JP6182842B2 - 太陽電池用集電シートの製造方法 - Google Patents
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Description
加熱温度:90〜110℃
加熱時間:10秒〜40秒
まず、図1を参照しながら本発明の製造方法によって製造することができる裏面保護層一体型の太陽電池用集電シートを好ましく用いることができる、スルーホールを有するバックコンタクト型の太陽電池素子1について説明する。図1は、太陽電池素子1を模式的に表した斜視図である。
図2から図3を参照しながら、本発明の製造方法によって製造することができる太陽電池用集電シート2について説明する。図2は、スルーホール13を有するバックコンタクト型の太陽電池素子1と本発明の太陽電池用集電シート2の接合部材3を模式的に表した斜視図である。図3は図2の接合部材3を太陽電池素子と太陽電池用集電シートに分離した状態を示す図であり、図2におけるX―Xに沿う断面図である。
本発明に係る太陽電池用集電シートの製造方法は、裏面保護層一体化工程と、回路形成工程と、絶縁層形成工程とを、必須の工程とする製造方法である。必要に応じて、更に、絶縁層22上に封止材層を形成する封止材積層工程を備えるものであってもよい。これらの工程を、それぞれ以下に示す通りに行うことにより、極めて平面性に優れた裏面保護層一体型の太陽電池用集電シートを製造することができる。
まず、樹脂基材21の裏面側に裏面保護層23を形成するために、ETFEシート等の樹脂シートを、ドライラミネート法等によって積層し一体化する。
次に、裏面保護層23と一体化した樹脂基材21の裏面保護層23と反対側の表面側に銅等の金属からなる導電層を形成する。導電層を形成する方法としては、接着剤によって樹脂基材21の表面に接着する方法、樹脂基材21の表面に銅箔を蒸着させる方法等が例示されるが、コストの面からは、銅箔を接着剤によって樹脂基材21の表面に接着する方法が有利である。中でも、ウレタン系、ポリカーボネート系、エポキシ系等の接着剤を使用したドライラミネート法によって銅箔を樹脂基材21の表面に接着する方法が好ましい。
絶縁層形成工程は、紫外線硬化型の絶縁材を回路24の配線部241及び非配線部242のうち導通凹部25を除いた部分を覆って塗布して集電シート材料とした後に、この集電シート材料に紫外線照射を行い硬化させることによって行う。
加熱温度:90〜110℃であり、好ましくは、100℃。
加熱時間:10秒〜40秒。
上記範囲内に加熱条件を限定することにより、従来の裏面保護層一体型の集電シートにおいて不可避であったカール状の変形を適切に抑制することができる
絶縁層22上に封止材層を形成する場合にはこの工程を行う。封止材層の形成方法は特に限定されないが、例えば、封止材をシート状に形成後、導通凹部25を形成する位置に予めパンチング等で貫通孔を形成し、その後に絶縁層22によって形成された凹部と貫通孔とが重なるように積層することで回路24上に貫通する導通凹部25を形成することができる。
次に本発明の一実施形態である太陽電池用集電シート2と太陽電池素子1を接合した接合部材3とを備える太陽電池モジュールの製造方法について説明する。太陽電池モジュールは、裏面保護層一体型の太陽電池用集電シート2に裏面側封止材シート、太陽電池素子1、表面側封止材シート、透明前面基板を順次積層し一体化することにより、製造することができる。これらの一般的な層構成に加えて、更に、耐候性、耐溶剤性、意匠性、及び発電効率を向上させるための機能を備える他の層を積層したものであってもよい。
以下の工程をロール・トゥ・ロールで行った。基材樹脂としては、厚さ250μmのPETフィルムを用い、裏面保護層として、厚さ25μmのETFEフィルムをそれぞれ用いた。そしてそれらをドライラミネート法によって一体化した積層品に、やはりドライラミネート法によって厚さ35μmの銅箔を接着してなる接合体を形成した。
紫外線硬化型絶縁性インキに替えて、下記の熱硬化型の絶縁性インキ2を用いた他は製造例1と同条件にて製造例2の太陽電池用集電シート材料を形成した。
絶縁性インキ1:紫外線硬化型絶縁性インキ(硬化に必要な紫外線の積算光量が、1000mJ/cm2のタイプ)
絶縁性インキ2:熱硬化型絶縁性インキ(硬化に必要な熱量が、120℃×30分のタイプ)
