JP4765447B2 - Thin film solar cell module manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、フレキシブルタイプの絶縁性基板を用いた薄膜太陽電池モジュールをロール・ツー・ロール方式により製造する薄膜太陽電池モジュール製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a thin-film solar cell module manufacturing method and a manufacturing apparatus for manufacturing a thin-film solar cell module using a flexible type insulating substrate by a roll-to-roll method.
近年、環境保護重視の立場からいわゆるクリーンエネルギーの研究開発が進められている。その中でも太陽電池は、その資源である太陽光が事実上無限に利用可能であること、太陽エネルギーを直接電気エネルギーへ変換するものであるため従来の他の発電と比較して無公害であること等から極めて注目を集めている。 In recent years, research and development on so-called clean energy has been promoted from the standpoint of environmental protection. Among them, solar cells have virtually unlimited use of sunlight, which is their resource, and are more pollution-free than other conventional power generations because they directly convert solar energy into electrical energy. It has attracted a great deal of attention.
同一基板上に形成された複数の光電変換素子が直列接続された太陽電池(光電変換装置)の代表例として、薄膜太陽電池が挙げられる(例えば、特許文献1参照。)。薄膜太陽電池は、薄型で軽量であること、量産性に優れているため製造コストが安価であること、大面積化が容易であること等の実用太陽電池に要求される産業上および技術上の利点を有していることから、今後の太陽電池の主流となるものと考えられている。薄膜太陽電池の主な用途は電力供給用であることは勿論であるが、それ以外にも建物の屋根または窓等に取り付けて利用される業務用および一般住宅用の用途にも需要が広がってきている。従来の薄膜太陽電池はガラス基板等の絶縁性基板を用いているものが一般的であった。しかし、厚型で重く割れやすい欠点があることと、屋外の屋根等への設置に対する作業性の改良等の理由とにより、薄型・軽量化の要望が強くなっている。これらの要望に対し、近年、軽量化、施工性および量産性の観点からプラスチックフィルム等の可撓性(フレキシブル)タイプの太陽電池の研究開発が進められ実用化されている。さらに、フレキシブルな金属材料に絶縁被膜した絶縁性フィルム基板を用いた薄膜太陽電池の研究開発および実用化も進められている。このフレキシブル性を生かしたロール・ツー・ロール(Roll to Roll)方式またはステッピングロール方式を用いた連続形成による製造方法により大量生産が可能となった。プラスチックフィルム等のフレキシブルタイプの絶縁性基板上に薄膜太陽電池を形成する場合には、基板の太陽電池の反対面側(裏面とする。)にも電極を配置し、基板を貫通して接続することにより、基板面積に対する太陽電池面積の比を大きくすることができ、太陽光の利用効率が高い等の特徴を持たせることができる。 As a typical example of a solar cell (photoelectric conversion device) in which a plurality of photoelectric conversion elements formed on the same substrate are connected in series, a thin film solar cell can be given (for example, see Patent Document 1). Thin-film solar cells are industrially and technically required for practical solar cells such as being thin and lightweight, having excellent mass productivity, being inexpensive to manufacture, and being easy to increase in area. Since it has an advantage, it is considered that it will become the mainstream of future solar cells. The main use of thin-film solar cells is of course for power supply, but in addition to that, the demand has expanded to use for business use and general residential use attached to the roof or windows of buildings. ing. Conventional thin-film solar cells generally use an insulating substrate such as a glass substrate. However, there is a strong demand for reduction in thickness and weight due to the disadvantage of being thick and heavy and easily cracked and for improving workability for installation on an outdoor roof or the like. In response to these demands, in recent years, research and development of flexible type solar cells such as plastic films have been promoted and put into practical use from the viewpoints of weight reduction, workability, and mass productivity. Furthermore, research and development and practical application of thin-film solar cells using an insulating film substrate with an insulating coating on a flexible metal material are also in progress. Mass production is possible by the continuous forming method using the roll-to-roll method or stepping roll method taking advantage of this flexibility. When a thin film solar cell is formed on a flexible type insulating substrate such as a plastic film, an electrode is also arranged on the opposite side (back side) of the solar cell of the substrate and connected through the substrate. Thus, the ratio of the solar cell area to the substrate area can be increased, and characteristics such as high utilization efficiency of sunlight can be provided.
