JPH1065191A

JPH1065191A - 連続処理真空ラミネーション方法

Info

Publication number: JPH1065191A
Application number: JP8229423A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Yoshino; 豪人吉野; Seiki Itoyama; 誠紀糸山; Yuji Inoue; 裕二井上; Kimitoshi Fukae; 公俊深江
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-08-13
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 1998-03-06

Abstract

(57)【要約】【目的】ラミネーション用オーブンの利用効率並びに
真空ラミネーション治具のハンドリングを改善し、太陽
電池モジュールの効率的量産を可能にする方法を提供す
る。【構成】真空ラミネーション工程を構成する材料積
層、真空引き、加熱の各工程ごとに設けられる作業エリ
アがサークル状に配置されると同時に各作業エリア間で
の移動が自在でありかつ積み重ね／積み降ろしが自在で
ある複数の真空ラミネーション治具が前記各工程を進行
することにより真空ラミネーションを行うことを特徴と
する。ラミネーション用オーブンをフルに活用し、太陽
電池モジュールをハイスループットで量産することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続処理真空ラミネー
ション方法に関する。より詳しくは、本発明は、太陽電
池モジュールをハイスループットで量産する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空ラミネーション装置は、半導
体関連、特に太陽電池などの外気に晒して用いられる素
子を被覆する目的で最終的な製造装置として使用され
る。これは、素子を温湿度・外圧などに対し耐久性を向
上させるためである。こうした真空ラミネーション装置
を介して製造される太陽電池は、近年クリーンエネルギ
ー供給源として注目されている。即ち、地球環境汚染の
拡大につれ、環境問題に対する意識の高まりが世界的な
広がりをみせている。なかでも、ＣＯ₂排出に伴う地球
の温暖化現象に対する危惧感は深刻である。したがっ
て、こうした問題なくしてクリーンエネルギーを供給す
る手段に対する希求はますます強まっている。このよう
な状況において、太陽電池は、その安全性と扱い易さか
ら、安全なエネルギー源として期待される主要なもので
ある。これらの要求に対し信頼性および経済性の高い太
陽電池を供給するために、上述した真空ラミネーション
装置は重要な役割を果たすものである。

【０００３】ところで、太陽電池には様々な型式および
形態のものがある。代表的なものとして、結晶シリコン
太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリ
コン太陽電池、銅インジウムセレナイド太陽電池、化合
物半導体太陽電池などを挙げることができる。これらの
中、薄膜結晶シリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池
およびアモルファスシリコン太陽電池は、比較的低コス
トであり、しかも大面積化が可能なため各方面で活発に
研究開発が進められている。

【０００４】図７（ａ）および図７（ｂ）は上述した太
陽電池をモジュール化した太陽電池モジュールの構成を
模式的に示す図である。図７（ａ）は、材料積層時の構
成を示す模式図であり、図７（ｂ）は太陽電池モジュー
ルとして完成した状態での構成を示す模式図である。図
７（ａ）および図７（ｂ）において、７０１は表面被覆
材、７０２は充填材、７０３は太陽電池素子（光起電力
素子）、７０４は裏面被覆材をそれぞれ示す。該太陽電
池モジュールはつぎのようにして作製される。即ち、ま
ず真空装置内に太陽電池モジュールを構成する材料を配
置し積層し、真空引きを行い各材料間の空気を除く、即
ち、脱気（真空引き）を行う。ついで、真空引きしたこ
の状態で加熱する。加熱により積層体は昇温し、充填材
が架橋あるいは硬化する温度に達し、充填材が充分硬化
するまでこの温度を所定の時間保持する。その後冷却し
真空引きを停止し大気圧に戻す。この手順により図７
（ｂ）に示した構成の太陽電池モジュールが完成する。

