(57)【要約】【課題】  加熱加圧による光起電力素子の損傷がなく、太陽電池モジュール内部の気泡を十分除去することができ、外観の良好な太陽電池モジュールを製造する方法を提供すること。【解決手段】  少なくとも表面部材、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面部材を積層し、加熱加圧する太陽電池モジュールの製造方法であって、表面封止材膜と裏面封止材膜はそれぞれ光起電力素子と接し、表面封止材膜の光起電力素子と接する表面及び裏面封止材膜の光起電力素子と接する表面の少なくとも一方に、該表面の周の一端から他端まで連続する溝状凹部を有し、かつ該溝状凹部の面積がその溝状凹部が形成された表面封止材膜又は裏面封止材膜の表面の面積に対して５〜４０％の範囲であることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法である。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面部材、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面部材を積層し、加熱加圧する太陽電池モジュールの製造方法であって、表面封止材膜と裏面封止材膜はそれぞれ光起電力素子と接し、表面封止材膜の光起電力素子と接する表面及び裏面封止材膜の光起電力素子と接する表面の少なくとも一方に、該表面の周の一端から他端まで連続する溝状凹部を有し、かつ該溝状凹部の面積がその溝状凹部が形成された表面封止材膜又は裏面封止材膜の表面の面積に対して５〜４０％の範囲であ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２】
前記溝状凹部が複数あり、かつそれらの間隔が５〜３５ｍｍである請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記溝状凹部の深さが０．３ｍｍ以上である請求項１又は２のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記溝状凹部の幅が１ｍｍを超え３ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記光起電力素子が複数であって、タブ線によって連結されている請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
表面部材、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面部材をこの順に積層し、真空加熱装置によって、前記溝状凹部を有する表面封止材膜及び溝状凹部を有する裏面封止材膜のうち、より低い融点を有する封止材膜の融点より５〜２０℃低い温度で、常圧下加熱し、その後同温度で３ｋＰａ以下に減圧し、該減圧状態でより高い融点を有する封止材膜の融点より８〜２０℃高い温度で加熱することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記減圧状態での加熱後、表面封止材膜及び裏面封止材膜の架橋温度以上に加熱することを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池モジュールの製造方法に関するものであり、さらに詳しくは加熱加圧による光起電力素子の損傷がなく、外観のよい太陽電池モジュールを効率的に製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単結晶又は多結晶を用いた結晶系太陽電池セル（光起電力素子）及び充填剤に熱可塑性樹脂を用いた彩光型太陽電池モジュールは、一般に最下層である四角状の下板ガラス（受光面側ガラス）の上に熱可塑性樹脂シート、光起電力素子、さらに熱可塑性樹脂シート及び四角状の上板ガラス（非受光面ガラス）がこの順に積層された積層構造を有する。ここで熱可塑性樹脂シートとしては、一般にエチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリウレタン等のシートが用いられている。
このような太陽電池モジュールの製造方法においては、所定の温度・雰囲気下において、下板ガラスと上板ガラスの間を減圧にすることによって、下板ガラスの下面と上板ガラスの上面から所定の圧力をかけるのと同じ状態を作り（以下単に「加圧」ということがある）、下板ガラス及び上板ガラスと光起電力素子とが熱可塑性樹脂を介して密着され、彩光型太陽電池モジュールが製造される。
【０００３】
より具体的には、図１に示すような積層体を、通常の合わせガラスの製造に用いられるような方法、すなわち図２に示すように密封性のバッグに入れ、バッグ内を減圧にして光起電力素子と熱可塑性樹脂を加圧密着させる方法（エアバッグ方式）が用いられる。また、図３に示すように、該積層体をプレートに載せ、さらに該積層体の上にシリコーンラバーシートを載せて周辺を固定し、内部空気を減圧にして加圧密着させる方法（シングルチャンバー方式）等が用いられている。
