JP2012162000A - 太陽電池モジュールの製造方法、および該製造方法によって製造した太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュール裏面のバックシートのシワの発生を防止することができる製造方法、ならびに該製造方法で製造した太陽電池モジュールを提供すること。
【解決手段】本発明に係るラミネート装置１においては、ステージ６上に被ラミネート体である太陽電池モジュール１０が複数載置されているが、各太陽電池モジュール１０は上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに載置されている。すなわち、各太陽電池モジュール１０はパンチングメタル３が備えた梁部材１５の直下にならぬように載置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールの製造方法、および該製造方法によって製造した太陽電池モジュールに関する。

太陽電池は、クリーンなエネルギー源としての重要性が認められ、その需要が高まりつつある。太陽電池の利用分野は、大型機器類のパワーエネルギー源から、精密な電子機器類の小型電源まで多岐に渡っており、太陽電池を備えた様々な太陽光発電装置は広く普及しつつある。

太陽電池モジュールは、基板と太陽電池素子とバックシートとを樹脂等の封止材でラミネート封止を行うことによって製造するのが一般的である。例えば、特許文献１には、ラミネート封止を行う一般的なラミネート装置が開示されている。具体的には、本文献に開示されているラミネート装置は、上部真空室、下部真空室、両真空室の間に設置されたダイヤフラム（伸縮シート）、保護シート、および被ラミネート体を載置する熱板によって構成される。上部真空室がダイヤフラムに接する面には、排気ラインと導通した多数の空孔部を有する平板（以下、パンチングメタルと称す）が用いられている。ラミネート封止は、下部真空室と上部真空室との圧力差により、被ラミネート体と共に伸縮性シートを下方の熱板に押し付け、支持シートを介して伸縮シートと熱板とにより被ラミネート体を挟み込んで加圧することによって実現される。

例えば、特許文献２には、上述したようなラミネート装置によって製造した太陽電池モジュールが開示されている。具体的には、封止樹脂を介して太陽電池素子をガラス板と耐候性樹脂フィルムとで挟持した、ラミネート構造の太陽電池モジュールが開示されている。該太陽電池モジュールは、ガラス板、封止樹脂シート、太陽電池素子、封止樹脂シート、および、耐候性樹脂フィルムを重ね合わせる工程と、熱ラミネートによる封止工程と、炉に入れて架橋反応を進ませてガラス板および耐候性樹脂フィルムと封止樹脂シートとの接着性を上げるキュア工程と、端部を切断除去して整形するトリミング工程とからなる。

最近では、ラミネート装置の生産性を向上するために、多数の被ラミネート体を同時にまとめてラミネートしたり、太陽電池モジュール自体が大型の基板で形成されたりすることから、ラミネート装置の大型化が進んでいる。それにより、パンチングメタルも大型化することによって、該パンチングメタルが自重で下方に撓んで変形してしまうという問題がある。

そのため、ラミネート装置では、パンチングメタルを下側から支持する梁部材を設けることによって、パンチングメタルの変形を抑える技術が一般化されつつある。梁部材を設けた従来のラミネート装置を図１４に示す。なお、実際には、基板７と太陽電池素子８との間には第１封止材が挟まれており、太陽電池素子８とバックシート９との間には第２封止材が挟まれているが、図面の簡略化のため、図面上では第１封止材および第２封止材は太陽電池素子８の一体として示しており、別体としての図示を省略している。

図１４に示すように、ラミネート装置２０は、上チャンバ２およびステージ６を備えており、上チャンバ２の開口端側には、パンチングメタル３、ダイヤフラム４、および保護シート５が順に設けられている。上チャンバ２とパンチングメタル３とによって形成される空間は上部真空室となっている。また、上チャンバ２が下降し、ステージ６と当接した際に、上チャンバ２およびステージ６に囲まれる空間が下部真空室（下チャンバ）となる。

ここで、パンチングメタル３には梁部材１５が設けられており、パンチングメタル３は梁部材１５によって下方から支えられ、自重で下方に撓むことを防いでいる。したがって、ラミネート装置２０によれば、パンチングメタル３が自重で下方に撓み、変形することなく、基板７、太陽電池素子８、およびバックシート９のラミネート封止を行うことができる。結果、太陽電池モジュール１０が製造される。

特開２０００−１５６９６号公報（２０００年１月１８日公開） 特開２０００−２７７７７２号公報（２０００年１０月６日公開）

しかしながら、上述したラミネート装置２０の場合、脱気処理時において、ダイヤフラム４がパンチングメタル３および梁部材１５に密着した際に、梁部材１５がダイヤフラム４に負荷を与えてしまう。その状態を図１５に示す。

