JP2000000950A

JP2000000950A - ラミネート体の製造装置および製造方法

Info

Publication number: JP2000000950A
Application number: JP10168129A
Authority: JP
Inventors: Morio Kiso; 盛夫木曾; Ichiro Kataoka; 一郎片岡; Hidesato Yoshimitsu; 秀聡善光; Satoshi Yamada; 聡山田; Hidenori Shiozuka; 秀則塩塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ラミネート体の気泡残りを防止し、多様な形
状の被ラミネート体に追従して、大面積の太陽電池モジ
ュールを一度に大量に作製できるラミネート体の製造装
置を提供する。【解決手段】被ラミネート体１０３を圧着してラミネ
ート体を製造する装置であって、チャンバー１０１内に
収容された被ラミネート体１０３の表裏面の少なくとも
一方に、袋体１０２が配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、封止材内に光起電
力素子を有する太陽電池モジュールなどのラミネート体
を製造するための装置および製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池モジュールは、通常、表面部材
と裏面部材との間に光起電力素子が有機高分子樹脂によ
り封止された構造を有している。

【０００３】このような構造の太陽電池モジュールを製
造する場合には、例えば図８に示すように、表面側から
表面部材８０３、表面封止材樹脂８０２、光起電力素子
８０１、裏面封止材樹脂８０４、裏面部材８０５の順に
積層したもの（以下、「被ラミネート体」と称する。）
を加圧および加熱することによって、これらを圧着して
いる。

【０００４】また、表面の強度を高めるために、表面封
止材樹脂８０２と光起電力素子８０１との間に、表面保
護強化材８０７が介在される場合もある。

【０００５】ところで、封止材樹脂を用いて表面部材と
裏面部材とを貼り合わせて太陽電池モジュールを製造す
るには、二重真空室方式によるラミネート装置が一般的
に使用されている。

【０００６】図１１は、従来の二重真空室方式によるラ
ミネート装置の一例を示す概略断面図である。図１１に
おいて、１１０１は下室、１１０２は上室、１１０３は
ダイヤフラム、１１０５はヒーター、１１０６および１
１０７は排気口、１１０８はＯ−リング、１１０９は被
ラミネート体である。

【０００７】図示するように、このラミネート装置を用
いた太陽電池モジュールの製造は以下の工程で行われ
る。まず、被ラミネート体１１０９を下室１１０１に置
き、排気口１１０６，１１０７から上室１１０２および
下室１１０１をともに排気する。

【０００８】次に、封止材樹脂が溶融する温度までヒー
ター１１０５で加熱する。ここで封止材樹脂として架橋
型エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた場
合には、ＥＶＡの架橋反応が起こらないような温度にす
る必要がある。

【０００９】そして、下室１１０１を排気したまま上室
１１０２を大気圧に戻して、被ラミネート体１１０９を
ダイヤフラム１１０３により圧着する。

【００１０】封止材樹脂として架橋型ＥＶＡを用いた場
合は、ＥＶＡが架橋反応を起こす温度まで加熱し、架橋
が終了するまでその温度を保持する。

【００１１】冷却後、モジュールを取り出す。これによ
り、図８に示すような太陽電池モジュールを得ることが
できる。

【００１２】このような二重真空室方式のラミネート装
置に関しては、特公平４−６５５５６号公報の「太陽電
池モジュールラミネート装置」、および実登録３０１７
２３１号の「ラミネート装置」に開示されている。

【００１３】また、単一真空室方式のラミネート装置に
よっても、太陽電池モジュールを製造することができ
る。単一真空室方式とは、二重真空室方式の上室がない
ものであり、図１２はその装置の一例を示す概略断面図
である。

【００１４】図１２において、１２０１は金属プレー
ト、１２０２はシリコーンゴムシート、１２０３はヒー
ター、１２０４は排気口、１２０５はＯ−リング、１２
０６は被ラミネート体である。

【００１５】図示するように、このラミネート装置を用
いた場合の太陽電池モジュールの製造方法は以下の工程
で行われる。まず、被ラミネート体１２０６を金属プレ
ート１２０１上に置き、その上にシリコーンゴムシート
１２０２を重ねる。

【００１６】次に、金属プレート１２０１の表面に開口
された排気口１２０４から排気し、シリコーンゴムシー
ト１２０２により被ラミネート体１２０６を圧着する。

【００１７】封止材樹脂として架橋型ＥＶＡを用いた場
合には、ＥＶＡが架橋反応を起こす温度まで加熱し、架
橋が終了するまでその温度を保持する。

【００１８】冷却後、太陽電池モジュールを取り出す。
これにより二重真空室方式のときと同様の太陽電池モジ
ュールを得ることができる。

【００１９】このような単一真空室方式のラミネート装
置に関しては、特開平９−３６４０５号公報の「太陽電
池モジュール及びその製造方法」に開示されている。

【００２０】また、これら二種類のラミネート装置以外
には、特開平６−２７４７４号公報の「液晶用ガラス基
板結合装置」のような風船体を用いたラミネート装置が
開示されている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、単一真空室
方式のラミネート装置は、二重真空室方式のラミネート
装置のような真空に耐えうる頑丈なチャンバーを必要と
しないため、構造が簡単で、大面積の太陽電池モジュー
ルの製造が容易である。

