JP4903021B2 - タブリードのはんだ付け装置およびはんだ付け方法 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池の製造過程において、太陽電池セルに対してタブリードをはんだ付けするための装置および方法に関する。

従来、太陽エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池セルをマトリクス状に並べて形成した太陽電池モジュールが知られている。かかる太陽電池モジュールは、略正方形の板状の太陽電池セルを一列に並べて隣り合う太陽電池セル同士をタブリードによって電気的に接続したストリングを形成する工程と、ストリングを並列に並べて配線によって電気的に接続したマトリクスを形成する工程と、マトリクスの表面(受光面)をカバーガラスによって覆い、マトリクスの裏面を保護材(ラミネート材)によってラミネートする工程を経て製造される。

ストリングを形成する工程において、太陽電池セルには、表面電極と裏面電極に対してそれぞれ細長いテープ状のタブリードがはんだ付けによって接続される。即ち、タブリードは、隣接する2つの太陽電池セルに跨るように接続され、タブリードの前半部分は、前方の太陽電池セルの表面電極にはんだ付けされ、タブリードの後半部分は、後方に隣接する太陽電池セルの裏面電極にはんだ付けされるようになっている。こうして、所定枚数の太陽電池セルを一列に並べて接続することによって、ストリングが形成される。

このようなストリングを形成することに関し、本出願人は、先に特許文献1(特開2005−236235号公報)を開示した。この特許文献1に開示されたはんだ付け方法によれば、タブリードを太陽電池セルの表面と裏面に対して当接部材で押し付けつつ加熱することにより、タブリードを確実に加熱溶融させてはんだ付けすることが可能である。

特開2005−236235号公報

特許文献1に開示されたはんだ付け方法によれば、タブリードを太陽電池セルの表裏面に対して同時にはんだ付けすることにより、効率の高い製造ができるが、その一方で、タブリードを同時にはんだ付けする際に、太陽電池セルの表裏面の温度条件を同一にすることが難しく、場合によっては、太陽電池セルの表裏面間に温度差が生ずる場合があった。そのように太陽電池セルの表裏面間に温度差が生じた場合、太陽電池セルに反りが発生し、はんだ付け不良を引き起こすことも考えられる。また、太陽電池セル内に生じた熱応力によってセル割れを発生させる恐れもある。

当接部材で押し付けつつタブリードを加熱した場合、当接部材をタブリードから引き離す際に、タブリードが当接部材に引っ張られ、タブリードの位置ずれを生じさせる可能性が考えられる。また、タブリードが当接部材に引っ張られることにより、太陽電池セルの表裏面に対するはんだ付けの接合強度が不十分になることも考えられる。

本発明の目的は、太陽電池セルの表裏面の温度条件を等しくすることができ、しかも、太陽電池セルに対してタブリードを位置ずれさせることなく確実にはんだ付けできる装置および方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明によれば、太陽電池セルの表面および裏面に対してタブリードをはんだ付けする装置であって、太陽電池セルの表面に対してタブリードを押さえ付ける第1の押圧機構と、太陽電池セルの裏面に対してタブリードを押さえ付ける第2の押圧機構とを対向させて備え、前記第1の押圧機構および前記第2の押圧機構は、それぞれタブリードに当接される加熱部材および押さえ部材を備え、前記加熱部材の先端をタブリードに当接させる当接位置とタブリードから離隔した離隔位置に移動させる加熱部材移動機構と、前記押さえ部材の先端をタブリードに当接させる当接位置とタブリードから離隔した離隔位置に移動させる押さえ部材移動機構とを備えることを特徴とする、タブリードのはんだ付け装置が提供される。

前記第1の押圧機構および前記第2の押圧機構は、それぞれ前記加熱部材および前記押さえ部材を複数ずつ備え、それら加熱部材および押さえ部材を、タブリードの長手方向に沿って交互に並べて配置した構成としても良い。その場合、タブリードの長手方向の両端部には押さえ部材を配置すると良い。

前記加熱部材はセラミックスヒータで構成しても良い。これにより、タブリードを確実に加熱溶融させてはんだ付けすることが可能となる。

また本発明のはんだ付け装置は、タブリードに冷風を供給する冷風供給ノズルを備えていても良い。

また、本発明によれば、太陽電池セルの表面および裏面に対して同時にタブリードをはんだ付けする方法であって、太陽電池セルの表面側および裏面側にそれぞれ加熱部材および押さえ部材を設け、太陽電池セルの表面および裏面に対して、タブリードを前記加熱部材で押さえながら加熱して、タブリードをはんだ付けする工程と、タブリードを前記加熱部材で押さえつつ、前記押さえ部材をタブリードに当接させる工程と、タブリードを前記押さえ部材で押さえつつ、前記加熱部材をタブリードから離す工程と、前記押さえ部材をタブリードから離す工程を有することを特徴とする、タブリードのはんだ付け方法が提供される。

本発明によれば、太陽電池セルの表裏面のタブリードに加熱部材の先端を当接させることにより、太陽電池セルの表裏面において等しい条件ではんだ付けすることができる。また、タブリードを太陽電池セルの表面と裏面に対して確実に押し付けることができ、タブリードを太陽電池セルに対して確実に効率良くはんだ付けすることができる。また、タブリードを押さえ部材で押さえつつ、加熱部材をタブリードから離すことにより、当接部材をタブリードから引き離す際に、タブリードが当接部材に引っ張られることを防止し、タブリードの位置ずれや太陽電池セルの表裏面に対するはんだ付け不良の発生を回避できる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を説明する。図1に示すように、ストリングSは、太陽エネルギを電気エネルギに変換する太陽電池セルCとタブリードtによって構成され、複数枚、例えば12枚の太陽電池セルCを直列に並べ、隣り合う太陽電池セルC同士の間を所定間隔を持って配置された2本の平行なタブリードtによってそれぞれ電気的に接続した構成である。タブリードtは、所定の幅、例えば2mmの幅を有する細長いテープ状に形成され、タブリードtの長さは、太陽電池セルC2枚分の長さにほぼ等しい。隣り合う太陽電池セルC同士の間を接続するに際し、図2に示すように、タブリードtの前半部分(図2において右側の部分)は前側(図2において右側)のタブリードtの表面側に接続され、タブリードtの後半部分(図2において左側の部分)は後側(図2において左側)のタブリードtの裏面側に接続される。

説明のため、図1に示す12枚の太陽電池セルCのうち最も前側(図1において右側)に位置するものを太陽電池セルC1、この先頭の太陽電池セルC1の後側(図1において左側)に隣接するものを太陽電池セルC2、以下順番に太陽電池セルC3、・・・、太陽電池セルC12と定義して説明すると、各太陽電池セルC1〜C12は、いずれも略正方形の薄板状に形成され、各太陽電池セルC1〜C12の表面と裏面にそれぞれ図示しない電極が形成されている。ストリングSを形成する場合、隣り合う太陽電池セルC同士の間において、図2に示すように、表面側の電極と裏面側の電極が、タブリードtによってそれぞれ接続される。即ち、図1に示す例で言えば、先頭の太陽電池セルC1の表面電極と次の太陽電池セルC2の裏面電極が2本のタブリードtによって接続され、同様に、太陽電池セルC2の表面電極と次の太陽電池セルC3の裏面電極、・・・、太陽電池セルC11の表面電極と最後の太陽電池セルC12の裏面電極が2本のタブリードtによってそれぞれ接続される。

また、先頭の太陽電池セルC1の裏面電極と、最後の太陽電池セルC12の表面電極には、所定の幅、例えば5mmの幅を有する細長いテープ状のタブリードt’がそれぞれ2本ずつはんだ付けされる。これら2本のタブリードt’は、先頭の太陽電池セルC1の前端と最後の太陽電池セルC12の後端から、若干突出するように接続される。

