JP2013232596A - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造工程における太陽電池モジュールの表面への傷や汚れの付着を防止して、外観品質の高い太陽電池モジュールを作製可能な太陽電池モジュールの製造方法を得ること。
【解決手段】透光性基板2の受光面側に静電気を利用して保護シート21を貼付する保護シート貼付工程と、前記透光性基板2の裏面側に、受光面側封止材と太陽電池アレイ10と裏面側封止材とバックシート4とをこの順で積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体をラミネートするラミネート工程と、前記保護シート21を剥離する剥離工程と、を含み、前記保護シート貼付工程では、前記透光性基板2の外形から一部がはみ出した状態で前記保護シート21を貼付し、前記積層工程では、前記透光性基板2の外形からはみ出した前記保護シート21の第1折り曲げ部21を折り曲げて前記積層体の一部に固定する。
【選択図】図1
【解決手段】透光性基板2の受光面側に静電気を利用して保護シート21を貼付する保護シート貼付工程と、前記透光性基板2の裏面側に、受光面側封止材と太陽電池アレイ10と裏面側封止材とバックシート4とをこの順で積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体をラミネートするラミネート工程と、前記保護シート21を剥離する剥離工程と、を含み、前記保護シート貼付工程では、前記透光性基板2の外形から一部がはみ出した状態で前記保護シート21を貼付し、前記積層工程では、前記透光性基板2の外形からはみ出した前記保護シート21の第1折り曲げ部21を折り曲げて前記積層体の一部に固定する。
【選択図】図1
Description
本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に関する。
太陽電池モジュールの生産工程においては、太陽電池モジュールの受光面側を保護するための透光性基板を下にして生産ラインに流すため、透光性基板の受光面側の表面が生産ラインのローラーやコンベアベルトに直接接触する。このため、透光性基板がローラーやコンベアベルトよりも硬い材質からなる場合は、ローラーやコンベアベルトが透光性基板と擦れて削れることで、透光性基板の表面にローラーやコンベアベルトのゴムや樹脂カスなどの汚れが付着する。逆に、透光性基板がローラーやコンベアベルトよりも柔らかい材質からなる場合は、ローラーやコンベアベルトが透光性基板と擦れることによる透光性基板の表面への傷付きが懸念される。
ここで、透光性基板の表面に汚れの付着や傷付きがある場合には、太陽光が透光性基板を透過しにくくなるため目標の透過率を満足できなくなる可能性がある。また、透光性基板の表面に反射防止用の表面コーティング剤が塗布されている場合は、屈折率の低下により、汚れや傷が目立ちやすくなる。
このため、透光性基板の表面に保護シートを貼ることにより、透光性基板の表面の品質を保つことが一般的に行われている。保護シートの貼り付けには、保護シートの端部をテープで固定する方法や、あらかじめ全面に粘着材を塗布した保護シートを使用する方法がある。また、粘着材を塗布した保護シートは、ガラスに直接貼り付けて使用される(たとえば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の技術のように透光性基板に粘着材を使用した保護シートを透光性基板に直接貼り付ける場合には、保護シートの剥離時に透光性基板の表面にテープの粘着材カスが残る、という問題があった。
一方、粘着剤を使用せずに静電気のみで透光性基板に保護シートを接着させようとすると、生産ライン内において太陽電池モジュールをラミネートする際に発生する静電気により保護シートが透光性基板から剥がれてしまう、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造工程における太陽電池モジュールの表面への傷や汚れの付着を防止して、外観品質の高い太陽電池モジュールを作製可能な太陽電池モジュールの製造方法を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、透光性を有する第1の保護部材の受光面側に静電気を利用して保護シートを貼付する保護シート貼付工程と、前記第1の保護部材の裏面側に、受光面側封止材と太陽電池アレイと裏面側封止材と第2の保護部材とをこの順で積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体をラミネートするラミネート工程と、前記保護シートを剥離する剥離工程と、を含み、前記保護シート貼付工程では、前記第1の保護部材の外形から一部がはみ出した状態で前記保護シートを貼付し、前記積層工程では、前記第1の保護部材の外形からはみ出した前記保護シートの一部を折り曲げて前記積層体の一部に固定すること、を特徴とする。
