JP4527945B2 - Solar cell manufacturing equipment - Google Patents

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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池セル製造装置であって、特に、タブリードを太陽電池セル本体にはんだ付けするための太陽電池セル製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、クリーンなエネルギとして太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池は太陽電池セル本体にタブリードを取付けた太陽電池セルとして使用される。そのような太陽電池セルを製造するために、太陽電池セル本体にタブリードをはんだ付けする太陽電池セル製造装置が用いられる。
【０００３】
そこで、そのような従来の太陽電池セル製造装置として、特開２０００−２２１８８号公報に記載されたタブリードのはんだ付け装置について説明する。
【０００４】
図１１に示すように、従来のタブリードのはんだ付け装置１０１では、太陽電池セル本体１２０とタブリード１２１を搬送するためのコンベア１０２が設けられている。
【０００５】
そのコンベア１０２の上方には、太陽電池セル本体１２０の電極部分にタブリード１２１が当接した状態を保持しながら太陽電池セル本体１２０とタブリード１２１を搬送するための保持機構１１０が設けられている。
【０００６】
保持機構１１０では、所定のローラに巻回された無端ベルト１１１が設けられている。その無端ベルト１１１は、コンベア１０２の上面と向かい合いながら、コンベア１０２と同じ方向に同じ速さで移動するよう駆動される。
【０００７】
その無端ベルト１１１の周面には、所定の間隔を隔てて複数の押え棒１１２が設けられている。図１２に示すように、各押え棒１１２の先端部分がコンベア１０２の上方に位置するように、無端ベルト１１１はコンベア１０２と並行して配設されている。各押え棒１１２の先端部分には、タブリード１２１を太陽電池セル本体１２０へ押付けるための保持部材１１３が装着されている。
【０００８】
また、図１１に示すように、コンベア１０２の上方には、予備加熱ヒータ１０３、本加熱ヒータ１０４およびプッシャー１０５が設けられている。図１３に示すように、その予備加熱ヒータ１０３には、ランプヒータ１１５が設けられている。
【０００９】
また、本加熱ヒータ１０４にもランプヒータ１１６が設けられている。プッシャー１０５には、タブリード１２１を太陽電池セル本体１２０に押えつけるためのプッシャーロード１１７が設けられている。
【００１０】
次に、上述したタブリードのはんだ付け装置の動作について説明する。まず、タブリードと太陽電池セル本体とが位置決めされた状態で、コンベア１０２における所定の導入位置に載置される。
【００１１】
コンベア１０２に載置されたタブリード１２１と太陽電池セル本体１２０は、図１３に示すように、コンベア１０２の駆動によって予備加熱ヒータ１０３、本加熱ヒータ１０４およびプッシャー１０５のそれぞれの下方に順次搬送される。
【００１２】
予備加熱ヒータ１０３では、ランプヒータ１１５によりタブリード１２１の表面に塗布されたはんだが予備加熱される。本加熱ヒータ１０４では、ランプヒータ１１６によりタブリード１２１の表面に塗布されたはんだが溶解される。
【００１３】
プッシャー１０５では、プッシャーロード１１７によりタブリード１２１が太陽電池セル本体１２０に押付けられて、太陽電池セル本体１２０にタブリード１２１が電気的に接続される。
【００１４】
このようにしてタブリード１２１が太陽電池セル本体１２０にはんだ付けされた太陽電池セルは、コンベア１０２から取り上げられて次の工程へ送られる。従来のタブリードのはんだ付け装置は上記のように構成され動作する。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−２２１８８号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のタブリードのはんだ付け装置では、次のような問題点があった。
【００１７】
まず、図１２または図１３に示すように、タブリード１２１は、コンベア１０２と同じ方向に同じ速さで移動する押え棒１１２によって太陽電池セル本体１２０に押付けられる。
【００１８】
その押え棒１１２には、はんだ付けの際の酸化を防止するためのフラックスが付着しやすく、タブリードのはんだ付け装置の稼動時間とともにフラックスが押え棒１１２に徐々に堆積するおそれがある。
【００１９】
押え棒１１２にフラックスが堆積すると、堆積したフラックスにタブリード１２１のはんだが付着しやすくなる。フラックスにはんだが付着すると、押え棒１１２がタブリード１２１から離れる際にフラックスに付着したはんだが持上げられてしまい、このはんだが突起状になることがある。
【００２０】
タブリードの表面に突起状のはんだが存在すると、太陽電池セル本体をガラス基板とバックフィルムとの間に所定の樹脂によって封止する後の工程において、突起状のはんだの先端部分がガラス基板に接触することに起因して太陽電池セル本体が破損しやすくなる。その結果、太陽電池セルの歩留まりが低下するおそれがあった。
【００２１】
そして、そのような突起状のはんだが樹脂を貫通してガラス基板に接触することによって、酸素が浸入しやすくなって太陽電池セル本体の寿命が短くなるなど太陽電池セルの品質も劣化するおそれがあった。
【００２２】
一方、押え棒１１２がタブリード１２１から離れる際にフラックスに付着したはんだが押え棒１１２から離れずに、はんだとともにタブリード１２１が持上げられてしまうおそれもあった。その場合にも、太陽電池セル本体１２０が破損しやすくなって、太陽電池セルの歩留まりが低下するおそれがあった。
【００２３】
また、押え棒１１２によってタブリード１２１が太陽電池セル本体１２０に局所的に押え付けられることによって、太陽電池セル本体１２０に歪が生じるおそれがある。そのため、太陽電池セルの歩留まりが低下するおそれがあった。
【００２４】
そして、タブリード１２１の表面に塗布されたはんだを予備加熱し、さらに溶解させるために、それぞれランプヒータ１１５，１１６が用いられている。
【００２５】
ランプヒータ１１５，１１６による加熱は、ランプヒータ１１５，１１６の光をタブリード１２１に集光させることによって行なわれることになる。そのため、タブリード１２１およびその周辺が局所的に加熱されてしまう。
【００２６】
このようにタブリード１２１が位置する部分を中心に局所的に太陽電池セル本体が加熱されることによって、太陽電池セル本体１２０に熱歪が生じやすくなる。そのため、太陽電池セルの歩留まりが低下するおそれがあった。
【００２７】
本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、その目的は、タブリードが太陽電池セル本体に局所的に押え付けられることによって太陽電池セル本体に歪が生じるのを抑制して、太陽電池セルの歩留まりの向上が図られる太陽電池セル製造装置を提供することである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る太陽電池セル製造装置は、太陽電池セル本体にタブリードをはんだ付けするための太陽電池セル製造装置であって、搬送部と下側加熱部と上側加熱部と帯状のベルト部と弾性部材とを備えている。搬送部は太陽電池セル本体およびタブリードを載置し、太陽電池セル本体およびタブリードを一方向に搬送する。下側加熱部は搬送部の下方に設けられ、太陽電池セル本体およびタブリードを下方から加熱する。上側加熱部は搬送部の上方に下側加熱部と対向するように設けられ、太陽電池セル本体およびタブリードを上方から加熱する。ベルト部は上側加熱部の直下に設けられ、搬送部の動きと同期されて太陽電池セル本体に対して所定の位置に配設されたタブリードに接触することにより太陽電池セル本体とタブリードとを搬送部の側に向かって押さえる。弾性部材はベルト部の直上に設けられ、ベルト部に対して搬送部の側に向かって付勢力を与える。
【００２９】
この構成によれば、太陽電池セル本体とタブリードの全体が、ベルト部の自重と弾性部材の弾性力によって適度に押えられることになる。これにより、タブリードが太陽電池セル本体に局所的に押えられる場合と比べると、太陽電池セル本体に歪が生じるのを抑制することができる。その結果、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【００３０】
その弾性部材は、ベルト部と上側加熱部との間に配設されていることが好ましい。
【００３１】
これにより、ベルト部が駆動することに伴って上側加熱部が磨耗するのを防止することができる。
【００３２】
また、搬送部と下側加熱部との間に、熱伝導板が配設されていることが好ましい。
【００３３】
この場合にも、搬送部が駆動することに伴って下側加熱部が磨耗するのを防止することができる。
【００３４】
また、ベルト部において太陽電池セル本体およびタブリードと接触する側の面には、フラックスの付着を阻止する所定の保護膜が形成されていることが好ましい。
【００３５】
これにより、ベルト部の表面にフラックスが堆積してはんだが付着することに伴って生じる太陽電池セル本体の破損等が防止される。その結果、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【００３６】
また、ベルト部において太陽電池セル本体およびタブリードと接触する側の面をクリーニングするクリーニング機構を備えていることが好ましい。
【００３７】
この場合には、たとえベルト部の表面にフラックスが付着しようとも、クリーニングローラ機構によって比較的初期の段階でフラックスを除去することができる。その結果、フラックスが徐々に堆積するの阻止することができ、また、メンテナンス性も向上することができる。
【００３８】
さらに、太陽電池セル製造装置では、長手方向の所定の長さにわたって、搬送部、下側加熱部および上側加熱部の外周を取囲むように配設された炉部を備えていることが好ましい。
【００３９】
この場合には、長手方向の所定の長さにわたって、搬送部、下側加熱部および上側加熱部の外周を取囲むように炉部が配設されていることによって、太陽電池セル本体が局所的に加熱される場合と比べると、太陽電池セル本体の全体が加熱されて熱歪が生じるのを低減することができる。その結果、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【００４０】
