JP2012064748A - 太陽電池モジュールの接合方法および接合装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 太陽電池セルの反りを抑制する。
【解決手段】 次の工程を含む太陽電池モジュールの接続方法により解決する。
a)半田層で被覆された金属体からなるインターコネクタを太陽電池セルの電極に当接させる第1の押圧工程
b)ヒータチップで局部的に前記インターコネクタの一方の端部を前記太陽電池セルの電極に当接させる第2の押圧工程
c)前記ヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局部的に前記半田層を溶融させ、前記インターコネクタを前記太陽電池セルの電極に半田付けする接合工程
【選択図】 図1
【解決手段】 次の工程を含む太陽電池モジュールの接続方法により解決する。
a)半田層で被覆された金属体からなるインターコネクタを太陽電池セルの電極に当接させる第1の押圧工程
b)ヒータチップで局部的に前記インターコネクタの一方の端部を前記太陽電池セルの電極に当接させる第2の押圧工程
c)前記ヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局部的に前記半田層を溶融させ、前記インターコネクタを前記太陽電池セルの電極に半田付けする接合工程
【選択図】 図1
Description
本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に係り、特に太陽電池セルの電極にインターコネクタを半田付けする太陽電池モジュールの接合方法および装置に関する。
従来より、地球環境に優しくクリーンなエネルギーを生む手段として太陽光発電が注目されている。太陽光発電を導入する場合、1個の太陽電池セルでは出力が小さいことから、複数の太陽電池セルを直列に接続した太陽電池モジュールを用いて出力を高めるようにしている。このように太陽電池セルを一列に並べて太陽電池セルを直列に接続したものをストリングスと呼ぶ。
ストリングスを形成する工程において、太陽電池セルには、銅箔等からなるインターコネクタが半田によって接合される。インターコネクタの前半部は太陽電池セルの上面の電極に半田付けされ、インターコネクタの後半部は隣接する太陽電池セルの下面の電極に半田付けされる。
図5は、この太陽電池セルにインターコネクタを接続する従来の太陽電池モジュールの製造装置を示したものである。
図5において、31は太陽電池セル、32は太陽電池セル31上に形成された電極、33はインターコネクタ、40は押しつけピン、50は熱風吹き出しノズルを表す。
インターコネクタ33の太陽電池セル31上に形成された電極32への取り付けは、まず取り付ける太陽電池セル1上に形成された電極32の上へインターコネクタ33を配置する。
次に押しつけピン40を下ろし、インターコネクタ33を太陽電池セル31上に形成された電極32に押しつける。それと同時に熱風吹き出しノズル50から、400から500°C程度の熱風を1、2秒程度、上記の押しつけピン40でインターコネクタ33を太陽電池セル31上に形成された電極32に押しつけている部分に吹き付け、インターコネクタ33の半田と太陽電池セル31上に形成された電極32上の半田を融かし両者を接続する。その後半田が固化したら、押しつけピン40を引き上げる。
次に押しつけピン40を下ろし、インターコネクタ33を太陽電池セル31上に形成された電極32に押しつける。それと同時に熱風吹き出しノズル50から、400から500°C程度の熱風を1、2秒程度、上記の押しつけピン40でインターコネクタ33を太陽電池セル31上に形成された電極32に押しつけている部分に吹き付け、インターコネクタ33の半田と太陽電池セル31上に形成された電極32上の半田を融かし両者を接続する。その後半田が固化したら、押しつけピン40を引き上げる。
このような太陽電池セル31の電極32へのインターコネクタ33の取り付け方法では、半田付け時に200から250°C近傍まで加熱するため、太陽電池セル31とインターコネクタ33との熱膨張率の差により、半田付け後太陽電池素子に反りが発生し、その後の工程において太陽電池素子が割れてしまい歩留りを低下させてしまうことがある。
