KR20230045056A - 서브 분할된 솔라 셀의 십자형 매트릭스를 제조하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

서브 분할된 솔라 셀의 십자형 매트릭스를 제조하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

각 로우가 n개의 솔라 서브 셀(SSC)을 포함하고, 각 컬럼이 m개의 SSC를 포함하는, 솔라 서브 셀(SSC)의 솔라 서브 셀 십자형 매트릭스 어레이(SSCA)를 제조하기 위한 방법으로서, 이 방법은: SSC의 스트림을 수송하도록 구성된 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트 상에 n×m의 SSC를 배치하고; 한번에 하나의 로우씩, 와이드 어레이 컨베이어 벨트로 SSC의 m개의 로우를 이송하여, 그 위에 SSC의 어레이를 형성하고; SSC의 n개의 컬럼 각각에 n개의 버스바 또는 스마트 와이어(SW) 도체 그룹을 배치하고; m개의 로우 각각에서 서로 이웃하는 SSC의 모든 쌍 사이에 쇼트 병렬 점퍼를 배치하고; n개의 컬럼의 병렬 연결 및 다이오드 연결을 위해 와이드 트랜버스 도체를 배치하고; 그리고 SSC의 n×m 매트릭스 어레이를 쇼트 병렬 점퍼 및 와이드 트랜버스 도체와 솔더링하여 솔더링된 SSCA를 형성하는 것을 포함한다.

Description

서브 분할된 솔라 셀의 십자형 매트릭스를 제조하기 위한 시스템 및 방법
본 발명은 전력을 생성하는 솔라 어레이 모듈을 제조하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 십자형 매트릭스 어레이 구성으로 상호 연결된 PV 솔라 서브 셀을 가지는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 개시의 제조 시스템 및 방법은 직렬 및 병렬 양방으로 전기적으로 상호 연결된 솔라 서브 셀의 어레이를 가지는 솔라 패널의 생산 제조 라인 및 제조 프로세스에 관한 것이다. "솔라 서브 셀"이라는 용어는 정규 크기의 솔라 셀로부터 커팅되는 솔라 셀에 관한 것으로, 여기서 정규 크기의 솔라 셀(이하 " 정규 솔라 셀"이라고 함)의 치수는, 요즘에는 전형적으로, 156㎜×156㎜이지만, 확대되거나 축소될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 정규 솔라 셀이 4개의 스트라이프(stripe)의 유사한 서브 셀로 커팅되면, 각 서브 셀의 치수는 대략 39㎜×156㎜이다. 이러한 솔라 서브 셀의 비제한적인 예는 정규 솔라 셀을 k개로 커팅함으로써 k개의 길쭉한 스트라이프의 유사한 서브 셀을 생산하며, 여기서, k개의 스트라이프의 유사한 서브 셀은 본 개시의 발명 시스템 및 방법을 설명하는데 사용될 것이다.
본 개시는 PV 솔라 패널의 제조 라인 및 프로세스의 2가지 변형에 관한 것이다.
a) 솔더링 및 라미네이션 프로세스가 분리되어 있을 때, 원형 또는 직사각형 단면을 가지는 여러 도체를 사용하여 기존의 전기 버스바 연결 기술을 이용하는 종래의 솔라 패널 제조 라인. 정규 솔라 셀을 가지는 PV 패널을 생산하기 위한 공통 프로세스를 이용하는 일반적 자동 생산 라인으로서, 다음 링크의 비디오를 참조할 수 있다: https://www.solarmakingmachine.com.
b) 솔더링 및 라미네이션 프로세스가 통합되어 있는 경우, "스마트 와이어 연결 기술(Smart Wire Connection Technology; SWCT)" 등과 같이, 일종의 폴리머에 내장되는 원형 단면을 가지는 여러 "스마트 와이어(SW)" 도체를 사용하는 전자동의 포일 기반 배선 기술.
정규 솔라 셀(20)을 운반하도록 구성된 예시적인 종래의 제조 기술 수용 컨베이어(40)를 도시하는 도 1의 (a)(종래 기술)를 참조한다. 암 캐처(arm catcher)(전형적으로, "로봇식 캐처")는 정규 수용 컨베이어 벨트(42) 상에 정규 솔라 셀(20)을 하나씩 배치하도록 구성되며, 여기서 정규 솔라 셀(20)은 미리 설계된 갭만큼 이격된다.
전형적으로, 또 다른 로봇식 캐처(미도시)는, 전기적으로 직렬로 연결되는 미리 설계된 수의 정규 솔라 셀(20)을 가지는 단일의 스트링을 생성하기 위해서, 수용 컨베이어 벨트(42)로부터 정규 솔라 셀(20)을 픽업하고, 스텝 버스바(25)가 정규 솔라 셀(20)의 컬럼 상에 놓여지는 "버스바 레이업(Lay-Up)"을 위해 구성된 공통 와이드 스트링거(stringer) 컨베이어 벨트(52)를 가지는 공통 스트링거 컨베이어(50) 상에 그것들을 배치하도록 구성된다. 예시적인 공통 스트링거 컨베이어(50)가 도 1의 (b)(종래 기술)에 보여진다. 정규 솔라 셀(20)은 미리 설계된 갭만큼 이격된 정규 솔라 셀(20)의 스트링을 형성하도록 정렬되어 공통 스트링거 컨베이어 벨트(52) 상에 배치된다. 도 1의 (b)에 도시된 비제한적인 예에서는, 정규 솔라 셀(20)의 어레이는 정규 솔라 셀(20)의 스트링(컬럼)을 포함하며, 비제한적인 예로서 이 명세서에서는 각각이 10개의 정규 솔라 셀(20)을 가지는, 6개의 이런 스트링(컬럼)의 어레이를 나타낸다.
공통 스트링거 컨베이어(50)는 추가로 정규 솔라 셀(20)의 스트링을 따라 공통 배선 버스바(25)를 배치하는 수단을 포함한다(예를 들면, 제한은 없지만, 10개의 정규 솔라 셀(20) 다수의 버스바(25)(전형적으로 3개 내지 12개 이상)). 공통 스트링거 컨베이어(50)는 정규 솔라 셀(20)의 컬럼 및 버스바(25)를 솔더링 오븐(54)(이 예는 도 1의 (c)(종래 기술)에 도시됨)을 통과시켜 운반하여, 전기적으로 직렬로 연결된 정규 솔라 셀(20)의 단일의 스트링을 생산한다.
정규 솔라 셀(20)의 동일 스트링의 인접한 정규 솔라 셀(20a 및 20b)의 쌍(60)의 예시적인 직렬 연결을 도시하는 도 2의 (a)(종래 기술)을 참조한다. 정규 솔라 셀(20a 및 20b)은 단일의 SW 도체 스트라이프(65)에 의해 연결되며, 여기서 SW 도체 스트라이프(65)는 각각의 SW 도체 스트라이프(65)에 의해 기계적 및 전기적으로 직렬로 상호 연결된다. 도 2의 (b)(종래 기술)는 솔라 셀(20a 및 20b) 사이에 갭(ga)을 형성하고, 내부에 가는 와이어 도체(62)를 가지는 폴리머 도체 세그먼트(64)의 SW 도체 스트라이프(65)에 의해 상호 연결되는 정규 솔라 셀(20a 및 20b)의 쌍을 보여주는 개략적인 단면도(AA')이다. 도 2의 (c)(종래 기술)는 예시적인 스트링(61)을 도시하며, 여기서 인접한 정규 솔라 셀(20a 및 20b)의 각 쌍(60)은 각각의 와이드 SW 도체 스트라이프(67)에 의해 기계적 및 전기적으로 직렬로 상호 연결된다.
종래 기술인 도 2의 (a), (b) 및 (c)에서 보여지는 바와 같이, 종래 기술의 정규 솔라 셀(20)의 스트링은, SWCT 폴리머 기술을 사용하여 정규 솔라 셀(20)의 스트링을 제조할 때를 포함하여, 일반적으로 한번에 하나의 스트링씩 개별적으로 제조된다는 점에 주목해야 한다.
정규 솔라 셀(20)을 s개의 솔라 서브 셀로 커팅하여 형성되는 솔라 서브 셀의 십자형 매트릭스 어레이를 가지는 패널을 제조하기 위한 생산 라인이 없기 때문에, 솔라 서브 셀의 십자형 매트릭스 어레이를 가지는 패널을 제조하기 위한 이러한 생산 라인이 필요하다.
일반적으로 사용되는 ("정규") 솔라 셀의 패널을 생산하기 위해 현재 사용되고 있는 종래 기술의 생산 라인과 비교하여, 본 개시에 따른 솔라 서브 셀 십자형 매트릭스 패널(Solar Sub-cells Crisscross matrix Panel; SSCP)을 생산하기 위한 십자형 매트릭스 구성으로 연결되는 솔라 서브 셀의 패널의 제조 생산 라인은, 정규 솔라 셀 패널의 생산을 위해 일반적으로 사용되는 것과 유사한 기술적 프로세스 및 유사한 재료를 사용한다.