また、下側加熱部および上側加熱部のそれぞれは、一方向に沿って複数設けられていることが好ましい。
【００４１】
これにより、それぞれ複数の上側加熱部および下側加熱部の設定温度を個々に調節することによって、はんだを加熱し溶解させてタブリードを太陽電池セル本体に接合するのに適した所望の温度プロファイルを得ることができる。その結果、太陽電池セル本体に熱歪が生じるのが低減されて、太陽電池セルの歩留りをさらに向上することができる。
【００４２】
また、炉部内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部を備えていることが好ましい。
【００４３】
これにより、はんだの表面に酸化被膜が形成されるのが抑制されてはんだの濡れ性が向上する。その結果、タブリードを太陽電池セル本体に確実に接合することができる。
【００４４】
さらに、太陽電池セル製造装置では、搬送部の下方に設けられ、下側加熱部および上側加熱部により加熱された太陽電池セル本体およびタブリードを下方から冷却するための複数の下側冷却部と、搬送部の上方に下側冷却部と対向するように設けられ、太陽電池セル本体およびタブリードを上方から冷却するための複数の上側冷却部とを備えていることが好ましい。
【００４５】
この場合には、各上側冷却部および下側冷却部の温度を調節することによって、溶解したはんだを凝固させてタブリードを太陽電池セル本体に接合するのに適した所望の温度プロファイルを得ることができる。その結果、太陽電池セル本体の冷却に伴う歪が生じるのが低減されて、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【００４６】
その温度調節を行なうために、下側冷却部および上側冷却部のそれぞれに、冷却水を供給するための冷却水供給部を備えていることが好ましい。
【００４７】
これにより、各上側冷却部および下側冷却部の温度調節を冷却水の量を調節することによって比較的容易に行うことができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る太陽電池セル製造装置について説明する。太陽電池セル製造装置では、太陽電池セル本体にタブリードをはんだ付けすることにより太陽電池セルが製造される。
【００４９】
まず、図１に示すように、本太陽電池セル製造装置１では、太陽電池セル本体２０とタブリード２１とを載置して、これらを一方向に搬送する１対の下側ベルト４ａ、４ｂが設けられている。この下側ベルト４ａ、４ｂは、たとえばスチールにより形成される。
【００５０】
その１対の下側ベルト４ａ、４ｂは駆動ローラ２ａと従動ローラ３ａに巻回されて、駆動ローラ２ａにより矢印３１に示す方向に駆動される。
【００５１】
従動ローラ３ａが配設されている側には、太陽電池セル本体２０とタブリード２１とを受け入れるステージ部９が設けられている。太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、まず、このステージ部９の上に位置する下側ベルト４ａ，４ｂに載置される。
【００５２】
ステージ部９が位置する区間では、下側ベルト４ａ，４ｂに順次載置される太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、下側ベルト４ａ、４ｂに吸着固定された状態で搬送される。
【００５３】
太陽電池セル本体２０とタブリード２１を下側ベルト４ａ、４ｂに吸着固定するために、下側ベルト４ａ、４ｂには搬送方向に沿って複数の開口部（図示せず）が形成されている。その開口部の直下に位置するステージ部９の部分には、開口部に沿って延在する溝部（図示せず）が形成されている。
【００５４】
ステージ部９の溝部内を減圧することにより、開口部を介して太陽電池セル本体２０とタブリード２１が下側ベルト４ａ、４ｂに吸着固定されることになる。
【００５５】
ステージ部９に対して搬送方向の下流側には、搬送される太陽電池セル本体２０とタブリード２１を下方から加熱する複数の下側ヒータブロック７が設けられている。下側ヒータブロック７は、下側ベルト４ａ、４ｂに臨む側を除いて保温材１２によって覆われている。
【００５６】
図２に示すように、下側ヒータブロック７と下側ベルト４ａ、４ｂとの間には、熱伝導板１０が設けられている。
【００５７】
下側ベルト４ａ，４ｂの上方には、太陽電池セル本体２０とタブリード２１とを下側ベルト４ａ，４ｂの側に向かって押えるための１対の上側ベルト５ａ，５ｂが設けられている。この上側ベルト５ａ，５ｂも、たとえばスチールにより形成される。
【００５８】
その１対の上側ベルト５ａ、５ｂは駆動ローラ２ｂ（図４参照）と従動ローラ３ｂに巻回されて、駆動ローラ２ｂにより、下側ベルト４ａ，４ｂの動きと同期して矢印３２に示す方向に駆動される。
【００５９】
上側ベルト５ａ，５ｂの太陽電池セル本体２０とタブリード２１に接触する側の面は、フラックスが付着するのを防止するための保護膜として、たとえばテフロン（登録商標）によるコーティングが施されている。
【００６０】
上側ベルト５ａ，５ｂの上方には、搬送される太陽電池セル本体２０とタブリード２１を上方から加熱する複数の上側ヒータブロック８ａ〜８ｄが設けられている。その上側ヒータブロック８ａ〜８ｄには、上側ベルト５ａ，５ｂに対して下側ベルト４ａ，４ｂの側へ向かって付勢力を与えるための燐青銅板１１が設けられている。
【００６１】
図３に示すように、上側ヒータブロック８は、上側ベルト５ａ、５ｂに臨む側を除いて保温材１２によって覆われている。このように、本太陽電池セル製造装置１では、上側ヒータブロック８ａ〜８ｄおよび下側ヒータブロック７ａ〜７ｅは、搬送方向に沿って炉としての保温材１２によって取囲まれている。
【００６２】
また、はんだの表面に酸化被膜が形成されるのを抑制するために、保温材１２によって取囲まれた領域内に、たとえば窒素等の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部４１が設けられている。
【００６３】
なお、上側ヒータブロック８および上側ベルト５ａ，５ｂ等は、図１等に示すように、所定の上部カバー６によって覆われている。
【００６４】
図１に示すように、下側ヒータブロック７に対して搬送方向の下流側には、太陽電池セル本体２０とタブリード２１を下方から冷却する複数の下側冷却ブロック１３が設けられている。
【００６５】
図４に示すように、下側冷却ブロック１３ａ，１３ｂと下側ベルト４ａ，４ｂとの間には、熱伝導板１０が設けられている。また、下側ベルト４ａ，４ｂの上方には、下側冷却ブロック１３と対向するように太陽電池セル本体２０とタブリード２１を上方から冷却する複数の上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂが設けられている。
【００６６】
上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂには、上側ベルト５ａ，５ｂに対して下側ベルト４ａ，４ｂの側へ向かって付勢力を与えるための燐青銅板１１が設けられている。
【００６７】
また、上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂおよび下側冷却ブロック１３ａ，１３ｂに対して冷却水を供給するための冷却水供給部４２が設けられている。
【００６８】
さらに、上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂおよび下側冷却ブロック１３ａ，１３ｂには、太陽電池２０およびタブリード２１を空冷するために、それぞれ太陽電池２０およびタブリード２１の側に向かって開口する空気孔１５が形成されている。
【００６９】
また、上部カバー６内には、上側ベルト５ａ，５ｂの太陽電池セル本体２０とタブリード２１に接触する側の面をクリーニングするためのクリーニングローラ１６が設けられている。
【００７０】
次に、上述した太陽電池セル製造装置１の動作について説明する。まず、図５に示すように、太陽電池セル本体２０の電極が形成された部分にタブリード２１が位置するように位置決めされた状態で、図６に示すように、太陽電池セル本体２０とタブリード２１とが順次ステージ部９に位置する下側ベルト４ａ，４ｂ上に載置される。
【００７１】
下側ベルト４ａ，４ｂ上に載置された太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、下側ベルト４ａ，４ｂに吸着固定される。下側ベルト４ａ，４ｂの駆動により、太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、互いの位置関係を保持した状態で下側ヒータブロック７および上側ヒータブロック８が設けられている側に向かって搬送される。
【００７２】
次に、図７および図８に示すように、太陽電池セル本体２０とタブリード２１が上部カバー６内に到達すると、太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、下側ベルト４ａ，４ｂの動きと同期した上側ベルト５ａ，５ｂによって上方から押さえられて、太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、下側ベルト４ａ，４ｂと上側ベルト５ａ，５ｂとの間に挟まれる。
【００７３】
このようにして下側ベルト４ａ，４ｂと上側ベルト５ａ，５ｂとの間に挟まれた太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、その挟まれた状態で搬送されることになる。その間に、太陽電池セル本体２０とタブリード２１は下方からは下側ヒータブロック７ａ〜７ｅによって加熱され、上方からは上側ヒータブロック８ａ〜８ｄによって加熱される。
【００７４】
複数の下側ヒータブロック７ａ〜７ｅにおいては、太陽電池セル本体２０とタブリード２１の搬送に合わせて、はんだを加熱し溶解させてタブリード２１を太陽電池セル本体２０に接合するのに適した所望の温度プロファイルとなるように、それぞれ所定の温度が設定されている。
【００７５】
一方、複数の上側ヒータブロック８においても、下側ヒータブロック７に対応してそれぞれ所定の温度が設定されている。
【００７６】
これにより、太陽電池セル本体２０とタブリード２１の搬送に伴って、太陽電池セル本体２０およびタブリード２１の温度が徐々に上昇し、所望の温度となる区間に達するとタブリード２１に塗布されたはんだが溶解する。
【００７７】
