JP2006202807A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外観不良がなく、かつ長期信頼性試験において特性の低下がみられない太陽電池モジュール及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 太陽電池モジュール内のフィルム基板上に形成された太陽電池素子１の受光面側表面に樹脂材料５２をコーティングし、該樹脂材料を加熱して樹脂膜２を形成し、樹脂膜が形成された樹脂膜付き太陽電池素子４の樹脂膜２上にシート状の接着剤を仮ラミネートし、仮ラミネートされた太陽電池素子を裁断し、裁断された太陽電池素子の受光面側及び非受光面側をそれぞれ保護材によって封止してモジュール化する太陽電池モジュールの製造にあたり、太陽電池素子１の受光面側の樹脂膜２を形成した後、樹脂膜付き太陽電池素子４を巻き取りロール６１に巻き取る工程で、太陽電池素子の受光面側とフィルム基板裏面側との間に合い紙６０を挿入しながら太陽電池素子を巻き取っている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、住宅の屋根、ビルディングの屋上等に敷設することにより、太陽光を利用して電力を得るような太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。

太陽光を利用して電力を発生させる太陽電池として、フレキシブルなプラスチックフィルムを基板に用い、この基板上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の薄膜半導体層からなる光電変換素子，透明電極，接続電極をパターニングしたフィルム基板形の薄膜太陽電池が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、このようなフィルム基板形の薄膜太陽電池の概略構成を示す斜視図である。
図５において、４１はプラスチック基板、４２はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる光電変換層、４３は透明電極、４４は前記光電変換層４２の裏面電極、４５はプラスチック基板４１の背面に設けられた接続電極、４６はプラスチック基板４１を貫通して透明電極４３と接続電極４５との間を導通する集電ホール（スルーホール）、４７は接続電極４５と裏面電極４４との間を接続する接続ホールである。
前記プラスチック基板４１の光入射側に形成された透明電極４３、光電変換層４２、及び裏面電極４４にはセル分割溝４８をレーザースクライブして複数の単位セルに分離した後、さらにプラスチック基板４１の裏側に形成された接続電極４５には前記のような単位セルと半ピッチずらして分割溝４９をレーザースクライブし、これにより複数の単位セルを直列接続した分割溝４９が構成されている。

前記のように構成されたフィルム基板形薄膜太陽電池は軽量であり、またロールツーロール（roll-to- roll）プロセスが適用できて量産性にも優れていることから、各種用途への適用が進められている。特に電力分野では、屋外環境での使用にも十分に耐え得るように、薄膜太陽電池に封止保護層及び補強板等の外装を施した太陽電池モジュールが既に実用化されている。
かかる太陽電池モジュールは、薄膜太陽電池の受光面及び裏面をシート状の保護層で封止し、さらに金属補強板を裏打ちした上で、該金属補強板の裏面側に端子ボックスを設け、この端子ボックスに連ねて金属補強板及び裏面側の保護層に開口した穴を通して、薄膜太陽電池の＋極，−極電極と前記端子ボックスとの間に出力リード線を配線して、太陽電池の出力を外部に取り出すように構成されている（例えば、特許文献２参照）。

図６は、従来の太陽電池モジュールの組立構造を示す断面図である。
かかる構造を備えた太陽電池モジュールの製造工程において、太陽電池素子の受光面に該太陽電池素子よりも厚みが相当大きいＥＶＡ（エチレン・ビニル・アセテート）等を使用したフィルム状の接着層が、予め低温で仮ラミネートされる。この仮ラミネート体をさらに所定の寸法に裁断した太陽電池素子３０が以下の工程で使用される。
前記太陽電池素子３０の受光面側の表面全体を覆うように、前記ＥＶＡ等を使用したフィルム状の接着剤３１、ＥＴＦＥ（エチレントリフロロエチレン）等を使用した防湿層（ＥＴＦＥ）３２、ＥＶＡにガラス繊維を充填して機械的強度を高めた強化層３３、ＥＴＦＥ等を使用した表面保護層３４が順次積層される。
また、前記太陽電池素子３０の非受光面側の裏面全体を覆うように、ＥＶＡ等を使用したフィルム状の接着剤３５、ＥＴＦＥやポリイミド等を使用した絶縁層３６、ＥＶＡ等を使用したフィルム状の接着剤３７が順次積層される。さらに最裏面には、鋼鈑等で作られた補強板３８が裏打ちされる。
なお、前記太陽電池モジュールの製作工程では、各層を積層した状態で真空ラミネータ等を用い、加圧しながら層間を熱融着して一体化する。

