(57)【要約】  太陽電池モジュールの製造装置（１０）は、搬送部（３８）と、圧着部（３９）とを備える。圧着部（３９）は、搬送ベルト（４１），（４２）を挟んで、Ｚ方向に沿って下方側の裏面側圧着部（４６）と上方側の受光面側圧着部（４７）を含む。裏面側圧着部（４６）は、裏面側圧着治具（４８）と、離形シート配置機構（４９）を含む。受光面側圧着部（４７）は、受光面側圧着治具（５４）と、複合シート配置機構（５５）と、張り付き防止機構（５６）を含む。これらは、制御部の制御によって、Ｚ方向に沿って上下に移動し、太陽電池（２１）の接続用電極に接着剤（３０）等を介して配線材（２７），（２８）を押し付け、加圧加熱する圧着処理を行う。
2014002229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線材と圧着治具との間にシート材を配置し、太陽電池と前記シート材との間に張り付き防止治具を配置し、
前記圧着治具によって前記シート材の上から前記太陽電池の接続用電極に接着剤を介して前記配線材を押し付けて、前記接続用電極に前記配線材を接続する、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記接続用電極に前記配線材を接続後、前記太陽電池から離間する方向に前記圧着治具と前記シート材を退避させ、続いて前記張り付き防止治具を退避させて、前記太陽電池の表面から前記シート材を機械的に剥がす、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの製造方法において、
前記太陽電池の接続用電極に前記接着剤を介して前記配線材を配置した仮固定状態の太陽電池モジュールを、前記圧着治具を有する圧着部に搬送し、
前記圧着部に搬送された前記仮固定状態の太陽電池モジュールの前記配線材と前記圧着治具との間に前記シート材を配置し、
前記圧着部に搬送された前記仮固定状態の太陽電池モジュールと前記シート材との間に前記張り付き防止治具を配置し、
前記搬送された前記仮固定状態の太陽電池モジュールについて、前記圧着治具によって前記シート材の上から前記太陽電池の接続用電極に前記接着剤を介して前記配線材を押し付け、加圧加熱によって前記接着剤を硬化させる、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
配線材と圧着治具との間にシート材を配置するシート配置機構と、
太陽電池と前記シート材との間に張り付き防止治具を配置する張り付き防止機構と、
前記圧着治具によって前記シート材の上から前記太陽電池の接続用電極に接着剤を介して前記配線材を押し付けて、前記接続用電極に前記配線材を接続する圧着部と、
を備える、太陽電池モジュールの製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造装置において、
前記接続用電極に前記配線材を接続後、前記太陽電池から離間する方向に前記圧着治具と前記シート材を順次退避させ、続いて前記張り付き防止治具を退避させて、前記太陽電池の表面から前記シート材を機械的に剥がす制御部を備える、太陽電池モジュールの製造装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の太陽電池モジュールの製造装置において、
前記太陽電池の接続用電極に前記接着剤を介して前記配線材を配置した仮固定状態の太陽電池モジュールを、前記圧着治具を有する前記圧着部に搬送する搬送部を備え、
前記シート配置機構は、前記圧着部において、前記仮固定状態の太陽電池モジュールの前記配線材と前記圧着治具との間に前記シート材を配置し、
前記張り付き防止機構は、前記圧着部において、前記仮固定状態の太陽電池モジュールと前記シート材との間に張り付き防止治具を配置し、
前記圧着部は、前記搬送された前記仮固定状態の太陽電池モジュールについて、前記圧着治具によって前記シート材の上から前記太陽電池の接続用電極に前記接着剤を介して前記配線材を押し付け、加圧加熱によって前記接着剤を硬化させる、太陽電池モジュールの製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造装置において、
前記張り付き防止治具は、
前記仮固定状態の太陽電池モジュールと前記シート材との間に挿入される挿入部と、前記挿入部と一体で前記シート材の端部から外部に突き出る移動操作部とを有する、太陽電池モジュールの製造装置。
【請求項８】
請求項４または６に記載の太陽電池モジュールの製造装置において、
前記シート材は、弾性体シート層と離形シート層の積層体である、太陽電池モジュールの製造装置。
【請求項９】
請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造装置において、
前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池の受光面側と裏面側にそれぞれ前記配線材が配置され、
前記圧着治具は、前記太陽電池の受光面側の前記配線材に対向する受光面側圧着治具と、前記太陽電池の裏面側の前記配線材に対向する裏面側圧着治具とを有し、
