JP2014232774A - Solar cell module manufacturing device - Google Patents

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吉野 崇
Takashi Yoshino
崇 吉野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module manufacturing device suppressing a deviation with a rear face power collection electrode produced by a curvature and a meander of a tab, so as not to generate reduced junction intensity and power collection loss.SOLUTION: The solar cell manufacturing device includes: a wall part 12a having a variable height and disposed on a junction stage 13; and a tab correction gauge 12 for restricting the curvature of a part of a tab 34b, protruding outside a solar cell element 1a, by the wall part 12a from the side. The height of the wall part 12a is varied between a first height, which is higher than or same as the height of a light-receiving plane of the solar cell element 1a on the junction stage 13, and a second height which is lower than or same as the height of the top face of the tab 34b contacting to the junction stage 13, while a solar cell element transfer mechanism 14 bends the tab 34b.

Description

本発明は、太陽電池モジュール製造装置に関する。   The present invention relates to a solar cell module manufacturing apparatus.

特許文献1には、表面に表面電極が形成され、裏面に裏面集電電極が形成された複数の太陽電池素子を複数のタブで順次接続することにより、太陽電池素子が直列に接続された太陽電池モジュールを製造する装置及び方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a solar cell in which solar cell elements are connected in series by sequentially connecting a plurality of solar cell elements having a surface electrode formed on the front surface and a back surface collecting electrode formed on the back surface by a plurality of tabs. An apparatus and method for manufacturing a battery module is disclosed.

具体的には、裏面集電電極がタブの一つと重なるように、処理対象となる太陽電池素子が配置される。次に、処理対象となる太陽電池素子の表面電極に他のタブが重ねて配置される。この表面電極への他のタブの配置は、タブを吸着保持するタブ吸着機によって行われる。そして、処理対象となる太陽電池素子の表面電極に重ねられた他のタブを押さえ機構によって押さえつけて加熱することで、タブに予め供給されているはんだによって他のタブと表面電極とを溶着させ、かつ、タブの一つと裏面電極とを溶着させる。   Specifically, the solar cell element to be processed is arranged so that the back surface collecting electrode overlaps one of the tabs. Next, another tab is disposed so as to overlap the surface electrode of the solar cell element to be processed. Arrangement of other tabs on the surface electrode is performed by a tab adsorber for adsorbing and holding the tabs. And, by pressing and heating the other tabs superimposed on the surface electrode of the solar cell element to be processed by the pressing mechanism, the other tabs and the surface electrode are welded by the solder supplied in advance to the tabs, And one of the tabs and the back electrode are welded.

以上の工程を繰り返すことで、複数の太陽電池素子が直列に接続されたストリングが製造される。形成されたストリングは、別のステージに搬出され、所定数のストリングを並列させて互いに電気的に接続することで太陽電池モジュールが製造される。   By repeating the above steps, a string in which a plurality of solar cell elements are connected in series is manufactured. The formed string is carried out to another stage, and a solar cell module is manufactured by electrically connecting a predetermined number of strings in parallel.

太陽電池素子の接続に使用されるタブは、ロール状に巻き取られており、引き出したタブには巻き癖がある。この巻き癖により、太陽電池素子の裏面集電電極や表面電極に配置したときにタブに湾曲や蛇行が生じて、太陽電池素子の電極とタブとにずれが生じるという問題がある。   The tab used for the connection of the solar cell element is wound up in a roll shape, and the pulled-out tab has a curl. Due to this curl, there is a problem that the tabs are bent or meandered when arranged on the back collector electrode or the front electrode of the solar cell element, and the electrode of the solar cell element and the tab are displaced.

特許文献2には、太陽電池素子の受光面側の電極とタブとのずれに対してのずれを低減する提案がなされている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 proposes reducing the deviation of the solar cell element from the light receiving surface side electrode and the tab.

特開2006−196749号公報JP 2006-196749 特開2006−93481号公報JP 2006-93481 A

しかしながら、特許文献2では、裏面集電電極とタブとのずれに対する提案はなされていない。裏面集電電極とタブとのずれが生じた際には、接合面積の減少による接合強度の低下や、集電ロスによる発電効率の低下を引き起こす。また、裏面集電電極では、発電効率の向上と裏面集電電極の削減によるコスト低減のために、裏面集電電極の面積は縮小化しており、タブが裏面集電電極からはみ出しやすくなっている。   However, in patent document 2, the proposal with respect to the shift | offset | difference of a back surface collection electrode and a tab is not made. When the back surface collecting electrode and the tab are displaced, it causes a decrease in bonding strength due to a decrease in bonding area and a decrease in power generation efficiency due to current collection loss. In addition, in the backside collecting electrode, the area of the backside collecting electrode is reduced to improve the power generation efficiency and reduce the cost by reducing the backside collecting electrode, and the tab is easily protruded from the backside collecting electrode. .

