JP2006066761A - Solar cell module - Google Patents

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Ichiro Kataoka
一郎 片岡
Yuji Inoue
裕二 井上
Seiki Itoyama
誠紀 糸山
Hidehisa Makita
英久 牧田
Masaaki Matsushita
正明 松下
Takaaki Mukai
隆昭 向井
Hirotake Kato
大岳 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module in which even if it is used outdoors for a long period of time, an organic polymer resin for sealing of a light receiving surface side is hard to be yellowed and, as a result, a performance deterioration by an incident light decrease to the solar cell element caused by yellowing is suppressed, and simultaneously the light deterioration of a resin material provided at an element light receiving surface side is suppressed with high reliability. <P>SOLUTION: In the solar cell module in which the light receiving surface side of the solar cell element 1 is sealed by the organic polymer resin 4 and a transparent member 2 of its outside, an ultraviolet absorbing agent made of an organic compound, a hindered amine light stabilizer and a crosslinking agent made of an organic peroxide are contained in the organic polymer resin. The concentration of the ultraviolet absorbing agent contained in an organic polymer resin coating at least the part of the photoelectric conversion active region of the solar cell element is smaller than the concentration of the ultraviolet absorbing agent contained in the organic polymer resin coating at least the part of the solar cell element except the photoelectric conversion active region. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、太陽電池モジュールに係わり、特に、太陽電池素子の受光面側が有機高分子樹脂によって封止されている太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell module, and more particularly to a solar cell module in which a light receiving surface side of a solar cell element is sealed with an organic polymer resin.

図3は太陽電池モジュールの基本的構造を表した概略断面図である。図3において、1は太陽電池素子、13は有機高分子樹脂、2は透光性部材、3は裏面保護部材である。太陽光は透光性部材、有機高分子樹脂を通過して太陽電池素子の光受光面に入射して電気エネルギーに変換される。発電された電気は出力端子(不図示)より外部に取り出される。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the solar cell module. In FIG. 3, 1 is a solar cell element, 13 is an organic polymer resin, 2 is a translucent member, and 3 is a back surface protection member. Sunlight passes through the translucent member and the organic polymer resin, enters the light receiving surface of the solar cell element, and is converted into electric energy. The generated electricity is taken out from an output terminal (not shown).

太陽電池素子はそのままでは屋外での過酷な環境下での使用に耐えることはできない。それは、太陽電池素子そのものは腐食を受けやすく、また外部からの衝撃などで容易に破損するからである。そこで、太陽電池素子を封止材で覆い保護する必要がある。最も一般的には太陽電池素子をガラスやフッ素樹脂フィルム等の透明で耐候性のある透光性部材と、フッ素樹脂フィルム、アルミラミネートフッ素樹脂フィルム、ポリエステルフィルム等の耐候性、防湿性、電気絶縁性に優れた裏面保護部材との間に有機高分子樹脂を介して挟持してラミネートするという方法が取られる。   The solar cell element cannot withstand use in a harsh environment outdoors as it is. This is because the solar cell element itself is easily corroded and easily damaged by an external impact. Therefore, it is necessary to cover and protect the solar cell element with a sealing material. Most commonly, solar cell elements are transparent and weather-resistant translucent members such as glass and fluororesin film, and weather resistance, moisture resistance, and electrical insulation such as fluororesin film, aluminum laminated fluororesin film, and polyester film. A method of sandwiching and laminating an organic polymer resin with a back surface protection member excellent in properties is taken.

従来の太陽電池封止用有機高分子樹脂としては、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)が主に用いられてきた。中でもEVAの架橋性組成物は耐熱性、耐候性、透明性、コストなどの面で優れた特性を有しており、現在では太陽電池封止用有機高分子樹脂の主流となっている。   As a conventional organic polymer resin for sealing a solar cell, polyvinyl butyral and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) have been mainly used. Above all, EVA crosslinkable compositions have excellent characteristics in terms of heat resistance, weather resistance, transparency, cost, etc., and are currently the mainstream of organic polymer resins for sealing solar cells.

太陽電池モジュールは屋外で長期間使用されるために高度な耐久性が要求される。太陽電池素子の耐久性は無論のことであるが、封止材においても優れた耐光性、耐熱性が要求される。しかしながら10年以上におよぶ屋外曝露では封止材の光劣化、熱劣化は避けることができず、有機高分子樹脂の黄変や各部材間での剥離が顕在化する場合がある。有機高分子樹脂の黄変は入射光量の減少を招き、電気出力が低下する。また、部材間の剥離は剥離部分への水分の侵入による太陽電池素子あるいは素子に付随する金属部材の腐食を招き、太陽電池モジュール性能の低下につながる。   Since the solar cell module is used outdoors for a long time, high durability is required. The durability of the solar cell element is of course, but excellent light resistance and heat resistance are also required for the sealing material. However, when exposed to the outdoors for more than 10 years, photodegradation and thermal degradation of the sealing material cannot be avoided, and yellowing of the organic polymer resin or peeling between the members may become apparent. The yellowing of the organic polymer resin causes a decrease in the amount of incident light, resulting in a decrease in electrical output. Further, peeling between the members causes corrosion of the solar cell element or a metal member attached to the element due to the intrusion of moisture into the peeling portion, leading to deterioration of the solar cell module performance.

