JP5459841B2 - Method and apparatus for joining solar cell modules - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に係り、特に太陽電池セルの電極にストリングリボンを半田付けする太陽電池モジュールの接合方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell module, and more particularly, to a solar cell module joining method and apparatus for soldering a string ribbon to an electrode of a solar cell.
従来より、地球環境に優しくクリーンなエネルギーを生む手段として太陽光発電が注目されている。太陽光発電を導入する場合、1個の太陽電池セルでは出力が小さいことから、複数の太陽電池セルを直列に接続した太陽電池モジュールを用いて出力を高めるようにしている。このように太陽電池セルを一列に並べて太陽電池セルを直列に接続したものをストリングスと呼ぶ。 Conventionally, photovoltaic power generation has attracted attention as a means for producing clean energy that is kind to the global environment. When photovoltaic power generation is introduced, the output is small in one solar battery cell, so that the output is increased using a solar battery module in which a plurality of solar battery cells are connected in series. Thus, what put the photovoltaic cell in a line and connected the photovoltaic cell in series is called strings.
ストリングスを形成する工程において、太陽電池セルには、銅箔等からなるストリングリボンが半田によって接合される。ストリングリボンの前半部は太陽電池セルの上面の電極に半田付けされ、ストリングリボンの後半部は隣接する太陽電池セルの下面の電極に半田付けされる。
従来、太陽電池セルにストリングリボンを接合する方法としては、ストリングリボンの表面にコーティングされた半田を温風(ホットエア)によって溶融させて半田付けを行う方法が提案されている(特許文献1参照)。
In the step of forming the strings, string ribbons made of copper foil or the like are joined to the solar battery cells by solder. The first half of the string ribbon is soldered to the electrode on the upper surface of the solar cell, and the second half of the string ribbon is soldered to the electrode on the lower surface of the adjacent solar cell.
Conventionally, as a method of joining a string ribbon to a solar battery cell, a method has been proposed in which solder coated on the surface of the string ribbon is melted with hot air (hot air) and soldered (see Patent Document 1). .
太陽電池セルにはシリコンが原材料として使用されているが、材料や製造コストが高いという問題があり、コスト削減が求められている。その対策の一つとしてシリコンの使用量削減が検討されており、シリコンを概ね200μm以下の厚さにする薄型化の技術開発が進められている。ただし、従来の太陽電池セルとストリングリボンの接合方法では、接合に数secの時間を要するため、ストリングリボンと太陽電池セル全体が加熱され、接合時のシリコンとストリングリボンとの熱膨張差に起因した熱ストレスにより、接合後にシリコンに反りが発生し、最悪の場合、太陽電池セルが割れてしまうという問題が発生する。特に、シリコンが薄くなるにつれて、反りの問題は顕著になってきている。 Although silicon is used as a raw material for solar cells, there is a problem that the material and manufacturing cost are high, and cost reduction is required. As one of the countermeasures, reduction of the amount of silicon used has been studied, and a technology for thinning the silicon to a thickness of about 200 μm or less is being developed. However, the conventional solar cell and string ribbon joining method requires several seconds to join, so the string ribbon and the entire solar cell are heated, resulting from the difference in thermal expansion between the silicon and the string ribbon at the time of joining. Due to the thermal stress, warpage occurs in the silicon after bonding, and in the worst case, a problem occurs that the solar battery cell is cracked. In particular, as silicon becomes thinner, the problem of warpage has become more prominent.
特許文献1に開示された温風による接合方法では、ストリングリボンに部分的に熱を与えることにより、太陽電池セルの反りを抑制できるとしている。しかしながら、特許文献1に開示された接合方法では、予熱が必要であり、また接合部のストリングリボンの温度管理が難しいという問題点があった。ストリングリボンの温度は、温風吹き出し口の口径、風量、温風の温度、吹き出し口とストリングリボンとの距離、温風吹き出し口の走査速度などの条件によって決まる。したがって、これらの条件を適切に制御する必要があり、温度管理が面倒になる。さらに、特許文献1に開示された接合方法では、温風で半田が飛散してしまう可能性があった。
特許文献1に開示された接合方法では、接合部のストリングリボンの温度が高くなり過ぎると、太陽電池セルの反りを抑制できない可能性があり、また想定範囲からの温度のずれや半田の飛散のために良好な接合状態を実現できない可能性があった。
According to the joining method using hot air disclosed in
In the joining method disclosed in
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、太陽電池セルの反りを抑制することができるとともにボイドの発生を防止することができる太陽電池セルの電極にストリングリボンを接合する太陽電池モジュールの接合方法および接合装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a solar battery in which a string ribbon is bonded to an electrode of a solar battery cell capable of suppressing warpage of the solar battery cell and preventing generation of voids. It is an object of the present invention to provide a module joining method and a joining apparatus.
