專利名稱：太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有效利用作為石油替代能源的太陽(yáng)光來(lái)進(jìn)行發(fā)電的太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為代替利用了排出引發(fā)地球溫室效應(yīng)的二氧化碳的石油或煤炭的火力發(fā)電或動(dòng)力設(shè)備的替代能源，有效利用太陽(yáng)光進(jìn)行發(fā)電的太陽(yáng)能電池正被積極地研究和開發(fā)。這樣的太陽(yáng)能電池能夠用于人造衛(wèi)星、家庭發(fā)電、商用電力供應(yīng)等各種領(lǐng)域，其使用價(jià)值將來(lái)很有可能會(huì)提高。作為這樣的太陽(yáng)能電池的一般的構(gòu)造，例如提出了以下的構(gòu)成通過(guò)用樹脂或玻璃等夾持并封入將由多晶或單晶的結(jié)晶硅形成的太陽(yáng)能發(fā)電用的電池串聯(lián)連接多個(gè)而成的電池，來(lái)構(gòu)成平板狀的電池串，在該電池串內(nèi)將多個(gè)電池在縱向或橫向上大致等間隔地排列，在該電池串的前表面?zhèn)扰渲糜赏该鞯臉渲虿ＡУ刃纬傻那懊姘?，在電池串所包括的多個(gè)電池的背面?zhèn)扰渲靡灿赏该鞯臉渲虿ＡУ刃纬傻谋趁婊澹⒃谠摫趁婊宓谋趁鎮(zhèn)仍O(shè)置例如具有波紋狀波面(bellows-like wave surface)的反射鏡，該反射鏡將太陽(yáng)光聚集到多個(gè)電池上。作為這樣的太陽(yáng)能電池的制造方法，例如通常為并用層壓成形和蒸鍍的方法，此時(shí)，在上述的前面板和電池串之間以及電池串和背面基板之間例如設(shè)置由EVA (Ethylene Vinyl Acetate Copolymer 乙烯醋酸乙烯酯共聚物)形成的密封材料。在這樣的制造方法中，在將前面板、密封材料、電池串、密封材料、背面基板按此順序?qū)盈B之后，在預(yù)定溫度的環(huán)境下，通過(guò)層壓機(jī)夾具從背面基板側(cè)施加預(yù)定壓力，成形出背面基板的上述波紋狀波面，并將前面板、電池串以及背面基板相互接合，然后例如通過(guò)專利文獻(xiàn)1所述的方法或者包括真空蒸鍍法、金屬蒸鍍法的蒸鍍法在背面基板的波紋狀波面上依次層疊例如Ag-Al膜、SUS膜、Ag-Al膜。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特開2000-258615號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題然而，在這樣的太陽(yáng)能電池的制造方法中，層壓成形工序和反射板蒸鍍工序這兩個(gè)工序是必須的，而且在層壓成形工序中所需的溫度條件以及氣氛條件(壓力條件)與在反射板蒸鍍工序中所需的溫度條件以及氣氛條件通常存在很大的差異，因此不可能同時(shí)進(jìn)行層壓成形工序和反射板蒸鍍工序，因而整個(gè)制造過(guò)程的作業(yè)時(shí)間、即節(jié)拍(tact time)不可避免地變長(zhǎng)。并且，反射板蒸鍍工序的成本一般來(lái)說(shuō)變高。因此產(chǎn)生導(dǎo)致制造太陽(yáng)能電池時(shí)的節(jié)拍和成本增大、整個(gè)制造過(guò)程的效率下降的問(wèn)題。
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供能夠提高整個(gè)制造過(guò)程的效率的太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池。用于解決問(wèn)題的手段為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池的制造方法，所述太陽(yáng)能電池包括向太陽(yáng)能發(fā)電裝置的背面反射太陽(yáng)光的反射裝置，所述反射裝置包括反射板以及背面基板，所述制造方法的特征在于，通過(guò)層壓成形工序同時(shí)成形出所述反射板和所述背面基板。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可提高整個(gè)制造過(guò)程的效率的太陽(yáng)能電池的制造方法。


