JP5545569B2 - Method for manufacturing solar cell backsheet - Google Patents
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Description
本発明は、裏面にプラス電極(P型半導体電極)、マイナス電極(N型半導体電極)の両電極を備える太陽電池セルを固定するための太陽電池用バックシートの製造方法に関する。 The present invention, positive electrode on the back surface (P-type semiconductor electrode), a method of manufacturing a back sheet for a solar cell for fixing the solar cell having both electrodes of the negative electrode (N-type semiconductor electrode).
近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、図7に示すように、受光側に配置された透光性基板120と、裏面側に配置された太陽電池モジュール用基材(バックシート)110と、透光性基板120および太陽電池モジュール用基材110の間に封止された多数の太陽電池セル130とを有している。また、太陽電池セル130は、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルム等の封止用フィルム140a,140bに挟まれて封止されている。
従来、太陽電池モジュールにおいては、多数の太陽電池セル130が、配線材150で電気的に直列に接続されていた。太陽電池セル130は、太陽光の受光面130aである表面側にマイナス電極131、裏面側にプラス電極132が設けられているため、配線材150で接続すると、太陽電池セル130の受光面130aの上に配線材150が重なり、光電変換の面積効率が低下する傾向にあった。
In recent years, solar power generation, which is a power generation system using natural energy, has been rapidly spread. As shown in FIG. 7, the solar cell module for photovoltaic power generation includes a light-transmitting
Conventionally, in a solar cell module, a large number of
上述した電極131,132の配置では、配線材150が太陽電池セル130の表側から裏側に回り込む構造になるため、各部材の熱膨張率の差が原因で配線材150が断線することがあった。
そこで、特許文献1,2ではプラス電極とマイナス電極の両電極がセルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池セルが提案されている。この方式の太陽電池セルではセル裏面で直列に接続することが可能であり、セル表面の受光面積が犠牲にならず光電変換の面積効率の低下を防止できる。また、配線材を表側から裏側に回り込む構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張の差による配線材の断線も防止できる。
In the arrangement of the
Therefore, Patent Documents 1 and 2 propose a back contact type solar battery cell in which both the positive electrode and the negative electrode are installed on the back surface of the cell. In the solar cell of this system, it is possible to connect in series on the back surface of the cell, and the light receiving area on the cell surface is not sacrificed, and the reduction of the area efficiency of photoelectric conversion can be prevented. Moreover, since it is not necessary to make the wiring material go around from the front side to the back side, disconnection of the wiring material due to the difference in thermal expansion of each member can be prevented.
このような太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール用基材の裏面にバリア層を設け、表面に太陽電池セルに接続するための回路層を設けた構成を備えた太陽電池用バックシートとして流通することがある。 Such a solar cell module is distributed as a solar cell backsheet having a configuration in which a barrier layer is provided on the back surface of the solar cell module substrate and a circuit layer for connecting to the solar cell is provided on the surface. There is.
ところで、上述した太陽電池用バックシートから太陽電池モジュールを製造する場合、回路層が形成された絶縁基材上に直接的に太陽電池セルを実装する構造のため、実装時に太陽電池セルの位置ずれを起こすことがあり、アライメント不良により太陽電池セルの電極と回路層の電極とが接触不良を生じることがあった。
また、上述したようなバックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールの使用時に高温に曝された場合、絶縁基板は太陽電池セルより線膨張係数が大きいために、太陽電池セルが絶縁基材から剥離してしまうおそれがあった。
By the way, when manufacturing a solar cell module from the solar cell backsheet described above, because of the structure in which the solar cell is directly mounted on the insulating base material on which the circuit layer is formed, the position of the solar cell is shifted during mounting. In some cases, poor alignment may result in poor contact between the solar cell electrodes and the circuit layer electrodes.
Further, in the back contact type solar cell module as described above, when the solar cell module is exposed to a high temperature, the insulating substrate has a larger linear expansion coefficient than the solar cell. There was a risk of peeling from the material.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、太陽電池セルを簡単且つ正確に実装できると共に、アライメントが良好で電気接続不良を防止できるようにした太陽電池用バックシートの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such problems, it is possible to easily and accurately implement the solar cell, alignment of the back sheet for solar cells to be good and prevent electrical connection failure An object is to provide a manufacturing method.