【０００５】図８（ａ）乃至図８（ｃ）は、太陽電池モ
ジュールの製造に使用する従来の真空ラミネーション装
置の模式的説明図である。図８（ａ）は全体図であり、
図８（ｂ）は図８（ａ）の線Ｆ−Ｆでの断面構造図であ
り、図８（ｃ）は太陽電池モジュールを作製する時の断
面構造図である。図８（ａ）乃至図８（ｃ）において、
８０１は板状の基材であり、８０２は真空引きパイプで
あり、８０３はバルブであり、８０４は真空ポンプであ
り、８０５は脱気孔であり、８０６は固定部材であり、
８０７は蓋部材であり、８０８は太陽電池モジュール用
の積層体であり、８０９は網であり、８１０は真空ポン
プに連通した排気管である。図８（ａ）乃至図８（ｃ）
に示した真空ラミネーション装置を使用しての太陽電池
モジュールの作製はつぎのようにして行う。まず図８
（ｃ）のように、基材８０１と真空引きパイプ８０２の
環状体とに挟まれた空間に網８０９を敷き、太陽電池モ
ジュール作製材料（太陽電池モジュール用積層体）８０
８と蓋部材８０７とを配置する。つぎに真空ポンプ８０
４を起動し、基材８０１と真空引きパイプ８０２と蓋部
材８０７とにより形成した空間部（即ち、太陽電池モジ
ュール用積層体８０８を含む空間部）を真空引きして、
該空間部の空気と太陽電池モジュール用積層体８０８間
の空気を排出または脱気する。そして真空ポンプ８０４
を作動させたままで、該ラミネーション装置を不図示の
高温のオーブンに投入し、太陽電池モジュール用積層体
中の充填材が硬化する温度に昇温させ、硬化が終了する
までそのまま保持する。充填材の硬化後にオーブンから
該ラミネーション装置を取り出し冷却後、真空ポンプ８
０４を止めて前記空間部を大気圧に戻し、太陽電池モジ
ュールの作製を完了する。上記従来の真空ラミネーショ
ン装置は、構造が簡単で軽量なため、太陽電池モジュー
ルの大面積化に伴い装置の大型化が容易である、装置の
熱容量が小さいため太陽電池モジュールを構成する材料
の昇降温が早く、製造上の処理時間を短縮できるなどの
利点を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の真
空ラミネーション装置は上述した利点を有するものの、
該装置を使用して大面積の太陽電池モジュールを量産し
ようとする場合、以下に述べるような問題があり、該装
置は前記太陽電池モジュールの量産に適するものではな
い。即ち、太陽電池モジュールの量産を達成する場合、
最も大きな設備投資となるのが大面積の真空ラミネーシ
ョン治具を収容することの可能な大型加熱オーブンであ
る。この点詳細には、太陽電池モジュールの製造におけ
る真空ラミネーション処理はラミネーション材料積層、
真空引き、加熱、冷却、取り出しの各工程からなり、実
際に加熱オーブンが用いられるのは該５工程のうちの１
工程のみである。したがって加熱オーブンを有効に利用
するためには、複数の真空ラミネーション治具を用意
し、それぞれの真空ラミネーション治具を、それが上記
各工程間を迅速に、効率的に移動できる構造にしたうえ
で最適な工程設計を行う必要がある。ところが、量産す
る太陽電池モジュールが大面積のものである場合、真空
ラミネーション治具をサイズの大きいものにせざるを得
なく、したがって重たいものとなり、そのハンドリング
が困難になるという問題がある。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、真空ラミネーション法
により大面積の太陽電池モジュールを量産する場合の従
来技術における上述したオーブンの利用効率および真空
ラミネーション治具のハンドリングに係る問題点を解決
し、大面積の太陽電池モジュールの効率的量産を可能に
する方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術にお
ける上述した問題を解決し、上記目的を達成するもので
ある。本発明は、裏面被覆材、第１の充填材、被ラミネ
ート材、第２の充填材、表面被覆材からなるラミネート
材料をこの順に積層する積層工程と、前記表面および裏
面被覆材で挟まれた領域を減圧する真空化工程と、前記
ラミネート材料を昇温する加熱工程とを少なくとも行っ
て前記ラミネート材料の張りあわせを行う真空ラミネー
ション方法において、前記積層工程をラミネーション治
具上で行い、該ラミネーション治具は、積み重ね／積み
降ろし装置を利用して垂直方向に複数段積み重ね／積み
降ろしが可能であり、前記ラミネート材料積層工程で用
いられる積層作業エリアと、積み重ね装置を有する積み
重ねエリアと、前記真空化工程で用いられる真空ポンプ
を有する真空引きエリアと、前記加熱工程で用いられる
加熱オーブンを有する加熱エリアと、積み降ろし装置を
有する積み降ろしエリアを少なくとも含む複数のエリア
が隣接してサークル状に配置されており、前記各作業エ
リアおよび積み重ね／積み降ろし装置間での移動が自在
である前記ラミネーション治具を前記各作業エリアを上
記順に進行させながら真空ラミネーションを行うことを
特徴とする。

【０００９】

【実施態様例】図１は、本発明の連続処理真空ラミネー
ション方法を実施するについて使用する積み重ね／積み
降ろしが自在である真空ラミネーション治具の一例を示
す模式図である。図１において、１０１は、従来の技術
の説明において述べた板状の基材（即ち、ベースプレー
ト）に相当するものであり、該基材の上でラミネーショ
ン材料の積層が行われる。１０２は、シリコンラバーシ
ートであり、従来の技術の説明において述べた蓋部材に
相当するものである。１０３は、蓋部材１０２の下に位
置する真空引きパイプあるいは被積層物などを示してい
る。１０４は、真空引き用バルブあるいは結合器類を示
している。１１１は、基材１０１を乗せるためのコンテ
ナーであり、当該コンテナーの内部に張られたラダー１
１２によって基材１０１は保持されている。１１３およ
び１１４は、各々位置決めガイドピンおよびピン受けを
示す。コンテナー１１１は、後述する積み重ね／積み降
ろし装置によって自在にコンテナーどうしの積み重ね／
積み降ろしが行われるが、積み重ね／積み降ろし装置内
にて、コンテナーの位置をおおよそ決めた後、積み重ね
作業を開始すれば、位置決めガイドピン１１３の作用に
より自動的に正確な位置で積み重ねが行われるものであ
る。更に、ガイドピン１１３およびピン受け１１４によ
り荷崩れを防止する構造ともなっている。１１５は、コ
ンテナー１１１を積み重ね／積み降ろし装置内の支持フ
ックに引っかける際に用いられる突起（詳細は後述す
る）を示す。

