KR20190001232U - 태양전지 웨이퍼 적재장치 및 이송 시스템 - Google Patents

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시청 위안
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베이징 쥔타이 이노베이션 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 고안은 태양전지 웨이퍼 적재장치 및 이송 시스템을 제공한다. 상기 태양전지 웨이퍼 적재장치는 트레이와 마스크 보조 부재를 포함하며, 트레이의 일측 표면에는 간극홈과 수용홈이 설치된다. 간극홈과 수용홈은 단차 형상으로 배열되고, 또한 간극홈은 수용홈의 아래에 위치한다. 마스크 보조 부재는 수용홈 상에 결합되고, 마스크 보조 부재 상에는 마스크 구멍이 형성되고, 마스크 구멍은 수용홈과 연통되며, 또한 마스크 구멍은 그 원주 방향을 따라 차폐부가 설치되고, 차폐부는 수용홈의 에지를 차폐한다.

Description

태양전지 웨이퍼 적재장치 및 이송 시스템{SOLAR CELL SILICON WAFER CARRYING DEVICE AND TRANSMISSION SYSTEM}
본 출원은 2017년 11월 16일 중국 국가지식재산권국에 제출한 중국 실용신안출원 제201721539658.5호의 우선권을 주장하며, 상기 출원의 전체 내용은 본 명세서에 인용 방식으로 포함된다.
본 고안은 공작물의 적재 기술 분야와 관련되며, 특히 태양전지 웨이퍼 적재장치 및 이송 시스템과 관련된다.
태양전지는 광기전 효과를 기반으로 개발된 일종의 광전 변환 장치이며, 현재 국제 광전지 시장의 태양전지는 주로 결정질 실리콘(단결정 실리콘 및 다결정 실리콘 포함), 비결정질 / 단결정 헤테로 접합(HIT), 비결정질 실리콘 박막, 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 박막 및 구리 인듐 셀레늄(CIS) 박막 태양전지 등이다.
결정질 실리콘 및 HIT와 같은 태양전지의 제조 공정에서, 웨이퍼는 주요 원재료이며, 핵심 공정은 PVD 및 PECVD와 같은 공정에 의해 웨이퍼의 표면 상에 하나 이상의 고체 박막을 증착하는 것이다. 웨이퍼는 크기가 작고(통상적인 크기의 예는 약 156mm×156mm×0.18mm 임), 파손되기 쉽기 때문에, 태양전지의 가공 과정에서 웨이퍼의 이송 안정성 및 포지셔닝 신뢰성을 보장할 필요가 있다.
현재, 웨이퍼의 이송은 이송벨트에 의해 직접 전송되기 때문에, 웨이퍼가 쉽게 파손되어, 회복 불가능한 손실을 일으킨다.
또한, 태양전지의 코팅 공정은 일반적으로 웨이퍼 또는 기판 상에 다수의 막층을 증착하는 단계를 포함하며, 코팅 과정에서 막층은 측면에도 증착된다. 후속적으로 각 막층 간의 누전 현상을 방지하기 위해, 코팅이 완료된 후 전지의 측면에 대해 절연 처리를 진행하는 것이 필요하다.
현재, 전지의 측면에 대해 절연 처리를 진행하는 방식은 연삭 공구를 사용하여 전지의 측면의 막층을 연삭하는 것이지만, 상기 연삭 공정은 전지의 파손을 일으키기 쉽고, 생산 효율을 저하시킨다.
본 고안은 태양전지 웨이퍼 적재장치 및 이송 시스템을 제공하며, 적어도 상기 문제를 부분적으로 해결하여, 태양전지 웨이퍼가 이송 중에 보호를 받게 하고, 또한 코팅 과정에서 태양전지의 측면 코팅을 방지하고, 나아가 태양전지 웨이퍼의 파손을 방지한다.