前記シート配置機構と前記張り付き防止機構は、前記太陽電池の受光面側に配置される、太陽電池モジュールの製造装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の太陽電池モジュールの製造装置において、
前記搬送部は、前記太陽電池モジュールを構成する太陽電池の裏面側に配置され、
前記仮固定状態の太陽電池モジュールの裏面側の前記配線材と前記裏面側圧着治具との間に離形シートを配置する離形シート配置機構を備える、太陽電池モジュールの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の太陽電池を例えば二次元的に配置して太陽電池モジュールとし、大面積で受光して発電電力を大きくすることが行われる。【０００３】
特許文献１には、太陽電池モジュールの製造方法として、太陽電池を載置台に配置し、太陽電池の受光面側に形成された接続用電極上に樹脂接着剤を配置し、樹脂接着剤の上に、配線材を配置して、圧着装置を用いて配線材を接続用電極に圧着することが述べられている。ここで、圧着装置には、圧着ヘッドと、圧着ヘッドの内部に設けられた加熱部が備えられ、加熱部は、モリブデン線等で構成されており、通電によって圧着ヘッドを加熱する。加熱部は、接続用電極と配線材との間に配置される樹脂接着剤が硬化される温度以上に圧着ヘッドを加熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池に対し接着剤を介して配線材を接続する場合、太陽電池の表面において配線材の側面に接着剤がはみ出てフィレットを形成するようにすると接着強度が向上する。その反面、そのままでは、はみ出た接着剤が圧着治具に付着することが生じ得る。これによって、圧着治具の汚染、太陽電池と圧着治具との間の張り付きが懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、配線材と圧着治具との間にシート材を配置し、太陽電池とシート材との間に張り付き防止治具を配置し、圧着治具によってシート材の上から太陽電池の接続用電極に接着剤を介して配線材を押し付けて、接続用電極に配線材を接続する。【０００７】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造装置は、配線材と圧着治具との間にシート材を配置するシート配置機構と、太陽電池とシート材との間に張り付き防止治具を配置する張り付き防止機構と、圧着治具によってシート材の上から太陽電池の接続用電極に接着剤を介して配線材を押し付けて、接続用電極に配線材を接続する圧着部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
配線材と圧着治具の間にシート材を配置するので、接着剤による圧着治具等の汚染が防止される。また、太陽電池とシート材との間に張り付き防止治具を配置するので、太陽電池に対する圧着治具の張り付きは勿論、シート材の張り付きも防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施の形態における太陽電池モジュールの製造装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における太陽電池モジュールを示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における太陽電池モジュールの製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】図３において、圧着部の初期状態を示す図である。
【図５】図４の状態の次に、圧着部において加圧加熱が行われる状態を示す図である。
【図６】図５の状態の次に、圧着治具を退避させる状態を示す図である。
【図７】図６の状態の次に、シート材を退避させる状態を示す図である。
【図８】図７の状態の次に、張り付き防止治具を退避させる状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００１１】
図１は、太陽電池モジュールの製造装置１０を示す図である。以下では太陽電池モジュールの製造装置１０を、単に製造装置１０として述べる。製造装置１０は、複数の太陽電池を互いに接続して太陽電池モジュールを製造する装置である。
【００１２】
そこで、製造装置１０の構成を述べる前に、製造装置１０によって製造される太陽電池モジュール２０について図２を用いて説明する。
【００１３】
図２は、太陽電池モジュール２０を示す三面図である。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）と（ｃ）は、異なる方向からみた側面図である。太陽電池モジュール２０は、複数の太陽電池２１を互いに接続して構成される。図２では、太陽電池モジュール２０の中で互いに接続された２つの太陽電池２１，２２が示されている。太陽電池２１，２２の内容は同じものであるので、以下では太陽電池２１について説明する。
【００１４】
太陽電池２１は、太陽光等の光を受光することで一対の正孔および電子の光生成キャリアを生成する光電変換部２３を備える。太陽電池２１は、主面として、太陽電池２１の外部から光が入射する面である受光面と、受光面と反対側の面である裏面とを有するが、図２（ａ）の平面図では受光面が示されている。
