WO2011036998A1 - 太陽電池モジュールの製造装置、その製造方法、及び、太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

太陽電池セル７，７の縁部７ｅ，７ｅ同士を重ね合わせ、半田５Ａ，５Ｂによって縁部７ｅ，７ｅ同士を接合することで太陽電池モジュールが製造される。仮接合装置４０では、重ね合わせ部８の一部に設けられ第一温度で凝固する仮付け半田５Ａを、加熱した後に冷却して前記第一温度とすることで凝固させて、縁部７ｅ，７ｅ同士を仮接合させる。本接合装置５０では、重ね合わせ部８の他部に設けられ第二温度で凝固する本付け半田５Ｂを、加熱した後に冷却して前記第二温度とすることで凝固させて、縁部７ｅ，７ｅ同士を本接合させる。

Description

太陽電池モジュールの製造装置、その製造方法、及び、太陽電池モジュール

　本発明は、複数枚の太陽電池セルが接続されて構成される太陽電池モジュール、その製造装置及び製造方法に関する。

　近年、エネルギー問題に対する意識の向上から、太陽電池モジュールを用いた太陽光発電に対する期待が高まっており、太陽電池モジュールの需要が増加している。そこで、このような需要の増加に伴って、性能の良い太陽電池モジュールを製造するための技術開発が望まれている。

　特許文献１に記載の太陽電池モジュールは、複数枚の太陽電池セル（太陽電池素子）を直列に接続することで実用的な電圧を得る構成となっている。このために、特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、短冊形状の太陽電池セルそれぞれの表面及び裏面に導電性を有する材料が設けられており、隣り合う太陽電池セルの縁部同士を上下に重ね合わせることにより、電気的に接続させる構成が採用されている。

　このような太陽電池モジュールの製造は、図６に示しているように、作業盤７９上に置かれた右端の太陽電池セル８０の縁部８０ａ上に、別の太陽電池セル８０の縁部８０ａを重ね合わせ、以下同様に縁部８０ａ同士を次々と重ねる。そして、この状態とした複数の太陽電池セル８０を、図外の加熱炉内に投入し、重ね合わせた縁部８０ａ，８０ａ間に介在させた半田（接合金属）８１を、加熱して溶融し、その後冷却して凝固させ、電気的及び構造的に接続している。

特開２００９－１０３５５号公報（図９、図１０参照）

　しかし、前記製造方法の場合、作業盤７９上で太陽電池セル８０の縁部８０ａを重ね合わせた状態では、まだ半田８１による接合は行われていないため、非常に不安定な状態にある。したがって、図６に示しているように、作業盤７９上に複数の太陽電池セル８０を所定の姿勢及び所定の配置に設け、この作業盤７９ごとを図外の加熱炉内へ移動させたとしても、重ね合わせた複数の太陽電池セル８０の全体形状が崩れてしまうおそれがある。この場合、複数の太陽電池セル８０の全体形状を再度整える必要があり、作業性が悪い。

　そこで本発明は、作業性の良い太陽電池モジュールの製造装置、製造方法、並びに、これら製造装置及び製造方法により得られる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

　本発明は、太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせ、温度に応じて固化する接合材によって前記縁部同士を接合することで、複数枚の前記太陽電池セルを有する太陽電池モジュールを製造する製造装置であって、前記縁部同士が重ね合わされる重ね合わせ部に設けられた第一温度で固化する仮接合材を加熱する第一加熱装置、及び、前記第一加熱装置を制御することにより、前記仮接合材を加熱し前記第一温度で固化させて前記縁部同士を仮接合させる第一制御部を有している仮接合装置と、前記重ね合わせ部に設けられた前記第一温度と異なる第二温度で固化する本接合材を加熱する第二加熱装置、及び、前記第二加熱装置を制御することにより、前記本接合材を加熱し前記第二温度で固化させて前記縁部同士を本接合させる第二制御部を有している本接合装置とを備えたことを特徴とする。

　前記製造装置が用いられて行われる製造方法は、太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせ、温度に応じて固化する接合材によって前記縁部同士を接合することで、複数枚の前記太陽電池セルを有する太陽電池モジュールを製造する方法であって、前記縁部同士が重ね合わされる重ね合わせ部に設けられた仮接合材を、加熱し第一温度とすることで固化させて前記縁部同士を仮接合し、その後、前記重ね合わせ部に設けられた本接合材を、加熱し第二温度とすることで固化させて前記縁部同士を本接合することを特徴とする。

