JP2016187013A - Solar battery module manufacturing apparatus and solar battery module manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュール製造装置および太陽電池モジュールの製造方法に係り、特に、封止樹脂を用いて太陽電池セルを封止するラミネート装置に関するものである。 The present invention relates to a solar cell module manufacturing apparatus and a solar cell module manufacturing method, and more particularly to a laminating apparatus that seals solar cells using a sealing resin.
一般的な太陽電池モジュールは、太陽光を受光し光電変換により発電を行う太陽電池セル積層体と、フレーム等の支持部材とから構成される。太陽電池セル積層体は、透光性基板上に、樹脂シートと、太陽電池セルと、樹脂シートと、PETなどの耐水樹脂シートとを順次積層したもので、ラミネート装置で加熱加圧処理することで、各部材が密着される。 A general solar cell module includes a solar cell stack that receives sunlight and generates power by photoelectric conversion, and a support member such as a frame. A solar cell laminate is a laminate in which a resin sheet, a solar cell, a resin sheet, and a water-resistant resin sheet such as PET are sequentially laminated on a translucent substrate, and subjected to heat and pressure treatment with a laminating apparatus. Thus, the members are brought into close contact with each other.
従来、太陽電池モジュールの製造に用いられるラミネート装置としては各種開示されている。例えば、特許文献1に開示された装置では、上チャンバーと下チャンバーとの間にダイヤフラムを挟着しておき、下チャンバーに設けられた載置板を、載置板の下位空所に内設した加熱冷却部によって熱交換自在とし、当該載置板上に加工すべき太陽電池セルを含む被加工物が載置される。
Conventionally, various laminating apparatuses used for manufacturing solar cell modules have been disclosed. For example, in the apparatus disclosed in
次に、コックを開いてバキュームポンプにより上チャンバー内を排気することにより負圧とし、加熱冷却部により載置板を加熱することで被加工物を加熱する。さらに、下チャンバーをコックの開成で負圧とすることで、被加工物から発生した気泡を外部に排出した後、コックを開成して上チャンバー内を大気圧とする。上チャンバー内を大気圧とすることで、ダイヤフラムを被加工物に押圧させる。そして一定時間後に加熱冷却部により載置板を冷却し、コックを開いて下チャンバー内を大気圧とする。以上のようにして下チャンバー内を大気圧とすることにより上チャンバーと下チャンバーを分離して、加工済の太陽電池モジュールを取り出すことで、太陽電池モジュールが完成する。 Next, the cock is opened and the inside of the upper chamber is evacuated by a vacuum pump so as to make a negative pressure, and the workpiece is heated by heating the mounting plate by the heating and cooling unit. Further, by setting the lower chamber to a negative pressure by opening the cock, after the bubbles generated from the workpiece are discharged to the outside, the cock is opened to bring the upper chamber to atmospheric pressure. By making the inside of the upper chamber atmospheric pressure, the diaphragm is pressed against the workpiece. Then, after a certain time, the mounting plate is cooled by the heating and cooling unit, the cock is opened, and the inside of the lower chamber is brought to atmospheric pressure. The solar cell module is completed by separating the upper chamber and the lower chamber by taking the atmospheric pressure in the lower chamber as described above, and taking out the processed solar cell module.
しかしながら、特許文献1のラミネート装置にあっては、太陽電池セルを樹脂シートで挟み、透光性基板上に積層した積層体からなる被加工物を加熱し、1枚のダイヤフラムシートによって被加工物を加圧することで、樹脂シートを薄肉化し、太陽電池セルに密着させ、太陽電池モジュールを製造している。このため、例えば、小さな太陽電池モジュールを加工した後に大きな太陽電池モジュールの加工を行うと、小さな太陽電池モジュールを加圧することで発生したダイヤフラムシートの変形が、大きな太陽電池モジュールの樹脂シートあるいは耐水樹脂シートに転写されることがある。ダイヤフラムシートの変形は、しわの発生を招いたり、樹脂シートに段差を残したりするなどの不良の原因となり、歩留りが低下するという問題があった。加えて大きな太陽電池モジュールを連続処理するにあたっても位置ずれにより、ダイヤフラムシートの変形が太陽電池モジュールの樹脂シートあるいは耐水樹脂シートに転写され不良になるという問題もあった。
However, in the laminating apparatus disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ダイヤフラムシートの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行うことが可能な太陽電池モジュール製造装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is possible to manufacture a solar cell module capable of avoiding deformation of a diaphragm sheet and laminating the solar cell modules having different sizes by appropriate pressurization. The object is to obtain a device.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュール製造装置は、上チャンバーと、上チャンバーとの間に空間を形成するとともに空間内を加熱または冷却する温度制御部を備えた下チャンバーと、上チャンバーおよび下チャンバー間に挟持され、上チャンバーおよび下チャンバーの空間内で変位可能なダイヤフラムシートとを備える。そしてダイヤフラムシートと、上チャンバーおよび下チャンバーとによって形成される空間が複数の閉空間からなる小チャンバーに分割されている。小チャンバーは、それぞれ、排気および吸気用の制御弁を備え、小チャンバー内でダイヤフラムシートの変位が、独立して制御可能であり、下チャンバーに載置された、樹脂シートと太陽電池セルとの積層体を、空間内で加熱加圧することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the solar cell module manufacturing apparatus of the present invention includes an upper chamber and a temperature control unit that forms a space between the upper chamber and heats or cools the space. A lower chamber provided, and a diaphragm sheet sandwiched between the upper chamber and the lower chamber and displaceable in the space of the upper chamber and the lower chamber. A space formed by the diaphragm sheet, the upper chamber, and the lower chamber is divided into small chambers composed of a plurality of closed spaces. Each of the small chambers is provided with a control valve for exhaust and intake, and the displacement of the diaphragm sheet can be independently controlled in the small chamber, and the resin sheet and the solar battery cell placed in the lower chamber can be controlled. The laminate is heated and pressurized in a space.
