JP5566319B2 - Method and system for manufacturing solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、XY方向に複数列配置された太陽電池セルをインターコネクタを介して互いに接続した太陽電池モジュールの製造方法および製造システムに関するものである。 The present invention relates to a method and a system for manufacturing a solar cell module in which solar cells arranged in a plurality of rows in the XY direction are connected to each other via an interconnector.
従来、受光面を形成する面に表面側電極を有し、その裏面に裏面側電極を有する太陽電池セルを縦横に複数配列した太陽電池モジュール(太陽電池パネル)においては、複数の太陽電池セルを直列に接続するために、インターコネクタが用いられている。すなわち、インターコネクタによって、1つの太陽電池セルの表面側電極と隣接する他の太陽電池セルの裏面側電極とをそれぞれ接続するようになっている。この種の太陽電池モジュールとして、例えば、特許文献1あるいは特許文献2に記載されたものが知られている。
Conventionally, in a solar cell module (solar cell panel) in which a plurality of solar cells each having a front side electrode on a surface forming a light receiving surface and having a back side electrode on the back side are arranged vertically and horizontally, a plurality of solar cells are provided. Interconnectors are used to connect in series. That is, the interconnector connects the front surface side electrode of one solar battery cell and the back surface side electrode of another solar battery cell adjacent to each other. As this type of solar cell module, for example, one described in Patent Document 1 or
特許文献1および特許文献2に記載のものは、1本のインターコネクタで、太陽電池セルの表面側電極と、これに隣接する太陽電池セルの裏面側電極とを電気的に接合させるものである。このために、特許文献1に記載のものにおいては、インターコネクタの前半部分に太陽電池セルを下側から接合させ、インターコネクタの後半部分に隣り合う太陽電池セルを上側から接合させるようになっており、また、特許文献2に記載のものにおいては、インターコネクタを切断した後に、セル回転軸によって太陽電池セルを反転させることにより、受光面が下向きとなるようにして、太陽電池セルにインターコネクタを接続するようになっている。
The thing of patent document 1 and
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載のものにおいては、上押圧機構(51A、51B)と下押圧機構(52A、52B)や、反転機構が必要となり、構成が複雑となる問題があった。
However, in the thing of patent document 1 and
しかも、引用文献1および引用文献2に記載のものにおいては、縦横に複数配列された太陽電池セルからなる太陽電池モジュールを、汎用性をもって効率的に製造することができない問題があった。
And in the thing of the cited reference 1 and the cited
本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、太陽電池モジュールを効率的にかつ汎用性をもって製造できる太陽電池モジュールの製造方法および製造システムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a solar cell module manufacturing method and manufacturing system capable of manufacturing a solar cell module efficiently and with versatility. Is.
請求項1に係る発明の特徴は、太陽電池セルのプラス側電極およびマイナス側電極にそれぞれインターコネクタを接合するインターコネクタ接合工程と、前記インターコネクタが接合された太陽電池セルを、前記太陽電池セルの搬送方向に直交する方向に複数ずつ整列配置して太陽電池セル群とし、該太陽電池セル群と前記搬送方向に隣接する他の太陽電池セル群のそれぞれのインターコネクタ同士を互いに接合し、前記搬送方向に複数の太陽電池セルをストリング配線するストリング配線工程と、前記搬送方向にストリング配線された複数の太陽電池セルからなる太陽電池サブモジュールのインターコネクタと前記搬送方向に直交する方向に隣接する他のストリング配線された太陽電池サブモジュールのインターコネクタを、マトリックス用インターコネクタを介して互いに配線するマトリックス配線工程とを含む太陽電池モジュールの製造方法である。 A feature of the invention according to claim 1 is that an interconnector joining step for joining an interconnector to each of a positive side electrode and a negative side electrode of the solar battery cell, a solar battery cell to which the interconnector is joined, and the solar battery cell A plurality of solar cells arranged in a direction perpendicular to the transport direction of the solar cell group, the interconnectors of the solar cell group and other solar cell groups adjacent to the transport direction are joined together, A string wiring step of string wiring a plurality of solar cells in the transport direction, and an interconnector of a solar cell sub-module composed of a plurality of solar cells stringed in the transport direction, adjacent to the direction orthogonal to the transport direction Matrix interconnectors for other string wired solar cell sub-modules A method of manufacturing a solar cell module including a matrix wiring process of the wiring to each other via the interconnector.
請求項2に係る発明の特徴は、太陽電池セルをインターコネクタを介して電気的に配線する太陽電池モジュールの製造システムであって、インターコネクタを供給するインターコネクタ供給装置と、太陽電池セルを供給する太陽電池セル供給装置と、該太陽電池セル供給装置より供給された前記太陽電池セルのプラス側電極およびマイナス側電極に、前記インターコネクタをそれぞれ接合するインターコネクタ接合装置と、前記インターコネクタが接合された前記太陽電池セルを搬送する搬送装置と、前記インターコネクタが接合された複数の太陽電池セルを前記搬送装置と搬送方向に直交する方向に整列配置して前記太陽電池セル群とする整列配置装置と、前記太陽電池セル群と前記搬送方向に隣接する他の太陽電池セル群のそれぞれのインターコネクタ同士を互いに接合し、前記搬送方向に複数の太陽電池セルをストリング配線するストリング配線装置と、前記搬送方向にストリング配線された複数の太陽電池セルからなる太陽電池サブモジュールのインターコネクタと前記搬送方向に直交する方向に隣接する他のストリング配線された太陽電池サブモジュールのインターコネクタを、マトリックス用インターコネクタを介して互いに接合するマトリックス配線装置とを含む太陽電池モジュール製造システムである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a solar cell module manufacturing system for electrically wiring solar cells via an interconnector, the interconnector supplying device supplying the interconnector, and supplying the solar cells A solar cell supply device, an interconnector joining device for joining the interconnector to the positive electrode and the negative electrode of the solar cell supplied from the solar cell supply device, and the interconnector A plurality of solar cells to which the interconnected solar battery cells are transported and the interconnector are aligned in a direction perpendicular to the transport device and the transport direction to form a solar cell group Each of the device, the solar cell group and another solar cell group adjacent to the transport direction. A string wiring device for stringing a plurality of solar cells in the transport direction, an interconnector of a solar cell sub-module comprising a plurality of solar cells stringed in the transport direction, and It is a solar cell module manufacturing system including a matrix wiring device that joins interconnectors of other solar cell submodules connected in a string orthogonal to the transport direction to each other via a matrix interconnector.
請求項3に係る発明の特徴は、請求項2において、前記インターコネクタ接合装置は、前記太陽電池セルおよび前記インターコネクタを装着するための置台と、該置台に装着された太陽電池セルのプラスおよびマイナス側電極に前記インターコネクタを配置した状態で、前記太陽電池セルおよび前記インターコネクタ加熱して接合する熱圧着ヘッドを有することである。
A feature of the invention according to
請求項4に係る発明の特徴は、請求項3において、前記置台は複数設置され、これら置台間に亘って前記熱圧着ヘッドが移動可能に設けられていることである。
A feature of the invention according to claim 4 is that, in
請求項5に係る発明の特徴は、請求項2ないし請求項4のいずれか1項において、前記ストリング配線装置は、前記搬送方向に隣接する前記太陽電池セル群のインターコネクタを同時に加熱しながら圧着して接合する複数の加熱手段を有することである。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth aspects, the string wiring device is pressure-bonded while simultaneously heating the interconnectors of the solar cell groups adjacent in the transport direction. And having a plurality of heating means for joining.
請求項1に係る発明方法によれば、太陽電池セルのプラス側電極およびマイナス側電極にそれぞれインターコネクタを接合するインターコネクタ接合工程と、インターコネクタが接合された太陽電池セルを、太陽電池セルの搬送方向に直交する方向に複数ずつ整列配置して太陽電池セル群とし、太陽電池セル群と搬送方向に隣接する他の太陽電池セル群のそれぞれのインターコネクタ同士を互いに接合し、搬送方向に複数の太陽電池セルをストリング配線するストリング配線工程と、搬送方向にストリング配線された複数の太陽電池セルからなる太陽電池サブモジュールのインターコネクタと搬送方向に直交する方向に隣接する他のストリング配線された太陽電池サブモジュールのインターコネクタを、マトリックス用インターコネクタを介して互いに配線するマトリックス配線工程とを含む。 According to the inventive method of claim 1, an interconnector joining step for joining the interconnector to the plus side electrode and the minus side electrode of the photovoltaic cell respectively, and the photovoltaic cell to which the interconnector is joined, A plurality of solar cells are aligned and arranged in a direction orthogonal to the transport direction, and each interconnector of the solar cell group and another solar cell group adjacent in the transport direction is joined to each other, and plural in the transport direction. A string wiring step of stringing the solar cells of the solar cell, and an interconnector of a solar cell sub-module composed of a plurality of solar cells stringed in the transport direction and another string wiring adjacent to the direction orthogonal to the transport direction The interconnector for the solar cell sub-module is connected to the matrix interconnector. Te and a matrix wiring process of the wiring to each other.
