(57)【要約】【課題】融雪機能付きの太陽電池モジュールを構成する大面積の発熱シートの製造において生じる配線幅の微細なばらつきを低減若しくは解消すること。【解決手段】エッチング工程において、金属配線パターンを形成する全ての金属配線のうち、少なくとも金属配線の全長に対する割合で８０％以上を占めていて相互に平行に形成されている主要配線部分が、エッチング処理用積層体の水平搬送方向に対して平行な方向又は直交する方向に形成されるように、エッチングマスクを形成配置する、発熱シートの製造方法とする。【選択図】図２
2020061885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融雪機能付きの太陽電池モジュール用の発熱シートの製造方法であって、
樹脂基板の表面上の金属配線パターン形成領域の全領域に金属箔が積層されていて、更に該金属箔の表面の一部領域がエッチングマスクにより被覆されてなるエッチング処理用積層体を、一定の水平搬送方向に向けて搬送しながら、前記金属箔のうちエッチングマスクに被覆されていない部分を浸漬液により除去するエッチング処理によって、前記樹脂基板の表面に金属配線パターンを形成するエッチング工程を含んでなり、
前記エッチング工程においては、前記金属配線パターンを形成する全ての金属配線のうち、少なくとも該金属配線の全長に対する割合で８０％以上を占めていて相互に平行に形成されている主要配線部分が、前記エッチング処理用積層体がエッチング処理中に搬送される前記水平搬送方向に対して平行に形成されるように、前記エッチングマスクを形成配置する、発熱シートの製造方法。
【請求項２】
融雪機能付きの太陽電池モジュール用の発熱シートの製造方法であって、
樹脂基板の表面上の金属配線パターン形成領域の全領域に金属箔が積層されていて、更に該金属箔の表面の一部領域がエッチングマスクにより被覆されてなるエッチング処理用積層体を、一定の水平搬送方向に向けて搬送しながら、前記金属箔のうちエッチングマスクに被覆されていない部分を浸漬液により除去するエッチング処理によって、前記樹脂基板の表面に金属配線パターンを形成するエッチング工程を含んでなり、
前記エッチング工程においては、前記金属配線パターンを形成する全ての金属配線のうち、少なくとも該金属配線の全長に対する割合で８０％以上を占めていて相互に平行に形成されている主要配線部分が、前記エッチング処理用積層体がエッチング処理中に搬送される前記水平搬送方向に対して直交して形成されるように、前記エッチングマスクを形成配置する、発熱シートの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂基板が帯状の長尺の樹脂基材の一部であって、前記エッチング処理用積層体の水平搬送方向への搬送をロール・トゥ・ロール方式によって行う、請求項１又は２に記載の発熱シートの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の製造方法によって製造された発熱シートを、融雪機構として備える、太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融雪機能付きの太陽電池モジュール用の発熱シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態の太陽電池モジュールが開発されている。一般的に、太陽電池モジュールは、受光面側から順に、透明前面基板、受光側の封止材、太陽電池素子、非受光面側の封止材、及び、裏面保護シートが、この順で積層される層構成からなる。
【０００３】
ところで、このような太陽電池モジュールが、降雪量の多い地域に設置される場合、太陽電池モジュールの受光面側の表面に雪が付着した状態が続くと、発電効率が著しく低減してしまう。そこで、モジュール表面に付着した雪を除去することができる融雪機能付きの太陽電池モジュールの開発も進んでいる。例えば、太陽電池モジュールの受光面側の透明前面基板の直上や直下に融雪用の電熱部材が配置されている融雪機能付きの太陽電池モジュール（特許文献１、２参照）等である。
【０００４】
ここで、これらの融雪機能付きの太陽電池モジュールに配置される発熱配線は、通常、基板等の基板上に金属製の発熱回路が形成されてなるシート状の発熱配線材（以下、このような構成からなる部材を「発熱シート」と総称する）により構成されている。
【０００５】
融雪機能付きの太陽電池モジュールに配置される上記の「発熱シート」は、通常、樹脂基板上に積層した金属箔にエッチング処理を施すことによって製造される。そして、この融雪機能付きの太陽電池モジュールは、例えば、一般家屋の屋根上への設置を想定する標準的なサイズのモジュールであっても、これを構成するためには、６００ｍｍ×１０００ｍｍ〜１２００ｍｍ×２０００ｍｍ程度の大面積の発熱シートが必要となるため、このような大面積の発熱シートを製造するためのエッチング処理は、多くの場合、長尺の材料樹脂基材を用いたロール・トゥ・ロール方式の生産ラインにおいて行われる。