本発明によれば、ダイヤフラムシートの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行うことが可能な太陽電池モジュール製造装置を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain a solar cell module manufacturing apparatus capable of avoiding deformation of a diaphragm sheet and capable of laminating a solar cell module having a different size by appropriate pressurization. Play.
以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュール製造装置および太陽電池モジュールの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではなく、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層あるいは各部材の縮尺が現実と異なる場合があり、各図面間においても同様である。また、断面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付していない場合がある。また、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。 Below, the manufacturing method of the solar cell module manufacturing apparatus and solar cell module concerning embodiment of this invention is demonstrated in detail based on drawing. It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist. In the drawings shown below, the scale of each layer or each member may be different from the actual for easy understanding, and the same applies to the drawings. Further, even a cross-sectional view may not be hatched for easy viewing of the drawing. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same or similar component.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図、図2は、同ラミネート装置のA−A断面図、図3は、同ラミネート装置の上チャンバーの底面図、図4は、同ラミネート装置の上チャンバーのダイヤフラムを外した状態を示す底面図、図5から図7は、同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図であり、図5は、被加工物を載置した状態を示す図、図6は、上チャンバー、下チャンバーがともに負圧の場合を示す図、図7は、上チャンバーの制御弁から流入させる空気を制御し、被加工物を加圧した状態を示す図である。実施の形態1のラミネート装置10は、上チャンバー20を同心状に複数の小チャンバー20Aから20Cに分割するとともに、各小チャンバー20Aから20Cの内圧を独立して制御可能としている。各小チャンバー20Aから20Cの内圧を独立して制御することで、ダイヤフラムシート13の変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行う。なお、図5から図7は、模式図である。下チャンバーにも排気用の制御弁と吸気用の制御弁とが配されているが、下側チャンバーの上端部で、かつ接着防止シート18のない部分に設けられており、図では、被処理物の背面側にあるため被処理物が影となってみえていない。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a laminating apparatus used in the solar cell module manufacturing apparatus according to the first embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the laminating apparatus, and FIG. FIG. 4 is a bottom view showing a state in which the diaphragm of the upper chamber of the laminating apparatus is removed, and FIGS. 5 to 7 are views showing a laminating process using the laminating apparatus. FIG. 6 is a diagram showing a state in which a workpiece is placed, FIG. 6 is a diagram showing a case where both the upper chamber and the lower chamber are under negative pressure, and FIG. It is a figure which shows the state which pressurized the workpiece. The
実施の形態1のラミネート装置は、太陽電池セル1をタブ線2で接続し、アレイ状にしたものを樹脂シート3a,3bを介して、基板としてのガラス基板4、裏面保護材である保護シート5との間にはさみ、積層体100Sを形成したものを載置し、加熱加圧するものである。そしてラミネート工程は、積層体全面を加熱加圧する第1の工程と、積層体の周縁部で、中央部よりも小さい押圧力となるようにし、積層体を加熱加圧する第2の工程とを含む。
In the laminating apparatus according to the first embodiment,
ラミネート装置10は、図2に示すように、上チャンバー20と下チャンバー30との間にダイヤフラムシート13を狭着している。そして、下チャンバー30に設けられた載置板14と載置板14の下部に設けた加熱冷却機構15とによって温度上昇、下降が自在にできるようになっており、載置板14上に被加工物である積層体100Sが配置される。この加熱冷却機構が処理工程に従って載置板14が適切な温度を呈するように制御する温度制御部を構成する。そして、ダイヤフラムシート13を構成する小ダイヤフラム13Aから13Cは、上チャンバー20の上壁から垂直に降下された、第1から第3の側壁21aから21cの下端にそれぞれ係止されている。そして、各小ダイヤフラム13Aから13Cと第1から第3の側壁21aから21cとによって内側から同心状に3個の小チャンバー20Aから20Cを構成し、排気用の制御弁11aから11cをそれぞれ経由してバキュームポンプ16に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
