JP6365321B2 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
上記モジュール積層体は、一部または全体が湾曲したパネル状の形状を有する樹脂製の第1表面部材と、第1封止材と、太陽電池セルと、第2封止材と、第2表面部材とが順に重なり合うようにして構成され、上記形状保持プレートは、上記第1表面部材の形状に対応する表面形状を有しており、さらに、一対の上記ダイアフラムシートで上記モジュール積層体と上記形状保持プレートとを挟み込んで上記モジュール積層体にラミネート加工を施す工程と、一対の上記ダイアフラムシートを離間させたのち、ラミネート加工が施された上記モジュール積層体を上記形状保持プレートから離間させる工程と、を備える。
図1〜図4を参照して、実施の形態1における太陽電池モジュールの製造装置100および製造方法について説明する。太陽電池モジュールの製造装置100(以下、単に製造装置100ともいう)は、太陽電池セル43を含むモジュール積層体40(図1〜図3)にラミネート加工を施すことによって太陽電池モジュール48(図4)を作製する、いわゆるラミネーターとして機能する。
ダイアフラムシート11,21は、フレーム14,24によってそれぞれ張架されている。ラミネート加工の際、ダイアフラムシート11,21の間に位置する空間と、ダイアフラムシート11,21の外側に位置する空間S1,S2(図3参照)との間には圧力差が設けられる。ダイアフラムシート11,21は、この圧力差によって伸長(膨張)し、モジュール積層体40を上下から押圧する(図3に示す状態)。ダイアフラムシート11,21は、この圧力差に耐え得る強度および伸縮性を有しており、その素材としてはたとえばシリコンラバーなどの樹脂が用いられる。
形状保持プレート30は、モジュール積層体40に含まれる樹脂製パネル41の形状(または完成品としての太陽電池モジュール48の湾曲形状)に対応する表面形状を有しており、形状保持プレート30の表面の一部または全体が、樹脂製パネル41の形状(または完成品としての太陽電池モジュール48の湾曲形状)に倣うように湾曲している。形状保持プレート30は、ラミネート加工の際に生じ得る樹脂製パネル41の変形を抑制するための部材であり、その素材としてはFRPやアルミなど、耐熱性および強度を有する部材が用いられる。
モジュール積層体40は、湾曲した形状を有する太陽電池モジュール48の前駆体である。具体的には、モジュール積層体40は、一部または全体が湾曲したパネル状の形状を有する樹脂製パネル41(第1表面部材)と、受光面側封止材42(第1封止材)と、1枚または複数枚の太陽電池セル43と、裏面側封止材44(第2封止材)と、裏面シート45(第2表面部材)とが順に重なり合うようにして構成される。
図1および図2に示すように、まず、モジュール積層体40の湾曲部分と形状保持プレート30の湾曲部分とが重なるように、一対のダイアフラムシート11,21の間にこれらを配置する。上述の通り、本実施の形態では、樹脂製パネル41が形状保持プレート30に接するように(樹脂製パネル41がモジュール積層体40の中で最も下方に位置するように)、モジュール積層体40が形状保持プレート30上に配置される。
ラミネート加工の際、2枚のダイアフラムシート11,21によってモジュール積層体40は挟み込まれる。湾曲した形状を有する樹脂製パネル41は、平面に近づくように変形させられるような力を受ける。樹脂製パネル41は、温度が上がると変形しやすくなるが、形状保持プレート30の存在により、ラミネート加工の際に生じ得る樹脂製パネル41の変形を抑制することができる。したがって、所望の湾曲形状を有する太陽電池モジュール48を得ることが可能となる。
図5は、比較例1における太陽電池モジュールの製造装置101aおよび製造方法を説明するための断面図である。比較例1においては、実施の形態1の場合とは異なり、形状保持プレート30が用いられない。ラミネート加工の際、2枚のダイアフラムシート11,21によってモジュール積層体40は挟み込まれる。湾曲した形状を有する樹脂製パネル41は、平面に近づくように変形させられるような力を受ける(白色矢印参照)。
図6は、比較例2における太陽電池モジュールの製造装置101bおよび製造方法を説明するための断面図である。比較例2においては、実施の形態1の場合とは異なり、ダイアフラムシート11と加熱プレート30Zとが用いられる。加熱プレート30Zの表面30Sは、樹脂製パネル41の形状(または完成品としての太陽電池モジュールの湾曲形状)に倣うように湾曲している。
実施の形態1において用いられる形状保持プレート30は、樹脂製パネル41に生じ得る変形を抑制する形状保持手段として機能する。さらに、形状保持プレート30は、板状の部材であり、比較例2や、冒頭で述べた特開2010−149506号公報(特許文献2)に開示されたような、加熱手段を内蔵する加熱プレートに比べて安価に準備しやすく、異なるデザイン(曲率)などに応じて柔軟に対応することができると言える。
図7を参照して、形状保持プレートは、板状であるが故に加工ないし作製が容易であり、太陽電池モジュールの製造装置102(形状保持プレート30A)としても実施することができる。太陽電池モジュールの製造装置102は、異形状を有するモジュール積層体40Aから太陽電池モジュールを作製する。形状保持プレート30Aにおいては、保持部33がおおよそS字状に湾曲している。これは、完成品としての太陽電池モジュールの形状に対応している。形状保持プレートを用いるという思想によれば、異形状(S字状)の樹脂製パネル41を太陽電池セル43とラミネートする場合にも柔軟に適用できるものである。
図8に示す太陽電池モジュールの製造装置103においては、延在部を有していない形状保持プレート30Bが用いられる。当該構成によっても、形状保持プレート30B(保持部33)の存在により、ラミネート加工の際に生じ得る樹脂製パネル41の変形を抑制することができる。延在部を有していない分、実施の形態1,2に比べてより安価に形状保持プレートを準備できる。なお、図8および後述する図9〜図12には、便宜上のため上部チャンバ10を記載していないが、実施の形態1と同様のものを用いることができる。
