JP5123459B2

JP5123459B2 - Solar cell manufacturing method

Info

Publication number: JP5123459B2
Application number: JP2004008552A
Authority: JP
Inventors: 和彦小川; 竜治堀岡; 芳一縄田; 慎一郎間々瀬
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2024-01-15
Also published as: JP2005203577A

Description

本発明は、太陽電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a solar cell.

太陽電池１０１は、図８に示されているように、太陽電池膜１０２が製膜されたガラス基板１０３にバックシート１０４が、ＥＶＡ樹脂１０６を介して接着されている。ＥＶＡ樹脂１０６は、加熱されることにより架橋するエチレン酢酸ビニル共重合体により形成されている。。 As shown in FIG. 8, the solar cell 101 has a back sheet 104 bonded to a glass substrate 103 on which a solar cell film 102 is formed via an EVA resin 106. The EVA resin 106 is formed of an ethylene vinyl acetate copolymer that crosslinks when heated. .

太陽電池膜１０２が製膜された基板１０３は、光を透過することができるガラスにより形成されている。バックシート１０４は、太陽電池膜１０２および前記ＥＶＡ樹脂１０６が破損・化学変化することを防止している。太陽電池膜１０２は、半導体を含む複数の層から形成され、ガラスを透過した光を電気に変換する。太陽電池１０１は、さらに、図示されていない配線を備えている。その配線は、一端が太陽電池膜１０２に電気的に接続され、他端が太陽電池１０１の外部へ引き出されている。太陽電池１０１は、その配線を介して、太陽電池膜１０２により発生した電気を外部へ出力する。 The substrate 103 on which the solar cell film 102 is formed is formed of glass that can transmit light. The back sheet 104 prevents the solar cell film 102 and the EVA resin 106 from being damaged or chemically changed. The solar cell film 102 is formed of a plurality of layers including a semiconductor, and converts light transmitted through the glass into electricity. The solar cell 101 further includes wiring not shown. One end of the wiring is electrically connected to the solar cell film 102, and the other end is drawn out of the solar cell 101. The solar cell 101 outputs the electricity generated by the solar cell film 102 to the outside through the wiring.

太陽電池膜１０２付き基板上に積層されたＥＶＡ樹脂１０６は、太陽電池膜１０２上に密着するとともにバックシート１０４を接着し、架橋されることにより、太陽電池膜１０２を環境から封止し、耐候性を向上させるこのような太陽電池膜１０２を封止するＥＶＡ樹脂１０６の架橋状態はゲル分率により表されるが、一般にゲル分率が７０％〜９５％の状態で使用することをＥＶＡ樹脂メーカは推奨している。。尚このゲル分率は、試料をキシレンで抽出したとき、抽出されずに残存するゲル部分の質量と抽出する前の試料の質量との比で定義している。このような封止構造で製造される太陽電池は、耐候性が期待できる封止状態を確保しつつ、より製造時間を短縮することが望まれている。 The EVA resin 106 laminated on the substrate with the solar cell film 102 adheres to the solar cell film 102, adheres the back sheet 104, and is cross-linked, thereby sealing the solar cell film 102 from the environment and weather resistance. The crosslinked state of the EVA resin 106 that seals such a solar cell film 102 that improves the properties is expressed by the gel fraction, but it is generally used in the state where the gel fraction is 70% to 95%. The manufacturer recommends it. . This gel fraction is defined by the ratio of the mass of the gel part remaining without extraction when the sample is extracted with xylene and the mass of the sample before extraction. A solar cell manufactured with such a sealing structure is desired to further shorten the manufacturing time while securing a sealed state in which weather resistance can be expected.

特開平１０−３４１０３０号公報には、耐候性、耐湿性に優れ、且つ低コスト化を実現した太陽電池モジュールの構成及び製造方法が開示されている。太陽電池モジュールは、光起電力素子の光入射側に、少なくとも充填材及び表面保護材を有する太陽電池モジュールにおいて、その充填材は、架橋していない有機高分子樹脂の少なくとも一面に、架橋した有機高分子樹脂を配した構成であることを特徴としている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-34130 discloses a configuration and manufacturing method of a solar cell module that is excellent in weather resistance and moisture resistance and realizes cost reduction. The solar cell module is a solar cell module having at least a filler and a surface protection material on the light incident side of the photovoltaic element, and the filler is a crosslinked organic polymer on at least one surface of an uncrosslinked organic polymer resin. It is characterized by a configuration in which a polymer resin is arranged.

特開２００２−２４６６１６号公報には、ラミネート工程において溶融樹脂の基板表面への付着を防止して基板表面からの樹脂の除去作業をなくし、キュア工程において支持部材との接触などによる基板表面の傷付きを防止しながら光電変換装置を製造できる方法が開示されている。その光電変換装置の製造方法は、ラミネータープレス部に、紙と、光電変換素子が形成されたガラス基板と、封止樹脂シートとを重ねた状態で設置し、封止樹脂シートを溶融させてラミネートする工程と、支持部材上に、ラミネート工程を経て封止樹脂により紙が保持され、かつ光電変換素子に対して封止樹脂および保護シートがラミネートされたガラス基板を重ねた状態で支持し、キュア装置内で過熱して封止樹脂をキュアする工程を有する。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-246616 discloses that the adhesion of the molten resin to the substrate surface is prevented in the laminating process to eliminate the resin removal work from the substrate surface, and the substrate surface is damaged by contact with a support member in the curing process. A method capable of manufacturing a photoelectric conversion device while preventing sticking is disclosed. The manufacturing method of the photoelectric conversion device is such that a laminator press part is placed in a state where paper, a glass substrate on which photoelectric conversion elements are formed, and a sealing resin sheet are stacked, and the sealing resin sheet is melted and laminated. And a supporting member in which the paper is held by the sealing resin through the laminating process and the glass substrate on which the sealing resin and the protective sheet are laminated is stacked on the photoelectric conversion element, and is cured. It has a process of curing the sealing resin by overheating in the apparatus.