本発明による太陽電池用バックシートの製造方法は、回路パターンと、前記回路パターンを太陽電池セルに電気的に接続するための電極とを有する回路層が前記電極を表面に露出した状態に設けられた絶縁基板の上に、封止材および導電性フィラーを、前記導電性フィラーが前記電極に対向する位置となるように配置する第1の工程と、前記太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を形成する凸部を設けた押圧部材によって、前記封止材を加熱しつつ前記絶縁基板に向けて加圧することで、前記封止材を前記絶縁基板の表面と一体化させると共に、前記押圧部材の凸部によって、前記封止材に、前記太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を形成し、かつ、前記導電性フィラーが前記凹部における前記封止材の表裏面から露出して、前記凸部の表面から前記電極までが導通状態となるように、前記導電性フィラーを前記電極と前記凸部との間に挟み込む、第2の工程と、前記押圧部材を前記封止材から剥離させる第3の工程と、を備えることを特徴とする。
本発明による太陽電池用バックシートの製造方法によれば、凸部を設けた押圧部材で封止材を絶縁基板側に加熱しつつ加圧することで、凸部によって太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を封止材に形成することができ、凹部に保持される太陽電池セルの電極を回路層の電極に対向する位置に保持できて、太陽電池セルと回路層とを電気的に接続することを容易に行うことができる。
Method for manufacturing a back sheet for solar cell according to the present invention, provided in a state in which the circuit layer having a circuit pattern and an electrode for electrically connecting the circuit patterns to solar battery cell is exposed to the electrode on the surface A first step of disposing a sealing material and a conductive filler on the insulating substrate so that the conductive filler is located at a position facing the electrode; and positioning and holding the solar battery cell by the pressing member provided with a convex portion forming the concave portion, the sealing material is pressed toward the insulating substrate that while heating the, the sealing material together to integrate with the surface of the insulating substrate, the pressing the convex portion of the member, the the sealing material, to form formed a recess for positioning and holding the solar cell and the electrically conductive filler is exposed from the front and back surfaces of the sealing material in the recess, A second step of sandwiching the conductive filler between the electrode and the convex portion so that the surface from the convex portion to the electrode is in a conductive state, and the pressing member is peeled from the sealing material And a third step .
According to the solar cell backsheet manufacturing method of the present invention, the solar cell is positioned and held by the convex portion by applying pressure while heating the sealing material toward the insulating substrate with the pressing member provided with the convex portion. Can be formed in the sealing material, and the electrode of the solar battery cell held in the recess can be held at a position facing the electrode of the circuit layer to electrically connect the solar battery cell and the circuit layer. Can be done easily.
また、前記第1の工程では、前記封止材内に、前記導電性フィラーが混入された状態として、前記封止材および前記導電性フィラーを配置するようにしてもよい。
押圧部材によって封止材に凹部を形成する際、押圧部材の凸部に設けた電極部材を、封止材内に混入された導電性フィラーを介して回路層の電極と通電できる。そのため、封止材の凹部内に太陽電池セルを設置するだけで、回路層の電極と太陽電池セルの電極とを導電性フィラーを介して導通状態に保持できる。
Further, in the first step, the sealing in the material, in a state where the conductive filler is mixed, may be arranged the sealing material and the conductive filler.
When the recess is formed in the sealing material by the pressing member, the electrode member provided on the convex portion of the pressing member can be energized with the electrode of the circuit layer through the conductive filler mixed in the sealing material. Therefore, the electrode of the circuit layer and the electrode of the solar battery cell can be held in a conductive state via the conductive filler only by installing the solar battery cell in the recess of the sealing material.
また、前記第1の工程では、前記回路層の前記電極に前記導電性フィラーを設置してから、前記導電性フィラーの上に前記封止材を配置するようにしてもよい。
これによって、押圧部材によって、封止部材に凹部を形成する際、押圧部材の凸部で封止材に凹部を形成しつつ回路層の電極に設けた導電性フィラーを封止材に貫通させることができて、電極部材を封止材中の導電性フィラーを介して回路層の電極と通電できる。そのため、封止材の凹部内に太陽電池セルを設置するだけで、回路層の電極と太陽電池セルの電極とを導電性フィラーを介して導通状態に保持できて、良好なアライメントを達成できる。
また、前記第2の工程では、前記押圧部材と前記電極との間に電圧を印加した状態で、前記押圧部材によって、前記封止材を加熱しつつ前記絶縁基板に向けて加圧するようにしてもよい。
Further, in the first step, after placing the conductive filler to the electrodes of the circuit layer may be disposed the sealing material on the conductive filler.
Thereby, when forming the recess in the sealing member by the pressing member, the conductive filler provided in the electrode of the circuit layer is penetrated through the sealing material while forming the recess in the sealing material by the convex portion of the pressing member. The electrode member can be energized with the electrode of the circuit layer through the conductive filler in the sealing material. Therefore, only by installing the solar battery cell in the concave portion of the sealing material, the electrode of the circuit layer and the electrode of the solar battery cell can be held in a conductive state via the conductive filler, and good alignment can be achieved.
In the second step, with the voltage applied between the pressing member and the electrode, the pressing member is pressurized toward the insulating substrate while heating the sealing material. Also good.
