JP2009059897A - Laminating device for solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラミネート装置内の搬送用のロールに封止材が付着することを防止している太陽電池モジュールのラミネート装置に関する。 The present invention relates to a solar cell module laminating device that prevents a sealing material from adhering to a transport roll in the laminating device.
フィルム状の太陽電池モジュールは、可撓性のあるフィルム基板を用いることにより、薄型化かつ軽量化され、取付け自由度を高くして屋根および外壁などの曲面部分に設置可能に構成されている。しかしながら、前記太陽電池モジュールは屋外環境で使用されるため、雨や風などから表面を保護する必要がある。そこで、前記太陽電池モジュールの表面を封止材の溶着によりラミネート加工した保護層が設けられている。 The film-like solar cell module is configured to be thin and lightweight by using a flexible film substrate, and can be installed on curved portions such as a roof and an outer wall with a high degree of freedom of attachment. However, since the solar cell module is used in an outdoor environment, it is necessary to protect the surface from rain or wind. Therefore, a protective layer is provided by laminating the surface of the solar cell module by welding a sealing material.
前記太陽電池モジュールには、量産性の高いステッピングロール方式やロールツーロール方式が採用されている。ここでは、ロールツーロール方式で前記太陽電池モジュールの表面を前記封止材によりラミネート加工するラミネート装置について説明する。前記ラミネート装置は、前記太陽電池モジュールの表面に前記封止材を重ねた状態で、高温で前記封止材を融解させながら圧力を加えて、前記太陽電池モジュールに前記封止材を溶着する作業を行っている。前記ラミネート装置では、前記圧力を加える際に、一対のロールで前記太陽電池モジュールおよび前記封止材を挟み込む作業が行われる。しかしながら、圧力を加える際に、前記一対のロールの前記封止材と当接するロールに、前記封止材が付着して他の部材に転写する可能性があり好ましくない。そこで、前記封止材に前記剥離シートを重ねて、前記太陽電池モジュールと前記剥離シートとの間で前記封止材を挟んだ状態にし、前記封止材が前記ロールと当接しないようにしている。このようなラミネート装置は、特許文献1に開示されている。
The solar cell module employs a stepping roll method or a roll-to-roll method with high mass productivity. Here, a laminating apparatus that laminates the surface of the solar cell module with the sealing material in a roll-to-roll manner will be described. The laminating apparatus is configured to weld the sealing material to the solar cell module by applying pressure while melting the sealing material at a high temperature in a state where the sealing material is stacked on the surface of the solar cell module. It is carried out. In the laminating apparatus, when the pressure is applied, an operation of sandwiching the solar cell module and the sealing material with a pair of rolls is performed. However, when applying pressure, there is a possibility that the sealing material adheres to the roll that contacts the sealing material of the pair of rolls and is transferred to another member, which is not preferable. Accordingly, the release sheet is overlapped with the sealing material so that the sealing material is sandwiched between the solar cell module and the release sheet so that the sealing material does not contact the roll. Yes. Such a laminating apparatus is disclosed in
しかしながら、従来の太陽電池モジュールのラミネート装置では、最終的な製品状態では使用されない使い捨ての前記剥離シートが使用されており、製造時に排出される廃棄物が増える要因となり、製造コストが高くなる要因となっている。 However, in the conventional solar cell module laminating apparatus, the disposable release sheet that is not used in the final product state is used, which causes an increase in waste discharged at the time of manufacture, which increases the manufacturing cost. It has become.
そこで、本発明の課題は、使い捨ての剥離シートを必要としないラミネート装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a laminating apparatus that does not require a disposable release sheet.