図１５に示すように、梁部材１５の角の部分（図中の領域１１）がダイヤフラム４に与える負荷が特に大きい。そのため、ラミネート処理を繰り返していく内に、梁部材１５の角の跡がダイヤフラム４に転写され、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。そこで、ダイヤフラム４が波状に変形した場合のラミネート封止について、図１６を参照して説明する。図１６（ａ）は、加圧時のラミネート装置２０を示す概略図である。図１６（ｂ）および（ｃ）は、太陽電池モジュール１０のバックシート９に掛かる圧力を示す概略図である。

ラミネート処理を繰り返していく結果、図１６（ａ）に示すように、ダイヤフラムにおける図中の領域１２は、パンチングメタル３側に対して凹となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凸となる）。一方、ダイヤフラム４における図中の領域１３は、パンチングメタル３側に対して凸となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凸となる）。

ここで、ラミネート封止は、被ラミネート体を加圧し、封止材を溶融する短時間の熱処理を行うラミネート工程と、被ラミネート体の密着性を向上させるために長時間の熱処理を行うキュア工程とに大別される。ラミネート工程において、波状に変形したダイヤフラム４で被ラミネート体を加圧すると、ラミネート時にダイヤフラム４が変形した部分にバックシート９を介して圧接される第２封止材が不均一に加圧されてしまう。より詳しくは、図１６（ｂ）に示すように、ダイヤフラム４がパンチングメタル３側に対して凹となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凸となる）箇所では、バックシート９および第２封止材に大きな圧力を与える（図中の領域１２）。一方、ダイヤフラム４がパンチングメタル３側に対して凸となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凹となる）箇所では、バックシート９および第２封止材に与える圧力は小さくなる（図中の領域１３）。

その結果、ラミネート工程において、波状に変形したダイヤフラム４で被ラミネート体を加圧すると、バックシート９および第２封止材において、波状に変形した部分に対応する箇所（図中の領域１３）に特異な形状が形成されてしまう。より詳しくは、ダイヤフラム４の波状の凹凸が第２封止材に転写される。

その後、被ラミネート体がキュア工程に入ると、図１６（ｃ）に示すように、バックシート９において、上述した特異な形状が形成された領域にシワが発生してしまう。より詳しくは、ラミネート時に、特にバックシート９および第２封止材に与える圧力が小さかった箇所では、バックシート９と第２封止材との密着性が弱くなっているため、キュア処理時にバックシート９と第２封止材とが離間して隙間が発生し、それが原因となってシワが発生すると考えられる。実際にバックシート９に形成されるシワを図１７に示す。本図に示すテープ１４は幅１０ｍｍのテープであり、形成されるシワ（凹凸）の大きさの比較のために設けている。

図１７に示すように、バックシート９には、主に図中のＭＤ方向に波状のシワが形成されてしまう。結果、バックシート９にシワが形成された太陽電池モジュール１０が製造されてしまう。バックシート９にシワが形成されてしまうと、太陽電池モジュール１０の耐候性および耐湿性が悪くなり、モジュール寿命が短くなってしまう虞がある。また、バックシート９にシワがあることで太陽電池モジュール１０の見た目も悪くなってしまう。

ここで、以上では、パンチングメタル３に設けられた梁部材１５によってダイヤフラム４が波状に変形してしまう形態を示したが、必ずしも梁部材１５によってダイヤフラム４が波状に変形してしまうわけではない。例えば、ラミネート装置によっては、パンチングメタル３のダイヤフラム４側の面自体に凸構造を設け、該凸構造を梁部材１５として機能させる場合もある。この場合は、パンチングメタル３に形成された凸構造がダイヤフラム４に当接することによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。

また、他のラミネート装置では、パンチングメタル３を設けていない場合がある。しかし、パンチングメタル３が存在しない場合でも、上チャンバ２の天井を支えるために、天井の底面下に支持部材として凸状の梁部材を備えている場合がある。この場合は、上述した従来のラミネート装置２０と同様に、前記の凸状の梁部材がダイヤフラム４に当接することによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。このように、ラミネート装置において、ダイヤフラムに当接する面に形成された凸形状によって、ダイヤフラムの変形が誘発されてしまう。結果、太陽電池モジュールのバックシートにシワが形成されてしまう。

そこで、本発明は前記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュール裏面のバックシートのシワの発生を防止することができる製造方法、および該製造方法で製造した太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記の課題を解決するために、上部チャンバと、前記上部チャンバに張架され、かつ、上部密閉空間を前記上部チャンバと構成できるダイヤフラムと、前記上部チャンバにおいて、前記ダイヤフラムと対向する面に設けられた凸構造と、太陽電池素子を含む被ラミネート体を載置できるステージを有し、かつ、前記上部チャンバと当接することによって下部密閉空間を前記ダイヤフラムと構成できる下部チャンバと、前記ステージに載置された前記被ラミネート体を加熱できる加熱機構と、前記上部密閉空間および前記下部密閉空間を真空にできる排気部とを備えたラミネート装置を用いた太陽電池モジュールの製造方法であって、前記上部チャンバにおいて前記凸構造が設けられていない位置に対応する前記ステージ上の位置のみに、前記被ラミネート体を戴置する載置工程を備えていることを特徴としている。

