JP2023135212A - はんだ付け装置、太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、はんだの接着不良を抑制できるはんだ付け装置、はんだ層の接着不良があっても導電経路を確保できる太陽電池モジュール、及び従来に比べてはんだの接着不良が生じにくい太陽電池モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】はんだを融解して太陽電池と配線部材を接着させるものであり、長尺状の加熱部材と、加熱部材を鉛直方向に昇降させる昇降機構を有し、加熱部材は、複数の加熱接触部と、複数の凹部を有し、複数の凹部は、加熱部材の長手方向に間隔を空けて形成されており、複数の加熱接触部は、はんだを加熱可能であって、かつ、複数の凹部によって区画されている構成とする。【選択図】図１２

Description

本発明は、はんだ付け装置、太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。

従来から太陽電池は、複数の太陽電池セルを並べて直列接続した太陽電池ストリングを備えた太陽電池モジュールが知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１の太陽電池モジュールでは、隣接する太陽電池セルのうち、一方の太陽電池セルの端部側の部分を他方の太陽電池セルの端部側の部分にオーバーラップさせ、その部分でバスバー電極部同士を銀ペーストで接着している。こうすることで、太陽電池セルの充填率を向上させ、モジュール効率を高めている。

特開２０２２－２５９３３号公報

ところで、各太陽電池ストリング間で接続したり、各太陽電池ストリングから電気を取り出したりするためには各太陽電池ストリングの端部にタブ線を接続する必要がある。
そこで、本発明者は、特許文献１の太陽電池モジュールに倣って太陽電池ストリングの端部にタブ線を接続することを試みた。具体的には、本発明者は、特許文献１の太陽電池ストリングのバスバー電極が太陽電池セルの並設方向に対する直交方向にバスバー電極部が延びている利点を生かして、タブ線をバスバー電極部の延び方向に沿ってバスバー電極部の全面にはんだで接着した太陽電池モジュールを試作した。このような構造とすることで大きな接着面積を確保できるので、従来に比べて接着強度が向上すると考えた。

しかしながら、試作した太陽電池モジュールでは、熱膨張係数の差によって配線が膨張したものや、配線部材と太陽電池セルのバスバー電極部間に空間ができ、はんだの接着不良が生じるものがあった。

そこで、本発明は、はんだの接着不良を抑制できるはんだ付け装置、はんだ層の接着不良があっても導電経路を確保できる太陽電池モジュール、及び従来に比べてはんだの接着不良が生じにくい太陽電池モジュールの製造方法を提供することを課題とする。

上記した課題を解決するための本発明の一つの様相は、はんだを融解して太陽電池と配線部材を接着させるはんだ付け装置であって、長尺状の加熱部材と、前記加熱部材を鉛直方向に昇降させる昇降機構を有し、前記加熱部材は、複数の加熱接触部と、複数の凹部を有し、前記複数の凹部は、前記加熱部材の長手方向に間隔を空けて形成されており、前記複数の加熱接触部は、前記はんだを加熱可能であって、かつ、前記複数の凹部によって区画されている、はんだ付け装置である。

本様相によれば、加熱部材が長尺状であり、配線部材を一度にはんだ付けすることができるので、配線部材や太陽電池に加わる熱量を管理しやすい。
本様相によれば、加熱接触部の間に凹部が設けられているので、はんだの加熱により配線部材が熱膨張しても配線部材が凹部に逃げるので、接着部分において配線部材に浮きが生じにくく、はんだ加熱時の配線部材の熱膨張に伴うはんだの接着不良を抑制できる。

好ましい様相は、前記加熱部材の長手方向に隣接する加熱接触部の間隔は、１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。

本様相によれば、配線部材の応力を緩和しつつ、十分なはんだによる接着強度を確保できる。

好ましい様相は、前記複数の加熱接触部は、長手方向において等間隔に配されている。

本様相によれば、配線部材と太陽電池がはんだによって均等に接着できるため、配線部材の応力をさらに緩和でき、より高い接着強度を確保できる。

好ましい様相は、操作部を有し、前記昇降機構は、前記操作部を操作することで前記加熱部材を昇降可能であり、前記昇降機構は、前記加熱部材が上昇する方向に付勢する付勢部材を備える。