【００１５】
光電変換部２３は、例えば、結晶性シリコン（ｃ−Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料の基板を有する。光電変換部２３の構造は、広義のｐｎ接合である。例えば、ｎ型単結晶シリコン基板と非晶質シリコンのヘテロ接合を用いることができる。この場合、受光面側の基板上に、ｉ型非晶質シリコン層と、ボロン（Ｂ）等がドープされたｐ型非晶質シリコン層と、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）の透光性導電酸化物で構成される透明導電膜（ＴＣＯ）を積層し、基板の裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層と、燐（Ｐ）等がドープされたｎ型非晶質シリコン層と、透明導電膜を積層する構造とできる。
【００１６】
光電変換部２３は、太陽光等の光を電気に変換する機能を有すれば、これ以外の構造であってもよい。例えば、ｐ型多結晶シリコン基板と、その受光面側に形成されたｎ型拡散層と、その裏面側に形成されたアルミニウム金属膜とを備える構造であってもよい。
【００１７】
太陽電池２１の受光面には、後述する配線材と接続するための接続用電極２４が設けられる。接続用電極２４は、太陽電池２１において光生成キャリアを集電する受光面電極の一部である。受光面電極は、互いに平行に配置された複数のフィンガ電極と、フィンガ電極に交差して配置されるバスバー電極とで構成される。フィンガ電極は、受光面の全体から集電するが、遮光性を少なくするように、細線化した細線電極である。バスバー電極が接続用電極２４として用いられる。図２においてバスバー電極である接続用電極２４は３本示されているが、勿論これ以外の本数であってもよい。
【００１８】
受光面電極は、例えば、バインダ樹脂中に銀（Ａｇ）等の導電性フィラーが分散された導電性ペーストを透明導電層の上に所望のパターンでスクリーン印刷法により形成される。接続用電極２４であるバスバー電極の寸法の例を挙げると、幅としては１．５ｍｍから３ｍｍ程度が好ましく、厚さは２０μｍから１６０μｍ程度が好ましい。
【００１９】
太陽電池２１の裏面には裏面電極が設けられる。裏面電極は受光面電極に対応するもので、フィンガ電極とバスバー電極で構成され、バスバー電極が裏面における接続用電極となる。太陽電池２２も太陽電池２１と同様に、光電変換部２５を有し、受光面に接続用電極２６が設けられ、裏面には裏面電極が設けられる。
【００２０】
図２において、配線材２７，２８，２９は、複数の太陽電池２１，２２を互いに接続するための導電材である。ここでは、配線材２７が太陽電池２１の受光面の接続用電極２４と太陽電池２２の裏面の接続用電極の間を接続し、配線材２８が太陽電池２１の裏面の接続用電極と図２では図示されていない左隣の太陽電池の受光面の接続用電極との間を接続し、配線材２９が太陽電池２２の受光面の接続用電極２６と図２では図示されていない右隣の太陽電池の裏面の接続用電極との間を接続する。
【００２１】
配線材２７，２８，２９としては、銅等の金属導電性材料で構成される薄板である。薄板に代えて撚り線状のものを用いることもできる。導電性材料としては、銅の他に、銀、アルミニウム、ニッケル、錫、金、あるいはこれらの合金を用いることができる。配線材２７，２８，２９は、太陽電池２１，２２の接続用電極２４，２６等の配置方向に沿って、接続用電極２４，２６等を覆うように配置される。配線材２７，２８，２９の幅は、接続用電極２４，２６等の幅と同じか、やや太めに設定される。
【００２２】
接着剤３０は、太陽電池２１の受光面の接続用電極２４と配線材２７の間に配置され、加圧加熱によって硬化して、接続用電極２４と配線材２７との間を機械的にかつ電気的に接続する樹脂接着剤である。同様に、接着剤３１は、太陽電池２１の裏面の接続用電極と配線材２８との間に配置され、接着剤３２は、太陽電池２２の受光面の接続用電極２６と配線材２９との間に配置され、接着剤３３は、太陽電池２２の裏面の接続用電極と配線材２７との間に配置される。
【００２３】
接着剤３０，３１，３２，３３は、アクリル系、柔軟性の高いポリウレタン系、あるいはエポキシ系等の熱硬化性の樹脂接着剤を用いることができる。
【００２４】
接着剤３０，３１，３２，３３には、導電性粒子が含まれていてもよい。導電性粒子としては、ニッケル、銀、金コート付ニッケル、錫メッキ付銅等を用いることができる。絶縁性の樹脂接着剤を用いるときは、配線材２７，２８，２９または接続用電極２４，２６等の互いに対向する面のいずれか一方または双方を凹凸化して、配線材２７，２８，２９と接続用電極２４，２６等との間から絶縁性の樹脂を適当に排除して電気的接続を取るようにする。
【００２５】
接着力は、配線材２７，２８，２９と接続用電極２４，２６等の向かい合う面の間の接着力の他に、太陽電池２１，２２の表面と配線材２７，２８，２９の側面に形成される接着剤のフィレットによる接着力がある。フィレットは、太陽電池２１，２２の表面に接着剤３０，３１，３２，３３を介して配線材２７，２８，２９が押し付けられるときに、太陽電池２１，２２の表面に接着剤３０，３１，３２，３３の間からはみだして、配線材２７，２８，２９の側面に沿って形成されたものである。図２（ｃ）には、太陽電池２１の受光面と配線材２７の側面との間に形成された接着剤３０のフィレット３４と、太陽電池２１の裏面と配線材２８の側面との間に形成された接着剤３１のフィレット３５が示されている。