これにより、搬送装置の搬送方向およびそれに直交する方向に配置された所定個数の太陽電池セルからなる太陽電池モジュールを効率よく製造できるとともに、搬送方向およびそれに直交する方向の太陽電池セルの個数の変更に容易に対応可能な汎用性の高い製造方法を得ることができる。 Thereby, while being able to manufacture efficiently the solar cell module which consists of the predetermined number of photovoltaic cells arrange | positioned in the conveyance direction of a conveying apparatus and the direction orthogonal to it, the change of the number of photovoltaic cells of a conveyance direction and the direction orthogonal to it is possible. It is possible to obtain a highly versatile manufacturing method that can easily cope with the above.
請求項2に係る発明によれば、インターコネクタを供給するインターコネクタ供給装置と、太陽電池セルを供給する太陽電池セル供給装置と、太陽電池セル供給装置より供給された太陽電池セルのプラス側電極およびマイナス側電極に、インターコネクタをそれぞれ接合するインターコネクタ接合装置と、インターコネクタが接合された太陽電池セルを搬送する搬送装置と、インターコネクタが接合された複数の太陽電池セルを搬送装置と搬送方向に直交する方向に整列配置して太陽電池セル群とする整列配置装置と、太陽電池セル群と搬送方向に隣接する他の太陽電池セル群のそれぞれのインターコネクタ同士を互いに接合し、搬送方向に複数の太陽電池セルをストリング配線するストリング配線装置と、搬送方向にストリング配線された複数の太陽電池セルからなる太陽電池サブモジュールのインターコネクタと搬送方向に直交する方向に隣接する他のストリング配線された太陽電池サブモジュールのインターコネクタを、マトリックス用インターコネクタを介して互いに接合するマトリックス配線装置とを含む。
According to the invention which concerns on
これにより、搬送装置の搬送方向およびそれに直交する方向に配置された所定個数の太陽電池セルからなる太陽電池モジュールを効率よく製造できるとともに、搬送方向およびそれに直交する方向の太陽電池セルの個数の変更に容易に対応可能な汎用性の高い製造システムを得ることができる。 Thereby, while being able to manufacture efficiently the solar cell module which consists of the predetermined number of photovoltaic cells arrange | positioned in the conveyance direction of a conveying apparatus and the direction orthogonal to it, the change of the number of photovoltaic cells of a conveyance direction and the direction orthogonal to it is possible. It is possible to obtain a highly versatile manufacturing system that can easily cope with the above.
請求項3に係る発明によれば、インターコネクタ接合装置は、太陽電池セルおよびインターコネクタを装着するための置台と、置台に装着された太陽電池セルのプラスおよびマイナス側電極にインターコネクタを配置した状態で、太陽電池セルおよびインターコネクタ加熱して接合する熱圧着ヘッドを有するので、インターコネクタ接合装置によって、太陽電池セルのプラスおよびマイナス側電極にインターコネクタを効率よく接合することができる。
According to the invention which concerns on
請求項4に係る発明によれば、置台は複数設置され、これら置台間に亘って熱圧着ヘッドが移動可能に設けられているので、一方の置台上に、インターコネクタおよび太陽電池セルを順次装着している間に、他方の置台上で、熱圧着ヘッドによるインタコネクタの接合作業を行うことができ、インターコネクタ接合作業を効率的に行うことができる。 According to the invention of claim 4, a plurality of mounting bases are installed, and the thermocompression bonding head is movably provided between the mounting bases, so that the interconnector and the solar cells are sequentially mounted on one mounting base. In the meantime, the interconnector can be joined by the thermocompression bonding head on the other mounting table, and the interconnector joining work can be performed efficiently.
請求項5に係る発明によれば、ストリング配線装置は、搬送方向に隣接する太陽電池セル群のインターコネクタを同時に加熱しながら圧着して接合する複数の加熱手段を有するので、搬送方向に直交する方向に所定個数配列された搬送方向に隣接する太陽電池セル群のインターコネクタを同時に接合することができ、搬送方向に隣接する太陽電池セル群を効率よく接合することができる。 According to the invention which concerns on Claim 5, since a string wiring apparatus has a some heating means which crimps | bonds and joins the interconnector of the photovoltaic cell group adjacent to a conveyance direction simultaneously, it is orthogonal to a conveyance direction. Interconnectors of solar battery cell groups adjacent to each other in the transport direction arranged in a predetermined direction can be joined simultaneously, and solar battery cell groups adjacent to each other in the transport direction can be efficiently joined.
以下本発明の第1の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法および製造システムについて説明する。 Hereinafter, the manufacturing method and manufacturing system of the solar cell module according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1は本発明方法によって製造された太陽電池モジュール(太陽電池パネル)10の一例を示す。最初に太陽電池モジュール10の構成を簡単に説明すると、当該太陽電池モジュール10は、XY平面に配列された複数の太陽電池セル11を備えている。図1においては、X方向に4個、Y方向に4個の合計16個の太陽電池セル11によって、太陽電池モジュール10を構成した例で示している。
FIG. 1 shows an example of a solar cell module (solar cell panel) 10 manufactured by the method of the present invention. First, the configuration of the
X方向に隣接する太陽電池セル11は、図2および図3に示すように、インターコネクタ12を介して電気的に接続されている。インターコネクタ12は、太陽電池セル11の下面(受光面)に形成されたマイナス側電極に接合される下側インターコネクタ12Bと、太陽電池セル11の上面(裏面)に形成されたプラス側電極に接合される上側インターコネクタ12Bからなる。インターコネクタ12は、それぞれ直線状をなし、かつ太陽電池セル11のX方向の寸法と同等程度の長さを有した実質的に同じものからなる。インターコネクタ12には、予めはんだがコーティングされており、インターコネクタ12同士を熱を加えて圧着することにより、互いに電気的に接合されるようになっている。
なお、インターコネクタ12は、必ずしも太陽電池セル11のX方向の全長に亘って設ける必要はないので、インターコネクタ12の長さを、太陽電池セル11のX方向の寸法より短くしてもよく、また、太陽電池セル11の幅寸法に対して、±10mm程度であってもよい。
Since the
図1において、上から奇数列目のX方向に配列された4個の太陽電池セル11のプラス側電極(上面)に接合されたインターコネクタ12(12A)は、図1における太陽電池セル11の右端より僅かに突出され、太陽電池セル11のマイナス側電極(下面)に接合されたインターコネクタ12(12B)は、太陽電池セル11の左端より僅かに突出されている。X方向に隣合う太陽電池セル11のプラス側電極およびマイナス側電極に接合されたインターコネクタ12の各突出端同士がインターコネクタ12にコーティングされたはんだを介して互いに接合されることにより、X方向に配列された複数の太陽電池セル11が電気的に直列接続される。
In FIG. 1, the interconnector 12 (12A) joined to the positive side electrodes (upper surfaces) of the four
図1の上から偶数列目のX方向に配列された4個の太陽電池セル11のプラス側電極に接合されたインターコネクタ12(12A)は、前記とは逆に、図1における太陽電池セル11の左端より僅かに突出され、太陽電池セル11のマイナス側電極に接合されたインターコネクタ12(12B)は、太陽電池セル11の右端より僅かに突出されている。そして、X方向に隣合う太陽電池セル11のプラス側電極およびマイナス側電極に接合されたインターコネクタ12の各突出端同士がインターコネクタ12にコーティングされたはんだを介して互いに接合される。このように、太陽電池セル11のプラス側電極とマイナス側電極に接合されたインターコネクタ12の突出方向を逆にした太陽電池セル11が、Y方向に交互に配置されている。
