JP2012248639A - Conductive film affixation unit and solar battery module assembling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性フィルムの導電層を介して太陽電池セルと電線を接続する導電性フィルム貼付ユニット及びこの導電性フィルム貼付ユニットを備えた太陽電池モジュール組立装置に関する。 The present invention relates to a conductive film pasting unit for connecting a solar battery cell and an electric wire through a conductive layer of a conductive film, and a solar cell module assembling apparatus provided with the conductive film pasting unit.
例えば、結晶系太陽電池モジュール組立工程は、単結晶太陽電池、多結晶太陽電池などの太陽電池のセル基板(以下、単に「セル」と略す)を配線部材と接続し一連の太陽電池回路とする工程と、保護シートなどで封止して外部端子を取り付ける工程を有する。 For example, in the crystalline solar cell module assembly process, a cell substrate (hereinafter simply referred to as “cell”) of a solar cell such as a single crystal solar cell or a polycrystalline solar cell is connected to a wiring member to form a series of solar cell circuits. And a step of attaching an external terminal by sealing with a protective sheet or the like.
セルに配線部材を接続する方法としては、従来からはんだ付けが広く用いられている。はんだ付けには、セル表面の電極全長に渡ってはんだごてを押し付けながら滑らせて接合する手作業によるはんだ付け(手はんだ)と、数本の加熱ピンをセル表面に押し当てて部分的にはんだ付けをする機械を用いたはんだ付け(機械はんだ)が用いられていた。手はんだでは、はんだごてを素早く電極全長に滑らせて熱膨張がひどくならないうちに接合を行う、という作業者の技量を要し、安定に生産することに不安があった。このため、機械を用いた機械はんだでは、複数の箇所を同時にかつ、短時間ではんだ付けする方法が一般的である。 Conventionally, soldering has been widely used as a method for connecting a wiring member to a cell. For soldering, the soldering is performed by pressing the soldering iron while pressing the soldering iron over the entire surface of the cell surface (manual soldering), and several heating pins are pressed against the cell surface partially. Soldering using a machine for soldering (mechanical soldering) has been used. Manual soldering required the skill of the operator to quickly slide the soldering iron over the entire length of the electrode and join before the thermal expansion became severe, and there was concern about stable production. For this reason, in machine soldering using a machine, a method of soldering a plurality of locations simultaneously and in a short time is common.
近年、太陽電池の低コスト化の目的で高価なシリコン結晶の使用量を軽減するため、セル基板の薄型化が進められている。例えば、昔では厚さ400μm程度が普通であったセルの厚さは、近年では、160μm程度に薄型化されている。このため、従前に比べて太陽電池のセルが脆弱になっている。さらに、近年の環境意識の高まりから従前の錫鉛結晶系はんだ(融点183度)から、錫銀銅系はんだ(融点220度前後)に代表される高融点の鉛フリーはんだに置き換わりつつある。 In recent years, in order to reduce the amount of expensive silicon crystals used for the purpose of reducing the cost of solar cells, cell substrates have been made thinner. For example, in the past, the thickness of a cell, which was usually about 400 μm, has been reduced to about 160 μm in recent years. For this reason, the cell of a solar cell is weaker than before. Furthermore, with the recent increase in environmental awareness, the conventional tin-lead crystal solder (melting point 183 degrees) is being replaced by a high-melting-point lead-free solder typified by tin-silver-copper solder (melting point around 220 degrees).
この両方の変化から、セルにかかる熱膨張差による歪は、拡大傾向にあり、セルの反りやはんだ剥離、セルの破損などの不良が増加する傾向にある。このため、導電性フィルムもしくは異方性導電フィルム(導電層:Anisotropic Conductive Film)を用いて電線とセルの接続を行うことで、熱膨張差による信頼性低下の回避を図る方法が知られている(特許文献1参照)。 From both of these changes, the strain due to the difference in thermal expansion applied to the cell tends to increase, and defects such as cell warpage, solder peeling, and cell damage tend to increase. For this reason, a method for avoiding a decrease in reliability due to a difference in thermal expansion is known by connecting a wire and a cell using a conductive film or an anisotropic conductive film (conductive layer: Anisotropic Conductive Film). (See Patent Document 1).
従来の導電性フィルムもしくは異方性導電フィルムを用いた技術では、従来のはんだ接合よりも低温度で電子部品と接合することができるため、熱膨張による応力を軽減することができ、弾性率が小さいことから低応力で接続することもでき、電子部品の不良を大幅に軽減することができる。ここで、市販の異方性導電フィルムは、熱圧着の温度は製品にもよるが、160〜180度前後と、鉛フリーはんだより低い温度で接合することができる。 In the technique using the conventional conductive film or anisotropic conductive film, it can be bonded to the electronic component at a lower temperature than the conventional solder bonding, so that the stress due to thermal expansion can be reduced, and the elastic modulus can be reduced. Since it is small, it can be connected with low stress, and defects in electronic components can be greatly reduced. Here, the commercially available anisotropic conductive film can be bonded at a temperature of about 160 to 180 degrees and lower than that of lead-free solder, although the temperature of thermocompression bonding depends on the product.
