JP2002235048A - 接着性シート、太陽電池充填材用シート及びそれを用いた太陽電池 - Google Patents
接着性シート、太陽電池充填材用シート及びそれを用いた太陽電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐久性に優れ、架橋しなくても接着力を有
し、特に太陽電池用充填材として有用な接着性シートの
提供。 【解決手段】 少なくとも０.０１質量％以上のアルコ
キシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃以
上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性
率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂からな
る接着性シートおよび太陽電池充填用シート。
し、特に太陽電池用充填材として有用な接着性シートの
提供。 【解決手段】 少なくとも０.０１質量％以上のアルコ
キシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃以
上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性
率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂からな
る接着性シートおよび太陽電池充填用シート。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性に優れた接
着性シートに関し、特に太陽電池モジュールにおけるセ
ルの固定や裏面シートとの接合に使われる太陽電池用充
填材に適した接着性シート及びそれを用いた太陽電池に
関する。
着性シートに関し、特に太陽電池モジュールにおけるセ
ルの固定や裏面シートとの接合に使われる太陽電池用充
填材に適した接着性シート及びそれを用いた太陽電池に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年太陽電池が電力供給源として普及し
てきた。それに伴い設置環境の多様性や長期耐久性が求
められるようになり、太陽電池に用いられる各種部材に
ついて厳しい環境下で長期にわたって信頼性のあるもの
が求められている。
てきた。それに伴い設置環境の多様性や長期耐久性が求
められるようになり、太陽電池に用いられる各種部材に
ついて厳しい環境下で長期にわたって信頼性のあるもの
が求められている。
【０００３】太陽電池用充填材は、かかる部材の一つ
で、接着剤としての機能と、外部からの衝撃から光起電
力素子（セル）を保護する機能を奏することが要求さ
れ、従来からEVA（エチレン−酢酸ビニル共重合体）
系、PVB（ポリビニルブチラール）系、シリコーン系な
どの樹脂が提案されている。
で、接着剤としての機能と、外部からの衝撃から光起電
力素子（セル）を保護する機能を奏することが要求さ
れ、従来からEVA（エチレン−酢酸ビニル共重合体）
系、PVB（ポリビニルブチラール）系、シリコーン系な
どの樹脂が提案されている。
【０００４】従来、実用的な充填材としては、価格、加
工性、耐湿性等の観点より、EVA系の樹脂が最も多く用
いられている。しかしながら、EVA系のものは、基本的
に長期にわたって使用された場合、黄変、亀裂入り、発
泡などの劣化・変質が起こり、これがセルの腐食などに
よる発電量の低下を招く一因と考えられていた。また、
同様の劣化・変質現象は、環境条件が少し厳しくなった
り、新たに付加されたりすると、容易に発生し、そのた
め用途が限定されていた。これらはEVA系樹脂が、この
ような劣化・変質を引き起こすのは、その組成上の問題
として、加水分解性の高いエステル構造や熱架橋のため
に添加される有機過酸化物や多官能ビニル化合物などの
架橋剤、架橋剤残渣・反応生成物、EVA架橋点の高級炭
素や反応末端などの活性点が、予め添加されている紫外
線吸収剤、酸化防止剤などによる抑制効果に打ち勝って
徐々にかかる劣化・変質を引き起こすものと推定され
る。
工性、耐湿性等の観点より、EVA系の樹脂が最も多く用
いられている。しかしながら、EVA系のものは、基本的
に長期にわたって使用された場合、黄変、亀裂入り、発
泡などの劣化・変質が起こり、これがセルの腐食などに
よる発電量の低下を招く一因と考えられていた。また、
同様の劣化・変質現象は、環境条件が少し厳しくなった
り、新たに付加されたりすると、容易に発生し、そのた
め用途が限定されていた。これらはEVA系樹脂が、この
ような劣化・変質を引き起こすのは、その組成上の問題
として、加水分解性の高いエステル構造や熱架橋のため
に添加される有機過酸化物や多官能ビニル化合物などの
架橋剤、架橋剤残渣・反応生成物、EVA架橋点の高級炭
素や反応末端などの活性点が、予め添加されている紫外
線吸収剤、酸化防止剤などによる抑制効果に打ち勝って
徐々にかかる劣化・変質を引き起こすものと推定され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本特許は、EVA系樹脂
と同等の優れた性能を持ち、しかも、その劣化・変質問
題を解決するエチレン系樹脂からなる接着性シート、な
らびに太陽電池充填材用シートを提供することを目的と
する。
と同等の優れた性能を持ち、しかも、その劣化・変質問
題を解決するエチレン系樹脂からなる接着性シート、な
らびに太陽電池充填材用シートを提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、以
下の発明を提供するものである。
下の発明を提供するものである。
【０００７】 少なくとも０.０１質量％以上のアル
コキシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃
以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾
性率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂から
なることを特徴とする接着性シート。
コキシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃
以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾
性率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂から
なることを特徴とする接着性シート。
【０００８】 少なくとも０.０１質量％以上のアル
コキシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃
以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾
性率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂層
が、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Pa以上のポ
リエチレン若しくはエチレン−αオレフィン共重合体を
主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に積層
されたシートからなることを特徴とする接着性シート。
コキシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃
以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾
性率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂層
が、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Pa以上のポ
リエチレン若しくはエチレン−αオレフィン共重合体を
主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に積層
されたシートからなることを特徴とする接着性シート。
【０００９】 又はに記載の前記変性エチレン系
樹脂がポリエチレン、エチレン―αオレフィン共重合
体、エチレン―酢酸ビニル共重合体又はエチレン―アク
リル酸エステル共重合体のいずれかにアルコキシシラン
がグラフトされている変性エチレン系樹脂、若しくはそ
れらの２種類以上の混合物、若しくはこれらと、前記変
性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物から
なることを特徴とする接着性シート。
樹脂がポリエチレン、エチレン―αオレフィン共重合
体、エチレン―酢酸ビニル共重合体又はエチレン―アク
リル酸エステル共重合体のいずれかにアルコキシシラン
がグラフトされている変性エチレン系樹脂、若しくはそ
れらの２種類以上の混合物、若しくはこれらと、前記変
性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物から
なることを特徴とする接着性シート。
【００１０】 少なくとも０.０１質量％以上のアル
コキシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃
以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾
性率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂から
なることを特徴とする太陽電池充填材用シート。
コキシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃
以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾
性率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂から
なることを特徴とする太陽電池充填材用シート。
【００１１】 少なくとも０.０１質量％以上のアル
コキシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃
以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾
性率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂層
が、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Pa以上のポ
リエチレン若しくはエチレン−αオレフィン共重合体を
主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に積層
されたシートからなることを特徴とする太陽電池充填材
用シート。
コキシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃
以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾
性率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂層
が、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Pa以上のポ
リエチレン若しくはエチレン−αオレフィン共重合体を
主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に積層
されたシートからなることを特徴とする太陽電池充填材
用シート。
【００１２】 又はに記載の前記変性エチレン系
樹脂がポリエチレン、エチレン―αオレフィン共重合
体、エチレン―酢酸ビニル共重合体又はエチレン―アク
リル酸エステル共重合体のいずれかにアルコキシシラン
がグラフトされている変性エチレン系樹脂、若しくはそ
れらの２種類以上の混合物、若しくはこれらと、前記変
性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物から
なることを特徴とする太陽電池充填材用シート。
樹脂がポリエチレン、エチレン―αオレフィン共重合
体、エチレン―酢酸ビニル共重合体又はエチレン―アク
リル酸エステル共重合体のいずれかにアルコキシシラン
がグラフトされている変性エチレン系樹脂、若しくはそ
れらの２種類以上の混合物、若しくはこれらと、前記変
性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物から
なることを特徴とする太陽電池充填材用シート。
【００１３】 〜の何れかに記載の太陽電池充填
用シートが、太陽電池セルの少なくとも非受光面に積層
・接着されてモジュール化されてなることを特徴とする
太陽電池。ここで非受光面とは、太陽電池セルの受光面
とは反対側の面のことを言う。
用シートが、太陽電池セルの少なくとも非受光面に積層
・接着されてモジュール化されてなることを特徴とする
太陽電池。ここで非受光面とは、太陽電池セルの受光面
とは反対側の面のことを言う。
【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】本発明で使用するアルコキシシランを共重
合成分として含有する変性エチレン系樹脂としてはポリ
