WO2012057316A1 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a solar cell module.
- Patent Document 1 proposes a solar cell that can increase the utilization efficiency of a single crystal silicon ingot used as a substrate material, and can increase the filling rate when a solar cell module is used.
- the solar cell substrate 10 shown in FIG. 29 has a straight line connecting two vertices (AA ′ line in the drawing) and a straight line connecting two divided points of two opposite sides (BB ′ line in the drawing). Divided into four trapezoidal parts. And the solar cell unit 1 which consists of two solar cells 1a and 1b is comprised by combining each divided part so that the surface side and the back surface side may face the same direction mutually. In the following, each divided part when the solar cell substrate 10 shown in FIG. 29 is divided into four is simply referred to as a solar cell 1a or a solar cell 1b.
- FIGS. 30 to 33 show a configuration example of the solar cell unit and a connection form between the solar cell units.
- 31 and 32 are plan views when the unit is viewed from the back side
- FIGS. 30 and 33 are plan views when the unit is viewed from the front side.
- the two solar cells 1a and 1b to be connected are made to face each other with substantially no deviation so that the front side and the back side face in the same direction.
- two second wiring tabs 22 are arranged on the bus bar electrodes 14 on the back surface side of these two solar cells 1a, 1b, and two second wiring tabs 22 thereby Solar cells 1a and 1b are connected.
- this solar cell unit 1 is connected in multiple numbers, arrange
- the present invention is to provide a solution to a problem that occurs in a solar cell module having a solar cell unit formed using a wiring material having a diffuse reflection function.
- the surface side of the plurality of solar cells has unevenness that diffuses light on the surface side.
- a step of removing the first and second wiring tabs from one solar cell to remove the one solar cell and a repair solar cell to which the third wiring tab is connected are prepared.
- the connected third wiring tab and the first wiring tab connected to a solar cell other than the one solar cell among the plurality of solar cells are soldered to connect both wiring tabs. And a step of performing.
- the present invention it is possible to provide a solar cell module having a repaired solar cell unit by suppressing a decrease in the diffuse reflectance of the first wiring tab having irregularities.
- connection structure shown in FIGS. 32 and 33 is manufactured using a wiring material having a diffuse reflection function and a solar cell module is manufactured.
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 on the solar cell 1a are heated with a soldering iron or a hot plate, and the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are bonded.
- the solder which is present is melted, and the defective solar cell 1a is removed as shown in FIG.
- a new solar cell 1ar for replacement is prepared, and solder is added between the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 of the portion to be connected to the solar cell 1ar, respectively, and heated.
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are soldered to the battery 1ar.
- a solar cell unit can be obtained by the solar cell 1a and the solar cell 1b.
- the solder is also removed together. Therefore, in the repair process, it is added at the time of soldering to ensure the connection by solder.
- the amount of solder used was an amount that assumed that the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 had no solder layer 21.
- the amount of solder removed when the defective solar cell 1a is removed is not constant, and the amount of solder remaining on the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 varies. For this reason, in some cases, the amount of solder becomes too large, and the solder may wrap around to the surface side of the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22.
- the unevenness on the surface of the first wiring tab 20 is reached.
- the solder may wrap around and the unevenness may be covered with the solder.
- the unevenness is covered with the solder, the unevenness is distorted by the solder, and the diffuse reflection function is impaired.
- the present inventor has made the present invention.
- the solar cell unit 1 makes the oblique sides of the solar cell 1 a and the solar cell 1 b face each other without substantial deviation, and bus bar electrodes (not shown) on the front and back sides of these two solar cells 1 a and 1 b. ),
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are arranged on the top, and the two solar cells 1a and 1b are connected in parallel by the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22, Composed.
- a copper foil 20a having an uneven surface formed on the surface having a thickness of about 150 ⁇ m and a width of about 1 mm is used as the first wiring tab 20.
- the surface of the copper foil 20a has an uneven surface so that it diffuses and reflects light, and when used in a solar cell module, it does not enter the solar cell and can be reflected or the like to reduce optical loss. it can.
- the first wiring tab 20 having a copper foil 20a plated with silver (Ag) on the uneven surface may be used.
- a copper foil 22a having a thickness of about 150 ⁇ m and a width of about 2 to 3 mm is used as the second wiring tab 22, a copper foil 22a having a thickness of about 150 ⁇ m and a width of about 2 to 3 mm is used.
- the solder layer 21 is provided on the surface of the copper foil 20a where the irregularities are not formed and the surface of the copper foil 22a by immersing molten solder. Thereby, the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 having the solder layer 21 are completed.
- solder for forming the solder layer 21 solder containing no lead is used.
- a trapezoidal solar cell 1a and a solar cell 1b are prepared.
- the solar cell 1a and the solar cell 1b are arranged so that their oblique sides face each other with almost no deviation so that the front surface side and the back surface side face each other in the same direction.
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 described above are prepared.
- the 1st wiring tab 20 is arrange
- the first wiring tab 20 is electrically connected to the bus bar electrode by applying heat to the solder layer 21 of the first wiring tab 20 and melting it. Mechanically connected.
- the second wiring tab 22 is arranged on the bus bar electrodes on the back side of the two solar cells 1a and 1b so that the solder layer 21 is in contact therewith.
- the solder layer 21 is melted by applying heat to the solder layer 21 of the second wiring tab 22, so that the second wiring tab 22 becomes the bus bar electrode. Electrically and mechanically.
- the two solar cells 1a and 1b are connected in parallel by the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22, and one solar cell unit 1 is completed.
- one solar cell may break when the solar cell unit 1 is manufactured. At such time, a process of replacing the broken solar cell with a new solar cell is performed. Below, the repair process which replace
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 on the solar cell 1a are heated with a soldering iron or the like to melt the solder, and the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are connected to the solar cell. It peels from 1a and removes the defective solar cell 1a.
- This operation is the same as that shown in FIG. By this operation, the solder layer 21 in the region that has been in contact with the solar cell 1a provided on the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 is almost removed. Then, as shown in FIG. 3, the second wiring tab 22 on the back surface side is left as it is, and the first wiring tab 20 on the front surface side is cut off on the end portion of the solar cell 1b.
- a repair solar cell 1ar is prepared.
- a wiring tab 20r as a third wiring tab having unevenness having a diffuse reflection effect is connected to the bus bar electrode (not shown) on the surface side of the solar cell 1ar by a solder layer 21 in advance. Has been.
- solder 24 is added to the second wiring tab 22 connected to the solar cell 1b, and soldering is performed on the bus bar electrode on the back surface.
- solder 23 is added near the tip of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar, and soldering is performed on the first wiring tab 20 connected on the surface of the solar cell 1b.
- the wiring tab 20r connected to the surface side of the solar cell 1ar is overlapped with the first wiring tab 20 left on the surface side of the solar cell 1b and connected to the first wiring tab 20.
- the amount of the solder 23 to be added is used only in an amount assuming that the wiring tab 20r and the first wiring tab 20 have no solder layer. No solder layer is provided on the back side of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar and on the first wiring tab 20 connected to the solar cell 1b. Accordingly, if the amount of solder 23 added is controlled assuming that there is no solder layer on the wiring tab 20r and the first wiring tab 20, electrical connection and mechanical strength can be ensured, and the surface side unevenness can be soldered. Can be prevented from wrapping around.
- the repair solar cell 1ar and the solar cell 1b are connected in parallel by the first wiring tab 20 connected to the front surface side, the wiring tab 20r and the first wiring tab 20 connected to the back surface side. Is done. As described above, as shown in FIGS. 5 and 6, the solar cell unit 1 replaced with the repair solar cell 1ar is obtained.
- the length x protruding from the repair solar cell 1ar of the wiring tab 20r connected to the above-described repair solar cell 1ar may be appropriately determined according to the ease of handling of the wiring tab 20r (see FIG. 6). ). From the viewpoint of workability, it is better not to be too long. However, as the distance from the end of the solar cell 1b becomes shorter, the added solder 23 flows more easily, so that a short circuit and other problems do not occur. Is preferred.
- the amount of solder 23 added when connecting the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar to the first wiring tab 20 is reduced to the unevenness on the surface side of the wiring tab 20r.
- the amount is controlled so as not to wrap around.
- the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar is connected to the first wiring tab 20, the surface side near the tip of the wiring tab 20r to be connected. Soldering is performed so that the unevenness is covered with the solder 25.
- the solder 25 wraps around to the surface in the vicinity of the tip of the wiring tab 20r, and the effect of diffuse reflection is reduced accordingly.