従来より用いられているEVAにはこのような劣化による黄変や他部材との剥離を防止するために、種々の添加剤が配合されている。中でも重要な役割を果たしているのが、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤であり、紫外線吸収剤と光安定化剤が紫外線を原因とする光劣化を、酸化防止剤が熱劣化を抑制し、長期間にわたる屋外曝露でも性能低下のない信頼性に優れた太陽電池モジュールを提供することに貢献している。   Various additives are blended in EVA conventionally used in order to prevent yellowing due to such deterioration and peeling from other members. Among them, UV absorbers, light stabilizers, and antioxidants play an important role. UV absorbers and light stabilizers cause light degradation caused by ultraviolet rays, and antioxidants cause thermal degradation. It contributes to the provision of highly reliable solar cell modules that are suppressed and have no performance degradation even when exposed outdoors for a long period of time.

また、光劣化は封止材だけに留まらず、受光面側に設けられる種々の樹脂材料についても同様であり、封止材に添加される紫外線吸収剤はこのような樹脂材料に到達する紫外線を遮断して、樹脂材料の光劣化を抑制する役割をも果たしている。   Further, the light deterioration is not limited to the sealing material, and the same applies to various resin materials provided on the light receiving surface side, and the ultraviolet absorber added to the sealing material absorbs ultraviolet rays that reach such a resin material. It also plays a role of blocking the light deterioration of the resin material.

例えば、特許文献1乃至3などに記載されているように、EVAに紫外線吸収剤を0.1〜1.0wt%、光安定化剤を0.05〜1.0wt%、酸化防止剤を0.05〜1.0wt%配合したものが太陽電池モジュール用の封止材として好適に用いられることが開示されている。   For example, as described in Patent Documents 1 to 3, etc., the UV absorber is 0.1 to 1.0 wt%, the light stabilizer is 0.05 to 1.0 wt%, and the antioxidant is 0 to EVA. It is disclosed that a blend of 0.05 to 1.0 wt% is suitably used as a sealing material for a solar cell module.

特開平8−139347号公報JP-A-8-139347 特開平10−93124号公報JP-A-10-93124 特開平10−112549号公報JP-A-10-112549

しかしながら、上述したように添加剤を配合して耐光性、耐熱性を高めたEVAで封止した太陽電池モジュールでも長期間屋外で使用していると、受光面側のEVAが黄変して太陽電池モジュールの性能が低下する場合があることが明らかとなってきた。   However, as described above, even when a solar cell module sealed with EVA, which is light- and heat-resistant by adding additives, is used outdoors for a long period of time, the EVA on the light-receiving surface side turns yellow and the sun It has become clear that the performance of battery modules may be degraded.

本発明者はこの原因を究明すべく検討した結果、添加剤として配合している紫外線吸収剤が黄変の原因であることが分かってきた。すなわち、架橋剤としてEVAに添加されている有機過酸化物と紫外線との相互作用によって、紫外線吸収剤が黄変を呈する別の化合物に変化すると考えられる。これは、紫外線吸収剤の配合量を小さくした場合に黄変が軽減されること、また、有機過酸化物の配合量を大きくした場合に黄変が促進されることから間接的に推察される。   As a result of investigations to investigate the cause, the present inventor has found that the ultraviolet absorber added as an additive is the cause of yellowing. That is, it is considered that the ultraviolet absorber is changed to another compound that exhibits yellowing due to the interaction between the organic peroxide added to EVA as a crosslinking agent and ultraviolet rays. This is indirectly estimated from the fact that yellowing is reduced when the blending amount of the UV absorber is reduced, and that yellowing is promoted when the blending amount of the organic peroxide is increased. .

そこで、EVAの黄変によって太陽電池モジュールの性能が低下するという問題を解決するために、素子受光面側を封止するEVA中の紫外線吸収剤の配合量を小さくすることが考えられるが、その場合は、素子受光面側に設けられる樹脂材料に到達する紫外線を遮断することができなくなり、樹脂材料の光劣化が顕在化してしまう。具体的には、樹脂材料の黄変やクラックの発生となって現れる。これは外観上の問題だけにとどまらず、樹脂材料と封止材との剥離や樹脂材料の絶縁性能の低下を招き、太陽電池モジュールの品質信頼性を損なう原因となりうる。   Therefore, in order to solve the problem that the performance of the solar cell module is deteriorated due to yellowing of EVA, it is conceivable to reduce the blending amount of the ultraviolet absorber in EVA that seals the element light receiving surface side. In this case, it becomes impossible to block the ultraviolet rays that reach the resin material provided on the element light-receiving surface side, and light degradation of the resin material becomes obvious. Specifically, it appears as yellowing or cracking of the resin material. This is not only a problem in appearance, but may cause peeling between the resin material and the sealing material and a decrease in the insulation performance of the resin material, which may impair the quality reliability of the solar cell module.

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、長期間屋外で使用しても、受光面側の光電変換活性領域を封止する有機高分子樹脂が黄変し難く、その結果、黄変を原因とした太陽電池素子への入射光減少による性能低下を抑制し、同時に、素子受光面側に設けられる樹脂材料の光劣化を抑えた信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these circumstances, and even when used outdoors for a long period of time, the organic polymer resin that seals the photoelectric conversion active region on the light-receiving surface side is hardly yellowed. To provide a highly reliable solar cell module that suppresses performance degradation due to a decrease in incident light to the solar cell element due to yellowing and at the same time suppresses light deterioration of the resin material provided on the light receiving surface side of the element. Objective.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究開発を重ねた結果、次のような構成が最良であることを見いだした。   As a result of intensive research and development to solve the above problems, the present inventor has found that the following configuration is the best.

