JP2013211376A - 太陽電池パネルの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽電池パネルの性能を向上させる。
【解決手段】周囲に枠部12が設けられた基板11と、蓋部13を備えた太陽電池パネルの製造方法である。まず、太陽電池セル1を用意し、周囲に枠部12が設けられた基板11を用意し、貫通孔23が形成された蓋部13を用意する。次いで、枠部12に囲まれた基板11上に、太陽電池セル1を配置した後、枠部12に囲まれた基板11上に樹脂15aを塗布し、樹脂15aを塗布した後、枠部12に蓋部13を取り付ける。次いで、基板11、枠部12および蓋部13に囲まれた空間24の圧力を、貫通孔23を通して、大気圧よりも低い圧力に減圧する。
【選択図】図14

Description

本発明は、太陽電池パネルの製造方法に関し、特に、複数の太陽電池セルを、配線材を介して電気的に接続した太陽電池パネルの製造方法に適用して有効な技術に関する。
光電変換装置である太陽電池パネルは、太陽電池セルと呼ばれる太陽電池素子を複数有しており、その複数の太陽電池セルを、例えば配線材により電気的に接続することで、モジュール化したものである。太陽電池セルは、入射光を電力に変換する光電変換部を備えている。また、太陽電池セルは、この光電変換部の構成材料により、結晶シリコン系(単結晶または多結晶)、薄膜アモルファス・微結晶シリコン系、CIS(銅インジウムセレナイド)系などの化合物系や色素増感・有機薄膜系などに分類される。
太陽電池パネルでは、上記のいずれの太陽電池セルを用いた場合でも、複数の太陽電池セルおよび配線材を保護するため、樹脂などの保護部材により、その太陽電池セルおよび配線材を封止する必要がある。また、太陽電池セルの損傷または配線材の断線を防止または抑制する観点から、樹脂などの保護部材により封止された複数の太陽電池セルおよび配線材を、ガラス基板などの補強部材に固定する必要がある。
特開2010-157652号公報(特許文献1)には、配線材により接続された複数の太陽電池素子からなるストリングを、ガラス基板上に、EVA樹脂(エチレンビニルアセテート)により封止した太陽電池パネルが記載されている。
特開2010−157652号公報
前記EVA樹脂を用いる太陽電池パネルは、例えば以下のような方法により製造される。まず、ガラス基板上に、架橋前のEVA樹脂シートを載せ、その上に、配線材により接続された複数の太陽電池セル、架橋前の別のEVA樹脂シートおよびPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂シートを順次積層し、積層体を形成する。次に、形成された積層体を減圧チャンバ(真空チャンバ)内に配置して、減圧状態で積層体を加熱しながら積層体をプレスする、いわゆる、真空ラミネート加工を施す。これによりEVA樹脂が流動化して複数の太陽電池セルおよび配線材が封止される。そして、EVA樹脂に架橋処理を施し硬化させることにより、上記した太陽電池パネルが得られる。
このようなEVA樹脂シートを用いて封止する太陽電池パネルの製造方法では、例えば架橋前のEVA樹脂シートを取り扱う機構が煩雑になり、製造装置が大型化し、高価になるという課題がある。
一方、配線材により電気的に接続された複数の太陽電池素子からなるストリングを、ガラスエポキシやアルミニウムなどの基板上に、ウレタン樹脂などの液状の樹脂により封止した太陽電池パネルがある(例えば、前記特許文献1参照)。
前記液状の樹脂を用いる太陽電池パネルは、例えば以下のような方法により製造される。まず、基板上に、配線材により電気的に接続された複数の太陽電池セルを配置した後、その基板上に、塗布装置を用いて液状(ペースト状)の樹脂(例えばウレタン樹脂)を塗布する。そして複数の太陽電池セルおよび配線材が液状の樹脂により覆われた状態で樹脂を硬化させることにより、複数の太陽電池セルおよび配線材を封止する。
ところが、本願発明者が検討を行った結果、複数の太陽電池セルが配置された基板上に液状の樹脂を塗布し、硬化させることで、太陽電池パネルを製造する方法では、以下の課題があることが分かった。
複数の太陽電池セルが配置された基板上に液状の樹脂を塗布する工程を大気中で行うと、塗布された樹脂に気泡が混入する。樹脂に混入している気泡は、樹脂から除去しにくく、特に、太陽電池セルの裏面と基板の表面との間の樹脂に混入している気泡は、さらに樹脂から除去しにくい。このような気泡が混入している状態で樹脂を硬化させると、樹脂が硬化することで形成される樹脂体の内部に気泡が残留する。樹脂体の内部に気泡が残留すると、残留する気泡に水がたまり、配線、集電極および太陽電池セルを腐食するため、太陽電池パネルの発電効率の低下や故障を引き起こす。また、太陽電池パネルに入射した太陽光が樹脂体の内部に残留する気泡により乱反射されることで、太陽電池パネルの外観としての性能が低下する。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池パネルの性能を向上させる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
代表的な実施の形態による太陽電池パネルの製造方法は、周囲に枠部が設けられた基板と、蓋部を備えた太陽電池パネルの製造方法である。まず、太陽電池セルを用意し、周囲に枠部が設けられた基板を用意し、貫通孔が形成された蓋部を用意する。次いで、枠部に囲まれた基板上に、太陽電池セルを配置した後、枠部に囲まれた基板上に、樹脂を塗布し、樹脂を塗布した後、枠部に蓋部を取り付ける。次いで、基板、枠部および蓋部に囲まれた空間の圧力を、貫通孔を通して、大気圧よりも低い圧力に減圧する。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
代表的な実施の形態によれば、太陽電池パネルの性能を向上させることができる。
実施の形態の太陽電池パネルの受光面側を示す平面図である。 図1のA−A線に沿った断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程の一部を示す製造プロセスフロー図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 第1変形例の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。 第2変形例の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことはいうまでもない。
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。
(実施の形態)
<太陽電池パネル>
初めに、本実施の形態の太陽電池パネル10の構造について説明する。太陽電池パネル10は、太陽電池セル(太陽電池素子)1を複数個組み込んだ光電変換装置である。
図1は、実施の形態の太陽電池パネルの受光面側を示す平面図である。図2は図1のA−A線に沿った断面図である。なお、図1においては、理解を簡単にするために、蓋部13(図2参照)のうちジャンクションボックス16(図2参照)以外の部分、樹脂体15(図2参照)および蓋体20(図2参照)を外した(透視した)状態を図示している。
