JP2011009460A - Method for manufacturing solar cell module, 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の製造方法及び太陽電池モジュールの製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell module and an apparatus for manufacturing a solar cell module.
近年、環境保護の観点から、太陽電池モジュールの普及拡大が進められている。太陽電池モジュールは、一般に、受光面側から順に、透光性基板、透明な熱硬化性樹脂等よりなるシート状の充填材に周囲を保護された太陽電池素子列(太陽電池ストリング)、および裏面を保護する裏面保護材を積層して一体化することによって得られる。 In recent years, the spread of solar cell modules has been promoted from the viewpoint of environmental protection. In general, a solar cell module is, in order from the light-receiving surface side, a solar cell element array (solar cell string) whose periphery is protected by a sheet-like filler made of a translucent substrate, a transparent thermosetting resin, and the like, and a back surface It is obtained by laminating and integrating a back surface protective material for protecting the surface.
太陽電池ストリングを形成する太陽電池素子は、シリコン基板の受光面側と非受光面側にバスバー電極と呼ばれる出力取出電極と、受光面側にフィンガー電極と呼ばれる集電電極が形成されている。そして太陽電池ストリングは、太陽電池素子の外形を基準に整列して、隣接する太陽電池素子の出力取出電極同士でハンダを介して配線材で接合し、電気的に接続することにより形成される。 In the solar cell element forming the solar cell string, an output extraction electrode called a bus bar electrode is formed on the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the silicon substrate, and a current collecting electrode called a finger electrode is formed on the light receiving surface side. The solar cell string is formed by aligning the outer shapes of the solar cell elements as a reference, joining the output extraction electrodes of adjacent solar cell elements with a wiring material via solder, and electrically connecting them.
このような太陽電池モジュールでは、発電効率の向上が求められており、太陽電池素子の変換効率を向上するために、受光面側の非発電部である電極の面積を小さくして有効受光面積(太陽電池素子面積全体−電極面積)を大きくすることが必要とされていた。さらに電極の材料として銀などの貴金属が用いられていることから、省資源の観点から電極を小さくすることが求められていた(例えば、特許文献1参照)。 In such a solar cell module, improvement in power generation efficiency is required, and in order to improve the conversion efficiency of the solar cell element, the effective light receiving area ( It has been necessary to increase the total area of the solar cell element−the electrode area). Furthermore, since noble metals such as silver are used as the material of the electrode, it has been required to reduce the electrode from the viewpoint of resource saving (see, for example, Patent Document 1).
また有効受光面積を大きくするために、非発電部である出力取出電極を非受光面側のみに設けたバックコンタクト型太陽電池素子では、非受光面側のみに出力取出電極の正極と負極が設けられて、高集積化していることから、高い精度で出力取出電極に配線材を接続する技術が求められていた。 Also, in order to increase the effective light receiving area, in the back contact type solar cell element in which the output extraction electrode which is a non-power generation part is provided only on the non-light receiving surface side, the positive electrode and the negative electrode of the output extraction electrode are provided only on the non light receiving surface side Because of the high integration, a technique for connecting the wiring material to the output extraction electrode with high accuracy has been demanded.
しかし、従来の太陽電池モジュールの製造方法では、図8に示すように太陽電池素子101の外形を基準に整列して太陽電池ストリングを作成していたため、シリコン基板上に出力取出電極102を印刷するときのズレとシリコン基板の外形のバラツキを考慮した公差の分だけ、出力取出電極102の幅を大きくする必要があった。このため、単に太陽電池素子101の出力取出電極102を小さく形成するのみでは、配線材103を配置するときにズレが生じて、配線材103と出力取出電極102の接合面積が小さくなり、導通不良が発生する場合があった。
However, in the conventional method for manufacturing a solar cell module, as shown in FIG. 8, the solar cell string is formed by aligning the outer shape of the
また図9に示すように、出力取出電極102から配線材103がずれて接合された場合は、応力集中が生じやすくなるためにクラック104が生じやすくなる場合があった。
Further, as shown in FIG. 9, when the
そこで本発明では、高い精度で配線材を出力取出電極に接続する太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールの製造装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a solar cell module manufacturing method and a solar cell module manufacturing apparatus for connecting a wiring member to an output extraction electrode with high accuracy.
