特表 2024-514406 太陽電池モジュールを製造するための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-02

(54)【発明の名称】太陽電池モジュールを製造するための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/18 20060101AFI20240326BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 400

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023555436

(86)(22)【出願日】2021-12-21

(85)【翻訳文提出日】2023-11-08

(86)【国際出願番号】 EP2021087147

(87)【国際公開番号】W WO2022189030

(87)【国際公開日】2022-09-15

(31)【優先権主張番号】102021105986.0

(32)【優先日】2021-03-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523334682

【氏名又は名称】エム１０ ソーラー エクイップメント ゲー・エム・ベー・ハー

【氏名又は名称原語表記】Ｍ１０ Ｓｏｌａｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｍｕｎｚｉｎｇｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １０， ７９１１１ Ｆｒｅｉｂｕｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ ドナトゥス マーティン ツァーン

(72)【発明者】

【氏名】ギュンター シュナイデライト

(72)【発明者】

【氏名】ドミニク イェル

【テーマコード（参考）】

5F251

【Ｆターム（参考）】

5F251JA02

5F251JA07

(57)【要約】

本発明は、太陽電池モジュールの製造の技術分野における改善に関する。このために、特に、複数の太陽電池セル（３）から成る少なくとも２つ以上の列（４）を一緒に太陽電池モジュール（２）への装着へと供する、太陽電池モジュール（２）を製造するための方法が提案される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池モジュール（２）を製造するための方法であって、複数の太陽電池セル（３）を組み合わせて、複数の列（４）を形成し、互いに電気的に接続された列（４）から前記太陽電池モジュール（２）を構成する、方法において、
少なくとも２つの列（４）を構成し、該少なくとも２つの列（４）を一緒に前記太陽電池モジュール（２）への装着へと供することを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記少なくとも２つの列（４）をモータ駆動式の移送ユニット（５）、特にトレーおよび／またはテーブルおよび／またはベルトコンベヤおよび／または負圧テーブルによって一緒に前記太陽電池モジュール（２）への装着へと供することを特徴とする、請求項１記載の方法。

【請求項3】

１つの列（４）および／または２つの互いに異なる列（４）の範囲内での前記太陽電池セル（３）の相対的な向きを供給時に維持したままにすることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。

【請求項4】

一緒に供される列（４）の数が、導電性接着剤の施与速度に合わせて調整されており、かつ／または導電性接着剤の施与速度が、一緒に供される列の数に合わせて調整されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。

【請求項5】

特に請求項１から４までのいずれか１項記載の、太陽電池モジュール（２）を製造するための方法であって、複数の太陽電池セル（３）を組み合わせて、複数の列（４）を形成し、互いに電気的に接続された列（４）から前記太陽電池モジュール（２）を構成する、方法において、
前記列（４）の構成時にオフセットピース（１２）を使用して、互いに隣り合った列（４）相互のずれを形成することを特徴とする、方法。

【請求項6】

互いにずらされた少なくとも２つの列（４）を一緒に装着へと供することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。

【請求項7】

時間的に並行して、一緒の装着へと供される少なくとも２つの列（４）のグループを構成することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。

【請求項8】

太陽電池モジュール（２）を製造するための装置（１）であって、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施するように構成された手段を有する、装置（１）。

【請求項9】

前記装置は、太陽電池セル（３）の少なくとも２つの列（４）を、製造すべき太陽電池モジュール（２）への装着へと供することができるモータ駆動式の移送ユニット（５）、特にトレーおよび／またはテーブルおよび／またはベルトコンベヤおよび／または負圧テーブルを有し、特に、前記モータ駆動式の移送ユニット（５）は、前記列（４）の前記太陽電池セル（３）をローディングポイント（８）からアンローディングポイント（９）に運動させるように構成されている、請求項８記載の装置（１）。

【請求項10】

前記移送ユニット（５）は、太陽電池セル（３）の列（４）用の少なくとも２つの載置場所（１１）を有し、好ましくは、前記移送ユニットは、各々の載置場所（１１）に対して少なくとも一列（２４）の吸込み開口（２３）を有する、請求項９記載の装置（１）。

【請求項11】

前記装置（１）は、太陽電池セル（３）の列（４）を負圧によって前記移送ユニット（５）に位置固定することができる負圧発生ユニット（６）を有し、特に、該負圧発生ユニット（６）は、前記移送ユニット（５）の吸込み開口（２３）に接続されている、請求項８から１０までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項12】

前記装置（１）は、特に前記移送ユニット（５）に配置された太陽電池セル（３）の列（４）に導電性接着剤を提供するための提供ユニット（７）を有し、好ましくは、該提供ユニット（７）は、前記装置（１）のローディングポイント（８）とアンローディングポイント（９）との間で列（４）に対して配置されている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項13】

前記提供ユニット（７）は、前記移送ユニット（５）の太陽電池セル（３）の列（４）用の載置場所（１１）の数に相当する数の提供ノズル（１０）を有し、かつ／または前記提供ユニット（７）、特に前記提供ユニット（７）の提供ノズル（１０）は、前記移送ユニット（５）に配置された列（４）の長手方向に移動可能である、請求項１２記載の装置（１）。

