(57)【要約】  本発明は、以下の工程からなる薄膜ソーラーモジュールの製造方法に関する：複数の可撓性薄膜太陽電池を分離したセグメントとして容器中あるいはロールに巻いたウエブ上に提供する工程であって、該可撓性薄膜太陽電池はウエブに対して第１の面で当接し、各々の可撓性薄膜太陽電池は第１の電極と第２の電極とを有するように構成され；第１の可撓性薄膜太陽電池の第１の極を第２の可撓性薄膜太陽電池の第２の極の隣に位置させるように可撓性薄膜太陽電池をウエブから第1のフィルム状ウエブに移す工程；可撓性薄膜太陽電池の第１と第２の極に対して第１のフィルムウエブの移送方向に対して縦及び／又は横断方向に電導性接触ストリップを適用し、可撓性薄膜太陽電池を直列及び／又は並列に電気的に連結する工程；透明かつ可撓性の第２の熱可塑性フィルム状ウエブを第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池の上に積層して、第１と第２のフィルム状ウエブとそれらの間に位置する可撓性薄膜太陽電池によって形成されたソーラーモジュールストランドを形成する工程：複数の薄膜ソーラーモジュールを形成したソーラーモジュールストランドから分離する工程；及びこれらの分離した薄膜ソーラーモジュールを架橋ステーションに供給する工程。
2013526023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程からなる薄膜ソーラーモジュールの製造方法。
＊  分離したセグメント形状の複数の可撓性薄膜太陽電池を容器中あるいはウエブ上で利用可能とする工程であって、該ウエブは予め巻かれてローラ状とされ、該可撓性薄膜太陽電池は第１の面で上に置かれ、各々の可撓性薄膜太陽電池は第１電極と第２電極を備えている工程；
＊  第１の可撓性薄膜太陽電池をその第１の極が第２の可撓性薄膜太陽電池の第２の極に近接位置される態様で該可撓性薄膜太陽電池を該ウエブから第１のフィルム状ウエブに移す工程；
＊  該可撓性薄膜太陽電池を直列及び／又は並列に電気的に連結するために、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向及び／又は横断方向に該可撓性薄膜太陽電池の第１及び第２極の上に導電性接触ストリップを適用する工程；
＊  第１のフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池の上に透明で可撓性の第２の熱可塑性フィルム状ウエブを積層して、第１と第２のフィルム状ウエブとその間に位置させた可撓性薄膜太陽電池からソーラーモジュールストランドを形成する工程；
＊  複数の該薄層太陽電池を該ソーラーモジュールストランドから分離させる工程；及び
＊  これらの分離させた薄膜ソーラーモジュールを架橋ステーションに導入する工程。
【請求項２】
薄膜太陽電池として以下のものが利用可能となっている、請求項１に係る薄膜ソーラーモジュールの製造方法であって、
＊  個々の電池形状で連結していない薄膜太陽電池、あるいは
＊  直列連結構成（直列紐）の形状の予備連結した薄膜太陽電池、あるいは
＊  並列連結構成（並列の紐）の形状の予備連結した薄膜太陽電池、あるいは
＊  直列及び／又は並列に連結したモノリシック電池形状のサブモジュール、
個々の電池、直列あるいは並列構成あるいはモノリシック電池は各々自己接着性裏面あるいは非接着性光電不活性な裏面を予め付与されている、薄膜ソーラーモジュールの製造方法
【請求項３】
好ましくは第２のフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度範囲内で熱処理することにより、前記第２のフィルム状ウエブが前記第１のフィルム状ウエブ上およびフィルム状ウエブ間に位置させた可撓性薄膜太陽電池から形成されたソーラーモジュールストランド上に取り付けられた、請求項１あるいは２に係る方法。
【請求項４】
前記第２のフィルム状ウエブを前記第１のフィルム状ウエブ上と前記可撓性薄膜太陽電池上にロール式ラミネーターを用いて積層し、該ロール式ラミネーターは少なくとも２つの反転回転ローラを有し、これらの反転回転ローラは所定の速度で回転し所定の圧力で第２のフィルム状ウエブと、第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池をからなる複合体を所定の温度、好ましくはフィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度で一緒に加圧する、前述の請求項の１項に係る方法。
【請求項５】
ロール式ラミネーション加工前に、第２のフィルム状ウエブと、第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池からなる複合体を所定の温度まで予備加熱する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項６】
架橋ステーションに導入した可撓性薄膜太陽電池を架橋ステーションにおいて所定の時間前記フィルム状ウエブが溶融して、透明となりかつ架橋する温度に曝す、前述の請求項の１項に係る方法。
【請求項７】
導電性接触ストリップを１つあるいは相互に隣接しかつ第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して実質的に縦方向に配置した２つ以上のディスペンサーからロール状の導電性接触ストリップを用いて、あるいは電導性ペーストを用いてディスペンサーから、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向に可撓性薄膜太陽電池上に適用し、及び／又は電導性接触ストリップを第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して実質的に横断方向に配置した少なくとも１つのディスペンサーからロール状の導電性接触ストリップを用いて、あるいは導電性ペーストを用いてディスペンサーから第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して横断方向に可撓性薄膜太陽電池上に適用することにより、可撓性薄膜太陽電池を直列及び／または並列に連結する、前述の請求項の１項に係る方法。
【請求項８】
可撓性薄膜太陽電池はそれらの光電不活性面（下面）に接着剤層を有さず、可撓性薄膜太陽電池を第１のフィルム状ウエブ上に適応する前に接着剤層を第１のフィルム状ウエブ上に適用する、前述の請求項の１項に係る方法。
【請求項９】
フィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度の影響下に、好ましくはロール式ラミネーション加工によってバリアフィルムを第２のフィルム状ウエブとして適用する、前述の請求項の１項に係る方法。
【請求項１０】
可撓性薄膜太陽電池として、タンデム電池あるいは３重太陽電池を用いる、前述の請求項の１項に係る方法。
【請求項１１】
絶縁性材料をディスペンサー装置から可撓性薄膜太陽電池の縁部領域間と電導性接触ストリップの間に適用する、前述の請求項の１項に係る方法。
【請求項１２】
第２のフィルム状ウエブを可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に適用する前に、封止材料を少なくとも１つのディスペンサー装置から第１のフィルム状ウエブに適用する、前述の請求項の１項に係る方法。
【請求項１３】
形成される個々のソーラーモジュールの余白でかつ可撓性薄膜太陽電池を取り囲む第１のフィルム状ウエブ上に、前記ディスペンサー装置によって１本あるいはそれ以上の本数のストランドあるいはストリップ形状で封止材料を適用する、前述の請求項に係る方法。
【請求項１４】
＊  第１のロールから来る第１のフィルム状ウエブ上に可撓性薄膜太陽電池を移して、これらの可撓性薄膜太陽電池を電気的に接続するためのピックアップ−設置ユニット、
＊  可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して実質的に縦方向に配置され相互に隣接した幾つかのディスペンサーから電導性接触ストリップを適用するための、及び／又は第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して実質的に横断方向に配置されディスペンサーから、可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して横断方向に電導性接触ストリップを適用するための接触領域、
＊  透明で可撓性の熱可塑性の第２のフィルム状ウエブを第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池上に積層して、第１と第２のフィルム状ウエブとそれらの間に位置させた可撓性薄膜太陽電池から形成したソーラーモジュールストランドを得るための積層ステーション、
＊  各場合に、連結した太陽電池の第２のフィルム状ウエブに埋設した正極端子及び陰極端子を第２のフィルム状ウエブから取り出すための接触ステーション、
＊  ここまでに完成したソーラーモジュールの機能テストを行うための太陽光に類似の照明を備えたテストステーション、
＊  ソーラーモジュールストランドを個々のセグメントに分割した後、設置領域においてソーラーモジュールストランドからの個々のソーラーモジュールを積層する架橋ステーションとを有する、ソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項１５】
＊  個々の電池の形状で非連結薄膜太陽電池、あるいは
＊  直列連結配列の形状の予備連結した薄膜太陽電池（直列紐状体）、あるいは
＊  並列連結配列の形状の予備連結した薄膜太陽電池（並列紐状体）、あるいは
＊  直列及び／又は並列に予備連結したモノリシック電池の形状のサブモジュールを薄膜太陽電池として利用可能とするために、ピックアップ−設置ユニットが予め設置され、
＊個々の電池直列あるいは並列配列あるいはモノリシック電池は予め自ら接着性の裏面を備えるか、あるいは非接着性光電不活性の裏面を備えている、前述の請求項の１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項１６】
ピックアップ−設置ユニットはＸ−，Ｙ−及びＺ−方向に変位及び／回転可能なロールオフピックアップー設置ヘッドを有し、減圧下ヘッドの表面に個々の可撓性薄膜太陽電池をピックアップし移送中に該電池を保持し、かつピックアップ−設置ユニットは、複数の可撓性薄膜太陽電池を第一のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向及び／又は横断方向に第１のフィルム状ウエブ上に配置する、前述の請求項に係るソーラーモジュールストランドを製造するための装置。
【請求項１７】