【００１０】前記真空ラミネーション治具について詳細
に説明する。基材１０１としては、所望の強度を有し、
そして低い熱容量の安価な材料という観点から、表面に
耐食コートなどの施された厚さ１．５〜２．０ｍｍ程度
の鋼板を用いるのがよい。なお、基材１０１が低熱容量
のものであることは、オーブン内における加熱および加
熱後の冷却の迅速化に必要な要件である。ラダー１１２
は、基材１０１を半中空で保持するために用いられる。
基材１０１を半中空で保持するのは、加熱時および冷却
時に基材を迅速に周囲温度になじむようにするためであ
る。そして、ラダー自身が低熱容量でかつ必要充分な強
度を有するように設計される。ピン受け１１４は、コン
テナー１１１どうしを積み重ねた時に基材１０１および
シリコンラバーシート１０２、そして真空引き用バルブ
など１０４がコンテナーどうしの間隙に収まるようにそ
の高さが決められる。また、コンテナー１１１は必要充
分な強度を持つ安価な鋼材で軽量に作製することが望ま
しい。

【００１１】真空引きパイプ１０３は、真空引きを行う
管であり、環状に屈曲されたパイプである。真空引きパ
イプ１０３については、耐熱性を有していて剛性であり
かつ軽量であることが要求される。したがって、真空引
きパイプ１０３は、一般には主としてステンレスで構成
される。真空引きパイプ１０３の内周側の側面部には、
真空引きのための脱気孔が、真空ラミネーション装置を
組み上げる前に開けられていることが望ましい。また、
場合によっては真空引きパイプ１０３を板状の基材１０
１の上に接着することがある。この場合、真空引きパイ
プ１０３は、接着前に脱脂処理されていることが望まし
い。また、その大きさについては、板状の基材１０１内
に収まるようにする。また、真空引きパイプ１０３に
は、真空引きを行う真空ポンプに接続するための開口部
とバルブ類１０４が設けられる。真空引きパイプ１０３
の基材１０１への固定は、溶接による固定の他、真空引
きパイプ１０３と基材１０１との隙間を埋めるようにし
てシーラント（例えば、ＲＴＶ硬化型シリコンシーラン
ト）により固定する方法により行われる。

【００１２】シリコンラバーシート１０２は、真空引き
パイプ１０３と基材１０１とにより真空引きするための
空間部を形成する目的で使用される。またシリコンラバ
ーシート１０２は、真空引きした状態で、太陽電池モジ
ュールの構成材料を押さえつけて、それら構成材料間の
脱気を促す目的で使用される。シリコンラバーシート１
０２のサイズは、真空引きパイプ１０３の外枠よりも充
分に大きいものにする。シリコンラバーシート１０２
は、耐熱性と柔軟性を有し、軽量であり、かつ真空引き
した時気密性を保持するものであることが要求される。
こうしたことから、シリコンラバーシート１０２は、主
にシリコン樹脂構成され、形状はシート状である。基材
１０１上には、従来技術の説明で述べたような、不図示
の鋼が設置されている。該網は、真空引きして太陽電池
モジュールの構成材料間の脱気を行う際の、空気の流れ
を確保するために使用される。即ち、該鋼は、真空引き
する空間部の基材１０１とシリコンラバーシート１０２
の間に位置し、基材１０１とシリコンラバーシート１０
２が接触して空気の流れを遮断するのを防ぐために使用
する。該鋼のサイズは、真空引きパイプ１０３により形
成される環状体の内寸法と同じ形状および大きさのもの
を使用する。該鋼は、耐熱性と柔軟性を有し、そして軽
量であることが要求される。こうした鋼としては、ステ
ンレスやアルミニウムなどの金鋼、ポリエステルなどの
耐熱性樹脂繊維を網状にしたものを使用することができ
る。

【００１３】図２は、本発明の連続処理真空ラミネーシ
ョン方法を実施するについて使用する真空ラミネーショ
ン治具の積み重ね／積み降ろしを行う装置を示す模式図
である。図２において、２０１は図１に示したものと同
じ真空ラミネーション治具を示す。２０２は、円形のコ
ロであり、通常はこのコロの上を真空ラミネーション治
具２０１が垂直方向（図面上で）に移動する。２１１は
リフターであり、該リフターはシリンダー２１２の伸縮
により昇降する。リフター２１１上に真空ラミネーショ
ン治具２０１が位置するようにしてリフター２１１を上
昇させるとリフターの上面は真空ラミネーション治具の
下面に接触して真空ラミネーション治具を持ち上げるこ
とができる。２２１は、図中、横方向に摺動可能なフッ
クを示す。

【００１４】フック２２１がしまわれている状態では、
真空ラミネーション治具２０１の昇降はフリーであり、
リフター２１１の昇降と一致している。一方、フック２
２１が出ている状態では、フック２２１は図１における
突起１１５に引っかかり真空ラミネーション治具は下が
らない。２３１はキャスターであり、積み重ね／積み降
ろし装置全体がキャスターの回転によって矢印方向に移
動可能である。２３２はレールであり、積み重ね／積み
降ろし装置はこのレール上を移動する。

【００１５】次に、上述した積み重ね／積み降ろし装置
を用いて行う実際の真空ラミネーション治具の積み重ね
／積み降ろし動作を図３を示して説明する。図３におい
て、３０１は真空ラミネーション治具を示し、３０２は
リフターを示し、３０３はフックを示す。また図中
（１）〜（６）に示す工程の進行により、真空ラミネー
ション治具の積み重ね動作が進行する。