【請求項14】

前記装置（１）は、太陽電池セル（３）を準備するためのマガジン（１３）、および／または太陽電池セル（３）をマガジン（１３）または前記マガジン（１３）から取り出すことができ、かつ／または前記移送ユニット（５）に列（４）で配置することができる、特にハンドリングロボット（１５）を備えた引渡しユニット（１４）を有する、請求項８から１３までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項15】

前記装置（１）は、太陽電池セル（３）を検査するために、検査ユニット（１７）を有し、特に、該検査ユニット（１７）は、少なくとも１つの光学式の検査手段、例えばカメラ（１８）を備える、請求項８から１４までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項16】

前記装置（１）は、特に少なくとも１つのグリッパ（２０）、好ましくは少なくとも１つのサクショングリッパを備えた装着ユニット（１９）を有し、該装着ユニット（１９）は、前記移送ユニット（５）によってアンローディングポイント（９）に準備された太陽電池セル（３）の少なくとも１つまたは複数または全ての列（４）を受け取り、かつ／または後続の加工ステップおよび／またはハンドリングステップ、特に後置された搬送ユニット（２１）に引き渡すように構成されている、請求項８から１５までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項17】

前記移送ユニット（５）に後置されていて、太陽電池セル（３，１２）の列（４）が装着された少なくとも１つの太陽電池モジュール（２）を、後置された加工ステーションに供することができる搬送ユニット（２１）を有する、請求項８から１６までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項18】

前記移送ユニット（５）の移送運動が、前記移送ユニット（５）における列（４）用の載置場所（１１）の長手方向に対して横方向、特に直交方向に向けられているかまたは前記移送ユニット（５）における列（４）用の載置場所（１１）の長手方向に向けられている、請求項８から１７までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項19】

前記移送ユニット（５）の移送運動が、前記搬送ユニット（２１）の搬送運動に対して横方向、特に直交方向に向けられているかまたは前記搬送ユニット（２１）の搬送運動の方向に向けられている、請求項８から１８までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項20】

請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施するように構成された制御ユニット（２２）を備える、請求項８から１９までのいずれか１項記載の装置（１）。

【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を製造するための方法および装置に関する。

【0002】

このような方法および装置は、実用に基づきすでに知られている。この場合、複数の太陽電池セルが組み合わされて、複数の列が形成され、互いに電気的に接続された列から太陽電池モジュールが構成される。

【0003】

本発明の課題は、太陽電池モジュールの効率のよい製造を促進する、太陽電池モジュールを製造するための方法および相応の装置を提供することである。

【0004】

この課題を解決するために、まず、太陽電池モジュールを製造するための方法を対象とする第１の独立請求項の手段および特徴を有する方法が提案される。したがって、特に、この課題を解決するために、冒頭に記載した方法において、少なくとも２つの列を構成し、これら少なくとも２つの列を一緒に太陽電池モジュールへの装着へと供することが提案される。

【0005】

少なくとも２つ以上の列を一緒に、特に同時に供することによって、太陽電池モジュールへの装着をより短い時間で行うことができる。これによって、太陽電池モジュールのより効率のよい製造が促進される。

【0006】

少なくとも２つの列が、モータ駆動式の移送ユニット、例えばトレーおよび／またはトレイおよび／または負圧テーブルおよび／またはベルトコンベヤによって一緒に太陽電池モジュールへの装着へと供されてよい。モータ駆動式の移送ユニットを使用することによって、太陽電池モジュールの十分にまたは完全にすら自動化された製造を促進することができる。

【0007】

列の構成時に形成された、列における太陽電池セルの配置を変えずに、太陽電池モジュールに列を装着するためには、１つの列および／または２つの互いに異なる列の範囲内での太陽電池セルの相対的な向きが、供給時に維持されたままであると有利である。

【0008】

完成した太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池セルから成る個々の列の範囲内でそれぞれ１つの電圧レベルを印加することができる。したがって、列の長手方向では、１つの列の太陽電池セルを越える電圧上昇は生じない。完成した太陽電池モジュールでは、互いに電気的に接続された列を越える電圧上昇ひいては列の長手方向に対して横方向または直交方向での電圧上昇を生じさせることができる。

【0009】

したがって、方法によれば、複数の太陽電池セルが組み合わされて、複数の列が形成されてよい。この場合、複数の太陽電池セルから成る個々の列の範囲内でそれぞれ１つの電圧レベルを印加することができる。この場合、太陽電池モジュールは、互いに電気的に接続された複数の列から構成されてよい。この太陽電池モジュールでは、互いに電気的に接続された列を越える電圧上昇ひいては列の長手方向に対して横方向または直交方向での電圧上昇が生じる。

【0010】

したがって、請求する本発明の意味では、１つの列を、複数の太陽電池セルから成る従来の１つのストリングと区別することができる。１つのストリングでは、このストリングの長手方向において、ストリングの、互いに電気的に接続された太陽電池セルを越える電圧上昇が生じるように、太陽電池セル同士が互いに電気的に接続されている。

【0011】

１つの列の範囲内の太陽電池セル同士および／またはそれぞれ異なる、特に互いに隣り合った列の太陽電池セル同士を電気的に接続するために、導電性接着剤が太陽電池セルに施与されてよい。