図3は、本発明の実施の形態にかかるはんだ付け装置1の全体を概略的に示す平面図である。このはんだ付け装置1は、図3において右向きに太陽電池セルCを搬送するコンベア3に太陽電池セルCを供給する太陽電池セル供給部4と、コンベア3によって搬送される途中で太陽電池セルCの検査と位置決めを行う検査・位置決め部5と、検査・位置決め部5において検査された後の太陽電池セルCを、コンベア3から引き継いで図3において右向きに搬送するコンベア10と、コンベア10上の太陽電池セルCに対してタブリードtを供給するタブリード供給部12と、タブリードtを太陽電池セルCに対してはんだ付けするはんだ付け部15と、タブリードtによって連結された、複数枚、例えば12枚の太陽電池セルCからなるストリングSを搬出するストリング搬出部18によって構成されている。

図4に示すように、太陽電池セル供給部4には、太陽電池セルCを一枚ずつ収納した盆状のストッカー20を載置するストッカー載置台21が備えられている。ストッカー載置台21において、ストッカー20は、複数個、例えば5個が積み重ねられた状態で載置される。図3に示すように、積み重ねられたストッカー20の集合体は、横一列に並べてストッカー載置台21に載置される。さらに、太陽電池セル供給部4には、積み重ねられたストッカー20の集合体をストッカー載置台21から待機台25に一つずつ移載する図示しないストッカー移載機構が備えられている。また、図4に示すように、待機台25に移載されたストッカー20の上方から太陽電池セルCを取り出してコンベア3に移載する太陽電池セル移載機構26が備えられている。太陽電池セル移載機構26は、太陽電池セルCの表面を吸着保持して取り出すようになっている。さらに、太陽電池セルCが取り出されたストッカー20を待機台25から搬出する図示しないストッカー搬出機構が備えられている。

コンベア3は、図示しないモータの稼働によって、図4において時計回転方向に間欠的に周動し、これにより、コンベア3の上に載せられた太陽電池セルCが、図3、4において右方向に間欠的に移動していくようになっている。コンベア3の幅は、太陽電池セルCの裏面に接続される2本のタブリードt、tの間の幅よりも狭く形成されている。即ち、太陽電池セルCは、裏面において2本のタブリードt、tが接続される位置より内側の部分をコンベア3に接触させて支持されるようになっている。コンベア3の表面には、図示しない多数の吸気口が設けられており、コンベア3の内部に配置された給気チャンバの減圧稼働で吸気口から空気を吸い込むことによって、太陽電池セルCの裏面中央をコンベア3上に吸着するようになっている。

検査・位置決め部5は、例えば太陽電池セルCの外周部の割れや欠け等の不良を検出するとともに、水平面内での太陽電池セルCの位置ずれを検出して、太陽電池セルCの姿勢を所定の向きに直すように構成されている。

図3に示すように、検査・位置決め部5より下流側(図3において右側)には、太陽電池セルCの表面および裏面にフラックスを塗布するフラックス塗布機構30A、30Bが、コンベア3の左側(図3において上側)と右側(図3において下側)にそれぞれ備えられている。図4に示すように、フラックス塗布機構30A、30Bは、太陽電池セルCの表面に接触する表面塗布ローラ31と、太陽電池セルCの裏面に接触する裏面塗布ローラ32をそれぞれ備えている。これら表面塗布ローラ31、裏面塗布ローラ32は、互いに鉛直面内で平行かつ水平方向に設けられた回転中心軸を中心としてそれぞれ回転するようになっており、表面塗布ローラ31の下端と裏面塗布ローラ32の上端を近接させ、コンベア3上に載せた太陽電池セルCを挟んで対向する位置に設けられている。さらに、表面塗布ローラ31、裏面塗布ローラ32の周面にフラックスを供給する図示しないフラックス供給部が設けられており、表面塗布ローラ31、裏面塗布ローラ32が回転すると、表面塗布ローラ31、裏面塗布ローラ32の各周面がフラックス供給部(図示せず)を通過して、周面にフラックスが塗布されるように構成されている。そして、太陽電池セルCを表面塗布ローラ31と裏面塗布ローラ32の間に挟んで通過させることで、表面塗布ローラ31と裏面塗布ローラ32を回転させながら、表面塗布ローラ31、裏面塗布ローラ32の各周面に付着したフラックスを太陽電池セルCの表面および裏面に転写させるようになっている。

コンベア3とコンベア10の間には、コンベア3の終端部まで搬送された太陽電池セルCを、次のコンベア10まで一つずつ移載する太陽電池セル移載機構35が備えられている。なお、図3,4中に一鎖線で記入したように、コンベア3の終端部には、太陽電池セルCを加熱する予熱ヒータとしての予備加熱ヒータ33A、33Bを設けても良い。これら予備加熱ヒータ33A、33Bについては、後に説明する。太陽電池セル移載機構35は、太陽電池セルCの表面を吸着保持するようになっている。コンベア3とコンベア10の間には、検査・位置決め部5において不良が検出された太陽電池セルCを回収する太陽電池セル回収トレー37が設置されている。

コンベア10は、図示しないモータの稼働によって、図5において時計回転方向に間欠的に周動し、これにより、コンベア10の上に載せられた太陽電池セルCが、図5において右方向に間欠的に移動していくようになっている。コンベア10の幅は、太陽電池セルCの裏面に接続される2本のタブリードtの間の幅よりも狭く形成されている。即ち、太陽電池セルCは、裏面において2本のタブリードtが接続される位置より内側の部分をコンベア10に接触させて支持されるようになっている。コンベア10の表面には、図示しない多数の吸気口が設けられており、コンベア10の内部に配置された給気チャンバの減圧稼働で吸気口から空気を吸い込むことによって、太陽電池セルCの裏面中央をコンベア10上に吸着するようになっている。

図3に示すように、タブリード供給部12には、幅2mmのタブリードtを供給する2mmタブリード供給ユニット40A、40Bと、幅5mmのタブリードt’を供給する5mmタブリード供給ユニット41A、41Bが備えられている。2mmタブリード供給ユニット40Aと5mmタブリード供給ユニット41Aは、コンベア10の搬送方向に向かって左側(図3において上側)に備えられ、2mmタブリード供給ユニット40Bと5mmタブリード供給ユニット41Bは、コンベア10の搬送方向に向かって右側(図3において下側)に備えられている。また、図5に示すように、2mmタブリード供給ユニット40A、40Bと5mmタブリード供給ユニット41A、41Bからコンベア10上の太陽電池セルCの表面にタブリードtを搬送するタブリード搬送機構42A、42Bを備えている。タブリード搬送機構42Aは、コンベア10の搬送方向に向かって左側上部に備えられ、タブリード搬送機構42Bは、コンベア10の搬送方向に向かって右側上部に備えられている。これら各タブリード搬送機構42A、42Bは、タブリードtの上面を吸着保持するようになっている。なお、2mmタブリード供給ユニット40A、40Bは、コンベア10を中心として互いにほぼ対称な構造となっている。同様に5mmタブリード供給ユニット41A、41Bは、コンベア10を中心として互いにほぼ対称な構造となっている。また、タブリード搬送機構42A、42Bは、コンベア10を中心として互いにほぼ対称な構造となっている。

2mmタブリード供給ユニット40A、40Bは、幅2mmのタブリードtが巻き付けられたロールと、そのロールからタブリードtを引き出すタブリード保持機構と、ロールから引き出されたタブリードtを切断するカッターをそれぞれ備えている。なお、ロール、タブリード保持機構、カッターについては図示を省略する。ロールに巻き付けられたタブリードtは、タブリード保持機構によって引き出され、カッターによって所定の長さに切断され、中央部に段を付けるように折り曲げられた後、タブリード保持機構からタブリード搬送装置に受け渡されて、コンベア10上に載せた太陽電池セルCの表面の所定位置に供給される構成となっている。

