JP2007123522A - 太陽電池モジュール製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 接続タブ２の端部７においては、ハンダ付け時に接続タブ２の中央部より温度が上がりにくく、この接続タブ２の端部７はバスバー電極３とのハンダ付けができないことがあった。この様な場合、受光面のバスバー電極にハンダ付けされた接続タブ２の熱収縮のために、その端部のみ受光面側に反りが発生してしまう。
【解決手段】 太陽電池素子１１のバスバー電極１３上に配置した接続タブ１２を複数の押しつけピン１６、１７で押さえつけながら、ハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置において、接続タブ１２の少なくとも最も内側に位置する押しつけピン１７に放熱板１８を具備することにより、太陽電池素子の端部において、反りが発生することが無くなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は太陽電池素子に接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置に関するものであり、特に接続タブをハンダ付けした後の太陽電池素子の反りを低減させた太陽電池モジュール製造装置に関するものである。

太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため、太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池素子を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子の１枚では電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直列又は並列に電気的に接続して用いる必要がある。

よって複数の太陽電池素子を接続タブで直列又は並列に接続し、この接続した太陽電池素子を透光性基板と裏面シートの間で充填材により封入して、太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。

図７は太陽電池素子のバスバー電極上に接続タブを取り付けた状態を示したものである。図７において１は太陽電池素子、２は接続タブ、３はバスバー電極、４はフィンガー電極を示す。

太陽電池素子１は、例えば厚み０．３〜０．４ｍｍ程度、大きさ１５０ｍｍ角程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られている。この太陽電池素子１の内部にはボロンなどのＰ型不純物を多く含んだP層とリンなどのＮ型不純物を多く含んだＮ層が接しているＰN接合（不図示）が形成されている。バスバー電極３とフィンガー電極４は、銀ペーストをスクリーンプリントすることなどにより形成され、またバスバー電極３の表面は、その保護と接続タブを取り付けやすくするために、そのほぼ全面にわたりハンダコートされることもある。またフィンガー電極４は幅０．１〜０．２ｍｍ程度で、太陽電池素子の辺に平行に、光生成キャリヤーを収集するため多数本形成される。またバスバー電極３は収集されたキャリヤーを集電し、接続タブを取り付けるために幅２ｍｍ程度で、フィンガー電極４と垂直に交わるように２本程度形成される。このようなバスバー電極３とフィンガー電極４は、太陽電池素子１の裏面（非受光面）側にも同様に形成されている。

接続タブ２は、太陽電池素子同士を互いに電気的に接続するものであり、銅などの低抵抗の金属箔をリボン状に切断し、この表面にハンダコートを施し、これを適当な長さに切断して用いている。

太陽電池モジュールにおいては、通常図７に示すように接続タブ２を太陽電池素子１の受光面と裏面のバスバー電極上にハンダ付けすることにより取り付け、この接続タブ２の他端部をさらに隣接する太陽電池素子に取り付けることにより太陽電池素子同士を電気的に接続している。

図８は、この太陽電池素子１に接続タブ２をハンダ付けする従来の装置を示したものである。図８において７は熱風吹き出しノズル、８は押しつけピンを示す。

接続タブ２の太陽電池素子１上のバスバー電極３への取り付けは、取り付ける太陽電池素子１のバスバー電極３の上へ接続タブ２を持ってくる。その後押しつけピン８を下ろし、接続タブ２をバスバー電極３に押しつける。それと同時にノズル７から、４００から５００℃程度の熱風を数秒、上記の押しつけピン８で接続タブ２をバスバー電極３に押しつけている部分に吹き付け、接続タブ２のハンダとバスバー電極３のハンダを融かし両者を接合する。その後ハンダが固化したら、押しつけピン８を上げる。この様にして太陽電池素子１の受光面側と裏面側のバスバー電極にそれぞれ接続タブをハンダ付けする。（特許文献１及び特許文献２の従来の技術参照）
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
特開２００４−２４７５９７号公報 特開２００４−２００５１７号公報

