JP5053347B2 - 半導体セル、太陽電池モジュール、リード線接続装置及び接続方法 - Google Patents

半導体セル、太陽電池モジュール、リード線接続装置及び接続方法 Download PDF

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Description

この発明は半導体セルの構造、その半導体セルをリード線によって一列に接続した太陽電池モジュール及び複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するためのリード線接続装置及び接続方法に関する。
太陽電池には結晶タイプと薄膜タイプがある。結晶タイプの太陽電池は単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの複数の半導体セルをリード線によって一列に接続してストリングとし、そのストリングをガラス製の基板上に樹脂によって一体的にラミネートして構成される。このような太陽電池モジュールは特許文献１に示されている。
上記半導体セルの受光面となる表面には複数のフィンガ電極を所定方向に所定間隔で設けられている。さらに、受光面には、複数のフィンガ電極の配置方向と交差する方向に複数の受光面側バスバー電極を設けるようにしている。
上記半導体セルの裏面にはたとえばアルミニウムなどからなる導電性金属膜を全面にわたって設け、この導線性金属膜に半導体セルの表面側と同じ方向に沿って同じ本数の裏面側バスバー電極を設けるようにしている。
そして、隣り合う一対の半導体セルは、一方の半導体セルの表面に設けられた受光面側バスバー電極の端部にリード線の一端をはんだによって接続固定し、このリード線の他端を他方の半導体セルの裏面に設けられた裏面側バスバー電極の端部にはんだによって接続固定することで、複数の半導体セルが一列に接続された上記するとリングを形成するようにしている。
上記各バスバー電極としては安価な銅を用いることが検討されているが、リード線との接合性を向上させるということで銀が用いられることが多い。
特開２００８−２０５１３７号公報
上述したように、隣り合う半導体セルの表面の受光面側バスバー電極と裏面の裏面側バスバー電極をはんだによってリード線を接続する構造であると、半導体セルにバスバー電極を設けるために印刷工程が必要となる。そのため、半導体セルの製造に多くの手間が掛かり、コスト上昇を招く要因となっていた。
さらに、バスバー電極とリード線との接合性を向上させるために、バスバー電極を銀にすると、銀は高価であるから、そのことによってもコスト上昇を招くということがある。
この発明は、リード線のはんだ付けを行わずに、ストリングを構成することができるようにした半導体セル及びその半導体セルを用いた太陽電池モジュールを提供することにある。
この発明は、複数の半導体セルをリード線のはんだ付けを行わず、しかも半導体セルが損傷したり、変形やひずみが生じないようリード線によってに接続する作業を自動化することができるようにしたリード線接続装置及び接続方法を提供することにある。
この発明は、リード線によって一列に接続されて太陽電池モジュールを構成する半導体セルであって、
上記半導体セルは、受光面となる一方の面に複数のフィンガ電極が所定方向に対して所定間隔で形成され、
他方の面には導電性金属膜が設けられていて、この他方の面の上記所定方向と交差する方向の一端部と他端部にはそれぞれ上記導電性金属膜を除去した除去部が形成されていることを特徴とする半導体セルにある。
この発明は、複数の半導体セルがリード線によって一列に接続される太陽電池モジュールであって、
上記半導体セルは、受光面となる一方の面に複数のフィンガ電極が所定方向に対して所定間隔で形成され、
他方の面には複数のフィンガ電極と交差する方向の一端部と他端部に露出部を残して導電性金属膜が設けられていて、
一列に接続される複数の半導体セルのうち、隣り合う一対の半導体セルの、一方の半導体セルの一方の面には上記リード線の一端部が粘着性の導電性テープを介して上記複数のフィンガ電極と交差する方向に接続され、他方の半導体セルの他方の面には上記リード線の他端部が他方の面の一端部と他端部に形成された上記除去部に対応する位置に粘着性の導電性テープを介して接続されることを特徴とする太陽電池モジュールにある。
この発明は、複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するリード線接続装置であって、
上記半導体セルの供給部と、
この供給部から供給された上記半導体セルの上面と下面に所定長さに切断された粘着性の導電性テープを同時に貼着するテープ貼着手段と、
このテープ貼着手段によって上面と下面に上記導電性テープが貼着された上記半導体セルが供給されその半導体セルをピッチ送りする搬送手段と、
上記リード線を長手方向の中途部を境にして上下方向に屈曲する形状に成形加工するリード線加工手段と、
上記搬送手段によってピッチ送りされる上記半導体セルと対向する部位に設けられ上記リード線加工手段によって成形加工されたリード線を保持してピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面に設けられた導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して隣り合う上記半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続する仮圧着手段と、
この仮圧着手段よりも上記搬送手段による半導体セルの送り方向下流側の半導体セルと対向する部位に配置され上記仮圧着手段によって上記半導体セルの上面下面に仮圧着された上下一対の上記リード線を同時に本圧着する本圧着手段を具備し、
上記半導体セルは、受光面となる一方の面に複数のフィンガ電極が所定方向に対して所定間隔で形成され、
他方の面には複数のフィンガ電極と交差する方向の一端部と他端部に露出部を残して導電性金属膜が設けられていて、
一列に接続される複数の半導体セルのうち、隣り合う一対の半導体セルの、一方の半導体セルの一方の面には上記リード線の一端部が上記導電性テープを介して上記複数のフィンガ電極と交差する方向に接続され、他方の半導体セルの他方の面には上記リード線の他端部が他方の面の一端部と他端部に形成された上記除去部に対応する位置に導電性テープを介して接続されることを特徴とする半導体セルのリード線接続装置にある。
この発明は、複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するリード線接続方法であって、
上記半導体セルの上面と下面に粘着性の導電性テープを同時に貼着する工程と、
上記半導体セルの上面と下面に設けられた上記導電性テープに２本の上記リード線の一方の一端部と他方の他端部を同時に仮圧着して隣り合う上記半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続する工程と、
上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上下一対の上記リード線を同時に本圧着する工程を具備し、
上記半導体セルは、受光面となる一方の面に複数のフィンガ電極が所定方向に対して所定間隔で形成され、
他方の面には複数のフィンガ電極と交差する方向の一端部と他端部に露出部を残して導電性金属膜が設けられていて、
一列に接続される複数の半導体セルのうち、隣り合う一対の半導体セルの、一方の半導体セルの一方の面には上記リード線の一端部が上記導電性テープを介して上記複数のフィンガ電極と交差する方向に接続され、他方の半導体セルの他方の面には上記リード線の他端部が他方の面の一端部と他端部に形成された上記除去部に対応する位置に導電性テープを介して接続されることを特徴とする半導体セルのリード線接続方法にある。