本様相によれば、付勢部材によって加熱部材が上昇する方向に付勢されているため、操作部を操作し、作業者が加熱部材を下降させる際の加熱接触部の押圧力を調整しやすく、過剰に配線部材を押圧し、太陽電池に割れが生じることを防止できる。

本発明の一つの様相は、太陽電池と、配線部材と、はんだ層を有し、前記太陽電池は、バスバー電極部を有し、前記バスバー電極部は、所定の方向に延びており、前記配線部材は、平面視したときに、前記バスバー電極部と重畳しており、前記バスバー電極部と前記配線部材が前記はんだ層によって接着された接着領域と、前記バスバー電極部と前記配線部材が前記はんだ層によって接着されていない非接着領域を有し、前記配線部材は、前記非接着領域において、前記太陽電池と離反する方向に膨らんだ膨張部を複数備えており、前記複数の膨張部は、前記所定の方向に間隔を空けて配されている、太陽電池モジュールである。

本様相によれば、配線部材がバスバー電極部の複数個所ではんだ層により接着されているので、はんだ層の接着不良があっても導電経路を確保できる。

好ましい様相は、前記太陽電池は、一辺を有し、前記バスバー電極部は、前記一辺に沿って設けられ、かつ前記一辺との最大距離が１６０ｍｍ以下である。

本様相によれば、バスバー電極部と一辺の距離が近いので、配線部材が太陽電池の受光の妨げになりにくい。

本発明の一つの様相は、上記したはんだ付け装置を使用して太陽電池のバスバー電極部に配線部材を接着する太陽電池モジュールの製造方法であって、表面にはんだ層が被覆された配線部材を太陽電池のバスバー電極部上に載置する工程と、前記配線部材に前記加熱接触部を近接又は接触させて前記配線部材の表面のはんだ層の一部を融解させる工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法である。

本様相によれば、従来に比べてはんだ層の接着不良が生じにくい。

本発明のはんだ付け装置によれば、はんだの接着不良を抑制できる。
本発明の太陽電池モジュールによれば、はんだ層の接着不良があっても導電経路を確保できる。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、従来に比べてはんだの接着不良が生じにくい。

本発明の第１実施形態のはんだ付け装置の自然状態の右側面図である。 図１のはんだ付け装置の自然状態の左側面図である。 図１のはんだ付け装置の自然状態の正面図である。 図１の加熱部材の説明図であり、（ａ）は加熱部材の斜視図であり、（ｂ）は加熱部材の正面図である。 本発明の第１実施形態の太陽電池モジュールの説明図であり、（ａ）は太陽電池モジュールを模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図であり、理解を容易にするために第１封止シート及び第２封止シートのハッチングを省略している。 図５（ａ）の太陽電池モジュールの要部の断面斜視図であり、理解を容易にするために第１封止シート、第２封止シート、及び第２保護部材を省略している。 図６の太陽電池モジュールの要部の平面図である。 図７の太陽電池モジュールの要部の断面図であり、（ａ）は図７のＢ－Ｂ断面の端面図であり、（ｂ）は図７のＣ－Ｃ断面図である。 図６の太陽電池セルの説明図であり、（ａ）は第１主面側からみた平面図であり、（ｂ）は第２主面側からみた平面図である。 図１のはんだ付け装置において操作ハンドル部を操作し、操作ハンドル部を下げたときのはんだ付け装置の側面図である。 図１のはんだ付け装置によってはんだ付けする際のはんだ付け装置と太陽電池セルと配線部材の関係を表す説明図であり、（ａ）ははんだ付け直前の要部の断面図であり、（ｂ）ははんだ付けの中途の要部の断面図である。 図１のはんだ付け装置によってはんだ付けする際のはんだ付け装置と太陽電池セルと配線部材の関係を表す説明図であり、（ａ）ははんだ付けした直後の要部の断面図であり、（ｂ）は加熱部材を離したときの要部の斜視図である。 本発明の他の実施形態の加熱部材の説明図であり、（ａ）は凹部が三角形状の場合の正面図であり、（ｂ）は凹部が半円状の場合の正面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、特に断りのない限り、はんだ付け装置１の上下方向の位置関係については、図１のような作業者が操作ハンドル部１０を操作していない無負荷状態、すなわち、自然状態を基準とする。

