(57)【要約】  太陽電池モジュールの受光面封止材（２）は、透光性基板１と当接する第１の面である受光面（２Ａ）と、第１の面に対向する第２の面である裏面（２Ｂ）を有し、受光面をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定した、光沢度が２１以上、８９以下である。なお、光沢度の測定は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく方法により測定する。太陽電池モジュールに使用する封止材を、光沢度を判断基準として適切に選定し、生産性に優れた太陽電池モジュールおよびその製造方法を得る。
2018083733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板と、
第１の封止材と、
タブ線により接続された太陽電池セルと、
第２の封止材と、
バックシートとを順次積層し、積層体を形成する工程と、
前記積層体を封止部で加熱加圧し、前記太陽電池セルを封止する工程とを含み、
前記第１の封止材は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で、少なくとも一方の面の光沢度を測定したときの測定結果を判断基準として、選択され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】
前記第１の封止材は、前記透光性基板側の第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面を有し、
前記第１の面をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定した光沢度が２１以上、８９以下であ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製造方法。
【請求項３】
前記第１の封止材は、
前記第１の面をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定した光沢度が３５以上であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記第１の封止材は、
前記第１の面をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定した光沢度が４９以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記第１の封止材は、
前記第２の面をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定した光沢度が１０以下であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第２の封止材は、前記バックシート側の第４の面と、前記第４の面に対向する第３の面を有し、
前記第４の面をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定した光沢度が３５以上４９以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記第２の封止材は、
前記第３の面をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定した光沢度が１０以下であ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。
【請求項８】
前記積層体を前記封止部まで搬送する搬送工程を含み、
前記搬送工程における、搬送速度が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上、５００ｍｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記積層体を形成する工程に先立ち、前記第１の封止材の少なくとも一方の面の光沢度をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定する工程を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記積層体を形成する工程に先立ち、前記第１の封止材の少なくとも一方の面の光沢度を測定することで前記第１の封止材の第１の面と第２の面を識別する工程を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
透光性基板と当接する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面を有し、
前記第１の面をＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で測定した、光沢度が２１以上、８９以下であることを特徴とする太陽電池モジュールの封止材。
【請求項１２】
前記第１の面の光沢度が３５以上、４９以下であることを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池モジュールの封止材。
【請求項１３】
前記第１の面と前記第２の面とで、光沢度が異なり、
前記第２の面の光沢度が１０以下であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の太陽電池モジュールの封止材。
【請求項１４】
透光性基板と、第１の封止材と、タブ線により接続された太陽電池セルと、第２の封止材と、バックシートとが順次積層され、樹脂封止される太陽電池モジュールに用いられる封止材であって、
前記封止材は、前記第１または第２の封止材を構成することを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの封止材。
【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封止材および太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池モジュールの実装構造の一つに、ＥＶＡ（Ｅｔｙｌｅｎｅ−Ｖｉｎｙｌ  Ａｃｅｔａｔｅ：エチレン酢酸ビニル）共重合体を封止材料として用いたものがある。ＥＶＡ共重合体は、以下ＥＶＡというものとする。【０００３】
