JP2001177123A - 保護層付太陽電池素子およびそれを使用した太陽電池モジュ−ル - Google Patents

保護層付太陽電池素子およびそれを使用した太陽電池モジュ−ル

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐候性、耐熱性、耐水性、耐湿性、耐風圧
性、耐降雹性、その他等の諸特性に優れ、極めて耐久性
に富み、かつ、長期間の使用に対し極めて優れた信頼性
を有する太陽電池素子およびそれを使用した太陽電池モ
ジュ−ルを提供することである。 【解決手段】 太陽電池素子の表面に、少なくとも、水
蒸気、酸素ガス、分解物、または、添加剤の1種以上の
透過を阻止する障壁層を設けたことを特徴とする保護層
付太陽電池素子およびそれを使用した太陽電池モジュ−
ルに関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、保護層付太陽電池
素子およびそれを使用した太陽電池モジュ−ルに関し、
更に詳しくは、耐候性、耐熱性、耐水性、耐湿性、耐風
圧性、耐降雹性、その他等の諸特性に優れ、極めて耐久
性に富み、かつ、長期間の使用に対し極めて優れた信頼
性を有する保護層付太陽電池素子およびそれを使用した
太陽電池モジュ−ルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、環境問題に対する意識の高まりか
ら、クリ−ンなエネルギ−源としての太陽電池が注目さ
れ、現在、種々の形態からなる太陽電池モジュ−ルが開
発され、提案されている。一般に、上記の太陽電池モジ
ュ−ルは、例えば、結晶シリコン太陽電池素子あるいは
アモルファスシリコン太陽電池素子等を製造し、そのよ
うな太陽電池素子を使用し、表面保護層、充填剤層、光
起電力素子としての太陽電池素子、充填剤層、および、
裏面保護層等の順に積層し、真空吸引して加熱圧着する
ラミネ−ション法等を利用して製造されている。而し
て、上記の太陽電池モジュ−ルは、当初、電卓への適用
を始めとし、その後、各種の電子機器等に応用され、民
生用の利用として、その応用範囲は急速に広まりつつあ
り、更に、今後、最も重要な課題として、大規模集中型
太陽電池発電の実現であるとされている。
【0003】ところで、太陽電池が具備しなければなら
ない特性としては、光エネルギ−から電気エネルギ−へ
の変換効率が高いこと、および、長期間の使用に対し信
頼性に優れていること等が挙げられる。例えば、使用条
件として、屋外環境において、少なくとも20〜30年
間の長期間にわたり安定して発電を行うことができるこ
とが必要であり、そのために、太陽電池の構造や製作工
程において、太陽電池を構成する材料自体の安定性と共
にそのような材料を使用して製造した太陽電池の構造自
体の安定性等が充足されなければならないものである。
例えば、一般に、太陽電池モジュ−ルを構成する表面保
護層としては、太陽光が入射し、これを透過する透過性
に優れていると共に耐候性、耐熱性、耐水性等の諸堅牢
性に優れ、かつ、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性
に優れ、更に、表面硬度が高く、かつ、表面の汚れ、ゴ
ミ等の蓄積を防止し、その保護能力性が高いこと、その
他等の条件を充足することが必要なものである。また、
太陽電池モジュ−ルを構成する充填剤層としては、太陽
光が入射し、これを透過する透明性、更に、表面保護層
および裏面保護層との接着性、また、光起電力素子とし
ての太陽電池素子の表面の平滑性を保持する機能を果た
すために熱可塑性、更には、光起電力素子としての太陽
電池素子の保護とういことから、耐スクラッチ性、衝撃
吸収性等に優れていることが必要である。更に、太陽電
池モジュ−ルを構成する裏面保護層としては、絶縁性を
有すると共に耐候性、耐熱性、耐光性、耐水性等を有
し、物理的あるいは化学的強度に優れ、かつ、強靱性等
に優れ、更に、光起電力素子としての太陽電池素子の保
護とういことから、耐スクラッチ性、衝撃吸収性等に優
れていることが必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
太陽電池を構成する材料、素材等においては、上記のよ
うな条件の総てを充足し得るものはなく、一長一短があ
り、太陽電池を構成する材料自体の安定性と共にそのよ
うな材料を使用して製造した太陽電池の構造自体の安定
性等を十分に満足し得るものであるとは言い得ないもの
であるというのが実状である。例えば、太陽電池モジュ
−ルを構成する表面保護層として、現在、最も一般的に
使用されているガラス板等は、太陽光の透過性に優れ、
かつ、耐候性、耐熱性、耐水性等の諸堅牢性に優れ、ま
た、防湿性にも優れ、更に、表面硬度が硬く、その保護
能力性が高い等の利点を有するが、可塑性、耐衝撃性、
軽量化等に欠け、更に、その加工性、施工性等に劣り、
かつ、低コスト化等に欠けるという問題点がある。ま
た、上記の太陽電池モジュ−ルを構成する表面保護層と
して、フッ素系樹脂等の樹脂シ−トを使用することが提
案されているが、該フッ素系樹脂シ−トの場合には、ガ
ラス板等と比較して、可塑性、耐衝撃性、軽量化、低コ
スト化等に富むものではあるが、耐光性、耐熱性、耐水
性等の諸堅牢性に劣り、特に、防湿性等に欠けるという
問題点がある。更に、上記のフッ素系樹脂シ−トを使用
する場合には、その表面にゴミ等が蓄積し、表面が汚染
するという問題点もある。また、太陽電池モジュ−ルを
構成する充填剤層においては、長期間の使用に対し、充
填剤層を構成する充填剤が変質し、あるいは、それが劣
化ないし分解し、それに含まれる充填剤等が溶出した
り、あるいは、劣化ないし分解物を生成し、それらが太
陽電池素子自体に作用し、その機能、性能等を劣化さ
せ、太陽電池としての信頼性を著しく損なうという問題
点がある。また、太陽電池モジュ−ルを構成する裏面保
護層等においても、それを形成する材料、素材等におい
て、上記の表面保護層と同様に、一長一短があり、特
に、防湿性等に欠けるという問題点があり、十分に満足
し得るものであるとは言い得ないものである。更に、そ
れらのコストの低減化も欠かせないものである。そこで
本発明は、耐候性、耐熱性、耐水性、耐湿性、耐風圧
性、耐降雹性、その他等の諸特性に優れ、極めて耐久性
に富み、かつ、長期間の使用に対し極めて優れた信頼性
を有する太陽電池素子およびそれを使用した太陽電池モ
ジュ−ルを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な問題点を解決すべく種々研究の結果、太陽電池素子の
表面に、少なくとも、水蒸気、酸素ガス、充填剤層を構
成する充填剤の劣化ないし分解物、あるいは、充填剤層
から溶出する添加剤等の1種以上の透過を阻止する障壁
層を設けて保護層付太陽電池素子を製造し、次いで、該
保護層付太陽電池素子を使用し、表面保護層、充填剤
層、保護層付太陽電池素子、充填剤層、および、裏面保
護層の順に順次に積層し、それらを真空吸引して加熱圧
着するラミネ−ション法等を利用して太陽電池モジュ−
ルを製造したところ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐湿
性、耐風圧性、耐降雹性、その他等の諸特性に優れ、極
めて耐久性に富み、その長期的な性能劣化を最小限に抑
え、極めて安定性に優れ、長期間の使用に対し極めて優
れた信頼性を有し、特に、水分、酸素等の侵入を防止す
る防湿性を著しく向上させ、かつ、その製造工程を簡略
化し、より低コストで安全な太陽電池素子およびそれを
使用した太陽電池モジュ−ルを製造し得ることを見出し
て本発明を完成したものである。
【0006】すなわち、本発明は、太陽電池素子の表面
に、少なくとも、水蒸気、酸素ガス、分解物、または、
添加剤の1種以上の透過を阻止する障壁層を設けたこと
を特徴とする保護層付太陽電池素子およびそれを使用し
た太陽電池モジュ−ルに関するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】上記の本発明について図面等を用
いて以下に更に詳細に説明する。まず、本発明にかかる
保護層付太陽電池素子およびそれを使用した太陽電池モ
ジュ−ルについて図面等を用いて説明すると、図1は、
本発明にかかる保護層付太陽電池素子の層構成について
その一例を示す概略的断面図であり、図2は、本発明に
かかる保護層付太陽電池素子を使用して製造した太陽電
池モジュ−ルの層構成についてその一例を示す概略的断
面図である。
【0008】まず、本発明にかかる保護層付太陽電池素
子Aは、図1に示すように、太陽電池素子1の表面P
に、少なくとも、水蒸気、酸素ガス、分解物、または、
添加剤の1種以上の透過を阻止する障壁層2を設けた構
成からなることを基本構造とするものである。次に、本
発明にかかる保護層付太陽電池素子を使用して製造する
太陽電池モジュ−ルBは、図2に示すように、上記の図
1に示す保護層付太陽電池素子Aを使用し、表面保護層
3、充填剤層4、上記の図1に示す保護層付太陽電池素
子A、充填剤層4、裏面保護層5の順で順次に積層し、
それらを真空吸引して加熱圧着するラミネ−ション法等
を利用して一体化した構成からなることを基本構造とす
るものである。なお、図2において、符号1、2、P等
の意味は、前述と同じ意味である。上記の例示は、本発
明にかかる保護層付太陽電池素子およびそれを使用して
製造した太陽電池モジュ−ルについてその一例を例示し
たものであり、本発明は、上記の例示に限定されるもの
ではないことは言うまでもないことである。例えば、本
発明においては、図示しないが、本発明にかかる保護層
付太陽電池素子およびそれを使用して製造した太陽電池
モジュ−ルにおいて、障壁層としては、一層のみならず
2層以上の複合膜から構成することもできるものであ
る。また、本発明において、図示しないが、本発明にか
かる保護層付太陽電池素子を使用して製造した太陽電池
モジュ−ルにおいては、必要ならば、難燃剤層、強化剤
層、その他の任意の基材等を任意に積層することができ
るものである。
【0009】次に、本発明において、上記の本発明にか
かる保護層付太陽電池素子、太陽電池モジュ−ル等を構
成する材料、その製造法等について説明すると、まず、
本発明において、本発明にかかる保護層付太陽電池素
子、太陽電池モジュ−ル等を構成する太陽電池素子とし
ては、従来公知のもの、例えば、単結晶シリコン型太陽
電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子等の結晶シリ
コン太陽電子素子、シングル接合型あるいはタンデム構
造型等からなるアモルファスシリコン太陽電池素子、ガ
リウムヒ素(GaAs)やインジウム燐(InP)等の
III−V族化合物半導体太陽電子素子、カドミウムテルル
(CdTe)や銅インジウムセレナイド(CuInSe
2 )等のII−VI族化合物半導体太陽電子素子、その他等
を使用することができる。更に、薄膜多結晶性シリコン
太陽電池素子、薄膜微結晶性シリコン太陽電池素子、薄
膜結晶シリコン太陽電池素子とアモルファスシリコン太
陽電池素子とのハイブリット素子等も使用することがで
きる。而して、本発明において、太陽電池素子は、例え
ば、ガラス基板、プラスチック基板、金属基板、その他
等の基板の上に、pn接合構造等の結晶シリコン、p−
i−n接合構造等のアモルファスシリコン、化合物半導
体等の起電力部分が形成されて太陽電池素子を構成する
ものである。そして、本発明においては、上記の太陽電
池素子を構成する基板と反対の面、すなわち、太陽電池
素子を構成する表面、あるいは、透明導電膜表面に、障
壁層等を形成するものである。
【0010】次に、本発明において、本発明にかかる保
護層付太陽電池素子、太陽電池モジュ−ル等を構成する
障壁層としては、例えば、少なくとも、水蒸気、酸素ガ
ス、充填剤層を構成する充填剤の劣化ないし分解物、あ
るいは、充填剤層から溶出する添加剤等の物質の1種以
上が、表面保護層、裏面保護層、あるいは、充填剤層等
を透過して太陽電池素子自体に悪影響を与えるのを阻止
するものであり、従って、太陽電池素子の表面に直接あ
るいは直接的に設けることができ、かつ、太陽光を透過
する性質を有し、更に、少なくとも、水蒸気、酸素ガ
ス、充填剤層を構成する充填剤の劣化ないし分解物、あ
るいは、充填剤層から溶出する添加剤等の物質の1種以
上が透過するのを阻止し得る性質を有する被膜を使用す
ることができる。具体的には、本発明において、上記の
障壁層としては、例えば、各種の樹脂による樹脂膜、バ
リア性樹脂によるバリア性樹脂膜、無機酸化物の蒸着
膜、無機酸化物の蒸着膜を設けた樹脂フィルム、ケイ素
化合物の加水分解による重縮合物からなる組成物による
コ−ティング膜、または、それらの2種以上からなる複
合膜等からなる被膜を使用することができる。
【0011】まず、本発明において、上記の障壁層を構
成する樹脂膜について更に詳しく説明すると、かかる樹
脂膜としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロ
ピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン
共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリルル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル
系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系
樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−ビニア
ルコ−ル共重合体、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ
カ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポ
リエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂、各種
のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、
ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリ−ルフタレ−ト系樹
脂、シリコ−ン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェ
ニレンスルフィド系樹脂、ポリエ−テルスルホン系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、フェノ−ル系樹脂、メラミン
系樹脂あるいは尿素樹脂等のアミノプラスト系樹脂、キ
シレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セ
ルロ−ス系樹脂、その他等の各種の樹脂からなる樹脂膜
を使用することができる。而して、本発明において、上
記の障壁層としての樹脂膜の形成法としては、例えば、
上記の樹脂の1種ないし2種以上を使用し、常法によ
り、その樹脂のフィルムないしシ−トを製造し、次い
で、該樹脂のフィルムないしシ−トを、太陽電池素子の
表面に、例えば、ラミネ−ト用接着剤層等を介して積層
するドライラミネ−ト積層法、あるいは、アンカ−コ−
ト剤層等を介して溶融押し出し樹脂層等を介して積層す
る溶融押し出し積層法等を用いて形成することができる
ものである。あるいは、本発明においては、上記の樹脂
の1種ないし2種以上を使用し、これを主成分とする樹
脂組成物を調製し、次いで、太陽電池素子の表面に、上
記の樹脂組成物を、通常の塗布法ないし印刷法等を用い
て、あるいは、溶融押し出しコ−ト法等を用いて樹脂膜
を形成することができる。本発明において、上記の障壁
層を構成する樹脂膜の厚さとしては、1〜100μm
位、好ましくは、5〜50μm位が望ましいものであ
る。
【0012】次に、本発明において、上記の障壁層を構
成するバリア性樹脂膜について更に詳しく説明すると、
かかるバリア性樹脂膜としては、酸素ガスあるいは水蒸
気等の透過を阻止する性質を有する樹脂、例えば、ポリ
塩化ビニリデン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビ
ニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−ビニアルコ−ル共重
合体、MXDナイロン樹脂、ポリエステル系樹脂、その
他等のバリア性を有する樹脂を使用して形成することが
できる。而して、本発明において、上記のバリア性樹脂
膜の形成法としては、例えば、上記の樹脂の1種ないし
2種以上を使用し、常法により、その樹脂のフィルムな
いしシ−トを製造し、次いで、該樹脂のフィルムないし
シ−トを、太陽電池素子の表面に、前述と同様に、例え
ば、ラミネ−ト用接着剤層等を介して積層するドライラ
ミネ−ト積層法、あるいは、アンカ−コ−ト剤層等を介
して溶融押し出し樹脂層等を使用して積層する溶融押し
出し積層法等を用いて形成することができる。あるい
は、本発明においては、上記の樹脂の1種ないし2種以
上を使用し、これを主成分とする樹脂組成物を調製し、
次いで、太陽電池素子の表面に、通常の塗布法ないし印
刷法等を用いて、あるいは、溶融押し出しコ−ト法等を
用いてバリア性樹脂層を形成することができる。更に、
本発明においては、上記の樹脂の1種ないし2種以上を
使用し、これを主成分とする樹脂組成物を調製し、次い
で、例えば、ポリエステル系樹脂のフィルム、あるい
は、ポリアミド系樹脂のフィルム等の通常の樹脂のフィ
ルムないしシ−トの一方の面に、上記の樹脂組成物を、
通常の塗布法ないし印刷法等を用いて、あるいは、溶融
押し出しコ−ト法等を用いてバリア性樹脂膜を形成し、
しかる後、該バリア性樹脂膜を有する樹脂のフィルムな
いしシ−トを、太陽電池素子の表面に、前述と同様のド
ライラミネ−ト積層法、あるいは、溶融押し出し積層法
等を用いて形成することができる。本発明において、上
記の障壁層を構成するバリア性樹脂膜の厚さとしては、
1〜100μm位、好ましくは、5〜30μm位が望ま
しいものである。
【0013】次にまた、本発明において、上記の障壁層
を構成する無機酸化物の蒸着膜について更に詳しく説明
すると、かかる無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、
酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化
カルシウム、酸化カリウム、酸化スズ、酸化ホウ素、酸
化チタン、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化イットリウ
ム、その他等の無機酸化物の蒸着膜を使用することがで
きる。而して、本発明において、上記の障壁層としての
無機酸化の蒸着膜を設ける方法としては、太陽電池素子
の表面に、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレ−ティング法等の物理気相成長法((Phys
ical VaporDeposition法、PVD
法)、あるいは、例えば、プラズマ化学気相成長法、熱
化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法
(Chemical Vapor Depositio
n法、CVD法)等を用いて無機酸化物の蒸着膜を形成
して設けることができる。本発明において、上記の無機
酸化物の蒸着膜の厚さとしては、50〜5000Å位、
好ましくは、100〜1000Å位が望ましいものであ
る。
【0014】次にまた、本発明において、上記の障壁層
を構成する無機酸化物の蒸着膜を設けた樹脂フィルムに
ついて更に詳しく説明すると、かかる無機酸化物の蒸着
膜を設けた樹脂フィルムとしては、例えば、酸化珪素、
酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、酸化カリウム、酸化スズ、酸化ホウ素、酸化チタ
ン、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、そ
の他等の無機酸化物の蒸着膜を設けた樹脂フィルムを使
用することができる。而して、本発明において、無機酸
化物の蒸着膜を設けた樹脂フィルムの製造法としては、
例えば、樹脂のフィルムないしシ−トの一方の面に、例
えば、前述と同様に、真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンプレ−ティング法等の物理気相成長法、あるい
は、例えば、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長
法、光化学気相成長法等の化学気相成長法等を用いて無
機酸化物の蒸着膜を形成することができる。
【0015】具体的には、金属の酸化物を原料とし、こ
れを加熱して樹脂のフィルムないしシ−トの上に蒸着す
る真空蒸着法、または、原料として金属または金属の酸
化物を使用し、酸素を導入して酸化させて樹脂のフィル
ムないしシ−トの上に蒸着する酸化反応蒸着法、更に酸
化反応をプラズマで助成するプラズマ助成式の酸化反応
蒸着法等を用いて無機酸化物の蒸着薄膜を形成すること
ができる。上記において、蒸着材料の加熱方式として
は、例えば、抵抗加熱方式、高周波誘導加熱方式、エレ
クトロンビ−ム加熱方式(EB)等にて行うことができ
る。また、本発明においては、樹脂のフィルムないしシ
−トの一方の面に、有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−
ガスを原料とし、キャリヤ−ガスとして、アルゴンガ
ス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、蒸着
用モノマ−ガスとの反応ガスとして、酸素ガス等を使用
し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化
学気相成長法(CVD法)を用いて酸化珪素等の無機酸
化物の蒸着膜を形成することができる。上記において、
低温プラズマ発生装置としては、例えば、高周波プラズ
マ、パルス波プラズマ、マイクロ波プラズマ等の発生装
置を使用することがてき、而して、本発明においては、
高活性の安定したプラズマを得るためには、高周波プラ
ズマ方式による発生装置を使用することが望ましい。な
お、本発明において、無機酸化物の蒸着膜としては、例
えば、物理気相成長法、または、化学気相成長法、ある
いは、その両者を併用して、無機酸化物の蒸着膜の1層
からなる単層膜、無機酸化物の蒸着膜の2層以上からな
る多層膜、または、異種の無機酸化物の蒸着膜の2層以
上からなる複合膜等を形成して製造することができるも
のである。
【0016】本発明において、物理気相成長法による無
機酸化物の薄膜膜を形成する方法について、その具体例
を挙げると、図3は、巻き取り式真空蒸着装置の一例を
示す概略的構成図である。図3に示すように、巻き取り
式真空蒸着装置21の真空チャンバ−22の中で、巻き
出しロ−ル23から繰り出す樹脂のフィルムないしシ−
ト24は、ガイドロ−ル25、26を介して、冷却した
コ−ティングドラム27に案内される。而して、上記の
冷却したコ−ティングドラム27上に案内された樹脂の
フィルムないしシ−ト24の上に、るつぼ28で熱せら
れた蒸着源29、例えば、金属アルミニウム、あるい
は、酸化アルミニウム等を蒸発させ、更に、必要なら
ば、酸素ガス吹出口30より酸素ガス等を噴出し、これ
を供給しながら、マスク31、31を介して、例えば、
酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を成膜化し、
次いで、上記において、例えば、酸化アルミニウム等の
無機酸化物の蒸着膜を形成した樹脂のフィルムないしシ
−ト24を、ガイドロ−ル26′、25′を介して送り
出し、巻き取りロ−ル32に巻き取ることによって、本
発明にかかる物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜
を形成することができる。なお、本発明においては、上
記のような巻き取り式真空蒸着装置を用いて、まず、第
1層の無機酸化物の蒸着膜を形成し、次いで、同様にし
て、該無機酸化物の蒸着膜の上に、更に、無機酸化物の
蒸着膜を形成するか、あるいは、上記のような巻き取り
式真空蒸着装置を用いて、これを2連に連接し、連続的
に、無機酸化物の蒸着膜を形成することにより、2層以
上の多層膜からなる無機酸化物の蒸着膜を形成すること
ができる。
【0017】上記において、無機酸化物の蒸着膜として
は、基本的に金属の酸化物を蒸着した薄膜であれば使用
可能であり、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム
(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(C
a)、カリウム(K)、スズ(Sn)、ナトリウム(N
a)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジ
ルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)等の金属の酸
化物の蒸着膜を使用することができる。而して、好まし
いものとしては、ケイ素(Si)、アルミニウム(A
l)等の金属の酸化物の蒸着膜を挙げることができる。
而して、上記の金属の酸化物の蒸着膜は、ケイ素酸化
物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物等のよう
に金属酸化物として呼ぶことができ、その表記は、例え
ば、SiOX 、AlOX 、MgOX 等のようにMO
X (ただし、式中、Mは、金属元素を表し、Xの値は、
金属元素によってそれぞれ範囲がことなる。)で表され
る。また、上記のXの値の範囲としては、ケイ素(S
i)は、0〜2、アルミニウム(Al)は、0〜1.
5、マグネシウム(Mg)は、0〜1、カルシウム(C
a)は、0〜1、カリウム(K)は、0〜0.5、スズ
(Sn)は、0〜2、ナトリウム(Na)は、0〜0.
