基板の保持容器、基板の保持方法および保持容器を用いた太陽電池モジュールの製造方法
【課題】ペーストと保持容器との接触によるペーストのパターン不良が発生することなく、公差を含む基板を保持することが可能な保持容器を提供する。
【解決手段】基板２０の保持容器１０は、対向する少なくとも１組の側面１０２，１０３を有する基板の保持容器であって、１組の側面の間の距離が下方に向かって狭まるように傾斜しており、側面の内側が、基板の端辺２０２〜２０５と当接することによって、基板を保持する。保持容器を用いることにより、公差を含む基板の端までペースト３０を載置するパターンを用いることが可能となった。
【解決手段】基板２０の保持容器１０は、対向する少なくとも１組の側面１０２，１０３を有する基板の保持容器であって、１組の側面の間の距離が下方に向かって狭まるように傾斜しており、側面の内側が、基板の端辺２０２〜２０５と当接することによって、基板を保持する。保持容器を用いることにより、公差を含む基板の端までペースト３０を載置するパターンを用いることが可能となった。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の保持容器、基板の保持方法、および基板の保持容器を用いた太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品を基板に実装する場合には、基板表面にクリーム半田を印刷マスクにより印刷し、この印刷されたクリーム半田部分に電子部品をマウントし、その後にクリーム半田を溶融凝固させて電子部品を実装することが知られている。
【０００３】
基板表面にクリーム半田を印刷した後、印刷されたプリント基板を長時間放置しておくと、クリーム半田が横方向に広がり高さが低くなることに起因する半田形状の整形不良が発生することがあった。この課題に対し、特許文献１（特開２０００−１９６２３３号公報）には、クリーム半田が印刷された面を下向きにして、プリント基板に振動を加えてクリーム半田を整形するための加振手段を有する保存装置が開示されている。図９、図１０に、特許文献１に開示されている保存装置を示す。
【０００４】
図９に示した保存装置は、プリント基板のクリーム半田が印刷された面を下向きにして、プリント基板に振動を加えて、クリーム半田を整形することを特徴としている。一対のプリント基板押さえ用エアーシリンダ２０６ａ、２０６ｂを作動させ、プリント基板２が振動で移動しないように固定している旨が記載されている。エアーシリンダは、クリーム半田が印刷されていない面に接しており、クリーム半田が印刷された面は、保存装置を構成する部品のひとつである搬送ベルト１０３ａ、１０３ｂに接している。
【０００５】
また、図１０には、前記プリント基板の密閉容器が開示されているが、マガジン１６中でのプリント基板２の保持の仕方については開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１９６２３３号公報（平成１２年７月１４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基板の端までペースト（特許文献１におけるクリーム半田）が載置（特許文献１における印刷）された面と、保持容器（特許文献１における保存装置）の部品が接触すると、ペーストのパターン不良が発生するという問題があった。
【０００８】
また、一般的に、複数枚基板がある場合、それぞれの基板の大きさは完全に同じではなく、基板ごとに辺の長さの違い、いわゆる公差を含んでいる。基板が公差を含む場合、基板ごとのペーストのパターンの位置ずれが存在するため、ペーストが載置された箇所と保持容器の部品が接触しないためには、ペーストのパターン設計時に基板の公差も考慮する必要があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ペーストと保持容器との接触によるペーストのパターン不良が発生することなく、公差を含む基板を保持することが可能な保持容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る基板の保持容器は、対向する側面を少なくとも１組有する、基板の保持容器であって、対向する側面は、保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、側面は、基板の端辺と当接して基板を保持することを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る基板の保持容器は、対向する側面の、底面に対する傾斜角が全て等しいことを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る基板の保持容器の側面は、互いに離間していることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る基板の保持容器は、対向する側面を２組有することを特徴としている。
【００１４】
本発明に係る基板の保持容器の側面は、基板の角部が当接しないように配置されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明に係る基板の保持容器は、基板の端辺と接触する部分が基板よりも硬度が低い材質で形成されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明に係る基板の保持方法は、保持容器で基板を保持する保持方法であって、保持容器は、対向する側面を少なくとも１組有し、対向する側面は、保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、基板を、保持容器の上方より下降させ、1組の側面と基板の端辺が当接することによって基板を保持することを特徴としている。
【００１７】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池セルが形成された半導体基板の一方の表面上にペーストを載置する載置工程と、対向する側面を少なくとも１組有する保持容器であって、対向する側面は、保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、側面は太陽電池セルが形成された半導体基板の端辺と当接して、太陽電池セルが形成された半導体基板のペーストを載置した面を下にして保持する保持工程を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る基板の保持容器を用いることにより、ペーストと保持容器の部品との接触によるペーストのパターン不良が発生することなく、公差を含む基板を保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１における保持容器と基板を示す図である。（ａ）は保持容器を示し、（ｂ）は基板を示している。
【図２】本発明の実施形態１における保持容器と基板を示す図である。（ａ）は、底面と側面とのなす角度が大きい場合であり、（ｂ）は小さい場合である。
【図３】本発明の実施形態１における保持容器の別の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２における保持容器を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２における保持容器の別の例と基板を示す図である。（ａ）は保持容器を示し、（ｂ）は基板を示している。
【図６】本発明の実施形態２における保持容器の別の例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態３における太陽電池セルと配線基板を示す図である。
【図８】本発明の実施形態３における太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図９】従来技術の一例を示す図である。
【図１０】従来技術別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔実施形態１〕
実施形態１に係るペーストが載置された基板の保持容器について、図面を参照して説明すると、以下のとおりである。
【００２１】