The interconnector 12 (12A) joined to the positive side electrodes of the four
X方向の両端部に配列された太陽電子セル11より突出されたインターコネクタ12の端部には、マトリックス用インターコネクタを接続するために、必要に応じてインターコネクタ12が継ぎ足され、継ぎ足し部13が構成されている。そして、X方向の両端部に配列されたY方向に隣接する太陽電池セル11のプラス側電極とマイナス側電極に接合されたインターコネクタ12の継ぎ足し部(13)同士が、マトリックス用インターコネクタ14よって図1に示すように接合されることにより、太陽電池モジュール10を構成するすべての太陽電池セル11が直列に接続される。
In order to connect the matrix interconnector, the
なお、一般に太陽電池モジュールは、受光面(マイナス側電極)に透明なカバーガラスが配置され、裏面(プラス側電極)に耐候性に優れたバックシートが配置され、これらカバーガラスとバックシートとの間に、複数の太陽電池セルがEVA等の樹脂で封止されて完成品とされるが、本実施の形態においては、説明の便宜上、カバーガラスとバックシートとの間に配置される前のXm×Yn個の太陽電池セル11を、太陽電池モジュール10と称することにする。
In general, in a solar cell module, a transparent cover glass is disposed on the light receiving surface (minus side electrode), and a back sheet having excellent weather resistance is disposed on the back surface (plus side electrode). In the meantime, a plurality of solar cells are sealed with a resin such as EVA to be a finished product, but in this embodiment, for convenience of explanation, before being arranged between the cover glass and the back sheet. The Xm × Yn
次に、上記した構成の太陽電池モジュール10を製造する製造システムの具体的な構成について説明する。当該製造システムは、図4に示すように、X方向に沿って配設されたインターコネクタ接合工程21と、ストリング配線工程22と、マトリックス配線工程23を有し、これらインターコネクタ接合工程21と、ストリング配線工程22と、マトリックス配線工程23は、共通の機台上に配設されている。インターコネクタ接合工程21とストリング配線工程22との間には、インターコネクタ12が接合された太陽電池セル11を1枚ずつX方向に搬送する搬送装置としての搬送コンベア28が配設され、また、ストリング配線工程22とマトリックス配線工程23との間には、搬送コンベア28の搬送方向と直交するY方向に所定枚数整列された太陽電池セル群を搬送するリフトアンドキャリー方式の搬送装置29が設けられている。
Next, a specific configuration of a manufacturing system for manufacturing the
インターコネクタ接合工程21には、ボビン31に巻かれたインターコネクタ12を所定位置に供給するインターコネクタ供給装置32と、太陽電池セルストッカ33に保管された太陽電池セル11を上下に積層した状態で複数所定位置に供給する太陽電池セル供給装置34が備えられている。また、インターコネクタ接合工程21には、ガイドレール35上に、X,Y,Z方向に移動可能な作業用ロボット36が備えられている。
In the
インターコネクタ供給装置32は、ボビン31に巻かれたインターコネクタ12を、Y方向に引き出して所定長さに切断し、切断したインターコネクタ12を作業用ロボット36によって吸着できる所定位置に供給する。所定位置に供給されたインターコネクタ12は、作業用ロボット36により吸着されて、後述する置台(53A、53B)上に装着される。
The
作業用ロボット36は、ガイドレール35に沿ってY方向に移動可能に支持されたYスライド37と、Yスライド37上にX方向に移動可能に支持されたXスライド38と、Xスライド38上にZ方向に移動可能に支持されたZスライド39と、Zスライド39上に設置された装着用ヘッド41およびフラックス塗布用ヘッド42とを有している。
The working
装着用ヘッド41には、図5に示すような吸着ヘッド43が取付けられている。吸着ヘッド43は、装着用ヘッド41に固定された支持部44に上下方向に所定量だけ相対移動可能に支持された吸着ヘッド本体45を備え、吸着ヘッド本体45は支持部44との間に介挿したスプリング46の付勢力により、通常下降端に保持されている。吸着ヘッド本体45には、複数のセル吸着パッド47と、複数のインターコネクタ吸着パッド48が設けられている。セル吸着パッド47は、薄肉状の太陽電池セル11の4隅を吸着保持できるように、XおよびY方向に離間して4個配置され、これらセル吸着パッド47の間に、インターコネクタ12を長手方向の複数個所で吸着保持できるように、複数のインターコネクタ吸着パッド48が一直線上に配置されている。
A
セル吸着パッド47およびインターコネクタ吸着パッド48には、切替バルブ50を介して図略の真空源に接続された真空通路40(図6参照)が開口され、切替バルブ50の切替えによって、セル吸着パッド47およびインターコネクタ吸着パッド48の何れか一方が真空源に接続されるようになっている。
The
4つのセル吸着パッド48のうち、X方向あるいはY方向に配置された2つのセル吸着パッド47Aを固定したパッド保持体49は、図6に示すように、吸着ヘッド本体45に対して所定量だけ摺動可能に支持され、通常は吸着ヘッド本体45との間に介挿したスプリング51の付勢力によって、突出端に保持されている。しかるに、セル吸着パッド47が切替バルブ50を介して真空源に接続されると、真空圧と大気圧との差圧により、セル吸着パッド47がスプリング51の付勢力に抗して所定量だけ後退されるようになっている。
Of the four
これにより、上下方向に積層された太陽電池セル11をセル吸着パッド47によって吸着保持する際に、4つのセル吸着パッド47をスプリング46の付勢力により太陽電池セル11に接触させた状態で、切替バルブ50を切替えてセル吸着パッド47を真空源に接続させると、可動の2つのセル吸着パッド47Aが差圧によりスプリング46の付勢力に抗して所定量後退されるようになる。これにより、可動のセル吸着パッド47Aに吸着された太陽電池セル11が僅かに撓んで、セル吸着パッド47に吸着保持された上から1枚目の太陽電池セル11と、2枚目の太陽電池セル11との間に隙間が発生する。従って、発生した隙間に図略のエア供給装置によってエア等を吹き付けることにより、セル吸着パッド47に2枚以上の太陽電池セル11が積層状態で吸着されることを防止でき、セル吸着パッド47に最上位の1枚だけの太陽電池セル11を確実に吸着保持することが可能となる。
Accordingly, when the
また、フラックス塗布用ヘッド42は、インターコネクタ12あるいは太陽電池セル11のプラス側電極にフラックスを塗布するものである。なお、インターコネクタ接合工程21には、装着用ヘッド41の吸着パッド47、48によって吸着された太陽電池セル1およびインターコネクタ12の吸着姿勢を確認する吸着姿勢確認カメラ52が備えられている。
The
インターコネクタ12の接合を行うインターコネクタ接合作業位置TPには、図7にも示すように、ヒータを内蔵した一対の置台53A、53Bが、支持フレーム54上にX方向に並設して設置されている。これら置台53A、53B上には、インターコネクタ12および太陽電池セル11が、作業用ロボット36の装着用ヘッド41によって装着されるとともに、装着されたインターコネクタ12および太陽電池セル11のプラス側電極に、フラックス塗布用ヘッド42によってフラックスが塗布される。
As shown in FIG. 7, a pair of mounting
支持フレーム54には、移動体55がX方向に沿って移動可能に支持され、駆動モータ59によって駆動されるベルト駆動装置56によって、2つの置台53A、53Bの間で移動可能となっている。移動体55には、ヒータを内蔵した熱圧着ヘッド57が一対のガイドバー58に沿って昇降可能に支持され、熱圧着ヘッドヘッド57の下降によってインターコネクタ12および太陽電池セル11を置台53A、53Bとの間で挟み込み、インターコネクタ12および太陽電池セル11を加熱しながら圧着することにより、フラックスを介して太陽電池セル11のプラス側電極およびマイナス側電極にインターコネクタ12を電気的に接合するようになっている。
A
すなわち、インターコネクタ接合作業位置TPの各置台53A、53B上には、まず、一対のインターコネクタ12が装着され、これらインターコネクタ12上の所定位置にフラックスが塗布される。次いで、一対のインターコネクタ12上に太陽電池セル11がプラス側電極を上にして装着され、この太陽電池セル11のプラス側電極にフラックスが塗布される。次いで、太陽電池セル11のプラス側電極上に一対のインターコネクタ12が装着される。その状態で、移動体55とともに熱圧着ヘッド57が置台53A(もしくは53B)の上方位置まで移動され、かつ下降されることにより、はんだを溶かして、太陽電池セル11のプラス側電極およびマイナス側電極にインターコネクタ12がそれぞれ接合される。なお、この場合、太陽電池セル11のプラス側電極に接合されたインターコネクタ12と、マイナス側電極に接合されたインターコネクタ12は、図1より明らかなように、太陽電池セル11のX方向の端部より互いに反対方向に突出するように接合される。
That is, first, a pair of
本実施の形態においては、2つの置台53A、53Bを有しているので、一方の置台53A(53B)上に、インターコネクタ12および太陽電池セル11を順次装着している間に、他方の置台53B(53A)上で、熱圧着ヘッド57によるインターコネクタ接合作業を行うことができ、インターコネクタ接合作業を効率的に行うことができる。
In this embodiment, since there are two mounting
上記したインターコネクタ供給装置32、太陽電池セル供給装置34、作業用ロボット36、熱圧着ヘッド57等によって、インターコネクタ接合装置を構成している。
The above-described
ストリング配線工程22には、ボビン60に巻かれたインターコネクタ12を所定位置に供給するインターコネクタ供給装置61と、ガイドレール35上に、X,Y,Z方向に移動可能な作業用ロボット63が備えられている。
In the
作業用ロボット63は、一対のガイドレール35に沿ってY方向に移動可能に支持されたYスライド65と、Yスライド65上にX方向に移動可能に支持されたXスライド66と、Xスライド66上にZ方向に移動可能に支持されたZスライド67と、Zスライド67上に設置された装着用ヘッド68とを有している。
The working