【００１６】以下、図３中の（１）〜（６）の状態に対
応する説明を行う。（１）：初期状態として、既に２段の真空ラミネーショ
ン治具がフック上に保持され、新規に積み重ねる真空ラ
ミネーション治具を円形コロ上を移動してきてリフター
上に位置させた状態を示している。（２）：リフターが上昇することにより、新規真空ラミ
ネーション治具の上端がフック上の真空ラミネーション
治具の下端に接触するまで上昇する。（３）：その後、フックがしまわれることにより、すべ
ての真空ラミネーション治具の荷重がリフターに移動す
る。（４）：リフターを真空ラミネーション治具１段分の高
さだけ上昇させる。（５）：改めてフックを出し、新規真空ラミネーション
治具を含む全真空ラミネーション治具の荷重がフック上
に移る。（６）：リフターを下降させる。以上で積み重ね作業を終了する。なお、積み降ろしの場
合の説明は省略するが、これは、本手順と逆の手順で作
業を行えば良い。

【００１７】図４は、本発明の連続処理真空ラミネーシ
ョン方法を実施するについて用いる各工程ごとに設けら
れた作業エリアがサークル状に配置される態様を示す模
式図である。具体的には、材料積層エリア、真空引きエ
リア、加熱エリア、冷却エリア、取り出しエリアがサー
クル状に配置されている。図４において、４０１は、材
料積層エリアを示し、該エリアでは、真空ラミネーショ
ン治具４０２上でラミネーション材料４０３の積層が行
われる。４１１は、積み重ね／積み降ろし装置であり、
該装置は、材料積層エリア４０１および真空引きエリア
４２１の両者に隣接できるようにレール４１２に沿って
移動できる。真空引きエリア４２１には、真空ポンプ４
２２および脱着可能な真空引き用フレキシブルホース４
２３が用意されている。４３１は加熱エリアを示し、加
熱オーブンがこのエリアを占めている。このオーブンは
必要量積み重ねられた真空ラミネーション治具を収容可
能な大きさを有している。４３４は、オーブンの扉であ
る。また、４３２は真空ポンプであり、４３３は大型オ
ーブンの壁を貫通し、かつ真空ラミネーション治具との
脱着可能な真空引き用フレキシブルホースである。

【００１８】４４１は冷却エリアであり、該エリアは真
空ポンプ４４２を有している。４５１は積み重ね／積み
降ろし装置であり、該装置は冷却エリア４４１および取
り出しエリア４６１の両者に隣接するようにレール４５
２に沿って移動できる。４６１は取り出しエリアであ
り、当該エリアでラミネーション後のモジュール４６３
の取り出しを行う。以上のすべてのエリア間に円形コロ
を有するコンベア４７１が設置されていて、真空ラミネ
ーション治具は１段であってもあるいは数段積み重ねて
ある状態であっても、各エリア間を自由に移動できる。
４８１は積層材料の材料積層エリア４０１への運搬ある
いは取り出しエリア４６１にて取り出したラミネーショ
ン後のモジュール４６３の回収などに用いられるコンテ
ナーであり、該コンテナーはレール４８２上を移動す
る。レール４８２は不図示の積層材料準備エリアなどま
で通じている。

【００１９】上述した図４に基づいて、本発明の連続処
理真空ラミネーション方法の態様を述べる。即ち、取り
出しエリア４６１にてラミネーション後のモジュール４
６３を取り出し、裸となった真空ラミネーション治具が
材料積層エリア４０１に運ばれる。同時にコンテナー４
８１に積層材料が載せられて運ばれてくる。材料積層エ
リアでは、運ばれてきた真空ラミネーション治具上に、
順次ラミネーション材料を積層する。積層する順序は裏
面被覆材、充填材、太陽電池素子、充填材、表面被覆
材、その他充填材流れ防止材および蓋材としてのシリコ
ンラバーシートなどである。積層手順そのものについて
は、従来の技術の説明のところで既に述べたので、ここ
ではその説明を省略する。

【００２０】初期状態では積み重ね／積み降ろし装置４
１１は、材料積層エリア４０１に隣接した位置にある。
１段分の材料積層の終了した真空ラミネーション治具
は、コンベア４７１上をスライドして積み重ね／積み降
ろし装置内に移動する。その後、積み重ね作業を１回行
うことにより、この真空ラミネーション治具は積み重ね
／積み降ろし装置内の不図示のフック上に乗る。引き続
き、材料積層を終えた２段目の真空ラミネーション治具
が積み重ね／積み降ろし装置内に移動し、再度積み重ね
作業を行うことにより、２段分の真空ラミネーション治
具がフック上に乗る。こうした積み重ね作業を繰り返
し、所望の段数を積み重ねる。なお、積み重ねる段数は
適宜決めれば良いが、積み重ねた時の最大高さがオーブ
ン内に収容できる高さでなければならない。さらには加
熱時間、使用できる真空ラミネーション治具の総数、材
料積層に要するタクトなどから導かれる最適の工程設計
に合わせた段数の積み重ねを行えば良い。以上のように
して必要な段数の積み重ねを終えた積み重ね／積み降ろ
し装置は、全体が真空引きエリア４２１に隣接する位置
まで移動する。

【００２１】その後、リフターを使って全ての真空ラミ
ネーション治具をコンベア４７１のレベルまで下降させ
た後に、該真空ラミネーション治具を真空引きエリアに
移動する。次に、真空引き用フレキシブルホース４２３
を真空ラミネーション治具に接続し、真空ポンプ４２２
を起動することにより、真空ラミネーション治具の基材
と蓋部材間の脱気を行う。充分な脱気が終了したら、不
図示のバルブを使って真空状態を保持したまま、真空引
き用フレキシブルホースを外す。引き続き、オーブンの
扉４３４を開け、真空ラミネーション治具をオーブン内
に移動する。改めて真空引き用フレキシブルホースを接
続し、真空ポンプ４３２を起動し、不図示のバルブを開
けることにより、ラミネーション材料の脱気を続ける。
オーブンの扉を閉め、オーブンのヒーターを起動し、加
熱を開始する。予め定められた時間の加熱によってラミ
ネーションが終了したならば、オーブンのヒーターを止
め、扉４３４を開ける。

