JP5436007B2 - 太陽電池パネルの製膜スクライブ装置 - Google Patents

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Description

この発明は、太陽電池パネルを精成するガラスなどの絶縁透光性基板上に製膜された目的に応じた膜に溝を加工するスクライブ装置に関する。
太陽電池パネルは、周知のように(図12から図15参照)ガラスなどの絶縁透光性基板A上に目的に応じた複数層の膜B、Cが(例えば、電極層、光吸収層、バッファ層、透明電極層が順次)製膜される。
そして、上記の膜Cの所定の線上には、絶縁するための分割用の溝Dが形成される。
この溝Dには、上層の製膜の際、製膜の製膜材料が充填される。
上記分割溝の加工方法としては、周知のレーザースクライビング法以外にニードルを用いた加工方法(特許文献1、特許文献2)がある。
特開2007−103842号公報 特開2007−317885号公報
ところで、特許文献1及び特許文献2のニードルを用いた加工方式によると、刃先形状が円錐のため、膜を切ると言うより毟るようにして、膜を切るので、切断幅の両側縁に図17に示すような膜剥れが生じ、綺麗なラインに仕上らない。
このため、セル面積が小さくなって変換面積が下がる問題があった。
そこで、この発明は、上記のような問題を解決した太陽電池パネルの製膜スクライブ装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、この発明は、絶縁透明性の基板と、この基板の上面に製膜した目的に応じた膜とからなる太陽電池パネル素板を荷受けし、かつ保持するテーブルと、このテーブルの上方に配置した支持部材及びこの支持部材に保持した上記膜の切除刃物を有する膜切除手段とからなり、上記の膜切除手段が、上記支持部材に設けるガイド手段により昇降自在に、かつスクライブ方向に揺動自在に案内されるように設けた振り子揺動体と、この揺動体をスクライブ方向に振り子揺動させる揺動作用手段と、この揺動体に下向きに加圧するように設けた加圧手段と、上記揺動体の下端に支持させると共に、下縁から両側面がV字状の切刃になり、かつスクライブライン方向の両端に下縁が尖端になる掬い部を有する刃物とで構成し、上記テーブル、膜切除手段の少なくとも片方をスクライブ方向に走行するようにした構成を採用する。
以上のように、この発明の太陽電池パネルの製膜スクライブ装置によれば、テーブル上に供給した太陽電池パネル素板を荷受けして保持させたのち、テーブル、膜切除手段の少なくとも片方を走行させることで、加圧手段により下向きに加圧した刃物のスクライブ方向端が膜にくい込み、かつ走行(刃先の移動)にともない膜をスクライブするので、スクライブラインの両側縁に膜剥れなく、奇麗な直線に(図16参照)スクライブされて製膜に溝を形成することができる。
また、揺動体の下端に支持させた刃物は、揺動作用手段により振り子揺動させて、スクライブラインの走行方向に刃物の揺動方向端を降下させるようにしてあるので、往復走行
その都度製膜をスクライブし、スクライブの効率を大幅に向上することができる。
図1はこの発明の実施形態を示す縦断側面図である。 同上の平面図である。 同正面図である。 同上の要部を示す縦断拡大側面図である。 同縦断側面図である。 同横断平面図である。 刃物の他方向の走行を示す縦断側面図である。 刃物の側面図である。 同上の正面図である。 スクライブを示す縦断側面図である。 他方向のスクライブを示す側面図である。 太陽電池パネル素板の縦断正面図である。 溝加工した素板の縦断正面図である。 次の素板の縦断正面図である。 溝加工した素板の縦断正面図である。 スクライブラインの拡大平面図(写真)である。 従来品のスクライブラインの拡大平面図(写真)である。