정규 솔라 셀을 가지는 등가 패널에 비해, 솔라 서브 셀의 솔라 서브 셀 십자형 매트릭스 어레이(Solar Sub-cells Crisscross matrix Array; SSCA)로 배열된 다수의 서브 셀의 장점은 다음과 같다.
a. k개의 도체(버스바라고도 함)의 필요 수량 대신에, 패널 내부 전도 손실의 증가없이, 본 개시에 개시된 생산 라인의 솔라 셀은 보다 적은 버스바 l개를 필요로 할 수 있으며, 여기서 l≤k 이거나, 또는 보다 작은 단면 및/또는 보다 작은 도체 직경을 가지는 도체 와이어를 가진다. 예를 들어, 직경 "d"를 가지는 원형 도체 대신에, 원형 도체는 축소된 직경 "dr"을 필요로 할 수 있으며, 여기서, dr≤d 이며, 또는 대안적으로, "q" 단면을 가지는 직사각형 도체 대신에 보다 작은 단면을 가지는 버스바를 필요로 할 수 있으며, 이것에 의해 구리 소비를 줄이고, 셀을 태양광에 더 많이 노출시켜서 패널 전력 효율을 향상시킬 수 있다. SSCP의 제조를 위해서는, 정규 솔라 셀을 s개의 서브 셀로 커팅해야 한다(전형적으로 정규 셀 크기, 또는 생산하는 셀 전류 레벨 및 전체 패널의 원하는 출력 전압(Vmpp)에 따라 달라짐).
b. 정규 솔라 셀 패널에서 직렬로 연결되는 적형적인 60개의 셀(단지 비제한적인 예임) 대신에, SSCP는 십자형 매트릭스 구성으로 연결된 60 × s개의 서브 셀을 포함한다.
c. 본 개시는 각각 10개의 정규 솔라 셀의 6개의 스트링으로 배열된, 60개의 정규 솔라 셀을 가지는 정규 패널과 등가인 십자형 매트릭스 구성으로 연결된 솔라 서브 셀의 패널에 관하여 단지 예로서 설명되며, 여기서 각 스트링의 솔라 셀은 직렬로 연결된다. 등가 SSCP는 유사한 외부 치수를 가지며(다만 약간 더 길 수 있음), s=4인 경우, 각각 40개의 솔라 서브 셀의 6개의 스트링을 포함한다. s는 무엇보다도 서브 셀로 커팅되는 정규 솔라 셀의 크기 또는 전류 레벨에 따라 2, 3, 4, 5 또는 임의의 다른 수일 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "전기적" 또는 "전기적으로 배선된"이라는 용어는, 솔라 패널에서 솔라 셀의 물리적 구성과 관계없이, 매트릭스의 전기적 구성을 의미한다는 점에 더 유의해야 한다. 마찬가지로, 본 명세서에서 사용되는 "물리적"이라는 용어는 솔라 셀의 전기적인 상호 배선과 관계없이 모듈/패널에서 솔라 셀의 물리적 배치를 의미한다는 점에 추가로 유의해야 한다.
본 발명의 사상에 따르면, 서브 분할된 솔라 셀에 대한 솔라 서브 셀의 SSCA를 제조하기 위한 방법이 제공되며, 여기서 SSCA의 각 로우는 n개의 솔라 서브 셀을 포함하고, 솔라 서브 셀 어레이의 각 컬럼은 m개의 솔라 서브 셀을 포함한다. 이 방법은 다음의 스텝을 포함한다.
a. 정규 솔라 셀을 s개의 솔라 서브 셀로 프리-커팅하고;
b. 솔라 서브 셀의 스트림을 수송하도록 구성된 내로우(narrow) 서브 셀 수용 컨베이어 벨트 상에 적어도 n×m의 솔라 서브 셀을 배치하고;
c. 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트로부터 와이드(wide) 어레이 컨베이어 벨트로, 한번에 솔라 서브 셀의 하나의 로우씩, n개의 솔라 서브 셀의 m개의 로우를 이송하여, 와이드 레이업 컨베이어 상에 솔라 서브 셀의 어레이를 형성하고 - 솔라 서브 셀의 어레이는 솔라 서브 셀의 n개의 컬럼을 포함하고, 컬럼 각각은 m개의 솔라 서브 셀을 포함함 -;
d. 솔라 서브 셀의 n개의 컬럼 각각에 n개의 버스바 또는 스마트 와이어(SW; Smart Wire) 도체 그룹을 배치하여, 솔라 서브 셀의 컬럼을 전기적으로 직렬로 연결하고;
e. 솔라 서브 셀의 m개의 로우 각각에서 서로 이웃하는 솔라 서브 셀의 모든 쌍 사이에 쇼트 병렬 점퍼를 배치하고;
f. n개의 컬럼의 병렬 연결 및 다이오드 연결을 위한 와이드 트랜버스(transverse) 도체를 배치하고; 그리고
g. 솔라 서브 셀의 n×m 매트릭스 어레이를 쇼트 병렬 점퍼 및 와이드 트랜버스 도체와 솔더링하여, n개의 스트링 및 m개의 로우의 솔더링된 SSCA를 형성한다.
청구항 1의 SSCA를 제조하기 위한 방법에서, 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트 상에 배치된 솔라 서브 셀 사이에는 미리 설계된 갭(g2)이 형성된다.
바람직하게는, 와이드 어레이 컨베이어 벨트 상에 배치된 솔라 서브 셀의 각 컬럼의 솔라 서브 셀 사이에는 미리 설계된 갭(g1)이 형성된다.
선택적으로, 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트 상에 솔라 서브 셀을 배치하는 것은 단일의 서브 셀 캐처에 의해 수행된다.
바람직하게는, 각각의 로우의 솔라 서브 셀 사이에 형성된 갭은 미리 설계된 갭(g2)이다.
선택적으로, 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트로부터 와이드 어레이 컨베이어 벨트로 n개의 솔라 서브 셀의 m개의 로우의 이송은, 로우 서브 셀 캐처에 의해 수행된다.
솔라 서브 셀을 전기적으로 상호 연결하는 것은 종래의 전기 배선 기반 기술을 이용하여 수행될 수 있으며, 여기서 쇼트 병렬 점퍼를 배치하는 것은 점퍼 캐처에 의해 수행될 수 있다. 솔라 서브 셀의 n개의 컬럼 각각에 n개의 버스바를 배치하는 것은, 버스바 레이업 스테이션에서 이용 가능한 1개 내지 n개의 버스바 롤을 사용하여, 버스바 레이업 스테이션에서 수행된다.
와이드 트랜버스 도체를 배치하는 것은 와이드 도체 캐처에 의해 수행될 수 있다.
와이드 트랜버스 도체의 솔더링은 병렬 바 솔더링 오븐에 의해 수행될 수 있다.
솔라 서브 셀의 n×m 매트릭스 어레이를 쇼트 병렬 점퍼 및 와이드 트랜버스 도체와 솔더링하는 것은, 전형적으로 어레이 솔더링 오븐에 의해 수행된다.
선택적으로, 배치된 쇼트 병렬 점퍼는 전도성 접착제 및 진공 매트릭스 테이블을 포함하는 그룹에서 선택된 부착 수단을 사용하여 위치를 유지한다.
또한 솔라 서브 셀을 전기적으로 상호 연결하는 것은, 스마트 와이어 연결 기술(SWCT; Smart Wire Connection Technologies) 기반 배선을 이용하여 수행될 수도 있다. 솔라 서브 셀을 전기적으로 직렬로 상호 연결하는 것은, SSCA의 모든 컬럼에서 솔라 서브 셀의 각각의 쌍의 하나의 솔라 서브 셀 위에 그리고 두번째 솔라 서브 셀 아래에 배치되는 내로우 SW 도체에 의해서 수행될 수 있으며, 또는 SSCA의 m개의 로우의 각 쌍의 솔라 서브 셀의 하나의 로우 위에 그리고 솔라 서브 셀의 두번째 로우 아래에 배치되는 와이드 SW 도체에 의해 수행될 수 있다.
내로우 도체를 사용하는 경우, 솔라 서브 셀의 각각의 쌍에 내로우 SW 도체를 배치하는 것은, 전형적으로 SW 도체 레이업 스테이션에서 수행된다. SSCA의 모든 컬럼에서 각 쌍의 솔라 서브 셀의 각각의 쌍에 내로우 SW 도체를 배치하는 것은, 다음의 스텝을 포함할 수 있다.
a. n개의 솔라 서브 셀의 제1 로우가 SW 도체 레이업 스테이션에서 제위치에 배치된 후, 솔라 서브 셀의 동일 컬럼의, 솔라 서브 셀의 제2 로우에 지정된 위치가, 배치된 SW 도체의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 각각의 솔라 서브 셀 상에 내로우 SW 도체를 배치하고;
b. 배치된 SW 도체의 나머지 부분 상에 솔라 서브 셀의 제2 로우를 배치하고;
c. 솔라 서브 셀의 동일 컬럼의, 솔라 서브 셀의 다음 로우에 지정된 위치가, 최근에 배치된 SW 도체의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 제2 로우의 각각의 솔라 서브 셀 상에 내로우 SW 도체를 배치하고; 그리고
d. n개의 컬럼 각각에서 모든 m개의 솔라 서브 셀이 m개(또는 m-1개)의 내로우 SW 도체 각각에 의해 상호 연결될 때까지 스텝 (c)를 계속 반복한다.
