JP2010040769A - Method of manufacturing solar-battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池ストリングを備える太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell module including a solar cell string.
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換するため、新しいエネルギー源として期待されている。このような太陽電池1枚当りの出力は数W程度である。そのため、家屋やビル等の電力源(エネルギー源)として太陽電池を用いる場合には、配線材によって互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールが用いられる。 Solar cells are expected as new energy sources because they directly convert clean and inexhaustible sunlight into electricity. The output per solar cell is about several watts. Therefore, when using a solar cell as an electric power source (energy source) such as a house or a building, a solar cell module including a plurality of solar cells connected to each other by a wiring material is used.
各太陽電池は、受光面側保護材と裏面側保護材との間において、封止材によって封止される。封止材は、使用環境における温度変化に応じて膨張と収縮を繰り返す。そのため、各太陽電池を互いに接続する配線材は、封止材の膨張と収縮に応じて応力を受ける。その結果、配線材に曲げ加工が施されている場合、曲げ加工された部分に応力が集中することによって、配線材が破断するおそれがあった。 Each solar cell is sealed with a sealing material between the light-receiving surface side protective material and the back surface side protective material. The encapsulant repeats expansion and contraction according to temperature changes in the usage environment. Therefore, the wiring material that connects the solar cells to each other receives stress according to the expansion and contraction of the sealing material. As a result, when the wiring material is bent, the wiring material may be broken due to stress concentration on the bent portion.
そこで、一の太陽電池の受光面と、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池の裏面とを、直線状の配線材によって互いに電気的に接続する手法が提案されている(特許文献1参照)。この手法によれば、配線材に曲げ加工が施されないため、封止材の膨張と収縮によって配線材に破断が生じることを抑制できる。
しかしながら、上記特許文献1に記載の手法では、各太陽電池の受光面が同一面上に設けられないため、各太陽電池の配置角度に応じて封止材を複雑に成形する必要があった。具体的には、太陽電池モジュールのラミネート工程において、受光面側保護材上に封止材及び複数の太陽電池を順次積層する場合、封止材の表面は階段状に成形される。そのため、特許文献1に記載の手法では、太陽電池モジュールの生産性が低下するという問題があった。
However, in the method described in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールの生産性の低下を抑制可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said problem, and it aims at providing the manufacturing method of the solar cell module which can suppress the fall of productivity of a solar cell module.
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールの製造方法は、第1主面と第1主面の反対側に設けられる第2主面とをそれぞれ有する第1太陽電池及び第2太陽電池を備える太陽電池モジュールの製造方法であって、第1太陽電池の第1主面と第2太陽電池の第2主面とを、直線状の配線材によって電気的に接続する工程Aと、第1太陽電池の第1主面上のうち第2太陽電池側に緩衝材を配置する工程Bと、第1保護材と、第1封止材と、配線材によって接続された第1太陽電池及び第2太陽電池と、第2封止材と、第2保護材とを順次積層することによって、積層体を形成する工程Cと、積層体をラミネートする工程Dとを備え、工程Cにおいて、第1太陽電池の第1主面は、第1封止材のうち第1太陽電池と対向する面に対して所定の角度を成すことを要旨とする。 A method for manufacturing a solar cell module according to a feature of the present invention includes a first solar cell and a second solar cell each having a first main surface and a second main surface provided on the opposite side of the first main surface. A method for manufacturing a module, the step A of electrically connecting the first main surface of the first solar cell and the second main surface of the second solar cell with a linear wiring material; The process B which arrange | positions a buffer material on the 2nd solar cell side on the 1st main surface, the 1st protective material, the 1st sealing material, and the 1st solar cell and the 2nd solar cell which were connected by the wiring material And a step C of forming a laminate by sequentially laminating a second sealing material and a second protective material, and a step D of laminating the laminate. In step C, the first solar cell The first main surface forms a predetermined angle with respect to the surface of the first sealing material facing the first solar cell. It is the gist of.