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、基板の第1の面に第1出力取出電極及び該第1出力取出電極と電気的に接続された第1集電電極が設けられ、前記第1の面の裏面に相当する第2の面に第2出力取出電極が設けられた第1及び第2の太陽電池素子を有し、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極と前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極とを配線材で電気的に接続して前記第1及び第2の太陽電池素子を配列してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極または前記第1集電電極の第1位置情報を取得し、該第1位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極と前記配線材との位置合わせを行い、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極と前記配線材とを電気的に接続する工程と、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極または前記第1集電電極の第2位置情報を取得し、該第2位置情報に基づき、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極と前記配線材との位置合わせを行い、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極と前記配線材とを電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とする。 In the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, a first output extraction electrode and a first current collecting electrode electrically connected to the first output extraction electrode are provided on a first surface of a substrate, A first and second solar cell elements each having a second output extraction electrode provided on a second surface corresponding to the rear surface of the surface; the first output extraction electrode of the first solar cell element; A method for manufacturing a solar cell module, wherein the second output extraction electrode of the second solar cell element is electrically connected with a wiring material and the first and second solar cell elements are arranged, 1st output extraction electrode of 1 solar cell element or 1st position information of the 1st current collection electrode is acquired, and the 1st output extraction electrode of the 1st solar cell element based on the 1st position information And the wiring material, and the first output of the first solar cell element A step of electrically connecting the output electrode and the wiring member; and acquiring second position information of the second output extraction electrode or the first current collecting electrode of the second solar cell element; Based on the information, the second output extraction electrode of the second solar cell element and the wiring material are aligned, and the second output extraction electrode of the second solar cell element and the wiring material are electrically connected. And a step of connecting to each other.
また、本発明の他の太陽電池モジュールの製造方法は、基板の第1の面に集電電極が設けられ、前記第1の面の裏面に相当する第2の面に、前記集電電極と電気的に接続された出力取出電極が設けられた第1及び第2の太陽電池素子を有し、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極とを配線材で電気的に接続して前記第1及び第2の太陽電池素子を配列してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極または前記集電電極の第1位置情報を取得し、該第1位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記配線材との位置合わせを行い、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記配線材とを電気的に接続する工程と、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極または前記集電電極の第2位置情報を取得し、該第2位置情報に基づき、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記配線材との位置合わせを行い、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記配線材とを電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とする。 According to another method of manufacturing a solar cell module of the present invention, a current collecting electrode is provided on a first surface of a substrate, and the current collecting electrode is disposed on a second surface corresponding to the back surface of the first surface. It has the 1st and 2nd solar cell element provided with the output extraction electrode electrically connected, The said output extraction electrode of the said 1st solar cell element and the said output extraction of the said 2nd solar cell element A method of manufacturing a solar cell module, wherein the first and second solar cell elements are arranged by electrically connecting electrodes with a wiring material, wherein the output extraction electrode of the first solar cell element or First position information of the current collecting electrode is obtained, and based on the first position information, the output extraction electrode of the first solar cell element and the wiring material are aligned, and the first solar cell Electrically connecting the output extraction electrode of the element and the wiring member; Obtaining the second position information of the output extraction electrode or the collector electrode of the second solar cell element, and based on the second position information, the output extraction electrode and the wiring member of the second solar cell element And a step of electrically connecting the output extraction electrode of the second solar cell element and the wiring member.
本発明の太陽電池モジュールの製造装置は、基板の第1の面に第1出力取出電極及び該第1出力取出電極と電気的に接続された第1集電電極が設けられ、前記第1の面の裏面に相当する第2の面に第2出力取出電極が設けられた第1及び第2の太陽電池素子を有し、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極と前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極とを配線材で電気的に接続して前記第1及び第2の太陽電池素子を配列してなる太陽電池モジュールの製造装置であって、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極または前記第1集電電極の位置情報となる第1位置情報および前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極または前記第1集電電極の位置情報となる第2位置情報を取得する位置情報取得装置と、前記第1位置情報および前記第2位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極、及び前記配線材との位置合わせを行う位置合わせ装置と、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極、及び前記配線材を電気的に接続する接続装置と、を備えたことを特徴とする。 In the solar cell module manufacturing apparatus of the present invention, a first output extraction electrode and a first current collecting electrode electrically connected to the first output extraction electrode are provided on the first surface of the substrate, and the first output electrode is provided. A first and second solar cell elements each having a second output extraction electrode provided on a second surface corresponding to the rear surface of the surface; the first output extraction electrode of the first solar cell element; A solar cell module manufacturing apparatus in which the first and second solar cell elements are arrayed by electrically connecting the second output extraction electrode of the second solar cell element with a wiring member. 1st position information used as position information of the 1st output extraction electrode or the 1st current collection electrode of 1 solar cell element, and the 2nd output extraction electrode or the 1st current collection electrode of the 2nd solar cell element A position information acquisition device that acquires second position information that is position information of Based on one position information and the second position information, the first output extraction electrode of the first solar cell element, the second output extraction electrode of the second solar cell element, and alignment with the wiring member And a connection device for electrically connecting the first output extraction electrode of the first solar cell element, the second output extraction electrode of the second solar cell element, and the wiring member , Provided.