図１は、実施形態１における保持容器の例である。（ａ）は保持容器を示し、（ｂ）は基板を示している。本発明において、保持容器の側面とは、保持容器の底面と接する面を示す。図１（ａ）に示すように、保持容器１０は、底面１０１、及び底面１０１と接する４つの側面１０２、１０３、１０４、１０５を有する。図１（ｂ）に示すように、基板２０は、ペースト３０を載置した面である基板の表面２０１と、基板の端辺２０２、２０３、２０４、２０５を有する。本発明において、基板の端辺とは、保持容器と接する辺を示す。図１で示した保持容器においては、ペーストを載置した基板の表面２０１が下向きになるように保持しており、基板の表面２０１と接する４辺が、基板の端辺２０２、２０３、２０４、２０５となる。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、保持容器１０の側面１０３が底面１０１となす角度ａ１、及び側面１０５が底面１０１となす角度ａ２は９０度より小さい。一方、側面１０２と１０４が底面１０１となす角度は、９０度である。言い換えれば、１組の対向する側面である、側面１０３と側面１０５が、お互いの距離が下方に向かって狭まるように傾斜している。なお、本明細書において、保持容器の側面が底面となす角度とは、側面の内壁が底面となす角度を示している。
【００２３】
保持容器１０の側面に基板２０の端辺の少なくとも一部が接することで、基板を保持している。一般的に複数枚基板がある場合、それぞれの基板の大きさは完全に同じではなく、公差を含んでいる。角度ａ１及び角度ａ２が、９０度より小さい構造とすることで、基板２０の辺の長さが設計値よりも小さい場合においても、保持容器の底面１０１に接するまで基板が落ちることを防ぐことが可能となる。また、保持容器の開口部の内側の辺の長さを、基板の設計値より大きくしておくことで、基板２０の辺の長さが設計値よりも大きい場合においても、保持容器１０に基板２０が入らないという状況を避けることが可能となる。なお、開口部とは、保持容器に基板を入れる面を示している。
【００２４】
保持容器の側面と底面との傾斜角である角度ａ１と、角度ａ２は、同じであることが望ましい。対向する側面の傾きを同じとすることで、基板の水平度を保ち、安定して保持することが可能となる。
【００２５】
基板２０に載置されたペースト３０は、乾燥、硬化は完全には終了しておらず、流動的な状態である。したがって、ペーストが硬化した状態の基板を用いるときと比べ、ペーストのパターン不良の発生を防ぐという点においては、より大きな効果が得られる。本発明の保持容器には、ペーストの載置面と保持容器が接する箇所がないためである。
【００２６】
また、ペーストのパターン不良の発生を防ぐため、保持容器が接する箇所にはペーストを載置しないようにすると、基板内のペーストの載置できる領域が限定されてしまうという問題があった。本発明の一例である保持容器１０を用いることで、基板２０の表面２０１の端まで、ペーストを載置するパターンを採用することが可能となった。
【００２７】
図２に、保持容器を側面からみた模式図を示す。保持容器の側面が底面となす角度について説明するための模式図である。基板２１Ａは、基板２１Ｂよりも辺の長さが長い。なお、本発明の保持容器は、基板２１Ａまたは基板２１Ｂのどちらか一枚を保持するものであるが、図２では、説明のため、基板２１Ａと基板２１Ｂを同じ図の中に記載している。また、前述のように、保持容器の底面と側面とのなす角度とは、側面の内壁が底面となす角度を示している。図２のように、側面の内壁が底面となす角度が９０度未満であれば、側面の外壁が底面となす角度は９０度であってもよい。
【００２８】
図２（ａ）は、保持容器の側面が底面となす角度が小さい場合を示し、（ｂ）は（ａ）よりも角度が大きい場合を示す。（ａ）の保持容器は側面１１２、１１３を有し、（ｂ）の保持容器は側面１１４、１１５を有している。基板２１Ａと基板２１Ｂを保持する場合、（ｂ）よりも（ａ）のほうが基板２１Ａと基板２１Ｂとの間の距離が短い。言い換えれば、（ｂ）よりも（ａ）のほうが、公差を含む基板を保持する場合、保持容器の中の基板を保持する場所の、高さ方向のばらつきをおさえることができる。
【００２９】
保持容器の底面と側面とのなす角度は、０度より大きく９０度未満である。６０度以下が望ましく、角度が小さくなるほうがより望ましい。基板を保持する場所の、高さ方向のばらつきをおさえることができるからである。高さ方向のばらつきをおさえることで、製造工程中で保持容器を用いる場合に、基板の載置または取出しを、より安定して行うことが可能となる。しかしながら、０度に近すぎると、保持容器の側面と基板に載置したペーストが接触しやすくなるため、基板の表面の端までペーストを載置するパターンを採用することが難しくなる。よって、保持容器の底面と側面とのなす角度は、５度以上が望ましい。
【００３０】
また、保持容器の側面であって、基板の端辺と当接し基板を保持する箇所にテクスチャ加工、エンボス加工等の表面加工を施してもよい。加工を施すことにより、基板の端辺と保持容器の側面の摩擦係数が大きくなり、安定して保持することが可能となる。
【００３１】
基板の端辺と当接しない側面の内側が、平滑で滑りやすくなっていることがさらに好ましい。基板を載置する際に、基板に傾きや水平方向の回転ずれがある場合、基板が滑り、安定する位置まで自重で移動し、傾きやずれを自動で修正するからである。
【００３２】
保持容器は、ステンレス鋼などの金属材料、セラミック材料、フッ素系樹脂などのプラスチック材料等、様々な材料またはそれら複数の材料の組み合わせで構成することができる。基板に対して影響を与えないようにするため、化学的および物理的に安定した材質を用いることが好ましい。例えば、基板としてシリコンを用いた場合、ステンレス鋼やアルマイト処理を行ったアルミニウム、フッ素系樹脂などを用いることができる。フッ素系の樹脂としては、例えば、テフロン（イー アイ デュポン ドゥ ヌムール アンド カンパニーの登録商標）などが挙げられる。
【００３３】
保持容器の材質は、基板よりも硬度が低い材質であることがさらに好ましい。基板よりも硬度が高い材質であれば、基板の端にキズがつき、キズを起点として基板が割れることがあるからである。
【００３４】
保持容器は、弾性を有する材質であることがさらに好ましい。保持容器の側面の基板の端辺と接する箇所が弾性を有していれば、基板への局所的な負荷を抑制することが可能となり、基板の割れ欠けの発生を低減することができる。
【００３５】
ここまで、基板表面の形状が四角形であり、端辺が直線である場合について述べたが、例えば基板表面の形状が円であり、端辺が弧である場合には、保持容器の側面は基板の端辺に対応した曲面で構成されていればよい。
【００３６】
図３は、実施形態１における保持容器の別の例である。図１と異なる点は、保持容器の４つの側面が底面となす角度がいずれも９０度より小さいことである。すなわち、保持容器１２の４つの側面１２２、１２３、１２４及び１２５と、底面１２１とのなす角度が、いずれも９０度より小さい。このような保持容器を用いることで、基板２２の辺ｃと辺ｄのどちらの長さが変わった場合でも、保持することが可能となる。また、２組の向いあう側面の傾きは同じであることが望ましい。基板の水平度を保ち、安定して保持することができるからである。
【００３７】
本実施形態において保持容器の例を示してきたが、底面があることは必須ではなく、側面だけの保持容器であってもよい。底面がない場合、保持容器の側面と底面のなす角度については、側面と底面が存在するならば底面と想定する面のなす角度とする。
【００３８】
〔実施形態２〕
実施形態２が実施形態１と異なる点は、保持容器の側面がひとつにつながっていない点である。
【００３９】
図４は、実施形態２における保持容器の例である。保持容器１３は、底面１３１、側面１３２、側面１３３を有する。側面は、４面すべてはそろっておらず、対向する２面のみを有している。保持容器１３の側面１３２、１３３と基板２３の端辺が接することで、保持容器中で基板を保持しており、保持容器１３の側面１３２、１３３と底面１３１との間の角度は、９０度より小さい。側面の数を少なくすることで保持容器の構成材料を減らすことが可能となり、軽量化が可能となる。また、側面のない側の基板の長さが大きく変わっても、同じ保持容器を用いることが可能となる。
【００４０】