5、ホウ素(B)は、0〜1、5、チタン(Ti)は、
0〜2、鉛(Pb)は、0〜1、ジルコニウム(Zr)
は0〜2、イットリウム(Y)は、0〜1.5の範囲の
値をとることができる。上記において、X=0の場合、
完全な金属であり、透明ではなく全く使用することがで
きない、また、Xの範囲の上限は、完全に酸化した値で
ある。本発明において、一般的に、ケイ素(Si)、ア
ルミニウム(Al)以外は、使用される例に乏しく、ケ
イ素(Si)は、1.0〜2.0、アルミニウム(A
l)は、0.5〜1.5の範囲の値のものを使用するこ
とができる。本発明において、上記のような無機酸化物
の蒸着膜の膜厚としては、使用する金属、または金属の
酸化物の種類等によって異なるが、例えば、50〜20
00Å位、好ましくは、100〜1000Å位の範囲内
で任意に選択して形成することが望ましい。また、本発
明においては、無機酸化物の蒸着膜としては、使用する
金属、または金属の酸化物としては、1種または2種以
上の混合物で使用し、異種の材質で混合した無機酸化物
の蒸着膜を構成することもできる。
【0018】次にまた、本発明において、具体的に、上
記の低温プラズマ化学気相成長法による無機酸化物の蒸
着膜の形成法についてその一例を例示して説明すると、
図4は、上記のプラズマ化学気相成長法による無機酸化
物の蒸着膜の形成法についてその概要を示す低温プラズ
マ化学気相成長装置の概略的構成図である。上記の図4
に示すように、本発明においては、プラズマ化学気相成
長装置41の真空チャンバ−42内に配置された巻き出
しロ−ル43から樹脂のフィルムないしシ−ト44を繰
り出し、更に、該樹脂のフィルムないしシ−ト44を、
補助ロ−ル45を介して所定の速度で冷却・電極ドラム
46周面上に搬送する。而して、本発明においては、ガ
ス供給装置47、48および、原料揮発供給装置49等
から酸素ガス、不活性ガス、有機珪素化合物等の蒸着用
モノマ−ガス、その他等を供給し、それらからなる蒸着
用混合ガス組成物を調整しなから原料供給ノズル50を
通して真空チャンバ−42内に該蒸着用混合ガス組成物
を導入し、そして、上記の冷却・電極ドラム46周面上
に搬送された樹脂のフィルムないしシ−ト44の上に、
グロ−放電プラズマ51によってプラズマを発生させ、
プラズマ雰囲気下にて蒸着用混合ガスを反応させて、酸
化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成し、製膜化する。
本発明においては、その際に、冷却・電極ドラム46
は、チャンバ−外に配置されている電源52から所定の
電力が印加されており、また、冷却・電極ドラム46の
近傍には、マグネット53を配置してプラズマの発生が
促進されており、次いで、上記で酸化珪素等の無機酸化
物の蒸着膜を形成した樹脂のフィルムないしシ−ト44
は、補助ロ−ル54を介して巻き取りロ−ル55に巻き
取って、本発明にかかるプラズマ化学気相成長法による
無機酸化物の蒸着膜を製造することができるものであ
る。なお、図中、56は、真空ポンプを表す。
【0019】上記の例示は、その一例を例示するもので
あり、これによって本発明は限定されるものではないこ
とは言うまでもないことである。図示しないが、本発明
においては、無機酸化物の蒸着膜としては、無機酸化物
の蒸着膜の1層だけではなく、2層あるいはそれ以上を
積層した多層膜の状態でもよく、また、使用する材料も
1種または2種以上の混合物で使用し、また、異種の材
質で混合した無機酸化物の蒸着膜を構成することもでき
る。また、本発明においては、上記のような低温プラズ
マ化学気相成長装置を用いて、まず、第1層の無機酸化
物の蒸着膜を形成し、次いで、同様にして、該無機酸化
物の蒸着膜の上に、更に、無機酸化物の蒸着膜を形成す
るか、あるいは、上記のような低温プラズマ化学気相成
長装置を用いて、これを2連に連接し、連続的に、無機
酸化物の蒸着膜を形成することにより、2層以上の多層
膜からなる無機酸化物の蒸着膜を形成することができ
る。
【0020】上記において、酸化珪素等の無機酸化物の
蒸着膜を形成する有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガ
スとしては、例えば、1.1.3.3−テトラメチルジ
シロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルトリメ
チルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジ
シラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシ
ラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、
フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、その他等を
使用することができる。本発明において、上記のような
有機珪素化合物の中でも、1.1.3.3−テトラメチ
ルジシロキサン、または、ヘキサメチルジシロキサンを
原料として使用することが、その取り扱い性、形成され
た蒸着膜の特性等から、特に、好ましい原料である。ま
た、上記において、不活性ガスとしては、例えば、アル
ゴンガス、ヘリウムガス等を使用することができる。
【0021】本発明において、上記で形成される酸化珪
素の蒸着膜は、有機珪素化合物等のモノマ−ガスと酸素
ガス等とが化学反応し、その反応生成物がプラスチック
シ−トの上に密接着し、緻密な、柔軟性等に富む薄膜を
形成することができ、通常、一般式SiOX (ただし、
Xは、0〜2の数を表す)で表される酸化珪素を主体と
する連続状の蒸着膜である。而して、上記の酸化珪素の
蒸着膜としては、透明性、バリア性等の点から、一般式
SiOX (ただし、Xは、1.3〜1.9の数を表
す。)で表される酸化珪素の蒸着膜を主体とする薄膜で
あることが好ましいものである。上記において、Xの値
は、モノマ−ガスと酸素ガスのモル比、プラズマのエネ
ルギ−等により変化するが、一般的に、Xの値が小さく
なればガス透過度は小さくなるが、膜自身が黄色性を帯
び、透明性が悪くなる。また、上記の酸化珪素の蒸着膜
は、珪素(Si)と酸素(O)を必須構成元素として有
し、更に、炭素(C)と水素(H)のいずれが一方、ま
たは、その両者の元素を微量構成元素として含有する酸
化珪素の蒸着膜からなり、かつ、その膜厚が、50Å〜
500Åの範囲であり、更に、上記の必須構成元素と微
量構成元素の構成比率が、膜厚方向において連続的に変
化しているものである。更に、上記の酸化珪素の蒸着膜
は、炭素からなる化合物を含有する場合には、その膜厚
の深さ方向において炭素の含有量が減少していることを
特徴とするものである。
【0022】而して、本発明において、上記の酸化珪素
の蒸着膜について、例えば、X線光電子分光装置(Xr
ay Photoelectron Spectros
copy、XPS)、二次イオン質量分析装置(Sec
ondary Ion Mass Spectrosc
opy、SIMS)等の表面分析装置を用い、深さ方向
にイオンエッチングする等して分析する方法を利用し
て、酸化珪素の蒸着膜の元素分析を行うことより、上記
のような物性を確認することができる。また、本発明に
おいて、上記の酸化珪素の蒸着膜の膜厚としては、膜厚
50Å〜2000Å位であることが望ましく、具体的に
は、その膜厚としては、100〜1000Å位が望まし
く、而して、上記において、1000Å、更には、20
00Åより厚くなると、その膜にクラック等が発生し易
くなるので好ましくなく、また、100Å、更には、5
0Å未満であると、バリア性の効果を奏することが困難
になることから好ましくないものである。上記のおい
て、その膜厚は、例えば、株式会社理学製の蛍光X線分
析装置(機種名、RIX2000型)を用いて、ファン
ダメンタルパラメ−タ−法で測定することができる。ま
た、上記において、上記の酸化珪素の蒸着膜の膜厚を変
更する手段としては、蒸着膜の体積速度を大きくするこ
と、すなわち、モノマ−ガスと酸素ガス量を多くする方
法や蒸着する速度を遅くする方法等によって行うことが
できる。
【0023】ところで、本発明において、本発明にかか
る無機酸化物の蒸着膜として、例えば、物理気相成長法
と化学気相成長法の両者を併用して異種の無機酸化物の
蒸着膜の2層以上からなる複合膜を形成して使用するこ
ともできるものである。而して、上記の異種の無機酸化
物の蒸着膜の2層以上からなる複合膜としては、まず、
樹脂のフィルムないしシ−トの上に、化学気相成長法に
より、緻密で、柔軟性に富み、比較的にクラックの発生
を防止し得る無機酸化物の蒸着膜を設け、次いで、該無
機酸化物の蒸着膜の上に、物理気相成長法による無機酸
化物の蒸着膜を設けて、2層以上からなる複合膜からな
る無機酸化物の蒸着膜を構成することが望ましいもので
ある。勿論、本発明においては、上記とは逆くに、樹脂
のフィルムないしシ−トの上に、先に、物理気相成長法
により、無機酸化物の蒸着膜を設け、次に、化学気相成
長法により、緻密で、柔軟性に富み、比較的にクラック
の発生を防止し得る無機酸化物の蒸着膜を設けて、2層
以上からなる複合膜からなる無機酸化物の蒸着膜を構成
することもできるものである。なお、本発明において
は、後述する充填剤層等との密接着性、親和性等を向上
させるために、無機酸化物の蒸着膜面に、例えば、気体
をア−ク放電により電離させることにより生じるプラズ
マガスを利用して表面改質を行なうプラズマ表面処理法
等を利用してプラズマ処理面、あるいは、コロナ放電処
理法等を利用してコロナ処理面等を形成することができ
るものである。
【0024】次に、本発明において、上記の無機酸化物
の蒸着膜を設けた樹脂のフィルムを構成する樹脂のフィ
ルムとしては、基本的には、無機酸化物の蒸着膜等を形
成する際の蒸着条件等に耐え、かつ、それらの無機酸化
物の蒸着膜等との密接着性に優れ、それらの膜の特性を
損なうことなく良好に保持し得ることができ、また、基
材としての強度、耐久性等に優れた各種の樹脂のフィル
ムないしシ−トを使用することができる。具体的には、
上記の各種の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、例
えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環
状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリ
ロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロ
ニトリルル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹
脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メ
タ)アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエ
チレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等の
ポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系
樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポ
リアリ−ルフタレ−ト系樹脂、シリコ−ン系樹脂、ポリ
スルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポ
リエ−テルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセ
タ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等の各種の樹
脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。本
発明においては、上記の樹脂のフィルムないしシ−トの
中でも、フッ素系樹脂シ−ト、環状ポリオレフィン系樹
脂シ−ト、ポリカ−ボネ−ト系樹脂シ−ト、ポリ(メ
タ)アクリル系樹脂シ−ト、ポリアミド系樹脂シ−ト、
または、ポリエステル系樹脂シ−トを使用することが好
ましいものである。
【0025】本発明において、上記の各種の樹脂のフィ
ルムないしシ−トとしては、例えば、上記の各種の樹脂
の1種ないしそれ以上を使用し、押し出し法、キャスト
成形法、Tダイ法、切削法、インフレ−ション法、その
他等の製膜化法を用いて、上記の各種の樹脂を単独で製
膜化する方法、あるいは、2種以上の各種の樹脂を使用
して多層共押し出し製膜化する方法、更には、2種以上
の樹脂を使用し、製膜化する前に混合して製膜化する方
法等により、各種の樹脂のフィルムないしシ−トを製造
し、更に、要すれば、例えば、テンタ−方式、あるい
は、チュ−ブラ−方式等を利用して1軸ないし2軸方向
に延伸してなる各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使
用することができる。本発明において、各種の樹脂のフ
ィルムないしシ−トの膜厚としては、6〜300μm
位、より好ましくは、10〜200μm位が望ましい。
【0026】なお、上記において、上記の各種の樹脂の
1種ないしそれ以上を使用し、その製膜化に際して、例
えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性
質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、
抗カビ性、電気的特性、その他等を改良、改質する目的
で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加するこ
とができ、その添加量としては、極く微量から数十%ま
で、その目的に応じて、任意に添加することができる。
また、上記において、一般的な添加剤としては、例え
ば、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定
剤、充填剤、強化剤、補強剤、帯電防止剤、難燃剤、耐
炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料、その他等を使用するこ
とができ、更には、改質用樹脂等も使用することがてき
る。
【0027】また、本発明において、各種の樹脂のフィ
ルムないしシ−トの表面は、無機酸化物の蒸着膜等との
密接着性等を向上させるために、必要に応じて、予め、
