(57)【要約】【課題】電流を供給した電熱線を移動させながら、樹脂封止部材を含む余剰部材を除去する際に、電熱線への供給電流低下による装置の停止を防ぐことができる余剰部材除去装置および余剰部材除去方法を得ること。【解決手段】基板上に熱処理により溶着された樹脂封止材およびシートを含むモジュールのうち、基板の外縁にはみ出した樹脂封止材とシートからなる封止余剰部材を、電熱線１１を用いて除去する余剰部材除去装置において、電熱線１１は、電熱線１１の長さ方向にらせん状または直線状に延在する溝１１１を表面に有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に熱処理により溶着された樹脂封止材およびシートを含むモジュールのうち、前記基板の外縁にはみ出した前記樹脂封止材と前記シートからなる封止余剰部材を、電熱線を用いて除去する余剰部材除去装置において、
前記電熱線は、前記電熱線の長さ方向にらせん状または直線状に延在する溝を表面に有することを特徴とする余剰部材除去装置。
【請求項２】
前記電熱線が貫通し、前記電熱線の表面に形成された溝に合わせて配置された凸部を有するカス除去部をさらに備え、
前記カス除去部は、前記電熱線の移動によって、前記電熱線に付着したカスを除去することを特徴とする請求項１に記載の余剰部材除去装置。
【請求項３】
前記電熱線を供給する供給ボビンと、
前記電熱線を巻き取る巻取りボビンと、
前記供給ボビンと前記巻取りボビンとの間に配置され、前記電熱線に電流を供給する一対の電極ローラと、
を備え、
前記一対の電極ローラ間に配置される前記電熱線で前記封止余剰部材を溶断することを特徴とする請求項１に記載の余剰部材除去装置。
【請求項４】
前記電熱線を供給する供給ボビンと、
前記電熱線を巻き取る巻取りボビンと、
前記供給ボビンと前記巻取りボビンとの間に配置され、前記電熱線に電流を供給する一対の電極ローラと、
を備え、
前記カス除去部は、前記一対の電極ローラ間に配置され、
前記一対の電極ローラ間に配置される前記電熱線で前記封止余剰部材を溶断することを特徴とする請求項２に記載の余剰部材除去装置。
【請求項５】
前記電熱線は、ループ状を有し、前記巻取りボビンから前記供給ボビンへと供給されることを特徴とする請求項４に記載の余剰部材除去装置。
【請求項６】
前記供給ボビンと前記巻取りボビンは、前記溶断中に、前記モジュールのシートから前記基板の方向に前記電熱線を移動することを特徴とする請求項３から５のいずれか１つに記載の余剰部材除去装置。
【請求項７】
基板上に熱処理により溶着された樹脂封止材およびシートを含むモジュールのうち、前記基板の外縁にはみ出した前記樹脂封止材と前記シートからなる封止余剰部材を、電熱線を用いて除去する余剰部材除去方法において、
長さ方向にらせん状または直線状に延在する溝を表面に有する前記電熱線を用いて、前記封止余剰部材を溶断することを特徴とする余剰部材除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、余剰部材除去装置および余剰部材除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールの製造においては、太陽電池素子を保護するために溶着した封止部材が、太陽電池モジュールのガラス基板からはみ出しており、この余剰部材を除去する必要がある。この除去方法としては、たとえば、溶着後における樹脂封止部材の端縁の輪郭線に沿って電熱線を移動させながら正確に溶断を行う技術が開示されている（たとえば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４５２６５号公報
【特許文献２】特許第４３０２８３８号公報
【特許文献３】特許第５３７１８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の封止余剰部材の除去装置においては、溶断時に溶けた樹脂封止部材のカスが電熱線に付着する。この付着した樹脂封止部材のカスにより、電熱線と電熱線に電流を供給する電流供給部との導通性が低下して、実際に電熱線へ流れる電流値を確保できず、電熱線の温度が低下してしまったり、電流供給異常として装置が停止してしまったりする問題点があった。