請求項1に係る発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、太陽電池セル(B)の両面の対向する部位に形成される電極(14a(B)、14b(B))にそれぞれはんだめっきストリングリボン(B、A)をはんだ付けする方法であって、載置台に載置された前記太陽電池セル(B)と同種の別の太陽電池セル(A)の前記載置台と反対側の面に形成された電極(14a(A))にはんだ付けされたはんだめっきストリングリボン(A)で太陽電池セル(A)から外側に突き出されている部分の上に前記太陽電池セル(B)を前記太陽電池セル(B)の前記載置台側の面に形成された電極(14b(B))が重ね合わさるように位置合わせして前記載置台に載置し、前記はんだめっきストリングリボン(B)を前記太陽電池セル(A、B)2個のそれぞれの対向面に形成された電極(14a(AまたはB)、14b(BまたはA))をはんだ付けするときの長さに加工し、前記はんだめっきストリングリボン(B)を4等分したときの内側の1部分の中央部を吸着して搬送し、吸着部を含む部分を前記太陽電池セル(B)の載置台側の反対側の面に形成された電極(14a(B))に重ね合わさるように位置合わせして電極(14a(B))に押圧し、長手方向が前記電極(14a(B))を長手方向に2等分したときの長さからなる一対のヒータツールで前記電極(14a(B)、14b(B))にそれぞれ重ね合わされたはんだめっきストリングリボン(B、A)のうち前記吸着部含まない部位を押圧し、前記一対のヒータツールを予め定められた時間加熱してはんだめっきを溶融凝固するまで前記吸着部の押圧と前記一対のヒータツールの押圧とを継続し、前記はんだめっきの凝固後に前記一対のヒータツールと吸着部の押圧部位を交代し、前記一対のヒータツールを前記予め定められた時間加熱してはんだめっきストリングリボン(A、B)の残りの部位のはんだめっきを溶融凝固するまで前記吸着部の押圧と一対のヒータツールの押圧とを継続すること、を特徴とするものである。 The solar cell module joining method according to the first aspect of the present invention is the solder plated string ribbon on the electrodes (14a (B), 14b (B)) formed on the opposing portions of both sides of the solar cell (B). It is a method of soldering (B, A), and is formed on the surface opposite to the mounting table described above of another solar cell (A) of the same type as the solar cell (B) mounted on the mounting table. The solar battery cell (B) is placed on the portion protruding outward from the solar battery cell (A) by the solder-plated string ribbon (A) soldered to the electrode (14a (A)). The electrode (14b (B)) formed on the surface on the mounting table side of the cell (B) is aligned and placed on the mounting table, and the solder-plated string ribbon (B) is placed on the sun. Battery cell (A, B The electrodes (14a (A or B), 14b (B or A)) formed on the two opposing surfaces are processed to the length for soldering, and the solder-plated string ribbon (B) is 4 etc. The central part of the inner part when it is divided is sucked and conveyed, and the part including the sucking part is formed on the surface opposite to the mounting table side of the solar battery cell (B) (14a (B) A pair of heater tools having a length when the electrode (14a (B)) is pressed so as to overlap with the electrode (14a (B)) and the longitudinal direction divides the electrode (14a (B)) into two equal parts in the longitudinal direction. In the solder plating string ribbons (B, A) respectively superimposed on the electrodes (14a (B), 14b (B)), a portion not including the adsorption portion is pressed, and the pair of heater tools are predetermined. Heat for hours and solder Until the melted and solidified, the pressing of the suction portion and the pressing of the pair of heater tools are continued, and after the solder plating is solidified, the pair of heater tools and the pressing portion of the suction portion are replaced, The pressing of the suction portion and the pressing of the pair of heater tools are continued until the predetermined time is heated to melt and solidify the solder plating of the remaining portion of the solder plating string ribbon (A, B). It is what.
請求項2に係る発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、前記太陽電池セル(A)の電極(14a(A))にはんだ付けされたはんだめっきストリングリボン(A)は、太陽電池セル(B)の電極(14a(B))にはんだめっきストリングリボン(B)をはんだ付けする前記請求項1に記載の方法を用いて、先立ってはんだ付けされることを特徴とするものである。 The solar cell module joining method according to the second aspect of the present invention is such that the solder-plated string ribbon (A) soldered to the electrode (14a (A)) of the solar cell (A) is a solar cell (B). 2), the solder plating string ribbon (B) is soldered to the electrode (14a (B)) of the electrode (14a (B)).
