(57)【要約】【課題】ラミネート処理のスループットを向上させる。【解決手段】まず、被保護部材である太陽電池セルをラミネート用の保護フィルムで挟んでプレス式のラミネート装置１００内に配置する。次いで、保護フィルムを加熱するとともに、保護フィルムの温度がこの保護フィルムの軟化点以上である第１の温度になったときに、保護フィルム及び太陽電池セルのプレスを開始する。そして保護フィルム及び被保護部材をプレスしたまま、保護フィルムを、第１の温度よりも高い第２の温度（目標温度）に保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被保護部材をラミネート用の保護フィルムで挟んでプレス式のラミネート装置内に配置する工程と、
前記保護フィルムを加熱するとともに、前記保護フィルムの温度が前記保護フィルムの軟化点以上である第１の温度になったときに、前記保護フィルム及び前記被保護部材のプレスを開始する工程と、
前記保護フィルム及び前記被保護部材をプレスしたまま、前記保護フィルムを、前記第１の温度よりも高い第２の温度に保持する工程と、
を備えるラミネート処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載のラミネート処理方法において、
前記保護フィルム及び前記被保護部材をプレスする前に、前記ラミネート装置の内側の排気を完了するラミネート処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のラミネート処理方法において、
前記保護フィルムを前記第２の温度に保持した後、前記保護フィルムを冷却し始め、前記保護フィルムが常温超前記軟化点以下である第３の温度になったときに、前記プレスを終了するラミネート処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のラミネート処理方法において、
前記被保護部材は、可撓性基板を用いて形成された太陽電池セルであるラミネート処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載のラミネート処理方法において、
前記保護フィルムは、複数の太陽電池セルを挟んでおり、
前記複数の太陽電池セルは、配線を用いて互いに接続されているラミネート処理方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のラミネート処理方法において、
前記保護フィルムで挟まれた前記被保護部材を複数重ねて同時にラミネート処理するラミネート処理方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のラミネート処理方法において、
前記ラミネート装置は、前記保護フィルムで前記被保護部材をラミネートする加熱槽と、ラミネート後の前記被保護部材を冷却する冷却槽と、を備え、
前記加熱槽及び前記冷却槽は、それぞれプレス手段を有しており、
前記保護フィルムを、前記第１の温度よりも高い第２の温度に保持する工程以前の処理は前記加熱槽で行われ、
その後、前記被保護部材は前記冷却槽に搬送され、前記冷却槽で冷却されるラミネート処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載のラミネート処理方法において、
前記保護フィルムの上に保温部材を被せた状態で、前記ラミネート後の前記被保護部材を前記加熱槽から前記冷却槽に搬送するラミネート処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被保護部材をラミネート処理するラミネート処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被保護部材を保護する方法の一つに、ラミネート処理がある。例えば可撓性基板を用いて形成された太陽電池セルを保護する方法として、ラミネート処理が用いられている（例えば特許文献１〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１１５７１号公報
【特許文献２】特開２００８−２９６５８３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２７８６号公報
【特許文献４】特開２０１０−２３４８５号公報
【特許文献５】特開２０１０−１４９５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ラミネート処理される被処理部材の生産コストを下げるためには、被処理部材のラミネート処理のスループットを向上させる必要がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スループットが向上したラミネート処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、  被保護部材をラミネート用の保護フィルムで挟んでプレス式のラミネート装置内に配置する工程と、
前記保護フィルムを加熱するとともに、前記保護フィルムの温度が前記保護フィルムの軟化点以上である第１の温度になったときに、前記保護フィルム及び前記被保護部材のプレスを開始する工程と、
