JP2015159178A - 太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アルミニウム箔を使用した太陽電池用金属箔パターン積層体の断線を防ぐ製造方法を提供する。【解決手段】太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法は、補強フィルムの一方の面に接着剤を塗布する第一の塗工工程S2と、接着剤の補強フィルムと反対側にアルミニウム箔を積層する第一の積層工程S4と、接着剤を硬化して接着層を形成する接着剤硬化工程S6と、補強フィルムの他方の面に絶縁性接着剤を塗布する第二の塗工工程S8と、絶縁性接着剤の補強フィルムと反対側に基材を積層する第二の積層工程S10と、アルミニウム箔の表面に刃部を押当て補強フィルム、接着層及びアルミニウム箔を積層させた予備積層体を積層体必要領域と積層体不要領域とに切断するパターニング工程S12と、絶縁性接着剤から積層体不要領域を剥離して除去する剥離工程S14と、絶縁性接着剤を硬化して絶縁性接着層を形成する絶縁性接着剤硬化工程S16とを有する。【選択図】図2
Description
本発明は、アルミニウム箔を打抜き加工する太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法に関する。
近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、例えば図11に示すように、光の入射面に配置されたフロントパネル101と、その裏面側に配置された太陽電池モジュール用基材(バックシート)102と、フロントパネル101と太陽電池モジュール用基材102との間に封止された多数の太陽電池セル103とを有している。また、太陽電池セル103は、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルム等の封止材104に挟まれて封止されている。
この太陽電池モジュール100は、多数の太陽電池セル103のうちの隣り合う太陽電池セル103が配線材105で電気的に接続され、多数の太陽電池セル103が全体として直列に接続されている。太陽電池セル103は、太陽光の受光面である表面側にマイナス電極、裏面側にプラス電極が設けられている。このため、配線材105で接続すると、受光面に配線材105が重なり、光電変換の面積効率が低下する欠点があった。
この太陽電池モジュール100は、多数の太陽電池セル103のうちの隣り合う太陽電池セル103が配線材105で電気的に接続され、多数の太陽電池セル103が全体として直列に接続されている。太陽電池セル103は、太陽光の受光面である表面側にマイナス電極、裏面側にプラス電極が設けられている。このため、配線材105で接続すると、受光面に配線材105が重なり、光電変換の面積効率が低下する欠点があった。
また、上述した電極配置では、配線材105が太陽電池セル103の表側から裏側に回り込む構造になるため、各部材の熱膨張率の差が原因で配線材105が断線するおそれがあった。
そこで、特許文献1および2では、プラス電極とマイナス電極の両電極が太陽電池セルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルは、太陽電池セルの裏面で直列に接続することが可能であり、太陽電池セルの表面の受光面積が犠牲にならず受光率と光電変換の面積効率の低下を防止できる。配線材を表側から裏側に回り込む構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張率の差による配線材の断線も防止できる。
そこで、特許文献1および2では、プラス電極とマイナス電極の両電極が太陽電池セルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルは、太陽電池セルの裏面で直列に接続することが可能であり、太陽電池セルの表面の受光面積が犠牲にならず受光率と光電変換の面積効率の低下を防止できる。配線材を表側から裏側に回り込む構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張率の差による配線材の断線も防止できる。
このような太陽電池モジュールでは、絶縁性の基材の表面に接着剤層を介して太陽電池セルに接続するための配線パターンを有する金属箔を被着した積層体を、太陽電池用バックシートに積層させてなる部品を市場に流通させることがある。
例えば図12に示す太陽電池モジュール用基材としての従来の太陽電池用金属箔パターン積層体110では、不図示の基材の上に絶縁性接着層111を介して配線パターンを形成した金属箔112を積層させている。金属箔112は櫛歯状に形成されている。
この太陽電池用金属箔パターン積層体110の金属箔112には、図示しない太陽電池セルの裏面に設けた電極が導電性接続部材113を介して接合されて通電することになる。
