KR20120077312A - 강체 가압판을 구비한 태양전지모듈 제조를 위한 라미네이트장치 - Google Patents

강체 가압판을 구비한 태양전지모듈 제조를 위한 라미네이트장치 Download PDF

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KR20120077312A
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Abstract

본원 발명은 태빙(Tabbing) 작업이 종료된 태양전지셀들의 양면에 투명판을 적층 부착시키는 라미네이트 장치에 관한 것이다. 상기 라미네이트장치는 상부 챔버 흡배기구(111)가 형성되고 저부에는 강체 상부 가압판(120)이 부착되어 상부 챔버(101) 영역을 구획 짓는 상부 하우징(110)을 포함하는 상부 챔버부(100);와, 상부에 장착되는 발열판(220)에 의해 하부 챔버(201) 영역을 구획하고, 상기 발열판(220)의 상부에 진공흡배기구(202)가 형성되고 상기 하부 챔버(201)를 구획짓는 영역에 하부 챔버 흡배기구(211)가 형성된 하부 하우징(210)을 포함하는 하부 챔버부(200);를 포함하여 구성되어, 라미네이트장치의 구조를 간소화시키고, 크기를 작게 하며, 제작비용을 절감시키고, 유지보수를 용이하게 하며, 태양전지모듈 내부의 기포 제거 효율을 현저히 개선시키는 효과를 제공한다.

Description

강체 가압판을 구비한 태양전지모듈 제조를 위한 라미네이트장치{LAMINATE APPARATUS WITH RIGID BODY PRESS PLATE FOR MANUFACTURING SOLAR CELL MODULE}
본원 발명은 태빙(Tabbing) 작업이 종료된 태양전지셀들의 양면에 투명판을 강체 가압판에 의해 가압하여 적층 부착시키는 라미네이트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지 모듈이란 다수개의 태양전지를 직, 병렬로 연결하고 외부환경으로부터 보호하기 위하여 충진재(EVA), 유리 등을 적층(lay-up)한 후 압축하여 층상으로 부착한 것으로서, 대략 0.6V의 전압과 3A 이상의 전류를 생성하는 한 개의 태양전지로부터 실생활에 상용될 수 있는 적절한 전압과 전류를 가지는 전력을 생성할 수 있도록 하는 것이다
이러한 태양전지 모듈 중 일반적인 결정질 실리콘 태양전지 모듈은 다수개의 태양전지를 접속리본으로 연결하고 충진재와 유리기판, 백시트 등을 적층한 피라미네이트체를 라미네이트장치의 내부로 이송시켜 진공, 가압 및 가열에 의한 압착 공정을 순차적으로 수행하여 제조된다.
이러한 라미네이트장치의 일 예로는 일본등록특허공보 제3098003호의 "태양전지의 라미네이트장치"(이하, "종래기술 1"이라 함)를 들 수 있다.
도 1은 종래기술 1의 라미네이트 장치의 횡단면도를 나타내는 도면이다. 도 1과 같이 종래기술 1의 라미네이트장치는 다이어프램(diaphragm)(9)에 의하여 구획되는 상부 챔버(chamber)(10)와 상부 챔버(10)의 하부에 위치되는 하부 챔버(chamber)(12)를 포함하는 라미네이트(laminate)장치에 있어서, 하부 챔버(chamber) 내에 히터(heater)를 내장한 발열판(11)을 설치하고, 하부 챔버(chamber)(12)와 다이어프램(diaphragm)(9)과의 사이에 하나 또는 다수의 유연성을 가지는 유연성 상부히터(heater)(14)를 설치한 구성을 가진다. 이러한 구성을 가지는 종래기술 1의 라미네이트장치는 다이어프램(9)의 하부에 부착된 유연성 상부히터(14)가 다이어프램(9)과 함께 피라미네이트체를 가압하며 피라미네이트체의 상부를 가열하는 것에 의해, 피라미네이트체 전체 영역에 대한 균일한 가열 및 가열을 수행할 수 있어, 라미네이트체의 굽힘, 파손 등의 손상을 방지하고, 기포 발생을 최소화하며, 적층부착 품질을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
그러나 상술한 종래기술의 라미네이트장치는 피라미네이트체의 상부면을 가압 가열하도록 구성된 다이어프램과 유연성히터가 고무 실리콘 부재의 탄성 및 일정 정도의 점성을 가지도록 형성되는 것에 의해 용융된 충전재(2,5)가 용이하게 부착될 수 있게 된다. 따라서 종래기술 1의 라미네이트장치는 용융된 충전재(2,5)가 유연성히터(14)의 저면에 부착하는 것을 방지하기 위하여 릴리스시트(17)와 이를 회전 구동하기 위한 별도의 롤러 및 구동장치, 그리고 릴리스시트(17)에 부착된 충진재(2,5)의 제거를 위한 브러시 장치가 구비되어야 한다.