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タブの湾曲や蛇行により生じる裏面集電電極とのずれを抑制し、接合強度の低下や集電ロスを発生させない太陽電池モジュール製造装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a solar cell module manufacturing apparatus that suppresses a deviation from a back surface collecting electrode caused by bending or meandering of a tab and does not cause a decrease in bonding strength or a collecting loss. The purpose is to obtain.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、受光面に集電電極を備え、裏面に裏面集電電極を備えた複数の太陽電池素子と、集電電極を隣接する別の太陽電池素子の裏面集電電極と連結する複数のタブとを有するストリングを含んだ太陽電池モジュールを製造する装置であって、太陽電池素子が載置される接合ステージと、集電電極の長手方向の一端から太陽電池素子の外に突出するように、接合ステージ上の太陽電池素子の集電電極に上方からタブを載置するタブ移載機構と、別の太陽電池素子の裏面集電電極を、タブの太陽電池素子の外に突出した部分に上方から当接させたのち、タブが接合ステージに接触するまで下降してタブを屈曲させる太陽電池素子移載機構と、高さを可変として接合ステージに設けられた壁部を有し、タブの太陽電池素子の外に突出した部分が曲がることを壁部が側方から規制するタブ矯正手段とを備え、壁部は、太陽電池素子移載機構がタブを屈曲させる間に、接合ステージ上の太陽電池素子の受光面の高さ以上である第1の高さと、接合ステージに接触したタブの上面の高さ以下の高さである第2の高さとの間で高さを変えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a plurality of solar cell elements each having a collector electrode on the light receiving surface and a back collector electrode on the back surface, and another collector electrode adjacent to the collector electrode. An apparatus for manufacturing a solar cell module including a string having a plurality of tabs connected to a back surface collecting electrode of the solar cell element, the joining stage on which the solar cell element is placed, and the length of the collecting electrode Tab transfer mechanism for placing a tab from above on the collector electrode of the solar cell element on the junction stage so as to protrude from one end of the direction to the solar cell element, and the back collector electrode of another solar cell element , The solar cell element transfer mechanism for lowering the tab and bending the tab until the tab comes into contact with the joining stage, and the height is variable. The wall provided on the joining stage And a tab correction means for restricting the side portion of the tab protruding from the solar cell element from the side, and the wall portion while the solar cell element transfer mechanism bends the tab. The height between the first height that is equal to or higher than the height of the light receiving surface of the solar cell element on the bonding stage and the second height that is equal to or lower than the height of the upper surface of the tab in contact with the bonding stage. It is characterized by changing.

本発明によれば、タブの湾曲や蛇行により生じる裏面集電電極とのずれを抑制し、接合強度の低下や集電ロスの発生を防止できるという効果を奏する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that the shift | offset | difference with the back surface current collection electrode produced by the curve of a tab or meandering can be suppressed, and generation | occurrence | production of the fall of joining strength and a current collection loss can be prevented.

図1は、本発明にかかる太陽電池モジュール製造装置の実施の形態によって製造される太陽電池モジュールが備える太陽電池素子の上面図である。FIG. 1 is a top view of a solar cell element provided in a solar cell module manufactured by an embodiment of a solar cell module manufacturing apparatus according to the present invention. 図2は、太陽電池素子を受光面と反対側から見た下面図である。FIG. 2 is a bottom view of the solar cell element as viewed from the side opposite to the light receiving surface. 図3は、太陽電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the solar cell module. 図4は、太陽電池モジュールの製造工程を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a manufacturing process of the solar cell module. 図5は、太陽電池モジュールを製造中の太陽電池モジュール製造装置の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a solar cell module manufacturing apparatus that is manufacturing a solar cell module. 図6は、太陽電池モジュールを製造中の太陽電池モジュール製造装置の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a solar cell module manufacturing apparatus that is manufacturing a solar cell module. 図7は、太陽電池モジュールを製造中の太陽電池モジュール製造装置の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a solar cell module manufacturing apparatus that is manufacturing a solar cell module. 図8は、接合ステージに配置されたタブの上に太陽電池素子が配置された状態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a state in which the solar cell element is arranged on the tab arranged on the bonding stage. 図9は、本発明に係る太陽電池モジュールを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a solar cell module according to the present invention. 図10は、太陽電池モジュールの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the solar cell module.

以下に、本発明にかかる太陽電池モジュール製造装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の説明で用いる図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。また、図面を見やすくするために、平面図にハッチングを付したり、断面図においてハッチングを省略する場合がある。   Embodiments of a solar cell module manufacturing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the drawings used in the following description, the scale of each member may be different from the actual scale for easy understanding. The same applies between the drawings. Further, in order to make the drawing easy to see, hatching may be added to the plan view, or hatching may be omitted in the cross-sectional view.

