KR20190017666A - 광전지 모듈의 패키징 방법 - Google Patents

광전지 모듈의 패키징 방법 Download PDF

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얀인 훠
쯔펑 차오
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베이징 아폴로 딩 롱 솔라 테크놀로지 씨오 엘티디
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Abstract

본 발명은 광전지 모듈의 패키징 방법을 제공하고, 상기 방법: 연성 기판 롤을 제공하고, 상기 연성 기판 롤이 일정한 풀림 속도로 풀리도록 하여 펼쳐진 연성 기판을 획득하도록 하며, 상기 연성 기판은 위로부터 아래로 순차적으로 적층된도전막, 제1 밀봉 필름막 및 폴리머 기판을 포함하는 풀림 단계; 칩 및 다이오드를 제공하고, 상기 칩 및 다이오드를 상기 연성 기판의 상기도전막과 연결시키는 연결 단계; 제2 밀봉 필름막, 제1 중간층, 제2 중간층, 방수층 및 백 플레이트를 제공하고, 상기 연성 기판이 일정 속도로 순차적으로 제1 공정 위치, 제2 공정 위치, 제3 공정 위치 및 제4 공정 위치를 통과할 때, 순차적으로 상기 제2 밀봉 필름막, 상기 제1 중간층, 상기 제2 중간층, 상기 방수층 및 상기 백 플레이트를 상기 연성 기판 상에 밀봉시켜, 광전지 모듈을 형성하고, 상기 광전지 모듈을 권취하여 광전지 모듈 롤을 형성하는 밀봉 단계; 및 상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력 제어 처리를 진행하는 온도 압력 단계를 포함한다.

Description

광전지 모듈의 패키징 방법{PACKAGING METHOD FOR PHOTOVOLTAIC MODULE}
본 발명은 태양전지의 제조 방법에 관한 것이며, 더 구체적으로, 광전지 모듈의 패키징 방법에 관한 것이다.
태양전지 모듈은 결정 실리콘 모듈 및 연성 광전지 모듈로 구분될 수 있으며, 결정 실리콘 모듈은 유리가 존재하기 때문에, 연속 "롤투롤(roll to roll)" 생산을 진행하기 어렵다. 그러나, 연성 광전지 모듈(예를 들어, 구리 인듐 갈륨 셀레늄(CIGS) 전지)은 스테인리스 스틸 또는 유기 재료를 기판으로 사용하기 때문에, 연속 "롤투롤(roll to roll)" 생산이 가능하여, 생산 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
기존의 연성 광전지 모듈(예를 들어 CIGS 전지)의 패키징 과정에서, 라미네이터 등 패키지 설비를 이용하여 가열 및 라미네이팅을 진행하는데, 기존 공정기술에서는, 연성 광전지 모듈을 일정 크기로 절단한 후 계속해서 가열 및 가압 처리하는 방식으로 패키징 과정을 진행하기 때문에, 연속 생산을 실현할 수 없으며, 따라서 생산 효율에 영향을 미친다.
상기한 기술 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 중단없이 연속 생산이 가능하여 생산 효율을 향상시킬 수 있는 광전지 모듈의 패키징 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 광전지 모듈의 패키징 방법은: 연성 기판 롤을 제공하고, 상기 연성 기판 롤이 일정한 풀림 속도로 풀리도록 하여 펼쳐진 연성 기판을 획득하며, 상기 연성 기판은 위로부터 아래로 순차적으로 적층된 도전층(도전 필름막), 제1 밀봉 수지층(밀봉 필름막)및 폴리머 기판을 포함하는 롤 풀림 단계; 칩 및 다이오드를 제공하고, 상기 칩 및 다이오드를 상기 연성 기판의 상기 도전층（도전막）과 연결시키는 연결 단계; 제2 밀봉 수지층(밀봉 필름막), 제1 중간층(중간 필름막), 제2 중간층(중간 필름막), 방수층(방수 필름막) 및 백 플레이트를 제공하고, 상기 연성 기판이 일정 속도로 순차적으로 제1 공정 위치, 제2 공정 위치, 제3 공정 위치 및 제4 공정 위치를 통과할 때, 순차적으로 상기 제2 밀봉 수지층, 상기 제1 중간층, 상기 제2 중간층, 상기 방수층 및 상기 백 플레이트를 상기 연성 기판 상에 밀봉시켜, 광전지 모듈을 형성하고, 상기 광전지 모듈을 권취하여 광전지 모듈 롤을 형성하는 패키징 단계; 및 상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력 제어 처리를 진행하는 온도 압력 단계를 포함한다.
