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JP4504485B2 - Solar cell lead wire soldering equipment - Google Patents

Solar cell lead wire soldering equipment Download PDF

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Publication number
JP4504485B2
JP4504485B2 JP30553399A JP30553399A JP4504485B2 JP 4504485 B2 JP4504485 B2 JP 4504485B2 JP 30553399 A JP30553399 A JP 30553399A JP 30553399 A JP30553399 A JP 30553399A JP 4504485 B2 JP4504485 B2 JP 4504485B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead wire
solar cell
guide
solder bump
soldering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP30553399A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001127322A (en
Inventor
敏秀 大勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP30553399A priority Critical patent/JP4504485B2/en
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Priority to DE60045182T priority patent/DE60045182D1/en
Priority to EP10172652.9A priority patent/EP2259338B1/en
Priority to AU22378/00A priority patent/AU767276B2/en
Priority to EP00105317A priority patent/EP1089347B1/en
Priority to AT00105317T priority patent/ATE487238T1/en
Priority to US09/532,195 priority patent/US6357649B1/en
Publication of JP2001127322A publication Critical patent/JP2001127322A/en
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/90Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/137Batch treatment of the devices
    • H10F71/1375Apparatus for automatic interconnection of photovoltaic cells in a module
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池パネルの正負の電極にリード線を接続して出力を取出すための太陽電池用リード線半田付け装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールは、ガラス基板等の絶縁基板上に、透明電極層、半導体光電変換層及び裏面電極層が順次形成された積層体を備えている。この積層体は、レーザスクライブ等によって複数の光電変換セルに分離されるとともに、各光電変換セルは電気的に直列または並列に接続されている。
【0003】
また、例えば,特開平9‐326497号公報、特開平9‐135035号公報及び特開平9‐83001号公報等に示すように,太陽電池モジュールの両端にはリード線取付け領域が設けられ、このリード線取付け領域には正負の電極として半田バンプが形成され、この半田バンプにリード線を接続することにより、太陽電池モジュールの出力を取出すようにしている。そして、リード線は太陽電池モジュールの裏面に取付けられる端子ボックスに接続される。
【0004】
また、リード線取付け領域に半田バンプを形成する超音波半田付け装置としては,例えば、特許第2691685号公報、特開平9−295133号公報で知られており、半田こてに超音波振動を付与して効率的に、しかも確実に半田付けされるように構成されている。
【0005】