図９は、太陽電池素子の受光面と裏面の電極に接続タブをハンダ付けにより取り付けた状態を示す断面図である。

これにおいて、例えばまず太陽電池素子１の受光面に接続タブ２を取り付け時では、ハンダ付け時にその温度が２００℃以上になるため、太陽電池素子のシリコン基板と接続タブの銅箔の熱膨張率の差により室温に戻ったときに太陽電池素子に反りが発生してしまう。

けれどもこれに続けて、太陽電池素子１の裏面にも同様に接続タブ２を取り付けるため、受光面と裏面の接続タブの熱収縮による応力が互いに均衡し、打ち消されるため、結果として太陽電池素子１には、大きな反りは生じないこととなる。

しかし接続タブ２の端部９においては、放熱し易いため、熱風を吹き付けること等によるハンダ付け時に接続タブ２の中央部より温度が上がりにくく、この端部９はバスバー電極３とのハンダ付けができないことがあった。

図１０は、この接続タブ２の端部９のハンダ付けができなかったものの端部の状態を示した断面図である。図１０に示すように例えば太陽電池素子１の裏面にハンダ付けした接続タブの端部９がバスバー電極３とハンダ付けされなかった場合、受光面のバスバー電極にハンダ付けされた接続タブ２の熱収縮のために、その端部のみ受光面側に反りが発生してしまう。上記と同じ理由で太陽電池素子の他の端部でも反対方向の反りが発生することとなる。

この様に太陽電池素子１の両端部に反りが発生すると、バスバー電極が太陽電池素子基板より剥離したり、またその後の太陽電池素子を充填材で封入するラミネート工程において、太陽電池素子が割れたり、クラックが発生することがあり、太陽電池モジュールの製造工程における歩留りを低下させる原因となる。

特に最近の太陽電池モジュールでは、環境面への配慮から使用するハンダに鉛が実質的に含まれないものを使用するものが増えており、この鉛が実質的に含まれないハンダを使用した場合では、そのハンダの物性からハンダ付け温度が高くなるため、上記のような接続タブのハンダ付け前後で太陽電池素子の端部の反りの程度がさらに大きくなること多くある。

さらに最近の太陽電池モジュールでは、コストダウンのために太陽電池素子に使用するシリコン基板の大きさが大きくなり、またその厚みを薄くする傾向にあるため、太陽電池素子の端部の反りの程度がさらに大きくなる要因となっている。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は接続タブを太陽電池素子上の電極にハンダ付けした場合に、太陽電池素子の両端部に反りの発生することを無くすることにより、歩留りの高い太陽電池モジュール製造装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の太陽電池モジュール製造装置は、太陽電池素子のバスバー電極上に前記バスバー電極の長手方向の長さより長い接続タブを前記バスバー電極の一方の端部と合わせて配置した接続タブを複数の押しつけピンで押さえつけながら、熱風を吹き付けることにより前記バスバー電極と前記接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置において、前記接続タブの前記バスバー電極の他方の端部側に位置する前記押しつけピンに放熱板を備えさせたことを特徴とする。

また、本発明の他の太陽電池モジュール製造装置は、太陽電池素子のバスバー電極上に前記バスバー電極の長手方向の長さより長い接続タブを前記バスバー電極の一方の端部と合わせて配置した接続タブを複数の押しつけピンで押さえつけながら、熱風を吹き付けることにより前記バスバー電極と前記接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置において、前記接続タブの前記バスバー電極の他方の端部側に熱風を遮断する遮蔽板を備えさせたことを特徴とする。

本発明の太陽電池モジュール製造装置によれば、太陽電池素子のバスバー電極上に前記バスバー電極の長手方向の長さより長い接続タブを前記バスバー電極の一方の端部と合わせて配置した接続タブを複数の押しつけピンで押さえつけながら、熱風を吹き付けることにより前記バスバー電極と前記接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置において、前記接続タブの前記バスバー電極の他方の端部側に位置する前記押しつけピンに放熱板を備えさせたことにより、ハンダ付けのために熱風を吹き付けた時に、この最も内側に位置する押しつけピンのさらに内側部分のバスバー電極と接続タブは、押しつけピンに放熱板による熱の放熱のため、ハンダの溶融温度まで上がることが無くなり、この部分はハンダ付けされなくなる。