상기 도전층은 도전 구리막이고, 상기 제1 및 제2 밀봉 수지층은 열가소성 폴리올레핀 수지층이며(열가소성 폴리올레핀 필름막이며), 상기 폴리머 기판의 재질은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트, 폴리 에틸렌 나프탈렌, 폴리 이미드 또는 그 조합이고, 상기 제1 및 제2 중간층은 폴리비닐 부티랄 수지층이다(폴리비닐 부티랄 필름막이다).
상기 패키징 단계는;
상기 연성 기판을 전송하여 상기 제1 공정 위치를 통과시킴으로써, 상기 연성 기판의 상면에 상기 제2 밀봉 수지층을 접착시키는 단계;
상기 연성 기판을 제1 일정 속도로 전송하여 상기 제2 공정 위치를 통과시킴으로써, 상기 연성 기판의 두 개의 서로 마주하는 면 각각에 상기 제1 중간층 및 상기 제2 중간층을 동시에 접착시키는 단계;
상기 연성 기판을 제2 일정 속도로 전송하여 상기 제3 공정 위치를 통과시킴으로써, 상기 연성 기판 상의 상기 제1 중간층의 상면에 상기 방수층을 접착시키는 단계; 및
상기 연성 기판을 제3 일정 속도로 전송하여 상기 제4 공정 위치를 통과시킴으로써, 상기 연성 기판의 하면에 상기 백 플레이트를 접착시켜 광전지 모듈을 획득하는 단계를 포함한다.
상기 제1 일정 속도, 상기 제2 일정 속도 및 상기 제3 일정 속도는 모두 0.2 내지 5m/min이다.
상기 백 플레이트는 단면 불소 함유 백 플레이트 또는 양면 불소 함유 백 플레이트이다.
상기 광전지 모듈을 제4 일정 속도로 프레스 롤러의 예열 챔버로 전송하여 순차적으로 아래의 3개의 단계를 진행하는 단계를 더 포함하고,
상기 3개의 단계는:
50 내지 70℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제1 예열 단계;
90 내지 110℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제2 예열 단계; 및
130 내지 150℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제3 예열 단계이다.
상기 제4 일정 속도는 0.5 내지 3m/min이다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법은: 상기 광전지 모듈을 제4 일정 속도로 상기 프레스 롤러의 예열 챔버로 전송하여 예열시킨 후, 상기 광전지 모듈에 대해 가열 및 가압을 진행하는 단계를 더 포함한다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법은: 상기 광전지 모듈에 대해 가열 및 가압을 진행한 후, 상기 광전지 모듈을 냉각시키는 단계를 더 포함하고, 온도가 40℃ 이하로 다운되면, 상기 광전지 모듈을 권취하여 광전지 모듈 롤을 획득한다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법에서, 상기 광전지 모듈을 감는 동시에, 인접하는 권취층 사이에 격리 플레이트를 배치한다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법에서, 상기 격리 플레이트는 실리카 겔 플레이트이다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법에서, 상기 온도 및 압력 단계는: 상기 광전지 모듈 롤을 압력 성형 설비로 전송하고, 상기 압력 성형 설비의 내부 온도 및 압력을 조정하여, 상기 광전지 모듈 롤에 라미네이팅을 진행하는 단계를 더 포함한다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법에서, 상기 압력 성형 설비 내부의 온도 및 압력을 조정하는 단계는:
제1 일정 기간 내에 제1 일정 온도 범위에서 상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력을 상승시키는 단계;
제2 일정 기간 내에 상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력을 유지시키는 단계;
제3 일정 기간 내에 상기 광전지 모듈 롤에 대해 압력을 유지시키고, 온도를 다운시키는 단계; 및
상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력을 다운시키는 단계를 포함한다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법에서, 상기 온도 및 압력을 상승시키는 단계는, 압력의 상한을 10 내지 12bar로 유지하고, 상기 압력을 유지하고, 온도를 다운시키는 단계에서 상기 온도의 하한을 50℃로 제어하며, 상기 온도 및 압력을 다운시키는 단계에서 압력을 표준 대기압으로 다운시키고, 온도를 실온으로 다운시킨다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법에서, 상기 제1 일정 기간은 30 내지 50분이고, 상기 제1 일정 온도는 130 내지 140℃이며, 상기 제2 일정 기간은 50 내지 70분이며, 상기 제3 일정 기간은 120 내지 150분이다.