図1および図2に示すように、太陽電池パネル10は、基板11、枠部12、蓋部13、組立体(ストリング)14および樹脂体15を有する。
基板11は、表面11aおよび表面11aと反対側の裏面11bを備えている。基板11の表面11a側の外周部には、枠部12が設けられている。すなわち、基板11の表面11a側であって基板11の周囲には、枠部12が設けられており、基板11の表面11aであって中心部側の部分は、周囲を枠部12により囲まれている。
以下の実施の形態では、枠部12が基板11と一体に形成された例について説明する。しかし、枠部12を基板11と別に形成し、例えば接着剤による接着または熱溶着などの方法により、基板11に取り付けることもできる。
蓋部13は、上面13aおよび上面13aと反対側の下面13bを有しており、蓋部13の下面13bのうち外周部側の部分が、枠部12の上面12aと対向した状態で、枠部12に取り付けられている。蓋部13は、基板11と枠部12に囲まれた空間を塞いでいる。蓋部13は、例えば蓋部13の下面13bのうち外周部側の部分が接着剤により枠部12の上面12aに接着されることで、枠部12に取り付けられている。あるいは、蓋部13は、蓋部13の周側面から外側方に突出した突出部(側方突出部)13c(後述する図11参照)が、枠部12の周側面から外側方に突出した突出部(側方突出部)12c(後述する図11参照)と熱溶着されることで、枠部12に取り付けられている。
蓋部13上には、ジャンクションボックス16が設けられている。ジャンクションボックス16は、後述する組立体(ストリング)14の引出配線17a、17bを太陽電池パネル10の外部に引き出すための外部端子である。ジャンクションボックス16は、例えば基体18、枠体19および蓋体20を有しており、基体18上であって、枠体19に囲まれた空間に、端子台22が設けられている。また、蓋部13およびジャンクションボックス16の基体18には、蓋部13および基体18を貫通する貫通孔23が形成されている。貫通孔23は、後述する組立体(ストリング)14の引出配線17a、17bを太陽電池パネル10の外部に引き出すためのものである。
蓋部13としては、好適には、例えば、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂などの太陽光に対して透明な樹脂により成形したものを用いることができる。蓋部13の材料を太陽光に対して透明な樹脂とすることで、太陽電池セル1の受光効率を向上させ、太陽電池パネル10の光電変換特性を向上させることができる。また、蓋部13の材料を太陽光に対して透明な樹脂とすることで、太陽電池パネル10を容易に軽量化し、太陽電池パネル10の強度を向上させることができる。また、太陽光の透過性が要求されない場合には、好適には例えば太陽光に対して透明でない樹脂を用いることもできる。
基板11および枠部12としては、好適には、例えばポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂などの太陽光に対して透明な樹脂により形成したものを用いることができる。または、太陽光の透過性が要求されない場合には、好適には、例えば太陽光に対して透明でない樹脂も含め、各種の樹脂により成形したものを用いることができる。基板11および枠部12の材料として樹脂を用いた場合、ガラス材料を用いる場合に比べ、加工が容易であり、太陽電池パネル10を軽量化することができる。
また、基板11および枠部12として、より好適には、蓋部13の線膨張係数(熱膨張係数)と略等しい線膨張係数を有する樹脂により成形したものを用いることができる。これにより、温度変化に伴って基板11および枠部12と蓋部13との線膨張係数の差により基板11、枠部12および蓋部13に加えられる応力を低減することができ、太陽電池パネル10の破損を防止または抑制することができる。
また、基板11および枠部12として、さらに好適には、例えば、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂など、太陽光に対して透明な樹脂であって蓋部13の材料と同一の材料により成形したものを用いることができる。基板11および枠部12の材料を太陽光に対して透明な樹脂であって蓋部13の材料と同一の材料とすることで、基板11の裏面11b側からの視認性(透明性)を確保することができる。
さらに、基板11の厚さが例えば2〜10mm程度、枠部12の厚さが例えば5〜20mm程度のものを用いることができ、蓋部13の厚さが例えば2〜8mm程度のものを用いることができる。このような範囲の厚さを有する基板11、枠部12および蓋部13を用いることにより、太陽電池パネル10の強度を確保しつつ、太陽電池パネル10を軽量化することができる。
基板11、枠部12および蓋部13に囲まれた空間24には、組立体(ストリング)14が配置されている。組立体(ストリング)14は、複数の太陽電池セル1を、配線材25を介して電気的に接続したものである。
太陽電池セル1は、表面1aおよび表面1aと反対側に位置する裏面1bを有する基板(半導体基板)1cからなり、この基板1c中に、pn接合部である光電変換部(図示は省略)を有する。太陽電池セル1は、受光した光のエネルギーを光電変換部であるpn接合部で吸収して電力を生成するものであり、言い換えれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。そして、太陽電池セル1が生成した電力は、表面1aに形成された表面電極(図示は省略)および裏面1bに形成された裏面電極(図示は省略)を介して取り出され、太陽電池セル1の外部に伝送される。
組立体(ストリング)14は、上記した太陽電池セル1を、それぞれの受光面が上を向いた状態で、平面視において複数並べて配置し、配置された複数の太陽電池セル1を直列接続あるいは並列接続で電気的に接続したものである。太陽電池セル1の平面寸法および間隔については、太陽電池セル1の一辺の長さを例えば6インチ(約156mm)程度とし、隣り合う太陽電池セル1の間隔を例えば10mm程度とすることができる。
複数の太陽電池セル1が、それぞれの表面1aに形成された表面電極(図示は省略)が全て同一の極性を有するように配置されるものとする。このとき、各太陽電池セル1を直列接続する場合には、一つの太陽電池セル1の裏面1bに形成された裏面電極(図示は省略)と、他の太陽電池セル1の表面1aに形成された表面電極(図示は省略)とは、配線材25により電気的に接続される。ある配線材25の一方の端部は、一つの太陽電池セル1の裏面1bに形成された裏面電極(図示は省略)と電気的に接続される。また、その配線材25の他方の端部は、他の太陽電池セル1の表面1aに形成された表面電極(図示は省略)と電気的に接続される。
配線材25として、例えば銅膜などの導体膜の表面に、例えば半田膜などの接合部材が形成されたものを用いることができる。配線材25の延在方向に対して直交する方向の断面形状として、幅が例えば2〜4mm程度、厚さが例えば80〜200μm程度のものを用いることができる。このような薄い配線材25を用いることにより、配線材25を容易に変形させることができるため、太陽電池セル1を容易に接続することができる。