即ち、本発明は、太陽電池素子の受光面側が有機高分子樹脂とその外側の透光性部材とで封止されている太陽電池モジュールにおいて、前記有機高分子樹脂に、有機化合物からなる紫外線吸収剤と、ヒンダードアミン系光安定化剤と、有機過酸化物からなる架橋剤とが含有されており、前記太陽電池素子の光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有される前記紫外線吸収剤の濃度が、前記太陽電池素子の光電変換活性領域以外の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有される前記紫外線吸収剤の濃度よりも小さいことを特徴とする。   That is, the present invention relates to a solar cell module in which the light-receiving surface side of a solar cell element is sealed with an organic polymer resin and a translucent member on the outer side, and the organic polymer resin has an ultraviolet absorption made of an organic compound. Agent, a hindered amine light stabilizer, and a crosslinking agent composed of an organic peroxide, and contained in an organic polymer resin that covers at least a part of the photoelectric conversion active region of the solar cell element. The concentration of the ultraviolet absorber is smaller than the concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin covering at least a part other than the photoelectric conversion active region of the solar cell element.

本発明の太陽電池モジュールにおいては、前記光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の濃度が0.01重量%以下であり、前記光電変換活性領域以外の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の濃度が0.1重量%以上であることが好ましい。
前記光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有されるヒンダードアミン系光安定化剤の濃度が0.5〜1.0重量%であることが好ましい。
In the solar cell module of the present invention, the concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin covering at least a part of the photoelectric conversion active region is 0.01% by weight or less, and other than the photoelectric conversion active region It is preferable that the concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin covering at least a part of is 0.1% by weight or more.
The concentration of the hindered amine light stabilizer contained in the organic polymer resin covering at least a part of the photoelectric conversion active region is preferably 0.5 to 1.0% by weight.

本発明によれば、長期間屋外で使用しても、受光面側の光電変換活性領域を封止する有機高分子樹脂が黄変し難く、その結果、黄変を原因とした太陽電池素子への入射光減少による性能低下を抑制し、同時に、素子受光面側に設けられる樹脂材料の光劣化を抑えた信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することが可能となる。
また、前記光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の濃度が0.01重量%以下であり、前記光電変換活性領域以外の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の濃度が0.1重量%以上であることによって、長期間屋外で使用しても、受光面側の光電変換活性領域を封止する有機高分子樹脂が黄変することなく、その結果、黄変を原因とする性能低下を防止できるとともに、素子受光面側に設けられる樹脂材料の光劣化のない極めて信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することが可能となる。
さらに、前記光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有されるヒンダードアミン系光安定化剤の濃度が0.5〜1.0重量%であることによって、有機高分子樹脂の黄変をより効果的に抑制できる。
According to the present invention, even when used outdoors for a long period of time, the organic polymer resin that seals the photoelectric conversion active region on the light-receiving surface side is hardly yellowed. It is possible to provide a highly reliable solar cell module that suppresses the performance degradation due to the decrease in the incident light and at the same time suppresses the light deterioration of the resin material provided on the element light receiving surface side.
The concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin that covers at least a part of the photoelectric conversion active region is 0.01% by weight or less, and covers at least a part other than the photoelectric conversion active region. Organic polymer resin that seals the photoelectric conversion active region on the light-receiving surface side even if it is used outdoors for a long period of time because the concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin is 0.1% by weight or more As a result, it is possible to prevent deterioration in performance due to yellowing and to provide a highly reliable solar cell module free from light deterioration of the resin material provided on the element light receiving surface side. It becomes possible.
Furthermore, the concentration of the hindered amine light stabilizer contained in the organic polymer resin covering at least a part of the photoelectric conversion active region is 0.5 to 1.0% by weight, Yellowing can be suppressed more effectively.

図1に本発明の太陽電池モジュールの概略構成図の一例を示す。図1に於いて、1は太陽電池素子、4は表面封止用有機高分子樹脂、2は透光性部材、5は裏面封止用有機高分子樹脂、3は裏面保護部材、6はバスバー電極、7は集電電極である。   FIG. 1 shows an example of a schematic configuration diagram of a solar cell module of the present invention. In FIG. 1, 1 is a solar cell element, 4 is a surface sealing organic polymer resin, 2 is a translucent member, 5 is a back surface sealing organic polymer resin, 3 is a back surface protection member, and 6 is a bus bar. An electrode 7 is a collecting electrode.

まず、本発明における封止用有機高分子樹脂4、5について以下に詳しく説明する。   First, the sealing organic polymer resins 4 and 5 in the present invention will be described in detail below.

表面封止用有機高分子樹脂4は太陽電池素子受光面の凹凸を樹脂で被覆し、外部環境から素子を保護するために必要である。また、透光性部材2を太陽電池素子1に接着する役割も果たす。したがって、高透明性の他に、耐候性、接着性、耐熱性が要求される。このような要求を満たす材料としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)樹脂、エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EMA)樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)樹脂、アイオノマー樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられる。中でもEVA樹脂は耐候性、接着性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性など太陽電池用途としてバランスのとれた物性を有しているので好適に用いられる。   The organic polymer resin 4 for surface sealing is necessary for covering the unevenness of the light receiving surface of the solar cell element with a resin and protecting the element from the external environment. Further, it also serves to adhere the translucent member 2 to the solar cell element 1. Therefore, in addition to high transparency, weather resistance, adhesiveness, and heat resistance are required. Materials satisfying such requirements include ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin, ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA) resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA) resin, ethylene- Examples include methacrylic acid copolymer (EMAA) resin, ionomer resin, polyvinyl butyral resin, and the like. Above all, EVA resin is suitably used because it has well-balanced physical properties for solar cell applications such as weather resistance, adhesiveness, filling property, heat resistance, cold resistance, and impact resistance.