これにより接続タブの内側におけるハンダ付けされる位置とハンダ付けされない位置を精度良く制御することが可能となり、これにより受光面側と裏面側のバスバー電極と接続タブのハンダ付けされる位置を合わせることが可能となる。

よって太陽電池素子の両端部に接続タブの熱収縮に起因する反りが発生することが無くなり、バスバー電極が太陽電池素子基板より剥離することが無くなる。またさらにその後の太陽電池素子を充填材で封入するラミネート工程においても、太陽電池素子が割れたり、クラックが発生することが無い。

また、本発明の太陽電池モジュール製造装置によれば、太陽電池素子のバスバー電極上に前記バスバー電極の長手方向の長さより長い接続タブを前記バスバー電極の一方の端部と合わせて配置した接続タブを複数の押しつけピンで押さえつけながら、熱風を吹き付けることにより前記バスバー電極と前記接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置において、前記接続タブの前記バスバー電極の他方の端部側に熱風を遮断する遮蔽板を備えさせたことにより、ハンダ付けのために熱風を吹き付けた時にこの遮蔽板の外側には熱風が届かず、遮蔽板の外側の接続タブとバスバー電極のハンダは、その溶融温度まで温度が上がることが無くなり、この部分はハンダ付けされなくなる。

これにより接続タブの中央側におけるハンダ付けされる位置とハンダ付けされない位置を精度良く制御することが可能となり、受光面側と裏面側のバスバー電極と接続タブのハンダ付けされる位置（ハンダ付けされない位置）を合わせることが可能となる。

よって太陽電池素子の両端部に接続タブの熱収縮に起因する反りが発生することが無くなり、バスバー電極が太陽電池素子基板より剥離することが無くなる。またさらにその後の太陽電池素子を充填材で封入するラミネート工程においても、太陽電池素子が割れたり、クラックが発生することが無い。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を用いて説明する。

図１は太陽電池素子に接続タブをハンダ付けする本発明に係る装置を示したものである。図１において１１は太陽電池素子、１２は接続タブ、１３はバスバー電極、１５は熱風吹き出しノズル、１６は通常の押しつけピン、１７は放熱板を具備した押しつけピン、１８は放熱板を示す。

太陽電池素子１１は、上述のように単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られており、その受光面側と裏面側にバスバー電極１３が形成されている。

接続タブ１２は、銅やアルミニウムのような低抵抗の太陽電池素子接続用配線材に、ハンダをその表面全面に片面２０から７０μｍ程度メッキやディピングによりハンダコートしたものを適当な長さに切断して用いる。この接続タブ１２の幅は、ハンダ付け時に接続タブ１２自身により太陽電池素子１１の受光面に影を作らないように、太陽電池素子１１のバスバー電極１３の幅と同じかそれ以下にする。接続タブ１２の長さは太陽電池素子１１のバスバー電極１３のほぼ全てに重なり、さらに所定の太陽電池素子間の間隔と隣り合う太陽電池素子の非受光面のバスバー電極に重なるようにする。一般的な１５０ｍｍ角の多結晶シリコン太陽電池素子を使用する場合、接続タブ１２の幅は、１〜３ｍｍ程度、その長さは２００〜３００ｍｍ程度である。接続タブ１２が太陽電池素子１１のバスバー電極１３のほぼ全てに重なるようにするのは、太陽電池素子の抵抗成分を少なくするためである。

熱風吹き出しノズル１５は、直径２〜５ｍｍ程度のステンレス等の金属製のパイプが用いられ、その一端はバスバー電極の方向に向けられ、他端は熱風発生器（不図示）に繋がっている。またこのパイプの途中には、電磁弁などが設けられ、シーケンサーなどからの信号により電磁弁を開閉することにより熱風の吹き出し時間とそのタイミングを制御する手段が設けられる。また熱風吹き出しノズル１５の先端部付近には、熱電対などの温度センサーが設けられ、熱風の温度が温度コントローラーにより自動的に設定温度になるように制御されている。