図2(A)および(B)は、上述した薄膜太陽電池(以下、「薄膜太陽電池サブモジュール」と言う。)の一例を示す模式図である。図2(A)は平面図であり、図2(B)は図2(A)におけるXX線に沿ったXX断面図である。図2(A)、(B)に示されるように、フレキシブルタイプの絶縁性基板Sの一面(太陽光入射面であり、表面とする。)上、絶縁性基板S側から順に、第1電極層E1、光電変換層Pおよび透明電極である第2電極E2が積層されており、レーザー加工によるパターニングラインL1により複数の単位太陽電池(ユニットセルUn)に分割分離されている。絶縁性基板Sの反対面(裏面)上に第3電極層E3および第4電極層E4(両者を一括して裏面電極Erとする)がこの順に積層されており、これもレーザー加工によるパターニングラインL2により分割分離され、各単位太陽電池Un、Un+1等に対応する裏面電極En,n+1等と形成されている。絶縁性基板Sには接続孔H1および集電孔H2が貫通されており、第1電極層E1と裏面電極Erとは接続孔H1を通じ、第2電極層E2と裏面電極Erとは集電孔H2を通じ電気的に接続(導電)されている。2種の孔H1およびH2は、裏面電極(第4電極層E4)−集電孔H2−第2電極層E2−光電変換層P−第1電極層E1−接続孔H1−裏面電極(第3電極層E3)の順の単位太陽電池の直列接続に利用されている。従って、任意のユニットセルUn等に隣接し合う裏面電極En−1,nと裏面電極En,n+1とは、裏面電極En−1,n−ユニットセルUn−裏面電極En,n+1という直列接続をなし、多段直列接続された太陽電池となっている。以上のように分離された隣接し合う単位太陽電池を電気的に直列接続することを繰返すことにより、必要な電圧を出力させることができる。例えばインバータにより交流化し商用電力源として交流100Vを得るためには、100V以上が望まし<、実際には数10個以上の単位太陽電池素子が直列接続される。絶縁性基板Sは、ポリイミド系のフィルムでありその厚さは50μmである。絶縁性基板Sとしてはその他に、ポリエチレンナフタレート(polyethylene naphthalate: PEN)、ポリエーテルサルフォン(poly ether sulfone : PES)、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate : PET)、またはアラミド系フィルム等を用いることができる。 2A and 2B are schematic views showing an example of the above-described thin film solar cell (hereinafter referred to as “thin film solar cell submodule”). 2A is a plan view, and FIG. 2B is a sectional view taken along line XX in FIG. 2A. As shown in FIGS. 2A and 2B, the first electrode is sequentially formed from one side of the insulating substrate S on one surface of the flexible type insulating substrate S (which is a sunlight incident surface, which is referred to as a surface). The layer E1, the photoelectric conversion layer P, and the second electrode E2 that is a transparent electrode are stacked, and are divided and separated into a plurality of unit solar cells (unit cells Un) by a patterning line L1 by laser processing. A third electrode layer E3 and a fourth electrode layer E4 (both are collectively referred to as a back electrode Er) are laminated in this order on the opposite surface (back surface) of the insulating substrate S, and this is also a patterning line by laser processing. It is divided and separated by L2, and is formed with back surface electrodes En, n + 1, etc. corresponding to the unit solar cells Un, Un + 1, etc. The insulating substrate S has a connection hole H1 and a current collection hole H2 penetrating therethrough, the first electrode layer E1 and the back electrode Er pass through the connection hole H1, and the second electrode layer E2 and the back electrode Er are current collection holes. It is electrically connected (conductive) through H2. The two types of holes H1 and H2 are a back electrode (fourth electrode layer E4), a current collecting hole H2, a second electrode layer E2, a photoelectric conversion layer P, a first electrode layer E1, a connection hole H1, and a back electrode (third. It is used for series connection of unit solar cells in the order of electrode layer E3). Therefore, the back electrode En-1, n and the back electrode En, n + 1 adjacent to any unit cell Un etc. are connected in series as the back electrode En-1, n-unit cell Un-back electrode En, n + 1. The solar cells are connected in series in multiple stages. A necessary voltage can be output by repeating the series connection of the adjacent unit solar cells separated as described above. For example, in order to obtain an alternating current of 100 V as a commercial power source by alternating current with an inverter, 100 V or higher is desired <actually, several tens or more unit solar cell elements are connected in series. The insulating substrate S is a polyimide-based film and has a thickness of 50 μm. As the insulating substrate S, polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyethylene terephthalate (PET), or an aramid film can be used. .