積層ステーションは第１のロール式ラミネーターを有し、該第１のロール式ラミネーターは反転回転するローラからなる少なくとも１対のローラを有し、第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池及び第２のフィルム状ウエブからなる積層体を該ローラ間を通して移送し、それにより反転回転ローラは所定の速度で回転し、フィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度より低い所定の温度で第２のフィルム状ウエブ、第１のフィルムフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池からなる複合体を所定の圧力下に一緒に加圧する、前述の請求項の１項に係るソーラーモジュールストランドを製造するための装置。
【請求項１８】
上流側ロール式ラミネーター／各ロール方式ラミネーターに対して予熱ゾーンを割り当て、該予熱ゾーンにより積層するフィルム状ウエブを所望の温度レベルにする、前述の請求項の１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項１９】
積層ステーションは第２のロール式ラミネーターを有し、可撓性薄膜太陽電池がそれらの光電的に不活性な面に接着剤層を有さないために、複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度の影響下に好ましくはロール式ラミネーション加工によって可撓性薄膜太陽電池が第１のフィルム状ウエブに適用される前に、接着剤層を第１のフィルム状ウエブに適用する、請求項１５乃至１９の１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２０】
第３のロール式ラミネーターが予め設けられており、好ましくはフィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度の影響下に第２のフィルム状ウエブとして接着剤層を有するバリアフィルムを適用する、請求項１５乃至２０の１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２１】
絶縁性材料のストリップあるいはテープのためのディスペンサー装置を予め設け、該絶縁性材料は電導性接触ストリップに対して可撓性薄膜太陽電池の縁部領域を絶縁する、請求項１５乃至２１の１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２２】
可撓性薄膜太陽電池はタンデム方式の太陽電池あるいは３重太陽電池である、請求項１５乃至２２の１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２３】
封止材料のためのディスペンサー装置が予め設けられており、該ディスペンサー装置は、第２のフィルム状ウエブを可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に適用する前に、封止材料を第１のフィルム状ウエブ上に適用する、請求項１５乃至２３の１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２４】
ディスペンサー装置形成される個々のソーラーモジュールの余白でかつ第１のフィルム状ウエブ上に一本あるいはそれ以上の本数のストランドあるいはストリップ形状でディスペンサー装置により封止材料を適用し、続いてロール式ラミネーターによって、好ましくはフィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブあるいは封止材料の架橋温度より低い温度の影響下で、封止材料をフィルムウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブに付ける、前述の請求項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２５】
架橋ステーションがプロセス制御ユニットによって作動させられ、架橋ステーションに導入された可撓性薄膜太陽電池を所定の時間フィルム状ウエブが溶融し、透明化し架橋する温度範囲に露出する、前述の請求項の項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、複数の可撓性太陽電池、特に複数の可撓性薄膜太陽電池を有するソーラーモジュールを製造するための方法及び装置、並びに該装置及び該方法によって製造されたソーラーモジュールを記載する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラーモジュール、即ち太陽光電池モジュールは、太陽光を直接電気エネルギーに変換する。最も重要な構成要素として、ソーラーモジュールは幾つかの太陽電池を含む。ソーラーモジュールは、その出力定格（特に、開回路電圧及び短絡回路電流）によって特徴づけられる。これらのものは、個々の電池の特性及びモジュール内部で相互連結された太陽電池に依存している。
【０００３】
通常、ソーラーモジュールは、電気的に連結した太陽電池に加えて、埋設材料及び後部構造を有する。頂部層は、機械的影響や天候の影響から保護する機能を果たす。３５０ｎｍから１１５０ｎｍのスペクトル範囲内での吸収損失、従って、発電のために通常用いられるシリコン太陽電池の効率損失を出きるだけ低く維持するために、埋設材料及び頂部層は透明でなければならない。埋設材料（例えば、エチルビニルアセテート（ＥＶＡ）フィルム）は、モジュール複合体を接着する機能を有する。ＥＶＡは、約１５０℃で溶けなければならない。この温度は、約１５分〜３０分続く架橋工程が開始する温度である。この工程時間は長いという理由の為に、今まではＥＶＡは真空ラミネーター中で不連続状態でのみ処理しなければならなかった。ＥＶＡに対する処理パラメータ（時間に従属する圧力及び温度曲線）は非常に限定されている。さらに、紫外線光の作用下でＥＶＡは黄色に変色する。また、溶融したＥＶＡは電気的に接触させた複数の太陽電池あるいは導電性接着剤に接触させた複数の太陽電池の間の隙間に流れ込み、本工程中に熱的に架橋する。気泡が形成されると出力定格（ソーラーモジュールによって発生する出力）が低下するので、真空及び／又は機械的な圧力下で積層することによって気泡の形成を回避する。背面構造によって湿気や酸素から太陽電池及び埋設材料を保護する。さらに、背面構造は、またソーラーモジュールを搭載する過程での機械的な保護体及び電気絶縁体として機能する。背面構造は、ガラスあるいは複合フィルムから形成して置くことも可能である。
【０００４】
これに関しては、一般的な別な態様としてはシリコン太陽電池として構成される結晶性太陽電池を備えるソーラーモジュールによって形成され、該シリコン太陽電池はサイズが約１０ｃｍｘ１０ｃｍ〜１５ｃｍｘ１５ｃｍで、厚さが約０．３ｍｍで非常に壊れ易い。ここでは、６個と１００個の間の太陽電池が結合されてソーラーモジュールを形成している。しかしながら、結晶性太陽電池からなるこのタイプのソーラーモジュールは生産時に非常に材料が集中的で、搭載する際に非常に注意深い取り扱いをすることが必要となる。これに対する代案としては、異なった材料からなる幾つかの層で担体材料上に適用した薄膜太陽電池を備えたソーラーモジュールによって構成するものがある。基板とも呼ばれる担体材料としては、一般的にはガラス、金属箔あるいはプラスチックフィルムが用いられる。ガラス板のサイズ及びシートウエブの幅は、それぞれの製造プロセスによって決まってくる。ガラス基材についての慣例的な寸法は、６０ｃｍｘ１００ｃｍあるいは６０ｃｍｘ１２０ｃｍである。薄膜太陽電池はー担体材料にもよるがー可撓性があるが、腐食に対する保護が必要である。
（従来技術）
【０００５】
２００８年の終わりには、バイストロニック  ガラス  テクノロジーセンター（Ｂｙｓｔｒｏｎｉｃ  Ｇｌａｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｃｅｎｔｅｒ：  www．ｂｙｓｔｒｏｎｉｃ−ｇｌａｓｓ．ｃｏｍ）は薄膜モジュール加圧成形用のロール式ラミネーターを稼動させた。真空ラミネーターよりもロール式ラミネーターの方が、製造時間を短縮することができる。基板用の個々のガラスを洗浄し、高い精度で位置決めし、ポリビニル・ブチラール（PVB)フィルムを機械的に準備する。PVBフィルムは、ローラから直接巻き戻す。フィルム及び被覆板を基材上に正確に重ねた後かつさらに突出フィルムを最終的に切断した後、モジュールを熱処理用のロール式ラミネーターへと送る。ロール式ラミネーターでは、モジュールは、予熱ゾーン、３つの主加熱ゾーン及び２つの圧延プレスを通過する。加熱ゾーンでは、１３０℃と２４０℃の間の温度が主流である。中程度の波長の水晶ラジエータによって、フィルム上へ熱を与える。モジュールは、ロール式ラミネーター中で約１分間留める。次に、複数枚のガラスとフィルムを約１４０℃、１３バールで、約３−４時間熱風オートクレイム中で最終的に組み合わせる。
【０００６】
ロバート  ボイルクル  ジーエムベーハー（Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｕｅｒｋｌｅ  ＧｍＢＨ）は、太陽電池モジュールを積層するためのＹｐｓａｔｏｒ（登録商標）と呼ばれる装置を販売している。これらのものは、幾つかの高さに太陽電池モジュールを積層する多段階システムがある。太陽電池モジュールを水蜜とする為には、安全ガラス、カプセル化フィルム及び結晶性太陽電池を一緒に積層して「ソーラーサンドイッチ体」を形成する。第1の工程で、モジュールを予め積層する。この方法では、湿気とエアポケットをサンドイッチ体から真空中で除去し、真空気密複合体を製造する。次に、プロセスを中断して、第2の工程で真空気密複合体を以下のプレスによって積層し、使用できる状態とする。第3の工程で、ソーラーモジュールを１５０℃から手の熱さまで冷却する。
【０００７】
国際公開第０３／０５９５７０号は、太陽電池を列状態で自動的に組み立てるための機械に関する。この機械は、コンピュータ支援制御システム、オペレータインターフェイス、搭載する太陽電池を保持するための電池保持ステーション、及びさらに搭載を行うために個々の電池を検査及び合格／却下するための予備搭載電池検査ステーションを有する。さらに、本機械は、連続した長さを有するストリップ材料を保持しかつ供給しストリップを形成するためのストリップ材料供給ステーション、ストリップ材料を切断し折りたたんでストリップとするストリップ切断及び折りたたみステーション、及び電池及びストリップを一列に搭載するための列搭載ステーションとを有する。さらに、本機械は電池をピックアップして予備搭載電池検査ステーションを通して電池を移動させ、列搭載ステーションで電池をそれらの順に配置するために電池をピックアップし移動させるためのツールヘッドを有する移送メカニズムを有する。さらに、本機械は一対のストリップを順番に電池搭載ステーションに移動させるためのストリップ移送ツールを有する。保持装置を有する水平可動プレートが個々の電池を保持し、列体を列搭載ステーションから搭載後列ハンドリングステーションで終わるプロセス路に沿って移動させる。はんだ付けステーションは、予熱ゾーン、はんだ付けゾーン及び冷却ゾーンを有する。合格した列のための保持領域が搭載後列ハンドリングステーションに統合されており、該プレートをステッピングモータ制御装置を備えた直線レール上に形成し、プロセス路に沿って列搭載ステーションからはんだ付けステーションを通って搭載後列保持領域まで所定の電池アレイを複数の段に列体をポストプロセス列ハンドリングステーションに受け入れる。このポストプロセス列ハンドリングステーションを垂直、水平かつ回転可能に可動な列ハンドリングツールを有する構成として置き、個々の列を保持してこれらの列を搭載後／保持領域から離間させ
