JP2005236235A - タブリードのはんだ付け装置及びタブリードのはんだ付け方法 - Google Patents

タブリードのはんだ付け装置及びタブリードのはんだ付け方法 Download PDF

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Abstract

【課題】太陽電池セルに対してタブリードを確実に効率良くはんだ付けすることができる装置及び方法を提供する。
【解決手段】太陽電池セルcの表面及び裏面に対してタブリードtをはんだ付けする装置において,太陽電池セルcの表面に対してタブリードtを押さえ付ける第1の押圧機構51A,51Bと,太陽電池セルcの裏面に対してタブリードtを押さえ付ける第2の押圧機構52A,52Bと,前記第1の押圧機構51A,51B又は第2の押圧機構52A,52Bによって押さえられたタブリードtを加熱するための加熱機構53A,53Bを備え,前記第1の押圧機構51A,51B及び第2の押圧機構52A,52Bは,タブリードtに当接させる当接部材60,70をタブリードtに沿って複数個並べるように備えた。
【選択図】 図9

Description

本発明は,太陽電池の製造過程において,太陽電池セルに対してタブリードをはんだ付けするための装置及び方法に関する。
従来,太陽エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池セルをマトリクス状に並べて形成した太陽電池モジュールが知られている。かかる太陽電池モジュールは,略正方形の板状の太陽電池セルを一列に並べて隣り合う太陽電池セル同士をタブリードによって電気的に接続したストリングを形成する工程と,ストリングを並列に並べて配線によって電気的に接続したマトリクスを形成する工程と,マトリクスの表面(受光面)をカバーガラスによって覆い,マトリクスの裏面を保護材(ラミネート材)によってラミネートする工程を経て製造される。
ストリングを形成する工程において,太陽電池セルには,表面の電極と裏面の電極に対してそれぞれ細長いテープ状のタブリードがはんだ付けによって接続される。タブリードの前半部分は,太陽電池セルの表面に沿ってはんだ付けされ,タブリードの後半部分は,後方に隣接する太陽電池セルの裏面に沿ってはんだ付けされるようになっている。
従来,タブリードのはんだ付けを行う装置として,熱ローラによって太陽電池セルの表面及び裏面に対してタブリードを押し付けることで,太陽電池セルの表面及び裏面にタブリードをはんだ付けするものが提案されている(例えば,特許文献1参照)。また,太陽電池セルをコンベアに載せ,位置ずれを防止する保持部材によって太陽電池セルの表面に対してタブリードを保持しながら,ランプヒータで加熱して太陽電池セルの表面及び裏面のタブリードのはんだを溶融させた後,押圧機構によって太陽電池セルの表面側のタブリードを押さえるものが提案されている(例えば,特許文献2参照)。さらに,タブリードと平行な方向に延長されてなる押圧ロッドによって,太陽電池セルの表面及び裏面に対してタブリードを押し付けながら,ランプによって加熱するものが提案されている(例えば,特許文献3参照)。
特開平11−103078号公報 特開平12−22188号公報 特開2003−168811号公報
しかしながら,従来のはんだ付け装置にあっては,以下のような問題がある。特許文献1に記載された装置にあっては,熱ローラとタブリードが擦れてタブリードに傷が付いたり,タブリードの位置がずれたりする恐れがある。特許文献2に記載された装置にように,太陽電池セルの上面側のタブリードのみ押圧する場合,太陽電池セルの下面がコンベアに押されて歪みが生じる恐れがある。特許文献3に記載された装置にあっては,押圧ロッドが太すぎるとタブリードの加熱を効率的に行うことができず,押圧ロッドが細すぎるとタブリードを十分に押圧できない問題があり,タブリードの接合強度が不十分になる恐れがある。
本発明の目的は,太陽電池セルに対してタブリードを確実に効率良くはんだ付けすることができる装置及び方法を提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明によれば,太陽電池セルの表面及び裏面に対してタブリードをはんだ付けする装置であって,太陽電池セルの表面に対してタブリードを押さえ付ける第1の押圧機構と,太陽電池セルの裏面に対してタブリードを押さえ付ける第2の押圧機構と,前記第1の押圧機構又は第2の押圧機構によって押さえられたタブリードを加熱するための加熱機構を備え,前記第1の押圧機構及び第2の押圧機構は,タブリードに当接させる当接部材をタブリードに沿って複数個並べるように備え,前記当接部材をタブリードに当接させる当接位置とタブリードから離隔した離隔位置に移動させる移動機を備えることを特徴とする,タブリードのはんだ付け装置が提供される。かかるはんだ付け装置にあっては,タブリードを太陽電池セルの表面と裏面に対して確実に押し付けることができ,タブリードがずれる恐れがない。また,タブリードを効率良く加熱できる。
前記当接部材は,SUS又はジルコニアによって形成されていることが好ましい。前記加熱機構は,第1の押圧機構の当接部材又は第2の押圧機構の当接部材に対して熱風を供給する熱風供給ノズルを備えることが好ましい。この場合,当接部材を加熱して,当接部材の熱によりタブリードを効率良く加熱できる。
前記熱風供給ノズルは,熱風を吐出する吐出口を前記複数個の当接部材に沿って複数個並べるように備えることが好ましい。さらに,太陽電池セルの表面又は裏面に,2本のタブリードを略平行に配置し,前記熱風供給ノズルは,2本のタブリードに挟まれた内側の位置から外側に向かって熱風を供給することとしても良い。
また,前記加熱機構は,赤外線を照射するランプを備えることとしても良い。タブリードに冷風を供給する冷風供給ノズルを備えても良い。
さらに,太陽電池セルにタブリードをはんだ付けする前に太陽電池セルを加熱する予熱ヒータ,及び/又は,太陽電池セルにタブリードをはんだ付けした後に太陽電池セルを加熱する保温ヒータを備えても良い。
前記予熱ヒータは複数備え,各予熱ヒータによる太陽電池セルの加熱を順に行う構成とし,各予熱ヒータによる太陽電池セルの加熱を順に行うに従い,太陽電池セルの温度を次第に上昇させることが好ましい。また,前記保温ヒータを複数備え,各保温ヒータによる太陽電池セルの加熱を順に行う構成とし,各保温ヒータによる太陽電池セルの加熱を順に行うに従い,太陽電池セルの温度を次第に低下させることが好ましい。
さらに,本発明によれば,太陽電池セルの表面及び裏面に対してタブリードをはんだ付けする方法であって,タブリードに沿って複数個並べるように備えた当接部材によって太陽電池セルの表面に対してタブリードを押さえ付けながら,タブリードに沿って複数個並べるように備えた当接部材によって太陽電池セルの裏面に対してタブリードを押さえ付け,前記当接部材を熱風によって加熱することにより,タブリードを加熱することを特徴とする,タブリードのはんだ付け方法が提供される。
この方法にあっては,太陽電池セルの表面を下面とし,裏面を上面とした状態で,太陽電池セルの表面及び裏面に対してタブリードを押さえ付けることとしても良い。
本発明によれば,タブリードを太陽電池セルの表面と裏面に対して確実に押し付けることができ,タブリードがずれる恐れがない。また,タブリードを効率良く加熱できる。従って,太陽電池セルに対してタブリードを確実に効率良くはんだ付けすることができる。