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施形態の太陽電池パネル素板Xは、ガラスなどの絶縁等構成基板A上に目的に応じた(例えば、電極層、光吸収層、バッファ層、透明電極層が順次)複数層B、Cが製膜され、そして膜Cの所定の線上には、絶縁するための分割用の溝Dが形成(スクライブ)される。
勿論、溝Dには、製膜する際、次層の膜Cの材料が充填(図14に示す)され、製膜した上記の膜Cにも絶縁するための分割用の溝Dが形成(図15に示す)される。
上記の溝D加工前の太陽電池パネル素板Xは、図1から図3に示すように、基板Aを下側にしてテーブル1上に荷受けすると共に、保持手段Eによりテーブル1上に保持する。
上記の保持手段Eは、図1に示すように中空のテーブル1内を吸引すると共に、テーブル1の頂壁に無数の小孔2群を設けて、吸引ポンプからホース(図示省略)を介しテーブル1内を吸引することで、テーブル1上に素板Xを保持するようにしたが、限定されず、その他の方式を採用してテーブル1上に素板Xを保持することもある。
また、テーブル1の上方に配置した支持部材Fには、テーブル1に供給し、かつ保持手段Eにより保持してある素板Xの膜Cに絶縁分割用の溝Dをスクライブする膜切除手段Gが設けてある。
上記の支持部材Fは、図示の場合平面コ字状の枠体11を用いたが、限定されない。
そして、膜切除手段Gは、支持部材Fに設けたガイド手段Hにより昇降自在に案内され、かつスクライブ方向に揺動自在に案内されるように設けた振り子揺動体12と、この
揺動体12をスクライブ方向に振り子揺動させる揺動作用手段Kと、この揺動体12を下向きに加圧するように設けた加圧手段Lと、揺動体12の下端ホルダ39に支持させると共に、下縁から両側面がV字状の切刃により、かつスクライブラインの方向の両端に下縁が尖端になる掬い部13を有する刃物Sとで構成されている。
上記のガイド手段Hは、図1、2、3、4、5に示すように、揺動体12の上部と中間部とに水平の上側ピン14と下側ピン15との先端をそれぞれ回動自在に取付けた左右二枚1組の上側リンク16及び下側リンク17と、この上側リンク16及び下側リンク17のそれぞれの末端を上側ピン18と下側ピン19とで回動自在に取付けた縦長な柱材20とで構成されている。
要するに、揺動体12をスクライブ方向に揺動し、揺動体12を上下方向に昇降ガイドするものであればよい。
さらに、揺動体12には、下向きの加圧力を作用させる加圧手段Lが設けてある。
上記の加圧手段Lは、図示の場合柱材20の上端から揺動体12の上端の上方に突出する取付け座21に据え付けたシリンダ22のピストンロッド23の下向き突出端を揺動体12の上端面に突き合わせて、シリンダ22の下向き作用により加圧力を作用させるようにした。
なお、自重により揺動体12が降下しないように、下側ピン15の両端とシリンダ22の下部両側から突出するピン24とに引きバネ25の両端を掛合させてある。
また、上記の揺動作用手段Kは、図4、5、6、7に示すように、平面コ字状の並列二又片31、31を揺動体12の外側に位置させて、二又片31,31の末端連結片32をビス33を介し柱材20の下端に取付け、支持部材Fの上端から突出する水平な上側二又支持片34にピン35を介しシリンダ36の末端を回動自在に取付け、シリンダ36のピストンロッド37の先端をピン38を介し二又片31に回動自在に取付ける。
そして、両二又片31、31に両端を貫通させた支軸41の両端部をそれぞれビス42を介し二又片31、31に固定すると共に、枠体11の下端からシリンダ36の方向に突出する二又片43に支軸41の両端を回動自在に支持し、また揺動体12に大径の貫通孔44を設けて、この貫通孔44の中心に支軸41を貫通させることで、揺動体12の昇降を阻害しないようにして構成する。
すると、刃物Sを図4右方向に走行させる際に、作用手段Kのシリンダ36を収縮作用させることで、二又片31の先端を上昇させながら(図4時計方向に)揺動体12を支軸41を中心として揺動させる。その結果、刃物Sの一端掬い部13が降下する。