また、前記太陽電池素子３０において、予めＥＶＡ等を使用したフィルム状の接着層を仮ラミネートするのは、該太陽電池素子３０の表面の傷付きや劣化を防止するとともに、太陽電池素子３０自体がカール（丸まる）するのを防止するためである。
すなわち、太陽電池素子３０は、例えば図５に示すように、そのフィルム基板（プラスチック基板４１）の表裏に数種類の膜が積層配置され、特にその受光面側の方が積層部の膜厚が厚くなっている。このため、太陽電池素子３０がロールツーロールプロセスにて製作された後、ロール状に巻き取られている間はフィルム基板の表裏に所定の張力が掛かっているので特に問題は生じないが、これをモジュール化する際に所定の寸法に裁断すると、フィルム基板の表裏において、その張力が開放された際の収縮率が異なってカールしてしまい、太陽電池モジュールを組み立てられなくなるという問題があった。

また、太陽電池素子自身の特性を測定するためには、特性装置のロール間を通して巻き出し、巻き取り作業を行う必要があり、太陽電池素子表面がロールや特性測定の治具と接触することになる。このため、最悪の場合には太陽電池素子表面に傷が付き、その特性の低下を引き起こす原因の一つとなる。このような事態の発生を回避するため、太陽電池素子の表面に、厚みが大きくて変形に耐え得る接着層を仮ラミネートし、該太陽電池素子の表面を保護するようにしている。
前記太陽電池素子の特性低下防止の観点からは、水分の侵入等による特性の低下を防止するために、太陽電池素子の表面の集電電極上に樹脂層をスクリーン印刷によって形成する方法が提供されている（例えば、特許文献３参照）。

この太陽電池モジュールの製造方法においては、太陽電池素子の表面に形成された集電電極上に、硬化剤が混合された反応性モノマー又は反応性オリゴマーを塗布し、その反応性モノマー又は反応性オリゴマーを集電電極中の空隙に浸透させ、その後に加熱乾燥させる。これにより、空隙への水分の侵入を防止できるとともに、漏れ電流の増加を阻止でき、その結果、前記太陽電池素子の特性の低下を防止することができる。

さらに、信頼性の高い太陽電池モジュールの量産に適した製造方法及びそれにより製造される太陽電池モジュールについて、他の提案もなされている（例えば、特許文献４参照）。
かかる技術における太陽電池モジュールの製造にあっては、ガラス板等のカバー部材や樹脂等のシート状充填材料を予熱した後、このシート状充填材料をカバー部材よりも小さく裁断しながら該カバー部材に圧着する工程、該シート状充填材料が圧着されたカバー部材に電気的に直列あるいは並列に配線接続された複数の太陽電池セルを搭載する工程、さらにカバー部材と該カバー部材よりも小さな寸法のシート状充填材料を搭載する工程、このように積層されて構成されたモジュールを真空排気されている部屋に搬送し、真空加熱プレス方式でラミネートする工程、及びこの積層体の上面側端部を別の封止材料で封止処理後、前記シート状充填材料とともにキュア炉でキュアする工程が設けられている。
特開２０００−２２３７２７号公報（第３ページ、第６図） 特開２００２−１１１０３２号公報（第２ページ、第５図〜第７図） 特許第３００６７８３号公報 特開平１１−２３８８９８号公報（第５ページ、第４図〜第８図）

しかしながら、前記従来技術の太陽電池モジュールにあっては、次のような問題点を有していた。
先ず、特許文献１及び特許文献２に記載の太陽電池モジュールでは、ＥＶＡ等を使用したフィルム状の接着層を仮ラミネートした太陽電池素子を使用して太陽電池モジュールを製造した場合、屋外暴露や温湿度条件での信頼度評価試験中にＥＶＡから発生する酢酸イオンの影響や、太陽電池モジュール周囲からの水分の侵入により、太陽電池素子の漏れ電流が増加し、あるいは素子が剥離し、結果としてモジュール特性が低下し、太陽電池モジュール寿命が短くなるという問題があった。

また、特許文献３に記載の太陽電池モジュールにあっては、太陽電池素子の表面に形成された集電電極に樹脂層をスクリー印刷によって形成するため、量産性の向上が難しいという問題があった。
さらに、特許文献４に記載の太陽電池モジュールにあっては、比較的剛性が高くて皺のよらないガラス板を使用しているために、太陽電池セル（太陽電池素子）に仮ラミネート処理は施されていない。したがって、この太陽電池モジュールの製造方法を、プラスチック等のフィルム基板からなる太陽電池素子に適用すると、前記したカール等の問題が生じる。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、外観不良がなく、かつ長期信頼性試験において特性の低下がみられない太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することにある。