しかしながら、近年、結晶系太陽電池セル等の光起電力素子は、資源節減とコストダウン等の要請により、その厚みが薄くなる傾向にあり、そのためこれらの素子の強度は低下する傾向にある。従って、上記製造方法では、熱可塑性樹脂が硬い状態で、光起電力素子に真空吸引時の圧力がかかるために、光起電力素子が割れる等の損傷を起こすといった問題があった。また、一般に光起電力素子は下板及び上板よりも小さいので、光起電力素子の周辺部には図１に示す間隙が存在するが、上記製造方法においては、長時間減圧しても該間隙の空気が抜けきれず、表面部材及び裏面部材と光起電力素子とを熱可塑性樹脂を介して加圧密着させた後も気泡残りが発生し、外観不良になるといった問題があった。
【０００４】
これらの問題を解決する製造方法として、光起電力素子を熱可塑性樹脂及びガラス板等で挟んだ積層体を、上チャンバーと下チャンバーを有し、その境界をシリコーンラバーシートで仕切ったダブルチャンバー方式の真空ラミネート装置を用いて減圧加熱することにより、表面部材及び裏面部材と光起電力素子とを熱可塑性樹脂を介して加圧密着する方法が提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。
一般にこれらの装置は加熱装置の備わったプレートを下チャンバーに有し、このプレートに上記積層体を載せて、その上にシリコーンラバーシートを重ねる。その後、該積層体及びシリコーンラバーシートを上チャンバーと下チャンバーで挟み、上下のチャンバーを減圧して積層体内部を１．３ｋＰａ以下として加熱する。加熱状態で上チャンバーの圧力を上げて加圧していき、表面部材及び裏面部材と光起電力素子とを熱可塑性樹脂を介して密着させる。この方法によれば、熱可塑性樹脂が加熱により柔らかくなった状態で加圧されるため、光起電力素子の強度が低いものでも、割れなどの損傷を起こすことがなく、また積層体内部が十分に減圧状態になった後に加圧するため、前記間隙に空気がたまることがない。
しかしながら、ダブルチャンバー方式の真空ラミネート装置は、真空チャンバーを有するので、例えばビル用等の大きなサイズの太陽電池モジュールを封着するためには、構造上大規模な装置が必要になり、通常１ｍ×２ｍ程度の太陽電池モジュールを作製するのが限界である。さらに大きな太陽電池モジュールをダブルチャンバー方式の真空ラミネート装置を用いて作製するには、多大な設備投資を要し、経済性の観点から必ずしも好ましい方法とはいえない。
【０００５】
一方、前記気泡が発生する問題点に対して、上述の積層体中にガラス繊維不織布と有機樹脂繊維不織布のいずれか一方あるいは両方が少なくとも１枚装入された太陽電池モジュールが提案されている（特許文献３参照）。
しかしながら、ガラス繊維不織布及び有機樹脂繊維不織布の融点は、いずれも前記光起電力素子を挟持する熱可塑性樹脂の融点及び架橋温度よりも高いため、該不織布の繊維形状が残り、太陽電池モジュールの外観を損ねるという問題点がある。
【０００６】
また、略板状の太陽電池素子と、略板状で、前記太陽電池素子を挿入する開口部を有する基材と、前記太陽電池素子及び基材を支持する支持基板とを備え、前記太陽電池素子、前記基材及び前記支持基板の間に充填材が配置される太陽電池モジュールが提案されている（特許文献４参照）。
しかしながら、複数の太陽電池素子をタブ線で連結している場合に、太陽電池素子を挿入する開口部を有する基材が該タブ線に接し、太陽電池素子と充填材を加熱圧着する際に太陽電池素子のタブ線近傍に過大な応力を発生させ、割れ等の太陽電池素子の損傷が発生する場合がある。
【０００７】
さらに、透光性基板、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面保護膜を積層した太陽電池モジュールにおいて、表面封止材膜及び裏面封止材膜がその表面に凹凸構造を有し、この凹凸部の高さが、該封止材膜の全厚みの１０〜５０％を占めることを特徴とする太陽電池モジュールが提案されている（特許文献５参照）。
しかしながら、この凹凸部の高さが、封止材膜の全厚みの１０〜５０％となるようにいわゆるエンボス加工した場合には、凹部の面積が封止材膜表面に対して５０％以上となり、ダブルチャンバー方式の真空ラミネート装置では気泡の除去ができるが、シングルチャンバー方式の真空ラミネート装置においては、加圧によって凸部がつぶれてしまい、真空吸引によって十分に脱気することができず、気泡を十分に除去することは困難である。また凸部が５０％以下となり、加熱圧着する際の応力が集中するために、過大な応力が発生し、光起電力素子が割れ等の損傷を受けるという問題点がある。
