專利名稱：接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在太陽(yáng)能電池面板的制造中，向形成該面板的太陽(yáng)能電池單元(以下，有時(shí)簡(jiǎn)稱為"單元")軟釬焊接合導(dǎo)線(tab lead)的方法。
技術(shù)背景在太陽(yáng)能電池單元上固著的接合導(dǎo)線由銅制導(dǎo)線、和涂敷導(dǎo)線的軟釬 料構(gòu)成。以往，在太陽(yáng)能電池單元上固著接合導(dǎo)線時(shí)，在單元上將接合導(dǎo)線用 棒狀或桿狀剛性壓緊部件壓緊支承的狀態(tài)下進(jìn)行加熱，使接合導(dǎo)線的軟釬 料熔解，由此進(jìn)行接合導(dǎo)線的軟釬焊。在專利文獻(xiàn)l、 2中公開有這樣的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1特開平11一87756號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2003 — 168811號(hào)公報(bào)在太陽(yáng)能電池單元上軟釬焊接合導(dǎo)線時(shí)，加熱后的太陽(yáng)能電池單元的 冷卻通過使其遠(yuǎn)離加熱源(加熱器等)，或向太陽(yáng)能電池單元整體或接合 導(dǎo)線部整個(gè)區(qū)域吹送氣氛溫度的空氣，或從加熱爐向氣氛溫度環(huán)境取出太 陽(yáng)能電池單元而進(jìn)行。在這樣的冷卻方法中，單元溫度從單元的外周部幵始降低，接合導(dǎo)線 的固著從單元的兩端部向中央部進(jìn)行。在這樣的狀態(tài)下，太陽(yáng)能電池單元上的接合導(dǎo)線固著于單元的兩端， 若一旦固著，則接合導(dǎo)線在軟釬料固著后，也隨著溫度的降低，進(jìn)一步收 縮。因此，由于其壓縮力而在單元上發(fā)生翹起。另外，若利用常溫而逐漸冷卻，則涂敷導(dǎo)線的軟釬料在銅制導(dǎo)線充分 熱收縮之前固化，由于導(dǎo)線和單元的線膨脹系數(shù)之差，導(dǎo)致在單元上發(fā)生 翹起的情況。在太陽(yáng)能電池單元自身形成為很薄的近年來的太陽(yáng)能電池單元中，在單元上多發(fā)生翹起等變形。在約150mm見方程度的單元中，發(fā)生約6 10mm左右的翹起，由于該翹起，導(dǎo)致破裂。而且，若將發(fā)生了翹起等變形的太陽(yáng)能電池單元加工為太陽(yáng)能電池面 板，則變形在其加工時(shí)被機(jī)械性矯正，除了其成為向單元的應(yīng)力而導(dǎo)致破 裂之外，而且在向接下來的工序輸送發(fā)生了翹起等變形的太陽(yáng)能電池單元 時(shí)也發(fā)生破裂。太陽(yáng)能電池單元由于在太陽(yáng)能電池中所占的成本分量非常高，破裂導(dǎo) 致的不合格的發(fā)生不僅降低生產(chǎn)率，而且導(dǎo)致增大損失費(fèi)的問題。在專利文獻(xiàn)1及2中公開有軟釬焊的方法，但對(duì)上述問題的解決方法 沒有任何公開。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供防止在接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊 后，由于導(dǎo)線和單元的熱收縮差而產(chǎn)生的太陽(yáng)能電池單元的翹起的軟釬焊 方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)的第一發(fā)明為一種接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池 單元的軟釬焊方法，是向太陽(yáng)能電池單元軟釬焊接合導(dǎo)線的方法，其特征 在于，在太陽(yáng)能電池單元的規(guī)定位置上設(shè)置接合導(dǎo)線，密接保持接合導(dǎo)線 和太陽(yáng)能電池單元，在加熱所述太陽(yáng)能電池單元的同時(shí)使軟釬料熔解，然 后從所述太陽(yáng)能電池單元的長(zhǎng)度方向的端部沿接合導(dǎo)線的長(zhǎng)度方向依次 冷風(fēng)冷卻所述太陽(yáng)能電池單元。