JPH11216832A - Manufacturing of laminate - Google Patents
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- JPH11216832A JPH11216832A JP10024369A JP2436998A JPH11216832A JP H11216832 A JPH11216832 A JP H11216832A JP 10024369 A JP10024369 A JP 10024369A JP 2436998 A JP2436998 A JP 2436998A JP H11216832 A JPH11216832 A JP H11216832A
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- B32B17/06—Layered 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
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- B32B17/10788—Layered 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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルなどのラミネート体を製造するための装置及び製造方
法に関する。The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a laminate such as a solar cell module.
【0002】[0002]
【従来の技術】太陽電池モジュールは、通常、表面部材
と裏面部材との間に光起電力素子が有機高分子樹脂によ
り封止された構造である。このような構造の太陽電池モ
ジュールを製造する場合、例えば表面側から表面部材、
表面封止材樹脂、光起電力素子、裏面封止材樹脂、裏面
部材の順に積層したもの(以下太陽電池モジュール積層
体)を加圧及び加熱することによって圧着している。表
面部材が樹脂フィルムであるような場合、表面側の強度
を高めるために、表面封止材樹脂と光起電力素子との間
に表面保護強化材を挟む場合もある。2. Description of the Related Art A solar cell module usually has a structure in which a photovoltaic element is sealed between an upper surface member and a lower surface member with an organic polymer resin. When manufacturing a solar cell module having such a structure, for example, a surface member from the front side,
A laminate of a surface sealing material resin, a photovoltaic element, a back surface sealing material resin, and a back member in this order (hereinafter referred to as a solar cell module laminate) is pressed and heated by pressing and heating. When the surface member is a resin film, a surface protection reinforcing material may be interposed between the surface sealing material resin and the photovoltaic element in order to increase the strength on the surface side.
【0003】ところで、封止材樹脂を用いて表面部材と
裏面部材を貼り合わせて太陽電池モジュールを製造する
には、特公平4−65556号の「太陽電池モジュール
ラミネート装置」及び実登録3017231の「ラミネ
ート装置」に開示されている二重真空室方式によるラミ
ネート装置あるいは特開平9−36405号の「太陽電
池モジュール及びその製造方法」に開示されている一重
真空室方式によるラミネート装置が一般的である。By the way, in order to manufacture a solar cell module by bonding a front member and a back member using a sealing material resin, it is necessary to provide a "solar cell module laminating apparatus" of Japanese Patent Publication No. 4-65556 and "Real registration 3017231". Laminating apparatus using a double vacuum chamber system disclosed in "Laminating apparatus" or laminating apparatus using a single vacuum chamber system disclosed in "Solar cell module and manufacturing method thereof" in JP-A-9-36405 is common. .
【0004】一般に太陽電池モジュールの封止材樹脂と
しては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリ
ビニルブチラール(PVB)、エポキシ樹脂、シリコー
ン樹脂、フッ素樹脂などの有機高分子樹脂が用いられる
が、耐候性、耐久性の面でこれらの有機高分子樹脂は架
橋してあることが望ましい。通常、ラミネート装置で光
起電力素子を封止して太陽電池モジュール作製する際
に、加熱加圧の過程でこれらの有機高分子樹脂の架橋を
行っている。以下にその工程の一例を示す。 被ラミネート体をラミネート装置に載置し、真空圧
着する。 封止材樹脂が溶融する温度まで加熱する。 封止材樹脂から発生したガスを脱気、または溶融状
態の封止材樹脂中に溶存させる。 架橋開始温度まで加熱し、封止材樹脂を架橋させ
る。 架橋が終了するまで架橋温度を保持する。 以上の工程により、封止材樹脂である有機高分子樹脂が
架橋した太陽電池モジュールが得られる。Generally, organic polymer resins such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl butyral (PVB), epoxy resin, silicone resin and fluororesin are used as a sealing material resin for a solar cell module. It is desirable that these organic polymer resins are crosslinked from the viewpoint of weather resistance and durability. Usually, when a photovoltaic element is sealed with a laminating device to produce a solar cell module, these organic polymer resins are crosslinked in the process of heating and pressing. An example of the process is shown below. The object to be laminated is placed on a laminating apparatus and is vacuum-pressed. Heat to the temperature at which the encapsulant resin melts. The gas generated from the sealing material resin is degassed or dissolved in the molten sealing material resin. Heat to the crosslinking start temperature to crosslink the sealing material resin. Maintain the crosslinking temperature until the crosslinking is completed. Through the above steps, a solar cell module in which an organic polymer resin as a sealing resin is crosslinked is obtained.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ラミネート装置は、加熱制御系統が一系統であるため太
陽電池モジュール積層体の形状、あるいはサイズに見合
った加熱制御が不可能であった。つまり従来のような一
様な加熱方法では、太陽電池モジュール積層体全体が同
じ温度で加熱されるため、封止材樹脂である有機高分子
樹脂の溶融、脱ガス、架橋といったそれぞれの過程が積
層体の全面で同時におきる。これは特に、モジュールサ
イズが大きくなるとモジュール中央部で発生したガスが
十分に脱気されないうちにモジュール周辺部の架橋が始
まってしまうため、モジュール内部に気泡が残ってしま
う。このような気泡は、太陽電池モジュールの外観を損
ねるだけでなく、表面部材あるいは裏面部材に有機高分
子樹脂を用いた場合には気泡内に水分が浸透し、封止材
樹脂の剥離を促進したり、集電電極などの金属部材を腐
食させたりする原因になる場合もある。また、太陽電池
モジュール積層体の積層構成、サイズによっては一様に
加熱されないことも多く、この場合は封止材樹脂が不均
一な温度分布のもとで加熱架橋されるため、出来上がっ
たモジュールの特性にムラが生じる。However, since the conventional laminating apparatus has only one heating control system, it is impossible to perform heating control according to the shape or size of the solar cell module laminate. In other words, in the conventional uniform heating method, since the entire solar cell module laminate is heated at the same temperature, each process such as melting, degassing, and cross-linking of the organic polymer resin as the encapsulant resin is laminated. Get up on the whole body at the same time. In particular, when the size of the module is increased, since the gas generated in the central portion of the module is not sufficiently degassed, the bridging of the peripheral portion of the module starts, and air bubbles remain inside the module. Such air bubbles not only impair the appearance of the solar cell module, but when an organic polymer resin is used for the front surface member or the back surface member, moisture penetrates into the air bubbles and promotes peeling of the sealing material resin. Or it may cause corrosion of a metal member such as a collecting electrode. In addition, the heating is often not uniform depending on the lamination structure and size of the solar cell module laminate. In this case, the sealing resin is heated and cross-linked under a non-uniform temperature distribution. Unevenness occurs in the characteristics.
【0006】さらに、部分的にしかラミネートしないモ
ジュールの場合には、従来の装置では無駄に加熱してい
る部分が生じるためエネルギーロスが大きいといった問
題もある。Further, in the case of a module which is only partially laminated, there is a problem that the conventional apparatus has a large amount of energy loss since a part is heated unnecessarily.
