KR20140019804A - 태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 시스템에 관한 것으로, 이 시스템은 적어도 하나의 지지부재(52); 및 태양전지와 탈착식 전기연결을 하도록 지지부재(52)에 연결된 다수의 연결부재(54);를 포함하고, 지지부재(52)와 연결부재(54)가 같은 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR MAKING ATLEAST A DETACHABLE ELECTRICAL CONTACT WITH ATLEAST A PHOTOVOLTAIC DEVICE}

본 발명은 적어도 하나의 지지부재, 및 태양전지와 탈착식 전기연결을 하도록 지지부재에 연결된 다수의 연결부재를 포함하고 태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 시스템; 태양전지의 윗면의 연결부와의 탈착식 1차 전기연결을 위해, 지지부재와 다수의 연결부재를 갖고, 연결부재들은 지지부재의 표면으로부터 비스듬하게 태양전지 윗면의 연결부를 향해 기울어져 1차 전기연결을 하도록 하는 전술한 시스템, 및 태양전지 바닥면과의 2차 전기연결을 위한 연결수단을 갖는 판을 포함하고, 이런 1차 및 2차 전기연결들을 통해 태양전지가 전류계에 연결되어 태양전지를 시험하도록 하는, 태양전지의 윗면과 바닥면의 전기연결의 시험장치; 및 이런 시험장치를 이용한 태양전지의 시험을 위해 태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로는 태양전지의 시험에 관한 것이고, 구체적으로는 태양전지를 저렴하고 친환경적이며 안전하게 시험하기 위해 태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 시스템과 방법에 관한 것이다.

태양전지는 태양광 에너지를 광전효과에 의해 직접 전기로 변환하는 고체상태 소자이다. 이런 태양전지들을 솔라패널로 알려진 솔라모듈로 조립한다. 솔라모듈에서 생산된 솔라파워는 태양에너지의 일례이다. 태양전지는 햇빛에서 전기를 생산하는 기술분야이다.

태양전지는 빛을 전기에너지로 변환하는 반도체소자이기도 하다. 오늘날 시중의 거의 모든 태양전지는 결정질 태양전지로서, 실리콘 웨이퍼로 이루어진다. 이런 태양전지와의 전기연결을 위해, 웨이퍼의 윗면이나 밑면에 금속층을 입힌다. 보통 뒷면에는 전체에 금속층을 입히고, 윗면의 금속층은 아주 좁은 핑거와 2개 이상의 버스바로 이루어진다.

높은 에너지를 얻기위해, 태양전지들을 서로 연결하여 솔라모듈로 조립한다. 이런 솔라모듈들은 직렬로 연결되는 여러 태양전지로 이루어진다. 하나의 태양전지의 윗면 금속부를 다음 태양전지의 뒷면 금속부에 연결하고, 이때 탭이라고도 하는 금속 리본을 이용한다. 이런 리본들은 접촉저항을 최소화하고 전체 버스바와의 균일한 전기접속을 위해 태양전지에 납땜된다.

태양전지 생산 말기이자 솔라모듈로 조립하기 전에, 태양전지들의 품질을 시험한다. 기존의 측정기술로는 전기발광 촬영, 열분류 촬영, 및 IV-곡선 측정법이 있는데, 이대는 측정장치에 태양전지를 전기연결해야 하는 모의태양광 장치를 이용한다.

전기발광은 태양전지의 원리를 역으로 이용하는 촬영기법이다. 전기발광 촬영장치는 태양전지의 전기연결 시스템과 카메라 시스템으로 이루어진다. 전체 시스템을 암실에 설치하고, 전기발광 방사선을 아주 저농도로 방사한다. 광자를 전자로 변환하지 않고, 태양전지에 전류를 가하여 태양전지의 활성영역에 광자를 생성한다. 이런 광자는 뒷면에서 반사되어 핑거나 버스바를 우회하기 때문에 태양전지를 떠나지 않는다. 활성영역에서 방출된 광자들은 고도로 민감한 디지탈 카메라로 볼 수 있다.

태양전지의 실내시험법인 IV-곡선 측정기법에서는, 태양광을 닮은 광원, 전기연결시스템 및 전자측정장비를 이용한다. 태양전지를 측정장치에 연결하고, 태양전지에 빛을 비추는 동안 전기측정을 한다. 가변부하는 능동형이나 수동형이고 예컨대 단락과 같은 장치의 특성의 전 범위를 거치면서, 태양전지의 전압-전류 곡선을 구한다.