【００２２】しかし、二重真空室方式のラミネート装置
と異なり、排気と同時に被ラミネート体が圧着されるた
め、被ラミネート体の隙間から空気が逃げ難くなり、ラ
ミネート後のモジュール内に気泡残りが発生し易い。

【００２３】このように気泡の発生した太陽電池モジュ
ールは外観を損ねるばかりでなく、表面部材あるいは裏
面部材に有機高分子樹脂を用いた場合には気泡内に水分
が浸透し、剥離を促進させたり、電極などの金属部材を
腐食させたりする原因にもなる。

【００２４】したがって、従来の単一真空室方式のラミ
ネート装置では、被ラミネート体を加熱する前に被ラミ
ネート体内の空気を十分に排気しなければならず、長時
間の真空引きが必要であった。

【００２５】一方、二重真空室方式のラミネート装置
は、上室と下室とを真空引きしてから上室を大気圧に開
放するため、短時間の真空引きでも被ラミネート体内に
は空気が残留し難く、温度と圧力の制御も比較的容易で
ある。

【００２６】しかし、ラミネート中に上室あるいは下室
の構造物内部を真空にするため、装置全体を大気圧に耐
えうる構造に形成する必要がある。ラミネート体を大き
くすればするほど装置自体を頑丈にしなければならず、
装置体積が嵩み、コストも増大する。したがって、大面
積の太陽電池モジュールの作製には不向きである。

【００２７】また、特開平６−２７４７４号公報の風船
体を用いたラミネート装置では、風船体内に注入する媒
体として圧縮空気を使用しているが、圧縮空気は被ラミ
ネート体を加圧することのみに使用され、媒体と被ラミ
ネートとの間の熱交換が明示されていない。

【００２８】さらに、太陽電池モジュールが一般に広く
普及するためには、低コスト化と同時に屋根材一体型あ
るいは建材一体型の太陽電池モジュールのように、構造
部材の兼用、設置作業の簡略化及び意匠性を確立した太
陽電池モジュールを作製することが不可欠である。

【００２９】そのためには、図９に示すように、嵌合部
９０１を有する太陽電池モジュールや和風瓦状の波形太
陽電池モジュールのような多様なニーズに対応しうる太
陽電池モジュールを安価で大量に供給しなければならな
い。なお、図９において、９０１は嵌合部、９０２は波
形凸部、９０３は波形凹部、９０４は光起電力素子であ
る。

【００３０】ところが、このようなラミネート体として
の太陽電池モジュールが複雑な凹凸や曲面形状を有して
いるような場合には、従来のラミネート装置では被ラミ
ネート体を載置する面が平板であるため、十分な力で被
ラミネート体を加圧あるいは均一に加熱することができ
なかった。

【００３１】したがって、従来のダイヤフラムのような
一枚のシートでは、ラミネート体内に気泡や充填不良が
発生したり、ラミネート体の凸部に応力が集中してラミ
ネート体が変形もしくは破損したりするおそれがあっ
た。

【００３２】また、被ラミネート体を載置する面を予め
モジュールの形状にあわせて凹凸または曲面形状に加工
しておくことも考えられるが、汎用性がなく、製造する
太陽電池モジュールの多様化に適応しえない。

【００３３】そのため、従来の屋根材一体型の太陽電池
モジュールの製造方法では、まず平板状の太陽電池モジ
ュールを公知のラミネート装置で作製した後、所望の形
状に加工するため、ローラーフォーマーやベンダーによ
る嵌合部の折り曲げ加工やプレスによる波形加工などを
行ってきた。

【００３４】しかし、このような方法では、封止材樹脂
として架橋型有機高分子樹脂を用いた場合には架橋後に
折り曲げることになり、曲げ部に応力が集中する。

【００３５】そこで、剥離を防止するため、曲げ加工の
曲率に制約があった。また、ラミネート後に光起電力素
子によって発生した電気を取り出すケーブルの端子箱の
取り付け工程が必要であり、さらにフレーム付の太陽電
池モジュールの場合にはフレームの取り付け工程も必要
であった。

【００３６】また、従来のラミネート装置では、一枚の
シリコーンゴムシート等によって一様に加圧されるた
め、部分的もしくは経時的な圧力制御をすることができ
なかった。このような一様な加圧では、図８のように封
止される光起電力素子に電極やバィパスダイオード等の
凸状部材８０６が付属している場合、局部的に数ＭＰａ
もの力にかかり、封止材樹脂の厚みが薄くなったり、凸
状部材を破損したりするおそれがあった。

【００３７】そこで、凸状部材上の封止材樹脂の厚さを
確保するためにその他の部分にとっては必要以上の厚さ
の封止材樹脂を使用しなければならなかったり、また凸
状部材の破損を防ぐために緩衝材を挟む必要があり、材
料コストが嵩むとともに作業が煩雑になる要因となって
いた。

