JP5781412B2 - Lamination method - Google Patents

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Description

本発明は太陽電池モジュール等の被加工物をラミネート加工するラミネート方法及びそのラミネート方法を使用するラミネート装置に関する。   The present invention relates to a laminating method for laminating a workpiece such as a solar cell module and a laminating apparatus using the laminating method.

太陽電池モジュールを製造するためのラミネート装置としては、特許文献１（特開平９−１４１７４３）が知られている。従来のラミネート装置は、下方に向かって膨張自在なダイヤフラムを備える上チャンバと、ヒータ盤を備えた下チャンバとを有するものである。搬送ベルト等で搬送された被加工物をヒータ盤の上に載せ、上チャンバを下チャンバに重ね合わせて密閉し、上下のチャンバ内を真空ポンプで減圧する。また、ヒータ盤を加熱し、搬送ベルトを通して被加工物を加熱する。上下のチャンバ内が所定の真空度に達したら、上チャンバ内に大気を導入する。すると、ダイヤフラムは下方に膨らみ、被加工物をヒータ盤に強く押しつける。被加工物はヒータ盤により加熱され、被加工物内の充填材が溶融して架橋反応を起こし、透明になって硬化する。   As a laminating apparatus for manufacturing a solar cell module, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-141743) is known. A conventional laminating apparatus has an upper chamber having a diaphragm that is expandable downward, and a lower chamber having a heater panel. A workpiece conveyed by a conveyor belt or the like is placed on a heater panel, the upper chamber is overlaid on the lower chamber and sealed, and the upper and lower chambers are depressurized by a vacuum pump. Further, the heater panel is heated, and the workpiece is heated through the conveyor belt. When the upper and lower chambers reach a predetermined degree of vacuum, the atmosphere is introduced into the upper chamber. Then, the diaphragm swells downward and strongly presses the workpiece against the heater panel. The workpiece is heated by the heater panel, and the filler in the workpiece is melted to cause a crosslinking reaction, becomes transparent and hardens.

ラミネート装置は、例えばプロセスの開始から１分もしくは２分以内に１００〜２００Ｐａ以下に到達することを真空性能の仕様とすることが一般的である。下チャンバはプロセスの開始から終了まで可能な限り真空度を良くすることで、気泡発生を防止できるとしていたので、真空ポンプの性能や、チャンバの密閉度によっては、ワークは１００Pa以下の高真空度にさらされていた。   The laminating apparatus generally has a vacuum performance specification of reaching 100 to 200 Pa or less within one minute or two minutes from the start of the process. The lower chamber was designed to prevent the generation of bubbles by improving the vacuum as much as possible from the start to the end of the process. Therefore, depending on the performance of the vacuum pump and the degree of sealing of the chamber, the workpiece has a high vacuum of 100 Pa or less. Had been exposed to.

下チャンバを高真空に保つことは、気泡発生防止に効果があるかもしれないが、逆に真空度がよくなればなるほど、真空断熱効果により熱板からワークへの熱伝達速度は低下し、ワークの加熱時間を長くする必要が生じる。現行のプロセスおよび装置は、熱伝達低下の問題点は軽視されており、到達真空度が一定以下にならないように制御しておらず、また機能も有していない。
また、ワークによってはガラスの破損防止のため、プレス圧力を一定に制御したい場合がある。すなわち、熱伝達を向上させるため、下チャンバの真空度（圧力）を悪化させるような制御をプレス工程で行った場合、同時に上チャンバの圧力も同程度悪化させ、同じ加圧力（上下チャンバの差圧）を維持したい場合がある。 Maintaining the lower chamber at a high vacuum may be effective in preventing bubble generation, but conversely, the higher the degree of vacuum, the lower the heat transfer rate from the hot plate to the workpiece due to the vacuum insulation effect. It is necessary to lengthen the heating time. Current processes and devices have been neglected with the problem of reduced heat transfer, are not controlled so that the ultimate vacuum is not below a certain level, and have no function.
Also, depending on the workpiece, there is a case where it is desired to control the press pressure to be constant in order to prevent breakage of the glass. In other words, in order to improve heat transfer, when control is performed in the pressing process to deteriorate the vacuum degree (pressure) of the lower chamber, the pressure of the upper chamber is also deteriorated to the same extent, and the same applied pressure (difference between the upper and lower chambers). Pressure).

特開平９−１４１７４３JP-A-9-141743

本発明は、このような事実から考えられたもので、太陽電池モジュール等の被加工物をラミネート加工する際の加熱時間を従来よりも短縮できるラミネート方法及びそのラミネート方法を使用したラミネート装置を提供することを目的としている。   The present invention has been conceived from such a fact, and provides a laminating method and a laminating apparatus using the laminating method that can shorten the heating time when laminating a workpiece such as a solar cell module as compared with the conventional one. The purpose is to do.

