TWI505494B - Manufacture of solar cell module and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本發明是關於用以製造排列連接複數片太陽電池(solar cell)用的單元的太陽電池模組(solar cell module)之製造裝置及製造方法。
太陽電池模組已知有排列連接複數片的細長的太陽電池用的單元(cell)的板條構造(slat structure)者(例如參照專利文獻1)，該太陽電池模組例如如以下般被製造。
在帶狀的金屬材料之上進行光電轉換用的各種製膜後，切斷成規定長度，得到細長的太陽電池用的單元。然後將該單元複數片使相鄰的單元的長邊側的緣部彼此重疊而排列於平台上，將重疊的緣部彼此接合，當作一片太陽電池模組。如此被製造的太陽電池模組成為複數片的單元被電性地串聯連接的狀態，可得到實用的電壓。
使長邊側的緣部重疊而將複數片的單元排列於平台上的裝置如圖7所示，有具備吸附單元81的頂面的吸附頭84的裝置，該吸附頭84可在平台83上移動於排列單元81的方向(在圖7中為左右方向)。
在該裝置中透過吸附頭84進行之依照如下的順序的運送動作被進行:單元81的吸附、上升F1、水平移動F2、下降F3及吸附的解除，可將所吸附的單元81放置在先被放置的單元81的緣部82上。然後，吸附頭84返回，前述運送動作被重複進行，相繼將單元81排列在平台83上。
[專利文獻1] 國際公開第2010/023264號公報
在帶狀的金屬材料之上進行光電轉換用的各種製膜後，切斷成規定長度，得到細長的太陽電池用的單元。然後將該單元複數片使相鄰的單元的長邊側的緣部彼此重疊而排列於平台上，將重疊的緣部彼此接合，當作一片太陽電池模組。如此被製造的太陽電池模組成為複數片的單元被電性地串聯連接的狀態，可得到實用的電壓。
使長邊側的緣部重疊而將複數片的單元排列於平台上的裝置如圖7所示，有具備吸附單元81的頂面的吸附頭84的裝置，該吸附頭84可在平台83上移動於排列單元81的方向(在圖7中為左右方向)。
在該裝置中透過吸附頭84進行之依照如下的順序的運送動作被進行:單元81的吸附、上升F1、水平移動F2、下降F3及吸附的解除，可將所吸附的單元81放置在先被放置的單元81的緣部82上。然後，吸附頭84返回，前述運送動作被重複進行，相繼將單元81排列在平台83上。
[專利文獻1] 國際公開第2010/023264號公報
板條構造的太陽電池模組用的單元81為細長的構件，若在該單元81產生翹曲或扭曲，則即使藉由前述吸附頭84運送該單元81，並將該單元81放置在先被放置於平台83上的單元81的緣部82上，往往也變成成為上方的該單元81對下方的單元81的緣部82部分地漂起的狀態。此情形因相鄰的單元81、81的接合為藉由其緣部82、82彼此透過例如銲料(solder)等而進行，故若為單元81部分地漂起的狀態，則有單元81、81的接合不能良好地被進行之虞。
因此，本發明的目的為提供一種太陽電池模組的製造裝置及其製造方法，可防止在使緣部彼此重疊而排列複數片太陽電池用的單元時，成為單元漂起的狀態。
本發明的製造裝置為一種太陽電池模組的製造裝置，包含使其長邊側的緣部彼此上下重疊而排列放置複數片細長的太陽電池用的單元，並且吸附該等單元的平台，其特徵包含:可保持放置在前述平台之成為對象的太陽電池用的單元的一部分且可解除該保持之保持部；能以前述單元的縱向當作移動方向在前述平台上使前述保持部進退移動，在使已前進的前述保持部所保持的前述單元的前方側的端部吸附於前述平台後，在解除了透過該保持部進行的該單元的保持的狀態下，使該保持部後退之移動手段；在使前述保持部後退時，通過吸附於前述平台的前述單元之上並將該單元的漂起部朝該平台側按壓之按壓構件。
而且，藉由前述製造裝置進行的本發明的製造方法，包含使其長邊側的緣部彼此上下重疊而將複數片細長的太陽電池用的單元排列放置於平台的頂面，其特徵包含:以該單元的縱向當作移動方向，使保持了放置在前述平台之成為對象的太陽電池用的單元的一部分的保持部朝前述平台上的規定位置前進之前進程序；以及藉由在使已朝前述規定位置前進的前述保持部所保持的前述單元的前方側的端部吸附於前述平台後，在解除了透過該保持部進行的該單元的保持的狀態下，由前述規定位置使該保持部後退，由該前方側的端側將該單元放置並吸附在前述平台上之後退程序，在前述後退程序中按壓構件通過吸附於前述平台上的前述單元之上，按壓該單元的漂起部。
依照本發明的製造裝置及製造方法，藉由在使已於平台上前進的保持部所保持的單元的前方側的端部吸附於平台後，在解除了透過保持部進行的單元的保持的狀態下，使保持部後退，使單元由前方側的端部被放置並吸附於平台上。然後因在此時，使按壓構件通過吸附於平台上的單元之上，按壓單元的漂起部，故可解決單元的漂起。因此，在平台上即使是例如因單元的翹曲或扭曲等使得其一部分好像往上漂起的情形，也能使單元成平的狀態而吸附於平台。亦即可防止在平台上單元(的一部分)成為漂起的狀態。
前述太陽電池用的單元因在其表面形成有進行光電轉換的發電層，故不使其表面損傷較佳，因此，以如下之構成較佳:前述保持部具有吸附前述單元的背面的吸附部。
而且在前述平台，為了吸附前述單元而對前述單元的背面進行吸引的吸引孔排列並配設複數個於前述保持部的進退方向，包含:在前述保持部前進時，依次覆蓋並堵塞排列於該前進方向的前述吸引孔，並且在前述保持部後退時，由被堵塞的前述吸引孔剝離的片構件較佳。
