(57)【要約】      （修正有）【課題】バリの発生を抑えることができる複数の太陽電池セル間を接続する太陽電池用インターコネクタの製造方法を提供する。【解決手段】表裏面が半田層に覆われた帯状金属箔１を準備する工程と、前記帯状金属箔の裏面１ｂを台座２の表面上で支持しつつ、前記帯状金属箔の分離予定位置１ｃの表面を、前記帯状金属箔の幅方向に稜線を有する楔状の押圧部材３で押圧し、前記帯状金属箔を前記分離予定位置から所定長さのインターコネクタに分離する工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セル間を接続する太陽電池用インターコネクタの製造方法であって、
表裏面が半田層に覆われた帯状金属箔を準備する工程と、
前記帯状金属箔の裏面を台座の表面上で支持しつつ、前記帯状金属箔の分離予定位置の表面を、前記帯状金属箔の幅方向に稜線を有する楔状の押圧部材で押圧し、前記帯状金属箔を前記分離予定位置から所定長さのインターコネクタに分離する工程とを有することを特徴とする太陽電池用インターコネクタの製造方法。
【請求項２】
前記帯状金属箔の表面を前記押圧部材で押圧する際、前記押圧部材を、前記帯状金属箔の幅方向に延びる回転軸線周りに回転させ、前記帯状金属箔に接触、押圧、離間させることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用インターコネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池セル間を接続する太陽電池用インターコネクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化による環境意識の高まりから、太陽光をエネルギーとする太陽電池は、クリーンな発電装置として広く普及されている。シリコン結晶を用いた太陽電池は、太陽電池モジュールにより構成され、シリコン結晶を基板とする複数の太陽電池セルが、太陽電池用インターコネクタ（以下、単にインターコネクタと称する場合がある）により電気的に接続されている。そして、インターコネクタには、鉛系半田を被覆した銅の帯状金属箔帯が一般的に用いられ、短く分離した状態にして接続に供されている。
【０００３】
一方、帯状金属箔帯の分離には、以下のような方法（装置）が知られている。
例えば、特許文献１には、表面が導電性材料により形成された細線状の配線材料を配置する工程が記載されており、ステージ上の基板に端部クランプで固定された配線材料が、カッタ（せん断部材）の上昇移動によりせん断（分離）される工程が記載されている。
また、特許文献２には、半田テープを分離する装置を収容した半田供給装置が記載されており、カッターベース上にダイで固定した半田テープが、ポンチ（せん断部材）の上昇移動によりせん断（分離）される工程が記載されている。
また、特許文献３には、帯状半田を分離する装置が記載されており、帯状半田を上歯と下歯と（せん断部材）によってせん断（分離）する帯状半田の切断装置が記載されている。
【０００４】
インターコネクタの製造（帯状金属箔の分離）にも、上記のようなせん断方法（装置）が用いられるが、せん断方法（装置）は、図９に断面模式図を示すように、インターコネクタ９０の長手方向端部９０ａにバリ（尖端）９０ｂを発生させることがある。バリ９０ｂの発生は、分離条件の最適化することである程度抑えることができるが、最適分離条件は刃の摩耗等により変化するので、バリの発生を完全に抑えるのは困難である。そして、バリ９０ｂが発生したインターコネクタ９０は、太陽電池セルとの接合の際に銀電極表面を傷つけやすく、バリ９０ｂがインターコネクタと銀電極との面接触を阻害して、接合不良になる可能性もある。
【０００５】
上記問題を解決する方法として、例えば、特許文献４に、インターコネクタを太陽電池セル表面に接合させる際、銀電極からバリをはみ出させて接合する方法が記載されている。この方法によれば、長手方向端部にバリが発生したインターコネクタであっても、バリが銀電極に触れないので、銀電極表面を傷つけ難くすることができ、銀電極にインターコネクタを容易に面接触させることができるので、信頼性の高い接合にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２９６４１号公報
【特許文献２】特開２００８−２８８３３４号公報
【特許文献３】特開平６−２１０４４６号公報
【特許文献４】特開２００９−２０６４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４の接合方法を用いるには、インターコネクタをある程度長くする必要がある。インターコネクタを長くすると、太陽電池セルに作用する熱応力が大きくなるので、応力に応じたモジュール設計をしなければならない。
