JP5901740B2 - String wiring device - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池セルに塗布した接合材料の塗布状態に基づいて接合材料の塗布条件を補正するストリング配線装置に関するものである。 The present invention relates to a string wiring device that corrects application conditions of a bonding material based on the application state of the bonding material applied to a solar battery cell.
従来、受光面を形成した面にマイナス側電極を有し、その裏面にプラス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ストリング配線するために、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電極と隣接する他の太陽電池セルの電極とを互いに接続して、ストリング配線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 having a negative electrode on the light-receiving surface and a positive electrode on the back surface are arranged vertically and horizontally, a plurality of solar cells are arranged. An interconnector is used for string wiring. That is, the interconnector connects the electrodes of one solar battery cell and the electrodes of another adjacent solar battery cell to each other and performs string wiring. As this type of solar cell module, for example, one described in Patent Document 1 or
特許文献1に記載のものは、太陽電池セルにインターコネクタを接合するために、はんだコーティングされたインターコネクタを用いているが、はんだコーティングされたインターコネクタは高価であり、太陽電池モジュールのコストを上昇させる要因となる。 Although the thing of patent document 1 uses the solder-coated interconnector in order to join an interconnector to a photovoltaic cell, the solder-coated interconnector is expensive, and the cost of a solar cell module is reduced. It becomes a factor to raise.
これに対して、特許文献2に記載のものは、太陽電池セルにインターコネクタを、クリームはんだ(はんだの粉末にフラックスを加えて、適当な粘度にしたもの)を介して接合するようになっているため、高価なインターコネクタを用いることなく、太陽電池モジュールを製造することができる。
On the other hand, the thing of
しかしながら、はんだクリームを用いて接合する場合には、インターコネクタ上にクリームはんだを塗布し、その上に太陽電池セルを載置した後、太陽電池セル上にクリームはんだを塗布し、さらに、その上にインターコネクタを載置して、太陽電池セルにインターコネクタを接合する必要がある。このために、接合工程が長くなる問題がある。 However, when joining using solder cream, apply cream solder on the interconnector, place the solar cell on it, apply cream solder on the solar cell, and then It is necessary to mount the interconnector on the solar cell and join the interconnector to the solar cell. For this reason, there exists a problem which a joining process becomes long.
本発明は、上記した従来の問題を解決するためになされたもので、太陽電池セルを供給する過程で太陽電池セルの上下面に接合材料を塗布でき、しかも、接合材料の塗布条件を補正可能なストリング配線装置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. In the process of supplying solar cells, the bonding material can be applied to the upper and lower surfaces of the solar cell, and the application condition of the bonding material can be corrected. An object of the present invention is to provide a simple string wiring device .
本発明のストリング配線装置は、隣合う太陽電池セルのプラス側電極とマイナス側電極を導電部材を介して電気的に接続するストリング配線装置であって、前記太陽電池セルを受け渡すセル受渡しステーションと、前記太陽電池セルの表面に接合材料を塗布する接合材料塗布装置と、前記セル受渡しステーションに設置され前記太陽電池セルの表面に塗布された接合材料を撮像する検査カメラとを備えたセル供給ユニットと、前記検査カメラによって撮像した画像情報を画像処理する画像処理装置と、該画像処理装置によって画像処理された結果に基づいて、前記接合材料塗布装置による接合材料塗布条件を補正する補正制御装置と、前記太陽電池セルに前記導電部材を接合する接合ユニットと、前記接合材料の塗布状態が検査された前記太陽電池セルを前記セル受渡しステーションから前記接合ユニットに搬送する作業用ロボットとを備えている。 The string wiring device of the present invention is a string wiring device that electrically connects the positive side electrode and the negative side electrode of adjacent solar cells via a conductive member, and a cell delivery station that delivers the solar cells; the a solar cell bonding material coating apparatus for applying a bonding material to the surface of the cell transfer station is provided the solar cell cells supply unit the bonding material applied to the surface and a inspection camera for capturing of When an image processing device for image processing the image information captured by the inspection camera, based on the result of the image processing by the image processing apparatus, a correction control unit for correcting the bonding material coating conditions by the bonding material coating apparatus a joining unit for joining the conductive member to the solar cell, the thickness of the coating state of the bonding material were tested The cells from the cell transfer station and a working robot for transporting the joining unit.
かかる構成によれば、太陽電池セルを供給する過程で太陽電池セルの上下面に接合材料を塗布することができ、しかも、検査カメラによって撮像した接合材料の塗布状態に基づいて、接合材料の塗布開始位置および終了位置等を計測することができるため、従来人手に頼っていた塗布条件出しを速やかにかつ正確に行うことができる。 According to such a configuration, the bonding material can be applied to the upper and lower surfaces of the solar battery cell in the process of supplying the solar battery cell, and the application of the bonding material is performed based on the application state of the bonding material imaged by the inspection camera. Since the start position, the end position, and the like can be measured, it is possible to quickly and accurately determine the application conditions that have been relied on by hand.