搭載後／列検査ステーションへ移動させ、かつここから良好な列体と却下列体とのそれぞれの保持領域の一方の領域まで移動させる。
【０００８】
ドイツ特許公開第１０  ２００８  ０１８  ３６０号は、太陽電池を連結担体上に取り付ける方法に関する。太陽電池は連結担体に連結されるが、連結担体には予め導体トラックを形成しておく。これらの導体トラックは、太陽電池の対応する接触点に接触するためのはんだ付け結合を形成する接触点となるものである。ここでは、はんだペーストの形のはんだをその接触点に付与された連結担体を用いて、太陽電池を連結担体上に配置し、はんだを局部的に加熱して溶融させて連結担体と太陽電池との間にはんだ付け接合を形成する。
【０００９】
はんだを連結担体上に適用する。はんだを加熱する熱は連結担体から離間して面する太陽電池の面に供給して、太陽電池を通して熱をはんだに供給する。熱源と連結担体と太陽電池とからなる配列体の間に、接触点領域に開口部を有するはんだマスクを配置する。熱は、熱風送風機、レーザーあるいは赤外線光源を用いて発生させる。
【００１０】
構成要素配置ステーションは連結結担体上に太陽電池を配置させるために供され、はんだ付けステーションははんだを局部的に加熱するために供され、連結担体と太陽電池の間に複数のはんだ付け結合が形成される。移送路は、テープ状連結担体を移送するために供される。切断ステーションははんだ付けステーションの移送方向下流に配置され、太陽電池モジュールをテープ状連結担体から分離する。このように製造された太陽電池モジュールは多層連結担体を有し、複数の導体トラックが連結担体の異なる面に形成されている。連結担体は、太陽電池モジュールの機械的基板としても機能する剛性板となっている。
【００１１】
ドイツ特許公開第１０  ２００８  ０２６  ２９４号は、板状担体の受け開口を通して移動可能とされたリフト装置及びリフト装置のヘッド上に配置した板移送装置とを有し、受け開口に対して板体を位置決めする板状担体用搭載／積み下ろし装置に関する。
【００１２】
ドイツ公開公報第１０  ２００８  ０４６  ３２７号は、太陽電池を処理してモジュールを形成するプラントとしていくつかの製造装置の構成に関する。このプラントは以下の工程のための製造装置を提示している。担体を準備する工程、接触ワイヤーを固定して太陽電池を予め組立てる工程、横断接触ワイヤーを担体上に配置する工程、予め組立てた太陽電池を担体上に配置する工程、接触ワイヤー上の予め組立てた太陽電池を縦方向に連結する工程、横断接触ワイヤー上の予め組立てた太陽電池を横断方向に連結する工程、及び担体上に位置決めした太陽電池を一緒に担体ガラス上に移動させてモジュールを製造する工程。
【００１３】
国際第公開第９４／２２１７２号は、従来採用されてきた真空プレート式ラミネーターの代わりにロール式ラミネーターを使用することに関する。使用されるプラスチックフィルムは、ソーラーモジュールのカプセル化のためには限られた範囲でのみ適合する。フィルムは十分な耐衝撃性はなく、風化に関して安定ではなく、また壊れやすい太陽電池に効果的な機械保護を付与するのに接着層が十分に柔らかくはない。
【００１４】
国際公開第９９／５２１５３号と国際公開第９９／５２１５４は、複合体フィルムとソーラーモジュールをカプセル化するためのポリカーボネート層とフルオロポリマー層とからなる複合体とを使用することに関する。接着結合の目的の為に、ＥＶＡホットメルト接着剤を用いるが、該接着剤は処理を遅くしかできない。
【００１５】
特開平１０−０６５１９４は太陽電池モジュールの製造方法に関し、封止フィルムと担体フィルムが低摩擦で安定に移されている。この目的のために、可撓性ベースフィルム上に積層した太陽電池を、太陽電池の電気的連結を形成するワイヤーによって熱伝導性接着剤を介して２つの断熱性封止フィルムの間に一緒に挿入している。封止フィルムと支持フィルムは一緒にベースフィルムとして接着され、ローラによってシールされている。
【００１６】
ベイヤー・マテリアル・サイエンスＡＧ（Ｂａｙｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌ
Ｓｃｈｉｅｎｃｅ  ＡＧ（www.presse.bayerbms.de)）によれば、耐光性の熱可塑性ポリウレタン(TPU)の助けによってソーラーモジュールの製造が簡素化される。デスモパン（Ｄｅｓｍｏｐａｎ、登録商標）のフィルムも従来のバッチ式製造法に代えて、連続製造法が可能とする従来シリコンウエファから製造された太陽電池はガラス板と担体との間に埋設フィルム(例えば、ＥＶＡフィルム）を用いて位置決めされ、温度約１４５℃で１２分〜２０分間、真空ラミネーター中で加熱架橋をさせている。融点がより高いという理由により、デスモパン（Ｄｅｓｍｏｐａｎ、登録商標）は架橋させてはならない。真空ラミネーター中のサイクル時間を短くすることによって、ソーラーモジュールを連続的に製造することが可能となる。欧州特許出願公開第１  ３０２  ９８８  Ａ２号は、熱可塑性接着剤層を有する太陽電池モジュール及びそれらの製造方法に関する。
【００１７】
特開０２−２４４７７２から、隣接する太陽電池がオーバーラップするように予め接着剤を塗布した円筒体上にテープ状の太陽電池を巻く方法が知られている。このオーバーラップ方法は、一つの太陽電池の背面電極が隣接する他の隣接する他の太陽電池の頂部電極に接触するようにするものである。個々の太陽電池は、水平に対して斜めに接着剤に押し付けられている。さらに、絶縁性フィルムが接着剤と円筒体との間に配置されている。モジュールを製造するために、円筒体上に巻いた本体及び絶縁性フィルムは切断され円筒体から取り外すことによって、連続して相互に連結した四角形状の薄膜太陽電池が得られる。
【００１８】
太陽電池の埋設方法は、米国特許第５，２７３，６０８号から知られている。
【００１９】
米国特許第５，２７３，６０８号では、ストランド状になった各太陽電池群の頂部電極の上側に発生した電圧を取り出すための取出しグリッドとも呼ばれる取出しストリップを配置した太陽電池モジュールが記載されている。取出しストリップが頂部電極、従ってその下に位置する吸収層を徐々に変化させる状況を回避するために、本文献では、各取出しテープ上の全体のモジュールとオーバーラップする被覆層のモジュール中にＶ字状の凹部を設けることが提案されている。その結果、入射太陽光線が各取出しテープ上にできるだけ当たらないような態様で、入射太陽光線を変更させるようにしている。
【００２０】
一面がＣＩＳ（二セレン化銅インジウム）及びその類似化合物で被覆された銅ストリップに基づくテープ型太陽電池の製造方法及び該方法に適する装置が、例えばドイツ特許第１９６  ３４  ５８０号から知られている。
【００２１】
Ｉｂ／ＩＩＩａ／ＶＩａ化合物半導体に基づく薄膜太陽電池及びさらにこのタイプの薄膜太陽電池を製造する方法は、ドイツ特許公開第１９９  ２１  ５１４号とドイツ特許公開第１９９  ２１  ５１５号に記載されている。
【００２２】
太陽電池モジュールは、米国特許第５，４５７，０５７号から知られている。このモジュールでは、特定の用途で所望される電圧及び必要な電流が利用できるような態様で、個々の多数のプレートを互いに電気的に連結している。発生した電圧を増大させるためにプレートは直列に連結されている。さらに、この文献では、いくつかの例では、直列に連結したプレート群を互いに並列に接続して、所定の電圧において要求されるパーフォーマンス要件を満たすことができると一般的に記載されている。このケースでは、またいわゆる取出しワイヤーは各プレートの最上層の内部あるいは上に位置させている。
【００２３】
ドイツ特許公報第１００  ２０ ７８４号から、直列に連結した数個の太陽電池群を並列に連結するために、一方では電気的に導通させた各群の第１の太陽電池の背面電極と他方では電気的に導通させた各群の最後の太陽電池の背面電極とを相互に電気的に連結させた太陽電池モジュールが知られている。
【００２４】
これに関し、各群は互いに直列に配置した数個のテープ状の太陽電池のストランドを形成している。ここでは、１つの太陽電池の背面電極が隣接する他方の太陽電池の頂部電極に接触するように互いに隣接する太陽電池が互いに相互にオーバーラップする態様で配置されており、太陽電池はフラットな構成で、各太陽電池は水平方向に対して斜めに配置されている。各群のそれぞれの第１の太陽電池の背面電極と各群のそれぞれの最後の太陽電池の背面電極とは取出しテープによってそれぞれ相互に連結されており、各取出しテープはオーバーラップした状態で直列に相互に連結されている各群の太陽電池に対して垂直に配置されている。各取出しテープは各群の背面電極を横断しており、１つの取出しテープは背面電極の一方の端部に近接して配置され、他方の取出しテープは背面電極の反対側の他端に近接して配置され、各々の場合にそれぞれの第１の太陽電池の背面電極は除き各群の１つの取出しテープと背面テープとの間に、さらにまたそれぞれの最後の太陽電池の背面電極は除き各群の他の取出しテープと背面テープとの間に、電気絶縁性層が配置されている。取出しテープとそれぞれ最初と最後の電池との接触領域を除き、太陽電池の取出しテープと背面電極との間にホットメルト層が予め設けられている。これら数個の群は、全周に渡って熱で活性化することができるプラスチックに埋設している。
【００２５】
ドイツ実用新案公開第１０１ ０１  ７７０号は、前面側が透明なポリウレタンからなっているソーラーモジュールを提案している。
【００２６】
ドイツ実用新案公開第２０２  ２０  ４４４号は、太陽電池用埋設材料として太陽電池モジュールの層に使用する熱可塑性脂肪族ポリウレタンを提案している。
【００２７】