【００２２】引き続き、バルブを締めて、ラミネーショ
ン治具を真空に保持したまま、真空引き用フレキシブル
ホース４３３を外す。その後、真空ラミネーション治具
を冷却エリア４４１に移動する。冷却エリアでは真空ポ
ンプ４４２を用いて再び脱気をしながら冷却する。この
際、積み重ねた真空ラミネーション治具間にファンなど
で強制的に冷気を送り込み、冷却時間の短縮を図ること
が望ましい。真空ラミネーション治具がハンドリングが
可能な温度まで冷却したならば、積み重ね／積み降ろし
装置４５１を冷却エリア４４１に隣接する位置まで移動
した後、真空ラミネーション治具を積み重ね／積み降ろ
し装置内に移動する。次いで、積み重ね／積み降ろし装
置４５１を取り出し、エリア４６１に隣接する位置まで
移動する。この後は、真空ラミネーション治具を１段積
み降ろすごとに取り出しエリアに移動してゆく。取り出
しエリアに移動したラミネーション治具からはシリコン
ラバーシート、充填材流れ防止材、ラミネーション後の
モジュールなどが取り出され、真空ラミネーションの全
工程を終了する。引き続き真空ラミネーション工程の次
のサイクルを開始する。こうしたサイクルを繰り返すこ
とにより、真空ラミネーションの大量処理が可能とな
る。

【００２３】図４に示す真空ラミネーション装置を用い
て真空ラミネーション処理を効率的に行うには、更に以
下の留意点がある。即ち、第１の留意点は、真空ラミネ
ーション治具の台数である。好適な真空ラミネーション
治具の積み重ね段数分を１組と考えると、取り出しおよ
び材料積層エリアに１組、予備真空引きエリアに１組、
加熱エリアに１組、冷却エリアに１組の計４組分の真空
ラミネーション治具を用意することが望ましい。このよ
うにすれば各エリアごとに１組の真空ラミネーション治
具が各エリアに対応する工程を実行するところとなり、
待ち状態のエリアがない。第２の留意点は、各工程の時
間を揃えることである。即ち、例えば加熱工程に要する
時間を基準として予備真空引き工程、冷却工程の時間を
揃えることにより、全工程は同時に終了し、一斉に次の
工程に進めるところとなり、無駄および煩雑さがない。
そのためには冷却ファンの能力、あるいは真空引き能力
の調節などが必要とされる。また、取り出し／積層工程
に関しては、この工程に就く作業員数を調整するなどに
よって他の工程時間に合わすという手段をとることも可
能である。なお、本発明においては積層作業そのものが
機械で付加的に行われるものかあるいは人手にて行われ
るかを規定するものではないが、上記タクトタイムを満
足させる上で必要な自動化とコストのバランスの観点か
ら適宜決めれば良い。

【００２４】本発明は以上述べた態様に限定されるもの
ではなく、該態様は適宜変更することができる。例えば
図４については、積層材料運搬コンテナーを記述したが
本発明はその有無を問わない。

【００２５】図５に本発明を実施する装置の別例を示
す。図５は図４における取り出し、積層エリアを２列と
し、積層枚数の増大に対処できるようにしたものであ
る。図５において、５０１は材料積層エリアであり、真
空ラミネーション治具５０２上でラミネーション材料５
０３の積層が行われる。５１１は積み重ね／積み降ろし
装置であり、材料積層エリア５０１および真空引きエリ
ア５２１の両者に隣接できるようにレール５１２に沿っ
て移動できる。真空引きエリア５２１には、真空ポンプ
５２２および脱着可能な真空引き用フレキシブルホース
５２３が用意されている。５３１は加熱エリアであり、
加熱オーブンがこのエリアを占めている。このオーブン
は、必要量積み重ねられた真空ラミネーション治具を収
容可能な大きさを有している。５３４は、該オーブンの
扉である。また、５３２は真空ポンプであり、５３３は
大型オーブンの壁を貫通し、かつ真空ラミネーション治
具との脱着可能な真空引き用フレキシブルホースであ
る。５４１は冷却エリアであり、真空ポンプ５４２を有
している。５５１は積み重ね／積み降ろし装置であり、
冷却エリア５４１および取り出しエリア５６１の両者に
隣接できるようにレール５５２に沿って移動できる。５
６１は取り出しエリアであり、該エリアでラミネーショ
ン後のモジュール５６３の取り出しを行う。以上のすべ
てのエリア間に円形コロを有するコンベア５７１が設置
されていて、真空ラミネーション治具は１段であっても
あるいは数段積み重ねてある状態であっても、各エリア
間を自由に移動できる。

【００２６】図５においては、積み重ね装置５１１およ
び積み降ろし装置５５１が、各々延長されたレール５１
２，５２２に沿って、２列化された取り出し、積層エリ
アに隣接できるようになっている。上記以外の点は図４
において説明したものと同一であるのでここでは省略す
る。また、別の変形例として例えば積み重ね／積み降ろ
し装置は、必ずしも図２に示したタイプのものでなくて
も良く、ホイストを用いて上からラミネーション治具を
重ねていくような方法をとることもできる。

