(57)【要約】【課題】ポッティング材に気泡が発生せず高さが不均一にならず、太陽電池モジュールの本来想定していた性能が十分に発揮され、また信頼性を向上させる太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池モジュールのリード線を電子部品に接続する部品接続工程（ステップＳ１）と、端子ボックスの内部を密閉した空間とする密閉する密閉工程（ステップＳ２）と、端子ボックスの内部を減圧する減圧工程（ステップＳ３）と、減圧した端子ボックスの内部にポッティング材を充填する充填工程（ステップＳ４）とを含む。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに取り付けられ電力を取り出すための電子部品を収納する端子ボックスに、ポッティング材を充填する太陽電池モジュールの製造方法において、
前記太陽電池モジュールのリード線を前記電子部品に接続する部品接続工程と、
少なくとも前記端子ボックスの内部を密閉した空間とする密閉する密閉工程と、
少なくとも前記端子ボックスの内部を減圧する減圧工程と、
減圧した前記端子ボックスの内部に前記ポッティング材を充填する充填工程と、を含む  ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記減圧工程では、前記端子ボックスの内部を含む広く前記端子ボックスの周辺を減圧することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記充填工程では、前記端子ボックスの内部に前記ポッティング材を充填するとき、前記端子ボックスを超音波振動させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
太陽電池モジュールに取り付けられ電力を取り出すための電子部品を収納する端子ボックスに、ポッティング材を充填する太陽電池モジュールの製造方法において、
前記太陽電池モジュールのリード線を前記電子部品に接続する部品接続工程と、
前記端子ボックスの内部に前記ポッティング材を充填する充填工程と、を含み
前記充填工程では、前記端子ボックスの内部に前記ポッティング材を充填するとき、前記端子ボックスを超音波振動させる
ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記充填工程では、前記超音波振動を検出して前記電子部品間のはんだ付けの良否を判定する
ことを特徴とする請求項３または４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
太陽電池モジュールに取り付けられ電力を取り出すための電子部品を収納する端子ボックスに、ポッティング材を充填する太陽電池モジュールの製造装置において、
前記端子ボックスの開口部を覆い少なくとも前記端子ボックスの内部を密閉した空間とする密閉する密閉手段と、
少なくとも前記端子ボックスの内部を減圧する減圧手段と、
減圧した前記端子ボックスの内部に前記ポッティング材を充填する充填手段と、を含む  ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造装置。
【請求項７】
前記端子ボックスの内部に前記ポッティング材を充填するとき、前記端子ボックスを超音波振動させる加振手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造装置。
【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取り付けられ、電力を取り出すための電子部品を収納する端子ボックスに、ポッティング材を充填する太陽電池モジュールの製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電された電力を太陽電池モジュールから取り出すため、太陽電池モジュールの裏面には端子ボックスが装着されている（例えば特許文献１）。この端子ボックスの内部にはタブ線、バイパスダイオード、放熱板などの電子部品が収納されており、これらを水分や埃などから保護するために樹脂製のポッティング材が充填されている。このポッティング材は、端子ボックス内に均等に充填する必要があるため、液体もしくはゾルの状態で供給し、充填後に硬化する材料を用いており、製造コスト低減の観点から硬化時間が短いものが採用されている。
【０００３】
また、端子ボックス内の電子部品は太陽電池モジュールにて発電した電力が流れることにより温度が上昇する。この温度上昇によりポッティング材が燃焼または劣化することがあり、これを防ぐため、難燃性の機能も併せ持つ材料が選ばれている。ポッティング材の充填工程は、太陽電池モジュールに接着材で固定した端子ボックスへ、太陽電池モジュール内部から引き出しているタブ線を端子ボックス内部の電極にはんだ付けしたのち、ポッティング材を注入ノズルから供給して行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７７３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術によれば、上述のようなポッティング材の充填を行う工程においては、充填後の硬化時間が短いため、端子ボックス内に均等に行き渡る前に硬化が始まり、電子部品の下方の空間や電子部品間の小さな隙間に気泡が発生することがあった。また、端子ボックスの隅などポッティング材が十分に行き渡らない領域が発生して、ポッティング材の表面の高さが不均一になることがあった。
【０００６】