此情形，在保持部前進時透過片構件堵塞平台的吸引孔，而且在保持部後退時，該片構件被由吸引孔剝離，放置在平台的對象的單元反而覆蓋並堵塞該吸引孔。因此，在使單元移動於縱向且放置在平台的作業時，可防止吸引孔以開口狀態被放置，可防止平台中的吸引力降低。
因此，本發明的目的為提供一種太陽電池模組的製造裝置及其製造方法，可防止在使緣部彼此重疊而排列複數片太陽電池用的單元時，成為單元漂起的狀態。
本發明的製造裝置為一種太陽電池模組的製造裝置，包含使其長邊側的緣部彼此上下重疊而排列放置複數片細長的太陽電池用的單元，並且吸附該等單元的平台，其特徵包含:可保持放置在前述平台之成為對象的太陽電池用的單元的一部分且可解除該保持之保持部；能以前述單元的縱向當作移動方向在前述平台上使前述保持部進退移動，在使已前進的前述保持部所保持的前述單元的前方側的端部吸附於前述平台後，在解除了透過該保持部進行的該單元的保持的狀態下，使該保持部後退之移動手段；在使前述保持部後退時，通過吸附於前述平台的前述單元之上並將該單元的漂起部朝該平台側按壓之按壓構件。
而且，藉由前述製造裝置進行的本發明的製造方法，包含使其長邊側的緣部彼此上下重疊而將複數片細長的太陽電池用的單元排列放置於平台的頂面，其特徵包含:以該單元的縱向當作移動方向，使保持了放置在前述平台之成為對象的太陽電池用的單元的一部分的保持部朝前述平台上的規定位置前進之前進程序；以及藉由在使已朝前述規定位置前進的前述保持部所保持的前述單元的前方側的端部吸附於前述平台後，在解除了透過該保持部進行的該單元的保持的狀態下，由前述規定位置使該保持部後退，由該前方側的端側將該單元放置並吸附在前述平台上之後退程序，在前述後退程序中按壓構件通過吸附於前述平台上的前述單元之上，按壓該單元的漂起部。
依照本發明的製造裝置及製造方法，藉由在使已於平台上前進的保持部所保持的單元的前方側的端部吸附於平台後，在解除了透過保持部進行的單元的保持的狀態下，使保持部後退，使單元由前方側的端部被放置並吸附於平台上。然後因在此時，使按壓構件通過吸附於平台上的單元之上，按壓單元的漂起部，故可解決單元的漂起。因此，在平台上即使是例如因單元的翹曲或扭曲等使得其一部分好像往上漂起的情形，也能使單元成平的狀態而吸附於平台。亦即可防止在平台上單元(的一部分)成為漂起的狀態。
前述太陽電池用的單元因在其表面形成有進行光電轉換的發電層，故不使其表面損傷較佳，因此，以如下之構成較佳:前述保持部具有吸附前述單元的背面的吸附部。
而且在前述平台，為了吸附前述單元而對前述單元的背面進行吸引的吸引孔排列並配設複數個於前述保持部的進退方向，包含:在前述保持部前進時，依次覆蓋並堵塞排列於該前進方向的前述吸引孔，並且在前述保持部後退時，由被堵塞的前述吸引孔剝離的片構件較佳。
此情形，在保持部前進時透過片構件堵塞平台的吸引孔，而且在保持部後退時，該片構件被由吸引孔剝離，放置在平台的對象的單元反而覆蓋並堵塞該吸引孔。因此，在使單元移動於縱向且放置在平台的作業時，可防止吸引孔以開口狀態被放置，可防止平台中的吸引力降低。
【發明的功效】
依照本發明，可使單元成平的狀態而吸附於平台，可防止在平台上單元成為漂起的狀態。
依照本發明，可使單元成平的狀態而吸附於平台，可防止在平台上單元成為漂起的狀態。
以下根據圖面說明本發明的實施的形態。
圖1與圖2是顯示本發明的製造裝置1的概略構成及其動作之側視圖。圖3是該製造裝置1之俯視圖。藉由包含該製造裝置1的製造系統(製造線)製造的太陽電池模組(以下也稱為模組)如圖5所示，排列包含複數片細長的太陽電池用的單元2(太陽電池單元)，在該等複數個單元2的兩側配設有電極4。單元2為薄長方形狀，單元2的縱向與單元2被排列的單元2的排列方向正交。此外，在圖5中為了使說明容易起見，僅設單元2為3片，惟在實際的模組中具備比3片多的單元2。
該等單元2及電極4藉由覆蓋構件5被由其兩面夾住，模組成一體的片(sheet)狀。覆蓋構件5具有可撓性(flexibility)由使太陽光透過的薄片(film)狀的樹脂構件構成，密著於單元2及電極4的表面及背面。此外，在圖5中是以覆蓋構件5離開單元2的狀態。
在排列方向相鄰的單元2、2的緣部3、3彼此處於隔著接合金屬被上下重疊的狀態，透過該接合金屬，單元2、2在被重疊的緣部3、3中被電性地及構造地連接。接合金屬例如由銲料6構成，銲料6沿著單元2的緣部3並沿著單元2的縱向散佈而被配設。
為了製造這種模組，首先在帶狀的金屬材料之上進行光電轉換用的各種製膜後，將其切斷成規定長度，得到複數片細長的單元2。然後在平台上使相鄰的單元2、2的長邊側的緣部3、3彼此重疊而依次將該等單元2排列於前述排列方向，接合該等緣部3、3彼此，當作一片太陽電池模組。
再者，本發明的製造裝置1可在平台10上使相鄰的單元2、2的長邊側的緣部3、3彼此上下重疊而依次將單元2排列於前述排列方向。
在製造裝置1的上游側(在圖1~圖3中為左側)配設有以其縱向當作運送方向運送成為規定長度的細長的單元2之運送裝置50。運送裝置50例如由放置並搬運單元2的帶式輸送機(belt conveyer)構成。運送裝置50將放置在平台10之成為對象的單元2朝該平台10側運送，針對該運送方向使前方側(最前頭側)的部分(單元2的一部分21)位於被設定於平台10的緣部之待機位置P1(參照圖1(b))。然後藉由製造裝置1一片一片地將該單元2放置在平台10上的作業被進行。此外，在圖3中顯示4片單元2-1~2-4處於已經放置在平台10上的狀態，將第5片單元2-5放置在平台10前的狀態。
