JPH06151937A - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
太陽電池モジュールの製造方法Info
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- JPH06151937A JPH06151937A JP4328489A JP32848992A JPH06151937A JP H06151937 A JPH06151937 A JP H06151937A JP 4328489 A JP4328489 A JP 4328489A JP 32848992 A JP32848992 A JP 32848992A JP H06151937 A JPH06151937 A JP H06151937A
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
持しながら安価に製造可能となる太陽電池モジュールの
製造方法を提供するものである。 【構成】透光性材料上に電極層と非晶質半導体層等を積
層し、封止樹脂層を形成してなる太陽電池モジュールの
製造方法であって、ポリイソブチレンを主鎖骨格とした
前記封止樹脂層を、100ポアズ以上100000ポア
ズ以下の粘度においてダイスを取り付けた押し出し機を
用いて塗布形成するところにある。
Description
ールの製造方法に関し、更に詳しくは屋外で設置使用さ
れる大型の太陽電池モジュールの製造方法に関するもの
である。
質太陽電池は、結晶太陽電池と比較して基板の選択自由
度が高く、ガラス基板や金属基板、さらには樹脂基板な
どの上に比較的低温で容易に形成し得るという特徴を有
している。本発明の対象となる大型の太陽電池モジュー
ルについては、屋外に設置される関係上強度面での補強
が必要であることから、強化ガラスあるいは合わせガラ
ス上に、第1の電極層、非晶質半導体層、第2の電極層
を形成し、保護膜としてのシート状樹脂で接着剤として
の充填材を挟んで、真空ラミネート法によって封止する
ことにより形成されている。現在行われているこの方式
では、充填材並びに裏面封止に用いられている保護膜は
コストが高く、太陽電池モジュールの低コスト化の障害
となっている。
として本出願人によって特開平3−140316号に示
されたポリイソブチレン系樹脂を用い、従来の保護膜を
省略した太陽電池の裏面封止技術が同出願人によって提
案される。図4には、このような太陽電池モジュールの
断面構造図の一例を示している。aは強化ガラス基板、
bは強化ガラス基板a上に形成された太陽電池素子、c
はポリイソブチレン系樹脂層をそれぞれ示している。
ブチレン系樹脂を前記ガラス基板a上全面に塗布するに
当たっては、図5に示すようにスクリーン印刷の際に用
いるスキージdを使用しており、前記樹脂の塗布厚の均
一性に問題点があった。この原因としてはスキージdの
うねりや反り、あるいはスキージ角度の不安定性が考え
られ、さらには基板に用いている強化ガラスaのうねり
が、ガラス全長に対して±0.5%程度存在しているこ
とも塗布厚の均一性を損ねる一因となっている。また塗
布作業における問題としては、スキージd前面にある樹
脂溜りeの量を常に適正に保つ必要があり、この樹脂量
がばらつけば塗りむらや塗り残しが生じ、重ね塗りを行
わなければならないという問題点が有る。また生産性を
考慮すると、この方式では1枚の基板を塗布する度にそ
のつど適量の樹脂を基板の幅方向に均一に供給しなけれ
ばならず、塗布工程の作業性を低下させることになって
いる。
て用いて、保護膜を省略してはいるものの、従来の方法
では塗布工程の作業性が悪く、結果として工数が増加し
て製造コストを充分低減できえないという問題点を有し
ている。
鑑みて案出されたものであって、大型の太陽電池モジュ
ールが、高い信頼性を維持しながら安価に製造可能とな
る太陽電池モジュールの製造方法を提供するものであ
り、その特徴とするところは、透光性材料上に電極層と
非晶質半導体層等を積層し、封止樹脂層を形成してなる
太陽電池モジュールの製造方法であって、ポリイソブチ
レンを主鎖骨格とした前記封止樹脂層を、100ポアズ
以上100000ポアズ以下の粘度において塗布形成す
るところにある。また前記封止樹脂層をダイスを取り付
けた押し出し機を用いて塗布したり、前記封止樹脂を塗
布後200℃以下で硬化したり、あるいは前記封止樹脂
層の膜厚を硬化後0.05mm以上とし、また前記封止
樹脂層に硬化後における水蒸気透過率で、100μmの
膜厚に於て1g/m2 ・day以下のものを用いること
も考慮されるものである。
方向に均一な厚みを有した封止樹脂をカーテンの如き吐
出形態としてダイスのリップから押し出し、ダイスの直
下に太陽電池を形成したガラス基板を載置したベルトを
設置、移動させることにより、連続的に同ガラス基板を
ダイスの下に供給しながら前記封止樹脂を塗布するもの
である。この際に塗布される樹脂層の厚みは、ダイスの
リップ幅に比例したものとなるのである。
透光性材料に電極層や非晶質半導体層等を形成してさら
に封止樹脂層を形成するものであり、封止樹脂層として
水蒸気透過率の低いポリイソブチレン系の樹脂を塗布形
