JP2010251656A - Method and device for manufacturing solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュール製造方法及び装置に関し、より詳しくは、複数の太陽電池セルをインターコネクタにより電気的に接続する太陽電池モジュール製造方法及び装置に関する。 The present invention relates to a solar cell module manufacturing method and apparatus, and more particularly to a solar cell module manufacturing method and apparatus in which a plurality of solar cells are electrically connected by an interconnector.
従来の太陽電池モジュール製造装置として、例えば特許文献1に開示された構成が知られている。この装置は、線材供給リールから繰り出したインターコネクタ線材を、接続単位長さに切断してインターコネクタを形成した後、図6に示すように、インターコネクタ51の一方側を太陽電池セル50の表面側の電極に接続し、インターコネクタ51の他方側を隣接する太陽電池セル50の裏面側の電極に接続することにより、複数の太陽電池セル50が連続的に接続された太陽電池モジュールを製造することができる。インターコネクタ51にはハンダコーティングが施されており、太陽電池セル50の電極とインターコネクタ51とが接触した状態で加熱することにより、ハンダが溶融して電極とインターコネクタ51とがハンダ接合される。
As a conventional solar cell module manufacturing apparatus, for example, a configuration disclosed in
太陽電池セルとインターコネクタとのハンダ接合装置は、例えば特許文献2に開示されている。この装置は、図7に示すように、コンベア60により搬送される太陽電池セル61の表面側及び裏面側をそれぞれ押圧する押圧機構62,63を備えており、各押圧機構62,63は、搬送方向に沿って交互に配置された加熱部材及び押圧部材を備えている。太陽電池セル61に供給されたタブリード64は、押圧機構62,63の作動により加熱部材及び押圧部材と当接し、上方及び下方から押圧されて、太陽電池セル61の表裏面に接合される。
A solder joining device between a solar battery cell and an interconnector is disclosed in
ところが、上記従来のハンダ接合装置によれば、押圧機構62,63による加熱押圧を行うために、搬送中の太陽電池セル61を一時停止させる必要があることから、製造効率が低くなる一方、これを避けるために停止時間を短縮すると、十分な接合力が得られずに導通不良が生じたり、過度の圧着力により溶融ハンダがはみ出して、受光面積の減少による変換効率の低下を招くおそれがあった。
However, according to the conventional solder bonding apparatus, the
そこで、本発明は、高性能の太陽電池モジュールを効率良く製造することができる太陽電池モジュール製造方法及び装置の提供を目的とする。 Then, this invention aims at provision of the solar cell module manufacturing method and apparatus which can manufacture a high performance solar cell module efficiently.
本発明の前記目的は、複数の太陽電池セルをインターコネクタにより電気的に接続して太陽電池モジュールを製造する装置であって、帯状のインターコネクタの両側を、隣接する太陽電池セルに対してそれぞれ導電性接着層を介して配置した状態で、前記太陽電池セル及びインターコネクタを加熱エリアに向けて搬送する搬送コンベアと、前記加熱エリアにおいて前記導電性接着層を加熱溶融する加熱手段と、前記搬送コンベアの上方に支持した錘部材を前記搬送コンベアに沿って移動させる錘駆動手段とを備え、前記錘駆動手段は、前記錘部材の自重により前記太陽電池セル及びインターコネクタ間を押圧するように、前記錘部材を上下動可能に支持する太陽電池モジュール製造装置により達成される。 The object of the present invention is an apparatus for manufacturing a solar cell module by electrically connecting a plurality of solar cells with an interconnector, and both sides of a strip-shaped interconnector are respectively adjacent to adjacent solar cells. A transport conveyor that transports the solar cells and the interconnector toward a heating area in a state of being disposed via a conductive adhesive layer, a heating unit that heats and melts the conductive adhesive layer in the heating area, and the transport A weight driving means for moving the weight member supported above the conveyor along the conveyor, and the weight driving means presses between the solar cells and the interconnector by the weight of the weight member, This is achieved by a solar cell module manufacturing apparatus that supports the weight member so as to be movable up and down.