在圖1與圖3中，製造裝置1包含:前述平台10；可保持放置在該平台10之成為對象的單元2的一部分21且可解除該保持之保持部11；以單元2的縱向當作移動方向使保持部11進退移動於前述待機位置P1與平台10上的規定位置P2之間之移動手段12；在藉由該移動手段12使保持部11由規定位置P2朝待機位置P1後退時與該保持部11一起後退之按壓構件13。此外，透過運送裝置50運送之單元2的運送方向與透過移動手段12移動之保持部11的朝規定位置P2的前進方向一致。
在圖3中，前述平台10能以上下重疊在排列方向相鄰的單元2、2的長邊側的緣部3、3彼此的狀態而排列放置複數片單元2，而且，可吸附已放置在該平台10上的複數片單元2。
在平台10配設有複數個為了吸附單元2而對該單元2的背面進行吸引的吸引孔15。吸引孔15沿著保持部11的進退方向排成一列而形成有複數個，進而該列配設複數個於單元2的排列方向。吸引孔15配設於平台10之中單元2所排列的全區域，與進行(空氣的)吸引的泵(pump)(未圖示)連接，在全區域中同時進行吸引。由以上，平台10可吸附並限制已經放置在其頂面10a的單元2及之後放置的單元2。
而且，平台10每次被放置一片單元，可在排列方向移動相當於單元2的橫向尺寸的1間距(pitch)。
前述保持部11具有吸附板11a當作藉由吸引吸附保持單元2的一部分21之吸附部，在該吸附板11a連接有進行(空氣的)吸引的泵(未圖示)。若透過泵進行吸引，則吸附板11a可吸附保持單元2的一部分21，若吸附板11a中的吸引被停止，則單元2的一部分21的吸附被解除。此外，在本實施形態中，單元2之中吸附板11a所吸附的部分(前述一部分21)為接近放置在平台10之成為對象的單元2的前方側的端部22之部分。
而且，因在單元2的表面2a(在圖1(b)中為頂面)形成有進行光電轉換的發電層，故不使其表面2a損傷較佳。於是，吸附板11a吸附單元2的一部分21的背面2b(在圖1(b)中為底面)。
該吸附板11a被搭載於製造裝置1所具備的頭7。
前述移動手段12包含:使前述頭7進退移動於運送裝置50的近旁之待機位置P1與平台10上的規定位置P2之間之進退移動機構17；使頭7繞水平線擺動並改變頭7的角度之擺動機構18。
進退移動機構17具有伸縮致動器(telescopic actuator)(未圖示)，伸縮致動器一伸展，就使頭7位於規定位置P2，一縮短，就使頭7位於待機位置P1。
擺動機構18具有配設於前述伸縮致動器的頂端的帶有減速器(speed reducer)的馬達(未圖示)，在該馬達的輸出軸固定有頭7。若使馬達的輸出軸就規定角度旋轉於一方向，則頭7如圖1(c)至圖2(a)所示，在規定位置P2中以水平線C1(滑輪(pulley)31的軸)為中心朝下方擺動。若在頭7朝下方擺動的狀態下，進退移動機構17的伸縮致動器進行縮短動作，則頭7沿著平台10朝待機位置P1側後退(參照圖2(b)至圖2(c))。再者，若使前述馬達的輸出軸就前述規定角度旋轉於他方向，則在待機位置P1中頭7以水平線C1(滑輪31的軸)為中心朝上方擺動，可返回到圖1(a)的狀態。
此外，因單元2是在薄的金屬製片上被進行各種製膜，故具有可撓性。因此，若在吸附板11a吸附保持了單元2的一部分21的狀態下，擺動機構18使頭7朝下方擺動，則如圖2(a)所示，單元2可藉由後述的第一滑輪31彎曲，成為單元2的前述一部分21朝平台10往下傾斜的狀態。而且成為該往下傾斜的單元2的前方側的端部22放置在平台10的頂面10a的狀態，被吸附保持於平台10。
在前述頭7搭載有第一滑輪31，在該滑輪31與運送裝置50之間配設有第二滑輪32，在該等滑輪31、32間架設有皮帶(belt)33。相對於第二滑輪32為不移動的固定滑輪，因第一滑輪31被搭載於頭7，故為與吸附板11a一起進退移動的可動滑輪。因此，由於滑輪31、32間的距離變化，故配設使滑輪31、32間的皮帶33的長度變化之調整機構34。針對調整機構34於後面說明。
在滑輪31、32間的皮帶33上可放置單元2，被吸附保持於吸附板11a而可藉由進退移動機構17由下方支撐朝前述規定位置P2被運送的單元2。
前述按壓構件13被搭載於頭7，與吸附板11a一起進退移動。按壓構件13是由滾筒(roller)構成，至少其外周部分由海綿(sponge)等的柔軟的素材構成較佳。圖4是按壓構件13之說明圖，由進退方向看處於藉由擺動機構18朝下方擺動的狀態的頭7之圖。在頭7配設有滾動於平台10上的導滾筒(guide roller)35，導滾筒35其半徑比按壓構件(按壓滾筒)13大，而且導滾筒35的旋轉中心(center of rotation)與按壓構件(按壓滾筒)13的旋轉中心一致。
再者，若在頭7擺動於下方的狀態下，導滾筒35與平台10的頂面10a接地，則在按壓構件13與於理想的狀態下(平面地)放置在平台10的單元2的頂面之間形成有一點點間隙g。亦即導滾筒35的半徑被設定為按壓構件13的半徑與單元2的厚度與前述間隙g的和。
因此如圖2(a)~(c)所示，若在頭7擺動於下方的狀態下，進退移動機構17的伸縮致動器進行縮短動作，頭7由規定位置P2沿著平台10朝待機位置P1側後退，則導滾筒35滾動並移動於平台10上，此時，導滾筒35可將按壓構件(按壓滾筒)13維持於一定的高度位置。亦即可使按壓構件13行走於被吸附於平台10上的單元2之上。