しかしながら、特許文献1に記載された従来技術では、温度180℃、圧力2MPaでの15秒間の加温及び加圧を例示するように、全体的に均等に処理を行っている。そのため、従来の鉛はんだの融点183度と比較して十分に低温であるとは言い切れない。また、全体的に貼り付けを行っているため、銅箔からなる電線が熱膨張して貼り付けられ、接着剤の硬化後に冷却して常温に戻ると、熱膨張差による歪みをセルに与えることは、鉛はんどと同様である。なお、接着剤の配合を変えて硬化温度を下げることも有効であるが、硬化温度を下げた場合、接着剤の劣化が早くなったり、硬化に要する加熱時間が長くなるなどの不具合が生じ、歪み軽減の効果は限定的であった。
However, in the prior art described in
これを補うため、従来の機械式はんだ付け装置を利用して、圧着部分を複数の箇所に分けて、加熱ピンで加圧したとしても、市販の異方性導電フィルムは、はんだに比して高価であるため、電線の表面に貼り渡した場合、製造コストが高くなる、という問題を有していた。 To compensate for this, even if the conventional mechanical soldering device is used to divide the crimped part into a plurality of locations and pressurize with a heating pin, the commercially available anisotropic conductive film is in comparison with solder. Since it is expensive, it has a problem that when it is pasted on the surface of the electric wire, the manufacturing cost becomes high.
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、接着剤の特性を低下させる事無く、熱膨張によるセルの歪みを軽減すると共に、接着剤のコストを軽減することが可能な太陽電池モジュールを安価に組み立てることができる導電性フィルム貼付ユニット及び太陽電池モジュールの組立装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a solar cell module capable of reducing distortion of a cell due to thermal expansion and reducing the cost of the adhesive without deteriorating the characteristics of the adhesive in consideration of the actual situation in the prior art. It is providing the assembly apparatus of the electroconductive film sticking unit and solar cell module which can be assembled at low cost.
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の導電性フィルム貼付ユニットは、太陽電池セルもしくは電線に導電性フィルムを貼り付ける導電性フィルム貼付ユニットであって、切断機構と、貼付ヘッドと、を備えている。
また、切断機構は、テープ状の導電性フィルムを長手方向に太陽電池セルの長さより短い所定の長さに切り分ける。そして、貼付ヘッドは、切断機構によって切り分けた個片状の導電性フィルムを太陽電池セルもしくは電線に複数回に分けて貼付する。
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the conductive film sticking unit of the present invention is a conductive film sticking unit for sticking a conductive film to a solar cell or an electric wire, and includes a cutting mechanism, A pasting head.
The cutting mechanism cuts the tape-like conductive film into a predetermined length shorter than the length of the solar battery cell in the longitudinal direction. And a sticking head sticks the piece-like electroconductive film cut | disconnected by the cutting mechanism to a photovoltaic cell or an electric wire in multiple times.
また、本発明の太陽電池モジュール組立装置は、導電層と、導電層の一方の面に重ねられたセパレータとを有するテープ状の導電性フィルムを太陽電池セルと電線の少なくとも一方に貼り付ける導電性フィルム貼付ユニットと、導電層を介して太陽電池セルと電線とを圧着する圧着ユニットと、を備える。
導電性フィルム貼付ユニットは、上述した導電性フィルム貼付ユニットを用いる。
Moreover, the solar cell module assembling apparatus of the present invention is a conductive material in which a tape-like conductive film having a conductive layer and a separator stacked on one surface of the conductive layer is attached to at least one of the solar cell and the electric wire. A film pasting unit; and a crimping unit that crimps the solar battery cell and the electric wire through the conductive layer.
The conductive film sticking unit described above is used as the conductive film sticking unit.
上記構成の導電性フィルム貼付ユニット及び太陽電池モジュール組立装置によれば、複数に切断した導電性フィルムを複数回に分けてセルもしくは電線に貼付することで、導電性フィルムの使用量を軽減でき、コストダウンを図ることができる。さらに、導電性フィルムによって、電線がセルに貼り付けられた部分が断続的な配置となるため、熱応力を電線が貼り付けられていない部分で緩めることができる。その結果、セルの歪みを軽減でき、セルの割れや接続部分の破断、電線の剥離などの不具合が発生することを軽減できる。 According to the conductive film pasting unit and the solar cell module assembling apparatus having the above configuration, the amount of the conductive film used can be reduced by attaching the conductive film cut into a plurality of times to the cell or the electric wire, Cost can be reduced. Furthermore, since the portion where the electric wire is attached to the cell is intermittently arranged by the conductive film, the thermal stress can be relaxed at the portion where the electric wire is not attached. As a result, the distortion of the cell can be reduced, and the occurrence of problems such as the cracking of the cell, the breakage of the connection portion, and the peeling of the electric wire can be reduced.