この発明によれば、一列に接続される複数の半導体セルのうち、隣り合う一対の半導体セルの一方の面と他方の面を粘着性の導電性テープを介してリード線によって接続するようにしたため、はんだ付けを行わずにリード線によって複数の半導体セルを一列に接続することができる。
この発明によれば、半導体セルの上面と下面に導電性テープを同時に貼着するとともに、半導体セルに貼着された導電性テープに対するリード線の仮圧着及び本圧着を同じく上面と下面とで同時に行うようにした。
そのため、導電性テープの貼着やリード線の仮圧着及び本圧着時に半導体セルに不均一な加圧力や熱が加わり難くなるから、半導体セルが損傷したり、熱によって変形やひずみが生じるのを防止することができる。
この発明の一実施の形態のリード線接続装置の概略的構成を示す平面図。 テープ貼着手段の貼着テーブルが設けられた架台の側面図。 図２に示す架台の平面図。 貼着テーブルに供給された半導体セルの上下面に導電性テープを貼着するテープ貼着部を示す側面図。 （ａ）、（ｂ）は離型テープに貼着された粘着テープを所定の長さに分断するときの説明図。 半導体セルを第１、第２の受け渡し装置によって供給部から搬送手段へ搬送する順序を説明するための図。 搬送手段の無端ベルトの一部断面した側面図。 搬送手段及びその側方のリード線加工手段の上方に配置された仮圧着手段を構成する第１、第２の上ブロックの配置状態を示す平面図。 本発明の…半導体セルの上下面にリード線を仮圧着する一対の下部ブロックと上ブロックを一部断面して示す側面図。 （ａ）はリード線成形加工手段がリード線を成形加工する前の状態を示す図、（ｂ）はリード線成形加工手段がリード線を成形加工している状態を示す図。 （ａ）〜（ｆ）は半導体セルにリード線を順次接続してストリングを形成する工程を順次示した図。 本圧着手段の構成を示す側面図。 半導体セルを搬送手段によって搬送されながら作られたストリングを搬送手段から排出するための排出手段を示す平面図。 上記排出手段の側面図。 （ａ）は半導体セルをリード線によって接続したストリングの平面図、（ｂ）はストリングの一部を拡大した側面図。 （ａ）は半導体セルの受光面となる表面の平面図、（ｂ）は半導体セルの裏面の平面図。 この発明の第２の実施の形態を示す半導体セルの裏面の平面図。 この発明の第３の実施の形態を示す半導体セルの裏面の平面図。 この発明の第４の実施の形態を示す半導体セルの裏面の平面図。
以下、この発明の第１の実施の形態を図１乃至図１６を参照しながら説明する。
まず、装置全体の概略的構成を説明する。図１はリード線接続装置の概略的構成を示す平面図であって、この接続装置は矩形板状のベース部材１１を備えている。このベース部材１１の上面には、長手方向の一端から他端に向かって半導体セル１の供給部１２、この半導体セル１の上下面に導電性テープ３を貼着するテープ貼着手段１３、このテープ貼着手段１３で上下面に導電性テープ３が貼着された半導体セル１を間欠的にピッチ搬送する搬送手段１４が順次配設されている。
上記搬送手段１４の一端部の側方には、この搬送手段１４に順次供給される複数の半導体セル１を一列に接続するためのリード線２をクランク状に成形加工する３つのリード線加工手段１５ａ〜１５ｃが配置されている。
上記リード線加工手段１５ａ〜１５ｃによってクランク状に成形加工されたリード線２は、上記搬送手段１４の一端部の上方に配置された仮圧着手段１５によって上記搬送手段１４を搬送される半導体セル１に仮圧着される。後述するように、リード線２の仮圧着が繰り返されることで、複数の半導体セル１が順次一列に接続されながら、上記搬送手段１４によって搬送される。
上記搬送手段１４の上記仮圧着手段１５よりも搬送方向の下流側には、上記仮圧着手段１５によって仮圧着されたリード線２を半導体セル１の上下面同時に本圧着する複数、この実施の形態では３つの本圧着手段１６（図１に鎖線でだけ示している。）が所定間隔で配置されている。３つの本圧着手段１６の配置間隔は、一列に接続される半導体セル１の数がたとえば１２個の場合、これら半導体セル１の接続ピッチＰの整数倍である、４倍の間隔で配置されている。
そして、３つの本圧着手段１６は１２個の半導体セル１が一列に接続されると、搬送方向の１番目、５番目及び９番目の半導体セル１に対向し、これら３つの半導体セル１に仮圧着されたリード線２を同時に本圧着する。
つぎに、一列に接続された１２個の半導体セル１がＰの距離でピッチ送りされると、３つの本圧着手段１６は２番目、６番目及び１０番目の半導体セル１に仮圧着されたリード線２を本圧着する。このような本圧着が４回繰り返されることで、３つの本圧着手段１６によって１２個の半導体セル１に仮圧着されたそれぞれのリード線２が本圧着されることになる。
上記搬送手段１４の他端部の側方には上記本圧着手段１６によってリード線２が本圧着されて一列に接続された１２個の半導体セル１（一列に接続された半導体セル１をストリング１Ａという）を上記搬送手段１４から吸着して排出する排出手段１７（後述するように図１３と図１４に示す。）が設けられている。
上記排出手段１７によって搬送手段１４から搬出されたストリング１Ａは、図１に示す検査部１８でリード線２の接続状態が画像認識によって検査された後、ストッカ１９に収容されて搬出されるようになっている。
つぎに、各部の構成について説明する。
上記供給部１２は図１に示すように第１のストレージ２１と第２のストレージ２２が上記搬送手段１４の搬送方向（この方向をＸ方向とする）と交差する方向（この方向をＹ方向とする）に離間して設けられている。なお、Ｘ方向とＹ方向は図１に矢印で示す。
各ストレージ２１，２２はカセット２３を有し、各カセット２３には上記半導体セル１が設けられている。各ストレージ２１，２２のカセット２３は＋Ｘ方向にピッチ送りされ、各ストレージ２１，２２の末端で一方のストレージ２１と他方のストレージ２２のカセット２３が−Ｙ方向及び＋Ｙ方向にそれぞれ交互に送られ、各ストレージ２１，２２のＹ方向の中心の受け渡し位置Ｄに位置決めされる。
受け渡し位置Ｄに位置決めされたカセット２３の半導体セル１は、図６に示す第１の受け渡し装置２４によって吸着されてアライメントステージ２５に受け渡される。このアライメントステージ２５に供給載置された半導体セル１は、その上方に配置されたカメラ２６によって撮像され、その撮像に基づいて外観検査及び位置認識される。
半導体セル１の外観がたとえば欠けがあるなどして不良と判定されると、その半導体セル１は図示しない制御装置からの指令に基づき上記第１の受け渡し装置２４によって排出され、良品であると判定されると、上記第１の受け渡し装置２４によって上記テープ貼着手段１３の第１の貼着テーブル３５と第２の貼着テーブル３６（後述する）に交互に供給載置されるようになっている。
上記受け渡し位置Ｄで第１の受け渡し装置２４によって半導体セル１が取り出されて空となったカセット２３は−Ｘ方向に移動し、その末端から排出されたのち、半導体セル１が供給されて第１或いは第２のストレージ２１，２２に戻されて、上述した動作を繰り返すようになっている。
上記第１の受け渡し装置２４は図６に示すようにＸ・Ｙ・Ｚ駆動源２７によって水平方向及び上下方向に駆動される可動体２８を有する。この可動体２８は上記半導体セル１の上面の四隅部を吸着する４つの吸着パッド２９（２つのみ図示）が設けられている。
それによって、上記第１の受け渡し装置２４は上記受け渡す位置Ｄで４つの吸着パッド２９によって上記カセット２３の半導体セル１の上面の四隅部を吸着してこの半導体セル１を移載搬送することができるようになっている。
上記アライメントステージ２５で外観検査及び位置認識された半導体セル１は、上記第１の受け渡し装置２４によって上記テープ貼着手段１３に供給される。
なお、上記アライメントステージ２５から上記テープ貼着手段１３への半導体セル１の移載は上記第１の受け渡し装置２４でなく、他の受け渡し装置を用いて行うようにしてもよく、その点は限定されるものでない。
上記テープ貼着手段１３は、図１に示すように上記搬送手段１４を中心にしてＹ方向に対称に離間して配置された同じ構成の第１のテープ貼着部３１と第２のテープ貼着部３２を有する。第１、第２のテープ貼着部３１，３２は図２乃至図５に示すように構成されている。
