具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式中的太阳电池模块的制造方法以及制造装置。
〔本发明的实施方式中的太阳电池模块制造装置的概略结构〕
首先,参照图1说明本发明的实施方式中的太阳电池模块制造装置的概略结构。
图1是示出本发明的实施方式中的太阳电池模块制造装置11的概略结构的框图。本发明的实施方式中的太阳电池模块制造装置11,如图1所示,具有通过对配线薄片13组装多个背面电极型太阳电池单元(以下,有时将“背面电极型太阳电池单元”省略为“太阳电池单元”或“单元”)15而制造太阳电池模块(含半成品)的功能。多个单元15,使受光面15a朝向外侧(上侧)并使背面电极15b(参照图2C)朝向配线薄片15侧(下侧)地对配线薄片15组装。
太阳电池模块制造装置11,如图1所示,具备薄片输送平台19、单元供给部21、配线薄片供给部23、薄片切断部25、旋转体27、单元搭载头部29、反转驱动部31、位置姿态调整部33、UV照射部35、摄像部37、配线薄片输送驱动部38、统括控制部39而构成。
薄片输送平台19具有利用配线薄片输送驱动部38的输送驱动使既定长度的配线薄片13(太阳电池模块半成品41)对于长边方向自由进退地输送的功能。在薄片输送平台19上,以临时固定状态(例如,基于空气的负压的吸附固定等)积载使配线薄片13的配线图案14(参照图2B(b))朝向外侧的配线薄片13。
单元供给部21,具有如后详述地将使太阳电池单元15的背面电极13b朝向外侧的大致平衡状态的单元15向位于单元搭载台28的单元搭载头部29供给并使其搭载的功能。
另外,单元搭载台28意味着如图1那样示意性所示地对单元搭载头部29供给单元15并使其搭载的场所。
配线薄片供给部23,具有如后详述地将辊状卷绕的长尺带状的配线薄片13向组装台30供给的功能。
另外,组装台30意味着如图1那样示意性所示地进行对于配线薄片13组装单元15的作业的场所。
薄片切断部25具有以预先设定的长度尺寸(例如1800mm等的、可适宜改变的任意的尺寸)切断从配线薄片供给部23拉出而供给的配 线薄片13的功能。
旋转体27具有大致长方体的外形形状,自由旋转地被轴支承。旋转体27的旋转轴27a,详细如后述(参照例如图3A),与包含例如驱动电机31a的反转驱动部31连结。在旋转体27的一侧面和位于与该一侧面正对的另一侧面的各个上设有单元搭载头部29。
在单元搭载头部29,以将单元15的背面电极置位于外侧(夹着单元15的单元搭载头部29的相反侧)的固定状态(例如,基于空气的负压的吸附固定等)搭载单元15。单元搭载头部29,详细后述,但在使单元15搭载的工序中,被以大致平衡状态置位于旋转体27的上部的搭载台28,而在使单元搭载头29反转移动的工序之后,被以大致平衡状态置位于旋转体27的下部的组装台30。
内置于反转驱动部31的驱动电机31a(参照图3A)直接或者经由适宜的齿轮机构(未图示)连结于旋转体27的旋转轴27a(参照图3A)。该驱动电机31a,具有通过自由转动地支承旋转体27并反转驱动旋转体27从而使单元搭载头29向组装台30反转移动的功能。
位置姿态调整部33,如详细后述地,具有调整设有旋转体27的反转驱动部31的位置或姿态中的至少任意一个的功能。
另外,反转驱动部31连结到旋转体27。旋转体27上设有单元搭载头部29。单元搭载头部29上搭载有单元15。因此,位置姿态调整部33具有调整单元15的位置和姿态中的至少任意一个的功能。
UV照射部35在使配线薄片13中的配线图案14(参照图2B(b))与单元15的电极图案(参照图2C)的相对位置关系匹配的状态下对配线薄片13组装单元15时,用于在配线薄片13以及单元15之间用未图示的热硬化性粘着剂(UV粘着剂)进行临时固定(基于UV照射)的用途。
摄像部37具有对配线薄片13上画出的配线图案14的存在部位中的配线薄片侧标识13m(参照图2B(b))、以及单元15的背面电极画出的电极图案16的存在部位中的单元侧标识15m(参照图2C、图2D)进行摄像的功能。由摄像部37摄像的配线薄片侧标识13m以 及单元侧标识15m中的图像信息向统括控制部39发送。
另外,配线薄片侧标识13m相当于本发明的“配线图案的存在部位中的标识”,单元侧标识15m相当于本发明的“电极图案的存在部位中的标识”。
配线薄片输送驱动部38具有将对配线薄片13组装单元15的制造工序正在进行中的太阳电池模块半成品41(参照例如图2A)以积载并临时固定于薄片输送平台19的状态,在包含组装台30和退避台32之间的路径上输送驱动的功能。