위의 2가지 측정기법 모두, 광자가 생성되는 태양전지 윗면의 최소한의 활성영역을 커버하는 전기연결 시스템을 이용하는 것이 중요하다. 따라서, 최적의 전기연결 시스템이라도 비활성 영역에는 제한되고 활성영역에 최소한의 그림자를 드리게 된다.

또, IV-곡선 측정에서는 납땜된 리본의 이용과 아주 비슷한 전기연결 성질을 갖는 것이 중요하다. 접촉저항이 (납땜 조인트에 비교해) 아주 낮아야 하고, 연결점이 전체 버스바에 균일하게 분포되어, 버스바의 오옴 저항이 납땜 리본의 경우처럼 커넥터의 저항에 병렬이다.

일반적으로, 스프링프로브와 휘어진 와이어들을 태양전지의 전기연결에 사용한다. 스프링프로브는 니들핀으로 이루어지고, 니들핀은 튜브 안에서 스프링의 부하를 받는다. 태양전지의 버스바에 연결하기 위해, 여러개의 스프링프로브들로 이루어진 열을 버스바 위에 정렬시킨 다음 고정바에 고정한다. 이런 디자인에서는 많은 정밀한 조립단계들이 필요하다. 니들핀들은 아주 정교하고 쉽게 손상된다. 접촉부의 단면적도 버스바에 연결되는 리본에 비해 아주 작다. 리본프로브의 열도 매 버스바마다 반복된다.

휘어진 와이어 방식의 경우, 휘어즌 금속와이어를 버스바 위에 정렬한다. 이런 와이어들은 태양전지에 드리우는 그림자를 최소화하기 위해 태양전지 밖에 고정된다. 와이어를 버스바 위에 정확히 정렬하려면 정교한 조립이 필요하다. 또, 접촉부의 단면적도 아주 작고 접촉점의 수도 복잡한 디자인 때문에 제한된다.

DE102008038184A1에 소개된 다른 방법은 시험목적으로 태양전지에 임시로 전가연결부를 형성하는 방법이다. 적어도 하나의 태양전지가 샘플 홀더로 고정되고, 이 태양전지는 2개 이상의 전극단자를 가지며, 이곳에 접점이 형성된다. 전극단자에 대한 접점을 형성하는 적어도 하나의 프로브가 프로브홀더에 의해 고정되어, 적어도 한 방향으로 움직이며, 적어도 하나의 탄성 도체요소와 적어도 하나의 기준 센서를 갖춰, 전극단자로부터 연결요소의 거리를 표시한다. 프로브의 피드 모션을 이런 운동방향으로 전극단자에 대해 실행하되, 프로브의 기준 센서가 태양전지의 기준면으로부터의 기준 센서의 공지의 간격에 달했을 때 전기 기준신호를 생성할 때까지 실행한다. 이런 피드모션은 전극단자에 접하는 연결요스를 지나는 일정 경로까지 계속되어, 연결요소의 과잉 이동을 초래한다. US4640002A에

소개된 레이저스캔에 의한 태양전지 구조의 결함을 찾는 방법은 시험중인 구조를 임시로 전기연결한다.

본 발명은 종래의 태양전지 시험장치에서 태양전지의 연결부와의 탈착식 전기연결을 하여 태양전지가 연결될 대와 분리될 때를 최소화하고 태양전지에 가해지는 충격을 방지해 태양전지 표면의 균열이나 손상을 피하도록 하는 새로운 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래의 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은 편리성과 유틸리티를 조합하여, 종래의 장점은 취하면서도 비용면에서나 환경면에서나 안전성 면에서 종래의 단점은 극복하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 시스템은 지지부재와 연결부재가 같은 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 지지부재의 일단부에 서스펜서가 배치되고, 이 서스펜서에 의해 지지부재의 이동과 회전이 이루어지며, 서스펜서가 상기 재료와 같은 재료로 형성되는 것이 좋다.

이때, 서스펜서가 적어도 하나의 홀더와 적어도 하나의 수평부재를 포함하며, 상기 수평부재에 의해 홀더에 대한 지지부재의 상하이동이 이루어지는 것이 좋다.

또, 본 발명의 시스템은 이런 홀더에 대한 지지부재의 상하이동을 제한하는 디리미터를 더 포함할 수 있다.