請求項3に係る発明になる太陽電池モジュールの接合方法は、前記ヒータツールの予め定められた時間の加熱は予め定められた第1の時間で第1の温度まで上昇し、予め定められた第2の時間この温度を維持することを特徴とするものである。 In the solar cell module joining method according to the third aspect of the present invention, the heating of the heater tool for a predetermined time rises to a first temperature at a predetermined first time , and a predetermined first time This temperature is maintained for 2 hours.
請求項4に係る発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、太陽電池セル(B)の両面の対向する部位に形成される電極(14a(B)、14b(B))にそれぞれはんだめっきストリングリボン(B、A)をはんだ付けする装置であって、前記太陽電池セル(B)と同種の別の太陽電池セル(A)と太陽電池セル(B)とを載置する載置台と、前記太陽電池セル(B)を前記太陽電池セル(A)の前記載置台と反対側の面に形成された電極(14a(A))にはんだ付けされたはんだめっきストリングリボン(A)で太陽電池セル(A)から外側に突き出されている部分の上に前記太陽電池セル(B)を前記太陽電池セル(B)の前記載置台側の面に形成された電極(14b(B))が重ね合わさるように位置合わせして前記載置台に載置する搬送手段と、前記はんだめっきストリングリボン(B)を前記太陽電池セル(A、B)2個のそれぞれの対向面に形成された電極(14a(AまたはB)、14b(BまたはA))をはんだ付けするときの長さに加工する加工手段と、前記はんだめっきストリングリボン(B)を4等分したときの内側の1部分の中央部を吸着して搬送し、吸着部を含む部分を前記太陽電池セル(B)の載置台側の反対側の面に形成された電極(14a(B))に重ね合わさるように位置合わせして電極(14a(B))に押圧する吸着・移動・加圧手段と、前記電極(14a(B)、14b(B))にそれぞれ重ね合わされた前記はんだめっきストリングリボン(B、A)を押圧すると共に前記はんだめっきを溶融する一対の長手方向の長さが前記電極を長手方向に2等分したときの長さからなるヒータツールと、前記一対のヒータツールにそれぞれ押圧力を付与する加圧手段と、前記一対のヒータツールをそれぞれ加熱する加熱手段と、を備えることを特徴とするものである。
The solar cell module joining device according to the invention of
請求項5に係る発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、前記一対のヒータツールの細長い四角形の押圧面の短辺は前記ストリングリボン(A、B)の幅よりも広く前記電極(14a(AまたはB)、14b(AまたはB))の幅より狭いことを特徴とするものである。
Bonding apparatus of the solar cell module of the invention according to
請求項6に係る発明になる太陽電池モジュールの接合装置は、前記加熱手段はパルスヒート電源であることを特徴とするものである。 The solar cell module joining apparatus according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the heating means is a pulse heat power source.
請求項1〜3に係る発明によれば、はんだを溶融するヒータツールに温度検出機能と加圧機能とを付加することとしたのではんだ付け部の温度制御の精度が高く、かつ繰り返し特性の再現性が良くなるから、陽電池モジュールの接合方法を提供することができる。
According to the inventions according to
また、太陽電池セルの両面から一対のヒータツールで加熱してはんだ付けすることとしたので太陽電池セルの両面で熱収縮が同じになるから、太陽電池セルの反りが少ないはんだ付けが可能となる太陽電池モジュールの接合方法を提供することができる。 In addition, since the heat shrinkage is the same on both sides of the solar cell because the heating is performed from both sides of the solar cell with a pair of heater tools, the solar cell can be soldered with less warpage. A method for joining solar cell modules can be provided.
また、太陽電池セルの電極のはんだ付け部を2つの部分に分けてはんだ付けすることとしたので、一度で全てのはんだ付け部をはんだ付けするよりもヒータツールをはんだ付け部に位置合わせし易くなるから、位置合わせ効果に優れたはんだ付けが可能となる太陽電池モジュールの接合方法を提供することができる。 Also, since the soldering part of the solar cell electrode is divided into two parts and soldered, it is easier to align the heater tool to the soldering part than to solder all the soldering parts at once. Therefore, it is possible to provide a method for joining solar cell modules that enables soldering with an excellent alignment effect.
さらに、はんだが凝固した後にヒータツールの押圧力を解除することとしたので、ストリングリボンが電極から不用意に離れることがなくなるから、作業性の良い太陽電池モジュールの接合方法を提供することができる。 Furthermore, since the pressing force of the heater tool is released after the solder is solidified, the string ribbon is not inadvertently separated from the electrode, so that it is possible to provide a solar cell module joining method with good workability. .
