JP6567103B2 - 薄膜系太陽電池モジュール、及び薄膜系太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
従来のタブ線は、銅線表面に半田塗布したタイプが使用されていた。しかし、半田接続には高温が必要であることから、受光面のパネル割れや反り、タブ線からはみ出した(漏洩した)半田によるショートなどが発生し、不具合の原因となっていた。
そこで、半田に代わる接続材料として導電性接着剤などの接着剤が使用されてきている。このような接着剤を塗布したタブ線としては、銅線の全面に導電性接着剤を塗布したタブ線がある。このようなタブ線では、低温で接続できることから、太陽電池セルの反り、クラックなどが発生してしまうという問題が低減できる。
薄膜系太陽電池モジュールは、結晶系太陽電池モジュールと比べて、大面積化が容易であり、かつ低コストで製造できるという利点を有していることから、開発が精力的に行われている。
また、金属層と、該金属層の一面側に所定間隔で設けられる一対の導電性接着層と、該両導電性接着層により挟まれた絶縁性接着層と、により構成されたタブ線を用いた太陽電池モジュールが提案されている(特許文献2参照)。
しかし、これら提案の技術は、結晶系太陽電池モジュールに関する技術であり、そのまま薄膜系太陽電池モジュールに適用することはできない。また、接続信頼性が劣るという問題がある。
しかし、この提案の技術は、結晶系太陽電池モジュールに関する技術であり、そのまま薄膜系太陽電池モジュールに適用することはできない。
<1> 電極を有する薄膜系太陽電池セルと、タブ線と、接着層とを少なくとも有し、
前記タブ線が、片面のみに凸部を有し、
前記接着層が、前記タブ線の前記凸部を有する前記片面のみに配設されており、
前記電極と前記タブ線の前記凸部を有する前記片面とが、前記接着層を介して接着され、かつ電気的に接続されていることを特徴とする薄膜系太陽電池モジュールである。
<2> タブ線における凸部の十点平均粗さ(Rz(μm))と、接着層の平均厚み(A(μm))との比(Rz/A)が、0.5〜2.0である前記<1>に記載の薄膜系太陽電池モジュールである。
<3> 前記<1>から<2>のいずれかに記載の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法であって、
第一室と、第二室と、可撓性シートと、加熱可能な加熱ステージとを有し、前記第一室と前記第二室とが前記可撓性シートにより区画され、前記第一室と前記第二室とがそれぞれ独立に内圧が調整可能であり、前記加熱ステージが前記第二室内に配設された減圧ラミネーターを用い、
前記第二室の前記加熱ステージ上に、電極が形成された薄膜系太陽電池セルを配置し、前記電極上に、接着層及び片面のみに凸部が設けられたタブ線を、前記電極と前記タブ線の前記片面とが、押圧及び加熱により、前記接着層を介して接着されかつ電気的に接続されるように配置し、更に、前記薄膜系太陽電池セルを覆うように、封止用樹脂と、防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかとを配置する配置工程と、
前記第二室に対して前記第一室の内圧を相対的に高くし、前記可撓性シートにより前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する押圧工程と、
前記加熱ステージを加熱する加熱工程と、を少なくとも含むことを特徴とする薄膜系太陽電池モジュールの製造方法である。
<4> 第二室に対して第一室の内圧を相対的に高くする操作が、前記第一室及び前記第二室の内圧を減圧状態にした後に、前記第二室の減圧状態を保持したままで前記第一室を大気圧にする操作である前記<3>に記載の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法である。
<5> タブ線と接着層とが、電極上に配置する前に積層されている前記<3>から<4>のいずれかに記載の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法である。
本発明の薄膜系太陽電池モジュールは、薄膜系太陽電池セルと、タブ線と、接着層とを少なくとも有し、更に必要に応じて、封止用樹脂、防湿性バックシート、ガラスプレートなどのその他の部材を有する。
前記薄膜系太陽電池セルとしては、光電変換部としての光電変換素子と電極とを有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、非晶質シリコン太陽電池セル、CdS/CdTe太陽電池セル、色素増感太陽電池セル、有機薄膜太陽電池セル、微結晶シリコン太陽電池セル(タンデム型太陽電池セル)などが挙げられる。
前記薄膜系太陽電池セルの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、細長い電流取出し部の領域内での外部電極などが挙げられる。
前記タブ線としては、その片面のみに凸部を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記凸部とは、十点平均粗さ(Rz(μm))で、1.0μm以上の凸部をいう。