선택적으로, 내로우 SW 도체는 단일의 SW 도체 그룹을 가지는 단일의 포일로 제조된다.
와이드 SW 도체를 사용하는 경우, 와이드 SW 도체는 SSCA의 m개의 로우의 각 쌍의 솔라 서브 셀의 하나의 로우 위에 그리고 솔라 서브 셀의 두번째 로우 아래에 배치되도록 미리 설계된다. 솔라 서브 셀의 n개의 컬럼 각각에 통합된 n개의 SW 도체 그룹을 배치하는 것은 SW 도체 레이업 스테이션에서 수행된다. SSCA의 모든 컬럼에서 각 쌍의 솔라 서브 셀의 각각의 쌍에 와이드 SW 도체를 배치하는 것은, 다음의 스텝을 포함한다.
a. n개의 솔라 서브 셀의 제1 로우가 SW 도체 레이업 스테이션에서 제위치에 배치된 후, 솔라 서브 셀의 제2 로우에 지정된 위치가, 배치된 와이드 SW 도체의 나머지 부분에 의해 덮이도록 솔라 서브 셀의 제1 로우 상에 와이드 SW 도체를 배치하고;
b. 배치된 와이드 SW 도체의 나머지 부분 상에 솔라 서브 셀의 제2 로우를 배치하고;
c. 솔라 서브 셀의 다음 로우에 지정된 위치가, 최근에 배치된 와이드 SW 도체의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 솔라 서브 셀의 제2 로우 상에 와이드 SW 도체를 배치하고; 그리고
d. n개의 컬럼 각각에서 모든 m개의 솔라 서브 셀이 m개(또는 m-1개)의 SW 도체 각각에 의해 상호 연결될 때까지 스텝 (c)를 계속 반복한다.
바람직하게는, 와이드 SW 도체의 n개의 SW 도체 그룹은 단일의 포일로 제조된다.
바람직하게는, 쇼트 병렬 점퍼 및 와이드 트랜버스 도체는 와이드 병렬 연결 폴리머 시트에 통합된다.
선택적으로, 와이드 병렬 연결 폴리머 시트는 솔라 서브 셀의 제1 로우를 배치하기 전에 SW 도체 레이업 컨베이어 벨트 상에 배치된다.
선택적으로, 와이드 병렬 연결 폴리머 시트는 솔라 서브 셀의 각 컬럼에 배치된 SW 도체 상에 배치된다.
그 다음에 SSCA는 솔더링 오븐을 통과하여 운반되어, 솔더링된 SSCA를 형성한다.
본 발명의 또 다른 사상에 따르면, 솔라 서브 셀의 SSCA를 제조하기 위한 생산 라인 시스템이 제공되며, 여기서 SSCA의 각 로우는 n개의 솔라 서브 셀을 포함하고, 솔라 서브 셀 어레이의 각 컬럼은 m개의 솔라 서브 셀을 포함한다. 이 시스템은:
a. 솔라 서브 셀의 스트림을 수용하도록 구성된 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트;
b. 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트로부터 와이드 어레이 컨베이어 벨트로, 한번에 솔라 서브 셀의 하나의 로우씩, n개의 솔라 서브 셀의 로우를 이송하도록 구성된 로봇식 로우 캐처;
c. 솔라 서브 셀의 n개의 컬럼 각각에 n개의 버스바 또는 스마트 와이어(SW) 도체 그룹을 배치하여, 솔라 서브 셀의 컬럼을 전기적으로 직렬로 연결하는 수단;
d. 솔라 서브 셀의 m개의 로우 각각에서 서로 이웃하는 솔라 서브 셀의 모든 쌍 사이에 쇼트 병렬 점퍼를 배치하도록 구성된 로봇식 점퍼 캐처;
e. n개의 컬럼의 병렬 연결 및 다이오드 연결을 위한 와이드 트랜버스 도체를 배치하도록 구성된 트랜버스 도체 캐처; 및
f. 솔라 서브 셀의 n×m 매트릭스 어레이를 쇼트 병렬 점퍼 및 와이드 트랜버스 도체와 솔더링하여, n개의 스트링 및 m개의 로우의 솔더링된 SSCA를 형성하도록 구성된 솔더링 오븐을 포함한다.
본 발명은 단지 예시 및 예로서 제공되는 첨부 도면 및 하기에 제공되는 상세한 설명으로부터 완전히 이해될 것이며, 따라서 어떠한 방식으로든 제한되지 않는다, 여기서:
도 1의 (a)(종래 기술)는 정규 솔라 셀을 운반하도록 구성되는 예시적인 종래의 제조 기술 수용 컨베이어를 나타내는 개략도이다.
도 1의 (b)(종래 기술)는 정규 솔라 셀을 운반하도록 구성되는 예시적인 종래의 제조 기술 수용 컨베이어를 나타내는 개략도이다.
도 1의 (c)(종래 기술)는 정규 솔라 셀의 컬럼 및 버스바를 솔더링 오븐을 통과하여 운반하는 예시적인 공통 스트링거 컨베이어를 도시하는 도면이다.
도 2의 (a)(종래 기술)는 정규 솔라 셀의 동일 스트링의 인접한 정규 솔라 셀의 쌍의 예시적인 직렬 연결을 나타내는 도면이다.
도 2의 (b)(종래 기술)는 SW 도체 스트라이프에 의해 상호 연결되는 정규 솔라 셀의 쌍을 보여주는 개략적인 단면도(AA')이다.
도 2의 (c)(종래 기술)는 정규 솔라 셀의 예시적인 스트링을 나타내는 도면으로서, 인접한 정규 솔라 셀의 각 쌍은 각각의 SW 도체 스트라이프에 의해 기계적 및 전기적으로 직렬로 연결된다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 솔라 서브 셀의 솔라 서브 셀 십자형 매트릭스 어레이(SSCA)를 제조하기 위한 생산 라인의 일부인 스트링거 머신(부분적으로 도시됨)의 예시적인 다이어그램의 스테이션에서의 예시적인 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트의 개략도이다.
도 4의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트의 개략도로서, 솔라 서브 셀의 로우를 픽업하는 로봇식 로우가 보여진다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 버스바 레이업을 위해 구성되는 버스바 레이업 스테이션에 위치한 와이드 어레이 컨베이어 벨트의 예시적인 평면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 도 3에 도시된 생산 라인을 사용하여 솔라 서브 셀의 SSCA를 제조하기 위한 예시적인 동작 흐름 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 버스바 레이업 스테이션을 나타내는 도면으로서, 와이드 어레이 컨베이어 벨트는 버스바 레이업 스테이션에 위치하며, 버스바 레이업 스테이션은 "버스바 레이업" 프로세스를 위해 구성된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 점퍼 레이업 스테이션에 위치한 와이드 어레이 컨베이어 벨트를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 CCSA 준비 어레이 레이업을 생산하도록 구성되는 와이드 도체 레이업 스테이션에 위치한 와이드 어레이 컨베이어 벨트를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 솔라 서브 셀의 어레이 상에 놓인 와이드 트랜버스를 나타내는 도면이다.
도 11은 종래 기술의 다이오드 연결의 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 뒤집혀서 또 다른 와이드 어레이 컨베이어 벨트 상에 배치되는 예시적인 솔라 서브 셀의 어레이를 나타내는 도면으로서, 솔라 서브 셀의 수광측이 아래로 향한다.
도 13a는 전도성 접착제로 미리 덮인 각각의 지정된 배치 위치에서의 쇼트 트랜버스 점퍼의 예시적인 배치를 도시하는 도면이다.
도 13b는 6개의 스트링 및 40개의 로우를 가지며 상호 연결되고, 솔더링된 SSCA의 조명되지 않는 측의 예시도를 나타낸다.
도 14의 (a)는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 솔라 서브 셀의 미리 설계된 수를 가지는 단일 스트링을 생산하기 위해, 두 개의 인접한 솔라 서브 셀을 기계적 및 전기적으로 직렬로 연결하도록 구성된 예시적인 SW 도체를 나타내는 도면으로서, 이들 두 개의 인접한 솔라 서브 셀은 솔라 서브 셀의 동일한 컬럼에 속한다.
도 14의 (b)는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 솔라 서브 셀의 n개의 쌍의 예시적인 로우를 나타내는 도면으로서, 솔라 서브 셀의 미리 설계된 수를 가지는 각각의 단일 스트링을 생산하기 위해, 솔라 서브 셀의 각 쌍은 각각의 두 개의 인접한 솔라 서브 셀을 기계적 및 전기적으로 직렬로 연결하도록 구성되는 각각의 SW 도체로 연결되고, 이들 두 개의 인접한 솔라 서브 셀은 솔라 서브 셀의 동일한 컬럼에 속한다.
