(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュール、封止材および剥離シートの搬送方向に間隔を空けて一対の溶着ロールおよび一対の剥離ロールを配置し、前記剥離シートと共に前記封止材を挟んでいる前記太陽電池モジュールを、前記一対の溶着ロールの間と前記一対の剥離ロールの間とを通過するように配置しており、前記一対の溶着ロールの間で前記封止材を前記太陽電池モジュール上に溶着させて、前記一対の剥離ロールの搬送方向下流の位置で前記剥離シートを前記太陽電池モジュールおよび前記封止材から剥す方向に移動させている太陽電池モジュールのラミネート装置において、
前記剥離シートをループ状の剥離ベルトとして構成し、前記剥離ベルトを前記一対の溶着ロールの一方側および前記一対の剥離ロールの一方側に掛け回して繰返し使用可能にしており、
前記一対の溶着ロールから搬送方向下流の位置に、冷却手段が配置されて前記太陽電池モジュール、前記封止材および前記剥離ベルトを冷却していることを特徴とする太陽電池モジュールのラミネート装置。
【請求項２】
前記冷却手段が前記剥離ベルト側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールのラミネート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート装置内の搬送用のロールに封止材が付着することを防止している太陽電池モジュールのラミネート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム状の太陽電池モジュールは、可撓性のあるフィルム基板を用いることにより、薄型化かつ軽量化され、取付け自由度を高くして屋根および外壁などの曲面部分に設置可能に構成されている。しかしながら、前記太陽電池モジュールは屋外環境で使用されるため、雨や風などから表面を保護する必要がある。そこで、前記太陽電池モジュールの表面を封止材の溶着によりラミネート加工した保護層が設けられている。
【０００３】
前記太陽電池モジュールには、量産性の高いステッピングロール方式やロールツーロール方式が採用されている。ここでは、ロールツーロール方式で前記太陽電池モジュールの表面を前記封止材によりラミネート加工するラミネート装置について説明する。前記ラミネート装置は、前記太陽電池モジュールの表面に前記封止材を重ねた状態で、高温で前記封止材を融解させながら圧力を加えて、前記太陽電池モジュールに前記封止材を溶着する作業を行っている。前記ラミネート装置では、前記圧力を加える際に、一対のロールで前記太陽電池モジュールおよび前記封止材を挟み込む作業が行われる。しかしながら、圧力を加える際に、前記一対のロールの前記封止材と当接するロールに、前記封止材が付着して他の部材に転写する可能性があり好ましくない。そこで、前記封止材に前記剥離シートを重ねて、前記太陽電池モジュールと前記剥離シートとの間で前記封止材を挟んだ状態にし、前記封止材が前記ロールと当接しないようにしている。このようなラミネート装置は、特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の太陽電池モジュールのラミネート装置では、最終的な製品状態では使用されない使い捨ての前記剥離シートが使用されており、製造時に排出される廃棄物が増える要因となり、製造コストが高くなる要因となっている。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、使い捨ての剥離シートを必要としないラミネート装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決するために本発明のラミネート装置は、太陽電池モジュール、封止材および剥離シートの搬送方向に間隔を空けて一対の溶着ロールおよび一対の剥離ロールを配置し、前記剥離シートと共に前記封止材を挟んでいる前記太陽電池モジュールを、前記一対の溶着ロールの間と前記一対の剥離ロールの間とを通過するように配置しており、前記一対の溶着ロールの間で前記封止材を前記太陽電池モジュール上に溶着させて、前記一対の剥離ロールの搬送方向下流の位置で前記剥離シートを前記太陽電池モジュールおよび前記封止材から剥す方向に移動させている太陽電池モジュールのラミネート装置において、前記剥離シートをループ状の剥離ベルトとして構成し、前記剥離ベルトを前記一対の溶着ロールの一方側および前記一対の剥離ロールの一方側に掛け回して、繰返し使用可能にしており、前記一対の溶着ロールから搬送方向下流の位置に、冷却手段が配置されて前記太陽電池モジュール、前記封止材および前記剥離ベルトを冷却していている。