特開平１０−３４１０３０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-34130 特開２００２−２４６６１６号公報JP 2002-246616 A

本発明の課題は、製造時間をより短縮する太陽電池製造方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、太陽電池膜をラミネートする時間をより短縮する太陽電池製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a solar cell manufacturing how to further shorten the manufacturing time.
Another object of the present invention is to provide a solar cell manufacturing how to further reduce the time of laminating the solar cell film.

以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 In the following, means for solving the problems will be described using the reference numerals used in the best modes and embodiments for carrying out the invention in parentheses. This reference numeral is added to clarify the correspondence between the description of the claims and the description of the best mode for carrying out the invention / example, and is described in the claims. It should not be used to interpret the technical scope of the invention.

本発明による太陽電池製造方法は、ガラス基板に製膜された光を電気に変換する太陽電池膜（２）に積層されたエチレン酢酸ビニル共重合体を含む樹脂（６）を７５℃以上８５℃以下で加熱して太陽電池膜（２）に密着させるステップと、樹脂（６）を更に１２０℃以上で加熱して架橋させるステップとを備えている。樹脂（６）は、１５分間以上プレス・保温・加熱されるとゲル分率が８５．８％以上に到達する材料とされている。架橋させるステップは、樹脂（６）のゲル分率が４９．１％以上７０％未満になるよう１０分間未満プレス・保温・加熱することによって実行され、前記密着させるステップと前記架橋させるステップとは、同一の真空ラミネート装置で行われ、かつ、前記太陽電池膜が製膜された基板と前記樹脂とがプレスされた状態で実行される。このような太陽電池製造方法によれば、樹脂（６）のゲル分率が７０％〜９５％である太陽電池より、樹脂（６）を加熱して架橋させる時間が短くできるため、製造時間を短縮することができる。 Solar cell manufacturing method according to the present invention, a resin containing an ethylene vinyl acetate copolymer laminated to the solar cell layer (2) for converting the light film formation on the glass substrate to an electric (6) 7 5 ° C. 85 There are provided a step of heating at a temperature not higher than ° C. and closely contacting the solar cell film (2), and a step of further heating and crosslinking the resin (6) at a temperature not lower than 120 ° C. Resin (6) is a material that reaches a gel fraction of 85.8% or more when pressed, kept warm, or heated for 15 minutes or longer. The step of crosslinking is performed by pressing, keeping warm, and heating for less than 10 minutes so that the gel fraction of the resin (6) is 49.1% or more and less than 70%. This is performed in the same vacuum laminating apparatus, and is performed in a state where the substrate on which the solar cell film is formed and the resin are pressed. According to such a solar cell manufacturing method, since the time for heating and crosslinking the resin (6) can be shortened from the solar cell in which the gel fraction of the resin (6) is 70% to 95%, the manufacturing time is reduced. It can be shortened.

樹脂（６）は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含有する樹脂である。 Resin (6) is a resin containing an ethylene vinyl acetate copolymer.

その架橋させるステップは、ゲル分率が５０％になるように実行されることが好ましい。または、その架橋させるステップは、ゲル分率が４９．１％以上になるように実行されることが好ましい。 The step of Ru that is crosslinked is preferably performed as the gel fraction becomes 50%. Or, the step of Ru is the crosslinking, it is preferable that the gel fraction is performed so that the above 49.1%.

本発明による参考例としての太陽電池（１）は、ラミネート装置（１０）を用いて光を電気に変換する太陽電池膜（２）が製膜された基板に積層された樹脂（６）を加熱して太陽電池膜（２）に密着させるステップと、ラミネート装置（１０）を用いて樹脂（６）を更に加熱して架橋するステップとを備えている。架橋するステップがラミネート装置（１０）と別個の装置を用いて実行される場合、ラミネート装置（１０）を用いて樹脂（６）が密着された太陽電池膜（２）が製膜された基板は、その装置に搬送する必要がある。密着させるステップと架橋するステップとを同一の装置を用いることにより、その搬送の必要がなく、その分工数を低減し製造することができる。 A solar cell (1) as a reference example according to the present invention heats a resin (6) laminated on a substrate on which a solar cell film (2) for converting light into electricity is formed using a laminating apparatus (10). And the step of bringing the resin (6) into close contact with the solar cell film (2) and the step of further heating and crosslinking the resin (6) using the laminating apparatus (10). When the cross-linking step is performed using an apparatus separate from the laminating apparatus (10), the substrate on which the solar cell film (2) to which the resin (6) is adhered is formed using the laminating apparatus (10) Need to be transported to the device. By using the same apparatus for the step of adhering and the step of bridging, there is no need for the conveyance, and the number of man-hours can be reduced for manufacturing.

密着させるステップと架橋するステップとは、太陽電池膜（２）と樹脂（６）とがプレスされた状態で実行されることが好ましい。架橋するステップにより樹脂（６）が加熱される温度は、密着させるステップにより温度が高いことが好ましい。 It is preferable that the step of adhering and the step of crosslinking are performed in a state where the solar cell film (2) and the resin (6) are pressed. The temperature at which the resin (6) is heated by the cross-linking step is preferably high due to the close-contacting step.

架橋するステップは、樹脂（６）のゲル分率が７０％未満であり、かつ、樹脂（６）が太陽電池膜（２）を十分に封止できる架橋が実行される。このような太陽電池製造方法によれば、樹脂（６）のゲル分率が７０％〜９５％である太陽電池より、樹脂（６）を加熱して架橋させる時間が短く、太陽電池（１）の製造時間を短縮することができる。 In the crosslinking step, the gel fraction of the resin (6) is less than 70%, and the crosslinking that allows the resin (6) to sufficiently seal the solar cell film (2) is performed. According to such a solar cell manufacturing method, the time for heating and crosslinking the resin (6) is shorter than that of the solar cell in which the gel fraction of the resin (6) is 70% to 95%, and the solar cell (1). The manufacturing time can be shortened.

架橋するステップは、ゲル分率が概ね５０％になるように実行されることが好ましい。架橋するステップは、ゲル分率が４９．１％以上になるように実行されることが好ましい。 The cross-linking step is preferably performed such that the gel fraction is approximately 50%. The crosslinking step is preferably performed so that the gel fraction is 49.1% or more.