例えば特許文献１に示すように、太陽電池モジュールの製造時には、ガラス基板、受光面封止材、光起電力素子を構成する太陽電池セル、裏面封止材、バックシートの順に積層して積層体を形成し、ラミネート装置に搬送し、封止がなされる。受光面封止材および裏面封止材にはＥＶＡが用いられ、ラミネートを用いて積層体を加熱および加圧することによりＥＶＡを溶融および硬化させて太陽電池モジュールの封止が完了する。受光面封止材および裏面封止材は、封止性能に加え、絶縁性能を担保するために必要な部材である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０４８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の技術によれば、ラミネータ本体部と、ラミネータ本体部の前部と、ラミネータ本体部の後部とのそれぞれに搬送コンベアが設けられたラミネート装置が用いられている。上記各部間を搬送コンベアで搬送する搬送工程では、受光面封止体および裏面封止体にずれが生じ易く作業性が良くなかった。【０００６】
通常の市販されているＥＶＡ樹脂は工程内搬送等の搬送時のずれに対する考慮がされておらず、気泡の抜けを良くすることのみが注目されている。このため、搬送時に移送される部材と接しているＥＶＡ樹脂表面についても凹凸が大きくなるようになっており、接触面積が小さくなることから、摩擦は低くなる。そのため、ＥＶＡ樹脂表面の光沢度は低くなる傾向にある。【０００７】
被加工物である積層体は、ラミネータ本体部まで、搬送シート上に載置された状態で搬送される。ラミネータ本体部は、被加工物が搬入され上チャンバが閉じられると、内部を減圧しながら被加工物を加熱する。しかし、ラミネータ本体部まで搬送される被加工物の搬送速度が速い場合、部材が積層された被加工物が停止した際に本来の位置からずれて、効果的に良品を得ることができない。【０００８】
すなわち、上記特許文献１では太陽電池モジュールの製造過程でガラス基板と封止材の摩擦が小さいために被加工物である積層体の搬送途中で受光面封止材または裏面封止材が滑ってしまい、ガラス基板およびバックシートと太陽電池セルとの間に不良が生じることがあった。特に、透光性基板と受光面封止体との間のずれが、太陽電池セルの位置ずれに繋がり、製造歩留りの低下の原因となっている。【０００９】
本来、透光性基板と受光面封止体との間の摩擦力を測定し、所望の摩擦力をもたせるようにするのが望ましい。しかしながら、測定によって、表面劣化が生じ摩擦力が変化することもあり、摩擦力を正確に測定するのは困難であり、生産性の向上をはかるのは困難であった。【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、封止材の位置ずれを抑制し、生産性に優れた太陽電池モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、透光性基板と、第１の封止材と、タブ線により接続された太陽電池セルと、第２の封止材と、バックシートとを順次積層し、積層体を形成する工程と、前記積層体を封止部で加熱加圧し、前記太陽電池セルを封止する工程とを含む。第１の封止材は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく光沢度測定法で、少なくとも一方の面の光沢度を測定したときの測定結果を判断基準として、選択される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、透光性基板と当接する面に対して封止材の光沢度を規定することで、摩擦を調整し、位置ずれを抑制して生産性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１の太陽電池モジュールを模式的に示す断面図
【図２】実施の形態１の太陽電池モジュールの斜視図
【図３】実施の形態１の太陽電池モジュールの積層工程を示す図
【図４】実施の形態１の太陽電池モジュールの製造工程を示すフローチャート
【図５】実施例１の太陽電池モジュールをラミネート装置まで搬送する際の封止材移動距離と光沢度の関係を測定した結果を示す表図
【図６】実施例１の太陽電池モジュールをラミネート装置まで搬送する際の封止材移動距離と光沢度の関係を測定した結果を示す図
【図７】実施例２の太陽電池モジュールにおける太陽電池セルに接する面の光沢度を３．２から９９．２まで変化させた場合のＥＶＡ貼り付き強度と貼り付き幅の関係を測定した測定結果を示す表図
【図８】実施例２の太陽電池モジュールにおける太陽電池セルに接する面の光沢度を３．２から９９．２まで変化させた場合のＥＶＡ貼り付き強度と貼り付き幅の関係を測定した測定結果を示す図
【図９】実施例２の太陽電池モジュールにおける製造作業性と搬送性という観点から光沢度を考察した結果を示す図
【図１０】実施例３の太陽電池モジュールにおける受光面封止材の太陽電池セルに接する面の光沢度と摩擦力との関係を測定した結果を示す表図
【図１１】実施例３の太陽電池モジュールにおける受光面封止材の太陽電池セルに接する面の光沢度と摩擦力との関係を測定した結果を示す図
【図１２】実施の形態２の太陽電池モジュールをラミネート装置まで搬送する際の封止材移動距離と光沢度の関係を測定した結果を示す表図
【図１３】実施の形態２の太陽電池モジュールをラミネート装置まで搬送する際の封止材移動距離と光沢度の関係を測定した結果を示す図
【図１４】実施の形態２の太陽電池モジュールにおける製造作業性と搬送性という観点から光沢度を考察した結果を示す図