図５は、実施形態２における保持容器の別の例である。（ａ）は保持容器を示し、（ｂ）は基板の表面形状を示している。（ｂ）に示すように、基板２４は、四角形の角が切り落とされた八角形の形状をしている。ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４は、四角形の角が切り落とされてできた辺にあたる。基板２４のｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４の端辺が保持容器１４の側面と接することで、保持容器中で基板を保持している。
【００４１】
基板２４のｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４は、直線ではなく、曲線でもよい。
【００４２】
保持容器の側面と接する辺を、四角形の角が切り落とされてできた辺ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４ではなく、基板の辺ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４としてもよい。
【００４３】
図６は、実施形態２における保持容器の別の例である。図４と異なる点は、保持容器の側面が基板の角部と当接しないことである。保持容器１５は、底面１４１を有する。保持容器１５の側面１４２、１４３と基板２５の端辺が接することで、保持容器中で基板を保持しており、保持容器１５の側面１４２、１４３の水平方向に対する角度は９０度より小さい。保持容器１５の側面１４２、１４３が、基板２５の角部２５１、２５２、２５３、２５４と当接しない構造としている。保持容器の側面と基板の角部が当接する場合、基板によっては、基板の角部に負荷が集中し、基板の角部に欠けが生じる、あるいは角部を起点として基板が劈開することがあった。保持容器の側面と基板の角部が当接しない構造としたことで、基板の破損を抑制することが可能となった。
【００４４】
また、図５で示した保持容器に関しても、保持容器の側面が基板の角部と当接しない構造とすることで、基板の破損を抑制することが可能となる。
【００４５】
さらに、保持容器の側面と基板の端辺の当接する面積を小さくすることにより、保持容器から基板への汚染物質の付着を抑制することができる。保持容器の側面には、有機物や無機物からなる様々な汚れが付着していく。例えば、保持容器側面の摩耗で発生する微小異物や、前の工程で基板に付着した微小異物などである。保持容器の側面がひとつにつながっていない構造としておくことで、基板の保持の繰り返しによる側面の摩耗や変形、汚れの付着により使用できなくなった場合に、問題の発生した側面のみを取り外して交換することが可能となる。部品交換コストの低減、メンテナンス時間の短縮という効果が得られる。さらに、全ての側面が同じ形状であることが好ましい。部品管理、メンテナンスが容易になるためである。
【００４６】
本実施形態において、側面がひとつにつながっていない保持容器の例を示してきたが、底面があることは必須ではなく、側面だけの保持容器であってもよい。側面を厚くし、安定性を持たせれば基板を保持することは可能であるからである。
【００４７】
〔実施形態３〕
実施形態３に係る本発明の保持容器を用いた太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照して説明すると、以下のとおりである。
【００４８】
図７に、実施形態３に係る太陽電池モジュールの模式的な断面図を示す。太陽電池モジュールは、太陽電池セル３００と配線基板４００とを有している。配線基板を用いるのは、シリコン基板の薄型化が進んだことによって新たに発生した、太陽電池セルの配線作業でのセル割れという問題を解決するためである。図７は、太陽電池セル３００と配線基板４００とを、接着する前の断面図を示している。
【００４９】
本実施形態において、太陽電池セル３００は、シリコン基板３１に形成されている。シリコン基板３１の受光面（太陽光が主に入射する側の表面）には、反射防止膜３２が形成されている。実施形態３は、ｎ型シリコン基板を用いているが、ｐ型でもよい。シリコン基板３１の裏面（受光面の反対側の表面）には、ｎ型不純物が拡散して形成されたｎ型不純物ドーピング領域３３と、ｐ型不純物が拡散して形成されたｐ型不純物ドーピング領域３４とが、所定の間隔を空けて交互に形成されている。さらに、シリコン基板３１の裏面にはパッシベーション膜３５が形成されている。パッシベーション膜３５に形成したコンタクトホールを通して、ｎ型不純物ドーピング領域３３に接触するようにｎ電極３６が形成され、ｐ型不純物ドーピング領域３４に接触するようにｐ電極３７が形成されている。ｎ電極、およびｐ電極は、それぞれＡｇ電極である。パッシベーション膜３５上に、絶縁性ペースト３８が載置され、ｎ電極及びｐ電極上に、導電性ペースト３９が載置される。
【００５０】
配線基板２００は、絶縁性基板４０上に形成されたｎ型用配線４１およびｐ型用配線４２を有している。実施形態３では、絶縁性基板４０の材質として、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を用いているが、電気絶縁性のある材質であればよい。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）でもよい。また、配線材料として、銅を用いているが、例えばアルミニウム、銀でもよく、これらを含む材料から構成されていてもよい。
【００５１】
太陽電池セル３００と配線基板４００は、絶縁性ペースト３８と導電性ペースト３９を介して接着されることになる。その際、太陽電池セル３００のｎ電極３６は、配線基板４００のｎ型用配線４１と、導電性ペースト３９を介して電気的に接続される。ｐ電極３７とｐ型用配線４２は、導電性ペースト３９を介して電気的に接続される。
【００５２】
図８に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法を模式的に示す。
【００５３】
図８（ａ）は、太陽電池セルにペーストでパターン形成を行うまでの状態を示している。太陽電池セル３００の裏面に所定の間隔を空けて設けられたｎ電極およびｐ電極を含む太陽電池セルを用意する。シリコン基板の裏面のｎ電極とｐ電極の間、シリコン基板の周縁部とｎ電極との間、シリコン基板の周縁部とｐ電極との間に、それぞれ、未硬化の絶縁性ペーストを載置する。絶縁性ペーストとしては、Ｂステージ化可能な樹脂を用いることが好ましい。Ｂステージ化可能な樹脂とは、液体状態の未硬化の樹脂を加熱したときに、粘度が上昇して硬化状態（第１の硬化状態）となった後に粘度が低下して軟化し、その後に再度粘度が上昇して硬化状態（第２の硬化状態）となる樹脂のことである。上記第１の硬化状態がＢステージと言われる。実施形態３では、エポキシ系のＢステージ化可能な樹脂である絶縁性ペーストをスクリーン印刷により載置した。その後、８０℃のオーブンに入れて１０分間加熱し、第１の硬化状態とした。第１の硬化状態の絶縁性ペーストの太陽電池セル側の幅が４００μｍ、高さが概ね５０μｍとなるようにした。絶縁性ペーストと基板端との距離は、２５０μｍである。
【００５４】
絶縁性ペーストとしては、例えば、シリコーン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、およびゴム系接着剤からなる群から選択された少なくとも１種を含むものを用いてもよい。
【００５５】
次に、シリコン基板の裏面のｎ電極およびｐ電極のそれぞれの表面に、導電性ペーストを載置することにより、パターンを形成した。導電性ペーストの電気抵抗率は、太陽電池の電気特性をより良好なものとする観点から、０．００１Ωｃｍ以下であることが好ましい。実施形態３では、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた。Ｓｎ−Ｂｉ系とは、はんだを構成する金属のうちＳｎとＢｉを主成分とし、ＳｎとＢｉの合計質量がはんだ全体の質量の９０質量％以上のものをいう。Ｓｎ−Ｂｉ系はんだは、１４０〜１５０℃程度の低温で溶融するため低温で処理ができ、安価に入手でき、取扱いも容易である。Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを、ｎ電極およびｐ電極のそれぞれの表面に、幅が１５０μｍ、高さが概ね３０μｍとなるように、スクリーン印刷を用いて載置した。導電性ペーストと基板端との距離は、８５０μｍである。ペーストの載置には、オフセット印刷、ディスペンサ塗布、またはインクジェット塗布等の方法を用いてもよい。
