WO2012108236A1 - 太陽電池モジュールの製造方法、および該製造方法によって製造した太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュールの製造方法、および該製造方法によって製造した太陽電池モジュール Download PDF

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WO2012108236A1
WO2012108236A1 PCT/JP2012/050913 JP2012050913W WO2012108236A1 WO 2012108236 A1 WO2012108236 A1 WO 2012108236A1 JP 2012050913 W JP2012050913 W JP 2012050913W WO 2012108236 A1 WO2012108236 A1 WO 2012108236A1
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WO
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solar cell
cell module
diaphragm
upper chamber
manufacturing
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PCT/JP2012/050913
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志朗 加藤
友宏 仁科
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シャープ株式会社
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0007—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
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    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B32B37/1009—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure using vacuum and fluid pressure
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module manufacturing method and a solar cell module manufactured by the manufacturing method.
  • a solar cell module is generally manufactured by laminating a substrate, a solar cell element, and a back sheet with a sealing material such as a resin.
  • Patent Document 1 discloses a general laminating apparatus that performs laminating sealing. Specifically, the laminating apparatus disclosed in this document places an upper vacuum chamber, a lower vacuum chamber, a diaphragm (expandable sheet) installed between both vacuum chambers, a protective sheet, and a laminate. Consists of a hot plate. A flat plate (hereinafter referred to as punching metal) having a large number of holes connected to the exhaust line is used on the surface where the upper vacuum chamber is in contact with the diaphragm.
  • Laminate sealing is performed by pressing the elastic sheet together with the object to be laminated against the lower hot plate due to the pressure difference between the lower vacuum chamber and the upper vacuum chamber, and sandwiching the object to be laminated between the elastic sheet and the hot plate via the support sheet. This is realized by pressurizing with.
  • Patent Document 2 discloses a solar cell module manufactured by the laminating apparatus as described above. Specifically, a solar cell module having a laminate structure in which a solar cell element is sandwiched between a glass plate and a weather resistant resin film via a sealing resin is disclosed.
  • the solar cell module includes a step of laminating a glass plate, a sealing resin sheet, a solar cell element, a sealing resin sheet, and a weather resistant resin film, a sealing step by thermal lamination, and a crosslinking reaction in a furnace. It consists of a curing step for improving the adhesion between the glass plate and the weather-resistant resin film and the sealing resin sheet, and a trimming step for cutting and removing the end portions.
  • the laminating apparatus a technique for suppressing the deformation of the punching metal by providing a beam member that supports the punching metal from the lower side is being generalized.
  • a conventional laminating apparatus provided with a beam member is shown in FIG. Actually, the first sealing material is sandwiched between the substrate 7 and the solar cell element 8, and the second sealing material is sandwiched between the solar cell element 8 and the back sheet 9.
  • the first sealing material and the second sealing material are shown as an integral part of the solar cell element 8 in the drawing, and the separate illustration is omitted.
  • the laminating apparatus 20 includes an upper chamber 2 and a stage 6, and a punching metal 3, a diaphragm 4, and a protective sheet 5 are sequentially provided on the opening end side of the upper chamber 2. .
  • a space formed by the upper chamber 2 and the punching metal 3 is an upper vacuum chamber. Further, when the upper chamber 2 descends and comes into contact with the stage 6, the space surrounded by the upper chamber 2 and the stage 6 becomes the lower vacuum chamber (lower chamber).
  • the punching metal 3 is provided with a beam member 15, and the punching metal 3 is supported from below by the beam member 15, and prevents the punching metal 3 from being bent downward by its own weight. Therefore, according to the laminating apparatus 20, the substrate 7, the solar cell element 8, and the back sheet 9 can be laminated and sealed without the punching metal 3 being bent and deformed by its own weight. As a result, the solar cell module 10 is manufactured.
  • Japanese Patent Publication Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-15696” (published on January 18, 2000) Japanese Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 2000-277772 (published on October 6, 2000)”
  • FIG. 16 is a schematic view showing the laminating apparatus 20 during pressurization.
  • (B) and (c) in FIG. 16 are schematic views showing the pressure applied to the back sheet 9 of the solar cell module 10.
  • the region 12 in the diaphragm in the drawing is concave with respect to the punching metal 3 side (that is, convex with respect to the laminated body side). Become).
  • the region 13 in the drawing of the diaphragm 4 is convex with respect to the punching metal 3 side (that is, convex with respect to the laminated body side).
  • the laminate sealing is a laminating process for performing a short heat treatment to pressurize the object to be laminated and melting the sealing material, and a curing process for performing a long heat treatment to improve the adhesion of the object to be laminated. It is roughly divided into In the laminating step, when the object to be laminated is pressed with the diaphragm 4 deformed in a wave shape, the second sealing material pressed against the deformed portion of the diaphragm 4 during the lamination through the back sheet 9 is non-uniformly pressed. End up. More specifically, as shown in FIG.
  • the back sheet 9 and the second sheet 4 are formed at a location where the diaphragm 4 is concave with respect to the punching metal 3 side (that is, convex with respect to the laminated body side).
  • a large pressure is applied to the sealing material (region 12 in the figure).
  • the pressure applied to the back sheet 9 and the second sealing material is small (in the figure). Region 13).
  • the back sheet 9 and the second sealing material have portions corresponding to the wave-shaped deformed portions (region 13 in the drawing). A peculiar shape will be formed. More specifically, the wavy irregularities of the diaphragm 4 are transferred to the second sealing material.
  • the tape 14 shown in this figure is a tape having a width of 10 mm, and is provided for comparison of the size of wrinkles (unevenness) to be formed.
  • the solar cell module 10 in which wrinkles are formed on the back sheet 9 is manufactured. If wrinkles are formed on the back sheet 9, the weather resistance and moisture resistance of the solar cell module 10 may deteriorate, and the module life may be shortened. Moreover, the appearance of the solar cell module 10 also deteriorates due to the wrinkles on the backsheet 9.
  • the diaphragm 4 is not necessarily deformed in the wave shape by the beam member 15.
  • a convex structure may be provided on the surface of the punching metal 3 on the diaphragm 4 side itself so that the convex structure functions as the beam member 15.
  • the convex structure formed on the punching metal 3 comes into contact with the diaphragm 4, so that the diaphragm 4 is deformed into a wave shape.
  • the punching metal 3 may not be provided.
  • a convex beam member may be provided as a support member below the bottom surface of the ceiling.
  • the convex beam member abuts against the diaphragm 4, so that the diaphragm 4 is deformed into a wave shape.
  • deformation of the diaphragm is induced by the convex shape formed on the surface in contact with the diaphragm. As a result, wrinkles are formed on the back sheet of the solar cell module.
  • the objective is the manufacturing method which can prevent generation
  • a method for manufacturing a solar cell module according to the present invention includes an upper chamber, a diaphragm that is stretched over the upper chamber and that can form an upper sealed space with the upper chamber, and the upper portion.
  • the chamber has a convex structure provided on a surface facing the diaphragm, and a stage on which a laminated body including a solar cell element can be placed, and the lower sealed space is formed by contacting the upper chamber by contacting the upper chamber.
  • a solar system using a laminating apparatus comprising: a lower chamber that can be configured; a heating mechanism that can heat the object to be laminated placed on the stage; and an exhaust unit that can evacuate the upper sealed space and the lower sealed space
  • a method for manufacturing a battery module wherein the convex structure is not provided in the upper chamber Only the position on the stage corresponding to the location, the is characterized in that it comprises a mounting step of the placing the object to be laminated.
  • a plurality of solar cell modules that are to-be-laminated bodies are mounted on the stage, and the to-be-laminated body is a position on the stage that corresponds to a position where the convex structure is not provided in the upper chamber. It is only placed on. That is, each laminated body is placed so as not to be directly below the convex structure with the diaphragm interposed therebetween.
  • the load that the convex part of the convex structure gives to the diaphragm is large. For this reason, as the laminating process is repeated, the trace of the convex portion of the convex structure is transferred to the diaphragm, and the diaphragm is deformed into a wave shape. Therefore, according to the manufacturing method according to the present invention, the portion of the diaphragm with the mark of the convex structure does not contact the laminate.
  • the solar cell module according to the present invention is characterized by being manufactured by any one of the above-described solar cell module manufacturing methods in order to solve the above-described problems.