これらは、太陽電池モジュールの両端のリード線取付け領域に、超音波半田付け法によってスポット径が2mm程度の半田バンプを20mm間隔程度で、列状に形成したのち、前記半田バンプの列上に半田メッキされた銅箔等のリード線を沿わせ、リード線の上方から半田こてによって半田バンプに対してリード線を加熱しながら押圧して半田付けしている。
【0006】
ところで、従来、太陽電池モジュールの両端のリード線取付け領域にリード線を取付けるには,リード線取付け領域に予備半田として半田バンプを形成したのち、この半田バンプの列上に半田メッキされた銅箔等のリード線を沿わせ、リード線を半田バンプに対して半田付けする作業は手作業によって行われている。
【0007】
すなわち、半田バンプの列上にリード線を沿わせ、リード線の上面から半田こてを押し当てて半田付けする際に、リード線がずれたり、皺が発生することがある。そこで、リード線の端部に重りを吊り下げ、リード線にテンションを付与しながら半田付けを行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半田バンプに対してリード線を手作業によって半田付けする作業は非能率的であり、大量生産には多くの工数を要し、コストアップの原因となる。また、リード線に重りによってテンションを付与して半田付けを行うと、半田付けされた半田バンプ相互間のリード線が張設された状態となり、太陽電池モジュールを建造物の屋根等に設置したとき、リード線の熱収縮によってリード線が半田バンプから外れたり破損する虞がある。
【0009】
また,リード線を半田バンプの列上に連続的に供給して自動半田付け装置によって自動的に半田付けすることが試みられているが,リード線は,前述したように,半田メッキされた銅箔等で形成されているため,リード線を案内する案内面との摩擦によって半田が案内面に付着して詰まったり,リード線に皺が発生したり,破断することがあり,リード線を円滑に供給できないという問題がある。
【0010】
この発明は,前記事情に着目してなされたもので,その目的とするところは,太陽電池のリード線取付け領域に対してリード線を円滑に供給でき,半田バンプに対するリード線の接続が自動的に行え、作業能率の向上を図ることができる太陽電池用リード線半田付け装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、太陽電池のリード線取付け領域にリード線を取付ける太陽電池用リード線半田付け装置において、前記リード線取付け領域に列状に半田バンプが形成された太陽電池を載置する載置部と、
前記太陽電池の半田バンプ列上にリード線を連続的に案内するガイドを有し、前記ガイドの少なくとも案内面には前記ガイドを形成する素材よりも摩擦係数の小さい材料によってコーティングを施したリード線供給部と、前記リード線を前記半田バンプに押し付け、前記リード線を半田バンプに接続するリード線半田こてと,を具備したことを特徴とする。
【0012】
前記構成によれば、リード線供給部のリード線案内面が摩擦係数の小さい,例えばテフロン(ポリテトラフルオロエチレン、登録商標)あるいはナイロンによって形成されているため,リード線が円滑に半田バンプ列上に供給でき,リード線にメッキされている半田が摩擦によって案内面に付着することはなく,半田バンプに対するリード線の接続が自動的に行える。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0014】
図1〜図3は太陽電池用のリード線半田付け装置を示し,図1は側面図,図2は一部を拡大した側面図,図3は半田付け部を示す側面図,図4は太陽電池の断面図,図5は太陽電池に半田バンプを形成した状態の斜視図、図6は太陽電池にリード線を取付けた状態の斜視図である。
【0015】
まず、太陽電池1について説明すると,図4に示すように,ガラス基板等の絶縁基板2上に、透明電極層3、半導体光電変換層4及び裏面電極層5が順次形成された積層体6を備えている。積層体6は複数の光電変換セル7に分離されるとともに、各光電変換セル7は電気的に接続されている。
【0016】
さらに、図5に示すように,太陽電池1の両端にはリード線取付け領域8が設けられ,このリード線取付け領域8には所定間隔を存して列状に半田バンプ10が形成されている。半田バンプ10の列上には後述するリード線半田付け装置によって図6に示すように,リード線11が半田バンプ10に押し付けられ,リード線11が半田バンプ10に接続されるようになっている。
【0017】
次に,図1〜図3に基づいてリード線半田付け装置について説明する。
【0018】
載置部12には太陽電池1が固定的に支持され,太陽電池1の両端のリード線取付け領域8には列状に半田バンプ10が形成されている。載置部12の上方には矢印A方向に1ピッチずつ間欠移動する可動フレーム13が設けられ,この可動フレーム13にはZ方向駆動機構(図示しない)を介してリード線半田付け装置14が上下動自在に設けられている。
【0019】
