JP3829973B2

JP3829973B2 - Thin film solar cell module manufacturing method and manufacturing apparatus

Info

Publication number: JP3829973B2
Application number: JP2000179483A
Authority: JP
Inventors: 敏夫 ▲濱▼
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: JP2001358354A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気絶縁性を有するフィルム基板上に複数個の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池ユニット複数個を、出力用の正負の主配線に、補助配線を介して並列接続し、前記太陽電池ユニット，主配線および補助配線を、表面保護材と裏面保護材との間に、接着剤層を介して熱圧着してなる薄膜太陽電池モジュールを製造する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、環境保護の立場から、クリーンなエネルギーの研究開発が進められている。中でも、太陽電池はその資源（太陽光）が無限であること、無公害であることから注目を集めている。同一基板上に形成された複数の太陽電池素子が、直列接続されてなる太陽電池（光電変換装置）の代表例は、薄膜太陽電池である。
【０００３】
上記の薄膜太陽電池は、フレキシブルな電気絶縁性フィルム基板上に、薄膜の第１電極層（下電極層）、光電変換層および第２電極層（透明電極層）を積層してなる光電変換素子が複数形成されている。ある光電変換素子の第１電極と隣接する光電変換素子の第２電極を電気的に接続することを繰り返すことにより、最初の光電変換素子の第１電極と最後の光電変換素子の第２電極とに必要な電圧を出力させることができる。
【０００４】
プラスチックフィルムなどの可撓性絶縁性基板上に形成したアモルファスシリコン太陽電池は、軽量で柔軟性に富み、従来の結晶系太陽電池やガラス基板アモルファスシリコン太陽電池のような固くて重い太陽電池とは異なる使い易さから、幅広い応用が期待されている。プラスチックフィルムはロールで供給されるため、ロールツーロール方式による製造プロセスの高スループット化が容易であり、大量生産に向いている。また、薄膜太陽電池セルでは、1枚の基板上に直列接続構造を形成して、1枚の太陽電池セルで２００Ｖ入力のインバータに直結できるほどの高い電圧が得られるようにしたものが容易に得られる。
【０００５】
上記のような薄膜太陽電池は、屋外に設置されるため、耐候性の確保と、設置作業時の損傷防止を目的として、例えば、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の接着剤を介して、さらに耐候性の高いフッ素系樹脂、例えば、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）等よりなる防湿フィルムにより封止される。
【０００６】
図３に、防湿フィルムでラミネートされた太陽電池モジュールの一例を示す。図３（ａ）は透視平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＸＸ断面図である。所定の間隔をおいて並べられた太陽電池ユニット１３は、その両外側に配置される２本の主配線１１，１２と、太陽電池ユニット１３の裏面電極（薄膜電極）と接続する導電性粘着剤付補助配線１６と共に、接着剤（ＥＶＡ）３を介して、メッシュ状プラスチック繊維６および耐候性の高いフッ素フィルム、例えばＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）製の防湿フィルム４でラミネートされ、受光側と反対側（非受光側）はＥＶＡ３を介してＥＴＦＥフィルム４がラミネートされて封止される。
【０００７】
上記において、例えば、薄膜太陽電池ユニット１３のサイズは４０ｃｍ×８０ｃｍであり、主配線としては、半田コート銅材料からなる幅約１０ｍｍ、厚さ１００μｍの線を使用し、補助配線としては、幅約１０ｍｍ、厚さ５０μｍの導電性粘着剤付アルミテープを用いる。この補助配線は、導電性粘着剤と反対側に、例えばＰＴＥ（ポリエシレンテレフタレート）の絶縁被覆層を備え、導電性粘着剤の表面には剥離シートが積層され、電気的接続を行う場合には、この剥離シートを除去して、導電性粘着剤により機械的接続と同時に電気的接続を行うように構成されている。
【０００８】
上記薄膜太陽電池ユニットと主配線および補助配線とを、前述のように、表面保護材と裏面保護材との間に接着剤層を介して熱圧着して、長尺ロール状に製造することが可能となる。
【０００９】
なお、ラミネートされた積層体は、例えば１５０℃で真空加熱処理し、ＥＶＡの架橋硬化を行い、またＥＴＦＥを接着する。これにより、太陽電池の裏面電極、補助配線１６および主配線１１，１２間の電気的接続の安全性を確保することができる。また、上記の長尺の積層体から、図３のＣＣ部で裁断して、所定数の太陽電池ユニット１３を含む太陽電池モジュールＭを得る。
【００１０】
ところで、上記のような太陽電池モジュールの製造装置の概略構成を図４に示す。図４により、従来の製造方法の概要について、以下に述べる。表面保護フィルムと接着剤が貼り合わされた第１のフィルム２１が接着剤層を上にして巻き出しロール１７より巻き出され、２本の主配線２２が第１のフィルム上に、異なるロール１９から巻き出されて、２本の主配線が第１のフィルムの接着剤層上の所定位置に接着される。
【００１１】
次に、巻き出された第１のフィルム２１上の２本の主配線２２の間に、薄膜太陽電池ユニット２３を順次設置する。その後、太陽電池ユニット２３の＋端１４と＋側主配線１１、太陽電池ユニットの−端１５と−側主配線１２とを補助配線１６で接続する。次に、裏面保護フィルムと接着剤が貼り合わされた第２のフィルム２４が接着剤層を下にしてロール２０より巻きだされ、すべての材料が熱圧着部２５にて熱圧着され、薄膜太陽電池モジュールが完成し、巻き取りロール１８に巻き取られる。なお、図４において、５１および５２は、圧着搬送用のローラを示す。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のような従来の薄膜太陽電池モジュールの製造方法においては、下記のような問題があった。
