JP2011044598A - Device and method for connection of solar cell substrate - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、太陽電池基板の電極とタブリード線とを半田付けにより接続する太陽電池基板の接続装置および接続方法に関するものである。 The present invention relates to a solar cell substrate connection device and a connection method for connecting an electrode of a solar cell substrate and a tab lead wire by soldering.
各種の太陽電池の中で、とくに非晶質シリコン系太陽電池や結晶シリコン系太陽電池などは、変換効率が高く、製造コストも安価であることから、3kW程度の家庭用小型発電装置から数百kW級の大型発電装置まで用いられている。これらの太陽電池基板を並べて構成される太陽電池モジュールは、複数の太陽電池基板をタブリード線によって電気的に接続してストリングを形成する工程と、該ストリングを透明なカバー材と保護材との間に封止材を挟んでラミネートする工程とを経て製造されている。 Among various types of solar cells, especially amorphous silicon solar cells and crystalline silicon solar cells have high conversion efficiency and low manufacturing costs. Even large-scale power generators of kW class are used. A solar cell module configured by arranging these solar cell substrates includes a step of electrically connecting a plurality of solar cell substrates with tab lead wires to form a string, and the string between a transparent cover material and a protective material. And a process of laminating with a sealing material interposed therebetween.
太陽電池モジュールを製造する場合の太陽電池基板の接続方法としては、接続するための太陽電池基板を隣接して配置し、一方の太陽電池基板の受光面側に形成された集電電極と、他方の太陽電池基板の裏面側に形成された裏面電極との両方に、表面に半田層が形成されたタブリード線を密着させたのちに、該タブリード線の加熱・溶着・冷却の各過程を経て接続する方法が一般的である。この場合、集電電極、裏面電極およびタブリード線の表面は、あらかじめ半田付け用前処理が施されている。 As a method for connecting solar cell substrates in the case of manufacturing a solar cell module, a solar cell substrate for connection is disposed adjacent to the collector electrode formed on the light receiving surface side of one solar cell substrate, and the other After the tab lead wire with the solder layer formed on the surface is in close contact with both the back electrode formed on the back surface side of the solar cell substrate, it is connected through the heating, welding, and cooling processes of the tab lead wire. The method to do is common. In this case, the current collector electrode, the back electrode, and the surface of the tab lead wire are pretreated for soldering.
しかしながら、このような接続方法においては、通常加熱・溶着・冷却工程はタブリード線の溶着部分の全長に亘って連続して行われるので、溶着後室温まで温度低下するに従い、主として太陽電池基板とタブリード線との熱膨張率の差によって基板側に熱ストレスがかかり、太陽電池基板に割れが生じたり、反りが発生したりする場合がある。割れが生じた場合は、その太陽電池基板は使用できなくなり、反りが発生した場合は、後工程でのラミネートやモジュール組立時に割れてしまう場合があり、いずれも歩留りを低下させる原因となる。 However, in such a connection method, the heating, welding, and cooling steps are normally performed continuously over the entire length of the welded portion of the tab lead wire, so that the solar cell substrate and the tab lead are mainly used as the temperature decreases to room temperature after welding. Thermal stress is applied to the substrate side due to the difference in coefficient of thermal expansion from the wire, and the solar cell substrate may be cracked or warped. When cracking occurs, the solar cell substrate cannot be used, and when warping occurs, it may be cracked at the time of lamination or module assembly in a later process, which causes a decrease in yield.
一方、市場の需要増と相まって市場からはさらなる大幅なコストダウンの要請もあり、結晶シリコン系太陽電池を構成するシリコン基板の使用量をより少なくする一つの手段として、シリコン基板の厚みをこれまでの200μm程度から、100μm程度までさらに薄くする必要性がある。シリコン基板の厚みが100μm程度になると、点支持あるいは線支持でシリコン基板を支持した場合、自重でシリコン基板の端部が垂れ下がるような反りが生じる。したがって、上述のようなタブリード線の接続工程における熱ストレスによる太陽電池基板の割れや反りの問題はより顕著になる。 On the other hand, coupled with the increase in market demand, there has been a demand for further significant cost reduction from the market, and as a means of reducing the amount of silicon substrate used in crystalline silicon solar cells, the thickness of the silicon substrate has been reduced. There is a need to further reduce the thickness from about 200 μm to about 100 μm. When the thickness of the silicon substrate is about 100 μm, when the silicon substrate is supported by point support or line support, a warp in which the end of the silicon substrate hangs down by its own weight occurs. Therefore, the problem of cracking and warping of the solar cell substrate due to thermal stress in the tab lead wire connecting process as described above becomes more prominent.