以下,本発明の好ましい実施の形態を説明する。図1に示すように,ストリングsは,太陽エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池セルcとタブリードtによって構成され,複数枚,例えば12枚の太陽電池セルc1〜c12を一列に並べ,隣り合う太陽電池セルc同士を2本のタブリードtによって電気的に接続した構成となっている。なお,説明のため,太陽電池セルcのうち最も前側(図1において右側)に位置するものを太陽電池セルc1,太陽電池セルc1の後側(図1において後側)に隣接するものを太陽電池セルc2,以下順番に太陽電池セルc3,・・・,太陽電池セルc12と定義する。
太陽電池セルcは,略正方形の薄板状に形成され,表面及び裏面にそれぞれ図示しない電極が形成されている。図1に示すように,太陽電池セルc1の表面,太陽電池セルc2〜c11の表面及び裏面,太陽電池セルc12の裏面には,それぞれ2本のタブリードtがはんだ付けされる。タブリードtは,所定の幅,例えば2mmの幅を有する細長いテープ状に形成されている。各太陽電池セルcの表面及び裏面において,2本のタブリードtは,太陽電池セルcの左右両側の辺に沿う方向に向かって,互いに平行な向きに,所定間隔を空けて備えられる。図2に示すように,タブリードtは,中央部より前部(図2において右部)の裏面が太陽電池セルcの表面にはんだ付けされ,中央部より後部(図2において左部)の表面が後方に隣接する太陽電池セルcの裏面にはんだ付けされるようになっている。タブリードtの前部は,太陽電池セルcの表面における前側の辺から後側の辺までの間に沿ってはんだ付けされ,タブリードtの後部は,太陽電池セルcの裏面における前側の辺から後側の辺までの間に沿ってはんだ付けされる。
また,図1に示すように,太陽電池セルc1の裏面,太陽電池セルc12の表面には,所定の幅,例えば5mmの幅を有する細長いテープ状のタブリードt’がそれぞれ2本ずつはんだ付けされる。2本のタブリードt’は,太陽電池セルc1,c12の左右両側の辺に沿う方向に向かって,互いに平行な向きに,所定間隔を空けて備えられる。太陽電池セルc1の裏面において,タブリードt’は,太陽電池セルc1の前側の辺から若干突出するように備えられ,後端を太陽電池セルc1の後側の辺に合わせるようにしてはんだ付けされる。太陽電池セルc12の表面において,タブリードt’は,太陽電池セルc12の後側の辺から若干突出するように備えられ,前端を太陽電池セルc12の前側の辺に合わせるようにしてはんだ付けされる。
図3は,本発明の実施の形態にかかるタブリードtのはんだ付け装置1の全体を概略的に示す平面図である。はんだ付け装置1は,図3において右向きに太陽電池セルcを搬送するコンベア3に太陽電池セルcを供給する太陽電池セル供給部4と,コンベア3によって搬送される途中で太陽電池セルcの検査と位置決めを行う検査・位置決め部5と,検査・位置決め部5において検査された後の太陽電池セルcを図3において右向きに搬送するコンベア10と,コンベア10上の太陽電池セルcに対してタブリードtを供給するタブリード供給部12と,タブリードtを太陽電池セルcに対してはんだ付けするはんだ付け部15と,タブリードtによって連結された,複数枚,例えば9枚の太陽電池セルcからなるストリングsを搬出するストリング搬出部18によって構成されている。
図4に示すように,太陽電池セル供給部4には,太陽電池セルcを一枚ずつ収納した盆状のストッカー20を載置するストッカー載置台21が備えられている。ストッカー載置台21において,ストッカー20は,複数個,例えば5個が積み重ねられた状態で載置される。また,ストッカー載置台21において,太陽電池セルcは,表面を上面とした略水平な姿勢でストッカー20内に収納されている。図3に示すように,積み重ねられたストッカー20の集合体は,横一列に並べてストッカー載置台21に載置される。さらに,太陽電池セル供給部4には,積み重ねられたストッカー20の集合体をストッカー載置台21から待機台25に一つずつ移載する図示しないストッカー移載機構が備えられている。また,図4に示すように,待機台25に移載されたストッカー20の上方から太陽電池セルcを取り出してコンベア3に移載する太陽電池セル移載機構26が備えられている。太陽電池セル移載機構26は,太陽電池セルcの上面(表面)を吸着保持して取り出すようになっている。さらに,太陽電池セルcが取り出されたストッカー20を待機台25から搬出する図示しないストッカー搬出機構が備えられている。
コンベア3は,図示しないモータの稼働によって,図4において時計回転方向に間欠的に周動し,これにより,コンベア3の上に載せられた太陽電池セルcが,図4において右方向に間欠的に移動していくようになっている。コンベア3の幅は,太陽電池セルcの下面(裏面)に接続される2本のタブリードt,tの間の幅よりも狭く形成されている。即ち,太陽電池セルcは,下面において2本のタブリードt,tが接続される位置より内側の部分をコンベア3に接触させて支持されるようになっている。コンベア3の表面には,図示しない多数の吸気口が設けられており,コンベア3の内部に配置された給気チャンバの減圧稼働で吸気口から空気を吸い込むことによって,太陽電池セルcの下面をコンベア3上に吸着するようになっている。
検査・位置決め部5は,例えば太陽電池セルcの外周部の割れや欠け等の不良を検出するとともに,水平面内での太陽電池セルcの位置ずれを検出して,太陽電池セルcの姿勢を所定の向きに直すように構成されている。
図3に示すように,検査・位置決め部5より下流側(図3において右側)には,太陽電池セルcの上面及び下面にフラックスを塗布するフラックス塗布機構30A,30Bが,コンベア3の左側(図3において上側)と右側(図3において下側)にそれぞれ備えられている。図4に示すように,フラックス塗布機構30A,30Bは,太陽電池セルcの上面に接触する上面塗布ローラ31と,太陽電池セルcの下面に接触する下面塗布ローラ32をそれぞれ備えている。上面塗布ローラ31,下面塗布ローラ32は,互いに鉛直面内で平行かつ水平方向に設けられた回転中心軸を中心としてそれぞれ回転するようになっており,上面塗布ローラ31の下端と下面塗布ローラ32の上端を近接させて支持されている。また,コンベア3上に載せた太陽電池セルcを挟んで対向する位置に設けられている。さらに,上面塗布ローラ31,下面塗布ローラ32の周面にフラックスを供給する図示しないフラックス供給部が設けられており,上面塗布ローラ31,下面塗布ローラ32が回転すると,上面塗布ローラ31,下面塗布ローラ32の各周面がフラックス供給部(図示せず)を通過して,周面にフラックスが塗布されるように構成されている。そして,太陽電池セルcを上面塗布ローラ31と下面塗布ローラ32の間に挟んで通過させることで,上面塗布ローラ31と下面塗布ローラ32を回転させながら,上面塗布ローラ31,下面塗布ローラ32の各周面に付着したフラックスを太陽電池セルcの上面及び下面に転写させるようになっている。
図3に示すように,フラックス塗布機構30A,30Bより下流側には,太陽電池セルcを加熱する予熱ヒータとしての予備加熱ヒータ33A,33Bが,コンベア3の左側と右側にそれぞれ備えられている。予備加熱ヒータ33A,33Bは,コンベア3上に載せた太陽電池セルcの下方に設けられており,太陽電池セルcの左右を下面から加熱するようになっている。
予備加熱ヒータ33A,33Bより下流側(図4において右側)には,太陽電池セルcをコンベア3からコンベア10に一つずつ移載する太陽電池セル移載機構35が備えられている。太陽電池セル移載機構35は,太陽電池セルcの上面を吸着保持するようになっている。コンベア3とコンベア10の間には,検査・位置決め部5において不良が検出された太陽電池セルcを回収する太陽電池セル回収トレー37が設置されている。