또, 태양전지와의 전기연결을 위해 시스템이 태양전지를 향해 이동할 때의 충격을 흡수하는 다수의 충격흡수재를 더 포함할 수 있다.

또, 연결부재가 자체 탄성변형범위를 넘어 휘어지지 않도록하는 다수의 스토퍼가 연결부재에 관련되어 배치될 수도 있다.

또, 태양전지와의 전기연결을 위한 돌기가 연결부재마다 달려있을 수 있다.

또, 지지부재가 태양전지의 연결부 위에 정렬되는 것이 좋다.

또, 연결부재의 폭은 태양전지의 버스바의 폭보다 작거나 같은 것이 바람직하다.

또, 전술한 재료는 CuNi25Zn8, CuNi25Zn8, CuNi25Zn17, CuNi45, 동, 니켈, 아연, 마그네슘, 도체를 첨가한 플라스틱 및 이들의 조합을 포함한 재료들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또, 이상 설명흔 본 발명의 시스템은 주조, 압출, 몰딩, 레이저를 이용한 머신커팅, 워터빔, 와이어톱, 방전가공, 래핑, 밀링, 와이어-일렉트로 부식, 화학적가공, 드릴링, 기존의 기계가공 및 이들의 조합을 포함한 제조방법 중의 적어도 한가지 제조방법으로 제조될 수 있다.

또, 디리미터, 수평부재, 충격흡수재 및 이들의 조합 중의 적어도 하나가 상기 재료와 같은 재료로 이루어질 수 있다.

본 발명은 또한, 태양전지의 윗면과 바닥면의 전기연결의 시험장치도 제공하는데, 이 시험장치는 태양전지의 윗면의 연결부와의 탈착식 1차 전기연결을 위해, 지지부재와 다수의 연결부재를 갖고, 연결부재들은 지지부재의 표면으로부터 비스듬하게 태양전지 윗면의 연결부를 향해 기울어져 1차 전기연결을 하도록 하는 전술한 바와 같은 시스템; 및 태양전지 바닥면과의 2차 전기연결을 위한 연결수단을 갖는 판을 포함하고, 이런 1차 및 2차 전기연결들을 통해 태양전지가 전류계에 연결되어 태양전지를 시험하도록 한다.

이런 시험장치는 태양전지의 연결부의 전압을 측정하는 수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 이상 설명한 시험장치를 이용한 태양전지의 시험을 위해, 태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 방법도 제공한다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양전지의 개략도;
도 2는 본 발명에 따른 솔라모듈의 개략도;
도 3은 종래의 스프링프로브 전기연결법을 보여주는 사시도;
도 4는 종래의 위어진 와이어 전기연결법을 보여주는 사시도;
도 5~5A는 본 발명에 따라 태양전지의 버스바와 탈착식 전기연결을 하는 시스템의 측면도;
도 6은 본 발명의 일례에 따른 디리미터의 측면도;
도 7은 본 발명에 따른 스토퍼를 보여주는 측면도;
도 8은 본 발명에 따른 연결부재에 작용하는 헤드를 보여주는 측면도;
도 9~9A는 본 발명에 따른 태양전지 시험장치의 사시도.

도 1은 본 발명에 따른 태양전지(10)의 개략도이다. 태양전지(10)의 윗면에는 다수의 핑거(12)와 버스바(14; 이하 "접촉부"라고도 함)이 직교되게 연결되어 전하를 수집하고, 아랫면 전체에는 금속층(16)이 덮여있다. 윗면의 버스바(14)와 아랫면의 금속층(16)은 태양전지(10)에서 전기회로내의 다른 전기소자와의 전기연결을 위한 2개의 단자 역할을 한다.

도 2는 솔라모듈(20)을 보여준다. 높은 전력을 얻기위해 다수의 태양전지들을 연결하여 솔라모듈(20)로 조립한다. 이런 솔라모듈(20)은 여러개의 태양전지(10)를 직렬로 연결하여 구성된다. 한쪽 태양전지(10)의 윗면의 금속층은 인접 태양전지(10)의 뒷면의 금속층에 연결되는데, 이런 연결에 리본(22)이 사용된다. 이런 리본(22)은 금속으로 이루어지고 접촉저항을 최소화하고 버스바(14)에 균일한 전기접점을 형성하도록 버스바에 납땜된다.

