WO2025005443A1 - 스트링 리페어 장치 및 스트링 리페어 방법 - Google Patents

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WO2025005443A1
WO2025005443A1 PCT/KR2024/006056 KR2024006056W WO2025005443A1 WO 2025005443 A1 WO2025005443 A1 WO 2025005443A1 KR 2024006056 W KR2024006056 W KR 2024006056W WO 2025005443 A1 WO2025005443 A1 WO 2025005443A1
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solar cell
wires
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string
bonding
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French (fr)
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이한진
김남곤
류현재
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Hanwha Solutions Corp
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Hanwha Solutions Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/137—Batch treatment of the devices
    • H10F71/1375—Apparatus for automatic interconnection of photovoltaic cells in a module
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present disclosure relates to a string repair device and a string repair method.
  • a solar cell is formed by placing a diode made of a p-n junction on a substrate.
  • a diode made of a p-n junction
  • excitons When sunlight is irradiated on a solar cell, electron-hole pairs called excitons are generated, and when the excitons are separated, the electrons move to the n layer and the holes move to the p layer, and thus photovoltaic power is generated at the p-n junction.
  • Tabbing is a process of electrically connecting multiple solar cells using wires to form a string, which is a solar cell module.
  • the string is formed by extending multiple wires alternately on the front and back of multiple solar cells in a single line.
  • the wires placed on the front of one solar cell are alternately placed on the back of the adjacent solar cell, and then on the front of the next solar cell, and so on.
  • a string repair device and a string repair method can provide a string repair device and a string repair method that can automate a string repair process and easily and reliably attach a wire to a solar cell during the repair process.
  • a string repair device includes a stage for supporting a string, the string including a plurality of solar cells, each of which is arranged in a plurality of rows along a length direction and including a plurality of printing areas, each of which has a plurality of wires attached thereto, and a plurality of wires connecting the plurality of solar cells, and a bonding device for bonding the plurality of wires of a solar cell adjacent to one side of a replaced solar cell to the replaced solar cell and bonding the plurality of wires of the replaced solar cell to a solar cell adjacent to the other side of the replaced solar cell, wherein the bonding device is capable of melting solder applied to the plurality of wires with high frequency.
  • the above bonding device can bond a plurality of wires of a solar cell adjacent to one side of the replaced solar cell to a plurality of first row printing areas of the replaced solar cell, and can bond a plurality of wires of the replaced solar cell to a plurality of first row printing areas of the solar cell adjacent to the other side of the replaced solar cell.
  • the above-described joining device includes a first housing, a plurality of cores arranged at a lower portion of the first housing, a heating member supporting the plurality of cores, and a connecting member supplying current to the heating member, wherein the plurality of cores are heated when a high-frequency current flows through the heating member, thereby melting solder applied to the plurality of wires.
  • the heating member may include a plurality of inserts having the same number as the cores and a plurality of support members connecting adjacent inserts and spaced apart at a predetermined interval, and the plurality of cores may each include an inner part inserted into the inserts and a plurality of outer parts arranged to surround the inner part and spaced apart at a predetermined interval.
  • the inner portion has a cylindrical shape and a diameter equal to or smaller than a diameter of the insert portion, and the plurality of support portions can be inserted into the gap between the plurality of outer portions.
  • the above-mentioned bonding device may further include an insulating filling member disposed in the plurality of cores and the heating section.
  • the above-mentioned joining device may further include a flat portion disposed on the lower surface of the first housing so as to face the plurality of wires.
  • the above string repair device further includes an alignment device for aligning a plurality of wires attached to a replaced solar cell and a plurality of wires of two solar cells adjacent to the replaced solar cell after a defective solar cell is replaced in the string, and the bonding device can bond the plurality of wires to the plurality of printing areas while at least a portion of the wires is supported by the alignment device when the alignment device aligns the plurality of wires.
  • a string repair method includes the steps of: positioning, on a stage, a string comprising a plurality of solar cells, each of which includes a plurality of printing areas, each of which is arranged in a plurality of rows along a longitudinal direction and to which a plurality of wires are attached, and a plurality of wires connecting the plurality of solar cells; cutting a plurality of wires connected between a defective solar cell among the plurality of solar cells and two solar cells adjacent to the defective solar cell; replacing the defective solar cell with a new solar cell; aligning the plurality of wires attached to the replaced solar cell and the plurality of wires of a solar cell adjacent to the replaced solar cell; and bonding the plurality of wires of the solar cell adjacent to one side of the replaced solar cell to the replaced solar cell and bonding the plurality of wires of the replaced solar cell to the solar cell adjacent to the other side of the replaced solar cell, wherein the bonding step can melt solder applied to the plurality of wires using high frequency.
  • the above bonding step may be performed by bonding the plurality of wires with a bonding device including a plurality of cores and a heating member arranged to surround the plurality of cores and heated when current flows, wherein the bonding operation may be performed in a state where the plurality of wires arranged in each of the plurality of first row printing areas are positioned at the center of the plurality of cores.
  • the string repair device and string repair method according to embodiments of the present disclosure can smoothly perform the repair process by bonding a wire to a solar cell with a bonding device in an automatic string repair process.
  • the string repair device and string repair method according to embodiments of the present disclosure can stably join a plurality of wires to a solar cell through a high-frequency welding method.
  • Figure 1 schematically illustrates a string manufacturing system including a string repair device.
  • Figures 2a to 2j illustrate the operation of the string repair device.
  • FIGS 3 and 4 illustrate some of the operations of the string repair device.
  • Figure 5 schematically illustrates the joining device.
  • Figure 6 shows the bottom surface of the bonding device.
  • Figure 7 shows the core and heating section of the joining device.
  • Figure 8 shows a cross-section of the joining device.
  • Figure 9 shows a state in which a joining device joins wires.
  • Figure 10 shows an alignment device and a joining device.
  • a string repair device includes a stage for supporting a string including a plurality of solar cells, each of which is arranged in a plurality of rows along a length direction and includes a plurality of printing areas to which a plurality of wires are respectively attached, and a plurality of wires connecting the plurality of solar cells, and a bonding device for bonding the plurality of wires of a solar cell adjacent to one side of a replaced solar cell to the replaced solar cell and bonding the plurality of wires of the replaced solar cell to a solar cell adjacent to the other side of the replaced solar cell, wherein the bonding device melts solder applied to the plurality of wires with high frequency.
  • spatially relative terms such as “below,” “above,” “lower,” “top,” and the like may be used to describe the relationship of one element or feature to another, as illustrated in the drawings.
  • the spatially relative terms are intended to encompass various orientations of the device in use or operation in addition to the orientations depicted in the drawings. For example, if the device in the drawings were flipped over, another element or feature described as “below” or “lower” would be oriented “above” the other element or feature.
  • the exemplary terms “below” and “lower” can encompass both the above and below orientations.
  • plane and surface can mean that the first object can directly or indirectly face the second object.
  • first object and the second object face each other, but can be understood as indirectly opposing each other.
  • an element, layer, region or component When an element, layer, region or component is referred to as being “formed by,” “connected to,” or “coupled to,” another element, layer, region or component, it can be directly formed by, connected to, or coupled with the element, layer, region or component, or formed by, connected to, or coupled with another element, layer, region or component indirectly. Additionally, “formed by,” “connected to,” or “coupled” can collectively refer to direct or indirect bonding or connection of elements, layers, regions or components, and integral or non-integral bonding or connection, such that more than one element, layer, region or component may be present.
  • phrases such as "at least one or more” or “either” do not limit the order of the individual elements.
  • phrases such as “at least one of X, Y, and Z”, “at least one of X, Y or Z”, “at least one selected from the group consisting of X, Y, and Z” can include X alone, Y alone, Z alone, or any combination of two or more of X, Y, and Z.
  • phrases such as “at least one of A and B” and “at least one of A or B” can include A, B, or A and B.
  • the term “and/or” as used herein generally includes any combination of one or more of the associated list items.
  • phrases such as “A and/or B” can include A, B, or A and B.
  • first,” “second,” “third,” etc. may be used herein to describe various elements, components, regions, layers, and/or sections, such elements, components, regions, layers, and/or sections are not limited by such terms. Such terms are used to distinguish one element, component, region, layer, or section from another element, component, region, layer, or section. Thus, a first element, component, region, layer, or section described below may be referred to as a second element, component, region, layer, or section without departing from the spirit and scope of the present invention. Describing an element as a “first” element does not require or imply the presence of a second element or other elements.
  • the terms “first,” “second,” etc. may also be used herein to distinguish different categories or sets of elements. For clarity, the terms “first,” “second,” etc. may each represent a "first category (or first set),” a "second category (or second set),” etc.
  • a string repair device (1) may be included in a string manufacturing system together with a tabbing device (2) and an inspection device (3).
  • the tabbing device (2) may manufacture a string (S) by connecting a solar cell (C) and a wire (W).
  • the string (S) may include a plurality of solar cells (C) and a plurality of wires (W) connecting the plurality of solar cells (C).
  • the plurality of solar cells (C) are arranged in a first direction (for example, the X-axis direction of FIG. 1), and the plurality of wires (W) may be alternately attached to one side and the other side of each solar cell (C) to electrically connect the plurality of solar cells (C). For example, as shown in FIG.
  • a wire (W) attached to a lower surface of one solar cell (C) may be attached to an upper surface of an adjacent solar cell (C).
  • a wire (W) attached to the upper surface of one solar cell (C) may be attached to the lower surface of an adjacent solar cell (C).
  • FIGS. 2A to 2J only show one wire (W) for the solar cells (C) located on both sides of the solar cell (C) to be replaced, but the solar cell (C) may also have additional wires (W) attached to the upper and lower surfaces, respectively.
  • the number of solar cells (C) and wires (W) included in one string (S) can be appropriately selected according to the specifications of the string (S). For example, twelve solar cells (C) can be connected in series in one string (S), and six or twelve wires (W) can be attached to one solar cell (C) in the width direction. In Fig. 1, six wires (W) are shown for convenience of explanation, but as shown in Figs. 3 and 4, twelve wires (W) can be attached to each of a plurality of solar cells (C) in the second direction (for example, the width direction of the solar cell (C) or the Y-axis direction of Fig. 3).
  • Each solar cell (C) may include a plurality of printing areas (PA).
  • the printing area (PA) is an area where a plurality of wires (W) are attached to the solar cell (C), and a plurality of printing areas (PA) may be formed in a first direction and a second direction on one solar cell (C) as shown in FIG. 3.
  • Each wire (W) may be attached to a plurality of printing areas (PA) arranged along the longitudinal direction of one solar cell (C).
  • the width of the printing area (PA) may be larger than the diameter of the wire (W).
  • a number of printing areas (PA) equal to the number of wires (W) may be formed on one solar cell (C) in the width direction.
  • the plurality of printing areas (PA) may form a plurality of rows along the longitudinal direction. Twelve printing areas (PA) may be formed on one solar cell (C) in the second direction.
  • the “first row of printing areas (PA)” may mean a row of printing areas (PA) located first in the longitudinal direction forward among the rows of multiple printing areas (PA) formed on one solar cell (C), that is, on the left in FIGS. 2A to 2J.
  • the inspection device (3) can inspect for defects or foreign substances in the string (S) made in the tabbing device (2).
  • the inspection device (3) can use a vision camera to photograph the entire front and back of the string (S) to inspect whether the solar cell (C) is damaged, whether the connection between the wire (W) and the solar cell (C) is good, and whether there is a foreign substance in the solar cell (C). If the inspection result is normal, the string (S) can be transferred to the next process without a separate repair process. If the inspection result is defective, the string (S) can be transferred to the string repair device (1). In addition, the inspection device (3) can also perform an inspection on a string (S) that has been repaired to inspect whether the repair was done properly.
  • the string repair device (1) can repair and replace a string (S) determined to be defective by the inspection device (3).
  • the string repair device (1) can replace a solar cell (C) determined to be a defective solar cell (NC) by the inspection device (3) among a plurality of solar cells (C) included in the string (S) with a good solar cell (GC).
  • the string repair device (1) may include a stage (10), a moving guide (20), an alignment device (30), a separation device (40), a joining device (50), a robot arm (60), a transport device (70), a magazine (80), and a controller (90).
  • the stage (10) can be arranged in a first direction (e.g., the X-axis direction of FIG. 1) on one side of the string repair device (1) to support the string (S).
  • the stage (10) can include a mechanical device (e.g., a gripper or a clamping means) for supporting the string (S), or can support the string (S) by suction. If the string (S) is judged to be defective by the inspection device (3), the transport device (70) can settle the string (S) on the upper surface of the stage (10).
  • the stage (10) may be divided into three parts.
  • a defective solar cell (NC) to be replaced may be located in a stage (10) located in the center, and the remaining good solar cells (GC) may be located in the remaining stages (10) on both sides.
  • a defective solar cell (NC) included in a string (S) is a solar cell (C) located at the frontmost or rearmost in the first direction
  • the defective solar cell (NC) may be located in one stage (10)
  • the remaining good solar cells (GC) may be located in the remaining stages (10)
  • one stage (10) may be empty.
  • the stage (10) can be raised and lowered in the height direction to adjust the height of a defective solar cell (NC) with the height of an adjacent good solar cell (GC).
  • a plurality of solar cells (C) included in a string (S) can be settled on the stage (10), and at this time, all three parts included in the stage (10) can be positioned at the same height.
  • two stages (10) adjacent to the front and rear (for example, the left and right sides of FIG. 2b) with respect to the stage on which the defective solar cell (NC) is located can be raised and lowered, respectively, to form a height difference between the defective solar cell (NC) and two adjacent good solar cells (GC).
  • the height of the stage (10) can be adjusted so that it is easy to cut a plurality of wires (W) connecting the defective solar cell (NC) and the adjacent good solar cell (GC).
  • the stage (10) can adjust its height by moving in the height direction itself or through a tilting operation.
  • the stage (10) can also move in the first direction (for example, the X-axis direction of Fig. 1).
  • the stages (10) located on both sides of the stage (10) on which the defective solar cell (NC) is mounted can advance or retreat in the longitudinal direction.
  • the stage (10) on which the defective solar cell (NC) is mounted may be rotatable.
  • the stage (10) may be rotated clockwise or counterclockwise to discharge the defective solar cell (NC) after the wire (W) is cut.
  • the defective solar cell (NC) mounted on the stage (10) is discharged from the stage (10), and after the stage (10) is rotated back to its original position, a new good solar cell (GC) may be mounted on the stage (10).
  • the moving guide (20) can move the alignment device (30), the separation device (40), and the bonding device (50) along a designated path according to each string repair process.
  • the moving guide (20) can move the good solar cells (GC) loaded in the magazine (80) to the position where the defective solar cells (NC) were located after the defective solar cells (NC) are removed from the string (S).
  • the moving guide (20) may include a first horizontal guide (21), a second horizontal guide (22), a first moving head (23), a second moving head (25), a third horizontal guide (27), and a third moving head (29).
  • the first horizontal guide (21) extends in a first direction (for example, the X-axis direction of FIG. 1) parallel to the stage (10) and can be spaced apart from the stage (10).