前記保護フィルム及び前記被保護部材をプレスしたまま、前記保護フィルムを、前記第１の温度よりも高い第２の温度に保持する工程と、
を備えるラミネート処理方法が提供される。
第１の温度は、軟化点以上であれば良いが、好ましくは、融点以上の温度とすることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ラミネート処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るラミネート処理方法の概略を説明するタイミングチャートである。
【図２】第１の実施形態に係るラミネート処理方法に用いられるラミネート装置の構成を示す断面図である。
【図３】太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図４】図２のラミネート装置を用いて図３に示した太陽電池セルを保護フィルムでラミネートする方法を示すフローチャートである。
【図５】図４の変形例を示すフローチャートである。
【図６】図４の変形例を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態に係るラミネート処理方法を説明するための断面図である。
【図８】第３の実施形態に係るラミネート処理方法に用いるラミネート処理装置の構成を示す図である。
【図９】図８に示したラミネート処理装置を用いてラミネート処理を行う方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態に係るラミネート処理装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るラミネート処理方法の概略を説明するタイミングチャートである。本実施形態に係るラミネート処理方法は、以下の工程を有している。まず。被保護部材である太陽電池セルをラミネート用の保護フィルムで挟んでプレス式のラミネート装置１００内に配置する。次いで、保護フィルムを加熱するとともに、保護フィルムの温度がこの保護フィルムの軟化点以上である第１の温度になったときに、保護フィルム及び太陽電池セルのプレスを開始する。第１の温度は、軟化点以上であればよいが、好ましくは、融点以上の温度とすることができる。そして保護フィルム及び被保護部材をプレスしたまま、保護フィルムを、第１の温度よりも高い第２の温度（目標温度）に保持する。
【００１１】
通常のラミネート処理は、保護フィルムが第２の温度（目標温度）になった後にプレスが開始される。これに対して本実施形態では、保護フィルムが第２の温度よりも低い第１の温度になったときにプレスを開始する。すなわち、プレス処理の前半を昇温工程の後半と重ねているため、この重ねた時間分、ラミネート処理に必要な時間が短縮される。従って、本実施形態によれば、ラミネート処理のスループットを向上させることができる。
【００１２】
一方、プレス処理を保護フィルムの温度が保護フィルムの軟化点未満のときに開始すると、保護フィルムが軟化していないため、太陽電池セルの表面に凹凸があった場合、太陽電池セルの凸部にプレスによる荷重が集中し、太陽電池セルが破損したり、太陽電池セルの位置がずれる恐れがある。これに対して本実施形態では、保護フィルムの温度がこの保護フィルムの軟化点以上である第１温度になったときに、保護フィルム及び太陽電池セルのプレスを開始する。このため、ラミネート処理時に太陽電池セルが破損したり、太陽電池セルの位置がずれることを抑制できる。
【００１３】
また保護フィルムのプレスを保護フィルムが常温に冷却されるまで継続すると、ラミネート処理のスループットが低下する。一方、保護フィルムのプレスを保護フィルムの温度が軟化点より低くなる前に終了すると、保護フィルムと太陽電池セルの線膨張係数が異なるため、保護フィルムが固まるときに保護フィルムにしわが発生する可能性がある。これに対して本実施形態では、保護フィルムを第２の温度に保持した後、保護フィルムをプレスしたまま冷却し始める。そして保護フィルムが常温より高く保護フィルムの軟化点以下である第３の温度になったときに、プレスを終了する。このため、保護フィルムのしわが発生することを抑制しつつ、ラミネート処理のスループットを向上させることができる。以下、具体的に説明する。
【００１４】
図２は、第１の実施形態に係るラミネート処理方法に用いられるラミネート装置１００の構成を示す断面図である。このラミネート装置は、処理槽１３０の中に、加熱プレート１１０，１２０、及びプレス手段１１１が設けられている。下側の加熱プレート１１０には、被保護部材の一例であるラミネート前の太陽電池モジュール２００が配置される。太陽電池モジュール２００は、太陽電池セルをラミネート処理用の保護フィルムで挟んだ構成を有している。太陽電池セルは可撓性基板を用いて形成されている。そしてプレス手段１１１は、加熱プレート１１０，１２０を相互に近づけることにより、加熱プレート１１０上の太陽電池モジュール２００を挟み込み、太陽電池セルをラミネート処理する。なお、加熱プレート１１０，１２０はヒータのほかに冷却手段（例えば水冷配管）を有している。加熱プレート１１０，１２０が有するヒータ及び冷却手段は、制御部（図示せず）によって制御されている。