一方、下チャンバー30は制御弁11dを経由してバキュームポンプ16に接続されている。また、上チャンバー20の3個の小チャンバー20Aから20Cには、それぞれ吸気用の制御弁12aから12cが設けられ、下チャンバー30には吸気用の制御弁12dが設けられている。
On the other hand, the
そして、これら吸気用の制御弁12aから12dを開くことにより、小チャンバー20Aから20Cおよび下チャンバー30には大気が流入するようになっている。例えば排気用の制御弁11a,11bを開きバキュームポンプ16により上チャンバーのうち中心部の小チャンバー20A、20B内を負圧とし、加熱冷却機構15により載置板14を加熱することで、載置板14の上に配置された被加工物である積層体100Sを加熱する。次いで、排気用の制御弁11dを開き、下チャンバー30内を負圧とすることで、被加工物である積層体100Sから発生する気泡を積層体100Sの外部に排出する。
Then, the air flows into the
気泡を排出した後、吸気用の制御弁12a,12bを開き、上チャンバー20の小チャンバー20A,20B内を大気圧に近づけることで上チャンバー20の小チャンバー20A,20B内と下チャンバー30に気圧差を生じさせ小ダイヤフラム13A,13Bを下チャンバー30側に張りださせ被加工物である積層体100Sに対し、加熱を続行しつつ加圧する。加圧する際、吸気用の制御弁12a,12bの開閉状態を調整することで、上チャンバー20の小チャンバー20A,20B内に流入する空気を調節することで小ダイヤフラム13A,13Bによる加圧力を調整できる。所望時間小ダイヤフラム13A,13Bで被加工物である積層体100Sを加圧した後、加熱冷却機構15により載置板14を冷却し、吸気用の制御弁12dを開いて下チャンバー30内を大気開放する。上チャンバー20が下チャンバー30に対して負圧になった後、上チャンバー20を大気開放する。上チャンバー20と下チャンバー30を分離して加工済みの封止された太陽電池モジュールを取り出すことができる。なお、加熱冷却機構15は、冷却操作を行うようにしているが自然冷却としてもよい。
After the bubbles are discharged, the
ラミネート装置10の下チャンバー30には、温度センサーと加熱冷却機構15とを備えた載置板14とフッ素樹脂等の接着防止シート18を備えている。載置板14は、温度センサーにより加熱冷却機構15の出力を制御することで、任意の温度に設定することができ、載置板14の上に接着防止シート18、さらにその上に太陽電池モジュールの材料を積層した積層体100Sからなる被加工物を載せる。接着防止シート18は、加熱冷却機構15により加熱された載置板14からの熱交換により加熱された積層体100Sの中の樹脂シート3a,3bが溶融し、ガラス基板3からはみ出し載置板14に接着することを防止する。
The
ラミネート装置10の上チャンバー20には、ダイヤフラムシート13、制御弁9が備えられている。ダイヤフラムシート13は、例えばチャンバー中央からダイヤフラムシート13A,13B,13Cと3つ設け、個別に上チャンバー20を仕切って密閉している。そして、個々の密閉空間ごとに吸気用の制御弁12aから12cおよび排気用の制御弁11aから11cが設けられている。この時、小ダイヤフラムト13Aで加圧する領域は、被加工物である積層体100Sより小さく小ダイヤフラム13Bで加圧する領域の外縁は積層体100Sの外縁よりも外側に位置する。この構造により、個々の密閉空間への流入量を制御し、それぞれの密閉空間のダイヤフラムシート13が被加工物を加圧する力を制御でき、ダイヤフラムシート13の変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行うことができる。
The
次に、本実施の形態のラミネート装置を用いたラミネート方法について説明する。図5から7は、本実施の形態のラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図である。ラミネート工程の説明に先立ち、まず、太陽電池モジュールの製造工程について簡単に説明する。図8(a)から(d)は、太陽電池モジュールの製造方法を示す工程断面図である。 Next, a laminating method using the laminating apparatus of this embodiment will be described. 5 to 7 are diagrams showing a laminating process using the laminating apparatus of the present embodiment. Prior to the description of the laminating process, first, the manufacturing process of the solar cell module will be briefly described. 8A to 8D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a solar cell module.
まず、図8(a)に示すように、樹脂シート3aおよび3bを形成する。
First, as shown in FIG. 8A,
一方、太陽電池セル1を形成し、タブ線2で、当該セルの正極を隣接セルの負極に接続し、図8(b)に示すように太陽電池セル1の接続されたストリングを形成する。
On the other hand, the
次に、図8(c)に示すように、ガラス基板4上に、引き延ばされた樹脂シート3a、太陽電池セル1をタブ線2で接続したストリング、引き延ばされた樹脂シート3b、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの耐水樹脂からなる保護シート5を順次積層し、積層体100Sを形成する。
Next, as shown in FIG.8 (c), on the
そして積層体100Sをラミネート装置10に搬送し、ラミネート装置10でラミネート処理を実施する。
Then, the
ラミネート装置10では、まず、図5に示すように、下チャンバー30の載置板14に設けられた、加熱冷却機構15によって、載置板14を任意の温度に上昇させ、上チャンバー20と下チャンバー30を分離し、下チャンバー30の載置板14の上方に設けられた、接着防止シート18の上に被加工物である積層体100Sを載せる。この時図8(c)に示した積層体100Sのガラス基板4側が上側となるように載せる。
In the
