(57)【要約】  接続導体をハンダ付けすることにより太陽電池素子同士を接続した後のクラックの発生を無くすことにより、その歩留りが良好で、信頼性の高い接続導体及び太陽電池モジュールを提供するものであって、この太陽電池モジュールは、電極が形成された太陽電池素子と、電極と半田を介して接続された帯状の接続導体とを備えた太陽電池モジュールであって、接続導体は、少なくとも一つの端部の平面形状が、鈍角である複数の角部を備えることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が形成された太陽電池素子と、
前記電極と半田を介して接続された帯状の接続導体と、
を備えた太陽電池モジュールであって、
前記接続導体は、少なくとも一つの端部の平面形状が、鈍角である複数の角部を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
電極が形成された太陽電池素子と、
前記電極と半田を介して接続された帯状の接続導体と、
を備えた太陽電池モジュールであって、
前記接続導体は、少なくとも一つの端部の平面形状が、外側に膨らむ曲線で構成された周縁を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記曲線は、円弧であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
電極が形成された太陽電池素子と、
前記電極と半田を介して接続された帯状の接続導体と、
を備えた太陽電池モジュールであって、
前記接続導体は、少なくとも一つの端部に貫通穴部を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記端部は、前記接続導体の他の部分よりも厚みが薄いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記端部は、押圧により薄く形成されて成ることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、一般的にＰＮ接合した単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板の両主面に電極を形成した複数の太陽電池素子を、接続導体を用いて互いに接続するとともに、互いに接続された太陽電池素子をエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）などを主成分とする充填材で被覆した状態で、透光性基板とバックシートとの間で封入していた。太陽電池素子を電気的に接続するには、帯状の接続導体を用いて太陽電池素子の受光面側電極、裏面側電極にハンダ付けすることにより行われている。【０００３】
図9は従来の太陽電池モジュールの受光面側の外観の一例を示した図である。図中、１は透光性基板、２は太陽電池素子、３は接続導体、４はモジュール枠を示す。【０００４】
太陽電池モジュールは、上述のように透光性基板１と裏面シート（不図示）の間に接続導体３より電気的に接続され、これらの太陽電池素子２を充填材で封入され、この外周部にモジュール枠４が取り付けられる。【０００５】
このような太陽電池モジュールは、接続導体３を半田付けなどにより、太陽電池素子２の電極に接続されるものである（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８１７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような太陽電池モジュールでは、日々の温度サイクルなどにより、温度変化が生じた場合、接続導体が膨張或いは収縮し、接続導体に接続された太陽電池素子が接続導体の膨張等によって生じる応力を吸収できず、結果として、半導体基板にクラックを引き起こすおそれがあった。特に、接続導体と電極との接続領域のうち、接続導体端部において、接続導体の熱膨張量（熱収縮量）が大きくなることから、太陽電池素子にクラック発生が生じやすい。【０００７】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は太陽電池素子に生じるクラックを抑制した太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の１実施形態に係る太陽電池モジュールは、電極が形成された太陽電池素子と、前記電極と半田を介して接続された帯状の接続導体とを備えた太陽電池モジュールであって、前記接続導体は、少なくとも一つの端部の平面形状が、鈍角である複数の角部を備えることを特徴とする。【０００９】
