태버-스트링거 및 태빙-스트링잉 방법 {Tabber-Stringer and tabbing-stringing method}

본 발명은 태버-스트링거에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 태양전지모듈을 제작하는 공정에서, 도체 리본을 절단하고 태양전지 또는 리본에 플럭스를 도포하며 절단된 리본을 태양전지 위에 올려놓고 솔더링하는 태빙-스트링잉 공정을 수행하는 태버-스트링거 및 태빙-스트링잉 방법에 관한 것이다.

현재 인류는 주로 석유, 석탄, 원자력, 천연가스 등에서 대부분의 에너지를 얻고 있는데 이러한 화석 및 원자력 에너지원은 머지않은 미래에 고갈될 것으로 예측되고 있다. 따라서, 세계 각국은 신재생 에너지 연구개발에에 박차를 가하고 있으며 그 중 태양광발전은 햇빛이 비치는 어디서나 전기를 얻을 수 있고, 다른 발전방식과 달리 공해가 전혀 없어 더욱 주목받고 있다.

태양광발전을 하기 위해서는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체소자가 필요한데 이를 태양전지라 한다. 일반적으로 단위 태양전지만으로는 최대 전압이 약 0.5V 밖에 발생하지 않으므로 태양전지를 직렬로 연결하여 사용해야한다. 이렇게 단위 태양전지들을 연결하여 모듈화한 것을 태양전지모듈이라고 한다.

태양전지모듈의 제조과정은 도1에 도시된 바와 같이 셀 테스트(S1), 태빙-스트링잉(tabbing-stringing)(S2), 레이업(lay-up)(S3), 라미네이션(lamination)(S4), 및 모듈테스트(S5)로 크게 다섯 공정으로 나눌 수 있다.

먼저 셀 테스트(S1) 공정에서는 다양한 전기적 성질을 갖는 셀을 테스트 후 구별하여 비슷한 전기적 성질을 갖는 셀끼리 분류하며, 두번째 태빙-스트링잉(S2) 공정에서는 태양전지를 직렬로 연결하기 위해 태양전지 전면과 후면에 엇갈리도록 도체 리본을 접합한다. 세번째 레이업(S3) 공정에서는 스트링잉 단계에서 제작된 일렬의 태양전지를 다시 가로방향으로 배열하여 원하는 모양을 만든 후, 저철분강화유리, EVA, 백시트 등을 적층한다. 네번째 라미네이션(S4) 공정에서는 적층된 태양전지모듈 자재들을 고온에서 진공압착하여, 태양전지모듈이 충격에 견딜 수 있게 하고 방수성을 갖도록 한다. 마지막으로 모듈테스트(S5) 공정에서는 완성된 태양전지모듈이 정상적으로 작동하는지 테스트한다.

태빙(tabbing)이란 태양전지와 리본을 접합시키는 것을 말하며, 스트링잉(stringing)이란 태양전지를 일렬로 배열하는 것을 말한다.

상기 태빙-스트링잉 공정은 상기 공정 중 가장 핵심적인 공정으로, 리본이 중간에 끊기거나 제대로 접합되지 않으면 태양전지모듈 전체를 쓸 수 없으므로 태빙-스트링잉 공정이 태양전지모듈의 품질을 결정한다.

위 공정 중 태빙-스트링잉 공정을 구체적으로 살펴보면, 리본릴에서 두 가닥의 리본이 공급되면 이 리본의 벤딩(bending)을 보정하는 과정, 리본을 적당한 크기로 절단하는 과정, 절단된 리본을 그리퍼(gripper)로 태양전지에 올려놓는 과정, 태양전지 및 리본에 플럭스(flux)를 도포하는 과정, 태양전지와 리본을 솔더링(soldering)하는 과정으로 나눌 수 있으며, 이러한 태빙-스트링잉 공정을 수행하는 장치를 태버-스트링거라 한다.

상기 벤딩을 보정하는 과정에서 리본의 상하좌우 벤딩이 모두 일어날 수 있는데, 종래에는 일렬로 배치된 가이드만을 통과하여 좌우 벤딩 을 어느 정도 보정하였으나 상하 벤딩 을 적절히 보정하지 못하는 결점이 있었다. 이 경우 리본이 태양전지 위에 정확히 놓이지 못하여 접합불량의 원인이 되었다.

또한, 종래에는 절단된 리본을 하나의 그리퍼만을 이용하여 태양전지에 올려놓았는데 이 경우 리본의 좌우간격의 평행이 유지되기 어려운 단점과 이동시 리본에 벤딩이 발생하는 결점이 있었고, 이는 곧 접합불량의 원인이 되었다.