同様に、5mmタブリード供給ユニット41A、41Bは、幅5mmのタブリードt’が巻き付けられたロールと、そのロールからタブリードt’を引き出すタブリード保持機構と、ロールから引き出されたタブリードt’を切断するカッターをそれぞれ備えている。なお、ロール、タブリード保持機構、カッターについては図示を省略する。ロールに巻き付けられたタブリードt’は、タブリード保持機構によって引き出され、カッターによって所定の長さに切断され、タブリード保持機構からタブリード搬送装置に受け渡されて所定位置に供給される構成となっている。

なお、タブリードt、t’は、太陽電池セルCの大きさに合わせて長さを適宜調節して供給することが可能である。即ち、各ロール(図示せず)からタブリードt、t’を引き出す長さを調節して切断することで、適宜の長さのタブリードt、t’を供給することができる。タブリードtの長さは、太陽電池セルCの左右両辺の長さの約2倍程度にすれば良い。タブリードt’の長さは、太陽電池セルCの左右両辺の長さより若干長く形成すれば良い。

図5に示すように、はんだ付け部15には、太陽電池セルCの表面に対してタブリードtを押さえ付ける上押圧機構(第1の押圧機構)51A、51Bと、太陽電池セルCの裏面に対してタブリードtを押さえ付ける下押圧機構(第2の押圧機構)52A、52Bを備えている。上押圧機構51Aは、コンベア10の搬送方向に向かって左側上部に備えられ、上押圧機構51Bは、コンベア10の搬送方向に向かって右側上部に備えられている。これら上押圧機構51A、51Bによって、太陽電池セルCの表面のタブリードtを上から押さえ付けるようになっている。また、下押圧機構52Aは、コンベア10の搬送方向に向かって左側下部に備えられ、下押圧機構52Bは、コンベア10の搬送方向に向かって右側下部に備えられている。これら下押圧機構52A、52Bによって、太陽電池セルCの裏面のタブリードtを下から押さえ付けるようになっている。

上押圧機構51Bは、図6に示すように、複数の加熱部材55と押さえ部材56を備えている。これら加熱部材55と押さえ部材56はいずれも略円柱状に形成されており、加熱部材55の長さは押さえ部材56の長さよりも長くなっている。また、加熱部材55と押さえ部材56は、太陽電池セルCの表面に供給されたタブリードtの長手方向に沿って直列に配置され、かつ、加熱部材55と押さえ部材56が交互に並べて配置されている。図示の例では、タブリードtの長手方向の両端部には押さえ部材56が配置されている。このため、押さえ部材56は、加熱部材55よりも一つ多い。

図6に示した実線は、上押圧機構51Bの加熱部材55と押さえ部材56がいずれも上昇した状態を示しており、このように加熱部材55と押さえ部材56がいずれも上昇した状態では、加熱部材55の先端(下端)と押さえ部材56の先端(下端)は、太陽電池セルCの上方において互いに同じ高さにあり、加熱部材55の先端と押さえ部材56の先端は、太陽電池セルCの表面に供給されたタブリードtから上に離れた位置(離隔位置)にある。この場合、上押圧機構51Bの加熱部材55の先端と押さえ部材56の先端は、コンベア10の搬送方向に向かって太陽電池セルCの表面右側に供給されたタブリードtの上方に位置することになる。

加熱部材55は、例えばセラミックスヒータで構成される。セラミックスヒータは、セラミックスの中に発熱線を埋め込んであるため、不純物の発生が少なく、タブリードtをクリーンな状態太陽電池セルCの表面にはんだ付けできる。また、耐食性にも優れている。

図6、7に示すように、上押圧機構51Bにおいて、複数の加熱部材55の基端(上端)は、いずれも昇降プレート60に固定されている。この昇降プレート60は、上支持プレート61に取り付けられた加熱部材移動機構62にアーム63を介して支持されている。加熱部材移動機構62には、例えばシリンダ装置、モータ駆動による昇降装置などが用いられる。そして、加熱部材移動機構62の稼動によって昇降プレート60が昇降することにより、複数の加熱部材55は一体的に昇降し、図6、7中において実線で示したように、加熱部材55の先端が太陽電池セルCの上方に上昇した位置(離隔位置)と、図6、7中において一点鎖線で示したように、加熱部材55の先端が太陽電池セルCの表面に供給されたタブリードtの上に当接して、タブリードtを上から押さえた位置(当接位置)とに移動させられるようになっている。

また、図6、8に示すように、上押圧機構51Bにおいて、複数の押さえ部材56の基端(上端)は、いずれも昇降プレート65に固定されている。押さえ部材56は、例えばSUSで構成される。上押圧機構51Bの押さえ部材56を固定している昇降プレート65は、加熱部材55を固定している昇降プレート60の下方にある。この昇降プレート65は、上支持プレート61に取り付けられた押さえ部材移動機構66にアーム67を介して支持されている。押さえ部材移動機構66にも、例えばシリンダ装置、モータ駆動による昇降装置などが用いられる。そして、押さえ部材移動機構66の稼動によって昇降プレート65が昇降することにより、複数の押さえ部材56は一体的に昇降し、図6、8中において実線で示したように、押さえ部材56の先端が太陽電池セルCの上方に上昇した位置(離隔位置)と、図6、8中において一点鎖線で示したように、押さえ部材56の先端が太陽電池セルCの表面に供給されたタブリードtの上に当接して、タブリードtを上から押さえた位置(当接位置)とに移動させられるようになっている。

なお、図9に示すように、上押圧機構51Bの押さえ部材56を固定している昇降プレート65には、加熱部材55を通すための貫通穴68が適当な間隔で形成してある。そのため、加熱部材55は、昇降プレート65に邪魔されることなく、自由に昇降できるようになっている。

なお、上押圧機構51Bについて説明したが、上押圧機構51Aは、上押圧機構51Bと同様の構成を有しており、図7、8中において、共通の符号を付すことにより、上押圧機構51Aについての説明は省略する。なお、上押圧機構51Aの加熱部材55の先端と押さえ部材56の先端は、コンベア10の搬送方向に向かって太陽電池セルCの表面左側に供給されたタブリードtの上方に位置している。

一方、下押圧機構52Bも同様に、図6に示すように、複数の加熱部材76と押さえ部材76を備えている。これら加熱部材75と押さえ部材76はいずれも略円柱状に形成されており、加熱部材75の長さは押さえ部材76の長さよりも長くなっている。また、加熱部材75と押さえ部材76は、太陽電池セルCの裏面に供給されたタブリードtの長手方向に沿って直列に配置され、かつ、加熱部材75と押さえ部材76が交互に並べて配置されている。図示の例では、タブリードtの長手方向の両端部には押さえ部材76が配置されている。このため、押さえ部材76は、加熱部材75よりも一つ多い。また、下押圧機構52Bに設けられたこれら複数の加熱部材75と押さえ部材76は、上述した上押圧機構51Bに設けられた複数の加熱部材55と押さえ部材56に対応して配置されており、上押圧機構51Bに設けられた複数の加熱部材55の下方に、下押圧機構52Bに設けられた複数の加熱部材75がそれぞれ位置し、上押圧機構51Bに設けられた複数の押さえ部材56の下方に、下押圧機構52Bに設けられた複数の押さえ部材76がそれぞれ位置している。

図6に示した実線は、下押圧機構52Bの加熱部材75と押さえ部材76がいずれも下降した状態を示しており、このように加熱部材75と押さえ部材76がいずれも下降した状態では、加熱部材75の先端(上端)と押さえ部材76の先端(上端)は、太陽電池セルCの下方において互いに同じ高さにあり、加熱部材75の先端と押さえ部材76の先端は、太陽電池セルCの裏面に供給されたタブリードtから下に離れた位置(離隔位置)にある。この場合、下押圧機構52Bの加熱部材75の先端と押さえ部材76の先端は、コンベア10の搬送方向に向かって太陽電池セルCの裏面右側に供給されたタブリードtの下方に位置することになる。