樹脂（６）は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含有する樹脂である。
前記太陽電池膜と前記樹脂を保護するバックシートは、前記樹脂を介して、ガラス基板に製膜された太陽電池膜に接着させることが好ましい。 Resin (6) is a resin containing an ethylene vinyl acetate copolymer.
The back sheet protecting the solar cell film and the resin is preferably bonded to the solar cell film formed on the glass substrate via the resin.

本発明による参考例としての太陽電池（１）は、光を電気に変換する太陽電池膜（２）が製膜されたガラス基板と、太陽電池膜（２）を封止する樹脂（６）とを備えている。樹脂（６）は、１５分間以上プレス・保温・加熱されるとゲル分率が８５．８％以上に到達する材料とされている。樹脂（６）は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含む加熱により架橋する材料から形成され、７５℃以上８５℃以下で加熱されて太陽電池膜に密着し、更に１２０℃以上で１０分間未満加熱し続けることで架橋し、ゲル分率が４９．１％以上７０％未満となる。このような太陽電池（１）は、樹脂（６）のゲル分率が７０％〜９５％である太陽電池より、樹脂（６）を加熱して架橋する時間を短縮できるため、製造時間を短縮することができる。 A solar cell (1) as a reference example according to the present invention includes a glass substrate on which a solar cell film (2) that converts light into electricity is formed, and a resin (6) that seals the solar cell film (2). It has. Resin (6) is a material that reaches a gel fraction of 85.8% or more when pressed, kept warm, or heated for 15 minutes or longer. Resin (6) is formed from a material that crosslinks by heating including an ethylene vinyl acetate copolymer, is heated at 75 ° C. or higher and 85 ° C. or lower and is in close contact with the solar cell film, and further heated at 120 ° C. or higher and less than 10 minutes. By continuing, it will bridge | crosslink and a gel fraction will be 49.1% or more and less than 70%. Such a solar cell (1) can shorten the time for heating and crosslinking the resin (6) than the solar cell in which the gel fraction of the resin (6) is 70% to 95%, thereby reducing the manufacturing time. can do.

本発明による参考例としての太陽電池（１）は、太陽電池膜（２）を保護するバックシート（４）を更に備えている。樹脂（６）は、バックシート（４）を接着する。 The solar cell (1) as a reference example according to the present invention further includes a back sheet (4) for protecting the solar cell film (2). The resin (6) adheres the back sheet (4).

樹脂（６）は、太陽電池膜（２）を十分に封止する程度に架橋されていることが好ましい。樹脂（６）は、ゲル分率が４９．１％以上７０％未満であっても太陽電池膜（２）を十分に封止することができる。すなわち、樹脂（６）は、太陽電池膜（２）を十分に封止するまで架橋され、その架橋は、樹脂（６）のゲル分率が７０％以上になる前に終了することが好ましい。 The resin (6) is preferably crosslinked to such an extent that the solar cell film (2) is sufficiently sealed. The resin (6) can sufficiently seal the solar cell film (2) even if the gel fraction is 49.1% or more and less than 70%. That is, the resin (6) is crosslinked until the solar cell film (2) is sufficiently sealed, and the crosslinking is preferably terminated before the gel fraction of the resin (6) reaches 70% or more.

樹脂（６）は、更に耐候性が確保出来る架橋がされていることが好ましい。すなわち、樹脂（６）は、耐候性が十分になるまで架橋され、その架橋は、樹脂（６）のゲル分率が７０％以上になる前に終了することが好ましい。 It is preferable that the resin (6) is further crosslinked to ensure weather resistance. That is, the resin (6) is crosslinked until the weather resistance is sufficient, and the crosslinking is preferably terminated before the gel fraction of the resin (6) reaches 70% or more.

樹脂（６）のゲル分率は、５０％である。または、樹脂（６）のゲル分率は、４９．１％以上である。このような樹脂（６）は、太陽電池膜（２）の封止と耐候性を確保出来る。樹脂（６）は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含有する樹脂である。 The gel fraction of the resin (6) is 50%. Or the gel fraction of resin (6) is 49.1% or more. Such a resin (6) can ensure sealing and weather resistance of the solar cell film (2). Resin (6) is a resin containing an ethylene vinyl acetate copolymer.

本発明による太陽電池製造方法によれば、太陽電池の製造時間をより短縮することができる。 According to the solar cell manufacturing how according to the present invention, it is possible to further shorten the manufacturing time of the solar cell.

図面を参照して、本発明による太陽電池製造方法の実施の形態を記載する。その太陽電池製造方法により製造される太陽電池１は、図１に示されているように、太陽電池膜２が製膜されたガラス３にバックシート４がＥＶＡ樹脂６を介して接着されている。ＥＶＡ樹脂６は、加熱されることにより架橋するエチレン酢酸ビニル共重合体により形成されている。ＥＶＡ樹脂６は、ゲル分率が概ね５０％である。 Embodiments of a solar cell manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the solar cell 1 manufactured by the solar cell manufacturing method has a back sheet 4 bonded to a glass 3 on which a solar cell film 2 is formed via an EVA resin 6. . The EVA resin 6 is formed of an ethylene vinyl acetate copolymer that is crosslinked by being heated. EVA resin 6 has a gel fraction of approximately 50%.

太陽電池膜が製膜された基板３は、光を透過することができるガラスにより形成されている。バックシート４は、太陽電池膜２および前記ＥＶＡ樹脂６が破損・化学変化することを防止している。太陽電池膜２は、半導体を含む複数の層から形成され、ガラス３を透過した光を電気に変換する。太陽電池１は、さらに、図示されていない２本の配線を備えている。その配線は、それぞれ、一端が太陽電池膜２に電気的に接続され、他端が太陽電池１の外部へ引き出されている。太陽電池１は、その配線を介して、太陽電池膜２により発生した電気を外部へ出力する。 The substrate 3 on which the solar cell film is formed is formed of glass that can transmit light. The back sheet 4 prevents the solar cell film 2 and the EVA resin 6 from being damaged or chemically changed. The solar cell film 2 is formed of a plurality of layers including a semiconductor, and converts light transmitted through the glass 3 into electricity. The solar cell 1 further includes two wirings not shown. Each end of the wiring is electrically connected to the solar cell film 2 and the other end is drawn out of the solar cell 1. The solar cell 1 outputs the electricity generated by the solar cell film 2 to the outside through the wiring.

