KR20120042876A - 태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법 - Google Patents

태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120042876A
KR20120042876A KR1020127002400A KR20127002400A KR20120042876A KR 20120042876 A KR20120042876 A KR 20120042876A KR 1020127002400 A KR1020127002400 A KR 1020127002400A KR 20127002400 A KR20127002400 A KR 20127002400A KR 20120042876 A KR20120042876 A KR 20120042876A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
solar cell
cell module
translucent
inner seal
Prior art date
Application number
KR1020127002400A
Other languages
English (en)
Inventor
가쯔히꼬 마에다
다쯔지 호리오까
쥰지 오오까
다까시 기따무라
신이찌로오 마마세
Original Assignee
미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Publication of KR20120042876A publication Critical patent/KR20120042876A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L31/04Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • 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
    • H01L31/02013Arrangements 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 comprising output lead wires elements
    • 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
    • B32B17/10009Layered 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 number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036Layered 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 number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • 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
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10293Edge features, e.g. inserts or holes
    • B32B17/10302Edge sealing
    • 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
    • B32B17/10788Layered 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 ethylene vinylacetate
    • 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
    • H01L31/04Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • H01L31/0488Double glass encapsulation, e.g. photovoltaic cells arranged between front and rear glass sheets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/60Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S2025/601Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules by bonding, e.g. by using adhesives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/20Peripheral frames for 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

EVA의 불거져 나옴이나 리세스 등을 억제하는 동시에, 태양 전지 모듈 내로의 수분의 침입을 억제할 수 있는 태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법을 제공한다. 광전 변환층을 사이에 두고 배치되는 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)과, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이이며, 그 주위를 둘러싸도록 배치된 내측 시일부(26A)와, 내측 시일부(26A)의 일부에 형성되고, 충전부가 배치된 영역과 외부를 연결하는 간극(26C)과, 투광성 기판(11A), 이면 기판(11B) 및 내측 시일부(26A)에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치된 충전부와, 간극(26C)을 덮는 외측 시일부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법{SOLAR CELL MODULE, SOLAR CELL PANEL, SOLAR CELL MODULE MANUFACTURING METHOD, AND SOLAR CELL PANEL MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 발전층을 제막으로 제작하는 박막계 태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 태양 전지 패널로서, 판 두께가 약 4㎜, 종횡이 약 1.4m×약 1.1m인 글래스 기판에 박막 실리콘계 태양 전지를 형성하고, 밀봉재(EVA)와 백시트(PET/AL/PET 구조)로 밀폐 처리를 실시하고, 알루미늄 프레임을 장착한 것이 알려져 있다.
상술한 알루미늄 프레임의 재료비는 태양 전지 패널에 있어서의 재료비 전체에 대해 약 10% 내지 약 20%를 차지하므로, 알루미늄 프레임은 태양 전지 패널의 제조에 사용되는 재료 중에서도 고가의 것이었다.
그로 인해, 상술한 구성을 갖는 태양 전지 패널의 제조 비용을 저감시키기 위해서는, 알루미늄 프레임을 생략 또는 간략화하는 것이 유효하다고 생각된다.
구체적으로는, 태양 전지 패널의 이면에 배치되어 있었던 백시트를 글래스 기판으로 치환하여, 알루미늄 프레임이 부담하고 있었던 강도의 적어도 일부를 당해 글래스 기판에 부담시킴으로써, 알루미늄 프레임을 생략 또는 간략화할 수 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
이와 같이, 태양 전지 패널의 표면 및 이면에 글래스판을 배치하는 구성을 이하에서는 더블 글래스 구조라 표기한다.
한편, 이면에 백시트 등을 배치한 태양 전지 패널은, 알루미늄 프레임에 있어서의 コ자 형상의 단부에 태양 전지 모듈의 모서리부를 삽입함으로써, 알루미늄 프레임에 태양 전지 모듈이 고정되는 경우가 있다.
이 경우에 있어서 태양 전지 패널이 경사면에 설치되면, 태양 전지 패널에 있어서의 발전 면적이 감소한다고 하는 문제가 있었다.
즉, 태양광 입사측의 태양 전지 모듈 표면과 알루미늄 프레임의 고정 부분에는 단차가 형성되어, 태양 전지 패널에 있어서의 경사면의 하측에서는, 당해 단차에 수분이나 먼지가 저류되기 쉽다. 이 수분이나 먼지는 태양 전지 패널에 입사하는 입사광을 차단하므로, 이 부분이 발전 면적의 감소 부분으로 되어 있었다.
상술한 더블 글래스 구조를 갖는 태양 전지 패널의 경우에는, 태양 전지 모듈을 지지하는 알루미늄 프레임이 생략 또는 간략화되어 있으므로, 태양 전지 모듈 표면에 있어서의 입사광이 입사하는 면에 알루미늄 프레임의 일부가 배치되는 일이 없다. 그로 인해, 상술한 바와 같이 입사광이 입사하는 면에 수분이나 먼지가 저류되는 일이 없어, 발전 면적이 감소하는 일이 없다.
일본 특허 출원 공개 소61-199674호 공보
일반적으로 더블 글래스 구조를 갖는 태양 전지 모듈에 있어서의 라미네이트 공정, 즉 투광성 글래스 기판에 이면 글래스 기판을 접착하여 양 글래스 기판의 사이를 밀봉하는 공정은, 이하와 같이 행해진다.
즉, 발전층이 형성된 투광성 글래스 기판의 주위에 EVA(에틸렌 아세트산 비닐 공중합 수지)가 전체 주위에 걸쳐 도포되고, 이면 글래스 기판이 투광성 글래스 기판과의 사이에 발전층이나 EVA를 끼우도록 배치된다. 그리고 라미네이터에 의해 내부 공기의 배기가 행해지는 동시에, 열판에 의해 투광성 글래스 기판이나 EVA나 이면 글래스 기판 등이 가열되어, 투광성 글래스 기판 및 이면 글래스 기판이 밀착되도록 압박됨으로써, 라미네이트 공정이 행해지고 있다. 이때 EVA의 가교가 진행됨으로써, 투광성 글래스 기판에 이면 글래스 기판이 접착된다.
예를 들어, 라미네이트 공정에 있어서, 투광성 글래스 기판과 이면 글래스 기판 사이에 광전 변환층이나 충전부 등을 밀폐하여 밀봉할 때에, 투광성 글래스 기판과 이면 글래스 기판 사이의 내부 공간의 공기를 충분히 배기할 수 없는 경우가 있다. 이 경우, 태양 전지 모듈의 내부, 즉 투광성 기판과 이면 기판 사이에 기포가 잔류한다. 이 기포는, 태양 전지 모듈의 주위로부터 내부로의 수분 침입 경로로 되는 경우가 있어, EVA 밀봉 부분의 장기 신뢰성을 저하시킬 우려가 있다고 하는 문제가 있었다.
또한 예를 들어, 라미네이트 공정에 있어서, 투광성 글래스 기판 및 이면 글래스 기판을 압박할 때에 면압 분포가 존재하면, 태양 전지 모듈의 주위, 특히 코너 부분으로부터 EVA의 외측으로의 불거져 나옴이 발생하거나, 압박 종료 후에 태양 전지 모듈의 내측으로 EVA의 리세스(recess)가 발생하거나 하여 간극이 발생할 가능성이 있었다. 이 간극이 발생하면, EVA 밀봉 부분에 있어서의 수분 침입을 방지하는 밀봉성의 저하가 발생하여, 장기 신뢰성이 저하될 우려가 있다고 하는 문제가 있었다.
특히, 면적이 1㎡를 초과하는 대형 사이즈의 태양 전지 모듈에 있어서는, 태양 전지 모듈 전체에서의 균일한 압박 상태를 얻는 것이 어려워진다. 혹은, 기판의 열분포에 의한 휨이 발생함으로써, 기판 주위로부터 EVA의 외측으로의 불거져 나옴이나, 태양 전지 모듈의 내측으로 EVA의 리세스가 발생하기 쉬워진다. 그로 인해, 태양 전지 모듈 전체에서의 균일한 압박 상태를 얻는 효과적인 대책이나, EVA의 외측으로의 불거져 나옴이나, 내측으로의 리세스를 방지하는 효과적인 대책이 요망되고 있다.
여기서, 투광성 글래스 기판과 이면 글래스 기판의 기판 간격에 있어서, 기판 주위가 기판 중앙보다 접근하여 발생하는 EVA의 외측으로의 불거져 나옴에 대해, EVA의 내측으로의 리세스는 이하와 같이 하여 발생한다고 생각된다.
즉, 라미네이트 공정중의 압박력에 의해 태양 전지 모듈의 주위, 특히 코너 부분의 투광성 글래스 기판과 이면 글래스 기판의 기판 간격이, 태양 전지 모듈의 중앙 부분을 주체로 하는 전체 영역보다 지나치게 접근한 상태에서 라미네이트 공정이 종료되어 압박력이 없어지면, 기판 간격이 지나치게 접근하고 있었던 부분(코너 부분)의 투광성 글래스 기판 및 이면 글래스 기판의 간격이 확대되어, 기판 중앙 부분의 기판 간격에 근접한다. 그러면, 투광성 글래스 기판과 이면 글래스 기판 사이에 배치된 EVA는 내측으로 인장되어, 태양 전지 모듈의 주위 부분에 리세스가 발생한다.
여기서, 라미네이트 공정까지가 종료된 것을 태양 전지 모듈, 모든 제조 공정이 종료된 것을 태양 전지 패널이라 표기한다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, EVA의 불거져 나옴이나 리세스 등을 억제하는 동시에, 태양 전지 모듈 내로의 수분의 침입을 억제할 수 있는 태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 이하의 수단을 제공한다.
본 발명의 제1 형태는, 광전 변환층을 사이에 두고 배치되는 투광성 기판 및 이면 기판과, 상기 투광성 기판과 상기 이면 기판 사이이며, 그 주위를 둘러싸도록 배치된 내측 시일부와, 상기 투광성 기판, 상기 이면 기판 및 상기 내측 시일부에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치된 충전부와, 상기 내측 시일부의 일부에 형성되고, 상기 충전부가 배치된 영역과 외부를 연결하는 간극과, 상기 간극을 덮는 외측 시일부가 설치되어 있는 태양 전지 모듈을 제공한다.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 투광성 기판, 이면 기판 및 내측 시일부로 둘러싸인 공간에 충전부가 배치되므로, 당해 충전부가 배치되는 공간을 밀폐하여 밀봉하는 과정에 있어서, 충전부가 투광성 기판과 이면 기판 사이로부터 불거져 나오는 것을 방지할 수 있다.
또한, 투광성 기판과 이면 기판 사이에 내측 시일부를 배치하므로, 태양 전지 모듈의 내부인 광전 변환층이 배치된 영역으로의 습분 침입을 억제하는 억제 특성을 유지할 수 있다.
한편, 투광성 기판과 이면 기판 사이에 광전 변환층이나 충전부 등을 밀폐하여 밀봉하는 과정에 있어서, 내측 시일부에 형성된 간극을 통해, 투광성 기판, 이면 기판 및 내측 시일부로 둘러싸인 공간의 공기를 배기할 수 있다. 그로 인해, 태양 전지 모듈의 내부, 즉 투광성 기판과 이면 기판 사이에 기포가 잔류하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 당해 기포가 태양 전지 모듈의 주위로부터 내부로의 수분 침입 경로로 되는 것을 억제할 수 있으므로, 태양 전지 모듈의 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 투광성 기판과 이면 기판 사이에 광전 변환층이나 충전부 등을 밀봉한 후에, 외주 시일부에 의해 간극의 외주를 덮음으로써, 태양 전지 모듈의 내부의 밀봉성을 확보할 수 있다.
상기 발명의 제1 형태에 있어서는, 상기 간극은 상기 내측 시일부의 1개 부위에만 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 예를 들어 본 발명의 태양 전지 모듈을 경사진 설치면에 설치하는 경우에, 내측 시일부의 간극이 경사진 설치면의 상측에 배치되도록 태양 전지 모듈을 설치함으로써, 태양 전지 모듈의 내부로의 습분 침입을 억제할 수 있다.