また、本発明の他の太陽電池モジュールの製造装置は、基板の第1の面に集電電極が設けられ、前記第1の面の裏面に相当する第2の面に、前記集電電極と電気的に接続された出力取出電極が設けられた第1及び第2の太陽電池素子を有し、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極とを配線材で電気的に接続して前記第1及び第2の太陽電池素子を配列してなる太陽電池モジュールの製造装置であって、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極または前記集電電極の位置情報となる第1位置情報および前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極または前記集電電極の位置情報となる第2位置情報を取得する位置情報取得装置と、前記第1位置情報および前記第2位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極、及び前記配線材との位置合わせを行う位置合わせ装置と、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極、及び前記配線材を電気的に接合する接合装置と、を備えたことを特徴とする。 Moreover, the manufacturing apparatus of the other solar cell module of this invention is provided with the current collection electrode on the 1st surface of a board | substrate, and the said current collection electrode on the 2nd surface equivalent to the back surface of the said 1st surface. It has the 1st and 2nd solar cell element provided with the output extraction electrode electrically connected, The said output extraction electrode of the said 1st solar cell element and the said output extraction of the said 2nd solar cell element A device for manufacturing a solar cell module, wherein the first and second solar cell elements are arranged by electrically connecting electrodes with a wiring material, wherein the output extraction electrode of the first solar cell element or Position information acquisition device for acquiring first position information as position information of the current collecting electrode and second position information as position information of the output extraction electrode or the current collecting electrode of the second solar cell element; Based on the first position information and the second position information, An alignment device for aligning the output extraction electrode of the first solar cell element, the output extraction electrode of the second solar cell element, and the wiring member; and the output of the first solar cell element And a joining device that electrically joins the output electrode, the output extraction electrode of the second solar cell element, and the wiring member.
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池素子同士の位置決めを太陽電池素子の基板の外形ではなく、基板上に形成された電極で位置合わせを行うため、基板の外形状のバラツキによって生じる太陽電池素子の位置ずれを低減し、精度良く太陽電池素子同士を配列することができる。その結果、本発明によれば、隣接する太陽電池素子同士の出力取出電極を配線材でもって精度良く接続することができ、出力取出電極と配線材との位置ずれを低減することができる。 According to the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, the positioning of the solar cell elements is not performed with the outer shape of the substrate of the solar cell elements but with the electrode formed on the substrate, so that the variation in the outer shape of the substrate The positional deviation of the solar cell elements caused by the above can be reduced, and the solar cell elements can be arranged with high accuracy. As a result, according to the present invention, the output extraction electrodes of adjacent solar cell elements can be accurately connected with the wiring material, and the positional deviation between the output extraction electrode and the wiring material can be reduced.
また、本発明の製造装置によれば、太陽電池素子同士の位置決めを太陽電池素子の基板の外形ではなく、基板上に形成された電極で位置合わせを行うため、基板の外形状のバラツキによって生じる太陽電池素子の位置ずれを低減し、精度良く太陽電池素子同士を配列することができる。その結果、本発明によれば、隣接する太陽電池素子同士の出力取出電極を配線材でもって精度良く接続することができ、出力取出電極と配線材との位置ずれを低減することができる。 Further, according to the manufacturing apparatus of the present invention, the positioning of the solar cell elements is performed by the electrode formed on the substrate, not by the outer shape of the substrate of the solar cell elements, and thus occurs due to variations in the outer shape of the substrate. The positional deviation of the solar cell elements can be reduced, and the solar cell elements can be arranged with high accuracy. As a result, according to the present invention, the output extraction electrodes of adjacent solar cell elements can be accurately connected with the wiring material, and the positional deviation between the output extraction electrode and the wiring material can be reduced.
以下、本発明の太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールの製造装置の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。まず、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法または太陽電池モジュールの製造装置で作製される太陽電池モジュールについて説明する。 Hereinafter, embodiments of a solar cell module manufacturing method and a solar cell module manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the solar cell module produced with the manufacturing method of the solar cell module which concerns on this embodiment, or the manufacturing apparatus of a solar cell module is demonstrated.
