CN1977391B - 太阳能电池模块的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池模块的制造方法，其可利用简单的操作并且以低成本密封多种形状和尺寸的太阳能电池模块，该方法中，在受光面侧透明板与背面板之间配置多块太阳能电池单元，制作层叠体(60)；将层叠体放入非透气性的柔软片构成的密封处理容器(61)中；将放入了层叠体的多个密封处理容器导入烘炉(63)内，相互隔开间隔地平行配置；将密封处理容器内减压而排出受光面侧透明板与背面板之间的空气；在烘炉内，通过向与层叠体平行的方向流过热风而加热层叠体，使密封树脂熔融；接着，通过冷却而使密封树脂固化，在实施该方法时，密封处理容器通过配管连接真空泵，在多根配管的每一根上具有压力计和阀的组，利用压力计检测到从密封处理容器发生真空泄漏时，连接在该发生真空泄漏的密封处理容器上的阀关闭。

Description

太阳能电池模块的制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块的制造方法以及太阳能电池模块。特别是涉及在受光面侧透明板与背面板之间利用树脂密封太阳能电池单元而构成的太阳能电池模块的制造方法。
背景技术
近年来，环保意识提高，太阳光发电显得更加重要。利用保护材料夹着并利用透明树脂密封太阳能电池单元而作成为太阳能电池模块，来在室外使用。作为用于密封的透明树脂，使用乙烯-醋酸乙烯共聚物(以下简称EVA)树脂等，将其夹在保护材料与太阳能电池单元之间，通过加热熔融后固化而进行密封。为了有效配置太阳能电池单元地布线，优选将多个太阳能电池单元密封在一个太阳能电池模块内。
作为将多个太阳能电池单元密封在太阳能电池模块内的方法，已知的主要有使用双重真空室方式的层压机的方法、和使用单重真空室方式的层压机的方法。双重真空室方式的层压机，可分别独立调整利用非透气性的柔软片隔开的两室的真空度，所以可在密封时抑制气泡的残留或单元碎裂，但层压机的构造复杂。另一方面，单重真空方式的层压机，虽然容易发生气泡的残留或单元碎裂，但层压机的构造简单。这些层压机，根据太阳能电池模块的规格分别使用。多数情况下，上述任何层压机中，都是将层叠体放置在内装有加热器的板上，边使该层叠体存在的空间成为真空边加热而进行密封。
在日本特开昭61-69179号公报(专利文献1)中，记载了下述太阳能电池板的制造方法，其具有贴合工序，即，对经由填充材料将太阳能电池单元层叠在玻璃盖片与背面材料之间的太阳能电池板层叠体，利用双重真空方式脱气，加热后进行加压，在该方法中，使用EVA作为填充材料，将双重真空室在特定的温度范围保持特定的时间。通过在特定的温度条件下贴合，不会使EVA发泡、泛黄，可使其全部交联。根据实施例中记载的条件，在减压到0.3Torr(约0.0004MPa)后开始加热，加热器侧的基板表面温度达到140℃后进行真空压接，在148℃下使其进行交联反应后，冷却到50℃以下，然后解除真空压接。该公报的实施例中使用的双重真空方式的层压机，是将层叠体载置在加热板上而进行加热的层压机。
在日本特开昭59-22978号公报(专利文献2)中，记载了下述太阳能电池模块用填充粘接材料片，其含有乙烯系共聚物以及有机过氧化物，在其两面加工有压印花纹。该粘接材料片具有压印花纹，从而可防止片的阻滞(blocking)，模块化过程中的脱气性优良，不易产生气泡。在该公报的实施例中，记载了下述贴合方法：在真空层压机中保持减压状态下升温到150℃，在150℃下继续减压1小时后冷却，停止减压。该公报的实施例中使用的层压机，是利用硅橡胶分隔成2室的真空层压机。
在特开平9-36405号公报(专利文献3)中，记载了下述太阳能电池模块，其在正面部件与背面部件之间经由密封树脂层叠光电动势元件而作成层叠体，将该层叠体在5Torr以下的真空度下保持5～40分钟后，在5Torr以下的真空度下加热压接，在该加热压接后冷却而贴合。通过在这样的条件下加热压接，可提供不易发生表面部件的剥离、不易发生气泡残留的模块。如果采用该公报记载的方法，则即使使用简单构造的单重真空室方式的层压机，也可抑制气泡残留的发生。在该公报的实施例中使用的单重真空方式的层压机，是在埋设有加热器的板上载置构成模块的层叠体，在其上重叠硅橡胶片，可利用真空泵从板的排气口排气的层压机。又，记载了通过在太阳能电池单元与密封树脂之间插入无纺布并经无纺布中的空隙释放层叠体的空气，可改善气泡残留的问题。
另外，太阳能电池的设置场所最近也变得多样化，不仅在建筑物的屋顶上，墙壁的部分也可使用。在墙壁上使用时，不仅安装在外墙上，也可利用太阳能电池模块构成墙壁本身。此时，对建筑物外观的影响大，所以设计没有缺陷的规则配置的太阳能电池模块很重要。同时，要求具有作为建筑物构造体来说足够的强度的大面积太阳能电池模块。并且要求与各建筑物的设计对应的形状和尺寸多样的太阳能电池模块。又，近年来，对应于建筑物要求的设计的多样性，在建筑物的外墙上使用弯曲玻璃的情况增多。因此，希望在弯曲的基板之间封入太阳能电池单元。但是，由于太阳能电池单元容易破损，难以封入弯曲的基板之间。并且近年来，利用DPG(点式支承)法构筑建筑物玻璃壁面的方法也广为采用，但这种情况下，必须在玻璃上开设的孔内插入配件。在制造这样多样的太阳能电池模块时，难以利用前述构造的层压机密封。
又，连结多个单元并夹在2张板之间进行加热压接而实施密封时，难以避免太阳能电池单元的损伤。特别是单元块数多从而模块整体面积大时，大的负荷容易变得不均匀，不能避免承受过大负荷的一部分单元破损。由于在模块内多个单元相互串联连结，所以如果一个单元破损，则相连的一连串单元都将不能发挥作用。发生单元破损时，不仅会损害外观，而且发电性能也会大大降低，所以不得不作为次品废弃。因此，希望有尽可能不易发生单元破损的密封方法。
日本实用新案登录第2500974号公报(专利文献4)中，记载了下述层叠体，其通过以将太阳能电池夹持在2张粘接片间的方式经由粘接片接合2张板状体而构成，其中，在太阳能电池的外侧形成于粘接片间的间隙中，夹入有大致与太阳能电池等厚的断片。通过这样构成，可使层叠体的周缘部厚度均匀，又，由于水分等难以从外部浸入上述间隙，所以可防止剥离。记载了作为粘接片可使用EVA，作为板状体可两面都使用玻璃板。
在日本特开2003-110127号公报(专利文献5)中，记载了下述太阳能电池模块，其将多个太阳能电池单元配置在正面盖板与背面盖板之间并利用EVA等透明填充材料密封，其中，在太阳能电池单元之间配置有透光性的间隔件(调整块)。记载了作为该间隔件，优选使用与透明填充材料材质相同且与太阳能电池单元同一厚度的部件。该间隔件在仅受盖体自重的情况下不会变形，可确保空气的流路。由此可制造内部不残留空气的太阳能电池模块。
在日本特开2001-7376号公报(专利文献6)中，记载了利用树脂将太阳能电池单元密封在弯曲的玻璃板之间的太阳能电池模块。在此，作为密封树脂使用透明丙烯酸树脂厌氧性粘接剂，在2张基板之间的周缘部配置间隔件后注入液体状的前述粘接剂，之后使其硬化。通过这样在太阳能电池单元上不作用负荷的情况下使其硬化，可封入到弯曲的玻璃板之间。但是，封入液体状的粘接剂的操作未必容易，还难以使多个太阳能电池单元的排列整齐。并且，硬化所得树脂的粘接性和耐久性等也不一定能获得满意的性能。
在日本特开平9-92867号公报(专利文献7)中，记载了下述太阳能电池模块的制造方法：在太阳能电池单元的两面预先配置EVA树脂构成的填充片并真空加热而接合各层形成预成型片后，将该预成型片设置在曲面玻璃上真空加热而接合。在该公报的实施例中，记载了下述方法：真空加热时，将该预成型片和曲面玻璃插入橡胶袋内，将该橡胶袋放置在加热室内，边利用真空泵将橡胶袋内抽真空边加热。通过采用这样的方法，也可向曲面玻璃上接合。但是，要经历两次的接合操作从而很繁琐，不能用于两面用曲面玻璃覆盖的结构。
因此，希望有一种密封方法，即使是在弯曲的基板之间封入太阳能电池单元时、或是具有配件的太阳能电池模块，也可密封，且可制作多种形状和尺寸的太阳能电池模块。同时，也希望有一种密封方法，可获得不易发生单元的破损，并可利用简单的操作并且以低成本密封，且可规则配置太阳能电池单元，能获得粘接性和耐久性优良的太阳能电池模块。