成するものである。さらには、この封止樹脂層の塗布方
法には、ダイスを取り付けた押し出し機が用いられる。
ここでいう押し出し機とは、塗布厚に相当するリップと
称するスリットを通して一定厚さで樹脂を押し出すこと
ができる装置を指し、例えばバレル内に挿入されたスク
リューやギヤポンプなどにより強制的に樹脂を押し出
し、前記スリットによりカーテン状の吐出形態を形成す
る装置を言うものである。
らに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって
何ら制限を受けるものではない。
0mm×600mmの大きさの強化ガラス10に第1の
電極層11、非晶質半導体層12、第2の電極層13を
順次積層、レーザースクライブ法により分離して集積型
太陽電池を作製した。ここで第1の電極層11には熱分
解型気相成長によるSnO2 を、非晶質半導体層12に
はプラズマ分解型気相成長によるアモルファスシリコン
と微結晶シリコンの組み合わせたものを、第2の電極層
13には電子ビーム蒸着によるアルミニウムをそれぞれ
積層したものである。このような集積型太陽電池を、A
M−1.5、100mW/cm2 の擬似太陽光の照射下
で測定したところ、15Wの出力が確認された。この集
積型太陽電池の製造方法としては本例に限られるもので
はなく、他の公知方法も適宜選択されうるものである。
ルの裏面に、ポリイソブチレン樹脂による封止樹脂層を
塗布形成するわけであるが、次にその製造装置および方
法が図1によって示される。図例のものは一方から太陽
電池基板1をセットし、他方より該基板1を連続的に取
り出しうるようベルト2を設け、該ベルト2の中央付近
にダイス3を固定し、先端のリップ4から裏面封止樹脂
であるポリイソブチレンが連続的に吐出されるようにし
たものである。ここでリップ幅は600mm、リップ4
の吐出間隙はリップ4の全幅に渡って0.8mmとなる
ように組み付けてあり、これにより吐出されるポリイソ
ブチレンも全幅に渡って均一な厚みとなるものである。
ダイス3の直上にはギヤポンプ5が取り付けてあり、樹
脂の定量的吐出を可能にしている。さらにギヤポンプ5
と樹脂タンク6がボールバルブ7を介して配管でつなが
れており、前記樹脂タンク6を、オートクレーブと同構
造とし、減圧や加圧を可能としている。即ち、例えばポ
リイソブチレン樹脂の粘度が10000ポアズ以上の場
合には、ギヤポンプ5からダイス3に安定的に前記樹脂
を供給しうるよう樹脂タンク6内を加圧状態としたり、
樹脂タンク6内に前記樹脂を投入後、脱泡の目的で樹脂
タンク6内を減圧状態としたりすることによって、作業
性向上の一助とすることができるのである。
基板1との間隔は25mmとし、太陽電池基板1の搬送
速度は30〜45cm/分としている。ポリイソブチレ
ン樹脂の吐出の際、ダイス3のリップ4と太陽電池基板
1との間で、樹脂のネッキングにより吐出された樹脂幅
が500mm程度に狭まり、そして搬送速度を一定とす
ることで太陽電池基板1に塗布される樹脂幅は常に一定
となり、幅500mmのガラス基板上に連続してポリイ
ソブチレン樹脂を塗布することが可能となる。
タンク6にBS型粘度計で3500ポアズを示すポリイ
ソブチレン樹脂を3kg投入し、樹脂タンク6を密閉系
にしてロータリーポンプ8によって真空引きを3時間行
って前記樹脂を脱泡した。この調粘済樹脂は、硬化後の
100μmの膜厚における水蒸気透過率が1g/m2・
day以下となるものであり、これにより必要充分な信
頼性が確保できるものである。またシリカ、二酸化チタ
ン、カーボンブラック、タルク等の充填剤を添加するこ
とも可能である。真空脱泡後、樹脂タンク6を開放系と
して前記樹脂を自重で配管内を落下せしめ、ギアポンプ
5の樹脂送り量と樹脂タンク6からの樹脂の供給量が平
衡状態となる様に設定して、ダイス3から樹脂を吐出さ
せて太陽電池基板1上にポリイソブチレン樹脂を塗布さ
せた。このときの太陽電池基板1の搬送速度は30mm
/分であり、500mm×600mmの前記基板1全面
にわたって0.8mmのポリイソブチレン樹脂の塗布層
9が得られた。この塗布厚も、前述の水蒸気透過率とと
もに太陽電池モジュールの信頼性を確保する上で重要で
あるが、最低0.05mm以上あれば充分である。なお
この際、端面からの水分の進入防止を考慮して図2のよ
うに前記樹脂基板1の端面が被覆されるようにした。
130℃で1時間熱処理して塗布済の前記樹脂を硬化さ
せ、電極取り出し部の硬化済樹脂を除去した後、半田付
けによってリード線を接続するとともに、リード線接続
部であって裏面金属電極等が露出している部分にさらに
ポリイソブチレン樹脂を塗布して前記露出部分を被覆
し、再度130℃で硬化させた。この時の硬化温度は形
成済の太陽電池素子に熱的影響を与えぬよう、200℃
以下のできるだけ低温で行うことが望ましい。冷却後、
前記基板端面をアルミニウムのフレームでカバーして太
陽電池モジュールを完成させた。これをAM−1.5、
100mW/cm2 の擬似太陽光下で測定したところ1
5Wの出力が得られ、特に塗布工程における出力低下は
見られなかった。
122.77℃、85%RH、2気圧の条件によるプレ