太陽電池モジュールXは、図1(a)に示すように、透光性基板1と、受光面側の充填材2と、複数の太陽電池素子3が連結されてなる太陽電池ストリング3aを接続してなる太陽電池マトリクス3bと、非受光面側の充填材2’と、裏面保護材4とを順次積層してなる。太陽電池ストリング3aは、図1(b)に示すように、複数の太陽電池素子3を配線材6で電気的に接続して成る。太陽電池マトリクス3bは、図1(c)に示すように、太陽電池ストリング3aを配線導体5で並列に接続して成る。
As shown in FIG. 1A, the solar cell module X connects a
透光性基板1としては、太陽電池素子3へ光を入射させることができる部材であれば特に限定されないが、例えば白板ガラス、強化ガラス、熱線反射ガラスなどのガラスやポリカーボネート樹脂などからなる光透過率の高い基板を用いればよい。
The
充填材2、2’は、太陽電池素子3を封止する役割を有するものであり、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)を主成分とし、押出し機により厚さ0.4〜1mm程度のシート状に成形されたものが用いられる。そして、そのシート状に成形したものを切断して用いる。また、充填材2、2’には架橋剤が含有されている。
The
裏面保護材4は、充填材2’や太陽電池素子3を保護する役割を有するものである。裏面保護材4には、例えばPVF(ポリビニルフルオライド)、PET(ポリエチレンテレフタレート)PEN(ポリエチレンナフタレート)、あるいはこれらを積層したものを用いることができる。
The back surface protective material 4 has a role of protecting the
配線導体5及び配線材6は、例えば銅やアルミニウムのような低抵抗の金属導体の表面に、メッキやディッピングにより20μm〜70μm程度の厚みでハンダコートしたものを、長尺状になるように適当な長さに切断して用いることができる。
The
次に、太陽電池素子の詳細について説明する。太陽電池素子3は、図2(a)に示すように、基板7と、該基板7の受光面に相当する第1の面に設けられた第1出力取出電極8aと、第1の面の裏面であり、基板7の非受光面に相当する第2の面に設けられた第2出力取出電極8bと、を有する。加えて、太陽電池素子3は、受光面(第1の面)側に設けられた第1集電電極9と、非受光面(第2の面)側に設けられた第2集電電極10と、を有する。
Next, the detail of a solar cell element is demonstrated. As shown in FIG. 2A, the
基板7は、入射される光を電気に変換する光電変換機能を有している。この基板7の材質は、特に限定されるものでなく、例えば多結晶シリコン、単結晶シリコン等からなるシリコン基板、ガラス板上にアモルファスシリコンやCIGS等の化合物半導体からなる薄膜が形成された基板等を用いることができる。基板7にシリコンを用いる場合は、例えばシリコン材料から引き上げ法や鋳造法によってシリコンインゴットを製造し、次にこのシリコンインゴットをマルチワイヤーソーなどで100μm〜300μmにスライスすることにより作製できる。
The
太陽電池素子3は、受光面側において、第1出力取出電極8aと第1集電電極9とが互いに直交するように設けられており、基板7から発生したキャリアを第1集電電極9によって集め、該集電電極9と電気的に接続された第1出力取出電極8aより出力を外部に取り出すことができる。なお、本実施形態では、第1出力取出電極8aと第1集電電極9とが互いに直交するように設けられているが、第1出力取出電極8aと第1集電電極9とが電気的に接続されていればよく、例えば第1集電電極9の長手方向に対して、出力取出電極8aが傾斜する方向に沿って形成されていてもよい。この第1出力取出電極8a及び集電電極9は、基板7がシリコン基板である場合、例えば導電性金属粉末の銀粉末と有機ビヒクルとガラスフリットを添加してペースト状にした銀ペーストを、例えばシリコン基板にスクリーン印刷法で塗布、乾燥後に最高温度が600〜800℃で1〜30分程度焼成して焼き付けることによって作製される。
The
太陽電池素子3は、非受光面側の略全面において、発生したキャリアを集電する第2集電電極10が設けられており、第2集電電極10上に設けられた複数の第2出力取出電極8bより出力を外部に取り出すことができる。この第2集電電極10は、基板7がシリコン基板である場合、例えば導電性金属粉末のアルミニウム粉末と有機ビヒクルとガラスフリットを添加してペースト状にした銀ペーストを、例えばスクリーン印刷法でシリコン基板に塗布、乾燥後に最高温度が600〜800℃で1〜30分程度焼成して焼き付けることによって作製される。なお、第2出力取出電極8bは、上述した第1出力取出電極8aと同様の製法で作製することができる。
The
なお、印刷時に受光面側と非受光面側の電極の位置関係を固定するために、シリコン基板の一辺を基準に位置合せして、表面と裏面に印刷し、電極を形成することが好ましい。 In order to fix the positional relationship between the electrodes on the light-receiving surface side and the non-light-receiving surface side during printing, it is preferable to perform alignment on one side of the silicon substrate and print on the front and back surfaces to form electrodes.
上記のように複数の工程を経て製造される太陽電池素子7は、シリコン基板7の外形や電極の印刷の位置にそれぞれ公差を含み、シリコン基板7の外形を基準にした受光面側バスバー電極8aや非受光面側バスバー電極8bの位置も公差を有する。
The
次に、太陽電池モジュールの製造装置の実施形態について、図3を参照しつつ説明する。 Next, an embodiment of a solar cell module manufacturing apparatus will be described with reference to FIG.