この太陽電池セル31とインターコネクタ33との半田付け後に発生する反りの対策として、インターコネクタを断続的に太陽電池セル31の前記電極に半田付けし、半田付け面積を小さくすることにより反りの発生を低減することが考案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、このような断続的なインターコネクタの半田付けでも熱風を半田付け部に吹き付けることには変わりはない。そうすると、太陽電池モジュールを組み立てるには太陽電池セルを搬送しながら太陽電池セルにインターコネクタを半田付けすることから半田付け部の温度は、この搬送系の搬送精度に依存することになり、通常用いられる搬送系の搬送精度では半田付け温度の温度管理が難しく、温度にばらつきが生じる。
この半田付け温度のばらつきに起因して半田濡れ不足となり、半田付け強度の低下を引き起こす。また、半田付け温度が高くなり過ぎると太陽電池セル上電極の半田食われの促進を引き起こす。これらのことから太陽電池モジュールの信頼性が低下するという問題点があった。
また、断続的に熱風を吹き付けるようにしても、吹き付ける範囲が半田付け部のみならず周辺の比較的広範囲になるため、半田付け後の太陽電池セルとインターコネクタとの熱膨張差に起因した太陽電池セルの反りや割れが発生するという問題点も改善されるものの依然として残されたままであった。
さらに、熱風吹き出しノズルの取り付け高さや角度によって太陽電池セルに部分的な高温部を与えてしまい、太陽電池セルに熱的なストレスがかかり、太陽電池セルとこの太陽電池セルの電極との接合強度が低下したり、太陽電池セルに反りや割れが発生することがあるという問題点もあった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、太陽電池セルの電極にインターコネクタを半田付けするときに、半田付け部の温度をフィードバック制御して半田付け温度を正確に制御することで信頼性の高い太陽電池モジュールの接合方法を提供することを第1の目的とし、この接合方法を直接使用する接合装置を提供することを第2の目的とする。
本発明になる太陽電池の接合方法は、次の工程を含むことを特徴とするものである(請求項1)。
a)半田層で被覆された金属体からなるインターコネクタを太陽電池セルの電極に当接させる第1の押圧工程
b)ヒータチップで局部的に前記インターコネクタの一方の端部を前記太陽電池セルの電極に当接させる第2の押圧工程
c)前記ヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局部的に前記半田層を溶融させ、前記インターコネクタを前記太陽電池セルの電極に半田付けする接合工程
a)半田層で被覆された金属体からなるインターコネクタを太陽電池セルの電極に当接させる第1の押圧工程
b)ヒータチップで局部的に前記インターコネクタの一方の端部を前記太陽電池セルの電極に当接させる第2の押圧工程
c)前記ヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局部的に前記半田層を溶融させ、前記インターコネクタを前記太陽電池セルの電極に半田付けする接合工程
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、前記ヒータチップの温度制御は前記ヒータチップに温度センサを配設し、この温度センサで検出した温度をフィードバックして制御するものであることを特徴とするものである(請求項2)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、第2の押圧工程では、前記ヒータチップに変位センサを配設し、前記半田層の溶融に伴う前記ヒータチップの変位量をモニタして予め設定されている変位量を超えない範囲で押圧することを特徴とするものである(請求項3)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、接合工程の発熱は前記ヒータチップが前記インターコネクタ上を移動している間このヒータチップに断続的に流される電流によるジュール熱であることを特徴とするものである(請求項4)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、前記移動は相対的なものであることを特徴とするものである(請求項5)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、第2の押圧工程の局部は前記インターコネクタの長手方向と幅方向の長さがほぼ同じであることを特徴とするものである(請求項6)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、ヒータチップの移動方向の端部はR形状加工されたものを用いることを特徴とするものである(請求項7)。
