(57)【要約】【課題】ダイヤフラムシートの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行うことの可能な太陽電池モジュール製造装置を得ること。【解決手段】上チャンバー２０と、加熱冷却機構１５を備えた下チャンバー３０と、ダイヤフラムシート１３とを備える。そしてダイヤフラムシート１３と、上チャンバー２０および下チャンバー３０とによって形成される空間が複数の閉空間からなる小チャンバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに分割されている。小チャンバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ、排気および吸気用の制御弁１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃを備え、小チャンバー２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内でダイヤフラムシート１３の変位が、独立して制御可能であり、下チャンバー３０に載置された、樹脂シートと太陽電池セルとの積層体１００Ｓを、空間内で加熱加圧する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上チャンバーと、
前記上チャンバーとの間に空間を形成するとともに前記空間内を加熱または冷却する温度制御部を備えた下チャンバーと、
前記空間内で変位可能なダイヤフラムシートとを備え、
前記ダイヤフラムシートと、前記上チャンバーとによって形成される空間が複数の閉空間からなる小チャンバーに分割されており、
前記小チャンバーは、それぞれ、排気および吸気用の制御弁を備え、
前記小チャンバー内で前記ダイヤフラムシートの変位が、独立して制御可能であり、  前記下チャンバーに載置された、樹脂シートと太陽電池セルとの積層体を、前記空間内で加熱加圧することを特徴とする太陽電池モジュール製造装置。
【請求項２】
前記上チャンバーは、内側の天面から前記下チャンバーとの間に形成される空間内に垂下せしめられた複数の側壁を備え、
前記側壁の下端に前記ダイヤフラムシートが係止され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製造装置。
【請求項３】
前記小チャンバーは、同心状に形成された複数の小チャンバーで構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール製造装置。
【請求項４】
前記小チャンバーは、マトリクス状に配列された複数の小チャンバーで構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール製造装置。
【請求項５】
前記ダイヤフラムシートは、前記小チャンバーに対応した、分割形状を有し、独立して装着されたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール製造装置。
【請求項６】
前記ダイヤフラムシートは、一枚のシートで構成され、
前記側壁の下端に設けられた係止部によって、複数の領域に分割されたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール製造装置。
【請求項７】
前記下チャンバーは、
前記積層体を搬送する搬送部を備え、前記積層体の位置を変更可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール製造装置。
【請求項８】
前記ダイヤフラムシートは、前記複数の小チャンバーを構成するダイヤフラムシートの外側に、一体的に配された外側ダイヤフラムシートを備え、
前記積層体は、前記外側ダイヤフラムシートを介して押圧され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製造装置。
【請求項９】
基板上に、樹脂シートで太陽電池セルを挟み、積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を加熱および加圧して太陽電池モジュールを形成するラミネート工程とを備え、
前記ラミネート工程が、
前記積層体全面を加熱加圧する第１の工程と、
前記積層体の周縁部で、中央部よりも小さい押圧力で、前記積層体を加熱加圧する第２の工程とを含む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１０】
前記ラミネート工程は、
上チャンバーと、
前記上チャンバーとの間に空間を形成するとともに前記空間内を加熱または冷却する温度制御部を備えた下チャンバーと、
前記空間内で変位可能なダイヤフラムシートとを備え、
前記ダイヤフラムシートと、前記上チャンバーとによって形成される空間が複数の閉空間からなる小チャンバーに分割されたラミネート装置を用いて、
前記小チャンバー内で前記ダイヤフラムシートの変位を、独立して制御し、前記下チャンバーに載置された、前記積層体を、前記空間内で加熱加圧する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記上チャンバーは、内側の天面から前記下チャンバーとの間に形成される空間内に垂下せしめられた複数の側壁を備え、
前記側壁の下端に前記ダイヤフラムが係止され、
前記各小チャンバーへの吸排気と前記下チャンバーへの吸排気とで、前記各小チャンバーの押圧力を制御することを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記小チャンバーは、同心状に形成された複数の小チャンバーで構成されたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記小チャンバーは、マトリクス状に配列された複数の小チャンバーで構成されたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記ラミネート工程は、
