(57)【要約】【課題】半田食われを発生することなく太陽電池素子の電極表面に均一な半田層を形成する。【解決手段】表面に電極が形成された複数の太陽電池素子１をバスケット２に収容し、このバスケット２を溶融半田４に浸漬して上記電極の表面に半田層を形成する太陽電池素子の製造方法であって、上記溶融半田４に上記バスケット１を浸漬するときに、このバスケット近傍の溶融半田を上方から下方へ対流させる。【選択図】  図１
2004296800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に電極が形成された複数の太陽電池素子をバスケットに収容し、このバスケットを溶融半田に浸漬して前記電極の表面に半田層を形成する太陽電池素子の製造方法において、前記バスケットを前記溶融半田に浸漬するときに、このバスケット近傍の溶融半田を上方から下方へ対流させることを特徴とする太陽電池素子の製造方法。
【請求項２】
表面に電極が形成された複数の太陽電池素子をバスケットに収容し、このバスケットを溶融半田に浸漬して前記電極の表面に半田層を形成する太陽電池素子の製造方法において、前記バスケットを前記溶融半田から引き上げるときに、このバスケット近傍の溶融半田を下方から上方へ対流させることを特徴とする太陽電池素子の製造方法。
【請求項３】
表面に電極が形成された複数の太陽電池素子をバスケットに収容し、このバスケットを溶融半田に浸漬して前記電極の表面に半田層を形成する太陽電池素子の製造装置において、前記バスケット近傍の溶融半田をこのバスケットの移動方向と同一方向に強制的に対流させる手段を設けたことを特徴とする太陽電池素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池素子の製造方法と製造装置に関し、特に太陽電池素子を半田融液に浸漬してその電極の表面に半田層を形成する太陽電池素子の製造方法と製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
太陽電池素子では長期信頼性を確保するとともに複数の太陽電池素子同士をインナーリードで接続するために、その電極の表面に半田層を形成するのが一般的である。
【０００３】
太陽電池素子の電極表面に半田層を形成する場合、太陽電池素子を半田融液に浸漬することによって電極の表面に半田層を形成する。この場合、電極表面の酸化物を除去してはんだと電極の合金を形成しやすくしたり、空気との間に膜を形成することによって太陽電池素子を加熱したときに電極の表面が酸化されるのを防止したり、界面張力を減らしてはんだの濡れを促進したりするために、電極の表面にはフラックスを塗布する。そのフラックスを活性化させるために、約１００℃で乾燥させた後にはんだ融液に浸漬する。
【０００４】
また、複数の太陽電池素子の電極に同時に半田層を形成するために、複数の太陽電池素子をバスケットに収容し、このバスケットごと半田融液の中に浸漬して半田層を形成していた。
【０００５】
図３および図４は従来の太陽電池素子の電極表面に半田層を形成する際に使用するバスケットの構造を示す図である。図３は太陽電池素子を収容したバスケットを側面からみた図、図４は図３中のＡ−Ａ’間の断面図を示す。図３および図４中の１は太陽電池素子、２はバスケットを示す。
【０００６】
図３および図４に示すように、バスケット２の側壁部に設けた多数のスリット３部分に複数の太陽電池素子１を縦方向に挿着して、図５に示すように、バスケット２をアーム３で保持して溶融半田５の中に浸漬して引き上げることによって太陽電池素子１の電極表面（不図示）に半田層（不図示）を形成する（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
このとき、図３および図４に示すように、それぞれの太陽電池素子１の間にはバスケット２の側壁部２ａが介在する。このようにすることによって隣り合う太陽電池素子１が張り付くことを防止できる。
【０００８】
しかし、太陽電池素子１は通常３００μｍ程度と薄いため、衝撃に弱く割れやすい。そのため、この方法によって複数の太陽電池素子１をバスケット２ごと粘性の高い溶融半田４の中に浸漬させると、半田融液から太陽電池素子１に力が加わって割れや欠けが生じるという問題があった。
【０００９】
この問題を回避するために、バスケット２を比較的柔らかい材料でコーティングするという方法がある（例えば特許文献１参照）。この方法によれば、太陽電池素子１がバスケット２に食いこみ、太陽電池素子１に割れや欠けが生じるという問題は解消できるが、太陽電池素子１に発生する割れや欠けの原因を完全に取り除くことはできない。
【００１０】
また、この方法によれば複数の太陽電池素子１およびバスケット２を溶融半田４の中に浸漬するため、溶融半田４の液温が一時的に低下する。この状態で複数の太陽電池素子１を収容したバスケット２を引き上げると、溶融半田４の液温の違いにより太陽電池素子１の電極に形成される半田層に局部的に厚い部分が発生したり、半田が電極間でブリッジするという問題が発生し、後工程での割れや外観不良を引き起こす原因になるという問題があった。