上記の目的を達成するための第１発明のラミネート方法は、押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を載置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで挟圧してラミネートするラミネート装置に使用するラミネート方法であって、真空引き工程および加圧工程からなるラミネート工程において、下チャンバ内の真空度を適正に悪化させることを特徴としている。
第１発明によれば、ラミネート加工における加熱時間短縮によるラミネート加工時間の短縮が可能である。また真空ポンプ交換時に真空引き性能が向上したにもかかわらず、真空断熱効果が強くなったことで、熱板からの熱伝達が悪化しラミネート加工時間が長くなるような問題が発生しない。 The laminating method of the first invention for achieving the above object has an upper chamber and a lower chamber partitioned by a pressing member, and places a workpiece on a hot plate provided in the lower chamber. The laminating method is used in a laminating apparatus in which the workpiece heated by the hot plate is laminated by vacuuming the lower chamber and introducing air into the upper chamber and sandwiching the workpiece with the hot plate and the pressing member. Thus, in the laminating process including the vacuuming process and the pressurizing process, the degree of vacuum in the lower chamber is appropriately deteriorated.
According to the first invention, it is possible to shorten the laminating time by shortening the heating time in laminating. In addition, despite the improvement in the vacuuming performance at the time of exchanging the vacuum pump, there is no problem that the heat transfer from the hot plate is deteriorated and the laminating time is prolonged due to the strong vacuum heat insulating effect.

第２発明のラミネート方法は、第１発明において、前記ラミネート工程の中でプレス工程のみ前記下チャンバの真空度を適正に悪化させることを特徴としている。
第２発明によれば、真空度の悪化により気泡発生の原因となりうる真空引き工程における真空度を悪化させることなく、ラミネート加工における加熱時間短縮によるラミネート加工時間の短縮が可能である。 The laminating method of the second invention is characterized in that, in the first invention, the degree of vacuum of the lower chamber is appropriately deteriorated only in the pressing process in the laminating process.
According to the second invention, it is possible to shorten the laminating time by shortening the heating time in the laminating process without deteriorating the vacuum degree in the evacuation process that may cause bubbles due to the deterioration of the vacuum degree.

第３発明のラミネート方法は、第１発明または第２発明において、前記ラミネート工程の中でプレス工程の前記下チャンバの真空度を徐々に悪化させながら、同時に上チャンバの真空度を下チャンバの圧力増加分と同じ量悪化させることを特徴としている。
第３発明によれば、加圧圧力の安定化によりワーク品質の向上および安定化を実現することができる。例えば基板ガラス、充填材、及びカバーガラスを積層構造とした薄膜式の太陽電池モジュールの場合は以下のような問題が発生しやすい。加圧圧力が安定化しない場合に過度の圧力がかかることでカバーガラスの端部に応力が集中し、できあがり厚みが不安定になったり、端部まで充填材がいきとどかなかったり、しいてはガラスの破損につながる。これらの問題を第３発明のラミネート方法により防止することができる。 In the laminating method of the third invention, in the first or second invention, the vacuum degree of the lower chamber in the pressing process is gradually deteriorated while the vacuum degree of the upper chamber is simultaneously reduced to the pressure of the lower chamber. It is characterized by the same amount of deterioration as the increase.
According to the third aspect of the present invention, the work quality can be improved and stabilized by stabilizing the pressurizing pressure. For example, in the case of a thin film solar cell module having a laminated structure of a substrate glass, a filler, and a cover glass, the following problems are likely to occur. If the pressurized pressure is not stabilized, excessive pressure is applied to concentrate the stress on the edge of the cover glass, resulting in an unstable thickness, and the filling material does not reach the edge. It leads to glass breakage. These problems can be prevented by the laminating method of the third invention.

第４発明のラミネート装置は、第１発明から第３発明のいずれかのラミネート方法を使用したことを特徴としている。
第４発明のラミネート装置によれば、第１発明から第３発明のいずれかのラミネート方法を使用しているので、被加工物である太陽電池モジュールのラミネート加工における加熱時間を短縮化することが可能であり、ラミネート装置の生産能力を向上させることができる。 A laminating apparatus according to a fourth invention is characterized in that the laminating method according to any one of the first to third inventions is used.
According to the laminating apparatus of the fourth invention, since any one of the laminating methods of the first to third inventions is used, the heating time in the laminating process of the solar cell module that is the workpiece can be shortened. It is possible and the production capacity of the laminating apparatus can be improved.

被加工物としての太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the solar cell module as a to-be-processed object. ラミネート装置の全体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the whole lamination apparatus. ラミネート装置のラミネート部の側断面図である。It is a sectional side view of the lamination part of a laminating apparatus. ラミネート装置のラミネート加工時におけるラミネート部の側断面図である。It is a sectional side view of the lamination part at the time of the lamination process of a laminating apparatus. 真空度悪化手段１の説明図である。It is explanatory drawing of the vacuum degree worsening means. 真空度悪化手段２の説明図である。It is explanatory drawing of the vacuum degree deterioration means 2. FIG. 本発明の実施例１のラミネート方法と従来のラミネート方法によるラミネート加工中の被加工物の温度変化の相違の説明図である。It is explanatory drawing of the difference in the temperature change of the to-be-processed object during the lamination process by the laminating method of Example 1 of this invention, and the conventional laminating method. 本発明の実施例１のラミネート方法と従来のラミネート方法によるラミネート加工中の被加工物の温度変化の相違の説明図である。It is explanatory drawing of the difference in the temperature change of the to-be-processed object during the lamination process by the laminating method of Example 1 of this invention, and the conventional laminating method. 本発明の実施例２のラミネート方法と従来のラミネート方法によるラミネート加工中の被加工物の温度変化の相違の説明図である。It is explanatory drawing of the difference of the temperature change of the to-be-processed object during the lamination process by the laminating method of Example 2 of this invention, and the conventional laminating method. 本発明の実施例２のラミネート方法と従来のラミネート方法によるラミネート加工中の被加工物の温度変化の相違の説明図である。It is explanatory drawing of the difference of the temperature change of the to-be-processed object during the lamination process by the laminating method of Example 2 of this invention, and the conventional laminating method.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

ここでは、まず、ラミネート装置でラミネートされる被加工物１０について説明する。   Here, first, the workpiece 10 to be laminated by the laminating apparatus will be described.