前記積層体を加熱加圧する第１の加圧工程と、
前記小チャンバー間領域が、小チャンバー内領域となるように前記積層体をずらす移動工程と、
前記移動工程後に再び前記積層体を加熱加圧する第２の加圧工程とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記ダイヤフラムシートは、前記複数の小チャンバーを構成するダイヤフラムシートの外側に、一体的に配された外側ダイヤフラムシートを備え、
前記ラミネート工程は、前記外側ダイヤフラムシートを介して前記積層体を押圧する工程であることを特徴とする請求項９から１４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。
【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製造装置および太陽電池モジュールの製造方法に係り、特に、封止樹脂を用いて太陽電池セルを封止するラミネート装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な太陽電池モジュールは、太陽光を受光し光電変換により発電を行う太陽電池セル積層体と、フレーム等の支持部材とから構成される。太陽電池セル積層体は、透光性基板上に、樹脂シートと、太陽電池セルと、樹脂シートと、ＰＥＴなどの耐水樹脂シートとを順次積層したもので、ラミネート装置で加熱加圧処理することで、各部材が密着される。
【０００３】
従来、太陽電池モジュールの製造に用いられるラミネート装置としては各種開示されている。例えば、特許文献１に開示された装置では、上チャンバーと下チャンバーとの間にダイヤフラムを挟着しておき、下チャンバーに設けられた載置板を、載置板の下位空所に内設した加熱冷却部によって熱交換自在とし、当該載置板上に加工すべき太陽電池セルを含む被加工物が載置される。
【０００４】
次に、コックを開いてバキュームポンプにより上チャンバー内を排気することにより負圧とし、加熱冷却部により載置板を加熱することで被加工物を加熱する。さらに、下チャンバーをコックの開成で負圧とすることで、被加工物から発生した気泡を外部に排出した後、コックを開成して上チャンバー内を大気圧とする。上チャンバー内を大気圧とすることで、ダイヤフラムを被加工物に押圧させる。そして一定時間後に加熱冷却部により載置板を冷却し、コックを開いて下チャンバー内を大気圧とする。以上のようにして下チャンバー内を大気圧とすることにより上チャンバーと下チャンバーを分離して、加工済の太陽電池モジュールを取り出すことで、太陽電池モジュールが完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６５５０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のラミネート装置にあっては、太陽電池セルを樹脂シートで挟み、透光性基板上に積層した積層体からなる被加工物を加熱し、１枚のダイヤフラムシートによって被加工物を加圧することで、樹脂シートを薄肉化し、太陽電池セルに密着させ、太陽電池モジュールを製造している。このため、例えば、小さな太陽電池モジュールを加工した後に大きな太陽電池モジュールの加工を行うと、小さな太陽電池モジュールを加圧することで発生したダイヤフラムシートの変形が、大きな太陽電池モジュールの樹脂シートあるいは耐水樹脂シートに転写されることがある。ダイヤフラムシートの変形は、しわの発生を招いたり、樹脂シートに段差を残したりするなどの不良の原因となり、歩留りが低下するという問題があった。加えて大きな太陽電池モジュールを連続処理するにあたっても位置ずれにより、ダイヤフラムシートの変形が太陽電池モジュールの樹脂シートあるいは耐水樹脂シートに転写され不良になるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ダイヤフラムシートの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行うことが可能な太陽電池モジュール製造装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュール製造装置は、上チャンバーと、上チャンバーとの間に空間を形成するとともに空間内を加熱または冷却する温度制御部を備えた下チャンバーと、上チャンバーおよび下チャンバー間に挟持され、上チャンバーおよび下チャンバーの空間内で変位可能なダイヤフラムシートとを備える。そしてダイヤフラムシートと、上チャンバーおよび下チャンバーとによって形成される空間が複数の閉空間からなる小チャンバーに分割されている。小チャンバーは、それぞれ、排気および吸気用の制御弁を備え、小チャンバー内でダイヤフラムシートの変位が、独立して制御可能であり、下チャンバーに載置された、樹脂シートと太陽電池セルとの積層体を、空間内で加熱加圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ダイヤフラムシートの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行うことが可能な太陽電池モジュール製造装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図
【図２】同ラミネート装置のＡ−Ａ断面図
【図３】同ラミネート装置の上チャンバーの底面図
【図４】同ラミネート装置の上チャンバーのダイヤフラムを外した状態を示す底面図
【図５】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図６】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図７】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図８】（ａ）から（ｄ）は太陽電池モジュールの製造方法を示す工程断面図
【図９】実施の形態１の方法で形成された太陽電池モジュールの斜視図