このような問題を解決する従来の方法として、太陽電池基板の上部と下部にそれぞれ同一のタブリード線を押しつけながら基板送りを行う機構を有するローラ付きハイブリッド型集光ヒーターを配置し、太陽電池基板の表面と裏面の両面に並行にタブリード線を接続する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional method for solving such a problem, a hybrid condensing heater with a roller having a mechanism for feeding a substrate while pressing the same tab lead wire on the upper and lower portions of the solar cell substrate is arranged, and the solar cell substrate A method of connecting tab lead wires in parallel on both the front surface and the back surface is disclosed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の太陽電池基板の表面と裏面を同一のローラ付きハイブリッド型集光ヒーターにより加熱する方法では、太陽電池基板の表面と裏面を同一の加熱方法で半田を溶解するため、太陽電池基板の表裏方向に対する熱ストレス差による太陽電池基板の破損や反りを抑制する効果はあるものの、太陽電池基板の厚みが100μm程度と薄い場合にはハイブリッド型集光ヒーターのローラ部分のみの線支持で太陽電池基板を支持することになるため、太陽電池基板の一部分に応力が集中し太陽電池基板に割れや反りが発生しやすく、歩留りが低下するという問題がある。 However, in the conventional method in which the front and back surfaces of the solar cell substrate are heated by the same hybrid condenser heater with a roller, the surface and the back surface of the solar cell substrate are melted by the same heating method. Although there is an effect of suppressing damage and warpage of the solar cell substrate due to a difference in thermal stress with respect to the front and back directions, when the thickness of the solar cell substrate is as thin as about 100 μm, the solar cell is supported only by the roller portion of the hybrid condensing heater. Since the substrate is supported, there is a problem that stress is concentrated on a part of the solar cell substrate, and the solar cell substrate is likely to be cracked or warped, resulting in a decrease in yield.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、太陽電池基板の表面と裏面とにタブリード線を接続する太陽電池基板の接続工程において、点支持や線支持では自重で反りを生じるような薄い太陽電池基板であっても、太陽電池基板の割れや反りの発生を抑制して歩留りを向上させることができる太陽電池基板の接続装置を得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In the solar cell substrate connection process in which tab lead wires are connected to the front and back surfaces of the solar cell substrate, the point support and the line support are warped by their own weight. Even if it is a thin solar cell board | substrate which produces | generates, the generation | occurrence | production of the crack and curvature of a solar cell board | substrate is suppressed, and the connection apparatus of the solar cell board | substrate which can improve a yield is obtained.
この発明に係わる太陽電池基板の接続装置においては、第1のタブリード線に半田層を介して裏面電極が位置合せされた太陽電池基板が裏面電極側を下方に向けて載置される透光性の支持台と、表面電極に半田層を介して第2のタブリード線が位置合せされ、第2のタブリード線を表面電極に上方から加圧接触する透光性の押さえ治具と、支持台に光を透過させ、裏面電極および第1のタブリード線を加熱する第1の集光ヒーターと、押さえ治具に光を透過させ、表面電極および第2のタブリード線を加熱する第2の集光ヒーターと、第1のタブリード線、第2のタブリード線および太陽電池基板を一体として支持台および押さえ治具を移動させる移動機構とを備えたものである。 In the solar cell substrate connection device according to the present invention, the solar cell substrate in which the back electrode is aligned with the first tab lead wire through the solder layer is placed with the back electrode side facing downward. A second tab lead wire is aligned with the surface electrode via a solder layer, a translucent pressing jig that presses and contacts the second tab lead wire to the surface electrode from above, and a support table. A first condensing heater that transmits light and heats the back electrode and the first tab lead wire, and a second condensing heater that transmits light to the holding jig and heats the front electrode and the second tab lead wire And a moving mechanism for moving the support base and the holding jig together with the first tab lead wire, the second tab lead wire, and the solar cell substrate.
