JP2009065030A - Photoelectric converting device, and manufacturing method for the photoelectric converting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光電変換装置に関し、特に、太陽電池に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion device, and more particularly to a solar cell.
太陽電池に例示される光電変換装置は、多数の工程を経て製造される。光電変換装置を量産する場合には、製造工程の途中において、個々の光電変換装置を識別できるようにトレーサビリティを確保して、製造工程の管理を行うことや、製造後において製造日や製造条件や検査性能を確認できることが望まれる。光電変換装置を識別する為に、識別用のID番号を記載したマーク(以下、IDマーク)が用いられる。 A photoelectric conversion device exemplified by a solar cell is manufactured through a number of processes. When mass-producing photoelectric conversion devices, in the middle of the manufacturing process, ensure traceability so that individual photoelectric conversion devices can be identified and manage the manufacturing process. It is desirable that the inspection performance can be confirmed. In order to identify the photoelectric conversion device, a mark (hereinafter referred to as an ID mark) in which an identification ID number is described is used.
基板上に光電変換ユニットの形成された光電変換装置の場合、基板にIDマークを設ける技術が知られている。そのような技術を開示した文献として、特許文献1〜4が挙げられる。 In the case of a photoelectric conversion device in which a photoelectric conversion unit is formed on a substrate, a technique for providing an ID mark on the substrate is known. Patent documents 1-4 are mentioned as literature which indicated such a technique.
特許文献1には、基板に対して識別用のマークを付す事が記載されている。そのマークとして、後工程に対する耐性を持たせる為、クロムや銀などの金属膜を、レーザーにより転写したり、レーザーにより蒸着することによって印刷し、識別用のマークとする事が記載されている。 Patent Document 1 describes that an identification mark is attached to a substrate. As the mark, it is described that a metal film such as chromium or silver is printed by transferring by a laser or vapor deposition by a laser to give a resistance to a subsequent process, and used as an identification mark.
また、特許文献2には、太陽電池膜の形成される面とは反対側の面にマークを付す事が記載されている。また、基板の周縁領域や、基板の側面にマークを付す事も記載されている。こうした位置にマークを付せば、太陽電池膜の形成工程においてレーザースクライブの影響がなく、マークが損傷しない。また、基板の側面にマークを付せば、基板を重ねた状態でも容易に読み取る事ができる。
同様に、基板の側面にマークを付す技術が、特許文献3に記載されている。すなわち、特許文献3には、基板の側面に切りこみを設け、識別情報とすることが記載されている。
Similarly,
また、特許文献4には、基板のセンターライン近傍にマーカを配置することが記載されている(図1参照)。太陽電池膜は、高温条件下での処理工程を経て製造される事がある。基板が高温となると、熱膨張により、マーカの位置がずれてしまい、搬送時にマーカを読み取る事が困難となる。センターライン近傍にマーカを配置しておけば、基板が熱膨張したとしてもマーカの位置は基板のセンターライン近傍であり続けるので、安定してマーカを読み取る事ができる。 Patent Document 4 describes that a marker is arranged in the vicinity of the center line of the substrate (see FIG. 1). The solar cell film may be manufactured through a treatment process under high temperature conditions. When the substrate becomes high temperature, the position of the marker shifts due to thermal expansion, and it becomes difficult to read the marker during transportation. If the marker is arranged in the vicinity of the center line, even if the substrate is thermally expanded, the marker is kept in the vicinity of the center line of the substrate, so that the marker can be read stably.
ところで、光電変換装置用の基板としては、例えば透光性ガラス基板を使用したものがあり、厚板(例えば、3mm以上)で大型(例えば、1m角以上)のものにおいては、端面からのガラス基板の破損防止のために、端面を研磨によって曲面に加工される事がある(特開2004−207575号 公報参照)。通常の砥石研磨によって曲面とされた後の基板端面は、表面粗さが粗くμmレベルの凹凸が存在する。この表面粗さの粗い面に対しては、既述の特許文献1のように、金属膜を蒸着させたり転写させても剥離しやすく安定してIDマークを直接に配置する事が難しい。また、このような面にIDマークを直接に配置できたとしても、IDマーク部分の表面状態も粗くなる。そのため、読み取り時に、IDマーク部分で光が乱反射してしまい、識別エラーを生じやすい。このため、どうしても基板端面にIDマークを設けるには、端面の曲面研磨の後に更に細かい砥石で磨くことで端面表面を滑らかにした後に金属膜を蒸着させたり転写する必要があり、コストアップとなるために実質対応できない状況にあった。 By the way, as a substrate for a photoelectric conversion device, for example, there is a substrate using a translucent glass substrate. For a thick plate (for example, 3 mm or more) and a large size (for example, 1 m square or more), glass from an end surface is used. In order to prevent damage to the substrate, the end face may be processed into a curved surface by polishing (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-207575). The substrate end surface after being curved by normal grinding wheel polishing has a rough surface roughness and irregularities on the μm level. On this rough surface, as described in Patent Document 1, it is difficult to dispose the metal film directly and stably even if the metal film is deposited or transferred. Further, even if the ID mark can be directly arranged on such a surface, the surface state of the ID mark portion becomes rough. For this reason, at the time of reading, light is diffusely reflected at the ID mark portion, and an identification error is likely to occur. For this reason, in order to provide the ID mark on the end face of the substrate, it is necessary to deposit or transfer the metal film after smoothing the end face surface by polishing with a finer grindstone after the curved end face is polished, resulting in an increase in cost. Therefore, it was in a situation where it could not be practically dealt with.
そのため、端面が曲面に加工された基板に対して、特許文献2に記載された様に基板の端面にIDマークを付す事は困難であった。また特許文献3にあるような基板側面切り込みは簡単な手法であるが、基板強度を低下する要因となるために使用できなかった。したがって耐熱性のある金属膜の蒸着や転写によるIDマークは、基板の表または裏面に設けられる必要があり、基板を重ねて保管した場合等には一度基板を引き出してから読み取りを行うという、煩雑な作業が強いられていた。
For this reason, it is difficult to attach an ID mark to the end surface of the substrate as described in
従って、本発明の目的は、端面が曲面に研磨された基板に対しても、簡単にIDマークを設置して読み取る技術を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for simply installing and reading an ID mark even on a substrate whose end surface is polished to a curved surface.
以下に、[発明を実施するための最良の形態]で使用される番号・符号を用いて、[課題を解決するための手段]を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための最良の形態]との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 [Means for Solving the Problems] will be described below using the numbers and symbols used in [Best Mode for Carrying Out the Invention]. These numbers and symbols are added in parentheses in order to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Best Mode for Carrying Out the Invention]. However, these numbers and symbols should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].
本発明の光電変換装置は、光電変換ユニット(2)の形成された基板(20)と、基板(20)の端面に貼り付けられた、基板を識別する為のIDマーク(5)と、を具備する。基板(20)の端面は、曲面である。IDマーク(5)は、基板(20)の端面に貼り付けられたシートを備える。そのシート上には、基板を識別するための識別情報が描かれている。また、シート裏面側には基板端面に仮固定が可能な弱い粘着力を持たせてあることが好ましい。 The photoelectric conversion device of the present invention comprises a substrate (20) on which a photoelectric conversion unit (2) is formed, and an ID mark (5) attached to an end face of the substrate (20) for identifying the substrate. It has. The end surface of the substrate (20) is a curved surface. The ID mark (5) includes a sheet attached to the end face of the substrate (20). Identification information for identifying the substrate is drawn on the sheet. Further, it is preferable that the back side of the sheet has a weak adhesive force that can be temporarily fixed to the end surface of the substrate.