試験によれば、太陽電池膜２とＥＶＡ樹脂６との界面の引き剥がし強度は、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が８８．５％であるときに、６０Ｎ／インチであり、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が８５．８％であるときに、７０Ｎ／インチであり、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が７０．８％であるときに、６５Ｎ／インチであり、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が４９．１％であるときに、７０Ｎ／インチである。すなわち、この試験結果は、ゲル分率が概ね５０％のＥＶＡ樹脂６と太陽電池膜２との引き剥がし強度が、ゲル分率が７０％〜９５％であるＥＶＡ樹脂６と太陽電池膜２との引き剥がし強度と同等であり適性であることを示している。 According to the test, the peel strength at the interface between the solar cell film 2 and the EVA resin 6 is 60 N / inch when the gel fraction of the EVA resin 6 is 88.5%, and the gel of the EVA resin 6 When the fraction is 85.8%, it is 70 N / inch, and when the gel fraction of EVA resin 6 is 70.8%, it is 65 N / inch, and the gel fraction of EVA resin 6 is 49 .70% / inch when 1%. That is, this test result shows that the peeling strength between the EVA resin 6 having a gel fraction of approximately 50% and the solar cell film 2 has an EVA resin 6 and solar cell film 2 having a gel fraction of 70% to 95%. This is equivalent to the peel strength of the steel and is suitable.

試験によれば、バックシート４とＥＶＡ樹脂６との界面の引き剥がし強度は、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が８８．５％であるときに、２５Ｎ／インチであり、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が８５．８％であるときに、２５Ｎ／インチであり、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が７０．８％であるときに、３０Ｎ／インチであり、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が４９．１％であるときに、３０Ｎ／インチである。すなわち、この試験結果は、ゲル分率が概ね５０％のＥＶＡ樹脂６とバックシート４との引き剥がし強度が、ゲル分率が７０％〜９５％であるＥＶＡ樹脂６とバックシート４との引き剥がし強度と同等であり適性であることを示している。 According to the test, the peel strength at the interface between the back sheet 4 and the EVA resin 6 is 25 N / inch when the gel fraction of the EVA resin 6 is 88.5%, and the gel content of the EVA resin 6 is When the rate is 85.8%, it is 25 N / inch, and when the gel fraction of EVA resin 6 is 70.8%, it is 30 N / inch, and the gel fraction of EVA resin 6 is 49. 30% / inch when 1%. That is, this test result shows that the peel strength between the EVA resin 6 having a gel fraction of approximately 50% and the back sheet 4 is the pull strength between the EVA resin 6 having a gel fraction of 70% to 95% and the back sheet 4. This is equivalent to the peel strength and is suitable.

ＪＩＳに規定される耐湿試験によれば、気温８０℃湿度８５％に１０５２時間暴露したときの太陽電池１の外観は、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が８８．５％であるとき、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が８５．８％であるとき、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が７０．８％であるとき、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が４９．１％であるときのいずれにおいても異常が発見されなかった。すなわち、この試験結果は、ゲル分率が概ね５０％のＥＶＡ樹脂６が適用された太陽電池１の耐湿性が、ゲル分率が７０％〜９５％のＥＶＡ樹脂６が適用された太陽電池の耐湿性と同等であり適性であることを示している。 According to the moisture resistance test stipulated in JIS, the appearance of the solar cell 1 when exposed to an air temperature of 80 ° C. and a humidity of 85% for 1052 hours shows that when the gel fraction of the EVA resin 6 is 88.5%, the EVA resin 6 When the gel fraction of EVA resin 6 is 70.8%, the gel fraction of EVA resin 6 is 49.1%. It was not found. That is, this test result shows that the moisture resistance of the solar cell 1 to which the EVA resin 6 having a gel fraction of approximately 50% is applied is the same as that of the solar cell to which the EVA resin 6 having a gel fraction of 70% to 95% is applied. It is equivalent to moisture resistance and shows suitability.

太陽電池１は、ＪＩＳに規定される耐湿試験条件で、気温８０℃湿度８５％の条件下で１０００時間暴露したときの電気出力特性の変化量が５％未満であることが定められている。その電気出力特性は、開放電圧、短絡電流、最大出力、最大出力動作電圧、最大出力動作電流、曲線因子、および、モジュール変換効率である。 The solar cell 1 is specified to have a change in electrical output characteristics of less than 5% when exposed for 1000 hours under conditions of a humidity resistance test specified by JIS and a temperature of 80 ° C. and a humidity of 85%. The electrical output characteristics are open circuit voltage, short circuit current, maximum output, maximum output operating voltage, maximum output operating current, fill factor, and module conversion efficiency.

試験によれば、太陽電池１の各電気出力特性の変化量は、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が８８．５％であるとき、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が８５．８％であるとき、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が７０．８％であるとき、ＥＶＡ樹脂６のゲル分率が４９．１％であるときのいずれの場合も、５％未満であった。すなわち、この試験結果は、ゲル分率が概ね５０％のＥＶＡ樹脂６が適用された太陽電池１の電気出力特性の変化量が、ゲル分率が７０％〜９５％のＥＶＡ樹脂６が適用された太陽電池の電気出力特性の変化量と同等であり適性であることを示している。 According to the test, the amount of change in each electric output characteristic of the solar cell 1 is as follows. When the gel fraction of the EVA resin 6 is 88.5%, the gel fraction of the EVA resin 6 is 85.8%. When the gel fraction of the EVA resin 6 was 70.8%, the case where the gel fraction of the EVA resin 6 was 49.1% was less than 5%. That is, this test result shows that the amount of change in the electrical output characteristics of the solar cell 1 to which the EVA resin 6 having a gel fraction of approximately 50% is applied is the EVA resin 6 having a gel fraction of 70% to 95%. It is equivalent to the amount of change in the electrical output characteristics of the solar cell, indicating that it is suitable.