도 3은 종래의 기술의 태양전지(10)의 버스바에 전기접속되는 스프링프로브 어프로치(30; spring probe approach)를 보여준다. 스프링프로브 어프로치(30)에 달린 다수의 스프링프로브(32)는 튜브 안에서 안내되고 스프링의 압력을 받는 니들핀으로 이루어진다.태양전지(10)의 버스바(14)를 연결하기 위해, 다수의 스프링프로브(32) 어레이를 버스바(14) 위에 정렬하고 고정바(34)에 고정한다. 태양전지(10)를 바닥면의 금속층(16)과의 전기접촉을 위해 판(36) 위에 놓는다. 판(36)은 니들핀이나 판 자체에 접촉하는 접촉수단을 갖는다.

도 4는 최신 태양전지(10)의 버스바(14)에 연결할 와이어 어프로치(40)를 보여준다. 여기서는 버스바(14)와의 전기연결에 다수의 휘어진 금속 와이어(42)를 이용한다. 와이어(42)의 일단부를 버스바(14)에 정렬해 버스바에 연결하고, 타단부는 태양전지(10) 외부에서 고정구(44)에 연결되고, 이 고정구는 태양전지 시험장치의 전기단자에 연결된다. 와이어(42)는 태양전지(10)에 생기는 그림자를 최소화하도록 정렬된다. 태양전지(10)는 태양전지 바닥면의 금속층(16)과 전기연결되도록 판(36) 위에 놓인다.

도 5는 본 발명에 따라 태양전지(10)의 버스바(14)에 탈착식 전기접속을 하는 시스템(50)을 보여준다. 이 시스템(50)은 하나의 지지부재(52)와 다수의 연결부재들(54)을 갖고, 연결부재들은 지지부재(52)에서 버스바(14)를 향해 돌출되어 있다. 연결부재(54)는 버스바(14)에 연결되거나(도 5 참조), 안될 수도 있다(도 5A 참조). 연결부재(54)는 지지부재(52)의 표면에 비스듬하게 배치되고, 버스바(14)와 탈착식으로 연결된다. 연결부재(54)는 지지부재(52)에 직각으로 뻗거나, 일렬로 배열된채 지지부재(52)에 고정되거나, 버스바(14)를 따라 정렬된채 버스바에 연결될 수도 있다.

연결부재(54)는 탄성변형 범위내에서 휘어질 수 있어, 영구변형은 방지하면서도 높은 정밀도를 유지할 수 있다. 연결부재(54)의 탄력에 의해서만 태양전지(10)에 유격없이 연결되므로, 이런 시스템은 마찰이나 마모로 인한 재료의 피로와 노화의 영향을 받지 않는다. 본 발명에 의하면, 판(36)에 다른 전기연결 시스템을 구현할 수도 있다.

연결부재(54)가 판(36)의 2차원 가공으로 생길 수도 있다. 이 경우, 복잡하고 변형가능한 일체의 시스템을 저렴한 부품으로 구성할 수 잇다. 이동식의 여러 하위부품들은 예컨대 자유도를 제한하여 버스바(14)의 손상을 방지하거나, 다른 조립단계 없이도 태양전지(10)를 한군데에서 구현할 수 있다. 연결부재(54)는 태양전지의 전기접점의 연결성과 쿠션을 확보하기 위한 다른 크기를 가질 수도 있다. 지지부재(52)를 중간에서 윗쪽으로 휠 수 있도록 태양전지(10)의 중간부의 압력을 작게할 수도 있다. 따라서, 태양전지(10) 중간부 부근의 연결부재(54)는 폭을 더 넓게하거나 지지부재(52)와의 각도를 더 급하게 할 수 있다. 또, 지지부재를 사전에 U형으로 성형한 다음 연결부재(54)를 연결할 때 완전히 수평으로 일치되게 할 수도 있다.

지지부재(52)는 연결부재(54)를 지지하면서 버스바(14) 위에 정렬된다. 지지부재(52)는 연결부재(54)의 전류를 수집해 하나의 접속점에 보낸다. 지지부재는 태양전지(10)의 그림자효과를 줄이기 위하 낮은 높이로 설계된다. 지지부재(52)에 적어도 하나의 전압 연결점(202)을 고정할 공간이 있고, 이 전압연결점은 지지부재의 다른 표면에 대해 절연되고, IV-곡선을 구하기 위한 전압측정을 하는데 필요하다. 또, 하나의 집중된 연결점보다 정확도를 높이려면, 지지부재에 분산되는 것이 좋다.