リード線半田付け装置14にはZ方向駆動機構によって上下動自在で、鉛直方向に延びる取付けプレート15が設けられ,この取付けプレート15の上部にはリード線11を繰り出すリード線繰出し部16が設けられている。このリード線11は幅が約2mmの帯状の半田メッキ銅箔であり、取付けプレート15に回転自在に支持されたボビン17に巻回されている。
【0020】
ボビン17の下方には取付けプレート15に沿ってリード線供給部18が設けられている。リード線供給部18は垂直ガイド19とこの垂直ガイド19の下端部から円弧ガイド20が連続して設けられ,さらに、円弧ガイド20から水平ガイド21が連続して設けられている。そして、ボビン17から繰り出されたリード線11はガイドローラ21を介して垂直ガイド19,円弧ガイド20、水平ガイド21の順に挿通され、載置部12上の太陽電池1に導かれるようになっている。
【0021】
垂直ガイド19にはリード線押えシリンダ22が設けられている。また、円弧ガイド20の湾曲部20aの曲率半径は,R40mm以上,好ましくはR60mm以上に設定されている。さらに、水平ガイド21には下面、すなわち太陽電池1に向かって開口するガイド溝23が設けられている。
【0022】
また、垂直ガイド19、円弧ガイド20,水平ガイド21は、リード線11の肉厚より若干広い幅の隙間によって形成され,その少なくとも内面のリード線11と接触する部分は摩擦係数の小さい,例えばテフロンコーティングあるいはナイロンコーティングが施され,リード線11が円滑に摺動して案内供給されるようになっている。なお、テフロンコーティングあるいはナイロンコーティングに限定されるものではなく,垂直ガイド19、円弧ガイド20,水平ガイド21自体をテフロンあるいはナイロンによって形成してもよい。
【0023】
さらに、水平ガイド21にはガイド溝23に向かって貫通する大径孔24と、この大径孔24を挟んで水平ガイド21の先端側に長孔25が、基端側に小径孔26が穿設されている。,
さらに、前記取付けプレート15には側板27が一体に設けられ,この側板27には第1のエアシリンダ28が鉛直方向に取付けられている。第1のエアシリンダ28の昇降ロッド29にはブラケット30を介してリード線用半田こて31が鉛直方向に取付けられている。
【0024】
リード線用半田こて31は、超音波振動子32と、この超音波振動子32に直結され,内部に電気ヒータ(図示しない)を有したこて33とからなり,こて33の先端部は先細に形成されている。超音波を印加しない場合、超音波振動子もなく、電気ヒータ(図示しない)とこて31,33のみが存在する。そして、こて33は前記水平ガイド21の大径孔24に対向し,大径孔24を貫通してリード線11の上面を圧接できるようになっている。
【0025】
側板27にはリード線用半田こて31の軸線を中心として山形状に傾斜するブラケット34が設けられ,このブラケット34にはリード線用半田こて31を挟んで第2のエアシリンダ35と第3のエアシリンダ36が傾斜して設けられている。第2のエアシリンダ35の昇降ロッド37にはピン38によってリード線押え部材39が取付けられている。このリード線押え部材39は、略三角形プレートからなり,半田付け後のリード線11を長い範囲を押えるためにリード線11の長さ方向に沿って長い押え部39aを有し、前記水平ガイド21の長孔25を貫通してリード線11の上面を押えるようになっている。
【0026】
第3のエアシリンダ36の昇降ロッド40にはリード線押えピン41が取付けられている。このリード線押えピン41は先端部が先細で,水平ガイド21の小径孔26を貫通して半田付け前のリード線11を押えるようになっている。
【0027】
そして、第2のエアシリンダ35、第1のエアシリンダ28、第3のエアシリンダ36の順に作動してリード線11を太陽電池1のリード線取付け領域8に形成された半田バンプ10にリード線押え部材39によって長い範囲を押え付けるようになっている。さらに,リード線半田こて31によってリード線11を半田バンプ10に圧接し、次にリード線押えピン41によってリード線11を半田バンプ10に押えた状態でリード線11を半田バンプ10に半田付けするようになっている。
【0028】
次に,前述のように構成された太陽電池用リード線半田付け装置の作用について説明する。
【0029】
リード線半田付け装置14の載置部12に搬入される太陽電池1は、両端のリード線取付け領域8に列状に半田バンプ10が形成されたもので,可動フレーム13が矢印A方向に1ピッチずつ間欠移動し,この可動フレーム13に搭載されたリード線半田付け装置14によって載置部12に載置された太陽電池1の半田バンプ10にリード線11が半田付けされる。
【0030】
まず,リード線半田付け装置14が太陽電池1の両端の半田バンプ10が形成されたリード線取付け領域8に対向する。このとき、カメラ(図示しない)によって太陽電池1に付されたアライメントマークを読み取って位置決めを行う。
【0031】