前記凸部の大きさとしては、十点平均粗さ(Rz(μm))が、1.0μm以上であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2.5μm〜25μmが好ましく、5μm〜20μmがより好ましく、7μm〜15μmが特に好ましい。前記Rzが、1.0μm未満であると、電気的な接続に問題が生じる場合があり、25μmを超えると、電気的な接続に問題が生じる場合がある。前記Rzが、前記特に好ましい範囲内であると、接続信頼性の点で有利である。
ここで、前記十点平均粗さ(Rz)は、JIS B 0601−2001(ISO4287−1997準拠)に準拠して測定することができる。
前記凸部の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平滑なタブ線の片面上に、銅粒子を載せ、このタブ線を亜鉛めっきすることにより形成する方法などが挙げられる。
また、例えば、平滑な銅箔の片面上に、銅粒子を載せ、前記銅箔を亜鉛めっきした後に、前記銅箔を所定の幅にスリットすることにより、前記凸部を有するタブ線を作製することができる。
前記タブ線の形状としては、例えば、リボン状が挙げられる。
前記タブ線の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1mm〜6mmが好ましい。
前記タブ線の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5μm〜300μmが好ましい。
前記接着層は、前記タブ線の前記凸部を有する片面のみに配設されている。
ここで、前記平均厚みは、任意に20cm2当たり5箇所を測定した際の平均値である。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、導電性接着剤、絶縁性接着剤が挙げられる
前記導電性接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性粒子と、膜形成樹脂と、硬化性樹脂と、硬化剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、シランカップリング剤等のその他の成分を含有するものなどが挙げられる。
前記絶縁性接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、膜形成樹脂と、硬化性樹脂と、硬化剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、シランカップリング剤等のその他の成分を含有するものなどが挙げられる。
前記導電性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがで、例えば、ニッケル粒子、金被覆ニッケル粒子、樹脂コアをNiで被覆した樹脂粒子、樹脂コアをNiで被覆し、更に最表面をAuで被覆した樹脂粒子などが挙げられる。
前記膜形成樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、フェノキシ樹脂が特に好ましい。
前記硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂などが挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、それらの変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アクリレート樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシメトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、前記アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記硬化性樹脂は、硬化剤と併用するのが好ましい。前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2−エチル4−メチルイミダゾールに代表されるイミダゾール類;ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物;有機アミン類等のアニオン系硬化剤;スルホニウム塩、オニウム塩、アルミニウムキレート剤等のカチオン系硬化剤などが挙げられる。
これらの中でも、エポキシ樹脂とイミダゾール系潜在性硬化剤の組み合わせ、アクリレート樹脂と有機過酸化物系硬化剤の組み合わせが特に好ましい。
前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ系シランカップリング剤、アクリル系シランカップリング剤、チオール系シランカップリング剤、アミン系シランカップリング剤などが挙げられる。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤(顔料、染料)、有機溶剤、イオンキャッチャー剤などが挙げられる。前記その他の成分の添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記封止用樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/酢酸ビニル/トリアリルイソシアヌレート共重合体(EVAT)、ポリビニルブチラート(PVB)、ポリイソブチレン(PIB)、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