例えば図12に示す太陽電池モジュール用基材としての従来の太陽電池用金属箔パターン積層体110では、不図示の基材の上に絶縁性接着層111を介して配線パターンを形成した金属箔112を積層させている。金属箔112は櫛歯状に形成されている。
この太陽電池用金属箔パターン積層体110の金属箔112には、図示しない太陽電池セルの裏面に設けた電極が導電性接続部材113を介して接合されて通電することになる。
ところで、上述した各特許文献1、2に記載された太陽電池用金属箔パターン積層体において、配線パターンを形成する金属として主に銅が用いられている。銅は高価であるため、発明者らは配線パターンを比較的低廉なアルミニウムで形成する検討を行ってきた。配線パターンをアルミニウムで形成する際には、アルミニウム箔が使用される。
しかしながら、アルミニウム箔は銅箔等に比べ破断強度が低く、製造工程中ならびに製造後の製品において、アルミニウム箔およびアルミニウム箔を用いた金属箔パターンが破断断線しやすい問題があることを見出した。
しかしながら、アルミニウム箔は銅箔等に比べ破断強度が低く、製造工程中ならびに製造後の製品において、アルミニウム箔およびアルミニウム箔を用いた金属箔パターンが破断断線しやすい問題があることを見出した。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、アルミニウム箔を使用した太陽電池用金属箔パターン積層体の、断線を防ぐ製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法は、補強フィルムの一方の面に接着剤を塗布する第一の塗工工程と、前記接着剤の前記補強フィルムとは反対側にアルミニウム箔を積層する第一の積層工程と、前記接着剤を硬化して接着層を形成する接着剤硬化工程と、前記補強フィルムの他方の面に絶縁性接着剤を塗布する第二の塗工工程と、前記絶縁性接着剤の前記補強フィルムとは反対側に基材を積層する第二の積層工程と、前記アルミニウム箔の表面から刃部を押し当て、前記補強フィルム、前記接着層及び前記アルミニウム箔を積層させた予備積層体を積層体必要領域と積層体不要領域とに切断するパターニング工程と、前記絶縁性接着剤から前記積層体不要領域を剥離して除去する剥離工程と、前記絶縁性接着剤を硬化して絶縁性接着層を形成する絶縁性接着剤硬化工程と、を有することを特徴としている。
本発明の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法は、補強フィルムの一方の面に接着剤を塗布する第一の塗工工程と、前記接着剤の前記補強フィルムとは反対側にアルミニウム箔を積層する第一の積層工程と、前記接着剤を硬化して接着層を形成する接着剤硬化工程と、前記補強フィルムの他方の面に絶縁性接着剤を塗布する第二の塗工工程と、前記絶縁性接着剤の前記補強フィルムとは反対側に基材を積層する第二の積層工程と、前記アルミニウム箔の表面から刃部を押し当て、前記補強フィルム、前記接着層及び前記アルミニウム箔を積層させた予備積層体を積層体必要領域と積層体不要領域とに切断するパターニング工程と、前記絶縁性接着剤から前記積層体不要領域を剥離して除去する剥離工程と、前記絶縁性接着剤を硬化して絶縁性接着層を形成する絶縁性接着剤硬化工程と、を有することを特徴としている。
また、上記の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法において、前記刃部がピナクル刃であることがより好ましい。
また、上記の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法において、前記絶縁性接着層の厚さが20μm以上であることがより好ましい。
また、上記の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法において、前記絶縁性接着層の厚さが20μm以上であることがより好ましい。
また、上記の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法において、前記アルミニウム箔の厚さが500μm以下であることがより好ましい。
また、上記の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法において、前記絶縁性接着層の絶縁抵抗が106Ω以上であることがより好ましい。
また、上記の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法において、前記絶縁性接着層の絶縁抵抗が106Ω以上であることがより好ましい。
本発明の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法によれば、アルミニウム箔を使用したパターンの破断を防ぐことができる。