另外，本申請(qǐng)的第二發(fā)明在第一發(fā)明的基礎(chǔ)上提供一種接合導(dǎo)線向太 陽(yáng)能電池單元的軟釬焊方法，其特征在于，在太陽(yáng)能電池單元的冷風(fēng)冷卻 中，對(duì)與軟釬焊于太陽(yáng)能電池單元的接合導(dǎo)線成直角的方向的太陽(yáng)能電池 單元整個(gè)寬度范圍供給冷風(fēng)，并且在接合導(dǎo)線的長(zhǎng)度方向上局部地供給冷 風(fēng)。另外，本申請(qǐng)的第三發(fā)明在第一及第二發(fā)明的基礎(chǔ)上提供一種接合導(dǎo) 線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊方法，其特征在于，利用一個(gè)以上的噴嘴向 太陽(yáng)能電池單元供給所述冷風(fēng)。另外，本申請(qǐng)的第四發(fā)明在第一 第三發(fā)明的基礎(chǔ)上提供一種接合導(dǎo) 線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊方法，其特征在于，所述冷風(fēng)是包括氟里昂 氣體、氮?dú)?、二氧化碳及惰性氣體的任一種的冷卻氣體。發(fā)明效果本發(fā)明的接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊方法，利用解決上述問 題的手段，可以得到如下效果的至少一個(gè)。<1>通過從太陽(yáng)能電池單元的端部開始冷卻，使軟釬料的固著從單元 端部向另一端行進(jìn)，從而能夠減輕冷卻后的接合導(dǎo)線壓縮力，其結(jié)果，能 夠進(jìn)行翹起少的軟釬焊。<2>通過從太陽(yáng)能電池單元的端部開始冷卻，在位于粘接部的接合導(dǎo) 線內(nèi)的導(dǎo)線熱收縮時(shí)，能夠使其在還未固化的軟釬料內(nèi)移動(dòng)。從而，能夠 減輕冷卻后的接合導(dǎo)線壓縮力，能夠進(jìn)行翹起少的軟釬焊。<3>通過利用冷風(fēng)從太陽(yáng)能電池單元的端部開始冷卻，使導(dǎo)線在軟釬 料固化前熱收縮，因此，能夠進(jìn)一步減輕冷卻后的接合導(dǎo)線壓縮力，能夠 進(jìn)行翹起少的軟釬焊。<4>由于翹起少，因此，即使為薄板單元，也能夠進(jìn)行破裂率非常少 的軟釬焊。<5>能夠進(jìn)行翹起少的軟釬焊，在后工序等中的破裂變少。 <6>由于翹起少，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的吸附輸送。<7>由于翹起少，后工序的層疊加工時(shí)的單元間隔不易發(fā)生位置偏離， 不易導(dǎo)致單元間的短路等不良情況，另外，外觀上美觀(單元間隔均勻)。


圖1是表示對(duì)接合導(dǎo)線軟釬焊的太陽(yáng)能電池單元的俯視圖。圖2是圖1所示的太陽(yáng)能電池單元的剖面圖。圖3是以示意性表示實(shí)施本發(fā)明的軟釬焊方法的工序的側(cè)剖面圖。圖4是表示在本發(fā)明的軟釬焊方法中使用的保持體的一例的立體圖。圖5是本發(fā)明的軟釬焊方法中使用的冷卻機(jī)構(gòu)80的第一實(shí)施方式。圖6是本發(fā)明的軟釬焊方法中使用的冷卻機(jī)構(gòu)80的第二實(shí)施方式。圖7是本發(fā)明的軟釬焊方法中使用的冷卻機(jī)構(gòu)80的第三實(shí)施方式。圖8是太陽(yáng)能電池單元和接合導(dǎo)線的連接部分的剖面圖。 