에프피씨비를 이용한 다중의 소형 태양전지 및 다중의 소형 태양전지 연결 방법{a multiple solar cell battery using FPCB connector and the connecting method}

본 발명은 다중의 소형 태양전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 소형 태양전지 모듈의 기판을 FPCB를 이용하여 연결한 고성능의 다중의 소형 태양전지 및 다중의 소형 태양전지 연결방법에 관한 것이다.

일반적으로, 태양전지는 태양광의 빛에너지를 P형 및 N형 반도체에 조사하여 전하를 이동시키므로 전기에너지로 생산하는 장치로서, 태양광발전 및 전자통신장비 등의 배터리 충전용으로 많이 사용되고 있다.

태양전지는 전기를 발생하는 최소단위의 태양전지 셀(Cell)을 직,병렬로 다수 연결하여 태양전지 모듈(solar cell module)로 제작하여 사용되고 있다.

이러한 태양전지 모듈은 대부분 지지부재에 다수 개가 고정 부착된 고정형으로 제작되어 태양광발전에 사용되고 있으나, 최근에는 야외에서 충전기 또는 배터리용으로 소량의 전기를 생산하도록 휴대용으로 제작되어 사용되는 추세이다.

휴대용 태양전지 모듈은 견고한 지지판에 설정 간격으로 다수 개의 태양전지패널을 배치하여 전선을 연결하여 사용되거나, 자유롭게 구부릴 수 있는 태양전지패널로 개발되어 사용되거나, 휴대폰 등의 휴대용 전자기기에 직 접 부착하여 사용되는 등 다양한 형태로 휴대용으로 사용되고 있다.

등록특허 10-1299004(휴대용 태양전지 모듈)은 "휴대용 태양전지 모듈에 대한 발명이 개시되고, 이렇게 개시된 휴대용 태양전지 모듈은, 플렉시블한 재질로 이루어진 플레이트와, 플레이트 상에 마련되는 적어도 하나의 태양전지 패널과, 플레이트 상면에 접합되고, 태양전지 패널을 보호하도록 태양전지 패널이 안착되는 패널 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 태양전지 모듈"을 제공한바 있다.

이와 같이 필요에 따라 일정량 이상의 전압을 발생시키는 태양전지를 제조하는 경우 태양전지 모듈을 다수로 연결하여 사용하여야 한다.

종래의 통상 소형(단위) 태양전지 모듈은 1.5V 정도가 발생되고 있는바 3V 이상을 요구하는 경우 소형의 단위 태양전지 모듈을 직렬로 연결하여 제조하여야 한다.

즉, 종래의 기술은 기존의 소형 태양전지 모듈을 연결할 때에는 리본을 사용하거나 전기가 통하는 전선을 사용하여 다른 모듈을 연결하였으며 그 연결되는 부분에 있어서 자주 끊어지는 현상이 있고 어떤 재질은 잘 휘어지지가 않거나 휠 수 없는 단점들이 있었다.

더불어 상기한 리본과 같은 경우는 표면에 노출되어 부식이나 산화가 일어나서 녹이 발생할 여지가 많았으며, 이와 같은 산화와 부식이 발생하면 전류의 움직임이 저하되고 결국은 태양전지 효율에 나쁜 영향을 주는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 문제점인 소형 태양전지 모듈을 연결할 때에는 리본을 사용하거나 전기가 통하는 전선을 사용하여 다른 모듈을 연결하는 경우 그 연결되는 부분에 있어서 자주 끊어지는 현상이 있었는데 이를 해결하는 다중의 소형 태양전지 및 다중의 소형 태양전지 연결 방법을 제공하고자 한다.