상기 광전지 모듈의 패키징 방법은: 상기 광전지 모듈에 대해 상기 온도 및 압력 제어 처리를 진행한 후, 상기 압력 성형 설비에 대해 배기를 진행하고, 상기 압력 성형 설비로부터 상기 광전지 모듈 롤을 인출한다.
상기 압력 성형 설비는 고압 탱크일 수 있다.
본 발명에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법은 연성 기판을 일정 속도로 연속적으로 라미네이터의 각 공정 위치를 통과하도록 하고, 연성 기판이 순차적으로 각 공정 위치를 통과할 때 제2 밀봉 수지층, 제1 및 제2 중간층, 방수층 등 막 재료를 연성 기판 상에 밀봉함으로써 광전지 모듈을 형성한다. 기존의 패키징 방법과 비교하면, 본 발명의 실시예에 따른 패키징 방법은 절단 공정을 생략하여 시간을 절약할 수 있고, 전지로부터 모듈까지 중단없이 연속적인 생산이 가능하고, 롤투롤 생산으로 효율을 향상시킬 수 있다. 이밖에, 본 발명이 제공하는 광전지 모듈의 패키징 방법을 통해 제조된 상품의 투광성이 양호하고, 각 막층의 접착력을 강화시킴으로써 광전지 모듈의 층을 형성하는 재료의 내수성 및 내노화성을 향상시킬 수 있고, 광전지 모듈의 동작이 더 안정화되고, 수명을 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법을 나타낸 순서도이고;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법을 나타낸 순서도이며;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법을 나타낸 순서도이고;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법을 나타낸 순서도이며; 그리고
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법의 공정 흐름을 나타낸 개략도이다.
이하 도면과 결합하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 서술하고, 도면에서, 동일 또는 유사한 도면 부호는 동일 또는 유사한 구성 요소, 또는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 구성 요소를 나타낸다. 아래 도면을 참조하여 설명한 실시예들은 예시적인 것이며, 단지 본 발명의 이해를 위한 것이지, 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법의 공정 흐름을 나타낸 개략도이다. 이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 연성 광전지 모듈의 패키징을 예로 들어, 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법에 대해 설명하고자 한다. 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법은 아래와 같은 S1 단계, S2 단계, S3 단계 및 S7 단계를 포함한다.
S1 단계, 즉 롤 풀림 단계는 연성 기판 롤(1)을 제공하고, 연성 기판 롤(1)을 일정 풀림 속도(Vf)로 풀어서, 펼쳐진 연성 기판(2)을 획득하며, 연성 기판(2)은 위로부터 아래로 순차적으로 적층 패턴화된 도전층（도전막）(21), 제1 밀봉 수지층(밀봉 필름막)(22) 및 폴리머 기판(23)을 포함하고. 상기 단계에서 권취된 형태로 저장된 연성 기판(2)의 저장 환경의 습도는 5%RH 이하로 제어되고, 연성 기판(2)의 두께는 약 0.3 내지 0.5mm이다.
S2 단계, 즉, 연결 단계는 칩(211) 및 다이오드(212)를 제공하고, 칩(211) 및 다이오드(212)를 연성 기판(2)의 도전층(21)과 연결시킨다.
S3 단계, 즉, 패키징 단계는 제2 밀봉 수지층(밀봉 필름막)(24), 제1 중간층(중간 필름막)(25), 제2 중간층(중간 필름막)(26), 방수층(방수 필름막)(27) 및 백 플레이트(28)를 제공하고, 연성 기판(2)이 일정 속도(V)로 순차적으로 라미네이터(50)의 제1 공정 위치(51), 제2 공정 위치(52), 제3 공정 위치(53) 및 제4 공정 위치(54)를 통과할 때, 순차적으로 각각 제2 밀봉 수지층(24), 제1 중간층(25), 제2 중간층(26), 방수층(27) 및 백 플레이트(28)를 연성 기판(2) 상에 밀봉시켜, 광전지 모듈(30)을 형성하고, 광전지 모듈(30)을 권취하여 광전지 모듈 롤(40)을 형성한다.
S7 단계, 즉, 온도 및 압력 단계는, 광전지 모듈 롤(40)에 대해 온도 및 압력의 제어 처리를 진행한다.