また、一つの太陽電池セル1と他の太陽電池セル1とを複数(図1に示す例では2つ)の配線材25により接続することで、配線抵抗を低減することができ、太陽電池パネル10の光電変換特性を向上させることができる。
本実施の形態では、一例として、図1に示すように、行方向に4個、列方向に4個、合計16個の太陽電池セル1を行列状(マトリクス状)に配置し、配置された複数の太陽電池セル1を直列接続により電気的に接続した例を示している。このような構成により、太陽電池パネル10は、所望の電力量を得ることができる。
直列接続された複数の太陽電池セル1のうち、両端の太陽電池セル1には、一方が正極、他方が負極となるように、それぞれ引出配線17a、17bが接続されている。引出配線17a、17bは、貫通孔23を通して、基板11、枠部12および蓋部13に囲まれた空間24の内部から外部へ引き出され、端子台22と電気的に接続されている。このような構成により、組立体(ストリング)14を構成する複数の太陽電池セル1で生成した電力を、ジャンクションボックス16を介して、太陽電池パネル10の外部に取り出すことができる。
なお、貫通孔23の直径を、例えば6〜10mm程度とすることができる。
組立体(ストリング)14が配置された空間24には、樹脂が充填され、充填された樹脂が硬化することで樹脂体15が形成されており、形成された樹脂体15により、組立体14が封止されている。複数の太陽電池セル1を樹脂体15により封止することで、太陽電池セル1が外力により損傷することを防止または抑制することができ、また、太陽電池セル1が例えば水分などを含んだ大気と接触することを防止または抑制することができる。
樹脂体15は複数の太陽電池セル1の受光面(表面1a)を覆うように形成されているため、樹脂体15の光の透過特性が太陽電池パネル10の光電変換特性に大きな影響を与える。また、太陽電池パネル10の製造工程に要する時間の短縮化の観点から、樹脂体15は容易、かつ、確実に組立体14を封止可能な材料で形成されることが好ましい。このように、組立体14を容易、かつ、確実に封止できる材料として、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、または、紫外線硬化型アクリル系接着剤などのUV硬化型樹脂等、各種の樹脂を用いることができる。このうち、低粘度である点で、シリコーン樹脂が好適であり、シリコーン樹脂を用いることで、容易、かつ、確実に組立体14を封止することができるので、太陽電池パネル10の製造工程に要する時間を短縮することができる。
太陽電池パネル10は、屋外に設置されることがあり、その場合、太陽電池パネル10には、例えば、−40〜+85℃の温度サイクル(低温域から高温域までの繰り返しの温度変化)の条件のもとで、安定して動作することが要求される。このような条件のもとで、樹脂体15として例えばシリコーン樹脂を用いたときは、シリコーン樹脂が柔らかいため、温度変化に伴って、組立体14を構成する太陽電池セル1および配線材25に加えられる応力を低減することができる。
例えば、主としてシリコンからなる太陽電池セル1の線膨張係数は、2〜3ppm/℃程度である。また、配線材25が例えば銅(Cu)からなる場合には、線膨張係数は12ppm/℃程度である。ここで、樹脂体15の材料を、基板11を構成する樹脂材料であるポリカーボネート樹脂と同一の樹脂とした場合には、樹脂体15の線膨張係数は70ppm/℃程度である。このように、太陽電池セル1および配線材25と樹脂体15との間で線膨張係数(熱膨張係数)に差がある場合には、温度変化に伴って、太陽電池セル1および配線材25と樹脂体15との界面において応力が発生するおそれがある。
しかし、本実施の形態では、樹脂体15を、例えばシリコーン樹脂など、基板11、枠部12および蓋部13のヤング率よりも小さいヤング率を有する樹脂材料、すなわち、基板11よりも柔らかい樹脂材料で形成している。例えば、25℃でのヤング率を比較すると、ポリカーボネート樹脂のヤング率は3GPa(3×10Pa)程度以上であり、シリコーン樹脂のヤング率は、1MPa(1×10Pa)程度である。このように樹脂体15が基板11よりも柔らかい場合には、太陽電池セル1および配線材25と基板11との線膨張係数(熱膨張係数)の差に起因して発生する応力を低減することができる。
また、図2に示すように、基板11の表面11aから上方に突出した複数のスペーサ(上方突出部)26を設け、組立体14を構成する複数の太陽電池セル1の各々を各スペーサ26上に配置することもできる。この場合、平面視におけるスペーサ26の面積を、平面視における太陽電池セル1の面積よりも小さくする。このような構成により、太陽電池セル1の表面1aおよび側面1dに加え、裏面1bのうちスペーサ26と接触する部分以外の部分も樹脂体15により封止することができる。そのため、太陽電池セル1が水分などを含んだ大気と接触することを防止または抑制することができる。また、このような構成により、太陽電池セル1が基板11の表面11a上に直接固定されなくなる。そのため、温度変化に伴って太陽電池セル1と基板11との線膨張係数(熱膨張係数)の差により基板11により太陽電池セル1に加えられる応力を低減することができ、太陽電池セル1の破損または性能劣化を防止または抑制することができる。
スペーサ26として、好適には、基板11と一体に形成したものを用いることができる。これにより、部品点数を削減することができる。しかし、スペーサ26を基板11と別に形成し、例えば接着剤による接着または粘着シートによる接着などの方法により、基板11に取り付けることもできる。
本実施の形態の太陽電池パネル10には、蓋部13が設けられており、基板11、枠部12および蓋部13に囲まれた空間24に樹脂体15が形成されているため、樹脂体15は太陽電池パネル10の表面に露出していない。このような構成とすることで、柔らかい樹脂体15により組立体14を封止しつつ、樹脂体15よりも剛性に優れた蓋部13により、太陽電池パネル10の耐衝撃性を向上させることができる。
また、蓋部13に、引出配線17a、17bを通すための貫通孔23が設けられている。後述する太陽電池パネルの製造工程において図14を用いて説明するように、空間24に樹脂が充填されている状態で、貫通孔23を通して空間24の圧力を減圧する。これにより、空間24に充填されている樹脂から容易に気泡を除去(脱泡)することができる。
さらに、引出配線17a、17bを通すための貫通孔23が、空間24の圧力を減圧するための貫通孔を兼ねている。そのため、蓋部13に、空間24の圧力を減圧するための貫通孔を新たに形成する必要がなく、太陽電池パネル10の構造および製造工程を簡略化することができる。
<太陽電池パネルの製造工程>
次に、前記した太陽電池パネル10の製造工程について説明する。
図3は、実施の形態の太陽電池パネルの製造工程の一部を示す製造プロセスフロー図である。図4〜図16は、実施の形態の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。
まず、組立体(ストリング)を用意する(組立体用意工程、ステップS11)。