また、本発明の他の実施形態に係る太陽電池モジュールは、電極が形成された太陽電池素子と、前記電極と半田を介して接続された帯状の接続導体とを備えた太陽電池モジュールであって、前記接続導体は、少なくとも一つの端部の平面形状が、外側に膨らむ曲線で構成された周縁を含むことを特徴とする。【００１０】
ここで、前記曲線は、円弧とすることができる。【００１１】
また、本発明のさらに他の実施形態に係る太陽電池モジュールは、電極が形成された太陽電池素子と、前記電極と半田を介して接続された帯状の接続導体とを備えた太陽電池モジュールであって、前記接続導体は、少なくとも一つの端部に貫通穴部を備えることを特徴とする。【００１２】
ここで、前記端部は、前記接続導体の他の部分よりも厚みを薄く構成することができる。【００１３】
ここで、前記端部は、押圧により薄く形成されて成ることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールに使用される太陽電池素子の外観の一例を示すものである。
【図２】本発明に係る接続導体の外観の一例を示すものである。
【図３】本発明に係る接続導体の端部の拡大図である。
【図４】本発明に係る接続導体を太陽電池素子のバスバー電極にハンダ付けした後の状態を示すものである。
【図５】本発明に係る接続導体の他の実施例の端部の拡大図である。
【図６】本発明に係る接続導体の他の実施例の端部の拡大図である。
【図７】本発明に係る接続導体の更なる他の実施例の端部の拡大図である。
【図８】本発明に係る太陽電池モジュールの構造の一例を示す図である。
【図９】従来の太陽電池モジュールの受光面側の外観の一例を示した図である。
【図１０】従来の接続導体を用いて、二つの太陽電池素子を直列に接続した状態を示したものの一例である。
【図１１】太陽電池素子に接続導体を接続する装置の一例を示したものである。
【図１２】従来の接続導体を太陽電池素子のバスバー電極上にハンダ付けした状態を示したものである。
【図１３】本発明に係る接続導体の他の実施例の外観の一例を示すものである。
【図１４】本発明に係る接続導体の他の実施例の端部の拡大図である。
【図１５】本発明に係る接続導体の他の実施例の端部の拡大図である。
【図１６】本発明に係る接続導体の他の実施例の端部の拡大図である。
【図１７】太陽電池素子に接続導体をハンダ付けする本発明に係る太陽電池モジュール製造装置の一例を示したものである。
【図１８】太陽電池素子に接続導体をハンダ付けする本発明に係る太陽電池モジュール製造装置のまた別の一例を示したものである。
【図１９】太陽電池素子に接続導体をハンダ付けする本発明に係る太陽電池モジュール製造装置のまた別の一例を示したものである。
【図２０】太陽電池素子に接続導体をハンダ付けする本発明に係る太陽電池モジュール製造装置のまた別の一例を示したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて詳細に説明する。【００１６】
本発明において、接続導体の端部とは、長手方向の１／２以下の領域であって最大幅を有する部位から先端部位までに至る領域を意味するものとする。なお、最大幅を有する部位が所定長さ連続する場合には、その先端部位に最も近接する部位から先端部位までの領域が前記端部となる。【００１７】
図１は本発明に係る太陽電池モジュールに使用される太陽電池素子の外観の一例を示すものである。【００１８】
図１において、２０は太陽電池素子、２１は太陽電池素子のバスバー電極、２２はフィンガー電極を示す。【００１９】
太陽電池素子２０は、例えば厚み０．３〜０．４ｍｍ程度、大きさ１５０ｍｍ角程度の単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板からなる。また、太陽電池素子２０のシリコン基板にはボロンなどのＰ型不純物を多く含んだP層とリンなどのＮ型不純物を多く含んだＮ層が接しているＰN接合（不図示）が形成されている。また太陽電池素子２０の表面にはバスバー電極２１とフィンガー電極２２が形成されている。【００２０】
このバスバー電極２１とフィンガー電極２２は、銀ペーストなどを印刷・焼き付けによって形成され、またバスバー電極２１の表面は、そのほぼ全面にわたりハンダコートしても良い。またフィンガー電極２２は幅０．１〜０．２ｍｍ程度で、太陽電池素子の所定の一辺に平行に、光生成キャリヤーを収集するため多数本形成される。さらにバスバー電極２１は収集されたキャリヤーを集電し、接続導体を取り付けるために幅２ｍｍ程度で、フィンガー電極２２と垂直に交わるように２〜３本程度形成される。このようなバスバー電極２１とフィンガー電極２２は、太陽電池素子２０の裏面（非受光面）側にも同様に形成されている。【００２１】
