JPS58207679A - 太陽電池パネルの製造方法 - Google Patents

太陽電池パネルの製造方法

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JPS58207679A
JPS58207679A JP57089895A JP8989582A JPS58207679A JP S58207679 A JPS58207679 A JP S58207679A JP 57089895 A JP57089895 A JP 57089895A JP 8989582 A JP8989582 A JP 8989582A JP S58207679 A JPS58207679 A JP S58207679A
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JP
Japan
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solar cell
sealing material
pressure
pvb
electrode
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Application number
JP57089895A
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English (en)
Inventor
Hirotaka Nakano
博隆 中野
Hiroshi Washida
鷲田 浩志
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/02002Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02008Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
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    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、太陽電池パネルの製造方法に関するものであ
る。
(発明の技術的背景及び問題点) 太陽電池パネルの一例として低コスト、高信頼性を目標
としたスーパーストレート型太陽電池パネルを第1図に
示す。透明カバー・ガラス(11がパネル全体の構造的
支持体となっており、前記カバー・ガラス(1)の片面
には、内部に直列(二接続された太陽電池セル(3)よ
り成るスト9にゲスが埋め込まれた充填材(2)が接着
されている。充填材(2)としては、通冨ポリφビニル
・ブチラール(以下PVBと略記する。)が用いられる
。前記充填材(2)の裏面には、裏面材料(4)が接着
されている。裏面材料(4)は、第2図に示すように、
中間にサンドイッチされた金属箔例えばアルミニウム箔
(6)、及び両側のポリ・ビニル・フロライド(以下P
VFと略記する。)の三層構造より成る。アルミニウム
箔(6)は、外部からの水蒸気の透過を防ぐためのもの
である。太陽電池パネルの周辺部は、$3図に示す如く
絶縁材(力を介して、アルマイト処理を施したアルミニ
ウム枠(8)に固定されている。絶縁材(力としては、
長期の信頼性を保持し、しかも低コストな材料として、
ブチルゴムが用いられる。太陽電池(二より発電した電
力を外部に収り出すための取出し電極部付近の構造とし
ては、例えば第3図に示すものが知られていた。即ち、
太陽電池セル(3)から外部へ電力を取り出すための電
極(9)は、タブと称する金属板QIL二半田付された
後、P V B t2)のスリット並び(二、JA面材
料(4)の電極(9)が突き抜ける部分を取り除いた貫
通孔(I3)を介して外部へと通じている。電極(9)
と、裏面材料(4)中のアルミニウム箔(6)との短絡
を防止するため、裏面材料(4)が、この領域では取り
除かれている。それ故、この領域ではアルミニウム箔が
無いため水蒸気が透過するが、これを防ぐためシリコー
ン樹脂aυによりシールされている。さらに、この取出
し電極部は電極ボックス0邊の中(二収納されており、
電極(9)は図示しないが電極ボックスα乃内で外部リ
ード線と結線され、他の太陽電池パネルあるいは負荷へ
と通じている。
次に従来の太陽電池パネルの製造方法の概略を述べる。
透明カバーガラス(1)の片面上にPVBシートを敷き
、この上にあらかじめリード線により直列接続され、端
部に電at (9)が接続された太陽電池セル(3)を
並べる。次に太陽電池セルの上から第2のPVBンート
をかぶせるが、このシートはX極を取出丁部分だけ切削