依照該按壓構件13，即使是吸附於平台10上的單元2的一部分好像會往上漂起的情形，在使頭7後退時通過該單元2之上，抵接單元2的漂起部，可將該漂起部按壓於平台10側。
針對藉由具備以上的構成之製造裝置1進行之使其長邊側的緣部彼此上下重疊而將複數片細長的單元2相繼排列放置在平台10的頂面10a的製造方法，依照圖1與圖2進行說明。
如圖1(a)與(b)所示，被製作成規定的長度而被放置在平台10之成為對象的單元2藉由運送裝置50朝頭7側被運送，該單元2被運送至接近其運送方向前方側的端部22的一部分21放置在吸附板11a之上的位置。吸附板11a位於待機位置P1，該吸附板11a吸附保持單元2的前述一部分21(以上為準備程序)。
藉由進退移動機構17使頭7朝平台10上的規定位置P2前進，以單元2的縱向當作移動方向使吸附保持了前述單元2的一部分21的吸附板11a由待機位置P1通過平台10的上方的區域，如圖1(c)所示使其朝平台10上的規定位置P2前進。然後在該規定位置P2中，如圖2(a)所示透過擺動機構18使頭7朝下方擺動(以上為前進程序)。據此，成為單元2的前方側的端部22放置在平台10的頂面10a的狀態。
透過平台10進行的吸引為所有的單元2被放置在平台10上，繼續進行直到該等單元2的緣部彼此被接合為止。因此，已朝規定位置P2前進的吸附板11a所保持的單元2的前方側的端部22被吸附於平台10。然後，該端部22被吸附後，成為解除了透過吸附板11a進行的單元2的一部分21中的保持的狀態。之後在該解除狀態下，如圖2(a)與(c)所示，藉由進退移動機構17使頭7(吸附板11a)由規定位置P2後退(以上為後退程序)。依照該後退程序，藉由使頭7後退，能以其前方側的端部22為起點，一邊沿著縱向依次將單元2放置在平台10上，一邊使單元2吸附於平台10(參照圖2(c))。
然後，在該後退程序中藉由使頭7後退，如圖4所示，前述按壓構件13與未吸附單元2的吸附板11a一起後退，該按壓構件13通過沿著縱向依次被吸附於平台10上的單元2之上。此時，被吸附於平台10上的單元2之中若有因該單元2的翹曲或扭曲而漂起的部分(漂起部)，則按壓構件13抵接該漂起部的頂面，可將該漂起部朝平台10側按壓。
因此，即使是放置在平台10的單元2的一部分好像往上漂起的情形，也能使單元2成平的狀態而吸附於平台10，然後，可確實地進行所執行的單元的緣部3、3彼此的接合(例如透過銲料進行的接合)。
再者，若一個單元2被放置在平台10，藉由吸附而被限制，則在本實施形態中，平台10在排列方向(圖3的箭頭Y方向)移動相當於一片單元2的橫向尺寸的1間距，下一片單元2經過上述各程序而被放置在平台10，藉由吸附而被限制。之後，前述各程序被重複執行，複數片單元2精度佳地以等間距被排列在平台10上。
而且，依照本實施形態的製造裝置，與以往(圖7)比較，將單元2排列於平台10上的週期時間(cycle time)的縮短成為可能。亦即在圖7的習知例中，透過吸附頭84進行之單元81的吸附、上升F1、水平移動F2、下降F3以及吸附的解除的動作依次被進行，各動作之間需要停止時間，整體上需要許多無益的時間。但是，依照本實施形態的製造裝置，可連續地使各部動作，無益的停止時間被省去。特別是在圖1(c)至圖2(a)中，以相同時間帶使進退移動機構17與擺動機構18動作，設定動作時序，以便在頭7到達規定位置P2前開始該頭7的下方擺動較佳。
而且，在習知的裝置中，因吸附頭84吸附於單元81的頂面(發電層成膜面)，故有使發電層損傷之虞，惟依照本實施形態，因為了運送單元2，吸附板11a所吸附的面為單元2的底面側，故可防止這種損傷。
而且，本實施形態的製造裝置1如圖3所示，複數個吸引孔15平面地擴展形成於平台10，直到所有的單元2被接合為止，各吸引孔15中的吸引繼續被進行。因此，在平台10之中未放置單元2的區域(在圖3中為區域X1)中，吸引孔15被堵塞較佳，為此在該區域X1配設有片狀的蓋構件40。再者，每次將一片單元2放置在平台10，就一列一列地挪移蓋構件40，在蓋構件40被挪移的區域放置下一片單元2。
此外，雖然在圖3中顯示蓋構件40為一片，整體地覆蓋X1區域的吸引孔15的形態，惟沿著進退方向覆蓋一列吸引孔15的蓋構件40配設複數個於排列方向，在單元2被放置在平台10時一列一列地被剝離者也可以。
而且，平台10上的區域之中想重新放置單元2的區域(在圖3中為區域X2)的吸引孔15是藉由另一個片構件覆蓋。
亦即如圖6(a)所示，在頭7搭載有第三滑輪36，而且在前述第二滑輪32的近旁配設有第四滑輪37，在該等滑輪36、37間架設有皮帶狀的片構件9。而且因滑輪36、37間的距離變化，故配設使滑輪36、37間的片構件9的長度變化之調整機構38。
因第三滑輪36被搭載於頭7，故在藉由前述進退移動機構17使頭7朝規定位置P2前進的前進程序中，由待機位置P1側朝規定位置P2側行走於平台10的頂面10a的近旁。據此，在前進程序時，片構件9可依次覆蓋並堵塞排列於該前進方向的吸引孔15。
然後，在接著該前進程序被執行的後退程序時，第三滑輪36由規定位置P2側朝待機位置P1側行走於平台10的頂面10a的近旁。據此，如圖6(b)所示，片構件9被由在前進程序中堵塞的吸引孔15剝離，反而放置在平台10的對象的單元2會覆蓋並堵塞該吸引孔15。因此，在圖6(b)所示的區域X2中，在將單元2放置在平台10的作業時，可防止吸引孔15以開口狀態被放置。