또한 상기한 종래기술의 리본이나 케이블 등의 연결 방법은 표면에 노출되어 부식이나 산화가 일어나서 녹이 발생하며 이와 같은 산화와 부식이 발생하면 전류의 움직임이 저하되는 문제점이 있었는데 이를 해결하는 다중의 소형 태양전지 및 다중의 소형 태양전지 연결 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기한 문제점 및 요구를 해결하기 위하여,

기판(10), 단위 솔라셀(20), 봉지재층(30), PC(폴리카보네이트)의 보호필름층(40)을 포함하여 이루어지되,

상기 상기 기판(10)은 인쇄회로가 형성되어 있되,

둘 이상 다수의 단위 솔라셀이 직렬로 연결되는 구조의 인쇄회로가 형성된 PCB(인쇄회로기판)로 되어 있고,

상기 기판과 단위 솔라셀은 전도성 물질(50)로 접착되어 연결되어 있으며,

상기 전도성 물질은 저온 솔더 페이스트인 것을 특징으로 하는 소형 태양전지 모듈(100)을 제공한다.

또한 본 발명은 다수의 소형 태양전지 모듈(100)이 직렬로 연결되어 구성되되,

상기 다수의 소형 태양전지 모듈(100)이 서로 연결되는 부분에서 접철되는 구조로 이루어져 있으며,

상기의 소형 태양전지 모듈이 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)커넥터로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중의 소형 태양전지(1000)를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 FPCB 커넥터(200)는 도체부(210)와 피복부(220)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중의 소형 태양전지(1000)를 제공한다.

또한 본 발명은 단위 솔라셀이 직렬로 연결되는 구조의 인쇄회로가 형성된 PCB(인쇄회로기판) 기판을 형성하는 공정(1공정),

상기한 단위 솔라셀을 기판에 실장되는 형태로 고정한 후 전도성 물질로 단위 솔라셀의 전극과 기판의 단자를 연결하는 공정(2공정),

봉지재층(30)을 형성하는 공정(3공정),

봉지재층(30) 위에 보호필름층(40)을 형성하는 공정(4공정)을 포함한 소형 태양전지 모듈을 제조하여 준비하는 공정(4공정),

상기한 다수의 태양전지 모듈을 FPCB 커넥터로 연결하는 공정을 수행하되,

상기 FPCB 커넥터를 소형 태양전지 모듈에 연결하는 공정은 도체부(210)와 피복부(220)로 이루어진 FPCB 커넥터(200)의 도체부의 양단에 형성된 단자결합부(211, 212)를 소형 태양전지 모듈의 PCB판의 단자에 솔더링하는 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 다중의 소형 태양전지 연결 방법.

본 발명에 따른 FPCB를 이용한 다중의 소형 태양전지는 소형 태양전지 모듈이 접철되는 구조로 되어 있어 지속적으로 접고 펴는 과정을 수행해도 종래의 기술의 문제점인 그 연결되는 부분에 있어서 자주 끊어지는 현상이 있었는데 이와 같은 문제점이 현저히 사라지는 효과가 나타난다.

또한 상기한 종래기술의 리본이나 케이블 등의 연결 방법은 표면에 노출되어 부식이나 산화가 일어나서 녹이 발생하며 이와 같은 산화와 부식이 발생하면 전류의 움직임이 저하되는 문제점이 있었는데 본 발명에 따른 FPCB를 이용한 다중의 소형 태양전지는 그와 같은 문제점이 현저히 사라지는 효과가 나타난다.