本発明によれば、製造工程における太陽電池モジュールの表面への傷や汚れの付着を防止して、外観品質の高い太陽電池モジュールを作製可能である、という効果を奏する。
以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールの製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。また、平面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付す場合がある。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュールの製造方法により作製された太陽電池モジュール1の概略構成を示す要部断面図である。実施の形態1にかかる太陽電池モジュール1(以下、モジュール1と呼ぶ)は、太陽電池アレイ10(以下、アレイ10と呼ぶ)を有する。図2は、実施の形態1にかかるアレイ10を受光面側から見た状態を模式的に示す平面図である。実施の形態1にかかるアレイ10は、複数の太陽電池セル100(以下、セル100と呼ぶ)が電気的に直列に接続されて構成されている。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュールの製造方法により作製された太陽電池モジュール1の概略構成を示す要部断面図である。実施の形態1にかかる太陽電池モジュール1(以下、モジュール1と呼ぶ)は、太陽電池アレイ10(以下、アレイ10と呼ぶ)を有する。図2は、実施の形態1にかかるアレイ10を受光面側から見た状態を模式的に示す平面図である。実施の形態1にかかるアレイ10は、複数の太陽電池セル100(以下、セル100と呼ぶ)が電気的に直列に接続されて構成されている。
まず、図1を参照してモジュール1の構成を説明する。モジュール1は、モジュール1のおもて面側(光入射側)に配置された表面側保護部材である透光性基板2とモジュール1の裏面側(光入射側と反対側)に配置された裏面側保護部材であるバックシート4との間に、封止材3が狭持されている。そして、封止材3の中にはアレイ10および保護シート21が封止されている。
透光性基板2は、封止材3に封止されたアレイ10を保護する。透光性基板2には、たとえば表面モジュールガラスを用いることができるが、透光性を有する材料であれば例えば樹脂板などを使用してもよい。透光性基板2は、モジュール1の受光面側に位置する封止材3の外表面に固着されている。
また、透光性基板2の表面には、表面コーティング層5が形成されている。表面コーティング層5を構成する表面コーティング剤は、たとえばシリカやフッ素、酸化チタンなどを使用した無機系や、有機系のコーティング剤であり、主に反射防止膜や防汚(セルフクリーニング)膜として使用される。
封止材3は、アレイ10全体を覆ってアレイ10を封止し、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等の透光性を有する樹脂が用いられる。
バックシート4は、封止材3に封止されたアレイ10を保護する。バックシート4は、モジュール1の設置面側(裏面側)に位置する封止材3の外表面に固着されている。
保護シート21は、たとえば160℃以上の温度に対する耐熱性を有するフィルムが好ましく、PETやPVFなどのフィルムからなる。保護シート21の厚みは、たとえば25μm〜100μmとされる。保護シート21は、後述するようにセル100に接続されたインターコネクタ11同士は、インターコネクタ11同士を電気的に接続するインターコネクタ間接線であるインターコネクタ11aを用いてはんだ付けにより電気的に接続された領域(インターコネクタ間接続部)を覆って、封止材により封止されている。
つぎに、図2を参照してアレイ10の構成について説明する。図2は、アレイ10の構成を示す平面図である。アレイ10は、複数のセル100が、モジュール1の面内方向において所定の距離だけ離間してマトリックス状に配置されてパッケージされている。所定の接続方向(図2におけるX方向)において隣接するセル100同士は、セル間接続線であるインターコネクタ11により電気的に直列に接続されている。ここでは、所定の接続方向(図2におけるX方向)において接続されたセル100の単位をストリングSと呼ぶ。図2においては、C1〜C10のセル100が電気的に直列に接続されて1つのストリングS1が構成されている。また、同様にして図2のX方向においてセル100が10個ずつ電気的に直列に接続されてストリングS2〜ストリングS6が構成されている。
