KR101097052B1 - Laser tabbing apparatus for solar cell - Google Patents

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강형식
김경수
이종찬
이충석
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주식회사 톱텍
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Abstract

PURPOSE: A laser tabbing device for a solar cell is provided to irradiate laser only to a location that a user wants to accurately and easily connect a grid line to a solar cell. CONSTITUTION: A laser oscillating unit(100) oscillates a laser beam. A beam adjusting unit includes a beam expander which adjusts the strength of a laser beam oscillated by the laser oscillating unit. An optical unit adjusts a laser beam passed through the beam adjusting unit onto the top of a solar cell(10). An objective lens(400) irradiates a focused laser beam on the part where the solar cell is bonded with a ribbon(13). A uniform pressurizing member(500) uniformly pressurizes the top of the solar cell which is transferred by a transfer conveyer.

Description

태양열 전지판용 레이저 태빙장치{LASER TABBING APPARATUS FOR SOLAR CELL}Laser Tabbing Device for Solar Panels {LASER TABBING APPARATUS FOR SOLAR CELL}

본 발명은 태양열 전지판용 레이저 태빙장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사용자가 원하는 위치에만 레이저를 조사하여 태양열 전지판에 그리드선을 접합시키는 태빙 공정을 실시함으로써 그리드선의 접합을 정확하고 용이하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 태빙 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치에 관한 것이다. The present invention relates to a laser tabbing device for a solar panel, and more particularly, by performing a tabbing process of bonding a grid line to a solar panel by irradiating a laser only to a desired position of the user, the grid line can be bonded accurately and easily. In addition, the present invention relates to a laser tabbing device for a solar panel that can shorten the time required for the tabbing process.

일반적으로 태양열 전지판은 광전효과를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서 그 각각이 플러스(+), 마이너스(-) 극성을 띠는 2장의 반도체 박막으로 구성되며, 이러한 박막을 직/병렬로 연결하여 사용자가 필요로 하는 전압 및 전류를 발생시키도록 만든 제품이다. In general, a solar panel is a semiconductor device that converts light energy into electrical energy by using a photoelectric effect. Each solar panel is composed of two semiconductor thin films having positive (+) and negative (-) polarities. It is designed to generate the voltage and current required by users by connecting in parallel.

도 1은 종래의 태양열 전지판을 제작하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이고, 도 2는 종래의 태양열 전지판의 구조를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2를 측면에서 바라본 구조를 도시한 측면도이고, 도 4는 태양열 전지판의 적층 구조를 도시한 측면도이다. 1 is a flowchart sequentially illustrating a process of manufacturing a conventional solar panel, Figure 2 is a plan view showing the structure of a conventional solar panel, Figure 3 is a side view showing the structure of Figure 2 viewed from the side, 4 is a side view illustrating a laminated structure of a solar panel.

이들 도시한 바와 같이, 태양열 전지판을 제작하기 위해서는 우선, 제1단계로서 사용전류 및 전압에 따라 태양열 전지판의 크기를 조절할 수 있도록 다이아몬드 칼로 박막 형태의 반도체 소자를 절단하여 단위 셀을 마련한 후, 단위 셀을 공정의 초기 단계로 투입한다. As shown in the figures, in order to fabricate a solar panel, first, as a first step, a thin film-type semiconductor device is cut with a diamond knife so as to adjust the size of the solar panel according to the current and voltage used, and then a unit cell is prepared. To the initial stage of the process.

단위 셀(10)은 (-)극성을 갖는 제1박막(11)과, (+)극성을 갖는 제2박막(12)으로 구성되며, 제1박막(11)과 제2박막(12)에는 각각 다수개의 그리드(미도시)가 접합되어 서로 평행하게 배열되며, 다수개의 그리드(미도시)에는 그리드(미도시)의 배열 방향과 수직을 이루는 방향으로 서로 평행하게 그리드선(11a, 12a)이 접합된다. The unit cell 10 includes a first thin film 11 having a negative polarity and a second thin film 12 having a positive polarity. The unit cell 10 includes a first thin film 11 and a second thin film 12. A plurality of grids (not shown) are bonded to each other and arranged in parallel with each other, and the plurality of grids (not shown) have grid lines 11a and 12a parallel to each other in a direction perpendicular to the arrangement direction of the grids (not shown). Are bonded.

제2단계로는 단위 셀(10)의 표면에 스크래치나 혹은 크랙 등과 같은 흠이 없는지 여부를 검사하여 이상이 없는 단위 셀(10)은 태양열 전지판을 제조하는데 사용되고 표면에 손상이 있는 경우에는 폐기 처리된다. In the second step, the surface of the unit cell 10 is inspected for scratches or cracks, and the unit cell 10 without abnormality is used to manufacture a solar panel, and in the case of damage to the surface, waste treatment is performed. do.

제3단계로는 절단된 단위 셀(10)의 제1박막(11) 및 제2박막(12) 상에 배열된 각각의 그리드선(11a, 12a)에 리본(13)을 붙이는 태빙 공정을 실시한다.In a third step, a tabbing process is performed in which a ribbon 13 is attached to each of the grid lines 11a and 12a arranged on the first thin film 11 and the second thin film 12 of the cut unit cell 10. do.

