JP2000277772A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
太陽電池モジュール及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池素子間に空間ができにくい、長期に
わたる信頼性を確保できる太陽電池モジュールを得る。 【解決手段】 太陽電池素子１を透光性のある封止樹脂
を介して受光面のガラス板３と裏面の耐候性樹脂フィル
ム４で挟持した盤状のラミネート構造の太陽電池モジュ
ールについて、耐候性樹脂フィルム４に凹凸９を設けて
構成する。
わたる信頼性を確保できる太陽電池モジュールを得る。 【解決手段】 太陽電池素子１を透光性のある封止樹脂
を介して受光面のガラス板３と裏面の耐候性樹脂フィル
ム４で挟持した盤状のラミネート構造の太陽電池モジュ
ールについて、耐候性樹脂フィルム４に凹凸９を設けて
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、盤状のラミネート
構造の太陽電池モジュール及び盤状のラミネート構造の
太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
構造の太陽電池モジュール及び盤状のラミネート構造の
太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記この種の従来の太陽電池モジュール
は、例えば特開平１０―１０２７０８号公報に示されて
いるように、配列させた複数個の太陽電池素子を透光性
のある封止樹脂を介して受光面のガラス板と裏面の耐候
性樹脂フィルムで挟持した盤状のラミネート構造に構成
されている。このような構成の太陽電池モジュールは、
受光面を構成するガラス板上に透光性のある封止樹脂シ
ートを重ね、その上に電気的配線の完了した複数個の太
陽電池素子を敷き並べ、その上に透光性のある封止樹脂
シートを重ね、さらに耐候性樹脂フィルムを重ねた熱ラ
ミネートにより封止して製造されている。
は、例えば特開平１０―１０２７０８号公報に示されて
いるように、配列させた複数個の太陽電池素子を透光性
のある封止樹脂を介して受光面のガラス板と裏面の耐候
性樹脂フィルムで挟持した盤状のラミネート構造に構成
されている。このような構成の太陽電池モジュールは、
受光面を構成するガラス板上に透光性のある封止樹脂シ
ートを重ね、その上に電気的配線の完了した複数個の太
陽電池素子を敷き並べ、その上に透光性のある封止樹脂
シートを重ね、さらに耐候性樹脂フィルムを重ねた熱ラ
ミネートにより封止して製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の熱
ラミネートにより封止したラミネート構造の太陽電池モ
ジュールにおいては、太陽電池素子と太陽電池素子の間
における封止樹脂と耐候性樹脂フィルム間に気泡状の空
間ができやすい。こうした空間は、実使用環境における
日常的な温度変化に伴って漸次拡大していき、太陽電池
モジュールの性能を損なう原因にもなっている。太陽電
池素子間にできる空間は、特に線形膨張係数がおおきく
剛性の低い耐候性樹脂フィルムを使う場合に起きやす
い。こうした問題を解決するために、従来においてはア
ルミ箔等の金属箔と樹脂フィルムを貼り合わせ、樹脂の
熱膨張を抑えた裏面保護シートが採用されてきたが、金
属箔と樹脂フィルムの線形膨張係数が異なり、そのまま
では反りが生じるため、樹脂フィルム、金属箔、樹脂フ
ィルムといった三層構造を採らざるを得ず、コストの高
騰を招いていた。
ラミネートにより封止したラミネート構造の太陽電池モ
ジュールにおいては、太陽電池素子と太陽電池素子の間
における封止樹脂と耐候性樹脂フィルム間に気泡状の空
間ができやすい。こうした空間は、実使用環境における
日常的な温度変化に伴って漸次拡大していき、太陽電池
モジュールの性能を損なう原因にもなっている。太陽電
池素子間にできる空間は、特に線形膨張係数がおおきく
剛性の低い耐候性樹脂フィルムを使う場合に起きやす
い。こうした問題を解決するために、従来においてはア
ルミ箔等の金属箔と樹脂フィルムを貼り合わせ、樹脂の
熱膨張を抑えた裏面保護シートが採用されてきたが、金
属箔と樹脂フィルムの線形膨張係数が異なり、そのまま
では反りが生じるため、樹脂フィルム、金属箔、樹脂フ
ィルムといった三層構造を採らざるを得ず、コストの高
騰を招いていた。
【０００４】太陽電池素子間に空間ができるメカニズム
を考査してみると、熱ラミネート・キュア後、太陽電池
モジュールの温度が下がり耐候性樹脂フィルムと封止樹
脂との線形膨張係数の違いから応力が生じ、その応力が
耐候性樹脂フィルムと封止樹脂との接着強度を超えると
剥離がおき気泡状の空間となって現われることが判明し
た。即ち、図１０のＡに示すようにガラス板１０、封止
樹脂シート１１、太陽電池素子１２、封止樹脂シート１
１、耐候性樹脂フィルム１３を重ねた初期状態では、封
止樹脂シート１１、耐候性樹脂フィルム１３は剛性が低
いため、初期的に支えのない太陽電池素子１２の間にた
るみができることになる。
を考査してみると、熱ラミネート・キュア後、太陽電池