【図１０】実施の形態２にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図
【図１１】同ラミネート装置の上チャンバーの底面図
【図１２】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図１３】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図１４】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図１５】実施の形態３にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図
【図１６】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図１７】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図１８】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図１９】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図２０】実施の形態４にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図
【図２１】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図２２】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図２３】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【図２４】同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュール製造装置および太陽電池モジュールの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではなく、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層あるいは各部材の縮尺が現実と異なる場合があり、各図面間においても同様である。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していない場合がある。また、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図、図２は、同ラミネート装置のＡ−Ａ断面図、図３は、同ラミネート装置の上チャンバーの底面図、図４は、同ラミネート装置の上チャンバーのダイヤフラムを外した状態を示す底面図、図５から図７は、同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図であり、図５は、被加工物を載置した状態を示す図、図６は、上チャンバー、下チャンバーがともに負圧の場合を示す図、図７は、上チャンバーの制御弁から流入させる空気を制御し、被加工物を加圧した状態を示す図である。実施の形態１のラミネート装置１０は、上チャンバー２０を同心状に複数の小チャンバー２０Ａから２０Ｃに分割するとともに、各小チャンバー２０Ａから２０Ｃの内圧を独立して制御可能としている。各小チャンバー２０Ａから２０Ｃの内圧を独立して制御することで、ダイヤフラムシート１３の変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行う。なお、図５から図７は、模式図である。下チャンバーにも排気用の制御弁と吸気用の制御弁とが配されているが、下側チャンバーの上端部で、かつ接着防止シート１８のない部分に設けられており、図では、被処理物の背面側にあるため被処理物が影となってみえていない。
【００１３】
実施の形態１のラミネート装置は、太陽電池セル１をタブ線２で接続し、アレイ状にしたものを樹脂シート３ａ，３ｂを介して、基板としてのガラス基板４、裏面保護材である保護シート５との間にはさみ、積層体１００Ｓを形成したものを載置し、加熱加圧するものである。そしてラミネート工程は、積層体全面を加熱加圧する第１の工程と、積層体の周縁部で、中央部よりも小さい押圧力となるようにし、積層体を加熱加圧する第２の工程とを含む。
【００１４】
ラミネート装置１０は、図２に示すように、上チャンバー２０と下チャンバー３０との間にダイヤフラムシート１３を狭着している。そして、下チャンバー３０に設けられた載置板１４と載置板１４の下部に設けた加熱冷却機構１５とによって温度上昇、下降が自在にできるようになっており、載置板１４上に被加工物である積層体１００Ｓが配置される。この加熱冷却機構が処理工程に従って載置板１４が適切な温度を呈するように制御する温度制御部を構成する。そして、ダイヤフラムシート１３を構成する小ダイヤフラム１３Ａから１３Ｃは、上チャンバー２０の上壁から垂直に降下された、第１から第３の側壁２１ａから２１ｃの下端にそれぞれ係止されている。そして、各小ダイヤフラム１３Ａから１３Ｃと第１から第３の側壁２１ａから２１ｃとによって内側から同心状に３個の小チャンバー２０Ａから２０Ｃを構成し、排気用の制御弁１１ａから１１ｃをそれぞれ経由してバキュームポンプ１６に接続されている。
【００１５】
一方、下チャンバー３０は制御弁１１ｄを経由してバキュームポンプ１６に接続されている。また、上チャンバー２０の３個の小チャンバー２０Ａから２０Ｃには、それぞれ吸気用の制御弁１２ａから１２ｃが設けられ、下チャンバー３０には吸気用の制御弁１２ｄが設けられている。
【００１６】
そして、これら吸気用の制御弁１２ａから１２ｄを開くことにより、小チャンバー２０Ａから２０Ｃおよび下チャンバー３０には大気が流入するようになっている。例えば排気用の制御弁１１ａ，１１ｂを開きバキュームポンプ１６により上チャンバーのうち中心部の小チャンバー２０Ａ、２０Ｂ内を負圧とし、加熱冷却機構１５により載置板１４を加熱することで、載置板１４の上に配置された被加工物である積層体１００Ｓを加熱する。次いで、排気用の制御弁１１ｄを開き、下チャンバー３０内を負圧とすることで、被加工物である積層体１００Ｓから発生する気泡を積層体１００Ｓの外部に排出する。