【０００８】
そこで本発明は、複数の太陽電池セル間を接続する際、長手方向端部を太陽電池セルの表面に配置しても、太陽電池セル表面を傷つけ難くし、太陽電池セルと信頼性高く接合できるよう、端部のバリの発生を抑えることができる太陽電池用インターコネクタの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の太陽電池用インターコネクタの製造方法は、複数の太陽電池セル間を接続する太陽電池用インターコネクタの製造方法であって、表裏面が半田層に覆われた帯状金属箔を準備する工程と、前記帯状金属箔の裏面を台座の表面上で支持しつつ、前記帯状金属箔の分離予定位置の表面を、前記帯状金属箔の幅方向に稜線を有する楔状の押圧部材で押圧し、前記帯状金属箔を前記分離予定位置から所定長さのインターコネクタに分離する工程とを有する。
【００１０】
また、本発明の太陽電池用インターコネクタの製造方法では、前記帯状金属箔の表面を前記押圧部材で押圧する際、前記押圧部材を、前記帯状金属箔の幅方向に延びる回転軸線周りに回転させ、前記帯状金属箔に接触、押圧、離間させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、楔状の押圧部材と台座とで帯状金属箔を分離することにより、インターコネクタの長手方向端部におけるバリの発生を抑えることができる。これにより、インターコネクタと太陽電池セルとを接合する際、インターコネクタの長手方向端部を太陽電池セル（銀電極）表面に配置しても、太陽電池セル表面を傷つけ難くすることができ、太陽電池セル表面と信頼性の高い接合にすることが可能なインターコネクタを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態において、帯状銅箔を準備する工程を側方から見た模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態において、帯状銅箔を分離する工程を側方から見た模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態において、帯状金属箔からインターコネクタを分離した後の状態を側方から見た模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態により、帯状銅箔から分離したインターコネクタの端部形状の一例を説明する断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態により、帯状銅箔から分離したインターコネクタの端部形状の他の例を説明する断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態において、帯状銅箔を準備する工程を説明する模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態において、帯状銅箔をインターコネクタに分離する工程を説明する模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態において、帯状金属箔を分離した後の状態を説明する模式図である。
【図９】従来のせん断方法により分離されたインターコネクタ端部の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のインターコネクタの製造方法について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明のインターコネクタの製造方法は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態のインターコネクタの製造方法（帯状銅箔の分離方法）について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１〜図３は、本実施形態の製造方法を側方から見た模式図であり、図１は帯状銅箔を準備する工程、図２は帯状銅箔を分離する工程、図３は帯状金属箔を分離した後の状態を示している。そして、図４、５は、本実施形態により帯状銅箔から分離した、インターコネクタの端部形状を説明する断面図を示している。なお、本実施形態の帯状銅箔は、本発明の帯状金属箔の一例である。
【００１５】
本実施形態では、まず、図１に示す帯状銅箔１を準備する工程において、長手方向（Ｘ方向）に延びる帯状銅箔１を準備する。この帯状銅箔１は、表面１ａ及び裏面１ｂのそれぞれが、鉛系の半田層により覆われている。そして、図１の工程では、台座２の表面２ａ上に帯状銅箔１を配置し、帯状銅箔１の幅方向に稜線を有する楔状の押圧部材３を、先端３ａが帯状銅箔１の表面に対向するよう配置する。言い換えれば、帯状銅箔１の表面１ａ側の上方（Ｚ２側）に押圧部材３が配置され、帯状銅箔１の裏面１ａ側（Ｚ１側）に台座２が配置される。