亦即，假如當前述片狀的蓋構件40及前述片構件9不覆蓋平台10的吸引孔15時，也就是說在該等吸引孔15打開的情形下，由該等吸引孔15進行的吸引被無益地進行，對已經放置在平台10上的單元2(單元2-1~2-4)之吸引孔15中的吸引力變弱。但是，依照前述蓋構件40及前述片構件9，可防止平台10全體中的吸引力降低，可確保單元2所放置的吸引孔15中的吸引力，已經被承載於平台10上的單元2(單元2-1~2-4)穩定地被吸附保持於平台10上。
針對前述調整機構34、38進行說明。在圖6(a)中本實施形態的調整機構34具有移動於上下方向的調整用滑輪34a。在該滑輪34a架設有經由第二滑輪32的前述皮帶33，滑輪34a配合第一滑輪31的進退移動而上下移動，防止皮帶33的鬆弛的發生而移動。
而且，片構件9用的調整機構38為與皮帶33用的調整機構34一樣的構成，具有調整用的滑輪38a。而且，配合第三滑輪36的進退移動而上下移動，防止片構件9的鬆弛的發生而移動。
而且在本實施形態中，片構件9用的調整機構38具有轉向滑輪38b，藉由該轉向滑輪38b與前述第四滑輪37將水平方向的片構件9轉向於上下方向。
再者，皮帶33用的調整機構34藉由第二滑輪32與第四滑輪37將水平方向的皮帶33轉向於上下方向。亦即也可將片構件9用的第四滑輪37兼用作皮帶33用，可謀求構件的省略化。
而且在前進程序中，滑輪31、37間的(下側的)皮帶33的行進方向為箭頭R1方向，滑輪36、37間的(上側的) 片構件9的行進方向為箭頭R2方向，在上下接近的該等皮帶33及片構件9同步移動於同方向。而且在後退程序中，在上下接近的皮帶33及片構件9也同步移動於同方向(與箭頭R1、R2為相反方向)。因此，第四滑輪37的兼用成為可能。
本發明的製造裝置不限於圖示的形態，在本發明的範圍內也可以為其他的形態者。例如在前述實施形態中雖然是以進退移動機構17為伸縮致動器進行了說明，但為該伸縮致動器以外的構成也可以，而且擺動機構18為其他的構成也可以。而且，雖然說明了前述按壓構件13在與於理想地(平面地)放置在平台10上的單元2的頂面之間隔著間隙g的狀態下，與吸附板11a一起後退的情形，但以按壓構件13為至少外周部由柔軟的素材構成的滾筒，去除前述間隙g，沿著單元2的頂面滾動該滾筒也可以。
圖1與圖2是顯示本發明的製造裝置1的概略構成及其動作之側視圖。圖3是該製造裝置1之俯視圖。藉由包含該製造裝置1的製造系統(製造線)製造的太陽電池模組(以下也稱為模組)如圖5所示，排列包含複數片細長的太陽電池用的單元2(太陽電池單元)，在該等複數個單元2的兩側配設有電極4。單元2為薄長方形狀，單元2的縱向與單元2被排列的單元2的排列方向正交。此外，在圖5中為了使說明容易起見，僅設單元2為3片，惟在實際的模組中具備比3片多的單元2。
該等單元2及電極4藉由覆蓋構件5被由其兩面夾住，模組成一體的片(sheet)狀。覆蓋構件5具有可撓性(flexibility)由使太陽光透過的薄片(film)狀的樹脂構件構成，密著於單元2及電極4的表面及背面。此外，在圖5中是以覆蓋構件5離開單元2的狀態。
在排列方向相鄰的單元2、2的緣部3、3彼此處於隔著接合金屬被上下重疊的狀態，透過該接合金屬，單元2、2在被重疊的緣部3、3中被電性地及構造地連接。接合金屬例如由銲料6構成，銲料6沿著單元2的緣部3並沿著單元2的縱向散佈而被配設。
為了製造這種模組，首先在帶狀的金屬材料之上進行光電轉換用的各種製膜後，將其切斷成規定長度，得到複數片細長的單元2。然後在平台上使相鄰的單元2、2的長邊側的緣部3、3彼此重疊而依次將該等單元2排列於前述排列方向，接合該等緣部3、3彼此，當作一片太陽電池模組。
再者，本發明的製造裝置1可在平台10上使相鄰的單元2、2的長邊側的緣部3、3彼此上下重疊而依次將單元2排列於前述排列方向。
在製造裝置1的上游側(在圖1~圖3中為左側)配設有以其縱向當作運送方向運送成為規定長度的細長的單元2之運送裝置50。運送裝置50例如由放置並搬運單元2的帶式輸送機(belt conveyer)構成。運送裝置50將放置在平台10之成為對象的單元2朝該平台10側運送，針對該運送方向使前方側(最前頭側)的部分(單元2的一部分21)位於被設定於平台10的緣部之待機位置P1(參照圖1(b))。然後藉由製造裝置1一片一片地將該單元2放置在平台10上的作業被進行。此外，在圖3中顯示4片單元2-1~2-4處於已經放置在平台10上的狀態，將第5片單元2-5放置在平台10前的狀態。
在圖1與圖3中，製造裝置1包含:前述平台10；可保持放置在該平台10之成為對象的單元2的一部分21且可解除該保持之保持部11；以單元2的縱向當作移動方向使保持部11進退移動於前述待機位置P1與平台10上的規定位置P2之間之移動手段12；在藉由該移動手段12使保持部11由規定位置P2朝待機位置P1後退時與該保持部11一起後退之按壓構件13。此外，透過運送裝置50運送之單元2的運送方向與透過移動手段12移動之保持部11的朝規定位置P2的前進方向一致。
在圖3中，前述平台10能以上下重疊在排列方向相鄰的單元2、2的長邊側的緣部3、3彼此的狀態而排列放置複數片單元2，而且，可吸附已放置在該平台10上的複數片單元2。
在平台10配設有複數個為了吸附單元2而對該單元2的背面進行吸引的吸引孔15。吸引孔15沿著保持部11的進退方向排成一列而形成有複數個，進而該列配設複數個於單元2的排列方向。吸引孔15配設於平台10之中單元2所排列的全區域，與進行(空氣的)吸引的泵(pump)(未圖示)連接，在全區域中同時進行吸引。由以上，平台10可吸附並限制已經放置在其頂面10a的單元2及之後放置的單元2。