本発明の第１実施形態のはんだ付け装置１は、はんだによって太陽電池セル１１０の集電極１２１，１２２に接続配線部材１１１を接着するものである。
はんだ付け装置１は、図１，図１０のように、昇降機構によって加熱部材１２が鉛直方向に昇降する昇降式のはんだこて装置であり、作業者が操作ハンドル部１０を操作してはんだ付けを行う半自動型のはんだこて装置である。
はんだ付け装置１は、図１～図３のように、ベース部２と、主軸部３と、スタンド部５と、付勢部材６と、位置固定部７と、ガイド軸部８と、操作ハンドル部１０と、支持部１１と、加熱部材１２を備えている。
そして、本実施形態のはんだ付け装置１は、加熱部材１２に主な特徴の一つを有している。以下、このことを踏まえて、各構成部材について説明する。

（ベース部２）
ベース部２は、はんだ付け装置１の土台を形成する部位であり、ワークである太陽電池セル１１０を載置する載置部２０を備えている。

（主軸部３）
主軸部３は、ベース部２から立設（直立）し、上下方向に延びる棒状のコラムである。
主軸部３は、図１，図２のように、上下方向の中間部に第１角度調整部２５を備えている。
主軸部３は、第１角度調整部２５を操作することで、主軸部３がベース部２に対して周方向に相対的に回転し、ベース部２の載置部２０上の太陽電池セル１１０に対する加熱部材１２の相対角度を調整することが可能となっている。

（スタンド部５）
スタンド部５は、支持部１１及び加熱部材１２を主軸部３に対して固定するヘッドであり、図２のようにガイド軸部８の上下方向における位置を調整するガイド用位置調整部３０を備えている。
ガイド用位置調整部３０は、操作することでガイド軸部８のスタンド部５に対する相対位置を調整することが可能となっている。
本実施形態のガイド用位置調整部３０は、蝶ボルトであり、緩めることでガイド軸部８のスタンド部５に対する上下方向の相対位置を調整可能にし、締めることでガイド軸部８を締め付けてガイド軸部８のスタンド部５に対する上下方向の相対位置を固定可能となっている。

（付勢部材６）
付勢部材６は、弾性を有する弾性部材であり、図１，図２のように、主軸部３を囲むように設けられ、スタンド部５を主軸部３に沿って上方側に向かって付勢する部材である。
付勢部材６は、具体期には圧縮ばねであり、主軸部３の周囲に螺旋状に巻かれている。すなわち、付勢部材６は、スタンド部５から圧縮力が加わると、弾性変形し、その復元力によってスタンド部５を上方側に向かって付勢することが可能となっている。

（位置固定部７）
位置固定部７は、スタンド部５の上限位置を調整する部位であり、スタンド部５の一部と係合し、スタンド部５の上方への移動を規制する部位である。
位置固定部７は、図１のように、位置固定部７の上下方向の位置を調整する位置調整部３１を備えている。
本実施形態の位置調整部３１は、クランプスクリューであり、締めることで位置固定部７の主軸部３の延び方向（上下方向）への移動を制限し、緩めることで位置固定部７の主軸部３の延び方向（上下方向）への移動が可能となっている。

（ガイド軸部８）
ガイド軸部８は、スタンド部５の移動方向を上下方向に規制する規制部材であり、図１のように、主軸部３の軸方向と平行に延びた棒状のストップバーである。

（操作ハンドル部１０）
操作ハンドル部１０は、作業者が操作する操作部であり、ガイド軸部８に対して傾斜した棒状体である。
操作ハンドル部１０は、図１のように、リンク機構３２を介してスタンド部５と位置固定部７に接続されており、操作ハンドル部１０の回転力を、リンク機構３２を介してスタンド部５の上下方向の移動力に変換可能となっている。

（支持部１１）
支持部１１は、図１のように、スタンド部５の下部に設けられ、加熱部材１２を支持する部位である。
支持部１１は、支持シャフト部３５と、支持金具部３６と、第２角度調整部３７を備えている。
第２角度調整部３７は、支持シャフト部３５の周方向に対する支持金具部３６の角度を調整し、ベース部２の載置部２０上の太陽電池セル１１０に対する加熱部材１２の相対角度を調整する部位である。
本実施形態の第２角度調整部３７は、支持シャフト部３５を挟むものであり、緩めることによって支持シャフト部３５を周方向に移動可能とし、締めることで支持シャフト部３５の周方向の移動を制限可能となっている。
支持部１１は、第２角度調整部３７を操作することで、支持部１１がスタンド部５に対して回転可能となり、回転させることで太陽電池セル１１０に対する加熱部材１２の角度を調整することが可能となっている。