以下本発明の実施の形態に係る太陽電池セルのストリング配線装置および太陽電池モジュール製造装置について説明する。 Hereinafter, a string wiring device for solar cells and a solar cell module manufacturing device according to embodiments of the present invention will be described.
図1は太陽電池モジュール(太陽電池パネル)10の一例を示す概要図で、当該太陽電池モジュール10は、XY平面に配列され、直列に電気的接続された複数(X方向にXm個、X方向に対して直交するY方向にYn列)の太陽電池セル11から構成されている。図1においては、理解しやすいように、Xmを4個、Ynを4列とした合計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 is a schematic diagram showing an example of a solar cell module (solar cell panel) 10. The
X方向に隣接する太陽電池セル11は、導電部材としてのインターコネクタ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、X方向に隣合う2つの太陽電池セル11に跨る長さを有した直線状をなすもので、図2および図3に示すように、その長手方向の右端(前半部)が、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、あるいは上面(裏面)に形成されたプラス側電極に接合され、長手方向の左端(後半部)が、太陽電池セル11の上面に形成されたプラス側電極、あるいは下面に形成されたマイナス側電極に接合されている。
The
X方向の両端に配列された太陽電池セル11には、2つの太陽電池セル11に跨る長さのインターコネクタ12より長さの短いインターコネクタ12aが、太陽電池セル11の下面(マイナス側電極)もしくは上面(プラス側電極)に接合されている。これら長さの短いインターコネクタ12aの各一端は、太陽電池セル11の両端より僅かに突出されている。
In the
これによって、X方向に配列された所要個数Xmの太陽電池セル11が電気的に直列接続され、ストリング配線された太陽電池セル群110A、110Bが構成される。そして、当該太陽電池セル群110A、110BがY方向に所要列数Yn配列され、長さの短いインターコネクタ12a同士がマトリックス配線されることにより、太陽電池モジュール10が構成される。
As a result, the required number Xm of
この際、図1の上から奇数列目の太陽電池セル群110Aは、長さの短いインターコネクタ12aの各一端が、図2に示すように、左右端の太陽電池セル11の上面および下面より僅かに突出されているのに対し、図1の上から偶数列目の太陽電池セル群110Bは、長さの短いインターコネクタ12aの各一端が、図3に示すように、左右端の太陽電池セル11の下面および上面より僅かに突出されている。
At this time, in each of the odd-numbered
このように、太陽電池モジュール10は、インターコネクタ12の接合構造を異にした2種類の太陽電池セル群110A、110B(以下、第1の太陽電池セル群110A、第2の太陽電池セル群110Bという)からなり、これら第1および第2の太陽電池セル群110A、110BがY方向に交互に配置されて構成される。
As described above, the
そして、奇数列目の第1の太陽電池セル群110Aの両端部より突出されたインターコネクタ12aの各一端と、偶数列目の第2の太陽電池セル群110Bの両端部より突出されたインターコネクタ12aの各一端が、導電部材としてのバスメタル14よって図1に示すように互い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。
And each one end of the
なお、一般に太陽電池モジュール10は、受光面(マイナス側電極)に透明な強化ガラスからなる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11がEVA等の樹脂で封止されて完成品とされるが、以下に述べる実施の形態においては、説明の便宜上、カバーガラス上に配列された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。
In general, the
次に、上記した構成の太陽電池モジュール10を製造する製造装置の具体的な構成について説明する。当該製造装置は、図4に示すように、X方向に沿って配設されたストリング配線装置(ストリング配線工程)21と、レイアップ装置(レイアップ工程)22と、マトリックス配線装置(マトリックス配線工程)23を備えている。レイアップ装置22とマトリックス配線装置23は搬送コンベア25によって連接され、マトリックス配線装置23によってマトリックス配線された太陽電池モジュール10は、搬出コンベア26によって次工程に搬送される。
Next, a specific configuration of a manufacturing apparatus that manufactures the
ストリング配線装置21は、第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bをストリング配線するために、インターコネクタ12を供給する2組のコネクタ供給ユニット(導電部材供給ユニット)31A、31Bと、太陽電池セル11を供給する2組のセル供給ユニット32A、32Bと、太陽電池セル11にインターコネクタ12を接合する2組の接合ユニット33A、33Bと、インターコネクタ12を接合した太陽電池セル11を搬送する2列のセル搬送ユニット34A、34Bによって、主として構成され、これら2組(2列)のユニットはそれぞれ並設されている。
The
これら、コネクタ供給ユニット31A、31B、セル供給ユニット32A、32B、接合ユニット33A、33B、セル搬送ユニット34A、34Bは、共通の基台35上に配設されている。以下においては、第1の太陽電池セル群110Aを製造する各ユニットを第1のユニットと称し、第2の太陽電池セル群110Bを製造する各ユニットを第2のユニットと称して区別することにする。
The
第1のコネクタ供給ユニット31Aは、図5に示すように、インターコネクタ12を巻付けたY方向に離間した複数列(実施の形態においては、2列)のボビン41と、ボビン41に巻かれたインターコネクタ12の各一端をクランプしてX方向に引き出す引き出し手段42と、引き出し手段42によって所定位置に引き出されたインターコネクタ12を所定長さに切断する上下移動可能なカッター43を備えている。
As shown in FIG. 5, the first connector supply unit 31 </ b> A has a plurality of rows (two rows in the embodiment) of
引き出し手段42は、X方向に沿って形成されたガイドレール44に移動可能に支持された移動台45を有しており、移動台45はモータ46によって回転駆動される第1のボールねじ軸47の回転によって、ガイドレール44に沿ってX方向に所定量移動されるようになっている。
The pulling means 42 has a moving
移動台45には、第2のボールねじ軸48が第1のボールねじ軸47と平行な軸線の回りに回転可能に支持され、第2のボールねじ軸48は、移動台45に設置されたモータ49によって回転駆動されるようになっている。また、移動台45には、インターコネクタ12をガイドするための移動ガイド50が固定されている。
A second
引き出し手段42には、ボビン41より引き出されたインターコネクタ12をクランプする第1および第2のクランパ51、52が設けられ、第1および第2のクランパ51、52は、図略のアクチュエータの作動によってインターコネクタ12をクランプ、アンクランプできるようになっている。第1のクランパ51は、カッター43より下流側の位置に配置され、第2のクランパ52は、カッター43の上流側の位置に配置されている。
The pull-out means 42 is provided with first and
第1のクランパ51は第2のボールねじ軸48にねじ係合され、インターコネクタ12の端部をクランプしてX方向に所定量移動できるようになっている。一方、第2のクランパ52は、図示しないシリンダによってX方向に所定量進退されるようになっており、インターコネクタ12を所定長さに切断する際に、切断されるインターコネクタ12の根元部分をクランプするようになっている。
The
ボビン41より引き出されたインターコネクタ12は、複数のガイドローラ55にガイドされながら引き出される。複数のガイドローラ55の間の下方位置には、係合ローラ56が上下動可能な昇降部材57に軸支されており、この係合ローラ56にインターコネクタ12が掛け渡されてU字状に屈曲され、固定の第2のクランパ52に導かれるようになっている。
The