太陽電池セル本体２０とタブリード２１がさらに搬送されて、所望の温度となる区間を過ぎると、図９に示すように、太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、下方からは下側冷却ブロック１３によって、上方からは上側冷却ブロック１４によってそれぞれ徐々に冷却されることになる。
【００７８】
複数の下側冷却ブロック１３においては、太陽電池セル本体２０とタブリード２１の搬送に合わせて、溶解したはんだを凝固させてタブリード２１を太陽電池セル本体２０に接合するのに適した所望の温度プロファイルとなるように、冷却水供給部４２によって下側冷却ブロック１３を流れる冷却水の量が調整される。
【００７９】
一方、複数の上側冷却ブロック１４においても、下側冷却ブロック１３に対応して、上側冷却ブロック１４を流れる冷却水の量が調整される。
【００８０】
これにより、太陽電池セル本体２０とタブリード２１の搬送に伴って、太陽電池セル本体２０およびタブリード２１の温度が徐々に下降し、溶解したはんだが凝固してタブリード２１が太陽電池セル本体２０に接合される。
【００８１】
太陽電池セル本体２０とタブリード２１がさらに搬送されると、上側ベルト５ａ，５ｂは駆動ローラ２ｂに巻回されて、太陽電池セル本体２０とタブリード２１とは、下側ベルト４ａ，４ｂと上側ベルト５ａ，５ｂとの間に挟まれた状態から解放されることになる。
【００８２】
その後、図１０に示すように、下側ベルト４ａ，４ｂから太陽電池セル本体２０にタブリード２１がはんだ付けされた太陽電池セル２２が取出される。取出された太陽電池セル２２は、次の工程へ送られて、ガラス基板とバックフィルムとの間に所定の樹脂によって封止されることになる。
【００８３】
上述した太陽電池セル製造装置によれば、太陽電池セル本体２０とタブリード２１が加熱されている区間では、太陽電池セル本体２０とタブリード２１の全体が、上側ベルト５ａ，５ｂの自重と燐青銅板１１の弾性力によって適度に押えられることになる。
【００８４】
これにより、従来の太陽電池セル製造装置１０１のようにタブリード１２１が太陽電池セル本体１２０に局所的に押えられることがなくなって、太陽電池セル本体２０に歪が生じるのを抑制することができる。その結果、太陽電池セル２２の歩留りを向上することができる。
【００８５】
また、製造する太陽電池とタブリードの形態に応じて弾性体としての燐青銅板１１の弾性力を変更することができる。これにより、太陽電池とタブリードがより適切に押さえられて、太陽電池セル本体２０に歪が生じるのを確実に抑制することができる。
【００８６】
さらに、従来の太陽電池セル製造装置１０１のように押え棒１１２によってタブリード１２１が太陽電池セル本体１２０に局所的に押えられる場合と比べると、特に、タブリード２１の全体が上側ベルト５ａ，５ｂによって押えられることにより、突起状のはんだが生じることがなく、はんだの表面はタブリード２１の全体にわたって平坦になる。
【００８７】
これにより、太陽電池セル２２をガラス基板とバックフィルムとの間に所定の樹脂によって封止する工程において、突起状のはんだの先端部分がガラス基板に接触することに起因する太陽電池セル本体の破損が防止されて、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【００８８】
また、突起状のはんだが樹脂を貫通してガラス基板に接触することに伴う酸素の浸入が防止されて太陽電池セル本体の寿命が短くなるのを阻止し、太陽電池セルの品質を保持することができる。
【００８９】
さらに、従来の太陽電池セル製造装置１０１の場合では、太陽電池セル本体のサイズを変更しようとすると、その太陽電池セル本体のサイズに合わせて無端ベルト１１１に取付ける押え棒１１２の間隔を変える必要が生じていた。
【００９０】
これに対して、本太陽電池セル製造装置１では、太陽電池セル本体２０およびタブリード２１の全体が上側ベルト５ａ，５ｂによって押えられることにより、太陽電池セル本体のサイズの変更に際して、そのような手間は全く不用になる。
【００９１】
また、燐青銅板１１が上側ベルト５ａ，５ｂと上側ヒータブロック８との間に設けられていることによって、上側ベルト５ａ，５ｂが駆動することに伴う上側ヒータブロック８の磨耗を防止することができる。
【００９２】
同様に、熱伝導板１０が下側ベルト４ａ，４ｂと下側ヒータブロック７との間に設けられていることによって、下側ベルト４ａ，４ｂが駆動することに伴う下側ヒータブロック７の磨耗を防止することができる。
【００９３】
さらに、上側ベルト５ａ，５ｂの太陽電池セル本体２０とタブリード２１に接触する側の面には、フラックスが付着するのを防止するためにテフロン（登録商標）等の保護膜が形成されている。
【００９４】
これにより、上側ベルト５ａ，５ｂの表面にフラックスが堆積してはんだが付着することに伴って生じる太陽電池セル本体２０の破損等が防止される。その結果、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【００９５】
また、たとえ上側ベルト５ａ，５ｂの表面にフラックスが付着しようとも、クリーニングローラ１６によって比較的初期の段階でフラックスを除去することができる。これにより、フラックスが徐々に堆積するの阻止することができ、また、メンテナンス性も向上することができる。
【００９６】
さらに、本太陽電池セル製造装置１では、上側ヒータブロック８および下側ヒータブロック７は、搬送方向に沿って炉としての保温材１２によって取囲まれている。そして、太陽電池セル本体２０とタブリード２１は、上側ヒータブロック８ａ〜８ｄと下側ヒータブロック７ａ〜７ｅとの間を搬送される。
【００９７】
これにより、ランプヒータによりタブリードが位置する部分を中心に局所的に加熱される従来の太陽電池セル製造装置１０１と比べると、本太陽電池セル製造装置１では、太陽電池セル本体２０の全体が加熱されて太陽電池セル本体２０に熱歪が生じるのを低減することができる。その結果、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【００９８】
また、上側ヒータブロック８および下側ヒータブロック７として、それぞれ複数の上側ヒータブロック８ａ〜８ｄおよび下側ヒータブロック７ａ〜７ｅが設けられている。
【００９９】
これにより、各上側ヒータブロック８ａ〜８ｄおよび下側ヒータブロック７ａ〜７ｅの設定温度を調節することによって、はんだを加熱し溶解させてタブリード２１を太陽電池セル本体２０に接合するのに適した所望の温度プロファイルが得られる。
【０１００】
その結果、太陽電池セル本体２０に熱歪が生じるのが低減されて、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【０１０１】
さらに、上側ヒータブロック８および下側ヒータブロック７が炉としての保温材１２の内側に配設されていることによって、ランプヒータにより加熱する従来の太陽電池セル製造装置１０１と比べると、熱が外部に放射することが抑制されて比較的高い熱効率を確保することができる。これにより、電力の消費の節約が図られて省エネルギに寄与することができる。
【０１０２】
また、保温材１２によって取囲まれた領域内に不活性ガスを導入することにより、この領域が不活性ガスの雰囲気に保たれる。これにより、はんだの表面に酸化被膜が形成されるのが抑制されてはんだの濡れ性が向上する。その結果、タブリード２１を太陽電池セル本体２０に確実に接合することができる。
【０１０３】
さらに、本太陽電池セル製造装置１では、上側冷却ブロック１４および下側冷却ブロック１３として、それぞれ複数の上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂおよび下側冷却ブロック１３ａ，１３ｂが設けられている。その上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂおよび下側冷却ブロック１３ａ，１３ｂに対して、冷却水供給部４２によって冷却水が供給される。
【０１０４】
これにより、各上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂおよび下側冷却ブロック１３ａ，１３ｂを流れる冷却水の量を調節することによって、溶解したはんだを凝固させてタブリード２１を太陽電池セル本体２０に接合するのに適した所望の温度プロファイルが得られる。
【０１０５】
その結果、太陽電池セル本体２０の冷却に伴う歪が生じるのが低減されて、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【０１０６】
また、各上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂおよび下側冷却ブロック１３ａ，１３ｂの温度調節（制御）は、冷却水の量を調節することによって比較的容易に行うことができる。
【０１０７】
さらに、各上側冷却ブロック１４ａ，１４ｂおよび下側冷却ブロック１３ａ，１３ｂに設けられた空気孔１５に空気を送込むことで、熱交換されて冷やされた空気を太陽電池セル本体２０とタブリード２１に吹付けることができる。その結果、太陽電池セル本体２０とタブリード２１を効率よく冷却することができる。
【０１０８】
このように本太陽電池セル製造装置１では、従来の太陽電池セル製造装置において発生しやすかった太陽電池セル本体２０の歪の発生や破損のおそれが大幅に抑制される。その結果、太陽電池セル本体２０の歩留り向上、ひいては太陽電池セル本体２０の品質向上を図ることができる。また、消費電力の低減が図られて、省エネルギに寄与することができる。
【０１０９】
なお、上述した太陽電池セル製造装置では、上側ベルト５ａ，５ｂに対して下側ベルト４ａ，４ｂに向かって付勢力を与える弾性部材として燐青銅板１１を例に挙げて説明した。
【０１１０】
弾性部材としては、上記付勢力を与え、上側ベルト５ａ，５ｂの動きに対して上側ヒータブロック８の磨耗を防止することができる材質のものであれば、燐青銅板に限られない。
【０１１１】
また、上側ベルト５ａ，５ｂの太陽電池セル本体２０とタブリード２１に接触する側の面に形成される保護膜としてテフロン（登録商標）コーティングを例に挙げて説明した。
【０１１２】
保護膜としては、フラックスが付着するのを防止することができるものであれば、テフロン（登録商標）コーティングに限られない。
【０１１３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は上記の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明に係る太陽電池セル製造装置によれば、太陽電池セル本体とタブリードの全体が、ベルト部の自重と弾性部材の弾性力によって適度に押えられることになる。これにより、タブリードが太陽電池セル本体に局所的に押えられる場合と比べると、太陽電池セル本体に歪が生じるのを抑制することができる。その結果、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【０１１５】