このような熱風吹き出しノズル１５は、バスバー電極１３の長さに対応して複数本設けられる。例えば１５０ｍｍ角の太陽電池素子では１０〜２０本程度設けられる。

通常の押しつけピン１６は、ステンレスなどの金属製シャフトの先端に円柱形状の押さえ部が取り付けられているものである。

本発明に係る放熱板を具備した押しつけピン１７は、接続タブ１２の最も内側（接続タブ１２の中央に近い側）に設けられるものであり、金属製シャフトに放熱板１８を取り付けたものである。

図２はこの本発明に係る放熱板を具備した押しつけピン１７の斜視図である。図２において１９は押さえ部、２０はシャフトを示す。

放熱板を具備した押しつけピン１７は、長さ５０〜１００ｍｍ程度、直径１〜３ｍｍ程度のステンレスなどの金属製シャフト２０に同じくステンレスなどの金属で作製した幅３〜６ｍｍ程度の放熱板１８をロウ付けで取り付けたものである。またアルミニウムの押し出し成形でシャフト２０と放熱板１８を一体成形しても良い。さらにこのシャフト２０の先端と円柱形状の押さえ部１９の中心部の両方にネジ加工を施すことになどより、シャフト２０の先端に押さえ部１９が取り付けられる。この円柱形状の押さえ部１９は、直径２〜５ｍｍ程度、高さ４〜６ｍｍ程度の大きさで、その材質は炭素工具鋼にニッケルメッキを施したものなどが好適に用いられる。

上記の押しつけピン１６と放熱板を具備した押しつけピン１７は、駆動系により上下方向に駆動し、スプリングなどにより常に一定の圧力で、接続タブ１２をバスバー電極１３に押さえつけるようになっている。

本発明に係る太陽電池モジュール製造装置での接続タブ１２の太陽電池素子１１上のバスバー電極１３への取り付けは、次の様に行う。

まず取り付ける太陽電池素子１１のバスバー電極１３の上へ接続タブ１２を持ってくる。その後押しつけピン１６、１７を下ろし、接続タブ１２をバスバー電極１３に押しつける。それと同時にノズル１５から、４００から５００℃程度の熱風を数秒、上記の押しつけピン１６、１７で接続タブ１２をバスバー電極１３に押しつけている部分に吹き付け、接続タブ１２のハンダとバスバー電極１３のハンダを融かし両者をハンダ付けする。

この時最も内側に位置する押しつけピン１７のさらに内側部分のバスバー電極１３と接続タブ１２は、押しつけピン１７の放熱板１８による熱の放熱のため、ハンダの溶融温度まで上がることが無くなり、この部分はハンダ付けされなくなる。これにより接続タブ１２のハンダ付けされる位置とハンダ付けされない位置を精度良く制御することが可能となる。

その後ハンダが固化したら、押しつけピン１６、１７を上げる。この様にして太陽電池素子１１の受光面側と裏面側のバスバー電極１３にそれぞれ接続タブ１２をハンダ付けする。

図３は本発明に係る太陽電池モジュール製造装置で接続タブをバスバ−電極にハンダ付けした太陽電池素子の断面を模式的に示したものであり、図４はその端部の拡大図である。

図３、図４において、１１は太陽電池素子、２３は受光面側バスバー電極、２４は裏面側（非受光面側）バスバー電極、２５は受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブ、２６は裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブ、２７は裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの端部のハンダ付けされなかった部分、２８は受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの内側のハンダ付けされなかった部分、２９は受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの端部のハンダ付けされなかった部分、３０は裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの内側のハンダ付けされなかった部分を示す。

図３において、上述のように本発明に係る太陽電池モジュール製造装置で、例えばまず太陽電池素子１１のバスバー電極２３に接続タブ２５をハンダ付けした場合、接続タブ２５の端部においては、放熱し易く熱風を吹き付けることによるハンダ付け時に接続タブ２５の中央部より温度が上がりにくいため、この接続タブ２５の端部はバスバー電極２３とのハンダ付けができない部分２９が発生する。また接続タブ２５の内側においても放熱板を具備した押しつけピンのため、ハンダ付けができない部分２８ができることになる。