以下、本発明の太陽電池モジュール組立装置の実施形態例を図1〜図6を用いて説明するが、その際の理解を助けるため、代表的な太陽電池セル(以下、簡易的に「セル」という)のセルストリング4の構造を、図7を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the solar cell module assembling apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. In order to help understanding at that time, representative solar cells (hereinafter simply referred to as “cells”). The structure of the
[セルストリング]
図7に示すセル1は、表裏に電極パターンを有している。このセル1の表裏には、電線2が4本貼り付けられている。各セル1の表裏への4本の電線2の貼り付けは、セル1または電線2の数カ所に、図示しない導電性フィルムを貼り付けて行われる。
[Cell string]
The
セルストリング4は、例えば10枚のセル1が電線2によって接続されて構成される。太陽電池モジュールは、複数のセルストリング4と、複数のセルストリング4を挟む透過ガラス及びバックシートを備える。
The
図7に示すセルストリング4は、4本の電線を用いてセル1間を接続して構成されているが、セル1の枚数、電線2の本数、導電性フィルムの枚数や長さは、太陽電池モジュールの設計によって決定すべき事項である。すなわち、本発明に係るセルストリングにおいて、電線2の本数を変えることや、接続箇所を表裏で別に定めるなどの変更を自在に行えることは勿論である。
The
1.第1の実施の形態例
[太陽電池モジュール組立装置]
次に、太陽電池モジュール組立装置について、図1〜図3を参照して説明する。
図1は、太陽電池モジュール組立装置の第1の実施形態例(以下、「本例」という)の全体構成を示した平面図である。図2は、導電性フィルム3をセル1に貼り付ける工程を説明するための立面図、図3は、セル1と電線2を接続する工程を説明するための立面図である。
1. First Embodiment [Solar Cell Module Assembly Device]
Next, a solar cell module assembly apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of a first embodiment of the solar cell module assembling apparatus (hereinafter referred to as “this example”). FIG. 2 is an elevation view for explaining the process of attaching the
本例の太陽電池モジュール組立装置100は、図1の下段の左側から順に、電線供給ユニット101と、電線矯正ユニット102と、電線切断ユニット104が配置されている。また、図1の上段部には、導電性フィルムをセル1に貼り付ける処理を行うユニットとして、セル供給ユニット105、導電性フィルム貼付ユニット103が配置されている。
In the solar cell
さらに、図1の下段の右側(後方)には、セル1に電線2を接合して予熱する予熱及び仮圧着ユニット107と、セル1と電線2を圧着する本圧着ユニット108と、本圧着されたセル1を冷却する冷却ユニット109が配置される。また、冷却ユニット109の隣には、連鎖状に接続されたセルストリング4(図7参照)を冷却ユニット109から引き出して次工程120に引き渡すための移載装置110が配置されている。
Further, on the right side (rear) of the lower stage of FIG. 1, a preheating and provisional
上述のように構成された太陽電池モジュール組立装置100では、まず、電線供給ユニット101から不図示の電線が供給され、電線矯正ユニット102によって電線輸送時に生じた歪みが矯正される。すなわち、電線供給ユニット101から送られる扁平な電線は、例えば、不図示のリールに巻回されているため、湾曲するように変形する復元力を有している。そこで、電線矯正ユニット102は、この復元力によって扁平な電線に生じた巻き癖を強制的に取り除くための機構を有している。
In the solar cell
図1では、電線矯正ユニット102の具体的構成は示されていないが、電線矯正ユニット102では、例えば供給された2個の送りローラの間に電線2の湾曲に抗してダンサーローラを配置し、電線2の復元力に抗して電線2に適切なテンションを与えるようにする。つまり、電線矯正ユニット102では、このテンションを保ちながら、電線に生じた巻き癖を矯正する。
In FIG. 1, the specific configuration of the electric
電線矯正ユニット102で巻き癖が矯正された電線2は、電線切断ユニット104に送られる。電線切断ユニット104は、電線2をセル1の長さの整数倍(ここでは略2倍)の長さに切断する。なお、図3に示すように、この電線切断ユニット104では、ユニット内に引き込んだ電線の先端をチャック142で受け取って、不図示の切断刃により、上下から電線を切断している。
The
一方、図2に示すように、セル1は、トレイに積層された状態でセル供給ユニット105から供給され、導電性フィルム貼付ユニット103に搬送される。導電性フィルム貼付ユニット103は、供給されたセル1の予め規定された箇所に、複数個に切り離された導電性フィルム3の小片(以下、この小片も含めて「導電性フィルム」という)を貼り付ける。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
導電性フィルム3は、セパレータ3aと、このセパレータ3aに積層された導電層3bとから構成されている。導電層3bは、粘着性のある電気絶縁物質からなる熱硬化性樹脂(バインダ樹脂)に導電性を持つ微細な金属粒子を分散させてテープ状に成型されている(図4参照)。そして、導電性フィルム3は、導電層3bからセパレータ3aを剥離させた状態でセル1に貼り付けられる(図4参照)。
The
その後、導電性フィルム3が貼り付けられたセル1は、その状態で予熱及び仮圧着ユニット107に送られる。そして、予熱及び仮圧着ユニット107では、導電性フィルム貼付ユニット103から送られたセル1と電線切断ユニット104で切断された電線2とが接合され、予熱及び仮圧着される。