（加熱部材１２）
加熱部材１２は、接続配線部材１１１の表面のはんだ層１５６を加熱する加熱ヒーターである。
加熱部材１２は、図４（ａ）のように、所定の方向（長手方向Ａ１）に矩形波状に延びた長尺状の部材であり、正面視したときに、凸部と凹部が交互に繰り返した凹凸形状をしている。
本実施形態の加熱部材１２は、図４（ｂ）のように、正面視したときに矩形波状の凹凸形状となっている。
加熱部材１２は，図４のように、複数の加熱接触部５０と、凹部５１を備えている。

加熱接触部５０は、凹部５１の底部に対して下方側に高さをもって突出した凸部であって、加熱部材１２の延び方向（短手方向Ｂ１）に対する直交方向に延びた凸条であり、正面視したときに四角形状となっている。
加熱接触部５０は、操作ハンドル部１０を操作したときに、太陽電池セル１１０の接続配線部材１１１と接触し、接続配線部材１１１の表面のはんだ層１５６を加熱し、融解させる部位である。
加熱接触部５０は、図４（ａ）のように、加熱部材１２の長手方向Ａ１において間隔を空けて配されており、本実施形態では等間隔に配されている。
図４（ｂ）に示される加熱接触部５０の幅Ｄ１は、１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましい。
この範囲であれば、接着時において接続配線部材１１１の応力を緩和しつつ、十分なはんだ層１５６による接着強度を確保できる。

凹部５１は、加熱接触部５０に対して上方側に深さをもって窪んだ部位であり、正面視したときに四角形状となっている。
凹部５１は、加熱接触部５０の境界部分に設けられ、隣接する加熱接触部５０を区画する部位であり、加熱部材１２の延び方向に対する直交方向（短手方向Ｂ１）に延びた凹溝である。
凹部５１は、加熱部材１２の長手方向Ａ１に間隔を空けて配されており、本実施形態では等間隔に配されている。
図４（ｂ）に示される凹部５１の幅Ｄ２は、１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であることが好ましい。

（太陽電池モジュール１００）
太陽電池モジュール１００は、図５（ａ）のように、一又は複数の太陽電池ストリング１０１（１０１ａ～１０１ｆ）と、引出配線部材１０２（１０２ａ～１０２ｃ）と、第１保護部材１０３と、第２保護部材１０５と、第１封止シート１０６と、第２封止シート１０７を備えている。
太陽電池ストリング１０１は、図５（ｂ）のように、複数の太陽電池セル１１０と、接続配線部材１１１と、導電性接着剤１１２を備えている。

（太陽電池セル１１０）
太陽電池セル１１０は、光電変換基板１２０と、第１集電極１２１と、第２集電極１２２を備えている。

光電変換基板１２０は、図５のように、第１主面１２５と、第２主面１２６を有した板状基板であり、光電変換部１３０の第１主面１２５側に第１透明電極層１３１が積層され、第２主面１２６側に第２透明電極層１３２が積層された透明導電性基板である。

光電変換部１３０は、ＰＮ接合を有し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する部位である。

透明電極層１３１，１３２は、透明性と導電性を有する透明導電層であり、具体的には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）やタングステンドープ酸化インジウム（ＩＷＯ）などの透明導電性酸化物で構成された透明導電性酸化物層である。

第１集電極１２１は、第２集電極１２２と対をなし、第２集電極１２２とともに光電変換基板１２０で光電変換された電気エネルギーを光電変換基板１２０から取り出す取出電極である。
集電極１２１，１２２は、図９のように、光電変換基板１２０の両主面１２５，１２６上に部分的に形成されたものであり、主に金属電極層で構成されている。
金属電極層は、透明電極層１３１，１３２よりも導電性を有する金属層である。
金属電極層は、透明電極層１３１，１３２よりも導電率が高いものであれば特に限定されないが、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、ニッケル、パラジウム等で構成することができる。