所望の表面処理層を設けることができる。本発明におい
て、上記の表面処理層としては、例えば、コロナ放電処
理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた
低温プラズマ処理、グロ−放電処理、化学薬品等を用い
て処理する酸化処理、その他等の前処理を任意に施し、
例えば、コロナ処理層、オゾン処理層、プラズマ処理
層、酸化処理層、その他等を形成して設けることができ
る。上記の表面前処理は、別工程で実施してもよく、ま
た、例えば、低温プラズマ処理やグロ−放電処理等によ
る表面前処理の場合は、上記の無機酸化物の蒸着膜等を
形成する前処理としてインライン処理により前処理で行
うことができ、このような場合は、その製造コストを低
減することができるという利点がある。上記の表面前処
理は、各種の樹脂のフィルムないしシ−トと無機酸化物
の蒸着膜等との密接着性を改善するための方法として実
施するものであるが、上記の密接着性を改善する方法と
して、その他、例えば、各種の樹脂のフィルムないしシ
−トの表面に、予め、プライマ−コ−ト剤層、アンダ−
コ−ト剤層、アンカ−コ−ト剤層、接着剤層、あるい
は、蒸着アンカ−コ−ト剤層等を任意に形成して、表面
処理層とすることもできる。上記の前処理のコ−ト剤層
としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノ−
ル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系
樹脂、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオ
レフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、
セルロ−ス系樹脂、その他等をビヒクルの主成分とする
樹脂組成物を使用することができる。
【0028】次に、本発明において、上記の無機酸化物
の蒸着膜を設けた樹脂フィルムを使用し、これを、例え
ば、太陽電池素子の表面に、前述と同様に、ラミネ−ト
用接着剤層等を介して積層するドライラミネ−ト積層
法、あるいは、アンカ−コ−ト剤層等を介して溶融押し
出し樹脂層等を使用して積層する溶融押し出し積層法等
を用いて積層して、障壁層としての無機酸化物の蒸着膜
を設けた樹脂フィルムを太陽電池素子の表面に形成する
ことができる。
【0029】次にまた、本発明において、上記の障壁層
を構成するケイ素化合物の加水分解による重縮合物から
なる組成物によるコ−ティング膜について更に詳しく説
明すると、かかるコ−ティング膜を形成するには、ま
ず、ケイ素化合物を主成分とし、その原料をそのまま、
または、エタノ−ルやイソプロパノ−ルのような適当な
溶剤に溶解し、それを化学量論的に必要な水、好ましく
は、1部または数部過剰の水と接触させて加水分解を行
い、該加水分解による重縮合物からなる組成物を調製す
る。上記の加水分解は、一般に、−20〜130℃、好
ましくは、0℃〜30℃の温度、あるいは、選択的に使
用する溶剤の沸点等において行うことが好ましい。ま
て、上記において、水と接触させる最良の方法として
は、とりわけ、使用する原料の反応性により異なる。そ
のため、例えば、溶解した原料を過剰の水にゆっくりと
滴下することもできるし、あるいは、水を選択的に溶解
した原料に一度に、または、数回に分けて加えることも
できる。また、水をそのまま加えるのではなく、その代
わりに、水を含む有機系あるいは無機系溶剤を使用し、
水を反応混合物に導入するのも有利である。多くの場
合、水分を含む吸着材、例えば、分子ふるい、および、
水を含む有機溶剤、例えば、30%濃度のエタノ−ルを
使って水を反応混合物に導入するのが特にていしている
ことが分かっている。また、水が形成される反応、例え
ば、酸とアルコ−ルからエステルを形成する反応により
水を加えることができる。溶剤を使用する場合は、上記
の、効果的に使用できる低級脂肪族アルコ−ルの他に、
ケトン類、好ましくはアセトンやメチルイソブチルケト
ンのような低級ジアルキルケトン類、エステル類、好ま
しくはジエチルエ−テルのような低級ジアルキルエ−テ
ル、テトラヒドロフラン(THF)、アミド類、エステ
ル類、特に、酢酸エチル、ジメチルホルムアミドおよび
それらの混合物が適している。
【0030】上記の 加水分解による重縮合は、選択的
に、触媒、例えば、プロトンまたはヒドロキシルイオン
を放出する化合物、または、アミン類を加えて行うこと
ができる。適当な触媒の暦としては、塩酸や酢酸のよう
な有機または無機酸、アンモニア、アルカリ金属水酸化
物およびアルカリ土類金属水酸化物、例えば、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、または、水酸化カルシウム
のような有機、または、無機塩類、および、反応媒体に
可溶なアミン類、例えば、低級アルキルアミン類または
アルタノ−ルアミン類がある。揮発性の酸および塩基、
特に、塩酸、アンモニアおよびトリエチルアミンが特に
好ましい。触媒の全濃度は、例えば、1リットル当たり
3モルまででよい。原料化合物のすべてが加水分解(重
縮合)開始時に既に存在している必要はなく、実際、特
定の場合には、これらの化合物の一部だけを最初に水と
接触させ、残りの化合物は、、後で加えるのが有利であ
ることがある。加水分解による重縮合の際に沈殿をでき
るだけ避けるために、水を何段階かに、例えば、3段階
に分けて加えるのが好ましい。第一段階では、例えば、
加水分解による化学量論的に必要な水の量の十分の一か
ら二十分の一を加える。短時間の攪拌後、化学量論的量
の水の五分の一から十分の一を加え、さらに短時間攪拌
後、最終的に化学量論的にやや過剰の水が存在するよう
な量の水を加える。加水分解による重縮合時間は、特定
の原料成分およびその量的比率、選択的に使用する触
媒、反応温度、等により異なる。一般的に、加水分解に
よる重縮合は大気圧で行うが、加圧または減圧下で行う
こともできる。水の添加が完了したら、混合物を好まし
くは長時間、例えば、2〜3時間、室温またはやや高い
温度で攪拌して、ケイ素化合物の加水分解による重縮合
物からなる組成物を調製する。
【0031】次に、本発明においては、上記で調整した
組成物を、例えば、フロ−ティングナイフコ−ト法、ナ
イフオ−バ−ロ−ルコ−ト法、インバ−ティドナイフコ
−ト法、スクイ−ズロ−ルコ−ト法、リバ−スロ−ルコ
−ト法、ロ−ルコ−ト法、グラビアロ−ルコ−ト法、キ
スロ−ルコ−ト法、エア−ブレ−ドコ−ト法、ディップ
コ−ト法、フロ−コ−ト法、スピンコ−ト法、スプレイ
コ−ト法、バ−コ−ト法、カ−テンフロ−コ−ト法、そ
の他等のコ−ティング法、あるいは、グラビア印刷、オ
フセット印刷、シルクスクリ−ン印刷、転写印刷、その
他等の印刷法を用いて、太陽電池素子の表面に塗布ない
し印刷し、次に、乾燥、更には、エ−ジング処理等を施
して、本発明にかかるコ−ティング膜を形成することが
できる。上記において、コ−ティング膜の膜厚として
は、0.1〜75g/m2 (乾燥状態)位、より好まし
くは、1.0〜50g/m2 (乾燥状態)位が望まし
い。
【0032】なお、本発明において、上記のケイ素化合
物の加水分解による重縮合物からなる組成物によるコ−
ティング膜を熱的手段あるいは電離放射線等を照射して
硬化させる場合には、ケイ素化合物の加水分解による重
縮合物からなる組成物中に、予め、開始剤等を添加して
おくことが好ましいものである。上記の開始剤として
は、市販の光重合反応開始剤を使用することができる。
これらの開始剤の例としては、例えば、スイス、チバガ
イギ−社製のイルガキュア185(1−ヒドロキシシク
ロヘキシル フェニル ケトン)、イルガキュア500
(1−ヒドロキシシクロヘキシル フェニル ケトン+
ベンゾフェノン)、および、その他のイルガキュア型の
光反応開始剤、グロキュア1173、1116、139
6、1174および1020(スイス、メルク社製)、
ベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、2−メチ
ルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、
ベンゾイン、4.4′−ジメトキシベンゾイン、ベンゾ
イン エチル エ−テル、ベンゾイン イソプロピル
エ−テル、ベンゾイン ジメチル エ−テル、1.1.
1−トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェ
ノンおよびジベンゾスベロンを使用することができる。
適当な熱反応開始剤は、特に、過酸化ジアシル、ペルオ
キシニ炭酸塩、アルキルペルエステル、過酸化ジアルキ
ル、ペルケタ−ル、過酸化ケトンおよびアルキルペルオ
キシドの形の有機性過酸化物を使用することができる。
熱的反応開始剤の特定の、および、好ましい例として
は、過酸化ジベンゾイル、過安息香tert−ブチルお
よびアゾビスイソブチロニトリルを使用することができ
る。勿論、イオン重合反応を開始する開始剤の使用も可
能である。特に、エポキシ基を持つ基R′(例えば、グ
リシジルオキシプロピルトリメトキシシラン)を含む、
後述する一般式(1)で示す化合物では、陽イオン重合
反応を開始させるUV開始剤が有効であることが分かっ
ている。これらの場合、同じ条件下で陽イオンによる硬
化結果は、フリ−ラジカル開始剤による硬化より良いこ
とが多いものである。反応開始剤は、通常の量で、組成
物中に添加することができ、例えば、30〜50重量%
の固形分を含む組成物中には、0.5〜2重量%(全量
に対して)の量で開始剤を加えることができる。
【0033】また、本発明において、コ−ティング膜の
硬化方法としては、塗布ないし印刷後、乾燥してから硬
化させるものである。次いで、使用した開始剤の形に応
じて、コ−ティング膜を熱的、または、照射により(例
えば、紫外線ランプ、レ−ザ−、等を使用して)公知の
方法で硬化させることができる。後述するエポキシ基を
持つ基R′を含むコ−ティング膜の場合には、熱的硬化
が特に有利であり、一方、不飽和C−C結合を持つ基
R′を含むコ−ティング膜の場合には、照射による硬化
が、通常、より有利であることが分かっている。
【0034】ところで、本発明において、上記のケイ素
化合物としては、一般式R′SiR 3 (ただし、式中、
R′は、加水分解に対して安定で、熱および/または電
離放射線の照射により重合可能な基を表し、Rは、OH
基および/または加水分解を受けやすい基を表す。)で
表されるケイ素化合物の1種ないし2種以上を使用する
ことができる。上記において、一般式R′SiR3 中の
R′が、エポキシ原子団、または、C−Cの二重結合を
持つ原子団を含む基からなることが望ましいものであ
る。上記のエポキシ原子団を含む基としては、具体的に
は、グリシジルオキシアルキル基、特に、アルキル部分
に1〜4個の炭素原子団を持つ基であり、特に好ましい
例としては、γ−グリシジルオキシプロピル基を使用こ
とができる。また、上記において、一般式R′SiR3
中のR′が、C−Cの二重結合を持つ原子団を含む基と
しては、選択的に置換したアルケニルおよびアルキニル
基で、例えば、2〜20個の、好ましくは、2〜10個
の炭素原子および少なくとも一つのC−C二重結合を持
つ直鎖、側鎖または環状基で、特に、ビニル、1−およ
び2−プロペニル、ブテニル、イソブテニル、スチレル
およびプロパルギルのような低級アルケニル基、およ
び、アルキニル基、あるいは、メタクリル基またはアク
リル基を含む原子団を含む基を使用することが特に好ま
しいものである。
【0035】次に、 上記において、一般式R′SiR
3 中のRの例としては、例えば、水素、ハロゲン、アル
コキシ、ヒドロキシル、アルキニルカルボニル等を使用
することができる。本発明において、特に好ましい具体
例としては、例えば、メトキシ、エトキシ、n−および
i−プロポキシ、n−、sec−およびtert−ブト
キシ、イソブトキシ、β−メトキシエトキシ、アセチル
オキシ、プロピオニルオキシ、モノメチルアミノ、モノ
エチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、N−
エチルアニリノ、メチルカルボニル、エチルカルボニ
ル、メトキシカルボニルおよびエトキシカルボニル等を
例示することがてきる。なお、本発明において、一般式
R′SiR3 中のR基は、最終生成物の中には存在せ
ず、加水分解により失われ、その加水分解生成物もすぐ
に、または、後に適当な方法で除去しなければならない
ので、置換基を持たず、メタノ−ル、エタノ−ル、プロ
パノ−ルおよびブタノ−ル等の低級アルコ−ル類のよう
な、低分子量の加水分解物を生じるようなR基が特に好
ましいものである。
【0036】本発明においては、一般式R′SiR3
表されるケイ素化合物は、全部またはその一部を予備縮
合の形で、即ち、一般式R′SiR3 で表されるケイ素
化合物の部分加水分解物により生じた化合物を単独で、
または、後述する一般式で表される有機金属化合物のよ
うな他の加水分解性化合物と混合して使用することがで
きる。そのようなオリゴマ−は、好ましくは反応媒体に
可溶で、直鎖または環状の、低分子量の、縮合度が、例
えば、薬2〜100、特に、約2〜6である部分縮合物
(ポリオルガノシロキサン)を使用することが好まし
い。本発明において、効果的に使用される一般式R′S
iR3 で表されるケイ素化合物の特定の例としては、γ
−(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシランおよびビニルトリス(β
−メトキシエトキシ)シラン、および、γ−グリシジル
オキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることがで
きる。
【0037】次に、本発明においては、上記の一般式
R′SiR3 で表されるケイ素化合物は、好ましくは単
独で使用せず、ガラスやセラミックスを形成するのに一
般的に使用する一般式MRn (ただし、式中、Mは、ケ
イ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、バナジウ
ム、ホウ素、または、スズから選ばれた元素を表し、R
は、OH基および/または加水分解を受けやすい基を表
し、nは、金属元素の価数を表す。)で表される有機金
属化合物の1種ないし2種以上を混合し、これらの化合
物の加水分解、好ましくは完全加水分解により、相当す
る酸化物の水和物に転換して使用することができる。上
記の一般式MRn で表される有機金属化合物において、
金属元素としては、例えば、ケイ素、アルミニウム、チ