도 1은 본 발명에 따른 전도성 물질(전도성 테이프 또는 전도성 잉크 페이스트)로 기판과 단위 솔라셀을 연결한 소형 태양전지 모듈 단면도.
도 1b는 본 발명에 따른 전도체로 단자구가 형성된 기판과 단위 솔라셀을 연결한 소형 태양전지 모듈 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 직렬로 연결되는 기판의 전면부의 일실시예.
도 2b는 본 발명에 따른 직렬로 연결되는 기판의 인쇄회로의 일실시예.
도 3은 본 발명에 따른 전도성 물질(전도성 테이프 또는 전도성 잉크 페이스트)로 기판과 단위 솔라셀을 연결한 일 실시예.
도 3b는 본 발명에 따른 전도체로 단자구가 형성된 기판과 단위 솔라셀을 연결한 일 실시예.
도 4는 본 발명에 따른 단자구가 형성된 기판의 실시예.
도 4b는 본 발명에 따른 단자구가 형성된 기판의 단면도.
도 5는 종래의 리본 케이블로 소형 태양전지 모듈을 연결하는 것을 보여주는 도면.
도 5b는 종래의 피복 케이블로 소형 태양전지 모듈을 연결하는 것을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 다수의 소형 태양전지 모듈을 FPCB 커넥터를 이용하여 연결한 소형 태양전지를 보여주는 개념도.
도 6b는 본 발명에 따른 연결 포트가 구성된 소형 태양전지를 보여주는 개념도.
도 7a는 본 발명에 따른 FPCB 커넥터의 평면 구조도.
도 7b는 본 발명에 따른 FPCB 커넥터의 횡단면 구조도.
도 7c는 본 발명에 따른 망치형 단자결합부 FPCB 커넥터의 개념도.

이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5은 종래의 소형 태양전지 모듈(100)을 다중으로 연결한 다중의 소형 태양전지를 보여주는 도면이다.

상기한 도 5에서 보는 것처럼 종래의 기술로 소형 태양전지 모듈(100) 3개가 직렬로 연결되어 구성한 것을 보여주며 각각의 소형 태양전지 모듈이 리본케이블(200-1)로 연결되어 있는 것을 보여준다.

또한 도 5b는 소형 태양전지 모듈(100) 3개가 직렬로 연결되어 구성한 것을 보여주며 각각의 소형 태양전지 모듈이 피복케이블(200-2)로 연결되어 있는 것을 보여준다.

이와 같이 상기한 소형 태양전지 모듈을 연결하는 방법으로 리본케이블이나 피복케이블을 사용하는 경우 연결되는 부분이 접혀서 꺽이는 기능을 갖게 되는 경우 그 연결되는 부분에 있어서 자주 끊어지는 현상이 있고 산화와 부식이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결한 것으로 소형 태양전지 모듈을 연결하는 구성을 다르게 한 점을 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 다수의 소형 태양전지 모듈(100), 상기한 소형 태양전지 모듈이 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)커넥터로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중의 소형 태양전지(1000)를 제공한다.

본 발명의 다중의 소형 태양전지(1000)는 다수의 소형 태양전지 모듈(100)이 서로 연결되는 부분에서 접철되는 구조로 이루어져 있어 소형 태양전지 모듈이 접혔다 펴졌다 하는 기능을 가진 것을 특징으로 한다.

도 6에서 보는 것처럼 본 발명은 둘 이상의 소형 태양전지 모듈이 연결되어 있되, 상기한 바와 같이 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) 커넥터(200)로 연결되어 있다.

본 발명의 상기한 FPCB 커넥터(200)는 도체부(210)와 피복부(220)를 포함하여 구성되어 있다.

상기한 도체부(210)는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 또는 합금 등과 같은 연성이 있으면서 전도성이 있는 물질로 이루어져 있다.

상기한 피복부(220)는 상기한 도체부를 감싸고 있으며 코팅형태로 피복되어 있는 구조를 가지고 있다.

상기한 피복부의 재질은 바람직하게는 내열성이 있는 재질로 하는 것이 좋으며 고분자 물질 수지를 이용하는 것이 좋다.

상기한 고분자 물질 수지로는 폴리이미드(polyimide) 수지를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

폴리이미드 수지는 산 이미드 구조를 갖는 중합체의 총칭을 의미한다. 보통 방향족 이미드계를 지칭하지만 지방족의 말레이미드계 등을 포함하는 경우도 있다. 일반적으로 방향족 테트라카르복시산 무수물과 방향족 디아민에서 축합으로 만들어진다. 내열성이 매우 높은 특성을 갖고 있다.

도 7a에서 보는 것처럼 본 발명의 FPCB 커넥터(200)는 도체부의 양단에 단자결합부(211, 212)가 구성되어 있다.