【００３８】さらに、従来のラミネート装置では、構造
上、太陽電池モジュール１枚を作製するのに必要な装置
体積が非常に大きくなってしまうため、一度に大量の太
陽電池モジュールを作製することが難しい。特に大面積
の太陽電池モジュールを作製するような場合には、加熱
および冷却に要する時間が長くなるため、エネルギーの
ロスが大きく、必然的に太陽電池モジュールの製造コス
ト高に繋がっていた。

【００３９】本発明は、ラミネート体としての太陽電池
モジュールに気泡残りが発生することがなく、被ラミネ
ート体の表面または裏面の多様な形状にも追従すること
ができ、大面積の太陽電池モジュールを一度に大量に作
製することができるラミネート体の製造装置および製造
方法を提供することを目的とする。

【００４０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明のラミネート体の製造装置は、被ラミネート体を
圧着してラミネート体を製造する装置において、チャン
バー内に収容された被ラミネート体の表裏面の少なくと
も一方に、袋体が配置されるものである。

【００４１】上記ラミネート体の製造装置の構成におい
て、袋体の内部には、加熱媒体または／および冷却媒体
が注入される。

【００４２】加熱媒体または／および冷却媒体は液体で
あることが好ましく、さらに媒体としてシリコーンオイ
ルを使用する場合、その粘度は２５℃において１０〜１
０００ｃＳｔの範囲にあることがより好ましい。

【００４３】また、袋体には、加熱装置または／および
冷却装置が装備されていることが好ましい。

【００４４】さらに、袋体の内部が複数に分割され、圧
力制御系統が少なくとも二系統以上形成されていること
が好ましい。

【００４５】上記チャンバー内が排気されることによ
り、袋体の外部が７００Ｐａ以下に減圧されることが好
ましい。

【００４６】袋体の表面は、エンボス加工されているこ
とが好ましい。

【００４７】被ラミネート体と袋体とが交互に多段配置
されることが好ましい。

【００４８】また、少なくとも１台以上の加熱中のチャ
ンバーと、少なくとも１台以上の冷却中のチャンバーと
を組み合わせ、組み合わされたチャンバー間で加熱媒体
および冷却媒体が共通化されていてもよい。

【００４９】ラミネート体が凹凸、折り曲げまたは曲面
形状を有していてもよい。

【００５０】ラミネート体として、封止材内に光起電力
素子を有する太陽電池モジュールが挙げられる。

【００５１】一方、本発明のラミネート体の製造方法
は、被ラミネート体を圧着してラミネート体を製造する
ラミネート体の製造方法において、被ラミネート体の表
裏面の一方に袋体を配する工程と、袋体の内部に媒体を
注入することによって被ラミネート体を加圧する工程と
を有するものである。

【００５２】上記ラミネート体の製造方法において、袋
体の内部に媒体を注入する前に、袋体の外部を７００Ｐ
ａ以下に減圧する工程を有することが好ましい。

【００５３】また、袋体の内部に加熱媒体を注入するこ
とにより、または／および袋体に装備された加熱装置に
より、被ラミネート体を加熱する工程を有することが好
ましい。

【００５４】さらに、袋体の内部に冷却媒体を注入する
ことにより、被ラミネート体を冷却する工程を有するこ
とが好ましい。

【００５５】媒体は液体であることが好ましく、さらに
媒体としてシリコーンオイルを使用する場合、その粘度
は２５℃において１０〜１０００ｃＳｔの範囲にあるこ
とがより好ましい。

【００５６】上記の被ラミネート体を加圧する工程にお
いて、袋体内部の少なくとも二系統以上ある圧力制御系
統を独立に制御することが好ましい。

【００５７】また、被ラミネート体を加圧する工程また
は／および加熱する工程において、加圧または／および
加熱中に被ラミネート体と凹凸部材を接着させる工程を
有することが好ましい。

【００５８】凹凸部材として、フレームまたは端子箱が
挙げられる。

【００５９】また、ラミネート体として、封止材内に光
起電力素子を有する太陽電池モジュールが挙げられる。

【００６０】本発明によれば、袋体の内部に媒体を注入
して被ラミネート体を加圧しているので、一様かつ十分
な力で被ラミネート体を圧着することができる。

【００６１】被ラミネート体を一様な力で圧着するた
め、媒体は液体であることが好ましい。媒体としてシリ
コーンオイルを使用する場合、その媒体の粘度は２５℃
において１０〜１０００ｃＳｔの範囲にあることがより
好ましい。粘度の下限を１０ｃＳｔとしたのは、１０ｃ
Ｓｔ未満のものは引火点が低いからである。一方、粘度
の上限を１０００ｃＳｔとしたのは、１０００ｃＳｔを
超えるものは流動性に劣るからである。

【００６２】図２および図６に示すように、被ラミネー
ト体の表面または裏面の凹凸や曲面形状にも追従しうる
ため、様々な形状のラミネート体の作製が可能である。
そのため、例えば太陽電池モジュールの場合、従来のよ
うに封止材樹脂の架橋後に曲げ加工する必要がなく、曲
げ部に応力が集中しないため、剥離の発生が抑えられ
る。