また、第１集電極１２１は、図９（ａ）のように、第１主面１２５側から光電変換基板１２０を平面視したときに、第１バスバー電極部１５０ａと、第１フィンガー電極部１５１ａで構成されている。
第２集電極１２２は、図９（ｂ）のように、第２主面１２６側から光電変換基板１２０を平面視したときに、第２バスバー電極部１５０ｂと、第２フィンガー電極部１５１ｂで構成されている。
バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂは、縦方向Ｙ（並設方向）に幅をもち、横方向Ｘに延びる部位である。
すなわち、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂは、少なくとも一部が横辺に沿って延びており、最近接する横辺（一辺）との最大距離が１６０ｍｍ以下であることが好ましい。
また、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂは、最近接する横辺との最大距離が当該横辺の長さの１／２０以上１／３以下であることが好ましい。
これらの範囲であれば、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂが端に寄っているので、接続配線部材１１１が太陽電池セル１１０の受光の妨げになりにくい。

フィンガー電極部１５１ａ，１５１ｂは、図９のように、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂの中間部から櫛歯状に延びる部位である。
フィンガー電極部１５１ａ，１５１ｂは、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂの延び方向（横方向Ｘ）に対する交差方向に延びており、本実施形態では、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂの延び方向に対する直交方向（縦方向Ｙ）に延びている。すなわち、フィンガー電極部１５１ａ，１５１ｂは、横方向Ｘに幅をもち、縦方向Ｙに延びている。

（接続配線部材１１１）
接続配線部材１１１は、太陽電池セル１１０から電気を取り出す取出配線である。
接続配線部材１１１は、図７のように、横方向Ｘに延びた梯子状の梯子配線であり、図８（ｂ）のように、金属製の芯体部１５５の表面にはんだ層１５６がコーティングされたはんだ被覆配線である。
接続配線部材１１１は、図６，図７のように、第１配線部１６０と、第２配線部１６１と、接続配線部１６２ａ～１６２ｅを備えている。
第１配線部１６０は、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂの大部分の延び方向（横方向Ｘ）に延びている。
第１配線部１６０は、図８（ａ）のように、ベース部１６３ａ～１６３ｆと、複数の膨張部１６５ａ～１６５ｅを備えている。
ベース部１６３ａ～１６３ｆは、はんだ層１５６によってバスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）と接続される部位である。
膨張部１６５ａ～１６５ｅは、熱膨張によってベース部１６３ａ～１６３ｆに対して膨張した部位であり、ベース部１６３ａ～１６３ｆに対して隆起した隆起部である。
膨張部１６５ａ～１６５ｅは、バスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）から浮き上がっており、バスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）との間に空間が形成されている。
膨張部１６５ａ～１６５ｅは、密度がベース部１６３ａ～１６３ｆの密度よりも小さい。

第２配線部１６１は、図７のように、太陽電池セル１１０の並設方向（太陽電池ストリング１０１の延び方向、縦方向Ｙ）において第１配線部１６０と間隔を空けて平行に延びている。
接続配線部１６２ａ～１６２ｅは、第１配線部１６０から交差して延び、第１配線部１６０の中間部と第２配線部１６１の中間部を接続する部位である。
各接続配線部１６２ａ～１６２ｅは、太陽電池セル１１０の並設方向（縦方向Ｙ）に延びており、それぞれ平行となっている。

（導電性接着剤１１２）
導電性接着剤１１２は、導電性と接着性を有するものであり、図５（ｂ）のように隣接する太陽電池セル１１０，１１０のバスバー電極部１５０ａ，１５０ｂを接着する接着剤である。
導電性接着剤１１２は、導電性と接着性を有するものであれば特に限定されるものではない。導電性接着剤１１２としては、例えば、金属微粒子を含む樹脂や金属ペーストが使用できる。

（引出配線部材１０２）
引出配線部材１０２（１０２ａ～１０２ｃ）は、接続配線部材１１１と接続され、太陽電池ストリング１０１から外部に電力を引き出す配線である。
引出配線部材１０２ａ，１０２ｂは、図５（ａ）のように、一方の端部側が接続配線部材１１１と接続され、接続配線部材１１１とは反対側の端部側が図示しない端子ボックスと接続されている。引出配線部材１０２ｃは、接続配線部材１１１，１１１に跨って設けられ、接続配線部材１１１，１１１同士を電気的に接続している。
すなわち、引出配線部材１０２ｃは、各太陽電池ストリング１０１ａ～１０１ｃ（１０１ｄ～１０１ｆ）を電気的に並列接続しており、太陽電池ストリング１０１ａ～１０１ｃと太陽電池ストリング１０１ｄ～１０１ｆを電気的に直列接続している。