【００１３】
まず、前述のように補助配線は、導電性粘着剤と反対側に、例えばＰＴＥの絶縁被覆層を備え、導電性粘着剤の表面には剥離シートが積層され、電気的接続を行う場合には、この剥離シートを除去して、導電性粘着剤により機械的接続と同時に電気的接続を行うように構成されているので、補助配線の取付け作業は、手作業となっていた。そのため、薄膜太陽電池モジュールの量産性が悪く、また精度上の問題もあった。
【００１４】
さらに、プラスチックを基板とする薄膜太陽電池はカールしやすいため、第１のフィルムとの接着性が十分取り難く、位置決めやその保持が難しいという問題があった。
【００１５】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、この発明の課題は、補助配線の作業性と取付け精度の向上ならびに太陽電池のカールの防止を図り、全体として量産性の向上を図った薄膜太陽電池モジュールの製造方法および製造装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、この発明は、電気絶縁性を有するフィルム基板上に複数個の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池ユニット複数個を、出力用の正負の主配線に、補助配線を介して並列接続し、前記太陽電池ユニット，主配線および補助配線を、表面保護材と裏面保護材との間に、接着剤層を介して熱圧着してなる薄膜太陽電池モジュールを製造する方法において、下記の工程を含むこととする（請求項１の発明）。
１）接着剤層を備えた表面保護材（第１のフィルム）をロールから巻き出し、異なるロールから巻き出された２本の主配線を、前記第１のフィルムの接着剤層上の所定位置に接着する工程
２）前記第１のフィルムの接着剤層上に、太陽電池ユニットを順次配設する工程
３）片側に導電性粘着剤を備え、他側に絶縁被覆層を備えた補助配線を、剥離シート上に導電性粘着剤を介して配設積層してなる補助配線シートをロールから巻き出し、異なるロールから巻き出された熱剥離フィルムを、前記補助配線の絶縁被覆層にプレスロールにより圧着して熱剥離フィルム付補助配線シートを作成する工程
４）補助配線から剥離シートを剥離除去した後、前記熱剥離フィルム付補助配線シートを、前記第２）の工程を経た後の第１のフィルム上の所定の位置に重ねて、補助配線を太陽電池ユニットと主配線とに跨って前記導電性粘着剤により接着し、引き続き加熱ロールにより加熱して、前記熱剥離フィルムを除去する工程
５）接着剤層を備えた裏面保護材（第２のフィルム）をロールから巻き出し、前記第４）の工程を経た後の第１のフィルム上に接着された太陽電池ユニットや主配線および補助配線の上に積層する工程
６）前記５）の工程により得られた積層体を熱圧着した後、巻き取る工程
上記請求項１の発明によれば、ロールから巻き出した補助配線と、ロールから巻き出された熱剥離フィルムとをプレスロールにより接触させることにより、剥離シートより補助配線材を熱剥離フィルムに転写し、これをさらに所定の位置において＋側または−側の主配線と薄膜太陽電池ユニットの＋端または−端に位置合わせを行い、所定温度に保持された加熱ロールを通すことにより、熱剥離フィルムから第１のフィルム側に補助配線材を転写することができ、前述の補助配線の作業性と取付け精度の問題が解消できる。
【００１７】
また、前記請求項１に記載の製造方法において、前記３）の工程において、熱剥離フィルムを、補助配線シートの補助配線上にプレスロールにより圧着する際に、前記工程２）により配設された太陽電池ユニットを平坦化するために前記プレスロールにより第１のフィルムに対して押圧することとする（請求項２の発明）がより好適である。これにより、太陽電池のカールがプレスにより平坦化し、太陽電池の位置決めやその保持が難しいという問題が解消できる。
【００１８】
さらに、前記請求項１または２の発明の実施態様として、次の方法が好適である。即ち、前記請求項１または２に記載の製造方法において、前記熱剥離フィルムを除去する工程における加熱温度は、９０℃〜１１０℃とする（請求項３の発明）。
【００１９】
さらにまた、前記方法を実施するための製造装置としては、請求項４の発明が好ましい。即ち、電気絶縁性を有するフィルム基板上に複数個の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池ユニット複数個を、出力用の正負の主配線に、補助配線を介して並列接続し、前記太陽電池ユニット，主配線および補助配線を、表面保護材と裏面保護材との間に、接着剤層を介して熱圧着してなる薄膜太陽電池モジュールを製造する装置において、接着剤層を備えた表面保護材（第１のフィルム）の接着剤層上の所定位置に２本の主配線を搬送して接着する手段と、片側に導電性粘着剤を備え、他側に絶縁被覆層を備えた補助配線を、導電性粘着剤を介して剥離シート上に配設積層してなる補助配線シートの絶縁被覆層上に、熱剥離フィルムを圧着して熱剥離フィルム付補助配線シートを作成する手段と、前記熱剥離フィルム付補助配線シートにおける剥離シートを剥離除去した後、補助配線を太陽電池ユニットと主配線とに跨って前記導電性粘着剤により接着し、引き続き加熱ロールにより加熱して、前記熱剥離フィルムを除去する手段と、接着剤層を備えた裏面保護材（第２のフィルム）を第１のフィルム上に接着された太陽電池ユニットや主配線および補助配線の上に積層する手段と、この積層体を熱圧着する手段とを備えたものとする。
【００２０】
装置において、例えば加熱やフィルム搬送のための手段はかならずしもロールである必要はないなど、この発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、この発明の実施例について以下に述べる。