【００６３】また、フレームや端子箱といった凹凸部材
が付帯するような分厚い太陽電池モジュールにおいて
も、ラミネート時にこれらの部材を太陽電池モジュール
に取り付けることもできる。

【００６４】さらに、袋体内部を二つ以上の袋に分割す
ることによって、圧力制御系統を二系統以上にすること
ができ、被ラミネート体を加圧する際に圧力分布を持た
せることができるので、封止材樹脂の厚さをコントロー
ルすることができる。

【００６５】媒体として加熱媒体または冷却媒体を用い
ているため、加圧と同時に被ラミネート体の加熱または
冷却が可能である。また、袋体の内部または表面に加熱
装置または冷却装置を組み込むことによって、媒体によ
る温度ムラを抑制することができる。

【００６６】また、加熱中のチャンバーと冷却中のチャ
ンバーとを組み合わせ、加熱媒体および冷却媒体を共通
化することで、効率よく加熱冷却することができる。

【００６７】さらに、図１に示すように、袋体間に被ラ
ミネート体を挟み込んで多段構造にすることによって、
いかなる形状の被ラミネート体にも対応することがで
き、太陽電池モジュール１枚を作製するのに必要な装置
体積およびエネルギーを小さくすることができる。

【００６８】しかも、装置サイズを大きくしても温度の
均一化を図ることが容易であるため、大面積の被ラミネ
ート体を一度に大量に製造することが可能である。

【００６９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は本実
施形態に限るものではない。

【００７０】図１は本発明のラミネート体の製造装置を
示す概略縦断面図であり、図２はその概略横断面図であ
る。図１および図２において、１０１，２０１はラミネ
ート体製造装置、１０２，２０２は袋体、１０３，２０
３は被ラミネート体であり、袋体１０２，２０２の材質
としては、耐熱性、伸長性に優れ、ラミネート体の表面
部材または裏面部材の折り曲げ部の突起等で破れないよ
うに十分な強度が必要である。

【００７１】この点で、袋体１０２，２０２としてはシ
リコーンゴム、フッ素ゴムが適しているが、特にビニリ
デンフルオライド系フッ素ゴム、プロピレン／テトラフ
ルオロエチレン系フッ素ゴムが引張り強さの面で最適で
ある。袋体の厚さは、０．５〜１０ｍｍであることが望
ましい。

【００７２】袋体表面にはエンボス加工を施し、脱気特
性を向上させていることが望ましい。エンボス形状とし
ては、凹凸部の最大高低差が５〜５００μｍで、ピッチ
が０．１〜１０ｍｍであることが望ましい。

【００７３】また、袋体の表面もしくは内部には、加熱
装置としてシリコーンゴムヒーター等の面状ヒーターが
取り付けられていてもよい。

【００７４】加熱媒体および冷却媒体としては、耐熱性
に優れるシリコーンオイルが挙げられる、特にジメチル
シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルが
最適である。媒体の粘度は、１０〜１０００ｃＳｔ（２
５℃）のものがよい。粘度の下限を１０ｃＳｔとしたの
は、１０ｃＳｔ未満のものは引火点が低いからである。
一方、粘度の上限を１０００ｃＳｔとしたのは、１００
０ｃＳｔを超えるものは流動性に劣るからである。

【００７５】以下に、袋体内に媒体を注入する工程の一
例を説明する。まず、加熱用シリコーンオイルを予め恒
温槽１で１００〜２００℃の温度に維持しておき、この
恒温槽１内の加熱用シリコーンオイルをポンプにより袋
体内に送給し、所定の圧力になるまで注入する。

【００７６】そして、ラミネーション終了まで、袋体内
に加熱用シリコーンオイルを封止する。

【００７７】また、冷却用シリコーンオイルを予め恒温
槽２で０〜３０℃の温度に維持しておき、袋体から加熱
用シリコーンオイルをポンプで排出すると同時に冷却用
シリコーンオイルを袋体内へ注入する。このとき、袋体
内部の圧力が低下しないように配慮する。

【００７８】袋体から排出された加熱用シリコーンオイ
ルは、恒温槽１に戻される。

【００７９】冷却終了とともに袋体から冷却用シリコー
ンオイルを排出し、恒温槽２に戻す。

【００８０】他の実施形態として、少なくとも１台以上
の加熱中のチャンバーと、少なくとも１台以上の冷却中
のチャンバーとを組み合わせ、組み合わされたチャンバ
ー間で加熱用シリコーンオイルおよび冷却用シリコーン
オイルが共通化され、加熱用シリコーンオイルおよび冷
却用シリコーンオイルが加熱および冷却中に両者の袋体
内を循環するように構成してもよい。

【００８１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づき詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限る
ものではない。なお、以下の実施例においては、ラミネ
ート体として太陽電池モジュールを用いている。

【００８２】（実施例１）＜光起電力素子の作製＞図３に示すような構成のアモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）太陽電池（光起電力素子）
を以下のようにして作製した。

