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JP2002211498A - 太陽電池パネルの接着方法および太陽電池パネル - Google Patents

太陽電池パネルの接着方法および太陽電池パネル

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JP2002211498A
JP2002211498A JP2001006254A JP2001006254A JP2002211498A JP 2002211498 A JP2002211498 A JP 2002211498A JP 2001006254 A JP2001006254 A JP 2001006254A JP 2001006254 A JP2001006254 A JP 2001006254A JP 2002211498 A JP2002211498 A JP 2002211498A
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solar cell
adhesive
bonding
cell panel
panel
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Hiroyoshi Sato
博義 佐藤
Koji Matsuoka
孝司 松岡
Mitsuru Okubo
充 大久保
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人工衛星用太陽電池の接着において、接着層
内に残留する気泡を減少させるとともに、一定の接着厚
を確保する。 【解決手段】 接着剤をディスペンサー方式にて、点滴
塗布を例えば6ポイントを行い、クッションを介した加
圧おもりで太陽電池を接着することにより、気泡の接着
層内への内在を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば人工衛星
などに搭載される太陽電池パネルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は太陽電池の構成を示す図であり、
1は太陽電池、2は接着剤、3はハニカムパネルであ
る。太陽電池1は、0.1〜0.5mm程度の厚さの非常
に薄いものであり、大きさは20〜110mm角程度の板
状のものである。太陽電池1は接着剤2により太陽電池
パネルの1部分を構成した外皮がCFRPのアルミを素
材にしたハニカムパネル3の上面に接着される。
【0003】図9は太陽電池をハニカムパネルへの実装
形態を示す図であり、1、3は図8と同じものである。
太陽電池1は太陽電池パネルの1部分を構成するハニカ
ムパネル3の上面に接着され、隣接する太陽電池1との
間隔が0.1mm〜1mmで配置して製作される。
【0004】図10は従来のメタルマスクの構成を示す
図でり、4はメタルマスク、5は開口部、6は枠体であ
る。太陽電池1はハニカムパネル3上に、1〜0.1mm
程度の間隔でタイル状に(衛星規模により数枚〜数千
枚)配置される。又、接着剤2として、例えばシリコン
系接着剤等を使用し、0.05〜0.5mm程度の接着層
の厚さで太陽電池1を接着する。
【0005】接着剤を一定の厚さで塗布する為のメタル
マスク4があり、接着剤2の目標とする接着層の厚さと
同等の厚さを有するステンレス製板材に対してエッチン
グ又はレーザ加工を行い、開口部5を形成したメタルマ
スクの周囲を、枠体6で囲んで成形したものである。こ
のメタルマスクを使用し、接着剤をスキージにより塗布
することにより、マスクの厚さと同等の接着剤塗布厚を
得る。
【0006】この時の接着層の厚さは、接着強度を保つ
とともに放熱のため接着面積を一定にする必要がある。
さらに、太陽電池の性能低下防止のため、太陽電池表面
への接着剤の付着はあってはならない。又、コネクタへ
の接着剤のはみ出しはストレスリリーフ上あってはなら
ない。
【0007】図11は従来のメタルマスクの構成につい
て示した図であり、7は塗布台、8は接着剤の突起であ
り、1、2は図8と同じものであり、5は図10と同じ
ものである。塗布台7の上に置いた太陽電池1にマスク
開口部5に接着剤をスキージ塗布する。次に、メタルマ
スクを取り外す工程において、マスク開口部5の外形形
状に沿った形で、接着剤の突起が発生する。
【0008】この太陽電池を、例えばフイルム、CFR
P板、CFRPハニカムパネル等に貼りつける場合、従
来の接着方法を以下に示す。