【０００６】
上記のようにロール・トゥ・ロール方式の製造方法によって製造される大面積の発熱シートの発熱回路において、原因不明の配線幅の微細なばらつきが生じることが、近年問題視されるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−１５３１９５号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５３１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、融雪機能付きの太陽電池モジュールを構成する大面積の発熱シートの製造において生じる配線幅の微細なばらつきを低減若しくは解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、大面積の発熱シートをロール・トゥ・ロール方式の製造方法によって製造する場合において、上記の配線幅の微細なばらつきが生じるのは、先行特許文献１の図２にも開示されているように、金属配線が相互に直交する方向に向かう配線が略均等な割合で形成されている場合や、或いは、図４に示す発熱シート１Ｃのように、樹脂基板１１上における複数の領域Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、発熱回路１２Ａ及び１２Ｃと、発熱回路１２Ｂとの間で、発熱回路の主たる方向成分が異なっている場合に発生していることを突きとめた。そして、樹脂基板とする長尺の樹脂フィルムを水平方向に搬送しながらエッチング処理を行っているロール・トゥ・ロール方式での生産ラインにおいては、この水平搬送方向に対して、相対的に同一の方向に配線基板の形成方向を統一することによって、大面積の発熱シートをロール・トゥ・ロール方式での生産ラインで製造する場合に生じていた上記の配線幅の微細なばらつきを解消できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
（１）  融雪機能付きの太陽電池モジュール用の発熱シートの製造方法であって、樹脂基板の表面上の金属配線パターン形成領域の全領域に金属箔が積層されていて、更に該金属箔の表面の一部領域がエッチングマスクにより被覆されてなるエッチング処理用積層体を、一定の水平搬送方向に向けて搬送しながら、前記金属箔のうちエッチングマスクに被覆されていない部分を浸漬液により除去するエッチング処理によって、前記樹脂基板の表面に金属配線パターンを形成するエッチング工程を含んでなり、前記エッチング工程においては、前記金属配線パターンを形成する全ての金属配線のうち、少なくとも該金属配線の全長に対する割合で８０％以上を占める主要配線部分が、相互に平行に形成されて、且つ、全ての前記主要配線部分が、前記エッチング処理用積層体がエッチング処理中に搬送される前記水平搬送方向に対して平行に形成されるように、前記金属配線パターンを形成するエッチングマスクを形成配置する、発熱シートの製造方法。
【００１１】
（２）  融雪機能付きの太陽電池モジュール用の発熱シートの製造方法であって、樹脂基板の表面上の金属配線パターン形成領域の全領域に金属箔が積層されていて、更に該金属箔の表面の一部領域がエッチングマスクにより被覆されてなるエッチング処理用積層体を、一定の水平搬送方向に向けて搬送しながら、前記金属箔のうちエッチングマスクに被覆されていない部分を浸漬液により除去するエッチング処理によって、前記樹脂基板の表面に金属配線パターンを形成するエッチング工程を含んでなり、前記エッチング工程においては、前記金属配線パターンを形成する全ての金属配線のうち、少なくとも該金属配線の全長に対する割合で８０％以上を占める主要配線部分が、相互に平行に形成されて、且つ、全ての前記主要配線部分が、前記エッチング処理用積層体がエッチング処理中に搬送される前記水平搬送方向に対して直交して形成されるように、前記金属配線パターンを形成するエッチングマスクを形成配置する、発熱シートの製造方法。
【００１２】
（３）  前記樹脂基板が帯状の長尺の樹脂基材の一部であって、前記エッチング処理用積層体の水平搬送方向への搬送をロール・トゥ・ロール方式によって行う、（１）又は（２）に記載の発熱シートの製造方法。
【００１３】