【００５６】
図８（ｂ）は、太陽電池セルを、保持容器で保持するまでを示している。ペーストでパターンを形成した後、反転装置を用いて、太陽電池セル３００を保持容器１６に載置した。反転装置として、ある点を起点として反転するロボットアームを用いた。
【００５７】
保持容器として、底面と側面とのなす角を１０度とし、図５（ａ）で示した形状のものを用いた。実施形態１から２で示した他の保持容器を用いてもよい。太陽電池セルの、ペーストをパターン形成した面を下向きにして、太陽電池セルの端辺と、保持容器の側面が接することで保持している。絶縁性ペーストは第１の硬化状態であり、導電性ペーストは未硬化の状態である。導電性ペーストは、未硬化でパターン不良がおきやすい状態であるが、保持容器の部品と接しないため、パターン不良発生を防ぐことができる。絶縁性ペーストと基板端との距離は、２５０μｍであり、導電性ペーストと基板端との距離は、８５０μｍである。本発明の保持容器を用いることにより、ペーストを基板端に近い箇所まで載置するパターンを採用することが可能となった。
【００５８】
図８（ｃ）は、太陽電池セルを保持容器から取り出すまでを示している。吸着装置５０を用いて、太陽電池セル３００を吸着し、保持容器から取り出した。吸着は、エアーで吸引する方法で行うことが望ましい。太陽電池セルに圧力がかかり、シリコン基板が破壊することを防ぐことができる。本実施の形態で用いたシリコン基板は、図５（ｂ）に示した形状である。該円柱型のシリコンのインゴットを薄い基板にスライスし、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４にあたる直線を切り落としている。該円柱上のシリコンのインゴットは、太さが一律ではない。そのため、シリコン基板は公差を含んでいる。底面と側面とのなす角度を１０度と、０度に近い角度にしているため、公差を含むシリコン基板を用いた太陽電池セルであっても保持容器中で保持する場所の高さは、大きくは変わらない。よって、吸着装置を用いて吸着する際に、安定して吸着することが可能となった。
【００５９】
図８（ｄ）は、太陽電池セル３００を配線基板４００に重ね合わせるまでを示している。太陽電池セルと配線シートとの重ね合わせは、太陽電池セルのｎ電極、ｐ電極がそれぞれ配線シートの絶縁性基板上に設けられたｎ型用配線、ｐ型用配線と導電性ペーストを介して対向するようにして行った。未硬化の導電性ペーストを介することで、導電性ペーストの粘着性により、太陽電池セルと配線基板の仮止めの効果が得られ、位置がずれることなく、次のプロセスにまわすことが可能となる。
【００６０】
その後、重ね合わせた太陽電池セルと配線基板とを、ガラスと封止材で挟み込み加圧しながら加熱することによって、配線シート付き太陽電池モジュールを作製した。第１の硬化状態の絶縁性ペーストは、粘度が低下して軟化し、軟化状態の絶縁性ペーストとなる。軟化状態の絶縁性ペーストは、太陽電池セルと配線基板との間の加圧によって変形して、配線基板の配線間に入り込む。さらに加熱することよって、軟化状態の絶縁性ペーストは、粘度が上昇して再度硬化し、第２の硬化状態となる。第２の硬化状態は、樹脂の架橋反応による硬化であるため、第２の硬化状態の絶縁性ペーストは、再度軟化することなく状態が安定することになる。
【００６１】
シリコン基板の薄型化が進んでいる中で、シリコン基板の薄型化に起因する太陽電池セルの薄型化に伴って、太陽電池モジュールの作製時における太陽電池セルの配線作業でのセル割れが問題となっている。本実施形態で示した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で示したプロセスを用いることにより、太陽電池セル自体に配線を行う必要がなくなり、セル割れの発生率を減少させることが可能となった。
【００６２】
ここまで、太陽電池セル側に導電性ペーストを載置する場合について説明したが、配線基板の配線上に導電性ペーストを載置してもよく、太陽電池セルおよび配線基板の両方に導電性ペーストを載置してもよい。また、たとえば、太陽電池セル側に絶縁性ペーストを載置して、配線基板側に導電性ペーストを載置してもよい。
【００６３】
また、導電性ペーストと絶縁性ペーストの両方を用いる場合について説明したが、両方用いる必然性はなく、いずれか一方でもよい。その場合、導電性ペースト、絶縁性ペーストのいずれか一方で、太陽電池セル３００と配線基板４００を接着することとなる。
【００６４】
また、太陽電池セルとして、シリコン基板３１の裏面側にｎ電極３６、及びｐ電極３７が形成された場合について説明したが、いずれか一方は入射側に形成されていてもよい。
【００６５】
なお、本実施形態ではシリコン基板上に太陽電池セルが形成された場合について説明したが、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ等の化合物半導体を用いた太陽電池セルについても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る保持容器は、ペーストが載置された基板の保存に広く適用することができる。また、本発明に係る保持容器を用いた太陽電池モジュールの製造方法全般に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０、１２、１３、１４、１５、１６ 保持容器
２０、２１Ａ、２１Ｂ、２２、２３、２４、２５ 基板
２０１ 基板の表面
２０２、２０３、２０４、２０５ 基板の端辺
２５１、２５２、２５３、２５４ 基板の角部
１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２２、１２３、１２４、１２５、１３２、１３３、１４２、１４３ 保持容器の側面
１０１、１１１、１２１、１３１、１４１ 保持容器の底面
３００ 太陽電池セル
４００ 配線基板
３０ ペースト
３１ シリコン基板
３２ 反射防止膜
３３ ｎ型不純物ドーピング領域
３４ ｐ型不純物ドーピング領域
３５ パッシベーション膜
３６ ｎ電極
３７ ｐ電極
３８ 絶縁性ペースト
３９ 導電性ペースト
４０ 絶縁性基板
４１ ｎ型用配線
４２ ｐ型用配線
５０ 吸着装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の保持容器、基板の保持方法、および基板の保持容器を用いた太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品を基板に実装する場合には、基板表面にクリーム半田を印刷マスクにより印刷し、この印刷されたクリーム半田部分に電子部品をマウントし、その後にクリーム半田を溶融凝固させて電子部品を実装することが知られている。
【０００３】
基板表面にクリーム半田を印刷した後、印刷されたプリント基板を長時間放置しておくと、クリーム半田が横方向に広がり高さが低くなることに起因する半田形状の整形不良が発生することがあった。この課題に対し、特許文献１（特開２０００−１９６２３３号公報）には、クリーム半田が印刷された面を下向きにして、プリント基板に振動を加えてクリーム半田を整形するための加振手段を有する保存装置が開示されている。図９、図１０に、特許文献１に開示されている保存装置を示す。
【０００４】
図９に示した保存装置は、プリント基板のクリーム半田が印刷された面を下向きにして、プリント基板に振動を加えて、クリーム半田を整形することを特徴としている。一対のプリント基板押さえ用エアーシリンダ２０６ａ、２０６ｂを作動させ、プリント基板２が振動で移動しないように固定している旨が記載されている。エアーシリンダは、クリーム半田が印刷されていない面に接しており、クリーム半田が印刷された面は、保存装置を構成する部品のひとつである搬送ベルト１０３ａ、１０３ｂに接している。
【０００５】