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、緩衝材は、第1太陽電池の受光面と第1封止材との間に形成される空間を埋めるように配置される。そのため、後工程において、第1太陽電池を第1封止材に圧着する場合に、第1太陽電池の配線材と接する端部が配線材に押されて破損することを抑制できる。また、緩衝材が第1太陽電池の受光面上に配置されるので、第1封止材を複雑な形状に成形する必要がない。 According to the method for manufacturing a solar cell module according to the features of the present invention, the buffer material is arranged so as to fill a space formed between the light receiving surface of the first solar cell and the first sealing material. Therefore, in the post-process, when the first solar cell is pressure-bonded to the first sealing material, it is possible to suppress the end portion in contact with the wiring material of the first solar cell from being pressed and damaged. Moreover, since the buffer material is disposed on the light receiving surface of the first solar cell, it is not necessary to mold the first sealing material into a complicated shape.
本発明の特徴に係る工程Bにおいて、緩衝材を第1太陽電池の第1主面上に仮固定してもよい。 In step B according to the feature of the present invention, the buffer material may be temporarily fixed on the first main surface of the first solar cell.
本発明の特徴に係る工程Aと工程Cとの間に、第2太陽電池の第2主面上のうち第1太陽電池側に緩衝材を配置する工程Eを備え、工程Cにおいて、第2太陽電池の第2主面は、第2封止材のうち第2太陽電池と対向する面に対して所定の角度を成してもよい。 Between the process A and the process C which concerns on the characteristic of this invention, it has the process E which arrange | positions a buffer material on the 1st solar cell side among the 2nd main surfaces of a 2nd solar cell, The 2nd main surface of a solar cell may comprise a predetermined angle with respect to the surface facing a 2nd solar cell among 2nd sealing materials.
本発明の特徴に係る工程Bにおいて、載置台に載置された緩衝材上に第1太陽電池を配置してもよい。 In the process B according to the feature of the present invention, the first solar cell may be disposed on the buffer material placed on the placing table.
本発明によれば、太陽電池モジュールの生産性の低下を抑制可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the solar cell module which can suppress the productivity fall of a solar cell module can be provided.
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
(太陽電池モジュールの構成)
以下において、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る太陽電池モジュール100の構成を示す側面図である。図2は、本実施形態に係る太陽電池モジュール100の構成を示す平面図である。
(Configuration of solar cell module)
Below, the structure of the solar cell module which concerns on embodiment of this invention is demonstrated, referring drawings. FIG. 1 is a side view showing a configuration of a
太陽電池モジュール100は、図1及び図2に示すように、4本の太陽電池ストリング1、受光面側保護材2、裏面側保護材3、封止材4を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
4本の太陽電池ストリング1は、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間において、封止材4によって封止される。太陽電池ストリング1は、配列方向Hに沿って配列される3個の太陽電池10と、各太陽電池10を互いに電気的に接続する第1配線材11と、各太陽電池ストリング1の両端に電気的に接続される第2配線材12とを備える。各太陽電池ストリング1は、図2に示すように、配列方向Hに略直交する直交方向Tにおいて、それぞれ平行に配置されており、渡り配線材13によって電気的に接続される。
The four
各太陽電池10は、図1に示すように、光を受ける受光面10Aと、受光面10Aの反対側に設けられる裏面10Bとを有する。また、図示しないが、各太陽電池10は、受光によって光生成キャリアを生成する光電変換部と、光生成キャリアを光電変換部から収集する収集電極とを有する。収集電極は、受光面上及び裏面上それぞれに形成されており、第1配線材11に電気的に接続される。なお、各太陽電池10の寸法は任意に設定できるが、例えば、70mm×90mm角、300μm厚とすることができる。