（４）  （１）から（３）の何れかに記載の製造方法によって製造された発熱シートを、融雪機構として備える、太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、融雪機能付きの太陽電池モジュールを構成する大面積の発熱シートの製造において生じる配線幅の微細なばらつきを低減若しくは解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の製造方法によって製造された発熱シートを備える融雪機能付きの太陽電池モジュールの層構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の製造方法によって製造された発熱シートの発熱回路の平面構成の一例を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の製造方法によって製造された発熱シートの発熱回路の平面構成の他の一例を模式的に示す平面図である。
【図４】従来の製造方法によって製造された一般的な発熱シートの発熱回路の平面構成の一例を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、先ずは、本発明の製造方法によって製造することができる発熱シートを搭載して構成される融雪機能付きの太陽電池モジュールの全体構成について説明する。本発明は、以下に説明する太陽電池モジュールへの搭載に係る実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００１７】
＜融雪機能付きの太陽電池モジュール＞
［全体構成］
融雪機能付きの太陽電池モジュールの一例である太陽電池モジュール１０は、図１に示す通り、受光面側から、透明前面基板２、受光面側の封止材３、太陽電池素子４、非受光面側の封止材５、発熱シート１、接着層６、裏面保護シート７が順に積層されてなる多層構成体である。
【００１８】
この太陽電池モジュール１０においては、非受光面側の封止材５と裏面保護シートとの間に発熱シート１が配置されている。発熱シート１をこのような位置に配置することによって、発熱シートの発熱回路等によって太陽電池素子４の受光面側への入光が阻害されることを回避できる。又、太陽電池モジュール１０を、主に透明前面基板２の側から見た場合に発熱回路がほとんど視認不能となるため好ましい意匠性を保持しやすい点においてもこのような配置とすることが好ましい。
【００１９】
但し、融雪機能付きの太陽電池モジュールにおいて、本発明に係る発熱シートの配置位置は、図１のような配置に限定されるものではない。例えば、上述の特許文献１、２に開示されている太陽電池モジュールのように、太陽電池素子の受光面側上の何れかの層間等、図１に示される配置とは異なる位置に発熱シートが配置されている太陽電池モジュールであっても、発熱回路の平面構成が、以下に詳細を説明する本発明独自の要件を満たすように形成されている限り、全て本発明の技術的範囲内に含まれる太陽電池モジュールである。発熱シート１の構成及び製造方法の詳細は別途後述する。
【００２０】
［透明前面基板］
太陽電池モジュール１０を構成する透明前面基板２としては、通常、透明なガラス板が用いられる。又、透明前面基板２は、その他の耐候性を有する透明な樹脂シートであってもよい。この樹脂シートは、フレキシブルタイプのモジュールを構成可能な可撓性を有する樹脂シートであってもよい。太陽電池モジュール１０においては、発熱シート１が太陽電池素子４の非受光面側に配置されているので、例えば、透明前面基板２としてガラス板等と比較して耐衝撃性に劣る樹脂シートを用いた場合でも、降雪による衝撃や加重による発熱シートの故障リスクを十分に低く抑えることができる。
【００２１】
［封止材］
受光面側の封止材３及び非受光面側の封止材５（以下、これらをまとめて、単に「封止材」とも言う）としては、従来公知の太陽電池モジュール同様、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、或いは、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂、或いは、ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）をベース樹脂とする樹脂シートが用いられる。封止材の厚さは、特に限定されないが、３００μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。尚、封止材は、単層シートであってもよく、多層シートであってもよい。封止材が多層シートである場合、発熱シート１の樹脂基板１１との密着性を向上させるために、最外層が、密着性向上効果を有するシラン変性ポリエチレン系樹脂を含有する層であることが好ましい。
【００２２】
［接着層］
