太阳能电池板的制造方法与流程

本发明涉及太阳能电池板的制造方法。

背景技术：

日本特开2010-149506号公报中公开有现有的太阳能电池板的制造方法(以下，仅称为现有的制造方法)。现有的制造方法具备准备工序、载置工序、和层压工序。另外，在现有的制造方法中，使用具有隔膜、层压夹具和加热器的层压装置。隔膜与层压夹具对置配置。加热器能够对层压夹具进行加热。

在现有的制造方法中，首先，进行准备工序。在准备工序中，准备具有保护罩、后表面罩、多个太阳能电池单元和密封件的层叠体。保护罩从该保护罩的表面至背面具有透光性，且从背面朝向表面弯曲为凸形形状。后表面罩形为平坦的板状。在上述公报中，并未对保护罩和后表面罩的材质进行明示。通常，保护罩为玻璃制的情况较多，但近年来，从轻型化等的观点出发，也存在为树脂制的情况。另外，后表面罩通常为树脂制。

多个太阳能电池单元配置为矩阵状。密封件由两片密封材料片构成。然后，通过依次层叠保护罩、第一片密封材料片、太阳能电池单元、第二片密封材料片和后表面罩，构成层叠体。

接下来，进行载置工序。在载置工序中，在使保护罩、更具体而言、使保护罩的表面与层压夹具抵接的状态下，将层叠体载置至层压夹具。这里，层压夹具以仿照保护罩的形状的方式、且以中央凹陷的方式进行弯曲。因此，通过将层叠体载置至层压夹具，成为保护罩的表面与层压夹具抵接的状态。

接下来，进行层压工序。在层压工序中，将被加热器加热了的层压夹具与保护罩接触，从而对层叠体进行加热。由此，使后表面罩软化，并且使两密封材料片软化。在该状态下，利用隔膜和层压夹具对层叠体进行夹持并对层叠体进行压接。因此，后表面罩被隔膜按压、且朝向保护罩弯曲为凸形形状，从而成为产品形状。另外，软化的两密封材料片一体化，密封件在保护罩与后表面罩之间将多个太阳能电池单元保持在密封状态。由此，保护罩、后表面罩、多个太阳能电池单元和密封件一体化。这样，对太阳能电池板进行制造。在该太阳能电池板中，保护罩的表面构成外观面。

在上述现有的制造方法中，为了使后表面罩适当地弯曲以从平坦的板状成为产品形状，需要将后表面罩加热至玻璃化转变温度而使其充分地软化。但是，在现有的制造方法中，保护罩的表面与层压夹具抵接，因而在层叠体中，后表面罩配置于距离层压夹具最远的位置。因此，若要将后表面罩加热至玻璃化转变温度，则需要将层压夹具形成为相应的高温并与保护罩接触。这里，在保护罩为树脂制的情况下，保护罩被层压夹具加热至高温从而达到玻璃化转变温度。因此，保护罩发生了不必要的软化，容易在其表面产生龟裂。其结果是，在制造出的太阳能电池板中，美观受损。

另一方面，若以树脂制的保护罩没有达到玻璃化转变温度的方式将层叠体加热，则后表面罩达不到玻璃化转变温度，从而无法充分地软化。因此，后表面罩不会适当地进行弯曲，从而产生在后表面罩产生皱褶、或在后表面罩与密封件之间混入空气之类的问题。由此，在现有的制造方法中，难以品质较高地对保护罩和后表面罩为树脂制的太阳能电池板进行制造。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种能够品质较高地对保护罩和后表面罩为树脂制件的太阳能电池板进行制造的太阳能电池板的制造方法。

解决上述课题的太阳能电池板的制造方法包括如下工序：准备层叠体，上述层叠体具有：树脂制的保护罩，其从表面至背面具有透光性，且从上述背面朝向上述表面弯曲为凸形形状；平坦的树脂制的后表面罩，其以面向上述保护罩的上述背面的方式进行配置；太阳能电池单元；和密封部件，其在上述保护罩与上述后表面罩之间将上述太阳能电池单元保持在密封状态；以使上述后表面罩与层压夹具抵接的方式，将上述层叠体载置至层压夹具；和利用层压夹具对上述层叠体进行加热直至上述后表面罩的温度成为玻璃化转变温度以上，并利用隔膜和上述层压夹具对上述层叠体进行夹持并对上述层叠体进行压接，从而由上述层叠体得到太阳能电池板，上述层压夹具朝向上述层叠体弯曲为凸形形状。