【0007】その他にも従来の装置では、光起電力素子
表面又は裏面に電極、ダイオードなどの凸状部材がある
場合、他の平坦な部分に比べて封止材樹脂の量が少なく
なるため、充填しにくかった。そこで凸状部分に封止材
樹脂を十分含浸させるためには、昇温を遅くし、封止材
樹脂が溶融している状態を長くしなければならなかっ
た。そのため全体の温度プロファイルを最も昇温が遅く
なる凸状部材部分にあわせる必要があり、封止材樹脂で
ある有機高分子樹脂を要求される架橋密度まで架橋させ
るには長時間の加熱が必要であった。In addition, in the conventional device, when a convex member such as an electrode or a diode is provided on the front or back surface of the photovoltaic element, the amount of the sealing material resin is smaller than that of other flat portions. It was difficult to fill. In order to sufficiently impregnate the convex portion with the sealing resin, it is necessary to slow the temperature rise and lengthen the state in which the sealing resin is melted. Therefore, it is necessary to adjust the entire temperature profile to the convex member portion where the temperature rise is the slowest, and long-time heating is required to crosslink the organic polymer resin as a sealing material resin to a required crosslink density. there were.
【0008】また、屋根材一体型あるいは建材一体型太
陽電池モジュールなどは平板状のモジュールを公知のラ
ミネート装置で作製した後、ローラーフォーマーやベン
ダーやプレスなどによって折り曲げ加工しているが、従
来のラミネート装置では折り曲げ部の封止材樹脂も一律
に架橋されるため、加工後に曲げ部に応力が集中し樹脂
の剥離が起こりやすかった。[0008] In addition, for a solar cell module integrated with a roofing material or a building material, a flat plate-shaped module is manufactured by a known laminating apparatus and then bent by a roller former, a bender or a press. In the laminating apparatus, since the sealing material resin at the bent portion is also uniformly crosslinked, stress is concentrated on the bent portion after processing, and the resin is easily peeled.
【0009】本発明は、以上で述べた問題を解決すべ
く、耐候性及び生産性の高い太陽電池モジュールを作製
することができるラミネート体の製造装置及び製造方法
を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a laminate capable of manufacturing a solar cell module having high weather resistance and high productivity in order to solve the above-mentioned problems.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のラミネート体の製造装置及び製造方法
は、被ラミネート体を加熱加圧してなるラミネート体の
製造装置内に温度制御系統を少なくとも二系統以上有
し、独立して温度制御することを特徴とする。また、温
度制御によって、部分的にラミネートすること、ラミネ
ート体の封止材樹脂の架橋密度を部分的に可変にしたこ
とを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a laminate according to the present invention include a temperature control system in a manufacturing apparatus of a laminate formed by heating and pressurizing an object to be laminated. , And at least two systems for independently controlling the temperature. The present invention is also characterized in that partial lamination is performed by temperature control, and the crosslink density of the sealing resin of the laminate is partially changed.
【0011】(作用)本発明では、ラミネート体の製造
装置内に温度制御系統が二系統以上あるため、被ラミネ
ート体の各部分に対して独立した温度プロファイルにす
ることができる。そのため、大面積の太陽電池モジュー
ルであっても、中央部から周辺部にかけて温度プロファ
イルを変えることで、封止材樹脂の溶融、脱ガス、架橋
といった各過程を太陽電池モジュール積層体の中央部か
ら徐々に行うことができ、気泡残りのない太陽電池モジ
ュールを作製できる。(Operation) In the present invention, since there are two or more temperature control systems in the laminate manufacturing apparatus, an independent temperature profile can be provided for each part of the laminated body. Therefore, even in a large-area solar cell module, by changing the temperature profile from the center to the periphery, each process such as melting, degassing, and crosslinking of the encapsulant resin is performed from the center of the solar cell module laminate. This can be performed gradually, and a solar cell module free of air bubbles can be manufactured.
【0012】また、部分的にラミネートするようなモジ
ュールの場合、必要な部分のみに熱を加えることができ
るため、効率のよい加熱ができる。Further, in the case of a module which is partially laminated, heat can be applied only to necessary parts, so that efficient heating can be performed.
【0013】また、光起電力素子表面又は裏面に電極、
ダイオードなどの凸状部材がある場合、凸状部分の昇温
を他の部分よりも遅くすることで、封止材樹脂が溶融し
ている時間を長くし、封止材樹脂を十分に含浸及び追従
させることができる。このとき、他の平坦部分は昇温を
速くすることができるので、最も耐候性が要求される光
起電力素子上の封止材樹脂の架橋密度を高くすることが
できる。Further, electrodes are provided on the front or back surface of the photovoltaic element,
When there is a convex member such as a diode, the temperature of the convex portion is made slower than that of the other portions, so that the time during which the sealing material resin is melted is increased, and the sealing resin is sufficiently impregnated. Can be followed. At this time, the temperature of the other flat portion can be increased quickly, so that the crosslink density of the sealing resin on the photovoltaic element, which requires the most weather resistance, can be increased.
【0014】さらに、封止材樹脂と表面部材あるいは裏
面部材との間に高い接着力が要求される部分、例えばモ
ジュール端部、端子取り出し部などは、局所的に架橋温
度保持時間を長くしたり、架橋温度を高くすることで、
架橋密度を上げ接着力を高くすることができる。Further, in a portion where a high adhesive force is required between the sealing resin and the front surface member or the back surface member, for example, a module end portion, a terminal take-out portion, or the like, the crosslinking temperature holding time may be locally increased. , By increasing the crosslinking temperature,
The crosslink density can be increased and the adhesive strength can be increased.
【0015】逆に封止材樹脂が架橋しない温度に制御す
ることで、部分的に非架橋あるいは低架橋密度にするこ
ともできる。したがって、ラミネート後に折り曲げ加工
をするような太陽電池モジュールの場合、折り曲げ部の
架橋密度を下げることによって、折り曲げに対して応力
を緩和させることができる。この非架橋あるいは低架橋
部分は、折り曲げ後に二次架橋すれば、耐候性、接着性
についても問題がなく、加工の自由度が増す。さらに二
つ以上のモジュールの非架橋部分同士の接着、あるいは
モジュールと他の部材との接着のように目的に応じて改
めて二次架橋させることができる。このような二次架橋
の方法としては、加熱によるものだけではなく、電子線
架橋、紫外線などの光架橋のように用途、作業性によっ
て様々な方法を選ぶことができる。Conversely, by controlling the temperature at which the sealing material resin does not crosslink, it is possible to partially reduce the crosslink density or the crosslink density. Therefore, in the case of a solar cell module that is folded after lamination, stress can be reduced with respect to bending by lowering the crosslink density of the bent portion. If this non-crosslinked or low-crosslinked portion is secondary-crosslinked after bending, there is no problem in weather resistance and adhesiveness, and the degree of freedom in processing is increased. Further, secondary cross-linking can be performed again according to the purpose, such as bonding between non-cross-linked portions of two or more modules or bonding between modules and other members. As a method of such secondary cross-linking, not only a method by heating but also various methods such as electron beam cross-linking and photo-cross-linking with ultraviolet rays can be selected depending on applications and workability.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1に太陽電池モジュールの概略
構成図を示す。図1において、101は光起電力素子、
102は表面の透明は封止材樹脂、103は最表面に位
置する透明な表面部材、104は裏面封止材樹脂、10
5は裏面部材である。外部からの光は、表面部材103
から入射し、光起電力素子101に到達し、生じた起電
力は出力端子(不図示)により外部に取り出される。FIG. 1 is a schematic structural view of a solar cell module. In FIG. 1, 101 is a photovoltaic element,
102 is a transparent sealing material resin on the front surface, 103 is a transparent surface member located on the outermost surface, 104 is a rear sealing material resin, 10
5 is a back surface member. Light from the outside is transmitted to the surface member 103.
