JP5367569B2 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複数の太陽電池に樹脂接着剤を介して配線材を接続することにより構成される太陽電池ストリングを備える太陽電池モジュールの製造方法に関する。
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。
一般的に、太陽電池１枚当りの出力は数Ｗ程度である。従って、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を電気的に接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。
太陽電池モジュールは、配列方向に従って配列されたｎ個の太陽電池を配線材によって互いに電気的に接続することにより形成された太陽電池ストリングを備える。配線材は、銅などの低抵抗体の周囲に半田をコーティングすることにより形成されている。
太陽電池ストリングは、一の太陽電池の受光面に対して、一の太陽電池の一方に隣接する太陽電池の裏面に接続される配線材を半田付けするとともに、一の太陽電池の裏面に対して、一の太陽電池の他方に隣接する太陽電池の受光面に接続される配線材を半田付けする工程を、ｎ個の太陽電池それぞれにおいて繰返し行うことにより形成される（例えば、特開２０００−２２１８８号公報参照）。
ここで、配線材の線膨張係数は、太陽電池に用いられる半導体基板の線膨張係数よりも大きいため、太陽電池に半田付けされた配線材は、常温に戻る際に収縮しようとする。その結果、太陽電池の内部には応力が生じるため、太陽電池の反りが発生する。
そこで、半田の融解温度よりも低い温度で硬化する樹脂接着剤を用いて配線材を太陽電池に接着することにより、配線材が常温に戻る際の収縮度合いを低減することが考えられる。
しかしながら、通常、樹脂接着剤を完全に硬化させるには、半田付けに必要な時間よりも長い時間を要する。従って、上述のような太陽電池ストリングの製造方法により樹脂接着剤を用いた太陽電池ストリングを製造すれば、太陽電池モジュールの製造時間が増加する。
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、製造時間の短縮を可能とする太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴に係る太陽電池モジュールの製造方法は、光が入射する受光面と前記受光面の反対側に設けられた裏面とを有する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池それぞれを互いに電気的に接続する配線材とによって構成される太陽電池ストリングを、受光面側保護材と裏面側保護材との間に備える太陽電池モジュールの製造方法であって、前記複数の太陽電池に含まれる一の太陽電池の前記受光面上に、前記一の太陽電池の一方に隣接する太陽電池に接続される前記配線材を、熱硬化性の樹脂接着剤を挟んで配置するとともに、前記一の太陽電池の前記裏面上に、前記一の太陽電池の他方に隣接する太陽電池に接続される前記配線材を、前記樹脂接着剤を挟んで配置する工程Ａと、前記樹脂接着剤を軟化温度以上かつ硬化温度より低い温度で加熱することにより、前記配線材を前記一の太陽電池に接着する工程Ｂと、前記工程Ａと前記工程Ｂとを交互に複数回繰り返し行うことにより、前記複数の太陽電池の全てに前記配線材を接着する工程Ｃと、前記配線材を前記樹脂接着剤に押し付けながら、前記樹脂接着剤を前記樹脂接着剤の硬化温度以上の温度で加熱することにより前記樹脂接着剤を硬化させる工程Ｄとを備えることを要旨とする。
本発明の第１の特徴に係る太陽電池ストリングの製造方法によれば、樹脂接着剤を用いて配線材を一の太陽電池に本圧着することを複数回繰返す場合と比較して、太陽電池ストリングの製造時間を短縮することができる。
本発明の第１の特徴では、前記工程Ａにおいて、前記樹脂接着剤は、前記配線材のうち前記一の太陽電池の前記裏面上に配置される部分と、前記一の太陽電池の前記受光面とに貼付されていることが好ましい。
本発明の第１の特徴では、前記工程Ａにおいて、前記樹脂接着剤は、前記配線材のうち前記一の太陽電池の前記裏面上に配置される部分と、前記配線材のうち前記一の太陽電池の前記受光面上に配置される部分とに貼付されていることが好ましい。
本発明の第１の特徴では、前記工程Ａにおいて、前記樹脂接着剤は、前記一の太陽電池の前記裏面と、前記配線材のうち前記一の太陽電池の前記受光面上に配置される部分とに貼付されていることが好ましい。