エチレン、エチレン―αオレフィン共重合体、エチレン
―酢酸ビニル共重合体、エチレン―アクリル酸エステル
共重合体などのエチレン系樹脂に対し、アルコキシシラ
ンをグラフトしたもの、あるいは前記エチレン系樹脂を
重合する課程において、アルコキシシランを共重合させ
たものが挙げられる。そして、好ましくはポリエチレ
ン、エチレン―αオレフィン共重合体、エチレン―酢酸
ビニル共重合体、エチレン―アクリル酸エステル共重合
体のいずれか、若しくはそれらの２種類以上の混合物、
若しくはこれらと、これらアルコキシシランがグラフト
された変性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂との混
合物である。
合成分として含有する変性エチレン系樹脂としてはポリ
エチレン、エチレン―αオレフィン共重合体、エチレン
―酢酸ビニル共重合体、エチレン―アクリル酸エステル
共重合体などのエチレン系樹脂に対し、アルコキシシラ
ンをグラフトしたもの、あるいは前記エチレン系樹脂を
重合する課程において、アルコキシシランを共重合させ
たものが挙げられる。そして、好ましくはポリエチレ
ン、エチレン―αオレフィン共重合体、エチレン―酢酸
ビニル共重合体、エチレン―アクリル酸エステル共重合
体のいずれか、若しくはそれらの２種類以上の混合物、
若しくはこれらと、これらアルコキシシランがグラフト
された変性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂との混
合物である。
【００１６】本発明においては、このような共重合成分
のベースとなるエチレン系樹脂として、ポリエチレンや
エチレン―αオレフィン共重合体を使用することによ
り、従来のEVA系樹脂における組成上の問題の一つであ
る加水分解性の寄与を実質的に皆無にでき、耐久性にお
いて好適な結果を与えることができる。また、エチレン
―アクリル酸エステル共重合体を使用した場合は、加水
分解性を低レベルとすることができ、同様に耐久性を大
幅に向上させることができる。一方、エチレン―酢酸ビ
ニル共重合体の場合は、従来のEVA系樹脂において架橋
のために添加される架橋剤や架橋点に起因する劣化を抑
えることができるので、耐久性においてかなりの改良効
果を奏することができる。
のベースとなるエチレン系樹脂として、ポリエチレンや
エチレン―αオレフィン共重合体を使用することによ
り、従来のEVA系樹脂における組成上の問題の一つであ
る加水分解性の寄与を実質的に皆無にでき、耐久性にお
いて好適な結果を与えることができる。また、エチレン
―アクリル酸エステル共重合体を使用した場合は、加水
分解性を低レベルとすることができ、同様に耐久性を大
幅に向上させることができる。一方、エチレン―酢酸ビ
ニル共重合体の場合は、従来のEVA系樹脂において架橋
のために添加される架橋剤や架橋点に起因する劣化を抑
えることができるので、耐久性においてかなりの改良効
果を奏することができる。
【００１７】なお、本発明において、この変性エチレン
系樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、光安定
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、加工助剤、結晶核剤な
ど各種添加剤を加えることができる。特に、この変性エ
チレン系樹脂がエチレン―酢酸ビニル共重合体を実質的
に含まない場合は、加水分解性の高いエステル構造を含
まないため、その寄与による劣化の程度を越えない範囲
で架橋剤を添加することができる。
系樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、光安定
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、加工助剤、結晶核剤な
ど各種添加剤を加えることができる。特に、この変性エ
チレン系樹脂がエチレン―酢酸ビニル共重合体を実質的
に含まない場合は、加水分解性の高いエステル構造を含
まないため、その寄与による劣化の程度を越えない範囲
で架橋剤を添加することができる。
【００１８】本発明において、アルコキシシランを共重
合成分として含有するエチレン系樹脂は、融点が８０℃
以上１２０℃以下のものが使用される。融点が１２０℃
を超えると、接着に必要な温度が高くなり、例えば太陽
電池モジュールを組み立てる工程において、設備や他の
材料からくる制約のために、モジュールを充分加温でき
ない結果、その構造材料が軟化・溶融せず、また、セ
ル、受光ガラス、裏面シートと充分接着しないため好ま
しくない。また、融点が８０℃未満では、接着性シート
としての耐熱性がないため、例えば太陽電池充填材とし
て使用した場合、当該太陽電池モジュールを設置した環
境下において、接着力低下によるずれ・剥離を起こすお
それがあるため好ましくない。
合成分として含有するエチレン系樹脂は、融点が８０℃
以上１２０℃以下のものが使用される。融点が１２０℃
を超えると、接着に必要な温度が高くなり、例えば太陽
電池モジュールを組み立てる工程において、設備や他の
材料からくる制約のために、モジュールを充分加温でき
ない結果、その構造材料が軟化・溶融せず、また、セ
ル、受光ガラス、裏面シートと充分接着しないため好ま
しくない。また、融点が８０℃未満では、接着性シート
としての耐熱性がないため、例えば太陽電池充填材とし
て使用した場合、当該太陽電池モジュールを設置した環
境下において、接着力低下によるずれ・剥離を起こすお
それがあるため好ましくない。
【００１９】変性エチレン系樹脂の融点は、共重合成分
の種類、量や他に混合して使用されるアルコキシシラン
を共重合成分として含有するエチレン系樹脂、及びアル
コキシシランを共重合成分として含有するエチレン系樹
脂以外のエチレン系樹脂の融点、混合の割合などによっ
て所望の範囲に制御することができる。なお、融点は、
JIS K7121に従い測定された値（複数の場合最も高い
値）とする。
の種類、量や他に混合して使用されるアルコキシシラン
を共重合成分として含有するエチレン系樹脂、及びアル
コキシシランを共重合成分として含有するエチレン系樹
脂以外のエチレン系樹脂の融点、混合の割合などによっ
て所望の範囲に制御することができる。なお、融点は、
JIS K7121に従い測定された値（複数の場合最も高い
値）とする。
【００２０】本発明において、アルコキシシランを共重
合成分として含有するシラン変性エチレン系樹脂は、８
０℃における剪断弾性率が３×１０5Pa以上のものが使
用される。剪断弾性率が３×１０5Pa未満では、接着性
シートとしての耐熱性がなく、例えば太陽電池用充填材
として使用した場合に、太陽電池モジュールを設置した
環境下において接着力低下によるずれ・剥離を起こすた
