KR20170131178A - Laminating method for solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지 모듈의 라미네이팅 공정을 하기 위한 대기 상태에서 프리히팅을 하여 라미네이팅 공정시간을 현저하게 단축시킬 수 있는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminating method for a solar cell module, and more particularly, to a laminating method for a solar cell module capable of remarkably shortening a laminating process time by preheating in a standby state for performing a laminating process .
일반적으로, 진공 라미네이터(Laminator)는 태양전지 모듈 제조공정에서 박막 태양전지 혹은 실리콘 태양전지가 놓여진 유리기판 위에 에바(EVA, Ethylene Vinyl Acetate)라는 열가소성 수지를 녹여 박막 혹은 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 봉지 및 라미네이션(Lamination)공정을 위한 설비이다.In general, a vacuum laminator melts a thermoplastic resin called EVA (Ethylene Vinyl Acetate) on a glass substrate on which a thin film solar cell or a silicon solar cell is placed in the process of manufacturing a solar cell module to form a thin film or a silicon wafer It is a facility for bag and lamination process to protect from the environment.
태양전지 모듈 제조공정의 목적인 직렬로 연결된 스트링을 외부 환경으로부터 보호하고 내구성을 높일 수 있게 감싸주는(Envelop 혹은 Encapsulation) 공정을 위한 설비이다The purpose of the solar module manufacturing process is to protect the string connected in series from the external environment and to encapsulate (Envelop or Encapsulate) process to increase the durability
도 1은 태양전지 모듈의 라미네이팅 상태를 도시한 도면으로서, 라미네이팅 전후의 태양전지 모듈의 상태를 나타내고 있다.FIG. 1 is a view showing a laminated state of the solar cell module, and shows the state of the solar cell module before and after laminating.
도 1을 참조하면, 태양전지 모듈(M)은 하측에 배치된 커버유리(G)와 상측에 배치된 후면시트(BS) 사이에 스트링(ST)이 배열되어 있다. 스트링(ST)은 솔라셀(S)을 직렬로 연결하여 형성한 것으로 양측의 두 전극(E) 사이에 솔라셀(S)이 나열되어 있고, 리드선(R)을 통하여 솔라셀(S)과 전극(E)이 직렬로 연결되어 있다. 스트링(ST)은 EVA(에틸렌비닐아세테이트) 수지 등과 같은 융착재(C)를 통해 샌드위치되어 있다. 그러면, 하측으로부터 상측으로 커버유리(G), 융착재(C), 스트링(ST), 융착재(C), 후면시트(BS) 순으로 적층되어 레이업(Lay-up)된 태양전지 모듈(M)을 형성한다.Referring to FIG. 1, a solar cell module M has a string ST arranged between a cover glass G disposed on the lower side and a rear sheet BS disposed on the upper side. The string ST is formed by connecting the solar cells S in series and the solar cells S are arranged between the two electrodes E on both sides and the solar cells S and the electrodes (E) are connected in series. The string ST is sandwiched through a fusion material C such as EVA (ethylene vinyl acetate) resin or the like. Then, a solar cell module (hereinafter referred to as a " solar cell module ") in which a cover glass G, a fusion material C, a string ST, a fusion material C and a back sheet BS are stacked in this order from the lower side to the upper side M).
커버유리(G)는 태양광이 입사되는 투명한 것을 사용하는 것이 유리하고, 태양광의 투과를 용이하게 한다.The cover glass (G) is advantageous in that it is transparent to which sunlight is incident, and facilitates the transmission of sunlight.
후면시트(BS)는 PE(폴리에틸렌) 수지 등과 같은 투명한 재질을 사용하는 것이 유리하며, 스트링(ST)을 보호하기 위한 보호층의 역할을 할 수 있다.The rear sheet BS is advantageous in that it is made of a transparent material such as PE (polyethylene) resin, and can serve as a protective layer for protecting the string ST.
상술한 바와 같이 레이업(Lay-up)된 태양전지 모듈(M)은 종래 라미네이팅 장치를 통과하면서 융착재(C)가 녹음으로써, 커버유리(G)와 후면시트(BS) 사이에서 융착재(C)에 의해 솔라셀(S)이 고정된다.As described above, the solar cell module M that has been laid-up has a problem in that the fused material C passes through the conventional laminating apparatus and the fused material C is sandwiched between the cover glass G and the back sheet BS C to fix the solar cell S.
