(57)【要約】【課題】  従来のコネクタ付き太陽電池同士の接合方法では、衛星規模により数枚〜数千枚のコネクタ付き太陽電池を配置する必要があるが、ハニカムパネル形状ならびに太陽電池の実装面積に合わせたコネクタの接合を合理的に接合することが難しいという問題点がある。さらに、複数枚にならべられたコネクタ付き太陽電池にて、１枚が故障した場合は、コネクタを数回変形させるが変形時の繰り返し応力によってコネクタが破断に至り、正常品が故障品となる品質上の問題点がある。【解決手段】  コネクタの破断が起きないようにインタコネクタを金型により成形した。あわせて高品質の太陽電池を効率よく生産できるように装置を製造した。【選択図】    図６
2005251960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池パネルの修理方法において、
修理用太陽電池の設置個所に隣接した太陽電池のコネクタを太陽電池パネルの垂直方向へ延ばし出す第１の工程と、
修理用太陽電池の裏面にコネクタを接合する第２の工程と、
上記第２の工程の後、修理用太陽電池の表面及び裏面のコネクタをパネルの垂直方向へ曲げ成形する第３の工程と、
上記第３の工程でコネクタが曲げ成形された修理用太陽電池を太陽電池パネルの設置個所へ接着する第４の工程と、
上記第４の工程の後、上記第１の工程で延ばし出された太陽電池のコネクタと、上記第３の工程で成形された修理用太陽電池のコネクタを接合する第５の工程と、
から成ることを特徴とする太陽電池パネルの修理方法。
【請求項２】
上記第５の工程として、
溶接によることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネルの修理方法。
【請求項３】
上記第５の工程として、
半田付けによることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネルの修理方法。
【請求項４】
上記第５の工程として、
圧接するによることを特徴とする請求項１記載の太陽電池パネルの修理方法。
【請求項５】
互いに電気的に接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池パネルの製造方法において、
コネクタ付き太陽電池の裏面にコネクタを接合して準備する第１の工程と、
コネクタ付き太陽電池の表面及び裏面のコネクタをパネルの垂直方向へ成形する第２の工程と、
上記第１の工程及び上記第２の工程でコネクタが成形された太陽電池を太陽電池パネルの設置個所へ接着する第３の工程と、
上記第３の工程の後、上記第２の工程で成形された設置用太陽電池のコネクタ同志を接合する第４の工程と、
から成ることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば人工衛星などに搭載される太陽電池パネルに装着された太陽電池パネルの修理方法及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
修理が容易に行え、また、修理に際してソーラーパネルを損傷するおそれのない、ソーラーセルアレイが故障したソーラーパネルを修理するための交換方法を提供するために、交換用ソーラーセルアレイを、ソーラーパネルの故障したソーラーセルアレイの上に接着して、ソーラーパネルに電気的に組み込むようにしたものは開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８２８６号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のコネクタ付き太陽電池同士の接合方法では、衛星規模により数枚〜数千枚のコネクタ付き太陽電池を配置する必要があるが、ハニカムパネル形状ならびに太陽電池の実装面積に合わせたコネクタの接合を合理的に接合することが難しいという問題点がある。
さらに、複数枚にならべられたコネクタ付き太陽電池にて、１枚が故障した場合は、正常な太陽電池に交換する必要がある。コネクタ付き太陽電池の接続に際し、コネクタを数回変形させるが変形時の繰り返し応力によってコネクタが破断に至り、正常品が故障品となる品質上の問題点がある。
【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、合理的に接合する方法および修理時にコネクタが破断に至らずに製造出来ることを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の太陽電池パネルの修理方法は、互いに電気的に接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池パネルの修理方法において、修理用太陽電池の設置個所に隣接した太陽電池のコネクタを太陽電池パネルの垂直方向へ延ばし出す第１の工程と、修理用太陽電池の裏面にコネクタを接合する第２の工程と、上記第２の工程の後、修理用太陽電池の表面及び裏面のコネクタをパネルの垂直方向へ曲げ成形する第３の工程と、上記第３の工程でコネクタが曲げ成形された修理用太陽電池を太陽電池パネルの設置個所へ接着する第４の工程と、上記第４の工程の後、上記第１の工程で延ばし出された太陽電池のコネクタと、上記第３の工程で成形された修理用太陽電池のコネクタを接合する第５の工程とから成るものである。