また、アレイ10におけるストリングSの端部においては、異なるストリングSの端部に位置するインターコネクタ11同士がインターコネクタ11aにより電気的に直列に接続されている。図2では、X方向においてストリングSの端部に位置するセル100に接続されたインターコネクタ11は、図2におけるY方向における他のストリングSの端部に位置するセル100に接続されたインターコネクタ11との間で、インターコネクタ11aにより電気的に直列に接続されている。これにより、多数のセル100同士が電気的に直列に接続されてアレイ10が構成されている。
インターコネクタ11同士およびセル100とインターコネクタ11とは、半田付けにより接続されている。なお、以降においては、アレイ10において異なるストリングSの端部に位置するインターコネクタ11同士がインターコネクタ11aにより電気的に接続される側の辺をストリング接続辺と呼ぶ場合がある。インターコネクタ11およびインターコネクタ11aには、例えば導線が用いられる。
セル100としては、例えば結晶系等の公知の太陽電池セルを用いることができる。結晶系太陽電池セルとしては、例えば半導体ウェハを用いた単結晶シリコン太陽電池セル、多結晶シリコン太陽電池セルなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
つぎに、モジュール1の製造方法について説明する。まず、公知の方法により複数のセル100を作製する。つぎに、セル100を用いてアレイ10を作製する。アレイ10は、複数のセル100を所定の距離を離してマトリックス状に配置し、隣接するセル100同士をインターコネクタ11により電気的に接続してストリングSを作製する。また、アレイ10の端部においては、異なるストリングSの端部に位置するインターコネクタ11同士をインターコネクタ11aにより電気的に直列に接続する。インターコネクタ11同士およびセル100とインターコネクタ11との接続は、半田付けにより行われる。
つぎに、モジュール1の組み立て工程を実施する。まず、比較のために従来のモジュールの組み立て方法について説明する。図3−1は、従来のモジュールの組み立て方法を模式的に示す要部断面図である。また、図3−2は、アレイ10のストリング接続辺の近傍を拡大して示す要部拡大図であり、図2における領域Aに対応する領域を拡大して示す。
従来のモジュールの組み立て方法では、表面コーティング層5が一面側に塗布された透光性基板2が、図3−1に示すようにローラーやコンベアベルトなどからなる生産ラインの搬送治具31上に載置される。また、表面コーティング層5は透光性基板2における空気に触れる側の面に塗布されていければ効果を発揮しない。このため、透光性基板2は、表面コーティング層5が搬送治具31に対向するように載置され、表面コーティング層5はローラーやコンベアベルトに接触することになる。
つぎに、透光性基板2上にEVA樹脂等からなる受光面側封止材3a、アレイ10、EVA樹脂等からなる裏面側封止材3b、バックシート4がこの順で積層される。ここで、アレイ10の作製において、人の手作業による半田付け部分は半田突起ができ易く、この半田突起によりバックシート4に穴が空いて絶縁不良となるおそれがある。このため、図3−2に示すように絶縁シート41を半田付け部に被せることで対策を行っている。すなわち、インターコネクタ間接線であるインターコネクタ11aを用いてインターコネクタ11同士が電気的に接続された部分(インターコネクタ間接続部)の上に絶縁シート41を被せている。絶縁シートとしては、封止材とPETやフッ素の単層フィルムを積層したシートなどが用いられる。
つぎに、この積層体を例えば真空中で加熱プレスするラミネート工程が実施される。これにより、透光性基板2からバックシート4までが一体化する。つぎに、一体化した積層体を透光性基板2の外形寸法でトリミングして成形する。
このような従来のモジュールの組み立て方法では、表面コーティング層5の表面に保護フィルムを貼らない場合は、表面コーティング層5が生産ラインの搬送治具31に直接接触するため、表面コーティング層5の表面傷が生じる。
一方、表面コーティング層5の表面に保護フィルムを貼った場合でも、粘着材を使用した保護シートを直接貼り付けると、保護シートの剥離時に表面コーティング層5の表面にテープの粘着材カスが残る、という問題があった。また、粘着剤を使用せずに静電気のみで表面コーティング層5に保護シートを接着させようとすると、生産ライン内において太陽電池モジュールをラミネートする際に発生する静電気により保護シートが剥がれてしまう、という問題があった。
つぎに、実施の形態1にかかるモジュール1の組み立て工程について図4−1〜図4−5を参照して説明する。図4−1〜図4−5は、実施の形態1にかかるモジュール1の組み立て工程を示す要部断面図である。まず、図4−1に示すように、表面コーティング層5が一面側に塗布された透光性基板2の表面コーティング層5に略長方形状の保護シート21が静電気により貼付される。保護シート21は、たとえばラミネート工程の160℃以上の温度に対する耐熱性を有するフィルムが好ましく、PET(polyethylene terephthalate)やPVF(polyvinyl fluoride)などのフィルムを用いる。保護シート21の厚みは、たとえば25μm〜100μmとされる。保護シート21は、生産ラインのローラーやコンベアベルト上を流すには十分な接着力で静電気により表面コーティング層5に接着される。