【００２７】

【実施例】以下の実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。

【００２８】

【実施例１】以下に述べるようにして、本発明の連続処
理真空ラミネーション方法を実施した。本実施例におい
ては、図１、図２および図４に示した装置を使用した。
本実施例における積層手順は図６に示した。図６におい
て、６０１は板状基材である。基材６０１として、表面
をリン酸塩処理した１４５０ｍｍ×６０００ｍｍ寸法で
板厚１．６ｔの耐候性鋼板（商標名；ボンデ鋼板）を用
いた。板状基材６０１上には、１４００ｍｍ×５９５０
ｍｍの外寸を持つ真空引きパイプ６０２がＲＴＶシリコ
ン系シーラント６０６（商標名：ＫＥ３４７，信越シリ
コーン社製）にて固定されている。板状基材６０１上で
あり、かつ真空引きパイプ６０２で囲まれる位置には、
脱気経路を確保するための金網６０９が敷かれている。
該金網６０９としては、１３５０ｍｍ×５９００ｍｍの
ステンレス製φ０．６手織金網（太陽金網社製）を用い
た。また、金網６０９の上に下部充填材流れ防止材６１
０ａが敷かれている。充填材流れ防止材６１０ａとして
は、１３００ｍｍ×５８００ｍｍのＰＴＦＥフィルム
（旭ガラス社製）を使用した。板状基材６０９は図１に
おけるコンテナー１１１上に乗せられている。コンテナ
ー１１１は外寸１６００ｍｍ×６１００ｍｍ、高さ２０
０ｍｍである。なお、図１におけるコンテナー１１１上
の、板状基材６０１、真空引きパイプ６０２、金網６０
９、下部充填材流れ防止材６１０ａをまとめて真空ラミ
ネーション治具と呼称し、通常は、この組み合わせは複
数回のラミネーションを経ても崩さず再利用するもので
ある。

【００２９】該真空ラミネーション治具上にラミネーシ
ョン材料６０８の積層を行った。ラミネーション材料は
既に上述の図７に示したものと同様であり、下層から以
下の順で積層した。１）裏面被覆材：５００ｍｍ×１４００ｍｍで厚さ０．
４ｔの耐候性塗装鋼板（商標名：タイマカラーＧＬ，大
同鋼板社製）２）充填材：５００ｍｍ×１４００ｍｍ，厚さ４６０μ
ｍのＥＶＡ（商標名：耐候性グレード，ハイシート工業
社製）３）太陽電池素子４）前記２）と同じ充填材５）表面被覆材：５００ｍｍ×１４００ｍｍ，厚さ５０
μｍのフッ素樹脂フィルム（商標名：テフゼル，デュポ
ン社製）これらからなる太陽電池モジュール用積層体の基本サイ
ズは５００ｍｍ×１４００ｍｍであるので、１段の真空
ラミネーション治具上で８個の太陽電池モジュールに相
当する分の積層を行った。以上のラミネーション材料の
積層が終了した後、上部充填材流れ防止材６１０ｂを積
層し、さらにその上にシリコンラバーシート６０７を載
せた。シリコンラバーシート６０７としては、１５５０
ｍｍ×６１００ｍｍ，厚さ２ｔのタイガースポリマー社
製のものを用いた。以上の積層は図４に示す積層エリア
４０１にて行った。

【００３０】真空ラミネーション治具１段分の積層が終
了すると同時に真空ラミネーション治具は積み重ね／積
み降ろし装置４１１に送られて積み重ねた。本実施例に
おいては真空ラミネーション治具を６段積み重ねた。な
お、真空ラミネーション治具６段分の全ての積層に要し
た時間は４５分であった。６段積み重ねられた真空ラミ
ネーション治具の組は真空引きエリア４２１に運ばれ、
真空引きを開始した。真空引きの手順そのものは、上述
したと同様にした。真空ポンプとしてはＵＬＶＡＣ社製
Ｄ−３３０型ポンプを用い、４０分間の真空引きを行っ
た。４０分間真空引き後の真空度は、どの真空ラミネー
ション治具においても、真空ポンプ直上で約１Ｔｏｒｒ
程度であった。このようにして真空引きを行った後、６
段の真空ラミネーション治具の組は加熱オーブン内に運
ばれた。該オーブン内で真空引きを続けながら、加熱す
ることによりラミネーション処理を行った。前記オーブ
ン中での加熱処理条件は、１６０℃，５０分とした。こ
の加熱処理後、６段の真空ラミネーション治具の組は冷
却エリア４４１に運んだ。該冷却エリアにて不図示のフ
ァンにより冷風を送ることにより強制冷却を行った。３
０分後に手で充分に触ることの可能な温度まで冷めた。
次に６段の真空ラミネーション治具の組は積み重ね／積
み降ろし装置４５１に運ばれた後、治具１段ずつ積み降
ろされ、１段ごとに取り出しエリア４６１に移動した。
取り出しエリア４６１にて真空ラミネーション治具から
ラミネーション処理されたモジュールの取り出しを行っ
た。その際の手順は、つぎのように行った。１）シリコンラバーシートを取り外す、２）上部充填材流れ防止材を取り外す、そして３）ラミネーション処理されたモジュールを取り出す。なお、下部充填材流れ防止材以下の材料は次回の積層時
にそのまま使用することが可能なので取り外さなかっ
た。