ッシャークッカー試験を500時間行ったところ、特に
問題となるような特性の変化は見られなかった。この試
験方法は、実際には5年〜10年の屋外暴露に相当する
ものであり、本製造方法にかかる太陽電池モジュールが
優れた信頼性を有していることが確認された。
要はなく、例えば他に酸素の透過防止層を予め別の方法
で塗布しておいても良いし、封止樹脂を塗布する前に表
面の改質や表面の凹凸を制御するために低粘度の樹脂を
塗布する工程等と組み合わせることも可能である。
してポリイソブチレン樹脂の粘度を100ポアズ〜10
0000ポアズとして太陽電池基板上に塗布することに
より、押し出し機に設けたダイスのリップから一定厚み
の樹脂を押し出して塗布できるので、封止樹脂の膜厚が
常に一定となり、太陽電池モジュールの信頼性が確実に
確保される。しかも、ダイスの直下にベルトを設けるこ
とにより、連続的に太陽電池基板を供給して封止樹脂を
塗布することができるので、従来方法に比べて飛躍的に
生産性が向上し、太陽電池モジュールの製造コストを大
幅に低減することが可能となる。
置の構造を表す説明図
覆された様子を表す説明図
断面構造を表す説明図
電池モジュールの概略断面構造を表す説明図
される様子を表す説明図
Claims (5)
- 【請求項1】透光性材料上に電極層と非晶質半導体層等
を積層し、封止樹脂層を形成してなる太陽電池モジュー
ルの製造方法であって、ポリイソブチレンを主鎖骨格と
した前記封止樹脂層を、100ポアズ以上100000
ポアズ以下の粘度において塗布形成することを特徴とす
る太陽電池モジュールの製造方法。 - 【請求項2】前記封止樹脂層をダイスを取り付けた押し
出し機を用いて塗布することを特徴とする、請求項1記
載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 【請求項3】前記封止樹脂を塗布後200℃以下で硬化
することを特徴とする、請求項1または2記載の太陽電
池モジュールの製造方法。 - 【請求項4】前記封止樹脂層の層厚を硬化後0.05m
m以上とすることを特徴とする、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。 - 【請求項5】前記封止樹脂層に硬化後における水蒸気透
過率で、100μmの層厚において1g/m2 ・day
以下のものを用い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。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP32848992A JP3531875B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 集積型太陽電池モジュールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP32848992A JP3531875B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 集積型太陽電池モジュールの製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06151937A true JPH06151937A (ja) | 1994-05-31 |
JP3531875B2 JP3531875B2 (ja) | 2004-05-31 |
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JP (1) | JP3531875B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100718975B1 (ko) * | 2006-01-10 | 2007-05-17 | 주식회사 쎄크 | 반도체 칩 도포용 디스펜서 장치 및 이를 이용한 봉지재 정량 토출 방법 |
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-
1992
- 1992-11-12 JP JP32848992A patent/JP3531875B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR100718975B1 (ko) * | 2006-01-10 | 2007-05-17 | 주식회사 쎄크 | 반도체 칩 도포용 디스펜서 장치 및 이를 이용한 봉지재 정량 토출 방법 |
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US8748505B2 (en) | 2009-10-30 | 2014-06-10 | Asahi Glass Company, Limited | Curable resin composition for forming seal part, laminate and process for its production |
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