本発明による太陽電池用バックシートの製造方法によれば、太陽電池セル用の凸部を設けた押圧部材で、封止材を絶縁基板側に加熱しつつ加圧することで、封止材を絶縁基板と一体化させると共に、押圧部材の凸部によって太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を精度良く形成でき、太陽電池セルの電極と回路層の電極との良好なアライメントを確保できる。
According to the solar cell backsheet manufacturing method of the present invention, the sealing material is insulated by pressing the sealing material while heating the sealing material to the insulating substrate side with the pressing member provided with the convex portions for the solar battery cells. While integrating with a board | substrate, the recessed part for positioning and holding a photovoltaic cell can be accurately formed by the convex part of a press member, and favorable alignment with the electrode of a photovoltaic cell and the electrode of a circuit layer is securable.
本発明の実施形態による太陽電池用バックシートとその製造方法について説明する。
図1に示す第一の実施形態による太陽電池用バックシートを含む太陽電池モジュール1は、太陽光等の光を入射させる透光性基板2と、その裏面側に配設された絶縁層としての絶縁基板3と、透光性基板2及び絶縁基板3の間に間隙を開けて配列された複数の太陽電池セル5とを概略で積層した構成を有している。
そして、絶縁基板3は、その一方の面即ち太陽電池セル5側の面に回路層6が設けられており、回路層6の表面には所定の間隔で電極6aが配設されている。絶縁基板3の回路層6と反対側の裏面にはシールド材としてバリア層4が被着されている。これら、絶縁基材3とバリア層4と回路層6は太陽電池モジュール用基材10を構成する。
透光性基板2及び絶縁基板3の間において、太陽電池セル5は封止層7によって封止されている。太陽電池セル5は裏面電極型であり、その下面(裏面)に電極5aが所定間隔で配設されている。太陽電池セル5の電極5aは回路層6の電極6aにほぼ対向して位置させられている。
The solar cell backsheet and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described.
A solar cell module 1 including a solar cell backsheet according to the first embodiment shown in FIG. 1 has a translucent substrate 2 on which light such as sunlight is incident, and an insulating layer disposed on the back side thereof. The
The
Between the translucent substrate 2 and the
また、封止層7は第一の封止層8と第二の封止層9とが積層されて構成されている。
第一の封止層8は透光性基板2から太陽電池セル5の上面まで形成された平行平板からなる層状とされている。また、第二の封止層9は第一の封止層8側の表面9aに所定間隔で凹部12が形成されており、この凹部12内に太陽電池セル5が設置されて位置決めされている。第一及び第二の封止層8,9は互いに気密に密着して太陽電池セル5を絶縁封止している。
The sealing layer 7 is configured by laminating a
The
第一及び第二の封止層8、9は通常の封止材、例えばEVA等で形成されている。第一の封止層8内にはフィラーは混入されていないが、第二の封止層9内にはフィラーが混入されている。第二の封止層9内に混入されたフィラーとして少なくとも導電性フィラー13が設けられており、更に非導電性のフィラー14を混入していてもよい。
本実施形態で示す例では、図1及び図2に示すように、導電性フィラー13は例えば略球体に形成され、第二の封止層9の凹部12が形成された領域における膜厚とほぼ同一の外径寸法を有している。
そして、第二の封止層9内に混入された導電性フィラー13は対向して配設された回路層6の電極6aと太陽電池セル5の電極5aとに当接して挟持され、太陽電池セル5と回路層6とを互いに導通状態として複数の太陽電池セル5を直列に接続している。そのため、第二の封止層9は厚み方向に異方導電性を有している。
The first and
In the example shown in this embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
The
図2において、太陽電池モジュール1における太陽電池用バックシート11は、絶縁基板3とバリア層4と回路層6を積層し、更に回路層6の電極6a側の表面に第二の封止層9を封止材として積層して構成されている。そして、第二の封止層9の表面には太陽電池セル5を位置決め保持するための凹部12が配列されている。
第二の封止層9における凹部12の底面には、太陽電池セル5の電極5aを着座させるための電極凹部12aが形成されており、電極凹部12aは回路層6の電極6aに概略対向している。
In FIG. 2, the
An
次に図1に示す太陽電池モジュール1を構成する各部材について説明する。
図1において、透光性基板2としては、例えばガラスパネル等の酸化珪素などが挙げられる。なお、透光性基板2として、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の透明樹脂基板を用いることも可能である。
また、絶縁基板3の太陽電池セル5側の面に設けた回路層6は、太陽電池セル5に電気的に接続される層である。回路層6は積層配列される多数の太陽電池セル5を電気的に直列に接続するパターンを有している。
回路層6を構成する材料は、例えばプリント配線板の材料からなり、電気抵抗が低い材料、例えば銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などが使用される。また、導電性高分子を使用することもできる。
回路層6の表面は、第二の封止層9内の導電性フィラー13との密着性を向上させるために、ギ酸、硫酸、硝酸などの腐食性薬液によって粗面化処理が施されていることが好ましい。
Next, each member which comprises the solar cell module 1 shown in FIG. 1 is demonstrated.