【0009】図12は従来のメタルマスク接着方法によ
り、太陽電池をパネルに貼り付けた状態を示す図であ
り、9は気泡であり、1〜3は図8と同じものである。
接着時に突起部分が先に太陽電池パネル面と接触し気泡
9を閉じ込めてしまう。その後加圧しても気泡の逃げ場
がない為、比較的大きな気泡(5mm以上)が発生する
ことになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池にマスク開口
部に接着剤をスキージ塗布してメタルマスクを取り外す
工程において、マスク開口部の外形形状に沿った形で、
接着剤の突起が先に太陽電池パネル面と接触し気泡を閉
じ込めてしまい、その後加圧しても気泡の逃げ場がない
為、比較的大きな気泡(5mm以上)が発生することに
なり、接着面積の減少による放熱性の低下、真空中にお
ける気泡の膨張による太陽電池の破損などにつながって
いた。
【0011】この発明は上記の課題を解決する為になさ
れたものであり、人工衛星搭載用の太陽電池などを接着
し、気泡の混入を抑止するとともに、接着剤のはみ出し
を抑え、さらに一定の接着厚を確保し、人工衛星の太陽
電池パネルなどの被接着物に安定した接着性を得ること
を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】第1の発明による接着方
法は、複数枚の太陽電池をハニカムパネルに接着して太
陽電池パネルを製造する方法において、複数枚の太陽電
池の表面上に接着剤をディスペンサーで塗布する第1の
工程と、前記第一の工程で接着剤を塗布された太陽電池
パネルの表面上を反転させてハニカムパネルの上に配置
する第2の工程と、前記第2の工程でハニカムパネルの
上面に配設された太陽電池パネルの裏面を上方にした上
からクッションを介した加圧重りを用いて加圧する第3
の工程と、を具備するものである。
【0013】第2の発明による接着方法は、請求項2記
載の塗布部は、太陽電池の中心部の2点から成る塗布部
Aと、太陽電池の周辺部の4点から成る塗布部Bとを具
備したことを特徴とする太陽電池パネルを接着したもの
である。
【0014】第3の発明による接着方法は、請求項3記
載の塗布部の中心座標は、塗布部AのY座標は太陽電池
の接着エリアの中心線上にあり、X座標は接着エリアの
中心線を対象にした2点であり、塗布部Bは太陽電池の
接着エリアを縮小した4角形の4角を中心とすることを
特徴とする太陽電池パネルを接着したものである。
【0015】第4の発明による接着方法は、請求項3記
載の塗布部一点当たりの接着剤塗布量において、塗布部
Aの接着剤塗布量が塗布部Bの接着剤塗布量より、多く
塗布するようにしたことを特徴とする太陽電池パネルの
接着方法。
【0016】第5の発明による接着方法は、請求項2〜
請求項5記載のディスペンサーの塗布に使用する接着剤
の粘度は26000CPS以下を使用することとしたこ
とを特徴とする太陽電池の接着方法。
【0017】第6の発明による接着方法は、請求項7記
載の加圧の際に、太陽電池毎に単独に加圧することを特
徴とする太陽電池パネルの接着方法。
【0018】第7の発明による太陽電池パネルは、上記
の太陽電池パネルの接着方法により製造することを特徴
とする太陽電池パネル。
【0019】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1におけるディスペンサー塗布による太陽電
池の塗布パターンを示す図であり、10は塗布部A、1
1は塗布部Bであり、1は図8と同じものである。図1
(a)は、塗布の斜線図、図1(b)は断面図を示す。
【0020】複数枚の太陽電池1をハニカムパネル3に
接着して太陽電池パネルを製造する方法において、複数
枚の太陽電池の表面上に、中心部が塗布部A10で四隅
の接着剤は塗布部B11の接着剤を塗布する工程と、前
記工程で接着剤を塗布された太陽電池パネルの表面上を
反転させてハニカムパネル3の上に配置する工程と、前
記工程でハニカムパネル3の上面に配設された太陽電池
パネルの裏面を上方にした上から加圧するものである。
【0021】ディスペンサー塗布による塗布パターン
は、6ポイント滴下塗布し、実例の塗布量を表示する
と、中心部の塗布部A10は70mgを2ポイント滴下
し、四隅の接着剤は中心部より塗布部が少ない塗布部B
11は20mgを4ポイント滴下して、太陽電池1当た
り220mgを塗布する。
【0022】図1において、外形寸法の長さが36mm
(X方向)、69mm(Y方向)の太陽電池1の例にお
ける概略寸法関係を図示している。太陽電池1のY方向