加熱部材75も、例えばセラミックスヒータで構成される。このため、タブリードtをクリーンな状態太陽電池セルCの裏面にはんだ付けでき、耐食性にも優れている。

図6、7に示すように、下押圧機構52Bにおいて、複数の加熱部材75の基端(下端)は、いずれも昇降プレート77に固定されている。この昇降プレート77は、下支持プレート78に取り付けられた加熱部材移動機構79にアーム80を介して支持されている。加熱部材移動機構79には、例えばシリンダ装置、モータ駆動による昇降装置などが用いられる。そして、加熱部材移動機構79の稼動によって昇降プレート77が昇降することにより、複数の加熱部材75は一体的に昇降し、図6、7中において実線で示したように、加熱部材75の先端が太陽電池セルCの下方に下降した位置(離隔位置)と、図6、7中において一点鎖線で示したように、加熱部材55の先端が太陽電池セルCの裏面に供給されたタブリードtの下に当接して、タブリードtを下から押さえた位置(当接位置)とに移動させられるようになっている。

また、図6、8に示すように、下押圧機構52Bにおいて、複数の押さえ部材76の基端(下端)は、いずれも昇降プレート81に固定されている。押さえ部材76は、例えばSUSで構成される。下押圧機構52Bの押さえ部材76を固定している昇降プレート81は、加熱部材75を固定している昇降プレート77の上方にある。この昇降プレート81は、下支持プレート78に取り付けられた押さえ部材移動機構82にアーム83を介して支持されている。押さえ部材移動機構82にも、例えばシリンダ装置、モータ駆動による昇降装置などが用いられる。そして、押さえ部材移動機構82の稼動によって昇降プレート81が昇降することにより、複数の押さえ部材76は一体的に昇降し、図6、8中において実線で示したように、押さえ部材76の先端が太陽電池セルCの下方に下降した位置(離隔位置)と、図6、8中において一点鎖線で示したように、押さえ部材76の先端が太陽電池セルCの裏面に供給されたタブリードtの下に当接して、タブリードtを下から押さえた位置(当接位置)とに移動させられるようになっている。

なお、図9に示すように、下押圧機構52Bの押さえ部材76を固定している昇降プレート81には、加熱部材75を通すための貫通穴84が適当な間隔で形成してある。そのため、加熱部材75は、昇降プレート81に邪魔されることなく、自由に昇降できるようになっている。

なお、下押圧機構52Bについて説明したが、下押圧機構52Aは、下押圧機構52Bと同様の構成を有しており、図7、8中において、共通の符号を付すことにより、下押圧機構52Aについての説明は省略する。なお、下押圧機構52Aの加熱部材75の先端と押さえ部材76の先端は、コンベア10の搬送方向に向かって太陽電池セルCの裏面左側に供給されたタブリードtの下方に位置している。

図7,8に示すように、上押圧機構51A、51Bの外側には、タブリードtを冷却するための冷却機構54A、54Bが備えられている。これら冷却機構54A、54Bは、太陽電池セルCの表面のタブリードtに対して冷風を供給する冷風供給ノズル85を備えている。

コンベア10の搬送方向に向かって左側には、上述したフラックス塗布機構30A、2mmタブリード供給ユニット40A、5mmタブリード供給ユニット41A、上押圧機構51A、下押圧機構52A、冷却機構54Aを支持する移動テーブル86Aが備えられている。コンベア10の搬送方向に向かって右側には、上述したフラックス塗布機構30B、2mmタブリード供給ユニット40B、5mmタブリード供給ユニット41B、上押圧機構51B、下押圧機構52B、冷却機構54Bを取り付けた移動テーブル86Bが備えられている。

移動テーブル86Aは、互いに平行に設けられた複数本のレール87によって支持されており、各レール87に沿ってそれぞれスライド可能になっている。レール87は、コンベア3、10に対して垂直に、かつ、水平方向に延設されており、床面に対して固定されている。図3に示す例では、移動テーブル86Aの前側(図3において右側)の縁部、中央部、後側(図3において左側)の縁部がそれぞれレール87によって支持されている。また、移動テーブル86Aを各レール87に対して平行に移動させる送りねじ88が設けられている。送りねじ88は、移動テーブル86Aに形成された雌ねじ部89とかみ合わせて設けられており、レール87に対して平行に向けられた中心軸を中心として回転させることができる。この送りねじ88を回転させることにより、移動テーブル86Aがレール87に沿ってスライドし、フラックス塗布機構30A、2mmタブリード供給ユニット40A、5mmタブリード供給ユニット41A、上押圧機構51A、下押圧機構52A、冷却機構54Aが、移動テーブル86Aと一体的に左右方向に移動するようになっている。移動テーブル86Bはコンベア10を中心として移動テーブル86Aと対称な構造となっており、移動テーブル86Aと同様に、複数本のレール87によって支持され、移動テーブル86Bを移動させるための送りねじ88が設けられている。これにより、移動テーブル86Bもレール87に沿ってスライドし、フラックス塗布機構30B、2mmタブリード供給ユニット40B、5mmタブリード供給ユニット41B、上押圧機構51B、下押圧機構52B、冷却機構54Bが、移動テーブル86Bと一体的に左右方向に移動するようになっている。

移動テーブル86A、86Bの位置は、太陽電池セルCにはんだ付けするタブリードtの位置に応じてそれぞれ調節する。例えば、太陽電池セルCが小さく左右のタブリードt、tの間の幅が狭いときは、移動テーブル86A、86Bの位置をコンベア10に向かってそれぞれ近接させる。太陽電池セルCが大きく左右のタブリードt、tの間の幅が広いときは、移動テーブル86A、86Bの位置をコンベア10から離隔させるようにする。このように、移動テーブル86A、86Bの位置を調節することにより、フラックス塗布機構30A、30B、2mmタブリード供給ユニット40A、40B、5mmタブリード供給ユニット41A、41B、上押圧機構51A、51B、下押圧機構52A、52B、冷却機構54A、54Bを、タブリードtのはんだ付け位置に応じて簡単に移動させることができる。移動テーブル86A、86Bの位置は、それぞれ送りねじ88の回転角を調節することにより、容易に、かつ高精度で調節することができる。

ストリング搬出部18には、はんだ付け部15においてタブリードtによって順次連結された太陽電池セルC(太陽電池セルCの連続体)を図3において右向きに搬送するコンベア90が備えられている。太陽電池セルCの連続体は、コンベア10の終端部を通過した後、水平方向に移動してコンベア90の始端部に受け渡されるようになっている。コンベア90は、図示しないモータの稼働によって、図5において時計回転方向に間欠的に周動し、これにより、コンベア90の上に載せられた太陽電池セルCが、図5において右方向に間欠的に移動していくようになっている。コンベア90の表面には、図示しない多数の吸気口が設けられており、コンベア3の内部に配置された給気チャンバの減圧稼働で吸気口から空気を吸い込むことによって、太陽電池セルCの下面をコンベア90上に吸着するようになっている。

また、ストリング搬出部18には、12枚の太陽電池セルCをタブリードtによって連結して完成されたストリングSをコンベア90から持ち上げて反転させる図示しないストリング反転機構と、反転させたストリングSを載置する反転ストリング載置テーブル93が備えられている。さらに、太陽電池セルCの連続体を検査する検査部95と、不良が検出されたストリングSを回収する不良ストリング回収トレー96と、良品のストリングSを収納するストリングストッカー97が備えられている。また、ストリングSを反転ストリング載置テーブル93から不良ストリング回収トレー96又はストリングストッカー97に移載する移載機構98が設けられている。

検査部95は、コンベア90の上方に設けられており、コンベア90によってストリングSを移動させながら検査を行うようになっている。ストリング反転機構(図示せず)は、ストリングSの表面を複数の吸着部材によって吸着保持して持ち上げ、吸着部材とストリングSを一体的に反転させ、反転ストリング載置テーブル93上で、吸着保持を停止させる。ストリングSは、検査部95の検査結果に応じて不良ストリング回収トレー96又はストリングストッカー97に移載される。移載機構98は、ストリングSの表面を複数の吸着部材(図示せず)によって吸着保持して持ち上げて搬送する。ストリングストッカー97は、複数個並列させて置くことができる。各ストリングストッカー97内には、所定の本数、例えば約10本程度のストリングSが、太陽電池セルCの裏面を上に向け、表面を下に向けた状態で積み重ねるようにして収納される。