圖1是示出本發(fā)明涉及的太陽(yáng)能電池的制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的模式圖；圖2是示出本發(fā)明涉及的太陽(yáng)能電池的制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的模式圖。1太陽(yáng)能電池(模塊)2前面板3電池串(太陽(yáng)能發(fā)電裝置)3a 電池4密封材料5背面基板6反射鏡(反射板、5+6 反射裝置)6a Ag-Al 膜6b SUS 膜6c Ag-Al 膜7透明粘接薄膜51層壓機(jī)夾具
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)方式。圖1是示出本發(fā)明涉及的太陽(yáng)能電池的制造方法的制造過(guò)程中途的一個(gè)實(shí)施方式以及以往的太陽(yáng)能電池的制造方法的制造過(guò)程的模式圖，圖2是示出本發(fā)明涉及的太陽(yáng)能電池的制造方法的制造過(guò)程后的一個(gè)實(shí)施方式的模式圖。圖1中的右側(cè)示出了本發(fā)明涉及的太陽(yáng)能電池的制造方法的制造過(guò)程、即新處理，圖1中的左側(cè)四處了以往的太陽(yáng)能電池的制造方法的制造過(guò)程、即現(xiàn)有處理。供圖1中右側(cè)的新處理之用的太陽(yáng)能電池(模塊)1通過(guò)將前面板2、電池串3、一對(duì)密封材料4、背面基板5、構(gòu)成反射鏡6的Ag-Al膜6a、SUS膜6b、Ag_Al膜6c按此順序?qū)盈B而構(gòu)成。前面板2通過(guò)使太陽(yáng)光透過(guò)的玻璃材料或合成樹脂等構(gòu)成。作為玻璃材料，例如可以使用白板玻璃、強(qiáng)化玻璃、半強(qiáng)化玻璃、熱線反射玻璃等各種材料。另外，作為合成樹脂，例如可以使用聚碳酸脂等。電池串3構(gòu)成太陽(yáng)能發(fā)電裝置。電池串3通過(guò)以下方式被構(gòu)成為平板狀在圖1中的橫向上大致等間隔地排列由多晶或單晶的結(jié)晶硅形成的多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電用的電池3a， 并將這些多個(gè)電池3a串聯(lián)連接，在向圖1中的后方引出沒(méi)有圖示的輸出端子的狀態(tài)下，通過(guò)樹脂或玻璃等在上下方向上夾持多個(gè)電池3a和輸出端子。密封材料4是分別被封入到電池串3和前面板2之間、以及電池串3和背面基板 5之間的例如EVA (Ethylene Vinyl Acetate Copolymer 乙烯醋酸乙烯酯共聚物)，該密封材料4防止在電池串3和前面板2之間以及電池串3和背面基板5之間產(chǎn)生空隙，并且在上述的層壓成形工序中的預(yù)定的壓力和溫度下與電池串3、前面板2、背面基板5的每一個(gè)進(jìn)行EVA交聯(lián)、即進(jìn)行聚合交聯(lián)，從而與電池串3、前面板2、背面基板5牢固地接合。另外， 在圖1中，省略了關(guān)于電池串3和前面板2之間的密封材料4的圖示。另外，基于EVA的交聯(lián)完成的接合是不需要粘接劑等中間材料的接合方法，但當(dāng)然也可以采用使用粘接劑的接合。背面基板5使太陽(yáng)光透過(guò)。該背面基板5通過(guò)合成樹脂等構(gòu)成，并且其背面?zhèn)饶軌蛲ㄟ^(guò)層壓機(jī)夾具51的下表面所具有的波紋狀波面形狀來(lái)成形，層壓機(jī)夾具51是在圖1 中的層壓成形工序中使用的夾具。反射鏡6構(gòu)成反射板。這里，反射鏡6通過(guò)層疊Ag-Al膜6a、SUS膜6b以及Ag-Al 膜6c而構(gòu)成，并且通過(guò)在圖1中的層壓成形工序中通過(guò)層壓機(jī)夾具51所具有的波紋狀波面形狀按壓而具有波紋狀波面形狀，從而具有反射從前面板2入射的太陽(yáng)光、并且將太陽(yáng)光聚集在電池串3所具有的多個(gè)電池3a上的功能。電池串3的多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電用的電池3a基于從前面板2入射并被反射鏡6反射和聚集的太陽(yáng)光來(lái)進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電，并在沒(méi)有圖示的輸出端子上產(chǎn)生預(yù)定的電壓。