図１は、被加工物１０として結晶系セルを使用した太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。太陽電池モジュール１０は、図示のように、透明なカバーガラス１１と裏面材１２との間に、充填材１３、１４を介してストリング１５を挟み込んだ構成を有する。裏面材１２にはポリエチレン樹脂等の材料が使用される。また、充填材１３、１４にはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が使用される。ストリング１５は、電極１６、１７の間に結晶系セルとしての太陽電池セル１８をリード線１９を介して接続した構成である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a solar cell module using a crystal cell as a workpiece 10. As shown in the drawing, the solar cell module 10 has a configuration in which a string 15 is sandwiched between a transparent cover glass 11 and a back material 12 via fillers 13 and 14. A material such as polyethylene resin is used for the back material 12. The fillers 13 and 14 are made of EVA (ethylene vinyl acetate) resin or the like. The string 15 has a configuration in which solar cells 18 as crystal cells are connected between electrodes 16 and 17 via lead wires 19.

また、被加工物１０としては、上述した太陽電池モジュールだけではなく、一般に薄膜式と呼ばれる太陽電池モジュールを対象とすることもできる。この薄膜式太陽電池モジュールの代表的な構造例では、透明なカバーガラスに、予め、透明電極、半導体、裏面電極からなる発電素子が蒸着してある。このような薄膜式太陽電池モジュールは、カバーガラス（基板ガラス）を下向きに配置し、カバーガラス上の発電素子の上に充填材を被せる。更に、充填材の上に裏面材を被せた構造になっている。このような状態で真空加熱ラミネートすることにより薄膜式太陽電池モジュールの構成部材が接着される。すなわち、薄膜式太陽電池モジュールは、上述した太陽電池モジュールの結晶系セルが蒸着された発電素子に変わるだけである。薄膜式太陽電池モジュールの基本的な封止構造は上述した太陽電池モジュールと同じである。   Moreover, as the workpiece 10, not only the solar cell module described above but also a solar cell module generally called a thin film type can be targeted. In a typical structure example of this thin film solar cell module, a power generation element composed of a transparent electrode, a semiconductor, and a back electrode is deposited on a transparent cover glass in advance. In such a thin film solar cell module, a cover glass (substrate glass) is disposed downward, and a filler is placed on the power generating element on the cover glass. Further, the back material is covered on the filler. The components of the thin film solar cell module are bonded by vacuum heating lamination in such a state. That is, the thin film solar cell module is merely changed to a power generation element on which the above-described solar cell module crystal cells are deposited. The basic sealing structure of the thin film solar cell module is the same as that of the solar cell module described above.

尚本発明のラミネート方法は、上記の発電素子を蒸着した基板ガラスに充填材を被せ、さらにその上にカバーガラスを被せた構成の薄膜式太陽電池モジュールにも使用することができる。   The laminating method of the present invention can also be used for a thin film solar cell module having a structure in which a substrate glass on which the power generating element is deposited is covered with a filler, and further a cover glass is covered thereon.

図２は、本実施形態に係るラミネート装置１００の全体の構成を示す図である。ラミネート装置１００は、上ケース１１０と、下ケース１２０と、被加工物１０を搬送するための搬送ベルト１３０とを有する。搬送ベルト１３０は、被加工物１０を上ケース１１０と下ケース１２０との間に搬送する。ラミネート装置１００には、ラミネート前の被加工物１０をラミネート装置１００に搬送するための搬入コンベア２００が設けられている。また、ラミネート装置１００には、ラミネート後の被加工物１０をラミネート装置１００から搬出するための搬出コンベア３００が設けられている。搬入コンベア２００と搬出コンベア３００とは、ラミネート装置に連設されている。被加工物１０は、搬入コンベア２００から搬送ベルト１３０に受け渡され、搬送ベルト１３０から搬出コンベア３００に受け渡される。   FIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of the laminating apparatus 100 according to the present embodiment. The laminating apparatus 100 includes an upper case 110, a lower case 120, and a conveyance belt 130 for conveying the workpiece 10. The conveyor belt 130 conveys the workpiece 10 between the upper case 110 and the lower case 120. The laminating apparatus 100 is provided with a carry-in conveyor 200 for conveying the workpiece 10 before laminating to the laminating apparatus 100. Further, the laminating apparatus 100 is provided with a carry-out conveyor 300 for carrying out the workpiece 10 after lamination from the laminating apparatus 100. The carry-in conveyor 200 and the carry-out conveyor 300 are connected to the laminating apparatus. The workpiece 10 is transferred from the carry-in conveyor 200 to the conveyance belt 130 and from the conveyance belt 130 to the carry-out conveyor 300.

ラミネート装置１００には、シリンダ及びピストンロッド等で構成される図示しない昇降装置が設けられている。昇降装置は、上ケース１１０を水平状態に維持したまま下ケース１２０に対して昇降させることができる。昇降装置が上ケース１１０を下降させることで、上ケース１１０と下ケース１２０との内部空間を密閉させることができる。   The laminating apparatus 100 is provided with a lifting device (not shown) composed of a cylinder, a piston rod, and the like. The lifting device can lift and lower the upper case 110 with respect to the lower case 120 while maintaining the horizontal state. The elevating device lowers the upper case 110 so that the internal space between the upper case 110 and the lower case 120 can be sealed.