その弾性部材は、ベルト部と上側加熱部との間に配設されていることが好ましく、これにより、ベルト部が駆動することに伴って上側加熱部が磨耗するのを防止することができる。
【０１１６】
また、搬送部と下側加熱部との間に、熱伝導板が配設されていることが好ましく、この場合にも、搬送部が駆動することに伴って下側加熱部が磨耗するのを防止することができる。
【０１１７】
また、ベルト部において太陽電池セル本体およびタブリードと接触する側の面には、フラックスの付着を阻止する所定の保護膜が形成されていることが好ましく、これにより、ベルト部の表面にフラックスが堆積してはんだが付着することに伴って生じる太陽電池セル本体の破損等が防止される。その結果、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【０１１８】
また、ベルト部において太陽電池セル本体およびタブリードと接触する側の面をクリーニングするクリーニング機構を備えていることが好ましく、この場合には、たとえベルト部の表面にフラックスが付着しようとも、クリーニングローラ機構によって比較的初期の段階でフラックスを除去することができる。その結果、フラックスが徐々に堆積するの阻止することができ、また、メンテナンス性も向上することができる。
【０１１９】
さらに、太陽電池セル製造装置では、長手方向の所定の長さにわたって、搬送部、下側加熱部および上側加熱部の外周を取囲むように配設された炉部を備えていることが好ましく、この場合には、長手方向の所定の長さにわたって、搬送部、下側加熱部および上側加熱部の外周を取囲むように炉部が配設されていることによって、太陽電池セル本体が局所的に加熱される場合と比べると、太陽電池セル本体の全体が加熱されて熱歪が生じるのを低減することができる。その結果、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【０１２０】
また、下側加熱部および上側加熱部のそれぞれは、一方向に沿って複数設けられていることが好ましく、これにより、それぞれ複数の上側加熱部および下側加熱部の設定温度を個々に調節することによって、はんだを加熱し溶解させてタブリードを太陽電池セル本体に接合するのに適した所望の温度プロファイルを得ることができる。その結果、太陽電池セル本体に熱歪が生じるのが低減されて、太陽電池セルの歩留りをさらに向上することができる。
【０１２１】
また、炉部内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部を備えていることが好ましく、これにより、はんだの表面に酸化被膜が形成されるのが抑制されてはんだの濡れ性が向上する。その結果、タブリードを太陽電池セル本体に確実に接合することができる。
【０１２２】
さらに、太陽電池セル製造装置では、搬送部の下方に設けられ、下側加熱部および上側加熱部により加熱された太陽電池セル本体およびタブリードを下方から冷却するための複数の下側冷却部と、搬送部の上方に下側冷却部と対向するように設けられ、太陽電池セル本体およびタブリードを上方から冷却するための複数の上側冷却部とを備えていることが好ましく、この場合には、各上側冷却部および下側冷却部の温度を調節することによって、溶解したはんだを凝固させてタブリードを太陽電池セル本体に接合するのに適した所望の温度プロファイルを得ることができる。その結果、太陽電池セル本体の冷却に伴う歪が生じるのが低減されて、太陽電池セルの歩留りを向上することができる。
【０１２３】
その温度調節を行なうために、下側冷却部および上側冷却部のそれぞれに冷却水を供給するための冷却水供給部を備えていることが好ましく、この場合には、各上側冷却部および下側冷却部の温度調節を冷却水の量を調節することによって比較的容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る太陽電池セル製造装置の全体を示す斜視図である。
【図２】 同実施の形態において、図１に示す太陽電池セル製造装置の搬送方向に沿った第１の部分拡大断面図である。
【図３】 同実施の形態において、図２に示す断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】 同実施の形態において、図１に示す太陽電池セル製造装置の搬送方向に沿った第２の部分拡大断面図である。
【図５】 同実施の形態において、図１に示す太陽電池セル製造装置による太陽電池セルの製造方法を説明するための太陽電池セル本体とタブリードを示す斜視図である。
【図６】 同実施の形態において、太陽電池セル本体とタブリードが下側ベルトに載置された状態を示す部分拡大断面図である。
【図７】 同実施の形態において、図６に示す状態の後の状態を示す部分拡大断面図である。
【図８】 同実施の形態において、図７に示す断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面図である。
【図９】 同実施の形態において、図７に示す状態の後の状態を示す部分拡大断面図である。
【図１０】 同実施の形態において、図９に示す状態の後に取出された、太陽電池セル本体にタブリードがはんだ付けされた太陽電池セルを示す斜視図である。
【図１１】 従来の太陽電池セル製造装置を示す部分斜視図である。
【図１２】 図１１に示す太陽電池セル製造装置の搬送方向に沿った部分拡大断面図である。
【図１３】 図１１に示す太陽電池セル製造装置の搬送方向と直交する方向に沿った部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池セル製造装置、２ａ，２ｂ 駆動ローラ、３ａ，３ｂ 従動ローラ、４ａ，４ｂ 下側ベルト、５ａ，５ｂ 上側ベルト、６ 上部カバー、７，７ａ〜７ｅ 下側ヒータブロック、８，８ａ〜８ｄ 上側ヒータブロック、９ ステージ、１０ 熱伝導板、１１ 燐青銅板、１２ 保温材、１３，１３ａ，１３ｂ 下側冷却ブロック、１４，１４ａ，１４ｂ 上側冷却ブロック、１５ 空気孔、１６ クリーニングローラ、２０ 太陽電池セル本体、２１ タブリード、２２ 太陽電池セル、４１ 不活性ガス供給部、４２ 冷却水供給部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell manufacturing apparatus, and more particularly to a solar cell manufacturing apparatus for soldering a tab lead to a solar cell main body.
[0002]
[Prior art]
In recent years, solar cells have attracted attention as clean energy. Generally, a solar battery is used as a solar battery cell in which a tab lead is attached to the solar battery body. In order to manufacture such a solar cell, a solar cell manufacturing apparatus for soldering a tab lead to the solar cell body is used.
[0003]
Therefore, a tab lead soldering apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-22188 will be described as such a conventional solar cell manufacturing apparatus.
[0004]
As shown in FIG. 11, the conventional tab lead soldering apparatus 101 is provided with a conveyor 102 for transporting the solar cell main body 120 and the tab lead 121.
[0005]
Above the conveyor 102, a holding mechanism 110 is provided for transporting the solar cell body 120 and the tab lead 121 while holding the tab lead 121 in contact with the electrode portion of the solar cell body 120.
[0006]
In the holding mechanism 110, an endless belt 111 wound around a predetermined roller is provided. The endless belt 111 is driven to move in the same direction as the conveyor 102 at the same speed while facing the upper surface of the conveyor 102.
[0007]
A plurality of presser bars 112 are provided on the circumferential surface of the endless belt 111 at a predetermined interval. As shown in FIG. 12, the endless belt 111 is arranged in parallel with the conveyor 102 so that the tip portion of each presser bar 112 is positioned above the conveyor 102. A holding member 113 for pressing the tab lead 121 against the solar cell main body 120 is attached to the tip portion of each presser bar 112.