また、エンボス加工を施すことにより、該封止膜表面に多数の凹部を形成し、さらに、該凹部間を連通する連通路が設けられている太陽電池用封止膜が提案されている（特許文献６参照）。
しかしながら、連通路が狭いために前記と同様、シングルチャンバー方式の真空ラミネート装置においては、気泡を十分除去することは困難である。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２１４９８７号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４５２６号公報
【特許文献３】特開平１１−１１２００７号公報
【特許文献４】特開２００１−６０７０９号公報
【特許文献５】特開２００２−１３４７６８号公報
【特許文献６】特開２００２−１８５０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような状況下で、多大な設備投資をすることなく、従来の合わせガラス製造設備を利用して、安価で大寸法の太陽電池モジュールを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、表面封止材膜と裏面封止材膜の光起電力素子と接する表面に、該表面の周の一端から他端まで連続する溝状凹部を設けることで、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、
（１）少なくとも表面部材、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面部材を積層し、加熱加圧する太陽電池モジュールの製造方法であって、表面封止材膜と裏面封止材膜はそれぞれ光起電力素子と接し、表面封止材膜の光起電力素子と接する表面及び裏面封止材膜の光起電力素子と接する表面の少なくとも一方に、該表面の周の一端から他端まで連続する溝状凹部を有し、かつ該溝状凹部の面積がその溝状凹部が形成された表面封止材膜又は裏面封止材膜の表面の面積に対して５〜４０％の範囲であることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法、
（２）前記溝状凹部が複数あり、かつそれらの間隔が５〜３５ｍｍである上記（１）に記載の太陽電池モジュールの製造方法、
（３）前記溝状凹部の深さが０．３ｍｍ以上である上記（１）又は（２）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法、
（４）前記溝状凹部の幅が１〜３ｍｍである上記（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法、
（５）前記光起電力素子が複数であって、タブ線によって連結されている上記（１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法、
（６）表面部材、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面部材をこの順に積層し、真空加熱装置によって、前記溝状凹部を有する表面封止材膜及び溝状凹部を有する裏面封止材膜のうち、より低い融点を有する封止材膜の融点より５〜２０℃低い温度で、常圧下加熱し、その後同温度で３ｋＰａ以下に減圧し、該減圧状態でより高い融点を有する封止材膜の融点より８〜２０℃高い温度で加熱することを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法、
（７）前記減圧状態での加熱後、表面封止材膜及び裏面封止材膜の架橋温度以上に加熱することを特徴とする上記（６）に記載の太陽電池モジュールの製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、従来のエアバッグ方式あるいはシングルチャンバー方式の製造設備を使用して、加熱加圧による光起電力素子の損傷がなく、太陽電池モジュール内部の気泡が十分に除去された外観が良好な太陽電池モジュールを製造することができる。また大型の加熱炉が使用できるので大寸法の太陽電池モジュールを効率的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、少なくとも表面部材、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面部材を積層し、加熱加圧する太陽電池モジュールの製造方法であって、表面封止材膜と裏面封止材膜はそれぞれ光起電力素子と接し、かつ表面封止材膜の光起電力素子と接する表面及び裏面封止材膜の光起電力素子と接する表面の少なくとも一方に、該表面の周の一端から他端まで連続する溝状凹部を有することを特徴とする。