상기 태빙 공정은 제1박막(11)과 제2박막(12)에 접합된 그리드선(11a, 12a)에 디스펜서를 이용하여 솔더 페이스트(solder paste)를 바르고, 리본(13)을 솔더 페이스트를 바른 그리드선(11a, 12a) 상에 올려 놓은 후 핫 플레이트(hot plate)로 가열함과 동시에 핫바를 이용하여 접합부위를 가압하여 리본(13)과 그리드선(11a, 12a)이 잘 부착되도록 하는 공정이다.In the tabbing process, a solder paste is applied to grid lines 11a and 12a bonded to the first thin film 11 and the second thin film 12 using a dispenser, and the ribbon 13 is coated with solder paste. Place on the grid lines 11a and 12a, and then heat them with a hot plate and pressurize the joints using a hot bar to attach the ribbon 13 and the grid lines 11a and 12a well. to be.

그 후, 제4단계로서 그리드선(11a, 12a) 상에 부착된 리본(13)을 이용하여 절단된 여러개의 상기 단위 셀을 상호 접합시키는 스트링 공정을 실시한다.Thereafter, as a fourth step, a string process of joining a plurality of the unit cells cut using the ribbon 13 attached on the grid lines 11a and 12a to each other is performed.

상기 스트링 공정은 제1박막(11)은 (-)극성을 가지고, 제2박막(12)은 (+)극성을 가지므로 제1박막(11)에 부착된 리본(13)과 제2박막(12)의 그리드선(12b)에 솔더 페이스트를 바른 후 핫 플레이트로 가열하여 서로 다른 극성을 갖는 단위 셀들이 상호 연결되도록 하는 공정이다. In the string process, since the first thin film 11 has a negative polarity and the second thin film 12 has a positive polarity, the ribbon 13 and the second thin film attached to the first thin film 11 ( The solder paste is applied to the grid line 12b of 12) and heated with a hot plate so that unit cells having different polarities are interconnected.

이어서, 제5단계로서 상호 연결된 단위 셀 1개당 발생되는 전압이 약 0.45볼트 정도이므로 필요로 하는 전압만큼 매트릭스 형태로 태양전지를 직렬로 연결한다.Subsequently, as a fifth step, a voltage generated per unit cell connected to each other is about 0.45 volts, so that the solar cells are connected in series in a matrix form as required.

제6단계로서 상기와 같이 회로가 구성된 단위 셀(10) 그룹은 요구되는 전압 및 전류가 제대로 발생되는지 전류 전압 시험을 실시하게 되며, 이때 리본(13)에 의하여 상호 접합된 단위 셀(10) 그룹의 운반시에 그 움직임을 방지하기 위하여 테이프가 부착한 후, 셀(10)의 파손 여부를 검사한다. As a sixth step, the group of unit cells 10 in which the circuit is configured as described above is subjected to a current voltage test to check whether the required voltage and current are properly generated. At this time, the unit cells 10 group bonded to each other by the ribbon 13 After the tape is attached to prevent its movement during transportation, the cell 10 is inspected for damage.

제7단계로서 전류와 전압시험을 거친 후, 태양전지의 진공 라미네이션을 하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같은 적층 구조, 예컨대 강화유리 기판(20)상에 제1EVA(Ethyl Violet Azide)막(30)과, 매트릭스 형상으로 구성된 단위 셀(10) 그룹과, 제2EVA막(40) 및 PVF(Peripheral Visual Field)막(50)이 순차적으로 연속 증착하여 적층막 구조를 형성한다. After undergoing a current and voltage test as a seventh step, a first EVA (Ethyl Violet Azide) film 30 is laminated on the laminated structure as shown in FIG. 4, for example, the tempered glass substrate 20 to perform vacuum lamination of the solar cell. And a group of unit cells 10 formed in a matrix shape, and a second EVA film 40 and a PVF film 50 are sequentially deposited to form a stacked film structure.

이후 상기와 같은 구조로 이루어진 적층막에 라미네이션 공정을 실시하게 되면, 적층된 제1EVA막(30) 및 제2EVA막(40)이 강화유리 기판(20) 가장자리로 흘러내리게 되므로 제1EVA막(30)과 제2EVA막(40)을 강화유리 기판(20)과 일치하도록 칼로 제거해야 한다.Then, when the lamination process is performed on the laminated film having the structure as described above, since the laminated first EVA film 30 and the second EVA film 40 flow down to the edge of the tempered glass substrate 20, the first EVA film 30 is formed. And the second EVA film 40 must be removed with a knife to match the tempered glass substrate 20.

상기 공정후 제8단계로서 트리밍을 실시하고, 제9단계로서 단자를 접속하는 공정을 실시한다. 단자를 접속하여 부하에 전원을 공급하기 위해서는 태양열 전지판의 플러스(+)단자와 마이너스(-)단자는 각각 접속용 구멍을 통하여 리드 와이어와 연결된다. After the process, trimming is performed as an eighth step, and a process of connecting terminals is performed as a ninth step. In order to supply power to the load by connecting the terminals, the positive terminal and the negative terminal of the solar panel are connected to the lead wire through the connection holes, respectively.

이때, 진공 라미네이션 시 적층된 제1EVA(30)막과 제2EVA(40)막이 녹아내려 강화유리 기판(20)상에 관통 형성된 접속용 구멍을 막게 될 경우에는 녹아내린 제1EVA막(30)과 제2EVA막(40)을 제거한 후, 태양열 전지판의 플러스(+), 마이너스(-)단자와 리드 와이어를 납땜으로 접합하여 프레임을 조립하고, 프레임의 조립이 완료되어 모듈의 생성이 완료되면 모듈의 이상 유무를 확인하기 위하여 모듈 검사를 실시함으로써 태양열 전지판의 제조가 완료된다. At this time, when the laminated first EVA 30 film and the second EVA 40 film melt during the vacuum lamination to block the connection holes formed through the tempered glass substrate 20, the melted first EVA film 30 and the first EVA 30 film and the second EVA 40 film are melted. 2 After removing the EVA film 40, solder the positive and negative terminals and the lead wires of the solar panel to solder and assemble the frame. When the assembly of the frame is completed and the generation of the module is completed, the module is abnormal. Manufacturing of solar panels is completed by conducting module inspection to confirm the presence or absence.