課題を解決するために本発明のラミネート装置は、太陽電池モジュール、封止材および剥離シートの搬送方向に間隔を空けて一対の溶着ロールおよび一対の剥離ロールを配置し、前記剥離シートと共に前記封止材を挟んでいる前記太陽電池モジュールを、前記一対の溶着ロールの間と前記一対の剥離ロールの間とを通過するように配置しており、前記一対の溶着ロールの間で前記封止材を前記太陽電池モジュール上に溶着させて、前記一対の剥離ロールの搬送方向下流の位置で前記剥離シートを前記太陽電池モジュールおよび前記封止材から剥す方向に移動させている太陽電池モジュールのラミネート装置において、前記剥離シートをループ状の剥離ベルトとして構成し、前記剥離ベルトを前記一対の溶着ロールの一方側および前記一対の剥離ロールの一方側に掛け回して、繰返し使用可能にしている。 In order to solve the problems, the laminating apparatus of the present invention includes a pair of welding rolls and a pair of release rolls arranged at intervals in the transport direction of the solar cell module, the sealing material, and the release sheet, and the sealing sheet together with the release sheet. The solar cell module sandwiching the stopper is disposed so as to pass between the pair of welding rolls and the pair of peeling rolls, and the sealing material is interposed between the pair of welding rolls. Is laminated on the solar cell module, and the peeling sheet is moved in a direction in which the peeling sheet is peeled from the solar cell module and the sealing material at a position downstream in the conveying direction of the pair of peeling rolls. The release sheet is configured as a loop-like release belt, and the release belt is attached to one side of the pair of welding rolls and the pair of release belts. Turn over to one side of the roll, and the repeatable use.
本発明のラミネート装置は、前記一対の溶着ロールから搬送方向下流の位置に、冷却手段が配置されて前記太陽電池モジュール、前記封止材および前記剥離ベルトを冷却していてもよい。 In the laminating apparatus of the present invention, a cooling means may be disposed at a position downstream of the pair of welding rolls in the conveying direction to cool the solar cell module, the sealing material, and the peeling belt.
本発明のラミネート装置は、前記冷却手段が前記剥離ベルト側に配置されていてもよい。 In the laminating apparatus of the present invention, the cooling means may be arranged on the peeling belt side.
本発明の太陽電池モジュールのラミネート装置によれば、以下の効果を得ることができる。本発明のラミネート装置は、太陽電池モジュール、封止材および剥離シートの搬送方向に間隔を空けて一対の溶着ロールおよび一対の剥離ロールを配置し、前記剥離シートと共に前記封止材を挟んでいる前記太陽電池モジュールを、前記一対の溶着ロールの間と前記一対の剥離ロールの間とを通過するように配置しており、前記一対の溶着ロールの間で前記封止材を前記太陽電池モジュール上に溶着させて、前記一対の剥離ロールの搬送方向下流の位置で前記剥離シートを前記太陽電池モジュールおよび前記封止材から剥す方向に移動させている太陽電池モジュールのラミネート装置において、前記剥離シートをループ状の剥離ベルトとして構成し、前記剥離ベルトを前記一対の溶着ロールの一方側および前記一対の剥離ロールの一方側に掛け回して、繰返し使用可能にしている。そのため、前記剥離ベルトは、前記それぞれ一方側のロールに沿って回動し、前記一対の溶着ロールの間および前記一対の剥離ロールの間を繰返し通過し、前記太陽電池モジュールと共に前記封止材を挟み込み、前記封止材が前記それぞれ一方側のロールに付着することを防ぐことが可能となる。よって、前記剥離ベルトを使い捨てることがなく、製造時に排出される廃棄物が減少し、前記太陽電池モジュールの製造コストが削減されることが可能となる。 According to the laminating apparatus for the solar cell module of the present invention, the following effects can be obtained. In the laminating apparatus of the present invention, a pair of welding rolls and a pair of peeling rolls are arranged at intervals in the conveying direction of the solar cell module, the sealing material, and the release sheet, and the sealing material is sandwiched with the release sheet. The solar cell module is disposed so as to pass between the pair of welding rolls and the pair of peeling rolls, and the sealing material is disposed on the solar cell module between the pair of welding rolls. In the laminating apparatus of the solar cell module, the release sheet is moved in a direction in which the release sheet is peeled from the solar cell module and the sealing material at a position downstream of the transport direction of the pair of release rolls. It is configured as a loop-shaped peeling belt, and the peeling belt is hung on one side of the pair of welding rolls and one side of the pair of peeling rolls. Rotate, it is to be used repeatedly. Therefore, the peeling belt rotates along the rolls on the one side, and repeatedly passes between the pair of welding rolls and the pair of peeling rolls, and the sealing material together with the solar cell module. It becomes possible to prevent the sealing material from sticking to the respective one-side rolls. Therefore, the peeling belt is not thrown away, the waste discharged at the time of manufacture is reduced, and the manufacturing cost of the solar cell module can be reduced.