前記ポリウレタン樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、エステル系ポリオールユニットを有する熱可塑性ポリウレタン樹脂と、エーテル系ポリオールユニットを有する熱可塑性ポリウレタン樹脂とを含有するブレンドポリマーが好ましい。このブレンドポリマーは、エステル系ポリオールユニットを有する熱可塑性ポリウレタン樹脂の比較的接着力が強い特性と、エーテル系ポリオールユニットを有する熱可塑性ポリウレタン樹脂の比較的加水分解しにくい特性とが強く反映される。
前記防湿性バックシートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アルミニウム(Al)、PETとAlとポリエチレン(PE)の積層体などが挙げられる。
前記ガラスプレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソーダ石灰フロートガラスプレートなどが挙げられる。
前記電極と前記タブ線の前記凸部を有する前記片面とを、前記接着層を介して接着し、かつ電気的に接続する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記薄膜系太陽電池セルの前記電極上に、前記接着層が前記凸部を有する前記片面上に積層された前記タブ線を、前記電極と前記接着層とが接するように配置し、押圧及び加熱する方法が挙げられる。このような方法としては、後述する本発明における前記薄膜系太陽電池モジュールの製造方法が好ましい。
前記薄膜系太陽電池モジュールの概略上面図としては、例えば、図2の概略上面図が挙げられる。
本発明の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法は、減圧ラミネーターを用い、配置工程と、押圧工程と、加熱工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
本発明の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法により、本発明の前記薄膜系太陽電池モジュールを製造することができる。
前記減圧ラミネーターは、第一室と、第二室と、可撓性シートと、加熱ステージとを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記第一室と前記第二室とは前記可撓性シートにより区画されている。
前記第一室と前記第二室とはそれぞれ独立に内圧が調整可能である。
前記加熱ステージは加熱可能であり、前記第二室内に配設されている。
図6A〜図6Eの操作を行うことにより、タブ線と電極との接続工程と、封止用樹脂による封止工程とが一括で実施可能になる。
前記配置工程としては、前記第二室の前記加熱ステージ上に、タブ線と電極との接続工程、及び封止用樹脂による封止工程が行われる前の本発明の前記薄膜系太陽電池モジュールを配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第二室の前記加熱ステージ上に、電極が形成された薄膜系太陽電池セルを配置し、前記電極上に、接着層及び片面のみに凸部が設けられたタブ線を、前記電極と前記タブ線の前記片面とが、押圧及び加熱により、前記接着層を介して接着され、かつ電気的に接続されるように配置し、更に、前記薄膜系太陽電池セルを覆うように、封止用樹脂と、防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかとを配置する工程が挙げられる。
まず、前記加熱ステージ上に、電極が形成された薄膜系太陽電池セルを配置する。続いて、前記電極上に、接着層、及び片面のみに凸部が設けられたタブ線を、前記電極と前記タブ線の前記片面とが、押圧及び加熱により、前記接着層を介して接着され、かつ電気的に接続されるように配置する。続いて、前記薄膜系太陽電池セルを覆うように、封止用樹脂と、防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかとを配置する。
まず、薄膜系太陽電池セルの電極上に、接着層、及び片面のみに凸部が設けられたタブ線を、前記電極と前記タブ線の前記片面とが、押圧及び加熱により、前記接着層を介して接着され、かつ電気的に接続されるように配置する。次に、前記接着層及び前記タブ線が配置された前記薄膜系太陽電池セルを、前記加熱ステージ上に配置する。続いて、前記薄膜系太陽電池セルを覆うように、封止用樹脂と、防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかとを配置する。