이러한 태양열 전지판 제조과정의 여러 공정 중에서 제3단계에 해당하는 태빙 공정에서는 상술한 바와 같이, 태양열 전지판의 리본에 그리드선을 접합시키는데 필요한 열원으로 핫바(hot bar)를 사용하게 된다. In the tabbing process corresponding to the third step among the various processes of the solar panel manufacturing process, as described above, a hot bar is used as a heat source for bonding the grid lines to the ribbon of the solar panel.

그런데, 이러한 핫바를 이용한 열융착 공정 및 장치는 ACF 열융착에 필요한 열을 히터를 사용하여 핫바를 가열하고 조절하였기 때문에 핫바 전체의 온도를 균일하게 하는 것이 어렵다는 문제점이 있다. However, the heat fusion process and apparatus using such a hot bar has a problem that it is difficult to uniformize the temperature of the entire hot bar because the hot bar is heated and controlled using a heater for heat required for ACF heat fusion.

또한, 핫바와의 접촉 부위 이외의 영역에도 열소모성이 크므로 열전환 효율이 떨어지며, 핫바의 지속적인 사용시 핫바 표면이 오염되어 태빙 공정에 장시간이 소요되어 생산성이 저하된다는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that the heat conversion efficiency is also low in the area other than the contact area with the hot bar, the heat conversion efficiency is reduced, and the surface of the hot bar is contaminated during the continuous use of the hot bar, which takes a long time in the tabbing process, thereby decreasing productivity.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 사용자가 원하는 위치에만 레이저를 조사하여 태양열 전지판에 그리드선을 접합시키는 태빙 공정을 실시함으로써 그리드선의 접합을 정확하고 용이하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 태빙 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above point is, by performing a tabbing step of bonding the grid line to the solar panel by irradiating a laser only to the desired position of the user can not only perform the grid line bonding accurately and easily Another object is to provide a laser tabbing device for a solar panel that can shorten the time required for the tabbing process.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 태양열 전지판용 레이저 태빙장치는, 이송컨베이어에 의하여 이송되는 태양열 전지판의 상면에 리본을 접합시키는 장치로서, 레이저 빔을 발진하는 레이저 발진부와; 상기 레이저 발진부에 의해 발진된 레이저 빔의 크기를 조절하는 빔 익스팬더와, 레이저 빔의 분포를 균일하게 하는 빔 균일분포기구로 이루어지는 빔 조절부와; 상기 빔 조절부를 통과한 레이저 빔을 상기 태양열 전지판의 상면으로 조사하도록 레이저 빔의 방향을 조절하는 광학부와; 상기 광학부를 통과한 레이저 빔을 집광시켜 집광된 레이저 빔을 상기 태양열 전지판과 상기 리본의 상호 접합부위에 조사할 수 있도록 하는 대물렌즈와; 상기 대물렌즈 하측의 상기 이송컨베이어 상에 구비되어 상기 이송컨베이어에서 이송되는 상기 태양열 전지판의 상면을 균일하게 가압하는 균일 가압부재를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. A solar panel laser tabbing device for achieving the object of the present invention as described above, the apparatus for bonding a ribbon to the upper surface of the solar panel is transferred by a transfer conveyor, the laser oscillation unit for oscillating a laser beam; A beam adjuster comprising a beam expander for adjusting the size of the laser beam oscillated by the laser oscillator, and a beam uniform distribution mechanism for uniformly distributing the laser beam; An optical unit which adjusts a direction of the laser beam to irradiate the laser beam passing through the beam adjusting unit to an upper surface of the solar panel; An objective lens for condensing the laser beam passing through the optical unit to irradiate the condensed laser beam to the mutual junction portion of the solar panel and the ribbon; A uniform pressurizing member provided on the transport conveyor below the objective lens to uniformly press the upper surface of the solar panel conveyed from the transport conveyor; Characterized in that configured to include.

여기서, 상기 광학부는 레이저 빔의 조사 방향을 선택적으로 조절하도록 일측이 액추에이터와 연결되어 회전 운동하는 갈바노 미러인 것을 특징으로 한다. Here, the optical unit is characterized in that the galvano mirror one side is connected to the actuator and rotates to selectively adjust the irradiation direction of the laser beam.

그리고, 상기 균일 가압부재는 상기 레이저 발진부에서 발진된 레이저 빔을 투과하는 유리재질로 형성된 판상의 부재인 것을 특징으로 하다. The uniform pressing member may be a plate-shaped member formed of a glass material that transmits the laser beam oscillated by the laser oscillation unit.

또한, 상기 균일 가압부재는 상기 레이저 발진부에서 발진된 레이저 빔을 상기 태양열 전지판과 상기 리본의 접합부위에만 조사할 수 있도록 상기 태양열 전지판과 상기 리본이 접합되는 하는 부위에만 관통공이 형성된 판상의 부재인 것을 특징으로 한다. The uniform pressing member may be a plate-shaped member having through-holes formed only at a portion at which the solar panel and the ribbon are bonded to irradiate a laser beam oscillated at the laser oscillation portion only at a junction portion of the solar panel and the ribbon. It features.