この発明は、透光性の支持台で太陽電池基板全体を支持することができるので、点支持や線支持では自重で反りを生じるような薄い太陽電池基板であっても、太陽電池基板の割れや反りの発生を抑制して歩留りを向上させることができる。 Since this invention can support the whole solar cell substrate with a translucent support base, even if it is a thin solar cell substrate that causes warping due to its own weight in point support or line support, the solar cell substrate is cracked. Yield can be improved by suppressing the occurrence of warpage.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施するための実施の形態1における太陽電池基板の接続装置の模式図である。太陽電池基板1は、受光面側に集電電極である表面電極2が形成されており、裏面には裏面電極3が形成されている。この太陽電池基板1は、複数の太陽電池基板を直列に接続するために並べて配置されている。太陽電池基板1の裏面電極3の下にはタブリード線4が配置され、タブリード線4は隣接する別の太陽電池基板1の表面電極2の上に配置されたタブリード線5と接続されている。
FIG. 1 is a schematic diagram of a solar cell substrate connecting apparatus according to
表面電極2および裏面電極3は、それぞれ2本並列に線状に形成されており、それらの電極は表裏で対向する位置に形成されている。電極の幅は例えば約2mmである。裏面側のタブリード線は、裏面電極3に重ねて接続させるために線状あるいは波線状の金属材料で構成されており、その幅は裏面電極の幅と同じ約2mmである。また、表面側のタブリード線5は、表面電極2に重ねて接続させるために線状の金属材料で構成されており、表面電極2からはみ出さないように、表面電極2より若干幅が狭く設定されている。なぜなら、表面電極からタブリード線がはみ出ると、受光面積が狭くなるからである。
The
また、裏面側のタブリード線4は赤外線を透過する石英ガラス製の支持台6に密着配置されており、支持台6は裏面側のタブリード線4、太陽電池基板1および表面電極側のタブリード線5を全て支えている。さらに、支持台6の下方には裏面電極側のタブリード線4を加熱する位置に赤外線を照射する集光ヒーター7が配置されている。タブリード線4と集光ヒーター7との間にはスリット8が配置されており、スリット8の開口部分を透過した赤外線のみが石英ガラス6を透過してタブリード線4に照射される。
Further, the
表面側のタブリード線5の上方には、押さえ治具9が配置されている。押さえ治具9は、表面側のタブリード線5を太陽電池基板1の表面に密着させる役目と裏面側のタブリード線4を太陽電池基板1の裏面側に密着させる役目とを有している。押さえ治具9も赤外線を透過する支持台6と同じ材質の石英ガラスを用いている。さらに、押さえ治具9の上方には表面電極側のタブリード線5を加熱する位置に赤外線を照射する集光ヒーター10が配置されている。タブリード線5と集光ヒーター10との間にはスリット11が配置されており、スリット11の開口部分を透過した赤外線のみが押さえ治具9を透過してタブリード線5に照射される。
A
スリット8およびスリット11は、赤外線の照射面積を制御する目的で配置され、太陽電池基板1に対する熱ストレスを最小限に抑えるためにできるだけ小さな開口部が好ましく、具体的には、ここではタブリード線4、5の全幅を同時に加熱できるようにスリットの開口部を100μm×2.1mmの長方形としている。
The
図2は、本実施の形態における太陽電池基板の接続装置の斜視図である。図2に示すように、石英ガラス製の支持台6に太陽電池基板1が並んで配置されており、支持台6側が裏面でその反対側(上側)が受光面である。受光面に形成された直線状の2本の表面電極(図示せず)の上に表面側のタブリード線5が重ねて配置されており、このタブリード線5は隣の太陽電池基板1の下に配置されている裏面側のタブリード線4に接続されている。裏面側タブリード線4は、直線状に形成された裏面電極(図示せず)の下に重なるように配置されている。表面電極と裏面電極とは太陽電池基板1を挟んで対向する位置に2本形成されており、それらの電極に位置合せされて配置されるタブリード線(4、5)は、1枚の太陽電池基板1の表面から隣の太陽電池基板1の裏面に回りこむように直線状に配置される。表面側のタブリード線5の上には、石英ガラス製の押さえ治具9が配置されている。
FIG. 2 is a perspective view of the solar cell substrate connection apparatus in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the
支持台6には、太陽電池基板1をより水平状態のまま支持できるように、タブリード線4の厚みとほぼ同じ深さで、タブリード線4の幅よりやや広い幅の溝12が直線状に2本形成されている。同様に、押させ治具9にも太陽電池基板1をより均一に押さえることができるように、タブリード線5の厚みとほぼ同じ深さで、タブリード線5の幅よりやや広い幅の溝13が直線状に2本形成されている。
The
また、図2に示したように、裏面側のタブリード線4を加熱するための集光ヒーター7は直管状であり、2本のタブリード線4それぞれに対して開口部が形成されたスリット8通過した赤外線が裏面側のタブリード線4に照射される。同様に、表面側のタブリード線5を加熱するための集光ヒーター10も直管状であり、2本のタブリード線5それぞれに対して開口部が形成されたスリット11通過した赤外線が裏面側のタブリード線5に照射される。