前記押圧工程としては、前記第二室に対して前記第一室の内圧を相対的に高くし、前記可撓性シートにより前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第二室に対して前記第一室の内圧を相対的に高くする操作としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第一室及び前記第二室の内圧を減圧状態にした後に、前記第二室の減圧状態を保持したままで前記第一室を大気圧にする操作であることが、前記第一室を大気圧にする操作が簡単なため、押圧工程が簡便となる点、及び前記第二室の内圧を減圧状態にするため、製造される前記薄膜系太陽電池モジュールにボイド(気泡)が混入し難い点で好ましい。
前記加熱工程としては、加熱ステージを加熱する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記加熱ステージを加熱することにより、前記加熱ステージ上に配置された前記薄膜系太陽電池セルを介して、前記接着層、及び前記封止用樹脂を加熱することができる。
図7Aは、配置工程を説明するための概略断面図(減圧ラミネーターの部分拡大図)である。図7Bは、押圧工程及び加熱工程を説明するための概略断面図である。図7Cは、本発明の薄膜系太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。
図7Aに示すように、前記可撓性シート14で前記第一室15から区画された前記第二室16の前記加熱ステージ21上に、電極4が形成された薄膜系太陽電池セル32を配置する。続いて、前記電極4上に、接着層2及び片面のみに凸部が設けられたタブ線1を、前記電極4と前記タブ線1の前記片面とが、押圧及び加熱により、前記接着層2を介して接着され、かつ電気的に接続されるように配置する。続いて、前記薄膜系太陽電池セル32を覆うように、封止用樹脂5と、防湿性バックシート6とを順次配置する。
<接着層付きタブ線の作製>
−凸部付き銅箔の作製−
銅箔の片面に銅粒子を載せ、続いて、該銅箔を亜鉛めっきすることにより、片面のみに凸部を有する銅箔(凸部付き銅箔)を作製した。
得られた銅箔の凸部の十点平均粗さ(Rz)を、JIS B 0601−2001(ISO4287−1997準拠)に準拠して測定したところ、9μmであった。
フェノキシ樹脂(YP−50、東都化成社製)30質量部、エポキシ樹脂(エピコート630、油化シェルエポキシ社製)24質量部、液状エポキシ分散型イミダゾール型硬化剤樹脂(ノバキュア3941HP、旭化成社製)25質量部、及びシランカップリング剤(A−187、モメンティブ・パフォーマンスマテリアル社製)1質量部を混合して、絶縁性接着組成物を調製した。
次に、得られた絶縁性接着組成物を、表面が剥離処理された厚みが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布した。80℃のオーブンで5分間、加熱処理して成膜することで、厚みが5μmの絶縁性接着フィルムを得た。
上記で得られた銅箔の凸部を有する面に、前記絶縁性接着フィルムをラミネートし、前記絶縁性接着フィルムを積層させた銅箔を作製した。続いて、前記絶縁性接着フィルムを積層させた銅箔を幅4mmにスリットし、接着層付きタブ線を作製した。
ガラス基板(40mm×15mm×厚み0.7mm、無アルカリガラス)の表面上に焼成タイプの銀ペーストを塗布、焼成し、銀を電極とする電極付きガラス基板を作製した。
該電極付きガラス基板上の電極上に、上記で得られた接着層付きタブ線を、前記電極に前記接着層が接するように配置し、タブ線側から熱ラミネーターを用いて圧力100kPa、加熱温度160℃で、20分間熱ラミネートして薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
−タック性−
RHESCA社製タッキング試験機を用い下記試験条件でタックを測定した。1つのサンプルについて3点を測定し、平均値を求め、その平均値を下記評価基準により評価した。結果を表1に示す。
〔試験条件〕
プローブ径 :直径5mm
Immersion speed :30mm/min
Test speed :120mm/min
Preload :196.25gf
Press time :1.0sec
distance :2.0mm
〔評価基準〕
○:0.5N以上
△:0N以上0.5N未満
2本のタブ線上より電流端子及び電圧端子をそれぞれ接続する4端子法により抵抗値を測定し、下記評価基準により評価した。結果を表1に示す。
〔評価基準〕
◎:10Ω未満
○:10Ω以上20Ω未満
△:20Ω以上300Ω未満
×:300Ω以上(レンジオーバーを含む)
テーピング装置により、接着層付きタブ線と電極付きガラス基板の貼り合わせを行い、貼り付けロール表面の汚染を測定し、下記評価基準により評価した。結果を表1に示す。
〔評価基準〕
○:1回以上の貼付でローラー汚染無し
×:1回の貼付でローラー汚染有り
実施例1において、絶縁性接着フィルムの厚みを5μmから8μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、絶縁性接着フィルムの厚みを5μmから11μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、絶縁性接着フィルムの厚みを5μmから18μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、絶縁性接着フィルムの厚みを5μmから20μmに変えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、絶縁性接着フィルムを下記により作製した導電性接着フィルムに代えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