【図１５】光沢度Ｇs（θ）の測定概念図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールの封止材および太陽電池モジュールの製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。また、平面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付す場合がある。また、断面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付さない場合がある。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の太陽電池モジュールの製造方法で得られた太陽電池モジュール５０を模式的に示す断面図、図２は、同太陽電池モジュールの斜視図、図３は、同太陽電池モジュールの積層工程を示す図、図４は、同太陽電池モジュールの製造工程を示すフローチャートである。実施の形態１の太陽電池モジュールの製造方法は、透光性基板１であるガラス基板上に、第１の封止材である受光面封止材２、タブ線４により接続され同一面上に配列された複数の太陽電池セル３と、第２の封止材である裏面封止材５と、バックシート６とを順次積層し、積層体１０を形成する工程と、積層体１０を加熱加圧し、太陽電池セル３を封止する工程とを含む。積層体１０を形成する工程に先立ち、受光面封止材２の少なくとも一方の面の光沢度を測定し、所望の光沢度とする。つまり、受光面封止材２は、光沢度を判断基準として選択される。なお、光沢度の測定は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づく方法により測定する。
【００１６】
太陽電池セル３は、図２に示すように、タブ線４によって複数個接続されストリングスＳを構成する。加熱加圧された積層体１０は、フレーム７で周囲を固定され太陽電池モジュール５０を構成する。実施の形態１の太陽電池モジュールの製造方法では、受光面封止材２を下層側に配して積層される。なお、透光性基板１側に接する第１の封止材すなわち受光面封止材２の第１の面すなわち受光面２Ａ側の面の光沢度は、３．２以上８９．１以下とする。ただし、搬送時に位置ずれを生じるのを防ぐには２０．５以上８９．１以下とする必要がある。さらに、太陽電池セル３の受光面３ａ側に配される、受光面封止材２の第２の面すなわち裏面２Ｂ側の面の光沢度は８９．１以下とする。
【００１７】
さらに、太陽電池セル３の裏面３ｂ側に配される第２の封止材すなわち裏面封止材５もＥＶＡ樹脂で構成され、高分子樹脂フィルムを積層一体化したバックシート６の積層で構成される。裏面封止材５のバックシート６側に接する第４の面すなわち裏面５Ｂ側の面の光沢度は、３．２以上８９．１以下である。裏面封止材５の太陽電池セル３の裏面３ｂ側に接する第３の面すなわち受光面５Ａ側の面は光沢度が８９．１以下である。
【００１８】
なお光沢度は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づき、試料面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光器で測ることによって得られる。光源の開口はレンズの焦点位置にあるものとし、試料の位置に鏡面を置いたとき、光源の開口の像が受光器の開口の中央に鮮明な像を作るものとする。入射角は、光源の開口の中心とレンズの中心すなわちレンズの主点とを結ぶ線と、試料面の法線とがなす角とする。開き角α1，α2は、光源および受光器の開口をレンズの位置で張る角、開き角は開口の像がレンズの位置で張る角とする。入射側及び受光側の光軸は、試料面で交わるものとする。ただし、開口は、その位置における光源フィラメントで代用してもよい。通常、光沢度は、入射角２０°、４５°、６０°、７５°、８５°で測定する。
【００１９】
光沢度Ｇs（θ）の測定概念図を図１５に示す。試料面２００の法線２０１に対して入射角θで光源２０２より光を入射し、反射角θで反射する鏡面反射光束φsを受光器２０３で測定する。ただし、屈折率が１．５６７であるガラス表面の同一入射角θでの鏡面反射光束φosを基準として、その比で％表示で表す。
Ｇs（θ）＝（φs／φos）×１００
【００２０】
光沢度測定については一般的に入射角  ６０°、４５°、２０°が使用される。ＪＩＳ  Ｚ８７４１に準拠する測定では入射角６０°測定時に光沢度が１０以下の場合は入射角８５°で測定し、入射角６０°測定で光沢度が７０を超える場合には、入射角２０°で測定する。本実施の形態ではＪＩＳ  Ｚ８７４１に準拠して試験および評価を行った。
【００２１】
次に、図４を参照して、太陽電池モジュールの製造方法について説明する。まず、ステップＳ１０１で太陽電池セル３を形成する。次いでステップＳ１０２で太陽電池セル３にタブ線４を固着することで、複数の太陽電池セル３をタブ線４で接続し、ストリングスＳを形成する。次いで受光面封止材２および裏面封止材５の調整および光沢度の検査ステップＳ２００を実施し、上記光沢度を有する受光面封止材２および裏面封止材５を用意する。続いて図３に示すように、搬送装置１００上で、ステージｓ１に示すように、透光性のガラス基板からなる透光性基板１上に、受光面封止材２を積層する。そして受光面封止材２の積層された透光性基板１を、太陽電池セル３を積層する位置まで、搬送する。搬送後にステージｓ２に示すように、透光性基板１上に積層された受光面封止材２上に太陽電池セル３を積層する。その後、太陽電池セル３の積層された透光性基板１を次工程に搬送しステージｓ３に示すように、裏面封止材５、バックシート６を積層し、ステップＳ１０３で積層体１０を形成する。そして積層体１０はラミネート装置に搬送される。
【００２２】
そして、ステップＳ１０４により減圧工程を実施し上記積層によって得られた積層体１０の搬入された、図示しない、ラミネート装置内を減圧する。この後ステップＳ１０５により一括熱処理工程を実施し、積層体１０を溶融加圧工程で加圧する。そしてこの後、冷却硬化させ、ステップＳ１０６により図１および図２に示した太陽電池モジュール５０が形成される。実施の形態１の太陽電池モジュール５０の製造方法は、このとき、いかに受光面封止材２および裏面封止材５と当接部材とのずれを生じさせることなく積層体１０を形成するために、受光面封止材２と裏面封止材５との光沢度を最適化するものである。当接部材とは透光性基板１、太陽電池セル３、タブ線４、バックシート６である。
【００２３】
以上のようにして得られた太陽電池モジュール５０において、光起電力素子は、複数の太陽電池セル３がアレイ状に配置され、タブ線４で電気的に接続されて構成されている。
【００２４】
受光面封止材２には、ＥＶＡを用いた。実施の形態１では、受光面封止材２にはＥＶＡを用いたが、この他、ポリエチレンポリプロピレン、ポリカーボネートポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂をはじめとする透光性を有する熱硬化性樹脂あるいはその積層体を使用することが可能である。さらにまた、これら受光面封止材２に用いられる封止用樹脂は、耐候性、強度、接着性を向上させるために架橋させることが効果的である。受光面封止材２の接着性は、透光性基板１との接着性に加え、太陽電池セル３を備えた光起電力素子との接着性も求められる。架橋の方法としては熱によりラジカルを生成するものが有効である。さらに、耐光性を向上させるため紫外線吸収剤を添加することが好ましい。ただし、モジュールの出力を向上させるためには紫外線吸収剤量を減少させることが好ましい。