【００１７】
気泡を排出した後、吸気用の制御弁１２ａ，１２ｂを開き、上チャンバー２０の小チャンバー２０Ａ，２０Ｂ内を大気圧に近づけることで上チャンバー２０の小チャンバー２０Ａ，２０Ｂ内と下チャンバー３０に気圧差を生じさせ小ダイヤフラム１３Ａ，１３Ｂを下チャンバー３０側に張りださせ被加工物である積層体１００Ｓに対し、加熱を続行しつつ加圧する。加圧する際、吸気用の制御弁１２ａ，１２ｂの開閉状態を調整することで、上チャンバー２０の小チャンバー２０Ａ，２０Ｂ内に流入する空気を調節することで小ダイヤフラム１３Ａ，１３Ｂによる加圧力を調整できる。所望時間小ダイヤフラム１３Ａ，１３Ｂで被加工物である積層体１００Ｓを加圧した後、加熱冷却機構１５により載置板１４を冷却し、吸気用の制御弁１２ｄを開いて下チャンバー３０内を大気開放する。上チャンバー２０が下チャンバー３０に対して負圧になった後、上チャンバー２０を大気開放する。上チャンバー２０と下チャンバー３０を分離して加工済みの封止された太陽電池モジュールを取り出すことができる。なお、加熱冷却機構１５は、冷却操作を行うようにしているが自然冷却としてもよい。
【００１８】
ラミネート装置１０の下チャンバー３０には、温度センサーと加熱冷却機構１５とを備えた載置板１４とフッ素樹脂等の接着防止シート１８を備えている。載置板１４は、温度センサーにより加熱冷却機構１５の出力を制御することで、任意の温度に設定することができ、載置板１４の上に接着防止シート１８、さらにその上に太陽電池モジュールの材料を積層した積層体１００Ｓからなる被加工物を載せる。接着防止シート１８は、加熱冷却機構１５により加熱された載置板１４からの熱交換により加熱された積層体１００Ｓの中の樹脂シート３ａ，３ｂが溶融し、ガラス基板３からはみ出し載置板１４に接着することを防止する。
【００１９】
ラミネート装置１０の上チャンバー２０には、ダイヤフラムシート１３、制御弁９が備えられている。ダイヤフラムシート１３は、例えばチャンバー中央からダイヤフラムシート１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃと３つ設け、個別に上チャンバー２０を仕切って密閉している。そして、個々の密閉空間ごとに吸気用の制御弁１２ａから１２ｃおよび排気用の制御弁１１ａから１１ｃが設けられている。この時、小ダイヤフラムト１３Ａで加圧する領域は、被加工物である積層体１００Ｓより小さく小ダイヤフラム１３Ｂで加圧する領域の外縁は積層体１００Ｓの外縁よりも外側に位置する。この構造により、個々の密閉空間への流入量を制御し、それぞれの密閉空間のダイヤフラムシート１３が被加工物を加圧する力を制御でき、ダイヤフラムシート１３の変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行うことができる。
【００２０】
次に、本実施の形態のラミネート装置を用いたラミネート方法について説明する。図５から７は、本実施の形態のラミネート装置を用いたラミネート工程を示す図である。ラミネート工程の説明に先立ち、まず、太陽電池モジュールの製造工程について簡単に説明する。図８（ａ）から（ｄ）は、太陽電池モジュールの製造方法を示す工程断面図である。
【００２１】
まず、図８（ａ）に示すように、樹脂シート３ａおよび３ｂを形成する。
【００２２】
一方、太陽電池セル１を形成し、タブ線２で、当該セルの正極を隣接セルの負極に接続し、図８（ｂ）に示すように太陽電池セル１の接続されたストリングを形成する。
【００２３】
次に、図８（ｃ）に示すように、ガラス基板４上に、引き延ばされた樹脂シート３ａ、太陽電池セル１をタブ線２で接続したストリング、引き延ばされた樹脂シート３ｂ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの耐水樹脂からなる保護シート５を順次積層し、積層体１００Ｓを形成する。
【００２４】
そして積層体１００Ｓをラミネート装置１０に搬送し、ラミネート装置１０でラミネート処理を実施する。
【００２５】
ラミネート装置１０では、まず、図５に示すように、下チャンバー３０の載置板１４に設けられた、加熱冷却機構１５によって、載置板１４を任意の温度に上昇させ、上チャンバー２０と下チャンバー３０を分離し、下チャンバー３０の載置板１４の上方に設けられた、接着防止シート１８の上に被加工物である積層体１００Ｓを載せる。この時図８（ｃ）に示した積層体１００Ｓのガラス基板４側が上側となるように載せる。
【００２６】
そして、排気用の制御弁１１ａから１１ｃを開き、バキュームポンプ１６により排気することで、上チャンバー２０と小ダイヤフラム１３Ａから１３Ｃで区切られた空間を負圧とし、下チャンバー３０の上に上チャンバー２０を重ね、排気用の制御弁１１ｄを開き、バキュームポンプ１６により、下チャンバー３０と上チャンバー２０の複数の小ダイヤフラム１３Ａから１３Ｃで区切られた空間も負圧とする。積層体１００Ｓから発生する気泡を外部に排出した後、被加工物である積層体１００Ｓの大きさに合わせて、積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部にダイヤフラムシート１３が接触しないように小ダイヤフラム１３Ａと上チャンバー２０で密閉された空間に吸気用の制御弁１２ａを開放し図６に示すように、積層体１００Ｓの中央部を加圧する。
【００２７】
続いて、吸気用の制御弁１２ｂを開き、積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部の上方に位置する小ダイヤフラム１３Ｂで区切られた空間への吸気を行い、図７に示すように、積層体１００Ｓ全体を加圧する。この際、吸気用の制御弁１２ａ，１２ｂを調整することで、小ダイヤフラム１３Ｂが被加工物である積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部を加圧する力は、積層体１００Ｓの中央部を加圧する力よりも小さくなるようにし、小ダイヤフラム１３Ａにガラス基板４の跡が残らないようにする。
