JP2015065403A - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パネルとバックシートとの間に太陽電池素子マトリックスを樹脂封止して太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、
(i)補強性シリカを添加したミラブルタイプのシリコーンゴム組成物からなる未加硫の二枚のシリコーンゴムシート両面にエンボス加工を施す工程と、
(ii)透明パネル13a、上記シリコーンゴムシート11、太陽電池素子マトリックス14、上記シリコーンゴムシート11、バックシート13bをこの順番で積層配置する工程と、
(iii)上記太陽電池モジュール構成部材の仮積層体を加熱しながら真空ラミネート処理して上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程とを含む。
【選択図】図4
Description
しかし、近年太陽電池の高効率化や長期信頼性が改めてクローズアップされると同時に、シリコーン材料の封止材としての性能、例えば、低モジュラス性、高透明性、高耐候性等が見直され、シリコーン材料を用いた新しい封止方法もさまざま提案されている。
このような工程上の煩雑さから、低モジュラスと言う特性を活かしたシリコーン材料が太陽電池モジュールの量産における適用が進展しなかった。
〔1〕 透明パネルとパネルとの間、又は透明パネルとバックシートとの間に複数の太陽電池素子がマトリックス状に配置され互いに電気接続されてなる太陽電池素子マトリックスを樹脂封止して太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、
(工程1)透明パネルの一面にミラブルタイプのシリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートが貼り付けられてなり、該シリコーンゴムシートの表面に所定のパターンの凹凸を有する第1積層体を用意する工程と、
(工程2)パネル又はバックシートの一面にミラブルタイプのシリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートが貼り付けられてなり、該シリコーンゴムシートの表面に所定のパターンの凹凸を有する第2積層体を用意する工程と、
(工程3)上記第1積層体と第2積層体とを互いのシリコーンゴムシートの凹凸面を対向させて配置すると共に、その間に太陽電池素子マトリックスを配置し、その状態で減圧し、上記第1積層体及び第2積層体を加熱しながら押圧してシリコーンゴムシートを硬化させて上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程と
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔2〕 上記工程1は、上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートの少なくとも片面にエンボス加工を施す工程と、透明パネルの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートを少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付ける工程とを有することを特徴とする〔1〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔3〕 上記工程2は、上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートの少なくとも片面にエンボス加工を施す工程と、パネル又はバックシートの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートを少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付ける工程とを有することを特徴とする〔1〕又は〔2〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔4〕 上記シリコーンゴムシートの両面にエンボス加工を施すことを特徴とする〔2〕又は〔3〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔5〕 上記エンボス加工は、表面に凹凸を設けたシート状の型部材をシリコーンゴムシートの両面に押し付けて行うものであることを特徴とする〔4〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔6〕 上記エンボス加工の後、シリコーンゴムシートのいずれか片面側の型部材を剥離してその面をエンボス構造の凹部分を潰さないように透明パネル、パネル又はバックシートに貼り付け、次いでシリコーンゴムシートの反対面側の型部材を剥離した後に、上記工程3を行うことを特徴とする〔5〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔7〕 