JP5385666B2 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
前記加圧加熱時に、前記積層体の外周の近傍にスペーサを配置し、
前記スペーサの高さが、前記積層体の高さに対して、0.5〜3.5倍であり、且つ前記スペーサが、当該スペーサの積層体側端部に受光面側透明保護部材の外周端部と接する突起部を有しており、当該突起部により、スペーサの積層体側端部と、裏面側保護部材、裏面側着色封止膜、及び受光面側封止膜の外周端部とを離間させていることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法により、上記課題を解決する。
スペーサは、積層体の外周の近傍に配置される。このように、スペーサと積層体とが接することなく離れていることにより、ダイヤフラムによって積層体に加わる圧力を均一にすることができる。
本発明の方法では、積層体の外周近傍にスペーサを配置した後に、積層体及びスペーサを加圧及び加熱する。積層体を加圧するには、上述した通り、図2に示すような膨張自在なダイヤフラムを有する真空ラミネータを用いて行う。
積層体に用いられる受光面側封止膜及び裏面側着色封止膜(これらを単に「封止膜」とも記載する)は、基本組成として、エチレン酢酸ビニル共重合体及び架橋剤を含む。さらに、裏面側着色封止膜は着色剤を含み、これにより太陽電池モジュールの発電効率、意匠性を向上させることができる。
太陽電池モジュールに用いられる発電素子は、光電変換を行うものであり、従来公知の半導体基板が用いられる。半導体基板としては、単結晶、多結晶、あるいは非晶質によって構成された光半導体素子などが用いられる。具体的には、非晶質シリコンa−Si,水素化非晶質シリコンa−Si:H,水素化非晶質シリコンカーバイドa−SiC:H,非晶質シリコンナイトライドなどの他、シリコンと炭素、ゲルマニウム、スズなどの他の元素との合金から成る非晶質シリコン系半導体の非晶質あるいは微結晶をpin型、nip型、ni型、pn型、MIS型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型などに構成した半導体層が用いられる。その他、光半導体層はCdS系、GaAs系、InP系などであってもよい。
受光面側透明保護部材は、通常、珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、0.1〜10mmが一般的であり、0.3〜5mmが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。
裏面側保護部材は、通常はPETなどのプラスチックフィルムであるが、耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルム、特にフッ化ポリエチレンフィルム/Al膜/フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させたフィルムであってもよい。特にPETなどのプラスチックフィルムは、裏面側着色封止膜との接着性が低いことから、好ましい。
1.受光面側封止膜の作製
下記材料をロールミルに供給し、70℃で混練した。これにより得られた組成物を70℃でカレンダ成形し、受光面側封止膜(大きさ100mm×100mm;厚さ0.6mm)を作製した。
(2)架橋剤(2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン)1.0質量部、
(3)架橋助剤(トリアリルイソシアヌレート)2.0質量部、及び
(4)シランカップリング剤(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)0.5質量部。
下記材料をロールミルに供給し、70℃で混練した。これにより得られた組成物を70℃でカレンダ成形し、受光面側封止膜(大きさ100mm×100mm;厚さ0.6mm)を作製した。
(2)架橋剤(2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン)1.0質量部、
(3)架橋助剤(トリアリルイソシアヌレート)2.0質量部、
(4)シランカップリング剤(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)0.5質量部、及び
(5)着色剤(酸化チタン(TiO2)、平均粒子径1μm)10質量部。
上記の通りに作製した受光面側封止膜の作製及び裏面側着色封止膜、さらに受光面側透明保護部材としてガラス板(大きさ100mm×100mm;厚さ3mm)、裏面側保護部材としてPETフィルム(大きさ100mm×100mm;厚さ0.1mm)、及びシリコン発電素子(大きさ90mm×90mm;厚さ0.2mm)を用いて、下記手順に従って太陽電池モジュールを作製した。また、スペーサとして、アルミニウムからなる枠(枠の大きさ185mm×185mm;枠の高さ15mm;枠の幅(図1におけるWa)40mm;開口部の大きさ105mm×105mm)を使用した。
実施例2〜4、比較例1及び2では、スペーサとしてそれぞれ表1に示す高さを有するものを用いた以外は、実施例1と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
比較例3では、指示部材を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
比較例4では、スペーサとして、アルミニウムからなる枠(枠の大きさ185mm×185mm;枠の高さ15mm;枠の幅(図1におけるWa)40mm;開口部の大きさ105mm×105mm)を使用し、積層体110の外周端部とスペーサ115の積層体側端部との離間距離を0mmとした以外は、実施例1と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
実施例及び比較例で作製した太陽電池モジュールにおいて、裏面側着色封止膜のはみ出しの有無を目視により評価した。結果をまとめて表1に示す。
実施例1〜4の太陽電池モジュールでは裏面側着色封止膜のはみ出しは見られなかった。一方、比較例2及び3の太陽電池モジュールでは、裏面側着色封止膜がはみ出し、太陽電池モジュールの受光面側に回り込んでいた。また、比較例1及び4の太陽電池モジュールでは、裏面側着色封止膜のはみ出しは見られなかったが、受光面側封止膜及び裏面側封止膜の端部に局所的な収縮(ひけ)が発生していた。これは、積層体端部にダイヤフラムが接触することができず、十分な加圧がなされなかったことが原因と考えられる。
112、312、812:裏面側保護部材、
113A、313A、813A:受光面側封止膜、
113B、313B、813B:裏面側着色封止膜、
114、314、814:発電素子、
110、310、810:積層体、
115:スペーサ、
315:枠体、
815:枠体、
101:下側チャンバ、
102:上側チャンバ、
103:ダイヤフラム、
105:載置台(加熱板)、
106:下側チャンバ用排気口、
107:下側チャンバ用真空ポンプ、
108:上側チャンバ用排気口、
109:上側チャンバ用真空ポンプ、
325:枠体、
326:開口部、
425、525、625:板状部材、
426、526、626:開口部、
725:L字状部材、
726:開口部。
Claims (6)
- 受光面側透明保護部材、受光面側封止膜、発電素子、裏面側着色封止膜、及び裏面側保護部材をこの順で積層することにより積層体を得、前記積層体をダイヤフラムを有する真空ラミネータを用いて加圧及び加熱することにより一体化する工程を有する太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記加圧加熱時に、前記積層体の外周の近傍にスペーサを配置し、
前記スペーサの高さが、前記積層体の高さに対して、0.5〜3.5倍であり、且つ
前記スペーサが、当該スペーサの積層体側端部に受光面側透明保護部材の外周端部と接する突起部を有しており、当該突起部により、スペーサの積層体側端部と、裏面側保護部材、裏面側着色封止膜、及び受光面側封止膜の外周端部とを離間させていることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記スペーサの積層体側端部と、前記積層体の外周端部との距離が、5〜20mmである請求項1に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記スペーサは、前記積層体の外周の全周を囲むように配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記スペーサとして、前記積層体を収容する開口部を有する枠体を用いることを特徴とする請求項1〜3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。
- 前記スペーサとして、複数の板状部材を用いることを特徴とする請求項1〜3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。
- 前記裏面側着色封止膜が、エチレン酢酸ビニル共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする請求項1〜5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。
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