  • a first moving head (23) is connected to the first horizontal guide (21), and the first moving head (23) can perform work on a string (S) placed on the stage (10) while moving along the first horizontal guide (21).
  • the second horizontal guide (22) is positioned on the opposite side of the first horizontal guide (21) with respect to the stage (10) and can be parallel to the stage (10).
  • a second moving head (25) is connected to the second horizontal guide (22), and the second moving head (25) can perform work on a string (S) placed on the stage (10) while moving along the second horizontal guide (22).
  • the first moving head (23) may be connected to an alignment device (30) and a separation device (40).
  • the alignment device (30) may be connected to one side of the first moving head (23), and the separation device (40) may be connected to the other side opposite to the alignment device (30). Accordingly, when the first moving head (23) moves, the alignment device (30) and the separation device (40) disposed on the first moving head (23) may move together.
  • the first moving head (23) may be moved so that the separation device (40) is positioned on the wire (W) from which a defective solar cell (NC) among the strings (S) is to be separated.
  • the first moving head (23) may be moved so that the alignment device (30) is positioned on the wire (W) cut by the cutter (67).
  • the first moving head (23) can move in the height direction (Z-axis direction) to raise and lower the mounted alignment device (30) and separation device (40) simultaneously or individually.
  • the first moving head (23) includes a plurality of first moving heads (23), and an alignment device (30) and a separation device (40) may be connected to each of the first moving heads (23).
  • the first moving head (23) includes a plurality of first moving heads (23), and one alignment device (30) or one separation device (40) may be connected to each of the plurality of first moving heads (23).
  • the second moving head (25) may be connected to a bonding device (50).
  • the second moving head (25) may move to a wire (W) aligned by an alignment device (30) so that the bonding device (50) is positioned on the cut wire (W) and the wire (W) attached to a new good solar cell (GC).
  • the second moving head (25) may move in the height direction (Z-axis direction) to elevate the mounted bonding device (50).
  • the second moving head (25) may include a plurality of second moving heads (25).
  • the third horizontal guide (27) extends in the first direction parallel to the stage (10) and may be adjacent to the first horizontal guide (21). Alternatively, the third horizontal guide (27) may be connected to the second horizontal guide (22).
  • a third moving head (29) is connected to the third horizontal guide (27), and the third moving head (29) can move along the third horizontal guide (27) to support good solar cells (GC) loaded in the magazine (80) and move them to the location where the bad solar cells (NC) were.
  • the alignment device (30) can align the wires (W) of the strings (S) placed on the stage (10) while moving along the moving guide (20).
  • a defective solar cell (NC) is discharged from the stage (10) and a good solar cell (GC) is positioned on the stage (10
  • the alignment device (30) can align the wires (W) attached to another solar cell (C) and the wires (W) attached to two adjacent solar cells (GC).
  • the alignment device (30) can align a plurality of wires (W) attached to a replaced solar cell (GC) and a plurality of wires (W) of two solar cells (GC) adjacent to the replaced solar cell (GC) in a plurality of printing areas (PA), respectively.
  • the alignment device (30) can support the wires (W) at a position adjacent to the bonding device (50) when the bonding device (50) bonds the wires (W).
  • the alignment device (30) can be connected to a first moving head (23) connected to a first horizontal guide (21).
  • the alignment device (30) can align a plurality of wires (W) of a solar cell (GC) adjacent to the replaced solar cell (GC) on one side (for example, a solar cell (GC) positioned in front of the replaced solar cell (GC) based on FIGS. 3 and 4) in the printing areas (PA) of the plurality of first rows of the replaced solar cell (GC).
  • the alignment device (30) can align a plurality of wires (W) attached to the replaced solar cell (GC) on the printing areas (PA) of the plurality of first rows of the solar cell (GC) adjacent to the other side of the replaced solar cell (GC) (for example, a solar cell (GC) positioned in the rear of the replaced solar cell (GC) based on FIGS. 3 and 4).
  • the alignment device (30) can first be lowered to a position spaced apart from the upper surface of the solar cell (C) by a predetermined height to align the plurality of wires (W) downward. Then, the alignment device (30) can be lowered a second time so that the lower end contacts the upper surface of the solar cell (C), and then the plurality of wires (W) can be aligned in a second direction so that they are positioned within the plurality of first row printing areas (PA) among the plurality of printing areas (PA).
  • the alignment device (30) can be lowered for the first time at a first position (P1) corresponding to a plurality of first row printing areas (PA) of the replaced solar cells (CG). Then, the alignment device (30) can be lowered for the second time at a second position (P2) by moving a predetermined distance backwards to press the plurality of wires (W) against the upper surface of the solar cells (C), and then align the plurality of wires (W) in the width direction (for example, FIGS. 2g and 2h).
  • the alignment device (30) is lowered for the first time at a third position (P3) corresponding to a plurality of first row printing areas (PA) of solar cells (GC) adjacent to the other side of the replaced solar cell (CG), moves backward by a predetermined distance, and is lowered for the second time at a fourth position (P4) to press the plurality of wires (W) against the upper surface of the solar cell (C), and then aligns the plurality of wires (W) in the width direction (FIGS. 2i and 2j).
  • P3 corresponding to a plurality of first row printing areas (PA) of solar cells (GC) adjacent to the other side of the replaced solar cell (CG)
  • the separation device (40) can remove the wire (W) attached to the solar cell (C).
  • the separation device (40) is mounted on the first moving head (23) and can be used to remove the solar cell (C) attached to the defective solar cell (NC).
  • the separation device (40) can move above the defective solar cell (NC) while the stages (10) supporting the good solar cells (C) on both sides with respect to the defective solar cell (NC) are raised and lowered, respectively.
  • the separation device (40) can be adjacent to an end of the defective solar cell (NC) (for example, a left end of FIG. 2b).
  • the separation device (40) can be positioned to correspond to the wire (W) attached to the printing area (PA) closest to the end of the defective solar cell (NC).
  • the separation device (40) can separate a plurality of wires (W) extending from a good solar cell (GC) located in front of a bad solar cell (NC) from the upper surface of the bad solar cell (NC) through the first row printing area (PA) closest to the end of the bad solar cell (NC). Accordingly, the wires (W) of the good solar cell (GC) can be secured to be sufficiently long so that the wires (W) can be stably bonded to the first row printing area (PA) of a new good solar cell (GC).
  • the separation device (40) may be a hot air blower.
  • the separation device (40) can separate the wire (W) from the solar cell (C) by spraying high-temperature air or a gas satisfying a predetermined atmosphere onto the wire (W) to melt the solder between the wire (W) and the solar cell (C).
  • the separation device (40) may be provided in the same number as the number of wires (W) attached to one solar cell (C). The separation device (40) may simultaneously spray hot air to twelve wires (W) through twelve outlets. Alternatively, the separation device (40) may be provided in a number less than the number of wires (W) attached to one solar cell (C). The separation device (40) may spray hot air to six wires (W) through six outlets and then move to spray hot air again to the remaining six wires (W).
  • the bonding device (50) can bond the wires (W) aligned by the alignment device (30) to a new good solar cell (GC).
  • a new good solar cell For example, as shown in FIG. 2h, after a defective solar cell (NC) is replaced with a good solar cell (GC), a plurality of wires (W) extending from the front good solar cell (GC) can be aligned on a plurality of first rows of printing areas (PA) of the defective solar cell (NC) by the alignment device (30). Then, the bonding device (50) can bond the plurality of wires (W) to a plurality of first rows of printing areas (PA) of the replaced good solar cell (GC). Also, as shown in FIG.
  • a plurality of wires (W) extending from the replaced good solar cell (GC) can be aligned on a plurality of first rows of printing areas (PA) of the rear good solar cell (GC) by the alignment device (30).
  • the bonding device (50) can bond a plurality of wires (W) to a plurality of first rows of printing areas (PA) of good solar cells (GC).
  • the bonding device (50) may be a high-frequency welding type bonding device.
  • the bonding device (50) can bond a plurality of wires (W) to a printing area (PA) by melting solder applied to a plurality of wires (W) through a high-frequency current.
  • the bonding device (50) may be provided in the same number as the number of wires (W) attached to one solar cell (C).
  • the bonding device (50) may bond 12 wires (W) to the solar cell (C) at the same time.
  • the bonding device (50) may be provided in a number less than the number of wires (W) attached to one solar cell (C).
  • the bonding device (50) may be moved after bonding 6 wires (W) to the solar cell (C) and bond the remaining 6 wires (W) to the solar cell (C) again.
  • the joining device (50) may include a first housing (51), a second housing (52), a connecting portion (53), a core (54), a heating portion (55), and a flat portion (56).
  • the first housing (51) is arranged at the bottom of the bonding device (50) and can support and hold other configurations of the bonding device (50).
  • the first housing (51) has a rectangular parallelepiped or a similar shape having an internal space, and a bottom surface facing the plurality of wires (W) may be at least partially open.
  • a connection member (53) inserted into one side of the first housing (51) may transmit current to the heating member (55).
  • the second housing (52) may be placed above the first housing (51) and may include a device for controlling the joining device (50) and a communication device for communicating with an external device such as a controller (90).
  • the connecting portion (53) can transmit current to the heating portion (55) by having one side connected to the heating portion (55) and the other side connected to an external power source. A part of the connecting portion (53) can be inserted into the interior of the first housing (51) to be connected to the heating portion (55), and the remaining part can be extended upward to be connected to the external power source.
  • the connecting portion (53) can be a thin plate made of metal.
  • the current flowing from the connecting portion (53) to the heating portion (55) can be a high-frequency current, and the frequency can be 800 kHz or higher, 830 kHz or higher, or 900 kHz or higher.
  • the output of the current can be 0.5 kW or higher, 0.7 kW or higher, or 0.9 kW or higher.
  • the core (54) may be provided in multiple numbers on one side of the first housing (51) and may be included in a form in which at least a portion of the core is surrounded by the heating member (55).
  • the core (54) may include a plurality of cores (54) spaced apart in the first direction (for example, the X-axis direction of FIG. 5) at the lower portion of the first housing (51).
  • each core (54) may be positioned to correspond to each printing area (PA). Accordingly, as shown in FIG. 6, two wires (W) may correspond to one core (54).
  • the number of cores (54) may be equal to the number of printing areas (PA) that the bonding device (50) intends to bond at one time.
  • the cores (54) are six in total, and the bonding device (50) can bond multiple wires (W) to 12 printing areas (PA) in two times.
  • the core (54) includes 12 cores (54), and the bonding device (50) can bond multiple wires (W) to 12 printing areas (PA) in one bonding operation.
  • the core (54) On the outside of the core (54), there is a heating part (55), and when current flows through the heating part (55), the core (54) can be heated.
  • the core (54) can heat the wire (W) by concentrating the magnetic flux density. For example, as shown in Fig. 6, when a high-frequency current flows through the heating part (55), a radial high-frequency waveform is formed centered around the core (54), and the center of the core (54) can have the strongest high-frequency intensity and the highest temperature.
  • the bonding of the wire (W) and the printing area (PA) can be performed at a position corresponding to the center of the core (54).
  • the bonding device (50) can perform a bonding operation in a state where a pair of wires (W) are positioned to correspond to each core (54).
  • the pair of wires (W) can be a wire (W) of a good solar cell (GC) adjacent to a wire (W) of a replaced solar cell (GC).
  • the pair of wires (W) can be positioned at the center of the core (54) but maintained in a state of being spaced apart from each other. At least a portion of the pair of wires (W) can pass through the core (54) in the longitudinal direction.
  • the core (54) may be a ferromagnetic material having high heat resistance and electrical resistance.
  • the core (54) may be made of ferrite and sintered with ceramic.
  • the core (54) may have a specific magnetic permeability of 1 or more and an electrical resistivity of 1 ⁇ m or more.
  • the core (54) has a cylindrical shape, and a part of it may be inserted into the inside of the heating part (55) and the remaining part may be placed on the outside of the heating part (55).
  • the core (54) may include an inner part (541) and an outer part (542).
  • the inner part (541) is formed at the center in the radial direction of the core (54) and may have the same height as the insertion part (551) of the heating part (55).
  • the inner part (541) is inserted into the insertion part (551) of the heating part (55), and when a high-frequency current flows through the heating part (55), it is heated to melt the solder applied to the wire (W) and join the wire (W) to the printing area (PA).
  • the inner portion (541) may include a cylindrical shape having a diameter D1.
  • the diameter D1 of the inner portion (514) may be equal to or larger than the diameter D2 of the insertion portion (551).
  • D1 may be smaller than D2 so that the inner portion (541) may be smoothly inserted and removed from the insertion portion (551).
  • D2 may be about 1.05 times to about 1.2 times D1.
  • D1 may be 1 to 10 mm, and D2 may be 0.5 to 2 mm larger than D1.
  • the outer portion (542) may be spaced apart from the outer surface of the inner portion (541) by a predetermined interval and may surround at least a portion of the inner portion (541). When the core (54) is inserted into the heating portion (55), the outer portion (542) may be located outside the insertion portion (551).
  • the outer portions (542) may be arranged in multiple numbers around one inner portion (541). For example, as shown in FIG. 7, a pair of outer portions (542) may face each other with one inner portion (541) as the standard.
  • the pair of outer portions (542) may be spaced apart by a predetermined interval, and a support portion (552) connecting the insertion portions (551) and the insertion portions (551) may be fitted between the intervals.
  • the heating unit (55) has one side connected to the connection unit (53) and can be heated by receiving current from the connection unit (53).
  • the heating unit (55) supports a plurality of cores (54) and can be located at the bottom of the first housing (51).
  • the heating unit (55) can be made of a conductive material such as metal.
  • the heating part (55) may include an insertion part (551), a support part (552), a first end part (553), and a second end part (554).
  • the insertion portion (551) supports the core (54) and may be provided in the same number as the core (54).
  • the insertion portion (551) may be coaxial with the core (54) and may be circular so as to surround the inner portion (541) of the core (54).
  • the core (54) may be heated.
  • the inner surface of the insertion portion (551) may be in contact with the outer surface of the inner portion (541) or may be radially spaced therefrom, and the outer surface of the insertion portion (551) may face the inner surface of the outer portion (542).
  • the support member (552) may be between two adjacent insert members (551).
  • the support member (552) may be a pair of parallel plates that may physically and electrically connect the two insert members (551) to each other.
  • the pair of plates of the support member (552) may be spaced apart by a gap G so as not to contact each other and cause a short circuit.
  • the gap G may be 0.5 to 5 mm.
  • the gap G may be 1 to 2 mm.
  • the first portion (553) may extend from an end of the heating portion (55) (e.g., the left end of FIG. 7), and the second portion (554) may extend from the first portion (553).
  • the second portion (554) may be connected to the connecting portion (53) to transmit current to other components of the heating portion (55).
  • the first portion (553) and the second portion (554) may have an overall T-shape.
  • the core (54) and the heating member (55) may have their lower ends positioned on the same plane.
  • the lower end of the core (54) may be positioned lower than the lower end of the heating member (55).
  • the flat plate (56) may be located below the first housing (51) so as to face the plurality of wires (W).