【００２６】
このように、接着剤３０，３１，３２，３３を用いて太陽電池２１，２２の接続用電極２４，２６と配線材２７，２８，２９とを接続する場合、フィレット３４，３５によって接続用電極２４，２６と配線材２７，２８，２９との接着力が高まる。しかし、フィレット３４，３５は、接着剤３０，３１，３２，３３が配線材２７，２８，２９の側面にはみ出してきたものであるので、配線材２７，２８，２９を太陽電池２１，２２に押し付けて加圧加熱する圧着治具に付着する恐れがある。これによって、圧着治具の汚染、太陽電池表面と圧着治具との間の張り付きが懸念される。
【００２７】
再び図１に戻り、製造装置１０は、搬送部３８と、圧着部３９とを備える。搬送部３８は、コンベヤ装置であって、内部に吸着機構を有する筐体部４０と、２本の搬送ベルト４１，４２と、図示されていない搬送駆動装置を含む。搬送ベルト４１，４２は、搬送駆動装置によって駆動され、図１で示す白抜き矢印の方向に移動する。図１に互いに直交するＸＹＺの３方向を示したが、Ｙ方向が搬送方向で、Ｘ方向は搬送ベルト４１，４２の幅方向、Ｚ方向が重力方向に沿った上下方向である。
【００２８】
搬送ベルト４１，４２に設けられる複数の吸着穴４３は、筐体部４０の吸着機構と協働して、搬送ベルト４１，４２の上に載置される対象物を吸着するためのものである。吸着機構としては、減圧装置が用いられる。これによって、吸着穴４３を介して対象物が搬送ベルト４１，４２側に引き寄せられて保持され、搬送ベルト４１，４２の移動と共に対象物が移動し、圧着部３９等の目的の箇所に搬送される。
【００２９】
図１には、製造装置１０の構成要素ではないが、仮固定状態の太陽電池モジュール４４が示されている。仮固定状態の太陽電池モジュール４４は、図２で説明した太陽電池モジュール２０と異なり、太陽電池２１，２２の接続用電極２４，２６と配線材２７，２８，２９とが接着剤３０，３１，３２，３３を介して、単に仮固定された状態のものである。仮固定された状態とは、例えば、太陽電池２１の受光面において、接続用電極２４の上、または配線材２７の裏面に、接着剤３０が塗布され、接続用電極２４と配線材２７が合せられたままの状態で、まだ加圧加熱が行われていない状態である。
【００３０】
仮固定状態の太陽電池モジュール４４は、太陽電池２１，２２の裏面側が搬送ベルト４１，４２の搬送面に配置される。換言すれば、太陽電池２１，２２の受光面は搬送ベルト４１，４２に全く接触しない。仮固定状態の太陽電池モジュール４４は、太陽電池２１，２２のそれぞれの裏面において、３本の配線材の間の２つの隙間に搬送ベルト４１，４２が位置するように配置される。２つの隙間は、３本の配線材において、隣接する配線材の間のＸ方向の隙間である。すなわち、太陽電池２１の裏面において互いに隣接する配線材２８の間のＸ方向の隙間と、太陽電池２２の裏面において互いに隣接して配置される配線材２７のＸ方向の隙間に、搬送ベルト４１，４２が来る。このように、搬送ベルト４１，４２は、配線材２７，２８が配置される箇所を避けて、太陽電池２１，２２の光電変換部２３，２５の裏面を吸着して保持し、仮固定状態の太陽電池モジュール４４を搬送する。
【００３１】
圧着部３９は、搬送されてきた仮固定状態の太陽電池モジュール４４について圧着処理を行って、完全固定状態の太陽電池モジュール２０とする装置である。圧着処理は、仮固定状態の太陽電池モジュール４４を構成する１つの太陽電池とこれに配置される配線材を単位として行われる。図１では、仮固定状態の太陽電池モジュール４４を構成する１つの太陽電池２１の部分が圧着部３９に搬送されてきた状態が示されている。そこで、仮固定状態の太陽電池モジュール４４を構成する太陽電池２１の受光面側と裏面側のそれぞれについて、接続用電極に接着剤３０，３１を介して配線材２７，２８を押し付け、加圧加熱することで、圧着処理が行われる。
【００３２】
圧着部３９は、製造装置１０における圧着工程ゾーンに配置される。圧着工程ゾーンは、製造装置１０において、搬送ベルト４１，４２が配置されるが、筐体部４０が配置されない領域である。圧着工程ゾーンでは、筐体部４０が配置されない代りに、圧着部３９が配置されることになる。
【００３３】
圧着部３９は、搬送ベルト４１，４２を挟んで、Ｚ方向に沿って下方側の裏面側圧着部４６と上方側の受光面側圧着部４７を含む。図１では、それぞれの構成が分かりやすいように、裏面側圧着部４６と受光面側圧着部４７の間隔を実際よりも大きく離して図示してある。
【００３４】
裏面側圧着部４６は、裏面側圧着治具４８と、離形シート配置機構４９を含む。
【００３５】
裏面側圧着治具４８は、圧着部３９における太陽電池モジュール４４の裏面側に配置される３本の配線材２８のそれぞれに対応して、３つの圧着ツール５０，５１，５２を含む。これら３つの圧着ツール５０，５１，５２はそれぞれヒータを内蔵し、一体としてＺ方向に上下する。ヒータの温度制御、一体としての上下移動制御は、図示されていない制御部によって行われる。
【００３６】
