JP2001102619A - 太陽電池パネルの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は接着剤の未充填やはみ出しが生じ
ることなく製造できるようにした太陽電池パネルの製造
装置を提供することにある。 【解決手段】 太陽電池セル１１を吸着保持する吸着面
を有するセル用型３と、カバーガラス１２を吸着保持す
る吸着面４ｃを有するカバーガラス用型４と、各型の吸
着面に保持された太陽電池セルとカバーガラスとの厚さ
を計測する計測手レーザ変位計１３と、セル用型に保持
された太陽電池セル或いはカバーガラス用型に保持され
たカバーガラスの少なくともいずれか一方にこれらの厚
さに応じた量で接着材を塗布する塗布ヘッド１７と、太
陽電池セルとカバーガラスとを接着するために対向させ
たときにこれらを所定の間隔で位置決めする位置決めピ
ンと、太陽電池セルとカバーガラスとを接着した接着剤
を加熱装置２５とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は太陽電池セルとカ
バーガラスとを貼り合わせて形成される太陽電池パネル
の製造装置及び製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、太陽電池セルとして多結晶或い
は単結晶の半導体ウエハを用いた太陽電池パネルは、上
記太陽電池セルの保護や光フィルタとしての作用を持た
せるためなどの目的でカバーガラスを接着固定するよう
にしている。

【０００３】太陽電池セルとカバーガラスとを接着固定
する手順としては、板状の太陽電池セルにディスペンサ
によって接着剤を塗布した後、この太陽電池セル上に板
状のカバーガラスを載置して所定の圧力で加圧する。そ
して、その状態で上記接着剤が硬化するまで放置するこ
とで、太陽電池パネルが形成される。

【０００４】このような構成の太陽電池パネルにおいて
は、太陽電池セルとカバーガラスとの間に形成される隙
間に接着剤が充填されることになるが、この隙間が一定
でないため、接着剤を一定量塗布しても、接着剤が余っ
たり、不足したりして、接着剤のはみ出しや部分的な未
充填が発生する。

【０００５】接着剤がはみ出した場合には、後工程でそ
の接着剤を除去する清掃工程が必要になり、製造コスト
の増大を招くことになる。また、未充填部分が発生する
と、十分な接合強度が得られなかったり、太陽電池パネ
ルを宇宙空間で用いる場合には未充填部分の気泡が膨張
して損傷の原因になるなどのことがある。

【０００６】また、カバーガラスや太陽電池セルは０．
１ｍｍ程度と非常に薄いため、反りが発生することが避
けられない。そのため、カバーガラスや太陽電池セルの
反りによっても、接着剤の充填容積が変化し、接着剤の
はみ出しや未充填の発生原因になる。

【０００７】そこで、特開平６−１３６４０号公報に示
される太陽電池セルとカバーガラスの接着方法および装
置が提案されている。この公報に示された技術は、太陽
電池セル支持ステージおよびカバーガラス支持ステージ
に設けられた真空吸引手段によって太陽電池セル及びカ
バーガラスを真空で吸着し、それぞれを平面状にして貼
り合わせるようにしている。

【０００８】それによって、接着剤は均一に広がり易く
なり、接着剤の広がらない部分ができにくくなる。さら
に、このことから接着剤を過剰に塗布する必要がなくな
るため、過剰な接着剤のはみ出しも発生しにくくなると
いうものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、太陽電池セ
ルとカバーガラスとは、厚さにばらつきを持っているか
ら、これらの厚さの変動によって所定間隔で位置決めさ
れたカバーガラスと太陽電池セルとの間隔も変動する。
そのため、太陽電池セル及びカバーガラスを真空で吸着
し、それぞれを平面状にして貼り合わせるようにして
も、一定量の接着剤を供給するだけでは、板厚が薄い場
合には接着剤が不足して未充填領域が発生し易くなり、
逆に板厚が厚い場合に過剰となってははみ出しが生じ易
くなるということがある。

【００１０】この発明は、接着剤の未充填領域が生じた
り、はみ出しが発生するようなことなく、太陽電池セル
とカバーガラスとを接着することができるようにした太
陽電池パネルの製造装置及び製造方法を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、太陽
電池セルとカバー部材とを接着剤によって接着する太陽
電池パネルの製造装置において、上記太陽電池セルを吸
着保持する第１の吸着面を有する第１の保持手段と、上
記カバー部材を吸着保持する第２の吸着面を有する第２
の保持手段と、上記太陽電池セルと上記カバー部材の接
着に用いる接着剤の量を決定する接着剤量決定手段と、
上記太陽電池セル或いは上記カバー部材の少なくとも一
方に決定された量の接着剤を塗布する塗布手段とを具備
したことを特徴とする太陽電池パネルの製造装置にあ
る。

【００１２】請求項２の発明は、上記第１或いは第２の
吸着面の少なくとも一方は、吸着保持した上記太陽電池
セル或いは上記カバー部材を凹状に変形させる変形手段
を有することを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネ
ルの製造装置にある。