接着層６は、発熱シート１を、封止材と裏面保護シート７との間に配置する場合に、発熱シート１と、裏面保護シート７とを十分な強度で接着することを主たる目的として配置される層である。このような接着層６を形成する材料は、ＥＶＡ、アイオノマー、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、シリコン樹脂、ポリウレタン、等の熱硬化性樹脂、或いは、熱可塑性樹脂に架橋剤等を含有させた樹脂であることが好ましい。但し、上述の通り、封止材と同一の樹脂をベース樹脂とすることにより、上述の効果を享受することができるので、例えば、封止材がＥＶＡをベース樹脂とする場合であれば、接着層６についても、同様にＥＶＡ樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。尚、接着層６の厚さは、特に限定されないが、発熱回路１２の凹凸にも追従して、十分な接着性と接着耐久性を保持する観点から、３００μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
［裏面保護シート］
裏面保護シート７としては、従来公知の太陽電池モジュール同様、ＰＥＴフィルム又はフッ素系樹脂フィルム等が用いられる。このＰＥＴフィルムとしては、透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、白色ＰＥＴフィルム、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート（ＨＲ−ＰＥＴ）フィルム等が、必要に応じて選択される。これらのなかでも、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート（（例えば、東洋紡社製シャインビーム（耐加水分解性ポリエステルフィルム）等））が好ましい。フッ素系樹脂フィルムとしては、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等が用いられる。裏面保護シート７の厚さは、特に限定されないが、５０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
［太陽電池素子］
本実施形態に関する太陽電池素子４としては、アモルファスシリコン型の太陽電池素子、結晶型シリコン型の太陽電池素子、カルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜型の従来公知の各種の太陽電池素子が特に制限なく用いられる。
【００２５】
［太陽電池モジュールの製造方法］
太陽電池モジュール１０は、発熱シート１及び、上記においてその詳細を説明した各構成部材を、透明前面基板２、受光面側の封止材３、太陽電池素子４、非受光面側の封止材５、発熱シート１、接着層６、裏面保護シート７の順に積層する積層工程を行う。この積層工程においては、発熱シート１は、一般的な載置態様と異なり、発熱回路１２が形成されている側の面を接着層６に対面させる向きで配置する。
【００２６】
次に、積層工程において上記順序で積層された積層体を、真空熱ラミネート加工等の熱ラミネーション処理により加熱圧着して一体化する工程を行う。この加熱圧着時の加熱温度は、１１０℃以上１９０℃以下の範囲内とすることが好ましく、１３０℃以上であることがより好ましい。又、加熱時間は、５分〜６０分の範囲内が好ましい。この真空熱ラミネート加工は、裏面保護シート７と発熱シート１の発熱回路１２の形成面とを接着層６を介して加熱圧着する態様で行う。例えば、接着層６のベース樹脂がＥＶＡである場合、これにより、裏面保護シート７と発熱シート１の間に介在する接着層６の高い接着性を十分に発現させることができる。
【００２７】
［太陽電池モジュールを備える融雪機構］
例えば、この太陽電池モジュール１０を、裏面保護シート７、接着層６、発熱シート１、封止材３、５、透明前面基板２を積層した構成からなり、太陽電池素子４が実装されていない点において太陽電池モジュール１０とは異なる積層体、即ち、発熱機能を有し、発電機能は有しない発熱モジュールと、水平方向に連結して用いることにより、発電機能付きの融雪機構を構成することもできる。このような構成の融雪機構とすることで、広大な面積における対象物の融雪を行いながら、必要程度の面積の発電モジュールを組込む等、様々な条件化で高い設計自由度の下で、需要に応じた様々な態様の融雪機構を構成することができる。
【００２８】
＜発熱シート＞
（全体構成）
本発明は、主として融雪機能付きの太陽電池モジュール用の発熱シートの製造方法に係る発明であるが、先ず本発明の製造方法によって製造することができる発熱シート（発熱シート１（１Ａ又は１Ｂ）（図２又は図３参照））の基本構成について説明する。発熱シート１（１Ａ又は１Ｂ）は、図２又は図３に示す通り、樹脂基板１１の片面に金属配線パターンである発熱回路１２（１２Ａ又は１２Ｂ）が形成されてなる電熱部材である。発熱回路１２は、樹脂基板１１の表面に直接又は接着剤層を介して形成されている。
【００２９】
（基板）
