DE60221915T2

DE60221915T2 - Verfahren zur herstellung eines solarpanels

Info

Publication number: DE60221915T2
Application number: DE60221915T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Ogawa; Yasuhiro Yamauchi; Tatsuji Horioka
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: EP1570530B1; WO2004054002A1; DE60221915D1; EP1570530A1; US7868245B2; US20050161075A1; US20070068568A1; EP1835546A2; US7872193B2; ES2291523T3

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für ein Solarpaneel.
STAND DER TECHNIK
Im allgemeinen ist ein Solarpaneel durch Aufbauen einer Mehrzahl von Filmen wie einem Klarelektrodenfilm, einem Halbleiterelektrodenfilm und einem Metallelektrodenfilm auf einem Basismaterial hergestellt.
3 zeigt ein Herstellungsverfahren für ein herkömmliches Solarpaneel. Ein Solarpaneel 10 wird durch Anhaften eines Solarpaneelmoduls 27, das durch Aufbauen einer Solarzellenschicht 25 auf einem Dünnglassubstrat (Glassubstrat 26) hergestellt ist, an einem Abdeckglas, das durch ein Glassubstrat gebildet ist, unter Einsatz einer Anhaftbahn 14 hergestellt.
Eine Abdeckbahn (Stützbahn für eine Rückfläche) 21 wird an der Rückfläche, an welcher die Solarzellenschicht 25 angeordnet ist, des Solarpaneels 10 derart angehaftet, um das Solarpaneelmodul 27 durch eine Anhaftbahn (Anhaftbahn mit einer Anhaftfläche auf der Rückfläche) 20 abzudecken. Der Umfang der Abdeckbahn wird durch ein Dichtmaterial 22 derart bedeckt, um die Solarzellenschicht 25 abzudichten.
4 zeigt ein weiteres Herstellungsverfahren eines herkömmlichen Solarpaneels. Bei diesem Verfahren wird eine Solarzellenschicht 25 direkt auf einer gesamten Oberfläche eines Glassubstrats 15 aufgebaut, um die Solarzellenschicht 25 abzudecken, und wird an der Abdeckbahn 21 durch die Anhaftbahn 20 angehaftet. Es ist möglich ein Solarpaneel mit einer gewünschten Abmessung durch Schneiden des derart aufgebauten Solarpaneels zu erhalten. Das obige Herstellungsverfahren besitzt einen Vorteil hinsichtlich der Flexibilität des Designs.
Allerdings sind ein Umfang des Abdeckglases 15 und ein Rand des Solarpaneels 25 annähernd auf derselben Linie ausgerichtet, und entsprechend dieser Ausrichtung wird die Produktivität und Qualität des Solarpaneels verschlechtert. Das heißt, wie in 5 gezeigt, ist es erforderlich, dass Dichtmaterial 22 zwischen einer Bodenfläche und einer oberen Fläche des Solarpaneels derart anzuordnen, um dem Rand des Solarpaneels zu bedecken und auch eng das Abdeckglas 15 mit dem Dichtmaterial 22 zu berühren. Entsprechend den obigen Notwendigkeiten wird das Herstellungsverfahren für das Solarpaneel zu komplex. Da das Dichtmaterial 22 angeordnet ist, um einen Teil der Fläche des Abdeckglases 15 zu bedecken, werden die Qualitäten wie das Erscheinungsbild und die Lichtaufnahmemenge tendenziell verschlechtert. Da das Dichtmaterial 22 oberhalb der Fläche des Abdeckglases 15 angeordnet ist und ein hervorstehender Abschnitt 22c durch das Abdeckglas 15 gebildet ist, neigen Staub und Kontaminanten dazu, an dem Abdeckglas 15 anzuhaften und sich auf diesem abzulagern.
Ferner offenbart JP 2001-053301 ein Verfahren zum Herstellen eines Solarpaneels mit einer Solarzellenschicht, die aus einer Mehrzahl von Filmen auf einem Glassubstrat gebildet ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme entwickelt und dient dazu, ein Verfahren zum Herstellen eines Solarpaneels bereitzustellen, das durch Aufbauen einer Solarzellenschicht auf einem Glassubstrat als Abdeckglas hergestellt ist und eine gute Leistung beim Abdichten der Solarzellenschicht besitzt.
Eine Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 1.
