(57)【要約】【課題】太陽電池セルを損傷させることなく、太陽電池セルとタブリードとを短時間でハンダ付けすることができるハンダ付け装置および方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のハンダ付け装置は、太陽電池セル（１０）とタブリード（１５）とをハンダ付けするハンダ付け装置（１００）であって、前記太陽電池セル（１０）と前記タブリード（１５）とを重ね合わせた状態で、前記太陽電池セル（１０）と前記タブリード（１５）とをハンダ融点以下の温度に加熱する予熱部（６０）と、前記太陽電池セル（１０）と前記タブリード（１５）との重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱するハンダ付け部（７０）とを備えている。【選択図】図２
2011088165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けするハンダ付け装置であって、
前記太陽電池セルと前記タブリードとを重ね合わせた状態で、前記太陽電池セルと前記タブリードとをハンダ融点以下の温度に加熱する予熱部と、
前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱するハンダ付け部とを備えていることを特徴とするハンダ付け装置。
【請求項２】
前記ハンダ付け部は、前記タブリードの長手方向に沿って配設された加熱体を備え、
前記加熱体が、前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部に近接または接触することで、前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱することを特徴とする請求項１に記載のハンダ付け装置。
【請求項３】
前記加熱体は、前記タブリードを前記太陽電池セルに対して押圧する複数の押圧子を備えていることを特徴とする請求項２に記載のハンダ付け装置。
【請求項４】
前記太陽電池セルと前記タブリードとを前記予熱部および前記ハンダ付け部に搬送する搬送部を更に備え、
前記搬送部は、搬送している前記太陽電池セルを搬送ベルトに吸着して、前記タブリードを前記太陽電池セルと前記搬送ベルトとの間で挟むことにより、前記太陽電池セルと前記タブリードとを位置決めした状態で搬送することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のハンダ付け装置。
【請求項５】
前記搬送部は、搬送している前記タブリードの両側に位置する、前記搬送ベルトのセル吸着孔を介して、前記太陽電池セルを吸着することにより前記太陽電池セルを前記搬送ベルトに吸着することを特徴とする請求項４に記載のハンダ付け装置。
【請求項６】
前記搬送部は、前記搬送ベルトに載置された前記タブリードを前記搬送ベルトに吸着することにより、前記タブリードを前記搬送ベルトに対して位置決めすることを特徴とする請求項４または５に記載のハンダ付け装置。
【請求項７】
前記搬送部は、前記搬送ベルトに載置された前記タブリードの下側に位置する、前記搬送ベルトのタブリード吸着孔を介して、前記タブリードを吸着することにより前記タブリードを前記搬送ベルトに吸着することを特徴とする請求項６に記載のハンダ付け装置。
【請求項８】
前記搬送部は、前記タブリードのハンダの溶融が開始する直前まで、搬送している前記タブリードを吸着することを特徴とする請求項７に記載のハンダ付け装置。
【請求項９】
前記タブリードを供給するタブリード供給部を更に備え、
前記タブリード供給部は、前記タブリードを前記タブリードが前記太陽電池セルの表側接続電極に接続される側と前記タブリードが前記太陽電池セルの裏側接続電極に接続される側との間に段差を有するように曲げ成形することを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載のハンダ付け装置。
【請求項１０】
前記タブリード供給部は、前記タブリードを、前記タブリードが前記太陽電池セルの表側接続電極に接続される側において前記タブリードの先端に向かうにしたがって、前記タブリードの前記先端が前記表側接続電極と接するように傾斜させて成形することを特徴とする請求項９に記載のハンダ付け装置。
【請求項１１】
前記ハンダ付け部により前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱する前に、
前記タブリードと前記太陽電池セルとを重ね合わせた状態に仮止めする仮止め装置を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載のハンダ付け装置。
【請求項１２】
前記仮止め装置は、前記太陽電池セルの表側接続電極上に重ね合わせた前記タブリードを加熱することにより仮止めすることを特徴とする請求項１１に記載のハンダ付け装置。
【請求項１３】
前記ハンダ付け部により前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部の溶融したハンダを、前記タブリードの長手方向における一方側から冷却する冷却部を更に備えていることを特徴とする請求項１２に記載のハンダ付け装置。
【請求項１４】
太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けするハンダ付け方法であって、
前記太陽電池セルと前記タブリードとを重ね合わせた状態で、前記太陽電池セルと前記タブリードとをハンダ融点以下の温度に加熱する予熱工程と、
前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱するハンダ付け工程とを有することを特徴とするハンダ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けするハンダ付け装置及びハンダ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、一面に列状に配設された複数の太陽電池セルのうち隣接する太陽電池同士を電気的に接続することにより構成されている。
従来から、太陽電池セル同士を電気的に接続する場合、隣接する太陽電池セルのうち一方の太陽電池セルの表側接続電極と他方の太陽電池セルの裏側接続電極とをタブリードを用いてハンダ付けを行うハンダ付け装置により行われている。
【０００３】
従来のハンダ付け装置は、太陽電池セルおよびタブリードを順番に配置するローディング部と、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けするハンダ付け部とを備えている。ローディング部は、ワンピッチ送りで搬送しているコンベア上にワンピッチ送り毎にタブリードと太陽電池セルとを順番にストリング状に配置していきながら、ハンダ付け部に搬送する。ハンダ付け部は、次のワンピッチ送りまでの短時間の間に、熱風ヒータ等を用いて、太陽電池セルとタブリードとの接触部をハンダ融点以上の温度で加熱し押圧することで、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けする。
【０００４】
しかしながら、上述したようなハンダ付け装置の場合、太陽電池セルとタブリードとの接触部を短時間の間にほぼ室温の状態から急速にハンダ融点以上の温度まで昇温させることから、太陽電池セルにクラックが生じやすい。ここで、昇温させる速度を遅くすることで、太陽電池セルのクラックが生じないようにすることが考えられるが、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けするサイクルタイムが長くなってしまい、生産効率を向上させることが困難であった。また、急速に昇温させるため、太陽電池セルにクラックが発生することがあり、歩留まりの低下を招いていた。
【０００５】
一方、例えば、特許文献１に開示された太陽電池用タブリードのハンダ付け装置では、予熱手段としてのプレートヒータが設けられている。このような予熱手段としてのプレートヒータを設けることにより、急激な加熱による太陽電池セルのクラックを防止することができる。
また、例えば、特許文献２に開示された太陽電池モジュールの製造装置では、シュラウド内に加熱ブロックが設けられている。このような加熱ブロックを設けることで、急激な加熱による太陽電池セルのクラックの防止にある程度効果があり、生産効率もある程度向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４７８８７号公報