리본과 태양전지를 접합시키기 위해서는 접착제 역할을 하는 플럭스를 도포해야하는데, 이는 크게 분사노즐을 이용하여 플럭스를 도포하는 방법과 롤러를 이용하여 플럭스를 도포하는 방법으로 나누어진다. 전자의 방법은 정확히 리본과 접 합되는 부분에만 플럭스가 도포되는 장점이 있으나 노즐의 단가가 매우 고가(개당 미화 약 1.5만불)인 단점이 있다. 후자의 방법은 생산단가가 싸다는 장점이 있으나 플럭스가 리본에 균일하게 도포되지 않는 단점이 있었다.

솔더링 과정은 고강도 램프의 복사열 에너지를 이용하여 솔더링하는 방법과 가열공기를 분사하여 솔더링하는 방법이 있다. 가열공기를 이용한 솔더링 방법은 태양전지 위에 놓인 리본을 고정핀이 가압한 상태에서 가열공기를 분사하고 고정핀이 리본에서 분리되는 과정을 거치는데, 고정핀이 리본에서 분리될 때 리본이 고정핀에 붙어서 태양전지와 분리되는 리본의 들뜸현상이 발생하는 결점이 있었다.

태버-스트링거는 태양전지를 메인컨베이어에 공급하는 태양전지 공급장치를 더 포함할 수 있는데, 종래에는 매거진에 적재된 태양전지가 이동로봇에 의해 모두 소진되면 수작업으로 태양전지가 적재된 새 매거진으로 교체해야 했으며, 불량으로 판단된 태양전지는 일정위치의 선반 등에 놓여져, 불량의 태양전지가 일정량 이상 되면 작업자가 직접 이를 수거하여 다른 위치에 보관했어야 했다. 따라서, 작업자가 항상 옆에서 이를 관리해야하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 태버-스트링거의 리본레벨러에 복수의 롤러를 구비하여 리본의 상하좌우 벤딩을 모두 보정하는 것을 목적으로 한다.

또한, 태버-스트링거의 리본절단기에 낙하방지블럭과 제2그리퍼를 구비하여 절단된 리본의 양단이 고정된 상태에서 절단된 리본을 이동시킴으로써, 절단된 리본의 평행성 및 직진성을 확보하는 동시에 리본의 벤딩 방지를 목적으로 한다.

또한, 태버-스트링거는 이동식의 2개의 플럭스 분사노즐을 포함한 플럭스 코팅부를 구비하여 종래 기술보다 플럭스 분사노즐의 갯수를 감소시킴으로써 생산비용 절감과 장비의 구조적 단순화를 목적으로 한다.

또한, 태버-스트링거의 솔더링부에 냉각공기 배출부를 구비하여, 태양전지와 리본의 접합부에 가열공기가 분사된 후 냉각공기를 분사해줌으로써, 리본과 태양전지의 접착력을 높여 고정핀이 리본에서 분리될 때 리본이 고정핀에 붙어서 태양전지와 분리되는 리본의 들뜸현상을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 태버-스트링거의 플럭스 코팅부가 롤러방식인 경우 에어나이프를 구비하여 리본 표면의 플럭스를 균일하게 분포시키고 과다한 플럭스를 제거함과 동시에 리본 표면상의 플럭스 건조를 목적으로 한다.