前記の方法によれば、ステージ上に被ラミネート体である太陽電池モジュールが複数載置されているが、被ラミネート体は、上部チャンバにおいて凸構造が設けられていない位置に対応するステージ上の位置のみに載置されている。すなわち、各被ラミネート体は、ダイヤフラムを挟んで凸構造の直下にならぬように載置されている。

ラミネート装置においては、ダイヤフラムが上部チャンバの凸構造に密着した際に、凸構造の凸部がダイヤフラムに与える負荷が大きい。そのため、ラミネート処理を繰り返していく内に、凸構造の凸部の跡がダイヤフラムに転写され、ダイヤフラムが波状に変形してしまう。そこで、本発明に係る製造方法によれば、ダイヤフラムにおいて凸構造の跡がついた箇所が被ラミネート体に接触することがない。そのため、加熱工程において、波状に変形したダイヤフラムで被ラミネート体を加圧しても、該被ラミネート体において、特異な形状（凹凸）が形成されてしまうのを防ぐことができる。したがって、その後の硬化工程において、被ラミネート体における特異な形状に起因したシワの発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記上部チャンバにおいて、前記ダイヤフラムに対向する面に、複数の空孔部を有する平板を備えており、前記平板の前記ダイヤフラム側の面に前記凸構造が設けられていることを特徴としている。

パンチングメタル等の複数の空孔部を有する平板が自重で下方に撓んでしまうのを防ぐため、あるいは、平板を上部チャンバに当接するため等に、平板に凸構造が備えられている場合がある。前記の方法によれば、そのような場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記凸構造は、前記平板の一部が凸状になって構成されていることを特徴としている。

前記の方法によれば、平板の撓みを防止すると共に、平板の重量を低減するために、該平板の一部を凸状にして凸構造を構成している場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記凸構造は、前記平板を前記上部チャンバに当接して支える支持部材であることを特徴としている。

平板が自重で下方に撓んでしまうのを防ぐため、あるいは、平板を上部チャンバに当接するため等に、平板を上部チャンバに当接して支える支持部材を備えている場合がある。前記の方法によれば、そのような場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記支持部材は、前記上部チャンバに備えられた部材に、前記平板を固定する締結部材であることを特徴としている。

前記の方法によれば、上部チャンバに備えられた部材に平板を当接して支えるための締結部材が平板に備えられている場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記支持部材は、前記平板に備えられた梁部材であることを特徴としている。

前記の方法によれば、平板が自重で下方に撓んでしまうのを防ぐための梁部材が平板に備えられている場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記被ラミネート体は、基板、第１封止材、前記太陽電池素子、第２封止材、およびバックシートを順に積層したものであることを特徴としている。

前記の構成によれば、ダイヤフラムにおいて凸構造の跡がついた箇所が太陽電池モジュールのバックシートに接触することがないので、バックシート上における特異な形状に起因したシワの発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記被ラミネート体が前記上部チャンバ内に含まれるように、前記上部チャンバと前記下部チャンバとを当接する当接工程と、前記当接工程の後、前記上部密閉空間および前記下部密閉空間の内部を前記排気部が真空状態にする真空引き工程と、前記真空引き工程の後、前記上部密閉空間の内部を大気開放すると同時に、前記被ラミネート体を前記加熱機構が加熱する加熱工程と、前記加熱工程の後、前記第１封止材および前記第２封止材を硬化させる硬化工程とをさらに備えていることを特徴としている。

前記の構成によれば、ダイヤフラムにおいて凸構造の跡がついた箇所が被ラミネート体のバックシートに接触することがない。そのため、加熱工程において、波状に変形したダイヤフラムで被ラミネート体を加圧しても、バックシートおよび封止材において、特異な形状（凹凸）が形成されてしまうのを防ぐことができる。したがって、その後の硬化工程において、バックシート上における特異な形状に起因したシワの発生を防ぐことができる。

本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記の課題を解決するために、上述したいずれかの太陽電池モジュールの製造方法によって製造されたことを特徴としている。

前記の構成によれば、太陽電池モジュールのバックシートにシワが形成されないので、耐候性および耐湿性が良好であり、モジュール寿命が長い太陽電池モジュールが得られる。また、バックシートにシワが形成されないので、太陽電池モジュールの見た目が悪くなることもない。