上述のように、IDマーク(5)として、シート上に識別情報を用いたものを用いれば、基板端面にシートを貼り付けることでIDマーク(5)を配置することができる。ここで、基板の端面が曲面に加工されているとき、端面の表面粗さは曲面研磨によってμmレベルで粗い状態になっている。そのため、IDマーク(5)のシートを固定するにあたり、接着物質とのアンカー効果により、強固にシートを基板端面に貼り付けて固定することに適している。また、識別情報の下地は、表面粗さの粗い基板端面ではなくて、シートとその上に記載されたマークとすることができるので、読み取り時の光の乱反射を防止でき、読み取りエラーを生じることなく簡単にIDマーク(5)を読み取ることができる。また、IDマーク(5)が曲面に配置されていれば、斜めの方向からでもIDマーク(5)を読み取る事ができる。その結果、IDマーク(5)読み取り用の装置をレイアウトする際の制約が少なくなり、製造ラインを省スペース化することができる。また、基板端面を曲面とすることにより、基板の破損確率が低下して実質として強度が上がり、基板の取扱や処理装置間の搬送時や処理装置内部で破損しづらくなり、生産性が向上する。 As described above, if an ID mark (5) using identification information on a sheet is used, the ID mark (5) can be arranged by sticking the sheet to the end face of the substrate. Here, when the end surface of the substrate is processed into a curved surface, the surface roughness of the end surface is rough at the μm level by curved surface polishing. For this reason, when fixing the sheet of the ID mark (5), it is suitable for firmly attaching and fixing the sheet to the end face of the substrate due to the anchor effect with the adhesive substance. In addition, since the background of the identification information can be a sheet and a mark written on the sheet, not the substrate end face with a rough surface, it can prevent irregular reflection of light at the time of reading and cause a reading error. And the ID mark (5) can be easily read. Further, if the ID mark (5) is arranged on the curved surface, the ID mark (5) can be read even from an oblique direction. As a result, there are less restrictions when laying out the apparatus for reading the ID mark (5), and the production line can be saved. In addition, by making the substrate end surface curved, the probability of damage to the substrate decreases and the strength increases substantially, making it difficult to break when handling the substrate, transporting between processing devices, and inside the processing device, and improving productivity. .
既述の特許文献1のように金属膜を蒸着させたり転写させる手法とは異なり、上述の発明ではシートを用いているので、表面の粗い曲面に対しても安定してIDマーク(5)を配置することができる。また、既述の特許文献2では、曲面に加工された端面にIDマーク(5)を付すことは記載されていないが、上述の発明によれば、破損防止のために端面を曲面に加工した上で、その端面にIDマーク(5)を付すことができる。また、既述の特許文献3では、端面に切り込みを入れているために基板の強度低下の可能性があるが、上述の発明に依れば、基板自体に対する加工は行われないので、基板の強度を下げることなくIDマーク(5)を付すことができる。また、既述の特許文献4には、端面にIDマーク(5)を付すことは記載されておらず、基板を重ねたときには読み取りを行うことが困難となるが、上述の発明によれば端面にIDマーク(5)が設けられるので、基板を重ねた状態でも読み取りを行うことができる。
Unlike the method of vapor-depositing or transferring a metal film as described in Patent Document 1, since the sheet is used in the above-described invention, the ID mark (5) can be stably attached even to a rough curved surface. Can be arranged. In addition, in
ここで、そのシートは、セラミックスまたはガラスを成分として含み、加熱により基板に固定することができ、その識別情報は、耐熱インクにより描かれていて、シート及び耐熱インクは500℃以上の耐熱性があることが好ましい。 Here, the sheet contains ceramics or glass as a component and can be fixed to the substrate by heating. The identification information is drawn with heat-resistant ink, and the sheet and the heat-resistant ink have a heat resistance of 500 ° C. or more. Preferably there is.
セラミックスまたはガラスを成分として含むシートと耐熱インクによってIDマーク(5)を設ければ、光電変換ユニット(2)の製造工程で高温下に曝されることがあっても、IDマーク(5)が消失してしまう事もない。また、IDマーク(5)として直接基板上に金属膜を形成して設ける場合と比較して、同等以下の安価なIDマーク(5)を形成することができる。 If the ID mark (5) is provided by a sheet containing ceramics or glass as a component and heat-resistant ink, the ID mark (5) is not exposed to high temperatures in the manufacturing process of the photoelectric conversion unit (2). It will not disappear. Further, compared to the case where a metal film is directly formed on the substrate as the ID mark (5), an inexpensive ID mark (5) equal to or lower than that can be formed.
また、光電変換ユニット(2)が基板(20)の主面上に設けられているとすると、IDマーク(5)は、基板(20)の端面において、主面とは反対側寄りに配置されていることが好ましい。 Further, assuming that the photoelectric conversion unit (2) is provided on the main surface of the substrate (20), the ID mark (5) is disposed on the side opposite to the main surface on the end surface of the substrate (20). It is preferable.
基板の主面に光電変換ユニット(2)を形成する場合、製膜処理装置において、主面のみならず、端面にも光電変換ユニットを構成する一部の膜が付着してしまう事がある。その結果、端面に配置されたIDマーク(5)が付着した膜により隠れてしまい、読み取りができなくなる可能性がある。基板の主面側ほど、端面に膜が付着しやすい。上述のように、主面の反対側寄りにIDマーク(5)を配置しておく事によって、端面に付着した膜により、IDマーク(5)が隠れてしまう事を防止できる。 When the photoelectric conversion unit (2) is formed on the main surface of the substrate, in the film forming apparatus, a part of the film constituting the photoelectric conversion unit may be attached not only to the main surface but also to the end surface. As a result, there is a possibility that the ID mark (5) arranged on the end face is hidden by the attached film and cannot be read. As the main surface side of the substrate is closer to the end surface, the film is more likely to adhere. As described above, by arranging the ID mark (5) on the opposite side of the main surface, it is possible to prevent the ID mark (5) from being hidden by the film attached to the end surface.
また、IDマーク(5)は、基板(20)のいずれかの辺の中央部に配置されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the ID mark (5) is arrange | positioned in the center part of either side of a board | substrate (20).
光電変換ユニットの形成工程によっては、光電変換ユニット(2)が設けられる基板(20)の主面を上側にするものと下側にするものがあり、基板(20)の主面が上側と下側のいずれの場合においてもIDマーク(5)の読み取りが実施される事がある。また基板処理工程においては基板温度が高い状態で搬出されて、基板が熱膨張でサイズが変化している事があるので、基板は通常、基板センターを基準として基板の搬送や位置決めを扱うことが多い。基板(20)の主面が上側と下側のいずれの場合がある場合や、基板が温度変化で熱膨張した場合、IDマーク(5)の位置によっては、基板センターからIDマーク(5)までの距離がずれてしまうことがある。上述のように、辺の中央部にIDマーク(5)を配置しておけば、IDマーク(5)の位置は辺の略中心部でありつづける。従って、各種の製造工程の途中においても、基板センターからIDマーク(5)までの距離にほとんど変化はない。その結果、IDマーク(5)を安定して読み取ることが可能となる。 Depending on the formation process of the photoelectric conversion unit, there are a substrate (20) on which the photoelectric conversion unit (2) is provided with a main surface on the upper side and a substrate (20) with the main surface on the upper and lower sides. In either case, the ID mark (5) may be read. Also, in the substrate processing process, the substrate may be carried out in a state where the substrate temperature is high, and the size of the substrate may change due to thermal expansion. Many. When the main surface of the substrate (20) may be either the upper side or the lower side, or when the substrate thermally expands due to temperature change, depending on the position of the ID mark (5), from the substrate center to the ID mark (5) The distance may be shifted. As described above, if the ID mark (5) is arranged at the center of the side, the position of the ID mark (5) continues to be the substantially central part of the side. Accordingly, there is almost no change in the distance from the substrate center to the ID mark (5) even during various manufacturing processes. As a result, the ID mark (5) can be read stably.
また、識別情報としては、一の観点から、バーコードもしくは2次元コードを含んでいることが好ましい。他の一観点からは、数字列、文字列、及び記号列のうちの少なくとも1種類の情報を含んでいることが好ましい。 The identification information preferably includes a bar code or a two-dimensional code from one viewpoint. From another viewpoint, it is preferable to include at least one type of information among a numeric string, a character string, and a symbol string.