実施の形態.
図1は、本発明にかかる太陽電池モジュール製造装置の実施の形態によって製造される太陽電池モジュールが備える太陽電池素子の上面図である。図2は、太陽電池素子を受光面と反対側から見た下面図である。図1に示すように、太陽電池素子1は、半導体基板5の受光面側にリン拡散によって不純物拡散層(不図示)が形成されているとともに、シリコン窒化膜からなる反射防止膜4が形成されている。また、半導体基板5の受光面10a側には、長尺細長の細線電極3と、細線電極3と導通する集電電極2とが設けられている。細線電極3及び集電電極2は、それぞれの底面部において不純物拡散層と電気的に接続されている。
Embodiment.
FIG. 1 is a top view of a solar cell element provided in a solar cell module manufactured by an embodiment of a solar cell module manufacturing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a bottom view of the solar cell element as viewed from the side opposite to the light receiving surface. As shown in FIG. 1, in the solar cell element 1, an impurity diffusion layer (not shown) is formed by phosphorous diffusion on the light receiving surface side of a semiconductor substrate 5, and an antireflection film 4 made of a silicon nitride film is formed. ing. Further, on the light receiving surface 10 a side of the semiconductor substrate 5, a long and narrow fine wire electrode 3 and a current collecting electrode 2 that is electrically connected to the fine wire electrode 3 are provided. The thin wire electrode 3 and the current collecting electrode 2 are electrically connected to the impurity diffusion layer at their bottom portions.

また、図2に示すように、太陽電池素子1の裏面(受光面10aと反対側の面)10bには、ほぼ全体にわたって裏面電極7が設けられるとともに、集電電極2と略同一方向に延びるように裏面集電電極6が設けられている。   Further, as shown in FIG. 2, the back surface 7 b of the solar cell element 1 (surface opposite to the light receiving surface 10 a) is provided with the back surface electrode 7 over substantially the whole, and extends in substantially the same direction as the current collecting electrode 2. Thus, the back surface collecting electrode 6 is provided.

図3は、太陽電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。図3に示すように、太陽電池素子1の裏面集電電極6と、隣接する太陽電池素子1の集電電極2とに、導電性のタブ34をはんだ付けして、複数枚(例えば10枚)の太陽電池素子1を直列に接続したストリング35が形成される。なお、タブ34は銅製であり、予めはんだ(例えばSn−Ag−Cuはんだ)を表面にコーティングしている。   FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the solar cell module. As shown in FIG. 3, a plurality of (for example, 10) conductive tabs 34 are soldered to the back surface collecting electrode 6 of the solar cell element 1 and the collecting electrode 2 of the adjacent solar cell element 1. ) Of solar cell elements 1 are connected in series. The tab 34 is made of copper, and has a surface coated with solder (for example, Sn—Ag—Cu solder) in advance.

さらに、ストリング35から導出したタブ34を出力リードフレーム36にはんだ付けすることで、複数本(例えば5本)のストリング35が電気的に連結される。出力リードフレーム36は銅製であり、予めはんだ(例えばSn−Ag−Cuはんだ)を表面にコーティングしている。そして、複数本のストリング35が、ガラス、封止材、裏面部材(全て不図示)によって封止されて、太陽電池モジュールが構成される。   Further, by soldering the tab 34 derived from the string 35 to the output lead frame 36, a plurality of (for example, five) strings 35 are electrically connected. The output lead frame 36 is made of copper, and has a surface coated with solder (for example, Sn—Ag—Cu solder) in advance. A plurality of strings 35 are sealed with glass, a sealing material, and a back surface member (all not shown) to form a solar cell module.