装着用ヘッド68には、図5に示したのと同じ吸着ヘッド(図示せず)が取付けられ、搬送コンベア28によって所定位置に搬送された太陽電池セル(インターコネクタ接合工程21によってインターコネクタ12が接合された太陽電池セル)11を、吸着ヘッドによって吸着し、ストリング配線工程22に設置されたセル支持台69上にY方向に沿って所定個数(実施の形態においては6個)の太陽電池セル11(以下、これをY方向太陽電池セル群と称する)を整列するようになっている。上記した装着用ヘッド68等により、太陽電池セル11をY方向に所定個数整列配置する整列配置装置を構成している。
The mounting
この場合、セル支持台69上にY方向に沿って整列される太陽電池セル11は、X方向の向きが交互に逆向きとなるように、作業用ロボット63によって姿勢を変えて装着される。すなわち、図1に示すように、Y方向太陽電池セル群の奇数列目(1列目、3列目・・・)の太陽電池セル11は、プラス側電極に接合されたインナーコネクタ12が、太陽電池セル11の右端(図1において)より突出するように配置されるのに対し、偶数列目(2列目、4列目・・・)の太陽電池セル11は、マイナス側電極に接合されたインナーコネクタ12が、太陽電池セル11の右端より突出するように配置される。ここで、X方向に配置された所定個数の太陽電池セル11によって太陽電池サブモジュールが構成される。
In this case, the
そして、X方向の両端部に位置する太陽電池セル11のプラス側電極(マイナス側電極)に接合されたインナーコネクタ12の突出端と、これとY方向に隣合うマイナス側電極(プラス側電極)に接合されたインナーコネクタ12の突出端とが、後述するマトリックス用インターコネクタによって接合されることにより、太陽電池モジュール10を構成する複数の太陽電池サブモジュールが直列に接続される。
And the protrusion end of the
セル支持台69上に所定個数整列されたY方向太陽電池セル群は、リフトアンドキャリー式の搬送装置29の上昇→前進→下降のボックス運動によって、セル支持台69より持ち上げられ、ストリング配線作業位置SPに搬送されて図略の支持台に支持される。
A predetermined number of Y-direction solar cell groups aligned on the cell support table 69 are lifted from the cell support table 69 by the lift-and-carry-
そして、搬送装置29によってストリング配線作業位置SPに搬送されたY方向太陽電池セル群のインターコネクタ12と、図略の支持台に支持された先行するY方向太陽電池セル群とのインターコネクタ12が、図8に示すストリング配線用ヘッド70に取付けられた複数個のヒータ71によって、熱を加えながら圧着され、電気的に接合(配線)される。
Then, the
ストリング配線用ヘッド70は、支持ベース74上にX方向に所定量移動可能に支持された門型のスライドベース72に、昇降可能に支持されている。ストリング配線用ヘッド70には、Y方向に沿って配置されたY方向太陽電池セル群と同一個数のヒータ71が、太陽電池セル11と同じ間隔に配設されている。ストリング配線用ヘッド70は、Y方向太陽電池セル群がX方向に2列整列されると、スライドベース72のX方向の移動によって、X方向に隣合うY方向太陽電池セル群の間に位置され、その状態で下降されることにより、複数のヒータ71によって隣合う太陽電池セル11より突出された両インターコネクタ12が圧着される。これにより、ヒータ71によってインターコネクタ12にコーティングされたはんだを溶かして、先行する太陽電池セル11群の複数のインターコネクタ12と、これとX方向に隣接する太陽電池セル11群の複数のインターコネクタ12を電気的に接合するようになっている。
The
インターコネクタ供給装置61は、ボビン60に巻かれたインターコネクタ12を、Y方向に引き出して所定長さに切断し、切断したインターコネクタ12を作業用ロボット63の装着用ヘッド68の吸着パッドによって吸着できる所定位置に供給するようになっている。所定位置に供給されたインターコネクタ12は、装着用ヘッド68の吸着パッドにより吸着されて、X方向の両端部に配列された太陽電子セル11より突出されたインターコネクタ12の端部に継ぎ足され(図1参照)、この継ぎ足し部13に、マトリックス配線工程23においてマトリックス用インターコネクタ14が接合される。
The
なお、ストリング配線工程22には、装着用ヘッド68の吸着ヘッドによって吸着された太陽電池セル11の吸着姿勢を確認する吸着姿勢確認カメラ73が備えられている。
The
上記したインターコネクタ供給装置61、作業用ロボット63、ストリング配線用ヘッド70等によって、ストリング配線装置を構成している。
The
マトリックス配線工程23には、ボビン75に巻かれたマトリックス用インターコネクタ14(図1参照)を供給するマトリックス用インターコネクタ供給装置76と、ガイドレール35上に、X,Y,Z方向に移動可能な作業用ロボット78が備えられている。
In the
マトリックスインターコネクタ供給装置76は、ボビン75に巻かれたマトリックス用インターコネクタ14をY方向に引き出して所定長さに切断し、切断したマトリックス用インターコネクタ14を作業用ロボット78の吸着ヘッドによって吸着できる所定位置に供給するようになっている。所定位置に供給されたマトリックス用インターコネクタ14は、作業用ロボット78の吸着ヘッドに吸着されて、X方向の両端部に配列されたY方向に隣接する太陽電子セル11のインターコネクタ12の端部間に装着される。
The matrix
作業用ロボット78は、一対のガイドレール35に沿ってY方向に移動可能に支持されたYスライド80と、Yスライド80上にX方向に移動可能に支持されたXスライド81と、Xスライド81上にZ方向に移動可能に支持されたZスライド82と、Zスライド82上に設置された装着用ヘッド83およびマトリックス用インターコネクタ接合用ヘッド84とを有している。
The working
装着用ヘッド83には、図5に示したのと同じ吸着ヘッド(図示せず)が取付けられ、所定位置に供給された所定長さのインターコネクタ12を吸着パッドにより吸着して、X方向の両端部に配列された太陽電子セル11のY方向に隣接する太陽電子セル11のプラス側およびマイナス側電極にそれぞれ接合されたインターコネクタ12(継ぎ足し部13)間に装着するようになっている。マトリックス用インターコネクタ接合用ヘッド84は、Y方向に隣合う太陽電子セル11のプラス側およびマイナス側電極にそれぞれ接合されたインターコネクタ12の端部(継ぎ足し部13)間に装着されたマトリックス用インターコネクタ14を、加熱して接合(接合)するものである。これにより、マトリックス化されたXm×Ynの太陽電池セル11のすべてを直列に電気的接続するようになっている。
The mounting
なお、マトリックス配線工程23には、装着用ヘッド83の吸着ヘッドによって吸着されたマトリックス用インターコネクタ14の吸着姿勢を確認する吸着姿勢確認カメラ86が備えられている。
The
上記したマトリックス用インターコネクタ供給装置76、装着用ヘッド83およびマトリックス用インターコネクタ接合用ヘッド84を備えた作業用ロボット78等によって、マトリックス配線装置を構成している。
A matrix wiring device is constituted by the working
上記したように、各工程21、22、23は、モジュール化され、各工程21、22、23に同様の装置構成を配置することによって、製造システムが構築される。すなわち、各工程に共通する機台に対して、機能および用途に合わせて各種ユニット(太陽電池セル11およびインターコネクタ12を装着して搬送する装着用ヘッド41、68、83、フラックス塗布ヘッド42、熱圧着ヘッド57、太陽電池セル供給装置34、インターコネクタ供給装置32、61、76、搬送装置29等)を組み合わせるとともに、同様な構成のユニット(作業ロボット36、63、78、インターコネクタ供給装置32、61、76等)を共通化して製造システムを構築している。
As described above, the
次に、上記した実施の形態に基づいて太陽電池モジュール10を製造する製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method which manufactures the
まず初めに、インターコネクタ接合工程21において、インターコネクタ供給装置32のボビン31よりインターコネクタ12が、Y方向に引き出されて所定長さに切断され、作業用ロボット36によって吸着できる所定位置に順次供給される。所定位置に供給された所定長さのインターコネクタ12は、装着用ヘッド41に取付けられたインターコネクタ吸着パッド48により吸着保持されて、90度姿勢を変換される。そして、作業用ロボット36のX、Y、Z方向移動により、インターコネクタ12の直線方向をX方向と平行になる姿勢で、インターコネクタ接合作業位置TPに配設された一方の置台53A(53B)上に装着される。続いて、インターコネクタ12が前記と同様にして一方の置台53A上に装着され、これによって、置台53Aには一対の第1インターコネクタ12Aが平行に配置される。続いて、フラックス塗布用ヘッド42によって、置台53A上に装着された一対のインターコネクタ12の上面に、フラックスが複数個所に塗布される。
First, in the
次いで、太陽電池セルストッカ33に積層された太陽電池セル11が、装着用ヘッド41に取付けられたセル吸着パッド47によって吸着保持され、作業用ロボット36のX、Y、Z方向移動により、置台53A上に装着された一対のインターコネクタ12上に装着される。ここで、複数(4つ)のセル吸着パッド47のうちの可動のパッド保持体49に装着されたセル吸着パッド47aが、上下方向に積層された太陽電池セル11を吸着保持する際に、所定量後退される。これにより、太陽電池セル11が僅かに撓んで、1枚目と2枚目の太陽電池セル11との間に隙間が発生し、この隙間に図略のエア供給装置よりエアを吹き付けることにより、セル吸着パッド47に1枚の太陽電池セル11を確実に吸着保持することが可能となる。続いて、フラックス塗布用ヘッド42によって、置台53A上に装着された太陽電池セル11の上面の電極に、フラックスがそれぞれ塗布される。
Next, the
しかる後、上記したと同様に、インターコネクタ供給装置32のボビン31より引き出されて所定長さに切断された2本のインターコネクタ12が、インターコネクタ吸着パッド48により吸着保持されて、置台53A上に装着された太陽電池セル11上に順次装着される。
Thereafter, in the same manner as described above, the two
この場合、太陽電池セル11の下方および上方に装着されるインターコネクタ12は、太陽電池セル11の端部より互いに反対の方向に突出するように配置される。
In this case, the
置台53A上に、太陽電池セル11およびその上下にインターコネクタ12がそれぞれ装着されると、移動体55がX方向に移動され、熱圧着ヘッド57が太陽電池セル11およびインターコネクタ12が装着された一方の置台53Aの上方位置まで移動される。その状態で、熱圧着ヘッド57が下降され、熱圧着ヘッド57と置台53Aとの間で太陽電池セル11およびインターコネクタ12を加熱しながら軽く圧着する。これにより、インターコネクタ12にコーティングされたはんだを溶かして太陽電池セル11のプラス側電極およびマイナス側電極にインターコネクタ12がそれぞれ接合される(図2、図3参照)。