【００２８】
以上のようにして、ラミネート装置内でラミネート処理を実施した後、図８（ｄ）に示すように、積層体１００Ｓを加熱加圧して、封止のなされた加工済みの太陽電池モジュール１００を取り出すことができる。
【００２９】
上記工程で封止された太陽電池モジュール１００にフレーム１０１を装着し、図９に斜視図を示すように、太陽電池モジュール１００が完成する。
【００３０】
本発明の実施の形態１によれば、被加工物を加圧する際に被加工物の中央部とガラス基板４の周縁部を加圧する力をそれぞれ独立して制御できるため、ガラス基板４の周縁部とダイヤフラムシート１３との接触圧力を低減し、ダイヤフラムシート１３にガラス基板４または耐水性樹脂５の周縁部の段差による跡が転写されることがなく、変形を抑制できる。そのため、保護シート５のしわの発生、あるいは、保護シート５に段差が残るなどの不良が発生することがない。各チャンバーの内圧を独立して制御することで、被加工物の押圧力を制御することができ、同時に異なる圧力で押圧したり、時間的に押圧力を変化させたりすることで、被加工物の大きさに応じて適切な加工を行うことができる。
【００３１】
以上説明してきたように、実施の形態１によれば、ガラス基板４の周縁部をダイヤフラムシート１３がまたぐことがないため、ダイヤフラムシート１３の変形を回避できる。またダイヤフラムシート１３がガラス基板４の周縁部にかかった場合でも複数個の小チャンバー２０Ａから２０Ｃの加圧力を個々に制御できるため、ガラス基板４の周縁部にあたるダイヤフラムシート１３への負荷を軽減でき、ダイヤフラムシート１３にガラス基板４の周縁部の跡が残らない。また、ラミネート工程を、積層体全面を加熱加圧する第１の工程と、周縁部で中央部よりも小さい押圧力で、積層体を加熱加圧する第２の工程とを含むため、より周縁部の跡が残らないようにすることができる。ダイヤフラムシート１３は、第１の工程では、ガラス基板４の周縁部を加圧するため、周縁部の段差部で跡形が残るが、第２の工程では、周縁部は加圧しないため、加熱冷却機構１５からの熱によって復元力が作用し跡形は消滅する。
【００３２】
なお、実施の形態１では、上チャンバーを同心状に３つの小チャンバーに分割し、各チャンバーの内圧を独立して制御することで、被加工物の押圧力を制御したが、小チャンバーの分割数、押圧力の時間的および空間的調整については適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００３３】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２によるラミネート装置について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図、図１１は、ラミネート装置の上チャンバー２０の底面図、図１２から図１４は、同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す工程断面図であり、図１０のラミネート装置のＢ−Ｂ断面図に相当する。実施の形態１では、同心状に設けられた隔壁となる側壁２１と３つの小ダイヤフラム１３Ａから１３Ｃによって３つの小チャンバーに分割した例を示したが、実施の形態２では、５行８列の４０個のマトリックス状の小チャンバー２０ｉに分割された例について説明する。
【００３４】
実施の形態２のラミネート装置１０は、実施の形態１のラミネート装置と同様、上チャンバー２０を複数の小チャンバーに分割するとともに、各小チャンバーの内圧を独立して制御可能としている。異なるのは小チャンバーの配列であり、５行８列４０個の小チャンバー２０ｉに分離され、各小チャンバー２０ｉの内圧を独立して制御することで、小ダイヤフラム１３ｉの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行う。
【００３５】
実施の形態２のラミネート装置においても、実施の形態１と同様、図８（ｃ）に示した、太陽電池セル１をタブ線２で接続し、アレイ状にしたものを樹脂シート３ａ，３ｂを介して、基板としてのガラス基板４、裏面保護材である保護シート５との間にはさみ、積層体１００Ｓを形成したものを載置し、加熱加圧するものである。
【００３６】
ラミネート装置１０は、図１２に示すように、上チャンバー２０と下チャンバー３０との間にダイヤフラムシート１３Ｓを狭着している。そして、下チャンバー３０に設けられた載置板３４と載置板３４内に設けた加熱冷却機構３５とによって温度上昇、下降が自在にできるようになっており、載置板３４上に、ローラ３２間に懸架されたベルト３３上を被加工物である積層体１００Ｓが搬送される。ダイヤフラムシート１３Ｓは一体で構成され、上チャンバー２０の上壁から垂直に降下された、５行８列の側壁２１の下端に係止されて、小ダイヤフラム１３ｉに分割されている。このようにして、各小ダイヤフラム１３ｉと側壁２１とによって５行８列の小チャンバー２０ｉがマトリクス状に配列されており、５行８列の排気用の制御弁１１ｉをそれぞれ経由してバキュームポンプ１６に接続されている。一方、各小チャンバー２０ｉの吸気用の制御弁１２ｉが設けられている。排気用の制御弁１１ｉとバキュームポンプ１６との間はパイプ１７で接続されている。
【００３７】
ラミネート装置１０の下チャンバー３０には、加熱冷却機構３５と図示しない温度センサーを備えた載置板３４とフッ素樹脂等の接着防止シート１８を備えており、接着防止シート１８は、ローラ３２で下チャンバー３０内を移動可能である。ローラ３２は、図１０に示す支持装置３１で支承されており、この支持装置３１は、ローラ３２を平行移動させることができる。接着防止シート１８は、加熱冷却機構３５により加熱された載置板３４からの熱交換により加熱された被加工物としての積層体１００Ｓの中の樹脂シート３ａ，３ｂが溶融し、積層体１００Ｓのガラス基板４からはみ出し載置板３４に接着するのを防止する。下チャンバー３０にも排気用の制御弁と吸気用の制御弁とが配されているが、下側チャンバーの上端部で、かつ接着防止シート１８のない部分に設けられており、図では、被処理物の背面側でみえていない。