Gemäß dem obigen Herstellungsverfahren kann die Solarzellenschicht durch Anhaften des Dichtmaterials an dem Glassubstrat unter Einsatz der Oberfläche der Solarzellenschicht abgedichtet werden, die durch den Beseitigungsschritt freigelegt wird. Das heißt, es ist möglich, eine ausreichende Fläche zum Anhaften des Dichtmaterials sicherzustellen, und daher ist es möglich, die Solarzellenschicht durch Nutzen des Bereichs zum Anhaften abzudichten. Das Dichtmaterial wird nur auf einer Unterseite des Glassubstrats derart angeordnet, um das Solarzellenpaneel abzudichten, jedoch ist es nicht erforderlich, das Dichtmaterial auf der Oberseite des Glassubstrats anzuordnen. Daher werden eine Verschlechterung der Qualität des Solarpaneels, beispielsweise des Erscheinungsbildes, eine Verminderung der durch das Solarpaneel aufgenommenen Lichtmenge infolge des Dichtmaterials, das an der oberen Fläche des Glassubstrats angehaftet ist, und ein Anhaften und Ablagern von Partikeln verhindert.
Bei dem Schritt des Entfernens eines Teils der Solarzellenschicht schlägt die Erfindung nach Anspruch 1 vor, die gesamte Solarzellenschicht derart zu entfernen, um einen Teil der Oberfläche des Glassubstrats freizulegen.
Bei der derart freigelegten Fläche des Glassubstrats ist es möglich, das Dichtmaterial unter Einsatz der Fläche des Glassubstrats anzuhaften, die eine gute Adhäsion besitzt, um die Abdichtleistung sicherzustellen.
Gemäß Anspruch 2 umfasst die Solarzellenschicht in Reihenfolge von dem Abdeckglassubstrat einen Alkalibarrierenfilm, einen Transparentelektrodenfilm, einen Halbleiterfilm und einen Metallfilm.
Bei dem Solarpaneel und dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Abdichtleistung mit der Solarzellenschicht durch Nutzung einer Oberfläche, die durch Entfernen eines Teils der Solarzellenschicht freigelegt ist, als eine Anhaftfläche für das Dichtmaterial sicherzustellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A bis 1D sind schematische Ansichten einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
2A, 2B und 2C sind schematische Ansichten von Ausführungsformen des Solarpaneels, das durch das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, wobei 2A eine Konzeption eines Solarpaneels zeigt, dessen Solarzellenschicht durch das Dichtmaterial unter Nutzung der Oberfläche des Glassubstrats abgedichtet ist, die durch Entfernen der Solarzellenschicht freigelegt ist, 2B zeigt eine Konzeption eines Solarpaneels, dessen Solarzellenschicht durch das Dichtmaterial unter Nutzung der Fläche des Alkalibarrierenfilms abgelegt ist, der durch Entfernen eines der Filme freigelegt ist, 2C zeigt eine Konzeption eines Solarpaneels, dessen Solarzellenschicht durch zwei Schichten Dichtmaterial unter Verwendung der Oberfläche des Glassubstrats abgedichtet ist, welche durch Entfernen eines der Filme freigelegt ist.
3 ist eine schematische Ansicht eines Solarpaneels, das durch ein herkömmliches Herstellungsverfahren hergestellt ist.
4 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Herstellungsverfahrens eines Solarpaneels.
5 ist eine schematische Ansicht des Solarpaneels, das durch das herkömmliche Herstellungsverfahren hergestellt ist.
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens und des Solarpaneels, das durch das Herstellungsverfahren hergestellt ist, gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
1A bis 1D zeigen schematische Ansichten eines Verfahrens des Herstellungsverfahrens eines Solarpaneels gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform besteht das Herstellungsverfahren aus den folgenden Verfahren.
Erstes Verfahren: wie in 1A gezeigt, Aufbauen einer Solarzellenschicht 25, die eine Mehrzahl von Filmen aufweist.
Zweites Verfahren: wie in 1B gezeigt, Entfernen eines Teils der Solarzellenschicht 25.
Drittes Verfahren: wie in 1C gezeigt, Anhaften einer Abdeckbahn 21 an der Solarzellenschicht 25, die auf dem Glassubstrat 15 aufgebaut ist, um die Fläche der Solarzellenschicht 25 abzudecken, und zwar unter Einsatz einer Anhaftbahn 20.
Viertes Verfahren: wie in 1D gezeigt, Abdichten der Solarzellenschicht 25 durch ein Dichtmaterial 22, um eine Erzeugungsleistung der Solarzellenschicht 25 infolge von Feuchtigkeitsabsorption nicht zu verschlechtern.
Die Solarzellenschicht 25 umfasst beispielsweise in Reihenfolge von dem Glassubstrat 15 einen Alkalibarrierenfilm, einen Klarelektrodenfilm, einen Halbleiterfilm und ein Metallfilm und besitzt eine geschichtete Konstruktion.
