KR102537513B1 - Performance measuring method and system for individual solar cell of photovoltaic module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법에 관한 것으로, 태양광 모듈에 포함된 복수의 태양전지 셀들 중에서 측정 대상인 태양전지 셀을 찾는 대상 선정 단계; 측정 대상 태양전지 셀에 부착된 리본을 노출시키는 연결공을 형성하는 연결공 형성 단계; 및 연결공에 노출된 리본에 전기적으로 연결하여 측정 대상 태양전지 셀의 성능을 측정하는 성능 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 단일 태양전지 셀에 연결된 리본에 전기적으로 연결하여 측정을 수행함으로써, 더 정확하게 개별 태양전지 셀의 성능을 측정할 수 있는 효과가 있다.
나아가 개별 태양전지 셀의 성능 측정 결과를 통해서 수리가 가능한 것으로 판단되는 경우에 태양광 모듈을 폐기하지 않고 수리하여 사용할 수 있기 때문에, 고장난 태양광 모듈을 폐기하고 새로운 태양광 모듈을 생산하여 사용하는 것에 비하여 자원과 비용 면에서 뛰어난 효과를 얻을 수 있다. The present invention relates to a method for measuring the performance of individual solar cells of a solar module, comprising: selecting a target to find a solar cell to be measured from among a plurality of solar cells included in a solar module; forming a connection hole exposing a ribbon attached to a solar cell to be measured; and a performance measurement step of electrically connecting the ribbon exposed to the connection hole to measure the performance of the solar cell to be measured.
According to the present invention, the performance of individual solar cells can be more accurately measured by electrically connecting to a ribbon connected to a single solar cell and performing measurement.
Furthermore, when it is determined that repair is possible through the performance measurement results of individual solar cells, since the solar module can be repaired and used without discarding, it is advantageous to discard the failed solar module and produce and use a new solar module. In comparison, you can get an excellent effect in terms of resources and cost.
Description
본 발명은 태양광 모듈의 성능을 측정하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 태양광 모듈에 포함된 개별 태양전지 셀에 대한 성능을 측정하는 방법과 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for measuring the performance of a solar module, and more particularly, to a method and system for measuring the performance of individual solar cells included in a solar module.
일반적으로 태양광 모듈은 복수의 태양전지 셀을 포함하여 구성되며, 태양광 모듈의 출력은 직렬 또는 병렬로 연결된 태양전지 셀들의 발전량이 모두 반영된 결과이다.In general, a photovoltaic module includes a plurality of photovoltaic cells, and the output of the photovoltaic module is a result of reflecting all the power generation of the photovoltaic cells connected in series or parallel.
태양광 모듈에 포함된 복수의 태양전지 셀 중에서 일부에 이상이 있는 경우에도 태양광 모듈의 전체 출력에 영향이 미치고, 경우에 따라서 하나의 태양전지 셀의 이상으로 인하여 전체 태양광 모듈을 사용하지 못하는 문제도 발생한다.Even if there is a problem with some of the plurality of solar cells included in the solar module, the entire output of the solar module is affected. A problem also arises.
한편, 화석연료를 대신하여 친환경 발전으로 주목받는 태양광 발전에 사용된 태양광 모듈은 20년 이상의 수명을 가지는 것이 일반적이고, 수명이 다한 태양광 모듈에 포함된 다양한 재료물질을 재활용하려는 연구가 지속되고 있다. 장기간의 사용 수명이 지난 태양광 모듈의 경우에는 포함된 재료물질을 재활용하는 것이 바람직하지만, 사용 기간이 남은 상태에서 파손 또는 고장이 발생한 태양광 모듈에 대해서도 포함된 재료물질을 재활용하는 수준에 머물고 있다. 이에 일부 태양전지 셀에 문제가 발생한 태양광 모듈을 수리하여 재사용하기 위한 연구가 진행되고 있으나, 일부 태양전지 셀에 발생한 문제를 정확하게 평가하는 것이 선행되어야 한다.Meanwhile, photovoltaic modules used in photovoltaic power generation, which is attracting attention as an eco-friendly power generation instead of fossil fuels, generally have a lifespan of 20 years or more, and research to recycle various materials included in photovoltaic modules that have reached the end of their lifespan continues. It is becoming. In the case of photovoltaic modules that have expired for a long period of time, it is desirable to recycle the materials contained in them, but even for photovoltaic modules that have been damaged or failed while their useful life is remaining, they remain at the level of recycling the materials included. . Accordingly, research is being conducted to repair and reuse photovoltaic modules with problems in some solar cells, but it is necessary to accurately evaluate problems in some solar cells.
복수의 태양전지 셀을 포함하는 모듈에 대해서는 모듈 전체를 기준으로 고장여부를 판단(대한민국 등록특허 10-1066064)하는 것이 일반적이며, 이러한 기술에서는 개별 태양전지 셀의 고장여부와 수리 가능성을 판단할 수 없다. 개별 태양전지 셀에 대한 전압을 모두 측정하고 이를 분석하여 고장여부를 판별하는 기술(대한민국 등록특허 10-1376910)이 제안되었지만 봉지재 내부에 밀봉되어 있는 태양전지 셀들 각각에 대하여 전압을 측정하는 방법은 제시하지 못하였다. 한편, 개별 태양전지 셀에만 빛을 조사하여 태양광 모듈의 결함을 측정하는 기술(대한민국 공개특허 10-2012-0116064)이 제안되었으나, 개별의 태양전지 셀에 대한 성능을 측정하는 기술은 아니다.For a module including a plurality of solar cells, it is common to determine whether or not there is a failure on the basis of the entire module (Registered Patent No. 10-1066064 in Korea). does not exist. A technology (Reg. Patent No. 10-1376910) has been proposed to measure the voltages of individual solar cells and analyze them to determine whether there is a failure, but the method of measuring the voltage for each of the solar cells sealed inside the encapsulant is could not present Meanwhile, a technique for measuring defects of a solar module by irradiating light only on individual solar cells has been proposed (Korean Patent Publication No. 10-2012-0116064), but it is not a technique for measuring the performance of individual solar cells.
따라서 봉지재 내부에 밀봉되어 있는 복수의 태양전지 셀들 중에서 특정의 태양전지 셀에 대한 성능을 정확하게 평가하는 방법이 요구되고 있다. Therefore, a method for accurately evaluating the performance of a specific solar cell among a plurality of solar cells sealed inside the encapsulant is required.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 봉지재 내부에 밀봉되어 있는 복수의 태양전지 셀들 중에서 특정의 태양전지 셀의 성능을 정확하게 측정하는 방법과 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method and system for accurately measuring the performance of a specific solar cell among a plurality of solar cells sealed inside an encapsulant as an object of the present invention to solve the problems of the prior art.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법은, 태양광 모듈에 포함된 복수의 태양전지 셀들 중에서 측정 대상인 태양전지 셀을 찾는 대상 선정 단계; 측정 대상 태양전지 셀에 부착된 리본을 노출시키는 연결공을 형성하는 연결공 형성 단계; 및 연결공에 노출된 리본에 전기적으로 연결하여 측정 대상 태양전지 셀의 성능을 측정하는 성능 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for measuring the performance of individual solar cells of a solar module according to the present invention for achieving the above object includes selecting a target to find a solar cell to be measured from among a plurality of solar cells included in a solar module; forming a connection hole exposing a ribbon attached to a solar cell to be measured; and a performance measurement step of electrically connecting the ribbon exposed to the connection hole to measure the performance of the solar cell to be measured.