本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、ダイヤフラムにおいて凸構造の跡がついた箇所が被ラミネート体のバックシートに接触することがない。そのため、加熱工程において、波状に変形したダイヤフラムで被ラミネート体を加圧しても、バックシートおよび封止材において、特異な形状（凹凸）が形成されてしまうのを防ぐことができる。したがって、その後の硬化工程において、バックシード上における特異な形状に起因したシワの発生を防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るラミネート装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るパンチングメタルの一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るパンチングメタルの一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るパンチングメタルの一構成例を示す図である。 （ａ）は、待機時のラミネート装置および各真空室の圧力状態を示す図であり、（ｂ）は、真空引き時のラミネート装置および各真空室の圧力状態を示す図であり、（ｃ）は、加圧時のラミネート装置および各真空室の圧力状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置において、上チャンバとステージとの位置関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置に適用し得る梁部材の一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置に適用し得る梁部材の一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置に適用し得る梁部材の一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る上チャンバの天井の底面下に凸状の支持部材を備えているラミネート装置を示す概略図である。 本発明に対する比較の実施形態に係るラミネート装置において、上チャンバとステージとの位置関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置が備えるパンチングメタルを示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置が備えるパンチングメタルを示す概略図である。 梁部材をパンチングメタルに設けた従来のラミネート装置を示す概略図である。 従来のラミネート装置において、上チャンバをダイヤフラムがパンチングメタルおよび梁部材に密着した状態を示す図である。 （ａ）は、加圧時のラミネート装置を示す概略図であり、（ｂ）は、太陽電池モジュールのバックシートに掛かる圧力を示す概略図であり、（ｃ）は、太陽電池モジュールのバックシートに掛かる圧力を示す概略図である。 太陽電池モジュールのバックシートに形成されるシワを示す図である。

以下に、本発明に従った実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲は以下の実施の形態および図面に限定されるものではない。

〔第１の実施形態〕
（ラミネート装置１の構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係るラミネート装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るラミネート装置１の構成を示す概略図である。

太陽電池モジュール１０は、基板７、太陽電池素子８、およびバックシート９の順に積層してなる。ラミネート装置１は、被ラミネート体である基板７、太陽電池素子８、およびバックシート９を封止材でラミネート封止を行うことによって太陽電池モジュール１０を製造する装置である。なお、実際には、基板７と太陽電池素子８との間には第１封止材が挟まれており、太陽電池素子８とバックシート９との間には第２封止材が挟まれているが、図面の簡略化のため、図面上では第１封止材および第２封止材は太陽電池素子８の一体として示しており、別体としての図示を省略している。これは以降のすべての図について適用される。

図１に示すように、ラミネート装置１は、上チャンバ２（上部チャンバ）と、該上チャンバ２に対向する下チャンバ（下部チャンバ）を備えている。下チャンバは、被ラミネート体を載置可能なステージ６を備えている。上チャンバ２は、一端が開口端であり、他端が閉口端である両端を持った形状をしている。該上チャンバ２の下方、すなわち開口端側（ステージ６側）には、パンチングメタル３、ダイヤフラム４、および保護シート５が順に張架して設けられている。上チャンバ２とダイヤフラム４とによって形成される空間は上部真空室（上部密閉空間）となっている。また、上チャンバ２が下降し、下チャンバと当接した際に、上チャンバ２およびステージ６に囲まれる空間が下部真空室（下部密閉空間）となる。

上チャンバ２がダイヤフラム４に接する面には、図示しない排気ラインと導通した多数の穴を有する平板（以下、パンチングメタル３と称す）が用いられている。この際、パンチングメタル３のダイヤフラム４側の面には、凸構造をした梁部材１５が設けられており、パンチングメタル３は梁部材１５によって下方から支えられ、自重で下方に撓むことを防いでいる。また、ダイヤフラム４は、膨張および伸縮が可能であり、被ラミネート体を加圧する加圧手段である。一方、保護シート５は、ダイヤフラム４に封止材が付着するのを防止するためのシートである。さらに、保護シート５は、ラミネート封止時に封止材より発生するガスによるダイヤフラム４の劣化を防ぐ役割もある。ステージ６は、複数の被ラミネート体を載置可能な熱板（加熱機構）によって構成されており、戴置された被ラミネート体を所定の温度に加熱できる。また、ステージ６には図示しない複数のリフトピンが設けられており、ステージ６上面から突出させたり、ステージ６内に格納させたりすることができるように構成されている。