以下、本発明の一実施形態による太陽電池用金属箔パターン積層体(以下、「金属箔パターン積層体」とも略称する)の製造方法を、図1から図10を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施形態の金属箔パターン積層体の製造方法で製造される金属箔パターン積層体1は、補強フィルムパターン11と、補強フィルムパターン11の一方の面11aに積層された接着層パターン12、及びアルミニウム箔パターン13と、補強フィルムパターン11の他方の面11bに積層された絶縁性接着層14、及び基材15を備えている。
図1に示すように、本実施形態の金属箔パターン積層体の製造方法で製造される金属箔パターン積層体1は、補強フィルムパターン11と、補強フィルムパターン11の一方の面11aに積層された接着層パターン12、及びアルミニウム箔パターン13と、補強フィルムパターン11の他方の面11bに積層された絶縁性接着層14、及び基材15を備えている。
補強フィルムパターン11は、所定の配線パターンの形状に形成されている。所定の配線パターンの形状は特に限定されないが、例えば前述の櫛歯状とすることができる。
補強フィルムパターン11は、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ウレタン、エポキシ、メラミン、ナイロン、スチレン、またはこれらを共重合した樹脂でフィルム状に形成されている。断熱性や弾力性や機械特性の制御のため、必要に応じて補強フィルムパターン11中に有機又は無機フィラー等を混入することも可能である。
本実施形態では、補強フィルムパターン11はPETで形成されている。補強フィルムパターン11としては、分子量が比較的大きくて破断強度の高い、いわゆるナイロンライクPETを用いることが好ましい。
補強フィルムパターン11は、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ウレタン、エポキシ、メラミン、ナイロン、スチレン、またはこれらを共重合した樹脂でフィルム状に形成されている。断熱性や弾力性や機械特性の制御のため、必要に応じて補強フィルムパターン11中に有機又は無機フィラー等を混入することも可能である。
本実施形態では、補強フィルムパターン11はPETで形成されている。補強フィルムパターン11としては、分子量が比較的大きくて破断強度の高い、いわゆるナイロンライクPETを用いることが好ましい。
接着層パターン12は、例えば熱もしくは紫外線硬化性樹脂であるウレタン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、オレフィン、又はこれらを共重合した接着剤を硬化させて前述の所定の配線パターンの形状に形成したものである。接着剤の硬化には、加熱もしくは紫外線照射等の手段を用いることができる。
接着層パターン12は、後述するように、刃型Bによる切断時ならびに積層体不要領域R2を剥離除去する工程において、アルミニウム箔13Aと補強フィルム11Aとの密着性を保持する必要がある。このため、接着層パターン12の密着強度は、40N/cm以上であることが望ましい。
接着層パターン12は、後述するように、刃型Bによる切断時ならびに積層体不要領域R2を剥離除去する工程において、アルミニウム箔13Aと補強フィルム11Aとの密着性を保持する必要がある。このため、接着層パターン12の密着強度は、40N/cm以上であることが望ましい。
アルミニウム箔パターン13には、金属箔パターンに要求される電気抵抗値に応じて、任意のアルミニウム材料ならびに厚さのアルミニウム箔を前述の所定の配線パターンの形状に形成したもの使用することができる。なお、アルミニウム材料として導電性に優れた高純度アルミニウムを使用することで、金属箔パターン積層体1の通電抵抗値を下げることができる。具体的には、アルミニウム材料としてアルミニウム含有量99%以上のものを使用することが望ましい。
アルミニウム箔に、マンガン、鉄、シリコンまたは他の不純物金属を含ませることで、アルミニウム箔自体の破断強度を高めることができる。
アルミニウム箔に、マンガン、鉄、シリコンまたは他の不純物金属を含ませることで、アルミニウム箔自体の破断強度を高めることができる。
後述するように、アルミニウム箔パターン13は刃型Bによって切断されるため、アルミニウム箔パターン13、すなわちアルミニウム箔パターン13に所定の配線パターンが形成される前の後述するアルミニウム箔13Aの厚さが500μm(マイクロメートル)以下であることが望ましい。アルミニウム箔パターン13の厚さが500μmを超えると、刃型Bによる切断端面が変形し大きなバリが形成され、バリを原因として絶縁性が劣化する問題が生じる。
アルミニウム箔パターン13の厚さは、50μmから70μm以上であることが好ましい。