　本発明の前記製造装置及び前記製造方法によれば、太陽電池セルの縁部同士を本接合する前に、仮接合することができるので、仮接合した複数の太陽電池セルを、後に行う本接合の工程（本接合装置）に、形状を維持した状態で移動させることが可能となり、作業性が良くなる。
　そして、この製造装置及び製造方法によって製造される本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルの縁部同士が重ね合わされ、温度に応じて固化する接合材によって前記縁部同士が接合され、前記縁部同士が重ね合わされている重ね合わせ部は、固化する温度が異なる複数種類の前記接合材によって接合されていることを特徴とする。
　すなわち、固化する温度が異なる複数種類の接合材が用いられ、固化する温度がそれぞれ異なることにより仮接合と本接合とが行われる。

　また、前記仮接合材及び前記本接合材それぞれは、所定の温度で溶融状態にあり、この所定の温度から、それぞれが第一温度及び第二温度に下がることで凝固する材料であるとすると、前記本接合材が、前記第二温度が前記第一温度よりも高くなる材料から成る場合には、前記第一制御部は、前記仮接合材を、前記第二温度よりも低くかつ前記第一温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却させて前記第一温度とすることで、固化（凝固）させるように前記第一加熱装置を制御する機能を有し、前記第二制御部は、前記本接合材を、前記第二温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却させて当該第二温度とすることで、固化（凝固）させるように前記第二加熱装置を制御する機能を有している構成とする。

　この場合、前記製造装置によって行われる製造方法では、仮接合する際、仮接合材を、第二温度よりも低くかつ第一温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して第一温度とすることで、固化（凝固）させるため、本接合材は、仮接合材に近くに存在していても溶融せず、本接合されることはない。
　そして、本接合する第二温度は、仮接合する際の第一温度よりも高いため、本接合する際、仮接合した仮接合材も溶融する。このため、本接合する際、仮接合による拘束が解かれ縁部同士の熱変形が自由となり、残留応力が生じることを防ぐことができる。
　なお、前記第一及び第二制御部による前記冷却について説明するが、前記第一及び第二加熱装置による加熱を停止させる制御を行うことにより、自然冷却が行われる場合でもよく、又は、別の冷却装置を動作させる制御を行うことにより、強制的に行われる場合であってもよい。

　これに対して、前記本接合材は、前記第二温度が前記第一温度よりも低くなる材料から成る場合、前記第一制御部は、前記仮接合材のみを、前記第一温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して前記第一温度とすることで、固化（凝固）させるように前記第一加熱装置を制御する機能を有し、前記第二制御部は、前記本接合材を、前記第一温度よりも低くかつ前記第二温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して当該第二温度とすることで、固化（凝固）させるように前記第二加熱装置を制御する機能を有している構成とする。

　この場合、前記製造装置によって行われる製造方法では、仮接合する際、第一温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して当該第一温度することで、固化（凝固）させるのは、仮接合材のみであるため、本接合材の第二温度が仮接合材の第一温度よりも低くても、当該本接合材は溶融せず、本接合されることはない。
　そして、本接合材を、第一温度よりも低くかつ第二温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して当該第二温度することで、固化（凝固）させて縁部同士を本接合するため、本接合する際は、仮接合した仮接合材は溶融しない。このため、本接合する際に、仮接合が解かれず、太陽電池セルの縁部同士の位置決め状態が維持されたまま本接合を行うことができる。

　本発明によれば、仮接合した複数の太陽電池セルを、形状を維持した状態で後に行う工程のために移動させることが可能となり、作業性が良く、太陽電池モジュールの生産効率を向上させることができる。そして、本接合の際、形状が安定することから品質の良い太陽電池モジュールが得られる。

太陽電池モジュールの一部を示す説明図である。 本発明の製造装置及び製造方法を説明する概略構成図である。 本発明の製造装置のブロック図である。 本発明の製造装置及び製造方法の第一実施形態を説明する断面図である。 本発明の製造装置及び製造方法の第二実施形態を説明する断面図である。 従来技術を説明する説明図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は本発明の太陽電池モジュールの製造装置によって製造される太陽電池モジュールの一部を示す説明図である。まず、太陽電池モジュールＭ（以下、単にモジュールＭともいう）の構成について説明する。