【００２５】
透光性基板１の受光面には、太陽光が入射する。なお、ここでは透光性基板１として透光性のガラス基板を用いているが、透光性を有する材料であれば例えば樹脂板などを使用してもよい。透光性基板１は、太陽電池モジュール５０の受光面Ａ側に位置する受光面封止材２の外表面に固定されている。
【００２６】
バックシート６は、太陽電池モジュール５０の裏面Ｂ側に位置する裏面封止材５の外表面に固定されており、太陽電池セル３を湿気から保護する機能を有している。バックシート６は、裏面封止材５と接する面ではそれらと密着性が高い樹脂であるのが望ましい。バックシート６の大気側最外層はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Ｐｏｌｙ  Ｅｔｙｌｅｎ  Ｔｅｌｅｆｔａｒａｔｅ）またはポリビニリデンフタレート（ＰＶＦ：Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎ  Ｆｔａｒａｔｅ）をはじめとする耐候性が高い樹脂であることが好ましい。
【００２７】
なお、裏面封止材５は白色であることが好ましい。裏面封止材５を構成する樹脂が白色であることが好ましい理由は、透光性基板１と受光面封止材２に入ってきた光が、白色のオレフィン系樹脂で反射されて光路長の損失なく太陽電池に入射して発電に寄与するためである。
【００２８】
受光面封止材２の透光性基板１と接触する第１の面である受光面２Ａ側の面の光沢度は３．２以上８９．１以下が好ましい。その理由は、光沢度が３．２より小さい場合には、図３のステージｓ２で示される太陽電池モジュール搬送工程で受光面封止材２が滑ってしまい、上に積層された太陽電池セル３の配置がずれてしまい、太陽電池モジュール５０の生産性が低下してしまうためである。また、光沢度が８９．１より大きい場合、太陽電池モジュール５０に受光面封止材２を積層する過程で受光面封止材２の光沢面同士が触れるとお互いに貼り付いてしまい、太陽電池モジュール５０の生産性が低下してしまうためである。ただし、光沢度が小さいと搬送時に位置ずれを生じることがあるため、搬送時に位置ずれを生じるのを防ぐには、光沢度を２０．５以上８９．１以下とする必要がある。
【００２９】
受光面封止材２の透光性基板１側である第１の面すなわち受光面２Ａの光沢度は、小さすぎると透光性基板１であるガラスとの間で滑りが発生するので不適切である。また、大きすぎると第１の面同士が貼り付くために不適切である。受光面封止材２の受光面２Ａの光沢度について、適切な値を選択することにより、滑りと貼り付きの両者を抑制する効果がある。
【００３０】
受光面封止材２の太陽電池セル３側である第２の面すなわち裏面２Ｂは、ラミネート時のガスの抜けを良くするため、エンボス形状を設けるなどして凹凸があることが好ましい。エンボス形状についても光沢度で管理できる。受光面封止材２の裏面２Ｂ側の面の光沢度は１０以下であることが望ましい。受光面封止材２の裏面２Ｂの光沢度について、１０以下とすることにより、ラミネート時のガスの抜けを良くし、ラミネート時の気泡の発生を抑制する効果がある。
【００３１】
裏面封止材５のバックシート６側である第４の面すなわち裏面５Ｂの光沢度は、小さすぎるとバックシート６との間で滑りが発生するので不適切である。また、大きすぎると第４の面同士が貼り付くために不適切である。裏面封止材５の裏面５Ｂの光沢度について、適切な値を選択することにより、滑りと貼り付きの両者を抑制する効果がある。裏面封止材５のバックシート６側に接する裏面５Ｂ側の面の光沢度については、受光面封止材２の受光面２Ａ側である第１の面と同様に光沢度３．２以上８９．１以下が好ましい。さらに、光沢度３５以上４９以下がより好ましい。その理由は裏面封止材５とバックシート６との接する面の摩擦が小さくなると図３にステージｓ３で示したように、バックシート６まで積層された積層体の搬送工程でバックシート６が滑って、効率的に生産できなくなるためである。
【００３２】
裏面封止材５の太陽電池セル３側の第３の面すなわち受光面５Ａは、ラミネート時のガスの抜けを良くするため、エンボス形状を設けるなどして凹凸があることが好ましい。エンボス形状についても光沢度で管理できる。裏面封止材５の受光面５Ａの光沢度は１０以下であることが望ましい。裏面封止材５の受光面５Ａの光沢度について、１０以下とすることにより、ラミネート時のガスの抜けを良くし、ラミネート時の気泡の発生を抑制する効果がある。
【００３３】
さらに、太陽電池セル３の裏面３ｂ側に配される第２の封止材すなわち裏面封止材５もＥＶＡ樹脂で構成され、高分子樹脂フィルムを積層一体化したバックシート６の積層で構成される。裏面封止材５のバックシート６側に接する第４の面すなわち裏面５Ｂ側の面の光沢度が３．２以上８９．１以下である。裏面封止材５の太陽電池セル３の裏面３ｂ側に接する受光面５Ａ側の面の光沢度が８９．１以下である。
【００３４】
なお、受光面封止材２あるいは裏面封止材５の滑りを抑制するために封止材の端面に折り目、あるいはカールを付けることで、なお、封止材の滑りを抑制することが可能である。
【００３５】
また、受光面封止材２の表面を裏側に折り曲げて、透光性基板１と受光面封止材２との界面に間隙を形成することで、透光性基板１に対する受光面封止材２の滑りを抑制するとともに透光性基板１の面との間を確保し、ガスの抜けを調整しても良い。
【００３６】
また、透光性基板１のガラス面と受光面封止材２との間のガスの抜けを良くするために、透光性基板１のガラス面と接する面の一部にエンボスをつけて光沢度を３．２より小さくしても良い。ガラス面と接する面の一部とは、ガラス面の面積に対して７０％以下程度をいうものとする。
【００３７】
光沢度の測定は非接触で測定可能であり、受光面封止材２、裏面封止材５の表面に影響を与えることなく、容易に高精度の測定が可能である。受光面封止材２、裏面封止材５のいずれについても、封止材表面の光沢度を管理する理由は摩擦力と光沢度の間に相関があり、製造工程内で摩擦を測定するよりも、光沢度を管理する方が簡便で、より低コストに運用可能であるためである。光沢度はインラインセンサで測定可能であり、量産設備への設置も容易であり、安価に管理が可能である。