이로 인해 종래기술의 라미네이트장치는 부품수가 증가하고 크기가 커지며 제작 원가가 상승하는 문제점을 가진다.
또한 종래기술 1의 라미네이트장치는 릴리스시트(17)를 이를 구동하기 위한 부가적인 구성을 필요로 하게 되므로 다수의 피라니네이트체를 동시에 적층 부착 작업을 수행하도록 라미네이트 장치를 적층 구성하는 경우 그 수직 크기가 지나치게 커지게 되는 문제점을 가진다.
또한 종래기술 1의 라미네이트장치는 다이어프램(9)과 유연성시트(14)가 유연성을 가지는 실리콘 등의 재질로 제작되므로 일반적인 금속 강판에 비해 마모, 찢김 등의 파손에 약하게 되어 일정시간 이상 사용한 후에는 교체작업을 수행해야 하므로 라미네이트장치의 유지 관리에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점을 가진다.
이러한 종래기술 1의 라미네이트장치가 가지는 문제점은 결정질 실리콘 태양전지 모듈을 제조하기 위하여 다이어프램을 구비한 일반적인 종래기술의 라미네이트장치가 모두 가지는 문제점이 된다.
따라서 본원 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다이어프램을 실리콘 재질이 아닌 스테인레스박판 등의 강체 가압판으로 대체하는 것에 의해 라미네이트장치의 내구성을 향상시키고 유지관리를 용이하게 하는 라미네이트장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원 발명은 다이어프램을 강체 가압판으로 대체하는 것에 의해 충진재의 강체 가압판에의 부착율을 낮추어 상부 챔버에 상부 시트부재와 브러시 장치 등을 구성하지 않도록 함으로써, 라미네이트장치의 높이를 현저히 줄이는 것에 의해 다수의 라미네이트장치가 적층 구성되는 멀티라미네이트장치의 크기를 줄이고 제작을 용이하게 하며 설치 면적을 줄일 수 있도록 하는 라이네이트장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 라미네이트장치는, 상부 챔버 흡배기구가 형성되고 저면에는 상부 가압판이 부착되어 상부 챔버 영역을 구획 짓는 상부 하우징을 포함하는 상부 챔버부;와, 상부에 장착되는 발열판에 의해 하부 챔버 영역을 구획하고, 상기 발열판의 상부에 진공흡배기구가 형성되며 상기 하부 챔버를 구획 짓는 영역에 하부 챔버 흡배기구가 형성된 하부 하우징을 포함하는 하부 챔버부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 또 다른 구성의 라미네이트장치는, 상부 챔버 흡배기구가 형성되고 저부에는 강체 상부 가압판이 부착되어 상부 챔버 영역을 구획 지으며 외측부에 상부 플랜지들이 형성되는 상부 하우징을 포함하는 상부 챔버부;와, 상부에 장착되는 발열판에 의해 하부 챔버 영역을 구획하고, 상기 발열판의 상부에 진공흡배기구가 형성되고, 상기 하부 챔버를 구획짓는 영역에 하부 챔버 흡배기구가 형성되며, 외측부에는 하부 플랜지가 형성된 하부 하우징을 포함하는 하부 챔버부;와, 상부 챔버부를 상하 이송시키도록 상부 플랜지들이 상하 방향으로 일정 간격 이격되어 고정결합되는 승하강축과 승하강축의 저부에서 승하강축을 신장 또는 수축 시키는 승하강구동부를 구비한 승하강수단;과, 하부 챔버부들이 상기 상부 챔버부들의 사이에서 일정 간격을 가지도록 배치되도록 하부 플랜지이 고정결합되는 수직프레임들을 포함하는 고정프레임;를 포함하여, 수직 방향으로 피라미네이트체를 