상기 대상 선정 단계는 태양광 모듈에 대한 EL(electroluminescence) 검사와 열화상 검사 중에 하나 이상을 적용할 수 있다.In the target selection step, one or more of an EL (electroluminescence) test and a thermal image test may be applied to the solar module.
상기 연결공의 형성 위치를 결정하기 위하여, 태양광 모듈을 촬영하고 영상을 분석하는 것이 바람직하다. 이때, 태양광 모듈이 불투명한 백시트를 구비한 경우, 투명한 앞면에서 촬영된 태양전지 셀과 리본의 위치를 기준으로 백시트 측에 연결공의 위치를 특정할 수 있다.In order to determine the formation position of the connection hole, it is preferable to photograph the photovoltaic module and analyze the image. At this time, when the photovoltaic module has an opaque back sheet, the position of the connection hole on the side of the back sheet may be specified based on the positions of the solar cell and the ribbon photographed from the transparent front side.
상기 연결공 형성 단계에서, 연결공 형성을 위한 공구가 리본에 접촉하면 공구의 동작을 정지하는 것이 바람직하다. 연결공 형성을 위한 공구가 동작할 때에 공구를 통해 전류를 흘려보내고, 공구가 리본에 접촉하여 전류가 누설되면 공구의 동작을 정지하도록 할 수 있다.In the step of forming the connection hole, it is preferable to stop the operation of the tool when the tool for forming the connection hole comes into contact with the ribbon. When the tool for forming the connection hole operates, current flows through the tool, and when the tool contacts the ribbon and current leaks, the tool stops operating.
상기 성능 측정 단계는, 측정 대상 태양전지 셀에만 빛을 조사한 상태에서 수행된다.The performance measuring step is performed in a state in which light is irradiated only to the solar cell to be measured.
상기 성능 측정 단계는, 연결공 형성을 위한 공구를 제거하고 측정용 프로브를 리본에 접촉시킨 상태에서 수행되거나, 연결공 형성을 위한 공구를 측정용 프로브로 사용하여 수행될 수 있다.The performance measuring step may be performed in a state in which the tool for forming the connection hole is removed and the probe for measurement is in contact with the ribbon, or the tool for forming the connection hole may be used as a probe for measurement.
한편, 본 발명의 다른 형태에 의한 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템은, 태양광 모듈에 포함된 복수의 태양전지 셀들 중에서 측정 대상인 태양전지 셀을 찾는 측정 대상 선정부; 측정 대상 태양전지 셀에 부착된 리본을 노출시키는 연결공을 형성하는 연결공 형성부; 및 연결공에 노출된 리본에 전기적으로 연결하여 측정 대상 태양전지 셀의 성능을 측정하는 성능 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a performance measurement system for individual solar cells of a solar module according to another aspect of the present invention includes a measurement target selection unit for finding a solar cell to be measured among a plurality of solar cells included in a solar module; a connection hole formation unit for forming a connection hole exposing a ribbon attached to a measurement target solar cell; and a performance measurement unit electrically connected to the ribbon exposed to the connection hole to measure the performance of the solar cell to be measured.
상기 대상 선정부는 태양광 모듈에 대한 EL 검사 장치와 열화상 검사 장치 중에 하나 이상을 포함할 수 있다.The target selection unit may include at least one of an EL inspection device and a thermal image inspection device for a solar module.
상기 연결공 형성부는, 측정 대상 태양전지 셀과 그에 부착된 리본의 위치를 확인하기 위한 영상장치를 포함하며, 영상 장치에서 촬영된 영상을 분석하여 연결공 형성 위치를 결정하는 것이 바람직하다. 태양광 모듈이 불투명한 백시트를 구비한 경우, 상기 영상장치는 투명한 앞면을 촬영하여 얻어진 영상을 분석하여 백시트 측에 연결공 형성 위치를 결정할 수 있다.It is preferable that the connection hole forming unit includes an imaging device for checking the position of the solar cell to be measured and the ribbon attached thereto, and the location of the connection hole is determined by analyzing an image captured by the imaging device. When the photovoltaic module has an opaque back sheet, the imaging device may analyze an image obtained by photographing a transparent front surface to determine a location where a connection hole is formed on the back sheet side.
상기 연결공 형성부는, 연결공을 형성하기 위한 공구와 상기 공구를 연결공 형성 위치까지 이송하는 이송수단을 구비하는 연결공 형성 장치를 포함하는 것이 바람직하다.The connection hole forming unit preferably includes a connection hole forming device having a tool for forming the connection hole and a transfer means for transferring the tool to the connection hole formation position.
상기 공구는 커팅 공구 또는 드릴링 공구일 수 있다.The tool may be a cutting tool or a drilling tool.
상기 연결공 형성 장치는 공구가 리본에 접촉하면 공구의 동작을 멈추는 자동정지 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 자동정지 수단은 공구를 통해서 전류를 흘려보내는 전원과 리본을 통해서 전류가 누설되는 것을 감지하고 공구의 동작을 멈추는 제어기로 구성될 수 있다. 상기 공구에 전류를 흘려보내기 위한 통전부분이 형성될 수 있다.The connection hole forming device preferably includes an automatic stop means for stopping the operation of the tool when the tool contacts the ribbon. The automatic stop means may be composed of a power source for sending current through the tool and a controller that detects leakage of current through the ribbon and stops the operation of the tool. A conducting portion for sending current to the tool may be formed.
상기 연결공 형성 장치는 태양광 모듈에 포함된 태양전지 셀의 규격에 맞추어 복수의 공구가 설치된 지그를 더 포함하며, 상기 이송수단은 지그를 이송함으로써, 복수의 공구를 동시에 이송하는 것이 바람직하다.It is preferable that the connecting hole forming device further includes a jig on which a plurality of tools are installed in accordance with the specifications of the solar cell included in the solar module, and the transfer means simultaneously transfers the plurality of tools by transferring the jig.
상기 성능 측정부는 발전을 위한 빛을 조사하는 광원과 성능을 측정하기 위한 측정장치를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the performance measurement unit includes a light source for irradiating light for power generation and a measurement device for measuring performance.
상기 광원은 측정 대상 태양전지 셀에만 빛을 조사할 수 있도록 구성될 수 있다.The light source may be configured to radiate light only to the solar cell to be measured.
상기 측정장치는 연결공을 통해서 리본에 전기적으로 접촉되는 프로브를 포함하며, 상기 측정장치는 상기 연결공 형성부에서 연결공을 형성하는 공구를 상기 프로브로 사용할 수도 있다.The measuring device includes a probe electrically contacted with the ribbon through the connecting hole, and the measuring device may use a tool for forming the connecting hole in the connecting hole forming unit as the probe.
상기 광원은 여러 종류의 조명을 구비하거나 다른 종류의 조명으로 교체할 수 있다.The light source may include several types of lighting or may be replaced with other types of lighting.
본 발명의 또 다른 형태에 의한 태양광 모듈의 연결공 형성 장치는, 연결공을 형성하기 위한 공구; 상기 공구를 연결공 형성 위치까지 이송하는 이송수단; 상기 공구를 통해서 전류를 흘려보내는 전원; 및 리본을 통해서 전류가 누설되는 것을 감지하고 공구의 동작을 멈추는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for forming a connecting hole of a solar module according to another aspect of the present invention includes a tool for forming a connecting hole; a conveying means for conveying the tool to a position where the connecting hole is formed; a power source that sends current through the tool; and a controller that senses leakage of current through the ribbon and stops the operation of the tool.