モジュールの温度が下がり耐候性樹脂フィルムと封止樹
脂との線形膨張係数の違いから応力が生じ、その応力が
耐候性樹脂フィルムと封止樹脂との接着強度を超えると
剥離がおき気泡状の空間となって現われることが判明し
た。即ち、図１０のＡに示すようにガラス板１０、封止
樹脂シート１１、太陽電池素子１２、封止樹脂シート１
１、耐候性樹脂フィルム１３を重ねた初期状態では、封
止樹脂シート１１、耐候性樹脂フィルム１３は剛性が低
いため、初期的に支えのない太陽電池素子１２の間にた
るみができることになる。
【０００５】この初期状態から封止樹脂シート１１を溶
融させる工程に移行すると、図１０のＢに示すように封
止樹脂シート１１が太陽電池素子１２の間に沈込み、耐
候性樹脂フィルム１３も太陽電池素子１２の間の方へ伸
長し、やがて耐候性樹脂フィルム１３が座屈し封止樹脂
シート１１とともに太陽電池素子１２の間に沈込む。こ
の状態で真空プレスを行なうと、図１０のＣのように太
陽電池素子１２間に集中的に皺ができ、冷却工程を経る
と図１０のＤに示すように、耐候性樹脂フィルム１３と
封止樹脂１４との線形膨張係数の違いから応力が生じ、
その応力が耐候性樹脂フィルム１３と封止樹脂１４との
接着強度を超えると剥離がおき空間１５となって現われ
る。
融させる工程に移行すると、図１０のＢに示すように封
止樹脂シート１１が太陽電池素子１２の間に沈込み、耐
候性樹脂フィルム１３も太陽電池素子１２の間の方へ伸
長し、やがて耐候性樹脂フィルム１３が座屈し封止樹脂
シート１１とともに太陽電池素子１２の間に沈込む。こ
の状態で真空プレスを行なうと、図１０のＣのように太
陽電池素子１２間に集中的に皺ができ、冷却工程を経る
と図１０のＤに示すように、耐候性樹脂フィルム１３と
封止樹脂１４との線形膨張係数の違いから応力が生じ、
その応力が耐候性樹脂フィルム１３と封止樹脂１４との
接着強度を超えると剥離がおき空間１５となって現われ
る。
【０００６】本発明は、上記した従来の問題点を解消す
るためになされたもので、その課題とするところは、太
陽電池素子間に空間ができにくい、長期にわたる信頼性
を確保できる太陽電池モジュールを得ることであり、そ
のコストの低減を推進することであり、太陽電池素子間
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
太陽電池モジュールの製造方法を確立することである。
るためになされたもので、その課題とするところは、太
陽電池素子間に空間ができにくい、長期にわたる信頼性
を確保できる太陽電池モジュールを得ることであり、そ
のコストの低減を推進することであり、太陽電池素子間
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
太陽電池モジュールの製造方法を確立することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、空間のできるメカニズムの判明し
たことを活用して、太陽電池素子を透光性のある封止樹
脂を介して受光面のガラス板と裏面の耐候性樹脂フィル
ムで挟持した盤状のラミネート構造の太陽電池モジュー
ルについて、耐候性樹脂フィルムに凹凸を設ける手段を
採用する。
に請求項１の発明は、空間のできるメカニズムの判明し
たことを活用して、太陽電池素子を透光性のある封止樹
脂を介して受光面のガラス板と裏面の耐候性樹脂フィル
ムで挟持した盤状のラミネート構造の太陽電池モジュー
ルについて、耐候性樹脂フィルムに凹凸を設ける手段を
採用する。
【０００８】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、請求項１に係る前記手段における凹凸を太陽電池素
子の間に対応する部分以外に設ける手段を採用する。
は、請求項１に係る前記手段における凹凸を太陽電池素
子の間に対応する部分以外に設ける手段を採用する。
【０００９】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、空間のできるメカニズムの判明したことを活用し
て、太陽電池素子を透光性のある封止樹脂を介して受光
面のガラス板と裏面の耐候性樹脂フィルムで挟持した盤
状のラミネート構造の太陽電池モジュールの製造にあた
り、熱ラミネートによる太陽電池素子の封止の際に耐候
性樹脂フィルムを封止樹脂に点状又は線状に押える手段
を採用する。
は、空間のできるメカニズムの判明したことを活用し
て、太陽電池素子を透光性のある封止樹脂を介して受光
面のガラス板と裏面の耐候性樹脂フィルムで挟持した盤
状のラミネート構造の太陽電池モジュールの製造にあた
り、熱ラミネートによる太陽電池素子の封止の際に耐候
性樹脂フィルムを封止樹脂に点状又は線状に押える手段
を採用する。
【００１０】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項３に係る前記手段における耐候性樹脂フィル
ムの点状又は線状に押える箇所を太陽電池素子の間に対
応する部分以外にする手段を採用する。
は、請求項３に係る前記手段における耐候性樹脂フィル
ムの点状又は線状に押える箇所を太陽電池素子の間に対