And reaches the photovoltaic element 101, and the generated electromotive force is extracted to the outside by an output terminal (not shown).
【0017】光起電力素子101としては、1)結晶シ
リコン太陽電池、2)多結晶シリコン太陽電池、3)ア
モルファスシリコン太陽電池、4)銅インジウムセレナ
イド太陽電池、5)化合物半導体太陽電池など、従来公
知な素子を目的に応じて種々選択して用いてよい。As the photovoltaic element 101, 1) crystalline silicon solar cell, 2) polycrystalline silicon solar cell, 3) amorphous silicon solar cell, 4) copper indium selenide solar cell, 5) compound semiconductor solar cell, etc. Various known elements may be selected and used depending on the purpose.
【0018】表面封止材樹脂102は、光起電力素子の
凹凸を樹脂で被覆し、素子を温度変化、湿度、衝撃など
の過酷な外部環境から守り、且つ表面部材と素子との接
着を確保するために必要である。したがって、耐候性、
接着性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性が要求され
る。これらの要求を満たす樹脂としては、エチレン−酢
酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸メ
チル共重合体(EMA)、エチレン−アクリル酸エチル
共重合体(EEA)、ポリビニルブチラール樹脂などの
ポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素樹脂などの熱可塑性、又は熱硬化性樹脂が挙
げられる。中でもEVAは、太陽電池用としてバランス
の取れた物性を有しており好んで用いられる。ただ、そ
のままでは熱変形温度が低いために容易に高温使用下で
変形やクリープを呈するので、架橋して耐熱性を高めて
おくことが望ましい。The surface sealing material resin 102 covers the unevenness of the photovoltaic element with a resin, protects the element from a severe external environment such as temperature change, humidity and impact, and secures the adhesion between the surface member and the element. Needed to do so. Therefore, weather resistance,
Adhesion, filling, heat resistance, cold resistance, and impact resistance are required. Examples of resins satisfying these requirements include polyolefins such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), and polyvinyl butyral resin. Thermoplastic or thermosetting resins such as a base resin, a urethane resin, a silicone resin, and a fluororesin. Among them, EVA has a well-balanced physical property for solar cells and is preferably used. However, since the heat deformation temperature is low as it is, it easily deforms and creeps under high temperature use. Therefore, it is desirable to increase the heat resistance by crosslinking.
【0019】EVAの場合、有機過酸化物で架橋するの
が一般的である。有機過酸化物による架橋は、有機過酸
化物から発生する遊離ラジカルが樹脂中の水素やハロゲ
ン原子を引き抜いて、C−C結合を形成することによっ
て行われる。有機過酸化物に活性化方法には、熱分解、
レドックス分解及びイオン分解が知られている。一般に
は熱分解法が好んで行われている。有機過酸化物の化学
構造の具体例としては、ヒドロペルオキシド、ジアルキ
ル(アリル)ペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ペ
ルオキシケタール、ペルオキシエステル、ペルオキシカ
ルボネートおよびケトンペルオキシドなどが挙げられ
る。なお、有機過酸化物の添加量は封止材樹脂100重
量部に対して0.5乃至5重量部である。In the case of EVA, it is common to crosslink with an organic peroxide. Crosslinking with an organic peroxide is performed by free radicals generated from the organic peroxide extracting hydrogen and halogen atoms in the resin to form a CC bond. Activation methods for organic peroxides include thermal decomposition,
Redox decomposition and ionic decomposition are known. Generally, the thermal decomposition method is preferred. Specific examples of the chemical structure of the organic peroxide include hydroperoxide, dialkyl (allyl) peroxide, diacyl peroxide, peroxyketal, peroxyester, peroxycarbonate, and ketone peroxide. The amount of the organic peroxide is 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the sealing resin.
【0020】上記有機過酸化物を封止材樹脂に添加し、
真空下で加圧加熱しながら架橋及び熱圧着を行うことが
可能である。加熱温度ならびに各々の有機過酸化物の熱
分解温度特性で決定することができる。一般には熱分解
が90%、より好ましくは95%以上進行する温度と時
間をもって加熱加圧を終了する。封止材樹脂の架橋を確
かめるにはゲル分率を測定すればよく高温化での封止材
樹脂の変形を防ぐためにはゲル分率が70wt%以上と
なるように架橋することが望ましい。The above organic peroxide is added to a sealing resin,
Crosslinking and thermocompression bonding can be performed while heating under pressure under vacuum. It can be determined by the heating temperature and the thermal decomposition temperature characteristics of each organic peroxide. In general, the heating and pressurization is completed at a temperature and time at which the thermal decomposition proceeds by 90%, more preferably 95% or more. It is sufficient to measure the gel fraction in order to confirm the crosslinking of the sealing material resin, and in order to prevent the deformation of the sealing material resin at a high temperature, it is desirable to perform the crosslinking so that the gel fraction becomes 70 wt% or more.
【0021】上記架橋反応を効率よく行うためには、架
橋助剤と呼ばれるトリアリルイソシアヌレート(TAI
C)を用いることも可能である。一般には封止材樹脂1
00重量部に対して1乃至5重量部の添加量である。In order to carry out the above crosslinking reaction efficiently, triallyl isocyanurate (TAI), which is called a crosslinking aid, is used.
It is also possible to use C). Generally, sealing resin 1
The amount is 1 to 5 parts by weight based on 00 parts by weight.
【0022】封止材樹脂及び封止材樹脂下層の耐候性を
上げるために、紫外線吸収剤を併用することもできる。
紫外線吸収剤をしては公知の化合物が用いられる。しか
し、太陽電池モジュールの使用環境を考慮して低揮発性
の紫外線吸収剤を用いることが好ましい。具体的には、
サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール
系、シアノアクリレート系の各種有機化合物を挙げるこ
とができる。In order to increase the weather resistance of the sealing material resin and the lower layer of the sealing material resin, an ultraviolet absorber may be used in combination.
Known compounds are used as the ultraviolet absorber. However, it is preferable to use a low-volatility ultraviolet absorber in consideration of the usage environment of the solar cell module. In particular,
Examples include salicylic acid-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, and cyanoacrylate-based organic compounds.
【0023】紫外線吸収剤の他に光安定化剤も同時に添
加すれば光に対してより安定な封止材となる。代表的な
光安定化剤はヒンダードアミン系光安定化剤である。ヒ
ンダードアミン系光安定化剤は紫外線吸収剤のようには
紫外線を吸収しない。しかし、紫外線吸収剤と併用する
ことによって、著しい相乗効果を示す。勿論、ヒンダー
ドアミン系以外にも光安定化剤として機能するものはあ
る。ただし、着色している場合が多く本発明の封止材樹
脂には望ましくない。上記紫外線吸収剤及び光安定化剤
の添加量は、封止材樹脂に対してそれぞれ0.1〜1.