　このモジュールＭは、複数の太陽電池セル７（以下、単にセル７ともいう）が一方向に並んで設けられていて、これら複数のセル７の両側に電極３１が設けられている。これらセル７及び電極３１は、その両面からカバー部材３２によって挟まれ、モジュールＭは一体のシート状を成している。両面のカバー部材３２は、可撓性を有し太陽光を透過させるフィルム状の樹脂部材から成り、セル７及び電極３１の表面及び裏面に密着した状態となっている。

　各セル７は、導電性を有する導電性基板７ａ上に、下部電極層７ｂ、半導体層７ｃ及び上部電極層７ｄがこの順で積層されて構成されている。
　隣り合うセル７，７同士は、その縁部７ｅ，７ｅにおいて重ね合わされた状態にあり、この重ね合わされた縁部７ｅ，７ｅにおいて電気的及び構造的に接続されている。なお、この重ね合わされた縁部７ｅ，７ｅを、重ね合わせ部８と呼ぶ。縁部７ｅ，７ｅを接合するために、本実施形態では、接合金属が介在していて、具体的には、接合金属は半田（半田ボール）５から成る。半田５は、縁部７ｅに沿って点在している。なお、本実施形態では、上側にあるセル７と半田５との間、及び、この半田５と下側にあるセル７との間には、導電膜９が介在しているが、導電膜９を介在させない場合であってもよい。

　各セル７は、その配列方向と平行な方向が短尺方向となり、当該配列方向と直交する方向が長尺方向となる短冊形状（細長い薄板形状）を有していて、長尺側にある縁部７ｅによって前記重ね合わせ部８が構成される。なお、配列方向両端部におけるセル７それぞれは、電極３１と電気的及び構造的に接続されている。

　以上のような複数枚の太陽電池セル７を有する太陽電池モジュールＭを製造するためには、図２（ａ）に示しているように、一方向（図２では左右方向）に向かってモジュールＭが順次長くなるように、隣り合うセル７，７の縁部７ｅ，７ｅ同士を重ね合わせ、全てのセル７においてこの重ね合わせを行う。そして、温度変化により溶融状態から凝固する半田５によって、重ね合わせ部８それぞれの縁部７ｅ，７ｅ同士を接合すればよい。
　なお、図２（ａ）では、既に複数枚（７枚）のセル７の縁部７ｅが、重ね合わされた状態となっている。そして、図２（ａ）は、この７枚のセル７に対して、さらに上から新たにセル７を重ね合わせようとしている状態を示していて、この新たなセル７を接続セル１１と呼ぶ。これに対して、既に重ね合わされた状態にある前記７枚のセル７の内の、前記接続セル１１が接続されるセルを被接続セル２１と呼ぶ。
　なお、後に詳しく説明するが、重ね合わせ部８では仮接合と本接合とが行われ、縁部７ｅ，７ｅが重ね合わされる毎に仮接合が行われる。そして、本接合は、全ての重ね合わせ部８について同時に行われる。

　モジュールＭを製造するための製造装置は、図３に示しているように、前記セル７，７同士を仮接合する仮接合装置４０と、仮接合したセル７，７同士を本接合する本接合装置５０とを備えている。
　さらに、この製造装置は、仮接合する前のセル７の縁部７ｅ上に半田５を供給する半田供給装置６０を備えている。また、本接合を終えた複数のセル７を前記カバー部材３２（図１参照）が表裏から挟むようにして、カバー部材３２を取り付けるカバー取り付け装置７０を備えている。

　半田供給装置６０（図３参照）は、前記縁部７ｅの重ね合わせを行う作業の前に、各セル７の縁部７ｅ上に半田５を設ける装置である。特に本発明では、縁部７ｅ，７ｅ同士を仮接合する仮接合材としての仮付け半田５Ａを、重ね合わせ部８の内の一部に設け、さらに、縁部７ｅ，７ｅ同士を本接合する本接合材としての本付け半田５Ｂを、重ね合わせ部８の内の他部に設ける装置である。半田５Ａ，５Ｂそれぞれは半田ボールから成り、図示しないが、フラックス上に仮止めされた状態となる。半田５Ａ，５Ｂは、縁部７ｅの長手方向に沿って間隔を有して設けられる。なお、仮付け半田５Ａと本付け半田５Ｂとは、凝固温度（溶融点）が異なる材質から成り、その詳細は後に説明する。