係合ローラ56の下流側のガイドローラ(下流側ガイドローラ)55は、太陽電池セル11に接合する複数のインターコネクタ12に共通であり、その外表面には複数種類の太陽電池セル11におけるインターコネクタ12のY方向の接合位置に合わせた多数の溝が設けられている。これによって、ボビン41からインターコネクタ12が引き出される際に、ボビン41からの引き出し位置がY方向に移動しても、下流側ガイドローラに引き回された時点で必ずインターコネクタ12のY方向の接合間隔に合うことになる。さらに、予め複数種類の太陽電池セル11の各インターコネクタ12のY方向の接合間隔に合わせた溝が設けられているので、異なる太陽電池セル11への生産変更が容易となる。また、インターコネクタ12は下流側ガイドローラ55によって、ボビン41による巻癖の方向とは反対方向に鋭角に引き出されるようになっている。
A guide roller (downstream guide roller) 55 on the downstream side of the engaging
昇降部材57にはテンションシリンダ58のピストンロッド58aが連結され、テンションシリンダ58は昇降部材57を介してインターコネクタ12を、インターコネクタ12の破断力よりも小さな引張力で牽引するようになっている。テンションシリンダ58は、インターコネクタ12の種別(破断力)に応じて、引張力を変更可能となっている。
A
第1のコネクタ供給ユニット31Aのボビン41より引き出されたインターコネクタ12を、所定長さに切断し、第1の接合ユニット33Aの下部ホットプレート81(図12参照)に載置された太陽電池セル11上に供給する手順を図6に示す。まず、図6(A)に示す原位置状態において、第2のモータ49によって第2のボールねじ軸47を所定量回転させることにより、インターコネクタ12の先端部をクランプした第1のクランパ51を、図6(B)に示すように、所定位置まで前進移動させ、インターコネクタ12を所定量引き出す。しかる後、カッター43を下降させてインターコネクタ12を所定長さに切断する。
A solar battery cell in which the
続いて、第1のモータ46による第1のボールねじ軸47の回転によって、移動台45を所定量移動させることにより、移動ガイド50とともに第1のクランパ51を、移動台45と一体的に移動させる(図6(C)参照)。これによって、第1のクランパ51が下部ホットプレート81上まで移動され、これにクランプされた所定長さのインターコネクタ12が、下部ホットプレート81に載置された太陽電池セル11上に供給される。
Subsequently, the
同時に、第2のクランパ52をアンクランプさせて一定量後退させ、その後、第2のクランパ52によりインターコネクタ12をクランプした状態で、第2のクランパ52を一定前進させ、インターコネクタ12をカッター43の前方位置まで引き出す((図6(D)参照)。これとともに、第1のクランパ51がアンクランプされて、第1および第2のモータ46、49によって移動台45とともに、第1のクランパ51が原位置に復帰される(図6(A)参照)ことにより、インターコネクタ12が太陽電池セル11上に重合される。
At the same time, the
ところで、第1のクランパ51によってクランプしたインターコネクタ12を第2のモータ49によって引き出す際に、その移動加速度を適切に設定(例えば、1G)することにより、インターコネクタ12をテンションシリンダ58の引張力に抗して牽引することができる。これによって、ボビン41に巻かれて巻癖が付いたインターコネクタ12の巻癖を除去し、直線状に矯正できるようになる。この際、インターコネクタ12は、破断力よりも小さな引張力で牽引されているので、インターコネクタ12に作用する引張力が大きくなると、昇降部材57が上昇されるため、インターコネクタ12に過度の引張力を作用させることなく、巻癖の除去が可能となる。
By the way, when the
第2のコネクタ供給ユニット31Bも、上記した第1のコネクタ供給ユニット31Aと同様に構成されており、ボビン41より引き出されたインターコネクタ12を巻癖を除去しながら所定長さに切断し、第2の接合ユニット33Bの上部ホットプレート81(図12参照)に載置された太陽電池セル11上に供給するようになっている。
The second
第1のセル供給ユニット32Aは、太陽電池セル11を受光面を下向きにしてY方向に搬送し、第1の接合ユニット33Aに供給するものであり、第2のセル供給ユニット32Bは、太陽電池セル11を受光面を上向きにしてY方向に搬送し、第2の接合ユニット33Bに供給するものである。
The first
第1のセル供給ユニット32Aには、図7および図8に示すように、多数の太陽電池セル11を受光面を下向きにして積層したカセット61を供給するセル供給ステーション62と、カセット61に積層された最上位の太陽電池セル11を常に一定の高さ位置に保持するセルリフターステーション63と、太陽電池セル11の欠けや割れを検査するセル検査ステーション64と、太陽電池セル11の傾きを矯正する傾き矯正ステーション65と、太陽電池セル11を受け渡すセル受渡しステーション66が、Y方向に一定の間隔を有して配設されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the first cell supply unit 32 </ b> A has a
セル供給ステーション62に供給されたカセット61は、手動操作もしくは自動的にセルリフターステーション63のリフター63a上に送り込まれ、リフター63aによって、カセット61に積層された最上位の太陽電池セル11を常に一定の高さ位置に保持するようになっている。すなわち、図示しない高さ位置検出センサーによって最上位の太陽電池セル11の上面位置が検出され、積層された太陽電池セル11が順次供給されても、常に最上位の太陽電池セル11を一定の高さ位置に保持することができる。
The
セル検査ステーション64には、供給された太陽電池セル11を上方より撮像する検査カメラ67が設置され、検査カメラ67で撮像した画像を処理することにより、太陽電池セル11の割れや欠け等の不良を検出できるようしている。
The
具体的には、セル検査ステーション64には図示しない光源および白色の光拡散板を備えた保持台が設けられ、この保持台上に、後述するセル移載ハンド71aにより太陽電池セル11が移載される。そして、セル移載ハンド71aの戻り動作中、すなわち、セル移載ハンド71aと71bとの間の部分が保持台を通過する瞬間に光源が点灯し、保持台上に移載された太陽電池セル11の影が太陽電池セル11の上方に設けられた検査カメラ67によって撮像される。これによって、セル移載ハンド71aに影響されることなく太陽電池セル11を撮像できるので、この撮像された太陽電池セル11の透過像(影)に欠けや割れが存在するか否かを画像処理することによって、欠けや割れがあるのを判定することができる。
Specifically, the
傾き矯正ステーション65には、供給された太陽電池セル11を押圧部材68によって基準ブロック69に押付けることにより、太陽電池セル11の傾きが矯正される。また、傾き矯正ステーション65の下面には、検査カメラ67で不良と検出された太陽電池セル11を廃棄するために、開閉扉65aが設けられ、開閉扉65aの下方に廃棄ボックス70が設置されている。
In the
太陽電池セル11は、3つのセル移載ハンド71a、71b、71cによるピックアンドプレイス動作により、セルリフターステーション63からセル検査ステーション64に、セル検査ステーション64から傾き矯正ステーション65に、傾き矯正ステーション65からセル受渡しステーション66に順次同時搬送される。すなわち、セル移載ハンド71a、71b、71cが、セル供給ユニット32Aに設けられた図略のハンド装置に保持されており、Y方向および上下方向に移動可能な図略の移動装置によるハンド装置のピックアンドプレイス動作により、セル移載ハンド71a、71b、71cに太陽電池セル11が吸着保持され、順次次ステーションに搬送される。
The
傾き矯正ステーション65とセル受渡しステーション66との間には、太陽電池セル11の上下面にそれぞれに接合材料としてのフラックス72を塗布するフラックス塗布装置としてのディスペンサー73a、73bが配置されている。ディスペンサー73a、73bには、図9および図10に示すように、太陽電池セル11の上下面にそれぞれフラックス72を2列ずつ塗布する供給ノズル73a1、73b1がそれぞれ設けられている。
接合材料としては、フラックスのほか、クリームはんだでもよく、異方性導電膜(ACF)であってもよい。異方性導電膜の場合には、フィルム貼付状態の検査/貼付条件出しとなる。 As the bonding material, in addition to flux, cream solder or anisotropic conductive film (ACF) may be used. In the case of an anisotropic conductive film, the inspection / attachment conditions for the film attachment state are determined.
そして、セル移載ハンド71cによって太陽電池セル11が、傾き矯正ステーション65からセル受渡しステーション66に搬送移動される途中で、図略の開閉弁が開閉されて、ディスペンサー73a、73bの供給ノズル73a1、73b1よりフラックス72が吐出され、太陽電池セル11の上下面にそれぞれ塗布されるようになっている。
Then, while the
セル受渡しステーション66には、フラックス72が塗布された太陽電池セル11を上方および下方より撮像する検査カメラ151、152が設置されている。この場合、セル受渡しステーション66と傾き矯正ステーション65の間に塗布状態検査ステーションを設け、この塗布状態検査ステーションに検査カメラ151、152を設けてもよい。