Further, as shown in FIG. 2, the condensing
また、支持台6には、太陽電池基板1およびタブリード線4を予備加熱できるようにヒーターなどの予備加熱機構が備えられている。具体的には、支持台6は、タブリード線4の半田が溶融しない程度の温度範囲(100〜200℃)に加熱されており、望ましくは160℃程度に加熱されている。さらに、表面側の押さえ治具9にも支持台6と同様な予備加熱機構を設けることができる。
In addition, the
さらに、支持台6および押さえ治具9を一体として、図1および図2に示した矢印の方向に移動させる移動機構(図示せず)が備えられている。
Furthermore, a movement mechanism (not shown) is provided that moves the
次に、本実施の形態の太陽電池基板の接続装置を用いた太陽電池基板の接続方法について説明する。図1に示すように、支持台6の上に裏面側のタブリード線4を載せ、このタブリード線4に重なるように裏面電極3を位置合せして太陽電池基板1を載せ、この太陽電池基板1の表面電極に重なるように表面側のタブリード線5を位置合せして載せ、さらに押さえ治具9をその上に載せる。この押さえ治具9を太陽電池基板1側に押さえ込むことで、表面側のタブリード線5、太陽電池基板1および裏面側のタブリード線4を固定することができる。
Next, a solar cell substrate connection method using the solar cell substrate connection device of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a
タブリード線4、5の半田付け位置の上方および下方に設置された集光ヒーター7、10の電源が投入され、あらかじめ定められた制御アルゴリズムにしたがって、集光ヒーター7、10への供給電力が制御されることによって、タブリード線4、5の半田接続部への赤外線照射量が制御される。半田付け位置では、このように制御された集光ヒーター7、10からの赤外線の照射によって半田が溶融して、表面電極2とタブリード線5、裏面電極3とタブリード線4とが接続される。次に、移動機構によってタブリード線4、5、太陽電池基板1、支持台6および押さえ治具9は一体となって図1中の矢印で示した方向へ移動される。移動されたことによって赤外線の照射が停止され、溶融された半田が冷却固化することにより、表面電極2とタブリード線5、裏面電極3とタブリード線4との半田接続が完了する。
The power of the condensing
このような動作によって、タブリード線4、5の半田を局部的に溶融された後、半田付け位置から移動されて冷却されることによって、一つの太陽電池基板1の表面電極2および裏面電極3に連続的にタブリード線4、5を半田接続することが可能となる。また、並べられた複数の太陽電池基板に上述のような半田接続を連続して行なうことにより、所定の枚数の太陽電池基板を連続的に直列接続することができる。
By such operation, the solder of the
このように構成された太陽電池基板の接続装置においては、太陽電池基板を下からほぼ全面で支える支持台によって支持しているので、点支持や線支持では自重で反りを生じるような薄い太陽電池基板であっても、太陽電池基板の割れや反りの発生を抑制して歩留りを向上させることができる。また、支持台および押さえ治具を透光性の石英ガラスで構成し、集光ヒーターの赤外線で表面電極および裏面電極とタブリード線とを接続しているので、太陽電池基板の表面と裏面とのタブリード線を同一の加熱方法で半田を溶解させることができる。その結果、太陽電池基板の表裏方向に対する熱ストレス差を最小限に抑えることができるので、太陽電池基板の破損や反りをさらに抑制して歩留りを向上させることができる。 In the solar cell substrate connecting apparatus configured as described above, the solar cell substrate is supported by the support base that supports the entire surface from below, so that the thin solar cell that warps by its own weight in point support or line support Even if it is a board | substrate, generation | occurrence | production of the crack and curvature of a solar cell board | substrate can be suppressed, and a yield can be improved. In addition, the support base and the holding jig are made of translucent quartz glass, and the front and back electrodes and the tab lead wires are connected by the infrared rays of the condenser heater. The solder can be dissolved in the tab lead wire by the same heating method. As a result, the difference in thermal stress with respect to the front and back direction of the solar cell substrate can be minimized, so that the yield and the yield can be improved by further suppressing damage and warpage of the solar cell substrate.