专利文献1：特开昭61-69179号公报；
专利文献2：特开昭59-22978号公报；
专利文献3：特开平9-36405号公报；
专利文献4：实用新案登录第2500974号公报；
专利文献5：特开2003-110127号公报；
专利文献6：特开2001-7376号公报；
专利文献7：特开平9-92867号公报。
发明内容
本发明是鉴于这些问题而做出的，其目的在于提供一种利用树脂密封太阳能电池单元而构成的太阳能电池模块的制造方法，其可利用简单的操作并且以低成本密封多种形状和尺寸的太阳能电池模块。又，其目的在于提供具有模块固定用的配件的太阳能电池模块。
上述课题通过提供一种太阳能电池模块的制造方法来解决，所述太阳能电池模块通过利用树脂将太阳能电池单元密封在受光面侧透明板与背面板之间而构成，该方法特征在于，在受光面侧透明板与太阳能电池单元之间，配置覆盖受光面侧透明板的整个面的第1密封树脂片，在背面板与太阳能电池单元之间，配置覆盖背面板的整个面的第2密封树脂片，制作层叠体；
将前述层叠体放入非透气性的柔软片构成的密封处理容器中；
将放入了前述层叠体的多个密封处理容器导入烘炉内，相互隔开间隔地平行配置；
将前述密封处理容器内减压而排出受光面侧透明板与背面板之间的空气；
在前述烘炉内，通过向与前述层叠体平行的方向流过热风而加热前述层叠体，使密封树脂熔融；
接着，通过冷却而使密封树脂固化，在实施该方法时，前述密封处理容器通过配管连接真空泵，在多根前述配管的每一根上具有压力计和阀的组，利用压力计检测到从密封处理容器发生真空泄漏时，连接在该发生真空泄漏的密封处理容器上的阀关闭。
通过使用由非透气性的柔软片构成的多个密封处理容器，可在其中收纳各种形状的层叠体。又，通过在烘炉内同时加热多个密封处理容器，可利用简单的操作并且以低成本进行密封操作。此时，通过在烘炉内相互隔有间隔地平行配置密封处理容器，并向与前述层叠体平行的方向流过热风，可高效均匀地传递热量。
此时，优选地，前述密封处理容器是非透气性的柔软片构成的袋。优选地，利用具有透气性的布帛覆盖前述层叠体的外缘后放入密封处理容器。优选的实施方式有，边将前述烘炉内维持在大气压边加热层叠体。优选地，多个太阳能电池单元隔有间隔地排列，相互利用导线连接，此时，优选的实施方式还有，隔有间隔地平行排列多个组而制作前述层叠体，所述组中，多个太阳能电池单元在串联方向上相互利用导线连接，而且，以前述烘炉内的气流方向与前述串联方向平行的方式加热。另外，优选地，前述烘炉具有热风导入口和设置在其相反侧的热风导出口。另外，优选地，前述密封处理容器的每一个通过配管连接真空泵，在密封处理容器与真空泵之间具有罐。此时，优选地，具有测定前述罐内的压力的压力计和向罐导入外界气体的阀，微调节罐内的压力。另外，优选地，至少设置1个与前述烘炉相邻的温度调节室，在该温度调节室中进行预热操作或冷却操作。
在上述方法中，优选地，在前述层叠体中，在太阳能电池单元间的间隙部或太阳能电池单元外侧的空白部配置比太阳能电池单元的厚度厚的密封树脂断片。优选的实施方式有，受光面侧透明板和背面板均是玻璃板。优选的实施方式还有，受光面侧透明板和背面板的至少某一者弯曲。另外，优选的实施方式还有，前述层叠体具有从受光面侧透明板或背面板向外侧突出的部件。此时，优选地，前述向外侧突出的部件是模块固定用的配件。另外，优选地，前述密封树脂由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛以及聚氨酯构成的组中选出的一种树脂构成。
在优选的实施方式中，在密封处理容器内密封时，进行包括以下各工序的密封操作：将密封处理容器内的压力保持在0.05MPa以上而加热密封树脂的工序(工序1)、在不到密封树脂熔点的温度下将密封处理容器内减压到0.01MPa以下的压力的工序(工序2)、在保持减压的状态下升温到密封树脂熔点以上200℃以下的温度的工序(工序3)、使上述密封处理容器内的压力上升的工序(工序4)以及进行冷却的工序(工序6)。另外，在另一优选的实施方式中，前述密封树脂片由可交联的热塑性树脂构成，在密封处理容器内密封时，进行包括以下各工序的密封操作：在不到密封树脂熔点的温度下将密封处理容器内减压到0.01MPa以下的压力的工序(工序2)、在保持减压的状态下升温到密封树脂熔点以上200℃以下的温度的工序(工序3)、使上述密封处理容器内的压力上升的工序(工序4)、升温到进行交联反应的温度范围而进行交联反应的工序(工序5)以及进行冷却的工序(工序6)。
上述课题，通过提供一种太阳能电池模块来解决，其是在受光面侧透明板与背面板之间具有密封树脂层，在该密封树脂层内密封太阳能电池单元而构成的太阳能电池模块，其特征在于，具有模块固定用的配件，该配件插入到受光面侧透明板和背面板的某一者上形成的贯通孔中，该配件的头部侧端部配置在密封树脂层侧，该配件的相反侧端部向外侧突出。此时，优选地，在前述密封树脂层的周缘没有间隔件。另外，优选地，前述贯通孔是沉孔，前述配件的头部嵌入在该沉孔中。
根据本发明的太阳能电池模块的制造方法，在利用树脂密封太阳能电池单元而构成的太阳能电池模块的制造方法中，可利用简单的操作并且以低成本密封形状和尺寸多样的太阳能电池模块。
附图说明
图1是密封操作后的太阳能电池模块的一例的剖面示意图。
图2是密封操作前的层叠体的一例的剖面示意图。
图3是密封操作前的层叠体的另一例的剖面示意图。
图4是密封操作前的层叠体的另一例的剖面示意图。
图5是图2的例子中的密封操作开始前的层叠体的放大剖面示意图。
图6是图2的例子中的加热升温过程中的层叠体的放大剖面示意图。
图7是图2的例子中的密封操作后的层叠体的放大剖面示意图。
图8是密封处理装置的一例的示意图。
图9是表示以烘炉内的气流方向与太阳能电池单元的串联方向平行的方式加热时的示意图。
图10是表示以烘炉内的气流方向与太阳能电池单元的串联方向垂直的方式加热时的示意图。
图11是表示实施例1以及2的层叠工序的流程的图(其1)。
图12是表示实施例1以及2的层叠工序的流程的图(其2)。
图13是表示实施例1以及2的层叠工序的流程的图(其3)。
图14是表示实施例1以及2的密封处理时的温度和压力的图。
附图标记说明
1  太阳能电池模块
2  受光面侧透明板
3  背面板
4  太阳能电池单元
5  树脂
8  导线
9  间隙部
10 空白部
20 第1密封树脂片
30 第2密封树脂片
40～48 密封树脂断片
53 模块安装配件
60 层叠体
61 密封处理容器
63 烘炉
66 罐
67 真空泵
具体实施方式
以下，根据图详细说明本发明。图1是密封操作后的太阳能电池模块的一例的剖面示意图。图2～4是密封操作前的层叠体的一例的剖面示意图。图5是图2的例子中的密封操作开始前的层叠体的放大剖面示意图。图6是图2的例子中的加热升温过程中的层叠体的放大剖面示意图。图7是图2的例子中的密封操作后的层叠体的放大剖面示意图。图8是密封处理装置的一例的示意图。图9是表示以烘炉内的气流方向与太阳能电池单元的串联方向平行的方式加热时的示意图。图10是表示以烘炉内的气流方向与太阳能电池单元的串联方向垂直的方式加热时的示意图。
采用本发明的制造方法获得的太阳能电池模块1，是在受光面侧透明板2与背面板3之间利用树脂5密封太阳能电池单元4而成的模块。密封在太阳能电池模块1中的太阳能电池单元4的数量，虽然也可以是一个，但优选密封多个太阳能电池单元4。通常，相邻的太阳能电池单元4的受光面6与背面7经由导线8连接。这种情况下的剖面示意图示于图1中。
本发明中使用的太阳能电池单元4，可使用单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池等各种太阳能电池的单元。这些太阳能电池单元4一般是1mm以下、更普通是0.5mm以下厚度的薄板，多为1边5cm以上的四边形。其基板的材质可使用硅或锗等的半导体基板、玻璃基板、金属基板等，但硅基板从实用来说最为重要。在硅基板的情况下，出于成本方面的要求而希望薄板化，另一方面由于是硬且脆的材质，所以密封时特别易裂，需要小心密封。