アルミニウム箔パターン13の厚さは、50μmから70μm以上であることが好ましい。
絶縁性接着層14は、例えば熱硬化性樹脂であるウレタン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、オレフィン、またはこれらを共重合した電気的な絶縁性を有する絶縁性接着剤を硬化させたものを使用することができる。絶縁性接着剤に紫外線を照射することが困難であるため、絶縁性接着剤を加熱により硬化させることが好ましい。
絶縁性接着層14の厚さは、20μm以上であることが望ましい。絶縁性接着層14の厚さが20μm未満の場合には、後述するように刃型Bを絶縁性接着層14の層内で止めることが困難となり、基材15も切断され、金属箔パターン積層体1の信頼性が低下する。なお、絶縁性接着層14を厚くし過ぎると金属箔パターン積層体1の製造コストが高くなる。
絶縁性接着層14は、補強フィルムパターン11の一方の面11aに沿って隣り合う所定の配線パターンの間にも残存するため、絶縁性を有する必要がある。具体的には、絶縁性接着層14の絶縁抵抗が106Ω(オーム)以上であることが好ましい。絶縁抵抗が106Ω未満となると、隣り合うアルミニウム箔パターン13間で絶縁不良が発生する課題がある。
絶縁性接着層14の厚さは、20μm以上であることが望ましい。絶縁性接着層14の厚さが20μm未満の場合には、後述するように刃型Bを絶縁性接着層14の層内で止めることが困難となり、基材15も切断され、金属箔パターン積層体1の信頼性が低下する。なお、絶縁性接着層14を厚くし過ぎると金属箔パターン積層体1の製造コストが高くなる。
絶縁性接着層14は、補強フィルムパターン11の一方の面11aに沿って隣り合う所定の配線パターンの間にも残存するため、絶縁性を有する必要がある。具体的には、絶縁性接着層14の絶縁抵抗が106Ω(オーム)以上であることが好ましい。絶縁抵抗が106Ω未満となると、隣り合うアルミニウム箔パターン13間で絶縁不良が発生する課題がある。
基材15は、フィルム状またはシート状に形成されている。基材15を形成する材料には、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ウレタン、エポキシ、メラミン、スチレン、またはこれらを共重合した樹脂を用いることが可能である。断熱性や弾力性や光学特性の制御のため、必要に応じて、基材15中に有機又は無機フィラー等を混入することも可能である。
次に、以上のように構成された金属箔パターン積層体1を製造する本実施形態の金属箔パターン積層体1の製造方法について説明する。
図2に示すように、本金属箔パターン積層体1の製造方法は、第一の塗工工程(ステップS2)と、第一の積層工程(ステップS4)と、接着剤硬化工程(ステップS6)と、
第二の塗工工程(ステップS8)と、第二の積層工程(ステップS10)と、パターニング工程(ステップS12)と、剥離工程(ステップS14)と、絶縁性接着剤硬化工程(ステップS16)とを有している(実行する)。なお、図示はしないが公知のロール・ツー・ロール方式により後述する補強フィルム11Aなどを適宜巻き取りながら、金属箔パターン積層体1が製造される。
図2に示すように、本金属箔パターン積層体1の製造方法は、第一の塗工工程(ステップS2)と、第一の積層工程(ステップS4)と、接着剤硬化工程(ステップS6)と、
第二の塗工工程(ステップS8)と、第二の積層工程(ステップS10)と、パターニング工程(ステップS12)と、剥離工程(ステップS14)と、絶縁性接着剤硬化工程(ステップS16)とを有している(実行する)。なお、図示はしないが公知のロール・ツー・ロール方式により後述する補強フィルム11Aなどを適宜巻き取りながら、金属箔パターン積層体1が製造される。
まず、第一の塗工工程(ステップS2)において、図3に示すように、補強フィルム11Aの一方の面11aに前述の接着剤12Aを塗布(塗工)する。補強フィルム11Aは、補強フィルムパターン11に前述の所定の配線パターンが形成される前のシート状のものである。
接着剤12Aの塗布にはグラビア印刷、マイクログラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷など、一般的な印刷法を使用することができる。補強フィルム11Aには、接着剤12Aとの密着性を向上させるために、片面もしくは両面にコロナ処理などの易接着処理を施してもよい。
接着剤12Aの塗布にはグラビア印刷、マイクログラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷など、一般的な印刷法を使用することができる。補強フィルム11Aには、接着剤12Aとの密着性を向上させるために、片面もしくは両面にコロナ処理などの易接着処理を施してもよい。