附图说明

图1是由实施例1的制造方法制造出的太阳能电池板的剖视图。

图2涉及实施例1的制造方法，是层压装置的剖视图。

图3是实施例1的制造方法的流程图。

图4涉及实施例1的制造方法，是层叠体等的放大剖视图。

图5涉及实施例1的制造方法，是表示图2的层压夹具对图4的层叠体进行支承的状态的主要部分放大剖视图。

图6涉及实施例1的制造方法，是表示在层压工序中，利用隔膜和层压夹具对图4的层叠体进行压接的状态的放大剖视图。

图7涉及实施例1的制造方法，是表示保护罩和后表面罩的温度变化的图表。

图8涉及实施例2的制造方法，是表示层压夹具对层叠体进行支承的状态的主要部分放大剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对将本发明具体化了的实施例1、2进行说明。

(实施例1)

如图1所示，车辆用太阳能电池板50具备保护罩41、后表面罩43、太阳能电池串45和密封部件47。车辆用太阳能电池板50是本发明中的“太阳能电池板”的一个例子。该车辆用太阳能电池板50用于未图示的车辆，且安装于顶板。此外，保护罩41、后表面罩43、太阳能电池串45和密封部件47的详细情况后面进行叙述。

在本实施例中，将图1中表示为“前”的方向设为车辆用太阳能电池板50的前方，将图1中表示为“后”的方向设为车辆用太阳能电池板50的后方，从而对车辆用太阳能电池板50的前后方向进行规定。另外，将图1中表示为“上”的方向设为车辆用太阳能电池板50的上方，将图1中表示为“下”的方向设为车辆用太阳能电池板50的下方，从而对车辆用太阳能电池板50的上下方向、即厚度方向进行规定。然后，在图2以后，与图1对应地示出前、后、上和下的方向轴。此外，这些方向是为了便于进行说明的一个例子，与车辆用太阳能电池板50的使用时的方向无关。

在制造车辆用太阳能电池板50时，使用图2所示的层压装置100。该层压装置100具备壳体1、层压夹具3、加热器5、隔膜7、第一配管9、第二配管11、第一泵13、和第二泵15。

壳体1具有第一壳体17和第二壳体19。第一壳体17具有形成为平面状的底壁17a、和从底壁17a朝向第二壳体19沿上方延伸的第一侧壁17b。第二壳体19安装为能够相对于第一壳体17进行开闭，并配置于第一壳体17的上方。第二壳体19具有形成为平面状的上壁19a、和从上壁19a朝向第一壳体17沿下方延伸的第二侧壁19b。

由于第二壳体19相对于第一壳体17关闭，所以第一侧壁17b与第二侧壁19b抵接。由此，在壳体1的内部形成有真空室21。此外，虽然省略图示，但在第一侧壁17b和第二侧壁19b设置有将真空室21和壳体1的外部之间密封的封密部件。

另外，在底壁17a安装有第一配管9，在上壁19a安装有第二配管11。然后，在第一配管9设置有第一泵13，在第二配管11设置有第二泵15。第一、二泵13、15能够分别通过第一、二配管9、11将真空室21内的空气排出，此外，能够将空气供给至真空室21内。

层压夹具3配置于第一壳体17内、即配置于真空室21内。层压夹具3由铝等金属形成，具有支承面310、底面311、和外周面312。

支承面310构成层压夹具3的上表面。如图4所示，支承面310以仿照后表面罩43的产品形状(参照图1)的曲率朝向真空室21的上方、即朝向后述的层叠体40弯曲为凸形形状。由此，层压夹具3能够将后表面罩43形成为产品形状，即形成为朝向保护罩41弯曲为凸形形状的形状。另外，如图4所示，支承面310、进而为层压夹具3形成为比保护罩41和后表面罩43大。并且，在支承面310的中心和前部、换句话说、在层压夹具3的中心和前部，分别形成有从支承面310向下方凹陷的第一卡合孔31a和第二卡合孔31b。换言之，第一卡合孔31a配置于支承面310的最突出的顶部，第二卡合孔31b配置于支承面310的外缘部。此外，第二卡合孔31b的开口形成为比第一卡合孔31a的开口大。

如图2所示，底面311位于支承面310的相反一侧，并平坦地形成。外周面312与支承面310和底面311连续，并沿着支承面310和底面311的外缘延伸。

加热器5配置于真空室21内。更具体而言，加热器5在第一壳体17内位于层压夹具3的下方。加热器5具有加热器壳体5a和多个加热器主体5b。加热器壳体5a由不锈钢等金属形成。加热器壳体5a形成为比层压夹具3大的矩形形状。层压夹具3载置于加热器壳体5a之上。由此，层压夹具3的底面311与加热器壳体5a抵接。另外，加热器壳体5a经由多个腿部5c而固定于第一壳体17的底壁17a。多个加热器主体5b收纳于加热器壳体5a内。作为加热器主体5b，例如能够采用陶瓷加热器等。各加热器主体5b由于从未图示的供电装置供给有电力而发热。由此，加热器5能够对层压夹具3进行加热。此外，加热器主体5b的个数能够适当地进行变更。