また、図１０には、前記プリント基板の密閉容器が開示されているが、マガジン１６中でのプリント基板２の保持の仕方については開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１９６２３３号公報（平成１２年７月１４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基板の端までペースト（特許文献１におけるクリーム半田）が載置（特許文献１における印刷）された面と、保持容器（特許文献１における保存装置）の部品が接触すると、ペーストのパターン不良が発生するという問題があった。
【０００８】
また、一般的に、複数枚基板がある場合、それぞれの基板の大きさは完全に同じではなく、基板ごとに辺の長さの違い、いわゆる公差を含んでいる。基板が公差を含む場合、基板ごとのペーストのパターンの位置ずれが存在するため、ペーストが載置された箇所と保持容器の部品が接触しないためには、ペーストのパターン設計時に基板の公差も考慮する必要があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ペーストと保持容器との接触によるペーストのパターン不良が発生することなく、公差を含む基板を保持することが可能な保持容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る基板の保持容器は、対向する側面を少なくとも１組有する、基板の保持容器であって、対向する側面は、保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、側面は、基板の端辺と当接して基板を保持することを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る基板の保持容器は、対向する側面の、底面に対する傾斜角が全て等しいことを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る基板の保持容器の側面は、互いに離間していることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る基板の保持容器は、対向する側面を２組有することを特徴としている。
【００１４】
本発明に係る基板の保持容器の側面は、基板の角部が当接しないように配置されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明に係る基板の保持容器は、基板の端辺と接触する部分が基板よりも硬度が低い材質で形成されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明に係る基板の保持方法は、保持容器で基板を保持する保持方法であって、保持容器は、対向する側面を少なくとも１組有し、対向する側面は、保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、基板を、保持容器の上方より下降させ、1組の側面と基板の端辺が当接することによって基板を保持することを特徴としている。
【００１７】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池セルが形成された半導体基板の一方の表面上にペーストを載置する載置工程と、対向する側面を少なくとも１組有する保持容器であって、対向する側面は、保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、側面は太陽電池セルが形成された半導体基板の端辺と当接して、太陽電池セルが形成された半導体基板のペーストを載置した面を下にして保持する保持工程を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る基板の保持容器を用いることにより、ペーストと保持容器の部品との接触によるペーストのパターン不良が発生することなく、公差を含む基板を保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１における保持容器と基板を示す図である。（ａ）は保持容器を示し、（ｂ）は基板を示している。
【図２】本発明の実施形態１における保持容器と基板を示す図である。（ａ）は、底面と側面とのなす角度が大きい場合であり、（ｂ）は小さい場合である。
【図３】本発明の実施形態１における保持容器の別の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２における保持容器を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２における保持容器の別の例と基板を示す図である。（ａ）は保持容器を示し、（ｂ）は基板を示している。
【図６】本発明の実施形態２における保持容器の別の例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態３における太陽電池セルと配線基板を示す図である。
【図８】本発明の実施形態３における太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図９】従来技術の一例を示す図である。
【図１０】従来技術別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔実施形態１〕
実施形態１に係るペーストが載置された基板の保持容器について、図面を参照して説明すると、以下のとおりである。
【００２１】
図１は、実施形態１における保持容器の例である。（ａ）は保持容器を示し、（ｂ）は基板を示している。本発明において、保持容器の側面とは、保持容器の底面と接する面を示す。図１（ａ）に示すように、保持容器１０は、底面１０１、及び底面１０１と接する４つの側面１０２、１０３、１０４、１０５を有する。図１（ｂ）に示すように、基板２０は、ペースト３０を載置した面である基板の表面２０１と、基板の端辺２０２、２０３、２０４、２０５を有する。本発明において、基板の端辺とは、保持容器と接する辺を示す。図１で示した保持容器においては、ペーストを載置した基板の表面２０１が下向きになるように保持しており、基板の表面２０１と接する４辺が、基板の端辺２０２、２０３、２０４、２０５となる。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、保持容器１０の側面１０３が底面１０１となす角度ａ１、及び側面１０５が底面１０１となす角度ａ２は９０度より小さい。一方、側面１０２と１０４が底面１０１となす角度は、９０度である。言い換えれば、１組の対向する側面である、側面１０３と側面１０５が、お互いの距離が下方に向かって狭まるように傾斜している。なお、本明細書において、保持容器の側面が底面となす角度とは、側面の内壁が底面となす角度を示している。
【００２３】
保持容器１０の側面に基板２０の端辺の少なくとも一部が接することで、基板を保持している。一般的に複数枚基板がある場合、それぞれの基板の大きさは完全に同じではなく、公差を含んでいる。角度ａ１及び角度ａ２が、９０度より小さい構造とすることで、基板２０の辺の長さが設計値よりも小さい場合においても、保持容器の底面１０１に接するまで基板が落ちることを防ぐことが可能となる。また、保持容器の開口部の内側の辺の長さを、基板の設計値より大きくしておくことで、基板２０の辺の長さが設計値よりも大きい場合においても、保持容器１０に基板２０が入らないという状況を避けることが可能となる。なお、開口部とは、保持容器に基板を入れる面を示している。
【００２４】
保持容器の側面と底面との傾斜角である角度ａ１と、角度ａ２は、同じであることが望ましい。対向する側面の傾きを同じとすることで、基板の水平度を保ち、安定して保持することが可能となる。
【００２５】
基板２０に載置されたペースト３０は、乾燥、硬化は完全には終了しておらず、流動的な状態である。したがって、ペーストが硬化した状態の基板を用いるときと比べ、ペーストのパターン不良の発生を防ぐという点においては、より大きな効果が得られる。本発明の保持容器には、ペーストの載置面と保持容器が接する箇所がないためである。
【００２６】
また、ペーストのパターン不良の発生を防ぐため、保持容器が接する箇所にはペーストを載置しないようにすると、基板内のペーストの載置できる領域が限定されてしまうという問題があった。本発明の一例である保持容器１０を用いることで、基板２０の表面２０１の端まで、ペーストを載置するパターンを採用することが可能となった。