【特許文献２】特開２００５−１９１２５９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、例えば、特許文献１に開示されたハンダ付け装置では、十分な予熱がなく、ハンダ付け部の直近で太陽電池セル全体とタブリードとをハンダ融点以上の温度に加熱するので、生産効率の向上は不可能である。また、生産効率を向上させようとして急速に昇温させると太陽電池セルにクラック等が発生してしまう問題がある。
また、例えば、特許文献２等で開示された太陽電池モジュールの製造装置によって、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けする場合、予熱段階からハンダ付け段階に亘って太陽電池セル全体がハンダ融点よりも高い温度に加熱される構成であるために、太陽電池セルに対して損傷を与え、場合によってはクラックが発生してしまうという問題があると共に生産効率を十分に向上させることができないという問題がある。
【０００８】
ここで、図１４を参照して、特許文献２等で開示された太陽電池モジュールの製造装置が、ハンダ付けを行う場合の太陽電池セル全体およびタブリードの温度変化について説明する。図１４は、太陽電池セル全体およびタブリードの温度変化を示すグラフであり、横軸が特許文献２に開示された太陽電池モジュールの製造装置における、太陽電池セルおよびタブリードが搬送された位置を示し、縦軸が太陽電池セル全体およびタブリードの温度を示している。図１４のグラフの上方には、横軸の太陽電池セルおよびタブリードが搬送された位置に対応させて、特許文献２に開示された太陽電池モジュールの製造装置２００の一部を図示している。図１４に示す太陽電池モジュールの製造装置２００は、シュラウド２０１内に加熱ブロック２０２と冷却ブロック２０３とが設けられている。太陽電池モジュールの製造装置２００は、太陽電池セルおよびタブリードを、シュラウド２０１内を矢印Ｄ方向に搬送する。
太陽電池モジュールの製造装置２００が、シュラウド２０１内に太陽電池セルおよびタブリードを搬送すると、図１４のグラフに示すように、加熱ブロック２０２により太陽電池セル全体およびタブリードが急激に昇温する。太陽電池モジュールの製造装置２００は、加熱ブロック２０２によって、太陽電池セル全体およびタブリードの温度をハンダ融点（例えば略１８０℃）よりも高い温度に加熱する。そして、太陽電池セル全体およびタブリードをハンダ融点よりも高い温度に加熱し続け、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けする。その後、冷却段階で冷却ブロック２０３によって太陽電池セル全体およびタブリードを冷却する。
【０００９】
従来の太陽電池モジュールの製造装置２００等では、予熱段階からハンダ付け段階に至るまで、太陽電池セル全体およびタブリードをハンダ融点よりも高い温度に加熱し続けて、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けする。すなわち、予熱段階からハンダ付け段階に連続的に移行する構成であるために、ハンダ融点より高い温度に加熱する時間を制御することができない。したがって、太陽電池セル全体が長時間に亘って高温で加熱されるために太陽電池セルにクラック等の損傷が発生するおそれがある。また、近年用いられているハンダ融点が高い無鉛ハンダを用いる場合、さらに太陽電池セルの損傷が懸念される。
【００１０】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであって、時間当たりの出来高を大幅に向上させると共に、太陽電池セルにクラック等の損傷を発生させることなく太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けする装置および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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係るハンダ付け装置は、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けするハンダ付け装置であって、前記太陽電池セルと前記タブリードとを重ね合わせた状態で、前記太陽電池セルと前記タブリードとをハンダ融点以下の温度に加熱する予熱部と、前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱するハンダ付け部とを備えていることを特徴とする。
また、前記ハンダ付け部は、前記タブリードの長手方向に沿って配設された加熱体を備え、前記加熱体が、前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部に近接または接触することで、前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱するように構成することができる。この場合、予め加熱された太陽電池セルとタブリードとの重ね合わせ部を局所的に加熱することができ、太陽電池セルとタブリードとの重ね合わせ部を短時間でハンダ融点よりも高い温度に加熱することができる。
また、前記加熱体は、前記タブリードを前記太陽電池セルに対して押圧する複数の押圧子を備えるように構成することができる。この場合、各押圧子は確実にタブリードを太陽電池セルに押圧することができる。
また、前記太陽電池セルと前記タブリードとを前記予熱部および前記ハンダ付け部に搬送する搬送部を更に備え、前記搬送部は、搬送している前記太陽電池セルを搬送ベルトに吸着して、前記タブリードを前記太陽電池セルと前記搬送ベルトとの間で挟むことにより、前記太陽電池セルと前記タブリードとを位置決めした状態で搬送するように構成することができる。この場合、太陽電池セルと搬送ベルトに挟まれたタブリードを太陽電池セルに対してズレることなく位置決めされた状態で搬送することができる。
また、前記搬送部は、搬送している前記タブリードの両側に位置する、前記搬送ベルトのセル吸着孔を介して、前記太陽電池セルを吸着することにより前記太陽電池セルを前記搬送ベルトに吸着するように構成することができる。この場合、太陽電池セルと搬送ベルトに挟まれたタブリードを太陽電池セルに対してズレることなく位置決めされた状態で搬送することができる。
また、前記搬送部は、前記搬送ベルトに載置された前記タブリードを前記搬送ベルトに吸着することにより、前記タブリードを前記搬送ベルトに対して位置決めするように構成することができる。この場合、太陽電池セルをタブリード上に載置したり、搬送ベルト上にタブリードを載置したりするとき、タブリードがズレずに正確に位置決めすることができる。
また、前記搬送部は、前記搬送ベルトに載置された前記タブリードの下側に位置する、前記搬送ベルトのタブリード吸着孔を介して、前記タブリードを吸着することにより前記タブリードを前記搬送ベルトに吸着するように構成することができる。この場合、太陽電池セルをタブリード上に載置したり、搬送ベルト上にタブリードを載置したりするとき、タブリードがズレずに正確に位置決めすることができる。
また、前記搬送部は、前記タブリードのハンダの溶融が開始する直前まで、搬送している前記タブリードを吸着するように構成することができる。この場合、太陽電池セルとタブリードを搬送中にタブリードの位置ズレを確実に防止することができる。
また、前記タブリードを供給するタブリード供給部を更に備え、前記タブリード供給部は、前記タブリードを前記タブリードが前記太陽電池セルの表側接続電極に接続される側と前記タブリードが前記太陽電池セルの裏側接続電極に接続される側との間に段差を有するように曲げ成形するように構成することができる。この場合、タブリードが太陽電池セル上を浮き上がることなく、タブリードを太陽電池セル上に面接触させることができる。
また、前記タブリード供給部は、前記タブリードを、前記タブリードが前記太陽電池セルの表側接続電極に接続される側において前記タブリードの先端に向かうにしたがって、前記タブリードの前記先端が前記表側接続電極と接するように傾斜させて成形するように構成することができる。この場合、タブリードの弾性力により、タブリードが太陽電池セル上を押圧するため、太陽電池セルとタブリードとがズレることなく、位置決めされた状態を維持することができる。
また、前記ハンダ付け部により前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱する前に、前記タブリードと前記太陽電池セルとを重ね合わせた状態に仮止めする仮止め装置を更に備えるように構成することができる。この場合、タブリードを太陽電池セルに対してズレることなく、位置決めされた状態で搬送することができる。
また、前記仮止め装置は、前記太陽電池セルの表側接続電極上に重ね合わせた前記タブリードを加熱することにより仮止めするように構成することができる。この場合、タブリードを太陽電池セルに対してのズレを更に確実に防止することができる。