【００１３】請求項３の発明は、上記太陽電池セルと上
記カバー部材を対向させた後、上記変形手段により凹状
に変形された上記太陽電池セル或いは上記カバー部材の
吸着状態を解除して加圧する圧力調整手段を有すること
を特徴とする請求項２記載の太陽電池パネルの製造装置
にある。

【００１４】請求項４の発明は、上記接着剤量決定手段
は、上記太陽電池セル及び上記カバー部材の厚さを計測
する計測手段を有し、計測された厚さに基づいて決定す
ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネルの製
造装置にある。

【００１５】請求項５の発明は、上記太陽電池セルと上
記カバー部材を接着するために対向させたときに、上記
第１及び第２の吸着面を所定の間隔を有して位置決めす
る位置決め手段を有することを特徴とする請求項１乃至
請求項４のいずれかに記載の太陽電池パネルの製造装置
にある。

【００１６】請求項６の発明は、上記第１の保持手段と
第２の保持手段は、各吸着面に吸着保持された太陽電池
セルとカバーガラスとを対向させて位置決めしたとき
に、これら太陽電池セルとカバーガラスとを収容する密
閉空間を形成する構造となっていて、この密閉空間は、
各吸着面に発生する吸引力よりも弱い圧力で減圧される
ことを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネルの製造
装置にある。

【００１７】請求項７の発明は、太陽電池セルとカバー
部材とを接着剤によって接着する太陽電池パネルの製造
方法において、上記太陽電池セルと上記カバー部材の接
着に用いる接着剤の量を決定する接着剤量決定工程と、
上記太陽電池セル或いは上記カバー部材の少なくとも一
方に決定された量の接着剤を塗布する工程と、上記太陽
電池セルと上記カバー部材とを所定の間隔で対向させて
接着する工程とを具備することを特徴とする太陽電池パ
ネルの製造方法にある。

【００１８】この発明によれば、接着に用いる接着剤の
量を決定して供給するため、接着剤を過不足なく供給す
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００２０】図１乃至図６はこの発明の第１の実施の形
態を示す。図１は太陽電池パネルの製造装置の全体の概
略的構成を示し、この製造装置は本体１を備えている。
この本体１上にはトレイ２が所定間隔で配置されてい
て、これらトレイ２は矢印方向へ間欠的に駆動されるよ
うになっている。

【００２１】各トレイ２の上面には、第１の保持手段と
してのセル用型３と、第２の保持手段としてのカバーガ
ラス用型４とが搬送方向に沿って交互に固定的に設けら
れている。つまり、セル用型３とカバーガラス用型４と
が設けられた２つのトレイ２が対をなしている。

【００２２】各型３，４は、図５に示すように保持部３
ａ，４ａの両側にフランジ部３ｂ，４ｂが設けられてな
り、各保持部３ａ，４ａは平坦な吸着面３ｃ，４ｃを備
えている。

【００２３】各吸着面３ｃ，４ｃにはそれぞれ吸引路３
ｄ，４ｄが開口している。各吸引路３ｄ，４ｄには吸引
チューブ５の一端が接続されている。各吸引チューブ５
の他端は第１の真空源６に接続されている。したがっ
て、第１の真空源６が作動すれば、各吸着面３ｃ，４ｃ
には上記吸引チューブ５を介して吸引力が発生するよう
になっている。

【００２４】図５に示すように、上記カバーガラス用型
４の一対のフランジ部４ｂには位置決め手段としての位
置決めピン７の一端部が取付けられている。この位置決
めピン７の他端部は細径部８に形成され、この細径部８
は上記カバーガラス用型４を反転させてセル用型３に対
向させたときに、このセル用型３の一対のフランジ部３
ｂに形成された嵌合孔９に嵌合する。それによって、カ
バーガラス用型４をセル用型３に対して所定の対向間
隔、つまり各型３，４の吸着面３ｃ，４ｃが所定の間隔
となるよう位置決めする。

【００２５】上記セル用型３の吸着面３ｃには太陽電池
セル１１が吸着保持され、上記カバーガラス用型４の吸
着面４ｃにはカバー部材であるカバーガラス１２が吸着
保持されるようになっている。上記各吸着面３ｃ、４ｃ
は平坦面に形成されている。そのため、各吸着面３ｃ，
４ｃに吸着保持された太陽電池セル１１とカバーガラス
１２とに反りがあっても、その反りが矯正されて保持さ
れることになる。

【００２６】各型３，４に吸着保持された上記太陽電池
セル１１とカバーガラス１２とは、図２に示す厚さ測定
手段としてのレーザ変位計１３によって厚さが測定され
る。つまり、上記レーザ変位計１３は第１のアクチュエ
ータ１４によってＸ，Ｙ方向に駆動されるようになって
いる。この第１のアクチュエータ１４は制御装置１５に
よって駆動が制御される。

【００２７】それによって、上記レーザ変位計１３は太
陽電池セル１１及びカバーガラス１２の複数点の高さ
と、各型３，４の吸着面３ｃ，４ｃの複数点の高さを検
出し、それらの高さの差から太陽電池セル１１及びカバ
ーガラス１２の厚さを算出するようになっている。