【０００５】
また、電熱線の温度が低下することによって、余剰部材を溶断する際に、樹脂封止部材またはバックシートが剥離してしまい、太陽電池モジュールが不良品となってしまうという問題点もあった。
【０００６】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、電流を供給した電熱線を移動させながら、樹脂封止部材を含む余剰部材を除去する際に、電熱線への供給電流低下による装置の停止を防ぐことができる余剰部材除去装置および余剰部材除去方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる余剰部材除去装置は、基板上に熱処理により溶着された樹脂封止材およびシートを含むモジュールのうち、前記基板の外縁にはみ出した前記樹脂封止材と前記シートからなる封止余剰部材を、電熱線を用いて除去する余剰部材除去装置において、前記電熱線は、前記電熱線の長さ方向にらせん状または直線状に延在する溝を表面に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、電熱線の表面に、長さ方向にらせん状または直線状に延在する溝を形成したので、余剰部材の除去時に、溝に封止余剰部材を溶断したカスが付着し、電熱線の表面へのカスの付着が防止され、電熱線への供給電流低下による装置の停止を防ぎ、生産性の低下を回避することができるという効果を有する。また、樹脂封止材およびバックシートが剥離することを抑制し、太陽電池モジュールが不良品になることを防ぐことができるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、太陽電池モジュールの積層構造を示す要部の分解斜視図である。
【図２】図２は、樹脂封止後の太陽電池モジュールの端部付近を示す断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１による余剰部材除去装置の構成の一例を模式的に示す概略側面図である。
【図４】図４は、余剰部材除去装置による太陽電池モジュールの封止余剰部の溶断の様子を模式的に示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１による電熱線の構成を模式的に示す図である。
【図６】図６は、従来例による電熱線の余剰部材除去の様子を模式的に示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２による余剰部材除去装置の構成の一例を模式的に示す概略側面図である。
【図８】図８は、実施の形態２による余剰部材除去装置の構成の他の例を模式的に示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる余剰部材除去装置および余剰部材除去方法を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、太陽電池モジュールの積層構造を示す要部の分解斜視図である。図１に示されるように、太陽電池モジュールの要部を構成する積層体は、透明材料で形成された透光性基板としてのガラス基板１と、透明樹脂で形成された受光面側封止材２ａと、碁盤目状に並べられた複数の太陽電池セル３およびこれらを直列に接続するリード線４が配線された太陽電池アレイ５と、透明樹脂で形成された裏面側封止材２ｂと、耐候性基板としての樹脂製のバックシート６と、が、受光面側からこの順に積層されて構成されている。各層は熱処理によって貼り合わされて積層体として一体化する。受光面側封止材２ａおよび裏面側封止材２ｂは、熱処理によって一体となり、太陽電池アレイ５を樹脂封止して樹脂封止層２を形成する。
【００１２】