【００３８】
ラミネート装置の上チャンバー２０には、ダイヤフラムシート１３Ｓを構成する小ダイヤフラム１３ｉ、排気用の制御弁１１ｉ、吸気用の制御弁１２ｉが備えられている、そして、各小ダイヤフラム１３ｉによって、縦５個、横８個に上チャンバー２０を個別に仕切って密閉しており、個々の密閉空間ごとに制御弁１１ｉ，１２ｉが設けられている。この構造により、個々の密閉空間への吸気量を制御し、それぞれの密閉空間の小ダイヤフラム１３ｉが、被加工物としての積層体１００Ｓを加圧する力を制御することができる。
【００３９】
次に、実施の形態２のラミネート装置を用いたラミネート方法について説明する。図１２では、図１０のラミネート装置の上チャンバー２０、下チャンバー３０がともに負圧の場合を示し、図１３では上チャンバー２０の吸気用の制御弁１２ｉから流入させる空気を制御し被加工物としての積層体１００Ｓを加圧した状態を示す。
【００４０】
まず、図１２に示すように、下チャンバー３０の載置板３４に設けられた、加熱冷却機構３５と温度センサーで、載置板３４を任意の温度に上昇させ、上チャンバー２０と下チャンバー３０を分離し、下チャンバー３０の載置板３４の上方に設けられた、接着防止シート１８の上に被加工物としての積層体１００Ｓを、ガラス基板４が上にくるように、載せる。
【００４１】
そして、図１３に示すように、排気用の制御弁１１ｉを開き、バキュームポンプ１６により、上チャンバー２０と各小ダイヤフラム１３ｉで区切られた空間を負圧とし、下チャンバー３０の上に上チャンバー２０を重ね、バキュームポンプ１６により、下チャンバー３０と上チャンバー２０の複数の小ダイヤフラム１３ｉで区切られた個々の空間も負圧とする。被加工物としての積層体１００Ｓから発生の気泡を外部に排出した後、積層体１００Ｓの大きさに合わせて、積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部に小ダイヤフラム１３ｉが接触しないように吸気用の制御弁１２ｉを開放し積層体１００Ｓの中央部を加圧する。
【００４２】
続いて、一旦全ての吸気用の制御弁１２ｉを閉じ、全ての排気用の制御弁１１ｉを開く。こののち、全ての排気用の制御弁１１ｉを閉じ、再び、吸気用の制御弁１２ｉを開き吸気量を独立して制御することで、図１４に示すように、積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部の上方に位置する小ダイヤフラム１３ｉで区切られた空間の圧力を制御し、積層体１００Ｓ全体を加圧する。この際積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部を加圧する力は、積層体１００Ｓの中央部を加圧する力よりも少なくし、小ダイヤフラム１３ｉにガラス基板４の跡が残らないようにする。
【００４３】
また隣接する小ダイヤフラム１３ｉの中間に位置し加圧できていない箇所がある場合、上チャンバー２０と小ダイヤフラム１３ｉで仕切られた個々の密閉空間をすべて負圧とし、積層体１００Ｓへの加圧を解除したのち、下チャンバー３０内のローラ３２を回転、ローラ３２の支持装置３１を平行移動させ、積層体１００Ｓの小ダイヤフラム１３ｉの境界にあった箇所が、小ダイヤフラム１３ｉの中央に位置するように移動する。
【００４４】
これにより、加圧できていない箇所を再び加圧することが可能となり成形性を向上させることができる。
【００４５】
実施の形態２によれば、積層体１００Ｓを加圧する際に積層体１００Ｓの中央部とガラス基板４の周縁部を加圧する力をそれぞれ独立して制御できるため、ガラス基板４の周縁部と小ダイヤフラム１３ｉとの接触圧力を低減し、小ダイヤフラム１３ｉにガラス基板４の跡が転写されることがなく、変形を抑制できる。そのため、積層体１００Ｓを構成する保護シート５のしわの発生、あるいは、樹脂シート３ａ，３ｂに段差が残るなどの不良が発生することがない。保護シート５は耐水性樹脂からなる裏面保護材である。
【００４６】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３によるラミネート装置について説明する。図１５は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図、図１７から図１９は、同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す工程断面図であり、図１５のラミネート装置のＣ−Ｃ断面図に相当する。図１７は、図１５のラミネート装置の上チャンバー２０、下チャンバー３０がともに負圧の場合のＣ−Ｃ断面図、図１８は、上チャンバー２０の吸気用の制御弁１２ｉから流入させる空気を制御し実施の形態３で述べる被加工物としての積層体１００Ｓ全体を加圧した際の図１５におけるラミネート装置のＣ−Ｃ断面図、図１９は、図１６における隣り合うダイヤフラムシートを交互に加圧した状態の図１５におけるラミネート装置のＣ−Ｃ断面図である。本実施の形態においても、実施の形態２と同様、５行８列の４０個の小チャンバー２０ｉに分割されている。実施の形態２と異なる点は、ラミネート装置内で被加工物を水平方向に搬送する搬送機構を持たない点であり、加圧方法が異なる。
【００４７】
実施の形態３のラミネート装置１０は、実施の形態２のラミネート装置と同様、５行８列４０個の小チャンバー２０ｉに分離され、各小チャンバー２０ｉを交互に加圧状態とするなど、内圧を独立して制御することで、小ダイヤフラム１３ｉの変形を回避し、サイズの異なる太陽電池モジュールに対しても適切な加圧によりラミネート処理を行う。
【００４８】
ラミネート装置の上チャンバー２０には、実施の形態２と同様、小ダイヤフラム１３ｉ、排気用の制御弁１１ｉと吸気用の制御弁１２ｉとを備えている。小ダイヤフラム１３ｉは、縦横に複数設けられて、個々の密閉空間ごとに排気用の制御弁１１ｉと吸気用の制御弁１２ｉとが設けられている。この構造により、個々の密閉空間への流入量を制御するし、それぞれの密閉空間の小ダイヤフラム１３ｉが被加工物としての積層体１００Ｓを加圧する力を制御できる。