　仮接合装置４０は、前記仮付け半田５Ａを加熱する第一加熱装置として、図２（ｂ）及び図４（ａ）に示しているように、ヒータ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを有している。図４（ａ）において、左側のヒータ４１ａ，４１ｂ及び右側のヒータ４２ａ，４２ｂそれぞれは、重ね合わせ部８を挟んで発熱部が上下で対向する配置にあり、重ね合わせ部８の内の一部にある仮付け半田５Ａを加熱する。実施形態では、加熱する前記一部は、仮付け半田５Ａが設けられている両側部となる。また、図２（ｂ）に示しているように、ヒータ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは重ね合わせ部８毎に加熱する構成である。
　すなわち、第一加熱装置は、重ね合わせ部８を部分的に加熱する構成であり、仮付け半田５Ａを溶融させるように昇温させることができるが、両側部を除く中央に存在している本付け半田５Ｂを溶融させるまで昇温させることはない。
　また、仮接合装置４０は、これらヒータ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを制御する第一制御装置３Ａを有している。具体的な制御手段については、後に説明する。

　本接合装置５０は、前記本付け半田５Ａを加熱する第二加熱装置として、図４（ｂ）に示しているように、加熱炉５１を有していて、さらに、この加熱炉５１内の温度を制御する第二制御装置３Ｂを有している。
　加熱炉５１は、重ね合わせた状態にある複数のセル７をまとめて収納する構成であり、炉内を所定の温度に昇温させるヒータ５２ａ，５２ｂを備えている。第二制御装置３Ｂがヒータ５２ａ，５２ｂによって、炉内を所定の温度とするように制御を行う。すなわち、加熱炉５１が、複数のセル７をまとめて加熱することで、各重ね合わせ部８にある半田をまとめて加熱し、所定の半田をまとめて溶融させる。なお、第二制御装置３Ｂによる具体的な制御手段、及び、溶融させる半田については、後に説明する。

　前記制御装置３Ａ，３Ｂは、処理装置（ＣＰＵ）及び記憶装置を有するコンピュータによって構成されている。記憶装置には、所定のコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムを前記処理装置（ＣＰＵ）が実行することで、制御装置３Ａ，３Ｂは、前記ヒータ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂによる加熱温度、及び、加熱炉５１内の温度を制御する機能を有している。

　カバー取り付け装置７０（図３参照）は、本接合装置５０によって、本接合された複数のセル７をまとめて、カバー部材３２によって表及び裏から覆うための装置である。このカバー部材３２が複数のセル７に取り付けられることにより、シート状の太陽電池モジュールＭを得ることができる。

　以上の構成を有する製造装置によって行われる太陽電池モジュールＭの製造方法を説明する。

〔第一実施形態〕
　図４に示している第一実施形態では、本付け半田５Ｂの凝固温度（第二凝固温度Ｔ２）が、仮付け半田５Ａの凝固温度（第一凝固温度Ｔ１）よりも高くなるように、半田５Ａ，５Ｂの材料が設定されている（Ｔ２＞Ｔ１）。例えば、本付け半田５Ｂは、錫銀銅を含むものであり、仮付け半田５Ｂは、錫銀ビスマスを含むものである。

　半田供給装置６０（図３参照）によって、仮付け半田５Ａ及び本付け半田５Ｂが、各セル７の縁部７ｅ上に設けられる。図４の実施形態では、縁部８のうちの両側部に仮付け半田５Ａが設けられ、両側の仮付け半田５Ａ，５Ａ間に、本付け半田５Ｂが設けられる。
　そして、図２（ａ）に示しているように、セル７，７（接続セル１１と被接続セル２１）の縁部７ｅ，７ｅ同士が重ね合わされる。