図２は、本発明に係る接続導体の外観の一例を示すものであり、図３はその端部の拡大図である。【００２２】
太陽電池素子の電極に接続される本発明に係る接続導体２５は、厚みが０．１〜１．０ｍｍ程度で、またその幅は太陽電池素子２０の接続導体２５自身により太陽電池素子２０の受光面に影を作らないように、バスバー電極２１の幅と同じかそれ以下にする。さらに接続導体２３の長さは、バスバー電極２１のほぼ全てに重なり、さらに所定の太陽電池素子間の間隔と隣り合う太陽電池素子の裏面側バスバー電極（不図示）に重なり接続している。一般的な１５０ｍｍ角の多結晶シリコン基板を有する太陽電池素子を使用する場合、接続導体２５の幅は１〜３ｍｍ程度、その長さは２００〜３００ｍｍ程度である。接続導体２５が受光面側バスバー電極２１のほぼ全てに重なるようにするのは、その電気抵抗成分を少なくするためである。【００２３】
また、この接続導体２５の材質は、銀、銅、アルミニウム、鉄などの良導電性の金属材料からなり、その導電性やハンダコートのしやすさなどを考慮して、銅箔材が好適である。また接続導体材は、太陽電池素子２０のバスバ−電極２１へハンダ付けし易いようにその全面にハンダコートされる。これは銅箔などをハンダ槽にディピングすることやメッキすることにより、片面２０〜７０ミクロン程度のハンダを被覆することにより行われる。
（接続導体の端部形状１）
さらに本発明に係る接続導体２５は、図２、図３に示す本発明の一例のように、少なくとも一端部が外側に膨らむ曲線で構成された周縁２６を含む構成となっている。このような曲線で構成された周縁２６は、接続導体２５を上述の適当な長さに切断するときに、所定形状の型を使用した打ち抜き加工処理により形成できる。【００２４】
また接続導体２５は、太陽電池素子２０の受光面側のバスバー電極２１と接続される他の太陽電池素子の裏面側のバスバー電極２１にハンダ付けされるので、接続導体２５の端部のこのような周縁２６はその両側に設けられるのが望ましい。しかし、太陽電池素子の製法の違いにより受光面側あるいは裏面側バスバー電極のどちらか一方がシリコン基板との接合強度が強く、他方は弱い場合などでは、接続導体の接合強度の弱いバスバー電極側にハンダ付けされる接続導体２５の端部側のみを曲線形状の周縁２６とすることも可能である。【００２５】
この様な接続導体２５を太陽電池素子２０のバスバー電極２１上に配置し、例えば図１１に示すように、押しつけピン１１で押さえながら、熱風をノズルから吹き出すことによりバスバー電極２１に接続導体２５とをハンダ付けする。【００２６】
図４は本発明に係る接続導体２５を太陽電池素子２０のバスバー電極２１にハンダ付けした状態を示すものである。【００２７】
太陽電池モジュールを屋外に設置した場合や、太陽電池モジュールの製造工程において、太陽電池素子及び接続導体に温度変化が生じた場合であっても、本発明に係る接続導体２５は、少なくとも一つの端部の平面形状が、外側に膨らむ曲線で構成された周縁を含むため、接続導体２５と半導体基板との熱膨張係数の差異に起因して生じる応力を、この端部の周縁で分散することができる。【００２８】
これにより接続導体２５を半田付けした後、収縮による応力が集中して、太陽電池素子にクラックが発生したり、接続導体２５を半田付けした後で、バスバー電極２１がシリコン基板から剥離したりすることを抑制できる。【００２９】
さらに、上述した端部の周縁が外側に膨らむ曲線は、円弧であることが好ましい。円弧とすることで、接続導体の端部に加わる応力を均一に分散させ易くなる。
（接続導体の端部形状２）
さらに図５に示すように、接続導体２８の少なくとも一つの端部の平面形状を、鈍角である複数の角部を備えることができる。この場合、帯状の接続導体２８の部材を略直角に切断した後、この接続導体の略直角部分を切り落とすことで、鈍角部を形成することができ、図５に示すように接続導体２８の端部に複数の傾斜辺２９が形成される。【００３０】
太陽電池モジュールを屋外に設置した場合や、太陽電池モジュールの製造工程において、太陽電池素子及び接続導体に温度変化が生じた場合であっても、本発明に係る接続導体２５は、少なくとも一つの端部の平面形状が、鈍角である複数の角部を備えることで、接続導体２５と半導体基板との熱膨張係数の差異に起因して生じる応力を、この端部の周縁で分散することができる。【００３１】
これにより接続導体２５を半田付けした後、収縮による応力が集中して、太陽電池素子にクラックが発生したり、接続導体２５を半田付けした後で、バスバー電極２１がシリコン基板から剥離したりすることを抑制できる。【００３２】