接著，對(duì)于圖1中右側(cè)所示的新處理，在與圖1中左側(cè)的現(xiàn)有處理進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1中右側(cè)的上部分圖所示，在新處理的前一階段，在沒(méi)有圖示的用于層壓成形工序的載置板上依次層疊前面板2、密封材料4、電池串3、密封材料4、背面基板5、透明粘接薄膜7、Ag-Al膜6a、SUS膜6b、Ag-Al膜6c。然后，調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的溫度及壓力以使溫度條件變?yōu)門 = 140度，并從載置板的上側(cè)進(jìn)一步下壓圖1右側(cè)的上部分圖所示的層壓機(jī)夾具51。此時(shí)，通過(guò)液壓等適當(dāng)?shù)氖侄蜗驁D1中下方下壓層壓機(jī)夾具51，以使層壓機(jī)夾具51和載置板之間的壓力變?yōu)镻 = IOOkPa0通過(guò)以上的層壓成形工序、即一工序，基于Ag-Al膜6a和SUS膜6b之間的界面作用、SUS膜6b和Ag-Al膜6c的界面作用，各個(gè)界面被接合，成形出圖2中右側(cè)的斷面所示的反射鏡6，并且Ag-Al膜6a、即反射鏡6和背面基板5之間通過(guò)透明粘接薄膜7的粘接力而接合。并且，前面板2、密封材料4、電池串3、密封材料4、背面基板5、反射鏡6基于密封材料4的EVA交聯(lián)、即聚合交聯(lián)而按此吮吸接合，從而被一體化即被模塊化，成形出太陽(yáng)能電池1。與此相對(duì)，在圖1中左側(cè)所示的現(xiàn)有處理中，首先在沒(méi)有圖示的用于層壓成形的載置板上依次載置并層疊前面板2、密封材料4、電池串3、密封材料4、背面基板5之后，調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的溫度及壓力以使腔室內(nèi)的溫度條件變?yōu)門 = 140度，并如圖1中左側(cè)的上部分圖所示那樣下壓用于層壓成形工序的層壓機(jī)夾具51。此時(shí)，通過(guò)液壓等適當(dāng)?shù)氖侄蜗驁D1 中下方下壓層壓機(jī)夾具51，以使層壓機(jī)夾具51和載置板之間的壓力變?yōu)镻 = IOOkPa0由此，在背面基板5的背面上形成波紋狀波面形狀。
該現(xiàn)有技術(shù)的層壓成形工序在如圖1中左側(cè)的中間圖所示那樣結(jié)束之后，向圖1 中上方提起層壓機(jī)夾具51，使層壓機(jī)夾具51脫離背面基板5，然后再次調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的溫度及壓力以使腔室內(nèi)達(dá)到適于反射鏡蒸鍍工序、即反射板蒸鍍工序的溫度條件，并使用公知的蒸鍍法在背面基板5的背面的波紋狀波面上形成反射鏡。根據(jù)以上所述的本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法，能夠得到以下的作用效果。 即，在對(duì)圖1中的右側(cè)及圖2進(jìn)行的說(shuō)明中詳細(xì)描述的本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法中，能夠廢除在首先層壓成形工序之后進(jìn)行在背面基板5的波紋狀波面上通過(guò)蒸鍍法依次層疊Ag-Al膜6a、SUS膜6b、Ag-Al膜6c的反射板蒸鍍工序。換言之，在本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法中，能夠避免在現(xiàn)有技術(shù)中必須的在時(shí)序上依次執(zhí)行層壓成形工序及反射板蒸鍍工序這二個(gè)工序的情況。S卩，在本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法中，層壓成形工序和反射板蒸鍍工序這兩個(gè)工序不再是不可或缺的。在現(xiàn)有技術(shù)中，必須在時(shí)序上依次執(zhí)行這兩個(gè)工序，因?yàn)閷訅撼尚喂ば蛑兴璧臏囟葪l件以及氣氛條件(壓力條件)與反射板蒸鍍工序中所需的溫度條件以及氣氛條件通常差異很大，所以不可能同時(shí)進(jìn)行層壓成形工序和反射板蒸鍍工序。