JP2003092422A - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
太陽電池モジュールの製造方法Info
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基体上に形成された太陽電池素子を基体から
剥離するために貼着した治具あるいは剥離基板を簡単な
方法で、太陽電池素子の発電効率を低下させることなく
取り外すことができる太陽電池素子の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 基体1に分離層2を介して形成された太
陽電池素子3に第1の接着層4を介して、第1の基板5
を接着した後、分離層2で分離する工程と、太陽電池素
子3の分離された側の面に第2の接着層7を介して第2
の基板6を接着した後、第1の基板5を第1の接着層7
で分離する工程と、を含む太陽電池モジュールの製造方
法において、第1の接着層4の材料に熱可塑性を有する
樹脂を用い、第2の接着層7の材料に、第1の接着層4
の硬化温度より硬化温度が高い材料を用いることによっ
て、第2の基板6を接着する際に第1の接着層4が軟化
するようにしたことを特徴とする。
剥離するために貼着した治具あるいは剥離基板を簡単な
方法で、太陽電池素子の発電効率を低下させることなく
取り外すことができる太陽電池素子の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 基体1に分離層2を介して形成された太
陽電池素子3に第1の接着層4を介して、第1の基板5
を接着した後、分離層2で分離する工程と、太陽電池素
子3の分離された側の面に第2の接着層7を介して第2
の基板6を接着した後、第1の基板5を第1の接着層7
で分離する工程と、を含む太陽電池モジュールの製造方
法において、第1の接着層4の材料に熱可塑性を有する
樹脂を用い、第2の接着層7の材料に、第1の接着層4
の硬化温度より硬化温度が高い材料を用いることによっ
て、第2の基板6を接着する際に第1の接着層4が軟化
するようにしたことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板の接着工程を
複数回有する太陽電池モジュールの製造方法に関する。
複数回有する太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】基体上に分離層を介して素子形成層を形
成し、その後分離層の内部素子形成層および基体との界
面で機械的に破断を起こさせることにより基体から素子
形成層を分離する方法が特開平08−213645号公
報に記載されている。この方法により、薄膜太陽電池素
子がガラス基板とプラスチック基板との間に保持された
太陽電池モジュールを得ている。この方法によれば、一
旦素子を治具に接着して基体から素子を分離し、素子を
ガラス基板に接着し、次に素子と治具との間の接着剤を
除去して素子と治具を取り外すことが記載されている。
また、このプラスチック基板には受光面電極と同一形状
の金属層があらかじめ形成されている。
成し、その後分離層の内部素子形成層および基体との界
面で機械的に破断を起こさせることにより基体から素子
形成層を分離する方法が特開平08−213645号公
報に記載されている。この方法により、薄膜太陽電池素
子がガラス基板とプラスチック基板との間に保持された
太陽電池モジュールを得ている。この方法によれば、一
旦素子を治具に接着して基体から素子を分離し、素子を
ガラス基板に接着し、次に素子と治具との間の接着剤を
除去して素子と治具を取り外すことが記載されている。
また、このプラスチック基板には受光面電極と同一形状
の金属層があらかじめ形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
太陽電池モジュールの製造方法では、素子と治具の間に
挟まれた接着剤を除去する際に、エッチングなどで接着
剤を溶解して除去しようとすると、長大な時間を必要と
するという問題点があった。また、エッチングによる場
合、接着剤が変色・着色して、太陽電池素子を製造した
場合、光電変換層の光電変換効率が低下して、発電効率
が低下するという問題点があった。また、素子の剥離に
耐えるほど強固に接着した接着剤を機械的な方法で除去
することも困難であり、素子を損傷しやすいという問題
点もあった。また、複数の太陽電池素子を備える太陽電
池モジュールを製造する場合においては、プラスチック
基板にあらかじめ設けてある電極と複数の太陽電池素子
の電極端子との位置合せが難しいという問題があった。
太陽電池モジュールの製造方法では、素子と治具の間に
挟まれた接着剤を除去する際に、エッチングなどで接着
剤を溶解して除去しようとすると、長大な時間を必要と
するという問題点があった。また、エッチングによる場
合、接着剤が変色・着色して、太陽電池素子を製造した
場合、光電変換層の光電変換効率が低下して、発電効率
が低下するという問題点があった。また、素子の剥離に
耐えるほど強固に接着した接着剤を機械的な方法で除去
することも困難であり、素子を損傷しやすいという問題
点もあった。また、複数の太陽電池素子を備える太陽電
池モジュールを製造する場合においては、プラスチック
基板にあらかじめ設けてある電極と複数の太陽電池素子