本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの製造装置11は、太陽電池素子3の電極の位置情報を取得する位置情報取得装置12と、太陽電池素子3の位置合わせを行う位置合わせ装置13と、一方の太陽電池素子3(第1の太陽電池素子)の第1出力取出電極8aと他方の太陽電池素子3(第2の太陽電池素子3’)の第2出力取出電極8bとを配線材6で接続する接続装置14と、を備えている。
The solar cell
位置情報取得装置12は、第1の太陽電池素子3の第1出力取出電極8aまたは第1集電電極9の位置情報(第1位置情報)と、該第1の太陽電池素子3と隣接する第2の太陽電池素子3’の第2出力取出電極8bまたは第1集電電極9の位置情報(第2位置情報)と、を取得する機能を有する。このような位置情報取得装置12としては、例えばCCDカメラやCMOSカメラを用いることができる。また、位置情報取得装置12は、前記カメラで取得した太陽電池素子の画像を、画像認識装置(図示なし)で処理し、第1位置情報および第2位置情報を取得する。そして、取得した第1及び第2位置情報を位置合わせ装置13に伝達する。
The position
位置合わせ装置13は、位置情報取得装置12から得られた位置情報に基づき、第1の太陽電池素子3及び第2の太陽電池素子3’を所望の位置に合わせ込むように配置する機能を有する。このような位置合わせ装置13としては、例えば太陽電池素子3を持ち上げる吸着部13aと、該吸着部13aで持ち上げられた太陽電池素子3をXYZ方向に移動可能であり、かつXY平面に回転可能な搬送装置13bより構成されている。このような搬送装置13bを備えていれば、比較的、太陽電池素子に対して近い位置に配置する位置情報取得装置12や接続手段14より離れた位置に位置合わせ装置13を配置することができるため、太陽電池モジュールの製造装置の組み立てが容易になる。
The
接続装置14は、第1の太陽電池素子3の第1出力取出電極8a及び第2の太陽電池素子3’の第2出力取出電極8bを半田等の接合材を介して配線材6で電気的に接続する機能を有する。このような接続装置14は、例えば配線材6を太陽電池素子3に向けて押圧する複数の押圧ピン14aと、押圧した配線材6を加熱するホットエアーを送風可能なノズル14bよりなる。このノズル14bから排出されるホットエアーは、予めコーティングされた配線材6の半田等の接合材を溶融させるものであり、これにより、出力取出電極と配線材とを容易に接合できる。なお、配線材6に接合材がコーティングされていない場合は、別途、出力取出電極と配線材とを接合する接合材を供給する機構を設けてもよい。
The
また、太陽電池モジュールの製造装置11は、上記した構成以外に、例えば図3に示すように、太陽電池素子を支持し、輸送する台座15と、配線材6が接続された太陽電池素子を太陽電池素子の配列方向に輸送する輸送装置16と、太陽電池素子上に配線材6を供給する配線材供給装置17等を備えていてもよい。
In addition to the above-described configuration, the solar cell
次に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の実施形態について、図3〜図5を参照しつつ説明する。 Next, an embodiment of a method for manufacturing a solar cell module of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、図3に示された配線材供給装置17で配線材(第1の配線材6a)を台座15上の所定の位置に載置する。配線材6aが台座15上に載置された様子を図4Aに示す。
First, the wiring material (
次に、図4Bに示すように、吸着部13aで一枚の太陽電池素子(第1の太陽電池素子3)を取り出し、位置情報取得装置12で基準とする第1の太陽電池素子3の第1集電電極9の位置情報(第1位置情報)を取得し、位置合わせ装置13で第1集電電極9が所定の位置となるように台座15上に載置する。このとき、第1の太陽電池素子3は、第2出力取出電極8bが配線材6a上に位置するように配置される。
Next, as shown in FIG. 4B, one solar cell element (first solar cell element 3) is taken out by the adsorbing
次いで、図4Cに示すように、台座15を太陽電池素子の配列方向に沿って移動させ、接続装置14の下に第1の太陽電池素子3を配置するとともに、配線材供給装置17により、配線材(第2の配線材6b)を第1の太陽電池素子3の第1出力取出電極8a上に載置する。
Next, as shown in FIG. 4C, the
次に、図4Dに示すように、接続装置14の押圧ピン14aで、配線材6aを第1の太陽電池素子3に向けて押圧しつつホットエアーノズル16bからホットエアーを送風して加熱し、第1出力取出電極8aと配線材6b及び第2の出力取出電極8bと配線材6aをそれぞれ接合材(本実施形態では半田)で接合する。
Next, as shown in FIG. 4D, hot air is blown and heated from the hot air nozzle 16 b while pressing the
次いで、図4Eに示すように、吸着部13aで第2の太陽電池素子3’を取り出し、位置情報取得装置12で第2の太陽電池素子3’の第1集電電極9の位置情報(第2位置情報)を取得し、位置合わせ装置13で第1集電電極9が所定の位置となるように台座15上に配置された配線材6aの上に載置する。
Next, as shown in FIG. 4E, the second
最後に、図4Fに示すように、第2の太陽電池素子3の第1出力取出電極8a上に配線材(配線材6c)を配置した後、上述したホットエアーにより、第1出力取出電極8aと配線材6c及び第2の出力取出電極8bと配線材6bをそれぞれ接合材で接合することによって、第1及び第2の太陽電池素子が配線材で電気的に接続され、これを繰り返すことにより、太陽電池ストリング3aが作製される。
Finally, as shown in FIG. 4F, after the wiring material (
次に、太陽電池素子の電極による位置合わせについて説明する。太陽電池素子は、製造時の不具合等によって、図5に示すように、外形にバラツキが生じている場合がある。このような場合、太陽電池素子の外形を基準にして太陽電池素子同士の位置合わせを行うと、精度良く位置決めをしにくくなる。そこで、本実施形態において、互いに交互に配列された第1の太陽電池素子3及び第2の太陽電池素子3’は、図5に示すように、第1集電電極9を基準に位置あわせを行っている。具体的には、取得した位置情報(第1及び第2位置情報)に基づき、各太陽電池素子3及び太陽電池素子3’の第1集電電極9の少なくとも1本が(本実施形態では、図5中、最も上に配置されている第1集電電極9)、Y方向に所定の間隔Lを空けるとともに、X方向において、第1集電電極9の端部の位置が揃うように、各太陽電池素子を配置している。