中心線は塗布部A10のY座標上にあり、太陽電池1の
X方向中心線は接着エリアのX方向の中心線であるX座
標上にある。塗布部A10は太陽電池1のX方向の中心
で、Y方向に中心から対象な2点を中心にした2ポイン
トで接着し、塗布部B11は太陽電池の接着エリアを縮
小した4角形の4角を中心とした4ポイントで太陽電池
1を接着するものである。
【0023】この接着方法は、塗布部一点当たりの接着
剤塗布量において、塗布部Aの接着剤塗布量が塗布部B
の接着剤塗布量より、多く塗布するようにしても良い。
【0024】以上のディスペンサーの塗布に使用する接
着剤の粘度は26000CPS以下を使用することとし
ても良い。
【0025】図2は太陽電池にディスペンサーにより接
着剤の供給を示した図であり、12は注射器であり、
1、2は図8と同じものである。太陽電池1を1100
mm×200mm程度に並べ、接着剤2を注射器12に注入
して塗布することにより、太陽電池1枚毎に接着剤を図
1の塗布パターンに示すように太陽電池パネルを接着す
る。
【0026】図3は接着剤の塗布後の広がり方を説明す
る図であり、1は図8と同じ、10、11は図1同じで
ある。太陽電池1の上に塗布された塗布部A10と塗布
部B11の高さは塗布直後には接着剤が山状に高くなっ
ているものが、大気放置1分から30分すると接着剤の
山の高さが低くなり、接着剤が周辺へと広がる。
【0027】その後、接着剤が塗布された太陽電池を反
転し接着面が下側になるようにする。次に、太陽電池を
被接着物であるハニカムパネル3の接着位置へ移動し、
所定の接着位置に載せる。この時の状態の拡大図を図4
に示す。
【0028】図4はハニカムパネル上の太陽電池をスポ
ンジ付きおもりで加圧する方法を説明する図であり、1
3はスポンジ付きおもりであり、1、3は図1と同じも
のである。
【0029】ハニカムパネル3の上に配置される複数の
太陽電池1上にスポンジ付きのおもり13を載せ、所定
の圧力で加圧する。この時の加圧おもりは、隣接する太
陽電池1からの力の影響を受けることが小さくて済むよ
うに、太陽電池1一枚に対し、おもりを1個載せる構造
とし、接着剤の広がりに差異が生じないものとする。
【0030】図5はこの発明の実施の形態1による太陽
電池の接着工程を説明する図である。先ず、作業は太陽
電池1をステップS1により、太陽電池パネルを塗布台
上へセットする。次に図2のようにステップS2によ
り、ディスペンサーにより接着剤を太陽電池上に滴下す
る。そして、回転治具等を使用して、ステップS3で太
陽電池パネルを反転する。さらに、図4のように、ステ
ップS4で太陽電池をハニカムパネル上の太陽電池貼付
け位置に貼り付ける。そして、最後にステップS5で太
陽電池上にクッション付きおもりで加圧する。
【0031】図6は接着剤の広がり方を説明する図であ
り、1は図8と同じ、10、11は図1同じである。図
6に示すように、接着剤は第一段階で、塗布部A10の
2ポイントがハニカムパネルに接触し接着剤を押し広げ
る。この時、接着剤はゆっくり押し広がるため、気泡の
巻き込みはない。
【0032】次に、第二段階で塗布部B11の太陽電池
四隅の4ポイントがハニカムパネルと接触し、接着剤を
押し広げる。この時、接着剤はゆっくり押し広がるた
め、内在する気泡がない。最終的には、第三段階に示す
図になり、内含する気泡がなく接着が可能である。
【0033】また、本接着工程は、太陽電池1の設置や
接着剤の塗布並びに移載に対し、マニュピレータを用い
たり、加圧に加圧ヘッド、ウオータヘッドを用いるな
ど、適宜自動化して行っても良いことは言うまでもな
い。
【0034】図7は従来の接着方法のメタルマスクと、
実施の形態1の塗布方法との比較対照図である。図7に
おいて、ディスペンサーを用いた接着方法と、従来のメ
タルマスクを用いた接着方法と、この実施の形態の接着
方法との、接着状態および作業性に関する対比図を示
す。
【0035】この実施の形態の接着方法は従来の接着方
法と比べて、接着面積が大きくかつ接着層内に内在する
気泡もほぼ見られず優れた接着方法を提供するものであ
る。特に、この接着方法を用いて、接着層内の気泡が抑
制されるため、この気泡の内在による熱伝導率の低下、
及び真空中における気泡の膨張による太陽電池破損など
によって発生する信頼性の低下を防止できる。
【0036】また、保守面においても、メタルマスクを
使用しないことから、メタルの清掃費用は不要であり、
コスト低減が可能である。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように、太陽電池を被接着物
