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接合・実装

太陽電池セルの変形や割れを防止!安定的な溶着を可能とするセル配線技術の開発

長野県

野村ユニソン株式会社

2020年3月22日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 次世代太陽電池パネルに対応したセル配線技術の研究開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 環境・エネルギー
産業分野でのニーズ対応 高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、高効率化(工程短縮)、高効率化(生産性増加)
キーワード 太陽電池製造装置、半田付け
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成21年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

次世代の太陽電池パネルとして薄型・薄膜型の開発・商品化が進んでいるが、現状の配線技術では反り、割れ、カケ、ボイド等の問題がある。本研究開発ではそれらの課題を解決する「セル配線技術」(溶着、密着等)の研究開発を行い、これらの技術をシステム化しコストを考慮したセル配線装置を開発する

開発した技術のポイント

局所加熱可能な溶着方法と配線精度向上により、セルを安定的に溶着する技術を開発
・溶着反り→0.5mm以内
・配線装置の精度→長さ方向寸法公差:±0.5mm、軸方向平行度:<0.1mm、軸方向平面度:<0.05mm
・溶着時間→1セルあたり5秒台
(新技術)
次世代太陽電池に対応したセル配線技術
特徴
・溶接したセルの変形、割れ、カケ、ボイドの低減
・均一な加圧による割れ、カケの防止

装置全体
フラックス塗布部
溶着部
具体的な成果

・局所加熱ができる溶着技術を検証し、反りを抑える方法を確認
‐太陽電池セルとタブリードを効果的に溶着させる局所加熱方法を開発し、評価
‐洗浄機能付きプレート方式、誘導加熱方式において、反りは最大で0.3mm以内に押えられ、目標を達成。また割れ、カケについても問題なかった
・配線精度において、長さ方向寸法公差±0.5mm、軸方向平行度<0.1mm、軸方向平面度<0.05mmを達成
‐タブリードの供給において、ボビンの送出し機構とタブリード引出し機構を連動させ供給する配線装置を開発
‐ボビンに巻かれたタブリード巻癖をローラーと押え溝により矯正するなどの改良を実施し、配線装置の精度目標(長さ方向寸法公差±0.5mm、軸方向平行度<0.1mm、軸方向平面度<0.05mm)を達成
・加熱時間を短縮し、タクトタイム3秒台を実現
‐電気制御ユニット、タブリード送り出し機構などを組み合わせたセル配線部複合装置を開発
‐加熱条件の変更で、品質を保ったまま加熱時間を短縮し、タクトタイム3秒台を達成
‐100枚レベルの連続運転では99%の歩留まりを達成

知財出願や広報活動等の状況

出展:諏訪圏工業メッセ(H23.10)

研究開発成果の利用シーン

・本装置は結晶型太陽電池のセル配線装置として開発したが、太陽電池の製造方法が変化している。技術を応用して広範囲の半田付け装置としての活用などが考えられる。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・実用化については完了しているが、装置の販売に至っていない。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作

製品・サービスのPRポイント

・品質管理能力向上→薄型化によるセルの変形・割れ・カケ・ボイドの発生を防ぎ、品質を向上
・温度管理能力向上→加熱によるセルの変形・割れ・カケ・ボイドの発生を防ぎ、品質を向上
・歩留まり向上→加熱方法、加熱プロファイル、密着条件を適切に設定することにより、歩留まりが向上

今後の実用化・事業化の見通し

試作品の耐久性試験を実施するとともに、今後増大が予測される太陽電池の需要を見込んでPRを継続
・更なる品質向上に向けた実験を検討するとともに、川下企業への技術紹介を実施中
・従来技術との比較試験を行うとともに、試作品の耐久性試験を実施
・太陽電池関連企業の情報では現状設備投資が滞っている模様であるが、今後太陽電池の需要は増える見込みのため、国内、海外を問わずPRを継続

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 野村ユニソン株式会社
事業管理機関 公益財団法人長野県テクノ財団
研究等実施機関 国立大学法人信州大学
学校法人東洋大学
長野県工業技術総合センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 野村ユニソン株式会社(法人番号:8100001019204)
事業内容 FA関連装置設計・製造(液晶/半導体/太陽電池/車関連等)、産業用/生活関連ロボット開発・製造、各種金型設計・製作、精密熱間中空鍛造、各種ダイカスト、各種板金・溶接、自社開発製品設計・製造、輸入洋酒販売
社員数 400 名
本社所在地 〒391-0001 長野県茅野市ちの650
ホームページ http://www.nomura-g.co.jp
連絡先窓口 総務人事課 課長 神澤広樹
メールアドレス hiroki_kanzawa@nomura-g.co.jp
電話番号 0266-72-6151