  • the flat plate (56) may be a wide plate-shaped member, with the upper surface facing the plurality of cores (54) and/or heating portion (55), and the lower surface facing the plurality of wires (W).
  • the flat plate (56) may be made of a material having excellent heat resistance, and may be made of, for example, zirconia.
  • the flat portion (56) may be in direct contact with a plurality of wires (W).
  • the flat portion (56) may be in contact with two wires (W) in the printing area (PA), and thereon may be an inner portion (541) of the core (54).
  • the upper surface of the flat portion (56) is shown to be in contact with the inner portion (541), but when the bonding device (50) includes a filling member (57) described below, the flat portion (56) and the inner portion (541) may be separated by the filling member (57).
  • the flat plate (56) can uniformly pressurize a plurality of wires (W) because its edge is supported by the first housing (51).
  • the flat plate (56) can heat a plurality of wires (W) more stably than when the core (54) and/or the heating part (55) directly heat the wires (W).
  • the flat plate (56) may have a length and width smaller than the bottom surface of the first housing (51). Alternatively, the flat plate (56) may be spaced apart from the plurality of wires (W) in the height direction so as not to come into contact with the plurality of wires (W).
  • the bonding device (50) may further include a filling member (57).
  • the filling member (57) may be filled inside the first housing (51) and may be between the core (54) and the heating member (55).
  • the bonding device (50) may prevent the core (54) and the heating member (55) from being short-circuited due to external impact, etc., and may include a material having excellent heat resistance and insulation.
  • the filling member (57) may be a non-conductive resin-based material such as epoxy.
  • the filling member (57) may be in an area partitioned by the inner surface of the first housing (51) and the flat plate (56).
  • the filling member (57) may be between the core (54) and the heating member (55) and the flat plate (56) so as to surround the lower portion of the core (54) and the heating member (55).
  • the joining device (50) may be partially supported by the alignment device (30) during the joining process.
  • the alignment device (30) when the alignment device (30) aligns a plurality of wires (W), the joining device (50) may contact a portion of the bottom surface of the first housing (51) with the alignment device (30).
  • the alignment device (30) may be at the second position (P2) and the joining device (50) may be at the first position (P1) (FIG. 2h), or the alignment device (30) may be at the fourth position (P4) and the joining device (50) may be at the third position (P3) (FIG. 2j).
  • the alignment device (30) may include a first alignment plate (37) and a second alignment plate (39) to align the plurality of wires (W) in the height direction and the width direction.
  • the bottom edge of the first housing (51) of the joining device (50) can be supported on the first alignment plate (37) and/or the second alignment plate (39). Since the joining device (50) is supported on the alignment device (30), the joining device (50) can join a plurality of wires (W) more stably.
  • the robot arm (60) is arranged on one side of the stage (10) and can perform inspection operations, cutting operations, joining operations, etc.
  • the robot arm (60) is a six-axis robot and can include a vision camera (61), a single cutter (63), a single joining device (65), and a cutter (67).
  • the vision camera (61), the single cutter (63), the single joining device (65), and the cutter (67) are positioned in a clockwise or counterclockwise direction, and each component can be positioned at a process position on a string (S) while the robot arm (60) rotates 90 degrees.
  • the vision camera (61) can inspect whether each process of string repair has been properly performed after each process is completed. For example, the vision camera (61) can check the cut surface of the wire (W) after the wire (W) cutting process by the cutter (67) to determine whether the wire (W) has been properly cut. In addition, the vision camera (61) can check whether the wire (W) has been properly attached to the solar cell (C) by the bonding device (50). In addition, the vision camera (61) can be used to check other processes of string repair as needed.
  • the vision camera (61) can inspect whether the string (S) has been properly seated on the stage (10), whether the wire (W) has been properly separated by the separation device (40), whether a defective solar cell (NC) has been discharged and a new good solar cell (GC) has been seated, etc.
  • a single cutter (63) and a cutter (67) can cut the wire (W).
  • the cutter (67) can cut the wire (W) separated from the upper surface of the defective solar cell (NC) as shown in FIG. 2C.
  • the cutter (67) may be provided in the same number as the plurality of wires (W) attached to one solar cell (C).
  • the cutter (67) may be provided in a number less than the plurality of wires (W) attached to one solar cell (C).
  • the cutter (67) has four blades, and the cutter (67) can cut twelve wires (W) through three cutting operations.
  • the cutter (67) can cut the wire (W) separated from the upper surface of the defective solar cell (NC) and then move to the good solar cell (GC) from which the wire (W) of the defective solar cell (NC) extends.
  • the cutter (67) can cut the wire (W) at one end of the good solar cell (GC).
  • the single cutter (63) can perform an additional cutting operation if the vision camera (61) determines that the cutting surface of the wire (W) is not properly performed after inspecting the cutting surface of the wire (W).
  • the single cutter (63) can be equipped with a blade so as to be able to cut one wire (W). If the vision camera (61) detects a wire (W) among multiple wires (W) that is not properly cut, the single cutter (63) can move to the wire (W) and perform the cutting operation one by one again.
  • the single bonding device (65) can perform an additional bonding operation if, after the bonding operation by the bonding device (50) is completed, the vision camera (61) determines that the bonding is not properly performed after inspecting the bonding position of the wire (W).
  • the single bonding device (65) is a high-frequency welding bonding device capable of bonding one wire (W) to a solar cell (C), and can operate on the same principle as the bonding device (50). If the vision camera (61) detects a wire (W) among a plurality of wires (W) that is not properly bonded, the single bonding device (65) can move to the corresponding wire (W) and perform the bonding operation one by one again.
  • the transport device (70) can transport a string (S) that was outside the string repair device (1) to the inside, or transport the string (S) within the string repair device (1).
  • the transport device (70) can transport a string (S) that has been determined to be defective by the inspection device (3) to the stage (10), and transport the stage (10) on which repair has been completed to the outside of the string repair device (1).
  • the transport device (70) can transport the stage (10) on which repair has been completed back to the inspection device (3) to inspect whether the string (S) has been properly repaired.
  • the magazine (80) can hold a plurality of good solar cells (GC).
  • the third moving head (29) can move along the third horizontal guide (27) to the position where the discharged defective solar cell (NC) was located while supporting the good solar cell (GC) loaded in the magazine (80). Then, the good solar cell (GC) supported by the stage (10) at the corresponding position can be positioned.
  • the controller (90) can be connected to other components of the string repair device (1) wirelessly or wiredly to control these components.
  • the controller (90) can control the lifting and lowering and forward and backward movements of the stage (10).
  • the controller (90) can control the moving guide (20) to adjust the positions of the alignment device (30), the separation device (40), and the bonding device (50), and control the respective operations of the alignment device (30), the separation device (40), and the bonding device (50).
  • the controller (90) can control the robot arm (60) to control the operations of the vision camera (61), the single cutter (63), the single bonding device (65), and the cutter (67).
  • the controller (90) may utilize a direct circuit structure that executes each control function through one or more microprocessors or other control devices, such as a memory, a processor, a logic circuit, a look-up table, etc.
  • the controller (90) may be implemented as a part of a module, program, or code that includes one or more executable instructions for executing specific logic functions.
  • the controller (90) may include or be implemented by a processor, such as a central processing unit, executing each function or a microprocessor, etc.
  • the controller (90) may include a communication device capable of transmitting and receiving data with an external device, etc.
  • the communication device may include one or more combinations of a digital modem, an RF modem, an antenna circuit, a Wi-Fi chip, and related software and/or firmware.
  • the string repair method comprises the steps of: positioning a string (S) including a plurality of solar cells (C) having a plurality of printing areas (PA) each having a plurality of rows along a length direction and a plurality of wires (W) attached thereto, and a plurality of wires (W) connecting the plurality of solar cells (C) on a stage (10); cutting a defective solar cell (NC) among the plurality of solar cells (C) and a plurality of wires (W) connected between two solar cells (C) adjacent to the defective solar cell (NC); replacing the defective solar cell (NC) with a new solar cell (C); aligning the plurality of wires (W) attached to the replaced solar cell (GC) and the plurality of wires (W) of the solar cell (C) adjacent to the replaced solar cell (GC); and bonding the plurality of wires (W) of the solar cell (C) adjacent to one side of the replaced solar cell (GC) to the replaced solar cell (GC), and connecting the plurality of wires (W) of
  • the bonding step bonds a plurality of wires (W) by a bonding device (50) including a plurality of cores (54) and a heating member (55) that surrounds the plurality of cores (54) and is heated when current flows, and the bonding operation can be performed in a state where the plurality of wires (W) positioned in each of the plurality of first row printing areas (PA) are positioned at the center of the plurality of cores (54).
  • the controller (90) sends a signal to the transport device (70), and the transport device (70) places the string (S) on the stage (10) (Fig. 2a).
  • the transport device (70) transports the string (S) so that the defective solar cells (NC) included in the string (S) are located at the center of the stage (10), and the remaining good solar cells (GC) are located at other parts of the stage (10).
  • the next controller (90) sends a lift signal to the stage (10) and moves the separation device (40) to the defective solar cell (NC) (Fig. 2b).
  • the stage (10) located in front of the stage (10) on which the defective solar cell (NC) is settled rises and the stage (10) located in the rear descends to form a height difference between the good solar cell (GC) and the defective solar cell (NC).
  • the separation device (40) is positioned to correspond to the printing area (PA) of the first row of the defective solar cell (NC), and the wire (W) is heated to separate the wire (W) from the defective solar cell (NC).
  • the controller (90) sends a cut signal to the robot arm (60), and the robot arm (60) moves to the position where the wire (W) is separated and cuts the wire (W) with the cutter (67).
  • the cut wire (W) can be cut so as to extend further rearward than the printing area (PA) of the first row of the later-replaced solar cell (GC).
  • the cutter (67) cuts the wire (W) extending from the defective solar cell (NC) at the front end of the good solar cell (GC) located rearward of the defective solar cell (NC) (FIGS. 2C and 2D).
  • the order in which the cutter (67) cuts the wire (W) can be performed in reverse, or a plurality of cutters (67) can simultaneously cut each wire (W).
  • the controller (90) sends an inspection signal to the robot arm (60) after the cutting operation of the cutter (67), and the robot arm (60) checks the cutting surface of the wire (W) with the vision camera (61). If the wire (W) has been cut properly, the controller (90) performs the next process. If the wire (W) has not been cut properly, the robot arm (60) individually cuts the wire (W) that has not been cut properly using a single cutter (63).
  • the controller (90) sends a discharge signal to the stage (10), and the stage (10) supporting the defective solar cell (NC) rotates to discharge the defective solar cell (NC) (Fig. 2e). Therefore, as shown in Fig. 2e, the stage (10) where the discharged defective solar cell (NC) was located becomes empty.
  • the controller (90) sends a lift signal to the stage (10), and a pickup signal to the magazine (80) or the third moving head (29).
  • the stages (10) located on both sides of the empty stage (10) are lowered and raised respectively and return to the original position, and the third moving head (29) supports a new good solar cell (GC) and places it on the empty stage (10) (Fig. 2f).
  • the next controller (90) sends an alignment signal to the alignment device (30).
  • the alignment device (30) moves to a position corresponding to the printing area (PA) of the plurality of first rows of defective solar cells (NC), i.e., the first position (P1), and then descends for the first time (Fig. 2g). Accordingly, the plurality of wires (W) that were extended from the good solar cell (GC) located in the front and extended to the upper part of the new good solar cell (GC) are aligned downward. Then, the alignment device (30) rises again, moves backward, moves to the second position (P2), and then descends for the second time.
  • PA printing area
  • P1 the first position of defective solar cells
  • the alignment device (30) that has descended for the second time gathers the plurality of wires (W) in the width direction while pressing them downward, and positions the plurality of wires (W) that are extended from the good solar cell (GC) located in the front in the printing area (PA) of the plurality of first rows, respectively.
  • the bonding device (50) receives a signal from the controller (90) and moves to the first position (P1) and then descends.
  • the bonding device (50) bonds two wires (W), each of which is arranged in a printing area (PA) of one first row, i.e., a wire (W) extending from a good solar cell (GC) located in the front and a wire (W) attached to a replaced good solar cell (GC), to the printing area (PA) of the first row (FIG. 2h).
  • the controller (90) supplies current from an external power source to the bonding device (50), and the current moves to the heating unit (55) through the connecting portion (53) so that the core (54) can be heated.
  • two wires (W) may be positioned at the center of the core (54) of the bonding device (50).
  • the two wires may be positioned to overlap the center of the core (54) in the longitudinal direction, but may be positioned spaced apart from each other.
  • the alignment device (30) moves rearward again, moves to a position corresponding to a first row of printing areas (PA) of a plurality of good solar cells (GC) located rearward, that is, a third position (P3), and then descends for the first time (Fig. 2i). Accordingly, a plurality of wires (W) extended from the replaced good solar cell (GC) and extended to the upper portion of the good solar cell (GC) located rearward are aligned downward. Then, the alignment device (30) rises again, moves rearward, moves to a fourth position (P4), and then descends for the second time.
  • PA printing areas
  • P3 third position
  • the alignment device (30) that has descended for the second time gathers the plurality of wires (W) in the width direction while pressing them downward, and positions the plurality of wires (W) extended from the replaced good solar cell (GC) in the plurality of first rows of printing areas (PA), respectively.
  • the bonding device (50) receives a signal from the controller (90) and moves to the third position (P3) and then descends.
  • the bonding device (50) bonds two wires (W), each of which is arranged in a first row printing area (PA), i.e., a wire (W) extending from a replaced good solar cell (GC) and a wire (W) attached to a good solar cell (GC) located at the rear, to the first row printing area (PA) (FIG. 2j).
  • the controller (90) supplies current from an external power source to the bonding device (50), and the current moves to the heating unit (55) through the connecting portion (53) so that the core (54) can be heated.
  • two wires (W) may be positioned at the center of the core (54) of the bonding device (50).
  • the two wires may be positioned to overlap the center of the core (54) in the longitudinal direction, but may be spaced apart from each other.
  • the bonding device (50) can bond a plurality of wires (W) in two stages.
  • the bonding device (50) includes six cores (54) and can move to a first position (P1) or a third position (P3) corresponding to six wires (W) located on one side among the twelve wires (W).
  • the alignment device (30) is in a state of aligning the plurality of wires (W) at a second position (P2) or a fourth position (P4), and the bonding device (50) can be in a state where at least a part of it is supported by the alignment device (30).
  • the bonding device (50) moves to the first position (P1) or the third position (P3) corresponding to six wires (W) located on one side among the twelve wires (W) and performs a bonding operation again (FIG. 4).
  • a wire (W) is bonded to the printing area (PA) of the first row of the replaced good solar cell (GC) and the printing area (PA) of the first row of the good solar cell (GC) located at the rear. Accordingly, all of the plurality of solar cells (C) included in the string (S) are electrically connected by the wire (W).
  • the controller (90) sends an inspection signal to the robot arm (60) after the bonding operation of the bonding device (50), and the robot arm (60) checks the state of the wire (W) bonded to the printing area (PA) using the vision camera (61). If the wire (W) is properly bonded to the printing area (PA), the controller (90) performs the next process. If the wire (W) is not properly bonded to the printing area (PA), the robot arm (60) individually bonds the wires (W) that are not properly bonded using a single bonding device (65).
