JP6512113B2 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
〔1〕
透明パネルと裏面パネルの間又は透明パネルとバックシートの間に介装された複数の太陽電池素子がマトリックス状に配置されて互いに電気接続されてなる太陽電池素子マトリックスを樹脂封止して、太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、
(i)上記透明パネルの一面に熱硬化性シートを貼り付けて第1積層体を用意する工程と、
(ii)上記裏面パネル又はバックシートの一面に熱硬化性シートを貼り付けて第2積層体を用意する工程と、
(iii)上記第1積層体と第2積層体とを互いの熱硬化性シートを対向させて配置すると共に、その間に太陽電池素子マトリックスを配置して積層体を形成する工程と、
(vi)加熱したホットプレート上にスポンジシートを配置し、その上に透明パネル側を下にして(iii)の積層体を配置して該積層体の透明パネル全面にスポンジシートをさらに積層した上で、真空下でホットプレートの熱をスポンジシートを介して積層体に伝えることにより該積層体を加熱すると共に押圧して、上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程と
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔2〕
上記工程(vi)が、ホットプレート及びダイヤフラムを備え、加熱したホットプレート上に被ラミネート体を配置して減圧した後、ホットプレートからの熱で被ラミネート体を加熱しながらダイヤフラムにより押圧して被ラミネート体中の封止材料により封止を行う真空ラミネーター装置において、加熱したホットプレート上に上記スポンジシートを配置し、その上に透明パネル側を下にして(iii)の積層体をさらに積層した状態で2〜10分間減圧した後に、真空下で該積層体をホットプレート側からスポンジシートを介して加熱しながらダイヤフラムにより10〜40分間押圧して上記太陽電池素子マトリックスを封止するものである〔1〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔3〕
(iii)の積層体の裏面パネル又はバックシート側にもスポンジシートを積層するようにした〔1〕又は〔2〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔4〕
熱硬化性シートが未加硫のシリコーンゴムシートである〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔5〕
上記工程(vi)において、スポンジシートの厚みが3〜10mmであることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔6〕
上記工程(vi)の加熱温度が80〜180℃である〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、透明パネルと裏面パネルの間又は透明パネルとバックシートの間に介装された複数の太陽電池素子が接続されてなる太陽電池素子マトリックスを樹脂封止して太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、2枚の熱硬化性シートを各々、上記透明パネルに貼り付けた第1積層体と、裏面パネル又はバックシートに貼り付けた第2積層体とを、互いの熱硬化性シートを対向させて配置すると共に、その間に太陽電池素子マトリックスを配置して重ね合わせた積層体の上部全体及び/又は下部全体、特に少なくともホットプレート側に配置される透明パネル(受光面パネル)全面に、スポンジシートをさらに積層した上で、真空下で加熱しながら、特に裏面パネル又はバックシート側から押圧して、上記太陽電池素子マトリックスを封止する。
(A)下記平均組成式(I)
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中、R1は同一又は異種の非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、aは1.95〜2.05の正数である。)
で表される一分子中にアルケニル基を少なくとも2個有する重合度が100以上のオルガノポリシロキサン 100質量部
(B)比表面積が50m2/g以上の補強性シリカ 10〜150質量部
(C)硬化剤 (A)成分を硬化させる有効量
の3成分を含むシリコーンゴム組成物を加工して得ることができる。
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中、R1は同一又は異種の非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、aは1.95〜2.05の正数である。)
R2 bHcSiO(4-b-c)/2 (II)
(式中、R2は同一又は異種の非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、bは0.7〜2.1、cは0.01〜1.0、かつb+cは0.8〜3.0の正数である。)
また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基等の脂肪族不飽和基に対するオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基)のモル比(SiH基/脂肪族不飽和基)が0.5〜10モル/モル、好ましくは0.8〜6モル/モル、より好ましくは1〜5モル/モルとなる量で配合することが望ましい。0.5モル/モル未満だと架橋が十分でなく、十分な機械的強度が得られない場合があり、また10モル/モルを超えると硬化後の物理特性が低下し、特に耐熱性と耐圧縮永久歪性が著しく劣化する場合がある。
なお、上記シリコーンゴムシートの硬化条件としては、110〜160℃で10〜30分間とすることができる。
この際、減圧の時間は、2分〜10分とすることが好ましい。2分以上だと減圧が十分であり被ラミネート体中に気泡が残存せず、また10分以内であると封止材である熱硬化シートの硬化が始まらないため、続くプレス工程で太陽電池素子を破壊してしまう可能性がない。さらに、プレス工程は、10分〜40分とすることが好ましい。プレス工程が10分以上だとプレス工程終了後において十分に熱硬化シートが硬化し、40分を超えるとプレス工程時間が長くなりすぎ量産性能が劣る可能性がある。ここで、真空ラミネーターのプレートの温度は、80〜180℃が好ましく、100〜160℃が特に好ましい。温度が上記範囲以内であると加硫反応速度が適切であり、被ラミネート体中に気泡が残存することなく熱硬化シートが十分に硬化する。