도 14의 (c)는 본 발명의 일부 실시예에 따른, m개의 솔라 서브 셀을 가지는 n개의 스트링을 생산하기 위해서, 솔라 서브 셀의 n개의 컬럼 각각에서 두 개의 인접하는 로우, 즉, 두 개의 서로 이웃하는 로우의 두 개의 인접한 솔라 서브 셀을 기계적 및 전기적으로 직렬로 연결하도록 구성되는 예시적인 단일의 와이드 SW 도체를 나타내는 도면으로서, 이들 두 개의 인접한 솔라 서브 셀은 동일한 컬럼에 속한다.
도 15a는 본 발명의 일부 실시예에 따른, SWCT 스트링거 머신의 일부인 SW 도체 레이업 컨베이어 벨트의 예시적인 세그먼트를 나타내는 도면이다.
도 15b는 본 발명의 일부 실시예에 따른, SSCA의 개개의 솔라 서브 셀의 병렬 연결을 위한, 다수의 쇼트 트랜버스 도체(점퍼)를 포함하는 예시적인 단일의 와이드 병렬 연결 폴리머 시트를 나타내는 도면이다.
이제 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 이하에서 보다 완전하게 설명될 것이다.
도면을 다시 참조한다. 도 3은 솔라 서브 셀(102)의 솔라 서브 셀 십자형 매트릭스 어레이(SSCA)를 제조하기 위한 생산 라인(100)의 일부인 스트링거 머신(130)(부분적으로 도시됨)의 예시적인 다이어그램의 스테이션에서의 예시적인 동작 흐름을 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따른 생산 라인(100)은, 예를 들면 단일의 서브 셀 캐처(119)에 의해, 솔라 서브 셀(102)을 수용하고 일방향(135)으로 운반하도록 구성된 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트(120)를 포함하며, 단일의 서브 셀 캐처(119)는 커팅된 솔라 서브 셀(102)의 공급(101)으로부터 프리 커팅된 솔라 서브 셀(102)을 하나씩 픽업하고, 도 4의 (a)에 도시된 바와도 같이 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트(120) 상에 솔라 서브 셀(102)을 하나씩 배치하며, 여기서 솔라 서브 셀(102)은 미리 설계된 갭(g2)만큼 이격된다.
전형적으로, 로봇식 로우 캐처(예를 들면 도 4의 (b)에서 일례로 도시된 로봇식 캐처(129))는, 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트(120)로부터, 한번에 n개의 솔라 서브 셀(102)의 하나의 로우씩 픽업하도록 구성되고, 여기서 솔라 서브 셀의 각각의 로우는 n개의 솔라 서브 셀(102)로 구성되며, 그리고 로봇식 로우 캐처(129)는 추가로 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132) 상에 이러한 솔라 서브 셀(102)의 m개의 로우를, 하나의 로우씩, 배치하도록 구성되며, 지정된 솔라 패널을 위해 솔라 서브 셀(102)의 로우들은 미리 설계된 갭(g1)만큼 그들 사이에서 이격되고, 각 로우에서의 솔라 서브 셀(102)은 미리 설계된 갭(g2)만큼 이격된다.
버스바 레이업을 위해 구성된 버스바 레이업 스테이션(131)에 위치한 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)의 예시적인 평면도를 나타내는 도 5도 참조하며, 여기서 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)는 스트링거 머신(130)의 일부이다. 버스바 레이업 스테이션(131)에서 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)는 솔라 서브 셀(102)의 어레이를 수용하고 일방향(135)으로 운반하도록 구성되며, 솔라 서브 셀(102)의 어레이는 (지정된 SSCP의 생산에 필요한) 솔라 서브 셀(102)의 m개의 로우 및 n개의 컬럼을 구성하도록 미리 설계된다. 솔라 서브 셀(102)의 어레이는 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132) 상에 배치되고, 솔라 서브 셀(102)은 솔라 서브 셀(102)의 SSCA의 지정된 패널에 미리 설계된 갭만큼 이격되고, 그 서브 셀(102)의 SSCA는 직렬 및 병렬 양방으로 전기적으로 상호 연결된다. 솔라 서브 셀(102)의 모든 m개의 로우가 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132) 상에 배치된 후, m×n 서브 셀(102)의 어레이가 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132) 상에 위치하고, 이 어레이는, 정규 솔라 셀(20)의 "n"개의 스트링을 동시에 일제히 제조하기 위해서, 솔라 서브 셀(102)의 m개의 로우 및 솔라 서브 셀(102)의 n개의 스트링을 가진다.
종래 기술의 정규 솔라 셀(20)의 생산 라인에서는, 스트링거 머신(50)의 컨베이어 벨트(52)는 단일의 정규 솔라 셀(20)을 수용하고, 정규 솔라 셀(20)의 단일 스트링을 제조하도록 구성되어 있음을 인식해야 한다.
와이드 어레이 컨베이어 벨트(132) 상에 배치된, n개의 솔라 서브 셀(102)의 각 로우에서, 각각의 솔라 서브 셀(102)은 솔라 서브 셀(102)의 서로 다른 스트링의 구성원이 되도록 지정된다는 점에 주목해야 한다. 따라서, 로우의 폭은, 전체 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)의 요구되는 폭뿐만 아니라, 생산되는 PV 패널의 폭을 규정한다. 단일의 정규 솔라 셀을 대상으로 하는 종래의 제조 기술 수용 컨베이어(40) 외에도, 대부분의 정규 생산 라인의 다른 설비는 생산되는 전체 패널의 폭으로 구축되어 있음을 인식해야 한다.
단지 편의성 및 명료성을 위해 그리고 단지 비제한적인 예로서, 보통 도 1의 (b)와 관련하여 도시된 바와 같이, 설명은 각각이 10개의 정규 솔라 셀(20)을 가지는 6개의 스트링(컬럼)의 예시적인 어레이와 전력 생산에 있어서 등가인, 각각이 m=40인 솔라 서브 셀(102)(각 정규 솔라 셀(20)을 4개의 스트라이프의 유사한 서브 셀(102)로 커팅하여 생산됨)을 가지는 n=6인 스트링(컬럼)의 (지정된 SSCP의 생산에 필요한) 솔라 서브 셀(102)의 어레이를 참조한다는 점에 추가로 주목해야 한다.
생산 라인(100)을 사용하여, 솔라 서브 셀(102)의 SSCA를 제조하기 위한 예시적인 동작 흐름 방법(300)을 나타내는 도 6을 다시 참조한다. 여기서 방법(300)은 다음의 스텝을 포함한다:
스텝 310: 상술한 바와 같이, 단일의 서브 셀(102)을 내로우 서브 셀 컨베이어 벨트(120)로 이송함.
스텝 320: n개의 서브 셀(102)의 m개의 로우를 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)로 이송함, 여기서 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)는 버스바 레이업 스테이션(131)에 위치함.
스텝 330: 솔라 서브 셀(102)의 n개의 컬럼 각각 상에 버스바(105)를 배치함.
스텝 340: 솔라 서브 셀(102)의 서로 이웃하는 스트링의 서로 이웃하는 서브 셀(102)의 모든 쌍 사이에 쇼트 점퍼를 배치함.
스텝 350: 솔라 서브 셀(102)의 n개의 스트링의 병렬 연결 및 다이오드 연결을 위해, 솔라 서브 셀(102)의 어레이 상에 와이드 트랜버스 도체를 배치함.
스텝 350은 스텝 340에 선행될 수 있음을 이해해야 한다.
스텝 360: 솔라 서브 셀(102)의 n×m 어레이를 쇼트 병렬 점퍼 및 와이드 트랜버스 도체와 솔더링하여, 솔라 서브 셀(102)의 솔더링된 십자형 매트릭스 어레이를 형성함.
이제 스트링거 머신 스테이션(130)의 버스바 레이업 스테이션(131)을 나타내는 도 7를 참조한다. 여기서 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)는 버스바 레이업 스테이션(131)에 위치하고, 버스바(105) 레이업 스테이션(131)은 "버스바 레이업" 프로세스를 위해 구성되며, 스텝 330에서, 전기적으로 직렬로 연결되는 미리 설계된 수(m)의 솔라 서브 셀(102)의 n개의 스트링을 생산하기 위해 버스바(105)는 솔라 서브 셀(102)의 각각의 스트링 상에 놓여진다. 버스바(105)는 z개의 버스바 와이어(여기서, z > 1)를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 일반적으로 사용되는 "버스바 레이업" 스테이션에서는, 정규 솔라 셀(20)의 패널을 생산하는 동안, 정규 솔라 셀(20)의 하나의 스트링만 형성되는 반면에, 스트링거 머신(130)은, 바람직하게는 동시에, 버스바 레이업 스테이션(131)에서 솔라 서브 셀(102)의 n개의 스트링을 생산한다는 점을 이해해야 한다.
"버스바 레이업" 스텝 330이 완료되면, 스트링거 머신(130)은 솔라 서브 셀(102)의 어레이, 버스바(105)를 솔더링 오븐(154)을 통과하여 (방향 135로) 운반하여, 솔라 서브 셀(102)의 n개의 스트링을 동시에 생산할 수 있다. 그러나, 스트링은 여전히 그 병렬 연결이 없다.