【００２８】太陽電池セル１１とカバーガラス１２と
は、反りが矯正されて吸着面３ｃ，４ｃに保持されてい
るから、上記レーザ変位計１３による厚さ測定を正確に
行うことができる。

【００２９】太陽電池セル１１とカバーガラス１２との
厚さが求められると、それらを保持したトレイ２は図１
に示す矢印方向へ所定のピッチで間欠的に搬送駆動さ
れ、図３に示す塗布手段としてのディスペンサ１７によ
って接着剤１８がたとえばＸ字状に塗布される。接着剤
１８としてはたとえばシリコンゴムなどが用いられる。

【００３０】なお、接着剤１８の太陽電池セル１１への
塗布はＸ字状に限られず、直線状や曲線状などであって
もよく、要は後述するようにカバーガラス１２によって
加圧されたときに均一に分散する状態に塗布すればよ
い。

【００３１】上記ディスペンサ１７は図１に示す第２の
アクチュエータ１９によってＸ，Ｙ方向に駆動されるよ
うになっている。この第２のアクチュエータ１９は制御
装置１５によって駆動が制御される。

【００３２】上記ディスペンサ１７によって太陽電池セ
ル１１に塗布される接着剤１８の量は上記レーザ変位計
１３によって測定された太陽電池セル１１とカバーガラ
ス１２との厚さによって設定される。つまり、太陽電池
セル１１とカバーガラス１２とはそれぞれ厚さにばらつ
きがあるため、そのばらつきによって太陽電池セル１１
とカバーガラス１２とを後述するように型３，４の吸着
面３ｃ、４ｃを基準にして所定の間隔で対向させて接着
する場合、図６にｄで示す対向面間の間隔が一定になら
ない。

【００３３】そのため、太陽電池セル１１とカバーガラ
ス１２との厚さが所定値よりも厚い場合にはその厚さに
応じて接着剤１８の塗布量を少なくし、逆に薄い場合に
は多くすることで、上記間隔ｄの容積に対して過不足の
ない量で供給することができる。

【００３４】なお、接着剤１８の塗布量は、ディスペン
サ１７に送られる圧縮空気の圧力によって制御されるよ
うになっている。

【００３５】太陽電池セル１１に接着剤１８が塗布され
ると、その太陽電池セル１１と対をなすカバーガラス１
２が設けられたトレイ２が図４（ａ）に示すように反転
機構２１のアーム２２の先端に設けられたハンド２３に
よって保持される。この反転機構２１は上記制御装置１
５によって駆動が制御される。

【００３６】ついで、アーム２２は同図（ｂ）に示すよ
うに上昇した後、同図（ｃ）に示すようにハンド２３が
上下方向に１８０度回転させられ、同図（ｄ）に示すよ
うにカバーガラス１２を接着剤１８が塗布された太陽電
池セル１１に対向させる。

【００３７】その状態で、上記ハンド２３が下降し、カ
バーガラス用型４は図５に示す状態を経て図６に示すよ
うに位置決めピン７の細径部８がセル用型３の一対のフ
ランジ部３ｂに形成された嵌合孔９に嵌合する。それに
よって、カバーガラス用型４をセル用型３に対して所定
の対向間隔、つまり各型３，４の吸着面３ｃ，４ｃが所
定の間隔となるよう位置決めされる。

【００３８】この状態で上記太陽電池セル１１とカバー
ガラス１２とが図６にｄで示す所定の間隔で離間対向す
るとともに、太陽電池セル１１に塗布された接着剤１８
がカバーガラス１２によって押圧されて広がり、太陽電
池セル１１とカバーガラス１２とを接着することにな
る。

【００３９】上記接着剤１８の供給量は、太陽電池セル
１１とカバーガラス１２との厚さに応じて設定される。
つまり、セル用型３に対してカバーガラス用型４を対向
位置決めしたときに、太陽電池セル１１とカバーガラス
１２との対向する面によって形成される空間部の大きさ
に応じて接着剤１８の供給量が過不足のないよう供給さ
れる。

【００４０】そのため、太陽電池セル１１やカバーガラ
ス１２の厚さにばらつきがあっても、太陽電池セル１１
とカバーガラス１２とを、接着剤１８のはみ出しや未充
填領域が発生することなく接着することができる。

【００４１】このようにして太陽電池セル１１とカバー
ガラス１２とを接着すると、これらを保持したセル用型
３とカバーガラス用型４とは本体１の上方に離間対向し
て配置された加熱装置２５の下方を通過する。この加熱
装置２５はシリコンゴムからなる接着剤１８を７５度で
約１５分加熱する。それによって、接着剤１８は硬化す
るから、カバーガラス１２の重量などによって周辺部か
らたれ流れるのが防止される。