また、前記ハンダ付け部により前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部の溶融したハンダを、前記タブリードの長手方向における一方側から冷却する冷却部を更に備えるように構成することができる。この場合、ハンダ付け後の太陽電池セルの反りをなくすことができる。
本発明に係るハンダ付け方法は、太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けするハンダ付け方法であって、前記太陽電池セルと前記タブリードとを重ね合わせた状態で、前記太陽電池セルと前記タブリードとをハンダ融点以下の温度に加熱する予熱工程と、前記太陽電池セルと前記タブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱するハンダ付け工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、時間当たりの出来高を大幅に向上させながら、太陽電池セルにクラック等の損傷を発生させることなく太陽電池セルとタブリードとをハンダ付けすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】太陽電池セルおよびタブリードの構成を示す平面図である。
【図１Ｂ】太陽電池セルおよびタブリードの構成を示す側面図である。
【図１Ｃ】太陽電池セルの構成を示す図である。
【図２】ハンダ付け装置の概略構成を示す図である。
【図３】タブリードローディング装置の構成を示す斜視図である。
【図４】タブリードローディング装置を矢印Ａ方向から見た図である。
【図５Ａ】タブリードローディング装置を矢印Ｂ方向から見た図である。
【図５Ｂ】搬送ベルトを矢印Ｃ方向から見た図である。
【図６Ａ】タブリードローディング装置が成形したタブリードの側面図である。
【図６Ｂ】他の形態のタブリードの側面図である。
【図６Ｃ】最後に載置されるタブリードのうち短い仕様のタブリードの側面図である。
【図７】最初のタブリードを搬送ベルトに載置した状態を示す図である。
【図８】太陽電池セルを搬送ベルトに載置した状態を示す図である。
【図９】次の（あるいは最後の）タブリードを載置した状態を示す図である。
【図１０】加熱ヘッドの一部を切断した斜視図である。
【図１１】加熱ヘッドの構成を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る太陽電池セル全体およびタブリードの温度変化を示す図である。
【図１３】冷却したときのタブリードのリード線が収縮する状態を示す図である。
【図１４】従来のハンダ付け装置および従来のハンダ付け装置における太陽電池セル全体およびタブリードの温度変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本実施形態に係るハンダ付け装置１００について説明する。なお、図面には、必要に応じてハンダ付け装置１００の前側（ハンダ付けされた太陽電池セルとタブリードの排出側）を矢印Ｆｒで示し、後側（太陽電池セルおよびタブリードの供給側）を矢印Ｒｒで示す。
ここでは、まず、図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃを参照して、ハンダ付け装置１００でハンダ付けされる太陽電池セル１０およびタブリード１５について説明する。
図１Ａは、複数の太陽電池セル１０をタブリード１５でストリング状に配置した状態を表側接続電極側（以下、表側という）から見た平面図である。図１Ｂは、複数の太陽電池セル１０をタブリード１５でストリング状に配置した状態を側方から見た側面図である。図１Ｃは、太陽電池セル１０の構成を示す図である。図１Ｃ（ａ）は、太陽電池セル１０を表側から見た平面図である。図１Ｃ（ｂ）は、太陽電池セル１０を裏側接続電極側（以下、裏側という）から見た平面図である。
太陽電池セル１０は、厚さを略０．１６ｍｍとする矩形状の平板形状に形成されている。図１Ｃ（ａ）に示すように、本実施形態に係る太陽電池セル１０の表側には、太陽電池セル１０の一辺から対向する一辺に亘って２本の表側接続電極１１が設けられている。また、太陽電池セル１０の表側には、表側接続電極１１に直交するように太陽電池セル１０の一辺から対向する一辺に亘って複数のフィンガー部１３が設けられている。また、図１Ｃ（ｂ）に示すように、太陽電池セル１０の裏側には、表側接続電極１１と同様に太陽電池セル１０の一辺から対向する一辺に亘って２本の裏側接続電極１２が、設けられている。表側接続電極１１および裏側接続電極１２の表面には、タブリード１５とハンダ付けするためのハンダがコーティングされている。
一方、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、タブリード１５は、リード線であり、厚さを略０．２ｍｍとする短冊状の平板形状に形成されている。タブリード１５は、銅を用いて形成され、表面には、表側接続電極１１および裏側接続電極１２とハンダ付けするためのハンダがコーティングされている。
【００１５】
ハンダ付けは、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、複数の太陽電池セル１０がタブリード１５でストリング状に配置された状態で行われる。具体的には、太陽電池セル１０を所定の間隔をあけて配置すると共に、タブリード１５の半分から一方（前側）を太陽電池セル１０の表側接続電極１１上に重ね合わせて配置し、タブリード１５の半分から他方（後側）を、隣接する太陽電池セル１０の裏側接続電極１２上に重ね合わせて配置する。本実施形態では、隣接する太陽電池セル１０同士が２本のタブリード１５で繋げられる。ここでは、２本のタブリード１５の中心間の距離をＷとする（図１Ａを参照）。
このようにストリング状に配置された太陽電池セル１０とタブリード１５とが重ね合わされた重ね合わせ部をハンダ付け装置１００が加熱することで各接続電極およびタブリード１５にコーティングされたハンダが溶融し、太陽電池セル１０とタブリード１５とが電気的に接続される。
【００１６】
次に、図２を参照して、本実施形態に係るハンダ付け装置１００の概略について説明する。図２は、ハンダ付け装置１００の概略構成を示す図である。
本実施形態のハンダ付け装置１００は、ハンダ付けに関連した処理を行う複数の構成要素からなっている。具体的には、ハンダ付け装置１００は、太陽電池セル供給部２０、タブリード供給部３０、搬送部５０、予熱部６０、ハンダ付け部７０、冷却部８０を含んで構成されている。
ここで、各構成要素を簡単に説明する。まず、太陽電池セル供給部２０は、太陽電池セル１０を搬送部５０に供給する。タブリード供給部３０は、タブリード１５を曲げ成形すると共に所定の長さに切断し、搬送部５０に供給する。このとき、太陽電池セル供給部２０、タブリード供給部３０および搬送部５０が連係して動作することで、太陽電池セル１０とタブリード１５とが搬送部５０の搬送ベルト５１上で図１Ａ、図１Ｂに示すようなストリング状に配置される。
【００１７】
搬送部５０は、太陽電池セル１０とタブリード１５を位置決めした状態で、予熱部６０、ハンダ付け部７０および冷却部８０に搬送する。予熱部６０では、温度制御装置６１が加熱炉６２内の太陽電池セル１０をハンダ融点以下の温度に制御しながら、太陽電池セル１０全体およびタブリード１５を加熱する。ハンダ付け部７０では、太陽電池セル１０の接続電極とタブリード１５との重ね合わせ部を局所的に加熱すると共に、タブリード１５を太陽電池セル１０に対して押圧して太陽電池セル１０とタブリード１５とをハンダ付けする。冷却部８０では、太陽電池セル１０およびタブリード１５を冷却して、太陽電池セル１０とタブリード１５との重ね合わせ部を固化させる。
【００１８】
本実施形態のハンダ付け装置１００によれば、上述した各構成要素が単独又は互いに連係して太陽電池セル１０とタブリード１５とのハンダ付けを高効率に行うことができる。以下では、各構成要素の具体的な構成および動作処理について詳細に説明する。
【００１９】
（太陽電池セル供給部２０）
太陽電池セル供給部２０は、太陽電池セル１０を搬送部５０に供給する工程を行う。
図２に示すように、太陽電池セル供給部２０には、セルローディング装置２１が備えられている。セルローディング装置２１は、ハンダ付けされる前の太陽電池セル１０が重ねて収容されたストッカー２２から搬送部５０までを往復して移動することができる。具体的には、セルローディング装置２１は、ストッカー２２から太陽電池セル１０を一枚ごと吸着させた後、搬送部５０の搬送ベルト５１上の所定の位置に載置する。なお、太陽電池セル１０を搬送部５０に供給する途中には、図示しない撮影装置が太陽電池セル１０にクラックが生じていないかを検査したり、図示しないフラックス供給装置が太陽電池セル１０の表側接続電極１１および裏側接続電極１２にフラックスを塗布するように構成することができる。