[0008]
As shown in FIG. 11, a preheating heater 103, a main heating heater 104, and a pusher 105 are provided above the conveyor 102. As shown in FIG. 13, the preliminary heater 103 is provided with a lamp heater 115.
[0009]
The main heater 104 is also provided with a lamp heater 116. The pusher 105 is provided with a pusher load 117 for pressing the tab lead 121 against the solar cell body 120.
[0010]
Next, the operation of the above-described tab lead soldering apparatus will be described. First, the tab lead and the solar cell body are positioned and placed at a predetermined introduction position on the conveyor 102.
[0011]
As shown in FIG. 13, the tab lead 121 and the solar cell main body 120 placed on the conveyor 102 are sequentially conveyed below the preheating heater 103, the main heating heater 104, and the pusher 105 by driving the conveyor 102. .
[0012]
In the preheating heater 103, the solder applied to the surface of the tab lead 121 by the lamp heater 115 is preheated. In the main heater 104, the solder applied to the surface of the tab lead 121 by the lamp heater 116 is melted.
[0013]
In the pusher 105, the tab lead 121 is pressed against the solar cell body 120 by the pusher load 117, and the tab lead 121 is electrically connected to the solar cell body 120.
[0014]
Thus, the solar cell in which the tab lead 121 is soldered to the solar cell main body 120 is taken up from the conveyor 102 and sent to the next step. A conventional tab lead soldering apparatus is constructed and operates as described above.
[0015]
[Patent Document 1]
JP 2000-22188 A
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional tab lead soldering apparatus described above has the following problems.
[0017]
First, as shown in FIG. 12 or FIG. 13, the tab lead 121 is pressed against the solar cell body 120 by a presser bar 112 that moves at the same speed in the same direction as the conveyor 102.
[0018]
Flux for preventing oxidation during soldering is likely to adhere to the presser bar 112, and the flux may gradually accumulate on the presser bar 112 with the operating time of the tab lead soldering device.
[0019]
When flux is accumulated on the presser bar 112, the solder of the tab lead 121 is likely to adhere to the accumulated flux. If the solder adheres to the flux, the solder attached to the flux is lifted when the presser bar 112 is separated from the tab lead 121, and this solder may become a protrusion.
[0020]
If protruding solder is present on the surface of the tab lead, the tip of the protruding solder contacts the glass substrate in the subsequent process of sealing the solar cell body with a predetermined resin between the glass substrate and the back film. Due to this, the solar cell body is easily damaged. As a result, there is a possibility that the yield of the solar battery cells may be reduced.
[0021]
And, when such protruding solder penetrates the resin and comes into contact with the glass substrate, there is a possibility that the quality of the solar battery cell may be deteriorated such that oxygen easily enters and the life of the solar battery cell body is shortened. there were.
[0022]
On the other hand, when the presser bar 112 is separated from the tab lead 121, the solder attached to the flux may not be separated from the presser bar 112 and the tab lead 121 may be lifted together with the solder. Even in that case, the solar cell body 120 is likely to be damaged, and the yield of the solar cells may be reduced.
[0023]
Further, when the tab lead 121 is locally pressed against the solar cell body 120 by the presser bar 112, there is a possibility that the solar cell body 120 is distorted. For this reason, there is a concern that the yield of the solar battery cells may be reduced.
[0024]
Lamp heaters 115 and 116 are used to preheat and further melt the solder applied to the surface of the tab lead 121, respectively.
[0025]
Heating by the lamp heaters 115 and 116 is performed by condensing the light from the lamp heaters 115 and 116 onto the tab lead 121. Therefore, the tab lead 121 and its periphery are locally heated.
[0026]
As described above, the solar cell body is locally heated around the portion where the tab lead 121 is located, so that thermal strain is likely to occur in the solar cell body 120. For this reason, there is a concern that the yield of the solar battery cells may be reduced.
[0027]
  The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is as follows.Suppressing distortion in the solar cell body by locally pressing the tab lead to the solar cell body,It is providing the photovoltaic cell manufacturing apparatus with which the yield of a photovoltaic cell is aimed at.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionRutaThe positive battery cell manufacturing apparatus is a solar cell manufacturing apparatus for soldering tab leads to the solar battery cell body, and includes a transport unit, a lower heating unit, and an upper heating unit.A belt-like belt portion and an elastic member;It has. A conveyance part mounts a photovoltaic cell main body and a tab lead, and conveys a photovoltaic cell main body and a tab lead in one direction. The lower heating unit is provided below the conveyance unit, and heats the solar cell body and the tab lead from below. The upper heating unit is provided above the transport unit so as to face the lower heating unit, and heats the solar cell body and the tab lead from above.The belt part is provided directly below the upper heating part, and conveys the solar cell body and the tab lead by contacting the tab lead arranged at a predetermined position with respect to the solar cell body in synchronization with the movement of the conveying part. Press towards the side of the part. The elastic member is provided immediately above the belt portion, and applies an urging force toward the conveyor portion toward the belt portion.
[0029]
  According to this configuration,The entire solar cell body and the tab lead are appropriately pressed by the weight of the belt portion and the elastic force of the elastic member. Thereby, compared with the case where a tab lead is locally pressed by the photovoltaic cell main body, it can suppress that distortion arises in a photovoltaic cell main body.As a result, the yield of solar cells can be improved.
[0030]
  The elastic member is disposed between the belt portion and the upper heating portion.It is preferable that
[0031]
  ThisIt is possible to prevent the upper heating portion from being worn as the belt portion is driven.
[0032]
  In addition, a heat conduction plate is disposed between the transport unit and the lower heating unit.It is preferable that
[0033]
  Also in this case, it is possible to prevent the lower heating unit from being worn as the transport unit is driven.
[0034]
  Moreover, it is preferable that the predetermined protective film which prevents adhesion of a flux is formed in the surface at the side which contacts a photovoltaic cell main body and a tab lead in a belt part.
[0035]
  Thereby, damage etc. of the photovoltaic cell main body which arises by flux accumulating on the surface of a belt part and soldering adhering are prevented. As a result, the yield of solar cells can be improved.
[0036]
  Also, a cleaning mechanism is provided for cleaning the surface of the belt portion that comes into contact with the solar cell body and the tab lead.It is preferable.
[0037]
  In this case, even if flux adheres to the surface of the belt portion, the flux can be removed at a relatively early stage by the cleaning roller mechanism. As a result, the flux can be prevented from gradually accumulating, and the maintainability can be improved.
[0038]
  Furthermore, in the solar cell manufacturing apparatus, it is preferable to include a furnace unit disposed so as to surround the outer circumferences of the transport unit, the lower heating unit, and the upper heating unit over a predetermined length in the longitudinal direction.
[0039]
  In this caseThe solar cell body is locally heated by arranging the furnace part so as to surround the outer periphery of the transport part, the lower heating part and the upper heating part over a predetermined length in the longitudinal direction. Compared with the case where it is, it can reduce that the whole photovoltaic cell main body is heated and a thermal strain arises. As a result, the yield of solar cells can be improved.
[0040]
  Further, a plurality of lower heating units and upper heating units are provided along one direction.It is preferable that
[0041]
  ThisBy individually adjusting the set temperature of each of the plurality of upper heating parts and lower heating parts, the solder can be heated and melted to obtain a desired temperature profile suitable for joining the tab lead to the solar cell body. it can. As a result, the occurrence of thermal strain in the solar cell body is reduced, and the yield of solar cells can be further improved.
[0042]
  Also,An inert gas supply unit for supplying an inert gas into the furnaceIt is preferable to provide.
[0043]
  Thereby, it is suppressed that an oxide film is formed on the surface of the solder, and the wettability of the solder is improved. As a result, the tab lead can be reliably bonded to the solar cell body.
[0044]
  Furthermore, in the solar cell manufacturing apparatus, a plurality of lower cooling units for cooling the solar cell main body and the tab lead, which are provided below the transport unit and heated by the lower heating unit and the upper heating unit, from below, It is preferable to include a plurality of upper cooling units that are provided above the transport unit so as to face the lower cooling unit and cool the solar cell body and the tab lead from above.
[0045]
  In this case,By adjusting the temperature of each upper cooling part and lower cooling part, it is possible to obtain a desired temperature profile suitable for solidifying the melted solder and joining the tab lead to the solar cell body. As a result, the occurrence of distortion associated with cooling of the solar cell body is reduced, and the yield of the solar cells can be improved.
[0046]
In order to adjust the temperature, it is preferable that a cooling water supply unit for supplying cooling water is provided in each of the lower cooling unit and the upper cooling unit.
[0047]
Thereby, temperature control of each upper side cooling part and lower side cooling part can be performed comparatively easily by adjusting the quantity of cooling water.
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A solar cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. In a solar cell manufacturing apparatus, a solar cell is manufactured by soldering a tab lead to the solar cell body.
[0049]
First, as shown in FIG. 1, in the present solar cell manufacturing apparatus 1, a pair of lower belts 4 a and 4 b that place a solar cell main body 20 and a tab lead 21 and convey them in one direction are provided. Is provided. The lower belts 4a and 4b are made of steel, for example.
