JP2014027018A - Manufacturing method of flexible solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気泡を噛み込むことなく充分な剥離強度での封止が可能であり、カールや波打ちのない優れた外観品質のフレキシブル太陽電池モジュールを製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a flexible solar cell module, which can be sealed with sufficient peel strength without biting air bubbles and can manufacture a flexible solar cell module with excellent appearance quality free from curling and undulations.
太陽電池として、ガラスを基材とするリジットな太陽電池モジュールと、ポリイミドやポリエステル系の耐熱高分子材料やステンレス薄膜を基材とするフレキシブルな太陽電池モジュールとが知られている。近年、薄型化や軽量化による運搬、施工の容易さや、衝撃に強い点から、フレキシブルな太陽電池モジュールが注目されるようになってきている。 As a solar cell, a rigid solar cell module based on glass and a flexible solar cell module based on a polyimide or polyester heat-resistant polymer material or a stainless thin film are known. In recent years, flexible solar cell modules have been attracting attention because of their ease of transportation and construction due to reduction in thickness and weight, and resistance to impact.
このようなフレキシブルな太陽電池モジュールは、フレキシブル基材上に、光が照射されると電流を生じる機能を有するシリコン半導体や化合物半導体等からなる光電変換層等を薄膜状に積層したフレキシブル太陽電池素子の上下面を、太陽電池封止シートを積層して封止したものである。上記太陽電池封止シートは、外部からの衝撃を防止したり、太陽電池素子の腐食を防止したりする役割を果たす。 Such a flexible solar cell module is a flexible solar cell element in which a photoelectric conversion layer made of a silicon semiconductor or a compound semiconductor having a function of generating a current when irradiated with light is laminated in a thin film on a flexible substrate. The upper and lower surfaces are sealed by laminating solar cell encapsulating sheets. The said solar cell sealing sheet plays the role which prevents the impact from the outside or prevents corrosion of a solar cell element.
太陽電池保護シートを用いて、太陽電池素子を封止し、フレキシブル太陽電池モジュールを製造する方法として、ラミネーターによる真空加熱圧着法が一般に用いられる。
一方、フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法として、量産化に優れる点で、ロールツーロール法も検討されている（例えば、特許文献１。）。ロールツーロール法は、フィルム状の太陽電池封止シートを巻回させたロールを使用し、該ロールから巻き出した太陽電池封止シートを、一対のロールを用いて狭窄することにより、太陽電池素子に熱圧着して封止を行い、連続的にフレキシブル太陽電池モジュールを製造する方法である。このようなロールツーロール法によれば、極めて高い効率で連続的にフレキシブル太陽電池モジュールを製造することが期待できる。
As a method for sealing a solar cell element using a solar cell protective sheet and producing a flexible solar cell module, a vacuum thermocompression bonding method using a laminator is generally used.
On the other hand, a roll-to-roll method has also been studied as a method for producing a flexible solar cell module because it is excellent in mass production (for example, Patent Document 1). The roll-to-roll method uses a roll in which a film-like solar cell encapsulating sheet is wound, and the solar cell encapsulating sheet unwound from the roll is narrowed by using a pair of rolls, thereby obtaining a solar cell. This is a method for continuously manufacturing flexible solar cell modules by performing thermocompression bonding to the element and sealing. According to such a roll-to-roll method, it can be expected to continuously manufacture flexible solar cell modules with extremely high efficiency.
しかしながら、従来の真空加熱圧着法やロールツーロール法によりフレキシブル太陽電池モジュールを製造した場合、得られたフレキシブル太陽電池モジュールにカールや波打ちが発生して外観品質が劣ったり、封止時に気泡を噛み込んだり、充分な剥離強度での封止ができなかったりすることがあるという問題があった。 However, when a flexible solar cell module is manufactured by the conventional vacuum thermocompression bonding method or roll-to-roll method, the obtained flexible solar cell module is curled or undulated and the appearance quality is inferior, or bubbles are bitten during sealing. There is a problem in that sealing may not be performed with sufficient peel strength.
本発明は、気泡を噛み込むことなく充分な剥離強度での封止が可能であり、カールや波打ちのない優れた外観品質のフレキシブル太陽電池モジュールを製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a method for producing a flexible solar cell module that can be sealed with sufficient peel strength without biting bubbles and that can produce a flexible solar cell module with excellent appearance quality free from curling and undulations. For the purpose.
本発明１は、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面を、フッ素系樹脂シート上に接着層を有する太陽電池封止シートにより封止するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池素子を前記太陽電池封止シートの接着層の融点以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に加熱する工程と、前記加熱された太陽電池素子と太陽電池封止シートとを積層して貼合する工程とを有するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法である。
本発明２は、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面を、フッ素系樹脂シート上に接着層を有する太陽電池封止シートにより封止するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池封止シートの接着層側の表面を加熱して、該接着層側の表面を接着層の融点＋３０℃以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に、かつ、接着層側の面とは反対側の表面が接着層の融点−３０℃以下の温度になるようにする工程と、前記加熱された太陽電池封止シートと太陽電池素子とを積層して貼合する工程とを有するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
なお、本発明１及び本発明２に共通事項については、以下「本発明」として説明する。
The present invention 1 is a flexible solar cell module in which at least a light receiving surface of a solar cell element in which a photoelectric conversion layer is disposed on a flexible substrate is sealed with a solar cell encapsulating sheet having an adhesive layer on a fluororesin sheet. A manufacturing method, the step of heating the solar cell element to a temperature not lower than the melting point of the adhesive layer of the solar cell sealing sheet and not higher than the melting point of the adhesive layer + 90 ° C., and the heated solar cell element and the solar cell seal It is a manufacturing method of a flexible solar cell module which has a process of laminating and pasting a stop sheet.
Invention 2 is a flexible solar cell module in which at least the light receiving surface of a solar cell element in which a photoelectric conversion layer is disposed on a flexible substrate is sealed with a solar cell encapsulating sheet having an adhesive layer on a fluororesin sheet. A method of manufacturing, wherein the adhesive layer side surface of the solar cell encapsulating sheet is heated, and the adhesive layer side surface is brought to a temperature of the melting point of the adhesive layer + 30 ° C. or higher, the melting point of the adhesive layer + 90 ° C. or lower, and The step of making the surface opposite to the surface on the adhesive layer side have a melting point of −30 ° C. or lower and the heated solar cell encapsulating sheet and the solar cell element are laminated and pasted. The manufacturing method of the flexible solar cell module which has a process to combine.
The present invention is described in detail below.
The matters common to the present invention 1 and the present invention 2 will be described as “the present invention” below.