  • a portion with a mark of a convex structure on the diaphragm does not come into contact with the back sheet of the laminate. Therefore, even when the object to be laminated is pressurized with a wave-shaped diaphragm in the heating step, it is possible to prevent a specific shape (unevenness) from being formed in the backsheet and the sealing material. Therefore, it is possible to prevent the generation of wrinkles due to the unique shape on the back seed in the subsequent curing step.
  • (A) in a figure is a figure which shows the lamination apparatus at the time of standby, and the pressure state of each vacuum chamber
  • (b) in the figure is a figure which shows the pressure state of the lamination apparatus at the time of evacuation
  • each vacuum chamber (C) in the figure is a diagram showing the pressure state of the laminating apparatus and each vacuum chamber at the time of pressurization.
  • the laminating apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, it is a figure which shows the positional relationship of an upper chamber and a stage. It is a figure which shows one structural example of the beam member which can be applied to the laminating apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a laminating apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the solar cell module 10 is formed by laminating a substrate 7, a solar cell element 8, and a back sheet 9 in this order.
  • the laminating apparatus 1 is an apparatus that manufactures the solar cell module 10 by laminating and sealing the substrate 7, the solar cell element 8, and the back sheet 9 that are to be laminated with a sealing material.
  • the first sealing material is sandwiched between the substrate 7 and the solar cell element 8, and the second sealing material is sandwiched between the solar cell element 8 and the back sheet 9.
  • the first sealing material and the second sealing material are shown as an integral part of the solar cell element 8 in the drawing, and the separate illustration is omitted. This applies to all subsequent figures.
  • the laminating apparatus 1 includes an upper chamber 2 (upper chamber) and a lower chamber (lower chamber) facing the upper chamber 2.
  • the lower chamber includes a stage 6 on which a laminated body can be placed.
  • the upper chamber 2 has a shape having both ends, one end being an open end and the other end being a closed end.
  • a punching metal 3, a diaphragm 4, and a protective sheet 5 are stretched in this order below the upper chamber 2, that is, on the opening end side (stage 6 side).
  • a space formed by the upper chamber 2 and the diaphragm 4 is an upper vacuum chamber (upper sealed space). Further, when the upper chamber 2 descends and comes into contact with the lower chamber, the space surrounded by the upper chamber 2 and the stage 6 becomes the lower vacuum chamber (lower sealed space).
  • a flat plate (hereinafter referred to as punching metal 3) having a large number of holes connected to an exhaust line (not shown) is used on the surface where the upper chamber 2 is in contact with the diaphragm 4.
  • a beam member 15 having a convex structure is provided on the surface of the punching metal 3 on the diaphragm 4 side.
  • the punching metal 3 is supported from below by the beam member 15 and prevents the punching metal 3 from being bent downward by its own weight. It is out.
  • the diaphragm 4 is a pressurizing unit that can expand and contract and pressurizes the object to be laminated.
  • the protective sheet 5 is a sheet for preventing the sealing material from adhering to the diaphragm 4.
  • the protective sheet 5 also has a role of preventing the diaphragm 4 from being deteriorated by a gas generated from the sealing material during the sealing of the laminate.
  • the stage 6 is configured by a hot plate (heating mechanism) on which a plurality of laminates can be placed, and can heat the placed laminates to a predetermined temperature.
  • the stage 6 is provided with a plurality of lift pins (not shown) so as to protrude from the upper surface of the stage 6 or to be stored in the stage 6.
  • the upper vacuum chamber and the lower vacuum chamber are each connected to an exhaust line (exhaust part) having a control valve, and a vacuum pump (not shown) and an outside air introduction part are connected to the exhaust line.
  • the outside air introduction unit is configured to be able to introduce a gas such as air or nitrogen into each vacuum chamber.
  • the connection destination of the exhaust line is switched to either the vacuum pump or the outside air introduction section, so that each vacuum chamber is changed between the atmospheric pressure state and the vacuum state. It can be controlled arbitrarily.
  • the laminate sealing is performed by pressing the diaphragm 4 against the lower stage 6 due to the pressure difference between the lower vacuum chamber and the upper vacuum chamber, and the laminated body by the diaphragm 4 and the stage 6 via the protective sheet 5. It is realized by pressing and heat-treating.
  • the punching metal 3 is a flat plate having a large number of holes 11 (hole portions) as shown in FIG.
  • the shape of the hole 11 may be circular or square, and may be a square hole, a lattice, a cross, a slit, or the like, and is not particularly limited.
  • punching metals 3a and 3b in which a plurality of slits 12 are formed are also applicable to this embodiment.
  • the size and arrangement of the slits 12 (or holes 11) are not particularly limited.
  • the punching metal 3 is not necessarily a metal plate, and may be, for example, a ceramic plate, a resin plate, or a composite material of these materials and metal.
  • Laminate sealing is largely divided into a laminating process that performs a short heat treatment to pressurize the object to be laminated and melts the sealing material, and a curing process that performs a long heat treatment to improve the adhesion of the object to be laminated. Separated. Below, each process is demonstrated with reference to FIG. (A) in FIG. 5 is a diagram showing the pressure state of the laminating apparatus 1 and each vacuum chamber during standby. (B) in FIG. 5 is a diagram illustrating the pressure state of the laminating apparatus 1 and each vacuum chamber during evacuation. (C) in FIG. 5 is a figure which shows the pressure state of the laminating apparatus 1 at the time of pressurization, and each vacuum chamber.
  • the beam member 15 is omitted for easy understanding of the laminating apparatus 1.
  • the “chamber” column represents the upper vacuum chamber and the lower vacuum chamber as “upper” and “lower”, and the “chamber position” column represents “upper chamber 2” It indicates whether it is “rising” or “decreasing”.
  • the “pressure state” column indicates whether each vacuum chamber is “atmospheric pressure” or “vacuum”.
  • first sealing material is sandwiched between the substrate 7 and the solar cell element 8, and another sealing material (second sealing material) is interposed between the solar cell element 8 and the back sheet 9.
  • a supply device (not shown) is placed on the stage 6 with the object to be laminated sandwiched therebetween.
  • the upper chamber 2 is raised, and each vacuum chamber is in an atmospheric pressure state.
  • a plurality of lift pins protrude from the stage 6 and the object to be laminated is placed on the lift pins. Therefore, the laminated body and the stage are separated from each other by the lift pins.
  • the diaphragm 4 and the protective sheet 5 are adsorbed to the punching metal 3 side, and are in close contact with the punching metal 3 and the beam member 15.
  • the upper vacuum chamber is brought into an atmospheric pressure state, and the diaphragm 4 is expanded by the pressure difference between the upper vacuum chamber and the lower vacuum chamber.
  • the object to be laminated is pressed against the stage 6 through the protective sheet 5 and pressurized.
  • the lift pins are also stored in the stage 6 in conjunction with the pressurization of the object to be laminated, whereby the lower surface of the object to be laminated and the stage 6 come into contact with each other and the object to be laminated is heated.
  • the sealing material is melted and the laminating process is completed.
  • control valve is switched to bring the inside of the lower vacuum chamber into an atmospheric pressure state (open to the atmosphere), the upper chamber 2 is raised by the opening / closing mechanism, and the sealed solar cell module 10 is conveyed to the outside.
  • the above is the laminating process.
  • the solar cell module 10 is transported to a heating furnace and causes a cross-linking reaction of the encapsulant by a long-time heat treatment, whereby the moisture resistance of the encapsulant and the substrate 7, the solar cell element 8, and the back of the encapsulant are backed up.
  • a curing process (curing process) for improving the adhesiveness of the sheet 9 is performed. This is the curing process.
  • the second sealing material pressed against the portion where the diaphragm 4 is deformed during the lamination through the back sheet 9 is non-uniformly pressed. More specifically, at a location where the diaphragm 4 is concave with respect to the punching metal 3 side (that is, convex with respect to the laminated body side), a large pressure is applied to the back sheet 9 and the second sealing material, and the diaphragm 4 Is convex with respect to the punching metal 3 side (that is, concave with respect to the laminated body side), the pressure applied to the back sheet 9 and the second sealing material is small.