Next, alignment by the electrodes of the solar cell element will be described. As shown in FIG. 5, the solar cell element may have a variation in the outer shape due to problems during manufacture and the like. In such a case, if the solar cell elements are aligned with respect to the outer shape of the solar cell elements, it becomes difficult to perform positioning with high accuracy. Therefore, in the present embodiment, the first
このように、本実施形態では、太陽電池素子3の外形状ではなく、第1の集電電極9のパターンを基準として、各太陽電池素子を配列しているため、出力取出電極に接続される配線材のずれを低減することができる。また、本実施形態では、このような精度の高い位置決めによって、出力取出電極の幅と配線材の幅とをほぼ同じ大きさにすることができるため、全受光面積(セル面積全体)に占める有効受光面積(セル面積全体−電極面積)の比率を大きくし、発電効率を向上することができる。
Thus, in this embodiment, since each solar cell element is arranged on the basis of the pattern of the 1st
なお、本実施形態では、各太陽電池素子における第1集電電極9の位置情報に基づいて位置決めを行っているが、本発明ではこのような形態に限定されることなく、例えば、第1出力取出電極8aや第2出力取出電極8bの位置情報を取得し、太陽電池素子の位置決めを行ってもよい。
In the present embodiment, the positioning is performed based on the position information of the first
次に、他の太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールの製造装置の実施形態について説明する。 Next, another embodiment of the solar cell module manufacturing method and solar cell module manufacturing apparatus will be described.
本実施形態に係る製造方法または製造装置で製造される太陽電池モジュールX’では、図6(a)及び図6(b)に示すように、太陽電池素子3’’の受光面側(第1の面)に出力取出電極が配されておらず、集電電極9と非受光面側(第2の面)に設けられた出力取出電極8とを電気的に接続するための導通部8’が設けられている点で第1の太陽電池素子3や第2の太陽電池素子3’と相違する。そのため、本実施形態では、図6(c)に示すように、各太陽電池素子は、非受光面側に設けられた出力取出電極8同士を配線材6で電気的に接続されている。
In the solar cell module X ′ manufactured by the manufacturing method or the manufacturing apparatus according to the present embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the light receiving surface side (first side) of the
このように、本実施形態では、太陽電池モジュールの太陽電池素子の構成が上述した実施形態と異なるだけであり、太陽電池モジュールの製造装置の構成は同じである。具体的には、本実施形態における太陽電池モジュールの製造装置は、第1の太陽電池素子の出力取出電極または集電電極の位置情報となる第1位置情報及び第2の太陽電池素子の出力取出電極または集電電極の位置情報となる第2位置情報を取得する位置情報取得装置と、前記第1位置情報および前記第2位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極、及び前記配線材との位置合わせを行う位置合わせ装置と、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極、及び前記配線材を電気的に接合する接合装置と、を備えている。 Thus, in this embodiment, the configuration of the solar cell element of the solar cell module is only different from the above-described embodiment, and the configuration of the solar cell module manufacturing apparatus is the same. Specifically, the solar cell module manufacturing apparatus according to the present embodiment includes the first position information and the output output of the second solar cell element, which are the position information of the output extraction electrode or the collector electrode of the first solar cell element. A position information acquisition device that acquires second position information as position information of an electrode or a collecting electrode, and the output extraction electrode of the first solar cell element based on the first position information and the second position information; An alignment device for aligning the output extraction electrode of the second solar cell element and the wiring member, the output extraction electrode of the first solar cell element, and the second solar cell element of the second solar cell element; An output extraction electrode, and a joining device for electrically joining the wiring members.