さて、以上のように構成されたはんだ付け装置1にあっては、先ず、太陽電池セルCを収納したストッカー20を、ストッカー載置台21に積み重ねて載置する。太陽電池セルCは、表面を上に向け、裏面を下に向けた状態でストッカー20に収納されている。次に、ストッカー移載機構(図示せず)によって、ストッカー20を待機台25に移載し、太陽電池セル移載機構26によって、待機台25上のストッカー20から太陽電池セルCを吸着保持して取り出し、コンベア3の始端側に移載する。太陽電池セルCは、表面を上に向け、裏面を下に向けた状態でコンベア3に載置される。なお、後述するコンベア10、90においても、太陽電池セルCは、表面を上に向け、裏面を下に向けた状態でコンベア10、90上に載置される。

コンベア3に載せられた太陽電池セルCは、コンベア3の間欠的な周動により、太陽電池セルC1〜C12の順番で、順次コンベア3の終端側に向かって間欠的に移動していく。この間、太陽電池セルCはコンベア3の表面に吸着保持される。コンベア3に移載された後、太陽電池セルCは先ず検査・位置決め部5を通過する。検査・位置決め部5において、太陽電池セルCの割れや欠け等の不良の有無が検査され、太陽電池セルCの位置決めが行われる。

次に、フラックス塗布機構30A、30Bによって、太陽電池セルCの表面および裏面にフラックスを塗布する。太陽電池セルCは、各フラックス塗布機構30A、30Bの上面塗布ローラ31と下面塗布ローラ32の間を通過する。これにより、各フラックス塗布機構30A、30Bの上面塗布ローラ31と下面塗布ローラ32の周面から太陽電池セルCの表面および裏面にフラックスが転写される。なお、各フラックス塗布機構30A、30Bの上面塗布ローラ31と下面塗布ローラ32の位置は、移動テーブル86A、86Bの移動によって、タブリードtのはんだ付け位置に応じて予め調節されており、タブリードtのはんだ付け位置にフラックスが正確に塗布されるようになっている。

このように、コンベア3によって太陽電池セルCを搬送する間、太陽電池セルCに対して検査、位置決め、フラックス塗布を行った後、太陽電池セル移載機構35によって太陽電池セルCをコンベア3の終端部から取り上げ、コンベア10も始端部又は太陽電池セル回収トレー37に移載する。ここで、前述の検査・位置決め部5における検査の結果、不良が発見された太陽電池セルCは、太陽電池セル回収トレー37に移載される。良品と判断された太陽電池セルCは、コンベア10に移載される。

コンベア10に載せられた太陽電池セルCは、コンベア10の間欠的な周動により、終端側に向かって間欠的に移動していく。この場合も、太陽電池セルCはコンベア10の表面に吸着保持され、太陽電池セルC1〜C12の順番で、順次コンベア10の終端側に向かって間欠的に移動していく。

一方、タブリード供給部12において、先ず、5mmタブリード供給ユニット41A、41Bによってそれぞれ所定の長さのタブリードt’、t’が切り取られ、左右両側のタブリード搬送装置42A、42Bによって、コンベア10の両側の所定位置に、タブリードt’、t’が供給される。なお、このとき、上押圧機構51A、51Bの加熱部材55と押さえ部材56は上昇しており、下押圧機構52A、52Bの加熱部材75と押さえ部材76は下降しているので、タブリードt’、t’を供給する際に、それら加熱部材55と押さえ部材56および加熱部材75と押さえ部材76が邪魔になることはない。

その後、先ずコンベア10に載せられた先頭の太陽電池セルC1が搬送され、太陽電池セルC1の左右両側の下方に、タブリードt’、t’が配置された状態となる。この状態で、コンベア10の搬送を一旦停止させ、太陽電池セルC1の裏面にタブリードt’、t’を供給した状態で待機させる。

次に、タブリード供給部12において、2mmタブリード供給ユニット40A、40Bによってそれぞれ所定の長さのタブリードt、tを切り取り、タブリード搬送装置42A、42Bによって、各タブリードt、tの後部を吸着保持して搬送し、各タブリードt、tの前部を待機中の太陽電池セルC1の表面に近接させるようにして、タブリードt、tの供給を行う。そして、上押圧機構51A、51Bの加熱部材55を下降させて加熱部材55の先端を当接位置に下降させると共に、下押圧機構52A、52Bの加熱部材75を上昇させて加熱部材75の先端を当接位置に上昇させる。これにより、太陽電池セルC1の表面側に供給されたタブリードt、tの前半部分は、加熱部材55によって太陽電池セルC1の表面に押さえ付けられつつ加熱され、太陽電池セルC1の表面にタブリードt、tの前半部分がはんだ付けされる。また、太陽電池セルC1の裏面側に供給されたタブリードt’、t’は、加熱部材75によって太陽電池セルC1の裏面に押さえ付けられつつ加熱され、太陽電池セルCの裏面にタブリードt’、t’がはんだ付けされる。

次いで、上押圧機構51A、51Bの押さえ部材56を下降させて押さえ部材56の先端を当接位置に下降させると共に、下押圧機構52A、52Bの押さえ部材76を上昇させて押さえ部材76の先端を当接位置に上昇させる。これにより、太陽電池セルC1の表面側に供給されたタブリードt、tの前半部分を、加熱部材55と一緒に押さえ部材56によって電池セルC1の表面に対して押さえ付けると共に、太陽電池セルC1の裏面側に供給されたタブリードt’、t’を、加熱部材75と一緒に押さえ部材76によって太陽電池セルC1の裏面に対して押さえ付ける。こうして、太陽電池セルC1の表裏面に対してタブリードt、tとタブリードt’、t’をしっかりと固定してはんだ付けさせる。

なお、押さえ部材56をタブリードt、tに当接させ、押さえ部材76をタブリードt’、t’に当接させた際には、押さえ部材56と押さえ部材76を通じて熱が逃げることにより、加熱部材55によってはんだの溶融温度まで加熱されたタブリードt、tと加熱部材75によってはんだの溶融温度まで加熱されたタブリードt’、t’が瞬時に冷却され、溶融したはんだが瞬時に凝固されて、太陽電池セルC1の表裏面に対してタブリードt、tとタブリードt’、t’が確実にはんだ付けされる。また、このように押さえ部材56をタブリードt、tに当接させ、押さえ部材76をタブリードt’、t’に当接させる場合、冷却機構54A、54Bの各冷風供給ノズル85の冷風の吐出を開始すれば、タブリードt、tとタブリードt’、t’を更に早く冷却することができ、溶融したはんだを更に早く凝固させることができ、タブリードt、tとタブリードt’、t’のはんだ付けが更に確実になる。なお、太陽電池セルCは通常はシリコンなどの熱伝導性の優れた材料からなるので、太陽電池セルCの表面側に冷風を供給することにより、裏面側も同時に冷却させることができる。

こうして、太陽電池セルC1の表裏面に対してタブリードt、tとタブリードt’、t’をはんだ付けした後、上押圧機構51A、51Bの加熱部材55を上昇させて加熱部材55の先端をタブリードt、tから離隔した離隔位置に上昇させると共に、下押圧機構52A、52Bの加熱部材75を下降させて加熱部材75の先端をタブリードt’、t’から離隔した離隔位置に下降させる。なお、押さえ部材56をタブリードt、tに当接させ、押さえ部材76をタブリードt’、t’に当接させると同時に、加熱部材55を上昇させ、加熱部材75を下降させても良い。また、このように加熱部材55の先端をタブリードt、tから離すと共に加熱部材75の先端をタブリードt’、t’から離す際には、押さえ部材56をタブリードt、tに当接させた状態を維持し、押さえ部材76をタブリードt’、t’に当接させた状態を維持する。こうして、タブリードt、tとタブリードt’、t’を押さえ部材56と押さえ部材76で押さえつつ、加熱部材55と加熱部材75をタブリードt、tとタブリードt’、t’から離すことにより、加熱部材55と加熱部材75をタブリードt、tとタブリードt’、t’から引き離す際に、タブリードt、tとタブリードt’、t’が加熱部材55と加熱部材75に引っ張られることを防止でき、タブリードt、tとタブリードt’、t’の位置ずれやはんだ付け不良の発生を回避できる。