0wt%、0.05〜1.0wt%が望ましい。If a light stabilizer is added in addition to the ultraviolet absorber, a sealing material more stable to light can be obtained. Representative light stabilizers are hindered amine light stabilizers. Hindered amine light stabilizers do not absorb ultraviolet light, unlike ultraviolet light absorbers. However, when used in combination with an ultraviolet absorber, a remarkable synergistic effect is exhibited. Of course, some other than the hindered amine-based compounds function as light stabilizers. However, it is often colored, which is not desirable for the encapsulant resin of the present invention. The amount of the UV absorber and the light stabilizer added is 0.1 to 1.
0 wt% and 0.05 to 1.0 wt% are desirable.
【0024】さらに、耐熱性・熱加工性改善のために酸
化防止剤を添加することも可能である。酸化防止剤の化
学構造としては、モノフェノール系、ビスフェノール
系、高分子型フェノール系、硫黄系、りん酸系がある。
酸化防止剤の添加量は封止材樹脂に対して0.05〜
1.0wt%であることが好ましい。より厳しい環境下
で太陽電池モジュールの使用が想定される場合には、封
止材樹脂と光起電力素子あるいは表面部材との接着力を
向上することが好ましい。シランカップリング剤や有機
チタネート化合物を封止材樹脂に添加することで、接着
力を改善することが可能である。添加量は、封止材樹脂
100重量部に対して0.1乃至3重量部が好ましく、
0.25乃至1重量部がより好ましい。Further, an antioxidant can be added for improving heat resistance and heat workability. The chemical structure of the antioxidant includes a monophenol type, a bisphenol type, a polymer type phenol type, a sulfur type and a phosphoric acid type.
The addition amount of the antioxidant is 0.05 to
Preferably, it is 1.0 wt%. When it is assumed that the solar cell module is used in a more severe environment, it is preferable to improve the adhesive force between the sealing resin and the photovoltaic element or the surface member. By adding a silane coupling agent or an organic titanate compound to the sealing material resin, it is possible to improve the adhesive strength. The addition amount is preferably 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the sealing material resin,
0.25 to 1 part by weight is more preferred.
【0025】本発明で用いられる表面部材103は、太
陽電池モジュールの最表層に位置するため透明性、耐候
性、耐汚染性、機械的強度をはじめとして、太陽電池モ
ジュールの屋外曝露における長期信頼性を確保するため
の性能が必要である。本発明に好適に用いられる材料と
しては、白板強化ガラス、フッ素樹脂フィルム、アクリ
ル樹脂フィルムなどがある。白板強化ガラスは透明性が
高く衝撃にも強くて割れがたいため、太陽電池モジュー
ルの表面部材として広く用いられている。Since the surface member 103 used in the present invention is located on the outermost layer of the solar cell module, it has long-term reliability in outdoor exposure of the solar cell module, including transparency, weather resistance, stain resistance, and mechanical strength. Performance is required to ensure Materials preferably used in the present invention include white plate reinforced glass, fluororesin film, and acrylic resin film. White sheet tempered glass is widely used as a surface member of a solar cell module because it has high transparency, is strong against impact, and is hard to break.
【0026】しかし、最近ではモジュールに軽量性、フ
レキシブル性が求められる場合も多く、そのような場合
には樹脂フィルムが表面部材として用いられる。中でも
フッ素樹脂フィルムは、耐候性、耐汚染性に優れている
ため好んで用いられる。具体的にはポリフッ化ビニリデ
ン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂あるいは四フッ化エチレ
ン−エチレン共重合体などがある。耐候性の観点ではポ
リフッ化ビニリデン樹脂が優れているが、耐候性および
機械的強度の両立と透明性では四フッ化エチレン−エチ
レン共重合体が優れている。However, recently, the module is often required to be lightweight and flexible, and in such a case, a resin film is used as a surface member. Among them, a fluororesin film is preferably used because it has excellent weather resistance and stain resistance. Specific examples include a polyvinylidene fluoride resin, a polyvinyl fluoride resin, and an ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer. Polyvinylidene fluoride resin is excellent in terms of weather resistance, but ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer is excellent in terms of compatibility between weather resistance and mechanical strength and transparency.
【0027】表面部材として樹脂フィルムを用いる場合
機械的強度の確保のため、フィルムの厚さはある程度厚
くしなければならない。またコストの観点からあまり厚
すぎるのにも問題がある。具体的には、20乃至200
μmが好ましく、30乃至100μmがより好適である。When a resin film is used as the surface member, the thickness of the film must be increased to some extent in order to secure mechanical strength. There is also a problem that the thickness is too large from the viewpoint of cost. Specifically, 20 to 200
μm is preferred, and 30 to 100 μm is more preferred.
【0028】なお、封止材樹脂との接着性の改良のた
め、表面樹脂フィルムにはコロナ処理、プラズマ処理な
どの表面処理が行われていることが望ましい。It is preferable that the surface resin film is subjected to a surface treatment such as a corona treatment or a plasma treatment in order to improve the adhesiveness with the sealing material resin.
【0029】裏面封止材樹脂104は、光起電力素子1
01と裏面部材105との接着を図るためのものであ
る。材料としては、導電性基板と十分な接着性を確保で
き、しかも長期耐久性に優れ、熱膨張、熱収縮に耐えら
れる、柔軟性を兼ね備えた材料が好ましい。好適に用い
られる材料としては、EVA、ポリビニルブチラールな
どのホットメルト材、両面テープ、柔軟性を有するエポ
キシ接着剤が挙げられる。勿論表面封止材樹脂と同じ材
料を用いることも可能であり、通常はそのような場合が
多い。すなわち、上述した架橋EVAを裏面にも用いる
のが一般的である。The back sealing resin 104 is used for the photovoltaic element 1
01 and the back surface member 105. As the material, a material which can secure sufficient adhesiveness to the conductive substrate, has excellent long-term durability, can withstand thermal expansion and thermal contraction, and has flexibility is preferable. Suitable materials include hot melt materials such as EVA and polyvinyl butyral, double-sided tapes, and flexible epoxy adhesives. Of course, it is also possible to use the same material as the surface sealing material resin, and usually such a case is often used. That is, the crosslinked EVA described above is generally used also on the back surface.
【0030】裏面部材105は、光起電力素子101の
導電性基板と外部との電気的絶縁を保つために必要であ
る。材料としては、導電性基板と充分な電気絶縁性を確
保でき、しかも長期耐久性に優れ、熱膨張、熱収縮に耐
えられる、柔軟性を兼ね備えた材料が好ましい。好適に
用いられるフィルムとしては、ナイロン、ポリエチレン
テレフタレートが挙げられる。The back surface member 105 is necessary for maintaining electrical insulation between the conductive substrate of the photovoltaic element 101 and the outside. As the material, a material which can secure sufficient electric insulation with the conductive substrate, has excellent long-term durability, can withstand thermal expansion and thermal contraction, and has flexibility is preferable. Suitable films include nylon and polyethylene terephthalate.
【0031】裏面部材の外側には、太陽電池モジュール
の機械的強度を増すために、あるいは温度変化による歪
み、反りを防止するために、補強板を貼り付けてもよ
い。この補強板は屋根材一体型もしくは建材一体型太陽
電池モジュールの基材にもなりうる。材料としては、鋼
板、プラスチック板、FRP(ガラス繊維強化プラスチ
ック)板が好ましい。A reinforcing plate may be attached to the outside of the back member in order to increase the mechanical strength of the solar cell module, or to prevent distortion or warpage due to a temperature change. This reinforcing plate can also serve as a base material for a roofing integrated solar cell module or a building material integrated solar cell module. As a material, a steel plate, a plastic plate, and an FRP (glass fiber reinforced plastic) plate are preferable.