これらの気泡や表面高さの不均一は、太陽電池モジュールの本来想定していた性能を満たさず、信頼性を低下させる可能性があり懸念される。従来は、これらの問題を解消するために、硬化時間の長い材料を用いたり、粘度の低い材料を用いたり、充填後の太陽電池モジュールに振動を加えたりすることにより対応していたが、いずれも作用が十分でなく、さらに効果的な方法が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子部品の下方の空間や電子部品間の小さな隙間に気泡が発生せず、端子ボックスの隅までポッティング材が十分に行き渡り、ポッティング材の表面の高さが不均一にならず、太陽電池モジュールの本来想定していた性能が十分に発揮され、また信頼性を向上させることができる太陽電池モジュールの製造方法及び製造装置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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池モジュールに取り付けられ電力を取り出すための電子部品を収納する端子ボックスに、ポッティング材を充填する太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池モジュールのリード線を電子部品に接続する部品接続工程と、少なくとも端子ボックスの内部を密閉した空間とする密閉する密閉工程と、少なくとも端子ボックスの内部を減圧する減圧工程と、減圧した端子ボックスの内部にポッティング材を充填する充填工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池モジュールに取り付けられ電力を取り出すための電子部品を収納する端子ボックスに、ポッティング材を充填する太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池モジュールのリード線を電子部品に接続する部品接続工程と、端子ボックスの内部にポッティング材を充填する充填工程とを含み、充填工程では、端子ボックスの内部にポッティング材を充填するとき、端子ボックスを超音波振動させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の太陽電池モジュールの製造装置は、太陽電池モジュールに取り付けられ電力を取り出すための電子部品を収納する端子ボックスに、ポッティング材を充填する太陽電池モジュールの製造装置において、端子ボックスの開口部を覆い少なくとも端子ボックスの内部を密閉した空間とする密閉する密閉手段と、少なくとも端子ボックスの内部を減圧する減圧手段と、減圧した端子ボックスの内部にポッティング材を充填する充填手段とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、端子ボックス内にポッティング材が良好に充填され、電子部品の下方の空間や電子部品間の小さな隙間に気泡が発生せず、端子ボックスの隅までポッティング材が十分に行き渡り、ポッティング材の表面の高さが不均一にならず、太陽電池モジュールの本来想定していた性能が十分に発揮され、また信頼性を向上させるという効果を奏する。また、ポッティング材の充填時間が短くなり、生産タクトが短縮されるので、コストダウンを図ることができるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１の太陽電池モジュールの端子ボックスの上面図である。
【図２】図２は、従来の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。
【図４】図４は、実施の形態１の太陽電池モジュールの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態２の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。
【図６】図６は、実施の形態３の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。
【図７】図７は、実施の形態４の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。
【図８】図８は、実施の形態５の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールの製造方法及び製造装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の太陽電池モジュールの端子ボックスの上面図である。太陽電池モジュールに用いる端子ボックス１は、太陽電池モジュール７から延出する一般にタブ線と呼ばれるリード線２を電気的にはんだ接続する電極３と、太陽電池モジュール７の受光面側に影ができ、局部的に電気抵抗が大きくなってモジュール全体の発電電力が低下するのを最小限に抑えるため、その影ができた部分を電気的に回避するためのバイパスダイオード４と、バイパスダイオード４にて発生する熱を放熱するための放熱板５などの電子部品を内部に収納している。また、端子ボックス１には、電力を取り出すための接続ケーブル６が接続されている。
【００１５】
図２は、従来の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図であり、特に端子ボックス１にポッティング材１０を充填する様子を示す図である。太陽電池モジュール７に接着材８で固定した端子ボックス１へ、太陽電池モジュール７の内部から引き出しているリード線２を端子ボックス１内部の電極３にはんだ付けした状態において、端子ボックス１の開口部の上方に配置した注入ノズル９から、ポッティング材１０を圧送して吐出する。これにより、端子ボックス１にポッティング材１０が充填される。ポッティング材１０は、一般にシリコン系の樹脂が用いられており、一液硬化型や二液混合硬化型のものがある。
【００１６】
図３は、実施の形態１の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図であり、特に端子ボックス１にポッティング材１０を充填する様子を示す図である。図４は、本実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法においては、まず、太陽電池モジュール７から延出するリード線２を電極３などの電子部品に接続し（部品接続工程：ステップＳ１）、次いで、端子ボックス１の周囲を含めて少なくとも端子ボックス１の内部を密閉した空間とし（密閉工程：ステップＳ２）、さらに密閉した空間を減圧し（減圧工程：ステップＳ３）、減圧した端子ボックス１の内部にポッティング材１０を充填する（充填工程：ステップＳ４）。
【００１７】