請求項4〜6に係る発明によれば、請求項1〜3に係る発明に用いるのに好適な太陽電池モジュールの接合装置を提供することができる。
According to the invention of
次に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明になる太陽電池モジュールの接合方法に利用される太陽電池モジュールの接合装置の概略構成図、図2および図3は本発明になる太陽電池モジュールの接合方法の一実施形態を示す接合工程の前半部および後半部、図4は太陽電池モジュールとなる太陽電池セルとはんだめっきストリングリボンの接合状態を示す概略図である。
なお、以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar cell module joining apparatus used in a solar cell module joining method according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 show an embodiment of a solar cell module joining method according to the present invention. FIG. 4 is a schematic view showing a joining state of a solar battery cell to be a solar battery module and a solder-plated string ribbon.
The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not always .
図1〜図4において、1はシリコン層の表面に透明電導膜を形成し、更にその表面に集電極となるフィンガー部13a、バスバー部14a、14bが形成された太陽電池セル、2はバスバー部14a、14bにはんだ付けにより接合され太陽電池セル1を縦続接続するはんだめっきストリングリボン(以下、単にストリングリボンともいう)、3は太陽電池セル1にストリングリボン2、2をはんだ付けする載置台である。なお、この載置台3にはストリングリボン接合後の太陽電池セルを移動させるベルトやベルト駆動用モータ等からなる搬送機構が設けられており、またヒータツール7が移動自在なように溝が設けられている。
1-4, 1 is a solar cell in which a transparent conductive film is formed on the surface of a silicon layer, and finger portions 13a and bus bar portions 14a and 14b are formed on the surface, and 2 is a bus bar portion. 14a and 14b are solder-plated string ribbons (hereinafter also simply referred to as string ribbons) that are joined by soldering and connected to the
4は、はんだめっきストリングリボン2を太陽電池セル1の集電極のバスバー部14aにはんだ付けする加圧・加熱機構、5は加圧・加熱機構4の制御の下にストリングリボン2を集電極のバスバー部14aに位置合わせして予め定められた圧力と温度を加えてストリングリボン2のはんだめっきを溶融して集電極のバスバー部14aにはんだ付けするヒータツールである。なお、ヒータツール5の温度は熱電対を検出素子とした温度検出部5aで検出し、加圧・加熱機構4にフィードバックし、ヒータツール5が所定の温度になるように制御する。
4 is a pressurization / heating mechanism for soldering the solder-plated
6は、はんだめっきストリングリボン2を太陽電池セル1の集電極のバスバー部14bにはんだ付けする加圧・加熱機構、7は加圧・加熱機構6の制御の下にストリングリボン2を集電極のバスバー部14bに位置合わせして予め定められた圧力と温度を加えてストリングリボン2のはんだめっきを溶融して集電極のバスバー部14bにはんだ付けするヒータツールである。なお、ヒータツール7の温度は熱電対を検出素子とした温度検出部7aで検出し、加圧・加熱機構6にフィードバックし、ヒータツール7が所定の温度になるように制御する。
8は、所定の長さに切断されたはんだめっきストリングリボン2をはんだ付けする集電極のバスバー部14aに搬送し、位置合わせして保持する吸着・移動・加圧機構、9は吸着・移動・加圧機構8の制御の下に実際にストリングリボン2を吸着し、集電極のバスバー部14a上に搬送し、位置合わせして予め定められた圧力で所定の位置で保持する吸着ノズルである。図1では、吸着・移動・加圧機構8と吸着ノズル9とが2つ描画されているが、図中左上のものはストリングリボン2を搬送中の時、図中中央のものはストリングリボン2を集電極のバスバー部14aにはんだ付け時の保持中の様子を示しており、同一物を敢えて描画してある。
8 is a suction / moving / pressurizing mechanism that transports the solder-plated
次に、本発明になる太陽電池モジュールの接合方法について図2〜図3を用いて工程順に説明する。このとき適宜図1と図4とをあわせて用いる。
ここでは、ヒータツール5、7として、そのはんだ付け面の長さが太陽電池セル1の集電極のバスバー部14a、14bの長さの半分ものを使用して、1つの太陽電池セル当り2回のはんだ付けを行うことを例にとって説明する。
Next, the joining method of the solar cell module which becomes this invention is demonstrated in order of a process using FIGS. At this time, FIG. 1 and FIG. 4 are used together as appropriate.