또한, 태버-스트링거의 태양전지 공급장치를 더 구비하여 자동으로 태양전지를 메인컨베이어에 공급하고 자동으로 불량의 태양전지를 처리하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 리본릴로부터 공급된 리본의 상하좌우 벤딩을 보정하여 상기 리본을 평탄하게 펴주는 리본레벨러; 상기 리본레벨러에 의해 평탄해진 리본을 잘라주는 리본절단기; 상기 리본절단기에 의해 잘려진 리본의 일단을 잡아주는 제1그리퍼; 상기 잘려진 리본을 메인컨베이어로 이동시키는 제2그리퍼; 상기 태양전지 또는 상기 리본에 플럭스를 도포하는 플럭스 코팅부;및 상기 태양전지와 상기 리본을 접합시키는 솔더링부;를 포함하되, 상기 플럭스 코팅부는 레일에 결합된 직선로봇; 상기 직선로봇에 결합된 2개의 플럭스 분사노즐;로 이루어진 것을 특징으로 하는 태버-스트링거를 제공한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 리본릴로부터 공급된 리본에 플럭스를 도포하는 플럭스 코팅부; 상기 플럭스 코팅부로부터 공급된 리본의 상하좌우 벤딩을 보정하여 상기 리본을 평탄하게 펴주는 리본레벨러; 상기 리본레벨러에 의해 평탄해진 리본을 잘라주는 리본절단기; 상기 리본절단기에 의해 잘려진 리본의 일단을 잡아주는 제1그리퍼; 상기 잘려진 리본을 메인컨베이어로 이동시키는 제2그리퍼;및 상기 태양전지와 상기 리본을 접합시키는 솔더링부;를 포함하되, 상기 플럭스 코팅부는 플럭스를 수용하고 있는 플럭스탱크; 상기 플럭스를 상기 리본릴로부터 공급된 리본에 도포하는 롤러; 상기 롤러를 통과한 후 플럭스가 도포된 리본에, 공기를 분사해 상기 플럭스를 상기 리본 위에서 균일하게 분포시키는 에어나이프;로 이루어진 것을 특징으로 하는 태버-스트링거를 제공한다.

상기 리본레벨러는 공급되는 리본을 인입하여 벤딩을 보정하는 인입가이드;상기 인입가이드를 지나는 리본의 상하에 배치되어 상기 리본의 벤딩을 보정하는 복수의 롤러;상기 롤러를 통과한 리본을 상기 리본절단기로 유도하는 배출가이드를 포함할 수 있으며, 상기 롤러는 상하 2열로 배치되고, 상하의 롤러는 엇갈리게 지그재그로 배치될 수 있다. 또한, 상기 리본레벨러는 좌우 리본 사이의 폭을 조절할 수 있는 스크류를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 리본절단기는 상기 리본이 절단된 후 바닥으로 떨어지지 않도록 리본절단블럭 하부에 리본낙하방지블럭을 포함할 수 있다.

상기 제2그리퍼는 레일에 결합된 직선로봇;상기 잘려진 리본을 진공을 이용해 흡착하는 진공흡착부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 솔더링부는 본체; 고온의 공기를 분사시켜 태양전지와 리본을 접합시키는 가열공기 노즐; 태양전지와 리본의 접합부를 냉각시키는 냉각공기 배출부;및 태양전지와 리본의 접합부를 가압고정시키는 고정부;를 포함할 수 있다.

태양전지를 상기 메인컨베이어에 자동으로 공급하는 태양전지 공급장치를 더 포함할 수 있다.

상기 태양전지 공급장치는 태양전지를 검사하는 광학검사부; 광학검사 전의 태양전지가 적재된 매거진을 이동시키는 로딩컨베이어; 광학검사 후에 불량으로 판단된 태양전지가 적재된 매거진을 이동시키는 언로딩컨베이어; 상기 로딩컨베이어의 매거진에 적재된 태양전지를 광학검사 한 후 메인컨베이어 또는 언로딩컨베이어의 매거진으로 이동시키는 이동로봇; 상기 로딩컨베이어 및 언로딩컨베이어의 매거 진에 적재된 태양전지 스택을 상하로 이동시키는 엘리베이터; 상기 로딩컨베이어의 매거진을 언로딩컨베이어로 이동시키는 추진기;를 포함할 수 있다.

상기 태양전지 공급장치는, 상기 이동로봇이 상기 로딩컨베이어의 매거진에 적재된 태양전지를 흡착할 때 공기를 분사하는 공기송풍기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태버-스트링거 및 태빙-스트링잉 방법은, 태버-스트링거의 리본레벨러에 복수의 롤러를 구비하여 리본의 상하좌우 벤딩을 모두 보정함으로써, 리본이 태양전지 위에 정확히 접합하게 되어 태양전지모듈의 수율과 효율이 상승되는 효과가 있다.

또한, 태버-스트링거의 리본절단기에 낙하방지블럭과 제2그리퍼를 구비하여 절단된 리본의 양단이 고정된 상태에서 절단된 리본을 이동시킴으로써, 절단된 리본의 평행성 및 직진성을 확보하는 효과와 이동 중에 리본의 벤딩 발생을 방지하는 효과가 있다.

또한, 태버-스트링거는 이동식의 2개의 플럭스 분사노즐을 포함한 플럭스 코팅부를 구비하여 종래 기술보다 플럭스 분사노즐의 갯수를 감소함으로써 상당한 생산비용 절감의 효과가 있고 장비의 구조적 단순화로 생산효율이 높아지며 유지비용의 절감을 이룰 수 있다.