図3(A)、(B)および(C)は、上述の薄膜太陽電池サブモジュールを用いた太陽電池モジュールの集電孔H2部における断面図であり、図3(A)は集電孔H2に保護樹脂Fを被覆した状態の同断面図、図3(B)は保護樹脂F上(受光面側)に接着性樹脂封止材J1と表面保護フィルムJ3とをこの順に重ねた状態および裏面側に接着性樹脂封止材J2と背面補強板Bとを重ねた状態の同断面図、図3(C)は封止工程が完了した状態の同断面図である。図3(A)の状態で、保護樹脂Fは、集電孔H2の内壁、その周縁の絶縁性基板S面およびレーザーパターニングラインL1(不図示)を被覆している。図3(B)の状態で、圧力を加え、接着性樹脂封止材J1およびJ2が十分接着し硬化する加熱処理により、太陽電池モジュールが形成される。加熱処理中に接着性樹脂封止材J1およびJ2の粘度は低下して、集電孔H2内部に保護樹脂Fが入り込み、接着性樹脂封止材J1、J2の境界付近では保護樹脂F互いに混ざり合う。以上の加熱処理等は接続孔H1部においても同様であるため、説明は省略する。 3A, 3B, and 3C are cross-sectional views of the current collecting hole H2 portion of the solar cell module using the above-described thin film solar cell submodule, and FIG. 3A is the current collecting hole H2. FIG. 3B is a cross-sectional view of the state where the protective resin F is coated on the protective resin F, and FIG. 3B shows a state where the adhesive resin sealing material J1 and the surface protective film J3 are stacked in this order on the protective resin F (light receiving surface side). FIG. 3C is a cross-sectional view of the state where the adhesive resin sealing material J2 and the back reinforcing plate B are stacked on the side, and FIG. In the state of FIG. 3 (A), the protective resin F covers the inner wall of the current collecting hole H2, the insulating substrate S surface at the periphery thereof, and the laser patterning line L1 (not shown). In the state of FIG. 3 (B), a solar cell module is formed by heat treatment in which pressure is applied and the adhesive resin sealing materials J1 and J2 are sufficiently bonded and cured. During the heat treatment, the viscosity of the adhesive resin sealing materials J1 and J2 decreases, and the protective resin F enters the current collecting hole H2, and the protective resin F is mixed with each other in the vicinity of the boundary between the adhesive resin sealing materials J1 and J2. Fit. Since the above heat treatment etc. are the same also in the connection hole H1, the description is omitted.
上述の太陽電池モジュールに用いられる材料は、以下の通りである。受光面側の最表面に位置する表面保護フィルムとしては、防湿性、耐候性および透明度の高い材料が適しており、例えばエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ethylene tetrafluoroethylene : ETFE)が用いられる。接着性樹脂封止材J1等としては、接着強度の観点から、例えばエチレン−酢酸ビニル重合体(Ethylene Vinyl Acetate : EVA)が用いられる。保護樹脂Fの材料としては、例えば接着性樹脂封止材J1等の加水分解で生成される酢酸および水分による薄膜太陽電池素子の腐蝕防止の観点から、例えば溶剤可溶型フッ素樹脂塗料が用いられる。非受光面である背面側に配置される背面補強板Bとしては、ステンレス板、塗装鋼板等が用いられる。 The materials used for the above-described solar cell module are as follows. As the surface protective film located on the outermost surface on the light receiving surface side, a material having high moisture resistance, weather resistance, and transparency is suitable, and for example, ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) is used. As the adhesive resin sealing material J1, etc., for example, ethylene-vinyl acetate polymer (Ethylene Vinyl Acetate: EVA) is used from the viewpoint of adhesive strength. As the material of the protective resin F, for example, a solvent-soluble fluororesin paint is used from the viewpoint of preventing corrosion of the thin-film solar cell element due to acetic acid and moisture generated by hydrolysis of the adhesive resin sealing material J1 or the like. . A stainless steel plate, a coated steel plate or the like is used as the back reinforcing plate B disposed on the back side which is a non-light receiving surface.
上述のようなフレキシブルな絶縁性基板Sを用いた薄膜太陽電池サブモジュールおよび薄膜太陽電池モジュールは、量産性、施工性に優れ、モジュールおよび施工の低コスト化が可能であるという特徴を有する。このような薄膜太陽電池モジュールの製造方法として、モジュール構成材料をロールフィルムの状態で供給し、配線接続、樹脂封指、保護材料の接着等を行い、再びロール状に巻き取るロール・ツー・ロール方式またはステッピングロール方式の製造方法が提案されている。 The thin film solar cell submodule and the thin film solar cell module using the flexible insulating substrate S as described above are excellent in mass productivity and workability, and have a feature that the cost of the module and the work can be reduced. As a method for manufacturing such a thin-film solar cell module, a roll-to-roll is used in which module constituent materials are supplied in the form of a roll film, wiring connection, resin sealing, adhesion of a protective material, etc. The manufacturing method of a system or a stepping roll system is proposed.