【００３８】
受光面封止材２と裏面封止材５とで光沢度の異なる材料を用いる場合、インラインセンサを量産設備へ設置することにより、受光面封止材２と裏面封止材５との識別が可能になり、受光面封止材２と裏面封止材５との誤使用が防止できる。
【００３９】
また、受光面封止材２の第１の面と第２の面とで光沢度の異なる材料を用いる場合、インラインセンサを量産設備へ設置することにより、第１の面と第２の面との識別が可能になり、第１の面と第２の面との誤使用が防止できる。
【００４０】
封止材を使用する製品としては、例えば結晶系太陽電池をはじめとする太陽電池セルを用いることができる。結晶系太陽電池セルとしては、例えば単結晶シリコン太陽電池セル、多結晶シリコン太陽電池セルなどが挙げられるが、太陽電池モジュールの製造方法に限定されるものではない。
【００４１】
上記構成によれば、表面の光沢度を判断基準として封止材を選択することで管理が容易であり、生産工程における太陽電池モジュールの搬送速度をより高速にすることができ、生産性に優れた太陽電池モジュールを得ることができるという効果を奏する。なお、通例の封止材の光沢度は５から１０程度であるが、光沢度を判定基準にして滑りを抑制するという思想はなかった。
【００４２】
以下、実施例について説明する。
【００４３】
実施例１．
透光性基板１として白板ガラス（１７００ｍｍ×１０００ｍｍ×３．２ｍｍ）を準備した。透光性基板１側に接する受光面封止材２として以下の１４枚を用意した。受光面封止材２は、それぞれ光沢度が３．２，５．１，１０．２，２０．５，２４．５，３０．１，３４．８，３９．２，４３．１，４６．８，４９．５，８０．４，８９．１，９９．２であった。太陽電池セル３を備えた光起電力素子側にＥＶＡ樹脂の裏面封止材５、高分子樹脂フィルムを積層して一体化したバックシート６を１７５０ｍｍ×１０５０ｍｍに裁断した。
【００４４】
そして、まず透光性基板１、受光面封止材２、太陽電池セル３を備えた光起電力素子を積層して、５０ｍｍ／ｓｅｃ，１００ｍｍ／ｓｅｃ，２００ｍｍ／ｓｅｃ，３００ｍｍ／ｓｅｃ，４００ｍｍ／ｓｅｃ，５００ｍｍ／ｓｅｃ，６００ｍｍ／ｓｅｃ，１０００ｍｍ／ｓｅｃの速さで搬送し、停止させた。その後、裏面封止材５、バックシート６を積層して、５０ｍｍ／ｓｅｃ，１００ｍｍ／ｓｅｃ，２００ｍｍ／ｓｅｃ，３００ｍｍ／ｓｅｃ，４００ｍｍ／ｓｅｃ，５００ｍｍ／ｓｅｃ，６００ｍｍ／ｓｅｃ，１０００ｍｍ／ｓｅｃの速さで１ｍ搬送し、停止させた。その際の受光面封止材２が進行方向に対して動いた距離を画像検査機で測定した。
【００４５】
図３に示したステージｓ３の状態で、図示しないラミネート装置に搬入し、１６０℃の高温で真空引きを５ｍｉｎ行い、プレス時圧力５０ｋＰａ、プレス時間５ｍｉｎでラミネート処理を行った。
【００４６】
図５および図６は、各搬送速度の場合に、封止材移動距離と光沢度の関係を測定した結果を示し、具体的には太陽電池モジュールをラミネート装置まで搬送する際の封止材移動距離と光沢度の関係を測定した結果を示す表図および図である。透光性基板１、受光面封止材２、太陽電池セル３を備えた光起電力素子を積層して搬送した場合、図５に示す表および図６の結果より、搬送速度５０ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が３．２以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを生産可能であった。搬送速度が１００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が５．１以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が１０．２以上であれば、封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。搬送速度が３００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が１０．２以上であれば、封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。また搬送速度が４００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が２０．５以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。また搬送速度が５００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が２０．５以上あれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。搬送速度が６００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が２０．５以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。搬送速度が１０００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が３４．８以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。図６は、縦軸を封止材移動距離、横軸を光沢度とし、Ｖ1は搬送速度５０ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖ2は搬送速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖ3は搬送速度２００ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖ4は搬送速度３００ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖ5は搬送速度４００ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖ6は搬送速度５００ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖ7は搬送速度６００ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖ8は搬送速度１０００ｍｍ／ｓｅｃの封止材移動距離−光沢度曲線を示す。