フェノキシ樹脂(YP−50、東都化成社製)30質量部、エポキシ樹脂(エピコート630、油化シェルエポキシ社製)24質量部、液状エポキシ分散型イミダゾール型硬化剤樹脂(ノバキュア3941HP、旭化成社製)25質量部、シランカップリング剤(A−187、モメンティブ・パフォーマンスマテリアル社製)1質量部、及び導電性粒子(F255、ヴァーレー社製)50質量部を混合して、導電性接着組成物を調製した。
次に、得られた導電性接着組成物を、表面が剥離処理された厚みが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布した。80℃のオーブンで5分間、加熱処理して成膜することで、厚みが11μmの導電性接着フィルムを得た。
実施例1において、凸部付き銅箔を下記により作製した凸部付き銅箔に代えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
銅箔の片面に銅粒子を載せ、続いて、該銅箔を亜鉛めっきすることにより、片面のみに凸部を有する銅箔(凸部付き銅箔)を作製した。
得られた銅箔の凸部の十点平均粗さ(Rz)を、JIS B 0601−2001(ISO4287−1997準拠)に準拠して測定したところ、3.3μmであった。
実施例1において、絶縁性接着フィルムを下記により作製した絶縁性接着フィルムに代えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
フェノキシ樹脂(PKHH、InChem社製)35質量部、エポキシ樹脂(YL980、ジャパンエポキシレジン社製)14質量部、液状エポキシ分散型イミダゾール型硬化剤樹脂(ノバキュア3941HP、旭化成社製)30質量部、及びシランカップリング剤(A−187、モメンティブ・パフォーマンスマテリアル社製)1質量部を混合して、絶縁性接着組成物を調製した。
次に、得られた絶縁性接着組成物を、表面が剥離処理された厚みが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布した。80℃のオーブンで5分間、加熱処理して成膜することで、厚みが11μmの絶縁性接着フィルムを得た。
実施例2において、凸部付き銅箔を下記により作製した錫めっき銅箔に代えた以外は、実施例2と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
銅箔を錫めっき(めっきの厚みは上下各1μm)することにより、錫めっき銅箔を作製した。
比較例1において、絶縁性接着フィルムの厚みを8μmから11μmに変えた以外は、比較例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
比較例1において、絶縁性接着フィルムの厚みを8μmから18μmに変えた以外は、比較例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
比較例1において、絶縁性接着フィルムの厚みを8μmから20μmに変えた以外は、比較例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、接着層付きタブ線を下記で作製した接着層付きタブ線に代えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。なお、電極と凸部が接するように熱ラミネートを行った。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1で得られた凸部付き銅箔の凸部を有する面に、ラミネーターを用いて、実施例1で得られた絶縁性接着フィルムの厚みを11μmに変えた絶縁性接着フィルムをラミネートし、前記絶縁性接着フィルムを積層させた銅箔を作製した。続いて、前記銅箔の凸部を有しない面(凸部を有する面の反対面)にも、前記絶縁性接着フィルム(厚み11μm)をラミネート、両面に前記絶縁性接着フィルムを積層させた銅箔を作製した。更に、この銅箔を幅4mmにスリットし、接着層付きタブ線を作製した。
実施例1において、接着層付きタブ線を下記で作製した接着層付きタブ線に代えた以外は、実施例1と同様にして、薄膜系太陽電池モジュールモデルを作製した。なお、電極と凸部が接するように熱ラミネートを行った。
得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1で得られた凸部付き銅箔の凸部を有する面に、ラミネーターを用いて、実施例6で得られた導電性接着フィルム(厚み11μm)をラミネートし、前記導電性接着フィルムを積層させた銅箔を作製した。続いて、前記銅箔の凸部を有しない面(凸部を有する面の反対面)にも、前記導電性接着フィルム(厚み11μm)をラミネートし、両面に前記導電性接着フィルムを積層させた銅箔を作製した。更に、この銅箔を幅4mmにスリットし、接着層付きタブ線を作製した。
薄膜系太陽電池セルモデルを用いて、本発明の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法を実施した。以下にその方法を示す。