次に、太陽電池モジュールの製造工程、特にストリング35の製造工程について詳細に説明する。図4は、太陽電池モジュールの製造工程を示すフローチャートである。図5は、太陽電池モジュールを製造中の太陽電池モジュール製造装置の模式図であり、図5(a)は、太陽電池素子1及び接合ステージ13にタブ34を配置する工程において、接合ステージ上にタブがある状態を示しており、図5(b)は、タブ移載機構とタブ矯正ケージとが接触した状態を示しており、図5(c)は、太陽電池素子とタブとが接触した状態を示している。図6は、太陽電池モジュールを製造中の太陽電池モジュール製造装置の模式図であり、図6(a)は、太陽電池素子及び接合ステージにタブが配置された状態での側面図であり、図6(b)は上面図である。図7は、太陽電池モジュールを製造中の太陽電池モジュール製造装置の模式図であり、図7(a)は、太陽電池素子を接合ステージ上のタブの上に配置する工程において、太陽電池素子とタブ矯正ケージとが接触する前の状態を示しており、図7(b)は、太陽電池素子とタブ矯正ケージとが接触した状態を示しており、図7(c)は、タブが接合ステージに接触した状態を示している。実施の形態にかかる太陽電池モジュール製造装置は、接合ステージ13、タブ矯正ケージ12、タブ移載機構11及び太陽電池素子移載機構14を有する。タブ矯正ケージ12は、接合ステージ13から突出する壁部12aと、壁部12aの高さを変化させる不図示の駆動機構とを有しており、壁部12aの高さは可変となっている。壁部12aの最大高さ(第1の高さ)は、太陽電池素子1の厚さとタブ34の厚さとの和よりも大きく(太陽電池素子1の受光面の高さ以上に)なっている。壁部12aの最小高さ(第2の高さ)は、タブ34の厚さ以下(接合ステージ13に接触したタブ34の上面の高さ以下)となっている。不図示の駆動機構は、接合ステージ13内に設けられ、壁部12aを上昇・下降させる(高さを変化させる)。   Next, the manufacturing process of the solar cell module, particularly the manufacturing process of the string 35 will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart showing a manufacturing process of the solar cell module. FIG. 5 is a schematic diagram of a solar cell module manufacturing apparatus that is manufacturing a solar cell module. FIG. 5A is a diagram illustrating a step of arranging tabs 34 on the solar cell element 1 and the junction stage 13 on the junction stage. FIG. 5 (b) shows a state where the tab transfer mechanism and the tab correction cage are in contact with each other, and FIG. 5 (c) shows a state where the solar cell element and the tab are in contact with each other. Indicates the state. FIG. 6 is a schematic view of a solar cell module manufacturing apparatus that is manufacturing a solar cell module, and FIG. 6 (a) is a side view of a solar cell element and a joining stage in which tabs are arranged. 6 (b) is a top view. FIG. 7 is a schematic diagram of a solar cell module manufacturing apparatus that is manufacturing a solar cell module. FIG. 7 (a) shows a solar cell element and a solar cell element in a step of arranging the solar cell element on a tab on a joining stage. FIG. 7B shows a state before the tab straightening cage comes into contact, FIG. 7B shows a state where the solar cell element and the tab straightening cage come into contact, and FIG. 7C shows the tab as a joining stage. The state which contacted is shown. The solar cell module manufacturing apparatus according to the embodiment includes a joining stage 13, a tab correction cage 12, a tab transfer mechanism 11, and a solar cell element transfer mechanism 14. The tab correction cage 12 has a wall portion 12a protruding from the joining stage 13 and a drive mechanism (not shown) that changes the height of the wall portion 12a, and the height of the wall portion 12a is variable. . The maximum height (first height) of the wall portion 12a is larger than the sum of the thickness of the solar cell element 1 and the thickness of the tab 34 (more than the height of the light receiving surface of the solar cell element 1). . The minimum height (second height) of the wall portion 12a is equal to or less than the thickness of the tab 34 (less than the height of the upper surface of the tab 34 in contact with the joining stage 13). A drive mechanism (not shown) is provided in the joining stage 13 and raises and lowers the wall 12a (changes the height).

なお、ストリングを製造するにあたっては、太陽電池素子1を複数個並べていくため、以下の説明においては、裏面にタブ34を設置済の太陽電池素子1と、裏面にタブ34を未設置の太陽電池素子1とを区別する必要がある場合には、裏面にタブ34を設置済の太陽電池素子1を太陽電池素子1a、未設置の太陽電池素子1を太陽電池素子1bとして区別する。また、太陽電池素子1aの裏面に設置されるタブ34と、太陽電池素子1bの裏面に設置されるタブ34とを区別する必要がある場合には、太陽電池素子1aの裏面に設置されるタブ34をタブ34a、太陽電池素子1bの裏面に設置されるタブ34をタブ34bとして区別する。なお、これらは、ストリングの製造工程を説明する上で便宜上区別しているだけであり、太陽電池素子1aと太陽電池素子1bとが異なる種類の太陽電池素子であるわけではなく、タブ34aとタブ34bとが異なるものであるわけではない。   In manufacturing the string, a plurality of solar cell elements 1 are arranged. Therefore, in the following description, the solar cell element 1 in which the tab 34 is installed on the back surface and the solar cell in which the tab 34 is not installed on the back surface. When it is necessary to distinguish the element 1, the solar cell element 1 having the tab 34 installed on the back surface is distinguished as the solar cell element 1a, and the non-installed solar cell element 1 is distinguished as the solar cell element 1b. When it is necessary to distinguish between the tab 34 installed on the back surface of the solar cell element 1a and the tab 34 installed on the back surface of the solar cell element 1b, the tab installed on the back surface of the solar cell element 1a. 34 is identified as a tab 34a, and the tab 34 installed on the back surface of the solar cell element 1b is distinguished as a tab 34b. Note that these are only distinguished for convenience in describing the manufacturing process of the string, and the solar cell element 1a and the solar cell element 1b are not different types of solar cell elements, but the tab 34a and the tab 34b. Is not different.