Ein Verfahren eines mechanischen Verfahrens und ein Verfahren eines chemischen Verfahrens sind zum Entfernen eines der Filme der Solarzellenschicht 25 verfügbar. Diese Verfahren zum Entfernen der Filme unter Einsatz eines mechanischen Verfahrens ist beispielsweise ein Verfahren zum Schleifen der Filme durch ein Schleifrad, ein Verfahren zum Strahlen, beispielsweise Sandstrahlen, und ein Verfahren zum Bestrahlen mit einem Laserstrahl, beispielsweise einem Excimerlaser, etc.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Film in einem Umfang der Solarzellenschicht 25 unter Einsatz eines der obigen mechanischen und chemischen Verfahren entfernt. Die Erfindung schlägt vor, die gesamte Solarzellenschicht 25 in mehreren Stücken aufzuteilen, und den Umfang der Filme, der zu entfernen ist, wird nach dem Schneiden des Glassubstrats 15 zum Aufteilen der Solarzellenschicht 25 in Stücke mit bevorzugten Abmessungen entfernt. Ein bevorzugter Betrag der in der Solarzellenschicht 25 entfernenden Fläche ist ausreichend, um ein Dichtmaterial 22 eng mit der Solarzellenschicht 25 in Berührung zu bringen.
Die Solarzellenschicht 25 wird durch Nutzung der Fläche, die durch das obige Entfernverfahren freigelegt wird, als eine Anhaftfläche und durch Abdecken der Umfänge der Solarzellenschicht 25, der Anhaftbahn 20 und der Abdeckbahn 21 abgedichtet. In dieser Ausführungsform ist eine Fläche zum Anhaften des Dichtmaterials 22 an dem Glassubstrat 15 durch Entfernen der Solarzellenschicht 25 angeordnet; daher ist das Abdichtverfahren vereinfacht. Das heißt, durch das Verfahren dieser Ausführungsform kann, da das Solarpaneel durch Zuführen des Dichtmaterials 22 zu einer Seite (Unterseite) des Glassubstrats 15 abgedichtet werden kann, ein Verfahren zum Abdichten leichter abgeschlossen werden als bei dem herkömmlichen Verfahren zum Abdichten. Das Dichtmaterial 22 wird auf der Unterseite des Glassubstrats 15 derart angeordnet, um das Solarzellenpaneel abzudichten, und wird nicht auf der Oberseite des Glassubstrats 15 angeordnet. Daher werden eine Verschlechterung der Qualität des Solarpaneels, des Erscheinungsbilds, und eine Verminderung der Menge des durch das Solarpaneel aufgenommenen Lichts infolge des Anhaftens von Dichtmaterialien, und ein Anhaften und Ablagern von Partikeln verhindert.
2A und 2C zeigen Ausführungsformen eines durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Solarpaneels. In diesen Ausführungsformen besitzt die Solarzellenlage 25 eine aufgebaute Konstruktion, die in Reihenfolge von dem Glassubstrat 15 einen Alkalibarrierenfilm 17, einen Klarelektrodenfilm 11, einen Halbleiterfilm 12 und einen Metallfilm 13 aufweist.
Bei dem Solarpaneel in 2A wird eine Glasoberfläche des Glassubstrats 15 durch das obige Freilegen der Filme freigelegt, und die Solarzellenschicht 25 wird durch das Dichtmaterial 22 durch Nutzung der freigelegten Glasfläche als Fläche zum Anhaften des Dichtmaterials 22 an dem Glassubstrat 15 abgedichtet.
Bei dieser Ausführungsform wir die Glasoberfläche, die ein gutes Anhaftverhalten besitzt, als Anhaftfläche für das Dichtmaterial 22 zum Abdichten der Solarzellenschicht 25 verwendet. Daher kann die Solarzellenschicht 25 zuverlässig durch Nutzen der Glasfläche des Glassubstrats 15, die eine gute Anhaftung besitzt, abgedichtet werden. Bei dem Vorgang des Freilegens wird vorgeschlagen, ein Freilegen der Glasfläche durch Schleifen nicht nur der Gesamtheit der Solarzellenschicht 25, sondern auch eines Teils des Glassubstrats 15 bis zu einer vorbestimmten Tiefe sicherzustellen.
Bei dem Solarpaneel aus 2B (die nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist), wird der Alkalibarrierenfilm 17 durch den Freilegevorgang freigelegt, und der Alkalibarrierenfilm 17 wird an dem Dichtmaterial 22 derart angehaftet, um die anderen Filme abzudichten, wie dem Klarelektrodenfilm 11, den Halbleiterfilm 12 und den Metallfilm 17.
Bei dieser Struktur wird die Solarzellenschicht 25 ebenso zuverlässig durch das Abdichtmaterial 22 durch Nutzung des Alkalibarrierenfilms 17, der eine ausreichende Anhaftleistung besitzt, als Anhaftfläche abgedichtet. Der Alkalibarrierenfilm 17, wie einer aus SiO₂, ist angeordnet, um eine Diffusion eines Alkali, das in dem Glassubstrat 15 enthalten ist, zu der Solarzellenschicht 25 zu verhindern, und ebenso eine Verschlechterung der Leistung der Solarzellenschicht 25 zu verhindern. Daher kann der Alkalibarrierenfilm 17 weggelassen werden, falls das Glassubstrat 15 nicht sehr viele Alkaliverbindungen enthält.