【００４７】
図５および図６から、実施の形態１でも述べたように、受光面封止材２の透光性基板１と接触する面である受光面２Ａ側の面の部分の光沢度は３．２以上８９．１以下が好ましい。望ましくは受光面封止材２の受光面２Ａ側の面の部分の光沢度は５．１以上が好ましい。搬送速度が大きくなっても移動距離を１ｍｍ以下に抑えることができる。さらに望ましくは受光面封止材２の受光面２Ａ側の面の部分の光沢度は１０．２以上が好ましい。また、製造作業性が良好となる搬送速度３００ｍｍ／ｓｅｃから５００ｍｍ／ｓｅｃの場合、受光面封止材２の受光面２Ａ側の面の部分の光沢度を３９．２以上とすることで、移動距離を１ｍｍ以下に抑制することができる。以上の範囲に光沢度を選択することで、太陽電池モジュール搬送工程で封止材が滑ってしまい、上に積層された太陽電池セル３の配置がずれてしまい、太陽電池モジュール５０の生産性が低下してしまうのを、より抑制することができる。
【００４８】
実施例２．
透光性基板１に受光面封止材２を積層する際に、受光面封止材２のガラス面と接する光沢面同士が貼り付いた場合の作業性を想定して、光沢度３．２から９９．２のＥＶＡを貼り合わせて貼り付きの強度をプッシュプルゲージで確認し、さらに作業性を確認した。積層工程と、搬送工程については実施例と同様に実施した。図７および図８は、実施例２の太陽電池モジュールにおける太陽電池セルに接する面の光沢度を３．２から９９．２まで変化させた場合のＥＶＡ貼り付き強度と貼り付き幅の関係を測定した測定結果を示す表図および図である。図９は、実施例２の太陽電池モジュールにおける製造作業性と搬送性という観点から光沢度を考察した結果を示す図である。
【００４９】
太陽電池セルに接する面の光沢度を３．２から９９．２まで変化させた場合のＥＶＡ貼り付き強度と貼り付き幅の関係を測定した。測定結果を図７に示す表図および図８のグラフで示す。ＥＶＡの貼り付き幅とは作業中にＥＶＡの光沢面が同士が接触している幅である。その場合、接触した面はお互いに摩擦力および粘着性を有するため貼り付いた幅が広くなるほど引き剥がしにかかる労力が大きくなる。よって、その指標を貼り付き幅で示した。図８は、縦軸を貼り付き強度、横軸を光沢度とし、Ｗ1は貼り付き幅１０ｍｍ、Ｗ2は貼り付き幅５０ｍｍ、Ｗ3は貼り付き幅１００ｍｍ、Ｗ4は貼り付き幅２００ｍｍ、Ｗ5は貼り付き幅５００ｍｍの貼り付き幅−光沢度曲線を示す。
【００５０】
なお、生産工程上封止材が貼り付く場合には約２００ｍｍから５００ｍｍ幅程の貼り付きが発生する。また、生産工程内で確認した結果、人間の力で難なく、３０分間、断続的かつ効率良く引き剥がしが可能な力は２３Ｎであった。よって、光沢度９９．２の引き剥がしにかかる力は２５Ｎであるため、光沢度８９．１以下おおむね８９以下であれば効率的に作業が可能である。
【００５１】
なお、封止材同士の引き剥がし易さを向上させるために、封止材の光沢面内に光沢度に差をもたせ、光沢度の高い部分と光沢度の低い部分を作るのが理想的である。
【００５２】
生産工程における搬送という観点では生産性を高めるために３００ｍｍ／ｓｅｃ以上で積層体１０を搬送するのが好ましい。
【００５３】
次に、作業性と搬送性という観点から光沢度を考察した。その結果を図９に示す。移動距離が２ｍｍより大きい条件の場合は、受光面封止材２にすべりが発生しており、やや問題ありで判定△である。移動距離が１ｍｍ以上２ｍｍ以下の条件の場合は、微動しているが搬送に大きな問題は無く、可で判定○である。移動距離が１ｍｍ未満の条件は搬送に問題なく、良好で判定◎である。搬送速度が大きくなると滑り易くなるので、判定を○とするためには、光沢度を大きくする必要がある。
【００５４】
即ち、搬送速度が５０ｍｍ／ｓｅｃから２００ｍｍ／ｓｅｃである条件では、光沢度を１０．２以上とすれば、微動はあるが搬送に大きな問題は無い。また光沢度を２０．５以上、おおむね２１以上とすれば、搬送に問題は無い。
【００５５】
また、搬送速度が３００ｍｍ／ｓｅｃから５００ｍｍ／ｓｅｃである条件では、光沢度を２０．５以上とすれば、微動はあるが搬送に大きな問題は無い。また光沢度を３４．８おおむね３５以上とすれば、搬送に問題は無い。
【００５６】
また、搬送速度が６００ｍｍ／ｓｅｃから１０００ｍｍ／ｓｅｃである条件では、光沢度を２４．５以上とすれば、微動はあるが搬送に大きな問題は無い。また光沢度を４３．１以上とすれば、搬送に問題は無い。
【００５７】
一方で、光沢度が８０．４以上になると、作業性に問題が発生する。光沢度が８９．１を超えると、引き剥がしが困難で不可すなわち作業性の判定×である。光沢度が８０．４から８９．１では、作業性に大きな問題は無いが、微粘着が発生し、作業性の判定○である。光沢度が８０．４未満では、作業性には問題なく、作業性の判定◎である。
【００５８】
以上の結果から、太陽電池モジュールの標準的な製造ラインでは、搬送速度は３００ｍｍ／ｓｅｃから５００ｍｍ／ｓｅｃが一般的である。この場合、光沢度は２０．５から８９．１、おおむね２１から４９であることが望ましい。また、図９からもわかるように、搬送性および作業性の両方の観点から、光沢度は３４．８から４９．５おおむね３５から４９であることがより望ましい。
【００５９】
生産性に余裕があって搬送速度を遅くできる製造ラインでは、搬送速度は５０ｍｍ／ｓｅｃから２００ｍｍ／ｓｅｃとすることがある。この場合、光沢度は１０．２から８９．１、おおむね１０．５から８９であることが望ましい。また、搬送速度が５０ｍｍ／ｓｅｃから２００ｍｍ／ｓｅｃである場合、光沢度は２０．５から４９．５おおむね２１から４９であることがより望ましい。
【００６０】
実施例２の場合も、実施例１と同様に、ラミネート装置を用い、１６０℃の高温で真空引きを５ｍｉｎ行い、プレス時圧力５０ｋＰａ、プレス時間５ｍｉｎでラミネート処理を行った。
【００６１】
実施例３．
また、透光性基板１上での滑り易さを想定して、ガラス基板からなる透光性基板１上に２００ｍｍ×２００ｍｍの受光面封止材２の光沢面が接するように、受光面封止材２を置き、その上に５ｃｍ×１０ｃｍの底面積のある１ｋｇの重りを載せてＥＶＡからなる受光面封止材２と１ｋｇの重りを両面テープで固定してプッシュプルゲージでＥＶＡとガラス基板間で滑りが開始するときの摩擦力を測定した。この場合の受光面封止材２は室温２５℃で光沢度３．２から９９．２の受光面封止材２を数種類用意して試験を行った。その結果を図１０の表および図１１に示す。図１０および図１１は、実施例３の太陽電池モジュールにおける受光面封止材の太陽電池セルに接する面の光沢度と摩擦力との関係を測定した結果を示す表図および図である。図１１では、縦軸は摩擦力、横軸は光沢度である。