（保護部材１０３，１０５）
第１保護部材１０３は、図５（ｂ）のように、太陽電池モジュール１００の第１主面１７０を構成し、各太陽電池ストリング１０１ａ～１０１ｆの第１主面１７０側を保護する部材である。
第１保護部材１０３は、透明性を有する透明保護材であり、例えば、ガラス基板や透明樹脂フィルムなどを使用できる。
第２保護部材１０５は、太陽電池モジュール１００の第２主面１７１を構成し、太陽電池ストリング１０１ａ～１０１ｆの第２主面１７１側を保護する部材である。
第２保護部材１０５は、ガラス基板や透明樹脂フィルムなどの透明保護材や、金属フィルムなどの光反射保護材、黒色樹脂フィルムなどの光吸収保護材などが使用できる。

（封止シート１０６，１０７）
封止シート１０６，１０７は、透明性と封止性を有した透明封止シートであり、太陽電池ストリング１０１（１０１ａ～１０１ｆ）を挟んで保護部材１０３，１０５を接着するものである。
封止シート１０６，１０７は、透明性と封止性と接着性を有していれば、特に限定されるものではない。封止シート１０６，１０７としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートやオレフィンシート、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）シートなどの透明樹脂シートが使用できる。

ここで、太陽電池モジュール１００の各部位の位置関係について説明する。

太陽電池モジュール１００は、図５（ａ）のように、複数の太陽電池ストリング１０１ａ～１０１ｆが横方向Ｘに並設されており、太陽電池ストリング１０１ａ～１０１ｃと太陽電池ストリング１０１ｄ～１０１ｆは、裏表逆転している。
太陽電池ストリング１０１ａ～１０１ｆは、図５（ｂ）のように、封止シート１０６，１０７によって挟まれており、さらに封止シート１０６，１０７の外側から保護部材１０３，１０５によって挟まれている。
太陽電池ストリング１０１は、平面視したときに、縦方向Ｙにおいて隣接する太陽電池セル１１０，１１０に重なり部分があり、当該重なり部分に一方の太陽電池セル１１０の第１バスバー電極部１５０ａと他方の太陽電池セル１１０の第２バスバー電極部１５０ｂが位置している。そして、第１バスバー電極部１５０ａと第２バスバー電極部１５０ｂは、導電性接着剤１１２によって接着されている。
縦方向Ｙの端部に位置する太陽電池セル１１０，１１０は、図８（ｂ）のように、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂに接続配線部材１１１，１１１の第１配線部１６０，１６０がそれぞれ接続されている。
接続配線部材１１１の第２配線部１６１には、引出配線部材１０２が接続されている。

続いて、本実施形態の太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。

本実施形態の太陽電池モジュール１００の製造方法は、主な工程として、太陽電池セル形成工程と、配線接続工程と、ストリング形成工程と、引出配線工程と、封止工程を含んでいる。

まず、複数の太陽電池セル１１０を形成する（太陽電池セル形成工程）。

続いて、本実施形態の主な特徴の一つであり、太陽電池セル１１０に接続配線部材１１１を接続する配線接続工程に移行する。

配線接続工程では、まず、はんだ付け装置１のベース部２の載置部２０上に太陽電池セル１１０を載置する。

このとき、図１１（ａ）のように、加熱部材１２の真下に太陽電池セル１１０のバスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）が位置するように太陽電池セル１１０を配置する。

続いて、必要に応じて、角度調整部２５，３７によって太陽電池セル１１０に対する加熱部材１２の角度を調整する。

このとき、加熱部材１２の延び方向（長手方向Ａ１）が太陽電池セル１１０のバスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）の延び方向（横方向Ｘ）と平行となるように加熱部材１２の角度を調節する。

加熱部材１２の位置が鉛直方向の投影面上に太陽電池セル１１０のバスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）が位置するように位置合わせが完了すると、図１０のように、作業者が付勢部材６の付勢力に逆らって操作ハンドル部１０を下方側に下げる。
そうすると、リンク機構３２によって加熱部材１２が下降し、図１１（ｂ）のように、加熱部材１２の各加熱接触部５０が接続配線部材１１１に接触し、接続配線部材１１１の表面のはんだ層１５６が融解し、太陽電池セル１１０のバスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）と接続配線部材１１１がはんだ層１５６によって接着される（配線接続工程）。