【００１１】
この問題を回避するため、太陽電池素子１を溶融半田４に浸漬する前に、フラックスを乾燥する温度を高くして太陽電池素子１とバスケット２を溶融半田４の温度以上に加熱しておくことが考えられる。この方法では、太陽電池素子１とバスケット２を溶融半田４に浸漬しても溶融半田４の温度が下がることはない。しかし、このようにするとフラックスの活性が失われてはんだの濡れ性が低下し、半田が被着しないという問題を生じることがある。
【００１２】
また、別の方法として太陽電池素子１とバスケット２を溶融半田４に浸漬した後、低下した半田温度が回復してから引き上げることも考えられる。しかし、このようにすれば太陽電池素子１を溶融半田４に浸漬する時間が長くなり、太陽電池素子１の電極材料が半田中に溶け込むいわゆる半田食われが発生し、電極強度の低下を招くという問題が発生する。
【００１３】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、半田食われを発生することなく太陽電池素子の電極表面に均一半田層を形成することができる太陽電池素子の製造方法と製造装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−３１９６１６号公報参照
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る太陽電池素子の製造方法では、表面に電極が形成された複数の太陽電池素子をバスケットに収容し、このバスケットを溶融半田に浸漬して前記電極の表面に半田層を形成する太陽電池素子の製造方法において、前記バスケットを前記溶融半田に浸漬するときに、このバスケット近傍の溶融半田を上方から下方へ対流させることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に係る太陽電池素子の製造方法では、表面に電極が形成された複数の太陽電池素子をバスケットに収容し、このバスケットを溶融半田に浸漬して前記電極の表面に半田層を形成する太陽電池素子の製造方法において、前記バスケットを前記溶融半田から引き上げるときに、このバスケット近傍の溶融半田を下方から上方へ対流させることを特徴とする。
【００１７】
さらに、請求項３に係る太陽電池素子の製造装置では、表面に電極が形成された複数の太陽電池素子をバスケットに収容し、このバスケットを溶融半田に浸漬して前記電極の表面に半田層を形成する太陽電池素子の製造装置において、前記バスケット近傍の溶融半田をこのバスケットの移動方向と同一方向に強制的に対流させる手段を設けたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１、２は本発明に係る太陽電池素子の製造装置を説明するための図であり、１は太陽電池素子、２はバスケット、３はアーム、４は溶融半田、５は半田槽、６は内槽、７は羽根車を示す。
【００１９】
半田槽５の中にはさらに内槽６があり、その両方に溶融半田４が入っており、半田槽５の中の内槽６とその外側の溶融半田４はオーバーフローにより循環が可能な構造となっている。また、半田槽５内には溶融半田４を強制的に対流させる手段として、順回転および逆回転の両方が可能な羽根車７が取り付けられている。
【００２０】
まず、半田槽５の中にある羽根車７を回転させることによって、図１に示すように、内槽６に外側からオーバーフローによって溶融半田４が入るような対流を作る。同時に内槽６の内部は上から下に向かった溶融半田４の流れが形成される。このときに、複数の太陽電池素子１が収納されたバスケット２をアーム３で支持して上方から内槽６の中に浸漬する。このようにすることにより、溶融半田４の流れとともに複数の太陽電池素子１が収納されたバスケット２は溶融半田４の中に浸漬されるため、溶融半田４から太陽電池素子に加わる力が低減し、太陽電池素子１の割れや欠けが発生することを抑えることができる。
【００２１】
また、複数の太陽電池素子１およびバスケット２を溶融半田４の中に浸漬するため、一時的に溶融半田４の液温は低下する。しかし、溶融半田４が対流しているため、液温が低下した溶融半田４は、内槽６の下側から内槽６の外部に出される。逆に内槽６の外にある液温の低下していない溶融半田４がオーバーフローによって上部から内槽６に入るため、溶融半田４の液温の回復が早く、溶融半田４の液温の違いによって太陽電池素子１の電極に形成される半田層に局部的に厚い部分が発生したり、半田が電極間でブリッジするという従来の問題を抑制できる。
【００２２】
その後、羽根車７を逆回転させることにより、図２に示すように、内槽６の下から上への溶融半田４の流れを強制的に作るとともに、複数の太陽電池素子１が収納されたバスケット２をアーム３によって上方へ引き上げる。このようにすることによって溶融半田４から太陽電池素子１に加わる力が低減し、無理なく太陽電池素子１を引き上げることができるため、割れや欠けの問題を抑制することができる。