또한, 태버-스트링거의 솔더링부에 냉각공기 배출부를 구비하여, 태양전지와 리본의 접합부에 가열공기가 분사된 후 냉각공기를 분사해줌으로써, 순간 냉각으로 인해 리본과 태양전지의 접착력이 높아져 고정핀이 리본에서 분리될 때 리본이 고 정핀에 붙어서 태양전지와 분리되는 리본의 들뜸현상을 방지하는 효과가 있다.

또한, 태버-스트링거의 플럭스 코팅부가 롤러방식인 경우 에어나이프를 구비하여 수분이 제거된 냉각공기를 직접 리본 표면에 분사함으로써 , 리본 표면의 플럭스를 균일하게 분포시키고 과다한 플럭스를 제거함과 동시에 리본 표면의 플럭스를 건조하여, 리본 표면상의 건조되지 않은 과다한 플럭스로 인한 후 공정의 다른 구성에 미치는 영향을 최소화하는 효과가 있다.

또한, 태버-스트링거의 태양전지 자동공급장치에 로딩 및 언로딩컨베이어와 추진기를 구비하여 소진된 매거진이 자동으로 상기 언로딩컨베이어로 이동함으로써, 태양전지의 원활한 공급과 작업 편의성 향상 및 인건비 절감의 효과 가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

먼저 태양전지 또는 리본에 플럭스(flux)를 도포하는 플럭스 코팅부는 크게 두 가지로 방식으로 나눠질 수 있다. 첫째, 분사노즐을 이용하여 플럭스를 도포하는 분사노즐 방식의 플럭스 코팅부와, 둘째 롤러를 이용하여 리본에 플럭스를 도포하는 롤러방식의 플럭스 코팅부로 나눠질 수 있다.

상기 두 가지 방식에 따라 플럭스 코팅부의 구성과 태버-스트링거의 각 구성의 배치 순서가 달라지므로 이를 나누어 설명한다.

도2a 및 도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 태버-스트링거를 개략적으로 나타낸 것으로, 특히 각 구성의 배치 순서를 강조하여 나타낸 도면이다.

먼저 도2a는 본 발명의 일 실시예로 플럭스 코팅부가 분사노즐 방식인 경우의 태버-스트링거를 나타낸 개략도이다.

다음에서 상기 플럭스 분사노즐을 플럭스 코팅부의 구성으로 하는 태버-스트링거의 각 구성을 리본의 진행순서에 따라 설명하기로 한다.

이하 도면에서, 각 구성과 함께 도시된 리본의 도면부호는 x90으로 한다.

도3은 본 발명의 일 실시에에 따른 리본레벨러(100)(ribbon leveler)의 사시도이다.

가장 먼저 리본릴(1)로부터 두 가닥의 리본(190)이 공급되면 상기 리본레벨 러(100)가 리본(190)의 벤딩을 보정한다.

상기 리본레벨러(100)는 인입가이드(110), 복수의 롤러(130), 배출가이드(120)로 이뤄질 수 있다.

상기 인입가이드(110)와 상기 배출가이드(120)는 모두 상하로 위치하는 두 개의 사각블럭으로 구성될 수 있으며, 상기 양 블럭사이로 리본(190)이 지나가면서 리본(190)의 벤딩이 보정된다.

상기 롤러(130)는 상기 인입가이드(110)와 상기 배출가이드(120) 사이에 위치한다. 상기 롤러(130)는 상하 2열로 배치되는 것이 바람직하며 상기 상하의 롤러(130)는 엇갈리게 지그재그로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 리본(190)의 재질은 주석, 은, 또는 납이므로 상기 리본(190)의 진행방향의 상하 및 좌우로 벤딩이 일어난다.

종래에는 가이드만으로 리본레벨러가 구성되어 좌우 벤딩의 보정은 용이했으나 상하 벤딩의 보정은 용이하지 않아 상기 리본이 휜 상태로 태양전지 위에 놓여 접합됨으로써, 태양전지모듈의 수율을 낮추는 원인이 되었으며, 완성된 태양전지모듈의 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.

본 발명의 일 실시예에 따라 상기 롤러(130)를 구비함으로써, 리본의 벤딩이 상하좌우 모두 보정되어 리본이 태양전지 위에 정확히 접합할 수 있게 되므로 태양전지모듈의 수율과 효율이 상승되는 효과가 있다.