このときの加熱接触部５０の温度は、はんだ層１５６を融解可能な温度であり、１５０℃以上３００℃以下であることが好ましく、２００℃以上２５０℃以下であることがより好ましい。
操作ハンドル部１０を操作したときの加熱接触部５０の太陽電池セル１１０への圧力は、３０Ｎ以上４０Ｎ以下であることが好ましい。
加熱時間は、１秒以上５秒以下であることが好ましい。
太陽電池セル１１０の表側と裏側で加熱時間が相違していてもよい。

また、このとき、太陽電池セル１１０のバスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）には、各加熱接触部５０が接触する部分と接触しない部分があり、バスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）と接続配線部材１１１がはんだ層１５６によって接着される接着領域１８０と、バスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）と接続配線部材１１１がはんだ層１５６によって接着されない非接着領域１８１が形成される。そして、接続配線部材１１１には、図１２のように、非接着領域１８１において太陽電池セル１１０と離反する方向に膨らんだ膨張部１６５ａ～１６５ｅが複数形成される。

配線接続工程が終了し、太陽電池セル１１０に接続配線部材１１１が接着されると、太陽電池セル１１０を縦方向Ｙに並べていき、導電性接着剤１１２によって隣接する太陽電池セル１１０，１１０のバスバー電極部１５０ａ，１５０ｂを接続して、各太陽電池セル１１０が電気的に直列接続し、太陽電池ストリング１０１を形成する（ストリング形成工程）。

続いて、太陽電池ストリング１０１を横方向Ｘに並べていき、第２配線部１６１に引出配線部材１０２をはんだ等の導電性接着剤によって接着し、接続配線部材１１１に引出配線部材１０２を接続する（引出配線工程）。

続いて、引出配線部材１０２が接続された太陽電池ストリング１０１を封止シート１０６，１０７及び保護部材１０３，１０５で挟み、熱圧着することで各太陽電池セル１１０を封止する（封止工程）。

その後、必要に応じて端子ボックス等を取り付けて太陽電池モジュール１００が完成する。

本実施形態のはんだ付け装置１によれば、加熱部材１２が長手方向Ａ１に延びており、接続配線部材１１１を一度にはんだ付けすることができるので、接続配線部材１１１や太陽電池セル１１０に加わる熱量を管理しやすい。

本実施形態のはんだ付け装置１によれば、加熱部材１２の加熱接触部５０の間に凹部５１が形成されているため、はんだ層１５６の加熱により接続配線部材１１１が熱膨張しても接続配線部材１１１が凹部５１に逃げるので、接着部分において接続配線部材１１１に浮きが生じにくく、はんだ層１５６を加熱する際の接続配線部材１１１の熱膨張に伴うはんだ層１５６の接着不良を抑制できる。

本実施形態のはんだ付け装置１によれば、加熱接触部５０を水平姿勢のまま昇降できるので、均一に加熱でき、太陽電池セル１１０や接続配線部材１１１に加わる熱量を管理しやすい。

本実施形態のはんだ付け装置１によれば、付勢部材６によって加熱部材１２が上昇する方向に向かって付勢されているため、加熱接触部５０が太陽電池セル１１０に加える押圧力を調整しやすく、過剰な圧力が太陽電池セル１１０に加わることを防止できる。その結果、太陽電池セル１１０の割れの発生を抑制できる。

このように、本実施形態のはんだ付け装置１によれば、はんだ層１５６の加熱温度に依存する未着や、熱量に依存するはんだ層１５６とバスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）との間の界面破壊、加熱接触部５０からの圧力に依存するセル割れのそれぞれの不良を抑制できる。その結果、太陽電池モジュール１００の発電量の低下や負荷変動による断線を抑制でき、高品質の太陽電池モジュール１００を製造できる。

本実施形態の太陽電池モジュール１００によれば、接続配線部材１１１がバスバー電極部１５０ａ（１５０ｂ）の複数個所ではんだ層１５６により接着されているので、はんだ層１５６の一部分の接着不良があっても他の部分による導電経路を確保できる。

上記した実施形態では、凹部５１は、正面視したときに四角形状であったが、本発明はこれに限定されるものではない。凹部５１の形状は、例えば、図１３（ａ）のように正面視したときに三角形状や五角形状、六角形状などの多角形状であってもよいし、図１３（ｂ）のように半円形状や半楕円状であってもよい。