ここで、保護シート21は、アレイ10のストリング接続辺に対応する一対の辺に、透光性基板2の外形からはみ出した一対の第1折り曲げ部21aを有している。また、保護シート21における、アレイ10のストリング接続辺に対応しない一対の辺(第1折り曲げ部21aを有さない一対の辺)は、透光性基板2と略同一の大きさとされる。したがって、保護シート21が表面コーティング層5の表面に貼付された状態において、一対の第1折り曲げ部21aは、表面コーティング層5(透光性基板2)の外形からはみ出した状態とされる。
図5は、保護シート21の大きさを透光性基板2およびアレイ10と比較して示す模式図である。保護シート21における、ストリングSの延在方向((図5におけるX方向))に対応する辺、すなわち対向する一対の第1折り曲げ部21aを繋ぐ辺の寸法は、透光性基板2よりも折り曲げ部の幅L1の2倍分だけ大きくされる。第1折り曲げ部の幅L1は、ストリングSの延在方向に沿う方向の長さである。第1折り曲げ部の幅L1は、たとえば8mm〜25mm(透光性基板2の厚み+受光面側封止材3a上における透光性基板2の端面からセル100までの沿面距離)とされる。なお、これは、透光性基板2の厚みが3.2mm、受光面側封止材3aの厚みが0.6mm、アレイ10の厚みが0.2mm、裏面側封止材3bの厚みが0.4mm、バックシート4の厚みが0.1mm、の場合の例示である。また、保護シート21における第1折り曲げ部21aが設けられていない他の一対の辺は、透光性基板2と略同一の大きさとされる。
つぎに、図4−2に示すように、保護シート21が貼付された透光性基板2が、保護シート21がローラーやコンベアベルトからなる生産ラインの搬送治具31に対向するように搬送治具31上に載置される。このとき、表面コーティング層5に貼付された保護シート21の表面が生産ラインの搬送治具31に接触するため、表面コーティング層5は生産ラインの搬送治具31に接しない。以降の工程では、ローラーやコンベアベルトからなる生産ラインの搬送治具31により透光性基板2が搬送されて各工程が実施される。
つぎに、図4−3に示すように、透光性基板2上にEVA樹脂等からなる受光面側封止材3a、アレイ10がこの順で積層される。このとき、受光面側封止材3aは、透光性基板2の外形からはみ出して積層される。また、アレイ10は、保護シート21において第1折り曲げ部21aが設けられた側の辺(折り曲げ片)にストリング接続辺が対応するように積層される。
つぎに、図4−3に示すように、アレイ10のストリング接続辺において、透光性基板2の外形からはみ出している保護シート21の第1折り曲げ部21aを透光性基板2の側面および受光面側封止材3aの側面に沿って折り曲げ、さらに受光面側封止材3aの上面側に折り曲げて、セル10のストリングS同士を接続するインターコネクタ11aの上に被せるように配置する。すなわち、受光面側封止材3aは折り返されて、アレイ10においてインターコネクタ間接線であるインターコネクタ11aを用いてインターコネクタ11同士が電気的に接続された部分(インターコネクタ間接続部)を覆う。このとき、テープやフィルムなどを使用して第1折り曲げ部21aを受光面側封止材3aなどに固定してもよい。テープとしてはたとえばアクリル、ゴム、ウレタン系の粘着剤が、フィルムとしてはたとえばポリエステルフィルム、フッ素系フィルムが、耐熱性を有するため好ましい。
また、保護シート21における第1折り曲げ部21aが設けられていない他の一対の辺は、透光性基板2と略同一の大きさとされるため、折り曲げは行わず、テープなどによる固定も行わない。
つぎに、図4−4に示すように、インターコネクタ11aの上に被せられた第1折り曲げ部21a上およびアレイ10上に重ねて、EVA樹脂等からなる裏面側封止材3b、バックシート4がこの順で積層される。このとき、裏面側封止材3bおよびバックシート4は受光面側封止材3aと同等の大きさとされ、受光面側封止材3aと同様に透光性基板2の外形からはみ出して積層される。これにより、インターコネクタ11aの上に被せられた保護シート21の第1折り曲げ部21aは、裏面側封止材3bおよびバックシート4の自重により、インターコネクタ11aと裏面側封止材3bとの間に挟み込まれた状態で固定される。これにより、後工程であるラミネート工程で発生する静電気により保護シート21が透光性基板2から剥がれることを防止できる。
また、裏面側封止材3bおよびバックシート4の自重で第1折り曲げ部21aが固定されない場合は、テープやフィルムなどを使用して第1折り曲げ部21aを受光面側封止材3aや裏面側封止材3bなどに固定してもよい。テープとしてはたとえばアクリル、ゴム、ウレタン系の粘着剤が、フィルムとしてはたとえばポリエステルフィルム、フッ素系フィルムが、耐熱性を有するため好ましい。