本発明の発明者は、従来のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において得られるフレキシブル太陽電池モジュールにカールや波打ちが発生する原因を検討した。その結果、封止前又は封止時に太陽電池封止シートを加熱する工程に問題があることが判明した。
即ち、真空加熱圧着法にてフレキシブル太陽電池モジュールを製造する場合には、封止前に太陽電池封止シートを充分に予備加熱してから太陽電池素子に積層して貼合する。この際、太陽電池封止シートは線膨張により変形してしまうことから、この状態で低線膨張係数の太陽電池素子に貼合してから冷却すると、太陽電池封止シートと太陽電池素子との冷却収縮率の相違によって、カールや波打ちが発生するものと思われる。このような冷却収縮率の相違によるカールや波打ちの発生を防止するためには、加熱温度を低くすることも考えられたが、加熱温度を低くすると接着力が不充分となって封止性能が低下してしまった。
一方、ロールツーロール法によりフレキシブル太陽電池モジュールを製造する場合、通常は、太陽電池封止シートと太陽電池素子の積層体を一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着して封止を行う。この場合、太陽電池封止シートの背面、即ち接着層側の面とは反対側の表面から熱ロールで加熱することから、充分な封止ができる程度に接着層を加熱しようとすると、太陽電池封止シート全体が必要以上に加熱されてしまうことになる。そして、このように加熱された積層体を冷却すると、太陽電池封止シートと太陽電池素子との冷却収縮率の相違によって、カールや波打ちが発生するものと思われた。
The inventor of the present invention examined the cause of curling and undulation in a flexible solar cell module obtained in a conventional method for manufacturing a flexible solar cell module. As a result, it has been found that there is a problem in the process of heating the solar cell sealing sheet before or during sealing.
That is, when manufacturing a flexible solar cell module by a vacuum thermocompression bonding method, the solar cell encapsulating sheet is sufficiently preheated before sealing and then laminated and bonded to the solar cell element. At this time, since the solar cell encapsulating sheet is deformed by linear expansion, when the solar cell encapsulating sheet and the solar cell element are cooled after being bonded to the solar cell element having a low linear expansion coefficient in this state. It seems that curling and undulation occur due to the difference in cooling shrinkage. In order to prevent the occurrence of curling and undulation due to such a difference in cooling shrinkage rate, it was considered that the heating temperature was lowered. However, if the heating temperature is lowered, the adhesive strength becomes insufficient and the sealing performance is reduced. It has fallen.
On the other hand, when manufacturing a flexible solar cell module by the roll-to-roll method, usually, a laminated body of a solar cell encapsulating sheet and a solar cell element is constricted using a pair of heat rolls, and sealed by thermocompression bonding. Do. In this case, since the heating roll is heated from the back surface of the solar cell encapsulating sheet, that is, the surface opposite to the surface on the adhesive layer side, when the adhesive layer is heated to such an extent that sufficient sealing is possible, the solar cell is obtained. The whole sealing sheet will be heated more than necessary. And when the laminated body heated in this way was cooled, it was thought that curl and a wave were generated by the difference in the cooling shrinkage rate of a solar cell sealing sheet and a solar cell element.
本発明の発明者は、更に鋭意検討の結果、太陽電池封止シートと太陽電池素子との接着面のみを必要かつ充分な温度に加熱して貼合すれば、太陽電池封止シート全体の不必要な加熱を抑制して、冷却収縮率の相違によるカールや波打ちの発生を防止できることを見出し、本発明が完成した。 As a result of further intensive studies, the inventor of the present invention, if only the adhesive surface between the solar cell encapsulating sheet and the solar cell element is heated and bonded to a necessary and sufficient temperature, the entire solar cell encapsulating sheet is unaffected. The present invention has been completed by finding that curling and waviness due to differences in cooling shrinkage can be prevented by suppressing necessary heating.
本発明１のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法では、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面を、フッ素系樹脂シート上に接着層を有する太陽電池封止シートにより封止する。この際、まず太陽電池素子を太陽電池封止シートの接着層の融点以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に加熱する工程を行い、次いで、加熱された太陽電池素子と太陽電池封止シートとを積層して貼合する工程を行う。
本発明１のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法について、図１を用いて、具体的に説明する。
In the manufacturing method of the flexible solar cell module of the present invention 1, at least the light-receiving surface of the solar cell element in which the photoelectric conversion layer is disposed on the flexible substrate is used by the solar cell encapsulating sheet having an adhesive layer on the fluororesin sheet. Seal. At this time, the solar cell element is first heated to a temperature not lower than the melting point of the adhesive layer of the solar cell sealing sheet and not higher than the melting point of the adhesive layer + 90 ° C., and then the heated solar cell element and the solar cell sealing sheet And laminating and bonding.
The manufacturing method of the flexible solar cell module of this invention 1 is demonstrated concretely using FIG.
図１は、ロールツーロール法により本発明１のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法を実施する方法を示す模式図である。
図１において、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢは、長尺状のものであり、それぞれロール状に巻回されている。ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートは二つ用意されている。そして、図１に示すように、長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出すと共に、長尺状の太陽電池素子Ａを巻き出し、二つの太陽電池封止シートの接着層が互いに対向した状態にして、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとする。そして、積層シートＣを一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧することによって、太陽電池用封止シートＢ、Ｂ同士を接着一体化させて、太陽電池封止シートＢ、Ｂによって太陽電池素子Ａを封止して、フレキシブル太陽電池モジュールＦを連続的に製造する。
FIG. 1 is a schematic view showing a method for carrying out the method for producing a flexible solar cell module of the first invention by a roll-to-roll method.
In FIG. 1, the solar cell element A and the solar cell encapsulating sheet B are long and are each wound in a roll shape. Two long solar cell encapsulating sheets wound in a roll are prepared. And as shown in FIG. 1, while unwinding the elongate solar cell sealing sheets B and B, respectively, unwind the elongate solar cell element A, and the adhesive layer of two solar cell encapsulating sheets is In a state of facing each other, the solar cell encapsulating sheets B and B are overlapped with each other via the solar cell element A to obtain a laminated sheet C. And the lamination sheet C is supplied between a pair of rolls D and D, and the lamination sheet C is pressed in the thickness direction, whereby the solar cell encapsulating sheets B and B are bonded and integrated to each other. The solar cell element A is sealed with the sealing sheets B and B, and the flexible solar cell module F is continuously manufactured.
