JP5816466B2 - 太陽電池モジュールの製造方法、接着フィルムの貼り合わせ方法、接着フィルムの検査方法 - Google Patents
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Description
本発明が適用された太陽電池モジュール1は、図1〜図3に示すように、複数の太陽電池セル2がインターコネクタとなるタブ線3によって直列に接続されたストリングス4を有し、このストリングス4を複数配列したマトリクス5を備える。そして、太陽電池モジュール1は、このマトリクス5が封止接着剤のシート6で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー7及び裏面側に設けられたバックシート8とともに一括してラミネートされ、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム9が取り付けられることにより形成される。
タブ線3は、図2に示すように、隣接する太陽電池セル2X、2Y、2Zの各間を電気的に接続する長尺状の導電性基材である。タブ線3は、例えば厚さ50〜300μmに圧延された銅箔やアルミ箔をスリットし、あるいは銅やアルミなどの細い金属ワイヤーを平板状に圧延することにより、導電性接着フィルム17とほぼ同じ幅の1〜3mm幅の平角の銅線を得る。そして、タブ線3は、この平角銅線に、金メッキ、銀メッキ、スズメッキ、ハンダメッキ等を施すことにより形成される。
導電性接着フィルム17は、図4に示すように、バインダー樹脂22に球状の導電性粒子23が高密度に含有された熱硬化性のバインダー樹脂層である。本発明が適用された導電性接着フィルム17は、撮影画像が画像処理されたときに、当該導電性接着フィルム17が接続される太陽電池セル2の接着面の色と異なる色として識別される色である。これにより、太陽電池モジュール1は、導電性接着フィルム17を貼り合わせた太陽電池セル2の画像データを元に画像処理を行うことで、正確に貼り合わせ位置の位置ズレを検出することができる。詳しくは後述する。
導電性接着フィルム17に用いられる導電性粒子23は、例えば、ニッケル、金、銀、銅などの金属粒子や、樹脂粒子をコア材とし最外層に金めっきなどを施したものなどを挙げることができる。
導電性接着フィルム17のバインダー樹脂22の組成は、上述のような特徴を害さない限り、特に制限されないが、より好ましくは、膜形成樹脂と、液状エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤とを含有する。
導電性接着フィルム17の色は、画像処理されたときに、太陽電池セル2の接着面の色と異なる色として識別される色である。例えば、太陽電池セル2の受光面側に貼り合わせられる導電性接着フィルム17の色は、2値化画像処理によって白と識別される色である。これは、結晶シリコン系の太陽電池セル2の場合、受光面がシリコン特有の濃紺色をしていることから2値化画像処理によって黒と識別されるためである。また、太陽電池セル2の裏面に貼り合わせられる導電性接着フィルム17の色は、2値化画像処理によって黒と識別される色である。これは、結晶シリコン系の太陽電池セル2の裏面には、上述したようにAgやAlによる裏面電極が全面に亘って形成されていることから2値化画像処理によって白と識別されるためである。
太陽電池モジュール1の製造工程は、図6に示すように、導電性接着フィルム17を製造し(ステップS1)、導電性接着フィルム17を太陽電池セル2の受光面及び裏面に仮貼りした後(ステップS2)、貼着位置の検査工程に付される(ステップS3)。貼着位置の検査によって位置ズレが検出された場合はリペア工程に付され(ステップS4)、再度導電性接着フィルム17が仮貼りされる。また、位置ズレが検出されなかった場合は、複数の太陽電池セル2間に亘ってタブ線3が仮貼りされ、ストリングスが形成される(ステップS5)。その後、タブ線3上より熱加圧されることにより導電性接着フィルム17を介してタブ線3と太陽電池セル2の各電極とが本厚着され(ステップS6)、EVA等の封止材シートによって、表面カバー及びバックシートの間に封止されることにより(ステップS7)、太陽電池モジュール1が製造される。以下、詳述する。
導電性接着フィルム17が適正に仮貼りされた太陽電池セル2は、所定の長さにカットされたタブ線3が導電性接着フィルム17上に重畳配置される。その後、導電性接着フィルム17は、タブ線3の上から加熱ボンダーによって所定の温度、圧力で熱加圧されることにより、余剰のバインダー樹脂22が各電極11,13とタブ線3との間より流出されるとともに導電性粒子23がタブ線3と各電極11,13との間で挟持され、この状態でバインダー樹脂22が硬化する。これにより、導電性接着フィルム17は、タブ線3を各電極上に接着させると共に、導電性粒子23がバスバー電極11や裏面電極13に接触し導通接続させることができる。
なお、太陽電池モジュール1は、上述したように、太陽電池セル2の受光面側にフィンガー電極12と略直交するバスバー電極11を設け、当該バスバー電極11上に導電性接着フィルム17及びタブ線3を積層させる構成の他、バスバー電極11を設けることなく、フィンガー電極12と直交するように導電性接着フィルム17及びタブ線3を積層させるいわゆるバスバーレス構造としてもよい。
また、太陽電池モジュール1は、上述したように太陽電池セル2の各電極11,13上に導電性接着フィルム17及びタブ線3を配置した後、加熱ボンダーによってタブ線3上を熱加圧させる工法の他、太陽電池セル2の表面及び裏面に導電性接着フィルム17、タブ線3及び太陽電池セル2を封止するEVA等の透光性封止材シートを順次積層させ、減圧ラミネータを用いて一括してラミネート処理を行うことにより、タブ線3を各電極11,13上に熱加圧してもよい。
本発明によれば、タブ線3の接続前に、導電性接着フィルム17の位置ズレの有無を検出するため、タブ線3を導電性接着フィルム17に完全に重畳させて接続することができる。これにより、太陽電池モジュール1は、タブ線3とバスバー電極11あるいはタブ線接続部14との接着面積を確保し、機械的な接続強度や、電気的な接続信頼性を維持することができ、またストリングの歩留まりを向上させることができる。