When the
この場合、インターコネクタ接合作業位置TPには、2つの置台53A、53Bが設けられているので、一方の置台53A(53B)上に、インターコネクタ12および太陽電池セル11を装着している間に、他方の置台53B(53A)で、熱圧着ヘッド57によるインターコネクタ接合作業を行うことができ、インターコネクタ接合作業を効率的に行うことができる。
In this case, since the two mounting
インターコネクタ接合工程21を終了した太陽電池セル11は、作業用ロボット36によって搬送コンベア28に搬送され、搬送コンベア28によって太陽電池セル11は次のストリング配線工程22に搬送される。
The
搬送コンベア28によってストリング配線工程22に搬送された太陽電池セル11は、作業用ロボット63の吸着ヘッドに吸着されて、セル支持台69上にY方向に沿って整列される。この場合、Y方向に沿って整列される太陽電池セル11は、太陽電池セル11の上面に接合されたインターコネクタ12と、下面に接合されたインターコネクタ12とが、太陽電池セル11の図1における右端より交互に突出するように、姿勢を変えて配置される。
The
このようにして、Y方向に所定個数(6個)の太陽電池セル11がセル支持台69上に配置されると、ストリング配線工程22に設けられたリフトアンドキャリー搬送装置29によって、m列目のY方向太陽電池セル群が、先行するm−1列目のY方向太陽電池セル群とX方向に整列するストリング配線作業位置SPに搬送される。
In this way, when a predetermined number (six) of
m列目のY方向太陽電池セル群と、m−1列目のY方向太陽電池セル群とがストリング配線作業位置SPに整列されると、門型のスライドベース72とともにストリング配線用ヘッド70がX方向に所定量前進され、ストリング配線用ヘッド70に取付けられた複数(6個)のヒータ71が、m列目およびm−1列目のY方向太陽電池セル群の間に重合して位置するインターコネクタ12の突出端の上方位置に位置決めされる。その状態で、ストリング配線用ヘッド70が下降されることにより、図2、図3に示すように、太陽電池セル11の上面側に接合されたインターコネクタ12の突出端と、これに隣接する太陽電池セル11の下面側に接合されたインターコネクタ12の突出端とが圧着され、ヒータ71によってインターコネクタ12にコーティングされたはんだを溶かして、X方向に隣合う2列のY方向太陽電池セル群を接合する。接合されたY方向太陽電池セル群は、搬送装置29とは別のリフトアンドキャリー搬送装置(図示せず)によって、1ピッチ(太陽電池セル11のX方向寸法に相当)ずつ、図1の右方に搬送される。この場合、リフトアンドキャリー搬送装置を、搬送装置29と一体に構成することもできる。 このような作業を繰り返すことにより、X方向に接合された6列のY方向太陽電池セル群が製造される。
When the m-th row Y-direction solar cell group and the (m-1) -th row Y-direction solar cell group are aligned at the string wiring work position SP, the string-
なお、Y方向太陽電池セル群の最前列(X方向の先頭)の太陽電池モジュール10のインターコネクタ12には、後述するようにマトリックス用インターコネクタ14を接合するために、継ぎ足し用のインターコネクタ12が接合される。すなわち、インターコネクタ供給装置61のボビン60より継ぎ足し用のインターコネクタ12が、Y方向に引き出されて所定長さに切断され、装着用ヘッド68の吸着ヘッドで吸着できる所定位置に順次供給される。所定位置に供給された継ぎ足し用のインターコネクタ12は、装着用ヘッド68の吸着ヘッドにより吸着保持され、作業用ロボット63のX、Y、Z方向移動により、太陽電子セル11の右端部より突出されたインターコネクタ12の端部上に装着される。しかる後、継ぎ足し用のインターコネクタ12を、ストリング配線用ヘッド70によって熱を加えながら圧着することにより、継ぎ足し部13が接合される。X方向の最後列のY方向太陽電池セル群の各太陽電池セル11より突出するインターコネクタ12にも、上記したと同様に、継ぎ足し用のインターコネクタ12が継ぎ足し部13が接合される。
In addition, the
一方、マトリックス配線工程23においては、最前列のY方向太陽電池セル群の1列目と2列目の太陽電池セル11よりそれぞれ突出するインターコネクタ12、すなわち、一方の太陽電池セル11のプラス側電極に接合されたインターコネクタ12と、他方の太陽電池セル11のマイナス側電極に接合されたインターコネクタ12との間に、マトリックス用インターコネクタ14が装着される。かかるマトリックス用インターコネクタ14は、マトリックス配線工程23のマトリックス用インターコネクタ供給装置76のボビン75よりY方向に引き出されて所定長さに切断され、装着用ヘッド83の吸着ヘッドにより吸着保持されて、インターコネクタ12の間に装着される。同じようにして、マトリックス用インターコネクタ14は、3列目と4列目の太陽電池セル11より突出するインターコネクタ12の間、および5列枚目と6列目の太陽電池セル11より突出するインターコネクタ12の間にそれぞれ装着される。
On the other hand, in the
しかる状態で、ヒータを内蔵した図略のマトリックス配線用ヘッドにより、マトリックス用インターコネクタ14とインターコネクタ12の接続個所を加熱しながら圧着し、Y方向太陽電池セル群の奇数列と偶数列の太陽電池セル11のプラス側電極とマイナス側電極を直列に接続する。
In this state, the connection portion of the
なお、最後列のY方向太陽電池セル群の2列目と3列目、および4列目と5列目の太陽電池セル11よりそれぞれ突出するインターコネクタ12についても、上記したと同様にマトリックス用インターコネクタ14によって互いに接続し、これによって、X方向に配列された太陽電池セル11からなる太陽電池サブモジュールと、これにY方向に隣接する太陽電池サブモジュールが直列に接続され、太陽電池モジュール10を構成するすべての太陽電池セル11が直列に接続される。
The
このようにして、太陽電池モジュール10が製造され、当該太陽電池モジュール10は適宜の搬送装置によって次工程に搬送され、カバーガラスとバックシートとの間に封入され、完成品となる。
In this way, the
上記した第1の実施の形態によれば、搬送コンベア28の搬送方向およびそれに直交する方向(XY方向)に配列された所定個数の太陽電池セル11からなる太陽電池モジュール10を効率よく製造できるとともに、XY方向の太陽電池セル11の個数の変更に容易に対応可能な汎用性の高い太陽電池モジュール製造方法および製造システムを得ることができる。
According to the first embodiment described above, the
上記した第1の実施の形態においては、太陽電池セル11のプラス側電極を上面にしてインターコネクタ12を接合する例で述べたが、太陽電池セル11のマイナス側電極を上面にしてインターコネクタ12を接合することもでき、この場合には、太陽電池セル11のマイナス側電極にフラックスが塗布される。
In the first embodiment described above, an example in which the
なお、上記した第1の実施の形態において、継ぎ足し用のインターコネクタ12の供給および接合は、マトリックス配線工程23で行うこともでき、また、ストリング配線工程とマトリックス配線工程を1つの工程に集約することも可能である。
In the above-described first embodiment, the supply and joining of the
図9は、太陽電池モジュール製造システムの変形例を示すもので、この変形例においては、インターコネクタ接合作業を行う3組のインターコネクタ接合工程21A、21B、21Cと、ストリング配線作業とマトリックス配線作業を同じ工程内で行うストリングおよびマトリックス配線工程22Aを、X方向に沿って配置したものである。
FIG. 9 shows a modification of the solar cell module manufacturing system. In this modification, three sets of
図9に示す変形例においては、各インターコネクタ接合工程21A、21B、21Cに、前工程から供給される接合作業を行うための太陽電池セル11を搬送する複列の搬送装置としての搬送コンベア28A、28Bと、これら搬送コンベア28A、28Bの両横に、太陽電池セル11を一時的にストックするストック台88A、88Bが設けられている。
In the modification shown in FIG. 9, a
各インターコネクタ接合工程21A〜21Cには、上記した第1の実施の形態で述べたと同様に、インターコネクタ接合作業位置87A〜87Cに、複数の置台に対して1台ずつ設置された熱圧着ヘッド57A〜57Cと、X、Y、Z方向に移動可能な作業用ロボット36A〜36Cと、インターコネクタ供給装置32A〜32Cと、太陽電池セル供給装置34A〜34Cが設けられている。なお、ストリングおよびマトリックス配線工程22Aには、1つの工程内で、上記した第1の実施の形態で述べたと同様な処理を行えるように構成されている。
In each of the
かかる変形例においては、前工程より送りこまれる多数の太陽電池セル11を効率よく接合できるように、複列の搬送コンベア28A、28Bと、複数のストック台88A、88Bを設けるとともに、複列のインターコネクタ接合工程21A〜21Cによって、太陽電池セル11のインターコネクタ接合作業を定められた時間内に処理できるようにしている。
In such a modified example, in order to efficiently join a large number of
上記した第1の実施の形態に係る太陽電池モジュール製造方法および製造システムによれば、同様の装置構成である複数の製造工程を並べて配置したモジュール構成によって製造システム(生産ライン)が構築されている。さらに、共通の機台に対して、機能および用途に合わせて各種ユニット(太陽電池セルおよびインターコネクタを搬送する装着用ヘッド、フラックス塗布ヘッド、熱圧着ヘッド、太陽電池セル供給装置、インターコネクタ供給装置、搬送装置等)を組み合わせることによって、汎用性に富む任意の製造システムを構築することができる。 According to the solar cell module manufacturing method and the manufacturing system according to the first embodiment described above, a manufacturing system (production line) is constructed by a module configuration in which a plurality of manufacturing steps having the same device configuration are arranged side by side. . Furthermore, various units (mounting heads for conveying solar cells and interconnectors, flux application heads, thermocompression bonding heads, solar cell supply devices, interconnector supply devices, etc., for a common machine stand according to functions and applications , A conveying device, etc.) can be combined to construct an arbitrary manufacturing system rich in versatility.