本発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、次の構成を含むことを特徴とするものである(請求項8)。
a)半田層で被覆された金属体からなるインターコネクタを太陽電池セルの電極に当接させる第1の押圧手段
b)ヒータチップで局部的に前記インターコネクタの一方の端部を前記太陽電池セルの電極に当接させる第2の押圧手段
c)前記ヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局所的に前記半田層を溶融させ、前記インターコネクタを前記太陽電池セルの電極に半田付けする接合手段
a)半田層で被覆された金属体からなるインターコネクタを太陽電池セルの電極に当接させる第1の押圧手段
b)ヒータチップで局部的に前記インターコネクタの一方の端部を前記太陽電池セルの電極に当接させる第2の押圧手段
c)前記ヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局所的に前記半田層を溶融させ、前記インターコネクタを前記太陽電池セルの電極に半田付けする接合手段
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、前記ヒータチップには温度情報を検出する温度情報検出手段を備えることを特徴とするものである(請求項9)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、第2の押圧手段には、前記ヒータチップ毎の前記半田層の溶融に伴う前記ヒータチップの変位量を検出する変位量検出手段を備えることを特徴とするものである(請求項10)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、断続的な発熱は前記温度情報検出手段により検出された温度情報をフィードバックして予め設定された温度になるように電流を制御可能なパルスヒート電源からの電流であることを特徴とするものである(請求項11)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、前記ヒータチップの押圧面は前記インターコネクタの幅よりも広く前記電極よりも狭いことを特徴とするものである(請求項12)。
また、本発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、前記ヒータチップの移動方向の端部はR形状加工されていることを特徴とするものである(請求項13)。
請求項1〜7に係る発明によれば、インターコネクタを太陽電池セルに半田付けするときにヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局部的に半田付けして接合することにしたので太陽電池セル全体が加熱されることがなく、また加熱も瞬間的であるから太陽電池セルへの熱的な影響を少なくすることができる。したがって、充分な接合強度を確保することができ、しかも太陽電池セルに反りや割れを生じさせない信頼性の高い太陽電池モジュールの接合方法を提供することができる。
特に、請求項2記載の発明によれば、ヒータチップに温度センサを設けて、加熱時の温度を検出してフィードバックして所定の温度になるようにしているので、温度のばらつきや温度変化を少なくすることができる。
また、請求項3に係る発明によれば、ヒータチップに変位センサを設けて、半田層の溶融時のヒータチップの変位量を検出して設定された変位量を超えてヒータチップを下降させないようにしているので、インターコネクタを太陽電池セルの電極に適切な荷重で押さえることができるから、インターコネクタを傷つけずにヒータチップをインターコネクタの上を移動させることができる。
また、請求項4に係る発明によれば、予め設定された温度になるようにヒータチップに断続的に電流を流して所定のジュール熱を発生させて半田層を溶融するようにしているので、所定の温度維持が可能になる。
また、請求項5に係る発明によれば、ヒータチップとインターコネクタを当接した太陽電池セルの移動を相対的にしているので、柔軟性に優れた太陽電池モジュールの接合方法を提供することができる。