이 시스템(50)에 달린 다수의 서스펜서(56)는 지지부재(52) 각각에 배치되고 프레임(63)에도 부착된다. 프레임(63)은 판(36)과 태양전지(10) 중의 적어도 하나의 둘레로 뻗어 다수의 홀더(57)를 고정한다(도 9A 참조). 이 프레임(63)은 판(36)이나 태양전지(100에 대해 움직이면서 연결부재(54)와 태양전지(10)의 연결을 촉진한다. 서스펜서(56)는 태양전지(10)에 지지부재(52)를 고정하되, 지지부재(52)를 서스펜서(56)에 대해 움직일 수 있도록 한다. 서스펜서(56)는 지지부재(52)의 일부일 수도 있다.

각각의 서스펜서(56)는 적어도 하나의 홀더(57)와 수평부재(58)를 포함한다. 수평부재(58)는 홀더(57)를 지지부재(52)에 연결하되, 지지부재(52)를 서스펜서(56)에 대해 위아래로 움직일 수 있도록 한다.

도 5A의 실시예에서는, 홀더(57)가 프레임(63)에 연결되고, 프레임은 태양전지(10)를 둘러싼다. 홀더(57)는 태양전지(10)에 대해 움직일 수 있고, 프레임(63)은 도 5A의 평면에 수직인 축에 대해 피봇수단(66) 둘레를 피봇할 수 있다. 서스펜서(56)는 베이스(61)에 회전 가능하게 부착되고 조인트(65)를 중심으로 회전한다. 태양전지(10)를 둘러싼 프레임(63)이 홀더(57)의 움직임(도 5A에서는 좌측)을 제어하여, 홀더(57)가 태양전지(10)의 방향으로 너무 멀리 움직이지 않도록 한다.

홀더(57)는 절연체(200)에 의해 베이스(61)에서 절연된다. 시험중인 태양전지(10)에서 생긴 전류는 전류계(201)로 측정한다. 지지부재(52)에서 절연체(도시 안됨)에 의해 절연된 별도의 접촉핀(202)에 전압계(205)가 연결되어 태양전지(10)의 전압을 측정한다.

서스펜서(56)는 피봇수단(66)이나 홀더(57) 둘레로 피봇하지만, 다른 홀더(57)는 지지부재(52)가 태양전지(10)의 표면에 너무 가까워지는 것을 방지한다. 다수의 버스바(14)용의 홀더(57)는 취급하기 쉽도록 연결된다.

한편, 판(36) 위의 태양전지(10)가 버스바(14)와 연결부재(54)의 연결을 위해 홀더(57)쪽으로 움직이도록 할 수도 있다.

또, 판(36)이 고정되고, 연결부재(54)는 버스바(14)와의 연결을 위해 움직일 수도 있다.

또는, 홀더(57) 중의 적어도 하나를 프레임(63)과 베이스(61) 중의 적어도 하나에 회전 가능하게 연결하여, 서스펜서(56)의 움직임을 촉진할 수도 있다.

수평부재(58)는 지지부재(52)에 대해서만 홀더(57)의 상하운동을 하도록 한다. 접속부가 너무 큰 힘이나 속도로 닫히면, 수평부재(58)가 태양전지(10)에 가해지는 힘이 너무 커지지 않도록 한다.

본 발명에서, 서스펜서(56)마다 달려있는 디리미터(59; delimiter)를 통해 다수의 수평부재(58)가 서스펜서에 연결된다.

본 발명의 디리미터(59)를 잘 보여주는 도 6에 의하면, 지지부재(52)의 상하 운동범위가 디리미터(59)와 홀더(57) 사이의 공간에 의해 정해진다. 지지부재(52)의 상하운동은 수직 안내부재의 탄성한계를 넘지 않도록 디리미터(59)에 의해 제한된다. 디리미터(59)는 서스펜서(56)에 대한 지지부재(52)이 상하운동을 제한한다.

서스펜서(56)의 운동범위를 높이기 위해, 수평부재(58)에 사전응력을 가하거나 스프링을 이용해 지지부재(52)가 처음에는 태양전지(10)를 향하도록 힘을 준다.