另外,退避台32意味着使积载于薄片输送平台19而输送的太阳电池模块半成品41暂时地向摄像部37的摄像区域外退避的场所。
统括控制部39具有以下功能:进行用位置姿态调整部33调整设有旋转体27的反转驱动部31的位置或姿态中的至少任意一个的控制,以使基于由摄像部37摄像的电极图案16的存在部位中的单元侧标识13m的图像信息的单元15的当前位置,对准基于由摄像部37摄像的配线图案14的存在部位上的配线薄片侧标识13m的图像信息的单元15的目标组装位置的功能;以及,在使配线薄片13的配线图案14与单元15的电极图案16的相对位置关系匹配的状态下,进行用位置姿态调整部33对配线薄片13组装单元15的控制的功能。
〔太阳电池模块半成品41的概略结构〕
接下来,参照图2A~图2D说明用本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11制造的太阳电池模块半成品41的概略结构。图2A是使用太阳电池模块制造装置11制造的太阳电池模块半成品的外观图。图2B(a)是从配线图案14的印刷面侧观察作为太阳电池模块的构成部材的配线薄片13的外观图,图2B(b)是从配线图案14的印刷面侧观察配线薄片13的部分放大图。图2C是从背面侧观察作为太阳电池模块的构成部材的太阳电池单元15的外观图。图2D是关注某个太阳电池单元15而从背面侧观察太阳电池模块的部分放大图。
另外,在图2B(a)、(b)用虚线示出单元15的目标安装位置。
太阳电池模块半成品41,如图2A所示,对配线薄片13将多个 单元15在行方向以及列方向隔着微小的间隔(例如1mm等)整齐地校准配置而构成。多个单元15使受光面15a向着外侧(表侧)而使背面侧的电极图案16(参照图2C)向着配线薄片13侧地对配线薄片13组装。
作为太阳电池模块半成品41的构成部材的、具有可挠性的配线薄片13,如图2B(a)、(b)所示,在绝缘性基材13a的一侧面具有由配线素材画出既定的配线形状的配线图案14而构成。配线图案14,如图2B(b)所示,由第1配线13b和第2配线13c组成。上述第1以及第2配线13b、13c分别图案形成为梳齿状。第1以及第2配线13b、13c各自的梳齿部分,交替啮合地,相互隔着既定的间隔(维持相互电气绝缘状态)而配置。
具体而言,配线薄片13的配线图案14,如图2C以及图2D所示,设为具有与单元15的电极图案16的位置及形状严密(在既定的误差范围内)重合的位置及形状。
配线薄片13的绝缘性基材13a的材质只要是具有电气绝缘性的材质,则不需要特别限定。例如,能够优选地将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET:polyethylene terephthalate)、酸乙二酯(PEN:polyethylenenaphthalate)、聚苯硫醚(PPS:polyphenylene sulfide)、聚氟乙烯(PVF:polyvinyl fluoride)、聚酰亚胺(polyimide)等树脂,用作绝缘性基材13a的材质。
形成配线图案14的配线素材的材质只要是具有电气导电性的材质,则不需要特别限定。例如,能够优选地将铜、铝、银等金属,用作配线素材的材质。
配线薄片13,如图2B(b)所示,具有在使配线薄片13的配线图案14与单元15的电极图案16(参照图2C)的相对位置关系匹配时所用的薄片侧标识13m。薄片侧标识13m,如图2B(b)所示,在配线薄片13中的单元15的安装位置中、对角线上的角部分别各设一个。具体而言,薄片侧标识13m,在配线薄片13的符合位置上,通过空出大致圆形状的孔(孔的形状不限于圆形状)而形成。
另外,在对于配线薄片13正常的安装位置安装单元15的情况下,如图2B(b)的虚线所假设的那样,使直径比薄片侧标识13m的直径大小小的单元侧标识15m置位于的薄片侧标识13m的内侧。
另一方面,作为太阳电池模块半成品41的构成部材的太阳电池单元15构成为:如图2C所示,在受光面15a(参照图2A)的背面侧15b具有由导电性部材画出既定的电极形状的电极图案16。电极图案16,如图2C所示,由第1电极15c和第2电极15d组成。这些第1以及第2电极15c、15d分别图案形成为大致矩形状。第1以及第2电极15c、15d,相互隔着既定的间隔(维持相互电气绝缘状态)而交替地被校准配置。
另外,能够在本实施方式中适用的背面电极型太阳电池单元15具有结合了p型以及n型的半导体的构造。具有这样的pn结构造的单元15中,例如,将p型半导体侧连接到第1电极15c,另一方面,将n型半导体侧连接到第2电极15d。由此,构成为在第1以及第2电极15c、15d之间显现由太阳电池单元15产生的电动势。