次に、本実施形態に係るラミネート装置１００のラミネート部１０１の構成についてより具体的に説明する。図３は、ラミネート装置１００において被加工物１０をラミネート加工する前のラミネート部１０１の側断面図である。図４は、ラミネート加工時におけるラミネート部１０１の側断面図である。   Next, the configuration of the laminating unit 101 of the laminating apparatus 100 according to the present embodiment will be described more specifically. FIG. 3 is a side sectional view of the laminating unit 101 before laminating the workpiece 10 in the laminating apparatus 100. FIG. 4 is a cross-sectional side view of the laminating unit 101 during laminating.

上ケース１１０には、下方向に開口された空間が形成されている。この空間には、空間を水平に仕切るようにダイヤフラム１１２が設けられている。ダイヤフラム１１２は、シリコーン系のゴム等の耐熱性のあるゴムにより成形されている。後述するように、ダイヤフラム１１２は、被加工物１０を押圧する押圧部材として機能し、ラミネートを行う。上ケース１１０内には、ダイヤフラム１１２によって仕切られた空間（上チャンバ１１３）が形成される。   The upper case 110 is formed with a space opened downward. In this space, a diaphragm 112 is provided so as to partition the space horizontally. The diaphragm 112 is formed of heat-resistant rubber such as silicone rubber. As will be described later, the diaphragm 112 functions as a pressing member that presses the workpiece 10 and performs lamination. A space (upper chamber 113) partitioned by a diaphragm 112 is formed in the upper case 110.

また、上ケース１１０の上面には、上チャンバ１１３と連通する吸排気口１１４が設けられている。上チャンバ１１３では、吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３内を真空ポンプにより真空引きして真空状態にしたり、上チャンバ１１３内に大気を導入したりすることができる。   An intake / exhaust port 114 communicating with the upper chamber 113 is provided on the upper surface of the upper case 110. In the upper chamber 113, the inside of the upper chamber 113 can be evacuated by a vacuum pump through the intake / exhaust port 114, or the atmosphere can be introduced into the upper chamber 113.

下ケース１２０には、上方向に開口された空間（下チャンバ１２１）が形成されている。この空間には、熱板１２２（パネル状のヒータ）が設けられている。熱板１２２は、下ケース１２０の底面に立設された支持部材によって、水平状態を保つように支持されている。この場合に、熱板１２２は、その表面が下チャンバ１２１の開口面とほぼ同一高さになるように支持される。   In the lower case 120, a space (lower chamber 121) opened upward is formed. In this space, a hot plate 122 (panel-shaped heater) is provided. The hot plate 122 is supported by a support member erected on the bottom surface of the lower case 120 so as to maintain a horizontal state. In this case, the hot plate 122 is supported so that the surface thereof is substantially level with the opening surface of the lower chamber 121.

また、下ケース１２０の下面には、下チャンバ１２１と連通する吸排気口１２３が設けられている。下チャンバ１２１では、吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１内を真真空ポンプにより空引きして真空状態にしたり、下チャンバ１２１内に大気を導入したりすることができる。   An intake / exhaust port 123 communicating with the lower chamber 121 is provided on the lower surface of the lower case 120. In the lower chamber 121, the inside of the lower chamber 121 can be evacuated by a true vacuum pump through the intake / exhaust port 123 to be in a vacuum state, or the atmosphere can be introduced into the lower chamber 121.

上ケース１１０と下ケース１２０との間であって、熱板１２２の上方には、搬送ベルト１３０が移動自在に設けられている。搬送ベルト１３０は、図２の搬入コンベア２００からラミネート前の被加工物１０を受け取ってラミネート部１０１の中央位置、すなわち熱板１２２の中央部に正確に搬送する。また、搬送ベルト１３０は、ラミネート後の被加工物１０を図２の搬出コンベア３００に受け渡す。   A conveyor belt 130 is movably provided between the upper case 110 and the lower case 120 and above the heat plate 122. The conveyor belt 130 receives the workpiece 10 before lamination from the carry-in conveyor 200 of FIG. 2 and accurately conveys it to the central position of the laminating unit 101, that is, the central part of the hot plate 122. Moreover, the conveyance belt 130 delivers the workpiece 10 after lamination to the carry-out conveyor 300 in FIG.

また、上ケース１１０と下ケース１２０との間であって、搬送ベルト１３０の上方には、剥離シート１４０が設けられている。剥離シート１４０は、被加工物１０の充填材１３、１４（図１参照）が溶融したときに、充填材１３、１４がダイヤフラム１１２に付着するのを防止する。   A release sheet 140 is provided between the upper case 110 and the lower case 120 and above the conveyor belt 130. The release sheet 140 prevents the fillers 13 and 14 from adhering to the diaphragm 112 when the fillers 13 and 14 (see FIG. 1) of the workpiece 10 are melted.

次に、本実施形態に係るラミネート装置１００によるラミネート工程についてより具体的に説明する。まず、図３に示すように、搬送ベルト１３０は、被加工物１０をラミネート部１０１の中央位置に搬送する。なお、このとき、下チャンバ１２１や熱板１２２に配設された上下動可能な図示しない保持ピン等を上昇させることで、被加工物１０を熱板１２２上から離間した位置に保持しておいてもよい。   Next, the laminating process by the laminating apparatus 100 according to the present embodiment will be described more specifically. First, as shown in FIG. 3, the conveyance belt 130 conveys the workpiece 10 to the center position of the laminate unit 101. At this time, the workpiece 10 is held at a position spaced apart from the hot plate 122 by raising a holding pin (not shown) which is arranged in the lower chamber 121 and the hot plate 122 and can move up and down. May be.