【0032】以上述べた光起電力素子、封止材樹脂、表
面部材、裏面部材を用いて太陽電池モジュールとする方
法を次に説明する。本発明のラミネート体の製造装置の
加熱圧着方法は特に限定されるものでなく、公知の二重
真空室方式、一重真空室方式など目的に応じて種々選択
して用いてよい。Next, a method of forming a solar cell module using the above-described photovoltaic element, sealing resin, surface member, and back surface member will be described. There is no particular limitation on the heating and pressing method of the laminate manufacturing apparatus of the present invention, and various methods such as a known double vacuum chamber system and a single vacuum chamber system may be selected and used depending on the purpose.
【0033】ここでは、一重真空室方式の一例について
図3を用いて詳しく説明する。 (1) 太陽電池モジュール積層体をプレート301上
に置き、シリコーンラバーシートを 重ねる。 (2) プレートの排気口304から排気してシリコー
ンラバーシートで積層体を圧着する。 (3) プレートを加熱して封止材樹脂を溶融させ、積
層体を張り合わせる。 (4) プレートの温度はモジュールに応じて部分的に
制御する。 (5) 冷却後、モジュールを取り出す。 以上の工程を経て、太陽電池モジュールを作製する。Here, an example of the single vacuum chamber system will be described in detail with reference to FIG. (1) The solar cell module stack is placed on the plate 301, and a silicone rubber sheet is stacked. (2) Exhaust air is exhausted from the exhaust port 304 of the plate, and the laminate is pressed with a silicone rubber sheet. (3) The plate is heated to melt the sealing resin, and the laminate is laminated. (4) The temperature of the plate is partially controlled according to the module. (5) After cooling, take out the module. Through the above steps, a solar cell module is manufactured.
【0034】上記のラミネート装置に備え付けられる加
熱装置としては、熱風循環式オーブン、赤外線ランプ、
面状ヒーターなどが挙げられる。これらの装置にシリコ
ーンオイルや水(蒸気又は冷却水)などを媒体とする伝
熱管を付随させて、加熱又は冷却制御してもよい。具体
的には、熱風循環式のオーブン(図3の(b))を用い
る場合、金属プレート301上部または下部に熱風を送
り出す多数の穴308を設け、流出量を制御することで
温度制御を行う。赤外線ランプを用いる場合は、必要数
のランプを適当な位置に配置し、個々のランプ出力を制
御することで温度制御を行う。面状ヒーターを用いる場
合には、金属プレート表面又は内部に適当なパターンに
分割、配置して制御する。本発明においては、シリコー
ンラバーヒーター、ホットプレートなどの面状ヒーター
の方が制御が容易な点で適している。As a heating device provided in the above laminating device, a hot air circulation type oven, an infrared lamp,
A planar heater is exemplified. Heating or cooling control may be performed by attaching a heat transfer tube using a medium such as silicone oil or water (steam or cooling water) to these devices. Specifically, when a hot-air circulation oven (FIG. 3B) is used, a large number of holes 308 for sending hot air are provided above or below the metal plate 301, and temperature control is performed by controlling the amount of outflow. . When an infrared lamp is used, a required number of lamps are arranged at appropriate positions, and temperature control is performed by controlling the output of each lamp. When a planar heater is used, it is controlled by dividing and arranging it in an appropriate pattern on or inside the metal plate. In the present invention, a planar heater such as a silicone rubber heater or a hot plate is more suitable because it is easier to control.
【0035】[0035]
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on embodiments.
【0036】(実施例1) <光起電力素子の作製>図2に示す構成のアモルファス
シリコン(a−Si)太陽電池(光起電力素子)を以下
のようにして製作した。すなわち、洗浄したステンレス
基板201上に、スパッタ法で裏面反射層202として
Al層(膜厚5000Å)とZnO層(膜厚5000
Å)を順次形成した。次いで、プラズマCVD法によ
り、SiH4とPH3とH2の混合ガスからn型a−Si
層を、SiH4とH2の混合ガスからi型a−Si層を、
SiH4とBF3とH2の混合ガスからp型微結晶μc−
Si層を形成し、n層膜厚150Å/i層膜厚4000
Å/p層膜厚100Å/n層膜厚100Å/i層膜厚8
00Å/p層膜厚100Åの層構成のタンデム型a−S
i光電変換半導体層203を形成した。次に、透明導電
層204として、In2O3薄膜(膜厚700Å)を、O
2雰囲気下でInを抵抗加熱法で蒸着することによって
形成した。この後、光起電力素子の欠陥除去処理を行っ
た。すなわち、電導度が50乃至70mSとなるように
調整した塩化アルミニウムの水溶液中に、光起電力素子
と、素子の透明導電層と対向するように電極板を浸漬
し、素子をアースとして電極板に3.5ボルトの正電位
を2秒間印加することによりシャントしている部分の透
明導電層を選択的に分解した。この処理により、光起電
力素子のシャント抵抗は処理前1kΩ・cm2乃至10
kΩ・cm2であったのに対し、処理後50kΩ・cm2
乃至200kΩ・cm2に改善された。Example 1 <Preparation of Photovoltaic Element> An amorphous silicon (a-Si) solar cell (photovoltaic element) having the structure shown in FIG. 2 was produced as follows. That is, an Al layer (thickness 5000 °) and a ZnO layer (thickness 5000) were formed on the cleaned stainless steel substrate 201 by sputtering as a back reflection layer 202.
Å) was sequentially formed. Next, n-type a-Si is obtained from a mixed gas of SiH4, PH3 and H2 by plasma CVD.
The i-type a-Si layer was formed from a mixed gas of SiH4 and H2.
From a mixed gas of SiH4, BF3 and H2, p-type microcrystal
An Si layer is formed and an n-layer thickness of 150 ° / i-layer thickness of 4000
Å / p layer thickness 100Å / n layer thickness 100Å / i layer thickness 8
Tandem type aS having a layer configuration of 00 / p layer thickness of 100
An i photoelectric conversion semiconductor layer 203 was formed. Next, as the transparent conductive layer 204, an In2O3 thin film (thickness:
It was formed by vapor deposition of In by a resistance heating method under two atmospheres. Thereafter, a process of removing defects of the photovoltaic element was performed. That is, a photovoltaic element and an electrode plate are immersed in an aqueous solution of aluminum chloride adjusted to have an electric conductivity of 50 to 70 mS so as to face the transparent conductive layer of the element. The transparent conductive layer in the shunted portion was selectively decomposed by applying a positive potential of 3.5 volts for 2 seconds. By this processing, the shunt resistance of the photovoltaic element becomes 1 kΩ · cm 2 to 10 kΩ before processing.
50 kΩ · cm 2 after treatment
To 200 kΩ · cm 2.