【００１５】
ここで太陽電池モジュール２００は、移動可能なラミネートフレーム３０１上に載置されており、ラミネートフレーム３０１ごと加熱プレート１１０上に載置される。
【００１６】
本図に示す例では、太陽電池モジュール２００は、受光面をラミネートフレーム３０１に対向するように配置されている。そして太陽電池モジュール２００とラミネートフレーム３０１の間には、凹凸形成部材３００が配置されている。凹凸形成部材３００は例えば金網であり、太陽電池モジュール２００に対向する面に凹凸を有している。凹凸形成部材３００は、ラミネート処理時に、太陽電池モジュール２００の受光面側に位置する保護フィルムの表面に凹凸を形成する。また凹凸形成部材３００が配置されることにより、太陽電池モジュール２００の保護フィルムが加熱プレート１１０に接着することが防止される。
【００１７】
また太陽電池モジュール２００の裏面側（図中上側）と加熱プレート１２０の間には、離型シート３１０が配置されている。離型シート３１０の表面には、凹凸形成部材３００と同等の凹凸が形成されている。離型シート３１０が配置されることにより、太陽電池モジュール２００の保護フィルムが加熱プレート１２０に接着することが防止される。
【００１８】
また処理槽１３０には排気ポート（図示せず）が設けられており、処理槽１３０の中を排気して真空にすることができる。
【００１９】
図３は、太陽電池モジュール２００の構成を示す断面図である。本図に示すように、太陽電池モジュール２００は、複数の太陽電池セル２１０を配線２１２で接続したものを、ラミネート用の保護フィルム２２０及び２３０で挟むことにより形成されている。保護フィルム２２０は太陽電池セル２１０の受光面を覆っており、保護フィルム２３０は太陽電池セル２１０の裏面を覆っている。保護フィルム２２０，２３０は、太陽電池セル２１０とは線膨張係数が異なっている。なお図２に示す例では、配線２１２は太陽電池セル２１０の受光面に設けられているが、配線２１２は太陽電池セル２１０の裏面に設けられていてもよい。
【００２０】
本図に示すように、太陽電池モジュール２００は配線２１２を設けているため、保護フィルム２２０，２３０で挟まれるものには凹凸が生じる。このため、ラミネート処理におけるプレス時に、太陽電池セル２１０は、配線２１２が設けられている領域に加重が集中しやすい。しかし上記したように、本実施形態では、保護フィルム２２０，２３０の温度が保護フィルム２２０，２３０の軟化点以上である第１温度になったときに、保護フィルム２２０，２３０及び太陽電池セル２１０のプレスを開始する。このため、ラミネート処理時に太陽電池セル２１０が破損することを抑制できる。
【００２１】
図４は、図２のラミネート装置１００を用いて、図３に示した太陽電池セル２１０を保護フィルム２２０，２３０でラミネートする方法を示すフローチャートである。まず、ラミネート前の太陽電池モジュール２００をラミネートフレーム３０１上に載置する。次いで、ラミネートフレーム３０１及び太陽電池モジュール２００を、ラミネート装置１００の処理槽１３０の内部に搬入し、加熱プレート１１０の上に載置する（ステップＳ１０）。
【００２２】
次いで、処理槽１３０の内部の真空引きを開始するとともに、加熱プレート１１０，１２０の加熱を開始し、太陽電池モジュール２００を加熱し始める（ステップＳ１２）。そして太陽電池モジュール２００の温度が第１の温度に達する前、すなわち太陽電池モジュールのプレスが開始する前に処理槽１３０の真空引きが終了する（ステップＳ１４）。このため、空気を巻き込んだ状態で保護フィルム２２０，２３０が太陽電池セル２１０をラミネートすることを抑制できる。
【００２３】
次いで、太陽電池モジュール２００の温度が第１の温度になると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、プレス手段１１１が駆動し、加熱プレート１１０，１２０を用いて太陽電池モジュール２００のプレスを開始する（ステップＳ１８）。その後、加熱プレート１１０，１２０の加熱が継続されるため、太陽電池モジュール２００も昇温し続ける。そして太陽電池モジュール２００の温度が第２の温度（目標温度）に到達すると、加熱プレート１１０，１２０の出力は、太陽電池モジュール２００の温度が第２の温度に維持されるように制御される（ステップＳ２０）。
【００２４】
太陽電池モジュール２００の温度が第２の温度に予め定められた時間維持される（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）と、保護フィルム２２０，２３０は相互に接着する。その後、加熱プレート１１０，１２０の冷却が開始される（ステップＳ２４）。そして太陽電池モジュール２００の温度が第３の温度まで冷却される（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）と、加熱プレート１１０，１２０による太陽電池モジュール２００のプレスが終了する（ステップＳ２８）。その後、処理槽１３０を大気圧に開放し、ラミネート処理後の太陽電池モジュール２００を処理槽１３０から取り出す。
