JP4254542B2 - Vacuum laminator - Google Patents
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Description
本発明は真空ラミネート装置に関し、特に太陽電池モジュール構成材料などの被ラミネート体に真空ラミネート処理を行う真空ラミネート装置に関する。 The present invention relates to a vacuum laminating apparatus, and more particularly to a vacuum laminating apparatus that performs a vacuum laminating process on a laminated body such as a solar cell module constituent material.
産業革命以後からの化石燃料の大量消費によって、大気汚染、CO2増加による地球温暖化など地球環境の悪化が進んでいる中、近年、環境問題に対する意識が世界規模で高まってきている。 In recent years, awareness of environmental issues has been increasing on a global scale amid the deterioration of the global environment, such as air pollution and global warming due to increased CO 2, due to the massive consumption of fossil fuels since the Industrial Revolution.
こうした状況の中で、安全で扱いやすくクリーンなエネルギー源である太陽電池が大いに期待されている。
太陽電池の種類として様々なものがあるが、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池などが代表的である。これらの中で、アモルファスシリコン太陽電池は、比較的低コストでフレキシブルな太陽電池を作ることが可能であり、大面積化も可能であるので、近年新しい分野へ応用され始めている。
Under these circumstances, solar cells, which are safe, easy to handle and clean energy sources, are greatly expected.
There are various types of solar cells, but single crystal silicon solar cells, polycrystalline silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, compound semiconductor solar cells and the like are typical. Among these, amorphous silicon solar cells are capable of producing flexible solar cells at a relatively low cost and can be increased in area, and thus have recently been applied to new fields.
一般に、太陽電池モジュールは外気に晒して用いられるので、信頼性の高い素子を供給するためには、温湿度・外圧などに対しての耐久性を向上させる必要がある。その技術として、真空ラミネート処理がある。 In general, since a solar cell module is used by being exposed to the outside air, in order to supply a highly reliable element, it is necessary to improve durability against temperature, humidity, and external pressure. One technique is vacuum lamination.
図9は、従来の真空ラミネート装置の概略図であり、(A)は上斜視図、(B)はA−A断面図である。
従来の真空ラミネート装置は、板状の基材1001を有し、その上部に環状に配置され内周側の壁に複数の排気口1002が設けられた筒管1003を有し、さらに真空ポンプ1008を有している。筒管1003は固定部材1004により基材1001と固定されている。環状の筒管1003の全面を覆う蓋部材1005によって、ラミネート処理を行う処理空間1006が形成される。
9A and 9B are schematic views of a conventional vacuum laminating apparatus, in which FIG. 9A is a top perspective view and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line AA.
A conventional vacuum laminating apparatus has a plate-
真空ラミネート処理は、まず真空ラミネート装置内に太陽電池モジュールを構成するシート状の太陽電池モジュール構成材料1007を配置し積層し、真空ポンプ1008により真空引きを行い各材料間の空気を取り除く。いわゆる脱気処理を行う。次にこの真空引きした状態で加熱する。加熱により昇温し、封止材が架橋あるいは硬化するための温度に達し、封止材が十分硬化するまでこの温度を所定の時間保持する。その後冷却し、真空引きを停止し、大気圧に戻す。
In the vacuum laminating process, first, a sheet-like solar cell
図10は、真空ラミネート装置により作成した太陽電池モジュールの概略図である。
光起電力素子1010の表面には表面封止材1011、最表面被覆材(表面保護フィルム)1012が順に形成され、光起電力素子1010の裏面には裏面封止材1013、裏面被覆材1014が順に形成される。
FIG. 10 is a schematic view of a solar cell module created by a vacuum laminating apparatus.
A
従来の図9のような真空ラミネート装置では、真空引きした際、蓋部材1005の筒管1003に接する部分が鋭角度に折れ曲がった状態となる。このような状態のまま使用を続けると、長期間の温度ストレスのため蓋部材1005の上記鋭角度の部分に亀裂が生じやすくなる。その結果、リークが発生して太陽電池モジュール構成材料1007の材料間に脱気不良が生じて太陽電池モジュール内に気泡が残り、外観上の不良となる問題があった。
In the conventional vacuum laminating apparatus as shown in FIG. 9, when evacuation is performed, a portion of the
この問題を解決するために、筒管の内側に沿って緩衝材を設置し、蓋部材の急峻な角度構成を改善する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
図11は、筒管の内側に沿って緩衝材を設置した、従来の真空ラミネート装置の概略の断面図である。
In order to solve this problem, a technique has been disclosed in which a cushioning material is installed along the inside of the cylindrical tube to improve the steep angle configuration of the lid member (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a conventional vacuum laminating apparatus in which a cushioning material is installed along the inside of the tube.