  • the present disclosure can be used in industries relating to string repair devices and string repair methods.

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Abstract

스트링 리페어 장치는 길이 방향을 따라 복수 개의 열로 배치되며 복수 개의 와이어가 각각 부착되어 있는 복수 개의 프린팅 영역을 포함하는 복수 개의 솔라셀 및 상기 복수 개의 솔라셀을 연결하는 복수 개의 와이어를 포함하는 스트링을 지지하는 스테이지 및 교체된 솔라셀의 일측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀에 접합하고, 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 타측에 인접한 솔라셀에 접합하는 접합 장치를 포함하고, 상기 접합 장치는 고주파로 상기 복수 개의 와이어에 도포된 솔더를 용융시킬 수 있다.

Description

스트링 리페어 장치 및 스트링 리페어 방법
본 개시는 스트링 리페어 장치 및 스트링 리페어 방법에 관한 것이다.
솔라셀, 즉 태양전지는 p-n 접합으로 이루어진 다이오드가 기판에 배치되어 형성된다. 태양광이 솔라셀에 조사되면 전자-정공쌍인 엑시톤(exiton)이 생성되고, 엑시톤이 분리되면서 전자는 n층으로 이동하고, 정공은 p층으로 이동하며, 이에 따라 p-n 접합부에 광기전력이 발생한다.
태빙(tabbing)은 와이어를 이용해 복수 개의 솔라셀을 전기적으로 연결해 하나의 솔라셀 모듈인 스트링을 형성하는 공정이다. 스트링은 복수 개의 솔라셀의 전면과 후면에 복수 개의 와이어가 교대로 배치되어 일렬로 연장된다. 하나의 솔라셀의 전면에 배치된 와이어는 인접하는 솔라셀의 후면에 배치된 후 다음 솔라셀의 전면에 배치되는 방식으로 교대로 배치된다.
그런데 종래에는 스트링에 포함된 일부 솔라셀이 불량이거나, 솔라셀에 파손이 발생하거나, 솔라셀에 와이어가 제대로 접합되지 않는 경우, 사람이 직접 스트링에서 해당 솔라셀을 제거하고 새로운 솔라셀로 교체해야 하는 번거로움이 있다.
특히 불량 솔라셀을 새로운 솔라셀로 교체한 후 와이어를 새로운 솔라셀에 부착할 때, 사람이 직접 와이어를 부착해야 하기 때문에 안전 문제가 발생하거나 작업 효율이 떨어지는 문제가 있다. 또한 종래에는 사람이 직접 와이어에 도포된 솔더를 열풍 등으로 가열하여 용융시킨 후 솔라셀에 부착하기 때문에 작업 속도가 느리고 와이어 부착 품질이 떨어지는 문제가 있다.
본 개시의 여러 실시예들에 따른 스트링 리페어 장치 및 스트링 리페어 방법은 스트링의 리페어 공정을 자동화하고, 리페어 공정 시 와이어를 솔라셀에 용이하고 확실하게 부착할 수 있는 스트링 리페어 장치 및 스트링 리페어 방법을 제공할 수 있다.
스트링 리페어 장치는 길이 방향을 따라 복수 개의 열로 배치되며 복수 개의 와이어가 각각 부착되어 있는 복수 개의 프린팅 영역을 포함하는 복수 개의 솔라셀 및 상기 복수 개의 솔라셀을 연결하는 복수 개의 와이어를 포함하는 스트링을 지지하는 스테이지 및 교체된 솔라셀의 일측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀에 접합하고, 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 타측에 인접한 솔라셀에 접합하는 접합 장치를 포함하고, 상기 접합 장치는 고주파로 상기 복수 개의 와이어에 도포된 솔더를 용융시킬 수 있다.
상기 접합 장치는 상기 교체된 솔라셀의 일측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역에 접합하고, 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 타측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역에 접합할 수 있다.
상기 접합 장치는 제1하우징, 상기 제1하우징의 하부에 배치되는 복수 개의 코어, 상기 복수 개의 코어를 지지하는 가열부 및 상기 가열부에 전류를 공급하는 연결부를 포함하고, 상기 복수 개의 코어는 상기 가열부에 고주파 전류가 흐르면 가열되어 상기 복수 개의 와이어에 도포된 솔더를 용융시킬 수 있다.
상기 가열부는 상기 코어와 동일한 개수로 구비되는 복수 개의 삽입부 및 인접한 삽입부를 연결하며 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수 개의 지지부를 포함하고, 상기 복수 개의 코어는 상기 삽입부에 삽입되는 내측부 및 상기 내측부를 둘러싸도록 배치되며 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수 개의 외측부를 각각 포함할 수 있다.
상기 내측부는 원기둥 형상을 가지며 상기 삽입부의 직경과 동일하거나 그보다 작은 직경을 갖고, 상기 복수 개의 지지부는 상기 복수 개의 외측부 사이의 간격에 삽입될 수 있다.
상기 접합 장치는 상기 복수 개의 코어 및 상기 가열부에 배치되는 절연성의 충진 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 접합 장치는 상기 복수 개의 와이어와 마주 보도록 상기 제1하우징의 저면에 배치되는 평판부를 더 포함할 수 있다.
상기 스트링 리페어 장치는 상기 스트링에서 불량 솔라셀이 교체된 후, 교체된 솔라셀에 부착된 복수 개의 와이어와 상기 교체된 솔라셀과 인접한 두 솔라셀의 복수 개의 와이어를 정렬하는 정렬 장치를 더 포함하고, 상기 접합 장치는 상기 정렬 장치가 상기 복수 개의 와이어를 정렬하면, 적어도 일부가 상기 정렬 장치에 지지된 상태에서 상기 복수 개의 와이어를 상기 복수 개의 프린팅 영역에 접합할 수 있다.
스트링 리페어 방법은 길이 방향을 따라 복수 개의 열로 배치되며 복수 개의 와이어가 각각 부착되어 있는 복수 개의 프린팅 영역을 포함하는 복수 개의 솔라셀 및 상기 복수 개의 솔라셀을 연결하는 복수 개의 와이어를 포함하는 스트링을 스테이지에 위치시키는 단계, 상기 복수 개의 솔라셀 중 불량 솔라셀과 상기 불량 솔라셀과 인접한 두 솔라셀 사이에 연결된 복수 개의 와이어를 절단하는 단계, 상기 불량 솔라셀을 새로운 솔라셀로 교체하는 단계, 교체된 솔라셀에 부착된 복수 개의 와이어와 상기 교체된 솔라셀과 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 정렬하는 단계 및 상기 교체된 솔라셀의 일측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀에 접합하고, 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 타측에 인접한 솔라셀에 접합하는 단계를 포함하고, 상기 접합하는 단계는 고주파로 상기 복수 개의 와이어에 도포된 솔더를 용융시킬 수 있다.
상기 접합하는 단계는 복수 개의 코어 및 상기 복수 개의 코어를 감싸도록 배치되며 전류가 흐르면 가열되는 가열부를 포함하는 접합 장치로 상기 복수 개의 와이어를 접합하되, 상기 복수 개의 제1열의 프린팅 영역에 각각 배치된 복수 개의 와이어가 상기 복수 개의 코어의 중심부에 위치한 상태에서 접합 동작을 실시할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 스트링 리페어 장치 및 스트링 리페어 방법은 스트링 자동 리페어 공정에서 접합 장치로 와이어를 솔라셀에 접합하여 리페어 공정을 원활하게 진행할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 스트링 리페어 장치 및 스트링 리페어 방법은 고주파 용접 방식을 통해 복수 개의 와이어를 안정적으로 솔라셀에 접합할 수 있다.
도 1은 스트링 리페어 장치를 포함하는 스트링 제조 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 2a 내지 도 2j는 스트링 리페어 장치의 동작을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 스트링 리페어 장치의 동작 중 일부를 나타낸다.
도 5는 접합 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 6은 접합 장치의 저면을 나타낸다.
도 7은 접합 장치의 코어와 가열부를 나타낸다.
도 8은 접합 장치의 단면을 나타낸다.
도 9는 접합 장치가 와이어를 접합하는 상태를 나타낸다.
도 10은 정렬 장치와 접합 장치를 나타낸다.
스트링 리페어 장치는 길이 방향을 따라 복수 개의 열로 배치되며 복수 개의 와이어가 각각 부착되어 있는 복수 개의 프린팅 영역을 포함하는 복수 개의 솔라셀 및 상기 복수 개의 솔라셀을 연결하는 복수 개의 와이어를 포함하는 스트링을 지지하는 스테이지 및 교체된 솔라셀의 일측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀에 접합하고, 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 타측에 인접한 솔라셀에 접합하는 접합 장치를 포함하고, 상기 접합 장치는 고주파로 상기 복수 개의 와이어에 도포된 솔더를 용융시킨다.
본 개시의 실시예들과 이를 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 실시예의 상세한 설명을 참조해 더욱 쉽게 이해될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 설명된 실시예는 다양한 변형이 가능하고 다른 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명되는 실시예에만 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예의 각각의 특징은 결합되거나, 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합될 수 있으며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예는 서로 독립적으로 구현될 수도 있고, 연합하여 함께 구현될 수도 있다. 설명된 실시예는 본 개시가 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 본 개시가 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 사상을 완전하게 전달하기 위해 예시로서 제공되는 것이며, 본 개시는 모든 변형, 균등물, 균등물을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 본 개시의 사상 및 기술 범위 내에서 대체가 가능하다. 따라서, 본 개시의 측면들의 완전한 이해를 위해 통상의 기술자에게 필요하지 않은 과정, 구성요소 및 기술은 설명되지 않을 수 있다.
별도의 언급이 없는 한, 첨부된 도면 및 설명 전반에 걸쳐 동일한 참조번호, 문자 또는 이들의 조합은 동일한 구성요소를 나타내며, 이에 대한 설명은 생략한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어서 관계없는 부분, 설명을 명확하게 하기 위하여 도시하지 아니할 수 있다.
도면에서 요소, 층 및 영역의 상대적인 크기는 명료성을 위해 과장되어 도시될 수 있다. 추가적으로, 첨부된 도면에서 해칭 및/또는 음영의 사용은 일반적으로 인접한 요소 사이의 경계를 명확하게 하기 위해 제공될 수 있다. 따라서 해칭이나 음영의 유무는, 특정하지 않는 한, 특정한 재료, 재료 특성, 치수, 비율, 예시된 요소 간의 공통성 및/또는 기타 특성, 속성, 특성 등에 대한 선호도나 요구 사항을 전달하거나 나타내지 않는다.
실시예 및/또는 중간 구조의 개략적 예시인 단면 예시를 참조하여 다양한 실시예가 본 명세서에서 설명된다. 따라서 예를 들어 제조 기술 및/또는 공차의 결과로 도면의 모양이 달라질 수 있다. 또한 본 명세서에 개시된 구체적인 구조적 또는 기능적 설명은 본 개시의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 예시에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 도시된 영역의 형상에 한정되지 않고, 예를 들어 제조 공정에 따른 형상의 편차를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도면에 도시된 영역은 본질적으로 도식적이며 그 형상은 장치 영역의 실제 형상을 예시하기 위한 것이 아니며 한정하려는 의도가 아니다. 또한 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 설명된 실시예는 본 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 방식으로 수정될 수 있다.
명세서에서 다양한 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정한 세부사항이 제시된다. 그러나 다양한 실시예가 이들 특정한 세부사항 없이 또는 하나 이상의 세부사항을 포함하여 실시될 수 있다. 다른 경우에, 잘 알려진 구조 및 장치는 다양한 실시예를 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
도면에 예시된 바와 같이 하나의 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 관계를 설명하기 위해 여기에서 설명을 쉽게 하기 위해, "아래", "위", "하부", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어가 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 방향에 추가하여 사용 또는 작동 중인 장치의 다양한 방향을 포함하도록 의도된 것이다. 예를 들어, 도면의 장치가 뒤집힌 경우 "아래" 또는 "하부"로 설명된 다른 요소 또는 특징은 다른 요소 또는 특징의 "위"를 향하게 된다. 따라서 예시적인 용어로서 "아래" 및 "하부"는 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다. 장치는 다른 방향으로 향할 수 있으며(예를 들어, 90도 회전 또는 다른 방향으로) 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 설명은 그에 따라 해석되어야 한다. 마찬가지로 제1부분이 제2부분의 "위"에 배치되어 있다고 기재한 경우, 이는 제1부분이 제2부분의 상측 또는 하측에 배치되는 것을 의미한다.
또한 "평면에서 본"이라는 표현은 물체를 위에서 본 경우를 의미하고, "개략적인 단면도에서"라는 표현은 물체를 수직으로 절단하여 개략적인 단면을 취한 경우를 의미한다. “측면에서 본”이라는 용어는 제1물체가 제2물체의 위 또는 아래 또는 측면에 있을 수 있고 그 반대의 경우도 가능함을 의미한다. 추가로, "겹침" 또는 “중첩”이라는 용어는 층, 적층, 면, 연장, 덮음, 또는 부분적으로 덮음 또는 통상의 기술자가 이해하고 이해할 수 있는 임의의 다른 적합한 용어를 포함할 수 있다. "겹치지 않는다"라는 표현은 "~로부터 떨어져 있는" 또는 "~로부터 이격된"과 같은 의미 및 통상의 기술자에 의해 인식되고 이해되는 임의의 다른 적합한 등가물을 포함할 수 있다. "면" 및 "표면"이라는 용어는 제1물체가 제2물체와 직접적으로 또는 간접적으로 대향할 수 있음을 의미할 수 있다. 제1물체와 제2물체 사이에 제3물체가 있는 경우, 제1물체와 제2뮬체는 서로 마주보지만 간접적으로 서로 대향하는 것으로 이해될 수 있다.
