JP2005251960A - Method for repairing solar battery panel, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば人工衛星などに搭載される太陽電池パネルに装着された太陽電池パネルの修理方法及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for repairing a solar cell panel mounted on a solar cell panel mounted on an artificial satellite, for example, and a method for manufacturing the same.
修理が容易に行え、また、修理に際してソーラーパネルを損傷するおそれのない、ソーラーセルアレイが故障したソーラーパネルを修理するための交換方法を提供するために、交換用ソーラーセルアレイを、ソーラーパネルの故障したソーラーセルアレイの上に接着して、ソーラーパネルに電気的に組み込むようにしたものは開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 In order to provide a replacement method for repairing a solar panel with a damaged solar cell array, which can be easily repaired and without damaging the solar panel during repair, the replacement solar cell array has failed. A device that is bonded on a solar cell array and electrically incorporated into a solar panel is disclosed (for example, see Patent Document 1).
従来のコネクタ付き太陽電池同士の接合方法では、衛星規模により数枚〜数千枚のコネクタ付き太陽電池を配置する必要があるが、ハニカムパネル形状ならびに太陽電池の実装面積に合わせたコネクタの接合を合理的に接合することが難しいという問題点がある。
さらに、複数枚にならべられたコネクタ付き太陽電池にて、1枚が故障した場合は、正常な太陽電池に交換する必要がある。コネクタ付き太陽電池の接続に際し、コネクタを数回変形させるが変形時の繰り返し応力によってコネクタが破断に至り、正常品が故障品となる品質上の問題点がある。
In the conventional method for joining solar cells with connectors, it is necessary to arrange several to several thousand solar cells with connectors depending on the scale of the satellite, but connector joining according to the honeycomb panel shape and the solar cell mounting area is required. There is a problem that it is difficult to reasonably join.
Further, when one of the solar cells with connectors arranged in a plurality fails, it is necessary to replace it with a normal solar cell. When connecting a solar cell with a connector, the connector is deformed several times. However, the connector is broken due to repeated stress at the time of deformation, and there is a problem in quality that a normal product becomes a defective product.
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、合理的に接合する方法および修理時にコネクタが破断に至らずに製造出来ることを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a rational joining method and that a connector can be manufactured without breaking during repair.
この発明の太陽電池パネルの修理方法は、互いに電気的に接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池パネルの修理方法において、修理用太陽電池の設置個所に隣接した太陽電池のコネクタを太陽電池パネルの垂直方向へ延ばし出す第1の工程と、修理用太陽電池の裏面にコネクタを接合する第2の工程と、上記第2の工程の後、修理用太陽電池の表面及び裏面のコネクタをパネルの垂直方向へ曲げ成形する第3の工程と、上記第3の工程でコネクタが曲げ成形された修理用太陽電池を太陽電池パネルの設置個所へ接着する第4の工程と、上記第4の工程の後、上記第1の工程で延ばし出された太陽電池のコネクタと、上記第3の工程で成形された修理用太陽電池のコネクタを接合する第5の工程とから成るものである。 The method for repairing a solar cell panel according to the present invention is a method for repairing a solar cell panel including a plurality of solar cells electrically connected to each other. The first step of extending the panel in the vertical direction, the second step of joining the connector to the back surface of the repair solar cell, and the connector on the front and back surfaces of the repair solar cell after the second step A third step of bending in the vertical direction, a fourth step of bonding the repair solar cell in which the connector is bent in the third step to the installation location of the solar cell panel, and the fourth step Thereafter, the solar cell connector extended in the first step and the repair solar cell connector formed in the third step are joined to each other.
この発明の太陽電池パネルの製造方法は、互いに電気的に接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池パネルの製造方法において、コネクタ付き太陽電池の裏面にコネクタを接合して準備する第1の工程と、コネクタ付き太陽電池の表面及び裏面のコネクタをパネルの垂直方向へ成形する第2の工程と、上記第1の工程及び上記第2の工程でコネクタが成形された太陽電池を太陽電池パネルの設置個所へ接着する第3の工程と、上記第3の工程の後、上記第2の工程で成形された設置用太陽電池のコネクタ同志を接合する第4の工程とから成るものである。 The method for manufacturing a solar cell panel according to the present invention is a method for manufacturing a solar cell panel including a plurality of solar cells electrically connected to each other, and is prepared by joining a connector to the back surface of a solar cell with a connector. A step, a second step of forming connectors on the front and back surfaces of the solar cell with connector in the vertical direction of the panel, and a solar cell in which the connector is formed in the first step and the second step. And a fourth step of joining together the connectors of the solar cell for installation formed in the second step after the third step.