また、各製造工程で組み合わせ可能な各種ユニットは共通化されているので、同じ工程の場合だけでなく、他の工程においても同じユニット(吸着ヘッド43等)が使用可能である。
In addition, since various units that can be combined in each manufacturing process are shared, the same unit (
従って、上記変形例で述べたように、インターコネクタ接合工程を複数の製造工程で構成した態様のように、生産量(生産スループット)等を考慮して、同じ構成の製造工程を追加することによって、単位時間当たりの生産量を増加することも容易でありインターコネクタ接合工程を複数の製造工程に分割することによって対応することも容易である。 Therefore, as described in the above modification, the manufacturing process with the same configuration is added in consideration of the production amount (production throughput) and the like, as in the aspect in which the interconnector joining process is configured by a plurality of manufacturing processes. In addition, it is easy to increase the production amount per unit time, and it is also easy to cope by dividing the interconnector joining process into a plurality of manufacturing processes.
このように、共通の機台に対して、各種ユニットを組み合わせることによって、ユーザのニーズに合わせた製造システムを容易に構築できる。 Thus, by combining various units with a common machine stand, a manufacturing system that meets the needs of the user can be easily constructed.
図10〜図15は本発明の第2の実施の形態を示すもので、第1の実施の形態と異なる点は、X方向(太陽電池セル11の搬送方向)に隣合う太陽電池セル11のプラス側電極とマイナス側電極とを、1つの太陽電池セル11の幅寸法より十分に長く、かつ隣合う2つの太陽電池セル11の幅寸法より短い寸法のインターコネクタ112によって電気的に接続するようにし、インターコネクタ同士の接合作業を不要にしたものである。なお、インターコネクタ112の寸法は、太陽電池セル11の2枚分の幅寸法に対して、±10mm程度であってもよい。
10 to 15 show a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the
すなわち、図10に示すように、インターコネクタ112の一端部を太陽電池セル11のプラス側電極に接合したものと、インターコネクタ112の一端部を太陽電池セル11のマイナス側電極に接合したものとの2種類を製作し、太陽電池セル11のプラス側電極(あるいはマイナス側電極)に接合したインターコネクタ112の他端部に、太陽電池セル11のマイナス側電極(あるいはプラス側電極)に接合したインターコネクタ112の他端部を接合するようにしたものである。
That is, as shown in FIG. 10, one end of the
図10において、第2の実施の形態における太陽電池モジュールの製造システムは、X方向に沿って第1のインターコネクタ接合工程121A、第2のインターコネクタ接合工程112B、ストリング配線工程122およびマトリックス配線工程123がX方向に沿って並設されている。これら第1および第2のインターコネクタ接合工程121A、121Bおよびストリング配線工程122に亘って、4列の搬送装置としての搬送コンベア128A〜128DがそれぞれX方向に沿って配設されている。
10, the solar cell module manufacturing system in the second embodiment includes a first
第1および第2のインターコネクタ接合工程121A、121Bには、第1の実施の形態で述べたと同様に、ボビン31に巻かれたインターコネクタ12を所定位置に供給するインターコネクタ供給装置32と、太陽電池セルストッカ33に保管された太陽電池セル11を上下に複数積層した状態で所定位置に供給する太陽電池セル供給装置34がそれぞれ設けられている。また、第1および第2のインターコネクタ接合工程121A、121Bには、図示を省略したが、装着用ヘッドとフラックス塗布用ヘッドを備えたX,Y,Z方向に移動可能な作業用ロボットがそれぞれ設けられている。
In the first and second
さらに、第1および第2のインターコネクタ接合工程121A、121Bには、第1の実施の形態で述べたと同様に、インターコネクタ接合作業を行う2つずつの置台153A、153Bがそれぞれ設置され、各置台153A、153Bに装着されたインターコネクタ112と太陽電池セル11を、加熱しながら圧着して接合する熱圧着ヘッド(図示せず)がX方向に所定量移動可能に設けられている。
Further, in the first and second
ここで、第1のインターコネクタ接合工程121Aの置台153A(153B)には、まず始めに、太陽電池セル11がプラス側電極を上面にして装着され、この太陽電池セル11の上面(プラス側電極)にフラックスが塗布された後、太陽電池セル11上にインターコネクタ112の一端部が装着され、これら太陽電池セル11とインターコネクタ112とが図略の熱圧着ヘッドにより、加熱されながら圧着されて互いに接合される。
Here, first, the
一方、第2のインターコネクタ接合工程121Bの置台153A(153B)には、まず始めに、インターコネクタ112が装着され、このインターコネクタ112の一端部の上面にフラックスが塗布された後、インターコネクタ112の一端部上に太陽電池セル11がプラス側電極を上面にして装着され、これらインターコネクタ112と太陽電池セル11とが図略の熱圧着ヘッドにより、加熱されながら圧着されて互いに接合される。
On the other hand, first, the
このようにして、2種類の太陽電池セル11が作成され、第1のインターコネクタ接合工程121Aにおいて作成された太陽電池セル11(プラス側電極にインターコネクタ112が接合)は、図略の作業用ロボットにより第1の搬送コンベア128Aに載置され、第1の搬送コンベア128Aによってストリング配線工程122に搬送される。一方、第2のインターコネクタ接合工程121Bにおいて作成された太陽電池セル11(マイナス側電極にインターコネクタ112が接合)は、図略の作業用ロボットにより第2の搬送コンベア128Bに載置され、第2の搬送コンベア128Bによってストリング配線工程122に搬送される。
In this way, two types of
なお、第1および第2のインターコネクタ接合工程121Aおよび121Bにおいては、太陽電池モジュールのX方向の端部に位置される太陽電池セル11用に、前記インターコネクタ112より短い(第1の実施の形態で述べたと同じ長さ)インターコネクタ112Aを、太陽電池セル11のプラスおよびマイナス側電極にそれぞれ接合したものも作成され、これら太陽電池セル11は、第3および第4の搬送コンベア128C、128Dに載置され、ストリング配線工程122に搬送される。
In the first and second
ストリング配線工程122には、第2および第4の搬送コンベア128B、128Dによって搬送された太陽電池セル11を支持するリフトアンドキャリー式の搬送装置129と、装着用ヘッドを備えたX,Y,Z方向に移動可能な図略の作業用ロボットが設けられている。
The
作業用ロボットは、第2および第4の搬送コンベア128B、128Dによって搬送された太陽電池セル11を、リフトアンドキャリー式搬送装置129上にY方向(太陽電池セル11の搬送方向と直交する方向)に1つ置きに載置するもので、リフトアンドキャリー式の搬送装置は、インターコネクタ112をマイナス側電極に接合した太陽電池セル11を、先行する太陽電池セル11のマイナス側電極に接合されたインターコネクタ112の下面より装着するためのものである。そして、リフトアンドキャリー式搬送装置129によって、図11および図12に示すように、太陽電池セル11を、下降→前進→上昇のスクエア運動Sによって搬送することにより、リフトアンドキャリー式搬送装置129上の太陽電池セル11を、先行する太陽電池セル11に接合されたインターコネクタ12の下方より接合できるようにしている。
The working robot moves the
これに対し、インターコネクタ112をプラス側電極に接合した太陽電池セル11については、作業用ロボットによって先行する太陽電池セル11のプラス側電極に接合されたインターコネクタ12の上方より装着される。
On the other hand, the
すなわち、第2の実施の形態のように、隣合う2つの太陽電池セル11に跨る長さのインターコネクタ112を用いた場合には、図13〜図15に示すように、Y方向の上から偶数列目においては、先行する太陽電池セル11のマイナス側電極に接合されたインターコネクタ12の下方より、後続の太陽電池セル11が接合され、Y方向の上から奇数列目においては、先行する太陽電池セル11のプラス側電極に接合されたインターコネクタ12の上方より、後続の太陽電池セル11が接合される。
That is, when the
また、ストリング配線工程122には、ボビン60に巻かれたインターコネクタを供給するインターコネクタ供給装置61と、図示してないが、先行する太陽電池セル11のインターコネクタ112の上面、および後続する太陽電池セル11の上面に、それぞれフラックスを塗布するフラックス塗布用ヘッドと、隣合うY方向太陽電池セル群の太陽電池セル11とインターコネクタ112とを接合する接合用ヘッドが設けられている。接合用ヘッドは、第1の実施の形態で述べた熱圧着ヘッド57(図7参照)と同じような構成のものをY方向に複数並べたものからなる。