요소, 층, 영역 또는 구성요소가 다른 요소, 층, 영역 또는 구성요소에 "형성된", "연결된" 또는 "결합된" 것으로 언급될 때, 요소, 층, 영역 또는 구성요소에 직접 형성되거나, 다른 요소, 층, 영역 또는 구성요소에 형성되거나, 다른 요소, 층, 영역 또는 구성요소에 간접적으로 형성되거나, 연결되거나, 결합될 수 있다. 또한 "형성된", "연결된" 또는 "결합된"은 하나 이상의 요소, 층, 영역 또는 구성요소가 존재할 수 있도록 요소, 층, 영역 또는 구성요소의 직접적이거나 간접적인 결합 또는 연결과 일체형 또는 비일체형 결합 또는 연결을 총칭할 수 있다. 예를 들어 요소, 층, 영역 또는 구성요소가 다른 요소, 층, 영역 또는 구성요소에 "전기적으로 연결된" 또는 "전기적으로 결합된" 것으로 언급될 때, 이는 다른 요소, 층, 영역 또는 구성요소에 직접 전기적으로 연결되거나 결합될 수 있으며, 또는 다른 요소, 층, 영역 또는 구성요소가 존재할 수 있다. 다만, "직접 연결" 또는 "직접 결합"이라 함은 하나의 구성요소가 중간 구성요소 없이 다른 구성요소를 직접 연결 또는 결합하거나 다른 구성요소 상에 있는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 층, 필름, 영역, 가이드 플레이트 등의 일부가 다른 부분에 형성되는 경우, 형성 방향은 상부 방향에 한정되지 않고, 그 부분이 측면이나 하부에 형성되는 것을 포함한다. 반대로 층, 필름, 영역, 가이드 플레이트 등의 일부가 다른 부분의 "아래"에 형성되어 있는 경우에는 그 부분이 다른 부분의 "바로 아래"에 있는 경우뿐만 아니라 부분과 다른 부분 사이에 또 다른 부분이 있는 경우를 포함한다. 한편, "사이에", "바로 사이에" 또는 "~에 인접한" 및 "~에 바로 인접한"과 같이 구성요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들도 유사하게 해석될 수 있다. 또한, 요소 또는 층이 2개의 요소 또는 층 "사이"에 있는 것으로 언급될 때, 이는 2개의 요소 또는 층 사이의 유일한 요소이거나 그 사이에 다른 요소가 있을 수 있다.
본 명세서의 목적을 위해, "적어도 하나 이상의" 또는 "어느 하나"와 같은 표현은 개별 요소의 순서를 한정하지 않는다. 예를 들어, "X, Y 및 Z 중 적어도 하나", "X, Y 또는 Z 중 적어도 하나", "X, Y 및 Z로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나"는 X 단독, Y 단독, Z 단독, X, Y 및 Z 중 둘 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 유사하게, "A 및 B 중 적어도 하나" 및 "A 또는 B 중 적어도 하나"와 같은 표현은 A, B 또는 A 및 B를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 일반적으로 “및/또는"이라는 용어는 하나 이상의 관련 목록 항목의 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 및/또는 B"와 같은 표현은 A, B 또는 A와 B를 포함할 수 있다.
"제1", "제2", "제3" 등의 용어가 본원에서 다양한 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 단면을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 단면은 이러한 용어에 의해 제한되지 않는다. 이러한 용어는 하나의 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 단면을 다른 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 단면과 구별하는 데 사용된다. 따라서, 아래에서 설명되는 제1의 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 단면은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 제2의 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 단면으로 지칭될 수 있다. 요소를 "제1" 요소로 설명하는 것은 제2 요소 또는 다른 요소의 존재를 요구하거나 암시하지 않을 수 있다. "제1", "제2" 등의 용어는 상이한 카테고리 또는 요소 세트를 구별하기 위해 본 명세서에서 사용될 수도 있다. 명확하게 표현하기 위해, "제1", "제2" 등의 용어는 각각 "제1 카테고리(또는 제1 세트)", "제2 카테고리(또는 제2 세트)" 등을 나타낼 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 표현은 복수 표현도 포함하는 것으로 의도되며, 복수 표현도 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한 단수형을 포함하도록 의도된다. "포함하다", "구비하다", "가지다"라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때 명시된 특징, 정수, 단계의 존재를 지정하는 것을 의미한다. 이들 표현은 하나 이상의 다른 기능, 단계, 동작, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
하나 이상의 실시예가 다르게 구현될 수 있는 경우, 특정 프로세스 순서는 설명된 순서와 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 개의 공정이 실질적으로 동시에 수행되거나 설명된 순서와 반대의 순서로 수행될 수 있다.
용어 "실질적으로", "약", "대략" 및 이와 유사한 용어는 정도의 용어가 아니라 근사의 용어로 사용되며, 측정되거나 계산된 값의 내재적 편차(예를 들어 측정 시스템의 한계로 인한 편차 범위) 범위를 만족함을 의미한다. 예를 들어, "약"은 하나 이상의 표준 편차 이내 또는 명시된 값의 ±30%, 20%, 10%, 5% 이내를 의미할 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술 및/또는 본 명세서의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에서 명시적으로 정의되지 않는 한 이상화되거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 스트링 리페어 장치(1)를 포함하는 스트링 제조 시스템을 개략적으로 나타내고, 도 2a 내지 도 2j는 스트링 리페어 장치(1)의 동작을 나타내고, 도 3 및 도 4는 스트링 리페어 장치(1)의 동작 중 일부를 나타낸다. 또한 도 5는 접합 장치(50)를 개략적으로 나타내고, 도 6은 접합 장치(50)의 저면을 나타내고, 도 7은 접합 장치(50)의 코어(54)와 가열부(55)를 나타내고, 도 8은 접합 장치(50)의 단면을 나타내고, 도 9는 접합 장치(50)가 와이어(W)를 접합하는 상태를 나타내고, 도 10은 정렬 장치(30)와 접합 장치(50)를 나타낸다.
도 1을 참조하면 스트링 리페어 장치(1)는 태빙 장치(2) 및 검사 장치(3)와 함께 스트링 제조 시스템에 포함될 수 있다. 태빙 장치(2)는 솔라셀(C)과 와이어(W)를 연결하여 스트링(S)을 제조할 수 있다. 스트링(S)은 복수 개의 솔라셀(C) 및 복수 개의 솔라셀(C)을 연결하는 복수 개의 와이어(W)를 포함할 수 있다. 복수 개의 솔라셀(C)은 제1방향(예를 들어 도 1의 X축 방향)으로 배열되며 복수 개의 와이어(W)는 각각의 솔라셀(C)의 일면과 타면에 교대로 부착되어 복수 개의 솔라셀(C)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어 도 2a에 나타낸 바와 같이, 어느 하나의 솔라셀(C)의 하면에 부착된 와이어(W)는 인접한 솔라셀(C)의 상면에 부착될 수 있다. 또한 어느 하나의 솔라셀(C)의 상면에 부착된 와이어(W)는 인접한 솔라셀(C)의 하면에 부착될 수 있다. 도 2a 내지 도 2j는 설명의 편의를 위해 교체 대상이 되는 솔라셀(C)의 양 옆에 위치한 솔라셀(C)들에는 하나의 와이어(W)만을 나타내나, 해당 솔라셀(C)도 마찬가지로 상면과 하면에 각각 와이어(W)가 추가로 부착될 수 있다.
하나의 스트링(S)에 포함되는 솔라셀(C)과 와이어(W)의 개수는 스트링(S)의 사양에 따라 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 하나의 스트링(S)에는 12개의 솔라셀(C)이 연달아 연결되고, 하나의 솔라셀(C)에 폭 방향으로 6개 또는 12개의 와이어(W)가 부착될 수 있다. 도 1에는 설명의 편의를 위해 6개의 와이어(W)를 나타냈으나, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 복수 개의 솔라셀(C)에는 각각 12개의 와이어(W)가 제2방향(예를 들어 솔라셀(C)의 폭 방향 또는 도 3의 Y축 방향)으로 부착될 수 있다.
각각의 솔라셀(C)은 복수 개의 프린팅 영역(PA)을 포함할 수 있다. 프린팅 영역(PA)은 솔라셀(C)에 복수 개의 와이어(W)가 부착되는 영역으로, 도 3에 나타낸 바와 같이 하나의 솔라셀(C)에 제1방향 및 제2방향으로 복수 개의 프린팅 영역(PA)이 형성될 수 있다. 각각의 와이어(W)는 하나의 솔라셀(C)의 길이 방향을 따라 배치된 복수 개의 프린팅 영역(PA)에 부착될 수 있다. 또한 프린팅 영역(PA)의 폭은 와이어(W)의 직경보다 클 수 있다. 하나의 솔라셀(C)에는 폭 방향으로 복수 개의 와이어(W)와 동일한 개수의 프린팅 영역(PA)이 형성될 수 있다. 예를 들어 복수 개의 프린팅 영역(PA)은 길이 방향을 따라 복수 개의 열을 이룰 수 있다. 프린팅 영역(PA)은 하나의 솔라셀(C)에 제2방향으로 12개 형성될 수 있다. 이하에서 설명의 편의를 위해 "제1열의 프린팅 영역(PA)"은 하나의 솔라셀(C)에 형성된 복수 개의 프린팅 영역(PA)의 열 중 길이 방향으로 전방, 즉, 도 2a 내지 도 2j의 좌측으로 첫 번째에 위치한 프린팅 영역(PA)의 열을 의미할 수 있다.
검사 장치(3)는 태빙 장치(2)에서 만들어진 스트링(S)의 불량 또는 이물을 검사할 수 있다. 예를 들어 검사 장치(3)는 비전 카메라를 이용해 스트링(S)의 전면과 후면 전체를 촬영하여 솔라셀(C)이 손상되었는지, 와이어(W)와 솔라셀(C)의 연결이 양호한지, 솔라셀(C)에 이물이 있는지 등을 검사할 수 있다. 검사 결과가 정상일 경우, 스트링(S)은 별도의 리페어 공정 없이 다음 공정으로 이송될 수 있다. 만약 검사 결과가 불량일 경우, 스트링(S)은 스트링 리페어 장치(1)로 이송될 수 있다. 또한 검사 장치(3)는 리페어가 완료된 스트링(S)에 대해서도 검사를 실시해, 리페어가 제대로 되었는지 검사할 수 있다.
스트링 리페어 장치(1)는 검사 장치(3)에서 불량으로 판정된 스트링(S)을 보수 및 교체할 수 있다. 예를 들어 스트링 리페어 장치(1)는 스트링(S)에 포함된 복수 개의 솔라셀(C) 중 검사 장치(3)가 불량 솔라셀(NC)로 판정한 솔라셀(C)을 양호한 솔라셀(GC)로 교체할 수 있다.
스트링 리페어 장치(1)는 스테이지(10), 이동 가이드(20), 정렬 장치(30), 분리 장치(40), 접합 장치(50), 로봇 암(60), 운반 장치(70), 매거진(80) 및 컨트롤러(90)를 포함할 수 있다.
스테이지(10)는 스트링 리페어 장치(1)의 일측에 제1방향(예를 들어 도 1의 X축 방향)으로 배치되어 스트링(S)을 지지할 수 있다. 스테이지(10)는 스트링(S)을 지지하기 위한 기구적 장치(예를 들어 그리퍼 또는 클램핑 수단)를 포함하거나, 흡착 방식으로 스트링(S)을 지지할 수 있다. 검사 장치(3)에서 스트링(S)이 불량으로 판정되면 운반 장치(70)는 스트링(S)을 스테이지(10)의 상면에 안착시킬 수 있다.
예를 들어 스테이지(10)는 세 부분으로 분할될 수 있다. 중심부에 위치한 스테이지(10)에 교체 대상이 되는 불량 솔라셀(NC)이 위치하고, 나머지 양측의 스테이지(10)에 나머지 양호한 솔라셀(GC)이 각각 위치할 수 있다. 또는 스트링(S)에 포함된 불량 솔라셀(NC)이 제1방향으로 가장 앞에 위치해 있거나 가장 뒤에 위치한 솔라셀(C)인 경우, 불량 솔라셀(NC)은 어느 하나의 스테이지(10)에 안착되고 나머지 양호한 솔라셀(GC)은 나머지 스테이지(10)에 안착되며 하나의 스테이지(10)는 비어있는 상태일 수 있다.
예를 들어 스테이지(10)는 높이 방향으로 승강하여 불량 솔라셀(NC)의 높이를 인접한 양호한 솔라셀(GC)의 높이와 조절할 수 있다. 도 2a에 나타낸 바와 같이, 스트링(S)에 포함된 복수 개의 솔라셀(C)은 스테이지(10)에 안착될 수 있으며 이때 스테이지(10)에 포함된 세 부분은 모두 동일한 높이로 위치할 수 있다. 그리고 도 2b에 나타낸 바와 같이, 불량 솔라셀(NC)이 위치한 스테이지를 기준으로 전방과 후방(예를 들어 도 2b의 좌측과 우측)으로 인접한 두 스테이지(10)가 각각 상승 및 하강하여 불량 솔라셀(NC)과 인접한 두 양호한 솔라셀(GC) 사이에 높이 차이를 형성할 수 있다. 이와 같이 불량 솔라셀(NC)과 인접한 양호한 솔라셀(GC)을 연결하는 복수 개의 와이어(W)를 절단하기 쉽도록 스테이지(10)의 높이가 조절될 수 있다. 스테이지(10)는 그 자체가 높이 방향으로 이동하거나 틸팅 동작을 통해 높이를 조절할 수 있다.
스테이지(10)는 제1방향(예를 들어 도 1의 X축 방향)으로도 이동 가능할 수 있다. 불량 솔라셀(NC)이 안착된 스테이지(10)를 중심으로 양측에 위치한 스테이지(10)들이 길이 방향으로 전진 또는 후퇴할 수 있다.
불량 솔라셀(NC)이 안착된 스테이지(10)는 회전 가능할 수 있다. 예를 들어 도 2e에 나타낸 바와 같이, 와이어(W)가 절단되고 나서 불량 솔라셀(NC)을 배출하기 위해 스테이지(10)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라 스테이지(10)에 안착된 불량 솔라셀(NC)이 스테이지(10)에서 배출되고, 다시 스테이지(10)가 원래 위치로 회전한 뒤에 새로운 양호한 솔라셀(GC)이 스테이지(10)에 안착될 수 있다.
이동 가이드(20)는 각각의 스트링 리페어 공정에 따라 정렬 장치(30), 분리 장치(40) 및 접합 장치(50)를 지정된 경로를 따라 이동시킬 수 있다. 또한 이동 가이드(20)는 스트링(S)에서 불량 솔라셀(NC)이 제거된 후 매거진(80)에 적재된 양호한 솔라셀(GC)을 불량 솔라셀(NC)이 있던 위치로 이동시킬 수 있다.
이동 가이드(20)는 제1수평가이드(21), 제2수평가이드(22), 제1이동헤드(23), 제2이동헤드(25), 제3수평가이드(27) 및 제3이동헤드(29)를 포함할 수 있다.
제1수평가이드(21)는 스테이지(10)와 나란히 제1방향(예를 들어 도 1의 X축 방향)으로 연장되며 스테이지(10)와 이격될 수 있다. 제1수평가이드(21)에는 제1이동헤드(23)가 연결되며, 제1이동헤드(23)는 제1수평가이드(21)를 따라 이동하면서 스테이지(10)에 놓인 스트링(S)에 작업을 실시할 수 있다.
제2수평가이드(22)는 스테이지(10)를 기준으로 제1수평가이드(21)의 반대측에 위치하며 스테이지(10)와 나란할 수 있다. 제2수평가이드(22)에는 제2이동헤드(25)가 연결되며, 제2이동헤드(25)는 제2수평가이드(22)를 따라 이동하면서 스테이지(10)에 놓인 스트링(S)에 작업을 실시할 수 있다.