太陽電池モジュール構成材料1020は、周囲に充填される充填材の漏れ出しを防止するための充填材流れ防止材1026が上下に配置され、通気層を形成するための網1022を介して板状の基材1021上に配置される。また、図9(A)で示したような環状体の筒管1023の内側に沿って、例えば断面がL字形状の緩衝材1024が設置される。そして、筒管1023の全面を覆うように蓋部材1025が被されて真空脱気される。
In the solar cell module
従来の図11のような真空ラミネート装置では、太陽電池モジュールの大型化に対応して真空ラミネート装置を大型化する場合、基材1021と筒管1023との接着を強固にすることで装置としての剛性の向上を図る必要がある。しかしながら、例えば溶接などによって基材1021と筒管1023とを強固な状態で一体化できたとしても、一般的に円筒形状の部材は曲げ剛性が弱いため、装置としての剛性の向上は望めないという問題があった。
In the conventional vacuum laminating apparatus as shown in FIG. 11, when the vacuum laminating apparatus is enlarged in response to the enlargement of the solar cell module, the adhesion between the
この問題を解決するために、板状の基材の対向する2辺に断面が三角形状の枠体を設けるような構成とした真空ラミネート装置が出願されている。
図12は、基材の対向する2辺に断面が三角形状の枠体を設置した真空ラミネート装置の上斜視図である。また、図13は図12のA−A断面図であり、図14は、図12のB−B断面図である。
In order to solve this problem, an application has been filed for a vacuum laminating apparatus in which a frame having a triangular cross section is provided on two opposing sides of a plate-like substrate.
FIG. 12 is a top perspective view of a vacuum laminating apparatus in which a frame having a triangular cross section is installed on two opposite sides of a substrate. 13 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 12, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
太陽電池モジュール構成材料1030は、その上下に配置された通気性シート材1032を介して、基材1031上に配置される。基材1031の対向する2辺には、枠体1033が気密状態で固定される。枠体1033は、断面が三角形状になるように折り曲げられた複数の折り曲げ面によって構成される。それらの折り曲げ面の1つである折り曲げ面1033aは、基材1031に対して一定の隙間を有するように折り曲げられる。
The solar cell module
ただし、図14に示すように、折り曲げ面1033aは枠体1033の幅方向両端部に所定の密閉範囲を残して折り曲げられる。このようにして構成された隙間が、真空排気を行うための排気口1033hとなる。
However, as shown in FIG. 14, the
そして、太陽電池モジュール構成材料1030を覆うように蓋部材1035が被され、ラミネート処理を行う処理空間が形成される。このとき蓋部材1035は、図14に示すように、上記密閉範囲と所定の重なりを有するようにする。真空引きの際は、上記処理空間から排気口1033hを介して空気が排気される。
ところで、上記の真空ラミネート装置において、枠体が配置されていない側の蓋部材の両端縁部では、平坦な基材と蓋部材とが接触し、処理空間の気密状態が保持されている。
図15は、従来の真空ラミネート装置でのラミネート処理の様子を示す断面図であり、図16は、図15のA−A断面図である。
By the way, in the above-described vacuum laminating apparatus, the flat base material and the lid member are in contact with each other at both end edges of the lid member on the side where the frame is not disposed, and the airtight state of the processing space is maintained.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state of laminating processing in a conventional vacuum laminating apparatus, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
図15に示すように、従来の真空ラミネート装置において、枠体が配置されていない側では、ラミネート処理の際、蓋部材1035の両端縁部と平坦な基材1031とが接触し、処理空間の気密状態が保持されている。ただし、このとき蓋部材1035は、上記接触部分の内側端部でのみ真空差圧によって基材1031と密着し、その外側では大気圧によって基材1031と接触している。上記密着箇所はシールポイントとなり、蓋部材1035の両端縁部に発生するシールポイントによって挟まれる範囲が、真空差圧の発生する範囲となる。
As shown in FIG. 15, in the conventional vacuum laminating apparatus, on the side where the frame is not arranged, both end edges of the
真空引きの後、真空ラミネート装置が加熱されるに伴い、蓋部材1035は熱によって膨張する。このとき蓋部材1035の上記両端縁部では、図16に示すように、その左右両側が枠体1033の傾斜部分で拘束されているため、熱によって膨張した部分が基材1031から浮き上がり、シールポイントでの密着性が低下することになる。
After the evacuation, as the vacuum laminating apparatus is heated, the
しかしながら、上記の構成では、蓋部材1035が平坦な基材1031に接触しているため、蓋部材1035の断面二次モーメントが、シールポイントでの浮き上がりを充分に抑制できるような値とはならない。その結果、浮き上がったシールポイントから発生するリークで、処理空間の真空度が低下するという問題があった。さらに、蓋部材1035はシリコン樹脂などの弾性材料からなるため、所望の断面二次モーメントを有するような形状に予め加工しておくことは不可能であった。
However, in the above configuration, since the
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、リークを抑制して良質なラミネート処理を行うことが可能な真空ラミネート装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the vacuum laminating apparatus which can suppress a leak and can perform a good-quality laminating process.