Here, as the
最初に太陽電池セル1の大きさや厚み、太陽電池セル1に形成されている集電極のバスバー部の長さと厚み、はんだ付けされるストリングリボン2の幅、長さ、およびはんだめっき層を加味した厚みに応じて定まるヒータツール5、7に加える圧力と温度を時系列で定める。具体的には、室温(連続的にはんだ付けしている場合は前回のはんだ付け終了後所定の時間後の温度)から前記設定温度(第1の温度)に到達するまでの時間(第1の時間)や前記設定温度到達後この温度を保持する時間(第2の時間)、そしてこの保持する時間後はんだが凝固しヒータツール5、7をストリングリボン2上から離すタイミングとなる温度(第2の温度)である。これらの値は実際に使用する太陽電池セルとストリングリボンとをもちいて実験等により求めるのがよい。
First, the size and thickness of the
このような設定の後実際の太陽電池セルの集電極のバスバー部14a、14bへのストリングリボン2、2のはんだ付けを開始する。
まず、図示しない搬送機構を用いて太陽電池セル1を載置台3上の所定の位置に位置合わせして載置する(図2の(a))。載置後は載置台に設けられた図示しない吸着機構により太陽電池セル1を吸着して位置変動が起こらないようにする。
After such setting, soldering of the
First, the
次に、図示しないストリングリボンを巻き取ってあるリールからストリングリボンを引き出し、所定の長さのストリングリボン2に切断する(図2の(b))。そして、吸着・移動・加圧機構8の制御の下に吸着ノズル10でストリングリボン2を吸着し、太陽電池セル1の集電極のバスバー部14a上に位置合わせして載置してから所定の圧力を加えて位置変動が起こらないようにする。ヒータツール5を用いて半分ずつ2回に分けてストリングリボン2を集電極のバスバー部14aにはんだ付けするので吸着位置はストリングリボン2を4等分するとしたときの中央の1/4等分の略中央とする(図2の(c))。
Next, the string ribbon is pulled out from a reel on which a string ribbon (not shown) is wound, and is cut into a
次に、加圧・加熱機構4の制御の下にヒータツール5をストリングリボン2の長辺の中心部の真上に位置合わせして下降させ、ストリングリボン2の半分に相当する部分に設定された圧力を加える(図2の(d))。同時に加圧・加熱機構6の制御の下にヒータツール7を集電極のバスバー部14bの長辺の中心部の真上に位置合わせして上昇させ、集電極のバスバー部14bの半分に相当する部分に設定された圧力を加える(図2の(d))。
このようにして、ヒータツール5、7で太陽電池セル1を設定された圧力で押圧し合うことで太陽電池セル1を載置台3から離れることを防止すると同時に太陽電池セル1の上下両面に均等の圧力が加わるようにしている。
Next, under the control of the pressurizing /
In this way, the
このようにしてヒータツール5、7で太陽電池セル1を設定された圧力で押圧しながら加圧・加熱機構4、6の制御の下にヒータツール5、7にそれぞれ第1の時間内に第1の温度に上昇するように電流を流す。このときの電流制御は公知のように、電流によるヒータツール5、7の温度をそれぞれの温度検出部5a、7aで検出し、それぞれ加圧・加熱機構4、6にフィードバックして設定された温度になるように電流を変化させることで実行する。
In this way, the
フィードバックされた温度情報により、設定された第1の時間内に設定された第1の温度に到達したことを確認すると加圧・加熱機構4、6はそのときのそれぞれの電流を第1の時間(例えば3秒間)より短時間(例えば、0.5秒間)の第2の時間だけ流し、その後電流を流すのを停止する。この第2の時間の設定電流の通電によるヒータツール5、7の総合的な熱量によりヒータツール5、7の長手方向に相当する部分のストリングリボン2のはんだめっきが溶融すると同時にこの溶融されたはんだでストリングリボン2と集電極のバスバー部14aとがはんだ付けされる。
When it is confirmed from the fed back temperature information that the first temperature set within the set first time has been reached, the pressurizing /
設定電流の通電停止後もヒータツール5、7の余熱により直ぐにははんだが凝固しないのでストリングリボン2の浮き上がりを防止するためにヒータツール5、7はストリングリボン2を押圧し続ける。この間もヒータツール5、7の温度は温度検出部5a、7aで検出され、それぞれ加圧・加熱機構4、6にフィードバックされているので、設定されたはんだの凝固点未満の温度である第2の温度(例えば、摂氏180度)に到達した時点でヒータツール5、7をストリングリボン2から引き離す。この時点で、この部分のはんだ付け作業が完了する。
Since the solder does not immediately solidify due to the remaining heat of the
こうして、ストリングリボン2の一部(1/4相当)は集電極のバスバー部14aに固定されるので、吸着・移動・加圧機構8の制御の下に吸着ノズル9の吸着力を解除し、はんだ付けされた部分の略中央部に移動させ、この部分でストリングリボン2を設定された圧力で押圧する(図2の(e))。
In this way, a part (equivalent to 1/4) of the
一方、加圧・加熱機構4、6の制御の下ヒータツール5、7は集電極のバスバー部14a上にストリングリボン2がはんだ付けがされていない部分に移動する。
そして、加圧・加熱機構4の制御の下にヒータツール5をストリングリボン2の長辺の中心部の真上に位置合わせして下降させ、ストリングリボン2の半分に相当する部分に設定された圧力を加える(図2の(e))。同時に加圧・加熱機構6の制御の下にヒータツール7を集電極のバスバー部14bの長辺の中心部の真上に位置合わせして集電極のバスバー部14bの半分に相当する部分に設定された圧力を加える(図2の(e))。