封入到1个太阳能电池模块1中的太阳能电池单元4的块数，没有特别限制，也可只有1块。此时，只要连接从太阳能电池单元4通向外部的配线即可。但是，封入到1个太阳能电池模块1中的太阳能电池单元4的个数越多，太阳能电池模块1整体的尺寸越大。大型的太阳能电池模块1大多订做各种形状和尺寸的模块，所以采用本发明的制造方法的实际效益大。因此，优选10个以上，更优选30个以上的太阳能电池单元4配置在一个太阳能电池模块1内。又，封入多个太阳能电池单元4时，易产生气泡，若密封操作中太阳能电池单元4移动，则外观上易发生问题。又，封入1个太阳能电池模块1的太阳能电池单元4的个数越多，因太阳能电池单元4的破损导致的次品率越高，所以必须小心密封。
相邻的太阳能电池单元4间的间隙部9的宽度没有特别限制，但通常是0.5mm以上，0.5mm以下时相邻的太阳能电池单元4彼此接触，在密封时可能使单元破损。如果是采光性优先，则优选扩大间隙部9，如果是光的利用效率优先，则优选减小间隙部9。根据用途或设计方面的要求可适当调整。
多个太阳能电池单元4隔着既定的宽度排列并相互利用导线8连接。此时，相邻的太阳能电池单元4彼此在受光面6以及背面7之间利用导线8连接，以串联方式连接多个太阳能电池单元4。受光面6或背面7与导线8的连接，使用软钎料等导电性粘接剂进行。又，为了有效收集产生的电流，还优选在受光面6上利用导电焊剂等形成集电图形，并使其与导线8导通。进而，有时还连接不相邻的单元彼此或位于隔开的位置上的导线8彼此，或在背面板3上开孔而将导线8引出到外部。
导线8，也叫做中间连接件，其材质没有特别限制，可使用铜线等。由于夹入在受光面侧透明板2与背面板3之间配置，所以优选使用薄的带状导线8，其厚度通常在0.5mm以下，优选在0.3mm以下。又，普通的是0.05mm以上。预先在导线8上涂敷软钎料等导电性粘接剂，会使得连接操作变得容易，从而优选。在连接了导线8的状态下，从太阳能电池单元4的表面到导线8的最高部分的高度，根据场所的不同而存在离散，根据连接操作的不同，有时会比导线8的厚度厚0.5mm左右。
受光面侧透明板2的材质，相对于太阳光透明即可，除玻璃以外还可使用聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂等。但是，考虑到耐久性、硬度、难燃性等因素，优选使用玻璃。由于构成大面积的构造件的情况也较多，所以从强度方面考虑优选表面压缩应力在20MPa以上的玻璃板。又，面积大时，还易随着日照等引起的升温而产生热裂，所以从这点出发，优选使用表面压缩应力在20MPa以上的玻璃板。但是，具有大的表面压缩应力的玻璃板通常是加热、急冷浮板玻璃而制造的，所以不能避免发生一定的应变。由于这样产生的玻璃翘曲，密封时易在一部分太阳能电池单元4上作用过大的负荷，必须更加注意单元碎裂。
在此，板玻璃的表面压缩应力，是以JIS R3222为标准测定的值。作为表面压缩应力在20MPa以上的玻璃板，具体可例举出强力玻璃、强化玻璃、超强化玻璃等。强力玻璃，表面压缩应力通常在20～60MPa；强化玻璃，表面压缩应力通常在90～130MPa；超强化玻璃，表面压缩应力通常在180～250MPa。表面压缩应力越大，强度越高，但易使翘曲增大也易使制造成本增高。强力玻璃，由于易于制造翘曲较少的产品，破损时不会变成碎片落下，所以优选。玻璃板可根据用途或目的选择。
作为背面板3，优选使用与受光面侧透明板2同样的材料。除此之外，重视模块的轻量性时，也可使用塑料薄膜等薄且柔软的材料。背面板3不必是透明的，但如果考虑采光，则背面板3也是相对太阳光透明的为好。出于与受光面侧透明板2同样的理由，而优选玻璃，特别是表面压缩应力在20MPa以上的玻璃板。
玻璃的材质没有特别限制，优选使用钠钙玻璃，其中，受光面侧透明板2优选使用高透光率玻璃(所谓白板玻璃)。高透光率玻璃是含铁量少的钠钙玻璃，光线透过率高。又，对于背面板3的玻璃，除使用前述高透光率玻璃、含铁量较多的钠钙玻璃(所谓蓝板玻璃)外，根据用途也可优选使用红外线反射玻璃、红外线吸收玻璃等。又，也可使用表面上形成有压印花纹的图案玻璃等。玻璃板的厚度没有特别限制，但如果作为构造件使用，则优选3mm以上，更优选5mm以上。使用这样厚的玻璃板时，自重的影响大，贴合之前在单元上重叠玻璃板时单元可能破损，所以需要注意。玻璃板的厚度通常是20mm以下。又，玻璃的面积可根据用途调整，但1m2以上时采用本发明的制造方法实际效益大。
本发明中使用的受光面侧透明板2以及背面板3，可是平坦的，也可是具有弯曲的。受光面侧透明板和背面板的至少某一者弯曲时，难以使用以往广泛采用的层压机密封，所以采用本发明的制造方法实际效益大。太阳能电池单元4以外的部分较大弯曲也没关系，但通常优选的是，在存在太阳能电池单元4的区域中，具有曲率半径为500～10000mm的弯曲。曲率半径不到500mm时，有时难以在防止单元碎裂的情况下密封，优选为700mm以上。另一方面，曲率半径超过10000mm时，使用弯曲的受光面侧透明板2密封的困难减小，所以有时采用本发明的必要性下降。曲率半径优选为5000mm以下，更优选为2000mm以下。在此，受光面侧透明板2的形状也可是圆筒的一部分，还可是球的一部分。又，也可根据场所和朝向改变曲率，此时，本发明中所说的曲率半径，指存在太阳能电池单元4的区域中的最小曲率半径。
又，本发明中使用的受光面侧透明板2以及背面板3，也可具有孔。例如近年来利用DPG(点式支承)法构筑建筑物的玻璃壁面的方法被广为采用，但这种情况下，必须在玻璃上设置的孔内插入配件，所以要使用具有孔的受光面侧透明板2以及背面板3密封。此时，也有时在将配件安装在该孔内的状态下密封，这种情况下使用柔软片构成的密封处理容器61的本发明的制造方法实际效益特别大。
树脂5的材质，只要透明且具有粘接性、柔软性即可，没有特别限制，但优选使用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛以及聚氨酯构成的组中选择的一种树脂。此时，从强度和耐久性方面考虑优选交联的树脂。因此，树脂5的原料，优选可交联的热塑性树脂，特别优选利用加热进行交联反应的树脂。将这样的树脂以片的形态夹在受光面侧透明板2与背面板3之间，加热熔融后，根据需要使其进行交联反应，之后使其冷却固化而密封太阳能电池单元4。使用通过加热而交联的材料，可使耐久性和粘接性优良。作为可交联的热塑性树脂，只要是加热时进行交联反应的树脂即可，没有特别限制，但优选使用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛以及聚氨酯构成的组中选择的一种树脂。例如如果是EVA，则通过配合交联剂加热可使其交联，如果是聚氨酯，则通过使异氰酸酯基与羧基反应可使其交联。
在聚氨酯的情况下，由于是在比较低的温度下进行交联反应，所以在受光面侧透明板和背面板的至少一者使用耐热性低的树脂板等情况下优选。又，聚氨酯柔软性也好，所以即使在组合如玻璃和塑料那样热膨胀系数相差大的材料而用于受光面侧透明板和背面板时，也不易发生剥离，从而优选。并且，聚氨酯的贯通强度也好。
即使在可交联的热塑性树脂中，也优选使用含有交联剂的热塑性树脂。此时的热塑性树脂，只要是与交联剂一起加热时进行交联反应则没有特别限制，但最优选使用透明性、柔软性、耐久性等优良的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。
将密封树脂片夹在受光面侧透明板2与背面板3之间，加热熔融后使其冷却固化而密封太阳能电池单元4。密封树脂片优选在EVA树脂中含有交联剂的树脂片，这种情况下，加热熔融后使其进行交联反应，之后通过冷却可利用交联的EVA进行密封。密封树脂片中的EVA，若利用DSC法测定的熔点是50～80℃，则从透明性和形态保持性的平衡的观点考虑优选。
密封树脂片，若在其单面或双面具有适当的压印花纹则可防止阻滞(blocking)，还容易抑制气泡残留，所以优选。优选的压印深度是10～100μm，如果过深则反而可能残留气泡。片厚度优选0.2～2mm，更优选0.3～1mm，可使用一张或重叠多张来调节厚度使用。
以下说明本发明的制造方法中的密封操作方法。
首先，说明图2的例子。图2的例子，是使用平坦的受光面侧透明板2以及背面板3，在太阳能电池单元4之间的间隙部9以及太阳能电池单元4外侧的空白部10这两个部分，配置比太阳能电池单元4的厚度厚的密封树脂片的例子。图2是密封操作前的层叠体60的一例的剖面示意图，表示平行于多个太阳能电池单元4串联连接的方向切断的剖面。