복수 집합으로 장착하여 태양전지모듈을 제작하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 가압판의 테두리 영역과 상부 하우징의 상부 챔버 내벽 사이에서 밀봉을 수행하도록 부착되어 상부 가압판을 상하 유동 가능하게 지지하는 상부 테두리부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 라미네이트장치는 상부 가압판의 테두리 영역과 상부 테두리부재의 사이에 절연부재를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 발열판의 테두리 영역의 측부와 하부 하우징의 하부 챔버 내벽 사이에서 밀봉을 수행하며 발열판을 상하 유동 가능하게 지지하는 하부 테두리부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 라미네이트장치는 상기 발열판의 테두리 영역의 측부와 하부 테두리부재의 사이에 절연부재를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 라미네이트장치들은 또한 서로 밀착되는 하부 하우징의 상부 테두리 영역과 상부 하우징의 저면 테두리영역 중 하나 이상에는 밀봉홈이 형성되고, 밀봉홈에는 밀봉부재흡배기구가 외부로 노출되도록 내부에 밀봉부재중공부가 형성된 밀봉부재가 장착될 수도 있다.
상기 가압판은, 피라미네이트체의 상부 면을 가열하기 위한 발열수단을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 발열수단은, 상부 가압판의 내부에 장착되는 다수의 히터 또는 상부 가압판 외부면에 형성되는 면상발열히터 중 하나로 구성될 수 있다.
본원 발명의 라미네이트장치는 다이어프램과 상부시트부를 구성하지 않는 것에 의해 단위 라미네이트장치의 구조를 간소화시키고 크기, 특히 높이 방향의 크기를 현저히 감소시키는 효과를 제공한다.
또한 본원 발명의 라미네이트장치는 다이어프램의 교체 작업이 불필요하여 라미네이트장치의 유지 관리 업무를 용이하게 하고 생산성을 향상시킨다.
또한 본원 발명의 라미네이트장치는 스테인리스강판의 내구성에 제품의 내구성을 향상시켜 제품 수명을 연장시킨다.
또한 본원 발명의 라미네이트장치는 피라미네이트체의 상부 및 하부를 균일한 압력으로 가압하여 피라미네이트체를 이루는 태양전지셀, 유리판 등의 파손을 방지하여 생산성을 향상시킨다.
또한 본원 발명의 라미네이트장치는 피라미네이트체의 상부 및 하부를 균일한 압력으로 가압하고, 상부 챔버와 발열판 사이의 공간에 대한 진공을 수행하는 것에 의해 라미네이트체의 내부 기포 제거 효율을 현저히 향상시킨다.
또한 본원 발명의 라미네이트장치는 단위 라미네이트 장치의 높이 방향의 체적을 현저히 감소시키며, 이로 인해 단위 라미네이트 장치를 복수로 적층 구성한 멀티 라미네이트체의 전체 높이를 감소시켜 라미네이트장치의 생산 원가절감, 설치면적감소, 태양전지모듈의 생산성 향상 등의 부가적인 효과를 가진다.
도 1은 종래기술 1의 라미네이트 장치의 횡단면도를 나타내는 도면.
도 2는 본원 발명의 일 실시예의 라미네이트장치(L)의 측단면도.
도 3은 본원 발명의 일 실시예의 멀티라미네이트장치의 측단면도.
이하, 본원 발명의 실시예를 나타내는 첨부도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본원 발명의 일 실시예의 라미네이트장치(L)의 측단면도이다.