【０００７】
この発明の太陽電池パネルの製造方法は、互いに電気的に接続された複数の太陽電池を備えた太陽電池パネルの製造方法において、コネクタ付き太陽電池の裏面にコネクタを接合して準備する第１の工程と、コネクタ付き太陽電池の表面及び裏面のコネクタをパネルの垂直方向へ成形する第２の工程と、上記第１の工程及び上記第２の工程でコネクタが成形された太陽電池を太陽電池パネルの設置個所へ接着する第３の工程と、上記第３の工程の後、上記第２の工程で成形された設置用太陽電池のコネクタ同志を接合する第４の工程とから成るものである。
【発明の効果】
【０００８】
太陽電池パネルの修理に際して、修理用太陽電池の裏面にコネクタを接合し、かつ金型を使用して予め成形することにより、太陽電池パネル上への修理用太陽電池の組み込み作業を効率良く行うことが可能になり、品質の安定性も向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１はコネクタ付き太陽電池の形状を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。
１は太陽電池、２は太陽電池の受光面側Ｎ極電極、３はコネクタ、４は半田付けまたは溶接等による溶着接続、５はカバーガラス、６はシリコーン接着剤である。
コネクタ付き太陽電池とは、太陽電池の受光面側Ｎ極電極にコネクタを、はんだ付けまたは溶接等にて電気的に溶着接続し、カバーガラスをシリコーン接着剤にて接着されたものである。
【００１０】
図２はコネクタ付き太陽電池をハニカムパネルに接着した太陽電池パネルを示す図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図である。
図２において、７はコネクタ付き太陽電池、８はハニカムパネル、９は太陽電池の裏面側Ｐ極電極、１０はシリコーン接着剤である。
【００１１】
複数枚のコネクタ付き太陽電池をシリコーン接着剤によりハニカムパネルに接着された太陽電池パネルであり、コネクタ付き太陽電池を複数枚並べ、半田付けまたは溶接等にて電気的に溶着接続して並べられたものである。
【００１２】
コネクタ付き太陽電池を３〜０．１ｍｍ程度の間隔でタイル状に複数枚並べ（人工衛星の規模により数枚〜数千枚となる）、コネクタ付き太陽電池のコネクタ（Ｎ極）を隣接する太陽電池の裏面側Ｐ極電極に半田付けまたは溶接等にて電気的に溶着接続をする。
【００１３】
次に、複数枚並べられたコネクタ付き太陽電池にシリコーン接着剤を塗布し、ハニカムパネルに接着固定するものである。
【００１４】
実施の形態１．
図３は、修理用太陽電池の裏面にＰ極側電極を溶接する工程を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図であり、１１は太陽電池の裏面側P極電極である。
修理用に交換するための太陽電池の準備作業として、図１で示されたコネクタ付き太陽電池の裏面側に、太陽電池の裏面側P極電極１１を溶接にて電気的に接続するものである。
【００１５】
図４は、修理用太陽電池のコネクタ付き太陽電池のコネクタを成形した状態を示す図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図であり、１２は金型成形したコネクタである。
図１で示されたコネクタ付き太陽電池のコネクタ（Ｎ極）および、図３で修理用に溶接された太陽電池の裏面側P極電極１１の両方のコネクタを金型を使用して曲げ成形した状態が金型成形したコネクタ１２である。
金型成形したコネクタ１２はコネクタ付き太陽電池のコネクタを太陽電池パネル面に対して垂直上方を向くように成形する。
【００１６】
金型成形したコネクタ１２は金型で成形されるため、無理な応力が金型成形したコネクタ１２に加わらず、複数回折り曲げることもないため、金型成形したコネクタ１２が破損することを回避できる。
【００１７】
図５は太陽電池パネルから太陽電池の除去を説明するための図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。
図５において、１４は除去太陽電池、１５は太陽電池の表側N極電極である。
【００１８】
太陽電池パネルの中で交換が必要な除去太陽電池１４の個所のカバーガラスをカッターで切り取る。次に除去太陽電池１４と隣接するコネクタ付き太陽電池との電気的な接続を行うが、太陽電池の裏面側Ｐ極電極９は最大限右側を切断し、太陽電池の表側N極電極１５は最大限左側を切断することにより、コネクタが長くなるように配慮して作業を行う。
その次に、薬品またはカッターを使用して、ハニカムパネル８から除去太陽電池１４を
取り外す。
【００１９】
最後に、切断されて残った太陽電池の裏面側Ｐ極電極９と太陽電池の表側N極電極１５を太陽電池パネルの表面側へ引き伸ばし、交換用太陽電池が挿入できるスペースを確保すると共に、コネクタの溶接に良い状況を作る。
【００２０】
図６は、太陽電池パネルのコネクタ付き太陽電池の交換を説明するための図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。
図６において、１３はコネクタ付き太陽電池であり、複数枚のコネクタ付き太陽電池をシリコーン接着剤によりハニカムパネルに接着する状態を表している。