このステップS11(組立体用意工程)では、図4に示すように、複数の太陽電池セル1を、複数の配線材25を用いて電気的に接続し、組立体14を形成する。具体的には、複数の太陽電池セル1の表面1aに形成された表面電極(図示は省略)が全て同一の極性を有するように配置する。次いで、一つの太陽電池セル1の裏面1bに形成された裏面電極(図示は省略)と、他の太陽電池セル1の表面1aに形成された表面電極(図示は省略)とを、配線材25により電気的に接続する。
前述したように、配線材25として、例えば銅膜などの導体膜の表面に、例えば半田膜などの接合部材が形成されたものを用いることができる。このような場合、導体膜の表面に形成された半田膜を介して、配線材25を、太陽電池セル1の裏面1bに形成された裏面電極(図示は省略)、または、太陽電池セル1の表面1aに形成された表面電極(図示は省略)と電気的に接続する。
また、一つの太陽電池セル1と他の太陽電池セル1とを複数(図1に示す例では2つ)の配線材25により接続することで、配線抵抗を低減することができ、太陽電池パネル10の光電変換特性を向上させることができる。
本実施の形態では、一例として、図1に示したように、行方向に4個、列方向に4個、合計16個の太陽電池セル1を行列状(マトリクス状)に配置し、配置された複数の太陽電池セル1を直列接続により電気的に接続することができる。直列接続された複数の太陽電池セル1のうち、両端の太陽電池セル1からは、一方が正極、他方が負極となるように、それぞれ引出配線17a、17bが引き出されている。
なお、組立体14が1つの太陽電池セル1からなるものでもよく、その場合は、ステップS11(組立体用意工程)では、組立体14として1つの太陽電池セル1を用意する。また、1つの太陽電池セル1に引出配線17a、17bが接続される。
次に、枠部が設けられた基板を用意する(基板用意工程、図3のステップS12)。
このステップS12(基板用意工程)では、図5に示すように、表面11aおよび表面11aと反対側の裏面11bを有する基板11を、例えば樹脂を射出成形することにより形成する。この工程では、基板11の表面11a側の外周部に枠部12が設けられるように、射出成形が行われる。すなわち、この工程では、基板11の表面11a側であって基板11の周囲に枠部12が設けられ、基板11の表面11aであって中心部側の部分が、周囲を枠部12により囲まれるように、射出成形が行われる。枠部12の上面12aの高さは、例えば、基板11上に配置される太陽電池セル1の表面1aに接続された配線材25(図4参照)の高さよりも高くなるように、設計される。
また、上記した射出成形では、図5に示すように、基板11の表面11aから上方に突出した複数のスペーサ(上方突出部)26が設けられるように、射出成形が行われる。複数のスペーサ26は、組立体14を構成する複数の太陽電池セル1の各々が各スペーサ26上に配置されるためのものである。また、スペーサ26が設けられる場合、スペーサ26の高さは、例えば、枠部12の上面12aの高さが、スペーサ26上に配置される太陽電池セル1の表面1aに接続された配線材25(図4参照)の高さより高くなるように、設計される。
基板11、枠部12およびスペーサ26としては、太陽光の透過性が要求されない場合には、好適には、例えば太陽光に対して透明でない樹脂も含め、各種の樹脂により成形したものを用いることができる。また、基板11、枠部12およびスペーサ26として、より好適には、線膨張係数(熱膨張係数)が蓋部13の線膨張係数(熱膨張係数)と略等しい樹脂により成形したものを用いることができる。さらに好適には、基板11、枠部12およびスペーサ26として、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂などの太陽光に対して透明な樹脂であって蓋部13の材料と同一の材料により成形したものを用いることができる。
なお、ステップS12(基板用意工程)では、枠部12およびスペーサ26を基板11と一体に形成する方法には限定されない。したがって、枠部12またはスペーサ26を基板11と別に形成し、例えば接着剤による接着または熱溶着などの方法により、基板11に取り付けることもできる。
次に、蓋部を用意する(蓋部用意工程、図3のステップS13)。
このステップS13(蓋部用意工程)では、図6に示すように、上面13a、および、上面13aと反対側の下面13bを有する蓋部13を、例えば樹脂を射出成形することにより作成する。この工程では、蓋部13の下面13bのうち外周部側の部分が、枠部12の上面12a(図5参照)と対向するような形状を有するように、射出成形が行われる。
また、ステップS13(蓋部用意工程)では、蓋部13上に、ジャンクションボックス16(図2参照)を構成する基体18、枠体19および端子台22を、射出成形により蓋部13と一体に形成することもできる。あるいは、基体18、枠体19および端子台22を蓋部13と別に形成し、例えば接着剤による接着または熱溶着などの方法により、蓋部13に取り付けることもできる。
ステップS13(蓋部用意工程)では、蓋部13およびジャンクションボックス16の基体18に、蓋部13および基体18を貫通する貫通孔23を形成する。貫通孔23は、後述するステップS16(搭載工程)において、引出配線17a、17bを通すためのものである。
蓋部13としては、好適には、例えば、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂などの太陽光に対して透明な樹脂により成形したものを用いることができる。
なお、図6に示すように、蓋部13については、例えば、貫通孔23の周辺を除き、下面13bが平坦なものとすることができる。
また、ステップS11(組立体用意工程)、ステップS12(基板用意工程)およびステップS13(蓋部用意工程)については、これらの工程をいずれの順序で行ってもよく、あるいは、複数の工程を並行して行ってもよい。
次に、基板上に組立体(ストリング)を配置する(配置工程、図3のステップS14)。
このステップS14(配置工程)では、例えば基板11の表面11aに形成されたスペーサ26上に、太陽電池セル1の組立体(ストリング)14を配置する。図7に示すように、組立体14を構成する複数の太陽電池セル1の各々が、基板11の表面11aに形成された複数のスペーサ26の各々の上に配置される。前述したように、枠部12の上面12aの高さが、スペーサ26上に配置される太陽電池セル1の表面1aに接続された配線材25の高さより高くなるように設計されている。このような場合には、組立体14のうち引出配線17a、17bを除いた部分は、枠部12の上面12aの高さよりも低くなる。すなわち、組立体14のうち引出配線17a、17bを除いた部分は、枠部12に囲まれた空間に配置される。
なお、前述したように、基板11の表面11aにスペーサ26が形成されていなくてもよい。基板11の表面11aにスペーサ26が形成されていない場合には、組立体(ストリング)14は、枠部12に囲まれた基板11上(基板11の表面11a上)に配置されることになる。
また、前述したように、組立体14が1つの太陽電池セル1からなるものでもよく、その場合は、ステップS14(配置工程)では、基板11上に、組立体14としての1つの太陽電池セル1を配置する。
次に、樹脂を塗布する(塗布工程、図3のステップS15)。