コンベア10は,図示しないモータの稼働によって,図5において時計回転方向に間欠的に周動し,これにより,コンベア10の上に載せられた太陽電池セルcが,図5において右方向に間欠的に移動していくようになっている。コンベア10の幅は,太陽電池セルcの下面に接続される2本のタブリードtの間の幅よりも狭く形成されている。即ち,太陽電池セルcは,下面において2本のタブリードtが接続される位置より内側の部分をコンベア10に接触させて支持されるようになっている。コンベア10の表面には,図示しない多数の吸気口が設けられており,コンベア10の内部に配置された給気チャンバの減圧稼働で吸気口から空気を吸い込むことによって,太陽電池セルcの下面をコンベア10上に吸着するようになっている。
図3に示すように,タブリード供給部12には,幅2mmのタブリードtを供給する2mmタブリード供給ユニット40A,40Bと,幅5mmのタブリードt’を供給する5mmタブリード供給ユニット41A,41Bが備えられている。2mmタブリード供給ユニット40Aと5mmタブリード供給ユニット41Aは,コンベア10の左側(図3において上側)に備えられ,2mmタブリード供給ユニット40Aと5mmタブリード供給ユニット41Aは,コンベア10の右側(図3において下側)に備えられている。また,図5に示すように,2mmタブリード供給ユニット40Aと5mmタブリード供給ユニット41Aからコンベア10上の太陽電池セルcの上面左側にタブリードtを搬送するタブリード搬送機構42Aが,コンベア10の左側に備えられ,2mmタブリード供給ユニット40Bと5mmタブリード供給ユニット41Bからコンベア10上の太陽電池セルcの上面右側にタブリードtを搬送するタブリード搬送機構42Bが,コンベア10の右側に備えられている。各タブリード搬送機構42A,42Bは,タブリードtの上面を吸着保持するようになっている。なお,2mmタブリード供給ユニット40A,40Bは,コンベア10を中心として互いにほぼ対称な構造となっている。5mmタブリード供給ユニット41A,41Bは,コンベア10を中心として互いにほぼ対称な構造となっている。タブリード搬送機構42A,42Bは,コンベア10を中心として互いにほぼ対称な構造となっている。
2mmタブリード供給ユニット40A,40Bは,幅2mmのタブリードtが巻き付けられた図示しないロールと,ロール(図示せず)からタブリードtを引き出す図示しないタブリード保持機構と,ロール(図示せず)から引き出されたタブリードtを切断する図示しないカッターをそれぞれ備えている。ロールに巻き付けられたタブリードtは,タブリード保持機構によって引き出され,カッターによって所定の長さに切断され,中央部に段を付けるように折り曲げられた後,タブリード保持機構からタブリード搬送装置に受け渡されて,コンベア10上に載せた太陽電池セルcの上面の所定位置に供給される構成となっている。
同様に,5mmタブリード供給ユニット41A,41Bは,幅5mmのタブリードt’が巻き付けられた図示しないロールと,ロール(図示せず)からタブリードt’を引き出す図示しないタブリード保持機構と,ロール(図示せず)から引き出されたタブリードt’を切断する図示しないカッターをそれぞれ備えている。ロールに巻き付けられたタブリードt’は,タブリード保持機構によって引き出され,カッターによって所定の長さに切断され,タブリード保持機構からタブリード搬送装置に受け渡されて所定位置に供給される構成となっている。
なお,タブリードt,t’は,太陽電池セルcの大きさに合わせて長さを適宜調節して供給することが可能である。即ち,各ロール(図示せず)からタブリードt,t’を引き出す長さを調節して切断することで,適宜の長さのタブリードt,t’を供給することができる。タブリードtの長さは,太陽電池セルcの左右両辺の長さの約2倍程度にすれば良い。タブリードt’の長さは,太陽電池セルcの左右両辺の長さより若干長く形成すれば良い。
図6に示すように,はんだ付け部15には,太陽電池セルcの上面に対してタブリードtを押さえ付ける上押圧機構51A,51Bと,太陽電池セルcの下面に対してタブリードtを押さえ付ける下押圧機構52A,52Bと,タブリードtを加熱するための加熱機構53A,53Bと,タブリードtを冷却するための冷却機構54A,54Bが備えられている。上押圧機構51A,下押圧機構52A,加熱機構53A,冷却機構54Aはコンベア10の中央部より左側に備えられ,上押圧機構51B,下押圧機構52B,加熱機構53B,冷却機構54Bは,コンベア10の中央部より右側に備えられている。
図7に示すように,上押圧機構51Aは,タブリードtの上面に当接させる当接部材60を複数個,例えば12個備えている。当接部材60は,コンベア10上に載せられる太陽電池セルcの上方において,コンベア10上に供給されるタブリードtが向かう水平方向に沿って,一列に並ぶように支持されている。各当接部材60は略円柱状に形成されており,タブリードtに接する下面には,内側から外側に向かう方向に沿って,V字状の溝60aが形成されている。また,各当接部材60の下面が互いに同じ高さに配置されるように支持されている。各当接部材60は,押圧ロッド61の下端に支持されている。各押圧ロッド61は,略鉛直方向に向かって延びるように設けられている。押圧ロッド61の上端は,昇降機62によって支持されている。昇降機62の駆動により,12本の押圧ロッド61を一体的に昇降させ,当接部材60を一列に並べた状態のまま,図6に示すようにタブリードtに当接させる当接位置P1(実線)とタブリードtから離隔した離隔位置P2(二点鎖線)に移動させることができる。
下押圧機構52Aは,タブリードtの下面に当接させる当接部材70を複数個,例えば12個備えている。当接部材70は,コンベア10上に載せられる太陽電池セルcの下方において,コンベア10上に供給されるタブリードtが向かう方向に沿って,一列に並ぶように支持されている。各当接部材70は略円柱状に形成されており,タブリードtに接する上面には,内側から外側に向かう方向に沿って,V字状の溝70aが形成されている。また,各当接部材70の下面が互いに同じ高さに配置されるように支持されている。各当接部材70は,押圧ロッド71の上端に支持されている。各押圧ロッド71は,略鉛直方向に向かって延びるように設けられている。押圧ロッド71の下端は,昇降機72によって支持されている。昇降機72の駆動により,12本の押圧ロッド71を一体的に昇降させ,当接部材70を一列に並べた状態のまま,図6に示すようにタブリードtに当接させる当接位置P3(実線)とタブリードtから離隔した離隔位置P4(二点鎖線)に移動させることができる。なお,下押圧機構52Bについては,コンベア10を中心として下押圧機構52Aと対称な構造となっているので,説明を省略する。
図6に示すように,コンベア10の左右両側には,タブリードt,t’を載置するタブリード載置台75A,75Bがそれぞれ備えられている。各タブリード載置台75A,75Bの上面には,タブリードt,t’を保持する溝76が前後方向に延びるように形成されており,溝76の底面に,12個の貫通孔77が前後方向に沿って並ぶように形成されている。前述の当接部材70,押圧ロッド71は,それぞれ貫通孔77の内部をそれぞれ貫挿するように備えられており,溝76内からタブリードt,t’を押し上げるようになっている。
また,上押圧機構51Aの当接部材60と,下押圧機構52Aの当接部材70は,太陽電池セルcを中心として互いに対称な位置に配設されている。なお,当接部材60,70は,SUS(ステンレス鋼)等の金属や,ジルコニア等によって形成することが好ましい。