【００２０】
（タブリード供給部３０）
タブリード供給部３０は、所定の長さのタブリード１５を曲げ形成し搬送部５０に供給する工程を行う。
図２に示すように、タブリード供給部３０には、所定の長さのタブリード１５を曲げ成形し、曲げ成形したタブリード１５を搬送ベルト５１上に載置するタブリードローディング装置３３が備えられている。ここで、図３〜図５Ａを参照して、タブリードローディング装置３３について説明する。図３は、タブリードローディング装置３３の構成を示す斜視図である。図４は、図３に示すタブリードローディング装置３３を矢印Ａ方向から見た図である。図５Ａは、図３に示すタブリードローディング装置３３を矢印Ｂ方向から見た図である。
図３に示すように、タブリードローディング装置３３は、搬送部５０の側方に位置して配設され、上型３７、下型４２等を含んで構成されている。
【００２１】
上型３７は、タブリード１５を曲げ成形するための一方の金型であり、図示しない上型駆動装置により鉛直方向および水平方向に移動可能である。
図４および図５Ａに示すように、上型３７の下面には、２つの突条部３８がそれぞれ搬送ベルト５１の搬送方向に沿って平行に形成されている。各突条部３８の下面には、タブリード１５を押圧するための成形部３９が、下方に向かってそれぞれ突出している。各突条部３８に形成される成形部３９の幅寸法は、タブリード１５の幅と略一致する。また、隣り合う成形部３９同士の距離は、図１Ａで説明した２本のタブリード１５の中心間の距離Ｗと同じ距離である（図５Ａ等を参照）。また、図４に示すように、各成形部３９の長手方向の略中央には、段部４０が形成されている。各成形部３９は、段部４０を境にして成形部３９の前側よりも後側の方が下側に向かって僅かに突出している。この段部４０の段差は、太陽電池セル１０の略厚みほどである。
【００２２】
また、図４に示すように、上型３７の各突条部３８には長手方向に離間して複数の吸着孔４１が形成されている。各吸着孔４１は、突条部３８内を鉛直方向に沿って形成され、下側が成形部３９の下面に開口している。図示しないタブリード吸着装置が各吸着孔４１を介してタブリード１５を吸引することで、タブリード１５を上型３７に吸着させることができる。
さらに、図４に示すように、上型３７の前側の各突条部３８内には長手方向に離間して複数の仮止め部材としての加熱子４８が設けられている。ここでは、加熱子４８は、前側の突条部３８における前端部と後端部との２箇所に設けられている。また、加熱子４８は、ピン状に形成されていて、少なくともその先端がハンダ融点以上に加熱されている。加熱子４８の加熱は電気抵抗加熱方式等を採用することができる。各加熱子４８は、成形部３９内に収容された状態から、図４の二点鎖線で示すように成形部３９の下面から下方向に図示しない昇降機構により突出可能に構成されている。後述するように、タブリード１５の前側を太陽電池セル１０上に載置したときに、各加熱子４８が成形部３９の下面から下方向に突出することで、タブリード１５の所定の位置を加熱してタブリード１５のハンダを一部、溶融させることができる。タブリード１５のハンダを一部溶融させることで、タブリード１５と太陽電池セル１０とが一部分でハンダ付けされ、仮止めされる。なお、本実施形態では、加熱子４８が前側の突条部３８における前端部と後端部との２箇所に設けられている場合について説明したが、この場合に限られず、２箇所以上に設けられていてもよい。
【００２３】
一方、下型４２は、タブリード１５を曲げ成形するための他方の金型であり、図示しない下型駆動装置により鉛直方向に移動可能である。下型４２の上面には、２つの突条部４３がそれぞれ搬送ベルト５１の搬送方向に沿って平行に形成されている。
図４および図５Ａに示すように、各突条部４３の上面には、タブリード１５を押圧するための凹溝部４４が、それぞれ形成されている。各突条部４３に形成された凹溝部４４の溝幅寸法は、タブリード１５の幅と略一致する。また、隣り合う凹溝部４４同士の距離は、図１Ａで説明した２本のタブリード１５の中心間の距離Ｗと同じ距離である（図５Ａ等を参照）。また、図４に示すように、下型４２の各突条部４３の凹溝部４４内には、段部４５がそれぞれ形成されている。この段部４５は、上型３７の各成形部３９に形成された段部４０の鉛直下に位置して形成されている。すなわち、下型４２の段部４５の位置は、上型３７の段部４０と下型４２の段部４５とが上型３７と下型４２との間に配置されたタブリード１５を上下から挟むように押圧したときに、後述する図６Ａに示すようなタブリード１５Ａの中央に段差が形成されるような位置に形成される。また、下型４２の凹溝部４４は、各段部４５を境界にして凹溝部４４の前側よりも後側の方が僅かに溝の深さが深くなっている。この段部４５の段差は、太陽電池セル１０の略厚みほどである。
【００２４】
次に、図４および図５Ａを参照して、タブリードローディング装置３３がタブリード１５を曲げ成形する動作について説明する。なお、ここでは、図２に示すように、一のリール３２から供給されるタブリードを曲げ形成する場合について説明するが、隣接する他のリール３２から供給されるタブリードを曲げ形成する場合も同様に同時に行われる。
まず、図４に示すように、タブリードチャック３５が、タブリード１５をリール３２から引き出して水平状態に保持する。
次に、下型駆動装置が下型４２を上昇させて、下型４２の凹溝部４４内にタブリード１５を嵌め合わせて、位置決めする（図５Ａの二点鎖線で示す下型も参照）。
【００２５】
続いて、タブリードカッタ３６が、タブリード１５を切断する。また、タブリードチャック３５は、タブリード１５の保持を解除して、後方に退避する。次に、上型駆動装置が上型３７を下降させて、下型４２に嵌め合わされたタブリード１５を押圧する（図５Ａの二点鎖線で示す上型も参照）。
上述した動作により、リール３２から引き出された所定の長さのタブリード１５は、上型３７の成形部３９に形成された段部４０および中央側の下型４２の凹溝部４４に形成された段部４５により中央が曲げられて成形される。また、成形されたタブリード１５は、上型３７と下型４２との間で押圧されることによって、リール３２に巻かれていた形状が、より真っ直ぐに矯正される。
【００２６】
次に、図５Ａおよび図５Ｂを参照して、タブリードローディング装置３３が切断したタブリードを搬送ベルト５１に載置する動作について説明する。図５Ｂは、図３に示す搬送ベルト５１を矢印Ｃ方向から見た図である。
上型３７がタブリード１５を押圧した後、タブリードローディング装置３３の上型３７は、吸着孔４１を介してタブリード１５を吸着する。上型駆動装置および下型駆動装置は、それぞれ上型３７および下型４２を離型させる。したがって、タブリード１５は、上型３７のみに吸着された状態となる。
次に、図５Ｂに示すように、上型駆動装置がタブリード１５を吸着している上型３７を、そのまま水平方向に搬送部５０の搬送ベルト５１の上方まで移動させる。さらに、図５Ｂの二点鎖線で示すように上型駆動装置が上型３７を下降させ、その後、上型３７はタブリード１５の吸着を解除する。したがって、図５Ｂの二点鎖線で示すように２本のタブリード１５は搬送ベルト５１の搬送面５２の所定の位置に載置される。ここで、２本のタブリード１５同士の距離は、図１Ａで説明した２本のタブリード１５の中心間の距離Ｗと同じ距離である。
【００２７】
このようにタブリードローディング装置３３が動作することで、タブリード供給部３０では、タブリード１５を所定の長さに切断して曲げ成形し、成形したタブリード１５を搬送部５０に供給することができる。なお、上型３７がタブリード１５を搬送ベルト５１の所定の位置に載置している間、タブリードチャック３５は、タブリード１５の切断部を挟んで水平方向に引っ張り、水平に保持し、次のタブリード１５の曲げ成形に備える。
ここで、上述した太陽電池セル供給部２０のセルローディング装置２１とタブリード供給部３０のタブリードローディング装置３３とは、それぞれ順番に太陽電池セル１０およびタブリード１５を搬送部５０の搬送ベルト５１上に載置していき、図１Ａ、図１Ｂに示すような、複数の太陽電池セル１０をタブリード１５でストリング状に配置していく。
なお、上述したタブリード供給部３０では、タブリード１５を切断して曲げ成形すると共に、成形したタブリード１５を搬送ベルト５１に載置する動作をタブリードローディング装置３３が１台で行う場合について説明したが、タブリード１５を曲げ成形する装置と、成形したタブリード１５を搬送ベルト５１に載置する装置とを分けて構成してもよい。
【００２８】