すなわち、上記テープ貼着手段１３はＹ方向に沿って設置された架台３３を有する。図３に矢印で示すように、上記架台３３の上面のＸ方向に沿う幅方向の両端部には一対のＹガイドレール３４が敷設されている。このＹガイドレール３４には上述した第１の貼着テーブル３５と第２の貼着テーブル３６とが上記Ｙガイドレール３４に沿って移動可能に設けられている。
図２と図３に示すように、各貼着テーブル３５の幅方向一端部の下面には連結片３７が設けられている。各連結片３７にはそれぞれ駆動プーリ３８と従動プーリ３９に張設された無端ベルト４１が連結されている。一対の駆動プーリ３８はそれぞれモータ４２によって回転駆動される。
それによって、第１の貼着テーブル３５は上記架台３３のＹ方向に沿う一端部と中央部との間で往復駆動可能となっており、第２の貼着テーブル３６は上記架台３３のＹ方向に沿う他端部と中央部との間で往復駆動可能となっている。上記架台３３のＹ方向中央部に駆動された各貼着テーブル３５，３６を図１に鎖線で示す。
図３に示すように、上記第１、第２の貼着テーブル３５，３６には上下面に貫通する３つの貫通孔４３が形成されている。これら貫通孔４３はＸ方向に沿って長く、Ｙ方向に沿って所定間隔で形成されている。
図１に示すように、上記架台のＹ方向の一端部には上記第１のテープ貼着部３１が設けられ、他端部には上記第２のテープ貼着部３２が設けられている。図４に示すように、各テープ貼着部３１，３２は上記各貼着テーブル３５，３６のＸ方向に沿う一端部の上方と下方に配置された供給リール４４を有する。供給リール４４には図５（ａ），（ｂ）に示すように離型テープ４に貼着された上記導電性テープ３が巻装されている。
上記供給リール４４から離型テープ４とともに引き出された導電性テープ３は、カッタからなる切断機構４０ａによって図５（ａ）に示す一対の切断線３ａが形成される。一対の切断線３ａは上記導電性テープ３に所定の間隔、つまり半導体セル１の幅寸法と対応する間隔で形成される。
上記導電性テープ３の一対の切断線３ａによって切断された部分は、中抜き機構４０によって除去されることで、図５（ｂ）に示す隙間Ｃが形成される。それによって、上記導電性テープ３は半導体セル１の幅寸法と対応する長さに分断される。なお、中抜き機構４０は公知の技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
このようにして所定の長さに分断された導電性テープ３は離型テープ４とともに一対のガイドローラ４４ａにガイドされて第１、第２の貼着テーブル３５，３６の上面と下面に平行に走行する。
上記導電性テープ３が平行に走行する部分の上方と下方にはそれぞれシリンダなどの上下駆動源４５によって上下方向に駆動される上部加圧ツール４６ａと下部加圧ツール４６ｂが配置されている。
上記アライメントステージ２５上に供給されて外観検査及び位置認識された半導体セル１は、上記第１の受け渡し装置２４によって上記アライメントステージ２５から上記架台のＹ方向の中央部に位置決めされた第１或いは第２の貼着テーブル３５，３６に供給載置される。
半導体セル１が供給載置された第１の貼着テーブル３５或いは第２の貼着テーブル３６が上記架台のＹ方向の中央部から一端部或いは他端部に駆動されると、上記上部加圧ツール４６ａと下部加圧ツール４６ｂが同時に上昇方向と下降方向に駆動される。
それによって、これら加圧ツール４６ａ，４６ｂは離型テープ４を介して導電性テープ３の所定長さに分断された部分を上記半導体セル１の上面と下面に同時に接して押圧して貼着する。その後、離型テープ４は半導体セル１に貼着された導電性テープ３から図示しない離型ローラなどによって剥離され、巻取りリール４７に巻き取られる。
すなわち、上記アライメントステージ２５で外観検査及び位置認識された半導体セル１は第１の貼着テーブル３５と第２の貼着テーブル３６に交互に供給され、第１のテープ貼着部３１と第２のテープ貼着部３２で導電性テープ３が貼着される。
上記第１、第２のテープ貼着部３１，３２は、第１、第２の貼着テーブル３５，３６上方と下方に配置されたそれぞれ３組の供給リール４４、巻取りリール４７及び上下部の加圧ツール４６ａ，４６ｂを有する。それによって、半導体セル１の上下面にはそれぞれ３本の導電性テープ３がこれら導電性テープ３に同時に接する上下の加圧ツール４６ａ，４６ｂによって同時に加圧貼着されるようになっている。
半導体セル１の上下面に導電性テープ３を同時に加圧貼着するようにしたことで、半導体セル１を一度位置決めすれば、その上下面に対して導電性テープ３を精密に位置決めして貼着することができる。
つまり、半導体セル１の上下面に導電性テープ３を貼着するため、半導体セル１の一方の面に導線性テープ３を貼着してから、この半導体セル１を上下逆向きに反転させて他方の面に導線性テープ３を貼着するようにした場合、半導体セル１を上下逆向きに反転させたときに位置ずれが生じ、その上下面に導線性テープ３を精密に位置決めして貼着することができなかったり、反転させるための機構の複雑化や反転に要する時間によって生産性の低下を招くことになる。
しかしながら、上述したように、半導体セル１の上下面に対して導電性テープ３を同時に貼着するようにしたことで、貼着精度や生産性の向上、さらには機構の簡略化を図ることが可能となる。
なお、半導体セル１の上下面に貼着される導電性テープ３の数は３本に限られず、２本或いは４本などであってもよく、その数は半導体セル１の構造などに応じて設定される。
また、半導体セル１の上下面に貼着される導電性テープ３の数が複数の場合、上記半導体セル１の上下面に対して導線性テープ３を１本ずつ仮圧着するようにしてもよい。その場合、第１、第２のテープ貼着部３１，３２にそれぞれ１組の供給リール４４、巻取りリール４７、及び上下の加圧ツール４６ａ，４６ｂを設け、１本の導電性テープ３を貼着する毎に第１、第２の貼着テーブル３５，３６をＹ方向に所定距離移動させてつぎの導電性テープ３を貼着するようにすればよい。
つまり、各テープ貼着部３１，３２に１組の供給リール４４、巻取りリール４７、及び上下の加圧ツール４６ａ，４６ｂだけを設ける構成とすることで、各テープ貼着部３１，３２の構成の簡略化や小型化を図ることができる。
上記第１のテープ貼着部３１と第２のテープ貼着部３２とに供給された半導体セル１の上下面にそれぞれ３本の導電性テープ３が貼着されると、その半導体セル１を載置した第１の貼着テーブル３５及び第２の貼着テーブル３６は架台３３のＹ方向の一端部及び他端部から中央部に交互に駆動位置決めされる。
上記架台３３の中央部に位置決めされた第１の貼着テーブル３５或いは第２の貼着テーブル３６上の半導体セル１は、図６に示すように水平方向及び上下方向に駆動される第２の受け渡し装置４８によって吸着保持され、上記テープ貼着手段１３と搬送手段１４との間に設けられた貼着検査ステージ４９に供給される。
なお、第２の受け渡し装置４８は上記第１の受け渡し装置２４と構成が同一であるので、同一部分には同一記号を付して説明を省略する。
上記貼着検査ステージ４９では半導体セル１の上下面に貼着された導電性テープ３の貼着状態、たとえばめくれがあるか否かなどが上下両方向に配置された撮像カメラ５１によって上下面同時に撮像されて検査される。撮像カメラ５１による撮像の結果、不良である場合には図示しない制御装置からの指令に基づいて排出され、良品である場合には上記第２の受け渡し装置４８によって上記搬送手段１４に供給される。
図７或いは図１３に示すように、上記搬送手段１４は上記半導体セル１の幅寸法よりも小さな間隔でＹ方向に離間した一対の無端ベルト５３を有する。この無端ベルト５３は図７に示すように駆動プーリ５４と従動プーリ５５とに張設されている。駆動プーリ５４は図８に示すモータ５６によって上記無端ベルト５３の上面側が−Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かって走行するよう回転駆動される。無端ベルト５３の走行方向を図８に＋Ｘの矢印で示す。