ドイツ特許公開第１０  ２００８  ０４６  ３２７号は、モジュールを形成する太陽電池を処理あるいは製造するための製造ライン用のいくつかの製造装置の構成を提案している。太陽電池の前面及び裏面上に接触ワイヤーあるいは積層体を固定することによって太陽電池を予備成形する製造装置が提供されている。予備成形された複数の太陽電池を１つの担体上に適用するための製造装置も提案されている。該担体あるいは複数の担体を利用可能とするための製造装置も提供されている。横断方向の接触ワイヤーを担体上に固定するための製造装置も提供されている。横断方向の接点で予備成形した太陽電池を横断方向に連結を行うための製造装置も提供されている。太陽電池を縦方向に連結を行うための製造装置も提供されている。これは、各場合において接触ワイヤーを隣接する太陽電池に連結することによって行う。或る製造装置は、担体上に位置する太陽電池を担体ガラスに適用することに供される。この製造装置は、ラインに沿って配置される。
【００２８】
ドイツ特許公開第１０  ２００８  ０２０  ４５８号は、太陽電池ストランドを製造するための方法及び装置を提案し、少なくとも２つの太陽電池に電池コネクターが設けられている。電池コネクターはそれぞれ第１の太陽電池の上面に沿っておよび近接する太陽電池の下面に沿って延びてそれぞれ２つの近接する太陽電池を電気的に接続している。電池コネクターは、継続的に太陽電池上に適用される。引き続き、電池は一緒に連続的にはんだ付けをされる。これに関しては、全体として太陽電池ストランドが連続して製造されるように、「電池コネクターを提供する工程」と「電池はんだ付け工程」とで構成される２つの連続工程の速度を互いにマッチさせている。
【００２９】
米国特許公開第２００７／００６５９６２号から、数個の太陽電池からなるソーラーモジュールを製造する方法が知られている。太陽電池の一方の面は第１の極として第１の縁部に形成され、第２の極として第２の縁部に形成されている。第１の太陽電池を、その第１の縁部が第２の縁部の直ぐ近傍に第１の極を形成するように位置させて、太陽電池の第２の極を形成する態様で、上記の複数の電池を第１のフィルム状ウエブの上に移す。導電性接触ストリップを縦方向及び横断方向に太陽電池の第１と第２の極に固定して、太陽電池を電気的に直列及び／または並列に連結する。
【００３０】
大領域太陽電池の多層ストリップ及びこの多層ストリップを生成する方法は、欧州特許公開第0 111 394号  から知られている。
【００３１】
上記技術及び他の技術も含め欠点は、なかんずく、これらのものは精巧な機械を必要としたり、あるいは精巧な機械を構成することになり、それらの機械によって製造されるソーラーモジュールは必ずしも求められる安定性や作動信頼性を有さず、かつそれらの電気的連結も信頼性が十分ではないということであった。従って、搭載技術によっては、太陽電池をはんだ付けする際に過度な熱応力を生じる。温度差が熱はんだ付け結合とそれより冷たい環境との間に生じるため、太陽電池は割れる傾向があり得る。言い換えると、導体トラックやエミッターを形成する金属ペーストによって強固な結合が得られない可能性もある。そして、日常あるいは季節サイクルにおいてソーラーモジュールにかかる風の負荷及び雪の負荷のため、エミッターを破壊する可能性もある。これによりソーラーモジュールの電気的複合体から多数の太陽電池を分離し、その電気的出力を低減することになる。薄膜モジュールの場合は、内部的に電池を電気的に接合する時は容易に欠陥が生じやすい。例えば、モジュールは硬化が不十分な導電性接着剤によって予め固定された銅ストリップに接続して置いてもよい。従って、ソーラーモジュールの線抵抗は顕著に上昇し、それら効率も落ちる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
さて、本発明の目的は積層のための廉価で迅速な方法及び可撓性太陽電池を製造するための効果的な方法を利用可能とし、太陽電力を費用効率よく発生することを可能とし、従来の解決方法に比較して製造コストが低く、かつ従来の解決方法に比較してソーラーモジュールの耐久性も改良する。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明の目的は、独立装置の請求項の特徴を有する構成及びまた独立の方法請求項の特徴を有する方法によって達成することができる。好都合かつ好適な構成は従属請求項の主題のものであり、より詳細に以下に説明する。請求項の文言は、明確に参照することによって本明細書の内容とする。以下の特徴の多くの特徴は、この構成及びこの方法のためのみに説明をしている。しかしながら、それとは独立に、これらの特徴は該構成及び方法のいずれにも適用可能である。
【００３４】
ここに提示する薄膜ソーラーモジュールの製造方法は、以下の工程を有することができる。即ち、薄膜ソーラーモジュールの製造方法は、以下の工程を有する。分離セグメントの形状の複数の可撓性薄膜太陽電池を容器中であるいはローラ状に巻かれたウエブ上で利用可能とする工程であって、該可撓性薄膜太陽電池は第１の面で該ウエブに配置され、各可撓性薄膜太陽電池は第１の電極と第２の電極とを備えている工程；第１の可撓性薄膜太陽電池をその１の極が第２の可撓性薄膜太陽電池の第２の極に近接位置する態様で可撓性薄膜太陽電池を該ウエブから第１のフィルム状ウエブへ移す工程；及び第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向及び／又は横断方向に電導性接触ストリップを第１及び第２の極に適用し、可撓性薄膜太陽電池を直列及び／または並列に電気的に連結する工程、透明で可撓性の第２の熱可塑性フィルム状ウエブを
第１のフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池上に積層し、第１及び第２のフィルム状ウエブ及びその間に位置する可撓性薄膜太陽電池からソーラーモジュールストランドを形成する工程；ソーラーモジュールストランドから複数の薄膜ソーラーモジュールを分離する工程；及びこれらの分離させた薄膜ソーラーモジュールを架橋ステーションに導入する工程。
【００３５】
第２のフィルム状ウエブ（そして、適当な場合には、第２のフィルム状ウエブが適用されなければならないフィルム状ウエブも含む）を約６０℃〜約１１０℃の範囲の温度にして、適当な場合には第１のフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池の上にロール式ラミネーターにより圧力下に積層することが可能となる。この温度範囲は、第１及び／又は第２のフィルム状ウエブの架橋温度よりかなり低い。この約６０℃〜約１１０℃の温度範囲において、これらのフィルム状ウエブは互いに付着するのみであるが、互いにスライドできないようになっており、即ちフィルム状ウエブは架橋をせずに互いに固定されている。
【００３６】
反転式で出来れば加熱可能なローラからなる少なくとも一対のローラを有するロール式ラミネーターが上記目的に適合する。複数の可撓性薄膜太陽電池を備えた第１のフィルム状ウエブと第２のフィルム状ウエブとからなる積層体をローラ間に移送する。反転ローラを所定の速度及び所定の圧力下で回転させ、第２のフィルム状ウエブ、第１のフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池からなる複合体を所定の温度で一緒に加圧する。この場合に、例えば赤外線ラジエータ等を備えた予熱ゾーンを上流側のロール式ラミネーター／各ロール式ラミネーターに割り当て置いて、それによって積層するフィルム状ウエブを所定の温度レベルとすることもできる。予熱ゾーン後にロール式ラミネーターのローラも加熱すると仮定すると、予熱ゾーンでは第１の加熱工程のみを行うことができる。
【００３７】
第１及び／又は第２のフィルム状ウエブとしては、熱可塑性ポリウレタンフィルムを用いることができる。しかしながら、同様にEVAより高い融点を有する、及び／又は架橋をする必要がない他のフィルム状ウエブも用いることができる。ＥＶＡ（酢酸エチルビニル）フィルムも、全体のモジュール複合体を一緒に接着するのに供する。例えば、ＥＶＡは約１５０℃に加熱すると溶融し、電気的に連結された太陽電池の隙間に流れ込み、熱によって架橋される。
【００３８】
可撓性薄膜太陽電池は、例えば約１５０℃（EVAの硬化温度）近傍の温度でまさに溶融するEVAからなるフィルム状ウエブに埋設するのが好ましく、それにより結晶透明となり、その後３次元に架橋する。架橋温度から、例えば室温まで冷却して初めて、電池が環境の影響から保護されている耐久性の複合体が得られる。フィルム状ウエブ間に気泡ができると、太陽光が反射されてそれにより電気出力が損失するが、このような気泡の形成は所定の接触圧でかつ適当な場合には減圧化にローラで積層を行うことによって回避される。
【００３９】
可撓性薄膜太陽電池を第１のフィルム状ウエブに移送する際に、複数の可撓性薄膜太陽電池を第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向及び／又は横断方向に配置することもできる。このように、個々の可撓性薄膜太陽電池を直列及び／または並列に連結した所望の構成によってソーラーモジュールを構成する電池アレイを非常に可撓性に富む態様で形成することができる。
【００４０】
１つあるいはそれ以上の相互に隣接し、かつ第１のフィルム状ウエブの移送方向に対してほぼ縦方向に配置されているディスペンサーから、電導性接触ストリップロールあるいはディスペンサーを用いて電導性ペーストにより、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向に電導性接触ストリップを可撓性薄膜太陽電池上に適用することもできる。あるいはその代わり、あるいはそれに加えて、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対してほぼ横断方向に配置した少なくとも１つのディスペンサーから、電導性接触ストリップロールあるいはディスペンサーを用いて電導性ペーストにより、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して横断方向に電導性接触ストリップを可撓性薄膜太陽電池上に適用することもできる。従って、可撓性薄膜太陽電池を電気的に直列及び／並列に非常に可変的かつ効率的に連結することができる。
【００４１】
第２のフィルム状ウエブは、第１のフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池上にロール式ラミネーターを用いて積層することができる。ロール式ラミネーターは、少なくとも２つの反転回転ローラを有し、該反転回転ローラは所望の速度で回転し第２のフィルム状ウエブ、第１のフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池からなる複合体を所定の圧力下で所定の温度（好ましくは架橋温度以下）で一緒に加圧する。これにより、任意のサイズの太陽電池パネルを、最終モジュールに気泡が出ることがなく、製造することが可能となり、それによりモジュールの品質あるいは電気特性に影響を与えることもない。例えば、複合体量を形成するためにフィルムをロール式ラミネーターによって処理する供給速度は、約０．５m／分〜約５ｍ／分である。
【００４２】