  • the laminating step when the object to be laminated is pressed with the diaphragm 4 deformed in a wave shape, a unique shape is formed in the region corresponding to the wave deformed portion in the backsheet 9 and the second sealing material. End up. More specifically, the wavy irregularities of the diaphragm 4 are transferred to the second sealing material.
  • the adhesion between the backsheet 9 and the second sealing material is weakened at the time of curing, particularly at a location where the pressure applied to the backsheet 9 and the second sealing material is low during lamination. It is considered that the sheet 9 and the second sealing material are separated to generate a gap, which causes wrinkles.
  • FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between the upper chamber 2 and the stage 6 in the laminating apparatus 1.
  • the diaphragm 4 and the protective sheet 5 are omitted.
  • each solar cell module 10 is provided with a beam member 15 in the upper chamber 2. It is placed only at a position on the stage 6 corresponding to the position that is not provided. That is, each solar cell module 10 is placed so as not to be directly under the beam member 15 with the diaphragm 4 interposed therebetween. As a result, the portion of the diaphragm 4 where the beam member 15 is marked does not come into contact with the back sheet 9 of the solar cell module 10, so that a peculiar shape (unevenness) that causes wrinkles is not formed. Therefore, in the subsequent curing process, wrinkles due to the unique shape do not occur on the back sheet 9.
  • the solar cell module 10 having good weather resistance and moisture resistance and a long module life can be obtained. Moreover, since wrinkles are not formed in the back sheet 9, the appearance of the solar cell module 10 is not deteriorated.
  • a laminating apparatus does not always have a rod-shaped beam member as shown in FIG.
  • structural examples of beam members that can be applied to a laminating apparatus are shown in FIGS.
  • a punching metal 3c having a rectangular shape and having a lattice-shaped beam member 15a is also applicable to this embodiment.
  • the solar cell module 10 is disposed so as not to be directly below the beam member 15a with the diaphragm 4 interposed therebetween. That is, by arranging in the lattice of the beam member 15a, the place where the beam member 15a is marked on the diaphragm 4 does not come into contact with the back sheet 9 of the solar cell module 10. Can be prevented.
  • the beam member does not necessarily have a plate shape, and may be a punching metal 3d including a columnar or pipe-shaped beam member 15b as shown in FIG.
  • the columnar or pipe-shaped beam member 15b may have a keel structure.
  • a punching metal 3e including a beam member 15c having a frame shape or a box shape may be used.
  • the solar cell module 10 is arranged so as not to be directly under the beam members 15b and 15c with the diaphragm 4 interposed therebetween, so that the portions of the diaphragm 4 where the beam members 15b and 15c are marked are located in the solar cell module.
  • the beam member having a frame shape or a box shape has an effect that the strength is increased as compared with the case where the beam member has a plate shape.
  • the structure which provided the beam member 15 in the punching metal 3 was shown above, it is not necessarily limited to this.
  • the punching metal 3 may not be provided.
  • a convex support member may be provided below the bottom surface of the ceiling.
  • the laminating apparatus in that case is shown in FIG.
  • the ceiling of the upper chamber 2 is a surface on the opening end side at the closed end of the upper chamber 2.
  • the exhaust pump 17 is electrically connected to the upper chamber 2 of the laminating apparatus 1a at a plurality of locations via the exhaust pipe, and the laminating apparatus 1a does not include the punching metal 3, but the ceiling of the upper chamber 2 Therefore, the beam member 15 may be provided as a ceiling support member (convex structure).
  • the solar cell module 10 is disposed only at the position on the stage 6 corresponding to the position where the beam member 15 is not provided in the upper chamber 2, so that the back sheet 9 of the solar cell module 10 is arranged. Wrinkles can be prevented from occurring.
  • FIG. 11 shows an embodiment of a laminate sealing method when wrinkles are generated on the back sheet 9 as a comparative form of the present invention.
  • the specific procedure of the laminate sealing method is as described above, and is not mentioned here.
  • each solar cell module 10 is provided with a beam member 15 in the upper chamber 2. It is placed only at a position on the stage 6 corresponding to the position where there is no position. That is, each solar cell module 10 is placed so as to be directly below the beam member 15 with the diaphragm 4 interposed therebetween.
  • the weather resistance and moisture resistance of the solar cell module 10 may deteriorate, and the module life may be shortened. Moreover, the appearance of the solar cell module 10 also deteriorates due to the wrinkles on the backsheet 9.
  • each solar cell module 10 is placed so as not to be directly under the beam member 15 with the diaphragm 4 interposed therebetween, whereby the back sheet of the solar cell module 10 is obtained. 9 can prevent wrinkles from occurring. Moreover, since it is only necessary to prevent the solar cell module 10 from directly below the beam member 15 with the diaphragm 4 interposed therebetween, lamination sealing is performed without the need for a new processing step and preventing generation of wrinkles. Can do.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a punching metal 3f included in the laminating apparatus according to the present embodiment.
  • the punching metal 3 includes the beam member 15
  • the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the punching metal 3f itself has a concavo-convex shape, and is provided with a convex convex structure 13 on the opening end side surface of the upper chamber 2.
  • the punching metal 3f itself has the convex structure 13 and is integrated, it is not necessary to separately provide the beam member 15, reducing the number of parts constituting the laminating apparatus, and supporting the punching metal 3f.
  • the fixing structure for fixing the beam member 15 can be omitted as possible. Thereby, the structure of the laminating apparatus 1 can be simplified as compared with the first embodiment, and the bending of the punching metal 3f can be suppressed.
  • the solar cell module 10 when the solar cell module 10 is laminated and sealed, the convex structure 13 of the punching metal 3f comes into contact with the diaphragm 4, so that the diaphragm 4 is deformed into a wave shape. As a result, wrinkles are formed on the back sheet 9 of the solar cell module 10. Therefore, also in the present embodiment, the solar cell module 10 that is the object to be laminated is placed only on the position on the stage 6 corresponding to the position where the beam member 15 is not provided in the upper chamber 2. That is, the solar cell module 10 is placed on the stage 6 so as not to be directly below the convex structure 13 with the diaphragm 4 interposed therebetween.
  • the portion of the diaphragm 4 with the trace of the convex structure 13 does not come into contact with the back sheet 9 of the solar cell module 10, so that a peculiar shape (unevenness) that causes wrinkles is not formed. Therefore, in the subsequent curing process, wrinkles due to the unique shape do not occur on the back sheet 9.
  • wrinkles are not formed on the back sheet 9 of the solar cell module 10, so that the solar cell module 10 having good weather resistance and moisture resistance and a long module life can be obtained. Moreover, since wrinkles are not formed in the back sheet 9, the appearance of the solar cell module 10 is not deteriorated.
  • FIG. 13 is a schematic view showing a punching metal 3g included in the laminating apparatus according to the present embodiment.
  • a punching metal 3g is fixed to a beam member 15d provided on a ceiling portion of the upper chamber 2 by a fastening member 16 such as a bolt.
  • a fastening member 16 such as a bolt.
  • the fastening member 16 provided on the punching metal 3 g abuts against the diaphragm 4 to apply a load, thereby the diaphragm 4. Will be deformed into a wave shape. As a result, wrinkles are formed on the back sheet 9 of the solar cell module 10.
  • the solar cell module 10 that is a laminated body is placed only at a position on the stage 6 corresponding to a position where the beam member 15 is not provided in the upper chamber 2. That is, the solar cell module 10 is placed on the stage 6 so as not to be directly below the convex structure 13 with the diaphragm 4 interposed therebetween. As a result, the portion of the diaphragm 4 where the fastening member 16 is marked does not come into contact with the back sheet 9 of the solar cell module 10, so that a peculiar shape (unevenness) causing wrinkles is not formed. Therefore, in the subsequent curing process, wrinkles due to the unique shape do not occur on the back sheet 9.
  • wrinkles are not formed on the back sheet 9 of the solar cell module 10, so that the solar cell module 10 with good weather resistance and moisture resistance and a long module life is obtained. can get. Moreover, since wrinkles are not formed in the back sheet 9, the appearance of the solar cell module 10 is not deteriorated.
  • each member constituting the solar cell module is not particularly mentioned, but it goes without saying that conventionally known materials can be applied.
  • a glass substrate or the like can be applied as the substrate 7, and an ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA) or the like can be applied as the sealing material.