상기 공구는 커팅 공구 또는 드릴링 공구일 수 있다.The tool may be a cutting tool or a drilling tool.
상기 공구에 전류를 흘려보내기 위한 통전부분이 형성될 수 있다.A conducting portion for sending current to the tool may be formed.
태양광 모듈에 포함된 태양전지 셀의 규격에 맞추어 복수의 공구가 설치된 지그를 더 포함하며, 상기 이송수단은 지그를 이송함으로써, 복수의 공구를 동시에 이송하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a jig on which a plurality of tools are installed according to the specifications of the solar cell included in the photovoltaic module, and the transfer means simultaneously transfers the plurality of tools by transferring the jig.
본 발명의 또 다른 형태에 의한 태양광 모듈의 재생 방법은, 고장난 태양광 모듈을 수리하여 재사용하는 방법으로서, 고장난 태양광 모듈의 수리 여부를 결정하는 진단 단계; 수리가 결정된 태양광 모듈에서 고장난 태양전지 셀을 수리하는 셀 수리 단계; 및 수리된 태양광 모듈의 태양전지 셀을 밀봉하는 밀봉 단계를 포함하며, 상기 진단 단계가 상기한 성능 측정 방법으로 개별 태양전지 셀에 대한 성능을 측정하여 수행되는 것을 특징으로 한다.A method of regenerating a solar module according to another aspect of the present invention is a method of repairing and reusing a failed solar module, comprising: a diagnosis step of determining whether to repair the failed solar module; A cell repair step of repairing a failed solar cell in the solar module for which repair is determined; and a sealing step of sealing the solar cells of the repaired photovoltaic module, wherein the diagnosis step is performed by measuring the performance of individual solar cells using the performance measurement method described above.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 단일 태양전지 셀에 연결된 리본에 전기적으로 연결하여 측정을 수행함으로써, 더 정확하게 개별 태양전지 셀의 성능을 측정할 수 있는 효과가 있다.The present invention configured as described above has an effect of measuring performance of individual solar cells more accurately by electrically connecting to a ribbon connected to a single solar cell and performing measurement.
나아가 개별 태양전지 셀의 성능 측정 결과를 통해서 수리가 가능한 것으로 판단되는 경우에 태양광 모듈을 폐기하지 않고 수리하여 사용할 수 있기 때문에, 고장난 태양광 모듈을 폐기하고 새로운 태양광 모듈을 생산하여 사용하는 것에 비하여 자원과 비용 면에서 뛰어난 효과를 얻을 수 있다. Furthermore, when it is determined that repair is possible through the performance measurement results of individual solar cells, since the solar module can be repaired and used without discarding, it is advantageous to discard the failed solar module and produce and use a new solar module. In comparison, you can get an excellent effect in terms of resources and cost.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법에서 연결공이 형성되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법에서 연결공 형성 단계를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템에 적용된 연결공 형성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템에 적용된 다른 형태의 연결공 형성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템에 적용된 지그의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템의 성능 측정부를 설명하기 위한 도면이다.1 is a flowchart illustrating a method for measuring performance of individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a position where a connection hole is formed in a method for measuring the performance of individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a process of performing a connecting hole forming step in the performance measuring method for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a connecting hole forming device applied to a performance measurement system for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are views for explaining another type of connection hole forming device applied to the performance measuring system for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining the configuration of a jig applied to a performance measurement system for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a performance measurement unit of a performance measurement system for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. However, the embodiments of the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited only to the embodiments described below. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.And throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case of being “directly connected” but also the case of being “electrically connected” with another element interposed therebetween. In addition, when a part "includes" or "includes" a certain component, this means that it may further include or include other components, not excluding other components unless otherwise specified. do.
또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법을 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method for measuring performance of individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
태양광 모듈은 복수의 태양전지 셀들로 구성되며, 태양전지 셀들 사이에는 리본을 연결하여 복수의 태양전지 셀을 한 줄로 연결한 스트링을 구성한 상태로 배치되고, 이후에 태양전지 셀의 주변을 EVA 등의 봉지재로 밀봉하여 외부 환경으로부터 태양전지 셀을 보호한다. A solar module is composed of a plurality of solar cells, and a ribbon is connected between the solar cells to form a string connecting a plurality of solar cells in a single line. It is sealed with an encapsulant to protect the solar cell from the external environment.
이와 같이 태양전지 셀들이 서로 연결된 태양광 모듈에서 하나의 태양전지 셀에 대한 정확한 성능 측정을 수행하는 것이 본 발명의 하나의 목적이다. 이를 위하여 본 실시예에서는 측정 대상이 되는 태양전지 셀을 선정하는 대상 선정 단계(S100)를 가장 먼저 수행한다. It is one object of the present invention to accurately measure the performance of one solar cell in a solar module in which solar cells are connected to each other. To this end, in this embodiment, a target selection step (S100) of selecting a solar cell to be measured is performed first.
태양광 모듈의 출력이 낮아지는 것에는 다양한 원인이 있을 수 있지만, 태양광 모듈은 복수의 태양전지 셀에서 수행되는 발전 결과가 모두 반영된 것이므로, 하나의 태양전지 셀에 이상이 생긴 경우에도 태양광 모듈의 출력이 저하되는 것으로부터 인식이 가능하다.Although there can be various causes for the output of a solar module to be lowered, the solar module reflects all the results of power generation performed by a plurality of solar cells, so even if a single solar cell has a problem, the solar module It can be recognized from the decrease in the output of
이때, 태양광 모듈의 출력 특성을 통해서 이상이 발생한 태양전지 셀을 특정할 수 있는 경우라면, 해당 태양전지 셀을 측정 대상으로 선정한다. At this time, if a solar cell in which an error has occurred can be specified through output characteristics of the solar module, the corresponding solar cell is selected as a measurement target.
다만, 태양광 모듈의 출력 특성을 평가하는 것만으로는 태양전지 셀들 중에서 어떤 태양전지 셀에 이상이 발생한 것인지 확인이 어려운 것이 일반적이다. 이상이 발생된 태양전지 셀을 찾아내는 방법으로는 EL 검사와 열화상 검사 등을 적용할 수 있다.However, in general, it is difficult to determine which solar cell among solar cells has an error only by evaluating the output characteristics of the solar module. As a method for finding a solar cell with an abnormality, an EL test and a thermal image test may be applied.
EL 검사는 태양전지 셀에 전류를 인가하면 근적외광이 발생하는 EL현상(전계 발광 현상)을 이용하여 태양전지 셀의 이상을 확인하는 것이다. 태양광 모듈에 전류를 인가하면 태양광 모듈에 포함된 모든 태양전지 셀에서 EL이 발생하고 이를 촬영하여, 육안으로는 식별할 수 없는 셀의 크랙 등을 확인할 수 있다.The EL inspection is to check the abnormality of the solar cell by using the EL phenomenon (electroluminescence phenomenon) in which near-infrared light is generated when a current is applied to the solar cell. When current is applied to the solar module, EL is generated in all the solar cells included in the solar module, and cracks in the cells that cannot be identified with the naked eye can be confirmed by photographing the EL.