上記した実施形態では、凹部５１は、横方向Ｘのみに間隔を空けて並設されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。凹部５１は、縦方向Ｙにも間隔を空けて並設されていてもよい。

上記した実施形態では、配線接続工程をストリング形成工程の前に実施したが、本発明はこれに限定されるものではない。配線接続工程をストリング形成工程後に実施してもよいし、引出配線工程後に実施してもよい。

上記した実施形態では、バスバー電極部１５０ａ，１５０ｂと接続配線部材１１１を接着するはんだとして接続配線部材１１１の表面に設けられたはんだ層１５６を使用したが、本発明はこれに限定されるものではない。接続配線部材１１１とは独立したはんだを使用してもよい。はんだの種類は、特に限定されるものではなく、例えば、クリームはんだやはんだボールなどが使用できる。

上記した実施形態では、接続配線部材１１１に加熱接触部５０を直接接触させて接続配線部材１１１の表面のはんだ層１５６の一部を融解したが、本発明はこれに限定されるものではない。加熱接触部５０を接続配線部材１１１の表面のはんだ層１５６に近接させてはんだ層１５６を融解させてもよいし、加熱接触部５０を伝熱体を介して間接的に接続配線部材１１１の表面のはんだ層１５６を融解させてもよい

上記した実施形態は、本発明の技術的範囲に含まれる限り、各実施形態間で各構成部材を自由に置換や付加できる。

１ はんだ付け装置
６ 付勢部材
１０ 操作ハンドル部（操作部）
１２ 加熱部材
５０ 加熱接触部
５１ 凹部
１００ 太陽電池モジュール
１１０ 太陽電池セル（太陽電池）
１１１ 接続配線部材（配線部材）
１５０ａ 第１バスバー電極部（バスバー電極部）
１５０ｂ 第２バスバー電極部（バスバー電極部）
１５６ はんだ層（はんだ）
１６５ａ～１６５ｅ 膨張部
１８０ 接着領域
１８１ 非接着領域

Claims (7)

1. はんだを融解して太陽電池と配線部材を接着させるはんだ付け装置であって、
   長尺状の加熱部材と、前記加熱部材を鉛直方向に昇降させる昇降機構を有し、
   前記加熱部材は、複数の加熱接触部と、複数の凹部を有し、
   前記複数の凹部は、前記加熱部材の長手方向に間隔を空けて形成されており、
   前記複数の加熱接触部は、前記はんだを加熱可能であって、かつ、前記複数の凹部によって区画されている、はんだ付け装置。
2. 前記加熱部材の長手方向に隣接する加熱接触部の間隔は、１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である、請求項１に記載のはんだ付け装置。
3. 前記複数の加熱接触部は、長手方向において等間隔に配されている、請求項１又は２に記載のはんだ付け装置。
4. 操作部を有し、
   前記昇降機構は、前記操作部を操作することで前記加熱部材を昇降可能であり、
   前記昇降機構は、前記加熱部材が上昇する方向に付勢する付勢部材を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
5. 太陽電池と、配線部材と、はんだ層を有し、
   前記太陽電池は、バスバー電極部を有し、
   前記バスバー電極部は、所定の方向に延びており、
   前記配線部材は、平面視したときに、前記バスバー電極部と重畳しており、
   前記バスバー電極部と前記配線部材が前記はんだ層によって接着された接着領域と、前記バスバー電極部と前記配線部材が前記はんだ層によって接着されていない非接着領域を有し、
   前記配線部材は、前記非接着領域において、前記太陽電池と離反する方向に膨らんだ膨張部を複数備えており、
   前記複数の膨張部は、前記所定の方向に間隔を空けて配されている、太陽電池モジュール。
6. 前記太陽電池は、一辺を有し、
   前記バスバー電極部は、前記一辺に沿って設けられ、かつ前記一辺との最大距離が１６０ｍｍ以下である、請求項５に記載の太陽電池モジュール。
7. 請求項１～４のいずれか１項に記載のはんだ付け装置を使用して太陽電池のバスバー電極部に配線部材を接着する太陽電池モジュールの製造方法であって、
   表面にはんだ層が被覆された配線部材を太陽電池のバスバー電極部上に載置する工程と、
   前記配線部材に前記加熱接触部を近接又は接触させて前記配線部材の表面のはんだ層の一部を融解させる工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法。

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