されている。次に裏面材料(4)を−1、前記第2のP
VBシート上(二かぶせるが、この裏面材料(4)は電
極を取り出すための貫通孔が明けられており、電ね(9
)を出すようにしてかぶせる。次に、前記カバーガラス
、PVBシート、太陽電池セル、裏面材料をのせたもの
を真空ポンプに繋がれたゴムのパックにセットし加圧装
置(オートクレーブ)中に入れ、ゴムのパックを排気し
ながら温fl(150℃約10Kp/cmの圧力で加圧
テる。約1時間の加熱、加圧を続けるとPVBシート及
び裏面材料は軟化し太陽電池セル(3)は透明カバーガ
ラス(1)上(二PVBy−)に囲まれた状態で固定さ
れ、加圧装置から取り出してパネルは完成する。
その後必要度に応じてシリコーン樹脂aυや電極ボック
スα4を取付ける。
さて、太陽電池パネルに要求される電気的特性としては
、短絡電流、開放電圧、効率等、太陽電池セルの特性の
みならず、太陽電池パネルの構造によって決まる耐圧が
あり、その値は通常L)C3000■、AC2000V
である。そして、それらの値は、各種信頼試験、あるい
は長期間に亘っての使用に対しても、満足しなければな
らない。耐圧の測定は太陽電池パネルの組立て後、電極
(9)とアルミニウム枠(8)の間で行なわれる。パネ
ルの組立て後、あるいは信頼性試験後でしばしば耐圧不
良と称し、上述の耐圧の値を満足しない太陽電池パネル
が生じていた。不良の原因としては、アルミニウム枠(
8)と、裏面材料(4)中のアルミニウム箔(6)の接
触が考えられ、その対策として絶縁材(力ζニブチルゴ
ムを用いることにより耐圧不良は解消する。
一方耐圧という面でみると一層注意を要する点がある。
裏面材料(4)の中心部には金属板や箔を保有しており
、電極(9)の取出し口となる貫通孔α濁の切り口には
アルミ箔(6)が露出するのでこの露出したアルミ箔(
6)と電極間の耐圧が間融となる。この間の耐圧が悪い
と電極から取出される高圧電流が金属板(−も流れ込み
、裏面シートも高圧に耐電して電気安全上好ましくない
。又、太陽電池セルの裏面電極と金属板との間(二大き
なコンデンサーが形成され、交流電圧が何らかの原因で
太陽電池側に印加された場合、大きな電流が流れる事に
なる。
この結果、外部回路に故障を生じたり、太陽電池パネル
が破損すると云う事故が半る事になる。
−このように考えられるので電極(9)とアルミ箔(6
)間は第3図1のように通常5朋以上の間隔を保ってい
る。発明者らが念のためこの間にAC2000■の電圧
を印加してリーク電流を測定したところ約5 m Aも
の電流が流れていることが判明した。
これはシリコーン樹脂αDによりシールしたものでも同
様な値である。このリーク電流は極力減少しなければな
らず貫通孔(9)の直径を大きくすればよいが、パネル
の耐湿性が低下するので好ましくない。そこでその他の
対策が望まれる。
(発明の目的) 本発明は上記に遁みなされたもので、耐圧特性のよい太
陽電池パネルの製造方法を提供することを目的とする。
(発明の概要) 発明者等は電極(9)とアルミ箔(6)間の耐圧を向上
すべく種々の実験を行った結果次のよう(二推察した。
すなわち電極(9)とアルミ箔(6)間のリーク電流の
原因は、パネルの組立で、ゴムのパックを排気しながら
充てん材(2)の加圧、融着な行うとき(二充てん材(
2)を構成するPVBシート表面が汚染され、この汚染
表面を通じてリーク電流が流れるものであると推察した
。第4図はその考え方を説明するもので、貫通孔αりに
位置する充てん材(2)の表面(急が汚染され、この汚
染を通じて電極(9)とアルミ箔(6)との間にリーク
電流が流れると考えた。
そこで対策として第6図に不すように充てん材(2−リ (2)、櫂 を融着する前(:、貫通孔α四の周辺部を
あらかじめ絶縁性のシール材翰例えばPVBのシート等
で覆っておき、この状態でゴムパックにセットし融着せ
しめれは充てん材(2)の表面(S)は汚染されない。
〃 本発明は以上の考攬に基きなされたもので、透明基板と
、どの透明基板の背面に形成され所定の加熱、必要によ
り加圧により融着される絶縁性充てん材と、この充てん
材の内部に配置され直列又は並列に接続される複数の太
陽電池セルと、前記光てん材の裏面に形成され表面が絶
縁材、内部に金属板(又は金属箔)を有する裏面部材と
この裏面部祠の一部に設けられる貫通孔を通って導出さ
れる前記太陽電池セルの電力収出用電極とを有する太陽
電池パネルの製造方法において、前記光てん材の融着前
に前記貫通孔の周辺部をあらかじめ絶縁性のシール材C
二より覆い、前記光てん材と共にシール材をも融着せし
めることを特徴とする太陽電池パネルの製造方法である
(発明の実施例)′□ 以下図面ン用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
