JP2014502033A5 - - Google Patents

Description

結果として、真空積層は、完成までのパネルの製作フローを制限する処理工程になる傾向があり、すなわち、積層は所与の積層装置の上で処理できる太陽電池パネルの数を厳しく制限する製造のボトルネックとなり、それによって生産数を低下させ及び単位コストを上昇させる。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許出願公開第２０１０／００４７９５５号明細書
（特許文献２） 米国特許出願公開第２００９／０１１１２０６号明細書
（特許文献３） 米国特許出願公開第２００４／００４６１５４号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２００８／０２０２６８２号明細書
（特許文献５） 米国特許第５，６８１，４０２号明細書
（特許文献６） 米国特許第６，３７６，７６９号明細書
（特許文献７） 米国特許第６，４２１，０１３号明細書
（特許文献８） 米国特許第６，５８０，０３１号明細書
（特許文献９） 米国特許第６，５８１，２７６号明細書
（特許文献１０） 米国特許第６，７１７，８１９号明細書
（特許文献１１） 米国特許第７，１５４，０４６号明細書
（特許文献１２） 国際公開第２０１１／０１１０９１号
（特許文献１３） 米国特許第５，６８１，４０２号明細書
（特許文献１４） 米国特許出願公開第２０１１／０３００６６４号明細書
（特許文献１５） 国際公開第２０１１／０１５６３９７号
（特許文献１６） 米国特許第５，４５７，０５７号明細書
（特許文献１７） 米国特許第６，４２８，６５０号明細書
（特許文献１８） 米国特許第５，１１０，３７０号明細書
（特許文献１９） 米国特許第４，８８８，０６１号明細書
（非特許文献）
（非特許文献１） ＡＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＩＮＣ．，"ＵＶ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ & Ｐａｎｅｌｓ"，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ＳＯＬＡＲＴＡＢ(tm)，ＳＯＬＡＲＢＬＯＣ(tm)， ａｎｄ ＳＯＬＡＲＧＲＩＰ(tm) ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，ｄａｔｅ ｐｒｉｏｒ ｔｏ Ｊｕｎｅ ７，２０１１，４ ｐａｇｅｓ
（非特許文献２） ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣ．，Ｄａｖｉｄ Ｈ．Ｍｅａｋｉｎ，Ｊａｍｅｓ Ｍ．Ｇｅｅ，Ｊｏｈｎ Ｔｅｌｌｅ，Ｗｉｌｌｉａｍ Ｂｏｔｔｅｎｂｅｒｇ，"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃａｌｌｙ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｄｕｌｅｓ ｆｏｒ Ｂａｃｋ Ｃｏｎｔａｃｔ ＰＶ Ｃｅｌｌｓ"，２５ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ／５ｔｈ Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，６−１０ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０１０，Ｖａｌｅｎｃｉａ，Ｓｐａｉｎ，５ ｐａｇｅｓ（ｐｐ ３８５８−３８６２）
（非特許文献３） ＡＲＫＥＭＡ，ＩＮＣ．，"ＫＹＮＡＲ(r) ａｎｄ ＫＹＮＡＲ ＦＬＥＸ(r) ＰＶＤＦ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ"，ｄａｔｅ ｐｒｉｏｒ ｔｏ Ｊｕｎｅ ７，２０１１，１ ｐａｇｅ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｒｋｅｍａ−ｉｎｃ．ｃｏｍ／ｋｙｎａｒ／ｐｒｉｎｔ．ｃｆｍ？ｐａｇ＝９８３
（非特許文献４） ＢＬＯＯＭＢＥＲＧ Ｌ．Ｐ．，Ｅｈｒｅｎ Ｇｏｏｓｓｅｎｓ，"Ｓｉｌｖｅｒ Ｓｕｒｇｅ Ｍａｋｅｓ'Ｈｅａｄｗｉｎｄ'ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ／Ｆｏｓｓｉｌ Ｆｕｅｌ Ｒｉｖａｌｒｙ"，Ｊｕｎｅ ２３，２０１１，３ ｐａｇｅｓ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｌｏｏｍｂｅｒｇ．ｃｏｍ／ｎｅｗｓ／ｐｒｉｎｔ／２０１１−０６−２２／ｓｉｌｖｅｒ−ｓｕｒｇｅ−ｍａｋｅｓ−ｈｅａｄｗｉｎｄ．．．