隔膜7由对层压夹具3的热具有耐热性的合成橡胶等形成，并能够弹性变形。由于隔膜7的外周缘固定于第二壳体19的第二侧壁19b，因此隔膜7安装于第二壳体19内。由此，隔膜7在真空室21内配置于层压夹具3的上方，并与层压夹具3对置。另外，真空室21被隔膜7划分为比隔膜7靠下方的第一真空区域21a、和比隔膜7靠上方的第二真空区域21b。

图1所示的车辆用太阳能电池板50利用实施例1的制造方法进行制造。如图3所示，该制造方法具备准备工序s1、载置工序s2和层压工序s3。

在该制造方法中，首先，进行准备工序s1。在准备工序s1中，如图4所示，准备由保护罩41、后表面罩43、太阳能电池串45和密封部件47构成的层叠体40。

保护罩41具有罩主体41a和隠蔽部件41b。罩主体41a由以聚碳酸酯为主成分的透明树脂形成为矩形的板状，且从表面410至背面411具有透光性。如图1所示，表面410构成车辆用太阳能电池板50的表面，换句话说，构成车辆用太阳能电池板50的外观面。这里，如图4所示，罩主体41a、进而为保护罩41预先形成为以仿照车辆的顶板的曲率从背面411朝向表面410弯曲为凸形形状的形状。隠蔽部件41b由着色为不透明的黑色等颜色的以聚碳酸酯为主成分的树脂形成。隠蔽部件41b通过注塑成型于罩主体41a的背面411而形成，并与背面411成为一体。此外，针对罩主体41a和隠蔽部件41b，也可以由以聚碳酸酯以外材料为主成分的树脂形成。另外，也可以仅由罩主体41a来构成保护罩41。

隠蔽部件41b具有周缘部分412和多个连结部分413。周缘部分412形成为沿着罩主体41a的外缘、并对太阳能电池串45进行包围的框状。周缘部分412防止能从罩主体41a的表面410看见太阳能电池串45的连接接线453等。多个连结部分413配置于周缘部分412的内侧，并沿罩主体41a的宽度方向延伸。多个连结部分413防止能从表面410看见太阳能电池串45的内部连接器452。

另外，在多个连结部分413中的配置于保护罩41的中心的连结部分413，一体形成有第一卡合突起部414。第一卡合突起部414位于保护罩41的中心、进而位于层叠体40的中心。第一卡合突起部414从连结部分413朝向下方呈直线状延伸。另外，在周缘部分412，在保护罩41的前部一体形成有第二卡合突起部415。第二卡合突起部415是与第一卡合突起部414相同的结构。

后表面罩43由以聚碳酸酯为主成分的树脂形成。后表面罩43形成为与保护罩41几乎相同的大小。后表面罩43具有成为平坦的板状的底板43a、和包围底板43a并从底板43a朝向上方延伸的周壁43b。在底板43a形成有能够供第一卡合突起部414插通的贯通孔430a、和以供第二卡合突起部415插通的方式构成的贯通孔430b。此外，也可以利用以聚碳酸酯以外材料为主成分的树脂来形成后表面罩43。另外，后表面罩43也可以是仅具有底板43a的结构。

太阳能电池串45由多个太阳能电池单元451、多个内部连接器452、和多个连接接线453构成。多个太阳能电池单元451配置为矩阵状。多个太阳能电池单元451被多个内部连接器452和多个连接接线453连接为能够通电。

密封部件47由第一密封件47a和第二密封件47b构成。第一、二密封件47a、47b为eva制，并分别形成为片状。另外，在第一密封件47a形成有以供第一卡合突起部414插通的方式构成的贯通孔471a、和以供第二卡合突起部415插通的方式构成的贯通孔472a。在第二密封件47b形成有以供第一卡合突起部414插通的方式构成的贯通孔471b、和以供第二卡合突起部415插通的方式构成的贯通孔472b。此外，例如也可以用离聚物树脂以及硅树脂、聚烯烃等代替eva来形成第一、二密封件47a、47b。另外，在图4等中，为了容易进行说明，对第一、二密封件47a、47b和太阳能电池单元451等的厚度以及大小夸张地进行图示，此外，对第一、二卡合突起部414、415等的形状夸张地进行图示。