ここで表面部材は通常光起電力素子を作動させるために、太陽光を透過させる部材であることが好ましく、透明なガラスやプラスチック板、プラスチックフィルム等が好適に用いられる。一方、裏面部材は光起電力素子を支持するものであって特に限定されず、表面部材と同様にガラス等の透光性基板を用いることができる。また、ナイロンフィルムやポリエステル等の樹脂フィルムや防湿性、耐候性を要求される場合には、アルミラミネートテドラーフィルム等を用いることもできる。その他、セラミックシートや金属シートを使用することもできる。
表面部材及び裏面部材の厚みとしては、特に限定されないが、２〜１５ｍｍの範囲であることが好ましい。２ｍｍ以上であると太陽電池モジュールの強度を十分確保することができ、一方、１５ｍｍ以下であると軽量であるという利点がある。以上の観点からさらに好ましくは４〜１２ｍｍの範囲、特には５〜８ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００１４】
本発明で用いる光起電力素子としては特に限定されず、単結晶タイプのもの多結晶タイプのもの及びアモルファスタイプのもののいずれも用いることができるが、本発明の製造方法は特に、単結晶又は多結晶の結晶系光起電力素子を用いた太陽電池モジュールを製造する方法として好適である。また光起電力素子は複数存在し、タブ線によって電気的に連結されていてもよい。光起電力素子がタブ線で連結されている場合には、タブ線の部分が他の部分よりも厚くなるために応力が集中する場合が多く、タブ線がベンディング等の変形をおこし、光起電力素子が曲げられて割れが生じることが考えられる。本発明の製造方法は後述するように、表面封止材膜及び／又は裏面封止材膜が軟化して変形し、タブ線を包み込んで厚さの違いをなくし、タブ線への応力集中が分散される。従って、光起電力素子がタブ線で連結されている場合に、本発明の製造方法は特に効果を発揮する。
【００１５】
次に、表面封止材膜及び裏面封止材膜の材料は、加熱によって軟化してタブ線を包み込んで、タブ線による段差をなくすことができ、高温においては、熱溶融流動して、光起電力素子を封止する性質が要求される。また、光起電力素子を複数個タブ線で連結するタイプの太陽電池モジュールの場合には、光起電力素子間にある間隙を埋めることができる流動性が要求される。さらに、光起電力素子と表面部材及び裏面部材を接着させることができるものであることが必要である。表面封止材膜及び裏面封止材膜の材料は、これらの要求性状を満足するものであれば特に限定されないが、一般的には、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリウレタン等の透明な熱可塑性樹脂シートが用いられる。また表面封止材膜と裏面封止材膜の材料は同じであっても異なってもよいが、製造上の容易さを考慮すると同じ材料を用いることが好ましい。
また表面封止材膜及び裏面封止材膜の厚みとしては、特に限定されないが、０．６〜１．２ｍｍの範囲であることが好ましい。０．６ｍｍ以上であると光起電力素子を保護するのに十分な強度を確保することができ、一方、１．２ｍｍ以下であると、太陽電池モジュールが軽量であるという昨今の要請にこたえることが可能となる。以上の観点からさらに好ましくは０．６〜１．０ｍｍの範囲、特には０．８〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００１６】
本発明にかかる太陽電池モジュールは、図１に示すように表面部材、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面部材を積層したものが例示され、通常はこの順に積層したものである。本発明では、表面封止材膜と裏面封止材膜はそれぞれ光起電力素子と接しており、表面封止材膜の光起電力素子と接する表面及び裏面封止材膜の光起電力素子と接する表面の少なくとも一方に、該表面の周の一端から他端まで連続する溝状凹部を有する。周の一端から他端まで連続する溝状凹部とは、例えば表面封止材膜が四角形の場合には一辺から他の一辺まで連続的に溝が切ってある状態をいい、具体例としては図４に示すように稜線ａから稜線ｂに向けて連続的に溝が切ってある場合や、図５に示すように稜線ａから稜線ｃに向けて連続的に溝が切ってある場合をいう。また、ある一辺から四角形の内部に向けて溝を切っていき、該一辺に戻ってくる場合も包含される。
表面封止材膜が円形の場合には、図６に示すように円周の一端から他端に連続的に溝が切ってある場合も含まれる。
【００１７】
また、溝状凹部は周の一端から他端まで連続的に通じていればよく、直線状に形成されている必要は必ずしもない。例えば、溝状凹部がじぐざく状であったり、曲線状であってもよい。また複数の溝状凹部が交叉していてもよく、例えば格子状であってもよい。溝状凹部を切った残りの凸部の形状は特に限定されるものではなく、例えば亀甲状や円形になるものも包含される。