また、本発明の前記目的は、複数の太陽電池セルをインターコネクタにより電気的に接続して太陽電池モジュールを製造する方法であって、帯状のインターコネクタの両側を、隣接する太陽電池セルに対してそれぞれ導電性接着層を介して配置した状態で、前記太陽電池セル及びインターコネクタを加熱エリアに向けて搬送する搬送ステップと、前記加熱エリアにおいて前記導電性接着層を加熱手段により加熱溶融し、前記太陽電池セルとインターコネクタとを接着する接着ステップとを備え、前記接着ステップは、前記搬送コンベアの上方に支持した錘部材を前記搬送コンベアに沿って移動させ、前記錘部材の自重により前記太陽電池セル及びインターコネクタ間を押圧するステップを含む太陽電池モジュール製造方法により達成される。 Further, the object of the present invention is a method of manufacturing a solar cell module by electrically connecting a plurality of solar cells with an interconnector, wherein both sides of the strip-shaped interconnector are connected to adjacent solar cells. In a state where the solar battery cells and the interconnector are transported toward the heating area in a state of being disposed via the conductive adhesive layer respectively, the conductive adhesive layer is heated and melted by a heating means in the heating area, An adhesion step for adhering the solar battery cell and the interconnector, wherein the adhesion step moves a weight member supported above the conveyance conveyor along the conveyance conveyor, and the weight of the weight member causes the solar This is achieved by a solar cell module manufacturing method including a step of pressing between the battery cell and the interconnector.
本発明によれば、高性能の太陽電池モジュールを効率良く製造することができる太陽電池モジュール製造方法及び装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell module manufacturing method and apparatus which can manufacture a high performance solar cell module efficiently can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール製造装置の概略構成図である。図1に示すように、太陽電池モジュール製造装置1は、供給エリアAにおいて供給された太陽電池セル及びインターコネクタが、搬送コンベア2によって加熱エリアBに向けて水平搬送されるように構成されている。インターコネクタにはハンダコーティングが施されており、加熱エリアBでハンダが加熱溶融することで、太陽電池セル及びインターコネクタの接着が行われる。インターコネクタへのコーティング材料は、ハンダ以外に、加熱により溶融して接着性を生じる各種の導電性接着層を形成するものであればよく、例えば銀ペーストなどを用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar cell module manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the solar cell
供給エリアAには、太陽電池セル供給装置11が設けられており、太陽電池セル41を搬送コンベア2上に1枚ずつ整列供給する。搬送コンベア2は、例えばベルトコンベアからなり、中央部に搬送方向に沿ってスリットを形成することで、吸引装置12の作動により太陽電池セル41を搬送コンベア2上に吸引保持することができる。
In the supply area A, a solar