次にこの太陽電池素子１１の裏面側バスバー電極２４に接続タブ２６をハンダ付けした場合、接続タブ２６の端部においては、同じように放熱し易いため、この接続タブ２６の端部はバスバー電極２４とのハンダ付けができない部分２７が発生する。また接続タブ２６の内側においても放熱板を具備した押しつけピンのため、ハンダ付けができない部分３０ができることになる。

よって図４に示すように、受光面側の接続タブ２５の端部と裏面側接続タブ２６の内側には、受光面側と裏面側の同じ位置にハンダ付けできない部分２９、３０ができることとなる。同じように太陽電池素子１１の他端にもハンダ付けできない部分２７、２８ができることとなる。このことにより接続タブ２５、２６の熱収縮があっても太陽電池素子１１の端部での反りが発生することが無くなる。

図５（ａ）（ｂ）は、本発明に係る放熱板を具備した押さえピンの他の実施例を示したものである。

図５（ａ）においては、シャフト２０の先端に押さえ部１９が取り付けられており、さらにその上に複数のリング状の放熱板１８が取り付けられている。このリング状の放熱板１８は、その放熱性能を上げるために円盤状にしても良い。

図５（ａ）においては、放熱板１８をシャフトの替わりに組み立て、その先端に押さえ部１９を取り付けたものである。放熱面積が大きくなるため、その放熱性能を上げることが可能となる。

以下、本発明の他の実施例を添付図面を用いて説明する。

図１１は太陽電池素子に接続タブをハンダ付けする本発明に係る装置を示したものである。図１において４１は太陽電池素子、４２は接続タブ、４３はバスバー電極、４５は熱風吹き出しノズル、４６は押しつけピン、４７は熱風の遮蔽板を示す。

太陽電池素子４１は、上述のように単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られており、その受光面側と裏面側にバスバー電極４３が形成されている。

接続タブ４２は、銅やアルミニウムのような低抵抗の太陽電池素子接続用配線材に、ハンダをその表面全面に片面２０から７０μｍ程度、メッキやディピングによりハンダコートしたものを適当な長さに切断して用いる。この接続タブ４２の幅は、ハンダ付け時に接続タブ４２自身により太陽電池素子４１の受光面に影を作らないように、太陽電池素子４１のバスバー電極４３の幅と同じかそれ以下にする。接続タブ４２の長さは太陽電池素子４１のバスバー電極４３のほぼ全てに重なり、さらに所定の太陽電池素子間の間隔と隣り合う太陽電池素子の非受光面のバスバー電極に重なるようにする。一般的な１５０ｍｍ角の多結晶シリコン太陽電池素子を使用する場合、接続タブ４２の幅は、１〜３ｍｍ程度、その長さは２００〜３００ｍｍ程度である。接続タブ４２が太陽電池素子１１のバスバー電極４３のほぼ全てに重なるようにするのは、太陽電池素子の抵抗成分を少なくするためである。

熱風吹き出しノズル４５は、直径２〜５ｍｍ程度のステンレス等の金属製のパイプが用いられ、その一端はバスバー電極の方向に向けられ、他端は熱風発生器（不図示）に繋がっている。またこのパイプの途中には、電磁弁などが設けられ、シーケンサーなどからの信号により電磁弁を開閉することにより熱風の吹き出し時間とそのタイミングを制御する手段が設けられる。また熱風吹き出しノズル４５の先端部付近には、熱電対などの温度センサーが設けられ、熱風の温度が温度コントローラーにより自動的に設定温度になるように制御されている。