また、可撓性薄膜太陽電池はそれらの光電的に不活性な面（下面）に接着剤層を備えていなくてもよい。しかしながら、可撓性薄膜太陽電池を第１のフィルム状ウエブ上に確実に正確な位置決めするためには、可撓性薄膜太陽電池を第１のフィルム状ウエブに適用する前に、優先的に絶縁性接着剤あるいは接着フィルムを、第１のフィルム状ウエブ上でかつ少なくとも後に可撓性薄膜太陽電池を据え付ける場所に、１つあるいはそれ以上の追加の接着剤ディスペンサーによって塗布する態様もあり、この場合に接着剤ディスペンサーは、モジュール態様で予め全体の構成中に統合しておくこともできる。第２のフィルム状ウエブとしては、接着剤を有するバリア膜を適用することができる。端部絶縁材料としては、ポリイミド（ＰＩ)等の電気絶縁性テープ、ペーストで相応する長期安定性かつ耐温性を有するものが適する。
【００４３】
ソーラーモジュールストランドは、分解して架橋ステーションに導入する。この目的のために、導入する前に、ソーラーモジュールストランドをそれぞれ１つあるいはそれ以上のソーラーモジュールあるいはその部分に相当するセグメントに分割する。
【発明の効果】
【００４４】
利点、さらなる構成及び特性について、述べる。上に提起した方法の必須的視点は、モジュールをロール積層により製造する解決方法あるいは積層−積層により製造する解決方法により、大きな費用の削減となり、また製造法にも改良をもたらし、かつ最終可撓性薄膜ソーラーモジュールに対して可撓性を与えるものである。
【００４５】
ここでは、材料依存の迅速な積層プロセスは効果的な連結と関連し、太陽電池の仕様に柔軟に適合するものである。プロセス連鎖の最後にのみ、架橋ステーションにおいて温度プロフィルを架橋温度まで上昇させることによって、フィルム状ウエブの架橋を行う。このことは、個々の太陽電池の長さ及び幅の両方に関して、及び最終的なソーラーモジュールの長さ及び幅に関して、顧客志向で迅速に調整可能なレディメイドな製造を可能とする。さらなる必須的視点は、本方法を行う装置によって、既知の構成に比較して非常に大幅なコンパクト形状因子を可能とする。その結果、面積当たりより多くの製造プラントを配置することが可能となる。本装置をさらにコンパクト形状の因子とすることは太陽電池の大幅に短縮したスループット時間とも、また個々の太陽電池及び完成したソーラーモジュールの機械的及び熱応力を小さくするということにも関連する。
【００４６】
第２のウエブフィルムは約３５０nm〜約1150nmの光波長範囲で高い透明性を有し、かつ太陽電池の裏面の接触、太陽電池の前面の接触及び任意の非反射層上へ良好な接着性を有することもできる。第２のウエブフィルムは、１つあるいはそれ以上のフィルムから予め作成して置くこともできる。
【００４７】
第２のウエブフィルムは、プラスチックとシリコンあるいは例えばCIS,CIGS等の他の光電活性被膜の熱膨張係数が異なることによって生じる複数の張力を均一化する機能も有する。第２のウエブフィルムは、太陽電池の電気機械的結合あるいは接触接着剤の融点温度より低い融点、典型的には約１５０℃以下であるべきである。さらに、接着剤フィルムは電気抵抗が高く、水吸収性が極小さく耐紫外線性が高く、熱酸化性が示すべきであり、容易に処理されるべきである。ＣＩＧＳはＣｕ（Ｉｎ,Ｇａ）（Ｓ,Ｓｅ）２を示し、使用される元素：銅、インジウム、ガリウム、硫黄及びセレンの略である。最も重要な例は、Ｃｕ（Ｉｎ,Ｇａ）Ｓｅ２（二セレン化銅インジウムガリウム）あるいはＣｕＩｎＳ２（二硫化銅インジウム）である。
【００４８】
フィルム複合体が複数層で一緒にされてロール式ラミネーターによって一緒に固定されるプロセス工程の間のみ、温度（架橋温度より明らかに低いが、室温よりもかなり高い）と圧力がフィルム複合体にかかる。架橋ステーションにおいて、フィルム状ウエブの架橋温度領域における熱エネルギー（温度）はフィルム複合体に作用するが、圧力はもはや周囲の圧力とは相違しない。
【００４９】
さらなる目的、特徴、利点及び応用選択枝は、添付する図面を参照して実施態様の以下の記載から明らかになるが、限定的なものと解してはならない。これに関しては、明細書あるいは図面に開示されている全ての特徴自体あるいは任意の組み合わせも、特許請求の範囲のそれらのグループ分けやそれらの従属関係の如何にかかわらず、開示された主題を構成するものである。当該技術の当業者には、図面及びその説明に含まれる全体の開示内容は、その詳細な説明及び変形例も含めて、可撓性薄膜太陽電池を備えたソーラーモジュールを製造するための方法及び装置並びに可撓性薄膜太陽電池を備えたソーラーモジュールの可能な実施態様を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ロールを形成するために予め巻き取った１つあるいはそれ以上のウエブ上に分離した複数の可撓性薄膜太陽電池を利用可能とするための装置及び関連方法を示す模式的図である。
【図２ａ】出力テープからの太陽電池をソーラーモジュールに形成するための装置の模式的斜視図である。
【図２ｂ】個々の可撓性薄膜太陽電池をピックアップし移すための装置の入口領域に位置させたピックアップ−設置ユニットの模式的斜視図である。
【図３ａ】第１の側面の端部領域を有する第２の薄膜太陽電池が第１の可撓性薄膜太陽電池の第２の極として形成される縁部と電気的接触をする態様で、如何にして個々の可撓性薄膜太陽電池が第1のフィルム状ウエブＦに移送されるかを模式的に図示する。
【図３ｂ】第２の可撓性薄膜太陽電池が接触ストリップによって接触させられる態様で、如何にして個々の可撓性薄膜太陽電池を第1のフィルム状ウエブF1に移すかを模式的に図示する。
【図４】陽極及び陰極の両方をそれぞれ可撓性薄膜太陽電池の上面の反対の縁部上に予め配置させた可撓性薄膜太陽電池の変形例を模式的に示す。
【図５】如何にしてロール式ラミネーターを用いて第１のフィルム状ウエブ上及び可撓性薄膜太陽電池上に第２のフィルム状ウエブを積層するかを模式的に図示する。
【図６】連結されたソーラーモジュールの陽極及び陰極端子を連結ボックスに連結を行うための課題解決の例を模式的に図示する。
【図７】可撓性薄膜太陽電池から形成されたソーラーモジュールストランドを第２のロール上に巻き取るためのステーションを模式的に示す。
【図８】ソーラーモジュールを複数の可撓性薄膜太陽電池を有する多層の、例えば４層のフィルム状ウエブ構造から形成した変形例を模式的に示す。
【図９】絶縁材料によって接触ストリップに対して太陽電池の端部領域を絶縁している変形例を模式的に示す。
【図１０】各場合に、第１のフィルム状ウエブの縦方向の端部領域のディスペンサー装置のディスペンサーが如何にして第１のフィルム状ウエブ上に封止材料を適用するかを図示する。
【図１１】架橋ステーションの模式的斜視構造を図示する。
【図１２】太陽電池パネルの模式的斜視構造を図示する。
【図１３】ベース層から搭載した連結ボックスを備えた太陽電池パネルの模式的横断面図を示す。
【図１４】バリア層から搭載した連結ボックスを備えた太陽電池パネルの模式的横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１は予め巻いてロールを形成したウエブ上に可撓性薄膜太陽電池を製造する方法を模式的に示し、ここでは可撓性薄膜太陽電池を第１の面のウエブに接着している。各工程をＳ１・・・Ｓ１１によって示し、以下に詳細に説明する。
【００５２】
Ｓ１において、吸収体材料をロールから処理／加工テーブルへ供給する。Ｓ２において、個々の電池の縁部及び接触構造を割って、個々の電池を吸収体材料から剥がす。Ｓ３において、電池の電気接点を光硬化性あるいは熱硬化性の導電性ペーストで押し付ける。Ｓ４において、紫外線及び／またはオーブンによって電池接点を硬化させる。Ｓ５において、移送接着テープを吸収体材料の下面に供給し、Ｓ６においてそれを吸収体材料の下面に積層する。Ｓ７において、スタンピングあるいは切断により電池を分離させる。Ｓ８において、各々の個々の電池の光テストを行う。ここでは、電気的検査接点を用いて各個々の電池の連結データ（開回路電圧、短絡回路電流等）を確立し、詳細には説明をしないテスト／ドキュメンテーション用コンピュータに保存する。Ｓ９において、フィルムをローラ上に再度巻き取り、分離した付着性電池の連結、仕分け／移送が出力ウエブに前もって行われる。太陽電池をこのように移送することによって、それらの確立された連結データに従って、ロールウエブＢ１，Ｂ２，・・・Ｂｎの個々の出力ウエブ上にそれらを同時にグループ分け（ビニング）することを可能とする。ローラウエブＢ１，Ｂ２，・・・Ｂｎの出力ウエブはＳ１０で供給され、Ｓ１１で再度巻き取られる。さらなる処理工程を以下に、例えば図８等に関連して説明をする。
【００５３】
図２ａは、出力テープからの可撓性薄膜太陽電池をソーラーモジュールストランドに埋設したソーラーモジュールに組立てるための装置１０を示す。各可撓性薄膜太陽電池ＳＺの第１の面（ここでは、作動時にエネルギー分配光源から離反した向きの面、即ち下面）は少なくとも間欠的に金属層を有する。この金属層は、陽極として構成されている。可撓性薄膜太陽電池の第１のフィルムから離間する方向の第２の面（ここでは、作動時にエネルギー分配光源に向かう面、即ち上面）は陰極として構成される縁部を有する。装置１０の入口領域１２で、ピックアップ−設置ユニット１４で個々の可撓性薄膜電池ＳＺがピックアップされ移される。図２ｂ参照。この操作は、Ｘ−，Ｙ−及びＺ−方向に移動可能なローラオフ方式のピックアップ−設置ヘッド１４ａで行われる。ヘッド１４ａは、可撓性薄膜太陽電池ＳＺの方向に面するその湾曲面１４ｂに、減圧（真空）源とフロー連通する複数の小さい開口が設けられている。横断方向の縁部（図２ｂでは左側）を有するこのピックアップ−設置ヘッド１４ａを可撓性薄膜太陽電池ＳＺ上に下げて可撓性薄膜太陽電池ＳＺ上に沿って転動させると、太陽電池は出力ウエブからピックアップされて減圧化に平面的で緩やかに保持される。その後、ヘッドを上げて変位をさせ、その第１の面の少なくとも１つの縁部領域を有する第２の薄膜太陽電池が第１の可撓性薄膜太陽電池の第２の面の第２の極として形成されている縁部と電気的に接触するように、個々の可撓性薄膜太陽電池ＳＺをローラからくる第１のフィルム状ウエブＦ１上に移す（位置させ、下降させて、減圧スイッチをオフにする）。この工程を図３ａにも詳細に示す。可撓性薄膜太陽電池をピックアップした後それ自身の垂直軸（Ｚ−軸）の周りに回転可能となるようにヘッド１４ａが構成されている。従って、設置された時に、お互いに可撓性薄膜太陽電池も異なった方向に向けることによって、例えば可撓性薄膜太陽電池を相互に直列に連結することができるようになっている。本装置１０の他の態様では、ピックアップ−設置ユニット１４を備えた本装置１０の入口領域１２では、個々の太陽電池をマッチング方向に向け互いに近接して配置されるように出力ウエブから個々の可撓性薄膜太陽電池ＳＺをローラからくる第１のフィルム状ウエブＦ１上に移す。図３ｂに示すように、これに関して、まず第１の可撓性薄膜太陽電池ＳＺ１を設置する。次に、ディスペンサー１６（以下に詳細に説明する）から導電性接触ストリップＫＬ１を第１の可撓性薄膜太陽電池ＳＺ１の陰極上に適用し、接触ストリップＫＬ１を第１の可撓性薄膜太陽電池ＳＺ１の電気接点（陰極）から突出させて第１のフィルム状ウエブＦ１上に延ばす。導電性接触ストリップＫＬ１はその位置で、第２の可撓性薄膜太陽電池ＳＺ２がピックアップ−設置ユニット１４によって設置された後、第２の極（陽極）として構成された下面と電気接触するようになるまで、延びている。この工程をさらに別の薄膜太陽電池ＳＺ３，ＳＺ４及び導電性接触ストリップＫＬ２とＫＬ３についてより詳細に図３ｂにも図示する。