【００２７】
図２に、保持容器を側面からみた模式図を示す。保持容器の側面が底面となす角度について説明するための模式図である。基板２１Ａは、基板２１Ｂよりも辺の長さが長い。なお、本発明の保持容器は、基板２１Ａまたは基板２１Ｂのどちらか一枚を保持するものであるが、図２では、説明のため、基板２１Ａと基板２１Ｂを同じ図の中に記載している。また、前述のように、保持容器の底面と側面とのなす角度とは、側面の内壁が底面となす角度を示している。図２のように、側面の内壁が底面となす角度が９０度未満であれば、側面の外壁が底面となす角度は９０度であってもよい。
【００２８】
図２（ａ）は、保持容器の側面が底面となす角度が小さい場合を示し、（ｂ）は（ａ）よりも角度が大きい場合を示す。（ａ）の保持容器は側面１１２、１１３を有し、（ｂ）の保持容器は側面１１４、１１５を有している。基板２１Ａと基板２１Ｂを保持する場合、（ｂ）よりも（ａ）のほうが基板２１Ａと基板２１Ｂとの間の距離が短い。言い換えれば、（ｂ）よりも（ａ）のほうが、公差を含む基板を保持する場合、保持容器の中の基板を保持する場所の、高さ方向のばらつきをおさえることができる。
【００２９】
保持容器の底面と側面とのなす角度は、０度より大きく９０度未満である。６０度以下が望ましく、角度が小さくなるほうがより望ましい。基板を保持する場所の、高さ方向のばらつきをおさえることができるからである。高さ方向のばらつきをおさえることで、製造工程中で保持容器を用いる場合に、基板の載置または取出しを、より安定して行うことが可能となる。しかしながら、０度に近すぎると、保持容器の側面と基板に載置したペーストが接触しやすくなるため、基板の表面の端までペーストを載置するパターンを採用することが難しくなる。よって、保持容器の底面と側面とのなす角度は、５度以上が望ましい。
【００３０】
また、保持容器の側面であって、基板の端辺と当接し基板を保持する箇所にテクスチャ加工、エンボス加工等の表面加工を施してもよい。加工を施すことにより、基板の端辺と保持容器の側面の摩擦係数が大きくなり、安定して保持することが可能となる。
【００３１】
基板の端辺と当接しない側面の内側が、平滑で滑りやすくなっていることがさらに好ましい。基板を載置する際に、基板に傾きや水平方向の回転ずれがある場合、基板が滑り、安定する位置まで自重で移動し、傾きやずれを自動で修正するからである。
【００３２】
保持容器は、ステンレス鋼などの金属材料、セラミック材料、フッ素系樹脂などのプラスチック材料等、様々な材料またはそれら複数の材料の組み合わせで構成することができる。基板に対して影響を与えないようにするため、化学的および物理的に安定した材質を用いることが好ましい。例えば、基板としてシリコンを用いた場合、ステンレス鋼やアルマイト処理を行ったアルミニウム、フッ素系樹脂などを用いることができる。フッ素系の樹脂としては、例えば、テフロン（イー アイ デュポン ドゥ ヌムール アンド カンパニーの登録商標）などが挙げられる。
【００３３】
保持容器の材質は、基板よりも硬度が低い材質であることがさらに好ましい。基板よりも硬度が高い材質であれば、基板の端にキズがつき、キズを起点として基板が割れることがあるからである。
【００３４】
保持容器は、弾性を有する材質であることがさらに好ましい。保持容器の側面の基板の端辺と接する箇所が弾性を有していれば、基板への局所的な負荷を抑制することが可能となり、基板の割れ欠けの発生を低減することができる。
【００３５】
ここまで、基板表面の形状が四角形であり、端辺が直線である場合について述べたが、例えば基板表面の形状が円であり、端辺が弧である場合には、保持容器の側面は基板の端辺に対応した曲面で構成されていればよい。
【００３６】
図３は、実施形態１における保持容器の別の例である。図１と異なる点は、保持容器の４つの側面が底面となす角度がいずれも９０度より小さいことである。すなわち、保持容器１２の４つの側面１２２、１２３、１２４及び１２５と、底面１２１とのなす角度が、いずれも９０度より小さい。このような保持容器を用いることで、基板２２の辺ｃと辺ｄのどちらの長さが変わった場合でも、保持することが可能となる。また、２組の向いあう側面の傾きは同じであることが望ましい。基板の水平度を保ち、安定して保持することができるからである。
【００３７】
本実施形態において保持容器の例を示してきたが、底面があることは必須ではなく、側面だけの保持容器であってもよい。底面がない場合、保持容器の側面と底面のなす角度については、側面と底面が存在するならば底面と想定する面のなす角度とする。
【００３８】
〔実施形態２〕
実施形態２が実施形態１と異なる点は、保持容器の側面がひとつにつながっていない点である。
【００３９】
図４は、実施形態２における保持容器の例である。保持容器１３は、底面１３１、側面１３２、側面１３３を有する。側面は、４面すべてはそろっておらず、対向する２面のみを有している。保持容器１３の側面１３２、１３３と基板２３の端辺が接することで、保持容器中で基板を保持しており、保持容器１３の側面１３２、１３３と底面１３１との間の角度は、９０度より小さい。側面の数を少なくすることで保持容器の構成材料を減らすことが可能となり、軽量化が可能となる。また、側面のない側の基板の長さが大きく変わっても、同じ保持容器を用いることが可能となる。
【００４０】
図５は、実施形態２における保持容器の別の例である。（ａ）は保持容器を示し、（ｂ）は基板の表面形状を示している。（ｂ）に示すように、基板２４は、四角形の角が切り落とされた八角形の形状をしている。ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４は、四角形の角が切り落とされてできた辺にあたる。基板２４のｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４の端辺が保持容器１４の側面と接することで、保持容器中で基板を保持している。
【００４１】
基板２４のｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４は、直線ではなく、曲線でもよい。
【００４２】
保持容器の側面と接する辺を、四角形の角が切り落とされてできた辺ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４ではなく、基板の辺ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４としてもよい。
【００４３】
図６は、実施形態２における保持容器の別の例である。図４と異なる点は、保持容器の側面が基板の角部と当接しないことである。保持容器１５は、底面１４１を有する。保持容器１５の側面１４２、１４３と基板２５の端辺が接することで、保持容器中で基板を保持しており、保持容器１５の側面１４２、１４３の水平方向に対する角度は９０度より小さい。保持容器１５の側面１４２、１４３が、基板２５の角部２５１、２５２、２５３、２５４と当接しない構造としている。保持容器の側面と基板の角部が当接する場合、基板によっては、基板の角部に負荷が集中し、基板の角部に欠けが生じる、あるいは角部を起点として基板が劈開することがあった。保持容器の側面と基板の角部が当接しない構造としたことで、基板の破損を抑制することが可能となった。
【００４４】
また、図５で示した保持容器に関しても、保持容器の側面が基板の角部と当接しない構造とすることで、基板の破損を抑制することが可能となる。
【００４５】
さらに、保持容器の側面と基板の端辺の当接する面積を小さくすることにより、保持容器から基板への汚染物質の付着を抑制することができる。保持容器の側面には、有機物や無機物からなる様々な汚れが付着していく。例えば、保持容器側面の摩耗で発生する微小異物や、前の工程で基板に付着した微小異物などである。保持容器の側面がひとつにつながっていない構造としておくことで、基板の保持の繰り返しによる側面の摩耗や変形、汚れの付着により使用できなくなった場合に、問題の発生した側面のみを取り外して交換することが可能となる。部品交換コストの低減、メンテナンス時間の短縮という効果が得られる。さらに、全ての側面が同じ形状であることが好ましい。部品管理、メンテナンスが容易になるためである。