여기서 단자결합부를 일측단자결합부(211) 및 타측단자결합부(212)로 칭하기로 한다.

상기한 단자결합부(211, 212)는 결합되는 소형 태양전지 모듈의 PCB판에 구성된 단자에 각각에 연결되는 기능을 수행하는 것을 의미한다.

도 7b는 FPCB 커넥터의 횡단면을 보여주는 것으로서 도체부의 양끝의 단자결합부(211, 212)는 피복부로부터 노출되어 구성되어 있으며, 이 노출된 부분이 소형 태양전지 모듈의 PCB판에 구성된 단자에 납땜, 솔더 크림 등으로 연결되게 된다.

도 7c는 FPCB 커넥터의 단자결합부가 망치형으로 넓게 형성된 망치형 단자결합부 FPCB 커넥터를 보여준다.

본 발명의 FPCB 커넥터는 길이 10~30mm, 폭이 5~15mm, 두께가 0.2~1mm 정도로 구성된 것을 사용하는 것이 좋다.

본 발명은 다중의 소형 태양전지의 구성 중 어느 하나의 소형 태양전지 모듈(100)에 외부의 기기와 연결할 수 있는 연결 포트(Port)(300)가 구성되어 있는 점이 기술적 특징이다.

도 6b에서 보는 것처럼 본 발명의 다중의 소형 태양전지 중 가운데의 소형 태양전지 모듈에 USB 포트, MicroUSB 포트 또는 케이블 포트가 형성되어 있어 핸드폰, PDP, PC 등과 같은 외부 기기에 연결하여 전원을 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 본 발명의 다중의 소형 태양전지의 구성인 소형 태양전지 모듈(100)의 구조에 기술적 특징이 있다.

종래의 태양전지 모듈은 여러 조각셀(단위 솔라셀)을 직렬 또는 병렬로 연결하기 위하여 일일이 납땜을 함으로서 셀에 직접적인 열적 스트레스 및 마이크로 크랙 같은 데미지를 주어 모듈공정에서 깨지는 경우가 종종 발생함으로써 생산loss가 생기는 문제점이 다수 발생하였는데 본 발명의 소형 태양전지 모듈은 이러한 문제점을 해결하게 된다.

본 발명의 소형의 태양전지 모듈(100)은 기판(10), 단위 솔라셀(20), 봉지재층(30), 보호필름층(40)을 포함하여 구성되어 있다.

본 발명은 상기한 기판(10)은 단위 솔라셀(20)이 실장되어 조립되는 솔라셀(태양전지) 기판 또는 PCB 기판을 의미한다.

본 발명의 기술적 특징은 상기한 기판(10)이 PCB(Printed Circuit Board)판으로 이루어져 있되, 단위 솔라셀이 직렬로 연결되는 구조의 인쇄회로가 형성된 PCB(인쇄회로기판)로 되어 있는 점이다.

도 1에서 보는 것처럼 본 발명은 기판(10), 단위 솔라셀(20), 봉지재층(30), 보호필름층(40)으로 이루어지고, 상기 기판과 단위 솔라셀은 전도성 물질(50)로 접착되어진 소형 태양전지 모듈(100)을 제공한다.

또한, 도 1b에서 보는 것처럼 본 발명은 기판(10), 단위 솔라셀(20), 봉지재층(30), 보호필름층(40)으로 이루어지고, 상기 기판과 단위 솔라셀은 전도체(51)로 접착되어진 소형 태양전지 모듈(100)을 제공한다.

도 2는 본 발명의 기판의 전면을 보여 주고 있고, 도 2b는 기판의 후면을 보여주고 있다.

도 2에서 보는 것처럼 본 발명은 상기한 기판(10)의 전면부는 (+)단자와 (-)단자가 형성되어 있다.

그리고 상기한 (+)단자에 단위 솔라셀의 (+)전극이 접촉되도록 하고, 상기한 (-)단자에는 단위 솔라셀의 (-)전극이 접촉되도록 실장한다.