【００５４】
装置１０のさらに別の態様では、加工プロセスはその開始ポイントとして、
陽極（＋）と陰極（−）の両方がそれぞれ可撓性薄膜太陽電池の上面の対向縁部に配置された可撓性薄膜太陽電池を採用する。この場合には、第１の可撓性薄膜太陽電池が少なくともその第１の縁部が第１の極を第２の縁部のごく近傍に形成するように配置され第２の可撓性薄膜太陽電池の第２の極を形成するように、可撓性薄膜太陽電池を出力テープの一方から第１のフィルム状ウエブＦ１に移す。この工程を図４にもより詳細に図示する。
【００５５】
装置１０の接触領域１４において、導電性接触ストリップＫＬを、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向の複数の可撓性薄膜太陽電池に関し、第１のフィルム状ウエブＦ１の移動方向に対して実質的に縦方向に配置した１つあるいはそれ以上の相互に隣接するディスペンサー１６から導電性接触ストリップのロールにより適用し、さらに、第１のフィルム状ウエブＦ１の移送方向に対してほぼ横断方向に配置されたディスペンサー１８から、電導性接触ストリップを導電性接触ストリップＫＱのロールを用いて可撓性薄膜太陽電池上に適用する。従って、複数の可撓性薄膜太陽電池は、直列及び／又は並列に電気的に連結される。導電性接触ストリップＫＬ，ＫＱのローラに対するディスペンサー１６，１８の代わりに、ディスペンサーあるいはディスペンサー装置に導電性ペーストを予め供給しておき、該ペーストによって複数の可撓性薄膜太陽電池を、直列及び／又は並列に電気的に連結する。後続の加熱ステーションＨＺにおいて、縦方向及び／又は横断方向に這わせかつ接触ストリップから形成した配線ウエブを一緒に焼付け、それにより複数の可撓性薄膜太陽電池の熱的及び機械的負荷可能な配線ができる。
【００５６】
可撓性薄膜太陽電池を直列及び／又は並列に電気的に連結した状態を同様に図４に示す。
【００５７】
積層ステーション２０において、第２のフィルム状ウエブＦ２を第１のフィルム状ウエブＦ１と可撓性薄膜太陽電池ＳＺ上に積層する。この第２のフィルム状ウエブＦ２は、熱可塑性で、透明で可撓性があり、紫外線耐性が高い。
【００５８】
第２のフィルム状ウエブＦ２は、ロール式ラミネーターＲＬを用いて第１のフィルム状ウエブＦ１と可撓性薄膜太陽電池ＳＺに積層する。ロール式ラミネーターＲＬは２つの反回転ローラＷ１，Ｗ２からなる少なくとも１対のローラーからなり、可撓性薄膜太陽電池と共に第１のフィルム状ウエブＦ１と第２のフィルム状ウエブＦ２とからなる積層体を反転回転ローラの間を移送する。反転回転ローラＷ１，Ｗ２は所定の速度で回転し、所定の圧力で第２のフィルム状ウエブと、第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池とからなる複合体を一緒に所定の温度で加圧する。従って、複合体の個々の構成要素は互いに一体かつ緊密に連結され、出来るかぎり気泡フリーとされ、かつそれによって２つの相互に接着したフィルム状ウエブはもはや互いにスライドしたりスリップしたりはしなくなっている。このことは、図５に模式的に図示してある。図５に図示するロール式ラミネーターＲＬは、１つあるいはそれ以上のローラ対Ｗ１，Ｗ２を有する。Ｗ１’，Ｗ２’はローラから形成され、接着性頂部フィルムＤＦをフィルム状ウエブＦ１に積層する。接着剤として、接着剤層を持たないフィルムＦＡを接着剤塗布ステーションＫＡＳに通過させ、該フィルムをフィルム状ウエブＦ１上に積層する。図５に示すロール式ラミネーターＲＬはここに記載する全てのプロセス工程を行うのに適合するものであり、フィルム状ウエブあるいは材料ウエブは他のフィルムあるいは幾つかの層から予め形成したフィルム複合体上に適用される。実施態様によっては、加熱ゾーンをロール式ラミネーター／各ロール式ラミネーターに設け、積層する前に加熱ゾーンにおいて被積層フィルム状ウエブを所定の温度レベル、例えば架橋温度以下にする。以下のロール式ラミネーターのロールも予め加熱するとすれば、加熱ゾーンによって軟化温度あるいは架橋温度の方向に第１の加熱工程のみを行うことも出来る。
【００５９】
接触ステーション２２において、連結した太陽電池の正極及び陰極ＰＭを照射される側から遠い側から（背面フィルムの開口を通して）接触させることもできー図６−、以下のテストステーション２４では今まで完成した構成、予備積層体の第１の機能テストを太陽光類似の照明を用いて行うことが出来る。
【００６０】
図８に、本方法及び対応する装置並びにそれらにより得られるソーラーモジュール構成の別の態様を示す。可撓性薄膜太陽電池ＳＺは予め自ら接着性を付与したものとはされていないとすると、即ち、それらの光電不活性（下）面に接着剤層を有さず、図８の本実施態様によれば、ＴＰＵ（ＴＰＵ＝ウレタン系熱可塑性エラストマー）あるいはＥＶＡからなる接着フィルムをロール式ラミネーション加工によって第１のフィルム状ウエブＦ１（基板フィルム）上に適用することができる。その後、可撓性薄膜太陽電池を適用して、連結する（直列及び／又は並列）。その後、ロール式ラミネーション加工によって適用する積層フィルム２は接着剤層あるいは積層フィルム１のような純粋な接着剤フィルムを有するバリアフィルムとすることもできる。しかしながら、この場合には、ロール式ラミネーション加工によってさらにバリアフィルムを適用することも出来る（＝積層フィルム３）。その他の工程（試験、完成したソーラーモジュールの設置等）は、上記実施態様から外れるものではない。図８に示す実施態様の場合には、まだ架橋していないソーラーモジュール複合体を段階的に稼動する架橋ステーションの入口領域に置いて、架橋ステーション内部に導入する。ここに示す架橋ステーションは段階的に稼動するもので、詳細については特に示さないプロセスコンピュータ装置によって調整され、各々の場合に架橋ステーションに供給されたソーラーモジュール複合体は所定の温度プロフィルに露出され、フィルム状ウエブは初めて所定の時間架橋温度領域に持ち込まれる。より詳細な点については、図１１に関連して以下に説明をする。
【００６１】
連結太陽電池の電気的短絡回路を回避するために、本方法／装置の実施態様によっては、太陽電池の縁部領域を接触ストリップに対して絶縁している。予めモジュラー形態で全体の構成に組み込んだ１つあるいはそれ以上の絶縁材料ディスペンサーによってこの目的は達せられ、絶縁性材料をテープ材料形状、ペースト材料形状あるいは液体接着剤形状の形で太陽電池のそれぞれの箇所に供給する。このことは太陽電池ＳＺを配置して連結する実施態様について図９に示されているが、連結太陽電池の短絡回路を回避するために電池縁部を接触ストリップに対して絶縁することにより上記態様を変更した形でも用いることができる。
【００６２】
例えばロール式ラミネーション加工により、第２のフィルム状ウエブを可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に適用する前に、フィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向あるいは横断方向に配置あるいは変位させることが可能な少なくとも１つのディスペンサーあるいは幾つかのディスペンサーを備えた別のディスペンサー装置（図１０参照）によって、第１のフィルム状ウエブ上に封止材料を適用することができる。ソーラーモジュールの可撓性薄膜太陽電池を包み込むために、このディスペンサー装置によって、第１のフィルム状ウエブ上で形成される個々の太陽電池の余白に、封止材料を１つあるいはそれ以上のストランドあるいはストリップＳＰ１，ＳＰ２の形状で適用する。縁部をシールする材料としては、ブチルゴムあるいは同様に水密かつ気密なプラスチック材料が適する。図１０においては、各々の場合に、第１のフィルム状ウエブの縦方向の縁部領域にあるディスペンサー装置のディスペンサーによって、第１のフィルム状ウエブ上に封止材料を適用しているのを見ることができる。ディスペンサー装置のさらに別のディスペンサーを第１のフィルム状ウエブの縦方向の縁部に対して横断方向に変位可能とすることもできる。この点に関しては、本封止材料ディスペンサーを第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して鋭角に変位可能として、移動の際に封止材料を２つの余白部分のストランドＳＰ１とＳＰ２に連結する互いに離間した２本のストランドＳＰ３，ＳＰ４の形状で第１のフィルム状ウエブ上に適用する。その結果、本ディスペンサー装置によって、第１のフィルム状ウエブ上で、形成される個々のソーラーモジュールの余白に１本あるいはそれ以上のストランドあるいはストリップの形状で封止材料を塗布する。続いて、選択的にフィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度以下の温度の影響下に、ロール式ラミネーターによって封止材料をフィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブに封止材料を塗布する。
【００６３】
また可撓性薄膜太陽電池は、いわゆるタンデム形式の太陽電池あるいは３重形式の太陽電池とすることもできる。これらのものは多重スペクトル太陽電池であり、異なった領域の光スペクトルを吸収する太陽光受光材料からなる２層を重ね、それによって効率を高めている。これに関しては、頂部に部分的に透明な太陽電池を配置してある波長の光をほとんどさえぎられることなく透過させることにより、下層の太陽電池によってこの光をピックアップさせることもできる。タンデム太陽電池はモノリスブロックにおける薄膜技術を用いて製造することができるが、モノリスブロック技術は例えばフレネルレンズと組み合わせることが出来る。個々の層において種々の波長のフォトンを最適に捕捉するためには、これらの層は、一般的には異なった半導体材料から形成する。