- an output improvement of about 1.0% is observed compared to the case where the diffuse reflection process is not performed. This improvement is sufficiently effective against the conventional 0.7% shown in FIG.
- either the first embodiment or the present embodiment may be selected as appropriate.
- the 1st wiring tab 20 connected to the solar cell 1b is not replaced
- the length of the wiring tab 20r connected to the repairing solar cell 1ar protruding from the repairing solar cell 1ar is x, and the first wiring tab 20 is placed on the wiring tab 20r.
- a method for creating a solar cell unit according to the present embodiment will be described below.
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 on the solar cell 1a are heated with a soldering iron or the like to melt the solder, and the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are connected to the solar cell. It peels from 1a and removes the defective solar cell 1a. This operation is the same as that shown in FIG.
- a repair solar cell 1ar is prepared.
- a wiring tab 20r subjected to diffuse reflection treatment is connected in advance by a solder layer 21 on a bus bar electrode (not shown) on the surface side of the solar cell 1ar.
- the wiring tab 20r is provided so as not to protrude outward from the end of the solar cell 1ar.
- solder 24 is added to the second wiring tab 22 connected to the solar cell 1b, and soldering is performed to the bus bar electrode on the back surface of the solar cell 1ar for repair.
- solder 23 is added between the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar and the first wiring tab 20 connected on the surface of the solar cell 1b to perform soldering.
- the first wiring tab 20 left on the surface side of the solar cell 1b is overlaid on the wiring tab 20r connected to the surface side of the solar cell 1ar and connected on the solar cell 1ar.
- the first wiring tab 20 on the front surface side is cut off by leaving a predetermined length from the end of the repair solar cell 1ar to be replaced.
- the length x in which the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar and the first wiring tab 20 on the solar cell 1b overlap depends on the ease of handling of the first wiring tab 20. What is necessary is just to determine suitably. From the viewpoint of workability, the shorter the better, the shorter the distance from the end of the solar cell 1b, the more easily the added solder 23 flows. Therefore, 3 cm or more is preferable so as not to cause problems such as a short circuit. It should be noted that the second wiring tab 22 on the back surface side is in a state of the length as it is.
- the first wiring tab 20 on the front side leaves a predetermined length from the end of the repair solar cell 1ar to be replaced, so that the solar cell is removed when the first wiring tab 20 is removed.
- the load applied to the connection between the 1b bus bar electrode and the first wiring tab 20 can be suppressed, and the connection state between the non-defective solar cell 1b and the first wiring tab 20 can be maintained.
- the solar cells 1ar and 1b are connected in parallel by the first wiring tab 20 connected to the back surface side, the wiring tab 20r and the first wiring tab 20 connected to the front surface side.
- the solar cell unit 1 replaced with the repair battery 1ar is obtained.
- the first wiring tab 20 and the wiring tab 20r on the surface side of the solar cell unit 1 that have been subjected to the repairing process have solder or the like wrap around the irregularities on the surface side subjected to the diffuse reflection treatment. No, or even if any, a repaired solar cell unit can be provided without being limited to a part of the tip portion and causing a decrease in diffuse reflectance.
- the amount of the solder 23 added to the vicinity of the tip of the first wiring tab 20 connected to the repair solar cell 1ar does not reach the unevenness on the surface side of the first wiring tab 20. In this way, it is soldered.
- soldering is performed so that the unevenness on the surface side in the vicinity of the tip of the first wiring tab 20 connected to the repair solar cell 1ar is covered with the solder 25.
- the first wiring tab 20 is heated with a soldering iron or the like, heat is transferred through the solder 25 on the surface side, and the melting of the solder 25 is accelerated.
- connection time of the first wiring tab 20 can be shortened, the repair work time can be shortened. And since the solder 25 is connected to the 1st wiring tab 20 so that the front-end
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 on the solar cell 1b are heated with a soldering iron or the like to melt the solder, and the first wiring tab 20 and the second wiring tab 20 Are removed from the solar cell 1b, and the defective solar cell 1b is removed.
- the solder layer 21 in the region that has been in contact with the solar cell 1a provided on the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 is almost removed.
- the 2nd wiring tab 22 of the back surface side is made into the state of the length as it is.
- the first wiring tab 20 on the front side is cut off at the end of the solar cell 1a.
- a repair solar cell 1br is prepared.
- a wiring tab 20r having unevenness having a diffuse reflection effect is connected in advance by a solder layer 21 on a bus bar electrode (not shown) on the surface side of the solar cell 1bar.
- solder 24 is added to the second wiring tab 22 connected to the solar cell 1a and soldered to the bus bar electrode on the back surface.
- solder 23 is added near the tip of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1br, and soldering is performed on the first wiring tab 20 connected on the surface of the solar cell 1a.
- the wiring tab 20 r connected to the surface side of the solar cell 1 br is overlaid on the first wiring tab 20 left on the surface side of the solar cell 1 a and connected to the first wiring tab 20.
- the amount of the solder 23 to be added is used only in an amount assuming that the wiring tab 20r and the first wiring tab 20 have no solder layer. No solder layer is provided on the back side of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1br and on the first wiring tab 20 connected to the solar cell 1a. Accordingly, if the amount of solder 23 added is controlled assuming that there is no solder layer on the wiring tab 20r and the first wiring tab 20, electrical connection and mechanical strength can be ensured, and the surface side unevenness can be soldered. Can be prevented from wrapping around.
- the solar cells 1a and 1br are connected in parallel by the first wiring tab 20 connected to the back surface side, the wiring tab 20r and the first wiring tab 20 connected to the front surface side.
- the solar cell unit 1 replaced with the repair battery 1br is obtained.
- the length x protruding from the repair solar cell 1br of the wiring tab 20r connected to the above-described repair solar cell 1br may be appropriately determined according to the ease of handling of the wiring tab 20r (see FIG. 15). ). From the viewpoint of workability, it is better not to be too long, but as the distance from the end of the solar cell 1a becomes shorter, the added solder 23 becomes easier to flow in, so that a short circuit or other problems do not occur. Is preferred.
- the amount of solder 23 added when connecting the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1br to the first wiring tab 20 is reduced to the unevenness on the surface side of the wiring tab 20r.
- the amount is controlled so as not to wrap around.
- soldering is performed so that the unevenness on the surface side in the vicinity of the tip of the wiring tab 20 r connected to the repair solar cell 1 br is covered with the solder 25.
- the wiring tab 20r when the wiring tab 20r is heated with a soldering iron or the like, heat is transmitted through the solder 25 on the front surface side, and the melting of the solder 25 is accelerated, and the wiring tab Since the connection time of 20r can be shortened, the repair work time can be shortened. And since the solder 25 is connected to the 1st wiring tab 20 so that the front-end
- the repair solar cells 1ar and 1br which are facilitated in advance are not provided with a wiring tab on the back surface side.
- the repair solar cells shown in FIGS. 18A and 18B are each provided with a fourth wiring tab 22r on the back surface side.
- 18A shows a solar cell for repair 1ar
- FIG. 18B shows a solar cell for repair 1br.
- These repair solar cells 1ar and 1br are formed by separating the solar cells 1a and 1b from the non-defective solar cell unit 1, respectively, or by removing the broken solar cells from the defective solar cell unit 1. It is only necessary to prepare a solar cell for repair in advance. The repair process using the repair solar cell shown in FIGS. 18A and 18B will be described below.
- FIG. 19 and 20 shows an example in which the repair solar cell 1ar in FIG. 18A is used when the solar cell 1a is replaced due to a defect such as a crack.
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 on the solar cell 1a are heated with a soldering iron or the like to melt the solder, and the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are connected to the solar cell. 1a peels and the defective solar cell 1a is removed.
- This operation is the same as that shown in FIG. By this operation, the solder layer 21 in the region that has been in contact with the solar cell 1a provided on the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 is almost removed.
- the second wiring tab 22 on the back surface side is left as it is, and the first wiring tab 20 on the front surface side is cut off at the end of the solar cell 1b.
- a repair solar cell 1ar is prepared.
- a wiring tab 20r having an uneven surface having a diffuse reflection effect is connected to a bus bar electrode (not shown) on the surface side of the solar cell 1ar by a solder layer 21 in advance.
- a wiring tab 22r is also connected in advance to the back side of the solar cell 1ar.
- solder 24 is added to the second wiring tab 22 connected to the solar cell 1b, and soldering is performed on the second wiring tab 22.
- solder 23 is added near the tip of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar, and the first wiring tab 20 is overlapped with the first wiring tab 20 left on the surface side of the solar cell 1a. Connected to.