상기한 PCB 기판(10)에는 하나 또는 바람직하게는 둘 이상의 다수의 단위 솔라셀이 실장 된다.

도 2에서 보는 것처럼 본 발명의 기판의 전면부에 형성된 (+)단자와 (-)단자는 기판의 면상(面上)에 형성되는 것이 하기할 전도성 물질로 단위 솔라셀을 연결하는데 용이하다. 그러나 본 발명은 이러한 형태로 한정하는 것은 아니다.

도 2에서 보는 것처럼 기판에 실장되는 단위 솔라셀은 단위 솔라셀(1), 단위 솔라셀(2), 단위 솔라셀(3)의 (+)전극과 (-)전극이 순서대로 형성되도록 실장되어 있으며, 상기한 기판의 (+)단자(11) 및 (-)단자(12)에 단위 솔라셀의 (+)전극 및 (-)전극이 접촉되도록 실장되는 것이 좋다..

또한 도 2b에서 보는 것처럼 본 발명의 PCB 기판(10) 후면부(또는 기판의 내부)는 상기한 다수의 단위 솔라셀의 (+)전극 및 (-)전극이 기판의 (+)단자 및 (-)단자에 접촉되어 연결될 경우 직렬 회로가 형성되게 하는 인쇄회로가 형성되어 있다.

도 2b는 하나의 실시 예로 상기한 단위 솔라셀(1, 2, 3)이 직렬로 연결되는 구조의 인쇄회로(13)가 형성된 PCB(인쇄회로기판)을 보여주며, 본 발명은 이러한 형태에만 국한하는 것이 아닌 어떠한 형태의 직렬회로를 구성하는 PCB 기판도 허용될 수 있음은 물론이다.

상기한 도 2의 기판의 (+)단자 및 (-)단자는 도 2b의 인쇄회로에 연결되어 있다.

본 발명은 상기한 형태로 되어 있는 단위 솔라셀이 직렬로 연결되는 구조의 인쇄회로가 형성된 PCB(인쇄회로기판) 기판을 형성하는 공정을 수행한다.(1공정)

본 발명의 기술적 특징은 상기한 기판의 (+)단자 및 (-)단자를 단위 솔라셀의 (+)전극 및 (-)전극에 연결하는 수단으로 전도성 물질(50)을 이용하여 연결한다는 점이다.

상기한 전도성 물질(50)은 전도성 테이프 또는 전도성 잉크 페이스트 등을 의미한다.

상기한 전도성 테이프는 양면에 접착능력이 있으며, 전류가 흐를 수 있는 전도성 물질로 이루어져 있다.

상기한 전도성 잉크 페이스트는 젤 상태의 은(銀)페이스트 등을 의미한다.

본 발명은 상기한 전도성 물질(50)로 저온 솔더 페이스트(또는 저온 솔더)를 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기한 저온 솔더 페이스트의 특징은 상기한 기판의 (+)단자 및 (-)단자를 단위 솔라셀의 (+)전극 및 (-)전극에 연결하는 과정에서 상온에서 저온 솔더 페이스트를 발라 일시적으로 부착하게 하고, 하기할 보호필름층을 형성하는 130도씨 내지 180도씨의 가열하는 과정을 이용하여 저온 솔더 페이스트를 완전히 접착하게 하는 효과를 창출하게 되는바 공정의 편이성 및 안정성을 높이는 효과가 창출된다.

상기한 저온 솔더 페이스트는 통상적으로 사용하는 저온 솔더 페이스트를 사용할 수 있다.

저온 솔더 페이스트의 실시 예로 비스무스분말, 주석분말 또는 납분말의 전도성 입자를 하나 또는 둘 이상을 에폭시 수지 등과 같은 고분자 물질 수지에 혼합하는 것을 사용할 수 있다.

상기한 비스무스 분말, 주석 분말 또는 납분말의 전도성 입자 100중량부에 에폭시 수지 20~300중량부 혼합한 것을 사용할 수 있다.