これらの試験の結果は、ゲル分率が概ね５０％のＥＶＡ樹脂６が適用された太陽電池１の品質が、ゲル分率が７０％〜９５％のＥＶＡ樹脂６が適用された太陽電池の品質と同等であり適性であることを示している。 The results of these tests show that the quality of the solar cell 1 to which the EVA resin 6 having a gel fraction of approximately 50% is applied is the quality of the solar cell to which the EVA resin 6 having a gel fraction of 70% to 95% is applied. It is equivalent to and shows suitability.

図２は、太陽電池１を製造するときに利用されるラミネート装置を示している。そのラミネート装置１０は、上チャンバー１１と下チャンバー１２とを備えている。下チャンバー１２は、床に固定されている。上チャンバー１１は、図示されていない昇降装置を備えている。その昇降装置は、上チャンバー１１を下チャンバー１２に対して上下に移動する。上チャンバー１１は、下降して下チャンバー１２と密着することにより、上チャンバー１１と下チャンバー１２とに囲まれて環境と隔離される空間を生成する。上チャンバー１１は、ダイヤフラムプレスシート１４を備えている。ダイヤフラムプレスシート１４は、ゴムに例示される弾性体から形成され、その空間を上側領域１５と下側領域１６とに区切っている。すなわち、上側領域１５は、上チャンバー１１の昇降に無関係に環境と隔離されている。下側領域１６は、上チャンバー１１が上昇したときに、開放される。 FIG. 2 shows a laminating apparatus used when manufacturing the solar cell 1. The laminating apparatus 10 includes an upper chamber 11 and a lower chamber 12. The lower chamber 12 is fixed to the floor. The upper chamber 11 includes an elevating device (not shown). The lifting device moves the upper chamber 11 up and down relative to the lower chamber 12. The upper chamber 11 descends and comes into close contact with the lower chamber 12 to generate a space surrounded by the upper chamber 11 and the lower chamber 12 and isolated from the environment. The upper chamber 11 includes a diaphragm press sheet 14. The diaphragm press sheet 14 is formed of an elastic body exemplified by rubber, and divides the space into an upper region 15 and a lower region 16. That is, the upper region 15 is isolated from the environment regardless of the elevation of the upper chamber 11. The lower region 16 is opened when the upper chamber 11 is raised.

上チャンバー１１は、真空排気バルブ１７と大気ベントバルブ１８とを備えている。真空排気バルブ１７は、上側領域１５と図示されていない真空ポンプとを接続する配管に介設されている。すなわち、真空排気バルブ１７は、開放されるときに、上側領域１５から空気を排気して上側領域１５を減圧する。大気ベントバルブ１８は、上側領域１５と環境とを接続する配管に介設されている。すなわち、真空排気バルブ１７は、開放されるときに、環境から上側領域１５に空気を導入する。 The upper chamber 11 includes a vacuum exhaust valve 17 and an atmospheric vent valve 18. The vacuum exhaust valve 17 is interposed in a pipe connecting the upper region 15 and a vacuum pump (not shown). That is, when the vacuum exhaust valve 17 is opened, the air is exhausted from the upper region 15 to decompress the upper region 15. The atmospheric vent valve 18 is interposed in a pipe that connects the upper region 15 and the environment. That is, when the vacuum exhaust valve 17 is opened, air is introduced from the environment into the upper region 15.

下チャンバー１２は、真空排気バルブ１９と大気ベントバルブ２０とを備えている。真空排気バルブ１９は、下側領域１６と図示されていない真空ポンプとを接続する配管に介設されている。すなわち、真空排気バルブ１９は、開放されるときに、下側領域１６から空気を排気して下側領域１６を減圧する。大気ベントバルブ２０は、下側領域１６と環境とを接続する配管に介設されている。すなわち、真空排気バルブ１９は、開放されるときに、環境から下側領域１６に空気を導入する。 The lower chamber 12 includes a vacuum exhaust valve 19 and an atmospheric vent valve 20. The vacuum exhaust valve 19 is interposed in a pipe that connects the lower region 16 and a vacuum pump (not shown). That is, when the vacuum exhaust valve 19 is opened, the air is exhausted from the lower region 16 to decompress the lower region 16. The atmospheric vent valve 20 is interposed in a pipe that connects the lower region 16 and the environment. That is, the vacuum exhaust valve 19 introduces air from the environment to the lower region 16 when opened.

下チャンバー１２は、さらに、基板搬送ベルト２１と熱板２２とを備えている。基板搬送ベルト２１は、下チャンバー１２が上昇しているときに、下側領域１６にラミネート対象を搬送する。熱板２２は、下側領域１６に配置され、基板搬送ベルト２１により下側領域１６に搬送されたラミネート対象を加熱する。 The lower chamber 12 further includes a substrate transport belt 21 and a hot plate 22. The substrate transport belt 21 transports the lamination target to the lower region 16 when the lower chamber 12 is raised. The hot plate 22 is disposed in the lower region 16 and heats the lamination target conveyed to the lower region 16 by the substrate conveying belt 21.

上チャンバー１１は、さらに、離型シート２３を備えている。離型シート２３は、ラミネート対象が熱板２２により加熱されるときに、そのラミネート対象とダイヤフラムプレスシート１４とが接着することを防止する。 The upper chamber 11 further includes a release sheet 23. The release sheet 23 prevents the lamination object and the diaphragm press sheet 14 from adhering when the object to be laminated is heated by the hot plate 22.

本発明による太陽電池製造方法の実施の形態は、ラミネート装置１０を用いて太陽電池１を生産する方法であり、パネル搬入工程と真空引き工程とプレス・加熱・保温工程と下チャンバー大気開放工程とパネル搬出工程とを備えている。 An embodiment of a solar cell manufacturing method according to the present invention is a method for producing a solar cell 1 using a laminating apparatus 10, and includes a panel carry-in process, a vacuuming process, a pressing / heating / heating process, and a lower chamber atmosphere opening process. Panel unloading process.