즉, 비 등의 수분은, 태양 전지 모듈과 태양 전지 모듈을 보유 지지하는 프레임 사이에 침입한다. 태양 전지 모듈이 경사진 설치면에 설치되고, 태양 전지 패널의 설치와 배수 구조의 사정에 의해, 태양 전지 패널의 하측에 수분의 보유 영역이 발생되어 있는 경우에는, 수분은 경사면의 하방에 저류된다. 그로 인해, 내측 시일부의 간극을 경사진 설치면의 상측에 배치함으로써, 저류된 물과 내측 시일부의 간극을 이격시킬 수 있다. 그 결과 저류된 물은, 연속적으로 형성된 내측 시일부의 밀봉 구조에 의해 수분 침입이 억제되고, 내측 시일부의 간극은 저류된 물과 이격된 위치에 있는 동시에, 외측 시일부에 의해 간극의 외주를 덮고 있으므로, 태양 전지 모듈의 내부로의 습분 침입을 억제할 수 있다.
상기 발명의 제1 형태에 있어서는, 상기 간극은 상기 내측 시일부의 코너부에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 내측 시일부의 코너부에 간극을 형성함으로써, 내측 시일부를 안정적으로 배치할 수 있다.
예를 들어, 디스펜서 등에 의해 도포함으로써 내측 시일부를 배치하는 경우, 도포 방향이 변화되는 코너부에서는, 도포된 내측 시일부의 두께가 불균일해지거나, 내측 시일부의 형상이 불균일해진다. 내측 시일부의 코너부에 간극을 형성하면, 시공이 어려운 코너부에 내측 시일부를 배치할 필요가 없어지므로, 내측 시일부의 두께나 형상의 균일성을 유지하기 쉬워진다.
한편, 내측 시일부의 코너부의 각각에 내측 시일부의 간극을 형성함으로써, 1개 부위에만 형성한 경우와 비교하여, 투광성 기판, 이면 기판 및 내측 시일부로 둘러싸인 공간의 공기를 균등하게 배기할 수 있다.
이로 인해, 태양 전지 모듈의 내부, 즉 투광성 기판과 이면 기판 사이에서의 기포의 잔류가 더욱 억제되어, 상기 기포가 태양 전지 모듈의 주위로부터 내부로의 수분 침입 경로로 되는 것을 억제할 수 있어, 태양 전지 모듈의 장기 신뢰성이 향상된다.
상기 발명의 제1 형태에 있어서는, 상기 투광성 기판 및 상기 이면 기판의 하나의 대향하는 2변 및 다른 대향하는 2변 중 한쪽에 상기 내측 시일부가 배치되고, 다른 쪽에 상기 간극이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 대향하는 2변에만 내측 시일부를 배치하면 되므로, 내측 시일부의 배치나 시공이 용이해진다. 예를 들어 내측 시일부를 디스펜서에 의해 도포하는 경우에는, 디스펜서의 이동 방향이 한정되므로, 그 구동 기구를 간소화할 수 있다.
본 발명의 제2 형태는, 상기 본 발명의 제1 형태의 태양 전지 모듈과, 상기 태양 전지 모듈의 상기 이면 기판에 고정되어 상기 태양 전지 모듈을 지지하는 리브부가 설치되어 있는 태양 전지 패널을 제공한다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 이면 기판에 고정되어 태양 전지 모듈을 지지하는 리브부가, 태양 전지 모듈 강도를 부가하는 부재로서 작용할 수 있다. 그로 인해, 이면 기판 자체의 강도가 낮아도 되게 되어, 이면 기판을 얇게 할 수 있으므로, 이면 기판의 재료비의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 이면 기판을 얇게 함으로써, 리브부의 질량 증가분을 예상해도, 태양 전지 패널이 경량화되어, 제조시나 설치 시공시에 있어서의 태양 전지 패널의 취급성이 향상된다.
본 발명의 제3 형태는, 투광성 기판에 광전 변환층을 형성하는 제막 공정과, 상기 투광성 기판의 주위를 따라 내측 시일부를 배치하는 동시에, 상기 내측 시일부의 일부에 절결 형상의 간극을 형성하고, 상기 내측 시일부로 둘러싸인 영역 내에 충전부를 배치하는 배치 공정과, 상기 투광성 기판과의 사이에 상기 내측 시일부 및 충전부를 끼워넣어 이면 기판을 배치하고, 상기 내측 시일부로 둘러싸인 공간의 공기를 배기하고, 상기 충전부를 가열 밀폐시켜, 상기 투광성 기판 및 상기 이면측 글래스 기판을 밀봉하는 밀봉 공정을 갖는 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 배치 공정에 있어서 투광성 기판, 이면 기판 및 내측 시일부로 둘러싸인 공간에 충전부가 배치되므로, 충전부가 투광성 기판과 이면 기판 사이로부터 불거져 나오는 것을 방지할 수 있다.
또한, 투광성 기판과 이면 기판 사이에 내측 시일부를 배치하므로, 태양 전지 모듈의 내부인 광전 변환층이 배치된 영역으로의 습분 침입을 억제하는 억제 특성을 유지할 수 있다.
한편, 투광성 기판과 이면 기판 사이에 광전 변환층이나 충전부 등을 밀봉하는 밀봉 공정에 있어서, 내측 시일부에 형성된 간극을 통해, 투광성 기판, 이면 기판 및 내측 시일부로 둘러싸인 공간의 공기를 배기할 수 있다. 그로 인해, 태양 전지 모듈의 내부, 즉 투광성 기판과 이면 기판 사이에 기포가 잔류하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 상기 기포가 태양 전지 모듈의 주위로부터 내부로의 수분 침입 경로로 되는 것을 억제하여, 태양 전지 모듈의 장기 신뢰성이 향상된다.
본 발명의 제4 형태는, 투광성 기판에 광전 변환층을 형성하는 제막 공정과, 상기 투광성 기판 상의 상기 광전 변환층을 덮도록 충전부를 배치하는 배치 공정과, 상기 투광성 기판과의 사이에 상기 광전 변환층 및 상기 충전부를 끼워넣어 이면 기판을 배치하는 동시에, 상기 투광성 기판과 상기 이면측 글래스 기판의 간격을 규정하는 규제부를 상기 투광성 기판의 주위의 적어도 일부에 배치하고, 상기 투광성 기판과 상기 이면 기판 사이의 공기를 배기하고, 상기 충전부를 가열 밀폐시켜, 상기 투광성 기판 및 상기 이면측 글래스 기판을 밀봉하는 밀봉 공정을 갖는 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 투광성 기판 및 이면 기판의 간격이, 규제부에 의해 규정되는 소정 간격보다도 좁아지는 일이 없다. 그로 인해, 밀봉 공정에 있어서 충전부가 투광성 기판과 이면 기판 사이로부터 밀려나와, 불거져 나오는 것을 방지할 수 있다.
또한, 밀봉 공정의 종료 후에, 투광성 기판과 이면 기판의 간격이 확대되는 일도 없으므로, 충전부가 투광성 기판과 이면 기판 사이로 인입되는 것을 방지할 수 있다.
이로 인해, 태양 전지 모듈의 주위로부터 내부로의 수분 침입 경로로 되는 것을 억제하여, 태양 전지 모듈의 장기 신뢰성이 향상된다.
상기 발명의 제3 형태 또는 제4 형태에 있어서는, 상기 밀봉 공정에, 상기 투광성 기판과 상기 이면 기판의 사이이며, 상기 내측 시일부가 설치되어 있지 않은 외주를 덮도록 외측 시일부를 배치하는 외주 시일 공정이 포함되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 투광성 기판과 이면 기판 사이에 광전 변환층 등을 밀봉하는 밀봉 공정 후에, 외주 시일부에 의해 투광성 기판 및 이면 기판에 있어서의 내측 시일부가 설치되어 있지 않은 외주를 덮으므로, 태양 전지 모듈의 내부의 밀봉성을 확보할 수 있다.
본 발명의 제5 형태는, 상기 본 발명에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서의 상기 밀봉 공정 후에, 상기 이면 기판에 상기 태양 전지 모듈을 지지하는 리브부를 장착하는 리브 장착 공정을 더 갖는 태양 전지 패널의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 이면 기판에 고정되어 태양 전지 모듈을 지지하는 리브부가, 태양 전지 모듈 강도를 부가하는 부재로서 작용할 수 있다. 그로 인해, 이면 기판 자체의 강도가 낮아도 되게 되어, 이면 기판을 얇게 할 수 있으므로, 이면 기판의 재료비의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 이면 기판을 얇게 함으로써, 리브부의 질량 증가분을 예상해도, 태양 전지 패널이 경량화되어, 제조시나 설치 시공시에 있어서의 태양 전지 패널의 취급성이 향상된다.
본 발명의 제1 형태에 관한 태양 전지 모듈, 제2 형태에 관한 태양 전지 패널, 제3 형태에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 제5 형태에 관한 태양 전지 패널의 제조 방법에 따르면, 투광성 기판, 이면 기판 및 내측 시일부로 둘러싸인 공간에 충전부가 배치되고, 내측 시일부에 형성된 간극을 통해 투광성 기판, 이면 기판 및 내측 시일부로 둘러싸인 공간의 공기를 배기할 수 있으므로, 충전부(EVA 등)의 불거져 나옴이나 리세스를 억제하는 동시에, 태양 전지 모듈 내로의 수분의 침입을 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
본 발명의 제4 형태에 관한 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 제5 형태에 관한 태양 전지 패널의 제조 방법에 따르면, 투광성 기판과 이면측 글래스 기판의 간격을 규정하는 규제부를 배치하여 투광성 기판 및 이면측 글래스 기판을 밀봉하므로, 충전부(EVA 등)의 불거져 나옴이나 리세스를 억제하는 동시에, 태양 전지 모듈 내로의 수분의 침입을 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 태양 전지 패널의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 2는 도 1의 태양 전지 모듈의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 3은 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정을 설명하는 모식도이다.
도 4는 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 투명 도전층을 형성하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 5는 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 투명 도전층 홈을 형성하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 6은 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 광전 변환층을 적층하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 7은 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 접속 홈을 형성하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 8은 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 이면 전극층을 적층하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 9는 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 이면 전극층을 적층하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 10은 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 분리 홈을 가공하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 11은 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 절연 홈을 가공하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 12는 도 11의 절연 홈의 구성을 설명하는 태양 전지 모듈을 이면 전극층측으로부터 본 도면이다.
도 13은 도 12의 투광성 기판 등에의 이면 기판 등의 적층을 설명하는 모식도이다.
도 14는 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 외측 시일재를 도포하는 공정을 설명하는 모식 단면도이다.
도 15는 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 단자 상자를 장착하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 16은 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 밀봉 공정을 설명하는 모식도이다.
도 17은 태양 전지 모듈에 긴 변 리브 및 짧은 변 리브를 장착하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 태양 전지 패널에 있어서의 내주위 시일재에 있어서의 간극의 배치 위치를 설명하는 모식도이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시 형태의 태양 전지 패널에 있어서의 투광성 기판 등에의 이면 기판 등의 적층을 설명하는 모식도이다.
도 20은 라미네이터의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 21은 외측 시일재를 도포하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 22는 도 21의 외측 시일재에 있어서의 시공 상태와는 다른 시공 상태를 설명하는 모식도이다.
도 23은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 라미네이터의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 24는 본 발명의 제4 실시 형태의 태양 전지 패널에 있어서의 내주위 시일재에 있어서의 간극의 배치 위치를 설명하는 모식도이다.
〔제1 실시 형태〕
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 태양 전지 패널에 대해 도 1 내지 도 17을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태의 태양 전지 패널의 구성을 설명하는 모식도이다.