【００４２】加熱装置２５での加熱が終了すると、カバ
ーガラス用型４によるカバーガラス１２の吸着状態が解
除された後、そのカバーガラス用型４を保持したトレイ
２が取り外し機構２６のアーム２７の先端部に設けられ
たハンド２８によって除去される。

【００４３】したがって、セル用型３上には接着固定さ
れた太陽電池セル１１とカバーガラス１２、つまり太陽
電池パネル３０が残留するから、上記セル用型３による
太陽電池セル１１の吸着状態を解除することで、太陽電
池セル１１を上記セル用型３から取出すことができる。

【００４４】すなわち、このような構成の太陽電池パネ
ル３０の製造装置によれば、接着剤１８の塗布量を、太
陽電池セル１１とカバーガラス１２の厚さに応じて制御
するようにしたので、太陽電池セル１１とカバーガラス
１２とを所定の間隔で接着したときに、接着剤１８のは
み出しや未充填領域が発生することのない量、つまり過
不足のない量で供給することができる。

【００４５】図７と図８はこの発明の第２の実施の形態
を示す。この実施の形態は、図８に示すように太陽電池
パネル３０の太陽電池セル１１の接着剤１８が塗布され
る面が凹凸面１１ａに形成されている。つまり、太陽電
池セル１１には、太陽光の吸収効率を高めて発電効率を
向上させるために、凹部を数十ミクロンの幅寸法で形成
した凹凸面１１ａが形成されている。その場合、太陽電
池セル１１の凹凸面１１ａに接着剤１８が塗布される
と、凹凸面１１ａと接着剤１８との間に気泡が残留し、
カバーガラス１２を貼り合わせた後にこれらの気泡が凝
縮して大きな気泡になることがある。

【００４６】そして、太陽電池パネル３０が圧力の低い
宇宙空間などで使用される場合などには、残留した気泡
が膨張して太陽電池パネル３０を損傷させることがあ
る。

【００４７】そこで、凹凸面１１ａを有する太陽電池セ
ル１１を用いる場合に、気泡が残留しないように太陽電
池セル１１にカバーガラス１２を貼り合わせることが要
求される。

【００４８】図７はそのためのセル用型３Ａとカバーガ
ラス用型４Ａとを示している。なお、第１の実施の形態
の各型３，４と同一部分には同一記号を付して説明を省
略する。すなわち、カバーガラス用型４Ａのフランジ部
４ｂの周辺部には全周にわたる環状壁３１が形成されて
いる。この環状壁３１の内周面の下端部にはシール部材
３２が設けられている。

【００４９】上記シール部材３２は、カバーガラス用型
４Ａを反転させてセル用型３Ａに対向させて下降させ、
これらの型３Ａ，４Ａを閉じる、つまりカバーガラス１
２と太陽電池セル１１とが接着剤１８を介して図６に示
すように所定の間隔ｄで離間対向すると、セル用型３Ａ
のフランジ部３ｂの外周面３ｅを気密にシールする。そ
れによって、一対の型３Ａ，４Ａ間には、上記環状壁３
１とシール部材３２とによって密閉空間３３が形成され
ることになる。

【００５０】なお、ピン７の細径部８が嵌合するセル用
型３に形成された嵌合孔９はフランジ部３ｂを貫通して
いない。それによって、上記密閉空間３３の密閉状態を
維持できるようになっている。

【００５１】上記セル用型３Ａのフランジ部３ｂには通
孔３３が穿設され、この通孔３３には第２の真空源３４
が吸引チューブ３５によって接続されている。この第２
の真空源３４は各型３Ａ，４Ａに太陽電池セル１１及び
カバーガラス１２を吸着保持するために吸引力を発生す
る第１の真空源６よりも弱い圧力で上記密閉空間３３を
減圧するようになっている。

【００５２】たとえば、上記第１の真空源６は０．０１
気圧の吸引力を発生し、第２の真空源３４は０．１気圧
の吸引力を発生するよう設定されている。

【００５３】上記カバーガラス用型４Ａが下降してその
環状壁３１のシール部材３２が設けられた下端部がセル
用型３Ａのフランジ部３ｂの外周面３ｅをシールする
と、一対の型３Ａ，４Ａ間に形成される密閉空間３３は
第２の真空源３４によって減圧される。

【００５４】そのため、太陽電池セル１１の凹凸面１１
ａに接着剤１８が塗布されることでその凹凸面１１ａと
接着剤１８との間に気泡が残留しても、密閉空間３３が
減圧されることで吸引除去されるから、気泡を除去した
状態でカバーガラス１２を接着剤１８を介して太陽電池
セル１１に接着することができる。

【００５５】つまり、太陽電パネル３０の太陽電池セル
１１とカバーガラス１２との間に気泡が残留するのを防
止することができるから、宇宙空間などで使用しても、
気泡の残留による太陽電池パネル３０の損傷を招くのを
防止できる。

【００５６】第２の真空源３４の吸引力は、各型３Ａ，
４Ａに太陽電池セル１１及びカバーガラス１２を吸着保
持した第１の真空源６の吸引力よりも弱く設定されてい
る。そのため、密閉空間３３を第２の真空源３４によっ
て減圧しても、各型３Ａ，４Ａの吸着面３ｃ、４ｃに保
持された太陽電池セル１１やカバーガラス１２が脱落し
たり、ずれ動くようなことがない。