- the amount of the solder 23 to be added is used only in an amount assuming that there is no solder in the wiring tab 20r and the first wiring 20. No solder layer is provided on the back side of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar and the first wiring tab 20 connected to the solar cell 1b. Therefore, if the amount of solder 23 added is controlled assuming that there is no solder in the wiring tab 20r and the first wiring 20, electrical connection and mechanical strength are ensured, and the solder wraps to the unevenness on the surface side. Can be prevented.
- the solar cells 1ar and 1b include the second wiring tab 22 and the wiring tab 22r connected to the back side, and the wiring tab 20r and the first tab connected to the front side.
- the wiring tabs 20 are connected in parallel.
- solder or the like does not wrap around the unevenness on the surface side subjected to the diffuse reflection treatment.
- a repaired solar cell unit can be provided without causing a reduction in diffuse reflectance.
- the amount of solder 23 added when connecting the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar to the first wiring tab 20 reaches the unevenness on the surface side of the wiring tab 20r. There is no control over the amount.
- soldering is performed so that the unevenness on the surface side in the vicinity of the tip of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1ar is covered with the solder 25.
- the ninth embodiment shown in FIGS. 22 and 23 shows an example in which the repair solar cell 1br of FIG. 18B is used when the solar cell 1b is replaced due to a defect such as a crack.
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 on the solar cell 1a are heated with a soldering iron or the like to melt the solder, and the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are connected to the solar cell. 1b peels and the defective solar cell 1b is removed.
- the solder layer 21 in the region that has been in contact with the solar cell 1b provided on the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 is almost removed.
- the second wiring tab 22 on the back surface side is left as it is, and the first wiring tab 20 on the front surface side is cut off at the end of the solar cell 1a.
- a repair solar cell 1br is prepared.
- a wiring tab 20r having an uneven surface having a diffuse reflection effect is connected to a bus bar electrode (not shown) on the surface side of the solar cell 1br by a solder layer 21 in advance.
- the wiring tab 22r is connected in advance by the solder layer 21 to the bus bar electrode (not shown) on the back surface side of the solar cell 1br.
- solder 24 is added to the second wiring tab 22 connected to the solar cell 1a, and the bus bar electrode on the back surface is soldered.
- solder 23 is added near the tip of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1br, and soldering is performed on the first wiring tab 20 connected on the surface of the solar cell 1a.
- the wiring tab 20 r connected to the surface side of the solar cell 1 br is overlaid on the first wiring tab 20 left on the surface side of the solar cell 1 a and connected to the first wiring tab 20.
- the amount of the solder 23 to be added is used in an amount assuming that the wiring tab 20r is the first wiring tab 20 and the solder layer 21 is not present on the first wiring tab 20. No solder layer is provided on the back side of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1br and the first wiring tab 20 connected to the solar cell 1a. Accordingly, if the amount of solder 23 added is controlled assuming that there is no solder layer on the wiring tab 20r and the first wiring tab 20, electrical connection and mechanical strength can be ensured, and the surface side unevenness can be soldered. Can be prevented from wrapping around.
- the solar cells 1a and 1br are connected in parallel by the second wiring tab 22 and the wiring tab 22r on the back surface side, and the wiring tab 20r and the first wiring tab 20 connected to the front surface side.
- the solar cell unit 1 replaced with the repair battery 1br shown in FIG. 18B is obtained.
- the amount of solder 23 added to the vicinity of the tip of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1br is controlled so that the solder does not reach the unevenness on the surface side of the wiring tab 20r.
- soldering is performed so that the unevenness on the surface side in the vicinity of the tip of the wiring tab 20 r connected to the repair solar cell 1 br is covered with the solder 25.
- the wiring tab 20r is heated with a soldering iron or the like, heat is transferred through the solder 25 on the front surface side, so that the melting of the solder 25 is accelerated and the connection time of the wiring tab 20r can be shortened.
- the repair work time can be shortened. And since the solder 25 is connected to the 1st wiring tab 20 so that the front-end
- a hole 30 is provided in the vicinity of a portion connected to the first wiring tab 20 of the other solar cell of the wiring tab of the solar cell for repair, The protrusion of the wiring tab from the surface is suppressed, and the contact area between the solder and the wiring tab is increased to increase the connection strength.
- FIGS. 25 and 26 are obtained by replacing the solar cell 1b.
- the main configuration of the repair battery 1br is shown in FIG. 18B, and a hole 30 is formed in the vicinity of the tip portion to which the wiring tab 20r is connected.
- the solder 23 is added to the tip of the wiring tab 20r including the hole 30, and the wiring tab 20r is soldered to the first wiring tab 20.
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 on the solar cell 1b are heated with a soldering iron or the like to melt the solder, and the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are moved. It peels off from the solar cell 1b and removes the defective solar cell 1b.
- This operation is the same as that shown in FIG. By this operation, the solder layer 21 in the region in contact with the solar cell 1b provided on the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 is almost removed. Then, the second wiring tab 22 on the back surface side is left as it is, and the first wiring tab 20 on the front surface side is cut off at the end of the solar cell 1b.
- a repair solar cell 1br is prepared.
- a wiring tab 20r having a concavo-convex surface having a diffuse reflection effect is connected in advance by a solder layer 21 on a bus bar electrode (not shown) on the surface side of the solar cell 1br.
- a wiring tab 22r is also connected in advance with a solder layer 21 on a bus bar electrode (not shown) on the back side of the solar cell 1br.
- solder 24 is added to the second wiring tab 22 connected to the solar cell 1a and soldered to the bus bar electrode on the back surface.
- solder 23 is added near the tip so as to surround the hole 30 of the wiring tab 20r connected to the repair solar cell 1br, and soldering is performed on the first wiring tab 20 connected on the surface of the solar cell 1a. Do. As a result, the wiring tab 20r connected to the front surface side of the solar cell 1br is overlapped from the end of the first wiring tab 20 left on the front surface side of the solar cell 1a and connected to the first wiring tab 20. Is done. The amount of solder 23 added is controlled so that electrical and mechanical connection can be sufficiently performed when connected to the wiring tab 20r and the first wiring tab 20.
- the hole 30 is provided at a location connected to the first wiring tab 20 of the other solar cell 1a of the wiring tab 20r of the solar cell 1br for repair, the wiring tab 20r and the first When the wiring tab 20 is connected with the solder 23, the solder 23 added to the hole 30 enters, and even if the amount of the solder 23 is somewhat large, there is no possibility that the solder 23 protrudes from the surface of the wiring tab 20r. . Moreover, by providing the hole 30, the inner surface of the hole 30 and the solder 23 are in contact with each other, the contact area between the two is increased, and the connection strength can be increased.
- This embodiment is to connect and connect the wiring tab of the solar cell for repair and the wiring tab on the solar cell, and reduce the thickness of the wiring tab portion of the solar cell for repair, The thickness after connection is averaged overall.
- a method for replacing the solar cell 1b will be described as an example.
- a repair solar cell 1br having a main configuration similar to that shown in FIG. 18B is created using the second wiring tab processed so that the thickness of the planned portion 22d to which the wiring tab 22r is connected is reduced. , Repair.
- a description will be given below.
- the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 on the solar cell 1b are heated with a soldering iron or the like to melt the solder, and the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 are connected to the solar cell. It peels from 1b and removes the defective solar cell 1b.
- This operation is the same as that shown in FIG. By this operation, the solder layer 21 in the region that has been in contact with the solar cell 1b provided on the first wiring tab 20 and the second wiring tab 22 is almost removed. Then, the first wiring tab 20 on the front surface side is cut off at the end of the solar cell 1b. Further, the processing is performed so that the thickness of the tip end portion of the second wiring tab 22 on the back surface side is reduced to form the portion 22d.
- a repair solar cell 1br in which the connection portion 20d of the wiring tab 20r is thinly prepared is prepared.
- a wiring tab 20r having an uneven surface having a diffuse reflection effect is connected to a bus bar electrode (not shown) on the surface side of the solar cell 1br by a solder layer 21 in advance.
- the wiring tab 22r is also connected in advance with the solder layer 21 to the back side of the solar cell 1br.
- solder 24 is added to the tip 22d of the second wiring tab 22 connected to the solar cell 1a, and soldering is performed to the connection tab 22r connected to the back side of the solar cell 1br.
- the tip 22d of the second wiring tab 22 connected to the back surface side of the solar cell 1a is overlaid on the wiring tab 22r connected to the back surface side of the solar cell 1br and connected to the wiring tab 22r.
- solder 25 is added to the tip 20d of the wiring tab 20r connected to the solar cell 1br, and soldering is performed on the first connection tab 20 left on the surface side of the solar cell 1a.