Further, in the
なお、インターコネクタ供給装置61は、最前列もしくは最後列の太陽電池セル11上に短いインターコネクタ112を供給するためのものである。
In addition, the
さらに、マトリックス配線工程123には、ボビン75に巻かれたマトリックス用インターコネクタ14を供給するマトリックス用インターコネクタ供給装置76と、図示してないが、X,Y,Z方向に移動可能な作業用ロボットが備えられ、作業用ロボットにマトリックス用インターコネクタ装着用ヘッドと、ヒータを備えた接合用ヘッドが設けられている。マトリックス用インターコネクタ供給装置76によって供給されたマトリックス用インターコネクタ14は所定長さに切断され、装着用ヘッドにより吸着されて、X方向の両端部に配列されたY方向に隣接する太陽電池セル11のプラスおよびマイナス側電極に接合されたインターコネクタ12間に装着され、これらインターコネクタ12を接合用ヘッドによってマトリックス用インターコネクタ14を介して接合することにより、太陽電池モジュール10を構成する複数の太陽電池セル11を直列に接続するようになっている。
Further, in the
このように、第2の実施の形態においては、インターコネクタ接合工程121A、121Bにおいて、太陽電池セル11のプラス側電極にインターコネクタ112の一端部を接合するとともに、太陽電池セル11のマイナス側電極にインターコネクタ112の一端部を接合し、これらインターコネクタ112を接合した太陽電池セル11を、ストリング配線工程122において、リフトアンドキャリー式等の搬送装置129を用いて、先行する太陽電池セル11に接合されたインターコネクタ112の他端部の下方に配置させて接合するとともに、先行する太陽電池セル11に接合されたインターコネクタ112の他端部の上方より配置させて接合するようにした。
Thus, in the second embodiment, in the
これによって、第1の実施の形態で述べたと同様に、XY方向に所定個数の太陽電池セル11からなる太陽電池モジュール10を効率よく製造できるとともに、XY方向の太陽電池セル11の個数の変更に容易に対応可能な汎用性の高い太陽電池モジュール製造方法および製造システムを得ることができ、しかも、第1の実施の形態で述べたような、インターコネクタ同士を接合することを不要にできる。
Thus, as described in the first embodiment, the
図16、図17および図18は本発明の第3の実施の形態を示すもので、第1の実施の形態と異なる点は、太陽電池セル(100)のX方向(太陽電池セル11の搬送方向)の両端部に形成した+電極と−電極を、金具を用いて互いに直列に電気接続したもので、インターコネクタを用いずに隣合う太陽電池セルを接続するものである。 16, FIG. 17 and FIG. 18 show the third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the solar cell (100) is in the X direction (conveyance of the solar cell 11). The + and-electrodes formed at both ends of the direction) are electrically connected in series with each other using metal fittings, and adjacent solar cells are connected without using an interconnector.
すなわち、図17に示すように、太陽電池セル100の第1面側には、X方向の両端部に+(プラス)電極100aと−(マイナス)電極100bが形成され、X方向に隣合う太陽電池セル100の+電極100aと−電極100bとを互いに接続するようになっている。このために、図17(A)に示すように、まず、隣合う2つの太陽電池セル100の+電極100aと−電極100bを対向させた状態で、各電極100a、100bにクリームはんだ101をそれぞれ塗布する。次いで、図17(B)に示すように、2つの太陽電池セル100の対向端部に、粘着面を有するシール102を貼付し、シール102によって2つの太陽電池セル10を仮結合する。しかる後、図17(C)に示すように、2つの太陽電池セル100の各電極100a、100bに塗布されたクリームはんだ101に跨って、金具103を装着し、しかる後、金具103をホットエアによって加熱し、図17(D)に示すように、クリームはんだ101を溶かして、金具103の両端部を2つの太陽電池セル100に電気的に接合する。これによって、隣合う2つの太陽電池セル100が電気的に接続される。この場合、ホットエアに代えて、金具103を加熱しながら圧着して、太陽電池セル100に接合するようにしてもよい。
That is, as shown in FIG. 17, on the first surface side of the
図16は第3の実施の形態における太陽電池モジュールの製造システムを示すもので、X方向に沿ってはんだ付け工程111、シール装着工程112および金具装着工程113が並設されている。これらはんだ付け工程111、シール装着工程112および金具装着工程113に亘って、3列の搬送コンベ114A〜114CがそれぞれX方向に沿って配設されている。
FIG. 16 shows a solar cell module manufacturing system according to the third embodiment, in which a
はんだ付け工程111には、太陽電池セルストッカ121に保管された太陽電池セル100を所定位置に供給する太陽電池セル供給装置122が設けられている。また、図示を省略したが、装着用ヘッドとクリームはんだ塗布用ヘッドを備えたX,Y,Z方向に移動可能な作業用ロボットが設けられている。
In the
さらに、はんだ付け工程111には、2つの置台123A、123Bが設置され、各置台123A、123Bに太陽電池セル100が作業用ロボットによって搬送され、各置台123A、123Bにおいて、太陽電池セル100の+電極100aと−電極100bにクリームはんだ101(図17(A)参照)が複数個所塗布される。クリームはんだ101が塗布された太陽電池セル100は、第1の搬送コンベア114Aに搬送され、次のシール装着工程112に搬送される。
Further, in the
なお、太陽電池モジュールのX方向の端部に位置される太陽電池セル100用に、はんだ付け工程111においては、太陽電池セル100の+電極100aにのみ、あるいは−電極100bにのみクリームはんだを塗布した太陽電池セル100が作られ、これら太陽電池セル100は、第2あるいは第3の搬送コンベア114B、114Cに搬送され、金具等装着工程112に搬送される。
In addition, in the
シール装着工程112には、図示してないが、粘着面を有する一定長さのシール102(図17参照)を供給するシール供給装置と、装着用ヘッドを備えたX,Y,Z方向に移動可能な作業用ロボットが設けられている。第1〜第3の搬送コンベア114A〜114Cによって搬送された3種類の太陽電池セル100は、作業用ロボットにより吸着保持されて、Y方向(太陽電池セル11の搬送方向と直交する方向)に沿って順次整列され、Y方向に所定枚数(6枚)の太陽電池セル100が整列される。この場合、Y方向に整列される太陽電池セル100は、+電極100aと−電極100bが反対向きとなるように交互に配置される。所定枚数の太陽電池セル100によってY方向太陽電池セル群ができあがると、Y方向太陽電池セル群が図略の搬送装置によって図16の右方に搬送され、先行するY方向太陽電池セル群に隣接される。
In the
このようにして、Y方向太陽電池セル群がX方向に2列配置されると、金具供給装置126より供給された金具103が、作業用ロボットによって吸着保持されて、X方向に隣合う2列の太陽電池セル100の+電極100aおよび−電極100b上に塗布されたクリームはんだ101に跨って装着される(図17(C)参照)。
In this way, when the Y-direction solar cell groups are arranged in two rows in the X direction, the
金具装着工程113には、金具103(図17参照)を供給する金具供給装置126と、太陽電池セル100に装着された金具103を加熱するホットエア供給手段、あるいは金具103を加熱しながら圧着するヒータと、Y方向に隣合う太陽電池セル100間を接続するマトリックス用インターコネクタ14を供給するマトリックス用インターコネクタ供給装置76と、X,Y,Z方向に移動可能な作業用ロボットが設けられている。
In the metal
金具103が装着された複数列のY方向太陽電池セル群は、例えば、ホットエア供給手段によって金具103が加熱され、クリームはんだ101を溶かして金具103の両端部を2つの太陽電池セル100に電気的に接合する。金具103によってX方向に隣合うY方向太陽電池セル群の太陽電池セル100の+電極100aと−電極100bが電気的に接合されると、これらY方向太陽電池セル群は、図略の搬送装置によって1ピッチずつ、図16の右方に搬送される。
In a plurality of rows of Y-direction solar cell groups to which the
このようにして、X方向に複数列(第3の実施の形態においては、3列)のY方向太陽電池セル群が互いに接合されると、マトリックス用インターコネクタ供給装置76より供給された所定長さのマトリックス用インターコネクタ14が、作業用ロボットによって吸着保持されて、図16に示すように、最前列のY方向太陽電池セル群のY方向に隣合う太陽電池セル100間に搬送され、マトリックス用インターコネクタ14を介してY方向に隣合う太陽電池セル100の+電極100aと−電極100bが電気的に接合される。同様にして、最後列のY方向太陽電池セル群のY方向に隣合う太陽電池セル100間もマトリックス用インターコネクタ14によって+電極100aと−電極100bが電気的に接合され、図18に示すように、X方向に3列、Y方向に6列の太陽電池セル100によって構成される太陽電池モジュール10が製造される。
Thus, when a plurality of rows (three rows in the third embodiment) of Y-direction solar cell groups are joined to each other in the X-direction, the predetermined length supplied from the matrix
このように、第3の実施の形態においては、はんだ付け工程111において、太陽電池セル100の第1面側の両端部に形成された+電極100aと−電極100bに、はんだ101を塗布し、シール装着工程112において、X方向に隣合う2つの太陽電池セル11をシール102によって仮結合し、金具装着工程113において、金具103をX方向に隣合う2つの太陽電池セル11の+電極100aと−電極100bにそれぞれ塗布されたはんだ101に跨って装着し、金具103を加熱、圧着して、金具103を介してX方向に隣合う2つの太陽電池セル110を直列に接続するようにした。