【００１６】
そして、図２に示す帯状銅箔１を分離する工程において、押圧部材３が略垂直下方向（Ｚ１方向）に移動し、先端３ａ及び斜面３ｂが、帯状銅箔１の分離予定位置１ｃの表面１ａを略垂直方向に押圧する。その際、台座２の表面２ａにより、分離予定位置１ｃの裏面１ｂを支持し、押圧部材３の先端３ａ及び斜面３ｂにより、先端３ａと台座２の表面２ａとの間隔が距離Ｄになるまで押圧し、帯状銅箔１の分離予定位置１ｃに薄肉部１ｄを形成する。
【００１７】
ここで、薄肉部１ｄには、楔状の押圧部材３の斜面３ｂの押圧により、帯状銅箔１を左右に（Ｘ方向に）押し広げる力（薄肉部１ｄから見たら張力）Ｆ３が発生し、薄肉部２４は、力Ｆ３の作用により、帯状銅箔１の長手方向（Ｘ方向）に破断する。
このように、本実施形態の製造方法によれば、分離予定位置１ｃに薄肉部１ｄを形成した後、その薄肉部１ｄを帯状金属箔の長さ方向に破断することができる。即ち、薄肉部１ｄが破断する方向は長さ方向(Ｘ方向)になるので、従来のせん断による分離で発生していた厚さ方向(Ｚ方向)のバリの発生を抑えることができる。
【００１８】
最後に、図３に示す帯状銅箔１を分離した後の状態において、力Ｆ２により帯状銅箔１からインターコネクタ４が引き離され、インターコネクタ４の製造が完了する。
【００１９】
本実施形態の製造方法では、押圧部材３の先端３ａの形状、押圧力Ｆ１及び押圧速度、押圧部材３と台座２との間の距離Ｄ等の調整することにより、帯状銅箔１を左右に押し広げる力Ｆ３だけで薄肉部１ｄを破断することができる。一方、帯状銅箔１を分離する工程から、帯状銅箔１からインターコネクタ４を引き離す力Ｆ２を加え、力Ｆ３と力Ｆ２の合力により薄肉部１ｄを破断することもできる。しかしながら、帯状銅箔１を分離する工程から力Ｆ２を加えると、帯状銅箔１が加工硬化して、インターコネクタ４の耐力が上昇する可能性がある。従って、低耐力のインターコネクタ４にするためには、力Ｆ３だけで薄肉部１ｄを破断することが好ましい。
【００２０】
また、本実施形態の製造方法では、先端３ａに向かって徐々に先細りする、尖った楔状の押圧部材３を用いているが、先端３ａは平面やＲ面に形成されていても良い。このような形状の押圧部材３にすることで、先端３ａを欠け難くすることができ、押圧部材３のメンテナンス周期を長くすることができる。そして、押圧部材３の斜面３ｂのなす角度は、小さ過ぎると帯状銅箔２を左右に押し広げる作用が小さくなり、逆に大き過ぎると帯状銅箔１に先端３ａを押し込み難くなるので、３０°〜１２０°の角度にすることが好ましい。
【００２１】
また、本実施形態の製造方法によれば、図４に断面図の一例を示すように、銅箔４ｃの端部４ｅに、表面４ａから裏面４ｂにかけて傾斜するテーパ面４ｆを備え、銅箔４ｃの厚みｔ１が、端部４ｅの先端に向かって徐々に薄くなったインターコネクタ４にすることができる。そして、インターコネクタ４は、長さ方向（Ｘ方向）に破断されているので、表面４ａ及び裏面４ｂからはみ出すようなバリは発生しない。よって、本実施形態の製造方法によれば、表面４ａ、裏面４ｂのいずれの面を太陽電池セル（銀電極）表面との接合面にして、端部４ｅを太陽電池セル表面に配置しても、太陽電池セル表面と確実に面接触して、太陽電池セルと信頼性の高い接合をすることが可能なインターコネクタ４にすることができる。
【００２２】
また、本実施形態の製造方法によれば、裏面４ｂが軟らかい半田層に覆われたインターコネクタ４にすることができるので、裏面４ｂを太陽電池セル表面との接合面にして、端部４ｅを太陽電池セル表面に配置した際には、太陽セル表面をより傷つけ難いインターコネクタ４にすることができる。
【００２３】
また、本実施形態の製造方法によれば、角部４ｇにおいて、表面４ａとテーパ面４ｆとが鈍角をなし、角部４ｇが太陽電池セル表面と干渉し難い角度のインターコネクタ４にすることができるので、表面４ａを太陽電池セル（銀電極）表面との接合面にして、端部４ｅを太陽電池セル表面に配置した際には、太陽電池セル表面をより傷つけ難いインターコネクタ４にすることができる。
【００２４】
また、本実施形態の製造方法によれば、押圧部材３と台座２との距離Ｄ、張力Ｆ２等の条件を調整することにより、図５に断面図の一例を示すような、頂部４ｈが微細な凹凸を有する面状のインターコネクタ４０にすることもできる。そして、このような形状のインターコネクタ４０であっても、インターコネクタ４０は、長さ方向（Ｘ方向）に破断されているので、表面４ａ及び裏面４ｂからはみ出すようなバリは発生しない。よって、本実施形態により製造方法によれば、表面４ａ、裏面４ｂのいずれの面を太陽電池セル（銀電極）表面との接合面にして、端部４ｅを太陽電池セル表面に配置しても、太陽電池セル表面と確実に面接触して、太陽電池セルと信頼性の高い接合をすることが可能なインターコネクタ４にすることができる。