융착재(C)는 솔라셀(S) 또는 리드선(R)의 부식을 방지하는 밀봉재료로써, 자외선에 강하고, 방습 특성이 뛰어나며, 기계적 접착성이 우수하다.The fused material C is a sealing material for preventing the corrosion of the solar cell S or the lead wire R. The fused material C is resistant to ultraviolet rays, has excellent moisture-proof characteristics, and is excellent in mechanical adhesiveness.
상기 태양전지 모듈(M)을 라미네이팅하는 라미네이팅 방법으로, 종래에는 1대의 라미네이팅용 챔버에서 전 공정을 처리하도록 구성되었다.The laminating method for laminating the solar cell module M is conventionally configured to process the entire process in one laminating chamber.
도 2는 종래 방식에 따른 라미네이팅 공정 처리 시간을 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 라미네이팅 공정은 단일 라미네이팅용 챔버 내에서 수행되며, 프리큐어링 공정(a)과 큐어링 공정(b)을 포함하여 구성된다.FIG. 2 shows the processing time of the laminating process according to the conventional method. Referring to Fig. 2, the laminating process is performed in a chamber for single laminating and comprises a pre-curing process (a) and a curing process (b).
프리큐어링 공정(a)은 태양전지 모듈을 라미네이팅 챔버 내에 위치시킨 후 진공 상태로 가열하는 것으로서, 태양전지 모듈이 대략 150℃가 되도록 540초 동안 가열한다. 그리고, 큐어링 공정(b)은 대략 600초 동안 태양전지 모듈이 프리큐어링 공정(a)에서의 온도를 유지하도록 가열한다. 이와 같은 라미네이팅 공정을 거쳐서 태양전지 모듈은 융착재의 기포가 제거되면서 가교되어 각 구성들이 합착된다.Precure process (a) is to heat the solar cell module in a laminating chamber and then to a vacuum state, and the solar cell module is heated to about 150 ° C for 540 seconds. Then, the curing process (b) heats the solar cell module to maintain the temperature in the precure process (a) for about 600 seconds. Through the laminating process, the solar cell module is crosslinked while the bubbles of the fusible material are removed, and the respective components are bonded together.
그리고, 프리큐어링 공정(a)과 큐어링 공정(b)을 완료한 후에 라미네이팅 챔버로부터 태양전지 모듈을 인출하여 냉각 공정(c)을 실시하며, 상기 냉각 공정(c)은 대략 900초 동안 가열된 태양전지 모듈을 냉각한다.After the precuring process (a) and the curing process (b) are completed, the solar cell module is taken out from the laminating chamber to perform the cooling process (c), and the cooling process (c) Cool the solar module.
상기된 바와 같이, 종래 단일 라미네이팅 챔버 내에서 수행하는 라미네이팅 공정은 1140초, 즉 대략 19분 정도의 시간이 소요되었다.As noted above, the conventional laminating process in a single laminating chamber took 1140 seconds, or approximately 19 minutes.
이에 따라, 대량 생산을 위해서는 라미네이팅이 수행되는 라미네이팅 챔버의 대수를 늘려야 하고, 이와 동시에 이를 수용하기 위한 작업장의 규모 또한 매우 커져야 하는 문제점이 있었다.Accordingly, the number of laminating chambers in which laminating is performed must be increased for mass production, and at the same time, the size of the workplace for accommodating the laminating chambers must be increased.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 라미네이팅 공정으로 투입하기 전에 태양전지 모듈을 예열하여 라미네이팅 공정 시간을 단축시킴으로써 생산성을 개선할 수 있는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method for laminating a solar cell module capable of improving productivity by shortening a laminating process time by preheating a solar cell module before putting into a laminating process .
또한, 라미네이팅에 필요한 공정시간을 단축시킴으로써 동일 면적에 대하여 생산량이 향상되어 종래보다 상대적으로 작업장의 규모를 작게할 수 있는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method for laminating a solar cell module, which can reduce the processing time required for laminating, thereby increasing the production amount over the same area, thereby reducing the size of the workplace relative to the prior art.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 설정된 온도인 프리히팅 온도가 되도록 태양전지 모듈을 가열하는 프리히팅 단계; 프리히팅된 태양전지 모듈을 설정된 라미네이팅 온도까지 가열시키면서 진공처리하여 기포를 제거하는 프리큐어링 단계; 프리큐어링된 태양전지 모듈이 가교되도록 진공상태에서 가열하는 큐어링 단계; 및, 큐어링된 태양전지 모듈을 냉각시키는 냉각 단계;를 포함하는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법에 의해 달성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell module, comprising: preheating a solar cell module to heat the solar cell module to a preheating temperature of a predetermined temperature; A pre-curing step of removing air bubbles by heating the preheated solar cell module while heating the preheated solar cell module to a set laminating temperature; A curing step of heating the precured solar cell module in a vacuum state so as to be crosslinked; And a cooling step of cooling the cured solar cell module.