の電極端子との位置合せが難しいという問題があった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、基体上に形成された太陽電池素子を基体から剥離
するために貼着した治具あるいは剥離基板を簡単な方法
で、太陽電池素子の発電効率を低下させることなく取り
外すことができる太陽電池素子の製造方法を提供する。
あり、基体上に形成された太陽電池素子を基体から剥離
するために貼着した治具あるいは剥離基板を簡単な方法
で、太陽電池素子の発電効率を低下させることなく取り
外すことができる太陽電池素子の製造方法を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、基体に分離層を介して形成された太陽
電池素子に第1の接着層を介して、第1の基板を接着し
た後、前記分離層で分離する工程と、前記太陽電池素子
の前記分離された側の面に第2の接着層を介して第2の
基板を接着した後、前記第1の基板を前記第1の接着層
で分離する工程と、を含む太陽電池モジュールの製造方
法において、前記第1の接着層の材料に熱可塑性を有す
る樹脂を用い、前記第2の接着層の材料に、前記第1の
接着層の硬化温度より硬化温度が高い材料を用いること
によって、前記第2の基板を接着する際に前記第1の接
着層が軟化するようにしたことを特徴とする。
めに、本発明は、基体に分離層を介して形成された太陽
電池素子に第1の接着層を介して、第1の基板を接着し
た後、前記分離層で分離する工程と、前記太陽電池素子
の前記分離された側の面に第2の接着層を介して第2の
基板を接着した後、前記第1の基板を前記第1の接着層
で分離する工程と、を含む太陽電池モジュールの製造方
法において、前記第1の接着層の材料に熱可塑性を有す
る樹脂を用い、前記第2の接着層の材料に、前記第1の
接着層の硬化温度より硬化温度が高い材料を用いること
によって、前記第2の基板を接着する際に前記第1の接
着層が軟化するようにしたことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について詳細に説明する。まず、図1を用い
て本発明の基本的な考え方について説明する。なお、以
下の説明では半導体素子の一例として太陽電池素子を用
いている。
の実施形態について詳細に説明する。まず、図1を用い
て本発明の基本的な考え方について説明する。なお、以
下の説明では半導体素子の一例として太陽電池素子を用
いている。
【0007】図1(a)に示すように、基体1に分離層2
を形成し、その上に太陽電池素子3を形成する。基体1
としては単結晶シリコン基板を用い、分離層2としては
多孔質シリコン層を用いることができる。多孔質シリコ
ン層は、単結晶シリコン基板を電解液中で陽極化成する
ことによって得られる。陽極化成に用いる電解液として
はフッ酸溶液などを用いることができ、電流密度を1か
ら100mA/cm2の範囲に設定して行うことによっ
て好適なものを形成することができる。このほか、分離
層2としては高エネルギーの水素イオン打ち込み層を用
いることもできる。
を形成し、その上に太陽電池素子3を形成する。基体1
としては単結晶シリコン基板を用い、分離層2としては
多孔質シリコン層を用いることができる。多孔質シリコ
ン層は、単結晶シリコン基板を電解液中で陽極化成する
ことによって得られる。陽極化成に用いる電解液として
はフッ酸溶液などを用いることができ、電流密度を1か
ら100mA/cm2の範囲に設定して行うことによっ
て好適なものを形成することができる。このほか、分離
層2としては高エネルギーの水素イオン打ち込み層を用
いることもできる。
【0008】太陽電池素子3はCVD法やLPE法によ
ってエピタキシャル成長した膜を形成し、pn接合を形
成して得る。たとえば、p+層、p-層をエピタキシャル
成長させた後、n型不純物を熱拡散あるいはイオン打ち
込みすることにより得られる。pnの積層順は逆でも良
い。さらに、太陽電池素子3の表面には、図1に示さな
い集電電極をスクリーン印刷などの方法で印刷・焼成
し、電力取り出しのための端子3aを太陽電池素子3の
外部に延在するように該集電電極と接続しておく。
ってエピタキシャル成長した膜を形成し、pn接合を形
成して得る。たとえば、p+層、p-層をエピタキシャル
成長させた後、n型不純物を熱拡散あるいはイオン打ち
込みすることにより得られる。pnの積層順は逆でも良
い。さらに、太陽電池素子3の表面には、図1に示さな
い集電電極をスクリーン印刷などの方法で印刷・焼成
し、電力取り出しのための端子3aを太陽電池素子3の
外部に延在するように該集電電極と接続しておく。
【0009】次いで、図1(b)に示すように、太陽電池
素子3の表面に第1の接着剤4を介して、第1の基板と
しての剥離基板5を貼り合わせる。第1の接着剤4は剥
離基板5の取り外し後も太陽電池素子3の表面に残存す
ることがあるため、太陽電池素子3の発電効率を損なわ
ないよう、透明性と耐侯性が求められる。この要求を満
たす材料としてエチレン系共重合体樹脂が好適に用いら
れる。
素子3の表面に第1の接着剤4を介して、第1の基板と
しての剥離基板5を貼り合わせる。第1の接着剤4は剥
離基板5の取り外し後も太陽電池素子3の表面に残存す
ることがあるため、太陽電池素子3の発電効率を損なわ
ないよう、透明性と耐侯性が求められる。この要求を満
たす材料としてエチレン系共重合体樹脂が好適に用いら
れる。