【００２５】
以上、本実施形態によれば、ラミネート処理のスループットを向上させることができる。また、太陽電池モジュール２００の歩留まりが低下することを抑制できる。
【００２６】
なお本実施形態において、太陽電池モジュール２００の昇温速度が処理槽１３０の真空引きの速度に対して遅い場合、図５のフローチャートに示すように、加熱プレート１１０，１２０の加熱を開始した（ステップＳ１２）後に、加熱槽に真空引きを開始（ステップＳ１３）してもよい。
【００２７】
逆に、太陽電池モジュール２００の昇温速度が処理槽１３０の真空引きの速度に対して速い場合、図６のフローチャートに示すように、加熱槽に真空引きを開始した（ステップＳ１１）後に、加熱プレート１１０，１２０の加熱を開始（ステップＳ１２）してもよい。
【００２８】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係るラミネート処理方法を説明するための断面図である。本実施形態に係るラミネート処理方法は、複数の太陽電池モジュール２００を同時にラミネート処理する点を除いて、第１の実施形態に係るラミネート処理方法と同様である。
【００２９】
詳細には、ラミネートフレーム３０１の上には、凹凸形成部材３００が配置されている。そして凹凸形成部材３００の上には、太陽電池モジュール２００が、受光面が凹凸形成部材３００に対向する向きに配置されている。そしてこの太陽電池モジュール２００の上には、離型シート３１０及び別の太陽電池モジュール２００がこの順に配置される。この太陽電池モジュール２００は、裏面が離型シート３１０に対向する向きに配置されている。そしてこの太陽電池モジュール２００の上には凹凸形成部材３００が配置されている。
【００３０】
そして加熱プレート１１０，１２０は、複数の太陽電池モジュール２００を同時に加熱及び加圧することにより、同時にラミネート処理する。
【００３１】
図７は、太陽電池モジュール２００を２つ積層した場合の例である。最下層に位置する凹凸形成部材３００には、両面あるいは太陽電池２００側に凹凸を形成し、太陽電池モジュール２００、両面に凹凸を有する離型シート３１０、及び太陽電池モジュール２００を積層体し、最上層に凹凸形成部材３００を積み重ねるようにしている。この場合において、太陽電池モジュール２００は、受光面が凹凸形成部材３００に対向し、かつ裏面が離型シート３１０に対向するように配置されるが、特にこれに限定されず、２つの太陽電池２００は、凹凸形成部材３００を挟んで、受光面側同士が対向するように配置しても良いし、裏面側同士が対向しもよい。
【００３２】
また２つの太陽電池モジュール２００の間と、両側のすべてを凹凸形成部材３００または離型シート３１０にしてもよいし、２つの太陽電池２００は、特に受光面側、あるいは裏面側を対向するように配置せずに、同じ方向で配置してもよい。さらに、図７においては、２つの太陽電池２００を積層した構成を示したが、それ以上の積層を行ってもよい。
【００３３】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、複数の太陽電池モジュール２００を同時に形成することができるため、ラミネート処理のスループットをさらに向上させることができる。またプレス手段を用いて機械的に複数の太陽電池モジュール２００をプレスするため、太陽電池モジュール２００の積み重ね数が多くなっても、太陽電池モジュール２００の一つ一つに十分な圧力を加えることができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態に係るラミネート処理方法に用いるラミネート処理装置の構成を示す図である。本実施形態に係るラミネート処理装置は、加熱処理を行う加熱槽１０１と、冷却処理を行う冷却槽１０２とを有している。加熱槽１０１と冷却槽１０２の構成は、それぞれ、第１の実施形態に示したラミネート装置１００の構成と同様である。ただし、冷却槽１０２は、加熱プレート１１０，１２０の代わりにプレート１１２，１２２を有している。プレート１１２，１２２は、ヒータなどの加熱手段を備えていないが、水冷管などの冷却手段を有している。
【００３５】
またラミネートフレーム３０１上では、凹凸形成部材３００、太陽電池モジュール２００、及び離型シート３１０の積層体の上に、保温部材３０２が被せられている。保温部材３０２は、シート又はパネル形状であり、例えば断熱材を樹脂フィルム又はラバーフィルムで挟んだ構成を有している。
【００３６】
図９は、図８に示したラミネート処理装置を用いてラミネート処理を行う方法を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ１０〜ステップＳ２２に示した処理を、加熱槽１０１で行う。ステップＳ１０〜ステップＳ２２に示した処理の詳細は、第１又は第２の実施形態と同様である。
【００３７】
太陽電池モジュール２００の温度が第２の温度に予め定められた時間維持される（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）と、保護フィルム２２０，２３０は相互に接着する。その後、プレス手段１１１は太陽電池モジュール２００のプレスを終了する（ステップＳ２３）。