또 다른 실시 예로 은분말, 금분말, 백금분말, 구리분말, 니켈분말, 납분말 또또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금 중에서 선택된 전도성 입자 100 중량부에 대하여, 폴리에스테르 바인더 10~40중량부, 스테아린산, 인산, 염산 등의 산 첨가물 1~10중량부, 실리콘계 레벨링제, 알코올계 레벨링제, 암모늄 및 무기충전제 중에서 선택된 첨가제 1~5 중량부 혼합하여 형성한 저온 솔더 페이스트를 사용할 수 있다.

또한 또 다른 실시예로 은분말, 금분말, 백금분말, 구리분말, 니켈분말, 납분말 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금 중에서 선택된 전도성 입자100중량부에 대하여, 무기산 1 내지 30 중량부, 카본블랙 0.01 내지 10 중량부, 바인더 0.1 내지 10 중량부, 열경화성 올리고머 1 내지 20 중량부, 열경화성 모노머 0.1 내지 10 중량부, 열경화 개시제 0.01 내지 10 중량부, 및 용매 0.5 내지 20 중량부를 포함하는 저온 솔더 페이스트를 사용할 수 있다.

상기 무기산은 인산, 불산, 및 염산으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된다.

상기 바인더는 셀룰로오스계 수지, 아크릴계수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성할 수 있다.

상기 열경화성 올리고머는 아크릴계올리고머와 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 우레탄아크릴레이트 올리고머 및 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머로 선택된 1 종 이상으로 구성할 수 있다.

상기 열경화성 모노머는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 트리시클로데칸디메타놀디메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 아크릴로일옥시에틸숙시네이트, 페녹시에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 하드록시프로필 아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 아릴메타아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 글리세롤 디메타아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, 하이드록시 에틸 아크릴레이트, 하이드록시 프로필 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트라아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 에톡시레이티드 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 에폭실레이트 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 글리세린프로폭시레이티드 트리아크릴레이트 및 메톡시에틸렌글리콜아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 아크릴계 모노머인 것을 사용할 수 있다.

상기 열경화 개시제는 아조비스계 개시제, 벤조일퍼옥사이드 및 트리페닐 메틸 클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성할 수 있다.

상기 용매는 에틸셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 부틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜, 메틸에테르아세테이트, 부틸카비톨, 프필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 테르피네올, 텍사놀, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디메틸아미노 포름알데히드, 메틸에틸케톤, 감마부티로락톤 및 에틸락테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성할 수 있다.

본 발명은 상기한 구성으로 이루어진 저온 솔더 페이스트를 사용할 수 있다.

본 발명은 상기한 단위 솔라셀을 기판에 실장되는 형태로 고정한 후 전극에 전도성 테이프를 접착하고 이를 기판의 단자에 접착하는 공정으로 전도성 테이프로 단위 솔라셀의 전극과 기판의 단자를 연결하는 공정을 수행한다.(2공정)

단위 솔라셀을 기판에 실장되는 형태로 고정하는 공정은 기판의 크기와 동일한 박스에 단위 솔라셀의 전극이 형성된 반대방향으로 임시 테이프 등으로 임시 고정하는 구성으로 수행할 수 있다.

이와 같은 공정 및 구조로 앞서 설명한 단위 솔라셀을 리본으로 납땜하는 공정에서 발생하는 공정상의 어려움 및 불량률의 증가를 현저히 방지하게 되는 효과가 창출되게 된다.

즉, 종래의 솔라셀 기판은 다양한 소재를 사용한 PCB(Printed Circuit Board)판을 사용한다.

그럼에도 불구하고 기존의 솔라셀 PCB판은 셀 지지용 기판 위에 (-)소자와 (+)소자가 앞뒤로 형성되어 있는 솔라셀을 일렬로 정렬한 후 솔라셀의 중앙의 (-)bus bar와 (+)bus bar를 리본이라고 통상적으로 불리우는 "연결소자"를 지그재그형식으로 연결하는 모양을 취한 후 솔더링(납땜)을 함으로써 솔라셀 모듈을 완성하였다.