而且，平台10每次被放置一片單元，可在排列方向移動相當於單元2的橫向尺寸的1間距(pitch)。
前述保持部11具有吸附板11a當作藉由吸引吸附保持單元2的一部分21之吸附部，在該吸附板11a連接有進行(空氣的)吸引的泵(未圖示)。若透過泵進行吸引，則吸附板11a可吸附保持單元2的一部分21，若吸附板11a中的吸引被停止，則單元2的一部分21的吸附被解除。此外，在本實施形態中，單元2之中吸附板11a所吸附的部分(前述一部分21)為接近放置在平台10之成為對象的單元2的前方側的端部22之部分。
而且，因在單元2的表面2a(在圖1(b)中為頂面)形成有進行光電轉換的發電層，故不使其表面2a損傷較佳。於是，吸附板11a吸附單元2的一部分21的背面2b(在圖1(b)中為底面)。
該吸附板11a被搭載於製造裝置1所具備的頭7。
前述移動手段12包含:使前述頭7進退移動於運送裝置50的近旁之待機位置P1與平台10上的規定位置P2之間之進退移動機構17；使頭7繞水平線擺動並改變頭7的角度之擺動機構18。
進退移動機構17具有伸縮致動器(telescopic actuator)(未圖示)，伸縮致動器一伸展，就使頭7位於規定位置P2，一縮短，就使頭7位於待機位置P1。
擺動機構18具有配設於前述伸縮致動器的頂端的帶有減速器(speed reducer)的馬達(未圖示)，在該馬達的輸出軸固定有頭7。若使馬達的輸出軸就規定角度旋轉於一方向，則頭7如圖1(c)至圖2(a)所示，在規定位置P2中以水平線C1(滑輪(pulley)31的軸)為中心朝下方擺動。若在頭7朝下方擺動的狀態下，進退移動機構17的伸縮致動器進行縮短動作，則頭7沿著平台10朝待機位置P1側後退(參照圖2(b)至圖2(c))。再者，若使前述馬達的輸出軸就前述規定角度旋轉於他方向，則在待機位置P1中頭7以水平線C1(滑輪31的軸)為中心朝上方擺動，可返回到圖1(a)的狀態。
此外，因單元2是在薄的金屬製片上被進行各種製膜，故具有可撓性。因此，若在吸附板11a吸附保持了單元2的一部分21的狀態下，擺動機構18使頭7朝下方擺動，則如圖2(a)所示，單元2可藉由後述的第一滑輪31彎曲，成為單元2的前述一部分21朝平台10往下傾斜的狀態。而且成為該往下傾斜的單元2的前方側的端部22放置在平台10的頂面10a的狀態，被吸附保持於平台10。
在前述頭7搭載有第一滑輪31，在該滑輪31與運送裝置50之間配設有第二滑輪32，在該等滑輪31、32間架設有皮帶(belt)33。相對於第二滑輪32為不移動的固定滑輪，因第一滑輪31被搭載於頭7，故為與吸附板11a一起進退移動的可動滑輪。因此，由於滑輪31、32間的距離變化，故配設使滑輪31、32間的皮帶33的長度變化之調整機構34。針對調整機構34於後面說明。
在滑輪31、32間的皮帶33上可放置單元2，被吸附保持於吸附板11a而可藉由進退移動機構17由下方支撐朝前述規定位置P2被運送的單元2。
前述按壓構件13被搭載於頭7，與吸附板11a一起進退移動。按壓構件13是由滾筒(roller)構成，至少其外周部分由海綿(sponge)等的柔軟的素材構成較佳。圖4是按壓構件13之說明圖，由進退方向看處於藉由擺動機構18朝下方擺動的狀態的頭7之圖。在頭7配設有滾動於平台10上的導滾筒(guide roller)35，導滾筒35其半徑比按壓構件(按壓滾筒)13大，而且導滾筒35的旋轉中心(center of rotation)與按壓構件(按壓滾筒)13的旋轉中心一致。
再者，若在頭7擺動於下方的狀態下，導滾筒35與平台10的頂面10a接地，則在按壓構件13與於理想的狀態下(平面地)放置在平台10的單元2的頂面之間形成有一點點間隙g。亦即導滾筒35的半徑被設定為按壓構件13的半徑與單元2的厚度與前述間隙g的和。
因此如圖2(a)~(c)所示，若在頭7擺動於下方的狀態下，進退移動機構17的伸縮致動器進行縮短動作，頭7由規定位置P2沿著平台10朝待機位置P1側後退，則導滾筒35滾動並移動於平台10上，此時，導滾筒35可將按壓構件(按壓滾筒)13維持於一定的高度位置。亦即可使按壓構件13行走於被吸附於平台10上的單元2之上。
依照該按壓構件13，即使是吸附於平台10上的單元2的一部分好像會往上漂起的情形，在使頭7後退時通過該單元2之上，抵接單元2的漂起部，可將該漂起部按壓於平台10側。
針對藉由具備以上的構成之製造裝置1進行之使其長邊側的緣部彼此上下重疊而將複數片細長的單元2相繼排列放置在平台10的頂面10a的製造方法，依照圖1與圖2進行說明。
如圖1(a)與(b)所示，被製作成規定的長度而被放置在平台10之成為對象的單元2藉由運送裝置50朝頭7側被運送，該單元2被運送至接近其運送方向前方側的端部22的一部分21放置在吸附板11a之上的位置。吸附板11a位於待機位置P1，該吸附板11a吸附保持單元2的前述一部分21(以上為準備程序)。
藉由進退移動機構17使頭7朝平台10上的規定位置P2前進，以單元2的縱向當作移動方向使吸附保持了前述單元2的一部分21的吸附板11a由待機位置P1通過平台10的上方的區域，如圖1(c)所示使其朝平台10上的規定位置P2前進。然後在該規定位置P2中，如圖2(a)所示透過擺動機構18使頭7朝下方擺動(以上為前進程序)。據此，成為單元2的前方側的端部22放置在平台10的頂面10a的狀態。