아울러, 상기 광학부의 일측에는 상기 태양열 전지판과 상기 리본의 접합 상태를 확인할 수 있는 별도의 씨씨디 카메라와, 상기 씨씨디 카메라에서 인식한 상기 태양열 전지판과 상기 리본의 접합 상태에 대한 정보를 가시적으로 표시하는 모니터가 더 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, one side of the optical unit visually displays a separate CD camera capable of confirming a bonding state of the solar panel and the ribbon, and a bonding state of the solar panel and the ribbon recognized by the CD camera. Characterized in that the monitor is further provided.

그리고, 상기 광학부의 일측에는 상기 태양열 전지판과 상기 리본의 접합시의 온도를 인식할 수 있는 파라미터가 설치되며, 상기 파라미터에서 인식한 정보에 의하여 상기 레이저 발진부에서 발진되는 레이저 빔의 강도를 조절하는 별도의 제어부가 더 구비된 것을 특징으로 한다. And, one side of the optical unit is provided with a parameter for recognizing the temperature at the time of bonding of the solar panel and the ribbon is installed, and separates the adjustment of the intensity of the laser beam oscillated from the laser oscillator based on the information recognized in the parameter The control unit is characterized in that it is further provided.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 태양열 전지판용 레이저 태빙장치는 사용자가 원하는 위치에만 레이저를 조사하여 태양열 전지판에 그리드선을 접합시키는 태빙 공정을 실시함으로써 그리드선의 접합을 정확하고 용이하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 태빙 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the laser tabbing device for solar panels according to the present invention can perform the bonding of grid lines accurately and easily by performing a tabbing process for bonding the grid lines to the solar panels by irradiating a laser only to a desired position of the user. In addition, there is an effect that can reduce the time required for the tabbing process.

도 1은 종래의 태양열 전지판을 제작하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이고,
도 2는 종래의 태양열 전지판의 구조를 도시한 평면도이며,
도 3은 도 2를 측면에서 바라본 구조를 도시한 측면도이고,
도 4는 태양열 전지판의 적층 구조를 도시한 측면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 전지판용 레이저 태빙장치의 구조를 도시한 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 레이저 태빙 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 개략도이며,
도 7은 태양열 전지판용 레이저 태빙장치의 다른 실시예에 따른 균일 가압부재의 구조를 도시한 사시도이다. 1 is a flowchart sequentially illustrating a process of manufacturing a conventional solar panel,
2 is a plan view showing the structure of a conventional solar panel,
3 is a side view illustrating the structure of FIG. 2 viewed from the side;
4 is a side view illustrating a laminated structure of a solar panel;
5 is a perspective view schematically showing the structure of a laser tabbing device for a solar panel according to an embodiment of the present invention,
6 is a schematic diagram schematically showing an internal structure of the laser tabbing apparatus of FIG. 5,
7 is a perspective view showing the structure of a uniform pressing member according to another embodiment of a laser tabbing device for a solar panel.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 전지판용 레이저 태빙장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a laser tabbing device for a solar panel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 전지판용 레이저 태빙장치의 구조를 도시한 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 레이저 태빙 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 개략도이며, 도 7은 태양열 전지판용 레이저 태빙장치의 다른 실시예에 따른 균일 가압부재의 구조를 도시한 사시도이다. 5 is a schematic perspective view showing the structure of a laser tabbing device for a solar panel according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a schematic diagram showing the internal structure of the laser tabbing device of Figure 5, FIG. 7 is a perspective view showing the structure of a uniform pressing member according to another embodiment of a laser tabbing device for a solar panel.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 전지판용 레이저 태빙장치는, 이송컨베이어에 의하여 이송되는 태양열 전지판(10)의 상면에 리본(13)을 접합시키는 장치로서, 레이저 빔을 발진하는 레이저 발진부(100)와; 상기 레이저 발진부(100)에 의해 발진된 레이저 빔의 크기를 조절하는 빔 익스팬더(210)와, 레이저 빔의 분포를 균일하게 하는 빔 균일분포기구(220)로 이루어지는 빔 조절부(200)와; 상기 빔 조절부(200)를 통과한 레이저 빔을 상기 태양열 전지판(10)의 상면으로 조사하도록 레이저 빔의 방향을 조절하는 광학부(300)와; 상기 광학부(300)를 통과한 레이저 빔을 집광시켜 집광된 레이저 빔을 상기 태양열 전지판(10)과 상기 리본(13)의 상호 접합부위에 조사할 수 있도록 하는 대물렌즈(400)와; 상기 대물렌즈(400) 하측의 상기 이송컨베이어(1) 상에 구비되어 상기 이송컨베이어(1)에서 이송되는 상기 태양열 전지판(10)의 상면을 균일하게 가압하는 균일 가압부재(500)를; 포함하여 구성되어 있다. As shown in these figures, the laser tabbing device for a solar panel according to an embodiment of the present invention is a device for bonding the ribbon 13 to the upper surface of the solar panel 10 to be conveyed by a transfer conveyor, the laser beam Laser oscillation unit 100 for oscillating; A beam expander (200) comprising a beam expander (210) for adjusting the size of the laser beam oscillated by the laser oscillator (100), and a beam uniform distribution mechanism (220) for uniformly distributing the laser beam; An optical unit (300) for adjusting the direction of the laser beam to irradiate the laser beam passing through the beam adjusting unit (200) to the upper surface of the solar panel (10); An objective lens 400 for condensing the laser beam passing through the optical unit 300 so as to irradiate the condensed laser beam to the mutual bonding portion of the solar panel 10 and the ribbon 13; A uniform pressing member (500) provided on the transport conveyor (1) below the objective lens (400) to uniformly press the upper surface of the solar panel (10) transported from the transport conveyor (1); It is configured to include.