本発明では上記問題を解決するために、被ラミネート体に真空ラミネート処理を行う真空ラミネート装置において、前記被ラミネート体を載置するための基材と、前記基材の前記被ラミネート体と接触する側に通気層を形成するための通気層形成部と、前記被ラミネート体を覆い、前記真空ラミネート処理を行う処理空間を形成するための弾性材料からなる蓋部材と、前記基材上で前記被ラミネート体を挟むように対向配置され、前記基材の周端方向に所定の角度で上り、各々の対向する側に前記基材に対して、前記処理空間を真空排気するための排気口としての隙間を有する傾斜する面を備えた、断面が略三角形状の排気部材と、一方の前記排気部材と他方の前記排気部材とを架橋し、かつ前記基材上で前記被ラミネート体を挟むように対向配置され、前記真空ラミネート処理の際に前記蓋部材の両端縁部に屈曲部を形成させるガイド部と、を有することを特徴とする真空ラミネート装置が提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, in a vacuum laminating apparatus that performs a vacuum laminating process on a laminate, the substrate on which the laminate is placed and the substrate to be laminated are in contact with the laminate. An air-permeable layer forming part for forming an air-permeable layer on the side, a lid member made of an elastic material for covering the object to be laminated and forming a processing space for performing the vacuum laminating process, and on the substrate are opposed so as to sandwich the laminated body, the uplink at a predetermined angle in the peripheral end direction of the substrate, to the substrate on opposite sides of each of the processing space as an exhaust port for evacuating An exhaust member having an inclined surface having a gap and having a substantially triangular cross section , one exhaust member and the other exhaust member are bridged, and the laminate is sandwiched on the substrate. versus Are arranged, the vacuum laminating apparatus is provided which is characterized by having a guide portion for forming a bent portion at both end edges of the lid member when the vacuum lamination process.
上記の構成によれば、蓋部材によって真空ラミネート処理を行う処理空間が形成され、排気部材の排気口としての隙間より処理空間内の空気が排気されて、被ラミネート体に真空ラミネート処理を行う際、排気部材が配置されていない側の蓋部材の両端縁部がガイド部によって屈曲され、蓋部材の断面二次モーメントが増加する。
According to the above configuration, when the processing space for performing the vacuum laminating process is formed by the lid member, and the air in the processing space is exhausted through the gap as the exhaust port of the exhaust member, the object to be laminated is subjected to the vacuum laminating process. The both end edges of the lid member on the side where the exhaust member is not disposed are bent by the guide portion, and the sectional moment of inertia of the lid member increases.