カメラとアライメントマークではなく、太陽電池を位置決めバーに押し当てることによって、太陽電池の位置決めをする場合には、カメラは取り付けておらず、図示しない位置決めバーが取り付けられ、固定された位置決めバーを基準とし、可動する位置決めバーにて太陽電池の基準面を固定された位置決めバーに押し当てることにより位置決めする。
【0032】
次に,Z方向駆動機構によってリード線半田付け装置14が下降すると,取付けプレート15に取り付けられた水平ガイド21が半田バンプ10を有するリード線取付け領域8に接近する。
【0033】
次に,リード線11はボビン17から繰り出され,垂直ガイド19、円弧ガイド20及び水平ガイド21の順にガイドされ,さらにガイド溝23によって太陽電池1の半田バンプ10を有するリード線取付け領域8に導かれている。このとき、垂直ガイド19、円弧ガイド20,水平ガイド21の内面は摩擦係数の小さい,例えばテフロンコーティングあるいはナイロンコーティングが施されているため、リード線11が円滑に摺動して案内供給され、リード線11とガイド19,20,21の摩擦によりリード線11の表面の半田が溶け、ガイド19,20,21内に溜まり、リード線11がつまったり、傷付いたりすることはない。また、R40以上、好ましくはR60以上の円弧ガイド20を用いることで、リード線11のテンションによる円弧ガイド20の部分への力は分散され、方向変換部は更に良好となる。
【0034】
次に,第2のエアシリンダ35の昇降ロッド37が下降し、リード線11を半田バンプ10にリード線押え部材39によって押え付ける。次に,第1のエアシリンダ28の昇降ロッド29が下降してリード線半田こて31によってリード線11を半田バンプ10に圧接する。次に、第3のエアシリンダ36の昇降ロッド40が下降してリード線11をリード線取付け領域8に押し付ける。
【0035】
この状態で,リード線半田こて31の超音波振動子32が超音波振動すると,てこ33を介してリード線11と半田バンプ10との圧接部に超音波振動が場合によって付与され,しかもリード線半田こて31に内蔵された電気ヒータの加熱によってリード線11の半田及び半田バンプ10が溶融してリード線11が半田バンプ10に半田付けされる。
【0036】
最先端の半田バンプ10に対してリード線11の一端部が半田付けされると、第1、第2及び第3のエアシリンダ28,35,36の順に作動して昇降ロッド29,37,40が上昇し,同時に可動フレーム13が矢印A方向に1ピッチ移動して次の半田バンプ10に対するリード線11の半田付けを行い,前記作用を繰り返すことにより,太陽電池1の一端側から他端側に向かって列状の半田バンプ10に対するリード線11の接続が行われる。
【0037】
このとき、リード線11の半田付け後の部分は、リード線11の長手方向に沿うプレート状のリード線押え部材39によって長い範囲を押え付けることができ,半田付け前の部分はリード線押えピン41によって押え付けられ,その間のリード線11が半田バンプ10に半田付けされるため,リード線11に余分なテンションが加わることはなく,半田付け後のリード線11の熱収縮によってリード線11が半田バンプ10から外れることはない。
【0038】
このようにしてリード線取付け領域8の全長に亘ってリード線11の半田付けが完了すると、所定の長さのところでリード線11を切断する。リード線11が切断されると,太陽電池1は搬出され,載置部12には次の太陽電池1が搬入される。従って,太陽電池1の半田バンプ10に対するリード線11の取付けが全自動的に行える。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、太陽電池のリード線取付け領域に対してリード線の案内部の表面に摩擦係数が少ない材料を使用することにより、案内部の内部にリード線の半田が付着し、リード線が詰まったり、破損したりすることがなくなり、リード線を円滑に供給でき,リード線取付け領域に形成された半田バンプに対するリード線の接続が自動的に行え、作業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態を示す太陽電池用リード線半田付け装置の側面図。
【図2】同実施形態のリード線半田付け装置の一部を拡大した側面図。
【図3】同実施形態のリード線半田付け部を拡大した側面図。
【図4】同実施形態の太陽電池の断面図。
【図5】同実施形態の太陽電池に半田バンプを形成した状態の斜視図。
【図6】同実施形態の太陽電池にリード線を取付けた状態の斜視図。
【符号の説明】
1…太陽電池
8…リード線取付け領域
10…半田バンプ
11…リード線
12…載置部
14…リード線半田付け装置
18…リード線供給部
31…リード線半田こて
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell lead wire soldering apparatus for connecting a lead wire to positive and negative electrodes of a solar cell panel and taking out an output.