The
検査カメラ151、152で撮像された画像情報は、画像処理装置153に入力されて画像処理され、フラックス塗布開始位置、フラックス塗布終了位置およびフラックス塗布量等の塗布条件が計測され、補正制御装置としての制御ユニット154に入力される。フラックス塗布量は、フラックス72が塗布された領域の幅方向寸法に基づいて判断する。
Image information captured by the
制御ユニット154には、目標とする塗布条件に関する情報が予め登録されており、制御ユニット154において、検査カメラ151、152で撮像された情報と、登録された情報とが比較され、その比較結果に基づいて、ディスペンサー73a、73b等にフラックス塗布開始位置、フラックス塗布終了位置およびフラックス塗布量等の塗布条件を補正する信号がフィードバックされるようになっている。これにより、開閉弁の開閉時期および/または開閉量を補正したり、あるいは傾き矯正ステーション65からセル受渡しステーション66への移動速度を補正することにより、フラックス72の塗布状態を常に正確に保持できるようにしている。このように、従来人手に頼っていた塗布条件出しを速やかにかつ正確に行えるようになる。
Information regarding the target application condition is registered in the
塗布条件は、供給ノズル73a1、73b1毎に設定/変更することも可能であり、太陽電池セル11の表面と裏面毎に設定/変更することも可能である。また、塗布条件の変更は、生産動作中に毎回行っても、あるいは、生産開始時に所定枚数の生産動作中だけ行ってもよい(この場合、生産開始時に毎回行わなくても、所定時間だけ生産を中断した後に生産開始された場合だけとしてもよい)。フラックス補給後の生産再開時に行ってもよい。
The application conditions can be set / changed for each of the supply nozzles 73a1, 73b1, and can be set / changed for each of the front and back surfaces of the
また、フラックス72の塗布状態を検査した結果、塗布条件出しを行うだけでなく、塗布状態が不良である太陽電池セル11を廃棄してもよいし、塗布位置が許容範囲内でずれているだけであれば、インターコネクタ12の接合位置をフラックス72の塗布位置に合わせて補正してもよい。この場合、後述するキャリーヘッド78によって太陽電池セル11を下部ホットプレート81上に載置する際に、フラックス72の塗布位置に合わせて位置補正して載置することによって可能となる。
In addition, as a result of inspecting the application state of the
また、セル供給ユニット32A、32Bに設けられた検査カメラではなく、作業用ロボット74に検査カメラを設け、セル受渡しステーション66に移載された太陽電池セル11を上方から撮像して、フラックス72の塗布状態を検査してもよい。これにより、各セル供給ユニット32A、32Bに検査カメラを設ける必要がなくなる。この場合、太陽電池セル11の表面または裏面の一方の塗布状態を検査し、表面または裏面の両方の塗布条件を設定/変更してもよい。
Also, instead of the inspection cameras provided in the
第1および第2のセル供給ユニット32A、32Bのセル受渡しステーション66と、第1および第2の接合ユニット33A、33Bとの間には、図11に示すように、セル受渡しステーション66から第1および第2の接合ユニット33A、33Bの各下部ホットプレート81に太陽電池セル11を搬送する作業用ロボット74が配設されている。作業用ロボット74は、第1および第2のセル供給ユニット32A、32Bに共通のものである。作業用ロボット74は、Y方向に沿って設置されたガイドレール75にスライド可能に案内されたYスライド76と、Yスライド76にX方向にスライド可能に案内されたXスライド77と、Xスライド77に上下方向に移動可能に支持されたキャリーヘッド78からなっている。キャリーヘッド78には、太陽電池セル11を吸着する吸着ハンド78aが設けられている。本実施の形態に係るストリング配線装置21では、作業用ロボット74は太陽電池セル11をセル受渡しステーション66から下部ホットプレート81上に移載する動作だけを行うため、キャリーヘッド78が1つだけが取付けられている。
As shown in FIG. 11, between the
キャリーヘッド78によってセル受渡しステーション66から第1および第2の接合ユニット33A、33Bに搬送される太陽電池セル11は、搬送途中でカメラ79によって吸着状態を撮像され、画像認識に基づいて位置ずれ等を補正される。
The
第2のセル供給ユニット32Bも、上記した第1のセル供給ユニット32Aと同様に構成されており、受光面を上向きにして供給された太陽電池セル11の上下面にフラックス72を塗布した状態で、太陽電池セル11を第2の接合ユニット33Bの上部ホットプレート81上に供給する。
The second
第1および第2の接合ユニット33A、33Bは、図12に示すように、それぞれ固定の下部ホットプレート81と、可動の上部ホットプレート82を有している。第1および第2の接合ユニット33A、33Bは、第1および第2の接合ユニット33A、33Bの間に配設された固定ブロック83を隔てて、Y方向に所定量離間して配設され、第1および第2のセル搬送ユニット34A、34Bの各一端部(始端部)に連接されている。
As shown in FIG. 12, each of the first and second joining
第1の接合ユニット33Aと第2の接合ユニット33Bは基本的に同じ構成であるため、以下、第1の接合ユニット33Aについてその構成を図12および図13に基づいて説明する。
Since the first joining
第1の接合ユニット33Aの下部ホットプレート81には、下部ホットプレート81の上面81aを予熱するためのヒータが内蔵され、上部ホットプレート82には、上部ホットプレート82の下面82aを加熱するためのヒータが内蔵されている。
The lower
第1の接合ユニット33Aには、基台35上に設置された固定ブロック83の側面にガイドレール84がX方向に沿って設けられている。ガイドレール84には移動台85がX方向に所定量移動可能に案内されており、この移動台85に設けられたガイドレール86に上部ホットプレート82が所定量昇降可能に支持されている。
In the first joining
固定ブロック83には、モータ87によって駆動されるボールねじ軸88がX方向に平行な軸線の回りに回転可能に支持され、このボールねじ軸88に移動台85に固定されたボールナット85aがねじ係合されている。上部ホットプレート82は、ボールねじ軸88の回転によって移動台85がガイドレール84に案内されてX方向に所定量移動されることにより、下部ホットプレート81の上方位置に位置決めされる。その状態で、図略の昇降装置によって上部ホットプレート82がガイドレール86に案内されて下降されることにより、下部ホットプレート81と上部ホットプレート82との間で、太陽電池セル11とインターコネクタ12を熱を加えて圧着する。
A
下部ホットプレート81の上面81aには、図14に示すように、第1のコネクタ供給ユニット31Aより供給された所定長さのインターコネクタ12(12a)が複数列(2列)載置される。そして、これらインターコネクタ12上に、上下面にフラックス72を塗布した太陽電池セル11が、下面に塗布したフラックス72がインターコネクタ12に接触するように装着され、さらに、太陽電池セル11の上面に塗布したフラックス72に接触する位置に、所定長さのインターコネクタ12が複数列(2列)装着される。すなわち、下部ホットプレート81上に、太陽電池セル11とその上下にインターコネクタ12が重合した状態で載置される。
As shown in FIG. 14, a plurality of (two) rows of interconnectors 12 (12a) having a predetermined length supplied from the first
その状態で、上部ホットプレート82のX方向移動および下降によって、インターコネクタ12および太陽電池セル11を下部ホットプレート81と上部ホットプレート82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72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を接合する。
In this state, the
第1の接合ユニット33Aの上部ホットプレート82の下面82aには、X方向の中央部に、ガイド溝89がY方向に沿って形成されている。ガイド溝89には、押さえ部材としての押さえプレート90が、上部ホットプレート82の下面82aより出没可能に収容されている。押さえプレート90は、図略のスプリングの付勢力によって上部ホットプレート82の下面より突出する方向に押圧され、通常は上部ホットプレート82の下面82aより所定量だけ突出した位置に保持されている。
On the
これにより、上部ホットプレート82の下降によって太陽電池セル11とインターコネクタ12とを熱圧着するに先立って、押さえプレート90によってインターコネクタ12をスプリング力によって押圧し、インターコネクタ12および太陽電池セル11の位置ずれを抑制するようになっている。
Thus, prior to thermocompression bonding of the