As shown in FIG. 1, each
ここで、各太陽電池10は、受光面側保護材と平行ではない。具体的には、図1に示すように、各太陽電池10の受光面10Aは、受光面側保護材2のうち裏面側保護材3と対向する裏面側対向面2Aと所定の角度αを成す。各太陽電池10の裏面10Bは、裏面側保護材3のうち受光面側保護材2と対向する受光面側対向面3Aと所定の角度αを成す。
Here, each
第1配線材11は、薄板状或いは縒り線状に成形された銅等の導電材を用いて形成される。このような導電材の表面は、共晶半田などによってメッキされていてもよい。なお、第1配線材11の寸法は任意に設定できるが、例えば、直交方向Tにおける幅を1mm、導電材を200μm厚、メッキ層を40μm厚とすることができる。
The
第1配線材11は、半田や樹脂接着剤などの導電性接着剤によって各太陽電池10に電気的に接続される。各太陽電池10の受光面10Aは一の導電型を有しており、各太陽電池10の裏面10Bは他の導電型を有する。従って、一の太陽電池10の受光面上に形成された収集電極と、一の太陽電池10に隣接する他の太陽電池10の裏面上に形成された収集電極とに、第1配線材11を接続することによって、一の太陽電池10と他の太陽電池10とが電気的に直列に接続される。
The
ここで、本実施形態では、図1に示すように、第1配線材11は直線状に形成されており、一の太陽電池10と他の太陽電池10との間において曲げ加工されていないことに留意すべきである。従って、第1配線材11は、太陽電池10の受光面10A及び裏面10Bそれぞれと平行に配置されている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the
第2配線材12及び渡り配線材13は、第1配線材11と同様の材料によって形成される。
The
受光面側保護材2は、各太陽電池10の受光面側に配置され、太陽電池モジュール100の表面を保護する平板状の部材である。受光面側保護材2としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。
The light receiving surface side
裏面側保護材3は、各太陽電池10の裏面側に配置され、太陽電池モジュール100の背面を保護する平板状の部材である。裏面側保護材3としては、PET(Polyethylene Terephthalate)等の樹脂フィルム、Al箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。
The back surface side protective material 3 is a flat member that is disposed on the back surface side of each
封止材4は、受光面側保護材2と裏面側保護材3との間で太陽電池ストリング1を封止する。封止材4としては、EVA、EEA、PVB、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。なお、封止材4には、架橋剤が含まれている。
The sealing
なお、以上の構成を有する太陽電池モジュールには、Alフレームや端子ボックスを取り付けられていてもよい。 Note that an Al frame or a terminal box may be attached to the solar cell module having the above configuration.
(太陽電池モジュールの製造方法)
以下において、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
(Method for manufacturing solar cell module)
Below, the manufacturing method of the solar cell module which concerns on embodiment of this invention is demonstrated, referring drawings.
まず、配列方向Hに沿って配列された3個の太陽電池10を、直線状の第1配線材11によって互いに電気的に接続する。具体的には、一の太陽電池10の受光面10Aと他の太陽電池10の裏面10Bとに第1配線材11を接続する。また、3個の太陽電池10の両端に位置する太陽電池10に第2配線材12を接続する。このように作製される太陽電池ストリング1を4本準備する。
First, the three
次に、図3(a)に示すように、各太陽電池ストリング1を載置台20上に載置する。続いて、一の太陽電池10の受光面10A上のうち、一の太陽電池10に隣接する他の太陽電池10側に緩衝材4pを配置する。具体的には、図3(b)に示すように、一の太陽電池10の受光面10Aと他の太陽電池10の裏面10Bとの間に形成される段差をなくすように緩衝材4pを配置する。緩衝材4pは、上述した封止材4と同様の材料によって形成される。なお、一の太陽電池10の受光面10Aと他の太陽電池10の裏面10Bには、第1配線材11が接続される。
Next, as shown in FIG. 3A, each
なお、一の太陽電池10の受光面10A上に緩衝材4pを配置する場合、一の太陽電池10を加熱することが好ましい。具体的には、載置台20に内蔵される加熱機構によって、太陽電池ストリング1を約100℃に加熱する。これによって、緩衝材4pは軟化され一の太陽電池10の受光面10Aに接着(仮固定)される。
In addition, when arrange | positioning the
次に、図4(a)に示すように、各太陽電池ストリング1を上下裏返して載置台20上に載置する。続いて、一の太陽電池10の裏面10B上のうち、一の太陽電池10に隣接する他の太陽電池10側に緩衝材4qを配置する。具体的には、図4(b)に示すように、一の太陽電池10の裏面10Bと他の太陽電池10の受光面10Aとの間に形成される段差をなくすように緩衝材4qを配置する。緩衝材4qは、上述した緩衝材4pと同様の材料によって形成される。
Next, as shown in FIG. 4A, each
なお、一の太陽電池10の裏面10B上に緩衝材4qを配置する場合、緩衝材4pを配置する場合と同様に、一の太陽電池10を加熱することが好ましい。これによって、緩衝材4qは軟化され一の太陽電池10の裏面10Bに接着(仮固定)される。