つぎに、この積層体を例えば真空中で加熱プレスするラミネート工程を実施することにより、図4−5に示すように透光性基板2からバックシート4までが一体化し、受光面側封止材3aと裏面側封止材3bとが一体化した封止材3の中にアレイ10および保護シート21の第1折り曲げ部21aの一部が封止される。
つぎに、一体化した積層体を透光性基板2の外形寸法に合わせて成形するトリミングを実施し、透光性基板2の外形寸法より大きい不要な封止材3(受光面側封止材3a、裏面側封止材3b)およびバックシート4を切断してモジュール1が得られる。また、この際、モジュール1の側面にある保護シート21が同時に切断され、保護シート21は、封止材3の中に封止された保護シート21(第1折り曲げ部21a)と、透光性基板2(表面コーティング層5)に貼付されている保護シート21とが分断される。そして、透光性基板2(表面コーティング層5)に貼付されている保護シート21を剥がすことにより、図1に示される構成を有する実施の形態1にかかるモジュール1が得られる。
なお、保護シート21の分断後は、表面コーティング層5に貼付されている保護シート21は剥がしても構わないが、静電気により生産ラインのローラーやコンベアベルト上を流すには十分の接着力で透光性基板2(表面コーティング層5)と接着されているため、後に行われる電流−電圧測定(I−V測定)やフレーム圧入の前まで剥がさなくてもよい。
また、表面コーティング層5に貼付されている保護シート21を剥がした後は、表面コーティング層5の表面は静電気を帯びている。このため、保護シート21の剥離工程に静電除去処理を実施することにより、その後の工程で埃などの汚れを吸い付けないようにすることが好ましい。
その後、モジュール1は、電流−電圧測定(I−V測定)等の特性検査やフレームへの圧入が行われて製品化される。
上述したように、実施の形態1にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、表面コーティング層5の表面を保護シート21により保護した状態でモジュールの組み立て工程を実施するため、製造工程における表面コーティング層5の表面への傷や汚れの付着を防止してモジュール1を作製することができる。
また、実施の形態1にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、インターコネクタ間接続部の半田付け部(突起)に被せた保護シート21の第1折り曲げ部21aは、裏面側封止材3bおよびバックシート4の自重により、アレイ10におけるインターコネクタ間接続部と裏面側封止材3bとの間に挟み込まれた状態で固定される。これにより、保護シート21は、生産ライン内にて容易に剥がれることが防止され、ラミネート工程で発生する静電気により保護シート21が表面コーティング層5から剥がれることを防止できる。
また、実施の形態1にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、従来、アレイ10においてインターコネクタ間接線であるインターコネクタ11aを用いてインターコネクタ11同士が電気的に接続された部分(インターコネクタ間接続部)に被せていた絶縁シートの代わりに、透光性基板2(表面コーティング層5)の表面を保護する保護シート21の一部を用いることにより、上記絶縁シートと同様にインターコネクタ間接続部の半田付け部(突起)に起因した絶縁不良の発生を防止できる。これにより、絶縁用シートの代替として保護シート21を活用でき、モジュール1の製造に使用する部品点数を低減できるため、コストの低減可能である。
したがって、実施の形態1にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、製造工程における太陽電池モジュールの表面への傷や汚れの付着を防止して、外観品質の高い太陽電池モジュールを作製できる。
なお、上記においては、表面コーティング層5の表面に保護シート21を貼る場合について説明したが、透光性基板2の表面に表面コーティング層5が設けられていない場合は、透光性基板2の受光面側に保護シート21を貼ればよい。この場合も上記と同様の効果が得られる。
実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1にかかる太陽電池モジュールの製造方法の変形例について説明する。まず、実施の形態1の場合と同様にしてアレイ10が作製される。つぎに、実施の形態1の場合と同様にして、表面コーティング層5が一面側に塗布された透光性基板2の表面コーティング層5の表面に略長方形状の保護シート121が静電気により貼付される。ここで、実施の形態2においては、保護シート121として4辺の全てに折り曲げ部が設けられた保護シートを用いる。すなわち、実施の形態2における保護シート121は、実施の形態1の場合と同じ一対の第1折り曲げ部21aと、一対の第2折り曲げ部21bとを備える。一対の第2折り曲げ部21bは、保護シート121において第1折り曲げ部21aが設けられていない一対の辺の端部に設けられている。