上部真空室および下部真空室はそれぞれ制御弁を有する排気ライン（排気部）に接続されており、該排気ラインには図示しない真空ポンプと外気導入部とが接続されている。ここで、外気導入部は各真空室内に空気や窒素等の気体を導入することができるように構成されている。上部真空室および下部真空室では、制御弁を切り替えることによって、排気ラインの接続先を真空ポンプと外気導入部とのいずれかに切り替えることによって、それぞれの真空室内を大気圧状態と真空状態とで任意に制御することができる。詳しくは後述するが、ラミネート封止は、下部真空室と上部真空室との圧力差により、ダイヤフラム４を下方のステージ６に押し付け、保護シート５を介してダイヤフラム４とステージ６とにより被ラミネート体を挟み込んで加圧して熱処理することによって実現される。

ここで、本実施形態に係るパンチングメタル３の構成例を図２〜４に示す。上述したように、パンチングメタル３は、図２に示すような多数の穴１１（空孔部）を有する平板である。しかし、穴１１の形状は、円形であっても、角形であってもよく、角穴、格子、十字、あるいはスリット等でもよく、特に限定はない。例えば、図３および図４に示すように、複数のスリット１２が形成されたパンチングメタル３ａ，３ｂも本実施形態に適用可能である。また、図３および図４から明らかなように、スリット１２（または穴１１）のサイズおよび配置等には特に限定はない。

なお、パンチングメタル３は必ずしも金属板である必要はなく、例えば、セラミック板、樹脂製の板、あるいはこれらの材料と金属との複合材料等であってもよい。

（ラミネート封止方法）
ラミネート封止は、被ラミネート体を加圧し、封止材を溶融する短時間の熱処理を行うラミネート工程と、被ラミネート体の密着性を向上させるために長時間の熱処理を行うキュア工程とに大別される。以下では、それぞれの工程について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、待機時のラミネート装置１および各真空室の圧力状態を示す図である。図５（ｂ）は、真空引き時のラミネート装置１および各真空室の圧力状態を示す図である。図５（ｃ）は、加圧時のラミネート装置１および各真空室の圧力状態を示す図である。これらの図では、ラミネート装置１を分かりやすくするために、梁部材１５を省略している。また、これらの図に示されている表の「チャンバ」の欄は上部真空室および下部真空室を「上」および「下」で表しており、「チャンバ位置」の欄は上チャンバ２が「上昇」しているのか、あるいは「下降」しているのかを表している。また、「圧力状態」の欄は各真空室内が「大気圧」であるのか、あるいは「真空」であるのかを表している。

まず、基板７と太陽電池素子８との間に封止材（第１封止材）を挟み、太陽電池素子８とバックシート９との間に別の封止材（第２封止材）を挟んだ被ラミネート体をステージ６上に図示しない供給装置が載置する。この際、図５（ａ）に示すように、上チャンバ２は上昇しており、各真空室内は大気圧状態になっている。なお、本図では図示していないが、ステージ６からは複数のリフトピンが突出しており、被ラミネート体はリフトピン上に載置される。したがって、被ラミネート体とステージとは、リフトピンによって離間されている。

そして、被ラミネート体をステージ６に搬送した後、図５（ｂ）に示すように、上チャンバ２は図示しない昇降機構により下降する。そして、上チャンバ２がステージ６に当接することによって、下部真空室が形成される。この際、図示しない排気ラインを介して各真空室に接続された図示しない真空ポンプは、両真空室を真空状態にして真空引きし、被ラミネート体を構成する基板７、バックシート９、および封止材の各部材間が脱気処理される。ここで、脱気処理は、ラミネート封止した太陽モジュール１０の各部材間に気泡を残存させないために行われる。この時リフトピンはステージ６上から突出したままであり、被ラミネート体はステージ６から離間されたままである。

このとき、ダイヤフラム４および保護シート５は、パンチングメタル３側に吸着され、パンチングメタル３および梁部材１５に密着して当接する。

続いて、脱気処理が十分に行われた後、図５（ｃ）に示すように、上部真空室内を大気圧状態にし、上部真空室と下部真空室の圧力差によりダイヤフラム４を膨張させ、保護シート５を介して被ラミネート体をステージ６に押し付け、加圧する。被ラミネート体が加圧されるのに連動してリフトピンもステージ６内に格納されることによって、被ラミネート体の下面とステージ６とが当接し、被ラミネート体は加熱される。この状態で封止材の軟化点以上の温度で熱処理することによって、封止材が溶融しラミネート処理が完了する。そして、制御弁を切り替えて下部真空室の内部を大気圧状態（大気開放）にし、開閉機構により上チャンバ２を上昇させ、封止した太陽電池モジュール１０を外部に搬送する。以上が、ラミネート工程である。

その後、太陽電池モジュール１０は加熱炉に搬送され、長時間の熱処理によって封止材の架橋反応を起こすことにより、封止材の耐湿性および封止材による基板７、太陽電池素子８、およびバックシート９の接着性を向上させる硬化処理（キュア処理）が実施される。これがキュア工程である。