さらにこの端部の平面形状を鈍角である複数の角部を備えるように形成することにより、現状の接続導体の直角部を切り落とすだけなので、打ち抜くための型などを設計、準備することなく本発明を簡便かつ安価に実施することが可能となる。【００３３】
さらに、図７に示すように接続導体３４の端部３５に、接続導体３４の幅よりも大きい直径を有する円形状としてもよい。この場合、接続導体３４の端部をプレスなどで薄く伸ばしたのち、所定形状、たとえば大きな円形に打ち抜くことにより形成することができる。【００３４】
このとき、図６に示すように、接続導体３４の端部３５の厚みは、接続導体３４の他の部分よりも薄く構成することができる。このような構成とすることにより、接続導体３４の端部３５における応力を弱めて、クラック発生を減少させることができる。【００３５】
この端部は、押圧により薄く形成されて成ることを特徴とし、接続導体の端部が圧延されて一体的に成形されるため、電気的・機械的な観点からも好ましい。
（接続導体の端部形状３）
図１３、図１４は、本発明に係る接続導体のまた別の実施例を示すものであり、図１３は全体図で図１４はその端部の拡大図である。【００３６】
図１３に示すように本発明に係る接続導体５０は、少なくとも一つの端部に貫通穴部５１が設けられている。【００３７】
この貫通穴部５１は、円形や楕円形又は四角形、六角形、八角形などの多角形状に打ち抜きなどにより作製される。その大きさは例えば円形ならば、直径が接続導体５０の幅の１／3〜２／３程度である。また貫通穴部５１、接続導体５０の幅のほぼ中央で、その端面から貫通穴部５１までの距離５２が１〜５ｍｍ程度の位置に作製される。【００３８】
また、図１５に示すように、接続導体５４の端部に斜辺２９を設けることにより、端部の形状を鈍角である複数の角部を備える多角形状に構成し、さらに貫通穴部５１を有する構成とすることができる。また、図１４に示すように、接続導体５０の端部形状は、外側に膨らむ曲線で構成された周縁２６を有しており、さらに貫通穴部５１が設けられていてもよい。【００３９】
さらに図１６に示すように、接続導体５７の端部５８をプレスなどで伸ばし、薄くした後、略円形状に打ち抜いた後、貫通穴部５１を設けた構成とすることができる。【００４０】
このような貫通穴部５１は、ハンダ付けする太陽電池素子の受光面側と裏面側で発生する応力の大きさに差がある場合などでは、どちらか一方に設けるように構成することが可能である。【００４１】
このように接続導体の少なくとも一つの端部に貫通穴部を設けたことにより、端部の内側に向かう上記の接続導体の熱収縮による応力を低減することができ、太陽電池素子にクラックが発生することを少なくすることができる。【００４２】
この様にして作製した接続導体を用いて、太陽電池素子同士を電気的に接続して、太陽電池モジュールを作製する。【００４３】
図８は本発明に係る太陽電池モジュールの構造の一例を示す図である。【００４４】
図８において、４１は透光性基板、４２は受光面側充填材、４３は太陽電池素子、４４は裏面側充填材、４５は裏面シート、４６は本発明に係る接続導体である。【００４５】
以下、各部材について説明する。【００４６】
透光性基板４１としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。ガラス板ついては、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが使用される。他方、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いた場合には、厚みが５ｍｍ程度のものが多く使用される。【００４７】
受光面側充填材４２及び裏面側充填材４４は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと略す）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）から成り、Ｔダイと押し出し機により厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものが用いられる。これらはラミネート装置により減圧下にて加熱加圧を行うことで、軟化、融着して他の部材と一体化する。【００４８】
ＥＶＡやＰＶＢは、酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させることがあるが、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法における受光面側充填材４２においては、着色させると太陽電池素子４３に入射する光量が減少し、発電効率が低下するため透明とする。【００４９】