め好ましくない。なお、剪断弾性率は、変性エチレン系
樹脂の融点、添加剤によって制御することができる。本
発明において、剪断弾性率は、通常の粘弾性測定装置
（例えば岩本製作所製動的粘弾性測定装置）により周期
２πrad、振幅歪み０.５％の条件で測定された値とす
る。
合成分として含有するシラン変性エチレン系樹脂は、８
０℃における剪断弾性率が３×１０5Pa以上のものが使
用される。剪断弾性率が３×１０5Pa未満では、接着性
シートとしての耐熱性がなく、例えば太陽電池用充填材
として使用した場合に、太陽電池モジュールを設置した
環境下において接着力低下によるずれ・剥離を起こすた
め好ましくない。なお、剪断弾性率は、変性エチレン系
樹脂の融点、添加剤によって制御することができる。本
発明において、剪断弾性率は、通常の粘弾性測定装置
（例えば岩本製作所製動的粘弾性測定装置）により周期
２πrad、振幅歪み０.５％の条件で測定された値とす
る。
【００２１】本発明の接着性シートは、アルコキシシラ
ンを共重合成分として含有していることにより、空気中
や樹脂中の水分と反応してシラノール基を生成し、この
シラノール基が被接着体と反応して結合を形成すること
により優れた接着力を発揮するものと考えられる。
ンを共重合成分として含有していることにより、空気中
や樹脂中の水分と反応してシラノール基を生成し、この
シラノール基が被接着体と反応して結合を形成すること
により優れた接着力を発揮するものと考えられる。
【００２２】本発明において、エチレン系樹脂にグラフ
トまたは共重合されるアルコキシシランとしては、ビニ
ルアルコキシシラン、イソプロペニルアルコキシシラ
ン、アリルアルコキシシラン等のラジカル重合性の官能
基（アルケニル基）を有するアルケニルアルコキシシラ
ンが好ましく使用される。例えば、ビニルメトキシシラ
ン、ビニルエトキシシラン、ビニルプロポキシシラン、
ビニルブトキシシラン等のビニルアルコキシシランなど
が好ましく用いられ、このビニル基などの官能基を利用
して対象とするエチレン系樹脂にグラフト反応により付
加される。そのグラフト量は０.０１質量％以上であ
り、好ましくは０．１質量％以上であり、それ未満で
は、例えば太陽電池用充填材として使用した場合に、受
光ガラス、セルとの接着性が損なわれるため好ましくな
い。このグラフト量はアルコキシシランの量・種類、反
応温度、時間、触媒・膨潤剤などの添加剤などのグラフ
ト反応条件によって制御できる。
トまたは共重合されるアルコキシシランとしては、ビニ
ルアルコキシシラン、イソプロペニルアルコキシシラ
ン、アリルアルコキシシラン等のラジカル重合性の官能
基（アルケニル基）を有するアルケニルアルコキシシラ
ンが好ましく使用される。例えば、ビニルメトキシシラ
ン、ビニルエトキシシラン、ビニルプロポキシシラン、
ビニルブトキシシラン等のビニルアルコキシシランなど
が好ましく用いられ、このビニル基などの官能基を利用
して対象とするエチレン系樹脂にグラフト反応により付
加される。そのグラフト量は０.０１質量％以上であ
り、好ましくは０．１質量％以上であり、それ未満で
は、例えば太陽電池用充填材として使用した場合に、受
光ガラス、セルとの接着性が損なわれるため好ましくな
い。このグラフト量はアルコキシシランの量・種類、反
応温度、時間、触媒・膨潤剤などの添加剤などのグラフ
ト反応条件によって制御できる。
【００２３】また、グラフト量として１０質量％以上に
しても、剪断弾性率の向上効果が頭打ちになり、価格が
上昇するばかりなので、１０質量％未満が好ましい。実
用上、最も好ましくは０．１乃至１．５質量％である。
しても、剪断弾性率の向上効果が頭打ちになり、価格が
上昇するばかりなので、１０質量％未満が好ましい。実
用上、最も好ましくは０．１乃至１．５質量％である。
【００２４】グラフト方法はエチレン系樹脂を溶媒中で
不飽和アルコキシシランを添加し、ラジカル開始剤の存
在下で加熱する方法、エチレン系樹脂と不飽和アルコキ
シシラン及びラジカル開始剤の混合物を押出機中で加熱
する方法等公知の方法により製造できる。
不飽和アルコキシシランを添加し、ラジカル開始剤の存
在下で加熱する方法、エチレン系樹脂と不飽和アルコキ
シシラン及びラジカル開始剤の混合物を押出機中で加熱
する方法等公知の方法により製造できる。
【００２５】アルコキシシランを共重合成分として含有
する変性エチレン系樹脂は、単独シートで接着性シート
として、さらに太陽電池用充填材とすることできるが、
（以下、これを「単層系」と称する。）、他の樹脂シー
ト（芯材）と積層シートとしてもよい。太陽電池用充填
材とする場合は、少なくともセル、受光ガラス（表面保
護材）、裏面シートと接触する表面側（片面）のみを当
該アルコキシシランを共重合成分として含有する変性エ
チレン系樹脂とし、反対側（場合により芯側）には、ポ
リエチレン若しくはエチレン―αオレフィン共重合体を
主としたエチレン系樹脂が接着積層された積層シートと
してもよい。また、芯材の両表面に変性エチレン系樹脂
を積層した積層シートとすることも可能である（以下、
これらを「積層系」と称する。）。
する変性エチレン系樹脂は、単独シートで接着性シート
として、さらに太陽電池用充填材とすることできるが、
（以下、これを「単層系」と称する。）、他の樹脂シー
ト（芯材）と積層シートとしてもよい。太陽電池用充填
材とする場合は、少なくともセル、受光ガラス（表面保
護材）、裏面シートと接触する表面側（片面）のみを当
該アルコキシシランを共重合成分として含有する変性エ
チレン系樹脂とし、反対側（場合により芯側）には、ポ
リエチレン若しくはエチレン―αオレフィン共重合体を
主としたエチレン系樹脂が接着積層された積層シートと
してもよい。また、芯材の両表面に変性エチレン系樹脂
を積層した積層シートとすることも可能である（以下、
これらを「積層系」と称する。）。
【００２６】なお、積層されるポリエチレンもしくはエ
チレン―αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹
脂には、本発明の目的を損なわない範囲で光安定剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤、加工助剤、結晶核剤などを添
加でき、またこれには、加水分解性のエステル構造を実
質的に含まないので、その寄与による劣化の程度を越え
ない程度の範囲で架橋剤も加えた各種添加剤を加えても
よい。
チレン―αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹
脂には、本発明の目的を損なわない範囲で光安定剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤、加工助剤、結晶核剤などを添