【００８３】図３において、３０１は導電性基体、３０
２は裏面反射層、３０３は半導体層、３０４は透明電極
層、３０５は集電電極、３０６ａはプラス側出力端子、
３０６ｂはマイナス側出力端子、３０７は導電性接着
剤、３０８は半田である。

【００８４】すなわち、洗浄したステンレス鋼製の基板
３０１上に、スパッタ法で裏面反射層３０２としてＡｌ
層（膜厚５０００Å）とＺｎＯ層（膜厚５０００Å）を
順次形成した。

【００８５】次いで、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ
₄とＰＨ₃とＨ₂の混合ガスからｎ型ａ−Ｓｉ層を、Ｓｉ
Ｈ₄とＨ₂の混合ガスからｉ型ａ−Ｓｉ層を、ＳｉＨ₄と
ＢＦ₃とＨ₂の混合ガスからｐ型微結晶μｃ−Ｓｉ層を形
成し、ｎ層膜厚１５０Å／ｉ層膜厚４０００Å／ｐ層膜
厚１００Å／ｎ層膜厚１００Å／ｉ層膜厚８００Å／ｐ
層膜厚１００Åの層構成のタンデム型ａ−Ｓｉ光電変換
半導体層３０３を形成した。

【００８６】次に、透明導電層３０４として、Ｉｎ₂Ｏ₃
薄膜（膜厚７００Å）を、Ｏ₂雰囲気下でＩｎを抵抗加
熱法で蒸着することによって形成した。

【００８７】その後、光起電力素子の欠陥除去処理を行
った。すなわち、電導度が５０乃至７０ｍＳとなるよう
に調整した塩化アルミニウムの水溶液中に、光起電力素
子を浸漬するとともに、素子の透明導電層に対向するよ
うに電極板を浸漬し、光起電力素子をアースとして電極
板に３．５ボルトの正電位を２秒間印加することによ
リ、シャントしている部分の透明導電層を選択的に分解
した。

【００８８】この処理により、光起電力素子のシャント
抵抗は処理前１ｋΩ・ｃｍ²乃至１０ｋΩ・ｃｍ²であっ
たのに対し、処理後は５０ｋΩ・ｃｍ²乃至２００ｋΩ
・ｃｍ²に改善された。

【００８９】最後に、透明導電層３０４上に集電用のグ
リッド電極３０５を設ける。スクリーン印刷により形成
された幅２００ミクロンの銅ペーストのライン上に沿っ
て直径１００ミクロンの銅線を敷線し、その上にクリー
ム半田を載せた後、半田を溶融させることにより銅線を
銅ペースト上に固定し集電電極とした。

【００９０】マイナス側端子３０６ｂとして銅タブをス
テンレス鋼製基板３０１にステンレス半田３０８を用い
て取り付け、プラス側端子３０６ａとしては錫箔のテー
プを導電性接着剤３０７にて集電電極３０５に取り付け
て出力端子とし、光起電力素子を得た。

【００９１】＜ラミネートによるモジュールの作製＞図
４は、本発明のラミネート体の製造装置おいて、ラミネ
ート部に被ラミネート体を搬入する前の状態を示す概略
断面図である。図４において、４０１は治具、４０２は
支持棒、４０３は被ラミネート体、４０４は袋体、４０
５は真空チャンバーである。

【００９２】搬入および搬出機構を備えた治具４０１の
支持棒４０２上に被ラミネート体４０３として、凸部の
曲率がＲ₁＝１００ｍｍ（図９中、９０２）、凹部の曲
率がＲ₂＝１２０ｍｍ（図９中、９０３）になるように
曲げ加工され、嵌合部（図９中、９０１）を有する裏面
部材（０．４ｍｍ厚のポリエステル塗装のガルバリウム
鋼板）上に裏面封止材樹脂（２３０μｍ厚ＥＶＡ／１０
０μｍ厚ＰＥＴ／２３０μｍ厚ＥＶＡの一体積層フィル
ム）、光起電力素子（アモルファスシリコン半導体）、
表面封止材樹脂（２５０μｍ厚ＥＶＡ）、表面保護強化
材（ガラス繊維不織布、秤量２０ｇ／ｍ²：１０μｍ径
１３ｍｍ長のガラス繊維をアクリルバインダーで不織布
にしたもの）、表面部材（５０μｍ厚エチレン−テトラ
フルオロエチレン共重合体（以下ＥＴＦＥ））を順次積
層した。ただし、これらの積層物は嵌合部にかからない
ようなサイズにした。

【００９３】ここで用いたＥＶＡは、ＥＶＡ樹脂（酢酸
ビニル含有量３３％）１００重量部に対して架橋剤とし
て２、５−ジメチル−２、５−ビス（ｔ−ブチルパーオ
キシ）ヘキサン１．５重量部、シランカップリング剤と
してγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
１．０重量部、紫外線吸収剤として２−ヒドロキシ−４
−ｎ−オクトキシベンゾフェノン０．３重量部、光安定
化剤としてビス（２、２、６、６−テトラメチル−４−
ピペリジル）セバケート０．１重量部、酸化防止剤とし
てトリス（モノ−ノニルフェニル）フォスファイト０．
２重量部を配合したものである。また、ＥＴＦＥは、Ｅ
ＶＡとの接着と高めるため、接着面側をプラズマ放電処
理した。