発熱シート１を構成する樹脂基板１１は、ロール・トゥ・ロール方式による製造に用いることができる程度の可撓性を有する樹脂フィルム等であれば、公知の各種樹フィルムを特段の制限なく用いることができる。但し、所定の体積抵抗率と厚さを併せ持つ樹脂フィルムであることが好ましい。
【００３０】
樹脂基板１１は、体積抵抗率が、１．０×１０１６Ω・ｍ以上であることが好ましく、１．０×１０１７Ω・ｍ以上であることがより好ましい。又、このような絶縁性に関する要求を満たした上で、樹脂基板１１の厚さは、５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、１２５μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。尚、本明細書における体積抵抗率（Ω・ｍ）とは、ＪＩＳ  Ｃ２１５１による体積抵抗率の値のことを言うものとする。
【００３１】
樹脂基板１１の体積抵抗率が１．０×１０１６Ω・ｍ以上である場合、その厚さが１５０μｍ以上であれば、太陽電池モジュール１０において必要とされる絶縁性を確保することができる。又、この樹脂基板１１の厚さを２００μｍ以下に維持することで、太陽電池モジュール表面への熱伝導効率を好ましい水準に維持することができる。尚、ロール・トゥ・ロール方式による製造の生産性を良好に維持する観点からも、樹脂基板１１の厚さは、上記範囲内であることが好ましい。
【００３２】
体積抵抗率に係る要件を満たして樹脂基板１１を形成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。一例として、ＰＥＴフィルム（「ルミラー（商品名）」東レ社製）の体積抵抗率は、１．０×１０１７Ω・ｍ（製品カタログ値）である。一方、特許文献１、２にも開示されているように、従来、発熱回路用の樹脂基板として広く用いられてきたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）系の樹脂フィルムは、通常、体積抵抗率が１．０×１０１６Ω・ｍに満たない。参考として、「テオネックス（登録商標）：２軸延伸ポリエチレンナフタレート」の体積抵抗率は１．８×１０１５である。よって、太陽電池モジュール１０の奏する効果を最大限に享受することを必須とする限りにおいては、ＰＥＮフィルムは発熱シート１の樹脂基板１１としての適性に劣り、ＰＥＴフィルムの方がより好ましいものとなる。
【００３３】
（発熱回路）
発熱回路１２は、通電時に、太陽電池モジュール１０の受光面側に付着した雪を溶かすための熱を発する電熱回路であるが、このような発熱回路１２を構成する金属として、銅、アルミニウム、ステンレス、金、銀、等を、好ましい金属として挙げることができる。中でも、電気伝導性や熱伝導性の観点から銅を用いることが好ましい。以下、発熱回路１２が銅により形成されているものとしてその詳細を説明する。
【００３４】
図２は、本発明の製造方法によって製造することができる発熱シートの一実施形態である発熱シート１Ａの発熱回路の平面構成を模式的に示す図である。発熱シート１Ａは、発熱回路１２Ａを構成する金属配線の大部分が、製造時において樹脂基板１１を構成する材料樹脂フィルムを搬送する水平搬送方向Ｄに対して平行な方向ｐに沿って形成されている。融雪機構付きの太陽電池モジュール用の大面積の発熱シートにおいては、図４に示すように、単一の樹脂基板１１の中でも領域毎に異なる配線パターンを形成することも多いが、発熱シート１Ａは、領域Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、配線パターンが上述の態様の同一のパターンに統一されている。
【００３５】
図３は、本発明の製造方法によって製造することができる発熱シートの他の実施形態である発熱シート１Ｂの発熱回路の平面構成を模式的に示す図である。発熱シート１Ｂは、発熱回路１２Ｂを構成する金属配線の大部分が、製造時において樹脂基板１１を構成する材料樹脂フィルムを搬送する水平搬送方向Ｄに対して直交する方向ｑに沿って形成されている。発熱シート１Ｂも、発熱シート１Ａ同様に、領域Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、配線パターンが同一のパターンに統一されている。
【００３６】
発熱回路１２（１２Ａ、１２Ｂ）の線幅は、１５μｍ以上１５０μｍ以下程度であることが好ましい。この設計幅については、発熱を均一化する観点から、当初の設計幅との誤差を、±１０％以内の範囲内に抑えることが求められ、この誤差を±８％以内の範囲内に抑えることがより好ましい。図４に示すような回路構成の発熱シート１Ｃにおいては、しばしば、１５％以上の設計幅との誤差が生じていた。本発明の製造方法によって製造された発熱シート１Ａ、１Ｂにおいては、他の条件を変えずに製造した場合、設計幅との誤差を最大でも９％程度に抑えられるようになることが、試験製造ラインにおいて検証されている。