（非特許文献５） ＧＵＮＴＨＥＲ ＰＯＲＴＦＯＬＩＯ，Ｅｄｇａｒ Ａ．Ｇｕｎｔｈｅｒ，"Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：Ｂａｃｋ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ"，Ｍａｙ ８，２０１１，９ ｐａｇｅｓ，ｈｔｔｐ：／／ｇｕｎｔｈｅｒｐｏｒｔｆｏｌｉｏ．ｃｏｍ／２０１１／０５／ａｐｐｌｉｅｄ−ｍａｔｅｒｉａｌｓ−ｂａｃｋ−ｃｏｎｔａｃｔ．．．
（非特許文献６） Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ，"ＬｉｇｈｔＳｗｉｔｃｈ(tm) Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ"，(c)２０１０，２ ｐａｇｅｓ
（非特許文献７） Ｓｔｅｅｌ & Ｓｉｌｉｃｏｎ，ＬＬＣ，Ｍａｘ Ｄａｖｉｓ，"Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｍｏｄｕｌｅｓ：Ａｎ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ"，Ｆｅｂｒｕａｒｙ １８，２０１０，５０ ｐａｇｅｓ
（非特許文献８） ＰＡＴＥＮＴ ＣＯＯＰＥＲＡＴＩＯＮ ＴＲＥＡＴＹ，"Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ − Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０３９４７６"，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １６，２０１１，４ ｐａｇｅｓ
（非特許文献９） ＰＨＯＴＯＮ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ，"ＰＶ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙｓ ｔｏ ６１ Ｅｕｒｏ ｃｅｎｔｓ ｐｅｒ Ｗ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ ２ ｙｅａｒｓ"，Ａｐｒｉｌ ２０１１，２ ｐａｇｅｓ，ｗｗｗ．ｐｈｏｔｏｎ−ｍａｇａｚｉｎｅ．ｃｏｍ／ｎｅｗｓ＿ａｒｃｈｉｖ／ｄｅｔａｉｌｓ．．．
（非特許文献１０） ＧＥＥ，ＪＡＭＥＳ Ｍ．ｅｔ ａｌ．，"Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｂａｃｋ−Ｃｏｎｔａｃｔ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ−Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ"，(c)２０１１，７ ｐｇｓ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ，Ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｔ ２５ｔｈ ＥＵ ＰＶＳＥＣ ＷＣＰＥＣ−５，Ｖａｌｅｎｃｉａ，Ｓｐａｉｎ，２０１０

Claims (14)

1. 前面と背面とを有する太陽電池の積層モジュールであって、
   前記太陽電池の前面に接着された最上層であって、融解流動状態にある、融解流動性の光学的に透明な電気絶縁性の分子的に可撓性の熱可塑性接着材料からなり、当該材料は、約８０°Ｃ〜約２５０°Ｃの範囲の温度で融解流動し、且つ約０°Ｃ未満のガラス転移温度を有する分子結晶を１０％以上有するものである、前記最上層と、
   前記太陽電池の背面に接着された背面シートであって、融解流動状態にある、融解流動性の電気絶縁性の分子的に可撓性の熱可塑性接着材料からなり、当該材料は、約８０°Ｃ〜約２５０°Ｃの範囲の温度で融解流動し、且つ約０°Ｃ未満のガラス転移温度を有する分子結晶を１０％以上有するものである、前記背面シートと、
   電気的接続が形成可能な前面と背面とを有する複数の太陽電池であって、前記融解流動状態にある最上層及び背面シートの前記分子的に可撓性の熱可塑性接着材料により包持されるものである、前記複数の太陽電池と、
   前記複数の太陽電池のうち一連の太陽電池の前面と前記複数の太陽電池のうち別の一連の太陽電池の背面との間に電気的接続を提供する導電性の相互接続部材と、
   前記最上層の融解流動性の分子的に可撓性の熱可塑性接着材料は、前記複数の太陽電池前面に接着されており、前記背面シートの融解流動性の分子的に可撓性の熱可塑性接着材料は前記複数の太陽電池の背面に接着されているものであり、
   それによって、光が前記融解流動状態にある、光学的に透明な最上層を通過して、前記複数の太陽電池の前記前面に衝突し、
