(57)【要約】【課題】太陽電池セルにリードを溶着する際、曲げや熱応力による太陽電池セルの割れの発生を削減する。【解決手段】太陽電池セルのパスバーに半田を介して溶着されるリード１において、リード１の短手方向に角部２ａを有する複数個の貫通穴２を長手方向に沿って形成する。したがって、太陽電池セルのパスバーにリードを配置して加熱した場合、リードおよび太陽電池セルが熱膨張する。この際、リード１の伸びにより各貫通穴２の角部２ａの先端に応力が集中して作用する。そして、この応力集中によって角部２ａの先端近傍には塑性域が発生する。このため、太陽電池セルのパスバーにリード１を溶着して冷却した場合、リード１の収縮量は、塑性域の発生によって、加熱による伸び量だけ戻ろうとすることが抑制され、太陽電池セルに作用する曲げおよび熱応力が減少する。【選択図】  図１
2006203106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルのパスバーに半田を介して溶着されるリードにおいて、リードの短手方向に角部を有する複数個の貫通穴を長手方向に沿って形成したことを特徴とするリード構造。
【請求項２】
太陽電池セルのパスバーに半田を介して溶着されるリードにおいて、リードに複数個の切欠を長手方向に沿って形成したことを特徴とするリード構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルに溶着されるリード構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池モジュールは、複数枚の太陽電池セルを接続してストリングを形成し、複数行のストリングを接続して面状に製造される。この場合、複数枚の太陽電池セルを接続してストリングを形成する際、隣接する太陽電池セルは、断面偏平な方形状に形成された導電性材料からなるリードを介して接続されている。具体的には、図５に示すように、一の太陽電池セルＰの表面に形成されたパスバーに半田を介してリードＬの一半部を溶着する一方、一の太陽電池セルＰに溶着されたリードＬの他半部を隣接する他の太陽電池セルＰの裏面に形成されたパスバーに半田を介して溶着することにより、複数枚の太陽電池セルＰを順次接続してストリングＳを形成するようにしている。
【０００３】
このように、太陽電池セルに対してリードを自動的に、かつ、連続的に溶着するため、太陽電池セルを歯付きベルトに位置決めして溶着作業位置に搬送した後、ヒートコントロールブロックによって歯付きベルトの左右端縁から突出される太陽電池セルの左右端部をそれぞれ支持し、次いで、太陽電池セルのパスバーにリードをそれぞれ移送して載置するとともに、各リードを太陽電池セルにそれぞれ押圧した後、各リードに熱を供給し、各リードを太陽電池セルのパスバーにそれぞれ溶着する溶着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３９８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したように、太陽電池セルに対してリードを溶着する場合、太陽電池セルおよびリードを加熱し、太陽電池セルのパスバーに半田を介してリードを溶着した後、冷却するようにしている。ここで、リード、例えば、銅の線膨張係数は、１６×１０-6（／℃）であるのに対し、太陽電池セル、すなわち、珪素の線膨張係数は、７．６×１０-6（／℃）であり、リードおよび太陽電池セルを加熱し、半田を介して両者を溶着した後、冷却すると、太陽電池セルおよびリードが伸びた量だけ収縮しようとすることにより、太陽電池セルおよびリードは、曲げおよび熱応力を受けることになる。ここで、太陽電池セルは、脆弱な性状であるとともに、厚みが０．３〜０．５ｍｍと薄いことから、曲げおよび熱応力によって割れが発生し易い。また、割れに至らないまでも、太陽電池セルが曲げによって反り、歪が残留して後工程でさまざまな問題が生じるおそれがある。特に、昨今においては、太陽電池セルは、厚みが０．１５〜０．２ｍｍとさらに薄くなる傾向にあることから、わずかな曲げおよび熱応力に抗することができず、割れの発生が顕著となり、歩留りが低下するものとなっている。
【０００５】
なお、リードメーカーにおいては、リードを導電性材料に異種の材料を積層したハイブリット構造とし、その線膨張係数を太陽電池セルの線膨張係数に近似させる材料開発が進められている。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、リードの導電性を損なうことなく太陽電池セルの曲げおよび熱応力による割れの発生を削減することのできるリード構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、太陽電池セルのパスバーに半田を介して溶着されるリードにおいて、リードの短手方向に角部を有する複数個の貫通穴を長手方向に沿って形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、太陽電池セルのパスバーにリードを配置して加熱した場合、リードおよび太陽電池セルが熱膨張する。この際、リードには、その短手方向に角部を有する複数個の貫通穴が長手方向に沿って形成されていることにより、リードの伸びにより各貫通穴の角部先端に応力が集中して作用する。そして、この応力集中によって角部先端近傍には塑性域が発生する。このため、太陽電池セルのパスバーに半田を介してリードを溶着して冷却した場合、リードの収縮量は、塑性域の発生によって、加熱による伸び量だけ戻ろうとすることが抑制される。