【００２２】
図１は、請求項１の発明に関わる太陽電池モジュールの製造装置の概略構成を示す図である。図１は、図４に対応する図であって、図１において図４における構成部材と同一の部材には、同一番号を付して説明を省略する。図１と図４の相違点は、図１においては、補助配線の自動化ライン（部番２６，２７，３５，３５ａ，３６，３７，３８）が追加された点である。図１により、請求項１の発明の製造手順を以下に説明する。
【００２３】
まず、表面保護材と接着剤層が貼り合わされた第１のフィルム２１が、接着剤層を上にして、巻き出しロール１７より巻き出され、半田コート銅材料からなる幅約１０ｍｍ、厚さ１００μｍの２本の主配線２２が第１のフィルム上に巻き出され、所定の位置に接着される。次に、巻き出された第１のフィルム２１の接着剤層上であって２本の主配線２２の間に、可撓性基板上に直列接続構造が形成された薄膜太陽電池ユニット２３を順次設置する。
【００２４】
次に、片側に導電性粘着剤を備え、他側に絶縁被覆層（ＰＥＴ）を備えた補助配線を、剥離シート上に導電性粘着剤を介して配設積層してなる補助配線シート３５をロール２６から巻き出し、異なるロール２７から巻き出された熱剥離フィルム３６を、前記補助配線の絶縁被覆層にプレスロール３７により圧着して熱剥離フィルム付補助配線シート３６ａを作成する。
【００２５】
補助配線は幅約１０ｍｍの導電性粘着剤付き（厚さ２５〜５０μｍ）アルミテープ（厚さ５０〜１００μｍ）である。補助配線シート３５はＰＥＴが熱剥離フィルム３６に接着して３６ａとなり、加熱ロール３８に搬送されるが、加熱ロール３８到達前に、図示しない剥離手段により剥離シートに剥離力を加えて、剥離シートを除去する。
【００２６】
続いて、剥離シートが除去されて導電性粘着剤が表面に露出した前記熱剥離フィルム付補助配線シート３６を、第１のフィルム２１上の所定の位置に重ねて、補助配線を太陽電池ユニットと主配線とに跨って前記導電性粘着剤により接着する。この際、薄膜太陽電池ユニット２３の＋端と＋側主配線、薄膜太陽電池ユニットの−端と−側主配線とを接続する位置に、補助配線の位置が合わせられる。
【００２７】
補助配線を付着した熱剥離フィルム３６ａは、温度９０℃〜１１０℃に保持された加熱ロール３８において、加熱により付着力を失い、図示しない剥離手段により除去される。
【００２８】
次に、裏面保護材と接着剤層が貼り合わされた第２のフィルム２４が接着剤層を下にしてロール２０より巻きだされ、すべての材料が熱圧着部２５にて熱圧着され、薄膜太陽電池モジュールが完成し、巻取りロール１８に巻き取られる。
【００２９】
上記において、熱剥離フィルム３６としては、日東電工製の商品名「リバアルファ」を用いた。「リバアルファ」は粘着シートであるが、ＰＥＴフィルムに対しては９０℃以上で接着強度が０となるとともに、温度１００℃では１秒以内の短時間で接着強度が０になるという特性を有する熱剥離フィルムである。
【００３０】
図２は、請求項２の発明に関わる太陽電池モジュールの製造装置の概略構成を示す図である。図２において図１における構成部材と同一の部材には、同一番号を付して説明を省略する。図２と図１の相違点は、図２においては、補助配線の自動化ラインにおけるプレスロール４７が、図１において太陽電池ユニットが順次配設される工程の後段であって、第１のフィルムの搬送ライン上に設けられた点である。
【００３１】
これにより、熱剥離フィルム３６を、補助配線シートの補助配線上にプレスロール４７により圧着する際に、前段で配設された太陽電池ユニットを、このプレスロール４７により第１のフィルムに対して押圧することができ、これにより、太陽電池にカールが存在しても、プレスにより平坦化され、前述の太陽電池の位置決めやその保持が難しいという問題が解消できる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば前述のように、電気絶縁性を有するフィルム基板上に複数個の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池ユニット複数個を、出力用の正負の主配線に、補助配線を介して並列接続し、前記太陽電池ユニット，主配線および補助配線を、表面保護材と裏面保護材との間に、接着剤層を介して熱圧着してなる薄膜太陽電池モジュールを製造する方法において、
１）接着剤層を備えた表面保護材（第１のフィルム）をロールから巻き出し、異なるロールから巻き出された２本の主配線を、前記第１のフィルムの接着剤層上の所定位置に接着する工程
２）前記第１のフィルムの接着剤層上に、太陽電池ユニットを順次配設する工程
３）片側に導電性粘着剤を備え、他側に絶縁被覆層を備えた補助配線を、剥離シート上に導電性粘着剤を介して配設積層してなる補助配線シートをロールから巻き出し、異なるロールから巻き出された熱剥離フィルムを、前記補助配線の絶縁被覆層にプレスロールにより圧着して熱剥離フィルム付補助配線シートを作成する工程
４）補助配線から剥離シートを剥離除去した後、前記熱剥離フィルム付補助配線シートを、前記第２）の工程を経た後の第１のフィルム上の所定の位置に重ねて、補助配線を太陽電池ユニットと主配線とに跨って前記導電性粘着剤により接着し、引き続き加熱ロールにより加熱して、前記熱剥離フィルムを除去する工程
５）接着剤層を備えた裏面保護材（第２のフィルム）をロールから巻き出し、前記第４）の工程を経た後の第１のフィルム上に接着された太陽電池ユニットや主配線および補助配線の上に積層する工程
６）前記５）の工程により得られた積層体を熱圧着した後、巻き取る工程
を含むこととし、さらに、前記３）の工程において、熱剥離フィルムを、補助配線シートの補助配線上にプレスロールにより圧着する際に、前記工程２）により配設された太陽電池ユニットを平坦化するために前記プレスロールにより第１のフィルムに対して押圧することとしたので、補助配線の作業性と取付け精度の向上ならびに太陽電池のカールの防止を図り、全体として量産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明に関わる太陽電池モジュールの製造装置の概略構成を示す図