In addition, when arrange | positioning the
次に、各太陽電池ストリング1の第2配線材12に渡り配線材13を半田接続する。
Next, the
次に、図5に示すように、平板状の受光面側保護材2、シート状の第1封止材4a、4本の太陽電池ストリング1、シート状の第2封止材4b及び平板状の裏面側保護材3を順次積層することによって積層体を形成する。ここで、各太陽電池10の受光面10Aは、第1封止材4aのうち各太陽電池10と対向する面に対して角度αを成す。また、各太陽電池10の裏面10Bは、第2封止材4bのうち各太陽電池10と対向する面に対して角度αを成す。従って、各太陽電池10の受光面10Aと第1封止材4aとの間、及び各太陽電池10の裏面10Bと第2封止材4bとの間に空間が形成される。本実施形態では、当該空間を埋めるように緩衝材4p及び緩衝材4qが配置される。
Next, as shown in FIG. 5, the flat light-receiving surface side
次に、ラミネート装置によって、積層体をラミネートする。具体的には、積層体を約150〜200℃に加熱しながら圧着する。これによって、第1封止材4a、第2封止材4b、緩衝材4p及び緩衝材4qが硬化される。以上によって、上述の封止材4が形成され、太陽電池モジュール100が完成される。
Next, the laminate is laminated by a laminating apparatus. Specifically, the laminate is pressure-bonded while being heated to about 150 to 200 ° C. Thereby, the
(作用及び効果)
本実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法は、一の太陽電池10の受光面10Aと他の太陽電池10の裏面10Bとを、直線状の第1配線材11によって電気的に接続する工程と、一の太陽電池10の受光面10A上のうち他の太陽電池10側に緩衝材4pを配置する工程とを備える。
(Function and effect)
In the method for manufacturing the
従って、太陽電池ストリング1が第1封止材4a上に配置された場合、一の太陽電池10の受光面10Aは、第1封止材4aのうち一の太陽電池10と対向する面に対して角度αを成す。緩衝材4pは、一の太陽電池10の受光面10Aと第1封止材4aとの間に形成される空間を埋めるように配置される。そのため、後工程において、太陽電池ストリング1を第1封止材4aに圧着する場合、第1配線材11が一の太陽電池10の接触端部を破損することを抑制できる。また、緩衝材4pを太陽電池10の受光面10A上に配置するので、第1封止材4aを複雑な階段状に成形する必要がない。
Therefore, when the
また、本実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法は、他の太陽電池10の裏面10B上のうち一の太陽電池10側に緩衝材4qを配置する工程をさらに備える。従って、太陽電池ストリング1上に第2封止材4bが配置された場合、他の太陽電池10の裏面10Bは、第2封止材4bのうち他の太陽電池10と対向する面に対して角度αを成す。緩衝材4qは、他の太陽電池10の裏面10Bと第2封止材4bとの間に形成される空間を埋めるように配置される。そのため、後工程において、第2封止材4bを太陽電池ストリング1に圧着する場合、一の太陽電池10の裏面10Bの一部に圧力が集中することによって、一の太陽電池10に割れや欠けが生じることを抑制できる。また、緩衝材4qを他の太陽電池10の裏面10B上に配置するので、第2封止材4bを複雑な階段状に成形する必要がない。
Moreover, the manufacturing method of the
また、本実施形態に係る太陽電池モジュール100の製造方法では、緩衝材4pは、一の太陽電池10を加熱することによって、一の太陽電池10の受光面10Aに仮固定される。また、緩衝材4qは、他の太陽電池10を加熱することによって、他の太陽電池10の裏面10Bに仮固定される。従って、太陽電池ストリング1を移動する場合などにおいて、緩衝材4p及び緩衝材4qが落下してしまうことを抑制できる。
In the method for manufacturing the
(その他の実施形態)
本発明は上記の実施形態とその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments and modifications thereof, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上記実施形態では、緩衝材4pは、一の太陽電池10の受光面10Aのうち他の太陽電池10側にのみ配置されることとしたが、これに限られるものではない。緩衝材4pは、第1封止材4aと一の太陽電池10の受光面10Aとの間に形成される空間を埋めるように配置されていれば良い。従って、緩衝材4pは、例えば、一の太陽電池10の受光面10Aの略全面を覆っていてもよい。同様に、上記実施形態では、緩衝材4qを、他の太陽電池10の裏面10Bのうち一の太陽電池10側にのみ配置することとしたが、これに限られるものではない。緩衝材4qは、例えば、他の太陽電池10の裏面10Bの略全面を覆っていてもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、緩衝材4p及び緩衝材4qは、各太陽電池10を加熱することによって仮固定されることとしたが、緩衝材4p及び緩衝材4qは仮固定されていなくてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、太陽電池モジュール100の製造方法において、緩衝材4p及び緩衝材4qそれぞれを用いたが、いずれか一方のみを用いてもよい。
Moreover, in the said embodiment, in the manufacturing method of the
また、上記実施形態では、載置台20に載置された一の太陽電池10上に緩衝材4pを配置することとしたが、これに限られるものではない。例えば、載置台20に載置された緩衝材4p上に一の太陽電池10を配置することによって、緩衝材4pを一の太陽電池10に接着してもよい。また、同様に、載置台20に載置された緩衝材4q上に他の太陽電池10を配置することによって、緩衝材4qを他の太陽電池10に接着してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、緩衝材4p及び緩衝材4qそれぞれは略三角柱状に形成されているが、これに限られるものではない。緩衝材4p及び緩衝材4qそれぞれは、複数の部材を組み合わせることによって略三角柱状に形成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although each of the