In FIG. 1, examples of the translucent substrate 2 include silicon oxide such as a glass panel. Note that a transparent resin substrate such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, or polyethylene terephthalate can also be used as the translucent substrate 2.
The
The material which comprises the
The surface of the
封止層7は封止用フィルムまたはワニスにより形成されるが、ワニスの方が安価で好ましい。封止用フィルムを用いた場合、例えばEVAフィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂フィルムなどが使用される。通常、封止用フィルムは、太陽電池セル5を挟み込むように2枚以上で使用される。
第一の封止層8は上述の素材でフィラーを混入しないで形成される。
第二の封止層9内には少なくとも導電性フィラー13が混入されており、導電性フィラー13は、回路層6と太陽電池セル5との電気的接続を補助する部材であり、回路層6の電極6aと太陽電池セル5の電極5aに対応して配設されている。導電性フィラー13の材料として電気抵抗が低い材料が使用される。中でも回路層6との電気抵抗が低くなることから、銀、銅、錫、鉛、ニッケル、金よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有することが好ましい。
特に、導電性フィラー13は粘度が高く容易に略球体等の所望の形状に形成するために、銀、銅、錫、半田(銅と鉛が主成分である。)よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する導電性ペーストにより形成されていることが好ましい。
導電性フィラー10は上述した金属で形成されていてもよいし、合成樹脂の表面に上述した金属めっきを施してもよい。
The sealing layer 7 is formed of a sealing film or varnish, and the varnish is preferable because it is cheaper. When a sealing film is used, for example, an EVA film, an ethylene / (meth) acrylate copolymer film, a fluororesin film such as polyvinylidene fluoride, or the like is used. Usually, the film for sealing is used by two or more sheets so that the
The
At least a
In particular, the
The
また、上述した導電性ペーストは低温硬化タイプであることが好ましい。導電性ペーストが低温硬化タイプであれば、120〜160℃という低温で太陽電池セル5の電極5aと回路層6の電極6aとを導電性フィラー13によって電気的に接続できる。
120〜160℃は、第二の封止層9を構成する封止用フィルムとして使用可能なEVAフィルムの軟化、溶融、架橋が生じる温度であるから、封止用フィルムとしてEVAフィルムを用いる場合には、容易に加工できるため、太陽電池セル5の電極5aと導電性ペーストから形成される導電性フィラー13とをより容易に電気的に接続させることができる。
なお、フィラーとして、導電性フィラー13以外に非導電性フィラー14を混入する場合、例えばガラスフィラー等、適宜のものを選定できる。第二の封止層9の線膨張係数はこれらフィラーの混入割合によって調整できる。第二の封止層9内に非導電性フィラー14を分散混入させることで、太陽電池セル5の間隙を透過した光を反射させて受光率を向上させることが可能になる。
The conductive paste described above is preferably a low temperature curing type. If the conductive paste is a low temperature curing type, the
Since 120 to 160 ° C. is a temperature at which softening, melting, and crosslinking of the EVA film that can be used as the sealing film constituting the
In addition, as a filler, when mixing the nonelectroconductive filler 14 other than the
次に、絶縁基板3は、例えばPETまたはPENからなる。或いは、単層のガラスクロス等、網目状のガラス繊維からなっていてもよい。
絶縁基板3がガラス繊維からなる場合、膜厚が薄いために太陽電池セル5の熱が一方の面から他方の面に伝達して放熱効果が高く表裏面の温度差による絶縁基板3の反りを抑制できると共に、穴明けなどの加工が容易である。
また、絶縁基板3は、網目状のガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた複合材料であってもよい。この場合には、単層のガラスクロスよりも硬さが増して伸び縮みし難くなる。
絶縁基板3が、ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた構造であると、PETやPENと比較して耐熱性と絶縁性がより高く耐候性も良好なため、バックコンタクト方式の太陽電池モジュール1における太陽電池セル5を支持する絶縁層としてより好ましい。しかも、ガラス繊維を内蔵しているために剛性が高く、加熱加圧によっても湾曲し難いために太陽電池セル5を実装した状態で取り扱いが容易であり、製造段階における後工程が良好に行われる利点がある。
Next, the insulating
When the insulating
The insulating
If the insulating
ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた複合材料の一例として、網目状のガラス繊維に樹脂が含浸させられた樹脂含有繊維からなるプリプレグがある。プリプレグの繊維として、例えばガラスクロス、ガラス不織布、紙などが挙げられる。また、絶縁樹脂は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシアクリレート樹脂またはウレタン樹脂等である。
プリプレグはプリント配線板の一形態であり、プリプレグを熱で固めた完成品はプリント配線板と呼称される。ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させたプリプレグの完成品として、FR−4、FR−5、BT材等があてはまる。
As an example of a composite material in which a glass fiber is impregnated with an insulating resin, there is a prepreg made of a resin-containing fiber in which a mesh-like glass fiber is impregnated with a resin. Examples of the prepreg fibers include glass cloth, glass nonwoven fabric, and paper. The insulating resin is, for example, an epoxy resin, a polyimide resin, a bismaleimide triazine resin, an epoxy acrylate resin, or a urethane resin.