本発明の第１の特徴では、前記複数の太陽電池それぞれの前記受光面上及び裏面上には、複数本の細線電極が形成されており、前記工程Ｄにおいて、前記配線材を前記樹脂接着剤に押し付けることにより、前記細線電極の一部を前記配線材中に埋め込むことが好ましい。
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
１．第１実施形態
（太陽電池モジュールの構成）
第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の概略構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。
（太陽電池モジュールの構成）
第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の概略構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。
太陽電池モジュール１００は、太陽電池ストリング１、受光面側保護材２、裏面側保護材３及び封止材４を備える。
太陽電池ストリング１は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間に封止材４によって封止される。太陽電池ストリング１の詳細な構成については後述する。
受光面側保護材２は、太陽電池ストリング１の受光面側に配置され、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。受光面側保護材２としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。
裏面側保護材３は、太陽電池ストリング１の裏面側に配置され、太陽電池モジュール１００の背面を保護する。裏面側保護材３としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。
封止材４は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間で太陽電池ストリング１を封止する。封止材４としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。
なお、このような太陽電池モジュール１００の外周には、Ａｌフレーム（不図示）を取り付けることができる。
（太陽電池ストリングの構成）
第１実施形態に係る太陽電池ストリング１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、太陽電池ストリング１の側面図である。
第１実施形態に係る太陽電池ストリング１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、太陽電池ストリング１の側面図である。
太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０と、配線材１１と、樹脂接着剤１２とを備える。太陽電池ストリング１は、配列方向に従って配列された複数の太陽電池１０を配線材１１によって互いに接続することにより構成されている。
太陽電池１０は、太陽光が入射する受光面と、受光面の反対側に設けられた裏面とを有する。太陽電池１０の受光面と裏面とは、太陽電池１０の主面である。太陽電池１０の受光面上及び裏面上には集電電極が形成されている。太陽電池１０の構成については後述する。
配線材１１は、一の太陽電池１０の受光面上に形成された集電電極と、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池１０の裏面上に形成された集電電極とに接合されている。これにより、一の太陽電池１０と他の太陽電池１０とが、電気的に接続されている。配線材１１としては、薄板状或いは縒り線状に成形された銅等の導電材を用いることができる。なお、配線材１１には、薄板状の銅等の表面に軟導電体（共晶半田など）がメッキされていてもよい。
樹脂接着剤１２は、配線材１１と太陽電池１０との間に配設されている。即ち、配線材１１は、樹脂接着剤１２を介して太陽電池１０に接合されている。樹脂接着剤１２は、共晶半田の融点以下、即ち、約２００℃以下の温度で硬化することが好ましい。樹脂接着剤１２としては、例えば、アクリル樹脂、柔軟性の高いポリウレタン系などの熱硬化性樹脂接着剤の他、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂に硬化剤を混合させた２液反応系接着剤などを用いることができる。
