(57)【要約】      （修正有）【課題】短時間で封止プロセスを行うことができると共に太陽電池モジュール内に残留する空気を軽減することができるようにする。【解決手段】封止樹脂が溶融する温度よりも低い温度で積層体１０，２０を加熱加圧して、封止樹脂を軟化させる。次に、積層体１０，２０を加熱加圧し、積層体１０，２０の中央部から昇温させて封止樹脂を溶融させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の板材の間に封止樹脂を介在させて太陽電池モジュールの封止を行う太陽電池モジュールの封止方法であって、
前記一対の板材及び前記封止樹脂を積層させて積層体を形成する積層工程と、
前記封止樹脂が溶融する温度よりも低い温度で前記積層体を加熱加圧する第１の加熱加圧工程と、
前記第１の加熱加圧工程によって加熱加圧された前記積層体を前記第１の加熱加圧工程よりも高い温度で加熱加圧し、前記積層体の中央部から昇温させて前記封止樹脂を溶融させる第２の加熱加圧工程と、
を有する太陽電池モジュールの封止方法。
【請求項２】
前記第１の加熱加圧工程は、前記封止樹脂が軟化する温度以下で前記積層体を加熱加圧する請求項１に記載の太陽電池モジュールの封止方法。
【請求項３】
前記第１の加熱加圧工程を行う前に、前記積層体を温める予熱工程を行う請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの封止方法。
【請求項４】
一対の板材の間に封止樹脂を介在させて太陽電池モジュールの封止を行う太陽電池モジュールの封止装置であって、
前記一対の板材及び前記封止樹脂が積層された積層体を前記封止樹脂が溶融する温度よりも低い温度で加熱加圧する第１の加熱加圧ユニットと、
前記積層体を前記第１の加熱加圧ユニットよりも高い温度で加熱加圧し、前記積層体の中央部から昇温させて前記封止樹脂を溶融させる第２の加熱加圧ユニットと、
を備えた太陽電池モジュールの封止装置。
【請求項５】
前記第２の加熱加圧ユニットは、
前記積層体の中央部を加熱する中央部のヒータと、
前記積層体の周辺部を加熱する周辺部のヒータと、有し、
前記中央部のヒータの温度は、前記周辺部のヒータの温度よりも高い温度である
請求項４に記載の太陽電池モジュールの封止装置。
【請求項６】
前記第２の加熱加圧ユニットは、
前記積層体が載置される加熱ステージと、
前記加熱ステージと対向し、加圧機構に昇降可能に支持される加熱加圧ヘッドと、を有し、
前記加熱ステージ及び前記加熱加圧ヘッドのうち少なくともどちらか一方の対向面の中央部は、前記加熱ステージ側または前記加熱加圧ヘッド側に向けて膨出している
請求項４または５に記載の太陽電池モジュールの封止装置。
【請求項７】
前記第２の加熱加圧ユニットは、前記積層体の周辺部を加熱する箇所の熱伝導率よりも前記積層体の中央部を加熱する箇所の熱伝導率が高くされている
請求項４〜６のいずれかに記載の太陽電池モジュールの封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の板材の間に封止樹脂を介在させて太陽電池セルや太陽電池の薄膜層を封止する太陽電池モジュールの封止方法及び太陽電池モジュールの封止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、結晶系太陽電池は、多結晶シリコン基板や単結晶シリコン基板など硬質の基板に各種不純物を拡散ドーピングして太陽電池と成しているため、これを用いた太陽電池モジュールも硬質なモジュールとなる。
【０００３】
表面側には、透明度の高い硝子板が用いられる。一方、裏面側は透湿性の低いアルミ箔やＰＥＴまたはフッ素樹脂フィルムを外装に接着剤で各種の樹脂フィルムを積層したバックシートもしくは硝子板を用いる。屋根の上や外壁の外側などに設置する場合は、背面からの見栄えや光の透過を期待しないので前者が好まれるが、太陽電池モジュールを窓に設置する場合や、太陽電池モジュール自体を屋根プレートとして用いる場合は背面からの外観を高めるために裏面も硝子板を用いたモジュールが利用されている。なおこれらの封止において封止樹脂としてはＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）が広く用いられている。
【０００４】
従来の薄膜太陽電池や化合物太陽電池においても前記の状況は変わらなかったが、近年、ＣｄＴｅ−ＣｄＳ系太陽電池において裏面側材料をガラス板とすることによる合せガラスの強度向上を期待して、従来の太陽電池で必須であった周辺の補強アルミフレームを省略する方式が用いられている。
この構造は、裏面側のガラス板を強度部材とすることによりアルミ補強フレームを用いずに強度を保ち、ガラス特有の酸素遮断性能、蒸気遮断性能の高さを利用することで各種フィルムの積層によるバックシートを省略することで大幅なコスト低減を実現している。