また、このようにタブリードt、tとタブリードt’、t’を押さえ部材56と押さえ部材76で押さえつつ、加熱部材55と加熱部材75をタブリードt、tとタブリードt’、t’から離す際には、タブリードt、tの長手方向の両端部は押さえ部材56で押さえられ、タブリードt’、t’の長手方向の両端部は押さえ部材76で押さえられている。このため、特に剥離等のトラブルが発生しやすいタブリードt、tとタブリードt’、t’の長手方向の両端部においても、タブリードt、tとタブリードt’、t’が加熱部材55と加熱部材75に引っ張られることを防止でき、はんだ付け不良等の発生を回避できる。

こうして先頭の太陽電池セルC1の表裏面にタブリードt、tとタブリードt’、t’をしっかりとはんだ付けした後、上押圧機構51A、51Bの押さえ部材56を上昇させて押さえ部材56の先端をタブリードt、tから離隔した離隔位置に上昇させると共に、下押圧機構52A、52Bの押さえ部材76を下降させて押さえ部材76の先端をタブリードt’、t’から離隔した離隔位置に下降させる。

次に、太陽電池セル移載機構35によって次の太陽電池セルC2をコンベア3の終端部から取り上げ、コンベア10上に移載する。このとき、太陽電池セルC2が先頭の太陽電池セルC1の後方に隣り合うように太陽電池セルC2を移載し、先頭の太陽電池セルC1の表面にはんだ付けされた2本のタブリードt、tの後半部分の上に、太陽電池セルC2の裏面が配置されるようにする。そして、太陽電池セルC2をコンベア10の表面によって吸着保持する。

そして、太陽電池セルC1、C2をコンベア10の表面によって吸着保持しながら、コンベア10の周動を再開し、太陽電池セルC1、C2を太陽電池セルC1枚分の距離だけ前進させる。そして、コンベア10の周動を一旦停止させる。

そして、タブリード供給部12において、2mmタブリード供給ユニット40A、40Bによってそれぞれ所定の長さのタブリードt、tを切り取り、タブリード搬送装置42A、42Bによって、各タブリードt、tの後部を吸着保持して搬送し、各タブリードt、tの前半部分を、待機中の太陽電池セルC2の上面に近接させるようにして、タブリードt、tの供給を行う。そして、上押圧機構51A、51Bの加熱部材55を下降させて加熱部材55の先端を当接位置に下降させると共に、下押圧機構52A、52Bの加熱部材75を上昇させて加熱部材75の先端を当接位置に上昇させる。これにより、太陽電池セルC2の表面側に供給されたタブリードt、tの前半部分は、加熱部材55によって太陽電池セルC2の表面に押さえ付けられつつ加熱され、太陽電池セルC2の表面にタブリードt、tの前半部分がはんだ付けされる。また、既に先頭の太陽電池セルC1の表面に前半部分が接続されたタブリードt、tの後半部分が、加熱部材75によって太陽電池セルC2の裏面に押さえ付けられつつ加熱され、太陽電池セルC2の裏面にもタブリードt、tがはんだ付けされる。

次いで、上押圧機構51A、51Bの押さえ部材56を下降させて押さえ部材56の先端を当接位置に下降させると共に、下押圧機構52A、52Bの押さえ部材76を上昇させて押さえ部材76の先端を当接位置に上昇させる。これにより、太陽電池セルC2の表面側に供給されたタブリードt、tの前半部分を、加熱部材55と一緒に押さえ部材56によって電池セルC2の表面に対して押さえ付けると共に、太陽電池セルC2の裏面側に供給されたタブリードt、tの後半部分を、加熱部材75と一緒に押さえ部材76によって太陽電池セルC2の裏面に対して押さえ付ける。こうして、太陽電池セルC2の表裏面に対してタブリードt、tをしっかりと固定してはんだ付けさせる。こうして、先頭の太陽電池セルC1と次の太陽電池セルC2が、2本のタブリードt、tによって接続された状態となる。

なお、押さえ部材56と押さえ部材76をタブリードt、tに当接させた際には、押さえ部材56と押さえ部材76を通じて熱が逃げることにより、加熱部材55と加熱部材75によってはんだの溶融温度まで加熱されたタブリードt、tが瞬時に冷却され、溶融したはんだが瞬時に凝固されて、太陽電池セルC2の表裏面に対してタブリードt、tが確実にはんだ付けされる。また、このように押さえ部材56と押さえ部材76をタブリードt、tに当接させる場合、冷却機構54A、54Bの各冷風供給ノズル85の冷風の吐出を開始すれば、タブリードt、tを更に早く冷却することができ、溶融したはんだを更に早く凝固させることができ、タブリードt、tのはんだ付けが更に確実になる。なお、太陽電池セルCは通常はシリコンなどの熱伝導性の優れた材料からなるので、太陽電池セルCの表面側に冷風を供給することにより、裏面側も同時に冷却させることができる。

こうして、太陽電池セルC2の表裏面に対してタブリードt、tをはんだ付けした後、上押圧機構51A、51Bの加熱部材55を上昇させると共に、下押圧機構52A、52Bの加熱部材75を下降させ、加熱部材55の先端と加熱部材75の先端をタブリードt、tから離隔した離隔位置にそれぞれ移動させる。なお、押さえ部材56、74をタブリードt、tに当接させると同時に、加熱部材55を上昇させ、加熱部材75を下降させても良い。また、このように加熱部材55の先端と加熱部材75の先端をタブリードt、tから離す際には、押さえ部材56と押さえ部材76をタブリードt、tに当接させた状態をそれぞれ維持する。こうして、タブリードt、tを押さえ部材56と押さえ部材76で押さえつつ、加熱部材55と加熱部材75をタブリードt、tから離すことにより、加熱部材55と加熱部材75をタブリードt、tから引き離す際に、タブリードt、tが加熱部材55と加熱部材75に引っ張られることを防止でき、タブリードt、tの位置ずれやはんだ付け不良の発生を回避できる。

また、このようにタブリードt、tを押さえ部材56と押さえ部材76で押さえつつ、加熱部材55と加熱部材75をタブリードt、tから離す際には、タブリードt、tの長手方向の両端部は押さえ部材56と押さえ部材76で押さえられている。このため、特に剥離等のトラブルが発生しやすいタブリードt、tの長手方向の両端部においても、タブリードt、tが加熱部材55と加熱部材75に引っ張られることを防止でき、はんだ付け不良等の発生を回避できる。

こうして太陽電池セルC2の表裏面にタブリードt、tをしっかりとはんだ付けした後、上押圧機構51A、51Bの押さえ部材56を上昇させると共に、下押圧機構52A、52Bの押さえ部材76を下降させて、押さえ部材56の先端と押さえ部材76の先端をタブリードt、tから離隔した離隔位置にそれぞれ移動させる。

次に、太陽電池セル移載機構35によって更に次の太陽電池セルC3をコンベア3の終端部から取り上げ、コンベア10上に移載する。このとき、太陽電池セルC3が太陽電池セルC2の後方に隣り合うように太陽電池セルC3を移載し、太陽電池セルC2の表面にはんだ付けされた2本のタブリードt、tの後半部分の上に、太陽電池セルC3の裏面が配置されるようにする。そして、太陽電池セルC3をコンベア10の表面によって吸着保持する。