연결부재(54)가 충격흡수재(55)를 가질 수 있다(도 5~7 참조). 충격흡수재(55)는 수평부재(58)나 지지부재(52)나 연결부재(54)나 이들의 조합이 태양전지(10)를 향해 움직여 전기연결을 할 때 충격을 흡수한다. 충격흡수재(55)는 태양전지(10)와는 전혀 접촉하지 않고 절연체(203)에는 맞닿는다.

한편, 충격흡수재(55)를 지지부재(52)의 끝에 배치하여, 지지부재(54)가 한쌍의 충격흡수재(55) 사이에 오도록 할 수도 있다. 이런 충격흡수재(55)는 연결부재(54)가 태양전지(10)에 접근할 때 판(36) 위에 놓여있으므로, 연결부재들이 너무 높은 속도나 힘으로 태양전지(10)에 부딪치는 것을 방지한다. 이 충격흡수재(55)는 태양전지(10)에 가능한한 충격을 주지 않도록 태양전지에 접촉하지 않는다.

충격흡수재(55)는 절연체(203)에 접하는 첫번째 부분이다. 연결부재(54)가 태양전지(10)에 접촉하기 전에, 충격흡수재(55)가 판(36)에 부딪쳐 휘어진다. 이런 변형에너지가 지지부재(52)의 운동에너지의 일정량을 상쇄하므로, 연결부재와 태양전지(10) 사이의 충격을 줄여준다.

판(36)을 도체로 만들고 태양전지(10) 뒷면의 금속층(16)과 접촉할 수 있다면(도 1 참조), 판(36)과 충격흡수재(55) 사이에 별도의 절연층을 배치할 수 있다.

본 발명의 다른 예에 따라 다수의 스토퍼(65)를 보여주는 도 7의 시스템(50)의 스토퍼들은 연결부재(54)와 지지부재(52) 사이에서 연결부재에 관련된다. 이들 스토퍼(65)는 지지부재(52)에서 돌출하여, 시스템이 태양전지(10)쪽으로 움직여 판(36) 위에 있는 태양전지의 버스바(14)와 전기연결을 이룰 때 연결부재(54)가 자체 탄성한계를 넘어 휘어지지 않도록 한다.

도 8은 연결부재(54)의 단부 접촉을 보여준다. 다수의 연결부재(54)에 태양전지의 버스바(14)와의 전기연결을 더 좋게하기 위해 돌기(68)를 제공한다.

모든 연결부재(54)를 하나의 유연한 블레이드로 만들 수도 있다. 태양전지(10)와의 연결을 위해, 이르ㄷ 룹재들은 약간 휘어지면서 접촉력을 높인다. 연결부재(54)의 단부에 달린 돌기(68)는 연결점의 위치와 표면을 정하기 쉽게 하고 연결점의 수명을 높이는 마모재료를 제공한다. 연결점의 위치와 표면 및 연결부재(54)의 마모는 모두 태양전지(10)와의 접촉저항에 영향을 준다. 연결부재(54)의 돌기(68)를 이용해, 마모가 연결점의 위치와 표면에 변화를 주지 않도록 함으로써, 접촉저항을 일정하게 유지하여 측정치의 신뢰도를 높일 수 있다.

본 실시예에서, 지지부재(52)와 다수의 연결부재(54)를 같은 재료로 만들 수도 있는데, 이렇게 되면 시스템을 제작하기가 쉽고 조립할 필요도 없다. 마찰을 일으키는 부위가 없어 마모와 유격도 없다. 연결부재(54)의 형상과 갯수는 리본(18)에 접촉하도록 또는 시간이 지나도 일정한 접촉을 유지하고 측정치에 너무 심한 변화를 주지 않도록 자유롭게 선택할 수 있다.

본 실시예에서 지지부재(52)를 버스바(14) 위에 정렬할 수 있다.

연결부재(54)의 폭을 태양전지(10)의 버스바(14)의 폭보다 작게하는 것이 좋지만, 같게 할수도 있다. 또, 연결부재의 폭을 버스바의 폭보다 작게하면, 높이를 줄여 태양전지의 활성면에 생기는 그림자를 줄일 수 있다.

한편, 지지부재(52)와 연결부재(54) 중의 어떤 것의 폭을 버스바(14)보다 약간 넓게 하면, 태양전지(10)에 생기는 그림자를 일정하게 할 수 있다. 지지부재(52)가 버스바(14)의 양쪽으로 튀어나오기만 하면, 그림자 면적을 알 수 있다. 태양전지(10)에 드리우는 그림자 면적을 알 수만 있으면, 이를 전자적으로 보상할 수 있다.