図4は、上述の太陽電池モジュールの製造方法の一工程である、薄膜太陽電池サブモジュール受光面の保護樹脂層F形成工程に用いられるロール・ツー・ロール方式の製造方法を実施する従来の薄膜太陽電池モジュール製造装置10の模式図である。図4に示されるように、従来の薄膜太陽電池モジュール製造装置10の主な構成は、ロール状に製造された薄膜太陽電池モジュール1を巻出すための巻出軸R1、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料F(保護樹脂層F)、薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面にアプリケータロールにより溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを塗布(転移)させるためのグラビアロールG、薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面に塗布した溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを加熱乾燥させるための乾燥炉HB、および溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを受光面に塗布した太陽電池サブモジュール1fをロール状に巻き取るための巻取軸R2からなっている。
FIG. 4 shows a conventional thin film that implements a roll-to-roll manufacturing method used in the process of forming the protective resin layer F on the light-receiving surface of the thin-film solar cell submodule, which is one step of the above-described solar cell module manufacturing method. 1 is a schematic diagram of a solar cell
図4に示されるように、巻出軸R1に取り付けられた薄膜太陽電池サブモジュール1は、グラビアロールGにより溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを受光面に塗布されて太陽電池サブモジュール1fとなり、ガイドロールGR1およびGR2を介して乾燥炉HBへと導かれる。乾燥炉HBで可溶型フッ素樹脂塗料Fを加熱乾燥させた後、太陽電池サブモジュール1fは、ガイドロールGR3、搬送中の太陽電池サブモジュール1fのたまり量等を制御するための可動ロールであるダンサーロールDR、ガイドロールGR4、駆動ロールFDおよびプレスロールPを介して、巻取軸R2に搬送される。グラビアロールGは、以上の搬送に同期して、薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面に一定圧力で押し付けられた状態で回動しながら、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面に塗布する。薄膜太陽電池サブモジュール1fは180℃に保持された乾燥炉HBに送られて、加熱乾燥により保護樹脂層Fの形成が行われる。薄膜太陽電池サブモジュール1fは、巻取軸R2に再度ロール状に巻き取られる。
As shown in FIG. 4, the thin-film
上述した従来の薄膜太陽電池モジュール製造装置10では、以下のような問題があった。
The conventional thin-film solar cell
(1)溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fが塗布され、乾燥炉HBで加熱乾燥された後の薄膜太陽電池サブモジュール1fをロール状に巻取軸R2に巻き取る間の搬送において、溶剤可溶型フッ素樹脂FがガイドロールGR3等に貼り付きを起こす結果、薄膜太陽電池サブモジュール1fに皺または折れ等の不良が発生し、歩留りを著し<低下させていた。
(1) Solvent-soluble fluororesin paint F is applied and is transported while the thin-film
(2)上記(1)の問題に加え、薄膜太陽電池サブモジュール1fをロール状に巻取軸R2に巻き取る際にも同様の皺または折れ等の不良が発生し、歩留りを著しく低下させていた。
(2) In addition to the above problem (1), when the thin film
(3)さらに、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料F被覆工程の後工程である、接着性樹脂封止材J1等によるモジュール接着層形成のためのロール・ツー・ロール方式によるラミネート処理において、ロール状に巻取軸R2に巻き取られた薄膜太陽電池サブモジュール1fをロール(巻取軸R2)から巻出す際にも、溶剤可溶型フッ素樹脂Fに対向する面との貼り付きにより、薄膜太陽電池サブモジュール1fの受光面の薄膜層または上記対向する面の薄膜層が絶縁性基板Sから剥離する不良が発生し、歩留りを著し<低下させていた。
(3) Furthermore, in the laminating process by the roll-to-roll method for forming the module adhesive layer by the adhesive resin sealing material J1 etc., which is a subsequent process of the solvent-soluble fluororesin paint F coating step, When the thin film
(4)上記(3)の問題に加え、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料F被覆工程の後工程である、接着性樹脂封止材J1等によるモジュール接着層形成のためのロール・ツー・ロール方式によるラミネート処理において、ロール(巻取軸R2)から巻き出された薄膜太陽電池サブモジュール1fの搬送でも溶剤可溶型フッ素樹脂塗料F被覆工程と同様に、ガイドロール(GR)ヘの貼り付きを起こす結果、皺または折れ等の不良が発生し、歩留りを著し<低下させていた。
(4) In addition to the problem of (3) above, a roll-to-roll method for forming a module adhesive layer with an adhesive resin sealing material J1, etc., which is a subsequent process of the solvent-soluble fluororesin coating F coating step In the laminating process, the thin film