本発明における表面封止用有機高分子樹脂には耐光性を高めるために有機化合物からなる紫外線吸収剤が含まれており、光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する表面封止用有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の濃度は、光電変換活性領域以外の少なくとも一部を被覆する表面封止用有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の濃度よりも小さい。ここで言う光電変換活性領域とは、太陽電池素子受光面側の領域中で光を吸収し光電変換を行い、太陽電池素子の出力を担っている領域のことを指し、図1で言えば、太陽電池素子において、バスバー電極と集電電極を除いた領域である。   The organic polymer resin for surface sealing in the present invention contains an ultraviolet absorber made of an organic compound in order to enhance light resistance, and the organic polymer for surface sealing that covers at least a part of the photoelectric conversion active region. The concentration of the ultraviolet absorber contained in the resin is smaller than the concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin for surface sealing that covers at least a part other than the photoelectric conversion active region. The photoelectric conversion active region here refers to a region that absorbs light and performs photoelectric conversion in the region on the light receiving surface side of the solar cell element, and bears the output of the solar cell element. In the solar cell element, the region excluding the bus bar electrode and the current collecting electrode.

光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する表面封止用有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の濃度は、有機高分子樹脂に対して0.01重量%以下であることが好ましく、0.001重量%以下であることがより好ましい。濃度が0.01重量%を超えると、紫外線吸収剤の変質により長期間の屋外曝露に於いて有機高分子樹脂の黄変が顕在化し、太陽電池モジュールの性能が低下する。一方、0.01重量%以下であれば、黄変による性能低下はほとんど無視できる程度に抑えることができると共に、紫外線吸収剤による光量損失で出力が低下することがない。さらに0.001重量%以下であれば黄変による性能低下は認められなくなる。無論、濃度が0重量%、すなわち有機化合物からなる紫外線吸収剤が含まれない構成も本発明では採ることができる。   The concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin for surface sealing covering at least a part of the photoelectric conversion active region is preferably 0.01% by weight or less with respect to the organic polymer resin. More preferably, it is 0.001% by weight or less. When the concentration exceeds 0.01% by weight, yellowing of the organic polymer resin becomes obvious during long-term outdoor exposure due to alteration of the ultraviolet absorber, and the performance of the solar cell module is deteriorated. On the other hand, if it is 0.01% by weight or less, the performance degradation due to yellowing can be suppressed to a negligible level, and the output does not decrease due to light loss due to the ultraviolet absorber. Furthermore, if it is 0.001% by weight or less, no performance deterioration due to yellowing is observed. Of course, the present invention can also adopt a configuration in which the concentration is 0% by weight, that is, an ultraviolet absorber made of an organic compound is not included.

一方、光電変換活性領域以外の少なくとも一部を被覆する表面封止用有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の濃度は、有機高分子樹脂に対して0.1重量%以上であることが望ましい。濃度が0.1重量%未満であると、紫外線を表面封止用有機高分子樹脂で十分に遮断することができなくなり、表面封止用有機高分子樹脂層の下に配される部材の光劣化が進行しやすくなる。ここでいう光電変換活性領域以外というのは、具体的には例えば、集電電極・バスバー電極・出力取り出し用金属箔などの電極部材が設けられている領域、絶縁用テープ・意匠用テープなどの樹脂テープが設けられている領域、バイパスダイオードが設けられている領域、複数の太陽電池素子の間隙や太陽電池素子の周辺など太陽電池素子のない領域などを指す。このうち、複数の太陽電池素子の間隙や太陽電池素子の周辺など太陽電池素子のない領域において表面封止用有機高分子樹脂層の下に配される部材は、裏面封止用有機高分子樹脂層に含有される紫外線吸収剤の濃度を高めることでも光劣化を防止することができるので本発明の効果は限定的なものである。それ以外の領域、すなわち集電電極・バスバー電極・出力取り出し用金属箔などの電極部材が設けられている領域、絶縁用テープ・意匠用テープなどの樹脂テープが設けられている領域、バイパスダイオードが設けられている領域などは表面封止用有機高分子樹脂層での紫外線の遮断が部材の光劣化防止のために極めて効果的であり、本発明の光電変換活性領域以外の領域として特に好ましいものである。   On the other hand, the concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin for surface sealing covering at least a part other than the photoelectric conversion active region should be 0.1% by weight or more with respect to the organic polymer resin. desirable. When the concentration is less than 0.1% by weight, the ultraviolet light cannot be sufficiently blocked by the organic polymer resin for surface sealing, and the light of the member disposed under the organic polymer resin layer for surface sealing Deterioration easily proceeds. The non-photoelectric conversion active region mentioned here specifically means, for example, a region provided with an electrode member such as a collecting electrode, a bus bar electrode, or an output extraction metal foil, an insulating tape, a design tape, etc. It refers to a region where a resin tape is provided, a region where a bypass diode is provided, a region where there is no solar cell element such as a gap between a plurality of solar cell elements or the periphery of a solar cell element. Among these, the member disposed under the surface sealing organic polymer resin layer in the region where there is no solar cell element such as a gap between a plurality of solar cell elements or the periphery of the solar cell element is an organic polymer resin for backside sealing. Since the photodegradation can also be prevented by increasing the concentration of the ultraviolet absorber contained in the layer, the effect of the present invention is limited. Other areas, that is, areas where electrode members such as current collecting electrodes, bus bar electrodes, metal foil for output extraction are provided, areas where resin tape such as insulating tape and design tape is provided, bypass diodes The area provided is particularly effective as an area other than the photoelectric conversion active area of the present invention, in which blocking of ultraviolet rays in the organic polymer resin layer for surface sealing is extremely effective for preventing light degradation of the member. It is.