また、押さえプレート90は、太陽電池セル11とインターコネクタ12とを熱圧着した後に、上部ホットプレート82が上昇しても、インターコネクタ12をスプリング力によって押し続けるように作用する。これによって、溶着したフラックス72が硬化するまでの時間、太陽電池セル11とインターコネクタ12との位置ずれを規制する。その結果、インターコネクタ12を太陽電池セル11の定められた位置に正確に接合することが可能となる。
Moreover, even if the upper
なお、図12において、83はダクトであり、このダクト160によって接合ユニット33A、33Bの周辺の空気を吸引することにより、熱圧着時に発生する煙を吸い込む吸煙装置として機能する。
In FIG. 12,
第2の接合ユニット33Bも上記した第1の接合ユニット33Aと同様に構成されている。第1の接合ユニット33Aと第2の接合ユニット33Bとで異なる点は、第1の接合ユニット33Aの下部ホットプレート81には、第1のセル供給ユニット32Aより太陽電池セル11が受光面を下向きにした姿勢で供給される。これに対し、第2の接合ユニット33Bの下部ホットプレート81には、第2のセル供給ユニット32Bより太陽電池セル11が受光面を上向きにした姿勢で供給されることである。
The second joining
第1のセル搬送ユニット34Aは、第1の接合ユニット33Aの下部ホットプレート81上より搬送された所要個数Xm以上の太陽電池セル11を同時に支持できるに十分なX方向長さを有している。第1のセル搬送ユニット34Aは、図15に示すように、インターコネクタ12を接合した太陽電池セル11を搬送する一対の搬送部材91を有している。
The first
これら搬送部材91を収容可能な収容溝92が下部ホットプレート81の上面にX方向に沿って両側に2列設けられている。搬送部材91は、第1のセル搬送ユニット34Aによるリフトアンドキャリー動作、すなわち、上昇a→前進b→下降c→後退dのボックス運動によって、太陽電池セル11を下部ホットプレート81上よりすくい上げて第1のセル搬送ユニット34Aの始端部に搬送する。
Two rows of
搬送部材91は、通常、収容溝92内に埋没された原位置に保持されており、太陽電池セル11とインターコネクタ12との接合が終了すると、上昇されて太陽電池セル11をすくい上げる。その後、搬送部材91の前進および下降により、太陽電池セル11を1ピッチ搬送し、第1のセル搬送ユニット34Aの図略の固定支持台上に支持する。
The conveying
第1のセル搬送ユニット34Aの始端部には、図16に示すように、下部ホットプレート81上より1ピッチずつ搬送される太陽電池セル11を徐冷するための徐冷ステーション95が設けられている。
As shown in FIG. 16, a
徐冷ステーション95は、太陽電池セル11の搬送ピッチ間隔でX方向に沿って配設された複数の徐冷ヒータ96a、96b、96c・・・からなっている。複数の徐冷ヒータ96a、96b、96c・・・は、下部ホットプレート81上より搬送された太陽電池セル11を、徐々に段階的に温度低下させるようにヒータ温度が漸次低下するように設定されており、徐冷によって太陽電池セル11の反りを抑制するようにしている。
The
そのために、第1のセル搬送ユニット34Aによって下部ホットプレート81上より搬送された太陽電池セル11は、先ず、所定温度に設定された第1の徐冷ヒータ96a上に搬送され、第1の徐冷ヒータ96aにより、ホットプレート81、82によって加熱された太陽電池セル11を所定温度だけ温度降下させる。次いで、太陽電池セル11は、第1の徐冷ヒータ96aより一定温度だけ低めに設定された第2の徐冷ヒータ96b上に搬送されて徐冷され、さらに、第2の徐冷ヒータ96bより一定温度だけ低めに設定された第3の徐冷ヒータ96c上に搬送されて徐冷される。
For this purpose, the
このようにして、3〜5つの徐冷ヒータ96a、96b、96c・・・からなる徐冷ステーション95によって、太陽電池セル11は徐々に段階的に温度低下され、急激な温度低下による太陽電池セル11の反りが抑制される。これら複数の徐冷ヒータ96a、96b、96c・・・からなる徐冷ステーション95によって、太陽電池セル11を徐冷する徐冷手段を構成している。
Thus, the temperature of the
第2のセル搬送ユニット34Bも上記した第1のセル搬送ユニット34Aと同様に構成されており、異なる点は、太陽電池セル11を受光面を下向きにして搬送するか、上向きにして搬送するかだけである。
The second
第1のセル搬送ユニット34Aの両側には、図17および図18に示すように、第1のセル置台101と、移載装置103が並設されている。移載装置103は、第1のセル搬送ユニット34Aによって搬送された所定個数の太陽電池セル11からなる第1の太陽電池セル群110Aを、第1のセル置台101上に移載するものである。
As shown in FIGS. 17 and 18, the first cell mounting table 101 and the
移載装置103は、基台35上にY方向に沿って設置されたガイドレール111に移動可能に案内された移動台112と、この移動台112に上下方向に沿って形成されたガイドレール113に昇降可能に支持された昇降台114と、この昇降台114上に保持された保持レール115にX方向に位置調整可能に保持された複数の吸着ヘッド116とを備えている。吸着ヘッド116は、少なくとも第1の太陽電池セル群110Aを構成する所定個数(Xm)の太陽電池セル11をそれぞれ吸着できる個数だけ設けられており、これら吸着ヘッド116に太陽電池セル11の上面を吸着する一対の吸着部材116aがそれぞれ保持されている。
The
実施の形態においては、異なる種類の太陽電池モジュール10に対応できるように、吸着ヘッド116がα(2個)だけ余分に設けられ、通常余分の吸着ヘッド116´は、第1の太陽電池セル群110Aの吸着の障害とならない位置に退避されている。
In the embodiment, an
吸着部材116aは、昇降台114の下降によって、第1のセル搬送ユニット34A上の各太陽電池セル11の上面にそれぞれ当接され、真空吸着によって各太陽電池セル11を同時に吸着する。そして、昇降台114の上昇および移動台112の前進移動によって、吸着部材116aにて吸着した第1の太陽電池セル群110Aを第1のセル置台101上に移載する。
The adsorbing
第2のセル搬送ユニット34Bには、図17に示すように、第2のセル置台102が並設され、この第2のセル置台102と第2のセル搬送ユニット34Bとの間に、反転移載装置104が設けられている。反転移載装置104は、第2のセル搬送ユニット34Aによって搬送された所要個数の太陽電池セル11からなる第2の太陽電池セル群110Bを、第2のセル置台102上に上下反転して移載するものである。
As shown in FIG. 17, the second
反転移載装置104は、基台35上にX方向に平行な支軸121を中心にして回転可能に支持された反転台122と、この反転台122を180度反転させるモータ123を駆動源とする反転駆動装置124と、反転台122上に所定量スライド可能に支持されたスライダ125と、スライダ125上にX方向に位置調整可能に保持された複数の吸着ヘッド126とを備えている。
The
吸着ヘッド126は、上記した移載装置103の吸着ヘッド116と同様に、Xm+α設けられ、これら吸着ヘッド126に、第2の太陽電池セル群110Bを構成する所定個数の太陽電池セル11の下面をそれぞれ吸着する一対の吸着部材126aがそれぞれ保持されている。
The
吸着部材126aは、スライダ125のスライドによって、第2のセル搬送ユニット34B上の各太陽電池セル11の下面に当接され、真空吸着によって各太陽電池セル11を同時に吸着する。そして、反転台122の180度反転によって、吸着部材126aによって吸着した第2の太陽電池セル群110Bを第2のセル置台102上に反転した状態で移載する。
The adsorbing
すなわち、反転移載装置104は、第2の太陽電池セル群110Bを、受光面が下向きとなる姿勢に反転して第2のセル置台102上に移載する。これによって、第1および第2のセル置台101、102上に移載された第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bの受光面が同じ下向きに揃えられる。
That is, the
ストリング配線装置21の第1および第2のセル置台101、102に対応して、レイアップ装置22が配設されている。レイアップ装置22には、図4に示すように、太陽電池セル群110A、110BをY軸方向に所要数配列するためのカバーガラス130が、自動または手動にて待機位置P1より供給されるようになっている。カバーガラス130上には、第1および第2のセル置台101、102より交互に第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bが搬送されて、レイアップされるようになっている。
A lay-up
そのために、レイアップ装置22には、第1および第2のセル置台101、102の上方位置に亘って一対のガイドレール131がY方向に沿って設けられ、ガイドレール131には、太陽電池セル群110A、110Bを搬送するキャリーヘッド132がY方向に移動可能に支持されている。キャリーヘッド132には、昇降台133が昇降可能に支持されている。
For this purpose, the lay-up
昇降台133には、図示してないが、上記した移載装置103と同様に、保持レールが取付けられ、この保持レールに複数(Xm+α)の吸着ヘッドがX方向に位置調整可能に保持されている。吸着ヘッドには、太陽電池セル群110Aあるいは110Bを構成する所定個数の太陽電池セル11の上面をそれぞれ吸着する一対の吸着部材が保持されている。
Although not shown in the figure, a holding rail is attached to the