このような熱風吹き出しノズル４５は、バスバー電極４３の長さに対応して複数本設けられる。例えば１５０ｍｍ角の太陽電池素子では１０〜２０本程度設けられる。

押しつけピン４６は、長さ５０〜１００ｍｍ程度、直径１〜３ｍｍ程度のステンレスなどの金属製シャフトの先端と金属製の円柱形状の押さえ部の中心部の両方にネジ加工を施すことになどより、シャフトの先端に押さえ部が取り付けられたものであり、熱風吹き出しノズル４５に対応して複数本設けられる。この円柱形状の押さえ部４９は、直径２〜５ｍｍ程度、高さ４〜６ｍｍ程度の大きさで、その材質は炭素工具鋼にニッケルメッキを施したものなどが好適に用いられる。

この押しつけピン４６は、駆動系により上下方向に駆動し、スプリングなどにより常に一定の圧力で、接続タブ４２をバスバー電極４３に押さえつけるようになっている。

熱風の遮蔽板４７は、接続タブ４２の中央側のバスバー電極の端部の上に設けられる。図１２はこの熱風の遮蔽板４７の一例を示した斜視図である。熱風の遮蔽板４７の形状は、平板部４８と熱風が外側に回り込まないように平板部４８の両側部４９と底部５０が内側に鈍角に折り曲げられた構造になっており、厚み１〜３ｍｍ程度のステンレスなどの金属、または、セラミック、耐熱樹脂などの金属以外の材料で耐熱性のもので作製される。さらに平板部４８には取り付けロッド５１が２本程度ネジにて取り付けられている。この取り付けロッド５１の他端は装置にネジなどで取り付けられる。

この熱風の遮蔽板４７は装置に固定しても良いし、押しつけピン４６と同じ様に上下方向に動くように様にしても良い。またこの熱風の遮蔽板４７の大きさは、太陽電池素子の大きさや、熱風の強度、方向などを考慮して最適に決定すれば良い。

本発明に係る太陽電池モジュール製造装置での接続タブ４２の太陽電池素子４１上のバスバー電極４３への取り付けは、次の様に行う。

まず取り付ける太陽電池素子４１のバスバー電極４３の上へ接続タブ４２を持ってくる。その後押しつけピン４６、４７を下ろし、接続タブ４２をバスバー電極４３に押しつける。それと同時にノズル４５から、４００から５００℃程度の熱風を数秒、上記の押しつけピン４６、４７で接続タブ４２をバスバー電極４３に押しつけている部分に吹き付け、接続タブ４２のハンダとバスバー電極４３のハンダを融かし両者をハンダ付けする。

この時熱風は遮蔽板４７に遮られ、遮蔽板４７の外側にある接続タブ４２とバスバー電極表面のハンダは、その溶融温度まで上がることが無くなり、この部分はハンダ付けされなくなる。これにより接続タブ４２のハンダ付けされる位置とハンダ付けされない位置を精度良く制御することが可能となる。

その後ハンダが固化したら、押しつけピン４６、４７を上げる。この様にして太陽電池素子４１の受光面側と裏面側のバスバー電極４３にそれぞれ接続タブ４２をハンダ付けする。

図１３は本発明に係る太陽電池モジュール製造装置で接続タブをバスバ−電極にハンダ付けした太陽電池素子の断面を模式的に示したものであり、図１４はその端部の拡大図である。

図１３、図１４において、４１は太陽電池素子、５３は受光面側バスバー電極、５４は裏面側（非受光面側）バスバー電極、５５は受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブ、５６は裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブ、５７は裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの端部のハンダ付けされなかった部分、５８は受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの中央側のハンダ付けされなかった部分、５９は受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの端部のハンダ付けされなかった部分、６０は裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの中央側のハンダ付けされなかった部分を示す。

図１３において、上述のように本発明に係る太陽電池モジュール製造装置で、例えばまず太陽電池素子４１のバスバー電極５３に接続タブ５５をハンダ付けした場合、接続タブ５５の端部においては、放熱し易く熱風を吹き付けることによるハンダ付け時に接続タブ５５の中央部より温度が上がりにくいため、この接続タブ５５の端部はバスバー電極５３とのハンダ付けができない部分５９が発生する。また接続タブ５５の中央側においても熱風は遮蔽板４７のため、ハンダ付けができない部分５８ができることになる。