加熱機構53Aは,上押圧機構51Aの当接部材60に対して熱風を供給する熱風供給ノズル80と,熱風供給ノズル80を昇降させる図示しない昇降機81を備えている。図8に示すように,熱風供給ノズル80には,熱風を吐出する吐出口82が,当接部材60が並ぶ方向に沿って複数個並べるように形成されている。吐出口82は,鉛直方向に向かう細長いスリット状に形成されている。また,図9に示すように,熱風供給ノズル80は,当接部材60より内側に備えられており,左右2本のタブリードt,tに挟まれた内側の位置から外側に向かって熱風を供給するようになっている。このように,熱風供給ノズル80を当接部材60より内側に配置すると,当接部材60のメンテナンスを行い易い利点がある。
図8に示すように,熱風供給ノズル80の内部には,吐出口82に熱風を供給する複数,例えば6つの熱風供給路83が配設されている。吐出口82は,下流側から順に6つのグループに分けられており,同一のグループの吐出口82には同一の熱風供給路83が接続されている。各熱風供給路83には,図示しない切替弁が介設されている。この場合,各切替弁の切り替えを行うことにより,熱風を供給する熱風供給路83の本数を増減し,タブリードtの長さに応じて熱風の吐出を行う吐出口82の数を増減し,熱風を当てて加熱する当接部材60の数を増減することができる。例えば,タブリードtの前端が最も下流側の吐出口82の位置まである場合は,総ての熱風供給路83に熱風を供給し,総ての吐出口82から熱風を吐出して,総ての当接部材60を加熱するようにする。一方,タブリードtの前端が最も下流側の吐出口82のグループより上流側に位置する場合は,タブリードtの前端より下流側に位置する吐出口82のグループからの吐出を停止させ,吐出を行う吐出口82の数を減少させても良い。即ち,最も下流側の吐出口82のグループに接続する熱風供給路83の切替弁を閉じ,他の5本の熱風供給路83に熱風を供給するようにし,最も下流側のグループの吐出口82からの熱風の吐出を停止させ,上流側から5つのグループの吐出口82から熱風を吐出するようにすれば良い。
なお,加熱機構53Bについては,コンベア10を中心として加熱機構53Bと対称な構造となっているので,説明を省略する。
図6に示すように,冷却機構54Aは,上押圧機構51Aの当接部材60及びタブリードtに対して冷風を供給する冷風供給ノズル85を備えている。冷風供給ノズル85は,上押圧機構51Aの当接部材60より外側に備えられており,各当接部材60の外側上方から内側下方に向かって,冷風を斜めに吐出する。なお,冷却機構54Bについては,コンベア10を中心として冷却機構54Aと対称な構造となっているので,説明を省略する。
図3に示すように,コンベア10の左側には,上述したフラックス塗布機構30A,予備加熱ヒータ33A,2mmタブリード供給ユニット40A,5mmタブリード供給ユニット41A,上押圧機構51A,下押圧機構52A,加熱機構53A,冷却機構54A,タブリード載置台75Aを取り付けた移動テーブル86Aが備えられている。コンベア10の右側には,上述したフラックス塗布機構30B,予備加熱ヒータ33B,2mmタブリード供給ユニット40B,5mmタブリード供給ユニット41B,上押圧機構51B,下押圧機構52B,加熱機構53B,冷却機構54B,タブリード載置台75Bを取り付けた移動テーブル86Bが備えられている。
移動テーブル86Aは,互いに平行に設けられた複数本のレール87によって支持されており,各レール87に沿ってそれぞれスライド可能になっている。レール87は,コンベア3,10に対して垂直に,水平方向に延設されており,床面に対して固定されている。図3に示す例では,移動テーブル86Aの前側(図3において右側)の縁部,中央部,後側(図3において左側)の縁部がそれぞれレール87によって支持されている。また,移動テーブル86Aを各レール87に対して平行に移動させる送りねじ88が設けられている。送りねじ88は,移動テーブル86Aに形成された雌ねじ部89とかみ合わせて設けられており,レール87に対して平行に向けられた中心軸を中心として回転させることができる。この送りねじ88を回転させることにより,移動テーブル86Aがレール87に沿ってスライドし,フラックス塗布機構30A,予備加熱ヒータ33A,2mmタブリード供給ユニット40A,5mmタブリード供給ユニット41A,上押圧機構51A,下押圧機構52A,加熱機構53A,冷却機構54A,タブリード載置台75Aが,移動テーブル86Aと一体的に左右方向に移動するようになっている。移動テーブル86Bはコンベア10を中心として移動テーブル86Aと対称な構造となっており,移動テーブル86Aと同様に,複数本のレール87によって支持され,移動テーブル86Bを移動させるための送りねじ88が設けられている。
移動テーブル86A,86Bの位置は,太陽電池セルcにはんだ付けするタブリードtの位置に応じてそれぞれ調節する。例えば,太陽電池セルcが小さく左右のタブリードt,tの間の幅が狭いときは,移動テーブル86A,86Bの位置をコンベア10に向かってそれぞれ近接させる。太陽電池セルcが大きく左右のタブリードt,tの間の幅が広いときは,移動テーブル86A,86Bの位置をコンベア10から離隔させるようにする。このように,移動テーブル86A,86Bの位置を調節することにより,フラックス塗布機構30A,30B,予備加熱ヒータ33A,33B,2mmタブリード供給ユニット40A,40B,5mmタブリード供給ユニット41A,41B,上押圧機構51A,51B,下押圧機構52A,52B,加熱機構53A,53B,冷却機構54A,54B,タブリード載置台75A,75Bを,タブリードtのはんだ付け位置に応じて簡単に移動させることができる。移動テーブル86A,86Bの位置は,それぞれ送りねじ88の回転角を調節することにより,簡単に調節することができる。
ストリング搬出部18には,はんだ付け部15においてタブリードtによって連結された太陽電池セルcの連続体を図3において右向きに搬送するコンベア90が備えられている。太陽電池セルcの連続体は,コンベア10の下流端から水平方向に移動してコンベア90の上流端に受け渡されるようになっている。コンベア90は,図示しないモータの稼働によって,図5において時計回転方向に間欠的に周動し,これにより,コンベア90の上に載せられた太陽電池セルcが,図5において右方向に間欠的に移動していくようになっている。コンベア90の表面には,図示しない多数の吸気口が設けられており,コンベア3の内部に配置された給気チャンバの減圧稼働で吸気口から空気を吸い込むことによって,太陽電池セルcの下面をコンベア90上に吸着するようになっている。
また,ストリング搬出部18には,12枚の太陽電池セルcをタブリードtによって連結して完成されたストリングsをコンベア90から持ち上げて反転させる図示しないストリング反転機構と,反転させたストリングsを載置する反転ストリング載置テーブル93が備えられている。さらに,太陽電池セルcの連続体を検査する検査部95と,不良が検出されたストリングsを回収する不良ストリング回収トレー96と,良品のストリングsを収納するストリングストッカー97が備えられている。また,ストリングsを反転ストリング載置テーブル93から不良ストリング回収トレー96又はストリングストッカー97に移載する移載機構98が設けられている。