일 실시예에서, 예를 들어, 도전층(21)은 도전 구리막일 수 있고, 제1 및 제2 밀봉 수지층(22, 24)은 열가소성 폴리올레핀(TPO) 수지층(TPO 필름막)일 수 있으며, 폴리머 기판(23)의 재질은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 에틸렌 나프탈렌(PEN), 폴리 이미드(PI) 또는 그 조합일 수 있고, 제1 및 제2 중간층(25, 26)은 폴리비닐 부티랄(PVB) 수지층(PVB 필름막)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법에 따르면, 연성 기판을 일정 속도로 연속적으로 라미네이터의 각 공정 위치를 통과하도록 하고, 연성 기판이 순차적으로 각 공정 위치를 통과할 때 제2 밀봉 수지층, 제1 및 제2 중간층, 방수층 등 막 재료를 연성 기판 상에 밀봉함으로써 광전지 모듈을 형성하며, 또한 광전지 모듈을 권취하여 광전지 모듈 롤을 형성한다. 기존의 패키징 방법과 비교하면(패키징 과정에서 광전지 모듈을 일정 크기로 절단해야 함), 본 발명의 실시예에 따른 패키징 방법은 절단 공정을 생략하여 시간을 절약할 수 있고, 전지로부터 모듈까지 중단없이 연속적인 생산이 가능하고, 롤투롤 생산으로 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, S2 단계는:
S21 단계, 즉, 칩(211) 및 다이오드(212)를 도전층(21)에 연결시키는 단계를 포함한다. 구체적으로, 상기 S21 단계에서, 칩(211) 및 다이오드(212)를 로봇암을 통해 도전층(21)의 일측에 인접하도록 연성 기판(2) 상에 배치하고, 레이저를 통해 칩(211)과 다이오드(212)를 도전층(21) 상에 남아 있는 전극 용접점(미도시됨) 상에 용접시켜, 칩(211)의 직렬 및 병렬 연결 그리고 다이오드(212)의 바이 패스 연결을 구현한다. 즉, 칩(211) 및 다이오드(212)를 도전층(21)과 연결시킨다.
도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, S3 단계는: S31 단계, S32단계, S33 단계, 및 S34 단계를 포함한다.
S31 단계에서, 칩의 부설과 다이오드의 연결이 완성된 연성 기판(2)을 계속해서 라미네이터(50)의 제1 공정 위치(51)로 통과시킨다. 제1 공정 위치(51)에서, 연성 기판(2)의 상면에 제2 밀봉 수지층(24)이 접착된다. 일 실시예에서, S31 단계를 통해 획득된 연성 기판(2)은 프레스 롤러에 의해 가열 가압 처리될 수 있다. 다음, 연성 기판(2)을 직접 다음 공정으로 이송하거나, 또는 연성 기판(2)을 에어 쿨링하고, 온도를 40℃이하로 감소하면 권취기(미도시됨)를 통해 연성 기판(2)을 권취하여 직경이 800nm의 롤을 형성할 수 있다. 상기 롤을 잠시 습도 5%RH 이하의 환경 하에 놓아둘 수 있다.
S32 단계에서, S31 단계를 통해 획득된 연성 기판(2)을 제1 일정 속도(V1)로 전송하여 라미네이터(50)의 제2 공정 위치(52)로 통과시킨다. 제2 공정 위치(52)에서, 연성 기판(2)의 두 개의 서로 마주하는 면(상면 및 상기 상면과 마주하는 하면) 각각에는 제1 중간층(25) 및 제2 중간층(26)이 동시에 접착될 수 있다.
S33 단계에서, S32 단계를 통해 획득된 연성 기판(2)을 제2 일정 속도(V2)로 전송하여, 라미네이터(50)의 제3 공정 위치(53)를 통과시킨다. 제3 공정 위치(53)에서, 연성 기판(2) 상의 제1 중간층(25)의 상면에는 방수층(27)(예를 들어 내후성 방수막)이 접착된다.
S34 단계에서, S33 단계를 통해 획득된 연성 기판(2)을 제3 일정 속도(V3)로 계속 전송하여, 라미네티어(50)의 제4 공정 위치(54)를 통과시킨다. 제4 공정 위치(54)에서, 연성 기판(2)의 하면에는 백 플레이트(28)가 접착되어, 광전지 모듈(30)을 얻을 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 백 플레이트(28)는 내노화성(습열, 건열, 자외선), 내전기 절연성, 수증기 차단 등 성능을 갖는 단면 불소 함유 백 플레이트 및 양면 불소 함유 백 플레이트 등일 수 있다.