【0010】具体的には、エチレン・ビニルアセテート
共重合体(EVA)、エチレン・メチルアクリレート共
重合体(EMA)、エチレン・エチルアクリレート共重
合体(EEA)、エチレン・メチルメタクリレート共重
合体(EMMA)、エチレン・アクリル酸共重合体(E
AA)、エチレン・メタクリル酸共重合体(EMAA)
などが挙げられる。これらの樹脂においてエチレン以外
の組成物の含有比は20から35%程度が好ましい。
共重合体(EVA)、エチレン・メチルアクリレート共
重合体(EMA)、エチレン・エチルアクリレート共重
合体(EEA)、エチレン・メチルメタクリレート共重
合体(EMMA)、エチレン・アクリル酸共重合体(E
AA)、エチレン・メタクリル酸共重合体(EMAA)
などが挙げられる。これらの樹脂においてエチレン以外
の組成物の含有比は20から35%程度が好ましい。
【0011】これらの樹脂を第1の接着剤4として、シ
ート状に太陽電池素子3の表面に積層し、その上に剥離
基板5を積層した後、所定の温度に加熱することにより
第1の接着剤4が溶融・固着して太陽電池素子3の表面
に剥離基板5が貼り付けられる。第1の接着剤4は以降
の工程で剥離基板5を剥離することができるように熱可
塑性を有する。熱可塑性を有する樹脂は、一般に硬化温
度より50℃程度高い温度で軟化する。
ート状に太陽電池素子3の表面に積層し、その上に剥離
基板5を積層した後、所定の温度に加熱することにより
第1の接着剤4が溶融・固着して太陽電池素子3の表面
に剥離基板5が貼り付けられる。第1の接着剤4は以降
の工程で剥離基板5を剥離することができるように熱可
塑性を有する。熱可塑性を有する樹脂は、一般に硬化温
度より50℃程度高い温度で軟化する。
【0012】そのためには、第1の接着剤4の材料には
架橋剤を含有しないものを用いることが好適である。こ
の場合、第1の接着剤4は60℃程度で溶融・軟化す
る。架橋剤は過酸化物からなり、加熱することにより熱
分解して酸素ラジカルを生成し樹脂を架橋するものであ
る。架橋剤を適宜選択することにより樹脂の反応硬化温
度を120℃から200℃の範囲に設定することができ
る。
架橋剤を含有しないものを用いることが好適である。こ
の場合、第1の接着剤4は60℃程度で溶融・軟化す
る。架橋剤は過酸化物からなり、加熱することにより熱
分解して酸素ラジカルを生成し樹脂を架橋するものであ
る。架橋剤を適宜選択することにより樹脂の反応硬化温
度を120℃から200℃の範囲に設定することができ
る。
【0013】架橋した樹脂は架橋していない樹脂に比べ
て熱的な安定性が向上するが、それでもなお架橋した樹
脂を硬化温度より高温にするとある程度は軟化させるこ
とができる。この性質を利用すれば第1の接着剤に架橋
剤を含有させても良く、この場合には第2の接着剤の硬
化温度で軟化するように第1の接着剤の樹脂の架橋剤を
選択する。また、樹脂には紫外線吸収剤を添加してより
耐侯性を高めることができる。
て熱的な安定性が向上するが、それでもなお架橋した樹
脂を硬化温度より高温にするとある程度は軟化させるこ
とができる。この性質を利用すれば第1の接着剤に架橋
剤を含有させても良く、この場合には第2の接着剤の硬
化温度で軟化するように第1の接着剤の樹脂の架橋剤を
選択する。また、樹脂には紫外線吸収剤を添加してより
耐侯性を高めることができる。
【0014】図1(c)に示すように、剥離基板5に力
を加えると、分離層2が破断して太陽電池素子3を基体
1から分離することができる。剥離基板5として金属板
やガラス板などの剛性を有する基板を用いた場合、分離
層2に機械的な楔を挿入したり、液体噴流を用いた流体
楔などの方法を用いたりして、分離層2で太陽電池素子
3と基体1を分離できる。
を加えると、分離層2が破断して太陽電池素子3を基体
1から分離することができる。剥離基板5として金属板
やガラス板などの剛性を有する基板を用いた場合、分離
層2に機械的な楔を挿入したり、液体噴流を用いた流体
楔などの方法を用いたりして、分離層2で太陽電池素子
3と基体1を分離できる。
【0015】また、剥離基板5としてプラスチックなど
の熱膨張率の大きい材料を用いた場合、剥離基板5に液
体窒素などの冷気を吹きかけることにより剥離基板5が
縮小して太陽電池素子3を基体1から分離できる。さら
に、剥離基板5としてプラスチックフィルムなどの可撓
性を有する基板を用いた場合、剥離基板5を円筒面など
の曲面で支持しながら引き剥がすことにより、太陽電池
素子3と基体1を分離できる。
の熱膨張率の大きい材料を用いた場合、剥離基板5に液
体窒素などの冷気を吹きかけることにより剥離基板5が
縮小して太陽電池素子3を基体1から分離できる。さら
に、剥離基板5としてプラスチックフィルムなどの可撓
性を有する基板を用いた場合、剥離基板5を円筒面など
の曲面で支持しながら引き剥がすことにより、太陽電池
素子3と基体1を分離できる。
【0016】分離層2として多孔質層を用いた場合に
は、図1(c)の2aまたは2bに示すように、多孔質
層の残渣が基体1と太陽電池素子3のいずれにも残存す
るが、フッ酸過水などの酸類やテトラメチルアンモニウ
ムヒドロキサイド(TMAH)などのアルカリ類で除去
することができる。このように分離層2が除去された基
体1は、再び、図1(a)で使用することができる。
は、図1(c)の2aまたは2bに示すように、多孔質
層の残渣が基体1と太陽電池素子3のいずれにも残存す