本発明は、対向配置された排気部材を架橋し、かつ基材上で被ラミネート体を挟むようにガイド部を配置することで、真空ラミネート処理の際、蓋部材の両端縁部がガイド部によって屈曲して蓋部材の断面二次モーメントが増加するので、蓋部材の密着性が向上し、リークが抑制されて良質な真空ラミネート処理を行うことが可能となる。 The present invention bridges the exhaust members arranged opposite to each other and arranges the guide portions so as to sandwich the object to be laminated on the base material, so that both end edges of the lid member are formed by the guide portions during the vacuum laminating process. Since the cross-sectional secondary moment of the lid member is increased by bending, the adhesion of the lid member is improved, leakage is suppressed, and a high-quality vacuum laminating process can be performed.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態の真空ラミネート装置の上斜視図である。また、図2は図1のA−A断面図であり、図3は図1のB−B断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a top perspective view of a vacuum laminating apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
本実施の形態の真空ラミネート装置10は、被ラミネート体(以下の説明では太陽電池モジュール構成材料とする)を載置するための基材11と、被ラミネート体を覆い、真空ラミネート処理を行う処理空間を形成するための蓋部材14と、基材11上で被ラミネート体を挟むように対向配置され、各々の対向する側に処理空間を真空排気するための排気口12hを有する排気部材12Lと、一方の排気部材12Lと他方の排気部材12Lとを架橋し、かつ基材11上で被ラミネート体を挟むように対向配置された板状部材12Wと、排気部材12Lの幅方向両端部を密閉する板材13とを有する。さらに、排気部材12Lと真空ポンプ110とを接続するための経路である排気ポート15と、バルブ16とを有している。
The
構成部品の板状の基材11は、真空ラミネート装置10の底部を構成する部材である。基材11には、本実施の形態では、太陽電池モジュール構成材料と接する面に凹凸部11a(図2、図3参照)が成形加工されている。凹凸部11aは、脱気の際の通気層としての機能を有しており、凹凸部11aのピッチは0.3〜0.8mm、高低差は0.2〜0.6mmの範囲が望ましい。このように、基材11に形成された凹凸部11aを通気層とすることで、太陽電池モジュール構成材料に対する熱伝導性を維持しつつ、充分な通気性を実現することが可能となる。また、凹凸部11aの外周は、配置する太陽電池モジュール構成材料の外周よりも外側にあることが望ましい。本実施の形態では、図3に示すように、凹凸部11aが板状部材12Wの際まで達するような構成とした。このような構成とすることで、真空ラミネート装置の排気効率をより向上させ、後述する蓋部材14の曲げ剛性増加による浮き上がり抑制に寄与することができる。
The plate-
太陽電池モジュールの製造で用いられる本実施の形態の真空ラミネート装置10では、基材11に要求される特性として耐熱性、剛性、軽量性などがある。本部材に用いられる材料は、主に鉄やアルミニウムなどの金属であるが、成形性、溶接性、耐蝕性の点からステンレスを使用することが望ましい。また、熱容量の低減や軽量化を図るためには薄くする必要があるが、過度に薄くすると剛性が悪化するため、例えば0.8〜2.0mmの厚さであることが望ましい。
In the
排気部材12Lは、基材11上に太陽電池モジュール構成材料を挟むように対向配置されて固定され、その幅方向両端部は板材13によって密閉される。基材11と同様に排気部材12Lにも耐熱性、剛性、軽量性が優れていることが求められるので、材料としては、例えばステンレスを使用する。
The exhaust member 12 </ b> L is disposed and fixed so as to sandwich the solar cell module constituent material on the
排気部材12Lは、本実施の形態では、基材11の周端方向に所定の角度で上り傾斜する面を備えた三角形状の断面を有する部材であり、図2に示すように、第1折り曲げ面12La、第2折り曲げ面12Lb、第3折り曲げ面12Lc、第4折り曲げ面12Ld、及び第5折り曲げ面12Leによって構成される。なお、図2では、第5折り曲げ面12Leを示すために、この面の近傍では凹凸部11aを省略している。
In the present embodiment, the
第1折り曲げ面12Laと第2折り曲げ面12Lbとは、ほぼ直角に折り曲げられる。第3折り曲げ面12Lcは基材11に対し約30°の狭角を有する形状に折り曲げられる。第4折り曲げ面12Ldは、第3折り曲げ面12Lcと第4折り曲げ面12Ldとの折り曲げ部分が基材11に対して一定の隙間を有するように折り曲げられる。本実施の形態では、この隙間の高さを2mmとした。上記のように排気部材12Lを構成とすることで、真空ラミネート処理の際、蓋部材14が第3折り曲げ面12Lcに沿ってなだらかに折れ曲がるようになるため、蓋部材14にストレスを与える急峻な曲げ形状を防ぐことが可能となり、蓋部材14の亀裂などを防止して真空ラミネート装置の生産性を向上させることができる。なお、排気部材12Lの断面は、頂点を平らな辺に変形した台形のような略三角形状でもよい。
The first bent surface 12La and the second bent surface 12Lb are bent substantially at a right angle. The third bending surface 12Lc is bent into a shape having a narrow angle of about 30 ° with respect to the