제1이동헤드(23)에는 정렬 장치(30) 및 분리 장치(40)가 연결될 수 있다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1이동헤드(23)의 일측에는 정렬 장치(30)가 연결되고 정렬 장치(30)의 반대측인 타측에는 분리 장치(40)가 연결될 수 있다. 따라서 제1이동헤드(23)가 이동하면 제1이동헤드(23)에 배치된 정렬 장치(30)와 분리 장치(40)가 함께 이동할 수 있다. 제1이동헤드(23)는 분리 장치(40)가 스트링(S) 중 불량 솔라셀(NC)의 분리하고자 하는 와이어(W) 상에 위치하도록 이동할 수 있다. 그리고 제1이동헤드(23)는 정렬 장치(30)가 커터(67)에 의해 절단된 와이어(W) 상에 위치하도록 이동할 수 있다. 또한 제1이동헤드(23)는 높이 방향(Z축 방향)으로 이동하여 장착된 정렬 장치(30) 및 분리 장치(40)를 동시에 또는 개별적으로 승강시킬 수 있다.
제1이동헤드(23)는 복수 개의 제1이동헤드(23)를 포함하며, 각각의 제1이동헤드(23)에 정렬 장치(30)와 분리 장치(40)가 연결될 수 있다. 또는 제1이동헤드(23)는 복수 개의 제1이동헤드(23)를 포함하며, 복수 개의 제1이동헤드(23)에는 각각 하나의 정렬 장치(30) 또는 하나의 분리 장치(40)가 연결될 수 있다.
제2이동헤드(25)에는 접합 장치(50)가 연결될 수 있다. 예를 들어 제2이동헤드(25)는 정렬 장치(30)에 의해 정렬된 와이어(W)로 이동하여 접합 장치(50)가 절단된 와이어(W) 및 새로운 양호한 솔라셀(GC)에 부착된 와이어(W) 상에 위치하도록 할 수 있다. 또한 제2이동헤드(25)는 높이 방향(Z축 방향)으로 이동하여 장착된 접합 장치(50)를 승강시킬 수 있다. 또는 제2이동헤드(25)는 복수 개의 제2이동헤드(25)를 포함할 수 있다.
제3수평가이드(27)는 스테이지(10)와 나란히 제1방향으로 연장되며 제1수평가이드(21)와 인접할 수 있다. 또는 제3수평가이드(27)는 제2수평가이드(22) 측에 연결될 수도 있다. 제3수평가이드(27)에는 제3이동헤드(29)가 연결되며, 제3이동헤드(29)는 제3수평가이드(27)를 따라 이동하면서 매거진(80)에 적재된 양호한 솔라셀(GC)을 지지하여 불량 솔라셀(NC)이 있던 위치로 이동시킬 수 있다.
정렬 장치(30)는 이동 가이드(20)를 따라 이동하면서 스테이지(10)에 놓인 스트링(S)의 와이어(W)를 정렬할 수 있다. 정렬 장치(30)는 스테이지(10)에서 불량 솔라셀(NC)이 배출되고 양호한 솔라셀(GC)이 스테이지(10)에 위치하면 다른 솔라셀(C)에 부착된 와이어(W)와 인접한 두 솔라셀(GC)에 부착된 와이어(W)를 정렬할 수 있다.
정렬 장치(30)는 교체된 솔라셀(GC)에 부착된 복수 개의 와이어(W)와, 교체된 솔라셀(GC)과 인접한 두 솔라셀(GC)의 복수 개의 와이어(W)를 복수 개의 프린팅 영역(PA)에 각각 정렬시킬 수 있다. 또한 정렬 장치(30)는 접합 장치(50)가 와이어(W)를 접합할 때 접합 장치(50)와 인접한 위치에서 와이어(W)를 지지할 수 있다. 정렬 장치(30)는 제1수평가이드(21)와 연결된 제1이동헤드(23)에 연결될 수 있다.
정렬 장치(30)는 교체된 솔라셀(GC)의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에, 교체된 솔라셀(GC)과 일측으로 인접한 솔라셀(GC)(예를 들어 도 3 및 도 4를 기준으로 교체된 솔라셀(GC)의 전방에 위치하는 솔라셀(GC))의 복수 개의 와이어(W)가 위치하도록 정렬할 수 있다. 또한 정렬 장치(30)는 교체된 솔라셀(GC)의 타측으로 인접한 솔라셀(GC)(예를 들어 도 3 및 도 4를 기준으로 교체된 솔라셀(GC)의 후방에 위치하는 솔라셀(GC))의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 교체된 솔라셀(GC)에 부착된 복수 개의 와이어(W)가 위치하도록 정렬할 수 있다.
정렬 장치(30)는 솔라셀(C)의 상면에서 소정의 높이만큼 이격된 위치까지 1차 하강하여 복수 개의 와이어(W)를 아래로 정렬할 수 있다. 그리고 정렬 장치(30)는 하단이 솔라셀(C)의 상면과 접촉하도록 2차 하강한 후 복수 개의 와이어(W)가 복수 개의 프린팅 영역(PA) 중 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA) 내에 위치하도록 제2방향으로 정렬할 수 있다.
정렬 장치(30)는 교체된 솔라셀(CG)의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 대응되는 제1위치(P1)에서 1차 하강할 수 있다. 그리고 정렬 장치(30)는 후방으로 소정의 거리만큼 이동하여 제2위치(P2)에서 2차 하강하여 복수 개의 와이어(W)를 솔라셀(C)의 상면에 가압한 후, 복수 개의 와이어(W)를 폭 방향으로 정렬할 수 있다(예를 들어 도 2g 및 도 2h). 또한 정렬 장치(30)는 교체된 솔라셀(CG)의 타측에 인접한 솔라셀(GC)의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 대응되는 제3위치(P3)에서 1차 하강 후 후방으로 소정의 거리만큼 이동하여 제4위치(P4)에서 2차 하강하여 복수 개의 와이어(W)를 솔라셀(C)의 상면에 가압한 후, 복수 개의 와이어(W)를 폭 방향으로 정렬할 수 있다(도 2i 및 도 2j).
분리 장치(40)는 솔라셀(C)에 부착된 와이어(W)를 제거할 수 있다. 분리 장치(40)는 제1이동헤드(23)에 장착되며 불량 솔라셀(NC)에 부착된 솔라셀(C)을 제거하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어 도 2b에 나타낸 바와 같이, 불량 솔라셀(NC)을 기준으로 양측의 양호한 솔라셀(C)을 지지하는 스테이지(10)가 각각 상승 및 하강한 상태에서 분리 장치(40)가 불량 솔라셀(NC)의 위로 이동할 수 있다. 여기서 분리 장치(40)는 불량 솔라셀(NC)의 단부(예를 들어 도 2b의 좌측 단부)에 인접할 수 있다. 분리 장치(40)는 불량 솔라셀(NC)의 단부에서 가장 가까운 프린팅 영역(PA)에 부착된 와이어(W)에 대응되도록 위치할 수 있다. 분리 장치(40)는 불량 솔라셀(NC)의 전방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되는 복수 개의 와이어(W)가 불량 솔라셀(NC)의 단부에서 가장 가까운, 제1열의 프린팅 영역(PA)를 지나 불량 솔라셀(NC)의 상면에서 분리되도록 할 수 있다. 따라서 양호한 솔라셀(GC)의 와이어(W)를 충분히 길게 확보하여, 와이어(W)가 새로운 양호한 솔라셀(GC)의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 안정적으로 접합되도록 할 수 있다.
분리 장치(40)는 열풍기일 수 있다. 분리 장치(40)는 고온의 공기 또는 소정의 분위기를 만족하는 기체를 와이어(W) 상에 분사하여, 와이어(W)와 솔라셀(C) 간의 솔더를 용융시켜 와이어(W)를 솔라셀(C)에서 분리할 수 있다.
분리 장치(40)는 하나의 솔라셀(C)에 부착되는 복수 개의 와이어(W)와 동일한 개수로 구비될 수 있다. 분리 장치(40)는 12개의 배출구를 통해 12개의 와이어(W)에 열풍을 동시에 분사할 수 있다. 또는 분리 장치(40)는 하나의 솔라셀(C)에 부착되는 복수 개의 와이어(W)보다 적은 개수로 구비될 수 있다. 분리 장치(40)는 6개의 배출구를 통해 6개의 와이어(W)에 열풍을 분사한 후 이동하여 나머지 6개의 와이어(W)에 재차 열풍을 분사할 수 있다.
접합 장치(50)는 정렬 장치(30)에 의해 정렬된 와이어(W)를 새로운 양호한 솔라셀(GC)에 접합할 수 있다. 예를 들어 도 2h에 나타낸 바와 같이, 불량 솔라셀(NC)이 양호한 솔라셀(GC)로 교체된 후에, 전방의 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되는 복수 개의 와이어(W)가 정렬 장치(30)에 의해 불량 솔라셀(NC)의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA) 상에 정렬될 수 있다. 그리고 접합 장치(50)가 복수 개의 와이어(W)를 교체된 양호한 솔라셀(GC)의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 접합할 수 있다. 또한 도 2j에 나타낸 바와 같이, 교체된 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되는 복수 개의 와이어(W)가 후방의 양호한 솔라셀(GC)의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA) 상에 정렬 장치(30)에 의해 정렬될 수 있다. 그리고 접합 장치(50)가 복수 개의 와이어(W)를 양호한 솔라셀(GC)의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 접합할 수 있다.
접합 장치(50)는 고주파 용접 방식의 접합 장치일 수 있다. 접합 장치(50)는 고주파 전류를 통해 복수 개의 와이어(W)에 도포된 솔더를 용융시켜 프린팅 영역(PA)에 복수 개의 와이어(W)를 접합할 수 있다.
접합 장치(50)는 하나의 솔라셀(C)에 부착되는 복수 개의 와이어(W)와 동일한 개수로 구비될 수 있다. 접합 장치(50)는 12개의 와이어(W)를 동시에 솔라셀(C)에 접합할 수 있다. 또는 접합 장치(50)는 하나의 솔라셀(C)에 부착되는 복수 개의 와이어(W)보다 적은 개수로 구비될 수 있다. 접합 장치(50)는 6개의 와이어(W)를 솔라셀(C)에 접합한 후 이동하여 나머지 6개의 와이어(W)를 재차 솔라셀(C)에 접합할 수 있다.
접합 장치(50)는 제1하우징(51), 제2하우징(52), 연결부(53), 코어(54), 가열부(55) 및 평판부(56)를 포함할 수 있다.
예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1하우징(51)은 접합 장치(50)의 하부에 배치되며 접합 장치(50)의 다른 구성을 지지 및 보유할 수 있다. 제1하우징(51)은 내부 공간을 구비하는 직육면체 또는 이와 유사한 형상을 가지며 복수 개의 와이어(W)를 향하는 저면은 적어도 일부가 개방된 상태일 수 있다. 제1하우징(51)의 내부에는 복수 개의 코어(54)와 복수 개의 코어(54)를 감싸는 가열부(55)가 있고, 제1하우징(51)의 저면에 평판부(56)가 있을 수 있다. 또한 제1하우징(51)의 일측으로 삽입된 연결부(53)가 가열부(55)로 전류를 전달할 수 있다.
제2하우징(52)은 제1하우징(51)의 위에 배치되어 접합 장치(50)를 제어하기 위한 장치와, 컨트롤러(90) 등 외부 장치와 통신하기 위한 통신 장치를 포함할 수 있다.
연결부(53)는 일측이 가열부(55)와 연결되고 타측이 외부 전원과 연결되어 가열부(55)로 전류를 전달할 수 있다. 연결부(53)는 일부가 제1하우징(51)의 내부에 삽입되어 가열부(55)와 연결되고, 나머지 일부는 위로 연장되어 외부 전원과 연결될 수 있다. 연결부(53)는 얇은 플레이트로서 금속으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 연결부(53)에서 가열부(55)로 흐르는 전류는 고주파 전류로서, 주파수는 800khz 이상, 830khz 이상 또는 900khz 이상일 수 있다. 또한 전류의 출력은 0.5kw 이상, 0.7kw 이상 또는 0.9kw 이상일 수 있다.
코어(54)는 제1하우징(51)의 일측에 복수 개 구비되며 가열부(55)에 의해 적어도 일부가 감싸진 형태로 포함할 수 있다. 예를 들어 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 코어(54)는 제1하우징(51)의 하부에 제1방향(예를 들어 도 5의 X축 방향)으로 이격된 복수 개의 코어(54)를 포함할 수 있다. 접합 장치(50)가 복수 개의 와이어(W)를 솔라셀(C)에 접합하기 위한 위치에 도달했을 때, 각각의 코어(54)는 각각의 프린팅 영역(PA)에 대응되도록 위치할 수 있다. 따라서 도 6에 나타낸 바와 같이, 두 가닥의 와이어(W)가 하나의 코어(54)에 대응될 수 있다. 코어(54)의 개수는 접합 장치(50)가 한번에 접합하고자 하는 프린팅 영역(PA)의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어 코어(54)는 총 6개이며, 접합 장치(50)는 2번에 걸쳐 12개의 프린팅 영역(PA)에 복수 개의 와이어(W)를 접합할 수 있다. 또는 코어(54)는 12개의 코어(54)를 포함하고, 접합 장치(50)는 1번의 접합 동작으로 12개의 프린팅 영역(PA)에 복수 개의 와이어(W)를 접합할 수 있다.
코어(54)의 외측에는 가열부(55)가 있으며, 가열부(55)에 전류가 흐르면 코어(54)가 가열될 수 있다. 코어(54)는 자속 밀도를 집중시켜 와이어(W)를 가열할 수 있다. 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 가열부(55)에 고주파 전류가 흐르면 코어(54)를 중심으로 방사형의 고주파 파형이 형성되며, 코어(54)의 중심부가 고주파 세기가 가장 강하고 온도도 가장 높을 수 있다.
코어(54)의 중심부에 대응되는 위치에서 와이어(W)와 프린팅 영역(PA)의 접합이 이루어질 수 있다. 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 접합 장치(50)는 한 쌍의 와이어(W)가 각각의 코어(54)에 대응되도록 위치한 상태에서 접합 동작을 실시할 수 있다. 여기서 한 쌍의 와이어(W)는 교체된 솔라셀(GC)의 와이어(W)와 인접한 양호한 솔라셀(GC)의 와이어(W)일 수 있다. 또한 한 쌍의 와이어(W)는 코어(54)의 중심부에 위치하되, 서로 이격된 상태를 유지할 수 있다. 한 쌍의 와이어(W)는 길이 방향으로 적어도 일부가 코어(54)를 지날 수 있다.
코어(54)는 내열성과 전기 저항이 높은 강자성체일 수 있다. 예를 들어 코어(54)는 페라이트로 이루어지며 세라믹으로 소결될 수 있다. 코어(54)는 비투자율이 1 이상, 전기 저항율이 1Ωm 이상일 수 있다.
코어(54)는 원기둥 형상을 가지며 일부는 가열부(55)의 내측에 삽입되고 나머지 일부는 가열부(55)의 외측에 배치될 수 있다. 예를 들어 도 7에 나타낸 바와 같이, 코어(54)는 내측부(541) 및 외측부(542)를 포함할 수 있다. 내측부(541)는 코어(54)의 반경 방향으로 중심부에 형성되며 가열부(55)의 삽입부(551)와 동일한 높이를 가질 수 있다. 내측부(541)는 가열부(55)의 삽입부(551)에 삽입되며 가열부(55)에 고주파 전류가 흐르면 가열되어 와이어(W)에 도포된 솔더를 용융시켜 와이어(W)를 프린팅 영역(PA)에 접합할 수 있다.