検査部95は,コンベア90の上流側の上方に設けられており,コンベア90によってストリングsを移動させながら検査を行うようになっている。ストリング反転機構(図示せず)は,ストリングsの上面を複数の吸着部材によって吸着保持して持ち上げ,吸着部材とストリングsを一体的に反転させ,反転ストリング載置テーブル93上で,吸着保持を停止させる。ストリングsは,検査部95の検査結果に応じて不良ストリング回収トレー96又はストリングストッカー97に移載される。移載機構98は,ストリングsの上面を複数の吸着部材(図示せず)によって吸着保持して持ち上げて搬送する。ストリングストッカー97は,複数個並列させて置くことができる。各ストリングストッカー97内には,所定の本数,例えば約10本程度のストリングsが,裏面を上面とし表面を下面とする状態で積み重ねるようにして収納される。
さて,以上のように構成されたはんだ付け装置1にあっては,先ず,太陽電池セルcを収納したストッカー20を,ストッカー載置台21に積み重ねて載置する。太陽電池セルcは,表面を上面とし裏面を下面とした状態でストッカー20に収納されている。次に,ストッカー移載機構(図示せず)によって,ストッカー20を待機台25に移載し,太陽電池セル移載機構26によって,待機台25上のストッカー20から太陽電池セルcを吸着保持して取り出し,コンベア3の上流側に移載する。太陽電池セルcは,表面を上面とし裏面を下面とした状態でコンベア3に載置される。なお,後述するコンベア10,90においても,太陽電池セルcは,表面を上面とし裏面を下面とした状態でコンベア10,90上に載置される。
コンベア3に載せられた太陽電池セルcは,コンベア3の間欠的な周動により,下流側に間欠的に移動していく。この間,太陽電池セルcはコンベア3の表面に吸着保持される。コンベア3に移載された後,太陽電池セルcは先ず検査・位置決め部5を通過する。検査・位置決め部5において,太陽電池セルcの割れや欠け等の不良の有無が検査され,太陽電池セルcの位置決めが行われる。
次に,フラックス塗布機構30A,30Bによって,太陽電池セルcの表面及び裏面にフラックスを塗布する。太陽電池セルcは,各フラックス塗布機構30A,30Bの上面塗布ローラ31と下面塗布ローラ32の間を通過する。これにより,各フラックス塗布機構30A,30Bの上面塗布ローラ31と下面塗布ローラ32の周面から太陽電池セルcの表面及び裏面にフラックスが転写される。なお,各フラックス塗布機構30A,30Bの上面塗布ローラ31と下面塗布ローラ32の位置は,タブリードtのはんだ付け位置に応じて予め調節されており,タブリードtのはんだ付け位置にフラックスが正確に塗布されるようになっている。
その後,太陽電池セルcは予備加熱ヒータ33A,33Bの上方に移動し,予備加熱ヒータ33A,33Bによって,タブリードtのはんだ付け位置の周辺が予備加熱される。
このように,コンベア3によって太陽電池セルcを搬送する間,太陽電池セルcに対して検査,位置決め,フラックス塗布,予備加熱を行った後,太陽電池セル移載機構35によって太陽電池セルcをコンベア3の下流端から取り上げ,コンベア10又は太陽電池セル回収トレー37に移載する。ここで,前述の検査・位置決め部5における検査の結果,不良が発見された太陽電池セルcは,太陽電池セル回収トレー37に移載される。良品と判断された太陽電池セルcは,コンベア10の上流端に移載される。
コンベア10に載せられた太陽電池セルcは,コンベア10の間欠的な周動により,下流側に間欠的に移動していく。この間,太陽電池セルcはコンベア10の表面に吸着保持される。
一方,タブリード供給部12において,5mmタブリード供給ユニット41A,41Bによってそれぞれ所定の長さのタブリードt’,t’が切り取られ,左右両側のタブリード搬送装置42A,42Bによってタブリード載置台75A,75Bの溝76内にそれぞれタブリードt’,t’が載置される。なお,このとき,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60は,離隔位置P2に上昇しており,下押圧機構52A,52Bの各当接部材70は,離隔位置P4に下降して溝76の底面より下方に退避しているので,タブリードt’,t’を溝76内に載置する際に当接部材60,70が邪魔になることはない。また,加熱機構53A,53Bの各熱風供給ノズル80も,コンベア10の上面から離隔した位置に上昇して待機している。
コンベア10に載せられた太陽電池セルcは,先ずタブリード載置台75A,75Bの上方に移動する。太陽電池セルc(c1)の左右両側の下方には,タブリードt’,t’が配置されている状態となる。この状態で,コンベア10の周動を一旦停止させ,太陽電池セルcを当接部材60,70の間に配置した状態で待機させる。
次に,タブリード供給部12において,2mmタブリード供給ユニット40A,40Bによってそれぞれ所定の長さのタブリードt,tを切り取り,タブリード搬送装置42A,42Bによって,各タブリードt,tの後部を吸着保持して搬送し,各タブリードt,tの前部を待機中の太陽電池セルcの上面に近接させる。そして,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60を当接位置P1に下降させ,下押圧機構52A,52Bの各当接部材70を当接位置P3に上昇させる。太陽電池セルcの上面に近接させられていた各タブリードt,tの前部は,太陽電池セルcの上面に押さえ付けられる。一方,タブリード載置台75A,75Bの溝76内に載置されていたタブリードt’,t’は,当接部材70によって押し上げられ,太陽電池セルcの下面に押さえ付けられる。こうして,当接部材60によって太陽電池セルcの上面に対してタブリードt,tの前部を押さえ付けながら,当接部材70によって太陽電池セルcの下面に対してタブリードt’,t’を押さえ付けて保持する状態にしたら,タブリード搬送装置42A,42Bによる各タブリードt,tの後部の吸着保持を停止させ,タブリード搬送装置42A,42Bを退避させる。
続いて,加熱機構53A,53Bの各熱風供給ノズル80を下降させ,熱風の吐出を開始し,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60に向かって熱風を供給する。上押圧機構51A,51Bの各当接部材60は,熱風により昇温され,各当接部材60の熱によって,タブリードt,tの前部下面のはんだが溶融する。なお,太陽電池セルcは通常はシリコンなどの熱伝導性の優れた材料からなるので,太陽電池セルcの下面側も同時に加熱され,タブリードt’,t’の上面のはんだが溶融する。こうして,当接部材60によって太陽電池セルcの上面に対してタブリードt,tを押さえ付け,当接部材70によって太陽電池セルcの下面に対してタブリードt’,t’を押さえ付けた状態で,タブリードt,t,t’,t’のはんだを溶融させる。
タブリードt,t,t’,t’は,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60又は下押圧機構52A,52Bの各当接部材70によって,太陽電池セルcに対して垂直方向に複数箇所において押圧される。このため,タブリードt,t,t’,t’がはんだ付けを行う所定位置全体に確実に押し付けられ,タブリードt,t’が所定位置からずれる恐れはない。また,当接部材60,70によって,太陽電池セルcの上下から挟むようにして押圧するので,十分な圧力で押圧することができる。従って,タブリードt,t,t’,t’のはんだ付けを確実に行うことができる。太陽電池セルcは,タブリードt,t,t’,t’が溶着される箇所が集中的に押圧され,タブリードt,t,t’,t’が溶着される箇所以外の部分は,コンベア10やタブリード載置台75A,75B等に押し当てられることはない。そのため,太陽電池セルcに歪みや損傷が生じることを防止できる。また,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60同士の間には隙間が形成されており,この間を熱風が通過するので,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60を効率良く十分に加熱できる。従って,各当接部材60によってタブリードt,tを効率良く十分に加熱することができる。また,太陽電池セルcを介して下面側のタブリードt’,t’にも,熱が効率良く伝達され,タブリードt’,t’を効率良く十分に加熱することができる。従って,タブリードt,t,t’,t’のはんだ付けを確実に行うことができる。