본 고안의 제1 양태에 따라, 본 고안은 태양전지 웨이퍼 적재장치를 제공하며, 상기 적재장치는, 트레이 및 마스크 보조 부재를 포함하며, 상기 트레이의 일측 표면에는 간극홈과 수용홈이 설치되고, 상기 간극홈과 상기 수용홈은 단차 형상으로 배열되고, 또한 상기 간극홈은 상기 수용홈의 아래에 위치하며; 상기 마스크 보조 부재는 상기 수용홈 상에 결합되고, 상기 마스크 보조 부재 상에는 마스크 구멍이 형성되고, 상기 마스크 구멍은 상기 수용홈과 연통되며, 또한 상기 마스크 구멍은 그 원주 방향을 따라 차폐부가 설치되고, 상기 차폐부는 상기 수용홈의 에지를 차폐한다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 태양전지 웨이퍼 적재장치는 상기 트레이를 적재하는 바닥판을 더 포함하며, 상기 바닥판은 적어도 2개의 상기 트레이를 적재할 수 있다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 트레이는 상기 바닥판의 상부 표면 상에 고정되게 연결된다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 바닥판에는 식별 코드가 설치된다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 트레이는 포지셔닝 핀을 통해 상기 바닥판과 연결된다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 트레이는 상기 바닥판과 일체로 형성된다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 수용홈과 상기 마스크 구멍의 형상은 사각형이며; 또한, 상기 마스크 보조 부재가 상기 수용홈 상에 결합될 때, 상기 수용홈의 횡방향 중심축 및 종방향 중심축은 각각 상기 마스크 구멍의 횡방향 중심축 및 종방향 중심축과 일치한다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 마스크 구멍은 수직 구멍 섹션 및 확대 구멍 섹션을 포함하며, 상기 수직 구멍 섹션과 가까운 상기 확대 구멍 섹션의 일단의 횡단면적은 상기 수직 구멍 섹션과 떨어진 상기 확대 구멍 섹션의 일단의 횡단면적보다 작고; 상기 수직 구멍 섹션의 횡단면적은 상기 수용홈의 횡단면적보다 작고; 또한 상기 마스크 보조 부재가 상기 수용홈 상에 결합될 때, 상기 수직 구멍 섹션은 상기 수용홈과 결합된다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 수용홈의 측면 길이는 상기 수직 구멍 섹션의 측면 길이보다 큰 값으로 설정된다.
하나의 예시적 실시예에서, 상기 간극홈에는 지지대가 설치되며, 상기 지지대의 상단면은 상기 수용홈의 하단과 동일 평면에 있다.
본 고안의 다른 양태에 따라, 본 고안은 태양전지 웨이퍼 이송 시스템을 제공하며, 상기 이송 시스템은 상기 어느 하나의 상기 태양전지 웨이퍼 적재장치를 포함한다.
본 고안은 태양전지 웨이퍼가 이송 중에 보호를 받게 하고, 또한 코팅 과정에서 태양전지의 측면 코팅을 방지하고, 나아가 태양전지 웨이퍼의 파손을 방지한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼 적재장치의 구조 개략도이다;
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼 적재장치의 트레이의 단면도이다;
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼 적재장치의 트레이 및 트레이에 적재된 태양전지 웨이퍼의 단면도이다;
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼 적재장치의 마스크 보조 부재의 단면도이다;
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼 적재장치의 사용 상태의 단면도이다.
다음은 본 고안의 실시예에 대해 상세히 설명하며, 실시예의 예시는 도면에 도시된다. 그 중, 처음부터 끝까지 동일 또는 유사한 도면 부호는 동일 또는 유사한 부품이거나, 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부품을 나타낸다. 첨부 도면을 참조하여 이하에서 설명되는 실시예는 단지 예시적이며, 본 고안을 제한하는 것으로 해석해서는 안 된다.
도 1 내지 도 5에 도시 된 바와 같이, 본 고안에 따른 태양전지 웨이퍼 적재장치는 트레이(10)와 마스크 보조 부재(20)를 포함한다. 도 1에는 2개의 트레이(10)와 2개의 마스크 보조 부재(20)가 분리된 상태에 있고, 나머지 트레이(10)와 마스크 보조부재(20)는 상호 결합된 상태에 있다
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 트레이(10)의 일측 표면에는 간극홈(11)과 수용홈(12)이 설치되고, 간극홈(11)과 수용홈(12)은 단차 형상으로 배열되고, 또한 간극홈(11)은 수용홈(12)의 아래에 위치한다. 바람직하게, 수용홈(12)의 횡단면적은 간극홈(11)의 횡단면적보다 크므로, 수용홈(12)과 간극홈(11) 사이에 태양전지 웨이퍼(40)를 지지할 수 있는 단차를 형성할 수 있다. 수용홈(12)은 태양전지 웨이퍼(40)를 수용하기 위한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 태양전지 웨이퍼(40)는 수용홈(12)과 간극홈(11) 사이의 단차 상에 놓인다. 간극홈(11)은 태양전지 웨이퍼(40)가 수용홈 (12)에 놓일 때 가공(架空) 상태에 있게 하여, 로봇이 태양전지 웨이퍼(40)를 취득하는 것을 용이하게 한다. 바람직하게, 상기 수용홈(12)의 체적은 수용될 태양전지 웨이퍼(40)의 체적에 적합해야 하다. 바람직하게, 태양전지 웨이퍼(40)의 에지는 수용홈(12)의 측벽과 간극 결합된다. 바람직하게, 수용홈(12)에는 제한부(121)가 구비되며, 수용홈(12)의 측벽이 바로 상기 제한부(12)가 된다.