また、請求項6に係る発明によれば、ヒータチップ毎の押圧面がインターコネクタの幅よりも小さ目であるので、加熱部がインターコネクタからはみ出すことがないから、必要な部分にのみ熱を加えることができる。
また、請求項7に係る発明によれば、ヒータチップの押圧面移動方向の端部はR形状加工しているので、インターコネクタを傷つけずに一定荷重を印加しながらヒータチップをインターコネクタの上を移動させることができる。
請求項8〜13に係る発明によれば、請求項1〜7に係る発明を直接使用する太陽電池モジュールの接合装置を提供することができる。
次に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明になる太陽電池モジュールの接合装置の概要図、図2は図1の接合装置の接合実行部を制御する接合制御部の要部ブロック図、図3、図4は本発明になる太陽電池モジュールの接合方法の接合工程を示す図で、図3はその前半部、図4はその後半部である。なお、1つの太陽電池セルには片面に2本の電極があるが、同じ装置と接合工程によりインターコネクタを電極に接合することから、ここでは一方の電極へのインターコネクタの接合について説明することにしている。
図1は本発明になる太陽電池モジュールの接合装置の概要図、図2は図1の接合装置の接合実行部を制御する接合制御部の要部ブロック図、図3、図4は本発明になる太陽電池モジュールの接合方法の接合工程を示す図で、図3はその前半部、図4はその後半部である。なお、1つの太陽電池セルには片面に2本の電極があるが、同じ装置と接合工程によりインターコネクタを電極に接合することから、ここでは一方の電極へのインターコネクタの接合について説明することにしている。
図1において、10はインターコネクタの太陽電池セルの電極への半田付けによる接合を制御する接合制御部、20はこの半田付けによる接合を実行する接合実行部で、これらで太陽電池モジュールの接合装置100(以下、接合装置100という。)を構成する。なお、図1の丸で囲んだ英文字A〜Gは信号の接続関係を示している(図2において、同じ)。また、接合実行部20を示す図の中の(b)は(a)の半田付け部の拡大模式図で、(a)の奥行き方向(図で裏面方向)を(b)では左側になるようにしている。
図1において、21は基台、22は基台に立てられた支柱、23は半田付けヘッドで先端に半田付け用のヒータチップ27を配設した支持体23a、23bと昇降駆動部24のボールねじ24aに対応するナット23c、スライドブロック23dからなり、支柱22に設けられたスライドレール22aとスライドブロック23dとにより支柱22に昇降自在に取り付けられている。
昇降駆動部24はモータ等からなり、支柱22を介して基台21に取り付けられており、このモータの回転がボールねじ24aを介してナット23cに伝わり、スライドレール22aとスライドブロック23dに沿って、半田付けヘッド23を昇降させる。
ヒータチップ27には半田付け作業時の温度を検出する熱電対等からなる温度検出部27aが付設されており、支持体23aと支持体23bとの間には半田付け作業時の荷重を検出するロードセル等からなる荷重検出部25が設けられており、さらに支持体23bにはヒータチップ27とヘッド23との相対的な位置の変化を検出する変位センサ等からなる変位検出部26が設けられている。
基台21には太陽電池セルを載置し、この太陽電池セルの電極へインターコネクタを接合するときにヒータチップ27に対して前記電極の長さ方向(図2においては裏面方向)に移動する搬送ベルト28aとこの接合のときにインターコネクタが動かないように押さえつける押さえ部材29aが装着されている。この搬送ベルト28a上の所定の位置に太陽電池セル31が載置される。そして、太陽電池セル31の電極32上に位置合わせして置かれたインターコネクタ33を押さえ部材29aで押さえ、ヒータチップ27でインターコネクタ33を電極32に半田付けする時、搬送ベルト28aを図1の表面方向に動かす。
図2において、11は操作部、12は表示部、13はデータ処理部、14は半田付けヘッド駆動部、15は半田付け温度制御部、16は押圧制御部、17は搬送制御部で、これらで接合制御部10を構成する。各部の機能・作用については後述する。
操作部11は半田付け作業を行うときに必要なパラメータの入力や作業開始指示入力を行い、また、表示部12は必要なパラメータの入力状況、半田付け作業時の半田付けヘッド(以下、ヘッドともいう)23の動き、およびヒータチップ27の温度変化等を表示することで接合装置100のマンマシンインタフェースとなっている。