上記工程1は、透明パネルの一面に上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートを貼り付ける工程と、上記透明パネルに貼り付けたシリコーンゴムシート表面にエンボス加工を施す工程とを有することを特徴とする〔1〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔8〕 上記工程2は、パネル又はバックシートの一面に上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートを貼り付ける工程と、上記パネル又はバックシートに貼り付けたシリコーンゴムシート表面にエンボス加工を施す工程とを有することを特徴とする〔1〕又は〔7〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔9〕 上記透明パネル、パネル又はバックシートへのシリコーンゴムシートの貼り付けは、圧着ロールを有するラミネータ装置を用いて行うものである〔7〕又は〔8〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔10〕 上記透明パネル、パネル又はバックシートへのシリコーンゴムシートの貼り付けは、減圧下で行うことを特徴とする〔7〕〜〔9〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔11〕 上記エンボス加工は、表面に凹凸を設けたロールを型部材としてシリコーンゴムシートに押し付けて行うものであることを特徴とする〔7〕〜〔10〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔12〕 上記シリコーンゴムシートの厚みが0.3〜2mmである〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔13〕 上記工程3は、上記第1積層体、又は第2積層体のシリコーンゴムシート上に太陽電池素子マトリックスを載置し、上記第1積層体と第2積層体とをシリコーンゴムシートを内側にして重ね合わせ、減圧下で加熱しながら押圧してシリコーンゴムシートを硬化させて上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程である〔1〕〜〔12〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔14〕 上記工程3の加熱温度は、70〜150℃である〔1〕〜〔13〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔15〕 上記バックシートは、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムの両面をフッ化ビニル樹脂フィルムで被覆した複合シートである〔1〕〜〔14〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔16〕 上記シリコーンゴム組成物は、
(A)成分として下記平均組成式(I)
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中、R1は同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、aは1.95〜2.05の正数である。)
で表される一分子中にアルケニル基を少なくとも2個有する重合度が100以上のオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)比表面積が50m2/g以上の補強性シリカ 10〜150質量部、
(C)硬化剤 (A)成分を硬化させる有効量
を含むことを特徴とする〔1〕〜〔15〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔17〕 上記(C)成分は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとヒドロシリル化反応触媒の組み合わせ、又は有機過酸化物であることを特徴とする〔16〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
また、未加硫のシリコーンゴムシートにエンボス加工を施す際には、予めエンボス模様のシート状又はロール状の型部材をシリコーンゴムシートに押し付けてエンボス模様を転写するようにすると、未加硫の柔らかいシリコーンゴムシートを傷付けることなくかつ均一にエンボス加工を施すことができる。
(工程1)透明パネルの一面にミラブルタイプのシリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートが貼り付けられてなり、該シリコーンゴムシートの表面に所定のパターンの凹凸を有する第1積層体を用意する工程と、
(工程2)パネル又はバックシートの一面にミラブルタイプのシリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートが貼り付けられてなり、該シリコーンゴムシートの表面に所定のパターンの凹凸を有する第2積層体を用意する工程と、