내측부(541)는 직경 D1을 갖는 원기둥 형상을 포함할 수 있다. 내측부(514)의 직경 D1은 삽입부(551)의 직경 D2와 동일하거나 그보다 클 수 있다. 예를 들어 D1이 D2와 동일하여 내측부(541)의 외주면이 삽입부(551)의 내주면과 접촉하여 내측부(541)가 삽입부(551)에 끼워 지지될 수 있다. 또는 내측부(541)가 삽입부(551)에 원활히 삽탈되도록 D1은 D2보다 작을 수 있다. 예를 들어, D2는 D1의 약 1.05배 내지 약 1.2배일 수 있다. D1은 1 내지 10 mm이고, D2는 D1보다 0.5 내지 2 mm 더 클 수 있다.
외측부(542)는 내측부(541)의 외주면에서 일정한 간격만큼 이격되어 내측부(541)의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 코어(54)가 가열부(55)에 삽입된 상태에서 외측부(542)는 삽입부(551)의 외측에 있을 수 있다. 외측부(542)는 1개의 내측부(541)의 주위에 복수 개 배열될 수 있다. 예를 들어 도 7에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 외측부(542)가 1개의 내측부(541)를 기준으로 서로 대향할 수 있다. 한 쌍의 외측부(542)는 소정의 간격으로 이격되며, 상기 간격 사이에 삽입부(551)와 삽입부(551)를 연결하는 지지부(552)가 끼워질 수 있다.
가열부(55)는 일측이 연결부(53)와 연결되며 연결부(53)로부터 전류를 공급받아 가열될 수 있다. 가열부(55)는 복수 개의 코어(54)를 지지하며 제1하우징(51)의 하부에 있을 수 있다. 가열부(55)는 금속 등과 같은 전도성 재질일 수 있다.
가열부(55)는 삽입부(551), 지지부(552), 제1단부(553) 및 제2단부(554)를 포함할 수 있다.
삽입부(551)는 코어(54)를 지지하며 코어(54)와 동일한 개수로 구비될 수 있다. 예를 들어도 7에 나타낸 바와 같이, 삽입부(551)는 코어(54)의 내측부(541)를 감싸도록 코어(54)와 동축 상에 있으며 원형일 수 있다. 삽입부(551)가 내측부(541)를 감싼 상태에서 가열부(55)에 고주파 전류가 흐르면 코어(54)가 가열될 수 있다. 삽입부(551)의 내주면은 내측부(541)의 외주면과 접하거나 그로부터 반경 방향으로 이격될 수 있고, 삽입부(551)의 외주면은 외측부(542)의 내측면을 마주 볼 수 있다.
지지부(552)는 인접하는 2개의 삽입부(551) 사이에 있을 수 있다. 지지부(552)는 평행한 한 쌍의 플레이트로서 2개의 삽입부(551)를 서로 물리적 및 전기적으로 연결할 수 있다. 지지부(552)의 한 쌍의 플레이트는 서로 접촉하여 단락이 발생하지 않도록 간격 G만큼 이격될 수 있다. 간격 G는 0.5 내지 5 mm일 수 있다. 예를 들어 간격 G는 1 내지 2 mm일 수 있다.
제1부분(553)은 가열부(55)의 단부(예를 들어 도 7의 좌측 단부)에서 연장되며 제2부분(554)은 제1부분(553)에서 연장될 수 있다. 제2부분(554)은 연결부(53)와 연결되어 전류를 가열부(55)의 다른 구성요소로로 전달할 수 있다. 제1부분(553) 및 제2부분(554)은 전체적으로 T자 형상을 가질 수 있다.
예를 들어 도 8에 나타낸 바와 같이, 코어(54)와 가열부(55)는 각각의 하단이 동일한 평면 상에 위치할 수 있다. 또는 코어(54)의 하단이 가열부(55)의 하단보다 아래에 위치할 수 있다.
평판부(56)는 복수 개의 와이어(W)를 마주 보도록 제1하우징(51)의 아래에 있을 수 있다. 평판부(56)는 넓은 플레이트 형상의 부재로서 상면은 복수 개의 코어(54) 및/또는 가열부(55)를 향하고, 하면은 복수 개의 와이어(W)를 향할 수 있다. 평판부(56)는 내열성이 우수한 재질로 이루어지며, 예를 들어 지르코니아로 이루어질 수 있다.
평판부(56)는 복수 개의 와이어(W)와 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어 도 9에 나타낸 바와 같이, 평판부(56)는 프린팅 영역(PA)에 있는 두 가닥의 와이어(W)와 접촉하며 그 위에는 코어(54)의 내측부(541)가 있을 수 있다. 도 9에는 평판부(56)의 상면이 내측부(541)와 접촉하는 것으로 나타냈으나, 접합 장치(50)가 후술하는 충진 부재(57)를 포함할 경우, 평판부(56)와 내측부(541)는 충진 부재(57)에 의해 이격될 수 있다.
평판부(56)는 가장자리가 제1하우징(51)에 지지되어 있으므로, 복수 개의 와이어(W)를 균일하게 가압할 수 있다. 평판부(56)는 코어(54) 및/또는 가열부(55)가 직접 와이어(W)를 가열하는 경우에 비해 복수 개의 와이어(W)를 안정적으로 가열할 수 있다. 평판부(56)는 제1하우징(51)의 저면보다 작은 길이와 폭을 가질 수 있다. 또는 평판부(56)는 복수 개의 와이어(W)와 접촉하지 않도록 높이 방향으로 복수 개의 와이어(W)와 이격될 수 있다.
접합 장치(50)는 충진 부재(57)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 도 8에 나타낸 바와 같이, 충진 부재(57)는 제1하우징(51)의 내부에 충진되어 코어(54)와 가열부(55) 사이에 있을 수 다. 접합 장치(50)는 외부 충격 등으로 인해 코어(54) 및 가열부(55)가 단락되지 않도록 하며, 내열성과 절연성이 우수한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어 충진 부재(57)는 에폭시와 같은 비전도성의 수지 계열 물질일 수 있다. 충진 부재(57)는 제1하우징(51)의 내측면과 평판부(56)에 의해 구획되는 영역에 있을 수 있다. 또한 충진 부재(57)는 코어(54)와 가열부(55)의 하부를 감싸도록 코어(54) 및 가열부(55)와 평판부(56) 사이에 있을 수 있다.
접합 장치(50)는 접합 과정에서 일부가 정렬 장치(30)에 지지될 수 있다. 예를 들어 도 10에 나타낸 바와 같이, 정렬 장치(30)가 복수 개의 와이어(W)를 정렬한 상태에서 접합 장치(50)는 제1하우징(51)의 저면 일부가 정렬 장치(30)와 접촉할 수 있다. 여기서 정렬 장치(30)는 제2위치(P2)에 있고 접합 장치(50)는 제1위치(P1)(도 2h)에 있거나, 정렬 장치(30)는 제4위치(P4)에 있고 접합 장치(50)는 제3위치(P3)(도 2j)에 있을 수 있다. 예를 들어 정렬 장치(30)는 복수 개의 와이어(W)를 높이 방향과 폭 방향으로 정렬하기 위해 제1정렬플레이트(37) 및 제2정렬플레이트(39)를 포함할 수 있다. 그리고 접합 장치(50)의 제1하우징(51)의 저면 가장자리는 제1정렬플레이트(37) 및/또는 제2정렬플레이트(39)에 지지될 수 있다. 접합 장치(50)가 정렬 장치(30)에 지지됨으로써 접합 장치(50)는 보다 안정적으로 복수 개의 와이어(W)를 접합할 수 있다.
로봇 암(60)은 스테이지(10)의 일측에 배치되어 검사 동작, 절단 동작, 접합 동작 등을 실시할 수 있다. 예를 들어 로봇 암(60)은 6축 로봇으로서 비전 카메라(61), 단일 커터(63), 단일 접합 장치(65) 및 커터(67)를 포함할 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 비전 카메라(61), 단일 커터(63), 단일 접합 장치(65) 및 커터(67)는 시계 방향 또는 반시계 방향을 따라 위치하며, 로봇 암(60)이 90도씩 회전하면서 각각의 구성요소를 스트링(S) 상의 공정 위치에 위치시킬 수 있다.
비전 카메라(61)는 스트링 리페어의 각 공정이 종료된 후 해당 공정이 제대로 진행되었는지 검사할 수 있다. 예를 들어 비전 카메라(61)는 커터(67)에 의한 와이어(W) 절단 공정 후 와이어(W)의 절단면을 확인하여 와이어(W)가 제대로 절단되었는지 판단할 수 있다. 또한 비전 카메라(61)는 접합 장치(50)에 의해 와이어(W)가 솔라셀(C)에 제대로 부착되었는지 확인할 수 있다. 이 외에도 필요에 따라 비전 카메라(61)는 스트링 리페어의 다른 공정을 확인하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어 비전 카메라(61)는 스트링(S)이 스테이지(10)에 제대로 안착되었는지, 분리 장치(40)에 의해 와이어(W)가 제대로 분리되었는지, 불량 솔라셀(NC)이 배출되고 새로운 양호한 솔라셀(GC)이 안착되었는지 등을 검사할 수 있다.
단일 커터(63)와 커터(67)는 와이어(W)를 절단할 수 있다. 예를 들어 분리 장치(40)가 와이어(W)를 분리시키고 나면, 도 2c에 나타낸 바와 같이 커터(67)가 불량 솔라셀(NC)의 상면에서 분리된 와이어(W)를 절단할 수 있다. 커터(67)는 하나의 솔라셀(C)에 부착되는 복수 개의 와이어(W)와 동일한 개수로 구비될 수 있다. 또는 커터(67)는 하나의 솔라셀(C)에 부착되는 복수 개의 와이어(W)보다 적은 개수로 구비될 수 있다. 커터(67)의 블레이드 개수는 4개이며, 커터(67)는 세 차례의 절단 동작을 통해 12개의 와이어(W)를 절단할 수 있다.
또한 도 2c에 나타낸 바와 같이, 커터(67)는 불량 솔라셀(NC)의 상면에서 분리된 와이어(W)를 절단한 후, 불량 솔라셀(NC)의 와이어(W)가 연장되는 양호한 솔라셀(GC)로 이동할 수 있다. 커터(67)는 양호한 솔라셀(GC)의 일 단부에서 와이어(W)를 절단할 수 있다.
단일 커터(63)는 커터(67)에 의한 절단 동작이 완료된 후, 비전 카메라(61)가 와이어(W)의 절단면을 검사한 후에 절단이 제대로 이루어지지 않은 것으로 판정되면 추가 절단 동작을 실시할 수 있다. 예를 들어 단일 커터(63)는 하나의 와이어(W)를 절단할 수 있도록 블레이드를 구비할 수 있다. 비전 카메라(61)가 복수 개의 와이어(W) 중 절단이 제대로 이루어지지 않은 와이어(W)를 감지하면, 단일 커터(63)는 해당 와이어(W)로 이동하여 다시 1개씩 절단 동작을 실시할 수 있다.
단일 접합 장치(65)는 접합 장치(50)에 의한 접합 동작이 완료된 후, 비전 카메라(61)가 와이어(W)의 접합 위치를 검사한 후에 접합이 제대로 이루어지지 않은 것으로 판정되면 추가 접합 동작을 실시할 수 있다. 예를 들어 단일 접합 장치(65)는 하나의 와이어(W)를 솔라셀(C)에 접합할 수 있는 고주파 용접 방식의 접합 장치로서, 접합 장치(50)와 동일한 원리로 작동할 수 있다. 비전 카메라(61)가 복수 개의 와이어(W) 중 접합이 제대로 이루어지지 않은 와이어(W)를 감지하면, 단일 접합 장치(65)는 해당 와이어(W)로 이동하여 다시 1개씩 접합 동작을 실시할 수 있다.
운반 장치(70)는 스트링 리페어 장치(1)의 외부에 있던 스트링(S)을 내부로 운반하거나, 스트링 리페어 장치(1) 내에서 스트링(S)을 운반할 수 있다. 예를 들어 운반 장치(70)는 검사 장치(3)에서 불량으로 판정된 스트링(S)을 스테이지(10)로 운반시키고, 리페어가 완료된 스테이지(10)를 스트링 리페어 장치(1)의 외부로 운반할 수 있다. 또한 운반 장치(70)는 리페어가 완료된 스테이지(10)를 다시 검사 장치(3)로 운반하여, 스트링(S)이 제대로 리페어되었는지 검사하도록 할 수 있다.
매거진(80)은 복수 개의 양호한 솔라셀(GC)을 보유할 수 있다. 스테이지(10)가 불량 솔라셀(NC)을 배출하면, 제3이동헤드(29)가 매거진(80)에 적재된 양호한 솔라셀(GC)을 지지한 상태에서 배출된 불량 솔라셀(NC)이 있던 위치로 제3수평가이드(27)를 따라 이동할 수 있다. 그리고 해당 위치의 스테이지(10)에 지지하고 있던 양호한 솔라셀(GC)을 위치시킬 수 있다.
컨트롤러(90)는 스트링 리페어 장치(1)의 다른 구성요소와 유무선으로 연결되어 이들 구성요소를 제어할 수 있다. 예를 들어 컨트롤러(90)는 스테이지(10)의 승강 및 전후진 동작을 제어할 수 있다. 또한 컨트롤러(90)는 이동 가이드(20)를 제어하여 정렬 장치(30), 분리 장치(40) 및 접합 장치(50)의 위치를 조절하고, 정렬 장치(30), 분리 장치(40) 및 접합 장치(50)의 각각의 동작을 제어할 수 있다. 또한 컨트롤러(90)는 로봇 암(60)을 제어하여, 비전 카메라(61), 단일 커터(63), 단일 접합 장치(65) 및 커터(67)의 동작을 제어할 수 있다.
컨트롤러(90)는 메모리, 프로세서, 논리 회로, 룩업(look-up) 테이블 등 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 다른 제어 장치를 통해 각각의 제어 기능을 실행하는 직접 회로 구조를 이용할 수 있다. 컨트롤러(90)는 특정 논리 기능을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 지시를 포함하는 모듈, 프로그램 또는 코드의 일부로 구현될 수 있다. 컨트롤러(90)는 각각의 기능이나 마이크로프로세서 등을 실행하는 중앙 처리 장치와 같은 프로세서를 포함하거나 이에 의해 구현될 수 있다. 컨트롤러(90)는 외부 장치 등과 데이터를 송수신할 수 있는 통신 장치를 포함할 수 있다. 통신 장치는 디지털 모뎀, RF 모뎀, 안테나 회로, 와이파이 칩 및 관련 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다.
다음 스트링 리페어 장치(1)의 동작과 스트링 리페어 방법을 설명한다.