へ接着する際の接着層の気泡を抑制することにより、こ
の気泡による熱伝達率の低下及び真空中における気泡の
膨張による放熱特性の劣化を防止で、保守面からも、メ
タルマスクの摩耗等による交換が不要になるので費用低
減が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による太陽電池の塗
布パターンを示す図である。
【図2】 太陽電池にディスペンサーにより接着剤の供
給を示した図である。
【図3】 接着剤の塗布後の広がり方を説明する図であ
る。
【図4】 ハニカムパネル上の太陽電池をスポンジ付き
おもりで加圧する方法を説明する図である。
【図5】 この発明の実施の形態1による太陽電池の接
着工程を説明する図である。
【図6】 接着剤の広がり方を説明する図である。
【図7】 従来の接着方法のメタルマスクと、実施の形
態1の塗布方法との比較対照図である。
【図8】 太陽電池の構成を示す図である。
【図9】 太陽電池をハニカムパネルへの実装形態を示
す図である。
【図10】 従来のメタルマスクの構成を示す図であ
る。
【図11】 従来のメタルマスク接着方法における問題
点について示す図である。
【図12】 従来のメタルマスク接着方法により、太陽
電池をパネルに貼り付けた状態を示す図である。
【符号の説明】
1 太陽電池、 2 接着剤、 3 ハニカムパネル、
4 メタルマスク、5 開口部、 6 枠体、 7
塗布台、 8 突起、 9 気泡、 10塗布部A、
11 塗布部B、 12 注射器、 13 スポンジ付
きおもり
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 充 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4F211 AD08 AG03 AH33 TA03 TC02 TD11 TN58 TN67 TQ01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数枚の太陽電池をハニカムパネルに接
    着して太陽電池パネルを製造する方法において、 複数枚の太陽電池の表面上に接着剤をディスペンサーで
    塗布する第1の工程と、 前記第一の工程で接着剤を塗布された太陽電池パネルの
    表面上を反転させてハニカムパネルの上に配置する第2
    の工程と、 前記第2の工程でハニカムパネルの上面に配設された太
    陽電池パネルの裏面を上方にした上からクッションを介
    した加圧重りを用いて加圧する第3の工程と、を具備し
    たことを特徴とする太陽電池パネルの接着方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の塗布部は、太陽電池の中
    心部の2点から成る塗布部Aと、太陽電池の周辺部の4
    点から成る塗布部Bと、を具備したことを特徴とする太
    陽電池パネルの接着方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の塗布部の中心座標は、塗
    布部AのY座標は太陽電池の接着エリアの中心線上にあ
    り、X座標は接着エリアの中心線を対象にした2点であ
    り、塗布部Bは太陽電池の接着エリアを縮小した4角形
    の4角を中心とすることを特徴とする太陽電池パネルの
    接着方法。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の塗布部一点当たりの接着
    剤塗布量において、塗布部Aの接着剤塗布量が塗布部B
    の接着剤塗布量より、多く塗布するようにしたことを特
    徴とする太陽電池パネルの接着方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜請求項4記載のディスペンサ
    ーの塗布に使用する接着剤の粘度は26000CPS以
    下を使用することとしたことを特徴とする太陽電池の接
    着方法。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の加圧の際に、太陽電池毎
    に単独に加圧することを特徴とする太陽電池パネルの接
    着方法。
  7. 【請求項7】 請求項1〜請求項6記載の太陽電池パネ
    ルの接着方法により製造することを特徴とする太陽電池
    パネル。
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