레이저 발진부(100)는 레이저 빔을 발진하는 기능을 수행하고, 레이저 발진부(100)의 전방에는 레이저 발진부(100)에서 발진된 레이저 빔의 크기나 균일한 정도를 조절할 수 있는 빔 조절부(200)가 구비되어 있다. The laser oscillator 100 performs a function of oscillating a laser beam, and in front of the laser oscillator 100, a beam control unit 200 that can adjust the size or uniform degree of the laser beam oscillated by the laser oscillator 100. Is provided.

빔 조절부(200)는 레이저 발진부(100)에서 발진된 초기 빔은 크기가 작은 가우시안 형태로서 에너지가 중앙에 집중되어 있으므로 레이저 빔의 조사 넓이를 확대하여 레이저 빔의 프로파일을 평탄하게 하기 위한 장치이다. The beam control unit 200 is an apparatus for flattening the laser beam profile by expanding the irradiation area of the laser beam since the initial beam oscillated by the laser oscillator 100 has a small Gaussian shape and energy is concentrated in the center. .

레이저 발진부(100)에서 발진된 빔은 빔 조절부(200)의 빔 익스팬더(expender, 210)를 이용하여 레이저 빔을 불량크기에 대응할 만큼 키울 수 있으며, 빔 익스팬더(210)를 통과한 빔은 다시 빔 조절부(200)의 빔 균일분포기구(homogenizer, 220)를 통과하면서 조사 영역에 균일한 레이저 빔이 조사되는 이점이 있다.The beam oscillated by the laser oscillator 100 may grow the laser beam to correspond to a defective size by using the beam expander 210 of the beam adjuster 200, and the beam that has passed through the beam expander 210 may be increased. The uniform laser beam is irradiated to the irradiation area while passing through the beam homogenizer 220 of the beam adjusting unit 200.

광학부(300)는 빔 조절부(200)를 통과한 레이저 빔을 원하는 위치로 조사할 수 있도록 그 방향을 조절하기 위한 장치로서 일측이 액추에이터(310)와 연결되어 회전 운동하는 갈바노 미러(320)로 구성되어 갈바노 미러(320)의 표면에서 레이저 빔을 반사시킴으로써 레이저 빔을 원하는 위치로 조사하게 된다. The optical unit 300 is a device for adjusting the direction of the laser beam passing through the beam adjusting unit 200 to a desired position, the galvano mirror 320 is rotated by one side is connected to the actuator 310 By reflecting the laser beam on the surface of the galvano mirror 320 is irradiated to the laser beam to a desired position.

광학부(300)의 갈바노 미러(320)에서 반사된 레이저 빔은 후술할 대물렌즈(400)로 통과하면서 태양열 전지판(10)과 리본(13)의 접합 위치에 조사되어 태양열 전지판(10)과 리본(13)을 상호 접합시키게 된다. The laser beam reflected from the galvano mirror 320 of the optical unit 300 passes through the objective lens 400, which will be described later, and is irradiated to the junction position of the solar panel 10 and the ribbon 13 to be connected to the solar panel 10. The ribbons 13 are bonded to each other.

대물렌즈(400)는 레이저 빔을 집광하여 그 세기를 조절할 수 있도록 태양열 전지판(10)의 상측에 구비되는 장치로서, 입사되는 레이저 빔의 위치에 따라 레이저 빔이 집광되는 촛점이 조절될 수 있도록 설치된다. The objective lens 400 is a device provided on the upper side of the solar panel 10 to focus the laser beam and adjust its intensity. The objective lens 400 is installed so that the focus point of the laser beam is focused according to the position of the incident laser beam. do.

레이저 빔에 의하여 리본(13)과 접합이 이루어지는 태양열 전지판(10)의 상면에는 균일 가압부재(500)가 위치하게 되는데, 이러한 균일 가압부재(500)는 레이저 빔에 의하여 리본(13)이 태양열 전지판(10)에 접합시에 레이저 빔이 리본(13)의 일측에 가해지더라도 리본(13)이 태양열 전지판(10)의 표면에서 들뜨는 현상을 방지하여 안정적으로 접합이 이루어지는 역할을 하게 된다. The uniform pressing member 500 is positioned on the upper surface of the solar panel 10 which is bonded to the ribbon 13 by the laser beam, and the uniform pressing member 500 has the ribbon 13 connected to the solar panel by the laser beam. Even when the laser beam is applied to one side of the ribbon 13 at the time of bonding to 10, the ribbon 13 prevents the lifting of the ribbon 13 from the surface of the solar panel 10 and serves to stably bond.

또한, 레이저 빔을 리본(13)의 일측에 조사하여 태양열 전지판(10)에 접합시에 태양열 전지판(10)의 상면 전체가 균일하게 가압되도록 하여 태양열 전지판(10)에 가해지는 전단력이 골고룰 분배되도록 하여 태양열 전지판(10)이 국부적으로 파손됨을 방지하는 역할도 하게 된다. In addition, by irradiating a laser beam to one side of the ribbon 13 to uniformly press the entire upper surface of the solar panel 10 when bonding to the solar panel 10, the shear force applied to the solar panel 10 is evenly distributed. In order to prevent the solar panel 10 from being locally broken.