【図２】請求項２の発明に関わる太陽電池モジュールの製造装置の概略構成を示す図
【図３】太陽電池モジュールの構成の一例を示す図
【図４】従来の太陽電池モジュールの製造装置の概略構成を示す図
【符号の説明】
３：接着剤、４：防湿フィルム、１１，１２，２２：主配線、１３，２３：太陽電池ユニット、１６：補助配線、１７：巻き出しロール、１８：巻き取りロール、２１：第１のフィルム、２４：第２のフィルム、３５：補助配線シート、３６：熱剥離フィルム、３６ａ：熱剥離フィルム付補助配線シート、３７，４７：プレスロール、３８：加熱ロール、２５：熱圧着部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In this invention, a plurality of solar cell units formed by connecting a plurality of solar cells in series on a film substrate having electrical insulating properties are connected in parallel to positive and negative main wires for output via auxiliary wires, The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a thin-film solar cell module in which the solar cell unit, main wiring and auxiliary wiring are thermocompression bonded between a surface protective material and a back surface protective material via an adhesive layer.
[0002]
[Prior art]
Currently, clean energy research and development is underway from the standpoint of environmental protection. Among them, solar cells are attracting attention because their resources (sunlight) are infinite and pollution-free. A typical example of a solar cell (photoelectric conversion device) in which a plurality of solar cell elements formed on the same substrate are connected in series is a thin film solar cell.
[0003]
The above thin film solar cell is a photoelectric conversion element in which a thin film first electrode layer (lower electrode layer), a photoelectric conversion layer, and a second electrode layer (transparent electrode layer) are laminated on a flexible electrically insulating film substrate. A plurality of are formed. By repeating electrically connecting the first electrode of a certain photoelectric conversion element and the second electrode of the adjacent photoelectric conversion element, the first electrode of the first photoelectric conversion element and the second electrode of the last photoelectric conversion element Can output the voltage required for
[0004]
Amorphous silicon solar cells formed on a flexible insulating substrate such as a plastic film are lightweight and flexible. What are conventional hard and heavy solar cells such as crystalline solar cells and glass substrate amorphous silicon solar cells? Due to different ease of use, a wide range of applications are expected. Since the plastic film is supplied in a roll, it is easy to increase the throughput of the roll-to-roll manufacturing process, which is suitable for mass production. In addition, in a thin film solar cell, a series connection structure is formed on a single substrate so that a high voltage that can be directly connected to a 200 V input inverter can be obtained with a single solar cell. can get.