【０００５】
従来のＥＶＡを用いた封止プロセスとしては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１に開示された方法では、まず、真空排気を行いながらＥＶＡの軟化点以下（例えば８０度以上）まで予熱してから、更に加熱してＥＶＡが軟化する温度（例えば１１０度以上）まで昇温する。そして、さらに架橋が良好に進む温度（例えば約１５０度）まで加熱して真空中でプレスを行い、ある程度冷却してからプレスから取り出し、多数をオーブンでキュアしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２３８８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、真空排気を伴う長時間の加熱プロセスが必要となり、処理時間が長くなっていた。また、真空排気を行わない方法では、太陽電池モジュール内に空気が残留するおそれがあった。そして、太陽電池モジュール内に残留した空気は、光の透過率の低下や、美観が損なわれる等の不具合の原因となる。
【０００８】
本発明の目的は、短時間で封止プロセスを行うことができると共に太陽電池モジュール内に残留する空気を軽減することができる太陽電池モジュールの封止方法及び太陽電池モジュールの封止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の太陽電池モジュールの封止方法は、一対の板材の間に封止樹脂を介在させて太陽電池モジュールの封止を行う方法であって、以下の（１）から（３）に示す工程を有する。
（１）一対の板材及び封止樹脂を積層させて積層体を形成する積層工程。
（２）封止樹脂が溶融する温度よりも低い温度で積層体を加熱加圧する第１の加熱加圧工程。
（３）第１の加熱加圧工程によって加熱加圧された積層体を第１の加熱加圧工程よりも高い温度で加熱加圧し、積層体の中央部から昇温させて封止樹脂を溶融させる第２の加熱加圧工程。
【００１０】
また、本発明の太陽電池モジュールの封止装置は、上述した太陽電池モジュールの封止方法に用いられるものであって、第１の加熱加圧ユニットと、第２の加熱加圧ユニットとを備えている。
第１の加熱加圧ユニットは、一対の板材及び封止樹脂が積層された積層体を封止樹脂が溶融する温度よりも低い温度で加熱加圧する。そして、第２の加熱加圧ユニットは、積層体を第１の加熱加圧ユニットよりも高い温度で加熱加圧し、積層体の中央部から昇温させて封止樹脂を溶融させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールの封止方法及び封止装置によれば、必ずしも真空排気を行うことなく封止プロセルを行うことができるため、処理時間の短縮を図ることができる。さらに、２回目の加熱加圧工程において、太陽電池モジュールを中央部から昇温することで、太陽電池モジュール内に残留した空気を太陽電池モジュールの周辺部から外部に押し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】封止処理が行われる前の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２】封止処理が行われる前の太陽電池モジュールの他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュールの封止装置の第１の実施の形態例における概略構成図である。
【図４】図３に示す太陽電池モジュールの封止装置における第２の加熱加圧ユニットを示す概略構成図である。
【図５】本発明の太陽電池モジュールの封止方法にかかる封止処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図３に示す太陽電池モジュールの封止装置における処理条件を示す条件図である。
【図７】図３に示す太陽電池モジュールの封止装置の各工程における封止樹脂の温度を示すグラフである。
【図８】本発明の太陽電池モジュールの封止装置における第２の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニットを示す概略構成図である。
【図９】図８に示す太陽電池モジュールの封止装置の各工程における封止樹脂の温度を示すグラフである。
【図１０】本発明の太陽電池モジュールの封止装置における第３の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニットを示す概略構成図である。
【図１１】図１０に示す太陽電池モジュールの封止装置の各工程における封止樹脂の温度を示すグラフである。