図３は、パネル搬入工程でのラミネート装置１０の状態を示している。そのラミネート装置１０は、上チャンバー１１が上昇し、下側領域１６が開放されている。上側領域１５は、真空排気バルブ１７が開放され、大気ベントバルブ１８が閉鎖されて、減圧されている。真空排気バルブ１９は、閉鎖されている。大気ベントバルブ２０は、開放されている。このとき、ダイヤフラムプレスシート１４は、大気により上側領域１５の側に押されて弾性変形し、上チャンバー１１の内壁にぴったりとくっついている。 FIG. 3 shows a state of the laminating apparatus 10 in the panel carry-in process. In the laminating apparatus 10, the upper chamber 11 is raised and the lower region 16 is opened. The upper region 15 is decompressed by opening the vacuum exhaust valve 17 and closing the atmospheric vent valve 18. The vacuum exhaust valve 19 is closed. The atmospheric vent valve 20 is opened. At this time, the diaphragm press sheet 14 is elastically deformed by being pushed toward the upper region 15 by the atmosphere, and is closely attached to the inner wall of the upper chamber 11.

基板搬送ベルト２１は、ラミネート対象３１を外部から下側領域１６に搬送する。そのラミネート対象３１は、太陽電池膜が製膜された基板上に樹脂シートが積層されている。ラミネート対象３１は、その太陽電池膜が製膜された基板が一番下に配置され、バックシートが一番上に配置されている。その太陽電池が製膜された基板とバックシートとの間には、その樹脂シートが介設されている。その樹脂シートは、エチレン酢酸ビニルと架橋剤とを含有している。このような樹脂シートは、約７０℃〜８０℃で溶解し、約１２０℃からで架橋反応を開始する。 The substrate transport belt 21 transports the lamination target 31 from the outside to the lower region 16. In the lamination object 31, a resin sheet is laminated on a substrate on which a solar cell film is formed. In the laminate object 31, the substrate on which the solar cell film is formed is disposed at the bottom, and the back sheet is disposed at the top. The resin sheet is interposed between the substrate on which the solar cell is formed and the back sheet. The resin sheet contains ethylene vinyl acetate and a crosslinking agent. Such a resin sheet melt | dissolves at about 70 to 80 degreeC, and starts a crosslinking reaction from about 120 degreeC.

図４は、真空引き工程でのラミネート装置１０の状態を示している。その真空引き工程は、パネル搬入工程の後に実行される。そのラミネート装置１０は、上チャンバー１１が下降し、下側領域１６が環境と隔離されている。上側領域１５は、真空排気バルブ１７が開放されて、大気ベントバルブ１８が閉鎖されて、減圧されている。下側領域１６は、真空排気バルブ１９が開放されて、大気ベントバルブ２０が閉鎖されて、減圧されている。このとき、ダイヤフラムプレスシート１４は、概ね平坦になっている。下側領域１６の減圧は、パネル搬入工程で下側領域１６に搬送されたラミネート対象３１の各層の隙間の空気を排出する。同時に熱板２２上のラミネート対象３１は、樹脂シートが溶融する温度まで加熱され、樹脂シートは溶融する。 FIG. 4 shows a state of the laminating apparatus 10 in the vacuuming process. The vacuuming process is executed after the panel carrying-in process. In the laminating apparatus 10, the upper chamber 11 is lowered and the lower region 16 is isolated from the environment. The upper region 15 is decompressed by opening the vacuum exhaust valve 17 and closing the atmospheric vent valve 18. The lower region 16 is decompressed by opening the vacuum exhaust valve 19 and closing the atmospheric vent valve 20. At this time, the diaphragm press sheet 14 is substantially flat. The decompression of the lower region 16 discharges the air in the gaps between the layers of the lamination target 31 conveyed to the lower region 16 in the panel carry-in process. At the same time, the laminate object 31 on the hot plate 22 is heated to a temperature at which the resin sheet melts, and the resin sheet melts.

図５は、そのプレス・加熱・保温工程でのラミネート装置１０の状態を示している。そのプレス・加熱・保温工程は、真空引き工程の後で実行される。そのラミネート装置１０は、上チャンバー１１が下降し、下側領域１６が環境と隔離されている。真空排気バルブ１７は、閉鎖されている。大気ベントバルブ１８は、開放されている。下側領域１６は、真空排気バルブ１９が開放されて、大気ベントバルブ２０が閉鎖されて、減圧されている。 FIG. 5 shows a state of the laminating apparatus 10 in the pressing, heating, and heat retaining steps. The pressing, heating, and heat retaining steps are performed after the vacuuming step. In the laminating apparatus 10, the upper chamber 11 is lowered and the lower region 16 is isolated from the environment. The vacuum exhaust valve 17 is closed. The atmospheric vent valve 18 is opened. The lower region 16 is decompressed by opening the vacuum exhaust valve 19 and closing the atmospheric vent valve 20.

このとき、ダイヤフラムプレスシート１４は、上側領域１５の気圧（大気圧）により下側領域１６の側に押されて弾性変形し、熱板２２との間にラミネート対象３１を挟んで、ラミネート対象３１をプレスしている。熱板２２は、ラミネート対象３１を溶融温度から１６０℃に加熱して行く。樹脂シートは太陽電池膜が製膜された基板とバックシートとに密着する。樹脂シートは約１２０℃から架橋反応を開始しゲル分率が上昇して行く。プレスと加熱・保温は、樹脂シートのゲル化率が概ね５０％になるまで実行される。 At this time, the diaphragm press sheet 14 is elastically deformed by being pressed toward the lower region 16 by the atmospheric pressure (atmospheric pressure) of the upper region 15, and the lamination target 31 is sandwiched between the hot plate 22 and the lamination target 31. Is pressing. The hot plate 22 heats the lamination object 31 from the melting temperature to 160 ° C. The resin sheet is in close contact with the substrate on which the solar cell film is formed and the back sheet. The resin sheet starts a crosslinking reaction from about 120 ° C., and the gel fraction increases. The pressing and heating / warming are performed until the gelation rate of the resin sheet is approximately 50%.