首先，在背面板3上，基本上覆盖其整个面地重叠第2密封树脂片30。在图2的例子中，将背面板3置于下方后进行重叠操作，但也可先将受光面侧透明板2置于下方，再以相反的顺序重叠。
第2密封树脂片30的厚度优选为0.5mm以上，更优选为1mm以上。又，通常是5mm以下，优选3mm以下。通过设计为既定程度以上的厚度，可有效保护太阳能电池单元4。第2密封树脂片30优选通过层叠多张密封树脂片而构成。这是因为，这样容易与用途或性能要求相应地调整第2密封树脂片30的厚度。在图2的例子中，重叠3张密封树脂片31、32、33而构成第2密封树脂片30。第2密封树脂片30覆盖背面板3的基本上整个面即可，为了进行导线的配置等也可局部缺失该第2密封树脂片30，也可由以边·中心·边的形式配置的多张密封树脂片构成。
在第2密封树脂片30上载置太阳能电池单元4。此时，优选载置根据前述要领相互连接的多个太阳能电池单元4，根据需要纵横对齐地排列。这种情况下，可载置预先连接的太阳能电池单元4，也可在第1密封树脂片20上连接，也可载置一部分连接好的单元后连接剩下的部分。
接下来，在太阳能电池单元4外侧的空白部10，在第2密封树脂片30上配置沿空白部10的整周基本上连续配置的密封树脂断片40、与密封树脂断片40重叠且相互隔有间隔地配置的密封树脂断片41。又，在太阳能电池单元4之间的间隙部9中配置密封树脂断片42、43。
通过在太阳能电池单元4外侧的空白部10或太阳能电池单元4间的间隙部9，配置合计厚度大于太阳能电池单元4的厚度的密封树脂断片40、41或密封树脂断片42、43，在对内部减压时，来自正反两面的大气压所造成的负荷不会直接作用在太阳能电池单元4上，而是由密封树脂断片40、41或密封树脂断片42、43承受该负荷。因此，可使受光面侧透明板2的负荷不直接作用在模块内配置的太阳能电池单元4上，可防止减压工序中的单元碎裂。特别是，根据本发明的制造方法，在密封操作时，从层叠体60的上下承受由大气压产生的负荷，所以优选采用这样的结构。封入到1个太阳能电池模块1中的太阳能电池单元4的个数越多，则太阳能电池单元4的破损导致的次品率越高，所以配置该密封树脂断片40、41、42、43的实际效益越大。在此，所谓合计厚度，指重叠多张密封树脂断片使用时，重叠部分的合计厚度。
密封树脂断片的合计厚度，优选大于太阳能电池单元4的厚度和导线8的厚度的合计值，更优选比该合计值厚0.2mm以上。又，密封树脂断片的合计厚度，优选比太阳能电池单元4的厚度厚0.3mm以上，更优选厚0.6mm以上。具体地说，密封树脂断片的合计厚度优选为0.5～5mm。密封树脂断片的合计厚度，更优选为0.8mm以上，进而优选为1mm以上。该厚度太薄时，密封操作时可能发生单元碎裂。另一方面，密封树脂断片的合计厚度更优选为3mm以下，进而优选为2mm以下。该厚度太厚时，在太阳能电池单元4周围易残留气泡。
优选在水平方向上相互隔有间隔地配置密封树脂断片40、41、42、43，使得可从该间隔排出内部的空气。通过确保积极排出内部空气的通道，可抑制气泡残留，可制造外观良好的太阳能电池模块1。此时，如果是密封树脂断片彼此直接重叠的结构，则只要在其中至少1张上在树脂断片相互之间沿水平方向隔开间隔，而能够从该间隔排出内部的空气即可。
在图2的例子中，在太阳能电池单元4外侧的空白部10，在第2密封树脂片30上，配置沿空白部10的整周基本上连续配置的密封树脂断片40、和与该密封树脂断片40重叠且相互隔开间隔地配置的密封树脂断片41，在其上重叠第1密封树脂片20。通过在与太阳能电池单元4同样高度的位置上沿整周连续配置密封树脂断片40，可实现熔融树脂的均匀填充，可防止气泡的发生。该密封树脂断片40，优选具有空白部10的50％以上的宽度，更优选具有70％以上的宽度。密封树脂断片40也可由平行配置的多张断片构成。优选以重叠在密封树脂断片40之上且相互隔有间隔的方式配置密封树脂断片41，从而可顺利排出内部的空气。
在图2的例子中，在太阳能电池单元4间的间隙部9中，在第2密封树脂片30上配置密封树脂断片42、43。在此，重叠二张密封树脂断片地配置。通过在太阳能电池单元4间的间隙部9配置密封树脂断片42、43，在对内部减压时，来自正反两面的大气压造成的负荷不会直接作用在太阳能电池单元4上，而是由密封树脂断片42、43承受该负荷。而且，随着温度的上升，树脂软化，承受负荷的密封树脂断片42、43的厚度减小，太阳能电池单元4或导线8与第1密封树脂片20以及第2密封树脂片30接触。此时，由于树脂片整体软化，所以不会作用局部的负荷，太阳能电池单元4或导线8以埋入的方式紧贴软化的密封树脂片。从而可防止减压工序中的单元碎裂。此时的状况，示意性地示于在图5～图7。图5是密封操作开始前的层叠体的放大剖面示意图，图6是加热升温过程中的层叠体的放大剖面示意图，图7是密封操作后的层叠体的放大剖面示意图。这种情况下，在各太阳能电池单元4的附近能可靠承受来自上下的负荷，所以可有效防止单元碎裂。
配置在间隙部9中的密封树脂断片42、43的宽度，优选比前述间隙部9的宽度窄。因为这样容易使比太阳能电池单元4厚的密封树脂断片42、43在整个间隙部9以一定的厚度扩开。熔融树脂在大范围内移动时，往往太阳能电池单元4也随之移动。对于宽度，虽然可考虑太阳能电池单元4或密封树脂断片42、43的厚度和间隙部9的面积等调整，但优选为间隙部9的宽度的0.1～0.95倍。更优选为0.3倍以上，0.9倍以下。如果超过0.95倍则配置的操作困难，并且减压时可能损坏太阳能电池单元4或导线8。反之在0.1倍以下时，可能导致熔融树脂难以均匀扩开。密封树脂断片42、43的长度没有特别限制，可以是比太阳能电池单元4的一边短的长度，也可是从太阳能电池模块的一端延伸到另一端的带状。
又，优选设计成，可从配置在间隙部9的密封树脂断片相互之间排出内部的空气。通过确保积极排出内部空气的通道，可抑制气泡残留，可制造外观良好的太阳能电池模块。此时，如果是层叠多张密封树脂断片而构成密封树脂断片，则只要在其中至少1张上在树脂断片相互之间隔开间隔，而能够从该间隔排出内部的空气即可。交叉配置密封树脂断片时，可从交叉部以外的合计厚度薄的地方排出内部的空气。
这样，为了有效防止单元碎裂，优选在太阳能电池单元4之间的间隙部9配置密封树脂断片42、43。通常适于设计为这样的结构的，是间隙部9的宽度优选在5mm以上，更优选在10mm以上，进而优选在20mm以上的情况。间隙部9的宽度窄时，难以配置密封树脂断片42、43，所以只在太阳能电池单元4外侧的空白部10配置密封树脂断片为好。适于设计为这样的结构的，是间隙部9的宽度优选在10mm以下，更优选在5mm以下，进而优选在3mm以下的情况。
这样载置密封树脂断片40、41、42、43后，在其上载置第1密封树脂片20。第1密封树脂片20的优选结构以及优选厚度与第2密封树脂片30一样。在图2的例子中重叠3张密封树脂片21、22、23而构成第1密封树脂片20。最后，在第1密封树脂片20上载置受光面侧透明板2。
下面说明图3的例子，图3的例子是受光面侧透明板2以及背面板3都弯曲的例子。图3是密封操作前的层叠体60的一例的剖面示意图，表示相对于多个太阳能电池单元4串联连接的方向平行地切断的剖面。在图3的例子中，将受光面侧透明板2置于下方而进行重叠操作，但也可先将背面板3置于下方，以相反的顺序重叠。此时，从作业性的角度考虑，优选凹面侧在上地配置受光面侧透明板2或背面板3，再在其上重叠密封树脂片。
在图3的例子中，在受光面侧透明板2之上，按顺序重叠第1密封树脂片20、太阳能电池单元4、密封树脂断片40、41、42、43以及第2密封树脂片30，其具体方法与图2的例子一样。最后，在第2密封树脂片30上载置背面板3。此时，优选背面板3具有曲率半径基本上与受光面侧透明板2相同的弯曲，其凸面侧向下地重叠。
如图3的例子那样，受光面侧透明板2和背面板3的至少某一者弯曲时，难以利用加热器的传热来均匀加热层叠体60，所以特别优选采用本发明的制造方法。又，要防止受光面侧透明板2或背面板3因来自上下的不均匀负荷而碎裂，优选密封处理容器61是由非透气性的柔软片构成的袋。