タン、ジルコニウム、バナジウム、ホウ素、スズ等を使
用することができ、勿論、本発明においては、ここに記
載されていない他の元素の化合物も使用することができ
る。また、上記の一般式MRn で表される有機金属化合
物において、Rとしては、同一でも異なっていても良
く、好ましい形態における意味を含めて前述の一般式
R′SiR3 で表されるケイ素化合物の場合におけるR
と同じように定義することができる。本発明において、
上記の一般式MRn で表される有機金属化合物は、前述
の一般式R′SiR3 で表されるケイ素化合物と、モル
比で1:99〜99:1の割合で好ましく混合させて使
用することが可能である。
【0038】更に、本発明においては、本発明にかかる
コ−ティング膜を形成するには、上記の一般式R′Si
3 で表されるケイ素化合物と一般式MRn で表される
有機金属化合物との他に、バインダ−成分として、水素
結合形成基を有する樹脂の1種ないし2種以上を添加、
混合することもできる。上記の水素結合形成基を有する
樹脂としては、例えば、ヒドロキシル基を有するポリマ
−とその誘導体、例えば、ポリビニルアルコ−ル、ポリ
ビニルアセタ−ル、エチレン−ビニルアルコ−ル共重合
体、フェノ−ル樹脂、メチロ−ルメラミン樹脂等とその
誘導体、カルボキシル基を有するポリマ−とその誘導
体、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸、無水マレイン
酸、イタコン酸等の重合性不飽和酸の単位を含む単独ま
たは共重合体と、これらのポリマ−のエステル化物等、
例えば、酢酸ビニル等のビニルエステル、メタクリル酸
メチル等の(メタ)アクリル酸エステル等の単位を含む
単独または共重合体、エ−テル結合を有するポリマ−、
例えば、ポリアルキレンオキシド、ポリオキシアルキレ
ングリコ−ル、ポリビニルエ−テル等の他、ケイ素樹脂
等、アミド結合を有するポリマ−、例えば、>N(CO
R)−結合(式中、Rは、水素原子、置換基を有しても
よいアルキル基、置換基を有してもよいアリ−ル基を示
す)を有するポリオキサゾリンやポリアルキレンイミン
のN−アシル化物、>NC(O)−結合を有するポリビ
ニルピロリドンとその誘導体、ウレタン結合を有するポ
リウレタン、尿素結合を有するポリマ−、アミド結合を
有するポリマ−等を使用しにることがてきる。而して、
本発明において、上記の水素結合形成基を有する樹脂
は、前述の一般式R′SiR3 で表されるケイ素化合物
と一般式MRn で表される有機金属化合物との混合物に
対し、重量比で1:99〜99:1の割合で、好ましく
は、5〜30の割合で混合させて使用することが可能で
ある。
【0039】更にまた、本発明において、上記の障壁層
としては、上述した各種の樹脂による樹脂膜、バリア性
樹脂膜、無機酸化物の蒸着膜、無機酸化物の蒸着膜を設
けた樹脂フィルム、または、ケイ素化合物の加水分解に
よる重縮合物からなる組成物によるコ−ティング膜の2
種以上からなる複合膜等からなる被膜を使用することが
できる。具体的には、例えば、各種の樹脂による樹脂
膜、バリア性樹脂によるバリア性樹脂膜、無機酸化物の
蒸着膜、または、無機酸化物の蒸着膜を設けた樹脂フィ
ルムの無機酸化物の蒸着膜の上に、ケイ素化合物の加水
分解による重縮合物からなる組成物によるコ−ティング
膜を設けた2種以上からなる被膜を使用することができ
る。なお、本発明においては、無機酸化物の蒸着膜を設
けた樹脂フィルム等は、無機酸化物の蒸着膜と樹脂フィ
ルムとを複合膜とし、2種以上からなる被膜とみなすこ
ともできるものである。
【0040】次にまた、上記の障壁層を設ける方法にお
いて、上記のドライラミネ−ト積層法におけるラミネ−
ト用接着剤層を構成するラミネ−ト用接着剤としては、
例えば、ポリ酢酸ビニル系接着剤、アクリル酸のエチ
ル、ブチル、2−エチルヘキシルエステル等のホモポリ
マ−、あるいは、これらとメタクリル酸メチル、アクリ
ロニトリル、スチレン等との共重合体等からなるポリア
クリル酸エステル系接着剤、シアノアクリレ−ト系接着
剤、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸、メタクリル酸等のモノマ−との共重合体等からな
るエチレン共重合体系接着剤、セルロ−ス系接着剤、ポ
リエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド
系接着剤、尿素樹脂またはメラミン樹脂等からなるアミ
ノ樹脂系接着剤、フェノ−ル樹脂系接着剤、エポキシ系
接着剤、ポリウレタン系接着剤、反応型(メタ)アクリ
ル系接着剤、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレ
ン−ブタジエンゴム等からなるゴム系接着剤、シリコ−
ン系接着剤、アルカリ金属シリケ−ト、低融点ガラス等
からなる無機系接着剤、その他等の接着剤を使用するこ
とがてきる。上記の接着剤の組成系は、水性型、溶液
型、エマルジョン型、分散型等のいずれの組成物形態で
もよく、また、その性状は、フィルム・シ−ト状、粉末
状、固形状等のいずれの形態でもよく、更に、接着機構
については、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧
型等のいずれの形態でもよいものである。而して、上記
の接着剤は、例えば、ロ−ルコ−ト法、グラビアロ−ル
コ−ト法、キスコ−ト法、その他等のコ−ト法、あるい
は、印刷法等によって施すことができ、そのコ−ティン
グ量としては、0.1〜10g/m2 (乾燥状態)位が
望ましい。
【0041】なお、上記のラミネ−ト用接着剤中には、
紫外線劣化等を防止するために、紫外線吸収剤および/
または酸化防止剤を添加することができる。上記の紫外
線吸収剤としては、太陽光中の有害な紫外線を吸収し
て、分子内で無害な熱エネルギ−へと変換し、高分子中
の光劣化開始の活性種が励起されるのを防止するもので
あり、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾ−ル
系、サルチレ−ト系、アクリルニトリル系、金属錯塩
系、ヒンダ−ドアミン系、超微粒子酸化チタン(粒子
径、0.01〜0.06μm)あるいは超微粒子酸化亜
鉛(0.01〜0.04μm)等の無機系等の紫外線吸
収剤の1種ないしそれ以上を使用することができる。ま
た、上記の酸化防止剤としては、前述の高分子の光劣化
あるいは熱劣化等を防止するものであり、例えば、フェ
ノ−ル系、アミン系、硫黄系、燐酸系、その他等の酸化
防止剤を使用することができる。更に、上記の紫外線吸
収剤あるいは酸化防止剤としては、例えば、ポリマ−を
構成する主鎖または側鎖に、上記のベンゾフェノン系等
の紫外線吸収剤あるいは上記のフェノ−ル系等の酸化防
止剤を化学結合させてなるポリマ−型の紫外線吸収剤あ
るいは酸化防止剤等も使用することができる。上記の紫
外線吸収剤および/または酸化防止剤の含有量として
は、その粒子形状、密度等によって異なるが、約0.1
〜10重量%位が好ましい。
【0042】また、上記の障壁層を設ける方法における
溶融押し出し積層法において、より強固な接着強度を得
るために、例えば、アンカ−コ−ト剤等の接着助剤等を
使用し、そのアンカ−コ−ト剤層を介して、積層するこ
とができる。上記のアンカ−コ−ト剤としては、例え
ば、アルキルチタネ−ト等の有機チタン系、イソシアネ
−ト系、ポリエチレンイミン系、ポリプタジエン系、そ
の他等の水性ないし油性の各種のアンカ−コ−ト剤を使
用することができる。上記のアンカ−コ−ト剤は、例え
ば、ロ−ルコ−ト、グラビアロ−ルコ−ト、キスコ−
ト、その他等のコ−ティング法を用いてコ−ティングす
ることができ、そのコ−ティング量としては、0.1〜
5g/m2 (乾燥状態)位が望ましい。
【0043】なお、本発明において、上記の障壁層を設
ける際に、その密接着性を改善するために、更に、例え
ば、予め、プライマ−コ−ト剤層等を任意に形成して、
表面処理層とすることもできる。上記のプライマ−コ−
ト剤としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミ
ド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェ
ノ−ル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニ
ル系樹脂、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポ
リオレフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹
脂、セルロ−ス系樹脂、その他等をビヒクルの主成分と
する樹脂組成物を使用することができる。なお、本発明
においては、例えば、ロ−ルコ−ト、グラビアロ−ルコ
−ト、キスコ−ト、その他等のコ−ティング法を用いて
コ−ティングしてプライマ−コ−ト剤層を形成すること
ができ、而して、そのコ−ティング量としては、0.1
〜5g/m2 (乾燥状態)位が望ましい。
【0044】次に、本発明において、太陽電池モジュ−
ルを構成する表面保護層について説明すると、かかる表
面保護層としては、太陽光の透過性、絶縁性等を有し、
更に、耐候性、耐熱性、耐光性、耐水性、耐風圧性、耐
降雹性、耐薬品性、防湿性、防汚性、その他等の諸特性
を有し、物理的あるいは化学的強度性、強靱性等に優
れ、極めて耐久性に富み、更に、光起電力素子としての
太陽電池素子の保護とういことから、耐スクラッチ性、
衝撃吸収性等に優れていることが必要である。上記の表
面保護層としては、具体的には、例えば、公知のガラス
板等は勿論のこと、更に、例えば、フッ素系樹脂、ポリ
アミド系樹脂(各種のナイロン)、ポリエステル系樹
脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状
ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、(メタ)
アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、アセタ−ル
系樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等の各種の樹脂のフ
ィルムないしシ−トを使用することができる。上記の樹
脂のフィルムないしシ−トとしては、例えば、2軸延伸
した樹脂のフィルムないしシ−トも使用することができ
る。また、上記の樹脂のフィルムないしシ−トにおい
て、その膜厚としては、12〜200μm位、より好ま
しくは、25〜150μm位が望ましい。
【0045】次に、本発明において、太陽電池モジュ−
ルを構成する表面保護層の下に積層する充填剤層につい
て説明すると、かかる充填剤層としては、太陽光が入射
し、これを透過して吸収することから透明性を有するこ
とが必要であり、また、表面保護層との接着性を有する
ことも必要であり、更に、光起電力素子としての太陽電
池素子の表面の平滑性を保持する機能を果たすために熱
可塑性を有すること、更には、光起電力素子としての太
陽電池素子の保護とういことから、耐スクラッチ性、衝
撃吸収性等に優れていることが必要である。具体的に
は、上記の充填剤層としては、例えば、フッ素系樹脂、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エ
チレン−アクリル酸、または、メタクリル酸共重合体、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン
あるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をア
クリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマ−ル酸等の不
飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレンフィン系樹
脂、ポリビニルブチラ−ル樹脂、シリコ−ン系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、その他等の樹
脂の1種ないし2種以上の混合物を使用することができ
る。なお、本発明においては、上記の充填剤層を構成す
る樹脂には、耐熱性、耐光性、耐水性等の耐候性等を向
上させるために、その透明性を損なわない範囲で、例え
ば、架橋剤、熱酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、
光酸化防止剤、その他等の添加剤を任意に添加し、混合
することができるものである。而して、本発明において
は、太陽光の入射側の充填剤としては、耐光性、耐熱
性、耐水性等の耐候性を考慮すると、フッ素系樹脂、エ
チレン−酢酸ビニル系樹脂が望ましい素材である。な
お、上記の充填剤層の厚さとしては、200〜1000
μm位、好ましくは、350〜600μm位が望まし
い。
【0046】次に、本発明において、太陽電池モジュ−
ルを構成する太陽電池素子の下に積層する充填剤層につ
いて説明すると、かかる充填剤層としては、上記の表面
保護層の下に積層する充填剤層と同様に、裏面保護層と
の接着性を有することも必要であり、更に、光起電力素
子としての太陽電池素子の裏面の平滑性を保持する機能
を果たすために熱可塑性を有すること、更には、光起電
力素子としての太陽電池素子の保護とういことから、耐
スクラッチ性、衝撃吸収性等に優れていることが必要で
ある。しかし、上記の太陽電池モジュ−ルを構成する太
陽電池素子の下に積層する充填剤層としては、上記の表
面保護層の下に積層する充填剤層と異なり、必ずも、透
明性を有することを必要としないものである。具体的に
は、上記の充填剤層としては、前述の表面保護層の下に
積層する充填剤層と同様に、例えば、フッ素系樹脂、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチ
レン−アクリル酸、または、メタクリル酸共重合体、ポ
リエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンあ
るいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアク
リル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマ−ル酸等の不飽
和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレンフィン系樹