バーコードもしくは2次元コードにより多くの桁のID番号を含めた情報を記載することが出来る。また数字列、文字列、及び記号列を使用することで、特別な読み取り装置を用いずに目視でID番号を確認することができる。 Information including ID numbers of many digits can be described by a bar code or a two-dimensional code. Further, by using a numeric string, a character string, and a symbol string, the ID number can be visually confirmed without using a special reading device.
また、この光電変換装置は、更に、基板(20)の端部を覆うガスケット(11)と、ガスケット(11)の外側から基板(20)の端部を支持するフレーム枠(12)と、を具備する。この際、ガスケット(11)及びフレーム枠(12)には、IDマーク識別用の開口(11−1、12−1)が設けられている。開口(11−1、12−1)は、外部からIDマーク(5)が識別できる様に、IDマーク(5)に対応する位置に設けられている。 The photoelectric conversion device further includes a gasket (11) that covers the end of the substrate (20), and a frame (12) that supports the end of the substrate (20) from the outside of the gasket (11). It has. At this time, the gasket (11) and the frame (12) are provided with ID mark identification openings (11-1, 12-1). The openings (11-1, 12-1) are provided at positions corresponding to the ID mark (5) so that the ID mark (5) can be identified from the outside.
光電変換装置を屋外などに設置する場合には、基板(20)の周囲に設置したフレーム枠(12)によって基板(20)の端部が支持される事がある。その際、フレームと基板との間には、ガスケットを介装して、基板(20)に局部荷重を与えないような緩衝材となる。基板の端部がガスケット(11)とフレーム枠(12)によって覆われると、基板(20)の端面に設けたIDマーク(5)は隠れて読み取ることは出来なくなってしまう。上述のように、ガスケットとフレームに、IDマーク(5)識別用の開口(11−1、12−1)を設けておけば、ガスケットとフレームを取りつけた後にも、IDマーク(5)を読み取る事が可能になる。また、光電変換装置を屋外に設置した場合、フレーム枠(12)やガスケット(11)の内側に水が貯まって、光電変換装置の内部へ水分が浸入し長期劣化への要因となる可能性がある。IDマーク(5)識別用の開口を設けておくことで、このような水を容易に排出する効果も奏する。 When the photoelectric conversion device is installed outdoors, the end of the substrate (20) may be supported by a frame frame (12) installed around the substrate (20). At that time, a gasket is interposed between the frame and the substrate to provide a cushioning material that does not apply a local load to the substrate (20). When the end of the substrate is covered with the gasket (11) and the frame (12), the ID mark (5) provided on the end surface of the substrate (20) is hidden and cannot be read. As described above, the ID mark (5) can be read even after the gasket and the frame are mounted by providing the gasket and the frame with ID mark (5) identification openings (11-1, 12-1). Things are possible. In addition, when the photoelectric conversion device is installed outdoors, water accumulates inside the frame frame (12) or the gasket (11), and moisture may enter the photoelectric conversion device, which may cause long-term deterioration. is there. By providing an opening for identifying the ID mark (5), there is an effect of easily discharging such water.
本発明の光電変換装置の製造方法は、基板(20)の端面を、曲面となる様に研磨する研磨ステップ(ステップS10)と、研磨ステップ(S10)の後に、基板(20)を識別する為のIDマーク(5)を、基板(20)の端面に配置するIDマーク形成ステップ(ステップS20、30−1)と、基板(20)上に光電変換ユニット(2)を形成する光電変換ユニット形成ステップ(ステップS30−2〜S50)と、を具備する。ここで、IDマーク(5)は、基板(20)の端面に貼り付けられるシートと、シート上に描かれた識別情報とを備えている。 In the method for manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention, the polishing step (step S10) for polishing the end surface of the substrate (20) to be a curved surface, and the substrate (20) after the polishing step (S10) are identified. ID mark forming step (steps S20 and 30-1) for placing the ID mark (5) on the end surface of the substrate (20), and photoelectric conversion unit formation for forming the photoelectric conversion unit (2) on the substrate (20) Steps (steps S30-2 to S50). Here, the ID mark (5) includes a sheet attached to the end face of the substrate (20) and identification information drawn on the sheet.
ここで、そのシートは、耐熱性の観点からセラミックスまたはガラスを成分として含むシートである事が好ましく、IDマーク(5)形成ステップは、識別情報の描かれたシートを基板(20)の端面に貼り付けるステップ(ステップS20)と、基板(20)に貼り付けられたシートを加熱により焼成して、シートを固定する焼成ステップ(ステップS30−1)と、を備えることが好ましい。 Here, from the viewpoint of heat resistance, the sheet is preferably a sheet containing ceramics or glass as a component, and the ID mark (5) forming step places the sheet on which the identification information is drawn on the end face of the substrate (20). It is preferable to include a step of pasting (step S20) and a firing step (step S30-1) of fixing the sheet by firing the sheet attached to the substrate (20) by heating.
また、光電変換ユニット形成ステップが、基板(20)上に熱CVD法により透明電極膜を製膜する透明電極膜形成ステップ(ステップS30−2)を備える場合、加熱による焼成ステップ(S30−1)は、透明電極膜形成ステップ(S30−2)と同一工程で実施されることが好ましい。 When the photoelectric conversion unit forming step includes a transparent electrode film forming step (step S30-2) for forming a transparent electrode film on the substrate (20) by a thermal CVD method, a baking step by heating (S30-1). Is preferably performed in the same process as the transparent electrode film forming step (S30-2).
熱CVD法による透明電極膜の製膜工程は、約500℃の高温工程で行われることがある。このような場合には、シートの焼成と透明電極膜の製膜とを同一工程で行う事ができる。すなわち、IDマーク(5)を設けるためにシートを焼成する工程を新たに追加する必要がない。 The transparent electrode film forming process by the thermal CVD method may be performed at a high temperature process of about 500 ° C. In such a case, firing of the sheet and film formation of the transparent electrode film can be performed in the same process. That is, it is not necessary to add a new step of firing the sheet to provide the ID mark (5).
この光電変換装置の製造方法は、更に、光電変換ユニットの製造条件または光電変換装置の使用条件に基いてシートの色を決定するステップを具備することが好ましい。この場合、IDマーク(5)形成ステップ(S20、S30−1)において、決定された色のシートが使用される。 The method for manufacturing a photoelectric conversion device preferably further includes a step of determining the color of the sheet based on the manufacturing conditions of the photoelectric conversion unit or the use conditions of the photoelectric conversion device. In this case, the sheet of the determined color is used in the ID mark (5) formation step (S20, S30-1).
このように、製造条件や使用条件に応じてシートの色を決定すれば、目視で簡単に基板の識別を行う事ができるので、製造工程における基板の移動や、仕分け作業を間違えることなく簡単に確認することができる。 In this way, if the color of the sheet is determined according to the manufacturing conditions and usage conditions, it is possible to easily identify the substrate visually, so it is easy to make a mistake in moving and sorting the substrates in the manufacturing process. Can be confirmed.
また、光電変換ユニット(2)は、基板の主面上に設けられており、IDマーク(5)形成ステップ(S20)において、IDマーク(5)は、基板(20)の端面に、主面とは反対寄りに配置されることが好ましい。 The photoelectric conversion unit (2) is provided on the main surface of the substrate. In the ID mark (5) formation step (S20), the ID mark (5) is formed on the end surface of the substrate (20). It is preferable to be arranged on the opposite side.
また、この光電変換装置の製造方法は、更に、IDマーク(5)形成ステップ(ステップS30−1)の後に実施され、識別情報が示す情報を読み取るステップと、読み取った情報に基いて、製造工程の管理を行う管理ステップと、を具備する。 In addition, the method for manufacturing the photoelectric conversion device is further performed after the ID mark (5) formation step (step S30-1), the step of reading the information indicated by the identification information, and the manufacturing process based on the read information. And a management step for performing management.
本発明によれば、端面が曲面に研磨された基板に対しても、簡単にIDマーク(5)を設置して安定して読み取る技術が提供される。 According to the present invention, a technique is provided in which an ID mark (5) is simply installed and stably read even on a substrate whose end surface is polished to a curved surface.