以下の条件で太陽電池モジュールを作製した。
まず、ジメチルシロキサン単位99.825モル%、メチルビニルシロキサン単位0.15モル%、ジメチルビニルシロキサン単位0.025モル%からなり、平均重合度が約8,000であるオルガノポリシロキサン100部、BET比表面積200m2/gの乾式シリカ(アエロジル(Arosil)200(日本アエロジル(株)製))80部、両末端にシラノール基を有し、粘度29mPa・s(25℃)のジメチルポリシロキサン5部をニーダーで配合し、180℃で2時間熱処理し、ベースゴムコンパウンドを作製した。
次いで、付加硬化剤としてC−25A(白金触媒)0.5部及びC−25B(オルガノハイドロジェンポリシロキサン)2.0部(ともに信越化学工業(株)製)を2本ロールミルにて添加混合し、5mm厚の熱硬化性シリコーンゴムシートを作製した。なお、得られた熱硬化性シリコーンゴム組成物の可塑度をJIS K6249に準じて測定したところ、430であった。
上記と同様にして、裏面側のパネルとしても上記ガラス基板を用いて熱硬化性シリコーンゴムシートを貼りつけた裏面用ガラス基板(第2積層体)を得た。
次に、プレート温度を140℃に加熱した真空ラミネーターに、下からガラスクロスにフッ素樹脂をコーティングした本多産業株式会社製ファブリックシート「HGS−M590(厚さ0.98mm)」、厚さ3mmのクレハエラストマー株式会社製シリコーンスポンジシート「SSR930N」、上記被ラミネート体1及び上記本多産業株式会社製ファブリックシート「HGS−M590」を積層してセットし、真空減圧時間5分、大気圧によるプレスを30分行ったところ、受光面側及び裏面側に気泡が発生することなくラミネートすることができた。
実施例1において、裏面側のガラス基板の代わりに株式会社エムエーパッケージング製バックシートPTD250を用いた以外は、実施例1と同様にして被ラミネート体2を得た。
ついで、プレート温度を140℃に加熱した真空ラミネーターに、下から上記本多産業株式会社製ファブリックシート「HGS−M590」、厚さ3mmのクレハエラストマー株式会社製シリコーンスポンジシート「SSR930N」、上記被ラミネート体2及び厚さ3mmのクレハエラストマー株式会社製シリコーンスポンジシート「SSR930N」を積層してセットし、真空減圧時間5分、大気圧によるプレスを30分行ったところ、受光面側及び裏面側に気泡が発生することなくラミネートすることができた。
実施例1において、真空ラミネーターにセットする際に、被ラミネート体1の下側に厚さ3mmのクレハエラストマー株式会社製シリコーンスポンジシート「SSR930N」の代わりに2mm厚のクレハエラストマー株式会社製シリコーンスポンジシート「SSR930N」を用いたほかは、実施例1と同様に行った結果、受光面側にわずかな気泡残りが発生した。
実施例1において、真空ラミネーターにセットする際に、被ラミネート体1の上下には上記本多産業製ファブリックシート「HGS−M590」のみを積層し、スポンジシートを積層しない状態で行ったほかは、実施例1と同様に行った結果、受光面及び裏面側に気泡残りが大量に発生した。
2 裏面パネル又はバックシート
3 太陽電池素子マトリックス
4 熱可塑性シート(封止材)
5 被ラミネート体
6 ガラスクロスシート
7 真空ラミネーター装置内のホットプレート
8 真空ラミネーター装置内のダイヤフラム
9 熱硬化性シート(封止材)
10 スポンジシート
11 バックシート
12 隙間
a 第1積層体
b 第2積層体
Claims (6)
- 透明パネルと裏面パネルの間又は透明パネルとバックシートの間に介装された複数の太陽電池素子がマトリックス状に配置されて互いに電気接続されてなる太陽電池素子マトリックスを樹脂封止して、太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、
(i)上記透明パネルの一面に熱硬化性シートを貼り付けて第1積層体を用意する工程と、
(ii)上記裏面パネル又はバックシートの一面に熱硬化性シートを貼り付けて第2積層体を用意する工程と、
(iii)上記第1積層体と第2積層体とを互いの熱硬化性シートを対向させて配置すると共に、その間に太陽電池素子マトリックスを配置して積層体を形成する工程と、
(vi)加熱したホットプレート上にスポンジシートを配置し、その上に透明パネル側を下にして(iii)の積層体を配置して該積層体の透明パネル全面にスポンジシートをさらに積層した上で、真空下でホットプレートの熱をスポンジシートを介して積層体に伝えることにより該積層体を加熱すると共に押圧して、上記太陽電池素子マトリックスを封止する工程と
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 上記工程(vi)が、ホットプレート及びダイヤフラムを備え、加熱したホットプレート上に被ラミネート体を配置して減圧した後、ホットプレートからの熱で被ラミネート体を加熱しながらダイヤフラムにより押圧して被ラミネート体中の封止材料により封止を行う真空ラミネーター装置において、加熱したホットプレート上に上記スポンジシートを配置し、その上に透明パネル側を下にして(iii)の積層体をさらに積層した状態で2〜10分間減圧した後に、真空下で該積層体をホットプレート側からスポンジシートを介して加熱しながらダイヤフラムにより10〜40分間押圧して上記太陽電池素子マトリックスを封止するものである請求項1記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- (iii)の積層体の裏面パネル又はバックシート側にもスポンジシートを積層するようにした請求項1又は2記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 熱硬化性シートが未加硫のシリコーンゴムシートである請求項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。
- 上記工程(vi)において、スポンジシートの厚みが3〜10mmであることを特徴とする請求項1〜4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。
- 上記工程(vi)の加熱温度が80〜180℃である請求項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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