タンデム太陽電池では、上層はガリウム砒素で、下層はゲルマニウムとすることができる。ガリウム砒素はよりエネルギーの高い放射線を吸収するが、エネルギーの低い放射線の大部分は透過させ、それはゲルマニウム層が吸収する。しかしながら、異なった等級のシリコンを組み合わせることも可能であり、例えば上層は非晶質シリコンとし、下層は微結晶性シリコンとする。３重形式の太陽電池では、上層をガリウムとし、中間層をヒ化インジウムとし、下層をリン化ガリウムインジウムとすることができる。ところで、本方法及びその実施態様及び本装置及びその実施態様は、上述した単一層の太陽電池についての方法／装置と変わることはない。上述の本装置及びその変形並びに上述の本方法及びその変形において、以下の特徴を有するソーラーモジュールも製造することができる。基板として機能する第１のフィルム状ウエブが第１のフィルム状ウエブ上に配置した複数の可撓性薄膜太陽電池を有し、これら太陽電池は第１のフィルム状ウエブに存在する。各々の可撓性薄膜太陽電池は、第１の電極及び第２の電極を有する。第１の可撓性薄膜太陽電池は、少なくともその第１の電極が第２の可撓性薄膜太陽電池の第２の電極の近傍に位置した状態で配置される。電導性接触ストリップが、可撓性薄膜太陽電池の第１と第２の極を第１のフィルム状ウエブの縁部に関して縦方向及び／または横断方向に直列及び／又は並列に相互に電気的に連結する。透明かつ可撓性のある第２の熱可塑性フィルム状ウエブを予め第１のフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池上に積層しておく。従って、ソーラーモジュールを第１及び第２のフィルム状ウエブ及びその間に位置させた可撓性薄膜太陽電池から形成する。第２のフィルム状ウエブは、熱可塑性フィルム状ウエブである。可撓性薄膜太陽電池はそれらの光電非活性面(下面）に接着層を備えていなくてもよく、好ましくは接着剤層を第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池との間に予め配置させておいてもよく、接着剤層を備えたバリアフィルムを第２のフィルム状ウエブ層として予め適用しておいても良い。絶縁性材料を可撓性薄膜太陽電池の縁部領域と電導性接触ストリップとの間に予め配置しておいてもよく、また第１のフィルム状ウエブと第２のフィルム状ウエブとの間で、形成される個々の太陽電池パネルの余白に、可撓性薄膜太陽電池を取り囲んで１本またはそれ以上のストランドあるいはストリップの形状で封止材料を予め配置しておいても良い。
【００６４】
図１１に図示する架橋ステーションの斜視構造は、可撓性薄膜ソーラーモジュールの入口領域及び出力領域を示す。ここに図示する実施態様では、まだ各場合に架橋していないソーラーモジュール複合体を所定の温度プロフィルに露出して、フィルム状ウエブを初めて架橋温度領域に所定の時間置くことは、段階的に稼動し適当なプロセス制御コンピュータによって調整される架橋ステーションの方の問題である。この目的の為に、ここまで移送されてきたソーラーモジュール複合体（予備積層体）は架橋ステーションの中にトレイ上に載せられて搬入され、段階的にそこで上方に移送される。架橋ステーションにおいて、積み上げたトレイが配置され、それらが架橋ステーションの積み上げ最上位置に達した時、架橋準備にあるソーラーモジュールのために架橋ステーションの出力領域を通って排出される。架橋ステーションの外側には、これらのトレイが積上体の最下位レベルに返却され、ソーラーモジュールが取り出される。従って、架橋ステーションはパターノスターの態様で稼動して、ソーラーモジュールを、例えば１５工程の場合に例えば１分１工程として、架橋工程を通して移送する。
【００６５】
図１２は、ソーラーモジュールとその異なる層の模式的斜視構造を図示する。
【００６６】
図１３において、ソーラーモジュールとベース層から搭載された連結ボックスの模式的横断面図が図示されている。図１４は、ソーラーモジュールの模式的横断面図を示し、バリア層から搭載されている連結ボックス以外については図１３に対応している。
【００６７】
上で説明した本装置の詳細及び本方法の詳細及びその具体的実施態様を本明細書中に提示した。これらの詳細事項及び個々の特徴は相互に独立したものであり、互いに自由に組み合わせることができることを指摘して置く。図面に示す個々の部品及びそれらのセグメントのお互いの比率及びそれらの寸法及び比率は制限的なものと解釈してはならない。むしろ、個々の寸法あるいは比率も図示するものと異なっていてもよい。
【図１】
2013526023.tif 000003
【図２ａ】
2013526023.tif 000004
【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程からなる薄膜ソーラーモジュールの製造方法。
＊  分離したセグメント形状の複数の可撓性薄膜太陽電池を容器中あるいはウエブ上で利用可能とする工程であって、該ウエブは予め巻かれてローラ状とされ、該可撓性薄膜太陽電池は第１の面で上に置かれ、各々の可撓性薄膜太陽電池は第１電極と第２電極を備えている工程；
＊  第１の可撓性薄膜太陽電池をその第１の極が第２の可撓性薄膜太陽電池の第２の極に近接位置される態様で該可撓性薄膜太陽電池を該ウエブから第１のフィルム状ウエブに移す工程；
＊  該可撓性薄膜太陽電池を直列及び／又は並列に電気的に連結するために、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向及び／又は横断方向に該可撓性薄膜太陽電池の第１及び第２極の上に導電性接触ストリップを適用する工程；
＊  第１のフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池の上に透明で可撓性の第２の熱可塑性フィルム状ウエブを積層して、第１と第２のフィルム状ウエブとその間に位置させた可撓性薄膜太陽電池からソーラーモジュールストランドを形成する工程；
＊  複数の該薄膜太陽電池を該ソーラーモジュールストランドから分離させる工程；及び
＊  これらの分離させた薄膜ソーラーモジュールを架橋ステーションに導入し、薄膜ソーラーモジュールを所定の温度プロフィルに露出し、該所定の温度プロフィルにおいて該フィルム状ウエブを必要な時間初めてそれらの架橋温度範囲に入れる工程。
【請求項２】
薄膜太陽電池として以下のものが利用可能となっている、請求項１に係る薄膜ソーラーモジュールの製造方法であって、
＊  個々の電池形状で連結していない薄膜太陽電池、あるいは
＊  直列連結構成（直列紐）の形状の予備連結した薄膜太陽電池、あるいは
＊  並列連結構成（並列の紐）の形状の予備連結した薄膜太陽電池、あるいは
＊  直列及び／又は並列に連結したモノリシック電池形状のサブモジュール、
個々の電池、直列あるいは並列構成あるいはモノリシック電池は各々自己接着性裏面あるいは非接着性光電不活性な裏面を予め付与されている、薄膜ソーラーモジュールの製造方法
【請求項３】
好ましくは第２のフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度範囲内で熱処理することにより、前記第２のフィルム状ウエブが前記第１のフィルム状ウエブ上およびフィルム状ウエブ間に位置させた可撓性薄膜太陽電池から形成されたソーラーモジュールストランド上に取り付けられた、請求項１あるいは２に係る方法。
【請求項４】
前記第２のフィルム状ウエブを前記第１のフィルム状ウエブ上と前記可撓性薄膜太陽電池上にロール式ラミネーターを用いて積層し、該ロール式ラミネーターは少なくとも２つの反転回転ローラを有し、これらの反転回転ローラは所定の速度で回転し所定の圧力で第２のフィルム状ウエブと、第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池をからなる複合体を所定の温度、好ましくはフィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度で一緒に加圧する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項５】
ロール式ラミネーション加工前に、第２のフィルム状ウエブと、第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池からなる複合体を所定の温度まで予備加熱する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項６】
架橋ステーションに導入した可撓性薄膜太陽電池を架橋ステーションにおいて所定の時間前記フィルム状ウエブが溶融して、透明となりかつ架橋する温度に曝す、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項７】
導電性接触ストリップを１つあるいは相互に隣接しかつ第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して実質的に縦方向に配置した２つ以上のディスペンサーからロール状の導電性接触ストリップを用いて、あるいは電導性ペーストを用いてディスペンサーから、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向に可撓性薄膜太陽電池上に適用し、及び／又は電導性接触ストリップを第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して実質的に横断方向に配置した少なくとも１つのディスペンサーからロール状の導電性接触ストリップを用いて、あるいは導電性ペーストを用いてディスペンサーから第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して横断方向に可撓性薄膜太陽電池上に適用することにより、可撓性薄膜太陽電池を直列及び／または並列に連結する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項８】
可撓性薄膜太陽電池はそれらの光電不活性面（下面）に接着剤層を有さず、可撓性薄膜太陽電池を第１のフィルム状ウエブ上に適応する前に接着剤層を第１のフィルム状ウエブ上に適用する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項９】
フィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度の影響下に、好ましくはロール式ラミネーション加工によってバリアフィルムを第２のフィルム状ウエブとして適用する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項１０】
可撓性薄膜太陽電池として、タンデム電池あるいは３重太陽電池を用いる、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項１１】
絶縁性材料をディスペンサー装置から可撓性薄膜太陽電池の縁部領域間と電導性接触ストリップの間に適用する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項１２】
第２のフィルム状ウエブを可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に適用する前に、封止材料を少なくとも１つのディスペンサー装置から第１のフィルム状ウエブに適用する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項１３】