そして、排気用の制御弁11aから11cを開き、バキュームポンプ16により排気することで、上チャンバー20と小ダイヤフラム13Aから13Cで区切られた空間を負圧とし、下チャンバー30の上に上チャンバー20を重ね、排気用の制御弁11dを開き、バキュームポンプ16により、下チャンバー30と上チャンバー20の複数の小ダイヤフラム13Aから13Cで区切られた空間も負圧とする。積層体100Sから発生する気泡を外部に排出した後、被加工物である積層体100Sの大きさに合わせて、積層体100Sのガラス基板4の周縁部にダイヤフラムシート13が接触しないように小ダイヤフラム13Aと上チャンバー20で密閉された空間に吸気用の制御弁12aを開放し図6に示すように、積層体100Sの中央部を加圧する。
Then, the
続いて、吸気用の制御弁12bを開き、積層体100Sのガラス基板4の周縁部の上方に位置する小ダイヤフラム13Bで区切られた空間への吸気を行い、図7に示すように、積層体100S全体を加圧する。この際、吸気用の制御弁12a,12bを調整することで、小ダイヤフラム13Bが被加工物である積層体100Sのガラス基板4の周縁部を加圧する力は、積層体100Sの中央部を加圧する力よりも小さくなるようにし、小ダイヤフラム13Aにガラス基板4の跡が残らないようにする。
Subsequently, the
以上のようにして、ラミネート装置内でラミネート処理を実施した後、図8(d)に示すように、積層体100Sを加熱加圧して、封止のなされた加工済みの太陽電池モジュール100を取り出すことができる。
After performing the laminating process in the laminating apparatus as described above, as shown in FIG. 8D, the
上記工程で封止された太陽電池モジュール100にフレーム101を装着し、図9に斜視図を示すように、太陽電池モジュール100が完成する。
The
本発明の実施の形態1によれば、被加工物を加圧する際に被加工物の中央部とガラス基板4の周縁部を加圧する力をそれぞれ独立して制御できるため、ガラス基板4の周縁部とダイヤフラムシート13との接触圧力を低減し、ダイヤフラムシート13にガラス基板4または耐水性樹脂5の周縁部の段差による跡が転写されることがなく、変形を抑制できる。そのため、保護シート5のしわの発生、あるいは、保護シート5に段差が残るなどの不良が発生することがない。各チャンバーの内圧を独立して制御することで、被加工物の押圧力を制御することができ、同時に異なる圧力で押圧したり、時間的に押圧力を変化させたりすることで、被加工物の大きさに応じて適切な加工を行うことができる。
According to
以上説明してきたように、実施の形態1によれば、ガラス基板4の周縁部をダイヤフラムシート13がまたぐことがないため、ダイヤフラムシート13の変形を回避できる。またダイヤフラムシート13がガラス基板4の周縁部にかかった場合でも複数個の小チャンバー20Aから20Cの加圧力を個々に制御できるため、ガラス基板4の周縁部にあたるダイヤフラムシート13への負荷を軽減でき、ダイヤフラムシート13にガラス基板4の周縁部の跡が残らない。また、ラミネート工程を、積層体全面を加熱加圧する第1の工程と、周縁部で中央部よりも小さい押圧力で、積層体を加熱加圧する第2の工程とを含むため、より周縁部の跡が残らないようにすることができる。ダイヤフラムシート13は、第1の工程では、ガラス基板4の周縁部を加圧するため、周縁部の段差部で跡形が残るが、第2の工程では、周縁部は加圧しないため、加熱冷却機構15からの熱によって復元力が作用し跡形は消滅する。
As described above, according to the first embodiment, the
なお、実施の形態1では、上チャンバーを同心状に3つの小チャンバーに分割し、各チャンバーの内圧を独立して制御することで、被加工物の押圧力を制御したが、小チャンバーの分割数、押圧力の時間的および空間的調整については適宜変更可能であることはいうまでもない。 In the first embodiment, the upper chamber is concentrically divided into three small chambers, and the internal pressure of each chamber is independently controlled to control the pressing force of the workpiece. It goes without saying that the number and the temporal and spatial adjustment of the pressing force can be appropriately changed.
実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2によるラミネート装置について説明する。図10は、本発明の実施の形態2にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図、図11は、ラミネート装置の上チャンバー20の底面図、図12から図14は、同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す工程断面図であり、図10のラミネート装置のB−B断面図に相当する。実施の形態1では、同心状に設けられた隔壁となる側壁21と3つの小ダイヤフラム13Aから13Cによって3つの小チャンバーに分割した例を示したが、実施の形態2では、5行8列の40個のマトリックス状の小チャンバー20iに分割された例について説明する。
Next, a laminating apparatus according to
実施の形態2のラミネート装置10は、実施の形態1のラミネート装置と同様、上チャンバー20を複数の小チャンバーに分割するとともに、各小チャンバーの内圧を独立して制御可能としている。異なるのは小チャンバーの配列であり、5行8列40個の小チャンバー20iに分離され、各小チャンバー20iの内圧を独立して制御することで、小ダイヤフラム13iの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行う。
Similar to the laminating apparatus of the first embodiment, the
実施の形態2のラミネート装置においても、実施の形態1と同様、図8(c)に示した、太陽電池セル1をタブ線2で接続し、アレイ状にしたものを樹脂シート3a,3bを介して、基板としてのガラス基板4、裏面保護材である保護シート5との間にはさみ、積層体100Sを形成したものを載置し、加熱加圧するものである。
Also in the laminating apparatus of the second embodiment, as in the first embodiment, the
ラミネート装置10は、図12に示すように、上チャンバー20と下チャンバー30との間にダイヤフラムシート13Sを狭着している。そして、下チャンバー30に設けられた載置板34と載置板34内に設けた加熱冷却機構35とによって温度上昇、下降が自在にできるようになっており、載置板34上に、ローラ32間に懸架されたベルト33上を被加工物である積層体100Sが搬送される。ダイヤフラムシート13Sは一体で構成され、上チャンバー20の上壁から垂直に降下された、5行8列の側壁21の下端に係止されて、小ダイヤフラム13iに分割されている。このようにして、各小ダイヤフラム13iと側壁21とによって5行8列の小チャンバー20iがマトリクス状に配列されており、5行8列の排気用の制御弁11iをそれぞれ経由してバキュームポンプ16に接続されている。一方、各小チャンバー20iの吸気用の制御弁12iが設けられている。排気用の制御弁11iとバキュームポンプ16との間はパイプ17で接続されている。