圖中IO —太陽(yáng)能電池單元；11—集電極；12 —粘接部；20 —接合導(dǎo) 線；21 —導(dǎo)線；22 —軟釬料；30 —保持體；40 —上側(cè)保持體；50 —下側(cè)保 持體；60 —輸送帶；70 —加熱空間；71—加熱機(jī)構(gòu)；80 —冷卻機(jī)構(gòu)；81 — 冷風(fēng)；82 —吹出口； 83 —調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，根據(jù)實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。 <1>太陽(yáng)能電池單元圖1和圖2表示軟釬焊接合導(dǎo)線20的太陽(yáng)能電池單元10。如圖1所示，在太陽(yáng)能電池單元10的表面平行設(shè)置有兩列集電極11。如圖2所示，太陽(yáng)能電池單元10在上表面設(shè)置有正極的集電極11，在下表面設(shè)置有負(fù)極的集電極11，排列多個(gè)太陽(yáng)能電池單元10，用接合導(dǎo)線20串聯(lián)連接相鄰接的太陽(yáng)能電池單元10的上表面的集電極11和下表面的集電極ll。接合導(dǎo)線20包括銅制導(dǎo)線21、和涂敷導(dǎo)線21的軟釬料22，在與太陽(yáng)能電池單元IO相接的部分利用軟釬焊形成粘接部12，并經(jīng)由粘接部12與太陽(yáng)能電池單元10的集電極11連接。 <2>軟釬焊方法圖3是表示使用了本發(fā)明的軟釬焊方法的軟釬焊工序的剖面圖。 在軟釬焊工序中，作為一例，利用圖4所示的由上側(cè)保持體40和下 側(cè)保持體50構(gòu)成的輸送保持體30，將太陽(yáng)能電池單元10和接合導(dǎo)線20 在定位的狀態(tài)下保持。如圖1及圖2所示，在軟釬焊多個(gè)太陽(yáng)能電池單元 10和接合導(dǎo)線20的情況下，將本發(fā)明的輸送保持體30的所需個(gè)數(shù)保持一 定間隔而連接等來使用。在此，為了簡(jiǎn)略化，對(duì)將一個(gè)輸送保持體30利 用輸送帶60送進(jìn)加熱空間70，并軟釬焊的情況進(jìn)行說明。在本發(fā)明的軟釬焊方法中，使用如下機(jī)構(gòu)來進(jìn)行，即，輸送定位保持 太陽(yáng)能電池單元10和接合導(dǎo)線20的輸送保持體30的輸送帶60、加熱空 間70、和配置于加熱空間70的出口的上下的冷卻機(jī)構(gòu)80，其中加熱空間 70是形成為可使輸送帶60的輸送面在內(nèi)部行進(jìn)，且以從上下跨輸送帶60的形式配置的腔室狀空間，且在內(nèi)部具備多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)71。 <3>加熱太陽(yáng)能電池單元10被輸送保持體30以將接合導(dǎo)線20定位且壓緊于 太陽(yáng)能電池單元10的集電極11而形成了粘接部12的狀態(tài)保持，且送入 加熱空間70中。在加熱空間70中，夾著輸送帶60而在上下方配置有多個(gè)加熱器等加 熱機(jī)構(gòu)71。送入加熱空間70的太陽(yáng)能電池單元10的上表面及下表面利用加熱機(jī) 構(gòu)70同時(shí)升溫，從而軟釬料22熔解。利用輸送帶60從加熱空間70送出在輸送保持體30上的被加熱的太 陽(yáng)能電池單元IO。<4>軟釬料熔解后的冷卻方法(實(shí)施方式1) 對(duì)軟釬料瑢解后的冷卻機(jī)構(gòu)的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。 利用設(shè)置于加熱空間70的出口的上下方的冷卻機(jī)構(gòu)80，冷卻利用圖 3的輸送帶60從加熱空間70送出的輸送保持體30上的太陽(yáng)能電池單元 10，接合導(dǎo)線20的熔解的軟釬料22從太陽(yáng)能電池單元10的端部開始固 化。