実施の形態2では、実施の形態1にかかる太陽電池モジュールの製造方法の変形例について説明する。まず、実施の形態1の場合と同様にしてアレイ10が作製される。つぎに、実施の形態1の場合と同様にして、表面コーティング層5が一面側に塗布された透光性基板2の表面コーティング層5の表面に略長方形状の保護シート121が静電気により貼付される。ここで、実施の形態2においては、保護シート121として4辺の全てに折り曲げ部が設けられた保護シートを用いる。すなわち、実施の形態2における保護シート121は、実施の形態1の場合と同じ一対の第1折り曲げ部21aと、一対の第2折り曲げ部21bとを備える。一対の第2折り曲げ部21bは、保護シート121において第1折り曲げ部21aが設けられていない一対の辺の端部に設けられている。
図6は、実施の形態2における保護シート121の大きさを透光性基板2およびアレイ10と比較して示す模式図である。保護シート121における、ストリングSの延在方向(図6におけるX方向)に対応する辺、すなわち対向する一対の第1折り曲げ部21a間を繋ぐ方向の辺の寸法は、透光性基板2よりも第1折り曲げ部21aの幅L1の2倍分だけ大きくされる。第1折り曲げ部の幅L1は、ストリングSの延在方向に沿う方向の長さである。第1折り曲げ部の幅L1は、たとえば8mm〜25mm(透光性基板2の厚み+光面側封止材3a上における透光性基板2の端面からセル100までの沿面距離)とされる。なお、これは、透光性基板2の厚みが3.2mm、受光面側封止材3aの厚みが0.6mm、アレイ10の厚みが0.2mm、裏面側封止材3bの厚みが0.4mm、バックシート4の厚みが0.1mm、の場合の例示である。
また、保護シート121における、ストリングSの延在方向(図6におけるX方向)に対応する辺と直交する辺、すなわち対向する一対の第2折り曲げ部21bを繋ぐ方向(図6におけるY方向)の辺の寸法は、透光性基板2よりも第2折り曲げ部21bの幅L2の2倍分だけ大きくされる。折り曲げ部の幅L2は、ストリングSの延在方向に対応する辺と直交する方向の長さである。第2折り曲げ部の幅L2は、たとえば8mm〜25mmとされる。
したがって、実施の形態2における保護シート121は、4辺とも透光性基板2より大きな寸法とされている。このような形状の保護シート121のカット(成形)は、トムソン型でカットすることが量産性を考慮したうえで最適である。
図7−1および図7−2は、実施の形態2にかかる太陽電池モジュールの製造方法を模式的に示す斜視図である。表面コーティング層5に保護シート121が貼付された後、図7−1に示すように透光性基板2の外形からはみ出している保護シート121の第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bを透光性基板2の側面に沿って折り曲げて立ち上げられ、第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bからなり透光性基板2の外形を囲う枠部が形成される。枠部は、透光性基板2の上面から突出している。
第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bを立ち上げた後は、第1折り曲げ部21aと第2折り曲げ部21bとがテープなどにより固定される。但し、保護シートが121が薄い場合や、第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bのサイズが大きい場合などには、テープ固定では保護シート121が撓る可能性があるため、冶具などを使用して固定すればよい。
つぎに、図7−2に示すように、透光性基板2上にEVA樹脂等からなる受光面側封止材3a、アレイ10、裏面側封止材3b、バックシート4がこの順で積層される。実施の形態2では、受光面側封止材3a、裏面側封止材3bおよびバックシート4の大きさは、部に入るように、透光性基板2と同等の外形サイズとされる。これにより、トリミング工程が省略できる。
アレイ10は、ストリング接続辺が、保護シート121において第1折り曲げ部21aが設けられた側の辺(折り曲げ片)に対応するように積層される。このとき、立ち上げた第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bにより形成された枠内に入るように受光面側封止材3a、アレイ10、裏面側封止材3b、バックシート4を位置決めすることにより、各部材の位置決めが容易になり、透光性基板2に対する所定の位置からずれることなく積層できる。