図６は、下チャンバー大気開放工程でのラミネート装置１０の状態を示している。その下チャンバー大気開放工程は、プレス・加熱・保温工程の後で実行される。そのラミネート装置１０は、上チャンバー１１が下降し、下側領域１６が環境と隔離されている。真空排気バルブ１７は、閉鎖されている。大気ベントバルブ１８は、開放されている。真空排気バルブ１９は、閉鎖されている。大気ベントバルブ２０は、開放されている。このとき、ダイヤフラムプレスシート１４は、概ね平坦になっている。 FIG. 6 shows the state of the laminating apparatus 10 in the lower chamber atmosphere opening step. The lower chamber atmosphere opening process is performed after the pressing, heating, and heat retaining processes. In the laminating apparatus 10, the upper chamber 11 is lowered and the lower region 16 is isolated from the environment. The vacuum exhaust valve 17 is closed. The atmospheric vent valve 18 is opened. The vacuum exhaust valve 19 is closed. The atmospheric vent valve 20 is opened. At this time, the diaphragm press sheet 14 is substantially flat.

図７は、パネル搬出工程でのラミネート装置１０の状態を示している。そのパネル搬出工程は、下チャンバー大気開放工程の後で実行される。そのラミネート装置１０は、上チャンバー１１が上昇し、下側領域１６が開放されている。上側領域１５は、真空排気バルブ１７が開放され、大気ベントバルブ１８が閉鎖されて、減圧されている。真空排気バルブ１９は、閉鎖されている。大気ベントバルブ２０は、開放されている。このとき、ダイヤフラムプレスシート１４は、大気により上側領域１５の側に押されて弾性変形し、上チャンバー１１の内壁にぴったりとくっついている。基板搬送ベルト２１は、ラミネート対象３１を下側領域１６から外部に搬送する。 FIG. 7 shows the state of the laminating apparatus 10 in the panel carry-out process. The panel unloading process is performed after the lower chamber atmosphere opening process. In the laminating apparatus 10, the upper chamber 11 is raised and the lower region 16 is opened. The upper region 15 is decompressed by opening the vacuum exhaust valve 17 and closing the atmospheric vent valve 18. The vacuum exhaust valve 19 is closed. The atmospheric vent valve 20 is opened. At this time, the diaphragm press sheet 14 is elastically deformed by being pushed toward the upper region 15 by the atmosphere, and is closely attached to the inner wall of the upper chamber 11. The substrate transport belt 21 transports the lamination target 31 from the lower region 16 to the outside.

ラミネート対象３１は、パネル搬入工程と真空引き工程とプレス・加熱・保温工程と下チャンバー大気開放工程とパネル搬出工程を経て、太陽電池１に製造される。 Lamination object 31 is manufactured in solar cell 1 through a panel carrying-in process, a vacuuming process, a pressing / heating / heat-holding process, a lower chamber atmosphere opening process, and a panel carrying-out process.

本発明による太陽電池製造方法によれば、ラミネート装置１０は、ラミネート対象３１の樹脂シートを溶解して架橋する。ラミネート対象３１は、樹脂シートを溶解する装置と架橋する装置とが別個であるときに、その２つの装置間を搬送する必要がある。本発明による太陽電池製造方法によれば、その搬送の必要がなく、太陽電池１は、その分作業工程を低減することができる。 According to the solar cell manufacturing method of the present invention, the laminating apparatus 10 melts and crosslinks the resin sheet to be laminated 31. When the apparatus 31 for laminating the resin sheet and the apparatus for cross-linking are separate, it is necessary to transport the lamination target 31 between the two apparatuses. According to the solar cell manufacturing method of the present invention, there is no need for the conveyance, and the solar cell 1 can reduce the work process accordingly.

試験によれば、真空引き工程で３分減圧されたラミネート対象３１は、プレス・加熱・保温工程でプレスされながら２５分加熱されたときに、樹脂のゲル分率が８８．５％であり、プレス・加熱・保温工程でプレスされながら１５分加熱されたときに、樹脂のゲル分率が８５．８％であり、プレス・加熱・保温工程でプレスされながら１０分加熱されたときに、樹脂のゲル分率が７０．８％であり、プレス・加熱・保温工程でプレスされながら７分加熱されたときに、樹脂のゲル分率が４９．１％である。このように製造された太陽電池は、既述されているように、品質が適性である。 According to the test, the laminate object 31 decompressed for 3 minutes in the evacuation step was heated for 25 minutes while being pressed in the pressing / heating / heating step, and the resin gel fraction was 88.5%, When heated for 15 minutes while being pressed in the pressing, heating and heat retaining process, the gel fraction of the resin is 85.8%, and when heated for 10 minutes while being pressed in the pressing, heating and heat retaining process, the resin The gel fraction of the resin is 70.8%, and the gel fraction of the resin is 49.1% when heated for 7 minutes while being pressed in the pressing, heating and heat retaining steps. As described above, the quality of the solar cell manufactured in this way is appropriate.

この試験結果は、ラミネート対象３１をプレスしながら樹脂シートを架橋することが可能であることを示している。 This test result shows that it is possible to crosslink the resin sheet while pressing the lamination object 31.

本発明による太陽電池製造方法の実施の他の形態は、既述の太陽電池製造方法の実施の形態におけるプレス・加熱・保温工程が他のプレス・加熱・保温工程に置換され、さらに、焼成炉が用いられる。そのプレス・加熱・保温工程は、パネル搬入工程と真空引き工程との後に実行される。そのプレス・加熱・保温工程でのラミネート装置１０は、図５に示されているように、上チャンバー１１が下降し、下側領域１６が環境と隔離されている。真空排気バルブ１７は、閉鎖されている。大気ベントバルブ１８は、開放されている。下側領域１６は、真空排気バルブ１９が開放されて、大気ベントバルブ２０が閉鎖されて、減圧されている。 In another embodiment of the solar cell manufacturing method according to the present invention, the press / heating / heat holding step in the embodiment of the solar cell manufacturing method described above is replaced with another press / heating / heat holding step, and further a firing furnace Is used. The pressing / heating / warming process is performed after the panel carry-in process and the vacuuming process. As shown in FIG. 5, the laminating apparatus 10 in the pressing / heating / warming process has the upper chamber 11 lowered and the lower region 16 isolated from the environment. The vacuum exhaust valve 17 is closed. The atmospheric vent valve 18 is opened. The lower region 16 is decompressed by opening the vacuum exhaust valve 19 and closing the atmospheric vent valve 20.