【図１２】本発明の太陽電池モジュールの封止装置における更に他の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニットのヒータを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の太陽電池モジュールの封止方法及び封止装置の実施の形態例について、図１〜図１０を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
【００１４】
［太陽電池モジュールの構成例］
まず、封止処理が行われる前の太陽電池モジュール（以下、「積層体」という。）の構成例について、図１を参照して説明する。
図１は、積層体の一例を示す断面図である。この図１に示す積層体は、薄膜系太陽電池モジュールの積層体である。
【００１５】
図１に示すように、積層体１０は、表面側となるガラス基板１と、裏面側となる板材３と、封止樹脂２とを有している。ガラス基板１は、透明度に優れたガラス板１ａと、このガラス板１ａの上に形成された太陽電池薄膜１ｂと、太陽電池薄膜１ｂに接合される配線１ｃとをから構成されている。また、太陽電池薄膜１ｂは、隣り合う太陽電池薄膜１ｂとの絶縁のために、レーザスクライブによりスクライブライン１ｄが形成されている。
【００１６】
このガラス基板１における太陽電池薄膜１ｂ及び配線１ｃが形成された面には、シート状の封止樹脂２が積層される。封止樹脂２としては、例えば、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）や、ＰＶＢ（ポリビニルブラチノール）等が挙げられる。なお、封止樹脂２として、ＰＶＢを用いる場合、水分含有量を０．５％以下、望むらくは０．３％以下に保ったものが好ましい。
【００１７】
この封止樹脂２の表面には、スタッキングによって封止樹脂２が互いに付着することを防止するために、封止樹脂２の表層には、微細な凹凸がシボ加工により設けられている。そして、この封止樹脂２の上に板材３が重ね合わさる。板材３としては、例えば、ガラス板や、透湿性の低いアルミ箔やＰＥＴまたはフッ素樹脂フィルムを外装に接着剤で各種の樹脂フィルムを積層したバックシート等が用いられる。
【００１８】
次に、他の例にかかる積層体の構成について図２を参照して説明する。
図２は、積層体の他の例を示す断面図である。図２に示す積層体は、結晶系太陽電池モジュールの積層体である。
【００１９】
図２に示すように、積層体２０は、表面側となるガラス板２１と、裏面側となる板材２３と、ガラス板２１と板材２３の間に介在されるセルストリング２４と、封止樹脂２とを有している。なお、ガラス板２１は、薄膜系太陽電池モジュールの積層体１０にかかるガラス板１ａと同一の構成を有しており、板材２３は、積層体１０の板材３と同一の構成を有している。また、封止樹脂２も積層体１０と同一の構成を有している。そのため、ここでは、それらの説明を省略する。
【００２０】
セルストリング２４は、複数のセル２４ａと、配線２４ｂとから構成されている。セル２４ａは、表裏に電極パターンを有している。このセル２４ａの表裏には、配線２４ｂが貼り付けられている。そして、セルストリング２４とガラス板２１の間と、セルストリング２４と板材２３の間には、シート状の封止樹脂２が介在される。
【００２１】
１．第１の実施の形態例
［太陽電池モジュールの封止装置］
次に、本発明の第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる太陽電池モジュールの封止装置（以下、「封止装置」という。）の構成について図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本例の封止装置を示す概略構成図、図４は、本例の封止装置にかかる第２の加熱加圧ユニットを示す概略構成図である。
【００２２】
図３に示すように、封止装置１００は、投入ステージ１０１と、搬送ユニット１０２と、予熱ユニット１０３と、第１の加熱加圧ユニット１０４と、第２の加熱加圧ユニット１０５と、取り出しステージ１０６とを有している。取り出しステージ１０６は、投入ステージ１０１、第１の加熱加圧ユニット１０４及び第２の加熱加圧ユニット１０５の下流側に配置される。
【００２３】
投入ステージ１０１は、複数のローラ１１１からなるローラコンベアである。この投入ステージ１０１において、上述した積層体１０，２０が積層される。なお、積層工程を他のステージで行い、積層済みの積層体１０，２０を投入ステージ１０１のローラ１１１に載置してもよい。積層体１０，２０は、投入ステージ１０１のローラ１１１の回転に伴い、搬送ユニット１０２に送られる。
【００２４】