본 실시 형태에서 설명하는 태양 전지 패널(1)은 태양 전지 모듈(2)이 설치된 실리콘계 태양 전지 패널이며, 태양 전지 패널(1)에는 도 1에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 긴 변 리브(리브부)(3L, 3L) 및 한 쌍의 짧은 변 리브(리브부)(3S, 3S)가 설치되어 있다.
도 2는, 도 1의 태양 전지 모듈의 구성을 설명하는 모식도이다.
태양 전지 모듈(2)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이 투광성 기판(11A)과, 투명 전극층(12)과, 광전 변환층(13)과, 이면 전극층(14)과, 접착 충전재 시트(25)와, 이면 기판(11B)이 주로 설치되어 있다.
투광성 기판(11A)은 글래스 기판이며, 소다 플로트 글래스나 프레스 글래스 등을 이용할 수 있다. 또한, 글래스의 재질로서, 일반적으로 청판 글래스와 백판 글래스라고 불리는 것이 있고, 모두 당해 기판으로서 이용 가능하다.
광전 변환층(13)의 광흡수 파장인 350㎚ 내지 800㎚의 투과성을 고려하면, 투광성 기판(11A)은, 청판 글래스보다도 철분이 적고 투과율이 높은 백판 글래스가 보다 바람직하다. 또한, 면적이 1㎡를 초과하는 사이즈로 태양 전지 모듈(2)에 필요해지는 강도를 확보할 수 있도록, 글래스 기판의 판 두께는 약 2.8㎜ 내지 약 4.5㎜의 범위의 판 두께인 것이 바람직하고, 또한 약 3.0㎜ 내지 약 3.2㎜의 범위의 판 두께인 것이 보다 바람직하다.
투광성 기판(11A)으로서 백판 글래스를 사용한 경우는, 파장이 500㎚에 있어서 투과율이 91% 이상, 1000㎚에 있어서 투과율이 약 89% 이상으로 되어 있다. 한편, 청판 글래스를 사용한 경우는, 파장이 500㎚에 있어서 투과율이 89% 정도, 1000㎚에 있어서 투과율이 약 75% 내지 80% 정도로, 백판 글래스보다 상기 광파장에서의 투과성이 약간 낮게 되어 있다.
이면 기판(11B)은 투과성을 필요로 하지 않으므로, 백판 글래스보다도 저렴한 청판 글래스로 이루어지는 글래스 기판이며, 투광성 기판(11A)보다도 얇은 약 1.8㎜ 내지 약 3.2㎜의 범위의 판 두께인 것이 바람직하고, 또한 약 2.0㎜ 내지 약 2.2㎜의 범위의 판 두께인 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 이면 기판(11B)의 판 두께를 투광성 기판(11A)보다 얇게 하는 동시에, 이면 기판(11B)을 투광성 기판(11A)보다 가볍게 함으로써, 태양 전지 모듈(2)의 제조 공정을 용이하게 하고 있다.
본 실시 형태에서는, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 모두 면적이 1㎡를 초과하는 사이즈(예를 들어, 종횡이 1.4m×1.1m)인 경우에 적용하여 설명한다. 또한, 양 기판에 있어서의 코너 모따기 등은 행해도 되고, 행하지 않아도 되고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
한 쌍의 긴 변 리브(3L, 3L) 및 한 쌍의 짧은 변 리브(3S, 3S)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 태양 전지 모듈(2)의 이면 기판(11B)에 고정되어, 태양 전지 모듈(2)을 지지하는 것이다. 또한, 한 쌍의 긴 변 리브(3L, 3L) 및 한 쌍의 짧은 변 리브(3S, 3S)는 이면 기판(11B)의 강도를 보강하는 것이기도 하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)는 각 한 쌍으로 한 예에 적용하여 설명하지만, 태양 전지 패널(1)의 필요 강도를 확보하는 데 있어서, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)의 설치 수량은, 한 쌍의 수량에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시 형태에서는, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S) 모두, 단면 형상이 I자 형상으로 형성된 예에 적용하여 설명하지만, 태양 전지 패널(1)의 필요 강도를 확보하는 데 있어서, I자 형상 단면을 갖는 것에 한정되는 것은 아니다.
긴 변 리브(3L)는, 이면 기판(11B)에 있어서의 긴 변 단부를 따라 연장되도록 배치된 한 쌍의 리브이다. 짧은 변 리브(3S)는 한 쌍의 긴 변 리브(3L)의 사이에 걸쳐 배치되는 것이며, 이면 기판(11B)에 있어서의 짧은 변 단부와 대략 평행하게 연장되도록 배치된 한 쌍의 리브이다. 짧은 변 리브(3S)는 이면 기판(11B)의 짧은 변 단부로부터 중심측으로 이격된 위치에 배치되어 있다.
환언하면, 한 쌍의 긴 변 리브(3L, 3L) 및 한 쌍의 짧은 변 리브(3S, 3S)에 의해 직사각형 형상의 프레임 구조물이 구성되어 있다. 긴 변 리브(3L)와 짧은 변 리브(3S)는 볼트(3B) 등의 체결 부재에 의해 고정되어 있다.
다음에, 상술한 구성을 갖는 태양 전지 패널(1)의 제조 공정에 대해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 투광성 기판(11A)인 글래스 기판 상에 광전 변환층(13)으로서 단층 비정질 실리콘 박막이 제막된 태양 전지 패널(1)의 예에 대해 설명한다.
또한, 광전 변환층(13)은, 이 단층 비정질 실리콘 태양 전지를 사용한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 태양 전지로서 미결정 실리콘을 비롯한 결정질 실리콘 태양 전지나, 실리콘 게르마늄 태양 전지, 또한 비정질 실리콘 태양 전지와 결정질 실리콘 태양 전지나 실리콘 게르마늄 태양 전지를 각 1층으로부터 복수층으로 적층시킨 다접합형(탠덤형) 태양 전지와 같은 다른 종류의 박막 태양 전지에도 마찬가지로 적용 가능하다.
또한 복수층으로 적층시킨 각 박막 태양 전지의 사이에는, 접촉성을 개선하는 동시에 전류 정합성을 취하기 위해 반(半)반사막으로 되는 중간 콘택트층을 설치해도 된다. 중간 콘택트층은 GZO(Ga 도핑 ZnO)막 등의 투명 도전막을 이용해도 된다.
또한 광전 변환층(13)은, 실리콘계 박막 태양 전지에 한정할 필요는 없고, 예를 들어 화합물 반도체계(CIS형, CIGS형이나 CdTe형 등) 태양 전지에 있어서도 마찬가지로 이용하는 것이 가능하다.
또한, 실리콘계라 함은, 실리콘(Si)이나 실리콘 카바이트(SiC)나 실리콘 게르마늄(SiGe)을 포함하는 총칭이다.
또한, 결정질 실리콘계라 함은, 비정질 실리콘계, 즉 비정질 실리콘계 이외의 실리콘계를 의미하는 것으로, 미결정 실리콘이나 다결정 실리콘계도 포함된다.
본 실시 형태에서는 광전 변환층(13)을, 비정질 p층(22A), 비정질 i층(23A), 및 비정질 n층(24A)을 적층시킨 것에 적용하여 설명한다.
또한, 이면 전극층(14)을, 제1 이면 전극층(14A) 및 제2 이면 전극층(14B)을 적층시킨 것에 적용하여 설명한다.
도 3은, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정을 설명하는 모식도이다.
우선, 도 3에 도시하는 바와 같이, 투광성 기판(11A)으로서 글래스 기판, 바람직하게는 광전 변환층(13)의 광흡수 파장인 350㎚ 내지 800㎚에 있어서의 투과성이 우수한 백판 글래스 기판이 준비된다. 투광성 기판(11A)의 단부면에는, 코너 모따기나 R 모따기 가공이 실시되어 있는 것이 바람직하다.
도 4는, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 투명 도전층을 형성하는 공정을 설명하는 모식도이다.
그리고 도 4에 도시하는 바와 같이, 투광성 기판(11A)에 투명 전극층(12)이 열CVD 장치를 사용하여 약 500℃의 온도 조건하에서 제막된다.
투명 전극층(12)은 산화주석막(SnO2)을 주성분으로 하는 투명 전극막이며, 약 500㎚ 내지 약 800㎚까지의 막 두께를 갖는 것이다. 이 제막 처리시, 산화주석막의 표면에는, 적당한 요철이 있는 텍스처가 형성된다.
혹은, 투명 전극층(12)은 열CVD 장치를 사용하지 않고, 산화아연막(ZnO2)을 주성분으로 하는 투명 전극막을 스퍼터 등에 의해 형성해도 된다.
또한, 투광성 기판(11A)과 투명 전극층(12) 사이에 알칼리 배리어막(도시하지 않음)을 형성해도 되고, 형성하지 않아도 되고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
알칼리 배리어막은, 예를 들어 열CVD 장치에서 산화실리콘막(SiO2)을 약 500℃의 온도 조건하에서 제막함으로써 형성된다. 산화실리콘막의 막 두께는, 약 50㎚ 내지 약 150㎚를 예시할 수 있다.
도 5는, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 투명 도전층 홈을 형성하는 공정을 설명하는 모식도이다.
투명 전극층(12)이 제막되면, 도 5에 도시하는 바와 같이 투명 전극층 홈(15)이 형성된다.
구체적으로는, 투광성 기판(11A)이 X-Y 테이블에 설치되고, YAG 레이저의 제1 고조파(1064㎚)가, 도면의 화살표로 나타내는 바와 같이, 투명 전극층(12)의 막면측으로부터 조사된다. 투명 전극층(12)은 레이저광에 의해 레이저 에칭되고, 약 6㎜로부터 15㎜까지의 범위의 간격을 두고 투명 전극층 홈(15)이 형성된다. 이 투명 전극층 홈(15)에 의해, 투명 전극층(12)은 스트립 형상으로 구획된다.
입사되는 YAG 레이저의 레이저 파워는, 투명 전극층 홈(15)의 가공 속도가 적절한 속도로 되도록 조절된다. 투명 전극층(12)에 대해 조사되는 레이저광은, 투광성 기판(11A)에 대해, 발전 셀(2S)(도 12 등 참조)의 직렬 접속 방향과 대략 직교하는 방향으로 상대 이동된다.
도 6은, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 광전 변환층을 적층하는 공정을 설명하는 모식도이다.
투명 전극층 홈(15)이 형성되면, 도 6에 도시하는 바와 같이 광전 변환층(13)이 투명 전극층(12)에 적층된다(제막 공정).
구체적으로는, 광전 변환층(13)은 SiH4 가스와 H2 가스를 주 원료로, 플라즈마 CVD 장치를 사용하여, 약 30㎩로부터 약 1000㎩까지의 범위의 감압 분위기 하에서, 투광성 기판(11A)의 온도를 약 200℃로 유지한 조건 하에서 제막된다. 광전 변환층(13)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 광, 예를 들어 태양광이 입사하는 측으로부터, 비정질 p층(22A), 비정질 i층(23A), 비정질 n층(24A)이, 이 순서로 배열되도록 적층된다.
본 실시 형태에서는, 비정질 p층(22A)은, B 도핑한 비정질 SiC를 주로 한 막 두께가 약 10㎚ 내지 약 30㎚인 층이고, 비정질 i층(23A)은, 비정질 Si를 주로 한 막 두께가 약 200㎚ 내지 약 350㎚인 층이고, 비정질 n층(24A)은, 미결정 Si를 함유하는 비정질 Si에 p 도핑한 Si층을 주로 한 막 두께가 약 30㎚ 내지 약 50㎚의 층인 경우에 적용하여 설명한다.
또한 p층막과 i층막 사이에는 계면 특성의 향상을 위해 버퍼층을 형성해도 된다.
도 7은, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 접속 홈을 형성하는 공정을 설명하는 모식도이다.
광전 변환층(13)이 적층되면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 접속 홈(17)이 형성된다.