ここで、図６Ａおよび図６Ｂを参照して、上型３７および下型４２により曲げ成形されたタブリード１５の形状について説明する。図６Ａは、本実施形態に係るタブリードローディング装置３３により成形されたタブリード１５ａの側面図である。図６Ａでは、太陽電池セル１０を二点鎖線で示している。タブリード１５ａは、中央で太陽電池セル１０の厚み分だけ前側が高くなるように、曲げ成形されている。したがって、タブリード１５ａを搬送部５０の搬送ベルト５１に載置するとき、既に載置されている太陽電池セル１０上に載置したとしても、タブリード１５ａが太陽電池セル１０上で浮き上がることがなく、タブリード１５ａと太陽電池セル１０とを広く面接触させることができる。
【００２９】
また、図６Ｂは、他の形態のタブリード１５ｂの側面図である。図６Ｂでは、太陽電池セル１０を二点鎖線で示している。タブリード１５ｂは、中央で太陽電池セル１０の厚み分だけ前側が高くなるように、曲げ成形されている。また、タブリード１５ｂは、前側の先端に向かうにしたがって下側に向かうようにやや傾斜して成形されている。すなわち、タブリードローディング装置３３の上型３７および下型４２では、図６Ｂに示すようなタブリード１５ｂを成形できるように、上型３７の成形部３９および下型４２の凹溝部４４それぞれに、前側に向かうにしたがって下側に向かうような傾斜を形成すればよい。したがって、タブリード１５ｂを搬送部５０の搬送ベルト５１に載置するとき、既に載置されている太陽電池セル１０上に載置したとしても、タブリード１５ｂが太陽電池セル１０上で浮き上がることがなく、タブリード１５ｂと太陽電池セル１０とを広く面接触させることができる。さらに、前側に向かうにしたがって下側に向かうように傾斜しているので、タブリード１５ｂの前側が、タブリード１５ｂの弾性力により太陽電池セル１０上を押し付けるように作用する。したがって、タブリード１５ｂと太陽電池セル１０とをより接触させて、両者の間のズレを防止することができる。
【００３０】
図７に示すように、最初に載置するタブリード１５については、上述したような曲げ成形を行わないようにする。最初のタブリード１５の場合、タブリードローディング装置３３には、曲げ成形をしない別置の上型と下型を設ける等の手段を設けることで、中央に段差が成形されていないタブリード１５を吸着して供給することができる。
また、タブリードローディング装置３３が搬送ベルト５１に最後に載置するタブリード１５については曲げ成形を行うものの、最初のタブリード１５や中間のタブリード１５に比べて短い仕様のものがある。具体的には、図６Ｃに示すタブリード１５ｃのように、後側の長さが短いものである。
【００３１】
（搬送部５０）
搬送部５０は、太陽電池セル１０およびタブリード１５をストリング状に配置された状態で位置決めしながら、予熱部６０、ハンダ付け部７０および冷却部８０に間欠搬送する工程を行う。
図２に示すように、搬送部５０には、搬送ベルト５１、搬送ローラ５５ａ、５５ｂ、吸着装置５６等が備えられている。搬送ベルト５１は、搬送ローラ５５ａと、冷却部８０に近接した位置に配設された搬送ローラ５５ｂとに巻回されている。搬送ベルト５１は、薄い平板状のベルトであって、熱伝導性を高めるために金属製となっている。また、搬送ローラ５５ａ、５５ｂの回転軸に接続された図示しないローラ駆動装置が駆動することにより、各搬送ローラ５５ａ、５５ｂが矢印方向に回転する。各搬送ローラ５５ａ、５５ｂの回転により、搬送ベルト５１の搬送面５２に載置された太陽電池セルおよびタブリード（以下、合わせて、被搬送物という）が、予熱部６０、ハンダ付け部７０および冷却部８０の順に搬送される。
【００３２】
また、吸着装置５６は、搬送ベルト５１の搬送面５２の下側に搬送ベルト５１の長手方向に亘って配設されている。吸着装置５６は、搬送面５２に載置された太陽電池セル１０およびタブリード１５を搬送ベルト５１に吸着させて位置決めを行うことができる。吸着装置５６による太陽電池セル１０およびタブリード１５を吸着させる動作については後述する。
また、図３に示すように、搬送ベルト５１には、搬送ベルト５１の周方向に亘って複数のタブリード吸着孔５３が連続して形成されている。本実施形態の搬送ベルト５１には、搬送ベルト５１の幅方向における左右両側に２列のタブリード吸着孔５３が形成されている。タブリード吸着孔５３は、タブリードローディング装置３３によって搬送ベルト５１上に各タブリード１５を載置される位置と一致する位置に、形成される（図５Ｂも参照）。すなわち、各タブリード吸着孔５３の列間の距離は、図１Ａで説明した２本のタブリード１５の中心間の距離Ｗと同じ距離である。また、図３に示すように、搬送ベルト５１には、各タブリード吸着孔５３の両側に、搬送ベルト５１の周方向に亘って複数のセル吸着孔５４が連続して形成されている。
【００３３】
次に、図３および図７〜図９を参照して、吸着装置５６により太陽電池セル１０およびタブリード１５を吸着させながら、搬送ベルト５１が太陽電池セル１０およびタブリード１５を搬送する動作について説明する。ここで、図７（ａ）は、タブリードローディング装置３３が搬送ベルト５１に最初のタブリード１５を載置した状態を示す斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＩ−Ｉ線を鉛直方向に切断して矢印方向から見た断面図である。また、図８（ａ）は、セルローディング装置２１が搬送ベルト５１に太陽電池セル１０を載置した状態を示す斜視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線を鉛直方向に切断して、矢印方向から見た断面図である。図９（ａ）は、タブリードローディング装置３３が搬送ベルト５１に、次の（あるいは最後の）タブリード１５を載置した状態を示す斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線（加熱炉６２内の太陽電池セルとタブリードとを含めた断面）を鉛直方向に切断して、矢印方向から見た断面図である。なお、図７（ａ）、図８（ａ）および図９（ａ）には、後述する加熱炉６２の入口６４が図示されている。
【００３４】
まず、図７（ａ）に示すように、タブリードローディング装置３３が曲げ成形していない最初のタブリード１５を搬送面５２の所定の位置、すなわち連続するタブリード吸着孔５３に沿ってそれぞれ平行に載置する。続いて、吸着装置５６が搬送面５２に載置された各タブリード１５を、各タブリード吸着孔５３を介して吸引する。具体的には、図７（ｂ）に示すように、吸着装置５６は、搬送ベルト５１の各タブリード吸着孔５３の下側に位置する各タブリード吸引孔５７を介して、吸引することで、各タブリード１５を搬送ベルト５１に吸着させる。したがって、各タブリード１５は、搬送ベルト５１に載置された所定の位置に位置決めされる。
【００３５】
次に、図８（ａ）に示すように、セルローディング装置２１が搬送面５２の所定の位置に最初の太陽電池セル１０を載置する。具体的には、セルローディング装置２１は、既に載置されている各タブリード１５の後側と太陽電池セル１０の各裏側接続電極１２とを一致させるように太陽電池セル１０を載置する。太陽電池セル１０がタブリード１５上に載置されるとき、タブリード１５と接触してしまい、タブリード１５がズレてしまう恐れがある。しかし、各タブリード１５は吸着装置５６により搬送ベルト５１に対して位置決めされているので、太陽電池セル１０が接触したとしても動かず、所定の位置を維持することができる。
【００３６】
続いて、吸着装置５６が搬送面５２上、詳しくは各タブリード１５上に載置された太陽電池セル１０を、各セル吸着孔５４を介して吸引する。具体的には、図８（ｂ）に示すように、吸着装置５６は、搬送ベルト５１のセル吸着孔５４の下側に位置するセル吸引孔５８を介して、吸引することで、太陽電池セル１０を搬送ベルト５１に吸着させる。したがって、太陽電池セル１０は、搬送ベルト５１に載置された所定の位置、すなわちタブリード１５と太陽電池セル１０の裏側接続電極１２とが一致するように位置決めされる。このとき、太陽電池セル１０は各タブリード１５と接触している近傍がやや撓みながら吸着されるので、各タブリード１５は太陽電池セル１０と搬送ベルト５１とにより挟まれた状態となる。したがって、太陽電池セル１０と各タブリード１５とは、ズレずに位置決めされた状態を維持することができる。なお、図８（ｂ）では、太陽電池セル１０が吸着孔５４によりタブリード１５の近傍が撓み固定される状態を強調して示している。
【００３７】
次に、搬送ローラ５５ａ、５５ｂおよび搬送ベルト５１により、太陽電池セル１０とタブリード１５とを間欠搬送する。具体的には、ローラ駆動装置が、太陽電池セル１０の略１枚分に相当する長さだけ搬送ベルト５１を移動させる。このとき、吸着装置５６は、太陽電池セル１０を吸着し続けているので、搬送時の振動等で太陽電池セル１０とタブリード１５とがズレることがない。