【0012】

太陽電池セルの１つの列に導電性接着剤を施与する際に接着剤ビードの裂断を阻止するために、一緒に供される列の数を導電性接着剤の施与速度に合わせて調整すると有利であることがある。特に、太陽電池セルが引渡しユニットによって少なくとも２つの列で配置される場合には、これらの列を太陽電池モジュールへの装着に一緒に供する最高の供給速度または移送速度を、太陽電池セルを配置する際の引渡しユニットのサイクル時間によって制限することができる。

【0013】

一緒に供される列の数が多いほど、少なくとも２つの列を装着に供することができる供給速度または移送速度を低くすることができる。したがって、太陽電池セルの少なくとも２つの列を太陽電池モジュールへの装着へと供する最中に導電性接着剤を、例えば、接着剤を提供する提供ユニットに対して列を太陽電池モジュールへの装着へと供する最中に相対運動させることによって施与したい場合には、導電性接着剤の施与をプロセス確実に行うために、一緒に供される列の数を導電性接着剤の施与速度に合わせて調整すると有利であることがある。

【0014】

導電性接着剤の施与速度自体が可変である場合には、導電性接着剤の施与速度が、一緒に供される列の数に合わせて調整されていてもよい。

【0015】

方法の一実施形態では、一緒に供される列の第１のグループが、第１のサイクル区分において導電性接着剤用の提供ユニットに対して第１の鉛直方向の間隔を置いて供され、次いで、一緒に供される列の第２のグループが、提供ユニットに対して第１の鉛直方向の間隔と異なる第２の第２の鉛直方向の間隔を置いて供されることが特定されている。したがって、方法のこの実施形態では、一緒に供される列の互いに異なるグループを太陽電池モジュールへの装着に供する２つの移送平面が存在していてよい。これらの移送面は、鉛直方向で互いに上下に配置されていてよく、これによって、移送平面が、一緒に供される列への導電性接着剤用の提供ポイント、例えば提供ユニットに対して互いに異なる鉛直方向の間隔を有する。

【0016】

互いに隣り合った列相互の接続を促進するために、導電性接着剤は、太陽電池セルの１つの列の長手方向中心軸線に対して側方へのずれを伴って１つの列に施与されてよい。こうして、互いに隣り合った２つの列を相互にオーバラップさせて互いに接着することができる。

【0017】

さらに、課題を解決するために、冒頭に記載した形態の、太陽電池モジュールを製造するための方法を対象とする第２の独立請求項の特徴を有する方法が提案される。したがって、課題を解決するために、冒頭に定義した方法において、特に、列の構成時にオフセットピースを使用して、互いに隣り合った列相互のずれを形成することが提案される。

【0018】

互いに隣り合った列相互のずれは、太陽電池モジュールの内部での互いに隣り合った列同士の間の機械的に確実で安定した接続を形成するために有利であることがある。

【0019】

太陽電池セルの互い相対的にずらされた列を太陽電池モジュールに使用することは、１つの列の１つの太陽電池セルを、この太陽電池セルを太陽電池モジュールにおいて取り囲む同じ列のかつ／または隣り合った列の複数の太陽電池セルに電気的に接続する可能性を提供する。これによって、太陽電池モジュールの個々のまたは複数の太陽電池セルに影ができてしまった場合でも、このように構成された太陽電池モジュールが高い出力をもたらすことができる。

【0020】

互いに隣り合った列相互のずれが、太陽電池モジュールへの装着前にすでに太陽電池セルの列の構成時に発生させられると、太陽電池モジュールへの装着時の列のハンドリングを著しく簡略化することができる。これによって、太陽電池モジュールの製造における方法の効率を大幅に向上させることができる。

【0021】

ここで念のために述べておくと、このようなオフセットピースの使用は、第１の独立請求項１の特徴により特徴付けた前述した方法においても有利であることがある。

【0022】

オフセットピースとして、例えば、１つの列の別の太陽電池セルと比較して、より短い長さおよび／または別の幾何学形状を有する太陽電池セルが使用されてよい。

【0023】

方法の一実施形態では、互いにずらされた少なくとも２つの列が装着へと一緒に供されることが特定されていてよい。

【0024】

組み合わせることで複数の列を形成する太陽電池セルは、いわゆる太陽電池セルシングルであってよい。

【0025】

方法の一実施形態では、時間的に並行して、一緒の装着へと供される少なくとも２つの列のグループが構成される。こうして、一緒に供される列の数を方法のスケーリングによって増加させることができる。

【0026】

また、課題を解決するために、太陽電池モジュールを製造するための装置を対象とする独立請求項の手段特徴を有する装置も提案される。したがって、課題を解決するために、冒頭に定義した装置において、特に、この装置が、太陽電池モジュールを製造するための方法を対象とする請求項のいずれか１項記載の方法を実施するように構成された手段を有することが提案される。

【0027】

装置の一実施形態では、この装置が、太陽電池セルの少なくとも２つの列を、製造すべき太陽電池モジュールへの装着へと一緒に供することができるモータ駆動式の移送ユニットを有することが特定されていてよい。