図２は、樹脂封止後の太陽電池モジュールの端部付近を示す断面図である。バックシート６は、ガラス基板１よりも大きい面積を有している。そのため、ガラス基板１から樹脂封止層２およびバックシート６がはみ出した状態が図２に示されている。ガラス基板１の端部から外部に向かってはみ出した部分を封止余剰部７という。そして、この封止余剰部７が実施の形態１による余剰部材除去装置および余剰部材除去方法によって除去される。
【００１３】
図３は、実施の形態１による余剰部材除去装置の構成の一例を模式的に示す概略側面図である。余剰部材除去装置１０は、電流を流すことによって発熱する材料からなり、余剰部材を切断する電熱線１１と、電熱線１１を供給する供給ボビン１２と、供給ボビン１２から供給される電熱線１１を巻き取る巻取りボビン１３と、供給ボビン１２と巻取りボビン１３との間に配置され、電熱線１１に対して電流を供給する一対の電極ローラ１４と、を有する。一対の電極ローラ１４間の距離は、太陽電池モジュールなどの加工対象の厚さよりも大きくなるように設けられる。そして、一対の電極ローラ１４間に張られた電熱線１１によって、加工対象が溶断される。
【００１４】
図４は、余剰部材除去装置による太陽電池モジュールの封止余剰部の溶断の様子を模式的に示す図である。まず、図４（ａ）に示されるように、樹脂封止後の太陽電池モジュールと余剰部材除去装置１０の少なくともいずれか一方を移動し、図４（ｂ）に示されるように、余剰部材除去装置１０の一対の電極ローラ１４間に張られている電熱線１１が、ガラス基板１の端面（外縁部）に位置するように位置合わせを行う。ついで、電極ローラ１４間に所定の電圧を印加して、電熱線１１に電流を供給し、封止余剰部７を溶かすまたは軟化させることができる温度となるように発熱させる。その後、電熱線１１を太陽電池モジュールの端部に接触させ、また電熱線１１が供給ボビン１２から供給され、巻取りボビン１３で巻き取られるように電熱線１１を送る。すなわち、太陽電池モジュールにおいてバックシート６側からガラス基板１側の方向に、電熱線１１を所定の速度で送る。このように、太陽電池モジュールとの接触によって、その部分の電熱線１１は温度低下するが、温度低下した電熱線１１の部分をずらすことで、温度低下していない部分を常に溶断部へと供給することができる。
【００１５】
このように電熱線１１を太陽電池モジュールの端部に接触させた後、電熱線１１がガラス基板１の端縁の輪郭線方向へ移動するように、余剰部材除去装置１０および太陽電池モジュールの少なくとも一方を移動させることによって、封止余剰部７が溶断される。
【００１６】
なお、上記した例では、加工中には、太陽電池モジュールのバックシート６側からガラス基板１側の方向に電熱線１１を送るようにしているが、これと反対方向に電熱線１１を送るのは望ましくない。それは、上記と反対方向に電熱線１１を送ると、電熱線１１の送り動作によって樹脂封止層２とバックシート６がガラス基板１から離れる方向に力を受け、樹脂封止層２とバックシート６が剥離しやすくなるからである。その結果、太陽電池モジュールが不良品となる確率が高くなる。
【００１７】
また、たとえば一枚の太陽電池モジュールの余剰部材を除去した後は、巻取りボビン１３から供給ボビン１２へ、使用した電熱線１１の一部または全部を巻き戻してもよい。これによって、電熱線１１の再利用を図ることができ、電熱線１１の使用量を低減することが可能になる。
【００１８】
図５は、実施の形態１による電熱線の構成を模式的に示す図である。実施の形態１による電熱線１１は、表面に複数の溝が設けられた構造を有する。実施の形態１では、電熱線１１の長手方向に沿って、溝１１１が設けられる。溝１１１は、長手方向に垂直な断面形状において、図５（ａ）に示されるように半円状の断面形状を有していてもよいし、図５（ｂ）に示されるように略楔状の断面形状を有していてもよい。また、図５（ａ）に示されるように、電熱線１１の表面からその中心に向かう方向に溝１１１が形成されてもよいし、図５（ｂ）に示されるように、表面から中心に向かう方向とは違う角度に溝１１１が形成されてもよい。このように、実施の形態１による電熱線１１に形成される溝１１１の断面形状は、どのような形状でもよい。
【００１９】
また、形成される溝１１１は、図５（ｃ）に示されるように、電熱線１１の長手方向に延在する直線状に設けられてもよいし、図５（ｄ）に示されるように、電熱線１１の表面にらせん状に設けられてもよい。