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer resin
  • the upper chamber includes a flat plate having a plurality of hole portions on the surface facing the diaphragm, and the flat plate side of the flat plate is provided.
  • the surface is provided with the convex structure.
  • the flat plate is provided with a convex structure to prevent the flat plate having a plurality of holes such as punching metal from being bent downward due to its own weight or to contact the flat plate with the upper chamber.
  • a convex structure to prevent the flat plate having a plurality of holes such as punching metal from being bent downward due to its own weight or to contact the flat plate with the upper chamber.
  • the convex structure is characterized in that a part of the flat plate is formed in a convex shape.
  • the back sheet of the solar cell module in order to prevent the flat plate from being bent and to reduce the weight of the flat plate, even when the convex structure is formed by forming a part of the flat plate into a convex shape, the back sheet of the solar cell module Thus, the generation of wrinkles due to the convex structure can be prevented.
  • the convex structure is a support member that supports the flat plate in contact with the upper chamber.
  • a support member that supports the flat plate in contact with the upper chamber may be provided. According to the above method, even in such a case, wrinkles due to the convex structure can be prevented in the back sheet of the solar cell module.
  • the support member is a fastening member that fixes the flat plate to a member provided in the upper chamber.
  • the wrinkle caused by the convex structure is formed on the back sheet of the solar cell module. Can be prevented.
  • the support member is a beam member provided on the flat plate.
  • stacks a board
  • the portion of the diaphragm with the mark of the convex structure does not come into contact with the back sheet of the solar cell module, so that the generation of wrinkles due to the unique shape on the back sheet can be prevented.
  • the contact step of contacting the upper chamber and the lower chamber so that the object to be laminated is included in the upper chamber, and the contact step After that, the evacuation step in which the exhaust part evacuates the inside of the upper sealed space and the lower sealed space, and after the evacuation step, the inside of the upper sealed space is opened to the atmosphere, and at the same time, It further comprises a heating step in which the heating mechanism heats the body, and a curing step in which the first sealing material and the second sealing material are cured after the heating step.
  • the portion of the diaphragm where the convex structure is marked does not contact the back sheet of the laminate. Therefore, even when the object to be laminated is pressurized with a wave-shaped diaphragm in the heating step, it is possible to prevent a specific shape (unevenness) from being formed in the backsheet and the sealing material. Therefore, in the subsequent curing step, the generation of wrinkles due to the unique shape on the back sheet can be prevented.
  • the present invention can be suitably used when a solar cell module is manufactured by laminating and sealing a substrate, a solar cell element, a back sheet, and the like.

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Abstract

　本発明に係るラミネート装置（１）においては、ステージ（６）上に被ラミネート体である太陽電池モジュール（１０）が複数載置されているが、各太陽電池モジュール（１０）は上チャンバ２において梁部材（１５）が設けられていない位置に対応するステージ（６）上の位置のみに載置されている。すなわち、各太陽電池モジュール（１０）はパンチングメタル（３）が備えた梁部材（１５）の直下にならぬように載置されている。

Description

太陽電池モジュールの製造方法、および該製造方法によって製造した太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池モジュールの製造方法、および該製造方法によって製造した太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池は、クリーンなエネルギー源としての重要性が認められ、その需要が高まりつつある。太陽電池の利用分野は、大型機器類のパワーエネルギー源から、精密な電子機器類の小型電源まで多岐に渡っており、太陽電池を備えた様々な太陽光発電装置は広く普及しつつある。
　太陽電池モジュールは、基板と太陽電池素子とバックシートとを樹脂等の封止材でラミネート封止を行うことによって製造するのが一般的である。例えば、特許文献１には、ラミネート封止を行う一般的なラミネート装置が開示されている。具体的には、本文献に開示されているラミネート装置は、上部真空室、下部真空室、両真空室の間に設置されたダイヤフラム（伸縮シート）、保護シート、および被ラミネート体を載置する熱板によって構成される。上部真空室がダイヤフラムに接する面には、排気ラインと導通した多数の空孔部を有する平板（以下、パンチングメタルと称す）が用いられている。ラミネート封止は、下部真空室と上部真空室との圧力差により、被ラミネート体と共に伸縮性シートを下方の熱板に押し付け、支持シートを介して伸縮シートと熱板とにより被ラミネート体を挟み込んで加圧することによって実現される。
　例えば、特許文献２には、上述したようなラミネート装置によって製造した太陽電池モジュールが開示されている。具体的には、封止樹脂を介して太陽電池素子をガラス板と耐候性樹脂フィルムとで挟持した、ラミネート構造の太陽電池モジュールが開示されている。該太陽電池モジュールは、ガラス板、封止樹脂シート、太陽電池素子、封止樹脂シート、および、耐候性樹脂フィルムを重ね合わせる工程と、熱ラミネートによる封止工程と、炉に入れて架橋反応を進ませてガラス板および耐候性樹脂フィルムと封止樹脂シートとの接着性を上げるキュア工程と、端部を切断除去して整形するトリミング工程とからなる。
　最近では、ラミネート装置の生産性を向上するために、多数の被ラミネート体を同時にまとめてラミネートしたり、太陽電池モジュール自体が大型の基板で形成されたりすることから、ラミネート装置の大型化が進んでいる。それにより、パンチングメタルも大型化することによって、該パンチングメタルが自重で下方に撓んで変形してしまうという問題がある。