次に、昇降装置は、上ケース１１０を下降させる。上ケース１１０を下降させることにより、図４に示すように、上ケース１１０と下ケース１２０との内部空間は、密閉される。すなわち、上ケース１１０と下ケース１２０との内部にて上チャンバ１１３及び下チャンバ１２１は、それぞれ密閉状態に保つことができる。   Next, the lifting device lowers the upper case 110. By lowering the upper case 110, the internal space between the upper case 110 and the lower case 120 is sealed as shown in FIG. That is, the upper chamber 113 and the lower chamber 121 can be kept sealed inside the upper case 110 and the lower case 120, respectively.

次に、ラミネート装置１００は、上ケース１１０の吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３内を真空ポンプにより真空引きを行う。同様に、ラミネート装置１００は、下ケース１２０の吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１内を真空ポンプにより真空引きを行う（以下真空工程という）。下チャンバ１２１の真空引きにより、被加工物１０内に含まれている気泡は、被加工物１０外に送出される。なお、上下動可能な図示しない保持ピンにより被加工物１０を、熱板１２２上から離間した位置に保持していた場合は、真空工程の略後半から、保持ピンを下降して被加工物１０を熱板１２２上に載置する。
被加工物１０は、後述する温度制御装置の温度制御により加熱された熱板１２２によって加熱されるので、被加工物１０の内部に含まれる充填材１３、１４も加熱される。 Next, the laminating apparatus 100 evacuates the inside of the upper chamber 113 with a vacuum pump through the intake / exhaust port 114 of the upper case 110. Similarly, the laminating apparatus 100 evacuates the lower chamber 121 with a vacuum pump through the intake / exhaust port 123 of the lower case 120 (hereinafter referred to as a vacuum process). Due to the evacuation of the lower chamber 121, the bubbles contained in the workpiece 10 are sent out of the workpiece 10. When the workpiece 10 is held at a position separated from the hot plate 122 by a holding pin (not shown) that can move up and down, the holding pin is lowered from substantially the second half of the vacuum process to move the workpiece 10. Is placed on the hot plate 122.
Since the workpiece 10 is heated by the hot plate 122 heated by the temperature control of a temperature control device described later, the fillers 13 and 14 included in the workpiece 10 are also heated.

次に、ラミネート装置１００は、下チャンバ１２１の真空状態を保ったまま、上ケース１１０の吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３に大気を導入する。これにより、上チャンバ１１３と下チャンバ１２１との間に気圧差が生じることで、ダイヤフラム１１２が膨張する。従って、ダイヤフラム１１２は、図４に示すように下方に押し出される（以下加圧工程という）。被加工物１０は、下方に押し出されたダイヤフラム１１２と、熱板１２２とで挟圧され、加熱により溶融された充填材１３、１４によって各構成部材が接着される。   Next, the laminating apparatus 100 introduces air into the upper chamber 113 through the intake / exhaust port 114 of the upper case 110 while maintaining the vacuum state of the lower chamber 121. As a result, a pressure difference is generated between the upper chamber 113 and the lower chamber 121, so that the diaphragm 112 expands. Accordingly, the diaphragm 112 is pushed downward as shown in FIG. 4 (hereinafter referred to as a pressurizing step). The workpiece 10 is sandwiched between the diaphragm 112 extruded downward and the hot plate 122, and the constituent members are bonded to each other by the fillers 13 and 14 melted by heating.

このようにラミネート工程が終了した後、ラミネート装置１００は、下ケース１２０の吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１に大気を導入する。このとき、昇降装置は、上ケース１１０を上昇させる。上ケース１１０を上昇させることにより、図３に示すように、搬送ベルト１３０を移動させることができるようになる。搬送ベルト１３０は、ラミネート後の被加工物１０を搬出コンベア３００に受け渡す。   After the laminating process is thus completed, the laminating apparatus 100 introduces air into the lower chamber 121 through the intake / exhaust port 123 of the lower case 120. At this time, the lifting device raises the upper case 110. By raising the upper case 110, the conveyor belt 130 can be moved as shown in FIG. The conveyor belt 130 delivers the workpiece 10 after lamination to the carry-out conveyor 300.

ラミネート加工は、上記のように行われるが、ラミネート加工における真空引工程および加圧工程において真空度を良くしすぎると、図２から図４の熱板からの熱が被加工物１０に伝達しにくくなり、加熱時間は長くなり、ラミネート加工時間が長くなる原因になる。   Lamination is performed as described above. However, if the degree of vacuum is excessively improved in the vacuuming process and pressurizing process in the lamination process, heat from the hot plate in FIGS. 2 to 4 is transmitted to the workpiece 10. It becomes difficult, the heating time becomes longer, and the laminating time becomes longer.

ラミネート加工の際の被加工物の加熱時間を短縮し、ラミネート加工時間を短縮するラミネート方法について説明する。   A laminating method for shortening the heating time of the workpiece during laminating and reducing the laminating time will be described.

本発明のラミネート方法では、ラミネート加工中の下チャンバの真空度を悪化（真空度の数値を増加させる）させ、熱板から被加工物への熱伝達を良好にし、ラミネート加工時間を短縮させる。このためラミネート加工中の真空度の悪化は、以下のように行う。   In the laminating method of the present invention, the degree of vacuum in the lower chamber during laminating is deteriorated (the numerical value of the degree of vacuum is increased), heat transfer from the hot plate to the workpiece is improved, and the laminating time is shortened. For this reason, the deterioration of the degree of vacuum during laminating is performed as follows.