図１においては、加熱手段Ｘを用いて、太陽電池封止シートＢ、Ｂと重ね合わせる直前の太陽電池素子Ａを、太陽電池封止シートの接着層の融点以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に加熱する。これにより、太陽電池封止シートＢ、Ｂと重ね合わせたときに太陽電池素子Ａの余熱によって太陽電池封止シートの接着層が溶融し、その後のロールＤ、Ｄによる圧着により封止されて、フレキシブル太陽電池モジュールＦが得られる。
図１に示した本発明１のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法では、予め太陽電池封止シートの接着層の融点以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に加熱した太陽電池素子Ａの余熱によって封止が行われることから、太陽電池封止シート全体に不必要な加熱が行われることがない。従って、太陽電池封止シートは線膨張による変形が最低限に抑えられることから、その後の冷却時における太陽電池封止シートと太陽電池素子との冷却収縮率の相違によるカールや波打ちの発生も最低限に抑えることができる。
In FIG. 1, using the heating means X, the solar cell element A immediately before being superimposed on the solar cell encapsulating sheets B and B is not less than the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet and the melting point of the adhesive layer + 90 ° C. or less. Heat to the temperature of. Thereby, the adhesive layer of the solar cell sealing sheet is melted by the residual heat of the solar cell element A when superimposed on the solar cell sealing sheets B and B, and is sealed by subsequent crimping by rolls D and D. A flexible solar cell module F is obtained.
In the manufacturing method of the flexible solar cell module of the present invention 1 shown in FIG. 1, by the residual heat of the solar cell element A that has been previously heated to a temperature not lower than the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet and not higher than the melting point of the adhesive layer + 90 ° C. Since sealing is performed, unnecessary heating is not performed on the entire solar cell sealing sheet. Therefore, since the solar cell encapsulating sheet is minimized in deformation due to linear expansion, the occurrence of curling and undulation due to the difference in the cooling shrinkage rate between the solar cell encapsulating sheet and the solar cell element during subsequent cooling is minimized. To the limit.
上記加熱手段Ｘは、図１に示したＩＲヒーターのような非接触タイプであってもよいし、図２に示した熱ロールタイプの加熱手段であってもよい。
また、図３には、太陽電池素子の一方の面（光電変換層側の面）のみを太陽電池封止シートで封止する場合の模式図を示した。
更に、図１〜３ではロール状に巻回された太陽電池素子を用いたが、矩形状の太陽電池素子を用いることもできる。
The heating means X may be a non-contact type such as an IR heater shown in FIG. 1, or may be a hot roll type heating means shown in FIG.
Moreover, in FIG. 3, the schematic diagram in the case of sealing only one surface (surface by the side of a photoelectric converting layer) of a solar cell element with a solar cell sealing sheet was shown.
Furthermore, although the solar cell element wound by roll shape was used in FIGS. 1-3, a rectangular-shaped solar cell element can also be used.
上記加熱手段Ｘによる太陽電池素子Ａの加熱は、太陽電池素子Ａが太陽電池封止シートの接着層の融点以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度になるように行う。太陽電池素子Ａが加熱される温度が太陽電池封止シートの接着層の融点未満であると、重ね合わせたときに太陽電池封止シートの接着層を溶融させることができず、封止を行うことができない。太陽電池素子Ａが加熱される温度が太陽電池封止シートの接着層の融点＋９０℃の温度を超えると、太陽電池封止シート全体が不必要に加熱され、カールや波打ちの発生を抑えることができない。好ましくは太陽電池封止シートの接着層の融点＋８０℃以下の温度であり、より好ましくは太陽電池封止シートの接着層の融点＋７０℃以下の温度である。 The solar cell element A is heated by the heating means X so that the solar cell element A has a temperature not lower than the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet and not lower than the melting point of the adhesive layer + 90 ° C. When the temperature at which the solar cell element A is heated is lower than the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet, the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet cannot be melted when superposed, and sealing is performed. I can't. When the temperature at which the solar cell element A is heated exceeds the temperature of the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet + 90 ° C., the entire solar cell encapsulating sheet is heated unnecessarily, and curling and undulation can be suppressed. Can not. The melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet is preferably a temperature of 80 ° C. or lower, more preferably the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet + 70 ° C. or lower.
なお、積層シートＣを一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧する際に急激に温度が低下してしまう目的で、カールや波打ちが発生しない範囲でロールＤ、Ｄを加熱してもよい。 In addition, when the laminated sheet C is supplied between the pair of rolls D and D and the laminated sheet C is pressed in the thickness direction, the roll is within a range in which curling and undulation do not occur for the purpose of suddenly lowering the temperature. D and D may be heated.
本発明２のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法では、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面を、フッ素系樹脂シート上に接着層を有する太陽電池封止シートにより封止する。この際、まず、太陽電池封止シートの接着層側の表面を加熱して、該接着層側の表面を接着層の融点＋３０℃以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に、かつ、接着層側の面とは反対側の表面が接着層の融点−３０℃以下の温度になるようにする工程を行い、次いで、加熱された太陽電池封止シートと太陽電池素子とを積層して貼合する工程を行う。
本発明２のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法について、図４を用いて、具体的に説明する。
In the manufacturing method of the flexible solar cell module of the present invention 2, at least the light-receiving surface of the solar cell element in which the photoelectric conversion layer is disposed on the flexible substrate is used by the solar cell encapsulating sheet having an adhesive layer on the fluororesin sheet. Seal. At this time, first, the surface on the adhesive layer side of the solar cell encapsulating sheet is heated, and the surface on the adhesive layer side is bonded to a temperature not lower than the melting point of the adhesive layer + 30 ° C. and not lower than the melting point of the adhesive layer + 90 ° C. The surface on the side opposite to the surface on the layer side is subjected to a step of bringing the temperature of the adhesive layer to a melting point of −30 ° C. or lower, and then the heated solar cell encapsulating sheet and the solar cell element are laminated and pasted. The process to combine is performed.
The manufacturing method of the flexible solar cell module of the present invention 2 will be specifically described with reference to FIG.
図４は、ロールツーロール法により本発明２のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法を実施する方法を示す模式図である。
図４において、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢは、長尺状のものであり、それぞれロール状に巻回されている。ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートは二つ用意されている。そして、図４に示すように、長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出すと共に、長尺状の太陽電池素子Ａを巻き出し、二つの太陽電池封止シートの接着層が互いに対向した状態にして、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとする。そして、積層シートＣを一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧することによって、太陽電池用封止シートＢ、Ｂ同士を接着一体化させて、太陽電池封止シートＢ、Ｂによって太陽電池素子Ａを封止して、フレキシブル太陽電池モジュールＦを連続的に製造する。
FIG. 4 is a schematic view showing a method for carrying out the method for producing a flexible solar cell module of the present invention 2 by a roll-to-roll method.