당업자는, 제1 일정 속도(V1), 제2 일정 속도(V2) 및 제3 일정 속도(V3)가 서로 동일하다고 이해할 수 있고, 즉 연성 기판(2)은 속도가 불변하는 방식으로 전송되어 라미네이팅을 진행할 수 있다. 또한, 연성 기판(2)은 속도 가변 방식으로도 전송될 수 있다. 성형될 광전지 모듈 롤의 기술적 요구 사항에 따라 상기 일정 속도가 설정될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 일정 속도(V1), 제2 일정 속도(V2) 및 제3 일정 속도(V3)는 동일할 수 있고, 충분한 라미네이트 효과를 달성하기 위하여, 그 범위는 모두 0.2 내지 5m/min일 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 상기 패키징 방법은 S4 단계를 더 포함할 수 있다.
S4 단계에서, 광전지 모듈(30)을 제4 일정 속도(V4)(제4 예열 속도)로 프레스 롤러(70)의 예열 챔버(71)로 전송하여 예열을 진행한다. 상기 제4 예열 속도(V4)는 대략 0.5 내지 3m/min일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제4 예열 속도는 대략 1 내지 2m/min이다. 이 예열 속도 하에서, 광전지 모듈은 충분히 예열될 수 있고, 그 결과 광전지 모듈의 열 성능을 더 향상시킬 수 있다.
프레스 롤러(70)가 사용하는 가열 방식은 예를 들어 저항 가열(예를 들어, 저항선 가열) 또는 적외선 가열(예를 들어, 적외선 튜브 가열)일 수 있고, 또한 프레스 롤러(70)는 상하 두 개의 내고온 고무 롤러(미도시됨)의 상대적인 롤링을 이용하여 광전지 모듈에 압력을 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 프레스 롤러(70)의 예열 챔버(71)는 3개의 단계, 즉, 제1 예열 단계, 제2 예열 단계, 및 제3 예열 단계로 구분될 수 있고, 온도는 상기 3개의 단계에서 순차적으로 상승된다. 구체적으로, 제1 예열 단계의 챔버 길이는 대략 1 내지 2m이고, 온도 범위는 대략 50 내지 70℃이며, 제2 예열 단계의 챔버 길이는 대략 1 내지 2m이고, 온도 범위는 대략 90 내지 110℃이며, 제3 예열 단계의 챔버 길이는 대략 1 내지 2m이고, 온도 범위는 대략 130 내지 150℃이다. 다시 말해, 광전지 모듈(30)이 제4 일정 속도(V4)로 프레스 롤러(70)의 예열 챔버(71)로 전송되어 예열을 진행하는 S4 단계는 순차적으로 이하의 3개의 예열 단계, 즉 S41 단계, S42 단계 및 S43 단계를 포함할 수 있다.
S41 단계는, 50 내지 70℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제1 예열 단계이고;
S42 단계는, 90 내지 110℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제2 예열 단계이며;
S43 단계는, 130 내지 150℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제3 예열 단계이다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 상기 패키징 방법은 S5 단계를 더 포함한다.
S5 단계에서, 광전지 모듈(30)에 대해 가열 및 가압을 진행하고, 상기 단계는 두 개의 단계, 즉 제1 단계 및 제2 단계로 구분될 수 있다. 제1 단계의 온도 범위는 대략 130 내지 150℃이고, 상하 고무 롤러 사이의 거리는 재료가 합성된 후의 전체 높이보다 대략 0.5 내지 1mm 정도 작고, 고무 롤러의 직경은 대략 1 내지 1.6m이며, 길이는 2 내지 3m이다. 제2 단계의 온도 범위는 대략 130 내지 150℃이고, 상하 고무 롤러 사이의 거리는 재료가 합성된 후의 전체 높이보다 대략 1 내지 2mm 정도 작고, 고무 롤러의 직경은 대략 1 내지 1.6m이며, 길이는 2 내지 3m이다.
도 1, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 상기 패키징 방법은 S6 단계를 더 포함한다.