【００３７】
発熱回路１２の厚さは、線幅にもよるが、４μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましく、９μｍ以上１８μｍ以下であることがより好ましい。発熱回路１２の厚さが４μｍ以上であることで、発熱回路１２に生じ得る断線のリスクを軽減することができ、且つ、耐久性のよい発熱回路１２とすることができる。発熱回路１２の厚さが７５μｍ以下であることで、発熱回路１２の発熱が容易になる程度に電気抵抗値を上げることができる。又、樹脂基板１１に発熱回路１２が形成されたフレキシブル基板タイプの発熱シート１が十分な可撓性を保持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下も防止できる。
【００３８】
＜融雪機能付きの太陽電池モジュール用の発熱シートの製造方法＞
本発明に係る融雪機能付きの太陽電池モジュール用の発熱シートの製造方法（以下、単に「本発明の製造方法」とも言う）は、従来公知の電子基板の製造手段の一つであるエッチング処理を行う工程を含む製造方法である。そして、このエッチング処理が、ロール・トゥ・ロール方式の生産設備等において行われ、発熱シートの材料積層体が水平方向に搬送されながらエッチングが進行する状況における実施が想定される製造方法である。「本発明の製造方法」は、このような状況の下で、材料積層体の上記水平搬送方向と、金属配線パターンを構成する主たる金属配線の形成方向との関係を最適化することを主たる特徴とする製造方法である。これにより、上述の金属配線パターンの金属配線幅のばらつきを低減することができる。
【００３９】
［ロール・トゥ・ロール方式の生産設備］
「本発明の製造方法」は、エッチング処理の対象となる材料積層体を、一定の水平搬送方向に向けて搬送しながら行う製造設備で行う製造工程への適用を前提とする製造方法である。このような製造設備の代表的な具体例が、帯状の長尺の樹脂基材をロールからロールへとロール・トゥ・ロール方式で搬送する間に各種の処理を当該樹脂基材に施す生産設備が挙げられる。このような生産設備を、本明細書においては、「ロール・トゥ・ロール方式の生産設備」と称し、以下、「本発明の製造方法」を、「ロール・トゥ・ロール方式の生産設備」に適用する場合について、その実施態様の詳細を説明する。
【００４０】
［エッチング工程］
この工程では、先ず、樹脂基板１１の表面上の金属配線パターン形成領域の全領域に、発熱回路１２を構成する金属配線パターンの材料とする銅箔等の金属箔を積層して、発熱シート１の材料とする積層体を得る。積層方法としては、金属箔を接着剤によって樹脂基板１１の表面に接着する方法、或いは、樹脂基板１１の表面に直接にメッキ方法や気相製膜法（スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等）により金属を蒸着させる方法を挙げることができる。コストや生産性の面からは、金属箔をウレタン系の接着剤によって樹脂基板１１の表面に接着する方法が有利である。
【００４１】
次に、上記の積層体の金属箔の表面に、発熱回路１２の平面形状通りにパターニングされたエッチングマスクを形成する。エッチングマスクは、将来、発熱回路１２となる金属箔の配線パターン形成部分がエッチング液による腐食を免れるために、金属箔の一部を被覆して設けられる。エッチングマスクを形成する方法は特に限定されず、例えば、フォトレジスト又はドライフィルムをフォトマスクを通して感光させた後で現像することにより、上記の積層体の表面にエッチングマスクを形成してもよいし、インクジェットプリンター等の印刷技術により上記の積層体の表面にエッチングマスクを形成してもよい。このようにして、樹脂基板の表面上の金属配線パターン形成領域の全領域に金属箔が積層されていて、更に該金属箔の表面の一部領域がエッチングマスクにより被覆されてなる材料積層体のことを本明細書においては、「エッチング処理用積層体」と称する。
【００４２】
「本発明の製造方法」は、この「エッチング処理用積層体」を一定の水平搬送方向に向けて搬送しながら、上記の金属箔のうちエッチングマスクに被覆されていない部分を浸漬液により除去するエッチング処理によって、樹脂基板１１の表面に金属配線パターンを形成するエッチング工程を行う製造方法である。
【００４３】
次に、上記の「エッチング処理用積層体」の金属箔のうちエッチングマスクに被覆されていない部分を金属箔を浸漬液により除去する。これにより、上記金属箔のうち、金属配線パターンとなって発熱回路１２を構成する部分以外の部分が除去される。
【００４４】
最後に、アルカリ性の剥離液を使用して、エッチングマスクを除去する。これにより、エッチングマスクも金属配線パターンを構成する金属箔の表面から除去される。
【００４５】