【０００９】
本発明のラミネート装置は、前記冷却手段が前記剥離ベルト側に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールのラミネート装置によれば、以下の効果を得ることができる。本発明のラミネート装置は、太陽電池モジュール、封止材および剥離シートの搬送方向に間隔を空けて一対の溶着ロールおよび一対の剥離ロールを配置し、前記剥離シートと共に前記封止材を挟んでいる前記太陽電池モジュールを、前記一対の溶着ロールの間と前記一対の剥離ロールの間とを通過するように配置しており、前記一対の溶着ロールの間で前記封止材を前記太陽電池モジュール上に溶着させて、前記一対の剥離ロールの搬送方向下流の位置で前記剥離シートを前記太陽電池モジュールおよび前記封止材から剥す方向に移動させている太陽電池モジュールのラミネート装置において、前記剥離シートをループ状の剥離ベルトとして構成し、前記剥離ベルトを前記一対の溶着ロールの一方側および前記一対の剥離ロールの一方側に掛け回して、繰返し使用可能にしており、前記一対の溶着ロールから搬送方向下流の位置に、冷却手段が配置されて前記太陽電池モジュール、前記封止材および前記剥離ベルトを冷却していている。そのため、前記剥離ベルトは、前記それぞれ一方側のロールに沿って回動し、前記一対の溶着ロールの間および前記一対の剥離ロールの間を繰返し通過し、前記太陽電池モジュールと共に前記封止材を挟み込み、前記封止材が前記それぞれ一方側のロールに付着することを防ぐことが可能となる。よって、前記剥離ベルトを使い捨てることがなく、製造時に排出される廃棄物が減少し、前記太陽電池モジュールの製造コストが削減されることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の太陽電池モジュールのラミネート装置は、前記一対の溶着ロールから搬送方向下流の位置に、冷却手段が配置されて前記太陽電池モジュール、前記封止材および前記剥離ベルトを冷却しており、さらには、前記冷却手段を前記剥離シート側に配置してもよい。これによって、前記フィルム基板、前記封止材および前記剥離ベルトが迅速に冷却し、融解した前記封止材が固まるまでの冷却時間が短くなる。従って、前記一対の溶着ロールと前記一対の剥離ロールとの間の区間距離が短くなっても、前記剥離ベルトの剥離時には前記封止材がほぼ固体の状態となっており、前記剥離ベルトに前記封止材が付着し難くなる。よって、前記一対の溶着ロールと前記一対の剥離ロールとの間の区間距離が短くなることにより、前記ラミネート装置が小型化され、前記ラミネート加工に要する時間が短くなり、前記太陽電池モジュールの生産効率が向上することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態について以下に説明する。図１は、太陽電池モジュール１の概略の構造について断面図で示したものである。矢印Ｕの指す方向を上側方向として図１を説明すると、シート状の太陽電池モジュール１は、フィルム基板１ａの上側の面に裏面金属電極１ｂを重ね、フィルム基板１ａの下側の面に背面金属電極１ｃを重ねて配置されている。さらに、太陽電池モジュール１は、裏面金属電極１ｂの上側に光電変換素子１ｄを重ね、光電変換素子１ｄの上側に透明電極1ｅを重ねて配置されている。
【００１３】