열화상 검사는 태양광 모듈에서 발생되는 열을 감지하여 태양전지 셀의 이상을 확인하는 방법이다. 태양전지 셀이 발전을 수행하는 과정에서 발열이 생기며, 열화상 카메라로 촬영된 영상에서 이상이 발생한 태양전지 셀을 확인할 수 있다.Thermal imaging inspection is a method of detecting the heat generated from a solar module and checking the abnormality of a solar cell. Heat is generated in the process of solar cell generating power, and it is possible to identify the solar cell with an abnormality in an image captured by a thermal imaging camera.
이외에도 태양광 모듈에 포함된 태양전지 셀 중에서 이상이 발생된 태양전지 셀을 찾아낼 수 있는 방법이 다양하게 적용될 수 있다. In addition, various methods may be applied to find a solar cell in which an error has occurred among the solar cells included in the photovoltaic module.
측정 대상이 되는 태양전지 셀을 선정한 뒤에는, 대상 태양전지 셀에 부착된 리본을 노출시키는 연결공 형성 단계(S200)를 수행한다. After selecting the solar cell to be measured, a connecting hole forming step (S200) of exposing the ribbon attached to the target solar cell is performed.
태양광 모듈에 포함된 복수의 태양전지 셀은 주변의 수분 등으로부터 보호를 위하여 EVA와 같은 봉지재를 사용하여 밀봉되어 있다. 이에 따라서 성능 측정과정에서 태양광 모듈 전체에 대한 측정만이 가능하였으며, 태양전지 셀들은 리본으로 연결되고 태양광 모듈에서 외부로의 전기연결을 위한 배선 등을 거치기 때문에, 단일 태양전지 셀에 대한 정확한 성능 측정이 이루어지지 못한다.A plurality of solar cells included in the solar module are sealed using an encapsulant such as EVA to protect them from surrounding moisture. Accordingly, in the performance measurement process, only the measurement of the entire solar module was possible, and since the solar cells are connected with a ribbon and go through wiring for electrical connection from the solar module to the outside, accurate measurement of a single solar cell is not possible. Performance measurements cannot be made.
이에 본 실시예에서는 측정 대상으로 선정된 태양전지 셀에 연결된 리본에 직접 전기적 연결을 하여 성능 측정을 수행하기 위해서, 대상 태양전지 셀의 리본을 노출시킨다.Therefore, in this embodiment, the ribbon of the target solar cell is exposed in order to perform performance measurement by directly electrically connecting to the ribbon connected to the solar cell selected as a measurement target.
양면형을 제외한 대부분의 태양광 모듈은 상면을 통해서 발전을 위한 빛을 수광하고 하면을 통해서는 수광하지 않는다. 그에 따라서 상면에는 유리 등의 투명성 재료를 위치시키고, 하면에는 백시트를 적용하여 태양광 모듈을 구성하는 것이 일반적이다. 태양광 모듈의 제조과정에서는 리본으로 연결된 태양전지 셀의 스트링과 그에 대한 배선을 연결한 뒤에 태양전지 셀의 상부와 하부에 EVA를 위치시키고 그 외측에 전면유리와 백시트를 각각 위치시킨 뒤에 압착하여, EVA 봉지재가 태양전지 셀의 주변을 감싼 상면에 전면유리가 배치되고 하면에는 백시트가 배치된 형태의 태양광 모듈을 제조한다.Most photovoltaic modules, except for the bifacial type, receive light for power generation through the upper surface and do not receive light through the lower surface. Accordingly, it is common to configure a solar module by placing a transparent material such as glass on the upper surface and applying a back sheet to the lower surface. In the process of manufacturing a solar module, after connecting the ribbon-connected solar cell string and its wiring, EVA is placed on the top and bottom of the solar cell, and the front glass and back sheet are placed on the outside, respectively, and then pressed. , A photovoltaic module is manufactured in which a front glass is disposed on the upper side of the solar cell surrounded by an EVA encapsulant and a back sheet is disposed on the lower side.
본 실시예에서는 태양광 모듈의 백시트 측에서 구멍을 내는 드릴링 공정 또는 백시트의 일부를 깎아내는 커팅 공정을 통해서 태양전지 셀에 부착된 리본이 노출되도록 하는 연결공을 형성한다. 이때, 백시트는 불투명한 재질로 구성되는 경우가 많기 때문에, 태양전지 셀과 그에 연결된 리본의 위치를 확인할 수 없으나, 전면유리가 위치하는 앞면은 투명하여 태양전지 셀의 위치를 명확하게 확인할 수 있으며, 태양광 모듈의 앞면을 통해서 확인된 태양전지 셀과 리본의 위치를 먼저 측정하고 이에 대응하는 백시트 부위에서 연결공을 형성할 위치를 특정할 수 있다.In this embodiment, a connection hole is formed through which a ribbon attached to a solar cell is exposed through a drilling process of making a hole in the back sheet side of the solar module or a cutting process of cutting a part of the back sheet. At this time, since the back sheet is often composed of an opaque material, it is impossible to check the position of the solar cell and the ribbon connected thereto, but the front side where the windshield is located is transparent, so the position of the solar cell can be clearly confirmed. , It is possible to first measure the positions of the solar cell and the ribbon identified through the front side of the solar module, and specify a position to form a connection hole in a corresponding back sheet part.
양면에서 모두 태양전지 셀과 리본의 위치를 확인할 수 있는 경우에는, 연결공을 형성하는 면에 대한 영상을 기준으로 연결공 형성 위치를 특정할 수 있다. 이때, 태양광 모듈에 입사되는 빛의 양을 비교하여 상대적으로 빛의 입사가 적은 면에 연결공을 형성하는 것이 바람직하다.In the case where the positions of the solar cell and the ribbon can be confirmed on both sides, the connection hole formation position can be specified based on the image of the surface on which the connection hole is formed. At this time, it is preferable to compare the amount of light incident on the photovoltaic module and form a connection hole on a surface where light is relatively less incident.