Bei dem Solarpaneel aus 2C ist ein erstes Dichtmaterial 22a angeordnet, dass an der Glasfläche angehaftet ist, das durch den obigen Freilegevorgang freigelegt ist, und zwar unter Nutzung der Glasfläche als Anhaftfläche, und zusätzlich zu dem ersten Dichtmaterial 22a ist ein zweites Dichtmaterial 22b zum Abdecken des ersten Dichtmaterials 22a angeordnet. Das heißt, die Solarzellenschicht 25 ist durch das erste und das zweite Dichtmaterial 22a und 22b abgedichtet. Ein Material mit einer guten Abdichtleistung infolge einer niedrigen Feuchtigkeitspermeabilität, wie beispielsweise Materialien in einer Reihe von Butylgummi und Isobutyl-Isopren, ist für das erste Dichtmaterial bevorzugt. Ein Material mit einer guten Anhaftleistung und einer Wasserdichtleistung, wie beispielsweise Arten von Silikongummi (allgemeines Silikondichtmittel für Bau) ist für das zweite Dichtmaterial 22b bevorzugt.
Die Solarzellenschicht 25 der Ausführungsformen in 2A und 2C stellt eine Abdichtleistung infolge mehrfachen Abdichtens sicher.
Das durch das Verfahren der obigen Ausführungsformen hergestellte Solarpaneel stellt eine Abdichtleistung durch Nutzung der Fläche, die durch Entfernen der Solarzellenschicht freigelegt wird, als Anhaftfläche zum Anhaften des Dichtmaterials sicher. Die freigelegte Fläche wird als Anhaftfläche zum Anhaften des Dichtmaterials verwendet; daher ist es bevorzugt, die freigelegte Fläche glatt zu machen, um eine Anhaftleistung durch das Verfahren zum Entfernen der Solarzellenschicht zu erhöhen. Bei der so geglätteten, freigelegten Fläche ist es möglich, eine Anhaftung der Abdeckbahn 21 und des Dichtmaterials 22 zu erhöhen. Bei dem obigen Verfahren zum Entfernen der Solarzellenschicht und zum Erhöhen der Glattheit der freigelegten Fläche kann ein Verfahren zum Erhöhen der Glattheit der freigelegten Fläche durch andere Mittel als einem Mittel zum Entfernen der Solarzellenschicht ausgeführt werden. Zum weiteren Erhöhen der Anhaftleistung ist es bevorzugt, die freigelegte Fläche mit Primermaterialien zu beschichten, um der freigelegten Fläche weitere Glattheit und Haftvermögen zu verleihen.

Claims

Herstellungsverfahren für ein Solarpaneel, umfassend in folgender Reihenfolge: einen Schritt zum Aufbauen einer Solarzellenschicht (25), die aus einer Mehrzahl von Filmen (11, 12, 13, 14) besteht, auf einem Abdeckglassubstrat (15), das als Abdeckglas verwendet wird; einen Schritt zum Schneiden des Substrats (15) und der Solarzellenschicht (25) in Stücke mit bevorzugten Abmessungen; einen Schritt zum Entfernen der Mehrzahl von Filmen (11, 12, 13, 17), die auf den Abdeckungsglassubstrat-Stücken aufgebaut sind, an einem Rand der Solarzellenlage (25); einen Schritt zum Anhaften einer Abdeckbahn (21) an der Solarzellenschicht (25) der Stücke mittels einer Anhaftbahn (20); und einen Schritt zum Abdichten des Randes der Solarzellenschicht der Stücke durch Anhaften eines Abdichtmaterials (22) an einer Fläche des Abdeckglassubstrats, die durch das Entfernen freigelegt ist.
Herstellungsverfahren für ein Solarpaneel nach Anspruch 1, bei welchem die Solarzellenschicht in der Reihenfolge ausgehend von dem Abdeckglassubstrat (15) einen Alkalibarrierenfilm (17), einen transparenten Elektrodenfilm (11), einen Halbleiterfilm (12) und einen Metallfilm (13) aufweist.
Herstellungsverfahren für ein Solarpaneel nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Abdichtmaterial (22) ein erstes Abdichtmaterial (22a) und ein zweites Abdichtmaterial (22b) aufweist.
Herstellungsverfahren für ein Solarpaneel nach Anspruch 3, bei welchem das erste Abdichtmaterial (22a) eine hohe Abdichtleistung besitzt und das zweite Abdichtmaterial (22b) eine hohe Anhaftleistung und eine hohe Wetterwiderstandsleistung besitzt.