In FIG. 4, the solar cell element A and the solar cell encapsulating sheet B are elongate, and are each wound in a roll shape. Two long solar cell encapsulating sheets wound in a roll are prepared. And as shown in FIG. 4, while unwinding the elongate solar cell sealing sheets B and B, respectively, unwind the elongate solar cell element A, and the adhesive layer of two solar cell encapsulating sheets is In a state of facing each other, the solar cell encapsulating sheets B and B are overlapped with each other via the solar cell element A to obtain a laminated sheet C. And the lamination sheet C is supplied between a pair of rolls D and D, and the lamination sheet C is pressed in the thickness direction, whereby the solar cell encapsulating sheets B and B are bonded and integrated to each other. The solar cell element A is sealed with the sealing sheets B and B, and the flexible solar cell module F is continuously manufactured.
図４においては、加熱手段Ｙを用いて、太陽電池素子Ａと重ね合わせる直前の太陽電池封止シートＢ、Ｂの、太陽電池素子Ａを封止する接着層側から加熱する。接着層側から加熱することにより、必要最小限の加熱だけで充分に封止を行うことが可能となり、太陽電池封止シートＢ、Ｂ全体を不必要に加熱することを避けられることから、その後の冷却時における太陽電池封止シートと太陽電池素子との冷却収縮率の相違によるカールや波打ちの発生も最低限に抑えることができる。 In FIG. 4, the heating means Y is used to heat the solar cell sealing sheets B, B just before being superimposed on the solar cell element A from the adhesive layer side that seals the solar cell element A. By heating from the adhesive layer side, it becomes possible to sufficiently seal only with the minimum necessary heating, and it is possible to avoid unnecessary heating of the solar cell encapsulating sheets B, B, and thereafter The occurrence of curling and undulation due to the difference in the cooling shrinkage rate between the solar cell encapsulating sheet and the solar cell element during the cooling of can be minimized.
上記加熱手段Ｙは、図１に示したＩＲヒーターのような非接触タイプが好ましい。
また、図示はしないが、図３と同様に太陽電池素子の一方の面（光電変換層側の面）のみを太陽電池封止シートで封止してもよいし、矩形状の太陽電池素子を用いることもできる。
The heating means Y is preferably a non-contact type such as the IR heater shown in FIG.
Although not shown, only one surface of the solar cell element (the surface on the photoelectric conversion layer side) may be sealed with a solar cell sealing sheet as in FIG. 3, or a rectangular solar cell element may be sealed. It can also be used.
上記加熱手段Ｙによる太陽電池封止シートＢ、Ｂの接着層側の加熱は、該接着層側の表面を接着層の融点＋３０℃以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に、かつ、接着層側の面とは反対側の表面が接着層の融点−３０℃以下の温度になるよう行う。
太陽電池封止シートＢ、Ｂの接着層側の表面の温度が該接着層の融点＋３０℃未満であると、重ね合わせたときに太陽電池封止シートの接着層を溶融させることができず、封止を行うことができない。太陽電池封止シートＢ、Ｂの接着層側の表面の温度が該接着層の融点＋９０℃の温度を超えると、太陽電池封止シート全体が不必要に加熱され、カールや波打ちの発生を抑えることができない。また、太陽電池素子が破損する可能性がある。好ましくは太陽電池封止シートの接着層の融点＋４０℃以上、接着層の融点＋８０℃以下の温度であり、より好ましくは太陽電池封止シートの接着層の融点＋５０℃以上、接着層の融点＋７０℃以下の温度である。
太陽電池封止シートＢ、Ｂの接着層側の面とは反対側の表面の温度が該接着層の融点−３０℃の温度を超えると、太陽電池封止シート全体が不必要に加熱され、カールや波打ちの発生を抑えることができない。好ましくは太陽電池封止シートの接着層の融点−５０℃以下の温度である。
The heating on the adhesive layer side of the solar cell encapsulating sheets B and B by the heating means Y is performed by bonding the surface of the adhesive layer side to a temperature of the melting point of the adhesive layer + 30 ° C. or higher and the melting point of the adhesive layer + 90 ° C. or lower. The surface on the side opposite to the surface on the layer side is set to a temperature equal to or lower than the melting point −30 ° C. of the adhesive layer.
When the temperature of the surface on the adhesive layer side of the solar cell encapsulating sheet B, B is less than the melting point of the adhesive layer + 30 ° C., the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet cannot be melted when superimposed, Sealing cannot be performed. When the temperature of the surface on the adhesive layer side of the solar cell encapsulating sheets B and B exceeds the temperature of the melting point of the adhesive layer + 90 ° C., the entire solar cell encapsulating sheet is unnecessarily heated, and curling and undulation are suppressed. I can't. In addition, the solar cell element may be damaged. Preferably, the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet is 40 ° C. or higher and the melting point of the adhesive layer is 80 ° C. or lower, more preferably the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet + 50 ° C. or higher, and the melting point of the adhesive layer +70. The temperature is below ℃.
When the temperature of the surface opposite to the adhesive layer side surface of the solar cell encapsulating sheets B and B exceeds the temperature of the melting point of the adhesive layer -30 ° C, the entire solar cell encapsulating sheet is unnecessarily heated, Curling and undulation cannot be suppressed. The melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet is preferably −50 ° C. or lower.
なお、積層シートＣを一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧する際に急激に温度が低下してしまう目的で、カールや波打ちが発生しない範囲でロールＤ、Ｄを加熱してもよい。 In addition, when the laminated sheet C is supplied between the pair of rolls D and D and the laminated sheet C is pressed in the thickness direction, the roll is within a range in which curling and undulation do not occur for the purpose of suddenly lowering the temperature. D and D may be heated.
本発明で用いる太陽電池封止シートは、フッ素系樹脂シート上に接着層を有するものである。
上記フッ素系樹脂シートは、得られるフレキシブル太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子を保護する役割を有する。フッ素系樹脂シートを用いることにより、高い透明性、耐熱性及び難燃性を得ることができる。
The solar cell encapsulating sheet used in the present invention has an adhesive layer on a fluororesin sheet.
The said fluorine-type resin sheet has a role which protects a solar cell element in the flexible solar cell module obtained. By using a fluorine resin sheet, high transparency, heat resistance, and flame retardancy can be obtained.
上記フッ素系樹脂シートを構成するフッ素系樹脂は、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、テトラフロオロエチレン−パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＦＡＰ）、ポリビニルフルオライド樹脂（ＰＶＦ）、テトラフロオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、及び、ポリフッ化ビニリデンとポリメタクリル酸メチルとの混合物（ＰＶＤＦ／ＰＭＭＡ）からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。なかでも、耐熱性及び透明性により優れる点で、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニルフルオライド樹脂（ＰＶＦ）がより好ましい。 The fluororesin constituting the fluororesin sheet includes tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), ethylene chlorotrifluoroethylene resin (ECTFE), polychlorotrifluoroethylene resin (PCTFE), and polyvinylidene fluoride resin ( PVDF), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (FAP), polyvinyl fluoride resin (PVF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer At least one selected from the group consisting of a polymer (PVDF-HFP) and a mixture of polyvinylidene fluoride and polymethyl methacrylate (PVDF / PMMA) is preferred. Among these, polyvinylidene fluoride resin (PVDF), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), and polyvinyl fluoride resin (PVF) are more preferable because they are superior in heat resistance and transparency.