また、裏面側充填材４４に用いるＥＶＡやＰＶＢは透明でも構わないし、太陽電池モジュールの設置される周囲の設置環境に合わせ酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させても構わない。【００５０】
裏面シート４５は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。【００５１】
次に太陽電池モジュールの作製方法について述べる。【００５２】
太陽電池モジュールに所望の強度を持たせるために、透光性基板４１上に受光面側充填材４２太陽電池モジュール、裏面側充填材４４、裏面シート４５を順次積層する。このような状態で、ラミネーターにセットし、減圧下にて加圧しながら１００〜２００℃で例えば１５分〜１時間加熱することにより、これらを一体化することができる。その後、この太陽電池モジュール外周部にモジュール枠体を取り付けて、所望の強度を有する太陽電池モジュールとすることができる。【００５３】
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及び変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。【００５４】
またハンダ付けに使用するハンダは、錫−鉛の共晶ハンダ等の他鉛フリーハンダでも実施可能である。【００５５】
さらに図１７は太陽電池素子に接続導体をハンダ付けする本発明に係る太陽電池モジュール製造装置の一例を示したものである。図１７において１１１は太陽電池素子、１１２はバスバー電極、１１３は接続導体、１１４は作業ステージ、１１５は作業ステージ移動方向、１１６は熱風吹き出しノズル、１１７は押しつけピンを示す。【００５６】
太陽電池素子１１１は、上述のように単結晶シリコンや多結晶シリコンで作られており、その受光面側と裏面側にバスバー電極１１２が形成されている。【００５７】
接続導体１１３は、良導電性金属箔を帯状に成形し、これにハンダコートした後、適当な長さに切断したものであるが、上述したように接続導体の少なくとも一つの端部の平面形状を、鈍角である複数の角部を備える構成、または外側に膨らむ曲線で構成された周縁を含む構成とし、さらに少なくとも一方の端部に貫通穴部が設けられていることが望ましい。【００５８】
作業ステージ１１４は、厚さ５〜１０ｍｍ程度のステンレスなどで作製され、太陽電池素子１１１の位置決め用のピンや位置決めした後太陽電池素子が動かないように真空吸着するための貫通穴などを設けておくことが望ましい。またこの作業ステージ１１４は、サーボモーターなどにより一定速度で矢印１１５の方向へ直線的に動く機構になっている。【００５９】
熱風吹き出しノズル１１６は、直径２〜５ｍｍ程度のステンレス等の金属製のパイプが用いられ、その一端はバスバー電極の方向に向けられ、他端は熱風発生器（不図示）に繋がっている。またこのパイプの途中には、電磁弁などが設けられ、シーケンサーなどからの信号により電磁弁を開閉することにより熱風の吹き出し時間とそのタイミングを制御する手段が設けられる。また熱風吹き出しノズル１１６の先端部付近には、熱電対などの温度センサーが設けられ、熱風の温度が温度コントローラーにより自動的に設定温度になるように制御されている。【００６０】
また本発明に係る熱風吹き出しノズル１１６は、バスバー電極１１２の端部上方に１〜３本程度、その位置に固定した状態で設けられる。【００６１】
本発明に係る押しつけピン１１７は、長さ５０〜１００ｍｍ程度、直径１〜３ｍｍ程度のステンレスなどの金属製シャフトに円柱形状の押さえ部を取り付けたものである。円柱形状の押さえ部は、直径２〜５ｍｍ程度、高さ４〜６ｍｍ程度の大きさで、その材質は炭素工具鋼にニッケルメッキを施したものなどが好適に用いられる。この押しつけピン１１７は、駆動系により上下方向に駆動し、スプリングなどにより常に一定の圧力で、接続導体１１３をバスバー電極１１２に押さえつけるようになっている。【００６２】
また本発明に係る押しつけピン１１７は、作業ステージ１１４が上述のように一定速度で動くのに同期して同様に動く機構になっている。【００６３】
本発明に係る太陽電池モジュール製造装置での接続導体１１３の太陽電池素子１１１上のバスバー電極１１２への取り付けは、次の様に行う。【００６４】