次に、第一の積層工程(ステップS4)において、図4に示すように、接着剤12Aの補強フィルム11Aとは反対側にアルミニウム箔13Aを積層する。アルミニウム箔13Aは、アルミニウム箔パターン13に所定の配線パターンが形成される前のシート状のものである。アルミニウム箔13Aの積層にはドライラミネート、真空圧着、加熱ラミネートなど、任意の積層法を用いることができる。
なお、前述の第一の塗工工程及び第一の積層工程では、補強フィルム11Aの一方の面11aに接着剤12Aを塗布してからアルミニウム箔13Aを積層したが、アルミニウム箔13A上に接着剤12Aを塗布してから補強フィルム11Aを積層してもよい。
なお、前述の第一の塗工工程及び第一の積層工程では、補強フィルム11Aの一方の面11aに接着剤12Aを塗布してからアルミニウム箔13Aを積層したが、アルミニウム箔13A上に接着剤12Aを塗布してから補強フィルム11Aを積層してもよい。
続いて、接着剤硬化工程(ステップS6)において、図5に示すように、接着剤12Aを硬化して接着層12Bを形成する。接着剤12Aの硬化には、加熱、紫外線照射、レーザー照射など、接着剤12Aに適応した任意の手法をとることができる。加熱を用いる場合、アルミニウム箔13Aと補強フィルム11Aとの熱膨張率の差に留意する必要がある。具体的には、補強フィルム11Aの軟化温度以下の温度で加熱することが望ましい。
次に、第二の塗工工程(ステップS8)において、図6に示すように、補強フィルム11Aの他方の面11bに前述の絶縁性接着剤14Aを塗布する。絶縁性接着剤14Aの塗布にはグラビア印刷、マイクログラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷など、一般的な印刷法を使用することができる。絶縁性接着剤14Aを設けるために、樹脂押し出し等の手法をとることもできる。
続いて、第二の積層工程(ステップS10)において、図7に示すように、絶縁性接着剤14Aの補強フィルム11Aとは反対側に基材15を積層する。基材15の積層にはドライラミネート、真空圧着、加熱ラミネートなど、任意の積層法を用いることができる。この段階では絶縁性接着剤14Aは完全に硬化しておらず、基材15を加熱ラミネートで積層する場合、絶縁性接着剤14Aが硬化しない低温とすることが望ましい。加熱ラミネートを行う具体的な温度は、絶縁性接着剤14Aの硬化温度に基づいて決められる。
なお、前述の第二の塗工工程および第二の積層工程では、補強フィルム11Aの他方の面11bに絶縁性接着剤14Aを塗布してから基材15を積層したが、基材15上に絶縁性接着剤14Aを塗布してから補強フィルム11Aを積層してもよい。
なお、前述の第二の塗工工程および第二の積層工程では、補強フィルム11Aの他方の面11bに絶縁性接着剤14Aを塗布してから基材15を積層したが、基材15上に絶縁性接着剤14Aを塗布してから補強フィルム11Aを積層してもよい。
次に、パターニング工程(ステップS12)において、図8に示すように、アルミニウム箔13Aの表面から刃型(刃部)Bを押し当てて打抜き、補強フィルム11A、接着層12B及びアルミニウム箔13Aを積層させた予備積層体20を切断する。刃型Bにはピナクル刃などの、ハーフカット工法が可能な刃型を使用することが望ましい。刃型Bを押し当てたときに、刃型Bの刃先端B1は絶縁性接着剤14Aの層内で止め、基材15を切断しないことが望ましい。刃型Bは、補強フィルム11A、接着層12B及びアルミニウム箔13Aを積層させた積層方向に押し当てる。
予備積層体20の全厚さにわたり刃型Bで切断することで、予備積層体20を、金属箔パターン積層体1に用いる積層体必要領域R1と、金属箔パターン積層体1に用いない積層体不要領域R2とに切断して分離する。
予備積層体20の全厚さにわたり刃型Bで切断することで、予備積層体20を、金属箔パターン積層体1に用いる積層体必要領域R1と、金属箔パターン積層体1に用いない積層体不要領域R2とに切断して分離する。
刃型Bで予備積層体20を切断するときに、絶縁性接着剤14Aはある程度固まった状態、いわゆる半硬化状態であることが好ましい。絶縁性接着剤14Aを半硬化状態にするためには、絶縁性接着剤14Aを一定時間放置したり、絶縁性接着剤14Aを加熱したりする方法が挙げられる。
絶縁性接着剤14Aを半硬化状態にすることで、剥離工程の後で補強フィルム11Aなどを一度巻き取ってから絶縁性接着剤硬化工程を行う場合に、剥離工程の後で補強フィルム11Aなどを巻き取りやすくなる。
なお、剥離工程の後で補強フィルム11Aなどを巻き取らずに絶縁性接着剤硬化工程を行ってもよい。
絶縁性接着剤14Aを半硬化状態にすることで、剥離工程の後で補強フィルム11Aなどを一度巻き取ってから絶縁性接着剤硬化工程を行う場合に、剥離工程の後で補強フィルム11Aなどを巻き取りやすくなる。
なお、剥離工程の後で補強フィルム11Aなどを巻き取らずに絶縁性接着剤硬化工程を行ってもよい。