Thereafter, the
本圧着ユニット108では、電線2とセル1が一体になった状態で熱圧着され、順次、冷却ユニット109に連鎖状のセルストリング4(図7参照)として引き出される。その後、セルストリング4は、移載装置110により次工程120に引き渡される。
In the main crimping
次に、セル供給ユニット105、導電性フィルム貼付ユニット103について、図2及び図4を参照して説明する。
図4は、導電性フィルム貼付ユニット103を示す概略構成図である。
Next, the
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the conductive
図2に示すように、セル供給ユニット105は、セル1が複数枚積層されるセルトレイ151と、エレベータ152と、吸着ヘッド153と、移載機構154を備えている。
As shown in FIG. 2, the
セルトレイ151は、エレベータ152により最上面のセル1の表面の高さが一定になるように保たれている。そして、最上面のセル1は、吸着ヘッド153により吸着され、移載機構154により、ベルトコンベア155に乗せられて1枚ずつ導電性フィルム貼付ユニット103に運ばれる。このとき、最上面のセル1が移載機構154により運ばれると、エレベータ152が上昇する。これにより、セルトレイ151における最上面に配置されるセル1の表面の高さは、常に一定になるように制御される。
The
導電性フィルム貼付ユニット103は、セル1の表面に導電性フィルム3を貼付する第1導電性フィルム貼付部103Aと、セル1の裏面に導電性フィルム3を貼付する第2導電性フィルム貼付部103Bとを有している。なお、第1導電性フィルム貼付部103Aと第2導電性フィルム貼付部103Bは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは、第1導電性フィルム貼付部103Aについてのみ説明する。
The conductive
図4に示すように、第1導電性フィルム貼付部103Aは、導電性フィルム3が巻回された供給リール132と、導電層3bをセル1に貼付する貼付ヘッド133と、セパレータ3aを巻き取る回収リール134と、ベース部材135とを有している。更に、この第1導電性フィルム貼付部103Aは、供給リール132に巻回された導電性フィルム3から導電性フィルム3を引き出すダンサーロール136を有している。
As shown in FIG. 4, the first conductive
供給リール132は、回転軸139を介してベース部材135に着脱可能に装着されている。この供給リール132は、回転軸139に回転可能に支持されている。そして、この供給リール132には、導電性フィルム3が、巻回されている。なお、ベース部材135には、回収リール134と、第1の水平ガイドローラ137と、第2の水平ガイドローラ138と、ダンサーロール136が装着されている。
The
導電性フィルム3は、第1の水平ガイドローラ137と、第2の水平ガイドローラ138によって、貼付ヘッド133における貼付箇所までガイドされる。第1の水平ガイドローラ137は、貼付ヘッド133におけるセル1の搬送方向の上流に配置されており、第2の水平ガイドローラ138は、貼付ヘッド133におけるセル1の搬送方向の下流に配置されている。
The
そして、第1の水平ガイドローラ137が、セル1に貼付する導電性フィルム3の長手方向の一端部を保持し、第2の水平ガイドローラ138が、セル1に貼付する導電性フィルム3の長手方向の他端部を保持している。これにより、導電性フィルム3は、第1の水平ガイドローラ137と第2の水平ガイドローラ138によって貼付ヘッド133における貼付箇所で略水平に保持されている。
And the 1st
また、第2の水平ガイドローラ138における導電性フィルム3の走行経路の下流側には、回収リール134が配置されている。回収リール134は、供給リール132と同様に、回転軸130に回転可能に支持されて、ベース部材135に装着されている。そして、この回収リール134は、導電層3bから剥離されたセパレータ3aを巻き取り、セパレータ3aを回収している。
A
また、第2の水平ガイドローラ138と回収リール134との間には、ダンサーロール136が設けられている。ダンサーロール136は、スイングアーム136aと、送りローラ136bとから構成されている。スイングアーム136aは、ベース部材135に揺動可能に支持されており、その先端部には、送りローラ136bが設けられている。送りローラ136bは、第2の水平ガイドローラ138から送られた使用済みの導電性フィルム3であるセパレータ3aをガイドしている。
A
このダンサーロール136は、バネや錘などにより所定の力で導電性フィルム3をガイドするスイングアーム136aが引っ張られることで、導電性フィルム3の所定の長さの送り量が規定されると共に導電性フィルムに所定の引張力を付与している。
The
また、貼付ヘッド133は、不図示の受け刃と、受け刃と鉛直方向に対向して配置された加圧刃と、駆動部から構成されている。この貼付ヘッド133は、受け刃と加圧刃の間に配置されるセル1及び導電性フィルム3を挟んで、セル1に導電性フィルム3の導電層3bを1枚ずつ貼付するものである。ここで、導電性フィルム3は、予め後述するハーフカット機構によりセル1の長さより短い長さごとにハーフカットされている。
Moreover, the sticking
受け刃と加圧刃は、第1の水平ガイドローラ137と第2の水平ガイドローラ138の間に挟まれるようにして配置されている。加圧刃は、駆動部によって昇降可能に支持されている。また、加圧刃には、加圧刃を加熱するヒータ(不図示)が内蔵されている。これにより、ヒータによって加熱された加圧刃が導電性フィルム3に接触することで、導電層3bの樹脂が軟化する。その後、加圧刃をセル1から離間し、セパレータ3aを導電層3bから剥離する。このようにして、導電層3bがセル1に貼り付けられる。
The receiving blade and the pressure blade are disposed so as to be sandwiched between the first