또, 시스템(50)의 표면을 예컨대 흑색으로 칠하고 빛의 반사를 피하기 위해 표면을 거칠게 할 수도 있다.

또, 시스템(50) 전체를 도체로 만들 수도 있고, 이런 도체는 CuNi25Zn8, CuNi25Zn8, CuNi25Zn17, CuNi45, 동, 니켈, 아연, 마그네슘, 도체를 첨가한 플라스틱 및 이들의 조합으로 이루어진 리스트에서 선택할 수 있다. 플라스틱을 사용할 경우, 뒤에 금속화할 수 있다.

시스템(50)을 주조, 압출, 몰딩, 레이저를 이용한 머신커팅, 워터빔, 와이어톱, 방전가공, 래핑, 밀링, 와이어-일렉트로 부식, 화학적가공, 드릴링, 기존의 기계가공 또는 이들의 조합으로 이루어진 리스트에서 선택한 방법으로 제작할 수 있다.

도 9~9A는 태양전지(10)의 시험장치(100)의 사시도이다. 이 장치(100)는 태양전지(10), 태양전지의 윗면에 버스바(14)를 탈착식으로 1차 전기연결하는 (도 5~5A에 도시된) 시스템(50), 및 태양전지(10)의 바닥면에 2차 전기연결을 하는 판(36)을 갖고, 1~2차 전기연결을 통해 태양전지(10)를 전류계에 연결하여 시험할 수 있다. 판(36)은 시스템(50)이나 시험장치(100)에 의해 교체될 수도 있다.

태양전지(10)의 시험을 위해 버스바(14)와의 탈착식 전기연결을 하는 방법은: 시스템(50)을 태양전지(10) 표면에 눌러 시스템(50)의 연결부재(54)가 태양전지의 접촉면적인 버스바(14)의 윗면 전체에 전기연결되도록 한다.

수평부재(58)와 연결부재(54)의 강성을 알면, 하나의 거리센서를 이용해 접촉력을 측정 및 조절할 수 있다. 이 센서는 수평부재(58)와 움직이는 지지부재(52) 사이의 거리를 측정하고, 광학식, 기계식, 음향식은 물론 다른 종류의 센서일 수도 있다. 한편, 수평부재(58)나 지지부재(52)에 응력게이지를 부착해 변형을 측정할 수도 있다.

연결부재들(54)의 정렬은 매우 유동적이고 재설계할 수 있으며 어떤 종류의 태양전지(10)의 디자인에도 맞출 수 있다. 부품들 사이의 간격을 나사를 이용해 조절하여 허용되는 운동량이나 접촉력을 바꿀 수 있다.

태양전지(10)의 바닥면의 전기연결을 위해, 시스템(50)과 비슷한 (가능한한 정적) 시스템을 이용할 수도 있다. 판(36)에 유연한 연결부재(54)를 일체로 형성하여 태양전지(10)의 바닥면의 금속층(16)과 접촉하게 한다(도 1 참조). 흡인헤드나 자석을 판(36)에 설치하여 시스템(50)이 태양전지(10)에 단단히 붙어있도록 할 수도 있다.

이 시스템(50)을 하나의 태양전지(10)용의 모의태양광에 사용할 수도 있다. 또, 솔라모듈(20)의 태양전지(10)에 연결하는데 사용할 수도 있다. 또, 스트링어나 웨이퍼나 전지 시험기나 생산설비와 같은 어떤 장치에도 사용할 수 있다. 이 시스템(50)을 태양전지(10)로부터 전류를 픽업하는데 우선적으로 사용할 수도 있다. 태양전지(10)의 정상적인 시험을 위해, IV-곡선을 측정할 수 있다.

IV 측정을 위해, 전압을 측정하기 위한 별도의 접촉핀(202)을 설치한다(도 5A 참조). 이런 측정은 거의 전류 없이 이루어질 수 있으므로, 전류측정에서 처럼 접촉상태가 좋을 필요는 없다. 지지부재(52)의 윗면에 접착된 와이어(205)를 지지부재(52) 중심부의 구멍을 통해 태양전지(10)에 연결한다.