上記無端ベルト５３は所定のピッチＰで間欠的に駆動される。このピッチＰは図１３にＰで示す、リード線２によって一列に接続されて隣り合う半導体セル１の間隔と同じ距離となっている。
図７と図８に示すように、上記無端ベルト５３には厚さ方向に貫通する多数の吸引孔５３ａがＸ方向に沿って所定間隔で穿設されている。無端ベルト５３の上下内面間には、ブロック５７がその上面と下面を上記無端ベルト５３の内周面の上下に位置する部分に接触させて設けられている。このブロック５７には吸引路５８が長手方向に沿って形成されている。
上記吸引路５８からは上記ブロック５７の上面に開口する複数の分岐孔５８ａが上記無端ベルト５３に穿設された吸引孔５３ａと対応する間隔で分岐形成されている。なお、分岐孔５８ａは上記ブロック５７の下面にも開口形成してもよい。
上記吸引路５８の一端は閉塞され、他端には吸引ポンプ５９が接続されている。それによって、上記吸引ポンプ５９が作動すれば、吸引路５８及び分岐孔５８ａを介して上記無端ベルト５３の上記吸引孔５３ａに吸引力が発生するようになっている。
なお、上記吸引孔５３ａの間隔は、無端ベルト５３が間欠駆動されるピッチＰの整数分の１或いはピッチＰと同じに設定されている。それによって、無端ベルト５３の吸引孔５３ａと上記ブロック５７の分岐孔５８ａは、無端ベルト５３の駆動前に一致させておくことで、無端ベルト５３を間欠駆動しても、常に対向するようになっている。
このようにすることで、半導体セル１に対してリード線２を仮圧着したり、本圧着する際、位置決めされた半導体セル１が無端ベルト５３上でずれ動かないよう位置決め保持することができる。
図８に示すように、上記搬送手段１４を構成する無端ベルト５３の−Ｘ方向に位置する一端部には、一対の無端ベルト５３の間と外側に、上記仮圧着手段１５を構成する合計で３組の下部加圧部材６０が配設されている。
３組の下部加圧部材６０はそれぞれＸ方向に所定間隔で離間して配置された第１の下ブロック６１と第２の下ブロック６２からなり、各ブロック、つまり合計で６つのブロック６１，６２はそれぞれシリンダなどの上下駆動手段６３（図９に示す）によって一体的に上下駆動される取付け板６３ａの上面取付け固定されている。
上記第１の下ブロック６１の上端面は平坦な第１の受け面６１ａに形成され、第２の下ブロック６２の上端面は第１の受け面６１ａよりもわずかに低い位置にある第２の受け面６２ａに形成されている。
上記第１の受け面６１ａと第２の受け面６２ａには吸引孔６１ｂ，６２ｂが開口形成されていて、これらの吸引孔６１ｂ，６２ｂには図示しない吸引ポンプによって吸引力を発生させることができるようになっている。
上記３組の各下ブロック６１，６２の上面には、上記搬送手段１４の一端部の側方に配設された上記第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃによってクランク状に成形加工されたリード線２がそれぞれ同時に供給される。
各リード線加工手段１５ａ〜１５ｃは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように上記リード線２が巻装された供給リール６５を有する。この供給リール６５のリード線２は引き出し爪６６に挟持されて引き出される。なお、リード線２は帯板状である。
上記引き出し爪６６は図示しないシリンダや無端走行されるワイヤなどによって図１０（ａ）に矢印で示すＸ方向に往復駆動されるようになっている。それによって、上記リード線２は上記供給リール６５から−Ｘ方向に引き出されるようになっている。
上記引き出し爪６６によって−Ｘ方向に引き出された上記リード線２は、クランパ６８、第１のカッタ６９、第１の上ブロック７１ａと第１の下ブロック７１ｂに分割された第１の保持部７１、上下一対の型７２ａ，７２ｂからなる成形金型７２、第２の上ブロック７３ａと第２の下ブロック７３ｂに分割された第２の保持部７３及び第２のカッタ７４を通される。第２のカッタ７４よりも引き出し方向の下流側には廃棄ボックス７５が配置されている。
上記第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃの上記第１の保持部７１の上ブロック７１ａと上記第２の保持部７３の第２の上ブロック７３ａは図８と図９に示す取付け板７７の下面に取付けられている。
図９に示すように、第１の保持部７１の第１の上ブロック７１ａの下端面は、第２の保持部７３の第２の上ブロック７３ａの下端面よりもわずかに高くなるよう設定されている。さらに、一対の上ブロック７１ａ，７３ａにはそれらの下端面に開口する吸引孔８２が形成されている。
上記第１の保持部７１の第１の下ブロック７１ｂの上端面は、第２の保持部７３の第２の下ブロック７３ｂの上端面よりもわずかに高くなるよう設定されている。
上記取付け板７７は、図８と図９に示す板状の可動部材７９の下面に複数の上下シリンダ８１によって上下方向に駆動可能に設けられている。上記可動部材７９は水平シリンダ７８によってＹ方向に駆動されるようになっている。
なお、上記一対の上ブロック７１ａ，７３ａは上記仮圧着手段１５の上部加圧部材を兼ねている。
図１０（ａ）に示す状態から、図１０（ｂ）に示すように第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃの各供給リール６５から上記リード線２が上記引き出し爪６６によって引き出されると、このリード線２の供給リール６５側の基端部は上記クランパ６８によって保持される。
それと同時に、図８に示すように第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃの上方で待機する上記第１の保持部７１と第２の保持部７３の第１、第２の上ブロック７１ａ，７３ａが上下シリンダ８１によって下降方向に駆動され、これら上ブロック７１ａ，７３ａの下端面に開口した吸引孔８２によって成形加工される前の、引き出し爪６６によって引き出された上記リード線２が吸着保持される。
ついで、上記成形金型７２が閉方向に作動してリード線２の中途部に傾斜部２ｓを形成する。それと同時に一対のカッタ６９，７４が作動して供給リール６５から引き出されたリード線２を一対のカッタ６９，７４間の寸法に対応する長さで切断する。リード線２の第２のカッタ７４よりも下流側の部分は上記廃棄ボックス７５に排出される。
なお、リード線２の一端部と他端部は、上記傾斜部２ｓによって異なる高さになるが、その高さの差は半導体セル１の厚さに対応する寸法であり、たとえば１ｍｍ程度の非常に小さい寸法である。
第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃでの上記リード線２の成形及び切断が終了すると、上記成形金型７２が開方向に駆動された後、リード線２と直交する水平方向に駆動され、リード線２の上下方向から退避する。ついで、第１、第２の保持部７１，７３の各上ブロック７１ａ，７３ａの下端面によって形成加工されたリード線２が吸着保持される。
ついで、上ブロック７１ａ，７３ａが取付けられた取付け板７７が上下シリンダ８１によって上昇方向に駆動された後、上記取付け板７７が取付けられた可動部材７９が水平シリンダ７８によって−Ｙ方向に駆動されて、上記上ブロック７１ａ，７３ａの下端面に吸着保持されたリード線２が搬送手段１４の一端部に設けられた下部加圧部材６０の第１、第２のブロック６１，６２の上方に位置決めされる。
成形加工されたリード線２が下部加圧部材６０の第１、第２のブロック６１，６２の上方に位置決めされると、上記上ブロック７１ａ，７３ａが下降方向に駆動され、図１１（ａ）に示すように成形加工されたリード線２（２ａ）が第１、第２のブロック６１，６２の上端面である第１、第２の受け面６１ａ，６２ａに受け渡されて吸着保持される。
このようにして、リード線２が第１、第２の受け面６１ａ，６２ａに吸着保持された後、そのリード線２の上記第２の下ブロック６２の第２の受け面６２ａ上に位置する下方に屈曲した他端部には、図１１（ｂ）に示すように上記第２の受け渡し装置４８によって上下面にそれぞれ３本の導電性テープ３が貼着された半導体セル１が供給載置される。