구체적으로는, 투광성 기판(11A)이 X-Y 테이블에 설치되고, 레이저 다이오드 여기 YAG 레이저의 제2 고조파(532㎚)가, 도면의 화살표로 나타내는 바와 같이, 광전 변환층(13)의 막면측으로부터 조사된다. 광전 변환층(13)은, 레이저광에 의해 레이저 에칭되어, 접속 홈(17)이 형성된다.
또한, 레이저광은 광전 변환층(13)의 막면측으로부터 조사해도 되고, 반대측의 투광성 기판(11A)측으로부터 조사해도 되고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
투광성 기판(11A)측으로부터 조사한 경우, 레이저광의 에너지는, 광전 변환층(13)의 비정질 실리콘층에서 흡수되어 높은 증기압이 발생한다. 이 높은 증기압을 이용하여 광전 변환층(13)이 에칭되므로, 더욱 안정된 레이저 에칭 가공을 행하는 것이 가능해진다.
레이저광은, 약 10㎑로부터 약 20㎑까지의 범위에서 펄스 발진되고, 적절한 가공 속도로 되도록 레이저 파워가 조절되어 있다.
또한, 접속 홈(17)의 위치는, 전공정에서 가공된 투명 전극층 홈(15)과 교차하지 않도록 위치 결정 공차를 고려한 후에 선정된다.
도 8 및 도 9는, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 이면 전극층을 적층하는 공정을 설명하는 모식도이다.
접속 홈(17)이 형성되면, 도 8에 도시하는 바와 같이 이면 전극층(14)이 광전 변환층(13)에 적층된다. 구체적으로는, GZO막인 제1 이면 전극층(14A) 및 Ag막과 Ti막, 또는 Ag막과 Al막으로 이루어지는 제2 이면 전극층(14B)이 적층된다.
이때, 접속 홈(17) 중에도 이면 전극층(14)이 적층되어, 투명 전극층(12)과 이면 전극층(14)을 접속하는 접속부(18)가 형성된다.
제1 이면 전극층(14A)은, 막 두께가 약 50㎚로부터 약 100㎚까지의 Ga를 도핑한 ZnO막이며, 스퍼터링 장치에 의해 제막되는 층이다.
제2 이면 전극층(14B)은, 스퍼터링 장치를 사용하여, 감압 분위기 하에서, 약 150℃로부터 약 200℃까지의 범위의 온도 조건 하에서 제막된다.
구체적으로는, 약 150㎚로부터 약 500㎚까지의 범위의 막 두께를 갖는 Ag막을 적층하고, 그 후에, 약 10㎚로부터 약 20㎚까지의 범위의 막 두께를 갖는 Ti막이 적층된다. 혹은, 약 25㎚ 내지 100㎚의 막 두께를 갖는 Ag막과, 약 15㎚ 내지 500㎚의 막 두께를 갖는 Al막의 적층 구조로 해도 된다.
상술한 바와 같이, 광전 변환층(13)(도 2 참조)과 제2 이면 전극층(14B)의 Ag막 사이에 제1 이면 전극층(14A)이 제막되면, 광전 변환층(13)과 제2 이면 전극층(14B) 사이의 접촉 저항이 저감되는 동시에, 광의 반사가 향상된다.
도 10은, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 분리 홈을 가공하는 공정을 설명하는 모식도이다.
이면 전극층(14)이 적층되면, 도 10에 도시하는 바와 같이 분리 홈(16)이 형성된다.
구체적으로는, 투광성 기판(11A)이 X-Y 테이블에 설치되고, 레이저 다이오드 여기 YAG 레이저의 제2 고조파(532㎚)가, 도면의 화살표로 나타내는 바와 같이, 투광성 기판(11A)측으로부터 조사된다. 입사된 레이저광은 광전 변환층(13)에서 흡수되어, 광전 변환층(13) 내에서 높은 가스 증기압이 발생한다. 이 가스 증기압에 의해 제1 이면 전극층(14A) 및 제2 이면 전극층(14B)은 폭열되어 제거된다.
레이저광은, 약 1㎑로부터 약 50㎑까지의 범위에서 펄스 발진되고, 적절한 가공 속도로 되도록 레이저 파워가 조절되어 있다.
도 11은, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 절연 홈을 가공하는 공정을 설명하는 모식도이다. 도 12는, 도 11의 절연 홈의 구성을 설명하는 태양 전지 모듈을 이면 전극층측으로부터 본 도면이다.
분리 홈(16)이 형성되면, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 절연 홈(19)이 형성된다. 절연 홈(19)은 발전 영역을 구분함으로써, 투광성 기판(11A)의 단부 주변의 막 단부에 있어서 직렬 접속 부분이 단락되기 쉬운 부분을 분리하여, 그 영향을 제거하는 것이다.
또한, 도 11에서는, 광전 변환층(13)이 직렬로 접속된 방향으로 절단한 X 방향 단면도로 되어 있으므로, 본래라면 절연 홈(19) 위치에는 이면 전극층(14)[제1 이면 전극층(14A) 및 제2 이면 전극층(14B)]/광전 변환층(13)/투명 전극층(12)의 막 연마 제거를 한 주위막 제거 영역(20) 상당 부분이 있는 상태(도 12 참조)가 나타내어져야 하지만, 투광성 기판(11A)의 단부에의 가공의 설명의 편의상, 이 위치에 Y 방향 단면을 나타내어 형성된 절연 홈을 X 방향 절연 홈(19)으로 하여 설명한다.
절연 홈(19)을 형성할 때에는, 투광성 기판(11A)이 X-Y 테이블에 설치되고, 레이저 다이오드 여기 YAG 레이저의 제2 고조파(532㎚)가, 투광성 기판(11A)측으로부터 입사된다. 입사된 레이저광은 투명 전극층(12)과 광전 변환층(13)에 있어서 흡수되어, 높은 가스 증기압이 발생한다. 이 가스 증기압에 의해 제1 이면 전극층(14A) 및 제2 이면 전극층(14B)이 폭열되어, 이면 전극층(14)[제1 이면 전극층(14A) 및 제2 이면 전극층(14B)], 광전 변환층(13) 및 투명 전극층(12)이 제거된다.
레이저광은, 약 1㎑로부터 약 50㎑까지의 범위에서 펄스 발진되고, 적절한 가공 속도로 되도록 레이저 파워가 조절되어 있다. 조사되는 레이저광은, 투광성 기판(11A)의 단부로부터 5㎜에서 20㎜까지 범위 내의 위치를 X 방향(도 12 참조)으로 이동된다.
이때, Y 방향 절연 홈은 후공정에서 투광성 기판(11A)의 주위막 제거 영역(20)의 막면 연마 제거 처리를 행하므로 형성할 필요가 없다.
절연 홈(19)은, 투광성 기판(11A)의 단부로부터 5㎜에서 15㎜까지의 범위 내의 위치까지 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 태양 전지 패널 단부로부터 태양 전지 모듈(2) 내부로의 외부 수분의 침입을 억제할 수 있다.
또한, 여기까지 설명한 공정에 있어서 YAG 레이저를 레이저광으로서 사용하고 있지만, YAG 레이저에 한정되는 일 없이, YVO4 레이저나, 파이버 레이저 등도 마찬가지로 레이저광으로서 사용해도 된다.
절연 홈(19)이 형성되면, 투광성 기판(11A) 주변[주위막 제거 영역(20)]의 적층막, 즉 제1 이면 전극층(14A) 및 제2 이면 전극층(14B), 광전 변환층(13) 및 투명 전극층(12)이 제거되어 주위막 제거 영역(20)이 형성된다. 이 적층막은 단차를 갖는 동시에 박리되기 쉽기 때문에, 당해 적층막을 제거함으로써, 후공정에 있어서 행해지는 접착 충전재 시트(25)를 개재한 이면 기판(11B)의 접착이 건전하게 행해져, 시일면을 확보할 수 있다.
상술한 적층막은, 투광성 기판(11A)의 단부로부터 5㎜에서 20㎜까지의 범위 내에서, 투광성 기판(11A)의 전체 주위에 걸쳐 제거되어 주위막 제거 영역(20)을 형성한다.
X 방향에 대해서는, 상술한 절연 홈(19)으로부터 기판 단부측의 적층막이 지석 연마나 블라스트 연마 등을 사용하여 제거된다. 한편, Y 방향에 대해서는, 투명 전극층 홈(15)보다도 기판 단부측의 적층막이 지석 연마나 블라스트 연마 등을 사용하여 제거된다.
적층막을 제거할 때에 발생한 연마 부스러기나 지립은, 투광성 기판(11A)을 세정 처리함으로써 제거된다.
도 13은, 도 12의 투광성 기판 등에의 이면 기판 등의 적층을 설명하는 모식도이다.
단자 상자(31)의 장착 부분에서는 이면 기판(11B)에 단자 취출 구멍(11H)이 형성되고, 집전판(22B, 23B)이 취출된다. 이 단자 취출 구멍(11H)에는, 또한 방수재(21)가 설치되는 경우가 있다. 이에 의해, 후술하는 단자 상자(31)와의 땜납 등의 접합시에 있어서의 열영향의 억제가 용이해져, 외부로부터의 수분 등의 침입을 더욱 억제할 수 있으므로 바람직하다.
또한 방수재(21)로서, 점착재가 부착된 내열성 필름(예를 들어, 폴리이미드 필름에 점착재를 도포한 캡톤 테이프)을 사용함으로써, 후술하는 단자 상자(31)와 구리박 단자(22B, 23B)의 땜납 등에 의한 접합시에 절연 시트(24)에의 열영향을 억제하는 효과가 있다. 또한 방수재(21)로서, 점착재가 부착된 PET 시트에 점착재가 부착된 알루미늄박과 점착재가 부착된 PET 시트를 겹친 것을 사용하면, 단자 취출 구멍(11H) 부분에서 외부로부터의 수분 등의 침입 방지를 더욱 향상시키는 효과가 있다.
단자 취출 구멍(11H)에 있어서, 외부로부터의 수분 등의 침입 방지에 문제가 없는 경우나, 단자 상자(31)와 구리박 단자(22B, 23B)를 납땜 등에 의해 접합할 때에 절연 시트(24)에의 열의 영향이 문제가 없는 경우에는, 방수재(21)를 생략해도 된다.
직렬로 접속된 복수의 발전 셀(2S) 중, 한쪽 단부의 태양 전지 발전 셀(2S)의 이면 전극층(14)과, 다른 쪽 단부측에서 발전 셀(2S)의 투명 전극층(12)에 접속한 집전용 셀의 이면 전극층(14)에, 이면 전극(14)측에 점착재가 설치된 구리박 단자(22A, 23A)가 부착된다. 구리박 단자(22A, 23A)는, 점착재가 부착된 측의 면에 엠보스 등의 요철 가공이 되어 있어, 점착재에 의해 간이하게 이면 전극층(14)에 부착 고정되는 동시에, 점착재를 관통하여 이면 전극층(14)과 양호하게 전기적으로 접속되는 것이다.
한쪽 단부의 발전 셀(2S)로부터 연장되는 구리박 단자(22A, 22B) 및 다른 쪽 단부측의 발전 셀(2S)에 접속하는 집전 셀로부터 연장되는 구리박 단자(23A, 23B)를 사용하여 발전된 전력이 이면 기판(11B)에 배치된 단자 상자(31)에 집전되어 있다.
구리박 단자(22B, 23B)에 있어서의 이면 전극(14)측에는 점착재가 마련되어 있지만, 이면 전극층(14)과의 전기 접속은 불필요하기 때문에, 구리박 단자(22B, 23B)에 있어서의 점착재가 마련되어 있는 면에 엠보스 등의 요철 가공은 행해져 있지 않다.
구리박 단자(22B, 23B)와 이면 전극(14) 사이에는, 전기적 단락을 방지하기 위해 절연 시트(24)가 배치되어 있다. 예를 들어 절연 시트(24)는, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 등의 절연성을 갖는 수지를 사용하여 구리박 단자(22B, 23B)보다 폭이 넓은 시트 형상으로 형성된 것이다. 또한 절연 시트(24)에 있어서의 이면 전극(14)측의 면에 점착재가 설치되고, 당해 점착재에 의해 절연 시트(24)는 고정된다.