（シワの抑制）
ここで、ラミネート装置１においては、図５（ｂ）に示された脱気処理時において、ダイヤフラム４がパンチングメタル３および梁部材１５に密着した際に、梁部材１５によってダイヤフラム４が負荷を受けるが、特に梁部材１５の角の部分がダイヤフラム４に与える負荷が大きい。そのため、ラミネート処理を繰り返していく内に、梁部材１５の角の跡がダイヤフラム４に転写され、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。ダイヤフラム４が波状に変形した状態でラミネート封止を行うと、ラミネート時にダイヤフラム４が変形した部分にバックシート９を介して圧接される第２封止材が不均一に加圧されてしまう。より詳しくは、ダイヤフラム４がパンチングメタル３側に対して凹となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凸となる）箇所では、バックシート９および第２封止材に大きな圧力を与え、ダイヤフラム４がパンチングメタル３側に対して凸となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凹となる）箇所では、バックシート９および第２封止材に与える圧力は小さくなる。

その結果、ラミネート工程において、波状に変形したダイヤフラム４で被ラミネート体を加圧すると、バックシート９および第２封止材において、波状に変形した部分に対応する領域に特異な形状が形成されてしまう。より詳しくは、ダイヤフラム４の波状の凹凸が第２封止材に転写される。

その後、被ラミネート体がキュア工程に入ると、バックシート９において、上述した特異な形状が形成された領域にシワが発生してしまう。

より詳しくは、ラミネート時に、特にバックシート９および第２封止材に与える圧力が小さかった箇所では、バックシート９と第２封止材との密着性が弱くなっているため、キュア処理時にバックシート９と第２封止材とが離間して隙間が発生し、それが原因となってシワが発生すると考えられる。

そこで、本実施形態では、被ラミネート体を梁部材１５の直下を避けて設置することを特徴としている。その詳細を図６に示す。図６は、ラミネート装置１において、上チャンバ２とステージ６との位置関係を示す図である。本図では、梁部材１５の位置を分かりやすくするために、ダイヤフラム４および保護シート５は省略している。

図６に示すように、本実施形態においては、ステージ６上に被ラミネート体である太陽電池モジュール１０が複数載置されているが、各太陽電池モジュール１０は上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに載置されている。すなわち、各太陽電池モジュール１０は、ダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下にならぬように載置されている。これによって、ダイヤフラム４において梁部材１５の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、シワの発生原因となる特異な形状（凹凸）は形成されない。したがって、その後のキュア工程においては、特異な形状に起因したシワはバックシート９上に発生しない。

このように、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが形成されないので、耐候性および耐湿性が良好であり、モジュール寿命が長い太陽電池モジュール１０が得られる。また、バックシート９にシワが形成されないので、太陽電池モジュール１０の見た目が悪くなることもない。

一般的にラミネート装置は、図６に示したような棒状の梁部材を備えているとは限らない。例として、ラミネート装置に適用し得る梁部材の構成例を図７〜９に示す。図７に示すように、矩形状であり、なおかつ格子状の梁部材１５ａを備えたパンチングメタル３ｃも本実施形態に適用可能である。この場合も、太陽電池モジュール１０は、ダイヤフラム４を挟んで梁部材１５ａの直下とならないように配置する。すなわち梁部材１５ａの格子内に配置することによって、ダイヤフラム４において梁部材１５ａの跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、バックシート９のシワの発生を防ぐことができる。

また、梁部材は必ずしも板状である必要はなく、図８に示すように、円柱状またはパイプ状の梁部材１５ｂを備えるパンチングメタル３ｄであってもよい。さらには、円柱状またはパイプ状の梁部材１５ｂが竜骨構造になっていてもよい。あるいは、図９に示すように、枠型あるいは箱型をした梁部材１５ｃを備えるパンチングメタル３ｅであってもよい。いずれの場合も、太陽電池モジュール１０を、ダイヤフラム４を挟んで梁部材１５ｂ，１５ｃの直下とならないように配置することによって、ダイヤフラム４において梁部材１５ｂ，１５ｃの跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、バックシート９のシワの発生を防ぐことが可能である。さらに、図９に示したように、梁部材が枠型あるいは箱型をしている方が、梁部材が板状をしている場合よりも強度が高まるという効果も奏する。

なお、以上ではパンチングメタル３に梁部材１５を備えた構成を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、ラミネート装置によっては、パンチングメタル３を設けない場合もある。しかし、パンチングメタル３が存在しない場合でも、上チャンバ２の天井を支えるために、天井の底面下に凸状の支持部材を備えている場合がある。その場合のラミネート装置を図１０に示す。ここで、上チャンバ２の天井とは、上チャンバ２の閉口端における開口端側の面である。