As shown in FIG. 12, the
ラミネート装置10の下チャンバー30には、加熱冷却機構35と図示しない温度センサーを備えた載置板34とフッ素樹脂等の接着防止シート18を備えており、接着防止シート18は、ローラ32で下チャンバー30内を移動可能である。ローラ32は、図10に示す支持装置31で支承されており、この支持装置31は、ローラ32を平行移動させることができる。接着防止シート18は、加熱冷却機構35により加熱された載置板34からの熱交換により加熱された被加工物としての積層体100Sの中の樹脂シート3a,3bが溶融し、積層体100Sのガラス基板4からはみ出し載置板34に接着するのを防止する。下チャンバー30にも排気用の制御弁と吸気用の制御弁とが配されているが、下側チャンバーの上端部で、かつ接着防止シート18のない部分に設けられており、図では、被処理物の背面側でみえていない。
The
ラミネート装置の上チャンバー20には、ダイヤフラムシート13Sを構成する小ダイヤフラム13i、排気用の制御弁11i、吸気用の制御弁12iが備えられている、そして、各小ダイヤフラム13iによって、縦5個、横8個に上チャンバー20を個別に仕切って密閉しており、個々の密閉空間ごとに制御弁11i,12iが設けられている。この構造により、個々の密閉空間への吸気量を制御し、それぞれの密閉空間の小ダイヤフラム13iが、被加工物としての積層体100Sを加圧する力を制御することができる。
The
次に、実施の形態2のラミネート装置を用いたラミネート方法について説明する。図12では、図10のラミネート装置の上チャンバー20、下チャンバー30がともに負圧の場合を示し、図13では上チャンバー20の吸気用の制御弁12iから流入させる空気を制御し被加工物としての積層体100Sを加圧した状態を示す。
Next, a laminating method using the laminating apparatus of the second embodiment will be described. FIG. 12 shows a case where both the
まず、図12に示すように、下チャンバー30の載置板34に設けられた、加熱冷却機構35と温度センサーで、載置板34を任意の温度に上昇させ、上チャンバー20と下チャンバー30を分離し、下チャンバー30の載置板34の上方に設けられた、接着防止シート18の上に被加工物としての積層体100Sを、ガラス基板4が上にくるように、載せる。
First, as shown in FIG. 12, the mounting
そして、図13に示すように、排気用の制御弁11iを開き、バキュームポンプ16により、上チャンバー20と各小ダイヤフラム13iで区切られた空間を負圧とし、下チャンバー30の上に上チャンバー20を重ね、バキュームポンプ16により、下チャンバー30と上チャンバー20の複数の小ダイヤフラム13iで区切られた個々の空間も負圧とする。被加工物としての積層体100Sから発生の気泡を外部に排出した後、積層体100Sの大きさに合わせて、積層体100Sのガラス基板4の周縁部に小ダイヤフラム13iが接触しないように吸気用の制御弁12iを開放し積層体100Sの中央部を加圧する。
Then, as shown in FIG. 13, the
続いて、一旦全ての吸気用の制御弁12iを閉じ、全ての排気用の制御弁11iを開く。こののち、全ての排気用の制御弁11iを閉じ、再び、吸気用の制御弁12iを開き吸気量を独立して制御することで、図14に示すように、積層体100Sのガラス基板4の周縁部の上方に位置する小ダイヤフラム13iで区切られた空間の圧力を制御し、積層体100S全体を加圧する。この際積層体100Sのガラス基板4の周縁部を加圧する力は、積層体100Sの中央部を加圧する力よりも少なくし、小ダイヤフラム13iにガラス基板4の跡が残らないようにする。
Subsequently, all the
また隣接する小ダイヤフラム13iの中間に位置し加圧できていない箇所がある場合、上チャンバー20と小ダイヤフラム13iで仕切られた個々の密閉空間をすべて負圧とし、積層体100Sへの加圧を解除したのち、下チャンバー30内のローラ32を回転、ローラ32の支持装置31を平行移動させ、積層体100Sの小ダイヤフラム13iの境界にあった箇所が、小ダイヤフラム13iの中央に位置するように移動する。
In addition, when there is a portion that is located between the adjacent
これにより、加圧できていない箇所を再び加圧することが可能となり成形性を向上させることができる。 Thereby, it becomes possible to pressurize the part which has not been pressurized again and to improve a moldability.
実施の形態2によれば、積層体100Sを加圧する際に積層体100Sの中央部とガラス基板4の周縁部を加圧する力をそれぞれ独立して制御できるため、ガラス基板4の周縁部と小ダイヤフラム13iとの接触圧力を低減し、小ダイヤフラム13iにガラス基板4の跡が転写されることがなく、変形を抑制できる。そのため、積層体100Sを構成する保護シート5のしわの発生、あるいは、樹脂シート3a,3bに段差が残るなどの不良が発生することがない。保護シート5は耐水性樹脂からなる裏面保護材である。
According to the second embodiment, when pressing the
実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3によるラミネート装置について説明する。図15は、本発明の実施の形態3にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図、図17から図19は、同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す工程断面図であり、図15のラミネート装置のC−C断面図に相当する。図17は、図15のラミネート装置の上チャンバー20、下チャンバー30がともに負圧の場合のC−C断面図、図18は、上チャンバー20の吸気用の制御弁12iから流入させる空気を制御し実施の形態3で述べる被加工物としての積層体100S全体を加圧した際の図15におけるラミネート装置のC−C断面図、図19は、図16における隣り合うダイヤフラムシートを交互に加圧した状態の図15におけるラミネート装置のC−C断面図である。本実施の形態においても、実施の形態2と同様、5行8列の40個の小チャンバー20iに分割されている。実施の形態2と異なる点は、ラミネート装置内で被加工物を水平方向に搬送する搬送機構を持たない点であり、加圧方法が異なる。
Embodiment 3 FIG.