도 2와 같이 상기 라미네이트장치(L)는 강체 가압판으로서의 상부 하우징(110), 상부 밀봉부재(135), 상부 가압판(120)을 포함하여 피라미네이트체(300)의 라미네이트장치(L) 내부로의 이송, 적층부착 및 인출을 위해 승하강되는 상부 챔버부(100)와, 하부 하우징(210), 발열판(220), 이송시트부(270)를 포함하는 하부 챔버부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 피라미네이트체(300)는 도 2와 같이 ,유리판(310), EVA필름(320) 및 태양전지셀(330)이 적층되어 형성된다.
상기 상부 챔버부(100)의 상부 하우징(110)은 상부 챔버(101)의 내부로 유입되는 공기의 흡기 및 배기를 수행하는 상부 챔버 흡배기구(111)가 형성되어 상부 챔버(101)의 영역을 한정하는 구조를 가진다. 도 2에서 상부 챔버 흡배기구(111)는 상부 하우징(110)의 상부에 형성되는 것으로 도시되어 있으나 설치 시 가압펌프 등의 위치를 고려하여 상부 하우징(110)의 외부면 중 어디에도 선택적으로 형성될 수 있다.
상부 하우징(110)의 하부 하우징(210)과 접촉되는 저면의 테두리 영역에는 도브테일 형상의 상부 밀봉부재(135)가 삽입되는 상부 밀봉홈(112)이 형성된다. 상부 밀봉홈(112)의 일 위치에는 상부 밀봉부재(135)의 상부밀봉부재흡배기구(137)가 외부로 노출될 수 있도록 관통 형성된다.
상부 밀봉홈(112)의 내부에 삽입되는 상부 밀봉부재(135)는 내부가 중공 상태의 밀봉부재중공부(136)로 형성되고 일 측의 위치가 상부 하우징(110)의 외부로 돌출되는 상부밀봉부재흡배기구(137)가 형성된 구조를 가진다.
상기 구조의 상부 밀봉홈(112)과 상부 밀봉부재(135)는 피라미네이트체(300)에 대한 적층 부착을 위해 중앙 챔버(102)를 진공화하는 경우 상부밀봉부재흡배기구(137)를 통해 압축 공기가 유입되어 팽창됨으로써 중앙챔버부(102)의 진공 상태를 더욱 긴밀히 유지할 수 있도록 한다.
상부 가압판(120)은 스테인레스스틸(stainless steel) 박판으로 형성되어 테두리 영역에 실리콘 재질 등으로 유연성 또는 탄성을 가지도록 형성되는 상부 테두리부재(130)를 매개로 하여 상부 하우징(110)의 저면에 부착됨으로써 상부 챔버(101)의 영역을 구획한다. 상부 테두리부재(130)는 도면에는 미 도시되어 있으나 상부 가압판(120)의 측부가 내측으로 삽입될 수 있도록 측면에 상부 가압판(120) 삽입홈이 둘레를 따라 요입되는 측부홈(미도시)이 형성되어 상부 가압판(120)의 테두리 영역이 삽입된 후 접착제 또는 볼트와 너트 등의 체결수단 등에 의해 상부 가압판(120)과 결합될 수 있다. 그리고 상부 테두리부재(130)의 외부 테두리영역은 상부 하우징(110)의 내벽에 상부 챔버(101)의 내측벽 전체를 따라 요입 형성되는 삽입홈(미 도시)에 삽입되어 결합되거나, 종래기술의 다이어프램과 같이 다수의 클램핑 수단에 의해 상부 하우징(110)에 결합될 수 있다. 이러한 구성의 상부 테두리부재(130)는 상부 가압판(120)의 피라미네이트체(300)에 대한 가압 작용을 위해 상부 챔버(101)로 압축 공기가 유입되는 경우 상부 가압판(120)이 하 방향으로 일정 거리 이동할 수 있도록 하여 상부 가압판(120)이 피라미네이트체(300)를 더욱 긴밀히 가압할 수 있도록 한다.