一般的に、上述のような貼り付きによる搬送不良の問題は、樹脂材を塗布した表面に合い紙を挿入すること、またはガイドロール表面にフッ素樹脂等の剥離材をコーティングすること等により対処することが良いと言われている。しかし、合い紙の挿入は搬送設備の増設および材料費の増大につながり、ガイドロール表面のコーティングは高価である等のため、以上の対処方法は生産コスト低減を図ることが困難であるという問題があった。 In general, the problem of conveyance failure due to sticking as described above is dealt with by inserting an interleaving paper on the surface coated with the resin material or coating the surface of the guide roll with a release material such as fluororesin. It is said that it is good. However, the insertion of the interleaf paper leads to an increase in the transportation equipment and the material cost, and the coating on the surface of the guide roll is expensive. Thus, there is a problem that it is difficult to reduce the production cost with the above countermeasures. there were.
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、薄膜太陽電池サブモジュールの受光面の保護樹脂被覆処理における貼り付きによる搬送不良に伴う歩留りの低下を、生産コストを増大させることなく防止することができる生産性に優れた薄膜太陽電池モジュール製造装置および製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and it is possible to reduce the production cost by reducing the yield due to poor conveyance due to sticking in the protective resin coating treatment of the light receiving surface of the thin film solar cell submodule. An object of the present invention is to provide a thin-film solar cell module manufacturing apparatus and a manufacturing method excellent in productivity that can be prevented without increasing.
この発明の薄膜太陽電池モジュール製造方法は、フレキシブルタイプの絶縁性基板を用いた薄膜太陽電池モジュールをロール・ツー・ロール方式により製造する薄膜太陽電池モジュール製造方法であって、巻出軸から巻出された薄膜太陽電池モジュールの受光面へ溶剤可溶型フッ素樹脂を用いて保護樹脂層を形成する保護樹脂層形成工程と、前記保護樹脂層形成工程により形成された保護樹脂層上へ、巻取軸へ巻取る前に連続的に、接着性樹脂封止材を用いてモジュール接着層を形成するモジュール接着層形成工程とを備え、前記保護樹脂層形成工程は薄膜太陽電池モジュールの受光面の溶剤可溶型フッ素樹脂を乾燥炉により加熱乾燥させるものであり、前記モジュール接着層形成工程は前記保護樹脂層形成工程後の薄膜太陽電池モジュールに接着性樹脂封止材をラミネートする加熱ロールの予熱に該乾燥炉の排熱を用いることを特徴とする。 The thin film solar cell module manufacturing method of the present invention is a thin film solar cell module manufacturing method for manufacturing a thin film solar cell module using a flexible type insulating substrate by a roll-to-roll method, and unwinds from an unwinding shaft. A protective resin layer forming step of forming a protective resin layer on the light-receiving surface of the thin film solar cell module using a solvent-soluble fluororesin, and winding onto the protective resin layer formed by the protective resin layer forming step A module adhesive layer forming step of forming a module adhesive layer using an adhesive resin sealing material continuously before winding on the shaft, and the protective resin layer forming step is a solvent on the light receiving surface of the thin film solar cell module The soluble fluororesin is dried by heating in a drying furnace, and the module adhesive layer forming step is a thin film solar cell module after the protective resin layer forming step The adhesive resin sealing material for preheating the heating roll to laminate, characterized by using the exhaust heat of the drying furnace.
ここで、この発明の薄膜太陽電池モジュール製造方法において、前記モジュール接着層形成工程における接着性樹脂封止材を巻取軸に巻取られた薄膜太陽電池モジュール間の合い紙として用いることができる。 Here, in the thin film solar cell module manufacturing method of the present invention, the adhesive resin sealing material in the module adhesive layer forming step can be used as a slip sheet between the thin film solar cell modules wound around the winding shaft.