このステップS15(塗布工程)では、図8に示すように、枠部12に囲まれた基板11の表面11a側に、塗布装置30を用いて液状の樹脂15aを塗布し、組立体(ストリング)14を封止する。
図8に示すように、塗布装置30には、タンク(樹脂供給源)31、供給ポンプ32、供給管33および塗布ヘッド34が設けられている。タンク31は、途中に供給ポンプ32が設けられた供給管33により塗布ヘッド34に接続されている。タンク31には、例えばシリコーン樹脂などの液状の樹脂15aが貯留されている。塗布ヘッド34には、スリット状の開口部34aが形成されている。また、図示しない駆動機構により、塗布ヘッド34または基板11を移動させることで、塗布ヘッド34と基板11との相対的位置関係を移動させることができるようになっている。
このような構成において、タンク31からの樹脂15aは、供給ポンプ32で加圧され、供給管33を通して塗布ヘッド34に送られる。そして、塗布ヘッド34に送られた樹脂15aは、スリット状の開口部34aから、枠部12に囲まれた基板11の表面11a上に吐出される。樹脂15aを吐出する塗布ヘッド34を、スリット状の開口部34aの長手方向でない方向、例えば長手方向と直交する方向に動かすことで、樹脂15aが、枠部12に囲まれた基板11の表面11a上に、組立体14を覆うように、塗布される。
樹脂15aとしては、太陽電池セル1の裏面1bと基板11の表面11aとの間にも樹脂15aを回り込ませる必要があるので、好適には、液状の樹脂である。このような液状の樹脂15aとして、前述したように、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、または、紫外線硬化型アクリル系接着剤などのUV硬化型樹脂等、各種の樹脂を用いることができる。このうち、低粘度である点で、シリコーン樹脂が特に好適である。
塗布される樹脂15aの上面の高さは、好適には、後述するステップS16(搭載工程)において、枠部12に蓋部13を搭載する際に、蓋部13の下面13bが塗布された樹脂15aの上面に接触するような高さとする。図6に示したように、蓋部13の下面13bが平坦であるときは、好適には、樹脂15aの上面の高さを、枠部12の上面12aの高さと等しくする。樹脂15aを上記の高さとすることで、後述するステップS17(取り付け工程)において、枠部12に蓋部13を取り付けた後、空間24(後述する図10参照)に隙間なく樹脂15aを充填することが可能となる。
ステップS15(塗布工程)では、複数の太陽電池セル1が配置された基板11上に液状の樹脂15aを塗布する工程を大気中で行うため、樹脂15aが塗布される際に、樹脂15aに気泡Bが混入する。また、大気圧下では、混入した気泡Bが樹脂15aから除去(脱泡)されにくいため、塗布された樹脂15aの内部には、図8に示すように、気泡Bが残留する。特に、スペーサ26上に配置されている太陽電池セル1の裏面1bと基板11の表面11aとの間の樹脂15aの内部には、気泡Bが残留しやすい。
次に、枠部に蓋部を搭載する(搭載工程、図3のステップS16)。
このステップS16(搭載工程)では、図9に示すように、例えば枠部12の上面12a、および、蓋部13の下面13bのうち枠部12の上面12aに対向する部分に、例えば接着剤27を塗布する。そして、接着剤27が塗布されている枠部12の上面12aと、蓋部13の下面13bのうち接着剤27が塗布されている部分とを対向させた状態で、枠部12に蓋部13を搭載する。また、蓋部13が枠部12に近づいた状態で、後述する図10に示すように、貫通孔23に引出配線17a、17bを通す(引出配線17bについては、図示は省略)。接着剤27として、例えば溶着系接着剤など各種の接着剤を用いることができる。
次に、枠部に蓋部を取り付ける(取り付け工程、図3のステップS17)。
このステップS17(取り付け工程)では、図10に示すように、貫通孔23に引出配線17a、17bを通した状態で、搭載された蓋部13を枠部12に押し付ける。そして、蓋部13を枠部12に押し付けた状態で接着剤27を硬化させ、枠部12の上面12aと蓋部13の下面13bのうち外周部側の部分とを、硬化した接着剤27により接着することで、枠部12に蓋部13を取り付ける。
一方、ステップS16(搭載工程)およびステップS17(取り付け工程)については、以下のような方法を行うことも可能である。
あらかじめ、枠部12に、枠部12の外側方に突出した突出部(側方突出部)12cを形成し、蓋部13に、蓋部13の外側方に突出した突出部(側方突出部)13cを形成しておく。突出部12c、13cとして、好適には、図11に示すように、例えば枠部12の上面12a側の側周面、および、蓋部13の下面13b側の側周面の各々から外側方に突出し、枠部12に蓋部13を搭載したときに互いに接触するものを形成しておく。そして、ステップS16(搭載工程)では、貫通孔23に引出配線17a、17bが通り、枠部12に形成された突出部12cと、蓋部13に形成された突出部13cとが互いに接触するように、枠部12に蓋部13を搭載する(引出配線17bについては、図示は省略)。
また、ステップS17(取り付け工程)では、突出部12c、13cが互いに接触している状態で、図12に示すように、突出部12cと突出部13cとを熱溶着することで、枠部12に蓋部13を取り付ける。突出部12cおよび突出部13cとして、例えばポリカーボネート樹脂などの樹脂からなり、突出部12cおよび突出部13cの各々が枠部12および蓋部13の各々と一体に形成されているものを用いることができる。
なお、ステップS17(取り付け工程)において、例えば半田付け、圧着端子接続など各種の接続方法により、引出配線17a、17bをジャンクションボックス16の端子台22に電気的に接続することもできる。図10および図12では、ステップS17(取り付け工程)において、引出配線17a、17bがジャンクションボックス16の端子台22に電気的に接続された状態を示す(引出配線17bについては、図示は省略)。これにより、組立体14を構成する各太陽電池セル1により変換された電力を外部に取り出すことが可能となる。ただし、引出配線17a、17bをジャンクションボックス16の端子台22に接続する工程については、後述するステップS21(搬出工程)の後に行うこともできる。
このように、ステップS17(取り付け工程)までの工程を行うことで、図10および図12に示すように、基板11、枠部12および蓋部13に囲まれた空間24に組立体(ストリング)14が配置されたパネル体28が形成される。また、パネル体28の空間24には、樹脂15aが充填されている。
なお、ステップS16(搭載工程)およびステップS17(取り付け工程)が大気中で行われるため、図10および図12に示すように、樹脂15aと蓋部13の下面13bとの間にも、気泡Bが残留する。また、前述したように、スペーサ26上に配置されている太陽電池セル1と基板11の表面11aとの間の樹脂15aの内部などにも、気泡Bが残留している。