태양전지의 크기에 따라 두 가닥 리본(190) 사이의 거리가 달라지므로, 상기 거리를 조절할 수 있도록, 상기 리본레벨러(100)는 좌우 리본 사이의 폭을 조절할 수 있는 스크류(140)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리본절단기(200), 제1그리퍼(400)(gripper), 및 제2그리퍼(300)를 나타낸 사시도이다.

상기 리본절단기(200)는 리본절단블럭(210)과 상기 리본절단블럭(210) 하부에 위치하는 리본낙하방지블럭(220)으로 이루어질 수 있다.

상기 제1그리퍼(400)는 레일에 결합된 직선로봇(410)과 리본집기부(420)로 이루어진다.

상기 제2그리퍼(300)는 레일에 결합된 직선로봇(310)과 진공흡착부(320)로 이루어질 수 있다.

상기 리본레벨러(100)에서 공급된 리본이 상기 리본절단기(200)의 리본절단블럭(210)과 상기 낙하방지블럭(220) 사이를 통과하면, 상기 제1그리퍼(400)의 리본집기부(420)는 상기 리본절단기(200)를 통과한 리본의 끝단을 잡고 태양전지에 접합될 적당한 길이만큼 잡아당긴다. 이 상태에서 상기 리본절단블럭(210)이 하부로 내려가면서 리본(490)을 절단한다. 이때 상기 낙하방지블럭(220)이 구비됨으로써, 상기 절단된 리본(490)의 일단이 바닥으로 떨어지지 않고 고정될 수 있다. 이렇게 상기 절단된 리본(490)의 일단은 상기 제1그리퍼(400)의 리본집기부(420)가, 타단은 상기 리본절단기(200)가 잡고있어 상기 절단된 리본(490)이 고정된 상태에서, 상기 제2그리퍼(300)의 진공흡착부(320)가 하강하여 상기 절단된 리본(490)을 흡착한다. 상기 제2그리퍼(300)의 진공흡착부(320)가 상기 절단된 리본(490)을 흡착하게 되면, 상기 제1그리퍼(400)의 리본집기부(420)와 상기 리본절단기(200)는 잡고 있던 리본(490)을 놓게 된다. 이 후, 상기 제2그리퍼(300)의 진공흡착부(320)가 상승하고 상기 제2그리퍼(300)는 상기 흡착한 리본(490)을 메인컨베이어(2)의 태양전지 위로 이동시킨다.

종래 기술은 하나의 그리퍼만을 구비하여 절단된 리본의 일단을 끌고 가서 태양전지 위에 놓는 방식으로 타단이 고정되어 있지않아 절단된 리본의 좌우 간격의 평행성 및 직진성이 유지되기 어려운 단점과 그리퍼가 절단된 리본을 끌고 가는 도중에 리본에 벤딩이 생기는 단점이 있었다.

본 발명의 일 실시예는 상기 낙하방지블럭(220)과 상기 제2그리퍼(300)를 구비하여 절단된 리본의 양단이 고정된 상태에서 절단된 리본을 이동시킴으로써, 절단된 리본의 평행성 및 직진성을 확보할 수 있고 이동 중에 벤딩이 발생하는 단점을 해결할 수 있다. 또한, 항상 같은 위치에 리본이 공급되어 장비보정의 시간이 줄어들므로 작업의 효율성이 상승하는 효과가 있다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따를 플럭스 코팅부(500)를 나타낸 도면이다.

상기 제2그리퍼(300)에 의해 메인컨베이어(2) 상의 태양전지 위에 절단된 리본이 놓이면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분사노즐 방식의 플럭스 코팅부(500)가 상기 태양전지와 상기 리본에 플럭스를 도포한다.

상기 플럭스 코팅부(500)는 레일에 결합된 직선로봇(510)과 2개의 플럭스 분사노즐(520)로 이루어진다. 상기 플럭스 분사노즐(520)은 상기 직선로봇(510)에 의해 상기 레일을 따라 전후로 이동할 수 있다.

도6은 태양전지(10)와 리본(20)의 플럭스 도포부분(11)(21)과 상기 태양전지와 리본이 놓여지는 순서를 나타낸 도면으로, 리본(20)이 태양전지(10)의 상면 또는 하면에만 접합되는 형태가 아니라 태양전지(10)의 상면과 하면에 지그(zig) 행태로 접합되는 것을 알 수 있다.