加でき、またこれには、加水分解性のエステル構造を実
質的に含まないので、その寄与による劣化の程度を越え
ない程度の範囲で架橋剤も加えた各種添加剤を加えても
よい。
【００２７】積層されるポリエチレン等の弾性率は、ア
ルコキシシランを共重合成分として含有する変性エチレ
ン系樹脂と同様の理由で、８０℃における剪断弾性率が
３×１０5Ｐａ以上であり、この数値は、すでに述べた
のと同様の方法により、制御することができる。
ルコキシシランを共重合成分として含有する変性エチレ
ン系樹脂と同様の理由で、８０℃における剪断弾性率が
３×１０5Ｐａ以上であり、この数値は、すでに述べた
のと同様の方法により、制御することができる。
【００２８】アルコキシシランを共重合成分として含有
する変性エチレン系樹脂シートは、一般に行われるカレ
ンダー法、押出し法などの熱可塑樹脂において通常行わ
れる成形加工方法により得ることができる。この場合、
成型加工条件は、当該シートにグラフトされているアル
コキシシランの反応温度以下で行い、シート成形直後に
は、得られた樹脂シートにおいて、アルコキシシランが
実質的に未反応の状態で存在しているようにする必要が
ある。この場合、特に、太陽電池用モジュールの加工条
件を穏やかにするためアルコキシシランの反応触媒を加
える際には、さらに加工温度を低くすることが好まし
い。
する変性エチレン系樹脂シートは、一般に行われるカレ
ンダー法、押出し法などの熱可塑樹脂において通常行わ
れる成形加工方法により得ることができる。この場合、
成型加工条件は、当該シートにグラフトされているアル
コキシシランの反応温度以下で行い、シート成形直後に
は、得られた樹脂シートにおいて、アルコキシシランが
実質的に未反応の状態で存在しているようにする必要が
ある。この場合、特に、太陽電池用モジュールの加工条
件を穏やかにするためアルコキシシランの反応触媒を加
える際には、さらに加工温度を低くすることが好まし
い。
【００２９】そして、本発明の太陽電池充填用シートが
太陽電池セルの少なくとも非受光面に積層・接着され、
受光面には、他の充填剤を用いても良い。
太陽電池セルの少なくとも非受光面に積層・接着され、
受光面には、他の充填剤を用いても良い。
【００３０】また、本発明の接着性シートとして、変性
エチレン系樹脂層を、エチレン−αオレフィン共重合体
等を主とするエチレン系樹脂層と積層して用いる積層系
の場合は、共押出し法、押出しコート法、熱ロールラミ
ネート法などにより、積層シートを得ることが可能であ
る。なお、変性エチレン系樹脂シートの表面には、モジ
ュールを加工する工程における各種層間の気泡残りを抑
えるためにエンボス加工することもできる。
エチレン系樹脂層を、エチレン−αオレフィン共重合体
等を主とするエチレン系樹脂層と積層して用いる積層系
の場合は、共押出し法、押出しコート法、熱ロールラミ
ネート法などにより、積層シートを得ることが可能であ
る。なお、変性エチレン系樹脂シートの表面には、モジ
ュールを加工する工程における各種層間の気泡残りを抑
えるためにエンボス加工することもできる。
【００３１】本発明において使用する変性エチレン系樹
脂シートの厚さは、特に限定するものではないが、太陽
電池用充填材として使用する場合は、セルの凹凸に追従
しての当該シートの固定の確保、受光ガラス・裏面シー
トのうねりへの追従などを考慮して、単層系としては、
通常５０〜１０００μｍ、好適には１００〜６００μｍ
程度である。また積層系の場合には、総厚さは通常５０
〜１０００μｍ、好適には１００〜６００μｍ程度であ
り、そのうちアルコキシシランがグラフトされたエチレ
ン系樹脂シートの厚さは、０.１〜１００μｍ、好適に
は１〜３０μｍ程度である。
脂シートの厚さは、特に限定するものではないが、太陽
電池用充填材として使用する場合は、セルの凹凸に追従
しての当該シートの固定の確保、受光ガラス・裏面シー
トのうねりへの追従などを考慮して、単層系としては、
通常５０〜１０００μｍ、好適には１００〜６００μｍ
程度である。また積層系の場合には、総厚さは通常５０
〜１０００μｍ、好適には１００〜６００μｍ程度であ
り、そのうちアルコキシシランがグラフトされたエチレ
ン系樹脂シートの厚さは、０.１〜１００μｍ、好適に
は１〜３０μｍ程度である。
【００３２】本発明における接着性シートを充填材とし
て使用して太陽電池モジュールを得るには、単層系の場
合、積層系の場合、いずれもそれ自体従来の充填材と同
様のプロセスにより、充填材として接着性シートを含む
各種部材をセッティングし、ラミネート加工するモジュ
ール化工程により太陽電池モジュールとすることができ
る。また、本発明の接着性シートを予め受光ガラスに積
層しておき、これに太陽電池セルや裏面シートを後工程
で積層することもできる。
て使用して太陽電池モジュールを得るには、単層系の場
合、積層系の場合、いずれもそれ自体従来の充填材と同
様のプロセスにより、充填材として接着性シートを含む
各種部材をセッティングし、ラミネート加工するモジュ
ール化工程により太陽電池モジュールとすることができ
る。また、本発明の接着性シートを予め受光ガラスに積
層しておき、これに太陽電池セルや裏面シートを後工程
で積層することもできる。
【００３３】本発明においては、架橋工程を割愛するこ
とができるので、モジュール化工程において、それだけ
低温・短時間化が可能であり、製造効率を上げられる。
従ってまた、穏やかなラミネート条件となるため、残留
応力などのストレスが低く抑えられる結果、耐久性にお
いても有利となる。さらにまた、従来のEVA系樹脂の充
填材に比較して各種環境下での弊害が低く抑えられる結
果、太陽電池モジュールの信頼性が大きく向上する。
とができるので、モジュール化工程において、それだけ
低温・短時間化が可能であり、製造効率を上げられる。
従ってまた、穏やかなラミネート条件となるため、残留
応力などのストレスが低く抑えられる結果、耐久性にお
いても有利となる。さらにまた、従来のEVA系樹脂の充
填材に比較して各種環境下での弊害が低く抑えられる結
果、太陽電池モジュールの信頼性が大きく向上する。
【００３４】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。
に説明する。
【００３５】（実施例１） （１） 融点８４℃、アルコキシシラン０.８質量％が
グラフトされたシラン変性エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体にヒンダードアミン系光安定剤０.５質量
部、フェノール系酸化防止剤０.１質量部を加えて１５
０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシート１に成形