【００５７】この第２の実施の形態では環状壁３１をカ
バーガラス用型４Ａに形成したが、セル用型３Ａに形成
するようにしてもよい。

【００５８】また、反転機構２１を図示しない真空チャ
ンバ内に設け、カバーガラス用型４を反転させた状態で
上記真空チャンバを減圧し、太陽電池セル１１と接着剤
１８との間に残留する気泡を除去するようにしてもよ
い。

【００５９】図９乃至図１４（ａ），（ｂ）はこの発明
の第３の実施の形態を示す。この実施の形態は、接着剤
１８のはみ出しや未充填領域が生じることなく太陽電池
セル１１にカバーガラス１２を接着できるようにしたカ
バーガラス用型４の変形例を示す。

【００６０】すなわち、上記カバーガラス用型４の保持
面４ｃには、図１３に示すように周縁部を除く部分に変
形手段としての凹部４１が形成され、この凹部４１に吸
引路４ｄが開口している。

【００６１】図９に示すように、上記セル用型３とカバ
ーガラス用型４との吸引路３ｄ，４ｄには第１の真空源
６が吸引チューブ５を介して接続されている。第１の真
空源６とカバーガラス用型４の吸引路４ｄを接続した吸
引チューブ５には圧力調整手段としての三方切換弁４２
が設けられている。この三方切換弁４２には圧縮空気を
供給するための加圧源４３が接続されている。

【００６２】したがって、上記三方切換弁４２の切換操
作によって、上記カバーガラス用型４の吸引路４ｄには
上記第１の真空源６と上記加圧源４３とを選択的に連通
させることができるようになっている。

【００６３】このような構成において、まず、上記三方
切換弁４２は第１の真空源６が各型３，４の吸引路３
ｄ，４ｄに連通するよう切換操作される。その状態でカ
バーガラス用型４の吸着面４ｃにカバーガラス１２が吸
着されると、このカバーガラス１２は吸着面４ｃに形成
された凹部４１によって周辺部を除く部分が凹状に変形
する。

【００６４】この状態で、カバーガラス用型４は図９に
示すように反転状態でセル用型３に対向させられ、つい
で図１０に示すように下降させられることで、位置決め
ピン７によってセル用型３に対して所定の対向間隔で位
置決めされる。

【００６５】つまり、太陽電池セル１１とカバーガラス
１２との厚さに応じて所定量の接着剤１８が供給された
太陽電池セル１１に対し、カバーガラス１２が所定の間
隔で位置決めされる。その際、カバーガラス１２は凹状
に変形しているから、周辺部の対向間隔に比べて中央部
の対向間隔が十分に大きくなっている。

【００６６】つぎに、図１１に示すように三方切換弁４
２を切り換えてカバーガラス用型４の吸引路４ｄと第１
の真空源６との連通状態を遮断し、加圧源４３と連通さ
せる。それによって、吸引路４ｄには加圧空気が供給さ
れるため、図１１に示すようにカバーガラス１２の凹状
の変形が徐々に除去されるから、太陽電池セル１１上に
供給された接着剤１８がカバーガラス１２によって押圧
されて全体に分散することになる。

【００６７】このとき、カバーガラス１２の中央部と太
陽電池セル１１との間隔は、カバーガラス１２が凹状に
変形していることで、周辺部の間隔に比べて十分に大き
い。接着剤１８が分散するときの進行速度は、間隔が大
きい程、速くなる。たとえば、平行平板間の二次元ポア
ゾイユ流れでは、液体の速度は間隔の二乗に比例する。
つまり、間隔が狭いときには接着剤１８の進行速度は極
端に遅くなる。

【００６８】よって、カバーガラス１２の周辺部は間隔
が狭いため、接着剤１８の進行速度は遅く、中央部は間
隔が大きいために進行速度が速くなる。つまり、図１４
（ａ）に示すように、接着剤１８は、太陽電池セル１１
とカバーガラス１２との中央部Ｘでは未充填領域に速や
かに行き渡り、周辺部Ｙに到達すると、図１４（ｂ）に
示すように進行が停止し、周辺部からはみ出すことがほ
とんどない。

【００６９】このように、カバーガラス１２を凹状に変
形させた状態で太陽電池セル１１に対向させて位置決め
した後、このカバーガラス１２の凹状の変形状態を元に
戻すようにしたことで、中央部においては接着剤１８の
未充填領域の発生を防止し、周辺部でははみ出しを防止
することができる。

【００７０】この第３の実施の形態ではカバーガラス用
型４に凹部４１を形成してカバーガラス１２を凹状に変
形させたが、セル用型３に凹部４１を形成し、太陽電池
セル１１を凹状に変形させてもよい。その場合、三方切
換弁４２の切換え操作によって、セル用型３の吸引路３
ｄに加圧源４３を連通させることができるようにすれば
よい。