상기 플럭스 코팅부(500)가 태양전지(10)와 리본(20)에 플럭스를 도포하는 과정을 설명하면, 먼저 태양전지(10)가 메인컨베이어(2)에 놓여지면 상기 플럭스 분사노즐(520)이 이동하며 상기 태양전지 상부면 중 리본(20)이 놓일 부분에 플럭스를 도포한다((가)단계). 후에 상기 제2그리퍼(300)에 의해 절단된 리본이 상기 태양전지(10) 위에 놓인다((나)단계). 후에 상기 플럭스 분사노즐(520)이 이동하면서 상기 절단된 리본의 상부면 중 태양전지(30)가 놓일 부분에 플럭스를 도포한다.((다)단계) 그 후에 다시 태양전지(30)가 상기 플럭스가 도포된 리본(20) 위에 놓여지게 된다((라)단계).

종래에는 플럭스 분사노즐을 가진 플럭스 코팅부는 전후로 이동할 수 없는 고정식의 4개의 플럭스 분사노즐로 이뤄졌으며, 상기 고정식의 플럭스 분사노즐을 메인컨베이어의 상하에 2개씩 위치시켜 태양전지의 상하면에 플럭스를 도포하는 방 법이 사용되었다.

플럭스 분사노즐의 개당 가격은 미화로 약 1.5만불 가량인데, 본 발명의 일 실시에에 따를 플럭스 코팅부(500)는 상기 플럭스 분사노즐(520)을 레일을 따라 전후로 이동가능하게 함으로써, 2개의 플럭스 분사노즐(520)만으로도 플럭스 도포가 가능하다. 따라서, 상당한 생산비용의 절감을 이뤄낼 수 있다. 나아가, 장비의 구조적 단순화로 생산효율이 높아지며 유지비용의 절감을 이룰 수 있다.

도7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링부(600)를 나타낸 사시도이고, 도7b는 정면도, 도7c는 저면도이다.

상기 솔더링부(600)는 본체(610), 가열공기 노즐(640), 냉각공기 배출부(620), 고정부(630)로 이루어진다.

상기 고정부(630)는 다수의 고정핀으로 이루어질 수 있다. 상기 고정부(630)는 지름이 큰 고정핀을 좌우에 배치하고 상기 지름이 큰 핀 사이에 지름이 작은 핀을 일렬로 배치시킨 형태를 반복한 것으로 이루어질 수 있다.

상기 가열공기 노즐(640)은 상기 본체(610)의 측면에 사선으로 구비될 수 있다.

상기 냉각공기 배출부(620)는 상기 본체(610)의 하단에 위치한다.

솔더링 될 태양전지와 리본이 태양전지 위에 리본이 놓인 상태로 메인컨베이어(2)를 통해 솔더링 위치로 이동하게 되면, 상기 솔더링부(600)가 하강하면서 상기 솔더링부(600)의 고정부(630)가 태양전지와 리본의 접합부를 가압 고정한다. 이 때 상기 고정부(630)에는 스프링이 구비되어 태양전지에 과도한 압력이 가해져 태양전지가 훼손되는 것을 방지한다.

상기 고정부(630)가 상기 태양전지와 리본의 접합부를 고정하고 있는 상태에서, 상기 가열공기 노즐(640)을 통해 고온의 공기가 상기 접합부에 분사되어 태양전지와 리본이 접합하게 된다.

상기 냉각공기 배출부(620)는 상기 가열공기 노즐(640)을 통해 고온의 공기가 분사된 후, 냉각공기를 상기 접합부에 분사하여 상기 접합부를 보다 빨리 냉각시킨다.

상기 냉각공기 배출부(620)를 통해 냉각공기가 분사된 후 상기 솔더링부(600)는 상승하게 되고 메인컨베이어(2)를 통해 다시 솔더링 될 태양전지와 리본이 솔더링 위치로 이동하게 된다.

종래에 가열공기를 이용하여 솔더링하는 방식에서는 고정핀이 태양전지와 리본의 접합부를 가압 고정한 상태에서 가열공기를 태양전지와 리본의 접합부에 분사하고 고정핀이 상승했었다. 이 경우, 태양전지와 리본의 접합부가 미처 냉각되지 못한 상태에서 고정핀이 상승하게 되어, 상기 고정핀이 상승할 때 리본이 같이 딸려 올라가게 됨으로써 리본의 들뜸현상이 있었다.

본 발명의 일 실시예에 따라 솔더링부(600)에 냉각공기 배출부(620)를 구비함으로써, 태양전지와 리본의 접합부에 가열공기를 분사한 후 냉각공기를 분사해줌으로써 순간 냉각으로 인해 리본과 태양전지의 접착력이 높아져 상기 고정부(630) 가 상승할 때 리본의 들뜸현상의 발생을 방지하였다.