這樣，利用輸送帶60輸送輸送保持體30，太陽(yáng)能電池單元10利用冷 卻機(jī)構(gòu)80從端部開始依次冷卻。還有，在本實(shí)施方式中，作為冷卻機(jī)構(gòu) 80，使用冷風(fēng)81。如圖3所示，從安裝于加熱空間70的出口的噴嘴等吹 出口吹送冷風(fēng)81。在這種情況下，不僅從上方吹送冷風(fēng)81，而且還從下 側(cè)吹送冷風(fēng)81。設(shè)置于加熱空間70的出口的上下方的吹出口 82，作為一例，如圖5 所示，配合軟釬焊于太陽(yáng)能電池單元10的上下方的接合導(dǎo)線20的位置而 配置。另外，其前端形成為向接合導(dǎo)線20收縮的形狀。[實(shí)施方式2]對(duì)軟釬料熔解后的冷卻機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式 中，設(shè)置于加熱空間70的出口的上下方的吹出口82如圖6所示，其前端 橫貫太陽(yáng)能電池單元10的整個(gè)寬度，形成為向接合導(dǎo)線20收縮的形狀。[實(shí)施方式3]對(duì)軟釬料熔解后的冷卻機(jī)構(gòu)的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，由于單元10的溫度分布等，其前端的吹出口如圖7所示，形成為多 個(gè)吹出口，在各吹出口上設(shè)置調(diào)節(jié)閥83，形成調(diào)節(jié)其冷風(fēng)的流量的結(jié)構(gòu)也 可。利用圖8，說明利用這樣的冷卻機(jī)構(gòu)80，如何使太陽(yáng)能電池單元10 上的接合導(dǎo)線20固化。圖8是冷卻時(shí)的接合導(dǎo)線20的剖面圖，圖8 (a)是在通常的氣氛下 逐漸進(jìn)行冷卻的情況，圖8 (b)是利用冷卻機(jī)構(gòu)80從單元的端部依次進(jìn) 行冷卻的情況。在圖8 (a)中，由于逐漸進(jìn)行冷卻，因此，接合導(dǎo)線20的冷卻從單 元的兩端部向中央部進(jìn)行。另外，由于逐漸冷卻，因此，不受熱傳導(dǎo)率之 差的影響，同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)線21的熱收縮和軟釬料22的固化。因此，軟釬料 22在導(dǎo)線21充分熱收縮之前固化，接合導(dǎo)線壓縮力發(fā)生作用，其結(jié)果， 在太陽(yáng)能電池單元上發(fā)生翹起。另一方面，在利用冷卻機(jī)構(gòu)80從單元的端部依次進(jìn)行冷卻的情況下， 如圖3所示，利用輸送帶60輸送太陽(yáng)能電池單元10的同時(shí)，利用冷卻機(jī) 構(gòu)80進(jìn)行冷卻。由此，接合導(dǎo)線20從長(zhǎng)度方向的端部(單元的端部)沿長(zhǎng)度方向被 冷卻。因此，如圖8 (b)所示，在導(dǎo)線21熱收縮時(shí)，在已經(jīng)熔解的軟釬 料221內(nèi)移動(dòng)而收縮，因此，軟釬料22的固化不限制導(dǎo)線的熱收縮，能 夠減輕冷卻后的接合導(dǎo)線壓縮力。另外，圖8 (b)中由于利用冷風(fēng)81進(jìn)行冷卻，因此，熱傳導(dǎo)率高的 銅制導(dǎo)線21先于軟釬料22進(jìn)行熱收縮。因此，在軟釬料22固化時(shí)，導(dǎo) 線21己經(jīng)充分進(jìn)行熱收縮，故能夠減輕冷卻后的接合導(dǎo)線壓縮力。利用這樣的冷卻機(jī)構(gòu)80，能夠?qū)④涒F焊后的單元的翹起抑制如下在 150mm見方，且厚度為約150nm的單元的情況下，抑制在土2mm以內(nèi)。