また、支持台および押さえ治具を透光性の石英ガラスで構成しているので、表面電極あるいは裏面電極とタブリード線とのずれを目視することができるので、ずれを確認しながらタブリード線の半田付け作業を実施することができる。 In addition, since the support base and pressing jig are made of translucent quartz glass, the deviation between the front electrode or back electrode and the tab lead wire can be visually checked. Attaching work can be carried out.
なお、本実施の形態においては、支持台として石英ガラスを用いたが、加熱熱源である集光ヒーターの光を透過し、200℃程度の耐熱性を有するものであれば、他の材料例えば耐熱性ガラスなどを用いることができる。また、集光ヒーターとして、直管状のものを用いたが、点光源のようなスポットヒーターやレーザー光源などを用いることができる。 In this embodiment, quartz glass is used as the support base. However, other materials such as heat resistant materials can be used as long as they transmit light from a condensing heater as a heating heat source and have heat resistance of about 200 ° C. Glass or the like can be used. Further, although a straight tube type heater is used as the condensing heater, a spot heater such as a point light source, a laser light source, or the like can be used.
また、本実施の形態においては、タブリード線4、5の全幅を加熱できるようにスリットとして長方形の開口部を用いたが、タブリード線の幅に対して一部分のみを加熱するために小さな開口部となるように、開口部の形状を円や楕円、正方形などの形状としても構わない。
In this embodiment, a rectangular opening is used as a slit so that the entire width of the
さらには、半田付け位置から移動されて半田が冷却されるときに、冷却を迅速に行なうために、局所的に不活性ガスや窒素ガスなどを吹き付けることによって冷却をおこなってもよい。 Further, when the solder is cooled by being moved from the soldering position, the cooling may be performed by spraying an inert gas, a nitrogen gas or the like locally in order to quickly perform the cooling.
なお、本実施の形態においては、受光面側の表面電極(集電電極)を上に、裏面電極を下にしてタブリード線の接続を行なう方法を示したが、表面電極を下側に配置してもよい。 In this embodiment, the method of connecting the tab lead wire with the front surface electrode (collecting electrode) on the light receiving surface side facing up and the back surface electrode facing down has been shown. However, the front surface electrode is disposed on the lower side. May be.
実施の形態2.