도2b는 본 발명의 또 다른 일 실시예로 플럭스 코팅부(700)가 롤러(720) 방식인 경우의 태버-스트링거를 나타낸 개략도이며, 도8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 방식의 플럭스 코팅부(700)의 사시도, 도8b는 측면도이다.

본 발명의 또 다른 일 실시예인 롤러 방식의 플럭스 코팅부(700)를 포함하는 태버-스트링거는 상기 분사노즐 방식의 플럭스 코팅부(500)를 포함하는 태버-스트링거와 비교해 각 구성의 배치순서가 달라진다.

즉 상기 분사노즐 방식의 플럭스 코팅부(500)는 상기 메인컨베이어(2)에 상에 위치했으나 롤러 방식의 플럭스 코팅부(700)는 리본릴(1)과 리본레벨러(100) 사이에 존재한다. 따라서, 가장 큰 차이점은 상기 분사노즐 방식의 플럭스 코팅부(500)를 포함하는 태버-스트링거는 리본이 절단되고 플럭스가 태양전지와 리본에 도포된 후 솔더링이 이뤄지고, 롤러 방식의 플럭스 코팅부(700)를 포함하는 태버-스트링거는 플럭스가 리본의 상하면에 도포된 후 절단, 솔더링된다는 것이다. 그 외의 과정은 동일하다.

상기 롤러 방식의 플럭스 코팅부(700)는 플럭스 탱크(710), 롤러(720), 및 에어나이프(730)(air knife)로 이루어진다.

상기 플러스 탱크(710)는 플럭스를 수용하고 리본에 도포되는 플럭스를 공급 한다.

상기 롤러(720)는 리본릴로부터 공급되는 두 가닥의 리본(790)을 롤러(720) 사이로 통과시키면서 플럭스를 리본에 도포한다.

상기 에어나이프(730)는 상기 롤러(720) 사이를 통과하여 플럭스가 도포된 리본에 공기를 분사해 리본(790) 표면의 플럭스가 균일하게 분포되도록 한다.

롤러 방식의 플럭스 코팅부(700)를 이용하는 경우, 리본에 플럭스가 과다하게 공급되고 리본 표면상의 건조되지 않은 과다한 플럭스로 인해, 후 공정에서 플럭스가 다른 구성에 잔존하여 여러 가지 문제를 발생시킨다.

플럭스의 주성분은 레진과 IPA(이소프로필알콜)로 이루어져 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플럭스 코팅부(700)는 에어나이프(730)를 구비하여 수분이 제거된 냉각공기를 직접 리본 표면에 분사함으로써 , 리본 표면의 플럭스를 균일하게 분포시키고 과다한 플럭스를 제거한다. 나아가, 리본 표면의 플럭스의 주성분 중 IPA만을 순간적으로 증발시키고 레진만 고체형태로 건조하여, 리본 표면상의 건조되지 않은 플럭스로 인한, 후 공정의 다른 구성에 미치는 영향을 최소화하는 효과가 있다.

상기 에어나이프(730)는 갯수는 두 가닥의 리본의 상하면에 존재하는 과다한 플럭스를 제거하기 위해, 한 가닥의 리본의 상하면에 각 1개씩, 즉 총 4개인 것이 바람직하다.

도9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 공급장치(800)를 나타낸 개략도이며, 도9b는 도9a의 A부분을 확대한 사시도이다.

상기 태버-스트링거는 태양전지를 메인컨베이어(2)에 자동으로 공급하는 태양전지 공급장치(800)를 더 포함할 수 있다.

상기 태양전지 공급장치(800)는 태양전지를 검사하는 광학검사부(810)(visual inspection);광학검사 전의 태양전지가 적재된 매거진을 이동시키는 로딩컨베이어(820);광학검사 후에 불량으로 판단된 태양전지가 적재된 매거진을 이동시키는 언로딩컨베이어(830);상기 로딩컨베이어(820)의 매거진에 적재된 태양전지를 광학검사 한 후 메인컨베이어 또는 언로딩컨베이어(830)의 매거진으로 이동시키는 이동로봇(840);상기 로딩컨베이어(820) 및 언로딩컨베이어(830)의 매거진에 적재된 태양전지 스택을 상하로 이동시키는 엘리베이터(850);상기 로딩컨베이어(820)의 매거진을 언로딩컨베이어(830)로 이동시키는 추진기(860)로 이루어질 수 있다.