在本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法中，能夠去掉反射板蒸鍍工序本身，在層壓成形工序中將反射鏡6自身與前面板2、密封板4、電池串3、密封板4、背面基板5 —體且同時(shí)成形，并且在這些構(gòu)成要素彼此之間進(jìn)行接合。尤其，在同一腔室內(nèi)時(shí)序上連續(xù)地進(jìn)行層壓成形工序和反射板蒸鍍工序的情況下，在調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的溫度和壓力以實(shí)現(xiàn)層壓成形工序所需的溫度條件和氣氛條件之后，會(huì)產(chǎn)生將腔室內(nèi)的溫度和壓力再次改變并調(diào)節(jié)為不同值以實(shí)現(xiàn)反射板蒸鍍工序所需的溫度條件和氣氛條件的作業(yè)。但是，根據(jù)本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法，一旦設(shè)定僅僅滿足層壓成形工序所需的溫度條件和氣氛條件的溫度和壓力之后，就不再需要再次的調(diào)節(jié)和設(shè)定作業(yè)，因此能夠去掉如現(xiàn)有技術(shù)那樣的煩瑣的溫度和壓力的調(diào)節(jié)作業(yè)。并且，在現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能電池的制造方法中，由于需要在時(shí)序上依次進(jìn)行層壓成形工序和反射板蒸鍍工序這兩個(gè)工序，因此整個(gè)制造過(guò)程的作業(yè)時(shí)間、即節(jié)拍不可避免地變長(zhǎng)，但是在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法中，由于能夠去掉再次的溫度和壓力的調(diào)節(jié)作業(yè)以及反射板蒸鍍工序所需的作業(yè)，因此能夠大幅度縮短整個(gè)作業(yè)工序的節(jié)拍。此外，在本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法中，能夠從制造過(guò)程中去除通常成本高的反射板蒸鍍工序自身，因此能夠防止導(dǎo)致制造太陽(yáng)能電池時(shí)的成本增大，能夠削減成本。由此，在本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法中，能夠提高整個(gè)太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程的效率。此外，通過(guò)層壓成形工序成形出的反射鏡6與在現(xiàn)有技術(shù)中在層壓成形工序后通過(guò)蒸鍍形成的反射鏡相比，能夠提高與背面基板5的接合強(qiáng)度，而且構(gòu)成反射鏡6的Ag-Al 膜6a、SUS膜6b、Ag-Al膜6c的基本材料彼此間的接合強(qiáng)度也高，因此能夠提高反射鏡6的耐久性。此外，根據(jù)本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制造方法，由于層壓成形工序在在近似真空狀態(tài)下實(shí)施，因此在前面板2、電池串3、密封材料4、背面基板5、反射鏡6彼此間的界面、構(gòu)成反射鏡6的各個(gè)膜彼此間的界面均不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)生空隙等的問(wèn)題，由此能夠進(jìn)一步提高制造出的太陽(yáng)能電池1的品質(zhì)。