次に、図９（ａ）に示すように、タブリードローディング装置３３が曲げ成形した次のタブリード１５を搬送面５２の所定の位置に載置する。具体的には、各タブリード１５の前側を太陽電池セル１０の各表側接続電極１１に一致させるように載置し、各タブリード１５の後側を連続するタブリード吸着孔５３に沿ってそれぞれ平行に載置する。続いて、吸着装置５６が搬送面５２に新たに載置されたタブリード１５を、タブリード吸着孔５３を介して吸引し、搬送ベルト５１に吸着させる。したがって、タブリード１５の後側は、搬送ベルト５１に載置された所定の位置に位置決めされる。また、タブリード１５の後側が位置決めされていることで、タブリード１５の前側も幅方向の動きが規制され、太陽電池セル１０の表側接続電極１１と一致するように位置決めされる。
【００３８】
また、タブリード１５は、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、中央で太陽電池セル１０の厚み分だけ曲げ成形されているので、タブリード１５の前側が太陽電池セル１０上で浮き上がることを防止できる。また、図６Ｂに示すようなタブリードの前側を下側に傾斜させたタブリード１５ｂを載置することで、タブリード１５ｂの弾性力によりタブリード１５ｂの前側が太陽電池セル１０の表側接続電極１１上を押し付ける。したがって、タブリード１５ｂの前側と太陽電池セル１０の表側接続電極１１とが強く面接触するために、タブリード１５ｂと太陽電池セル１０との間で、よりズレを防止できる。
【００３９】
次に、セルローディング装置２１は既に載置されているタブリード１５の後側に次の太陽電池セル１０を載置する。具体的には、セルローディング装置２１は、既に載置されている各タブリード１５の後側と太陽電池セル１０の各裏側接続電極１２とが一致するように太陽電池セル１０を載置する。続いて、吸着装置５６がタブリード１５上に載置された太陽電池セル１０をセル吸着孔５４を介して吸引する。
次に、搬送ローラ５５ａ、５５ｂおよび搬送ベルト５１により、太陽電池セル１０の略１枚分に相当する長さだけ太陽電池セル１０とタブリード１５とを間欠搬送する。
このように、タブリードローディング装置３３、セルローディング装置２１および搬送ベルト５１が動作することで、搬送ベルト５１上で太陽電池セル１０とタブリード１５とを正確に位置決めしながらストリング状に配置させることができる。
【００４０】
次に、図９（ａ）を参照して、タブリードローディング装置３３が最後のタブリード１５を搬送面５２の所定の位置に載置する場合について説明する。ここでは、図９（ａ）の二点鎖線で示すように、予め設定された数の太陽電池セル１０が搬送ベルト５１に載置されたとする。
この場合、タブリードローディング装置３３は、曲げ形成した最後のタブリード１５を搬送面５２の所定の位置に載置する。具体的には、各タブリード１５の前側を太陽電池セル１０の各表側接続電極１１に一致させるように載置し、各タブリード１５の後側を連続するタブリード吸着孔５３に沿ってそれぞれ平行に載置する。なお、最後のタブリード１５が図６Ｃに示すような後側が短い仕様のタブリード１５ｃの場合、タブリードローディング装置３３は、タブリード１５ｃの前側を太陽電池セル１０の各表側接続電極１１に一致させるように載置する。
次に、図４で説明したタブリードローディング装置３３の上型３７に設けられた各加熱子４８が成形部３９の下面から下方向に突出して、各タブリード１５の前側の前後２箇所（図９（ａ）に示す仮付け位置５９ａ、５９ｂ）を加熱する。各加熱子４８が各タブリード１５を加熱することで、各タブリード１５の仮付け位置５９ａ、５９ｂのハンダが溶融し、太陽電池セル１０の表側接続電極１１とハンダ付けされることで、仮止めされる。このとき、各タブリード１５と太陽電池セル１０の表側接続電極１１とが、タブリード１５の前側において前後に離間させて仮止めされていることから、タブリード１５と太陽電池セル１０との間でズレないように安定した仮止めを行うことができる。
【００４１】
このように、最後のタブリード１５を太陽電池セル１０と仮止めするのは、後述するように加熱炉６２内では、吸着装置５６がタブリード１５を搬送ベルト５１に吸着しないように構成されているためである。すなわち、加熱炉６２内では、最後のタブリード１５の後側は吸着されておらず、さらに太陽電池セル１０と搬送ベルト５１とに挟まれた状態ではない。したがって、仮止めをしない場合、最後のタブリード１５は搬送時やハンダ付け時に太陽電池セル１０との間でズレる可能性があるためである。
なお、ここでは、最後のタブリード１５を仮止めする場合について説明したが、太陽電池セル１０上に載置するタブリード１５の全てを仮止めするようにしてもよい。また、タブリードローディング装置３３が、タブリード１５を仮止めする仮止め装置と兼ねる場合について説明したが、タブリード１５を仮止めする専用の仮止め装置を設けてもよい。
【００４２】
次に、搬送ベルト５１は、載置された太陽電池セル１０とタブリード１５とを順に予熱部６０の加熱炉６２内に間欠搬送していく。この加熱炉６２内では、吸着装置５６が、タブリード１５上に載置された太陽電池セル１０のみを吸引し、タブリード１５を吸引しないように構成されている。具体的に説明すると、図９（ｂ）で示すように、加熱炉６２における吸着装置５６には、図７（ｂ）および図８（ｂ）で説明したタブリード吸引孔５７が設けられていない。すなわち、加熱炉６２内では、吸着装置５６は、搬送ベルト５１のセル吸着孔５４の下側に位置するセル吸引孔５８のみを介して吸引して、太陽電池セル１０を搬送ベルト５１に吸着させる。なお、吸着装置５６がタブリード１５を吸引しなくとも、各タブリード１５の両側が太陽電池セル１０によって搬送ベルト５１に押し当てられることから、搬送時に太陽電池セル１０とタブリード１５とがズレてしまうことがない。
【００４３】
ここで、加熱炉６２内で吸着装置５６がタブリード１５を吸引しないように構成されているのは、タブリード１５を直接、吸引すると加熱炉６２内の熱で溶融されたタブリード１５のハンダが吸引されて、後工程で支障をきたすことが無いようにするためである。
このように、加熱炉６２内で吸着装置５６がタブリード１５の両側で太陽電池セル１０を搬送ベルト５１に吸着させることで、搬送ベルト５１は、タブリード１５と太陽電池セル１０とを位置決めさせた状態で搬送することができる。また、タブリード１５にタブリード吸着孔５３の跡を形成することを防止することができる。なお、加熱炉６２内であっても吸着装置５６が、タブリード１５のハンダの溶融が開始する直前まで、またはタブリード１５のハンダの溶融が開始する以前まで、タブリード１５を吸引できるように構成してもよい。これにより、搬送ベルト５１により、タブリード１５と太陽電池セル１０との搬送中のズレをより確実に防止することができる。
なお、上述した説明では、吸着装置５６が搬送面５２に載置された各タブリード１５を、各タブリード吸着孔５３を介して吸引する場合について説明したが、この場合に限られず、吸引しないように構成することもできる。
【００４４】
（予熱部６０）
予熱部６０は、太陽電池セル１０およびタブリード１５を予備加熱する工程を行う。
図２に示すように、予熱部６０には、加熱炉６２内に搬送ベルト５１の搬送方向に沿って、複数のヒータ６３が備えられている。本実施形態の予熱部６０は、３つのヒータ６３から構成されているが、その数量は太陽電池セル１０の種類等に応じて、適宜変更することができる。各ヒータ６３は、例えば熱風ヒータやＩＲランプ等である。また、各ヒータ６３は、搬送ベルト５１で搬送されている太陽電池セル１０を直接加熱する他、加熱炉６２内の雰囲気を加熱することで、太陽電池セル１０全体を満遍なく加熱する。
【００４５】
さらに、各ヒータ６３は、温度制御装置６１により加熱する温度がコントロールされている。具体的には、加熱炉６２内には、搬送ベルト５１に近接した位置に図示しない温度検出装置が搬送方向に沿って複数、設けられている。温度制御装置６１は、温度検出装置に基づいて、ハンダ付け部７０に近いヒータ６３ほど高い温度になるように制御している。したがって、予熱部６０における加熱炉６２内では、加熱炉６２の入口６４からハンダ付け部７０に近づくほど、雰囲気温度が高くなっている。
ここで、図１２を参照して、予熱部６０における太陽電池セル１０全体およびタブリード１５の温度変化について説明する。図１２は、太陽電池セル全体およびタブリードの温度変化を示すグラフであり、横軸がハンダ付け装置における、太陽電池セルおよびタブリードが搬送された位置を示し、縦軸が太陽電池セルおよびタブリードの温度を示している。なお、図１２のグラフの上方には、横軸の太陽電池セルおよびタブリードが搬送された位置に対応させて、ハンダ付け装置１００の構成の一部を図示している。また、太陽電池セル１０全体の温度変化を実線で示し、タブリード１５の温度変化を破線で示している。