이러한 균일 가압부재(500)는 태양열 전지판(10)과 접촉되는 일측 판면이 평탄하게 형성된 판상의 부재로서, 그 재질은 레이저 빔이 통과하더라도 아무런 변형을 주지 않는 유리재질로 형성되는 것이 바람직하다. The uniform pressing member 500 is a plate-shaped member having a flat plate on one side in contact with the solar panel 10. The material is preferably formed of a glass material that does not deform even when the laser beam passes.

균일 가압부재(500)가 판상의 유리재질로 형성될 경우에는 갈바노 미러(320)와 연결되어 갈바노 미러(320)를 선택적으로 회전시키는 엑추에이터(310)가 후술할 제어부(900)와 연동하여 갈바노 미러(320)의 회전 운동을 조절함으로써 기설정된 위치에만 레이저 빔을 조사하여 정확하게 리본(13)이 태양열 전지판(10)의 상면에 접합되도록 한다. When the uniform pressing member 500 is formed of a plate-like glass material, the actuator 310 which is connected to the galvano mirror 320 and selectively rotates the galvano mirror 320 is linked with the controller 900 to be described later. By adjusting the rotational motion of the galvano mirror 320, the laser beam is irradiated only to a predetermined position so that the ribbon 13 is accurately bonded to the upper surface of the solar panel 10.

한편, 균일 가압부재(500)는 레이저 발진부(100)에서 발진된 레이저 빔을 태양열 전지판(10)과 리본(13)의 접합부위에만 조사할 수 있도록 태양열 전지판(10)과 리본(13)이 접합되는 하는 부위에만 열을 이루며 소정 간격 상호 이격된 관통공(510)이 형성된 판상의 부재로 형성할 수도 있다. On the other hand, the uniform pressing member 500 is bonded to the solar panel 10 and the ribbon 13 so that the laser beam oscillated from the laser oscillation unit 100 can be irradiated only at the junction of the solar panel 10 and the ribbon 13. It may be formed of a plate-shaped member formed with a through hole 510 spaced apart from each other at a predetermined interval to form a heat only.

이러한 경우에는 균일 가압부재(500)의 관통공(510)을 통해서만 레이저 빔이 조사되므로 엑추에이터(320)는 제어부(900)와 연동하여 동작할 필요없이 독립적으로 갈바노 미러(310)만을 제한된 각도 범위 내에서 회전 운동시키면 되므로 구조적으로 장치를 단순화시킬 수 있는 효과가 있다. In this case, since the laser beam is irradiated only through the through hole 510 of the uniform pressing member 500, the actuator 320 does not need to operate in conjunction with the control unit 900, but independently the galvano mirror 310 has a limited angle range. Since the rotational movement within the structure is effective to simplify the device.

또한, 균일 가압부재(500)에 의하여 특정한 위치에만 선택적으로 레이저 빔이 태양열 전지판(10)의 상면에 조사되므로 리본(13)을 태양열 전지판(10)에 접합시키는 태빙 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있으며, 이를 통하여 궁극적으로는 태양열 전지판(10)의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. In addition, since the laser beam is selectively irradiated to the upper surface of the solar panel 10 by the uniform pressing member 500 only at a specific position, the time required for the tabbing process for bonding the ribbon 13 to the solar panel 10 may be shortened. There is an effect that can be, through this ultimately improve the productivity of the solar panel (10).

균일 가압부재(500)는 태양열 전지판(10)이 레이저 발진부(100)의 하측에 배치될 경우에 작업자에 의하여 수동으로 태양열 전지판(10)의 상측에 배치될 수도 있으며, 별도의 균일 가압부재 구동부(501)에 의하여 태양열 전지판(10)이 레이저 발진부(100)의 하측에 배치될 경우에 선택적으로 태양열 전지판(10)의 상면에 안착 또는 이탈될 수도 있다. The uniform pressing member 500 may be disposed on the upper side of the solar panel 10 manually by the operator when the solar panel 10 is disposed below the laser oscillator 100, a separate uniform pressing member driving unit ( When the solar panel 10 is disposed below the laser oscillation unit 100 by the 501 may be selectively mounted or detached from the upper surface of the solar panel 10.

별도의 균일 가압부재 구동부(501)는 균일 가압부재 구동부(501)은 공압 실린더나 혹은 유압 실린더 등의 구성으로 이루어지며 균일 가압부재(500)를 선택적으로 승하강시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 구성이라도 무방할 것이다. The separate uniform pressurizing member driving unit 501 is made of a configuration such as a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder, and the uniform pressurizing member driving unit 501 may be any configuration as long as it can selectively raise and lower the uniform pressurizing member 500. something to do.

광학부(300)의 일측에는 태양열 전지판(10)과 리본(13)의 접합 상태를 확인할 수 있는 별도의 씨씨디 카메라(600)와, 씨씨디 카메라(600)에서 인식한 태양열 전지판(10)과 리본(13)의 접합 상태에 대한 정보를 가시적으로 표시하는 모니터(700)가 더 구비되어 있다. On one side of the optical unit 300, a separate CD camera 600 capable of confirming the bonding state of the solar panel 10 and the ribbon 13, the solar panel 10 recognized by the CD camera 600 and The monitor 700 which visually displays the information about the bonding state of the ribbon 13 is further provided.