ここで、この発明の薄膜太陽電池モジュール製造方法において、前記モジュール接着層形成工程で形成されたモジュール接着層表面はエンボス形状とすることができる。 Here, in the thin film solar cell module manufacturing method of the present invention, the surface of the module adhesive layer formed in the module adhesive layer forming step can be embossed.
この発明の薄膜太陽電池モジュール製造装置は、本発明のいずれかの薄膜太陽電池モジュール製造方法を用いて薄膜太陽電池モジュールを製造することを特徴とする。 The thin film solar cell module manufacturing apparatus of this invention manufactures a thin film solar cell module using the thin film solar cell module manufacturing method in any one of this invention.
本発明の薄膜太陽電池モジュール製造装置等によれば、薄膜太陽電池サブモジュールの受光面への溶剤可溶型フッ素樹脂Fを用いた保護樹脂層Fの形成工程と、保護樹脂層F上への接着性樹脂封止材J1等によるモジュール接着層の形成工程とを、巻取軸R2に巻き取られる前に連続的に行うことができる。保護樹脂層F上に形成された接着性樹脂封止材J1等によるモジュール接着層は合い紙の役割を兼ねている。このため、別途合い紙を用いることなく、従来技術におけるロール・ツー・ロール方式の搬送でのガイドロールヘの貼り付き、ロール状に巻き取る際の皺または折れ等の不良を防ぐことが可能となる。保護樹脂層Fの形成と保護樹脂層F上への接着性樹脂封止材J1等によるモジュール接着層の形成とを巻取軸R2に巻き取られる前に連続的に行うことができる。このため、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料F被覆工程の後工程において、従来技術における、ロールから溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fによる保護樹脂層を形成した薄膜太陽電池サブモジュール1fを巻き出す際の貼り付きによる薄膜の剥離による不良も防止することが可能となる。以上より、薄膜太陽電池サブモジュールの受光面の保護樹脂被覆処理における貼り付きによる搬送不良に伴う歩留りの低下を、生産コストを増大させることなく防止することができる生産性に優れた薄膜太陽電池モジュール製造装置および製造方法を提供することができるという効果がある。
According to the thin-film solar cell module manufacturing apparatus and the like of the present invention, the process of forming the protective resin layer F using the solvent-soluble fluororesin F on the light-receiving surface of the thin-film solar cell submodule, The module adhesive layer forming step using the adhesive resin sealing material J1 or the like can be continuously performed before being wound around the winding shaft R2. The module adhesive layer made of the adhesive resin sealing material J1 or the like formed on the protective resin layer F also serves as a slip sheet. For this reason, it is possible to prevent defects such as sticking to the guide roll in the roll-to-roll type conveyance in the prior art, wrinkles or folds when winding up into a roll shape without using a separate paper. Become. The formation of the protective resin layer F and the formation of the module adhesive layer with the adhesive resin sealing material J1 or the like on the protective resin layer F can be continuously performed before being wound around the winding shaft R2. For this reason, when unwinding the thin-film
以下、各実施例について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1における薄膜太陽電池モジュール製造装置20および製造方法を説明するための模式図である。図1および以下の説明において、図2ないし図4と同じ符号は同じ要素を示すため説明は省略する。薄膜太陽電池モジュール製造装置20においても従来の薄膜太陽電池モジュール製造装置10と同様に、フレキシブルな絶縁性基板Sを用いて薄膜太陽電池モジュールを製造する。薄膜太陽電池モジュール製造装置20が従来の薄膜太陽電池モジュール製造装置10と異なる点は、薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面への溶剤可溶型フッ素樹脂Fを用いた保護樹脂層Fの形成工程と、保護樹脂層F上への接着性樹脂封止材J1等によるモジュール接着層の形成工程とを(巻取軸R2に巻き取られる前に)連続的に行う点である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a thin-film solar cell
保護樹脂層Fの形成工程に関する薄膜太陽電池モジュール製造装置20の主な構成.
従来の薄膜太陽電池モジュール製造装置10と同様である。図1に示されるように、保護樹脂層Fの形成工程に関する薄膜太陽電池モジュール製造装置20の主な構成は、ロール状に製造された薄膜太陽電池モジュール1を巻出すための巻出軸R1、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料F(保護樹脂層F)、薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面にアプリケータロールにより溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを塗布(転移)させるためのグラビアロールG、薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面に塗布した溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを加熱乾燥させるための180℃に保持された乾燥炉HB、および溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを受光面に塗布した太陽電池サブモジュール1fをロール状に巻き取るための巻取軸R2からなっている。
Main structure of thin-film solar cell
It is the same as the conventional thin film solar cell
保護樹脂層Fの形成工程.