여기서, 상기 프리큐어링 단계와 상기 큐어링 단계는 개별적인 라미네이팅 챔버에서 수행할 수 있다.Here, the precuring step and the curing step may be performed in separate laminating chambers.
또한, 상기 프리히팅 단계는 상기 태양전지 모듈이 상기 프리큐어링 단계가 수행되는 라미네이팅 챔버로 투입되기 전에 대기하는 로딩부에서 수행할 수 있다.The preheating step may be performed in a loading unit that waits before the solar cell module is inserted into the laminating chamber in which the precuring step is performed.
또한, 상기 냉각 단계는 냉각 챔버 내에서 수행할 수 있다.Further, the cooling step may be performed in the cooling chamber.
또한, 상기 프리히팅 단계는 180초 내지 330초 동안 상기 프리히팅 온도가 되도록 가열하는 것이 바람직하다.Also, it is preferable that the preheating step is performed such that the preheating temperature is maintained for 180 to 330 seconds.
또한, 상기 프리히팅 온도는 55℃ 내지 80℃일 수 있다.Also, the preheating temperature may be 55 ° C to 80 ° C.
여기서, 상기 프리큐어링 단계는 300초 내지 330초 동안 상기 태양전지 모듈의 온도는 145℃ 내지 155℃가 되도록 가열하고, 상기 큐어링 단계는 300초 내지 330초 동안 상기 프리큐어링 단계에서의 태양전지 모듈의 온도가 유지되도록 가열하는 것이 바람직하다.Here, the precuring step may be performed such that the temperature of the solar cell module is heated to 145 to 155 ° C for 300 to 330 seconds, and the curing step is performed for 300 to 330 seconds, The temperature is maintained to be maintained.
본 발명에 따르면, 라미네이팅 공정으로 투입하기 전에 태양전지 모듈을 예열하여 라미네이팅 공정 시간을 단축시킴으로써 생산성을 개선할 수 있는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a method for laminating a solar cell module capable of improving productivity by shortening the laminating process time by preheating the solar cell module before putting into the laminating process.
또한, 라미네이팅에 필요한 공정시간을 단축시킴으로써 동일 면적에 대하여 생산량이 향상되어 종래보다 상대적으로 작업장의 규모를 작게할 수 있는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법을 제공이 제공된다.Further, the present invention provides a method for laminating a solar cell module that can reduce the processing time required for laminating, thereby improving the production amount over the same area, thereby reducing the size of the workplace relatively.
도 1은 태양전지 모듈의 라미네이팅 상태를 도시한 도면,
도 2는 종래 방식에 따른 라미네이팅 공정 처리 시간을 나타낸 그래프,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법의 순서도,
도 4는 도 3은 방법이 수행되는 태양전지 모듈의 라미네이팅 장치의 개략도,
도 5는 도 3의 각 순서에 따른 시간-온도 그래프이다.1 is a view showing a laminated state of a solar cell module,
2 is a graph showing the processing time of the laminating process according to the conventional system,
3 is a flowchart of a laminating method of a solar cell module according to a first embodiment of the present invention,
Figure 4 is a schematic view of a laminating apparatus for a solar cell module in which the method is performed,
5 is a time-temperature graph according to each sequence of FIG.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of laminating a solar cell module according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법의 순서도이고, 도 4는 도 3은 방법이 수행되는 태양전지 모듈의 라미네이팅 장치의 개략도이며, 도 5는 도 3의 각 순서에 따른 시간-온도 그래프이다.3 is a schematic view of a laminating apparatus for a solar cell module in which the method is performed, and FIG. 5 is a schematic view of a laminating apparatus for a solar cell module according to an embodiment of the present invention, 0.0 > time-temperature < / RTI >
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법은, 프리히팅 단계(S10), 프리큐어링 단계(S20), 큐어링 단계(S30) 및 냉각 단계(S40)을 포함하여 구성된다.3 to 5, a method for laminating a solar cell module according to a first embodiment of the present invention includes a preheating step S10, a precuring step S20, a curing step S30, and a cooling step S40).