上記の製造例1又は2の太陽電池用集電シート材料について、5000J/cm2までの紫外線照射が可能な紫外線照射装置によって、それぞれ表1に示す積算光量の紫外線を照射して、絶縁層を硬化形成し、実施例1〜3及び比較例1、2の太陽電池用集電シートを製造した。当該紫外線照射時に実際にそれぞれの太陽電池用集電シート材料に対して発生している加熱条件(温度×加熱時間)について、温度状態を測定し、その結果を表1に示した。又、製造例2の太陽電池用集電シート材料については、表1記載の加熱条件で加熱して、絶縁層を硬化形成し、比較例3の太陽電池用集電シートを製造した。
実施例、比較例の各太陽電池用集電シートについて、以下の方法で、カール変形の発生の程度を測定し、それぞれの製造方法におけるカール発生の抑止効果について評価した。
(カール抑制効果の測定方法)
実施例、比較例の各太陽電池用集電シートを水平面に静置した状態で、太陽電池集電シートの各側辺の当該水平面からの乖離距離の平均値を測定した。又、その他、各樹脂シートへのダメージの有無を目視により観察した。結果を表1に示す。
上記測定結果につき、以下の評価基準で評価した。
(カール抑制防止効果の評価基準)
A:上記平均値が0mmであるものを、極めて好ましいものとして評価した。
B:上記平均値が0を超えて、5mm以下であるものを、好ましいものとして評価した。
C:上記平均値が5mmを超えて、10mm以下のものを、好ましくないものとして評価した。
D:上記平均値が10mm超えるものを、極めて好ましくないものとして評価した。
(材料樹脂シートへのダメージ防止効果の評価基準)
A:目視によりダメージが全く認められないものを極めて好ましいものとして評価した。
B:目視により微細なダメージが認められるものを好ましいものとして評価した。
C:目視により、明らかに波打ち等のダメージが認められるが、実用上許容範囲であるものを好ましくないものとして評価した。
D:目視により、明らかに波打ち等のダメージが認められ、実用上許容範囲を超えているものを極めて好ましくないものとして評価した。
13 スルーホール
2 太陽電池用集電シート
21 樹脂基材
22 絶縁層
23 裏面保護層
24 回路
25 導通凹部
3 接合部材
4 電極
Claims (6)
- 太陽電池モジュールにおける内部配線用としてバックコンタクト型の太陽電池素子の裏面側に配置される太陽電池用集電シートの製造方法であって、
ガラス転移温度が100℃以下の樹脂基材の裏面にガラス転移温度が100℃以下の樹脂シートからなる裏面保護層をロール・トゥ・ロールで一体形成した接合体を得る裏面保護層一体化工程と、
前記樹脂基材の表面に金属からなる回路をロール・トゥ・ロールで形成した接合体を得る回路形成工程と、
前記回路上に紫外線硬化型絶縁性インキを塗布して、該紫外線硬化型絶縁性インキに紫外線照射を行って絶縁層を形成した接合体を得る絶縁層形成工程と、
前記裏面保護層一体化工程及び前記回路形成工程を終えた後に、ロール状態の前記接合体を裁断して枚様状態の接合体とする工程と、を備え、
前記紫外線照射によってもたらされる加熱条件が、下記の範囲内であることを特徴とする裏面保護層一体型の太陽電池用集電シートの製造方法。
加熱温度:90〜110℃
加熱時間:10秒〜40秒 - 前記絶縁層形成工程における、紫外線照射量の積算光量が、1000mJ/cm2以上3000mJ/cm2未満である請求項1に記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
- 前記金属が銅である請求項1又は2に記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
- 前記裏面保護層がポリエチレンテレフタレート層を含む単層又は複層の樹脂シートである請求項1から3のいずれかに記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
- 前記裏面保護層がフッ素樹脂層を含む単層又は複層の樹脂シートである請求項1から4のいずれかに記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
- 請求項1から5のいずかの製造方法によって製造された太陽電池用集電シートが、バックコンタクト方式の太陽電池素子の非受光面側に積層されてなる接合部材を備える太陽電池モジュール。
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