씨씨디 카메라(600)와 모니터(700)는 정확하게 태빙 공정이 이루어지고 있는 지 감시하기 위한 장치로서 모니터에 표시되는 접합 상태를 실시간으로 확인하여 불량을 선별해내기 위함이다. The CD camera 600 and the monitor 700 are devices for monitoring whether the tabbing process is being performed accurately, in order to identify defects by checking the bonding state displayed on the monitor in real time.

그리고, 광학부(300)의 또 다른 일측에는 태양열 전지판(10)과 리본(13)의 접합시의 온도를 인식할 수 있는 파라미터(800)가 설치되며, 상기 파라미터(800)에서 인식한 정보에 의하여 레이저 발진부(100)에서 발진되는 레이저 빔의 강도를 조절하는 별도의 제어부(900)가 추가로 구비되어 있다. On the other side of the optical unit 300, a parameter 800 for recognizing the temperature at the time of bonding the solar panel 10 and the ribbon 13 is installed, and on the information recognized by the parameter 800. Thereby, a separate control unit 900 for adjusting the intensity of the laser beam oscillated by the laser oscillator 100 is further provided.

파라미터(800)는 레이저 빔을 이용하여 태양열 전지판(10)의 상면에 리본(13)을 접합시에 접합 부위에서 발생하는 열을 감지하여 제어부(900) 측으로 정보를 전달하여 레이저 빔의 강도를 조절함으로써 태양열 전지판(10)이 접합 부위에서 발생하는 열에 의하여 손상됨을 방지하기 위함이다. The parameter 800 senses heat generated at the bonding site when the ribbon 13 is bonded to the upper surface of the solar panel 10 by using a laser beam, and transmits information to the controller 900 to adjust the intensity of the laser beam. This is to prevent the solar panel 10 from being damaged by heat generated at the bonding site.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 전지판용 레이저 태빙장치를 이용하여 태빙 공정을 실시하는 과정은 다음과 같다. The process of carrying out the tabbing process using the laser tabbing device for a solar panel according to an embodiment of the present invention having such a configuration is as follows.

우선, 컨베이어에 의하여 리본(13)이 상면에 접촉된 상태에서 태양열 전지판(10)이 이송되어 광학부(300)의 하측에 위치하면 유리재질의 균일 가압부재(500)가 태양열 전지판(10)의 상측에 안착되어 태양열 전지판(10)의 상면을 균일하게 가압하게 된다. First, when the solar panel 10 is transported in the state in which the ribbon 13 is in contact with the upper surface by the conveyor and is positioned below the optical unit 300, the uniform pressing member 500 made of glass material is formed in the solar panel 10. It is seated on the upper side to uniformly press the upper surface of the solar panel 10.

이러한 상태에서 레이저 발진부(100)에서 레이저 빔이 발진되어 빔 조절부(200)와 광학부(300) 및 대물렌즈(400)를 통하여 리본(13)이 접합되어야 하는 위치에 조사된다. In this state, the laser beam is oscillated in the laser oscillation unit 100 and irradiated to the position where the ribbon 13 should be bonded through the beam adjusting unit 200, the optical unit 300, and the objective lens 400.

이때, 제어부(900)가 갈바노 미러(320)와 연결된 엑추에어터(310)를 선택적으로 조절함과 동시에 레이저 발진부(100)를 제어하여 리본(13)이 접합되어야 하는 위치에만 레이저 빔을 조사하여 접합이 이루어지도록 한다. At this time, the control unit 900 selectively controls the actuator 310 connected to the galvano mirror 320 and simultaneously controls the laser oscillation unit 100 to irradiate the laser beam only to the position where the ribbon 13 should be bonded. To make the bond.

균일 가압부재(500)가 레이저 빔이 통과하지 않는 재질로 형성되며 리본(13)의 접합 위치와 대응되게 관통공(510)이 별도로 구비된 부재일 경우에는 제어부(900)는 엑추에이터(310)만을 제어하더라도 정확하게 리본(13)이 태양열 전지판(10)에 접합된다. If the uniform pressing member 500 is formed of a material that does not pass through the laser beam, and the through hole 510 is provided separately to correspond to the bonding position of the ribbon 13, the control unit 900 is the actuator 310 only. Even if controlled, the ribbon 13 is correctly bonded to the solar panel 10.

이러한 모든 과정은 씨씨디 카메라(600)에 의하여 인식 및 감지되어 모니터(700)에 가시적으로 나타나므로 이를 통하여 불량이나 혹은 현 상태를 실시간으로 파악하면서 신속하게 태빙 공정을 실시하게 된다. All of these processes are recognized and detected by the CD camera 600 and visually displayed on the monitor 700, thereby quickly performing a tabbing process while identifying a defect or a current state in real time.

이상, 본 발명의 태양열 전지판용 레이저 태빙장치를 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아님은 물론이다. In the above, the solar panel laser tabbing apparatus of the present invention has been described through a preferred embodiment, which is not intended to limit the technical scope of the present invention, but is intended to help understanding of the invention.

본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. There is no saying.