S6 단계에서, 광전지 모듈(30)에 대해 냉각(예를 들어, 에어 쿨링)을 진행하고, 온도가 40℃까지 내려가면, 광전지 모듈(30)을 권취하여 광전지 모듈 롤(40)을 얻어낼 수 있다. 롤의 직경은 대략 1000mm보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 상기 패키징 방법은 S61 단계를 더 포함할 수 있다. S61 단계에서, 광전지 모듈(30)을 감는 동시에, 수동 또는 기계를 통해 서로 인접한 권취층 사이에 두께가 약 8-10mm이고, 길이가 광전지 모듈의 폭보다 작으며, 폭이 대략 10mm인 격리 플레이트(411)(예를 들어, 실리카 겔 플레이트)를 배치할 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 상기 S7 단계는: 광전지 모듈 롤(40) 전체를 압력 성형 설비(60)로 진입하도록 전송하고, 광전지 모듈 롤(40)에 대해 온도 및 압력 제어 처리를 진행하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 온도 및 압력 제어 처리 단계는 예를 들어: 압력 성형 설비(60) 내부의 온도 및 압력을 조절하여, 광전지 모듈 롤(40)을 라미네이팅하는 단계를 포함할 수 있다. 압력 성형 설비(60)는 예를 들어 고압 탱크일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법은 광전지 모듈 롤(40) 전체를 압력 성형 설비(60)로 전송함으로써, 압력 성형 설비(60) 내에서 광전지 모듈 롤(40)에 대해 온도 및 압력 제어 처리를 진행하여, 광전지 모듈(30)의 성능을 향상시킨다.
일 실시예에서, 상기 S7 단계의 압력 성형 설비(60) 내부의 온도 및 압력을 조정하는 단계는, 온도 및 압력을 상승시키고, 온도 및 압력을 유지하고, 압력은 유지하고 온도는 다운시키며, 압력 및 온도를 다운시키는 4개의 단계를 포함한다. 구체적으로, 4개의 단계는 각각 S71 단계, S72 단계, S73 단계 및 S74 단계를 포함할 수 있다.
S71 단계는 온도 및 압력을 상승시키는 단계이고, 즉, 제1 일정 기간 내에 제1 일정 온도 범위 내에서 광전지 모듈 롤(40)에 대해 온도 및 압력을 상승시키고(압력 성형 설비(60) 내의 온도 및 압력을 상승시킨다), 또한 압력 상한은 10 내지 12bar로 유지되며; 제1 일정 시간은 대략 30 내지 50분 정도일 수 있으며, 제1 일정 온도 범위는 대략 130 내지 140℃일 수 있다.
S72 단계는 온도 및 압력을 유지하는 단계이며, 즉, 제2 일정 기간 내에 광전지 모듈 롤(40)에 대해 온도 및 압력을 유지시킨다(압력 성형 설비(60) 내의 현재 온도 및 압력을 유지시킨다). 상기 제2 일정 기간은 대략 50 내지 70분일 수 있다.
S73 단계는 압력은 유지하고 온도를 감소시키는 단계이며, 즉 제3 일정 기간 내에 광전지 모듈 롤(40)에 대해 압력은 유지시키며 온도를 다운시킨다(압력 성형 설비(60) 내의 압력은 유지시키고, 압력 성형 설비(60) 내의 온도는 다운시킨다). 제어 온도의 하한은 50℃이고, 상기 제3 일정 기간은 대략 120 내지 150분일 수 있다.
S74 단계는 압력 및 온도를 다운시키는 단계이며, 즉 광전지 모듈 롤(40)에 대해 압력 및 온도를 다운시킨다(압력 성형 설비(60) 내의 압력 및 온도를 다운시킨다). 압력 및 온도를 다운시키는 단계의 압력은 표준 대기압까지 다운되고, 온도는 상온까지 다운된다.
압력 성형 설비(60) 내에서 광전지 모듈 롤(40)에 대해 온도 및 압력을 상승시키고, 온도 및 압력을 유지시키며, 압력은 유지하고 온도를 다운시키고, 온도 및 압력을 다운시킴으로써, 광전지 모듈(30)이 더 투명해지고, 통상적인 라미네이팅 공정을 통해 획득된 광전지 모듈보다 투광성이 양호해진다. 또한, 각 층의 접착력이 증가되는 효과를 발생시켜, 접착력이 강화되고, 층을 형성하는 재료의 내수성 및 내노화성을 향상시킴으로써 광전지 모듈의 동작을 더 안정화시키고, 수명을 연장시킬 수 있다.