[0050]
The pair of lower belts 4a and 4b is wound around the driving roller 2a and the driven roller 3a, and is driven in the direction indicated by the arrow 31 by the driving roller 2a.
[0051]
On the side where the driven roller 3a is disposed, a stage portion 9 for receiving the solar cell body 20 and the tab lead 21 is provided. The solar cell main body 20 and the tab lead 21 are first placed on the lower belts 4 a and 4 b located on the stage portion 9.
[0052]
In the section in which the stage portion 9 is located, the solar cell body 20 and the tab lead 21 that are sequentially placed on the lower belts 4a and 4b are transported while being adsorbed and fixed to the lower belts 4a and 4b.
[0053]
In order to attract and fix the solar cell body 20 and the tab lead 21 to the lower belts 4a and 4b, the lower belts 4a and 4b are formed with a plurality of openings (not shown) along the transport direction. A groove portion (not shown) extending along the opening is formed in the portion of the stage portion 9 located immediately below the opening.
[0054]
By reducing the pressure in the groove portion of the stage portion 9, the solar cell body 20 and the tab lead 21 are adsorbed and fixed to the lower belts 4a and 4b through the opening.
[0055]
A plurality of lower heater blocks 7 for heating the solar cell body 20 and the tab lead 21 to be transported from below are provided on the downstream side in the transport direction with respect to the stage unit 9. The lower heater block 7 is covered with a heat insulating material 12 except for the side facing the lower belts 4a and 4b.
[0056]
As shown in FIG. 2, a heat conduction plate 10 is provided between the lower heater block 7 and the lower belts 4a and 4b.
[0057]
Above the lower belts 4a and 4b, a pair of upper belts 5a and 5b for pressing the solar cell body 20 and the tab lead 21 toward the lower belts 4a and 4b are provided. The upper belts 5a and 5b are also formed of steel, for example.
[0058]
The pair of upper belts 5a and 5b is wound around a driving roller 2b (see FIG. 4) and a driven roller 3b, and the direction indicated by an arrow 32 is synchronized with the movement of the lower belts 4a and 4b by the driving roller 2b. Driven by.
[0059]
The surface of the upper belt 5a, 5b on the side contacting the solar cell body 20 and the tab lead 21 is coated with, for example, Teflon (registered trademark) as a protective film for preventing the flux from adhering.
[0060]
Above the upper belts 5a and 5b, a plurality of upper heater blocks 8a to 8d for heating the solar cell body 20 and the tab lead 21 to be conveyed from above are provided. The upper heater blocks 8a to 8d are provided with a phosphor bronze plate 11 for applying an urging force to the upper belts 5a and 5b toward the lower belts 4a and 4b.
[0061]
As shown in FIG. 3, the upper heater block 8 is covered with a heat insulating material 12 except for the side facing the upper belts 5a and 5b. Thus, in this photovoltaic cell manufacturing apparatus 1, the upper heater blocks 8a to 8d and the lower heater blocks 7a to 7e are surrounded by the heat insulating material 12 as a furnace along the transport direction.
[0062]
In addition, in order to suppress the formation of an oxide film on the surface of the solder, an inert gas supply unit 41 for supplying an inert gas such as nitrogen is provided in a region surrounded by the heat insulating material 12. Is provided.
[0063]
The upper heater block 8 and the upper belts 5a and 5b are covered with a predetermined upper cover 6 as shown in FIG.
[0064]
As shown in FIG. 1, a plurality of lower cooling blocks 13 for cooling the solar cell body 20 and the tab lead 21 from below are provided on the downstream side in the transport direction with respect to the lower heater block 7.
[0065]
As shown in FIG. 4, a heat conducting plate 10 is provided between the lower cooling blocks 13a and 13b and the lower belts 4a and 4b. A plurality of upper cooling blocks 14 a and 14 b for cooling the solar cell body 20 and the tab lead 21 from above are provided above the lower belts 4 a and 4 b so as to face the lower cooling block 13.
[0066]
The upper cooling blocks 14a and 14b are provided with a phosphor bronze plate 11 for applying an urging force to the upper belts 5a and 5b toward the lower belts 4a and 4b.
[0067]
Further, a cooling water supply unit 42 for supplying cooling water to the upper cooling blocks 14a and 14b and the lower cooling blocks 13a and 13b is provided.
[0068]
Further, air holes 15 are formed in the upper cooling blocks 14a and 14b and the lower cooling blocks 13a and 13b so as to open toward the solar cell 20 and the tab lead 21, respectively, in order to air-cool the solar cell 20 and the tab lead 21. Has been.
[0069]
In the upper cover 6, a cleaning roller 16 is provided for cleaning the surface of the upper belts 5 a and 5 b that are in contact with the solar cell body 20 and the tab lead 21.
[0070]
Next, operation | movement of the photovoltaic cell manufacturing apparatus 1 mentioned above is demonstrated. First, as shown in FIG. 5, the solar cell body 20 and the tab lead 21 are positioned as shown in FIG. 6 in a state where the tab lead 21 is positioned at the portion where the electrode of the solar battery body 20 is formed. Are sequentially placed on the lower belts 4a and 4b located on the stage portion 9.
[0071]
The solar cell main body 20 and the tab lead 21 placed on the lower belts 4a and 4b are adsorbed and fixed to the lower belts 4a and 4b. By driving the lower belts 4a and 4b, the solar cell body 20 and the tab lead 21 are conveyed toward the side where the lower heater block 7 and the upper heater block 8 are provided in a state in which the positional relationship is maintained. The
[0072]
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, when the solar cell body 20 and the tab lead 21 reach the upper cover 6, the solar cell body 20 and the tab lead 21 are synchronized with the movement of the lower belts 4a and 4b. The solar cell main body 20 and the tab lead 21 are sandwiched between the lower belts 4a and 4b and the upper belts 5a and 5b by being pressed from above by the upper belts 5a and 5b.
[0073]
Thus, the solar cell main body 20 and the tab lead 21 sandwiched between the lower belts 4a and 4b and the upper belts 5a and 5b are transported in the sandwiched state. In the meantime, the solar cell main body 20 and the tab lead 21 are heated from below by the lower heater blocks 7a to 7e, and are heated from above by the upper heater blocks 8a to 8d.
[0074]
In the plurality of lower heater blocks 7 a to 7 e, a desired solder suitable for joining the tab lead 21 to the solar cell body 20 by heating and melting the solder in accordance with the conveyance of the solar cell body 20 and the tab lead 21. Predetermined temperatures are set for each temperature profile.
[0075]
On the other hand, in the plurality of upper heater blocks 8, a predetermined temperature is set corresponding to the lower heater block 7.
[0076]
Thereby, the temperature of the solar battery cell body 20 and the tab lead 21 gradually increases as the solar battery cell body 20 and the tab lead 21 are conveyed, and the solder applied to the tab lead 21 is reached when the temperature reaches a desired temperature. Dissolve.
[0077]
When the solar cell body 20 and the tab lead 21 are further transported and pass a section where the desired temperature is reached, as shown in FIG. 9, the solar cell body 20 and the tab lead 21 are moved downward by the lower cooling block 13. The upper cooling block 14 gradually cools from above.
[0078]
In the plurality of lower cooling blocks 13, a desired temperature profile suitable for solidifying the melted solder and joining the tab lead 21 to the solar cell body 20 in accordance with the conveyance of the solar cell body 20 and the tab lead 21. Thus, the amount of cooling water flowing through the lower cooling block 13 is adjusted by the cooling water supply unit 42.
[0079]
On the other hand, also in the plurality of upper cooling blocks 14, the amount of cooling water flowing through the upper cooling block 14 is adjusted corresponding to the lower cooling block 13.
[0080]
As a result, as the solar cell body 20 and the tab lead 21 are conveyed, the temperature of the solar cell body 20 and the tab lead 21 gradually decreases, the melted solder is solidified, and the tab lead 21 is joined to the solar cell body 20. Is done.
[0081]
When the solar cell main body 20 and the tab lead 21 are further conveyed, the upper belts 5a and 5b are wound around the driving roller 2b, and the solar cell main body 20 and the tab lead 21 are composed of the lower belts 4a and 4b and the upper belt. It is released from the state sandwiched between 5a and 5b.
[0082]
Thereafter, as shown in FIG. 10, the solar battery cell 22 in which the tab lead 21 is soldered to the solar battery cell body 20 is taken out from the lower belts 4 a and 4 b. The taken-out solar battery cell 22 is sent to the next step, and is sealed with a predetermined resin between the glass substrate and the back film.
[0083]
According to the solar cell manufacturing apparatus described above, in the section where the solar cell main body 20 and the tab lead 21 are heated, the entire solar cell main body 20 and the tab lead 21 have the own weight of the upper belts 5a and 5b and the phosphor bronze plate. 11 is moderately pressed by the elastic force.
