JPH0555617A - 可撓性軽量太陽電池モジユ−ルの製造方法 - Google Patents

可撓性軽量太陽電池モジユ−ルの製造方法

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JPH0555617A
JPH0555617A JP3237193A JP23719391A JPH0555617A JP H0555617 A JPH0555617 A JP H0555617A JP 3237193 A JP3237193 A JP 3237193A JP 23719391 A JP23719391 A JP 23719391A JP H0555617 A JPH0555617 A JP H0555617A
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solar battery
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淳一 赤坂
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽電池の結線体が合成樹脂シート等により
サンドイッチ状態とされた積層体を、積層装置による加
熱加圧でラミネート加工し、太陽電池の破損なく均一厚
で肉薄軽量、可撓性もあり曲面貼着可能な太陽電池モジ
ュールを得る。 【構成】 積層装置1内に収納した積層体2を、最下積
の鉄板等による平板4上に順次クッション材層5、剥離
材層6、裏面材層7、接着封止材下層8a、太陽電池の
結線体9、接着封止材上層8b、透光材層10を載積し
て形成し、当該積層体を加熱下で加圧することでラミネ
ート加工する。 【効果】 平板により均一厚製品が得られ、クッション
材層により接着封止材上下各層を薄くしても太陽電池は
破損せず、製品を薄肉化でき、剥離材層から上下に分離
した太陽電池モジュール側は可撓性があって、自動車等
の曲面にも簡易に貼着して使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池ウエハの結線
体を、合成樹脂シート等と共にラミネート加工すること
によって板状に形成した太陽電池モジュールの製造方法
に関し、特に可撓性を有し、かつ、軽量なものを積層装
置を用いて加熱、加圧下で得られるようにしたものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の太陽電池モジュールは、以下説示
するような積層装置(特公平1−49117)を用い
て、太陽光を受光する表面側に強化ガラスを使用して製
造されているため、全体として6kg程度といった可成
り重いものが多用されており、しかも、当然ながらフレ
キシブルな性質が殆どないため、その取扱いに労力を費
さねばならず、また、曲面に取付けようとする場合など
には、当該取付けのために特別な補助部材等を必要と
し、その取付け作業にも可成りの時間と人手を要するも
のとなっている。
【0003】すなわち、上記従来の太陽電池モジュール
を製造するのに用いられる積層装置としては各種のもの
が知られているが、第3図に例示されている装置では、
上室aと下室bとの間にダイヤフラムcを挟着してお
き、下室bに設けられた載置板dを、その下位空所eに
内設した加熱冷却部fによって熱交換自在となし、当該
載置板d上に加工すべき太陽電池ウエハ等を含む被加工
シートの積層体gが載置される。
【0004】次に、コックhを開いてバキュームポンプ
iにより上室a内を抽気により負圧とし、加熱冷却部f
により載置板dを加熱することで積層体gを加熱する。
さらに、下室bをコックjの開成で負圧とすることで、
積層体gから発生の気泡を外部に排出した後、コックk
を開成して上室a内を大気圧とし、これにより図示の如
くダイヤフラムcを積層体gに押圧させる。所望時間後
に加熱冷却部fにより載置板dを冷却したならば、コル
クlを開いて下室b内を大気圧となし、これにより上室
aと下室bを分離して、加工済の太陽電池モジュールを
取り出すこととなる。
【0005】これに対し、図4に示されている積層装置
にあっては、積層体gを加熱するのに加熱冷却部fを用
いるのではなく、ダイヤフラムc内に電気的発熱体mを
埋設しておくことで、ダイヤフラムcの押圧時に熱伝導
が行われるようにして、さらに、積層体gを最終的に冷
却するには、コックkを開いてコンプレッサとかブロア
などによる送気部nより上室a内に外気を送り、そし
て、下室b内へはコックl 、jを開きバキュームポン
プiを稼動させることで外気を流入させるようにしてい
る。
【0006】上記の如き積層装置を用いることで、これ
まで行われて来た太陽電池モジュールの製造方法にあっ
ては、前記の載置板d上に載置される積層体gを次のよ
うにして構成している。すなわち、図5に示す通り、載
置板d上に直接載置されるのは、太陽電池モジュールの
一部材となるガラス板oであり、これは実際使用のとき
太陽光等を受けるため最上面として使用されるものであ
り、ラミネート加工に際しての基板となるもので、その
厚さは2mm程度のものが用いられており、さらに、そ