本実施形態に係る樹脂接着剤１２としては、エポキシ樹脂を主成分とする帯状フィルム接着剤を用いる。樹脂接着剤１２は、硬化剤を含ませることにより１８０℃で十数秒加熱することにより完全に硬化される。また、樹脂接着剤１２には導電性粒子が含まれている。導電性粒子としては、ニッケル、金コート付きニッケル、或いはプラスチックに導電性金属（金など）をコートした粒子を用いることができる。
（太陽電池の構成）
次に、太陽電池１０の構成について、図２を参照しながら説明する。図２（ａ）は、本実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。図２（ｂ）は、配線材１１が樹脂接着剤１２を介して太陽電池１０に接合された状態を示す。
次に、太陽電池１０の構成について、図２を参照しながら説明する。図２（ａ）は、本実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。図２（ｂ）は、配線材１１が樹脂接着剤１２を介して太陽電池１０に接合された状態を示す。
太陽電池１０は、図２（ａ）に示すように、光電変換部２０、細線電極３０及び接続用電極４０を備えている。
光電変換部２０は、受光面において太陽光を受けることにより光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、太陽光が光電変換部２０に吸収されることにより生成される正孔と電子とをいう。光電変換部２０は、その内部にｎ型領域とｐ型領域とを有しており、ｎ型領域とｐ型領域との界面で半導体接合が形成されている。光電変換部２０は、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料や、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料等の半導体材料などにより構成される半導体基板を用いて形成することができる。なお、光電変換部２０は、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ結合界面の特性を改善した構造、いわゆるＨＩＴ構造を有していてもよい。
細線電極３０は、光電変換部２０から光生成キャリアを集電する電極である。図２（ａ）に示すように、細線電極３０は、配列方向に略直交する方向に沿ってライン状に形成されている。細線電極３０は、光電変換部２０上の略全域にわたって複数本形成されている。細線電極３０は、樹脂材料をバインダーとし、銀粒子等の導電性粒子をフィラーとした樹脂型導電性ペーストを用いて形成することができる。
図１に示すように、細線電極３０は、受光面及び裏面の両面上において同様に形成されている。なお、光電変換部２０の裏面に形成される細線電極３０は、光電変換部２０の裏面全面を覆うように形成されていても良い。
接続用電極４０は、配線材１１が接続される電極である。接続用電極４０は、複数本の細線電極３０から光生成キャリアを集電する。図２（ａ）に示すように、接続用電極４０は、細線電極３０と交差するように、配列方向に沿ってライン状に形成されている。接続用電極４０は、樹脂材料をバインダーとし、銀粒子等の導電性粒子をフィラーとした樹脂型導電性ペーストを用いて形成することができる。
図１に示すように、接続用電極４０は、受光面及び裏面の両面上において同様に形成されている。本実施形態に係る太陽電池１０は、２本の接続用電極４０を備える。光電変換部２０の受光面上及び裏面上において、複数の細線電極３０と接続用電極４０とが格子状に形成されている。なお、接続用電極４０の本数は、光電変換部２０の大きさなどを考慮して、適当な本数に設定することができる。
ここで、図２（ｂ）に示すように、樹脂接着剤１２は、接続用電極４０上において、配列方向に沿って配置される。配線材１１は、樹脂接着剤１２上において、配列方向に沿って配置される。従って、光電変換部２０上には、接続用電極４０、樹脂接着剤１２及び配線材１１が順次積層されている。
なお、本実施形態では、帯状の樹脂接着剤１２の幅が、接続用電極４０の幅よりも大きいが、樹脂接着剤１２の幅は、接続用電極４０の幅と略同等であってもよく、また、接続用電極４０の幅より小さくてもよい。
（太陽電池ストリングの製造方法）
次に、本実施形態に係る太陽電池ストリングの製造方法について、図３乃至図６を用いて説明する。本実施形態において、太陽電池ストリング１は太陽電池１０をｎ個備える。太陽電池１０は受光面上及び裏面上それぞれに接続用電極４０を2本ずつ有する。
次に、本実施形態に係る太陽電池ストリングの製造方法について、図３乃至図６を用いて説明する。本実施形態において、太陽電池ストリング１は太陽電池１０をｎ個備える。太陽電池１０は受光面上及び裏面上それぞれに接続用電極４０を2本ずつ有する。