또한, 구리박 단자(22B)와 구리박 단자(22A)가 전기 접속되는 부분은, 구리박 단자(22B)가 구리박 단자(22A)와 이면 전극(14) 사이에 배치됨으로써, 양호하게 전기적으로 접속되어 있다. 구리박 단자(23B)와 구리박 단자(23A)가 전기 접속되는 부분에 대해서도 마찬가지로, 구리박 단자(23B)가 구리박 단자(23A)와 이면 전극(14) 사이에 배치됨으로써, 양호하게 전기적으로 접속되어 있다.
단자 상자(31)의 출력 케이블(32)은, 구리박 단자(22B, 23B)와 납땜 등에 의해 전기 접속되어, 집전된 전력이 취출되도록 구성되어 있다.
구리박 단자(22A, 22B, 23A, 23B)는, 무산소 구리 혹은 터프 피치 구리를 사용하여 약 20㎛ 내지 약 50㎛의 두께의 박 형상으로 형성된 것이다. 무산소 구리는 터프 피치 구리보다도 자기 보유 산소가 적으므로, 무산소 구리를 사용하여 구리박 단자(22A, 22B, 23A, 23B)를 형성하면, 구리박 단자(22A, 22B, 23A, 23B)의 산화가 억제되는 동시에, 그 내구성을 유지할 수 있으므로 더욱 바람직하다.
점착재로서는, 라미네이트 처리시의 약 150℃ 내지 약 160℃의 온도에 견딜 수 있도록, 예를 들어 내열성 아크릴계 점착재나 내열성 실리콘계 점착재가 사용된다. 이와 같이, 점착재를 사용하여 구리박 단자(22A, 22B, 23A, 23B)나 절연 시트(24)를 간이하게 고정함으로써, 작업성이 향상되는 동시에, 간극 없이 고정을 할 수 있다. 그로 인해, 태양 전지 모듈(2) 내부로의 수분의 침입 경로를 차단할 수 있어, 보다 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 점착재로 고정하는 대신에, 접착부는 EVA를 사용하여 고정되어 있어도 되고, 전기 접합 부분은 은 페이스트 등을 사용하여 고정되어 있어도 된다.
집전에 사용되는 구리박 단자(22A, 22B, 23A, 23B) 등이 설치되면, EVA(에틸렌 아세트산 비닐 공중합체) 등으로 이루어지는 접착 충전재 시트(충전부)(25) 및 내주위 시일재(내측 시일부)(26A)가 배치된다(배치 공정).
접착 충전재 시트(25)는, 태양 전지 모듈(2)의 전체를 덮는 것이며, 내주위 시일재(26A)로 둘러싸인 범위 내에 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 투광성 기판(11A)에 형성된 광전 변환층(13)이나 이면 전극(14) 상에 각 부재가 차례로 배치되고, 접착 충전재 시트(25) 상에는, 이면 기판(11B)이 설치된다.
내주위 시일재(26A)는, 접착 충전재 시트(25)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이로부터 외부로 불거져 나오는 것을 방지하는 동시에, 태양 전지 모듈(2)의 주위로부터 내부로의 습분의 침입을 억제하는 것이다.
내주위 시일재(26A)는 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 모서리부, 예를 들어 주위막 제거 영역(20)에 배치되고, 내부에 광전 변환층(13) 등을 둘러싸도록 배치되어 있다. 내주위 시일재(26A)로서는, 부틸 고무 등의 저투습성 및 고내구성을 갖는 탄성 재료를 사용한 시일재이며, 라미네이터를 사용한 접착시의 온도(약 150℃ 내지 약 160℃)에 있어서도 소정의 경도와 탄력성을 유지하여, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)에의 밀착성이 높은 재료를 사용할 수 있다.
내주위 시일재(26A)는, 승온에 의해 도포와 접착이 가능해지는 핫멜트재이며, 디스펜서 등의 공지의 기구를 사용하여 투광성 기판(11A)의 주위에 도포된 것이나, 승온에 의해 유연화되도록 임시 형성된 테이프 형상재이며, 투광성 기판(11A)의 주위에 배치된 것인 것이 더욱 바람직하다.
내주위 시일재(26A)에 있어서의 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)에 있어서의 짧은 변(도 13에 있어서의 상측의 변)에는, 내주위 시일재(26A)의 갭인 간극(26C)이 형성되어 있다.
간극(26C)은, 내주위 시일재(26A)로 둘러싸인 접착 충전재 시트(25)가 배치되는 영역과, 외부를 연결하는 갭이다. 본 실시 형태에서는, 상술한 짧은 변에 있어서의 대략 중앙에 간극(26C)이 형성되어 있는 예에 적용하여 설명한다.
접착 충전재 시트(25), 내주위 시일재(26A) 및 이면 기판(11B)을 소정의 위치에 배치한 후, 라미네이터를 사용하여 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이의 탈기를 행하고, 약 150℃ 내지 약 160℃까지의 범위의 온도를 가하면서 프레스를 행한다. 이에 의해, 이면 기판(11B)이 투광성 기판(11A)에 밀착되어, 접착 충전재 시트(25)의 EVA가 가교됨으로써, 이면 기판(11B)이 투광성 기판(11A)에 접착된다(밀봉 공정).
또한, 접착 충전재 시트(25)는 EVA에 한정되는 것은 아니며, PVB(폴리비닐부티랄) 등 유사한 기능을 보유하는 접착 충전재를 이용하는 것이 가능하다. 이 경우는, 압착하는 순서, 온도나 시간 등의 조건을 접착 충전재마다 적정화하여 처리를 행한다.
이때, 투광성 기판(11A), 이면 기판(11B) 및 내주위 시일재(26A)로 둘러싸인 공간 내의 공기는, 간극(26C)을 통과하여 당해 공간 밖으로 배기된다. 간극(26C)은 당해 공간 밖으로 배기하는 것을 주 목적으로 하므로, 수 ㎝(예를 들어, 약 1㎝ 내지 약 10㎝ 정도)이면 된다.
도 14는, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 외측 시일재를 도포하는 공정을 설명하는 모식 단면도이다.
이면 기판(11B)이 투광성 기판(11A)에 접착되면, 도 14에 도시하는 바와 같이, 간극(26C)의 외측을 덮도록 외주위 시일재(외측 시일부)(26B)가 배치된다(외주 시일 공정).
외주위 시일재(26B)는 간극(26C)을 폐색하여 태양 전지 모듈(2)의 밀봉성을 확보하는 것이며, 간극(26C)을 통해 수분이나 습분이 태양 전지 모듈(2)의 내부에 침입하는 것을 방지하는 것이다.
외주위 시일재(26B)로서는, 부틸 고무 등의 저투습성 및 고내구성을 갖는 탄성 재료를 사용한 시일재이며, 점도가 높아 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)에의 밀착성이 높은 재료를 사용할 수 있다.
외주위 시일재(26B)는, 디스펜서 등의 공지의 기구를 사용하여 도포된다.
도 15는, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 단자 상자를 장착하는 공정을 설명하는 모식도이다. 도 16은, 도 2의 태양 전지 모듈의 제조 공정에 있어서의 밀봉 공정을 설명하는 모식도이다.
이면 기판(11B)의 접착이 행해지면, 도 15에 도시하는 바와 같이, 태양 전지 모듈(2)의 이면측에 단자 상자(31)가 접착제를 사용하여 장착된다.
그 후, 단자 상자(31)의 출력 케이블(32)에 구리박 단자(22B, 23B)가 땜납 등을 사용하여 전기적으로 접속되고, 단자 상자(31)의 내부가 밀봉제(포팅제)에 의해 충전되어 밀봉된다.
도 17은, 태양 전지 모듈에 긴 변 리브 및 짧은 변 리브를 장착하는 공정을 설명하는 모식도이다.
단자 상자(31)의 장착이 종료되면, 도 17에 도시하는 바와 같이 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)가 태양 전지 모듈(2)에 장착된다(리브 장착 공정).
한 쌍의 긴 변 리브(3L) 및 한 쌍의 짧은 변 리브(3S)는, 볼트(3B)를 사용하여 체결되어 직사각형 형상의 구조물로 된다. 태양 전지 모듈(2)의 이면 기판(11B)에 있어서의 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)와 접촉하는 부분에는 양면 테이프(3T)가 부착되고, 이 양면 테이프(3T) 및 접착제(도시하지 않음)에 의해 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)는 태양 전지 모듈(2)의 이면 기판(11B)에 고정된다. 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)는, 접착제만으로 고정해도 되지만, 또한 양면 테이프(3T)를 사용함으로써, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)에 있어서의 접착 위치의 고정이 용이해진다.
이와 같이 하여 태양 전지 패널(1)이 완성된다.
또한, 상술한 바와 같이 양면 테이프(3T)를 이면 기판(11B)에 부착한 후에 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)를 이면 기판(11B)에 부착해도 되고, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)에 양면 테이프(3T)를 부착한 후에, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)를 이면 기판(11B)에 부착해도 되고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기한 구성에 따르면, 태양 전지 패널(1)은 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)를 이면 기판(11B)에 접착함으로써 보강된다. 그로 인해, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)는, 태양 전지 패널(1)의 수광면 정면측으로부터 분사하는 바람의 풍압이나 적설에 의한 하중 등에 의한 정압과, 태양 전지 패널(1)의 수광면 반대측으로부터 분사하는 바람의 풍압 등에 의한 부압의 양쪽의 하중에 대해 태양 전지 모듈(2)의 강도를 부가하는 부재(강도 멤버)로서 작용할 수 있다.
이로 인해, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)가 사용되어 있지 않은 경우와 비교하여 이면 기판(11B) 자체의 강도가 낮아도 되게 되어, 이면 기판(11B)을 얇게 할 수 있다. 그로 인해, 이면 기판(11B)의 재료비의 저감을 도모할 수 있어, 즉 태양 전지 패널(1)의 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 이면 기판(11B)을 얇게 함으로써, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)의 질량 증가분을 예상해도, 태양 전지 패널(1)의 질량을 경감하여 경량화할 수 있어, 태양 전지 패널(1)의 제조시나 설치 시공시에 있어서의 취급성을 향상시킬 수 있다.
상기한 구성에 따르면, 투광성 기판(11A), 이면 기판(11B) 및 내주위 시일재(26A)로 둘러싸인 공간에 접착 충전재 시트(25)가 배치되므로, 접착 충전재 시트(25)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이로부터 불거져 나오는 것을 방지할 수 있다.
또한, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이에 내주위 시일재(26A)를 배치하므로, 태양 전지 모듈(2)의 내부인 광전 변환층(13)이 배치된 영역에의 습분 침입을 억제하는 억제 특성을 유지할 수 있어, 태양 전지 패널(1)의 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이에 광전 변환층(13)이나 접착 충전재 시트(25) 등을 라미네이터로 밀봉하는 과정에 있어서, 내주위 시일재(26A)에 형성된 간극(26C)을 통해, 투광성 기판(11A), 이면 기판(11B) 및 내주위 시일재(26A)에 둘러싸인 공간의 공기를 신속하게 배기할 수 있다. 그로 인해, 태양 전지 모듈(2)의 내부, 즉 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이에 기포가 잔류하고, 잔류한 기포가 태양 전지 모듈(2)의 주위로부터 내부로의 수분 침입 경로로 되는 것을 억제할 수 있어, 태양 전지 모듈(2)의 장기 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.
일반적으로, 면적이 1㎡를 초과하는 대형 사이즈의 태양 전지 모듈(2)에 있어서는, 태양 전지 모듈(2) 전체에서의 균일한 압박 상태를 얻는 것이 어렵다. 그러나 본 실시 형태에서는, 태양 전지 모듈(2) 전체에서의 균일한 압박 상태를 얻을 수 있어, 접착 충전재 시트(25)에 있어서의 태양 전지 모듈(2)로부터의 불거져 나옴이나, 태양 전지 모듈(2)의 내측으로의 리세스를 억제할 수 있다.