本実施の形態では、貫通孔23が、ジャンクションボックス16の枠体19に囲まれた基体18に形成されている。そのため、枠部12に蓋部13を取り付ける際に、貫通孔23から樹脂15aが溢れた場合でも、溢れた樹脂15aをジャンクションボックス16の枠体19で受けることができる。その結果、溢れた樹脂15aがパネル体28の他の部分または真空容器39に付着することを防止または抑制することができる。また、ステップS15(塗布工程)において、塗布された樹脂15aの上面の高さを、枠部12の上面12aの高さよりも少し高くしておき、基板11に蓋部13を取り付ける際に貫通孔23から樹脂15aを少し溢れさせる方法を行うことができる。このような方法により、基板11、枠部12および蓋部13に囲まれた空間24に、確実に隙間なく樹脂15aを充填することができる。図12では、貫通孔23から溢れた樹脂15aが、ジャンクションボックス16の枠体19に受けられている状態を示している。
なお、ステップS17(取り付け工程)を行う前に、枠部12に蓋部13を搭載した状態で、後述するステップS18(搬入工程)を先に行い、その後、ステップS17(取り付け工程)を減圧下で行ってもよい。これにより、接着剤による接着または熱溶着の際に接着剤27または突出部12cもしくは突出部13cから発生するガスを十分に除去することができる。
次に、真空容器に基板(パネル体)を搬入する(搬入工程、ステップS18)。
このステップS18(搬入工程)では、図13に示すように、パネル体28、すなわち、周囲に枠部12が設けられ、枠部12に蓋部13が取り付けられ、空間24に組立体(ストリング)14が配置された基板11を、真空容器39に搬入する。また、パネル体28の空間24には、樹脂15aが充填されている。
なお、図13以降の図では、前述したような、枠部12と蓋部13との間の接着剤、または、枠部12および蓋部13の双方に形成された突出部が熱溶着された部分については、図示を省略する。
図13に示すように、真空容器39は気密可能に、かつ、パネル体28を搬入出可能に設けられている。真空容器39は、排気部40およびガス導入部50を有する。真空容器39は、パネル体28の空間24に充填された樹脂15aから気泡を除去(脱泡)するためのものである。
排気部40は、真空容器39を真空排気することで真空容器39内の圧力を減圧する。図13に示すように、排気部40には、排気管41、バルブ42および排気ポンプ(真空排気装置)43が設けられている。排気管41の上流側の端部は、真空容器39内で開口しており、上流側の端部が真空容器39内で開口した排気管41は、真空容器39の例えば天板などの容器壁を貫通して真空容器39の外部に引き出されている。真空容器39の外部に引き出された排気管41の途中にはバルブ42が設けられており、排気管41の下流側の端部には排気ポンプ(真空排気装置)43が接続されている。
このような構成において、後述するように、排気ポンプ43を動作させた状態で、バルブ42を開き、真空容器39内のガスを排気ポンプ43により排気することで、真空容器39内の圧力を減圧することができる。
ガス導入部50は、真空容器39内に例えば空気などのガスを導入することで、真空容器39内の圧力を大気圧に復圧する。図13に示すように、ガス導入部50には、導入管51およびバルブ52が設けられている。導入管51の上流側の端部は、大気中に開口しており、導入管51の途中にはバルブ52が設けられている。また、導入管51のバルブ52よりも下流側の部分は、真空容器39の外部から、真空容器39の例えば天板などの容器壁を貫通して真空容器39の内部に引き込まれている。真空容器39の内部に引き込まれた導入管51の下流側の端部は、真空容器39内で開口している。
このような構成において、真空容器39内の圧力が大気圧よりも減圧された状態で、バルブ52を開き、真空容器39内に空気を導入することで、真空容器39内の圧力を大気圧に復圧することができる。
なお、導入管51の上流側の端部を例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給する供給源に接続し、空気に代え、不活性ガスを供給源から供給するようにしてもよい。
ステップS18(搬入工程)では、図13に示すように、基板搬送装置(図示は省略)によりパネル体28を搬送し、真空容器39に設けられた搬入搬出口(図示は省略)を通してパネル体28を真空容器39に搬入する。
次に、真空容器内の圧力を減圧する(減圧工程、ステップS19)。
このステップS19(減圧工程)では、パネル体28の空間24に例えばシリコーン樹脂などの液状の樹脂15aが充填されている状態で、真空容器39内の圧力を大気圧よりも減圧する。具体的には、排気ポンプ43を動作させ、バルブ52を閉じた状態で、バルブ42を開き、図14に示すように、真空容器39内のガスを排気ポンプ43により排気することで、真空容器39内の圧力を減圧する。真空容器39内の圧力を減圧することで、パネル体28の空間24が、貫通孔23を通して排気されるため、パネル体28の空間24の圧力も減圧される。そして、空間24の圧力が減圧された状態で、空間24に充填されている樹脂15aの内部に残留している気泡Bを除去(脱泡)する。真空容器39内の圧力は、好適には、例えば0〜20Pa程度とすることができる。
このように、本実施の形態では、真空容器39内の圧力すなわち空間24の圧力を大気圧よりも低い圧力に減圧することで、空間24に充填されている樹脂15aから気泡Bを脱泡する。
前述したように、ステップS15(塗布工程)が大気中で行われたため、スペーサ26上に配置されている太陽電池セル1の裏面1bと基板11の表面11aとの間の樹脂15aの内部には、気泡Bが残留している。また、ステップS15(塗布工程)およびステップS16(搭載工程)が大気中で行われたため、樹脂15aと蓋部13の下面13bとの間には、気泡Bが残留している。
空間24の圧力が大気圧よりも低い圧力に減圧されていない場合には、樹脂15aから容易に気泡Bを除去することができない。特に、空間24に充填されている樹脂15aのうち、例えばスペーサ26上に配置された太陽電池セル1の裏面1bと基板11の表面11aとの間の部分、および、蓋部13の下面13bと接している部分からは、気泡Bを除去しにくい。これは、空間24の圧力が大気圧である場合、例えば気泡Bの体積が小さく、気泡Bに働く浮力が小さいためである。
一方、空間24の圧力が大気圧よりも低い圧力に減圧されている場合には、例えば気泡Bが膨張して体積が増加し、浮力が大きくなることにより、空間24の圧力が大気圧である場合に比べ、気泡Bが樹脂15aから除去されやすくなる。したがって、本実施の形態では、空間24の圧力が大気圧よりも低い圧力に減圧されていない場合に比べ、空間24に充填されている樹脂15aから気泡Bを容易に除去(脱泡)することができる。
さらに、本実施の形態では、蓋部13に設けられた引出配線17a、17bを通すための貫通孔23を通して空間24の圧力を減圧する。そのため、前述したように、蓋部13により太陽電池パネル10の耐衝撃性を向上させるとともに、引出配線17a、17bを通すための貫通孔23を、空間24の圧力を減圧するための貫通孔として兼用できる。したがって、太陽電池パネル10の構造および製造工程を簡略化することができる。
次に、真空容器内の圧力を大気圧に復圧する(復圧工程、ステップS20)。
このステップS20(復圧工程)では、真空容器39からの排気を停止し、真空容器39に例えば空気などのガスを導入することで、真空容器39内の圧力を大気圧に復圧する。具体的には、図15に示すように、バルブ42を閉じ、バルブ52を開き、導入管51から真空容器39に例えば空気などのガスを導入することで、真空容器39内の圧力を大気圧に復圧する。