【００９４】図５に示すように、三段に積層された被ラ
ミネート体５０３を等間隔に袋体５０２が配置されてい
る真空チャンバー５０１内に入れた後、チャンバー５０
１内を気密した。

【００９５】袋体には面状ヒーターを内蔵したビニリデ
ンフルオライド系フッ素ゴム（厚さ：ｌｍｍ）を用い、
図６に示すように、袋体６０１の内部は五つの領域に分
割されており、その表面にはエンボス加工（凹凸部の最
大高低差：５０μｍ、ピッチ：０．６ｍｍ）が施されて
いる。なお、図６において、６０１は袋体、６０２は低
圧領域、６０３は高圧領域である。

【００９６】次に、真空チャンバーの内部を真空ポンプ
により７００Ｐａ以下に減圧してから、袋体の内部に加
熱媒体として１６０℃のジメチルシリコーンオイル（粘
度：１００ｃＳｔ（２５℃））を注入した。これによ
り、被ラミネート体を加圧すると同時に加熱を開始し
た。

【００９７】このとき、袋体６０１の低圧領域６０２が
図８の光起電力素子上の電極部（凹凸差５００μｍ）に
接触し、袋体６０１の高圧領域６０３はその他の領域に
接触するようにした。なお、図８において、８０１は光
起電力素子、８０２は表面封止材樹脂、８０３は表面部
材、８０４は裏面封止材樹脂、８０５は裏面部材、８０
６は電極、８０７は表面保護強化材である。

【００９８】また、圧力は低圧領域６０２で０．１ＭＰ
ａ、高圧領域６０３で０．５ＭＰａになるようにした。

【００９９】被ラミネート体の温度が１４０℃に達する
まで５分、１４０℃以上で１５分間保持されるまで加熱
し、その後、袋体より加熱媒体を排出すると同時に、袋
体内へ冷却媒体を注入した。冷却媒体としては２５℃の
シリコンオイルを用い、１０分間循環冷却した。

【０１００】ラミネート体が十分冷却した後、冷却媒体
を袋体より排出し、袋体の外部を常圧に開放した。チャ
ンバーから積層治具を搬出し、ラミネートされた太陽電
池モジュールを取り出した。

【０１０１】こうして得られた太陽電池モジュールの外
観、および環境試験後の特性を評価した。

【０１０２】（実施例２）実施例２は、曲面状の裏面部
材の代わりに図１０に示すようにコの字状に折り曲げ加
工（曲率Ｒ₃＝３ｍｍ）されたの裏面部材を用いた以外
は実施例１と同様な処方でラミネートし、評価した。な
お、図１０において、１００１は折り曲げ部、１００２
は光起電力素子である。

【０１０３】（実施例３）実施例３は、曲面状の裏面部
材の代わりに図７に示すように平面状の裏面部材を用い
た以外は実施例１と同様な処方でラミネートし、評価し
た。なお、図７において、７０１はラミネート体製造装
置、７０２は袋体、７０３は被ラミネート体である。

【０１０４】（実施例４）実施例４は、表面封止材樹脂
として２５０μｍ厚のＥＶＡの代わりに５００μｍ厚Ｅ
ＶＡを用い、内部が分割されていない袋体により被ラミ
ネート体を一様に０．５ＭＰａで加圧した以外は実施例
１と同様な処方でラミネートし、評価した。

【０１０５】（実施例５）実施例５は、表面封止材樹脂
として２５０μｍ厚のＥＶＡの代わりに５００μｍ厚Ｅ
ＶＡを用い、内部が分割されていない袋体により被ラミ
ネート体を一様に０．５ＭＰａで加圧した以外は実施例
２と同様な処方でラミネートし、評価した。

【０１０６】（実施例６）実施例６は、表面封止材樹脂
として２５０μｍ厚のＥＶＡの代わりに５００μｍ厚Ｅ
ＶＡを用い、内部が分割されていない袋体により被ラミ
ネート体を一様に０．５ＭＰａで加圧した以外は実施例
３と同様な処方でラミネートし、評価した。

【０１０７】（比較例１）比較例１は、凸部の曲率がＲ
₁＝１００ｍｍ、凹部の曲率がＲ₂＝１２０ｍｍになるよ
うに曲げ加工され、嵌合部１００１を有する裏面部材上
に裏面封止材樹脂、光起電力素子、表面封止材樹脂（５
００μｍ厚ＥＶＡ）、表面部材を積層した被ラミネート
体を、二重真空室方式のラミネート装置で被ラミネート
体の温度が１４０℃に達するまで１５分、１４０℃以上
で１５分間保持されるまで加熱し、その後３０分間冷却
してラミネートし、評価した。

【０１０８】（比較例２）比較例２は、二重真空室方式
のラミネート装置の代わりに単一真空室方式のラミネー
ト装置を用いた以外は比較例１と同様な処方でラミネー
トし、評価した。