太陽電池パネルの修理に際して、修理用太陽電池の裏面にコネクタを接合し、かつ金型を使用して予め成形することにより、太陽電池パネル上への修理用太陽電池の組み込み作業を効率良く行うことが可能になり、品質の安定性も向上するという効果がある。 When repairing a solar cell panel, a connector is joined to the back surface of the solar cell for repair, and a mold is used in advance to efficiently incorporate the solar cell for repair onto the solar cell panel. And the stability of quality is improved.
図1はコネクタ付き太陽電池の形状を示す図であり、図1(a)は正面図、図1(b)は側面図である。
1は太陽電池、2は太陽電池の受光面側N極電極、3はコネクタ、4は半田付けまたは溶接等による溶着接続、5はカバーガラス、6はシリコーン接着剤である。
コネクタ付き太陽電池とは、太陽電池の受光面側N極電極にコネクタを、はんだ付けまたは溶接等にて電気的に溶着接続し、カバーガラスをシリコーン接着剤にて接着されたものである。
1A and 1B are diagrams showing the shape of a solar cell with a connector, in which FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a side view.
1 is a solar cell, 2 is a light receiving surface side N-pole electrode of the solar cell, 3 is a connector, 4 is a welding connection by soldering or welding, 5 is a cover glass, and 6 is a silicone adhesive.
A solar cell with a connector is a solar cell in which a connector is electrically welded and connected to the light receiving surface side N-pole electrode by soldering or welding, and a cover glass is bonded with a silicone adhesive.
図2はコネクタ付き太陽電池をハニカムパネルに接着した太陽電池パネルを示す図であり、図2(a)は正面図、図2(b)は側面図である。
図2において、7はコネクタ付き太陽電池、8はハニカムパネル、9は太陽電池の裏面側P極電極、10はシリコーン接着剤である。
FIG. 2 is a view showing a solar cell panel in which a solar cell with a connector is bonded to a honeycomb panel, FIG. 2 (a) is a front view, and FIG. 2 (b) is a side view.
In FIG. 2, 7 is a solar cell with a connector, 8 is a honeycomb panel, 9 is a P electrode on the back side of the solar cell, and 10 is a silicone adhesive.
複数枚のコネクタ付き太陽電池をシリコーン接着剤によりハニカムパネルに接着された太陽電池パネルであり、コネクタ付き太陽電池を複数枚並べ、半田付けまたは溶接等にて電気的に溶着接続して並べられたものである。 A solar cell panel in which a plurality of solar cells with connectors are bonded to a honeycomb panel with a silicone adhesive. A plurality of solar cells with connectors are arranged and arranged by electrical welding and connection by soldering or welding. Is.
コネクタ付き太陽電池を3〜0.1mm程度の間隔でタイル状に複数枚並べ(人工衛星の規模により数枚〜数千枚となる)、コネクタ付き太陽電池のコネクタ(N極)を隣接する太陽電池の裏面側P極電極に半田付けまたは溶接等にて電気的に溶着接続をする。 A plurality of solar cells with connectors are arranged in tiles at intervals of about 3 to 0.1 mm (several to thousands depending on the size of the satellite), and the solar cells with connectors (N poles) are adjacent to each other. Electrically welded or connected to the P-electrode on the back side of the battery by soldering or welding.
次に、複数枚並べられたコネクタ付き太陽電池にシリコーン接着剤を塗布し、ハニカムパネルに接着固定するものである。 Next, a silicone adhesive is applied to a plurality of solar cells with connectors arranged side by side, and is bonded and fixed to the honeycomb panel.
実施の形態1.