第4折り曲げ面12Ldの折り曲げに際しては、図3に示すように、上記隙間の幅方向両側の所定範囲に空気を排気させないための密閉範囲を残すようにして、第3折り曲げ面12Lcから折り曲げる。例えば、この密閉範囲は10mmとする。このような折り曲げによって構成された隙間が、真空排気を行うための排気口12hとなる。また、密閉範囲では、第5折り曲げ面12Leが第3折り曲げ面12Lcから折り曲げられる。第5折り曲げ面12Leは、基材11に対して直角になるように折り曲げられる。本実施の形態では、上記隙間の高さが2mmのため、第5折り曲げ面12Leの高さも2mmとなる。
When the fourth bending surface 12Ld is bent, as shown in FIG. 3, the fourth bending surface 12Ld is bent from the third bending surface 12Lc so as to leave a sealed range for preventing air from being exhausted in a predetermined range on both sides in the width direction of the gap. For example, the sealing range is 10 mm. A gap formed by such bending serves as an
上記のような排気部材12L内には、排気部材12Lと基材11とにより、排気口12hから処理空間の空気を排気する排気空間12vが形成される。さらに、この排気空間12vには、真空ポンプ110と接続するための排気ポート15が板材13を貫通して挿入されている。真空ラミネート処理の際には、真空ポンプ110により、蓋部材14によって密閉された処理空間から排気口12hを介して排気空間12vに空気が排気され、この排気空間12vからは排気ポート15を介して空気が排出される。
In the
板状部材12Wは、真空ラミネート処理の際、排気部材12Lが配置されていない側の蓋部材14の両端縁部に屈曲部を形成させるガイド部として機能し、排気部材12Lと同様に、例えばステンレスを材料として用いる。本部材は、図3に示すように、第1折り曲げ面12Wc及び第2折り曲げ面12Weによって構成される。
The plate-
第1折り曲げ面12Wcは、基材11の周端方向に所定の角度で上り傾斜する面となるように折り曲げられ、第2折り曲げ面12Weは、基材11に対して直立するように折り曲げられる。ここで、上記角度が基材11に対して急峻になるような場合、あるいは基材11に対して平坦に近くなるような場合は、板状部材12Wの幅方向両端部と排気部材12Lとの突き合わせによって形成されるコーナー部分で、蓋部材14の三次元的な曲げが生じ、蓋部材14がたるんでリークの原因となる。従って上記角度は、第1折り曲げ面12Wcが基材11に対して適度になだらかとなる角度であることが望ましい。本実施の形態では、この角度を約30°とした。また、第2折り曲げ面12Weの高さは、上記と同様に蓋部材14の三次元的な曲げを防止するためには2mm〜3mmとすることが望ましい。本実施の形態では、この高さを2mmとし、排気部材12Lの第5折り曲げ面12Leとの接合が可能な構成とした。
The first bent surface 12Wc is bent so as to be a surface that is inclined upward at a predetermined angle in the circumferential end direction of the
上記のような板状部材12Wは、第2折り曲げ面12Weが基材11と直角になるように突き合わされる。さらに、板状部材12Wの幅方向両端部は、第1折り曲げ面12Wc及び第2折り曲げ面12Weが、それぞれ排気部材12Lの第3折り曲げ面12Lc及び第5折り曲げ面12Leと合わさるようにして突き合わされる。
The plate-
このような突き合わせ部分は、例えばTIG(Tungsten Inert Gas)溶接により点付け溶接される。また、排気部材12Lは、基材11の外周側と第1折り曲げ面12Laとが突き合わされ、例えば電気抵抗溶接により約100mm間隔で点付け溶接される。このように点付け溶接で固定することで、溶接歪みの発生を抑え、かつ溶接に要する時間を短縮することができるため、真空ラミネート装置の製造コストを低減することが可能となる。
Such a butted portion is spot welded by, for example, TIG (Tungsten Inert Gas) welding. In addition, the
以上の点付け溶接によって接合された部分は全て、真空引きの際に漏れのないようにシーラント材を用いて封止する。本実施の形態では、シリコンシーラント“KE45”(KE45は信越シリコーン社の登録商標である)を用いて封止した。なおシーラント接着部分は、接着前に脱脂処理されていることが望ましい。このようにシーラント材を用いて気密構造とすることで、難しい気密溶接が不要になるため、真空ラミネート装置の信頼性を維持しつつ製造コストを低減することができる。 All the parts joined by the above spot welding are sealed with a sealant material so that there is no leakage during evacuation. In the present embodiment, sealing was performed using a silicon sealant “KE45” (KE45 is a registered trademark of Shin-Etsu Silicone). In addition, it is desirable that the sealant bonding portion is degreased before bonding. Thus, since it is made airtight structure using a sealant material, difficult airtight welding becomes unnecessary, so that the manufacturing cost can be reduced while maintaining the reliability of the vacuum laminating apparatus.