脂、ポリビニルブチラ−ル樹脂、シリコ−ン系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、その他等の樹
脂の1種ないし2種以上の混合物を使用することができ
る。なお、本発明においては、上記の充填剤層を構成す
る樹脂には、耐熱性、耐光性、耐水性等の耐候性等を向
上させるために、その透明性を損なわない範囲で、例え
ば、架橋剤、熱酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、
光酸化防止剤、その他等の添加剤を任意に添加し、混合
することができるものである。なお、上記の充填剤層の
厚さとしては、200〜1000μm位、より好ましく
は、350〜600μm位が望ましい。
【0047】次に、本発明において、太陽電池モジュ−
ルを構成する裏面保護層について説明すると、かかる裏
面保護層としては、絶縁性の樹脂のフィルムないしシ−
ト、あるいは、金属板ないし箔等を使用することがで
き、更に、耐熱性、耐光性、耐水性等の耐候性を有し、
物理的あるいは化学的強度性、強靱性等に優れ、更に、
光起電力素子としての太陽電池素子の保護とういことか
ら、耐スクラッチ性、衝撃吸収性等に優れていることが
必要である。上記の裏面保護層としては、具体的には、
例えば、ポリアミド系樹脂(各種のナイロン)、ポリエ
ステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系
樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹
脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セル
ロ−ス系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、フッ素系樹
脂、その他等の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使
用することができる。上記の樹脂のフィルムないしシ−
トとしては、例えば、2軸延伸した樹脂のフィルムない
しシ−トも使用することができる。また、上記の樹脂の
フィルムないしシ−トにおいて、その膜厚としては、1
2〜200μm位、より好ましくは、25〜150μm
位が望ましい。
【0048】なお、本発明において、本発明にかかる太
陽電池モジュ−ルを製造する際しては、その強度、耐候
性、耐スクラッチ性、その他等の諸堅牢性を向上させる
ために、その他の素材、例えば、低密度ポリエチレン、
中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ
−樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレ
ン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペ
ンテンポリマ−、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系
樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹
脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ(メ
タ)アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポ
リスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合
体(AS系樹脂)、アクリロニトリル−ブタジェン−ス
チレン共重合体(ABS系樹脂)、ポリエステル系樹
脂、ポリアミド系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリ
ビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセ
タ−ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロ−
ス、その他等の公知の樹脂のフィルムないしシ−トから
任意に選択して使用することができる。本発明におい
て、上記のフィルムないしシ−トは、未延伸、一軸ない
し二軸方向に延伸されたもの等のいずれのものでも使用
することができる。また、その厚さは、任意であるが、
数μmから300μm位の範囲から選択して使用するこ
とができる。更に、本発明においては、フィルムないし
シ−トとしては、押し出し成膜、インフレ−ション成
膜、コ−ティング膜等のいずれの性状の膜でもよい。
【0049】次に、本発明において、本発明にかかる太
陽電池モジュ−ルを製造する方法について説明すると、
かかる製造法としては、公知の方法、例えば、上記の表
面保護層、充填剤層、本発明にかかる光起電力素子とし
ての太陽電池素子、充填剤層、および、裏面保護層を、
その順次に積層し、更に、必要ならば、各層間に、その
他の素材を任意に積層し、次いで、これらを、真空吸引
等により一体化して加熱圧着するラミネ−ション法等の
通常の成形法を利用し、上記の各層を一体成形体として
加熱圧着成形して、太陽電池モジュ−ルを製造すること
ができる。上記において、必要ならば、各層間の接着性
等を高めるために、(メタ)アクリル系樹脂、オレフィ
ン系樹脂、ビニル系樹脂、その他等の樹脂をビヒクルの
主成分とする加熱溶融型接着剤、溶剤型接着剤、光硬化
型接着剤、その他等を使用することができる。上記の接
着剤中には、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を任意に添加
することができるものである。
【0050】また、上記の積層において、各積層対向面
には、密接着性を向上させるために、必要に応じて、例
えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは
窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロ−放電処
理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理、その他等の
前処理を任意に施すことができる。更に、上記の積層に
おいては、各積層対向面に、予め、プライマ−コ−ト剤
層、アンダ−コ−ト剤層、接着剤層、あるいは、アンカ
−コ−ト剤層等を任意に形成して、表面前処理を行うこ
ともできる。上記の前処理のコ−ト剤層としては、例え
ば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノ−ル系樹脂、(メ
タ)アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチ
レンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂
あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロ−ス系樹
脂、その他等をビヒクルの主成分とする樹脂組成物を使
用することができる。また、上記において、コ−ト剤層
の形成法としては、例えば、溶剤型、水性型、あるい
は、エマルジョン型等のコ−ト剤を使用し、ロ−ルコ−
ト法、グラビアロ−ルコ−ト法、キスコ−ト法、その他
等のコ−ト法を用いてコ−トすることができる。
【0051】
【実施例】次に、本発明について実施例を挙げて更に具
体的に本発明を説明する。 実施例1 (1).まず、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルムを使用し、これを巻き取り式真空蒸着装置の送り出
しロ−ルに装着し、次いで、これをコ−ティングドラム
の上に繰り出して、その太陽電池素子面に、下記の条件
で、アルミニウムを蒸着源に用い、酸素ガスを供給しな
がら、エレクトロンビ−ム(EB)加熱方式による反応
真空蒸着法により、膜厚500Åの酸化アルミニウムの
蒸着薄膜からなる障壁層を形成した。 (蒸着条件) 蒸着源:アルミニウム 真空チャンバ−内の真空度:7.5×10-6mbar 蒸着チャンバ−内の真空度:2.1×10-6mbar EB出力:40KW フィルム搬送速度:600m/分 次に、上記で膜厚500Åの酸化アルミニウムの蒸着薄
膜を形成した後、その蒸着直後に、その酸化アルミニウ
ムの蒸着薄膜面に、グロ−放電プラズマ発生装置を使用
し、プラズマ出力、1500W、酸素ガス(O2 ):ア
ルゴンガス(Ar)=19:1からなる混合ガスを使用
し、混合ガス圧6×10-5Torr、処理速度420m
/minで酸素/アルゴン混合ガスによるプラズマ処理
を行ってプラズマ処理面を形成した。 (2).次に、上記で障壁層を形成した太陽電池素子を
使用し、厚さ3mmのガラス板、厚さ400μmのエチ
レン−酢酸ビニル共重合体シ−ト、上記の酸化アルミニ
ウムの蒸着薄膜のプラズマ処理面を有する太陽電池素
子、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体シ
−ト、および、厚さ100μmの環状ポリオレフィン樹
脂フィルムを、上記の太陽電池素子の酸化アルミニウム
の蒸着薄膜のプラズマ処理面を上に向けて順次に積層
し、更に、各層間にアクリル系樹脂の接着剤層を介して
積層し、更に、加熱圧着し、一体化して、本発明にかか
る太陽電池モジュ−ルを製造した。
【0052】実施例2 (1).まず、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルムを使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り
出しロ−ルに装着し、次に、そのフィルムをコ−ティン
グドラムの上に繰り出して、その太陽電池素子面に、下
記の蒸着条件で製膜化して、膜厚1000Åの酸化珪素
の蒸着薄膜からなる障壁層を形成した。 (蒸着条件) 反応ガス混合比:ヘキサメチルジシロキサン:酸素ガ
ス:ヘリウム=1:10:10(単位:slm) 真空チャンバ−内の真空度:5.0×10-6mbar 蒸着チャンバ−内の真空度:6.0×10-2mbar 冷却・電極ドラム供給電力:20kW フィルムの搬送速度:80m/分 蒸着面:コロナ処理面 次に、上記で膜厚1000Åの酸化珪素の蒸着薄膜を形
成した後、その蒸着直後に、その酸化珪素の蒸着薄膜面
に、上記の実施例1と同様にして、プラズマ処理してプ
ラズマ処理面を形成した。 (2).次に、上記で形成した酸化珪素の蒸着薄膜のプ
ラズマ処理面を有する太陽電池素子を使用し、厚さ50
μmのフッ系樹脂シ−ト、厚さ400μmのエチレン−
酢酸ビニル共重合体シ−ト、上記の酸化珪素の蒸着薄膜
のプラズマ処理面を有する太陽電池素子、厚さ400μ
mのエチレン−酢酸ビニル共重合体シ−ト、および、厚
さ100μmの環状ポリオレフィン樹脂フィルムを、上
記の太陽電池素子の酸化珪素の蒸着薄膜のプラズマ処理
面を上に向けて順次に積層し、更に、各層間にアクリル
系樹脂の接着剤層を介して積層し、更に、加熱圧着し、
一体化して、本発明にかかる太陽電池モジュ−ルを製造
した。
【0053】実施例3 (1).まず、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルムを使用し、その太陽電池素子の表面に、ポリウレタ
ン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカップリ
ング剤(8.0重量%)とブロッキング防止剤(1.0
重量%)を添加し、十分に混練してなるプライマ−樹脂
組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト法によ
り、膜厚0.5g/m2 (乾燥状態)になるようにコ−
ティングしてプライマ−層を形成した。更に、上記で形
成したプライマ−層の面に、紫外線吸収剤として、ベン
ゾフェノン系紫外線吸収剤(2.0重量%)を含有する
2液硬化型のウレタン系ラミネ−ト用接着剤を使用し、
これを、上記と同様に、グラビアロ−ルコ−ト法によ
り、膜厚5.0g/m2 (乾燥状態)になるようにコ−
ティングしてラミネ−ト用接着剤層を形成した。次に、
上記で形成したラミネ−ト用接着剤層面に、厚さ12μ
mの2軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを対
向させて重ね合わせ、しかる後、、その両者をドライラ
ミネ−ト積層して障壁層を形成した。 (2).次に、上記で障壁層を形成した太陽電池素子を
使用し、厚さ50μmの環状ポリオレフィン系樹脂シ−
ト、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体シ
−ト、上記の2軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィ
ルムからなる障壁層を有する太陽電池素子、厚さ400
μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体シ−ト、および、
厚さ50μmのフッ素系樹脂シ−トを、上記の太陽電池
素子の障壁層面を上に向けて順次に積層し、更に、各層
間にアクリル系樹脂の接着剤層を介して積層し、更に、
加熱圧着し、一体化して、本発明にかかる太陽電池モジ
ュ−ルを製造した。
【0054】実施例4 障壁層を構成する素材として、片面にポリ塩化ビニリデ
ン系樹脂組成物によるコ−ティング膜を有する2軸延伸
ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用し、以下、
上記の実施例3と全く同様に行って、上記のポリ塩化ビ
ニリデン系樹脂組成物によるコ−ティング膜を有する2
軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを、アモル
ファスシリコンからなる太陽電池素子を並列に配置した
厚さ50μmのポリアラミドフィルムの太陽電池素子の
表面にドライラミネ−ト積層して障壁層を形成し、更
に、上記で障壁層を形成した太陽電池素子を使用し、上
記の実施例3と全く同様に行って、同様な本発明にかか
る太陽電池モジュ−ルを製造した。
【0055】実施例5 (1).まず、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルムを使用し、その太陽電池素子の表面に、下記の金属
アルコキシド化合物を含むゾルゲル組成物を使用し、こ
れをグラビアロ−ルコ−ト法を用いてコ−ティングし、
次いで、120℃で1時間乾燥し、コ−ティング量2.