在层叠体40中，依次层叠有保护罩41、第一密封件47a、太阳能电池串45、第二密封件47b和后表面罩43。由此，后表面罩43以面向罩主体41a的背面411的方式进行配置。这里，在层叠体40中，在保护罩41与后表面罩43之间配置有第一密封件47a、太阳能电池串45和第二密封件47b的状态下，保护罩41和后表面罩43例如被双面胶带临时固定。由此，第一、二卡合突起部414、415分别通过贯通孔430a、430b突出得比后表面罩43靠下方。

另外，在准备工序s1中，准备图2所示的层压装置100。然后，向多个加热器主体5b进行供电，从而使多个加热器主体5b发热。这样，利用加热器5对层压夹具3进行加热，直至成为第一、二密封件47a、47b的玻璃化转变温度x2℃以上。这里，在层叠体40中，保护罩41和后表面罩43是以聚碳酸酯为主成分的树脂制件，与此相对地，第一、二密封件47a、47b为eva制。因此，如图7所示，第一、二密封件47a、47b的玻璃化转变温度x2℃比保护罩41和后表面罩43的玻璃化转变温度x1℃低。另外，如后述那样，在层叠体40中，保护罩41配置于比后表面罩43远离层压夹具3的位置。因此，即使利用层压夹具3的热对层叠体40进行加热，保护罩41和后表面罩43也不会同时成为玻璃化转变温度x1℃。由此，加热器5一方面能够利用层压夹具3的热将后表面罩43加热至玻璃化转变温度x1℃以上，另一方面，对于保护罩41在能够低于玻璃化转变温度x1℃的温度范围内对层压夹具3进行加热。

接下来，进行图3所示的载置工序s2。在载置工序s2中，如图4以及图5所示，将层叠体40载置至层压夹具3。此时，层叠体40成为将后表面罩43朝向层压夹具3的状态。然后，如图4所示，将第一卡合突起部414插通至第一卡合孔31a，并且将第二卡合突起部415插通至第二卡合孔31b。由此，对层叠体40和层压夹具3进行定位。这样，成为后表面罩43的底板43a与层压夹具3抵接上的状态，层压夹具3以与后表面罩43相接的方式对层叠体40进行支承。这里，在层压夹具3载置有层叠体40的状态下，在保护罩41和层压夹具3之间存在第一密封件47a、太阳能电池串45、第二密封件47b和后表面罩43。换句话说，保护罩41配置于比后表面罩43远离层压夹具3的位置。

接下来，进行图3所示的层压工序s3。层压工序s3由预热工序s31和压接工序s32构成。在预热工序s31中，在由层压夹具3支承了层叠体40的状态下，对层叠体40加热恒定时间。由此，后表面罩43逐渐开始软化，平坦的底板43a以适应支承面310的形状的方式开始变形(参照图5)。另外，第一密封件47a和第二密封件47b也逐渐开始软化。这里，层压夹具3形成为比保护罩41和后表面罩43大，因而即使在保护罩41和后表面罩43发生热膨胀的情况下，支承面310也能够对层叠体40进行支承。并且，由于第二卡合孔31b的开口形成为较大，因此在保护罩41发生热膨胀时，第二卡合突起部415能够在第二卡合孔31b内移动。这样，经过恒定时间，预热工序s31结束。

然后，在预热工序s31结束之后，进行压接工序s32。在压接工序s32中，继续利用层压夹具3的热对层叠体40进行加热，并如图6所示，使第一、二泵13、15动作从而使真空室21内、即第一、二真空区域21a、21b内形成为真空状态。由此，将存在于层叠体40内的空气排出。其后，利用第二泵15向第二真空区域21b供给空气，从而与第一真空区域21a相比，将第二真空区域21b形成为高压。由此，隔膜7发生弹性变形，并按压于层叠体40的保护罩41。此时，层压夹具3从配置有后表面罩43的一侧、换句话说、从隔膜7的相反一侧继续对层叠体40进行支承。这样，隔膜7在自身与层压夹具3之间对层叠体40进行夹持，并对层叠体40进行压接。

这里，层叠体40被层压夹具3的热持续加热，因而在层叠体40中，后表面罩43的温度成为玻璃化转变温度x1℃以上。因此，后表面罩43充分地软化。由此，通过对层叠体40进行压接，后表面罩43以仿照支承面310的方式朝向保护罩41弯曲为凸形形状，从而成为产品形状。另外，软化了的第一密封件47a和第二密封件47b一体化。因此，密封部件47在保护罩41和后表面罩43之间将太阳能电池串45、即将多个太阳能电池单元451、多个内部连接器452和多个连接接线453保持在密封状态。由此，保护罩41、后表面罩43、太阳能电池串45和密封部件47一体化。这样，压接工序s32结束，层压工序s3结束，由此，由层叠体40得到图1所示的车辆用太阳能电池板50。此外，在车辆用太阳能电池板50中，将第一、二卡合突起部414、415上的从后表面罩43突出的部分切除。