A prepreg is a form of a printed wiring board, and a finished product obtained by hardening a prepreg with heat is called a printed wiring board. FR-4, FR-5, BT materials, and the like are applied as finished prepregs obtained by impregnating glass fibers with an insulating resin.
そして、絶縁基板3は膜厚を薄層に形成することで、太陽電池セル5の熱が裏面であるバリア層4側に伝達されて放熱効果が高く、表裏面の温度差が小さいために反りを生じにくい。絶縁基板3の膜厚は例えば20μm〜300μmの範囲に形成した。
この絶縁基板3が単層のガラスクロスまたはこれに絶縁樹脂を含浸させたものからなると、耐熱性と絶縁性が高く電気信頼性が高い上に柔軟性と可撓性がある。
And the insulating
When the insulating
次に、太陽電池セル5は、例えば裏面にプラス電極およびマイナス電極を備えるバックコンタクト方式のものである。
太陽電池セル5はシリコンからなるものが好ましく、例えば単結晶シリコン型、多結晶シリコン型等の結晶系太陽電池セルが用いられる。これらの中でも、発電効率に優れる点では単結晶シリコン型が好ましい。太陽電池セル5の厚さは100μm〜300μmの範囲とする。
太陽電池セル5は、例えば正方形板状や八角形板状に形成され、透光性基板2と絶縁基板3との間に互いに間隙を開けて千鳥状に配列されている。特に太陽電池セル5を六角形、好ましくは正六角形板状に形成することでセル5,5間の間隙を最小化させ、太陽電池モジュール1の面積全体に対する太陽電池セル5の占有面積を増大させて発電効率を向上させることができる。
Next, the
The
The
バリア層4は絶縁基板3の裏面に設けて空気透過を調整する層であり、水蒸気バリア性、酸素バリア性等の耐候性や絶縁性を有する例えばフッ化ビニル樹脂(PVF)フィルム(商品名「テドラー」;登録商標)が用いられている。
The barrier layer 4 is a layer that is provided on the back surface of the insulating
次に、上述の構成を有する太陽電池モジュール1における線膨張係数について説明する。
一般に、太陽電池セル5より絶縁基板3の方が、線膨張係数が大きく設定されているから、線膨張係数の差による応力を緩和して太陽電池セル5の剥離や割れ等を防ぐために、太陽電池セル5と絶縁基板3との間に充填される第二の封止層9は、その線膨張係数が、太陽電池セル5の線膨張係数より大きく且つ絶縁基板3の線膨張係数より小さい中間の値に設定される。
そのため、第二の封止層9の線膨張係数は、例えば2.55×10−6/℃より大きく、60×10−6/℃より小さい値に設定するものとする。ここで、2.55×10−6/℃は、太陽電池セル5としてシリコンタイプのものを採用した場合の代表的な線膨張係数であり、60×10−6/℃は、絶縁基板3としてPETを用いた場合の代表的な線膨張係数である。
Next, the linear expansion coefficient in the solar cell module 1 having the above-described configuration will be described.