そして、太陽電池セルC1、C2、C3をコンベア10の表面によって吸着保持しながら、コンベア10の周動を再開し、太陽電池セルC1、C2、C3を太陽電池セルC1枚分の距離だけ前進させる。そして、コンベア10の周動を再び一旦停止させる。

そして、以後太陽電池セルC1、C2の連結と同様の工程を繰り返すことにより、12枚の太陽電池セルC1〜C12をタブリードt、tによって連結する。

ここで、太陽電池セルC1〜C12間における連結は、図10(a)〜(d)に示すようにして行われる。即ち、先ず、図10(a)に示すように、上押圧機構51A、51Bの加熱部材55と押さえ部材56がいずれも上昇し、下押圧機構52A、52Bの加熱部材75と押さえ部材76がいずれも下降した状態で、タブリード搬送装置42A、42Bによって、各タブリードt、tの後部を吸着保持して搬送し、各タブリードt、tの前半部分を太陽電池セルCの表面に近接させるようにして、タブリードt、tの供給を行う。こうして、先行する太陽電池セルCの表面に前半部分が接続されたタブリードt、tの後半部分が、太陽電池セルCの裏面側に位置し、太陽電池セルCの表面側にタブリードt、tの前半部分が位置した状態にする。

次に、図10(b)に示すように、上押圧機構51A、51Bの加熱部材55を下降させて加熱部材55の先端を当接位置に下降させると共に、下押圧機構52A、52Bの加熱部材75を上昇させて加熱部材75の先端を当接位置に上昇させる。これにより、太陽電池セルCの表面側に供給されたタブリードt、tの前半部分を、加熱部材55によって太陽電池セルCの表面に押さえながら加熱して、太陽電池セルCの表面にタブリードt、tの前半部分をはんだ付けする。また、既に先行の太陽電池セルCの表面に前半部分が接続されたタブリードt、tの後半部分を、加熱部材75によって太陽電池セルCの裏面に押さえながら加熱して、太陽電池セルCの裏面にもタブリードt、tをはんだ付けする。

次に、図10(c)に示すように、太陽電池セルCの表裏面のタブリードt、tを、加熱部材55と加熱部材75によって押さえた状態を維持しつつ、上押圧機構51A、51Bの押さえ部材56を下降させて押さえ部材56の先端を当接位置に下降させると共に、下押圧機構52A、52Bの押さえ部材76を上昇させて押さえ部材76の先端を当接位置に上昇させる。これにより、太陽電池セルCの表裏面において、タブリードt、tを、加熱部材55と一緒に押さえ部材56によって押さえ付けると共に、加熱部材75と一緒に押さえ部材76によって押さえ付ける。こうして、太陽電池セルCの表裏面に対してタブリードt、tをしっかりと固定してはんだ付けさせ、先行の太陽電池セルCと次の太陽電池セルCを、2本のタブリードt、tによって接続させる。

次に、図10(d)に示すように、上押圧機構51A、51Bの加熱部材55を上昇させると共に、下押圧機構52A、52Bの加熱部材75を下降させ、加熱部材55の先端と加熱部材75の先端をタブリードt、tから離隔した離隔位置にそれぞれ移動させる。このように加熱部材55の先端と加熱部材75の先端をタブリードt、tから離す際には、押さえ部材56と押さえ部材76をタブリードt、tに当接させた状態をそれぞれ維持する。こうして、タブリードt、tを押さえ部材56と押さえ部材76で押さえつつ、加熱部材55と加熱部材75をタブリードt、tから離すことにより、加熱部材55と加熱部材75をタブリードt、tから引き離す際に、タブリードt、tが加熱部材55と加熱部材75に引っ張られることを防止し、タブリードt、tの位置ずれやはんだ付け不良の発生を回避する。

こうして太陽電池セルCの表裏面にタブリードt、tをしっかりとはんだ付けした後、上押圧機構51A、51Bの押さえ部材56を上昇させると共に、下押圧機構52A、52Bの押さえ部材76を下降させて、押さえ部材56の先端と押さえ部材76の先端をタブリードt、tから離隔した離隔位置にそれぞれ移動させる。

かくして、以上の工程を行って12枚の太陽電池セルC1〜C12をタブリードt、tによって連結した後、最後の太陽電池セルC12の上面に、幅5mmのタブリードt’、t’をはんだ付けする。こうしてストリングSが完成する。

なお、以上のようにして太陽電池セルCを連結する間、タブリードt、t(t’、t’)のはんだ付けが終了した太陽電池セルCは、順次コンベア10の終端部からコンベア90に受け渡され、検査部95を通過していく。そして、検査部95によって太陽電池セルCの割れや欠け等の不良の有無が検査される。

検査部95を通過し、コンベア90の周動によってストリング搬出部18に搬入されたストリングSは、検査部95において良品と判断された場合は、ストリング反転機構(図示せず)によって持ち上げられて反転させられ、表面を上に向け、裏面を下に向けた状態から、裏面を上に向け、表面を下に向けた状態になり、反転ストリング載置テーブル93に載置される。そして、移載機構98によって、反転ストリング載置テーブル93からストリングストッカー97に移載される。一方、検査部95において不良が発見されたストリングSは、移載機構98によってコンベア90から不良ストリング回収トレー96に移載される。

なお、所定本数のストリングSを収納したストリングストッカー97は、図示しない搬送手段によりマトリクス製造装置に搬送される。ストリングSは、マトリクス製造装置(図示せず)において、裏面を上面とし表面を下面とする状態のままストリングストッカー97から取り出され、並列に並べられる。そして、各ストリングSを配線によって電気的に接続し、マトリクスが形成される。完成したマトリクスは、裏面を上面とし表面を下面とする状態のまま、板状のカバーガラスの上に載せられる。さらに、マトリクスの上面(裏面)を保護材(ラミネート材)によってラミネートする。このようにして、太陽電池モジュールが完成する。

以上に説明した本発明の実施の形態にかかるはんだ付け装置1によれば、上押圧機構51Bに加熱部材55を設け、下押圧機構52Bに加熱部材75を設けているので、太陽電池セルCの表裏面のタブリードtをそれぞれの加熱部材55、75によって同様の条件で加熱することができ、太陽電池セルCの表裏面において等しい条件ではんだ付けすることができるようになる。この場合、加熱部材55、75として例えばセラミックスの中に発熱線を埋め込んだ構成のセラミックスヒータをタブリードtに直接接触させることにより、温度管理がしやすく、太陽電池セルCの表裏面のタブリードtの加熱条件を容易に等しく制御することが可能である。

また、上押圧機構51Bに設けられた複数の加熱部材55の下方に下押圧機構52Bに設けられた複数の加熱部材75がそれぞれ配置され、同様に、上押圧機構51Bに設けられた複数の押さえ部材56の下方に、下押圧機構52Bに設けられた複数の押さえ部材76がそれぞれ配置されているので、加熱部材55と加熱部材75同士の間と、押さえ部材56と押さえ部材76同士の間で、太陽電池セルCの表裏面をしっかりと上下から押さえることができ、タブリードtを太陽電池セルCに対して確実に効率良くはんだ付けすることができる。しかも、太陽電池セルCの表裏面の同じ箇所を押さえることにより、太陽電池セルCの割れも防止できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明は以上に説明した実施の形態に限られないことは勿論であり、適宜変形実施することが可能である。例えば、図11に示すように、上押圧機構51A、51Bにおいて、加熱部材55と昇降プレート60の間にスプリング、ゴム等からなる弾性部材100を配置しても良い。また同様に、押さえ部材56と昇降プレート65の間にスプリング、ゴム等からなる弾性部材100を配置しても良い。また、下押圧機構52A、52Bにおいても、加熱部材75と昇降プレート77の間にスプリング、ゴム等からなる弾性部材を配置しても良い。また同様に、押さえ部材76と昇降プレート81の間にスプリング、ゴム等からなる弾性部材を配置しても良い(なお、上押圧機構51A、51Bと下押圧機構52A、52Bは構造が対称であるため、下押圧機構52A、52Bに設ける弾性部材については、図示を省略する)。このような弾性部材100を設けることにより、加熱部材55、75と押さえ部材56、76をタブリードtに当接させた際に、太陽電池セルCに加わる衝撃を和らげることができ、太陽電池セルCの割れを防止できる。