本発明で用いられる有機化合物からなる紫外線吸収剤としては、従来より公知なものを種々選択して用いることができる。例えば、そのような紫外線吸収剤の代表的な化学構造は、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、トリアジン系に大別される。   As the ultraviolet absorber composed of the organic compound used in the present invention, various conventionally known ones can be selected and used. For example, typical chemical structures of such ultraviolet absorbers are roughly classified into salicylic acid series, benzophenone series, benzotriazole series, cyanoacrylate series, and triazine series.

サリチル酸系としてはフェニルサリシレート、p−tert−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレートがある。   Examples of salicylic acid systems include phenyl salicylate, p-tert-butylphenyl salicylate, and p-octylphenyl salicylate.

ベンゾフェノン系では2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン、ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾフェノン)メタンが挙げられる。   In the benzophenone series, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-dodecyloxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, bis (2-methoxy-4-hydroxy-5-benzophenone) methane.

ベンゾトリアゾール系としては2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−オクチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ・tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ・tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ・tert−アミルルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−{2’−ヒドロキシ−3′−(3”,4”,5”,6”−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル}ベンゾトリアゾール、2,2ーメチレンビス{4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール}が挙げられる。   Examples of the benzotriazole type include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-tert-butylphenyl) benzotriazole, and 2- (2′-hydroxy-5). '-Octylphenyl) -benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3', 5'-di-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5- Methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5 '-Di-tert-amylphenyl) benzotriazole, 2- {2'-hydroxy-3'-(3 ", 4", 5 ", 6" Tetrahydrophthalimidomethyl) -5′-methylphenyl} benzotriazole, 2,2-methylenebis {4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol} Can be mentioned.

シアノアクリレート系では2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレートが挙げられる。   Examples of cyanoacrylates include 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3'-diphenyl acrylate and ethyl-2-cyano-3,3'-diphenyl acrylate.

トリアジン系としては、2−{4’,6’−ビス(2”,4”−ジメチルフェニル)−1’,3’,5’−トリアジン−2’−イル}−5−(オクチルオキシ)フェノールが挙げられる。
本発明の表面封止用有機高分子樹脂には、耐光性、耐熱性を高め、屋外での使用に対して十分な耐久性を付与するために、ヒンダードアミン系光安定化剤が添加される。ヒンダードアミン系光安定化剤は紫外線吸収剤のようには紫外線を吸収しないが、有機高分子樹脂の光劣化あるいは熱劣化過程で生ずるラジカル種を補足して劣化反応を阻害する。添加量は通常、0.1〜0.3重量%程度であるが、本発明に於いては、光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する表面封止用有機高分子樹脂に含有される紫外線吸収剤の添加量が小さく、樹脂が多くの紫外線に晒される。したがって、光安定化剤を通常よりも多く添加して光劣化に対する耐久性を高めておくことが望ましく、前記光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有されるヒンダードアミン系光安定化剤の有機高分子樹脂に対する添加量は0.5〜1.0重量%が望ましい。添加量が1.0重量%を超えると光安定化剤のブリードアウトによって有機高分子樹脂の白化が起こりやすくなるので望ましくない。また、ヒンダードアミン系以外にも光安定化剤として機能するものはあるが、着色している場合が多く本発明の表面封止用有機高分子樹脂には好ましくない。
Examples of triazines include 2- {4 ′, 6′-bis (2 ″, 4 ″ -dimethylphenyl) -1 ′, 3 ′, 5′-triazine-2′-yl} -5- (octyloxy) phenol Is mentioned.
A hindered amine light stabilizer is added to the organic polymer resin for surface sealing of the present invention in order to enhance light resistance and heat resistance and to provide sufficient durability for outdoor use. A hindered amine light stabilizer does not absorb ultraviolet rays like an ultraviolet absorber, but inhibits a degradation reaction by capturing radical species generated in the process of photodegradation or thermal degradation of an organic polymer resin. The addition amount is usually about 0.1 to 0.3% by weight. In the present invention, the ultraviolet ray contained in the organic polymer resin for surface sealing that covers at least a part of the photoelectric conversion active region. The addition amount of the absorbent is small, and the resin is exposed to a lot of ultraviolet rays. Therefore, it is desirable to add more light stabilizer than usual to enhance the durability against light degradation, and the hindered amine light contained in the organic polymer resin covering at least a part of the photoelectric conversion active region. The amount of stabilizer added to the organic polymer resin is preferably 0.5 to 1.0% by weight. If the added amount exceeds 1.0% by weight, the organic polymer resin is likely to be whitened by bleed-out of the light stabilizer, which is not desirable. In addition to hindered amines, there are those that function as light stabilizers, but they are often colored and are not preferred for the organic polymer resin for surface sealing of the present invention.

ヒンダードアミン系光安定化剤としてはコハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{{2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン・2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバレート、2−(3,5−ジ−tert−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)などが知られている。   As the hindered amine light stabilizer, dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) succinate-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, poly [{6- (1,1,1, 3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {{2,2 , 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine · 2,4-bis [N-butyl-N- (1,2,2,6) , 6-pentamethyl-4-piperidyl) amino] -6-chloro-1,3,5-triazine condensate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sevalate, 2- (3 5-di-tert-4-hi Rokishibenjiru) -2-n-butyl malonic acid bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) and the like are known.