また、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法では、上述した実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法に比べて配線材の配置方法が異なっている。具体的に、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法では、台座に配された配線材に対して、第1の太陽電池素子の出力取出電極または集電電極の位置情報(第1情報)に基づき、第1の太陽電池素子を配置し、配線材の一部と接続した後、第2の太陽電池素子の出力取出電極または集電電極の位置情報(第2情報)に基づき、第1の太陽電池素子が配線材と接続されていない位置に第2の太陽電池素子を配置し、配線材と接続している点で異なっている。但し、いずれの実施形態においても、太陽電池素子に設けられた出力取出電極または集電電極の位置情報に基づいて各太陽電池素子の位置決めを行うという点について共通している。 Moreover, in the manufacturing method of the solar cell module which concerns on this embodiment, the arrangement | positioning method of a wiring material differs compared with the manufacturing method of the solar cell module which concerns on embodiment mentioned above. Specifically, in the method for manufacturing the solar cell module according to the present embodiment, the position information (first information) of the output extraction electrode or the collector electrode of the first solar cell element with respect to the wiring member arranged on the pedestal. Based on the first solar cell element, and after connecting to a part of the wiring material, the first solar cell element is connected to a part of the output electrode or the collector electrode of the second solar cell element (second information) based on the first The second solar cell element is arranged at a position where the solar cell element is not connected to the wiring material, and is different in that it is connected to the wiring material. However, all of the embodiments have a common point in that each solar cell element is positioned based on position information of an output extraction electrode or a collecting electrode provided in the solar cell element.
なお、上述した実施形態では、主として太陽電池ストリング3aの製造について詳述したが、太陽電池マトリクス3bを製造するときにも適用しても良い。例えば、図7に示すように、太陽電池ストリング3aの集電電極9の端部の位置を検出して、X方向において等しい間隔L’で整列し、太陽電池マトリクス3bを形成するとよい。これにより、太陽電池モジュールの意匠性を更に高めることができる。
In addition, in embodiment mentioned above, although manufacturing process of the
1:透光性基板
2、2’:充填材
3:太陽電池素子(第1の太陽電池素子)
3’:太陽電池素子(第2の太陽電池素子)
3a:太陽電池ストリング
3b:太陽電池マトリクス
4:裏面保護材
5:配線導体
6:配線材
7:基板
8:出力取出電極
8a:第1出力取出電極
8b:第2出力取出電極
8’:導通部
9:集電電極(第1集電電極)
10:第2集電電極
11:太陽電池モジュールの製造装置
12:位置情報取得装置
13:位置合わせ装置
13a:吸着部
13b:搬送装置
14:接続装置
14a:押圧ピン
14b:ノズル
15:台座
16:輸送装置
17:配線材供給装置
1:
3 ′: Solar cell element (second solar cell element)
3a:
10: Second current collecting electrode 11: Solar cell module manufacturing device 12: Position information acquisition device 13:
Claims (5)
前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極と前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極とを配線材で電気的に接続して前記第1及び第2の太陽電池素子を配列してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極または前記第1集電電極の第1位置情報を取得し、該第1位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極と前記配線材との位置合わせを行い、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極と前記配線材とを電気的に接続する工程と、
前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極または前記第1集電電極の第2位置情報を取得し、該第2位置情報に基づき、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極と前記配線材との位置合わせを行い、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極と前記配線材とを電気的に接続する工程と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法。 A first output extraction electrode and a first current collecting electrode electrically connected to the first output extraction electrode are provided on a first surface of the substrate, and a second surface corresponding to the back surface of the first surface is provided on the first surface of the substrate. Having first and second solar cell elements provided with second output extraction electrodes;
The first and second solar cell elements are formed by electrically connecting the first output extraction electrode of the first solar cell element and the second output extraction electrode of the second solar cell element with a wiring material. A solar cell module manufacturing method comprising:
First position information of the first output extraction electrode or the first current collecting electrode of the first solar cell element is acquired, and the first output of the first solar cell element is obtained based on the first position information. Aligning the extraction electrode and the wiring material, and electrically connecting the first output extraction electrode of the first solar cell element and the wiring material;
Second position information of the second output extraction electrode or the first current collecting electrode of the second solar cell element is acquired, and the second output of the second solar cell element is obtained based on the second position information. A step of aligning the extraction electrode and the wiring member, and electrically connecting the second output extraction electrode of the second solar cell element and the wiring member. .