바람직하게, 태양전지 웨이퍼(40)의 손상을 방지하기 위해, 수용홈 (12)의 깊이는 태양전지 웨이퍼(40)의 두께보다 약간 크다. 또한, 바람직하게, 도 5에 도시 된 바와 같이, 태양전지 웨이퍼(40)를 보다 잘 지지하고, 지지력 부족으로 태양전지 웨이퍼(40)의 중심부가 변형되는 것을 방지하기 위해, 간극홈(11)에는 지지대(111)가 설치되며, 지지대(111)의 상단면은 수용홈(12)의 하단과 동일 평면에 있다. 태양전지 웨이퍼(40)가 수용홈(12)에 놓이면, 그 중간부가 지지대(111)에 의해 지지되어 변형이 방지된다. 바람직하게, 지지대의 수량은 태양전지 웨이퍼의 크기에 따라 설계될 수 있다. 또한, 지지대(111)는 트레이(10)와 일체로 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 마스크 보조 부재(20)는 수용홈(12) 상에 결합되고, 마스크 보조 부재(20) 상에는 마스크 구멍(21)이 형성되고, 마스크 구멍(21)은 수용홈(12)과 연통되며, 또한 마스크 구멍(21)은 마스크 구멍(21)의 원주 방향을 따라 차폐부(213)가 설치되고, 차폐부(213)는 수용홈(12)의 에지를 차폐한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 마스크 구멍(21)은 마스크 보조 부재(20) 상에 형성된 관통 구멍이다. 차폐부(213)는 수용홈(12)의 일부를 차폐할 수 있다. 따라서 태양전지 웨이퍼(40)가 수용홈(12)에 적재될 때, 마스크 보조 부재(20)를 트레이(10) 상에 결합하면, 태양전지 웨이퍼(40)의 에지는 마스크 보조 부재(20)의 차폐부(213)에 의해 차폐된다. 바람직하게, 도 5에 도시된 바와 같이, 태양전지 웨이퍼(40)의 에지는 0.5±0.01 mm가 차폐된다. 본 실시예에서, 차폐부(213)는 마스크 구멍(21)을 둘러싸는 마스크 보조 부재(20)의 일부분에 의해 형성된다.
일반적으로, 태양전지 웨이퍼(40)는 사각형이므로, 상응하게, 수용홈(12)과 마스크 구멍(21)도 사각형이다. 차폐부(213)가 수용홈(12)의 에지를 차폐할 필요가 있어, 마스크 보조 부재(20)가 수용홈(12)에 결합될 때, 수직 구멍 섹션(211)(상세하게 후술함)은 수용홈(12)과 서로 결합되므로, 수직 구멍단부(211)의 측면 길이는 수용홈(12)의 측면 길이보다 작아야 한다. 상술한 바와 같이, 태양전지 웨이퍼(40)의 에지는 약 0.5mm가 차폐되고, 수용홈(12)의 체적은 태양전지 웨이퍼(40)의 체적에 맞춰진다. 따라서, 수용홈(12)의 측면 길이는 수직 구멍 섹션(211)의 측면 길이보다 1mm큰 값으로 설정된다. 마스크 보조 부재(20)가 수용홈(12) 상에 결합될 때, 수용홈(12)의 횡방향 중심축 및 종방향 중심축은 각각 마스크 구멍(21)의 횡방향 중심축 및 종방향 중심축과 일치한다는 것을 이해해야 한다. 이는 태양전지 웨이퍼(40)의 각 에지가 0.5mm 차폐되는 것을 보장할 수 있다. 엄밀히 말하면, 수직 구멍 섹션(211)의 측면 길이는 태양전지 웨이퍼(40)의 측면 길이보다 1 mm 짧아야 하지만, 수용홈(12)의 체적이 태양전지 웨이퍼(40)의 체적에 맞춰지기 때문에, 상기 설명에서 수용홈(12)의 측면 길이는 수직 구멍 섹션(211)의 측면 길이보다 1 mm 큰 값으로 설정되는 것이 필요한 것으로 설명된다. 물론, 태양전지 웨이퍼(40)가 원이나 마름모 등의 형상이면, 수용홈(12)의 형상도 그에 따라 상응되게 조정될 필요가 있다.