【００２５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態のインターコネクタの製造方法について、図６〜図８を参照しながら説明する。図６〜図８は、本実施形態の工程を説明する模式図であり、図１は帯状銅箔を準備する工程、図２は帯状銅箔を分離する工程、図３は帯状金属箔を分離した後の状態を示している。なお、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００２６】
本実施形態では、帯状銅箔１からインターコネクタ４を連続的に分離するインターコネクタ分離装置１０を用いている。インターコネクタ分離装置１０は、帯状銅箔１が巻き取られているリール５と、曲がり矯正手段６と、一対の搬送ローラ７と、押圧部材３が取り付けられた押圧ローラ８と、支持ローラ９とを備えている。
【００２７】
そして、一対の搬送ローラ７は、駆動装置（不図示）により、帯状銅箔１の幅方向に延びる回転軸線周りに回転するように構成されていて、帯状銅箔１を表面１ａ及び裏面１ｂから挟み込むことができる程度のローラ間隔に設定されている。そして、押圧ローラ８は、押圧部材３を、帯状銅箔１の幅方向（短手方向）に延びる回転軸線周りに回転させるように構成されていて、支持ローラ９も、帯状銅箔１の幅方向に延びる回転軸線周りに回転するように構成されている。
【００２８】
次に、本実施形態のインターコネクタの製造方法について説明する。まず、図６に示す帯状銅箔１を準備する工程において、リール７から送り出された帯状銅箔１を、Ｘ１方向から順に、曲り矯正手段６と、回転する一対の搬送ローラー７間を通過させ、回転する押圧ローラ８と支持ローラ９間に誘導する。
【００２９】
そして、図７に示す帯状銅箔１を分離する工程において、一対の搬送ローラ７から送り出された帯状銅箔１に対し、押圧ローラー８と支持ローラ９が帯状銅箔２の幅方向（短手方向）に延びる軸線周りに回転し、押圧部材３の先端３ａが、帯状銅箔１の表面に接触する。そして、支持ローラ９が、帯状銅箔１の裏面１ｂを支持しつつ、押圧部材３が、帯状銅箔１の分離予定位置１ｃにおける表面１ａを曲線的に押圧する。言い換えれば、押圧部材３が、帯状銅箔１の表面１ａに対して、傾斜した方向から徐々に角度を変えて、帯状銅箔１の分離予定位置１ｃにおける表面１ａを押圧する。そして、分離予定位置１ｃに薄肉部１ｄを形成する。
【００３０】
一方、帯状銅箔１の分離予定位置１ｃに形成した薄肉部１ｄには、楔状の押圧部材３の斜面３ｂの押圧により、帯状銅箔１を左右に（Ｘ方向に）押し広げる力（薄肉部１ｄから見たら張力）が作用する。そして、薄肉部１ｄは、力Ｆ３の作用により、帯状銅箔１の長手方向（Ｘ方向）に破断される。
【００３１】
そして、図８に示す帯状銅箔１を分離した後の状態では、押圧部材３が帯状銅箔１から離間され、帯状銅箔１から分離されたインターコネクタ４が、Ｘ２方向に排出される。そして、一対の搬送ローラー７により、再び、帯状銅箔１が押圧ローラ８と支持ローラ９の間に誘導される。以上、図６〜図８に示す工程を繰り返すことにより、帯状銅箔１を連続して分離することができる。
【００３２】
本実施形態の製造方法により製造されたインターコネクタ４も、第１実施形態と同様の端部形状が形成される。従って、本実施形態の製造方法により製造されたインターコネクタ４は、表面或いは裏面４ｂのいずれの面を太陽電池セル（銀電極）表面との接合面にして、端部を太陽電池セル表面に配置しても、太陽電池セル表面と確実に面接触して、太陽電池セルと信頼性の高い接合をすることが可能なインターコネクタ４にすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  帯状銅箔
１ａ  表面
１ｂ  裏面
１ｃ  分離予定位置
１ｄ  薄肉部
２  台座
２ａ  表面
３  押圧部材
３ａ  先端
３ｂ  斜面
４、４０  インターコネクタ
４ａ  表面
４ｂ  裏面
４ｃ  銅箔
４ｄ  半田層
４ｅ  端部
４ｆ  テーパ面
４ｇ  角部
４ｈ  頂部
５  リール
６  曲り矯正手段
７  搬送ローラ
８  押圧ローラ
９  支持ローラ
１０  インターコネクタ分離装置
９０  インターコネクタ
９０ａ  端部
９０ｂ  バリ
Ｄ  距離
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３  力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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