溝状凹部の断面の形状は、略四角形、略半円形、略三角形、略Ｕ字形、その他の異形形状のいずれであってもよいが、本発明の効果を十分に発揮するためには、略四角形が好ましい。
尚、溝状凹部が直線的に形成されていて、該溝状凹部の方向が一方向である場合であって、光起電力素子がタブで連結されている場合には、該溝状凹部の方向とタブ線の方向が略垂直方向であることが好ましい。略垂直方向であるとタブ線が溝状凹部にはまり込むことがないため、光起電力素子の一部に応力が集中することがなく、光起電力素子の割れなどの損傷が起こることがない。
以上のように封止材膜の表面に溝状凹部を設けることにより、光起電力素子と封止材膜の加熱圧着の際に、太陽電池モジュール内の気泡が抜ける道が確保される。
該溝状凹部は、表面封止材膜の光起電力素子と接する表面又は裏面封止材膜の光起電力素子と接する表面のいずれか一方にあればよく、本発明の効果を達成する。
【００１８】
前記溝状凹部は、その面積が封止材膜の表面の面積に対して５〜４０％の範囲であることが必須である。５％以上であると、太陽電池モジュールから気泡を効果的に除去することができ、一方、４０％以下であると光起電力素子及び光起電力素子を連結するタブ線にかかる応力が十分に分散され、光起電力素子の割れ等の損傷を起こすことがない。
前記溝状凹部の面積は、封止材膜の表面の面積に対して、５〜２０％の範囲であることが好ましい。
溝状凹部の深さについては、太陽電池モジュール中の気泡が効果的に除去できる範囲内で特に限定されず、太陽電池モジュールの大きさや厚みにより適宜決定されるが、通常は０．３ｍｍ以上、好ましくは０．３〜０．５ｍｍの範囲である。
また、該溝状凹部の幅は１ｍｍを超え３ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、溝状凹部が封止材膜の表面に複数設けられている場合には、これらの間隔は５〜３５ｍｍの範囲であることが好ましい。ここで溝状凹部の間隔とは、図７に示すように、溝状凹部の片から次の溝状凹部の片までの距離をいう。上述のように、溝状凹部は、その面積が封止材膜の表面の面積に対して５〜４０％の範囲であることを必須とするが、これら溝状凹部の幅及び間隔を上記範囲とすることで、上記面積比を容易に達成することができる。上記観点から、溝状凹部の幅は１ｍｍを超え２ｍｍ以下の範囲であることがさらに好ましく、また溝状凹部の間隔は１０〜２０ｍｍの範囲であることがさらに好ましい。
上記、溝状凹部を形成する方法としては特に制限はないが、加熱ローラー等で封止材膜表面を処理することで安価に製造することができる。
【００１９】
本発明の製造方法においては、上述のように、少なくとも表面部材、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜及び裏面部材を積層し、その後加熱、加圧して光起電力素子と表面部材及び裏面部材を表面封止材膜及び裏面封止材膜を介して接着させる。加熱、加圧の方法としては公知の方法を用いることができ、本方法においては、通常合わせガラス等を製造する際に用いられるような、真空加熱装置を用いることができる。
加熱・加圧の方法としては、特に限定されないが、前記溝状凹部を形成させた表面封止材膜及び／又は裏面封止材膜の融点より５〜２０℃低い温度まで、常圧下、好ましくは１〜５℃／分の平均昇温速度、さらには１．５〜３℃／分の平均昇温速度で加熱することが好ましい。この加熱によって、表面封止材膜及び／又は裏面封止材膜が軟化する。ここで表面封止材膜と裏面封止材膜の材料が異なり、一方にのみ溝状凹部を形成している場合には、該溝状凹部を形成している封止材膜の融点より５〜２０℃低い温度とすることを意味する。また、表面封止材膜と裏面封止材膜の材料が異なり、両方に溝状凹部を形成している場合には、より融点の低い材料で構成される封止材膜の融点より５〜２０℃低い温度とすることを意味する。ここで、表面封止材膜と裏面封止材膜の材料が異なる場合には、これらの材料における融点の差は１０℃以内であることが好ましい。封止材膜の融点より５〜２０℃低い温度に到達した時点で後述するように直ちに真空吸引を行ってもよいし、また２〜５分程度、同温度で加熱してもよい。
【００２０】
次に、表面封止材膜及び／又は裏面封止材膜の融点より５〜２０℃低い温度に保持しつつ、３ｋＰａ以下になるまで減圧する。該温度では、封止材膜は軟化するが、流動状態にまではならないため、溝状凹部は閉塞することがない。特に溝状凹部の幅、深さ及び間隔を上記したような範囲とすることで、さらに溝状凹部の閉塞は抑制される。従って、この減圧過程で光起電力素子近傍に存在する間隙中の空気が溝状凹部を通って脱気される。脱気をより十分に行うとの観点からさらに１．３ｋＰａ以下まで減圧することがより好ましい。