その後,加熱機構53A,53Bの各熱風供給ノズル80からの熱風供給を停止させ,各熱風供給ノズル80を上昇させて退避させる。次に,冷却機構54A,54Bの各冷風供給ノズル85の冷風の吐出を開始し,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60に向かって冷風を供給する。これにより,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60,タブリードt,t,太陽電池セルc,タブリードt’,t’下押圧機構52A,52Bの各当接部材70が冷却され,タブリードt,t,t’,t’の溶融していたはんだが固まる。こうして,太陽電池セルc(c1)の上面及び下面に,タブリードt,t,t’,t’がそれぞれはんだ付けされる。
冷却機構54A,54Bの各冷風供給ノズル85の冷風の吐出を停止させたら,次に,太陽電池セル移載機構35によって次の太陽電池セルc2をコンベア3の下流端から取り上げ,コンベア10上に移載する。このとき,太陽電池セルc2が太陽電池セルc1の後方に隣り合うようにして,太陽電池セルc1の上面にはんだ付けされた2本のタブリードt,tの後部上方に,太陽電池セルc2の下面が配置されるようにする。そして,太陽電池セルc2をコンベア10の表面によって吸着保持する。
上押圧機構51A,51Bの各当接部材60を,離隔位置P2に上昇させ,下押圧機構52A,52Bの各当接部材70を,離隔位置P4に下降させたら,太陽電池セルc1,c2をコンベア10の表面によって吸着保持しながら,コンベア10の周動を再開し,太陽電池セルc1,c2を前進させる。そして,太陽電池セルc2をタブリード載置台75A,75Bの上方に移動させるとともに,太陽電池セルcの上面にはんだ付けされた2本のタブリードt,tの後部を,それぞれタブリード載置台75A,75Bの溝76内に移動させる。こうして,太陽電池セルc2の左右両側の下方に,タブリードt,tの後部がそれぞれ配置されている状態となる。このような状態にしたら,コンベア10の周動を一旦停止させ,太陽電池セルc2を当接部材60,70の間に配置した状態で待機させる。
次に,タブリード供給部12において,新たにタブリードt,tを供給する。2mmタブリード供給ユニット40A,40Bによってそれぞれ所定の長さのタブリードt,tを切り取り,タブリード搬送装置42A,42Bによって,各タブリードt,tの後部を吸着保持して搬送し,各タブリードt,tの前部を待機中の太陽電池セルc2の上面に近接させる。そして,再び上押圧機構51A,51Bの各当接部材60を下降させ,下押圧機構52A,52Bの各当接部材70を上昇させて,当接部材60によって太陽電池セルc2の上面に対して各タブリードt,tの前部を押さえ付けながら,当接部材70によって太陽電池セルc2の下面に対してタブリードt,tの後部を押さえ付ける。そして,タブリード搬送装置42A,42Bによる各タブリードt,tの後部の吸着保持を停止させ,タブリード搬送装置42A,42Bを退避させる。こうして,図9に示すように,当接部材60によって太陽電池セルcの上面に対してタブリードt,tの前部を押さえ付けながら,当接部材70によって太陽電池セルcの下面に対してタブリードt,tを押さえ付けて保持する状態にしたら,再び加熱機構53A,53Bの各熱風供給ノズル80によって加熱を行い,タブリードt,t,t,tのはんだを溶融させた後,冷却機構54A,54Bの各冷風供給ノズル85による冷却を行う。こうして,太陽電池セルc2の下面に,タブリードt,tの後部がはんだ付けされる。即ち,太陽電池セルc1の上面と太陽電池セルc2の下面が,タブリードt,tによって電気的に接続される。また,太陽電池セルc2の上面に,新たに供給したタブリードt,tの前部がはんだ付けされる。この新たに供給したタブリードt,tの後部は,次に供給される太陽電池セルc3の下面にはんだ付けされることとなる。
以上に示した太陽電池セルc1,c2の連結と同様の工程を繰り返すことにより,12枚の太陽電池セルc1〜c12をタブリードt,tによって連結する。最後端の太陽電池セルc12の上面には,幅5mmのタブリードt’,t’をはんだ付けする。こうしてストリングsが完成する。
太陽電池セルcを連結する間,タブリードt,t(t’,t’)のはんだ付けが終了した太陽電池セルcは,順次コンベア10の下流端からコンベア90に受け渡され,検査部95を通過していく。そして,検査部95によって太陽電池セルcの割れや欠け等の不良の有無が検査される。
検査部95を通過したストリングsは,コンベア90の周動によって検査部95の下流側に搬送される。検査部95において良品と判断されたストリングsは,ストリング反転機構(図示せず)によって持ち上げられて反転させられ,表面を上面とし裏面を下面とした状態から,裏面を上面とし表面を下面とする状態になり,反転ストリング載置テーブル93に載置される。そして,移載機構98によって,反転ストリング載置テーブル93からストリングストッカー97に移載される。一方,検査部95において不良が発見されたストリングsは,移載機構98によってコンベア90から不良ストリング回収トレー96に移載される。
なお,所定本数のストリングsを収納したストリングストッカー97は,図示しない搬送手段によりマトリクス製造装置に搬送される。ストリングsは,マトリクス製造装置(図示せず)において,裏面を上面とし表面を下面とする状態のままストリングストッカー97から取り出され,並列に並べられる。そして,各ストリングsを配線によって電気的に接続し,マトリクスが形成される。完成したマトリクスは,裏面を上面とし表面を下面とする状態のまま,板状のカバーガラスの上に載せられる。さらに,マトリクスの上面(裏面)を保護材(ラミネート材)によってラミネートする。このようにして,太陽電池モジュールが完成する。
かかるはんだ付け装置1によれば,複数の当接部材60,70によって,タブリードt,t(t’,t’)を太陽電池セルcの表面と裏面に対して確実に押し付けることができ,タブリードt,t(t’,t’)がずれる恐れがない。また,当接部材60,70によって,太陽電池セルcの上下から挟むようにして押圧するので,タブリードt,t(t’,t’)を十分な圧力で押圧することができる。また,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60を効率良く十分に加熱できるので,タブリードt,t(t’,t’)を効率良く加熱できる。従って,太陽電池セルcに対してタブリードt,t(t’,t’)を確実に効率良くはんだ付けすることができる。