（仮接着工程１）
まず、ｎ個の太陽電池１０を収納カセット（不図示）内に重ねて収納する。次に、載置台５３に一つの太陽電池１０を移動する。太陽電池１０の受光面上に形成された集電電極（細線電極３０、接続用電極４０）の形成パターンを確認し、太陽電池１０の載置台５３上における位置を微調整する。
まず、ｎ個の太陽電池１０を収納カセット（不図示）内に重ねて収納する。次に、載置台５３に一つの太陽電池１０を移動する。太陽電池１０の受光面上に形成された集電電極（細線電極３０、接続用電極４０）の形成パターンを確認し、太陽電池１０の載置台５３上における位置を微調整する。
次に、上述の樹脂接着剤１２を、太陽電池１０の受光面上に形成された接続用電極４０上に貼付し、第１ツール５６によって太陽電池１０の受光面上に形成された接続用電極４０に圧着する。この際、第１ツール５６を加熱しておくことにより、樹脂接着剤１２を接続用電極４０に円滑に貼り付けることができる。以上により、太陽電池１０の受光面上に形成された接続用電極４０に樹脂接着剤１２が貼付される。
このような樹脂接着剤１２の貼付は、２本の接続用電極４０それぞれについて同時に行うことができる。
以上の工程をｎ個の太陽電池１０それぞれについて繰返し行う。
（仮接着工程２）
まず、太陽電池１０の主面の配列方向における長さの約２倍の長さを有する配線材１１を準備する。
まず、太陽電池１０の主面の配列方向における長さの約２倍の長さを有する配線材１１を準備する。
次に、図4に示すように、配線材１１の中央付近に、配線材１１の厚み方向に段を形成する。このような段を形成することにより、配線材１１を、太陽電池１０の受光面上に配置される第１部分１１ａと、太陽電池１０の裏面上に配置される第２部分１１ｂとに区別する。なお、段の高さは、太陽電池１０の厚みによって適宜設定することができる。
次に、第２部分１１ｂ上に、上述の樹脂接着剤１２を第２ツール６３を用いてを圧着する。この際、第２ツール６３を加熱しておくことにより、樹脂接着剤１２を第２部分１１ｂ上に円滑に圧着することができる。
以上により、配線材１１に樹脂接着剤１２が貼付される。このような工程を２（ｎ＋１）回繰返して行う。
（仮接着工程３）
次に、一の太陽電池１０の受光面上に形成された接続用電極４０上に、樹脂接着剤１２を挟んで一の配線材１１の第１部分１１ａを配置するとともに、一の太陽電池１０の裏面上に形成された接続用電極４０を、樹脂接着剤１２を挟んで他の配線材１１の第２部分１１ｂ上に配置する（工程Ａ）。
次に、一の太陽電池１０の受光面上に形成された接続用電極４０上に、樹脂接着剤１２を挟んで一の配線材１１の第１部分１１ａを配置するとともに、一の太陽電池１０の裏面上に形成された接続用電極４０を、樹脂接着剤１２を挟んで他の配線材１１の第２部分１１ｂ上に配置する（工程Ａ）。
具体的には、まず、図５に示す第３ツール７０上に、２本の配線材１１それぞれの第２部分１１ｂを、樹脂接着剤１２を上に向けて配置する。
次に、太陽電池１０を２本の配線材１１それぞれの第２部分１１ｂ上に配置する。
次に、太陽電池１０の受光面上に形成された２本の接続用電極４０上に、２本の配線材１１それぞれの第１部分１１ａを配置する。これにより、配線材１１、樹脂接着剤１２、太陽電池１０、樹脂接着剤１２及び配線材１１が順次積層された積層体が第３ツール７０上に形成される。
次に、第４ツール７１を用いて、上記積層体の上方から積層体を１〜２ＭＰａで１〜３秒間加圧する。この際、第４ツール７１を約７０〜１１０℃に加熱しておくことにより、樹脂接着剤１２を軟化温度（約５０〜９０℃）以上かつ硬化温度より低い温度で加熱する（工程Ｂ）。これにより、太陽電池１０の受光面上及び裏面上それぞれに２本の配線材１１が仮接着される。
配線材１１が仮接着された太陽電池１０を載置台７２上に移動させながら、上記工程をｎ回繰り返し行う（工程Ｃ）。これにより、ｎ個の太陽電池１０と２（ｎ＋１）本の配線材１１とを備える仮接着状態の太陽電池ストリング１が形成される。
（本圧着工程）
次に、仮接着状態の太陽電池ストリング１を本圧着ステージに移動して、太陽電池１０と配線材１１との本圧着を行う。本実施形態において、「本圧着」とは、樹脂接着剤１２を完全に硬化させることにより、太陽電池１０と配線材１１とを接合することをいう。
次に、仮接着状態の太陽電池ストリング１を本圧着ステージに移動して、太陽電池１０と配線材１１との本圧着を行う。本実施形態において、「本圧着」とは、樹脂接着剤１２を完全に硬化させることにより、太陽電池１０と配線材１１とを接合することをいう。