離形シート配置機構４９は、接着剤３１に対して離形性のよいシートである離形シート５３を裏面側圧着治具４８と太陽電池モジュール４４との間に配置する機構である。離形シート５３は、３つの圧着ツール５０，５１，５２の先端部を完全に覆う広さを有する。離形シート５３としては適当なプラスチックシートを用いることができる。例えばテフロン（登録商標）のシートを用いることができる。離形シート配置機構４９は、裏面側圧着治具４８の脇に配置され、３つの圧着ツール５０，５１，５２の先端部を覆うように離形シート５３を配置しながら巻き取り繰り出す２つのシートロールと、２つのシートロールを一体としてＺ方向に上下移動するための移動機構を含む。離形シート５３の巻取り繰り出しの制御、移動機構の制御は、図示されていない制御部によって行われる。
【００３７】
受光面側圧着部４７は、受光面側圧着治具５４と、複合シート配置機構５５と、張り付き防止機構５６を含む。
【００３８】
受光面側圧着治具５４は、圧着部３９における太陽電池モジュール４４の受光面側に配置される３本の配線材２７のそれぞれに対応して、３つの圧着ツール５７，５８，５９を含む。３つの圧着ツール５７，５８，５９は、裏面側の圧着ツール５０，５１，５２のそれぞれに対向するように配置される。これら３つの圧着ツール５７，５８，５９は、裏面側の圧着ツール５０，５１，５２と同じ構成を有し、それぞれヒータを内蔵し、一体としてＺ方向に上下する。ヒータの温度制御、一体としての上下移動制御は、裏面側圧着治具４８の場合と同様に、図示されていない制御部によって行われる。
【００３９】
複合シート配置機構５５は、受光面側におけるシート材配置機構である。複合シート配置機構５５は、裏面側における離形シート配置機構４９に似た機構を有する。複合シート配置機構５５は、離形シート５３の代わりに、離形シートと弾性体シートとを積層したシート材である複合シート６０（図４参照）を用いてもよい。弾性体シートは、圧着工程における衝撃を緩和するために用いられるクッション材である。弾性体シートは、クッション性のよいプラスチックシート、プラスチックゴム等を用いることができる。例えば、シリコン樹脂のシート、シリコンゴムを用いることができる。複合シート６０を構成する離形シートは、裏面側圧着部４６に用いられる離形シート５３と同じものを用いることができる。複合シート６０は、弾性体シート側を３つの圧着ツール５７，５８，５９の先端側に向かい合うように配置される。複合シートは、３つの圧着ツール５７，５８，５９の先端部を完全に覆う広さを有する。
【００４０】
複合シート配置機構５５は、離形シート配置機構４９と同様の機構である。複合シート配置機構は、受光面側圧着治具５４の脇に配置され、３つの圧着ツール５７，５８，５９の先端部を覆うように複合シート６０を配置しながら巻き取り繰り出す２つのシートロールと、２つのシートロールを一体としてＺ方向に上下移動するための移動機構を含む。複合シート６０の巻取り繰り出しの制御、移動機構の制御が図示されていない制御部によって行われることも、離形シート配置機構４９と同様である。
【００４１】
張り付き防止機構５６は、圧着部３９における仮固定状態の太陽電池モジュール４４の受光面側において、配線材２７からはみ出した接着剤３０が硬化したときに、接着剤３０が硬化した太陽電池モジュール２０の受光面側に複合シート６０が張り付くことを防止するための機構である。
【００４２】
張り付き防止機構５６は、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の受光面側と複合シート６０との間に配置される。張り付き防止機構５６は、２つの張り付き防止治具６１，６２を含む。２つの張り付き防止治具６１，６２は、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の裏面側における搬送ベルト４１，４２と同様に、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の受光面側で、３本の配線材２７の間の２つの隙間に対応する位置にそれぞれ配置される。２つの隙間は、３本の配線材２７において、隣接する配線材の間のＸ方向の隙間である。すなわち、２つの張り付き防止治具６１，６２は、配線材２７が配置される箇所を避けて配置される。
【００４３】
張り付き防止治具６１，６２は、仮固定状態の太陽電池モジュール４４と複合シート６０との間に挿入される挿入部６３，６４と、挿入部６３，６４のそれぞれと一体で複合シート６０の端部から外部に突き出る移動操作部６５，６６を有する。２つの移動操作部６５，６６は、一体としてＺ方向に上下移動し、これによって２つの挿入部６３，６４も一体としてＺ方向に上下移動する。上下移動の制御は、図示されていない制御部によって行われる。
【００４４】
受光面側の３つの圧着ツール５７，５８，５９、複合シート配置機構５５、張り付き防止治具６１，６２がＺ方向に沿って一体として下方側に移動する。また、裏面側の圧着ツール５０，５１，５２、離形シート配置機構４９がＺ方向に沿って一体として上方に移動する。これにより、接着剤３０，３１を介して配線材２７，２８を太陽電池２１の接続用電極に対して押し付けながら挟み込むことができる。このとき、所定の条件の加圧加熱を行うことで、接着剤３０，３１を十分に硬化させて、配線材２７，２８を太陽電池２１の接続用電極に接続することができる。