以上,本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが,本発明は以上に説明した実施の形態に限られないことは勿論であり,適宜変形実施することが可能である。例えば,本実施の形態では,加熱機構53A,53Bに熱風供給ノズル80を備え,熱風によって加熱を行うこととしたが,熱風供給ノズル80に代えて,赤外線を照射するランプを備え,赤外線の照射により加熱を行うこととしても良い。また,加熱機構53A,53Bに熱風供給ノズル80とランプを備え,タブリードtの種類等に応じて,加熱手段を切り替え可能に構成しても良い。
本実施の形態では,各当接部材60,70は略円柱状に形成されており,タブリードtに接する面にV字状の溝が形成されていることとしたが,各当接部材60,70の形状は,かかるものに限定されない。また,熱風供給ノズル80の吐出口82は,鉛直方向に向かう細長いスリット状に形成されていることとしたが,吐出口82の形状はかかるものに限定されない。
本実施の形態では,熱風供給ノズル80を当接部材60より内側に配置し,冷風供給ノズル85を当接部材60より外側に配置することとしたが,熱風供給ノズル80,冷風供給ノズル85の配置はかかる形態に限定されず,例えば,熱風供給ノズル80を当接部材60より外側に配置し,冷風供給ノズル85を当接部材60より内側に配置するようにしても良い。
本実施の形態では,上押圧機構51A,51Bの当接部材60に対して熱風を供給することとしたが,下押圧機構52A,53Bの当接部材70に対して熱風を供給する供給ノズルや,下押圧機構52A,53Bの当接部材70に対して赤外線を照射するランプを備えても良い。
本実施の形態では,太陽電池セルcは,表面を上面とし裏面を下面とした状態で,ストッカー20に収納され,コンベア3,10,90上に載置されることとしたが,太陽電池セルcは,表面を下面とし裏面を上面とした状態で,ストッカー20に収納され,コンベア3,10,90上に載置されることとしても良い。本発明のはんだ付け装置1にあっては,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60と下押圧機構52A,52Bの各当接部材70によって,太陽電池セルcを上下から挟むようにして押圧するようになっている。そのため,太陽電池セルcはタブリードt,t,t’,t’が溶着される箇所のみ集中的に押圧され,タブリードt,t,t’,t’が溶着される箇所以外の部分は,コンベア10やタブリード載置台75A,75B等に押し当てられることはない。従って,太陽電池セルcの下面を表面にしてはんだ付けを行っても,表面が損傷する危険が少ない。また,太陽電池セルcの表面を下面とし裏面を上面とした状態ではんだ付けの作業を行うと,ストリングsの完成後にストリングsを反転させる必要が無く,そのままマトリクス製造装置(図示せず)に搬送してマトリクスを形成し,カバーガラスの上に載せることができる。従って,ストリング反転機構(図示せず)や反転ストリング載置テーブル93等が不要であり,省スペース,省コストを図ることができる。また,太陽電池モジュールの製造時間を短縮することができる。
本実施の形態では,予熱ヒータとして予備加熱ヒータ33A,33Bを設け,予備加熱ヒータ33A,33Bによって太陽電池セルcを加熱してからはんだ付けを行うこととしたが,このような,タブリードtをはんだ付けする前に太陽電池セルcを加熱する予熱ヒータを2箇所以上に設け,タブリードt,tをはんだ付けする前に,太陽電池セルcを2回以上予備加熱するようにしても良い。例えば,図10に示すように,待機台25の上方に,予熱ヒータとして温風を供給して加熱する温風ヒータ100を設ける。そして,太陽電池セル移載機構26によって待機台25上のストッカー20から太陽電池セルcを取り出す前に,温風ヒータ100から吹き出された温風を太陽電池セルcに当てて加熱するようにする。この温風ヒータ100は,太陽電池セルcが例えば約50℃〜100℃程度の温度になるように加熱することが好ましく,また,予備加熱ヒータ33A,33Bの加熱温度よりも低い温度で加熱することが好ましい。即ち,温風ヒータ100によって太陽電池セルcを加熱して昇温させた後,温風ヒータ100によって昇温させたときの太陽電池セルcの温度よりも高い温度になるように,予備加熱ヒータ33A,33Bによって太陽電池セルcを昇温させる。このように,温風ヒータ100による加熱,予備加熱ヒータ33A,33Bによる加熱を順に行うに従い,太陽電池セルcの温度を次第に上昇させるようにすると,太陽電池セルcを急激に昇温させず,緩やかに昇温させることができる。従って,太陽電池セルcが熱応力によって割れたり反ったりすることを防止できる。また,温風ヒータ100によって太陽電池セルc全体を加熱し,次に予備加熱ヒータ33A,33Bによって,太陽電池セルcの左右の部分,即ち,はんだ付けする部分とその周囲の部分を加熱し,その後,上押圧機構51A,51Bの各当接部材60の熱によって,タブリードt,tをはんだ付けする部分を加熱することにより,太陽電池セルc内の温度差を少なくすることができる。即ち,温風ヒータ100によって予め太陽電池セルc全体を加熱することで,予備加熱ヒータ33A,33Bによって太陽電池セルcの左右の部分を加熱するときに,太陽電池セルcの左右の部分とコンベア10に載った中央部分との温度差を少なくすることができる。また,予備加熱ヒータ33A,33Bによって予め太陽電池セルcの左右の部分を加熱することで,タブリードt,tをはんだ付けするとき,はんだ付けする部分とその周囲の部分との温度差を少なくすることができる。従って,太陽電池セルcに発生する熱応力を軽減することができ,太陽電池セルcの割れや反りを効果的に防止できる。特に,太陽電池セルcの厚さが薄い場合,太陽電池セルcの割れや反りが起こりやすいが,そのような破損を効果的に防止できる。従って,太陽電池セルcを薄板化して,原材料費を低減させることができる。
なお,予熱ヒータを備える位置は,図10に示したような,温風ヒータ100を配置した待機台25の上方や,予備加熱ヒータ33A,33Bを配置したフラックス塗布機構30A,30Bより下流側の位置に限定されず,その他の場所に設けても良い。また,予熱ヒータを3箇所以上に設け,タブリードt,tをはんだ付けする前に太陽電池セルcを3回以上予備加熱しても良い。この場合も,各予熱ヒータによる加熱を順に行うに従い,太陽電池セルcの温度を次第に上昇させるようにすることで,太陽電池セルcを緩やかに昇温させることができ,太陽電池セルcが熱応力によって割れたり反ったりすることを防止できる。
各予熱ヒータの種類は温風ヒータ等に限定されず,ランプヒータ,電気ヒータ等,種々の加熱手段を予熱ヒータとして適用できる。例えば,温風ヒータ100に代えてランプヒータを待機台25の上方に設けても良い。予備加熱ヒータ33A,33Bにおいても,温風ヒータ,ランプヒータ,電気ヒータ等,種々の加熱機構を適用できる。