透過平台10進行的吸引為所有的單元2被放置在平台10上，繼續進行直到該等單元2的緣部彼此被接合為止。因此，已朝規定位置P2前進的吸附板11a所保持的單元2的前方側的端部22被吸附於平台10。然後，該端部22被吸附後，成為解除了透過吸附板11a進行的單元2的一部分21中的保持的狀態。之後在該解除狀態下，如圖2(a)與(c)所示，藉由進退移動機構17使頭7(吸附板11a)由規定位置P2後退(以上為後退程序)。依照該後退程序，藉由使頭7後退，能以其前方側的端部22為起點，一邊沿著縱向依次將單元2放置在平台10上，一邊使單元2吸附於平台10(參照圖2(c))。
然後，在該後退程序中藉由使頭7後退，如圖4所示，前述按壓構件13與未吸附單元2的吸附板11a一起後退，該按壓構件13通過沿著縱向依次被吸附於平台10上的單元2之上。此時，被吸附於平台10上的單元2之中若有因該單元2的翹曲或扭曲而漂起的部分(漂起部)，則按壓構件13抵接該漂起部的頂面，可將該漂起部朝平台10側按壓。
因此，即使是放置在平台10的單元2的一部分好像往上漂起的情形，也能使單元2成平的狀態而吸附於平台10，然後，可確實地進行所執行的單元的緣部3、3彼此的接合(例如透過銲料進行的接合)。
再者，若一個單元2被放置在平台10，藉由吸附而被限制，則在本實施形態中，平台10在排列方向(圖3的箭頭Y方向)移動相當於一片單元2的橫向尺寸的1間距，下一片單元2經過上述各程序而被放置在平台10，藉由吸附而被限制。之後，前述各程序被重複執行，複數片單元2精度佳地以等間距被排列在平台10上。
而且，依照本實施形態的製造裝置，與以往(圖7)比較，將單元2排列於平台10上的週期時間(cycle time)的縮短成為可能。亦即在圖7的習知例中，透過吸附頭84進行之單元81的吸附、上升F1、水平移動F2、下降F3以及吸附的解除的動作依次被進行，各動作之間需要停止時間，整體上需要許多無益的時間。但是，依照本實施形態的製造裝置，可連續地使各部動作，無益的停止時間被省去。特別是在圖1(c)至圖2(a)中，以相同時間帶使進退移動機構17與擺動機構18動作，設定動作時序，以便在頭7到達規定位置P2前開始該頭7的下方擺動較佳。
而且，在習知的裝置中，因吸附頭84吸附於單元81的頂面(發電層成膜面)，故有使發電層損傷之虞，惟依照本實施形態，因為了運送單元2，吸附板11a所吸附的面為單元2的底面側，故可防止這種損傷。
而且，本實施形態的製造裝置1如圖3所示，複數個吸引孔15平面地擴展形成於平台10，直到所有的單元2被接合為止，各吸引孔15中的吸引繼續被進行。因此，在平台10之中未放置單元2的區域(在圖3中為區域X1)中，吸引孔15被堵塞較佳，為此在該區域X1配設有片狀的蓋構件40。再者，每次將一片單元2放置在平台10，就一列一列地挪移蓋構件40，在蓋構件40被挪移的區域放置下一片單元2。
此外，雖然在圖3中顯示蓋構件40為一片，整體地覆蓋X1區域的吸引孔15的形態，惟沿著進退方向覆蓋一列吸引孔15的蓋構件40配設複數個於排列方向，在單元2被放置在平台10時一列一列地被剝離者也可以。
而且，平台10上的區域之中想重新放置單元2的區域(在圖3中為區域X2)的吸引孔15是藉由另一個片構件覆蓋。
亦即如圖6(a)所示，在頭7搭載有第三滑輪36，而且在前述第二滑輪32的近旁配設有第四滑輪37，在該等滑輪36、37間架設有皮帶狀的片構件9。而且因滑輪36、37間的距離變化，故配設使滑輪36、37間的片構件9的長度變化之調整機構38。
因第三滑輪36被搭載於頭7，故在藉由前述進退移動機構17使頭7朝規定位置P2前進的前進程序中，由待機位置P1側朝規定位置P2側行走於平台10的頂面10a的近旁。據此，在前進程序時，片構件9可依次覆蓋並堵塞排列於該前進方向的吸引孔15。
然後，在接著該前進程序被執行的後退程序時，第三滑輪36由規定位置P2側朝待機位置P1側行走於平台10的頂面10a的近旁。據此，如圖6(b)所示，片構件9被由在前進程序中堵塞的吸引孔15剝離，反而放置在平台10的對象的單元2會覆蓋並堵塞該吸引孔15。因此，在圖6(b)所示的區域X2中，在將單元2放置在平台10的作業時，可防止吸引孔15以開口狀態被放置。
亦即，假如當前述片狀的蓋構件40及前述片構件9不覆蓋平台10的吸引孔15時，也就是說在該等吸引孔15打開的情形下，由該等吸引孔15進行的吸引被無益地進行，對已經放置在平台10上的單元2(單元2-1~2-4)之吸引孔15中的吸引力變弱。但是，依照前述蓋構件40及前述片構件9，可防止平台10全體中的吸引力降低，可確保單元2所放置的吸引孔15中的吸引力，已經被承載於平台10上的單元2(單元2-1~2-4)穩定地被吸附保持於平台10上。
針對前述調整機構34、38進行說明。在圖6(a)中本實施形態的調整機構34具有移動於上下方向的調整用滑輪34a。在該滑輪34a架設有經由第二滑輪32的前述皮帶33，滑輪34a配合第一滑輪31的進退移動而上下移動，防止皮帶33的鬆弛的發生而移動。
而且，片構件9用的調整機構38為與皮帶33用的調整機構34一樣的構成，具有調整用的滑輪38a。而且，配合第三滑輪36的進退移動而上下移動，防止片構件9的鬆弛的發生而移動。
而且在本實施形態中，片構件9用的調整機構38具有轉向滑輪38b，藉由該轉向滑輪38b與前述第四滑輪37將水平方向的片構件9轉向於上下方向。