【0028】

モータ駆動式の移送ユニットとして、例えばトレー（トレイ）、特に負圧テーブルを備えた搬送テーブル、特に負圧テーブルを備えたベルトコンベヤおよび／または負圧テーブルが用いられてよい。負圧テーブルによって、この負圧テーブルに列で配置された太陽電池セルを装着に供する最中に負圧によって位置固定することが可能となる。負圧による太陽電池セルの位置固定は特に穏やかであり、太陽電池モジュールの製造時の不良品を減じるかまたは完全に回避することにすら役立つことができる。

【0029】

モータ駆動式の移送ユニットは、列の太陽電池セルをローディングポイントから、太陽電池セルの列を太陽電池モジュールへの装着のために移送ユニットから取り出すアンローディングポイントに運動させるように構成されていてよい。

【0030】

移送ユニットには、太陽電池セルのそれぞれ１つの列用の少なくとも２つの載置場所が形成かつ／または規定されていてよい。こうして、移送ユニットによって太陽電池セルの少なくとも２つの列を一緒に太陽電池モジュールへの装着へと供することが可能となる。

【0031】

装置の好適な実施形態では、移送ユニットは、各々の載置場所に対して少なくとも一列の吸込み開口を有してよい。こうして、移送ユニットの少なくとも２つの載置場所に配置された太陽電池セルの列を負圧によって移送ユニットに位置固定することができる。

【0032】

装置は、特に少なくとも２つの列を太陽電池モジュールへの装着のために一緒に供する最中に太陽電池セルの列を負圧によって移送ユニットに位置固定することができる負圧発生ユニットを有してよい。すでに前述したように、列を位置固定するために負圧を使用することによって、太陽電池セルの特に穏やかなひいては効率のよい位置固定が、移送ユニットでの太陽電池セルの供給中に可能となる。

【0033】

負圧発生ユニットは、移送ユニットの吸込み開口に接続されていてよい。この移送ユニットの吸込み開口を介して、負圧発生ユニットにより発生させられた負圧を太陽電池セルの列に伝達することができる。

【0034】

装置は、さらに、太陽電池セルの列に導電性接着剤を提供するための提供ユニットを有してよい。この提供ユニットは、移送ユニットに配置された太陽電池セルの列への導電性接着剤の提供が可能となるように配置されていてよい。提供ユニットは、例えば、前述した移送ユニットに列を構成するために太陽電池セルを配置するローディングポイントと、列を移送ユニットからアンローディングするアンローディングポイントとの間に配置されていてよい。こうして、導電性接着剤を提供ユニットを用いて提供ユニットと移送ユニットとの間の相対運動によって太陽電池セルの列に施与することが可能となる。したがって、ローディングポイントとアンローディングポイントとの間での移送中に列に導電性接着剤を与えることができる。場合により、相対運動は列の移送運動であってよい。

【0035】

提供ユニットは、移送ユニットの太陽電池セルの列用の載置場所の数に相当する数の提供ノズルを有してよい。こうして、移送中に移送ユニットに配置されている太陽電池セルの全ての列に導電性接着剤を与えることが可能となる。

【0036】

装置の一実施形態では、導電性接着剤を太陽電池セルの列に施与することができる提供ユニット、特にこの提供ユニットの少なくとも１つの提供ノズルが、列用の移送ユニットの載置場所の長手方向ひいては移送ユニットに配置された列の長手方向に移動可能であることが特定されている。これによって、移送ユニットにより装着へと供される太陽電池セルの列に導電性接着剤を施与することが可能となる。この場合、移送ユニットは、この移送ユニットに配置された太陽電池セルの列の長手方向に対して横方向または直交方向に向けられた移送運動を実施する。この場合、提供ユニット、特にその提供ノズルの運動は、移送ユニットの移送運動に対して横方向または相応に直交方向に向けられていてよい。

【0037】

装置は、太陽電池セルを準備するためのマガジンを有してよい。このマガジンは、例えば、太陽電池セルおよび／またはオフセットピースのストックを取出し位置に運動させることができる搬送手段、例えばコンベヤベルトを備えてよい。これによって、太陽電池モジュールを製造するための太陽電池セルの特に効率のよいほぼ中断なしの準備が促進される。

【0038】

装置は、さらに、太陽電池セルを移送ユニットに列で配置することができる、特にハンドリングロボット、例えば旋回アームロボットを備えた引渡しユニットを有してよい。

【0039】

引渡しユニットによって、太陽電池セルおよび／またはオフセットピースを、例えばすでに前述したマガジンから取り出すことができる。

【0040】

引渡しユニット、特に前述したハンドリングロボットは、少なくとも１つのサクショングリッパを有してよい。サクショングリッパによって、太陽電池セルを特に穏やかにキャッチすることができ、また、再びリリースすることもできる。

【0041】

太陽電池セルを検査するために、装置は検査ユニットを有してよい。この検査ユニットは、少なくとも１つの光学式の検査手段、例えばカメラを備えてよい。装置の一実施形態では、検査ユニットは、太陽電池セルを準備するためのマガジンと、移送ユニットとの間、特に、太陽電池セルを準備するためのマガジンと、太陽電池セルをマガジンから取り出して、移送ユニットに列で配置することができるすでに前述した装置の引渡しユニットとの間に設けられている。これによって、マガジンから取り出された太陽電池セルを移送ユニットに列で配置する前に検査することが可能となる。