図１０に示すように、排気ポンプ１７がラミネート装置１ａの上チャンバ２に排気配管を介して複数箇所で導通されており、ラミネート装置１ａはパンチングメタル３を備えていないが、上チャンバ２の天井を支えるために、梁部材１５を天井の支持部材（凸構造）として設ける場合がある。

このようなラミネート装置１ａにおいても、上チャンバ２に設けられた梁部材１５がダイヤフラム４に当接することによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまい、結果、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが形成されてしまう。そこで、このようなラミネート装置１ａにおいても、ダイヤフラム４を挟んで上チャンバ２の天井に設けられた梁部材１５の直下とならないように太陽電池モジュール１０を配置することによって、ダイヤフラム４において梁部材１５の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、バックシート９のシワの発生を防ぐことが可能である。

このように、パンチングメタル３に限らず、何らかの凸構造をもつ面がダイヤフラム４に当接すれば、ダイヤフラム４の変形が誘発されてしまう。したがって、太陽電池モジュール１０のバックシート９には、シワが発生してしまう。しかし、本実施形態においては、上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに太陽電池モジュール１０を配置することによって、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが発生するのを防ぐことができる。

（比較の形態）
図１１に本発明の比較の形態として、バックシート９上にシワが発生するときのラミネート封止方法の実施形態を示す。具体的なラミネート封止方法の手順については、上述したとおりであるので、ここでは言及しない。

図１１に示すように、本形態では、ステージ６上に被ラミネート体である太陽電池モジュール１０が複数載置されているが、各太陽電池モジュール１０は上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに載置されている。すなわち、各太陽電池モジュール１０は、ダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下になるように載置されている。

この際、太陽電池モジュール１０がダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下にあることから、ラミネート工程において、ダイヤフラム４の梁部材１５の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０を加圧した際にバックシート９と封止材とを不均一に押し、シワの発生原因となる特異な形状（凹凸）が形成される。その後、キュア工程を実施すると、特異な形状に起因して、バックシート９上の特異な形状の少なくとも一部においてシワが形成される。

バックシート９にシワが形成されてしまうと、太陽電池モジュール１０の耐候性および耐湿性が悪くなり、モジュール寿命が短くなってしまう虞がある。また、バックシート９にシワがあることで太陽電池モジュール１０の見た目も悪くなってしまう。

以上のことから、本発明のラミネート封止方法によれば、各太陽電池モジュール１０がダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下にならぬように載置することによって、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが発生するのを防ぐことができる。また、太陽電池モジュール１０がダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下にならないようにするだけでよいので、新たな処理工程を必要とすることなく、シワの発生を防いでラミネート封止を行うことができる。

〔第２の実施形態〕
以下には、本発明の第２の実施形態に係るラミネート装置について、図１２を参照して説明する。図１２は、本実施形態に係るラミネート装置が備えるパンチングメタル３ｆを示す概略図である。

上述した第１の実施形態に係るラミネート装置１においては、パンチングメタル３に梁部材１５を備えた構成を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、本実施形態に係るラミネート装置では、図１２に示すように、パンチングメタル３ｆ自体が凹凸形状をしており、上チャンバ２の開口端側の面に凸状の凸構造１３を備えている。このように、パンチングメタル３ｆ自体が凸構造１３を備え、一体型になっていることによって、梁部材１５を別途設ける必要がなくなり、ラミネート装置を構成する部品点数の削減、およびパンチングメタル３ｆを支持可能に梁部材１５を固定する固定構造の省略ができる。それによって、ラミネート装置１の構造を第１の実施形態と比較して簡略化できると共に、パンチングメタル３ｆの撓みを抑えることができる。

ここで、太陽電池モジュール１０をラミネート封止する際、パンチングメタル３ｆの凸構造１３がダイヤフラム４に当接することによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。結果、太陽電池モジュール１０のバックシート９にはシワが形成されてしまう。そこで、本実施形態においても、上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに、被ラミネート体である太陽電池モジュール１０を載置する。すなわち、ダイヤフラム４を挟んで凸構造１３の直下にならぬように太陽電池モジュール１０をステージ６上に載置する。これによって、ダイヤフラム４において凸構造１３の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、シワの発生原因となる特異な形状（凹凸）は形成されない。したがって、その後のキュア工程においては、特異な形状に起因したシワはバックシート９上に発生しない。

このように、第１の実施形態と同様に、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが形成されないので、耐候性および耐湿性が良好であり、モジュール寿命が長い太陽電池モジュール１０が得られる。また、バックシート９にシワが形成されないので、太陽電池モジュール１０の見た目が悪くなることもない。

なお、具体的な太陽電池モジュール１０の製造方法等は、上述した第１の実施形態と同様であるため、ここでは言及しない。

〔第３の実施形態〕
以下には、本発明の第３の実施形態に係るラミネート装置について、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態に係るラミネート装置が備えるパンチングメタル３ｇを示す概略図である。

