KR20110021468A - 지그를 이용한 태양전지 모듈 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지 모듈의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지 모듈의 제조시 지그를 이용하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 태양전지 모듈은 하부 기판에 태양전지를 실장하는 단계; 상기 기판에 EVA를 실장하는 단계; 상기 EVA에 투명 기판으로 실장하는 단계; 및 상기 기판의 주변에 지그를 설치하고 압착하여 라미네이팅하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된다.
본 발명에 따른 제조 방법은 압착시 두께 편차에 의해서 보호용 기판이 깨어지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 얇은 유리 기판을 투명기판으로 사용할 수 있어, 가격이 저렴한 태양전지 모듈의 생산이 가능하다.
태양전지, 라미네이팅
Description
본 발명은 태양전지 모듈의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지 모듈의 제조시 EVA를 라미네이팅하는 태양전지 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.
종래 태양전지 모듈에는 도 7에서 도시된 바와 같이, PCB(11)에 실장되는 솔라셀(12)을 보호하기 위해서 필름층(13)이 형성되고, 그 위쪽에는 유리기판(14)이 형성되어 있다. 상기 필름층은 기판에 EVA필름을 올려놓은 상태에서 가열하면서 유리기판을 라미네이터로 압착하는 방식으로 형성된다.
그러나 상기와 같은 생산 방식은 라미네이트로 압착하는 과정에서 유리기판이 깨지는 것을 방지하기 위해서, 3.5 mm 이상의 두꺼운 강화유리를 사용해야 하는 문제가 있다. 또한, 이러한 두꺼운 강화 유리로 인해 태양광 발전의 효율을 낮아지는 문제가 있다.
따라서, 유리 기판의 두께를 줄이면서도 라미네이트로 압착하는 과정에서 유리가 깨어지는 것을 방지할 수 있는 새로운 생산공정에 대한 요구가 계속되고 있 다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 유리 기판의 두께를 줄이면서도 라미네이트로 압착하는 과정에서 유리가 깨어지는 것을 방지할 수 있는 새로운 제조 공정을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 0.7-1.2 mm 정도의 얇은 유리기판을 형성되고, 광효율이 우수한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 라미네이트로 압착하는 과정에서 EVA가 밀려나오지 않도록 하는 새로운 제조 공정을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 태양전지 모듈 제조 방법은
하부 기판에 태양전지를 실장하는 단계;
상기 기판에 투명필름을 실장하는 단계;
상기 투명필름에 투명 기판으로 실장하는 단계; 및
상기 기판의 주변에 지그를 설치하고 압착하여 라미네이팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 하부 기판은 인쇄회로기판, 인쇄회로가 형성된 백시트 등을 사용할 수 있으며, 실장되는 태양전지에서 발생하는 전기가 구동할 수 있도록 회로가 형성되는 한 재료에 특별한 제한은 없다. 발명의 실시에 있어서, 상기 하부 기판은 통상의 PCB 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 태양전지는 단결정, 다결정, 염료감응형 등 다양한 타입의 태양전지를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상부면과 하부면에 인쇄회로기판과의 접점이 형성되는 실리콘계 단결정 태양전지를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 태양전지는 하부면과 상부면의 접점과 인쇄회로기판은 전도성 테이프나 솔더링을 통해서 실장되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 투명 필름은 투명한 플라스틱 필름, 바람직하게는 EVA(에틸렌비닐아세테이트)로 이루어지는 것이 좋다. 상기 투명필름은 추후 압착을 통해서 늘어나는 것을 고려하여 기판보다 적은 넓이를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 EVA 시트 위에 형성되는 기판은 태양광이 통과할 수 있는 투명한 기판이며, 유리, 강화유리, PEA 필름등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 투명한 유리 기판을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 있어서, 상기 유리기판은 0.1-4.0 mm 두께의 다양한 강화유리기판을 사용할 수 있으며, 유리기판의 가격과 강성을 고려하여, 0.7-1.2 mm 정도의 얇은 유리기판을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 유리기판의 크기는 하부 기판의 크기에 상응하도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 지그는 상부 유리기판과 하부 기판사이 압착되면서 투명필름이 빠져나오는 것을 방지할 수 있도록 유리기판과 하부 기판사이의 측면에 연접하여 측면을 따라서 설치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 지그는 기판에 대응되는 형상이 식각되거나 또는 천공되어 기판이 수용될 수 있 는 평판으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 지그에는 과다한 양의 필름이 실장되어 압착되는 경우를 위해서 측부에 수용홈이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 수용홈은 각 측면에 4개가 설치되는 것이 좋다.