这样，在该制造方法中，在准备工序s1准备的层叠体40中，保护罩41从背面411朝向表面410弯曲为凸形形状。因此，在层压工序s3中，无需使保护罩41弯曲。换句话说，在该制造方法中，无需对保护罩41进行加热使其软化。然后，在该制造方法中，在载置工序s2，通过使后表面罩43与层压夹具3抵接并将层叠体40载置至层压夹具3，能够使保护罩41远离层压夹具。由此，在该制造方法中，即使利用层压夹具3对层叠体40进行加热直至后表面罩43的温度成为玻璃化转变温度x1℃以上，保护罩41也不会被不必要地加热，结果是，保护罩41的温度不会到达玻璃化转变温度x1℃。关于该方面，以图7的图表为基础具体地进行说明。在该图表中，层压时间是进行层压工序s3的时间。然后，从层压工序s3的开始至时间t1为止之期间是进行预热工序s31的预热时间。另外，从时间t1至时间t2为止之期间是进行压接工序s32的压接时间。

在该制造方法中，一方面，能够利用层压夹具3的热将后表面罩43加热至玻璃化转变温度x1℃以上，另一方面，对于保护罩41在能够低于玻璃化转变温度x1℃的温度范围内进行加热。因此，随着预热时间经过，层叠体40被层压夹具3加热，保护罩41和后表面罩43的温度均上升。这里，保护罩41配置于比后表面罩43远离层压夹具3的位置，因此与后表面罩43相比，温度难以上升。其后，成为时间t1，在预热工序s31结束的同时，开始进行压接工序s32。此时，真空室21成为真空状态且隔膜7与层叠体40抵接，因此保护罩41和后表面罩43的温度、进而为层叠体40的温度稍稍降低。

然后，在进行压接工序s32的期间，层叠体40继续被层压夹具3的热加热，因此后表面罩43的温度超过自身的玻璃化转变温度x1℃。与此相对地，保护罩41的温度在层压工序s3的整个期间，保持低于玻璃化转变温度x1℃的情况不变。因此，该制造方法中，在对层叠体40进行压接时，在保护罩41中，虽然罩主体41a的表面410与隔膜7抵接，但此时，能够可靠性高地防止在表面410产生龟裂。另外，在该制造方法中，保护罩41的隠蔽部件41b也能够防止产生龟裂。

然后，在该制造方法中，由于后表面罩43能够加热至玻璃化转变温度x1℃以上，因此在压接工序s32中，利用层压夹具3，能够使后表面罩43适当地弯曲而形成为产品形状。因此，在该制造方法中，不易在后表面罩43产生皱褶，不易在后表面罩43和密封部件47之间混入空气。

因此，根据实施例1的太阳能电池板的制造方法，能够品质较高地对保护罩41和后表面罩43为树脂制件的车辆用太阳能电池板50进行制造。

(实施例2)

在实施例2的制造方法中，在准备工序s1，准备图8所示的层压装置101。在该层压装置101中，相对于层压夹具3的支承面310，形成有朝向层叠体40突出的台阶部310a。此外，台阶部310a的形状能够适当地进行变更。该制造方法中的其它结构、包括层压装置101中的其它结构与实施例1的制造方法相同。

在该制造方法中，在压接工序s32，能够使后表面罩43朝向保护罩41弯曲为凸形形状，并利用台阶部310a的形状，相对于后表面罩43的底板43a设置台阶43c。换句话说，在该制造方法中，后表面罩43的产品形状成为朝向保护罩41弯曲为凸形形状、且存在台阶43c的形状。由此，在利用该制造方法得到的车辆用太阳能电池板50中，厚度在台阶43c的部分发生变化。该制造方法中的其它作用与实施例1的制造方法相同。

以上，结合实施例1、2对本发明进行了说明，但本发明并不限制于上述实施例，而能够在不脱离其主旨的范围内适当地变更进行应用。

例如，也可以在支承面310形成规定的图样，并在压接工序s32中，针对后表面罩43的底板43a转印支承面310的图样。

本发明除了车辆用太阳能电池板之外，能够用于制造在各种光伏发电设备中使用的太阳能电池板等。