リード線２の他端部に半導体セル１が供給載置されると、第１、第２のブロック６１，６２は上下駆動手段６３によって下降方向に駆動されて搬送手段１４に受け渡された後、この搬送手段１４によって下面にリード線２（２ａ）の一端部が貼着された上記半導体セル１がピッチＰの距離だけ間欠搬送される。この状態を図１１（ｃ）に示す。
上記半導体セル１がピッチ送りされると、図１１（ｄ）に示すように第１の下ブロック６１と第２の下ブロック６２は上下駆動手段６３によって上昇方向に駆動される。それによって、下面にリード線２の他端部が貼着された半導体セル１が第１の下ブロック６１の第１の受け面６１ａによって搬送手段１４の無端ベルト５３から上昇させられる。その後、成形加工されたつぎのリード線２（２ｂ）が第１の保持部７１と第２の保持部７３の上ブロック７１ａ，７３ａに吸着保持されて供給される。
このリード線２（２ｂ）の一端部は、下部加圧部材６０の第１の下ブロック６１の第１の受け面６１ａにリード線２（２ａ）を介して吸着保持された半導体セル１の上面の導電性テープ３に対応する位置に供給され、他端部は下部加圧部材６０の第２の下ブロック６２の受け面６２ａに供給される。
それによって、第１の下ブロック６１の受け面６１ａに保持された半導体セル１は、その下面に貼着されたリード線２（２ａ）の他端部と、上面に貼着されたリード線２（２ｂ）の一端部が第１の下ブロック６１の受け面６１ａと、第１の上ブロック７１の下端面によって同時に加圧されることになる。つまり、半導体セル１の上下面に最初に供給されたリード線２（２ａ）の他端部と、つぎに供給されたリード線２（２ｂ）の一端部が同時に仮圧着される。
なお、上記第１の上ブロック７１ａと第２の上ブロック７３ａが第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃによって成形されたリード線２を取り出すときに、上下シリンダ８１によって各上ブロック７１ａ，７３ａに付与される加圧力は、リード線２を半導体セル１に仮圧着するときの圧力よりも高くなるよう設定される。
それによって、リード線２を各リード線加工手段１５ａ〜１５ｃから確実に取り出すことができ、仮圧着時には取出し時よりも圧力が低いことで、リード線２が半導体セル１に貼着された導電性テープ３からずれるのを防止できる。
また、第１の保持部７１と第２の保持部７３を１枚の取付け板７７に取付けるようにしているが、各保持部７１，７３を別々の取付け板に取付けてそれぞれを上下シリンダ８１によって上下駆動するようにしてもよい。
そのようにすれば、リード線２を吸着するときには各保持部７１，７３が同じ圧力でリード線２に当たるよう各上下シリンダ８１に供給する気体圧力を制御し、リード線２に半導体セル１を仮圧着するときには後述するそのときの状態に応じて各保持部７１，７３が半導体セル１を加圧する圧力が最適となるよう、一対の上下シリンダ８１に供給する気体の圧力を制御することで、半導体セル１の損傷を防止することができる。
このようにして、１番目に供給された半導体セル１の上面と下面にリード線２（２ａ，２ｂ）が仮圧着されると、第１の保持部７１と第２の保持部７３の上ブロック７１ａ，７３ａが上昇して図８に矢印で示す＋Ｙ方向に移動（後退）した後、図１１（ｅ）に示すように、リード線２（２ｂ）の他端部に第２の受け渡し装置４８によってつぎの半導体セル１が供給され、上記リード線２（２ｂ）に下面の導電性テープ３が貼着される。
ついで、第１、第２のブロック６１，６２が下降方向に駆動されてリード線２（２ｂ）によって電気的に接続された２つの半導体セル１が無端ベルト５３に受け渡された後、図１１（ｆ）に示すようにこれら半導体セル１が無端ベルト５３によってピッチＰの距離で間欠送りされる。
その後、成形加工されたリード線２を下端面に吸着保持した上ブロック７１ａ，７３ａが−Ｙ方向に駆動されて搬送手段１４の無端ベルト５３の上方に位置決めされた後、下降方向に駆動されて図１１（ｆ）に鎖線で示すようにリード線２（２ｃ）が供給される。
このリード線２（２ｃ）は、一端部が第１の下ブロック６１の受け面６１ａ上の半導体セル１の上面に供給位置決めし、他端部が第２の下ブロック６２の第２の受け面６２ａに供給位置決めする。
それによって、第１の下ブロック６１の受け面６１ａ上の半導体セル１の下面と上面に対し、リード線２（２ｂ）の他端部と、リード線２（２ｃ）の一端部とが上記第１の下ブロック６１の受け面６１ａと第１の上ブロック７１ａの下端面とで加圧されて仮圧着される。
このような仮圧着が繰り返して行われることで、複数、たとえば１２個の半導体セル１が図１５（ａ）に示すようにリード線２ａ〜２ｎによって一列に接続された太陽電池モジュールのストリング１Ａとなる。つまり、半導体セル１の下面と上面にリード線２の他端部と一端部が順次仮圧着された、仮圧着状態のストリング１Ａとなる。
このようにして、半導体セル１の下面と上面にリード線２の他端部と一端部を順次仮圧着して仮圧着状態のストリング１Ａを形成するようにすれば、ストリング１Ａを構成する半導体セル１の数を１２個だけでなく、任意の数にすることができる。
また、図１１（ｂ），（ｄ），（ｆ）などのように第１のブロック６１と第２のブロック６２の一方だけに設けられた半導体セル１に対してリード線３を仮圧着する場合、上述したように第１の保持部７１と第２の保持部７３を別々の取付け板によって上下シリンダ８１に連結すれば、リード線２に半導体セル１を仮圧着する一方の保持部７１又は７３に加える加圧力を、他方の保持部よりも小さくすることができる。それによって、半導体セル１を加圧し過ぎて損傷させることを防止することができる。
１２個の半導体セル１からなる仮圧着状態のストリング１Ａが搬送手段１４によって搬送され、先端の半導体セル１が３つの本圧着手段１６の、＋Ｘ方向の最先端に位置する本圧着手段１６に対向する位置まで搬送されると、１番目、５番面及び９番面の半導体セル１に仮圧着されたリード線２が３つの本圧着手段１６によって同時に本圧着される。
上記本圧着手段１６は、図１２に示すように上記搬送手段１４の無端ベルト５３の上方に配置され上部シリンダ８５によって上下駆動される板状の上部可動部材８６と、下方に配置され下部シリンダ８７によって上下駆動される板状の下部可動部材８８を有する。
上記上部可動部材８６の下面にはヒータ９１ａによって加熱される３本の上部加圧ツール９１が後述する所定間隔で設けられている。上記下部可動部材８８の上面にはヒータ９２ａによって加熱される３本の下部加圧ツール９２が上記上部加圧ツール９１と対応する位置に設けられている。
なお、各シリンダ８５，８７による上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２の上昇及び下降方向の駆動は２段階のストロークで行えるようになっている。
各加圧ツール９１，９２は、半導体セル１の上下面に仮圧着されたそれぞれ３本のリード線２と対応する間隔で設けられている。上部加圧ツール９１と半導体セル１の上面との間には上部クッションテープ９４が介装され、下部加圧ツール９２と半導体セル１の下面との間には下部クッションテープ９５が介装される。
各クッションテープ９４，９５は供給リール９６から繰り出され、一対のガイドローラ９７にガイドされて半導体セル１の上面と下面とに平行に走行し、巻取りリール９８に巻き取られるようになっている。
なお、詳細は図示しないが、上側及び下側の上記供給リール９６、ガイドローラ９７及び巻取りリール９８は上記本圧着手段１６の上側及び下側の加圧ツール９１，９２と一体的に上下動するようになっている。
上記ストリング１Ａが搬送されて３つの本圧着手段１６に対して１番目、５番面及び９番面の半導体セル１が位置決めされると、各本圧着手段１６の上部加圧ツール９１が下降方向に駆動され、下部加圧ツール９２が上昇方向に駆動される。それによって、ストリング１Ａの１番目、５番面及び９番面の半導体セル１の上下面に仮圧着された各３本のリード線２が各加圧ツール９１，９２によって加圧されながら、加熱される。