【００２０】
図６は、従来例による電熱線の余剰部材除去の様子を模式的に示す図であり、（ａ）は従来例による電熱線の長手方向に垂直な断面図であり、（ｂ）は電熱線に樹脂封止材のカスが付着した状態の概略断面図である。従来の電熱線１１の断面は、図６（ａ）に示されるように概ね円形を有している。そのため、溶断時には側面の円弧の部分が、封止余剰部７およびガラス基板１の端面に接触することになる。また、図６（ｂ）に示されるように、溶断する際に溶けた樹脂封止層２のカス３０が電熱線１１の側面に付着してしまう。
【００２１】
これに対して、実施の形態１によれば、図５に示されるような溝１１１を電熱線１１の表面に配することで、封止余剰部７およびガラス基板１の端面には、電熱線１１の表面と溝１１１が接触することになる。そして、溶断処理の際に除去される樹脂封止層２がこれらの溝１１１にたまり（捕らわれ）やすくなる。その結果、電熱線１１の側面（表面）に付着する樹脂封止層２のカス３０は低減し、電熱線１１と電極ローラ１４との導通性の低下を抑制することができる。つまり、電熱線１１の温度が低下して、電熱線１１と接触する部分の樹脂が軟化せずに、電熱線１１と太陽電池モジュールとの機械的な接触による影響などで、樹脂封止層２およびバックシート６が剥離してしまう太陽電池モジュールの不良品の発生を抑制することができる。また、電熱線１１への供給電流低下による装置の停止、およびこれによる生産性の低下を回避することが可能となる。
【００２２】
さらに、電熱線１１の溝１１１が封止余剰部７およびガラス基板１の端面に接触することは、電熱線１１の表面と溝１１１を形成する面とによって構成される鋭角状の部分１１２が、封止余剰部７とガラス基板１に接触することになる。その結果、切断性が向上して封止余剰部７の切り残しがなくなるとともに、樹脂封止層２およびバックシート６が剥離することによる太陽電池モジュールの不良品の発生を抑制することができるという効果も有する。
【００２３】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２による余剰部材除去装置の構成の一例を模式的に示す概略側面図であり、（ａ）は余剰部材除去装置の全体構成の概略を示す側面図であり、（ｂ）はカス除去部の構成の一例を模式的に示す断面図である。この余剰部材除去装置１０は、表面に溝１１１を配した電熱線１１と、電熱線１１を供給する供給ボビン１２と、電熱線１１を巻き取る巻取りボビン１３と、供給ボビン１２と巻取りボビン１３との間に配置される一対の電極ローラ１４と、一対の電極ローラ１４間に配置されるカス除去部１５と、を備える。
【００２４】
この例では、一対の電極ローラ１４間の電熱線１１の配置位置で、２つのカス除去部１５がそれぞれの電極ローラ１４に近接して配置される例が示されている。図７（ｂ）に示されるように、カス除去部１５は、電熱線１１の一部の周囲を囲み、溶断した際に溶けた樹脂封止層２のカス３０を除去できる形状を有している。たとえば、カス除去部１５と電熱線１１の中心が一致した状態で、電熱線１１の溝１１１以外の表面と対向して設けられる内周部分１５Ａと、電熱線１１の溝１１１の位置に対応して設けられ、内周部分１５Ａよりも突出して形成される凸部１５Ｂと、を有するようにカス除去部１５は構成される。１つの具体例としては、図７（ｂ）に示されるように、凸部１５Ｂは、電熱線１１の溝１１１形成位置に合わせて設けられる。この例では、凸部１５Ｂは電熱線１１の溝１１１に嵌るように設けられる。
【００２５】
また、カス除去部１５は電熱線１１の長さ方向に垂直な面内で回転可能に支持される。たとえばカス除去部１５を支持可能な空間を有する支持部材１６で、カス除去部１５を固定することなく支持する。これによって、たとえば電熱線１１の長さ方向にらせん状に溝１１１が配されている場合には、電熱線１１の移動によって変わるらせん状の溝１１１の位置に対応するようにカス除去部１５の凸部１５Ｂが支持部材１６内で移動（回転）する。つまり、カス除去部１５を通過する溝１１１の位置（動き）に追従することができる。その結果、樹脂封止層２のカス３０をしごき落とすことが可能となっている。しごき落とした樹脂封止層２のカス３０は、定期的に清掃することにより最終的に装置から取り除かれる。