바람직하게는, 도 8을 또한 참조하여, 솔라 서브 셀(102)의 어레이 및 버스바(105) 및 쇼트 트랜버스 점퍼(128)를 솔더링 오븐(154)을 통과하여 운반하기 전에, 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)는 추가로 CCSA 준비 어레이 레이업을 생산하도록 구성되는 점퍼 레이업 스테이션(134)으로 솔라 서브 셀(102)의 어레이를 운반한다. 방법(300)의 스텝 340에서, 특수 전도성 접착제에 의해 침지되거나 덮여진 스폰지를 가지는 특수 접착제 암(169)(전형적으로 위아래로 이동하도록 구성됨)이, 솔라 서브 셀(102)의 수광측에 적용하도록 구성되어, 서브 셀을 병렬로 연결하도록 지정된 추가의 트랜버스 쇼트 점퍼(128)를 수용하도록 미리 설계된 미리 구성된 적절한 위치에서 버스바(105) 상에 전도성 접착제 스폿을 도포하며, 그 위치는 쇼트 트랜버스 점퍼(128)를 각각 수용하도록 미리 설계된다.
(도 3 및 도 8에 일례로서 개략적으로 도시된) 로봇식 점퍼 캐처(148)와 같은 트랜버스 점퍼 캐처를 사용하여, 각각의 전도성 접착제 스폿에서의, 솔라 서브 셀(102)의 스트링 상의 지정된 위치에 쇼트 트랜버스 점퍼(128)(접착제가 전혀 없는 도체)를 배치하여, 각각의 쇼트 트랜버스 점퍼(128)가 서브 셀(102)을 병렬로 연결하도록 지정되며, 그 전도성 접착제 스폿은 각각의 와이드 트랜버스 도체를 솔더링하기 위한 솔더링 지점을 규정한다.
바람직하게는, 도 9 및 도 10을 또한 참조하여, 솔라 서브 셀(102)의 어레이 및 버스바(105)와 쇼트 트랜버스 점퍼(128)를 솔더링 오븐(154)을 통과하여 운반하기 전에, 스트링거 머신(130)은, 와이드 트랜버스 도체(162)에 의한 n개의 스트링(St1, St2, St3, … , St6)의 병렬 연결 및 와이드 트랜버스 도체(163)에 의한 다이오드 연결을 위해, (도 3 및 도 9에 일례로서 개략적으로 도시된) 로봇식 캐처(142)와 같은 트랜버스 도체 캐처를 사용하여, 와이드 도체 레이업 스테이션(133)에 4개의(제한 없음) 추가적인 와이드 트랜버스 도체(162, 163)를 배치하는 스텝 350을 더 포함한다(도 11에 도시된 예 참조). 스트링거 머신(130)은 전형적으로 솔더링 오븐(154) 앞에 위치되고, 와이드 트랜버스 도체(162, 163)를 솔더링하도록 구성된 (전형적으로 내로우) 병렬 바 솔더링 오븐(164)을 더 포함할 수 있다(도 9에 일례로서 개략적으로 도시됨). 병렬 바 솔더링 오븐(164)은 와이드 트랜버스 도체(162, 163)를 솔더링하기 위해 미리 설계된 타임 슬롯에서 동작하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 병렬 바 솔더링 오븐(164) 및 어레이 솔더링 오븐(154)은 단일 오븐으로 결합될 수 있다. 솔라 서브 셀(102)의 어레이 상에 와이드 트랜버스 도체(162, 163)를 배치하는 스텝(스텝 350)은, 솔라 서브 셀(102)의 서로 이웃하는 스트링의 서로 이웃하는 서브 셀(102)의 모든 쌍 사이에 쇼트 트랜버스 점퍼(128)를 배치하는 스텝(스텝 340)에 선행될 수 있음을 이해해야 한다.
로봇식 점퍼 캐처(148) 및 로봇식 와이드 도체 캐처(142)를 가지는 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)는 "진공 매트릭스 테이블"로 교체될 수 있고, 여기서 솔더링(스텝 360) 전에 자동 펜치(pincer) 시스템은, 솔라 서브 셀(102)의 수광측이 위를 향하여 솔라 서브 셀(102)의 n개의 스트링(각각의 스트링은 m개의 로우를 가짐)의 모든 서로 이웃하는 서브 셀(102)을 병렬로 연결하기 위해서, 모든 쇼트 트랜버스 점퍼(128)를 제자리에 유지한다는 점에 주목해야 한다.
그 다음에 와이드 어레이 컨베이어 벨트(132)는 솔라 서브 셀(102)의 어레이 및 버스바(105)와, 쇼트 트랜버스 점퍼(128)와, 와이드 트랜버스 도체(162 및 163)를, 전형적으로 n개의 스트링의 (예로써) s개의 로우를 한번에 솔더링하도록 구성되는 솔더링 오븐(154)(스텝 360)을 통과하여 운반할 수 있다.
또 다른 옵션으로, 이 단계에서, 솔라 서브 셀(102)의 어레이, 버스바(105) 및 와이드 트랜버스 도체(162, 163)가 솔더링된 후에, n개의 스트링(St1, St2, St3, … , St6)의 전체 어레이 및 와이드 트랜버스 도체(162, 163)는 뒤집혀서 솔라 서브 셀(102)의 수광측이 아래를 향하여 또 다른 와이드 어레이 점퍼 컨베이어 벨트(183) 상에 다시 배치된다.
이제, 뒤집혀서 또 다른 와이드 어레이 컨베이어 벨트(183) 상에 배치되는 솔라 서브 셀(102)의 어레이를 나타내는 도 12를 더 참조하며, 여기서 솔라 서브 셀(102)의 수광측은 아래를 향한다. 와이드 어레이 컨베이어 벨트(183)는 솔라 서브 셀(102)의 후면측에 전도성 접착제를 도포하도록 구성된 와이드 점퍼 암(181)을 더 포함하며, 이 위치는 쇼트 트랜버스 점퍼(128)를 각각 수용하도록 미리 설계된다. 와이드 어레이 컨베이어 벨트(183)의 이 섹션은 전도성 접착제로 미리 덮인 각각의 지정된 배치 위치에 쇼트 트랜버스 점퍼(128)(도 13a에 도시된 예 참조)를 놓아, 솔라 서브 셀(102)을 개별적으로 병렬로 연결하여 솔라 서브 셀(102)의 SSCA를 형성하도록 구성되는 와이드 점퍼 캐처(189)를 더 포함한다. 그 다음에 솔라 서브 셀(102)의 s개(비제한적인 예로서 4개)의 로우는 방향 185로 메인 솔더링 오븐(184)을 통과하여 운반되어 솔라 서브 셀(102)의 SSCA를 생산하고, 이 솔라 서브 셀(102)의 십자형 매트릭스 어레이에서 각각의 솔라 셀(102)은 전기적으로 직렬 및 병렬 양방으로 연결된다. 도 13b는 6개의 스트링 및 40개의 로우를 가지고 상호 연결되어, 솔더링된 SSCA의 조명되지 않는 측의 예시도를 나타낸다.
솔라 서브 셀(102)의 현재의 s개의 로우가 메인 솔더링 오븐(184)에 의해 솔더링되고 있는 동안, 솔라 서브 셀(102)의 다음 s개의 로우는 각각의 미리 구성된 위치에서, 솔라 서브 셀(102)의 다음 그룹의 s개의 로우에 전도성 접착제로 도포될 수 있음을 이해해야 한다.
와이드 어레이 컨베이어 벨트(183)는 "진공 매트릭스 테이블"로 교체될 수 있으며, 여기서 자동 펜치 시스템이 6개의 스트링의 모든 서로 이웃하는 서브 셀을 병렬로 점퍼하기 위해 서브 셀의 후면 상의 진공 매트릭스 테이블에서 n개의 스트링 및 m개의 로우를 가지는 솔더링된 CCSA를 포지셔닝한다는 점에 주목해야 한다. 그 다음에 와이드 어레이 컨베이어 벨트(183)는 솔라 서브 셀(102)의 어레이 및 버스바(105)와, 와이드 트랜버스 도체(162 및 163)와, 쇼트 트랜버스 점퍼(128)를, 전형적으로 n개의 스트링의 (예로써) s개의 로우를 한번에 솔더링하도록 구성되는 솔더링 오븐(184)을 통과하여 운반한다.
"버스바 레이업" 단계 동안, 와이드 트랜버스 도체(162, 163)를 이용한 솔라 서브 셀(102)의 6개의 스트링의 병렬 연결은 수동의 어셈블링 프로세스를 최소화하고, 그에 따라 제조 비용을 감소시킨다는 것을 이해해야 한다.
접착제를 이용하여 버스바에 본딩되는 와이드 트랜버스 도체 및 점퍼의 병렬 연결로 인해, 병렬로 연결되는 솔라 서브 셀(102)의 스트링은, 정규 솔라 셀 제조 프로세스의 개개의 스트링과 비교하여, 대체로 기계적 고정이 필요하지 않다는 것을 더 이해해야 한다. 이것은 또한 수동 작업 제조 비용을 감소시킨다.
솔라 서브 셀의 인접한 스트링의 각각의 인접한 솔라 서브 셀 사이에 형성된 갭(g2)은, 정규 솔라 셀의 스트링 사이에 요구된 갭과 비교하여, 모든 서로 이웃하는 서브 셀 병렬 연결로 인해 최소화될 수 있음을 더 이해해야 한다.