表面封止用有機高分子樹脂は、高温使用条件下で軟化して流動するのを防ぎ、また、他部材との接着性を向上させるために有機過酸化物によって架橋される。有機過酸化物による架橋は、有機過酸化物から発生する遊離ラジカルが樹脂中の水素を引き抜いてC−C結合を形成することによって行われる。有機過酸化物の活性化方法には、熱分解、レドックス分解およびイオン分解が知られている。一般には熱分解法が好んで行われている。すなわち、あらかじめ有機過酸化物を添加した有機高分子樹脂のシートを作製して、これを太陽電池素子に加熱圧着すると同時に架橋が進行する。   The organic polymer resin for surface sealing is cross-linked with an organic peroxide in order to prevent softening and flowing under high temperature use conditions and to improve adhesion to other members. Crosslinking with an organic peroxide is performed by free radicals generated from the organic peroxide drawing hydrogen in the resin to form a C—C bond. Thermal decomposition, redox decomposition and ionic decomposition are known as organic peroxide activation methods. In general, the thermal decomposition method is preferred. That is, a sheet of an organic polymer resin to which an organic peroxide has been added in advance is prepared, and this is thermocompression bonded to the solar cell element, and at the same time, crosslinking proceeds.

有機過酸化物は化学構造によってヒドロペルオキシド、ジアルキル(アリル)ペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ペルオキシケタール、ペルオキシエステル、ペルオキシカルボナートおよびケトンペルオキシドに大別される。   Organic peroxides are roughly classified into hydroperoxides, dialkyl (allyl) peroxides, diacyl peroxides, peroxyketals, peroxyesters, peroxycarbonates, and ketone peroxides according to chemical structures.

ヒドロペルオキシド系としてはt−ブチルペルオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、p−サイメンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンペルオキシド、2,5−ジメチルヘキサン2,5−ジヒドロペルオキシド、シクロヘキサンペルオキシド、3,3,5−トリメチルヘキサノンペルオキシドなどである。   Hydroperoxides include t-butyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxide, p-menthane hydroperoxide, cumene hydroperoxide, p-cymene hydroperoxide, diisopropylbenzene peroxide, 2,5-dimethylhexane 2 , 5-dihydroperoxide, cyclohexane peroxide, 3,3,5-trimethylhexanone peroxide and the like.

ジアルキル(アリル)ペルオキシド系としてはジ−t−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシドなどである。   Examples of the dialkyl (allyl) peroxide include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, and t-butylcumyl peroxide.

ジアシルペルオキシド系としてはジアセチルペルオキシド、ジプロピオニルペルオキシド、ジイソブチリルペルオキシド、ジオクタノイルペルオキシド、ジデカノイルペルオキシド、ジラウロイルペリオキシド、ビス(3,3,5−トリメチルヘキサノイル)ペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、m−トルイルペルオキシド、p−クロロベンゾイルペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ペルオキシこはく酸などである。   Diacyl peroxides include diacetyl peroxide, dipropionyl peroxide, diisobutyryl peroxide, dioctanoyl peroxide, didecanoyl peroxide, dilauroyl peroxide, bis (3,3,5-trimethylhexanoyl) peroxide, benzoyl peroxide, m -Toluyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, peroxysuccinic acid and the like.

ペルオキシケタール系としては2,2−ジ−t−ブチルペルオキシブタン、1,1−ジ−t−ブチルペルオキシシクロヘキサン、1,1−ジ−(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、1,3−ジ(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルペルオキシヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシベンゾイル)ヘキシン−3、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルペルオキシ)バレレ−トなどである。   Examples of peroxyketals include 2,2-di-t-butylperoxybutane, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 1,1-di- (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3,1,3-di (t-butyl) Peroxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-dibenzoylperoxyhexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (peroxybenzoyl) hexyne-3, n-butyl-4,4-bis (t -Butylperoxy) valerate.

ペルオキシエステル系としてはt−ブチルペルオキシアセテート、t−ブチルペルオキシイソブチレート、t−ブチルペルオキシピバレート、t−ブチルペルオキシネオデカノエート、t−ブチルペルオキシ3,3,5−トリメチルヘサノエート、t−ブチルペルオキシ2−エチルヘキサノエート、(1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシ)2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシラウレート、t−ブチルペルオキシベンゾエート、ジ(t−ブチルペルオキシ)アジペート、2,5−ジメチル2,5−ジ(ペルオキシ2−エチルヘキサノイル)ヘキサン、ジ(t−ブチルペルオキシ)イソフタレート、t−ブチルペルオキシマレート、アセチルシクロヘキシルスルフォニルペルオキシドなどである。   Examples of peroxyesters include t-butyl peroxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxypivalate, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxy3,3,5-trimethylhesanoate, t-butylperoxy 2-ethylhexanoate, (1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy) 2-ethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxybenzoate, di (t-butyl) Peroxy) adipate, 2,5-dimethyl2,5-di (peroxy-2-ethylhexanoyl) hexane, di (t-butylperoxy) isophthalate, t-butylperoxymalate, acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, and the like.

ペルオキシカルボナート系としてはt−ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート、ジ−n−プロピルペルオキシジカルボナート、ジ−sec−ブチルペルオキシジカルボナート、ジ(イソプロピルペルオキシ)ジカルボナート、ジ(2−エチルヘキシルペルオキシ)ジカルボナート、ジ(2−エトキシエチルペルオキシ)ジカルボナート、ジ(メトキシイドプロピルペルオキシ)カルボナート、ジ(3−メトキシブチルペルオキシ)ジカルボナート、ビス−(4−t−ブチルシクロヘキシルペルオキシ)ジカルボナートなどが挙げられる。   Examples of peroxycarbonates include t-butylperoxyisopropyl carbonate, di-n-propylperoxydicarbonate, di-sec-butylperoxydicarbonate, di (isopropylperoxy) dicarbonate, di (2-ethylhexylperoxy) dicarbonate, Examples include di (2-ethoxyethylperoxy) dicarbonate, di (methoxyidpropylperoxy) carbonate, di (3-methoxybutylperoxy) dicarbonate, bis- (4-t-butylcyclohexylperoxy) dicarbonate and the like.