板材13は、排気部材12Lの幅方向両端部を密閉するための部材である。本実施の形態では、板材13は基材11に対して、上記と同様に、例えばTIG溶接により点付け溶接され、その接合部分をシーラント材によって封止される。なお、真空ラミネート装置10の剛性を確保するためには、板材13が対向する排気部材12Lの間を連通していることが望ましい。また、基材11の両端部を折り曲げ、この部分を板材として用いる構成とすることで、真空ラミネート装置の製作工数を減らすことができる。
The
蓋部材14は、太陽電池モジュール構成材料を覆って処理空間を形成し、排気空間12vから真空引きした状態で太陽電池モジュール構成材料を基材11に押し付けて、太陽電池モジュール構成材料の材料間の脱気を促す目的で使用される。従って、蓋部材14に要求される特性は、耐熱性、柔軟性、軽量及び真空引きしたときの気密性などである。使用材料は弾性を有する材料として、主にシリコン樹脂であり、例えばシリコンラバー(厚さ;2t(tとは厚さの単位であり、mmを示す)、硬度;50、シリコン樹脂汎用タイプ、タイガースポリマー製)を使用する。他にフッ素ゴムを用いることも可能であるが、柔軟性及びコストの点で、シリコン樹脂の方が優位となる。
The
ところで、屋根材として使用される太陽電池モジュールは長尺化していることから処理空間も長方形の形となるが、排気効率を考慮すると、排気空間12vを形成する対向する2辺の排気部材12Lを長辺とすることが望ましい。
By the way, since the solar cell module used as a roofing material is elongated, the processing space also has a rectangular shape. However, considering the exhaust efficiency, the
即ち、対向する排気口12hの間隔をW(図2参照)、排気口の幅をL(図3参照)とした場合、L≧Wが満たされていることが望ましい。このような条件が成立することで、排気空間12vは基材11の長辺側に形成されることになり、対向する2辺にのみ排気空間12vが形成されていても、真空ラミネート処理に充分な真空引きを行うことが可能となる。これにより、長尺化している大面積の太陽電池モジュール(例えば、大きさ500×2000mm)に対しても真空ラミネート処理を行うことができる。
That is, when the interval between the opposing
図4は、本実施の形態の真空ラミネート装置により真空ラミネート処理される太陽電池モジュール構成材料の概略構成図である。
太陽電池モジュール構成材料18は、上から裏面補強材18a、熱接着性封止材18b、光起電力素子18c、熱接着性封止材18d、表面被覆材18eを有する積層構造となっている。本実施の形態では、光起電力素子18cの受光面側を基材11側に配置(フェイスダウン)して真空ラミネート処理する。そのため、表面被覆材18eの外形は、真空ラミネート処理の際に太陽電池モジュール構成材料18から流れ出た熱接着性封止材18b,18dが、基材11に付着するのを防止する目的で、他の構成材料よりも大きな形状としている。形成された太陽電池モジュールでは、外部からの光は、表面被覆材18eつまり最表面の透明な樹脂フィルムから入射し、光起電力素子18cに到達する。そして、生じた起電力は図示しない出力端子より外部に取り出される。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a solar cell module constituent material that is vacuum laminated by the vacuum laminating apparatus of the present embodiment.