이제 본 개시의 또 다른 실시 변형예를 참조한다. 이 변형예에서, 솔라 서브 셀(102)의 SSCA는, 솔라 서브 셀(102)의 스트링을 상호 연결하는 것을 포함하여, 모든 솔라 서브 셀(102)의 전기적 상호 연결을 위해 일종의 폴리머에 내장되며, 전형적으로 원형 단면을 가지는 여러 가는 도체(전형적으로 스트링당 18개의 가는 도체)를 사용하는 포일 기반 스마트 배선(SW) 배선 기술을 이용한다. 본 개시의 포일 기반의 실시 변형예에서, 와이드 트랜버스 도체(162, 163)에 의한 병렬 연결을 포함하는 십자형 매트릭스 연결의 모든 십자형 배선은 전형적으로, 포일 기반 SW를 사용하면서, 솔라 서브 셀(102)의 수광측에서 행해지는 것을 이해해야 한다(단, 솔라 서브 셀(102)의 후면측에서 행해질 수 있음). 솔라 서브 셀(102)의 동일면측, 즉, 수광측(또는 대안적으로 후면측)에서의 모든 배선의 상호 연결은, 포일 기반의 SW 배선 기술을 사용하기 때문에, 용이하게 된다.
다시 도 3을 참조한다. 여기서, 도 3은 스트링거 머신(230)의 일부인, (SW 도체 레이업 스테이션(231)에 위치한) 예시적인 컨베이어 벨트(232)의 일부를 나타낸다.
도 14의 (a)는 두 개의 인접한 솔라 서브 셀(102)을 기계적 및 전기적으로 직렬로 연결하도록 구성되는 예시적인 SW 도체(212)(솔라 셀의 일반적인 스트링을 형성할 때 버스바와 동일한 기능을 이행하도록 지정됨)를 나타내며, 여기서, 이들 두 개의 인접한 솔라 서브 셀(102)은 미리 설계된 수의 솔라 서브 셀(102)을 가지는 단일의 스트링을 생성하기 위해 솔라 서브 셀(102)의 하나의 컬럼에 속한다.
도 14의 (b)는 솔라 서브 셀(102)의 n개의 쌍의 예시적인 로우를 나타내며, 여기서, 서브 셀의 두 개의 인접한 로우의 각각의 솔라 서브 셀(102)의 쌍은, 서브 셀의 두 개의 인접한 로우의 각각의 두 개의 인접한 솔라 서브 셀(102)을 기계적 및 전기적으로 직렬로 연결하도록 구성되는, 솔라 서브 셀 폭과 동일한 폭을 가지는 각각의 내로우 SW 도체(212)로 연결되고, 이들 두 개의 인접한 솔라 서브 셀(102)은 미리 설계된 수의 솔라 서브 셀(102)을 가지는 각각의 단일의 스트링을 생성하기 위해 솔라 서브 셀(102)의 각각의 컬럼에 속한다.
본 개시의 비제한적이고 예시적인 실시 변형예에서는, 내로우 SW 도체(212)를 이용하는 것과 관련되고, n개의 서브 셀의 두 개의 인접한 로우의 서로 이웃하는 셀의 각각의 쌍을 기계적 및 전기적으로 연결하도록 구성되며, 여기서 이들 로우는, 도 2(종래기술)의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 하나의 로우씩 배치되고, 내로우 SW 도체(212)에 의해 연결된다. 모든 n개의 서브 셀은 동시에 배치된다는 점에 주목해야 한다.
비제한적이고 예시적인 실시 변형예에서, n개의 솔라 서브 셀(102)의 제1 로우가 SW 도체 레이업 스테이션(231)에서의 제위치에 배치된 후, 내로우 SW 도체(212)는 솔라 서브 셀(102)의 동일한 컬럼의 솔라 서브 셀(102)의 다음 로우에 지정된 위치가, 솔라 서브 셀(102)의 다음 로우에서, 배치된 SW 도체(212)의 나머지 부분에 의해 덮이도록 각각의 솔라 서브 셀(102) 상에 배치된다. 그 다음에, n개의 솔라 서브 셀(102)의 제2 로우는 솔라 서브 셀(102)의 각각의 컬럼의 배치된 SW 도체(212)의 나머지 부분 상에 배치된다. 그 다음에, 내로우 SW 도체(212)의 제2 세트는, 솔라 서브 셀(102)의 다음(제3) 로우에 지정된 각각의 위치가 제2 SW 도체(212)의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 솔라 서브 셀(102)의 제2 로우의 각각의 솔라 서브 셀(102) 상에 배치된다. 이 프로세스는 각 컬럼의 모든 m개의 솔라 서브 셀(102)이 m개(또는 m-1개)의 SW 도체(212) 각각에 의해 상호 연결될 때까지 계속되어, 솔라 서브 셀(102)의 스트링으로 n개의 직렬로 연결된 솔라 서브 셀(102)의 컬럼의 형성을 용이하게 한다.
도 14의 (c)는 m개의 솔라 서브 셀(102)을 가지는 n개의 스트링을 생성하기 위해 솔라 서브 셀(102)의 n개의 컬럼 각각에서, 두 개의 서로 이웃하는 로우의 두 개의 인접한 솔라 서브 셀(102)을 기계적 및 전기적으로 동시에 직렬로 연결하도록 구성되는 단일의 와이드 SW 도체(200)의 비제한적인 예를 나타내며, 여기서 이들 두 개의 인접한 솔라 서브 셀(102)은 동일한 컬럼에 속한다. 이 프로세스는, 결론적으로, m개의 직렬로 연결된 솔라 서브 셀(102)의 n개의 스트링의 동시적 형성을 용이하게 한다.
본 개시의 비제한적이고 예시적인 실시 변형예에서는, 와이드 SW 도체(200)를 이용하는 것과 관련되고, n개의 서브 셀의 두 개의 인접한 로우의 서로 이웃하는 셀의 각각의 쌍을 기계적 및 전기적으로 연결하도록 구성되며, 여기서 이들 로우는, 도 2(종래기술)의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 하나의 로우씩 배치되고, 와이드 SW 도체(200)에 의해 연결된다. 모든 n개의 서브 셀은 동시에 배치된다는 점에 주목해야 한다.
비제한적이고 예시적인 실시 변형예에서, n개의 솔라 서브 셀(102)의 제1 로우가 SW 도체 레이업 스테이션(231)에서의 제위치에 배치된 후, 와이드 SW 도체(200)는, 솔라 서브 셀(102)의 다음 로우에 지정된 위치가 배치된 와이드 SW 도체(200)의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 솔라 서브 셀(102)의 해당 제1 로우 상에 배치된다. 그 다음에, n개의 솔라 서브 셀(102)의 제2 로우는 와이드 SW 도체(200)의 나머지 부분 상에 배치된다. 그 다음에, 제2 와이드 SW 도체(200)는, 솔라 서브 셀(102)의 다음 로우에 지정된 위치가 제2 와이드 SW 도체(200)의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 솔라 서브 셀(102)의 해당 제2 로우 상에 배치된다. 이 프로세스는 각 컬럼의 모든 m개의 솔라 서브 셀(102)이 m개(또는 m-1개)의 와이드 SW 도체(200) 각각에 의해 상호 연결될 때까지 계속되어, 솔라 서브 셀(102)의 m개의 직렬로 연결된 스트링의 n개의 스트링의 동시적 형성을 용이하게 한다.
도 15a는 SWCT 스트링거 머신(230)의 일부인 SW 도체 레이업 컨베이어 벨트(232)의 예시적인 세그먼트를 나타낸다. SW 도체 레이업 컨베이어 벨트(232)는 단일의 와이드 SW 도체(200) 또는 내로우 SW 도체(212)의 각각의 세트로 연결된 솔라 서브 셀(102)의 어레이를 일방향(235)으로 수용하고 운반하도록 구성되며, 여기서 솔라 서브 셀(102)의 어레이는 (지정된 SSCP의 생산에 요구된) 솔라 서브 셀(102)의 m개의 로우 및 n개의 컬럼으로 구성되도록 미리 설계된다. 솔라 서브 셀(102)의 어레이는 와이드 SW 도체 컨베이어 벨트(232) 상에 배치되고, 여기서, 솔라 서브 셀(102)은 솔라 서브 셀(102)의 어레이의 지정된 패널에 미리 설계된 갭만큼 이격되며, 이 솔라 서브 셀(102)의 어레이는 직렬 및 병렬 양방으로 전기적으로 상호 연결되어야 한다. 단지 예시의 목적으로, 도 15a에 내로우 SW 도체(212)의 일례 및 단일의 와이드 SW 도체(200)의 일례가 보여진다.
모든 n개의 스트링에 절연 시트 및 라미네이션용 시트를 배치해야 하는, 각각의 SW 도체 포일에 의해 정규 솔라 셀(20)의 개개의 스트링을 제조하는 것과 달리, 본 SWCT 관련 변형예에 따른 솔라 서브 셀(102)의 SSCA를 제조할 때에는, 절연 시트의 배치는 나중의 단계로 연기된다는 점에 주목해야 한다.