応する部分以外にする手段を採用する。
【００１１】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項３又は請求項４のいずれかに係る前記手段に
おける封止樹脂にエチレンビニルアセテートを用い、耐
候性樹脂フィルムにポリフッ化ビニルを用いる手段を採
用する。
は、請求項３又は請求項４のいずれかに係る前記手段に
おける封止樹脂にエチレンビニルアセテートを用い、耐
候性樹脂フィルムにポリフッ化ビニルを用いる手段を採
用する。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１〜図９によって示す本実施の形
態は、太陽電池素子１を透光性のある封止樹脂２を介し
て受光面のガラス板３と裏面の耐候性樹脂フィルム４で
挟持した盤状のラミネート構造の太陽電池モジュール５
の製造方法に関するものである。この製造方法は、図１
に示すようにガラス板３、封止樹脂シート６、配線の完
了した太陽電池素子１、封止樹脂シート６、耐候性樹脂
フィルム４を重ね合せる初期工程と、熱ラミネートによ
る封止工程と、炉に入れて、架橋反応を進ませ封止樹脂
シート６とガラス板３及び耐候性樹脂フィルム４との接
着性をあげるキュア工程と、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。耐候性樹脂フィルム４と
しては、絶縁性、防湿性及び耐候性を備えた例えば、ポ
リフッ化ビニルのフィルムが用いられる。封止樹脂シー
ト６としては、耐候性のある例えば、エチレンビニルア
セテート等のシートが用いられる。ポリフッ化ビニルの
フィルムは熱膨張が大きく剛性の低い素材でもある。
基づいて説明する。図１〜図９によって示す本実施の形
態は、太陽電池素子１を透光性のある封止樹脂２を介し
て受光面のガラス板３と裏面の耐候性樹脂フィルム４で
挟持した盤状のラミネート構造の太陽電池モジュール５
の製造方法に関するものである。この製造方法は、図１
に示すようにガラス板３、封止樹脂シート６、配線の完
了した太陽電池素子１、封止樹脂シート６、耐候性樹脂
フィルム４を重ね合せる初期工程と、熱ラミネートによ
る封止工程と、炉に入れて、架橋反応を進ませ封止樹脂
シート６とガラス板３及び耐候性樹脂フィルム４との接
着性をあげるキュア工程と、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。耐候性樹脂フィルム４と
しては、絶縁性、防湿性及び耐候性を備えた例えば、ポ
リフッ化ビニルのフィルムが用いられる。封止樹脂シー
ト６としては、耐候性のある例えば、エチレンビニルア
セテート等のシートが用いられる。ポリフッ化ビニルの
フィルムは熱膨張が大きく剛性の低い素材でもある。
【００１３】図１に示す初期工程を経た積層体を真空プ
レスして熱ラミネートによる封止を行なう封止工程に送
り、図２に示すような盤状のラミネート構造体を得た
後、封止樹脂シート６とガラス板３及び耐候性樹脂フィ
ルム４との接着性をあげるキュア工程、端部を切断除去
して整形するトリミング工程を経た後、冷却して太陽電
池モジュール５が製造される。この製造方法の特徴は、
封止工程における熱ラミネート時に、耐候性樹脂フィル
ム４の上に図４に示すように凹凸面７を備えた型板８を
載せて全域に凹凸９を転写することにある。線形膨張係
数の大きい耐候性樹脂フィルム４の場合には、図８に示
すように線状に押える凹凸９を伸長方向と同一の方向の
波形にするとよく、製造過程でアニールされ応力が除去
されている耐候性樹脂フィルム４の場合は、図６，７に
示すように半球状の突出部を全面に分布させるとよい。
凹凸９の構造や深さは、耐候性樹脂フィルム４の線形膨
張係数の大小及び封止樹脂シート６の種類により対応す
ることになる。
レスして熱ラミネートによる封止を行なう封止工程に送
り、図２に示すような盤状のラミネート構造体を得た
後、封止樹脂シート６とガラス板３及び耐候性樹脂フィ
ルム４との接着性をあげるキュア工程、端部を切断除去
して整形するトリミング工程を経た後、冷却して太陽電
池モジュール５が製造される。この製造方法の特徴は、
封止工程における熱ラミネート時に、耐候性樹脂フィル
ム４の上に図４に示すように凹凸面７を備えた型板８を
載せて全域に凹凸９を転写することにある。線形膨張係
数の大きい耐候性樹脂フィルム４の場合には、図８に示
すように線状に押える凹凸９を伸長方向と同一の方向の
波形にするとよく、製造過程でアニールされ応力が除去
されている耐候性樹脂フィルム４の場合は、図６，７に
示すように半球状の突出部を全面に分布させるとよい。
凹凸９の構造や深さは、耐候性樹脂フィルム４の線形膨
張係数の大小及び封止樹脂シート６の種類により対応す
ることになる。
【００１４】図４に示すように耐候性樹脂フィルム４に
凹凸９を転写しながら、熱ラミネートすると耐候性樹脂
フィルム４に封止樹脂シート６を点状又は線状に押える
部分と押えない部分ができ、初期的に小さな皺が分散し
て生じることになり、太陽電池素子１間に皺が集中して
発生することがなくなり、冷却後に太陽電池素子１間に
空間ができることを回避することができる。さらに、図
９に示すような型板８を使い、太陽電池素子１の間を除