図６に示すように、本圧着ステージでは、上下一対の第５ツール８０と第６ツール８１とがｎ組並べられており、仮接着状態の太陽電池ストリング１をｎ組の第５ツール８０と第６ツール８１との間に配置する。第５ツール８０と仮接着状態の太陽電池ストリング１との間、及び第６ツール８１と仮接着状態の太陽電池ストリング１との間には、離型作用のあるテフロン（登録商標）製のシート８２，８３を配置する。
次に、ｎ組の第５ツール８０と第６ツール８１とによって、仮接着状態の太陽電池ストリング１を、上下から２〜３ＭＰａで１５〜２０秒間加圧する。即ち、配線材１１を樹脂接着剤１２に押し付ける。この際、ｎ組の第５ツール８０と第６ツール８１とを約１５０〜２１０℃に加熱しておくことにより、樹脂接着剤１２を硬化温度（約１３０〜１８０℃）以上の温度で加熱する（工程Ｄ）。これにより、樹脂接着剤１２は完全に硬化され、配線材１１が太陽電池１０に接合される。
（太陽電池モジュールの製造方法）
次に、太陽電池ストリング１を備える太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。
次に、太陽電池ストリング１を備える太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。
まず、ガラス基板（受光面側保護材２）上に、ＥＶＡ（封止材４）シート、太陽電池ストリング１、ＥＶＡ（封止材４）シート及びＰＥＴシート（裏面側保護材３）を順次積層して積層体とする。続いて、上記積層体を加熱圧着することにより、ＥＶＡを硬化させる。
このように製造される太陽電池モジュール１００には、端子ボックスやＡｌフレーム等を取り付けることができる。
（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、ｎ個の太陽電池１０それぞれの受光面及び裏面に配線材１１を仮接着した後に、ｎ個の太陽電池１０を一括して熱圧着することにより樹脂接着剤１２を完全に硬化させる。
本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、ｎ個の太陽電池１０それぞれの受光面及び裏面に配線材１１を仮接着した後に、ｎ個の太陽電池１０を一括して熱圧着することにより樹脂接着剤１２を完全に硬化させる。
従って、樹脂接着剤１２を用いた配線材１１の熱圧着を、ｎ個の太陽電池１０それぞれに対して繰返し行う場合と比較して、製造時間を短縮することができる。
具体的には、仮接着工程３において、ｎ個の太陽電池１０それぞれに対する配線材１１の仮接着を行っている。このため、本圧着工程では、ｎ個の太陽電池１０全てについて一括して樹脂接着剤１２を硬化させることができる。その結果、短時間で太陽電池ストリング１を製造することができる。
さらに、太陽電池１０と配線材１１とが一旦仮接着されているため、本圧着工程において、配線材１１が接続用電極４０からずれることを抑制することができる。その結果、本圧着工程において配線材１１にかかる圧力が太陽電池１０の特定の箇所に集中することを回避することができるため、太陽電池１０の破損を回避することができる。
また、本実施形態に係る太陽電池ストリング１の製造方法によれば、仮接着工程１において、樹脂接着剤１２は太陽電池１０の裏面上に配置される配線材１１に貼付され、仮接着工程２において、樹脂接着剤１２は太陽電池１０の受光面に貼付される。
従って、上述の仮接着工程３において、配線材１１が太陽電池１０の受光面上及び裏面上それぞれに対して正確に仮接着されていることを容易に確認することができる。
２．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について、図７及び図８を参照しながら説明する。上記第１実施形態と本実施形態との相違点は、配線材１１にのみ樹脂接着剤１２を貼付する点である。従って、上記仮接着工程１は行わず、上記仮接着工程２を一の配線材１１に対して２回繰返して行う。
次に、本発明の第２実施形態について、図７及び図８を参照しながら説明する。上記第１実施形態と本実施形態との相違点は、配線材１１にのみ樹脂接着剤１２を貼付する点である。従って、上記仮接着工程１は行わず、上記仮接着工程２を一の配線材１１に対して２回繰返して行う。
まず、図７に示すように、上記仮接着工程２を経た配線材１１を裏返して配置する。
次に、配線材１１の第１部分１１ａに対して、第２ツール６３を用いて樹脂接着剤１２を圧着する。この際、第２ツール６３を加熱しておくことにより、樹脂接着剤１２を配線材１１上に円滑に貼り付けることができる。