【0042】

マガジンは、太陽電池セルを取出し位置にもたらすことができる少なくとも１つのベルトコンベヤを備えてよい。

【0043】

装置は、さらに、特に少なくとも１つのグリッパ、好ましくは少なくとも１つのサクショングリッパを備えた装着ユニットを有してよい。この装着ユニットは、移送ユニットによってアンローディングポイントに準備された太陽電池セルの少なくとも１つまたは複数または全ての列を受け取り、かつ／または後続の加工ステップおよび／またはハンドリングステップ、特に装置の後置された搬送ユニットに引き渡すように構成されていてよい。装着ユニットによって、移送ユニットにより準備された太陽電池セルの列を太陽電池モジュールに装着することが可能となる。

【0044】

装置は、移送ユニットに後置された搬送ユニットを有してよい。この搬送ユニットによって、太陽電池セルの列が装着された少なくとも１つの太陽電池モジュールを、後置された加工ステーションに供することができる。後置された加工ステーションは、例えば、モジュールの太陽電池セルの列を互いに接続するために使用することができる導電性接着剤を完全硬化させる炉であってよい。また、後置された加工ステーションは、例えば、パッケージングおよび／またはローディングステーションであってもよい。パッケージングおよび／またはローディングステーションとして、例えば、行列転置（Matrix-Umlegung）用に構成されていてよいレイアップが使用されてよい。

【0045】

装置の一実施形態では、移送ユニットの移送運動が、移送ユニットにおける太陽電池セルの列用の載置場所の長手方向に対して横方向、特に直交方向に向けられているかまたは移送ユニットにおける列用の載置場所の長手方向に向けられていることが特定されている。

【0046】

装置の一実施形態では、移送ユニットの移送運動が、搬送ユニットの搬送運動に対して横方向、特に直交方向に向けられていることが特定されている。装置の別の実施形態では、移送ユニットの移送運動が、搬送ユニットの搬送運動の方向に向けられていることが特定されている。装置のこの実施形態では、前述した提供ユニット、導電性接着剤を太陽電池セルの列に施与することができる提供ユニットの少なくとも１つの提供ノズルを移送ユニットに対して相対的にかつ列用の載置場所の長手方向ひいては搬送ユニットに配置された太陽電池セルの列の長手方向にかつ／または移送ユニットに対して相対的にかつ載置場所および／または太陽電池セルの列に対して横方向または直交方向に運動させることができると有利であることがある。

【0047】

装置は、さらに、方法を対象とする請求項のいずれか１項記載の方法を実施するように構成された制御ユニットを有してよい。

【0048】

以下に、本発明を複数の実施例に基づき詳しく説明するが、本発明は図示の実施例に限定されるものではない。個々のまたは複数の請求項の特徴を互いに組み合わせることによってかつ／または実施例の個々のまたは複数の特徴を組み合わせることで、別の実施例が明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】太陽電池モジュールを製造するための装置であって、トレイと呼ばれることもある可動の負圧テーブルの形態の移送ユニットを有し、この移送ユニットによって、太陽電池セルの全部で３つの列をアンローディング位置に移送して、一緒に太陽電池モジュールに装着することができる、装置の第１の実施例を示す図である。

【図2】太陽電池モジュールを製造するための装置であって、トレイと呼ばれることもある可動の負圧テーブルの形態の移送ユニットを有し、この移送ユニットによって、太陽電池セルの全部で３つの列をアンローディング位置に移送して、一緒に太陽電池モジュールに装着することができる、装置の第１の実施例を示す図である。

【図3】太陽電池モジュールを製造するための装置であって、この装置の、太陽電池セルの３つの列を一緒に太陽電池モジュールへの装着へと供することができる移送ユニットが、ベルトコンベヤとして形成されている、装置の第２の実施例を示す図である。

【図4】太陽電池モジュールを製造するための装置であって、この装置の、太陽電池セルの３つの列を一緒に太陽電池モジュールへの装着へと供することができる移送ユニットが、ベルトコンベヤとして形成されている、装置の第２の実施例を示す図である。

【図5】太陽電池モジュールを製造するための装置であって、同じくベルトコンベヤの形態の移送ユニットを有するものの、この移送ユニットの移送運動が、移送ユニットに配置された太陽電池セルの列の向きに対して横方向、つまり、直交方向に向けられている、装置の第３の実施例を示す図である。

【図6】太陽電池モジュールを製造するための装置であって、同じくベルトコンベヤの形態の移送ユニットを有するものの、この移送ユニットの移送運動が、移送ユニットに配置された太陽電池セルの列の向きに対して横方向、つまり、直交方向に向けられている、装置の第３の実施例を示す図である。

【0050】

本発明の種々異なる実施形態の以下の説明では、構成または付与された形状が異なっている場合でも、機能に関して同一の要素に同一の符号が付してある。

【0051】

全ての図面には、それぞれ全体を符号１で示した、太陽電池モジュール２を製造するための装置が示してある。

【0052】

各々の装置１は、以下に説明する太陽電池モジュール２を製造するための方法を実施するように構成された手段を有している。

【0053】

複数の太陽電池セル３が組み合わされて、複数の列４が形成され、のちに互いに電気的に接続された列から太陽電池モジュール２が構成される。

【0054】

方法では、少なくとも２つの列４、図面に示した例では少なくとも３つの列４が構成され、その後、これらの列４が一緒に太陽電池モジュール２への装着へと供されることが特定されている。