前記従来技術の有する課題を解決するために、本発明における請求項１の発明は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池モジュール内のフィルム基板上に形成された太陽電池素子の受光面側表面に、樹脂材料をコーティングし、該樹脂材料を加熱して樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、前記樹脂膜が形成された樹脂膜付き太陽電池素子の前記樹脂膜上にシート状の接着剤を仮ラミネートする仮ラミネート工程と、前記仮ラミネートされた太陽電池素子を裁断する裁断工程と、前記裁断された太陽電池素子の受光面側及び非受光面側をそれぞれ保護材によって封止してモジュール化する封止工程とを有する太陽電池モジュールの製造方法において、前記樹脂膜形成工程において前記太陽電池素子の受光面側の樹脂膜を形成した後、該樹脂膜付き太陽電池素子を巻き取りロールに巻き取る工程で、前記太陽電池素子の受光面側とフィルム基板裏面側との間に合い紙を挿入しながら前記太陽電池素子を巻き取っている。

この発明において、具体的には、請求項２のように、前記合い紙として、前記仮ラミネート工程で使用するシート状の接着剤を用いる。
また、請求項３のように、前記樹脂膜形成工程に使用する樹脂材料として、溶剤可溶型フッ素樹脂系塗料を用いるのが好ましい。

さらに、請求項４の発明は、前記仮ラミネート工程において、前記樹脂膜形成工程で樹脂膜が形成された前記樹脂膜付き太陽電池素子の受光面側と前記フィルム基板裏面側との間に挿入された前記合い紙としてのシート状の接着剤を分離して迂回させてから、前記樹脂膜付き太陽電池素子と、該樹脂膜付き太陽電池素子とは別の位置に配置された剥離シートと、前記シート状の接着剤（合い紙）との３者を一緒に、加熱された対向ロール間に通すことにより、前記シート状の接着剤を前記樹脂膜付き太陽電池素子に仮ラミネート処理している。
この発明において、請求項５のように、前記仮ラミネート工程において、前記合い紙としてのシート状の接着剤を前記樹脂膜付き太陽電池素子から分離して迂回させた搬送経路にダンサーロールを設置し、前記シート状の接着剤（合い紙）を前記ダンサーロールを通して搬送するのが好ましい。
また、請求項６の発明は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池モジュール内のフィルム基板上に形成された太陽電池素子の受光面側表面に樹脂材料をコーティングし、該樹脂材料を加熱して樹脂膜を形成し、この樹脂膜付き太陽電池素子の受光面側とフィルム基板裏面側との間に、合い紙として仮ラミネート処理で使用するシート状の接着剤を挿入しながら巻き取りロールに巻き取る樹脂膜形成工程と、前記樹脂膜付き太陽電池素子の樹脂膜上に前記合い紙として使用したシート状の接着剤を仮ラミネートする仮ラミネート工程とを有している。

請求項７の発明は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールであって、フィルム基板状の太陽電池素子本体の受光面側表面に、フッ素樹脂材料からなる樹脂膜及びシート状の接着剤を順次積層して接着層付き太陽電池素子を形成し、該接着層付き太陽電池素子の裁断体の受光面側及び非受光面側を、それぞれ保護材で封止してモジュール化することにより構成されている。

請求項１ないし６の太陽電池モジュールの製造方法の発明、及びかかる製造方法によって製造された太陽電池モジュールの発明によれば、太陽電池モジュール内のフィルム基板上に形成された太陽電池素子の受光面側表面に樹脂材料をコーティングし、該樹脂材料を加熱して樹脂膜を形成して樹脂膜付き太陽電池素子を製作する処理工程時に、合い紙として仮ラミネート処理で使用するシート状の接着剤を挿入しながら巻き取りロールに巻き取る工程、さらにこの工程とは別系統に配置された装置にて、前記合い紙としてのシート状の接着剤を分離して迂回させてから、前記樹脂膜付き太陽電池素子と、該樹脂膜付き太陽電池素子とは別の位置に配置された剥離シートと、前記シート状の接着剤（合い紙）との３者を一緒に、加熱された対向ロール間に通すことにより、前記シート状の接着剤を前記樹脂膜付き太陽電池素子に仮ラミネート処理する製造方法によって、フィルム基板状の太陽電池素子本体の受光面側表面に、フッ素樹脂材料からなる樹脂膜及びシート状の接着剤を順次積層して接着層付き太陽電池素子を形成し、該接着層付き太陽電池素子の裁断体の受光面側及び非受光面側を、それぞれ保護材で封止してモジュール化してなる太陽電池モジュールを得ることができる。