- the tip 20d of the wiring tab 20r connected to the surface side of the solar cell 1br is overlaid on the first wiring tab 20 left on the surface side of the solar cell 1a and connected to the wiring tab 22r.
- the amount of solder 25 added is controlled so that electrical and mechanical connections can be sufficiently made when the wiring tab 20r is connected to the first wiring tab 20.
- the wiring tab 20 r provided with the solder 25 is heated with a soldering iron or the like to melt the solder 25 and connect the wiring tab 20 r and the first wiring tab 20. At this time, the solder wraps around to the surface side of the connection portion 20d of the first wiring tab 20 having the solder 25. However, since the thickness of the connection portion 20d is thin, only the portion does not become thick, In particular, the thickness is flattened. Further, the second wiring tab 22 having the solder 24 is heated with a soldering iron or the like to connect the wiring tab 22r and the second wiring tab 22 of the repair solar cell 1br. At this time, the solder wraps around to the surface side of the connection portion 22d of the second wiring tab 22 having the solder 24. However, since the thickness of the connection portion 22d is thin, only that portion does not become thick, In particular, the thickness is flattened.
- the solar cell 1a and the solar cell 1b obtained by dividing the solar cell substrate 10 shown in FIG. 29 into four parts are used in the same manner as described in the conventional example.
- the invention can be applied to all of two or more solar cells constituting one solar cell unit.
- solder is denoted by a sign for convenience, but each solder includes cases where each solder is connected, and is not limited to each of the above embodiments.
Abstract
本発明は、拡散反射機能を損なわずに、太陽電池の交換が行える方法を提供する。複数の太陽電池１ａ、１ｂ同士を第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２で接続して１つのユニットとした太陽電池モジュールの製造方法において、複数の太陽電池１ａ、１ｂの表面側に、表面側に光を拡散させる凹凸を有する第１の配線タブ２０を接続する工程と、複数の太陽電池１ａ、１ｂの裏面側に、第２の配線タブ２２を接続する工程と、接続した太陽電池の不良がある場合に、不良の太陽電池から第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を剥がし、不良の太陽電池を取り除く工程と、少なくとも配線タブ２２ｒを接続したリペア用の太陽電池１ａｒを用意し、リペア用の太陽電池１ａｒの配線タブ２０ｒと残こされた太陽電池１ｂに接続された第１の配線タブ２０とを、配線タブ２０ｒの先端部近傍に半田２３を加え、第１の配線タブ２０と配線タブ２０ｒを接続する工程と、備える。
Description
本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
基板材料として用いられる単結晶シリコンのインゴットの利用効率を高めることができ、さらに太陽電池モジュールとした時に充填率を高めることができる太陽電池が特許文献１に提案されている。
図２９に示す太陽電池基板１０は、２つの頂点を結ぶ直線（図中のＡ－Ａ’線）と、対向する２つの辺の２分割点を結ぶ直線（図中のＢ－Ｂ’線）にて分割され、台形状の４つのパートとされる。そして、分割された各パートを、表面側と裏面側が互いに同じ方向を向くようにして組み合わせることにより、２つの太陽電池１ａ、１ｂからなる太陽電池ユニット１が構成される。なお、以下では、図２９に示す太陽電池基板１０を４分割したときの各分割パートを単に太陽電池１ａまたは太陽電池１ｂという。
図３０ないし図３３に、太陽電池ユニットの構成例と太陽電池ユニット間の接続形態を示す。図３１、図３２はユニットを裏面側から見たときの平面図、図３０及び図３３はユニットを表面側から見たときの平面図である。
太陽電池１ａと太陽電池１ｂの電気接続時には、まず、接続される２つの太陽電池１ａ、１ｂを、表面側と裏面側が互いに同じ方向を向くようにして、互いの斜辺を略ずれなく対向させる。そして、図３２に示すように、これら２つの太陽電池１ａ、１ｂ裏面側のバスバー電極１４上に、２本の第２の配線タブ２２を配置し、これら第２の配線タブ２２により、２つの太陽電池１ａ、１ｂが接続される。
そして、図３３に示すように、２つの太陽電池１ａ、１ｂの表面のバスバー電極１２上に、２本の第１の配線タブ２０を配置し、これら第１の配線タブ２０により、２つの太陽電池１ａ、１ｂが接続される。この結果、第１の配線タブ２０と第２の配線タブ２２で２つの太陽電池１ａ、１ｂが並列接続され、太陽電池ユニット１が構成される。
そして、この太陽電池ユニット１は、複数接続され、表面側及び裏面側に夫々、封止材シートを挟んで第１保護体及び第２保護体を配置し、加熱・加圧されることにより、太陽電池モジュールが製造される。
また、太陽電池モジュールの出力を高めるため、表面に光の拡散を生じさせるための凹凸を有する配線タブを用いて、太陽電池間の接続を行うことが知られている（例えば、特許文献２参照）。
然しながら、表面に光の拡散を生じさせるための凹凸を有する配線タブを用いて図３２及び図３３の接続構造を作製した太陽電池モジュールは製造されていなかった。
本発明は、上記の点に鑑み、拡散反射機能を有する配線材を用いて形成した太陽電池ユニットを有する太陽電池モジュールにおいて、生じる問題点の解決方法を提供することにある。
本発明の一態様は、複数の太陽電池同士を１つのユニットとした太陽電池ユニットを有する太陽電池モジュールの製造方法において、複数の太陽電池の表面側に、表面側に光を拡散させる凹凸を有する第１の配線タブを接続する工程と、複数の太陽電池の裏面側に、第２の配線タブを接続する工程と、前記複数の太陽電池のうち、一の太陽電池の不良がある場合に、一の太陽電池から第１、第２の配線タブを剥がし、一の太陽電池を取り除く工程と、第３の配線タブが接続されたリペア用の太陽電池を用意し、前記リペア用の太陽電池に接続された第３の配線タブと、前記複数の太陽電池のうち、前記一の太陽電池以外の他の太陽電池に接続された第１の配線タブとを、半田を加えて両配線タブを接続する工程と、を備える。
本発明によれば、凹凸を有する第１の配線タブの拡散反射率の低下を抑制し、リペアした太陽電池ユニットを有する太陽電池モジュールを提供することできる。
上述したように、拡散反射機能を有する配線材を用いて図３２及び図３３の接続構造を作製し、太陽電池モジュールを製造すると以下の問題が発生することが分かった。
従来から太陽電池１ａもしくは１ｂに割れ等の不良が発生した場合、不良が発生した太陽電池に接続された第１の配線タブ２０と第２の配線タブ２２を加熱し、不良が発生した太陽電池を取り除き、新たな正常な太陽電池に交換するリペア工程が行われていた。
具体的には、太陽電池１ａに割れ等が発生し、この太陽電池１ａを交換するリペア工程にあっては、以下のような工程が行われる。
まず、太陽電池１ａ上の第１の配線タブ２０と第２の配線タブ２２を半田ごてあるいはホットプレート等で加熱し、第１の配線タブ２０と、第２の配線タブ２２を接着している半田を溶融させ、図３４に示すように不良の太陽電池１ａを取り外す。