(工程3)上記第1積層体と第2積層体とを互いのシリコーンゴムシートの凹凸面を対向させて配置すると共に、その間に太陽電池素子マトリックスを配置し、その状態で減圧し、上記第1積層体及び第2積層体を加熱しながら押圧してシリコーンゴムシートを硬化させて上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程と
を有することを特徴とするものである。
以下に、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法の好適な態様について図面を参照しながら説明する。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、第1の実施形態として、上記工程1が上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートの少なくとも片面にエンボス加工を施す工程と、透明パネルの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートを少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付ける工程とを有するものであり、また上記工程2が上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートの少なくとも片面にエンボス加工を施す工程と、パネル又はバックシートの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートを少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付ける工程とを有するものであることが好ましい。
(i)(A)成分として下記平均組成式(I)
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中、R1は同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、aは1.95〜2.05の正数である。)
で表される一分子中にアルケニル基を少なくとも2個有する重合度が100以上のオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)比表面積が50m2/g以上の補強性シリカ 10〜150質量部、
(C)硬化剤 (A)成分を硬化させる有効量
を含むシリコーンゴム組成物からなる未加硫の二枚のシリコーンゴムシートそれぞれの少なくとも片面にエンボス加工を施す工程と、
(ii)透明パネルの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートの一方を少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付け、パネル又はバックシートの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートの他方を少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付ける工程と、
(iii)上記透明パネル、又はパネル又はバックシートのシリコーンゴムシート上に太陽電池素子マトリックスを配置し、上記透明パネルとパネル又はバックシートとをシリコーンゴムシートを内側にして重ね合わせ、真空下で加熱しながら押圧してシリコーンゴムシートを硬化させて上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程と
を含むことが好ましい。
未加硫のシリコーンゴムシート10の少なくとも片面、好ましくは両面にシート状の型部材20を押し付けてエンボス加工を施す工程である(図1)。
即ち、(A)成分は下記平均組成式(I)で表される一分子中にアルケニル基を少なくとも2個有する重合度が100以上のオルガノポリシロキサンである。
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中、R1は同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、aは1.95〜2.05の正数である。)
(式中、R2は同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、bは0.7〜2.1、cは0.01〜1.0、かつb+cは0.8〜3.0の正数である。)
(式中、kは2〜10の整数、s及びtはそれぞれ0〜10の整数である。)
本実施形態では、これ以降シリコーンゴムシートの両面にエンボス加工を施した場合について説明する。
ダイヤ型エンボスパターンの場合、ダイヤ型のエンボス単位21pの外周の一辺の長さLが2mm以上5mm以下であることが好ましい(図2(b))。一辺Lが2mmより小さいとエンボスの模様が正確に転写できなくなる可能性があり、5mmより大きいと型部材20を未加硫のシリコーンゴムシート10に押し付ける際にエンボス模様が潰れてしまう可能性がある。また、一辺Lが2mmより小さいとシリコーンゴムシート11においてエンボス凹部21bが転写されて形成されるエンボス凸部11aが小さくなり、透明パネル13a、パネル又はバックシート13bへの貼り付け面積が小さくなることからエンボス凸部21aの幅によってはシリコーンゴムシート11が剥離する場合がある。逆に、一辺Lが5mmより大きいとシリコーンゴムシート11の貼り付け面積が大きくなるが、相対的にシリコーンゴムシート11におけるエンボス凹部11bが少なくなることから真空ラミネート工程において脱気が不十分となるおそれがある。なお、同様の理由から、エンボス単位が矩形の場合には矩形の一辺の長さが2mm以上5mm以下であることが好ましく、円形の場合には円形の半径が2mm以上5mm以下であることが好ましい。