下面说明图4的例子，图4的例子是在背面板3上设置沉孔52，在其中插入模块安装配件53的例子。图4是密封操作前的层叠体60的一例的剖面示意图，表示相对于多个太阳能电池单元4串联连接的方向平行地切断的剖面。重叠顺序没有特别限制，但从作业性方面考虑，优选使模块安装配件53的末端部54突出的一侧为上侧来进行重叠。因此，在图4的例子中，优选将受光面侧透明板2置于下方进行重叠操作。
在图4的例子中，按顺序在受光面侧透明板2上重叠第1密封树脂片20、太阳能电池单元4、密封树脂断片40、41、42、43以及第2密封树脂片30，但其具体方法与图2的例子一样。
最后，在第2密封树脂片30上载置具有沉孔52的背面板3，此时，模块安装配件53的头部55嵌入沉孔52。通过在密封前将模块安装配件53的头部55配置在太阳能电池模块1的内部，不必在受光面侧透明板2上开孔便能将模块安装配件53牢固固定。模块安装配件53的形态没有特别限制，但优选具有形状能顺沿于沉孔52的头部55。又，也可适当加工螺纹。
以上使用图2～图7说明了密封操作前的层叠体60的结构。接下来排出受光面侧透明板2与背面板3之间的空气，加热使树脂熔融后冷却而密封。此时，优选加热使树脂熔融，并使其进行交联反应后冷却而密封。
图8是密封处理装置的一例的示意图。该密封处理装置，具有将层叠体60收纳在内部的多个密封处理容器61，可进行空气的排出操作和加热操作。此时，密封处理容器61的一部分或全部用非透气性的柔软膜构成。该膜的材料，是非透气性的柔软膜即可，如果有一定程度以上的柔软性和强度，膜的内部成真空时外部气压均匀地作用在层叠体60整体上，则没有特别限制，可使用橡胶或树脂的片或膜。此时，优选使用整体由非透气性的柔软膜构成的袋。这种情况下，由于密封处理容器61是简单的袋，所以制造各种形状和尺寸的太阳能电池模块时可灵活应对，在要求制造建材等多种尺寸的产品的用途中，特别理想。
特别是在层叠体60中的受光面侧透明板2和背面板3的至少某一者弯曲的情况下，优选使用这样的密封处理容器61。对密封处理容器61的内部减压而在层叠体60上作用来自上下的负荷时，可防止受光面侧透明板2或背面板3碎裂。此时，优选使作为密封处理容器61的袋顺沿于受光面侧透明板2以及背面板3的表面后密封。
又，即使层叠体60具有从受光面侧透明板2或背面板3向外侧突出的部件，也优选使用这样的密封处理容器61。这种情况下，也优选使作为密封处理容器61的袋顺沿于突出部件的形状后密封。也可根据突出部件的形状，使用具有对应其形状的凹穴的容器。又，为了防止在突出部作用过多的负荷，优选在用减压时不易变形的盖板覆盖突出部后导入到密封处理容器61中。这样也可防止密封处理容器61破损。
将层叠体60导入密封处理容器61时，优选利用由具有透气性的材料构成的泄气件62覆盖层叠体60的外边缘，防止层叠体60内部的熔融树脂流出，并且确保从层叠体60内部排出空气的排出通道。作为泄气件62使用的材料，可以是纺织物、针织物、无纺布等布帛。
这样将放入了层叠体60的多个密封处理容器61导入烘炉63内，相互有间隔地平行配置。由此，密封处理容器61内的层叠体60相互平行地配置。多个密封处理容器61，优选沿上下方向隔有间隔地重叠配置。隔有间隔地配置的方法没有特别限制，可例举出将具有既定间隔的搁板设置在烘炉63内的方法等。
在烘炉63内，通过向与层叠体60平行的方向流过热风而加热层叠体60。通过向与层叠体60平行的方向流过热风，可将热量高效均匀地传递给层叠体60。此时，优选使密封处理容器61的下表面也接触热风，为此，优选采用在密封处理容器61与搁板之间设置间隔件的方法、或将搁板自身设计为网板的方法等。供给热风的方法没有特别限制，也可在烘炉63内设置加热器，并使用风扇向与层叠体60平行的方向流过热风。但是，在烘炉63的外部设置加热器并将热风导入烘炉63内的方法易于均匀加热，从而优选。这种情况下，烘炉63具有热风导入口、和设置在其相反侧的热风导出口，在从热风导入口向热风导出口流动的通道间优选配置多个密封处理容器61。又，从装置成本的角度考虑，优选在将烘炉63内基本上维持在大气压下的同时加热层叠体。
如果是多个太阳能电池模块，则准备多个组，每组中多个太阳能电池单元4在串联方向上利用导线8连接，这多个组隔有间隔地平行排列而作成层叠体60。这样的层叠体60的朝向与烘炉63内气流的朝向的关系，对于制造太阳能电池单元4规则排列的太阳能电池模块来说是很重要的。图9表示以烘炉63内的气流方向与前述串联方向平行的方式进行加热的情况。又，图10表示以烘炉63内的气流方向与前述串联方向垂直的方式进行加热的情况。图9及图10中的箭头是气流的朝向。如后面实施例中也将说明的那样，很显然，在以烘炉63内的气流方向与前述串联方向垂直的方式加热时，串联连接的太阳能电池单元4的列如图10中的单点划线那样弯曲。这可认为是由于在层叠体60内热的传递速度上存在梯度。因此，显然为了制造规则排列的太阳能电池模块，以烘炉63内的气流方向与前述串联方向平行的方式进行加热为宜。
密封处理时，对前述密封处理容器61内减压而排出受光面侧透明板2与背面板3之间的空气。在图8的密封处理装置中，在各密封处理容器61上连接用于排气的管64。3根管64汇集起来连接在管65上。进而，6根这样汇集的管65(一部分图未示)连接在罐66上。罐66连接在真空泵67上，从而可排出密封处理容器61内部的空气。密封处理容器61的数量只要是多个即没有特别限制，但如果考虑生产效率，则优选为6个以上，更优选为12个以上。
在6根管65上分别经由阀68连接压力计69，而且，设置着可切断管65中的流动的电磁阀70。由此，在管65上连接的密封处理容器61的任何一个发生泄漏时，压力计69监测到压力的上升，控制回路71向电磁阀70输送信号而切断电磁阀70。这样，即使密封操作过程中一个密封处理容器61发生泄漏，也可防止对其他密封处理容器61产生不良影响。本发明中使用的密封处理容器61，是由柔软的片构成的，需要根据太阳能电池模块的形态准备各种形状的密封处理容器，所以可能发生泄漏。并且，太阳能电池模块很昂贵。因此，优选采用这样的控制方法。在图8的例子中，每3个密封处理容器61统一进行控制，这是基于设备成本和效果的平衡设计的。压力计69和电磁阀70的组数为2组以上即可，但优选为3组以上，更优选为5组以上。还可以从控制回路71发出警报信号来通知操作人员。
6根管65连接在罐66上，在电磁阀70打开的状态下，所有的密封处理容器61都与罐66连通。罐66的空气利用真空泵67排出。又，可通过控制阀72向罐66导入外界气体。
如后面说明的那样，密封处理容器61内的压力必须严格控制。在图8的密封处理装置中，通过控制罐66内的压力，可同时控制所有密封处理容器61内部的压力。罐66内部的压力，利用通过阀73连接的压力计74测量，接收该压力数据的控制回路75向控制阀72输送信号而边吸入外界气体边微调到希望的压力。其间真空泵67继续运转。通过对容量比较大的罐66边吸入外界气体边进行控制，可微调密封处理容器61内的压力。
又，密封处理容器61内的减压操作开始之前，也可通过在关闭电磁阀70以及控制阀72的状态下运行真空泵67，来对罐66内预减压。这种情况下，通过打开电磁阀70，可迅速排出密封处理容器61内的空气。从而即使真空泵67的排气能力小，也可使密封处理容器61内迅速减压。
罐66的容量没有特别限制，但优选10升以上。更优选20升以上。又，容量过大时，控制阀72可能不能迅速实现压力控制，所以优选500升以下。后面说明的实施例中使用的密封处理装置具有50升的罐66。
如后面说明的那样，有时优选在对密封处理容器61内减压前预热。这种情况下，也可在烘炉63内进行预热操作，但从烘炉63的利用效率考虑，优选设置与烘炉63相邻的温度调节室(图未示)，在该温度调节室内进行预热操作后在烘炉63内进行密封处理。这样，在烘炉63内密封模块期间可预热其他的模块。
又，在密封处理容器61内使密封树脂熔融后，在大气压下冷却时，可在烘炉63内冷却，也可在外部冷却。但是若在烘炉63内冷却，则烘炉63的使用时间变长所以生产率下降。另一方面，在外部冷却时难以调节冷却速度。因此，优选的是，设置与烘炉63相邻的温度调节室，在烘炉63内进行密封处理后在该温度调节室内冷却。这样，在烘炉63内密封模块期间可冷却其他的模块。特别是在希望放慢冷却速度的情况下其效果显著。