続いて、交換用の新たな太陽電池１ａｒを用意し、太陽電池１ａｒと接続する部分の第１の配線タブ２０と第２の配線タブ２２にそれぞれの間に半田を加え、加熱することにより太陽電池１ａｒに第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２をそれぞれ半田付けされる。このようにして、図３５に示すように、太陽電池１ａと太陽電池１ｂとにより、太陽電池ユニットを得ることができる。
従来のリペア工程にあっては、不良の太陽電池１ａを取り外した際に一緒に半田も除去されてしまうため、リペア工程においては半田による接続を確実にするために、半田付けの際に加えられる半田の量は、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２に半田層２１が無い状態を想定した量だけ用いられていた。しかしながら、不良の太陽電池１ａを取り外した際に除去される半田の量は一定でなく、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２に残る半田の量には、それぞればらつきがある。このため、場合によっては半田の量が多くなり過ぎ、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２の表面側まで回り込むことがあった。
表面に凹凸を有する第１の配線タブ２０を用いた太陽電池ユニット１に従来のリペア工程を適用した場合にあっては、図３５に示すように、第１の配線タブ２０の表面の凹凸まで半田が回り込み、凹凸が半田に覆われることがある。凹凸が半田に覆われてしまった場合、凹凸が半田によりなまり、拡散反射機能が損なわれてしまっていた。この結果、太陽電池モジュールの出力が低下してしまう問題が発生しているという知見を得た。そこで、斯かる知見に基づき、本発明者は本発明をなすに至った。
本発明が適用される太陽電池ユニットの一例を説明した後、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
以下に、本発明が適用される太陽電池ユニットの一例を説明する。
太陽電池ユニット１は、図１に示すように、太陽電池１ａと太陽電池１ｂの互いの斜辺を略ずれなく対向させ、これら２つの太陽電池１ａ、１ｂ表面側、裏面側のバスバー電極（図示しない）上に、それぞれ第１の配線タブ２０と第２の配線タブ２２を配置し、これら第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２により、２つの太陽電池１ａ、１ｂが並列接続され、構成される。
図２に示すように、第１の配線タブ２０として厚みが１５０μｍ程度、幅が１ｍｍ程度の表面に凹凸面が形成された銅箔２０ａを用いている。銅箔２０ａの表面は、凹凸面となっていることにより光を拡散反射し、太陽電池モジュールに用いた場合、太陽電池に入射せず、反射などされてしまい発生する光損失を低減することができる。なお、さらに拡散反射を良好にするために、凹凸面上に銀（Ａｇ）メッキを施した銅箔２０ａを有する第１の配線タブ２０を用いても良い。
また、第２の配線タブ２２として、厚みが１５０μｍ程度、幅が２～３ｍｍ程度の銅箔２２ａを用いている。
そして、銅箔２０ａの凹凸が形成されていない面、および銅箔２２ａの表面には、溶融した半田を浸すことにより、半田層２１が設けられる。これにより、半田層２１を有する第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２が完成する。なお、本実施形態においては、半田層２１を形成する半田として、鉛を含まない半田を用いた。
以下に、太陽電池ユニット１の作成方法について説明する。
台形状の太陽電池１ａと太陽電池１ｂを用意する。太陽電池１ａと太陽電池１ｂは、表面側と裏面側が互いに同じ方向を向くようにして、互いの斜辺を略ずれなく対向させ配置する。上記した第１の配線タブ２０及び第２の配線タブ２２を用意する。
台形状の太陽電池１ａと太陽電池１ｂを用意する。太陽電池１ａと太陽電池１ｂは、表面側と裏面側が互いに同じ方向を向くようにして、互いの斜辺を略ずれなく対向させ配置する。上記した第１の配線タブ２０及び第２の配線タブ２２を用意する。
そして、これら２つの太陽電池１ａ、１ｂ表面側のバスバー電極上に、半田層２１が接するように第１の配線タブ２０を配置する。第１の配線タブ２０は、バスバー電極上に配置された状態で第１の配線タブ２０の半田層２１に熱を加え、溶融させることにより、第１の配線タブ２０がバスバー電極に電気的、機械的に接続される。
同様に、２つの太陽電池１ａ、１ｂ裏面側のバスバー電極上に、半田層２１が接するように第２の配線タブ２２を配置する。第２の配線タブ２２は、バスバー電極上に配置された状態で第２の配線タブ２２の半田層２１に熱を加えて半田層２１を溶融させることにより、第２の配線タブ２２がバスバー電極に電気的、機械的に接続される。
この結果、図１及び図２に示すように、２つの太陽電池１ａ、１ｂが第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２により並列に接続され、１つの太陽電池ユニット１が完成する。
しかし、この太陽電池ユニット１を製作時等において、一方の太陽電池が割れる場合がある。このような時には、割れた太陽電池を新しい太陽電池に交換する工程が行われる。以下に、第１の実施形態として割れた太陽電池を新しい太陽電池に交換するリペア工程について説明を行う。なお、本実施形態では、太陽電池１ａに割れ等が発生し、この太陽電池１ａを交換する工程について説明を行う。
まず、太陽電池１ａ上の第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を半田ごて等で加熱し、半田を溶融させ、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を太陽電池１ａから剥がし、不良の太陽電池１ａを取り外す。この作業は、前述した図３４と同様である。この作業で、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２に設けられていた太陽電池１ａに接触していた領域の半田層２１は殆ど除去される。そして、図３に示すように、裏面側の第２の配線タブ２２は、そのままで、表面側の第１の配線タブ２０を太陽電池１ｂの端部上で切り落とす。
そして、図４に示すように、リペア用の太陽電池１ａｒを用意する。このリペア用の太陽電池１ａｒは、太陽電池１ａｒの表面側のバスバー電極（図示しない）上に拡散反射効果を持った凹凸を有する第３の配線タブとしての配線タブ２０ｒが半田層２１で予め接続されている。
続いて、太陽電池１ｂに接続された第２の配線タブ２２に半田２４を加え、裏面上のバスバー電極に半田付けを行う。
また、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒの先端付近に半田２３を加え、太陽電池１ｂの表面上に接続された第１の配線タブ２０に半田付けを行う。この結果、太陽電池１ａｒの表面側に接続された配線タブ２０ｒは、太陽電池１ｂの表面側に残された第１の配線タブ２０に重ねられ、第１の配線タブ２０に接続される。加えられる半田２３の量は、配線タブ２０ｒ、第１の配線タブ２０に半田層が無い状態を想定した量だけ用いられる。リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒの裏面側及び太陽電池１ｂに接続された第１の配線タブ２０上には半田層が設けていない。従って、加えられる半田２３の量を配線タブ２０ｒ、第１の配線タブ２０に半田層が無い状態を想定し、制御すれば、電気的接続並びに機械的強度を確保し、表面側の凹凸まで半田が回り込むことを防ぐことができる。
このように、リペア用の太陽電池１ａｒと太陽電池１ｂは、表面側に接続された第１の配線タブ２０と、裏面側に接続された配線タブ２０ｒ及び第１の配線タブ２０で並列に接続される。以上のようにして、図５及び図６に示すように、リペア用の太陽電池１ａｒに交換した太陽電池ユニット１が得られる。
本実施形態に係るリペア工程では、太陽電池ユニット１の表面側の第１の配線タブ２０、配線タブ２０ｒの拡散反射処理が施された表面側の凹凸に半田等の回り込みが発生しない。従って、拡散反射率を低下させずに、リペアした太陽電池ユニットが提供できる。
上記したリペア用の太陽電池１ａｒに接続された配線タブ２０ｒのリペア用の太陽電池１ａｒから突出する長さｘは、配線タブ２０ｒの取り扱いの容易さに応じて適宜決定すればよい（図６参照）。作業性の観点からすると長すぎない方がよいが、太陽電池１ｂの端部からの距離が短くなるほど、加えられた半田２３が流れ込み易くなるため、短絡等の不具合が生じないように、３ｃｍ以上が好ましい。
本実施形態においては、第１の配線タブ２０の拡散反射効果の減少による出力の低下は殆ど無い。表面に拡散反射効果を持った凹凸を形成したタブと形成していない通常の配線タブにおいては、出力が１．３％程度の向上がみられる。本実施形態も同様の効果が得られる。尚、図３５に示す従来の構造のもので、半田が表面に回り込んだものにおいては、０．７％程度の向上であり、本実施形態においては、略倍に近い効果が得られる。