【００４６】
図１２で示すように、温度制御されたヒータ６３によって、太陽電池セル１０全体およびタブリード１５は、予熱部６０においてハンダ付け部７０に向かうほど昇温する。このとき、温度制御装置６１は、太陽電池セル１０にクラックが生じないように徐々に加熱するように温度制御している。
また、温度制御装置６１は、ハンダ付け部７０の手前に位置する太陽電池セル１０をハンダ融点以下の温度、好ましくはハンダ融点よりも低い温度に加熱するように温度制御している。図１２に示す例では、ハンダ融点が２００℃のハンダの場合であって、温度制御装置６１は、太陽電池セル１０が略１５０℃前後になるように加熱している。なお、ハンダ融点は、使用するハンダの種類等によっても変化するため、温度制御装置６１はハンダの種類に応じて加熱炉６２内、すなわちヒータ６３の温度を制御する。
【００４７】
このように、予熱部６０では、太陽電池セル１０を徐々に加熱している。また、予熱部６０では、ハンダ付け部７０の手前に位置する太陽電池セル１０をハンダ融点以下の温度に加熱している。したがって、太陽電池セル１０にクラック等の損傷を発生させることがない。また、次のハンダ付け部７０では、予熱部６０において太陽電池セル１０およびタブリード１５が予め加熱されているので、タブリード１５と表側接続電極１１とが重ね合わされた重ね合わせ部、タブリード１５と裏側接続電極１２とが重ね合わされた重ね合わせ部のハンダを溶融させる時間を短縮させることができる。
なお、予熱部６０では、各ヒータ６３が太陽電池セル１０およびタブリード１５を加熱する場合について説明したが、搬送ベルト５１と吸着装置５６の間の空間に適宜ヒータを設けてもよい。この場合、搬送ベルト５１と吸着装置５６の間の空間に適宜設けたヒータによって加熱された搬送ベルト５１が、太陽電池セル１０およびタブリード１５を加熱するので、さらに予熱の効率を向上させることができる。
【００４８】
（ハンダ付け部７０）
ハンダ付け部７０は、太陽電池セル１０とタブリード１５とをハンダ付けする工程を行う。
図２に示すように、ハンダ付け部７０には、タブリード加熱装置７１が備えられている。タブリード加熱装置７１は、加熱炉６２内で太陽電池セル１０とタブリード１５との重ね合わせ部を加熱する加熱ヘッド７２と、加熱ヘッド７２を上下に昇降させる図示しない加熱ヘッド昇降装置等から構成されている。ここで、図１０および図１１を参照して、加熱ヘッド７２について説明する。図１０は、加熱ヘッド７２の一部を切断した斜視図である。図１１（ａ）は、図１０に示すＩＶ−ＩＶ線を鉛直方向に切断して矢印方向から見た断面図である。図１１（ｂ）は、図１０に示すＶ−Ｖ線を鉛直方向に切断して矢印方向から見た断面図である。
【００４９】
図１０および図１１（ｂ）に示すように、加熱ヘッド７２には、搬送ベルト５１の搬送方向、すなわちタブリード１５の長手方向に沿って、加熱体としての加熱ブロック７３が２つ平行に設けられている。２つの加熱ブロック７３は、搬送ベルト５１の幅方向に離間している。また、２つの加熱ブロック７３同士の距離は、図１Ａで説明した２本のタブリード１５の中心間の距離Ｗと同じ距離である。各加熱ブロック７３には、熱伝達体としての２つのシースヒータ７４が長手方向に沿って埋設されている。シースヒータ７４は、中心にコイル状に加工されたニクロム線と、ニクロム線の周りに充填された酸化マグネシウム等の絶縁材と、絶縁材の全周を覆うシースとを有するものである。なお、熱伝達体は、シースヒータ７４の場合に限られず、加熱ブロック７３および後述する押圧子７５を加熱できるものであれば、どのようなものであってもよい。
【００５０】
各加熱ブロック７３の２つのシースヒータ７４の間には、各タブリード１５を上方からそれぞれ押圧する押圧子７５が搬送方向に沿って複数、設けられている。本実施形態の加熱ブロック７３には、７つの押圧子７５から構成されているが、その数量は太陽電池セル１０の寸法等に応じて、適宜変更することができる。各押圧子７５は、ピン状に形成されている。また、各押圧子７５は、付勢バネ７６によって下方向に付勢されている。したがって、各押圧子７５がタブリード１５を上方から押圧したとき、付勢バネ７６に抗して、やや上昇することで、各押圧子７５は全てタブリード１５を押圧すると共に、タブリード１５に対する押圧力が適切に調整される。また、各押圧子７５は、シースヒータ７４に加熱された加熱ブロック７３内に位置することから、各押圧子７５自体が高温に加熱されている。
【００５１】
ここで、シースヒータ７４は、温度制御装置６１によって制御されている。具体的には、加熱ブロック７３または押圧子７５に近接した位置に図示しない温度検出装置が設けられている。温度制御装置６１は、温度検出装置に基づいて、加熱ブロック７３および押圧子７５をハンダ融点よりも高い温度であって、かつ一定の温度に制御している。
【００５２】
次に、図１１（ａ）、（ｂ）を参照して、タブリード加熱装置７１がタブリード１５を太陽電池セル１０の表側接続電極１１と裏側接続電極１２とにハンダ付けする動作について説明する。
まず、搬送ベルト５１が予熱部６０により加熱された太陽電池セル１０を間欠搬送することで、図１１（ａ）に示すように、太陽電池セル１０を加熱ヘッド７２のちょうど下側に搬送する。このとき、加熱ブロック７３および押圧子７５は、温度制御装置６１によってシースヒータ７４を介して、ハンダ融点よりも高い温度に加熱されている。
【００５３】
次に、図１１（ａ）および図１１（ｂ）の二点鎖線で示すように、タブリード加熱装置７１の加熱ヘッド昇降装置が加熱ヘッド７２を下降させることで、各加熱ブロック７３の複数の押圧子７５の下端が、太陽電池セル１０上に配置されている各タブリード１５を上側からそれぞれ押圧する。このとき、各押圧子７５は、付勢バネ７６の付勢に抗して上方に移動することで、タブリード１５を押圧する押圧力が強すぎることによる太陽電池セル１０の破損等を防止することができる。
【００５４】
また、温度制御装置６１は、加熱ブロック７３および押圧子７５をハンダ融点よりも高い温度に加熱している。したがって、加熱ブロック７３および押圧子７５の下降に応じて、タブリード１５の温度が昇温する。さらに、加熱ブロック７３および押圧子７５がタブリード１５に近接することで、タブリード１５と太陽電池セル１０の表側接続電極１１との重ね合わせ部がハンダ融点よりも高い温度になり、ハンダが完全に溶融する。さらに、加熱ブロック７３および押圧子７５の熱は、太陽電池セル１０の下側にまで伝わり、太陽電池セル１０の裏側接続電極１２とタブリード１５との重ね合わせ部のハンダも同様に、溶融する。また、このとき、複数の押圧子７５が、タブリード１５を太陽電池セル１０に対して押圧することから、タブリード１５と太陽電池セル１０とを確実に接触させるので、ハンダ付けを確実に行うことができる。なお、タブリード１５と太陽電池セル１０との重ね合わせ部のうち押圧子７５が接した部分に限られず、押圧子７５および加熱ブロック７３の輻射熱によって、タブリード１５の長手方向に沿って、同様にタブリード１５と各接続電極とのハンダが溶融するので、タブリード１５の全長に亘ってハンダ付けが行われる。
【００５５】
なお、加熱ブロック７３や押圧子７５は、タブリード１５の長手方向に一致するように設けられている。したがって、タブリード加熱装置７１は、タブリード１５および太陽電池セル１０のハンダがコーティングされた箇所（太陽電池セル１０の各接続電極１１、１２）を局所的に加熱する。すなわち、ハンダがコーティングされていない太陽電池セル１０の他の部分の加熱を行わず、太陽電池セル１０の各接続電極１１、１２部分のみの温度を昇温させるように構成されている。
ここで、図１２を参照して、ハンダ付け部７０における太陽電池セル１０全体およびタブリード１５の温度変化について説明する。図１２では、太陽電池セル１０全体の温度変化を実線で示し、タブリード１５の温度変化を破線で示している。
【００５６】
図１２の破線で示すタブリード１５の温度は、ハンダ付け部７０において、温度制御された押圧子７５および加熱ブロック７３が接近することで、ハンダ融点よりも高い温度に昇温する。このとき、太陽電池セル１０およびタブリード１５は予熱部６０によって予め加熱されているので、ハンダ融点よりも高い温度に至るまでの時間を短縮させることができる。図１２に示す例では、タブリード１５の温度を１５０℃から２００℃まで昇温させる。
一方、図１２の実線で示す太陽電池セル１０全体の温度は、ハンダ付け部７０において、ハンダがコーティングされた箇所のみが局所的に加熱され、太陽電池セル１０の他の部分の加熱が行われていないためほとんど変化がない。図１２に示す例では、太陽電池セル１０全体の温度が１５０℃のままである。したがって、太陽電池セル１０全体が高温に加熱されることによる太陽電池セル１０の損傷の発生を防止することができる。