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書中では、光電変換装置として、太陽電池を例として説明する。また、基板上に光電変換ユニットとして太陽電池膜が形成され発電が可能となったものを太陽電池モジュールとする。そして、太陽電池モジュールにバックシートや端子箱が取り付けられて屋外などでの使用を可能としたものを、太陽電池パネルとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in this specification, a solar cell is described as an example of the photoelectric conversion device. In addition, a solar cell module is obtained by forming a solar cell film as a photoelectric conversion unit on a substrate and enabling power generation. And what attached the back sheet | seat and the terminal box to the solar cell module and enabled the use outdoors etc. is set as a solar cell panel.
(第1の実施形態)
図2は、本実施形態の太陽電池モジュール1の斜視図である。太陽電池モジュール1は、矩形状の基板20と、基板20の主面上に設けられた光電変換ユニット2と、基板20の端面3に貼り付けられたIDマーク5とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 2 is a perspective view of the solar cell module 1 of the present embodiment. The solar cell module 1 includes a
基板20としては、例えばガラス基板などの透光性基板が用いられる。基板20の光電変換ユニット2を主面上に形成し、また基板の主面における周辺領域には、光電変換ユニット2が設けられていない。これは、太陽電池モジュール1にバックシートを取りつける際に、バックシートの接着・シール面を確保するためである。
As the
基板20の端面3は、曲面である。図3は、基板20の端面3の形状を説明するための概略断面図である。基板20の端面3は、R面取りを行う研磨加工により、曲面となっている。この曲面は、必ずしも基板の板厚を直径とする曲面である必要はなく、擬似Rとして曲率の違うものを組合せた曲面でもよい。また基板面と端面の境界はR面取りによるコーナカットを行い、基板端面の板厚方向の中心付近は曲率のない略フラットな面になっていてもよい。基板20は、端面がR面取り加工によって曲面となっていることで、基板周囲部からの破損確率が低下するので、実質強度が向上している。R面取り加工によって、基板20の強度が向上することは、例えば特開2004−207575に記載されている。また、基板の端面3の表面粗さは、R面取り加工時における研磨加工により、基板の主面よりも粗くなっていて、μmレベルの凹凸が存在する。
The
IDマーク5は、基板を識別するためのものであり、基板20の端面3に貼り付けられている。従って、IDマーク5は、曲面に沿って貼り付けられていることになる。これにより、読み取り装置6が基板20に対して斜めの方向に位置していても、IDマーク5を読み取る事ができる。
The
また、IDマーク5は、基板20のいずれかの辺における中央部近傍に設けられている(図2参照)。IDマーク5は、必要に応じて基板20の2辺以上に設置してもよいが、通常はいずれかの1辺に全基板にわたり統一した位置に設置する。
Further, the
IDマーク5としては、耐熱性の観点からセラミックスやガラスを成分に含むシート(シート)上に耐熱インクでバーコード(識別情報)が印刷されたものが用いられる。基板20の端面3は、曲面研磨によってμmレベルで表面粗さが粗いので、そのシートは、加熱により固定するにあたり、仮固定した粘着材が消失し、シートに含まれる接着物質(ガラスフリットなど)が溶融して端面3に固着する際に、アンカー効果によって、端面3に強固に貼り付けられている。
As the
そのバーコードには、例えば、ID番号と生産時の基板情報(製造日/各装置のレシピコード/納入先番号など)が含まれている。 The bar code includes, for example, an ID number and board information at the time of production (manufacturing date / recipe code of each apparatus / delivery destination number, etc.).
耐熱インクとしては、太陽電池モジュールの製造工程における、真空下や高温下での処理(熱CVD、P−CVD、スパッタリングなど)に耐性のあるものが用いられる。 As the heat-resistant ink, ink that is resistant to processing under vacuum or high temperature (thermal CVD, P-CVD, sputtering, etc.) in the manufacturing process of the solar cell module is used.
このように、耐熱のあるシート上に耐熱インクでバーコードの描かれたIDマーク5は、金属膜をレーザーなどにより基板に直接転写させる場合などと比較して、同等以下で安価である。金属膜を基板に直接転写させる場合、高価な転写プレートが必要となるためであり、高いランニングコストが生じる要因になっている。本実施形態のように、耐熱のあるシート上に耐熱インクで識別情報(バーコード)が描かれたものを用いれば、ランニング経費を低減させることができる。
As described above, the
尚、IDマーク5に描かれる識別情報としては、バーコードを使用する代わりに2次元コードでもよい。また、数字列、文字列、記号列を使用してもよい。2次元コードを用いた場合、情報量が増加するとともにコードの一部が欠落しても情報読み取りが可能である。また、文字列、記号を使用すると人目による読み取りが可能となり、視認性が高くなる。バーコードや2次元コード、数字列や文字列や記号などを組合わせて使用すれば、読取装置と目視の両方による読み取りが可能となり、IDマーク5の一部が欠落した際にも読み取りが行えるようになる。その結果、読み取りの信頼性が向上し製造工程の稼働率向上に寄与する。
The identification information drawn on the
また、シートの色は、基板の生産条件に応じて選択される事が好ましい。例えば、シートとして、白色、黄色、赤色などに着色させた物を用意しておく。そして、通常生産品に白色、特注仕様品に黄色、試験評価品に赤色のセラミックシートを用いることで、目視によっても簡単に基板の種類が判別できるようになり、製造工程における基板の移動や、仕分け作業を間違えることなく簡単に確認することができ、生産の信頼性が向上する。 The sheet color is preferably selected according to the production conditions of the substrate. For example, a sheet colored in white, yellow, red or the like is prepared as a sheet. And by using white ceramic sheets for normal production products, yellow for custom-made products, and red ceramic sheets for test evaluation products, it becomes possible to easily determine the type of substrate even visually, movement of the substrate in the manufacturing process, The sorting work can be easily confirmed without making a mistake, and the production reliability is improved.