また、他の実施の形態として、図15に示すように、太陽電池セル2に導電性接着フィルム17を仮貼りし、導電性接着フィルム17上にタブ線3を仮貼りした後、本圧着する前に貼着位置の検査を行ってもよい。すなわち、太陽電池モジュール1は、図15に示すように、導電性接着フィルム17を製造し(ステップS11)、導電性接着フィルム17を太陽電池セル2の受光面及び裏面に仮貼りした後(ステップS12)、複数の太陽電池セル2間に亘ってタブ線3が仮貼りされ、ストリングス4が形成される(ステップS13)。その後、貼着位置の検査工程に付され(ステップS14)、貼着位置の検査によって位置ズレが検出された場合はリペア工程に付され(ステップS15)、再度導電性接着フィルム17が仮貼りされる。また、位置ズレが検出されなかった場合は、タブ線3上より熱加圧されることにより導電性接着フィルム17を介してタブ線3と太陽電池セル2の各電極とが本厚着され(ステップS16)、EVA等の封止材シートによって、表面カバー7及びバックシート8の間に封止されることにより(ステップS17)、太陽電池モジュール1が製造される。
また、本実施の形態に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの両面が受光面となるいわゆる両面受光タイプの太陽電池セルに適用することもできる。
Claims (13)
- 太陽電池セル表面の所定の貼り付け位置に接着フィルムを仮貼りする接着フィルム配置工程と、
上記接着フィルムが仮貼りされた上記太陽電池セルの表面を撮像する撮像工程と、
上記太陽電池セル表面の画像データを画像処理することにより、上記接着フィルムが所定の位置に仮貼りされているかを検出する検出工程と、
タブ線を上記太陽電池セル表面の所定の貼り付け位置に上記接着フィルム上から仮貼りするタブ線配置工程と、
上記タブ線の上から熱加圧し、上記接着フィルムによって上記タブ線を上記太陽電池セルの表面に接続する接続工程とを有し、
上記接着フィルムは、上記画像データが画像処理されたときに、上記太陽電池セル表面の色と異なる色として識別される色であり、
上記検出工程において、画像処理後の上記太陽電池セル表面上における上記接着フィルムの位置情報より、上記接着面における所定の位置に仮貼りされているか否かを検出する太陽電池モジュールの製造方法。 - 上記検出工程において、上記接着フィルムの配置ズレが検出された場合、上記接着フィルムを剥離し、再度、上記接着フィルム配置工程に付す請求項1記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記検出工程は、上記接着フィルム配置工程、上記タブ線配置工程に次いで行う請求項1記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記画像処理は、2値化処理である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記画像処理は、さらに上記接着フィルムを介して上記太陽電池セルの接着面に接着されるタブ線とを区別する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記太陽電池セルの受光面に配置される上記接着フィルムと、上記太陽電池セルの裏面に配置される上記接着フィルムとで、画像処理されたときに、互いに異なる色として認識される請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記太陽電池セルの受光面に配置される上記接着フィルムは、2値化画像処理されたときに白色に識別される色であり、上記太陽電池セルの裏面に配置される上記接着フィルムは、2値化画像処理されたときに黒色に識別される色である請求項6に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 太陽電池セル表面の所定の貼り付け位置に接着フィルムを仮貼りする接着フィルム配置工程と、
上記接着フィルムが仮貼りされた上記太陽電池セルの表面を撮像する撮像工程と、
上記太陽電池セル表面の画像データを画像処理することにより、上記接着フィルムが所定の位置に仮貼りされているかを検出する検出工程とを有し、
上記接着フィルムは、上記画像データが画像処理されたときに、上記太陽電池セル表面の色と異なる色として識別される色であり、
上記検出工程において、画像処理後の上記太陽電池セル表面上における上記接着フィルムの位置情報より、上記接着面における所定の位置に仮貼りされているか否かを検出する接着フィルムの貼り合わせ方法。 - 上記検出工程において、上記接着フィルムの配置ズレが検出された場合、上記接着フィルムを剥離し、再度、上記接着フィルム配置工程に付す請求項8記載の接着フィルムの貼り合わせ方法。
- 上記画像処理は、2値化処理である請求項8又は請求項9に記載の接着フィルムの貼り合わせ方法。
- 上記太陽電池セルの受光面に配置される上記接着フィルムと、上記太陽電池セルの裏面に配置される上記接着フィルムとで、画像処理されたときに、互いに異なる色として認識される請求項8〜請求項10のいずれか1項に記載の接着フィルムの貼り合わせ方法。
- 上記太陽電池セルの受光面に配置される上記接着フィルムは、2値化画像処理されたときに白色に識別される色であり、上記太陽電池セルの裏面に配置される上記接着フィルムは、2値化画像処理されたときに黒色に識別される色である請求項11に記載の接着フィルムの貼り合わせ方法。
- 太陽電池セル表面の所定の貼り付け位置に接着フィルムを仮貼りする接着フィルム配置工程と、
上記接着フィルムが仮貼りされた上記太陽電池セルの表面を撮像する撮像工程と、
上記太陽電池セル表面の画像データを画像処理することにより、上記接着フィルムが所定の位置に仮貼りされているかを検出する検出工程とを有し、
上記接着フィルムは、上記画像データが画像処理されたときに、上記太陽電池セル表面の色と異なる色として識別される色であり、
上記検出工程において、画像処理後の上記太陽電池セル表面上における上記接着フィルムの位置情報より、上記接着面における所定の位置に仮貼りされているか否かを検出する接着フィルムの検査方法。
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