【００６２】
なお、実施例１で得られた、光沢度が高いほど、搬送速度が速くなっても封止材のズレが小さくなる現象については図１０に示す実施例３の表の通り、光沢度が上がる程、摩擦力が向上しているためである。実施例２についても積層工程と搬送工程については同様であった。
【００６３】
上記実施例３から、生産上の搬送速度および光透光性基板に接する封止材の光沢度または摩擦力を規定することで太陽電池モジュールの生産性を向上することが可能となる。
【００６４】
光沢度の測定には、センサをインライン化することで、常に非接触で封止材のすべり性を確認することができ、封止材のすべりを予測して、封止材の置き位置をコントロールすることも可能となる。また、封止材の温度を融点付近まで近づけても、光沢度の測定は可能であり、滑りを生じることなく封止材が溶融するため、光沢度のコントロールが可能になる。
【００６５】
実施例３の場合にも、図３に示したラミネート装置を用い、１６０℃の高温で真空引きを５ｍｉｎ行い、プレス時圧力５０ｋＰａ、プレス時間５ｍｉｎでラミネート処理を行った。
【００６６】
実施の形態２．
実施の形態１では、透光性基板１、受光面封止材２、太陽電池セル３を積層した積層体を図３のステージｓ２の状態で搬送し、さらに裏面封止材５、ＰＥＴ製のバックシート６を積層した積層体をステージｓ３の状態では１ｍだけ搬送し、ラミネートを実施したが、実施の形態２では、透光性基板１、受光面封止材２、太陽電池セル３、裏面封止材５、バックシート６を積層した積層体をステージｓ３の状態で搬送した。他の条件については実施の形態１と同様である。また、以下の実施の形態２から４についても、構成部材についても実施の形態１と同様であるため、同一図面を参照するものとする。
【００６７】
なお、図１２および図１３は、各搬送速度の場合に、封止材移動距離と光沢度の関係を測定した結果を示し、具体的には太陽電池モジュールをラミネート装置まで搬送する際の封止材移動距離と光沢度の関係を測定した結果を示す表図および図である。図１２の表および図１３の結果より、透光性基板１上に、受光面封止材２、太陽電池セル３、裏面封止材５、バックシート６を積層した場合は使用した部材の重量があるため、摩擦力が増大して搬送中のずれは小さくなる。
【００６８】
搬送速度５０ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が３．２以下でも裏面封止材５およびバックシート６を積層後の移動距離が２ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。
【００６９】
搬送速度が１００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が３．２以下でも裏面封止材５およびバックシート６を積層後の移動距離が１ｍｍ以下であり問題なく、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。
【００７０】
搬送速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が３．２以上であっても、封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり、位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。
【００７１】
搬送速度が３００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が５．１以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。
【００７２】
搬送速度が４００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が１０．２以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。
【００７３】
搬送速度が５００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が１０．２以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。
【００７４】
搬送速度が６００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が１０．２以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。
【００７５】
搬送速度が１０００ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合は光沢度が２０．５以上であれば封止材の移動距離が２ｍｍ以下であり位置ずれなしに太陽電池モジュールを問題なく生産可能であった。
【００７６】
図１４は、実施の形態２の太陽電池モジュールにおける製造作業性と搬送性という観点から光沢度を考察した結果を示す図である。透光性基板１、受光面封止材２、太陽電池セル３を備えた光起電力素子、裏面封止材５、ＰＥＴ製のバックシート６を積層した状態での搬送は、ラミネート工程の前の搬送工程である。ラミネート工程は真空引きしながら加熱する工程であり、太陽電池モジュールの製造工程の中で最も時間がかかる工程である。従って、その前の搬送工程は、時間を短縮することが望まれる。そこで、作業性と搬送性という観点から光沢度を考察した。その結果を図１４に示す。図９を参照して実施例１で説明したのと同様、実施の形態２の場合でも、主に受光面封止材２と透光性基板１との間にすべりが発生しており、判定△である。判定〇の場合は、微動しているが搬送に大きな問題は無く、積層された状態は概ね良好であり、判定○である。搬送速度が大きくなると滑り易くなるので、判定を○とするためには、光沢度を大きくする必要がある。図１４から明らかなように、搬送速度は、３００ｍｍ／ｓｅｃから５００ｍｍ／ｓｅｃおよび６００ｍｍ／ｓｅｃから１０００ｍｍ／ｓｅｃが望ましい。