るが、フッ酸過水などの酸類やテトラメチルアンモニウ
ムヒドロキサイド(TMAH)などのアルカリ類で除去
することができる。このように分離層2が除去された基
体1は、再び、図1(a)で使用することができる。
【0017】次いで、図1(d)に示すように、太陽電
池素子3の裏面に印刷や蒸着などの方法で図示しない裏
面電極を形成し、端子3bを太陽電池素子3と接続した
後、第2の基板としての保持基板6の上に第2の接着剤
7を介して太陽電池素子3を貼り付ける。その後、第2
の接着剤7を硬化させて貼着する。
池素子3の裏面に印刷や蒸着などの方法で図示しない裏
面電極を形成し、端子3bを太陽電池素子3と接続した
後、第2の基板としての保持基板6の上に第2の接着剤
7を介して太陽電池素子3を貼り付ける。その後、第2
の接着剤7を硬化させて貼着する。
【0018】一般に熱可塑性を有する樹脂は、硬化温度
より約50℃高い温度まで加熱すると軟化する性質があ
る。それゆえ、第2の接着剤7を硬化させつつ、第1の
接着剤4を軟化させるためには、第2の接着剤7の材料
に、第1の接着剤4の硬化温度より約50℃高い温度で
硬化する材料を選択する必要がある。
より約50℃高い温度まで加熱すると軟化する性質があ
る。それゆえ、第2の接着剤7を硬化させつつ、第1の
接着剤4を軟化させるためには、第2の接着剤7の材料
に、第1の接着剤4の硬化温度より約50℃高い温度で
硬化する材料を選択する必要がある。
【0019】このような、第2の接着剤7としてはエポ
キシ系接着剤、シリコン系接着剤、ウレタン系接着剤な
どを用いることができる。また、第2の接着剤7として
は上述の第1の接着剤4と同種のエチレン系共重合体樹
脂を用いることができる。樹脂に含有させる架橋剤を適
宜選択することにより樹脂の反応硬化温度を120℃か
ら200℃の範囲に適宜設定することができる。
キシ系接着剤、シリコン系接着剤、ウレタン系接着剤な
どを用いることができる。また、第2の接着剤7として
は上述の第1の接着剤4と同種のエチレン系共重合体樹
脂を用いることができる。樹脂に含有させる架橋剤を適
宜選択することにより樹脂の反応硬化温度を120℃か
ら200℃の範囲に適宜設定することができる。
【0020】また、第2の接着剤7に導電性接着剤や導
電性ペーストを用いることもできる。導電性接着剤には
エポキシ系接着剤に銀やニッケルを含有させたものを用
いることができる。導電性エポキシ接着剤の標準的な硬
化は150℃程度で、5分から1時間程度加熱する。導
電性接着剤を用いた場合には、裏面電極および端子3b
を形成せずに、導電性表面を有する保持基板6と導通さ
せて電力取出しをすることもできる。
電性ペーストを用いることもできる。導電性接着剤には
エポキシ系接着剤に銀やニッケルを含有させたものを用
いることができる。導電性エポキシ接着剤の標準的な硬
化は150℃程度で、5分から1時間程度加熱する。導
電性接着剤を用いた場合には、裏面電極および端子3b
を形成せずに、導電性表面を有する保持基板6と導通さ
せて電力取出しをすることもできる。
【0021】次いで、図1(e)に示すように、第1の
接着剤4で剥離基板5を太陽電池素子3から分離する。
太陽電池素子3を保持基板6に貼着した際、第1の接着
剤4は軟化しているので、剥離基板5を容易に取り外す
ことができる。この際、太陽電池素子3を化学的あるい
は機械的に損傷することがないので製造歩留まりが向上
する。
接着剤4で剥離基板5を太陽電池素子3から分離する。
太陽電池素子3を保持基板6に貼着した際、第1の接着
剤4は軟化しているので、剥離基板5を容易に取り外す
ことができる。この際、太陽電池素子3を化学的あるい
は機械的に損傷することがないので製造歩留まりが向上
する。
【0022】太陽電池素子3の表面には第1の接着剤の
残渣4aが残存するが、エチレン系共重合体樹脂を用い
れば透明性、耐侯性ともに優れているので、接着剤残存
による効率低下のない太陽電池素子とすることができ
る。剥離基板5に残る第1の接着剤の残渣4bを化学的
あるいは機械的方法で除去して、剥離基板5を再利用す
ることもできる。保持基板6としてはアルミ板、亜鉛め
っき鋼板などの金属板や、樹脂フィルムなどを用いるこ
とができる。
残渣4aが残存するが、エチレン系共重合体樹脂を用い
れば透明性、耐侯性ともに優れているので、接着剤残存
による効率低下のない太陽電池素子とすることができ
る。剥離基板5に残る第1の接着剤の残渣4bを化学的
あるいは機械的方法で除去して、剥離基板5を再利用す
ることもできる。保持基板6としてはアルミ板、亜鉛め
っき鋼板などの金属板や、樹脂フィルムなどを用いるこ
とができる。
【0023】図2(a)および(b)は、太陽電池素子
が複数形成される太陽電池モジュールの製造方法の一実
施形態を示す模式図である。
が複数形成される太陽電池モジュールの製造方法の一実
施形態を示す模式図である。
【0024】図2(a)に示すように、図1(e)まで
の工程と同様にして保持基板6に太陽電池素子3を第2
の接着剤7で貼着する。その後、各端子3aと3bと
を、はんだ付けなどの方法により接続する。
の工程と同様にして保持基板6に太陽電池素子3を第2
の接着剤7で貼着する。その後、各端子3aと3bと
を、はんだ付けなどの方法により接続する。
【0025】図2(b)に示すように、充填剤9を保護
部材10と保持基板6等との間に充填することにより太
陽電池モジュールを得る。充填剤9は第1の接着剤4と