ケトンペルオキシド系としてはアセチルアセトンペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、メチルイソブチルケトンペルオキシド、ケトンペルオキシドなどがある。その他の構造ではビニルトリス(t−ブチルペルオキシ)シランなども知られている。   Examples of the ketone peroxide include acetylacetone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, and ketone peroxide. In other structures, vinyltris (t-butylperoxy) silane is also known.

これら有機過酸化物の添加量は有機高分子樹脂に対して1.0〜5.0重量%程度である。   The amount of the organic peroxide added is about 1.0 to 5.0% by weight with respect to the organic polymer resin.

上記有機過酸化物を有機高分子樹脂に混合し、加圧加熱しながら架橋および太陽電池モジュールの封止を行うことが可能である。加熱温度ならびに時間は各々の有機過酸化物の熱分解温度特性で決定することができる。一般には熱分解が90%、より好ましくは95%以上進行する温度と時間をもって加熱を終了する。   It is possible to mix the organic peroxide with an organic polymer resin and perform crosslinking and sealing of the solar cell module while heating under pressure. The heating temperature and time can be determined by the thermal decomposition temperature characteristics of each organic peroxide. In general, the heating is completed at a temperature and time at which thermal decomposition proceeds 90%, more preferably 95% or more.

上記架橋反応を効率良く行うためには、架橋助剤と呼ばれるトリアリルシアヌレートを用いることも可能である。一般には樹脂100重量部に対して0.1〜5.0重量部の添加量である。   In order to efficiently perform the crosslinking reaction, triallyl cyanurate called a crosslinking aid can be used. Generally, the addition amount is 0.1 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.

封止用有機高分子樹脂には高温下での安定性を付与するために熱酸化防止剤を添加することがしばしば行われる。添加量は樹脂100重量部に対して0.1〜1.0重量部が適正である。酸化防止剤の化学構造としてはモノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系、硫黄系、燐酸系に大別される。   A thermal antioxidant is often added to the organic polymer resin for sealing in order to impart stability at high temperatures. The addition amount is suitably 0.1 to 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. The chemical structure of the antioxidant is roughly divided into a monophenol type, a bisphenol type, a polymer type phenol type, a sulfur type, and a phosphoric acid type.

モノフェノール系では2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノールがある。   In the monophenol type, there are 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, and 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol.

ビスフェノール系では2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tertブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、{3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−{β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル}2,4,8,10−テトラオキサスピロ}5,5ウンデカンが挙げられる。   In the bisphenol type, 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-6-tertbutylphenol), 4,4′-thiobis -(3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), {3,9-bis {1,1-dimethyl-2- { β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} ethyl} 2,4,8,10-tetraoxaspiro} 5,5 undecane.

高分子フェノール系としては1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−{メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキスフェニル)プロピオネート}メタン、{ビス(3,3’−ビス−4’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチルフェニル)ブチリックアシッド}グルコールエステル、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−s−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トリフェノール(ビタミンE)が知られている。   As the high molecular weight phenolic group, 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis- {methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate} methane, {bis (3 , 3′-bis-4′-hydroxy-3′-tert-butylphenyl) butyric acid} glycol ester, 1,3,5-tris (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′- Hydroxybenzyl) -s-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, triphenol (vitamin E) are known.

一方、硫黄系ではジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオプロピオネートなどがある。   On the other hand, in the sulfur type, there are dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, distearyl thiopropionate, and the like.

燐酸系ではトリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)、トリス(モノおよびあるいはジフェニルホスファイト)、ジイソデシルペンタエリスリトールジフォスファイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナスレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−tert−メチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイトがある。   In the phosphoric acid system, triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, 4,4′-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl) phosphite, cyclic neo Pentanetetraylbis (octadecyl phosphite), tris (mono and or diphenyl phosphite), diisodecyl pentaerythritol diphosphite, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenathlene-10-oxide, 10- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-decyloxy-9,10-dihydro-9 -Oxa-10-phosphafe Sullen, cyclic neopentanetetrayl bis (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetrayl bis (2,6-di-tert-methylphenyl) phosphite, 2,2- There is methylene bis (4,6-tert-butylphenyl) octyl phosphite.

なお、太陽電池モジュールの使用環境を考慮して低揮発性の紫外線吸収剤、光安定化剤および熱酸化防止剤を用いることが好ましい。   In consideration of the usage environment of the solar cell module, it is preferable to use a low-volatile ultraviolet absorber, a light stabilizer and a thermal antioxidant.

より厳しい環境下で太陽電池モジュールの使用が想定される場合には有機高分子樹脂と太陽電池素子あるいは透光性部材との接着力を向上することが好ましい。シランカップリング剤や有機チタネート化合物を有機高分子樹脂に添加することで前記接着力を改善することが可能である。シランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)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、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。   When the use of a solar cell module is assumed in a more severe environment, it is preferable to improve the adhesive force between the organic polymer resin and the solar cell element or the translucent member. The adhesion can be improved by adding a silane coupling agent or an organic titanate compound to the organic polymer resin. Specific examples of the silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltris (βmethoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl). ) Ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-amino Examples include propyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and γ-chloropropyltrimethoxysilane.