図9に示す太陽電池モジュールの製造装置104においては、形状保持プレート30Cが用いられる。保持部33と延在部31,32との間の境界部分35E,35Fにおける曲率をRとすると、形状保持プレート30Cの延在部31,32は、曲率Rの値を保ったまま、境界部分35E,35Fから延在部31,32の外方端部に向かって延びている。当該構成によっても、上記の実施の形態1〜3と同様の効果を得ることができる。延在部31,32の延びる方向は、ダイアフラムシート11,21からモジュール積層体40に作用する押圧力に影響するため、より適切な封止を実現できるように最適化するとよい。
図10に示す太陽電池モジュールの製造装置105においては、形状保持プレート30Dが用いられる。形状保持プレート30Dも、モジュール積層体40に含まれる樹脂製パネル41の形状(または完成品としての太陽電池モジュールの湾曲形状)に対応する表面形状を有しており、樹脂製パネル41の形状(または完成品としての太陽電池モジュール48の湾曲形状)に倣うように湾曲している。形状保持プレートを用いるという思想によれば、実施の形態1の場合とは逆向き湾曲する樹脂製パネル41を太陽電池セル43とラミネートする場合にも柔軟に適用できるものである。
図11に示す太陽電池モジュールの製造装置106においては、形状保持プレート30Eが用いられる。本実施の形態では、形状保持プレート30Eの保持部33およびモジュール積層体40は、いずれもダイアフラムシート21の側に向かって凸状に湾曲しており、モジュール積層体40と形状保持プレート30Eとの上下関係は、実施の形態5の場合とは真反対になっている。当該構成であっても、形状保持プレート30E(保持部33)の存在により、ラミネート加工の際に生じ得る樹脂製パネル41の変形を抑制することができる。
図12に示す太陽電池モジュールの製造装置107においては、形状保持プレート30Fが用いられる。本実施の形態では、形状保持プレート30Fの保持部33およびモジュール積層体40は、いずれも図示しないダイアフラムシート11の側に向かって凸状に湾曲しており、モジュール積層体40と形状保持プレート30Fとの上下関係は、実施の形態1の場合とは真反対になっている。当該構成であっても、形状保持プレート30F(保持部33)の存在により、ラミネート加工の際に生じ得る樹脂製パネル41の変形を抑制することができる。
上述の各実施の形態では、樹脂製パネル41が形状保持プレートに接するように、モジュール積層体40と形状保持プレートとが重ねあわされる。この構成に限られず、裏面シート45が形状保持プレートに接するように、モジュール積層体40と形状保持プレートとが重ねあわされてもよい。当該構成であっても、形状保持プレート(保持部33)の存在により、ラミネート加工の際に生じ得る樹脂製パネル41の変形を抑制することができる。
Claims (6)
- モジュール積層体と形状保持プレートとが重なるように、一対のダイアフラムシートの間にこれらを配置する工程を備え、
前記モジュール積層体は、一部または全体が湾曲したパネル状の形状を有する樹脂製の第1表面部材と、第1封止材と、太陽電池セルと、第2封止材と、第2表面部材とが順に重なり合うようにして構成され、
前記形状保持プレートは、前記第1表面部材の形状に対応する表面形状を有しており、さらに、
一対の前記ダイアフラムシートで前記モジュール積層体と前記形状保持プレートとを挟み込んで前記モジュール積層体にラミネート加工を施す工程と、
一対の前記ダイアフラムシートを離間させたのち、ラミネート加工が施された前記モジュール積層体を前記形状保持プレートから離間させる工程と、を備え、
前記形状保持プレートは、前記形状保持プレートの表面上に前記モジュール積層体を配置した状態で、一対の前記ダイアフラムシートの間に運ばれる、
太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記形状保持プレートは、
前記モジュール積層体と前記形状保持プレートとを重ねたときに前記モジュール積層体と重なり合う保持部と、
前記モジュール積層体と前記形状保持プレートとを重ねたときに前記モジュール積層体の端面の位置よりも外方に位置する延在部と、を有している、
請求項1に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記延在部は、前記モジュール積層体の一方の端面の位置よりも外方に位置する第1延在部と、前記モジュール積層体の他方の端面の位置よりも外方に位置する第2延在部と、を含み、
前記第1延在部および前記第2延在部は、同一平面上に位置している、
請求項2に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記延在部は、前記保持部と前記延在部との間の境界部分における曲率を保ったまま前記境界部分から前記延在部の外方端部に向かって延びている、
請求項2に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記モジュール積層体は、前記第1表面部材が前記形状保持プレートに接するように、前記形状保持プレート上に配置される、
請求項1から4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。 - 前記形状保持プレートの表面のうちの前記モジュール積層体が配置される側の表面は、フッ素樹脂コーティングが施されている、
請求項1から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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