次にこの太陽電池素子４１の裏面側バスバー電極５４に接続タブ５６をハンダ付けした場合、接続タブ５６の端部においては、同じように放熱し易いため、この接続タブ５６の端部はバスバー電極５４とのハンダ付けができない部分５７が発生する。また接続タブ５６の中央側においても熱風は遮蔽板４７のため、ハンダ付けができない部分６０ができることになる。

よって図１４に示すように、受光面側の接続タブ５５の端部と裏面側接続タブ５６の中央側には、受光面側と裏面側の同じ位置にハンダ付けできない部分５９、６０ができることとなる。同じように太陽電池素子４１の他端にもハンダ付けできない部分５７、５８ができることとなる。このことにより接続タブ５５、５６の熱収縮があっても太陽電池素子４１の端部での反りが発生することが無くなる。

また、本発明の他の実施例を図を持って説明する。

他の実施例として、本発明に係る接続タブ３は、上記のハンダコート前に予めその金属箔表面が粗面化されていることを特徴とする。

すなわち銅箔などの金属箔を所定の幅に切断したものをハンダコート前に、粒度＃８０〜＃２２０のサンドペーパーでその表面に傷を付けるように擦り、粗面化する。ここでサンドペーパーの粒度が＃８０未満のものを使用すると、金属箔表面の傷が大きく、深くなりすぎて金属箔自体の強度を低下させてしまうため好ましくない。またこの粒度が＃２２０を越えるものを使用すると、金属箔表面の傷が小さく、浅くなりすぎて、他の配線をハンダ付けした時にハンダ付け部分の強度向上の効果が小さいため好ましくない。

また粗面化する方法は、上記のサンドペーパーの他にヤスリや砥石を使用して行っても良く、また粗面化する面は他の配線をハンダ付けする面だけでも良いし、金属箔両面を行っても良い。

このように接続タブ３の表面を粗面化した金属箔を使用し、さらにこれに上述のようにハンダコートを施す。

図３は本発明に係る接続タブ３（又は結合配線５又は出力配線６又は横方向配線７）の断面を模式的に示したものである。

図１５において、７１は金属箔、７２はハンダコート、７３は粗面化の凹部に入り込んだハンダを示す。

上記のような粗面化により金属箔表面７１に微細な凹凸が生じることとなる。その後、この金属箔７１にハンダメッキなどでその表面にハンダコート７２を施すことにより、この凹部にハンダ７３が入り込み、また凸部にもハンダが覆うことになる。これにより金属箔１１とハンダの接する表面積が、通常の表面が鏡面上の金属箔に較べ多くなる。このため該金属箔７１とハンダの接合強度が向上することとなる。

このため接続タブ３と太陽電池素子のバスバー電極とのハンダ付け部分にラミネート後上述のように、互いに引っ張る方向に応力が働いても該金属箔７１とハンダ７２の接合強度が強化されているため、両者が剥離することが無くなり、製造工程の歩留りや太陽電池モジュールの信頼性の向上が可能となる。

図６は本発明に係る太陽電池モジュールの構造の一例を示す図である。

図６において、３１は透光性基板、３２は受光面側充填材、３３は太陽電池素子、３４は裏面側充填材、３５は裏面シート、３６は接続タブである。

以下、各部材について説明する。

透光性基板３１としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。ガラス板ついては、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが使用される。他方、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いた場合には、厚みが５ｍｍ程度のものが多く使用される。

受光面側充填材３２及び裏面側充填材３４は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと略す）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）から成り、Ｔダイと押し出し機により厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものが用いられる。これらはラミネート装置により減圧下にて加熱加圧を行うことで、軟化、融着して他の部材と一体化する。

ＥＶＡやＰＶＢは、酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させることがあるが、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法における受光面側充填材３２においては、着色させると太陽電池素子３３に入射する光量が減少し、発電効率が低下するため透明とする。

また、裏面側充填材３４に用いるＥＶＡやＰＶＢは透明でも構わないし、太陽電池モジュールの設置される周囲の設置環境に合わせ酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させても構わない。