脱気が十分行われた後に、該減圧度のままで表面封止材膜及び／又は裏面封止材膜の融点より８〜２０℃高い温度まで、好ましくは１〜５℃／分の平均昇温速度、さらには１．５〜３℃／分の平均昇温速度で加熱することが好ましい。この加熱によって、光起電力素子は封止され、光起電力素子と表面部材及び裏面部材は表面封止材及び裏面封止材を介して接着される。封止材膜の融点より８〜２０℃高い温度に達した後は、表面封止材膜及び裏面封止材膜の材質によっては、その後これらの材料が架橋する温度以上に直ちに加熱して、該封止材膜を硬化させることもできるし、また架橋性を有しない樹脂の場合には、該硬化処理の前に封止材膜の融点より１０〜２０℃高い温度で５〜１５分程度加熱処理することもできる。尚、上記架橋等の熱硬化処理は、光起電力素子の封止、光起電力素子と表面部材及び裏面部材との接着過程の後、一旦冷却した後に行ってもよい。
【００２１】
本発明の製造方法によると、上述のように太陽電池モジュール内の気泡を除去することができ、また光起電力素子の割れ等の損傷を抑制することができるが、さらに光起電力素子のずれを防止するという効果もある。光起電力素子がずれる原因は封止材膜の材料が真空吸引される際に、ガラス等の表面部材又は裏面部材が部分的に変形して傾斜部ができ、封止材膜の材料の流動性が大きくなって、光起電力素子間の空間部に封止材膜の材料が移動するときに、傾斜による横向きの力が光起電力素子に加わって、光起電力素子がずれるものと思われる。
本発明の製造方法においては、真空吸引される前に封止材膜の材料を軟化させるため、真空吸引時にガラス等の表面部材又は裏面部材の部分的変形が起こらず、光起電力素子がずれることがない。
【実施例】
【００２２】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
【００２３】
実施例１
エチレン酢酸・ビニル共重合体（（株）ブリヂストン製、架橋温度１５０℃、融点７６℃、以下「ＥＶＡ」と省略する）からなる厚さ０．８ｍｍ、大きさ１０００ｍｍ×２０００ｍｍの四角形状のシートに、加熱ローラーを用いて、図７に示すように、幅２ｍｍ、深さ０．４ｍｍの溝状凹部を１７ｍｍ間隔で形成して、表面封止材膜を作製した。次いで、図８に示すように、下板ガラスの上に上記表面封止材膜を溝状凹部が上になるように配し、その上に、光起電力素子８個を間隔が１５ｍｍとなるようにタブ線で直列に連結して、セルストリングスとし、５個のセルストリングスを間隔が４０ｍｍとなるように並べた。その上に溝状凹部のない、前記厚さ０．８ｍｍ、大きさ１０００ｍｍ×２０００ｍｍの四角形状のＥＶＡシートからなる裏面封止材膜、さらに上板ガラスを配して、積層体を作製した。このときの溝状凹部の面積は表面封止材膜の表面の面積に対して、１１．８％であった。ここで用いた光起電力素子は多結晶タイプであり、大きさが１５０ｍｍ×１５５ｍｍ、平均厚さが０．３３ｍｍであって、１／１０００確率曲げ強度が１．６ＭＰａであった。
該積層体の表面封止材膜と裏面封止材膜との間（間隙部）に熱電対を装着して、エアバッグに入れ、１．５℃／分の平均昇温速度で加熱し、熱電対が６５℃を示した時点で真空吸引を開始し、エアバッグ内の圧力を１．５ｋＰａとした。その後１．５℃／分の平均昇温速度で９０℃に達するまで加熱した後、該積層体をエアバッグから取り出した。次いで、表面封止材膜の架橋温度である１５０℃まで１．５℃／分の平均昇温速度で加熱して、炉から取り出した。光起電力素子に割れは全くなく、気泡が残存しない太陽電池モジュールが得られた。
【００２４】
比較例１
溝状凹部のないＥＶＡシートを表面封止材膜として使用したこと以外は実施例１と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。光起電力素子の割れは生じなかったが、光起電力素子の周縁部及び透過部に残存気泡があって商品として用いることはできない状態であった。
【００２５】
実施例２
幅２ｍｍ、深さ０．４ｍｍの溝状凹部を３２ｍｍ間隔で形成したＥＶＡ製シートを表面封止材膜として用い、真空吸引を開始する温度を６０℃としたこと以外は実施例１と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。溝状凹部の面積は表面封止材膜の表面の面積に対して、６．３％であった。光起電力素子に割れは全くなく、気泡が残存しない太陽電池モジュールが得られた。
【００２６】
比較例２
溝状凹部のないＥＶＡシートを表面封止材膜として使用したこと以外は実施例２と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。光起電力素子の割れは生じなかったが、光起電力素子の周縁部及び透過部に残存気泡があって商品として用いることはできない状態であった。
【００２７】
実施例３
幅２ｍｍ、深さ０．４ｍｍの溝状凹部を１２ｍｍ間隔で形成したＥＶＡ製シートを表面封止材膜として用い、真空吸引を開始する温度を７０℃としたこと以外は実施例１と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。溝状凹部の面積は表面封止材膜の表面の面積に対して、１６．７％であった。光起電力素子に割れは全くなく、気泡が残存しない太陽電池モジュールが得られた。