【００４６】
本実施形態において、側面がひとつにつながっていない保持容器の例を示してきたが、底面があることは必須ではなく、側面だけの保持容器であってもよい。側面を厚くし、安定性を持たせれば基板を保持することは可能であるからである。
【００４７】
〔実施形態３〕
実施形態３に係る本発明の保持容器を用いた太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照して説明すると、以下のとおりである。
【００４８】
図７に、実施形態３に係る太陽電池モジュールの模式的な断面図を示す。太陽電池モジュールは、太陽電池セル３００と配線基板４００とを有している。配線基板を用いるのは、シリコン基板の薄型化が進んだことによって新たに発生した、太陽電池セルの配線作業でのセル割れという問題を解決するためである。図７は、太陽電池セル３００と配線基板４００とを、接着する前の断面図を示している。
【００４９】
本実施形態において、太陽電池セル３００は、シリコン基板３１に形成されている。シリコン基板３１の受光面（太陽光が主に入射する側の表面）には、反射防止膜３２が形成されている。実施形態３は、ｎ型シリコン基板を用いているが、ｐ型でもよい。シリコン基板３１の裏面（受光面の反対側の表面）には、ｎ型不純物が拡散して形成されたｎ型不純物ドーピング領域３３と、ｐ型不純物が拡散して形成されたｐ型不純物ドーピング領域３４とが、所定の間隔を空けて交互に形成されている。さらに、シリコン基板３１の裏面にはパッシベーション膜３５が形成されている。パッシベーション膜３５に形成したコンタクトホールを通して、ｎ型不純物ドーピング領域３３に接触するようにｎ電極３６が形成され、ｐ型不純物ドーピング領域３４に接触するようにｐ電極３７が形成されている。ｎ電極、およびｐ電極は、それぞれＡｇ電極である。パッシベーション膜３５上に、絶縁性ペースト３８が載置され、ｎ電極及びｐ電極上に、導電性ペースト３９が載置される。
【００５０】
配線基板２００は、絶縁性基板４０上に形成されたｎ型用配線４１およびｐ型用配線４２を有している。実施形態３では、絶縁性基板４０の材質として、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を用いているが、電気絶縁性のある材質であればよい。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）でもよい。また、配線材料として、銅を用いているが、例えばアルミニウム、銀でもよく、これらを含む材料から構成されていてもよい。
【００５１】
太陽電池セル３００と配線基板４００は、絶縁性ペースト３８と導電性ペースト３９を介して接着されることになる。その際、太陽電池セル３００のｎ電極３６は、配線基板４００のｎ型用配線４１と、導電性ペースト３９を介して電気的に接続される。ｐ電極３７とｐ型用配線４２は、導電性ペースト３９を介して電気的に接続される。
【００５２】
図８に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法を模式的に示す。
【００５３】
図８（ａ）は、太陽電池セルにペーストでパターン形成を行うまでの状態を示している。太陽電池セル３００の裏面に所定の間隔を空けて設けられたｎ電極およびｐ電極を含む太陽電池セルを用意する。シリコン基板の裏面のｎ電極とｐ電極の間、シリコン基板の周縁部とｎ電極との間、シリコン基板の周縁部とｐ電極との間に、それぞれ、未硬化の絶縁性ペーストを載置する。絶縁性ペーストとしては、Ｂステージ化可能な樹脂を用いることが好ましい。Ｂステージ化可能な樹脂とは、液体状態の未硬化の樹脂を加熱したときに、粘度が上昇して硬化状態（第１の硬化状態）となった後に粘度が低下して軟化し、その後に再度粘度が上昇して硬化状態（第２の硬化状態）となる樹脂のことである。上記第１の硬化状態がＢステージと言われる。実施形態３では、エポキシ系のＢステージ化可能な樹脂である絶縁性ペーストをスクリーン印刷により載置した。その後、８０℃のオーブンに入れて１０分間加熱し、第１の硬化状態とした。第１の硬化状態の絶縁性ペーストの太陽電池セル側の幅が４００μｍ、高さが概ね５０μｍとなるようにした。絶縁性ペーストと基板端との距離は、２５０μｍである。
【００５４】
絶縁性ペーストとしては、例えば、シリコーン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、およびゴム系接着剤からなる群から選択された少なくとも１種を含むものを用いてもよい。
【００５５】
次に、シリコン基板の裏面のｎ電極およびｐ電極のそれぞれの表面に、導電性ペーストを載置することにより、パターンを形成した。導電性ペーストの電気抵抗率は、太陽電池の電気特性をより良好なものとする観点から、０．００１Ωｃｍ以下であることが好ましい。実施形態３では、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを用いた。Ｓｎ−Ｂｉ系とは、はんだを構成する金属のうちＳｎとＢｉを主成分とし、ＳｎとＢｉの合計質量がはんだ全体の質量の９０質量％以上のものをいう。Ｓｎ−Ｂｉ系はんだは、１４０〜１５０℃程度の低温で溶融するため低温で処理ができ、安価に入手でき、取扱いも容易である。Ｓｎ−Ｂｉ系はんだを、ｎ電極およびｐ電極のそれぞれの表面に、幅が１５０μｍ、高さが概ね３０μｍとなるように、スクリーン印刷を用いて載置した。導電性ペーストと基板端との距離は、８５０μｍである。ペーストの載置には、オフセット印刷、ディスペンサ塗布、またはインクジェット塗布等の方法を用いてもよい。
【００５６】
図８（ｂ）は、太陽電池セルを、保持容器で保持するまでを示している。ペーストでパターンを形成した後、反転装置を用いて、太陽電池セル３００を保持容器１６に載置した。反転装置として、ある点を起点として反転するロボットアームを用いた。
【００５７】
保持容器として、底面と側面とのなす角を１０度とし、図５（ａ）で示した形状のものを用いた。実施形態１から２で示した他の保持容器を用いてもよい。太陽電池セルの、ペーストをパターン形成した面を下向きにして、太陽電池セルの端辺と、保持容器の側面が接することで保持している。絶縁性ペーストは第１の硬化状態であり、導電性ペーストは未硬化の状態である。導電性ペーストは、未硬化でパターン不良がおきやすい状態であるが、保持容器の部品と接しないため、パターン不良発生を防ぐことができる。絶縁性ペーストと基板端との距離は、２５０μｍであり、導電性ペーストと基板端との距離は、８５０μｍである。本発明の保持容器を用いることにより、ペーストを基板端に近い箇所まで載置するパターンを採用することが可能となった。
【００５８】
図８（ｃ）は、太陽電池セルを保持容器から取り出すまでを示している。吸着装置５０を用いて、太陽電池セル３００を吸着し、保持容器から取り出した。吸着は、エアーで吸引する方法で行うことが望ましい。太陽電池セルに圧力がかかり、シリコン基板が破壊することを防ぐことができる。本実施の形態で用いたシリコン基板は、図５（ｂ）に示した形状である。該円柱型のシリコンのインゴットを薄い基板にスライスし、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４にあたる直線を切り落としている。該円柱上のシリコンのインゴットは、太さが一律ではない。そのため、シリコン基板は公差を含んでいる。底面と側面とのなす角度を１０度と、０度に近い角度にしているため、公差を含むシリコン基板を用いた太陽電池セルであっても保持容器中で保持する場所の高さは、大きくは変わらない。よって、吸着装置を用いて吸着する際に、安定して吸着することが可能となった。
【００５９】
図８（ｄ）は、太陽電池セル３００を配線基板４００に重ね合わせるまでを示している。太陽電池セルと配線シートとの重ね合わせは、太陽電池セルのｎ電極、ｐ電極がそれぞれ配線シートの絶縁性基板上に設けられたｎ型用配線、ｐ型用配線と導電性ペーストを介して対向するようにして行った。未硬化の導電性ペーストを介することで、導電性ペーストの粘着性により、太陽電池セルと配線基板の仮止めの効果が得られ、位置がずれることなく、次のプロセスにまわすことが可能となる。
【００６０】
