JP2006066570A - 太陽電池素子の接続方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】装置のパレット上に太陽電池素子1がセットされた後、2列に形成された細長い集電電極5の上にタブリード線7が配設される。続いて、リード線押さえ機構部8のフィンガー部8Aが、タブリード線7に直交する方向から延出され、タブリード線7の上から押さえ付けるように一時的に固定する。この後、タブリード線7の上に、所定のピッチで配設された複数のノズル9からタブリード線7に向かって加熱気体が噴射され、タブリード線7に被覆されている半田を溶融する。続いて、上記ノズル9から冷却気体を噴射し、半田を冷却してタブリード線7と集電電極5とを溶着する。局部的に加熱、冷却するので熱ストレスの発生が抑えられ、素子の破損や反りが防止され歩留まりが向上する。
【選択図】 図3
Description
また、タブリード線を加熱して半田を溶融させた後、溶融した半田を固化させるために、冷却操作を繰り返しながらタブリード線上を移動させることにより連続的又は断続的に接続することによっても、上記方法よりも若干効果は低下するが、同様の効果を得ることができる。
本発明における加熱手段としては、赤外線ランプ、加熱気体、加熱ゴテ等のいずれでもよく、また、冷却手段としては、空気などの気体、水、エタノールなどの液体、熱伝導性の良い銅棒などの固体等のいずれでもよい。また、タブリード線は連続的に溶着されてもよく、また断続的(スポット的)に溶着されてもよい。断続的に溶着される場合は、タブリード線の長さが例えば125〜155mm程度の場合、通常3〜16箇所程度で溶着される。
本発明の実施態様を図3に基ずいて説明する。なお、図3においては、図の煩雑をさけるため、素子1の輪郭と集電電極の位置だけを示し、表面電極等を省略している。また、下記に説明する装置のノズルについても2列形成されている集電電極の一方側だけを示し、他方側を省略して説明する。以下の実施態様においても同様である。
図4に示したように、本実施態様において、装置の搬送ベルト(図示せず)上に太陽電池素子1がセットされる点、集電電極5の上部にタブリード線7が配設される点、及びリード線押さえ機構部8のフィンガー部8Aが延出され、タブリード線7の上から押さえ付ける状態で一時的に固定する点は、前述の実施態様1の場合と同じである。
図5で示すように、本実施態様は、前述の実施態様2における加熱ノズル10の代わりに加熱ゴテ12を使用した以外は実施態様2の場合と同様である。
すなわち、タブリード線7上に一組の加熱ゴテ12と冷却空気を供給する冷却ノズル11とを配設し、先ず加熱ゴテ12によりタブリード線7に被覆されている半田を溶融し、次いで、冷却ノズル11からの冷却空気により溶融した半田を冷却して固化して接続する方法である。
なお、集電電極5の上に配設されたタブリード線7をその位置に保持するために、装置におけるリード線押さえ機構部8のフィンガー部8Aの数は、前述の実施態様1、2においては片側に6本設けていたが、図5に示したように、素子1の両端位置の2箇所のみを押さえるようにフィンガー部8Aの数を片側2本にしてもよい。このように、フィンガー部8Aの数を減らすことにより、半田付けのピッチの変更が容易であり、また連続的に半田付けするのも容易である。
本実施態様は、前述の実施態様3において、冷却ノズル11を除去して加熱ゴテ12のみを設けた以外は、実施態様3の場合と同様である。
すなわち、タブリード線7上に加熱ゴテ12を配設し、タブリード線7上を順次移動させて接続する方法であり、加熱ゴテ12で押圧して半田付けした後の冷却は空冷により行う形態である。
図4に示した接続方法により、太陽電池素子を接続した。太陽電池素子1としては、外寸125mm×125mm、厚み220ミクロンの単結晶基板で電極は予備半田済みのものを用い、また、タブリード線は厚み160ミクロン、幅1.5mmの無鉛の半田メッキ品を用いた。また、素子1へのタブリード線付けはタンデム方式で表裏別々に行った。条件は加熱空気の温度を510℃とし、タブリード線付け速度は、125mmタブリード線長に対し3.0秒とした。冷却空気は室温の30℃で、加熱ノズル10の加熱始点で開始した0.5秒遅れのパターンで、加熱・冷却操作を行った。加熱始点では0.5秒予熱した後、ノズルユニットの走行を開始した。