続いて、剥離工程(ステップS14)において、図9に示すように、絶縁性接着剤14Aから積層体不要領域R2を剥離して除去する。積層体不要領域R2における接着層12Bは、硬化されていることで積層体不要領域R2におけるアルミニウム箔13Aと補強フィルム11Aとを強固に接着しており、より接着力の弱い絶縁性接着剤14Aと積層体不要領域R2との界面で剥離が発生する。積層体必要領域R1および積層体不要領域R2のいずれにおいても、アルミニウム箔13Aは接着層12Bを介して補強フィルム11Aに接着されているため、積層体不要領域R2を剥離する際にアルミニウム箔13Aが破断断線するのが防止される。
なお、積層体必要領域R1における補強フィルム11A、接着層12B、及びアルミニウム箔13Aは、刃型Bにより所定の配線パターンに切断されることで、それぞれ補強フィルムパターン11、接着層パターン12、及びアルミニウム箔パターン13となる。
積層体不要領域R2の剥離は、絶縁性接着剤14Aと積層体不要領域R2との密着力が最低となる剥離角度で行うことが望ましい。これにより、積層体不要領域R2の剥離にかかる力を低減し、積層体不要領域R2の破断をより確実に防ぐことができる。これにより、金属箔パターン積層体1の製造歩留まりが向上し、製造コストを低減することができる。
なお、積層体必要領域R1における補強フィルム11A、接着層12B、及びアルミニウム箔13Aは、刃型Bにより所定の配線パターンに切断されることで、それぞれ補強フィルムパターン11、接着層パターン12、及びアルミニウム箔パターン13となる。
積層体不要領域R2の剥離は、絶縁性接着剤14Aと積層体不要領域R2との密着力が最低となる剥離角度で行うことが望ましい。これにより、積層体不要領域R2の剥離にかかる力を低減し、積層体不要領域R2の破断をより確実に防ぐことができる。これにより、金属箔パターン積層体1の製造歩留まりが向上し、製造コストを低減することができる。
次に、絶縁性接着剤硬化工程(ステップS16)において、図1に示すように、絶縁性接着剤14Aを硬化して絶縁性接着層14を形成する。絶縁性接着剤14Aの硬化には、加熱、紫外線照射、レーザー照射など、絶縁性接着剤14Aに適応した任意の手法をとることができる。絶縁性接着剤14Aの硬化に加熱を用いる場合、アルミニウム箔パターン13と補強フィルムパターン11ならびに基材15の熱膨張率の差に留意する必要がある。具体的には、補強フィルムパターン11及び基材15の軟化温度以下の温度で加熱することが望ましい。
以上のように、第一の塗工工程(ステップS2)から絶縁性接着剤硬化工程(ステップS16)を行うことで、金属箔パターン積層体1が製造される。金属箔パターン積層体1は、アルミニウム箔13A、接着層12B、補強フィルム11A、絶縁性接着層14、及び基材15を順次積層し、積層体不要領域R2を剥離して除去した構造をとる。
以上説明したように、本実施形態の太陽電池用金属箔パターン積層体1の製造方法によれば、絶縁性接着剤14Aを硬化させる前に、アルミニウム箔13Aが接着層12Bを介して補強フィルム11Aに接着された状態の予備積層体20を刃型Bで切断して、積層体必要領域R1と積層体不要領域R2とに分離する。
積層体必要領域R1および積層体不要領域R2のいずれにおいてもアルミニウム箔13Aは補強フィルム11Aで補強されているため、積層体不要領域R2を剥離して除去するときに積層体不要領域R2のアルミニウム箔13Aが断線することを防ぐことができる。
補強フィルムパターン11、すなわち補強フィルム11AがナイロンライクPETで形成されていることで、補強フィルム11Aの破断強度が高くなり、補強フィルム11Aを有する積層体不要領域R2をより高速で剥離できるようになる。
積層体必要領域R1および積層体不要領域R2のいずれにおいてもアルミニウム箔13Aは補強フィルム11Aで補強されているため、積層体不要領域R2を剥離して除去するときに積層体不要領域R2のアルミニウム箔13Aが断線することを防ぐことができる。
補強フィルムパターン11、すなわち補強フィルム11AがナイロンライクPETで形成されていることで、補強フィルム11Aの破断強度が高くなり、補強フィルム11Aを有する積層体不要領域R2をより高速で剥離できるようになる。
このように構成され製造された金属箔パターン積層体1を用いて構成された太陽電池モジュール2の一例を図10に示す。
太陽電池モジュール2は、金属箔パターン積層体1と、バックコンタクト方式の太陽電池セル31との間に導電性接続部材32を設け、封止材33、透光性材料で形成されるフロントパネル34を組合せて、加熱・真空ラミネートを行って一体化して構成したものである。
太陽電池モジュール2は、金属箔パターン積層体1と、バックコンタクト方式の太陽電池セル31との間に導電性接続部材32を設け、封止材33、透光性材料で形成されるフロントパネル34を組合せて、加熱・真空ラミネートを行って一体化して構成したものである。