0g/m2 (乾燥状態)からなるコ−ティング膜を形成
して、障壁層を製造した。 (金属アルコキシド化合物を含むゾルゲル組成物)45
モル%のメタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
および30モル%のメチルトリメトキシシランの混合物
に、室温で25モル%のアルミニウムsec−ブチラ−
トを攪拌しながら、ゆっくりと滴下した。滴下後、混合
物を更に5分間攪拌し、その後15℃に冷却した。完全
に加水分解するのに必要な水量の15分の1を、攪拌し
ながら徐徐に滴下した。更に5分間攪拌した後、8℃に
冷却した。次に、完全に加水分解するのに必要な水量の
16分の2を、攪拌しながら徐徐に滴下した。更に15
分間攪拌した。最後に、加水分解を完了させ、塗布用の
ゾルゲル組成物を調製した。 (2).次に、上記で障壁層を形成した太陽電池素子を
使用し、厚さ3mmのガラス板、厚さ400μmのエチ
レン−酢酸ビニル共重合体シ−ト、上記のコ−ティング
膜を有する太陽電池素子、厚さ400μmのエチレン−
酢酸ビニル共重合体シ−ト、および、厚さ50μmの2
軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを、上記の
太陽電池素子のアルミニウムの蒸着薄膜の面を上に向け
て順次に積層し、更に、各層間にアクリル系樹脂の接着
剤層を介して積層し、更に、加熱圧着し、一体化して、
本発明にかかる太陽電池モジュ−ルを製造した。
【0056】実施例6 (1).まず、厚さ50μmのエチレンとテトラフロロ
エチレンとのコポリマ−からなるフッ素系樹脂フィルム
(ETFE)を使用し、これを巻き取り式真空蒸着装置
の送り出しロ−ルに装着し、次いで、これをコ−ティン
グドラムの上に繰り出して、そのコロナ処理面に、下記
の条件で、アルミニウムを蒸着源に用い、酸素ガスを供
給しながら、エレクトロンビ−ム(EB)加熱方式によ
る反応真空蒸着法により、膜厚500Åの酸化アルミニ
ウムの蒸着薄膜を形成した。を製造した。 (蒸着条件) 蒸着源:アルミニウム 真空チャンバ−内の真空度:7.5×10-6mbar 蒸着チャンバ−内の真空度:2.1×10-6mbar EB出力:40KW フィルム搬送速度:600m/分 次に、上記で膜厚500Åの酸化アルミニウムの蒸着薄
膜を形成した後、その蒸着直後に、その酸化アルミニウ
ムの蒸着薄膜面に、グロ−放電プラズマ発生装置を使用
し、プラズマ出力、1500W、酸素ガス(O2 ):ア
ルゴンガス(Ar)=19:1からなる混合ガスを使用
し、混合ガス圧6×10-5Torr、処理速度420m
/minで酸素/アルゴン混合ガスによるプラズマ処理
を行ってプラズマ処理面を形成した。 (2).他方、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルムの表面(太陽電池素子面)に、2液硬化型のポリウ
レタン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカッ
プリング剤(8.0重量%)とブロッキング防止剤
(1.0重量%)を添加し、十分に混練してなるプライ
マ−樹脂組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト
法により、膜厚0.5g/m2 (乾燥状態)になるよう
にコ−ティングしてプライマ−層を形成した。更に、上
記で形成したプライマ−層の面に、紫外線吸収剤とし
て、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(2.0重量%)を
含有する2液硬化型のウレタン系ラミネ−ト用接着剤を
使用し、これを、上記と同様に、グラビアロ−ルコ−ト
法により、膜厚5.0g/m2 (乾燥状態)になるよう
にコ−ティングしてラミネ−ト用接着剤層を形成した。
次に、上記で形成したラミネ−ト用接着剤層面に、上記
で製造した膜厚500Åの酸化アルミニウムの蒸着薄膜
を有するフッ素系樹脂フィルムのプラズマ処理面を対向
させて重ね合わせ、しかる後、、その両者をドライラミ
ネ−ト積層して障壁層を形成した。 (3).次に、上記で障壁層を形成した太陽電池素子を
使用し、厚さ3mmのガラス板、厚さ400μmのエチ
レン−酢酸ビニル共重合体シ−ト、上記の酸化アルミニ
ウムの蒸着薄膜を有するフッ素系樹脂フィルムからなる
障壁層を設けた太陽電池素子、厚さ400μmのエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体シ−ト、および、厚さ100μ
mの環状ポリオレフィン樹脂フィルムを、上記の太陽電
池素子の障壁層面を上に向けて順次に積層し、更に、各
層間にアクリル系樹脂の接着剤層を介して積層し、更
に、加熱圧着し、一体化して、本発明にかかる太陽電池
モジュ−ルを製造した。
【0057】実施例7 (1).まず、厚さ50μmのエチレンとテトラフロロ
エチレンとのコポリマ−からなるフッ素系樹脂フィルム
(ETFE)を使用し、これをプラズマ化学気相成長装
置の送り出しロ−ルに装着し、次に、そのフッ素系樹脂
フィルムをコ−ティングドラムの上に繰り出して、その
コロナ処理面に、下記の蒸着条件で製膜化して、膜厚1
000Åの酸化珪素の蒸着薄膜を形成して障壁層を製造
した。 (蒸着条件) 反応ガス混合比:ヘキサメチルジシロキサン:酸素ガ
ス:ヘリウム=1:10:10(単位:slm) 真空チャンバ−内の真空度:5.0×10-6mbar 蒸着チャンバ−内の真空度:6.0×10-2mbar 冷却・電極ドラム供給電力:20kW フィルムの搬送速度:80m/分 蒸着面:コロナ処理面 次に、上記で膜厚1000Åの酸化珪素の蒸着薄膜を形
成した後、その蒸着直後に、その酸化珪素の蒸着薄膜面
に、上記の実施例1と同様にして、プラズマ処理してプ
ラズマ処理面を形成した。 (2).他方、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルムの表面(太陽電池素子面)に、2液硬化型のポリウ
レタン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカッ
プリング剤(8.0重量%)とブロッキング防止剤
(1.0重量%)を添加し、十分に混練してなるプライ
マ−樹脂組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト
法により、膜厚0.5g/m2 (乾燥状態)になるよう
にコ−ティングしてプライマ−層を形成した。更に、上
記で形成したプライマ−層の面に、2液硬化型のウレタ
ン系アンカ−コ−ト剤を使用し、これを、上記と同様
に、グラビアロ−ルコ−ト法により、膜厚0.1g/m
2 (乾燥状態)になるようにコ−ティングしてアンカ−
コ−ト剤層を形成した。次に、上記で形成したアンカ−
コ−ト剤層面に、低密度ポリエチレンを使用し、これを
厚さ30μmに溶融押し出ししながら、上記で形成した
膜厚1000Åの酸化珪素の蒸着薄膜を有するフッ素系
樹脂フィルムからなる障壁層を押し出しラミネ−ト積層
した。 (3).次に、上記で形成した酸化珪素の蒸着薄膜を有
するフッ素系樹脂フィルムからなる障壁層を有する太陽
電池素子を使用し、厚さ50μmのフッ系樹脂シ−ト、
厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体シ−
ト、上記の酸化珪素の蒸着薄膜を有するフッ素系樹脂フ
ィルムからなる障壁層を有する太陽電池素子、厚さ40
0μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体シ−ト、およ
び、厚さ100μmの環状ポリオレフィン樹脂フィルム
を、上記の太陽電池素子面を上に向けて順次に積層し、
更に、各層間にアクリル系樹脂の接着剤層を介して積層
し、更に、加熱圧着し、一体化して、本発明にかかる太
陽電池モジュ−ルを製造した。
【0058】実施例8 (1).厚さ50μmの環状ポリオレフィン樹脂フィル
ムを使用し、これをプラズマ化学蒸着装置の送り出しロ
−ルに装着し、下記の条件で膜厚200Åの酸化珪素の
蒸着薄膜をそのコロナ処理面に形成した。 (蒸着条件) 反応ガス混合比:ヘキサメチルジシロキサン:酸素ガ
ス:ヘリウム=1:10:10(単位:slm) 真空チャンバ−内の真空度:5.5×10-6mbar 蒸着チャンバ−内の真空度:6.5×10-2mbar 冷却・電極ドラム供給電力:18kW フィルムの搬送速度:80m/分 蒸着面:コロナ処理面 次に、上記で膜厚200Åの酸化珪素の蒸着膜を形成し
た環状ポリオレフィン樹脂フィルムについて、その蒸着
直後に、その酸化珪素の蒸着膜面に、上記の実施例1と
全く同様にして、プラズマ処理してプラズマ処理面を形
成した。 (2).次に、45モル%のメタクリルオキシプロピル
トリメトキシシランおよび30モル%のメチルトリメト
キシシランの混合物に、室温で25モル%のアルミニウ
ムsec−ブチラ−トを攪拌しながら、ゆっくりと滴下
した。滴下後、混合物を更に5分間攪拌し、その後15
℃に冷却した。完全に加水分解擦るのに必要な水量の1
5分の1を、攪拌しながら徐徐に滴下した。更に5分間
攪拌した後、8℃に冷却した。次に、完全に加水分解す
るのに必要な水量の16分の2を、攪拌しながら徐徐に
滴下した。更に15分間攪拌した。最後に、加水分解を
完了させ、塗布用の組成物を調製した。次に、上記で調
製した塗布用の組成物を使用し、これを、上記の(1)
で製造した酸化珪素の蒸着膜のプラズマ処理面に、グラ
ビアロ−ルコ−ト法を用いてコ−ティングし、次いで、
120℃で1時間乾燥し、コ−ティング量2.0g/m
2 (乾燥状態)からなるコ−ティング膜を形成して、障
壁層を製造した。 (3).他方、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルムの表面(太陽電池素子面)に、2液硬化型のポリウ
レタン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカッ
プリング剤(8.0重量%)とブロッキング防止剤
(1.0重量%)を添加し、十分に混練してなるプライ
マ−樹脂組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト
法により、膜厚0.5g/m2 (乾燥状態)になるよう
にコ−ティングしてプライマ−層を形成した。更に、上
記で形成したプライマ−層の面に、2液硬化型のウレタ
ン系アンカ−コ−ト剤を使用し、これを、上記と同様
に、グラビアロ−ルコ−ト法により、膜厚0.1g/m
2 (乾燥状態)になるようにコ−ティングしてアンカ−
コ−ト剤層を形成した。次に、上記で形成したアンカ−
コ−ト剤層面に、低密度ポリエチレンを使用し、これを
厚さ30μmに溶融押し出ししながら、上記で形成した
膜厚200Åの酸化珪素の蒸着薄膜とコ−ティング膜と
を有する環状ポリオレフィン樹脂フィルムからなる障壁
層を押し出しラミネ−ト積層した。 (4).次に、上記で形成した酸化珪素の蒸着薄膜とコ
−ティング膜とを有する環状ポリオレフィン樹脂フィル
ムからなる障壁層を有する太陽電池素子を使用し、厚さ
3mmのガラス板、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体シ−ト、上記の酸化珪素の蒸着薄膜を有す
る環状ポリオレフィン樹脂フィルムからなる障壁層を有
する太陽電池素子、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体シ−ト、および、厚さ100μmの環状ポ
リオレフィン樹脂フィルムを、上記の太陽電池素子面を
上に向けて順次に積層し、更に、各層間にアクリル系樹
脂の接着剤層を介して積層し、更に、加熱圧着し、一体
化して、本発明にかかる太陽電池モジュ−ルを製造し
た。
【0059】実施例9 (1).厚さ50μmの環状ポリオレフィン樹脂フィル
ムを使用し、これを巻き取り式真空蒸着装置の送り出し
ロ−ルに装着し、次いで、これをコ−ティングドラムの
上に繰り出して、下記の条件で、アルミニウムを蒸着源
に用い、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビ−ム
(EB)加熱方式による反応真空蒸着法により、上記の