貼付ヘッド133と第1の水平ガイドローラ137の間には、切断機構である不図示のハーフカット機構が設けられている。このハーフカット機構は、可動カッタと、カッタ受け部とを備えている。そして、導電性フィルム3は、ハーフカット機構の可動カッタによりハーフカットされる。ここで、ハーフカットとは、カッタとカッタ受け部とで導電性フィルム3を挟むことにより、導電性フィルム3の導電層3bのみが切断され、セパレータ3aが切断されていない状態をいう。このハーフカットを行うことで、導電性フィルム3のハーフカットされた位置が貼り付けの終端位置となり、前回貼り付けを行った導電層3bの端部が貼り付けの始端位置となる。貼付長さは、前述の通りセル1より短い長さである。
Between the sticking
なお、本例では、導電性フィルム貼付ユニット103において導電性フィルム3をハーフカットし、導電性フィルム3の導電層3bのみをセル1に貼付した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、導電性フィルム3において、導電性フィルム3を導電層3b及びセパレータ3aをセル1の長さより短く切断、いわゆるフルカットし、導電層3bとセパレータ3aが接着した状態で導電性フィルム3をセル1に貼付してもよい。また、セパレータ3aと共に導電層3bを貼付する場合には、導電層3bからセパレータ3aを剥離するセパレータ剥離ユニットを設けることが好ましい。
In the present example, the example in which the
さらに、図4に示す本例の導電性フィルム貼付ユニット103の貼付ヘッド133では、導電層3bを一枚ずつ貼付しているが、一度に2枚以上の導電層3bを貼付できるように貼付ヘッド133を構成してもよい。
Further, in the sticking
次に、予熱及び仮圧着ユニット107、本圧着ユニット108、冷却ユニット109及び移載装置110について図3を参照して説明する。
図3は、セル1と電線2を接続する工程を説明するための立面図である。
Next, the preheating and provisional
FIG. 3 is an elevation view for explaining a process of connecting the
図3に示すように、予熱及び仮圧着ユニット107は、ベルトコンベア171と、ベルトコンベア171に内蔵された予熱ヒータ172と、昇降動作する2つの仮圧着ヘッド173を有している。
As shown in FIG. 3, the preheating / temporary
ベルトコンベア171には、導電性フィルム3の導電層3bが貼付されたセル1が載置され、この載置されたセル1上に電線切断ユニット104で切断された電線2における搬送方向の前半部が乗せられる。また、ベルトコンベア171は、載置されたセル1及び電線2を搬送方向の下流側に引き込む。その後、電線2における搬送方向の後半部の上に導電性フィルム3の導電層3bが貼付されたセル1が載置される。
On the
2つの仮圧着ヘッド173は、昇降動作することでベルトコンベア171上に載置された電線2とセル1を仮圧着する。そして、セル1に貼付された導電性フィルム3の導電層3bは、予熱ヒータ172で予熱されて粘着性が増大し、仮圧着ヘッド173により加圧される。その結果、導電性フィルム3がセル1に貼付して、セル1が電線2によってストリング状に連結される。
The two temporary press-bonding heads 173 temporarily move the
図3に示す予熱及び仮圧着ユニット107では、2個のセルが同時に予熱されるようになっているが、このセルの数は2個に限定されない。ラインの長さにも依存することではあるが、ユーザの設計仕様に基づいて、3個あるいはそれ以上のセルを同時に予熱するように構成することもできる。
In the preheating and provisional
予熱及び仮圧着ユニット107における仮圧着によって電線2でストリング状に連結した2枚のセル1は、本圧着ユニット108に送られる。
The two
本圧着ユニット108は、加熱ステージ181と、加熱加圧ヘッド185と、加熱加圧ヘッド185を昇降駆動する加圧機構187と、不図示の移動機構とを備えている。なお、加熱ステージ181と加熱加圧ヘッド185によって、本発明の加熱加圧部が構成される。
The main
加熱加圧ヘッド185は、加圧機構187に昇降可能に支持された状態で、加熱ステージ181と対向して配置される。また、加熱加圧ヘッド185は、加熱ステージ181に載置されたセル1及び電線2と対向する。
The heating and pressurizing
加熱ステージ181及び加熱加圧ヘッド185には、不図示のヒータが内蔵されている。このヒータは、導電性フィルム3の導電層3bが熱硬化する温度まで上昇する。また、加熱加圧ヘッド185及び加熱ステージ181は、一度に2枚のセル1を加熱及び加圧することができる。さらに、加熱ステージ181及び加熱加圧ヘッド185は、不図示の移動機構によって移動可能に支持されており、セル1の搬送方向に沿って往復運動する。
The
なお、ここで、加熱加圧ヘッド185は、あらかじめ導電層3bが無い部分を凹ませておくことで、加圧加熱に不要な部分の電線の昇温を軽減し、さらに不要な部分の温度上昇による熱膨張による飲みをたるませて逃がすことで、冷却時のセル1の歪みを軽減できる。
Here, the heating /
また、この本圧着ユニット108では、図3の矢印に示すように、2枚のセル1が加熱ステージ181と加熱加圧ヘッド185で挟まれて加圧された状態で、右側点線の位置まで運ばれる。そして、セル1が右側点線位置まで来ると、加熱ステージ181と加熱加圧ヘッド185とがセル1から引き離され、再び左側の実線で示した位置に戻されて、次の2個のセル1の上側と下側に配置される。
Further, in the main crimping
そして、この本圧着ユニット108によって、導電性フィルム3が熱硬化し、セル1と電線2が本圧着される。本圧着ユニット108において本圧着された電線2とセル1は、冷却ユニット109に送り込まれる。
The
冷却ユニット109は、コンベア191と、このコンベア191に内蔵された徐冷ヒータ192とを有している。コンベア191には、移載装置110の吸着ヘッド111が対向している。そして、この冷却ユニット109は、規定枚数のセル1が連結されるまでセル1及び電線2からなるセルストリング4を自然放冷する。
The
移載装置110は、吸着ヘッド111と、吸着ヘッド111を昇降可能に支持する移載機構112とを有している。吸着ヘッド111は、規定枚数のセル1が連結され、かつ冷却ユニット109で自然放冷されたセルストリング4を吸着する。移載機構112は、吸着ヘッド111で吸着されたセルストリング4を図1に示す次工程120に送る。
The