도 15b는 본 개시의 변형예에 따른, SSCA의 개개의 솔라 서브 셀(102)의 병렬 연결을 위한, 다수의 쇼트 트랜버스 도체(점퍼)(288) 및 (와이드 트랜버스 도체(263)에 의해) SSCA의 솔라 서브 셀(102)의 스트링을 병렬로 연결하고, (와이드 트랜버스 도체(262)에 의해) SSCA의 솔라 서브 셀(102)의 스트링을 SW 도체 포일 상에 배치되는 다이오드에 연결하기 위한 와이드 트랜버스 도체(260)를 포함하는 예시적인 단일의 와이드 병렬 연결 폴리머 시트(220)를 도시한다.
와이드 병렬 연결 폴리머 시트(220)는 쇼트 트랜버스 SWCT 점퍼(288) 및 와이드 트랜버스 도체(260)를 포함하며, 여기서 솔라 서브 셀(102)의 SSCA 상에 와이드 병렬 연결 폴리머 시트(220)를 솔더링할 때, SW 도체(212) 또는 와이드 SW 도체(200)의 세트는 제자리에 배치되고, 솔라 서브 셀(102)의 SSCA는 직렬 및 병렬 양방으로 기계적 및 전기적으로 상호 연결되어 SSCP 어셈블리를 준비한다. 쇼트 트랜버스 SWCT 점퍼(288)가 솔라 서브 셀(102)의 동일한 로우의 서로 이웃하는 솔라 서브 셀(102)을 병렬로 상호 연결하는 한편, 와이드 트랜버스 도체(262)는 n개의 스트링(예를 들면 도 15c에 도시된 St1, St2, St3, … , St6)을 병렬로 연결하고, 와이드 트랜버스 도체(263)는 다이오드 연결에 사용된다(도 11에 도시된 예 참조).
또 다른 실시 변형예에서, 예시적인 생산 라인(100)의 일부인 여러 스테이션에서의 예시적인 동작 흐름을 도시하는 도 3을 다시 참조한다. 로봇식 캐처(129)가 와이드 어레이 컨베이어 벨트(232) 상에 솔라 서브 셀(102)의 m개의 로우를 하나의 로우씩 배치하기 전에, 또 다른 로봇식 캐처가, 솔라 서브 셀(102)의 후면으로부터 SSCA 십자형 연결을 용이하게 하는, 쇼트 트랜버스 SWCT 점퍼(288) 및 와이드 트랜버스 도체(260)를 포함하는 와이드 SW 도체 병렬 연결 폴리머(215) 시트(220)를 와이드 컨베이어 벨트(232)의 SW 도체 레이업 스테이션(231) 상에 배치한다. 상술한 바와 같이, 이러한 본 개시의 변형예에 따른, 단일의 와이드 SW 도체 병렬 연결 폴리머 시트(220)는 솔라 서브 셀(102)의 SSCA에 요구되는 모든 전기적인 병렬 연결을 제공하도록 구성된다. 와이드 컨베이어 벨트(232) 상에 와이드 SW 도체 병렬 연결 폴리머 시트(220)의 배치 후에, 이 생산 프로세는, 솔라 서브 셀(102)의 n개의 컬럼 상에 각각의 SW 도체(212) 세트 또는 단일의 와이드 SW 도체(200)를 배치하는 것을 계속하여, 솔라 서브 셀(102)의 스트링으로의 솔라 서브 셀(102)의 모든 n개의 직렬 연결된 컬럼의 동시적 형성을 용이하게 한다. SSCA 구축을 포함하는 다른 모든 프로세스는 이전 실시예와 동일하다.
와이드 병렬 연결 폴리머 시트(220)는 폴리머에 내장된다. 폴리머 비용의 절감 및 더 나은 노광을 위해, 와이드 병렬 연결 폴리머 시트(220)는 다수의 윈도우(272)(예로써, 도 15b 참조)가 각각의 솔라 서브 셀(102)에 인접한 영역과 같은 비배선 영역에 형성된다.
각각의 SW 도체 포일에 의해 정규 솔라 셀(20)의 개개의 스트링을 제조하는 것과 달리, 본 개시의 와이드 SW 도체 폴리머 시트(200)의 세트 및 와이드 병렬 연결 폴리머 시트(220)의 조합은, 직렬 및 병렬 양방으로 모든 n개의 스트링을 기계적 및 전기적으로 상호 연결하며, 여기서, 와이드 어레이 컨베이어 벨트(232)와 같은 와이드 SW 도체 레이업 컨베이어 벨트 상에 배치된 후, 솔라 서브 셀(102)의 배치를 조정하는데 수동적 개입이 필요하지 않다는 점에 주목해야 한다.
SSCA SWCT 네트워크로 준비된 솔라 서브 셀(120)의 n개의 스트링은 절연 시트 및 라미네이션용 시트에 의해 오버레이되도록 준비되고, 여기서 SSCA SWCT 네트워크는 모든 도체 연결의 솔더링 및 라미네이션을 위해 SWCT 솔더링 오븐(254)을 통과하여 운반된다. 지정된 SSCP 제조에 필요한 다른 모든 프로세스는, 정규 솔라 어레이 패널의 제조 프로세스와 동일하게 진행된다.
엘리먼트에 대한 예시적인 재료가 설명되었지만, 본 개시 발명은 이러한 재료로 한정되지 않는다.
본 개시 발명의 설계 및 동작에 있어서 그 사상을 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 개시 발명의 구성예가 현재 그 예시적인 실시예를 나타내도록 간주되는 것으로 설명되었지만, 특허 범위 내에서 본 개시 발명은 구체적으로 예시되고 설명된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해해야 한다.
상기 설명 및 도면에 개시된 특징은 본 개시의 다양한 실시예를 실현하기 위해 개별적 및 임의의 원하는 조합 모두에서 중요할 수 있다.
본 개시 발명이 그 바람직한 실시예 및 구체적인 예를 참조하여 본 명세서에 예시되고 설명되었지만, 통상의 기술자라면 다른 실시예 및 예시가 유사한 기능을 수행하고 그리고/또는 같은 결과를 달성할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. 이러한 모든 동등한 실시예 및 예시는 본 개시의 사상 및 범위 내에 있으며, 따라서 고려되고, 본 특허에 의해 포함되는 것으로 의도된다.
본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만, 이들 실시예는 단지 예로서 제시되었으며 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 실제로, 본 명세서에 설명된 신규 방법 및 시스템은, 다양한 다른 형태로 구현될 수 있으며; 또한, 본 명세서에 설명된 방법 및 시스템의 형태에서 다양한 생략, 교체 및 변경이 본 개시의 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 첨부된 청구범위 및 그 등가물은 본 개시의 범위 및 사상에 속하는 이런 형태 또는 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
따라서, 본 발명은 여러 실시예 및 예시의 관점에서 설명되지만, 동일한 것이 다양한 방식으로 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 변형은 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 통상의 기술자에게 자명한 이러한 모든 변형이 고려된다.