스트링 리페어 방법은 길이 방향을 따라 복수 개의 열을 이루며 복수 개의 와이어(W)가 각각 부착되어 있는 복수 개의 프린팅 영역(PA)을 포함하는 복수 개의 솔라셀(C) 및 복수 개의 솔라셀(C)을 연결하는 복수 개의 와이어(W)를 포함하는 스트링(S)을 스테이지(10)에 위치시키는 단계, 복수 개의 솔라셀(C) 중 불량 솔라셀(NC)과 불량 솔라셀(NC)과 인접한 두 솔라셀(C) 사이에 연결된 복수 개의 와이어(W)를 절단하는 단계, 불량 솔라셀(NC)을 새로운 솔라셀(C)로 교체하는 단계, 교체된 솔라셀(GC)에 부착된 복수 개의 와이어(W)와 교체된 솔라셀(GC)과 인접한 솔라셀(C)의 복수 개의 와이어(W)를 정렬하는 단계 및 교체된 솔라셀(GC)의 일측에 인접한 솔라셀(C)의 복수 개의 와이어(W)를 교체된 솔라셀(GC)에 접합하고, 교체된 솔라셀(GC)의 복수 개의 와이어(W)를 교체된 솔라셀(GC)의 타측에 인접한 솔라셀(C)에 접합하는 단계를 포함하고, 접합하는 단계는 고주파로 복수 개의 와이어(W)에 도포된 솔더를 용융시킬 수 있다.
스트링 리페어 방법에서 접합하는 단계는 복수 개의 코어(54) 및 복수 개의 코어(54)를 감싸며 전류가 흐르면 가열되는 가열부(55)를 포함하는 접합 장치(50)로 복수 개의 와이어(W)를 접합하되, 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 각각 위치한 복수 개의 와이어(W)가 복수 개의 코어(54)의 중심부에 위치한 상태에서 접합 동작을 실시할 수 있다.
먼저 검사 장치(3)가 스트링(S)을 불량으로 판정하면 컨트롤러(90)는 운반 장치(70)에 신호를 보내고, 운반 장치(70)가 해당 스트링(S)을 스테이지(10)에 안착시킨다(도 2a). 운반 장치(70)는 스트링(S)에 포함된 불량 솔라셀(NC)이 스테이지(10)의 중심부에 위치하도록 하고, 나머지 양호한 솔라셀(GC)들은 스테이지(10)의 다른 부분에 위치하도록 스트링(S)을 운반한다.
다음 컨트롤러(90)는 스테이지(10)에 승강 신호를 보내고 분리 장치(40)를 불량 솔라셀(NC)로 이동시킨다(도 2b). 불량 솔라셀(NC)이 안착된 스테이지(10)를 기준으로 전방에 위치한 스테이지(10)는 상승하고 후방에 위치한 스테이지(10)는 하강하여, 양호한 솔라셀(GC)과 불량 솔라셀(NC) 간의 높이 차리를 형성한다. 그리고 분리 장치(40)가 불량 솔라셀(NC)의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 대응되도록 위치한 상태에서 와이어(W)를 가열하여, 와이어(W)를 불량 솔라셀(NC)에서 분리한다. 그리고 컨트롤러(90)는 로봇 암(60)에 절단 신호를 보내고, 로봇 암(60)은 와이어(W)가 분리된 위치로 이동해 커터(67)로 와이어(W)를 절단한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 절단된 와이어(W)는 나중에 교체된 솔라셀(GC)의 제1열의 프린팅 영역(PA)보다 후방으로 더 길게 연장되도록 절단될 수 있다. 또한 커터(67)는 불량 솔라셀(NC)에서 연장되는 와이어(W)를 불량 솔라셀(NC)의 후방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)의 전방 단부에서 절단한다(도 2c 및 도 2d). 커터(67)가 와이어(W)를 절단하는 순서는 반대로 실시되거나, 복수 개의 커터(67)가 동시에 각각의 와이어(W)를 절단할 수도 있다.
커터(67)의 절단이 제대로 이루어졌는지 비전 카메라(61)로 확인할 수 있다. 예를 들어 컨트롤러(90)는 커터(67)의 절단 동작 후 로봇 암(60)에 검사 신호를 보내고, 로봇 암(60)은 와이어(W)의 절단면을 비전 카메라(61)로 확인한다. 와이어(W)가 제대로 절단되었으면 컨트롤러(90)는 다음 공정을 실시한다. 와이어(W)가 제대로 절단되지 않은 경우, 로봇 암(60)은 단일 커터(63)를 이용해 제대로 절단되지 않은 와이어(W)를 개별적으로 절단한다.
그리고 컨트롤러(90)는 스테이지(10)에 배출 신호를 보내고, 불량 솔라셀(NC)을 지지하는 스테이지(10)가 회전하여 불량 솔라셀(NC)을 배출한다(도 2e). 따라서 도 2e에 나타낸 바와 같이 배출된 불량 솔라셀(NC)이 있던 스테이지(10)는 비게 된다. 다음 컨트롤러(90)는 스테이지(10)에 승강 신호를 보내고, 매거진(80) 또는 제3이동헤드(29)에 픽업 신호를 보낸다. 비어있는 스테이지(10)를 기준으로 양측에 위치한 스테이지(10)가 각각 하강 및 상승하여 다시 원래 위치로 돌아오고, 제3이동헤드(29)가 새로운 양호한 솔라셀(GC)을 지지하여 비어있는 스테이지(10)에 안착시킨다(도 2f).
다음 컨트롤러(90)는 정렬 장치(30)에 정렬 신호를 보낸다. 정렬 장치(30)는 불량 솔라셀(NC)의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 대응되는 위치, 즉 제1위치(P1)으로 이동한 후 1차 하강한다(도 2g). 이에 따라 전방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되어 새로운 양호한 솔라셀(GC)의 상부로 뻗어있던 복수 개의 와이어(W)가 아래로 정렬된다. 그리고 다시 정렬 장치(30)가 상승한 후 후방으로 이동하여 제2위치(P2)으로 이동한 후 2차 하강한다. 2차 하강한 정렬 장치(30)는 복수 개의 와이어(W)를 아래로 가압하면서 폭 방향으로 모아, 전방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되는 복수 개의 와이어(W)를 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 각각 위치시킨다.
그리고 접합 장치(50)가 컨트롤러(90)의 신호를 받아 제1위치(P1)으로 이동 후 하강한다. 접합 장치(50)는 하나의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 각각 배치되는 두 가닥의 와이어(W), 즉 전방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되는 와이어(W) 및 교체된 양호한 솔라셀(GC)에 부착된 와이어(W)를 제1열의 프린팅 영역(PA)에 접합한다(도 2h). 컨트롤러(90)는 외부 전원으로부터 접합 장치(50)로 전류를 공급하고, 전류는 연결부(53)를 거쳐 가열부(55)로 이동하여 코어(54)가 가열될 수 있다. 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 접합 장치(50)의 코어(54)의 중심부에 두 가닥의 와이어(W)가 위치할 수 있다. 여기서 두 가닥의 와이어는 길이 방향으로 코어(54)의 중심부에 중첩되도록 위치하되, 서로 이격하여 배치될 수 있다.
정렬 장치(30)는 다시 후방으로 이동하여 후방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)의 제복수 개의 1열의 프린팅 영역(PA)에 대응되는 위치, 즉 제3위치(P3)으로 이동한 후 1차 하강한다(도 2i). 이에 따라 교체된 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되어 후방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)의 상부로 뻗어있던 복수 개의 와이어(W)가 아래로 정렬된다. 그리고 다시 정렬 장치(30)가 상승한 후 후방으로 이동하여 제4위치(P4)으로 이동한 후 2차 하강한다. 2차 하강한 정렬 장치(30)는 복수 개의 와이어(W)를 아래로 가압하면서 폭 방향으로 모아, 교체된 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되는 복수 개의 와이어(W)를 복수 개의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 각각 위치시킨다.
그리고 접합 장치(50)가 컨트롤러(90)의 신호를 받아 제3위치(P3)으로 이동 후 하강한다. 접합 장치(50)는 하나의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 각각 배치되는 두 가닥의 와이어(W), 즉 교체된 양호한 솔라셀(GC)에서 연장되는 와이어(W) 및 후방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)에 부착된 와이어(W)를 제1열의 프린팅 영역(PA)에 접합한다(도 2j). 컨트롤러(90)는 외부 전원으로부터 접합 장치(50)로 전류를 공급하고, 전류는 연결부(53)를 거쳐 가열부(55)로 이동하여 코어(54)가 가열될 수 있다. 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 접합 장치(50)의 코어(54)의 중심부에 두 가닥의 와이어(W)가 위치할 수 있다. 여기서 두 가닥의 와이어는 길이 방향으로 코어(54)의 중심부에 중첩되도록 위치하되, 서로 이격될 수 있다.
접합 장치(50)는 두 차례에 나누어 복수 개의 와이어(W)를 접합할 수 있다. 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 접합 장치(50)는 6개의 코어(54)를 포함하며, 12개의 와이어(W) 중 일측에 위치한 6개의 와이어(W)에 대응되는 제1위치(P1) 또는 제3위치(P3)로 이동할 수 있다. 여기서 정렬 장치(30)는 제2위치(P2) 또는 제4위치(P4)에서 복수 개의 와이어(W)를 정렬한 상태이며, 접합 장치(50)는 적어도 일부가 정렬 장치(30)에 지지된 상태일 수 있다. 6개의 와이어(W)에 대해 접합이 완료되면 접합 장치(50)는 12개의 와이어(W) 중 일측에 위치한 6개의 와이어(W)에 대응되는 제1위치(P1) 또는 제3위치(P3)로 이동하여 다시 접합 동작을 실시한다(도 4).
도 5에 나타낸 바와 같이, 교체된 양호한 솔라셀(GC)의 제1열의 프린팅 영역(PA)과, 후방에 위치한 양호한 솔라셀(GC)의 제1열의 프린팅 영역(PA)에 와이어(W)가 접합된다. 이에 따라 스트링(S)에 포함된 복수 개의 솔라셀(C)이 모두 와이어(W)에 의해 전기적으로 연결된다.
접합이 제대로 이루어졌는지 비전 카메라(61)로 확인할 수 있다. 예를 들어 컨트롤러(90)는 접합 장치(50)의 접합 동작 후 로봇 암(60)에 검사 신호를 보내고, 로봇 암(60)은 프린팅 영역(PA)에 접합된 와이어(W)의 상태를 비전 카메라(61)로 확인한다. 와이어(W)가 프린팅 영역(PA)에 제대로 접합되었으면 컨트롤러(90)는 다음 공정을 실시한다. 와이어(W)가 프린팅 영역(PA)에 제대로 접합되지 않은 경우, 로봇 암(60)은 단일 접합 장치(65)를 이용해 제대로 접합되지 않은 와이어(W)를 개별적으로 접합한다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
본 개시는 스트링 리페어 장치 및 스트링 리페어 방법에 관한 산업에 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 길이 방향을 따라 복수 개의 열을 이루며 복수 개의 와이어가 각각 부착되어 있는 복수 개의 프린팅 영역을 포함하는 복수 개의 솔라셀 및 상기 복수 개의 솔라셀을 연결하는 복수 개의 와이어를 포함하는 스트링을 지지하는 스테이지; 및
    교체된 솔라셀의 일측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀에 접합하고, 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 타측에 인접한 솔라셀에 접합하는 접합 장치;를 포함하고,
    상기 접합 장치는 고주파로 상기 복수 개의 와이어에 도포된 솔더를 용융시키는, 스트링 리페어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접합 장치는 상기 교체된 솔라셀의 일측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역에 접합하고, 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 타측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 제1열의 프린팅 영역에 접합하는, 스트링 리페어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접합 장치는
    제1하우징;
    상기 제1하우징의 하부에 있는 복수 개의 코어;
    상기 복수 개의 코어를 지지하는 가열부; 및
    상기 가열부에 전류를 공급하는 연결부;를 포함하고,
    상기 복수 개의 코어는 상기 가열부에 고주파 전류가 흐르면 가열되어 상기 복수 개의 와이어에 도포된 솔더를 용융시키는, 스트링 리페어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가열부는
    상기 코어와 동일한 개수로 구비되는 복수 개의 삽입부; 및
    인접한 삽입부를 연결하며 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수 개의 지지부;를 포함하고,
    상기 복수 개의 코어는
    상기 삽입부에 삽입되는 내측부; 및
    상기 내측부를 둘러싸며 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수 개의 외측부;를 각각 포함하는, 스트링 리페어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내측부는 원기둥 형상을 가지며 상기 삽입부의 직경과 동일하거나 그보다 작은 직경을 갖고,
    상기 복수 개의 지지부는 상기 복수 개의 외측부 사이의 간격에 삽입되는, 스트링 리페어 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 접합 장치는 상기 복수 개의 코어 및 상기 가열부에 있는 절연성의 충진 부재를 더 포함하는, 스트링 리페어 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 접합 장치는 상기 복수 개의 와이어와 마주 보도록 상기 제1하우징의 저면에 있는 평판부를 더 포함하는, 스트링 리페어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스트링 리페어 장치는 상기 스트링에서 불량 솔라셀이 교체된 후, 교체된 솔라셀에 부착된 복수 개의 와이어와 상기 교체된 솔라셀과 인접한 두 솔라셀의 복수 개의 와이어를 정렬하는 정렬 장치를 더 포함하고,
    상기 접합 장치는 상기 정렬 장치가 상기 복수 개의 와이어를 정렬하면, 적어도 일부가 상기 정렬 장치에 지지된 상태에서 상기 복수 개의 와이어를 상기 복수 개의 프린팅 영역에 접합하는, 스트링 리페어 장치.
  9. 길이 방향을 따라 복수 개의 열을 이루며 복수 개의 와이어가 각각 부착되어 있는 복수 개의 프린팅 영역을 포함하는 복수 개의 솔라셀 및 상기 복수 개의 솔라셀을 연결하는 복수 개의 와이어를 포함하는 스트링을 스테이지에 위치시키는 단계;
    상기 복수 개의 솔라셀 중 불량 솔라셀과 상기 불량 솔라셀과 인접한 두 솔라셀 사이에 연결된 복수 개의 와이어를 절단하는 단계;
    상기 불량 솔라셀을 새로운 솔라셀로 교체하는 단계;
    교체된 솔라셀에 부착된 복수 개의 와이어와 상기 교체된 솔라셀과 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 정렬하는 단계; 및
    상기 교체된 솔라셀의 일측에 인접한 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀에 접합하고, 상기 교체된 솔라셀의 복수 개의 와이어를 상기 교체된 솔라셀의 타측에 인접한 솔라셀에 접합하는 단계;를 포함하고,
    상기 접합하는 단계는 고주파로 상기 복수 개의 와이어에 도포된 솔더를 용융시키는, 스트링 리페어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접합하는 단계는 복수 개의 코어 및 상기 복수 개의 코어를 감싸며 전류가 흐르면 가열되는 가열부를 포함하는 접합 장치로 상기 복수 개의 와이어를 접합하되, 상기 복수 개의 제1열의 프린팅 영역에 각각 위치한 복수 개의 와이어가 상기 복수 개의 코어의 중심부에 위치한 상태에서 접합 동작을 실시하는, 스트링 리페어 방법.
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