前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極とを配線材で電気的に接続して前記第1及び第2の太陽電池素子を配列してなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極または前記集電電極の第1位置情報を取得し、該第1位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記配線材との位置合わせを行い、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記配線材とを電気的に接続する工程と、
前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極または前記集電電極の第2位置情報を取得し、該第2位置情報に基づき、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記配線材との位置合わせを行い、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記配線材とを電気的に接続する工程と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法。 A collector electrode is provided on the first surface of the substrate, and an output extraction electrode electrically connected to the collector electrode is provided on a second surface corresponding to the back surface of the first surface. And a second solar cell element,
The first and second solar cell elements are arranged by electrically connecting the output extraction electrode of the first solar cell element and the output extraction electrode of the second solar cell element with a wiring material. A solar cell module manufacturing method comprising:
Obtaining first position information of the output extraction electrode or the collector electrode of the first solar cell element, and based on the first position information, the output extraction electrode and the wiring member of the first solar cell element And electrically connecting the output extraction electrode of the first solar cell element and the wiring member;
Obtaining the second position information of the output extraction electrode or the collector electrode of the second solar cell element, and based on the second position information, the output extraction electrode and the wiring member of the second solar cell element And a step of electrically connecting the output extraction electrode of the second solar cell element and the wiring member, to produce a solar cell module.
前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極と前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極とを配線材で電気的に接続して前記第1及び第2の太陽電池素子を配列してなる太陽電池モジュールの製造装置であって、
前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極または前記第1集電電極の位置情報となる第1位置情報および前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極または前記第1集電電極の位置情報となる第2位置情報を取得する位置情報取得装置と、
前記第1位置情報および前記第2位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極、及び前記配線材との位置合わせを行う位置合わせ装置と、
前記第1の太陽電池素子の前記第1出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記第2出力取出電極、及び前記配線材を電気的に接続する接続装置と、を備えた太陽電池モジュールの製造装置。 A first output extraction electrode and a first current collecting electrode electrically connected to the first output extraction electrode are provided on a first surface of the substrate, and a second surface corresponding to the back surface of the first surface is provided on the first surface of the substrate. Having first and second solar cell elements provided with second output extraction electrodes;
The first and second solar cell elements are formed by electrically connecting the first output extraction electrode of the first solar cell element and the second output extraction electrode of the second solar cell element with a wiring material. A solar cell module manufacturing apparatus comprising:
First position information serving as position information of the first output extraction electrode or the first current collecting electrode of the first solar cell element and the second output extraction electrode or the first current collection of the second solar cell element. A position information acquisition device for acquiring second position information that is position information of the electrode;
Based on the first position information and the second position information, the first output extraction electrode of the first solar cell element, the second output extraction electrode of the second solar cell element, and the wiring member An alignment device for alignment;
A solar cell module comprising: the first output extraction electrode of the first solar cell element; the second output extraction electrode of the second solar cell element; and a connection device that electrically connects the wiring member. Manufacturing equipment.
前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極と前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極とを配線材で電気的に接続して前記第1及び第2の太陽電池素子を配列してなる太陽電池モジュールの製造装置であって、
前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極または前記集電電極の位置情報となる第1位置情報および前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極または前記集電電極の位置情報となる第2位置情報を取得する位置情報取得装置と、
前記第1位置情報および前記第2位置情報に基づき、前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極、及び前記配線材との位置合わせを行う位置合わせ装置と、
前記第1の太陽電池素子の前記出力取出電極、前記第2の太陽電池素子の前記出力取出電極、及び前記配線材を電気的に接合する接合装置と、を備えた太陽電池モジュールの製造装置。 A collector electrode is provided on the first surface of the substrate, and an output extraction electrode electrically connected to the collector electrode is provided on a second surface corresponding to the back surface of the first surface. And a second solar cell element,
The first and second solar cell elements are arranged by electrically connecting the output extraction electrode of the first solar cell element and the output extraction electrode of the second solar cell element with a wiring material. A solar cell module manufacturing apparatus comprising:
The first position information, which is the position information of the output extraction electrode or the collector electrode of the first solar cell element, and the position information of the output extraction electrode or the collector electrode of the second solar cell element. 2 position information acquisition device for acquiring position information;
Based on the first position information and the second position information, the output extraction electrode of the first solar cell element, the output extraction electrode of the second solar cell element, and the wiring material are aligned. An alignment device;
An apparatus for manufacturing a solar cell module, comprising: the output extraction electrode of the first solar cell element; the output extraction electrode of the second solar cell element; and a joining device that electrically joins the wiring member.
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