【0037】最後に、集電用のグリッド電極205を設
ける。スクリーン印刷により形成された幅200ミクロ
ンの銅ペーストのライン上に沿って直径100ミクロン
の銅線を布線し、その上にクリーム半田をのせた後、半
田を溶融させることにより銅線を銅ペースト上に固定し
集電電極とした。マイナス側端子として銅タブをステン
レス基板にステンレス半田を用いて取り付け、プラス側
端子としては錫箔のテープを半田にて集電電極に取り付
け出力端子206とし、光起電力素子を得た。Finally, a grid electrode 205 for current collection is provided. A copper wire having a diameter of 100 microns is laid along a line of a copper paste having a width of 200 microns formed by screen printing, a cream solder is placed thereon, and then the solder is melted to form a copper paste. It was fixed on the top to form a current collecting electrode. As a negative terminal, a copper tab was attached to a stainless steel substrate using stainless steel solder, and as a positive terminal, a tin foil tape was attached to a current collecting electrode by solder to form an output terminal 206 to obtain a photovoltaic element.
【0038】<モジュール化>モジュールサイズは12
00mm×5000mmとし、以下の部材を用いて太陽
電池モジュールを作製した。<Modularization> The module size is 12
The size was set to 00 mm x 5000 mm, and a solar cell module was manufactured using the following members.
【0039】裏面部材(0.4mm厚のポリエステル塗
装のガルバリウム鋼板)上に裏面封止材樹脂(230μ
m厚EVA/100μm厚PET/230μm厚EVAの
一体積層フィルム)、光起電力素子(アモルファスシリ
コン半導体)、表面封止材樹脂(460μm厚EV
A)、表面保護強化材(ガラス繊維不織布、秤量40g/
m2:10μm径13mm長のガラス繊維をアクリルバイ
ンダーで不織布にしたもの)、表面部材(50μm厚エ
チレン−テトラフルオロエチレン共重合体(以下ETF
E))をこの順に積層し、太陽電池モジュール積層体と
した。ここで用いたEVAはEVA樹脂(酢酸ビニル含
有量33%)100重量部に対して架橋剤として2、5
−ジメチル-2、5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘ
キサン1.5重量部、シランカップリング剤としてγ−
(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラ
ン1.0重量部、紫外線吸収剤として2−ヒドロキシ−
4−n−オクトキシベンゾフェノン0.3重量部、光安
定化剤としてビス(2,2,6,6−テトラメチル−4
−ピペリジル)セバケート0.1重量部、酸化防止剤と
してトリス(モノ−ノニルフェニル)フォスファイト
0.2重量部を配合したものである。またETFEはE
VAとの接着と高めるため、接着面側をプラズマ放電処
理した。On a back member (0.4 mm-thick polyester-coated galvalume steel plate), a back seal resin (230 μm) was used.
m EVA / 100 μm PET / 230 μm EVA integrated laminated film), photovoltaic element (amorphous silicon semiconductor), surface sealing resin (460 μm EV)
A), surface protection reinforcing material (glass fiber nonwoven fabric, weighing 40 g /
m 2 : 10 μm diameter 13 mm long glass fiber formed into a non-woven fabric with an acrylic binder), surface member (50 μm thick ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (hereinafter ETF)
E)) were laminated in this order to obtain a solar cell module laminate. The EVA used here was 2,5 as a crosslinking agent with respect to 100 parts by weight of the EVA resin (vinyl acetate content 33%).
1.5 parts by weight of dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, γ- as a silane coupling agent
1.0 parts by weight of (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, 2-hydroxy-
0.3 parts by weight of 4-n-octoxybenzophenone, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4) as a light stabilizer
(Piperidyl) sebacate (0.1 part by weight) and tris (mono-nonylphenyl) phosphite (0.2 part by weight) as an antioxidant. ETFE is E
In order to increase the adhesion with VA, the adhesion side was subjected to plasma discharge treatment.
【0040】上記の太陽電池モジュール積層体を図3の
(a)ような一重真空室方式のラミネート装置の金属プ
レート上に載置した。The above solar cell module laminate was mounted on a metal plate of a single vacuum chamber type laminating apparatus as shown in FIG.
【0041】加熱に用いるヒーターには、図5のように
4分割されたシリコーンラバーヒーターを用い、各部分
が独立に制御できるようにした。そのうち太陽電池モジ
ュール積層体の中央部に相当する503、504は図7
(a)の温度プロファイルで、周辺部に相当する50
1、502は図7(a)の温度プロファイルで加熱し
てラミネートした(601)。作製した太陽電池モジュ
ールについて後述する項目について評価を行った。As shown in FIG. 5, the heater used for heating is
Using a four-part silicone rubber heater, each part could be controlled independently. Among them, 503 and 504 corresponding to the center of the solar cell module laminate are shown in FIG.
In the temperature profile of FIG.
Nos. 1 and 502 were laminated by heating according to the temperature profile of FIG. 7A (601). The manufactured solar cell module was evaluated for items described below.
【0042】(実施例2)モジュールサイズを600mm
×3000mmとし、加熱ヒーターの太陽電池モジュー
ル積層体の中央部に相当する503、504は図7
(a)の温度プロファイルで、周辺部(後で折り曲げ
加工する部分)に相当する501、502は図7(a)の
温度プロファイルで加熱してラミネートした(60
2)。その後、図8のような折り曲げ加工をした後、折
り曲げ部分のみに電子線照射装置で5Mradの電子線
を照射して二次架橋を行った。上記以外は、実施例1と
同様な処方でモジュールを作製し、評価を行った。(Embodiment 2) When the module size is 600 mm
× 3000 mm, 503 and 504 corresponding to the center of the solar cell module laminate of the heater are shown in FIG.
In the temperature profile of FIG. 7A, 501 and 502 corresponding to the peripheral portion (the portion to be bent later) are heated and laminated according to the temperature profile of FIG.
2). Then, after bending as shown in FIG. 8, only the bent portion was irradiated with an electron beam of 5 Mrad by an electron beam irradiation device to perform secondary crosslinking. Except for the above, a module was prepared with the same formulation as in Example 1 and evaluated.
【0043】(実施例3)モジュールサイズを1000
mm×1200mmとし、図4の裏面部材403に対し
て部分的に402のように表面部材、表面封止材樹脂、
光起電力素子、裏面封止材樹脂を積層して太陽電池モジ
ュール401を構成する。この積層体を図3に示すラミ
ネート装置に2つ載置し、加熱ヒーターは積層体のある
部分に相当する502、504のみを図7(a)の温度
プロファイルで加熱してラミネートした(603)。
上記以外は、実施例1と同様な処方でモジュールを作製
し、評価を行った。(Embodiment 3) When the module size is 1000
mm × 1200 mm, and the surface member, the surface sealing resin,
The solar cell module 401 is formed by laminating a photovoltaic element and a back sealing resin. Two of the laminates were placed in the laminating apparatus shown in FIG. 3, and only the heaters 502 and 504 corresponding to a certain portion of the laminate were heated with the temperature profile of FIG. 7A and laminated (603). .
Except for the above, a module was prepared with the same formulation as in Example 1 and evaluated.