次に、本発明の第２の実施形態につき、図７及び図８を参照して説明する。第１の実施形態においては、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒを第１の配線タブ２０に接続する際に加えられる半田２３の量を配線タブ２０ｒの表面側の凹凸まで半田が回り込まない量に制御している。これに対して、本実施形態においては、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒを第１の配線タブ２０に接続する際に、接続される配線タブ２０ｒの先端部近傍の表面側の凹凸が半田２５に覆われるようにして半田付けを行う。これにより、半田ごて等で配線タブ２０ｒを加熱するときには、表面側の半田２５を介して熱が伝えられることになり、半田２５の溶融が早くなり、配線タブ２０ｒの接続時間を短くすることができるので、リペア作業の時間を短縮することができる。そして、半田２５が配線タブ２０ｒの先端部を取り囲むようにして、配線タブ２０に接続されるので、機械的な接続強度が向上する。また、加えられる半田２５の量の制御に対しても余裕がある。
尚、本実施形態においては、第１の実施形態に比して、半田２５が配線タブ２０ｒの先端部近傍では表面まで回り込んでおり、その分拡散反射による効果は落ちる。しかし、本実施形態においても、拡散反射処理を施していないものより、１．０％程度の出力向上がみられる。そして、この向上は図３５に示す従来の０．７％に対しても十分な効果が得られている。
よって、太陽電池性能、作業性、スループットを考慮して、第１の実施形態または本実施形態のどちらかを適宜選択すればよい。
次に、本発明の第３の実施形態につき、図９ないし図１１を参照して説明する。第１の実施形態では、太陽電池１ｂに接続された第１の配線タブ２０を交換せず、太陽電池１ｂの端部で切断している。これに対して、本実施形態は、リペア用の太陽電池１ａｒに接続された配線タブ２０ｒのリペア用の太陽電池１ａｒから突出する長さをｘとして、第１の配線タブ２０を配線タブ２０ｒ上に所定の距離だけ重なるようにして形成される。以下に本実施形態に係る太陽電池ユニットの作成方法について説明する。
まず、太陽電池１ａ上の第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を半田ごて等で加熱し、半田を溶融させ、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を太陽電池１ａから剥がし、不良の太陽電池１ａを取り外す。この作業は、前述した図３４と同様である。
次に、図９に示すように、リペア用の太陽電池１ａｒを用意する。このリペア用の太陽電池１ａｒは、太陽電池１ａｒの表面側のバスバー電極（図示しない）上に拡散反射処理がされた配線タブ２０ｒが半田層２１で予め接続している。なお、配線タブ２０ｒは、太陽電池１ａｒの端部から外側には、はみ出ないように設けられている。
続いて、太陽電池１ｂに接続された第２の配線タブ２２に半田２４を加え、リペア用の太陽電池１ａｒの裏面上のバスバー電極に半田付けを行う。
また、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒと、太陽電池１ｂの表面上に接続された第１の配線タブ２０の間に半田２３を加え、半田付けを行う。この結果、太陽電池１ｂの表面側に残された第１の配線タブ２０は、太陽電池１ａｒの表面側に接続された配線タブ２０ｒに重ねられ、太陽電池１ａｒ上で接続される。
なお、表面側の第１の配線タブ２０は、交換するリペア用の太陽電池１ａｒの端部から所定の長さだけ残して切り落とされている。上記したリペア用の太陽電池１ａｒに接続された配線タブ２０ｒと、太陽電池１ｂ上の第１の配線タブ２０とが重なる長さｘは、第１の配線タブ２０の取り扱いの容易さに応じて適宜決定すればよい。作業性の観点から見ると短い程よいが、太陽電池１ｂの端部からの距離が短くなるほど、加えられた半田２３が流れ込み易くなるため、短絡等の不具合が生じないように、３ｃｍ以上が好ましい。なお、裏面側の第２の配線タブ２２は、そのままの長さの状態にしている。
本実施形態では、表面側の第１の配線タブ２０は、交換するリペア用の太陽電池１ａｒの端部から所定の長さを残すことで、第１の配線タブ２０の取り外しの際に太陽電池１ｂのバスバー電極と第１の配線タブ２０との接続にかかる負荷を抑制し、良品である太陽電池１ｂと第１の配線タブ２０の接続状態を良好なまま維持できる。
このように、太陽電池１ａｒ、１ｂは、裏面側に接続された第１の配線タブ２０と、表面側に接続された配線タブ２０ｒ及び第１の配線タブ２０で並列に接続される。以上のようにして、図１０及び図１１に示すように、リペア用の電池１ａｒに交換した太陽電池ユニット１が得られる。
なお、太陽電池１ａから外した第１の配線タブ２０の裏面は、半田がわずかに残っている場合もある。従って、加えられる半田２３の量を制御しても、表面側の凹凸まで半田が回り込む虞があるが、回り込んだとしても、先端部の一部に限られ、拡散反射率の低下は殆ど無い。
上述したように、このリペア工程が行った太陽電池ユニット１の表面側の第１の配線タブ２０、配線タブ２０ｒには、拡散反射処理が施された表面側の凹凸に半田等の回り込みが発生しない、あるいは、あったとしても先端部の一部に限られ、拡散反射率の低下を生じさせずに、リペアした太陽電池ユニットが提供できる。
次に、本発明の第４の実施形態につき、図１２及び図１３を参照して説明する。第３の実施形態においては、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した第１の配線タブ２０の先端付近に加えられる半田２３の量を第１の配線タブ２０の表面側の凹凸まで半田が回り込まないようにして半田付けされている。これに対して、本実施形態においては、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した第１の配線タブ２０の先端部近傍の表面側の凹凸が半田２５に覆われるようにして半田付けを行う。上述した第２の実施形態と同様に、半田ごて等で第１の配線タブ２０を加熱するときには、表面側の半田２５を介して熱が伝えられることになり、半田２５の溶融が早くなり、第１の配線タブ２０の接続時間を短くすることができるので、リペア作業の時間を短縮することができる。そして、半田２５が第１の配線タブ２０の先端部を取り囲むようにして、第１の配線タブ２０に接続されるので、機械的な接続強度が向上する。また、加えられる半田２５の量の制御に対しても余裕がある。
次に、本発明の第５の実施形態につき、図１４ないし図１６を参照して説明する。第１ないし第４の実施形態は、太陽電池１ａを交換しているが、本実施形態においては、太陽電池１ｂを交換する場合である。
まず、図１４に示すように、太陽電池１ｂ上の第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を半田ごて等で加熱し、半田を溶融させ、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を太陽電池１ｂから剥がし、不良の太陽電池１ｂを取り外す。この作業で、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２に設けられていた太陽電池１ａに接触していた領域の半田層２１は殆ど除去される。そして、図１５に示すように、裏面側の第２の配線タブ２２は、そのままの長さの状態にしている。また、表面側の第１の配線タブ２０は、太陽電池１ａの端部で切り落とす。
そして、図１５に示すように、リペア用の太陽電池１ｂｒを用意する。このリペア用の太陽電池１ｂｒは、太陽電池１ｂａｒの表面側のバスバー電極（図示しない）上に拡散反射効果を持った凹凸を有する配線タブ２０ｒが半田層２１で予め接続されている。
続いて、太陽電池１ａに接続された第２の配線タブ２２に半田２４を加え、裏面上のバスバー電極に半田付けを行う。
また、リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒの先端付近に追い半田２３を加え、太陽電池１ａの表面上に接続された第１の配線タブ２０に半田付けを行う。この結果、太陽電池１ｂｒの表面側に接続された配線タブ２０ｒは、太陽電池１ａの表面側に残された第１の配線タブ２０に重ねられ、第１の配線タブ２０に接続される。加えられる半田２３の量は、配線タブ２０ｒ、第１の配線タブ２０に半田層が無い状態を想定した量だけ用いられる。リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒの裏面側、及び太陽電池１ａに接続された第１の配線タブ２０上には半田層が設けていない。従って、加えられる半田２３の量を配線タブ２０ｒ、第１の配線タブ２０に半田層が無い状態を想定し、制御すれば、電気的接続並びに機械的強度を確保し、表面側の凹凸まで半田が回り込むことを防ぐことができる。
このように、太陽電池１ａ、１ｂｒは、裏面側に接続された第１の配線タブ２０と、表面側に接続された配線タブ２０ｒ及び第１の配線タブ２０で並列に接続される。以上のようにして、図１６に示すように、リペア用電池１ｂｒに交換した太陽電池ユニット１が得られる。
上記したリペア用の太陽電池１ｂｒに接続された配線タブ２０ｒのリペア用の太陽電池１ｂｒから突出する長さｘは、配線タブ２０ｒの取り扱いの容易さに応じて適宜決定すればよい（図１５参照）。作業性の観点からすると、長すぎない方がよいが、太陽電池１ａの端部からの距離が短くなるほど加えられた半田２３が流れ込み易くなるため、短絡等の不具合が生じないように、３ｃｍ以上が好ましい。
次に、本発明の第６の実施形態につき、図１７を参照して説明する。第５の実施形態においては、リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒを第１の配線タブ２０に接続する際に加えられる半田２３の量を配線タブ２０ｒの表面側の凹凸まで半田が回り込まない量に制御している。これに対して、本実施形態においては、リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒの先端部近傍の表面側の凹凸が半田２５に覆われるようにして半田付けを行う。上述した第５の実施形態と同様に、半田ごて等で配線タブ２０ｒを加熱するときには、表面側の半田２５を介して熱が伝えられることになり、半田２５の溶融が早くなり、配線タブ２０ｒの接続時間を短くすることができるので、リペア作業の時間を短縮することができる。そして、半田２５が配線タブ２０ｒの先端部を取り囲むようにして、第１の配線タブ２０に接続されるので、機械的な接続強度が向上する。また、加えられる半田２５の量の制御に対しても余裕がある。