单元15,如图2C以及图2D所示,具有在使配线薄片13的配线图案14与单元15的电极图案16的相对位置关系匹配时所用的单元侧标识15m。单元侧标识15m,在单元15中的对角线上的角部分别各设一个。具体而言,单元侧标识15m,在单元15的符合位置上,通过空出大致圆形状的孔(但孔的形状不限于圆形状)而形成。
对如上述构成的配线薄片13组装多个背面电极型太阳电池单元15时,如图2D所示,需要使配线薄片13的配线图案14与单元15的电极图案16的相对位置关系收敛到既定的误差范围(例如,50μm等)内(相当于本发明的“匹配”)。
在使配线图案14与电极图案16的相对位置关系收敛于既定的误差范围内的目的下,统括控制部39,如后所述,采用由摄像部37摄像而得的配线薄片侧标识13m以及单元侧标识15m的图像信息。即,统括控制部39存储包含与配线图案14相对于配线薄片侧标识13m的存在位置相关的信息、以及电极图案16相对于单元侧标识15m的存 在位置相关的信息的相对位置信息。
收到了由共用的摄像部37错开时间分别摄像而得的配线薄片侧标识13m以及单元侧标识15m的标识图像信息的统括控制部39,如后详述的那样,通过参照上述相对位置信息以及上述标识图像信息,能够高精度地把握配线薄片13中的单元15的目标组装位置(配线图案14在配线薄片13中的存在位置)、以及单元15的当前位置(电极图案16在单元15中的存在位置)。
〔本发明的实施方式中的太阳电池模块制造装置11的机构部的概略结构〕
接下来,参照图3A~图3I说明本发明的实施方式中的太阳电池模块制造装置11的机构部的概略结构。图3A是示出本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11的机构部的整体结构的斜视图。图3B(a)是示出作为该太阳电池模块制造装置11的构成部材的单元供给部21的斜视图。图3B(b)是从图3B(a)的3B-3B箭头方向观察图3B(a)所示的单元供给部21的图。图3C是示出作为该太阳电池模块制造装置11的构成部材的位置姿态调整部33的周边构造的斜视图。图3D是示出作为该太阳电池模块制造装置11的构成部材的配线薄片供给部23的周边构造的斜视图。图3E是示出该配线薄片供给部23的斜视图。图3F是示出在该配线薄片供给部23中保持辊状的配线薄片13的筒管保持体73的输送机构的说明图。图3G、图3H、图3I是放大地表示该筒管保持体73的斜视图。
另外,本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11,在图3A所示的例子中,具备例如3组(制造线的组数可以是1组,也可以是能够适宜改变的任意的组数)同样的制造线。所以,在图3A所示的例子中,太阳电池模块制造装置11的各构成部材,除非特别说明,分别各将同样的部材设为3组。但在图3A所示的例子中,对单元供给部21以及位置姿态调整部33,省略了位于该图中的最里侧的组的图示。
本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11,如图3A及图3B (a)、(b)所示,具备单元供给部21。单元供给部21,如图3B(a)、(b)所示,具备:在Z轴方向延伸的基端部21a、和与该基端部21a的下部连接而能够对配线薄片13的长边方向(X轴方向)可自由进退地移动的臂部21b。在臂部21b的前端侧,如图3B(a)、(b)所示,设有能从四面扣住或松开单元15的夹头部21c。
如上述那样构成的单元供给部21,如图3B(b)所示,以在使太阳电池单元15的背面侧15b朝向上方侧的大致平衡状态下,将由夹头部21c扣住的一个单元15向单元搭载部29供给并使其搭载的方式进行动作。
此外,本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11,如图3A以及图3C所示,具备位置姿态调整部33。位置姿态调整部33具备将反转驱动部31的位置在X轴方向调整的X轴调整机构部33x、在Y轴方向调整的Y轴调整机构部33y、以及在Z轴方向调整的Z轴调整机构部33z,还具备使反转驱动部31的姿态绕与Z轴平行的θ轴水平旋转而调整的θ轴调整机构部33θ。
X轴调整机构部33x,如图3A以及图3C所示,经由安装于制造设施上部(例如顶板)的刚体部(未图示)的大致矩形状的设施安装平板51,以对于刚体部垂下的状态进行安装。具体而言,3组的位置姿态调整部中33的各个,经由与各自对应的设施安装平板51,以对顶板等垂下的状态进行安装。X轴调整机构部33x,包含例如未图示的X轴驱动电机、形成于X轴驱动电机的驱动轴的X轴滚珠丝杠(未图示)、咬合于X轴滚珠丝杠并向着X轴方向退避移动的X轴滑轨(未图示)而构成。