つぎに、第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bの上部をバックシート4の外表面に折り曲げた後、第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bをバックシート4の外表面にテープやフィルを使用して固定する。テープとしてはたとえばアクリル、ゴム、ウレタン系の粘着剤が、フィルムとしてはたとえばポリエステルフィルム、フッ素系フィルムが、耐熱性を有するため好ましい。
また、テープよる第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bの固定時は、受光面側封止材3a、アレイ10、裏面側封止材3b、バックシート4の積層体の側面と、保護フィルム121の折り込み面との間に隙間が生じないように固定する。これにより、アチのラミネート工程のプレス時に受光面側封止材3a、裏面側封止材3bが流れ出すことを塞き止めることができる。
なお、プレス時に受光面側封止材3a、裏面側封止材3bを塞き止めた部分の第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bは受光面側封止材3a、裏面側封止材3bと多少接着するが、接着強度が低いため簡易に剥がすことが可能である。また、剥離が困難な場合は、剥離剤をあらかじめ塗布しておくことが好ましい。
つぎに、この積層体を例えば真空中で加熱プレスするラミネート工程を実施することにより、透光性基板2からバックシート4までが一体化し、受光面側封止材3aと裏面側封止材3bとが一体化した封止材3の中にアレイ10が封止される。そして、モジュールに貼付されている保護シート121を剥がすことにより、保護シート21の一部が封止されてないこと以外は図1に示される構成を有する実施の形態2にかかるモジュールが得られる。
実施の形態2では、受光面側封止材3a、裏面側封止材3bおよびバックシート4の大きさは、透光性基板2と同等の外形サイズとされているため、透光性基板2の外形寸法より大きい不要部分を切断するトリミング工程は省略できる。
その後、モジュールに貼付されている保護シート121は剥がしても構わないが、静電気により生産ラインのローラーやコンベアベルト上を流すには十分の接着力で透光性基板2(表面コーティング層5)と接着されているため、後に行われる電流−電圧測定(I−V測定)やフレーム圧入の前まで剥がさなくてもよい。
また、モジュールに貼付されている保護シート121を剥がした後は、表面コーティング層5の表面は静電気を帯びている。このため、保護シート121の剥離工程に静電除去処理を実施することにより、その後の工程で埃などの汚れを吸い付けないようにすることが好ましい。
その後、モジュールは、電流−電圧測定(I−V測定)等の特性検査やフレームへの圧入が行われて製品化される。
上述したように、実施の形態2にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、実施の形態1と同様に、表面コーティング層5の表面を保護シート121により保護した状態でモジュールの組み立て工程を実施するため、製造工程における表面コーティング層5の表面への傷や汚れの付着を防止してモジュールを作製することができる。
また、実施の形態2にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bの上部をバックシート4の外表面に固定される。これにより、保護シート21は、生産ライン内にて容易に剥がれることが防止され、ラミネート工程で発生する静電気により保護シート21が表面コーティング層5から剥がれることを防止できる。
また、実施の形態2にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、立ち上げた第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bにより形成された枠内に入るように受光面側封止材3a、アレイ10、裏面側封止材3bおよびバックシート4を位置決めするため、各部材の位置決めが容易になり、透光性基板2に対する所定の位置からずれることなく、効率良く各部材を積層できる。これにより、生産タクトダウンが可能である。
また、実施の形態2にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、受光面側封止材3a、アレイ10、裏面側封止材3bおよびバックシート4の大きさを、立ち上げた第1折り曲げ部21aおよび第2折り曲げ部21bにより形成された枠内に入るように透光性基板2と略同等の大きさとするため、材料の削減およびトリミング工程の廃止による生産タクトダウンが可能である。
したがって、実施の形態2にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、製造工程における太陽電池モジュールの表面への傷や汚れの付着を防止して、外観品質の高い太陽電池モジュールを作製できる。