また、図12に示すように、押さえ部材56、76の先端を、テーパー形状に形成しても良い。このように押さえ部材56、76の先端をテーパー形状とすれば、タブリードTに対する押さえ部材56、76の接触面積を小さくでき、押さえ部材56、76の先端をタブリードtから離隔させる際に、剥離容易となる。

また、以上では、隣接する太陽電池セルC同士の間をそれぞれ2本のタブリードtで接続する例を説明したが、隣接する太陽電池セルC同士の間を所定間隔を持って配置された3本(あるいは4本以上)の平行なタブリードtによってそれぞれ電気的に接続しても良い。また、隣接する太陽電池セルC同士の間をそれぞれ1本のタブリードtで接続しても良い。

例えば、隣接する太陽電池セルC同士の間をそれぞれ3本のタブリードtで接続する場合、図13に示すように、太陽電池セルCの裏面の左右両側をコンベア10上に載せて太陽電池セルCを搬送しても良い。また、図14に示すように、タブリードtの内側において太陽電池セルCの裏面をコンベア10上に載せて太陽電池セルCを搬送するようにしても良い。なお、コンベア3についても同様である。

また、以上では、先頭の太陽電池セルC1の裏面電極と、最後の太陽電池セルC12の表面電極に、5mmの幅を有する細長いテープ状のタブリードt’をはんだ付けする例を説明したが、先頭の太陽電池セルC1の裏面電極と最後の太陽電池セルC12の表面電極にはんだ付けするタブリードt’として、隣接する太陽電池セルC同士を接続するための2mmの幅を有するタブリードtを用いても良い。その場合、幅5mmのタブリードt’を供給する5mmタブリード供給ユニット41A、41Bは省略できる。

また、上押圧機構51A、51Bの外側に、タブリードtを冷却するための冷却機構54A、54Bを設ける例を説明したが、上押圧機構51A、51Bは省略しても良い。太陽電池セルCの表裏面におけるタブリードtの冷却条件を等しくさせるためには、このような冷却機構54A、54Bを省略するか、あるいは、下押圧機構52A、52Bの外側にも、同様の冷却機構を設けることが好ましい。

その他、例えば、加熱部材55や加熱部材75に加えて、熱風供給ノズルや赤外線を照射するランプを設けても良い。また、加熱部材55、75と押さえ部材56、76の一例として円柱状のものを示したが、加熱部材55、75と押さえ部材56、76の形状は、かかるものに限定されない。

本実施の形態では、太陽電池セルCは、表面を上面とし裏面を下面とした状態で、ストッカー20に収納され、コンベア3、10、90上に載置されることとしたが、太陽電池セルCは、表面を下に向け、裏面を上に向けた状態で、ストッカー20に収納され、コンベア3、10、90上に載置されることとしても良い。

また、図3、4中に一点鎖線で記入したように、例えばフラックス塗布機構30A、30Bの下流側に、太陽電池セルCを加熱する予熱ヒータとしての予備加熱ヒータ33A、33Bを配置しても良い。予備加熱ヒータ33A、33Bの種類は温風ヒータ、ランプヒータ、電気ヒータ等、種々の加熱手段を予熱ヒータとして適用できる。このように予備加熱ヒータ33A、33Bを設けることにより、タブリードtをはんだ付けする際の昇温時間が短縮され、製造能力を向上できる。なお、予熱ヒータの配置は、フラックス塗布機構30A、30Bより下流側の位置に限定されず、その他の場所に設けても良い。また、予熱ヒータを複数箇所に設け、タブリードt、tをはんだ付けする前に太陽電池セルCを複数回予備加熱しても良い。各予熱ヒータによる加熱を順に行うに従い、太陽電池セルCの温度を次第に上昇させるようにすることで、太陽電池セルCを緩やかに昇温させることができ、太陽電池セルCが熱応力によって割れたり反ったりすることを防止できる。

また、太陽電池セルCにタブリードt、tをはんだ付けした後に太陽電池セルCを加熱する保温ヒータを備えても良い。この場合、はんだ付けした後に太陽電池セルCの温度が急に下がることを防止して、太陽電池セルCに発生する熱応力を軽減することができる。保温ヒータには、シーズヒータ、温風ヒータ、ランプヒータ、電気ヒータ等、種々の加熱手段を適用できる。

ストリングの平面図である。 ストリングの一部を拡大して示した断面図である。 本実施の形態にかかるはんだ付け装置の概略説明図である。 はんだ付け装置の一部を拡大して示す概略説明図である。 はんだ付け装置の一部を拡大して示す概略説明図である。 上押圧機構および下押圧機構の概略側面図である。 図6中のX位置における上押圧機構および下押圧機構の概略正面図である。 図6中のY位置における上押圧機構および下押圧機構の概略正面図である。 昇降プレートの説明図である。 太陽電池セル間におけるタブリードはんだ付け工程の説明図である。 押さえ部材と昇降プレートの間に弾性部材を配置した実施の形態の説明図である。 押さえ部材の先端をテーパー形状に形成した実施の形態の説明図である。 太陽電池セルの裏面の左右両側をコンベア上に載せた実施の形態の説明図である。 タブリードの内側において太陽電池セルの裏面をコンベア上に載せた実施の形態の説明図である。

符号の説明

C 太陽電池セル
S ストリング
t、t’ タブリード
1 はんだ付け装置
10 コンベア
51A、51B 上押圧機構
52A、52B 下押圧機構
55,75 加熱部材
56,76 押さえ部材
54A、54B 冷却機構

Claims (6)

  1. 太陽電池セルの表面および裏面に対してタブリードをはんだ付けする装置であって、
    太陽電池セルの表面に対してタブリードを押さえ付ける第1の押圧機構と、太陽電池セルの裏面に対してタブリードを押さえ付ける第2の押圧機構とを対向させて備え、
    前記第1の押圧機構および前記第2の押圧機構は、それぞれタブリードに当接される加熱部材および押さえ部材を備え、
    前記加熱部材の先端をタブリードに当接させる当接位置とタブリードから離隔した離隔位置に移動させる加熱部材移動機構と、前記押さえ部材の先端をタブリードに当接させる当接位置とタブリードから離隔した離隔位置に移動させる押さえ部材移動機構とを備えることを特徴とする、タブリードのはんだ付け装置。
  2. 前記第1の押圧機構および前記第2の押圧機構は、それぞれ前記加熱部材および前記押さえ部材を複数ずつ備え、それら加熱部材および押さえ部材を、タブリードの長手方向に沿って交互に並べて配置したことを特徴とする、請求項1に記載のタブリードのはんだ付け装置。
  3. タブリードの長手方向の両端部には押さえ部材を配置したことを特徴とする、請求項2に記載のタブリードのはんだ付け装置。
  4. 前記加熱部材はセラミックスヒータで構成されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のタブリードのはんだ付け装置。
  5. タブリードに冷風を供給する冷風供給ノズルを備えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のタブリードのはんだ付け装置。
  6. 太陽電池セルの表面および裏面に対して同時にタブリードをはんだ付けする方法であって、
    太陽電池セルの表面側および裏面側にそれぞれ加熱部材および押さえ部材を設け、太陽電池セルの表面および裏面に対して、
    タブリードを前記加熱部材で押さえながら加熱して、タブリードをはんだ付けする工程と、
    タブリードを前記加熱部材で押さえつつ、前記押さえ部材をタブリードに当接させる工程と、
    タブリードを前記押さえ部材で押さえつつ、前記加熱部材をタブリードから離す工程と、
    前記押さえ部材をタブリードから離す工程を有することを特徴とする、タブリードのはんだ付け方法。
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