また、本発明の太陽電池モジュールのラミネート装置は、前記一対の溶着ロールから搬送方向下流の位置に、冷却手段が配置されて前記太陽電池モジュール、前記封止材および前記剥離ベルトを冷却していてもよく、さらに、前記冷却手段を前記剥離シート側に配置してもよい。そのため、前記フィルム基板、前記封止材および前記剥離ベルトが迅速に冷却し、融解した前記封止材が固まるまでの冷却時間が短くなる。従って、前記一対の溶着ロールと前記一対の剥離ロールとの間の区間距離が短くなっても、前記剥離ベルトの剥離時には前記封止材がほぼ固体の状態となっており、前記剥離ベルトに前記封止材が付着し難くなる。よって、前記一対の溶着ロールと前記一対の剥離ロールとの間の区間距離が短くなることにより、前記ラミネート装置が小型化され、前記ラミネート加工に要する時間が短くなり、前記太陽電池モジュールの生産効率が向上することとなる。 In the laminator for solar cell module of the present invention, a cooling means is disposed at a position downstream of the pair of welding rolls in the conveying direction to cool the solar cell module, the sealing material, and the peeling belt. In addition, the cooling means may be arranged on the release sheet side. Therefore, the film substrate, the sealing material, and the peeling belt are quickly cooled, and the cooling time until the molten sealing material is solidified is shortened. Therefore, even when the section distance between the pair of welding rolls and the pair of peeling rolls is shortened, the sealing material is in a substantially solid state when the peeling belt is peeled off, It becomes difficult for the sealing material to adhere. Therefore, the section distance between the pair of welding rolls and the pair of peeling rolls is shortened, so that the laminating apparatus is miniaturized, the time required for the laminating process is shortened, and the production efficiency of the solar cell module is reduced. Will be improved.
本発明の実施形態について以下に説明する。図1は、太陽電池モジュール1の概略の構造について断面図で示したものである。矢印Uの指す方向を上側方向として図1を説明すると、シート状の太陽電池モジュール1は、フィルム基板1aの上側の面に裏面金属電極1bを重ね、フィルム基板1aの下側の面に背面金属電極1cを重ねて配置されている。さらに、太陽電池モジュール1は、裏面金属電極1bの上側に光電変換素子1dを重ね、光電変換素子1dの上側に透明電極1eを重ねて配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a schematic structure of a
図2は太陽電池モジュール1を封止材2によりラミネートするラミネート装置3の概略図を示している。図2では、矢印Uの指す方向を上側方向とし、矢印Aの指す方向を太陽電池モジュールの搬送方向としている。ラミネート装置3は、主として、巻出しロール4、巻取りロール5、封止材巻出しロール6、一対の溶着ロール7、一対の剥離ロール8および複数のガイドロール9を備えている。巻出しロール4および巻取りロール5は、回動方向に沿って並列に、かつ搬送方向Aに互いに距離を置いて配置されている。また、封止材巻出しロール6は、巻出しロール4の上方に距離を置いて配置されている。さらに、巻出しロール4と巻取りロール5との間の区間には、一対の溶着ロール7、一対の剥離ロール8および複数のガイドロール9が、各ロールの回動方向に沿わせて、かつ巻出しロール4および巻取りロール5に対して並列に配置されている。
FIG. 2 shows a schematic view of a laminating
一対の溶着ロール7は、巻出しロール4および封止材巻出しロール6から搬送方向Aに距離を置いて巻出しロール4と封止材巻出しロール6との中間の高さに配置され、上側溶着ロール7aおよび下側溶着ロール7bを備えている。上側溶着ロール7aは下側溶着ロール7bの略垂直上方に隙間7cを空けて配置されている。一対の剥離ロール8は、一対の溶着ロール7から搬送方向Aに区間距離Lを置いて配置され、上側剥離ロール8aおよび下側剥離ロール8bを備えている。上側剥離ロール8aは、下側剥離ロール8bの略垂直上方に隙間8cを空けて配置されている。上側溶着ロール7aおよび上側剥離ロール8aの上方には、複数のガイドロール9が配置されており、上側溶着ロール7a、上側剥離ロール8aおよび複数のガイドロール9には、ループ状の剥離ベルト10が掛け回されている。