また、実施の形態1と実施の形態2の形態を組み合わせてもよい。実施の形態1の場合と同様に、従来、アレイ10においてインターコネクタ間接線であるインターコネクタ11aを用いてインターコネクタ11同士が電気的に接続された部分(インターコネクタ間接続部)に被せていた絶縁シートの代わりに、第1折り曲げ部21aを用いることにより、上記絶縁シートと同様にインターコネクタ間接続部の半田付け部(突起)に起因した絶縁不良の発生を防止できる。これにより、絶縁用シートの代替として保護シート121を活用でき、モジュールの製造に使用する部品点数を低減できるため、コストの低減可能である。
以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、品質に優れた太陽電池モジュールの製造に有用である。
1 太陽電池モジュール(モジュール)
2 透光性基板
3 封止材
3a 受光面側封止材
3b 裏面側封止材
4 バックシート
5 表面コーティング層
10 太陽電池アレイ(アレイ)
11 インターコネクタ
21 保護シート
21a 第1折り曲げ部
21b 第2折り曲げ部
31 搬送治具
100 太陽電池セル(セル)
121 保護シート
L1 第1折り曲げ部の幅
L2 第2折り曲げ部の幅
S ストリング
2 透光性基板
3 封止材
3a 受光面側封止材
3b 裏面側封止材
4 バックシート
5 表面コーティング層
10 太陽電池アレイ(アレイ)
11 インターコネクタ
21 保護シート
21a 第1折り曲げ部
21b 第2折り曲げ部
31 搬送治具
100 太陽電池セル(セル)
121 保護シート
L1 第1折り曲げ部の幅
L2 第2折り曲げ部の幅
S ストリング
Claims (5)
- 透光性を有する第1の保護部材の受光面側に静電気を利用して保護シートを貼付する保護シート貼付工程と、
前記第1の保護部材の裏面側に、受光面側封止材と太陽電池アレイと裏面側封止材と第2の保護部材とをこの順で積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体をラミネートするラミネート工程と、
前記保護シートを剥離する剥離工程と、
を含み、
前記保護シート貼付工程では、前記第1の保護部材の外形から一部がはみ出した状態で前記保護シートを貼付し、
前記積層工程では、前記第1の保護部材の外形からはみ出した前記保護シートの一部を折り曲げて前記積層体の一部に固定すること、
を特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 外形寸法が前記第1の保護部材の外形寸法よりも大きい前記保護シートを前記第1の保護部材の受光面側の全面に貼付すること、
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。 - 前記太陽電池アレイは、電気的に接続された複数の太陽電池セルを含む複数の太陽電池ストリング同士が接続線により電気的に接続された接続部を有し、
前記積層工程では、前記第1の保護部材の外形からはみ出した前記保護シートの一部を前記接続領域上に被せた後に裏面側封止材を積層して、前記保護シートの一部を前記接続と裏面側封止材との間に挟んで固定すること、
を特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記積層工程では、前記第1の保護部材の外形からはみ出した前記保護シートの一部を前記第2の保護部材の外表面に固定すること、
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記受光面側封止材と前記太陽電池アレイと前記裏面側封止材と前記第2の保護部材とが前記第1の保護部材の外形寸法以下の外形寸法を有し、
前記積層工程では、前記第1の保護部材の外形からはみ出した前記保護シートの一部を前記第1の保護部材の側面に沿って折り曲げた後に、前記受光面側封止材と前記太陽電池アレイと前記裏面側封止材と前記第2の保護部材とを積層すること、
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。
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JP2012104803A JP2013232596A (ja) | 2012-05-01 | 2012-05-01 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
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- 2012-05-01 JP JP2012104803A patent/JP2013232596A/ja active Pending
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