In general, the insulating
Therefore, the linear expansion coefficient of the
第二の封止層9の線膨張係数はフィラーの混入割合によって調整できるから、導電性フィラー13の混入割合、または導電性フィラー13と非導電性フィラー14の混入割合によって調整できる。第二の封止層9の線膨張係数を上述の範囲に設定すれば、太陽電池モジュール1がその使用時に加熱されたとしても、太陽電池セル5と絶縁基板3との線膨張係数の差によって生じる応力を緩和して太陽電池セル5の剥離や割れ等を防ぐことができる。
Since the linear expansion coefficient of the
次に本発明の第一実施形態による太陽電池用バックシート11とこれを用いた太陽電池モジュール1の製造方法について図3乃至図5に基づいて説明する。
図3及び図4は太陽電池用バックシート11の製造方法を示すものである。図3において、太陽電池モジュール1の基材10として、絶縁基板3の裏面にバリア層4が接合され、その反対側の面には例えばプリント配線板の材料からなる回路層6が固定されている。この基材10の回路層6側上部に、内部に導電性フィラー13と非導電性フィラー14が分散して混入された第二の封止層9が設けられている。
このとき、第二の封止層9の厚みは混入された導電性フィラー13の外径と太陽電池セル5の厚みの和と略同一寸法とする。そして、第二の封止層9の上方に押圧部材15が設けられている。
Next, the manufacturing method of the
3 and 4 show a method for manufacturing the
At this time, the thickness of the
押圧部材15は太陽電池セル5を保持する凹部12を第二の封止層9に形成するための治具である。そのため、押圧部材15は、平板状の基板16に太陽電池セル5の外観形状に沿った凸部17が太陽電池セル5の配置間隔で配列されて形成されている。各凸部17は太陽電池セル5の本体形状と電極5aの形状に相当する電極部材17aとが一体に形成されている。電極部材17aは通電可能な金属で設けられていることが好ましい。
また、押圧部材15は十分な押圧力と剥離製を発揮できるように、例えば金属製の金型またはエポキシ樹脂製の金型で形成する。また、押圧部材15は、第二の封止層9に凹部12を形成して硬化させた後、スムーズに剥離するように表面に剥離剤を塗布しておくとよい。剥離剤として例えばフッ素系表面処理剤(3M社製EGC−1720など)等を用いることができる。
The pressing
The pressing
この状態で、押圧部材15によって、第二の封止層9を絶縁基板3に向けて押しながら加熱する。すると、第二の封止層9はその裏面が回路層6及びその電極6aに押圧されると共に表面側は凸部17によって押圧される。しかも、加熱により第二の封止層9が溶けて、凸部17の周囲に回り込み太陽電池セル5の厚み分の凹部12が形成される。また、押圧部材15の凸部17が第二の封止層9内に侵入することで、内部に分散された導電性フィラー13が回路層6との間に挟み込まれる。
そして、図4に示すように、回路層6と押圧部材15の凸部17との間に第二の封止層9内の導電性フィラー13が挟まれることで、押圧部材15の押し込みが完了する。
In this state, the pressing
Then, as shown in FIG. 4, the pressing of the pressing
導電性フィラー13は、上下端部が第二の封止層9の表裏面から露出しており、この上下端部が押圧部材15によって押し潰されて電極部材17a,電極6aと充分な接続面積を確保される。その後、第二の封止層9が硬化されて導電性フィラー13が位置決め固定される。
そして、押圧部材15を第二の封止層9から剥離させる。
このようにして、図2に示す太陽電池用バックシート11が得られる。
なお、押圧部材15の凸部17を第二の封止層9に対して回路層6の電極6aに対向する位置に位置決めする際、太陽電池セル5の電極5aの幅が例えば1μmとして、回路層6の電極6aの幅は18μmまたは35μmであるから、太陽電池セル5の電極5aに対して回路層6の電極6aが支配的である。そのため、押圧部材15によって凸部17の電極部材17aを対向する位置に位置決めする場合でも、押圧部材15の凸部17の位置ずれは回路層6の電極6aの幅の範囲で許容されるから、押圧部材15の位置決めは比較的容易である。
The upper and lower ends of the
Then, the pressing
Thus, the
In addition, when positioning the
次いで、図5に示すように、製造された太陽電池用バックシート11に対し、各凹部12内にそれぞれ太陽電池セル5を装着する。これによって、太陽電池セル5の電極5aは第二の封止層9内の導電性フィラー13を介して回路層6の電極6aに導通状態となる。
そして、透光性基板2に第一の封止層8を積層したものを、第二の封止層9及び太陽電池セル5上に載置して加熱加圧する。これによって、第一の封止層8の下面が第二の封止層9の表面に溶着して一体化され、封止層7として太陽電池セル5を内部に封止する。
このようにして、太陽電池用バックシート11、太陽電池セル5、第一の封止層8、透光性基板2を互いに密着させると同時に、太陽電池セル5を回路層6により電気的に直列に接続することができ、図1に示す太陽電池モジュール1が得られる。
Next, as shown in FIG. 5, the
And what laminated | stacked the
In this manner, the
上述した第一の実施形態による太陽電池用バックシート11によれば、次の作用効果を奏する。
本実施形態による太陽電池用バックシート11は、回路層6を介して絶縁基板3と一体形成された第二の封止層9に、太陽電池セル5を位置決め保持するための凹部12が形成されているから、太陽電池セル5を凹部12内に設置するだけで側面と底面を保持して位置決めできる。しかも、太陽電池用バックシート11は、第二の封止層9の凹部12と回路層6の電極6aとの間に導電性フィラー13を位置決め固定しているから、太陽電池セル5を凹部12内に設置するだけで第二封止層9内の導電性フィラー13を介して回路層6の電極6aと導通状態に保持され、良好なアライメントが得られる。
According to the
In the
また、本実施形態による太陽電池用バックシート11は、第二の封止層9の線膨張係数が、太陽電池セル5の線膨張係数より大きく且つ絶縁基板3の線膨張係数より小さく設定されているから、太陽電池モジュール1の使用時等に加熱されても、第二の封止層9によって太陽電池セル5と絶縁基板3の線膨張係数の差による応力を吸収して緩衝させ、太陽電池セル5の剥離等を確実に防止できる。また、可撓性を有しながら適度な硬さを確保することができて太陽電池セル5と絶縁層3の接合強度と耐久性を向上できる。