Next, a laminating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a laminating apparatus used in the solar cell module manufacturing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, and FIGS. 17 to 19 are process cross-sectional views showing a laminating process using the laminating apparatus. And corresponds to a cross-sectional view taken along the line CC of the laminating apparatus of FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line C-C when both the
実施の形態3のラミネート装置10は、実施の形態2のラミネート装置と同様、5行8列40個の小チャンバー20iに分離され、各小チャンバー20iを交互に加圧状態とするなど、内圧を独立して制御することで、小ダイヤフラム13iの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行う。
As in the laminating apparatus of the second embodiment, the
ラミネート装置の上チャンバー20には、実施の形態2と同様、小ダイヤフラム13i、排気用の制御弁11iと吸気用の制御弁12iとを備えている。小ダイヤフラム13iは、縦横に複数設けられて、個々の密閉空間ごとに排気用の制御弁11iと吸気用の制御弁12iとが設けられている。この構造により、個々の密閉空間への流入量を制御するし、それぞれの密閉空間の小ダイヤフラム13iが被加工物としての積層体100Sを加圧する力を制御できる。
Similar to the second embodiment, the
次に、実施の形態3のラミネート装置を用いたラミネート方法について説明する。まず、下チャンバー30の載置板34に設けられた、加熱冷却機構35と温度センサーで、載置板34を任意の温度に上昇させ、上チャンバー20と下チャンバー30を分離し、ラミネート装置を開く。次いで図16に示すように、下チャンバー30の載置板34の上方に設けられた、接着防止シート18の上に太陽電池モジュールの材料を積層した被加工物としての積層体100Sを載せる。そして図17に示すように、バキュームポンプ16により、上チャンバー20と小ダイヤフラム13iとで区切られた空間を負圧とし、下チャンバー30の上に上チャンバー20を重ね、バキュームポンプ16により、下チャンバー30と上チャンバー20の複数の小ダイヤフラム13iで区切られた空間も負圧とする。
Next, a laminating method using the laminating apparatus of Embodiment 3 will be described. First, the mounting
積層体100Sから発生の気泡を外部に排出した後、積層体100Sの大きさに合わせて、積層体100Sのガラス基板4の周縁部に小ダイヤフラム13iが接触しないように中央部の小チャンバー20iに相当する領域の吸気用の制御弁12iを開放し図18に示すように、積層体100Sの中央部を加圧する。
After the bubbles generated from the
続いて、ガラス基板4の周縁部に相当する領域の吸気用の制御弁12iを開放する。この時、図18に示すように、積層体100Sのガラス基板4の周縁部の上方に位置する小ダイヤフラム13iで区切られた空間への吸気を行い積層体100S全体を加圧する。この際積層体100Sのガラス基板4の周縁部を加圧する力は、積層体100Sの中央部を加圧する力よりも少なくし、小ダイヤフラム13iにガラス基板4の跡が残らないようにする。
Subsequently, the
また隣接する小ダイヤフラム13iの中間に位置し加圧できていない箇所がある場合、全ての小チャンバー20iの吸気用の制御弁12iを閉じ、排気用の制御弁11iを開くことで、上チャンバー20の側壁21と小ダイヤフラムで仕切られた個々の密閉空間をすべて負圧とする。そして、吸気用の制御弁12iを交互に開き、該当する小チャンバー20i以外の小チャンバー20iの排気用の制御弁11iを交互に開く。これにより、図19に示すように、隣り合うダイヤフラムシート13iを交互に加圧することで、加圧できていない箇所を再び加圧することが可能となり成形性を向上させることができる。
Further, when there is a portion that is located between the adjacent
本発明の実施の形態3によれば、積層体100Sを加圧する際に積層体100Sの中央部とガラス基板4の周縁部を加圧する力をそれぞれ制御できるため、ガラス基板4の周縁部と小ダイヤフラム13iとの接触圧力を低減し、小ダイヤフラム13iにガラス基板4の跡が転写されることがなく、変形を抑制できる。そのため、耐水性樹脂のしわの発生あるいは、樹脂シート3a,3bに段差が残るなどの不良が発生することがない。また、加圧するダイヤフラムシートを個別に制御することができるため、太陽電池モジュールを形成するための積層体100Sの中央から順番に加圧することができるため、太陽電池モジュール内への気泡の残留を防ぐこともできる。
According to Embodiment 3 of the present invention, when pressing the
実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4によるラミネート装置について説明する。図20は、本発明の実施の形態4にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図、図21から図24は、同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す工程断面図であり、図20のラミネート装置のD−D断面図に相当する。図22は、ラミネート装置の上チャンバー20、下チャンバー30がともに負圧の場合を示す。図23および図24は、上チャンバー20の吸気用の制御弁12iから流入させる空気を制御し実施の形態4で述べる積層体100Sを加圧した際の図19におけるラミネート装置の断面図である。実施の形態4では、実施の形態3のラミネート装置に比べ、実施の形態3のラミネート装置におけるダイヤフラムシートの外側に外側ダイヤフラムシート23を追加した点が異なるのみで、他部については実施の形態3と同様であるのでここでは説明を省略する。同一部位には同一符号を付した。
Next, a laminating apparatus according to
実施の形態4では、ラミネート装置の上チャンバー20には、小ダイヤフラム13iの組み合わせからなるダイヤフラムシート13S、外側ダイヤフラムシート23、排気用の制御弁11i、吸気用の制御弁12iが備えられている。複数の小ダイヤフラム13iが、側壁21と共に、個別に上チャンバー20を仕切って密閉し、個々の密閉空間である小チャンバー20iごとに排気用の制御弁11i、吸気用の制御弁12iが設けられている。そして、側壁21と小ダイヤフラム13iとで区切られた空間全体をさらに大きな外側ダイヤフラムシート23で覆っている。この構造により、個々の密閉空間である小チャンバー20iへの空気の流入量を制御することで、それぞれの小チャンバー20iの小ダイヤフラム13iが、外側ダイヤフラムシート23越しに被加工物としての積層体100Sを加圧する力を制御することができる。そしてさらに、全体を覆う外側ダイヤフラムシート23によって小ダイヤフラム13i同士の境界による影響をなくすことができる。
In the fourth embodiment, the
なお、本実施の形態においても、ラミネート装置の下チャンバー30には、加熱冷却機構35と温度センサーを備えた載置板34とフッ素樹脂等の接着防止シート18を備えている。従って、載置板34は、温度センサーにより加熱冷却機構35の出力を制御し、任意の温度に設定することができ、接着防止シート18は、加熱冷却機構35により加熱された載置板34からの熱交換により加熱された被加工物の中の樹脂シート3a,3bが溶融し、ガラス基板4からはみ出し載置板34に接着するのを防止する。
Also in the present embodiment, the
次に実施の形態4のラミネート装置を用いたラミネート方法について説明する。まず、下チャンバー30の載置板34に設けられた、加熱冷却機構35と温度センサーで、載置板34を任意の温度に上昇させ、上チャンバー20と下チャンバー30を分離し、ラミネート装置を開く。次いで図21に示すように、下チャンバー30の載置板34の上方に設けられた、接着防止シート18の上に太陽電池モジュールの材料を積層した被加工物としての積層体100Sを載せる。そして図22に示すように、バキュームポンプ16により、上チャンバー20と小ダイヤフラム13iとで区切られた空間を負圧とし、下チャンバー30の上に上チャンバー20を重ね、バキュームポンプ16により、下チャンバー30と上チャンバー20の複数の小ダイヤフラム13iで区切られた空間も負圧とする。
Next, a laminating method using the laminating apparatus of
積層体100Sから発生の気泡を外部に排出した後、積層体100Sの大きさに合わせて、積層体100Sのガラス基板4の周縁部に小ダイヤフラム13iが接触しないように中央部の小チャンバー20iに相当する領域の吸気用の制御弁12iを開放し図23に示すように、積層体100Sを加圧する。
After the bubbles generated from the
この時、外側ダイヤフラムシート23によって、隣接する小ダイヤフラム13i間は隙間なしに加圧される。
At this time, the