Y轴调整机构部33y,如图3A以及图3C所示,经由安装于X轴调整机构部33x的下部的安装平板53,以对X轴调整机构部33x直角地交叉且从X轴调整机构部33x垂下的状态进行安装。Y轴调整机构部33y,包含例如未图示的Y轴驱动电机、形成于Y轴驱动电机的驱动轴的Y轴滚珠丝杠(未图示)、咬合于Y轴滚珠丝杠并向着Y轴方向退避移动Y轴滑轨(未图示)而构成。
θ轴调整机构部33θ,如图3A以及图3C所示,经由安装于Y轴调整机构部33y的下部的安装平板55,在对Y轴调整机构部33y垂下的状态下进行安装。θ轴调整机构部33θ,包含例如未图示的θ轴驱动电机和直接或经由适宜的齿轮机构(未图示)连结到θ轴驱动电机的驱动轴而围绕θ轴旋转移动的θ轴辊57而构成。
Z轴调整机构部33z,如图3A以及图3C所示,经由安装于θ轴辊57的下部的安装平板59,以对θ轴调整机构部33θ垂下的状态进行安装。Z轴调整机构部33z例如由安装于安装平板59的侧面在Z轴方向的下方延伸的大致P字形的悬垂支承部61、以对于悬垂支承部61的侧面在Z轴方向延伸的方式进行安装的圆筒形的灌注部63、向着对于灌注部63的Z轴方向的下方自由进退地进行支承的活塞部65、和自由进退地驱动活塞部65的未图示的Z轴驱动电机而构成。
如图3C所示地,将自由转动地支承旋转体27并使旋转体27反转驱动的反转驱动部31与活塞部65咬合。反转驱动部31具有沿悬垂支承部61的侧面平行且在Z轴方向自由滑行移动地支承的安装平板31b。反转驱动部31的安装平板31b上安装有成为反转驱动部31的驱动源的驱动电机31a,并且设有从安装平板31b在Y轴方向凸出形成而与活塞部65咬合的凸出片31c。凸出片31c,如图3C所示,通过开设于悬垂支承部61的窗部61a,面临与活塞部65的前端部65a对置的位置。由此,反转驱动部31,在活塞部65向着对于灌注部63的Z轴方向下方进行退避移动的情况下,伴随该退避移动,使Z轴方向上的位置移位。
总之,反转驱动部31,在X轴或Y轴滑轨向着X轴或Y轴方向退避移动的情况下,伴随该退避移动使X轴或Y轴方向上的位置移位。此外,反转驱动部31,在θ轴辊57绕θ轴旋转移动的情况下,伴随该退避移动,使围绕θ轴的姿态变化。而且,反转驱动部31,在活塞部65向着对于灌注部63的Z轴方向的下方或上方退避移动的情况下,伴随该退避移动,使Z轴方向上的位置移位。因此,位置姿态调整部33,能够根据从统括控制部39发送来的控制信号,调整设有旋转体 27(具有单元搭载头部29)的反转驱动部31的位置和姿态中的至少任意一个。
进而,本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11,如图3A以及图3D~图3F所示,具备配线薄片供给部23。该配线薄片供给部23具有:用于将卷绕长尺带状的配线薄片13而成的配线薄片辊13r(参照图3H、图3I)向成为配线薄片13对于组装台30(参照图1)的供给据点的供给站80(参照图3G)补给的补给机构70。
补给机构70,如图3D~图3F所示,具有:一对筒管71、一对筒管保持体72、一对第1筒管移送体73、作为第1筒管移送体73的移送路径的第1移送路径74、第2筒管移送体77、作为第2筒管移送体77的移送路径的第2移送路径78、和供给站80。
一对筒管71构成为能自由转动地装有配线薄片辊13r(参照图3H、图3I)。一对第1筒管移送体73构成为使上述一对筒管71分别可移送。即,在第1移送路径74上,如图3D~图3F所示,铺设沿着配线薄片13的供给方向(X轴方向)延伸的一对干线轨75。由此,分别积载一对筒管71的一对第1筒管移送体73能沿着X轴方向自由移送。
另外,为了使说明简要,在图3F中,省略筒管71以及筒管保持体72的图示,仅示出第1以及第2筒管移送体73、77。
第2筒管移送体77,如图3D~图3F所示,在使用中的配线薄片13消耗完等情况下,将装有配线薄片辊13r(参照图3H、图3I)的筒管71向供给站80补给时使用。第2移送路径78延设为与第1移送路径74大致直角地交叉。第2移送路径78上铺设有一对支线轨79。由此,积载装有新配线薄片辊13r的筒管71的第2筒管移送体77能够沿着Y轴方向自由输送。
第1筒管移送体73的上侧面,如图3F所示,分别设有与一对支线轨79平行的一对复线轨73a。此外,第2筒管移送体77的上侧面,也设有与一对支线轨79平行的一对复线轨77a。由此,在一对第1筒管移送体73中的任意一个在被移送而置位于第1移送路径74中与第 2移送路径78交叉的部分74a、且第2筒管移送体77被移送而置位于第2移送路径78中的第1移送路径74侧的情况下,第1筒管移送体73的复线轨73a与第2筒管移送体77的复线轨77a大致直线地校准配置。在该状态下,在第1筒管移送体73与第2筒管移送体77之间,完成筒管71的更换(配线薄片辊13r的更换)。