温度调节室，只要是可调节内部的温度并与烘炉63相邻设置即可，没有特别限制。优选地，具有用于从外部将密封处理容器61导入温度调节室的门，并且在烘炉63与温度调节室之间具有门。例如，可使用下述装置，其能使载置有多个密封处理容器61的台车移动，而从外部经过温度调节室向烘炉63引导。对于1个烘炉63，可设置1个温度调节室，也可设置2个以上。
设置1个温度调节室时，可将其用于预热操作或冷却操作中的一种。例如可将密封处理容器61从外部导入温度调节室，进行预热操作，再导入烘炉63进行密封处理，然后向外部导出。而且，也可从外部向烘炉63导入密封处理容器61，密封处理后，导入温度调节室进行冷却操作后，再向外部导出。这种情况下，通常密封处理容器61从单方向通过。
设置2个温度调节室时，可使密封处理容器61向单方向通过，也可使其往返。使密封处理容器61向单方向通过时，将密封处理容器61从外部导入温度调节室，进行预热操作，再导入烘炉63进行密封处理，然后导入另一温度调节室，进行冷却操作后，向外部导出。使密封处理容器61往返时，将密封处理容器61从外部导入温度调节室，进行预热操作，导入烘炉63进行密封处理后，返回同一温度调节室，进行冷却操作后，向外部导出。这种情况下，利用一个温度调节室进行冷却操作以及预热操作时，在烘炉63内进行密封处理，利用另一温度调节室进行冷却操作以及预热操作时，在烘炉63内进行密封处理。这样往返时，优点在于不需要用于使台车循环的空间。
使用以上说明的密封处理装置排出受光面侧透明板2与背面板3之间的空气，加热使树脂熔融后冷却而密封。此时的温度条件没有特别的限制，只要上升到树脂可熔融的温度即可，如果是结晶性的树脂则加热到该树脂的熔点以上即可。又，密封树脂如果是可交联的热塑性树脂，则使其升温到可交联的温度，并保持既定时间的可交联温度。压力也是只要能减压到可排出层叠体60内的空气而可减少气泡残留的压力即可，该压力没有特别限制。
其中，在密封处理容器61内密封时，优选进行包括以下各工序的密封操作：将密封处理容器61内的压力保持在0.05MPa以上而加热密封树脂的工序(工序1)、在不到密封树脂熔点的温度下将密封处理容器61内减压到0.01MPa以下的压力的工序(工序2)、在保持减压的状态下升温到密封树脂熔点以上的温度的工序(工序3)、使上述密封处理容器61内的压力上升的工序(工序4)以及进行冷却的工序(工序6)。
前述工序1，是将密封处理容器61内的压力保持在0.05MPa以上而加热密封树脂的工序。通过将密封处理容器内的压力保持在0.05MPa以上，可防止从层叠体60的上下方向在单元上作用大的负荷。更优选地，该压力为0.06MPa以上。仅在太阳能电池单元4外侧的空白部10配置密封树脂断片，而在太阳能电池单元4的间隙部9没有配置密封树脂断片时，为了防止单元碎裂优选采用工序1。又，受光面侧透明板2或背面板3是非强化的弯曲玻璃时，为了防止板的破损优选采用工序1。进行了强化、且在太阳能电池单元4之间的间隙部9配置密封树脂断片时，从生产效率角度考虑优选省略工序1。
工序1中的密封处理容器61内的压力也可是大气压(0.1MPa)，但通过减压到例如0.09MPa以下，可检查密封处理容器61的泄漏。在工序1中，密封树脂还没有熔融，所以在密封处理容器61有泄漏时，可在这一阶段修补。本发明的制造方法中使用的密封处理容器61由柔软的片构成，易破损，所以优选这样稍微减压。从大气压减压到0.05MPa以上的既定压力时，优选将减压操作所需时间设在10分钟以上。这是因为，虽然不承受大的负荷，但也可能因激烈的减压操作而引起单元碎裂。
通过如以上那样在密封处理容器61内的压力高的状态下加热密封树脂，来预先使密封树脂软化。此时的加热所达到的温度，是密封树脂不熔融的温度，且是弹性率下降的温度。在此，所谓密封树脂不熔融的温度，通常是比熔点(Tm)低的温度，优选为(Tm-5)℃以下，更优选为(Tm-10)℃以下。密封树脂没有熔点时，这里所说的熔点可考虑换为玻化温度或软化点。多数密封树脂优选的温度是65℃以下，更优选的温度是60℃以下。该温度过高时，在工序2中密封处理容器61内的压力下降到0.01MPa以下之前树脂便开始流动，从而用于排出层叠体60内部的空气的通道会被堵塞，可能发生气泡残留。又，前述加热所达到的温度优选在(Tm-30)℃以上，更优选在(Tm-20)℃以上。多数密封树脂优选的温度是40℃以上，更优选45℃以上。该温度过低时，密封树脂的弹性率的下降不够，在工序2中降低密封处理容器61内的压力时可能发生单元碎裂。优选在这样的温度范围内维持5分钟以上后开始工序2的减压操作。
工序2，是在不到密封树脂的熔点的温度下将密封处理容器61内减压到0.01MPa以下的压力的工序，在采用工序1的情况下，是接着工序1进行的工序。通过在不到密封树脂熔点的温度下减压，确保排出层叠体60内部的空气的通道。此时，密封处理容器内的压力优选降到0.005MPa以下。通过充分减压，可有效抑制密封后的气泡残留。在工序2中，从0.05MPa减压到0.01MPa期间的温度，优选维持在与工序1中说明的利用前述加热所达到的温度同样的温度范围。又，为了防止因激烈的减压操作而引起单元碎裂，从0.05MPa到0.01MPa，优选经过5分钟以上缓慢减压。
工序3，是在保持减压的状态下升温到密封树脂熔点以上的温度的工序，是接着工序2进行的工序。密封树脂升温时，在熔点附近弹性率大大下降，变成高粘度的液体，工序3是保持减压状态直至达到这样的温度的工序。如果在弹性率较高期间降低减压度而升压，则空气可能流入层叠体60的内部，在密封树脂中残留气泡。在此，工序3的升温操作所达到的温度的下限值优选在(Tm+10)℃以上，更优选在(Tm+20)℃以上。多数密封树脂优选的下限值是80℃以上，更优选85℃以上。又，上限值通常是200℃以下。
工序3中升温的速度优选比较缓慢，从室温上升到上述温度所需时间优选为15分钟以上，更优选为30分钟以上，进而优选为1小时以上。通过缓慢升温，负荷不会急剧作用，可有效防止单元碎裂。此时，也可中途改变升温速度，还可停止升温而实施消除层叠体60内部的温度梯度的平衡操作。从生产率考虑，升温时间通常在20小时以下。
工序4是使密封处理容器61内的压力上升的工序，工序6是进行冷却的工序，都是接着工序3进行的工序。工序4和工序6，先进行任何一个都可以，也可两工序同时进行。
在工序4中，优选缓慢升压，升压时间优选为5分钟以上，更优选为10分钟以上，进而优选为20分钟以上。从生产率考虑，升压时间通常在5小时以下，优选在2小时以下。升压后的压力，优选为0.05MPa以上，更优选为0.07MPa以上，也可升压到与大气压一样的压力(0.1MPa)。此时，也可阶段性升压。在工序4中，若使压力上升时的温度过高，则熔融树脂会不必要地流动，可能发生单元的移动。通常在120℃以下，优选在100℃以下。
又，在工序4中，优选具有一边使前述密封处理容器61内的压力上升一边同时升温的过程。这样，在逐渐增加流动性的过程中，可逐渐解除作用在层叠体60上的压力，有效地抑制残留气泡的发生，同时抑制不必要的熔融树脂流动。此时，将升压开始时的温度设为(Tm-10)℃～(Tm+20)℃，更优选设为(Tm-5)℃～(Tm+15)℃，并希望在从该温度升温3～30℃期间，更优选在升温5～20℃期间升压。升压速度(MPa/分钟)与升温速度(℃/分钟)之比优选为0.001～0.1(MPa/℃)，更优选为0.002～0.05(MPa/℃)。
在工序6的冷却工序中，虽然通常冷却到室温附近，但如果冷却速度过快则玻璃可能碎裂，所以优选冷却10分钟以上，更优选冷却30分钟以上。其中，在使密封树脂[熔点：Tm(0℃)]熔融后冷却时，优选将从(Tm+10)℃冷却到(Tm-20)℃所需时间设为20分钟以上来进行冷却。上述时间更优选为30分钟以上，进而优选为60分钟以上。通过在熔点附近缓慢冷却，可抑制残余应力，并且可抑制单元碎裂的发生。
在密封操作中发生单元碎裂的主要原因，可认为是排出受光面侧透明板2与背面板3之间的空气并使树脂熔融时，受到来自上下方向的负荷。但是，本发明人发现，有时虽然在此刻不发生单元碎裂，熔融树脂内有未破损的太阳能电池单元4存在，但在之后的冷却时却会发生单元碎裂。这是通过确认下述现象而了解的，即，在密封操作过程中，观察处于高于熔点的温度的层叠体时没有发现单元碎裂，而之后在大气中以较快的速度空冷的过程中，发生了单元碎裂。