또한, 태양 전지 모듈(2)의 내부 공간으로부터 공기의 배기가 용이해져, 태양 전지 모듈(2)의 내부에의 기포의 잔류가 억제된다. 이에 의해, 태양 전지 패널(1)의 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이에 광전 변환층(13)이나 접착 충전재 시트(25) 등을 밀봉한 후에, 외주위 시일재(26B)에 의해 간극(26C)의 외주를 덮음으로써, 태양 전지 모듈(2)의 내부의 밀봉성을 확보할 수 있다.
본 실시 형태의 태양 전지 패널(1)을 경사진 설치면에 설치하는 경우에, 내주위 시일재(26A)의 간극(26C)이 경사진 설치면의 상측에 배치되도록 태양 전지 패널(1)을 설치하는 것이 더욱 바람직하다. 이에 의해, 태양 전지 모듈(2)의 내부로의 습분 침입을 억제할 수 있다.
즉, 비 등의 수분은, 태양 전지 모듈(2)과 그것을 보유 지지하는 프레임 사이에 침입한다. 태양 전지 패널(1)이 경사진 설치면에 설치되고, 태양 전지 패널(1)의 설치와 배수 구조의 사정에 의해, 태양 전지 패널(1)의 하측에 수분의 보유 영역이 발생되어 있는 경우에는, 수분은 경사면의 하방에 저류된다. 그로 인해, 내주위 시일재(26A)의 간극(26C)을 경사진 설치면의 상측에 배치함으로써, 저류된 물과 내주위 시일재(26A)의 간극(26C)을 이격시킬 수 있다.
그 결과, 연속적으로 형성된 내주위 시일재(26A)의 밀봉 구조에 의해 습분 침입이 억제된다. 또한, 내주위 시일재(26A)의 간극(26C)은, 저류된 물과 이격된 위치에 배치되어 있는 동시에, 외주위 시일재(26B)에 의해 간극(26C)의 외주가 덮여 있으므로, 태양 전지 모듈(2)의 내부로의 습분 침입을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태와 같이, 한 쌍의 긴 변 리브(3L, 3L) 및 한 쌍의 짧은 변 리브(3S, 3S)만으로 태양 전지 모듈(2)을 지지해도 되지만, 태양 전지 패널(1)의 필요 강도를 확보하는 데 있어서, 한 쌍의 짧은 변 리브(3S, 3S) 사이에, 짧은 변 리브(3S)를 더 추가하여 합계 3개의 짧은 변 리브(3S)와, 한 쌍의 긴 변 리브(3L, 3L)로 태양 전지 모듈(2)을 지지해도 되고, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)의 설치 수량은 특별히 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 함으로써, 적설 등과 같이 태양 전지 패널(1)에 고하중이 가해지는 설치 형태의 경우라도, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 판 두께를 변경하는 일 없이, 긴 변 리브(3L) 및 짧은 변 리브(3S)의 설치 수량을 조정함으로써, 확실하게 태양 전지 모듈(2)을 지지할 수 있다.
〔제2 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 도 18을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 태양 전지 패널의 기본 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는, 내주위 시일재에 있어서의 간극의 배치 위치가 다르다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 18을 사용하여 간극의 배치 위치만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 18은, 본 실시 형태의 태양 전지 패널에 있어서의 내주위 시일재에 있어서의 간극의 배치 위치를 설명하는 모식도이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 번호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 관한 태양 전지 패널(101)의 태양 전지 모듈(102)에 있어서의 내주위 시일재(내측 시일부)(126A) 및 간극(126C)의 배치는 도 18에 도시하는 바와 같이 되어 있다.
즉, 투광성 기판(11A)의 긴 변 및 짧은 변을 따라 내주위 시일재(126A)가 배치되는 동시에, 투광성 기판(11A)의 4개의 코너부에 간극(126C)이 배치된다.
내주위 시일재(126A)는, 제1 실시 형태의 내주위 시일재(26A)와 마찬가지로, 접착 충전재 시트(25)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이로부터 외부로 불거져 나오는 것을 방지하는 동시에, 태양 전지 모듈(2)의 주위로부터 내부로의 습분의 침입을 억제하는 것이다. 또한 내주위 시일재(126A)는, 제1 실시 형태의 내주위 시일재(26A)와 동일한 재료로 이루어지는 시일재이다.
상기한 구성에 따르면, 투광성 기판(11A)의 코너부, 환언하면 내주위 시일재(126A)의 코너부에 간극(126C)을 형성함으로써, 내주위 시일재(126A)를 안정적으로 배치할 수 있다.
예를 들어, 디스펜서 등에 의해 내주위 시일재(126A)를 도포함으로써 내주위 시일재(126A)를 배치하는 경우, 도포 방향이 변화되는 코너부에서는, 도포된 내주위 시일재(126A)의 두께가 불균일해지거나, 내주위 시일재(126A)의 형상이 불균일해진다. 내주위 시일재(126A)의 코너부에 간극(126C)을 형성하면, 시공이 어려운 코너부에 내주위 시일재(126A)를 배치할 필요가 없어지므로, 내주위 시일재(126A)의 두께나 형상의 균일성을 유지하기 쉬워진다.
한편, 내주위 시일재(126A)의 코너부의 각각에 내주위 시일재(126A)의 간극(126C)을 형성함으로써, 제1 실시 형태와 같이 1개 부위에만 간극(26C)을 형성한 경우와 비교하여, 라미네이터에 의해 투광성 기판(11A), 이면 기판(11B) 및 내주위 시일재(126A)로 둘러싸인 공간의 공기를 균등하고 신속하게 배기할 수 있다.
이로 인해, 태양 전지 모듈(2)의 내부, 즉 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이에서의 기포의 잔류가 더욱 억제된다. 그 결과, 잔류한 기포가 수분의 침입 경로로 되는 것에 의한, 태양 전지 모듈(2)의 주위로부터 내부로의 수분의 침입이 억제되어, 태양 전지 모듈(2)의 장기 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.
〔제3 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 도 19 내지 도 22를 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 태양 전지 패널의 기본 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는, 내주위 시일재가 설치되지 않고 외주위 시일재가 전체 주위에 설치되어 있는 점이나, 라미네이터를 사용한 투광성 기판과 이면 기판의 접착 방법이 다르다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 19 내지 도 22를 사용하여, 라미네이터를 사용한 투광성 기판과 이면 기판의 접착 방법만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 19는, 본 실시 형태의 태양 전지 패널에 있어서의 투광성 기판 등에의 이면 기판 등의 적층을 설명하는 모식도이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 번호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 관한 태양 전지 패널(201)의 태양 전지 모듈(202)에 있어서의 광전 변환층(13) 등이 제막된 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이의 구성은 도 19에 도시하는 바와 같이 되어 있다.
즉, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 방수재(21), 구리박 단자(22A, 22B, 23A, 23B), 절연 시트(24) 및 접착 충전재 시트(25) 등이 배치된다. 환언하면, 내주위 시일재(26A)가 배치되어 있지 않은 점을 제외하고, 제1 실시 형태와 마찬가지이고, 배치 위치도 마찬가지이다.
접착 충전재 시트(25) 등이 소정의 위치에 배치되면, 후술하는 라미네이터(250)를 사용하여 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 접착이 행해진다.
여기서, 라미네이터(250)의 구성에 대해 설명한다.
도 20은, 라미네이터의 구성을 설명하는 모식도이다.
라미네이터(250)는, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 접착?밀봉에 사용되는 것이며, 라미네이터(250)에는 도 20에 도시하는 바와 같이 상반부(251U)와, 하반부(251L)가 설치되어 있다.
상반부(251U)는, 하반부(251L)와의 사이에 배치된 접착 전의 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 내부 공기를 배기하고, 압박 및 가열함으로써 접착하여 밀봉을 행하는 것이다. 상반부(251U)는 하반부(251L)에 대해 접근 이격 가능하게 배치되어 있고, 하반부(251L)에 대해 접근함으로써 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)을 압박하는 것이다.
상반부(251U)에는, 상부 챔버(252U)와, 다이어프램 프레스 시트(253U)와, 이형 시트(254U)가 주로 설치되어 있다.
상부 챔버(252U)는 하부 챔버(252L)와 함께 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 등이 수납되는 밀폐 용기를 형성하는 것이다. 또한, 상부 챔버(252U)는 이형 시트(254U)와 함께 상반부(251U)의 외형을 구성하는 것이며, 이형 시트(254U)를 지지하는 것이다. 상부 챔버(252U)는, 평판의 중앙 영역에 하반부(251L)로부터 이격되는(도 20의 상방으로 이격되는) 오목부를 형성한 형상을 갖고 있다.
상부 챔버(252U)에는, 상부 대기 벤트부(261U)와, 상부 진공 배기부(262U)가 설치되어 있다.
상부 대기 벤트부(261U) 및 상부 진공 배기부(262U)는, 상부 챔버(252U)의 오목부와 다이어프램 프레스 시트(253U) 사이의 상부 공간(US)과 연통되는 것이다.
상부 대기 벤트부(261U)는, 상부 공간(US)과 대기, 즉 외부를 연통시키는 것이며, 유로 및 개폐 밸브를 갖는 것이다.
상부 진공 배기부(262U)는, 상부 공간(US)과 진공 펌프(도시하지 않음) 사이를 연통시키는 것이며, 유로 및 개폐 밸브를 갖는 것이다.
다이어프램 프레스 시트(253U)는, 이형 시트(254U)를 통해 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)을 압박하는 동시에, 상부 챔버(252U)의 오목부와의 사이에 상부 공간(US)을 형성하는 것이다.
이형 시트(254U)는, 접착된 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 등과, 상반부(251U)에 설치되어 있는 다이어프램 프레스 시트(253U)의 접착, 즉 불거져 나온 EVA에 의한 접착을 방지하여, 이격을 용이하게 하는 것이다.
이형 시트(254U)는 상부 챔버(252U)와 하반부(251L) 사이에 배치되는 동시에, 그 양단부는 상부 챔버(252U)를 사이에 두고 배치된 한 쌍의 롤에 권취되어, 라미네이트 처리마다 일정량만큼 이동한다. 이에 의해, 불거져 나온 EVA가 축적되어, 다음 라미네이트 처리에 지장을 발생시키지 않도록 고안되어 있다.
하반부(251L)는, 상반부(251U)와의 사이에 배치된 접착 전의 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 내부 공기를 배기하고, 압박 및 가열함으로써 접착하여 밀봉을 행하는 것이다. 하반부(251L)는 기판 반송 롤러(270, 270) 사이에 끼워져 배치되고, 기판 반송 롤러(270)와의 사이에서 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 등을 반송 가능하게 배치되어 있다.
하반부(251L)에는, 하부 챔버(252L)와, 열판(253L)과, 반송부(254L)와, 침목(규제부)(255L)이 주로 설치되어 있다.
하부 챔버(252L)는 상부 챔버(252U)와 함께 밀폐 용기를 형성하는 것이다. 하부 챔버(252L)는 반송부(254L)와 함께 하반부(251L)의 외형을 구성하는 것이며, 내부에 열판(253L)을 보유 지지하는 것이다. 하부 챔버(252L)는, 평판의 중앙 영역에 상반부(251U)로부터 이격되는(도 20의 하방으로 이격되는) 오목부를 형성한 형상을 갖고 있다.
하부 챔버(252L)에는, 하부 대기 벤트부(261L)와, 하부 진공 배기부(262L)가 설치되어 있다.
하부 대기 벤트부(261L) 및 하부 진공 배기부(262L)는, 상부 챔버(252U) 및 하부 챔버(252L)에 의해 형성된 밀폐 용기의 내부 공간과 연통하는 것이다.