また、供給エリアAには、インターコネクタ供給装置(図示せず)が設けられており、ロールから繰り出されて所定長さに切断された帯状のインターコネクタを搬送コンベア2上に供給する。インターコネクタの供給は、図2(a)に示すように、インターコネクタ42の前方側を、搬送コンベア2上の太陽電池セル41の表面側に搬送方向に沿って配置した後、図2(b)に示すように、インターコネクタ42の後方側の上に、次の太陽電池セル41を供給する。そして、この太陽電池セル41を搬送コンベア2の駆動により所定距離だけ移動させた後、太陽電池セル41bの表面側に、新たにインターコネクタ42を供給する。こうして、搬送コンベア2の間欠駆動により、インターコネクタ42の両側を隣接する太陽電池セル41,41に対してそれぞれ配置することができる。本実施形態においては、2つのインターコネクタ42を平行に配置しているが、インターコネクタ42の数は特に限定されるものではない。また、本実施形態においては、インターコネクタ42の前端及び後端を、太陽電池セル41,41の前縁及び後縁にそれぞれ略一致させているが、必ずしも太陽電池セル41の搬送方向全体にわたってインターコネクタ42を設ける必要はない。
In addition, an interconnector supply device (not shown) is provided in the supply area A, and a strip-shaped interconnector fed out from a roll and cut to a predetermined length is supplied onto the
太陽電池モジュール製造装置1の加熱エリアBには、搬送コンベア2から受け渡された太陽電池セル41を引き続き水平搬送する搬送コンベア4と、搬送コンベア4の上方に配置された緩衝ベルト22とを備えている。緩衝ベルト22は無端状に形成されており、搬送コンベア4の搬送ベルト4aとの間に太陽電池セル41を挟持するように、駆動ローラ22a及び複数の従動ローラ22bに張設されている。緩衝ベルト22の搬送方向上流側の一部は、供給エリアAに配置された搬送コンベア2のベルトとも対向しており、供給エリアAからの太陽電池セル41の受け渡しを確実に行うことができる。搬送コンベア4の搬送ベルト4a及び緩衝ベルト22の材質は、特に限定されるものではないが、加熱時のひずみやインターコネクタの付着を抑制する観点から、フッ素樹脂を好ましく例示することができる。
The heating area B of the solar cell
また、加熱エリアBには、搬送コンベア4の搬送方向に沿って上流側から順に、予熱装置24及び加熱装置26が配置されている。予熱装置24は、搬送ベルト4aの幅方向両側に、搬送方向に沿って配置されたカートリッジヒータなどの加熱ヒータ(図示せず)と、この加熱ヒータに沿って搬送コンベア4の上方に複数配置された押圧ローラ24aとを備えている。押圧ローラ24aは断面円形の棒状体からなり、両端部が搬送コンベア4の両側に設けられた支持ブロック24bに取り付けられている。図3に拡大側面図で示すように、押圧ローラ24aの端部は、支持ブロック24bの上縁から鉛直下方に向けて形成された切り欠き24cに緩挿されており、被搬送物の厚み変化に応じて上下動可能に支持されている。押圧ローラ24aは、加熱ヒータから受熱して、緩衝ベルト22を介して太陽電池セル及びインターコネクタを予熱しながら押圧する。
Further, in the heating area B, a
加熱装置26は、ケーシング26aの内部に、例えばハロゲンヒータからなる加熱ヒータ26bを備えている。加熱ヒータ26bは、ランプ光をライン状に集光して、インターコネクタに沿って局部的に加熱することができ、太陽電池セル全体のダメージを低減しつつ、インターコネクタにコーティングされたハンダを効率よく加熱溶融することができる。
The
更に、加熱エリアBには、搬送コンベア4の上方に錘駆動装置30が設けられている。錘駆動装置30は、搬送コンベア4の両側に設けられた一対の無端状のチェーン31(図1では一方のみ図示)を備えている。チェーン31は、駆動ローラ32及び複数の従動ローラ33に張設されており、図4に拡大側面図で示すように、搬送コンベア4に沿って設けられたガイド部材34に沿って摺動するように配置されている。チェーン31は、長手方向に沿って略等間隔に孔部31aが形成されており、円形断面を有する棒状の錘部材39の両端部が、それぞれチェーン31の孔部31aに挿入されている。
Further, in the heating area B, a
図4に示すように、搬送コンベア4の駆動ローラ4bは、タイミングベルト4cを介して駆動モータ(図示せず)に連結されており、駆動モータの作動により回転駆動されて、搬送コンベア4上の太陽電池セル等の被搬送物を搬送する。駆動ローラ4bには、一体的に回転するように同軸に結合されたギヤ4dが設けられている。ギヤ4dは、緩衝ベルト22の駆動ローラ22aに対して一体的に回転するように同軸結合されたギヤ22cと噛合して、緩衝ベルト22を駆動する。また、駆動ローラ22aのギヤ22cは、チェーン31の駆動ローラ32に対して一体的に回転するように同軸結合されたギヤ32aと、中間ギヤ32bを介して噛合しており、チェーン31を駆動する。こうして、搬送コンベア4の駆動により、緩衝ベルト22が駆動されると共に、一対のチェーン31,31により支持された錘部材39が駆動される。本実施形態においては、搬送コンベア4の搬送速度が、緩衝ベルト22及び錘部材39の移動速度と略一致するように、各ギヤのギヤ比が調整されている。緩衝ベルト22及びチェーン31の張力は、それぞれテンションローラ22d,32cの位置調整により所望の大きさに制御することができる。
As shown in FIG. 4, the
錘部材39は、図5に拡大断面図で示すように、チェーン31の孔部31aの内周面との間に隙間を形成するように緩挿されており、搬送コンベア4上を搬送される太陽電池セル41及びインターコネクタ42を、自重により緩衝ベルト22を介して押圧する。