同じ材料とすることにより、第1の接着剤の残渣4aと
充填剤9とが一体化するので透明性、耐侯性に優れた太
陽電池モジュールとすることができる。
部材10と保持基板6等との間に充填することにより太
陽電池モジュールを得る。充填剤9は第1の接着剤4と
同じ材料とすることにより、第1の接着剤の残渣4aと
充填剤9とが一体化するので透明性、耐侯性に優れた太
陽電池モジュールとすることができる。
【0026】透明性、耐侯性の観点から、充填剤9とし
ては架橋剤および紫外線吸収剤を含有するエチレン系共
重合体樹脂が好適に用いられる。第1の接着剤4に架橋
剤を含有しない樹脂を用いる場合、充填剤9として架橋
剤を含有する樹脂を用いると、充填剤9から架橋剤が下
方に拡散して第1の接着剤の残渣4aを架橋することが
できる。
ては架橋剤および紫外線吸収剤を含有するエチレン系共
重合体樹脂が好適に用いられる。第1の接着剤4に架橋
剤を含有しない樹脂を用いる場合、充填剤9として架橋
剤を含有する樹脂を用いると、充填剤9から架橋剤が下
方に拡散して第1の接着剤の残渣4aを架橋することが
できる。
【0027】この場合、第1の接着剤の残渣4aの厚さ
はごく薄くしておく必要がある。充填剤9の加熱硬化時
には太陽電池素子3の位置がずれないように、第2の接
着剤7は軟化しないことが望ましい。保護部材10とし
てはガラスや樹脂フィルムを用いることができる。開口
11を通して端子3aまたは端子3bにそれぞれ導線1
2を接続する。必要に応じてモジュールの外周に金属や
樹脂からなる枠体13を設ける。図1(a)から(e)
および図2を参照して本発明の一実施形態について説明
する。
はごく薄くしておく必要がある。充填剤9の加熱硬化時
には太陽電池素子3の位置がずれないように、第2の接
着剤7は軟化しないことが望ましい。保護部材10とし
てはガラスや樹脂フィルムを用いることができる。開口
11を通して端子3aまたは端子3bにそれぞれ導線1
2を接続する。必要に応じてモジュールの外周に金属や
樹脂からなる枠体13を設ける。図1(a)から(e)
および図2を参照して本発明の一実施形態について説明
する。
【0028】(実施形態1)図1(a)に示すように、
基体1としての比抵抗15mΩcm程度で、約125m
m角のp+単結晶シリコン基板を陽極化成して、分離層
2としての多孔質層を形成する。陽極化成は図3に示す
電解槽で行うことができる。ホルダ20に保持されたシ
リコン基板1が化成液23の中に浸漬される。ホルダ2
0は同時に陽極21も保持している。
基体1としての比抵抗15mΩcm程度で、約125m
m角のp+単結晶シリコン基板を陽極化成して、分離層
2としての多孔質層を形成する。陽極化成は図3に示す
電解槽で行うことができる。ホルダ20に保持されたシ
リコン基板1が化成液23の中に浸漬される。ホルダ2
0は同時に陽極21も保持している。
【0029】シリコン基板1に対向する位置には陰極2
2が設けられている。シリコン基板1と陽極21で囲ま
れる空間には電解液24が満たされている。化成液23
には、弗酸(濃度49%程度)とアルコールの比が約2
対1の混合液を用いることができる。電解液24には化
成液23と同じものを用いてもよい。
2が設けられている。シリコン基板1と陽極21で囲ま
れる空間には電解液24が満たされている。化成液23
には、弗酸(濃度49%程度)とアルコールの比が約2
対1の混合液を用いることができる。電解液24には化
成液23と同じものを用いてもよい。
【0030】この状態で陽極21と陰極22の間に、約
8.2mA/cm2で10分程度、および約19.7m
A/cm2で2分程度通電させることにより、シリコン
基板1の陰極22に対する面に多孔質層が約13μmの
厚さで形成される。多孔質層形成後、シリコン基板1を
約1050℃で20分程度、水素アニールすることによ
り多孔質層の表面が平滑化される。
8.2mA/cm2で10分程度、および約19.7m
A/cm2で2分程度通電させることにより、シリコン
基板1の陰極22に対する面に多孔質層が約13μmの
厚さで形成される。多孔質層形成後、シリコン基板1を
約1050℃で20分程度、水素アニールすることによ
り多孔質層の表面が平滑化される。
【0031】次に、太陽電池素子3を形成するために、
LPE法等でガリウムドープp+層を1μm程度、p-層
を30μm程度形成し、その表面にリンを約30keV
でイオン打ち込みしてn層を形成する。
LPE法等でガリウムドープp+層を1μm程度、p-層
を30μm程度形成し、その表面にリンを約30keV
でイオン打ち込みしてn層を形成する。
【0032】次に、銀ペーストをパターン印刷後、焼成
して表面電極を形成し、さらにプラズマCVD法等によ
り窒化シリコン膜等を700nm程度の厚さに形成する
ことにより、図1等では図示されない反射防止膜とす
る。表面電極には銅箔からなる端子3aをハンダ等によ
り接続する。
して表面電極を形成し、さらにプラズマCVD法等によ
り窒化シリコン膜等を700nm程度の厚さに形成する
ことにより、図1等では図示されない反射防止膜とす
る。表面電極には銅箔からなる端子3aをハンダ等によ
り接続する。
【0033】次いで、図1(b)に示すように、太陽電
池素子3の上に第1の接着剤4としてシート状に形成さ
れた架橋剤を含有しないEVAを積層し、その上に太陽
電池素子3と同程度の大きさのガラス基板(厚さ約0.