【００２３】
溶融半田４は空気に曝されると酸化しやすく、その酸化された半田が太陽電池素子１の電極に形成される半田層として付着すると、局部的に厚い部分が発生して後工程で太陽電池素子１の割れや欠けの原因になることがある。図１に示すように、内槽６に上部からオーバーフローによって溶融半田４が入ってくれば、溶融半田４の液面で空気に曝されて酸化した半田が内槽６の中に入ってくる。このときに、太陽電池素子１は溶融半田４の中に浸漬されるので、浸漬直後は太陽電池素子１の電極に酸化された半田が付着しやすい。しかし、その後は、図２に示すように、羽根車７を逆回転させて内槽６内では溶融半田４を下から吹き上げるように対流させるので、酸化されていないきれいな半田が太陽電池素子１に触れることになり、電極表面に付着した酸化された半田は取り除かれる。そのため、酸化した半田が太陽電池素子１の電極の表面に付着するという問題も回避できる。
【００２４】
これらの機能を確実に実施するためには、アーム３の下降と同時に羽根車７が回転し、そのまま回転しつづけ、アーム３が上昇するときに逆回転するようにすればよい。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。例えば半田槽５の形状や羽根車７の形状はこれに限定されるものではなく、バスケット２に収納された太陽電池素子１の進行方向と同一方向に溶融半田４を対流させる構造であればよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１に係る太陽電池素子の製造方法によれば、太陽電池素子をバスケットに収容して溶融半田に浸漬するときに、このバスケット近傍の溶融半田を上方から下方へ対流させることから、溶融半田から太陽電池素子に加わる力を低減し、無理なく太陽電池素子を浸漬させることができ、割れや欠けを生じることなく効率よく太陽電池素子を製造できる。また、溶融半田の液温の回復が早く、溶融半田の液温の違いによって半田層が局部的に厚くなったり、半田が電極間でブリッジすることを抑制でき、品質のよい太陽電池素子を製造できる。また、従来よりも溶融半田への浸漬時間を短くすることが可能になるため、高い生産性で電極の密着強度の高い太陽電池素子を製造できる。
【００２７】
また、請求項２に係る太陽電池素子の製造方法によれば、複数の太陽電池素子が収容されたバスケットを溶融半田から引き上げるときに、このバスケット近傍の溶融半田を下方から上方へ対流させることから、溶融半田によって太陽電池素子に加わる力を低減し、無理なく太陽電池素子を溶融半田から引き上げることができ、割れや欠けを生じることなく効率よく太陽電池素子を製造できる。また、半田槽の下方にあった酸化されていないきれいな半田が引き上げ前に太陽電池素子に触れることになり、電極表面に酸化された半田が付着していたとしても取り除かれることから、均一な半田層を有する太陽電池素子を製造できる。
【００２８】
さらに、請求項３に係る太陽電池素子の製造装置によれば、バスケット近傍の溶融半田をこのバスケットの移動方向と同一方向に強制的に対流させる手段を設けたことから、太陽電池素子をバスケットに収容して溶融半田に浸漬するときに、このバスケット近傍の溶融半田を上方から下方へ対流させたり、バスケットを溶融半田から引き上げるときに、このバスケット近傍の溶融半田を下方から上方へ対流させることができ、溶融半田から太陽電池素子に加わる力が低減し、太陽電池素子を無理なく移動させることができるとともに、割れや欠けを生じることのない生産性の高い製造装置となる。また、溶融半田の液温の回復が早く、溶融半田の液温の違いによって太陽電池素子の電極に形成される半田層に局部的に厚い部分が発生したり、半田が電極間でブリッジするという従来の問題を抑制することができ、高品質な太陽電池素子を製造できる装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池素子の製造装置を示す図であり、バスケットを溶融半田に浸漬するときの状態を示す図である。
【図２】本発明に係る太陽電池素子の製造装置を示す図であり、バスケットを溶融半田から引き上げるときの状態を示す図である。
【図３】従来の太陽電池素子の製造方法に用いられるバスケットを側面側からみた図である。
【図４】従来の太陽電池素子の製造方法に用いられるバスケットを正面側からみた図である。
【図５】従来の太陽電池素子の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１：太陽電池、２：バスケット、３：アーム、４：溶融半田、５：半田槽、６：内槽、７：羽根車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004296800.tif 000006
【図５】
2004296800.tif 000007