それによって、リード線２を半導体セル１に貼着した導電性テープ３が上下加圧ツール９１，９２の熱によって溶融硬化されるから、上記リード線２が半導体セル１の上下面に本圧着される。つまり、半導体セル１の上下面に対してリード線２が同時、つまり同じタイミングで本圧着される。
なお、本圧着時の各シリンダ８５，８７による上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２の上昇及び下降方向の駆動は、２段階のストロークのうち、小さい方のストロークで行われる。それによって、本圧着に要するタクトタイムを短縮することができる。
このようにして、ストリング１Ａの１番目、５番面及び９番面の半導体セル１に対してリード線２が本圧着されると、ストリング１Ａが１ピッチＰだけ間欠搬送される。それによって、３つの本圧着手段１６に対して２番目、６番面及び１０番面の半導体セル１が対向位置決めされる。
その後、３つの本圧着手段１６を作動させてそれらの半導体セル１に対してリード線２を本圧着した後、ストリング１ＡをピッチＰで間欠搬送して本圧着を行うという動作を合計で４回繰り返せば、１２個の半導体セル１に仮圧着されたリード線２を全て本圧着することができる。
このようにして、１２個の半導体セル１に接続された全てのリード線２が本圧着されたストリング１Ａは、上記排出手段１７によって搬送手段１４から搬出されて上記ストッカ１９に格納される。
上記排出手段１７によってストリング１Ａを搬出する際、各本圧着手段１６の上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２は各シリンダ８５，８７の大きなストロークで駆動される。
それによって、上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２の間隔を十分に大きくすることができるから、上記排出手段１７の吸着パッド１０５を上記上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２の間に確実に入り込ませることができる。
上記排出手段１７は、図１３に示すように上記ストリング１Ａと対応する長さ寸法を有する水平可動部材１０１を有する。この水平可動部材１０１は複数、たとえば２つの水平シリンダ１０２によって上記搬送手段１４の上方から退避した位置、つまり図１３に実線で示す上記ストッカ１９の上方で待機した位置と、鎖線で示す搬送手段１４の上方に対向する位置の間でＹ方向に駆動されるようになっている。
図１３と図１４に示すように、上記水平可動部材１０１の下面には複数の上下シリンダ１０３によって上下可動部材１０４が上下方向に駆動可能に設けられている。この上下可動部材１０４には上記ストリング１Ａの各半導体セル１の四隅部を吸着保持する４本で組をなす複数組、１２組の吸着パッド１０５（図１４に２本のみ図示）が軸線を垂直にして設けられている。各吸着パッド１０５は図示しない吸引ポンプに接続され、吸引力が発生するようになっている。
上記ストリング１Ａの１２個の半導体セル１のリード線２が本圧着が終了すると、上記水平可動部材１０１が上記水平シリンダ１０２によって搬送手段１４の上方のストリング１Ａの上方に駆動位置決めされる。
ついで、上下シリンダ１０３が作動して上下可動部材１０４が下降方向に駆動される。それによって、上下可動部材１０４に設けられた各組の４本の吸着パッド１０５によって１２個の半導体セル１の上面四隅部が吸着される。
吸着パッド１０５が半導体セル１を吸着すると、上記上下可動部材１０４が上昇し、水平可動部材１０１が＋Ｙ方向である後退方向に駆動され、上記検査部８の上方に位置決めされる。ストリング１Ａは検査部１８に供給され、ここで上下面に接続されたリード線２の接続状態が検査される。検査によって良否の判定がなされた後、検査部１８よりも後退方向である、＋Ｙ方向に設けられた上記ストッカ１９に格納される。
１２個の半導体セル１を直列に接続したストリング１Ａは、最終的に予め設定された発電電力が要求される。一方、個々の半導体セル１の発電電力にはばらつきがある。そこで、供給部１の第１のストレージ２１と第２のストレージ２２に、それぞれ異なる発電電力の半導体セル１を設けるようにしておく。
そして、所定の発電電力のストリング１Ａを構成する場合、供給部１のテープ貼着手段１３に供給する、第１のストレージ２１からの半導体セル１の数と、第２のストレージ２２からの半導体セル１の数を、要求されるストリング１Ａの発電電力に応じて設定することで、所望する発電電力のストリング１Ａを構成することができる。
つまり、供給部１２に第１、第２のストレージ２１，２２を設けたことで、個々の半導体セル１の出力電力が異なっても、ストリング１Ａの発電電力を要求される発電電力に設定することができる。
以上のように、上記構成のリード線接続装置によれば、半導体セル１の上下面に所定の長さに切断された導電性テープ３を貼着するとき、半導体セル１の上下面に対して同時に行うようにした。
そのため、半導体セル１に導電性テープ３を貼着する際、その半導体セル１を上方向や下方向に湾曲させることなく行なうことができるから、半導体セル１に割れが生じるのを防止することができる。しかも、導電性テープ３を半導体セル１の上下面に対して同時に貼着できるため、別々に行う場合に比べて生産性を向上させたり、装置構成のコンパクト化を図ることができる。
導電性テープ３が貼着された半導体セル１に対して所定の形状に成形加工されたリード線２を仮圧着する際、その仮圧着を上記半導体セル１の上下面に対して同時に行うようにした。
そのため、そのことによっても、半導体セル１を上方向や下方向に湾曲させることなく行なうことができるから、半導体セル１に割れが生じるのを防止することができる。しかも、半導体セル１の上下面に対してリード線２を同時に仮圧着できるから、別々に行う場合に比べて生産性の向上や装置構成の簡略化を図ることができる。
半導体セル１の上下面に仮圧着されたリード線２を本圧着する場合、その本圧着を上記半導体セル１の上下面に対して同時に行うようにした。
そのため、そのことによっても、半導体セル１を上方向や下方向に湾曲させることなく行なうことができるから、半導体セル１に割れが生じるのを防止することができる。しかも、半導体セル１の上下面に対してリード線２を同時に本圧着できるから、別々に行う場合に比べて生産性の向上や装置構成の簡略化を図ることができる。
さらに、本圧着の場合、半導体セル１は上部加圧ツール９１に設けられたヒータ９１ａと、下部加圧ツール９２に設けられたヒータ９２ａとによって高い温度に加熱されることになるから、半導体セル１に熱変形や熱ひずみが生じる虞がある。
しかしながら、リード線２の本圧着時、半導体セル１は上下面がそれぞれ３本の上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２によって同時に、しかも同じ条件で均一に加熱される。そのため、半導体セル１は各加圧ツール９１，９２によって加熱されても熱変形や熱ひずみが生じ難いということがある。
また、複数の半導体セル１をリード線２によってピッチＰの間隔で一列に接続してストリング１Ａとしたならば、半導体セル１のピッチＰの整数倍の間隔で配置された複数の本圧着手段１６によって複数の半導体セル１に接続されたリード線２を同時に本圧着するようにした。そして、本圧着後、ストリング１ＡをピッチＰで間欠搬送し、複数の本圧着手段１６による本圧着を複数回、繰り返して行うようにした。
そのため、複数の半導体セル１に対して仮圧着されたリード線２の本圧着を、複数の本圧着手段１６によって同時に、しかも効率よく行なうことが可能となる。
一方、上記ストリング１Ａを構成する半導体セル１は図１６（ａ），（ｂ）に示す構成となっている。図１６（ａ）は半導体セル１の受光面側である表面を示し、図１６（ｂ）は裏面を示す。上記半導体セル１の表面には反射防止膜１１１が全面にわたって設けられ、この反射防止膜１１１の上面にはたとえば焼結型の導電性ペーストを用いて多数のフィンガ電極１１２が所定方向に対してたとえば所定間隔で平行に形成されている。