ストリング35を製造する際には、まず、タブ34aが裏面に設置された太陽電池素子1aを接合ステージ13に載置した上で、接合ステージ13に収納されている壁部12aを上昇させる。この際の壁部12aの高さは、太陽電池素子1の厚さとタブ34の厚さとの和よりも大きい。次に、図5(a)に示すように、所定の長さに切断されたタブ34bをタブ移載機構11にて吸着して曲がりを規制し、接合ステージ13上空に移動させる(ステップS1)。タブ移載機構11を下降させ、図5(b)に示すようにタブ移載機構11とタブ矯正ケージ12とが接触したら、タブ移載機構11からタブ34bを離して、図6(a)に示すように、タブ34bを太陽電池素子1a及び接合ステージ13上に配置する(ステップS2)。この際、タブ34bは、集電電極の長手方向の一端から太陽電池素子1aの外に突出するように配置される。図6(b)に示すように、このときタブ34bは、壁部12aによって側方を囲まれることによってタブ矯正ケージ12で曲がりが規制されて真っ直ぐに保たれるため、蛇行する心配はない。タブ34は、壁部12aで周囲を囲まれることによって曲がりが規制されているだけであり、タブ矯正ケージ12から出すと、元の状態に戻る。すなわち、無支持の状態でも真っ直ぐになるようにローラーなどでタブに矯正を施す従来の方法と比較して、タブ34bに生じる加工硬化は小さい。   When manufacturing the string 35, first, the solar cell element 1 a having the tab 34 a on the back surface is placed on the joining stage 13, and then the wall portion 12 a housed in the joining stage 13 is raised. The height of the wall portion 12a at this time is larger than the sum of the thickness of the solar cell element 1 and the thickness of the tab 34. Next, as shown in FIG. 5A, the tab 34b cut to a predetermined length is adsorbed by the tab transfer mechanism 11 to restrict the bending, and is moved to the sky above the joining stage 13 (step S1). . When the tab transfer mechanism 11 is lowered and the tab transfer mechanism 11 and the tab correction cage 12 come into contact with each other as shown in FIG. 5B, the tab 34b is separated from the tab transfer mechanism 11, and FIG. As shown in FIG. 4, the tab 34b is disposed on the solar cell element 1a and the bonding stage 13 (step S2). At this time, the tab 34b is disposed so as to protrude out of the solar cell element 1a from one end in the longitudinal direction of the collecting electrode. As shown in FIG. 6B, at this time, the tab 34b is surrounded by the wall portion 12a so that the bend is restricted by the tab correction cage 12 and is kept straight, so there is no fear of meandering. The bending of the tab 34 is only restricted by being surrounded by the wall portion 12a. When the tab 34 is taken out from the tab correction cage 12, it returns to its original state. That is, the work hardening generated in the tab 34b is small compared to the conventional method of correcting the tab with a roller or the like so as to be straight even in an unsupported state.

次に、図7(a)に示すように、太陽電池素子1bを太陽電池素子移載機構14によってタブ34bの上空に移動する(ステップS3)。太陽電池素子移載機構14を下降させ、図7(b)に示すように太陽電池素子1bがタブ矯正ケージ12と接触すると同時に壁部12aも下降させて、太陽電池素子移載機構14の移動速度と同じ速度で壁部12aを接合ステージ13に沈み込ませていき、図7(c)に示すように、タブ34bを押し曲げていく(ステップS4)。   Next, as shown to Fig.7 (a), the solar cell element 1b is moved to the sky of the tab 34b by the solar cell element transfer mechanism 14 (step S3). The solar cell element transfer mechanism 14 is lowered, and as shown in FIG. 7B, the solar cell element 1b comes into contact with the tab correction cage 12 and at the same time, the wall 12a is also lowered to move the solar cell element transfer mechanism 14. The wall 12a is sunk into the joining stage 13 at the same speed as the speed, and the tab 34b is pushed and bent as shown in FIG. 7C (step S4).

なお、太陽電池素子1bがタブ矯正ケージ12と接触すると同時に壁部12aを下降させるには、太陽電池素子1bとタブ矯正ケージ12との接触を不図示のセンサで検出し、センサの検出結果に応じて不図示の駆動機構により壁部12aを下降させれば良い。また、太陽電池素子移載機構14が所定の高さまで下降した時点で太陽電池素子1bがタブ矯正ケージ12に接触したものとして、太陽電池素子移載機構14と同じ速度で壁部12aとを下降させるようにしても良い。   In order to lower the wall portion 12a at the same time when the solar cell element 1b comes into contact with the tab straightening cage 12, the contact between the solar cell element 1b and the tab straightening cage 12 is detected by a sensor (not shown), and the detection result of the sensor is displayed. Accordingly, the wall portion 12a may be lowered by a drive mechanism (not shown). Further, assuming that the solar cell element 1b is in contact with the tab correction cage 12 when the solar cell element transfer mechanism 14 is lowered to a predetermined height, the wall portion 12a is lowered at the same speed as the solar cell element transfer mechanism 14. You may make it let it.

タブ34bが接合ステージ13と接触する位置で太陽電池素子移載機構14の下降を停止して、タブ34bの吸着を解除した上で太陽電池素子移載機構14を接合ステージ13上から退避させる。図8は、接合ステージに配置されたタブの上に太陽電池素子が配置された状態を示す図であり、図8(a)は側面図、図8(b)は、図8(a)におけるVIIIb−VIIIb線に沿った断面図である。太陽電池素子移載機構14を接合ステージ13から退避させることにより、図8(a)、(b)に示すように、太陽電池素子1bがタブ34b上に配置される(ステップS5)。   The descent of the solar cell element transfer mechanism 14 is stopped at a position where the tab 34b comes into contact with the bonding stage 13, the suction of the tab 34b is released, and then the solar cell element transfer mechanism 14 is retracted from the bonding stage 13. FIG. 8 is a diagram showing a state in which the solar cell element is arranged on the tab arranged on the joining stage, FIG. 8 (a) is a side view, and FIG. 8 (b) is a diagram in FIG. 8 (a). It is sectional drawing along the VIIIb-VIIIb line. By retracting the solar cell element transfer mechanism 14 from the bonding stage 13, as shown in FIGS. 8A and 8B, the solar cell element 1b is disposed on the tab 34b (step S5).