On the other hand, under the control of the pressurizing /
Then, under the control of the pressurizing /
このようにしてヒータツール5、7で太陽電池セル1を設定された圧力で押圧しながら加圧・加熱機構4、6の制御の下にヒータツール5、7にそれぞれ設定された第1の時間内に設定された第1の温度に上昇するように電流を流す。このときの電流制御は公知のように、電流によるヒータツール5、7の温度をそれぞれの温度検出部5a、7aで検出し、それぞれ加圧・加熱機構4、6にフィードバックして設定された第1の温度になるように電流を変化させることで実行する。
In this way, the first time set for each of the
フィードバックされた温度情報により、設定された時間内に設定された温度に到達したことを確認すると加圧・加熱機構4、6はそのときのそれぞれの電流を短時間(例えば、0.5秒間)である第2の時間流し、その後電流を流すのを停止する。この短時間の設定電流の通電によるヒータツール5、7の総合的な熱量によりヒータツール5、7の長辺に相当する部分のストリングリボン2のはんだめっきが溶融すると同時にこの溶融されたはんだでストリングリボン2と集電極のバスバー部14aとがはんだ付けされる。
When it is confirmed from the temperature information fed back that the set temperature has been reached within the set time, the pressurizing /
設定電流の通電停止後もヒータツール5、7の余熱により直ぐにははんだが凝固しないのでストリングリボン2の浮き上がりを防止するためにヒータツール5、7はストリングリボン2を押圧し続ける。この間もヒータツール5、7の温度は温度検出部5a、7aで検出され、それぞれ加圧・加熱機構4、6にフィードバックされているので、設定されたはんだの凝固点未満の第2の温度(例えば、摂氏180度)に到達した時点でヒータツール5、7をストリングリボン2から引き離し、原点に復帰する。この時点で、ストリングリボン2の太陽電池セル1の集電極のバスバー部14aへのはんだ付け作業が完了する。
Since the solder does not immediately solidify due to the remaining heat of the
こうして、ストリングリボン2の半分は集電極のバスバー部14aに固定されるので、吸着・移動・加圧機構8の制御の下に吸着ノズル9の吸着力を解除し、ストリングリボン2上から引き離し、原点に復帰する。
Thus, since half of the
太陽電池セル1には集電極のバスバー部14aが2箇所形成されているので前述(段落[0030]から[0040])のようにしてもう一方の集電極のバスバー部14aにもストリングリボン2をはんだ付けする。
Since the
次に、ヒータツール5、7を前述と同じ移動範囲でストリングリボンを太陽電池セルの集電極のバスバー部にはんだ付けするために、太陽電池セル1を載置台3に固定している吸着機構の吸着力を解除した後、図示しない駆動機構を使用して所定の距離ストリングリボン2をはんだ付けした太陽電池セル1(太陽電池11ともいう)を搬送する(図3の(f))。
Next, in order to solder the string ribbon to the bus bar portion of the collector electrode of the solar battery cell in the same movement range as described above, the
このとき次の太陽電池セル1を図示しない搬送機構で搬送し、所定の位置に搬送しておく(図3の(f))。また、同時に加圧・加熱機構6の制御の下にヒータツール7を載置される太陽電池セル1の集電極のバスバー部14bの長手方向中心部の真下に位置合わせしてヒータツール7のはんだ付け面がちょうど載置台3の上平面と水平になる位置まで移動させておく(図3の(g))。
At this time, the next
その後、図示しない搬送機構を用いて太陽電池セル1を載置台3上の所定の位置に位置合わせして載置する(図3の(g))。載置後は載置台に設けられた図示しない吸着機構により太陽電池セル1を吸着して位置変動が起こらないようにする。なお、太陽電池セル11から突き出ているストリングリボン2は太陽電池セル1を載置するときの押圧力により太陽電池セルとヒータツール7のはんだ付け面とで挟み付けられることで、集電極のバスバー部14b、14bの下側に位置するように自然に折り曲げられる(図3の(g))。
Then, the
次に、前述(段落[0030]から[0041])のようにしてストリングリボン2、2を太陽電池セル1の集電極のバスバー部14a、14aにはんだ付けする(図3の(h)〜(j))。また同時に、ストリングリボン2、2を太陽電池セル1の集電極のバスバー部14b、14bにはんだ付けする(図3の(h)〜(j))。
Next, as described above (paragraphs [0030] to [0041]), the
このはんだ付け工程(接合工程)を太陽電池モジュールとして組み上げる太陽電池セルの数分だけ繰り返すことで求める太陽電池モジュールの接合が完了する。
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるものである。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
例えば、太陽電池セルには2箇所の集電極のバスバー部があるのでそれぞれのバスバー部について本実施の形態で説明した機構を備えることでそれぞれの集電極のバスバー部へのストリングリボンをはんだ付けすることができる。