形成される個々のソーラーモジュールの余白でかつ可撓性薄膜太陽電池を取り囲む第１のフィルム状ウエブ上に、前記ディスペンサー装置によって１本あるいはそれ以上の本数のストランドあるいはストリップ形状で封止材料を適用する、前述の請求項のいずれか１項に係る方法。
【請求項１４】
＊  第１のロールから来る第１のフィルム状ウエブ上に可撓性薄膜太陽電池を移して、これらの可撓性薄膜太陽電池を電気的に接続するためのピックアップ−設置ユニット、
＊  可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して実質的に縦方向に配置され相互に隣接した幾つかのディスペンサーから電導性接触ストリップを適用するための、及び／又は第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して実質的に横断方向に配置されディスペンサーから、可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して横断方向に電導性接触ストリップを適用するための接触領域、
＊  透明で可撓性の熱可塑性の第２のフィルム状ウエブを第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池上に積層して、第１と第２のフィルム状ウエブとそれらの間に位置させた可撓性薄膜太陽電池から形成したソーラーモジュールストランドを得るための積層ステーション、
＊  各場合に、連結した太陽電池の第２のフィルム状ウエブに埋設した正極端子及び陰極端子を第２のフィルム状ウエブから取り出すための接触ステーション、
＊  ここまでに完成したソーラーモジュールの機能テストを行うための太陽光に類似の照明を備えたテストステーション、
＊  ソーラーモジュールストランドを個々のセグメントに分割した後、設置領域においてソーラーモジュールストランドからの個々のソーラーモジュールを積層する架橋ステーションとを有し、それにより、個々の薄膜ソーラーモジュールを架橋ステーションで所定の温度プロフィルに露出し、該所定の温度プロフィルにおいてフィルム状ウエブを必要な時間初めてそれらの架橋温度範囲に入れる、ソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項１５】
＊  個々の電池の形状で非連結薄膜太陽電池、あるいは
＊  直列連結配列の形状の予備連結した薄膜太陽電池（直列紐状体）、あるいは
＊  並列連結配列の形状の予備連結した薄膜太陽電池（並列紐状体）、あるいは
＊  直列及び／又は並列に予備連結したモノリシック電池の形状のサブモジュールを薄膜太陽電池として利用可能とするために、ピックアップ−設置ユニットが予め設置され、
＊  個々の電池直列あるいは並列配列あるいはモノリシック電池は予め自ら接着性の裏面を備えるか、あるいは非接着性光電不活性の裏面を備えている、前述の請求項の１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項１６】
ピックアップ−設置ユニットはＸ−，Ｙ−及びＺ−方向に変位及び／回転可能なロールオフピックアップー設置ヘッドを有し、減圧下ヘッドの表面に個々の可撓性薄膜太陽電池をピックアップし移送中に該電池を保持し、かつピックアップ−設置ユニットは、複数の可撓性薄膜太陽電池を第一のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向及び／又は横断方向に第１のフィルム状ウエブ上に配置する、前述の請求項のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドを製造するための装置。
【請求項１７】
積層ステーションは第１のロール式ラミネーターを有し、該第１のロール式ラミネーターは反転回転するローラからなる少なくとも１対のローラを有し、第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池及び第２のフィルム状ウエブからなる積層体を該ローラ間を通して移送し、それにより反転回転ローラは所定の速度で回転し、フィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度より低い所定の温度で第２のフィルム状ウエブ、第１のフィルムフィルム状ウエブ及び可撓性薄膜太陽電池からなる複合体を所定の圧力下に一緒に加圧する、前述の請求項のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドを製造するための装置。
【請求項１８】
上流側ロール式ラミネーター／各ロール方式ラミネーターに対して予熱ゾーンを割り当て、該予熱ゾーンにより積層するフィルム状ウエブを所望の温度レベルにする、前述の請求項のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項１９】
積層ステーションは第２のロール式ラミネーターを有し、可撓性薄膜太陽電池がそれらの光電的に不活性な面に接着剤層を有さないために、複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度の影響下に好ましくはロール式ラミネーション加工によって可撓性薄膜太陽電池が第１のフィルム状ウエブに適用される前に、接着剤層を第１のフィルム状ウエブに適用する、請求項１５乃至１９のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２０】
第３のロール式ラミネーターが予め設けられており、好ましくはフィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブの架橋温度より低い温度の影響下に第２のフィルム状ウエブとして接着剤層を有するバリアフィルムを適用する、請求項１５乃至２０のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２１】
絶縁性材料のストリップあるいはテープのためのディスペンサー装置を予め設け、該絶縁性材料は電導性接触ストリップに対して可撓性薄膜太陽電池の縁部領域を絶縁する、請求項１５乃至２１のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２２】
可撓性薄膜太陽電池はタンデム方式の太陽電池あるいは３重太陽電池である、請求項１５乃至２２のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２３】
封止材料のためのディスペンサー装置が予め設けられており、該ディスペンサー装置は、第２のフィルム状ウエブを可撓性薄膜太陽電池及び第１のフィルム状ウエブ上に適用する前に、封止材料を第１のフィルム状ウエブ上に適用する、請求項１５乃至２３のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２４】
ディスペンサー装置形成される個々のソーラーモジュールの余白でかつ第１のフィルム状ウエブ上に一本あるいはそれ以上の本数のストランドあるいはストリップ形状でディスペンサー装置により封止材料を適用し、続いてロール式ラミネーターによって、好ましくはフィルム状ウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブあるいは封止材料の架橋温度より低い温度の影響下で、封止材料をフィルムウエブあるいは複数のフィルム状ウエブの１つのフィルム状ウエブに付ける、前述の請求項のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【請求項２５】
架橋ステーションがプロセス制御ユニットによって作動させられ、架橋ステーションに導入された可撓性薄膜太陽電池を所定の時間フィルム状ウエブが溶融し、透明化し架橋する温度範囲に露出する、前述の請求項のいずれか１項に係るソーラーモジュールストランドの製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
米国特許公開第２００７／００６５９６２号から、数個の太陽電池からなるソーラーモジュールを製造する方法が知られている。太陽電池の一方の面は第１の極として第１の縁部に形成され、第２の極として第２の縁部に形成されている。第１の太陽電池を、第２の極を形成する第２の縁部の直ぐ近傍に、その第１の縁部が第１の極を形成するよう位置させ態様でこれらの電池を第１のフィルム状ウエブの上に移す。導電性接触ストリップを縦方向及び横断方向に太陽電池の第１と第２の極に固定して、太陽電池を電気的に直列及び／または並列に連結する。
大面積太陽電池の多層ストリップ及び方法は欧州特許公報第０  １１１  ３９４から知られている。
米国特許第5,584,940号-Ｙｏｓｈｉｄａ Ｔａｋａｓｈｉは、以下の工程を有する薄膜ソーラーモジュールの製造方法を開示している。分離したセグメント形状でかつ第１と第２の極を呈する複数の可撓性薄膜太陽電池を利用可能とする工程、第１の薄膜太陽電池をその第１の極が第２の可撓性薄膜太陽電池の近傍に位置するように複数の可撓性薄膜太陽電池を第１のフィルム状ウエブ上に位置させる工程、第１のフィルム状ウエブの移送方向に対して縦方向及び/又は横断方向に可撓性薄膜太陽電池の第１及び第２の極上に導電性接触トリップを適用し、複数の可撓性薄膜太陽電池を直列及び／又は並列に電気的に連結する工程、及び透明かつ可撓性のある第２の熱可撓性フィルム状ウエブを第１のフィルム状ウエブと可撓性薄膜太陽電池上に積層して、第１と第２のフィルム状ウエブとその間に位置する可撓性薄膜太陽電池から形成したソーラーモジュールストランドを形成する工程。
米国特許第5,584,940号-Ｙｏｓｈｉｄａ Ｔａｋａｓｈｉ−の場合には、まだ巻かれていないテープ形状の樹脂を再加熱装置で硬化している。同様に、欧州特許公開第０  ５８４  ７２２Ａ１−ホエシュ  ジーガーランド  ジーエムビーエチ（HOESCH SIEGERLAND GmbH）の場合には、移動テープは反応ルート、例えばオーブンを通ってガイドされる。国際公開第ＷＯ  ９２／０６１４４  Ａ１−ユナイテッド  ソーラー  システム  コープ（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｏｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｒｐ．）の場合には、全体のロールが完全に硬化される。
テストステーション、例えば国際公開第ＷＯ  ２０１０／０１５８５８Ａ２−Ｇ２４イノベーション  エルティデーから知れている。
【国際調査報告】
2013526023.tif 000019
2013526023.tif 000020
2013526023.tif 000021
2013526023.tif 000022