導電性接続部材32は、半田や銀ペーストを用いることができる。導電性接続部材32は、シンクラミネート時の加熱温度で溶融し、金属箔パターン積層体1の電極であるアルミニウム箔パターン13と、太陽電池セル31の不図示の電極とを接合することが、工程数を減らすことができるため好ましい。
封止材33は、太陽電池モジュール2が備えるべき特性にあわせて、市販の封止材から適宜使用できる。図10では、封止材33が1種類の場合を示しているが、太陽電池セル31の裏面側(金属箔パターン積層体1側)と、太陽電池セル31の受光面側(フロントパネル34側)で異なる封止材を使用してもよい。
例えば、太陽電池セル31の裏面側は、黒や白などの着色した封止材とし、太陽電池セル31の受光面側は、太陽光(発電に必要な波長の電磁波)を通過させる封止材を用いることができる。
封止材33は、太陽電池モジュール2が備えるべき特性にあわせて、市販の封止材から適宜使用できる。図10では、封止材33が1種類の場合を示しているが、太陽電池セル31の裏面側(金属箔パターン積層体1側)と、太陽電池セル31の受光面側(フロントパネル34側)で異なる封止材を使用してもよい。
例えば、太陽電池セル31の裏面側は、黒や白などの着色した封止材とし、太陽電池セル31の受光面側は、太陽光(発電に必要な波長の電磁波)を通過させる封止材を用いることができる。
フロントパネル34を形成する透光性材料としては、太陽電池セル31の発電に必要な波長の光を透過する材料が用いられ、例えばガラス、樹脂が挙げられる。
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除なども含まれる。
1 金属箔パターン積層体(太陽電池用金属箔パターン積層体)
11a 一方の面
11b 他方の面
11A 補強フィルム
12A 接着剤
12B 接着層
13A アルミニウム箔
14 絶縁性接着層
14A 絶縁性接着剤
15 基材
20 予備積層体
B 刃型(刃部)
R1 積層体必要領域
R2 積層体不要領域
11a 一方の面
11b 他方の面
11A 補強フィルム
12A 接着剤
12B 接着層
13A アルミニウム箔
14 絶縁性接着層
14A 絶縁性接着剤
15 基材
20 予備積層体
B 刃型(刃部)
R1 積層体必要領域
R2 積層体不要領域
Claims (5)
- 補強フィルムの一方の面に接着剤を塗布する第一の塗工工程と、
前記接着剤の前記補強フィルムとは反対側にアルミニウム箔を積層する第一の積層工程と、
前記接着剤を硬化して接着層を形成する接着剤硬化工程と、
前記補強フィルムの他方の面に絶縁性接着剤を塗布する第二の塗工工程と、
前記絶縁性接着剤の前記補強フィルムとは反対側に基材を積層する第二の積層工程と、
前記アルミニウム箔の表面から刃部を押し当て、前記補強フィルム、前記接着層及び前記アルミニウム箔を積層させた予備積層体を積層体必要領域と積層体不要領域とに切断するパターニング工程と、
前記絶縁性接着剤から前記積層体不要領域を剥離して除去する剥離工程と、
前記絶縁性接着剤を硬化して絶縁性接着層を形成する絶縁性接着剤硬化工程と、
を有することを特徴とする太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法。 - 前記刃部がピナクル刃であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法。
- 前記絶縁性接着層の厚さが20μm以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法。
- 前記アルミニウム箔の厚さが500μm以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法。
- 前記絶縁性接着層の絶縁抵抗が106Ω以上であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014032817A JP2015159178A (ja) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | 太陽電池用金属箔パターン積層体の製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022124094A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 日東電工株式会社 | 金属パターン積層基板の製造方法 |
-
2014
- 2014-02-24 JP JP2014032817A patent/JP2015159178A/ja active Pending
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