再者，皮帶33用的調整機構34藉由第二滑輪32與第四滑輪37將水平方向的皮帶33轉向於上下方向。亦即也可將片構件9用的第四滑輪37兼用作皮帶33用，可謀求構件的省略化。
而且在前進程序中，滑輪31、37間的(下側的)皮帶33的行進方向為箭頭R1方向，滑輪36、37間的(上側的) 片構件9的行進方向為箭頭R2方向，在上下接近的該等皮帶33及片構件9同步移動於同方向。而且在後退程序中，在上下接近的皮帶33及片構件9也同步移動於同方向(與箭頭R1、R2為相反方向)。因此，第四滑輪37的兼用成為可能。
本發明的製造裝置不限於圖示的形態，在本發明的範圍內也可以為其他的形態者。例如在前述實施形態中雖然是以進退移動機構17為伸縮致動器進行了說明，但為該伸縮致動器以外的構成也可以，而且擺動機構18為其他的構成也可以。而且，雖然說明了前述按壓構件13在與於理想地(平面地)放置在平台10上的單元2的頂面之間隔著間隙g的狀態下，與吸附板11a一起後退的情形，但以按壓構件13為至少外周部由柔軟的素材構成的滾筒，去除前述間隙g，沿著單元2的頂面滾動該滾筒也可以。
1．．．製造裝置
2、2-1~2-5．．．單元(太陽電池用的單元)
2a．．．單元的表面
2b．．．單元的一部分的背面
3．．．緣部
4．．．電極
5．．．銲料
6．．．刻劃溝
7．．．頭
9．．．片構件
10．．．平台
10a．．．平台的頂面
11．．．保持部
11a．．．吸附板
12．．．移動手段
13．．．按壓構件
15．．．吸引孔
17．．．進退移動機構
18．．．擺動機構
21．．．單元的一部分
22．．．端部
31．．．第一滑輪
32．．．第二滑輪
33．．．皮帶
34a．．．滑輪
34．．．調整機構
35．．．導滾筒
36．．．第三滑輪
37．．．第四滑輪
38．．．調整機構
38a．．．調整用的滑輪
38b．．．轉向滑輪
40．．．蓋構件
50．．．運送裝置
81．．．單元
82．．．緣部
83．．．平台
84．．．吸附頭
C1．．．水平線
P1．．．待機位置
P2．．．規定位置
圖1(a)、(b)、(c)是顯示本發明的製造裝置的概略構成及其動作之側視圖。
圖2(a)、(b)、(c)是顯示本發明的製造裝置的概略構成及其動作之側視圖。
圖3是顯示本發明的製造裝置的概略構成之俯視圖。
圖4是按壓構件之說明圖，在進退方向看處於朝下方擺動的狀態的頭之圖。
圖5是太陽電池模組之說明圖。
圖6(a)是片構件及調整機構之說明圖，圖6(b)是平台之俯視圖。
圖7是習知的製造裝置之說明圖。
圖2(a)、(b)、(c)是顯示本發明的製造裝置的概略構成及其動作之側視圖。
圖3是顯示本發明的製造裝置的概略構成之俯視圖。
圖4是按壓構件之說明圖，在進退方向看處於朝下方擺動的狀態的頭之圖。
圖5是太陽電池模組之說明圖。
圖6(a)是片構件及調整機構之說明圖，圖6(b)是平台之俯視圖。
圖7是習知的製造裝置之說明圖。
1．．．製造裝置
2．．．單元(太陽電池用的單元)
3．．．緣部
5．．．銲料
6．．．刻劃溝
7．．．頭
9．．．片構件
10．．．平台
10a．．．平台的頂面
11．．．保持部
11a．．．吸附板
12．．．移動手段
13．．．按壓構件
15．．．吸引孔
17．．．進退移動機構
18．．．擺動機構
21．．．單元的一部分
22．．．端部
31．．．第一滑輪
32．．．第二滑輪
33．．．皮帶
50．．．運送裝置
C1．．．水平線
P1．．．待機位置
P2．．．規定位置
Claims (4)
- 一種太陽電池模組的製造裝置，包含使其長邊側的緣部彼此上下重疊而排列放置複數片細長的太陽電池用的單元，並且吸附該等單元的平台，其特徵包含:
可保持放置在該平台之成為對象的太陽電池用的單元的一部分且可解除該保持之保持部；
能以該單元的縱向當作移動方向在該平台上使該保持部進退移動，在使已前進的該保持部所保持的該單元的前方側的端部吸附於該平台後，在解除了透過該保持部進行的該單元的保持的狀態下，使該保持部後退之移動手段；以及
在使該保持部後退時，通過吸附於該平台的該單元之上並將該單元的漂起部朝該平台側按壓之按壓構件。 - 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組的製造裝置，其中該保持部具有吸附該單元的背面的吸附部。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之太陽電池模組的製造裝置，其中在該平台，為了吸附該單元而對該單元的背面進行吸引的吸引孔排列並配設複數個於該保持部的進退方向，
包含:在該保持部前進時，依次覆蓋並堵塞排列於該前進方向的該吸引孔，並且在該保持部後退時，由被堵塞的該吸引孔剝離的片構件。 - 一種太陽電池模組的製造方法，使其長邊側的緣部彼此上下重疊而將複數片細長的太陽電池用的單元排列放置於平台的頂面，其特徵包含:
以該單元的縱向當作移動方向，使保持了放置在該平台之成為對象的太陽電池用的單元的一部分的保持部朝該平台上的規定位置前進之前進程序；以及
藉由在使已朝該規定位置前進的該保持部所保持的該單元的前方側的端部吸附於該平台後，在解除了透過該保持部進行的該單元的保持的狀態下，由該規定位置使該保持部後退，由該前方側的端側將該單元放置並吸附在該平台上之後退程序，
在該後退程序中按壓構件通過吸附於該平台上的該單元之上，按壓該單元的漂起部。
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