연결공은 측정 대상인 태양전지 셀에 연결된 리본이 노출되도록 백시트와 밀봉재를 제거하여 형성되며, 성능 측정을 위하여 필요한 개수만큼 형성할 수 있다. 일반적으로 하나의 태양전지 셀에 부착되는 리본의 개수는 4개이며, 2개는 태양전지 셀의 앞면에 부착되고 2개는 뒷면에 부착된다. 따라서 4개의 리본 각각에 접촉할 수 있도록 4개의 연결공을 형성하는 것이 바람직하다.The connecting holes are formed by removing the back sheet and the sealing material so that the ribbon connected to the solar cell to be measured is exposed, and may be formed as many as necessary for performance measurement. In general, the number of ribbons attached to one solar cell is four, two are attached to the front side of the solar cell and two are attached to the back side. Therefore, it is preferable to form four connection holes so as to contact each of the four ribbons.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법에서 연결공이 형성되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a position where a connection hole is formed in a method for measuring the performance of individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
태양광 모듈의 태양전지 셀(10)은 전면유리(20)와 백시트(30) 사이에서 봉지재(40)로 둘러싸여 밀봉되어 있다. 또한 태양전지 셀(10)의 앞면에 부착된 리본(51)과 뒷면에 부착된 리본(52)이 연속된다. The
연결공의 구체적인 위치는 측정 대상 태양전지 셀의 성능을 정확하게 측정할 수 있도록, 리본(51, 52)이 태양전지 셀에 부착된 부분보다는 인접한 태양전지 셀과 셀의 사이에 연장되어 위치하는 부분이 노출되도록 하는 것이 바람직하다.The specific location of the connecting hole is the part where the
연결공 형성을 위한 구체적인 연결공 형성 장치에 대해서는 이후에 자세하게 설명하겠으나, 리본을 훼손하지 않는 범위에서 연결공을 형성할 수 있도록 연결공 형성을 위한 커팅 또는 드릴링 공구의 단부가 리본에 접촉하는 순간에 커팅 또는 드릴링을 멈출 수 있도록 구성한다. 구체적으로 리본이 전기를 전달하기 위한 구성인 점으로부터 커팅 또는 드릴링 공구의 단부가 리본에 접촉하여 리본을 통하여 전류가 누설되는 순간에 커팅 또는 드릴링을 멈추도록 구성할 수 있다. 커팅 또는 드릴링 공구가 전기가 통하는 재질인 경우에는 공구 자체에 전기를 흘려주면서 전류의 누설을 확인할 수 있다. 커팅 또는 드릴링 공구가 전기가 통하지 않는 재질이거나 더욱 정확한 판단을 위해서, 커팅 또는 드릴링 공구의 단부에서 외부로 이어지는 통전부분을 전기 전도성이 높은 재질로 형성하고 통전부분을 통해서 전기를 흘려주면서 전류의 누설을 확인할 수도 있다.The specific connecting hole forming device for forming the connecting hole will be described in detail later, but the moment the end of the cutting or drilling tool for forming the connecting hole contacts the ribbon so that the connecting hole can be formed within the range of not damaging the ribbon. Configure to stop cutting or drilling. Specifically, since the ribbon is configured to transmit electricity, cutting or drilling may be stopped at the moment when the end of the cutting or drilling tool contacts the ribbon and current leaks through the ribbon. If the cutting or drilling tool is made of a material that conducts electricity, current leakage can be confirmed while electricity is flowing through the tool itself. If the cutting or drilling tool is made of a material that does not conduct electricity, or for more accurate judgment, the conductive part extending from the end of the cutting or drilling tool to the outside is made of a material with high electrical conductivity, and electricity flows through the conductive part to prevent leakage of current. you can also check
지금까지 설명된 연결공 형성 단계(S100)의 수행 과정을 도 3에 나타내었다.The process of performing the connecting hole forming step (S100) described so far is shown in FIG.
또한, 성능 측정을 위하여 필요한 복수의 연결공을 형성하는 경우, 연결공의 위치를 하나 설정하면 나머지 연결공의 위치는 태양전지 셀의 규격에 따라서 자동으로 결정할 수 있으며, 태양전지 셀의 규격이 반영된 지그를 이용하여 커팅 또는 드릴링 공구의 위치가 고정된 연결공 형성 장치를 구성함으로써 복수의 연결공을 쉽게 형성할 수 있다. In addition, in the case of forming a plurality of connecting holes necessary for performance measurement, setting the location of one connecting hole can automatically determine the position of the remaining connecting holes according to the specifications of the solar cell. A plurality of connecting holes can be easily formed by constructing a connecting hole forming apparatus in which the position of a cutting or drilling tool is fixed using a jig.
측정 대상인 태양전지 셀에 부착된 리본이 연결공을 통해서 노출되면, 노출된 리본에 직접 전기적으로 접촉한 상태에서 태양전지 셀에 대한 성능을 측정하는 성능 측정 단계(S300)를 수행한다.When the ribbon attached to the solar cell to be measured is exposed through the connection hole, a performance measuring step (S300) of measuring the performance of the solar cell in a state of direct electrical contact with the exposed ribbon is performed.
본 실시예는 측정 대상 태양전지 셀에 부착된 리본에 직접 전기적으로 연결하여 성능을 측정하지만, 측정 대상 태양전지 셀은 여전히 다른 태양전지 셀과 전기적으로 연결되어 있다. 따라서 다른 태양전지 셀에서 발전이 수행되면 성능 측정 결과에 오류가 발생될 수 있으므로, 측정 대상 태양전지 셀에 대해서만 빛을 조사하는 조사장치를 구비하는 것이 바람직하다. 광원의 종류는 LED, 자외선 램프, 제논 램프, IR 램프와 같이 기존에 태양전지의 성능을 측정하기 위해 사용되던 광원들이 모두 적용될 수 있다. 이때, 광원의 종류에 따라서 측정의 기준이 달라지므로, 측정 목적에 따라서 한 종류의 광원으로 성능 측정을 수행할 수도 있고, 여러 종류의 광원을 사용하여 각각의 경우에 대한 성능 측정을 수행할 수도 있다. 이를 위하여 측정 대상 태양전지 셀에 대해서만 빛을 조사하는 조사장치는 광원을 교체하도록 구성할 수도 있고, 복수의 광원이 설치된 상태에서 특정의 광원만 선택적으로 발광하도록 구성할 수도 있다.In this embodiment, performance is measured by directly electrically connecting a ribbon attached to a solar cell to be measured, but the solar cell to be measured is still electrically connected to other solar cells. Therefore, since an error may occur in a performance measurement result when power generation is performed in another solar cell, it is preferable to provide an irradiation device for irradiating light only to the solar cell to be measured. As the type of light source, light sources conventionally used to measure the performance of a solar cell, such as an LED, an ultraviolet lamp, a xenon lamp, and an IR lamp, may be applied. At this time, since the measurement standard differs depending on the type of light source, performance measurement may be performed with one type of light source or performance measurement for each case may be performed using several types of light source, depending on the purpose of measurement. . To this end, the irradiation device for radiating light only to the solar cell to be measured may be configured to replace the light source, or may be configured to selectively emit only a specific light source in a state where a plurality of light sources are installed.
성능 측정을 위한 측정장치는 정확한 측정을 위하여, 리본에 접촉할 때의 접촉 저항 및 자체의 저항이 낮은 측정용 프로브를 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 복수의 연결공을 통해서 프로브를 리본에 접촉시킬 경우, 연결공 형성 장치에서 태양전지 셀의 규격이 반영된 지그를 이용하는 것과 같이, 측정용 프로브의 위치가 고정된 지그를 사용하면 측정용 프로브를 리본에 접촉하는 과정이 더욱 용이하게 수행될 수 있다.For accurate measurement, the measuring device for measuring performance preferably includes a measuring probe having low contact resistance and low self-resistance when contacting the ribbon. At this time, when the probe is brought into contact with the ribbon through a plurality of connecting holes, if a jig having a fixed position of the measuring probe is used, such as using a jig in which the standard of a solar cell is reflected in a connecting hole forming device, the measuring probe is The process of contacting the ribbon can be performed more easily.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이 연결공 형성 장치의 커팅 또는 드릴링 공구에 형성된 통전부분이 측정오차가 발생되지 않을 정도의 구조와 재질로 구성된 경우라면, 별도의 측정용 프로브를 사용하지 않고 커팅 또는 드릴링 공구의 통전부분을 측정용 프로브로 사용하여 측정을 수행할 수도 있다. On the other hand, as described above, if the conductive part formed on the cutting or drilling tool of the hole forming device is made of a structure and material that does not cause measurement errors, the cutting or drilling tool is not used without using a separate measuring probe. It is also possible to perform measurement by using a current-carrying part as a probe for measurement.
성능 측정 내용과 방법은 일반적인 태양전지의 성능을 평가하기 위한 다양한 측정이 모두 수행될 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 측정 대상인 태양전지 셀에 부착된 리본에 직접 접촉하여 측정을 수행하기 때문에, 태양광 모듈의 성능을 측정하기 위한 측정 방법뿐만이 아니라 단일의 태양전지 셀의 성능을 측정하기 위한 측정 방법을 적용할 수도 있다. As for the performance measurement contents and methods, various measurements can be performed to evaluate the performance of a general solar cell. In particular, in this embodiment, since the measurement is performed by directly contacting the ribbon attached to the solar cell to be measured, not only the measurement method for measuring the performance of the solar module but also the measurement for measuring the performance of a single solar cell. method can also be applied.