本工程では、透明パネルの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートの一方を少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付け、パネル又はバックシートの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートの他方を少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付ける。
次いで、シリコーンゴムシート11の反対面側の型部材20を剥離した後に、透明パネル13a、又はパネル又はバックシート13bのシリコーンゴムシート11上に太陽電池素子マトリックス14を配置し、透明パネル13aとパネル又はバックシート13bとをシリコーンゴムシート11を内側にして重ね合わせる(図4)。即ち、透明パネル13a、エンボス加工したシリコーンゴムシート(両面エンボスシート)11、太陽電池素子マトリックス14、エンボス加工したシリコーンゴムシート11、バックシート13bをこの順番で積層配置している。このとき、シリコーンゴムシート11は太陽電池素子マトリックス14全体を覆うように配置される。
なお、シリコーンゴムシートについて片面のみにエンボス加工を施した場合には、シリコーンゴムシートのエンボス加工面を太陽電池素子マトリックス側に向けて配置することになる。
フレーム部材は、衝撃、風圧又は積雪に対する強度が優れ、耐候性を有し、かつ軽量であるアルミニウム合金、ステンレス鋼等からなるものが好ましい。これらの材料で成形したフレーム部材が太陽電池素子を狭持したパネルの外周を囲うように装着され、ねじ等により固定される。
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、第2の実施形態として、上記工程1が透明パネルの一面に上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートを貼り付ける工程と、上記透明パネルに貼り付けたシリコーンゴムシート表面にエンボス加工を施す工程とを有するものであり、上記工程2がパネル又はバックシートの一面に上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートを貼り付ける工程と、上記パネル又はバックシートに貼り付けたシリコーンゴムシート表面にエンボス加工を施す工程とを有するものであることが好ましい。
以下、本実施形態における各工程について説明する。なお、本実施形態で使用するシリコーンゴムシート10、透明パネル13a、パネル又はバックシート13bは、第1の実施形態と同じものである。
本工程では、シリコーンゴムシート10、即ち上述したミラブルタイプのシリコーン組成物からなる粘着性のある未加硫のシリコーンゴムシートを準備し、図6に示す圧着ローラを有するラミネータ装置(ガラスラミネータ30)を用いてこれを透明パネル13aに貼り付ける。
本工程では、図7に示すように、上記のようにして得られた積層体130aのシリコーンゴムシート10の表面にエンボス加工を施す。図7において、51は平坦な定盤、52はローラ状の型部材であるエンボス加工ローラである。
本工程では、シリコーンゴムシート10、即ち上述したミラブルタイプのシリコーン組成物からなる粘着性のある未加硫のシリコーンゴムシートを準備し、図8に示す圧着ローラを有するラミネータ装置(フィルムラミネータ40)を用いてこれをバックシート13bに貼り付ける。
本工程では、図9に示すように、上記のようにして得られた積層体130bのシリコーンゴムシート10の表面にエンボス加工を施す。図9において、61は支持ローラ、62はローラ状の型部材であるエンボス加工ローラである。エンボス加工ローラ62は、上述したエンボス加工ローラ52と同じものでよいが、ここでは支持ローラ61との間で積層体130bを挟んで押圧するものとして固定配置される。図中矢印はローラ及びロールの回転方向を示す。
次いで、上記のようにして得られた第1積層体131と第2積層体132とを互いのシリコーンゴムシート11’の凹凸面を対向させて配置すると共に、その間に太陽電池素子マトリックス14を配置して積層する(図10)。即ち、透明パネル13a、エンボス加工したシリコーンゴムシート(片面エンボスシート)11’、太陽電池素子マトリックス14、エンボス加工したシリコーンゴムシート11’、バックシート13bをこの順番で積層配置している。
以下の条件で太陽電池モジュールを作製した。