도 1~9A에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예들은 이상 설명한 과정을 실행하도록 컴퓨터를 프로그램하는데 사용되는 명령어나 소프트웨어 프로세서가 저장된 컴퓨터-리더블 매체나 머신-리더블 매체를 포함해 컴퓨터 프로그램 제품으로 제공되는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합과 같은 컴퓨터 장치를 통해 구현될 수 있다. 머신-리더블 매체는 저장장치를 포함한다. 예컨대, 시스템(50)과 시험장치(100)의 요소들의 동작을 이런 머신-리더블 매체로 제어할 수 있다.

한편, 기존에 공지된 방법이나 과정이나 요소나 회로들에 대해서는 본 발명의 특정 실시예를 방해하지 않는한 별도로 설명하지 않았다. 또, 본 발명의 다양한 실시예들은 반도체집적회로, 프로그램이나 하드웨어나 소프트웨어로 구현되는 컴퓨터-리더블 명령어와 같은 다양한 수단으로 실행될 수 있다.

Claims (15)

1. 태양전지와 탈착식 전기연결을 하는 시스템(50)에 있어서;
   적어도 하나의 지지부재(52); 및
   태양전지와 탈착식 전기연결을 하도록 지지부재(52)에 연결된 다수의 연결부재(54);를 포함하고,
   상기 지지부재(52)와 연결부재(54)가 같은 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지부재(52)의 일단부에 서스펜서(56)가 배치되고, 이 서스펜서(56)에 의해 지지부재(52)의 이동과 회전이 이루어지며, 서스펜서(56)가 상기 재료와 같은 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 서스펜서(56)가 적어도 하나의 홀더(57)와 적어도 하나의 수평부재(58)를 포함하며, 상기 수평부재에 의해 홀더(57)에 대한 지지부재(52)의 상하이동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 홀더(57)에 대한 지지부재(52)의 상하이동을 제한하는 디리미터(59)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나에 있어서, 태양전지(10)와의 전기연결을 위해 시스템이 태양전지를 향해 이동할 때의 충격을 흡수하는 다수의 충격흡수재(55)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 연결부재(54)가 자체 탄성변형범위를 넘어 휘어지지 않도록하는 다수의 스토퍼(65)가 연결부재(54)에 관련되어 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 하나에 있어서, 태양전지(10)와의 전기연결을 위한 돌기(68)가 연결부재(54)마다 달려있는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 지지부재(52)가 태양전지(10)의 연결부 위에 정렬되는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 연결부재(54)의 폭이 태양전지(10)의 버스바(14)의 폭보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 재료가 CuNi25Zn8, CuNi25Zn8, CuNi25Zn17, CuNi45, 동, 니켈, 아연, 마그네슘, 도체를 첨가한 플라스틱 및 이들의 조합을 포함한 재료들 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 시스템이 주조, 압출, 몰딩, 레이저를 이용한 머신커팅, 워터빔, 와이어톱, 방전가공, 래핑, 밀링, 와이어-일렉트로 부식, 화학적가공, 드릴링, 기존의 기계가공 및 이들의 조합을 포함한 제조방법 중의 적어도 한가지 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 제3항 내지 제11항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 디리미터(59), 수평부재(58), 충격흡수재(55) 및 이들의 조합 중의 적어도 하나가 상기 재료와 같은 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시스템.
13. 태양전지(10)의 윗면과 바닥면의 전기연결의 시험장치(100)에 있어서:
    태양전지(10)의 윗면의 연결부와의 탈착식 1차 전기연결을 위해, 지지부재(52)와 다수의 연결부재(54)를 갖고, 연결부재들은 지지부재(52)의 표면으로부터 비스듬하게 태양전지 윗면의 연결부를 향해 기울어져 1차 전기연결을 하도록 하는 제1항 내지 제12항 중의 어느 하나에 따른 시스템(50); 및
    태양전지 바닥면과의 2차 전기연결을 위한 연결수단을 갖는 판(36);을 포함하고,
    이런 1차 및 2차 전기연결들을 통해 태양전지(10)가 전류계에 연결되어 태양전지(10)를 시험하도록 하는 것을 특징으로 하는 시험장치.
14. 제13항에 있어서, 태양전지(10)의 연결부의 전압을 측정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시험장치.
15. 제13항 또는 제14항에 따른 시험장치를 이용한 태양전지의 시험을 위해, 태양전지(10)와 탈착식 전기연결을 하는 것을 특징으로 하는 방법.
    

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