바람직하게, 마스크 구멍(21)은 수직 구멍 섹션(211) 및 확대 구멍 섹션(212)을 포함한다. 수직 구멍 섹션(211)과 가까운 확대 구멍 섹션(212)의 일단의 횡단면적은 수직 구멍 섹션(211)과 떨어진 확대 구멍 섹션(212)의 일단의 횡단면적보다 작다. 수직 구멍 섹션(211)의 횡단면적은 수용홈(12)의 횡단면적보다 작다. 마스크 보조 부재(20)가 수용홈(12) 상에 결합될 때, 수직 구멍 섹션(211)은 수용홈(12)과 결합된다. 즉, 수직 구멍 섹션(211)은 수용홈(12)과 직접 연통된다. 수직 구멍 섹션(211)의 횡단면적이 수용홈(12)의 횡단면적보다 작고, 수용홈(12)의 체적이 태양전지 웨이퍼(40)의 체적에 맞춰지기 때문에, 태양전지 웨이퍼(40)의 에지가 차폐된다.
태양전지 웨이퍼(40)에 대해 마스크를 진행하는 경우, 차폐된 부분은 마스크를 진행하지 않고 나머지 부분은 마스크 구멍(21)을 통해 마스크를 진행한다. 이러한 구조는 마스크 보조 부재(20)의 강도를 보장함과 동시에, 태양전지 웨이퍼의 에지 및 측면이 코팅되는 것이 방지되어, 후속적으로 태양전지 웨이퍼의 측면에 대해 절연 처리를 진행하는 것을 방지하며, 나아가 태양전지 웨이퍼 파손의 발생을 줄여, 태양전지 웨이퍼의 수율이 향상되고, 생산 효율이 향상된다.
본 고안의 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼 적재장치를 이용하여, 태양전지 웨이퍼(40)를 이송할 때, 태양전지 웨이퍼(40)를 태양전지 웨이퍼 적재장치에 적재하여, 태양전지 웨이퍼(40)가 이송 중에 보호를 받게 함으로써, 태양전지 웨이퍼(40)가 파손되는 문제를 방지할 수 있다. 태양전지 웨이퍼(40)를 코팅하기 전에, 태양전지 웨이퍼(40)를 트레이(10)의 수용홈(12)에 적재하고, 마스크 보조 부재(20)를 트레이(10) 상에 결합한다. 마스크 보조 부재(20)에 설치된 마스크 구멍(21)은 태양전지 웨이퍼(40)의 코팅을 도울 수 있다. 태양전지 웨이퍼(40)를 코팅할 때, 차폐부(213)는 수용홈(12)의 일부분을 차폐하여 태양전지 웨이퍼(40)의 에지 및 측면이 코팅되는 것을 방지함으로써, 후속적으로 태양전지 웨이퍼(40)의 측면에 대해 절연 처리를 진행하는 것을 방지하며, 나아가 태양전지 웨이퍼 파손의 발생을 줄여, 태양전지 웨이퍼의 수율이 향상되고, 생산 효율이 향상된다.
또한, 이송 효율을 높이기 위해, 태양전지 웨이퍼 적재장치는 트레이(10)를 적재하는 바닥판(30)을 더 포함 할 수 있으며, 바닥판(30)은 적어도 2개의 트레이(10)를 적재할 수 있다. 바닥판(30)은 복수의 트레이(10)를 적재할 수 있어, 복수의 태양전지 웨이퍼(40)의 동시 이송을 실현할 수 있고, 또한 상호 간 충돌 등의 문제를 발생하지 않는다. 도 1을 참조하면, 바닥판(30) 상에는 복수(56개)의 트레이(10)가 놓여 있음을 알 수 있다.
이송할 때, 상이한 바닥판(30)의 식별을 용이하게 하기 위해, 각 바닥판(30)에는 고유한 식별 코드가 설치되어, 이송 라인 상의 스케줄링 및 식별을 진행할 수도 있다.
바람직하게, 안정성을 더욱 증가하기 위해, 트레이(10)는 바닥판(30)의 상부 표면 상에 고정되게 연결된다. 트레이(10)는 볼트 및 나사와 같은 체결 부재를 통해 바닥판(30) 상에 고정될 수 있다.