상기 이동로봇(840)은 스카라 로봇일 수 있다.

이하 태양전지가 상기 로딩컨베이어(820)에서 상기 메인컨베이어(2) 또는 언로딩매거진(831)으로 이동하는 순서에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 공급장치(800)를 설명한다.

먼저, 태양전지가 적재된 로딩매거진(821)은 상기 로딩컨베이어(820)의 말단 부에 위치하고 언로딩매거진(831)은 상기 언로딩컨베이어(830)의 시작부에 위치한다.

상기 양 컨베이어의 하부에 위치하는 엘리베이터(850)가 상승하면서 태양전지 스택을 일정한 흡착지점까지 상승시킨다. 이후, 이동로봇(840)이 상기 흡착지점으로 이동하여 하나의 태양전지를 흡착하고 상기 광학검사부(810)로 이동시켜 광학검사(visual inspection)를 한다.

상기 광학검사 결과, 정상의 태양전지로 판단되면 상기 메인컨베이어(2)로 태양전지를 이동시킨다. 그러나, 상기 광학검사결과 태양전지가 불량으로 판단되면 상기 언로딩컨베이어(830)의 시작부에 위치하는 언로딩매거진(831)에 상기 태양전지를 적재한다.

상기 과정을 반복하여 상기 태양전지가 적재된 로딩매거진(821)의 태양전지가 모두 소진되면, 상기 언로딩매거진(831)은 상기 언로딩컨베이어(830)를 통해 이동하고, 상기 추진기(860)가 상기 로딩매거진(821)을 언로딩컨베이어(830)의 시작부로 이동시키고, 태양전지가 적재된 새로운 로딩매거진(822)이 로딩컨베이어(820)의 말단부로 이동한다.

상기 과정 중 상기 이동로봇(840)이 태양전지를 흡착할 때 하나의 태양전지만 흡착될 수 있도록 상기 흡착지점의 위치에 공기송풍구(870)를 구비하는 것이 바람직하다.

종래에는 매거진에 적재된 태양전지가 이동로봇에 의해 모두 소진되면 수작 업으로 태양전지가 적재된 새 매거진으로 교체해야 했으며, 불량으로 판단된 태양전지는 일정위치의 선반 등에 놓여, 불량의 태양전지가 일정량 이상 되면 작업자가 직접 이를 수거하여 다른 위치에 보관했어야 했다. 따라서, 작업자가 항상 옆에서 이를 관리했어야만 했다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 공급장치(800)는 상기 로딩 및 언로딩컨베이어(820)(830)와 추진기(860)를 구비하여 소진된 매거진이 자동으로 상기 언로딩컨베이어(830)로 이동함으로써, 태양전지의 원활한 공급과 인건비 절감 및 작업 편의성을 도모할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 변형이 가능함은 물론이다.

도1은 태양전지모듈의 제조과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다.

도2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 태버-스트링거를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태버-스트링거의 리본레벨러의 사시도이다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태버-스트링거의 리본절단기, 제1그리퍼, 및 제2그리퍼를 나타낸 사시도이다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태버-스트링거의 플럭스 코팅부를 나타낸 사시도이다.

도6은 태양전지와 리본의 플럭스 도포부분과 태양전지와 리본이 놓여 지는 순서를 나타낸 도면이다.

도7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태버-스트링거의 솔더링부를 나타낸 사시도이고 도7b는 정면도, 도7c는 저면도이다.

도8a는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 태버-스트링거의 플럭스 코팅부를 나타낸 사시도이며, 도8b는 측면도이다.

도9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태버-스트링거의 태양전지 공급장치를 나타낸 개략도이며, 도9b는 도9a의 A부분을 확대한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 리본릴 2 메인컨베이어

100 리본레벨러 110 인입가이드

120 배출가이드 130 롤러

140 스크류 200 리본절단기

210 리본절단블럭 220 낙하방지블럭

300 제2그리퍼 320 진공흡착부

400 제1그리퍼 420 리본집기부

500 플럭스 코팅부 520 플럭스 분사노즐

600 솔더링부 610 본체

620 냉각공기 배출부 630 고정부

640 가열공기 노즐 700 플럭스 코팅부

710 플럭스 탱크 720 롤러

730 에어나이프 800 태양전지 공급장치

810 광학검사부 820 로딩컨베이어

830 언로딩컨베이어 840 이동로봇

850 엘리베이터 860 추진기

870 공기송풍구