【００５７】
このように、ハンダ付け部７０では、太陽電池セル１０とタブリード１５との重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱するとき、予熱された状態から加熱することから、ハンダ融点よりも高い温度に加熱するまでの時間を短縮させることができ、ハンダ付けの効率を向上させることができる。このとき、ハンダ付け部７０では、太陽電池セル１０全体を加熱することなく太陽電池セル１０とタブリード１５との重ね合わせ部を局所的に加熱することから、太陽電池セル１０の損傷の発生を防止できる。本実施形態のハンダ付け部７０によれば、太陽電池セル１０とタブリード１５とを３秒以下の短時間でハンダ付けすることができる。
【００５８】
また、図１１（ｂ）に示すように、吸着装置５６は、下側のタブリード１５の両側で太陽電池セル１０を搬送ベルト５１に吸着させているので、下側のタブリード１５と太陽電池セル１０とは位置決めされた状態である。また、上側のタブリード１５は、次にハンダ付けされる隣の太陽電池セル１０によって、その後側が位置決めされている。そのため、上側のタブリード１５も太陽電池セル１０に対して位置決めされた状態である。したがって、タブリード加熱装置７１が押圧子７５を介して上側のタブリード１５を押圧しても、各タブリード１５と太陽電池セル１０との間で、ズレることなくハンダ付けを行うことができる。
なお、上述したハンダ付け部７０では、押圧子７５を用いてタブリード１５を加熱しながら押圧する場合について説明した。しかし、この場合に限られず、押圧子７５を省略した加熱ブロック７３がタブリード１５と接触することなく加熱したり、押圧子７５を省略した加熱ブロック７３が直接、タブリード１５を押圧して加熱したりしてもよい。さらに、太陽電池セル１０の大きさに応じた数量で配設された押圧子７５が、主に太陽電池セル１０とタブリード１５との重ね合わせ部を局所的に加熱してしてもよく、太陽電池セル１０とタブリード１５との重ね合わせ部を局所的に加熱できるのであれば、どのような構成であってもよい。
ハンダ付け部７０では、ハンダ付けした後、タブリード加熱装置７１が加熱ヘッド７２を上昇させて、次のタブリード１５と太陽電池セル１０とのハンダ付けに備える。
【００５９】
（冷却部８０）
冷却部８０は、ハンダ付けを行った太陽電池セル１０とタブリード１５と冷却する工程を行う。
図２に示すように、冷却部８０には、冷却装置８１が備えられている。冷却装置８１は、加熱炉６２から間欠搬送された太陽電池セル１０とタブリード１５とに冷風を吹き付け、冷却する。冷却装置８１が吹き付ける冷風の温度は、温度制御装置６１により制御されている。ここで、冷却装置８１は、室温の空気を吹き付けることもできる。また更に、０℃以下の冷風を吹き付けることもできる。なお、冷却部８０では、温度制御装置６１が太陽電池セル１０の種類等に応じて吹き付ける冷風の温度を適宜変更することができる。
【００６０】
ここで、図１２を参照して、冷却部８０における太陽電池セル１０全体およびタブリード１５の温度変化について説明する。図１２では、太陽電池セル１０全体の温度変化を実線で示し、タブリード１５の温度変化を破線で示している。
図１２の破線で示すタブリード１５の温度および実線で示す太陽電池セル１０全体の温度は、冷却部８０において、急速に低下する。したがって、太陽電池セル１０とタブリード１５との重ね合わせ部で溶融していたハンダを後述するメカニズムで固化させることができる。
【００６１】
次に、図１３を参照して冷却部８０が太陽電池セル１０とタブリード１５との重ね合わせ部で溶融しているハンダを冷却する場合について説明する。
冷却装置８１が、搬送されたタブリード１５を長手方向の一方の端部から順に冷却することにより、熱伝導率が高いタブリード１５内のリード線１８が矢印Ｅ方向に熱収縮する。このとき、図１３（ａ）に示すように、リード線１８はハンダ１６内で溶融している状態のハンダ（以下、溶融ハンダ１７という）内を移動しながら収縮することができる。したがって、リード線１８が十分に熱収縮した後に溶融ハンダ１７が固化することから、固化した後に、リード線１８とハンダ１６との間でタブリード１５の長手方向に沿った応力が作用しないため、太陽電池セル１０の反りを低減させることができる。
なお、自然冷却させた場合は、タブリード１５は長手方向の両端部から中央部に向けて冷却される。このとき、タブリード１５は、徐々に冷却されることにより、熱伝導率の差の影響を受けず、リード線１８の熱収縮と溶融ハンダ１７の固化が同時に行われる。したがって、図１３（ｂ）に示すように、リード線１８が中央側すなわち矢印Ｆ方向に収縮し、太陽電池セル１０とタブリード１５内の銅の熱膨張係数の差の影響を受けて、太陽電池セル１０が反ってしまう。
このように、ハンダ付けされた太陽電池セル１０とタブリード１５とを冷却することにより、自然冷却させた場合に比べ、溶融ハンダ１７が固化した後にリード線１８が熱収縮することによる太陽電池セル１０の反りを軽減させることができる。
次に、冷却された太陽電池セルは、ストリング状に接続されたストリングとして形成される。ストリングは、複数列接続され、マトリックス状の太陽電池パネルとして形成される。太陽電池パネルは、ガラス板等の他の部材と積層される図示しないラミネート工程に移送される。
【００６２】
以上、上述したハンダ付け装置１００によれば、太陽電池セル１０とタブリード１５とを短時間でハンダ付けすることができるので、生産効率が向上する。また、上述したハンダ付け装置１００によれば、太陽電池セル１０の損傷の発生をなくすことができるので歩留まりを大幅に向上させることができる。
【００６３】
なお、上述したハンダ付け装置１００では、平行な２本のタブリード１５により太陽電池セル１０を接続する場合について説明したが、この場合に限られず、１本または３本以上のタブリードにより太陽電池セル１０を接続するようにしてもよい。この場合、タブリード供給部３０では、タブリードの本数に応じたリール３２、タブリードチャック３５、上型３７の突条部３８および下型４２の突条部４３を設ければよい。また、搬送部５０では、タブリードの本数に応じたタブリード吸着孔５３、セル吸着孔５４、タブリード吸引孔５７およびセル吸引孔５８を設ければよい。また、ハンダ付け部７０では、タブリードの本数に応じた加熱ブロック７３を設ければよい。
【００６４】
ここで、上述したハンダ付け装置１００において、例えば太陽電池セル１０とタブリード１５とがズレることなく、位置決めされた状態で搬送させることを主な、発明を解決しようとする課題等とする。この場合、ハンダ付け装置１００は、太陽電池セルとタブリードとを重ね合わせた状態で、太陽電池セルとタブリードとをハンダ融点以下の温度に加熱する予熱部と、太陽電池セルとタブリードとの重ね合わせ部をハンダ融点よりも高い温度に加熱するハンダ付け部とを備える構成に限られない。
【符号の説明】
【００６５】
１０：太陽電池セル
１１：表側接続電極
１２：裏側接続電極
１３：フィンガー部
１５：タブリード
２０：セル供給部
２１：セルローディング装置
３０：タブリード供給部
３３：タブリードローディング装置
３７：上型
３８：突条部
３９：成形部
４０：段部
４２：下型
４３：突条部
４４：凹溝部
４５：段部
４８：加熱子
５０：搬送部
５１：搬送ベルト
５３：タブリード吸着孔
５４：セル吸着孔
５６：吸着装置
６０：予熱部
７０：ハンダ付け部
７２：加熱ヘッド
７３：加熱ブロック（加熱体）
７４：シースヒータ
７５：押圧子
８０：冷却部
【図１Ａ】
2011088165.tif 000003
【図１Ｂ】
2011088165.tif 000004
【図１Ｃ】
2011088165.tif 000005
【図２】
2011088165.tif 000006
【図３】
2011088165.tif 000007
【図４】
2011088165.tif 000008
【図５Ａ】
2011088165.tif 000009
【図５Ｂ】
2011088165.tif 000010
【図６Ａ】
2011088165.tif 000011
【図６Ｂ】
2011088165.tif 000012
【図６Ｃ】
2011088165.tif 000013
【図７】
2011088165.tif 000014
【図８】
2011088165.tif 000015
【図９】
2011088165.tif 000016
【図１０】
2011088165.tif 000017
【図１１】
2011088165.tif 000018
【図１２】
2011088165.tif 000019
【図１３】
2011088165.tif 000020
【図１４】
2011088165.tif 000021