상기 구조의 상부 가압판(120)은 내부에 일정 간격으로 수평 방향으로 관통형성되어 히터(127)가 삽입됨으로써 상부 가열판의 기능을 수행하도록 구성된다. 상기 히터(127)는 상부 가압판(120)의 두께 증가를 방지하기 위하여 상부 가압판(120)의 외부면, 바람직하게는, 상부 챔버(101) 측의 면에 면상발열히터로 대체될 수 있는 등 다양한 발열수단이 적용될 수 있다. 상부 가압판(120)이 히터의 기능을 포함하는 경우 상부 가압판(120)과 상부 테두리부재(130)의 사이에는 열전달을 방지하기 위해 절연부재(미 도시)가 개재될 수 있다.
상기 절연부재(미 도시) 또한 상부 테두리부재(130)와 같이 상부 가압판(120)의 측부가 내측으로 삽입될 수 있도록 측면에 상부 가압판(120) 삽입홈이 둘레를 따라 요입되는 측부홈(미도시)이 형성되어 상부 가압판(120)의 테두리 영역이 삽입된 후 접착제 또는 볼트와 너트 등의 체결수단 등에 의해 상부 가압판(120)과 결합될 수 있다. 그리고 절연부재의 외부 테두리영역은 상부 하우징(110)에 부착된 상부 테두리부재(130)의 내측 테두리영역에 접착제, 또는 별도의 체결 수단에 의해 긴밀히 부착된다. 이러한 구성의 절연부재(미도시)와 상부 테두리부재(130) 또한 상부 가압판(120)의 피라미네이트체(300)에 대한 가압 작용을 위해 상부 챔버(101)로 압축 공기가 유입되는 경우 상부 가압판(120)이 하 방향으로 일정 거리 이동할 수 있도록 하여 상부 가압판(120)이 피라미네이트체(300)를 더욱 긴밀히 가압할 수 있도록 하고, 상부 가압판(120)이 가열되는 경우 상부 가압판(120)의 열이 직접 상부 테두리부재(130)로 전달되는 것을 방지한다.
하부 챔버부(200)의 하부 하우징(210)은 하부 챔버(201)의 내부로 유입되는 공기의 흡기 및 배기를 수행하는 하부 챔버 흡배기구(211)와 중앙 챔버(102)를 진공화시키기 위하여 중앙 챔버(102)와 연통되도록 관통형성되는 진공흡배기구(202)들이 형성되어 하부 챔버(201)의 영역을 한정하는 구조를 가진다. 도 2의 하부 챔버 흡배기구(211)는 하부 하우징(210)의 저부에 형성되는 것으로 도시되어 있으나 설치 시의 가압펌프 등의 위치를 고려하여 하부 하우징(210)의 외부면 중 어디에도 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 진공흡배기구(202)들은 중앙 챔버(102)와 연통하도록 발열판(220)의 상부에 위치되는 하부 하우징(210)의 측부에 형성된다.
하부 하우징(210)의 하부 챔버(201)를 형성하는 상부에는 내부에 다수의 히터(227)가 일정 간격으로 배치된 발열판(220)이 하부 챔버(201)의 내부 압력에 따라 상하 이동 가능하게 탄성부재를 구비한 텔레스코픽 파이프 형상 등의 신축 가능한 구조를 가지는 지지대(225)들에 의해 지지되도록 장착된다. 상기 발열판(220)은 일정 영역을 가지도록 분할 구성된 후 각각의 분할영역별로 온도 제어를 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 이 경우 발열판(220)의 상부면과 하부 하우징(210)의 테두리영역의 상단부까지의 높이(h)는 피라미네이트체(300)의 두께와 같거나 작은 크기를 가지는 것에 의해 상부 하우징(110)이 하부 하우징(210)의 상부에 밀착되는 경우 상부 하우징(110)의 하중 및 하강력에 의해 압력을 받도록 구성된다. 도면에는 도시되지 않았으나 하부 하우징(210)의 상부 하우징(110)의 저면 테두리영역과 밀착되는 상부 테두리 영역에도 밀봉부재흡배기구가 외부로 노출되도록 형성되는 밀봉홈(미 도시)이 형성되어 내부에 밀봉부재 중공부가 형성된 상부 밀봉부재(135)와 동일한 구조의 하부 밀봉부재(미도시)가 장착될 수 있다.