【００４９】
次に、実施の形態３のラミネート装置を用いたラミネート方法について説明する。まず、下チャンバー３０の載置板３４に設けられた、加熱冷却機構３５と温度センサーで、載置板３４を任意の温度に上昇させ、上チャンバー２０と下チャンバー３０を分離し、ラミネート装置を開く。次いで図１６に示すように、下チャンバー３０の載置板３４の上方に設けられた、接着防止シート１８の上に太陽電池モジュールの材料を積層した被加工物としての積層体１００Ｓを載せる。そして図１７に示すように、バキュームポンプ１６により、上チャンバー２０と小ダイヤフラム１３ｉとで区切られた空間を負圧とし、下チャンバー３０の上に上チャンバー２０を重ね、バキュームポンプ１６により、下チャンバー３０と上チャンバー２０の複数の小ダイヤフラム１３ｉで区切られた空間も負圧とする。
【００５０】
積層体１００Ｓから発生の気泡を外部に排出した後、積層体１００Ｓの大きさに合わせて、積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部に小ダイヤフラム１３ｉが接触しないように中央部の小チャンバー２０ｉに相当する領域の吸気用の制御弁１２ｉを開放し図１８に示すように、積層体１００Ｓの中央部を加圧する。
【００５１】
続いて、ガラス基板４の周縁部に相当する領域の吸気用の制御弁１２ｉを開放する。この時、図１８に示すように、積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部の上方に位置する小ダイヤフラム１３ｉで区切られた空間への吸気を行い積層体１００Ｓ全体を加圧する。この際積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部を加圧する力は、積層体１００Ｓの中央部を加圧する力よりも少なくし、小ダイヤフラム１３ｉにガラス基板４の跡が残らないようにする。
【００５２】
また隣接する小ダイヤフラム１３ｉの中間に位置し加圧できていない箇所がある場合、全ての小チャンバー２０ｉの吸気用の制御弁１２ｉを閉じ、排気用の制御弁１１ｉを開くことで、上チャンバー２０の側壁２１と小ダイヤフラムで仕切られた個々の密閉空間をすべて負圧とする。そして、吸気用の制御弁１２ｉを交互に開き、該当する小チャンバー２０ｉ以外の小チャンバー２０ｉの排気用の制御弁１１ｉを交互に開く。これにより、図１９に示すように、隣り合うダイヤフラムシート１３ｉを交互に加圧することで、加圧できていない箇所を再び加圧することが可能となり成形性を向上させることができる。
【００５３】
本発明の実施の形態３によれば、積層体１００Ｓを加圧する際に積層体１００Ｓの中央部とガラス基板４の周縁部を加圧する力をそれぞれ制御できるため、ガラス基板４の周縁部と小ダイヤフラム１３ｉとの接触圧力を低減し、小ダイヤフラム１３ｉにガラス基板４の跡が転写されることがなく、変形を抑制できる。そのため、耐水性樹脂のしわの発生あるいは、樹脂シート３ａ，３ｂに段差が残るなどの不良が発生することがない。また、加圧するダイヤフラムシートを個別に制御することができるため、太陽電池モジュールを形成するための積層体１００Ｓの中央から順番に加圧することができるため、太陽電池モジュール内への気泡の残留を防ぐこともできる。
【００５４】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４によるラミネート装置について説明する。図２０は、本発明の実施の形態４にかかる太陽電池モジュール製造装置で用いられるラミネート装置の構成を示す斜視図、図２１から図２４は、同ラミネート装置を用いたラミネート工程を示す工程断面図であり、図２０のラミネート装置のＤ−Ｄ断面図に相当する。図２２は、ラミネート装置の上チャンバー２０、下チャンバー３０がともに負圧の場合を示す。図２３および図２４は、上チャンバー２０の吸気用の制御弁１２ｉから流入させる空気を制御し実施の形態４で述べる積層体１００Ｓを加圧した際の図１９におけるラミネート装置の断面図である。実施の形態４では、実施の形態３のラミネート装置に比べ、実施の形態３のラミネート装置におけるダイヤフラムシートの外側に外側ダイヤフラムシート２３を追加した点が異なるのみで、他部については実施の形態３と同様であるのでここでは説明を省略する。同一部位には同一符号を付した。
【００５５】
実施の形態４では、ラミネート装置の上チャンバー２０には、小ダイヤフラム１３ｉの組み合わせからなるダイヤフラムシート１３Ｓ、外側ダイヤフラムシート２３、排気用の制御弁１１ｉ、吸気用の制御弁１２ｉが備えられている。複数の小ダイヤフラム１３ｉが、側壁２１と共に、個別に上チャンバー２０を仕切って密閉し、個々の密閉空間である小チャンバー２０ｉごとに排気用の制御弁１１ｉ、吸気用の制御弁１２ｉが設けられている。そして、側壁２１と小ダイヤフラム１３ｉとで区切られた空間全体をさらに大きな外側ダイヤフラムシート２３で覆っている。この構造により、個々の密閉空間である小チャンバー２０ｉへの空気の流入量を制御することで、それぞれの小チャンバー２０ｉの小ダイヤフラム１３ｉが、外側ダイヤフラムシート２３越しに被加工物としての積層体１００Ｓを加圧する力を制御することができる。そしてさらに、全体を覆う外側ダイヤフラムシート２３によって小ダイヤフラム１３ｉ同士の境界による影響をなくすことができる。
【００５６】
なお、本実施の形態においても、ラミネート装置の下チャンバー３０には、加熱冷却機構３５と温度センサーを備えた載置板３４とフッ素樹脂等の接着防止シート１８を備えている。従って、載置板３４は、温度センサーにより加熱冷却機構３５の出力を制御し、任意の温度に設定することができ、接着防止シート１８は、加熱冷却機構３５により加熱された載置板３４からの熱交換により加熱された被加工物の中の樹脂シート３ａ，３ｂが溶融し、ガラス基板４からはみ出し載置板３４に接着するのを防止する。