[0002]
[Prior art]
A solar cell module that directly converts solar energy into electric energy includes a laminate in which a transparent electrode layer, a semiconductor photoelectric conversion layer, and a back electrode layer are sequentially formed on an insulating substrate such as a glass substrate. The stacked body is separated into a plurality of photoelectric conversion cells by laser scribing or the like, and the photoelectric conversion cells are electrically connected in series or in parallel.
[0003]
Further, as shown in, for example, JP-A-9-326497, JP-A-9-135035, and JP-A-9-83001, lead wire attachment regions are provided at both ends of the solar cell module. Solder bumps are formed as positive and negative electrodes in the wire attachment region, and the output of the solar cell module is taken out by connecting lead wires to the solder bumps. And a lead wire is connected to the terminal box attached to the back surface of a solar cell module.
[0004]
Further, as an ultrasonic soldering apparatus for forming solder bumps in a lead wire attachment region, for example, Japanese Patent No. 2691685 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-295133 are known, and ultrasonic vibration is applied to a soldering iron. Thus, it is configured to be soldered efficiently and reliably.
[0005]
In these methods, solder bumps having a spot diameter of about 2 mm are formed in rows at intervals of about 20 mm by ultrasonic soldering in lead wire attachment regions at both ends of the solar cell module, and then soldered onto the solder bump rows. A lead wire such as a plated copper foil is lined up and soldered by pressing the lead wire against a solder bump while heating the solder bump from above the lead wire.
[0006]
By the way, conventionally, in order to attach lead wires to the lead wire attachment regions at both ends of the solar cell module, a solder bump is formed as a preliminary solder in the lead wire attachment region, and then a solder-plated copper foil on the solder bump row The operation of aligning lead wires such as the above and soldering the lead wires to the solder bumps is performed manually.
[0007]
That is, when a lead wire is placed on a row of solder bumps and soldered by pressing a soldering iron from the upper surface of the lead wire, the lead wire may be displaced or wrinkles may occur. Therefore, a weight is suspended from the end of the lead wire, and soldering is performed while applying tension to the lead wire.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the operation of manually soldering the lead wires to the solder bumps is inefficient, and requires a lot of man-hours for mass production, leading to an increase in cost. In addition, when soldering is performed by applying tension to the lead wires with weights, the lead wires between the soldered solder bumps are stretched, and when the solar cell module is installed on the roof of a building, etc. There is a risk that the lead wire may be detached from the solder bump or damaged due to thermal contraction of the lead wire.
[0009]
In addition, it has been attempted to continuously supply lead wires onto a row of solder bumps and perform automatic soldering by an automatic soldering apparatus. However, as described above, lead wires are made of solder-plated copper. Because it is formed of foil, solder may adhere to the guide surface due to friction with the guide surface that guides the lead wire, clogging may occur on the lead wire, or the lead wire may break, causing the lead wire to be smooth. There is a problem that can not be supplied to.
[0010]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and the object of the present invention is to smoothly supply the lead wire to the lead wire mounting region of the solar cell and to automatically connect the lead wire to the solder bump. An object of the present invention is to provide a solar cell lead wire soldering apparatus which can be carried out easily and can improve work efficiency.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a solar cell lead wire soldering apparatus for attaching a lead wire to a lead wire attachment region of a solar cell, wherein the solder bumps are formed in rows in the lead wire attachment region. A mounting section for mounting the battery;
A lead wire having a guide for continuously guiding a lead wire on the solder bump row of the solar cell, and at least a guide surface of the guide is coated with a material having a smaller coefficient of friction than a material forming the guide And a lead wire soldering iron that presses the lead wire against the solder bump and connects the lead wire to the solder bump.
[0012]
According to the above configuration, the lead wire guide surface of the lead wire supply unit is formed of, for example, Teflon (polytetrafluoroethylene, registered trademark) or nylon having a small friction coefficient, so that the lead wire can be smoothly placed on the solder bump array. The solder plated on the lead wire does not adhere to the guide surface due to friction, and the lead wire can be automatically connected to the solder bump.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
1 to 3 show a lead wire soldering device for a solar cell, FIG. 1 is a side view, FIG. 2 is a partially enlarged side view, FIG. 3 is a side view showing a soldering portion, and FIG. FIG. 5 is a perspective view of a state in which solder bumps are formed on the solar cell, and FIG. 6 is a perspective view of a state in which lead wires are attached to the solar cell.