[0005]
Since the thin film solar cell as described above is installed outdoors, for the purpose of ensuring weather resistance and preventing damage during installation work, for example, it is further weathered via an adhesive such as ethylene vinyl acetate (EVA). It is sealed with a moisture-proof film made of a highly functional fluorine-based resin such as ETFE (ethylene / tetrafluoroethylene copolymer).
[0006]
FIG. 3 shows an example of a solar cell module laminated with a moisture-proof film. 3A is a perspective plan view, and FIG. 3B is an XX cross-sectional view in FIG. 3A. The solar cell units 13 arranged at a predetermined interval are electrically conductive pressure-sensitive adhesives connected to the two main wirings 11 and 12 arranged on both outer sides thereof and the back electrode (thin film electrode) of the solar cell unit 13. Along with the auxiliary wiring 16, it is laminated with a mesh-like plastic fiber 6 and a weather-resistant fluorine film, for example, a moisture-proof film 4 made of ETFE (ethylene / tetrafluoroethylene copolymer) through an adhesive (EVA) 3. The side opposite to the light receiving side (non-light receiving side) is sealed by laminating the ETFE film 4 via EVA3.
[0007]
In the above, for example, the size of the thin-film solar cell unit 13 is 40 cm × 80 cm, a wire having a width of about 10 mm and a thickness of 100 μm made of a solder-coated copper material is used as the main wiring, and the width of the auxiliary wiring is about An aluminum tape with a conductive adhesive having a thickness of 10 mm and a thickness of 50 μm is used. This auxiliary wiring is provided with an insulating coating layer of, for example, PTE (polyethylene terephthalate) on the side opposite to the conductive adhesive, and a release sheet is laminated on the surface of the conductive adhesive to make electrical connection. The release sheet is removed, and the electrical connection is performed simultaneously with the mechanical connection by the conductive adhesive.
[0008]
As described above, the thin-film solar cell unit, the main wiring, and the auxiliary wiring can be manufactured in the form of a long roll by thermocompression bonding via an adhesive layer between the surface protective material and the back surface protective material. It becomes possible.
[0009]
The laminated body is subjected to, for example, a vacuum heat treatment at 150 ° C., EVA is crosslinked and cured, and ETFE is adhered. Thereby, the safety | security of the electrical connection between the back surface electrode of the solar cell, the auxiliary wiring 16, and the main wirings 11 and 12 can be ensured. Further, the solar cell module M including the predetermined number of solar cell units 13 is obtained by cutting the long laminate body at the CC portion of FIG.
[0010]
By the way, the schematic structure of the manufacturing apparatus of the above solar cell modules is shown in FIG. The outline of the conventional manufacturing method will be described below with reference to FIG. The first film 21 in which the surface protective film and the adhesive are bonded is unwound from the unwinding roll 17 with the adhesive layer facing upward, and the two main wirings 22 are formed on the first film from different rolls 19. The two main wires are unwound and bonded to a predetermined position on the adhesive layer of the first film.
[0011]
Next, the thin film solar cell unit 23 is sequentially installed between the two main wirings 22 on the unwound first film 21. Thereafter, the + end 14 of the solar cell unit 23 and the + side main wiring 11, and the − end 15 of the solar cell unit and the − side main wiring 12 are connected by the auxiliary wiring 16. Next, the second film 24 in which the back surface protective film and the adhesive are bonded together is unwound from the roll 20 with the adhesive layer facing down, and all the materials are thermocompression bonded at the thermocompression bonding section 25, so that the thin film solar cell The module is completed and wound on the winding roll 18. In FIG. 4, reference numerals 51 and 52 denote pressure-conveying rollers.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the manufacturing method of the above conventional thin film solar cell modules, there existed the following problems.
[0013]
First, as described above, the auxiliary wiring is provided with an insulating coating layer of PTE, for example, on the side opposite to the conductive adhesive, and a release sheet is laminated on the surface of the conductive adhesive to make electrical connection. Since the release sheet is removed and the electrical connection is performed simultaneously with the mechanical connection by the conductive adhesive, the auxiliary wiring is attached manually. Therefore, the mass productivity of the thin-film solar cell module is poor, and there is a problem in accuracy.
[0014]
Furthermore, since a thin film solar cell having a plastic substrate is easily curled, there is a problem that it is difficult to sufficiently adhere to the first film, and positioning and holding thereof are difficult.