발열판(220)의 테두리 영역과 하부 하우징(210)의 하부 챔버(201)의 내부 측벽의 사이에는 발열판(220)의 이동 유격을 제공할 수 있도록 실리콘 재질 등의 탄성 및 유연성을 가지는 하부 테두리부재(230)가 부착되어 중앙 챔버(102)와 하부 챔버(201)를 연통되지 않도록 긴밀히 차폐한다. 발열판(220)과 하부 테두리부재(230)의 사이에는 발열판(220)의 열이 직접 전달되지 않도록 절연부재(미도시)가 개재될 수 있다. 상기 절연부재(미 도시)의 내측 테두리영역은 발열판(220)에 접착제 또는 체결수단에 의해 밀봉 부착되고, 외측 테두리영역은 하부 하우징(210)에 부착된 하부 테두리부재(230)의 내측 테두리영역에 접착제, 또는 별도의 체결 수단에 의해 긴밀히 부착된다. 이러한 구성의 절연부재(미도시)와 하부 테두리부재(230) 또한 발열판(220)의 피라미네이트체(300)에 대한 가압 작용을 위해 하부 챔버(201)로 압축 공기가 유입되는 경우 발열판(220)이 상 방향으로 일정 거리 이동할 수 있도록 하여 발열판(220)이 피라미네이트체(300)를 더욱 긴밀히 가압할 수 있도록 하고, 발열판(220)이 가열되는 경우 발열판(220)의 열이 직접 하부 테두리부재(230)로 전달되는 것을 방지한다.
상기 이송시트부(270)는 하부 하우징(210)을 상부면 및 저면을 감싸는 루프면을 형성하도록 설치되는 이송시트(271)와 이송시트(271)의 양측에서 이송시트(271)를 지지하면 회전시키도록 배치되는 이송롤러(275)들 및 어느 하나의 이송롤러(275)를 회전시키는 구동부(미 도시)를 포함하여 구성된다. 상기 구성의 이송시스트부(270)는 피라미네이트체(300)를 중앙 챔버(102)의 내부로 인입시키고, 적층 부착이 종료된 라미네이트체(태양전지모듈)를 중앙 챔버(102)로부터 인출하는 기능을 수행한다.
상술한 구조의 상부 챔버부(100)는 상부 하우징(110)을 상하 이송시키는 승하강 피스톤(510, 도 3 참조)과 승하강 실린더(505)로 구성되는 승하강수단에 의해 하부 챔버부(200)의 상부에 승하강 가능하게 장착되는 것에 의해 라미네이트장치(L)로 조립된다.
이하, 상술한 구조를 가지는 라미네이트장치(L)에 의해 피라미네이트체(300)에 대한 적층 부착(laminating) 과정을 설명한다.
태빙장치(미 도시)에 의해 리본들이 연결되고 버스바가 부착된 태양전지셀들은 라미네이트장치(L)의 피라미네이트체(300) 인입측에 설치된 인입장치(미 도시)의 상부에 백시트, 유리판, EVA필름, 탱양전지셀들, EVA필름, 상부 유리판의 순서로 적층되어 피라미네이트체(300)로 형성된다.
피라미네이트체(300)의 적층이 완료되면 승하강수단에 의해 상부 챔버부(100)가 상 방향으로 이송되어 중앙 챔버(102)가 개방된다.
중앙 챔버(102)가 개방된 후에는 인입장치에 의해 회전되는 이송시트부(270)의 이송시트(271)의 상부로 피라미네이트체(300)들이 순차적으로 이송되어 중앙 챔버(102)의 내부로 인입된다. 한 번의 적층 부착 작업에 필요한 피라미네이트체(300)들이 순차적으로 배치되어 중앙 챔버(102)의 내부로 이송된 후에는 승하강수단에 의해 상부 챔버부(100)가 하 방향으로 이송되어 하부 챔버부(200)와 밀착되는 것에 의해 중앙 챔버(102)를 외부와 차폐한다.