　そのため、ラミネート装置では、パンチングメタルを下側から支持する梁部材を設けることによって、パンチングメタルの変形を抑える技術が一般化されつつある。梁部材を設けた従来のラミネート装置を図１４に示す。なお、実際には、基板７と太陽電池素子８との間には第１封止材が挟まれており、太陽電池素子８とバックシート９との間には第２封止材が挟まれているが、図面の簡略化のため、図面上では第１封止材および第２封止材は太陽電池素子８の一体として示しており、別体としての図示を省略している。
　図１４に示すように、ラミネート装置２０は、上チャンバ２およびステージ６を備えており、上チャンバ２の開口端側には、パンチングメタル３、ダイヤフラム４、および保護シート５が順に設けられている。上チャンバ２とパンチングメタル３とによって形成される空間は上部真空室となっている。また、上チャンバ２が下降し、ステージ６と当接した際に、上チャンバ２およびステージ６に囲まれる空間が下部真空室（下チャンバ）となる。
　ここで、パンチングメタル３には梁部材１５が設けられており、パンチングメタル３は梁部材１５によって下方から支えられ、自重で下方に撓むことを防いでいる。したがって、ラミネート装置２０によれば、パンチングメタル３が自重で下方に撓み、変形することなく、基板７、太陽電池素子８、およびバックシート９のラミネート封止を行うことができる。結果、太陽電池モジュール１０が製造される。
日本国公開特許公報「特開２０００－１５６９６号公報（２０００年１月１８日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０００－２７７７７２号公報（２０００年１０月６日公開）」
　しかしながら、上述したラミネート装置２０の場合、脱気処理時において、ダイヤフラム４がパンチングメタル３および梁部材１５に密着した際に、梁部材１５がダイヤフラム４に負荷を与えてしまう。その状態を図１５に示す。
　図１５に示すように、梁部材１５の角の部分（図中の領域１１）がダイヤフラム４に与える負荷が特に大きい。そのため、ラミネート処理を繰り返していく内に、梁部材１５の角の跡がダイヤフラム４に転写され、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。そこで、ダイヤフラム４が波状に変形した場合のラミネート封止について、図１６を参照して説明する。図１６中の（ａ）は、加圧時のラミネート装置２０を示す概略図である。図１６中の（ｂ）および中の（ｃ）は、太陽電池モジュール１０のバックシート９に掛かる圧力を示す概略図である。
　ラミネート処理を繰り返していく結果、図１６中の（ａ）に示すように、ダイヤフラムにおける図中の領域１２は、パンチングメタル３側に対して凹となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凸となる）。一方、ダイヤフラム４における図中の領域１３は、パンチングメタル３側に対して凸となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凸となる）。
　ここで、ラミネート封止は、被ラミネート体を加圧し、封止材を溶融する短時間の熱処理を行うラミネート工程と、被ラミネート体の密着性を向上させるために長時間の熱処理を行うキュア工程とに大別される。ラミネート工程において、波状に変形したダイヤフラム４で被ラミネート体を加圧すると、ラミネート時にダイヤフラム４が変形した部分にバックシート９を介して圧接される第２封止材が不均一に加圧されてしまう。より詳しくは、図１６中の（ｂ）に示すように、ダイヤフラム４がパンチングメタル３側に対して凹となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凸となる）箇所では、バックシート９および第２封止材に大きな圧力を与える（図中の領域１２）。一方、ダイヤフラム４がパンチングメタル３側に対して凸となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凹となる）箇所では、バックシート９および第２封止材に与える圧力は小さくなる（図中の領域１３）。
　その結果、ラミネート工程において、波状に変形したダイヤフラム４で被ラミネート体を加圧すると、バックシート９および第２封止材において、波状に変形した部分に対応する箇所（図中の領域１３）に特異な形状が形成されてしまう。より詳しくは、ダイヤフラム４の波状の凹凸が第２封止材に転写される。
　その後、被ラミネート体がキュア工程に入ると、図１６中の（ｃ）に示すように、バックシート９において、上述した特異な形状が形成された領域にシワが発生してしまう。より詳しくは、ラミネート時に、特にバックシート９および第２封止材に与える圧力が小さかった箇所では、バックシート９と第２封止材との密着性が弱くなっているため、キュア処理時にバックシート９と第２封止材とが離間して隙間が発生し、それが原因となってシワが発生すると考えられる。実際にバックシート９に形成されるシワを図１７に示す。本図に示すテープ１４は幅１０ｍｍのテープであり、形成されるシワ（凹凸）の大きさの比較のために設けている。
　図１７に示すように、バックシート９には、主に図中のＭＤ方向に波状のシワが形成されてしまう。結果、バックシート９にシワが形成された太陽電池モジュール１０が製造されてしまう。バックシート９にシワが形成されてしまうと、太陽電池モジュール１０の耐候性および耐湿性が悪くなり、モジュール寿命が短くなってしまう虞がある。また、バックシート９にシワがあることで太陽電池モジュール１０の見た目も悪くなってしまう。
　ここで、以上では、パンチングメタル３に設けられた梁部材１５によってダイヤフラム４が波状に変形してしまう形態を示したが、必ずしも梁部材１５によってダイヤフラム４が波状に変形してしまうわけではない。例えば、ラミネート装置によっては、パンチングメタル３のダイヤフラム４側の面自体に凸構造を設け、該凸構造を梁部材１５として機能させる場合もある。この場合は、パンチングメタル３に形成された凸構造がダイヤフラム４に当接することによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。
　また、他のラミネート装置では、パンチングメタル３を設けていない場合がある。しかし、パンチングメタル３が存在しない場合でも、上チャンバ２の天井を支えるために、天井の底面下に支持部材として凸状の梁部材を備えている場合がある。この場合は、上述した従来のラミネート装置２０と同様に、前記の凸状の梁部材がダイヤフラム４に当接することによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。このように、ラミネート装置において、ダイヤフラムに当接する面に形成された凸形状によって、ダイヤフラムの変形が誘発されてしまう。結果、太陽電池モジュールのバックシートにシワが形成されてしまう。
　そこで、本発明は前記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュール裏面のバックシートのシワの発生を防止することができる製造方法、および該製造方法で製造した太陽電池モジュールを提供することにある。
　本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記の課題を解決するために、上部チャンバと、前記上部チャンバに張架され、かつ、上部密閉空間を前記上部チャンバと構成できるダイヤフラムと、前記上部チャンバにおいて、前記ダイヤフラムと対向する面に設けられた凸構造と、太陽電池素子を含む被ラミネート体を載置できるステージを有し、かつ、前記上部チャンバと当接することによって下部密閉空間を前記ダイヤフラムと構成できる下部チャンバと、前記ステージに載置された前記被ラミネート体を加熱できる加熱機構と、前記上部密閉空間および前記下部密閉空間を真空にできる排気部とを備えたラミネート装置を用いた太陽電池モジュールの製造方法であって、前記上部チャンバにおいて前記凸構造が設けられていない位置に対応する前記ステージ上の位置のみに、前記被ラミネート体を戴置する載置工程を備えていることを特徴としている。
　前記の方法によれば、ステージ上に被ラミネート体である太陽電池モジュールが複数載置されているが、被ラミネート体は、上部チャンバにおいて凸構造が設けられていない位置に対応するステージ上の位置のみに載置されている。すなわち、各被ラミネート体は、ダイヤフラムを挟んで凸構造の直下にならぬように載置されている。
　ラミネート装置においては、ダイヤフラムが上部チャンバの凸構造に密着した際に、凸構造の凸部がダイヤフラムに与える負荷が大きい。そのため、ラミネート処理を繰り返していく内に、凸構造の凸部の跡がダイヤフラムに転写され、ダイヤフラムが波状に変形してしまう。そこで、本発明に係る製造方法によれば、ダイヤフラムにおいて凸構造の跡がついた箇所が被ラミネート体に接触することがない。そのため、加熱工程において、波状に変形したダイヤフラムで被ラミネート体を加圧しても、該被ラミネート体において、特異な形状（凹凸）が形成されてしまうのを防ぐことができる。したがって、その後の硬化工程において、被ラミネート体における特異な形状に起因したシワの発生を防ぐことができる。
　本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記の課題を解決するために、上述したいずれかの太陽電池モジュールの製造方法によって製造されたことを特徴としている。
　前記の構成によれば、太陽電池モジュールのバックシートにシワが形成されないので、耐候性および耐湿性が良好であり、モジュール寿命が長い太陽電池モジュールが得られる。また、バックシートにシワが形成されないので、太陽電池モジュールの見た目が悪くなることもない。
　本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
　本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、ダイヤフラムにおいて凸構造の跡がついた箇所が被ラミネート体のバックシートに接触することがない。そのため、加熱工程において、波状に変形したダイヤフラムで被ラミネート体を加圧しても、バックシートおよび封止材において、特異な形状（凹凸）が形成されてしまうのを防ぐことができる。したがって、その後の硬化工程において、バックシード上における特異な形状に起因したシワの発生を防ぐことができる。