く部分に点状に押える凹凸９を形成すると、太陽電池素
子１間の皺の発生防止にはより効果的である。ポリフッ
化ビニルのフィルムは熱膨張が大きく低剛性の素材であ
り、こうした対応をしないと、太陽電池素子１間に深い
皺ができ、空間の発生につながってしまうことになる。
なお、予め凹凸９を付けた耐候性樹脂フィルム４を初期
工程において封止樹脂シート６に重ねても太陽電池素子
１間の皺の発生を防止することができる。このようにし
て製造された太陽電池モジュール５は、太陽電池素子１
間の気泡による性能低下もきたさず、長期にわたる信頼
性を確保することができ、背面側を三層構造にする必要
もないためコストも低減する。
凹凸９を転写しながら、熱ラミネートすると耐候性樹脂
フィルム４に封止樹脂シート６を点状又は線状に押える
部分と押えない部分ができ、初期的に小さな皺が分散し
て生じることになり、太陽電池素子１間に皺が集中して
発生することがなくなり、冷却後に太陽電池素子１間に
空間ができることを回避することができる。さらに、図
９に示すような型板８を使い、太陽電池素子１の間を除
く部分に点状に押える凹凸９を形成すると、太陽電池素
子１間の皺の発生防止にはより効果的である。ポリフッ
化ビニルのフィルムは熱膨張が大きく低剛性の素材であ
り、こうした対応をしないと、太陽電池素子１間に深い
皺ができ、空間の発生につながってしまうことになる。
なお、予め凹凸９を付けた耐候性樹脂フィルム４を初期
工程において封止樹脂シート６に重ねても太陽電池素子
１間の皺の発生を防止することができる。このようにし
て製造された太陽電池モジュール５は、太陽電池素子１
間の気泡による性能低下もきたさず、長期にわたる信頼
性を確保することができ、背面側を三層構造にする必要
もないためコストも低減する。
【００１５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、太陽電池素子
間に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保でき
る太陽電池モジュールが得られる。
間に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保でき
る太陽電池モジュールが得られる。
【００１６】請求項２の発明によれば、太陽電池素子間
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
太陽電池モジュールが得られる。
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
太陽電池モジュールが得られる。
【００１７】請求項３の発明によれば、太陽電池素子間
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
低コストの太陽電池モジュールが得られる。
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
低コストの太陽電池モジュールが得られる。
【００１８】請求項４の発明によれば、太陽電池素子間
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
低コストの太陽電池モジュールが得られる。
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
低コストの太陽電池モジュールが得られる。
【００１９】請求項５の発明によれば、太陽電池素子間
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
低コストの太陽電池モジュールが得られる。
に空間ができにくい、長期にわたる信頼性を確保できる
低コストの太陽電池モジュールが得られる。
【図１】 実施の形態の太陽電池モジュールの製造過程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】 実施の形態の太陽電池モジュールの製造過程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】 実施の形態の太陽電池モジュールの断面図で
ある。
ある。
【図４】 実施の形態の太陽電池モジュールの製造過程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】 実施の形態の製造方法により製造した太陽電
池モジュールを示す断面図である。
池モジュールを示す断面図である。
【図６】 実施の形態の太陽電池モジュールの製造に使
う型板を示す正面図である。
う型板を示す正面図である。
【図７】 図６のＡ―Ａ線の断面図である。
【図８】 実施の形態の太陽電池モジュールの製造に使
う型板を示す斜視図である。
う型板を示す斜視図である。
【図９】 実施の形態の太陽電池モジュールの製造に使
う型板を示す正面図である。
う型板を示す正面図である。
【図１０】 従来の太陽電池モジュールの製造における
空間の発生メカニズムを示す説明図である。
空間の発生メカニズムを示す説明図である。
１ 太陽電池素子、 ２ 封止樹脂、 ３ ガラス板、
４ 耐候性樹脂フィルム、 ６ 封止樹脂シート、