筒管保持体72具有保持自由转动地支承配线薄片辊13r的筒管71的功能。筒管保持体72,在通常时,在积载了第1筒管移送体73或第2筒管移送体77中的任意一个的状态下被移送。图3G~图3I所示的筒管保持体72构成为具备:沿着第1筒管移送体73的复线轨73a(参照图3F)或第2筒管移送体77的复线轨77a(参照图3F)行进时所用的车轮部72a、在四角安装有车轮部73a的底板72b、从底板72b反L字形地立起的侧板72c、自由转动地支承于侧板72c的后方侧(以配线薄片13被拉出的一侧为基准,下同)的向导辊72d、和设于向导辊72d的前方侧的第1以及第2向导板部72e、72f。
另外,在第1以及第2向导板部72e、72f,如图3G所示,在与配线薄片13的宽度方向对应的位置开设用于通过空气的负压吸附固定配线薄片13的多个气孔72g。此外,在第2向导板部72f的前方侧设有薄片切断部25。
如上构成的筒管保持体72的筒管71,如图3H、图3I所示,装有配线薄片辊13r。装于筒管71而从配线薄片辊13r拉出的配线薄片13的自由端由向导辊72d折返并支承,向第1以及第2向导板部72e、72f的上部被引导。接下来,配线薄片13的自由端通过薄片切断部25的上部被引导向组装台30(参照图1)。
〔本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置的动作〕
接下来,参照图4~图6说明本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置的动作(本发明的实施方式的太阳电池模块的制造方法的顺序)。图4是表示本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11的动作中单元组装工序的顺序的说明图。图5A是表示将单元15搭载于单元搭载头部29的样子的说明图。图5B是表示将单元搭载于单元搭载 头部29后使单元搭载头部29向组装台反转移动的样子的说明图。图5C是表示使用由摄像部37摄像设于配线薄片13的配线薄片侧标识13m而得的图像信息来识别单元15的目标安装位置的样子的说明图。图5D是表示使用由摄像部37摄像设于单元15的单元侧标识15m而得的图像信息来识别单元15的当前位置并定位单元搭载头部29的样子的说明图。图5E是表现对配线薄片13组装单元15的样子的说明图。图5F是表示将单元15从基于单元搭载头部29的吸附的临时固定中释放后,使单元搭载头部29在Z轴方向上升移动的状态的说明图。图6是示出3组旋转体27在各自既定的方向旋转驱动的样子的说明图。
另外,图4所示的单元组装工序,通过单元供给部21、配线薄片供给部23、薄片切断部25、反转驱动部31、位置姿态调整部33、UV照射部35、摄像部37、以及配线薄片输送驱动部38的各功能部收到来自统括控制部39的单元组装工序的开始指令而开始。
在步骤S11中,单元供给部21,如图5A所示,由使单元15的背面电极15b朝向外侧的临时固定状态向设于旋转体27而位于单元15的搭载台28的单元搭载头部29供给并搭载单元15。
另外,在单元15的背面电极15b上,在单元组装工序的前工序中,涂布焊料浆(未图示)。此外,在单元组装工序的后工序中,通过在对于将单元15对配线薄片13临时固定的太阳电池模块半成品41加入热以及压力的同时进行UV照射,完成焊料浆的熔融带来的配线薄片13的配线图案14与单元15的电极图案16的电气性结合、以及单元15对于配线薄片13的真实固定。
在步骤S12中,内置于反转驱动部31的驱动电机31a,如图5B所示,通过在自由转动支承旋转体27的同时使旋转体27反转驱动而使单元搭载头29向组装台30反转移动。
另外,实际上,以使单元15在行方向密接而排列为目的而在行方向紧并列的3组旋转体27-1~3(反转驱动部31以及位置姿态调整部33也相同,下同),如图6所示,交错状地配设。其中,在行方向 并列的单元15的夹着一个空位而相邻的组的旋转体27-1、3,例如逆时针地反转移动,另一方面,夹于上述旋转体27-1、3的剩下的一个旋转体27-2,以与上述相反的时针方向反转移动。
总之,作为将3组旋转体27-1~3配设为交错状、及将3组旋转体27-1~3各自的旋转方向在最近的行方向上相邻的旋转体27间相互地反方向上设定而相辅相成地作用的结果,是能够对搭载于具有3组的各旋转体27-1~3的单元搭载头部29的单元15彼此的物理性干涉防患于未然。