図5に示す減圧ラミネーターを用いた。
図7Aに示すように、可撓性シート14で第一室15から区画された第二室16の加熱ステージ21上に、実施例1で作製した電極付きガラス基板(図7Aにおいて、電極4が形成された薄膜系太陽電池セル32に相当)を配置した。続いて、前記電極上に実施例1で作製した接着層付きタブ線(図7Aにおいて、接着層2、及び片面のみに凸部が設けられたタブ線1に相当)を、前記電極と前記タブ線の凸部を有する片面とが、押圧及び加熱により、前記接着層を介して接着され、かつ電気的に接続されるように配置した。続いて、前記電極付きガラス基板を覆うように、封止用樹脂5(厚み500μmのエチレン/酢酸ビニル共重合体)と、防湿性バックシート6(厚み250μmのポリエチレンテレフタレート(凸版印刷社製、BS−SP))とを順次配置した。
また、得られた薄膜系太陽電池モジュールモデルは、防湿性バックシートを押圧する際に減圧雰囲気で行われたため、封止用樹脂により封止されたモジュール内に気泡が混入することが無かった。
2 接着層
3 光電変換素子
4 電極
5 封止用樹脂
6 防湿性バックシート
10 減圧ラミネーター
11 上部ユニット
12 下部ユニット
13 シール部材
14 可撓性シート
15 第一室
16 第二室
17、17a、17b 配管
18、18a、18b 配管
19 切替バルブ
20 切替バルブ
21 加熱ステージ
22 積層物
32、32c、32d 薄膜系太陽電池セル
38 基材
40 導電性接着層
41 第1電極
42 フィンガー電極
43 第2電極
44 フィンガー電極
50 結晶系太陽電池セル
100 結晶系太陽電池モジュール
200 薄膜系太陽電池モジュール
Claims (5)
- 薄膜系太陽電池モジュールの製造方法であって、
第一室と、第二室と、可撓性シートと、加熱可能な加熱ステージとを有し、前記第一室と前記第二室とが前記可撓性シートにより区画され、前記第一室と前記第二室とがそれぞれ独立に内圧が調整可能であり、前記加熱ステージが前記第二室内に配設された減圧ラミネーターを用い、
前記第二室の前記加熱ステージ上に、電極が形成された薄膜系太陽電池セルを配置し、前記電極上に、接着層及び片面のみに凸部が設けられたタブ線を、前記電極と前記タブ線の前記片面とが、押圧及び加熱により、前記接着層を介して接着されかつ電気的に接続されるように配置し、更に、前記薄膜系太陽電池セルを覆うように、封止用樹脂と、防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかとを配置する配置工程と、
前記第二室に対して前記第一室の内圧を相対的に高くし、前記可撓性シートにより前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する押圧工程と、
前記加熱ステージを加熱する加熱工程と、
前記タブ線と前記電極との接続工程と、前記封止用樹脂による封止工程とを一括で実施する実施工程とを少なくとも含み、
前記接続工程が、前記電極と前記タブ線の前記凸部を有する前記片面とを、前記接着層を介して接着し、かつ前記電極と前記凸部とを接触させ電気的に接続する工程であり、
前記封止工程が、前記薄膜系太陽電池セルに対し、前記封止用樹脂で被覆し、前記タブ線付きの前記薄膜系太陽電池セルと前記封止用樹脂とを接着させる工程であり、
前記実施工程において、前記接続工程と前記封止工程とが同時に行われ、
前記薄膜系太陽電池モジュールが、
前記電極を有する前記薄膜系太陽電池セルと、前記タブ線と、前記接着層とを少なくとも有し、
前記タブ線が、片面のみに凸部を有し、
前記接着層が、前記タブ線の前記凸部を有する前記片面のみに配設されており、
前記電極と前記タブ線の前記凸部を有する前記片面とが、前記接着層を介して接着され、かつ前記電極と前記凸部とが接触し電気的に接続されており、
前記凸部が、銅粒子の表面を亜鉛めっきしたものであることを特徴とする薄膜系太陽電池モジュールの製造方法。 - 第二室に対して第一室の内圧を相対的に高くする操作が、前記第一室及び前記第二室の内圧を減圧状態にした後に、前記第二室の減圧状態を保持したままで前記第一室を大気圧にする操作である請求項1に記載の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記タブ線と前記接着層とが、電極上に配置する前に積層されている請求項1から2のいずれかに記載の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記タブ線の前記凸部の十点平均粗さ(Rz(μm))が、2.5μm〜15μmであり、前記接着層の平均厚み(A(μm))が、3μm〜100μmである請求項1から3のいずれかに記載の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記タブ線における前記凸部の十点平均粗さ(Rz(μm))と、前記接着層の平均厚み(A(μm))との比(Rz/A)が、0.5〜2.0である請求項1から4のいずれかに記載の薄膜系太陽電池モジュールの製造方法。
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