まず、ジメチルシロキサン単位99.825モル%、メチルビニルシロキサン単位0.15モル%、ジメチルビニルシロキサン単位0.025モル%からなり、平均重合度が約8,000であるオルガノポリシロキサン100部、BET比表面積200m2/gの乾式シリカ(アエロジル(Arosil)200(日本アエロジル(株)製))80部、両末端にシラノール基を有し、粘度29mPa・s(25℃)のジメチルポリシロキサン5部をニーダーで配合し、180℃で2時間熱処理し、ベースゴムコンパウンドを作製した。
次いで、付加硬化剤としてC−25A(白金触媒)0.5部及びC−25B(オルガノハイドロジェンポリシロキサン)2.0部(ともに信越化学工業(株)製)を2本ロールミルにて添加混合し、5mm厚のシリコーンゴムシートを作製した。なお、得られたシリコーンゴム組成物の可塑度をJIS K6249に準じて測定したところ、430であった。
次に、得られた5mm厚のシリコーンゴムシートを室温にて日本ロール(株)製カレンダー成形機にて1mm厚のシリコーンゴムシートに成形した後、同じく室温にてこのシリコーンゴムシートの両面に、図2に示すダイヤ型エンボスパターンを有するシート状の型部材としてダイヤエンボスフィルム(石島化学工業(株)製、エンボスNEFタイプ;厚さ0.15mm)をそのエンボス面をゴムローラにて押し付けて、2枚のシリコーンゴムシートの両面にエンボス加工を施した(以後、このシリコーンゴムシートを両面エンボスシートという)。なお、この型部材のエンボス単位21pの寸法としては、外周一辺の長さLが3.2mm、鋭角となる角部の角度αが56度、エンボス凸部21aのwが0.45mmである。
次に、上記両面エンボスシートの片面の型部材(エンボスフィルム)を剥離した後、そのエンボス加工面を受光面側の透明パネルである厚さ3.2mm、縦横寸法340mm×360mmの白板強化ガラス基板(以下、ガラス基板)に当接させ、ゴムローラにて該両面エンボスシートのエンボス凹部が潰れないように貼り付けた。
更に、裏面の封止状態を判別するために単層の透明PETフィルム(厚さ0.25mm)をバックシートとして用い、上記と同様にしてその片面に、もう一枚の上記両面エンボスシートの片面の型部材(エンボスフィルム)を剥離した後、そのエンボス加工面を当接させ、ゴムローラにて該両面エンボスシートのエンボス凹部が潰れないように貼り付けた。
次いで、図11に示すように太陽電池モジュールの構成部材を積層配置した。即ち、上記ガラス基板上に貼り付けた両面エンボスシートのもう片面の型部材(エンボスフィルム)を剥離した後、その上に太陽電池素子を縦横方向に2行2列に接続した合計4直の単結晶シリコン太陽電池素子マトリックスを載置し、更に上記バックシート上に貼り付けた両面エンボスシートのもう片面の型部材(エンボスフィルム)を剥離した後、その剥離面(エンボス加工面)を下にして太陽電池素子マトリックス上に載置した。
次に、図11に示す積層体を、真空ラミネータ装置内に載置し減圧真空下、110℃で15分間、大気圧で圧着することにより太陽電池モジュールAを製造した。
実施例1において、二枚のシリコーンゴムシートについていずれも両面のエンボス加工を施さないで両面フラットなものを用いた以外は実施例1と同様に行い太陽電池モジュールBを製造した。なお、そのときの真空ラミネート処理前の太陽電池モジュール構成部材の積層配置状態を図12に示す。
実施例1において、シリコーンゴム組成物について、(B)成分として、アエロジル200を160部用いた以外は実施例1と同様にしてベースゴムコンパウンド及び5mm厚のシリコーンゴムシートを作製した。しかし、得られた5mm厚のシリコーンゴムシートは大変脆く、室温にて日本ロール(株)製カレンダー成形機にて1mm厚のシートに成形しようとしたがシートにならず、それ以降の処理が行えなかった。
実施例1において、二枚のシリコーンゴムシートのうち、一枚を片側面にのみ実施例1と同様のエンボス加工を施し、もう片面はエンボス加工を施さないで表面はフラットな状態とし(以後、このシリコーンゴムシートを片面エンボスシートという)、もう一枚は実施例1と同様の両面エンボスシートとした。上記片面エンボスシート11’を太陽電池素子マトリックス14と透明パネル13aとの間に配置し、そのエンボス加工面を太陽電池素子マトリックス14側に向け、非エンボス加工面(フラットな面)を透明パネル13a側に向けて積層した以外は実施例1と同様に行い太陽電池モジュールCを製造した。そのときの真空ラミネート処理前の太陽電池モジュール構成部材の積層配置状態を図13に示す。
実施例1において、二枚のシリコーンゴムシートのうち、一枚を片面エンボスシート11’とし、もう一枚を実施例1と同様な両面エンボスシート11とし、上記片面エンボスシート11’を太陽電池素子マトリックス14と透明パネル13aの間に配置し、その非エンボス加工面(フラット面)を太陽電池素子マトリックス14側に向け、エンボス加工面を透明パネル13a側に向けて積層した以外は実施例1と同様に行い太陽電池モジュールDを製造した。そのときの真空ラミネート処理前の太陽電池モジュール構成部材の積層配置状態を図14に示す。