なお、太陽電池素子移載機構14の下降を停止した後も壁部12aの下降は、最小高さとなるまで継続させる。このとき、タブ34bは、太陽電池素子1bと接合ステージ13との間に挟まれることにより、タブ矯正ケージ12の内側の空間(壁部12aで囲まれる部分)の形状と同じく真っ直ぐに保たれる。   Even after the descent of the solar cell element transfer mechanism 14 is stopped, the descent of the wall portion 12a is continued until the minimum height is reached. At this time, the tab 34b is held straight between the solar cell element 1b and the joining stage 13 so as to be straight as in the shape of the space inside the tab correction cage 12 (the portion surrounded by the wall portion 12a). .

図4のステップS1〜S5の各工程が完了した後に、タブ34a,34bと太陽電池素子1aとを接合する。タブ34a,34bと太陽電池素子1aとの接合は、従来と同様、赤外線ランプヒータなどで加熱することによってタブ34a,34bに予め供給されているはんだを溶融させ、その後、加熱を止めて溶融したはんだを凝固させることで、集電電極2とタブ34a、及び裏面集電電極6とタブ34bとをそれぞれはんだ付けする。上記工程を繰り返すことで、図3に示したストリング35が形成される。   After the steps S1 to S5 in FIG. 4 are completed, the tabs 34a and 34b and the solar cell element 1a are joined. The joining between the tabs 34a and 34b and the solar cell element 1a was performed by melting the solder supplied in advance to the tabs 34a and 34b by heating with an infrared lamp heater or the like, and then stopping the heating and melting. By solidifying the solder, the collector electrode 2 and the tab 34a, and the back collector electrode 6 and the tab 34b are soldered, respectively. By repeating the above steps, the string 35 shown in FIG. 3 is formed.

なお、タブ34a,34bと太陽電池素子1aとの接合は、ストリング35一本分の太陽電池素子1を並べ終わってからまとめて行っても良い。この場合には、太陽電池モジュール製造装置に不図示の押さえ機構を設け、タブ34bを押し曲げるのに先立って、タブ34bを押さえ機構で太陽電池素子1a上に押さえつけて、タブ34bが太陽電池素子1aから浮き上がらないようにすればよい。   The tabs 34a, 34b and the solar cell element 1a may be joined together after the solar cell elements 1 for one string 35 have been arranged. In this case, a pressing mechanism (not shown) is provided in the solar cell module manufacturing apparatus, and before the tab 34b is pushed and bent, the tab 34b is pressed onto the solar cell element 1a by the pressing mechanism. What is necessary is just to make it not float from 1a.

なお、太陽電池モジュールを製造する過程では、図4に示すフローチャートの前後に太陽電池素子1を製造する工程や、ストリング35をガラスや封止材で封止する工程などが含まれるが、これについては以下の通り一般的な工程で行えば良い。   The process of manufacturing the solar cell module includes a process of manufacturing the solar cell element 1 before and after the flowchart shown in FIG. 4 and a process of sealing the string 35 with glass or a sealing material. May be performed by the following general steps.

図9は、本発明に係る太陽電池モジュールを示す図である。図10は、太陽電池モジュールの断面図であり、図9におけるX−X線に沿った断面を示す。太陽電池モジュールは、太陽電池素子1、バックシート52、タブ34、出力リードフレーム36、プラス取り出し電極55、マイナス取り出し電極56、強化カバーガラス57、太陽電池密封材58を有する。   FIG. 9 is a diagram showing a solar cell module according to the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of the solar cell module, showing a cross section taken along line XX in FIG. The solar cell module includes a solar cell element 1, a back sheet 52, a tab 34, an output lead frame 36, a positive extraction electrode 55, a negative extraction electrode 56, a reinforced cover glass 57, and a solar cell sealing material 58.

バックシート52は、耐湿性を有する材料(例えばポリフッ化ビニル(polyvinyl fluoride, PVF))を原料として形成され、太陽電池素子1の裏側に配置される。タブ34及び出力リードフレーム36は、太陽電池素子1を相互接続する。強化カバーガラス57は、太陽電池素子1の表側に配置される。太陽電池密封材58は、例えばエチレン酢酸ビニルコポリマー(ethylene vinyl acetate, EVA)を原料として形成され、太陽電池素子1を保護するように、バックシート52と強化カバーガラス57との間に配置される。   The back sheet 52 is formed using a material having moisture resistance (for example, polyvinyl fluoride (PVF)) as a raw material, and is disposed on the back side of the solar cell element 1. The tab 34 and the output lead frame 36 interconnect the solar cell elements 1. The reinforced cover glass 57 is disposed on the front side of the solar cell element 1. The solar cell sealing material 58 is formed using, for example, ethylene vinyl acetate (EVA) as a raw material, and is disposed between the back sheet 52 and the reinforced cover glass 57 so as to protect the solar cell element 1. .