まず取り付ける太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の上へ接続導体１１３を持ってくる。その後押しつけピン１１７を下ろし、接続導体１１３をバスバー電極１１２に押しつける。その後熱風吹き出しノズル１１６から、４００から５００℃程度の熱風を接続導体１１３を載置しているバスバー電極１１２の一端部に吹き付け、太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２上のハンダと接続導体１１３のハンダを溶融する。さらにこの熱風を吹きつけながら作業ステージ１１４を矢印１１５の方向にバスバー電極１１２の他端部まで移動させハンダの溶融位置を徐々に移動させる。その後熱風の吹き出しを止めて、ハンダが固化したら押しつけピン１１７を上げる。【００６５】
上述のように太陽電池素子１１１を電気的に接続するための接続導体１１３を太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２にハンダ付けにて取り付けるための太陽電池モジュール製造装置において、前記ハンダ付けのための熱風吹き出しノズル１１６を太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の一端部上方に固定すると共に、前記太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２に前記接続導体１１３を載置したものを、前記熱風吹き出しノズル１１６から熱風を吹きつけながら前記太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の一端部から他端部に移動させることにより、今までのように電極上の接続導体１１３をその全域に亘りほぼ同時にハンダ付けするのに較べ、ハンダ付け部分を連続的に太陽電池素子のバスバー電極１１２の一端部から他端部に移動させることになり、ハンダ付け時の熱風による加熱での太陽電池素子１１１と接続導体１１３の材料との熱膨張係数の差による熱収縮量の違いをハンダ付けされていない部分で吸収することが可能となり、接続導体１１３を取り付けた後の太陽電池素子１１１において、反りが発生することが無く、太陽電池素子１１１の電極が太陽電池素子基板より剥離したり、またその後の太陽電池モジュール工程において、太陽電池素子１１１が割れたり、クラックが発生することが無い。【００６６】
またこの作業ステージ１１４を矢印１１５の方向に移動させる速度は、発明者らが繰り返し行ったテストでは、毎秒１５ｍｍ以下であることが望ましい。【００６７】
すなわち、毎秒１５ｍｍを超えるハンダ付け速度では、熱膨張係数の差による熱収縮量の違いをハンダ付けされていない部分で吸収することが不十分となり、完全に太陽電池素子の反りを防止できないためである。【００６８】
図１８は本発明に係るまた別の太陽電池素子に接続導体をハンダ付けする本発明に係る太陽電池モジュール製造装置の一例を示したものである。図１８において、押しつけピン１２０は、長さ５０〜１００ｍｍ程度、幅１〜３ｍｍ程度のステンレスなどの金属製プレートの太陽電池素子１１１側が２つに別れ、その間に金属製のローラー１２１がシャフトにより回転自在に取り付けられている。このローラーの材質は、ステンレスや炭素鋼にニッケルメッキを施したものなどが好適に用いられる。さらにこのローラー１２１は幅方向に両端部が中央部に較べ０．５〜１．０ｍｍ程度突出している凸形状にすることが、接続導体１１３が蛇行することを防止できるため望ましい。【００６９】
この押しつけピン１２０は、駆動系により上下方向に駆動し、スプリングなどにより常に一定の圧力で、接続導体１１３をバスバー電極１１２に押さえつけるようになっている。【００７０】
このようにすることにより、熱風吹き出しノズル１１６から熱風を吹きつけながら作業ステージ１１４を矢印１１５の方向にバスバー電極１１２の端部から他端部まで移動させ、ハンダの溶融位置を徐々に移動させる時に押しつけピン１２０は、ローラー１２１が回転するために、作業ステージ１１４に同期して移動させる必要が無く、装置の構造を簡単なものにすることが可能となる。【００７１】
図１９は本発明に係るまた別の太陽電池素子に接続導体をハンダ付けする本発明に係る太陽電池モジュール製造装置の一例を示したものである。【００７２】
図１９において、作業ステージ１１４は固定され、熱風吹き出しノズル１１６が、サーボモーターなどにより太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の端部から他の端部へ熱風を吹きつけながら一定速度で矢印１２０の方向へ直線的に動く機構になっている。【００７３】