＜真空度悪化手段１＞
図５により真空度悪化手段１について説明する。図中Ｖ１、Ｖ２は、従来の真空引きに使用される切替バルブである。真空ポンプにて真空引きする際に下チャンバの吸排気口側の配管にバルブＶ３が設けられている。このバルブＶ３は、大気への経路を有したリークバルブである。このバルブを必要に応じて開閉することにより真空度を悪化することが可能である。また図５のＶ３としては、真空引き流路の断面積を減じるようなバルブを使用することができる。このようなバルブを使用することにより下チャンバ内の真空度の数値が一定値以下にならないようにすることが可能である。
ここで真空度の数値が小さくなることは真空度が良くなることを示すものとする。このような真空度の制御は、電気的な制御を使用しても良いが、機械的な制御バルブのみでも実現可能である。 <Vacuum degree deterioration means 1>
The vacuum degree deterioration means 1 will be described with reference to FIG. In the figure, V1 and V2 are switching valves used for conventional vacuuming. A valve V3 is provided in a pipe on the intake / exhaust port side of the lower chamber when evacuating with a vacuum pump. This valve V3 is a leak valve having a path to the atmosphere. The degree of vacuum can be deteriorated by opening and closing this valve as required. Further, as V3 in FIG. 5, a valve that reduces the cross-sectional area of the evacuation channel can be used. By using such a valve, it is possible to prevent the numerical value of the degree of vacuum in the lower chamber from falling below a certain value.
Here, a decrease in the numerical value of the vacuum level indicates that the vacuum level is improved. Such control of the degree of vacuum may use electrical control, but can be realized only by a mechanical control valve.

＜真空度悪化手段２＞
図６により真空度悪化手段２について説明する。図中ＶＥ１、ＶＥ２は、図５のＶ１とＶ２に相当し真空引きに使用される切替バルブである。真空ポンプにて真空引きする際に下チャンバの吸排気口側の配管にバルブＶＥ３が設けられている。バルブＶＥ３は、真空度悪化手段１と同様の機能と作用を有している。
本手段２の場合は、ラミネート加工中の真空引きを悪化させるだけでなく、加圧工程のいかなる段階においても上チャンバと下チャンバの真空度を任意に悪化させること、および加圧工程における上チャンバの押圧部材（ダイヤフタム）による加圧圧力（上下チャンバの差圧）の一定制御も行う。したがって本手段２では、これらのバルブＶＥ１、ＶＥ２、ＶＥ３は、全て電気制御信号により動作させる。このような真空度の悪化手段２は、真空度悪化手段１と組み合わせることにより更に高度な真空度制御が可能となる。 <Vacuum degree deterioration means 2>
The vacuum degree deterioration means 2 will be described with reference to FIG. In the figure, VE1 and VE2 correspond to V1 and V2 in FIG. 5 and are switching valves used for evacuation. A valve VE3 is provided in a pipe on the intake / exhaust port side of the lower chamber when evacuating with a vacuum pump. The valve VE3 has the same function and action as the vacuum degree deterioration means 1.
In the case of this means 2, not only the vacuuming during the laminating process is deteriorated, but also the vacuum degree of the upper chamber and the lower chamber is arbitrarily deteriorated at any stage of the pressurizing process, and the upper chamber in the pressurizing process. A constant control of the pressurizing pressure (differential pressure of the upper and lower chambers) by the pressing member (diaphragm) is also performed. Therefore, in this means 2, these valves VE1, VE2, and VE3 are all operated by an electric control signal. Such a degree-of-vacuum deterioration means 2 can be combined with the degree-of-vacuum deterioration means 1 to further control the degree of vacuum.

＜真空度悪化手段を応用したラミネート方法＞
上記真空度悪化手段１及び２を使用し、ラミネート加工工程において以下の様に真空度制御を行う。
真空引工程において、上記真空度悪化手段１を使用し、例えば３００Ｐａ±５０Ｐａ程度の値で真空度を一定に保持する。この真空度の値は、図１の充填材（封止材）１３、１４の種類、カバーガラス１１など透明基板の面積などによって最適値に設定される。これにより、真空引工程における図１の太陽電池モジュールの構成部材の加熱が促進される。
ラミネート加工工程が真空引工程からダイヤフラム１１２などの押圧部材による加圧工程に移行すると、一般的には上チャンバのみの圧力を悪化（例えば大気開放）させ、下チャンバとの差圧で被加工物としての太陽電池モジュール１０に対して加圧加工を行うが、加圧して一定時間後に下チャンバの真空度のみを適正値（例えば５ｋＰａ）に悪化させ、加圧加工時の熱伝達を向上させる。 <Lamination method using vacuum degree deterioration means>
The vacuum degree deterioration means 1 and 2 are used, and the vacuum degree control is performed as follows in the laminating process.
In the evacuation step, the vacuum degree deterioration means 1 is used, and the vacuum degree is kept constant at a value of about 300 Pa ± 50 Pa, for example. The value of the degree of vacuum is set to an optimum value depending on the types of the fillers (sealing materials) 13 and 14 in FIG. 1 and the area of the transparent substrate such as the cover glass 11. Thereby, the heating of the structural member of the solar cell module of FIG. 1 in a vacuum drawing process is accelerated | stimulated.
When the laminating process shifts from the vacuuming process to the pressurizing process using a pressing member such as the diaphragm 112, generally the pressure of only the upper chamber is deteriorated (for example, released to the atmosphere), and the workpiece is processed by the pressure difference with the lower chamber. However, only a certain degree of vacuum in the lower chamber is deteriorated to an appropriate value (for example, 5 kPa) after a certain period of time after pressurization, and heat transfer during the pressurization is improved.