したがって、本発明によれば、前記樹脂膜付き太陽電池素子を製作する処理工程において形成された樹脂膜により、該樹脂膜の上層部を浸透した水分等が太陽電池本体に及ぶのを防止でき、その結果、太陽電池モジュールの積層部の剥離を防止することができる。
また、合い紙としてのシート状の接着剤を仮ラミネートすることにより形成された接着層により太陽電池素子の剛性が高められるので、この太陽電池素子を裁断した際にカール等の変形が発生するのを防止できる。
さらに、前記樹脂膜を形成する工程に使用する樹脂材料に、可溶性のフッ素樹脂材料を選択すれば、水分等の侵入防止効果がさらに大きくなる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。

図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明の実施の形態に係る太陽電池素子の構造及び製造手順を模式的に示す断面図、図２は前記製造手順によって製造された太陽電池素子の構造を模式的に示す断面図である。
図１及び図２に示されるような太陽電池素子の製造工程においては、後述するようなロールツーロール（roll-to- roll）プロセスが適用される。
かかる太陽電池素子を製造するにあたっては、先ず図１（Ａ）のような、例えば図５に示されている薄膜太陽電池と同様な厚さ（５０μｍ程度）のフィルム基板からなる太陽電池素子１を用意する。なお、この太陽電池素子１の構成については、既に説明したので、ここでの説明は省略する。
そして、図１（Ｂ）に示すように、前記太陽電池素子１の受光面側の表面にフッ素樹脂材料をコーティングして厚さ５〜５０μｍの樹脂膜２を形成し、樹脂膜付き太陽電池素子４とする。
さらに、図１（Ｃ）に示すように、前記樹脂膜２上にＥＶＡ（例えば、ＥＶＡＳＡＦＥ ３００μｍ）を使用した厚さ３００μｍ程度のシート状の接着剤を仮ラミネートして接着層０３を形成して接着層付き太陽電池素子５とする。

図２に示される構造の太陽電池素子を得るにあたっては、発明者らは、前記課題のような太陽電池モジュールの特性低下を防止する手段について検討、実験を行い、太陽電池素子表面の蒸着膜、塗布膜等として好適なものを検討した。その結果、太陽電池素子の表面に樹脂材料、特にフッ素樹脂材料をコーティングすることにより、漏れ電流の増加や太陽電池素子の剥離等を防止できることを確認した。
しかしながら、前記のようにフッ素樹脂材料のコーティングによる樹脂膜２の厚さは５〜５０μｍと薄いため、フィルム基板からなる太陽電池素子１自体のカールを防止することは困難であることから、シート状の接着剤の仮ラミネートを行うこととし、前記コーティングによる樹脂膜２の形成に加えて、別のラミネート装置を使用してシート状の接着剤であるＥＶＡ等を所定の条件でラミネートして接着層０３を形成するという、２段階の方法を採用した。

かかる仮ラミネート後の接着層付き太陽電池素子５は、所定の寸法に裁断されて仮ラミネート太陽電池素子２０に形成された後、図２に示されるような太陽電池モジュール３００として組み立てられる。
すなわち、裁断された仮ラミネート太陽電池素子２０の受光面側には、ＥＶＡを使用したシート状の接着剤層２１、ＥＴＦＥを使用した表面保護層２２が積層され、さらに前記仮ラミネート太陽電池素子２０の非受光面側には、ＥＶＡを使用したシート状の接着剤層２３が積層され、最裏面には補強板２４が裏打ちされる。

次に、図３及び図２を参照して前記構成からなる太陽電池モジュールの製造工程を詳細に説明する。図３はかかる太陽電池モジュールの製造工程を示す構成図である。
図３において、５１は太陽電池素子巻き出し部であり、該太陽電池素子巻き出し部５１には、図５に示される薄膜太陽電池と同様な構成の太陽電池素子１（図１（Ａ）参照）が所定の巻き取りロールによって巻き取られており、この太陽電池素子１は、作業開始とともに前記巻き取りロールから巻き出されて作業ラインに沿って搬送される。
このようにして巻き出された太陽電池素子１は、樹脂塗工部５６に導入されて樹脂が塗工される。この樹脂塗工部５６には、フッ素樹脂系の樹脂塗料５２を溜めた液供給パン部５３が設置されている。樹脂塗料５２は、例えばフッ素樹脂塗料ニューガーメット（ＤＣ♯２３０）を使用することが可能である。