上記接着層は、本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において加熱により熱溶融して太陽電池素子に接着する役割を有する。
上記接着層は、例えば、無水マレイン酸変性オレフィン系樹脂、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、酸変性ポリオレフィン、シラン変性ポリオレフィン、アイオノマー、及び、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。上記シラン変性ポリオレフィンとしては、ポリオレフィンに、ラジカル発生剤の存在下で、エチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合することによって得られた樹脂を挙げることができる。
上記ポリオレフィンとしては、エチレンとαオレフィンの共重合体等を挙げることができる。
上記αオレフィンとしては、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチル−ペンテン−１、オクテン−１、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等を挙げることができる。
上記エチレン性不飽和シラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、およびビニルトリカルボキシシラン等を挙げることができる。
上記アイオノマーとしては、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体の不飽和カルボン酸基の一部又は全部を金属イオンで中和したものであることが好ましい。
上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体としては、少なくともエチレン及び不飽和カルボン酸の共重合成分からなる共重合体が挙げられる。
上記アイオノマーは、公知の方法で製造することができる。
上記不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フタル酸、シトラコン酸、イタコン酸等が挙げられ、なかでも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
上記金属イオンとしては、ナトリウムイオン、亜鉛イオンが好ましい。
上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体は、更に、第三成分として（メタ）アクリル酸エステル成分を含んでもよい。
上記（メタ）アクリル酸エステルとしては、コスト、重合性の観点から、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル及び（メタ）アクリル酸ブチルからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。なかでも、融点の観点から、アクリル酸エステルが好ましく、具体的にはアクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸エチルがより好ましい。
上記エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体としては、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体が好ましい。
上記エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体は、少なくともエチレン、アクリル酸エステル及び無水マレイン酸の三成分からなる共重合体である。
上記アクリル酸エステルは、コスト、重合性の観点から、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、及び、アクリル酸ブチルからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。
上記エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体としては、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体が好ましい。
上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は、少なくともエチレン、グリシジルメタクリレートの二成分からなる共重合体である。
上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は、従来公知の重合法を用いて製造することができる。
上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は、エチレン成分及びグリシジルメタクリレート成分以外に、更に他のモノマーに由来する成分を含有してもよい。
上記他のモノマーは、本発明に必要な物性を損なわない限り、エチレン及びグリシジルメタクリレートと共重合可能なモノマーであれば特に限定はされない。なかでも、融点や重合性やコストの観点から、（メタ）アクリレートが好適である。
上記（メタ）アクリレートは、アクリレートが好ましく、なかでも、メチルアクリレート、エチルアクリレート又はブチルアクリレートが好適である。
これらの熱可塑性樹脂を用いることにより、ロールツーロール法による連続的な封止を行った場合でも、しわやカールの発生が少ない。なかでも、瞬間接着できる点で、無水マレイン酸変性オレフィン系樹脂が好適である。
The said adhesive layer has a role which heat-melts by heating and adhere | attaches on a solar cell element in the manufacturing method of the flexible solar cell module of this invention.
The adhesive layer includes, for example, maleic anhydride-modified olefin resin, ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer, acid-modified polyolefin, silane-modified polyolefin, ionomer, and ethylene- ( And a (meth) acrylic acid copolymer. Examples of the silane-modified polyolefin include a resin obtained by graft polymerization of an ethylenically unsaturated silane compound to a polyolefin in the presence of a radical generator.
Examples of the polyolefin include a copolymer of ethylene and α-olefin.
Examples of the α-olefin include propylene, butene-1, hexene-1, 4-methyl-pentene-1, octene-1, vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester, and methacrylic ester. .
Examples of the ethylenically unsaturated silane compounds include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltripentyloxysilane, vinyltriphenoxysilane, and vinyltribenzyl. Examples thereof include oxysilane, vinyltrimethylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane.
The ionomer is preferably one obtained by neutralizing part or all of the unsaturated carboxylic acid group of the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer with a metal ion.
As said ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer, the copolymer which consists of a copolymerization component of ethylene and unsaturated carboxylic acid at least is mentioned.
The ionomer can be produced by a known method.
Examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, phthalic acid, citraconic acid, itaconic acid, and the like, among which acrylic acid and methacrylic acid are preferable.
As said metal ion, a sodium ion and a zinc ion are preferable.
The ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer may further contain a (meth) acrylic acid ester component as a third component.
The (meth) acrylic acid ester is at least one selected from the group consisting of methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate from the viewpoint of cost and polymerizability. Is preferred. Of these, acrylic acid esters are preferable from the viewpoint of melting point, and specifically, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, and ethyl acrylate are more preferable.
The ethylene- (meth) acrylic acid copolymer is preferably an ethylene-acrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer.
The ethylene-acrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer is a copolymer composed of at least three components of ethylene, acrylic acid ester and maleic anhydride.
The acrylic ester is preferably at least one selected from the group consisting of methyl acrylate, ethyl acrylate, and butyl acrylate from the viewpoint of cost and polymerizability.
The ethylene- (meth) acrylic acid copolymer is preferably an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer.
The ethylene-glycidyl methacrylate copolymer is a copolymer composed of at least two components of ethylene and glycidyl methacrylate.
The ethylene-glycidyl methacrylate copolymer can be produced using a conventionally known polymerization method.
In addition to the ethylene component and the glycidyl methacrylate component, the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer may further contain a component derived from another monomer.
The other monomer is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with ethylene and glycidyl methacrylate as long as the physical properties necessary for the present invention are not impaired. Of these, (meth) acrylate is preferred from the viewpoint of melting point, polymerizability, and cost.
The (meth) acrylate is preferably an acrylate, and methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl acrylate is particularly preferable.
By using these thermoplastic resins, even when continuous sealing is performed by a roll-to-roll method, generation of wrinkles and curls is small. Among these, a maleic anhydride-modified olefin resin is preferable because it can be bonded instantaneously.
上記接着層は、更に、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３で示されるシラン化合物を含有してもよい。上記シラン化合物を含有することにより、上記接着層用組成物により形成される接着層と太陽電池素子の表面との接着性を向上させることができる。ここで、Ｒ１は、３−グリシドキシプロピル基、又は、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基を表し、Ｒ２は、炭素数が１〜３のアルキル基を表す。 The adhesive layer may further contain a silane compound represented by R 1 Si (OR 2 ) 3 . By containing the silane compound, the adhesiveness between the adhesive layer formed by the adhesive layer composition and the surface of the solar cell element can be improved. Here, R 1 represents a 3-glycidoxypropyl group or a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
上記接着層は、その物性を損なわない範囲内において、光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の添加剤を更に含有していてもよい。 The said adhesive layer may further contain additives, such as a light stabilizer, a ultraviolet absorber, and a heat stabilizer, in the range which does not impair the physical property.