上述のIDマーク5は、バーコード読み取り装置6によって読み取られる。その際、IDマーク5部分に対して単波長のレーザー光などを用いた照明光が照射される。図3に示されるように、バーコード読み取り装置6は、照明光の反射光である読取光によって、IDマーク5を読み取る。ここで、基板の端面3の表面が平滑であった場合には、下地部分(IDマーク5以外の部分)においても不要な照明光が反射してしまい、バーコード読み取り装置6に入射しやすくなる。その結果、バーコード読み取り装置6が読み取りエラーを発生しやすくなる。読み取りエラーを防止するために、下地の種類などに応じて照明の波長や照射向きを工夫しなければならない。これに対して、本実施形態では、曲面となるよう研磨によって端面3の表面状態が粗くなっているので、IDマーク5の周囲では、照明光が乱反射しやすい。よって、IDマーク5の周囲で反射した不要な光は、バーコード読み取り装置6に入射し難い。その結果、IDマーク5部分における反射光が選択的にバーコード読み取り装置6に入射し易くなり、読み取りエラーを起こし難くなる。
The above-described
また、シートを設けずに、基板の端面に直接に金属膜等を配置した場合には、IDマーク5部分にも下地の凹凸が転写してしまう。その場合、IDマーク5部分で照明光が乱反射し易くなり、必要な情報の反射光を受光できずに、読み取りエラーが発生し易くなる。これに対して、本実施形態では、セラミックやガラスを成分を含むシートが用いられているので、IDマーク5部分における凹凸は少なく、さらには耐熱インクを含浸させるために表面にはμmレベルより細かい微小の凹凸があり、シート表面が強い反射特性を示すことはない。そのため、IDマーク5部分では、光の乱反射が少なくなる。この観点からも、バーコード読み取り装置6が読み取りエラーを起こし難くなる。
Further, when a metal film or the like is disposed directly on the end face of the substrate without providing a sheet, the underlying irregularities are also transferred to the
また、本実施形態では、IDマーク5を曲面になっている基板端面に設けてあるので、基板面に対して斜めの方向からでも読み取る事ができるので、バーコード読み取り装置6の設置位置に対する制約を少なくすることができる。図4は、上述したIDマーク5を、基板搬送中のインラインで読み取る場合の様子を示す説明図である。太陽電池モジュールの製造時には、基板20が複数の搬送ローラー7を有する搬送ラインによって搬送される。図4においては、基板20は、IDマーク5の設けられた辺を搬送方向側として、水平状態で搬送されるいる。IDマーク5は、バーコード読み取り装置6によって読み取られる。バーコード読み取り装置6は、複数の搬送ローラー7の下側に配置されている。バーコード読み取り装置6は、搬送されてくる基板20の端面3を向くように、基板20面に対して傾けられて設置されている。このように、バーコード読み取り装置6を搬送されてくる基板20に対して斜めを向くように取り付けることができるので、バーコード読み取り装置6を他の装置の邪魔にならない位置に配置し易くなり、搬送ラインを省スペース化することができる。
In the present embodiment, since the
また、本実施形態では、基板20の辺の中央部(基板のセンター振り分け位置)付近にIDマーク5が貼り付けられていることで、より確実に読み取りを行うことができる。図4で示したように、搬送ラインで基板20を搬送する場合には、センター振り分け位置を基準に、基板20の位置が決められる。基板20は、例えば、センター振り分け位置(基板の中心線)を、搬送ラインの中心線に一致させながら、搬送される。IDマーク5がセンター振り分け位置から離れた位置に設けられている場合、光電変換ユニット2が設けられる基板20の主面が上側向きで搬送するか下側向きで搬送するかの基板設置状態や、基板の温度上昇による熱膨張時などによって、センター振り分け位置からIDマーク5までの距離がずれてしまうことがある。バーコード読み取り装置6が搬送ラインに対して固定されている場合、IDマーク5のセンター振り分け位置からの距離が大きくずれてしまうと、読み取りを行うことができなくなる。これに対して、上述のように、センター振り分け位置の近傍にIDマーク5を配置しておけば、基板の主面が上側向きや下側向きでの搬送状態や、温度上昇で熱膨張したとしても、センター振り分け位置からIDマーク5までの距離はさほど変わらない。従って、基板の状態に係わらず、正確にIDマーク5を読み取ることができる。
In the present embodiment, the
続いて、太陽電池モジュールの保管時におけるIDマーク5の読み取りについて説明する。図5は、基板カセット10に収納された基板20を識別する場合の様子を示す説明図である。太陽電池モジュールの製造工程では、処理装置間のタクト差を吸収するときの一次的な保管の目的などから、基板20を基板カセット10に収納することがある。その際、省スペース化のために、複数の基板20が面方向に重ねて収納される。基板の表または裏面にIDマーク5を配置した場合、複数の基板を重ねて収納すると、読み取りが行えなくなる。基板を読み取るためには、一旦、基板を基板カセット10から引き出さなければならず、ラインの基板管理に要する作業が煩雑となる。これに対して、本実施形態では、端面3にIDマーク5が取りつけられているので、基板20を引き出さなくても読み取りを行う事ができる。また、基板20を基板カセット10に収納する際に、基板主面が上側向きや下側向きの基板設置状態に関わらず、基板20の辺の中央部(基板のセンター振り分け位置)付近にIDマーク5が貼り付けられているので、IDマーク5は基板の位置は変わらない。従って、基板20の主面の向く方が上側向きと下側向きと逆であったとしても、搬送ラインに対して固定されたバーコード読み取り装置6によって読み取りを行うことができる。
Next, reading of the
続いて、本実施形態の太陽電池モジュール1の製造方法について説明する。図6は、太陽電池モジュールの製造方法を示すフローチャートである。また、図7は、太陽電池モジュール1の製造装置を示す概略ブロック図である。図7に示されるように、太陽電池モジュール1の製造装置は、基板搬入装置21、基板洗浄器22、IDマーク貼付装置23、透明電極膜製膜装置24、基板洗浄器25、基板搬送器26、及び透明電極膜レーザーエッチング装置27を備えている。尚、透明電極膜レーザーエッチング装置27の下流側には、更に、光電変換層の製膜装置等が配置されているが、この図での図示は省略されている。この太陽電池モジュールの製造装置には、既述のように、バーコード読み取り装置6(図7では示されていない)が、所定の必要位置に搬送ラインに対して固定されて配置され、基板IDに対して製造状況を管理することができる。管理が必要な製造工程や中間検査工程においては、基板に付設した各ID番号に対して、処理日時時間や、中間検査結果などの必要情報を工程管理用コンピュータへ送信して、製造状況を監視、管理、保管することができ、トレーザビリティのある信頼性の高い生産を実施することがで可能となる。
Then, the manufacturing method of the solar cell module 1 of this embodiment is demonstrated. FIG. 6 is a flowchart showing a method for manufacturing a solar cell module. FIG. 7 is a schematic block diagram showing a manufacturing apparatus for the solar cell module 1. As shown in FIG. 7, the solar cell module 1 manufacturing apparatus includes a substrate carry-in
ステップS10;基板端面の研磨
まず、基板20の端面が、研磨され、曲面に加工される。端面の加工は、例えば、円弧状の凹所を外周部に有する円盤状研磨治具を、基板20の端面に当接させて研磨することで行う。端面が曲面に加工された基板20は、基板搬入装置21から太陽電池モジュールの製造装置内に搬入される。そして、基板洗浄器22により洗浄され、IDマーク貼付装置23へと受け渡される。
Step S10: Polishing of substrate end surface First, the end surface of the
ステップS20;識別子の貼付
次に、IDマーク貼付装置23によって、耐熱のあるシート上にバーコードの描かれたIDマーク5が、基板20の端面に貼付される。この際、既述のように、シートの裏面側には弱い粘着力を持たせてあり、基板20の辺の中央部(センター振り分け位置)に、IDマーク5が貼付され仮固定される。
Step S20: Affixing the identifier Next, the ID
ステップS30−1、2;焼成、透明電極膜の製膜
IDマーク5の貼付された基板20は、次に、透明電極膜製膜装置24に送られる。透明電極膜製膜装置24は、例えば、約500℃で製膜する常圧型熱CVD装置である。透明電極膜製膜装置24によって、基板20の主面上に、透明電極膜が製膜される。この際、約500℃の高温雰囲気下で製膜が行われるので、IDマーク5は焼成されて、仮固定した粘着材が消失し、シートに含まれる接着物質(ガラスフリットなど)が溶融して、基板20の端面に固着される。このように、IDマーク5の焼成と、透明電極膜の製膜とが同一工程で行われるので、IDマーク5を基板20の端面に固定させる工程を新たに追加する必要がない。また、基板の端面の表面粗さはμmレベルに粗い状態なので、アンカー効果によってIDマーク5がより強固に固着される。
Steps S30-1, 2; Firing, Formation of Transparent Electrode Film The
透明電極製膜装置24によって製膜の終了した基板20は、基板洗浄器25によって洗浄され、基板搬送器26によって透明電極膜レーザーエッチング装置27に搬送される。透明電極膜レーザーエッチング装置27によって、製膜された透明電極膜が、太陽電池セルに対応して短冊状に分割される様に、レーザーエッチングされる。
The
ステップS40〜60;
その後、光電変換層が透明電極膜上に形成される(ステップS40)。更に、裏面電極膜が光電変換層上に形成される(ステップS50)。一連のレーザーエッチング工程の後に更に、基板20の主面の外周部に製膜された膜が、研磨除去され、周辺領域が形成される(ステップS60)。
Steps S40-60;