하부 대기 벤트부(261L)는, 밀폐 공간과 대기, 즉 외부를 연통시키는 것이며, 유로 및 개폐 밸브를 갖는 것이다.
하부 진공 배기부(262L)는, 밀폐 공간 및 진공 펌프(도시하지 않음) 사이를 연통시키는 것이며, 유로 및 개폐 밸브를 갖는 것이다.
열판(253L)은 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 등, 특히 접착 충전재 시트(25)를 가열하는 것이다. 열판(253L)은 하부 챔버(252L)에 있어서의 오목부의 내부에 배치되고, 반송부(254L)를 통해 이면 기판(11B) 등에 열전달 가능하게 배치되어 있다.
본 실시 형태에서는 약 150℃로 가열되는 열판(253L)에 적용하여 설명하지만, 특히 온도의 한정을 하는 것은 아니다.
반송부(254L)는, 기판 반송 롤러(270)와의 사이에서 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 등의 반송을 행하는 것이다. 반송부(254L)에는 하부 챔버(252L)의 주위에 환 형상으로 배치된 반송 벨트(256L)와, 반송 벨트(256L)를 지지하는 벨트 롤러(257L)가 설치되어 있다.
반송 벨트(256L)는 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 등을 탑재하여 하부 챔버(252L)의 주위를 회전 이동함으로써, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 등을 반송하는 것이다.
벨트 롤러(257L)는 반송 벨트(256L)를 하부 챔버(252L)의 주위를 회전 이동하도록 지지하는 것이다.
침목(255L)은 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)을 압박할 때에, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이의 간격을 규정하는 것이다. 침목(255L)은 대략 각기둥 형상으로 형성된 부재이며, 상반부(251U) 및 하반부(251L) 사이에 배치되는 것이다.
침목(255L)에 있어서의 상하 방향(도 20의 상하 방향)의 높이는, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 각각의 판 두께에, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 간격을 더한 치수로 되어 있다.
다음에, 상술한 라미네이터(250)를 사용한 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 접착 방법에 대해 설명한다.
우선, 도 19에 도시하는 바와 같이, 광전 변환층(13) 등이 제막된 투광성 기판(11A)의 상면에, 방수재(21), 구리박 단자(22A, 23A), 절연 시트(24), 구리박 단자(22B, 23B) 및 접착 충전재 시트(25) 등 및 이면 기판(11B)이 배치된다(배치 공정).
또한, 단자 취출 구멍(11H)에 있어서, 외부로부터의 수분 등의 침입을 억제할 필요가 없는 경우나, 땜납 등에 의한 접합시의 열영향을 억제할 필요가 없는 경우에는, 방수재(21)를 생략해도 된다.
또한, 배치 공정 이전의 공정에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략하고 있다.
그 후, 접착 충전재 시트(25) 등이 배치된 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)은, 도 20에 도시하는 바와 같이 기판 반송 롤러(270)에 의해 라미네이터(250)로 반송된다.
접착 충전재 시트(25) 등이 배치된 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)은, 라미네이터(250)의 반송부(254L)에 의해 하반부(251L)와 상반부(251U) 사이에 배치된다.
또한 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)에 인접하여 침목(255L)이 배치된다. 침목(255L)은, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 주위에 설치되지만, 특히 코너부나, 긴 변의 중앙 영역 부근에 배치되는 것이 바람직하다.
그러면, 상반부(251U)를 하반부(251L)에 접근시켜, 상부 챔버(252U) 및 하부 챔버(252L)를 밀착시킴으로써, 접착 충전재 시트(25) 등이 배치된 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)을 밀폐 공간의 내부에 수납한다.
이와 같이 접착 충전재 시트(25) 등이 배치된 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)이 반송되고 있는 동안은, 상부 대기 벤트부(261U) 및 하부 대기 벤트부(261L)는 개방되어 있다.
환언하면, 상부 공간(US)이 대기로 개방되고, 상부 챔버(252U) 및 하부 챔버(252L)의 밀폐 공간도 대기로 개방되어 있다.
다음에, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 내부의 공기의 배기와, 압박과, 가열이 행해진다.
투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 압박은, 구체적으로는 다음과 같이 하여 행해진다. 즉, 그때까지 개방되어 있었던 상부 대기 벤트부(261U) 및 하부 대기 벤트부(261L)가 폐쇄되는 한편, 상부 진공 배기부(262U) 및 하부 진공 배기부(262L)가 개방되어, 진공 펌프에 의해 상부 공간(US) 및 밀폐 공간 내의 공기가 배기된다.
이에 의해, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 사이의 탈기가 행해진다.
그리고 상부 진공 배기부(262U)만이 폐쇄되고, 상부 대기 벤트부(261U)가 다시 개방된다. 이에 의해 상부 공간(US)의 내부가 대기압으로 승압되어, 상부 공간(US)과 밀폐 공간 사이의 압력차에 의해 다이어프램 프레스 시트(253U)가 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)을 향해 밀어내어진다. 환언하면, 다이어프램 프레스 시트(253U)에 의해 밀어내어진 이면 기판(11B)에 의해, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 프레스가 행해진다.
한편, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)이 열판(253L) 쪽으로 강하게 압박된다. 그로 인해, 열판(253L)의 열이 반송 벨트(256L) 및 투광성 기판(11A)을 통해 접착 충전재 시트(25)에 전달된다. 이들에 의해, 이면 기판(11B)이 투광성 기판(11A)에 밀착되어, 접착 충전재 시트(25)의 EVA가 가교됨으로써, 이면 기판(11B)이 투광성 기판(11A)에 접착되어 밀봉된다(밀봉 공정).
이때, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)은 침목(255L)의 높이까지 압박되고, 그 이후는 침목(255L)에 의해 다이어프램 프레스 시트(253U)가 지지된다.
투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 접착이 종료되면, 하부 진공 배기부(262L)가 폐쇄되는 동시에 하부 대기 벤트부(261L)가 개방되어, 밀폐 공간으로 대기가 도입된다. 이에 의해, 다이어프램 프레스 시트(253U)에 의한 이면 기판(11B)의 압박이 종료된다. 그 후 상반부(251U)가 상방으로 이동하여 하반부(251L)로부터 이격된다.
이때, 상반부(251U)에 있어서의 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)과 접촉하는 부분에는 이형 시트(254U)가 배치되어 있으므로, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)과 상반부(251U)가 불거져 나온 EVA에 의해 접착되는 일이 없다.
그리고 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)에 인접하여 배치된 침목(255L)을 라미네이터(250)로부터 제거하여, 반송부(254L)에 의해 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)을 기판 반송 롤러(270)로 반송하여 반출된다.
도 21은, 외측 시일재를 도포하는 공정을 설명하는 모식도이다. 도 22는, 도 21의 외측 시일재에 있어서의 시공 상태와는 다른 시공 상태를 설명하는 모식도이다.
이면 기판(11B)이 투광성 기판(11A)에 접착되면, 도 21에 도시하는 바와 같이 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이를 외측으로부터 덮도록 외주위 시일재(26B)가 배치된다(외주 시일 공정).
또한, 외주위 시일재(26B)는, 이면 기판(11B)이 투광성 기판(11A)의 측단부의 일부분뿐만 아니라, 도 22에 도시하는 바와 같이, 측단부의 전체 부분에 시공, 나아가서는 이면 기판(11B)측으로 약간 돌아들어가도록 시공하여, 밀봉성을 향상시켜도 된다. 이때, 긴 변 리브(3L)의 설치에 지장이 없도록 돌아들어가는 양을 배려하면서 시공한다.
외주위 시일재(26B)는 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이를 폐색하여 태양 전지 모듈(202)의 보다 높은 밀봉성을 확보하는 것이며, 수분이나 습분이 태양 전지 모듈(202)의 내부로 침입하는 것을 더욱 방지하는 것이다.
또한, 이후의 공정에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
상기한 구성에 따르면, 라미네이트 공정 중의 압박력에 의해, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 기판 간격이, 침목(255L)에 의해 규정되는 소정 간격보다도 좁아지는 일이 없으므로, 밀봉 공정에 있어서 접착 충전재 시트(25)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이로부터 밀려나와 불거져 나오는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기의 규정되는 소정 간격으로서는, 예를 들어 0.3㎜ 정도 내지 1.0㎜ 정도를 들 수 있다. 소정 간격인 필요한 기판 간격은, 접착 충전재 시트(25)의 두께와 라미네이트 공정 중의 압박 조건 등에 의해, 약 ±0.1㎜ 이내의 정밀도로 형성할 수 있다.
또한, 밀봉 공정의 종료 후에, 압박력이 없어지면, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 기판 간격이, 상술한 규정된 소정 간격보다 지나치게 접근하고 있는 부분이 없고, 그 간격이 확대되는 일도 없다. 그로 인해, 접착 충전재 시트(25)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이로 인입되는 것을 방지할 수 있어, 태양 전지 모듈(2)의 주위 부분에 접착 충전재 시트(25)의 리세스가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 태양 전지 모듈(2)의 주위로부터 내부로의 수분 침입을 억제하여, 태양 전지 모듈(2)의 장기 신뢰성을 향상시키는 것이 가능해진다.
〔제4 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 도 23을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 태양 전지 패널의 기본 구성은, 제3 실시 형태와 마찬가지이지만, 제3 실시 형태와는, 라미네이터를 사용한 투광성 기판과 이면 기판의 접착 방법이 다르다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 23을 사용하여 라미네이터를 사용한 투광성 기판과 이면 기판의 접착 방법만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 23은 본 실시 형태에 관한 라미네이터의 구성을 설명하는 모식도이다.
또한, 제3 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 번호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.
라미네이터(350)는 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 접착에 사용되는 것이며, 라미네이터(350)에는, 도 23에 도시하는 바와 같이 상반부(251U)와, 하반부(351L)가 설치되어 있다.
하반부(351L)는, 상반부(251U)와의 사이에 배치된 접착 전의 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 내부의 공기를 배기하고, 압박 및 가열함으로써 접착하여 밀봉을 행하는 것이다. 하반부(351L)는 기판 반송 롤러(270, 270)의 사이에 끼워져 배치되고, 기판 반송 롤러(270)와의 사이에서 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B) 등을 반송 가능하게 배치되어 있다.
하반부(351L)에는, 하부 챔버(252L)와, 열판(253L)과, 반송부(254L)와, 스페이서(규제부)(355L)가 주로 설치되어 있다.
스페이서(355L)는 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)을 압박할 때에, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이의 간격을 규정하는 것이다. 스페이서(355L)는 상반부(251U)와 하반부(351L) 사이에 배치되는 것이다.
스페이서(355L)에는, 상반부(251U)와 하반부(351L) 사이에 배치된 상태에서, 수평 방향(도 23의 좌우 방향)으로 돌출되는 돌출부(356L)가 설치되어 있다.
돌출부(356L)는 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이에 삽입되는 것이며, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이의 간격을 규정하는 것이다. 그로 인해, 돌출부(356L)에 있어서의 상하 방향(도 23의 상하 방향)의 치수는, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이의 간격에 따라 정해진다.
다음에, 상술한 라미네이터(350)를 사용한 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 접착 방법에 대해 설명한다.
접착 충전재 시트(25) 등이 배치된 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)이, 라미네이터(350)의 반송부(254L)에 의해 하반부(351L)와 상반부(251U) 사이에 배치되는 것까지는, 제3 실시 형태와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
본 실시 형태의 스페이서(355L)는, 제3 실시 형태의 침목(255L)과 달리, 돌출부(356L)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 간극에 삽입되도록 배치된다. 또한, 스페이서(355L)는 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)의 전체 둘레에 걸쳐 배치되지만, 특히 코너부나, 긴 변의 중앙 영역 부근에 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)이 프레스되었을 때에, 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)은, 서로 대향하는 면이 돌출부(356L)에 접촉할 때까지 접근한다. 투광성 기판(11A) 및 이면 기판(11B)이 돌출부(356L)에 접촉한 후에는, 이면 기판(11B)이 다이어프램 프레스 시트(253U)에 압박되어도, 그 이상 투광성 기판(11A)에 접촉하는 일이 없다.