【0044】(実施例4)シリコーンラバーヒーターの
代わりに熱風循環式のオーブン(図3(b))を用い、オ
ーブン壁にある吹出口から出てくる熱風の量を制御する
ことによって、太陽電池モジュール積層体の中央部に相
当する部分は図7(b)の温度プロファイル’で、周
辺部に相当する部分は図7(b)の温度プロファイル
’で加熱してラミネートした。上記以外は、実施例1
と同様な処方でモジュールを作製し、評価を行った。Example 4 A solar cell was obtained by using a hot-air circulation type oven (FIG. 3B) instead of the silicone rubber heater and controlling the amount of hot air coming out of an outlet on the oven wall. The portion corresponding to the central portion of the module laminate was heated according to the temperature profile ′ in FIG. 7B, and the portion corresponding to the peripheral portion was heated according to the temperature profile ′ in FIG. Other than the above, Example 1
A module was prepared with the same formulation as described above, and was evaluated.
【0045】(比較例1)加熱ヒーターを分割して温度
制御系統を二系統にする代わりに、温度制御系統を一系
統にして、図7(a)の温度プロファイルで加熱した
以外は、実施例1と同様な処方でラモジュールを作製
し、評価を行った。COMPARATIVE EXAMPLE 1 Instead of dividing the heating heater into two temperature control systems, the temperature control system was divided into one system and heating was performed according to the temperature profile shown in FIG. 7A. A module was prepared with the same formulation as in Example 1, and evaluated.
【0046】(比較例2)加熱ヒーターを分割して温度
制御系統を二系統にし、電子線による二次架橋をする代
わりに、温度制御系統を一系統にして、図7(a)の温
度プロファイルで加熱した後、図8のような折り曲げ
加工をした以外は、実施例1と同様な処方でモジュール
を作製し、評価を行った。(Comparative Example 2) The temperature profile of FIG. 7 (a) is divided into two temperature control systems instead of splitting the heater and performing secondary crosslinking by electron beam. After heating in, a module was prepared with the same prescription as in Example 1 except that the module was bent as shown in FIG. 8, and the module was evaluated.
【0047】(比較例3)図7(a)の温度プロファイ
ルで加熱した後、折り曲げ加工をした以外は、比較例
2と同様な処方でモジュールを作製し、評価を行った <評価結果>以上で述べた実施例及び比較例で作製した
太陽電池モジュールについて、下記の項目の評価を行っ
た。 (1) 初期外観 ラミネート直後に太陽電池モジュールの外観を評価し
た。 ○:外観上全く問題のなかったもの。 ×:気泡が残っているもの。 (2) 接着性 封止材樹脂(EVA)と裏面部材との初期接着力を評価
した。 ○:接着力が8kgf/25mm以上のもの。 △:接着力が4kgf/25mm以上8kgf/25m
m未満のもの。 (3) 温度サイクル −40℃/1時間、90℃/1時間の温度サイクル試験を
50サイクル行い、試験後の太陽電池モジュールの外観
上の変化を観察した。 ○:外観上全く変化のなかったもの。 ×:封止材樹脂にしわが発生したもの。 (4) 温湿度サイクル −40℃/1時間、85℃/85%RH/4時間の温度
サイクル試験を50サイクル行い、試験後の太陽電池モ
ジュールの外観上の変化を観察した。 ○:外観上全く変化のなかったもの。 ×:封止材樹脂が剥離したもの。(Comparative Example 3) A module was prepared with the same recipe as in Comparative Example 2 except that the module was bent after being heated according to the temperature profile of FIG. 7 (a). The following items were evaluated for the solar cell modules manufactured in the examples and comparative examples described above. (1) Initial appearance Immediately after lamination, the appearance of the solar cell module was evaluated. :: No problem in appearance. ×: Air bubbles remaining. (2) Adhesion The initial adhesion between the sealing material resin (EVA) and the back surface member was evaluated. Good: Adhesive strength of 8 kgf / 25 mm or more. Δ: Adhesive strength of 4 kgf / 25 mm or more and 8 kgf / 25 m
less than m. (3) Temperature cycle A temperature cycle test of −40 ° C./1 hour and 90 ° C./1 hour was performed 50 times, and changes in the appearance of the solar cell module after the test were observed. :: No change in appearance. ×: Wrinkles occurred in the sealing resin. (4) Temperature / humidity cycle A temperature cycle test of −40 ° C./1 hour and 85 ° C./85% RH / 4 hours was performed 50 times, and changes in the appearance of the solar cell module after the test were observed. :: No change in appearance. X: What peeled off the sealing resin.
【0048】結果を表1に示す。Table 1 shows the results.
【0049】[0049]
【表1】 [Table 1]
【0050】実施例1のように大面積の太陽電池モジュ
ールでも部分的に温度プロファイルの違う制御をするこ
とによって、全く問題のない太陽電池モジュールを作製
することができた。As in Example 1, even a large-area solar cell module could be manufactured without any problem by partially controlling the temperature profile differently.
【0051】実施例2で作製したモジュールにおいて
も、温湿度サイクル試験後も剥離などは発生しなかっ
た。これは、折り曲げ時に曲げ部の封止材樹脂を非架橋
又は低架橋にすることによって応力が緩和されたことに
よる。In the module manufactured in Example 2, no peeling occurred even after the temperature / humidity cycle test. This is because the stress was relieved by making the sealing resin of the bent portion non-crosslinked or low-crosslinked at the time of bending.
【0052】実施例3のように部分的にラミネートする
場合においても、必要な部分のみの加熱で充分ラミネー
トすることができ、エネルギーロスを少なくできた。In the case of partial lamination as in Example 3, sufficient lamination could be achieved by heating only necessary portions, and energy loss could be reduced.
【0053】実施例4のように加熱装置が熱風循環式の
オーブンであっても適当な温度制御をすることによっ
て、全く問題もない大面積の太陽電池モジュールを作製
することができた。Even if the heating device is a hot-air circulation type oven as in Example 4, by controlling the temperature appropriately, a large-area solar cell module having no problem can be manufactured.
【0054】それに対して比較例1では、モジュールサ
イズが大きすぎるため、ラミネート中にモジュール中央
部で発生したガスが十分脱気できず、多くの気泡が発生
した。そのため封止材樹脂と裏面部材との間の初期接着
力も弱く、温度サイクル、温湿度サイクル後において
も、封止材樹脂の剥離がみられた。On the other hand, in Comparative Example 1, since the module size was too large, the gas generated at the center of the module during lamination could not be sufficiently degassed, and many bubbles were generated. Therefore, the initial adhesive force between the sealing material resin and the back surface member was weak, and peeling of the sealing material resin was observed even after the temperature cycle and the temperature / humidity cycle.
【0055】比較例2、3においても、モジュールに小
さな気泡が残り、温湿度サイクル試験後では折り曲げ部
において剥離が発生した。これは封止材樹脂が架橋され
た後に折り曲げられたことによって、折り曲げ部の応力
が残存していたことに起因する。In Comparative Examples 2 and 3, small air bubbles remained in the module, and peeling occurred at the bent portion after the temperature / humidity cycle test. This is because the sealing material resin was bent after being crosslinked, so that the stress at the bent portion remained.