[0015]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to improve the workability and mounting accuracy of the auxiliary wiring and to prevent the curling of the solar cell, and to improve the mass productivity as a whole. It is providing the manufacturing method and manufacturing apparatus of a battery module.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an auxiliary power supply for a plurality of solar battery units each having a plurality of solar battery cells connected in series on an electrically insulating film substrate. A thin-film solar cell module is manufactured by connecting in parallel via wiring and thermocompression bonding the solar cell unit, the main wiring, and the auxiliary wiring between the surface protective material and the back surface protective material via an adhesive layer. The method includes the following steps (invention of claim 1).
1) A surface protective material (first film) provided with an adhesive layer is unwound from a roll, and two main wires unwound from different rolls are placed at predetermined positions on the adhesive layer of the first film. 2) Adhering to the first film adhesive layer on the first film step 3) Sequentially arranging solar cell units 3) Auxiliary wiring provided with a conductive adhesive on one side and an insulating coating layer on the other side The auxiliary wiring sheet formed by laminating and laminating on the release sheet via the conductive adhesive is unwound from the roll, and the heat release film unwound from the different roll is applied to the insulating coating layer of the auxiliary wiring by a press roll. Step 4 of creating an auxiliary wiring sheet with a heat release film by pressure bonding After removing the release sheet from the auxiliary wiring, the first auxiliary wiring sheet with the heat release film is subjected to the second step). Predetermined on the film Step 5) Adhesive layer is provided in such a manner that the auxiliary wiring is bonded to the solar cell unit and the main wiring with the conductive adhesive and then heated with a heating roll to remove the heat-release film. The step of unwinding the back surface protective material (second film) from the roll and laminating it on the solar cell unit, the main wiring, and the auxiliary wiring bonded on the first film after the fourth step) 6) Step of winding the laminate obtained in step 5) after thermocompression bonding According to the invention of claim 1 above, the auxiliary wiring unwound from the roll and the heat release film unwound from the roll The auxiliary wiring material is transferred from the release sheet to the thermal release film by contacting with a press roll, and this is further transferred to the + side or − side main wiring and the thin film solar cell unit at a predetermined position. The auxiliary wiring material can be transferred from the heat release film to the first film side by aligning the end or the negative end and passing a heating roll maintained at a predetermined temperature. The problem of mounting accuracy can be solved.
[0017]
Further, in the manufacturing method according to claim 1, in the step 3), when the heat-release film is pressure-bonded by a press roll onto the auxiliary wiring of the auxiliary wiring sheet, the thermal peeling film is disposed by the step 2). In order to flatten the solar cell unit, it is more preferable to press the first roll against the first film (the invention of claim 2). Thereby, the curl of the solar cell is flattened by pressing, and the problem that the solar cell is difficult to position and hold can be solved.
[0018]
Further, as an embodiment of the invention of claim 1 or 2, the following method is suitable. That is, in the manufacturing method of the said Claim 1 or 2, the heating temperature in the process of removing the said heat peeling film shall be 90 to 110 degreeC (invention of Claim 3).
[0019]
Furthermore, the invention of claim 4 is preferable as a manufacturing apparatus for carrying out the method. That is, a plurality of solar battery units each formed by connecting a plurality of solar cells in series on a film substrate having electrical insulation properties are connected in parallel to positive and negative main wirings for output via auxiliary wirings. Surface provided with an adhesive layer in an apparatus for manufacturing a thin film solar cell module in which a battery unit, main wiring, and auxiliary wiring are thermocompression bonded between a surface protective material and a back surface protective material via an adhesive layer Means for transporting and adhering two main wires to a predetermined position on the adhesive layer of the protective material (first film), an auxiliary provided with a conductive adhesive on one side and an insulating coating layer on the other side On the insulating coating layer of the auxiliary wiring sheet formed by laminating the wiring on the release sheet via a conductive adhesive, means for crimping a heat release film to create an auxiliary wiring sheet with a heat release film; Auxiliary wiring sheet with thermal release film After peeling off and removing the release sheet, the auxiliary wiring is bonded by the conductive adhesive across the solar cell unit and the main wiring, and then heated by a heating roll to remove the thermally peeled film and bonding Means for laminating the back surface protective material (second film) provided with the agent layer on the solar cell unit, the main wiring and the auxiliary wiring bonded on the first film, and means for thermocompression bonding the laminated body; Shall be provided.
[0020]
In the apparatus, various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention, for example, the means for heating and film conveyance does not necessarily have to be a roll.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a solar cell module manufacturing apparatus according to the invention of claim 1. FIG. 1 is a diagram corresponding to FIG. 4. In FIG. 1, the same members as those shown in FIG. The difference between FIG. 1 and FIG. 4 is that an automated line (part numbers 26, 27, 35, 35a, 36, 37, 38) of auxiliary wiring is added in FIG. The manufacturing procedure of the invention of claim 1 will be described below with reference to FIG.