   前記最上層と前記背面シートとを含む前記積層モジュールは、架橋結合化学硬化なしで、約２０°Ｃで示す曲げ弾性率の５０％以上の曲げ弾性率を約６０°Ｃで示すものである、
   太陽電池の積層モジュール。
2. 請求項１記載の太陽電池の積層モジュールにおいて、前記相互接続部材は、
   前記複数の太陽電池の前面への電気的接続を形成する、前記最上層上の融解流動性の導電性熱可塑性接着材料の第一のパターンと、
   前記複数の太陽電池の背面に電気的接続を形成する、前記背面シート上の融解流動性の導電性熱可塑性接着材料の第二のパターンと
   を有し、
   前記融解流動性の導電性熱可塑性接着材料の前記第一及び第二のパターンの各々は、前記複数の太陽電池の端部を越えて延伸する各部分を含み、当該各部分は融解流動して相互接続し、前記複数の太陽電池のうちの１つの前面と、前記複数の太陽電池のうちの別の１つの背面との間に電気的接続を提供するものであり、
   それによって、前記導電性熱可塑性接着材料の前記第一及び第二のパターンの間の接続により、一連の前記複数の太陽電池を電気的に直列に接続するものである、
   太陽電池の積層モジュール。
3. 請求項１記載の太陽電池の積層モジュールにおいて、前記相互接続部材は、
   前記複数の太陽電池が、前記前面上及び／又は前記背面上に金属化された接点を有さない場合、融解流動性の導電性熱可塑性接着材料からなる、少なくとも１つの延伸した連続的なストリップを含むか、若しくは、
   前記複数の太陽電池が前記前面上及び／又は前記背面上に金属化された接点を有する場合、約１０％〜１００％の金属化された接点面積を有する複数の領域を含むものである、
   太陽電池の積層モジュール。
4. 請求項１記載の太陽電池の積層モジュールにおいて、前記相互接続部材は、
   前記複数の太陽電池のそれぞれの、前面上若しくは背面上の接点、又は前面及び背面の両面上の接点に付着された導電性のタブを有し、
   各前記タブは太陽電池の端部を越えて延伸し、且つ
   前記太陽電池の金属化された接点にはんだ付けされた、はんだ付け可能な金属ストリップ、又は
   金属ストリップであって、対向する広い表面上に、当該金属ストリップの約１０％〜１００％を覆う、融解流動性の導電性熱可塑性接着材料と、当該金属ストリップの残りの部分を実質的に覆う、融解流動性の電気絶縁性熱可塑性接着材料とを含む複数の領域を有する、前記金属ストリップ、
   を含むものである太陽電池の積層モジュール。
5. 請求項１記載の太陽電池の積層モジュールにおいて、前記相互接続部材は、
   前記複数の太陽電池の金属化された接点にはんだ付けされた、はんだ付け可能な複数の金属ストリップ、又は、
   複数の金属ストリップであって、各金属ストリップは、対向する広い表面上に、当該金属ストリップの約１０％〜１００％を覆う、融解流動性の導電性熱可塑性接着材料と、当該金属ストリップの残りの部分を実質的に覆う、融解流動性の電気絶縁性熱可塑性接着材料とを含む複数の領域を有する、前記複数の金属ストリップ、
   を有するものである太陽電池の積層モジュール。
6. 請求項１記載の太陽電池の積層モジュールにおいて、さらに、
   前記融解流動性の光学的に透明な最上層の露出された前面上のガラス層、又は、
   前記融解流動性の光学的に透明な最上層の露出された前面上の融解流動性の光学的に透明なフッ素化ポリマー前面層、又は、
   前記融解流動性の背面シートの露出された背面上の熱伝導層；又は、
   前記融解流動性の背面シートの露出された背面上の紫外線抵抗性且つ融解流動性の層、又は、
   上述のものの任意の組み合わせを有するものである太陽電池の積層モジュール。
7. 前面と背面とを有する太陽電池の積層モジュールの製造方法であって、
   前記太陽電池の前面に接着された最上層であって、融解流動性の光学的に透明な電気絶縁性の分子的に可撓性の熱可塑性接着材料からなり、当該材料は、約８０°Ｃ〜約２５０°Ｃの範囲の温度で融解流動し、且つ約０°Ｃ未満のガラス転移温度を有する分子結晶を１０％以上有するものである、前記最上層を得る工程と、
   前面と背面とを有し、当該前面上に電気的接続が形成可能な複数の太陽電池の前記前面を前記融解流動性の最上層に隣接させて配置する工程と、
   前記複数の太陽電池のうち一連の太陽電池の前面と前記複数の太陽電池のうち別の一連の太陽電池の背面との間に電気的接続を提供する工程と、
   前記太陽電池の背面に接着された背面シートであって、融解流動性の電気絶縁性の分子的に可撓性の熱可塑性接着材料からなり、当該材料は、約８０°Ｃ〜約２５０°Ｃの範囲の温度で融解流動し、且つ約０°Ｃ未満のガラス転移温度を有する分子結晶を１０％以上有するものである、前記背面シートを前記複数の太陽電池の背面及び最上層シートに隣接させて配置する工程と、；