As shown in an enlarged sectional view in FIG. 5, the
次に、上記構成を備える太陽電池モジュール製造装置1の作動を説明する。まず、供給エリアAにおいては、フラックス塗布処理が施された太陽電池セル41が、太陽電池セル供給装置11により搬送コンベア2上に供給されると共に、ハンダコーティングが施された所定長さのインターコネクタ42が、太陽電池セルに供給される。そして、インターコネクタ42の両側が、隣接する各太陽電池セル41の所定位置に配置された状態で、加熱エリアBに向けて搬送される。
Next, operation | movement of the solar cell
加熱エリアBにおいては、太陽電池セル41及びインターコネクタ42が、搬送コンベア4の搬送ベルト4aと緩衝ベルト22との間に挟持された状態で搬送され、予熱装置24により予熱された後、加熱装置26により更に加熱される。予熱装置24は、複数の押圧ローラ24aが個別に上下動可能に支持されているため、積層状態にある太陽電池セル41及びインターコネクタ42の厚み変化に追従して上下動し、太陽電池セル41及びインターコネクタ42に作用する押圧力を適度な大きさに維持する。予熱装置24による予熱の間は、インターコネクタ42にコーティングされたハンダは溶融しないため、押圧ローラ24aを通過する際にインターコネクタ42が扱かれてハンダがはみ出すおそれはない。一方、加熱装置26は、インターコネクタ42をハンダの溶融温度まで加熱し、太陽電池セル41とインターコネクタ42との間に介在されたハンダを溶融させる。
In the heating area B, the
錘駆動装置30は、インターコネクタ42のハンダが溶融する直前から、インターコネクタ42が加熱装置26を通過して、溶融したハンダが冷却凝固するまで、太陽電池セル41及びインターコネクタ42間を、錘部材39の自重により押圧する。錘部材39は、チェーン31の孔部31aに隙間をあけて緩挿されることにより、搬送される太陽電池セル41及びインターコネクタ42の厚み変化に応じて上下動することができる。したがって、太陽電池セル41及びインターコネクタ42間に錘部材39の自重を安定的に作用させることができる。
The
また、錘部材39は搬送コンベア4に沿って移動するため、従来のように、押圧時に搬送コンベア4を一時停止させる必要がない。したがって、搬送コンベア4の間欠駆動は、供給エリアAにおける太陽電池セル41及びインターコネクタ42の供給に必要な最小限の時間を停止させればよく、供給エリアAにおいて太陽電池セル41及びインターコネクタ42を連続的に供給できる場合には、搬送コンベア4を停止させずに太陽電池セル41とインターコネクタ42とを確実に接着することができる。この結果、信頼性の高い太陽電池モジュールを効率良く製造することができる。
Further, since the
本実施形態においては、錘部材39の移動速度が、搬送コンベア4の搬送速度と略同じになるように設定しており、これによって、インターコネクタ42に対する錘部材39の相対的な移動を抑制して、インターコネクタ42が錘部材39により扱かれて溶融ハンダがはみ出すのを防止している。但し、錘部材39の移動速度と搬送コンベア4の搬送速度とは完全に一致している必要はなく、両者の速度差が小さい場合にはインターコネクタ42を扱く力も弱まるため、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the movement speed of the
また、本実施形態においては、チェーン31の円形の孔部31aに、同じく円形断面の錘部材39が緩挿されることにより、錘部材39が孔部31aの中心線に対して垂直な全方向に移動可能とされているが、孔部31a内における錘部材39の移動は少なくとも上下方向が確保されていればよく、孔部31aの形状は、例えば上下方向に延びる長孔であってもよい。また、錘部材39の断面形状は、必ずしも円形に限定されず種々の形状とすることができるが、太陽電池セル41及びインターコネクタ42間の押圧状態を確実に維持するために、当接部が滑らかに湾曲した形状を有することが好ましい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、錘部材39を支持するチェーン31が、ガイド部材34上を摺動するように構成しているが、チェーン31の張力を弱めて弛ませることにより、チェーン31をガイド部材34上に支持することなく、錘部材39の自重を太陽電池セル41及びインターコネクタ42間に作用させることができる。この場合、錘部材39がチェーン31に嵌合されて、孔部31a内で移動不能に結合されていてもよい。錘部材39を駆動するための機構は、搬送コンベア4の搬送方向に沿って錘部材39を移動可能な構成であればよく、必ずしも本実施形態のような無端状のチェーン31による支持に限定されるものではない。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、錘部材39による押圧を、緩衝ベルト22を介して行っているため、押圧力が太陽電池セル41の全体に分散されて、局所的な押圧による見栄えの低下を抑制している。但し、緩衝ベルト22は本発明において必須のものではなく、錘部材39によって太陽電池セル41及びインターコネクタ42間を直接押圧することも可能である。