本発明の一実施形態に係るラミネート装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るパンチングメタルの一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るパンチングメタルの一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るパンチングメタルの一構成例を示す図である。 図中の（ａ）は、待機時のラミネート装置および各真空室の圧力状態を示す図であり、図中の（ｂ）は、真空引き時のラミネート装置および各真空室の圧力状態を示す図であり、図中の（ｃ）は、加圧時のラミネート装置および各真空室の圧力状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置において、上チャンバとステージとの位置関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置に適用し得る梁部材の一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置に適用し得る梁部材の一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置に適用し得る梁部材の一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る上チャンバの天井の底面下に凸状の支持部材を備えているラミネート装置を示す概略図である。 本発明に対する比較の実施形態に係るラミネート装置において、上チャンバとステージとの位置関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置が備えるパンチングメタルを示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るラミネート装置が備えるパンチングメタルを示す概略図である。 梁部材をパンチングメタルに設けた従来のラミネート装置を示す概略図である。 従来のラミネート装置において、上チャンバをダイヤフラムがパンチングメタルおよび梁部材に密着した状態を示す図である。 図中の（ａ）は、加圧時のラミネート装置を示す概略図であり、図中の（ｂ）は、太陽電池モジュールのバックシートに掛かる圧力を示す概略図であり、図中の（ｃ）は、太陽電池モジュールのバックシートに掛かる圧力を示す概略図である。 太陽電池モジュールのバックシートに形成されるシワを示す図である。
　以下に、本発明に従った実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲は以下の実施の形態および図面に限定されるものではない。
　〔第１の実施形態〕
　（ラミネート装置１の構成）
　まず、本発明の第１の実施形態に係るラミネート装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るラミネート装置１の構成を示す概略図である。
　太陽電池モジュール１０は、基板７、太陽電池素子８、およびバックシート９の順に積層してなる。ラミネート装置１は、被ラミネート体である基板７、太陽電池素子８、およびバックシート９を封止材でラミネート封止を行うことによって太陽電池モジュール１０を製造する装置である。なお、実際には、基板７と太陽電池素子８との間には第１封止材が挟まれており、太陽電池素子８とバックシート９との間には第２封止材が挟まれているが、図面の簡略化のため、図面上では第１封止材および第２封止材は太陽電池素子８の一体として示しており、別体としての図示を省略している。これは以降のすべての図について適用される。
　図１に示すように、ラミネート装置１は、上チャンバ２（上部チャンバ）と、該上チャンバ２に対向する下チャンバ（下部チャンバ）を備えている。下チャンバは、被ラミネート体を載置可能なステージ６を備えている。上チャンバ２は、一端が開口端であり、他端が閉口端である両端を持った形状をしている。該上チャンバ２の下方、すなわち開口端側（ステージ６側）には、パンチングメタル３、ダイヤフラム４、および保護シート５が順に張架して設けられている。上チャンバ２とダイヤフラム４とによって形成される空間は上部真空室（上部密閉空間）となっている。また、上チャンバ２が下降し、下チャンバと当接した際に、上チャンバ２およびステージ６に囲まれる空間が下部真空室（下部密閉空間）となる。
　上チャンバ２がダイヤフラム４に接する面には、図示しない排気ラインと導通した多数の穴を有する平板（以下、パンチングメタル３と称す）が用いられている。この際、パンチングメタル３のダイヤフラム４側の面には、凸構造をした梁部材１５が設けられており、パンチングメタル３は梁部材１５によって下方から支えられ、自重で下方に撓むことを防いでいる。また、ダイヤフラム４は、膨張および伸縮が可能であり、被ラミネート体を加圧する加圧手段である。一方、保護シート５は、ダイヤフラム４に封止材が付着するのを防止するためのシートである。さらに、保護シート５は、ラミネート封止時に封止材より発生するガスによるダイヤフラム４の劣化を防ぐ役割もある。ステージ６は、複数の被ラミネート体を載置可能な熱板（加熱機構）によって構成されており、戴置された被ラミネート体を所定の温度に加熱できる。また、ステージ６には図示しない複数のリフトピンが設けられており、ステージ６上面から突出させたり、ステージ６内に格納させたりすることができるように構成されている。
　上部真空室および下部真空室はそれぞれ制御弁を有する排気ライン（排気部）に接続されており、該排気ラインには図示しない真空ポンプと外気導入部とが接続されている。ここで、外気導入部は各真空室内に空気や窒素等の気体を導入することができるように構成されている。上部真空室および下部真空室では、制御弁を切り替えることによって、排気ラインの接続先を真空ポンプと外気導入部とのいずれかに切り替えることによって、それぞれの真空室内を大気圧状態と真空状態とで任意に制御することができる。詳しくは後述するが、ラミネート封止は、下部真空室と上部真空室との圧力差により、ダイヤフラム４を下方のステージ６に押し付け、保護シート５を介してダイヤフラム４とステージ６とにより被ラミネート体を挟み込んで加圧して熱処理することによって実現される。
　ここで、本実施形態に係るパンチングメタル３の構成例を図２～４に示す。上述したように、パンチングメタル３は、図２に示すような多数の穴１１（空孔部）を有する平板である。しかし、穴１１の形状は、円形であっても、角形であってもよく、角穴、格子、十字、あるいはスリット等でもよく、特に限定はない。例えば、図３および図４に示すように、複数のスリット１２が形成されたパンチングメタル３ａ，３ｂも本実施形態に適用可能である。また、図３および図４から明らかなように、スリット１２（または穴１１）のサイズおよび配置等には特に限定はない。
　なお、パンチングメタル３は必ずしも金属板である必要はなく、例えば、セラミック板、樹脂製の板、あるいはこれらの材料と金属との複合材料等であってもよい。
　（ラミネート封止方法）
　ラミネート封止は、被ラミネート体を加圧し、封止材を溶融する短時間の熱処理を行うラミネート工程と、被ラミネート体の密着性を向上させるために長時間の熱処理を行うキュア工程とに大別される。以下では、それぞれの工程について、図５を参照して説明する。図５中の（ａ）は、待機時のラミネート装置１および各真空室の圧力状態を示す図である。図５中の（ｂ）は、真空引き時のラミネート装置１および各真空室の圧力状態を示す図である。図５中の（ｃ）は、加圧時のラミネート装置１および各真空室の圧力状態を示す図である。これらの図では、ラミネート装置１を分かりやすくするために、梁部材１５を省略している。また、これらの図に示されている表の「チャンバ」の欄は上部真空室および下部真空室を「上」および「下」で表しており、「チャンバ位置」の欄は上チャンバ２が「上昇」しているのか、あるいは「下降」しているのかを表している。また、「圧力状態」の欄は各真空室内が「大気圧」であるのか、あるいは「真空」であるのかを表している。
　まず、基板７と太陽電池素子８との間に封止材（第１封止材）を挟み、太陽電池素子８とバックシート９との間に別の封止材（第２封止材）を挟んだ被ラミネート体をステージ６上に図示しない供給装置が載置する。この際、図５中の（ａ）に示すように、上チャンバ２は上昇しており、各真空室内は大気圧状態になっている。なお、本図では図示していないが、ステージ６からは複数のリフトピンが突出しており、被ラミネート体はリフトピン上に載置される。したがって、被ラミネート体とステージとは、リフトピンによって離間されている。
　そして、被ラミネート体をステージ６に搬送した後、図５中の（ｂ）に示すように、上チャンバ２は図示しない昇降機構により下降する。そして、上チャンバ２がステージ６に当接することによって、下部真空室が形成される。この際、図示しない排気ラインを介して各真空室に接続された図示しない真空ポンプは、両真空室を真空状態にして真空引きし、被ラミネート体を構成する基板７、バックシート９、および封止材の各部材間が脱気処理される。ここで、脱気処理は、ラミネート封止した太陽電池モジュール１０の各部材間に気泡を残存させないために行われる。この時リフトピンはステージ６上から突出したままであり、被ラミネート体はステージ６から離間されたままである。
　このとき、ダイヤフラム４および保護シート５は、パンチングメタル３側に吸着され、パンチングメタル３および梁部材１５に密着して当接する。
　続いて、脱気処理が十分に行われた後、図５中の（ｃ）に示すように、上部真空室内を大気圧状態にし、上部真空室と下部真空室の圧力差によりダイヤフラム４を膨張させ、保護シート５を介して被ラミネート体をステージ６に押し付け、加圧する。被ラミネート体が加圧されるのに連動してリフトピンもステージ６内に格納されることによって、被ラミネート体の下面とステージ６とが当接し、被ラミネート体は加熱される。この状態で封止材の軟化点以上の温度で熱処理することによって、封止材が溶融しラミネート処理が完了する。そして、制御弁を切り替えて下部真空室の内部を大気圧状態（大気開放）にし、開閉機構により上チャンバ２を上昇させ、封止した太陽電池モジュール１０を外部に搬送する。以上が、ラミネート工程である。
　その後、太陽電池モジュール１０は加熱炉に搬送され、長時間の熱処理によって封止材の架橋反応を起こすことにより、封止材の耐湿性および封止材による基板７、太陽電池素子８、およびバックシート９の接着性を向上させる硬化処理（キュア処理）が実施される。これがキュア工程である。
　（シワの抑制）
　ここで、ラミネート装置１においては、図５中の（ｂ）に示された脱気処理時において、ダイヤフラム４がパンチングメタル３および梁部材１５に密着した際に、梁部材１５によってダイヤフラム４が負荷を受けるが、特に梁部材１５の角の部分がダイヤフラム４に与える負荷が大きい。そのため、ラミネート処理を繰り返していく内に、梁部材１５の角の跡がダイヤフラム４に転写され、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。ダイヤフラム４が波状に変形した状態でラミネート封止を行うと、ラミネート時にダイヤフラム４が変形した部分にバックシート９を介して圧接される第２封止材が不均一に加圧されてしまう。より詳しくは、ダイヤフラム４がパンチングメタル３側に対して凹となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凸となる）箇所では、バックシート９および第２封止材に大きな圧力を与え、ダイヤフラム４がパンチングメタル３側に対して凸となる（すなわち、被ラミネート体側に対して凹となる）箇所では、バックシート９および第２封止材に与える圧力は小さくなる。