【００７１】また、この第３の実施の形態によれば、上
述したように接着剤１８を対向する太陽電池セル１１と
カバーガラス１２の中央部では速やかに流動させ、周辺
部では進行を遅くすることができるから、太陽電池セル
１１とカバーガラス１２との厚さのばらつきに係らず、
所定量の接着剤１８を供給するようにしても、接着剤１
８の未充填の発生を防止したり、周辺部からはみ出すの
を比較的良好に防止することが可能となる。

【００７２】つまり、この第３の実施の形態の接着方法
を用いれば、太陽電池セル１１とカバーガラス１２との
厚さを測定せずに、予め設定した所定量の接着剤１８を
供給するだけでも、接着剤１８の未充填やはみ出しが生
じることなく上記太陽電池セル１１とカバーガラス１２
とを接着することが可能である。

【００７３】また、凹状に変形させたカバーガラス１２
の吸引状態を解除した後、加圧源４３によって加圧して
変形した状態から元の状態に戻すようにしたが、吸引を
除去した後、加圧しなくとも上記カバーガラス１２をほ
ぼ平坦な状態に戻すことができる。

【００７４】図１５と図１６（ａ）〜（ｃ）はこの発明
の第４の実施の形態を示す。この実施の形態はカバーガ
ラス１２を吸着保持するカバーガラス用型４の吸着面を
凸状面４０ｃに形成し、カバーガラス１２を長手方向に
沿って凸状に変形させて吸着保持するようにした。

【００７５】セル用型３とカバーガラス用型４とには、
上記第３の実施の形態と同様、それぞれ第１の真空源６
が接続され、カバーガラス用型４にはその吸引路４ｄと
第１の真空源６との連通状態を遮断して大気に開放する
三方切換弁５１が設けられている。

【００７６】太陽電池セル１１とカバーガラス１２とを
接着する場合には、先ず、図１６（ａ）に示すように接
着剤１８が塗布された太陽電池セル１１に対して凸状に
変形させられたカバーガラス１２を対向位置決めする。
ついで、カバーガラス１２を下降させ、その湾曲方向の
中央部を接着剤１８に接触させる。

【００７７】カバーガラス１２の中央部だけが接着剤１
８に接触することで、その接触部分に空気が閉じ込めら
れることがほとんどない。つまり、カバーガラス１２の
中央部には接着剤１８の未充填が生じることなく太陽電
池セル１１に接着される。

【００７８】カバーガラス１２の中央部を接着剤１８に
接触させたならば、カバーガラス１２１の吸着保持状態
を解除する。それによって、凸状のカバーガラス１２が
平坦に変形するから、接着剤１８が全体にわたって広が
り、未充填領域の発生を招くことなく太陽電池セル１１
にカバーガラス１２を接着することが可能となる。

【００７９】なお、この場合、凸状に湾曲保持されたカ
バーガラス１２の湾曲部分頂点に接着剤１８を点打ちし
ておけば、中央部部に気泡が残留するのを確実に防止す
ることができる。

【００８０】なお、カバーガラス１２を凸状に変形させ
た状態から平坦な状態に戻す場合、吸着状態を解除する
だけでなく、圧縮空気などによってカバーガラス１２に
圧力を加えて強制的に変形させるようにしてもよい。さ
らに、カバーガラス１２は長手方向だけでなく、その方
向と交差する幅方向にも凸状に変形させるようにしても
よい。

【００８１】図１７はこの発明の第５の実施の形態を示
す太陽電池セル１１とカバーガラス１２との接着方法を
示す。つまり、上述した第１の実施の形態の図１に示す
本体１には図１７に示すトレイ６１が所定間隔で搬送さ
れるようになっていて、このトレイ６１には太陽電池セ
ル１１が吸着保持される第１の台座６２とカバーガラス
１２が吸着保持される第２の台座６３とが設けられてい
る。

【００８２】図１７（ａ）に示すように、第１の台座６
２に保持された太陽電池セル１１に接着剤１８が塗布さ
れると、第１の吸着ヘッド６４がカバーガラス１２を保
持した第２の台座６３の上方に位置決めされる。接着剤
１８の塗布量は、第１の実施の形態と同様、太陽電池セ
ル１１とカバーガラス１２の厚さを測定し、そのｓ区低
地に応じて供給される。

【００８３】ついで、図１７（ｂ）に示すように第１の
吸着ヘッド６４が下降してカバーガラス１２を吸着した
のち、所定位置まで上昇すると、図１７（ｃ）に示すよ
うに第２の吸着ヘッド６５が駆動されて第１の吸着ヘッ
ド６４の下方に対向位置する。その状態で、第１の吸着
ヘッド６４に吸着保持されたカバーガラス１２が第２の
吸着ヘッド６５に受け渡される。