なお、本例では、一度に2枚のセル1を加熱及び加圧した例を説明したが、本圧着ユニット108によって一度に加熱及び加圧するセルの枚数は、これに限定されるものではなく、1枚ずつ、あるいは3枚以上を同時に加熱及び加圧してもよい。さらに、加熱ステージ181及び加熱加圧ヘッド185を不図示の移動機構によってセル1の搬送方向に沿って往復運動可能に構成した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、移動機構を設けずに、加熱ステージ181及び加熱加圧ヘッド185をセル1の搬送方向に移動させなくてもよい。
In addition, in this example, although the example which heated and pressurized two
[導電性フィルム貼付ユニットの動作]
次に、上述した構成を有する導電性フィルム貼付ユニット103の動作について、図2及び図4を参照して説明する。
[Operation of conductive film pasting unit]
Next, operation | movement of the electroconductive
図2に示すように、導電性フィルム貼付ユニット103には、セル供給ユニット105からベルトコンベア155によってセル1が一枚ずつ運ばれる。図4に示すように、セル1の表面には、導電性フィルム貼付ユニット103の第1導電性フィルム貼付部103Aが対向し、セル1の裏面には、第2導電性フィルム貼付部103Bが対向する。
As shown in FIG. 2, the
ダンサーロール136を駆動させ、供給リール132から所定量の導電性フィルム3を引き出す。そして、不図示のハーフカット機構によって、導電性フィルム3にハーフカットを施し、導電性フィルム3の導電層3bを長手方向に沿って所定の幅(セル1の長さよりも短い長さ)に複数の個片に切り分ける。次に、貼付ヘッド133を駆動させて、個片状に切り分けた導電性フィルム3の導電層3bをセル1に貼付する。
The
すなわち、第1導電性フィルム貼付部103Aの貼付ヘッド133によってセル1の表面に導電層3bを貼付し、第2導電性フィルム貼付部103Bの貼付ヘッド133によってセル1の裏面に導電層3bを貼付する。なお、セル1の両面同時に導電層3bを貼付してもよく、あるいはセル1の片面ずつ貼付してもよい。
That is, the
次に、不図示の移動機構によって、セル1をその搬送方向、もしくは搬送方向と直交するセル1の幅方向に所定の量だけ移動させる。そして、再び第1導電性フィルム貼付部103A及び第2導電性フィルム貼付部103Bによってセル1の表面及び裏面に導電層3bを貼付する。このように、セル1の表面及び裏面に導電性フィルム3の導電層3bを複数回に分けて順次貼付する。導電性フィルム3を複数の個片に分けてセル1に貼付することで、導電性フィルム3の使用量を軽減することができ、コストダウンを図ることができる。
Next, the
さらに、電線2がセル1に貼り付けられた部分が断続的な配置となるため、熱応力を電線2が貼り付けられていない部分で緩めることができる。その結果、セル1の歪みを軽減でき、セル1の割れや接続部分の破断、電線2の剥離などの不具合が発生することを軽減できる
Furthermore, since the portion where the
なお、本例では、セル1を移動させた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、セル1を導電性フィルム貼付ユニット103に固定し、貼付ヘッド133の貼り付け動作毎に、第1導電性フィルム貼付部103A及び第2導電性フィルム貼付部103Bを次の貼り付け位置に移動させて、導電性フィルム3の貼付を行ってもよい。すなわち、セル1または、第1導電性フィルム貼付部103A及び第2導電性フィルム貼付部103Bの少なくとも一方を次の貼り付け位置に移動させて、互いの位置関係が相対的に変化すればよい。
In addition, although the example which moved the
また、上述した第1導電性フィルム貼付部103A及び第2導電性フィルム貼付部103Bの貼付ヘッド133は、導電層3bを一枚ずつ貼付するものであるため、複数の導電層3bを一括して貼付する貼付ヘッドよりもその構成が簡便である。そのため、複数台の第1導電性フィルム貼付部103A及び第2導電性フィルム貼付部103Bを設けることができ、一度に貼付できる導電性フィルム3の枚数を増やすことができる。これにより、他のユニットとのタクトのバランスを揃えることができる。
Moreover, since the sticking
2.第2の実施の形態例
次に、本発明の太陽電池モジュール組立装置の第2の実施形態例について、図5を参照して説明する。
図5は、本発明の太陽電池モジュール組立装置の第2の実施形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニットを示す概略構成図である。なお、ここでは、導電性フィルム貼付ユニットについて説明し、第1の実施の形態例にかかる太陽電池モジュール組立装置100と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the solar cell module assembling apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5: is a schematic block diagram which shows the electroconductive film sticking unit concerning the 2nd Example of the solar cell module assembly apparatus of this invention. Here, the conductive film pasting unit will be described, and the same reference numerals are given to portions common to the solar cell
図5に示すように、この第2の実施形態例にかかる太陽電池モジュール組立装置200の導電性フィルム貼付ユニット203は、第1導電性フィルム貼付部203Aを有している。この第1導電性フィルム貼付部203Aは、第1の実施形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニット103と同様の構成を有しているため、共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