その後、重ね合わせた太陽電池セルと配線基板とを、ガラスと封止材で挟み込み加圧しながら加熱することによって、配線シート付き太陽電池モジュールを作製した。第１の硬化状態の絶縁性ペーストは、粘度が低下して軟化し、軟化状態の絶縁性ペーストとなる。軟化状態の絶縁性ペーストは、太陽電池セルと配線基板との間の加圧によって変形して、配線基板の配線間に入り込む。さらに加熱することよって、軟化状態の絶縁性ペーストは、粘度が上昇して再度硬化し、第２の硬化状態となる。第２の硬化状態は、樹脂の架橋反応による硬化であるため、第２の硬化状態の絶縁性ペーストは、再度軟化することなく状態が安定することになる。
【００６１】
シリコン基板の薄型化が進んでいる中で、シリコン基板の薄型化に起因する太陽電池セルの薄型化に伴って、太陽電池モジュールの作製時における太陽電池セルの配線作業でのセル割れが問題となっている。本実施形態で示した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で示したプロセスを用いることにより、太陽電池セル自体に配線を行う必要がなくなり、セル割れの発生率を減少させることが可能となった。
【００６２】
ここまで、太陽電池セル側に導電性ペーストを載置する場合について説明したが、配線基板の配線上に導電性ペーストを載置してもよく、太陽電池セルおよび配線基板の両方に導電性ペーストを載置してもよい。また、たとえば、太陽電池セル側に絶縁性ペーストを載置して、配線基板側に導電性ペーストを載置してもよい。
【００６３】
また、導電性ペーストと絶縁性ペーストの両方を用いる場合について説明したが、両方用いる必然性はなく、いずれか一方でもよい。その場合、導電性ペースト、絶縁性ペーストのいずれか一方で、太陽電池セル３００と配線基板４００を接着することとなる。
【００６４】
また、太陽電池セルとして、シリコン基板３１の裏面側にｎ電極３６、及びｐ電極３７が形成された場合について説明したが、いずれか一方は入射側に形成されていてもよい。
【００６５】
なお、本実施形態ではシリコン基板上に太陽電池セルが形成された場合について説明したが、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ等の化合物半導体を用いた太陽電池セルについても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る保持容器は、ペーストが載置された基板の保存に広く適用することができる。また、本発明に係る保持容器を用いた太陽電池モジュールの製造方法全般に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０、１２、１３、１４、１５、１６ 保持容器
２０、２１Ａ、２１Ｂ、２２、２３、２４、２５ 基板
２０１ 基板の表面
２０２、２０３、２０４、２０５ 基板の端辺
２５１、２５２、２５３、２５４ 基板の角部
１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２２、１２３、１２４、１２５、１３２、１３３、１４２、１４３ 保持容器の側面
１０１、１１１、１２１、１３１、１４１ 保持容器の底面
３００ 太陽電池セル
４００ 配線基板
３０ ペースト
３１ シリコン基板
３２ 反射防止膜
３３ ｎ型不純物ドーピング領域
３４ ｐ型不純物ドーピング領域
３５ パッシベーション膜
３６ ｎ電極
３７ ｐ電極
３８ 絶縁性ペースト
３９ 導電性ペースト
４０ 絶縁性基板
４１ ｎ型用配線
４２ ｐ型用配線
５０ 吸着装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する側面を少なくとも１組有する、基板の保持容器であって、
前記対向する側面は、前記保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、
前記側面は、前記基板の端辺と当接して、前記基板を保持する基板の保持容器。
【請求項２】
前記対向する側面は、底面に対する傾斜角が全て等しい請求項１に記載の基板の保持容器。
【請求項３】
前記側面は、互いに離間している請求項１に記載の保持容器。
【請求項４】
前記対向する側面を、２組有する請求項１から３のいずれかに記載の基板の保持容器。
【請求項５】
前記保持容器の側面は、前記基板の角部が当接しないように配置されている請求項１から４のいずれかに記載の基板の保持容器。
【請求項６】
前記保持容器は、前記基板の端辺と接触する部分が前記基板よりも硬度が低い材質で形成されている請求項１から４のいずれかに記載の基板の保持容器。
【請求項７】
保持容器で基板を保持する、基板の保持方法であって、
前記保持容器は、対向する側面を少なくとも１組有し、
前記対向する側面は、前記保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、
前記基板を、前記保持容器の上方より下降させ、前記1組の側面と前記基板の端辺が当接することによって前記基板を保持する基板の保持方法。
【請求項８】
太陽電池セルが形成された半導体基板の一方の表面上にペーストを載置する載置工程と、
前記半導体基板の前記ペーストを載置した面を下にして保持する保持工程を有する太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記保持工程において用いる保持容器は、対向する側面を少なくとも１組有し、前記対向する側面は、前記保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、前記側面は前記半導体基板の端辺と当接して前記基板を保持する太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１】
対向する側面を少なくとも１組有する、基板の保持容器であって、
前記対向する側面は、前記保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、
前記側面は、前記基板の端辺と当接して、前記基板を保持する基板の保持容器。
【請求項２】
前記対向する側面は、底面に対する傾斜角が全て等しい請求項１に記載の基板の保持容器。
【請求項３】
前記側面は、互いに離間している請求項１に記載の保持容器。
【請求項４】
前記対向する側面を、２組有する請求項１から３のいずれかに記載の基板の保持容器。
【請求項５】
前記保持容器の側面は、前記基板の角部が当接しないように配置されている請求項１から４のいずれかに記載の基板の保持容器。
【請求項６】
前記保持容器は、前記基板の端辺と接触する部分が前記基板よりも硬度が低い材質で形成されている請求項１から４のいずれかに記載の基板の保持容器。
【請求項７】
保持容器で基板を保持する、基板の保持方法であって、
前記保持容器は、対向する側面を少なくとも１組有し、
前記対向する側面は、前記保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、
前記基板を、前記保持容器の上方より下降させ、前記1組の側面と前記基板の端辺が当接することによって前記基板を保持する基板の保持方法。
【請求項８】
太陽電池セルが形成された半導体基板の一方の表面上にペーストを載置する載置工程と、
前記半導体基板の前記ペーストを載置した面を下にして保持する保持工程を有する太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記保持工程において用いる保持容器は、対向する側面を少なくとも１組有し、前記対向する側面は、前記保持容器の下方に向かって間隔が狭まるように傾斜しており、前記側面は前記半導体基板の端辺と当接して前記基板を保持する太陽電池モジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２３４８６６（Ｐ２０１２−２３４８６６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１００５０５（Ｐ２０１１−１００５０５）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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