그러나 소형 솔라셀 모듈에 있어서 이런 종래의 방식에 의하여 제조하게 되면, 단위 솔라셀의 조립 즉 기판 위에 정렬하는 것 자체도 어려운 공정일 뿐만 아니라 일단 정렬되어 고정된 단위 솔라셀을 연결소자로 연결하는 것 또한 힘든 공정에 해당하여 제작시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 불량률로 많이 상승하였던 것이다.

도 3은 상기한 기판(10)과 단위 솔라셀(20)이 전도성 테이프(50)로 서로 연결된 구조를 보여주고 있다.

또한 본 발명의 기술적 특징은 상기한 기판(10)이 단위 솔라셀을 직렬로 연결되는 구조의 인쇄회로(13)가 형성되어 있되, 기판에 단자구(11-1)가 형성되어 있는 형태로 된 단자구가 형성된 기판(10)으로 구성할 수 있는 점을 들 수 있다.

도 4에서 보는 것처럼 본 발명의 기판(10)에는 (+)단자구(11-1) 및 (-)단자구(12-1)가 형성되어 있다.

상기한 단자구(端子口)는 기판에 형성된 구멍 형태의 구조를 말하는 것으로서, 단자구에 전도체(51)를 녹여서 주입하고 응고시키게 되면 전류를 통할 수 있게 하는 기능을 갖게 되는 구조 또는 형상을 의미한다.

도 4에서 보는 것처럼 (+)단자구(11-1) 및 (-)단자구(12-1)가 형성된 기판(10)은 기판에 실장되는 단위 솔라셀이 단위 솔라셀(1), 단위 솔라셀(2), 단위 솔라셀(3)의 (+)전극과 (-)전극이 순서대로 형성되도록 실장되어 있다.

따라서 상기한 기판의 (+)단자구(11-1) 및 (-)단자구(12-1)에 전도체를 주입하여 응고시키는 경우 단위 솔라셀들의 (+)전극 및 (-)전극이 기판의 (+)단자구(11-1) 및 (-)단자구(12-1)에 연결되게 된다.

또한 도 2b와 동일하게 본 발명의 PCB 기판(10) 후면부(또는 기판의 내부)는 상기한 다수의 단위 솔라셀의 (+)전극 및 (-)전극이 기판의 (+)단자구 및 (-)단자구에 접촉되어 연결될 경우 직렬 회로가 형성되는 인쇄회로가 형성되어 있다.

도 4에서 보는 것처럼 본 발명의 기판(10)에 형성된 (+)단자구(11-1) 및 (-)단자구(12-1)는 기판의 면상(面上)에서 후면으로 관통되어 형성되는 것이 하기할 전도성 물질로 단위 솔라셀을 연결하는데 용이하다. 그러나 본 발명은 이러한 형태로 한정하는 것은 아니다.

상기한 전도체는 납땜, 은(銀)페이스트 등과 같이 녹여서 주입하고 응고시킬 수 있는 것을 의미하며 상기한 전도성 물질을 포함하는 개념이다.

이와 같이 상기한 전도체는 앞에서 설명한 저온 솔더 페이스트를 포함하는 개념이다.

도 4b에서 보는 것처럼 본 발명의 단자구(11-1)는 기판의 인쇄회로와 연결되어 있어서, 단자구에 전도체를 녹여서 주입하고 응고시키면 인쇄회로와 단자구가 연결되고, 전도체는 단위 솔라셀의 전극에 연결하게 되어 전류가 흐르게 되는 구조를 갖게 된다.

도 3b에서 보는 것처럼 기판(10)의 단자구(11-1, 12-1)에 전도체(51)가 주입되어 응고되어 다수의 단위 솔라셀(20)의 전극이 서로 연결되어 직렬구조를 보여주게 된다.