【0055】

図面に示した装置１の全ての実施例では、列４は、それぞれ１つのモータ駆動式の移送ユニット５によって一緒に太陽電池モジュール２への装着へと供される。

【0056】

図１および図２に示したこのような装置１の実施例では、移送ユニット５として、ローディングポイント８とアンローディングポイント９との間で可動である負圧テーブルが使用される。

【0057】

図３および図４に示した装置１は、移送ユニット５としてベルトコンベヤを有している。このベルトコンベヤの移送運動によって、ベルトコンベヤに構成された列４を一緒に太陽電池モジュール２への装着へと供することができる。

【0058】

図５および図６に示した装置１も同じく、ベルトコンベヤとして形成された移送ユニット５を装備している。

【0059】

図３および図４に示した装置１では、移送ユニット５の移送運動が、移送ユニット５に配置された列４の長手方向で行われるのに対して、図５および図６に示した装置１の移送ユニット５の移送運動は、移送ユニット５に構成された太陽電池素子３の列４の長手方向に対して横方向、つまり、直交方向に向けられている。

【0060】

図示の装置１の３つ全ての実施例において実施することができる方法では、１つの列４の範囲内および移送ユニット５に構成された列４相互の範囲内での太陽電池セル３の相対的な向きが、供給時に維持されたままであることが特定されている。

【0061】

一緒に供される列４の数は、導電性接着剤の施与速度に合わせて調整されている。導電性接着剤は太陽電池セル３の列４に施与され、これによって、太陽電池素子３同士および列４同士が互いに機械的かつ電気的に接続される。太陽電池セル３の１つの列４への導電性接着剤の施与は、各々の列４の長手方向中心軸線に対して側方へのずれを伴って行われてよい。

【0062】

図面に示した各々の装置１は、それぞれ太陽電池セル３の列４を負圧によって各々の移送ユニット５に少なくとも一時的に位置固定することができる負圧発生ユニット６を有している。この負圧発生ユニット６は、図面には著しく概略的にしか示していない。

【0063】

図示の各々の装置１は、さらに、移送ユニット５に配置された太陽電池セル３の列４に導電性接着剤を提供するための提供ユニット７を有している。

【0064】

装置１の提供ユニット７は、それぞれ列４のすでに前述したローディングポイント８と同じく前述したアンローディングポイント９との間に配置されている。

【0065】

図１および図２ならびに図３および図４に示した装置１の提供ユニット７は、複数の提供ノズル１０を有している。これらの提供ノズル１０の数は、移送ユニット５における太陽電池セル３の列４用の載置場所１１の数に相当している。したがって、結果として、図１～図４に示した装置１の提供ユニット７は、それぞれ３つの提供ノズル１０を有している。これらの提供ノズル１０を、少なくとも一時的にその下方に配置された、移送ユニット５における太陽電池セル３用の載置場所１１に垂直に投影した影は、載置場所１１の長手方向中心軸線に対して側方へのずれを伴っていてよい。これによって、列４への、この列４の長手方向中心軸線に対して側方にずらされた導電性接着剤の施与が可能となる。

【0066】

装置１の負圧発生ユニット６は、各々の移送ユニット５が有する吸込み開口２３に接続されている。各々の移送ユニット５はその各々の載置場所１１に対して、それぞれ少なくとも一列２４のこのような吸込み開口２３を有している。こうして、太陽電池セル３の列４をその供給中に移送ユニット５に確実に位置固定することができる。

【0067】

図５および図６に示した、太陽電池モジュール２を製造するための装置１の実施例では、提供ユニット７が、移送ユニット５に配置された太陽電池セル３の列４の長手方向に移動可能である１つの提供ノズル１０を有している。この提供ノズル１０を、移送ユニット５に配置された列４に沿って運動させることによって、導電性接着剤を、提供ユニット７の下側に少なくとも一時的に配置された列４に少なくとも一時的に提供することができる。提供ノズル１０が導電性接着剤の提供中に辿ることができる軌跡は、導電性接着剤が与えられる１つの列４の長手方向中心軸線に対して側方へのずれを伴っていてよい。

【0068】

導電性接着剤の提供中、提供ノズル１０の位置は、導電性接着剤が与えられる列４の長手延在方向に対して横方向で一定に保たれてよい。これに関連して、提供ノズル１０が、移送ユニット５の移送運動の方向に移送ユニット５と同期して可動であることが特定されていてよい。

【0069】

図面に示した全ての装置１では、列４の構成時にオフセットピース１２が使用され、これによって、互いに隣り合った列４のずれが、まず、各々の移送ユニット５において発生させられ、のちに、装着により仕上げられた太陽電池モジュール２においても発生させられる。

【0070】

オフセットピース１２は、図面において符号３を付しかつオフセットピース１２として形成されていない別の太陽電池セルと比較して、より短い長さを有する太陽電池セルである。