また、前記液供給パン部５３は、いわゆるグラビア方式を利用して、太陽電池素子１にフッ素樹脂をコーティングするように構成されている。
すなわち、液供給パン部５３には、その内部にフッ素樹脂からなる塗液つまり前記樹脂塗料５２が溜められ、導入口付近に曲面に沿ってメッシュによる微小溝が形成された小径ロール５４が設けられており、導出口付近にはブレード５５が設けられている。
フィルム状の太陽電池素子１が導入されると、この小径ロール５４が内部の塗液を掻き揚げて太陽電池素子１の受光面側の表面に塗布し、ブレード５５が余分な塗液を掻き落す。このときの塗工厚さは、小径ロール５４のメッシュの粗さや回転数を調整することで、１０μｍの膜厚に形成される。
また、太陽電池素子１は、液供給パン部５３の入口及び出口それぞれ配置されたガイドロール５７，５８によって搬送速度約２m／minで搬送される。

なお、前記処理工程では、塗工されるフッ素樹脂の膜厚を１０μｍとしたが、該フッ素樹脂の膜厚は５〜５０μｍとするのが好ましい。
すなわち、前記液供給パン部５３での塗布膜厚は、小径ロール５４のメッシュの粗さと回転数とで制御するが、膜厚５μｍ未満では太陽電池素子１の集電ホールの一部に塗残し等の不良が発生し易い。つまり、この場合には小径ロール５４のメッシュが小さくなり、また回転数が大きくなるため、塗布液の供給が不足して一部に塗り残し状態が発生する。
かかる塗り残し状態が発生すると、外観上差異はみられないが、塗り残し部分からの水分の侵入等が原因で太陽電池素子１の特性の低下および剥離現象が発生する可能性がある。逆に、膜厚５０μｍを超えると、前記小径ロール５４のメッシュが大きくなり、また回転数が小さくなるため、塗布液の供給過多状態が発生し、塗布液が垂れる等の現象が発生し、膜厚の均一化が困難となる。

前記液供給パン部５３から導出された太陽電池素子１は、続いて加熱乾燥炉５９に導入される。この加熱乾燥炉５９は、搬送方向の長さが約４ｍであって、炉内温度が１５０℃程度に保持されており、前記太陽電池素子１は、この加熱乾燥炉５９内を搬送速度約２m／minで連続的に搬送される。かかる加熱乾燥炉５９内での処理によって、太陽電池素子１上の樹脂材料が加熱硬化されて、図１（Ｂ）のような樹脂膜２が形成された樹脂膜付き太陽電池素子４となる。
なお、加熱乾燥炉５９の温度は１５０〜１８０℃、搬送速度は０．５〜５m／minとするのが好ましい。この根拠は次による。

すなわち、フッ素樹脂のキュア条件は、およそ１５０℃で１０分である。このため、前記加熱乾燥炉５９の温度が１５０℃よりも低いと、フッ素樹脂のキュア時間が長く必要となり、搬送速度を遅くするかあるいは前記加熱乾燥炉５９自体の寸法を長くなるように改良することを要する。フッ素樹脂のキュア不足状態では、ロールに貼り付く現象、すなわちロールとのブロッキング現象を生じる可能性がある。
逆に、加熱乾燥炉５９の温度が１８０℃を超えると、前記のような問題は発生ないが、炉内温度が高過ぎるとフッ素樹脂の劣化モードに入るため、かかる高温は好ましくない。また、前記搬送速度は０．５〜５m／minの範囲で調整し、必要とするフッ素樹脂の膜厚に対する炉内温度と搬送速度との関係によって、その組み合わせを決定するのが好ましい。