そして、上記半導体セル１の表面には、同図に鎖線で示す３本の上記粘着性の導電性テープ３が上述したテープ貼着手段１３によって上記所定方向と交差する方向に対してたとえば所定間隔で平行に、しかも上記所定方向のほぼ全長にわたって貼着される。
上記半導体セル１の表面には、３本の導電性テープ３を介して上記仮圧着手段１５と本圧着手段１６によって上記リード線２の一端部が接続される。この状態を図１５（ｂ）に示す。つまり、上記半導体セル１の表面にはリード線２の一端部を接続するために、従来のようにバスバー電極が設けられることがない。
上記半導体セル１の裏面には、図１６（ｂ）に示すようにほぼ全面にわたってアルミニウムなどの導電性金属膜１１４が蒸着などの手段によって設けられている。上記導電性金属膜１１４は、半導体セル１の周縁部の全周にわたって除去され、周縁部に第１の除去部１１５を形成している。
上記導電性金属膜１１４の、半導体セル１の表面の上記３本の導電性テープ３が貼着された部位と対応する部位であって、上記表面の上記所定方向に沿う一端部と他端部には、上記第１の除去部１１５に連続する第２の除去部１１６が上記導電性テープ３の幅寸法とほぼ同じ幅寸法で形成されている。第２の除去部１１６は上記第１の除去部１１５を介して半導体セル１の外周に開放している。
上記半導体セル１の裏面には、半導体セル１の表面側に貼着された３本の導電性テープ３と同じ位置に、上述した３本の導電性テープ３が上記テープ貼着手段１３によって貼着される。それによって、裏面側の３本の導電性テープ３の両端部は、半導体セル１の裏面に形成された第２の除去部１１６に貼着され、それ以外の部分は導電性金属膜１１４に貼着される。
そして、半導体セル１の裏面の３本の導電性テープ３には、図１５（ｂ）に示すように上記仮圧着手段１５と本圧着手段１６によって上記リード線２の他端部が接続される。つまり、上記半導体セル１の裏面にはリード線２の他端部を接続するために、従来のようにバスバー電極が設けられることがない。
このようにして、一列に接続される複数の半導体セル１のうち、隣り合う一対の半導体セル１の表面に設けられた導電性テープ３と、裏面に設けられた導電性テープ３をリード線２の一端部と他端部とで接続することで、図１５（ａ）に示す上記ストリング１Ａが形成される。
このように、半導体セル１の表面と裏面にバスバー電極を設けることなく、隣り合う一対の半導体セル１を導電性テープ３を介してリード線２によって接続するようにしたことで、リード線２をはんだによってバスバー電極に接続していた従来に比べてリード線２の接合性を向上させることができる。
リード線２を半導体セル１に接続するための導電性テープ３は、銀製のバスバー電極を形成する場合に比べて安価で、しかも簡単な工程で容易に形成することができるから、その分、コストの低減や生産性の向上を図ることができる。
半導体セル１の裏面では、導電性テープ３の両端部が、その裏面に形成された導電性金属膜１１４を除去した第２の除去部１１６に貼着される。つまり、導電性テープ３の両端部は半導体セル１の裏面に直接、接続される。
そのため、リード線２を介して導電性テープ３に、半導体セル１の裏面から剥す方向の力が作用しても、リード線２の端部が導電性金属膜１１４とともに半導体セル１の裏面から剥がれ難いということがある。
つまり、導電性金属膜１１４は半導体セル１の裏面から剥がれ易いということがあるが、導電性テープ３の端部を半導体セル１の裏面に直接、接続したことで、剥がれ難くなる。
したがって、リード線２による半導体セル１の接続状態が長期にわたって確実に維持されることになる。
さらに、従来のようにはんだを用いずにリード線を半導体セル１に接続するため、半導体セル１に与える熱影響を軽減することもできる。
また、はんだが溶融して導電性金属膜１１４の幅方向にフィレットとして流れることがない。そのため、はんだによって太陽光の受光面を減少させることがないので、発電効率が減少するということもない。
図１７乃至図１９は半導体セル１の裏面の構造の変形例を示すこの発明の第２乃至第４の実施の形態を示す。
図１７は、第２の除去部１１６を半導体セル１の裏面の所定方向の両端部だけでなく、中途部にも設けるようにした。つまり、１本の導電性テープ３は両端部と中途部の３箇所で半導体セル１の裏面に直接、接続される。それによって、導電性テープ３の半導体セル１の裏面に対する接続強度を向上させることができる。
なお、第２の除去部１１６は中途部に一箇所だけでなく、中途部に複数箇所設けるようにしてもよい。そのようにすれば、導電性テープ３と半導体セル１の接続強度をさらに向上させることができる。
図１８は、半導体セル１の裏面の所定方向に沿う一端部と他端部に形成される第２の除去部１１６Ａの幅寸法が、導電性テープ３の幅寸法に比べて十分に長く形成されている。たとえば、導電性テープ３の幅寸法の１０倍以上の長さに形成されている。
それによって、半導体セル１の裏面に両端部を上記第２の除去部１１６Ａに直接、接続して設けられる導電性テープ３の数を自由に設定することができる。
したがって、半導体セル１の表面にたとえば集電効率を高めるために４本以上のリード線２を導電性テープ３を介して設けるような場合、表面に設けられるリード線２の数に応じて裏面に設けられる導電性テープ３の数を増加することができる。
また、リード線２はたとえば幅１．５ｍｍ，厚さが０．１〜０．２ｍｍであるから、非常に曲り易いが、リード線２がたとえ曲った状態で接続されても、２の除去部１１６Ａの幅寸法が導電性テープ３の幅寸法に比べて十分に大きいことで、リード線２の接続精度が高精度に要求されるということがないばかりか、接続不良を招くということもない。
図１９は図１８の構造において、さらに両端部間に、両端部に設けられた第２の除去部１１５Ａと同じ幅寸法の第２の除去部１１６Ａを形成した。このような構成によれば、導電性テープ３は両端部と中途部の３箇所で半導体セル１の裏面に直接、接続されるから、半導体セル１の裏面に対する導電性テープ３の接続強度を向上させることができる。
各実施の形態において、半導体セルの裏面には周縁に第１の除去部を形成し、第２の除去部は第１の除去部を通じて半導体セルの外周に開放させるようにしたが、第１の除去部をなくし、第２の除去部を直接、半導体セルの外周に開放させるようにしてもよい。除去部が半導体セルの外周に開放していることで、半導体セルの外周端における導電性テープの接続強度が向上する。
なお、図１９の構造において、第２の除去部１１６Ａは中途部に一箇所だけでなく、中途部に複数箇所設けるようにしてもよい。そのようにすれば、導電性テープ３と半導体セル１の接続強度をさらに向上させることができる。
また、ストリングの隣り合う半導体セルの上下面を、それぞれ３本のリード線によって接続したが、半導体セルの種類によっては２本或いは４本以上のリード線で接続する場合もあるので、その場合にも本願発明を適用することができる。
１…半導体セル、２，２ａ〜２ｎ…リード線、３…導電性テープ、１２…供給部、１３…テープ貼着手段、１４…搬送手段、１５…仮圧着手段、１６…本圧着手段、１７…排出手段、１８…検査部、２４…第１の受け渡し装置、２５…アライメントステージ、３１…第１のテープ貼着部、３２…第２のテープ貼着部、３５…第１の貼着テーブル、３６…第２の貼着テーブル、４８…第２の受け渡し装置、４９…貼着検査ステージ、５３…無端ベルト（搬送手段）、６０…下部加圧部材、６１…第１の下ブロック、６１ａ…第１の受け面、６２…第２の下ブロック、６２ａ…第２の受け面、６４ａ〜６４ｃ…第１乃至第３のリード線加工手段、６５…供給リール、６６…引出し爪、６８…クランパ、６９…第１のカッタ、７１…第１の保持部、７２…成形金型、７３…第２の保持部、７４…第２のカッタ、８５…上部シリンダ、８７…下部シリンダ、９１…上部加圧ツール、９２…下部加圧ツール、１１２…フィンガ電極、１１４…導電性金属膜、１１６，１１６Ａ…第２の除去部。