搬送ユニット１０２は、ベルト１２１と、駆動ローラ１２２と、第１の従動ローラ１２３ａ，第２の従動ローラ１２３ｂとからなるベルトコンベアである。なお、搬送ユニット１０２としては、ベルトコンベア以外に、ローラ駆動式やその他各種の搬送機器を用いてもよい。
【００２５】
ベルト１２１は、封止温度や封止加圧に繰り返し耐える必要がある。そのため、ベルト１２１としては、例えばガラス繊維補強されたシリコンゴムシート等が適用される。このベルト１２１は、無端ベルトになっている。そして、ベルト１２１は、駆動ローラ１２２、第１の従動ローラ１２３ａ及び第２の従動ローラ１２３ｂに掛け渡されている。
【００２６】
第１の従動ローラ１２３ａは、投入ステージ１０１側に配置されており、第２の従動ローラ１２３ｂは、投入ステージ１０１よりも搬送方向後方に設けられた取り出しステージ１０６側に配置されている。この第１の従動ローラ１２３ａと第２の従動ローラ１２３ｂによって、ベルト１２１は、投入ステージ１０１と取り出しステージ１０６の間で平坦に保持される。
【００２７】
駆動ローラ１２２は、ベルト１２１に巻き掛けられている。この駆動ローラ１２２が駆動することで、ベルト１２１が回転駆動する。この搬送ユニット１０２によって、積層体１０，２０は、予熱ユニット１０３、第１の加熱加圧ユニット１０４、第２の加熱加圧ユニット１０５の順に搬送される。
【００２８】
予熱ユニット１０３は、例えば、赤外線ランプから構成される。この予熱ユニット１０３は、投入ステージ１０１からベルト１２１に送られた積層体１０，２０を加熱する。予熱ユニット１０３のワーク温度及び処理時間については、後述する。そして、予熱ユニット１０３によって温められた積層体１０，２０は、第１の加熱加圧ユニット１０４に搬送される。
【００２９】
第１の加熱加圧ユニット１０４は、加熱ステージ１４１と、加熱加圧ヘッド１４２と、加熱加圧ヘッド１４２を昇降駆動する加圧機構１４３とを有している。加熱ステージ１４１及び加熱加圧ヘッド１４２内には、ヒータが内蔵されている。
【００３０】
加熱ステージ１４１は、ベルト１２１の内側に配置されている。加熱加圧ヘッド１４２は、加圧機構１４３に昇降可能に支持された状態で、ベルト１２１を間に挟んで加熱ステージ１４１と対向して配置される。加圧機構１４３には、実時間での加圧監視を行うセンサが内蔵されており、加熱加圧ヘッド１４２による積層体１０，２０への加圧力を調整している。これにより、加熱加圧ヘッド１４２による積層体１０，２０への加圧力の変動を防止している。また、第１の加熱加圧ユニット１０４は、図示しない上位コントローラからのプロセス指令に基づき任意のタイミングで加圧力の調整が可能である。
【００３１】
第１の加熱加圧ユニット１０４に搬送された積層体１０，２０は、加熱ステージ１４１と加熱加圧ヘッド１４２に挟持されて、予め設定された温度、圧力、時間で一回目の加熱加圧処理が施される。なお、第１の加熱加圧ユニット１０４の温度、圧力、時間と、このときの積層体１０，２０の状態については、後述する。
【００３２】
第１の加熱加圧ユニット１０４によって一回目の加熱加圧処理が施された積層体１０，２０は、第２の加熱加圧ユニット１０５に搬送される。図４に示すように、第２の加熱加圧ユニット１０５は、加熱ステージ１５１と、加熱加圧ヘッド１５２と、加熱加圧ヘッド１５２を昇降駆動する加圧機構１５３とを有している。
【００３３】
加熱ステージ１５１は、ベルト１２１の下側に配置されている。加熱加圧ヘッド１５２は、加圧機構１５３に昇降可能に支持された状態で、ベルト１２１を間に挟んで加熱ステージ１５１と対向して配置される。また、加熱加圧ヘッド１５２の表面には、硬質耐熱ゴムの厚板である不図示のクッションシートが取り付けられる。クッションシートの材質としては、例えば、ＥＰＤＭゴム等が挙げられる。
【００３４】
また、加熱加圧ヘッド１５２内には、中央部ヒータ１５２ａと、周辺部ヒータ１５２ｂが内蔵されている。中央部ヒータ１５２ａは、加熱加圧ヘッド１５２における積層体１０，２０に当接する面部の中央部に配置されており、積層体１０，２０の中央部を加熱する。周辺部ヒータ１５２ｂは、加熱加圧ヘッド１５２における積層体１０，２０に当接する面部の周辺部に配置されており、積層体１０，２０における一対の板材の面の周辺部を加熱する。
【００３５】
さらに、加熱ステージ１５１内にも、加熱加圧ヘッド１５２と同様に、中央部ヒータ１５１ａと、周辺部ヒータ１５１ｂが内蔵されている。中央部ヒータ１５１ａは、加熱ステージ１５１の中央部に配置されており、周辺部ヒータ１５１ｂは、加熱ステージ１５１の周辺部に配置されている。そして、中央部ヒータ１５１ａは、積層体１０，２０における一対の板材の面の中央部を加熱し、周辺部ヒータ１５１ｂは、積層体１０，２０における一対の板材の面の周辺部を加熱する。
【００３６】