The solar cell module
図5は真空ラミネート処理の様子を示す断面図であり、図6は真空ラミネート処理の様子を示す別の断面図である。図5は前述の真空ラミネート装置10のA−A断面図である図2に対応しており、図6は同B−B断面図である図3に対応している。これらの図は、基材11上に図4で示したような太陽電池モジュール構成材料18をフェイスダウンで設置した後、蓋部材14を被せて処理空間19を形成している状態を示している。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the state of the vacuum laminating process, and FIG. 6 is another cross-sectional view showing the state of the vacuum laminating process. 5 corresponds to FIG. 2 which is an AA cross-sectional view of the
真空ラミネート処理時には、基材11の凹凸部11aの上に太陽電池モジュール構成材料18を配置し、さらにその上に、太陽電池モジュール構成材料18から流れ出た熱接着性封止材18b,18dが蓋部材14に付着することを防止するため、離型シート材21を配置する。そして、最後に蓋部材14を被せる。フェイスダウンの場合は、離型シート材21は太陽電池モジュール構成材料18の裏面補強材18aと面で接する。裏面補強材18aは、鋼板などの通気性のない材料が使用されることから、離型シート材21として通気性構成部材を使用しなくとも良い。
At the time of the vacuum laminating process, the solar cell module
上記の各部材の配置完了後、真空ポンプ110を起動し、蓋部材14によって形成された処理空間19の真空引きを開始すると、蓋部材14が太陽電池モジュール構成材料18を基材11に押し付け、太陽電池モジュール構成材料18の材料間にある空気の脱気を促す。このとき、基材11上に形成されている凹凸部11aが通気層となって脱気をさらに促進する。真空ポンプ110で脱気している状態で、太陽電池モジュール構成材料18の熱接着性封止材18b,18dが硬化する温度(例えば150℃)にまで昇温させ、硬化が終了するまで保持する(例えば30分間)。その後バルブ16を閉じて真空ラミネート装置10内の真空を保持したまま冷却させ、バルブ16を開いて処理空間19を大気圧に戻す。
After completing the arrangement of each member, when the
このような真空ラミネート処理の際、排気部材12Lが配置されていない側の蓋部材14の両端縁部では、図6に示すように、板状部材12Wによって屈曲部14a,14bが形成される。
In such a vacuum laminating process,
図7は、蓋部材の端縁部に形成される屈曲部の様子を示す図である。この図は、図6の屈曲部14aを拡大して示したものに対応する。
本実施の形態では、基材11上に形成された凹凸部11aが板状部材12Wの際まで達しているため、処理空間19も板状部材12Wの際まで引かれることになる。そして、蓋部材14は、板状部材12Wのコーナー(第1折り曲げ面12Wcと第2折り曲げ面12Weとの折り曲げ部分)に対して密着し、この密着部分がシールポイントとなる。シールポイント及びその内側では、真空差圧によって蓋部材14が押さえ付けられているため、蓋部材14は、板状部材12Wの上記コーナーに形成されたシールポイントで折れ曲がり、その後、板状部材12Wを構成する第1折り曲げ面12Wcに沿うように上り傾斜する。このようにして、屈曲部14aが蓋部材14に形成され、蓋部材14の断面二次モーメントが増加する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state of a bent portion formed at an end edge portion of the lid member. This figure corresponds to an enlarged view of the
In this Embodiment, since the uneven | corrugated |
このように、蓋部材14の断面二次モーメントが増加することで、蓋部材14の曲げ剛性が増加して変形しにくくなるため、シールポイントでの蓋部材14の浮き上がりを充分抑制することが可能となる。
As described above, since the moment of inertia of the
以下、本発明の実施の形態の真空ラミネート装置10を適用した、太陽電池モジュール製造装置の概略を説明する。
図8は、本実施の形態の真空ラミネート装置を適用した太陽電池モジュール製造装置の概略構成図である。
Hereinafter, an outline of a solar cell module manufacturing apparatus to which the
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a solar cell module manufacturing apparatus to which the vacuum laminating apparatus of the present embodiment is applied.
図8に示す太陽電池モジュール製造装置100に配置された真空ラミネート装置10は、太陽電池モジュールを処理空間に配置した場合の断面図であり、図5に対応している。
太陽電池モジュール製造装置100は、例えば熱風循環式の加熱炉101を有し、その中に、前述してきたような本実施の形態の真空ラミネート装置10が設置される。図6に示す太陽電池モジュール製造装置100では、10枚の太陽電池モジュールを一度に作成可能な構成となっている。各真空ラミネート装置10は、排気ポート15に取り付けられたバルブ16を介して加熱炉101内の排気マニホールド102に接続されている。
The
The solar cell
真空ラミネート処理時は、真空ポンプ110を起動し、真空ラミネート装置10の処理空間を排気した状態で、加熱炉101の電源をオンし加熱する。
以上説明したように、本発明の実施の形態の真空ラミネート装置10では、真空ラミネート処理の際、蓋部材14の両端縁部が板状部材12Wによって屈曲し、蓋部材14の断面二次モーメントが増加するので、蓋部材14の曲げ剛性が増加して変形しにくくなり、シールポイントでの蓋部材14の浮き上がりを充分抑制することが可能となる。従って、シールポイントでの蓋部材14の密着性が向上し、処理空間19へのリークが充分抑制されて良質な真空ラミネート処理を行うことができる。例えば、本実施の形態の真空ラミネート装置10では、処理空間19へのリークが抑制されることにより、処理空間19の真空度を1Torrで維持することが可能となる。
At the time of the vacuum laminating process, the
As described above, in the