　その結果、ラミネート工程において、波状に変形したダイヤフラム４で被ラミネート体を加圧すると、バックシート９および第２封止材において、波状に変形した部分に対応する領域に特異な形状が形成されてしまう。より詳しくは、ダイヤフラム４の波状の凹凸が第２封止材に転写される。
　その後、被ラミネート体がキュア工程に入ると、バックシート９において、上述した特異な形状が形成された領域にシワが発生してしまう。
　より詳しくは、ラミネート時に、特にバックシート９および第２封止材に与える圧力が小さかった箇所では、バックシート９と第２封止材との密着性が弱くなっているため、キュア処理時にバックシート９と第２封止材とが離間して隙間が発生し、それが原因となってシワが発生すると考えられる。
　そこで、本実施形態では、被ラミネート体を梁部材１５の直下を避けて設置することを特徴としている。その詳細を図６に示す。図６は、ラミネート装置１において、上チャンバ２とステージ６との位置関係を示す図である。本図では、梁部材１５の位置を分かりやすくするために、ダイヤフラム４および保護シート５は省略している。
　図６に示すように、本実施形態においては、ステージ６上に被ラミネート体である太陽電池モジュール１０が複数載置されているが、各太陽電池モジュール１０は上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに載置されている。すなわち、各太陽電池モジュール１０は、ダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下にならぬように載置されている。これによって、ダイヤフラム４において梁部材１５の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、シワの発生原因となる特異な形状（凹凸）は形成されない。したがって、その後のキュア工程においては、特異な形状に起因したシワはバックシート９上に発生しない。
　このように、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが形成されないので、耐候性および耐湿性が良好であり、モジュール寿命が長い太陽電池モジュール１０が得られる。また、バックシート９にシワが形成されないので、太陽電池モジュール１０の見た目が悪くなることもない。
　一般的にラミネート装置は、図６に示したような棒状の梁部材を備えているとは限らない。例として、ラミネート装置に適用し得る梁部材の構成例を図７～９に示す。図７に示すように、矩形状であり、なおかつ格子状の梁部材１５ａを備えたパンチングメタル３ｃも本実施形態に適用可能である。この場合も、太陽電池モジュール１０は、ダイヤフラム４を挟んで梁部材１５ａの直下とならないように配置する。すなわち梁部材１５ａの格子内に配置することによって、ダイヤフラム４において梁部材１５ａの跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、バックシート９のシワの発生を防ぐことができる。
　また、梁部材は必ずしも板状である必要はなく、図８に示すように、円柱状またはパイプ状の梁部材１５ｂを備えるパンチングメタル３ｄであってもよい。さらには、円柱状またはパイプ状の梁部材１５ｂが竜骨構造になっていてもよい。あるいは、図９に示すように、枠型あるいは箱型をした梁部材１５ｃを備えるパンチングメタル３ｅであってもよい。いずれの場合も、太陽電池モジュール１０を、ダイヤフラム４を挟んで梁部材１５ｂ，１５ｃの直下とならないように配置することによって、ダイヤフラム４において梁部材１５ｂ，１５ｃの跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、バックシート９のシワの発生を防ぐことが可能である。さらに、図９に示したように、梁部材が枠型あるいは箱型をしている方が、梁部材が板状をしている場合よりも強度が高まるという効果も奏する。
　なお、以上ではパンチングメタル３に梁部材１５を備えた構成を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、ラミネート装置によっては、パンチングメタル３を設けない場合もある。しかし、パンチングメタル３が存在しない場合でも、上チャンバ２の天井を支えるために、天井の底面下に凸状の支持部材を備えている場合がある。その場合のラミネート装置を図１０に示す。ここで、上チャンバ２の天井とは、上チャンバ２の閉口端における開口端側の面である。
　図１０に示すように、排気ポンプ１７がラミネート装置１ａの上チャンバ２に排気配管を介して複数箇所で導通されており、ラミネート装置１ａはパンチングメタル３を備えていないが、上チャンバ２の天井を支えるために、梁部材１５を天井の支持部材（凸構造）として設ける場合がある。
　このようなラミネート装置１ａにおいても、上チャンバ２に設けられた梁部材１５がダイヤフラム４に当接することによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまい、結果、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが形成されてしまう。そこで、このようなラミネート装置１ａにおいても、ダイヤフラム４を挟んで上チャンバ２の天井に設けられた梁部材１５の直下とならないように太陽電池モジュール１０を配置することによって、ダイヤフラム４において梁部材１５の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、バックシート９のシワの発生を防ぐことが可能である。
　このように、パンチングメタル３に限らず、何らかの凸構造をもつ面がダイヤフラム４に当接すれば、ダイヤフラム４の変形が誘発されてしまう。したがって、太陽電池モジュール１０のバックシート９には、シワが発生してしまう。しかし、本実施形態においては、上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに太陽電池モジュール１０を配置することによって、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが発生するのを防ぐことができる。
　（比較の形態）
　図１１に本発明の比較の形態として、バックシート９上にシワが発生するときのラミネート封止方法の実施形態を示す。具体的なラミネート封止方法の手順については、上述したとおりであるので、ここでは言及しない。
　図１１に示すように、本形態では、ステージ６上に被ラミネート体である太陽電池モジュール１０が複数載置されているが、各太陽電池モジュール１０は上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに載置されている。すなわち、各太陽電池モジュール１０は、ダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下になるように載置されている。
　この際、太陽電池モジュール１０がダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下にあることから、ラミネート工程において、ダイヤフラム４の梁部材１５の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０を加圧した際にバックシート９と封止材とを不均一に押し、シワの発生原因となる特異な形状（凹凸）が形成される。その後、キュア工程を実施すると、特異な形状に起因して、バックシート９上の特異な形状の少なくとも一部においてシワが形成される。
　バックシート９にシワが形成されてしまうと、太陽電池モジュール１０の耐候性および耐湿性が悪くなり、モジュール寿命が短くなってしまう虞がある。また、バックシート９にシワがあることで太陽電池モジュール１０の見た目も悪くなってしまう。
　以上のことから、本発明のラミネート封止方法によれば、各太陽電池モジュール１０がダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下にならぬように載置することによって、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが発生するのを防ぐことができる。また、太陽電池モジュール１０がダイヤフラム４を挟んで梁部材１５の直下にならないようにするだけでよいので、新たな処理工程を必要とすることなく、シワの発生を防いでラミネート封止を行うことができる。
　〔第２の実施形態〕
　以下には、本発明の第２の実施形態に係るラミネート装置について、図１２を参照して説明する。図１２は、本実施形態に係るラミネート装置が備えるパンチングメタル３ｆを示す概略図である。
　上述した第１の実施形態に係るラミネート装置１においては、パンチングメタル３に梁部材１５を備えた構成を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、本実施形態に係るラミネート装置では、図１２に示すように、パンチングメタル３ｆ自体が凹凸形状をしており、上チャンバ２の開口端側の面に凸状の凸構造１３を備えている。このように、パンチングメタル３ｆ自体が凸構造１３を備え、一体型になっていることによって、梁部材１５を別途設ける必要がなくなり、ラミネート装置を構成する部品点数の削減、およびパンチングメタル３ｆを支持可能に梁部材１５を固定する固定構造の省略ができる。それによって、ラミネート装置１の構造を第１の実施形態と比較して簡略化できると共に、パンチングメタル３ｆの撓みを抑えることができる。
　ここで、太陽電池モジュール１０をラミネート封止する際、パンチングメタル３ｆの凸構造１３がダイヤフラム４に当接することによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。結果、太陽電池モジュール１０のバックシート９にはシワが形成されてしまう。そこで、本実施形態においても、上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに、被ラミネート体である太陽電池モジュール１０を載置する。すなわち、ダイヤフラム４を挟んで凸構造１３の直下にならぬように太陽電池モジュール１０をステージ６上に載置する。これによって、ダイヤフラム４において凸構造１３の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、シワの発生原因となる特異な形状（凹凸）は形成されない。したがって、その後のキュア工程においては、特異な形状に起因したシワはバックシート９上に発生しない。
　このように、第１の実施形態と同様に、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが形成されないので、耐候性および耐湿性が良好であり、モジュール寿命が長い太陽電池モジュール１０が得られる。また、バックシート９にシワが形成されないので、太陽電池モジュール１０の見た目が悪くなることもない。
　なお、具体的な太陽電池モジュール１０の製造方法等は、上述した第１の実施形態と同様であるため、ここでは言及しない。
　〔第３の実施形態〕