すなわち、太陽電池素子１１１を電気的に接続するための接続導体１１３をこの太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２にハンダ付けにて取り付けるための太陽電池モジュール製造装置において、前記太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２に接続導体１１３を載置すると共に、太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の一端部上方にハンダ付けのための熱風吹き出しノズル１１６を配置し、前記熱風吹き出しノズル１１６から熱風を吹きつけながら前記太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の一端部から他端部に前記熱風吹き出しノズル１１６を移動させることにより、今までのように電極上の接続導体１１３をその全域に亘りほぼ同時にハンダ付けするのに較べ、より簡単な構造の装置でハンダ付け部分を連続的に太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の一端部から他端部に移動させることになり、ハンダ付け時の熱風による加熱での太陽電池素子１１１と接続導体１１３材料との熱膨張係数の差による熱収縮量の違いをハンダ付けされていない部分で吸収することが可能となり、接続導体１１３を取り付けた後の太陽電池素子１１１において、反りが発生することが無く、太陽電池素子１１１の電極が太陽電池素子１１１基板より剥離したり、またその後の太陽電池モジュール工程において、太陽電池素子１１１が割れたり、クラックが発生することが無い。【００７４】
図２０は、本発明に係るまた別の太陽電池素子に接続導体をハンダ付けする本発明に係る太陽電池モジュール製造装置の一例を示したものである。【００７５】
これにおいて、太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２に接続導体１１３を載置すると共に、バスバー電極１１２の両端部の接続導体１１３上を押しつけピン１１７ａ、１１７ｂで押さえ固定する。さらに２本の熱風吹き出しノズル１１６ａ、１１６ｂがバスバー電極のほぼ中央の上部に配置され、それぞれ反対方向にバスバー電極１１２の端部に向けて移動するようになっている。【００７６】
すなわち、太陽電池素子１１１を電気的に接続するための接続導体１１３を前記太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２にハンダ付けにて取り付けるための太陽電池モジュール製造装置において、前記太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２に前記接続導体１１３を載置すると共に、前記太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の略中央部上方に前記ハンダ付けのための複数の熱風吹き出し口を配置し、各々の複数の熱風吹き出し口から熱風を吹きつけながら前記太陽電池素子１１１のバスバー電極１１２の両端部に向けて前記熱風吹き出し口を移動させることにより、反りが発生することが無いと共に接続導体１１３のハンダ付け時間を短くすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の１実施形態に係る太陽電池モジュールでは、接続導体の少なくとも一つの端部の平面形状が鈍角である複数の角部を備える構造であることから、太陽電池素子の電極上にハンダ付けする際に接続導体の熱収縮が起きても、端部の角部分で熱収縮による応力が集中することがなく、太陽電池素子にクラックが発生することを少なくすることができる。【００７８】
また、本発明の他の実施形態による太陽電池モジュールでは、接続導体の少なくとも一つの端部の平面形状が外側に膨らむ曲線で構成された周縁を含む構成とすることにより、太陽電池素子の電極上にハンダ付けする際に接続導体の熱収縮が起きても、応力を均一に分散することができるため、その効果を確実なものとすることができる。【００７９】
さらに、本発明のさらに他の実施形態による太陽電池モジュールでは、接続導体の少なくとも一つの端部に貫通穴部を備える構成とすることにより、太陽電池素子の電極上にハンダ付けする際に接続タブの熱収縮が起きても、その端部の角部分に応力が集中することがなく、貫通穴部において応力を分散することができ、太陽電池素子にクラックが発生することを少なくすることができる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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