なお、上記では、凹凸部11aが板状部材12Wの際まで達しているとしたが、凹凸部11aが板状部材12Wの手前まで形成されている場合は、凹凸部11aと板状部材12Wとの間で蓋部材14と基材11とが密着し、シールポイントが形成される。このような場合でも、板状部材12Wが配置されていることで蓋部材14が上記シールポイントで折れ曲がるため、蓋部材14の両端縁部に屈曲部が形成される。従って、蓋部材14の断面二次モーメントが増加し、シールポイントでの蓋部材14の密着性が向上してリークを抑制することができる。
In the above description, the concavo-
また、上記では、蓋部材14の端縁部に屈曲部を形成させるためのガイド部として板状部材12Wを用いたが、幅方向に屈曲断面を有するような板状部材であれば他のものでもよい。また、部材を用いずに、基材11上にそのような形状を形成したものをガイド部としてもよい。
In the above description, the plate-
また、蓋部材14の端縁部に屈曲部を形成させるためのガイド部としては、上記のような板状体の他に、基材11から突出した断面を有する柱状部材あるいは同様の断面を基材11上に形成したものを用いてもよい。このような柱状体を用いることで、真空ラミネート処理の際、蓋部材14が基材11から隆起されて屈曲部が形成され、蓋部材14の断面二次モーメントを増加させることができる。例えば、基材11の周端方向に上り傾斜する面を備えた断面が台形状の部材や、断面が円形状の棒状部材を用いることができる。断面が円形状の棒状部材の場合、その幅方向両端部と排気部材12Lとの突き合わせ部分によって形成されるコーナー部分での蓋部材14の三次元的な曲げを防ぐためには、その直径が2〜3mmであることが望ましい。このような円形状の棒状部材を用いることで、部材の加工コストを低減することができる。
In addition to the plate-like body as described above, the guide portion for forming the bent portion at the end edge portion of the
また、上記では、太陽電池モジュール構成材料18に対しフェイスダウンで真空ラミネート処理を行う場合について説明したが、フェイスアップで真空ラミネート処理を行うようにしてもよい。この場合、離型シート材21として通気性構成部材を使用することが望ましい。
Moreover, although the case where the vacuum laminating process was performed face-down with respect to the solar cell module
また、上記では、被ラミネート体を太陽電池モジュール構成材料18としたが、これに限定されることはなく、例えば真空ラミネート処理が必要な半導体関連の装置の製造にも適用できる。
Moreover, although the to-be-laminated body was the solar cell module
本発明は、製造工程の中で真空ラミネート処理が必要になる太陽電池モジュールや半導体装置などに適用される。 The present invention is applied to a solar cell module, a semiconductor device, and the like that require a vacuum laminating process in the manufacturing process.
10 真空ラミネート装置
11 基材
11a 凹凸部
12L 排気部材
12W 板状部材
12h 排気口
13 板材
14 蓋部材
15 排気ポート
16 バルブ
18 太陽電池モジュール構成材料
19 処理空間
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記被ラミネート体を載置するための基材と、
前記基材の前記被ラミネート体と接触する側に通気層を形成するための通気層形成部と、
前記被ラミネート体を覆い、前記真空ラミネート処理を行う処理空間を形成するための弾性材料からなる蓋部材と、
前記基材上で前記被ラミネート体を挟むように対向配置され、前記基材の周端方向に所定の角度で上り、各々の対向する側に前記基材に対して、前記処理空間を真空排気するための排気口としての隙間を有する傾斜する面を備えた、断面が略三角形状の排気部材と、
一方の前記排気部材と他方の前記排気部材とを架橋し、かつ前記基材上で前記被ラミネート体を挟むように対向配置され、前記真空ラミネート処理の際に前記蓋部材の両端縁部に屈曲部を形成させるガイド部と、
を有することを特徴とする真空ラミネート装置。 In a vacuum laminating apparatus that performs a vacuum laminating process on the object to be laminated,
A substrate for mounting the object to be laminated;
A ventilation layer forming portion for forming a ventilation layer on the side of the substrate that contacts the laminate,
A lid member made of an elastic material for covering the object to be laminated and forming a processing space for performing the vacuum laminating process;
Oppositely arranged so as to sandwich the object to be laminated on the base material, and rises at a predetermined angle in the circumferential end direction of the base material, and the processing space is evacuated to the base material on each opposing side An exhaust member having a substantially triangular cross section with an inclined surface having a gap as an exhaust port for
One exhaust member and the other exhaust member are bridged and arranged opposite to each other to sandwich the object to be laminated on the base material, and bent at both end edges of the lid member during the vacuum laminating process A guide part for forming a part,
A vacuum laminating apparatus comprising:
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