データ処理部13は入出力制御部13a、荷重差異算出部13b、変位差異算出部13c、温度差異算出部13dからなり、半田付けヘッド23の昇降、ヒータチップ27の温度、搬送ベルト28aの速度、および押さえ部材29aの押圧力をそれぞれ制御する。
入出力制御部13aは操作/表示部11から設定されるパラメータを受けて格納すると共に必要に応じて格納された設定パラメータの内から半田付けヘッド23に印加する半田付け開始時の荷重の設定値Ps1と半田付け実行時の荷重の設定値Ps2を荷重差異算出部13bに、半田付け実行時のヒータチップ27とヘッド23との相対的な位置変動(変位)の基準変位の設定値Ds1を変位差異算出部13cに、そして太陽電池セル31(太陽電池セルの外形寸法、電極の幅等)に応じた半田付け温度設定値Ts1を温度差異算出部13dに送出する。
また、押さえ部材29aに印加して、半田付け実行時にインターコネクタ33と電極32との位置関係が変動しないようにする荷重の設定値Ps11を押圧制御部16に、搬送ベルト28aを駆動して、半田付け実行時に安定した半田付けが得られるような搬送ベルト28aをヒータチップ27と相対的に移動させる搬送速度の設定値Vs1を搬送制御部17に送出する。
荷重差異算出部13bには昇降駆動部24の動作により半田付けヘッド23がインターコネクタ33を介して電極32を押圧している時の荷重の測定値Pm1も入力され、ここで設定値Ps1との差分を算出し、得られた算出値を半田付けヘッド駆動部14に送出する。また、変位差異算出部13cにはヒータチップ27とヘッド23との相対的な位置の変化の測定値Dm1が入力され、ここで測定値Dm1と設定値Ds1との差異を算出し、得られた算出値を荷重差異算出部13bに送出する。
温度差異算出部13dには半田付け作業時にヒータチップ27の温度の測定値Tm1も入力され、ここで設定値Ts1との差分を算出し、得られた算出値を半田付け温度制御部15に送出する。
半田付けヘッド駆動部14は主として荷重・変位制御部14aからなる。ここでは、荷重差異算出部13bから送出される前記2種類の荷重と変位のそれぞれの差分値に基づいてそれぞれの時点で荷重と変位とが設定値を維持するように半田付けヘッド23を昇降させるための駆動制御信号(駆動信号と回転角度)を生成し、昇降駆動部24に送出する。
半田付け温度制御部15は主として電流制御部15aからなる。ここでは、温度差異算出部13dから送出される前記温度の差分値に基づいてヒータチップ27の温度の設定値を維持するようにヒータチップ27に流す接合電流を制御する。
このような構成を備える接合装置100を用いて半田付け作業をするには、前記のようなパラメータを設定した後に半田付け作業開始指令を与える。なお、このとき用いる各種のパラメータは、予め実験的に求めておくと半田付け作業がやり易い。
次に、このような接合装置100を用いた半田付け作業について説明する。
次に、このような接合装置100を用いた半田付け作業について説明する。
まず、図示しない搬送機構を用いて太陽電池セル31を搬送ベルト28a上の所定の位置に位置合わせして載置する(図3のS301)。ここでは特に設けていないが、吸着機構等を設けて太陽電池セル31を吸着して位置変動が起こらないようにしておくと以降の作業がし易くなる。
次に、図示しないインターコネクタを巻き取ってあるリールからインターコネクタを引き出し、所定の長さのインターコネクタ33に切断し、太陽電池セル31の電極32上に位置合わせして載置する(図3のS302)。そして、押圧制御部16の制御の下に押さえ駆動部29で押さえ部材29aを駆動して設定圧力Ps11でインターコネクタ33を電極32に押さえつける(図3のS303)。なお、この押さえ部材29aによる押さえ部位は電極32の一方の端部とし、後述のヒータチップ27による半田付け時に障害とならないようにする(図1の(b))。
次に、荷重・変位制御部14aからの駆動制御信号により昇降駆動部24を駆動して先端に付設されているヒータチップ27をインターコネクタ33の長辺中心部の真上に位置合わせしながらヘッド23を下降させる。このとき荷重検出部25で検出される計測値Pm1は荷重差異算出部13bにフィードバックされ、ここで設定値Ps1と比較され、差異がなくなるように前記駆動制御信号が生成されて荷重・変位制御部14aを介して加える荷重が制御され、最終的に設定された荷重Ps1が加えられることになる(図3のS304)。