본 발명에 있어서, 상기 라미네이팅 단계는 투명 필름의 연신이 이루어질 수 있는 온도에서 상하부판이 압착되어 이루어지며, 필름에서 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 진공하에서 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 일 측면에 있어서,
하부 PCB 기판;
상기 하부 PCB에 기판에 실장된 태양전지;
상기 태양전지를 보호하도록 라미네이트된 투명 필름층; 및
상기 투명 필름층에 형성된 0.1-1.2 mm 두께의 투명유리기판
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈로 이루어진다.
본 발명에 의해서, 상기 태양전지 모듈 제조 공정은 하부 기판의 주변에 설치되는 지그에 의해서 라미네이팅 공정에서 투명 필름이 흘러나가는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 압착과정에서 필름의 두께 편자를 방지하여, 1.2 mm 이하의 얇은 유리기판을 사용하더라라도 유리 기판이 깨지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 얇은 유리판의 사용으로 인해 태양광 발전의 효율을 높일 수 있으며, 두꺼운 강화 유리 의 사용에 의한 비용을 절감할 수 있다.
또한, 압착 후, 상부 유리기판과 하부 기판 사이로 불규칙하게 흘러나오는 투명 필름을 제거하는 공정을 생략할 수 있다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예가 상세하게 설명된다 하더라도 본 실시예는 발명을 예시하기 위한 것이며, 어떤 경우에도 발명을 제한하기 위한 것으로 이해되어서는 않된다.
도 1a 와 도 1b는 각각 인쇄회로기판(11)에 실장된 솔라셀(12)의 단면도와 평면도이다. 도 1a 와 도 1b에서 도시된 바와 같이, 사각형 형태의 인쇄회로기판(11)에 표면에 실리콘 단결정으로 이루어진 솔라셀(12)이 솔더링(도시되지 않음)에 의해서 실장되어 된다.
도 2a와 도 2b에서 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(11)의 주변에는 인쇄회로기판(11)과 동일한 모양으로 직사각형 홈이 형성된 평판형 지그(21)이 설치된다. 상기 지그(21)의 내측에는 각 변에 4개의 수용홈(22)가 형성되어 있다.
다음 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 솔라셀(12)이 실장된 인쇄회로기판(11)에 인쇄회로기판(11)보다 적은 넓이의 EVA필름(31)이 올려진다.
다음 도 4a와 도 4b에서 도시된 바와 같이, 상기 EVA(31)필름의 위쪽에는 0.7 mm 두께의 강화유리기판(41)이 올려진다.
다음, 도 5에서 도시된 바와 같이, 라미네이팅 장치(51)에 놓고 150 ℃ 정도 의 온도에서 진공을 걸어주면서 상부 유리기판을 압착하여 태양전지 모듈을 생산하게 된다.
태양 전지 모듈은 도 6a 및 도 6b에서 도시된 바와 같이, EVA(31)필름층이 상부 강화유리기판(41)과 인쇄회로기판(11) 사이에 균일하게 충진되며, 또한 지그에 수용홈(22)이 형성된 부분에는 바리(61)가 형성된다. 상기 바리(61)는 추후 기계적으로 제거한 후 사용할 수 있다.
도 1a와 도 1b는 솔라셀이 실장된 인쇄회로기판의 단면도와 평면도이다.
도 2a와 도 2b는 지그가 형성된 상태의 단면도와 평면도이다.
도 3a와 도 3b는 EVA 필름이 올려진 상태의 단면도와 평면도이다.
도 4a와 도 4b는 강화유리기판이 올려진 상태의 단면도와 평면도이다.
도 5는 라미네이팅 공정을 보여주는 설명도이다.
도 6a 와 도 6b는 제조된 태양전지모듈의 단면도와 평면도이다.
도 7은 종래 기술에 따른 태양전지모듈의 단면도이다.
Claims (5)
- 하부 기판에 태양전지를 실장하는 단계;상기 기판에 투명필름을 실장하는 단계;상기 투명필름에 투명 기판으로 실장하는 단계; 및상기 기판의 주변에 하부 기판과 상부기판의 사이를 막아주는 지그를 설치하고 압착하여 라미네이팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 지그는 하부 기판에 대응되는 홈이 형성된 일정 두께의 평판인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 지그에는 과량의 투명 필름을 수용할 수 있는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유리 기판은 0.1-1.2 mm 두께의 기판인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 제조 방법.
- 하부 PCB 기판;상기 하부 PCB에 기판에 실장된 태양전지;상기 태양전지를 보호하도록 라미네이트된 투명 필름층; 및상기 투명 필름층에 형성된 0.1-1.2 mm 두께의 투명유리기판으로 이루어지는 태양전지 모듈.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101451142B1 (ko) * | 2012-12-10 | 2014-10-17 | 현대자동차주식회사 | 선루프용 태양전지 모듈 및 그 제조방법 |
| WO2022119244A1 (ko) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | 한화솔루션 주식회사 | 태양전지모듈 라미네이팅용 지그 |
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2009
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