JP4084111B2

JP4084111B2 - 絶縁基板の変形防止方法

Info

Publication number: JP4084111B2
Application number: JP2002203559A
Authority: JP
Inventors: 雅文山内; 雅幸深川; 山田　　明; 英四郎笹川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: JP2004043244A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば太陽電池パネル製造装置や太陽電池パネル製膜装置（ＰＣＶＤ装置、ＴＣＯ装置等）に適用して好適なガラス基板等絶縁基板の変形防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般に、大型（大面積）の太陽電池パネルの製造に際しては、ガラス基板の製膜前の予備加熱時あるいは製膜時の変形や座屈を防止する必要が有る。例えば、ガラス基板に変形や座屈があると、製膜時に膜（電極）が付かなかったり、ガラス基板と膜（電極）との間に間隙が出来て膜質が劣るとか、搬送用台車の爪にかからず搬送不能になったりするのである。
【０００３】
ガラス基板の変形や座屈は、基板面内あるいは厚さ方向の温度分布により発生する。このため、現在は「温度分布をできるだけ小さくする」方向で対策をおこなっている。例えば、加熱ヒータの多数への分割及びそれぞれの独立制御等が種々検討されているが、これには多大の費用がかかるという欠点がある。また、ガラス基板の座屈温度限界（座屈させないための許容温度差）はかなり小さく、基板内温度分布の一様化はなかなか困難である。
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑み提案されたもので、基板の変形を低コストで効果的に防止できる絶縁基板の変形防止方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明に係る絶縁基板の変形防止方法は、絶縁基板を加熱ヒータにより加熱する際に、該絶縁基板の端部近傍に同基板の端部及び中央部より温度が低い低温部を発生させることを特徴とする。
また、前記低温部は、前記基板と加熱ヒータとの間に障害物を介在させて発生させることを特徴とする。
また、前記障害物は、基板搬送用台車の支柱を利用することを特徴とする。
また、前記低温部は、前記加熱ヒータを複数本並設させ、同加熱ヒータの間隔を一部拡げることで発生させることを特徴とする。
また、前記低温部は、前記加熱ヒータを複数本並設させ、同加熱ヒータの一部の発熱量を低減することで発生させることを特徴とする。
また、前記低温部は、前記基板と前記加熱ヒータが収容される真空容器の一部に窓孔を開けることで発生させることを特徴とする。
また。前記基板は太陽電池パネルのガラス基板であることを特徴とする。
【０００６】
斯かる目的を達成するための本発明に係る太陽電池パネルは、前記絶縁基板の変形防止方法を用いて製作されたことを特徴する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る絶縁基板の変形防止方法を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
［第１実施例］
図１は本発明の第１実施例を示す太陽電池パネル製造装置における真空容器の正断面図、図２は同じく側断面図、図３は同じく平断面図、図６はＩＲヒータ加熱時の基板温度分布の解析結果を示すグラフ、図７はケース１の温度分布の解析結果を示す図、図８はケース１の横方向応力の解析結果を示す図、図９はケース１の座屈モードの解析結果を示す図、図１０はケース２の温度分布の解析結果を示す図、図１１はケース２の横方向応力の解析結果を示す図、図１２はケース２の座屈モードの解析結果を示す図である。尚、図６中で位置「０」は基板横方向中央で、「７００」は基板横方向端である。
【００１５】
図１乃至図３に示すように、太陽電池パネル製造装置における真空容器１内には、基板搬送台車２を介してガラス基板３が収容され、このガラス基板３に対向して真空容器１内に多数本設置されたＩＲヒータ（赤外線加熱ヒータ）４により、製膜前に予備加熱が行われるようになっている。
【００１６】
前記ガラス基板３とＩＲヒータ４群との間には、左，右両部に位置して基板搬送台車２の支柱５が介在される。そして、本実施例では、該支柱５を利用してガラス基板３の加熱の際に、当該ガラス基板３内に意図的に低温部を発生させるようになっている。即ち、支柱５を障害物としてガラス基板３の左，右両端部近傍に影を作るようになっているのである。
【００１７】
このように構成されるため、図６乃至図１２に示す後述の解析結果からも判るように、ガラス基板３の内部（端部近傍）に低温部があると、ガラス基板３端部に集中する引張り応力や圧縮応力が緩和されるなどしてガラス基板３の座屈温度限界は大きく増大する。
【００１８】
これにより、従来から有る基板搬送台車２の支柱５を利用してガラス基板３の変形を低コストで防止することができ、太陽電池パネル製造のコストダウンが図れる。換言すれば、ＩＲヒータ４の多数への分割及びそれぞれの独立制御等によりガラス基板３の温度分布を一様化する必要がないのである。
【００１９】
ガラス基板３のＩＲヒータ４加熱時の座屈温度限界をコンピュータ解析した結果を図６乃至図１２に示す。
【００２０】