実施例1において、二枚のシリコーンゴムシートのうち、一枚を片面エンボスシート11’とし、もう一枚を実施例1と同様な両面エンボスシート11とし、上記片面エンボスシート11’を太陽電池素子マトリックス14とバックシート13bの間に配置し、そのエンボス加工面を太陽電池素子マトリックス14側に向け、非エンボス加工面(フラット面)をバックシート13b側に向けて積層した以外は実施例1と同様に行い太陽電池モジュールEを製造した。そのときの真空ラミネート処理前の太陽電池モジュール構成部材の積層配置状態を図15に示す。
実施例1において、二枚のシリコーンゴムシートのうち、一枚を片面エンボスシート11’とし、もう一枚を実施例1と同様な両面エンボスシート11とし、上記片面エンボスシート11’を太陽電池素子マトリックス14とバックシート13bの間に配置し、その非エンボス加工面(フラット面)を太陽電池素子マトリックス14側に向け、エンボス加工面をバックシート13b側に向けて積層した以外は実施例1と同様に行い太陽電池モジュールFを製造した。そのときの真空ラミネート処理前の太陽電池モジュール構成部材の積層配置状態を図16に示す。
表1にそれらの評価観察結果を示す。なお、封止評価においては、太陽電池モジュールの透明パネル13a及びバックシート13bを外側から目視で観察し、それぞれの面の面積全体における気泡によって生じた未封止部分(空隙)の面積の割合が、1%未満である状態を「○」、1%以上5%未満である状態を「△」、及び5%以上である状態を「×」と判定した。
ジメチルシロキサン単位99.825モル%、メチルビニルシロキサン単位0.15モル%、ジメチルビニルシロキサン単位0.025モル%からなり、平均重合度が約8,000であるオルガノポリシロキサン100部、BET比表面積200m2/gの乾式シリカ Arosil200(日本エアロジル(株)製)80部、両末端にシラノール基を有し、粘度29mPa・s(25℃)のジメチルポリシロキサン5部をニーダーで配合し、180℃で2時間熱処理し、ベースゴムコンパウンドを作製した。
次いで、付加硬化剤としてC−25A(白金触媒)0.5部及びC−25B(オルガノハイドロジェンポリシロキサン)2.0部(ともに信越化学工業(株)製)を2本ロールミルにて添加混合し、5mm厚のゴムコンパウンドシートを作製した。
次に、得られた5mm厚のゴムコンパウンドシートを室温にて日本ロール株式会社製カレンダー成形機にて1mm厚のシートに成形した後、同じく室温にてシートの両面に石島化学工業株式会社製のダイヤエンボスフィルム(エンボスNEFタイプ;厚さ0.15mm)を保護フィルムとしてそのエンボスロール面で挟み未加硫のシリコーンゴムシート10を両面で保護した。
次に、上記未加硫のシリコーンゴムシートの片面のエンボスフィルムを剥離した後、厚み3.2mm、340mm×360mmの白板強化ガラス基板(以下、透明パネル13a)上にシリコーンゴムシート露出面がガラス板に向き合うように重ね合わせた状態で、一対のシリコーンゴムローラ(圧着ローラ)で圧着し、隙間なくガラス基板に未加硫のシリコーンゴムシート10hを貼り付けた。その後、残るエンボスフィルムを未加硫のシリコーンゴムシート10の表面から剥し、積層体130aを得た。
更に、裏面の封止状況を判別するために厚み0.3mm、340mm×360mmの単層の透明PETフィルムをバックシート13bとして用い、上記と同様にしてその片面に、上記エンボスフィルムで保護された未加硫のシリコーンゴムシートの片面のエンボスフィルムを剥離した後、透明PETフィルム上にシリコーンゴムシート露出面が透明PETフィルムに向き合うように重ね合わせた状態で、一対のシリコーンゴムローラ(圧着ローラ)で、隙間なく、透明PETフィルム(バックシート13b)にシリコーンゴムシート10hを貼り付けた。その後、残るエンボスフィルムを未加硫のシリコーンゴムシート10から剥し、積層体130bを得た。
次いで、図7に示すように、上記積層体130aを定盤51上にシリコーンゴムシート10が上となるように載置し、このシリコーンゴムシート10の表面にエンボス加工ローラ52のローラ外周面を押し付けながら回転移動させて該シリコーンゴムシート10表面にエンボス模様(凹凸パターン)を転写させて、透明パネル13aの一面に所定のパターンの凹凸を有するシリコーンゴムシート11’が貼り付けられた第1積層体131を得た。なお、エンボス加工ローラ52は、直径40mm、長さ400mmのステンレス製のローラであって、その外周面に図2(a)に示すダイヤ型のエンボスパターンであってその溝の高低差を0.3mmとした凹凸パターンを形成したものである。
また、直径40mm、長さ400mmのシリコーンゴム製の支持ローラと、上記エンボス加工ローラ52とを両者の離間距離1.15mmとして対向して配置し、エンボス加工ローラ52を回転駆動させながら、上記積層体130bをシリコーンゴムシート10がエンボス加工ローラ52側となるように支持ローラ−エンボス加工ローラ52間に挿入して該シリコーンゴムシート10表面にエンボス模様(凹凸パターン)を転写させて、バックシート13bの一面に所定のパターンの凹凸を有するシリコーンゴムシート11’が貼り付けられた第2積層体132を得た。
上記第1積層体131のシリコーンゴムシート11’の表面に、太陽電池素子を縦横方向に2行2列に直列接続した合計4直の単結晶シリコン太陽電池素子マトリックスを載置し、更に上記第2積層体132をそのシリコーンゴムシート11’が太陽電池素子マトリックスを覆うように載置した。