吸着部材は、昇降台133の下降によって、第1あるいは第2のセル置台101、102上に移載された太陽電池セル群110A、110Bの各太陽電池セル11の上面にそれぞれ当接され、真空吸着によって各太陽電池セル11を同時に吸着する。そして、昇降台133の上昇およびキャリーヘッド132のY方向移動によって、吸着した太陽電池セル群110A、110Bを、レイアップ装置22に供給されたカバーガラス130上に搬送し、昇降台133の下降により太陽電池セル群110A、110Bをカバーガラス130に装着する。この場合、第1のセル置台101より搬送した第1の太陽電池セル群110Aと、第2のセル置台102より搬送した第2の太陽電池セル群110Bg、カバーガラス130上にY方向に交互に装着される。
The adsorbing member is brought into contact with the upper surface of each of the
カバーガラス130上のY方向に所要列数(Yn)だけ太陽電池セル群110A、110Bが装着されると、カバーガラス130は搬送コンベア25によってマトリックス配線装置23に搬送される。
When the required number of solar cell groups 110 </ b> A and 110 </ b> B are mounted in the Y direction on the
マトリックス配線装置23には、図19に示すように、ボビン141に巻かれた導電部材としてのバスメタル14(図1参照)を供給するバスメタル供給ユニット(導電部材供給ユニット)142と、ガイドレール143a、143b沿ってX,Y方向に移動可能な作業用ロボット144が備えられている。
As shown in FIG. 19, the
バスメタル供給ユニット142は、ボビン141に巻かれたバスメタル14をY方向に引き出して所定長さに切断し、切断したバスメタル14を所定位置に供給するようになっている。作業用ロボット144には、所定長さに切断されたバスメタル14を吸着する吸着部材を備えたキャリーヘッド145と、バスメタル14を溶着するヒータを内蔵したプロセスヘッド146が上下方向に移動可能に保持されている。
The bus
そして、レイアップ装置22より搬送コンベア25によってカバーガラス130が所定位置まで搬送されると、バスメタル供給ユニット142によって所定位置に供給されたバスメタル14を、作業用ロボット144のキャリーヘッド145によって、Y方向に隣合う第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bの各右端部より突出したインターコネクタ12の端部間に順次装着する。しかる後、作業用ロボット144のプロセスヘッド146によって、バスメタル14を溶着し、バスメタル14とインターコネクタ12とを電気的に接続する。
When the
太陽電池セル群110A、110Bの右端部のマトリックス配線が終了すると、搬送コンベア25によってカバーガラス130が所定量搬送され、その状態で今度は、Y方向に隣合う第2および第1の太陽電池セル群110B、110Aの各左端部より突出したインターコネクタ12の端部間に、上記したと同様に、バスメタル14を順次装着するとともに、バスメタル14を溶着し、バスメタル14とインターコネクタ12とを電気的に接続する。これによって、マトリックス化されたXm×Ynの太陽電池セル11のすべてが直列に電気的接続される。
When the matrix wiring at the right end of the
この場合、バスメタル14に代えて、インターコネクタを用い、このインターコネクタをフラックスを介して上記したインターコネクタ12に接合するようにしてもよい。
In this case, an interconnector may be used in place of the
次に、上記した実施の形態に基づいて太陽電池セル11をストリング配線する方法、およびストリング配線された太陽電池セル群110A、110Bを組み合わせ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, a method of stringing the
まず初めに、第1および第2のコネクタ供給ユニット31A、31Bの各ボビン41より引き出されたインターコネクタ12の先端部が第1のクランパ51によってクランプされた図6(A)に示す原位置状態において、第2のモータ49によって第2のボールねじ軸48を所定量回転させ、図6(B)に示すように、第1のクランパ51を前方の位置に移動させ、インターコネクタ12を所定位置まで引き出す。その状態で、カッター43を下降させてインターコネクタ12を所定長さに切断する。
First, the in-situ state shown in FIG. 6A in which the tip end portion of the
続いて、第1のモータ46によって第1のボールねじ軸47を所定量回転させ、図6(C)に示すように、移動ガイド50とともに第1のクランパ51を、移動台45と一体的に移動させる。これによって、第1のクランパ51が下部ホットプレート81上まで移動され、これにクランプされた所定長さのインターコネクタ12が、下部ホットプレート81に載置された太陽電池セル11上に供給される。一方、第2のクランパ52がアンクランプされ、一定量後退される。
Subsequently, the
続いて、第2のクランパ52がインターコネクタ12をクランプした状態で一定前進され、インターコネクタ12をカッター43の前方位置まで引き出す((図6(D)参照)。同時に、第1のクランパ51がアンクランプされて、第1および第2のモータ46、49によって移動台45とともに、第1のクランパ51が原位置に復帰される(図6(A)参照)。
Subsequently, the
この場合、インターコネクタ12は、太陽電池セル群110A、110Bの両端に位置する太陽電池セル11に接合される長さの短いものと、隣合う太陽電池セル11を互いに接合する長さの長いものとの2種類に切断される。すなわち、太陽電池セル群110A、110Bの最初の太陽電池セル11にインターコネクタ12を接合する場合には、先ず始めに、長さの短いインターコネクタ12が第11および第2の接合ユニット33A、33Bの各下部ホットプレート81上の所定位置に2列ずつ供給される。
In this case, the
次いで、第1のセル供給ユニット32Aより受光面を下向きにした最初の太陽電池セル11が、第1の接合ユニット33Aに供給される途中で、ディスペンサー73a,73bによって上下面にフラックス72を塗布される(図9参照)。太陽電池セル11に塗布されたフラックス72の塗布状態は、検査カメラ151、152によって撮像され、画像処理装置153によって画像処理される。そして、画像処理の結果に基づいて、塗布条件が補正される。
Next, while the first
上下面にフラックス72を塗布された太陽電池セル11は、第1の接合ユニット33Aの下部ホットプレート81上のインターコネクタ12上に供給される。同様にして、第2のセル供給ユニット32Bより受光面を上向きにした最初の太陽電池セル11が、上下面にフラックス72を塗布され、しかる後、第2の接合ユニット33Bの下部ホットプレート81上のインターコネクタ12上に載置される。
The
しかる後、今度は長さの長いインターコネクタ12の前半部が、受光面を下向きにした太陽電池セル11および受光面を上向きにした太陽電池セル11上にそれぞれ供給される。このような結果、第1および第2の接合ユニット33A、33Bの各下部ホットプレート81上に、図14(A)に示すように、太陽電池セル11とインターコネクタ12が重合状態で載置される。
Thereafter, the first half of the
次いで、上部ホットプレート82のX方向移動および下降により、インターコネクタ12および太陽電池セル11を下部ホットプレート81と上部ホットプレート82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、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をフラックス72を介してそれぞれ接合する。
Subsequently, the
この際、上部ホットプレート82の下降によって、図13に示す押さえプレート90が、スプリング力にて太陽電池セル11上のインターコネクタ12を上方より押圧するので、互いに重合されたインターコネクタ12および太陽電池セル11の位置ずれを抑制することができる。
At this time, as the upper
しかる後、各上部ホットプレート82が上昇されるとともに、X方向に所定量移動されて下部ホットプレート81上より退避される。これによって、太陽電池セル11の上下面にインターコネクタ12がフラックス72を介して接合される。
Thereafter, each upper
この際、押さえプレート90は、上部ホットプレート82が上昇しても、インターコネクタ12をスプリング力によって押圧し続けるので、溶着したフラックス72が硬化する間、太陽電池セル11とインターコネクタ12との位置ずれを規制することができる。
At this time, the
インターコネクタ12が接合された太陽電池セル11は、第1および第2のセル搬送ユニット34A、34Bによるリフトアンドキャリー動作によって、搬送部材91にすくい上げられ、1ピッチずつ搬送される。これにより、最初の太陽電池セル11が下部ホットプレート81より第1の徐冷ヒータ96a上に搬送されて、徐冷される。この1ピッチ搬送により、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の後半部が下部ホットプレート81上に位置決めされることになる。
The
次いで、第1および第2のセル供給ユニット32A、32Bより2番目の太陽電池セル11が、上記したと同様にして、フラックス72を塗布した状態で下部ホットプレート81上に供給され、下部ホットプレート81上に位置決めされたインターコネクタ12の後半部上に載置される。