本発明の太陽電池封止シートを製造する方法は特に限定されず、予め調製した接着層の一面にフッ素系樹脂シートを押出ラミネートして形成する方法や、上記接着層とフッ素系樹脂シートとを共押出して形成する方法等が挙げられる。なかでも、共押出法により製膜と同時に積層を行う方法が好ましい。 The method for producing the solar cell encapsulating sheet of the present invention is not particularly limited, and a method in which a fluorine resin sheet is formed by extrusion lamination on one surface of a previously prepared adhesive layer, or the adhesive layer and the fluorine resin sheet are formed. Examples include a method of forming by coextrusion. Especially, the method of laminating simultaneously with film formation by a coextrusion method is preferable.
上記太陽電池素子は、一般に、受光することで電子が発生する光電変換層、発生した電子を取り出す電極層、及び、フレキシブル基材から構成される。 The solar cell element is generally composed of a photoelectric conversion layer in which electrons are generated by receiving light, an electrode layer for taking out the generated electrons, and a flexible substrate.
上記光電変換層は、例えば、単結晶シリコン、単結晶ゲルマニウム、多結晶シリコン、微結晶シリコン等の結晶系半導体、アモルファスシリコン等のアモルファス系半導体、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、Ｃｄｓ、ＣｄＴｅ、Ｃｕ２Ｓ、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２等の化合物半導体、フタロシアニン、ポリアセチレン等の有機半導体等から形成されたものを挙げることができる。
上記光電変換層は、単層又は複層であってもよい。
上記光電変換層の厚みは、０．５〜１０μｍであることが好ましい。
The photoelectric conversion layer includes, for example, a crystalline semiconductor such as single crystal silicon, single crystal germanium, polycrystalline silicon, and microcrystalline silicon, an amorphous semiconductor such as amorphous silicon, GaAs, InP, AlGaAs, Cds, CdTe, and Cu 2 S. , CuInSe 2 , CuInS 2 and other compound semiconductors, and organic semiconductors such as phthalocyanine and polyacetylene.
The photoelectric conversion layer may be a single layer or a multilayer.
The thickness of the photoelectric conversion layer is preferably 0.5 to 10 μm.
上記フレキシブル基材は、可撓性があり、フレキシブル太陽電池に使用することができるものであれば、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン等の耐熱性樹脂からなる基材を挙げることができる。
上記フレキシブル基材の厚みは、１０〜８０μｍであることが好ましい。
The flexible base material is not particularly limited as long as it is flexible and can be used for a flexible solar cell. For example, the flexible base material is made of a heat-resistant resin such as polyimide, polyether ether ketone, or polyether sulfone. A substrate can be mentioned.
The flexible substrate preferably has a thickness of 10 to 80 μm.
上記電極層は、電極材料からなる層である。
上記電極層は、必要に応じて、上記光電変換層上にあってもよいし、上記光電変換層とフレキシブル基材との間にあってもよいし、上記フレキシブル基材面上にあってもよい。
上記太陽電池素子は、上記電極層を複数有していてもよい。
受光面側の電極層は、光を透過する必要があるため透明電極であることが好ましい。上記電極材料は、金属酸化物等の一般的な透明電極材料であれば特に限定されないが、ＩＴＯ又はＺｎＯ等が好適に使用される。
透明電極を使用しない場合は、バス電極やそれに付属するフィンガー電極を銀などの金属でパターニングされたものでもよい。
背面側の電極層は、透明である必要はないため、一般的な電極材料によって構成されても構わないが、上記電極材料は、銀が好適に用いられる。
The electrode layer is a layer made of an electrode material.
The electrode layer may be on the photoelectric conversion layer, between the photoelectric conversion layer and the flexible base, or on the surface of the flexible base, as necessary.
The solar cell element may have a plurality of the electrode layers.
The electrode layer on the light receiving surface side is preferably a transparent electrode because it needs to transmit light. Although the said electrode material will not be specifically limited if it is common transparent electrode materials, such as a metal oxide, ITO or ZnO etc. are used suitably.
When the transparent electrode is not used, the bus electrode and the finger electrode attached thereto may be patterned with a metal such as silver.
Since the electrode layer on the back side does not need to be transparent, it may be formed of a general electrode material, but silver is preferably used as the electrode material.
上記太陽電池素子を製造する方法は、公知の方法であれば、特に限定されず、例えば、上記フレキシブル基材上に上記光電変換層や電極層を配置する公知の方法により形成するとよい。 The method for producing the solar cell element is not particularly limited as long as it is a known method. For example, it may be formed by a known method in which the photoelectric conversion layer or the electrode layer is disposed on the flexible substrate.
本発明によれば、気泡を噛み込むことなく充分な剥離強度での封止が可能であり、カールや波打ちのない優れた外観品質のフレキシブル太陽電池モジュールを製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a flexible solar cell module, which can be sealed with sufficient peel strength without biting bubbles and can manufacture a flexible solar cell module with excellent appearance quality free from curling and undulations. Can be provided.
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
（実施例１）
（１）太陽電池封止シートの調製
ブテン含有量が１６重量％、エチレン含有量が８４重量％のブテン−エチレン共重合体を無水マレイン酸含有量が０．３重量％になるように無水マレイン酸にてグラフト変性してなる変性ブテン系樹脂１００重量部と、３−グリドキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコーニング社製 商品名「Ｚ−６０４０」）０．５重量部とを混合した接着層用組成物を、第一押出機に供給して、２５０℃にて溶融混練した。
一方で、フッ素系樹脂（ポリフッ化ビニリデン（アルケマ社製、商品名「カイナー７２０」））を第二押出機に供給して、２３０℃の押出設定温度にて溶融混練した。
そして、上記第一押出機と上記第二押出機とを共に接続させている合流ダイに、上記接着層用組成物及び上記フッ素系樹脂を供給して合流させ、合流ダイに接続させているＴダイからシート状に押出して太陽電池封止シートを得た。
Example 1
(1) Preparation of solar cell encapsulating sheet A butene-ethylene copolymer having a butene content of 16% by weight and an ethylene content of 84% by weight is maleic anhydride so that the maleic anhydride content is 0.3% by weight. Adhesion obtained by mixing 100 parts by weight of a modified butene-based resin graft-modified with an acid and 0.5 parts by weight of 3-glycoxypropyltrimethoxysilane (trade name “Z-6040” manufactured by Toray Dow Corning) The layer composition was supplied to the first extruder and melt-kneaded at 250 ° C.