次に、上記積層体(図10)を、真空ラミネータ装置内に載置し、減圧真空下、110℃で3分間真空引きを行い、大気圧下で12分間圧着することにより太陽電池モジュールGを製造した。
実施例2において、1mm厚のシリコーンゴムシート10を340mm×360mmの白板強化ガラス基板(透明パネル13a)に貼り付け処理することなく載置し、次いでこのシリコーンゴムシート10の表面に、太陽電池素子を縦横方向に2行2列に直列接続した合計4直の単結晶シリコン太陽電池素子マトリックスを載置し、更に1mm厚のシリコーンゴムシート10を該太陽電池素子マトリックスを覆うように載置し、最後にこのシリコーンゴムシート10上に厚み0.3mm、340mm×360mmの単層の透明PETフィルム(バックシート13b)を載置した。
次に、この仮積層体を、真空ラミネータ装置内に載置し、減圧真空下、110℃で3分間真空引きを行い、大気圧下で12分間圧着することにより太陽電池モジュールHを製造した。
表2にそれらの評価観察結果を示す。なお、封止評価においては、太陽電池モジュールを外側から目視で観察し、透明パネル13aと表面側シリコーンゴムシート硬化物との間、表面側シリコーンゴムシート硬化物と太陽電池素子マトリックスとの間、太陽電池素子マトリックスと裏面側シリコーンゴムシート硬化物との間、裏面側シリコーンゴムシート硬化物とバックシート13bとの間それぞれにおける空隙の有無及び空隙がある場合にはその大きさ(空隙を球形として見た場合の最大の径)を観察した。ここで、空隙がない場合は「○」、空隙がある場合であってその大きさ(最大の径)が5mm未満のものしかない場合には”ややあり”として「△」、空隙の大きさ(最大の径)が5mm以上のものがある場合には”あり”として「×」と判定した。
10h 保護フィルム付きシリコーンゴムシート
10r シリコーンゴムシートロール
11 両面エンボスシート(両面にエンボスが付与されたシリコーンゴムシート)
11’ 片面エンボスシート(片面にエンボスが付与されたシリコーンゴムシート)
11a エンボス凸部
11b エンボス凹部
12 封止材
13a 透明パネル
13b バックシート
13br バックシートロール
14 太陽電池素子マトリックス
20 型部材
21 エンボスパターン
21a エンボス凸部
21b エンボス凹部
21p エンボス単位
22 保護フィルム
22r 保護フィルムロール
30 ガラスラミネータ
31 搬送ローラ
32、42 圧着ローラ
40 フィルムラミネータ
41、61 支持ローラ
51 定盤
52、62 エンボス加工ローラ
130a、130b 積層体
130br 積層体ロール
131 第1積層体
132 第2積層体
132r 第2積層体ロール
Claims (17)
- 透明パネルとパネルとの間、又は透明パネルとバックシートとの間に複数の太陽電池素子がマトリックス状に配置され互いに電気接続されてなる太陽電池素子マトリックスを樹脂封止して太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、
(工程1)透明パネルの一面にミラブルタイプのシリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートが貼り付けられてなり、該シリコーンゴムシートの表面に所定のパターンの凹凸を有する第1積層体を用意する工程と、
(工程2)パネル又はバックシートの一面にミラブルタイプのシリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートが貼り付けられてなり、該シリコーンゴムシートの表面に所定のパターンの凹凸を有する第2積層体を用意する工程と、
(工程3)上記第1積層体と第2積層体とを互いのシリコーンゴムシートの凹凸面を対向させて配置すると共に、その間に太陽電池素子マトリックスを配置し、その状態で減圧し、上記第1積層体及び第2積層体を加熱しながら押圧してシリコーンゴムシートを硬化させて上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程と
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 上記工程1は、上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートの少なくとも片面にエンボス加工を施す工程と、透明パネルの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートを少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付ける工程とを有することを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記工程2は、上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートの少なくとも片面にエンボス加工を施す工程と、パネル又はバックシートの一面に上記エンボス加工したシリコーンゴムシートを少なくとも貼り付け反対面側がエンボス加工面となるように貼り付ける工程とを有することを特徴とする請求項1又は2記