図３に戻って、前記加熱乾燥炉５９を出た太陽電池素子１は、該太陽電池素子１の受光面側とフィルム基板裏面側との間に合い紙６０を挿入しながら巻き取りロール６１に巻き取られる。合い紙６０としては、フッ素フィルム、ポリエステルフィルム、ポリメチルペンテン樹脂フィルム等のプラスチックフィルムを使用できるが、一長一短がある。本発明の実施の形態では、仮ラミネート工程で使用するシート状の接着剤ＥＶＡ３を使用する。この合い紙６０を使用することにより、通常のプラスチックフィルム使用時における、合い紙挿入時の皺の発生や巻き取り時における巻きずれやごみの付着の発生等によっての繰り返し使用が困難となるという問題の発生を回避できるとともに、外観不良の発生を防ぐことができる。したがって、材料の利用効率が向上し、再利用しなくて良いため、コスト面でも安く仕上げることができる。

図４はかかる太陽電池モジュールの製造工程における仮ラミネート装置部の構成図である。
前記のような合い紙６０を挿入しながら巻き取りロール６１に巻き取られた樹脂膜付き太陽電池素子４（図１（Ｂ）参照）は、図４に示す仮ラミネート装置部の巻き出しロール６２に巻回しておく。合い紙６０であるシート状の接着剤ＥＶＡ３は、樹脂膜付き太陽電池素子４と分離しながら、シート状の接着剤ＥＶＡ（合い紙６０）３を樹脂膜付き太陽電池素子４に対して迂回させ、ダンサーロール６３を経由してラミネートロール部６４に搬送される。
これと同時に前記樹脂膜付き太陽電池素子４は、そのままラミネートロール部６４に搬送される。このラミネートロール部６４は、金属ロール６５とゴムロール６６とが対向配置されている。
このラミネートロール部６４におけるロールと加熱溶融されたＥＶＡ３との接着を防止するため、剥離シート６７を挿入する。なお、剥離シート６７としては、ポリメチルペンテン樹脂フィルム（ＴＰＸフィルムＸ２２ＭＴ４ ５０μｍ）が好適である。

前記ラミネートロール部６４には、樹脂コーティング処理された樹脂膜付き太陽電池素子４の樹脂コーティング面上に、合い紙６０として使用したシート状の接着剤であるＥＶＡ（ＥＶＡＳＡＦＥ ３００μｍ）３を、再度太陽電池素子４面に挿入するとともに、剥離シート６７を挿入し、かかる３種類の材料が所定のクリアランスでラミネートされる。
このラミネート条件は、ロール温度１１０℃、クリアランス２５０μｍ、フィルムの搬送速度を２m／min程度としている。
以上の工程により、図１（Ｃ）に示される接着層付き太陽電池素子５が形成される。

この接着層付き太陽電池素子５は、ダンサーロール６８を介して剥離シート６７とは別個の太陽電池素子巻き取りロール７０に巻き取られ、また剥離シート６７は剥離シート巻き取りロール６９に巻き取られ、次の初期特性測定工程（詳細は後述）へ進む。
なお、前記剥離シート６７の代わりに、ベルト方式の剥離方法を用いることも可能である。この場合は、前記剥離シート巻き取りロール６９が不要となる。

前記３種類の材料の仮ラミネート処理においては、仮ラミネート温度が８０〜１２０℃の範囲、搬送速度は０．５〜５m／minの範囲が好適である。これは次の根拠による。
すなわち、かかる仮ラミネート処理がなされるシート状の接着剤であるＥＶＡ（ＥＶＡＳＡＦＥ ３００μｍ）３は、融点（７６℃）以上の温度に加熱されて、そのＥＶＡが柔軟性及び接着性を発揮できる状態とし、さらにラミネートロール間で加圧して、より確実に貼り付ける必要がある。
しかしながら、仮ラミネート温度が８０℃未満では、ＥＶＡの融点（７６℃）前後かそれ以下の温度となるため、柔軟性が不足し、貼り付けが困難となる。一方、仮ラミネート温度が１２０℃を超えると、ＥＶＡの柔軟性が過大となって溶解する状態となり、流れ過ぎる可能性があるためである。

以上の工程によって太陽電池素子巻き取りロール７０に巻き取られた接着層付き太陽電池素子５は、次の初期特性測定工程（図示省略）に進められる。
この初期特性測定工程においては、仮ラミネートされた接着層付き太陽電池素子５を巻き出して所定の測定位置に供給する。かかる接着層付き太陽電池素子５の供給はロール状態でなされ、該太陽電池素子５の背面の電極部への製作番号の印字を行い、逆バイアス処理後、光照射測定を行い、再度ロール状に巻き取られる。
次いで、接着層付き太陽電池素子５は、裁断工程に進められ、所定の寸法（本実施形態では４０×８２５ｍｍ）に順次裁断され、図２に示された仮ラミネート太陽電池素子２０が形成される。