図1に示されるように、まず、薄膜太陽電池サブモジュール1が巻出軸R1から巻き出される。グラビアロールGが薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面に一定圧力で押し付けられた状態で、薄膜太陽電池サブモジュール1の搬送速度と同期して回動しながら、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fが薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面に塗布されて太陽電池サブモジュール1fとなる。太陽電池サブモジュール1fはガイドロールGR1およびGR2を介して180℃に保持された乾燥炉HBへと導かれ、乾燥炉HBで可溶型フッ素樹脂塗料Fが加熱乾燥されて保護樹脂層Fが形成される。
Step of forming protective resin layer F.
As shown in FIG. 1, first, the thin-film
モジュール接着層形成工程に関する薄膜太陽電池モジュール製造装置20の主な構成.
図1に示されるように、モジュール接着層形成工程に関する薄膜太陽電池モジュール製造装置20の主な構成は、接着性樹脂封止材J1等(2)を巻き出すための接着性樹脂封止材J1等巻出軸R3、接着性樹脂封止材J1等(2)を薄膜太陽電池サブモジュール1fの搬送速度と同期して供給するための駆動ロールFD2、薄膜太陽電池サブモジュール1fと接着性樹脂封止材J1等(2)とを加圧挟特によりラミネートするための加熱機能および駆動機能を備えたラミネートロールRL1(加熱ロール)、ラミネートロールRL1に接続された剥離ベルトTP、加熱機能および加圧機能を備えたラミネートロールRL2(加熱ロール)からなっている。
Main configuration of thin-film solar cell
As shown in FIG. 1, the main configuration of the thin-film solar cell
モジュール接着層形成工程.
図1に示されるように、乾燥炉HBからガイドロールGR3を介して送り出された薄膜太陽電池サブモジュール1fの搬送速度と同期して、接着性樹脂封止材J1等(2)を巻出軸R3から駆動ロールFD2により巻き出す。巻き出された接着性樹脂封止材J1等(2)がラミネートロールRL1に接続された剥離ベルトTPとラミネートロールRL2との間で薄膜太陽電池サブモジュール1fと共に加熱加圧されることにより、薄膜太陽電池サブモジュール1fの受光面に接着性樹脂封止材J1等(2)がラミネートされて、モジュール接着層の形成が行われる。受光面に保護樹脂層Fおよびモジュール接着層を順次積層してなる薄膜太陽電池サブモジュール1f(R)は、ガイドロールGR5、搬送中の太陽電池サブモジュール1f(R)のたまり量等を制御するための可動ロールであるダンサーロールDR、ガイドロールGR4、駆動ロールFDおよびプレスロールPを介して、巻取軸R2に搬送され、再度ロール状に巻き取られる。
Module adhesive layer forming process.
As shown in FIG. 1, the adhesive resin sealing material J1 and the like (2) are unwound in synchronization with the transport speed of the thin-film
以上より、本発明の実施例1によれば、薄膜太陽電池モジュール製造装置20は、薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面への溶剤可溶型フッ素樹脂Fを用いた保護樹脂層Fの形成工程と、保護樹脂層F上への接着性樹脂封止材J1等によるモジュール接着層の形成工程とを、巻取軸R2に巻き取られる前に連続的に行うことができる。このため、薄膜太陽電池サブモジュール1の受光面の保護樹脂被覆処理における貼り付きによる搬送不良に伴う歩留りの低下を、生産コストを増大させることなく防止することができる生産性に優れた薄膜太陽電池モジュール製造装置および製造方法を提供することができる。
From the above, according to Example 1 of the present invention, the thin-film solar cell
本発明の実施例1によれば、保護樹脂層F上に形成された接着性樹脂封止材J1等(2)によるモジュール接着層は合い紙の役割を兼ねている。このため、別途合い紙を用いることなく、従来技術におけるロール・ツー・ロール方式の搬送でのガイドロールヘの貼り付き、ロール状に巻き取る際の皺または折れ等の不良を防ぐことが可能となる。 According to Example 1 of the present invention, the module adhesive layer made of the adhesive resin sealing material J1 or the like (2) formed on the protective resin layer F also serves as a slip sheet. For this reason, it is possible to prevent defects such as sticking to the guide roll in the roll-to-roll type conveyance in the prior art, wrinkles or folds when winding up into a roll shape without using a separate paper. Become.