이 후 상부 챔버 흡배기구(111)와 하부 챔버 흡배기구(211)를 통해 상부 챔버(101) 및 하부 챔버(201)의 내부로는 압축 공기를 주입하여 상부 가압판(120)으로 피라미네이트체(300)의 상부면을 하 방향으로 가압하고, 하부의 발열판(220)으로는 피라미네이트체(300)의 저면을 상 방향으로 가압하며, 이와 동시에 하부 하우징(210)의 진공흡배기구(202)를 통해 중앙 챔버(102)를 진공화시킨다. 상부 챔버(101)와 하부 챔버(201)에 압축 공기를 동시에 주입하여 피라미네이트체(300)의 상부 및 저면을 동시에 가압하는 것은 작용과 반작용이 작용하는 것과 같은 압력 작용이 수행되어 피라미네이트체(300)를 형성하는 유리 기판의 파손을 방지한다.
상술한 과정에 의해 피라미네이트체(300)의 내부에 포함된 기포가 제거된다. 피라미네이트체(300)의 내부에 기포 제거과정이 종료된 후에는 상부 가압판(120)과 발열판(220)을 가열한다. 이에 의해 EVA필름이 용융되면서 상부 가압판(120)과 발열판(220)에 의해 압력을 받아 피라미네이트체(300)가 적층 부착되어 라미네이트체인 태양전지모듈로 형성된다.
이 후 상부 챔버(101)와 하부 챔버(201)의 압력을 대기압으로 낮추고, 중앙 챔버(102)에 대기를 주입시킨 후 상부 챔버(101), 하부 챔버(201) 및 중앙 챔버(102)의 내부 압력이 대기압과 같아진 경우 승하강수단을 이용하여 상부 챔버부(100)을 상 방향으로 이송시켜 중앙 챔버(102)를 개방한다. 중앙 챔버(102)가 개방된 후에는 이송시트부(270)가 이송시트(271)를 회전시켜 적층 부착된 태양전지모듈들을 외부로 인출한다. 이와 동시에 상술한 바와 같은 동일한 과정에 의해 새로이 적층될 피라미네이트체(300)들이 중앙 챔버(102)의 내부로 인입되어 적층 부착 과정이 반복 수행됨으로써 연속적으로 태양전지모듈이 제작된다.
도 3은 본원 발명의 일 실시예의 멀티라미네이트장치(L)의 측단면도이다.
도 3의 멀티라미네이트장치는 하부 챔버부(200)의 하부 하우징(210)의 측부에 하부 플랜지(420)를 형성한다. 상부 챔버부(100)의 상부 하우징(110)의 측부에는 상부 플랜지(520)를 형성한다.
하부 플랜지(420)를 수직프레임(410)들에 고정하는 것에 의해 다수의 하부 챔버부(200)를 고정프렘임(400) 상에 적층 구성한다. 그리고 상부 챔버부(100)들이 하부 챔버부(200)의 상부에서 승하강 되도록 승하강 실린더(505)에 부착된 승하강 피스톤(510)에 각각의 상부 플랜지(520)를 고정 결합하여 승하강프레임(500)에 상부 챔버부(100)들을 적층 구성한다. 상술한 구성 중 승하강 피스톤(510)의 본 발명의 승하강축이 되며, 승하강 실린더(505)가 본 발명이 승하강구동부가 된다.
도 2의 라미네이트장치(L)는 종래기술의 실리콘 부재로 형성되는 다이어프램(9, 도 1 참조)를 스테인레스 스틸 박막 등의 강체판인 상부 가압판(120)으로 대체하는 것에 의해 상부 시트부재와 브러시를 구성하지 않도록 함으로써 라미네이트장치의 전체 높이를 현저히 줄일 수 있다.