【0071】

図面には、互いにずらされた少なくとも２つ、つまり、３つまたはそれ以上ですらある列４が、太陽電池モジュール２への装着へと一緒に供されることが示してある。

【0072】

方法の一実施形態では、時間的に並行して、一緒の装着へと一緒に供される少なくとも２つの列４のグループが構成されてよい。このためにも、図面に示した移送ユニット５のうちの１つが使用されてよい。

【0073】

太陽電池セル３とオフセットピース１２とを準備するために、図面に示した各々の装置１はマガジン１３を有している。ハンドリングロボット１５、つまり、旋回アームロボットを有する引渡しユニット１４によって、各々のマガジン１３内に貯蔵かつ準備されたオフセットピース１２と太陽電池セル３とが取り出されて、各々の移送ユニット５に列４で配置されてよい。各々のマガジン１３は全部で２つのコンベヤベルト１６を有している。これらのコンベヤベルトには、１つには、オフセットピース１２が、もう１つには、これと比較して幾分か長い正規の太陽電池セル３が、スタックで配置されて貯蔵されている。

【0074】

太陽電池セル３とオフセットピース１２とを検査するために、各々の装置１は検査ユニット１７を有している。この検査ユニット１７は、各々の装置１のマガジン１３と引渡しユニット１４との間に配置されていて、それぞれ少なくとも１つの光学式の検査手段、例えばカメラ１８を備えている。

【0075】

引渡しユニット１４のハンドリングロボット１５によって、マガジン１３から取り出された太陽電池セル３および／またはオフセットピース１２が、検査ユニット１７のカメラ１８に提供され、これによって、太陽電池セル３とオフセットピース１２とを各々の移送ユニット５への配置前に検査することができる。各々の移送ユニット５およびアンローディングポイント９に後置されて、各々の装置１は装着ユニット１９を有している。各々の装着ユニット１９は、サクショングリッパとして形成された複数のグリッパ２０を備えている。

【0076】

装着ユニット１９は、各々の移送ユニット５からアンローディングポイント９に提供された太陽電池セル３の１つ以上の列４または全ての列４を受け取って、各々の装置１の後置された搬送ユニット２１に引き渡すように構成されている。各々の搬送ユニット２１は、太陽電池セル３，１２の列４が装着された少なくとも１つの太陽電池モジュール２を、後置された加工ステーション、例えば炉に供給するために働く。

【0077】

すでに前述したように、図１～図４に示した装置１の移送ユニット５の移送運動は、移送ユニット５における載置場所１１の長手方向ひいては列４の長手方向にも向けられている。

【0078】

図５および図６に示した装置１の実施例では、移送ユニット５の移送運動は、載置場所１１の長手方向に対して横方向、つまり、直交方向ひいては移送ユニット５の載置場所１１に配置された列４の長手方向に対して横方向、つまり、直交方向に向けられている。

【0079】

図１～図４に示した装置１の移送ユニット５の移送運動は、移送ユニット５に後置された各々の搬送ユニット２１の搬送運動に対して横方向、つまり、直交方向に向けられている。

【0080】

図５および図６に示した装置１の実施例では、移送ユニット５の移送運動は、同実施例で使用される搬送ユニット２１の搬送運動の方向に向けられている。

【0081】

図５および図６に示した装置１の搬送ユニット２１は、移送ユニット５と同様にベルトコンベヤとして形成されている。

【0082】

前述した方法を実施するために、図面に示した各々の装置１は、さらに、制御ユニット２２を有している。この制御ユニット２２によって、各々の装置１の前述した機能ユニットを、方法が行われるように制御することができる。

【0083】

本発明は、太陽電池モジュールの製造の技術分野における改善に関する。このために、特に、複数の太陽電池セル３から成る少なくとも２つ以上の列４を一緒に太陽電池モジュール２への装着へと供する、太陽電池モジュール２を製造するための方法が提案される。

【符号の説明】

【0084】

１ 装置
２ 太陽電池モジュール
３ 太陽電池セル
４ 列
５ 移送ユニット
６ 負圧発生ユニット
７ 提供ユニット
８ ローディングポイント
９ アンローディングポイント
１０ 提供ノズル
１１ 載置場所
１２ オフセットピース
１３ マガジン
１４ 引渡しユニット
１５ ハンドリングロボット
１６ コンベヤベルト
１７ 検査ユニット
１８ カメラ
１９ 装着ユニット
２０ グリッパ
２１ 搬送ユニット
２２ 制御ユニット
２３ 吸込み開口
２４ ２３の列

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-09

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池モジュール（２）を製造するための方法であって、複数の太陽電池セル（３）を組み合わせて、複数の列（４）を形成し、互いに電気的に接続された列（４）から前記太陽電池モジュール（２）を構成する、方法において、
互いにずらされた少なくとも２つの列（４）を構成し、該少なくとも２つの列（４）を一緒に前記太陽電池モジュール（２）への装着へと供し、前記列（４）の構成時にオフセットピース（１２）を使用して、互いに隣り合った列（４）相互のずれを形成し、太陽電池セル（３）の互いに隣り合った列（４）同士を接続するために、太陽電池セル（３）の１つの列（４）の長手方向中心軸線に対して側方へのずれを伴って前記列（４）に導電性接着剤を施与し、その後、互いに隣り合った２つの列（４）を相互にオーバラップさせて互いに接着することを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記少なくとも２つの列（４）をモータ駆動式の移送ユニット（５）、特にトレーおよび／またはテーブルおよび／またはベルトコンベヤおよび／または負圧テーブルによって一緒に前記太陽電池モジュール（２）への装着へと供することを特徴とする、請求項１記載の方法。