【００７７】
搬送速度が３００ｍｍ／ｓｅｃから５００ｍｍ／ｓｅｃの条件および６００ｍｍ／ｓｅｃから１０００ｍｍ／ｓｅｃの条件のいずれの条件でも、光沢度を１０．２以上とすれば、微動はあるが搬送に大きな問題は無い。また光沢度を２０．５以上とすれば、搬送に問題は無い。さらに望ましくは、搬送速度が３００ｍｍ／ｓｅｃから５００ｍｍ／ｓｅｃのとき、光沢度を３４．８以上とすれば、封止材のずれを０．５ｍｍ以下に抑制することができる。
【００７８】
この場合、光沢度は１０．２から８９．１おおむね１１から８９であることが望ましい。また、光沢度はさらに望ましくは、２０．５から４９．５おおむね２１から４９であることがより望ましい。
【００７９】
実施の形態３．
実施の形態３の太陽電池モジュール５０は、受光面封止材２と裏面封止材５で光沢度が異なる。それ以外の構成は実施の形態１の太陽電池モジュール５０と同じである。光沢度の高い封止材を受光面封止材に用いる。
【００８０】
作業性および搬送性は、透光性基板１であるガラス基板に接する面である受光面側の光沢度で決定されるので、裏面封止材については任意に選択できる。従来の封止材の光沢度は約５から１０程度であるので、裏面封止材を従来の光沢度と同等とすることで、裏面封止材については通例の材料を使用することができ、製造コストが削減できる。
【００８１】
また、受光面封止材２と裏面封止材５とで光沢度を変えることで、ラミネート工程において、受光面封止材２および裏面封止材５と透光性基板１およびバックシート６との隙間から気泡が脱離し易く、気泡の少ない封止体を得ることができるという利点がある。
【００８２】
また、光沢度が５から１０程度の材料と、光沢度が３５から５０の材料では、目視で識別が可能であり、また光沢度センサでも容易に識別が可能である。従って、受光面封止材２と裏面封止材５との光沢度を変えても、製造上の管理は容易である。
【００８３】
即ち、受光面封止材２と裏面封止材５との光沢度を変えることで、製造コストが削減できるとともに、製造上の管理を可能とできる。この場合、受光面封止材２の光沢度は５から１０程度が望ましい。裏面封止材５の光沢度は３５から５０が望ましい。
【００８４】
実施の形態４．
実施の形態４は、受光面封止材２の受光面２Ａ側と裏面２Ｂ側で光沢度が異なる例である。それ以外の構成は実施の形態１と同じである。光沢度の高い第１の面を受光面封止材２の受光面２Ａ側に用いる。
【００８５】
作業性および搬送性は、透光性基板１であるガラス基板に接する面である受光面２Ａ側の光沢度で決定されるので、裏面２Ｂ側については任意に選択できる。通例の封止材の光沢度は約５から１０程度であるので、裏面２Ｂ側を通例の光沢度と同等とすることで、片面については通例の太陽電池モジュールと同様に製造することができ、製造コストが削減できる。
【００８６】
また、受光面封止材２の受光面２Ａ側と裏面２Ｂ側とで光沢度を変えることで、ラミネート工程において、気泡が隙間から脱離し易く、気泡の少ない封止体を得ることができるという利点がある。
【００８７】
また、光沢度が５から１０程度の材料と、光沢度が３５から５０の材料では、目視で識別が可能であり、また光沢度センサでも容易に識別が可能である。従って、受光面側と裏面側での光沢度を変えても、製造上の管理は容易である。
【００８８】
即ち、受光面封止材２の受光面２Ａ側と裏面２Ｂ側の光沢度を変えることで、製造コストが削減できるとともに、製造上の管理を可能とできる。この場合、一方の面の光沢度は５から１０程度が望ましい。もう一方の面の光沢度は３５から５０が望ましい。
【００８９】
また、光沢度が５から１０程度の材料と、光沢度が３５から５０の材料では、目視で識別が可能であり、また光沢度センサでも容易に識別が可能である。従って、受光面封止材と裏面封止材との光沢度を変えても、製造上の管理は容易である。
【００９０】
以上のように、搬送速度、封止材の光沢度を規定することで、生産性に優れた太陽電池モジュールを得ることができるという効果を奏する。
【００９１】
なお、実施の形態１から４では、透光性基板、受光面封止材、太陽電池セル、裏面封止材、バックシートの順に積層し、位置ずれをより抑制できるようにしたが、両面受光の太陽電池セルの場合には、ラミネート室内で下側に配される側を受光面封止材とするものとする。受光面側での位置ずれを抑制することで、より容易に信頼性の高い太陽電池を得ることができる。また、バックシート、裏面封止材、太陽電池設、受光面封止材、透光性基板の順に、実施の形態１から４の太陽電池モジュールの積層方向とは逆方向に積層する場合には、バックシートと当接する裏面封止材の面の光沢度を、透光性基板と当接する受光面封止材の面として光沢度を扱うことで同様の効果を得ることができる。
【００９２】
以上のように、搬送速度、封止材の光沢度および摩擦力を規定することで、生産性に優れた太陽電池モジュールを得ることができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００９３】
１  透光性基板、２  受光面封止材、２Ａ  受光面、２Ｂ  裏面、３  太陽電池セル、４  タブ線、５  裏面封止材、６  バックシート、７  フレーム、１０  積層体、５０  太陽電池モジュール、２００  試料面、２０１  法線、２０２  光源、２０３  受光器。
【図１】
2018083733.tif 000003
【図２】
2018083733.tif 000004
【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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【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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【図１５】
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【国際調査報告】
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2018083733.tif 000019
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