产生这种现象的机理不明，但可推断是以下的原因。处于熔融状态的密封树脂冷却时，在熔点以下的温度下失去流动性而固化并收缩。这样的收缩被认为主要是由于聚合物的结晶化而发生的。此时推断，由于可推定为随着收缩而在树脂内部产生的应力，发生单元碎裂。令人惊奇的是，伴随树脂固化产生的收缩力大到能够将单元破坏。显然，与此相对，通过使冷却速度下降，可抑制此刻单元碎裂的发生。通过使冷却速度下降可抑制单元碎裂的原因也不清楚，但可考虑可能是因为结晶化的速度降低，或应力缓和容易进行。在此，密封树脂没有熔点时，在此所说的熔点考虑转换为玻化温度或软化点即可。即使密封树脂是没有熔点的非晶性树脂时，也在玻化温度或软化点附近伴随着收缩而固化。
特别是使用易碎裂的太阳能电池单元时，优选采用这样缓慢冷却的方法密封。在密封例如大面积的太阳能电池单元、厚度薄的太阳能电池单元、具有透光性的小孔的太阳能电池单元、或表面有凹凸的太阳能电池单元等的情况下比较理想。
使用可交联的热塑性树脂作为密封树脂时，优选地在保持减压的状态下升温到密封树脂熔点附近以上的工序(工序3)后，经过使上述密封处理容器61内的压力上升的工序(工序4)，并具有升温到进行交联反应的温度范围而进行交联反应的工序(工序5)以及进行冷却的工序(工序6)。
这种情况下，也优选在工序4中使密封处理容器61内的压力上升后，暂时冷却到熔点以下的温度，之后在工序5中升温到进行交联反应的温度范围。尽管也可在使压力上升后在该状态下升温到进行交联反应的温度范围，但通过暂时冷却，可确保残留应力缓和的时间，可更有效地抑制熔融树脂的溢出、收缩(在端部缺失树脂的部分)、单元的移动。此时，优选冷却到树脂充分失去流动性的程度，优选冷却到(Tm-10)℃以下，更优选冷却到(Tm-20)℃以下。
如以上那样使密封处理容器61内的压力上升后，在工序5升温到进行交联反应的温度范围而进行交联反应。通常加热到100℃以上，优选120℃以上，更优选130℃以上，进而优选140℃以上，来进行交联反应。为了防止树脂的劣化，通常采用200℃以下的交联温度。保持在进行交联反应的温度范围内的时间，根据目标交联度等而有所不同，但通常在5分钟～2小时，优选为10分钟～1小时。
在工序5中进行交联反应时的密封处理容器61内的压力，优选在0.05MPa以上，更优选在0.06MPa以上。通过使密封处理容器61内的压力上升，可减小从上下作用的压力。由于交联反应在高温下进行，所以此时的密封树脂的熔融粘度比熔点附近低得多。所以此时不从上下作用不必要的压力而抑制单元的移动、树脂的溢出，是很重要的。但是，升压到与大气压同样的压力时，由于层叠体60的结构原因，有时会产生收缩，所以这时优选设定为低于大气压的压力。又，升压到与大气压同样的压力时，泄气件62难以按压层叠体30的周围从而还有树脂溢出的情况，所以这时也优选设定在低于大气压的压力。此时的压力优选比大气压低0.001MPa以上的压力，更优选低0.01MPa以上的压力(此时为0.09MPa以下)。另外，本发明中所说的大气压指没有积极进行加压或减压操作的状态，例如由于利用风扇强制向烘炉63中吹入热风而变得稍微高于大气压的情况，也基本上与大气压一样。
在工序5中进行交联反应后，供给到工序6的冷却工序。关于冷却工序6，如前所述。
这样获得的太阳能电池模块，是将密封树脂填充到模块的周缘部，而在密封树脂层的周缘没有间隔件的模块。由于可利用粘接性和耐久性优良的密封树脂密封到周缘部，所以可提供可靠性高的太阳能电池模块。优选地，密封树脂层的厚度整体是2～6mm。更优选在3mm以上5mm以下。
如果采用本发明的制造方法，则即使受光面侧透明板2和背面板3的至少某一者弯曲时，也可进行密封操作。这种情况下，可提供夹在弯曲玻璃中的太阳能电池模块，所以可对应建筑物设计的多样化要求。而且，可提供下述的太阳能电池模块，其具有模块固定用的配件，该配件插入受光面侧透明板和背面板中的某一者上形成的贯通孔，该配件的头部侧的端部配置在密封树脂层侧，该配件的相反侧的端部向外侧突出。由此，可提供能用于近年来广为实施的DPG法的太阳能电池模块。
又，本发明的太阳能电池模块，在受光面侧透明板2与背面板3之间，多个太阳能电池单元4在不破损的情况下规则排列。由于能在不破损的情况下用树脂密封多个太阳能电池单元，所以可提供大型的太阳能电池模块。并且，气泡残留受到抑制，树脂从端部的溢出也受到抑制，排列整齐，外观漂亮，所以用在各种建筑物的外墙、屋顶、窗户等处都很理想。
实施例
实施例1
作为太阳能电池单元4，使用了40块125mm×125mm×0.35mm的正方形多晶硅太阳能电池单元40。四角倒角数mm的程度。作为导线8，使用了日立电线株式会社制造的浸沾软钎料铜带状电线。该带状电线的宽度是1.5mm、厚度是0.15mm。在太阳能电池单元4的受光面6与背面7中粘接导线8的部分上，预先印刷软钎料。将导线8的一端重叠并软钎焊在太阳能电池单元4的受光面6的软钎料印刷部上，将另一端重叠并软钎焊在相邻太阳能电池单元4的背面7的软钎料印刷部上。相邻的单元之间利用2根导线8连接，使其间隔为50mm。即，间隙部9的宽度是50mm。
作为背面板3，使用了1000mm×1500mm×10mm的浮板强化玻璃(蓝板玻璃)。该强化玻璃的表面压缩应力是100MPa。作为密封树脂片，只要不特别禁止，即将ハイシ-トェ業株式会社制造的「ソ-ラ-ェバSC36」的厚度0.6mm的树脂片切断来加以使用。该密封树脂片，是在乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中配合了交联剂、有机硅烷偶合剂、稳定剂等的树脂片，交联前树脂的以DSC法测定的熔点是71℃。在密封树脂片的单面形成浅的压印花纹(梨皮面)，其深度是约45μm。在背面板3上，重叠2张1000mm×1500mm尺寸的密封树脂片31、32。该2张密封树脂片31、32构成厚度1.2mm的第2密封树脂片30。
将以前述要领相互连接的多个太阳能电池单元4载置在第2密封树脂片30上，纵横对齐而如图11所示排列。相邻的太阳能电池单元4间的间隙部9的宽度，纵横都设为50mm。又，太阳能电池单元4外侧的空白部10的宽度在长度方向(8块单元并排的方向)上为75mm，在宽度方向(5块单元并排的方向)上为87.5mm。
接下来，如图12所示，在太阳能电池单元4间的间隙部9中配置密封树脂断片44，在空白部10配置密封树脂断片45。密封树脂断片44的宽度设为40mm，密封树脂断片45的宽度设为60mm。密封树脂断片44，在相邻的太阳能电池单元4间的中央附近的位置上，按压导线8地配置。通过这样配置在中央附近的位置，可减少熔融时树脂的移动，还可防止太阳能电池单元4或导线8破损。并且可防止在熔融前期间太阳能电池单元4移动。
然后，如图13所示，在太阳能电池单元4间的间隙部9，在下侧的密封树脂断片44之上交叉地配置上侧的密封树脂断片46。上侧的密封树脂断片46的宽度是40mm。又，在空白部10，在下侧的密封树脂断片45之上配置上侧的密封树脂断片47。配置在空白部10的边上侧的密封树脂断片47的尺寸是60mm×125mm，在角部也配置上侧的密封树脂断片48。交叉部的密封树脂断片的合计厚度是1.2mm，在该部分可支承来自上下的负荷。由于断续地配置空白部10的上侧的密封树脂断片47、48，并且在交叉部以外存在间隙，所以可确保排出内部空气时的通道，可防止气泡残留。
如以上那样配置密封树脂断片44～48后，在其上重叠2张1000mm×1500mm的尺寸的密封树脂片21、22。该2张密封树脂片21、22构成厚度1.2mm的第1密封树脂片20。在其上载置作为受光面侧透明板2的1000mm×1500mm×10mm的浮板强化玻璃(白板玻璃)。该强化玻璃板的表面压缩应力是100MPa。
使用这样获得的层叠体60，并使用图8所示的密封处理装置进行密封操作。首先，利用泄气件62覆盖层叠体60的外缘的整周，投入作为密封处理容器61的橡胶制的袋中，与管64连接并放入烘炉63。此时，如图9所示，使烘炉63内的气流方向与相互连接的太阳能电池单元4的串联方向平行。