상기 프리히팅 단계(S10)는, 로딩부(10)에 태양전지 모듈(M)이 대기 상태에서 오븐 또는 핫 플레이트 등의 가열수단을 이용하여 설정된 온도인 프리히팅 온도가 되도록 태양전지 모듈을 가열한다.In the preheating step S10, the solar cell module M is heated in the
이는, 도 5의 구간 A에 해당하며, 0 ~ t1의 시간 동안 사전에 설정된 55℃ 내지 80℃의 프리히팅 온도가 되도록 태양전지 모듈을 가열한다. 상기 0 ~ t1의 시간은 180초 내지 330초 중 어느 하나로 설정될 수 있다.This corresponds to the region A of Figure 5, to heat the solar cell module so that the pre-heating temperature of 55 ℃ to 80 ℃ set in advance for the time of 0 ~ t 1. The time of 0 to t 1 may be set to any one of 180 seconds to 330 seconds.
다음, 프리큐어링 단계(S20)로서, 프리히팅된 태양전지 모듈(M)을 제1라미네이팅 챔버(20)로 이송하여 설정된 라미네이팅 온도까지 가열시키면서 진공처리하여 기포를 제거한다.Next, as a pre-curing step S20, the preheated solar cell module M is transferred to the first laminating
여기서, 제1라미네이팅 챔버(20)에는 태양전지 모듈을 가열하기 위한 소정의 가열수단 및 챔버 내부를 진공으로 만들기 위한 진공수단 등이 구비되어 있다.Here, the first laminating
구체적으로, 프리큐어링 단계(S20)는 도 5의 B구간에 해당하며, t1 ~ t2의 시간 동안 사전에 설정된 145℃ 내지 155℃ 중 어느 하나가 되도록 태양전지 모듈을 가열하면서 진공 처리를 통해 융착제 내부의 기포를 제거한다. 상기 t1 ~ t2의 시간은 300초 내지 330초 중 어느 하나로 설정될 수 있다.Specifically, Precure ring step (S20) through a vacuum process while heating the solar cell module so that any of 145 ℃ to 155 ℃ set in advance while also corresponds to the section B of Figure 5, time t 1 ~ t 2 The bubbles inside the melt are removed. The time of t 1 to t 2 may be set to any one of 300 seconds to 330 seconds.
그리고, 큐어링 단계(S30)로서, 제1라미네이팅 챔버(20)에서 프리큐어링된 태양전지 모듈(M)을 제2라미네이팅 챔버(30)에서 진공 상태로 가열하면서 융착제가 가교되도록 처리한다.Then, as the curing step S30, the precursor solar cell module M in the
여기서, 제2라미네이팅 챔버(30)에도 제1라미네이팅 챔버(20)와 마찬가지로 태양전지 모듈(M)을 가열하기 위한 소정의 가열수단 및 챔버 내부를 진공으로 만들기 위한 진공수단 등이 구비되어 있다. Like the
구체적으로, 큐어링 단계(S30)는 도 5의 C구간에 해당하며, t2 ~ t3의 시간 동안 제1라미네이팅 단계에서의 태양전지 모듈의 온도가 유지되도록 가열한다. 상기 t2 ~ t3의 시간은 300초 내지 330초 중 어느 하나로 설정될 수 있다.Specifically, the heating to the curing step (S30) corresponds to, and the temperature of the solar cell module in the first laminating step of maintaining for the time t 2 ~ t 3 in the C section of FIG. The time of t 2 to t 3 may be set to any one of 300 seconds to 330 seconds.
큐어링 단계(S30)까지 완료된 후에는, 태양전지 모듈(M)을 냉각 챔버(40)로 이송하여 냉각시킨 후, 언로딩부(50)로 태양전지 모듈(M)을 토출시켜 라미네이팅 공정을 완료한다. 상기 냉각 챔버(40)에는 태양전지 모듈(M)을 냉각시키기 위한 소정의 쿨러 등이 구비되어 있다.After the completion of the curing step S30, the solar cell module M is transferred to the
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법에 따르면, 라미네이팅 공정에 투입되기 전에 로딩부에서의 대기 상태에서 설정된 온도로 예열함으로써, 라미네이팅 공정인 프리큐어링 및 큐어링 단계에서의 공정 시간이 현저하게 감소하게 된다.According to the laminating method of the solar cell module according to the present invention as described above, the preheating is performed at a predetermined temperature in a standby state in the loading unit before being input to the laminating process, so that the laminating process, .