In addition, the
また、本実施形態による太陽電池用バックシート11は、第二の封止層9と太陽電池セル5の表面が同一平面に形成されているから、導電性フィラー13や非導電性フィラー14を混入させた第二の封止層9が太陽電池セル5の受光面である表面に被ることがなく、入射しようとする太陽光をはじき返すことがなく受光率を低下させない。しかも、第二の封止層9と太陽電池セル5の表面が同一平面であるから、後工程で第一の封止層8をラミネートする際、気泡混入等の不良が生じない。
Moreover, since the
また、本実施形態による太陽電池用バックシート11の製造方法によれば、凸部17を有する押圧部材15で第二の封止層9を加熱しつつ加圧することで、太陽電池セル5を設置する凹部12を形成できるから、太陽電池用バックシート11から太陽電池モジュール1を製造する際、アライメントすることなく太陽電池セル6を凹部12内に設置すればよく、後工程が簡単になる。
Moreover, according to the manufacturing method of the
なお、本発明は上述した実施形態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で適宜の構成や材料等の変更が可能であり、これらも本発明に含まれる。
次に本発明の第二の実施形態による太陽電池用バックシート11の製造方法について説明するが、上述の第一の実施形態と同一または同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略する。
図6に示す第二の実施形態による太陽電池用バックシート11の製造方法において、絶縁基板3の表面には回路層6が固定されており、その電極6aには、導電性フィラー13が設置されている。導電性フィラー13の上には例えばフィラーを混入しない第二の封止層9が設置され、更にその上には押圧部材15が設置されている。
このとき、第二の封止層9の厚みは導電性フィラー13の外径と太陽電池セル5の厚みの和に概略一致する。また、押圧部材15に設けた凸部17の電極部材17aは回路層6の電極6aに概略対向する位置に設置する。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate configurations and materials can be changed without departing from the gist of the present invention, and these are also included in the present invention.
Next, although the manufacturing method of the
In the manufacturing method of the
At this time, the thickness of the
この状態で、押圧部材15によって、第二の封止層9を絶縁基板3に向けて押しながら加熱する。すると、第二の封止層9は溶けて柔らかくなり、その裏面が回路層6側に押圧され、電極6aに設置した導電性フィラー13の周囲に第二の封止層9が回り込んで第二の封止層9内に導電性フィラー13を侵入させる。一方、第二の封止層9の表面側は凸部17によって押圧されて第二の封止層9が凸部17の周囲に回り込み太陽電池セル5の厚み分の凹部12が形成される。しかも、押圧部材15の凸部17が第二の封止層9内に侵入することで、第二の封止層9を貫通する導電性フィラー13が回路層6との間に挟み込まれる。
そして、図4に示すように、回路層6と押圧部材15の凸部17との間に第二の封止層9内の導電性フィラー13が挟まれることで、押圧部材15の押し込みが完了する。しかも、回路層6の電極6aと凸部17の電極部材17aを通して電位をかけることで、導電性フィラー13は第二の封止層9内で凸部17の電極部材17aと回路層6の電極6aとの間で導通状態となるようアライメントして位置決め保持され、第二の封止層9には異方導電性機能が付与される。
In this state, the pressing
Then, as shown in FIG. 4, the pressing of the pressing
そして、導電性フィラー13は、第二の封止層9内でその上下端部が押し潰されて電極部材17a,電極6aと充分な接続面積を確保される。その後、第二の封止層9が硬化されて導電性フィラー13が位置決め固定される。
その後、押圧部材15を第二の封止層9から取り外せば、図2に示す太陽電池用バックシート11が得られる。
The upper and lower ends of the
Then, if the pressing
また、太陽電池用バックシート11において、第二の封止層9内に混入される導電性フィラー13は必ずしも略球体状である必要はなく、適宜の形状を採用できる。また、太陽電池セル5の電極5aと回路層6の電極6aとの間に介在させる導電性フィラー13は、必ずしも1つで形成される必要はない。例えば、導電性フィラー13をより小径に形成して第二の封止層9内に分散混入させ、太陽電池セル5の電極5aと回路層6の電極6aとの間に電圧をかけることで、複数の導電性フィラー13を太陽電池セル5の電極5aと回路層6の電極6aとの間で列状に配列させて導通させることで、異方導電性を付与させてもよい。
Moreover, in the
更に、封止層7の線膨張係数は第二の封止層9内で同一である必要はなく、例えば第二の封止層9を複数の層に分割して積層すると共に、各層の導電性フィラー13の含有割合を調整することで、複数の層の線膨張係数を、太陽電池セル5側から絶縁基板3側に向けて次第に増大するように傾斜配列させてもよい。
この場合、導電性フィラー13は、第二の封止層9の各層においてそれぞれ混入させることが好ましく、押圧部材15の電極部材17aと電極6aとの間に電圧をかけることで、各層の延在方向に略直交する方向に配列させて異方導電性機能を持たせればよい。
Furthermore, the linear expansion coefficient of the sealing layer 7 does not need to be the same in the
In this case, it is preferable that the
また、上述の第一及び第二の実施形態では、第二の封止層9に形成する凹部12を太陽電池セル5厚み分の深さに形成したが、凹部12の深さは太陽電池セル5の厚みの一部に形成してもよい。この場合には、透光性基板2及び第一の封止層8の加熱加圧時に、第一の封止層8の下面にも凹部を形成することで、太陽電池セル5を封止層7内に封止できる。
In the first and second embodiments described above, the