また、刃物Sの他端(図7左端)を降下させる場合、作用手段Kのシリンダ36を伸長作用させることで、支軸41を中心として図7反時計方向に揺動体12を揺動させ、刃物Sの図7、図11のように左方向の走行にそなえる。
さらに、スクライブ加工(溝Dの加工に際し)は、テーブル1、支持部材Fの両方或いは少なくとも片方にスクライブ方向に走行させる。
上記の膜切除手段Gは、例えば図1から図3に示すように、テーブル1の上方で、スクライブラインを横切る水平のバー材81を配置して、このバー材81の前面両端部間のレール82に並列各支持部材Fのスライダ83をスライド自在に係合すると共に、各スクライブライン上に刃物Sが位置するように、人手や数値制御(公知手段につき図示省略)などにより位置決め後、締付具などでスライドを止める。
そして、バー材81の一端のスライダ51をレール52にスライド自在に係合し、バー材81の雌ネジ54にねじ込んであるモーター55の可逆運転によりバー材81と共に並列支持部材Fを走行させて多数の溝Dをスクライブするようにしたが、限定されず、膜切除手段Gを停止させて、テーブル1を往復走行させるか、一方向にテーブル1を、他方向にバー材81を走行させるようにしてもよい。
勿論、バー材81の両端に雌ネジ、雄ネジを設けて走行させることもできる。
そして、図13に示す一層の膜Cに溝Dを加工(スクライブ)したのち、溝Dの加工ずみ一層の膜C上に次の二層の膜C´(図14に示すように)を製膜する。
このとき、一層の膜Cの溝Dには、二層の製膜の材料が充満する。
しかして、二層の膜C´から一層の膜Cに到達する深さの溝Dを図15に示すように刃物Sによりスクライブする。
勿論、交差する(他方向)の溝をスクライブする際は、旋回手段(図示省略)によりテーブル1を90度旋回させるとよい。
以上のように、掬い部13を有するV字状の刃物Sにより、図16に示すような膜の切断幅の両側縁に膜剥れのない綺麗なラインに仕上がるスクライブが可能になる。
なお、掬い部13の掬い角は、例えば10度〜45度で、10度以下では毟りが発生し、45度以上であれば、製膜Bも削ってしまう。
X パネル素板
A 基板
B、C 膜
D 溝
E 保持手段
F 支持部材
G 膜切除手段
H ガイド手段
L 加圧手段
K 作用手段
S 刃物
1 テーブル
2 小孔
11 枠体
12 揺動体
13 掬い部
14 上側ピン
15 下側ピン
16 上側リンク
17 下側リンク
18 上側ピン
19 下側ピン
20 柱材
21 取付け座
22 シリンダ
23 ピストンカット
24 ピン
25 引きバネ
31 二又片
32 連結片
33 ビス
34 二又片
35 ピン
36 シリンダ
37 ピストンロッド
38 ピン
39 ホルダ
41 支軸
42 ビス
43 二又片
44 貫通孔
51 スライダ
52 レール
53 雌ネジ
54 雄ネジ
55 モーター
81 バー材
82 レール
83 スライダ

Claims (1)

  1. 絶縁透明性の基板と、この基板の上面に製膜した目的に応じた膜とからなる太陽電池パネル素板を荷受けし、かつ保持するテーブルと、このテーブルの上方に配置した支持部材及びこの支持部材に保持した上記膜の切除刃物を有する膜切除手段とからなり、上記の膜切除手段が、上記支持部材に設けるガイド手段により昇降自在に、かつスクライブ方向に揺動自在に案内されるように設けた振り子揺動体と、この揺動体をスクライブ方向に振り子揺動させる揺動作用手段と、この揺動体に下向きに加圧するように設けた加圧手段と、上記揺動体の下端に支持させると共に、下縁から両側面がV字状の切刃になり、かつスクライブライン方向の両端に下縁が尖端になる掬い部を有する刃物とで構成し、上記テーブル、膜切除手段の少なくとも片方をスクライブ方向に走行するようにしたことを特徴とする太陽電池パネルの製膜スクライブ装置。
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