광전지 모듈 롤(40)을 압력 성형 설비(60) 내로 전송하여 온도 및 압력 제어 처리를 진행하는 상황에서, 위와 같이 배치된 격리 플레이트(411)는 효과적으로 서로 인접한 권취층을 이격시킴으로써, 각 권취층이 모두 균일하게 열을 받을 수 있도록 할 수 있다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 상기 패키징 방법은 S8 단계를 더 포함할 수 있다. S8 단계는, 압력 성형 설비(60)가 배기를 끝내면, 압력 성형 설비(60)를 오픈하여 광전지 모듈 롤(40)을 인출한다. 광전지 모듈 롤(40) 사이의 격리 플레이트(411)를 제거함과 동시에, 광전지 모듈 롤(40)에 대해 기계적으로 푸는 과정을 진행한다. 이후, 풀린 광전지 모듈(30)에 대해 세정을 진행한다. 광전지 모듈(30)에 리드선을 남길 곳에 배선함(미도시됨)을 설치한다. 배선함이 설치된 광전지 모듈에 대해 파워 테스트를 통해 검사를 진행한 후 포장한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈 패키징 방법은 연성 기판을 일정 속도로 연속해서 라미네이터의 각 위치를 통과시키고, 연성 기판이 순차적으로 라미네이터의 각 위치를 통과할 때, 예를 들어 제2 밀봉 수지층, 제1 및 제2 중간층, 방수층 등 막 재료를 연성 기판 상에 밀봉시킴으로써 광전지 모듈을 형성한다. 종래의 패키징 방법과 비교하여, 본 발명의 실시예에 따른 패키징 방법은 절단 공정을 생략함으로써 시간을 절약할 수 있고, 전지로부터 모듈로 되기까지 중단없이 연속적으로 생산이 가능하고, 롤투롤 생산으로 생산 효율을 향상시킬 수 있으며, 전력 소비가 낮고, 자동화 수준이 높으며, 품질을 제어하기 용이해질 수 있다.
이밖에, 본 발명의 실시예에 따른 광전지 모듈의 패키징 방법은 압력 성형 설비를 이용하여 광전지 모듈 롤에 대한 온도 및 압력의 제어 처리를 진행함으로써, 광전지 모듈이 더 투명해질 수 있다. 따라서, 일반적인 라미네이팅 공정과 비교하여 상품의 투광성이 양호하고, 각 막층의 접착력을 강화시킴으로써 광전지 모듈의 층을 형성하는 재료의 내수성 및 내노화성을 향상시킬 수 있고, 광전지 모듈의 동작이 더 안정화되며, 수명을 연장시킬 수 있다.
해설 및 설명의 목적은 본 발명의 실시예의 전면을 설명하기 위한 것이다. 본 발명을 여기 개시된 형태로 한정하기 위한 것이 아니다. 분명히, 해당 영역의 통상적인 기술자는 많은 수정 및 변형을 진행할 수 있다. 본 실시예를 선택 및 설명한 것은 본 발명의 원리 및 그 실제 응용을 잘 설명하기 위한 것이므로, 해당 영역의 다른 사람들이 각종 실시예를 실현하기 위해 본 발명을 이해하고, 의도된 특정 응용에 적합하게 수정을 실시할 수 있다. 본 발명의 목적은 첨부된 특허청구범위 및 그 동등한 내용을 통해 본 발명의 범위를 한정하는데 있다.