次いで、図２に示されるように、この裁断された仮ラミネート太陽電池素子２０の受光面側の表面全体を覆うように、ＥＶＡを使用したシート状の接着層２１、ＥＴＦＥを使用した表面保護層２２が順次積層される。また、仮ラミネート太陽電池素子２０の非受光面側の裏面全体を覆うように、ＥＶＡを使用したシート状の接着層２３が積層される。さらに最裏面には鋼板などで作られた補強板２４が裏打ちされる。この補強板２４には、例えば、厚さ０．８ｍｍの塗装亜鉛メッキ鋼鈑を用いる。
なお、図示を省略したが、太陽電池素子２０からの外部出力用リード線は、補強板２４の開口穴より取り出している。
前記のようにして、各層を積層した状態で、真空ラミネータ等を用いて所定の条件（この実施形態では１５０℃、２０分）で真空加熱圧着硬化して一体化し、図２に示す太陽電池モジュール３００を完成する。

以上のようにして製造した本発明に係る太陽電池モジュール３００（図２参照）について特性試験を行ったところ、変換効率８．５％と良好な結果が得られた。また、この太陽電池モジュール３００の信頼性評価試験としての温湿度試験は、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気中で１０００時間設置して、特性及び外観の変化を観察した結果、所要の特性を維持でき、また外観を悪化することはなかった。
以上のようにして製造された太陽電池モジュール３００の効果を確認するため、以下の比較例１〜３に示されるような比較試験を行った。

（比較例１）
前記実施形態と同様に、樹脂膜として１２μｍの膜厚の樹脂膜を形成してロールに巻き取った。すなわち、前記実施形態と同様に、フィルム状の太陽電池素子１は搬送用ガイドロールを介して、１５０℃に保持された長さ４ｍの加熱乾燥炉５９（図３参照）内で搬送速度２m／minで連続搬送しながら加熱硬化を行い、直接巻き取りロールで巻き取った。
この巻き取りロールに巻き取られた状態の樹脂膜付き太陽電池素子４をデシケータ中に保管した。そして、翌日、別途用意したラミネート装置で仮ラミネート処理を行おうとした際に、樹脂膜２がロール状に巻いた太陽電池素子１の背面に凝着するブロッキング現象が発生し、一部のフッ素樹脂が剥離転写を起こした。
かかる現象の対策として、前記加熱乾燥炉５９の温度を上げる処置、あるいはＥＶＡの仮ラミネートまで冷却処理を行う処置を試みたが、ブロッキング現象の発生を阻止することができなかった。

次いで、この状態の太陽電池素子を用いて、前記実施形態と同様な構成の太陽電池モジュールを作製し、前記初期の特性測定及び信頼性試験を行った。その結果、前記実施形態（太陽電池モジュールの変換効率８．５％）よりも低い太陽電池モジュールの変換効率５．５％となった。つまり、前記のような一部剥離等の影響によって特性が大きく低下した。また、信頼性評価試験としての温湿度試験において、剥離部に水分の混入によると考えられる変色が見られた。

（比較例２）
前記実施形態と同様に、樹脂膜として１０μｍの膜厚の樹脂膜を形成し、合い紙６０として５０μｍのポリエステルフィルムを挿入し、ロールに巻き取った。この場合はロールに巻き取る初期の段階で巻きずれが発生して皺状態となり、巻き取りが不可能になったため、途中で樹脂膜の形成を中止した。

（比較例３）
前記実施形態のコーティング処理装置を使用しないで、ＥＶＡ３のみを仮ラミネートして太陽電池素子を形成した以外は、前記実施形態と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
初期の特性測定の結果、前記実施形態と同等の、太陽電池モジュールの変換効率８．５％が得られた。しかしながら、信頼性評価試験としての温湿度試験において太陽電池素子の集電ホール部に微小なクラックが発生し、その結果、前記変換効率が６．５％に低下した。
以上のような比較例との比較試験によって、本発明による太陽電池モジュール３００及びその製造方法の優位性を確認できた。すなわち、太陽電池素子の受光面側とフィルム基板裏面側との間に別の材料、例えば、プラスチック材料等を再利用する必要もなく、コスト的に安くなる。また、太陽電池素子自身の傷及びカール防止、コーティング塗料のブロッキング現象を防止し、さらにフッ素樹脂系塗料コーティングにより、酢酸イオンや水分の侵入を防止することができる。したがって、長期信頼性試験においても、特性の低下防止が図れることになる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明の実施の形態に係る太陽電池素子の構造及び製造手順を模式的に示す断面図である。 前記製造手順によって製造された太陽電池素子の構造を模式的に示す断面図である。 前記実施形態における太陽電池モジュールの製造工程を示す構成図である。 前記実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程における仮ラミネート装置部の構成図である。 従来の太陽電池モジュールの斜視図である。 従来の太陽電池モジュールの要部断面図である。