し、これを評価用のエチレン形樹脂からなる充填材とし
て。なお、８０℃におけるシートの剪断弾性率は５.０
×１０5Paであった。
グラフトされたシラン変性エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体にヒンダードアミン系光安定剤０.５質量
部、フェノール系酸化防止剤０.１質量部を加えて１５
０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシート１に成形
し、これを評価用のエチレン形樹脂からなる充填材とし
て。なお、８０℃におけるシートの剪断弾性率は５.０
×１０5Paであった。
【００３６】（２）太陽電池セルを想定してその代替と
して０.３mm厚さのアルミニウム板を使用し、評価用サ
ンプルを組み立てた。すなわち、３mm厚さのフロートガ
ラス（＝受光ガラス）、０．３ｍｍ厚さの上記同シート
１、０.３mm厚さのアルミニウム板（＝セル代替）、
０．３ｍｍ厚さの上記同シート１、０.０８mm厚さの表
面易接着処理ポリフッ化ビニル・アルミ箔積層フィルム
（＝裏面シート ）の順にセッティングし、耐熱ゴム袋
中で１３０℃で２０分間真空加熱・加圧加工して、太陽
電池モジュールを想定した評価用サンプルとし、以下の
各種耐久性試験・評価を行った。 サンシャインウェザーメーターによる２０００時間静
置処理 ８５℃、８５％RH雰囲気中における２０００時間静置
処理（ＪＩＳ Ｃ８９１７に準ずる） ２３℃の水酸化ナトリウム１０％水溶液中で２００時
間静処理（ＪＩＳ Ｋ７１１４に準ずる） この〜における各処理後、目視で （i）充填材層の黄変・亀裂・発泡の有無、（ii）ガラ
ス・裏面シートからの剥離の有無、（iii）アルミ板の
腐食の有無の３種各６項目計１８項目を処理前と比較し
て以下の３段階評価を行った。
して０.３mm厚さのアルミニウム板を使用し、評価用サ
ンプルを組み立てた。すなわち、３mm厚さのフロートガ
ラス（＝受光ガラス）、０．３ｍｍ厚さの上記同シート
１、０.３mm厚さのアルミニウム板（＝セル代替）、
０．３ｍｍ厚さの上記同シート１、０.０８mm厚さの表
面易接着処理ポリフッ化ビニル・アルミ箔積層フィルム
（＝裏面シート ）の順にセッティングし、耐熱ゴム袋
中で１３０℃で２０分間真空加熱・加圧加工して、太陽
電池モジュールを想定した評価用サンプルとし、以下の
各種耐久性試験・評価を行った。 サンシャインウェザーメーターによる２０００時間静
置処理 ８５℃、８５％RH雰囲気中における２０００時間静置
処理（ＪＩＳ Ｃ８９１７に準ずる） ２３℃の水酸化ナトリウム１０％水溶液中で２００時
間静処理（ＪＩＳ Ｋ７１１４に準ずる） この〜における各処理後、目視で （i）充填材層の黄変・亀裂・発泡の有無、（ii）ガラ
ス・裏面シートからの剥離の有無、（iii）アルミ板の
腐食の有無の３種各６項目計１８項目を処理前と比較し
て以下の３段階評価を行った。
【００３７】◎：１８項目の比較において僅かな変化が
生じたものが１０項目以内であり、大きな変化は無い。
生じたものが１０項目以内であり、大きな変化は無い。
【００３８】○：１８項目の比較において僅かな変化が
生じたものが１１項目以上であり、大きな変化は無い。
生じたものが１１項目以上であり、大きな変化は無い。
【００３９】×：１８項目の比較において大きな変化が
１項目以上あった。
１項目以上あった。
【００４０】この結果、接着性シート１を充填材として
使用した場合の評価は○であることがわかった。
使用した場合の評価は○であることがわかった。
【００４１】（実施例２） （１）融点１１４℃、アルコキシシラン１.０質量％が
グラフトされたシラン変性エチレン−αオレフィン共重
合体を１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシー
ト２を成形した。このシート２の８０℃における剪断弾
性率は１.９×１０7Paであった。
グラフトされたシラン変性エチレン−αオレフィン共重
合体を１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシー
ト２を成形した。このシート２の８０℃における剪断弾
性率は１.９×１０7Paであった。
【００４２】（２）このシート２について、実施例１と
同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成
し、同様にして耐久試験を行い評価した。この結果、接
着性シート２を充填材として使用した場合の評価は◎で
あることがわかった。
同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成
し、同様にして耐久試験を行い評価した。この結果、接
着性シート２を充填材として使用した場合の評価は◎で
あることがわかった。
【００４３】（実施例３） （１）融点１１２℃、８０℃における剪断弾性率１.３
×１０7Paの低密度ポリエチレンを芯側とし、また実施
例１で使用した融点８４℃、アルコキシシラン０.８質
量％がグラフトされたシラン変性エチレン−エチルアク
リレート共重合体にヒンダードアミン系光安定剤０.５
質量部、フェノール系酸化防止剤０.１質量部を加えた
ものをこの芯の両表面側とし、１８０℃で共押出し法に
より２種３層の積層系のシート３を成型した。このシー
ト３の表面側の厚みは各２５μｍ、芯側３００μｍ、総
厚さ３５０μｍであった。 （２）この接着性シート３について、実施例１と同様に
太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同
様にして耐久性試験を行い評価した。この結果、接着性
シート３を充填材として使用した場合の評価は○であっ
た。
×１０7Paの低密度ポリエチレンを芯側とし、また実施
例１で使用した融点８４℃、アルコキシシラン０.８質
量％がグラフトされたシラン変性エチレン−エチルアク
リレート共重合体にヒンダードアミン系光安定剤０.５
質量部、フェノール系酸化防止剤０.１質量部を加えた
ものをこの芯の両表面側とし、１８０℃で共押出し法に
より２種３層の積層系のシート３を成型した。このシー
ト３の表面側の厚みは各２５μｍ、芯側３００μｍ、総
厚さ３５０μｍであった。 （２）この接着性シート３について、実施例１と同様に
太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同
様にして耐久性試験を行い評価した。この結果、接着性
シート３を充填材として使用した場合の評価は○であっ
た。
【００４４】（比較例１）市販の熱架橋性EVA系シート
（厚み：４００μｍ）を用いて耐熱ゴム袋中での真空加
熱・加圧加工を１３０℃で２０分間行った後、オーブン
中１５０℃で２０分間加熱し当該EVAの架橋を行う他は