【０００９】
この結果、リードの導電性は何ら変化しないにも関わらず、太陽電池セルに作用する曲げおよび熱応力を緩和することができ、太陽電池セルの割れの発生を削減することができる。
【００１０】
本発明は、太陽電池セルのパスバーに半田を介して溶着されるリードにおいて、リードに複数個の切欠を長手方向に沿って形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、太陽電池セルのパスバーにリードを配置して加熱した場合、リードおよび太陽電池セルが熱膨張する。この際、リードには、複数個の切欠が長手方向に沿って形成されていることにより、リードの伸びにより各切欠先端に応力が集中して作用する。そして、この応力集中によって切欠先端近傍には塑性域が発生する。このため、太陽電池セルのパスバーに半田を介してリードを溶着して冷却した場合、リードの収縮量は、塑性域の発生により、加熱による伸び量だけ戻ろうとすることが抑制される。
【００１２】
この結果、リードの導電性は何ら変化しないにも関わらず、太陽電池セルに作用する曲げおよび熱応力を緩和することができ、太陽電池セルの割れの発生を削減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リードの導電性を損なうことなく太陽電池セルの曲げおよび熱応力による割れの発生を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１乃至図４には、本発明のリード１の一実施形態が示されている。
【００１６】
このリード１は、銅または銅合金などの導電性材料によって断面偏平な方形に形成され、その長手方向に菱形状の貫通穴２が設定間隔をおいて形成されたものである。
【００１７】
このようなリード１を太陽電池セルのパスバーに半田を介して溶着するため、リード１を加熱して熱膨張させると、各菱形状の貫通穴２の、リード１の短手方向に延びる角部２ａの先端に応力が集中して作用する。そして、この応力集中によって角部２ａの先端近傍に塑性域が発生する。このようなリード１を太陽電池セルのパスバーに半田を介して溶着して冷却した場合、塑性域の発生によって、リード１が、加熱による伸び量だけ収縮しようとすることが抑制される。
【００１８】
したがって、リード１の収縮量は、加熱による伸び量よりも小さくなることから、太陽電池セルに作用する曲げおよび熱応力を緩和することができ、太陽電池セルの割れの発生を削減することができる。
【００１９】
なお、前述した実施形態においては、菱形状の貫通穴２を形成した場合を例示したが、角部としては、先端半径が限りなく小さくなった裂け目であってもよく、例えば、図２に示すように、短手方向に裂け目３ａを有する長円形状の貫通穴３であってもよい。
【００２０】
また、図３に示すように、短手方向に角部４ａを有する菱形状の貫通穴４を千鳥状に二列形成してもよい。
【００２１】
さらに、貫通穴に代えて、Ｖ字状の切欠５（図４参照）など、各種形状の切欠であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように本発明によれば、リードに貫通穴や切欠などの簡単な加工を施すことによって、太陽電池セルにリードを溶着して太陽電池セルのストリングを製造する際、曲げや熱応力による太陽電池セルの割れの発生を削減することができ、太陽光発電装置のコストを大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のリード構造の一実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明のリード構造の他の実施形態を示す平面図である。
【図３】図１のリード構造の変形例を示す平面図である。
【図４】本発明のリード構造のもう一つの実施形態を示す平面図である。
【図５】複数個の太陽電池セルをリードを介して接続してなるストリングの平面図およびその側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  リード
２，３，４  貫通穴
２ａ，４ａ  角部
３ａ  裂け目
５  切欠
【図１】
2006203106.tif 000003
【図２】
2006203106.tif 000004
【図３】
2006203106.tif 000005
【図４】
2006203106.tif 000006
【図５】
2006203106.tif 000007