【００４５】
ここで、接着時に太陽電池モジュール４４の受光面側において接着剤３０が配線材２７からはみ出したとしても、受光面側と受光面側圧着治具５４との間に複合シート６０が配置されているので、受光面側圧着治具５４が接着剤３０によって汚染されることはない。同様に、接着時に太陽電池モジュール４４の裏面側において、接着剤３１が配線材２８からはみ出したとしても、太陽電池モジュール４４の裏面側と裏面側圧着治具４８との間に離形シート５３が配置されているので、裏面側圧着治具４８が接着剤３１によって汚染されることはない。
【００４６】
また、太陽電池モジュール４４の裏面側と離形シート５３の間には搬送ベルト４１，４２が配置されており、配線材２８からはみ出した接着剤３１が硬化したとしても、太陽電池モジュール２０の裏面と離形シート５３が張り付くことが防止される。すなわち、加圧時において、搬送ベルト４１，４２によって離形シート５３は太陽電池モジュール４４とは離間され、硬化した接着剤３１によって太陽電池モジュール２０の裏面と離形シート５３が張り付くことが防止される。
【００４７】
さらに、太陽電池モジュール４４の受光側と複合シート６０の間には張り付き防止治具６１，６２が配置されており、配線材２７からはみ出した接着剤３０が硬化したとしても、太陽電池モジュール２０の受光面と複合シート６０が張り付くことが防止される。すなわち、加圧時において、張り付き防止治具６１，６２によって複合シート６０は太陽電池モジュール４４とは離間され、硬化した接着剤３０によって太陽電池モジュール２０の受光面と複合シート６０が張り付くことが防止される。
【００４８】
上記構成の製造装置１０の動作を図３から図８を用いて詳細に説明する。図３は、太陽電池モジュールの製造方法の手順を示すフローチャートである。図４から図８は、図３の手順の進行に伴い、製造装置１０がどのように動作するかを示す図である。図４から図８の各図において、（ｂ）は、ＸＺ平面に平行な面で圧着部３９を見た図である。（ａ）は、ＹＺ平面に平行な面で、図４（ｂ）においてＡ−Ａ線で示される断面において圧着部を見た図である。なお、ＸＹＺの方向は図１で説明した。
【００４９】
太陽電池モジュール２０を製造するために、まず太陽電池２１，２２が形成される（Ｓ１０）。太陽電池２１，２２は、図２で説明したように、光電変換部２３，２５に、接続用電極２４，２６等を配置したものである。
【００５０】
次に、太陽電池２１，２２に配線材２７，２８，２９を仮固定する（Ｓ１１）。仮固定は、太陽電池２１，２２の接続用電極２４，２６等と配線材２７，２８，２９の間に接着剤３０，３１，３２，３３を介することで行われる。ここでは、接着剤３０，３１，３２，３３の十分な硬化は行われず、仮止めの状態である。仮止めは、接着剤３０，３１，３２，３３の粘性を利用する他、場合によって適当な仮止め材を用いてもよく、また接着剤３０，３１，３２，３３を半硬化状態とする処理を行ってもよい。Ｓ１１によって、仮固定状態の太陽電池モジュール４４が形成される。
【００５１】
次に、仮固定状態の太陽電池モジュール４４が製造装置１０の圧着部３９に搬送される（Ｓ１２）。この工程は、製造装置１０における搬送部３８の搬送ベルト４１，４２に、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の裏面側を向けて搭載し、搬送ベルト４１，４２を移動駆動することで行われる。仮固定状態の太陽電池モジュール４４は、搬送ベルト４１，４２に設けられる吸着穴４３で吸着保持され、搬送ベルト４１，４２の移動と共に搬送される。仮固定状態の太陽電池モジュール４４が圧着部３９に到着すると、搬送ベルト４１，４２の移動駆動が停止する。これによって、仮固定状態の太陽電池モジュール４４を構成する太陽電池２１とこれに仮固定されている配線材２７，２８が、圧着部３９に位置決めされる。
【００５２】
そして、圧着部３９において、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の裏面側に対して離形シート５３が配置される。また、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の受光面側に対して張り付き防止治具６１，６２が配置され（Ｓ１３）、シート材である複合シート６０が配置される（Ｓ１４）。
【００５３】
図４は、仮固定状態の太陽電池モジュール４４が圧着部３９に搬送されてきた状態を示す図である。このとき、圧着部３９を構成する裏面側圧着部４６と受光面側圧着部４７がそれぞれ初期状態にある。裏面側圧着部４６の初期状態は、裏面側圧着治具４８と、離形シート配置機構４９が、Ｚ方向に沿ってそれぞれ予め定めた下方の退避位置にある状態である。受光面側圧着部４７の初期状態は、受光面側圧着治具５４と、複合シート配置機構５５と、張り付き防止機構５６が、Ｚ方向に沿ってそれぞれ予め定めた上方の退避位置にある状態である。
【００５４】