　以下には、本発明の第３の実施形態に係るラミネート装置について、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態に係るラミネート装置が備えるパンチングメタル３ｇを示す概略図である。
　本実施形態に係るラミネート装置では、図１３に示すように、上チャンバ２の天井部分に設けられた梁部材１５ｄに、ボルト等の締結部材１６によってパンチングメタル３ｇが固定されている。この場合、太陽電池モジュール１０をラミネート封止する際に、図５（ｂ）に示すように、パンチングメタル３ｇに設けられた締結部材１６がダイヤフラム４に当接して負荷を与えることによって、ダイヤフラム４が波状に変形してしまう。結果、太陽電池モジュール１０のバックシート９にはシワが形成されてしまう。このように、パンチングメタル３ｇに、梁部材１５あるいは凸構造１３等が設けられていなくても、パンチングメタル３ｇがダイヤフラム４に当接する面に何らかの凸構造があれば、ダイヤフラム４の変形が誘発されてしまう。したがって、太陽電池モジュール１０のバックシート９には、シワが発生してしまう。
　そこで、本実施形態においても、上チャンバ２において梁部材１５が設けられていない位置に対応するステージ６上の位置のみに、被ラミネート体である太陽電池モジュール１０を載置する。すなわち、ダイヤフラム４を挟んで凸構造１３の直下にならぬように太陽電池モジュール１０をステージ６上に載置する。これによって、ダイヤフラム４において締結部材１６の跡がついた箇所が太陽電池モジュール１０のバックシート９に接触することがないので、シワの発生原因となる特異な形状（凹凸）は形成されない。したがって、その後のキュア工程においては、特異な形状に起因したシワはバックシート９上に発生しない。
　このように、第１および第２の実施形態と同様に、太陽電池モジュール１０のバックシート９にシワが形成されないので、耐候性および耐湿性が良好であり、モジュール寿命が長い太陽電池モジュール１０が得られる。また、バックシート９にシワが形成されないので、太陽電池モジュール１０の見た目が悪くなることもない。
　なお、具体的な太陽電池モジュール１０の製造方法等は、上述した第１の実施形態と同様であるため、ここでは言及しない。
　本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　また、以上では太陽電池モジュールを構成する各部材について特に言及していないが、従来公知の材料を適用できるのは言うまでもない。例えば、基板７としてはガラス基板等が適用できるし、封止材としてはエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等が適用できる。
　〔実施形態の総括〕
　以上のように、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記上部チャンバにおいて、前記ダイヤフラムに対向する面に、複数の空孔部を有する平板を備えており、前記平板の前記ダイヤフラム側の面に前記凸構造が設けられていることを特徴としている。
　パンチングメタル等の複数の空孔部を有する平板が自重で下方に撓んでしまうのを防ぐため、あるいは、平板を上部チャンバに当接するため等に、平板に凸構造が備えられている場合がある。前記の方法によれば、そのような場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。
　また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記凸構造は、前記平板の一部が凸状になって構成されていることを特徴としている。
　前記の方法によれば、平板の撓みを防止すると共に、平板の重量を低減するために、該平板の一部を凸状にして凸構造を構成している場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。
　また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記凸構造は、前記平板を前記上部チャンバに当接して支える支持部材であることを特徴としている。
　平板が自重で下方に撓んでしまうのを防ぐため、あるいは、平板を上部チャンバに当接するため等に、平板を上部チャンバに当接して支える支持部材を備えている場合がある。前記の方法によれば、そのような場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。
　また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記支持部材は、前記上部チャンバに備えられた部材に、前記平板を固定する締結部材であることを特徴としている。
　前記の方法によれば、上部チャンバに備えられた部材に平板を当接して支えるための締結部材が平板に備えられている場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。
　また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記支持部材は、前記平板に備えられた梁部材であることを特徴としている。
　前記の方法によれば、平板が自重で下方に撓んでしまうのを防ぐための梁部材が平板に備えられている場合でも、太陽電池モジュールのバックシートにおいて、該凸構造に起因したシワの発生を防ぐことができる。
　また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記被ラミネート体は、基板、第１封止材、前記太陽電池素子、第２封止材、およびバックシートを順に積層したものであることを特徴としている。
　前記の構成によれば、ダイヤフラムにおいて凸構造の跡がついた箇所が太陽電池モジュールのバックシートに接触することがないので、バックシート上における特異な形状に起因したシワの発生を防ぐことができる。
　また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、前記被ラミネート体が前記上部チャンバ内に含まれるように、前記上部チャンバと前記下部チャンバとを当接する当接工程と、前記当接工程の後、前記上部密閉空間および前記下部密閉空間の内部を前記排気部が真空状態にする真空引き工程と、前記真空引き工程の後、前記上部密閉空間の内部を大気開放すると同時に、前記被ラミネート体を前記加熱機構が加熱する加熱工程と、前記加熱工程の後、前記第１封止材および前記第２封止材を硬化させる硬化工程とをさらに備えていることを特徴としている。
　前記の構成によれば、ダイヤフラムにおいて凸構造の跡がついた箇所が被ラミネート体のバックシートに接触することがない。そのため、加熱工程において、波状に変形したダイヤフラムで被ラミネート体を加圧しても、バックシートおよび封止材において、特異な形状（凹凸）が形成されてしまうのを防ぐことができる。したがって、その後の硬化工程において、バックシート上における特異な形状に起因したシワの発生を防ぐことができる。
　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
　本発明は、太陽電池モジュールを製造時に、基板、太陽電池素子、およびバックシート等をラミネート封止する際に好適に用いることができる。
１，１ａ，２０　ラミネート装置
２　上チャンバ
３，３ａ～３ｇ　パンチングメタル
４　ダイヤフラム
５　保護シート
６　ステージ
７　基板
８　太陽電池素子
９　バックシート
１０　太陽電池モジュール
１２　スリット
１３　凸構造
１４　テープ
１５，１５ａ～１５ｄ　梁部材
１６　締結部材
１７　排気ポンプ

Claims (9)

  1. 　上部チャンバと、
    　前記上部チャンバに張架され、かつ、上部密閉空間を前記上部チャンバと構成できるダイヤフラムと、
    　前記上部チャンバにおいて、前記ダイヤフラムと対向する面に設けられた凸構造と、
    　太陽電池素子を含む被ラミネート体を載置できるステージを有し、かつ、前記上部チャンバと当接することによって下部密閉空間を前記ダイヤフラムと構成できる下部チャンバと、
    　前記ステージに載置された前記被ラミネート体を加熱できる加熱機構と、
    　前記上部密閉空間および前記下部密閉空間を真空にできる排気部とを備えたラミネート装置を用いた太陽電池モジュールの製造方法であって、
    　前記上部チャンバにおいて前記凸構造が設けられていない位置に対応する前記ステージ上の位置のみに、前記被ラミネート体を戴置する載置工程を備えていることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
  2. 　前記上部チャンバにおいて、前記ダイヤフラムと対向する面に、複数の空孔部を有する平板を備えており、
    　前記平板の前記ダイヤフラム側の面に前記凸構造が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  3. 　前記凸構造は、前記平板の一部が凸状になって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  4. 　前記凸構造は、前記平板を前記上部チャンバに当接して支える支持部材であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  5. 　前記支持部材は、前記上部チャンバに備えられた部材に、前記平板を固定する締結部材であることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  6. 　前記支持部材は、前記平板に備えられた梁部材であることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  7. 　前記被ラミネート体は、基板、第１封止材、前記太陽電池素子、第２封止材、およびバックシートを順に積層したものであることを特徴とする請求項１～６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。
  8. 　前記被ラミネート体が前記上部チャンバ内に含まれるように、前記上部チャンバと前記下部チャンバとを当接する当接工程と、
    　前記当接工程の後、前記上部密閉空間および前記下部密閉空間の内部を前記排気部が真空状態にする真空引き工程と、
    　前記真空引き工程の後、前記上部密閉空間の内部を大気開放すると同時に、前記被ラミネート体を前記加熱機構が加熱する加熱工程と、
    　前記加熱工程の後、前記第１封止材および前記第２封止材を硬化させる硬化工程とをさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  9. 　請求項１～８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によって製造されたことを特徴とする太陽電池モジュール。
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