本発明の実施例1によれば、保護樹脂層Fの形成工程と保護樹脂層F上への接着性樹脂封止材J1等によるモジュール接着層の形成工程とを巻取軸R2に巻き取られる前に連続的に行うことができる。このため、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料F被覆工程の後工程において、従来技術における、ロールから溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fによる保護樹脂層を形成した薄膜太陽電池サブモジュール1fを巻き出す際の貼り付きによる薄膜の剥離による不良も防止することが可能となる。
According to Example 1 of this invention, the formation process of the protective resin layer F and the formation process of the module adhesive layer by the adhesive resin sealing material J1 etc. on the protective resin layer F are wound up by the winding shaft R2. Can be done continuously before. For this reason, when unwinding the thin-film
実施例1において、接着性樹脂封止材J1等(2)の表面はエンボス形状とすることが好適である。このエンボス形状により、ガイドロールヘの貼り付きまたはロール状に巻き取ることによる貼り付きを無くし、安定したロール・ツー・ロール方式の搬送を行うことが可能となる。 In Example 1, it is preferable that the surface of the adhesive resin sealing material J1 or the like (2) has an embossed shape. With this embossed shape, it is possible to eliminate sticking to the guide roll or sticking to the guide roll, and to perform stable roll-to-roll conveyance.
実施例1において、接着性樹脂封止材J1等(2)によるモジュール接着層形成に用いる加熱ロール(ラミネートロールRL1、RL2)の加熱(予熱)には、溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fによる保護樹脂層F形成機能の側の構成要素の一つである加熱乾燥炉HBの排熱を利用することが好適である。この排熱利用方法により、常温からの加熱に必要な電力低減を図れ、環境問題にも貢献することができる。 In Example 1, the heating rolls (laminate rolls RL1 and RL2) used for forming the module adhesive layer by the adhesive resin sealing material J1 and the like (2) are protected by the solvent-soluble fluororesin paint F. It is preferable to use the exhaust heat of the heating and drying furnace HB, which is one of the components on the resin layer F forming function side. This waste heat utilization method can reduce the power required for heating from room temperature and contribute to environmental problems.
本発明の活用例として、薄膜太陽電池モジュールの製造装置等に対して適用することができる。 As an application example of the present invention, it can be applied to an apparatus for manufacturing a thin-film solar cell module.
1 薄膜太陽電池サブモジュール、 1f 溶剤可溶型フッ素樹脂塗料Fを受光面に塗布した太陽電池サブモジュール、 2 接着性樹脂封止材J1等、 10 従来の薄膜太陽電池モジュール製造装置、 20 本発明の薄膜太陽電池モジュール製造装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
巻出軸から巻出された薄膜太陽電池モジュールの受光面へ溶剤可溶型フッ素樹脂を用いて保護樹脂層を形成する保護樹脂層形成工程と、
前記保護樹脂層形成工程により形成された保護樹脂層上へ、巻取軸へ巻取る前に連続的に、接着性樹脂封止材を用いてモジュール接着層を形成するモジュール接着層形成工程とを備え、
前記保護樹脂層形成工程は薄膜太陽電池モジュールの受光面の溶剤可溶型フッ素樹脂を乾燥炉により加熱乾燥させるものであり、前記モジュール接着層形成工程は前記保護樹脂層形成工程後の薄膜太陽電池モジュールに接着性樹脂封止材をラミネートする加熱ロールの予熱に該乾燥炉の排熱を用いることを特徴とする薄膜太陽電池モジュール製造方法。 A thin-film solar cell module manufacturing method for manufacturing a thin-film solar cell module using a flexible type insulating substrate by a roll-to-roll method,
A protective resin layer forming step of forming a protective resin layer on the light-receiving surface of the thin-film solar cell module unwound from the unwinding shaft using a solvent-soluble fluororesin;
A module adhesive layer forming step of continuously forming a module adhesive layer using an adhesive resin sealing material on the protective resin layer formed by the protective resin layer forming step before winding onto the take-up shaft. Prepared ,
In the protective resin layer forming step, the solvent-soluble fluororesin on the light receiving surface of the thin film solar cell module is heated and dried by a drying furnace, and the module adhesive layer forming step is a thin film solar cell after the protective resin layer forming step. A method for producing a thin-film solar cell module , wherein exhaust heat of the drying furnace is used for preheating a heating roll for laminating an adhesive resin sealing material on the module.
A thin-film solar battery module manufacturing apparatus, comprising: a thin-film solar battery module manufactured using the thin-film solar battery module manufacturing method according to any one of claims 1 to 3 .
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