[0015]
First, the solar cell 1 will be described. As shown in FIG. 4, a laminated body 6 in which a transparent electrode layer 3, a semiconductor photoelectric conversion layer 4, and a back electrode layer 5 are sequentially formed on an insulating substrate 2 such as a glass substrate. I have. The stacked body 6 is separated into a plurality of photoelectric conversion cells 7 and each photoelectric conversion cell 7 is electrically connected.
[0016]
Furthermore, as shown in FIG. 5, lead wire attachment regions 8 are provided at both ends of the solar cell 1, and solder bumps 10 are formed in rows at predetermined intervals in the lead wire attachment region 8. . As shown in FIG. 6, a lead wire 11 is pressed onto the solder bump 10 on the row of solder bumps 10, as will be described later, and the lead wire 11 is connected to the solder bump 10. .
[0017]
Next, the lead wire soldering apparatus will be described with reference to FIGS.
[0018]
The solar cell 1 is fixedly supported on the mounting portion 12, and solder bumps 10 are formed in rows in the lead wire attachment regions 8 at both ends of the solar cell 1. A movable frame 13 that intermittently moves one pitch at a time in the direction of arrow A is provided above the mounting portion 12, and a lead wire soldering device 14 is vertically moved to the movable frame 13 via a Z-direction drive mechanism (not shown). It is provided freely.
[0019]
The lead wire soldering device 14 is provided with a mounting plate 15 that can be moved up and down by a Z-direction drive mechanism and extends in the vertical direction. A lead wire feeding portion 16 that feeds the lead wire 11 is provided above the mounting plate 15. ing. This lead wire 11 is a strip-like solder-plated copper foil having a width of about 2 mm, and is wound around a bobbin 17 that is rotatably supported by a mounting plate 15.
[0020]
A lead wire supply unit 18 is provided below the bobbin 17 along the mounting plate 15. In the lead wire supply unit 18, a vertical guide 19 and an arc guide 20 are provided continuously from the lower end of the vertical guide 19, and a horizontal guide 21 is provided continuously from the arc guide 20. The lead wire 11 drawn out from the bobbin 17 is inserted through the guide roller 21 in the order of the vertical guide 19, the arc guide 20, and the horizontal guide 21, and is led to the solar cell 1 on the mounting portion 12. Yes.
[0021]
The vertical guide 19 is provided with a lead wire holding cylinder 22. Further, the radius of curvature of the curved portion 20a of the arc guide 20 is set to R40 mm or more, preferably R60 mm or more. Further, the horizontal guide 21 is provided with a lower surface, that is, a guide groove 23 that opens toward the solar cell 1.
[0022]
Further, the vertical guide 19, the arc guide 20, and the horizontal guide 21 are formed by a gap having a width slightly larger than the thickness of the lead wire 11, and at least a portion of the inner surface that contacts the lead wire 11 has a small friction coefficient, for example, Teflon. Coating or nylon coating is applied, and the lead wire 11 is smoothly slid and guided and supplied. The vertical guide 19, the circular arc guide 20, and the horizontal guide 21 themselves may be formed of Teflon or nylon.
[0023]
Further, the horizontal guide 21 has a large diameter hole 24 penetrating toward the guide groove 23, a long hole 25 at the distal end side of the horizontal guide 21 across the large diameter hole 24, and a small diameter hole 26 at the proximal end side. It is installed. ,
Further, a side plate 27 is integrally provided on the mounting plate 15, and a first air cylinder 28 is attached to the side plate 27 in the vertical direction. A lead wire soldering iron 31 is attached to the lifting rod 29 of the first air cylinder 28 via a bracket 30 in the vertical direction.
[0024]
The lead wire soldering iron 31 includes an ultrasonic vibrator 32 and a iron 33 that is directly connected to the ultrasonic vibrator 32 and has an electric heater (not shown) therein. Is tapered. When no ultrasonic wave is applied, there is no ultrasonic vibrator, and only an electric heater (not shown) and the irons 31 and 33 are present. The iron 33 is opposed to the large diameter hole 24 of the horizontal guide 21 and penetrates the large diameter hole 24 so that the upper surface of the lead wire 11 can be pressed.