図3は、この発明の実施するための実施の形態2における太陽電池基板の接続装置の模式図である。本実施の形態においては、支持台を金属製の下基板と透光性の上基板とで構成したものである。支持台以外の構成は、実施の形態1と同様であるので、主として支持台について説明する。
FIG. 3 is a schematic diagram of a solar cell substrate connecting apparatus according to
図3において、支持台6は、ステンレス製の下基板14とその上部に載置された石英ガラス製の上基板15とで構成されている。下基板14には、集光ヒーター7から出射される赤外線が太陽電池基板1の裏面に配置される裏側のタブリード線4に照射されるように赤外線を透過させる赤外線透過孔16が形成されている。この赤外線透過孔16は、その開孔形状や開孔面積を適宜設定することで、スリットの機能を備えることができる。赤外線透過孔16を通過した赤外線は、上基板15を透過してタブリード線4に照射される。
In FIG. 3, the
石英ガラス製の上基板15には、実施の形態1と同様に、太陽電池基板1をより水平状態のまま支持できるように、タブリード線4の厚みとほぼ同じ深さで、タブリード線4の幅よりやや広い幅の溝が直線状に2本形成されている。
Similar to the first embodiment, the
次に、本実施の形態の太陽電池基板の接続方法について説明する。図3に示すように、上基板15の上に裏面側のタブリード線4を載せ、このタブリード線4に重なるように裏面電極3を位置合せして太陽電池基板1を載せ、この太陽電池基板1の表面電極に重なるように表面側のタブリード線5を位置合せして載せ、さらに押さえ治具9をその上に載せる。この押さえ治具9を太陽電池基板1側に押さえ込むことで、表面側のタブリード線5、太陽電池基板1および裏面側のタブリード線4を固定することができる。
Next, the connection method of the solar cell substrate of this Embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 3, the
タブリード線4、5の半田付け位置の上方および下方に設置された集光ヒーター7、10の電源が投入され、あらかじめ定められた制御アルゴリズムにしたがって、集光ヒーター7、10への供給電力が制御されることによって、タブリード線4、5の半田接続部への赤外線照射量が制御される。半田付け位置では、このように制御された集光ヒーター7、10からの赤外線の照射によって半田が溶融して、表面電極2とタブリード線5、裏面電極3とタブリード線4とが接続される。次に、移動機構によってタブリード線4、5、太陽電池基板1、支持台6および押さえ治具9は一体となって図3中の矢印で示した方向へ移動される。移動されたことによって赤外線の照射が停止され、溶融された半田が冷却固化することにより、表面電極2とタブリード線5、裏面電極3とタブリード線4との半田接続が完了する。
The power of the condensing
このような動作によって、タブリード線4、5の半田を局部的に溶融された後、半田付け位置から移動されて冷却されることによって、一つの太陽電池基板1の表面電極2および裏面電極3に連続的にタブリード線4、5を半田接続することが可能となる。また、並べられた複数の太陽電池基板に上述のような半田接続を連続して行なうことにより、所定の枚数の太陽電池基板を連続的に直列接続することができる。
By such operation, the solder of the
このように構成された太陽電池基板の接続装置においては、太陽電池基板を下からほぼ全面で支える支持台によって支持しているので、点支持や線支持では自重で反りを生じるような薄い太陽電池基板であっても、太陽電池基板の割れや反りの発生を抑制して歩留りを向上させることができる。また、支持台および押さえ治具を透光性の石英ガラスで構成し、集光ヒーターの赤外線で表面電極および裏面電極とタブリード線とを接続しているので、太陽電池基板の表面と裏面とのタブリード線を同一の加熱方法で半田を溶解させることができる。その結果、太陽電池基板の表裏方向に対する熱ストレス差を最小限に抑えることができるので、太陽電池基板の破損や反りをさらに抑制して歩留りを向上させることができる。 In the solar cell substrate connecting apparatus configured as described above, the solar cell substrate is supported by the support base that supports the entire surface from below, so that the thin solar cell that warps by its own weight in point support or line support Even if it is a board | substrate, generation | occurrence | production of the crack and curvature of a solar cell board | substrate can be suppressed, and a yield can be improved. In addition, the support base and the holding jig are made of translucent quartz glass, and the front and back electrodes and the tab lead wires are connected by the infrared rays of the condenser heater. The tab lead wire can be melted by the same heating method. As a result, the difference in thermal stress with respect to the front and back direction of the solar cell substrate can be minimized, so that the yield and the yield can be improved by further suppressing damage and warpage of the solar cell substrate.
また、支持台を金属製の下基板14と石英ガラス製の上基板15とで構成しているので、下基板14で支持台6に必要な剛性を確保して高コストな石英ガラス製の上基板15を薄くすることができるので、支持台6を低コストで作製することができる。
In addition, since the support base is composed of the
実施の形態3.