211: 칩 212: 다이오드
22, 24: 제2 밀봉 수지층 23: 폴리머 기판
25: 제1 중간층 26: 제2 중간층
27: 방수층 25: 백플레인

Claims (15)

  1. 연성 기판 롤을 제공하고, 상기 연성 기판 롤이 일정한 롤 풀림 속도로 풀리도록 하여 펼쳐진 연성 기판을 획득하고, 상기 연성 기판은 위로부터 아래로 순차적으로 적층된도전막, 제1 밀봉 필름막 및 폴리머 기판을 포함하는 롤 풀림 단계;
    칩 및 다이오드를 제공하고, 상기 칩 및 다이오드를 상기 연성 기판의 상기도전막과 연결시키는 연결 단계;
    제2 밀봉 필름막, 제1 중간층, 제2 중간층, 방수층 및 백 플레이트를 제공하고, 상기 연성 기판이 일정 속도로 순차적으로 제1 공정 위치, 제2 공정 위치, 제3 공정 위치 및 제4 공정 위치를 통과할 때, 순차적으로 상기 제2 밀봉 필름막, 상기 제1 중간층, 상기 제2 중간층, 상기 방수층 및 상기 백 플레이트를 상기 연성 기판 상에 밀봉시켜, 광전지 모듈을 형성하고, 상기 광전지 모듈을 권취하여 광전지 모듈 롤을 형성하는 패키징 단계; 및
    상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력 제어 처리를 진행하는 온도 압력 단계를 포함하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기도전막은 도전 구리 막이고, 상기 제1 및 제2 밀봉 필름막은 열가소성 폴리올레핀 필름막이며, 상기 폴리머 기판의 재질은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트, 폴리 에틸렌 나프탈렌, 폴리 이미드 또는 그 조합이고, 상기 제1 및 제2 중간층은 폴리비닐 부티랄 필름막인 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패키징 단계는;
    상기 연성 기판을 전송하여 상기 제1 공정 위치를 통과시킴으로써, 상기 연성 기판의 상면에 상기 제2 밀봉 필름막을 접착시키는 단계;
    상기 연성 기판을 제1 일정 속도로 전송하여 상기 제2 공정 위치를 통과시킴으로써, 상기 연성 기판의 두 개의 서로 마주하는 면 각각에 상기 제1 중간층 및 상기 제2 중간층을 동시에 접착시키는 단계;
    상기 연성 기판을 제2 일정 속도로 전송하여 상기 제3 공정 위치를 통과시킴으로써, 상기 연성 기판 상의 상기 제1 중간층의 상면에 상기 방수층을 접착시키는 단계; 및
    상기 연성 기판을 제3 일정 속도로 전송하여 상기 제4 공정 위치를 통과시킴으로써, 상기 연성 기판의 하면에 상기 백 플레이트를 접착시켜 광전지 모듈을 획득하는 단계를 포함하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 일정 속도, 상기 제2 일정 속도 및 상기 제3 일정 속도는 모두 0.2 내지 5m/min인 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 백 플레이트는 단면 불소 함유 백 플레이트 또는 양면 불소 함유 백 플레이트인 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 광전지 모듈을 제4 일정 속도로 프레스 롤러의 예열 챔버로 전송하여 순차적으로 아래의 3개의 단계를 진행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 3개의 단계는:
    50 내지 70℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제1 예열 단계;
    90 내지 110℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제2 예열 단계; 및
    130 내지 150℃의 온도 범위에서 예열을 진행하는 제3 예열 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제4 일정 속도는 0.5 내지 3m/min인 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 광전지 모듈을 제4 일정 속도로 상기 프레스 롤러의 예열 챔버로 전송하여 예열시킨 후, 상기 광전지 모듈에 대해 가열 및 가압을 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광전지 모듈에 대해 가열 및 가압을 진행한 후, 상기 광전지 모듈을 냉각시키는 단계를 더 포함하고, 온도가 40℃ 이하로 다운되면, 상기 광전지 모듈을 권취하여 광전지 모듈 롤을 획득하는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광전지 모듈을 감는 동시에, 인접하는 권취층 사이에 격리 플레이트를 배치하는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 격리 플레이트는 실리카 겔 플레이트인 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 온도 및 압력 단계는: 상기 광전지 모듈 롤을 압력 성형 설비로 전송하고, 상기 압력 성형 설비의 내부 온도 및 압력을 조정하여, 상기 광전지 모듈 롤러에에 라미네이팅을 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 압력 성형 설비 내부의 온도 및 압력을 조정하는 단계는:
    제1 일정 기간 내에 제1 일정 온도 범위에서 상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력을 상승시키는 단계;
    제2 일정 기간 내에 상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력을 유지시키는 단계;
    제3 일정 기간 내에 상기 광전지 모듈 롤에 대해 압력을 유지시키고, 온도를 다운시키는 단계; 및
    상기 광전지 모듈 롤에 대해 온도 및 압력을 다운시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 온도 및 압력을 상승시키는 단계에서, 압력의 상한을 10 내지 12bar로 유지하고, 상기 압력을 유지하고, 온도를 다운시키는 단계에서 상기 온도의 하한을 50℃로 제어하며, 상기 온도 및 압력을 다운시키는 단계에서 압력을 표준 대기압으로 다운시키고, 온도를 실온으로 다운시키는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 일정 기간은 30 내지 50분이고, 상기 제1 일정 온도는 130 내지 140℃이며, 상기 제2 일정 기간은 50 내지 70분이며, 상기 제3 일정 기간은 120 내지 150분인 것을 특징으로 하는 광전지 모듈의 패키징 방법.
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