On the other hand, a fluorine-based resin (polyvinylidene fluoride (manufactured by Arkema, trade name “Kyner 720”)) was supplied to the second extruder and melt-kneaded at an extrusion set temperature of 230 ° C.
Then, the joining layer composition and the fluororesin are supplied and joined to a joining die that connects the first extruder and the second extruder together, and T is connected to the joining die. A solar cell encapsulating sheet was obtained by extrusion from a die into a sheet.
得られた太陽電池封止シートの接着層について、ＤＳＣ方法により融点を測定したところ、８２℃であった。 It was 82 degreeC when melting | fusing point was measured by DSC method about the contact bonding layer of the obtained solar cell sealing sheet.
（２）フレキシブル太陽電池モジュールの製造
得られた太陽電池封止シートを用いて、以下の要領でフレキシブル太陽電池モジュールを作製した。
まず、図１に示したように、可撓性を有するポリイミドフィルムからなるフレキシブル基材上に、薄膜状のアモルファスシリコンからなる光電変換層が形成されてなる、厚さ２００μｍの矩形状のシート状である太陽電池素子Ａと、得られた太陽電池封止シートがロール状に巻回された太陽電池封止シートＢ二つとを用意した。
次に、図１に示したように、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出し、それぞれの接着層を対向させた状態にした太陽電池封止シートＢ、Ｂ間に、太陽電池素子Ａを供給し、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を、太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとした。そして、積層シートＣを一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧することによってフレキシブル太陽電池モジュールＦを得た。
このとき、非接触タイプのＩＲヒーターを使用し、加熱手段Ｘを用いて、太陽電池封止シートＢ、Ｂと重ね合わせる直前の太陽電池素子Ａを加熱した。加熱は、太陽電池素子Ａの表面が１５２℃となるように調整して行った。なお、太陽電池素子Ａの表面の温度は、赤外線を用いた放射式非接触温度計を用いて測定した。
(2) Manufacture of flexible solar cell module Using the obtained solar cell encapsulating sheet, a flexible solar cell module was produced in the following manner.
First, as shown in FIG. 1, a 200 μm-thick rectangular sheet formed by forming a photoelectric conversion layer made of amorphous silicon on a thin film on a flexible base made of a polyimide film having flexibility. A solar cell element A and two solar cell encapsulating sheets B in which the obtained solar cell encapsulating sheet was wound into a roll were prepared.
Next, as shown in FIG. 1, the long solar cell sealing sheets B and B wound in a roll shape are unwound and the solar cell seals are in a state where the respective adhesive layers face each other. The solar cell element A was supplied between the stop sheets B and B, and the solar cell sealing sheets B and B were overlapped with each other through the solar cell element A to obtain a laminated sheet C. And the flexible solar cell module F was obtained by supplying the lamination sheet C between a pair of rolls D and pressing the lamination sheet C in the thickness direction.
At this time, the solar cell element A immediately before being superimposed on the solar cell encapsulating sheets B and B was heated using the heating means X using a non-contact type IR heater. Heating was performed by adjusting the surface of the solar cell element A to 152 ° C. In addition, the temperature of the surface of the solar cell element A was measured using a radiation type non-contact thermometer using infrared rays.
（実施例２〜３、比較例１〜２）
加熱手段Ｘを用いて、太陽電池素子Ａの表面を表１に記載したようになるように調整して加熱した以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル太陽電池モジュールを製造した。
(Examples 2-3, Comparative Examples 1-2)
A flexible solar cell module was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the heating means X was used to adjust and heat the surface of the solar cell element A as described in Table 1.
（比較例３）
実施例１におけるフレキシブル太陽電池モジュールの製造工程において、加熱手段Ｘを用いて太陽電池素子Ａを加熱する代わりに、１６０℃に加熱しロールＤ、Ｄ間に積層シートＣを供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱することによって、太陽電池用封止シートＢ、Ｂ同士を接着一体化させて、太陽電池素子Ａを封止して、フレキシブル太陽電池モジュールＦを製造した。
(Comparative Example 3)
In the manufacturing process of the flexible solar cell module in Example 1, instead of heating the solar cell element A using the heating means X, the laminated sheet C is heated to 160 ° C. and the laminated sheet C is supplied between the rolls D and D. By heating C while pressing it in the thickness direction, the solar cell sealing sheets B and B were bonded and integrated, the solar cell element A was sealed, and the flexible solar cell module F was manufactured.
（評価）
実施例及び比較例で得られたフレキシブル太陽電池モジュールについて、以下の方法によりカール端部の高さ、波打ちの高さ、剥離強度、及び、発電性能を評価した。
結果を表１に示した。
(Evaluation)
About the flexible solar cell module obtained by the Example and the comparative example, the height of a curl edge part, the height of a wave, peeling strength, and electric power generation performance were evaluated with the following method.
The results are shown in Table 1.
（１）カール端部の高さ
得られたフレキシブル太陽電池モジュールを平面状に置き、端部の高さを計測した。
(1) Height of curled end portion The obtained flexible solar cell module was placed in a planar shape, and the height of the end portion was measured.
（２）波打ちの高さ
得られたフレキシブル太陽電池モジュールを平面状に置き、最も高く浮いた部分の高さを計測した。
(2) Wave height The flexible solar cell module obtained was placed in a flat shape, and the height of the highest floating portion was measured.
（３）剥離強度
得られたフレキシブル太陽電池モジュールにおいて、太陽電池のフレキシブル基材から太陽電池封止シートを剥離した際の剥離強度をＪＩＳ Ｋ６８５４に準拠して測定した。
(3) Peel strength In the obtained flexible solar cell module, the peel strength when the solar cell encapsulating sheet was peeled from the flexible base material of the solar cell was measured according to JIS K6854.
（４）発電性能
得られたフレキシブル太陽電池モジュールの最大出力Ｐｍａｘを、ニッシントーア社製１１１６Ｎを用いて測定し、ＪＩＣ Ｃ８９９０に記載された８５℃、相対湿度８５％の環境下に２０００時間放置した後の最大出力Ｐｍａｘを再度測定する。最大出力Ｐｍａｘ維持率を算出して、以下の評点で点数付けした。
◎：９８％以上
○：９５％以上
△：８０％以上
×：８０％未満
−：初期測定時に通常平均値の５０％以下で不良
(4) Power generation performance The maximum output Pmax of the obtained flexible solar cell module was measured using 1116N manufactured by Nissin Tor, and left for 2000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% relative humidity described in JIC C8990. The later maximum output Pmax is measured again. The maximum output Pmax maintenance rate was calculated and scored with the following score.