被加工物によっては、加圧圧力を一定に保つ必要があるため、同時に上チャンバの真空度も悪化させる。例えば加圧圧力を３０ｋＰａで一定に保持したい場合、加圧時下チャンバ圧力は３００Ｐａから５ｋＰａに変化させるのと同時に、上チャンバはプレス開始時３０ｋＰａから３５ｋＰａに変化させる。加圧加工時により熱伝達を高めるために下チャンバ真空度を段階的に悪化させたい場合は、同じように同様に上チャンバ真空度も制御する。   Depending on the workpiece, it is necessary to keep the pressurized pressure constant, and at the same time, the degree of vacuum in the upper chamber is also deteriorated. For example, when it is desired to keep the pressurization pressure constant at 30 kPa, the lower chamber pressure during pressurization is changed from 300 Pa to 5 kPa, and at the same time, the upper chamber is changed from 30 kPa to 35 kPa at the start of pressing. If it is desired to gradually lower the lower chamber vacuum level in order to increase heat transfer during pressure processing, the upper chamber vacuum level is similarly controlled.

本発明の真空度悪化手段１または２を使用したラミネート方法により、図１の構成の太陽電池モジュールをラミネート加工する実施例１について説明する。   Example 1 of laminating a solar cell module having the configuration shown in FIG. 1 by a laminating method using the vacuum degree deterioration means 1 or 2 of the present invention will be described.

本実施例の場合は、図１の構成の太陽電池モジュールの構成部材を図２のラミネート装置に搬入し、上ケースを下降させて下ケースに重ね合わせて閉合させた後、下チャンバの真空度を真空引工程の開始時から悪化させている。つまり下チャンバの到達真空度の設定を従来の１００Ｐａ程度から悪化させる。このような本実施例のラミネート方法を使用した場合と、従来のラミネート方法を使用した場合の、被加工物の温度変化を被加工物の中央部Ｘ部と端部Ｙ部とで測定した結果を図７と図８に示す。   In the case of the present embodiment, the constituent members of the solar cell module having the configuration of FIG. 1 are carried into the laminating apparatus of FIG. 2, the upper case is lowered, overlapped with the lower case and closed, and then the degree of vacuum in the lower chamber Is exacerbated from the beginning of the vacuuming process. In other words, the ultimate vacuum setting of the lower chamber is deteriorated from the conventional level of about 100 Pa. The result of measuring the temperature change of the workpiece when using the laminating method of this example and the conventional laminating method at the central portion X and the end Y of the workpiece. Are shown in FIGS.

被測定物の中央部Ｘ部の温度変化を示す図７と被測定物の端Ｙ部の温度変化を示す図８ともに、従来のラミネート方法よりも１４０℃の到達時間は、従来のラミネート方法の到達時間１０分に対して約半分の５分で１４０℃に到達している。約５分早く所定温度に到達していることが分かる。従って本実施例のラミネート方法を使用することにより、ラミネート加工時間は従来よりも５分程度短縮される。通常のラミネート加工時間は、約１５分から２０分であり、本発明のラミネート方法によりラミネート時間は、従来に比較して２０％から３０％短縮されることが分かる。   Both FIG. 7 showing the temperature change at the central portion X of the object to be measured and FIG. 8 showing the temperature change at the end Y part of the object to be measured have an arrival time of 140 ° C. higher than that of the conventional laminating method. The temperature reached 140 ° C. in about half of 5 minutes with respect to the arrival time of 10 minutes. It can be seen that the predetermined temperature is reached about 5 minutes earlier. Therefore, by using the laminating method of this embodiment, the laminating time is shortened by about 5 minutes compared to the conventional case. The normal laminating time is about 15 to 20 minutes, and it can be seen that the laminating time is shortened by 20% to 30% compared to the conventional case by the laminating method of the present invention.

本実施例における真空引工程における下チャンバの真空度の悪化の程度は、ラミート加工した製品の周辺部分に気泡が残存しない程度まで真空度を悪化することが可能である。   The degree of deterioration of the degree of vacuum of the lower chamber in the vacuuming step in the present embodiment can be reduced to such an extent that bubbles do not remain in the peripheral part of the ramie processed product.

本発明の真空度悪化手段２によるラミネート方法を使用し、図１の構成の太陽電池モジュールをラミネート加工する実施例１について説明する。   Example 1 of laminating the solar cell module having the configuration shown in FIG. 1 using the laminating method by the vacuum degree deterioration means 2 of the present invention will be described.

図１の構成の太陽電池モジュールの構成部材を図２のラミネート装置に搬入し、上ケースを下降させて下ケースに重ね合わせて閉合させた後、以下のように真空引工程と加圧工程を行う。
１）下チャンバと上チャンバは真空引きを開始し真空度を約１００Ｐａに到達させる（図９と図１０において６分後）。
２）上チャンバの真空度を１５ｋＰａに悪化させて押圧部材であるダイヤフラムを下方に膨張させて加圧工程が開始する。
３）加圧工程が開始３０秒後に下チャンバの真空度を２ｋＰａに悪化させて加圧工程を続行する。 The components of the solar cell module having the configuration shown in FIG. 1 are carried into the laminating apparatus shown in FIG. 2, and the upper case is lowered and overlapped with the lower case to be closed. Do.
1) The lower chamber and the upper chamber start to be evacuated to reach a vacuum degree of about 100 Pa (after 6 minutes in FIGS. 9 and 10).
2) Depressurize the upper chamber to 15 kPa, expand the diaphragm as a pressing member downward, and start the pressurizing process.
3) 30 seconds after the pressurization process is started, the vacuum degree of the lower chamber is deteriorated to 2 kPa, and the pressurization process is continued.