裏面シート３５は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。

次に太陽電池モジュールの作製方法について述べる。

太陽電池モジュールを作製するにあたっては、透光性基板３１上に受光面側充填材３２を置き、さらにその上に接続タブ３６等で接続した太陽電池素子３３を置く。さらにその上に裏面側充填材３４、裏面シート３５を順次積層する。このような状態にして、ラミネーターにセットし、減圧下にて加圧しながら１００〜２００℃で例えば１５分〜１時間加熱することにより、これらが一体化する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正及び変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。

またハンダ付けに使用するハンダは、錫−鉛の共晶ハンダ等の他鉛フリーハンダでも実施可能である。

本発明に係る太陽電池素子に接続タブをハンダ付けする装置を示したものである。 本発明に係る放熱板を具備した押しつけピンの斜視図である。 本発明に係る太陽電池モジュール製造装置で接続タブをバスバ−電極にハンダ付けした太陽電池素子の断面を模式的に示したものである。 本発明に係る太陽電池モジュール製造装置で接続タブをバスバ−電極にハンダ付けした太陽電池素子の断面を模式的に示したその端部の拡大図である。 （ａ）（ｂ） 本発明に係る放熱板を具備した押さえピンの他の実施例を示したものである。 本発明に係る太陽電池モジュールの構造の一例を示す図である。 太陽電池素子のバスバー電極上に接続タブを取り付けた状態を示したものである。 太陽電池素子に接続タブをハンダ付けする従来の装置を示したものである。 太陽電池素子の受光面と裏面の電極に接続タブを取り付けた状態を示す断面図である。 接続タブの端部のハンダ付けができなかったものの状態を示した断面図である。 本発明に係る太陽電池素子に接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置の他の一例を示したものである。 熱風の遮蔽板の一例を示した斜視図である。 本発明の他の陽電池モジュール製造装置で接続タブをバスバ−電極にハンダ付けした太陽電池素子の断面を模式的に示したものである。 本発明の他の太陽電池モジュール製造装置で接続タブをバスバ−電極にハンダ付けした太陽電池素子の断面を模式的に示したその端部の拡大図である。 本発明に係る接続タブの断面を模式的に示したものである。

符号の説明

１、１１、３３；太陽電池素子
２、１２、３６；接続タブ
３、１３；バスバー電極
４；フィンガー電極
７、１５；熱風吹き出しノズル
８；押しつけピン
９；接続タブの端部
１６；通常の押しつけピン
１７；放熱板を具備した押しつけピン
１８；放熱板
１９；押しつけピンの押さえ部
２０；押しつけピンのシャフト
２３；受光面側バスバー電極
２４；裏面側バスバー電極
２５；受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブ
２６；裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブ
２７；裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの端部のハンダ付けされなかった部分
２８；受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの内側のハンダ付けされなかった部分
２９；受光面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの端部のハンダ付けされなかった部分
３０；裏面側バスバー電極にハンダ付けされた接続タブの内側のハンダ付けされなかった部分
３１；透光性基板
３２；受光面側充填材
３４；裏面側充填材
３５；裏面シート

Claims (2)

1. 太陽電池素子のバスバー電極上に前記バスバー電極の長手方向の長さより長い接続タブを前記バスバー電極の一方の端部と合わせて配置した接続タブを複数の押しつけピンで押さえつけながら、熱風を吹き付けることにより前記バスバー電極と前記接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置において、前記接続タブの前記バスバー電極の他方の端部側に位置する前記押しつけピンに放熱板を備えさせたことを特徴とする太陽電池モジュール製造装置。
2. 太陽電池素子のバスバー電極上に前記バスバー電極の長手方向の長さより長い接続タブを前記バスバー電極の一方の端部と合わせて配置した接続タブを複数の押しつけピンで押さえつけながら、熱風を吹き付けることにより前記バスバー電極と前記接続タブをハンダ付けする太陽電池モジュール製造装置において、前記接続タブの前記バスバー電極の他方の端部側に熱風を遮断する遮蔽板を備えさせたことを特徴とする太陽電池モジュール製造装置。

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