본 발명은 이와 같이 상기한 단위 솔라셀을 기판에 실장되는 형태로 고정한 후 기판의 (+)단자구 및 (-)단자구에 맞는 단위 솔라셀의 (+)전극과 (-)전극을 일치시켜서 놓은 후 상기한 단자구에 납땜 또는 은페이스트를 주입하여 응고시켜 단위 솔라셀의 전극과 기판의 단자를 연결하는 공정을 수행하게 할 수 있다.(2공정)

본 발명은 기판의 단자와 단위 솔라셀의 전극이 연결되어 기판 위에 단위 솔라셀이 실장된 것 위에 봉지재층(30)을 형성되어 있다.

즉, 본 발명은 기판의 단자와 단위 솔라셀의 전극이 연결되어 기판 위에 단위 솔라셀이 실장된 것 위에 봉지재층(30)을 형성하는 공정을 수행한다.(3공정)

상기한 봉지재층(30, encapsulant)은 고분자 화합물질로 적층하여 생성하게 한다.

상기한 고분자 화합물질은 EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer), PVA(폴리비닐알코올), 또는 POE(폴리 올레핀) 등을 사용할 수 있으며 고분자 화합물질 수지를 발라서 얇은 필름 형태로 형성할 수 있도록 한다.

본 발명의 기술적 특징은 상기한 봉지재층(30) 위에 보호필름층(40)이 형성되어 있는 점이다.

즉, 상기한 봉지재층(30) 위에 보호필름층(40)을 형성하는 공정을 수행한다.(4공정)

상기한 보호필름층(40)은 고분자 화합물질 필름을 이용하여 상기한 봉지재층 위에 적층하게 된다.

본 발명은 보호필름층은 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드 등의 열가소성 고분자 화합물질(플라스틱)을 사용할 수 있다.

더욱 바람직하게는 본 발명은 보호필름층은 PC(폴리카보네이트) 필름으로 하는 것이 강도와 내구성에서 좋은 효과를 나타낸다.

상기한 보호필름층을 적층한 후 진공, 가압, 가열하는 공정으로서 소형 태양전지 모듈(100)을 제조하게 된다.

본 발명은 상기한 공정으로 제조한 소형 태양전지 모듈의 둘 이상의 다수로 준비하는 공정을 수행한다.(5공정)

또한 본 발명은 상기한 소형 태양전지 모듈에 상기에서 준비한 FPCB 커넥터를 서로 연결하여 소형 태양전지 모듈이 직렬로 연결되도록 하는 공정을 수행한다.

상기한 FPCB 커넥터를 소형 태양전지 모듈에 연결하는 공정은 도체부(210)와 피복부(220)로 이루어진 FPCB 커넥터(200)의 도체부의 양단에 형성된 단자결합부(211, 212)를 소형 태양전지 모듈의 PCB판의 단자에 솔더링하는 방법으로 하게 된다.

상기한 단자결합부의 일측단자결합부(211)는 하나의 소형 태양전지 모듈에 연결하고 타측단자결합부(212)는 다른 소형 태양전지 모듈에 연결하게 된다.

본 발명은 상기한 구성으로 이루어진 FPCB를 이용한 다중의 소형 태양전지 및 다중의 소형 태양전지 연결 방법을 제공하게 된다.

본 발명은 소형 태양전지 모듈을 생산, 제조, 가공, 유통하는 산업에 매우 유용한 발명이다.

특히, 본 발명은 소형 태양전지 모듈을 불량률을 현저히 제거하고, 제작을 용이하게 하고자 하는 산업에 매우 유용한 발명이다.

FPCB 커넥터(200), 일측단자결합부(211), 타측단자결합부(212)
리본케이블(200-1), 피복케이블(200-2)
연결 포트(Port)(300),
단위 솔라셀(1), 단위 솔라셀(2), 단위 솔라셀(3),
기판(10), (+)단자(11) 및 (-)단자(12),
(+)단자구(11-1) 및 (-)단자구(12-1),
인쇄회로(13),
단위 솔라셀(20), 봉지재층(30), 보호필름층(40),
전도성 물질(50), 전도체(51)
소형 태양전지 모듈(100)