図２は太陽電池モジュール１を封止材２によりラミネートするラミネート装置３の概略図を示している。図２では、矢印Ｕの指す方向を上側方向とし、矢印Ａの指す方向を太陽電池モジュールの搬送方向としている。ラミネート装置３は、主として、巻出しロール４、巻取りロール５、封止材巻出しロール６、一対の溶着ロール７、一対の剥離ロール８および複数のガイドロール９を備えている。巻出しロール４および巻取りロール５は、回動方向に沿って並列に、かつ搬送方向Ａに互いに距離を置いて配置されている。また、封止材巻出しロール６は、巻出しロール４の上方に距離を置いて配置されている。さらに、巻出しロール４と巻取りロール５との間の区間には、一対の溶着ロール７、一対の剥離ロール８および複数のガイドロール９が、各ロールの回動方向に沿わせて、かつ巻出しロール４および巻取りロール５に対して並列に配置されている。
【００１４】
一対の溶着ロール７は、巻出しロール４および封止材巻出しロール６から搬送方向Ａに距離を置いて巻出しロール４と封止材巻出しロール６との中間の高さに配置され、上側溶着ロール７ａおよび下側溶着ロール７ｂを備えている。上側溶着ロール７ａは下側溶着ロール７ｂの略垂直上方に隙間７ｃを空けて配置されている。一対の剥離ロール８は、一対の溶着ロール７から搬送方向Ａに区間距離Ｌを置いて配置され、上側剥離ロール８ａおよび下側剥離ロール８ｂを備えている。上側剥離ロール８ａは、下側剥離ロール８ｂの略垂直上方に隙間８ｃを空けて配置されている。上側溶着ロール７ａおよび上側剥離ロール８ａの上方には、複数のガイドロール９が配置されており、上側溶着ロール７ａ、上側剥離ロール８ａおよび複数のガイドロール９には、ループ状の剥離ベルト１０が掛け回されている。
【００１５】
ラミネート装置３は、シート状の太陽電池モジュール１およびシート状の封止材２を備えている。太陽電池モジュール１の両端は、それぞれ巻出しロール４および巻取りロール５に巻き取られ、巻出しロール４と巻取りロール５との間の区間で一対の溶着ロール７の隙間７ｃおよび一対の剥離ロール８の隙間８ｃを通るように配置されている。また、封止材２の一端は封止材巻出しロール６に巻き取られ、封止材２の他端は太陽電池モジュール１と共に巻取りロール５に巻き取られて、封止材巻出しロール６と巻取りロール５との間の区間で、一対の溶着ロール７の隙間７ｃおよび一対の剥離ロール８の隙間８ｃを通るように配置されており、さらに、一対の溶着ロール７と一対の剥離ロール８との間の区間では太陽電池モジュール１と剥離ベルト１０とに挟み込まれた状態で配置されている。
【００１６】
ラミネート装置３は冷却ファン１１，１２を備えており、冷却ファン１１，１２は、一対の溶着ロール７と一対の剥離ロール８との間の区間を搬送されている太陽電池モジュール１、封止材２および剥離ベルト１０の上方および下方に配置されている。
【００１７】
さらに、図２を用いて太陽電池モジュール１を封止材２によりラミネート加工する工程を説明する。巻出しロール４が回動しながら太陽電池モジュール１が搬送方向Ａに巻き出され、封止材巻出しロール６が回動しながら封止材２が搬送方向Ａに巻き出される。太陽電池モジュール１および封止材２は、一対の溶着ロール７まで案内されて、一対の溶着ロール７の隙間７ｃに挿入されるときに互いに重なって当接し、さらに、封止材２の上面に剥離ベルト１０が重ねられることとなる。一対の溶着ロール７は、太陽電池モジュール１、封止材２および剥離ベルト１０を上下方向に挟み込む圧力を加えながら回動し、封止材２は太陽電池モジュール１に溶着されることとなる。さらに、太陽電池モジュール１、封止材２および剥離ベルト１０は、一体の状態で一対の溶着ロール７と一対の剥離ロール８との間の区間を、冷却ファン１１，１２から冷風を送られることで冷却されながら搬送され、一対の剥離ロール８の隙間８ｃを通過し、その後、剥離ベルト８は封止材２の溶着された太陽電池モジュール１から離れるように上方に移動する。封止材２の溶着された太陽電池モジュール１は巻取りロール５に巻き取られ、剥離ベルト１０は複数のガイドロール９に案内されて再び一対の溶着ロール７の隙間７ｃを通過する。
【００１８】
従って、剥離ベルト１０は、上側溶着ロール７ａ、上側剥離ロール８ａおよび複数のガイドロール９に沿ってベルト回動し、一対の溶着ロール７の隙間７ｃおよび一対の剥離ロール８の隙間８ｃを繰返し通過し、太陽電池モジュール１と共に封止材２を挟み込み、封止材２が上側溶着ロール７ａおよび上側剥離ロール８ａに付着することを防いでいる。よって、剥離ベルト１０を使い捨てることがなくなり、太陽電池モジュール１の製造コストを削減することが可能となる。