9mm)を剥離基板5として積層する。これらを約60
℃で10分程度加熱した後、冷却するとEVAが一旦溶
融して固化し、太陽電池素子3とガラス基板5とが貼り
付けられる。
池素子3の上に第1の接着剤4としてシート状に形成さ
れた架橋剤を含有しないEVAを積層し、その上に太陽
電池素子3と同程度の大きさのガラス基板(厚さ約0.
9mm)を剥離基板5として積層する。これらを約60
℃で10分程度加熱した後、冷却するとEVAが一旦溶
融して固化し、太陽電池素子3とガラス基板5とが貼り
付けられる。
【0034】次いで、図1(c)に示すように、多孔質
層2に刃先角度約8°の鉄製楔を挿入すると多孔質層2
が破断して太陽電池素子3とシリコン基板1が分離され
る。シリコン基板1に残る多孔質層の残渣2aおよび太
陽電池素子3に残る多孔質層の残渣2bは、TMAH
(2.38%)と水との比が約1対1で約85℃のアル
カリ溶液に、それぞれ5分程度および15分程度浸漬す
ることにより除去することができる。シリコン基板1は
再び図1(a)に示す工程で使用することができる。多
孔質層の残渣2bを除去した後、銀ペーストをパターン
印刷後焼成して図示しない裏面電極を形成し、裏面電極
に銅箔からなる端子3bをハンダ等で接続する。
層2に刃先角度約8°の鉄製楔を挿入すると多孔質層2
が破断して太陽電池素子3とシリコン基板1が分離され
る。シリコン基板1に残る多孔質層の残渣2aおよび太
陽電池素子3に残る多孔質層の残渣2bは、TMAH
(2.38%)と水との比が約1対1で約85℃のアル
カリ溶液に、それぞれ5分程度および15分程度浸漬す
ることにより除去することができる。シリコン基板1は
再び図1(a)に示す工程で使用することができる。多
孔質層の残渣2bを除去した後、銀ペーストをパターン
印刷後焼成して図示しない裏面電極を形成し、裏面電極
に銅箔からなる端子3bをハンダ等で接続する。
【0035】図1(d)に示すように、保持基板6とし
て亜鉛めっき鋼板を用い、この上に第2の接着剤7とし
てシート状に形成されたEVAを積層し、さらにシリコ
ン基板1が分離された太陽電池素子3等を積層する。第
2の接着剤7に使用されるEVAには、約150℃、3
0分程度の加熱で架橋・硬化するように、架橋剤として
2.5−ジメチル‐2.5‐ビス(t‐ブチルパーオキ
シ)ヘキサンが含有されている。
て亜鉛めっき鋼板を用い、この上に第2の接着剤7とし
てシート状に形成されたEVAを積層し、さらにシリコ
ン基板1が分離された太陽電池素子3等を積層する。第
2の接着剤7に使用されるEVAには、約150℃、3
0分程度の加熱で架橋・硬化するように、架橋剤として
2.5−ジメチル‐2.5‐ビス(t‐ブチルパーオキ
シ)ヘキサンが含有されている。
【0036】図1(e)に示すように、ガラス基板5を
太陽電池素子3から引き剥がす。この際、第2の接着剤
7のEVAが架橋硬化されるときに、第1の接着剤4の
EVAは十分に軟化しているので、ガラス基板5を太陽
電池素子3から容易に引き剥がすことができる。ガラス
基板5に残る第1の接着剤の残渣4bは軟化している状
態のときに箆(ヘラ)状の治具で掻き取ることができ、
さらに硫酸過水に浸漬すると残渣が溶解して、ガラス基
板5の再利用が可能になる。太陽電池素子3に残る表面
の第1の接着剤の残渣4aも掻き取って薄くしておくこ
とにより、後で積層する充填剤9のEVAに含有される
架橋剤が拡散して第1の接着剤の残渣4bも架橋させる
ことができる。
太陽電池素子3から引き剥がす。この際、第2の接着剤
7のEVAが架橋硬化されるときに、第1の接着剤4の
EVAは十分に軟化しているので、ガラス基板5を太陽
電池素子3から容易に引き剥がすことができる。ガラス
基板5に残る第1の接着剤の残渣4bは軟化している状
態のときに箆(ヘラ)状の治具で掻き取ることができ、
さらに硫酸過水に浸漬すると残渣が溶解して、ガラス基
板5の再利用が可能になる。太陽電池素子3に残る表面
の第1の接着剤の残渣4aも掻き取って薄くしておくこ
とにより、後で積層する充填剤9のEVAに含有される
架橋剤が拡散して第1の接着剤の残渣4bも架橋させる
ことができる。
【0037】次いで、図2(a)に示すように、保持基
板6として800×1050mmの亜鉛めっき鋼板を用
い、第2の接着剤7として保持基板6とほぼ同じ大きさ
のEVAシートを用い、図1(a)から(e)までと同様に
して、保持基板6の上に6列×8列で48個の太陽電池
素子3を貼着する。端子3a、端子3bをハンダ付け等
により接続して48個の太陽電池素子を直列に接続する
(図2では模式的に3個の太陽電池素子を直列接続した
状態を示している)。
板6として800×1050mmの亜鉛めっき鋼板を用
い、第2の接着剤7として保持基板6とほぼ同じ大きさ
のEVAシートを用い、図1(a)から(e)までと同様に
して、保持基板6の上に6列×8列で48個の太陽電池
素子3を貼着する。端子3a、端子3bをハンダ付け等
により接続して48個の太陽電池素子を直列に接続する
(図2では模式的に3個の太陽電池素子を直列接続した
状態を示している)。
【0038】図2(b)に示すように、充填剤9として
シート状に形成されたEVAを積層し、さらに保護部材
10として強化ガラスを積層する。充填剤9のEVAは
133℃、30分程度の加熱で架橋・硬化するように、
架橋剤としてt‐ブチルパーオキシ‐2‐エチルヘキシ
ルカーボネートが含有されている。
シート状に形成されたEVAを積層し、さらに保護部材
10として強化ガラスを積層する。充填剤9のEVAは
133℃、30分程度の加熱で架橋・硬化するように、
架橋剤としてt‐ブチルパーオキシ‐2‐エチルヘキシ
ルカーボネートが含有されている。
【0039】充填剤9の架橋・硬化時に、架橋していな
いEVAの残渣4aにも架橋剤が浸透して、充填剤9と
残渣4aが一体化して硬化する。充填剤9の架橋・硬化
時の温度(約133℃)は第2の接着剤7の硬化温度(約
150℃)よりも低く設定してあるので、充填剤9の架
橋・硬化時に第2の接着剤7が軟化しないため、太陽電
池素子3の位置がずれることがないという利点がある。