【００２６】
また、このカス除去部１５を配置することで、電熱線１１の表面にはカス３０があまり付着していない状態とすることができる。そのため、図７（ａ）に示されるように、この実施の形態２では、電熱線１１をループ状として、供給ボビン１２から電極ローラ１４を介して巻取りボビン１３に達した電熱線１１を再び供給ボビン１２に戻して、繰り返し利用することが可能になる。なお、図７（ａ）ではカス除去部１５は一対の電極ローラ１４のそれぞれに近接して配置される場合を示したが、たとえば１個のカス除去部１５を巻取りボビン１３に近い側の電極ローラ１４に近接して配置するようにしてもよい。
【００２７】
図８は、実施の形態２による余剰部材除去装置の構成の他の例を模式的に示す概略側面図である。図７の余剰部材除去装置１０では、電熱線１１をループ状としたが、図８では、実施の形態１の図２と同様に、巻取りボビン１３と供給ボビン１２との間は電熱線１１で接続されていない。すなわち、電熱線１１は、供給ボビン１２から供給され、巻取りボビン１３で巻き取られる構成となっている。この場合、巻取りボビン１３に巻き取った電熱線１１を供給ボビン１２に使用して、再利用することができる。すなわち、巻取りボビン１３を新たな供給ボビン１２とし、供給ボビン１２を新たな巻取りボビン１３とするように入れ替えることで、電熱線１１を巻き戻すことなく再利用することができる。また、一対の電極ローラ１４のそれぞれに近接してカス除去部１５を配置することで、供給ボビン１２と巻取りボビン１３とを入れ替えても、巻取りボビン１３側となった電極ローラ１４側にカス除去部１５が存在することになり、電熱線１１に付着したカス３０を除去することが可能になる。
【００２８】
この実施の形態２によれば、一対の電極ローラ１４間にカス除去部１５を配置するようにしたので、樹脂封止層２のカス３０が常に付着していない状態の電熱線１１を使用することができ、また巻取りボビン１３の電熱線１１を供給ボビン１２に再利用することができるという効果を有する。
【００２９】
また、カス除去部１５を回転可能とし、電熱線１１にらせん状の溝１１１が形成されている場合には、電熱線１１の溝１１１の位置とカス除去部１５の凸部１５Ｂとが一致するように配置するようにした。これによって、電熱線１１が移動する（巻き取られる）と、カス除去部１５での溝１１１の位置が変化し、それに伴ってカス除去部１５が回転することになり、樹脂封止層２のカス３０をしごき落とすことができるという効果を有する。
【００３０】
なお、上述した説明では、太陽電池モジュールを例に挙げて説明しているが、素子を樹脂封止部材で封止して基板と樹脂製のシートとの間に密着させたモジュールの製造時に、基板の端縁からはみ出した樹脂封止部材と樹脂製のシートとを除去する場合に、上記した余剰部材除去装置１０と余剰部材除去方法を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、この発明にかかる余剰部材除去装置は、基板とシートとの間に封止樹脂を介して素子を挟む構造のモジュールにおける基板外縁の封止余剰部を除去する場合に有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ガラス基板、２  樹脂封止層、２ａ  受光面側封止材、２ｂ  裏面側封止材、３  太陽電池セル、４  リード線、５  太陽電池アレイ、６  バックシート、７  封止余剰部、１０  余剰部材除去装置、１１  電熱線、１２  供給ボビン、１３  巻取りボビン、１４  電極ローラ、１５  カス除去部、１５Ａ  内周部分、１５Ｂ  凸部、１６  支持部材、１１１  溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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