Next, the second
その後、第1および第2のコネクタ供給ユニット31A、31Bより、長さの長いインターコネクタ12が、上記したと同様にして、下部ホットプレート81上に供給され、その前半部が太陽電池セル11上に重合される(図14(B)参照)。その状態で、上部ホットプレート82が作動され、太陽電池セル11の上下面にインターコネクタ12がフラックス72を介してそれぞれ接合される。
Thereafter, the
しかる後、第1および第2のセル搬送ユニット34A、34Bによるリフトアンドキャリー動作によって、最初の太陽電池セル11が第1の徐冷ヒータ96aから第2の徐冷ヒータ96bに搬送されると同時に、2番目の太陽電池セル11が下部ホットプレート81から第1の徐冷ヒータ96aに搬送される。
Thereafter, the first
このような動作が繰り返されることにより、インターコネクタ12が接合された太陽電池セル11が、第1および第2のセル搬送ユニット34A、34Bによって順次1ピッチずつ搬送される。その結果、第1および第2のセル搬送ユニット34A、34B上には、所定個数の太陽電池セル11からなる第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bが搬送される。
By repeating such an operation, the
このように、下側からインターコネクタ12、太陽電池セル11およびインターコネクタ12を順次積み上げていく同一の接続工程(図14参照)によって、第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bを製造することができるので、太陽電池セル群110A、110Bのストリング配線作業を容易に行うことができる。
In this way, the first and second solar
なお、第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bの最後の太陽電池セル11に接合されるインターコネクタにも、長さの短いものが使用され、第1の接合ユニット33Aによって、長さの短いインターコネクタ12aが太陽電池セル11の裏面(上面)側に接合され、第2の接合ユニット33Bによって、長さの短いインターコネクタ12aが太陽電池セル11の受光面(上面)側に接合される。
The interconnector joined to the last
第1および第2のセル搬送ユニット34A、34B上に、所要個数の太陽電池セル11からなる太陽電池セル群110A、110Bがそれぞれ搬送されると、第1および第2の接合ユニット33A、33Bには、次の太陽電池セル群110A、110Bを製造すべく、再び長さの短いインターコネクタ12が供給されるとともに、最初の太陽電池セル11が供給され、上記した動作を繰り返す。
When the solar
このようにして、第1および第2のセル搬送ユニット34A、34B上に搬送された太陽電池セル群110A、110Bの最後の太陽電池セル11が、徐冷ステーション95を通過すると、移載装置103の複数の吸着ヘッド116によって、第1のセル搬送ユニット34A上の第1の太陽電池セル群110Aの各太陽電池セル11の上面がそれぞれ吸着され、移載装置103により、姿勢を変えることなく受光面(マイナス側電極)を下向きにした状態で、第1のセル置台101上に移載される。すなわち、第1の太陽電池セル群110Aは、最初の太陽電池セル11のマイナス側電極に接合された長さの短いインターコネクタ12aが、図2に示すように、太陽電池セル11の下側に位置する状態で第1のセル置台101上に移載される。
Thus, when the last
同様に、反転移載装置104の複数の吸着パッド127によって、第2のセル搬送ユニット34B上の第2の太陽電池セル群110Bの各太陽電池セル11の下面がそれぞれ吸着され、反転台122の180度反転動作により第2の太陽電池セル群110Bは上下反転され、受光面(マイナス側電極)を下向きにした状態で第2のセル置台102上に移載される。すなわち、第2の太陽電池セル群110Bは、最初の太陽電池セル11のプラス側電極に接合された長さの短いインターコネクタ12aが、図3に示すように、太陽電池セル11の上側に位置する状態で第2のセル置台102上に移載される。
Similarly, the lower surfaces of the respective
このような結果、第1および第2のセル置台101、102にそれぞれ移載された第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bは、共に受光面が下向きに揃えられるが、向きを揃えられた第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bは、太陽電池セル11に対するインターコネクタ12の接続構造が、図2および図3に示すように、互いに異なったものとなる。
As a result, the first and second
このように、第1および第2のセル搬送ユニット34A、34B上に搬送された第1および第2の太陽電池セル群110A、110Bは、移載装置103および反転移載装置104によって、第1および第2のセル置台101、102に搬出される。これによって、第1および第2のセル搬送ユニット34A、34B上に必要以上の太陽電池セル11を滞留させることがなくなり、上記した接合作業および搬送作業を継続することができ、ストリング配線作業を効率的に行えるようになる。
Thus, the 1st and 2nd
一方、レイアップ装置22のレイアップ位置には、2種類の太陽電池セル群110A、110BをY軸方向に交互に所要数配列するためのカバーガラス130が、自動または手動にて供給され、このカバーガラス130上にキャリーヘッド132によって、第1および第2のセル置台101、102より交互に太陽電池セル群110A、110Bが搬送される。
On the other hand, a
すなわち、カバーガラス130の1列目には、第1のセル置台101より第1の太陽電池セル群110Aが装着され、カバーガラス130の2列目には、第2のセル置台102より第2の太陽電池セル群110Bが装着される。以下、カバーガラス130の奇数列目には、第1の太陽電池セル群110Aが、偶数列目には、第2の太陽電池セル群110Bが装着され、Y軸方向に所要列数の太陽電池セル群110A、110Bが配列される。これによって、Y軸方向に隣合う太陽電池セル群110A、110Bの両端部には、太陽電池セル11のマイナス側電極に接合された長さの短いインターコネクタ12aと、太陽電池セル11のプラス側電極に接合された長さの短いインターコネクタ12aとがY軸方向に交互に配置されるようになる。
That is, the first solar cell group 110 </ b> A is attached to the first row of the
カバーガラス130上のY方向に、ストリング配線されたXm個の太陽電池セル11からなる太陽電池セル群110A、110BがYn列装着されると、カバーガラス130が搬送コンベア25によってレイアップ装置22よりマトリックス配線装置23に搬送される。
When
カバーガラス130の前端部(図4の右端部)がマトリックス配線装置23内に搬送されると、1列目の太陽電池セル群110Aの右端より突出するマイナス側電極に接続されたインターコネクタ12aと、2列目の太陽電池セル群110Bの右端より突出するプラス側電極に接続されたインターコネクタ12aとの間に、所定長さに切断されたバスメタル14が装着される。
When the front end portion (the right end portion in FIG. 4) of the
かかるバスメタル14は、マトリックス配線装置23のバスメタル供給ユニット142のボビン141より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144のキャリーヘッド145に取付けられた吸着ヘッドにより吸着保持されて、インターコネクタ12aの間に装着される。
The
同様にして、バスメタル14は、3列目と4列目の太陽電池セル群110A、110Bの各右端より突出するインターコネクタ12aの間、および5列目と6列目の太陽電池セル群110A、110Bの各右端より突出するインターコネクタ12aの間にそれぞれ装着される、
Similarly, the
しかる状態で、ヒータを内蔵したプロセスヘッド146により、バスメタル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することにより、バスメタル14を溶融して、マイナス側電極に接合されたインターコネクタ12aとプラス側電極に接合されたインターコネクタ12aをバスメタル14を介して電気的に接続する。
In this state, the
続いて、カバーガラス130がX方向に所定量搬送され、カバーガラス130の後端部(図4の左端部)がマトリックス配線装置23内に搬送されると、前述したと同様にして、2列目(4列目)の太陽電池セル群110Bの左端より突出するマイナス側電極に接続されたインターコネクタ12aと、3列目(5列目)の太陽電池セル群110Aの左端より突出するプラス側電極に接続されたインターコネクタ12aとの間に、所定長さに切断されたバスメタル14が装着される。そして、バスメタル14がプロセスヘッド146によって溶着されることにより、マイナス側電極に接合されたインターコネクタ12aとプラス側電極に接合されたインターコネクタ12aがバスメタル14を介して電気的に接続される。
Subsequently, when the