本実施形態に係るラミネート装置では、図１３に示すように、上チャンバ２の天井部分に設けられた梁部材１５ｄに、ボルト等の締結部材１６によってパンチングメタル３ｇが固定されている。この場合、太陽電池モジュール１０をラミネート封止する際に、図５（ｂ）に示すように、パンチングメタル３ｇに設けられた締結部材１６がダイヤフラム４に当接して負荷を与えることによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。結果、太陽電池モジュール１０のバックシート９にはシワが形成されてしまう。このように、パンチングメタル３ｇに、梁部材１５あるいは凸構造１３等が設けられていなくても、パンチングメタル３ｇがダイヤフラム４に当接する面に何らかの凸構造があれば、ダイヤフラム４の変形が誘発されてしまう。したがって、太陽電池モジュール１０のバックシート９には、シワが発生してしまう。

そこで、本実施形態においても、上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに、被ラミネート体である太陽電池モジュール１０を載置する。すなわち、ダイヤフラム４を挟んで凸構造１３の直下にならぬように太陽電池モジュール１０をステージ６上に載置する。これによって、ダイヤフラム４において締結部材１６の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、シワの発生原因となる特異な形状（凹凸）は形成されない。したがって、その後のキュア工程においては、特異な形状に起因したシワはバックシート９上に発生しない。

このように、第１および第２の実施形態と同様に、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが形成されないので、耐候性および耐湿性が良好であり、モジュール寿命が長い太陽電池モジュール１０が得られる。また、バックシート９にシワが形成されないので、太陽電池モジュール１０の見た目が悪くなることもない。

なお、具体的な太陽電池モジュール１０の製造方法等は、上述した第１の実施形態と同様であるため、ここでは言及しない。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

また、以上では太陽電池モジュールを構成する各部材について特に言及していないが、従来公知の材料を適用できるのは言うまでもない。例えば、基板７としてはガラス基板等が適用できるし、封止材としてはエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等が適用できる。

本発明は、太陽電池モジュールを製造時に、基板、太陽電池素子、およびバックシート等をラミネート封止する際に好適に用いることができる。

１，２０ ラミネート装置
２ 上チャンバ
３，３ａ〜３ｇ パンチングメタル
４ ダイヤフラム
５ 保護シート
６ ステージ
７ 基板
８ 太陽電池素子
９ バックシート
１０ 太陽電池モジュール
１３ 凸構造
１４ テープ
１５，１５ａ〜１５ｄ 梁部材
１６ 締結部材
１７ 排気ポンプ

Claims (9)

1. 上部チャンバと、
   前記上部チャンバに張架され、かつ、上部密閉空間を前記上部チャンバと構成できるダイヤフラムと、
   前記上部チャンバにおいて、前記ダイヤフラムと対向する面に設けられた凸構造と、
   太陽電池素子を含む被ラミネート体を載置できるステージを有し、かつ、前記上部チャンバと当接することによって下部密閉空間を前記ダイヤフラムと構成できる下部チャンバと、
   前記ステージに載置された前記被ラミネート体を加熱できる加熱機構と、
   前記上部密閉空間および前記下部密閉空間を真空にできる排気部とを備えたラミネート装置を用いた太陽電池モジュールの製造方法であって、
   前記上部チャンバにおいて前記凸構造が設けられていない位置に対応する前記ステージ上の位置のみに、前記被ラミネート体を戴置する載置工程を備えていることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
2. 前記上部チャンバにおいて、前記ダイヤフラムと対向する面に、複数の空孔部を有する平板を備えており、
   前記平板の前記ダイヤフラム側の面に前記凸構造が設けられて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. 前記凸構造は、前記平板の一部が凸状になって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4. 前記凸構造は、前記平板を前記上部チャンバに当接して支える支持部材であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5. 前記支持部材は、前記上部チャンバに備えられた部材に、前記平板を固定する締結部材であ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. 前記支持部材は、前記平板に備えられた梁部材であ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。
7. 前記被ラミネート体は、基板、第１封止材、前記太陽電池素子、第２封止材、およびバックシートを順に積層したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
8. 前記被ラミネート体が前記上部チャンバ内に含まれるように、前記上部チャンバと前記下部チャンバとを当接する当接工程と、
   前記当接工程の後、前記上部密閉空間および前記下部密閉空間の内部を前記排気部が真空状態にする真空引き工程と、
   前記真空引き工程の後、前記上部密閉空間の内部を大気開放すると同時に、前記被ラミネート体を前記加熱機構が加熱する加熱工程と、
   前記加熱工程の後、前記第１封止材および前記第２封止材を硬化させる硬化工程とをさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法によって製造されたことを特徴とする太陽電池モジュール。