　そして、重ね合わされた重ね合わせ部８毎に対して、図４（ａ）に示しているように、仮接合装置４０が仮接合を行う。すなわち、第一制御装置３Ａがヒータ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを制御し、ヒータを加熱状態とすることで、両側部に設けられている仮付け半田５Ａを、当該仮付け半田５Ａの第一凝固温度Ｔ１よりも高い温度まで加熱する。その後、ヒータを加熱停止状態とすることで、仮付け半田５Ａを、冷却させて、第一凝固温度Ｔ１とすることで凝固させて縁部７ａ，７ｂ同士を仮接合する。特に、本実施形態では、第一制御装置３Ａは、仮付け半田５Ａを、本付け半田５Ｂの第二凝固温度Ｔ２よりも低く、かつ、仮付け半田５Ａの第一凝固温度Ｔ１よりも高い温度ｔａ（Ｔ２＞ｔａ＞Ｔ１）まで加熱した後に、冷却させて、第一凝固温度Ｔ１とする。なお、前記冷却は、自然冷却であってもよく、強制的な冷却であってもよい。

　この仮接合工程によれば、仮接合する際、仮り付け半田５Ａを、第二凝固温度Ｔ２よりも低くかつ第一凝固温度Ｔ１よりも高い温度ｔａ（Ｔ２＞ｔａ＞Ｔ１）まで加熱した後に、冷却して、第一凝固温度Ｔ１とすることで、凝固させるため、本付け半田５Ｂが仮付け半田５Ａの近くに存在していても、本付け半田５Ｂは溶融せず、本接合されることはない。
　そして、この仮接合は、モジュールＭを構成する複数のセル７全ての重ね合わせ部８に対して順に行う。
　この仮接合工程により、重ね合わされた複数のセル７は（接続セル１１と被接続セル２１とは）一体となり、形状が維持された状態となって、次の本接合工程へ移動させることができる。

　そして、仮接合された複数のセル７が、本接合装置５０の加熱炉５１内に投入される（図４（ｂ）参照）。第二制御装置３Ｂが加熱炉５１内の温度を制御することにより、本付け半田５Ｂを、当該本付け半田５Ｂの第二凝固温度Ｔ２よりも高い温度ｔｂ（Ｔ２＜ｔｂ）まで加熱した後に、冷却して、当該第二凝固温度Ｔ２とすることで、凝固させ、縁部７ｅ，７ｅ同士を本接合する。なお、本実施形態では、第一凝固温度Ｔ１＜第二凝固温度Ｔ２であり、本接合のための前記加熱温度ｔｂは第二凝固温度Ｔ２よりも高いため（Ｔ２＜ｔｂ）、この加熱温度ｔｂは第一凝固温度Ｔ１よりも高い（Ｔ１＜Ｔ２＜ｔｂ）。

　そして、本接合されたセル７は、加熱炉５１から取り出され、カバー取り付け装置７０（図３参照）へ搬送される。このカバー取り付け装置７０は、本接合した複数のセル７をまとめて、カバー部材３２によって表及び裏から覆う。このカバー部材３２が複数のセル７に取り付けられることにより、シート状の太陽電池モジュールＭが得られる。

　以上の第一実施形態の製造装置及び製造方法によれば、仮付け工程では、複数の（四つの）ヒータによる加熱が、重ね合わせ部８毎に行われるので、加熱領域は狭くてよい。このため、ヒータ毎に厳密な均熱性の管理が不要となり、ヒータの制御が簡単となる。さらに、上下の縁部７ｅ，７ｅで温度差が生じにくいので、縁部７ｅ，７ｅ間の温度差による熱膨張・熱収縮の差も僅かである。接続するセル７，７間での熱膨張・熱収縮の差が僅かであるため、モジュールＭの反りの発生を抑制することができる。
　また、仮接合のための加熱領域が部分的であるため、その近傍にある本接合のための領域への影響を軽減することができる。すなわち、重ね合わせ部８の内の本接合を行う部分において、本付け半田５Ｂのために設けられた、フラックスの機能の低下及び導電膜９（図１参照）の酸化を抑制することができる。