このようにして、Xm×Ynのすべての太陽電池セル11が、インターコネクタ12およびバスメタル14を介して直列に電気的接続され、太陽電池モジュール10が製造される。その後、当該太陽電池モジュール10は搬出コンベア26に搬出され、次工程に搬送される。そして、次工程において、太陽電池セル11上にEVA等の樹脂を封止してバックシートを装着するとともに、周囲をアルミフレームによって気密的に覆うことにより完成品となる。
In this way, all the
上記した実施の形態によれば、太陽電池セル11の上下面に接合材料(フラックス)72を塗布する接合材料塗布装置(ディスペンサー)73a、73bと、太陽電池セル11の上下面に塗布された接合材料72を撮像する検査カメラ151、152と、検査カメラ151、152によって撮像した画像情報を画像処理する画像処理装置153と、画像処理装置153によって画像処理された結果に基づいて、接合材料塗布装置73a、73bによる接合材料塗布条件を補正する補正制御装置154を備えている。
According to the above-described embodiment, the bonding material application devices (dispensers) 73 a and 73 b that apply the bonding material (flux) 72 to the upper and lower surfaces of the
この構成により、太陽電池セル11を供給時に太陽電池セル11の上下面に接合材料72を塗布することが可能となり、しかも、検査カメラ151、152によって撮像した接合材料72の塗布状態に基づいて、接合材料72の塗布開始位置および終了位置等を計測するようにしたので、従来人手に頼っていた塗布条件出しを速やかにかつ正確に行うことができる。
With this configuration, it becomes possible to apply the
上記した実施の形態によれば、接合材料塗布装置73a、73bは、太陽電池セル11に複数列の接合材料72を同時に塗布する複数の供給ノズル73a1、73b1を有し、供給ノズル73a1、73b1を太陽電池セル11に対して相対移動させることにより、太陽電池セル11の上下面に所定長さの接合材料72を塗布するようにしたので、太陽電池セルの上下面に複数列の接合材料72を容易に塗布することができる。
According to the above-described embodiment, the bonding
上記した実施の形態によれば、接合材料塗布条件を、接合材料塗布開始位置と接合材料塗布終了位置としたので、検査カメラ151,152によって撮像した接合材料72の塗布状態をフィードバックすることにより、接合材料塗布開始位置および終了位置を適正に維持することができる。
According to the above-described embodiment, since the bonding material application conditions are the bonding material application start position and the bonding material application end position, by feeding back the application state of the
上記した実施の形態によれば、接合材料塗布条件を、接合材料塗布開始位置、接合材料塗布終了位置および接合材料塗布量としたので、検査カメラ151,152によって撮像した接合材料72の塗布状態をフィードバックすることにより、接合材料塗布開始位置、終了位置および接合材料塗布量を適正に維持することができる。
According to the above-described embodiment, since the bonding material application conditions are the bonding material application start position, the bonding material application end position, and the bonding material application amount, the application state of the
上記した実施の形態においては、太陽電池セル11の上下面に接合材料(フラックス)72を2列と塗布する例について述べたが、太陽電池セル11の片面に接合材料72を塗布するものにも適用可能であり、また、塗布条件も、少なくとも、接合材料塗布開始位置および接合材料塗布終了位置としたものであればよい。
In the above-described embodiment, the example in which the bonding material (flux) 72 is applied in two rows on the upper and lower surfaces of the
また、上記した実施の形態においては、接合材料72を塗布した太陽電池セル11と複数の導電部材(インターコネクタ)12を、下部ホットプレート81と上部ホットプレート82との間で熱圧着することによりに同時に接合するようにした例について述べたが、3次元方向に移動可能なロボット等にヒータを取付けて行うことも可能である。
In the above-described embodiment, 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.
本発明に係るフラックス塗布条件補正装置は、隣合う太陽電池セルを導電部材を介し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 flux application condition correction device according to the present invention is suitable for use in a solar cell module in which adjacent solar cells are electrically joined via a conductive member.
10…太陽電池モジュール、11(11A、11B)…太陽電池セル、12、14…導電部材(インターコネクタ、バスメタル)、21…ストリング配線装置、31A、31B…導電部材供給ユニット、32A、32B…セル供給ユニット、33A、33B…接合ユニット、34A、34B…セル搬送ユニット、72…接合材料(フラックス)、73a、73b…接合材料塗布装置(ディスペンサー)、151、152…検査カメラ、153…画像処理装置、154…補正制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記太陽電池セルを受け渡すセル受渡しステーションと、前記太陽電池セルの表面に接合材料を塗布する接合材料塗布装置と、前記セル受渡しステーションに設置され前記太陽電池セルの表面に塗布された接合材料を撮像する検査カメラと、を備えたセル供給ユニットと、
前記検査カメラによって撮像した画像情報を画像処理する画像処理装置と、
該画像処理装置によって画像処理された結果に基づいて、前記接合材料塗布装置による接合材料塗布条件を補正する補正制御装置と、
前記太陽電池セルに前記導電部材を接合する接合ユニットと、
前記接合材料の塗布状態が検査された前記太陽電池セルを前記セル受渡しステーションから前記接合ユニットに搬送する作業用ロボットと、
を備えたことを特徴とするストリング配線装置。 A string wiring device for electrically connecting a plus side electrode and a minus side electrode of adjacent solar cells via a conductive member ,
A cell delivery station for delivering the solar cells, a joining material application device for applying a joining material to the surface of the solar cells, and a joining material applied to the surface of the solar cells installed in the cell delivery station. A cell supply unit comprising: an inspection camera for imaging ;
An image processing device for image processing the image information captured by the inspection camera,
A correction control device for correcting the bonding material application condition by the bonding material application device based on the result of image processing by the image processing device ;
A joining unit for joining the conductive member to the solar battery cell;
A working robot for transporting the solar battery cell in which the application state of the bonding material is inspected from the cell delivery station to the bonding unit;
A string wiring device comprising:
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