続いて、ガラス基板4の周縁部に相当する領域の吸気用の制御弁12iを開放する。この時、図24に示すように、積層体100Sのガラス基板4の周縁部の上方に位置する小ダイヤフラム13iで区切られた空間への空気の流入を吸気用の制御弁12iにより、制御しつつ積層体100S全体を加圧する。この際積層体100Sのガラス基板4の周縁部を加圧する力は、積層体100Sの中央部を加圧する力よりも少なくする。
Subsequently, the
実施の形態4のラミネート装置によれば、被加工物を1つの外側ダイヤフラムシート23で加圧できるため、複数ある小ダイヤフラム13iの内、隣り合う小ダイヤフラム13i間も加圧することが可能となる。
According to the laminating apparatus of the fourth embodiment, since the workpiece can be pressed with one
さらに、実施の形態4においても、積層体100Sを加圧する際に積層体100Sの中央部とガラス基板4の周縁部を加圧する力をそれぞれ制御できるため、ガラス基板4の周縁部と小ダイヤフラム13iとの接触圧力を低減し、小ダイヤフラム13iにガラス基板4の跡が転写されることがなく、変形を抑制できる。そのため、耐水性樹脂のしわの発生や、樹脂シートに段差が残るなどの不良が発生することがない。
Furthermore, also in
実施の形態4では、全体を加圧する第1の工程後、周縁部の加圧力を小さくして加圧する2段階加圧を用いることなく、1段階の加圧工程によって加圧した場合にも、しわなどの発生もなく、良好な加圧を行うことができる。 In the fourth embodiment, after the first step of pressurizing the whole, without using the two-step pressurization by reducing the pressurizing force of the peripheral portion, even when the pressurization is performed by the one-step pressurization step, Good pressurization can be performed without generation of wrinkles.
なお、実施の形態1から4では上チャンバーのみについて分割構造としたが、下チャンバーの基板を載置する載置板における加熱冷却機構をも複数に分割し、独立して温度制御を行うことができるようにすることで、さらに、効率よくラミネート処理を行うことが可能となる。 In the first to fourth embodiments, only the upper chamber is divided. However, the heating / cooling mechanism on the mounting plate on which the substrate of the lower chamber is mounted is also divided into a plurality of parts, and temperature control can be performed independently. By making it possible, it becomes possible to perform the laminating process more efficiently.
また、前記実施の形態1から4において、ダイヤフラムシートは、小チャンバーに対応した、分割形状を有し、独立して装着されていてもよいし、一枚のシートで構成しても良い。一枚のシートで構成される場合には、上チャンバーの側壁の下端に設けられた係止部によって、複数の領域に分割してもよい。分割形状の場合、各側壁への装着のための領域が余分に必要となるが、取り換えも容易であり、周縁部のみしわのできにくい、弾性体とするなど、領域によって材料を変えることも可能である。一方一枚のシートで構成する場合は、取り扱いが容易で、かつ全体として使用する材料は少なくて済むというメリットもある。 In the first to fourth embodiments, the diaphragm sheet has a divided shape corresponding to the small chamber, and may be mounted independently, or may be constituted by a single sheet. In the case of a single sheet, it may be divided into a plurality of regions by a locking portion provided at the lower end of the side wall of the upper chamber. In the case of the split shape, an extra area is required for mounting on each side wall, but it is easy to replace, and it is difficult to wrinkle only the peripheral part, and it is possible to change the material depending on the area, such as an elastic body. It is. On the other hand, when it is composed of a single sheet, there is an advantage that it is easy to handle and less material is used as a whole.
本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態およびその変形は、発明の範囲に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
100S 積層体、100 太陽電池モジュール、101 フレーム、1 太陽電池セル、2 タブ線、3a,3b 樹脂シート、4 ガラス基板、5 保護シート、10 ラミネート装置、11a,11b,11c,11d,11i 排気用の制御弁、12a,12,12c,12d,12i 吸気用の制御弁、13,13S ダイヤフラムシート、13A,13B,13C,13i 小ダイヤフラム、14 載置板、15 加熱冷却機構、16 バキュームポンプ、17 パイプ、18 接着防止シート、20 上チャンバー、20A,20B,20C,20i 小チャンバー、21 側壁、21a 第1の側壁、21b 第2の側壁、21c 第3の側壁、23 外側ダイヤフラムシート、30 下チャンバー、31 支持装置、32 ローラ、33 ベルト、34 載置板、35 加熱冷却機構。
100S laminate, 100 solar cell module, 101 frame, 1 solar cell, 2 tab wire, 3a, 3b resin sheet, 4 glass substrate, 5 protective sheet, 10 laminating device, 11a, 11b, 11c, 11d, 11i For exhaust Control valve, 12a, 12, 12c, 12d, 12i intake control valve, 13, 13S diaphragm seat, 13A, 13B, 13C, 13i small diaphragm, 14 mounting plate, 15 heating / cooling mechanism, 16 vacuum pump, 17 Pipe, 18 adhesion prevention sheet, 20 upper chamber, 20A, 20B, 20C, 20i small chamber, 21 side wall, 21a first side wall, 21b second side wall, 21c third side wall, 23 outer diaphragm sheet, 30
Claims (15)
前記上チャンバーとの間に空間を形成するとともに前記空間内を加熱または冷却する温度制御部を備えた下チャンバーと、
前記空間内で変位可能なダイヤフラムシートとを備え、
前記ダイヤフラムシートと、前記上チャンバーとによって形成される空間が複数の閉空間からなる小チャンバーに分割されており、
前記小チャンバーは、それぞれ、排気および吸気用の制御弁を備え、
前記小チャンバー内で前記ダイヤフラムシートの変位が、独立して制御可能であり、 前記下チャンバーに載置された、樹脂シートと太陽電池セルとの積層体を、前記空間内で加熱加圧することを特徴とする太陽電池モジュール製造装置。 An upper chamber;
A lower chamber provided with a temperature controller for forming a space between the upper chamber and heating or cooling the space;
A diaphragm sheet displaceable in the space,
The space formed by the diaphragm sheet and the upper chamber is divided into small chambers composed of a plurality of closed spaces,
Each of the small chambers includes a control valve for exhaust and intake,
The displacement of the diaphragm sheet can be independently controlled in the small chamber, and the laminate of the resin sheet and the solar battery cell placed in the lower chamber is heated and pressurized in the space. A solar cell module manufacturing apparatus.