   前記融解流動性の最上層、前記複数の太陽電池及び前記融解流動性の背面シートを加熱積層して、前記融解流動性の最上層及び背面シートを共に融解流動させる工程であって、それにより、前記融解流動性の最上層と背面シートとの間にある前記複数の太陽電池及び電気的接続部は、少なくとも前記最上層の融解流動状態にある、分子的に可撓性の熱可塑性接着材料により包持されるものである、前記加熱積層する工程と、
   を有し、
   それによって、光が融解流動状態にある、光学的に透明な最上層を通過して、前記複数の太陽電池の前記前面に衝突し、
   前記最上層と前記背面シートとを含む前記積層モジュールは、架橋結合化学硬化なしで、約２０°Ｃで示す曲げ弾性率の５０％以上の曲げ弾性率を約６０°Ｃで示すものである、
   製造方法。
8. 請求項７記載の製造方法において、前記電気的接続を提供する工程は、
   融解流動性の導電性熱可塑性接着材料の第一のパターンを、前記複数の太陽電池の前記前面に電気的接続を形成する位置に対応する前記最上層の位置上に提供する工程と、
   融解流動性の導電性熱可塑性接着材料の第二のパターンを、前記複数の太陽電池の前記背面に電気的接続を形成する位置に対応する前記背面シートの位置上に提供する工程と、
   前記融解流動性の導電性熱可塑性接着材料の第一及び第二のパターンの各々は、前記複数の太陽電池端部を越えて延伸する各部分を含み、当該各部分は融解流動して相互接続し、前記複数の太陽電池のうちの１つの前面と、前記複数の太陽電池のうちの別の１つの背面との間に電気的接続を提供するものであり、
   それによって、前記導電性熱可塑性接着材料の第一及び第二のパターンの間の接続により、一連の前記複数の太陽電池を電気的に直列に接続するものである、
   製造方法。
9. 請求項７記載の製造方法において、前記電気的接続を提供する工程は、
   前記複数の太陽電池が、前記前面上及び／又は前記背面上に金属化された接点を有さない場合、融解流動性の導電性熱可塑性接着材料からなる、少なくとも１つの延伸した連続的なストリップを提供する工程、又は、
   前記複数の太陽電池が、前記前面上及び／又は前記背面上に金属化された接点を有する場合、約１０％〜１００％の金属化された接点面積を有する複数の領域を提供する工程、
   を有するものである製造方法。
10. 請求項７記載の製造方法において、前記電気的接続を提供する工程は、
    前記複数の太陽電池のそれぞれの、前面上若しくは背面上の接点、又は前面及び背面の両面上の接点に導電性のタブを付着させる工程を有し、
    各前記タブは太陽電池の端部を越えて延伸し、且つ
    前記太陽電池の金属化された接点にはんだ付けされた、はんだ付け可能な金属ストリップ、又は
    前記太陽電池の金属化された接点に付着された金属ストリップであって、対向する広い表面上に、当該金属ストリップの約１０％〜１００％を覆う、融解流動性の導電性熱可塑性接着材料と、当該金属ストリップの残りの部分を実質的に覆う、融解流動性の電気絶縁性熱可塑性接着材料とを含む複数の領域を有する、前記金属ストリップ、
    を含むものである製造方法。
11. 請求項７記載の製造方法において、前記電気的接続を提供する工程は、
    はんだ付け可能な金属ストリップを、前記複数の太陽電池の金属化された接点にはんだ付けする工程；又は、
    複数の金属ストリップであって、各金属ストリップは、対向する広い表面上に、当該金属ストリップの約１０％〜１００％を覆う、融解流動性の導電性熱可塑性接着材料と、当該金属ストリップの残りの部分を実質的に覆う融解流動性の電気絶縁性熱可塑性接着材料とを含む複数の領域を有する、前記複数の金属ストリップを太陽電池の金属化された接点に付着させる工程、
    を有するものである製造方法。
12. 請求項７記載の製造方法において、前記加熱積層する工程は、：
    ガラス層を前記融解流動性の光学的に透明な最上層の露出された前面上に加熱積層する工程、又は、
    熱伝導層を前記融解流動性の背面シートの露出された背面上に加熱積層する工程、又は、
    ガラス層を前記融解流動性の光学的に透明な最上層の露出された前面上及び熱伝導層を前記融解流動性の背面シートの露出された背面上に加熱積層する工程、
    を有するものである製造方法。
13. 請求項６記載の太陽電池の積層モジュール又は請求項１２記載の製造方法において、
    前記熱伝導層は熱伝導性金属シートを内部に含み、当該熱伝導性金属シートは、
    アルミニウム、銅、又はそれらの合金からなるシートを含むか、又は、
    約２ミル（約０．０５ｍｍ）以上の厚さを有するか、又は
    約２ミル（約０．０５ｍｍ）以上の厚さを有するアルミニウム、銅、又はそれらの合金からなるシートを含むものである、
    太陽電池の積層モジュール又は製造方法。
14. 請求項６記載の太陽電池の積層モジュール又は請求項１２記載の製造方法において、
    前記熱伝導層は、ハニカム、有孔積層板、構造部材、又はそれらの組み合わせを有する熱伝導性金属シートを含むものである太陽電池の積層モジュール又は製造方法。