以上、説明したエッチング工程が、上述の「ロール・トゥ・ロール方式の生産設備」等によって実施される時、上記の「エッチング処理用積層体」は、図２〜４に示すＤ方向に搬送されながら、エッチング処理を含めた各種の処理が順次施される。換言すると、このＤ方向が、エッチング処理用積層体がエッチング処理中に搬送される方向である。
【００４６】
ここで、本明細書においては、発熱回路を構成する金属配線パターンを形成する全ての金属配線のうち、少なくとも金属配線の全長に対する割合で８０％以上、好ましくは９０％以上を占めていて、相互に平行に形成されている金属配線からなる部分のことを、当該金属配線パターンの「主要配線部分」と称するものとする。図２の発熱シート１Ａにおいては、「主要配線部分」が、上記の「エッチング処理用積層体」の水平搬送方向Ｄに対して平行なｐ方向に向けて形成されている。一方、図３の発熱シート１Ｂにおいては、「主要配線部分」が上記の「エッチング処理用積層体」の水平搬送方向Ｄに対して直交するｑ方向に向けて形成されている。これらに対して、従来、原因不明の微細な配線幅のばらつきが生じた多くの発熱シートにおいては、図４に示すように基板全体として統一の「主要配線部分」は存在せず、Ａ、Ｂ、Ｃで示される部分領域毎に「主要配線部分」に相当する金属配線の方向性がそれぞれ異なる部分的な配線パターンが混在していた。
【００４７】
例えば、図４に示す発熱シート１Ｃのように、「ロール・トゥ・ロール方式の生産設備」において、「エッチング処理用積層体」の水平搬送方向Ｄに対して平行なｐ方向に向けて形成される金属配線とこれに直交するｑ方向に向けて形成される金属配線パターンとが混在する場合、金属配線パターンの部分毎にフィルム搬送中のエッチング液のマスク周辺への滞留状態に差異が生じやすいことに起因して、配線幅のばらつきが大きくなる傾向がある。
【００４８】
「本発明の製造方法」は、発熱回路１２を構成する金属配線パターンの「主要配線部分」の方向が、「エッチング処理用積層体」の水平搬送方向Ｄに対して、平行であるか、或いは、直交しているかの何れかに統一されるように、エッチングマスクを形成することを必須とし、これにより、上記の配線幅のばらつきを低減或いは解消することができる製造方法としたものである。
【００４９】
図２に示す発熱シート１Ａは、「主要配線部分」の方向が、「エッチング処理用積層体」の水平搬送方向Ｄに対して、平行な方向に統一されている。このような発熱回路１２Ａをロール・トゥ・ロール方式の生産設備等におけるエッチング処理によって形成する発熱シートの製造方法は、搬送張力に対して強い抗力を持つので、製品の不要な伸縮を防ぐことができる点において、有利である。
【００５０】
一方、図３に示す発熱シート１Ｂは、「主要配線部分」の方向が、「エッチング処理用積層体」の水平搬送方向Ｄに対して、直交する方向に統一されている。このような発熱回路１２Ｂをロール・トゥ・ロール方式の生産設備等におけるエッチング処理によって形成する発熱シートの製造方法は、エッチング加工後の巻取り時に積層体の幅方向の伸縮が小さく、巻取りシワが発生しにくい点において、有利である。
【００５１】
以上の通り、本発明によれば、融雪機能付きの太陽電池モジュールを構成する大面積の発熱シートの製造において生じる配線幅の微細なばらつきを低減若しくは解消することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１                                        発熱シート
１１                                      樹脂基板
１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）            発熱回路
２                                        透明前面基板
３                                        受光面側の封止材
４                                        太陽電池素子
５                                        非受光面側の封止材
６                                        接着層
７                                        裏面保護シート
１０                                      融雪機能付きの太陽電池モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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