以上により、配線材１１の第１部分１１ａ及び第２部分１１ｂの両方に対して樹脂接着剤１２が貼付される。このような工程を２（ｎ＋１）回繰返し行う。
次に、図８に示すように、太陽電池１０の受光面上及び裏面上に配線材１１を配置する。太陽電池１０の受光面上及び裏面上には樹脂接着剤１２が貼付されておらず、配線材１１に樹脂接着剤１２が貼付されている点以外は、上記仮接着工程３と同様である。
その後、上記本圧着工程を行って、太陽電池ストリング１を作製する。
本実施形態に係る太陽電池ストリングの製造方法によれば、太陽電池１０に樹脂接着剤１２を圧着する必要がない。
その結果、太陽電池１０に樹脂接着剤１２を接着する際に、太陽電池１０が破損することを抑制することができる。また、このような太陽電池１０の破損は、太陽電池を薄型化するほど顕著に発生するため、本実施形態に係る太陽電池ストリング１の製造方法によれば、薄型化された太陽電池に対しても歩留まりを低下させることなく太陽電池ストリングを製造することができる。
３．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について、図９及び図１０を参照しながら説明する。上記第１実施形態と本実施形態との相違点は、太陽電池１０の受光面上及び裏面上に形成された接続用電極４０に樹脂接着剤１２を仮接着する点である。従って、上記仮接着工程２を行わず、上記仮接着工程１を太陽電池１０の裏面についても行う。
次に、本発明の第３実施形態について、図９及び図１０を参照しながら説明する。上記第１実施形態と本実施形態との相違点は、太陽電池１０の受光面上及び裏面上に形成された接続用電極４０に樹脂接着剤１２を仮接着する点である。従って、上記仮接着工程２を行わず、上記仮接着工程１を太陽電池１０の裏面についても行う。
まず、上記仮接着工程１を経た太陽電池１０を裏返して、裏面を上にして載置台５３に配置する。
次に、太陽電池１０の受光面上に形成された集電電極（細線電極３０、接続用電極４０）の形成パターンを確認し、載置台５３上における太陽電池１０の位置を微調整する。
次に、図９に示すように、樹脂接着剤１２を、太陽電池１０の裏面上に形成された接続用電極上に配置し、第１ツール５６によって接続用電極４０に圧着する。この際、第１ツール５６を加熱しておくことにより、樹脂接着剤１２を接続用電極４０に円滑に貼り付けることができる。このような樹脂接着剤１２の貼付は、２本の接続用電極４０それぞれに対して同時に行うことができる。
以上の工程をｎ個の太陽電池１０それぞれについて繰返し行う。
次に、図１０に示すように、太陽電池１０の受光面及び裏面に配線材１１を仮接着する。太陽電池１０の受光面及び裏面の両面に樹脂接着剤１２が貼付されており、配線材１１に樹脂接着剤１２が貼付されていない点以外は、上記仮接着工程３と同様である。
その後、上記本圧着工程を行って、太陽電池ストリング１を作製する。
４．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について、図１１を参照しながら説明する。図１１（ａ）は、本実施形態に係る太陽電池１５の平面図である。図１１（ｂ）は、配線材１１が樹脂接着剤１６を介して太陽電池１０に接合された状態を示す。
次に、本発明の第４実施形態について、図１１を参照しながら説明する。図１１（ａ）は、本実施形態に係る太陽電池１５の平面図である。図１１（ｂ）は、配線材１１が樹脂接着剤１６を介して太陽電池１０に接合された状態を示す。
図１１（ａ）に示すように、上記第１実施形態に係る太陽電池１０と、本実施形態に係る太陽電池１５との相違点は、受光面上及び裏面上に接続用電極４０が形成されていない点である。また、上記第１実施形態に係る樹脂接着剤１２と、本実施形態に係る樹脂接着剤１６との相違点は、樹脂接着剤１６が導電性粒子を含んでいない点である。当該相違点以外は、上記第１実施形態と同様である。
本実施形態に係る太陽電池ストリングの製造方法によれば、受光面上及び裏面上に接続用電極４０が形成されていないため、仮接着工程１において太陽電池１５を配置する位置の微調整を行う必要がなく、また、仮接着工程３において配線材１１を配置する位置の微調整を行う必要がない。
また、太陽電池１５は接続用電極４０を備えていないため、細線電極３０の一部は、本圧着工程において配線材１１中に埋め込まれる。従って、細線電極３０と配線材１１との導通を直接確保することができるため、樹脂接着剤１６に導電性粒子を含ませる必要がない。
５．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第５実施形態との相違点について主として説明する。