Claims (10)

  1. リード線によって一列に接続されて太陽電池モジュールを構成する半導体セルであって、
    上記半導体セルは、受光面となる一方の面に複数のフィンガ電極が所定方向に対して所定間隔で形成され、
    他方の面には導電性金属膜が設けられていて、この他方の面の上記所定方向と交差する方向の一端部と他端部にはそれぞれ上記導電性金属膜を除去した除去部が形成されていることを特徴とする半導体セル。
  2. 複数の半導体セルがリード線によって一列に接続される太陽電池モジュールであって、
    上記半導体セルは、受光面となる一方の面に複数のフィンガ電極が所定方向に対して所定間隔で形成され、
    他方の面には複数のフィンガ電極と交差する方向の一端部と他端部に露出部を残して導電性金属膜が設けられていて、
    一列に接続される複数の半導体セルのうち、隣り合う一対の半導体セルの、一方の半導体セルの一方の面には上記リード線の一端部が粘着性の導電性テープを介して上記複数のフィンガ電極と交差する方向に接続され、他方の半導体セルの他方の面には上記リード線の他端部が他方の面の一端部と他端部に形成された上記除去部に対応する位置に粘着性の導電性テープを介して接続されることを特徴とする太陽電池モジュール。
  3. 複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するリード線接続装置であって、
    上記半導体セルの供給部と、
    この供給部から供給された上記半導体セルの上面と下面に所定長さに切断された粘着性の導電性テープを同時に貼着するテープ貼着手段と、
    このテープ貼着手段によって上面と下面に上記導電性テープが貼着された上記半導体セルが供給されその半導体セルをピッチ送りする搬送手段と、
    上記リード線を長手方向の中途部を境にして上下方向に屈曲する形状に成形加工するリード線加工手段と、
    上記搬送手段によってピッチ送りされる上記半導体セルと対向する部位に設けられ上記リード線加工手段によって成形加工されたリード線を保持してピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面に設けられた導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して隣り合う上記半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続する仮圧着手段と、
    この仮圧着手段よりも上記搬送手段による半導体セルの送り方向下流側の半導体セルと対向する部位に配置され上記仮圧着手段によって上記半導体セルの上面下面に仮圧着された上下一対の上記リード線を同時に本圧着する本圧着手段を具備し、
    上記半導体セルは、受光面となる一方の面に複数のフィンガ電極が所定方向に対して所定間隔で形成され、
    他方の面には複数のフィンガ電極と交差する方向の一端部と他端部に露出部を残して導電性金属膜が設けられていて、
    一列に接続される複数の半導体セルのうち、隣り合う一対の半導体セルの、一方の半導体セルの一方の面には上記リード線の一端部が上記導電性テープを介して上記複数のフィンガ電極と交差する方向に接続され、他方の半導体セルの他方の面には上記リード線の他端部が他方の面の一端部と他端部に形成された上記除去部に対応する位置に導電性テープを介して接続されることを特徴とする半導体セルのリード線接続装置。
  4. 上記供給部から上記半導体セルが交互に供給される第１のテープ貼着部と第２のテープ貼着部を備えていることを特徴とする請求項３記載の半導体セルのリード線接続装置。
  5. 上記テープ貼着手段と上記搬送手段の間には、上記半導体セルに上記テープ貼着手段で貼着された導電性テープの貼着状態の良否を検査する検査手段が設けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  6. 上記仮圧着手段は、
    上記搬送手段によって搬送される半導体セルの下面に対向する位置に配置され上端に上記リード線加工手段で成形加工されたリード線を吸着保持する受け面を有して上下方向に駆動される下部加圧部材と、
    上記半導体セルの上方で水平方向及び上下方向に駆動可能に設けられ上記リード線加工手段で成形加工されたリード線を下端に形成された保持面で吸着保持して上記下部加圧部材の受け面に供給するとともに、上記リード線の供給と上記搬送手段による上記半導体セルのピッチ送りによって上記半導体セルの上面と下面の上記導電性テープに貼着された上記リード線を上記下部加圧部材とで同時に加圧して仮圧着する上部加圧部材と
    によって構成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  7. 上記本圧着手段は、
    仮圧着されたリード線によって一列に接続されて上記搬送手段により搬送される上記半導体セルの下面に対向する部位に上下方向に駆動可能に設けられた下部本圧着ヘッドと、
    上記半導体セルの上面で、上記下部本圧着ヘッドに対向する部位に上下方向に駆動可能に設けられ上記下部本圧着ヘッドとで上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上記導電性テープを同時に加圧して本圧着する上部本圧着ヘッドと
    によって構成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  8. 上記搬送手段による上記半導体セルの搬送方向には、一列に接続された半導体セルの間隔の整数倍の間隔で複数の本圧着手段が配置されていて、
    上記搬送手段は一列に接続された半導体セルを、これら半導体セルの接続間隔と同じ距離でピッチ送りし、
    上記複数の本圧着手段は複数の半導体セルがピッチ送りされる毎に複数の半導体セルの上面と下面に仮圧着されたリード線を同時に本圧着することを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  9. 上記本圧着手段によってリード線が本圧着された複数の半導体セルを同時に吸着して上記搬送手段の側方に排出する排出手段が設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  10. 複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するリード線接続方法であって、
    上記半導体セルの上面と下面に粘着性の導電性テープを同時に貼着する工程と、
    上記半導体セルの上面と下面に設けられた上記導電性テープに２本の上記リード線の一方の一端部と他方の他端部を同時に仮圧着して隣り合う上記半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続する工程と、
    上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上下一対の上記リード線を同時に本圧着する工程を具備し、
    上記半導体セルは、受光面となる一方の面に複数のフィンガ電極が所定方向に対して所定間隔で形成され、
    他方の面には複数のフィンガ電極と交差する方向の一端部と他端部に露出部を残して導電性金属膜が設けられていて、
    一列に接続される複数の半導体
    セルのうち、隣り合う一対の半導体セルの、一方の半導体セルの一方の面には上記リード線の一端部が上記導電性テープを介して上記複数のフィンガ電極と交差する方向に接続され、他方の半導体セルの他方の面には上記リード線の他端部が他方の面の一端部と他端部に形成された上記除去部に対応する位置に導電性テープを介して接続されることを特徴とする半導体セルのリード線接続方法。
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