また,太陽電池セルcにタブリードt,tをはんだ付けした後に太陽電池セルcを加熱する保温ヒータを備えても良い。この場合,はんだ付けした後に太陽電池セルcの温度が急に下がることを防止して,太陽電池セルcに発生する熱応力を軽減することができる。例えば,図11に示すように,コンベア90の上面の内側に,保温ヒータとしてシーズヒータ105,106を備える。シーズヒータ105は,タブリードt,tがはんだ付けされた直後の太陽電池セルcを加熱するようになっている。また,シーズヒータ105は,コンベア90に載った太陽電池セルcの中央部分を加熱するようになっている。シーズヒータ106は,シーズヒータ105より下流側に設けられており,コンベア90に載った太陽電池セルcの中央部分を加熱するようになっている。また,シーズヒータ106は,ストリングsの前端(図11において右端)から後端(図11において左端)に渡って,コンベア90に載った太陽電池セルcの中央部分を加熱することができる。シーズヒータ105,106は,太陽電池セルcの中央部分が例えば約60℃〜100℃程度の温度になるように加熱することが好ましく,また,シーズヒータ106は,シーズヒータ105の加熱温度よりも低い温度で加熱することが好ましい。即ち,シーズヒータ105によって太陽電池セルcの中央部分を保温した後,シーズヒータ105によって温調したときの太陽電池セルcの中央部分の温度よりも低い温度に温調されるように,シーズヒータ106によって太陽電池セルcの中央部分を加熱する。このように,シーズヒータ105,106による加熱を順に行うに従い,太陽電池セルcの温度を次第に低下させるようにすると,太陽電池セルcの温度を急激に低下させず,緩やかに温度低下させることができる。従って,太陽電池セルcが熱応力によって割れたり反ったりすることを防止できる。また,シーズヒータ105,106によって,コンベア90の上面に載った太陽電池セルcの中央部分を加熱することで,タブリードt,tがはんだ付けされて高温になった部分と太陽電池セルcの中央部分との温度差を少なくすることができる。従って,太陽電池セルcに発生する熱応力を軽減することができ,太陽電池セルcの割れや反りを効果的に防止できる。特に,太陽電池セルcの厚さが薄い場合,太陽電池セルcの割れや反りが起こりやすいが,そのような破損を効果的に防止できる。従って,太陽電池セルcを薄板化して,原材料費を低減させることができる。
なお,保温ヒータを備える位置は,図11に示したようなコンベア90の内側に限定されない。保温ヒータは2箇所に設けず,1箇所のみ設けても良い。また,保温ヒータを3箇所以上に設け,タブリードt,tをはんだ付けした後に太陽電池セルcを3回以上加熱するようにしても良い。この場合も,各保温ヒータによる加熱を順に行うに従い,太陽電池セルcの温度を次第に低下させるようにすることで,太陽電池セルcを緩やかに冷却させることができ,太陽電池セルcが熱応力によって割れたり反ったりすることを防止できる。また,図11においては,ストリングsの中央部分全体を1個のシーズヒータ106によって加熱することとしたが,ストリングsを複数の保温ヒータで加熱するようにしても良い。例えば,コンベア90においてストリングsが載せられる部分の内側に,複数のシーズヒータを上流側から下流側に並べて配置する。この場合も,上流側のシーズヒータほど低温で加熱するようにすることが好ましい。即ち,各シーズヒータによる加熱を順に行うに従い,太陽電池セルcの温度を次第に低下させるようにすることが好ましい。これにより,太陽電池セルcの温度を緩やかに低下させることができる。
各保温ヒータの種類はシーズヒータに限定されず,温風ヒータ,ランプヒータ,電気ヒータ等,種々の加熱手段を保温ヒータとして適用できる。例えば,シーズヒータ106に代えて,ランプヒータをコンベア90の上方に設け,ストリングsをランプヒータによって上方から照射して加熱するようにしても良い。
ストリングの平面図である。 ストリングの一部を拡大して示した断面図である。 本実施の形態にかかるはんだ付け装置の概略説明図である。 はんだ付け装置の一部を拡大して示す概略説明図である。 はんだ付け装置の一部を拡大して示す概略説明図である。 はんだ付け部の構成を示す概略縦断面図である。 上押圧機構及び下押圧機構の概略側面図である。 加熱機構の概略側面図である。 上押圧機構,下押圧機構,及び加熱機構の概略斜視図である。 予熱ヒータとして温風ヒータを備えた実施の形態にかかる,はんだ付け装置の一部を拡大して示す概略説明図である。 保温ヒータとしてシーズヒータを備えた実施の形態にかかる,はんだ付け装置の一部を拡大して示す概略説明図である。
符号の説明
c 太陽電池セル
s ストリング
t,t’ タブリード
1 はんだ付け装置
10 コンベア
51A,51B 上押圧機構
52A,52B 下押圧機構
53A,53B 加熱機構
54A,54B 冷却機構
60,70 当接部材
80 熱風供給ノズル
82 吐出口

Claims (12)

  1. 太陽電池セルの表面及び裏面に対してタブリードをはんだ付けする装置であって,
    太陽電池セルの表面に対してタブリードを押さえ付ける第1の押圧機構と,太陽電池セルの裏面に対してタブリードを押さえ付ける第2の押圧機構と,タブリードを加熱するための加熱機構を備え,
    前記第1の押圧機構及び第2の押圧機構は,タブリードに当接させる当接部材をタブリードに沿って複数個並べるように備え,前記当接部材をタブリードに当接させる当接位置とタブリードから離隔した離隔位置に移動させる移動機を備えることを特徴とする,タブリードのはんだ付け装置。
  2. 前記当接部材は,SUS又はジルコニアによって形成されていることを特徴とする,請求項1に記載のタブリードのはんだ付け装置。
  3. 前記加熱機構は,第1の押圧機構の当接部材又は第2の押圧機構の当接部材に対して熱風を供給する熱風供給ノズルを備えることを特徴とする,請求項1又は2に記載のタブリードのはんだ付け装置。
  4. 前記熱風供給ノズルは,熱風を吐出する吐出口を前記複数個の当接部材に沿って複数並べるように備えることを特徴とする,請求項3に記載のタブリードのはんだ付け装置。
  5. 太陽電池セルの表面又は裏面に,2本のタブリードを略平行に配置し,
    前記熱風供給ノズルは,2本のタブリードに挟まれた内側の位置から外側に向かって熱風を供給することを特徴とする,請求項3又は4に記載のタブリードのはんだ付け装置。
  6. 前記加熱機構は,赤外線を照射するランプを備えることを特徴とする,請求項1〜5のいずれかに記載のタブリードのはんだ付け装置。
  7. タブリードに冷風を供給する冷風供給ノズルを備えることを特徴とする,請求項1〜6のいずれかに記載のタブリードのはんだ付け装置。
  8. 太陽電池セルにタブリードをはんだ付けする前に太陽電池セルを加熱する予熱ヒータ,及び/又は,太陽電池セルにタブリードをはんだ付けした後に太陽電池セルを加熱する保温ヒータを備えることを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載のタブリードのはんだ付け装置。
  9. 前記予熱ヒータを複数備え,各予熱ヒータによる太陽電池セルの加熱を順に行う構成とし,
    各予熱ヒータによる太陽電池セルの加熱を順に行うに従い,太陽電池セルの温度を次第に上昇させることを特徴とする,請求項8に記載のタブリードのはんだ付け装置。
  10. 前記保温ヒータを複数備え,各保温ヒータによる太陽電池セルの加熱を順に行う構成とし,
    各保温ヒータによる太陽電池セルの加熱を順に行うに従い,太陽電池セルの温度を次第に低下させることを特徴とする,請求項8又は9に記載のタブリードのはんだ付け装置。
  11. 太陽電池セルの表面及び裏面に対してタブリードをはんだ付けする方法であって,
    タブリードに沿って複数個並べるように備えた当接部材によって太陽電池セルの表面に対してタブリードを押さえ付けながら,タブリードに沿って複数個並べるように備えた当接部材によって太陽電池セルの裏面に対してタブリードを押さえ付け,前記当接部材を熱風によって加熱することにより,タブリードを加熱することを特徴とする,タブリードのはんだ付け方法。
  12. 太陽電池セルの表面を下面とし,裏面を上面とした状態で,太陽電池セルの表面及び裏面に対してタブリードを押さえ付けることを特徴とする,請求項11に記載のタブリードのはんだ付け方法。
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