【００８４】カバーガラス１２を受けた第２の吸着ヘッ
ド６５は、図１７（ｄ）に示すように１８０度回転し、
カバーガラス１２を吸着保持した面を下方に向ける。そ
の状態で図１７（ｅ）に示すように第２の吸着ヘッド６
５は第１の台座６２の上方へ移動し、カバーガラス１２
を太陽電池セル１１に対向位置決めする。

【００８５】つぎに、第２の吸着ヘッド６５は下降し、
カバーガラス１２を接着剤１８を介して太陽電池セル１
１に所定の間隔で対向させる。それによって、カバーガ
ラス１２は太陽電池セル１１に接着剤１８によって接着
されることになる。

【００８６】太陽電池セル１１とカバーガラス１２を接
着した接着剤１８には、カバーガラス１２の自重による
静圧と、接着剤界面での表面張力による負圧が作用す
る。カバーガラス１２の自重による静圧は接着剤１８が
周辺部へ広がる方向に作用し、表面張力による負圧も接
着剤１８が周辺部へ広がる方向に作用する。したがっ
て、接着剤１８を加熱硬化させる前に周辺部からはみ出
るのを防止しなければならない。

【００８７】以下、接着剤１８がはみ出るのを防止する
方法について図１８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明す
る。図１８（ａ）のように接着剤１８が周辺部に到達す
る前の状態では、接着剤１８の液面は半径Ｒ_１ の凹状
であるため、表面張力により接着剤１８にはマイナスの
張力が発生する。図１８（ｂ）のように接着剤１８が周
辺部に到達すると、接着剤１８の液面の凹凸が反転して
半径Ｒ_２ の凸状になる。このとき、表面張力による圧
力はプラスに代わる。プラスの圧力の場合、はみ出した
接着剤１８は、カバーガラス１２と太陽電池セル１１と
の間の空間部に戻ろうとする方向の圧力として作用す
る。

【００８８】一方、カバーガラス１２の自重による静圧
は、接着材１８を押出そうとしている。図１８（ｂ）の
状態ではカバーガラス１２の自重による静圧の方が表面
張力による圧力よりも大きいので接着剤１８ははみ出す
方向へ移動する。

【００８９】図１８（ｃ）の状態では、接着剤１８がは
み出しが大きくなり、見かけ状の濡れ角ψが大きくな
る。このときの半径をＲ_３ とする。濡れ角ψが大きく
なれば、表面張力によるプラスの圧力が大きくなり、カ
バーガラス１２の自重による静圧に近づく。両者の圧力
が拮抗する濡れ角ψで接着剤１８のはみ出し方向の進行
が停止する。

【００９０】以上が接着剤１８が周辺部で停止してはみ
出るのが防止される理由である。接着剤１８がはみ出ず
に停止する条件を下記（１）式に示す。

【００９１】

【数１】

【００９２】上記（１）式は下記（２）式のように変形
できる。

【００９３】

【数２】

【００９４】ここで、 ρ：カバーガラスの比重（ｋ
ｇ／ｍ^３ ） ｇ：重力加速度９．８ｍ／ｓ^２ σ：表面張力Ｎ／ｍ ｔ：カバーガラスの厚さ Ｇ：カバーガラスと太陽電池の間隔（ｍ） である。上記（１）式の左辺はカバーガラス１２の自重
による静圧で、右辺は表面張力によるプラスの圧力であ
る。カバーガラス１２の板厚を０．２ｍｍ、比重を２．
７、間隔を０．１ｍｍ、接着剤１８の表面張力を０．０
３Ｎ／ｍとして、これらを（２）式に代入すると、ψは
２．５２度となる。つまり、ψが２．５２度になったら
接着剤１８の進行が停止することになる。

【００９５】太陽電池セル１１に接着剤１８によってカ
バーガラス１２を接着する場合、接着剤１８の広がり速
度を速めるためにカバーガラス１２上に重りを載せるこ
とがある。この場合、重りの重量には接着剤１８が周辺
部からはみ出ないようにするために制約がある。

【００９６】つまり、接着剤１８が周辺部からはみ出な
いようにするための条件は下記（３）式で示される。

【００９７】

【数３】

【００９８】この（３）式は下記（４）式のように変形
できる。

【００９９】

【数４】

【０１００】ここで、 Ｗ：重りの重量（ｋｇ） Ａ：重りが接触している面の面積 となる。したがって、この（４）式において、右辺が１
以下になるよう決定すれば、接着剤１８が周辺部からは
み出してくるのを防止できる。

【０１０１】なお、この発明は上記各実施の形態の限定
されず、種々変形可能である。たとえば、上記各実施の
形態では太陽電池セルに接着剤を塗布するようにした
が、カバーガラスに接着剤を塗布するようにしてもよ
い。その場合、カバーガラスを下側に配置し、太陽電池
セルを上側に配置してこれらを接着するようにすればよ
い。

【０１０２】また、太陽電池セルとカバーガラスとの厚
さを測定するためにレーザ変位計を用いたが、エアーマ
イクロメータなど他の手段を用いるようにしてもよいこ
と勿論である。