在步骤S13-1中,配线薄片输送驱动部38,如图5C所示,通过对薄片输送平台19进行输送驱动,而将积载于薄片输送平台19而临时固定的既定长度的配线薄片13(太阳电池模块半成品41)置于组装台30。
在步骤S13-2中,摄像部37,如图5C所示,通过开设于薄片输送平台19的通孔19a,对画于配线薄片13的配线图案14的存在部位的配线薄片侧标识13m进行摄像、并将摄像得到的配线薄片侧标识13m的标识图像信息送至统括控制部39。接收其,统括控制部39通过参照上述的相对位置信息以及上述标识图像信息,而识别配线薄片13中的单元15的目标组装位置(配线薄片13中的配线图案14的存在位置)。
另外,步骤S13-2中的单元15的目标组装位置的识别处理,是考虑了画于配线薄片13的配线图案14与单元15的电极图案16在既定的误差范围内重合的情况而完成。
在步骤S14-1中,未图示的UV粘着剂涂布用灌注器,参照步骤S13-2中的目标组装位置的识别结果,在单元15的背面侧中的四角等对应的配线薄片13上的既定部位涂布UV粘着剂。
在步骤S14-2中,配线薄片输送驱动部38,如图5D所示,通过对积载而临时固定既定长度的配线薄片13(太阳电池模块半成品41)的薄片输送平台19进行输送驱动,而使存在于组装台30的配线薄片13(太阳电池模块半成品41)向退避台32退避。
在步骤S15中,摄像部37,在图5D所示的配线薄片13的退避状态下,对单元15的背面电极15b画出的电极图案16的存在部位中的单元侧标识15m进行摄像,并将摄像到的单元侧标识15m的标识图像信息送至统括控制部39。接收其,统括控制部39通过参照上述的相对位置信息以及上述标识图像信息来识别单元15的当前位置(单元15的电极图案16的存在位置)。
在步骤S16中,统括控制部39以用位置姿态调整部33对自由转动地支承旋转体27的反转驱动部31的位置或姿态中的至少任意一个进行调整,以使在步骤S15中识别出的单元15的当前位置对准在步骤S14-2中识别出的配线薄片13中的单元15的目标组装位置的方式进行控制。由此,单元搭载头部29伴随旋转体27的定位移动而移动以使单元15的当前位置对准目标组装位置。
在步骤S17中,配线薄片输送驱动部38,如图5C所示,通过对积载而临时固定配线薄片13(太阳电池模块半成品41)的薄片输送平台19进行输送驱动,使退避至退避台32的配线薄片13(太阳电池模块半成品41)回到组装台30。
在步骤S18中,统括控制部39,如图5E所示,在使配线薄片13的配线图案14与单元15的电极图案16的相对位置关系匹配的状态下,进行用位置姿态调整部33对配线薄片13组装单元15的控制。由此,单元搭载头部29伴随旋转体27向Z轴方向的下降移动而移动,以对配线薄片13按压单元15。
在步骤S19中,UV照射部35(参照图1)在对配线薄片13按压单元15的状态(参照图5E)下,通过向在步骤S13中涂布的UV粘着剂进行UV照射,而对配线薄片13临时固定单元15。
在步骤S20中,统括控制部39,如图5F所示,将单元15从对单元搭载头部29的吸附状态中释放,并且使单元搭载头部29在Z轴方向上升移动。
在步骤S21中,统括控制部39,通过调查是否有预定数量(本实施方式中为27个,但该预定数量可以改为任意数量)的单元15对 配线薄片13进行了组装,判定一连串的单元组装工序是否结束。步骤S21的判定的结果,在判定为一连串的单元组装工序未结束的情况下,统括控制部39使处理的流程回到步骤S11,依序进行以下的处理。另一方面,步骤S21的判定的结果,在判定为一连串的单元组装工序结束了的情况下,统括控制部39使一连串的单元组装工序结束。
另外,一连串的单元组装工序是否结束的判定,也可以在步骤S11的单元搭载工序的时刻进行。在这样构成且判断为一连串的单元组装工序未结束的情况下,在步骤S13~S21之间的任意一个定时,如果是采用对未搭载单元15的单元搭载头部29搭载下一个单元15的结构,则能够缩短一连串的单元组装工序的既定时间。
根据本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11,采用统括控制部39进行如下控制:使用位置姿态调整部33调整反转驱动部31的位置和姿态中的至少任意一个,以使基于由摄像部37摄像得到的电极图案16的存在部位的单元侧标识15m的标识图像信息的单元15的当前位置对准基于由摄像部37摄像的配线图案14的存在部位的配线图案侧标识13m的标识图像信息的单元15的目标组装位置,并且在使配线薄片13的配线图案14与单元15的电极图案16的相对位置关系匹配的状态下,用位置姿态调整部33对配线薄片13组装单元15的控制这样的结构,所以能够在将背面电极型太阳电池单元15组装到配线薄片13而制造太阳电池模块41时,抑制量产性的降低及产品成品率的降低。