이후의 공정에 대해서는 제3 실시 형태와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
상기한 구성에 따르면, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 간격이, 스페이서(355L)의 돌출부(356L)에 의해 규정되는 소정 간격보다도 좁아지는 일이 없으므로, 밀봉 공정에 있어서 접착 충전재 시트(25)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이로부터 밀려나와 불거져 나오는 것을 방지할 수 있다.
또한, 밀봉 공정의 종료 후에, 압박력이 없어지면, 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B)의 간격이 확대되는 일도 없으므로, 접착 충전재 시트(25)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이로 인입되는 것을 방지할 수 있어, 태양 전지 모듈(2)의 주위 부분에 리세스의 발생을 방지할 수 있다.
따라서, 태양 전지 모듈(2)의 주위로부터 내부로의 수분 침입을 억제하여, 태양 전지 모듈(2)의 장기 신뢰성을 향상시키는 것이 가능해진다.
〔제5 실시 형태〕
다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해 도 24를 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 태양 전지 패널의 기본 구성은, 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 제1 실시 형태와는, 내주위 시일재의 배치 위치가 다르다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 24를 사용하여 내주위 시일재에 있어서의 간극의 배치 위치만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 24는, 본 실시 형태의 태양 전지 패널에 있어서의 내주위 시일재에 있어서의 간극의 배치 위치를 설명하는 모식도이다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 번호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 관한 태양 전지 패널(301)의 태양 전지 모듈(302)에 있어서의 내주위 시일재(내측 시일부)(326A)의 배치는 도 24에 도시하는 바와 같이 되어 있다.
즉, 투광성 기판(11A)의 긴 변 및 짧은 변 중 한쪽의 전체를 따라 내주위 시일재(326A)가 배치되어 있다. 환언하면, 긴 변 및 짧은 변 중 다른 쪽의 전체에 걸쳐 간극(326C)이 배치되어 있다.
내주위 시일재(326A)는, 제1 실시 형태의 내주위 시일재(26A)와 마찬가지로, 접착 충전재 시트(25)가 투광성 기판(11A)과 이면 기판(11B) 사이로부터 외부로 불거져 나오는 것을 방지하는 것이다. 또한 내주위 시일재(326A)는, 제1 실시 형태의 내주위 시일재(26A)와 동일한 재료로 이루어지는 시일재이다.
상기한 구성에 따르면, 투광성 기판(11A)의 긴 변 및 짧은 변 중 한쪽인 대향하는 2변에만 내주위 시일재(326A)를 배치하면 되므로, 내주위 시일재(326A)의 배치가 용이해진다. 본 실시 형태와 같이 내주위 시일재(326A)를 디스펜서에 의해 도포하는 경우에는, 디스펜서의 이동 방향이 한정되므로, 그 구동 기구를 간소화할 수 있다.
1, 101, 201, 301 : 태양 전지 패널
2, 102, 202, 302 : 태양 전지 모듈
3L, 3L : 긴 변 리브(리브부)
3S, 3S : 짧은 변 리브(리브부)
11A : 투광성 기판
13 : 광전 변환층
11B : 이면 기판
25 : 접착 충전재 시트(충전부)
26A, 126A, 326A : 내주위 시일재(내측 시일부)
26C, 126C, 326C : 간극
26B : 외주위 시일재(외측 시일부)
255L : 침목(규제부)
355L : 스페이서(규제부)

Claims (9)

  1. 광전 변환층을 사이에 두고 배치되는 투광성 기판 및 이면 기판과,
    상기 투광성 기판과 상기 이면 기판의 사이이며, 그 주위를 둘러싸도록 배치된 내측 시일부와,
    상기 투광성 기판, 상기 이면 기판 및 상기 내측 시일부에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치된 충전부와,
    상기 내측 시일부의 일부에 형성되고, 상기 충전부가 배치된 영역과 외부를 연결하는 간극과,
    상기 간극을 덮는 외측 시일부가 설치되어 있는, 태양 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 간극은 상기 내측 시일부의 1개 부위에만 형성되어 있는, 태양 전지 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 간극은 상기 내측 시일부의 코너부에 형성되어 있는, 태양 전지 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투광성 기판 및 상기 이면 기판의 하나의 대향하는 2변 및 다른 대향하는 2변 중 한쪽에 상기 내측 시일부가 배치되고, 다른 쪽에 상기 간극이 배치되어 있는, 태양 전지 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지 모듈과,
    상기 태양 전지 모듈의 상기 이면 기판에 고정되어 상기 태양 전지 모듈을 지지하는 리브부가 설치되어 있는, 태양 전지 패널.
  6. 투광성 기판에 광전 변환층을 형성하는 제막 공정과,
    상기 투광성 기판의 주위를 따라 내측 시일부를 배치하는 동시에, 상기 내측 시일부의 일부에 절결 형상의 간극을 형성하고, 상기 내측 시일부로 둘러싸인 영역 내에 충전부를 배치하는 배치 공정과,
    상기 투광성 기판과의 사이에 상기 내측 시일부 및 충전부를 끼워넣어 이면 기판을 배치하고,
    상기 내측 시일부로 둘러싸인 공간의 공기를 배기하고, 상기 충전부를 가열 밀폐시켜, 상기 투광성 기판 및 상기 이면측 글래스 기판을 밀봉하는 밀봉 공정을 갖는, 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  7. 투광성 기판에 광전 변환층을 형성하는 제막 공정과,
    상기 투광성 기판 상의 상기 광전 변환층을 덮도록 충전부를 배치하는 배치 공정과,
    상기 투광성 기판과의 사이에 상기 광전 변환층 및 상기 충전부를 끼워넣어 이면 기판을 배치하는 동시에, 상기 투광성 기판과 상기 이면측 글래스 기판의 간격을 규정하는 규제부를 상기 투광성 기판의 주위의 적어도 일부에 배치하고,
    상기 투광성 기판과 상기 이면 기판 사이의 공기를 배기하고, 상기 충전부를 가열 밀폐시켜, 상기 투광성 기판 및 상기 이면측 글래스 기판을 밀봉하는 밀봉 공정을 갖는, 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 밀봉 공정에는,
    상기 투광성 기판과 상기 이면 기판 사이이며, 상기 내측 시일부가 설치되어 있지 않은 외주를 덮도록 외측 시일부를 배치하는 외주 시일 공정이 포함되어 있는, 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 상기 밀봉 공정 후에,
    상기 이면 기판에 상기 태양 전지 모듈을 지지하는 리브부를 장착하는 리브 장착 공정을 더 갖는, 태양 전지 패널의 제조 방법.
KR1020127002400A 2009-09-30 2009-09-30 태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법 KR20120042876A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/067053 WO2011039860A1 (ja) 2009-09-30 2009-09-30 太陽電池モジュール、太陽電池パネル、太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池パネルの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120042876A true KR20120042876A (ko) 2012-05-03

Family

ID=43825715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127002400A KR20120042876A (ko) 2009-09-30 2009-09-30 태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120118360A1 (ko)
EP (1) EP2485267A1 (ko)
JP (1) JPWO2011039860A1 (ko)
KR (1) KR20120042876A (ko)
WO (1) WO2011039860A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103367496A (zh) * 2012-04-10 2013-10-23 杜邦太阳能有限公司 非晶硅薄膜组件及双玻太阳能电池的密封结构
WO2014050193A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 シャープ株式会社 光電変換モジュール
JP2014086613A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Kyocera Corp 光電変換モジュール
JP5981302B2 (ja) * 2012-10-30 2016-08-31 京セラ株式会社 光電変換モジュール
EP2925940B1 (en) * 2012-12-03 2017-06-28 Kingspan Holdings (IRL) Limited A composite insulating panel
EP2790232B1 (de) * 2013-04-12 2019-06-19 SOLARWATT GmbH Glas-Glas-Solarmodul-Laminat mit Solarzellen
JP6131508B2 (ja) * 2013-05-09 2017-05-24 ホシデン株式会社 端子ボックス
CN111261740B (zh) * 2020-01-20 2022-11-11 晶澳太阳能有限公司 光伏太阳能组件组装结构及光伏太阳能组件
CN111293190B (zh) * 2020-02-05 2022-04-15 晶澳(扬州)太阳能科技有限公司 一种太阳能电池组件及制备方法
CN117083723A (zh) * 2021-03-30 2023-11-17 株式会社钟化 太阳电池模块的制造方法及利用该制造方法制造的太阳电池模块
CN114823958B (zh) * 2022-06-24 2022-09-13 一道新能源科技(衢州)有限公司 一种太阳能电池封装方法及封装组件

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5290287A (en) * 1976-01-23 1977-07-29 Sharp Corp Solar cell battery device
JPS57206054A (en) * 1981-06-12 1982-12-17 Asahi Glass Co Ltd Method for sealing
JPS61199674A (ja) 1985-03-01 1986-09-04 Fuji Electric Co Ltd 薄膜太陽電池モジユ−ル
JPH0955531A (ja) * 1995-08-11 1997-02-25 Nagase Inteko Kk 太陽電池モジュールおよびその製造方法
JPH1131834A (ja) * 1997-07-10 1999-02-02 Showa Shell Sekiyu Kk ガラスサンドイッチ型太陽電池パネル
JP2000064509A (ja) * 1998-08-24 2000-02-29 Sekisui Chem Co Ltd 太陽電池付屋根瓦
JP3371205B2 (ja) * 1999-06-23 2003-01-27 キョージン株式会社 太陽電池パネル材
JP2002289892A (ja) * 2001-03-26 2002-10-04 Matsushita Seiko Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2003086822A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Aisin Seiki Co Ltd 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2007242677A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Sekisui Jushi Co Ltd 太陽電池モジュール、太陽電池装置及び太陽電池モジュールの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20120118360A1 (en) 2012-05-17
EP2485267A1 (en) 2012-08-08
JPWO2011039860A1 (ja) 2013-02-21
WO2011039860A1 (ja) 2011-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120042876A (ko) 태양 전지 모듈, 태양 전지 패널, 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 태양 전지 패널의 제조 방법
US9537032B2 (en) Low-cost high-efficiency solar module using epitaxial Si thin-film absorber and double-sided heterojunction solar cell with integrated module fabrication
US20120103401A1 (en) Solar cell panel
US20120152327A1 (en) Method of manufacturing solar modules
US11616154B2 (en) Planarization of photovoltaics
US20090308428A1 (en) Solar panel and method of manufacturing solar panel
JPWO2012176419A1 (ja) 太陽電池モジュールおよびその製造方法
US8598447B2 (en) Photoelectric conversion device
EP2437311A2 (en) Solar cell module and manufacturing method thereof
JP2011066292A (ja) 太陽電池パネル
US20120024339A1 (en) Photovoltaic Module Including Transparent Sheet With Channel
EP2461371B1 (en) Solar cell module
JP2008053303A (ja) 太陽電池パネル
JP2009094272A (ja) 光電変換モジュールおよび光電変換モジュールの製造方法
WO2010064455A1 (ja) 光電変換装置
US20140261684A1 (en) Solar cell module
US20110111551A1 (en) Photoelectric conversion device fabrication method
JP4512650B2 (ja) 太陽電池モジュールの製造方法
WO2012014550A1 (ja) 光電変換装置の製造方法
KR102478448B1 (ko) 유연 태양광 모듈, 이의 텍스처링 방법 및 이의 텍스처링 장치
WO2021095217A1 (ja) 太陽電池パネル、太陽電池モジュール、太陽電池パネルの製造方法および太陽電池モジュールの製造方法
WO2011033885A1 (ja) 光電変換装置
TW201114047A (en) Solar cell module, solar cell panel, method of manufacturing solar cell module and method of manufacturing solar cell panel
JP2014003170A (ja) 太陽電池モジュールの封止方法および真空ラミネート装置
JP2008251914A (ja) 多接合型光電変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application