The pair of welding rolls 7 are arranged at an intermediate height between the unwinding roll 4 and the sealing
ラミネート装置3は、シート状の太陽電池モジュール1およびシート状の封止材2を備えている。太陽電池モジュール1の両端は、それぞれ巻出しロール4および巻取りロール5に巻き取られ、巻出しロール4と巻取りロール5との間の区間で一対の溶着ロール7の隙間7cおよび一対の剥離ロール8の隙間8cを通るように配置されている。また、封止材2の一端は封止材巻出しロール6に巻き取られ、封止材2の他端は太陽電池モジュール1と共に巻取りロール5に巻き取られて、封止材巻出しロール6と巻取りロール5との間の区間で、一対の溶着ロール7の隙間7cおよび一対の剥離ロール8の隙間8cを通るように配置されており、さらに、一対の溶着ロール7と一対の剥離ロール8との間の区間では太陽電池モジュール1と剥離ベルト10とに挟み込まれた状態で配置されている。
The laminating
ラミネート装置3は冷却ファン11,12を備えており、冷却ファン11,12は、一対の溶着ロール7と一対の剥離ロール8との間の区間を搬送されている太陽電池モジュール1、封止材2および剥離ベルト10の上方および下方に配置されている。
The laminating
さらに、図2を用いて太陽電池モジュール1を封止材2によりラミネート加工する工程を説明する。巻出しロール4が回動しながら太陽電池モジュール1が搬送方向Aに巻き出され、封止材巻出しロール6が回動しながら封止材2が搬送方向Aに巻き出される。太陽電池モジュール1および封止材2は、一対の溶着ロール7まで案内されて、一対の溶着ロール7の隙間7cに挿入されるときに互いに重なって当接し、さらに、封止材2の上面に剥離ベルト10が重ねられることとなる。一対の溶着ロール7は、太陽電池モジュール1、封止材2および剥離ベルト10を上下方向に挟み込む圧力を加えながら回動し、封止材2は太陽電池モジュール1に溶着されることとなる。さらに、太陽電池モジュール1、封止材2および剥離ベルト10は、一体の状態で一対の溶着ロール7と一対の剥離ロール8との間の区間を、冷却ファン11,12から冷風を送られることで冷却されながら搬送され、一対の剥離ロール8の隙間8cを通過し、その後、剥離ベルト8は封止材2の溶着された太陽電池モジュール1から離れるように上方に移動する。封止材2の溶着された太陽電池モジュール1は巻取りロール5に巻き取られ、剥離ベルト10は複数のガイドロール9に案内されて再び一対の溶着ロール7の隙間7cを通過する。
Furthermore, the process of laminating the
従って、剥離ベルト10は、上側溶着ロール7a、上側剥離ロール8aおよび複数のガイドロール9に沿ってベルト回動し、一対の溶着ロール7の隙間7cおよび一対の剥離ロール8の隙間8cを繰返し通過し、太陽電池モジュール1と共に封止材2を挟み込み、封止材2が上側溶着ロール7aおよび上側剥離ロール8aに付着することを防いでいる。よって、剥離ベルト10を使い捨てることがなくなり、太陽電池モジュール1の製造コストを削減することが可能となる。
Accordingly, the peeling
また、冷却ファン11が、一対の溶着ロール7と一対の剥離ロール8との間の区間を通過している太陽電池モジュール1、封止材2および剥離ベルト10の上方に配置されており、一対の溶着ロール7で加熱された封止材2および剥離ベルト10を効率的に冷却させて、融解した封止材2が固まるまで冷却に要する時間を短くすることが可能となる。従って、一対の溶着ロール7と一対の剥離ロール8との間の区間距離Lが短くなっても、剥離ベルト10の剥離時に封止材2がほぼ固体の状態となっているため、剥離ベルト10に封止材2が付着し難くなる。よって、区間距離Lを短くすることにより、ラミネート装置3が小型化され、ラミネート加工に要する時間が短くなって、太陽電池モジュール1の生産効率を上げることが可能である。
Moreover, the cooling
図3は、一対の溶着ロール7と一対の剥離ロール8との間の区間で太陽電池モジュール1、封止材2および剥離ベルト10が一体となっている状態の断面図を示している。矢印Uの指す方向を上側方向として図3を説明すると、太陽電池モジュール1上に封止材2が配置され、封止材2の上にさらに剥離ベルト10が配置されている。封止材2は、EVA(エチレン・ビニール・アセテート)で作製されており、太陽電池モジュール1に溶着されている。剥離ベルト10は、フッ素樹脂を含浸させたガラスクロスにより構成されており、封止材2からの離型性が良い素材となっている。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of a state in which the
本実施形態では、各部品の方向を具体的に特定して示したが、明示した方向に必ずしも限定されるものではなく、ラミネート加工をする上で問題を引き起こすものでなければ、他の方向であっても実施可能と解する。例えば、搬送方向Aは上下高さ方向であってもよく、または、太陽電池モジュール1の下側に封止材2が配置され、封止材2の下側に剥離ベルト10が配置される構成となってもよい。