の上面側には順次、800μm厚程度のエチレンビニー
ルアルコール(EVA)による接着封止材下層p、太陽
電池ウエハqを接続した結線体r、接着封止材下層pと
同一素材で形成の接着封止材上層s、そして白色フッ素
樹脂による200μm厚程度の裏面材層tを積層するの
である。
【0007】上記のようにして構成された積層体gは、
前記の積層装置を稼動させることで、加熱しながら加圧
し、これにより上記の接着封止材上層s、接着封止材下
層pの中に結線体rが埋設されると共に、当該積層体g
が一体に積層固定され、これを冷却して太陽電池モジュ
ールを得ることとなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにして従来
の太陽電池モジュールは製造されているため、ガラス板
oを用いることから載置板dよりの熱伝導による加熱効
率が悪く、また積層体gを加圧する際、太陽電池ウエハ
等が破損しないように、どうしても、接着封止材上層s
と接着封止材下層pを夫々800μm程度まで厚く形成
しておくことで、これにクッション材としての役割を果
たさなければならず、この結果、ガラス板oをも含めた
製品の全体厚が大となってしまうだけでなく、その重量
も可成り大きなものとなり、かつ変形不能なものとなる
ので、これを自動車や飛行機などの曲面に貼着して使用
することもできない。
【0009】本発明は、上記従来の難点に鑑み検討され
たもので、積層装置によって加熱、加圧される積層体の
構成部材として、新規にアルミ板等による平板と、これ
に載置のクッション材層、さらに重積される剥離材層を
適所に付加することによって、クッション材層の配在に
より接着封止材上層と接着封止材下層の厚さを薄くして
も太陽電池ウエハを損傷することがないようにし、かつ
剥離材を介して前記の平板やクッション材層等は剥離し
てしまい、製品としては使用しないようにすることで、
ガラス板のない薄肉軽量にして可撓性に富み、自動車の
ルーフ曲面などにも貼着して使用できる太陽電池モジュ
ールを熱効率よく製造し得るようにするのが、その目的
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、積層装置の加熱加圧室内にあって、その載
置台上に順次平板、エチレンビニールアルコール等によ
るクッション材層、フッ素樹脂等による剥離材層、白色
フッ素樹脂等による裏面材層、エチレンビニールアルコ
ール、ポリビニールブチラール等による接着封止材下
層、所要数の太陽電池ウエハを結線した太陽電池の結線
体、上記接着封止材下層と同素材による接着封止材上
層、そしてフッ素樹脂材等による透光材層を積層して、
太陽電池の結線体を含む被加工シートの積層体を形成
し、これを前記の積層装置により加熱しながら加圧する
ことにより、上記の接着封止材上層と接着封止材下層の
中に太陽電池の結線体を埋設すると共に、当該積層体を
一体に積層固定するようにしたことを特徴とする可撓性
軽量太陽電池モジュールの製造方法を提供しようとする
ものである。
【0011】
【作用】太陽電池の結線体を含む被加工シートの積層体
は、積層装置における載置板上に置かれた鉄板、アルミ
ニウム板等の平板を下積基板として、加熱下の加圧を受
けるので、肉厚が均一な押圧によるラミネイト加工が保
証され、クッション材層がその上に配設されていること
から、押圧を受けても緩衝作用が発揮されて、太陽電池
ウエハなどが破損されてしまうといった支障が生ぜず、
従って接着封止材上下層を充分に薄く形成でき、製品を
薄く仕上げることが可能となる。
【0012】また、太陽電池モジュールとして使用され
るのは、剥離材層から剥離することで得られる上層部分
だけであって、下層部分である平板やクッション材層そ
して剥離材層などは使用されないから、可撓性を有し軽
量な太陽電池モジュールが得られ、曲面などにも自由に
貼着して使用することができる。
【0013】
【実施例】本発明を図1によって説示すると、前記の如
き積層装置1にあって、積層体2を、加熱加圧室1a内
の載置台3上に載置し、これを加熱条件下にあって加圧
することになるが、上記の積層体2は以下の如き積み重
ねの構成とするのである。
【0014】ラミネートに際しての基板として、前記従
来例ではガラス板が利用されているが、本発明では太陽
電池モジュールの構成部材ではなしに、別途鉄板やアル
ミニウム板などによる平板4を最下層に敷設し、この上
に約600μm厚程度の比較的厚いEVA等によるクッ
ション材層5を積層し、その上にこれまた比較的厚いフ
ッ素樹脂等による剥離材層6を載置することで、これに
載積した白色フッ素樹脂等による50μm厚程度とした
裏面材層7と、上記のクッション材層5とが接着されて
しまわないようにし、積層装置1による加工処理後にあ
って、随時前記剥離材層よりも上位側の太陽電池モジュ
ールが剥離可能となるようにしてある。
【0015】上記の裏面材層7として要求される性質
は、(1)電気的な耐圧がDC2000V以上であるこ
と、(2)水蒸気透可性が極めて少ないこと、(3)そ
して長期信頼性に優れていること、さらに、(3)可撓