このとき、変位検出部26で検出される計測値Dm1は、ヒータチップ27がインターコネクタ33と接触した時点から大きくなり始め、前記設定された荷重が加えられた時に最大となる。この計測値Dm1は変位差異検出部13cにフィードバックされ、ここで設定値Ds1と比較されるが、半田付け前であることから、ヒータチップ27と太陽電池セル31との相対的な移動は実行されていないので得られた比較値は荷重・変位制御部14aでの演算には用いられない。
ヒータチップ27で太陽電池セル31を設定された圧力Ps1で押圧したことを確認したときに(図3のS305のYES)、電流制御部15aの制御の下に設定された接合電流を設定された短時間(例えば、100ms程度)溶接トランス(図示せず)に供給し、この溶接トランスで低電圧大電流に変成してヒータチップ27に接合電流を供給する(図3のS306)。なお、この接合電流は後述するようにヒータチップ27が電極32の所定の位置(例えば、電極32の反対側の端部)に到達するまで設定された時間(例えば、数10ms程度)をあけて断続的に供給される。
この接合電流によりヒータチップ27にジュール熱が発生し、このジュール熱によりヒータチップ27のインターコネクタ33の押圧面温度を上昇させ、インターコネクタ33と電極32とを被覆している半田層を溶融する。このとき温度検出部27aで検出された温度情報Tm1は温度差異検出部13dにフィードバックされ、ここで設定値Ts1と比較され差異がなくなるように電流制御部15aを介して接合電流が制御され、設定された接合電流となる。
このとき半田層の溶融に従い、変位検出部26で検出される計測値Dm1は小さくなる。前述のように、この計測値Dm1は変位差異算出部13cにフィードバックされ、ここで設定値Ds1と比較され、差異がなくなるように荷重・変位制御部14aを介してヘッド23に加える荷重を減らして設定された変位を維持するように制御する(図4のS407)。
この荷重の減少は荷重差異算出部13bで実行される。すなわち、前述のように同時にヘッド23によるインターコネクタ33への荷重は荷重検出部25で検出される計測値Pm1として荷重差異算出部13bにフィードバックされている。ここで変位が設定値を維持する時の設定値Ps2と比較され、差異がなくなるようにするのである。
このようにしてヒータチップ27のインターコネクタ33との位置関係を維持しながら、搬送制御部17から前記搬送制御信号を搬送駆動部28に送出し、搬送ベルト28aを動かしヒータチップ27をインターコネクタ33上で移動させる(図4のS308)。このようにヒータチップ27とインターコネクタ33との位置関係(変位)を維持するのはヒータチップ27がインターコネクタ33上を滑らかに移動可能とするためである。また、滑らかの移動を可能とするために前述のようにヒータチップ27のインターコネクタ33との相対的な移動方向の端部はR状に加工しておくのがよい。
この移動中も前述のように、ヒータチップ27への設定された短時間の電流供給が設定された時間間隔で継続されるので、ヒータチップ27の移動に伴って継続的にインターコネクタ33が電極32に半田付けされる。そして、ヒータチップ27が電極32の端部に到達した時(図4のS309のYES)、ヒータチップ27への電流の供給を停止する(図4のS310)。
ヒータチップ27への電流の供給を停止してもヒータチップ27の発熱が終了するだけで余熱がなくなるわけではないのでインターコネクタ33が電極32から剥離しないように所定の時間経過後(溶融した半田が固化する時間経過後)にヒータチップ27を上昇させてインターコネクタ33への荷重を解除する(図4のS311、S312)。このようにして1つの太陽電池セル31の一方の電極32へのインターコネクタ33の半田付けが完了する。
ここでは、ヒータチップ27への接合電流を断続させてインターコネクタ33の電極32への半田付けによる接合を局部的に行うこととしたが、接合電流の断続間隔を短くするなどしてインターコネクタ33を電極32との接触面全ての部分に半田付けするようにしても良い。
10 接合制御部、11 操作部、12 表示部、13 データ処理部、
14 半田付けヘッド駆動部、15 半田付け温度制御部、16 押圧制御部、
17 搬送制御部、
20 接合実行部、21 基台、22 支柱、23 半田付けヘッド、
24 昇降駆動部、25 荷重検出部、26 変位検出部、27 ヒータチップ、
28 搬送駆動部、29 押さえ駆動部
31 太陽電池セル、32 電極、33 インターコネクタ