透明カバー・ガラス(1)としては、肉厚3間の強0、
76 uのP’V Bのシートを直列に接続された4イ
ンチのシ′リコン単結晶より成る太陽電池セル(3)を
、また、裏面材料(4)としては、第2図に示されるよ
うな肉厚20μmのアルミニウム箔(6)が中間にサン
ドイッチされ、両側に肉厚25μmのPVFを有するシ
ートをそれぞれ第5図の如くセットする。(実際はカバ
ー・ガラス(1)上にそれぞれを乗せる。第5図を逆に
した図である。)取出し電極部付近の構造を拡大して第
6図に示す。即ち、す(’1−1) −ド線が通るPVB#  にはスリットを開けておき、
アルミニウム箔が挾まれた裏面材料(4)は大きく開口
する。裏面材料(4)の下にはさら(二絶縁性のシール
材(2υを設ける。絶縁性のシール材QfJとしては、
PVFとオート・クレープ中で接着可能な材料、例えば
PVBあるいはEVA (エチレン・ビニル・アセテー
ト)があるが、本実施例では、0.38uaのPVBの
シートを用いた。尚、セット時には、PVBの洗浄並び
に湿度25%、温度2゜℃での調質処理を行なう。次に
真空ポンプに繋がれたゴムのパックにセットし、オート
クレーブ中に入れる。ゴムのパック中を真空排気しなが
ら、約10〜/cIItの圧力で加圧する。その時、オ
ートクレーブ内の温度は約150℃とする。第9図C:
オートクレープでの温度と加圧のスケジュールの一例を
示す。以上の工程仁より、第1図に示すようなスーパー
ストレート構造が形成される。またその時の取出し電橋
近傍を第7図に示す。その後第3因に示すものと同様に
、電極ボックス内Cニシリコーン樹脂を充填し、封着す
る。さらに、アルミニウム枠(8)と、ブチルゴム(力
を介し枠組みを行なう。
以上の工程により太陽電池パネルが形成される。
本発明による太陽電池パネルと、絶縁性のシール材四が
無い従来の太陽電池パネルとを、A C2000Vを電
極(9)とアルミ箔(6)間にかけて耐圧試験を行なっ
た時の試験結果を表1に示す。サンプル数は各10枚で
ある。
表1 耐圧試験結果(AC2000V印加)表1.から
れかるように、PVBによる絶縁性のシール材(4)を
アルミニウム箔を有する裏面材料(4)のアルミニウム
箔側面に充分にオートクレーブにより封着することによ
り、AC2000Vを印加した場合の電流値が大幅減少
する。即ち、耐圧特性が大幅に改良される。
尚、本発明の実施例として、絶縁性のシール材(2すが
、PVBである場合につき詳述したが、EVAを用いた
場合にもさらには、第8図に示すように、PVBあるい
はEVA上にPVFが貼合された2層の構成物でも同様
に耐圧特性が改良される。
以上、本発明による取出し電極部の構造を有する太陽電
池セルは、絶縁性のシール材によりアルミニウム箔部が
緻密にカバーされているため、大幅(二耐圧特性が向上
する。
【図面の簡単な説明】
八 第1図、第3図りび第5図は従来の太陽電池の概略断面
図、第2図は裏面材料の概略断面図、第4図は第3図の
電極部を拡大した図、第6図〜第8図は本発明の太陽電
池パネルの製造方法を説明する図、第9図はオートクレ
ーブ中で太陽電池パネルを加熱加圧するときのスケジュ
ールを説明する図である。 1・・・透明御飯 2、駅・・・充てん材 3・・・太陽電池セル 4・・・裏面部拐 6・・・アルミ箔 9・・・電極 13・・・貫通孔 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) 37 第  1 図 第  3 図 第  5 図 第6図 第  7 図 第  8 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 透明基板と、この透明基板の背面に形成され所定の加熱
    、必要により加圧により融着される絶縁性及び透明性光
    てん材と、この充てん祠の内部に配置され直列又は並列
    (二接続される複数の太陽電池セルと、前記光てん材の
    裏面に形成され表面が絶縁材、内部に金属板(又は金属
    箔)を有する裏面部材と、この裏面部材の一部に設けら
    れる貫通孔を通って導出される前記太陽電池セルの電力
    取出用電極とを有する太陽電池パネルの製造方法におい
    て、 前記光てん材の融着前に前記X通孔の周辺部をあらかじ
    め絶縁性のシール材により覆い、前記光てん材と共にシ
    ール材をも融着せしめることを特徴とする太陽電池パネ
    ルの製造方法。
JP57089895A 1982-05-28 1982-05-28 太陽電池パネルの製造方法 Pending JPS58207679A (ja)

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