本実施の形態の太陽電池モジュールの製造装置によれば、端子ボックス１を、その周辺も含めて密閉して覆う真空チャンバー（密閉手段）１２Ａを有している。真空チャンバー１２Ａは、底面の無い概略箱状をなし、上面に注入ノズル（充填手段）９および排気装置（減圧手段）１１が設けられている。排気装置１１は、真空チャンバー１２Ａに内外を通じて設けられ、真空チャンバー１２Ａ内の空気を吸引して外部に排出する。注入ノズル９は、従来と同じ構造のものでよい。なお、注入ノズル９の吐出口には減圧時の液漏れを防止するための開閉機構を設けてもよい。
【００１８】
本実施の形態の太陽電池モジュールの製造装置は、端子ボックス１に離接可能とされた超音波振動子（加振手段）１４を有している。超音波振動子１４は超音波発振器１３に接続されており、超音波発振器１３で発生した超音波を端子ボックス１に伝達させて端子ボックス１を超音波振動させる。このときの超音波は単一波でも同時多重波でもよい。
【００１９】
本実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法の手順は、太陽電池モジュール７の裏面に接着材８で端子ボックス１を固定した後から始まる。太陽電池モジュール７に端子ボックス１が接着材８で固定された状態において、最初に、部品接続工程として、太陽電池モジュール７の内部から引き出したリード線２を端子ボックス１内部の電極３にはんだ付けする。その後、密閉工程として、端子ボックス１を覆う位置に真空チャンバー１２Ａを移動させて開口部を太陽電池モジュール７の裏面に密着させ、端子ボックス１の周囲も含めて端子ボックス１内の空間を密閉された空間とする。その後、減圧工程として、真空チャンバー１２Ａの内部を排気装置１１を使用して減圧する。最後に、充填工程として、注入ノズル９からポッティング材１０を圧送して吐出する。
【００２０】
本実施の形態においては、密閉工程にて、真空チャンバー１２Ａを移動させる際に超音波振動子１４を端子ボックス１に接触させる。そして、充填工程にて、ポッティング材１０を吐出する際に端子ボックス１へ振動を与える。さらに、吐出完了後一定時間の間も端子ボックス１へ振動を与える。なお、端子ボックス１へ与えた超音波振動を検出する図示しないセンサを設けて、検出した超音波振動を解析してリード線２と電極３のはんだ付け、電極３とバイパスダイオード４とのはんだ付け、などのはんだ接続状態の良否を判定する機能を付加してもよい。
【００２１】
本実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法によれば、端子ボックス１の内部に供給されたポッティング材１０が均等に行き渡り、端子ボックス１内にある電子部品の下部に発生する気泡および表面レベルの不均一を抑制することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。本実施の形態では、図３に示した実施の形態１に対し、真空チャンバー１２Ｂの形状を小型化し、端子ボックス１の開口部縁に直接接続できるようにしている。また、超音波振動子１４は、真空チャンバー１２Ｂとの干渉を避けた位置で端子ボックス１に接触させる。その他の機構、動作および製造工程手順は実施の形態１と同様である。本実施の形態によれば、真空チャンバー１２Ｂの内部の密閉された空間の体積が低減できるため、実施の形態１の場合より減圧するための動力および時間を低減できる効果がある。
【００２３】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。なお、図中の実施の形態１と同じ記号の説明は省略する。本実施の形態では図３に示した実施の形態１に対し、超音波発振器１３および超音波振動子１４を省略した構造となっており、端子ボックス１周辺の減圧のみでポッティングを行う方法である。その他の機構、動作および製造工程手順は実施の形態１と同様である。本実施の形態によれば、超音波を発生させる動力が無くなることから、実施の形態１に対し製造コストを低減できる効果がある。
【００２４】
実施の形態４．
図７は、実施の形態４の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。なお、図中の実施の形態１と同じ記号の説明は省略する。本実施の形態では図６に示した実施の形態３に対し、真空チャンバー１２Ｂの形状を小型化し、端子ボックス１に直接設置する方法である。その他の機構、動作および製造工程手順は実施の形態３と同様である。本実施の形態では、真空チャンバー１２Ｂ内部の体積が低減できるため、実施の形態３の場合より減圧するための動力および時間を低減できる効果がある。
【００２５】
実施の形態５．
図８は、実施の形態５の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための太陽電池モジュール製造装置の横断面図である。なお、図中の実施の形態１と同じ記号の説明は省略する。本実施の形態では図３、５〜７に示した実施の形態１〜４に対し、真空チャンバー１２Ａ（１２Ｂ）を省略した構造となっており、端子ボックス１への振動のみでポッティングを行う方法である。その他の機構、動作および製造工程は手順実施の形態１と同様である。減圧を発生させる動力および時間が無くなることから、実施の形態１に対し製造コストを低減できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュールの製造方法及び製造装置は、太陽電池モジュールから電力を取り出すための電子部品を収納する端子ボックスを、太陽電池モジュールに取り付ける工程に適用されて有用なものであり、特に電子部品を収納する端子ボックスに、ポッティング材を充填する太陽電池モジュールの製造方法及び製造装置に適用されて最適なものである。
【符号の説明】
【００２７】
１  端子ボックス
２  リード線
３  電極
４  バイパスダイオード
５  放熱板
６  接続ケーブル
７  太陽電池モジュール
８  接着材
９  注入ノズル（充填手段）
１０  ポッティング材
１１  排気装置（減圧手段）
１２Ａ，１２Ｂ  真空チャンバー（密閉手段）
１３  超音波発振器
１４  超音波振動子（加振手段）
【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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