[0023]
First, the first film 21 in which the surface protective material and the adhesive layer are bonded together is unwound from the unwinding roll 17 with the adhesive layer facing up, and is approximately 10 mm wide and 100 μm thick made of a solder-coated copper material. The two main wirings 22 are unwound on the first film and bonded to a predetermined position. Next, the thin film solar cell units 23 in which a series connection structure is formed on the flexible substrate between the two main wires 22 on the adhesive layer of the unwound first film 21 are sequentially provided. Install.
[0024]
Next, an auxiliary wiring sheet 35 comprising a conductive adhesive on one side and an auxiliary wiring provided with an insulating coating layer (PET) on the other side is disposed and laminated on the release sheet via the conductive adhesive. The heat release film 36 unwound from the roll 26 and unwound from a different roll 27 is pressure-bonded to the insulating coating layer of the auxiliary wiring by a press roll 37 to produce an auxiliary wiring sheet 36a with a heat release film.
[0025]
The auxiliary wiring is an aluminum tape (thickness 50-100 μm) with a conductive adhesive (thickness 25-50 μm) having a width of about 10 mm. The auxiliary wiring sheet 35 is formed by bonding PET to the heat release film 36 to become 36a, and is conveyed to the heating roll 38. Before reaching the heating roll 38, a peeling force is applied to the release sheet by a peeling means (not shown) to release the release sheet. Remove.
[0026]
Subsequently, the auxiliary wiring sheet with the thermal release film 36, from which the release sheet is removed and the conductive adhesive is exposed, is overlapped at a predetermined position on the first film 21, and the auxiliary wiring is connected to the solar cell unit. Bonding with the conductive adhesive across the main wiring. At this time, the position of the auxiliary wiring is aligned with the position where the + end of the thin film solar cell unit 23 and the + side main wiring and the − end of the thin film solar cell unit are connected to the − side main wiring.
[0027]
The heat peeling film 36a to which the auxiliary wiring is attached loses the adhesive force by heating in the heating roll 38 maintained at a temperature of 90 ° C. to 110 ° C., and is removed by a peeling means (not shown).
[0028]
Next, the second film 24 in which the back surface protective material and the adhesive layer are bonded together is unwound from the roll 20 with the adhesive layer facing downward, and all the materials are thermocompression bonded at the thermocompression bonding portion 25, so that the thin film solar The battery module is completed and wound on the winding roll 18.
[0029]
In the above, the product name “Riva Alpha” manufactured by Nitto Denko was used as the thermal release film 36. “Riva Alpha” is a pressure-sensitive adhesive sheet, and has a property that the adhesive strength becomes 0 at 90 ° C. or higher and the adhesive strength becomes 0 at a temperature of 100 ° C. within 1 second in a short time. It is a heat release film.
[0030]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a solar cell module manufacturing apparatus according to the invention of claim 2. In FIG. 2, the same members as those shown in FIG. The difference between FIG. 2 and FIG. 1 is that, in FIG. 2, the press roll 47 in the auxiliary wiring automation line is the latter stage of the step in which the solar cell units are sequentially arranged in FIG. This is a point provided on the transport line.
[0031]
Thereby, when the thermal peeling film 36 is pressure-bonded on the auxiliary wiring of the auxiliary wiring sheet by the press roll 47, the solar cell unit disposed in the previous stage is pressed against the first film by the press roll 47. Thus, even if curl is present in the solar cell, it can be flattened by pressing, and the above-described problem that it is difficult to position and hold the solar cell can be solved.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, a plurality of solar battery units in which a plurality of solar battery cells are connected in series on an electrically insulating film substrate are connected to the positive and negative main wirings for output and the auxiliary wirings. In the method of manufacturing a thin-film solar cell module in which the solar cell unit, the main wiring, and the auxiliary wiring are thermocompression bonded through an adhesive layer between the surface protective material and the back surface protective material. ,
1) A surface protective material (first film) provided with an adhesive layer is unwound from a roll, and two main wires unwound from different rolls are placed at predetermined positions on the adhesive layer of the first film. 2) Adhering to the first film adhesive layer on the first film step 3) Sequentially arranging solar cell units 3) Auxiliary wiring provided with a conductive adhesive on one side and an insulating coating layer on the other side The auxiliary wiring sheet formed by laminating and laminating on the release sheet via the conductive adhesive is unwound from the roll, and the heat release film unwound from the different roll is applied to the insulating coating layer of the auxiliary wiring by a press roll. Step 4 of creating an auxiliary wiring sheet with a heat release film by pressure bonding After removing the release sheet from the auxiliary wiring, the first auxiliary wiring sheet with the heat release film is subjected to the second step). Predetermined on the film Step 5) Adhesive layer is provided in such a manner that the auxiliary wiring is bonded to the solar cell unit and the main wiring with the conductive adhesive and then heated with a heating roll to remove the heat-release film. The step of unwinding the back surface protective material (second film) from the roll and laminating it on the solar cell unit, the main wiring, and the auxiliary wiring bonded on the first film after the fourth step) 6) The laminate obtained in the step 5) is thermocompression-bonded, and then includes a winding step. Further, in the step 3), the thermal peeling film is pressed onto the auxiliary wiring of the auxiliary wiring sheet. When press-bonding with a roll, since the press film is pressed against the first film in order to flatten the solar cell unit disposed in the step 2), the auxiliary wiring Improvement of work of the mounting accuracy as well as work to prevent curling of the solar cell, it is possible to improve the productivity as a whole.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a solar cell module manufacturing apparatus according to the invention of claim 1; FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a solar cell module manufacturing apparatus according to the invention of claim 2; FIG. 4 is a diagram showing an example of a configuration of a solar cell module. FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional solar cell module manufacturing apparatus.