Thereafter, a photoelectric conversion layer is formed on the transparent electrode film (step S40). Further, a back electrode film is formed on the photoelectric conversion layer (step S50). After the series of laser etching steps, the film formed on the outer peripheral portion of the main surface of the
以上のステップS10〜60の工程を経て、太陽電池モジュール1が製造される。ここで、ステップS20でIDマーク5が貼付された後には、必要に応じてバーコード読み取り装置によってIDマーク5の読み取りが行われ、読み取った情報に基いて基板の管理が行われる。また、各工程間では、既述のように基板カセット10に基板20が一次的に収納される事もある。
The solar cell module 1 is manufactured through the above steps S10 to S60. Here, after the
以上説明した様に、本実施形態によれば、バーコードの描かれたシートを用いることで、基板の端面が曲面に加工されている場合に、その端面に強固にIDマーク5を貼り付けることができる。これにより、基板を重ねて保管した場合などでも、容易にIDマーク5の読み取りを行う事ができる。
As described above, according to the present embodiment, when the end face of the substrate is processed into a curved surface by using the sheet on which the barcode is drawn, the
また、IDマーク5が曲面に貼り付けられるので、斜め方向からもIDマーク5の読み取りを行う事ができる。このため、バーコード読み取り装置の設置位置の自由度が増し、製造ラインを省スペース化することができる。
Further, since the
また、シートの焼成・固定と、透明電極膜の製膜とを同一工程で行うようにすれば、IDマーク5を設けるにあたっての工程追加が必要無くなり、製造工程を単純にすることができる。
If the sheet is fired and fixed and the transparent electrode film is formed in the same process, an additional process for providing the
次に、本発明の太陽電池パネルの製造方法の実施の形態について説明する。ここでは、基板20としてのガラス基板上に太陽電池光電変換層14として単層アモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いた例について説明する。図8A〜Dは、本発明の太陽電池パネルの製造方法の実施の形態を示す概略図である。
Next, an embodiment of a method for manufacturing a solar cell panel of the present invention will be described. Here, an example in which a single-layer amorphous silicon thin film solar cell is used as the solar cell
(1)図8A(a):
基板20としてソーダフロートガラス基板(1.4m×1.1m×板厚:4mm)を使用する。既述したように、基板の端面は破損防止にコーナー面取りやR面取り加工により、曲面とされている。既述のように、基板20の指定した辺の中央部(基板のセンター振り分け位置)付近の曲面に加工された端面に、IDマーク5を貼付し仮固定する。IDマーク5は、アルミナによるセラミックス成分を含み白色を呈したシートに、クロム金属などを含む黒色の耐熱インクでバーコードが印刷されており、そのサイズは約幅3.5mm×長:40mm×厚:0.2mmである。
(2)図8A(b):
透明電極層13として酸化錫膜(SnO2)を主成分とする透明電極膜を約500nm〜800nm、熱CVD装置にて約500℃で製膜処理する。この際、透明電極膜の表面は適当な凹凸のあるテクスチャーが形成される。透明電極層13として、透明電極膜に加えて、基板1と透明電極膜との間にアルカリバリア膜(図示されず)を形成しても良い。アルカリバリア膜は、酸化シリコン膜(SiO2)を50nm〜150nm、熱CVD装置にて約500℃で製膜処理する。この際、既述のように、IDマーク5のシートが焼成され、基板20の端面に固着される。
(3)図8A(c):
その後、基板20をX−Yテーブルに設置して、YAGレーザーの第1高調波(1064nm)を、図の矢印に示すように、透明電極膜の膜面側から入射する。加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極膜を太陽電池セル19の直列接続方向に対して垂直な方向へ、基板20とレーザー光を相対移動して、溝16を形成するように幅約6mm〜15mmの短冊状にレーザーエッチングする。
(4)図8A(d):
プラズマCVD装置により、減圧雰囲気:30〜1000Pa、基板温度:約200℃にて光電変換層14としてのアモルファスシリコン薄膜からなるp層膜/i層膜/n層膜を順次製膜する。光電変換層14は、SiH4ガスとH2ガスとを主原料に、透明電極層13の上に製膜される。太陽光の入射する側からp層、i層、n層がこの順で積層される。光電変換層14は本実施形態では、p層:BドープしたアモルファスSiCを主とし膜厚10nm〜30nm、i層:アモルファスSiを主とし膜厚200nm〜350nm、n層:pドープした微結晶Siを主とし膜厚30nm〜50nmである。またp層膜とi層膜の間には界面特性の向上のためにバッファー層を設けても良い。
(1) FIG. 8A (a):
A soda float glass substrate (1.4 m × 1.1 m × plate thickness: 4 mm) is used as the
(2) FIG. 8A (b):
A transparent electrode film mainly composed of a tin oxide film (SnO 2 ) is formed as the
(3) FIG. 8A (c):
Thereafter, the
(4) FIG. 8A (d):
Using a plasma CVD apparatus, a p layer film / i layer film / n layer film made of an amorphous silicon thin film as the
(5)図8A(e):
基板20をX−Yテーブルに設置して、レーザーダイオード励起YAGレーザーの第2高調波(532nm)を、図の矢印に示すように、光電変換層14の膜面側から入射する。パルス発振:10〜20kHzとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極層13のレーザーエッチングラインの約100〜150μmの横側を、溝17を形成するようにレーザーエッチングする。レーザーエッチングラインの位置は前工程でのエッチングラインと交差しないように位置決め交差を考慮して選定する。
(5) FIG. 8A (e):
The
(6)図8B(a):
裏面電極層15としてAg膜/Ti膜をスパッタリング装置により減圧雰囲気、約150℃にて順次製膜する。裏面電極層15は本実施形態では、Ag膜:200〜500nm、これを保護するものとして防食効果の高いTi膜:10〜20nmをこの順に積層する。n層と裏面電極層4との接触抵抗低減と光反射向上を目的に、光電変換層14と裏面電極層15との間にGZO(GaドープZnO)膜を膜厚:50〜100nm、スパッタリング装置により製膜して設けても良い。
(7)図8B(b):
基板20をX−Yテーブルに設置して、レーザーダイオード励起YAGレーザーの第2高調波(532nm)を、図の矢印に示すように、基板20側から入射する。レーザー光が光電変換層14で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層15が爆裂して除去される。パルス発振:1〜10kHzとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極層13のレーザーエッチングラインの約250〜400μmの横側を、溝18を形成するようにレーザーエッチングする。
(8)図8B(c)と図8C(a):
発電領域を区分して、基板端周辺の膜端部においてレーザーエッチングによる直列接続部分が短絡し易い影響を除去する。基板20をX−Yテーブルに設置して、レーザーダイオード励起YAGレーザーの第2高調波(532nm)を、基板20側から入射する。レーザー光が透明電極層13と光電変換層14で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層15が爆裂して、裏面電極層15/光電変換層14/透明電極層13が除去される。パルス発振:1〜10kHzとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、基板20の端部から5〜20mmの位置を、図8C(a)に示すように、X方向絶縁溝31を形成するようにレーザーエッチングする。このとき、Y方向絶縁溝は後工程で基板20周囲領域の膜面研磨除去処理を行うので、設ける必要がない。図8B(c)は、レーザー照射位置を示すために便宜上、X方向断面とY方向断面を混在して記載している。
絶縁溝31は基板20の端より5〜10mmの位置にてエッチングを終了させることにより、太陽電池パネル端部からの太陽電池モジュール6内部への外部湿分浸入の抑制に、有効な効果を呈するので好ましい。
尚、以上までの工程におけるレーザー光はYAGレーザーとしているが、YVO4レーザーやファイバーレーザーなどが同様に使用できるものがある。
(6) FIG. 8B (a):
As the
(7) FIG. 8B (b):
The
(8) FIG. 8B (c) and FIG. 8C (a):
The power generation region is divided to eliminate the influence that the serial connection portion due to laser etching is likely to be short-circuited at the film edge around the substrate edge. The
The insulating
In addition, although the laser beam in the above process is made into a YAG laser, there exists what can use a YVO4 laser, a fiber laser, etc. similarly.