次に、本発明の第５実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第５実施形態との相違点について主として説明する。
具体的には、第５実施形態では、各配線材１１は、各太陽電池１０の受光面どうし、又は、各太陽電池１０の裏面どうしに接続される。従って、各配線材１１は、直線状に形成されており、各太陽電池１０どうしの間隙において折り曲げられない。
（太陽電池ストリングの構成）
図１２は、第５実施形態に係る太陽電池ストリングの側面図である。図１２に示すように、太陽電池１０ａの受光面と太陽電池１０ｂの受光面とは、配線材１１ｃによって接続される。また、太陽電池１０ａの裏面と太陽電池１０ｂの裏面とは、配線材１１ｄによって接続される。第５実施形態では、太陽電池１０ａの受光面の極性と太陽電池１０ｂの受光面の極性とが異なっており、太陽電池１０ａと太陽電池１０ｂとは、配線材１１ｃ及び配線材１１ｄによって電気的に直列に接続される。
図１２は、第５実施形態に係る太陽電池ストリングの側面図である。図１２に示すように、太陽電池１０ａの受光面と太陽電池１０ｂの受光面とは、配線材１１ｃによって接続される。また、太陽電池１０ａの裏面と太陽電池１０ｂの裏面とは、配線材１１ｄによって接続される。第５実施形態では、太陽電池１０ａの受光面の極性と太陽電池１０ｂの受光面の極性とが異なっており、太陽電池１０ａと太陽電池１０ｂとは、配線材１１ｃ及び配線材１１ｄによって電気的に直列に接続される。
（太陽電池ストリングの製造方法）
次に、第５実施形態に係る太陽電池ストリングの製造方法について、図１３及び図１４を用いて説明する。なお、上記第１実施形態と第５実施形態とは、上記仮接着工程２及び仮接着工程３において相違する。
次に、第５実施形態に係る太陽電池ストリングの製造方法について、図１３及び図１４を用いて説明する。なお、上記第１実施形態と第５実施形態とは、上記仮接着工程２及び仮接着工程３において相違する。
（仮接着工程１）
まず、太陽電池１０の受光面上に形成された接続用電極４０上に樹脂接着剤１２を配置し、第１ツール５６によって接続用電極４０に圧着する（図３参照）。このような仮接着工程１を太陽電池１０ａ及び太陽電池１０ｂそれぞれについて行う。
まず、太陽電池１０の受光面上に形成された接続用電極４０上に樹脂接着剤１２を配置し、第１ツール５６によって接続用電極４０に圧着する（図３参照）。このような仮接着工程１を太陽電池１０ａ及び太陽電池１０ｂそれぞれについて行う。
（仮接着工程２）
次に、図１３に示すように、太陽電池１０ａの裏面と太陽電池１０ｂの裏面とに接続される配線材１１ｄに、第２ツール６３を用いて樹脂接着剤１２を圧着する。具体的には、樹脂接着剤１２を、配線材１１ｄのうち、太陽電池１０ａ及び太陽電池１０ｂそれぞれの裏面に形成された接続用電極４０に接続される部分に貼付する。
次に、図１３に示すように、太陽電池１０ａの裏面と太陽電池１０ｂの裏面とに接続される配線材１１ｄに、第２ツール６３を用いて樹脂接着剤１２を圧着する。具体的には、樹脂接着剤１２を、配線材１１ｄのうち、太陽電池１０ａ及び太陽電池１０ｂそれぞれの裏面に形成された接続用電極４０に接続される部分に貼付する。
（仮接着工程３）
次に、太陽電池１０ａ及び太陽電池１０ｂそれぞれを配線材１１ｄ上に配置するとともに、配線材１１ｃを太陽電池１０ａ上及び太陽電池１０ｂ上に配置する（工程Ａ）。
次に、太陽電池１０ａ及び太陽電池１０ｂそれぞれを配線材１１ｄ上に配置するとともに、配線材１１ｃを太陽電池１０ａ上及び太陽電池１０ｂ上に配置する（工程Ａ）。
具体的には、図１４に示すように、第３ツール７０上に、配線材１１ｄ、太陽電池１０ａ又は太陽電池１０ｂ、配線材１１ｃを順次配置する。
次に、第４ツール７１を用いて、配線材１１ｃの上方から１〜２ＭＰａで１〜３秒間加圧する。この際、第４ツール７１を約７０〜１１０℃に加熱しておくことにより、樹脂接着剤１２を軟化温度（約５０〜９０℃）以上かつ硬化温度より低い温度で加熱する（工程Ｂ）。
配線材１１ｃ及び配線材１１ｄが仮接着された太陽電池１０ａ又は太陽電池１０ｂを載置台７２上に移動させながら、上記工程を繰り返し行う（工程Ｃ）。これにより、仮接着状態の太陽電池ストリングが形成される。
（本圧着工程）
次に、仮接着状態の太陽電池ストリングを本圧着ステージに移動して、仮接着状態の太陽電池ストリングを、上下から２〜３ＭＰａで１５〜２０秒間加圧する（工程Ｄ）。これにより、樹脂接着剤１２は硬化される。
次に、仮接着状態の太陽電池ストリングを本圧着ステージに移動して、仮接着状態の太陽電池ストリングを、上下から２〜３ＭＰａで１５〜２０秒間加圧する（工程Ｄ）。これにより、樹脂接着剤１２は硬化される。