いEVAの残渣4aにも架橋剤が浸透して、充填剤9と
残渣4aが一体化して硬化する。充填剤9の架橋・硬化
時の温度(約133℃)は第2の接着剤7の硬化温度(約
150℃)よりも低く設定してあるので、充填剤9の架
橋・硬化時に第2の接着剤7が軟化しないため、太陽電
池素子3の位置がずれることがないという利点がある。
【0040】次に、保持基板6に設けてある開口11を
通して導線12を端子3a、3bにハンダ等により接続
する。最後に、断面コの字型のアルミニウム製枠体11
を周囲に配置して、出力約100Wの太陽電池モジュー
ルを得る。
通して導線12を端子3a、3bにハンダ等により接続
する。最後に、断面コの字型のアルミニウム製枠体11
を周囲に配置して、出力約100Wの太陽電池モジュー
ルを得る。
【0041】(実施形態2)以下、本発明の実施形態2
について説明する。第1の接着剤4には、約133℃、
30分程度の加熱で架橋・硬化するように架橋剤とし
て、t‐ブチルパーオキシ‐2‐エチルヘキシルカーボ
ネートを含有するEVAを用いる。第2の接着剤7とし
て約185℃、30分程度の加熱で架橋・硬化するよう
に架橋剤としてジ‐1.3.3‐テトラメチルブチルヒ
ドロパーオキサイドを含有するEVAを用いる。充填材
として150℃30分程度の加熱で架橋・硬化するよう
に架橋剤として2.5‐ジメチル‐2.5‐ビス(d‐
ブチルパーオキシ)ヘキサンを用いる。
について説明する。第1の接着剤4には、約133℃、
30分程度の加熱で架橋・硬化するように架橋剤とし
て、t‐ブチルパーオキシ‐2‐エチルヘキシルカーボ
ネートを含有するEVAを用いる。第2の接着剤7とし
て約185℃、30分程度の加熱で架橋・硬化するよう
に架橋剤としてジ‐1.3.3‐テトラメチルブチルヒ
ドロパーオキサイドを含有するEVAを用いる。充填材
として150℃30分程度の加熱で架橋・硬化するよう
に架橋剤として2.5‐ジメチル‐2.5‐ビス(d‐
ブチルパーオキシ)ヘキサンを用いる。
【0042】その他は実施形態1と同様の構成、手順に
より太陽電池モジュールを得る。この構成によれば第2
の接着剤7の架橋・硬化時に第1の接着剤4が軟化して
剥離基板5を容易に取り外すことができるだけでなく、
充填材9の架橋・硬化時に第2の接着剤7が軟化しない
ので太陽電池素子3の位置がずれることがない。
より太陽電池モジュールを得る。この構成によれば第2
の接着剤7の架橋・硬化時に第1の接着剤4が軟化して
剥離基板5を容易に取り外すことができるだけでなく、
充填材9の架橋・硬化時に第2の接着剤7が軟化しない
ので太陽電池素子3の位置がずれることがない。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽電池素子に第2の基板を接着した後、第1の基板を
剥離する工程を有する製造方法において、第2の基板を
接着する際に第1の基板を接着する第1の接着剤が軟化
するので、簡便な方法で第1の基板の剥離を行えるよう
になった。
太陽電池素子に第2の基板を接着した後、第1の基板を
剥離する工程を有する製造方法において、第2の基板を
接着する際に第1の基板を接着する第1の接着剤が軟化
するので、簡便な方法で第1の基板の剥離を行えるよう
になった。
【0044】また、太陽電池素子を破損することがなく
なるので、太陽電池素子の発電効率を低下させることが
なくなった。また、第1の接着剤の材料にエチレン系共
重合樹脂を用いた場合、エチレン系共重合体樹脂は透明
性かつ耐光性を有するので、太陽電池素子の発電効率の
低下を招かなくなった。
なるので、太陽電池素子の発電効率を低下させることが
なくなった。また、第1の接着剤の材料にエチレン系共
重合樹脂を用いた場合、エチレン系共重合体樹脂は透明
性かつ耐光性を有するので、太陽電池素子の発電効率の
低下を招かなくなった。
【図1】本発明の一実施形態を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図2】本発明の一実施形態を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図3】本発明の一実施形態で用いられる装置を示す図
である。
である。
1 基体
2 分離層
2a 分離層の残渣
2b 分離層の残渣
3 太陽電池素子
3a 太陽電池素子の端子
3b 太陽電池素子の端子
4 第1の接着剤
4a 第1の接着剤の残渣
4b 第1の接着剤の残渣
5 剥離基板
6 保持基板
7 第2の接着剤
9 充填材
10 保護部材
11 開口
12 導線
13 枠体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 浮世 典孝
東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ
ノン株式会社内
(72)発明者 西田 彰志
東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ
ノン株式会社内
(72)発明者 岩上 誠
東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ
ノン株式会社内
Fターム(参考) 5F051 AA02 AA03 CB12 CB19 CB20
CB30 EA18 GA04 JA04
Claims (8)
- 【請求項1】 基体に分離層を介して形成された太陽電
池素子に第1の接着層を介して第1の基板を接着した
後、前記分離層で分離する工程と、前記太陽電池素子の
前記分離された側の面に第2の接着層を介して第2の基
板を接着した後、前記第1の基板を前記第1の接着層で
分離する工程と、を含む太陽電池モジュールの製造方法
において、 前記第1の接着層の材料に熱可塑性を有する樹脂を用
い、前記第2の接着層の材料に、前記第1の接着層の硬
化温度より硬化温度が高い材料を用いることによって、
前記第2の基板を接着する際に前記第1の接着層が軟化
するようにしたことを特徴とする太陽電池モジュールの
製造方法。 - 【請求項2】 前記第1の接着層の材料をエチレン系共