이상의 단계를 통해서 고장이 발생한 태양전지 셀에 대한 성능 측정을 수행하면, 해당 태양전지 셀의 정확한 고장 내용을 확인할 수 있고 그에 따라서 해당 태양전지 셀을 수리할 수 있는지 여부를 정확하게 판단할 수 있다. When the performance of the solar cell in which a failure occurs is measured through the above steps, it is possible to check the exact details of the failure of the solar cell, and accordingly, it is possible to accurately determine whether the solar cell can be repaired.
측정 대상 태양전지 셀을 수리할 수 있는 경우라면, 태양광 모듈 전체를 폐기처분하지 않고 태양전지 셀을 수리하여 사용할 수 있으며, 새로운 태양광 모듈을 생산하는 것에 비하여 자원과 비용 면에서 뛰어난 효과를 얻을 수 있다. If the photovoltaic cell to be measured can be repaired, the photovoltaic cell can be repaired and used without discarding the entire photovoltaic module. can
본 실시예의 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법을 적용한 태양광 모듈의 재생 방법은, 고장난 태양광 모듈의 수리 여부를 결정하는 진단 단계와, 수리가 결정된 태양광 모듈에서 고장난 태양전지 셀을 수리하는 셀 수리 단계, 및 수리된 태양광 모듈의 태양전지 셀을 밀봉하는 밀봉 단계를 포함하며, 진단 단계에서 개별 태양전지 셀의 리본에 직접 전기적으로 연결하여 성능측정을 수행함으로써 태양광 모듈의 수리 가능 여부를 더욱 정확하게 평가할 수 있는 효과가 있다.The method for regenerating a photovoltaic module to which the performance measurement method for individual solar cells of the photovoltaic module according to the present embodiment is applied includes a diagnosis step of determining whether or not to repair a failed photovoltaic module, and a photovoltaic cell that has failed in the photovoltaic module determined to be repaired. A cell repair step of repairing the photovoltaic module, and a sealing step of sealing the solar cell of the repaired photovoltaic module. There is an effect that can more accurately evaluate whether or not repair is possible.
본 발명의 한 실시예에 따라 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템은, 측정 대상이 되는 태양전지 셀을 선정하는 측정 대상 선정부와, 측정 대상인 태양전지 셀에 부착된 리본을 노출시키는 연결공을 형성하기 위한 연결공 형성부, 및 측정 대상 태양전지 셀에 대하여 성능을 측정하기 위한 성능 측정부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a performance measurement system for individual solar cells of a solar module includes a measurement target selection unit for selecting a solar cell to be measured and a ribbon attached to the solar cell to be measured. A connection hole formation unit for forming a connection hole and a performance measurement unit for measuring performance of a solar cell to be measured are included.
측정 대상 선정부는 태양광 모듈에 포함된 복수의 태양전지 셀들 중에서 고장난 태양전지 셀을 찾아서 측정 대상으로 선정하는 구성이다. 측정 대상 선정부는 EL 검사 장치 또는 열화상 검사 장치 등을 포함할 수 있으며, 복수의 검사 장치를 포함할 수 있다.The measurement target selection unit is a component that finds a failed solar cell among a plurality of solar cells included in a solar module and selects it as a measurement target. The measurement target selection unit may include an EL inspection device or a thermal image inspection device, and may include a plurality of inspection devices.
연결공 형성부는 측정 대상이 되는 태양전지 셀과 그에 부착된 리본을 백시트 및 봉지재의 외부로 노출시키는 연결공을 형성하는 구성이다. The connection hole formation unit is configured to form a connection hole exposing the solar cell to be measured and the ribbon attached thereto to the outside of the back sheet and the encapsulant.
연결공 형성부는 측정 대상 태양전지 셀과 그에 부착된 리본의 위치를 확인하기 위한 영상장치를 포함하며, 영상장치는 태양광 모듈이 불투명한 백시트를 포함하는 경우에는 태양광 모듈의 전면을 촬영한다. 그리고 연결공 형성부는 봉지재 및 백시트를 커팅 또는 드릴링하여 연결공을 형성하기 위한 공구와 연결공 형성 위치로 공구를 이송하기 위한 이송수단을 포함하는 연결공 형성 장치를 포함한다. The connection hole formation unit includes an imaging device for checking the location of the solar cell to be measured and the ribbon attached thereto, and the imaging device photographs the front surface of the solar module when the solar module includes an opaque back sheet. . The connection hole forming unit includes a connection hole forming device including a tool for cutting or drilling an encapsulant and a back sheet to form a connection hole, and a transfer means for transferring the tool to a connection hole formation position.
이송수단은 영상장치에서 촬영된 영상에서 확인된 측정 대상 태양전지 셀과 그에 부착된 리본의 위치를 기준으로 결정된 연결공 형성 위치로 커팅 공구 또는 드릴링 공구를 이송한다. 이때 복수의 연결공을 형성하기 위하여, 복수의 커팅 공구 또는 드릴링 공구가 태양전지 셀의 규격에 맞추어 배치된 지그를 구성함으로써, 이송수단이 복수의 공구를 원하는 위치로 이송할 수 있다. The conveying means transfers a cutting tool or a drilling tool to a location for forming a connection hole determined based on a location of a solar cell to be measured and a ribbon attached thereto confirmed in an image captured by an imaging device. At this time, in order to form a plurality of connection holes, a plurality of cutting tools or drilling tools are configured to form a jig in which a plurality of cutting tools or drilling tools are arranged according to the specifications of the solar cell, so that the transfer means can transfer the plurality of tools to a desired position.
또한 연결공 형성 장치는 리본이 노출되는 순간에 커팅 또는 드릴링을 멈추기 위한 자동정지 수단을 구비한다. 자동정지 수단은 공구 자체 또는 공구에 형성된 통전부분을 통해서 전류를 흘려주는 상태로 커팅 또는 드릴링 공정을 수행하도록 하는 전원과 리본을 통해서 전류가 누설되는 것을 감지하고 공구의 동작을 멈추는 제어기를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the connecting hole forming device includes an automatic stop means for stopping cutting or drilling at the moment when the ribbon is exposed. The automatic stop means includes a power supply that allows the cutting or drilling process to be performed in a state where current flows through the tool itself or a conductive part formed in the tool, and a controller that detects leakage of current through the ribbon and stops the operation of the tool. It can be.