【０１０９】（比較例３）比較例３は、曲面状の裏面部
材の代わりに平面状の裏面部材を用い、表面封止材樹脂
として５００μｍ厚のＥＶＡの代わりに２５０μｍ厚Ｅ
ＶＡを用いた以外は比較例１と同様な処方でラミネート
し、評価した。

【０１１０】（比較例４）比較例４は、二重真空室方式
のラミネート装置の代わりに単一真空室方式のラミネー
ト装置を用いた以外は比較例３と同様な処方でラミネー
トし、評価した。

【０１１１】（比較例５）比較例５は、曲面状の裏面部
材の代わりに平面状の裏面部材を用いた以外は比較例１
と同様な処方でラミネートし、ラミネーション後に平板
状の太陽電池モジュールをローラーフォーマーによって
嵌合部の曲げ加工をし、プレスによって凸部の曲率がＲ
₁＝１００ｍｍ、凹部の曲率がＲ₂＝１２０ｍｍになるよ
うに曲げ加工したモジュールを評価した。

【０１１２】（比較例６）比較例６は、二重真空室方式
のラミネート装置の代わりに単一真空室方式のラミネー
ト装置を用いた以外は比較例５と同様な処方でラミネー
トし、評価した。

【０１１３】＜評価結果＞以上の実施例１〜６および比
較例１〜６で作製した太陽電池モジュールについて、下
記項目の評価を行った。その結果を表１に示す。（１）初期外観ラミネート後の太陽電池モジュールの外観を肉眼で観察
した。問題のないものを○とし、問題のあったものには
その状況をコメントした。（２）高温高湿試験８５℃／８５％ＲＨの高温高湿下に３０００時間放置
し、試験後の太陽電池モジュールの外観上の変化を観察
した。変化のないものを○とし、変化のあったものには
その状況をコメントした。

【０１１４】

【表１】

【０１１５】表１から明らかなように、実施例１〜６の
太陽電池モジュールはいずれも充填不良のない外観上優
れたものであった。また、高温高湿試験後においても問
題は認められなかった。

【０１１６】これに対して比較例１、２のように曲面形
状を有する裏面部材を用いてラミネーションした場合に
は、初期外観においてモジュール凹部で充填不良がみら
れ、高温高湿試験後には表面封止材樹脂であるＥＶＡと
光起電力素子との界面で剥離が発生した。

【０１１７】また、比較例３、４のように表面封止材樹
脂であるＥＶＡの厚さが２５０μｍと薄いものは、高温
高湿試験後において、最もＥＶＡが薄くなる光起電力素
子上の電極部分で剥離が発生した。

【０１１８】さらに、比較例５、６のようにラミネーシ
ョン後にプレス加工したものは、高温高湿試験後におい
て、光起電力素子間でＥＶＡが剥離した。

【０１１９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
被ラミネート体の表裏面の少なくとも一方に袋体を配
し、袋体の内部に加熱媒体または／および冷却媒体を注
入することによって、気泡残りの発生を防止するととも
に、多様な形状のラミネート体を作製することができ
る。

【０１２０】また、被ラミネート体と袋体とを交互に多
段配置することによって、被ラミネート体一枚当りの装
置体積およびエネルギーを小さくして、大面積の太陽電
池モジュールを一度に大量に作製することができ、生産
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラミネート体の製造装置を示す概略縦
断面図である。

【図２】本発明のラミネート体の製造装置を示す概略横
断面図である。

【図３】光起電力素子の基本構成の一例を示す図であ
り、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）はその受光面側の
平面図である。