In the present embodiment, the direction of each component is specifically specified and shown. However, the direction is not limited to the specified direction, and the direction is not limited to the specific direction. It is understood that it can be implemented. For example, the conveying direction A may be a vertical height direction, or the sealing
別の実施形態において、EVAで構成されている封止材2を、可能であれば他の材料で構成してもよい。
In another embodiment, the sealing
別の実施形態において、剥離ベルト10に他の材料を使用することが可能である。例えばアクリルシリコン系の樹脂材料などが挙げられる。
In other embodiments, other materials can be used for the
別の実施形態において、冷却ファン11,12のうち剥離ベルト10側の冷却ファン11だけ配置してもよく、配置する冷却ファン11を最小限の数に抑え、部品点数を削減することが可能となる。また、冷却ファン11,12のうち太陽電池モジュール1側の冷却ファン12だけ配置してもよい。さらに、冷却ファンの代わりにその他の冷却装置を用いてもよい。
In another embodiment, only the cooling
別の実施形態において、剥離ベルト10が複数のガイドロール9によって案内されている区間で、剥離ベルト10が洗浄されてもよい。また、剥離ベルト10が複数のガイドロール9によって案内される区間を長くし、迂回させることによって剥離ベルト10の一周する周期を長くすることが可能となる。そのため、同一の箇所が繰返し使用される回数を減少させることが可能となり、剥離ベルト10の耐久性を向上させることが可能となる。
In another embodiment, the peeling
1 太陽電池モジュール
1a フィルム基板
1b 裏面金属電極
1c 背面金属電極
1d 光電変換素子
1e 透明電極
2 封止材
3 ラミネート装置
4 巻出しロール
5 巻取りロール
6 封止材巻出しロール
7 一対の溶着ロール
7a 上側溶着ロール
7b 下側溶着ロール
7c 隙間
8 一対の剥離ロール
8a 上側剥離ロール
8b 下側剥離ロール
8c 隙間
9 複数のガイドロール
10 剥離ベルト
11,12 冷却ファン
A 搬送方向
U 上側方向
L 区間距離
DESCRIPTION OF
A Transport direction U Upper direction L Section distance
Claims (3)
前記剥離シートをループ状の剥離ベルトとして構成し、前記剥離ベルトを前記一対の溶着ロールの一方側および前記一対の剥離ロールの一方側に掛け回して繰返し使用可能にしていることを特徴とする太陽電池モジュールのラミネート装置。 A solar cell module, a pair of welding rolls and a pair of release rolls are arranged at intervals in the conveying direction of the sealing material and the release sheet, and the solar cell module sandwiching the sealing material together with the release sheet, It arrange | positions so that it may pass between between a pair of welding rolls, and between a pair of said peeling roll, the said sealing material is welded on the said solar cell module between a pair of said welding rolls, and said pair In the laminating apparatus of the solar cell module in which the release sheet is moved in the direction of peeling from the solar cell module and the sealing material at a position downstream of the peeling roll in the conveying direction,
The release sheet is configured as a loop-like release belt, and the release belt is wound around one side of the pair of welding rolls and one side of the pair of release rolls so that it can be used repeatedly. Battery module laminating equipment.
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