図3は、修理用太陽電池の裏面にP極側電極を溶接する工程を示す図であり、図3(a)は正面図、図3(b)は側面図であり、11は太陽電池の裏面側P極電極である。
修理用に交換するための太陽電池の準備作業として、図1で示されたコネクタ付き太陽電池の裏面側に、太陽電池の裏面側P極電極11を溶接にて電気的に接続するものである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a process of welding the P-electrode on the back surface of the repair solar cell, FIG. 3 (a) is a front view, FIG. 3 (b) is a side view, and 11 is a solar cell. This is the back side P-electrode.
As a preparatory work for the solar cell for replacement for repair, the back-side P-
図4は、修理用太陽電池のコネクタ付き太陽電池のコネクタを成形した状態を示す図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は側面図であり、12は金型成形したコネクタである。
図1で示されたコネクタ付き太陽電池のコネクタ(N極)および、図3で修理用に溶接された太陽電池の裏面側P極電極11の両方のコネクタを金型を使用して曲げ成形した状態が金型成形したコネクタ12である。
金型成形したコネクタ12はコネクタ付き太陽電池のコネクタを太陽電池パネル面に対して垂直上方を向くように成形する。
FIG. 4 is a diagram showing a state where a connector of a solar cell with a connector for a repair solar cell is molded, FIG. 4 (a) is a front view, FIG. 4 (b) is a side view, and 12 is mold molding. Connector.
The connector of the solar cell with connector shown in FIG. 1 (N pole) and the connector of the back side
The
金型成形したコネクタ12は金型で成形されるため、無理な応力が金型成形したコネクタ12に加わらず、複数回折り曲げることもないため、金型成形したコネクタ12が破損することを回避できる。
Since the
図5は太陽電池パネルから太陽電池の除去を説明するための図であり、図5(a)は正面図、図5(b)は側面図である。
図5において、14は除去太陽電池、15は太陽電池の表側N極電極である。
5A and 5B are diagrams for explaining the removal of the solar cell from the solar cell panel. FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a side view.
In FIG. 5, 14 is a removal solar cell, 15 is a front side N pole electrode of a solar cell.
太陽電池パネルの中で交換が必要な除去太陽電池14の個所のカバーガラスをカッターで切り取る。次に除去太陽電池14と隣接するコネクタ付き太陽電池との電気的な接続を行うが、太陽電池の裏面側P極電極9は最大限右側を切断し、太陽電池の表側N極電極15は最大限左側を切断することにより、コネクタが長くなるように配慮して作業を行う。
その次に、薬品またはカッターを使用して、ハニカムパネル8から除去太陽電池14を
取り外す。
The cover glass at the location of the removed
Next, the removal
最後に、切断されて残った太陽電池の裏面側P極電極9と太陽電池の表側N極電極15を太陽電池パネルの表面側へ引き伸ばし、交換用太陽電池が挿入できるスペースを確保すると共に、コネクタの溶接に良い状況を作る。
Finally, the rear P-
図6は、太陽電池パネルのコネクタ付き太陽電池の交換を説明するための図であり、図6(a)は正面図、図6(b)は側面図である。
図6において、13はコネクタ付き太陽電池であり、複数枚のコネクタ付き太陽電池をシリコーン接着剤によりハニカムパネルに接着する状態を表している。
6A and 6B are diagrams for explaining replacement of the solar cell with a connector of the solar cell panel, in which FIG. 6A is a front view and FIG. 6B is a side view.
In FIG. 6,
コネクタ付き太陽電池13は図4で説明したように、成形されたものであり、故障した太陽電池を太陽電池パネルから取り除くが、このとき、その太陽電池の「pコネクタ」を、太陽電池パネル上に残すように最大限長くなる位置でカットし、太陽電池パネルの面に垂直になる方向へ引き出す。
The solar cell with
隣接する太陽電池のコネクタ同士を接合するには、例えば、コネクタ同士(nコネクタならびにpコネクタ)を挟み込むための溶接ヘッドをX−Y−Z方向に動作するロボットや多次元テーブルにより自動的に溶接を行うことも可能である。 In order to join the connectors of adjacent solar cells, for example, a welding head for sandwiching the connectors (n connector and p connector) is automatically welded by a robot or a multidimensional table that operates in the XYZ directions. It is also possible to perform.
図7は太陽電池パネル上での太陽電池のコネクタ同志の接合を説明するための図であり、16は溶接機加圧ヘッド、17は溶接電極、18はコネクタである。 FIG. 7 is a view for explaining joining of solar cell connectors on the solar cell panel, wherein 16 is a welding machine pressure head, 17 is a welding electrode, and 18 is a connector.