このような本発明のラミネート方法を使用した場合と、従来のラミネート方法を使用した場合の、被加工物の温度変化を被加工物の中央部Ｘ部と端部Ｙ部とで測定した結果を図９と図１０に示す。   When the laminating method of the present invention is used and when the conventional laminating method is used, the temperature change of the workpiece is measured at the center X portion and the end Y portion of the workpiece. It shows in FIG. 9 and FIG.

被測定物の中央部Ｘ部の温度変化を示す図９と被測定物の端Ｙ部の温度変化を示す図１０ともに、従来のラミネート方法よりも、被加工物の温度が１５０℃に到達する時間は４分から5分早いことが分かる。従って本発明のラミネート方法を使用することにより、ラミネート加工時間は従来よりも４分から5分程度短縮される。通常のラミネート加工時間は、約１５分から２０分であり、本発明のラミネート方法によりラミネート時間は、従来に比較して２０から３０％短縮されることが分かる。   9 showing the temperature change in the central portion X of the object to be measured and FIG. 10 showing the temperature change in the end Y part of the object to be measured, the temperature of the work reaches 150 ° C. as compared with the conventional laminating method. You can see that the time is 4 to 5 minutes earlier. Therefore, by using the laminating method of the present invention, the laminating time is shortened by about 4 to 5 minutes as compared with the prior art. The normal laminating time is about 15 to 20 minutes, and it can be seen that the laminating time is shortened by 20 to 30% compared to the conventional case by the laminating method of the present invention.

本実施例のラミネート方法を使用することにより、ラミネート加工中の熱板から被加工物への熱伝達が良好になり、ラミネート加工時間を短縮することができ、太陽電池モジュールの生産効率を向上させることができる。   By using the laminating method of this embodiment, the heat transfer from the hot plate during the laminating process to the workpiece is improved, the laminating time can be shortened, and the production efficiency of the solar cell module is improved. be able to.

１０ 被加工物（太陽電池モジュール）
１１ カバーガラス
１２ 裏面材
１３、１４ 充填材
１００ ラミネート装置
１０１ ラミネート部
１１０ 上ケース
１１２ ダイヤフラム
１１３ 上チャンバ
１２０ 下ケース
１２１ 下チャンバ
１２２ 熱板
Ｖ１、Ｖ２ バルブ
Ｖ３ リークバルブ
ＶＥ１、ＶＥ２ バルブ
ＶＥ３ リークバルブ 10 Workpiece (solar cell module)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Cover glass 12 Back material 13, 14 Filler 100 Laminating apparatus 101 Laminating part 110 Upper case 112 Diaphragm 113 Upper chamber 120 Lower case 121 Lower chamber 122 Hot plate V1, V2 valve V3 Leak valve VE1, VE2 valve VE3 Leak valve

Claims (3)

真空引き工程および加圧工程からなるラミネート工程を備え、
押圧部材により仕切られた上チャンバと下チャンバとを有し、その下チャンバに設けられた熱板上に被加工物を載置し、前記熱板により加熱した前記被加工物を、
前記真空引き工程において上下チャンバを真空引きし、
前記加圧工程において前記下チャンバを真空とし前記上チャンバに大気を導入し前記熱板と前記押圧部材とで上下チャンバの差圧により挟圧してラミネート加工するラミネート装置に使用するラミネート方法であって、
真空引き工程および加圧工程からなる前記ラミネート工程おいて、下チャンバ内の真空度をラミネート加工後の被加工物内に気泡が残存しない程度に適正に悪化させるラミネート方法。 It has a lamination process consisting of a vacuuming process and a pressurizing process,
It has an upper chamber and a lower chamber partitioned by a pressing member, the workpiece is placed on a hot plate provided in the lower chamber, and the workpiece heated by the hot plate is
In the vacuuming step, the upper and lower chambers are evacuated,
A laminate method of using the lower chamber to a laminating apparatus laminating with nipped by the pressure difference of the upper and lower chambers between the pressing member and the heat plate by introducing air into the upper chamber and the vacuum in the pressurizing step ,
The Keep lamination step consisting vacuum step and a pressing step, laminating methods to properly deteriorated to such an extent that air bubbles degree of vacuum in the lower chamber into the workpiece after the lamination does not remain. 前記ラミネート工程の中で真空引き工程もしくはプレス工程のみ前記下チャンバの真空度を適正に悪化させることを特徴とする請求項１に記載のラミネート方法。   The laminating method according to claim 1, wherein the vacuum degree of the lower chamber is appropriately deteriorated only in the vacuuming step or the pressing step in the laminating step. 前記ラミネート工程の中でプレス工程の前記下チャンバの真空度を徐々に悪化させながら、同時に上チャンバの真空度を下チャンバの圧力増加分と同じ量悪化させることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のラミネート方法。 The vacuum degree of the lower chamber in the pressing step is gradually deteriorated in the laminating step, and at the same time, the vacuum degree of the upper chamber is deteriorated by the same amount as the pressure increase in the lower chamber. laminating method according to claim 2 or Re without noise.
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