以上，詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，但本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，能夠在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，對(duì)上述的實(shí)施例添加各種變形和替換。例如，在上述的實(shí)施例中，反射鏡6和背面基板5的接合使用了透明粘接薄膜7，但也可以不使用粘接劑而通過(guò)基于界面作用的粘接來(lái)接合。在不同的構(gòu)成要素之間是否使用粘接劑，可基于所需的接合強(qiáng)度和太陽(yáng)能電池1在厚度方向上的尺寸限制酌情選擇。另外，對(duì)于反射鏡6的前面板2側(cè)的方式，除了波紋狀波面形狀以外，也可以采用對(duì)電池3a以適當(dāng)?shù)谋堵示奂?yáng)光并反射的任意形狀，例如可采用半管形狀、凹面形狀等各種形狀。另外，本實(shí)施例所示的太陽(yáng)能電池1是低倍聚光型的電池。并且，作為將構(gòu)成反射裝置的反射鏡6在層壓成形后構(gòu)成的基本材料，在本實(shí)施例中例示了 Ag-Al膜、SUS膜、Ag-Al膜，但基本材料不限于這些材料，可以采用通過(guò)層壓成形工序可成形反射鏡6的任意的材料。另外，對(duì)于層壓成形工序中的溫度條件以及氣氛條件，實(shí)施例中所示的數(shù)值僅僅是例示性的，不限于此，可以酌情變更。另外，本國(guó)際申請(qǐng)主張基于2008年11月27日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2000-302463 號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)在此引用而援引于本國(guó)際申請(qǐng)中。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池的制造方法，所述太陽(yáng)能電池包括向太陽(yáng)能發(fā)電裝置的背面反射太陽(yáng)光的反射裝置，所述反射裝置包括反射板以及背面基板，所述制造方法的特征在于，包括通過(guò)層壓成形來(lái)同時(shí)成形出所述反射板和所述背面基板的層壓成形工序。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述層壓成形工序包括通過(guò)將Ag-Al膜、SUS膜以及Ag-Al膜的疊層體接合來(lái)形成所述反射板。
3.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述層壓成形工序在近似真空狀態(tài)下實(shí)施。
4.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述層壓成形工序包括將所述背面基板和所述反射板接合到所述前面板以及作為所述太陽(yáng)能發(fā)電裝置的電池串上。
5.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其中，所述層壓成形工序包括在將前面板、密封材料、作為所述太陽(yáng)能發(fā)電裝置的電池串、密封材料、所述背面基板以及所述疊層體層疊之后，通過(guò)層壓機(jī)夾具從所述背面基板的背面?zhèn)仁┘訅毫?lái)使這些各要素之間接合。
6.如權(quán)利要求5所述的制造方法，其中，在所述層壓成形工序中，所述疊層體經(jīng)由透明粘接薄膜層疊到所述背面基板上。
7.一種太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括太陽(yáng)能發(fā)電裝置；以及反射裝置，所述反射裝置設(shè)置在所述太陽(yáng)能發(fā)電裝置的背面，用于反射太陽(yáng)光；其中，所述反射裝置包括背面基板、以及通過(guò)層壓成形而接合到所述背面基板上的反射板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池的制造方法，所述太陽(yáng)能電池包括向太陽(yáng)能發(fā)電裝置(3)的背面反射太陽(yáng)光的反射裝置(5、6)，反射裝置(5、6)包括反射板(6)以及背面基板(5)，所述制造方法的特征在于，通過(guò)層壓成形工序同時(shí)成形出反射板(6)和背面基板(5)。由此可得到能夠提高整個(gè)制造過(guò)程的效率的太陽(yáng)能電池的制造方法。
文檔編號(hào)H01L31/042GK102227822SQ20098014782
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者井上慎太郎, 喜多尾典之, 菅義訓(xùn) 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社