【００３１】以上によりラミネーション処理の完了した
太陽電池モジュールは、外観上の問題などがなく、ラミ
ネート材料のハガレなどの全くない良好なものであっ
た。また、太陽電池として機能測定の結果も良好であっ
た。なお、本実施例の各工程に要した時間は以下のとお
りである。積層：４５分予備真空引き：４０分加熱：５０分冷却：３０分取り出し：１０分取り出しおよび積層工程の時間を併せて５５分であり、
また、加熱時間５０分に真空引き用フレキシブルチュー
ブなどの脱着作業を加えた実効時間が約５５分である。
従って本実施例では、真空ラミネーション治具は各工程
を略５５分タクトで進行してゆくことが可能であること
が理解される。さらに１日８時間の労働時間を仮定する
ならば、８バッチのラミネーションを行うことが可能で
あり、１日当たりの太陽電池モジュールの生産量として
は、８×６×８＝３８４個となる。３直体制で生産した
場合を考えれば略３倍の１１００個／日程度の太陽電池
モジュール生産能力が達成できる。

【００３２】

【実施例２】以下に述べるようにして、本発明の連続処
理真空ラミネーション方法を実施した。本実施例で用い
た装置は、図１、図２および図５に示したものである。
即ち、実施例１で用いた図４に示す装置レイアウトに替
えて図５に示す取り出しおよび積層エリア２列を有する
装置レイアウトとした。ラミネーション治具即ち、コン
テナー、板状基材、真空引きパイプ、金網などは実施例
１で用いたものと同じである。本実施例で積層した太陽
電池モジュールは、実施例１にて作製した太陽電池モジ
ュールの略半分の面積を持つものである。即ち、以下の
大きさの材料を以下の番号順に積層した。１）裏面被覆材：３００ｍｍ×６５０ｍｍ（厚さ、その
他、仕様は実施例１と同じ）２）充填材：３００ｍｍ×６５０ｍｍ（厚さ、仕様など
は実施例１と同じ）３）太陽電池素子４）前記２）と同じ充填材５）表面被覆材：３００ｍｍ×６５０ｍｍ（厚さ、仕様
などは実施例１と同じ）これらからなる太陽電池モジュール用積層体の基本サイ
ズは３００ｍｍ×６５０ｍｍであるので、１段の真空ラ
ミネーション治具上で１６個の太陽電池モジュールに相
当する分の積層を行った。１段の真空ラミネーション治
具上で積層する太陽電池モジュールの個数が実施例１の
場合の倍となっているので、１段当たりの積層には略２
倍の時間を要した。しかし、本実施例においては、取り
出しおよび積層エリアを２列としたことにより、１列ご
との積層枚数を半分とすることで従来通りの積層時間を
確保できた。即ち、各々の取り出しおよび積層エリアに
て真空ラミネーション治具３段分の積層を４５分で終え
た。この時積み重ね／積み降ろし装置は２列の積層エリ
ア間を往復しながら、６段の真空ラミネーション治具を
積み重ねた。以上述べた相違点以外は実施例１と同じ方
法でラミネーション全工程を行った。取り出した全ての
太陽電池モジュールについてラミネーションが順調に行
われた。そして得られた太陽電池モジュールは全て、特
性が良好であることがわかった。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたことから明らかなように、本
発明の連続処理真空ラミネーション方法によれば、加熱
オーブンをフルに活用し、太陽電池モジュールをハイス
ループットで量産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続処理真空ラミネーション方法を実
施するについて用いられる積み重ね／積み降ろしが自在
である真空ラミネーション治具を示す模式図である。

【図２】本発明の連続処理真空ラミネーション方法を実
施するについて用いられる真空ラミネーション治具の積
み重ね／積み降ろしを行う装置を示す模式図である。

【図３】図２に示した積み重ね／積み降ろし装置を用い
て積み重ね／積み降ろし作業を行う際の装置各部の動作
を示す模式図である。

【図４】本発明の連続処理真空ラミネーション方法を実
施するについて用いられる各工程ごとに設けられた作業
エリアがサークル状に配置される態様を示す模式図であ
る。

【図５】図４に示した作業エリア配置図のバリエーショ
ンを示す模式図である。

【図６】本発明の連続処理真空ラミネーション方法にお
いて真空ラミネーション治具上で行われる積層順を示す
模式図である。

【図７】従来の太陽電池モジュールの材料構成を示す模
式図である。

【図８】従来の太陽電池モジュールの製造装置に適用さ
れる真空ラミネーション装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１０１板状の基材１０２シリコンラバーシートなどの蓋部材１０３蓋部材１０２によって隠された真空引きパイプ
あるいは被積層物１０４バルブ類１１１コンテナー１１２コンテナー１１１内に張られたラダー１１３位置決めガイドピン１１４ガイドピン受け１１５コンテナー１１１を積み重ね／積み降ろし装置
内の支持フックに引っかける際に用いられる突起２０１真空ラミネーション治具２０２円形のコロ２１１リフター２１２シリンダー２２１フック２３１キャスター２３２レール３０１真空ラミネーション治具３０２リフター３０３フック４０１材料積層エリア４０２真空ラミネーション治具４０３ラミネーション材料４１１積み重ね／積み降ろし装置４１２レール４２１真空引きエリア４２２真空ポンプ４２３真空引き用フレキシブルホース４３１加熱エリア４３２真空ポンプ４３３真空引き用フレキシブルホース４３４オーブンの扉４４１冷却エリア４４２真空ポンプ４５１積み重ね／積み降ろし装置４５２レール４６１取り出しエリア４７１コンベア４８１積層材料あるいはモジュールの運搬コンテナー４８２コンテナー用のレール６０１板状基材６０２真空パイプ６０６シリコンシーラント６０９金網６１０ａ，６１０ｂ各々下部および上部充填材流れ防
止材６０７シリコンラバーシート６０８ラミネーション材料