100 : 레이저 발진부 200 : 빔 조절부
210 : 빔 익스펜더 220 : 빔 균일분포기구
300 : 광학부 310 : 엑추에이터
320 : 갈바노 미러 400 : 대물렌즈
500 : 균일 가압부재 600 : 씨씨디 카메라
700 : 모티터 800 : 파라미터
900 : 제어부100: laser oscillation unit 200: beam control unit
210: beam expander 220: beam uniform distribution mechanism
300: optical unit 310: actuator
320: galvano mirror 400: objective lens
500: uniform pressure member 600: CD camera
700: monitor 800: parameter
900: control unit

Claims (7)

이송컨베이어에 의하여 이송되는 태양열 전지판(10)의 상면에 리본(13)을 접합시키는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치로서,
레이저 빔을 발진하는 레이저 발진부(100)와;
상기 레이저 발진부(100)에 의해 발진된 레이저 빔의 크기를 조절하는 빔 익스팬더(210)와, 레이저 빔의 분포를 균일하게 하는 빔 균일분포기구(220)로 이루어지는 빔 조절부(200)와;
상기 빔 조절부(200)를 통과한 레이저 빔을 상기 태양열 전지판(10)의 상면으로 조사하도록 레이저 빔의 방향을 조절하는 광학부(300)와;
상기 광학부(300)를 통과한 레이저 빔을 집광시켜 집광된 레이저 빔을 상기 태양열 전지판(10)과 상기 리본(13)의 상호 접합부위에 조사할 수 있도록 하는 대물렌즈(400)와;
상기 대물렌즈(400) 하측의 상기 이송컨베이어(1) 상에 구비되어 상기 이송컨베이어(1)에서 이송되는 상기 태양열 전지판(10)의 상면을 균일하게 가압하는 균일 가압부재(500)를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치.A solar panel laser tabbing device for bonding a ribbon 13 to an upper surface of a solar panel 10 conveyed by a conveying conveyor,
A laser oscillator 100 for oscillating a laser beam;
A beam expander (200) comprising a beam expander (210) for adjusting the size of the laser beam oscillated by the laser oscillator (100), and a beam uniform distribution mechanism (220) for uniformly distributing the laser beam;
An optical unit (300) for adjusting the direction of the laser beam to irradiate the laser beam passing through the beam adjusting unit (200) to the upper surface of the solar panel (10);
An objective lens 400 for condensing the laser beam passing through the optical unit 300 so as to irradiate the condensed laser beam to the mutual bonding portion of the solar panel 10 and the ribbon 13;
A uniform pressing member (500) provided on the transport conveyor (1) below the objective lens (400) to uniformly press the upper surface of the solar panel (10) transported from the transport conveyor (1);
Laser tabbing device for a solar panel, characterized in that configured to include. 제1항에 있어서,
상기 광학부(300)는 레이저 빔의 조사 방향을 선택적으로 조절하도록 일측이 액추에이터(310)와 연결되어 회전 운동하는 갈바노 미러(320)인 것을 특징으로 하는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치.The method of claim 1,
The optical unit 300 is a solar panel laser tabbing apparatus, characterized in that the galvano mirror 320 is rotated in one side is connected to the actuator 310 to selectively adjust the irradiation direction of the laser beam. 제2항에 있어서,
상기 균일 가압부재(500)는 상기 레이저 발진부(100)에서 발진된 레이저 빔을 투과하는 유리재질로 형성된 판상의 부재인 것을 특징으로 하는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치.The method of claim 2,
The uniform pressing member 500 is a laser tabbing device for a solar panel, characterized in that the plate-shaped member formed of a glass material that transmits the laser beam oscillated by the laser oscillation unit (100). 제2항에 있어서,
상기 균일 가압부재(500)는 상기 레이저 발진부(100)에서 발진된 레이저 빔을 상기 태양열 전지판(10)과 상기 리본(13)의 접합부위에만 조사할 수 있도록 상기 태양열 전지판(10)과 상기 리본(13)이 접합되는 하는 부위에만 관통공(510)이 열을 이루며 소정 간격 이격 형성된 판상의 부재인 것을 특징으로 하는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치.The method of claim 2,
The uniform pressing member 500 may irradiate the laser beam oscillated by the laser oscillator 100 to only the junction portion of the solar panel 10 and the ribbon 13 so that the solar panel 10 and the ribbon ( 13) The solar cell panel laser tabbing apparatus, characterized in that the through-hole 510 is a plate-like member formed in a predetermined interval spaced only in the portion to be bonded. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 태양열 전지판(10)이 상기 레이저 발진부(100)의 하측에 배치될 경우에 상기 균일 가압부재(500)를 상기 태양열 전지판(10)의 상면에 선택적으로 안착시키도록 상기 균일 가압부재(500)를 승하강 운동시키는 별도의 균일 가압부재 구동부(501)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
When the solar panel 10 is disposed below the laser oscillation unit 100, the uniform pressing member 500 may be selectively mounted on the upper surface of the solar panel 10. Laser tabbing device for a solar panel, characterized in that further provided with a separate uniform pressing member drive unit 501 to move up and down. 제5항에 있어서,
상기 광학부의 일측에는 상기 태양열 전지판(10)과 상기 리본(13)의 접합 상태를 확인할 수 있는 별도의 씨씨디 카메라(600)와, 상기 씨씨디 카메라(600)에서 인식한 상기 태양열 전지판(10)과 상기 리본(13)의 접합 상태에 대한 정보를 가시적으로 표시하는 모니터(700)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양열 전지판용 레이저 태빙장치. The method of claim 5,
One side of the optical unit has a separate CD camera 600 that can check the bonding state of the solar panel 10 and the ribbon 13, and the solar panel 10 recognized by the CD camera 600 And a monitor (700) for visually displaying information on the bonding state of the ribbon (13). 삭제delete
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