このとき、ダイヤフラムプレスシート１４は、上側領域１５の気圧（大気圧）により下側領域１６の側に押されて弾性変形し、熱板２２との間にラミネート対象３１を挟んで、ラミネート対象３１をプレスしている。熱板２２は、ラミネート対象３１を７５〜８５℃に加熱する。その加熱は、樹脂シートを溶解して、樹脂シートを太陽電池膜が製膜された基板とバックシートとに密着させる。 At this time, the diaphragm press sheet 14 is elastically deformed by being pressed toward the lower region 16 by the atmospheric pressure (atmospheric pressure) of the upper region 15, and the lamination target 31 is sandwiched between the hot plate 22 and the lamination target 31. Is pressing. The hot plate 22 heats the lamination target 31 to 75 to 85 ° C. The heating melts the resin sheet and causes the resin sheet to adhere to the substrate on which the solar cell film is formed and the back sheet.

その焼成炉は、パネル搬入工程と真空引き工程とプレス・加熱・保温工程と下チャンバー大気開放工程とパネル搬出工程を経たラミネート対象３１を炉内温度１３０〜１５０℃で加熱する。その加熱は、樹脂シートを架橋して、樹脂シートのゲル分率を上昇させる。この加熱・保温は、樹脂シートのゲル化率が概ね５０％になるまで実行される。 The firing furnace heats the laminate 31 that has undergone the panel carrying-in process, the evacuation process, the pressing / heating / heat-holding process, the lower chamber atmosphere opening process, and the panel carrying-out process at a furnace temperature of 130 to 150 ° C. The heating crosslinks the resin sheet and increases the gel fraction of the resin sheet. This heating and heat retention is performed until the gelation rate of the resin sheet is approximately 50%.

本実施の形態における太陽電池製造方法によれば、焼成炉は、樹脂シートのゲル化率が概ね５０％になるまでラミネート対象３１加熱する。この加熱時間は、樹脂シートのゲル化率が７０％〜９５％になるまで加熱する過熱時間より短く、太陽電池１は、製造時間を短縮することができる。 According to the solar cell manufacturing method in the present embodiment, the firing furnace heats the object to be laminated 31 until the gelation rate of the resin sheet becomes approximately 50%. This heating time is shorter than the overheating time for heating until the gelation rate of the resin sheet reaches 70% to 95%, and the solar cell 1 can shorten the manufacturing time.

図１は、本発明による太陽電池製造方法の実施の形態により製造される太陽電池を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a solar cell manufactured by an embodiment of the solar cell manufacturing method according to the present invention. 図２は、ラミネート装置を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing a laminating apparatus. 図３は、パネル搬入工程でのラミネート装置の状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of the laminating apparatus in the panel carry-in process. 図４は、真空引き工程でのラミネート装置の状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of the laminating apparatus in the vacuuming step. 図５は、プレス・加熱・保温工程でのラミネート装置の状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the state of the laminating apparatus in the pressing, heating, and heat retaining steps. 図６は、下チャンバー大気開放工程でのラミネート装置の状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a state of the laminating apparatus in the lower chamber atmosphere opening step. 図７は、パネル搬出工程でのラミネート装置の状態を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a state of the laminating apparatus in the panel carry-out process. 図８は、公知の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing an embodiment of a known solar cell.

Explanation of symbols

１：太陽電池
２：太陽電池膜
３：ガラス基板
４：バックシート
６：ＥＶＡ樹脂
１０：ラミネート装置
１１：上チャンバー
１２：下チャンバー
１４：ダイヤフラムプレスシート
１５：上側領域
１６：下側領域
１７：真空排気バルブ
１８：大気ベントバルブ
１９：真空排気バルブ
２０：大気ベントバルブ
２１：基板搬送ベルト
２２：熱板
２３：離型シート
３１：ラミネート対象 1: Solar cell 2: Solar cell film 3: Glass substrate 4: Back sheet 6: EVA resin 10: Laminating apparatus 11: Upper chamber 12: Lower chamber 14: Diaphragm press sheet 15: Upper region 16: Lower region 17: Vacuum Exhaust valve 18: Air vent valve 19: Vacuum exhaust valve 20: Air vent valve 21: Substrate transport belt 22: Hot plate 23: Release sheet 31: Lamination target

Claims

Heating a resin containing an ethylene-vinyl acetate copolymer laminated on a solar cell film formed on a glass substrate at 75 ° C. or more and 85 ° C. or less to adhere to the solar cell film;
Continuing to heat the resin at 120 ° C. or higher to crosslink,
The resin is a material whose gel fraction reaches 85.8% or more when pressed, kept warm, or heated for 15 minutes or more,
The cross-linking step is performed by pressing, keeping warm, and heating for less than 10 minutes so that the gel fraction of the resin is 49.1% or more and less than 70%,
The step of adhering and the step of cross-linking are performed in the same vacuum laminating apparatus, and are performed in a state where the substrate on which the solar cell film is formed and the resin are pressed. .

The solar cell manufacturing method according to claim 1, wherein the crosslinking step is performed such that the gel fraction is 50%.

The method for manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein a temperature at which the resin is heated by the crosslinking step is higher than a temperature at which the resin is heated by the contacting step.

4. The method for manufacturing a solar cell according to claim 1, wherein a back sheet protecting the solar cell film and the resin is bonded to the solar cell film formed on the glass substrate via the resin. 5.