図６はＩＲヒータ加熱時の基板温度分布の解析結果を示すグラフで、この中の基板表の温度分布解析結果をそのまま使用した場合（ケース１）と基板表の温度分布解析結果凹部を無視した場合（ケース２）の２種類の解析ケースについて説明する。
【００２１】
ケース１の温度分布、横方向応力及び座屈モードの解析結果を示す図７乃至図８からも判るように、ガラス基板３の左，右両端部近傍に低温部イ（図７参照）を発生させると、座屈限界温度差が１２３℃となり（図９参照）、低温部イは座屈に対して強化効果がある。尚、図７中ロは高温部、ハは中高温部である。
【００２２】
一方、ケース２の温度分布、横方向応力及び座屈モードの解析結果を示す図１０乃至図１２からも判るように、ガラス基板３の左，右両端部近傍に低温部イが生じないように温度分布を概ね一様化する（図１０参照）と、座屈限界温度差が３２℃となり（図１２参照）、変形防止効果はない。
【００２３】
［第２実施例］
図４は本発明の第２実施例を示す太陽電池パネル製造装置における真空容器の平断面図である。
【００２４】
これは、複数本並設されるＩＲヒータ４の間隔を一部拡げる（図示例では、支柱５背部の２本のＩＲヒータ４が抜かれている）ことで、ガラス基板３の左，右両端部近傍に低温部を発生させるようにした例であり、これによるも第１実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００２５】
［第３実施例］
図５は本発明の第３実施例を示す太陽電池パネル製造装置における真空容器の正面図である。
【００２６】
これは、ガラス基板３とＩＲヒータ４が収容される真空容器１の前壁部１ａ（又は後壁部）の、ガラス基板３の上，下及び左，右両端部近傍に対応した位置に複数のスリット状の窓孔６を明けることで、ＩＲヒータ４の熱の一部を放熱してガラス基板３の上，下及び左，右両端部近傍に低温部を発生させるようにした例であり、これによるも第１実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００２７】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることはいうまでもない。例えば、複数本並設される加熱ヒータの一部の発熱量を低減することで、ガラス基板の一部に低温部を発生させるよう構成することもできる。また、本発明は太陽電池パネル製造装置に限らず、太陽電池パネル製膜装置（ＰＣＶＤ装置、ＴＣＯ装置等）にも適用でき、また、太陽電池パネルのガラス基板に限らず、セラミックス基板等他の絶縁基板にも適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明によれば、絶縁基板を加熱ヒータにより加熱する際に、該絶縁基板の端部近傍に同基板の端部及び中央部より温度が低い低温部を発生させるので、絶縁基板の加熱の際に、基板内に意図的に低温部を発生させられ、基板の変形を低コストで効果的に防止できる。
また、前記低温部を発生させる手段としての障害物に基板搬送用台車の支柱を利用することで、既設の構造材をそのまま利用できる。
また、前記基板は太陽電池パネルのガラス基板であると、製膜時に膜（電極）が付かなかったり、ガラス基板と膜（電極）との間に間隙が出来て膜質が劣るとか、搬送用台車の爪にかからず搬送不能になったりすることが未然に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す太陽電池パネル製造装置における真空容器の正断面図である。
【図２】同じく側断面図である。
【図３】同じく平断面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す太陽電池パネル製造装置における真空容器の平断面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す太陽電池パネル製造装置における真空容器の正面図である。
【図６】赤外線ヒータ加熱時の基板温度分布の解析結果を示すグラフである。
【図７】ケース１の温度分布の解析結果を示す図である。
【図８】ケース１の横方向応力の解析結果を示す図である。
【図９】ケース１の座屈モードの解析結果を示す図である。
【図１０】ケース２の温度分布の解析結果を示す図である。
【図１１】ケース２の横方向応力の解析結果を示す図である。
【図１２】ケース２の座屈モードの解析結果を示す図である。
【符号の説明】
１真空容器
２基板搬送台車
３ガラス基板
４ＩＲヒータ
５支柱
６窓孔

Claims

絶縁基板を加熱ヒータにより加熱する際に、該絶縁基板の端部近傍に同基板の端部及び中央部より温度が低い低温部を発生させることを特徴とする絶縁基板の変形防止方法。
前記低温部は、前記基板と加熱ヒータとの間に障害物を介在させて発生させることを特徴とする請求項１に記載の絶縁基板の変形防止方法。
前記障害物は、基板搬送用台車の支柱を利用することを特徴とする請求項２に記載の絶縁基板の変形防止方法。
前記低温部は、前記加熱ヒータを複数本並設させ、同加熱ヒータの間隔を一部拡げることで発生させることを特徴とする請求項１に記載の絶縁基板の変形防止方法。
前記低温部は、前記加熱ヒータを複数本並設させ、同加熱ヒータの一部の発熱量を低減することで発生させることを特徴とする請求項１に記載の絶縁基板の変形防止方法。
前記低温部は、前記基板と前記加熱ヒータが収容される真空容器の一部に窓孔を開けることで発生させることを特徴とする請求項１に記載の絶縁基板の変形防止方法。
前記基板は太陽電池パネルのガラス基板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁基板の変形防止方法。