【図４】本発明のラミネート体の製造装置おいて、ラミ
ネート部に被ラミネート体を搬入する前の状態を示す概
略断面図である

【図５】本発明のラミネート体の製造装置において、曲
面形状を持った被ラミネート体を製造する場合を示す概
略断面図である。

【図６】本発明における袋体の一例を示す概略図であ
る。

【図７】本発明のラミネート体の製造装置において、平
板状の被ラミネート体を製造する場合を示す概略断面図
である。

【図８】太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図で
ある。

【図９】波形太陽電池モジュールの一例を示す概略図で
ある。

【図１０】瓦棒葺き太陽電池モジュールの一例を示す概
略図である。

【図１１】従来の二重真空室方式のラミネート装置の一
例を示す概略断面図である。

【図１２】従来の単一空室方式のラミネート装置の一例
を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０１ラミネート体製造装置１０２袋体１０３被ラミネート体２０１ラミネート体製造装置２０２袋体２０３被ラミネート体３０１導電性基体３０２裏面反射層３０３半導体層３０４透明電極層３０５集電電極３０６ａプラス側出力端子３０６ｂマイナス側出力端子３０７導電性接着剤３０８半田４０１治具４０２支持棒４０３被ラミネート体４０４袋体４０５真空チャンバー５０１ラミネート体製造装置５０２袋体５０３被ラミネート体６０１袋体６０２低圧領域６０３高圧領域７０１ラミネート体製造装置７０２袋体７０３被ラミネート体８０１光起電力素子８０２表面封止材樹脂８０３表面部材８０４裏面封止材樹脂８０５裏面部材８０６電極８０７表面保護強化材９０１嵌合部９０２波形凸部９０３波形凹部９０４光起電力素子１００１折り曲げ部１００２光起電力素子１１０１チャンバー下室１１０２チャンバー上室１１０３ダイアフラム１１０４金属プレート１１０５ヒーター１１０６、１１０７排気口１１０８Ｏ−リング１２０１金属プレート１２０２シリコーンゴムシート１２０３ヒーター１２０４排気口１２０５Ｏ−リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者善光秀聡東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山田聡東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者塩塚秀則東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 4F100 AA25 AA33 AB04 AB10 AB17 AG00 AK04J AK17J AK41 AK68 AL01 AT00A BA02 BA05 DD07B DG01 DG15 EH66 EK06 GB17B HB21B JK14 5F051 BA14 EA01 JA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被ラミネート体を圧着してラミネート体
を製造する装置において、チャンバー内に収容された被ラミネート体の表裏面の少
なくとも一方に、袋体が配置されることを特徴とするラ
ミネート体の製造装置。
【請求項２】袋体の内部に、加熱媒体または／および
冷却媒体が注入されることを特徴とする請求項１記載の
ラミネート体の製造装置。
【請求項３】加熱媒体または／および冷却媒体が液体
であることを特徴とする請求項２記載のラミネート体の
製造装置。
【請求項４】媒体としてシリコーンオイルを使用する
場合、その粘度が２５℃において１０〜１０００ｃＳｔ
の範囲にあることを特徴とする請求項３に記載のラミネ
ート体の製造装置。
【請求項５】袋体に、加熱装置または／および冷却装
置が装備されていること特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載のラミネート体の製造装置。
【請求項６】袋体の内部が複数に分割され、圧力制御
系統が少なくとも二系統以上形成されていることを特徴
とする請求項１〜５のいずれかに記載のラミネート体の
製造装置。
【請求項７】チャンバー内が排気されることにより、
袋体の外部が７００Ｐａ以下に減圧されること特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載のラミネート体の製造
装置。
【請求項８】袋体の表面がエンボス加工されているこ
とを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のラミネ
ート体の製造装置。
【請求項９】被ラミネート体と袋体とが交互に多段配
置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
載のラミネート体の製造装置。
【請求項１０】少なくとも１台以上の加熱中のチャン
バーと、少なくとも１台以上の冷却中のチャンバーとを
組み合わせ、組み合わされたチャンバー間で加熱媒体お
よび冷却媒体が共通化されていることを特徴とする請求
項１〜９のいずれかに記載のラミネート体の製造装置。
【請求項１１】ラミネート体が凹凸、折り曲げまたは
曲面形状を有することを特徴とする請求項１〜１０のい
ずれかに記載のラミネート体の製造装置。
【請求項１２】ラミネート体が封止材内に光起電力素
子を有する太陽電池モジュールであることを特徴とする
請求項１〜１１のいずれかに記載のラミネート体の製造
装置。
【請求項１３】被ラミネート体を圧着してラミネート
体を製造するラミネート体の製造方法において、被ラミネート体の表裏面の一方に袋体を配する工程と、
袋体の内部に媒体を注入することによって被ラミネート
体を加圧する工程とを有することを特徴とするラミネー
ト体の製造方法。
【請求項１４】袋体の内部に媒体を注入する前に、袋
体の外部を７００Ｐａ以下に減圧する工程を有すること
を特徴とする請求項１３に記載のラミネート体の製造方
法。
【請求項１５】袋体の内部に加熱媒体を注入すること
により、または／および袋体に装備された加熱装置によ
り、被ラミネート体を加熱する工程を有することを特徴
とする請求項１３または１４に記載のラミネート体の製
造方法。
【請求項１６】袋体の内部に冷却媒体を注入すること
により、被ラミネート体を冷却する工程を有することを
特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載のラミネ
ート体の製造方法。
【請求項１７】媒体が液体であることを特徴とする請
求項１５または１６に記載のラミネート体の製造方法。
【請求項１８】媒体としてシリコーンオイルを使用す
る場合、その粘度が２５℃において１０〜１０００ｃＳ
ｔの範囲にあることを特徴とする請求項１７に記載のラ
ミネート体の製造方法。
【請求項１９】被ラミネート体を加圧する工程におい
て、袋体内部の少なくとも二系統以上ある圧力制御系統
を独立に制御することを特徴とする請求項１３〜１８の
いずれかに記載のラミネート体の製造方法。
【請求項２０】被ラミネート体を加圧する工程または
／および加熱する工程において、加圧または／および加
熱中に被ラミネート体と凹凸部材を接着させる工程を有
することを特徴とする請求項１３〜１９のいずれかに記
載のラミネート体の製造方法。
【請求項２１】凹凸部材がフレームまたは端子箱であ
ることを特徴とする請求項２０に記載のラミネート体の
製造方法。
【請求項２２】ラミネート体が封止材内に光起電力素
子を有する太陽電池モジュールであることを特徴とする
請求項１３〜２１のいずれかに記載のラミネート体の製
造方法。