符号の説明

１ 太陽電池素子
２ 樹脂膜
３ ＥＶＡ（シート状の接着剤）
０３ 接着層
４ 樹脂膜付き太陽電池素子
５ 接着層付き太陽電池素子
２０ 仮ラミネート太陽電池素子
２１ 接着剤層
２２ 表面保護層
２３ 接着剤層
２４ 補強板
５１ 太陽電池素子巻き出し部
５２ 樹脂塗料
５３ 液供給パン部
５４ 小径ロール
５５ ブレード
５６ 樹脂塗工部
５７,５８ ガイドロール
５９ 加熱乾燥炉
６０ 合い紙
６１ 巻き取りロール
６２ 巻き出しロール
６３,６８ ダンサーロール
６４ ラミネートロール部
６５ 金属ロール
６６ ゴムロール
６７ 剥離シート
６９ 剥離シート巻き取りロール
７０ 太陽電池素子巻き取りロール
３００ 太陽電池モジュール

Claims (7)

1. 太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールの製造方法であって、
   前記太陽電池モジュール内のフィルム基板上に形成された太陽電池素子の受光面側表面に樹脂材料をコーティングし、該樹脂材料を加熱して樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、前記樹脂膜が形成された樹脂膜付き太陽電池素子の前記樹脂膜上にシート状の接着剤を仮ラミネートする仮ラミネート工程と、前記仮ラミネートされた太陽電池素子を裁断する裁断工程と、前記裁断された太陽電池素子の受光面側及び非受光面側をそれぞれ保護材によって封止してモジュール化する封止工程とを有する太陽電池モジュールの製造方法において、
   前記樹脂膜形成工程において前記太陽電池素子の受光面側の樹脂膜を形成した後、該樹脂膜付き太陽電池素子を巻き取りロールに巻き取る工程で、前記太陽電池素子の受光面側とフィルム基板裏面側との間に合い紙を挿入しながら前記太陽電池素子を巻き取ることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
2. 前記合い紙として、前記仮ラミネート工程で使用するシート状の接着剤を用いることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
3. 前記樹脂膜形成工程に使用する樹脂材料として、溶剤可溶型フッ素樹脂系塗料を用いることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4. 前記仮ラミネート工程においては、前記樹脂膜形成工程で樹脂膜が形成された前記樹脂膜付き太陽電池素子の受光面側と前記フィルム基板裏面側との間に挿入された前記合い紙としてのシート状の接着剤を分離して迂回させてから、前記樹脂膜付き太陽電池素子と、該樹脂膜付き太陽電池素子とは別の位置に配置された剥離シートと、前記シート状の接着剤との３者を一緒に、加熱された対向ロール間に通すことにより前記シート状の接着剤を前記樹脂膜付き太陽電池素子に仮ラミネート処理することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5. 前記仮ラミネート工程において、前記合い紙としてのシート状の接着剤を前記樹脂膜付き太陽電池素子から分離して迂回させた搬送経路にダンサーロールを設置し、前記シート状の接着剤を前記ダンサーロールを通して搬送することを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6. 太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールの製造方法であって、
   前記太陽電池モジュール内のフィルム基板上に形成された太陽電池素子の受光面側表面に樹脂材料をコーティングし、該樹脂材料を加熱して樹脂膜を形成し、この樹脂膜付き太陽電池素子の受光面側とフィルム基板裏面側との間に、合い紙として仮ラミネート処理で使用するシート状の接着剤を挿入しながら巻き取りロールに巻き取る樹脂膜形成工程と、前記樹脂膜付き太陽電池素子の樹脂膜上に前記合い紙として使用したシート状の接着剤を仮ラミネートする仮ラミネート工程とを有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
7. 太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールであって、フィルム基板状の太陽電池素子本体の受光面側表面に、フッ素樹脂材料からなる樹脂膜及びシート状の接着剤を順次積層して接着層付き太陽電池素子を形成し、該接着層付き太陽電池素子の裁断体の受光面側及び非受光面側を、それぞれ保護材で封止してモジュール化することにより構成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

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