すなわち、裏面側圧着部４６において、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の裏面側の配線材２８に離形シート５３が接触しないように離形シート配置機構４９が十分下方に退避し、この離形シート５３に圧着ツール５０，５１，５２が接触しないように裏面側圧着治具４８が十分下方に退避する。このようにして、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の裏面側に対して、離形シート５３が配置される。
【００５５】
また、受光面側圧着部４７において、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の太陽電池２１の受光面に張り付き防止治具６１，６２が接触しないように十分上方に張り付き防止機構５６が退避し、この張り付き防止治具６１，６２に複合シート６０が接触しないように十分上方に複合シート配置機構５５が退避し、この複合シート６０に圧着ツール５７，５８，５９が接触しないように十分上方に受光面側圧着治具５４が退避する。このようにして、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の受光面側に対して、張り付き防止治具６１，６２とシート材である複合シート６０が配置される。
【００５６】
複合シート６０は、離形シート６７と弾性体シート６８とを積層したシート材である。ここで、弾性体シート６８の側が圧着ツール５７，５８，５９の先端側に向かいあい、離形シート６７が仮固定状態の太陽電池モジュール４４の受光面側の配線材２７と張り付き防止治具６１，６２に向かい合う。なお、場合によっては、複合シート６０に代えて、離形シート６７のみで構成したシート材を用いてもよい。
【００５７】
再び図３に戻り、圧着部３９において圧着処理が行われる。圧着処理は次の手順で行われる。
【００５８】
まず、裏面側圧着部４６において、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の裏面側の配線材２８に離形シート５３の表側が接触するように離形シート配置機構４９を上方に移動させる。そして、この離形シート５３の裏側に圧着ツール５０，５１，５２の先端部が接触するように、裏面側圧着治具４８を上方に移動させる。
【００５９】
また、受光面側圧着部４７において、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の太陽電池２１の受光面に張り付き防止治具６１，６２が接触しない程度に近接させるように張り付き防止機構５６を下方に移動させる。そして、この張り付き防止治具６１，６２と、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の配線材２７に、複合シート６０の表側が接触するように、複合シート配置機構５５を下方に移動させる。次に、この複合シート６０の裏側に圧着ツール５７，５８，５９の先端部が接触するように受光面側圧着治具５４を下方に移動させる。
【００６０】
これらの移動制御は、図示されていない制御部によって行われる。裏面側圧着部４６における移動制御と受光面側圧着部４７における移動制御は別々に順次行ってもよく、一方に他方が同期するように行ってもよい。
【００６１】
次に、圧着ツール５０，５１，５２に対し、圧着ツール５７，５８，５９を押し付ける方向に移動させる。これによって、裏面側の配線材２８が接着剤３１を介して太陽電池２１の裏面側の接続用電極に押し付けられ、受光面側の配線材２７が接着剤３０を介して太陽電池２１の受光面側の接続用電極２４に押し付けられる。押し付けの加圧力は、圧着ツール５０，５１，５２に対する圧着ツール５７，５８，５９の移動量等で制御される。
【００６２】
これに先立ち、あるいは平行して、圧着ツール５０，５１，５２に内蔵されるヒータ６９と、圧着ツール５７，５８，５９に内蔵されるヒータ７０に通電が行われる。これによって、圧着ツール５０，５１，５２と圧着ツール５７，５８，５９の温度が上昇する。温度が所定値となるように、通電量が制御される。なお、圧着処理が連続的に行われるときは、ヒータ６９，７０は予め定められた温度制御の下で、通電を継続してよい。
【００６３】
このようにして、仮固定状態の太陽電池モジュール４４に対し、予め定めた加圧力、加熱温度の下での加圧加熱が行われる（Ｓ１５）。加圧加熱は、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の裏面側では、離形シート５３を介して行われ、受光面側では、複合シート６０を介して行われる。複合シート６０は弾性体シート６８を含むので、加圧時に衝撃があっても、仮固定状態の太陽電池モジュール４４に対してその衝撃を緩和することができる。この加圧加熱によって、接着剤３０，３１が配線材２７，２８からはみ出し、配線材２７，２８の側面にフィレット３４，３５が形成される。
【００６４】
離形シート５３は、３つの圧着ツール５０，５１，５２の先端部を完全に覆う広さを有し、複合シート６０も３つの圧着ツール５７，５８，５９の先端部を完全に覆う広さを有する。したがって、接着剤３０，３１が配線材２７，２８からはみだし、フィレット３４，３５を形成しても、これらが裏面側の圧着ツール５０，５１，５２または受光面側の圧着ツール５７，５８，５９に付着することはない。このようにして、裏面側の圧着ツール５０，５１，５２、受光面側の圧着ツール５７，５８，５９に対する接着剤３０，３１による汚染が防止される。