◎: 98% or more ○: 95% or more
（実施例４）
実施例１と同様の方法により調製した太陽電池封止シートを用いて、以下の要領でフレキシブル太陽電池モジュールを作製した。
まず、図４に示したように、可撓性を有するポリイミドフィルムからなるフレキシブル基材上に、薄膜状のアモルファスシリコンからなる光電変換層が形成されてなる、厚さ２００μｍの矩形状のシート状である太陽電池素子Ａと、得られた太陽電池封止シートがロール状に巻回された太陽電池封止シートＢ二つとを用意した。
次に、図４に示したように、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出し、それぞれの接着層を対向させた状態にした太陽電池封止シートＢ、Ｂ間に、太陽電池素子Ａを供給し、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を、太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとした。そして、積層シートＣを一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧することによってフレキシブル太陽電池モジュールＦを得た。
このとき、非接触タイプのＩＲヒーターを使用し、加熱手段Ｙを用いて、太陽電池素子Ａと重ね合わせる直前の太陽電池封止シートＢ、Ｂの接着層側の表面が１５０℃、接着層側の面とは反対側の表面が５０℃になるように加熱した。
なお、太陽電池封止シートＢの両面の温度は、サーモラベルを用いて測定した。
Example 4
Using the solar cell encapsulating sheet prepared by the same method as in Example 1, a flexible solar cell module was produced in the following manner.
First, as shown in FIG. 4, a 200 μm-thick rectangular sheet formed by forming a photoelectric conversion layer made of thin-film amorphous silicon on a flexible base material made of a flexible polyimide film. A solar cell element A and two solar cell encapsulating sheets B in which the obtained solar cell encapsulating sheet was wound into a roll were prepared.
Next, as shown in FIG. 4, the long solar cell sealing sheets B and B wound in a roll shape are unwound and the solar cell seals in which the respective adhesive layers are opposed to each other. The solar cell element A was supplied between the stop sheets B and B, and the solar cell sealing sheets B and B were overlapped with each other through the solar cell element A to obtain a laminated sheet C. And the flexible solar cell module F was obtained by supplying the lamination sheet C between a pair of rolls D and pressing the lamination sheet C in the thickness direction.
At this time, using a non-contact type IR heater, using the heating means Y, the surface of the solar cell encapsulating sheets B, B just before being superimposed on the solar cell element A is 150 ° C., the adhesive layer side It heated so that the surface on the opposite side to this surface might be 50 degreeC.
In addition, the temperature of both surfaces of the solar cell sealing sheet B was measured using the thermo label.
（実施例５〜６、比較例４〜５）
加熱手段Ｙを用いて太陽電池封止シートＢ、Ｂの接着層側の表面及び接着層側の面とは反対側の表面が表２に記載したようになるように加熱した以外は、実施例４と同様にしてフレキシブル太陽電池モジュールを製造した。
(Examples 5-6, Comparative Examples 4-5)
Except that the heating means Y was used to heat the solar cell encapsulating sheets B, B so that the surface on the adhesive layer side and the surface opposite to the adhesive layer side were as shown in Table 2. A flexible solar cell module was produced in the same manner as in Example 4.
（評価）
実施例及び比較例で得られたフレキシブル太陽電池モジュールについて、上記と同様方法によりカール端部の高さ、波打ちの高さ、剥離強度、及び、発電性能を評価した。
結果を表２に示した。
(Evaluation)
About the flexible solar cell module obtained by the Example and the comparative example, the height of a curl edge part, the height of a wave, peeling strength, and electric power generation performance were evaluated by the method similar to the above.
The results are shown in Table 2.
本発明によれば、気泡を噛み込むことなく充分な剥離強度での封止が可能であり、カールや波打ちのない優れた外観品質のフレキシブル太陽電池モジュールを製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a flexible solar cell module, which can be sealed with sufficient peel strength without biting bubbles and can manufacture a flexible solar cell module with excellent appearance quality free from curling and undulations. Can be provided.
Ａ 太陽電池素子
Ｂ 太陽電池封止シート
Ｃ 積層シート
Ｄ ロール
Ｆ フレキシブル太陽電池モジュール
Ｘ 加熱手段
Ｙ 加熱手段
A solar cell element B solar cell encapsulating sheet C laminated sheet D roll F flexible solar cell module X heating means Y heating means
Claims (3)
前記太陽電池素子を前記太陽電池封止シートの接着層の融点以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に加熱する工程と、前記加熱された太陽電池素子と太陽電池封止シートとを積層して貼合する工程とを有する
ことを特徴とするフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。 A method for producing a flexible solar cell module, wherein at least a light receiving surface of a solar cell element having a photoelectric conversion layer disposed on a flexible substrate is sealed with a solar cell encapsulating sheet having an adhesive layer on a fluororesin sheet. ,
A step of heating the solar cell element to a temperature not lower than the melting point of the adhesive layer of the solar cell encapsulating sheet and not higher than the melting point of the adhesive layer + 90 ° C., and laminating the heated solar cell element and the solar cell encapsulating sheet. And a step of laminating and pasting the flexible solar cell module.
前記太陽電池封止シートの接着層側の表面を加熱して、該接着層側の表面を接着層の融点＋３０℃以上、接着層の融点＋９０℃以下の温度に、かつ、接着層側の面とは反対側の表面が接着層の融点−３０℃以下の温度になるようにする工程と、前記加熱された太陽電池封止シートと太陽電池素子とを積層して貼合する工程とを有する
ことを特徴とするフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。 A method for producing a flexible solar cell module, wherein at least a light receiving surface of a solar cell element having a photoelectric conversion layer disposed on a flexible substrate is sealed with a solar cell encapsulating sheet having an adhesive layer on a fluororesin sheet. ,
The surface on the adhesive layer side of the solar cell encapsulating sheet is heated so that the surface on the adhesive layer side is at a temperature not lower than the melting point of the adhesive layer + 30 ° C. and not lower than the melting point of the adhesive layer + 90 ° C. And the step of making the surface opposite to the melting point of the adhesive layer -30 ° C. or lower and the step of laminating and laminating the heated solar cell sealing sheet and the solar cell element. The manufacturing method of the flexible solar cell module characterized by the above-mentioned.
The method for producing a flexible solar cell module according to claim 1, wherein the method is a roll-to-roll method.
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|---|---|---|---|---|
| WO2019041979A1 (en) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 米亚索乐装备集成（福建）有限公司 | Laminating device |
| CN110783420A (en) * | 2018-07-13 | 2020-02-11 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | Solar cell module, packaging method thereof and heat sealing device |
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2012
- 2012-07-24 JP JP2012164090A patent/JP2014027018A/en active Pending
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