性のあることであるが、前記例示の白色フッ素樹脂はこ
のような諸性質を充分に満足するものである。
【0016】次に、裏面材層7の上側には、従来の80
0μmに比し200μm厚程度と薄くしたEVA、PV
Bによる接着封止材下層8aと、これと同質材により同
厚程度の接着封止材上層8bとの間にあって、所要数の
太陽電池ウエハ9aを結線した太陽電池の結線体9が、
サンドイッチ状態となっており、さらに、接着封止材上
層8bの上面には、太陽光等を透過するフッ素樹脂等に
よる透光材層10が、50μm厚程度にて積載されてい
る。
【0017】ここで、上記の透光材層10として要求さ
れる性質は、(1)400〜1100mmの波長で90
%以上の光透過率があること、(2)長期にわたり優れ
た耐候性をもつこと、(3)埃が付着しにくいこと、
(4)水蒸気透過性が極めて少ないこと、(5)電気的
耐絶縁性が良好なこと、(6)構造支持体として剛性を
有すること等を挙げることができるが、これをすべて満
足できるものはガラスである。しかし、これを太陽電池
モジュールの構成部材とするときは、当該モジュール自
体が可撓性をもつことができないことから、可撓性をも
兼備したフッ素樹脂を使用するのが望ましい。
【0018】上記のように載積することで得られた積層
体2を、前記従来例と同じく積層装置1における載置台
3上において、加熱条件下にて加圧することにより、前
記の接着封止材上層8bと接着封止材下層8aが、太陽
電池の結線体9を埋設状態にしてしまうことで、図2に
示す如き接着封止材充填層8が最終的に形成される。さ
て、ここで上記の充填材料として要求される性質は
(1)太陽光線の透過率が高いこと、(2)長期間屋外
に放置されても光透過率の低下等の物性変化がないこ
と、(3)電気的絶縁性が高く、他の材料を腐食しない
こと、(4)急激な外気条件の変化による太陽電池ウエ
ハの損傷および亀裂や界面剥離が発生しないこと等であ
り、このような性質を有するものとしては、シリコン樹
脂、ポリウレタン、EVA、PVB等が挙げられるが、
コスト面からしてEVAがよいと考えられる。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上のようにして実施できるも
のであるから、平板の使用によりラミネート加工が安定
して、均一厚製品が得られ、クッション材層を用いるこ
とで加圧により太陽電池ウエハ等を破損することなく、
かつ、接着封止材上下層も肉薄にすることができるか
ら、製品全体の厚さを薄く形成することが可能となる。
【0020】また、剥離材層を適所に介在させてあるの
で、使用に際し太陽電池モジュールを平板、接着封止材
上下層による下部側から剥離することができ、剥離され
たものはガラス板などを構成部材としていないので軽量
にして、しかも可撓性を有し、簡易な作業で自動車の曲
面などにも貼着して使用することができる。
【0021】上記太陽電池モジュールは、通常用いられ
ている容量のものが、従来品で6000g程度であるの
に対し、500g程度にて製作でき約1/10の軽量化
が可能となった。また、実際上500mm程度の曲率を
もつ面にも、太陽電池ウエハの損傷なしに貼着できるこ
とも確認された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可撓性軽量太陽電池モジュールの
製造に際し、その積層装置内に載置された積層体を示す
縦断正面図である。
【図2】図1の積層体を加熱、加圧処理して得たものか
ら剥離された太陽電池モジュールの縦断正面図である。
【図3】積層装置の一例を示した縦断正面図である。
【図4】積層装置の他例を示した縦断正面図である。
【図5】図3、図4に示されている積層体の縦断正面図
である。
【符号の説明】
1 積層装置 1a 加熱加圧室 2 積層体 3 載置台 4 平板 5 クッション材層 6 剥離材層 7 裏面材層 8a 接着封止材下層 8b 接着封止材上層 9 太陽電池の結線体 9a 太陽電池ウエハ 10 透光材層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層装置の加熱加圧室内にあって、その
    載置台上に順次平板、エチレンビニールアルコール等に
    よるクッション材層、フッ素樹脂等による剥離材層、白
    色フッ素樹脂等による裏面材層、エチレンビニールアル
    コール、ポリビニールブチラール等による接着封止材下
    層、所要数の太陽電池ウエハを結線した太陽電池の結線
    体、上記接着封止材下層と同素材による接着封止材上
    層、そしてフッ素樹脂材等による透光材層を積層して、
    太陽電池の結線体を含む被加工シートの積層体を形成
    し、これを前記の積層装置により加熱しながら加圧する
    ことにより、上記の接着封止材上層と接着封止材下層の
    中に太陽電池の結線体を埋設すると共に、当該積層体を
    一体に積層固定するようにしたことを特徴とする可撓性
    軽量太陽電池モジュールの製造方法。
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