次に、真空容器から基板(パネル体)を搬出する(搬出工程、ステップS21)。
このステップS21(搬出工程)では、基板搬送装置(図示は省略)によりパネル体28(基板11)を搬送し、真空容器39に設けられた搬入搬出口(図示は省略)を通してパネル体28(基板11)を真空容器39から搬出する。そして、大気圧下で、パネル体28(基板11)を硬化温度(例えば30〜100℃程度)まで加熱した後、放置することで、樹脂15aが硬化して、樹脂体15(本実施の形態ではシリコーン樹脂)になる。
本実施の形態では、樹脂15aから気泡が容易に除去(脱泡)されるため、樹脂体15の内部に残留する気泡も低減される。そのため、太陽電池パネル10において、残留気泡に水がたまることによる配線、集電極および太陽電池セルの腐食が減少するため、発電効率の低下や故障を低減することができる。また、太陽電池パネル10に入射した太陽光が樹脂体15の内部に残留する気泡により乱反射されることを抑制することができ、太陽電池パネル10の外観としての性能を向上させることができる。
また、ステップS21(搬出工程)の後、ジャンクションボックス16の枠体19に、例えばネジ止め(図示は省略)により、蓋体20を取り付ける。これにより、図2に示したような、太陽電池パネル10が得られる。
なお、前述したように、引出配線17a、17bをジャンクションボックス16の端子台22に接続する工程については、ステップS21(搬出工程)の後に行うこともできる。
また、図16に示すように、図2に示す太陽電池パネル10については、4辺の全部または一部に相当する外周部を、例えばアルミニウムなどからなり、コ字状の断面形状を有するフレーム(枠部材)70により支持することができる。このような構成により、太陽電池パネル10の剛性を確保することができる。また、図16に示すように、フレーム70と太陽電池パネル10との間に例えばゴムなどからなる緩衝材71を挟んだ状態で、太陽電池パネル10を支持することができる。このような構成により、太陽電池パネル10の耐衝撃性を向上させることができる。さらに、例えば対向して配置された2本のフレーム70の間に、太陽電池パネル10の4辺のうち、対向する2辺に相当する外周部を挟むことにより、複数の太陽電池パネルを容易に並べて配置した太陽電池モジュールを形成することができる。
本実施の形態では、真空容器39にパネル体28が搬入されている状態で、真空容器39内の圧力を減圧することで、パネル体28の空間24の圧力を減圧する。パネル体28が大気圧下に配置されている状態で、例えば貫通孔23を通して空間24の圧力を減圧する場合、例えば基板11または蓋部13に反りが発生するおそれがある。一方、本実施の形態では、パネル体28が真空容器39に搬入されている状態で、貫通孔23を通して空間24の圧力を減圧するため、パネル体28の空間24の圧力が減圧されても、基板11または蓋部13に反りが発生しない。
<太陽電池パネルの製造工程の各種の変形例>
本実施の形態の太陽電池パネルの製造工程として、以下のような各種の変形例を行うことができる。なお、以下の変形例を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図17は、第1変形例の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。
第1変形例では、樹脂として、第1材料と第2材料とからなる2液混合型の樹脂が用いられる。図17に示すように、塗布装置30aには、タンク(樹脂供給源)31a、31b、供給ポンプ32a、32b、供給管33a、33b、33c、塗布ヘッド34および混合ユニット35が設けられている。タンク31aは、途中に供給ポンプ32aが設けられた供給管33aにより混合ユニット35の上流側に接続され、タンク31bは、途中に供給ポンプ32bが設けられた供給管33bにより混合ユニット35の上流側に接続されている。また、混合ユニット35の下流側は、供給管33cにより塗布ヘッド34に接続されている。タンク31aには、第1材料が貯留されており、タンク31bには、第2材料が貯留されている。塗布ヘッド34には、スリット状の開口部34aが形成されており、図示しない駆動機構により、塗布ヘッド34と基板11との相対的位置関係を移動させることができるようになっている。
このような構成において、タンク31aからの第1材料と、タンク31bからの第2材料は、それぞれ供給ポンプ32a、32bで加圧され、それぞれ供給管33a、33bを通して混合ユニット35に送られる。混合ユニット35は、第1材料と第2材料を所定の混合比で混合する。混合ユニット35で混合された液状の樹脂15aは、塗布ヘッド34に送られ、スリット状の開口部34aから、枠部12に囲まれた基板11の表面11a上に吐出される。そして、樹脂15aを吐出する塗布ヘッド34を、スリット状の開口部34aの長手方向でない方向、例えば長手方向と直交する方向に動かす。その結果、樹脂15aが、枠部12に囲まれた基板11の表面11a上に、組立体14を覆うように、塗布される。
第1変形例では、第1材料として例えば主剤であるシリコーン樹脂を用い、第2材料として例えば反応開始剤であるシリコーン樹脂を用い、第1材料と第2材料とからなる液状の樹脂を硬化させることで、シリコーン樹脂を形成することができる。このように複数液(例えば主剤と反応開始剤)を混合させる複数液混合方式で樹脂体15(図2参照)を形成する場合、硬化前の樹脂15aの粘度を低くすることができるため、太陽電池セル1の裏面1bと基板11の表面11aとの間に、樹脂15aを容易に回り込ませることができる。
図18は、第2変形例の太陽電池パネルの製造工程中の断面図である。
図18に示すように、第2変形例では、下面13bの高さが、貫通孔23に近くなるほど高くなるように、下面13bが傾斜している蓋部13dを用いる。図3のステップS19(減圧工程)において、気泡Bには、気泡Bが上昇する方向に浮力が働く。そして、第2変形例では、気泡Bに働く浮力を利用することで、パネル体28の空間24に充填されている樹脂15aのうち、貫通孔23から遠い部分に残留している気泡Bを、貫通孔23に向けて容易に移動させることができる。その結果、下面13bが傾斜していない場合に比べ、樹脂15aから気泡Bを除去(脱泡)するための時間を短縮することができる。
また、樹脂15aから気泡Bを除去(脱泡)する際に、真空容器39内の温度すなわち樹脂15aの温度を、室温よりも高い温度に上昇させることで、液状の樹脂15aの粘度を低くすることができる。そのため、気泡Bをさらに速く移動させることができ、樹脂15aから気泡Bを除去(脱泡)するための時間をさらに短縮することができる。図18では、真空容器39に例えばヒータなどからなる加熱部55が設けられており、パネル体28の空間24に充填されている樹脂15aが、加熱部55により加熱されている状態を示している。
なお、気泡Bを除去(脱泡)する際に加熱される樹脂15aの温度としては、樹脂15aを硬化させずに、樹脂15aの粘度を低下させることができればよい。したがって、気泡Bを除去(脱泡)する際に加熱される樹脂15aの温度は、好適には、室温よりは高く、かつ、前述した樹脂15aの硬化温度(例えば30〜100℃程度)よりも低い温度である。