【０１０３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、太陽電
池セルとカバーガラスとを接着剤を用いて接着する場
合、接着剤の未充填領域が発生したり、接着剤が周辺部
からはみ出るのを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の製造装置の全体
構成を示す説明図。

【図２】同じく太陽電池セルとカバーガラスとの厚さを
測定するレーザ変位計の斜視図。

【図３】同じく太陽電池に接着剤を塗布するディスペン
サの斜視図。

【図４】同じくカバーガラスを反転させて太陽電池セル
に対向させる反転機構の動作の説明図。

【図５】同じくセル用型とカバーガラス用型とを対向位
置決めした状態の側面図。

【図６】同じくセル用型とカバーガラス用型とを所定の
間隔で位置決めした状態の側面図。

【図７】この発明の第２の実施の形態を示すセル用型と
カバーガラス用型とを対向させた状態の側面図。

【図８】同じく凹凸面が形成された太陽電池セルにカバ
ーガラスを接着した状態を一部拡大した断面図。

【図９】この発明の第３の実施の形態を示すセル用型と
カバーガラス用型とを対向させた状態の側面図。

【図１０】同じくセル用型とカバーガラス用型とを所定
の間隔で位置決めした状態の側面図。

【図１１】同じくカバーガラス型に保持されたカバーガ
ラスの保持状態を解除した状態を示す側面図。

【図１２】同じく保持状態を解除したカバーガラスを加
圧した状態を示す側面図。

【図１３】同じくカバーガラス用型を示す斜視図。

【図１４】同じく接着剤の流動状態を示す説明図。

【図１５】この発明の第４の実施の形態を示す一対の型
の側面図。

【図１６】同じく太陽電池セルにカバーガラスを接着す
る工程を示す説明図。

【図１７】この発明の第５の実施の形態を示す太陽電池
セルにカバーガラスを接着する工程を順次示した説明
図。

【図１８】同じく周辺部における接着剤の状態を示した
説明図。

【符号の説明】

３…セル用型（第１の保持手段） ３ａ…吸着面 ４…カバーガラス用型（第２の保持手段） ４ａ…吸着面 １１…太陽電池セル １２…カバーガラス １３…レーザ変位計（厚さの計測手段） １７…塗布ヘッド（塗布手段） ２５…加熱装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 均 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 Ｆターム(参考） 5F051 CA40 CB30 EA18 JA20

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池セルとカバー部材とを接着剤に
   よって接着する太陽電池パネルの製造装置において、 上記太陽電池セルを吸着保持する第１の吸着面を有する
   第１の保持手段と、 上記カバー部材を吸着保持する第２の吸着面を有する第
   ２の保持手段と、 上記太陽電池セルと上記カバー部材の接着に用いる接着
   剤の量を決定する接着剤量決定手段と、 上記太陽電池セル或いは上記カバー部材の少なくとも一
   方に決定された量の接着剤を塗布する塗布手段とを具備
   したことを特徴とする太陽電池パネルの製造装置。
2. 【請求項２】 上記第１或いは第２の吸着面の少なくと
   も一方は、吸着保持した上記太陽電池セル或いは上記カ
   バー部材を凹状に変形させる変形手段を有することを特
   徴とする請求項１記載の太陽電池パネルの製造装置。
3. 【請求項３】 上記太陽電池セルと上記カバー部材を対
   向させた後、上記変形手段により凹状に変形された上記
   太陽電池セル或いは上記カバー部材の吸着状態を解除し
   て加圧する圧力調整手段を有することを特徴とする請求
   項２記載の太陽電池パネルの製造装置。
4. 【請求項４】 上記接着剤量決定手段は、上記太陽電池
   セル及び上記カバー部材の厚さを計測する計測手段を有
   し、計測された厚さに基づいて決定することを特徴とす
   る請求項１記載の太陽電池パネルの製造装置。
5. 【請求項５】 上記太陽電池セルと上記カバー部材を接
   着するために対向させたときに、上記第１及び第２の吸
   着面を所定の間隔を有して位置決めする位置決め手段を
   有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれ
   かに記載の太陽電池パネルの製造装置。
6. 【請求項６】 上記第１の保持手段と第２の保持手段
   は、各吸着面に吸着保持された太陽電池セルとカバーガ
   ラスとを対向させて位置決めしたときに、これら太陽電
   池セルとカバーガラスとを収容する密閉空間を形成する
   構造となっていて、この密閉空間は、各吸着面に発生す
   る吸引力よりも弱い圧力で減圧されることを特徴とする
   請求項１記載の太陽電池パネルの製造装置。
7. 【請求項７】 太陽電池セルとカバー部材とを接着剤に
   よって接着する太陽電池パネルの製造方法において、 上記太陽電池セルと上記カバー部材の接着に用いる接着
   剤の量を決定する接着剤量決定工程と、 上記太陽電池セル或いは上記カバー部材の少なくとも一
   方に決定された量の接着剤を塗布する工程と、 上記太陽電池セルと上記カバー部材とを所定の間隔で対
   向させて接着する工程とを具備することを特徴とする太
   陽電池パネルの製造方法。