また、本実施の形態で説明した機構のうち、ヒータツールをその長辺の長さを太陽電池セルの集電極のバスバー部と同じ長さとし、さらに太陽電池セルの外側にストリングリボンの位置合わせ・固定機構を備えることで集電極のバスバー部へのストリングリボンを一回のはんだ付け作業ではんだ付けすることができる。
By repeating this soldering step (joining step) for the number of solar cells assembled as a solar cell module, the joining of the solar cell modules to be obtained is completed.
Although the present embodiment has been described in detail as described above, those skilled in the art can easily understand that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention.
For example, since there are two collector electrode bus bar portions in the solar battery cell, the string ribbons to the collector electrode bus bar portions are soldered by providing the mechanisms described in the present embodiment for each bus bar portion. be able to.
Further, in the mechanism described in the present embodiment, the heater tool has the long side having the same length as the bus bar portion of the collector electrode of the solar battery cell, and further aligns the string ribbon outside the solar battery cell. By providing the fixing mechanism, the string ribbon to the bus bar portion of the collector electrode can be soldered by a single soldering operation.
1 太陽電池セル
2 ストリングリボン
3 載置台
4、6 加圧・加熱機構
5、7 ヒータツール
8 吸着・移動・加圧機構
9 吸着ノズル
13 フィンガー部
14a、14b バスバー部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
載置台に載置された前記太陽電池セル(B)と同種の別の太陽電池セル(A)の前記載置台と反対側の面に形成された電極(14a(A))にはんだ付けされたはんだめっきストリングリボン(A)で太陽電池セル(A)から外側に突き出されている部分の上に前記太陽電池セル(B)を前記太陽電池セル(B)の前記載置台側の面に形成された電極(14b(B))が重ね合わさるように位置合わせして前記載置台に載置し、
前記はんだめっきストリングリボン(B)を前記太陽電池セル(A、B)2個のそれぞれの対向面に形成された電極(14a(AまたはB)、14b(BまたはA))をはんだ付けするときの長さに加工し、
前記はんだめっきストリングリボン(B)を4等分したときの内側の1部分の中央部を吸着して搬送し、吸着部を含む部分を前記太陽電池セル(B)の載置台側の反対側の面に形成された電極(14a(B))に重ね合わさるように位置合わせして電極(14a(B))に押圧し、
長手方向が前記電極(14a(B))を長手方向に2等分したときの長さからなる一対のヒータツールで前記電極(14a(B)、14b(B))にそれぞれ重ね合わされたはんだめっきストリングリボン(B、A)のうち前記吸着部含まない部位を押圧し、
前記一対のヒータツールを予め定められた時間加熱してはんだめっきを溶融凝固するまで前記吸着部の押圧と前記一対のヒータツールの押圧とを継続し、
前記はんだめっきの凝固後に前記一対のヒータツールと吸着部の押圧部位を交代し、
前記一対のヒータツールを前記予め定められた時間加熱してはんだめっきストリングリボン(A、B)の残りの部位のはんだめっきを溶融凝固するまで前記吸着部の押圧と一対のヒータツールの押圧とを継続すること、
を特徴とする太陽電池モジュールの接合方法。 A method of soldering a solder plating string ribbon (B, A) to electrodes (14a (B), 14b (B)) formed on opposing portions of both sides of a solar battery cell (B) ,
Soldered to the electrode (14a (A)) formed on the surface opposite to the mounting table of another solar cell (A) of the same type as the solar battery (B) mounted on the mounting table. The solar battery cell (B) is formed on the surface on the mounting table side of the solar battery cell (B) on a portion protruding outward from the solar battery cell (A) by the solder plating string ribbon (A). The electrodes (14b (B)) are aligned and placed on the mounting table so that they overlap each other.