성능 측정부는 하나의 태양전지 셀에 대한 성능을 측정하기 위한 구성이다. 성능 측정부는 발전을 위한 빛을 조사하는 광원과 성능을 측정하기 위한 측정장치를 포함할 수 있다. 광원은 측정 대상 태양전지 셀에만 빛을 조사할 수 있도록 구성되며, 특정의 셀에만 빛을 조사하기 위한 구조는 특별히 제한되지 않고 모두 적용할 수 있다. 측정장치는 연결공을 통해서 노출된 리본에 접촉하는 프로브를 포함하며, 리본에 접촉할 때의 접촉 저항 및 자체의 저항이 낮고 연결공을 통해서 리본에 접촉할 수 있는 구조를 가진 프로브를 구성하여 사용한다. 연결공 형성 장치의 커팅 또는 드릴링 공구에 형성된 통전부분이 전기가 통하는 재질과 구조를 가지고 있지만, 성능 측정에는 적합하지 않은 것이 일반적이므로 커팅 또는 드릴링 공구를 제거한 뒤에 측정장치의 프로브를 연결한다. 만약, 연결공 형성 장치의 커팅 또는 드릴링 공구에 형성된 통전부분이 정확한 성능 측정을 할 수 있는 구조와 재질을 가진다면, 커팅 또는 드릴링 공구의 통전부분을 프로브로 사용하여 측정장치를 구성할 수도 있다. The performance measuring unit is a component for measuring the performance of one solar cell. The performance measurement unit may include a light source for irradiating light for power generation and a measuring device for measuring performance. The light source is configured to radiate light only to the solar cell to be measured, and a structure for radiating light only to a specific cell is not particularly limited and can be applied to all. The measuring device includes a probe that contacts the ribbon exposed through the connecting hole, and the probe has a low contact resistance when contacting the ribbon and a structure that can contact the ribbon through the connecting hole. do. Although the conductive part formed on the cutting or drilling tool of the connecting hole forming device has a material and structure that conducts electricity, it is generally not suitable for performance measurement, so remove the cutting or drilling tool and connect the probe of the measuring device. If the conductive part formed in the cutting or drilling tool of the connecting hole forming device has a structure and material capable of accurately measuring performance, the measuring device may be configured using the conductive part of the cutting or drilling tool as a probe.
이하에서는 연결공 형성 장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, the connecting hole forming device will be described.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템에 적용된 연결공 형성 장치를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a connecting hole forming device applied to a performance measurement system for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
도시된 부분은 드릴링 공정으로 연결공을 형성하는 연결공 형성 장치에 적용된 드릴링 공구의 단면을 나타낸다. The illustrated portion shows a cross-section of a drilling tool applied to a connecting hole forming device for forming a connecting hole through a drilling process.
드릴링 공구(100)는 백시트와 봉지재를 드릴링해서 연결공을 형성하는 회전 공구의 형태가 적용되며, 드릴링 공구(100)의 내부를 통해서 전기가 통하는 통전부분(130)이 연결된다. 드릴은 백시트와 봉지재를 뚫기 위한 단부(110)와 나선형의 몸체(120)로 구성되며, 몸체(120)의 단면 지름은 리본의 폭과 같거나 조금 좁은 것이 바람직하다. 통전부분(130)은 외부의 전원과 감지기에 연결되고, 통전부분(130)에 전류가 인가된 상태에서 드릴링 공정을 수행한다. 통전부분(130)이 태양광 모듈의 리본에 접촉하면 리본을 통해서 전류가 누설되고, 이를 감지하여 드릴링 공정을 멈춘다.The
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템에 적용된 다른 형태의 연결공 형성 장치를 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are views for explaining another type of connection hole forming device applied to the performance measuring system for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
도시된 부분은 커팅 공정으로 연결공을 형성하는 연결공 형성 장치에 적용되는 커팅 공구의 단면을 나타낸다. The illustrated portion represents a cross-section of a cutting tool applied to the connecting hole forming device for forming the connecting hole through a cutting process.
커팅 공구(200)는 복수의 칼날(210)이 외부에 부착되어 회전하는 형태이고, 태양광 모듈의 백시트와 봉지재를 깎아서 연결공을 형성한다. 칼날(210)을 포함한 커팅 공구의(200)의 지름은 리본의 폭을 감안하여 100~2,000㎛ 범위로 구성한다. 커팅 공구(200)의 내부에도 통전부분(230)이 형성되고 외부의 칼날(210)이 리본에 접촉하면 리본을 통해서 전류가 누설되고, 이를 감지하여 커팅 공정을 멈춘다.The
상기한 드릴링 공구 또는 커팅 공구를 구비한 연결공 형성 장치를 이용하면, 리본의 손상 없이 연결공 형성 공정을 자동화할 수 있다. Using the connection hole forming apparatus equipped with the drilling tool or the cutting tool described above, it is possible to automate the connection hole forming process without damaging the ribbon.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템에 적용된 지그의 구성을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining the configuration of a jig applied to a performance measurement system for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
하나의 태양전지 셀에 부착되는 리본의 개수는 4개이며, 정확한 측정을 위하여 4개의 리본 각각에 연결되는 연결공을 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 1개의 공구를 이용하여 4번의 작업을 수행할 수도 있겠으나, 연결공 형성 위치를 찾고 공구를 해당 위치로 이송시키는 과정과 커팅 또는 드릴링 공정을 4번 반복 수행해야하는 문제가 있다. 태양광 모듈에 포함된 태양전지 셀은 크기가 동일하고 리본이 부착되는 위치도 같기 때문에 1개의 연결공 형성 위치를 특정하면 나머지 위치도 특정되기 때문에 연결공 형성 위치를 찾는 공정은 단축될 수 있으나, 공구를 이송하는 과정과 커팅 또는 드릴링 공정은 개별적으로 수행될 수밖에 없다. 이때, 태양전지 셀의 크기에 맞춰진 지그(300)를 사용하면, 공구의 이송 과정 등을 줄일 수 있다. 지그(300)는 복수의 공구(100)가 태양전지 셀의 크기에 맞추어 설치되며, 하나의 연결공 형성 위치를 찾아서 하나 공구의 위치를 맞춰 이송하면 나머지 공구들도 정확한 위치로 함께 이동한다. 이러한 지그를 통해서 연결공 형성 공정을 빠르게 진행할 수 있으며, 연결공 형성 공정을 자동화할 수 있다. The number of ribbons attached to one solar cell is four, and it is preferable to form connection holes connected to each of the four ribbons for accurate measurement. At this time, it is possible to perform the operation four times using one tool, but there is a problem in that the process of finding the location for forming the connection hole and transferring the tool to the corresponding location and the process of cutting or drilling must be repeated four times. Since the solar cells included in the photovoltaic module have the same size and the same location where the ribbon is attached, the process of finding the location of the connector hole can be shortened because the other locations are also specified when one connector hole formation location is specified. The process of transporting the tool and the process of cutting or drilling have to be performed separately. At this time, if the
이하에서는 성능 측정부에 대하여 설명한다.Hereinafter, the performance measurement unit will be described.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템의 성능 측정부를 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a performance measurement unit of a performance measurement system for individual solar cells of a solar module according to an embodiment of the present invention.