そして、中央部ヒータ１５１ａ，１５２ａの温度は、周辺部ヒータ１５１ｂ、１５２ｂの温度よりも高く設定されている。そのため、第２の加熱加圧ユニット１０５によって、積層体１０，２０は、積層体１０，２０における板材の面の中央部から昇温される。
【００３７】
なお、本例では、加熱ステージ１５１及び加熱加圧ヘッド１５２の両方とも中央部ヒータ１５１ａ，１５２ａの温度を周辺部ヒータ１５１ｂ，１５２ｂよりも高く設定したが、これに限定されるものではない。加熱ステージ１５１または加熱加圧ヘッド１５２のどちらか一方の中央部ヒータ１５１ａ，１５２ａの温度を周辺部ヒータ１５１ｂ，１５２ｂよりも高く設定すればよい。
【００３８】
加圧機構１５３には、実時間での加圧監視を行うセンサが内蔵されており、加熱加圧ヘッド１５２による積層体１０，２０への加圧力を調整している。これにより、加熱加圧ヘッド１５２による積層体１０，２０への加圧力の変動を防止している。また、第２の加熱加圧ユニット１０５は、第１の加熱加圧ユニット１０４と同様に、図示しない上位コントローラからのプロセス指令に基づき任意のタイミングで加圧力の調整が可能である。
【００３９】
第２の加熱加圧ユニット１０５に搬送された積層体１０，２０は、加熱ステージ１５１と加熱加圧ヘッド１５２に挟持されて、予め設定された温度、圧力、時間で２回目の加熱加圧処理が施される。そして、積層体１０，２０に設けられた封止樹脂２（図１及び図２参照）が溶融する。また、封止樹脂２として熱硬化性樹脂を用いた場合は、重合を起こして硬化する。なお、第２の加熱加圧ユニット１０５の温度、圧力、時間と、このときの積層体１０，２０の状態については、後述する。
【００４０】
第２の加熱加圧ユニット１０５のよって、２回目の加熱加圧が施された積層体１０，２０は、取り出しステージ１０６に搬送される。図３に示すように、取り出しステージ１０６は、投入ステージ１０１と同様に複数のローラ１６１からなるローラコンベアである。積層体１０は、取り出しステージ１０６によって自然冷却により速やかに冷却されつつ、図示しない搬出機構により搬出される。
【００４１】
［太陽電池モジュールの封止方法］
次に、図５〜図７を参照して太陽電池モジュールの封止方法について説明する。
図５は、本例の積層体１０，２０の封止処理の流れを示すフローチャート、図６は、本例の処理条件を示す条件図、図７は、各工程における積層体の封止樹脂の温度を示すグラフである。図６に示すワーク温度、加圧力、及び処理時間は、封止樹脂２の材質や積層体の種類によって適宜設定されるものである。なお、図６に示す条件は、薄膜系太陽電池モジュールに対応したものである。
【００４２】
なお、予め太陽電池形成工程において、図１に示す積層体１０では、ガラス板１ａの上に太陽電池薄膜１ｂと配線１ｃが設けられてガラス基板１が形成されている。また、図２に示す積層体２０では、複数のセル２４ａが配線２４ｂによって連結されてセルストリング２４が形成される。
【００４３】
まず、一対の板材であるガラス基板１及び板材３と、封止樹脂２を重ね合わせる積層工程を行う（ステップＳ１）。なお、図２に示す積層体２０では、一対の板材であるガラス板２１及び板材２３と、セルストリング２４と、封止樹脂２を重ね合わせる。ステップＳ１の積層工程は、図３に示す投入ステージ１０１で行ってもよく、あるいは他のステージで積層工程を行い、投入ステージ１０１に搬送してもよい。この積層工程において、相互の位置決めはされているが、接着はされていない。
【００４４】
次に、予熱ユニット１０３によって積層体１０，２０を温める予熱工程を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２の予熱工程における、ワーク温度は、封止樹脂２が軟化しない温度に設定されている。例えば、図６に示すように、ワーク温度が９０度に設定されており、処理時間は、１２０秒に設定されている。この予熱工程によって、封止樹脂２の昇温中の温度ムラを軽減することができる。
【００４５】
ステップＳ２における予熱工程が終了すると、図３に示すように、積層体１０，２０は、第１の加熱加圧ユニット１０４に搬送される。次に、積層体１０，２０を第１の加熱加圧ユニット１０４によって１回目の加熱加圧である第１の加熱加圧工程を行う（ステップＳ３）。
【００４６】
ステップＳ３におけるワーク温度は、封止樹脂２の軟化温度付近であって、わずかな流動性を示す温度に設定されている。また、加圧力は、封止樹脂２の表面に形成された微少な凹凸が変形しない程度、あるいは若干変形する程度の圧力に設定されている。例えば、図６に示すように、ワーク温度は、１００度に設定され、加圧力は、０．０５ＭＰａに設定されている。また、処理時間は、１２０秒に設定されている。
【００４７】