【請求項3】

１つの列（４）および／または２つの互いに異なる列（４）の範囲内での前記太陽電池セル（３）の相対的な向きを供給時に維持したままにすることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。

【請求項4】

一緒に供される列（４）の数が、導電性接着剤の施与速度に合わせて調整されており、かつ／または導電性接着剤の施与速度が、一緒に供される列の数に合わせて調整されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。

【請求項5】

時間的に並行して、一緒の装着へと供される少なくとも２つの列（４）のグループを構成することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。

【請求項6】

太陽電池モジュール（２）を製造するための装置（１）であって、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法を実施するように構成された手段、つまり、太陽電池セル（３）の少なくとも２つの列（４）を、製造すべき太陽電池モジュール（２）への装着へと一緒に供することができるモータ駆動式の移送ユニット（５）と、導電性接着剤を太陽電池セル（３）の列（４）に提供するための提供ユニット（７）と、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法を実施するように構成された制御ユニット（２２）とを有する、装置（１）。

【請求項7】

前記装置は、モータ駆動式の移送ユニット（５）、つまり、トレーおよび／またはテーブルおよび／またはベルトコンベヤおよび／または負圧テーブルを有し、かつ／または前記モータ駆動式の移送ユニット（５）は、前記列（４）の前記太陽電池セル（３）をローディングポイント（８）からアンローディングポイント（９）に運動させるように構成されている、請求項６記載の装置（１）。

【請求項8】

前記移送ユニット（５）は、太陽電池セル（３）の列（４）用の少なくとも２つの載置場所（１１）を有し、好ましくは、前記移送ユニットは、各々の載置場所（１１）に対して少なくとも一列（２４）の吸込み開口（２３）を有する、請求項７記載の装置（１）。

【請求項9】

前記装置（１）は、太陽電池セル（３）の列（４）を負圧によって前記移送ユニット（５）に位置固定することができる負圧発生ユニット（６）を有し、特に、該負圧発生ユニット（６）は、前記移送ユニット（５）の吸込み開口（２３）に接続されている、請求項６から８までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項10】

前記装置（１）の前記提供ユニット（７）は、前記移送ユニット（５）に配置された太陽電池セル（３）の列（４）に導電性接着剤を提供するための提供ユニット（７）であり、かつ／または該提供ユニット（７）は、前記装置（１）のローディングポイント（８）とアンローディングポイント（９）との間で列（４）に対して配置されている、請求項６から９までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項11】

前記提供ユニット（７）は、前記移送ユニット（５）の太陽電池セル（３）の列（４）用の載置場所（１１）の数に相当する数の提供ノズル（１０）を有し、かつ／または前記提供ユニット（７）、特に前記提供ユニット（７）の提供ノズル（１０）は、前記移送ユニット（５）に配置された列（４）の長手方向に移動可能である、請求項１０記載の装置（１）。

【請求項12】

前記装置（１）は、太陽電池セル（３）を準備するためのマガジン（１３）、および／または太陽電池セル（３）をマガジン（１３）または前記マガジン（１３）から取り出すことができ、かつ／または前記移送ユニット（５）に列（４）で配置することができる、特にハンドリングロボット（１５）を備えた引渡しユニット（１４）を有する、請求項６から１１までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項13】

前記装置（１）は、太陽電池セル（３）を検査するために、検査ユニット（１７）を有し、特に、該検査ユニット（１７）は、少なくとも１つの光学式の検査手段、例えばカメラ（１８）を備える、請求項６から１２までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項14】

前記装置（１）は、特に少なくとも１つのグリッパ（２０）、好ましくは少なくとも１つのサクショングリッパを備えた装着ユニット（１９）を有し、該装着ユニット（１９）は、前記移送ユニット（５）によってアンローディングポイント（９）に準備された太陽電池セル（３）の少なくとも１つまたは複数または全ての列（４）を受け取り、かつ／または後続の加工ステップおよび／またはハンドリングステップ、特に後置された搬送ユニット（２１）に引き渡すように構成されている、請求項６から１３までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項15】

前記移送ユニット（５）に後置されていて、太陽電池セル（３，１２）の列（４）が装着された少なくとも１つの太陽電池モジュール（２）を、後置された加工ステーションに供することができる搬送ユニット（２１）を有する、請求項６から１４までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項16】

前記移送ユニット（５）の移送運動が、前記移送ユニット（５）における列（４）用の載置場所（１１）の長手方向に対して横方向、特に直交方向に向けられているかまたは前記移送ユニット（５）における列（４）用の載置場所（１１）の長手方向に向けられている、請求項６から１５までのいずれか１項記載の装置（１）。

【請求項17】

前記移送ユニット（５）の移送運動が、前記搬送ユニット（２１）の搬送運動に対して横方向、特に直交方向に向けられているかまたは前記搬送ユニット（２１）の搬送運動の方向に向けられている、請求項６から１６までのいずれか１項記載の装置（１）。

【国際調査報告】