図4は、実施の形態3における太陽電池基板の接続方法を説明する説明図である。本実施の形態においては、実施の形態2に示した太陽電池基板の接続装置を用いて、太陽電池基板にタブリード線を接続する方法を説明する。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of connecting solar cell substrates in the third embodiment. In the present embodiment, a method for connecting a tab lead wire to a solar cell substrate using the solar cell substrate connection device shown in the second embodiment will be described.
図4において、図中の丸数字は、タブリード線4に半田接続を行なう場所の順番を示している。最初に、図4で示した太陽電池基板1の右端部の丸数字1の位置が半田付け位置になるように、移動機構によってタブリード線4、5、太陽電池基板1、支持台6および押さえ治具9が一体となって移動され、丸数字1の位置で半田付けが行なわれる。次に、図4で示した太陽電池基板1の中央部の丸数字2の位置が半田付け位置に移動され、この位置で半田付けが行なわれる。さらに、図4で示した太陽電池基板1の左端部の丸数字3の位置が半田付け位置に移動され、この位置で半田付けが行なわれる。このようにして、タブリード線4と太陽電池基板1との位置を決定し、タブリード線4の熱膨張によるノビを抑制すると同時に基板端部から連続的に半田づけを実施する場合に比べて、太陽電池基板の加熱を抑制する効果が得られる。
In FIG. 4, the circled numbers in the drawing indicate the order of places where solder connection is made to the
次に、丸数字1の位置と丸数字2の位置とのほぼ中央付近の丸数字4の位置、同様に丸数字2の位置と丸数字3の位置との中央付近の丸数字5の位置を順次半田付け位置に移動して、それぞれの位置で半田付けを行なう。
Next, the position of the
このようにして断続的にタブリード線の半田付けを行なうことで、太陽電池基板の厚が100μm程度の極薄の太陽電池基板において、基板の割れや反りを発生させることなく半田付けを行なうことが可能となり、歩留りを向上させることができる。 In this way, by intermittently soldering the tab lead wires, it is possible to perform soldering without causing cracks or warping of the substrate in an extremely thin solar cell substrate having a thickness of about 100 μm. It becomes possible, and the yield can be improved.
1 太陽電池基板、 2表面電極、 3 裏面電極、 4、5 タブリード線、
6 支持台、 7、10 集光ヒーター、 8、11 スリット、 9 押さえ治具、
12、13 溝、14 下基板、 15 上基板、 16 赤外線透過孔
1 solar cell substrate, 2 surface electrode, 3 back electrode, 4, 5 tab lead wire,
6 support base, 7, 10 condensing heater, 8, 11 slit, 9 holding jig,
12, 13 groove, 14 lower substrate, 15 upper substrate, 16 infrared transmission hole
Claims (3)
第1のタブリード線に半田層を介して前記裏面電極が位置合せされた前記太陽電池基板が前記裏面電極側を下方に向けて載置される透光性の支持台と、
前記表面電極に半田層を介して第2のタブリード線が位置合せされ、前記第2のタブリード線を前記表面電極側に上方から加圧接触する透光性の押さえ治具と、
前記支持台に光を透過させ、前記裏面電極および前記第1のタブリード線を加熱する第1の集光ヒーターと、
前記押さえ治具に光を透過させ、前記表面電極および前記第2のタブリード線を加熱する第2の集光ヒーターと、
前記第1のタブリード線、前記第2のタブリード線および前記太陽電池基板を一体として前記支持台および前記押さえ治具を移動させる移動機構と
を備えたことを特徴とする太陽電池基板の接続装置。 A solar cell substrate connection device for solder-connecting a tab lead wire to a solar cell substrate having a surface electrode on a light receiving surface and a back electrode on a surface opposite to the light receiving surface,
A translucent support base on which the solar cell substrate in which the back electrode is aligned with the first tab lead wire via a solder layer is placed with the back electrode side facing down;
A second tab lead wire is aligned with the surface electrode via a solder layer, and a translucent pressing jig that press-contacts the second tab lead wire to the surface electrode side from above;
A first condensing heater that transmits light to the support and heats the back electrode and the first tab lead;
A second condensing heater that transmits light to the pressing jig and heats the surface electrode and the second tab lead;
An apparatus for connecting solar cell substrates, comprising: a moving mechanism that moves the support base and the pressing jig together with the first tab lead wire, the second tab lead wire, and the solar cell substrate.