この第１の加熱加圧工程によって、積層体１０，２０の封止樹脂２は、加圧によって内部流動が生じ、一対の板材（積層体１０では、ガラス基板１と板材３、積層体２０では、ガラス板２１と板材２３）の間の隙間を埋めるように変形する。これにより、封止樹脂２が一対の板材の間に形成された空間に馴染む。なお、封止樹脂２が完全に溶融まで至らないため、積層体１０，２０内では、場所によって空気が残留する。
【００４８】
次に、積層体１０，２０を第２の加熱加圧ユニット１０５（図４参照）に搬送する。そして、この第２の加熱加圧ユニット１０５によって積層体１０，２０に対して２回目の加熱加圧である第２の加熱加圧工程を行う（ステップＳ４）。なお、ステップＳ３において、封止樹脂２は、完全に固着していないが、軽く粘着している。そのため、第１の加熱加圧ユニット１０４から第２の加熱加圧ユニット１０５に搬送する際に、積層体１０，２０を構成する部材がずれることがなくなる。
【００４９】
ステップＳ４である第２の加熱加圧工程によって、封止樹脂２は、完全に溶融する。なお、封止樹脂２として熱硬化性樹脂を用いた場合は、溶融し、さらに加熱されることで重合する。
【００５０】
ステップＳ４におけるワーク温度、加圧力及び処理時間は、封止樹脂２が完全に溶融する温度、加圧力及び処理時間に設定されている。例えば、図６に示すように、周辺部ヒータ１５１ｂ，１５２ｂのワーク温度は、１６０度に設定されており、中央部ヒータ１５１ａ，１５２ａのワーク温度は、周辺部ヒータ１５１ｂ，１５２ｂよりも高い１６５度に設定されている。また、加圧力は、０．０５ＭＰａに設定されており、処理時間は、１２０秒に設定されている。
【００５１】
ここで、第２の加熱加圧ユニット１０５における中央部ヒータ１５１ａ，１５２ａのワーク温度は、周辺部ヒータ１５１ｂ，１５２ｂよりも高い温度に設定している。そのため、積層体１０，２０における封止樹脂２の中央部は、図７に示すように、周辺部よりも先に昇温する。そして、封止樹脂２は、積層体１０，２０の中央部から溶融する。よって、積層体１０，２０に残留する空気は、溶融した封止樹脂２によって積層体１０，２０の中央部から周辺部に滞りなく押し出される。その結果、積層体１０，２０内に残留する空気の量を軽減することができる。
【００５２】
また、ステップＳ３の第１の加熱加圧工程において、封止樹脂２の表面に形成されたシボ加工された凹凸が完全に潰れておらず、封止樹脂２の粘りが微少である。そのため、ステップＳ４の第２の加熱加圧工程によって、シボ加工が施された封止樹脂２の表面の微少な凹凸の間から空気をスムーズに押し出すことができる。
【００５３】
そして、このステップＳ４の第２の加熱加圧工程によって、積層体１０，２０は、封止樹脂２により封止される。
【００５４】
次に、ステップ４における第２の加熱加圧工程が終了すると、積層体１０，２０は、取り出しステージ１０６に搬送され、自然冷却によって速やかに冷却される（ステップＳ５）。そして、冷却された積層体１０，２０は、次工程に搬出される（ステップＳ６）。一般には次工程は積層体１０，２０の太陽電池モジュールの周辺部のコーキング工程である。これにより、積層体１０，２０の封止処理が完了する。
【００５５】
なお、本例の太陽電池モジュールの封止方法によれば、積層体１０，２０を加熱加圧する工程を２回に分けることで、１回の加熱加圧工程に要する処理時間を短縮することができ、他の工程とのタクトのバランスを整えることができる。その結果、ラインタクトが乱れることを防止でき、作業効率の向上を図り処理時間を短縮することができる。
【００５６】
２．第２の実施の形態例
次に、本発明の太陽電池モジュールの封止装置の第２の実施の形態例について図８及び図９を参照して説明する。
図８は、第２の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニットを示す概略構成図、図９は、第２の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニットを用いた際の各工程における積層体の封止樹脂の温度を示すグラフである。
【００５７】
この第２の実施の形態例にかかる封止装置２００が、第１の実施の形態例にかかる封止装置１００と異なる点は、第２の加熱加圧ユニットの構成である。そのため、ここでは、第２の加熱加圧ユニットについて説明し、第１の実施の形態例にかかる封止装置１００と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００５８】
図８に示すように、第２の実施の形態例にかかる封止装置２００の第２の加熱加圧ユニット２０５は、加熱ステージ２５１と、加熱加圧ヘッド２５２と、加熱加圧ヘッド２５２を昇降駆動する加圧機構２５３とを有している。
【００５９】