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記シリコーンゴムシートの両面にエンボス加工を施すことを特徴とする請求項2又は3記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記エンボス加工は、表面に凹凸を設けたシート状の型部材をシリコーンゴムシートの両面に押し付けて行うものであることを特徴とする請求項4記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記エンボス加工の後、シリコーンゴムシートのいずれか片面側の型部材を剥離してその面をエンボス構造の凹部分を潰さないように透明パネル、パネル又はバックシートに貼り付け、次いでシリコーンゴムシートの反対面側の型部材を剥離した後に、上記工程3を行うことを特徴とする請求項5記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記工程1は、透明パネルの一面に上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートを貼り付ける工程と、上記透明パネルに貼り付けたシリコーンゴムシート表面にエンボス加工を施す工程とを有することを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記工程2は、パネル又はバックシートの一面に上記シリコーンゴム組成物からなる未加硫のシリコーンゴムシートを貼り付ける工程と、上記パネル又はバックシートに貼り付けたシリコーンゴムシート表面にエンボス加工を施す工程とを有することを特徴とする請求項1又は7記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記透明パネル、パネル又はバックシートへのシリコーンゴムシートの貼り付けは、圧着ローラを有するラミネータ装置を用いて行うものである請求項7又は8記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記透明パネル、パネル又はバックシートへのシリコーンゴムシートの貼り付けは、減圧下で行うことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記エンボス加工は、表面に凹凸を設けたロールを型部材としてシリコーンゴムシートに押し付けて行うものであることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記シリコーンゴムシートの厚みが0.3〜2mmである請求項1〜11のいずれか1項記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記工程3は、上記第1積層体、又は第2積層体のシリコーンゴムシート上に太陽電池素子マトリックスを載置し、上記第1積層体と第2積層体とをシリコーンゴムシートを内側にして重ね合わせ、減圧下で加熱しながら押圧してシリコーンゴムシートを硬化させて上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程である請求項1〜12のいずれか1項記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記工程3の加熱温度は、70〜150℃である請求項1〜13のいずれか1項記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記バックシートは、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムの両面をフッ化ビニル樹脂フィルムで被覆した複合シートである請求項1〜14のいずれか1項記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記シリコーンゴム組成物は、
(A)成分として下記平均組成式(I)
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中、R1は同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、aは1.95〜2.05の正数である。)
で表される一分子中にアルケニル基を少なくとも2個有する重合度が100以上のオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)比表面積が50m2/g以上の補強性シリカ 10〜150質量部、
(C)硬化剤 (A)成分を硬化させる有効量
を含むことを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 上記(C)成分は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとヒドロシリル化反応触媒の組み合わせ、又は有機過酸化物であることを特徴とする請求項16記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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