【0056】[0056]
【発明の効果】本発明のラミネート体の製造装置及び製
造方法によれば製造装置内に温度制御系統を少なくとも
二系統以上有しているため、大面積のラミネート体のよ
うに従来の加熱装置ではできなかったラミネート体も作
製することができる。また、温度制御することにより、
効率よく部分的にラミネートすることができる。また、
ラミネート体の封止材樹脂の架橋密度を任意に可変する
こともでき、ラミネート後の折り曲げ加工の自由度が増
す。さらに、非架橋あるいは低架橋部分を二次架橋する
ことによってラミネート体同士あるいはラミネート体と
別の部材の接着することができる。According to the apparatus and method for manufacturing a laminate of the present invention, at least two or more temperature control systems are provided in the manufacturing apparatus. A laminate that could not be produced can also be produced. Also, by controlling the temperature,
Partial lamination can be performed efficiently. Also,
The crosslink density of the sealing material resin of the laminate can be arbitrarily varied, and the degree of freedom in bending after lamination is increased. Further, by laminating the non-crosslinked or low-crosslinked portion with the secondary crosslink, the laminates can be bonded to each other or to another member.
【図1】太陽電池モジュールの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a solar cell module.
【図2】光起電力素子の基本構成を示す概略断面図
((a))及び受光面側上面図((b))の一例であ
る。FIG. 2 is an example of a schematic cross-sectional view ((a)) and a top view ((b)) of a light-receiving surface showing a basic configuration of a photovoltaic element.
【図3】一重真空室方式のラミネート装置の概略断面図
(加熱装置がシリコーンラバーヒーターの場合(a)、
熱風循環式オーブンの場合(b))の一例である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a single vacuum chamber type laminating apparatus (when the heating apparatus is a silicone rubber heater (a),
This is an example of a hot air circulation type oven (b)).
【図4】裏面部材上に部分的にラミネートされた太陽電
池モジュールの一例である。FIG. 4 is an example of a solar cell module partially laminated on a back surface member.
【図5】加熱制御系統の分割例の一例である。FIG. 5 is an example of a division example of a heating control system.
【図6】本発明の加熱制御方法の一例である。FIG. 6 is an example of a heating control method of the present invention.
【図7】本発明で用いた温度プロファイルの一例(加熱
装置がシリコーンラバーヒーターの場合(a)、熱風循
環式オーブンの場合(b))である。FIG. 7 shows an example of a temperature profile used in the present invention (when the heating device is a silicone rubber heater (a), and when a hot air circulation oven is used (b)).
【図8】本発明の太陽電池モジュールの折り曲げ加工の
一例である。FIG. 8 is an example of a bending process of the solar cell module of the present invention.
101、802 光起電力素子 102 表面封止材樹脂 103 表面部材 104 裏面封止材樹脂 105 裏面部材 106、205 集電電極 107 ガラス繊維不織布 201 導電性基板 202 裏面反射層 203 半導体光活性層 204 透明導電層 206 端子 207 導電性ペースト 208 半田 301 プレート 302 シリコーンラバー 303 ヒーター 304 排気口 305 O−リング 306 太陽電池モジュール積層体 307 オーブン壁面 308 熱風吹出口 401 太陽電池モジュール 402 ラミネート部分 501、502、503、504 分割された加熱ヒー
ター 601 実施例1で用いた温度制御例 602 実施例2で用いた温度制御例 603 実施例3で用いた温度制御例 801 折り曲げ加工部101, 802 Photovoltaic element 102 Surface sealing resin 103 Surface member 104 Back sealing resin 105 Back member 106, 205 Current collecting electrode 107 Glass fiber nonwoven fabric 201 Conductive substrate 202 Back reflecting layer 203 Semiconductor photoactive layer 204 Transparent Conductive layer 206 Terminal 207 Conductive paste 208 Solder 301 Plate 302 Silicone rubber 303 Heater 304 Exhaust port 305 O-ring 306 Solar cell module laminated body 307 Oven wall surface 308 Hot air outlet 401 Solar cell module 402 Laminated parts 501, 502, 503, 504 Divided heater 601 Example of temperature control used in Example 1 602 Example of temperature control used in Example 2 603 Example of temperature control used in Example 3 801 Bending unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 善光 秀聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 山田 聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hidetoshi Zemitsu 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Satoshi Yamada 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kyano Inc.
Claims (13)
ト体の製造装置において、前記加熱装置又は冷却装置が
独立した温度制御系統を少なくとも二系統以上有するこ
とを特徴とするラミネート体の製造装置。1. An apparatus for manufacturing a laminate having a heating device or a cooling device, wherein the heating device or the cooling device has at least two or more independent temperature control systems.
立して行うことを特徴とするラミネート体の製造方法。2. A method for producing a laminate, wherein the temperature of the laminate is controlled partially independently.
ることを特徴とする請求項2記載のラミネート体の製造
方法。3. The method according to claim 2, wherein the object to be laminated is partially laminated.
の封止材樹脂を含み、該封止材樹脂に架橋密度勾配をつ
けることを特徴とする請求項2記載のラミネート体の製
造方法。4. The method for producing a laminate according to claim 2, wherein the object to be laminated contains a thermoplastic or thermosetting sealing material resin, and the sealing material resin is provided with a crosslinking density gradient.
又は低架橋部分をラミネート後に折り曲げ加工すること
を特徴とする請求項4記載のラミネート体の製造方法。5. The method for producing a laminate according to claim 4, wherein a non-crosslinked or low-crosslinked portion of the sealing resin of the laminate is bent after lamination.
又は低架橋部分をラミネート後に二次架橋させることを
特徴とする請求項4又は5記載のラミネート体の製造方
法。6. The method for producing a laminate according to claim 4, wherein the non-crosslinked or low-crosslinked portion of the sealing resin of the laminate is secondarily crosslinked after lamination.
架橋であることを特徴とする請求項4〜6記載のラミネ
ート体の製造方法。7. The method for producing a laminate according to claim 4, wherein the secondary crosslinking is thermal crosslinking, electron beam crosslinking, or photocrosslinking.
部の昇温よりも早いことを特徴とする請求項2記載のラ
ミネート体の製造方法。8. The method for producing a laminate according to claim 2, wherein the temperature rise in the central portion of the laminated body is faster than the temperature rise in the peripheral portion.
を含み、該凸状部分の昇温が他の部分の昇温よりも遅い
ことを特徴とする請求項2記載のラミネート体の製造方
法。9. The method according to claim 2, wherein the object to be laminated includes a member having a convex portion, and the temperature of the convex portion is slower than that of the other portions. .
ルであることを特徴とする請求項2〜9記載のラミネー
ト体の製造方法。10. The method for producing a laminate according to claim 2, wherein the laminate is a solar cell module.
は熱硬化性の封止材樹脂により封止されており、該封止
材樹脂は非架橋又は低架橋部分を有しており、該非架橋
又は低架橋部分に対応する前記補強材をラミネート後に
折り曲げ加工することを特徴とする太陽電池モジュール
の製造方法。11. A solar cell element is sealed on a reinforcing material with a thermoplastic or thermosetting sealing resin, and the sealing resin has a non-crosslinked or low-crosslinked portion. A method for manufacturing a solar cell module, comprising bending the reinforcing material corresponding to a crosslinked or low-crosslinked portion after lamination.
分を折り曲げ加工後に二次架橋させることを特徴とする
請求項11記載の太陽電池モジュールの製造方法。12. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 11, wherein the non-crosslinked or low-crosslinked portion of the sealing material resin is subjected to secondary crosslinking after bending.
光架橋であることを特徴とする請求項12記載の太陽電
池モジュールの製造方法。13. The method according to claim 13, wherein the secondary crosslinking is a thermal crosslinking, an electron beam crosslinking,
The method for producing a solar cell module according to claim 12, wherein the method is photocrosslinking.
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