加熱ステージ２５１には、中央部ヒータ２５１ａと周辺部ヒータ２５１ｂが内蔵されている。また、加熱加圧ヘッド２５２には、中央部ヒータ２５２ａと周辺部ヒータ２５２ｂが内蔵されている。加熱ステージ２５１と加熱加圧ヘッド２５２に内蔵している中央部ヒータ２５１ａ、２５２ａと周辺部ヒータ２５１ｂ，２５２ｂは、それぞれ同じ温度に設定されている（図９参照）。
【００６０】
また、加熱加圧ヘッド２５２における積層体１０，２０と当接する先端部は、その中央部が加熱ステージ２５１側、すなわち積層体１０，２０側に向けて膨出している。加熱加圧ヘッド２５２の加圧面は、円天井状に二軸方向に曲率があっても良く、あるいは円柱の側面のように一方向のみ曲率があってもよい。
【００６１】
よって、加熱加圧ヘッド２５２は、積層体１０，２０の周辺部よりも先に積層体１０，２０の中央部に接触する。これにより、図９に示すように、積層体１０，２０の封止樹脂２の温度は、周辺部よりも先に中央部が昇温され、溶融する。
【００６２】
その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット１０５と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する第２の加熱加圧ユニット２０５によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット１０５と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００６３】
なお、加熱ステージ２５１におけるベルト１２１を介して積層体１０，２０が載置される一面、すなわち加熱加圧ヘッド２５２と対向する一面を、その中央部が加熱ステージ側に向けて膨出するように形成してもよい。加熱加圧ヘッド２５２と加熱ステージ２５１のどちらか一方の対向する面の中央部を積層体１０，２０側に向けて膨出するように形成すればよい。
【００６４】
３．第３の実施の形態例
次に、本発明の太陽電池モジュールの封止装置３００の実施の形態例について図１０及び図１１を参照して説明する。
図１０は、第２の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニットを示す概略構成図である。図１１は、第３の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニットを用いた際の各工程における積層体の封止樹脂の温度を示すグラフである。
【００６５】
この第３の実施の形態例にかかる封止装置３００が、第１の実施の形態例にかかる封止装置１００と異なる点は、第２の加熱加圧ユニットの構成である。そのため、ここでは、第２の加熱加圧ユニットについて説明し、第１の実施の形態例にかかる封止装置１００と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００６６】
図１０に示すように、第３の実施の形態例にかかる封止装置３００の第２の加熱加圧ユニット３０５は、加熱ステージ３５１と、加熱加圧ヘッド３５２と、加熱加圧ヘッド３５２を昇降駆動する加圧機構３５３とを有している。
【００６７】
加熱ステージ３５１には、中央部ヒータ３５１ａと周辺部ヒータ３５１ｂが内蔵されている。また、加熱加圧ヘッド３５２には、中央部ヒータ３５２ａと周辺部ヒータ３５２ｂが内蔵している。加熱ステージ３５１と加熱加圧ヘッド３５２に内蔵している中央部ヒータ３５１ａ、２５２ａと周辺部ヒータ３５１ｂ，３５２ｂは、それぞれ同じ温度に設定されている。
【００６８】
また、加熱ステージ３５１における中央部ヒータ３５１ａと周辺部ヒータ３５１ｂの伝熱特性が異なっている。同様に、加熱加圧ヘッド３５２における中央部ヒータ３５２ａと周辺部ヒータ３５２ｂの伝熱特性が異なっている。具体的には、中央部ヒータ３５１ａ，３５２ａの熱伝導率は、周辺部ヒータ３５１ｂ，３５２ｂの熱伝導率よりも高く設定されている。熱伝導率を変化させるために、中央部ヒータ３５１ａ，３５２ａの周りに熱伝導率の高い材質、例えば、銅を含ませ、周辺部ヒータ３５１ｂ、３５２ｂの周りに熱伝導率の低い材質、例えばステンレスを含ませる。
【００６９】
この第３の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット３０５によれば、図１１に示すように、中央部ヒータ３５１ａ，３５２ａの熱伝導率が周辺部ヒータ３５１ｂ，３５２ｂの熱伝導率よりも高いため、積層体１０，２０の中央部を周辺部よりも早く昇温させることができる。そして、第３の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット３０５を用いた際における積層体１０，２０の封止樹脂２の温度変化は、積層体１０，２０の封止樹脂２の温度は、周辺部よりも早く中央部が昇温され、溶融する。