　そして、本接合工程では、本接合する際の第二凝固温度Ｔ２は、仮接合する際の第一凝固温度Ｔ１よりも高く（Ｔ２＞Ｔ１）、加熱炉５１内での処理であるため、本接合する際、仮接合した仮付け半田５Ａも溶融する。これにより、以下の作用を奏する。
　すなわち、加熱炉５１内では、第一凝固温度Ｔ１に達するまでは、仮付け半田５Ａによって全体形状が維持されている。この際、重ね合わせ部８では上下の縁部７ｅ，７ｅは、相互に拘束した状態にあり、仮に相互の熱膨張が不均一であると、一方の縁部７ｅの熱膨張が他方の縁部７ｅに影響を及ぼし、残留応力が生じる状態にある。
　しかし、本実施形態では、第一凝固温度Ｔ１を超えると、本付け半田５Ｂ以外にも、仮付け半田５Ａも溶融するため仮接合による前記拘束が解かれ、縁部７ｅ，７ｅ同士の熱変形が自由となる。このため、重ね合わせ部８に残留応力が生じることを防ぐことができ、本接合後にモジュールＭに反り等の変形が発生することを防ぐことが可能となる。

　本第一実施形態では、仮接合を行う部分を縁部７ｅの両側部として説明したが、これ以外に、縁部７ｅの中央部においても仮接合してもよく、仮接合する部分の数は変更可能であり、これに応じてヒータの配置を変更すればよい。

〔第二実施形態〕
　図５は第二実施形態を説明する断面図である。この第二実施形態では、本付け半田５Ｂの凝固温度（第二凝固温度Ｔ２）が、仮付け半田５Ａの凝固温度（第一凝固温度Ｔ１）よりも低くなるように、半田５Ａ，５Ｂの材料が設定されている（Ｔ２＜Ｔ１）。例えば、本付け半田５Ｂは、錫銀ビスマスを含むものであり、仮付け半田５Ｂは、錫銀銅を含むものである。

　半田供給装置６０（図３参照）によって、仮付け半田５Ａ及び本付け半田５Ｂが、各セル７の縁部７ｅ上に設けられる。図５の実施形態では、縁部８のうちの側部（端部）に仮付け半田５Ａが設けられ、この側部よりも中央側に、本付け半田５Ｂが設けられる。
　そして、図２（ａ）に示しているように、セル７，７（接続セル１１と被接続セル２１）の縁部７ｅ，７ｅ同士が重ね合わされる。
　この第二実施形態では、仮接合装置４０のヒータ（第一加熱装置）は、重ね合わせ部８の両側ではなく、一方側（一部）のみに存在している。すなわち、縁部８のうちの一側部（一端部）に設けられた仮付け半田５Ａを加熱するヒータ４１ａ，４１ｂが設けられている。
　なお、図示しないが、仮付け半田５Ａは、一側部ではなく、縁部８のうちの中央部又は側部と中央部との間の部分（以下、これらを途中部という）であってもよく、この場合、セル７をバランスよく位置決めすることができる。

　そして、重ね合わされた重ね合わせ部８毎に対して、図５（ａ）に示しているように、仮接合装置４０が仮接合を行う。すなわち、第一制御装置３Ａがヒータ４１ａ，４１ｂを制御し、ヒータを加熱状態とすることで、一側部（又は途中部）に設けられている仮付け半田５Ａのみを、当該仮付け半田５Ａの第一凝固温度Ｔ１よりも高い温度ｔ３まで加熱する（Ｔ１＜ｔ３）。その後、ヒータを加熱停止状態とすることで、仮付け半田５Ａを、自然冷却させて、第一凝固温度Ｔ１とすることで凝固させて縁部７ａ，７ｂ同士を仮接合する。
　このように仮接合する際、加熱した後に凝固させるのは、仮付け半田５Ａのみとする。すなわち、ヒータ４１ａ，４１ｂは、縁部７ｅの全体の領域ではなく、縁部７ｅの内の点状の狭い側部の領域を加熱する構成であり、その加熱領域は、セル７の縁部７ｅを介して、仮付け半田５Ａの直上及び直下のみである。このため、本付け半田５Ｂの第二凝固温度Ｔ２が、仮付け半田５Ａの第一凝固温度Ｔ１よりも低くても（Ｔ２＜Ｔ１）、本付け半田５Ｂは溶融せず、本接合されることはない。

　そして、この仮接合は、モジュールＭを構成する複数のセル７全ての重ね合わせ部８に対して順に行う。
　この仮接合工程により、重ね合わされた複数のセル７は（接続セル１１と被接続セル２１とは）一体となり、形状が維持された状態となって、次の本接合工程へ移動させることができる。