Claims (29)

  1. 솔라 서브 셀 십자형 매트릭스 어레이(SSCA; Solar Sub-cells Crisscross matrix Array)의 각 로우(row)가 n개의 솔라 서브 셀을 포함하고, 상기 솔라 서브 셀의 어레이의 각 컬럼(column)이 m개의 솔라 서브 셀을 포함하는, 솔라 서브 셀의 SSCA를 제조하기 위한 방법으로서,
    a. 상기 솔라 서브 셀의 스트림을 수송하도록 구성된 내로우(narrow) 서브 셀 수용 컨베이어 벨트 상에 적어도 n×m의 상기 솔라 서브 셀을 배치하고;
    b. 상기 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트로부터 와이드(wide) 어레이 컨베이어 벨트로, 한번에 상기 솔라 서브 셀의 하나의 로우씩, n개의 상기 솔라 서브 셀의 m개의 로우를 이송하여, 와이드 레이업 컨베이어 상에 상기 솔라 서브 셀의 어레이를 형성하고 - 상기 솔라 서브 셀의 어레이는 상기 솔라 서브 셀의 n개의 컬럼을 포함하고, 상기 컬럼 각각은 m개의 상기 솔라 서브 셀을 포함함 -;
    c. 상기 솔라 서브 셀의 상기 n개의 컬럼 각각에 n개의 버스바 또는 스마트 와이어(SW; Smart Wire) 도체 그룹을 배치하여, 상기 솔라 서브 셀의 컬럼을 전기적으로 직렬로 연결하고;
    d. 상기 솔라 서브 셀의 상기 m개의 로우 각각에서 서로 이웃하는 상기 솔라 서브 셀의 모든 쌍 사이에 쇼트 병렬 점퍼를 배치하고;
    e. 상기 n개의 컬럼의 병렬 연결 및 다이오드 연결을 위한 와이드 트랜버스(transverse) 도체를 배치하고; 그리고
    f. 상기 솔라 서브 셀의 상기 n×m 매트릭스 어레이를 상기 쇼트 병렬 점퍼 및 상기 와이드 트랜버스 도체와 솔더링하여, n개의 스트링 및 m개의 로우의 솔더링된 SSCA를 형성하는
    스텝을 포함하는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  2. 청구항 1에 기재된 SSCA를 제조하기 위한 생산 라인 시스템으로서,
    상기 솔라 서브 셀은 서브 분할된 정규 솔라 셀로부터 획득되는 생산 라인 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트 상에 배치된 상기 솔라 서브 셀 사이에 미리 설계된 갭(g2)이 형성되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이드 어레이 컨베이어 벨트 상에 배치된 상기 솔라 서브 셀의 각 컬럼에서의 상기 솔라 서브 셀 사이에 미리 설계된 갭(g1)이 형성되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트 상에 상기 솔라 서브 셀을 배치하는 것은 단일의 서브 셀 캐처(catcher)에 의해 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    각각의 상기 로우의 상기 솔라 서브 셀 사이에 형성된 갭은 미리 설계된 갭(g2)인 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트로부터 상기 와이드 어레이 컨베이어 벨트로 n개의 상기 솔라 서브 셀의 m개의 로우의 상기 이송은, 로우 서브 셀 캐처에 의해 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 솔라 서브 셀을 전기적으로 상호 연결하는 것은 종래의 전기 배선 기반 기술을 이용하여 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 솔라 서브 셀을 전기적으로 상호 연결하는 것은, 스마트 와이어 연결 기술(SWCT; Smart Wire Connection Technologies) 기반 배선연결을 이용하여 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 솔라 서브 셀의 상기 n개의 컬럼 각각에 상기 n개의 버스바를 배치하는 것은, 버스바 레이업 스테이션에서 이용 가능한 1개 내지 n개의 버스바 롤을 사용하여, 상기 버스바 레이업 스테이션에서 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 쇼트 병렬 점퍼를 배치하는 것은 점퍼 캐처에 의해 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이드 트랜버스 도체를 배치하는 것은 와이드 도체 캐처에 의해 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이드 트랜버스 도체의 상기 솔더링은 병렬 바 솔더링 오븐에 의해 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔라 서브셀의 상기 n×m 매트릭스 어레이를 상기 쇼트 병렬 점퍼 및 상기 와이드 트랜버스 도체와 솔더링하는 것은, 어레이 솔더링 오븐에 의해 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 배치된 쇼트 병렬 점퍼는 전도성 접착제 및 진공 매트릭스 테이블을 포함하는 그룹에서 선택된 부착 수단을 사용하여 위치를 유지하는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 솔라 서브 셀을 전기적으로 직렬로 상호 연결하는 것은, 상기 SSCA의 모든 컬럼에서 솔라 서브 셀의 각각의 쌍의 하나의 솔라 서브 셀 위에 그리고 두번째 솔라 서브 셀 아래에 배치되는 내로우 SW 도체에 의해 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 솔라 서브 셀의 각각의 쌍에 상기 내로우 SW 도체를 배치하는 것은, SW 도체 레이업 스테이션에서 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 SSCA의 모든 컬럼에서 각 쌍의 상기 솔라 서브 셀의 각각의 쌍에 상기 내로우 SW 도체를 배치하는 것은:
    a. 상기 n개의 솔라 서브 셀의 제1 로우가 상기 SW 도체 레이업 스테이션에서 제위치에 배치된 후, 상기 솔라 서브 셀의 동일 컬럼의, 상기 솔라 서브 셀의 제2 로우에 지정된 위치가 상기 배치된 SW 도체의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 각각의 상기 솔라 서브 셀 상에 내로우 SW 도체를 배치하고;
    b. 상기 배치된 SW 도체의 상기 나머지 부분 상에 상기 솔라 서브 셀의 상기 제2 로우를 배치하고;
    c. 상기 솔라 서브 셀의 동일 컬럼의, 상기 솔라 서브 셀의 다음 로우에 지정된 위치가 최근에 상기 배치된 SW 도체의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 상기 제2 로우의 각각의 상기 솔라 서브 셀 상에 내로우 SW 도체를 배치하고; 그리고
    d. 상기 n개의 컬럼 각각에서 모든 m개의 솔라 서브 셀이 m개(또는 m-1개)의 상기 SW 도체 각각에 의해 상호 연결될 때까지 스텝 (c)를 계속 반복하는
    스텝을 포함하는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 내로우 SW 도체는 단일의 내로우 SW 도체 그룹을 가지는 단일의 포일로 제조되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  20. 청구항 9에 있어서,
    상기 솔라 서브 셀을 전기적으로 직렬로 상호 연결하는 것은 SSCA의 상기 m개의 로우의 각 쌍의 상기 솔라 서브 셀의 하나의 로우 위에 그리고 상기 솔라 서브 셀의 두번째 로우 아래에 배치되는 와이드 SW 도체에 의해 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 솔라 서브 셀의 상기 n개의 컬럼 각각에 통합된 상기 n개의 SW 도체 그룹을 배치하는 것은 SW 도체 레이업 스테이션에서 수행되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 SSCA의 모든 컬럼에서 각 쌍의 솔라 서브 셀의 각각의 쌍에 상기 와이드 SW 도체를 배치하는 것은:
    a. 상기 n개의 솔라 서브 셀의 제1 로우가 상기 SW 도체 레이업 스테이션에서 제위치에 배치된 후, 상기 솔라 서브 셀의 제2 로우에 지정된 위치가 상기 배치된 와이드 SW 도체의 나머지 부분에 의해 덮이도록 상기 솔라 서브 셀의 제1 로우 상에 와이드 SW 도체를 배치하고;
    b. 상기 배치된 와이드 SW 도체의 나머지 부분 상에 상기 솔라 서브 셀의 제2 로우를 배치하고;
    c. 상기 솔라 서브 셀의 다음 로우에 지정된 위치가 최근에 상기 배치된 와이드 SW 도체의 나머지 부분에 의해 덮이도록, 상기 솔라 서브 셀의 상기 제2 로우 상에 와이드 SW 도체를 배치하고; 그리고
    d. 상기 n개의 컬럼 각각에서 모든 m개의 솔라 서브 셀이 m개(또는 m-1개)의 상기 SW 도체 각각에 의해 상호 연결될 때까지 스텝 (c)를 계속 반복하는
    스텝을 포함하는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 n개의 SW 도체 그룹은 단일의 포일로 제조되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  24. 청구항 16에 있어서,
    상기 쇼트 병렬 점퍼 및 상기 와이드 트랜버스 도체는 와이드 병렬 연결 폴리머 시트에 통합되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 와이드 병렬 연결 폴리머 시트는 상기 솔라 서브 셀의 제1 로우를 배치하기 전에 상기 SW 도체 레이업 컨베이어 벨트에 배치되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 와이드 병렬 연결 폴리머 시트는 상기 솔라 서브 셀의 각 컬럼에 배치된 상기 SW 도체 상에 배치되는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  27. 청구항 25에 있어서,
    상기 SSCA는 솔더링 오븐을 통과하여 운반되어, 솔더링된 SSCA를 형성하는 SSCA를 제조하기 위한 방법.
  28. 솔라 서브 셀 십자형 매트릭스 어레이(SSCA; Solar Sub-cells Crisscross matrix Array)의 각 로우가 n개의 솔라 서브 셀을 포함하고, 상기 솔라 서브 셀의 어레이의 각 컬럼이 m개의 솔라 서브 셀을 포함하는, 솔라 서브 셀의 SSCA를 제조하기 위한 생산 라인 시스템으로서,
    a. 상기 솔라 서브 셀의 스트림을 수용하도록 구성된 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트;
    b. 상기 내로우 서브 셀 수용 컨베이어 벨트로부터 와이드 어레이 컨베이어 벨트로, 한번에 상기 솔라 서브 셀의 하나의 로우씩, n개의 상기 솔라 서브 셀의 로우를 이송하도록 구성된 로봇식 로우 캐처;
    c. 상기 솔라 서브 셀의 상기 n개의 컬럼 각각에 n개의 버스바 또는 스마트 와이어(SW; Smart Wire) 도체 그룹을 배치하여, 상기 솔라 서브 셀의 컬럼을 전기적으로 직렬로 연결하는 수단;
    d. 상기 솔라 서브 셀의 상기 m개의 로우 각각에서 서로 이웃하는 상기 솔라 서브 셀의 모든 쌍 사이에 쇼트 병렬 점퍼를 배치하도록 구성된 로봇식 점퍼 캐처;
    e. 상기 n개의 컬럼의 병렬 연결 및 다이오드 연결을 위한 와이드 트랜버스 도체를 배치하도록 구성된 트랜버스 도체 캐처; 및
    f. 상기 솔라 서브 셀의 n×m 매트릭스 어레이를 상기 쇼트 병렬 점퍼 및 상기 와이드 트랜버스 도체와 솔더링하여, n개의 스트링 및 m개의 로우의 솔더링된 SSCA를 형성하도록 구성된 솔더링 오븐
    을 포함하는 생산 라인 시스템.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 솔라 서브 셀은 서브 분할된 정규 솔라 셀로부터 얻어지는 생산 라인 시스템.
KR1020237007422A 2020-08-03 2021-08-03 서브 분할된 솔라 셀의 십자형 매트릭스를 제조하기 위한 시스템 및 방법 KR20230045056A (ko)

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