[實(shí)施方式4]對(duì)更有效防止軟釬料熔解后的太陽(yáng)能電池單元的翹起的冷卻機(jī)構(gòu)80 的第四實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，作為利用冷卻機(jī)構(gòu)80向太 陽(yáng)能電池單元供給的冷風(fēng)81，使用包括氟里昂氣體、氮?dú)狻⒍趸技岸?性氣體的冷卻氣體。吹出口 82的形狀與實(shí)施方式1相同，但由于使用冷卻氣體，因此，可以省去圖3的自下方的吹出口。使用的冷卻氣體可以使用氟里昂氣體、二氧化碳、氮?dú)饧岸栊詺怏w。 這些冷卻氣體可以單獨(dú)使用一種或混合任意多種而使用。將這些冷卻氣體 以冷卻至一40。C左右的狀態(tài)向單元的表面吹送。還有，從環(huán)境方面考慮， 氟里昂氣體優(yōu)選使用替代氟里昂。另外，由于可以使用冷卻氣體進(jìn)行驟冷，因此，可以在比第一至第三 實(shí)施方式更短的時(shí)間內(nèi)冷卻單元，如用圖8說明所述，能夠進(jìn)一步提高從 單元上的接合導(dǎo)線的端部依次冷卻引起的翹起的防止效果。
權(quán)利要求
1.一種接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊方法，是向太陽(yáng)能電池單元軟釬焊接合導(dǎo)線的方法，其特征在于，在太陽(yáng)能電池單元的規(guī)定位置上設(shè)置接合導(dǎo)線，密接保持接合導(dǎo)線和太陽(yáng)能電池單元，在加熱所述太陽(yáng)能電池單元的同時(shí)使軟釬料熔解，然后從所述太陽(yáng)能電池單元的長(zhǎng)度方向的端部沿接合導(dǎo)線的長(zhǎng)度方向依次冷風(fēng)冷卻所述太陽(yáng)能電池單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊方法， 其特征在于，在太陽(yáng)能電池單元的冷風(fēng)冷卻中，對(duì)與軟釬焊于太陽(yáng)能電池單元的接 合導(dǎo)線成直角的方向的太陽(yáng)能電池單元整個(gè)寬度范圍供給冷風(fēng)，并且在接 合導(dǎo)線的長(zhǎng)度方向上局部地供給冷風(fēng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊 方法，其特征在于，利用一個(gè)以上的噴嘴向太陽(yáng)能電池單元供給所述冷風(fēng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的 軟釬焊方法，其特征在于，所述冷風(fēng)是包括氟里昂氣體、氮?dú)?、二氧化碳及惰性氣體的任一種的 冷卻氣體。
全文摘要
本發(fā)明提供防止在接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊后，由于導(dǎo)線的熱收縮而產(chǎn)生的熱形變引起的太陽(yáng)能電池單元的翹起的軟釬焊方法。本發(fā)明提供一種接合導(dǎo)線向太陽(yáng)能電池單元的軟釬焊方法，是向太陽(yáng)能電池單元軟釬焊接合導(dǎo)線的方法，其特征在于，在太陽(yáng)能電池單元的規(guī)定位置上設(shè)置接合導(dǎo)線，密接保持接合導(dǎo)線和太陽(yáng)能電池單元，加熱所述太陽(yáng)能電池單元的同時(shí)使軟釬料熔解，然后從所述太陽(yáng)能電池單元的長(zhǎng)度方向的端部沿接合導(dǎo)線的長(zhǎng)度方向依次冷風(fēng)冷卻所述太陽(yáng)能電池單元。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101281937SQ200810090389
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者市村光, 片山學(xué) 申請(qǐng)人:日清紡績(jī)株式會(huì)社