【００７０】
その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット１０５と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する第２の加熱加圧ユニット３０５によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット１０５と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００７１】
また、この第３の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット３０５では、加熱ステージ３５１及び加熱加圧ヘッド３５２の両方とも中央部と周辺部の熱伝導率を変化させたが、これに限定されるものではない。加熱ステージ３５１または加熱加圧ヘッド３５２のうちどちらか一方の熱伝導率を変化させてもよい。
【００７２】
なお、第２の実施の形態例及び第３の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット２０５，３０５では、全てのヒータの温度を同じに設定したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット１０５と同様に、中央部ヒータ２５１ａ，２５２ａ，３５１ａ，３５２ａの温度を周辺部ヒータ２５１ｂ，２５２ｂ，３５２ｂ，３５２ｂよりも高く設定してもよい。さらに、中央部ヒータ２５１ａ，２５２ａ，３５１ａ，３５２ａを加熱加圧の途中で温度を周辺部ヒータヒータ２５１ｂ，２５２ｂ，３５２ｂ，３５２ｂよりも高くなるように変更してもよい。
【００７３】
以上、本発明の太陽電池モジュールの封止方法及び封止装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の太陽電池モジュールの封止方法及び封止装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００７４】
例えば、加熱加圧ヘッドの先端部の表面に取り付けられるクッションシートの中央部の厚みを周辺部よりも薄くすることで、積層体の中央部を周辺部よりも先に昇温させるようにしてもよい。また、クッションシートの中央部のゴムを周辺部に比べ熱伝導性に優れた配合とすることで、同様の効果を得ることもできる。
【００７５】
さらに、第１の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニット１０５では、中央部と周辺部を別々の制御系に分けることで、中央部のヒータを周辺部のヒータよりも高温とする例を示したが、これを図１２に示すように単一の制御系で実施することも可能である。
【００７６】
図１２は、さらに他の実施の形態例にかかる第２の加熱加圧ユニットのヒータを示す説明図である。
この図１２に示すように、ヒータ線４５２ｃをヒータ４５２の加圧面における中央部に集中して配置し、周辺部は、疎となるように配置する。そして、中央部に配置した温度センサ４５６で、温度調節することで、中央部から周辺部に行くにしたがって、ヒータ４５２の加圧面の温度が低くなるように構成することも可能である。
【００７７】
また、上述した実施の形態例では、真空排気は不要として記述したが、真空排気を併用することで、空気の押し出しを補助することも当然可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１…ガラス基板（板材）、  １ａ…ガラス板、  １ｂ…太陽電池薄膜、  １ｃ…配線、  ２…封止樹脂、  ３…板材、  １０，２０…積層体、  ２１…ガラス板（板材）、  ２３…板材、  ２４…セルストリング、  ２４ａ…セル、  ２４ｂ…配線、  １００，２００，３００…封止装置、  １０１…投入ステージ、  １０２…搬送ユニット、  １０３…予熱ユニット、  １０４…第１の加熱加圧ユニット、  １０５，２０５，３０５…第２の加熱加圧ユニット、  １０６…取り出しステージ、  １５１，２５１，３５１…加熱ステージ、  １５１ａ，１５２ａ，２５１ａ，２５２ａ，３５１ａ，３５２ａ…中央部ヒータ（中央部のヒータ）、  １５１ｂ，１５２ｂ，２５１ｂ，２５２ｂ，３５１ｂ，３５２ｂ…周辺部ヒータ（周辺部のヒータ）、  １５２，２５２，３５２…加熱加圧ヘッド、  １５３，２５３，３５３…加圧機構
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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