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1…太陽電池ストリング、2…受光面側保護材、2A…裏面側対向面、3…裏面側保護材、3A…受光面側対向面、4…封止材、4a…第1封止材、4b…第2封止材、4p…緩衝材、4q…緩衝材、10…太陽電池、10A…受光面、10B…裏面、11…第1配線材、12…第2配線材、13…渡り配線材、20…載置台、100…太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1太陽電池の前記第1主面と前記第2太陽電池の前記第2主面とを、直線状の配線材によって電気的に接続する工程Aと、
前記第1太陽電池の前記第1主面上のうち前記第2太陽電池側に緩衝材を配置する工程Bと、
第1保護材と、第1封止材と、前記配線材によって接続された前記第1太陽電池及び前記第2太陽電池と、第2封止材と、第2保護材とを順次積層することによって、積層体を形成する工程Cと、
前記積層体をラミネートする工程Dと
を備え、
前記工程Cにおいて、
前記第1太陽電池の前記第1主面は、前記第1封止材のうち前記第1太陽電池と対向する面に対して所定の角度を成す
ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 A method for producing a solar cell module comprising a first solar cell and a second solar cell each having a first main surface and a second main surface provided on the opposite side of the first main surface,
Step A of electrically connecting the first main surface of the first solar cell and the second main surface of the second solar cell by a linear wiring material;
Step B of disposing a buffer material on the second solar cell side of the first main surface of the first solar cell;
The first protective material, the first sealing material, the first solar cell and the second solar cell connected by the wiring material, the second sealing material, and the second protective material are sequentially stacked. Step C for forming a laminate,
Step D for laminating the laminate,
In step C,
The method of manufacturing a solar cell module, wherein the first main surface of the first solar cell forms a predetermined angle with respect to a surface of the first sealing material facing the first solar cell.
前記緩衝材を前記第1太陽電池の前記第1主面上に仮固定する
ことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 In step B,
The method for manufacturing a solar cell module according to claim 1, wherein the buffer material is temporarily fixed on the first main surface of the first solar cell.
前記第2太陽電池の前記第2主面上のうち前記第1太陽電池側に緩衝材を配置する工程Eを備え、
前記工程Cにおいて、
前記第2太陽電池の前記第2主面は、前記第2封止材のうち前記第2太陽電池と対向する面に対して所定の角度を成す
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 Between Step A and Step C,
A step E of arranging a buffer material on the first solar cell side of the second main surface of the second solar cell;
In step C,
The said 2nd main surface of a said 2nd solar cell makes a predetermined angle with respect to the surface facing the said 2nd solar cell among the said 2nd sealing material, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method for solar cell module.
載置台に載置された前記緩衝材上に前記第1太陽電池を配置する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。 In step B,
4. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 1, wherein the first solar cell is disposed on the buffer material placed on a mounting table. 5.
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