重合体樹脂としたことを特徴とする請求項1記載の太陽
電池モジュールの製造方法。 - 【請求項3】 前記第2の接着層の材料を、エチレン系
共重合体樹脂としたことを特徴とする請求項1記載の太
陽電池モジュールの製造方法。 - 【請求項4】 前記第2の接着層の材料を、導電性を有
する材料としたことを特徴とする請求項1記載の太陽電
池モジュールの製造方法。 - 【請求項5】 前記基体はシリコン基体とし、前記分離
層は多孔質層としたことを特徴とする請求項1記載の太
陽電池モジュールの製造方法。 - 【請求項6】 前記第1の基板を分離した後、複数の前
記太陽電池素子を電気的に接続する工程と、 前記太陽電池素子が形成された前記第2の基板と保護部
材との間に充填剤を充填する工程と、をさらに含むこと
を特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の太
陽電池モジュールの製造方法。 - 【請求項7】 前記充填剤の材料を前記第1の接着剤の
材料と同じものとしたことを特徴とする請求項6記載の
太陽電池モジュールの製造方法。 - 【請求項8】 前記第1の接着剤の材料を架橋剤を含有
しないエチレン系共重合体樹脂とし、前記充填剤は架橋
剤を含有しないエチレン系共重合体樹脂としたことを特
徴とする請求項6または7に記載の太陽電池モジュール
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001283473A JP2003092422A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001283473A JP2003092422A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003092422A true JP2003092422A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19106953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001283473A Pending JP2003092422A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003092422A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006068234A1 (ja) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Showa Shell Sekiyu K.K. | Cis系薄膜太陽電池モジュール、該太陽電池モジュールの製造方法及び分離方法 |
JP2008091772A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Bridgestone Corp | 太陽電池用封止膜及びこれを用いた太陽電池 |
JP2008117858A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池の製造方法及び単結晶シリコン太陽電池 |
JP2008118079A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池の製造方法及び単結晶シリコン太陽電池 |
JP2008218863A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池の製造方法及び単結晶シリコン太陽電池 |
US20110056532A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-10 | Crystal Solar, Inc. | Method for manufacturing thin crystalline solar cells pre-assembled on a panel |
JP2011216920A (ja) * | 2011-08-05 | 2011-10-27 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池 |
WO2016051638A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
-
2001
- 2001-09-18 JP JP2001283473A patent/JP2003092422A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006068234A1 (ja) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Showa Shell Sekiyu K.K. | Cis系薄膜太陽電池モジュール、該太陽電池モジュールの製造方法及び分離方法 |
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CN102625950A (zh) * | 2009-09-09 | 2012-08-01 | 晶阳股份有限公司 | 预组装在面板上的薄晶体太阳能电池的制造方法 |
JP2011216920A (ja) * | 2011-08-05 | 2011-10-27 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池 |
WO2016051638A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
JPWO2016051638A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2017-07-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
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