コネクタ18は銅板、銅箔等で作られた平板形状のものであり、隣接する太陽電池のコネクタ18同志を重ね合わせて、溶接機加圧ヘッド16に取り付けれた溶接電極17で挟み込んで、溶接機加圧ヘッド16から加圧をかけた後、溶接電流を流し、2枚のコネクタ18を溶接する。次に他の溶接個所へ、溶接機加圧ヘッド16と溶接電極17を移動して同様の動作を繰り返して、溶接が必要なコネクタ18の接合を行う。
The
図8は、この発明の実施の形態1.におけるコネクタ付き太陽電池の交換方法の工程を示す図である。 FIG. 8 shows a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the process of the replacement | exchange method of the solar cell with a connector in.
先ず、太陽電池パネルの上面全体を覆っているカバーガラスのうち、その太陽電池パネルの上面に形成されている「nコネクタ」の溶着パッド部の部分のカバーガラスをカッターでカットして除去する。
修理用太陽電池両サイドに存在し、露出したコネクタを、その溶着パッド部の直近箇所で切断して、慎重に上方へ起こすように屈曲させる(ステップ1)。
First, out of the cover glass covering the entire upper surface of the solar cell panel, the cover glass at the weld pad portion of the “n connector” formed on the upper surface of the solar cell panel is removed by cutting with a cutter.
The exposed connector that is present on both sides of the repair solar cell is cut at a location immediately adjacent to the weld pad portion and carefully bent upward (step 1).
続いて、故障した太陽電池を太陽電池パネルから取り除くが、このとき、その太陽電池の「pコネクタ」を、太陽電池パネル上に残すようにし、長さが短い場合はP極側電極(太陽電池裏面)を溶接にて溶着する(ステップS2)。 Subsequently, the failed solar cell is removed from the solar cell panel. At this time, the “p connector” of the solar cell is left on the solar cell panel. The back surface is welded (step S2).
続いて、図3で示すように、新しく交換するコネクタ付き太陽電池のコネクタをコネクタ付き太陽電池の裏面側に、太陽電池の裏面側P極電極11を溶接にて電気的に接続するものである。(ステップS3)。
さらに、図1で示すように、コネクタ付き太陽電池のコネクタ(N極)3および、図3で修理用に溶接された太陽電池の裏面側P極電極11の両方のコネクタを金型を使用して成形した状態が金型成形したコネクタ12である。(ステップS4)。
Subsequently, as shown in FIG. 3, the connector of the solar cell with a connector to be newly replaced is electrically connected to the back side of the solar cell with the connector, and the back-side P-
Furthermore, as shown in FIG. 1, a connector is used for both the connector (N pole) 3 of the solar cell with connector and the back side P-
このように成形された新たなコネクタ付き太陽電池をハニカムパネルの修理箇所へ図6で示すように配設し、接着剤にてハニカムパネルへ固定する(ステップS5)。
この新たな修理用の太陽電池の上面のnコネクタ及びpコネクタを、隣接する太陽電池に接合して電気的に接続する(ステップS6)。
The new solar cell with connector thus formed is arranged at the repaired portion of the honeycomb panel as shown in FIG. 6 and fixed to the honeycomb panel with an adhesive (step S5).
The n connector and the p connector on the upper surface of the new solar cell for repair are joined and electrically connected to the adjacent solar cell (step S6).
この接合手段としては、溶接、接着、半田、圧接によることも可能である。 As this joining means, welding, adhesion, solder, or pressure welding may be used.
また、交換方法として、全てを説明したが、最初から全ての太陽電池をこのような製造方法によって、太陽電池パネルを製造することも可能であり、作業が単純化されることにより、溶接ヘッドをX−Y−Z方向に動作するロボットや多次元テーブルにより自動的に溶接を行うことのも実現性も高まり、自動化装置も可能になる。 Moreover, although all were demonstrated as an exchange method, it is also possible to manufacture a solar cell panel from such a manufacturing method with all the solar cells from the beginning, and work is simplified, and a welding head is changed. It is possible to automatically perform welding by a robot operating in the X, Y, and Z directions and a multi-dimensional table, and an automatic device is also possible.