また、絶縁基板3としてPETに代えてガラスエポキシ基板を用いてもよく、この場合、絶縁基板3の線膨張係数は12.0×10−6/℃である。そのため、第二の封止層9の線膨張係数は、例えば2.55×10−6/℃より大きく、12.0×10−6/℃より小さい値に設定するものとすることが好ましい。
Further, a glass epoxy substrate may be used as the insulating
10 太陽電池モジュール
2 透光性基板
3 絶縁基板
4 バリア層
5 太陽電池セル
5a、6a 電極
6 回路層
7 封止層
8 第一の封止層
9 第二の封止層
10 太陽電池モジュール用基材
11 太陽電池用バックシート
12 凹部
13 導電性フィラー
14 非導電性フィラー
15 押圧部材
17 凸部
17a 電極部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を形成する凸部を設けた押圧部材によって、前記封止材を加熱しつつ前記絶縁基板に向けて加圧することで、
前記封止材を前記絶縁基板の表面と一体化させると共に、前記押圧部材の凸部によって、前記封止材に、前記太陽電池セルを位置決め保持するための凹部を形成し、
かつ、前記導電性フィラーが前記凹部における前記封止材の表裏面から露出して、前記凸部の表面から前記電極までが導通状態となるように、前記導電性フィラーを前記電極と前記凸部との間に挟み込む、
第2の工程と、
前記押圧部材を前記封止材から剥離させる第3の工程と、
を備える
ことを特徴とする太陽電池用バックシートの製造方法。 A circuit pattern on the insulating substrate which is provided in a state of the circuit layer and an electrode for electrically connecting the circuit patterns to solar battery cell is exposed to the electrode on the surface, a sealing material and a conductive A first step of disposing a conductive filler such that the conductive filler is positioned opposite the electrode;
By pressing toward the insulating substrate while heating the sealing material by a pressing member provided with a convex portion that forms a concave portion for positioning and holding the solar cell ,
Wherein the sealing material together to integrate with the surface of the insulating substrate, the protrusions of the pressing member, the sealing material, to form formed a recess for positioning and holding the solar cells,
And the conductive filler is exposed from the front and back surfaces of the sealing material in the concave portion, and the conductive filler is connected to the electrode and the convex portion so that the surface from the convex portion to the electrode is in a conductive state. Sandwiched between
A second step;
A third step of peeling the pressing member from the sealing material;
With
A method for producing a solar cell backsheet.
前記封止材内に、前記導電性フィラーが混入された状態として、前記封止材および前記導電性フィラーを配置する
ことを特徴とする請求項1に記載された太陽電池用バックシートの製造方法。 In the first step,
To the sealing in material, as the state in which the conductive filler is mixed, placing the sealing member and the conductive filler
Process for the preparation of the back sheet for a solar cell according to claim 1, characterized in that.
前記回路層の前記電極に前記導電性フィラーを設置してから、前記導電性フィラーの上に前記封止材を配置する
ことを特徴とする請求項1に記載された太陽電池用バックシートの製造方法。 In the first step,
After installing the conductive filler to the electrodes of the circuit layer, a solar cell according to claim 1, characterized in <br/> placing the sealing material on the conductive filler A method for manufacturing a backsheet.
前記押圧部材と前記電極との間に電圧を印加した状態で、前記押圧部材によって、前記封止材を加熱しつつ前記絶縁基板に向けて加圧するWith the voltage applied between the pressing member and the electrode, the pressing member pressurizes the sealing material toward the insulating substrate while heating the sealing material.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載された太陽電池用バックシートの製造方法。The manufacturing method of the solar cell backsheet described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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