이에 의해 다수의 라미네이트장치(L)를 적층한 도 3의 멀티라미네이트장치는 제작의 용이성, 제작 비용 절감 측면에서 이점을 제공한다. 또한 크기의 감소로 인해 설치 면적을 줄이며, 설치 및 유지 관리를 용이하게 한다. 또한 다이어프램이 강체 강판으로 대체되는 것에 의해 내구성이 향상되고 수명 또한 현저히 늘어나며, 적층 구성에 의해 다수의 태양전지모듈을 다수 층에서 동시에 적층 부착할 수 있게 하므로 태양전지 모듈의 생산성을 현저히 향상시킨다.
L: 라미네이트장치, 100: 상부 챔버부, 101: 상부 챔버, 102: 중앙 챔버
110: 상부 하우징, 120: 상부 가압판, 130: 상부테두리부재
135: 상부 밀봉부재, 200: 하부 챔버부, 201: 하부 챔버
202: 진공흡배기구, 220: 발열판

Claims (9)

  1. 상부 챔버 흡배기구가 형성되고 저면에는 상부 가압판이 부착되어 상부 챔버 영역을 구획 짓는 상부 하우징을 포함하는 상부 챔버부;와,
    상부에 장착되는 발열판에 의해 하부 챔버 영역을 구획하고, 상기 발열판의 상부에 진공흡배기구가 형성되며 상기 하부 챔버를 구획 짓는 영역에 하부 챔버 흡배기구가 형성된 하부 하우징을 포함하는 하부 챔버부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상부 가압판의 테두리 영역과 상부 하우징의 상부 챔버 내벽 사이에서 밀봉을 수행하도록 부착되어 상부 가압판을 상하 유동 가능하게 지지하는 상부 테두리부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상부 가압판의 테두리 영역과 상부 테두리부재의 사이에 절연부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    발열판의 테두리 영역의 측부와 하부 하우징의 하부 챔버 내벽 사이에서 밀봉을 수행하며 발열판을 상하 유동 가능하게 지지하는 하부 테두리부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    발열판의 테두리 영역의 측부와 하부 테두리부재의 사이에 절연부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    서로 밀착되는 하부 하우징의 상부 테두리 영역과 상부 하우징의 저면 테두리영역 중 하나 이상에는 밀봉홈이 형성되고, 밀봉홈에는 밀봉부재흡배기구가 외부로 노출되도록 내부에 밀봉부재중공부가 형성된 밀봉부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가압판은,
    피라미네이트체의 상부 면을 가열하기 위한 발열수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 발열수단은,
    상부 가압판의 내부에 장착되는 다수의 히터 또는 상부 가압판 외부면에 형성되는 면상발열히터 중 하나인 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
  9. 상부 챔버 흡배기구가 형성되고 저부에는 강체 상부 가압판이 부착되어 상부 챔버 영역을 구획 지으며 외측부에 상부 플랜지들이 형성되는 상부 하우징을 포함하는 상부 챔버부;와,
    상부에 장착되는 발열판에 의해 하부 챔버 영역을 구획하고, 상기 발열판의 상부에 진공흡배기구가 형성되고, 상기 하부 챔버를 구획짓는 영역에 하부 챔버 흡배기구가 형성되며, 외측부에는 하부 플랜지가 형성된 하부 하우징을 포함하는 하부 챔버부;와,
    상부 챔버부를 상하 이송시키도록 상부 플랜지들이 상하 방향으로 일정 간격 이격되어 고정결합되는 승하강축과 승하강축의 저부에서 승하강축을 신장 또는 수축 시키는 승하강구동부를 구비한 승하강수단;과,
    하부 챔버부들이 상기 상부 챔버부들의 사이에서 일정 간격을 가지도록 배치되도록 하부 플랜지이 고정결합되는 수직프레임들을 포함하는 고정프레임;를 포함하여,
    수직 방향으로 피라미네이트체를 복수 집합으로 장착하여 태양전지모듈을 제작하는 태양전지모듈 제작을 위한 라미네이트장치.
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