太陽電池素子1は、受光面側がマイナス電極、裏面側がプラス電極となって構成されるため、図9では、横方向に隣接する太陽電池素子1の上下を銅が主成分のタブ34で相互接続する。同様に、横方向に連なるストリング35も出力リードフレーム36で電気的に接続し、最終的にプラス取り出し電極55及びマイナス取り出し電極56で電気を取り出せるように構成する。   Since the solar cell element 1 is configured with a negative electrode on the light-receiving surface side and a positive electrode on the back surface side, in FIG. 9, the upper and lower sides of the solar cell elements 1 adjacent in the horizontal direction are interconnected by tabs 34 mainly composed of copper. To do. Similarly, the string 35 connected in the horizontal direction is also electrically connected by the output lead frame 36, and finally, the electricity can be extracted by the plus extraction electrode 55 and the minus extraction electrode 56.

また、太陽電池モジュールは、長期信頼性が要求されるため、図9、図10に示すように、ストリング35は、太陽光を透過させながら雨等の浸入を防ぎ、落下物等の衝撃を吸収する機能を備えた強化カバーガラスで最表面を覆うように構成する。   In addition, since the solar cell module is required to have long-term reliability, as shown in FIGS. 9 and 10, the string 35 prevents intrusion of rain and the like while transmitting sunlight, and absorbs impacts such as falling objects. The outermost surface is covered with a reinforced cover glass having a function to perform.

また、ストリング35の裏面側は、耐水性等に優れたバックシート52が設けられている。太陽電池素子1と強化カバーガラス57との隙間や、太陽電池素子1とバックシート52との隙間は、太陽電池密封材58が充填されており、耐湿性向上が図られている。太陽電池密封材58は、一般的には光透過性が高い熱硬化型樹脂(EVAなど)が用いられる。太陽電池密封材58にEVAを適用する場合には、シート状のものを用いると作業性が良い。   Further, a back sheet 52 having excellent water resistance and the like is provided on the back side of the string 35. A gap between the solar cell element 1 and the reinforced cover glass 57 and a gap between the solar cell element 1 and the back sheet 52 are filled with a solar cell sealing material 58, and moisture resistance is improved. The solar cell sealing material 58 is generally made of a thermosetting resin (such as EVA) having a high light transmittance. When EVA is applied to the solar cell sealing material 58, workability is good when a sheet-like material is used.

ここで、本実施の形態における太陽電池パネルの製造工程について説明する。太陽電池素子1にタブ34を接続して、ストリング35を作成する。次に、ストリング35に出力リードフレーム36、プラス取り出し電極55及びマイナス取り出し電極56を接続する。そして、ストリング35を2枚のEVAシート等で挟み、さらに強化カバーガラス57とバックシート52とで挟み込んで、脱泡と同時に加熱すると、図10に示すように隙間のない構造の太陽電池パネルが得られる。   Here, the manufacturing process of the solar cell panel in the present embodiment will be described. A tab 34 is connected to the solar cell element 1 to create a string 35. Next, the output lead frame 36, the positive extraction electrode 55, and the negative extraction electrode 56 are connected to the string 35. When the string 35 is sandwiched between two EVA sheets and further sandwiched between the reinforced cover glass 57 and the back sheet 52 and heated simultaneously with defoaming, a solar cell panel having a structure with no gap as shown in FIG. 10 is obtained. can get.

以上説明したように、本実施の形態では、タブ34を所望の位置に配置する際に、接合ステージ13に内蔵されている壁部12aが上昇するので、タブ34が蛇行したり湾曲したりしても、真っ直ぐに矯正しながら配置することができ、太陽電池素子1をタブ34の上に配置する際には、壁部12aが下降するので、タブ34を真っ直ぐに矯正しながらタブ34と太陽電池素子1とを接合できる。   As described above, in the present embodiment, when the tab 34 is arranged at a desired position, the wall portion 12a built in the joining stage 13 rises, so that the tab 34 meanders or curves. However, when the solar cell element 1 is arranged on the tab 34, the wall portion 12a is lowered, so that the tab 34 and the sun are corrected while straightening the tab 34. The battery element 1 can be joined.

したがって、タブ34と裏面集電電極6とのずれを抑制することができる。これにより、集電ロスを抑制でき、発電効率を向上させることができる。また、無支持の状態で真っ直ぐになるまでタブ34を矯正する必要が無いので、加工硬化によるタブ34の耐力値の上昇を抑えることができ、太陽電池素子1とタブ34とのはんだ付けの際のストレスを低減でき、太陽電池素子1の破損を防ぐことができる。   Therefore, the deviation between the tab 34 and the back surface collecting electrode 6 can be suppressed. Thereby, current collection loss can be suppressed and power generation efficiency can be improved. Moreover, since it is not necessary to correct the tab 34 until it becomes straight in an unsupported state, an increase in the yield strength of the tab 34 due to work hardening can be suppressed, and when the solar cell element 1 and the tab 34 are soldered Stress can be reduced, and damage to the solar cell element 1 can be prevented.