본 실시예의 성능 측정부(400)는 발전을 위한 빛을 조사하는 광원(410)과 성능을 측정하기 위한 측정장치(420)를 포함할 수 있다.The
광원(410)은 측정 대상 태양전지 셀(10)에만 빛을 조사할 수 있도록 구성되며, 특정의 태양전지 셀에만 빛을 조사하기 위한 구조는 특별히 제한되지 않고 다양하게 적용할 수 있다. 도시된 경우는, 광원(410)의 조명기구를 태양광 모듈에 인접하여 위치시키고 조명기구에서 빛이 조사되는 범위를 태양전지 셀로 한정하는 방식에 해당하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 방법으로 태양광 모듈의 전체에 빛을 조사하도록 광원의 조명기구를 위치하되, 측정 대상 태양전지 셀을 제외한 나머지 태양전지 셀에는 빛이 조사되지 않도록 빛의 경로를 가리는 방법도 가능하다. The
측정장치(420)는 연결공을 통해서 노출된 리본에 접촉하는 프로브(422)와 측정기(424)를 포함한다. 프로브(422)는 연결공을 통해서 리본에 접촉할 수 있도록 일반적인 경우보다 길게 구성될 수 있으며, 연결공을 통해 리본에 접촉하기 위한 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 특히 리본에 접촉된 상태에서 위치가 고정될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 프로브(422)를 연결공이 형성된 위치까지 이동하기 위한 이송수단을 포함하는 것이 좋으며, 연결공 형성 장치에서 공구를 이송한 것과 같이 형성된 연결공의 위치까지 프로브(422)를 이동시키고 리본에 접촉할 때까지 위치를 조절하는 과정을 자동화할 수 있다. 또한, 연결공 형성 장치와 같이 복수의 프로브(422)가 설치된 지그를 사용하여, 지그를 이송하는 구성을 적용할 수도 있다. 측정기(424)는 태양광 모듈과 태양전지 셀의 성능을 측정하는 기구가 모두 적용될 수 있으며, 성능의 측정과 분석을 모두 수행하도록 구성할 수 있다. The measuring
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above through preferred embodiments, but the above-described embodiments are only illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes are possible within a range that does not depart from the technical idea of the present invention. Anyone with ordinary knowledge will be able to understand. Therefore, the protection scope of the present invention should be construed by the matters described in the claims, not the specific examples, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
10: 태양전지 셀 20: 전면 유리
30: 백시트 40: 봉지재
51, 52: 리본 100: 드릴링 공구
110: 단부 120: 몸체
130: 통전부분 200: 커팅 공구
210: 칼날 230: 통전부분
300: 지그 400: 성능 측정부
410: 광원 420: 측정장치
422: 프로브 424: 측정기10: solar cell 20: front glass
30: back sheet 40: encapsulant
51, 52: ribbon 100: drilling tool
110: end 120: body
130: conducting part 200: cutting tool
210: blade 230: energized part
300: jig 400: performance measuring unit
410: light source 420: measuring device
422: probe 424: measuring instrument
Claims (24)
측정 대상 태양전지 셀에 부착된 리본을 노출시키는 연결공을 형성하는 연결공 형성 단계; 및
연결공에 노출된 리본에 전기적으로 연결하여 측정 대상 태양전지 셀의 성능을 측정하는 성능 측정 단계를 포함하며,
상기 성능 측정 단계는, 연결공 형성을 위한 공구를 측정용 프로브로 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법.
A target selection step of finding a solar cell to be measured from among a plurality of solar cells included in a solar module;
forming a connection hole exposing a ribbon attached to a solar cell to be measured; and
A performance measurement step of measuring the performance of the solar cell to be measured by electrically connecting it to the ribbon exposed to the connection hole,
The performance measuring step is performed by using a tool for forming a connection hole as a measuring probe.
상기 대상 선정 단계는 태양광 모듈에 대한 EL 검사와 열화상 검사 중에 하나 이상을 적용하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법.
The method of claim 1,
The target selection step is a method for measuring performance of individual solar cells of a solar module, characterized in that at least one of an EL test and a thermal image test is applied to the solar module.
상기 연결공 형성 단계에서, 연결공 형성을 위한 공구가 리본에 접촉하면 공구의 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법.
The method of claim 1,
In the connecting hole forming step, the performance measurement method for individual solar cells of the solar module, characterized in that the operation of the tool is stopped when the tool for forming the connecting hole contacts the ribbon.
연결공 형성을 위한 공구가 동작할 때에 공구를 통해 전류를 흘려보내고, 공구가 리본에 접촉하여 전류가 누설되면 공구의 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정방법.
The method of claim 5,
A method for measuring the performance of individual solar cells of a solar module, characterized in that when a tool for forming a connection hole operates, current flows through the tool, and when the tool contacts the ribbon and current leaks, the tool stops operating .
측정 대상 태양전지 셀에 부착된 리본을 노출시키는 연결공을 형성하는 연결공 형성부; 및
연결공에 노출된 리본에 전기적으로 연결하여 측정 대상 태양전지 셀의 성능을 측정하는 성능 측정부를 포함하며,
상기 연결공 형성부는, 연결공을 형성하기 위한 공구와 상기 공구를 연결공 형성 위치까지 이송하는 이송수단을 구비하는 연결공 형성 장치를 포함하며,
상기 연결공 형성 장치는 공구가 리본에 접촉하면 공구의 동작을 멈추는 자동정지 수단을 구비하며,
상기 연결공 형성 장치는 태양광 모듈에 포함된 태양전지 셀의 규격에 맞추어 복수의 공구가 설치된 지그를 더 포함하며,
상기 이송수단은 지그를 이송함으로써, 복수의 공구를 동시에 이송하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템.
a measurement target selection unit for finding a solar cell to be measured from among a plurality of solar cells included in a solar module;
a connection hole formation unit for forming a connection hole exposing a ribbon attached to a measurement target solar cell; and
It includes a performance measurement unit that electrically connects to the ribbon exposed to the connection hole to measure the performance of the solar cell to be measured,
The connecting hole forming unit includes a connecting hole forming device having a tool for forming a connecting hole and a transfer means for transferring the tool to a connecting hole forming position,
The connecting hole forming device has an automatic stop means for stopping the operation of the tool when the tool contacts the ribbon,
The connection hole forming device further includes a jig in which a plurality of tools are installed in accordance with the specifications of the solar cell included in the solar module,
The performance measurement system for individual solar cells of a solar module, characterized in that the transfer means simultaneously transfers a plurality of tools by transferring a jig.
상기 대상 선정부는 태양광 모듈에 대한 EL 검사 장치와 열화상 검사 장치 중에 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템.
The method of claim 10,
The performance measurement system for individual solar cells of a solar module, characterized in that the target selection unit includes at least one of an EL inspection device and a thermal image inspection device for the solar module.
상기 성능 측정부는 발전을 위한 빛을 조사하는 광원과 성능을 측정하기 위한 측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 개별 태양전지에 대한 성능측정 시스템.
in claim 10
The performance measuring unit comprises a light source for irradiating light for power generation and a measuring device for measuring performance.
연결공을 형성하기 위한 공구;
상기 공구를 연결공 형성 위치까지 이송하는 이송수단;
상기 공구를 통해서 전류를 흘려보내는 전원; 및
리본을 통해서 전류가 누설되는 것을 감지하고 공구의 동작을 멈추는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결공 형성 장치.
An apparatus for forming a connection hole to measure the performance of individual solar cells included in a solar module by the method of claim 1,
a tool for forming a connecting hole;
a conveying means for conveying the tool to a position where the connecting hole is formed;
a power source that sends current through the tool; and
A connection hole forming device comprising a controller that detects leakage of current through the ribbon and stops the operation of the tool.
상기 공구에 전류를 흘려보내기 위한 통전부분이 형성된 것을 특징으로 하는 연결공 형성 장치.
The method of claim 21,
Connection hole forming device, characterized in that the conducting portion is formed for sending current to the tool.
태양광 모듈에 포함된 태양전지 셀의 규격에 맞추어 복수의 공구가 설치된 지그를 더 포함하며,
상기 이송수단은 지그를 이송함으로써, 복수의 공구를 동시에 이송하는 것을 특징으로 하는 연결공 형성 장치.
The method of claim 21,
It further includes a jig with a plurality of tools installed in accordance with the specifications of the solar cell included in the solar module,
The connecting hole forming device, characterized in that the conveying means simultaneously conveys a plurality of tools by conveying the jig.
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