【００３８】
次いで、ラミネートフレーム３０１に凹凸形成部材３００、太陽電池モジュール２００、離型シート３１０、及び保温部材３０２を載せた状態で、ラミネートフレーム３０１を加熱槽１０１から取り出して冷却槽１０２に搬送する（ステップＳ１００）。なおステップＳ１００において、太陽電池モジュール２００の上には保温部材３０２が被せられているため、搬送時に太陽電池モジュール２００が保護フィルム２２０，２３０の軟化点未満に冷却されることを抑制できる。
【００３９】
そして、加熱槽１０１には次のラミネートフレーム３０１が、凹凸形成部材３００、太陽電池モジュール２００、離型シート３１０、及び保温部材３０２を載せた状態で搬入され（ステップＳ１０）、次の太陽電池モジュール２００のラミネート処理が行われる。
【００４０】
このラミネート処理と並行して、冷却槽１０２に搬送されたラミネートフレーム３０１上の凹凸形成部材３００、太陽電池モジュール２００、離型シート３１０、及び保温部材３０２は、プレート１１２，１２２によってプレスされ（ステップＳ１０２）、その状態でプレート１１２，１２２によって冷却される（ステップＳ１０４）、そして太陽電池モジュール２００の温度が第３の温度まで冷却される（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）と、加熱プレート１１０，１２０による太陽電池モジュール２００のプレスが終了する（ステップＳ１０８）。その後、処理後の太陽電池モジュール２００を冷却槽１０２から取り出す。
【００４１】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態では、第１又は第２の実施形態と同様の効果を得ることができる、また、一つの槽で全ての処理を行う場合、ラミネート処理を一回行うたびに、加熱プレート１１０，１２０の加熱及び冷却を行う必要がある。これに対して本実施形態では、ラミネートのための加熱及び加圧処理を加熱槽１０１で行い、その後の冷却処理を冷却槽１０２で行っている。このため、加熱プレート１１０，１２０を加熱したまま保持することができる。また、太陽電池モジュール２００の冷却を開始するときにプレート１１２，１２２は加熱されておらず、太陽電池モジュール２００の冷却速度を早くすることができる。従って、一回のラミネート処理に必要な時間を短くすることができる。
【００４２】
また加熱プレート１１０，１２０を加熱したまま保持できるため、加熱プレート１１０，１２０で消費されるエネルギー（例えば電力）を少なくすることができる。
【００４３】
なお本実施形態において、凹凸形成部材３００及び離型シート３１０に厚みを持たせ、これらの熱容量を増やしてもよい。この場合、加熱槽１０１から冷却槽１０２に太陽電池モジュール２００を搬送するときに、太陽電池モジュール２００が保護フィルム２２０，２３０の軟化点未満に冷却されることをさらに抑制できる。
【００４４】
（第４の実施形態）
図１０は、第４の実施形態に係るラミネート処理装置の構成を示す図である。このラミネート処理装置は、加熱槽１０１及び冷却槽１０２を、連結部材１４０で接続した点を除いて、第３の実施形態に係るラミネート処理装置と同様である。連結部材１４０はシャッター１４２を有している。シャッター１４２は、ラミネートフレーム３０１を、凹凸形成部材３００、太陽電池モジュール２００、離型シート３１０、及び保温部材３０２を載せた状態で、加熱槽１０１から冷却槽１０２に搬送するときを除いて閉じている。また加熱槽１０１から連結部材１４０を介して冷却槽１０２にいたるまで、ラミネートフレーム３０１を搬送するための搬送手段、例えばコンベヤー（図示せず）が設けられている。
【００４５】
本実施形態に係るラミネート処理装置を用いてラミネート処理を行う方法は、第３の実施形態と同様である。
【００４６】
本実施形態によっても、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、加熱槽１０１及び冷却槽１０２を連結部材１４０で接続したため、太陽電池モジュール２００を加熱槽１０１から冷却槽１０２に容易に搬送することができる。
【００４７】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１００ ラミネート装置
１０１ 加熱槽
１０２ 冷却槽
１１０ 加熱プレート
１１１ プレス手段
１１２  プレート
１２０ 加熱プレート
１２２ プレート
１３０ 処理槽
１４０ 連結部材
１４２ シャッター
２００ 太陽電池モジュール
２１０ 太陽電池セル
２１２ 配線
２２０ 保護フィルム
２３０ 保護フィルム
３００ 凹凸形成部材
３０１ ラミネートフレーム
３０２ 保温部材
３１０ 離型シート
【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】
2012051350.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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