〔对配线薄片13组装单元15的顺序〕
接下来,参照图7A~图7F说明对配线薄片13组装单元15的顺序。图7A~图7F是表示对配线薄片13组装单元15的顺序的说明图。
既定长度的配线薄片13中的排头列13-1中,如图7A所示,在交错状配设的3组旋转体27-1~3(参照图6)中、行方向上并列的单元15的搭载于夹着一个空位而相邻的组的旋转体27-1、3具有的单元搭载头部29的单元15-11、13组装于配线薄片13中排头列13-1的部分。在该情况下,3组旋转体27-1~3中的旋转体27-2暂停其组装动作。
另外,旋转体27暂停组装动作,是包含旋转体27暂停反转动作,以及在旋转体27具有的单元搭载头部29上未搭载单元15的状态下,旋转体27进行反转动作这两者的概念(下同)。
既定长度的配线薄片13中的排头列13-1以及第2列13-2中,如图7B所示,3组旋转体27-1~3中的、在行方向夹着并列的单元15的一个空位而相邻的组的旋转体27-1、3上搭载的单元15-21、23向配线薄片13中的第2列13-2的部分组装,并且由上述旋转体27-1、3夹着的位置上的剩下的一个旋转体27-2上搭载的单元15-12向配线薄片13中的排头列13-1的部分组装。在该情况下,3组旋转体27-1~3的全部都进行其组装动作。
与上述相同地,既定长度的配线薄片13中的第2列13-2以及第3列13-3中,如图7C所示,3组旋转体27-1~3中的、在行方向夹着并列的单元15的一个空位而相邻的组的旋转体27-1、3上搭载的单元15-31、33组装于配线薄片13中的第3列13-3的部分,并且由上述旋转体27-1、3夹着的位置上的剩下的一个旋转体27-2上搭载的单元15-22组装于配线薄片13中的第2列13-2的部分。在该情况下,3组旋转体27-1~3的全部都进行其组装动作。
与上述相同地,既定长度的配线薄片13中的第(n-2)列13-(n-2)以及第(n-1)列13-(n-1)中,如图7D所示,3组旋转体27-1~3中的、在行方向夹着并列的单元15的一个空位而相邻的组的旋转体27-1、3上搭载的单元15-(n-1)1、(n-1)3组装于配线薄片13中的第(n-1)列13-(n-1)的部分,并且由上述旋转体27-1、3夹着的位置上的剩下的一个旋转体27-2上搭载的单元15-(n-2)2组装于配线薄片13中的第(n-2)列13-(n-2)的部分。在该情况下,3组旋转体27-1~3的全部都进行其组装动作。
与上述相同地,既定长度的配线薄片13中的第(n-1)列13-(n-1)以及最后(n)列13-n中,如图7E所示,3组旋转体27-1~3中的、在行方向夹着并列的单元15的一个空位而相邻的组的旋转体27-1、3上搭载的单元15-n1、n3组装于配线薄片13中的最后(n)列13-n的 部分,并且由上述旋转体27-1、3夹着的位置上的剩下的一个旋转体27-2上搭载的单元15-(n-1)2组装于配线薄片13中的第(n-1)列13-(n-1)的部分。在该情况下,3组旋转体27-1~3的全部都进行其组装动作。
而且,既定长度的配线薄片13中的最后(n)列13-n中,如图7F所示,3组旋转体27-1~3中的、上述旋转体27-1、3夹着的位置上的剩下的一个旋转体27-2上搭载的单元15-n2组装于配线薄片13中的最后(n)列13-n的部分。在该情况下,3组旋转体27-1~3中的、在行方向夹着单元15的一个空位而相邻的组的旋转体27-1、3暂停其组装动作。
根据本发明的实施方式的太阳电池模块的制造方法,采用上述顺序作为对配线薄片13组装单元15的顺序,所以在将背面电极型太阳电池单元15组装于配线薄片13而制造太阳电池模块41时,能够抑制量产性的降低和产品成品率的降低。特别是,能够对搭载于3组旋转体27-1~3各自具有的单元搭载头部29的单元15彼此间的物理性干涉防患于未然。
[其它实施方式]
以上说明的多个实施方式用于展示本发明的具象化例。因此,不能认为由此对本发明的技术性范围进行了限定性解释。本发明能够不从其主旨或其主要特征脱离地,以各种各样的方式实施。
例如,在本发明的实施方式的说明中,例示了X轴调整机构部33x,经由安装于制造设施的刚体部的大致矩形状的设施安装平板51,对刚体部以垂下的状态进行安装,并且以对该X轴调整机构部33x垂下的状态安装Y轴调整机构部33y、θ轴调整机构部33θ、以及Z轴调整机构部33z的方式而进行了说明,但本发明不限定于该例子。