(9)図8C(a:太陽電池膜面側から見た図、b:受光面の基板側から見た図):
後工程のEVA等を介したバックシート33との健在な接着・シール面を確保するために、基板20周辺(周囲領域4)の積層膜は、段差があるとともに剥離し易いため、この膜を除去する。基板20の端から5〜20mmで基板1の全周囲にわたり膜を除去するにあたり、X方向は前述の図8B(c)工程で設けた絶縁溝31よりも基板端側において、Y方向は基板端側部付近の溝16よりも基板端側において、裏面電極層15/光電変換層14/透明電極層13を、砥石研磨やブラスト研磨などを用いて除去を行う。
研磨屑や砥粒は基板20を洗浄処理して除去した。
(10)図8D(a):
端子箱取付け部分はバックシート33に開口貫通窓を設けて集電板67を取出す。この開口貫通窓部分には絶縁材を複数層を設置して外部からの湿分などの浸入を抑制する。
直列に並んだ一方端の太陽電池セル19と、他方端部の太陽電池セル19とから銅箔を用いて集電して太陽電池パネル裏側の端子箱部分から電力が取出せるように処理する。銅箔は各部との短絡を防止するために銅箔幅より広い絶縁シートを配置する。
集電用銅箔などが所定位置に配置された後に、太陽電池モジュールの全体を覆い、基板20からはみ出さないようにEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)等による接着充填材シートを配置する。
EVAの上に、防水効果の高いバックシート33を設置する。バックシート33は本実施形態では防水防湿効果が高いようにPETシート/AL箔/PETシートの3層構造よりなる。
バックシート33までを所定位置に配置したものを、ラミネータにより減圧雰囲気で内部の脱気を行い約150〜160℃でプレスしながら、EVAを架橋させて密着させる。
(9) FIG. 8C (a: view seen from the solar cell film side, b: view seen from the substrate side of the light receiving surface):
In order to secure a healthy adhesion / seal surface with the
Polishing debris and abrasive grains were removed by cleaning the
(10) FIG. 8D (a):
At the terminal box mounting portion, an opening through window is provided in the
It processes so that it can collect electric power from the photovoltaic cell 19 of the one end and the photovoltaic cell 19 of the other end part which were arranged in series using copper foil, and can take out electric power from the terminal box part of a photovoltaic panel back side. In order to prevent a short circuit with each part, the copper foil arranges an insulating sheet wider than the copper foil width.
After the current collecting copper foil or the like is disposed at a predetermined position, an adhesive filler sheet made of EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) or the like is disposed so as to cover the entire solar cell module and not protrude from the
A
The EVA sheet is placed in a predetermined position until the
(11)図8D(b):
太陽電池モジュールの裏側に端子箱を接着剤で取りつける。銅箔と端子箱の出力ケーブルとをハンダ等で接続し、端子箱を封止剤(ポッティング剤)で充填して密閉する。これで太陽電池パネル40が完成する。
(12)図8D(c):
図8D(b)までの工程で形成された太陽電池パネル40について発電検査ならびに、所定の性能試験を行う。発電検査は、AM1.5、全天日射基準太陽光(1000W/m2)のソーラシミュレータを用いて行う。
(13)図8D(d):
発電検査(図8D(c))に前後して、外観検査を始め所定の性能検査を行う。
(11) FIG. 8D (b):
Attach the terminal box to the back of the solar cell module with adhesive. The copper foil and the output cable of the terminal box are connected with solder or the like, and the terminal box is filled with a sealing agent (potting agent) and sealed. Thus, the
(12) FIG. 8D (c):
A power generation inspection and a predetermined performance test are performed on the
(13) FIG. 8D (d):
Before and after the power generation inspection (FIG. 8D (c)), a predetermined performance inspection is performed including an appearance inspection.
上記実施の形態では太陽電池として、単層アモルファスシリコン太陽電池を用いたものについて説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。
例えば、太陽電池として微結晶シリコンをはじめとする結晶質シリコン太陽電池や、シリコンゲルマニウム太陽電池、また、アモルファスシリコン太陽電池と結晶質シリコン太陽電池やシリコンゲルマニウム太陽電池とを各1〜複数層に積層させた多接合型(タンデム型)太陽電池のような他の種類の薄膜太陽電池や、シリコン系太陽電池以外の基板上に光電変換層を形成する化合物半導体系太陽電池などの他の種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。
更に本発明は、金属基板などのような非透光性基板上に製造された、基板とは反対の側から光が入射するタイプの太陽電池にも、IDマーク5の貼付位置を確保できれば、同様に適用可能である。
In the above embodiment, a solar cell using a single layer amorphous silicon solar cell has been described. However, the present invention is not limited to this example.
For example, crystalline silicon solar cells including microcrystalline silicon as a solar cell, silicon germanium solar cells, and amorphous silicon solar cells and crystalline silicon solar cells or silicon germanium solar cells are laminated in one to a plurality of layers. Other types of thin film solar cells such as multi-junction type (tandem type) solar cells and compound semiconductor solar cells that form a photoelectric conversion layer on a substrate other than silicon solar cells The same applies to solar cells.
Furthermore, the present invention can be applied to a solar cell that is manufactured on a non-transparent substrate such as a metal substrate and receives light from the side opposite to the substrate, as long as the
(第2の実施形態)
続いて、第2の実施形態について説明する。本実施形態では、第1の実施形態と比較して、IDマーク5の貼付される位置が更に工夫されている。これ以外の点については、第1の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. In the present embodiment, the position where the
図9は、本実施形態におけるIDマーク5の貼付位置を説明するための説明図である。図9に示されるように、IDマーク5は、基板端面において、主面8とは反対側の面(符号9)寄りに貼り付けられている。ここで、主面8とは、光電変換ユニットが形成される側の面である。IDマーク5の一部は、反対面9上の一部にまで延びている。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a pasting position of the
光電変換ユニット2を形成する際には、プラズマCVD装置やスパッタリング等によって製膜が行われる。この際、製膜装置の基板支持状態や製膜条件によっては、主面8上のみならず、基板の端面にも膜が回りこんで付着してしまうことがある。薄膜系太陽電池の場合には、光電変換層のSi膜や、裏面電極層の金属膜(Ag膜やTi膜)などが基板端面に付着し、IDマーク5の読み取りエラーを発生させる可能性がある。
基板端面における膜の付着は、主面8側ほど多くなる。従って、上述のように、主面8の反対側寄りにIDマーク5を配置することによって、基板端面に回りこんで付着した膜の影響による読み取りエラーを無くすことができる。これにより、安定してIDマーク5を読み取ることが可能となる。
When the
The adhesion of the film on the substrate end surface increases toward the main surface 8 side. Therefore, by arranging the
(第3の実施形態)
続いて、第3の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態に対して、太陽電池パネルの構造がさらに工夫されている。その他の点については、既述の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Subsequently, a third embodiment will be described. In the present embodiment, the structure of the solar cell panel is further devised with respect to the above-described embodiments. Since the other points can be the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.
図10は、本実施形態に係る太陽電池パネルの構成を示す概略構成図である。図10に示されるように、太陽電池モジュール1には、端部にガスケット11を介してフレーム枠12が取りつけられ、パネル化される。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the solar cell panel according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, a
フレーム枠12は、例えばアルミ合金などの金属製の枠体である。フレーム枠12は、太陽電池モジュール1の端部を支持し、太陽電池モジュール1を固定するためのものである。
The
ガスケット11は緩衝性があり、太陽電池モジュール1の周囲端部を保護する目的などから取りつけられる。ガスケット11としては、例えばゴム製の枠などが用いられる。
The
本実施形態では、ガスケット11及びフレーム枠12に、それぞれ、開口11−1、開口12−1が設けられている。これらの開口11−1、12−1は、外部からIDマーク5を読み取るためのものである。従って、開口11−1、12−1は、IDマーク5の貼付された位置に対応するように、設けられている。
In the present embodiment, the
基板端面にIDマーク5を設けた場合、ガスケット11やフレーム枠12を取り付けた後には、IDマーク5が隠れてしまう。従って、太陽電池モジュール1の裏面側などに、別途に識別用のマークを貼り付ける場合があった。これに対して、本実施形態によれば、フレーム枠12を取りつけた後にもIDマーク5を読み取る事ができ、別途に識別用のマークなどを貼り付ける必要は無い。
When the
また、太陽電池パネルは、主に屋外で用いられ、雨や雪に曝されることが想定される。この場合、ガスケット11の内側に水分が貯まってしまうことがある。ガスケット11の内側11の内側に貯まった水分は、太陽電池モジュール1の内部へ水分が浸入する要因の一つになることがあり、長期に渡る発電特性を悪化させる事がある。ガスケット11に開口11−1を設けることによって、ガスケット11の内側に貯まった水分を開口11−1を介して排水し易くなる。太陽電池パネルを設置時に、ガスケット11及びフレーム枠12に、それぞれ設けた、開口11−1、開口12−1が下向き側になると、内側に貯まった水分を排出しやすくなり、更に好適である。
Moreover, a solar cell panel is mainly used outdoors and is assumed to be exposed to rain and snow. In this case, moisture may accumulate inside the
以上、第1〜3の実施形態について説明した。但し、これらの実施形態は、それぞれ独立したものではなく、必要に応じて矛盾の無い範囲内で組み合わせて用いることもできる。 The first to third embodiments have been described above. However, these embodiments are not independent of each other, and can be used in combination within a consistent range as necessary.