環状ポリオレフィン樹脂フィルムの片面に、膜厚220
Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した。 (蒸着条件) 蒸着源:アルミニウム 真空チャンバ−内の真空度:7.5×10-6mbar 蒸着チャンバ−内の真空度:2.1×10-6mbar EB出力:25kW フィルム搬送速度:480m/分 次に、上記で膜厚220Åの酸化アルミニウムの蒸着膜
を形成した環状ポリオレフィン樹脂フィルムについて、
その蒸着直後に、その酸化アルミニウムの蒸着膜面に、
グロ−放電プラズマ発生装置を使用し、プラズマ出力、
1500W、酸素ガス(O2 ):アルゴンガス(Ar)
=19:1からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧6×
10-5Torr、処理速度420m/minで酸素/ア
ルゴン混合ガスによるプラズマ処理を行ってプラズマ処
理面を形成した。 (2).次に、エチルシリケ−ト25g、エタノ−ル2
5g、2N塩酸1.86g及び水1.51gを混合し、
80℃で1〜2時間攪拌した。この時、上記の混合物の
エチルシリケ−トと水のモル比は、1:1.51であっ
た。次いで、エポキシシラン(東レダウコ−ニング株式
会社製、商品名、SH6040)2.5gを加えて攪拌
した。これにポリビニルアルコ−ル(クラレ株式会社
製、重合度 2000)を10%含む水溶液1.7gを
加え、更に、1〜2時間攪拌し、次に、透明となった時
点で、N.N−ジメチルベンジルアミン32重量%エタ
ノ−ル溶液0.1gを加えて、塗布用の組成物を調製し
た。次に、上記で調製した塗布用の組成物を使用し、こ
れを、上記の(1)で製造した酸化アルミニウムの蒸着
膜のプラズマ処理面に、グラビアロ−ルコ−ト法を用い
てコ−ティングし、次いで、120℃で1時間乾燥し、
コ−ティング量2.0g/m2 (乾燥状態)からなるコ
−ティング膜を形成して、障壁層を製造した。 (3).他方、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルムの表面(太陽電池素子面)に、2液硬化型のポリウ
レタン系樹脂の初期縮合物に、エポキシ系のシランカッ
プリング剤(8.0重量%)とブロッキング防止剤
(1.0重量%)を添加し、十分に混練してなるプライ
マ−樹脂組成物を使用し、これをグラビアロ−ルコ−ト
法により、膜厚0.5g/m2 (乾燥状態)になるよう
にコ−ティングしてプライマ−層を形成した。更に、上
記で形成したプライマ−層の面に、紫外線吸収剤とし
て、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(2.0重量%)を
含有する2液硬化型のウレタン系ラミネ−ト用接着剤を
使用し、これを、上記と同様に、グラビアロ−ルコ−ト
法により、膜厚5.0g/m2 (乾燥状態)になるよう
にコ−ティングしてラミネ−ト用接着剤層を形成した。
次に、上記で形成したラミネ−ト用接着剤層面に、上記
で製造した膜厚220Åの酸化アルミニウムの蒸着薄膜
とコ−ティング膜とを有する環状ポリオレフィン樹脂フ
ィルムからなる障壁層のプラズマ処理面を対向させて重
ね合わせ、しかる後、、その両者をドライラミネ−ト積
層して障壁層を形成した。 (4).次に、上記で障壁層を形成した太陽電池素子を
使用し、厚さ3mmのガラス板、厚さ400μmのエチ
レン−酢酸ビニル共重合体シ−ト、上記の酸化アルミニ
ウムの蒸着薄膜とコ−ティング膜とを有する環状ポリオ
レフィン樹脂フィルムからなる障壁層を設けた太陽電池
素子、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体
シ−ト、および、厚さ100μmの環状ポリオレフィン
樹脂フィルムを、上記の太陽電池素子の障壁層面を上に
向けて順次に積層し、更に、各層間にアクリル系樹脂の
接着剤層を介して積層し、更に、加熱圧着し、一体化し
て、本発明にかかる太陽電池モジュ−ルを製造した。
【0060】比較例1 厚さ3mmのガラス板、厚さ400μmのエチレン−酢
酸ビニル共重合体シ−ト、アモルファスシリコンからな
る太陽電池素子を並列に配置した厚さ50μmのポリア
ラミドフィルム、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体シ−ト、および、厚さ50μmの2軸延伸ポ
リエチレンテレフタレ−トフィルムを、その太陽電池素
子面を上に向けて、アクリル系樹脂の接着剤層を介して
積層して、太陽電池モジュ−ルを製造した。
【0061】比較例2 厚さ3mmのガラス板、厚さ400μmのエチレン−酢
酸ビニル共重合体シ−ト、アモルファスシリコンからな
る太陽電池素子を並列に配置した厚さ50μmのポリア
ラミドフィルム、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体シ−ト、および、厚さ50μmのポリフッ化
ビニル樹脂シ−トを対向させて、かつ、その太陽電池素
子面を上に向けて、アクリル系樹脂の接着剤層を介して
積層して、太陽電池モジュ−ルを製造した。
【0062】
8 比較例3
.厚さ50μmのポリフッ化ビニル
樹脂シ−ト、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニル共
重合体シ−ト、アモルファスシリコンからなる太陽電池
素子を並列に配置した厚さ50μmのポリアラミドフィ
ルム、厚さ400μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体
シ−ト、および、厚さ100μmのポリジシクロペンタ
ジエン樹脂シ−トを対向させて、かつ、その太陽電池素
子面を上に向けて、アクリル系樹脂の接着剤層を介して
積層して、太陽電池モジュ−ルを製造した。
【0063】実験例 上記の実施例1〜9で製造した太陽電池モジュ−ルと比
較例1〜3で製造した太陽電池モジュ−ルについて、下
記の評価試験を行った。 (1).全光線透過率の測定 これは、実施例1〜9にかかる障壁層についてカラ−コ
ンピュ−タ−により全光線透過率(%)を測定した。な
お、太陽電池素子の表面に、直接障壁層を設ける場合に
は、基材フィルムとして、厚さ50μmの2軸延伸ポリ
エチレンテレフタレ−トフィルムを使用し、これに障壁
層を設けて、測定した。 (2).太陽電池モジュ−ル評価試験 これは、JIS規格C8917−1989に基づいて、
太陽電池モジュ−ルの環境試験を行い、試験前後の光起
電力の出力を測定して、比較評価した。 (3).水蒸気バリア性と酸素バリア性の測定 上記の水蒸気バリア性は、実施例1〜9で製造した本発
明にかかる太陽電池モジュ−ルと比較例1〜3にかかる
太陽電池モジュ−ルにかかる障壁層について、温度40
℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCO
N)社製の測定機〔機種名、パ−マトラン(PERMA
TRAN)〕にて測定し、更に、上記の酸素バリア性
は、上記と同様の対象物について、温度23℃、湿度9
0%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の
測定機〔機種名、オクストラン(OXTRAN)〕にて
測定した。なお、太陽電池素子の表面に、直接障壁層を
設ける場合には、基材フィルムとして、厚さ50μmの
2軸延伸ポリエチレンテレフタレ−トフィルムを使用
し、これに障壁層を設けて、測定した。上記の測定結果
について下記の表1に示す。
【0064】 上記の表1において、水蒸気透過度の単位は、〔g/m
2 /day・40℃・100%RH〕であり、また、酸
素透過度の単位は、〔cc/m2 /day・23℃・9
0%RH〕である。
【0065】上記の表1に示す測定結果より明らかなよ
うに、実施例1〜9のものは、水蒸気バリア性、酸素バ
リア性に優れており、更に、障壁層を設けていることか
ら、その出力低下率も低いものであった。これに対し、
比較例1〜3のものは、障壁層を設けていないことか
ら、水蒸気バリア性、酸素バリア性に劣り、そのため、
その出力低下率が、高いという問題点があった。
【0066】
【発明の効果】以上の説明で明らかなよう、本発明は、
太陽電池素子の表面に、少なくとも、水蒸気、酸素ガ
ス、充填剤層を構成する充填剤の劣化ないし分解物、あ
るいは、充填剤層から溶出する添加剤等の1種以上の透
過を阻止する障壁層を設けて保護層付太陽電池素子を製
造し、次いで、該保護層付太陽電池素子を使用し、表面
保護層、充填剤層、保護層付太陽電池素子、充填剤層、
および、裏面保護層の順に積層し、それらを真空吸引し
て加熱圧着するラミネ−ション法等を利用して太陽電池
モジュ−ルを製造して、耐候性、耐熱性、耐水性、耐湿
性、耐風圧性、耐降雹性、その他等の諸特性に優れ、極
めて耐久性に富み、その長期的な性能劣化を最小限に抑
え、極めて安定性に優れ、長期間の使用に対し極めて優
れた信頼性を有し、特に、水分、酸素等の侵入を防止す
る防湿性を著しく向上させ、かつ、その製造工程を簡略
化し、より低コストで安全な太陽電池素子およびそれを
使用した太陽電池モジュ−ルを製造し得ることができる
というものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる保護付太陽電池素子についてそ
の一例の層構成の概略を示す概略的断面図である。
【図2】本発明にかかる太陽電池モジュ−ルについてそ
の一例の層構成の概略を示す概略的断面図である。
【図3】物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を形
成する方法についてその概要を示す巻き取り式真空蒸着
装置の概略的構成図である。
【図4】化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜を形
成する方法についてその概要を示す低温プラズマ化学気
相成長装置の概略的構成図である。
【符号の説明】 A 保護層付太陽電池素子 B 太陽電池モジュ−ル 1 太陽電池素子 P 太陽電池素子の表面 2 障壁層 3 表面保護層 4 充填剤層 5 裏面保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴浦 泰樹 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 5F051 AA02 BA14 BA15 BA18 EA01 EA18 GA04 GA05 JA02 JA05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池素子の表面に、少なくとも、水
    蒸気、酸素ガス、分解物、または、添加剤の1種以上の
    透過を阻止する障壁層を設けたことを特徴とする保護層
    付太陽電池素子。
  2. 【請求項2】 太陽電池素子が、結晶シリコン太陽電池
    素子またはアモルファスシリコン太陽電池素子からなる
    ことを特徴とする上記の請求項1に記載する保護層付太
    陽電池モジュ−ル。
  3. 【請求項3】 障壁層が、樹脂膜、バリア性樹脂膜、無
    機酸化物の蒸着膜、無機酸化物の蒸着膜を設けた樹脂フ
    ィルム、ケイ素化合物の加水分解による重縮合物からな
    る組成物によるコ−ティング膜、または、それらの2種
    以上からなる複合膜からなることを特徴とする上記の請
    求項1〜2に記載する保護層付太陽電池素子。
  4. 【請求項4】 表面保護層、充填剤層、太陽電池素子の
    表面に、少なくとも、水蒸気、酸素ガス、分解物、また
    は、添加剤の1種以上の透過を阻止する障壁層を設けた
    構成からなる保護層付太陽電池素子、充填剤層、およ
    び、裏面保護層を順次に積層したことを特徴とする太陽
    電池モジュ−ル。
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JP2007027282A (ja) * 2005-07-13 2007-02-01 Fuji Electric Holdings Co Ltd 薄膜太陽電池モジュール製造方法および製造装置

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