3: Adhesive, 4: Moisture-proof film, 11, 12, 22: Main wiring, 13, 23: Solar cell unit, 16: Auxiliary wiring, 17: Unwinding roll, 18: Winding roll, 21: First film 24: second film, 35: auxiliary wiring sheet, 36: heat release film, 36a: auxiliary wiring sheet with heat release film, 37, 47: press roll, 38: heating roll, 25: thermocompression bonding part.

Claims

A plurality of solar battery units in which a plurality of solar battery cells are connected in series on a film substrate having electrical insulation properties are connected in parallel to positive and negative main wirings for output via auxiliary wirings, and the solar battery unit The method for manufacturing a thin-film solar cell module in which the main wiring and the auxiliary wiring are thermocompression bonded between the surface protective material and the back surface protective material through an adhesive layer, includes the following steps: A method for manufacturing a thin film solar cell module.
1) A surface protective material (first film) provided with an adhesive layer is unwound from a roll, and two main wires unwound from different rolls are placed at predetermined positions on the adhesive layer of the first film. 2) Adhering to the first film adhesive layer on the first film step 3) Sequentially arranging solar cell units 3) Auxiliary wiring provided with a conductive adhesive on one side and an insulating coating layer on the other side The auxiliary wiring sheet formed by laminating and laminating on the release sheet via the conductive adhesive is unwound from the roll, and the heat release film unwound from the different roll is applied to the insulating coating layer of the auxiliary wiring by a press roll. Step 4 of creating an auxiliary wiring sheet with a heat release film by pressure bonding After removing the release sheet from the auxiliary wiring, the first auxiliary wiring sheet with the heat release film is subjected to the second step). Predetermined on the film Step 5) Adhesive layer is provided in such a manner that the auxiliary wiring is bonded to the solar cell unit and the main wiring with the conductive adhesive and then heated with a heating roll to remove the heat-release film. The step of unwinding the back surface protective material (second film) from the roll and laminating it on the solar cell unit, the main wiring, and the auxiliary wiring bonded on the first film after the fourth step) 6) Step of winding the laminate obtained by the step 5) after thermocompression bonding

2. The manufacturing method according to claim 1, wherein, in the step of 3), when the heat-release film is pressure-bonded on the auxiliary wiring of the auxiliary wiring sheet by a press roll, the solar cell unit disposed in the step 2). A method of manufacturing a thin-film solar cell module, wherein the first roll is pressed against the first film in order to flatten the surface.

3. The method of manufacturing a thin-film solar cell module according to claim 1, wherein a heating temperature in the step of removing the heat-release film is 90 ° C. to 110 ° C. 4.

A plurality of solar battery units in which a plurality of solar battery cells are connected in series on a film substrate having electrical insulation are connected in parallel to positive and negative main wirings for output via auxiliary wirings, and the solar battery unit In the apparatus for manufacturing a thin-film solar cell module in which the main wiring and the auxiliary wiring are thermocompression bonded between the surface protective material and the back surface protective material via the adhesive layer, the surface protective material provided with the adhesive layer Means for transporting and bonding two main wires to a predetermined position on the adhesive layer of (first film), and an auxiliary wire having a conductive adhesive on one side and an insulating coating layer on the other side A means for pressure-bonding a heat-release film on an insulating coating layer of an auxiliary wiring sheet formed by laminating and laminating on a release sheet via a conductive adhesive; In auxiliary wiring sheet with release film After peeling and removing the release sheet, the auxiliary wiring is bonded to the solar cell unit and the main wiring with the conductive pressure-sensitive adhesive, and subsequently heated with a heating roll to remove the thermal release film, and an adhesive Means for laminating a back surface protective material (second film) provided with a layer on the solar cell unit or the main wiring and auxiliary wiring bonded on the first film, and means for thermocompression bonding the laminated body. An apparatus for manufacturing a thin-film solar cell module, comprising: