WO2005096396A1

WO2005096396A1 - 太陽電池の製造方法

Info

Publication number: WO2005096396A1
Application number: PCT/JP2005/006057
Authority: WO
Inventors: Shingo Okamoto; Masao Turi
Original assignee: Sanyo Electric Co., Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2005-10-13
Also published as: EP1737048B1; JPWO2005096396A1; EP1737048A1; JP4568359B2; JP2009049436A; JP4286285B2; US8759663B2; DE602005022299D1; ES2345393T3; US20070283995A1; CN1938865A; EP1737048A4; CN1938865B

Abstract

【課題】　セル表面に残ったフラックスや有機物等の残留物を好適に除去し、且つ、発電効率を大幅に向上した太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】　セル１２の表面にフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、フラックスが塗布された隣接するセル１２に渡ってタブ１４を配設するタブ配設工程と、当該タブ１４をセル１２に半田付けして接続するタブストリング工程と、タブ１４が接続されたセル１２を加熱するセル加熱工程とを備える。

Description

明細書

太陽電池の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、太陽電池の製造方法に係り、特に複数のセルをタブ又はタブリードと称される接続部材により電気的に接続して成る太陽電池を製造する方法に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、地球温暖化などの地球環境保全問題から、クリーンエネルギーへの期待が高まっており、太陽エネルギー (太陽光)を直接電気エネルギーに変換する太陽電池は、クリーンなエネルギー源として注目されている。例えば、太陽電池は複数の光電変換セルを備え、これら隣接するセルに銅箔力成るタブを半田付けして相互に電気的に接続することによりストリングが構成されている。このタブは、複数のセルを直列に接続するリード線となり、或いは、出力端子として使用される（特許文献 1参照

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[0003] このような太陽電池のストリング 100の一般的な製造方法は、図 9に示すように、先ず、複数のセル 12を用意する（第 1工程)。そして、複数のセル 12の表面のタブ 14を半田付けする部分（図中点線）に所定の温度に温められた液状のフラックスを塗布した後（第 2工程）、セル 12の上面及びそれに隣接するセル 12の下面間に渡ってタブ 14を配設する（第 3工程)。次に、配設したタブ 14が浮かないようにタブ 14を上からセル 12に押圧し、タブ 14の半田付けを行う（第 4工程)。

[0004] 係るタブ 14をセル 12の表面に半田付けする際、セル 12にはフラックスに混じった有機物等が付着する。また、これら有機物やフラックスがセル 12の表面に残っていると太陽電池の発電効率が低下してしまう。そこで、従来ではセル 12にタブ 14を半田付けした後に洗浄する洗浄工程を設け、セル 12の表面のフラックスや有機物等の残留物を温水や薬品、或いは、スチームなどで洗浄して取り除いていた。

[0005] そして、このようにして洗浄された複数のセル 12から成るストリング 100を、裏面側の保護シート、或いは、透光性ガラスと、表面側の透光性ガラス間に配置し、充填剤（ EVAなど）によって封止することにより、太陽電池は製造されていた。また、セル 12の表面のフラックスや有機物等の残留物を洗浄せずにそのままガラス間或いはガラスとシート間に封止する場合もあった。

特許文献 1：特開 2003— 168811号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、タブの半田付けを行った後に、セル表面のフラックスや有機物等の残留物を温水や薬品、或いは、スチームなどで洗浄して取り除く作業は、太陽電池の製造工程の増加を引き起こすために、太陽電池のコストアップを生起する問題がめつに。

[0007] また、タブの半田付けを行った後にセル表面のフラックスや有機物等の残留物を洗浄せずにガラス間、或いは、ガラスとシート間に封止した場合、セル表面にフラックスや有機物等の残留物が残っていても取り除けなくなってしまう。特に、セル表面に有機物などの残留物やフラックスがモジュールィ匕する工程等における加熱によってガス化し多数の気泡となり残っている場合、セル表面に当たる太陽光が乱反射し、或いは、太陽光を遮ってしまうため、太陽電池の発電効率の低下を招いてしまうという問題もある。

[0008] 本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、セル表面に残ったフラックスや有機物等の残留物の影響を効果的に除去し、発電効率を大幅に向上できる太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 即ち、第 1の発明は、複数のセルをタブにより電気的に接続して太陽電池を製造する方法であって、セルの表面にフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、フラックスが塗布された隣接するセルに渡ってタブを配設するタブ配設工程と、当該タブをセルに半田付けして接続するタブストリング工程と、タブが接続されたセルを加熱するセル加熱工程とを備えたことを特徴とする。斯カるフラックスは、半田付けを良好にするためのものであり、有機物等の物質が含まれたものである。例えば斯カるフラックスには、水溶性のフラックスが用いることができる。 [0010] 第 2の発明の太陽電池の製造方法は、上記セル加熱工程における加熱温度が、フラックスの沸点の温度以上であることを特徴とする。

[0011] 第 2の発明の太陽電池の製造方法は、上記セル加熱工程における加熱温度が、フラックスの活性ィ匕温度以上であることを特徴とする。

[0012] 第 3の発明の太陽電池の製造方法は、上記セル加熱工程における加熱温度が + 1

40°C以上 + 160°C以下であって、加熱時間は 1分以上 5分間以下であることを特徴とする。

[0013] 第 4の発明の太陽電池の製造方法は、上記セル加熱工程における加熱温度が + 1

50°Cであって、加熱時間は 3分間であることを特徴とする。

[0014] 第 5の発明の太陽電池の製造方法は、前記セル加熱工程における加熱温度が + 1

60°Cより高ぐ加熱時間は 1分未満であることを特徴とする。

[0015] 第 6の発明の太陽電池の製造方法は、上記セル加熱工程における加熱温度が + 2

00°C以上であって、加熱時間は 20秒未満であることを特徴とする。

[0016] 第 7の発明の太陽電池の製造方法は、上記セル加熱工程における加熱温度が + 2

50°C以上であって、加熱時間は 10秒未満であることを特徴とする。

[0017] 第 8の発明の太陽電池の製造方法は、上記各発明のセル加熱工程においては、セル全体を加熱することを特徴とする。

[0018] 第 9の発明の太陽電池の製造方法は、上記各発明のセル加熱工程において、タブをセルに接続する半田の溶融を防止するための熱逃がし手段を備えたことを特徴とする。

[0019] 第 10の発明の太陽電池の製造方法は、上記熱逃がし手段が、セルを搬送し、少なくともタブ部分が搬送時に接触する搬送ベルトであることを特徴とする。

[0020] 第 11の発明の太陽電池の製造方法は、上記においてタブストリング工程では、搬送ベルトはタブ部分と接触せず、セル加熱工程で搬送ベルトはタブ部分と接触することを特徴とする。

[0021] 第 12の発明の太陽電池の製造方法は、上記各発明のタブストリング工程において、タブに熱風を吹き付けることで半田付けを行うと共に、セル加熱工程においては、赤外線を照射してセルを加熱することを特徴とする。好ましくは赤外線を照射する手段はランプヒータである。

発明の効果

[0022] 第 1の発明の太陽電池の製造方法では、複数のセルをタブにより電気的に接続して太陽電池を製造するに当たり、セルの表面にフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、フラックスが塗布された隣接するセルに渡ってタブを配設するタブ配設工程と、当該タブをセルに半田付けして接続するタブストリング工程と、タブが接続されたセルを加熱するセル加熱工程とを備えているので、このセル加熱工程において、例えば、第 2の発明の如くフラックスの沸点の温度以上に加熱することにより、タブをセルに半田付けする際 (前）に塗布したフラックスを蒸発させることができるようになる。また、例えば、第 3の発明の如くセル加熱工程において、フラックスの活性ィ匕温度以上に加熱することで、例えフラックスが残留してもフラックスによる影響を無害化できる

[0023] これにより、タブをセルに半田付けする際 (前）にセルに付着したフラックスや有機物等の残留物を効果的に除去し、或いは、無害化することが可能となるので、従来のようにセル表面に塗布したフラックスや有機物等の残留物を除去するための洗浄ェ程を行うこと無ぐ残留物によってセル内部が白濁するなどの不都合も防止できるようになる。これにより、太陽電池の製造コストの低減を図りながら、太陽電池の品質向上と発電効率の改善を図ることができるようになる。

[0024] 特に、第 4の発明の如くセルを + 140°C以上 + 160°C以下で 1分以上 5分以下カロ熱し、好ましくは、第 5の発明の如く + 150°Cで 3分間加熱するようにすれば、セルにタブを接続している半田が再溶融してしまう不都合も防止できる。

[0025] また、第 6の発明の如くセル加熱工程における加熱温度を + 160°Cより高くすれば、加熱時間を 1分未満としてもフラックスを効果的に蒸発させることができる。特に、第 7の発明の如くセル加熱工程における加熱温度を +200°C以上とすれば、加熱時間を 20秒未満としてもフラックスの影響を除去することができる。更に、第 8の発明の如くセル加熱工程における加熱温度を + 250°C以上とすれば、加熱時間を 10秒未満としてもフラックスの影響を除去することができる。このように、高温度で加熱することにより、セル加熱工程における処理時間を大幅に短縮し、生産効率の改善を図ることができるようになる。

[0026] 特に、係る高温度の加熱を短時間行うことにより、ァニール効果によってセルの層境界面の特性が良くなり、太陽電池の特性改善も図ることができる効果がある。これは、 200°C以上、更には、 250°C以上の如き高温度の短時間加熱でより顕著なものとなると共に、第 9の発明の如くセル加熱工程においてセル全体を加熱することによつて、より均一な特¾改善を図ることができるようになる。

[0027] この場合、第 10の発明の如くセル加熱工程においてタブをセルに接続する半田の溶融を防止するための熱逃がし手段を設ければ、セル加熱工程における高温度の加熱によって、タブをセルに接続している半田が再溶融してしまう不都合も確実に防止できる。特に、第 11の発明の如くこの熱逃がし手段を、セルを搬送し、少なくともタブ部分が搬送時に接触する搬送ベルトで兼ねることにより、格別な放熱、或いは、冷却装置を設けること無ぐタブの半田再溶融を防止することができるようになり、設備コストも削減できる。

[0028] 特にこの場合、第 12の発明の如くタブストリング工程では、搬送ベルトはタブ部分と接触せず、セル加熱工程で搬送ベルトはタブ部分と接触するようにすることにより、タブストリング工程ではタブ部分を最も高温にした、ために搬送ベルトからの熱の逃げを防ぎ、セル加熱工程では逆にタブ部分の温度を下げることができるようになる。

[0029] また、第 13の発明の如くタブストリング工程における半田付けを、タブに熱風を吹き付けることで行うと共に、セル加熱工程においては、赤外線を照射してセルを加熱するようにすれば、タブストリング工程においてタブ部分を集中的に加熱し、セル加熱工程にお、てはセル全体を広く加熱することができるようになる。

[0030] これにより、タブストリング工程においてタブ以外の部分のセルに与える損傷を防止、若しくは、最小限に抑えながら確実なタブの半田付けを実現できると共に、セルカロ熱工程においてはセル全体を均一に加熱し、効果的なフラックスの影響を除去、或いは、それに加えてセルの特性改善を図ることができるようになるものである。

発明を実施するための最良の形態

[0031] 本発明は、太陽電池の発電効率を向上させるため、セル表面に塗布したフラックスや有機物等の残留物を洗浄せずに取り除く方法を提供するものである。フラックスや有機物等の残留物の影響を取り除いて太陽電池の発電効率を向上させるという目的を、タブの半田付けを行った後のセルを加熱するだけの簡単な方法で実現した。実施例 1

[0032] 次に、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。図 1は本発明の一実施例を示す太陽電池の製造工程図を示している。尚、この実施例は一般的な太陽電池の製造方法を示しており、この太陽電池を製造する技術については、従来より周知の技術であるため詳細な説明を省略し、主な要点を説明する。

[0033] 先ず、本発明の太陽電池のセル 12は約 10cm角に形成されると共に、セル 12はパレット（図示せず)の長手方向に一列に並べられ着脱可能に装着され後工程の作業が行われる。太陽電池の製造方法は図 1に示すように複数のセル 12が分割形成された多結晶シリコン等の結晶系半導体力もなる n型の結晶系シリコン基板 10を用意しパレットに載置する（第 1工程)。この場合、複数のセル 12が形成された基板 10は後述する第 4工程にて図示、他の工程は単一のセル 12を図示している。

[0034] 次に、分割された複数のセル 12表面のタブ (接続部材） 14を半田付する部分（図中点線）に所定の温度に温められた液状のフラックスを塗布し (第 2工程)、隣接するセル 12に渡って平行に 2列のタブ 14 (集電極)を配設する（第 3工程)。該タブ 14は幅約 2mmの導電性を有する銅箔等にて構成されると共にタブ 14の両側には図示しないが幅約 50 μ mの多数の分岐電極が延長して設けられている。

[0035] 次に、配設したタブ 14が浮かないようにタブ 14の幅に略等しい太さで耐熱性を有し半田が付かない 2列の押圧具（図示せず)でタブ 14をセル 12に押圧し、セル 12を直列にタブ 14で半田付けし電気的に接続する (第 4工程)。尚、押圧具は、図示しないが半田付け時タブ 14を押圧し、半田付け終了後はセル 12上力も離れる方向に移動するように構成されている。尚、タブ 14を押圧せずにセル 12に半田付けできれば、必ずしも押圧具を使用しなくても差し支えない。

[0036] 該セル 12の表面にフラックスを塗布した時やタブ 14の半田付け時にフラックスに多数の気泡が発生する。また、タブ 14の半田付けの際使用するフラックスには有機物等が混じっている。尚、セル 12を直列にタブ 14で半田付けして接続するために、隣接するセル 12は、上面と下面（図示せず）がタブ 14で接続される。 [0037] 次に、セル 12を直列にタブ 14で半田付けした後、セル 12は下方からコイル或いは棒状の電熱ヒータ 16にて + 140°C乃至 + 160°Cで、加熱時間は 1分乃至 5分間、好ましくは、セル 12を + 150°Cで、加熱時間は 3分間にしたので、セル 12に塗布したフラックスを蒸発させる（第 5工程)。この場合、多結晶シリコン等の結晶系半導体力もなる n型の結晶系シリコン基板 10が加熱温度によって傷んだり破損して発電効率に支障が発生しない + 150°Cで、加熱時間を 3分間という短い時間加熱している。

[0038] これによつて、従来のようにセル 12表面に塗布したフラックスや有機物等の残留物を温水や薬品或いはスチームなどで洗浄して取り除かなくても、電熱ヒータ 16にてセル 12を加熱するだけで、半田付け時にフラックスに発生した多数の気泡は取り除かれると共に、フラックスの蒸発によりフラックスに混じった有機物等の残留物を蒸発させて取り除くことができる。従って、その後の工程でモジュール内での気泡の発生も防ぐことができる。

[0039] そして、セル 12にタブ 14を半田付けした後、最後にセル 12表面に透光性及び耐候性を有するガラスが積層されて、太陽電池が完成する。この場合、白板強化ガラス等の透明な表面側カバー、充填材となるフィルム、電気的に直列接続されてなる半田付けした複数のセル 12、充填材となるフィルムおよびポリエチレンテレフタレート（ PET)等の榭脂フィルム力なる耐候性の裏面側カバーをこの順序で積層した状態で加熱し、加圧することにより、板状構成体を形成する。その後、該構成体を指示するアルミニウム等力なる金属製枠体、端子ボックス等を取り付け、太陽電池モジユールを完成するものである。尚、セル 12に塗布したフラックスの蒸発は、セル 12の上方カゝらセル 12表面に集中的に赤外線を照射できる反射鏡を備えた赤外線ランプにてセル 12表面に赤外線を照射し、この熱によってフラックスを蒸発させるようにしても差し支えない。又、所定の温度の温風をセル 12表面に吹き付けてフラックスを蒸発させるようにしても差し支えない。該温風をセル 12表面に吹きつけた場合は、セル 12表面の空気の対流が大きくなるのでフラックスを蒸発させる効果は絶大となり、電熱ヒータゃ赤外線ランプなどよりも短時間でフラックスを蒸発させることができる。

[0040] このように、基板 10の表面に分割された複数のセル 12を形成する工程と、分割された複数のセル 12の表面にフラックスを塗布する工程と、フラックスが塗布された隣接するセル 12に渡ってタブ 14を配設する工程と、当該タブ 14をセル 12に半田付けして接続する工程と、タブ 14が接続されたセル 12を電熱ヒータ 16で加熱する工程とを備えているので、例えば、セル 12を + 150°Cで、加熱時間を 3分間とすることにより、従来のようにセル 12表面に塗布したフラックスを洗浄しなくても、フラックスを蒸発させて取り除くことができる。

[0041] これにより、タブ 14をセル 12に半田付けする際、セル 12に付着した有機物等の残留物の影響を除去することが可能となる。従って、従来のように、セル 12表面に塗布したフラックスや有機物等の残留物を除去するための洗浄工程が不要となり、太陽電池のコストの低減を図ることができる。

[0042] 特に、フラックスを蒸発させることによりセル 12表面が白濁してしまうなどの不都合を防止することができる。従って、従来のようにフラックスの洗浄工程が無くても大幅に太陽電池の品質向上を図ることができ、然も発電効率を向上させることができる。

[0043] また、セル 12を電熱ヒータ 16で加熱してセル 12表面に塗布したフラックスを蒸発させているので、セル 12表面のフラックスの気泡を大幅に減らすことが可能となる。これにより、セル 12表面に当たる太陽光の乱反射も防止することができるようになる。また、セル 12表面のフラックスを蒸発させることによりセル 12表面に塗布したフラックス量を殆ど無くすことができる。これにより、セル 12表面に残るフラックスを極めて薄くすることができるのでセル 12の太陽光の遮りも殆ど皆無となり太陽電池の発電効率を大幅に向上させることができる。

実施例 2

[0044] 次に、図面に基づき本発明のもう一つの実施形態を詳述する。図 2はこの場合の実施例を示す太陽電池のストリング 100の製造工程図を示している。尚、図 2において図 9と同一符号で示すものは同一若しくは同様の作用を奏するものとする。また、実施例では単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの結晶型の他、アモルファスシリコンを用いた非結晶型、或いは、単結晶（結晶系基板)を基板としてその両面にシリコンの非結晶層を形成した単結晶 'アモルファスハイブリッド型などの一般的なセル 12 (太陽電池セル)を用いた太陽電池の製造方法を示しており、これらセル 12を製造する技術については、従来より周知の技術であるため詳細な説明を省略し、主な要点を説明する。

[0045] 実施例のセル 12は約 10cm角に形成されており、その両面には並行にニ条の集電極（幅約 2mm)が設けられ、集電極の両側には多数の分岐電極（幅約 50 m)が延長して設けられている。係るセル 12はパレット（図示せず）の長手方向に一列に並べられて着脱可能に装着され、後の工程の作業が行われる。太陽電池の製造方法は、図 2に示すようにセル 12を用意し、パレットに載置する（第 1工程)。

[0046] 次に、セル 12表面の前記集電極の部分、即ち、接続部材としてのタブ 14、 14を半田付する部分（図中点線）に所定の温度に温められた液状のフラックス (水ベースの物質であり、沸点は約 + 100°Cであり、沸点以上で気化し、約 + 200°C以上で活性化する。）を塗布する（フラックス塗布工程としての第 2工程)。尚、前記タブ 14は幅約 2mmの導電性を有する銅箔などにて構成されており、その表面には半田が塗布されている。

[0047] 次に、タブ配設工程としての第 3工程に移行する。この第 3工程移行については図 3及び図 4を用いて説明する。図 3及び図 4において、 3は無端ベルトから構成された搬送ベルト (搬送手段)であり、所定時間停止した後、所定距離移動すると云う間欠的な動作により、セル 12を図 3中向力つて右方向に搬送するものである。この搬送べルト 3は、図 7に示すようにタブストリング工程（半田付け位置）に位置する搬送ベルト 3Aと、セル加熱工程に位置する搬送ベルト 3Bとから成り、搬送ベルト 3Aはセル 12 下面のタブ 14、 14を回避した位置に 3条設けられ、搬送ベルト 3Bは逆にセル 12下面のタブ 14、 14に対応して接触する位置にニ条設けられている。

[0048] 4は搬送ベルト 3の所定の半田付け位置の上下に配置された押付装置であり、図示しない駆動手段によって上下動される二列の複数のピン 4Α· ·、 4Β· 'から構成されている。尚、このピン 4Α· ·、 4Β· ·は半田が付かないもので構成され、図 3、図 4に示すように配置されるニ条のタブ 14、 14の垂直上方及び下方にそれぞれ対応して配置されている。また、この押付装置 4の下方に対応する位置の搬送ベルト 3下側には、電気ヒータ力構成されたホットプレート（下側加熱手段) 6が設けられており、作業中常時通電されている。

[0049] 更に、この押付装置 4と同じタブ 14、 14の垂直上方にそれぞれ対応する位置には、温風ヒータ（温風式加熱手段） 7、 7が設けられている。各温風ヒータ 7、 7は、例えば通電されて発熱する電気ヒータと送風機とから構成されており、電気ヒータにて加熱された空気 (熱風）を送風機にてタブ 14、 14部分に集中的に吹き付けるものである。

[0050] 前述の第 2工程においてフラックスが塗布されたセル 12は次に上記搬送ベルト 3A に載置される。次に、前記集電極に対応してタブ 14が搬送ベルト 3Aの進行方向における左右にニ条配置される（タブ配置工程としての第 3工程)。実際には、ストリング 100を構成する最初のセル 12の下面の集電極に対応してタブ 14がニ条配置され、その前部 (搬送ベルト 3の進行方向における前部）半分は進行方向に引き出される。そして、搬送ベルト 3が所定距離移動され、セル 12は前述した所定の半田付け位置に移動されて所定時間停止する。そこで、セル 12の上面の集電極に対応してタブ 1 4が配置される。

[0051] このとき、タブ 14、 14 (最初のセル 12の上面に配置されたタブ）の後部（搬送ベルト 3の進行方向における後部）半分は引き出されており、その上には次のセル 12が載置されることになる。また、この場合セル 12は上面がプラス側、下面がマイナス側となる。

[0052] このようにセル 12の上下面にニ条のタブ 14、 14を当接させ、配置した状態で、この停止時間中、押付装置 4の各ピン 4Α· ·、 4Β· ·が降下し、タブ 14、 14をセル 12の上面及び下面に押し付けて浮かないように押さえる。また、タブ 14を押圧せずにセル 1 2に半田付けできれば、必ずしも押付装置 4は使用しなくても差し支えない。

[0053] このようにセル 12にタブ 14を押し付けた状態で、温風ヒータ 7、 7の電気ヒータと送風機に通電して高温の熱風をタブ 14、 14に集中して吹き付け、タブ 14、 14の半田を溶融温度（ + 186°C〜 + 187°C)以上で加熱する。尚、下面のタブ 14、 14も上面力もの熱風吹き付けに伴う温度上昇による熱伝導と下面のホットプレート 6からの加熱によって半田が溶融温度まで加熱される（タブストリング工程としての第 4工程)。

[0054] ここで、温風ヒータ 7、 7からの熱風はタブ 14、 14に集中的に吹き付けられるので、それ以外の部分のセル 12が過剰に加熱され、温度が異常に高くなつてセル 12に損傷が生じることは無い。また、この場合搬送ベルト 3Aは下面のタブ 14、 14に接触していないので、このタブ部分の温度を逃がすこと無ぐタブ 14付近を高温として半田の溶融を促進できる。

[0055] このように押付装置 4でタブ 14をセル 12に押し付けながら温風ヒータ 7、 7から熱風を所定時間吹き付けた後、温風ヒータ 7の電気ヒータ及び送風機は停止される。尚、この熱風吹きつけ後も押付装置 4はピン 4Α· ·、 4Β· ·によりタブ 14をセル 12に押し付けておき、半田が冷えてタブ 14がセル 12に確実に接続されるまで待つ。

[0056] この間に上面のタブ 14、 14の後部には前述したようにセル 12が載置される。その後、ピン 4Α· ·、 4Β· ·はセル 12上力も離間する方向に移動する。次に、搬送ベルト 3 Αが所定距離移動され、この新たに載置されたセル 12が半田付け位置に移動されて再びタブ 14、 14がその上面に載置される。このようにしてタブ 14によりセル 12を直列に半田付けしてストリング 100を製造する。

[0057] ここで、セル 12の表面にフラックスを塗布したときやタブ 14の半田付け時にフラックスがガス化し多数の気泡が発生する。また、タブ 14の半田付けの際使用するフラックスには有機物等が混じっている。そこで、上記タブストリング工程 (第 4工程)の次に、本発明ではセル加熱工程としての第 5工程を実施する。図 5及び図 6はこの第 5工程 (セル加熱工程)を示している。尚、各図中図 3、図 4と同一符号で示すものは同一とする。また、図 7は第 4工程力も第 5工程の搬送ベルト 3の様子を示し、セル 14は上記タブストリング工程の後、搬送ベルト 3A力もセル加熱工程の搬送ベルト 3Bに受け渡される。

[0058] 即ち、各図において前記半田付け位置よりも搬送ベルト 3の進行方向側に位置する所定のセル加熱位置上方には、ランプヒータ 17が配設されている。このランプヒータ 17は赤外線ランプ力構成されている。また、このセル加熱位置のセル 12の下側には前述したホットプレート 6が設けられている力タブ 14に対応する部分は加熱を防止するためにホットプレート 6は削除されて、る構成が好ま、。

[0059] そして、前述の如く第 4工程においてタブ 14が半田付けされたセル 12は、搬送べルト 3A、 3Bによって次に前記セル加熱位置に移動される。このセル加熱位置でセル 12には上方力もランプヒータ 17の赤外線が照射され、下方からはホットプレート 6より加熱される。このランプヒータ 17からの赤外線は拡散するため、赤外線はセル 12の上面全体に照射されるので、セル 12は全体的に加熱されることになる。 [0060] このときの加熱温度は + 140°C以上 + 160°C以下で、加熱時間は 1分以上 5分以下の間とされ、好ましくは、セル 12を + 150°Cで 3分間加熱する。これによつて、セル 12に塗布したフラックスを蒸発させる。係る加熱温度（150°C)及び加熱時間（3分間 )であるために、セル 12には加熱による劣化や破損が生じることも無ぐ発電効率にも支障が発生しない。また、 + 140°C以上 + 160°C以下の温度であればタブ 14の半田も再溶融しない。

[0061] これによつて、従来のようにセル 12の表面に塗布したフラックスや有機物等の残留物を温水や薬品或いはスチームなどで洗浄して取り除かなくても、ランプヒータ 17にてセル 12を所定の条件で加熱することで、フラックスの蒸発によりフラックスに混じつた有機物などの残留物の影響も低減できる。

[0062] このような第 5工程後、白板強化ガラス等の透明な表面側カバー、充填材となるフィルム、電気的に直列接続されてなる複数のセルからなる直線状の太陽電池群 (ストリング） 100、 100· · ·、充填材となるフィルムおよびポリエチレンテレフタレート（PET) 等の榭脂フィルム力なる耐候性の裏面側カバーをこの順序で積層した状態で加熱し、加圧することにより、板状構成体を形成する。その後、該構成体を指示するアルミ -ゥム等力なる金属製枠体、端子ボックス等を取り付け、太陽電池モジュールを完成する。

[0063] このように、本発明では複数のセル 12をタブ 14により電気的に接続して太陽電池を製造するに当たり、セル 12の表面にフラックスを塗布するフラックス塗布工程 (第 2 工程）と、フラックスが塗布された隣接するセル 12に渡ってタブ 14を配設するタブ配設工程 (第 3工程）と、当該タブ 14をセル 12に半田付けして接続するタブストリングェ程 (第 4工程）と、タブ 14が接続されたセル 12を加熱するセル加熱工程 (第 5工程）とを備えているので、このセル加熱工程において、タブ 14をセル 12に半田付けする際 (前）に塗布したフラックスを蒸発させることができるようになる。

[0064] これにより、タブ 14をセル 12に半田付けする際 (前）にセル 12に付着したフラックスや有機物等の残留物を効果的に除去することが可能となるので、従来のようにセル 1

2の表面に塗布したフラックスや有機物等の残留物を除去するための洗浄工程を行うこと無ぐ残留物によってセル 12の内部が白濁するなどの不都合も防止できるようになる。これにより、太陽電池の製造コストの低減を図りながら、太陽電池の品質向上と発電効率の改善を図ることができるようになる。

実施例 3

[0065] 次に、本発明の更に他の実施例を説明する。上記実施例では第 5工程 (セル加熱工程）において、セル 12を + 140°C以上 + 160°C以下で 1分以上 5分以下加熱し、好ましくは、 + 150°Cで 3分間加熱するようにした力この場合の実施例では第 5工程 (セル加熱工程）における加熱温度を + 160°Cより高くすると共に、加熱時間は 1分未満と極めて短い時間とする。

[0066] 好ましくは、加熱温度を +200°C以上、加熱時間も 20秒未満と短くする。このように、第 5工程におけるセル 12の加熱温度を + 160°Cより高くすれば、加熱時間も 1分未満という極めて短い時間でセル 12のフラックスを活性ィ匕させ、蒸発させることができる。特に、加熱温度を +200°C以上とすることで、加熱時間も 20秒未満と著しい短い時間でフラックスを活性ィ匕させ、蒸発させることができる。更に、加熱温度を +250°C以上とすることで、加熱時間も 10秒未満と著 U、短、時間でフラックスを活性化させ、蒸発させることができる。これにより、例えフラックスが残留してもフラックスによる影響を無害化できる。

[0067] 即ち、この実施例では係る高温度で加熱することにより、第 5工程 (セル加熱工程）における処理時間（タクト）を大幅に短縮し、生産効率の改善を図ることができるようになる。尚、セル加熱工程における加熱温度は、半田材の溶融抑制や太陽電池の特性の観点から +400°C以下が好ましい。

[0068] 特に、係る高温度の加熱を短時間行うことにより、ァニール効果によってセル 12の層境界面の特性が良くなり、太陽電池の特性改善も図ることができる効果がある。図 8は斯力るセル加熱工程における加熱温度とセル 12の出力特性の変化率を示した図である。この図力もも明らかな如ぐ +200°C以上、更には、 +250°C以上と云う高温度の短時間加熱でよりセル 12の出力特性の向上は顕著なものとなる。また、ランプヒータ 17でセル 12全体を広く加熱することによって、より均一な特性改善を図ることができるようになる。

[0069] この場合、下面のタブ 14は搬送ベルト 3Bに当接しているので、ランプヒータ 17からの熱は、各タブ 14部分では熱伝導でこの搬送ベルト 3Bに伝わって逃げていき、タブ 14付近では温度が下がることになる。従って、第 5工程 (セル加熱工程）における高温度の加熱によって、タブ 14をセル 12に接続している半田が再溶融してしまう不都合も確実に防止できる。特に、この場合搬送ベルト 3Bがタブ 14部分の熱逃がし手段を兼ねるので、格別な放熱、或いは、冷却装置を設けること無ぐタブ 14の半田再溶融を防止することができるようになり、設備コストも削減できる。搬送ベルトには、金属製または非金属製の耐熱性を有するものが適宜使用できる。なお、加熱部の搬送は、熱伝導性が高いものが好ましい。また、実施例 2と同様、タブストリング工程での搬送は、図 7の 3Aのようなタブに接触しない搬送ベルトを用いる方が更に好ましい。

[0070] 尚、上記各実施例、特に、実施例 2では第 5工程 (セル加熱工程）におヽてランプヒータにより上力セルを加熱した力それに限らず、温風ヒータにより上力も熱風を全体に渡って吹き付けてもよぐまた、電気ヒータによって下から加熱するようにしてもよい。熱風によって全体を加熱する場合には、空気の対流も生じるのでフラックスの蒸発効果を改善できる。但し、ランプヒータを使用した方が、より広い範囲を加熱できる効果がある。

[0071] また、第 4工程 (タブストリング工程）においては温風ヒータを使用したが、これも赤外線を照射するランプヒータによって加熱するようにしてもよい。但し、温風ヒータを用 V、ることで、ランプヒータの場合に比してより集中的にタブを加熱できる効果がある。また、実施例 3では搬送ベルトを熱逃がし手段として使用したが、それに限らず、タブの半田再溶融を防止する冷却装置や放熱板などの熱逃がし手段を別途設けてもよい。但し、実施例 3のように搬送ベルトを熱逃がし手段として兼用すれば、前述した如く設備コストの削減を図ることができる。

図面の簡単な説明

[0072] [図 1]本発明の一実施例を示す太陽電池の製造工程図である。

[図 2]本発明の他の実施例の太陽電池の製造工程図である。

[図 3]図 2のタブストリング工程を説明する図である。

[図 4]同じく図 2のタブストリング工程を説明する図である。

[図 5]図 2のセル加熱工程を説明する図である。 [図 6]同じく図 2のセル加熱工程を説明する図である。

[図 7]図 2のタブストリング工程とセル加熱工程における搬送ベルトの平面図である。

[図 8]セル加熱工程における加熱によるセルの出力特性の変化率を示す図である。圆 9]太陽電池の従来の製造工程図である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のセルを接続部材により電気的に接続して太陽電池を製造する方法であって前記セルの表面にフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、

前記フラックスが塗布された隣接する前記セルに渡って前記接続部材を配設するタブ配設工程と、

当該接続部材を前記セルに半田付けして接続するタブストリング工程と、前記接続部材が接続された前記セルを加熱するセル加熱工程とを備えたことを特徴とする太陽電池の製造方法。

[2] 前記セル加熱工程における加熱温度は、前記フラックスの沸点の温度以上であることを特徴とする請求項 1に記載の太陽電池の製造方法。

[3] 前記セル加熱工程における加熱温度は、前記フラックスの活性ィ匕温度以上であることを特徴とする請求項 1に記載の太陽電池の製造方法。

[4] 前記セル加熱工程における加熱温度は + 140°C以上 + 160°C以下であって、カロ熱時間は 1分以上 5分間以下であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3の何れかに記載の太陽電池の製造方法。

[5] 前記セル加熱工程における加熱温度は + 150°Cであって、加熱時間は 3分間であることを特徴とする請求項 4に記載の太陽電池の製造方法。

[6] 前記セル加熱工程における加熱温度は + 160°Cより高ぐ加熱時間は 1分未満であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3の何れかに記載の太陽電池の製造方法

[7] 前記セル加熱工程における加熱温度は + 200°C以上であって、加熱時間は 20秒未満であることを特徴とする請求項 6に記載の太陽電池の製造方法。

[8] 前記セル加熱工程における加熱温度は + 250°C以上であって、加熱時間は 10秒未満であることを特徴とする請求項 6又は請求項 7に記載の太陽電池の製造方法。

[9] 前記セル加熱工程においては、前記セル全体を加熱することを特徴とする請求項 1乃至請求項 8の何れかに記載の太陽電池の製造方法。

[10] 前記セル加熱工程において、前記接続部材を前記セルに接続する半田の溶融を防止するための熱逃がし手段を備えたことを特徴とする請求項 1乃至請求項 9の何れかに記載の太陽電池の製造方法。

[11] 前記熱逃がし手段は、前記セルを搬送し、少なくとも前記接続部材部分が搬送時に接触する搬送ベルトであることを特徴とする請求項 10に記載の太陽電池の製造方法。

[12] 前記タブストリング工程では、前記搬送ベルトは前記接続部材部分と接触せず、前記セル加熱工程で前記搬送ベルトは前記接続部材部分と接触することを特徴とする請求項 11に記載の太陽電池の製造方法。

[13] 前記タブストリング工程において、前記接続部材に熱風を吹き付けることで半田付けを行うと共に、前記セル加熱工程においては、赤外線を照射して前記セルを加熱することを特徴とする請求項 1乃至請求項 12の何れかに記載の太陽電池の製造方法。