트레이(10)는 또한 포지셔닝 핀(50)을 통해 바닥판(30)과 연결될 수 있다. 예를 들면, 바닥판(30)에 포지셔닝 핀(50)을 설치하고, 트레이(10)에 포지셔닝 구멍을 형성하고, 상기 포지셔닝 구멍과 포지셔닝 핀(50)을 서로 결합한다. 사용시에는, 먼저 포지셔닝 핀(50)을 포지셔닝 구멍에 삽입하여 포지셔닝을 실현한 후, 다시 고정 부재를 이용하여 고정함으로써, 트레이(10)의 조립 효율을 향상시킬 수 있다. 하나의 실시예에서, 트레이(10)는 바닥판(30)과 일체로 형성 될 수 있다.
본 고안의 실시예는 또한 태양전지 웨이퍼 이송 시스템을 제공하며, 상기 시스템은 임의의 실시예가 제공하는 태양전지 웨이퍼 적재장치를 포함한다. 태양전지 웨이퍼(40)를 이송할 필요가 있을 때, 태양전지 웨이퍼 적재장치를 이송 컨베이어 등의 장치에 놓은 후, 태양전지 웨이퍼(40)를 태양전지 웨이퍼 적재장치에 넣어, 태양전지 웨이퍼(40)의 이송을 용이하게 한다.
도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 고안의 구조, 특징 및 작용 효과에 대해 상세하게 설명하였다. 전술한 것은 본 고안의 단지 바람직한 실시 예일 뿐이므로, 본 고안의 개념에 의해 이루어진 변경 또는 동등한 변화로 수정된 실시예는, 본 명세서 및 도면에 포함된 정신을 벗어나지 않는 한, 모두 본 고안의 보호 범위에 속한다.
10- 트레이, 11- 간극홈, 111-지지대, 12- 수용홈, 121- 제한부, 20- 마스크 보조 부재, 21- 마스크 구멍, 211- 수직 구멍 섹션, 212- 확대 구멍 섹션, 213 차폐부, 30- 바닥판, 40- 태양전지 웨이퍼, 50- 포지셔닝 핀

Claims (11)

  1. 트레이 및 마스크 보조 부재를 포함하며,
    상기 트레이의 일측 표면에는 간극홈과 수용홈이 설치되고, 상기 간극홈과 상기 수용홈은 단차 형상으로 배열되고, 또한 상기 간극홈은 상기 수용홈의 아래에 위치하며; 그리고,
    상기 마스크 보조 부재는 상기 수용홈 상에 결합되고, 상기 마스크 보조 부재 상에는 마스크 구멍이 형성되고, 상기 마스크 구멍은 상기 수용홈과 연통되며, 또한 상기 마스크 구멍은 그 원주 방향을 따라 차폐부가 설치되고, 상기 차폐부는 상기 수용홈의 에지를 차폐하는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 트레이를 적재하는 바닥판을 더 포함하며, 상기 바닥판은 적어도 2개의 상기 트레이를 적재할 수 있는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 트레이는 상기 바닥판의 상부 표면 상에 고정되게 연결되는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 바닥판에는 식별 코드가 설치되는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 트레이는 포지셔닝 핀을 통해 상기 바닥판과 연결되는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 트레이는 상기 바닥판과 일체로 형성되는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용홈과 상기 마스크 구멍의 형상은 사각형이며; 또한,
    상기 마스크 보조 부재가 상기 수용홈 상에 결합될 때, 상기 수용홈의 횡방향 중심축 및 종방향 중심축은 각각 상기 마스크 구멍의 횡방향 중심축 및 종방향 중심축과 일치하는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 마스크 구멍은 수직 구멍 섹션 및 확대 구멍 섹션을 포함하며, 상기 수직 구멍 섹션과 가까운 상기 확대 구멍 섹션의 일단의 횡단면적은 상기 수직 구멍 섹션과 떨어진 상기 확대 구멍 섹션의 일단의 횡단면적보다 작고;
    상기 수직 구멍 섹션의 횡단면적은 상기 수용홈의 횡단면적보다 작고; 또한 상기 마스크 보조 부재가 상기 수용홈 상에 결합될 때, 상기 수직 구멍 섹션은 상기 수용홈과 결합되는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 수용홈의 측면 길이는 상기 수직 구멍 섹션의 측면 길이보다 큰 값으로 설정되는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간극홈에는 지지대가 설치되며, 상기 지지대의 상단면은 상기 수용홈의 하단과 동일 평면에 있는, 태양전지 웨이퍼 적재장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항의 상기 태양전지 웨이퍼 적재장치를 포함하는, 태양전지 웨이퍼 이송 시스템.
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