【００２８】
比較例３
溝状凹部のないＥＶＡシートを表面封止材膜として使用したこと以外は実施例３と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。光起電力素子の割れは生じなかったが、光起電力素子の周縁部及び透過部に残存気泡があって商品として用いることはできない状態であった。
【００２９】
実施例４
幅２ｍｍ、深さ０．４ｍｍの溝状凹部を７ｍｍ間隔で形成したＥＶＡ製シートを表面封止材膜として用い、真空吸引を開始する温度を７０℃としたこと以外は実施例１と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。溝状凹部の面積は表面封止材膜の表面の面積に対して、２８．６％であった。光起電力素子に割れは全くなく、気泡が残存しない太陽電池モジュールが得られた。
【００３０】
実施例５
幅２ｍｍ、深さ０．４ｍｍの溝状凹部を５ｍｍ間隔で形成したＥＶＡ製シートを表面封止材膜として用い、真空吸引を開始する温度を６０℃としたこと以外は実施例１と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。溝状凹部の面積は表面封止材膜の表面の面積に対して、４０％であった。光起電力素子に割れは全くなく、気泡が残存しない太陽電池モジュールが得られた。
【００３１】
比較例４
幅２ｍｍ、深さ０．４ｍｍの溝状凹部を５２ｍｍ間隔で形成したＥＶＡ製シートを表面封止材膜として用いたこと以外は実施例５と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。
溝状凹部の面積は表面封止材膜の表面の面積に対して、３．８％であった。光起電力素子の割れは生じなかったが、光起電力素子の周縁部及び透過部に残存気泡があって商品として用いることはできない状態であった。
【００３２】
比較例５
真空吸引を開始する温度を５５℃としたこと以外は比較例４と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。残存気泡は生じなかったが、光起電力素子の１５％に割れが発生し、商品として用いることはできない状態であった。
【００３３】
比較例６
幅２ｍｍ、深さ０．４ｍｍの溝状凹部を１０２ｍｍ間隔で形成したＥＶＡ製シートを表面封止材膜として用いたこと以外は比較例５と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。溝状凹部の面積は表面封止材膜の表面の面積に対して、２．０％であった。光起電力素子の１５％に割れが発生し、かつ光起電力素子周縁部及び透過部に気泡が残存し、商品として用いることはできない状態であった。
【００３４】
比較例７
真空吸引を開始する温度を５０℃としたこと以外は比較例６と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。残存気泡は生じなかったが、光起電力素子の４０％に割れが発生し、商品として用いることはできない状態であった。
【００３５】
比較例８
溝状凹部のないＥＶＡシートを表面封止材膜として使用したこと以外は比較例７と同様の方法で、太陽電池モジュールを得た。光起電力素子の４０％に割れが発生し、光起電力素子の周縁部及び透過部に残存気泡があって商品として用いることはできない状態であった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】太陽電池モジュールを構成する積層体の模式図である。
【図２】エアバッグ方式を示す模式図である。
【図３】シングルチャンバー方式を示す模式図である。
【図４】封止材膜上の溝状凹部を示す模式図である。
【図５】封止材膜上の溝状凹部を示す模式図である。
【図６】封止材膜上の溝状凹部を示す模式図である。
【図７】封止材膜上の溝状凹部を示す模式図である。
【図８】太陽電池モジュールの積層構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３７】
１．表面部材（下板ガラス）
２．表面封止材膜（熱可塑性樹脂膜）
３．光起電力素子（太陽電池セル）
４．裏面封止材膜（熱可塑性樹脂膜）
５．裏面部材（上板ガラス）
６．間隙
７．積層体
８．脱気口
９．エアバッグ
１０．締付具
１１．シリコーンラバーシート
１２．プレート
１３．タブ線
１４．溝状凹部
【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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