[0025]
The side plate 27 is provided with a bracket 34 that is inclined in a mountain shape about the axis of the lead wire soldering iron 31. The bracket 34 has a second air cylinder 35 and a second air cylinder 35 sandwiched between the lead wire soldering iron 31. Three air cylinders 36 are provided to be inclined. A lead wire pressing member 39 is attached to the lifting rod 37 of the second air cylinder 35 by a pin 38. The lead wire pressing member 39 is formed of a substantially triangular plate, and has a long pressing portion 39a along the length direction of the lead wire 11 in order to hold the lead wire 11 after soldering in a long range. The upper surface of the lead wire 11 is pressed through the long hole 25.
[0026]
A lead wire pressing pin 41 is attached to the lifting rod 40 of the third air cylinder 36. The lead wire pressing pin 41 has a tapered tip and penetrates the small diameter hole 26 of the horizontal guide 21 to press the lead wire 11 before soldering.
[0027]
Then, the second air cylinder 35, the first air cylinder 28, and the third air cylinder 36 are operated in this order to connect the lead wire 11 to the solder bump 10 formed in the lead wire attachment region 8 of the solar cell 1. A long range is pressed by the pressing member 39. Further, the lead wire 11 is pressed against the solder bump 10 by the lead wire soldering iron 31, and then the lead wire 11 is soldered to the solder bump 10 in a state where the lead wire 11 is pressed against the solder bump 10 by the lead wire holding pin 41. It is supposed to be.
[0028]
Next, the operation of the solar cell lead wire soldering apparatus configured as described above will be described.
[0029]
The solar cell 1 carried into the mounting portion 12 of the lead wire soldering device 14 has solder bumps 10 formed in a row in the lead wire attachment regions 8 at both ends, and the movable frame 13 is 1 in the arrow A direction. The lead wire 11 is soldered to the solder bump 10 of the solar cell 1 mounted on the mounting portion 12 by the lead wire soldering device 14 mounted on the movable frame 13 by intermittently moving the pitch.
[0030]
First, the lead wire soldering device 14 faces the lead wire attachment region 8 in which the solder bumps 10 at both ends of the solar cell 1 are formed. At this time, an alignment mark attached to the solar cell 1 is read by a camera (not shown) to perform positioning.
[0031]
When positioning the solar cell by pressing the solar cell against the positioning bar instead of the camera and alignment mark, the camera is not installed, a positioning bar (not shown) is installed, and the fixed positioning bar is used as a reference. The positioning is performed by pressing the reference surface of the solar cell against the fixed positioning bar with a movable positioning bar.
[0032]
Next, when the lead wire soldering device 14 is lowered by the Z-direction drive mechanism, the horizontal guide 21 attached to the attachment plate 15 approaches the lead wire attachment region 8 having the solder bumps 10.
[0033]
Next, the lead wire 11 is fed out from the bobbin 17, guided in the order of the vertical guide 19, the arc guide 20 and the horizontal guide 21, and further guided to the lead wire attachment region 8 having the solder bump 10 of the solar cell 1 by the guide groove 23. It has been. At this time, the inner surfaces of the vertical guide 19, the arc guide 20, and the horizontal guide 21 have a small friction coefficient, for example, Teflon coating or nylon coating, so that the lead wire 11 is smoothly slid and guided and supplied. The solder on the surface of the lead wire 11 is melted by the friction between the wire 11 and the guides 19, 20, 21 and collects in the guides 19, 20, 21, so that the lead wire 11 is not clogged or damaged. Further, by using the arc guide 20 of R40 or more, preferably R60 or more, the force applied to the arc guide 20 due to the tension of the lead wire 11 is dispersed, and the direction changing portion is further improved.
[0034]
Next, the lifting rod 37 of the second air cylinder 35 is lowered, and the lead wire 11 is pressed against the solder bump 10 by the lead wire pressing member 39. Next, the lifting rod 29 of the first air cylinder 28 is lowered and the lead wire 11 is pressed against the solder bump 10 by the lead wire soldering iron 31. Next, the lifting rod 40 of the third air cylinder 36 descends and presses the lead wire 11 against the lead wire attachment region 8.