上記各実施形態においては、予め容易されるリペア用の太陽電池１ａｒ、１ｂｒは、裏面側に配線タブが設けられていない。図１８Ａ、図１８Ｂに示すリペア用の太陽電池は、裏面側にそれぞれ第４の配線タブ２２ｒが設けられている。図１８Ａは、リペア用の太陽電池１ａｒ、図１８Ｂは、リペア用の太陽電池１ｂｒを示している。これらリペア用の太陽電池１ａｒ、１ｂｒは、良品の太陽電池ユニット１からそれぞれ太陽電池１ａ、１ｂを分離して形成したり、不良の太陽電池ユニット１から割れた太陽電池を取り除き、良品の太陽電池だけ取り出し、予めリペア用の太陽電池として準備しておけばよい。この図１８Ａ、図１８Ｂに示すリペア用の太陽電池を用いたリペア工程につき、以下に説明する。
図１９及び図２０に示す第７の実施形態は、太陽電池１ａが割れ等の不良で交換する際に、図１８Ａのリペア用の太陽電池１ａｒを用いた例を示している。
まず、太陽電池１ａ上の第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を半田ごて等で加熱し、半田を溶融させ、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を太陽電池１ａが剥がし、不良の太陽電池１ａを取り外す。この作業は、前述した図３４と同様である。この作業で、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２に設けられていた太陽電池１ａに接触していた領域の半田層２１は殆ど除去される。そして、図１９に示すように、裏面側の第２の配線タブ２２は、そのままで、表面側の第１の配線タブ２０を太陽電池１ｂの端で切り落とす。
そして、図１９に示すように、リペア用の太陽電池１ａｒを用意する。このリペア用の太陽電池１ａｒは、太陽電池１ａｒの表面側のバスバー電極（図示しない）に拡散反射効果を持った凹凸面を有する配線タブ２０ｒが半田層２１で予め接続している。また、太陽電池１ａｒの裏面側にも配線タブ２２ｒが予め接続されている。
続いて、太陽電池１ｂに接続された第２の配線タブ２２に半田２４を加え、第２の配線タブ２２に半田付けを行う。
また、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒの先端付近に半田２３を加え、太陽電池１ａの表面側に残された第１の配線タブ２０に重ねられて、第１の配線タブ２０に接続される。加えられる半田２３の量は、配線タブ２０ｒ、第１の配線２０に半田が無い状態を想定した量だけ用いられる。リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒの裏面側は、及び太陽電池１ｂに接続された第１の配線タブ２０には半田層が設けていない。従って、加えられる半田２３の量を配線タブ２０ｒ、第１の配線２０に半田が無い状態を想定し、制御すれば、電気的接続並びに機械的強度を確保し、表面側の凹凸まで半田が回り込むことを防ぐことができる。
このようにして、図２０に示すように、太陽電池１ａｒ、１ｂは、裏面側に接続された第２の配線タブ２２及び配線タブ２２ｒと、表面側に接続された配線タブ２０ｒ及び第１の配線タブ２０と、で並列に接続される。以上のようにして、図１８Ａで示すリペア用電池１ａｒに交換した太陽電池ユニット１が得られる。
このリペア工程が行った太陽電池ユニット１の表面側の第１の配線タブ２０、配線タブ２０ｒには、拡散反射処理が施された表面側の凹凸に半田等の回り込みが発生しない。拡散反射率の低下を生じさせずに、リペアした太陽電池ユニットが提供できる。
次に、この発明の第８の実施形態につき、図２１を参照して説明する。第７の実施形態においては、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒを第１の配線タブ２０に接続する際加えられる半田２３の量を配線タブ２０ｒの表面側の凹凸まで半田が回り込まない量に制御している。これに対して、本実施形態においては、リペア用の太陽電池１ａｒに接続した配線タブ２０ｒの先端部近傍の表面側の凹凸が半田２５に覆われるようにして半田付けを行う。上述した第６の実施形態と同様に、半田ごて等で配線タブ２０ｒを加熱するときには、表面側の半田２５を介して熱が伝えられることになり、半田２５の溶融が早くなり、配線タブ２０ｒの接続時間を短くすることができるので、リペア作業の時間を短縮することができる。そして、半田２５が配線タブ２０ｒの先端部を取り囲むようにして、第１の配線タブ２０に接続されるので、機械的な接続強度が向上する。また、加えられる半田２５の量の制御に対しても余裕がある。
図２２及び図２３に示す第９の実施形態は、太陽電池１ｂが割れ等の不良で交換する際に、図１８Ｂのリペア用の太陽電池１ｂｒを用いた例を示している。
まず、太陽電池１ａ上の第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を半田ごて等で加熱し、半田を溶融させ、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を太陽電池１ｂが剥がし、不良の太陽電池１ｂを取り外す。この作業で、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２に設けられていた太陽電池１ｂに接触していた領域の半田層２１は殆ど除去される。そして、図２２に示すように、裏面側の第２の配線タブ２２は、そのままで、表面側の第１の配線タブ２０を太陽電池１ａの端で切り落とす。
そして、図２２に示すように、リペア用の太陽電池１ｂｒを用意する。このリペア用の太陽電池１ｂｒは、太陽電池１ｂｒの表面側のバスバー電極（図示しない）に拡散反射効果を持った凹凸面を有する配線タブ２０ｒが半田層２１で予め接続されている。また、太陽電池１ｂｒの裏面側のバスバー電極（図示しない）にも配線タブ２２ｒが半田層２１で予め接続されている。
続いて、太陽電池１ａに接続された第２の配線タブ２２に半田２４を加え、裏面上のバスバー電極に半田を行う。
また、リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒの先端付近に半田２３を加え、太陽電池１ａの表面上に接続された第１の配線タブ２０に半田付けを行う。この結果、太陽電池１ｂｒの表面側に接続された配線タブ２０ｒは、太陽電池１ａの表面側に残された第１の配線タブ２０に重ねられ、第１の配線タブ２０に接続される。加えられる半田２３の量は、配線タブ２０ｒを第１の配線タブ２０、第１の配線タブ２０に半田層２１が無い状態を想定した量だけ用いられる。リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒの裏面側、及び太陽電池１ａに接続された第１の配線タブ２０には半田層が設けていない。従って、加えられる半田２３の量を配線タブ２０ｒ、第１の配線タブ２０に半田層が無い状態を想定し、制御すれば、電気的接続並びに機械的強度を確保し、表面側の凹凸まで半田が回り込むことを防ぐことができる。
このように、太陽電池１ａ、１ｂｒは、裏面側に第２の配線タブ２２及び配線タブ２２ｒと、表面側に接続された配線タブ２０ｒ及び第１の配線タブ２０とで並列に接続される。以上のようにして、図２３に示すように、図１８Ｂで示すリペア用電池１ｂｒに交換した太陽電池ユニット１が得られる。
本実施形態に係るリペア工程では、太陽電池ユニット１の表面側の第１の配線タブ２０、配線タブ２０ｒの拡散反射処理が施された表面側の凹凸に半田等の回り込みが発生しない。従って、拡散反射率の低下を生じさせずに、リペアした太陽電池ユニットが提供できる。
次に、この発明の第１０の実施形態につき、図２４を参照して説明する。第９の実施形態においては、リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒの先端付近に加えられる半田２３の量を配線タブ２０ｒの表面側の凹凸まで半田が回り込まない量に制御している。これに対して、本実施形態においては、リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒの先端部近傍の表面側の凹凸が半田２５に覆われるようにして半田付けを行う。半田ごて等で配線タブ２０ｒを加熱するときには、表面側の半田２５を介して熱が伝えられることになり、半田２５の溶融が早くなり、配線タブ２０ｒの接続時間を短くすることができるので、リペア作業の時間を短縮することができる。そして、半田２５が配線タブ２０ｒの先端部を取り囲むようにして、第１の配線タブ２０に接続されるので、機械的な接続強度が向上する。また、加えられる半田２５の量の制御に対しても余裕がある。
次に、この発明の第１１の実施形態につき、図２５及び図２６に従い説明する。この第１１の実施形態は、図２５に示すように、リペア用の太陽電池の配線タブの他の太陽電池の第１の配線タブ２０に接続される箇所の近傍に穴３０を設け、半田の配線タブの表面上からの突出を抑制するとともに、半田と配線タブとの接触面積を大きくして、接続強度を大きくしている。