上記方法で接続した結果、素子96枚のタブリード線付けに対し、素子の割れはゼロであった。また、素子の反りは、中央付近の最大測定値として平均0.6mmで、モジュール化の加工工程やハンドリングの際の破損は皆無であった。
タブリード線全長に亘って同時に加熱した後タブリード線全長に亘って同時に冷却した他は実施例1と略同様にしてタブリード線を接続した。素子96枚のタブリード線付けに対し、素子の割れは2枚で、また、素子の反りは平均1.8mmで、モジュール化の加工工程やハンドリングの際にも1枚が破損した。
図5に示した接続方法により太陽電池素子を接続した。即ち、前述の実施例1と同様の太陽電池素子とタブリード線を用い、タンデム方式で表裏別々にタブリード線付けを行った。条件としては、加熱ゴテ温度は300℃とし、タブリード線付け速度は、5秒とした。加熱始点の予熱時間は0.5秒とした。また、冷却条件は実施例1の場合と同一条件で行った。また、加熱ゴテの先端部のタブリード線に接触する面には、SUS304チタンコーティング材を使用した。
上記方法で接続した結果、素子96枚のタブリード付けに対し割れはゼロであった。また、基板の反りは中央付近の最大値で平均0.5mmで、モジュール化の加工工程やハンドリングの際の破損は皆無であった。
2 基板
3 表面電極
4 裏面電極
5 集電電極
6 太陽電池モジュール
7 タブリード線
8 リード線押え機構部
8A フィンガー部
9 ノズル
10 加熱ノズル
11 冷却ノズル
12 加熱ゴテ
Claims (11)
- 表面に表面電極及び集電電極を備え、裏面に裏面電極を備えた太陽電池素子をタブリード線の半田付けにより電気的に接続するに際し、前記タブリード線上を、半田を溶融させるための加熱と、溶融した半田を固化させるための冷却とからなる単位操作を繰り返しながら移動させることにより、連続的又は断続的に接続することを特徴とする太陽電池素子の接続方法。
- 加熱手段が赤外線ランプ、加熱気体又は加熱ゴテである請求項1記載の太陽電池素子の接続方法。
- 冷却手段が気体、液体又は固体である請求項1又は2記載の太陽電池素子の接続方法。
- 気体が空気である請求項3記載の太陽電池素子の接続方法。
- 液体がエタノールである請求項3記載の太陽電池素子の接続方法。
- タブリード線上に適宜間隔をおいてノズルを配設し、該ノズルに順次加熱気体を供給した後、順次冷却気体を供給するか又は放冷する請求項1記載の太陽電池素子の接続方法。
- タブリード線上に一組の加熱ノズルと冷却ノズルとを配設し、前記加熱ノズルには加熱気体を供給し、前記冷却ノズルには冷却気体を供給しながら前記タブリード線上を移動させる請求項1記載の太陽電池素子の接続方法。
- タブリード線上に加熱ゴテと冷却ノズルを配設し、前記加熱ゴテにより加熱し、前記冷却ノズルに冷却気体を供給しながら前記タブリード線上を移動させる請求項1記載の太陽電池素子の接続方法。
- タブリード線上に加熱ノズルを配設し、前記加熱ノズルに加熱気体を供給しながら前記タブリード線上を移動させる請求項1記載の太陽電池素子の接続方法。
- タブリード線上に加熱ゴテを配設し、前記加熱ゴテにより加熱しながら前記タブリード線上を移動させる請求項1記載の太陽電池素子の接続方法。
- 表面に表面電極及び集電電極を備え、裏面に裏面電極を備えた太陽電池素子をタブリード線の半田付けにより電気的に接続するに際し、前記タブリード線を加熱して半田を溶融させた後、溶融した半田を固化させるための冷却操作を繰り返しながら前記タブリード線上を移動させることにより、連続的又は断続的に接続することを特徴とする太陽電池素子の接続方法。
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