【００５７】
次に実施の形態４のラミネート装置を用いたラミネート方法について説明する。まず、下チャンバー３０の載置板３４に設けられた、加熱冷却機構３５と温度センサーで、載置板３４を任意の温度に上昇させ、上チャンバー２０と下チャンバー３０を分離し、ラミネート装置を開く。次いで図２１に示すように、下チャンバー３０の載置板３４の上方に設けられた、接着防止シート１８の上に太陽電池モジュールの材料を積層した被加工物としての積層体１００Ｓを載せる。そして図２２に示すように、バキュームポンプ１６により、上チャンバー２０と小ダイヤフラム１３ｉとで区切られた空間を負圧とし、下チャンバー３０の上に上チャンバー２０を重ね、バキュームポンプ１６により、下チャンバー３０と上チャンバー２０の複数の小ダイヤフラム１３ｉで区切られた空間も負圧とする。
【００５８】
積層体１００Ｓから発生の気泡を外部に排出した後、積層体１００Ｓの大きさに合わせて、積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部に小ダイヤフラム１３ｉが接触しないように中央部の小チャンバー２０ｉに相当する領域の吸気用の制御弁１２ｉを開放し図２３に示すように、積層体１００Ｓを加圧する。
【００５９】
この時、外側ダイヤフラムシート２３によって、隣接する小ダイヤフラム１３ｉ間は隙間なしに加圧される。
【００６０】
続いて、ガラス基板４の周縁部に相当する領域の吸気用の制御弁１２ｉを開放する。この時、図２４に示すように、積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部の上方に位置する小ダイヤフラム１３ｉで区切られた空間への空気の流入を吸気用の制御弁１２ｉにより、制御しつつ積層体１００Ｓ全体を加圧する。この際積層体１００Ｓのガラス基板４の周縁部を加圧する力は、積層体１００Ｓの中央部を加圧する力よりも少なくする。
【００６１】
実施の形態４のラミネート装置によれば、被加工物を１つの外側ダイヤフラムシート２３で加圧できるため、複数ある小ダイヤフラム１３ｉの内、隣り合う小ダイヤフラム１３ｉ間も加圧することが可能となる。
【００６２】
さらに、実施の形態４においても、積層体１００Ｓを加圧する際に積層体１００Ｓの中央部とガラス基板４の周縁部を加圧する力をそれぞれ制御できるため、ガラス基板４の周縁部と小ダイヤフラム１３ｉとの接触圧力を低減し、小ダイヤフラム１３ｉにガラス基板４の跡が転写されることがなく、変形を抑制できる。そのため、耐水性樹脂のしわの発生や、樹脂シートに段差が残るなどの不良が発生することがない。
【００６３】
実施の形態４では、全体を加圧する第１の工程後、周縁部の加圧力を小さくして加圧する２段階加圧を用いることなく、１段階の加圧工程によって加圧した場合にも、しわなどの発生もなく、良好な加圧を行うことができる。
【００６４】
なお、実施の形態１から４では上チャンバーのみについて分割構造としたが、下チャンバーの基板を載置する載置板における加熱冷却機構をも複数に分割し、独立して温度制御を行うことができるようにすることで、さらに、効率よくラミネート処理を行うことが可能となる。
【００６５】
また、前記実施の形態１から４において、ダイヤフラムシートは、小チャンバーに対応した、分割形状を有し、独立して装着されていてもよいし、一枚のシートで構成しても良い。一枚のシートで構成される場合には、上チャンバーの側壁の下端に設けられた係止部によって、複数の領域に分割してもよい。分割形状の場合、各側壁への装着のための領域が余分に必要となるが、取り換えも容易であり、周縁部のみしわのできにくい、弾性体とするなど、領域によって材料を変えることも可能である。一方一枚のシートで構成する場合は、取り扱いが容易で、かつ全体として使用する材料は少なくて済むというメリットもある。
【００６６】
本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態およびその変形は、発明の範囲に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
１００Ｓ  積層体、１００  太陽電池モジュール、１０１  フレーム、１  太陽電池セル、２  タブ線、３ａ，３ｂ  樹脂シート、４  ガラス基板、５  保護シート、１０  ラミネート装置、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｉ  排気用の制御弁、１２ａ，１２，１２ｃ，１２ｄ，１２ｉ  吸気用の制御弁、１３，１３Ｓ  ダイヤフラムシート、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３ｉ  小ダイヤフラム、１４  載置板、１５  加熱冷却機構、１６  バキュームポンプ、１７  パイプ、１８  接着防止シート、２０  上チャンバー、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０ｉ  小チャンバー、２１  側壁、２１ａ  第１の側壁、２１ｂ  第２の側壁、２１ｃ  第３の側壁、２３  外側ダイヤフラムシート、３０  下チャンバー、３１  支持装置、３２  ローラ、３３  ベルト、３４  載置板、３５  加熱冷却機構。
【図１】
2016187013.tif 000003
【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】
2016187013.tif 000009
【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】
2016187013.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2016187013.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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