【００６５】
再び図３に戻り、裏面側の圧着ツール５０，５１，５２と受光面側の圧着ツール５７，５８，５９による加圧加熱が完了すると、裏面側圧着治具４８と受光面側圧着治具５４の退避が行われ、次に、離形シート配置機構４９と複合シート配置機構５５の退避が行われる（Ｓ１６）。
【００６６】
図６に示すように、裏面側圧着部４６において、裏面側圧着治具４８の退避によって、離形シート５３の位置をそのままにして、裏面側の圧着ツール５０，５１，５２の位置が下方に移動する。また、受光面側圧着部４７において、受光面側圧着治具５４の退避によって、張り付き防止治具６１，６２の位置と複合シート６０の位置をそのままにして、受光面側の圧着ツール５７，５８，５９の位置が上方に移動する。上記のように、裏面側の圧着ツール５０，５１，５２に対する接着剤３１の付着、受光面側の圧着ツール５７，５８，５９に対する接着剤３０の付着がないので、これらの退避はスムーズに行われる。
【００６７】
次に、離形シート配置機構４９の退避によって、離形シート５３が下方に移動し、複合シート配置機構５５の退避によって、複合シート６０が上方に移動する。Ｓ１５の加圧加熱の処理において、離形シート５３は搬送ベルト４１，４２の存在によって太陽電池２１の裏面に接触することはなく、離形シート５３は接着剤３１に対する離形性がよいので、離形シート５３に接着剤３１はほとんど付着しない。同様に、複合シート６０は張り付き防止治具６１，６２の存在によって太陽電池２１の受光面に接触することはなく、複合シート６０を構成する離形シート６７は接着剤３０に対する離形性がよいので、複合シート６０に接着剤３０はほとんど付着しない。したがって、ほとんどの場合、これらの退避もスムーズに行われる。
【００６８】
まれに、硬化した接着剤３０，３１によって、太陽電池２１の表面と離形シート５３または複合シート６０が張り付いて離形シート５３または複合シート６０の退避が十分に行われないことがある。裏面側においては、後に搬送ベルト４１，４２が移動駆動されるので、その際に、太陽電池２１の裏面側と離形シート５３が分離される。一方、太陽電池２１の受光面側と複合シート６０とが接着剤３０によって張り付いた場合には、張り付き防止治具６１，６２の作用によって、その張り付きを解消することができる。
【００６９】
図７は、複合シート配置機構５５が上方に退避したが、張り付き部７１において硬化した接着剤３０によって複合シート６０の一部が配線材２７と張り付いた例を示す図である。
【００７０】
そこで、再び図３に戻ると、次に、張り付き防止機構５６の退避によって、張り付き防止治具６１，６２が上方に移動する（Ｓ１７）。これによって、複合シート６０は、太陽電池２１の受光面から機械的に剥がされる。その様子を図８に示す。ここでは、複合シート６０が張り付き防止治具６１，６２の上方移動によって強制的に上方に移動され、接着剤３０による複合シート６０の太陽電池２１の表面との張り付きが解消される。
【００７１】
このようにして、接着剤３０，３１が十分に硬化した太陽電池モジュール２０の１つの太陽電池分の圧着処理が完了する。そして、圧着処理によって接着剤３０，３１が付着している可能性があるので、離形シート５３、複合シート６０は、適当に巻取られ、新しい面が繰り出される。その後、搬送ベルト４１，４２が太陽電池１つ分に対応する距離だけ移動駆動され、圧着部３９から完全固定状態の太陽電池モジュール２０が搬出される。それと共に、圧着部３９には、仮固定状態の太陽電池モジュール４４の次の太陽電池２２の部分が搬送されてくる。このときの圧着部３９の状態は図４で説明した状態となっている。これを繰り返して、図３に示すように、太陽電池モジュール２０が出来上がる（Ｓ１８）。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールの製造装置は、複数の太陽電池を接続した太陽電池モジュールに利用される。
【符号の説明】
【００７３】
１０  （太陽電池モジュールの）製造装置、２０  太陽電池モジュール、２１，２２  太陽電池、２３，２５  光電変換部、２４，２６  接続用電極、２７，２８，２９  配線材、３０，３１，３２，３３  接着剤、３４，３５  フィレット、３８  搬送部、３９  圧着部、４０  筐体部、４１，４２  搬送ベルト、４３  吸着穴、４４  仮固定状態の太陽電池モジュール、４６  裏面側圧着部、４７  受光面側圧着部、４８  裏面側圧着治具、４９  離形シート配置機構、５０，５１，５２，５７，５８，５９  圧着ツール、５３，６７  離形シート、５４  受光面側圧着治具、５５  複合シート配置機構、５６  張り付き防止機構、６０  複合シート、６１，６２  張り付き防止治具、６３，６４  挿入部、６５，６６  移動操作部、６８  弾性体シート、６９，７０  ヒータ、７１  張り付き部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014002229.tif 000009
【図８】
2014002229.tif 000010
【国際調査報告】
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