Thus, in the third embodiment, in the
これによって、両端部に+電極100aと−電極100bを有するXY方向に所定個数の太陽電池セル11からなる太陽電池モジュール10を効率よく製造できるとともに、隣合う太陽電池セル11を、インターコネクタを用いることなく、電気的に接続することができる。
As a result, the
なお、本発明の太陽電池モジュール10は、X方向に少なくとも2つ、Y方向に少なくとも2つの太陽電池セル11を備えるものに適用可能である。
In addition, the
上記した第1の実施の形態においては、X方向に隣合う太陽電池セル11に接合したインターコネクタ12同士を、加熱しながら圧着することにより、インターコネクタ12にコーティングされたはんだを溶かして接合するようにしたが、インターコネクタにクリームはんだ等を塗布して接合することもでき、これによれば、はんだをコーティングした高価なインターコネクタを使用しなくてもよくなる。
In the first embodiment described above, the
また、上記した実施の形態においては、インターコネクタ接合作業位置に2つの置台53A、53Bを設置した例について述べたが、1つの置台上で、太陽電池セル11およびインターコネクタ12の装着と、接合作業を交互に行うようにしてもよい。
Moreover, in the above-described embodiment, the example in which the two mounting
さらに、上記した実施の形態においては、最前列と最後列のY方向に隣合う太陽電池セル11のインターコネクタ12にマトリックス用インターコネクタ14を接合するために、インターコネクタ12の端部に別のインターコネクタ12を継ぎ足すようにしたが、太陽電池セル11に接合したインターコネクタ12だけでマトリックス用インターコネクタ14を接続できるものであれば、インターコネクタ12の継ぎ足しが必要なくなることは勿論である。
Furthermore, in the above-described embodiment, in order to join the
斯様に、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得るものである。 Thus, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and can take various forms without departing from the gist of the present invention described in the claims.
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法および製造システムは、縦横に配列された複数の太陽電池セルを、インターコネクタを用いて電気的に接合する太陽電池モジュールに用いるのに適している。 The method and system for manufacturing a solar cell module according to the present invention is suitable for use in a solar cell module in which a plurality of solar cells arranged vertically and horizontally are electrically joined using an interconnector.
10…太陽電池モジュール、11…太陽電池セル、12…インターコネクタ、14…マトリックス用インターコネクタ、21…インターコネクタ接合工程、22…ストリング配線工程、23…マトリックス配線工程、28…搬送装置(搬送コンベア)、32…インターコネクタ供給装置、33…太陽電池セル供給装置、36、63、78…作業用ロボット、43…吸着ヘッド、53A、53B…置台、57…熱圧着ヘッド、70…ストリング配線用ヘッド、TP…インターコネクタ接合作業位置、SP…ストリング配線作業位置。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記インターコネクタが接合された太陽電池セルを、前記太陽電池セルの搬送方向に直交する方向に複数ずつ整列配置して太陽電池セル群とし、該太陽電池セル群と前記搬送方向に隣接する他の太陽電池セル群のそれぞれのインターコネクタ同士を互いに接合し、前記搬送方向に複数の太陽電池セルをストリング配線するストリング配線工程と、
前記搬送方向にストリング配線された複数の太陽電池セルからなる太陽電池サブモジュールのインターコネクタと前記搬送方向に直交する方向に隣接する他のストリング配線された太陽電池サブモジュールのインターコネクタを、マトリックス用インターコネクタを介して互いに配線するマトリックス配線工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 An interconnector joining step for joining the interconnector to each of the positive electrode and the negative electrode of the solar cell;
The solar cells to which the interconnectors are joined are arranged in a plurality of rows in a direction orthogonal to the transport direction of the solar cells to form a solar cell group, and other solar cell groups adjacent to the solar cell group in the transport direction A string wiring step of stringing together a plurality of solar cells in the transport direction, joining each interconnector of the solar cell group to each other,
The interconnector of the solar cell submodule consisting of a plurality of solar cells stringed in the transport direction and the interconnector of the other solar cell submodule wired in the direction orthogonal to the transport direction are used for the matrix. A matrix wiring process for wiring each other via an interconnector;
The manufacturing method of the solar cell module characterized by including.
インターコネクタを供給するインターコネクタ供給装置と、太陽電池セルを供給する太陽電池セル供給装置と、該太陽電池セル供給装置より供給された前記太陽電池セルのプラス側電極およびマイナス側電極に、前記インターコネクタをそれぞれ接合するインターコネクタ接合装置と、
前記インターコネクタが接合された前記太陽電池セルを搬送する搬送装置と、
前記インターコネクタが接合された複数の太陽電池セルを前記搬送装置と搬送方向に直交する方向に整列配置して前記太陽電池セル群とする整列配置装置と、前記太陽電池セル群と前記搬送方向に隣接する他の太陽電池セル群のそれぞれのインターコネクタ同士を互いに接合し、前記搬送方向に複数の太陽電池セルをストリング配線するストリング配線装置と、
前記搬送方向にストリング配線された複数の太陽電池セルからなる太陽電池サブモジュールのインターコネクタと前記搬送方向に直交する方向に隣接する他のストリング配線された太陽電池サブモジュールのインターコネクタを、マトリックス用インターコネクタを介して互いに接合するマトリックス配線装置と、
を含むことを特徴とする太陽電池モジュール製造システム。 A solar cell module manufacturing system for electrically wiring solar cells through an interconnector,
An interconnector supply device for supplying an interconnector, a solar cell supply device for supplying solar cells, and a positive electrode and a negative electrode of the solar cells supplied from the solar cell supply device, An interconnector joining device for joining the connectors;
A transport device for transporting the solar cells to which the interconnector is joined;
A plurality of solar cells to which the interconnectors are joined are aligned and arranged in the direction orthogonal to the transport device and the transport direction to form the solar cell group, and the solar cell group and the transport direction A string wiring device that joins interconnectors of other adjacent solar cell groups to each other and string-wires a plurality of solar cells in the transport direction;
The interconnector of the solar cell submodule consisting of a plurality of solar cells stringed in the transport direction and the interconnector of the other solar cell submodule wired in the direction orthogonal to the transport direction are used for the matrix. A matrix wiring device joined to each other via an interconnector;
A solar cell module manufacturing system comprising:
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