14 半田付けヘッド駆動部、15 半田付け温度制御部、16 押圧制御部、
17 搬送制御部、
20 接合実行部、21 基台、22 支柱、23 半田付けヘッド、
24 昇降駆動部、25 荷重検出部、26 変位検出部、27 ヒータチップ、
28 搬送駆動部、29 押さえ駆動部
31 太陽電池セル、32 電極、33 インターコネクタ
Claims (13)
- 次の工程を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの接続方法。
a)半田層で被覆された金属体からなるインターコネクタを太陽電池セルの電極に当接させる第1の押圧工程
b)ヒータチップで局部的に前記インターコネクタの一方の端部を前記太陽電池セルの電極に当接させる第2の押圧工程
c)前記ヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局部的に前記半田層を溶融させ、前記インターコネクタを前記太陽電池セルの電極に半田付けする接合工程 - 請求項1記載の太陽電池モジュールの接合方法において、
ヒータチップの温度制御は前記ヒータチップに温度センサを配設し、この温度センサで検出した温度をフィードバックして制御するものであることを特徴とする太陽電池モジュールの接合方法。 - 請求項1記載の太陽電池モジュールの接合方法において、
第2の押圧工程は、前記ヒータチップに変位センサを配設し、前記半田層の溶融に伴う前記ヒータチップの変位量をモニタして予め設定されている変位量を超えない範囲で押圧することを特徴とする太陽電池モジュールの接合方法。 - 請求項1記載の太陽電池モジュールの接合方法において、
接合工程の発熱は前記ヒータチップが前記インターコネクタ上を移動している間このヒータチップに断続的に流される電流によるジュール熱であることを特徴とする太陽電池モジュールの接合方法。 - 請求項1記載の太陽電池モジュールの接合方法において、
前記移動は相対的なものであることを特徴とする太陽電池モジュールの接合方法。 - 請求項1記載の太陽電池モジュールの接合方法において、
第2の押圧工程の局部は前記インターコネクタの長手方向と幅方向の長さがほぼ同じであることを特徴とする太陽電池モジュールの接合方法。 - 請求項1記載の太陽電池モジュールの接合方法において、
ヒータチップの移動方向の端部はR形状加工されたものを用いることを特徴とする太陽電池モジュールの接合方法。 - 次の構成を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの接合装置。
a)半田層で被覆された金属体からなるインターコネクタを太陽電池セルの電極に当接させる第1の押圧手段
b)ヒータチップで局部的に前記インターコネクタの一方の端部を前記太陽電池セルの電極に当接させる第2の押圧手段
c)前記ヒータチップを断続的に所定の温度に発熱させながら、前記ヒータチップを前記インターコネクタ上をもう一方の端部に移動させて局所的に前記半田層を溶融させ、前記インターコネクタを前記太陽電池セルの電極に半田付けする接合手段 - 請求項8記載の太陽電池モジュールの接合装置において、
前記ヒータチップには温度情報を検出する温度情報検出手段を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの接合装置。 - 請求項8記載の太陽電池モジュールの接合装置において、
第2の押圧手段には、前記ヒータチップ毎の前記半田層の溶融に伴う前記ヒータチップの変位量を検出する変位量検出手段を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの接合装置。 - 請求項8記載の太陽電池モジュールの接合装置において、
断続的な発熱は前記温度情報検出手段により検出された温度情報をフィードバックして予め設定された温度になるように電流を制御可能なパルスヒート電源であることを特徴とする太陽電池モジュールの接合装置。 - 請求項7記載の太陽電池モジュールの接合装置において、
前記ヒータチップの押圧面は前記インターコネクタの幅よりも広く前記電極よりも狭いことを特徴とする太陽電池モジュールの接合装置。 - 請求項7記載の太陽電池モジュールの接合装置において、
前記ヒータチップの移動方向の端部はR形状加工されていることを特徴とする太陽電池モジュールの接合装置。
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