[0084]
Thereby, the tab lead 121 is not locally pressed by the solar cell main body 120 as in the conventional solar cell manufacturing apparatus 101, and distortion of the solar cell main body 20 can be suppressed. As a result, the yield of the solar battery cell 22 can be improved.
[0085]
Moreover, the elastic force of the phosphor bronze plate 11 as an elastic body can be changed according to the form of the solar cell to be manufactured and the tab lead. Thereby, a solar cell and a tab lead are more appropriately suppressed, and it can suppress reliably that a distortion arises in the photovoltaic cell main body 20. FIG.
[0086]
Furthermore, compared with the case where the tab lead 121 is locally pressed against the solar cell main body 120 by the presser bar 112 as in the conventional solar cell manufacturing apparatus 101, in particular, the entire tab lead 21 is pressed by the upper belts 5a and 5b. As a result, no protruding solder is generated, and the surface of the solder is flat over the entire tab lead 21.
[0087]
Thereby, in the process of sealing the solar battery cell 22 with a predetermined resin between the glass substrate and the back film, the solar battery cell main body is damaged due to the tip portion of the protruding solder contacting the glass substrate. Is prevented, and the yield of solar cells can be improved.
[0088]
In addition, it prevents the intrusion of oxygen due to the protruding solder passing through the resin and contacting the glass substrate, thereby preventing the life of the solar cell body from being shortened and maintaining the quality of the solar cell. Can do.
[0089]
Furthermore, in the case of the conventional solar cell manufacturing apparatus 101, when the size of the solar cell body is to be changed, it is necessary to change the interval between the presser bars 112 attached to the endless belt 111 according to the size of the solar cell body. It was happening.
[0090]
On the other hand, in the present solar cell manufacturing apparatus 1, the entire solar cell body 20 and the tab lead 21 are pressed by the upper belts 5a and 5b, so that it takes time and effort to change the size of the solar cell body. Is totally useless.
[0091]
Further, since the phosphor bronze plate 11 is provided between the upper belts 5a and 5b and the upper heater block 8, it is possible to prevent the upper heater block 8 from being worn as the upper belts 5a and 5b are driven. it can.
[0092]
Similarly, since the heat conductive plate 10 is provided between the lower belts 4a and 4b and the lower heater block 7, the wear of the lower heater block 7 accompanying the driving of the lower belts 4a and 4b. Can be prevented.
[0093]
Further, a protective film such as Teflon (registered trademark) is formed on the surface of the upper belt 5a, 5b on the side contacting the solar cell body 20 and the tab lead 21 in order to prevent the flux from adhering.
[0094]
Thereby, damage etc. of the photovoltaic cell main body 20 which arise with a flux depositing on the surface of upper side belt 5a, 5b and solder adhering are prevented. As a result, the yield of solar cells can be improved.
[0095]
Further, even if the flux adheres to the surfaces of the upper belts 5a and 5b, the cleaning roller 16 can remove the flux at a relatively early stage. Thereby, it is possible to prevent the flux from gradually accumulating, and it is possible to improve the maintainability.
[0096]
Further, in the present solar cell manufacturing apparatus 1, the upper heater block 8 and the lower heater block 7 are surrounded by a heat insulating material 12 as a furnace along the transport direction. And the photovoltaic cell main body 20 and the tab lead 21 are conveyed between the upper heater blocks 8a-8d and the lower heater blocks 7a-7e.
[0097]
Thereby, compared with the conventional solar cell manufacturing apparatus 101 that is locally heated around the portion where the tab lead is positioned by the lamp heater, in the present solar cell manufacturing apparatus 1, the entire solar cell body 20 is heated. This can reduce the occurrence of thermal strain in the solar cell body 20. As a result, the yield of solar cells can be improved.
[0098]
Further, as the upper heater block 8 and the lower heater block 7, a plurality of upper heater blocks 8a to 8d and lower heater blocks 7a to 7e are provided, respectively.
[0099]
Thereby, by adjusting the set temperature of each of the upper heater blocks 8a to 8d and the lower heater blocks 7a to 7e, the solder is heated and melted to be suitable for joining the tab lead 21 to the solar cell body 20. Temperature profile is obtained.
[0100]
As a result, the occurrence of thermal strain in the solar cell body 20 is reduced, and the yield of solar cells can be improved.
[0101]
Furthermore, since the upper heater block 8 and the lower heater block 7 are disposed inside the heat insulating material 12 as a furnace, heat is externally compared with the conventional solar cell manufacturing apparatus 101 that is heated by a lamp heater. Radiation is suppressed, and relatively high thermal efficiency can be ensured. Thereby, the consumption of electric power can be saved and it can contribute to energy saving.
[0102]
Further, by introducing an inert gas into a region surrounded by the heat insulating material 12, this region is maintained in an inert gas atmosphere. Thereby, it is suppressed that an oxide film is formed on the surface of the solder, and the wettability of the solder is improved. As a result, the tab lead 21 can be reliably bonded to the solar cell body 20.
[0103]
Further, in the present solar cell manufacturing apparatus 1, a plurality of upper cooling blocks 14a and 14b and lower cooling blocks 13a and 13b are provided as the upper cooling block 14 and the lower cooling block 13, respectively. Cooling water is supplied by the cooling water supply unit 42 to the upper cooling blocks 14a and 14b and the lower cooling blocks 13a and 13b.
[0104]
Thus, by adjusting the amount of cooling water flowing through the upper cooling blocks 14a and 14b and the lower cooling blocks 13a and 13b, the melted solder is solidified and the tab lead 21 is joined to the solar cell body 20. A suitable desired temperature profile is obtained.
[0105]
As a result, the occurrence of distortion associated with the cooling of the solar cell body 20 is reduced, and the yield of the solar cells can be improved.
[0106]
Further, the temperature adjustment (control) of the upper cooling blocks 14a and 14b and the lower cooling blocks 13a and 13b can be performed relatively easily by adjusting the amount of cooling water.
[0107]
Further, by sending air into the air holes 15 provided in the upper cooling blocks 14a and 14b and the lower cooling blocks 13a and 13b, the air that has been heat-exchanged and cooled is supplied to the solar cell body 20 and the tab lead 21. Can be sprayed. As a result, the solar cell body 20 and the tab lead 21 can be efficiently cooled.
[0108]
As described above, in the present solar cell manufacturing apparatus 1, the possibility of distortion or breakage of the solar cell body 20 that is easily generated in the conventional solar cell manufacturing apparatus is greatly suppressed. As a result, the yield of the solar battery cell body 20 can be improved, and consequently the quality of the solar battery body 20 can be improved. In addition, power consumption can be reduced, which can contribute to energy saving.
[0109]
In the solar cell manufacturing apparatus described above, the phosphor bronze plate 11 has been described as an example of an elastic member that applies an urging force to the upper belts 5a and 5b toward the lower belts 4a and 4b.
[0110]
The elastic member is not limited to a phosphor bronze plate as long as it is made of a material that can apply the urging force and prevent the upper heater block 8 from being worn by the movement of the upper belts 5a and 5b.
[0111]
Further, the Teflon (registered trademark) coating has been described as an example of the protective film formed on the surface of the upper belt 5a, 5b on the side in contact with the solar cell body 20 and the tab lead 21.
[0112]
The protective film is not limited to the Teflon (registered trademark) coating as long as it can prevent the flux from adhering.
[0113]
The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should not be considered restrictive. The present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0114]
【The invention's effect】
  According to the solar cell manufacturing apparatus according to the present invention,The entire solar cell body and the tab lead are appropriately pressed by the weight of the belt portion and the elastic force of the elastic member. Thereby, compared with the case where a tab lead is locally pressed by the photovoltaic cell main body, it can suppress that distortion arises in a photovoltaic cell main body.As a result, the yield of solar cells can be improved.
[0115]
  It is preferable that the elastic member is disposed between the belt portion and the upper heating portion, thereby preventing the upper heating portion from being worn as the belt portion is driven.
[0116]
  In addition, it is preferable that a heat conduction plate is disposed between the transport unit and the lower heating unit, and in this case as well, the lower heating unit is worn as the transport unit is driven. Can be prevented.
[0117]
  Further, it is preferable that a predetermined protective film for preventing the adhesion of flux is formed on the surface of the belt portion that comes into contact with the solar cell main body and the tab lead, whereby the flux is deposited on the surface of the belt portion. Thus, damage or the like of the solar cell body caused by the adhesion of solder is prevented. As a result, the yield of solar cells can be improved.
[0118]
  In addition, it is preferable to provide a cleaning mechanism for cleaning the surface of the belt portion that comes into contact with the solar cell main body and the tab lead. In this case, even if flux adheres to the surface of the belt portion, the cleaning roller mechanism The flux can be removed at a relatively early stage. As a result, the flux can be prevented from gradually accumulating, and the maintainability can be improved.