1 太陽電池、 2 太陽電池の受光面側N極電極、 3 コネクタ、 4 はんだ付けまたは溶接等による溶着接続、 5 カバーガラス、 6 シリコーン接着剤、 7 コネクタ付き太陽電池、 8 ハニカムパネル、 9 太陽電池の裏面側P極電極、 10 シリコーン接着剤、 11 太陽電池の裏面側P極電極の溶着、 12 金型成形したコネクタ、 13 コネクタ付き太陽電池を接着、 14 除去太陽電池、 15 太陽電池の表側N極電極、 16 溶接機加圧ヘッド、 17 溶接電極、 18 コネクタ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell, 2 Light-receiving side N pole electrode of solar cell, 3 Connector, 4 Welding connection by soldering or welding, 5 Cover glass, 6 Silicone adhesive, 7 Solar cell with connector, 8 Honeycomb panel, 9 Solar cell Back side P-pole electrode, 10 Silicone adhesive, 11 Welding of back side P-pole electrode of solar cell, 12 Mold-formed connector, 13 Adhering solar cell with connector, 14 Removal solar cell, 15 Front side of solar cell N Pole electrode, 16 welding machine pressure head, 17 welding electrode, 18 connector.
Claims (5)
修理用太陽電池の設置個所に隣接した太陽電池のコネクタを太陽電池パネルの垂直方向へ延ばし出す第1の工程と、
修理用太陽電池の裏面にコネクタを接合する第2の工程と、
上記第2の工程の後、修理用太陽電池の表面及び裏面のコネクタをパネルの垂直方向へ曲げ成形する第3の工程と、
上記第3の工程でコネクタが曲げ成形された修理用太陽電池を太陽電池パネルの設置個所へ接着する第4の工程と、
上記第4の工程の後、上記第1の工程で延ばし出された太陽電池のコネクタと、上記第3の工程で成形された修理用太陽電池のコネクタを接合する第5の工程と、
から成ることを特徴とする太陽電池パネルの修理方法。 In a method for repairing a solar cell panel comprising a plurality of solar cells electrically connected to each other,
A first step of extending a solar cell connector adjacent to a repair solar cell installation location in the vertical direction of the solar cell panel;
A second step of joining the connector to the back surface of the repair solar cell;
After the second step, a third step of bending the front and back connectors of the repair solar cell in the vertical direction of the panel;
A fourth step of adhering the repair solar cell in which the connector is bent in the third step to the installation location of the solar cell panel;
After the fourth step, a fifth step of joining the solar cell connector extended in the first step and the repair solar cell connector formed in the third step;
A method for repairing a solar cell panel, comprising:
溶接によることを特徴とする請求項1記載の太陽電池パネルの修理方法。 As the fifth step,
The method for repairing a solar cell panel according to claim 1, wherein welding is performed.
半田付けによることを特徴とする請求項1記載の太陽電池パネルの修理方法。 As the fifth step,
The method for repairing a solar cell panel according to claim 1, wherein the method is by soldering.
圧接するによることを特徴とする請求項1記載の太陽電池パネルの修理方法。 As the fifth step,
2. The method for repairing a solar cell panel according to claim 1, wherein the solar cell panel is repaired by pressure welding.
コネクタ付き太陽電池の裏面にコネクタを接合して準備する第1の工程と、
コネクタ付き太陽電池の表面及び裏面のコネクタをパネルの垂直方向へ成形する第2の工程と、
上記第1の工程及び上記第2の工程でコネクタが成形された太陽電池を太陽電池パネルの設置個所へ接着する第3の工程と、
上記第3の工程の後、上記第2の工程で成形された設置用太陽電池のコネクタ同志を接合する第4の工程と、
から成ることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。 In a method for manufacturing a solar cell panel including a plurality of solar cells electrically connected to each other,
A first step of preparing a connector by joining the back surface of the solar cell with the connector;
A second step of molding the connectors on the front and back surfaces of the solar cell with connectors in the vertical direction of the panel;
A third step of bonding the solar cell on which the connector is formed in the first step and the second step to the installation location of the solar cell panel;
After the third step, a fourth step of joining connectors of the solar cell for installation formed in the second step;
A method for producing a solar cell panel, comprising:
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