また、タブを曲がりが抑制された状態に維持するために吸着系統を使用する必要がないため、吸着系統の詰まりによりタブが蛇行する恐れがなく、歩留まりを向上させることができる。また、吸着系統が詰まった際に必要となる清掃作業も不要であるため、太陽電池モジュールの生産性を向上させることができる。   Further, since it is not necessary to use an adsorption system in order to maintain the tab in a state in which bending is suppressed, there is no possibility of the tab meandering due to clogging of the adsorption system, and the yield can be improved. Moreover, since the cleaning operation required when the adsorption system is clogged is unnecessary, the productivity of the solar cell module can be improved.

以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュール製造装置は、モジュール裏面側での裏面集電電極とタブとのずれを防止できる点で有用である。   As described above, the solar cell module manufacturing apparatus according to the present invention is useful in that it can prevent the back surface collecting electrode and the tab from being displaced on the back side of the module.

1,1a,1b 太陽電池素子、2 集電電極、3 細線電極、4 反射防止膜、5 半導体基板、6 裏面集電電極、10a 受光面、10b 裏面、11 タブ移載機構、12 タブ矯正ケージ、12a 壁部、13 接合ステージ、14 太陽電池素子移載機構、34,34a,34b タブ、35 ストリング、36 出力リードフレーム、52 バックシート、55 プラス取り出し電極、56 マイナス取り出し電極、57 強化カバーガラス、58 太陽電池密封材。   1, 1a, 1b Solar cell element, 2 collector electrode, 3 wire electrode, 4 antireflection film, 5 semiconductor substrate, 6 back collector electrode, 10a light receiving surface, 10b back surface, 11 tab transfer mechanism, 12 tab correction cage , 12a wall part, 13 joining stage, 14 solar cell element transfer mechanism, 34, 34a, 34b tab, 35 string, 36 output lead frame, 52 back sheet, 55 plus take-out electrode, 56 minus take-out electrode, 57 reinforced cover glass 58 Solar cell sealant.

Claims (2)

受光面に集電電極を備え、裏面に裏面集電電極を備えた複数の太陽電池素子と、前記集電電極を隣接する別の太陽電池素子の前記裏面集電電極と連結する複数のタブとを有するストリングを含んだ太陽電池モジュールを製造する装置であって、
前記太陽電池素子が載置される接合ステージと、
前記集電電極の長手方向の一端から前記太陽電池素子の外に突出するように、前記接合ステージ上の前記太陽電池素子の前記集電電極に上方からタブを載置するタブ移載機構と、
別の太陽電池素子の前記裏面集電電極を、前記タブの前記太陽電池素子の外に突出した部分に上方から当接させたのち、前記タブが前記接合ステージに接触するまで下降して前記タブを屈曲させる太陽電池素子移載機構と、
高さを可変として前記接合ステージに設けられた壁部を有し、前記タブの前記太陽電池素子の外に突出した部分が曲がることを前記壁部が側方から規制するタブ矯正手段とを備え、
前記壁部は、前記太陽電池素子移載機構が前記タブを屈曲させる間に、前記接合ステージ上の前記太陽電池素子の受光面の高さ以上である第1の高さと、前記接合ステージに接触したタブの上面の高さ以下の高さである第2の高さとの間で高さを変えることを特徴とする太陽電池モジュール製造装置。
A plurality of solar cell elements each having a current collecting electrode on the light receiving surface and a back surface collecting electrode on the back surface, and a plurality of tabs for connecting the current collecting electrode to the back surface collecting electrode of another solar cell element adjacent thereto An apparatus for manufacturing a solar cell module including a string having:
A joining stage on which the solar cell element is placed;
A tab transfer mechanism for mounting a tab from above on the current collecting electrode of the solar cell element on the joining stage so as to protrude out of the solar cell element from one end in the longitudinal direction of the current collecting electrode;
After the back surface collecting electrode of another solar cell element is brought into contact with the portion of the tab protruding outside the solar cell element from above, the tab is lowered until the tab contacts the joining stage. A solar cell element transfer mechanism for bending
And a tab correction means that has a wall portion provided on the joining stage with a variable height, and that the wall portion regulates from the side that the protruding portion of the tab protrudes outside the solar cell element. ,
While the solar cell element transfer mechanism bends the tab, the wall portion contacts the junction stage with a first height that is equal to or higher than the height of the light receiving surface of the solar cell element on the junction stage. An apparatus for manufacturing a solar cell module, wherein the height is changed between a second height which is a height equal to or less than a height of an upper surface of the tab.
前記タブ矯正手段は、前記太陽電池素子移載機構が前記タブを屈曲させる間、前記太陽電池素子移載機構の移動速度と同じ速度で前記壁部を前記接合ステージに沈み込ませ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製造装置。   The tab correction means is configured to sink the wall portion into the joining stage at the same speed as the moving speed of the solar cell element transfer mechanism while the solar cell element transfer mechanism bends the tab. The solar cell module manufacturing apparatus according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019140335A (en) * 2018-02-15 2019-08-22 三菱電機株式会社 Solar cell module manufacturing apparatus and solar cell module manufacturing method

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