９ 凹凸。
４ 耐候性樹脂フィルム、 ６ 封止樹脂シート、
９ 凹凸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 弘邦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 GA03 HA04 HA07 JA04 JA05
Claims (5)
- 【請求項１】 太陽電池素子を透光性のある封止樹脂を
介して受光面のガラス板と裏面の耐候性樹脂フィルムで
挟持した盤状のラミネート構造の太陽電池モジュールで
あって、耐候性樹脂フィルムに凹凸を設けた太陽電池モ
ジュール。 - 【請求項２】 請求項１に記載の太陽電池モジュールで
あって、凹凸を太陽電池素子の間に対応する部分以外に
設けた太陽電池モジュール。 - 【請求項３】 太陽電池素子を透光性のある封止樹脂を
介して受光面のガラス板と裏面の耐候性樹脂フィルムで
挟持した盤状のラミネート構造の太陽電池モジュールの
製造にあたり、熱ラミネートによる前記太陽電池素子の
封止の際に前記耐候性樹脂フィルムを前記封止樹脂に点
状又は線状に押えることを特徴とする太陽電池モジュー
ルの製造方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の太陽電池モジュールの
製造方法であって、耐候性樹脂フィルムの点状又は線状
に押える箇所を太陽電池素子の間に対応する部分以外に
したことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 【請求項５】 請求項３又は請求項４のいずれかに記載
の太陽電池モジュールの製造方法であって、封止樹脂に
エチレンビニルアセテートを用い、耐候性樹脂フィルム
にポリフッ化ビニルを用いたことを特徴とする太陽電池
モジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11083224A JP2000277772A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11083224A JP2000277772A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277772A true JP2000277772A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13796359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11083224A Pending JP2000277772A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277772A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005064428A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
| JP2008153578A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 真空ラミネート装置および真空ラミネート方法 |
| JP2009076692A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Fuji Electric Systems Co Ltd | フィルム型太陽電池モジュール |
| WO2010096700A3 (en) * | 2009-02-19 | 2011-01-27 | Sajjad Basha S | Photovoltaic module configuration |
| WO2012108236A1 (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | シャープ株式会社 | 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 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP11083224A patent/JP2000277772A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2012108236A1 (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | シャープ株式会社 | 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 |
| JP2012162000A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Sharp Corp | 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 |
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