【００２１】
コネクタ付き太陽電池１３は図４で説明したように、成形されたものであり、故障した太陽電池を太陽電池パネルから取り除くが、このとき、その太陽電池の「ｐコネクタ」を、太陽電池パネル上に残すように最大限長くなる位置でカットし、太陽電池パネルの面に垂直になる方向へ引き出す。
【００２２】
隣接する太陽電池のコネクタ同士を接合するには、例えば、コネクタ同士（ｎコネクタならびにｐコネクタ）を挟み込むための溶接ヘッドをＸ−Ｙ−Ｚ方向に動作するロボットや多次元テーブルにより自動的に溶接を行うことも可能である。
【００２３】
図７は太陽電池パネル上での太陽電池のコネクタ同志の接合を説明するための図であり、１６は溶接機加圧ヘッド、１７は溶接電極、１８はコネクタである。
【００２４】
コネクタ１８は銅板、銅箔等で作られた平板形状のものであり、隣接する太陽電池のコネクタ１８同志を重ね合わせて、溶接機加圧ヘッド１６に取り付けれた溶接電極１７で挟み込んで、溶接機加圧ヘッド１６から加圧をかけた後、溶接電流を流し、２枚のコネクタ１８を溶接する。次に他の溶接個所へ、溶接機加圧ヘッド１６と溶接電極１７を移動して同様の動作を繰り返して、溶接が必要なコネクタ１８の接合を行う。
【００２５】
図８は、この発明の実施の形態１．におけるコネクタ付き太陽電池の交換方法の工程を示す図である。
【００２６】
先ず、太陽電池パネルの上面全体を覆っているカバーガラスのうち、その太陽電池パネルの上面に形成されている「ｎコネクタ」の溶着パッド部の部分のカバーガラスをカッターでカットして除去する。
修理用太陽電池両サイドに存在し、露出したコネクタを、その溶着パッド部の直近箇所で切断して、慎重に上方へ起こすように屈曲させる（ステップ１）。
【００２７】
続いて、故障した太陽電池を太陽電池パネルから取り除くが、このとき、その太陽電池の「ｐコネクタ」を、太陽電池パネル上に残すようにし、長さが短い場合はP極側電極（太陽電池裏面）を溶接にて溶着する（ステップＳ２）。
【００２８】
続いて、図３で示すように、新しく交換するコネクタ付き太陽電池のコネクタをコネクタ付き太陽電池の裏面側に、太陽電池の裏面側P極電極１１を溶接にて電気的に接続するものである。（ステップＳ３）。
さらに、図１で示すように、コネクタ付き太陽電池のコネクタ（Ｎ極）３および、図３で修理用に溶接された太陽電池の裏面側P極電極１１の両方のコネクタを金型を使用して成形した状態が金型成形したコネクタ１２である。（ステップＳ４）。
【００２９】
このように成形された新たなコネクタ付き太陽電池をハニカムパネルの修理箇所へ図６で示すように配設し、接着剤にてハニカムパネルへ固定する（ステップＳ５）。
この新たな修理用の太陽電池の上面のｎコネクタ及びｐコネクタを、隣接する太陽電池に接合して電気的に接続する（ステップＳ６）。
【００３０】
この接合手段としては、溶接、接着、半田、圧接によることも可能である。
【００３１】
また、交換方法として、全てを説明したが、最初から全ての太陽電池をこのような製造方法によって、太陽電池パネルを製造することも可能であり、作業が単純化されることにより、溶接ヘッドをＸ−Ｙ−Ｚ方向に動作するロボットや多次元テーブルにより自動的に溶接を行うことのも実現性も高まり、自動化装置も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】コネクタ付き太陽電池の形状を示す図である。
【図２】コネクタ付き太陽電池をハニカムパネルに接着した太陽電池パネルを示す図である。
【図３】修理用太陽電池の裏面にＰ極側電極を溶接する工程を示す図である。
【図４】修理用太陽電池のコネクタを成形した状態を示す図である。
【図５】太陽電池パネルから太陽電池の除去を説明するための図である。
【図６】太陽電池パネルのコネクタ付き太陽電池の交換を説明するための図である。
【図７】太陽電池パネル上での太陽電池のコネクタ同志の接合を説明するための図である。
【図８】コネクタ付き太陽電池パネルの修理方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  太陽電池、  ２  太陽電池の受光面側Ｎ極電極、  ３  コネクタ、  ４  はんだ付けまたは溶接等による溶着接続、  ５  カバーガラス、  ６  シリコーン接着剤、  ７  コネクタ付き太陽電池、  ８  ハニカムパネル、  ９  太陽電池の裏面側Ｐ極電極、  １０  シリコーン接着剤、  １１  太陽電池の裏面側Ｐ極電極の溶着、  １２  金型成形したコネクタ、  １３  コネクタ付き太陽電池を接着、  １４  除去太陽電池、  １５  太陽電池の表側N極電極、  １６  溶接機加圧ヘッド、  １７  溶接電極、  １８  コネクタ。
【図１】
2005251960.tif 000003
【図２】
2005251960.tif 000004
【図３】
2005251960.tif 000005
【図４】
2005251960.tif 000006
【図５】
2005251960.tif 000007
【図６】
2005251960.tif 000008
【図７】
2005251960.tif 000009
【図８】
2005251960.tif 000010