1 太陽電池モジュール
2 光電変換ユニット(発電領域)
3 側面
4 周囲領域
5 バーコード
6 バーコード読み取り装置
7 ローラー
8 主面
9 裏面
10 基板カセット
11 ガスケット
11−1 開口
12 フレーム枠
12−1 開口
13 透明電極層
14 光電変換層
15 裏面電極層
16 溝
17 溝
18 溝
19 太陽電池セル
20 基板
21 基板搬入装置
22 基板洗浄器
23 IDマーク貼付装置
24 透明電極膜製膜装置
25 基板洗浄器
26 基板搬送器
27 透明電極膜レーザーエッチング装置
30 光電変換ユニット形成装置
31 絶縁溝
32 集電板
33 バックシート
34 端子箱
35 ケーブル
40 太陽電池パネル
1
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記基板の端面に貼り付けられたIDマークと、
を具備し、
前記基板の端面は、曲面であり、
前記IDマークは、前記基板の端面に貼り付けられたシートを備え、
前記シート上には、前記基板を識別するための識別情報が描かれていることを特徴とする
光電変換装置。 A substrate on which a photoelectric conversion unit is formed;
An ID mark affixed to an end face of the substrate;
Comprising
The end surface of the substrate is a curved surface,
The ID mark includes a sheet attached to an end face of the substrate,
Identification information for identifying the substrate is drawn on the sheet.
前記シートは、セラミックスまたはガラスを成分として含み、加熱により前記基板に固定することができ、
前記識別情報は、耐熱インクにより描かれ、前記シート及び前記耐熱インクは500℃以上の耐熱性があることを特徴とする
光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 1,
The sheet contains ceramics or glass as a component, and can be fixed to the substrate by heating,
The identification information is drawn with heat-resistant ink, and the sheet and the heat-resistant ink have a heat resistance of 500 ° C. or more.
前記光電変換ユニットは、前記基板の主面上に設けられており、
前記IDマークは、前記基板の端面において、前記主面とは反対側寄りに貼り付けられていることを特徴とする
光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 1 or 2,
The photoelectric conversion unit is provided on the main surface of the substrate,
The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the ID mark is attached to an end surface of the substrate on a side opposite to the main surface.
前記基板は、矩形状であり、
前記IDマークは、前記基板のいずれかの辺の中央部に配置されていることを特徴とする
光電変換装置。 A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 3,
The substrate is rectangular,
The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the ID mark is arranged at a central portion of any one side of the substrate.
前記識別情報は、バーコードもしくは2次元コードを含んでいることを特徴とする
光電変換装置。 A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein
The photoelectric conversion device, wherein the identification information includes a bar code or a two-dimensional code.
前記識別情報は、数字列、文字列、及び記号列のうちの少なくとも1種類の情報を含んでいることを特徴とする
光電変換装置。 A photoelectric conversion device according to claim 1,
The identification information includes at least one kind of information of a number string, a character string, and a symbol string.
更に、
前記基板の端部を覆うガスケットと、
前記ガスケットの外側から前記基板の端部を支持するフレームと、
を具備し、
前記ガスケット及び前記フレームには、IDマーク識別用の開口が設けられており、
前記開口は、外部から前記IDマークが識別できる様に、前記IDマークに対応する位置に設けられていることを特徴とする
光電変換装置。 A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 6,
Furthermore,
A gasket covering the end of the substrate;
A frame that supports the end of the substrate from the outside of the gasket;
Comprising
The gasket and the frame are provided with openings for identifying ID marks,
The photoelectric conversion device, wherein the opening is provided at a position corresponding to the ID mark so that the ID mark can be identified from the outside.
前記研磨ステップの後に、前記基板を識別する為のIDマークを、前記基板の端面に配置するIDマーク形成ステップと、
前記基板上に、光電変換ユニットを形成する光電変換ユニット形成ステップと、
を具備し、
前記IDマークは、前記基板に貼り付けられるシートと、前記シート上に描かれた識別情報とを備えていることを特徴とする
光電変換装置の製造方法。 A polishing step for polishing the end surface of the substrate to be a curved surface;
After the polishing step, an ID mark forming step for arranging an ID mark for identifying the substrate on an end surface of the substrate;
A photoelectric conversion unit forming step of forming a photoelectric conversion unit on the substrate;
Comprising
The method of manufacturing a photoelectric conversion device, wherein the ID mark includes a sheet attached to the substrate and identification information drawn on the sheet.
前記シートは、セラミックスまたはガラスを成分として含むシートであり、
前記IDマーク形成ステップは、
識別情報の描かれたシートを前記基板の端面に貼り付けるステップと、
前記基板に貼り付けられた前記シートを加熱により焼成して、前記シートを前記基板の端面に固定する焼成ステップと、を備えることを特徴とする
光電変換装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the photoelectric conversion device according to claim 8,
The sheet is a sheet containing ceramics or glass as a component,
The ID mark forming step includes:
Affixing a sheet on which identification information is drawn to an end face of the substrate;
And a baking step of fixing the sheet to an end face of the substrate by baking the sheet attached to the substrate by heating.
前記光電変換ユニット形成ステップは、前記基板上に熱CVD法により透明電極膜を製膜する透明電極膜形成ステップを備え、
前記焼成ステップは、前記透明電極膜形成ステップと同一工程で実施されることを特徴とする
光電変換装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the photoelectric conversion device according to claim 9,
The photoelectric conversion unit forming step includes a transparent electrode film forming step of forming a transparent electrode film on the substrate by a thermal CVD method,
The method for manufacturing a photoelectric conversion device, wherein the firing step is performed in the same process as the transparent electrode film forming step.
更に、
前記光電変換ユニットの形成条件または前記光電変換装置の使用条件に基いて前記シートの色を決定するステップ
を具備し、
前記IDマーク形成ステップにおいて、決定された色の前記シートを使用することを特徴とする
光電変換装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the photoelectric conversion device according to any one of claims 8 to 10,
Furthermore,
Determining the color of the sheet based on the formation conditions of the photoelectric conversion unit or the use conditions of the photoelectric conversion device;
In the ID mark forming step, the sheet having the determined color is used.
前記光電変換ユニットは、前記基板の主面上に設けられており、前記IDマーク形成ステップにおいて、前記IDマークは、前記基板の端面において、前記主面とは反対寄りに配置されることを特徴とする
光電変換装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the photoelectric conversion device according to any one of claims 8 to 11,
The photoelectric conversion unit is provided on a main surface of the substrate, and in the ID mark forming step, the ID mark is disposed on an end surface of the substrate opposite to the main surface. A method for manufacturing a photoelectric conversion device.
更に、
前記IDマーク形成ステップの後に実施され、前記識別情報が示す情報を読み取るステップと、
前記読み取った情報に基いて、製造工程の管理を行う管理ステップと、
を具備することを特徴とする
光電変換装置の製造方法。 A method for manufacturing a photoelectric conversion device according to any one of claims 8 to 12,
Furthermore,
Performed after the ID mark forming step, and reading information indicated by the identification information;
A management step for managing a manufacturing process based on the read information;
A process for producing a photoelectric conversion device, comprising:
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- 2007-09-07 JP JP2007232646A patent/JP2009065030A/en active Pending
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