As shown in FIG. 5, the conductive
この第1導電性フィルム貼付部203Aは、まずセル1の表面に導電性フィルム3の導電層3bを貼付する。そして、この導電層3bを介してセル1の表面に電線2の前半部を接続する。また、次からは、第1導電性フィルム貼付部203Aは、電線2の表面に導電層3bを貼付する。そして、導電層3bが貼付された電線2の表面にセル1を載置し、セル1と電線2を接続する。
The first conductive
その他の構成は、上述した第1の実施形態例にかかる太陽電池モジュール組立装置100と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する太陽電池モジュール組立装置200によっても、上述した第1の実施形態例にかかる太陽電池モジュール組立装置100と同様の作用及び効果を得ることができる。
Since other configurations are the same as those of the solar cell
3.第3の実施の形態例
次に、本発明の太陽電池モジュール組立装置の第3の実施形態例について、図6を参照して説明する。
図6は、本発明の太陽電池モジュール組立装置の第3の実施形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニットを示す概略構成図である。なお、ここでは、導電性フィルム貼付ユニットについて説明し、第1の実施の形態例にかかる太陽電池モジュール組立装置100と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
3. Third Embodiment Next, a third embodiment of the solar cell module assembling apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6: is a schematic block diagram which shows the electroconductive film sticking unit concerning the 3rd Example of the solar cell module assembly apparatus of this invention. Here, the conductive film pasting unit will be described, and the same reference numerals are given to portions common to the solar cell
図6に示すように、この第3の実施の形態例にかかる太陽電池モジュール組立装置300の導電性フィルム貼付ユニット303は、電線2に導電性フィルム3を貼付するものである。導電性フィルム貼付ユニット303は、電線2の表面と対向する第1導電性フィルム貼付部303Aと、電線2の裏面と対向する第2導電性フィルム貼付部303Bとを有している。なお、この第1導電性フィルム貼付部303A及び第2導電性フィルム貼付部303Bは、第1の実施形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニット103と同様の構成を有しているため、共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
As shown in FIG. 6, the conductive
第1導電性フィルム貼付部303Aは、切断された電線2における搬送方向の後半部側(上流側)に配置されており、第2導電性フィルム貼付部303Bは、切断された電線2における搬送方向の前半部側(下流側)に配置されている。そして、第1導電性フィルム貼付部303Aは、電線2における搬送方向の後半部の表面に、導電性フィルム3の導電層3bを貼付する。また、第2導電性フィルム貼付部303Bは、電線2における搬送方向の前半部の裏面に、導電性フィルム3の導電層3bを貼付する。
303 A of 1st electroconductive film sticking parts are arrange | positioned at the latter half part side (upstream side) of the conveyance direction in the cut
そして、導電層3bが貼付された電線2は、予熱及び仮圧着ユニット107に搬送されて、セル1と接続される。
Then, the
その他の構成は、上述した第1の実施形態例にかかる太陽電池モジュール組立装置100と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する太陽電池モジュール組立装置300によっても、上述した第1の実施形態例にかかる太陽電池モジュール組立装置100と同様の作用及び効果を得ることができる。
Since other configurations are the same as those of the solar cell
以上、本発明の太陽電池モジュールの組立装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の太陽電池モジュールの組立装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、予熱及び仮圧着ユニットを設けずに、圧着ユニットによって圧着だけでなく、予熱及び仮圧着も行ってもよい。 The embodiment of the solar cell module assembling apparatus of the present invention has been described above, including its effects. However, the solar cell module assembling apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention described in the claims. . For example, without providing the preheating and temporary pressure bonding unit, not only the pressure bonding unit but also the preheating and temporary pressure bonding may be performed.