Moreover, in this embodiment, since the pressing by the
1 太陽電池モジュール製造装置
2,4 搬送コンベア
22 緩衝ベルト
24 予熱装置
26 加熱装置
30 錘駆動装置
31 チェーン
31a 孔部
32 駆動ローラ
33 従動ローラ
39 錘部材
41 太陽電池セル
42 インターコネクタ
A 供給エリア
B 加熱エリア
DESCRIPTION OF
Claims (6)
帯状のインターコネクタの両側を、隣接する太陽電池セルに対してそれぞれ導電性接着層を介して配置した状態で、前記太陽電池セル及びインターコネクタを加熱エリアに向けて搬送する搬送コンベアと、
前記加熱エリアにおいて前記導電性接着層を加熱溶融する加熱手段と、
前記搬送コンベアの上方に支持した錘部材を前記搬送コンベアに沿って移動させる錘駆動手段とを備え、
前記錘駆動手段は、前記錘部材の自重により前記太陽電池セル及びインターコネクタ間を押圧するように、前記錘部材を上下動可能に支持する太陽電池モジュール製造装置。 A device for manufacturing a solar cell module by electrically connecting a plurality of solar cells with an interconnector,
A transport conveyor for transporting the solar cells and the interconnector toward the heating area in a state where both sides of the strip-shaped interconnector are arranged via conductive adhesive layers with respect to adjacent solar cells,
Heating means for heating and melting the conductive adhesive layer in the heating area;
A weight driving means for moving a weight member supported above the conveyor along the conveyor;
The weight driving means is a solar cell module manufacturing apparatus that supports the weight member so that the weight member can be moved up and down so as to press between the solar battery cell and the interconnector by its own weight.
帯状のインターコネクタの両側を、隣接する太陽電池セルに対してそれぞれ導電性接着層を介して配置した状態で、前記太陽電池セル及びインターコネクタを加熱エリアに向けて搬送する搬送ステップと、
前記加熱エリアにおいて前記導電性接着層を加熱手段により加熱溶融し、前記太陽電池セルとインターコネクタとを接着する接着ステップとを備え、
前記接着ステップは、前記搬送コンベアの上方に支持した錘部材を前記搬送コンベアに沿って移動させ、前記錘部材の自重により前記太陽電池セル及びインターコネクタ間を押圧するステップを含む太陽電池モジュール製造方法。 A method of manufacturing a solar cell module by electrically connecting a plurality of solar cells with an interconnector,
A transporting step for transporting the solar cell and the interconnector toward the heating area in a state where both sides of the strip-shaped interconnector are arranged via the conductive adhesive layer with respect to adjacent solar cells, respectively.
In the heating area, the conductive adhesive layer is heated and melted by a heating means, and the solar cell and the interconnector are bonded.
The bonding step includes a step of moving a weight member supported above the transport conveyor along the transport conveyor and pressing between the solar cells and the interconnector by the weight of the weight member. .
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