　そして、仮接合された複数のセル７が、本接合装置５０の加熱炉５１内に投入される（図５（ｂ）参照）。第二制御装置３Ｂが加熱炉５１内の温度を制御することにより、本付け半田５Ｂを、第一凝固温度Ｔ１よりも低くかつ第二凝固温度Ｔ２よりも高い温度ｔ４（Ｔ１＞ｔ４＞Ｔ２）まで加熱した後に、冷却して、第二凝固温度Ｔ２とすることで、凝固させ、縁部７ｅ，７ｅ同士を本接合する。

　そして、本接合されたセル７は、加熱炉５１から取り出され、カバー取り付け装置７０（図３参照）へ搬送される。このカバー取り付け装置７０は、本接合した複数のセル７をまとめて、カバー部材３２によって表及び裏から覆う。このカバー部材３２が複数のセル７に取り付けられることにより、シート状の太陽電池モジュールＭが得られる。

　以上の第二実施形態の製造装置及び製造方法によれば、本付け半田５Ｂを、第一凝固温度Ｔ１よりも低くかつ第二凝固温度Ｔ２よりも高い温度ｔ４（Ｔ１＞ｔ４＞Ｔ２）まで加熱した後に、冷却して、第二凝固温度Ｔ２することで、縁部７ｅ，７ｅ同士を本接合するため、本接合する際は、温度が第一凝固温度Ｔ１にまで達しないので、仮接合した仮付け半田５Ａは溶融しない。
　このため、本接合する際に、仮付け半田５Ａによる仮接合は解かれず、セル７，７の縁部７ｅ，７ｅ同士の位置決め状態が維持されたまま本接合を行うことができる。すなわち、本接合の間、縁部７ｅ，７ｅの位置ずれを防止することができる。

　さらに、この第二実施形態では、前記のとおり、重ね合わせ部８毎において、仮付け半田５Ａによって仮接合されている部分は、一方側部のみであり、他方側部は仮付けされていない。このため、本接合の際、セル７は、他方側へ自由に熱膨張することができる。なお、仮接合されている部分が、前記途中部である場合は、両側部は仮付けされておらず、本接合の際、セル７は、両側部側へ自由に熱膨張することができる。
　このため、本接合する際に、仮付け半田５Ａによる仮接合は解かれないが、セル７に応力が残留せず、仕上がり寸法を悪化させるような反りや変形の発生を防止することができる。
　また、複数のセル７の全体を加熱炉５１によって加熱する本接合では、第一凝固温度Ｔ１よりも低くかつ第二凝固温度Ｔ２よりも高い温度ｔ４（Ｔ１＞ｔ４＞Ｔ２）で加熱することから、その加熱温度ｔ４は、第一凝固温度Ｔ１よりも低くて済む。つまり、本接合のための加熱は低温で済むため、セル７へのダメージを軽減することができる。

　なお、本第二実施形態では、仮付け半田５Ａの位置を、縁部８の内の一方側の端部としたが、両端部側に設けてもよい。この場合、仮接合装置４０のヒータは、一方側のみならず、第一実施形態（図４（ａ）参照）のように、両方側に設ける構成となる。

　以上の第一及び第二の実施形態それぞれの製造装置及び製造方法によれば、仮接合した複数のセル７を、形状を維持した状態で加熱炉５１内に移動させることが可能となり、作業性が良く、モジュールＭの生産効率を向上させることができる。そして、本接合の際、形状が安定することから品質の良い太陽電池モジュールが得られる。
　また、この製造装置及び製造方法によって製造される太陽電池モジュールＭは、縁部７ｅ，７ｅ同士が重ね合わされている重ね合わせ部８は、凝固温度が異なる二種類の半田５Ａ，５Ｂによって接合されたものとなる。

　また、本発明は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、太陽電池セル同士を接合するための接合材を、本実施形態では、接合金属として半田５を用いた場合を説明したが、これ以外であってもよく、温度に応じて固化する材料であればよい。例えば、導電性の良い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂とすることができる。特に第一実施形態では、仮接合材は、本接合する際の熱によって気化するものであってもよく、本接合後に仮接合材が残っていなくてもよい。

　また、前記実施形態では、第一加熱装置及び第二加熱装置はヒータを有している構成として説明したが、加熱装置はヒータ以外であってもよく、超音波によって半田を接合する構成や、プラズマによって接合する構成であってもよい。