実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サン
プルを作成し、同様にして耐久試験を行い評価した。こ
の結果、熱架橋性ＥＶＡシートを充填材として使用した
場合の評価は×であることがわかった。
（厚み：４００μｍ）を用いて耐熱ゴム袋中での真空加
熱・加圧加工を１３０℃で２０分間行った後、オーブン
中１５０℃で２０分間加熱し当該EVAの架橋を行う他は
実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サン
プルを作成し、同様にして耐久試験を行い評価した。こ
の結果、熱架橋性ＥＶＡシートを充填材として使用した
場合の評価は×であることがわかった。
【００４５】（比較例２） （１）融点９５℃のエチレン−エチルアクリレート共重
合体にヒンダードアミン系光安定剤０.５質量部、フェ
ノール系酸化防止剤０.１質量部を加えて１８０℃で押
出し法により厚さ３００μｍのシート４に成形した。こ
のシート４の８０℃におけるシートの剪断弾性率は１.
７×１０6Paであった。 （２）このシート４について、実施例１と同様に太陽電
池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にし
て耐久試験を行い評価した。この結果、シート４を充填
材として使用した場合の評価は×であることがわかっ
た。
合体にヒンダードアミン系光安定剤０.５質量部、フェ
ノール系酸化防止剤０.１質量部を加えて１８０℃で押
出し法により厚さ３００μｍのシート４に成形した。こ
のシート４の８０℃におけるシートの剪断弾性率は１.
７×１０6Paであった。 （２）このシート４について、実施例１と同様に太陽電
池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にし
て耐久試験を行い評価した。この結果、シート４を充填
材として使用した場合の評価は×であることがわかっ
た。
【００４６】（比較例３） （１）融点１２２℃、アルコキシシラン０.６質量％が
グラフトされたシラン変性エチレン―αオレフィン共重
合体を１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシー
ト５を成形した。８０℃におけるシートの剪断弾性率は
４.１×１０7Paであった。 （２）このシート５について、実施例１と同様に太陽電
池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にし
て耐久試験を行い評価した。この結果、シート５を充填
材として使用した場合の評価は×であることがわかっ
た。
グラフトされたシラン変性エチレン―αオレフィン共重
合体を１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシー
ト５を成形した。８０℃におけるシートの剪断弾性率は
４.１×１０7Paであった。 （２）このシート５について、実施例１と同様に太陽電
池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にし
て耐久試験を行い評価した。この結果、シート５を充填
材として使用した場合の評価は×であることがわかっ
た。
【００４７】（比較例４） （１）融点７５℃、アルコキシシラン１.７質量％がグ
ラフトされたシラン変性エチレン−エチルアクリレート
共重合体にヒンダードアミン系光安定剤０.５質量部、
フェノール系酸化防止剤０.１質量部を加えて１２０℃
で押出し法により厚さ３００μｍのシート６に成形し
た。このシート６の８０℃におけるシートの剪断弾性率
は１.７×１０5Paであった。 （２）このシート６について、実施例１と同様に太陽電
池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にし
て耐久試験を行い評価した。この結果、シート６を充填
材として使用した場合の評価は×であることがわかっ
た。
ラフトされたシラン変性エチレン−エチルアクリレート
共重合体にヒンダードアミン系光安定剤０.５質量部、
フェノール系酸化防止剤０.１質量部を加えて１２０℃
で押出し法により厚さ３００μｍのシート６に成形し
た。このシート６の８０℃におけるシートの剪断弾性率
は１.７×１０5Paであった。 （２）このシート６について、実施例１と同様に太陽電
池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にし
て耐久試験を行い評価した。この結果、シート６を充填
材として使用した場合の評価は×であることがわかっ
た。
【００４８】本発明の接着性シートは、耐久性に優れ、
架橋しなくても接着力を発揮するので、例えば太陽電池
用充填材においては、モジュール化工程において、低温
・短時間化が可能であるため、製造効率が上げられ、ま
た、穏やかなラミネート条件となるため、残留応力など
のストレスが低く抑えられる結果、耐久性においても有
利となる。このように、本発明のシラン変性エチレン系
樹脂を主体としてなる接着性シートは、従来のＥＶＡ系
樹脂の充填材に比較して各種環境下での弊害が低く抑え
られる結果、太陽電池モジュールの信頼性が大きく向上
するという効果を奏する。
架橋しなくても接着力を発揮するので、例えば太陽電池
用充填材においては、モジュール化工程において、低温
・短時間化が可能であるため、製造効率が上げられ、ま
た、穏やかなラミネート条件となるため、残留応力など
のストレスが低く抑えられる結果、耐久性においても有
利となる。このように、本発明のシラン変性エチレン系
樹脂を主体としてなる接着性シートは、従来のＥＶＡ系
樹脂の充填材に比較して各種環境下での弊害が低く抑え
られる結果、太陽電池モジュールの信頼性が大きく向上
するという効果を奏する。
【図１】本発明の太陽電池の一例を示す概略断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の太陽電池の他の例を示す概略断面図で
ある。
ある。