When soldering the electrodes (14a (A or B), 14b (B or A)) formed on the opposing surfaces of the two solar cells (A and B) with the solder plating string ribbon (B) To the length of
The solder plating string ribbon (B) is divided into four equal parts, and the central part of the inner part is adsorbed and conveyed, and the part including the adsorbing part is on the side opposite to the mounting table side of the solar battery (B). Align and press the electrode (14a (B)) so as to overlap the electrode (14a (B)) formed on the surface,
Solder plating superposed on each of the electrodes (14a (B), 14b (B)) by a pair of heater tools whose longitudinal direction is the length of the electrode (14a (B)) divided into two equal parts in the longitudinal direction Press a portion of the string ribbon (B, A) that does not include the adsorbing portion,
Continue pressing the suction portion and pressing the pair of heater tools until the pair of heater tools is heated for a predetermined time to melt and solidify the solder plating,
After solidification of the solder plating, the pair of heater tools and the pressing portion of the suction portion are changed,
The pair of heater tools and the pair of heater tools are pressed until the pair of heater tools are heated for the predetermined time to melt and solidify the solder plating of the remaining portion of the solder plating string ribbon (A, B). To continue,
A method for joining solar cell modules.
前記太陽電池セル(B)と同種の別の太陽電池セル(A)と太陽電池セル(B)とを載置する載置台と、
前記太陽電池セル(B)を前記太陽電池セル(A)の前記載置台と反対側の面に形成された電極(14a(A))にはんだ付けされたはんだめっきストリングリボン(A)で太陽電池セル(A)から外側に突き出されている部分の上に前記太陽電池セル(B)を前記太陽電池セル(B)の前記載置台側の面に形成された電極(14b(B))が重ね合わさるように位置合わせして前記載置台に載置する搬送手段と、
前記はんだめっきストリングリボン(B)を前記太陽電池セル(A、B)2個のそれぞれの対向面に形成された電極(14a(AまたはB)、14b(BまたはA))をはんだ付けするときの長さに加工する加工手段と、
前記はんだめっきストリングリボン(B)を4等分したときの内側の1部分の中央部を吸着して搬送し、吸着部を含む部分を前記太陽電池セル(B)の載置台側の反対側の面に形成された電極(14a(B))に重ね合わさるように位置合わせして電極(14a(B))に押圧する吸着・移動・加圧手段と、
前記電極(14a(B)、14b(B))にそれぞれ重ね合わされた前記はんだめっきストリングリボン(B、A)を押圧すると共に前記はんだめっきを溶融する一対の長手方向の長さが前記電極を長手方向に2等分したときの長さからなるヒータツールと、
前記一対のヒータツールにそれぞれ押圧力を付与する加圧手段と、
前記一対のヒータツールをそれぞれ加熱する加熱手段と、
を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの接合装置。 A device for soldering a solder-plated string ribbon (B, A) to electrodes (14a (B), 14b (B)) formed on opposing portions of both sides of a solar battery cell (B) ,
A mounting table for mounting another solar cell (A) and solar cell (B) of the same type as the solar cell (B);
The solar battery cell (B) is a solar cell with a solder-plated string ribbon (A) soldered to an electrode (14a (A)) formed on the surface opposite to the mounting table of the solar battery cell (A). The electrode (14b (B)) formed on the surface on the mounting table side of the solar battery cell (B) is overlaid on the portion protruding outward from the cell (A). A conveying means for aligning and mounting on the mounting table,
When soldering the electrodes (14a (A or B), 14b (B or A)) formed on the opposing surfaces of the two solar cells (A and B) with the solder plating string ribbon (B) Processing means for processing to a length of
The solder plating string ribbon (B) is divided into four equal parts, and the central part of the inner part is adsorbed and conveyed, and the part including the adsorbing part is on the side opposite to the mounting table side of the solar battery (B). A suction / moving / pressurizing means for aligning and pressing the electrode (14a (B)) so as to overlap the electrode (14a (B)) formed on the surface;
A pair of longitudinal lengths that press the solder plating string ribbons (B, A) respectively superimposed on the electrodes (14a (B), 14b (B)) and melt the solder plating make the electrodes longer. A heater tool consisting of the length when divided in half in the direction ;
Pressurizing means for applying a pressing force to each of the pair of heater tools ;
Heating means for heating each of the pair of heater tools ;
A solar cell module joining apparatus comprising:
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