즉, 종래 단일 챔버에서 실시할 때, 도 2 참조, 라미네이팅 공정(a+b구간)에 소요되는 시간이 540초+600초 라고 하면, 이와 대응되는 구간인 프리큐어링 및 큐어링을 포함하는 라미네이팅 공정에서 대략 600초(300초 + 300초) ~ 660초(330초 + 330초)로서, 실질적으로 라미네이팅에 소요되는 시간이 절반 가까이 단축될 수 있다.2, when the time required for the laminating process (a + b section) is 540 seconds + 600 seconds, a laminating process including pre-curing and curing, which is a corresponding section, Approximately 600 seconds (300 seconds + 300 seconds) to 660 seconds (330 seconds + 330 seconds), the time required for substantially laminating can be shortened by approximately half.
이에 따라, 동일 생산량을 가정할 경우 라미네이팅 공정 시간이 단축됨에 따라 종래와 비교하여 현저하게 작은 규모의 작업장에서도 같은 생산량을 생산할 수 있게 된다. 또한, 대량 생산 필요시에도 종래보다 현저하게 작은 작업장이 필요하게 되어 제조원가를 절감할 수 있다.As a result, when the same production amount is assumed, the laminating process time is shortened, so that it is possible to produce the same production amount in a workshop having a remarkably small size as compared with the conventional art. In addition, even when mass production is required, a significantly smaller workshop is required than in the prior art, and manufacturing costs can be reduced.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 로딩부
20 : 제1라미네이팅 챔버
30 : 제2라미네이팅 챔버
40 : 냉각 챔버
50 : 언로딩부 [Description of Reference Numerals]
10: loading section 20: first laminating chamber
30: second laminating chamber 40: cooling chamber
50: Unloading section
Claims (7)
프리히팅된 태양전지 모듈을 설정된 라미네이팅 온도까지 가열시키면서 진공처리하여 기포를 제거하는 프리큐어링 단계;
프리큐어링된 태양전지 모듈이 가교되도록 진공상태에서 가열하는 큐어링 단계; 및,
큐어링된 태양전지 모듈을 냉각시키는 냉각 단계;를 포함하는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법.A preheating step of heating the solar cell module to a preheating temperature that is a set temperature;
A pre-curing step of removing air bubbles by heating the preheated solar cell module while heating the preheated solar cell module to a set laminating temperature;
A curing step of heating the precured solar cell module in a vacuum state so as to be crosslinked; And
And cooling the cured solar cell module to cool the cured solar cell module.
상기 프리큐어링 단계와 상기 큐어링 단계는 개별적인 라미네이팅 챔버에서 수행하는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법.The method according to claim 1,
Wherein the precuring step and the curing step are performed in separate laminating chambers.
상기 프리히팅 단계는 상기 태양전지 모듈이 상기 프리큐어링 단계가 수행되는 라미네이팅 챔버로 투입되기 전에 대기하는 로딩부에서 수행하는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the preheating step is performed by a loading unit that waits before the solar cell module is inserted into the laminating chamber in which the precure step is performed.
상기 냉각 단계는 냉각 챔버 내에서 수행하는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법.The method according to claim 1,
Wherein the cooling step is performed in a cooling chamber.
상기 프리히팅 단계는 180초 내지 330초 동안 상기 프리히팅 온도가 되도록 가열하는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법.The method according to claim 1,
Wherein the preheating step is performed to heat the preheating temperature to 180 to 330 seconds.
상기 프리히팅 온도는 55℃ 내지 80℃인 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the preheating temperature is 55 to 80 캜.
상기 프리큐어링 단계는 300초 내지 330초 동안 상기 태양전지 모듈의 온도는 145℃ 내지 155℃가 되도록 가열하고,
상기 큐어링 단계는 300초 내지 330초 동안 상기 프리큐어링 단계에서의 태양전지 모듈의 온도가 유지되도록 가열하는 태양전지 모듈의 라미네이팅 방법.The method according to claim 1,
The pre-curing step may be performed by heating the solar cell module at a temperature ranging from 145 ° C to 155 ° C for 300 seconds to 330 seconds,
Wherein the curing step heats the solar cell module to maintain the temperature of the solar cell module during the pre-curing step for 300 to 330 seconds.
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