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、上記実施形態では、太陽電池の受光面上及び裏面上に、配列方向に略直交する方向に沿って細線電極３０を形成したが、配列方向に対して傾きを有する方向にそって形成してもよい。
また、上記実施形態では、樹脂接着剤１２として、帯状フィルム接着剤を用いたが、図１５に示すように、液体状の樹脂接着剤１２をディスペンサー５７によって塗布してもよい。
また、上記実施形態では第５ツール８０と第６ツール８１とをｎ組配置したが、第５ツール８０と第６ツール８１との組数は、設備投資費を考慮して任意に設定することができる。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
なお、日本国特許出願第200７-184962号（2007年7月13日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
以上のように、本発明によると、製造時間の短縮を可能とする太陽電池ストリングの製造方法を提供することができるため、太陽光発電分野において有用である。
Claims (7)
- 光が入射する受光面と前記受光面の反対側に設けられた裏面とを有する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池それぞれを互いに電気的に接続する配線材とを備える太陽電池ストリングの製造方法であって、
前記複数の太陽電池に含まれる一の太陽電池の前記受光面上に、前記一の太陽電池の一方に隣接する太陽電池の前記裏面上に接続すべき前記配線材を、熱硬化性の樹脂接着剤を挟んで配置するとともに、前記一の太陽電池の前記裏面上に、前記一の太陽電池の他方に隣接する太陽電池の前記受光面上に接続すべき前記配線材を、前記樹脂接着剤を挟んで配置する工程Ａと、
前記樹脂接着剤を、前記樹脂接着剤の軟化温度より高く、かつ、前記樹脂接着剤の硬化温度より低い温度で加熱することにより、前記配線材を前記一の太陽電池に接着する工程Ｂと、
前記工程Ａと前記工程Ｂとを交互に複数回繰り返し行うことにより、前記複数の太陽電池の全てに前記配線材を接着する工程Ｃと、
前記工程Ｃの後に前記配線材を前記樹脂接着剤に押し付けながら、前記樹脂接着剤を前記樹脂接着剤の硬化温度以上の温度で加熱することにより前記樹脂接着剤を硬化させる工程Ｄと
を備えることを特徴とする太陽電池ストリングの製造方法。 - 前記工程Ａにおいて、
前記樹脂接着剤は、前記配線材のうち前記一の太陽電池の前記裏面上に配置される部分と、前記一の太陽電池の前記受光面とに貼付されている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ストリングの製造方法。 - 前記工程Ａにおいて、
前記樹脂接着剤は、前記配線材のうち前記一の太陽電池の前記裏面上に配置される部分と、前記配線材のうち前記一の太陽電池の前記受光面上に配置される部分とに貼付されている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ストリングの製造方法。 - 前記工程Ａにおいて、
前記樹脂接着剤は、前記一の太陽電池の前記裏面と、前記配線材のうち前記一の太陽電池の前記受光面上に配置される部分とに貼付されている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ストリングの製造方法。 - 前記複数の太陽電池それぞれの前記受光面上及び裏面上には、複数本の細線電極が形成されており、
前記工程Ｄにおいて、
前記配線材を前記樹脂接着剤に押し付けることにより、前記細線電極の一部を前記配線材中に埋め込む
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ストリングの製造方法。 - 前記工程Ｄにおいて、
前記複数の太陽電池を一括して熱圧着することにより前記樹脂接着剤を硬化させることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ストリングの製造方法。 - 前記工程Ｄにおいて、
前記複数の太陽電池上に離型作用シートを配置して熱圧着することにより前記樹脂接着剤を硬化させることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ストリングの製造方法。
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