　３Ａ：制御装置（第一制御部）、　３Ｂ：制御装置（第二制御部）、　５：半田（接合材）、　５Ａ：仮付け半田（仮接合材）、　５Ｂ：本付け半田（本接合材）、　７：太陽電池セル、　７ｅ：縁部、　４０：仮接合装置、　４１ａ，４１ｂ：ヒータ（第一加熱装置）、　４２ａ，４２ｂ：ヒータ（第一加熱装置）、　５０：本接合装置、　５１：加熱炉（第二加熱装置）、　Ｍ：太陽電池モジュール、　Ｔ１：第一凝固温度（第一温度）、　Ｔ２：第二凝固温度（第二温度）

Claims (7)

1. 　太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせ、温度に応じて固化する接合材によって前記縁部同士を接合することで、複数枚の前記太陽電池セルを有する太陽電池モジュールを製造する製造装置であって、
   　前記縁部同士が重ね合わされる重ね合わせ部に設けられた第一温度で固化する仮接合材を加熱する第一加熱装置、及び、前記第一加熱装置を制御することにより、前記仮接合材を加熱し前記第一温度で固化させて前記縁部同士を仮接合させる第一制御部を有している仮接合装置と、
   　前記重ね合わせ部に設けられた前記第一温度と異なる第二温度で固化する本接合材を加熱する第二加熱装置、及び、前記第二加熱装置を制御することにより、前記本接合材を加熱し前記第二温度で固化させて前記縁部同士を本接合させる第二制御部を有している本接合装置と、
   　を備えたことを特徴とする太陽電池モジュールの製造装置。
2. 　前記本接合材は、前記第二温度が前記第一温度よりも高くなる材料から成り、
   　前記第一制御部は、前記仮接合材を、前記第二温度よりも低くかつ前記第一温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却させて前記第一温度とすることで、固化させるように前記第一加熱装置を制御する機能を有し、
   　前記第二制御部は、前記本接合材を、前記第二温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却させて当該第二温度とすることで、固化させるように前記第二加熱装置を制御する機能を有している請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造装置。
3. 　前記本接合材は、前記第二温度が前記第一温度よりも低くなる材料から成り、
   　前記第一制御部は、前記仮接合材のみを、前記第一温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して前記第一温度とすることで、固化させるように前記第一加熱装置を制御する機能を有し、
   　前記第二制御部は、前記本接合材を、前記第一温度よりも低くかつ前記第二温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して当該第二温度とすることで、固化させるように前記第二加熱装置を制御する機能を有している請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造装置。
4. 　太陽電池セルの縁部同士を重ね合わせ、温度に応じて固化する接合材によって前記縁部同士を接合することで、複数枚の前記太陽電池セルを有する太陽電池モジュールを製造する方法であって、
   　前記縁部同士が重ね合わされる重ね合わせ部に設けられた仮接合材を、加熱し第一温度とすることで固化させて前記縁部同士を仮接合し、
   　その後、前記重ね合わせ部に設けられた本接合材を、加熱し第二温度とすることで固化させて前記縁部同士を本接合することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
5. 　前記本接合材は、前記第二温度が前記第一温度よりも高くなる材料から成り、
   　前記仮接合の際、前記仮接合材を、前記第第二温度よりも低くかつ前記第一温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して当該第一温度とすることで、固化させて前記縁部同士を仮接合し、
   　前記本接合の際、前記本接合材を、前記第二温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して当該第二温度とすることで、固化させて前記縁部同士を本接合する請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6. 　前記本接合材は、前記第二温度が前記第一温度よりも低くなる材料から成り、
   　前記仮接合の際、前記仮接合材のみを、前記第一温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して当該第一温度とすることで、固化させて前記縁部同士を仮接合し、
   　前記本接合の際、前記本接合材を、前記第一温度よりも低くかつ前記第二温度よりも高い温度まで加熱した後に冷却して当該第二温度とすることで、固化させて前記縁部同士を本接合する請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7. 　太陽電池セルの縁部同士が重ね合わされ、温度に応じて固化する接合材によって前記縁部同士が接合され構成されている太陽電池モジュールであって、
   　前記縁部同士が重ね合わされている重ね合わせ部は、固化する温度が異なる複数種類の前記接合材によって接合されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

Images