フロントページの続き (72)発明者深江公俊東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】裏面被覆材、第１の充填材、被ラミネー
ト材、第２の充填材、表面被覆材からなるラミネート材
料をこの順に積層する積層工程と、前記表面および裏面
被覆材で挟まれた領域を減圧する真空化工程と、前記ラ
ミネート材料を昇温する加熱工程とを少なくとも行って
ラミネート材料の張りあわせを行う真空ラミネーション
方法において、前記積層工程を、内部を真空化可能な構
造を有すると共に垂直方向へ積み重ね可能な構造を有す
るそれぞれのラミネーション治具上で行い、積層工程終
了後、前記ラミネーション治具を積み重ね装置を利用し
て垂直方向に複数段積み重ね、ラミネーション治具が積
み重ねられた状態で前記真空化工程および前記加熱工程
を行い、積み重ねられたラミネーション治具を積み降ろ
し装置を利用して個々のラミネーション治具に分離し、
張りあわせを終えたラミネート材料を排出することを特
徴とする連続処理真空ラミネーション方法。
【請求項２】ラミネート材料積層工程で用いられる積
層作業エリアと、積み重ね装置を有する積み重ねエリア
と、真空化工程で用いられる真空ポンプを有する真空引
きエリアと、加熱工程で用いられる加熱オーブンを有す
る加熱エリアと、積み降ろし装置を有する積み降ろしエ
リアを少なくとも含む複数のエリアが隣接して配置され
ており、前記各作業エリアおよび積み重ね／積み降ろし
装置間での移動が自在であるラミネーション治具を前記
各作業エリアを上記順で進行させながら真空ラミネーシ
ョンを行うことを特徴とする請求項１に記載の連続処理
真空ラミネーション方法。
【請求項３】積層作業エリアと、積み重ねエリアと、
真空引きエリアと、加熱エリアと、積み降ろしエリアを
少なくとも含む複数のエリアが隣接してサークル状に配
置されていることを特徴とする請求項２に記載の連続処
理真空ラミネーション方法。
【請求項４】材料積層工程を終えた複数の前記ラミネ
ーション治具について、リフターとフックを備えた積み
重ね装置を用いて第１に前記リフター上に前記ラミネー
ション治具を乗せ、第２に前記リフターを上昇させるこ
とにより前記ラミネーション治具を上昇させ、第３に上
昇した前記ラミネーション治具を前記フックでおさえる
ことにより前記ラミネーション治具のみ上昇位置を確保
したうえで前記リフターを下降させ、引き続き下降させ
た該リフター上に新たなラミネーション治具を乗せて第
１の工程から繰り返すサイクルを経ることにより積み重
ねられ、複数のラミネーション治具の積み重ねられた単
位ごとに前記真空工程と加熱工程を行い、加熱工程を終
えた複数のラミネーション治具の積み重ねられた単位
は、リフターとフックを備えた積み降ろし装置を用いて
第１に積み重ねられた複数のラミネーション治具を前記
リフター上に乗せ、第２に前記リフターを上昇させるこ
とにより積み重ねられた複数のラミネーション治具を上
昇させ、第３に積み重ねられた複数のラミネーション治
具の下から２段目のラミネーション治具を前記フックで
おさえることにより下から２段目より上段のラミネーシ
ョン治具の上昇位置を確保したうえで前記リフターを下
降させて、最下段のラミネーション治具を下降させて取
り出し、引き続き前記リフターの上昇と下降により第２
の工程から繰り返すサイクルを経ることにより単体のラ
ミネーション治具に積み降ろされることを特徴とする請
求項３に記載の連続処理真空ラミネーション方法。
【請求項５】裏面被覆材、第１の充填材、被ラミネー
ト材、第２の充填材、表面被覆材からなるラミネート材
料をこの順に積層する積層工程と、前記表面および裏面
被覆材で挟まれた領域を減圧する真空化工程と、前記ラ
ミネート材料を昇温する加熱工程とを少なくとも行って
前記ラミネート材料の張りあわせを行う真空ラミネーシ
ョン方法において、前記積層工程をラミネーション治具
上で行い、前記ラミネーション治具は積み重ね／積み降
ろし装置を利用して垂直方向に複数段積み重ね／積み降
ろしが可能であり、ラミネート材料積層工程で用いられ
る積層作業エリアと、積み重ね装置を有する積み重ねエ
リアと、真空化工程で用いられる真空ポンプを有する真
空引きエリアと、加熱工程で用いられる加熱オーブンを
有する加熱エリアと、積み降ろし装置を有する積み降ろ
しエリアを少なくとも含む複数のエリアが隣接してサー
クル状に配置されており、前記各作業エリアおよび積み
重ね／積み降ろし装置間での移動が自在である前記ラミ
ネーション治具が前記各作業エリアを上記順に進行しな
がら真空ラミネーションを行うことを特徴とする連続処
理真空ラミネーション方法。