图8A是表示作为本发明的实施方式的太阳电池模块制造装置11的构成部材的位置姿态调整部33的变形例33-1的斜视图。图8B是从与图8A不同的视点观察图8A所示的形例的位置姿态调整部33-1的斜视图。变形例的位置姿态调整部33-1,如图8A以及图8B所示,代 替矩形状的设施安装平板51,采用大致L字形的设施安装平板51-1。
大致L字形的设施安装平板51-1的基端部51-1a上,如图8A以及图8B所示,安装X轴调整机构部33x,另一方面,在其弯曲部51-1b的前端侧安装有在Z轴方向垂下而延伸的延长壁部51-2。延长壁部51-2的下端部经由X轴滑轨机构54以及Y轴滑轨机构56连结支承了在Y轴调整机构部33y的下部安装的安装平板55-1的一端。
由此,在变形例的位置姿态调整部33-1中,采用以多个支承点经由L字形的梁(设施安装平板51-1)支撑θ轴调整机构部33θ以及Z轴调整机构部33z的刚体构造。根据变形例的位置姿态调整部33-1,能够提高作为整体的刚性,并且能够提高对配线平板13组装单元15时的定位精度。
此外,在本发明的实施方式的说明中,例示了悬臂支承旋转体27的旋转轴27a的形态而进行了说明,但本发明不限定于该例。例如图8A所示地,也可以设为使旋转体27的旋转轴27a的自由端侧支承于以从悬垂支承部61围绕旋转体27的方式延伸为大致コ字形状的加强部材62的两端支承构造。
此外,在本发明的实施方式的说明中,例示了通过在配线薄片13上空出大致圆形状的孔而形成配线图案14的存在部位上的配线图案侧标识13m的形态而进行了说明,但本发明不限于该例。作为包含配线图案侧标识13m的位置和形状的形态,只要能通过摄像部37识别配线图案14的存在部位,则可以采用任意的形态。
同样地,在本发明的实施方式的说明中,例示了通过在单元15上空出大致圆形状的孔而形成电极图案16的存在部位的单元侧标识15m的形态而进行了说明,但本发明不限于该例。作为包含单元侧标识15m的位置和形状的形态,只要能通过摄像部37识别电极图案16的存在部位,则可以采用任意的形态。
此外,在本发明的实施方式的说明中,例示了对图2A所示的既定长度的配线薄片13组装3行×5列总共15个单元15的形态而进行了说明,但本发明不限于该例。对1个配线薄片13组装的单元15的 行方向或列方向的数量,能够根据需要设为能任意改变的数量。
此外,在本发明的实施方式的说明中,例示了对配线薄片13组装正方形的单元15的形态而进行了说明,但本发明不限定于该例。作为单元15的形状,能够采用长方形状、菱形形状、星形状等任意的形状。
此外,在本发明的实施方式的说明中,例示了单元供给部21具有能在臂部21b的前端侧从四面扣住或松开单元15的夹头部21c的形态而进行了说明,但本发明不限定于该例。
图9A是展示从与图3B(b)相同的方向观察单元供给部21的变形例的说明图。图9B以及图9C是展示从与图3B(b)相同的方向观察的单元供给部21以及单元搭载头部29的组合的变形例的说明图。第1变形例的单元供给部21-1,如图9A所示,具备具有单元15的负压吸附机构的机头(Hand Piece)21b1。第1变形例的机头21b1,通过将单元15从下方拉起后而使负压发生作用,从而抓住单元15。当到达对于单元搭载头部29的既定的单元供给位置时,第1变形例的机头21b1通过释放负压从而对单元搭载头部29供给单元15。
第2变形例的单元供给部21-2,如图9B所示,具备具有单元15的负压吸附机构的、比单元15小的机头21b2。第2变形例中,在单元搭载头部29a的上表面设置收容机头21b2的凹部29a1,并避免机头21b2与单元搭载头部29之间的物理性干涉。第2变形例的机头21b2的其它的动作与第1变形例的机头21b1相同。
第3变形例的单元供给部21-3,如图9C所示,具备与第2变形例相同的机头21b2。第3变形例中,具备具有一对销的升降部材81和具有一对销贯通的贯通孔的单元搭载头部29b,并使用贯通单元搭载头部29b的贯通孔的一对销使单元15浮上支承,从而避免机头21b2与单元搭载头部29之间的物理性干涉。
此外,在本发明的实施方式的说明中,例示了在筒管保持体73的输送路径铺设一对轨75、在保持体搭载部77的输送路径铺设一对轨79的形态而进行了说明,但本发明不限于该例。铺设于筒管保持体 73或保持体搭载部77的输送路径的轨的条数,根据需要能够设为能够改变的任意数量。
最后,本发明的太阳电池模块的制造方法以及制造装置,当然能够应用在太阳电池单元的背面侧具有全部电极的、所有形态的背面电极型太阳电池单元15而进行实施。