以上那样设置后，进行以下的工序2～6的密封处理操作。此时的温度和压力，如表1以及图14所示那样控制。此时温度是烘炉63内的温度，压力是压力计74测定的压力。另外，关于工序1，即，「将密封处理容器内的压力保持在0.05MPa以上加热密封树脂的工序」，在本实施例中没有采用。在太阳能电池单元4间的间隙部9配置密封树脂断片，且受光面侧透明板2和背面板3均使用平坦的强化玻璃，所以即使没有采用工序1，也可防止单元碎裂或基板碎裂。
工序2：「在不到密封树脂熔点的温度下将密封处理容器内减压到0.01MPa以下的压力的工序」。
从室温(27℃)开始升温，并开始减压。约1分钟后压力下降到不足0.005MPa。
工序3：「在保持减压的状态下升温到密封树脂熔点以上的温度的工序」。
从升温开始用30分钟继续加热，直至达到40℃，在40℃下维持10分钟(平衡)，经过75分钟升温到50℃，在50℃下维持10分钟，经过105分钟升温到60℃，在60℃下维持10分钟，经过120分钟升温到71℃(密封树脂的熔点)，并保持10分钟。
工序4：「使上述密封处理容器内的压力上升的工序」。
用90分钟从71℃升温到90℃，与此同时，将不到0.005MPa的压力经过90分钟升压到0.07MPa。此时的升压速度(MPa/分钟)与升温速度(℃/分钟)之比是0.0037(MPa/℃)。之后，在90℃下维持30分钟，经过60分钟冷却到40℃，在40℃下维持30分钟，其间维持0.07MPa的压力。
工序5：「升温到进行交联反应的温度范围而进行交联反应的工序」。
接下来，经过90分钟从40℃升温到155℃，在155℃下维持36分钟使其进行交联反应。其间维持0.07MPa的压力。
工序6：「进行冷却的工序」。
接着，经过60分钟从155℃冷却到40℃，在达到40℃后经过约1分钟从0.07MPa升压到0.1MPa(大气压)，从热风炉66取出。
表1
Figure G2005800214758D00291
获得的太阳能电池模块，单元碎裂、缺损、导线断线问题均没有，也没有观察到气泡残留，也没有观察到周边部的密封树脂溢出或收缩。而且，太阳能电池单元排列规则，利用导线8串联连接的太阳能电池单元4的弯曲在2mm以内。
实施例2
在实施例1中，除层叠体60的朝向与实施例1时相比转动90度以外，与实施例1一样进行密封处理。即，图10所示，使烘炉63内的气流方向与相互连接的太阳能电池单元4的串联方向垂直。
获得的太阳能电池模块，单元碎裂、缺损、导线断线问题均没有，也没有观察到气泡残留，也没有观察到周边部的密封树脂的溢出或收缩。但是利用导线8串联连接的太阳能电池单元4如图10的单点划线所示，弯曲程度达10～20mm。

Claims (18)

1.一种太阳能电池模块的制造方法，所述太阳能电池模块通过利用树脂将太阳能电池单元密封在受光面侧透明板与背面板之间而构成，该方法特征在于，
在受光面侧透明板与太阳能电池单元之间，配置覆盖受光面侧透明板的整个面的第1密封树脂片，在背面板与太阳能电池单元之间，配置覆盖背面板的整个面的第2密封树脂片，制作层叠体；
将前述层叠体放入非透气性的柔软片构成的密封处理容器中；
将放入了前述层叠体的多个密封处理容器导入烘炉内，相互隔开间隔地平行配置；
将前述密封处理容器内减压而排出受光面侧透明板与背面板之间的空气；
在前述烘炉内，通过向与前述层叠体平行的方向流过热风而加热前述层叠体，使密封树脂熔融；
接着，通过冷却而使密封树脂固化，
在实施该方法时，前述密封处理容器通过配管连接真空泵，在多根前述配管的每一根上具有压力计和阀的组，利用压力计检测到从密封处理容器发生真空泄漏时，连接在该发生真空泄漏的密封处理容器上的阀关闭。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，前述密封处理容器是非透气性的柔软片构成的袋。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，利用具有透气性的布帛覆盖前述层叠体的外缘后放入密封处理容器。
4.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，边将前述烘炉内维持在大气压边加热层叠体。
5.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，多个太阳能电池单元隔有间隔地排列，相互利用导线连接。
6.如权利要求5所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，隔有间隔地平行排列多个组而制作前述层叠体，所述组中，多个太阳能电池单元在串联方向上相互利用导线连接，而且，以前述烘炉内的气流方向与前述串联方向平行的方式加热。
7.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，前述烘炉具有热风导入口和设置在其相反侧的热风导出口。
8.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，前述密封处理容器的每一个通过配管连接真空泵，在密封处理容器与真空泵之间具有罐。
9.如权利要求8所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，具有测定前述罐内的压力的第二压力计和向罐导入外界气体的第二阀，微调节罐内的压力。
10.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，至少设置1个与前述烘炉相邻的温度调节室，在该温度调节室中进行预热操作或冷却操作。
11.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，在前述层叠体中，在太阳能电池单元间的间隙部或太阳能电池单元外侧的空白部配置比太阳能电池单元的厚度厚的密封树脂断片。
12.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，受光面侧透明板和背面板均是玻璃板。
13.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，受光面侧透明板和背面板的至少某一者弯曲。
14.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，前述层叠体具有从受光面侧透明板或背面板向外侧突出的部件。
15.如权利要求14所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，前述向外侧突出的部件是模块固定用的配件。
16.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，前述密封树脂由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛以及聚氨酯构成的组中选出的一种树脂构成。
17.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，在密封处理容器内密封时，进行包括以下各工序的密封操作：工序1，将密封处理容器内的压力保持在0.05MPa以上而加热密封树脂；工序2，在低于密封树脂熔点的温度下将密封处理容器内减压到0.01MPa以下的压力；工序3，在保持减压的状态下升温到密封树脂熔点以上200℃以下的温度；工序4，使上述密封处理容器内的压力上升；以及工序6，进行冷却。
18.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，前述密封树脂片由可交联的热塑性树脂构成，在密封处理容器内密封时，进行包括以下各工序的密封操作：工序2，在低于密封树脂熔点的温度下将密封处理容器内减压到0.01MPa以下的压力；工序3，在保持减压的状态下升温到密封树脂熔点以上200℃以下的温度；工序4，使上述密封处理容器内的压力上升；工序5，升温到进行交联反应的温度范围内而进行交联反应；以及工序6，进行冷却。
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