１ 太陽電池充填材用シート ２ 受光ガラス ３ 太陽電池セル ３１ 非受光面 ３２ 受光面 ４ 裏面シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｊ 123/26 Ｃ０９Ｊ 123/26 ５Ｆ０５１ Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｃ０８Ｌ 51:06 // Ｃ０８Ｌ 51:06 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｆ Ｆターム(参考） 4F071 AA14X AA15X AA28X AA33X AA39X AA77 AA84 AF20Y AH11 AH19 BB04 BB06 BC01 4F100 AH06A AK04A AK04B AK62A AK62B AK68A AK70A AL01A AL05A BA02 CA05 CA06 GB41 JA04A JK07A JK07B JL12 YY00A YY00B 4J004 AA07 BA03 FA05 4J026 AA12 AA13 AA14 AA38 AA45 AC01 AC04 BA43 DB02 DB13 DB38 4J040 DA021 DA041 DA051 DA061 DA151 GA29 JA09 NA19 5F051 EA18 JA04 JA05
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくとも０.０１質量％以上のアルコ
キシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃以
上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性
率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂からな
ることを特徴とする接着性シート。 - 【請求項２】 少なくとも０.０１質量％以上のアルコ
キシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃以
上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性
率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂層が、
８０℃における剪断弾性率が３×１０5Pa以上のポリエ
チレン若しくはエチレン−αオレフィン共重合体を主と
したエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に積層され
たシートからなることを特徴とする接着性シート。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の前記変性エチレ
ン系樹脂がポリエチレン、エチレン―αオレフィン共重
合体、エチレン―酢酸ビニル共重合体又はエチレン―ア
クリル酸エステル共重合体のいずれかにアルコキシシラ
ンがグラフトされている変性エチレン系樹脂、若しくは
それらの２種類以上の混合物、若しくはこれらと、前記
変性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物か
らなることを特徴とする接着性シート。 - 【請求項４】 少なくとも０.０１質量％以上のアルコ
キシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃以
上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性
率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂からな
ることを特徴とする太陽電池充填材用シート。 - 【請求項５】 少なくとも０.０１質量％以上のアルコ
キシシランを共重合成分として含有し、融点が８０℃以
上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性
率が３×１０5Pa以上である変性エチレン系樹脂層が、
８０℃における剪断弾性率が３×１０5Pa以上のポリエ
チレン若しくはエチレン−αオレフィン共重合体を主と
したエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に積層され
たシートからなることを特徴とする太陽電池充填材用シ
ート。 - 【請求項６】 請求項１又は２に記載の前記変性エチレ
ン系樹脂がポリエチレン、エチレン―αオレフィン共重
合体、エチレン―酢酸ビニル共重合体又はエチレン―ア
クリル酸エステル共重合体のいずれかにアルコキシシラ
ンがグラフトされている変性エチレン系樹脂、若しくは
それらの２種類以上の混合物、若しくはこれらと、前記
変性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物か
らなることを特徴とする太陽電池充填材用シート。 - 【請求項７】 請求項４〜６の何れかに記載の太陽電池
充填用シートが、太陽電池セルの少なくとも非受光面に
積層・接着されてモジュール化されてなることを特徴と
する太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001033516A JP5052714B2 (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 接着性シート、太陽電池充填材用シート及びそれを用いた太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001033516A JP5052714B2 (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 接着性シート、太陽電池充填材用シート及びそれを用いた太陽電池 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2011102733A Division JP5420586B2 (ja) | 2011-05-02 | 2011-05-02 | 接着性シート、太陽電池充填材用シート及びそれを用いた太陽電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002235048A true JP2002235048A (ja) | 2002-08-23 |
| JP5052714B2 JP5052714B2 (ja) | 2012-10-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001033516A Expired - Fee Related JP5052714B2 (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 接着性シート、太陽電池充填材用シート及びそれを用いた太陽電池 |
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| JP (1) | JP5052714B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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