この図２５、図２６に示す例は、太陽電池１ｂを交換したものである。このリペア電池１ｂｒの主たる構成は図１８Ｂに示すもので、その配線タブ２０ｒが接続される先端部分の近傍に穴３０が形成している。この穴３０を含め配線タブ２０ｒの先端部に半田２３を加え、配線タブ２０ｒを第１の配線タブ２０に半田付けするものである。
リペア工程は、太陽電池１ｂ上の第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を半田ごて等で加熱し、半田を溶融させ、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を太陽電池１ｂから剥がし、不良の太陽電池１ｂを取り外す。この作業は、前述した図３４と同様である。この作業で、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２に設けられていた太陽電池１ｂに接触していた領域の半田層２１は殆ど除去される。そして、裏面側の第２の配線タブ２２は、そのままで、表面側の第１の配線タブ２０は太陽電池１ｂの端で切り落とされている。
そして、リペア用の太陽電池１ｂｒを用意する。このリペア用の太陽電池１ｂｒは、太陽電池１ｂｒの表面側のバスバー電極（図示しない）上に拡散反射効果を持った凹凸面を有する配線タブ２０ｒが半田層２１で予め接続している。また、太陽電池１ｂｒの裏面側のバスバー電極（図示しない）上にも配線タブ２２ｒが半田層２１で予め接続されている。
続いて、太陽電池１ａに接続された第２の配線タブ２２に半田２４を加え、裏面上のバスバー電極に半田付けを行う。
また、リペア用の太陽電池１ｂｒに接続した配線タブ２０ｒの穴３０を囲むように、先端付近に半田２３を加え、太陽電池１ａの表面上に接続された第１の配線タブ２０に半田付けを行う。この結果、太陽電池１ｂｒの表面側に接続された配線タブ２０ｒは、太陽電池１ａの表面側に残された第１の配線タブ２０の端部から重ねられ、第１の配線タブ２０上に接続される。加えられる半田２３の量は、配線タブ２０ｒ、第１の配線タブ２０に接続した際、電気的、機械的接続が十分に行えるように制御する。
上記したように、リペア用の太陽電池１ｂｒの配線タブ２０ｒの他の太陽電池１ａの第１の配線タブ２０に接続される箇所に穴３０が設けられているので、配線タブ２０ｒと第１の配線タブ２０とを半田２３で接続する際に、この穴３０に加えられた半田２３が入り込み、半田２３の量が多少多くても、半田２３が配線タブ２０ｒの表面上から突出する虞は無くなる。また、穴３０が設けられることで、穴３０の内面と半田２３とが接触し、両者の接触面積が大きくなり、接続強度を大きくすることができる。
次に、本発明の第１２の実施形態につき、図２７及び図２８に従い説明する。本実施形態は、リペア用の太陽電池の配線タブと太陽電池上に配線タブとに半田を加え、接続するものであって、リペア用の太陽電池の配線タブの部分の厚みを薄くして、接続後の厚みが全体的に平均化するものである。
図２７を用いて、太陽電池１ｂを交換する方法を例にとって説明する。本実施形態では、配線タブ２２ｒの接続する予定部分２２ｄの厚みが薄くなるように加工された第２の配線タブを用いて、主たる構成が図１８Ｂと同様のリペア用の太陽電池１ｂｒを作成し、リペアを行う。以下に説明を行う。
まず、太陽電池１ｂ上の第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を半田ごて等で加熱し、半田を溶融させ、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２を太陽電池１ｂから剥がし、不良の太陽電池１ｂを取り外す。この作業は、前述した図３４と同様である。この作業で、第１の配線タブ２０、第２の配線タブ２２に設けられていた太陽電池１ｂに接触していた領域の半田層２１は殆ど除去される。そして、表面側の第１の配線タブ２０は太陽電池１ｂの端で切り落とす。また、裏面側の第２の配線タブ２２の先端部の厚みが薄くなるように加工を行い、部分２２ｄを形成する。
そして、配線タブ２０ｒの接続部２０ｄが薄く加工されたリペア用の太陽電池１ｂｒを用意する。このリペア用の太陽電池１ｂｒは、太陽電池１ｂｒの表面側のバスバー電極（図示しない）に拡散反射効果を持った凹凸面を有する配線タブ２０ｒが半田層２１で予め接続している。また、太陽電池１ｂｒの裏面側にも配線タブ２２ｒが半田層２１で予め接続されている。
続いて、太陽電池１ａに接続された第２の配線タブ２２の先端部２２ｄに半田２４を加え、太陽電池1ｂｒの裏面側に接続された接続タブ２２ｒに半田付けを行う。この結果、太陽電池１ａの裏面側に接続された第２の配線タブ２２の先端部２２ｄは、太陽電池１ｂｒの裏面側に接続された配線タブ２２ｒに重ねられ、配線タブ２２ｒ上に接続される。
また、太陽電池１ｂｒに接続された配線タブ２０ｒの先端部２０ｄに半田２５を加え、太陽電池１ａの表面側に残された第１の接続タブ２０に半田付けを行う。この結果、太陽電池１ｂｒの表面側に接続された配線タブ２０ｒの先端部２０ｄは、太陽電池１ａの表面側に残された第１の配線タブ２０に重ねられ、配線タブ２２ｒ上に接続される。加えられる半田２５の量は、配線タブ２０ｒを第１の配線タブ２０に接続した際、電気的、機械的接続が十分に行えるように制御する。
半田２５を設けた配線タブ２０ｒを半田ごて等で加熱し、半田２５を溶融させ、配線タブ２０ｒと第１の配線タブ２０とを接続する。この時、半田２５を有する第１の配線タブ２０の接続部２０ｄの表面側まで半田が回り込むが、接続部２０ｄの厚みは薄く形成されているので、その部分だけが厚くなることはなく、全体的に厚みは平坦化されている。また、半田２４を有する第２の配線タブ２２を半田ごて等で加熱し、リペア用の太陽電池１ｂｒの配線タブ２２ｒと第２の配線タブ２２を接続する。この時、半田２４を有する第２の配線タブ２２の接続部２２ｄの表面側まで半田が回り込むが、接続部２２ｄの厚みは薄く形成されているので、その部分だけが厚くなることはなく、全体的に厚みは平坦化されている。
このようにして、図２８に示すように、図１８Ｂで示すリペア用の太陽電池１ｂｒに交換した太陽電池ユニット１が得られる。
今回開示された実施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。この発明の範囲は、上記した実施形態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。
例えば、上記各実施形態おける太陽電池は、従来例で説明したものと同様に、図２９に示す太陽電池基板１０を４分割した太陽電池１ａ、太陽電池１ｂを用いたが、これに限らず本発明は２以上の太陽電池で１つの太陽電池ユニットを構成するもの全てに適用できる。
また、上記各実施形態においては、便宜的に半田に符号をつけ説明したが、各々の半田は、各々の半田が接続した場合なども含み、上記各実施形態に限られない。
１ 太陽電池ユニット
１ａ、１ｂ 太陽電池
１ａｒ、１ｂｒ リペア用太陽電池
２０ 第１の配線タブ（拡散反射タイプ）
２２ 第２の配線タブ
２１ 半田層
２３、２４、２５ 半田
１ａ、１ｂ 太陽電池
１ａｒ、１ｂｒ リペア用太陽電池
２０ 第１の配線タブ（拡散反射タイプ）
２２ 第２の配線タブ
２１ 半田層
２３、２４、２５ 半田
Claims (6)
- 複数の太陽電池同士を１つのユニットとした太陽電池ユニットを有する太陽電池モジュールの製造方法において、
前記複数の太陽電池の表面側に、表面側に光を拡散させる凹凸を有する第１の配線タブを接続する工程と、
前記複数の太陽電池の裏面側に、第２の配線タブを接続する工程と、
前記複数の太陽電池のうち、一の太陽電池の不良がある場合に、前記一の太陽電池から第１、第２の配線タブを剥がし、前記一の太陽電池を取り除く工程と、
第３の配線タブが接続されたリペア用の太陽電池を用意し、前記リペア用の太陽電池に接続された前記第３の配線タブと、前記複数の太陽電池のうち、前記一の太陽電池以外の他の太陽電池に接続された前記第１の配線タブとを、半田を加えて接続する工程と、
を備える太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第１の配線タブの上に、前記リペア用の太陽電池に接続された前記第３の配線タブを重ねて半田を加え、両者を接続する、請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記リペア用の太陽電池に接続された前記第３の配線タブの上に、前記第１の配線タブを重ねて半田を加え、両者を接続する、請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記リペア用の太陽電池は、第３の配線タブと第４の配線タブがそれぞれ接続され、前記リペア用の太陽電池の第３の配線タブと前記他の太陽電池に接続された前記第１の配線タブと、前記リペア用の太陽電池の前記第４の配線タブと前記他の太陽電池に接続された前記第２の配線タブとがそれぞれ接続される、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記第１の配線タブの先端付近に加えられる半田は、前記第１の配線タブの先端部近傍の表面側の凹凸まで達するように設けられている請求項１ないし請求項４いずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 半田が加えられる前記第３の配線タブの先端部近傍に穴が設けられ、この穴を囲むように半田を加える、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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