前記側壁の下端に前記ダイヤフラムシートが係止され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製造装置。 The upper chamber includes a plurality of side walls suspended in a space formed between an inner top surface and the lower chamber,
The solar cell module manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the diaphragm sheet is locked to a lower end of the side wall.
前記側壁の下端に設けられた係止部によって、複数の領域に分割されたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール製造装置。 The diaphragm sheet is composed of a single sheet,
The solar cell module manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the solar cell module manufacturing apparatus is divided into a plurality of regions by a locking portion provided at a lower end of the side wall.
前記積層体を搬送する搬送部を備え、前記積層体の位置を変更可能であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール製造装置。 The lower chamber is
The solar cell module manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a transport unit configured to transport the stacked body, wherein the position of the stacked body can be changed.
前記積層体は、前記外側ダイヤフラムシートを介して押圧されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール製造装置。 The diaphragm sheet includes an outer diaphragm sheet integrally disposed on the outside of the diaphragm sheet constituting the plurality of small chambers,
The said laminated body is pressed via the said outer side diaphragm sheet, The solar cell module manufacturing apparatus of any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned.
前記積層体を加熱および加圧して太陽電池モジュールを形成するラミネート工程とを備え、
前記ラミネート工程が、
前記積層体全面を加熱加圧する第1の工程と、
前記積層体の周縁部で、中央部よりも小さい押圧力で、前記積層体を加熱加圧する第2の工程とを含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 A laminating step of sandwiching solar cells with a resin sheet on a substrate to form a laminate,
A laminate step of heating and pressurizing the laminate to form a solar cell module,
The laminating step
A first step of heating and pressurizing the entire surface of the laminate;
And a second step of heating and pressurizing the laminated body at a peripheral edge of the laminated body with a pressing force smaller than that of the central part.
上チャンバーと、
前記上チャンバーとの間に空間を形成するとともに前記空間内を加熱または冷却する温度制御部を備えた下チャンバーと、
前記空間内で変位可能なダイヤフラムシートとを備え、
前記ダイヤフラムシートと、前記上チャンバーとによって形成される空間が複数の閉空間からなる小チャンバーに分割されたラミネート装置を用いて、
前記小チャンバー内で前記ダイヤフラムシートの変位を、独立して制御し、前記下チャンバーに載置された、前記積層体を、前記空間内で加熱加圧する工程を含むことを特徴とする請求項9に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 The laminating step includes
An upper chamber;
A lower chamber provided with a temperature controller for forming a space between the upper chamber and heating or cooling the space;
A diaphragm sheet displaceable in the space,
Using a laminating apparatus in which the space formed by the diaphragm sheet and the upper chamber is divided into small chambers composed of a plurality of closed spaces,
The displacement of the diaphragm sheet in the small chamber is controlled independently, and the laminate mounted on the lower chamber is heated and pressurized in the space. The manufacturing method of the solar cell module of description.
前記側壁の下端に前記ダイヤフラムが係止され、
前記各小チャンバーへの吸排気と前記下チャンバーへの吸排気とで、前記各小チャンバーの押圧力を制御することを特徴とする請求項10に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 The upper chamber includes a plurality of side walls suspended in a space formed between an inner top surface and the lower chamber,
The diaphragm is locked to the lower end of the side wall,
The method for manufacturing a solar cell module according to claim 10, wherein the pressing force of each small chamber is controlled by the intake / exhaust to each small chamber and the intake / exhaust to the lower chamber.
前記積層体を加熱加圧する第1の加圧工程と、
前記小チャンバー間領域が、小チャンバー内領域となるように前記積層体をずらす移動工程と、
前記移動工程後に再び前記積層体を加熱加圧する第2の加圧工程とを含むことを特徴とする請求項13に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 The laminating step includes
A first pressurizing step for heating and pressurizing the laminate;
A moving step of shifting the laminate so that the region between the small chambers is a region in the small chamber;
The method for manufacturing a solar cell module according to claim 13, further comprising a second pressurizing step of heating and pressurizing the laminate again after the moving step.
前記ラミネート工程は、前記外側ダイヤフラムシートを介して前記積層体を押圧する工程であることを特徴とする請求項9から14のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 The diaphragm sheet includes an outer diaphragm sheet integrally disposed on the outside of the diaphragm sheet constituting the plurality of small chambers,
The method for manufacturing a solar cell module according to any one of claims 9 to 14, wherein the laminating step is a step of pressing the laminated body through the outer diaphragm sheet.
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