【００１９】
また、冷却ファン１１が、一対の溶着ロール７と一対の剥離ロール８との間の区間を通過している太陽電池モジュール１、封止材２および剥離ベルト１０の上方に配置されており、一対の溶着ロール７で加熱された封止材２および剥離ベルト１０を効率的に冷却させて、融解した封止材２が固まるまで冷却に要する時間を短くすることが可能となる。従って、一対の溶着ロール７と一対の剥離ロール８との間の区間距離Ｌが短くなっても、剥離ベルト１０の剥離時に封止材２がほぼ固体の状態となっているため、剥離ベルト１０に封止材２が付着し難くなる。よって、区間距離Ｌを短くすることにより、ラミネート装置３が小型化され、ラミネート加工に要する時間が短くなって、太陽電池モジュール１の生産効率を上げることが可能である。
【００２０】
図３は、一対の溶着ロール７と一対の剥離ロール８との間の区間で太陽電池モジュール１、封止材２および剥離ベルト１０が一体となっている状態の断面図を示している。矢印Ｕの指す方向を上側方向として図３を説明すると、太陽電池モジュール１上に封止材２が配置され、封止材２の上にさらに剥離ベルト１０が配置されている。封止材２は、ＥＶＡ（エチレン・ビニール・アセテート）で作製されており、太陽電池モジュール１に溶着されている。剥離ベルト１０は、フッ素樹脂を含浸させたガラスクロスにより構成されており、封止材２からの離型性が良い素材となっている。
【００２１】
本実施形態では、各部品の方向を具体的に特定して示したが、明示した方向に必ずしも限定されるものではなく、ラミネート加工をする上で問題を引き起こすものでなければ、他の方向であっても実施可能と解する。例えば、搬送方向Ａは上下高さ方向であってもよく、または、太陽電池モジュール１の下側に封止材２が配置され、封止材２の下側に剥離ベルト１０が配置される構成となってもよい。
【００２２】
別の実施形態において、ＥＶＡで構成されている封止材２を、可能であれば他の材料で構成してもよい。
【００２３】
別の実施形態において、剥離ベルト１０に他の材料を使用することが可能である。例えばアクリルシリコン系の樹脂材料などが挙げられる。
【００２４】
別の実施形態において、冷却ファン１１，１２のうち剥離ベルト１０側の冷却ファン１１だけ配置してもよく、配置する冷却ファン１１を最小限の数に抑え、部品点数を削減することが可能となる。また、冷却ファン１１，１２のうち太陽電池モジュール１側の冷却ファン１２だけ配置してもよい。さらに、冷却ファンの代わりにその他の冷却装置を用いてもよい。
【００２５】
別の実施形態において、剥離ベルト１０が複数のガイドロール９によって案内されている区間で、剥離ベルト１０が洗浄されてもよい。また、剥離ベルト１０が複数のガイドロール９によって案内される区間を長くし、迂回させることによって剥離ベルト１０の一周する周期を長くすることが可能となる。そのため、同一の箇所が繰返し使用される回数を減少させることが可能となり、剥離ベルト１０の耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】太陽電池モジュールの構造の断面図を示す。
【図２】ラミネート装置の構造を搬送方向に沿った側面から見た概略図である。
【図３】一対の溶着ロールと一対の剥離ロールとの間の区間で、一体に形成されている太陽電池モジュール、封止材および剥離ベルトの断面図を示す。
【符号の説明】
【００２７】
１  太陽電池モジュール
１ａ  フィルム基板
１ｂ  裏面金属電極
１ｃ  背面金属電極
１ｄ  光電変換素子
１ｅ  透明電極
２  封止材
３  ラミネート装置
４  巻出しロール
５  巻取りロール
６  封止材巻出しロール
７  一対の溶着ロール
７ａ  上側溶着ロール
７ｂ  下側溶着ロール
７ｃ  隙間
８  一対の剥離ロール
８ａ  上側剥離ロール
８ｂ  下側剥離ロール
８ｃ  隙間
９  複数のガイドロール
１０  剥離ベルト
１１，１２  冷却ファン
Ａ  搬送方向
Ｕ  上側方向
Ｌ  区間距離
【図１】
0005201441.tif 000002
【図２】
0005201441.tif 000003
【図３】
0005201441.tif 000004