第2のタブリード線に半田層を介して前記表面電極が位置合せされた前記太陽電池基板が前記表面電極側を下方に向けて載置される透光性の支持台と、
前記裏面電極に半田層を介して第1のタブリード線が位置合せされ、前記第1のタブリード線を前記表面電極側に上方から加圧接触する透光性の押さえ治具と、
前記支持台に光を透過させ、前記表面電極および前記第2のタブリード線を加熱する第2の集光ヒーターと
前記押さえ治具に光を透過させ、前記裏面電極および前記第1のタブリード線を加熱する第1の集光ヒーターと
前記第1のタブリード線、前記第2のタブリード線および前記太陽電池基板を一体として前記支持台および前記押さえ治具を移動させる移動機構と
を備えたことを特徴とする太陽電池基板の接続装置。 A solar cell substrate connection device for solder-connecting a tab lead wire to a solar cell substrate having a surface electrode on a light receiving surface and a back electrode on a surface opposite to the light receiving surface,
A translucent support base on which the solar cell substrate in which the surface electrode is aligned with a second tab lead wire through a solder layer is placed with the surface electrode side facing downward;
A first tab lead wire is aligned with the back electrode via a solder layer, and a translucent pressing jig that press-contacts the first tab lead wire to the surface electrode side from above;
Light is transmitted to the support base, light is transmitted to the second condensing heater and the holding jig for heating the surface electrode and the second tab lead wire, and the back electrode and the first tab lead wire are A first condensing heater for heating, and a moving mechanism for moving the support base and the pressing jig together with the first tab lead wire, the second tab lead wire, and the solar cell substrate are provided. A solar cell substrate connection device.
第1のタブリード線に半田層を介して前記裏面電極を位置合せする第1の工程と、
前記表面電極に半田層を介して第2のタブリード線を位置合せする第2の工程と、
前記第1の工程および第2の工程の後に前記太陽電池基板の一方の端部の前記裏面電極および前記第1のタブリード線を第1の集光ヒーターによって加熱するとともに、前記一方の端部の裏面に相当する位置の前記表面電極および前記第2のタブリード線を第2の集光ヒーターによって加熱する第3の工程と、
この第3の工程の後に前記太陽電池基板の略中央部の前記裏面電極および前記第1のタブリード線を第1の集光ヒーターによって加熱するとともに、前記略中央部の裏面に相当する位置の前記表面電極および前記第2のタブリード線を第2の集光ヒーターによって加熱する第4の工程と、
この第4の工程の後に前記太陽電池基板の他方の端部の前記裏面電極および前記第1のタブリード線を第1の集光ヒーターによって加熱するとともに、前記他方の端部の裏面に相当する位置の前記表面電極および前記第2のタブリード線を第2の集光ヒーターによって加熱する第5の工程と
を備えたことを特徴とする太陽電池基板の接続方法。 The solar cell substrate connection method using the solar cell substrate connection device according to claim 1, wherein a tab lead wire is connected to a solar cell substrate having a surface electrode on the light receiving surface and a back electrode on the light receiving surface and the back surface. And
A first step of aligning the back electrode with a first tab lead wire via a solder layer;
A second step of aligning a second tab lead wire to the surface electrode via a solder layer;
After the first step and the second step, the back electrode and the first tab lead wire at one end of the solar cell substrate are heated by a first condensing heater, and at the one end A third step of heating the front surface electrode and the second tab lead wire at a position corresponding to the back surface by a second condenser heater;
After the third step, the back electrode and the first tab lead wire in the substantially central portion of the solar cell substrate are heated by a first condenser heater, and the position corresponding to the back surface of the substantially central portion is A fourth step of heating the surface electrode and the second tab lead by a second condenser heater;
After this fourth step, the back electrode and the first tab lead wire at the other end of the solar cell substrate are heated by a first condenser heater, and the position corresponding to the back of the other end And a fifth step of heating the surface electrode and the second tab lead wire with a second condensing heater.
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2009
- 2009-08-21 JP JP2009192105A patent/JP2011044598A/en active Pending
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