1…セル(太陽電池セル)、 2…電線、 3…導電性フィルム、 4…セルストリング、100,200,300…太陽電池モジュール組立装置、 101…電線供給ユニット、 102…電線矯正ユニット、 103,203,303…導電性フィルム貼付ユニット、 104…電線切断ユニット、 105…セル供給ユニット、 107…予熱及び仮圧着ユニット、 108…本圧着ユニット(圧着ユニット)、109…冷却ユニット、 110…移載装置、 103A,203A,303A…第1導電性フィルム貼付部、 103B,303B…第2導電性フィルム貼付部、 132…供給リール、 133…貼付ヘッド、 134…回収リール、 136…ダンサーロール
DESCRIPTION OF
Claims (8)
テープ状の前記導電性フィルムを長手方向に所定の長さに切り分ける切断機構と、
前記切断機構によって切り分けた個片状の前記導電性フィルムを前記太陽電池セルもしくは前記電線に複数回に分けて貼付する貼付ヘッドと、
を備えた導電性フィルム貼付ユニット。 A conductive film sticking unit for sticking a conductive film to a solar cell or electric wire,
A cutting mechanism for cutting the tape-like conductive film into a predetermined length in the longitudinal direction;
Affixing head for affixing the plurality of pieces of the conductive film cut by the cutting mechanism to the solar cell or the electric wire in a plurality of times;
Conductive film pasting unit equipped with.
請求項1に記載の導電性フィルム貼付ユニット。 Each time the sticking head sticks the conductive film to the solar battery cell or the electric wire, the sticking head is attached to the solar battery cell or the electric wire at the next sticking position where the conductive film is stuck in a plurality of times. The conductive film sticking unit according to claim 1 which moves.
請求項1に記載の導電性フィルム貼付ユニット。 The solar cell or the electric wire is divided into a plurality of times for each operation of applying the conductive film by the application head, and the conductive cell is attached to the solar cell or the electric wire at the next application position. The conductive film sticking unit according to claim 1 which moves.
前記切断機構は、前記導電性フィルムにおける前記導電層のみを切断し、
前記貼付ヘッドは、前記導電性フィルムから前記導電層のみを前記太陽電池セルもしくは前記電線に貼付する
請求項1〜3のいずれかに記載の導電性フィルム貼付ユニット。 The conductive film has a conductive layer connecting the solar battery cell and the electric wire, and a separator superimposed on one surface of the conductive layer,
The cutting mechanism cuts only the conductive layer in the conductive film,
The conductive film sticking unit according to claim 1, wherein the sticking head sticks only the conductive layer from the conductive film to the solar battery cell or the electric wire.
前記太陽電池セルもしくは前記電線に前記導電層が貼付されて、前記導電性フィルムから前記導電層が剥離された前記セパレータを回収する回収リールと、を有する
請求項4に記載の導電性フィルム貼付ユニット。 A supply reel on which the conductive film is wound;
The conductive film sticking unit according to claim 4, further comprising: a recovery reel in which the conductive layer is stuck to the solar battery cell or the electric wire, and the separator from which the conductive layer is peeled off is collected from the conductive film. .
請求項1に記載の導電性フィルム貼付ユニット。 The conductive film sticking unit according to claim 1, wherein a plurality of the sticking heads are provided.
前記導電層を介して前記太陽電池セルと電線とを圧着する圧着ユニットと、を備え、
前記導電性フィルム貼付ユニットは、
テープ状の前記導電性フィルムを長手方向に沿って所定の幅に切り分ける切断機構と、
前記切断機構によって切り分けた前記導電性フィルムを前記太陽電池セルもしくは前記電線に複数回に分けて貼付する貼付ヘッドと、
を有する太陽電池モジュール組立装置。 A conductive film affixing unit that affixes a tape-shaped conductive film having a conductive layer and a separator superimposed on one surface of the conductive layer to at least one of the solar cell and the electric wire;
A crimping unit that crimps the solar battery cell and the electric wire via the conductive layer,
The conductive film sticking unit is
A cutting mechanism for cutting the tape-like conductive film into a predetermined width along the longitudinal direction;
Affixing head for affixing the conductive film cut by the cutting mechanism to the solar battery cell or the electric wire in a plurality of times;
A solar cell module assembling apparatus.
請求項7に記載の太陽電池モジュール組立装置。 The solar cell module assembling apparatus according to claim 7, further comprising a moving mechanism for moving the pasting head, the solar battery cell, or the electric wire for each pasting operation of the conductive film by the pasting head.
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