[0119]
  Furthermore, in the solar cell manufacturing apparatus, it is preferable to include a furnace unit disposed so as to surround the outer periphery of the transport unit, the lower heating unit, and the upper heating unit over a predetermined length in the longitudinal direction. In this case, the solar cell body is locally disposed by surrounding the outer periphery of the transport unit, the lower heating unit, and the upper heating unit over a predetermined length in the longitudinal direction. Compared with the case where it is heated, the entire solar cell body is heated and thermal distortion can be reduced. As a result, the yield of solar cells can be improved.
[0120]
  In addition, it is preferable that a plurality of lower heating units and upper heating units are provided along one direction, thereby individually adjusting set temperatures of the plurality of upper heating units and lower heating units, respectively. Thus, a desired temperature profile suitable for joining the tab lead to the solar cell body can be obtained by heating and melting the solder. As a result, the occurrence of thermal strain in the solar cell body is reduced,The yield of solar cells can be further improved.
[0121]
  Also,It is preferable that an inert gas supply unit for supplying an inert gas into the furnace unit is provided, whereby the formation of an oxide film on the surface of the solder is suppressed and the wettability of the solder is improved. As a result, the tab lead can be reliably bonded to the solar cell body.
[0122]
  Furthermore, in the solar cell manufacturing apparatus, a plurality of lower cooling units for cooling the solar cell main body and the tab lead, which are provided below the transport unit and heated by the lower heating unit and the upper heating unit, from below, It is preferable to provide a plurality of upper cooling units provided above the transport unit so as to face the lower cooling unit and cool the solar cell body and the tab lead from above. Upper cooling part and lower cooling partBy adjusting the temperature, it is possible to obtain a desired temperature profile suitable for solidifying the melted solder and joining the tab lead to the solar cell body. As a result, the occurrence of distortion associated with cooling of the solar cell body is reduced, and the yield of the solar cells can be improved.
[0123]
In order to adjust the temperature, it is preferable to include a cooling water supply unit for supplying cooling water to each of the lower cooling unit and the upper cooling unit. The temperature of the cooling section can be adjusted relatively easily by adjusting the amount of cooling water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an entire solar cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a first partial enlarged cross-sectional view along the transport direction of the solar cell manufacturing apparatus shown in FIG. 1 in the embodiment. FIG.
3 is a sectional view taken along section line III-III shown in FIG. 2 in the embodiment. FIG.
4 is a second partial enlarged cross-sectional view along the transport direction of the solar cell manufacturing apparatus shown in FIG. 1 in the embodiment. FIG.
5 is a perspective view showing a solar cell main body and a tab lead for explaining a method of manufacturing a solar battery cell by the solar cell manufacturing apparatus shown in FIG. 1 in the embodiment. FIG.
FIG. 6 is a partial enlarged cross-sectional view showing a state in which the solar cell body and the tab lead are placed on the lower belt in the embodiment.
7 is a partial enlarged cross-sectional view showing a state after the state shown in FIG. 6 in the embodiment. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along a cross-sectional line VIII-VIII shown in FIG. 7 in the embodiment. FIG.
9 is a partial enlarged cross-sectional view showing a state after the state shown in FIG. 7 in the embodiment. FIG.
10 is a perspective view showing a solar battery cell in which tab leads are soldered to the solar battery cell body taken out after the state shown in FIG. 9 in the embodiment. FIG.
FIG. 11 is a partial perspective view showing a conventional solar cell manufacturing apparatus.
12 is a partially enlarged cross-sectional view along the transport direction of the solar cell manufacturing apparatus shown in FIG.
13 is a partially enlarged cross-sectional view along a direction orthogonal to the transport direction of the solar cell manufacturing apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell manufacturing apparatus, 2a, 2b Drive roller, 3a, 3b Driven roller, 4a, 4b Lower belt, 5a, 5b Upper belt, 6 Upper cover, 7, 7a-7e Lower heater block, 8, 8a- 8d Upper heater block, 9 stages, 10 heat conduction plate, 11 phosphor bronze plate, 12 heat insulating material, 13, 13a, 13b lower cooling block, 14, 14a, 14b upper cooling block, 15 air holes, 16 cleaning roller, 20 Solar cell body, 21 tab lead, 22 solar cell, 41 inert gas supply unit, 42 cooling water supply unit.

Claims (10)

太陽電池セル本体にタブリードをはんだ付けするための太陽電池セル製造装置であって、
太陽電池セル本体およびタブリードを載置し、太陽電池セル本体およびタブリードを一方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部の下方に設けられ、太陽電池セル本体およびタブリードを下方から加熱するための下側加熱部と、
前記搬送部の上方に前記下側加熱部と対向するように設けられ、太陽電池セル本体およびタブリードを上方から加熱するための上側加熱部と、
前記上側加熱部の直下に設けられ、前記搬送部の動きと同期されて太陽電池セル本体に対して所定の位置に配設されたタブリードに接触することにより太陽電池セル本体とタブリードとを前記搬送部の側に向かって押さえる帯状のベルト部と、
前記ベルト部の直上に設けられ、前記ベルト部に対して前記搬送部の側に向かって付勢力を与える弾性部材と
を備えた、太陽電池セル製造装置。A solar cell manufacturing apparatus for soldering a tab lead to a solar cell body,
A solar cell main body and a tab lead, and a transport unit that transports the solar battery main body and the tab lead in one direction;
A lower heating unit provided below the conveying unit, for heating the solar cell body and the tab lead from below;
An upper heating unit provided above the transport unit so as to face the lower heating unit, and for heating the solar cell body and the tab lead from above;
The solar cell main body and the tab lead are transported by contacting a tab lead provided immediately below the upper heating unit and in synchronization with the movement of the transport unit and disposed at a predetermined position with respect to the solar cell main body. A belt-like belt part that is pressed toward the side of the part,
A solar cell manufacturing apparatus, comprising: an elastic member that is provided immediately above the belt portion and applies an urging force toward the belt portion toward the conveying portion. 前記弾性部材は前記ベルト部と前記上側加熱部との間に配設された、請求項１記載の太陽電池セル製造装置。  The solar cell manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the elastic member is disposed between the belt portion and the upper heating portion. 前記搬送部と前記下側加熱部との間に熱伝導板が配設された、請求項１または２に記載の太陽電池セル製造装置。  The solar cell manufacturing apparatus of Claim 1 or 2 with which the heat conductive board was arrange | positioned between the said conveyance part and the said lower side heating part. 前記ベルト部において太陽電池セル本体およびタブリードと接触する側の面には、フラックスの付着を阻止する所定の保護膜が形成された、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池セル製造装置。Wherein the surface on the side in contact with Oite solar cell body and tab lead to the belt portion, a predetermined protective film that prevents the flux adhesion of formed, the solar cell according to claim 1 Manufacturing equipment. 前記ベルト部において太陽電池セル本体およびタブリードと接触する側の面をクリーニングするクリーニング機構を備えた、請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池セル製造装置。With a cleaning mechanism for cleaning the surface on the side in contact with Oite solar cell body and tab lead to the belt portion, the solar cell manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4. 長手方向の所定の長さにわたって、前記搬送部、前記下側加熱部および前記上側加熱部の外周を取囲むように配設された炉部を備えた、請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池セル製造装置。  The furnace part provided in any one of Claims 1-5 provided so that the outer periphery of the said conveyance part, the said lower side heating part, and the said upper side heating part might be covered over predetermined length of a longitudinal direction. Solar cell manufacturing equipment. 前記下側加熱部および前記上側加熱部のそれぞれは、一方向に沿って複数設けられている、請求項１〜６のいずれかに記載の太陽電池セル製造装置。  Each of the said lower side heating part and the said upper side heating part is a photovoltaic cell manufacturing apparatus in any one of Claims 1-6 provided in multiple numbers along one direction. 前記炉部内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部を備えた
、請求項６または７に記載の太陽電池セル製造装置。The solar cell manufacturing apparatus of Claim 6 or 7 provided with the inert gas supply part for supplying an inert gas in the said furnace part. 前記搬送部の下方に設けられ、前記下側加熱部および前記上側加熱部により加熱された太陽電池セル本体およびタブリードを下方から冷却するための複数の下側冷却部と、
前記搬送部の上方に前記下側冷却部と対向するように設けられ、太陽電池セル本体およびタブリードを上方から冷却するための複数の上側冷却部と
を備えた、請求項１〜８のいずれかに記載の太陽電池セル製造装置。A plurality of lower cooling units for cooling the solar cell main body and the tab lead, which are provided below the transport unit and heated by the lower heating unit and the upper heating unit, from below;
Any one of Claims 1-8 provided with the several upper side cooling part provided in the upper part of the said conveyance part so as to oppose the said lower side cooling part, and cooling a photovoltaic cell main body and a tab lead from upper direction. The solar cell manufacturing apparatus according to the above. 前記下側冷却部および前記上側冷却部のそれぞれに、冷却水を供給するための冷却水供給部を備えた、請求項９記載の太陽電池セル製造装置。  The photovoltaic cell manufacturing apparatus of Claim 9 provided with the cooling water supply part for supplying a cooling water to each of the said lower side cooling part and the said upper side cooling part.
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