また、前述した実施の形態においても、同様に、真空容器39(図14参照)に例えばヒータなどからなる加熱部を設け、樹脂15aから気泡Bを除去(脱泡)する際に、樹脂15aの温度を、室温よりも高い温度に上昇させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
本発明は、太陽電池パネルの製造方法に適用して有効である。
1 太陽電池セル
1a 表面
1b 裏面
1c 基板
1d 側面
10 太陽電池パネル
11 基板
11a 表面
11a 裏面
12 枠部
12a 上面
12c、13c 突出部(側方突出部)
13、13d 蓋部
13a 上面
13b 下面
14 組立体(ストリング)
15 樹脂体
15a 樹脂
16 ジャンクションボックス
17a、17b 引出配線
18 基体
19 枠体
20 蓋体
22 端子台
23 貫通孔
24 空間
25 配線材
26 スペーサ
27 接着剤
28 パネル体
30、30a 塗布装置
31、31a、31b タンク(樹脂供給源)
32、32a、32b 供給ポンプ
33、33a〜33c 供給管
34 塗布ヘッド
34a 開口部
35 混合ユニット
39 真空容器
40 排気部
41 排気管
42 バルブ
43 排気ポンプ(真空排気装置)
50 ガス導入部
51 導入管
52 バルブ
55 加熱部
70 フレーム(枠部材)
71 緩衝材
B 気泡

Claims (11)

  1. (a)太陽電池素子を用意する工程、
    (b)周囲に枠部が設けられた基板を用意する工程、
    (c)貫通孔が形成されており、前記枠部に取り付けられる蓋部を用意する工程、
    (d)前記(a)工程および前記(b)工程の後、前記枠部に囲まれた前記基板上に、前記太陽電池素子を配置する工程、
    (e)前記(d)工程の後、前記枠部に囲まれた前記基板上に、樹脂を塗布する工程、
    (f)前記(e)工程の後、前記枠部に前記蓋部を取り付ける工程、
    (g)前記(f)工程の後、前記基板、前記枠部および前記蓋部に囲まれた空間の圧力を、前記貫通孔を通して、大気圧よりも低い圧力に減圧する工程、
    を有する太陽電池パネルの製造方法。
  2. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    前記(a)工程において、配線が接続された太陽電池素子を用意し、
    前記(f)工程において、前記貫通孔に前記配線を通した状態で、前記枠部に前記蓋部を取り付けることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
  3. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    前記蓋部の上面には、前記貫通孔を囲む枠体が形成されており、
    前記(f)工程において、前記枠部に前記蓋部を取り付ける際に、前記貫通孔を通して前記蓋部の上面に溢れた樹脂を、前記枠体により受けることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
  4. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    前記蓋部の下面の高さが、前記貫通孔に近くなるほど高くなるように、前記下面が傾斜していることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
  5. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    前記(f)工程において、前記枠部に前記蓋部を接着剤により接着することを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
  6. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    前記枠部には、前記枠部の外側方に突出した第1側方突出部が設けられており、
    前記蓋部には、前記蓋部の外側方に突出した第2側方突出部が設けられており、
    前記(f)工程において、前記第1側方突出部と前記第2側方突出部とを熱溶着することで、前記枠部に前記蓋部を取り付けることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
  7. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    (h)前記(f)工程の後、前記基板を真空容器に搬入する工程、
    を有し、
    前記(g)工程において、前記(h)工程の後、前記真空容器を排気することで、前記貫通孔を通して、前記空間の圧力を大気圧よりも低い圧力に減圧することを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
  8. 請求項7記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    前記(g)工程において、前記(h)工程の後、前記真空容器の内部を加熱している状態で、前記真空容器を排気することで、前記貫通孔を通して、前記空間の圧力を大気圧よりも低い圧力に減圧することを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
  9. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    (i)前記(e)工程の後、前記基板を真空容器に搬入する工程、
    を有し、
    前記(f)工程において、前記(i)工程の後、前記真空容器を排気している状態で、前記枠部に前記蓋部を接着し、
    前記(g)工程において、前記真空容器を排気することで、前記貫通孔を通して、前記空間の圧力を大気圧よりも低い圧力に減圧することを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
  10. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    (j)前記(f)工程の後、前記樹脂を硬化させる工程を有する太陽電池パネルの製造方法。
  11. 請求項1記載の太陽電池パネルの製造方法であって、
    前記(b)工程において、表面および前記表面と反対側に位置する裏面とを有し、前記表面側の周囲に前記枠部が設けられ、前記枠部に囲まれた前記表面に、前記表面から上方に突出した上方突出部が設けられた基板を用意し、
    前記(d)工程において、前記上方突出部上に、前記太陽電池素子を配置することを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102175104B1 (ko) * 2020-01-10 2020-11-06 주식회사 에스아이 세라믹 실사 방식으로 빛 투과 성능을 개선한 태양 전지 창호 및 이의 제조 방법

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