[0035]
In this state, when the ultrasonic vibrator 32 of the lead wire soldering iron 31 is ultrasonically vibrated, ultrasonic vibration is sometimes applied to the pressure contact portion between the lead wire 11 and the solder bump 10 via the lever 33, and the lead The solder of the lead wire 11 and the solder bump 10 are melted by the heating of the electric heater built in the wire soldering iron 31, and the lead wire 11 is soldered to the solder bump 10.
[0036]
When one end of the lead wire 11 is soldered to the most advanced solder bump 10, the first, second, and third air cylinders 28, 35, and 36 are operated in this order to raise and lower the rods 29, 37, and 40. At the same time, the movable frame 13 moves one pitch in the direction of arrow A, solders the lead wire 11 to the next solder bump 10, and repeats the above operation, whereby one end side of the solar cell 1 is changed to the other end side. The lead wires 11 are connected to the solder bumps 10 in the row.
[0037]
At this time, the portion of the lead wire 11 after soldering can be pressed over a long range by the plate-like lead wire pressing member 39 along the longitudinal direction of the lead wire 11, and the portion before soldering is the lead wire pressing pin. 41, and the lead wire 11 between them is soldered to the solder bump 10. Therefore, no extra tension is applied to the lead wire 11, and the lead wire 11 is caused by thermal contraction of the lead wire 11 after soldering. It does not come off from the solder bump 10.
[0038]
Thus, when the soldering of the lead wire 11 is completed over the entire length of the lead wire attachment region 8, the lead wire 11 is cut at a predetermined length. When the lead wire 11 is cut, the solar cell 1 is carried out, and the next solar cell 1 is carried into the mounting portion 12. Therefore, the attachment of the lead wire 11 to the solder bump 10 of the solar cell 1 can be performed automatically.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, by using a material having a low friction coefficient on the surface of the lead wire guide portion with respect to the lead wire mounting region of the solar cell, the lead is provided inside the guide portion. The lead wire will not stick, the lead wire will not be clogged or damaged, the lead wire can be supplied smoothly, and the lead wire can be automatically connected to the solder bump formed in the lead wire mounting area. The work efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a solar cell lead wire soldering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view of a part of the lead wire soldering apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is an enlarged side view of the lead wire soldering portion of the embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the solar cell of the same embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which solder bumps are formed on the solar cell of the embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a state where lead wires are attached to the solar cell of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solar cell 8 ... Lead wire attachment area | region 10 ... Solder bump 11 ... Lead wire 12 ... Mounting part 14 ... Lead wire soldering apparatus 18 ... Lead wire supply part 31 ... Lead wire soldering iron

Claims (2)

太陽電池のリード線取付け領域にリード線を取付ける太陽電池用リード線半田付け装置において、
前記リード線取付け領域に列状に半田バンプが形成された太陽電池を載置する載置部と、
前記太陽電池の半田バンプ列上にリード線を連続的に案内するガイドを有し、前記ガイドの少なくとも案内面には前記ガイドを形成する素材よりも摩擦係数の小さい材料によってコーティングを施したリード線供給部と、
前記リード線を前記半田バンプに押し付け、前記リード線を半田バンプに接続するリード線半田こてと、
を具備したことを特徴とする太陽電池用リード線半田付け装置。
In a solar cell lead wire soldering apparatus for attaching a lead wire to a solar cell lead wire mounting region,
A mounting portion for mounting solar cells in which solder bumps are formed in a row in the lead wire mounting region;
A lead wire having a guide for continuously guiding a lead wire on the solder bump row of the solar cell, and at least a guide surface of the guide is coated with a material having a smaller coefficient of friction than a material forming the guide A supply section;
A lead wire soldering iron that presses the lead wire against the solder bump and connects the lead wire to the solder bump;
A lead wire soldering device for solar cells, comprising:
前記コーティングは、ポリテトラフルオロエチレンコーティング或いはナイロンコーティングであることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池用リード線半田付け装置。The solar cell lead wire soldering apparatus according to claim 1, wherein the coating is a polytetrafluoroethylene coating or a nylon coating.
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