裏面封止用有機高分子樹脂5は太陽電池素子裏面の凹凸を樹脂で被覆し、外部環境から素子を保護するために必要である。また、裏面保護部材3を太陽電池素子1に接着する役割も果たす。したがって、表面封止用有機高分子樹脂と同様に耐候性、接着性、耐熱性が要求されるため、表面封止用有機高分子樹脂として好適な材料を裏面封止用有機高分子樹脂としても用いることが好ましい。通常は、表面封止用有機高分子樹脂と同じ材料を裏面封止用有機高分子樹脂にも用いる。また、表面封止用有機高分子樹脂同様に、紫外線吸収剤、光安定化剤、架橋剤等の添加剤も通常配合され、その添加量も表面封止用有機高分子樹脂に準ずる。ただし、裏面封止用有機高分子樹脂は黄変しても太陽電池モジュール性能に影響がないことと、後述する裏面保護部材が紫外線によって光劣化するのを防止することを理由として、高濃度で紫外線吸収剤を配合することが望ましく、その添加量は有機高分子樹脂に対して0.1〜1.0重量%であることが好ましい。これによって、裏面保護部材としてフッ素樹脂フィルムのような耐光性に優れる材料を用いる必要が無くなり、耐光性はやや劣るものの、安価な材料を裏面保護部材として用いることができるようになる。一方、透明性に関しては必須ではないので、無機酸化物等のフィラーを加えて耐候性や機械的強度を向上させることが可能であり、また、顔料等によって着色してもよい。   The back surface sealing organic polymer resin 5 is necessary for covering the unevenness of the back surface of the solar cell element with a resin and protecting the element from the external environment. Further, it also serves to adhere the back surface protection member 3 to the solar cell element 1. Accordingly, since weather resistance, adhesiveness, and heat resistance are required in the same manner as the organic polymer resin for surface sealing, a material suitable as the organic polymer resin for surface sealing can be used as the organic polymer resin for back surface sealing. It is preferable to use it. Usually, the same material as the organic polymer resin for surface sealing is used for the organic polymer resin for back surface sealing. Further, as with the organic polymer resin for surface sealing, additives such as an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and a crosslinking agent are usually blended, and the amount of addition is in accordance with the organic polymer resin for surface sealing. However, the organic polymer resin for backside sealing has a high concentration because it does not affect the performance of the solar cell module even if it turns yellow and prevents the backside protective member described later from being photodegraded by ultraviolet rays. It is desirable to mix an ultraviolet absorber, and the addition amount is preferably 0.1 to 1.0% by weight with respect to the organic polymer resin. Accordingly, it is not necessary to use a material having excellent light resistance such as a fluororesin film as the back surface protection member, and an inexpensive material can be used as the back surface protection member although the light resistance is slightly inferior. On the other hand, since transparency is not essential, it is possible to add a filler such as an inorganic oxide to improve weather resistance and mechanical strength, and it may be colored with a pigment or the like.

以下、太陽電池モジュールを構成する各部材について説明する。   Hereinafter, each member which comprises a solar cell module is demonstrated.

太陽電池素子1としては、1)結晶シリコン太陽電池、2)多結晶シリコン太陽電池、3)微結晶シリコン太陽電池、4)アモルファスシリコン太陽電池、5)銅インジウムセレナイド太陽電池、6)化合物半導体太陽電池など、従来公知な素子を目的に応じて種々選択して用いて良い。これら太陽電池素子は、所望する電圧あるいは電流に応じて複数個を直列または並列に接続する。また、これとは別に絶縁化した基板上に太陽電池素子を集積化して所望の電圧あるいは電流を得ることもできる。さらに、素子への逆バイアス印加を防止するためにバイパスダイオードを素子に接続することも必要に応じて行われる。   As the solar cell element 1, 1) a crystalline silicon solar cell, 2) a polycrystalline silicon solar cell, 3) a microcrystalline silicon solar cell, 4) an amorphous silicon solar cell, 5) a copper indium selenide solar cell, 6) a compound semiconductor Various conventionally known elements such as solar cells may be selected and used according to the purpose. A plurality of these solar cell elements are connected in series or in parallel according to a desired voltage or current. Alternatively, a desired voltage or current can be obtained by integrating solar cell elements on an insulated substrate. Further, a bypass diode is connected to the element as necessary in order to prevent reverse bias application to the element.

透光性部材2は太陽電池モジュールの最表層に位置するため耐候性、耐汚染性、機械強度をはじめとして、太陽電池モジュールの屋外曝露における長期信頼性を確保するための性能が必要である。本発明に好適に用いられる部材としては、(強化)ガラス板、フッ化物重合体フィルムが挙げられる。ガラス板としては光透過率の高い白板ガラスを用いることが好ましい。フッ化物重合体フィルムの具体例としては、四フッ化エチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、ポリ四フッ化エチレン樹脂(TFE)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂(CTFE)がある。耐候性の観点ではポリフッ化ビニリデン樹脂が優れているが、耐候性および機械的強度の両立では四フッ化エチレン−エチレン共重合体が優れている。フッ化物重合体フィルムと封止材との接着性の改良のために、コロナ処理、プラズマ処理をフィルムに行うことが望ましい。また、機械的強度向上のために延伸処理が施してあるフィルムを用いることも可能である。   Since the translucent member 2 is located on the outermost layer of the solar cell module, it requires performance for ensuring long-term reliability in outdoor exposure of the solar cell module, including weather resistance, contamination resistance, and mechanical strength. Examples of the member suitably used in the present invention include a (reinforced) glass plate and a fluoride polymer film. As the glass plate, it is preferable to use white plate glass having a high light transmittance. Specific examples of the fluoride polymer film include tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polyvinyl fluoride resin (PVF), polyvinylidene fluoride resin (PVDF), polytetrafluoroethylene resin (TFE), There are tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) and polytrifluoroethylene chloride (CTFE). Polyvinylidene fluoride resin is excellent in terms of weather resistance, but tetrafluoroethylene-ethylene copolymer is excellent in terms of both weather resistance and mechanical strength. In order to improve the adhesion between the fluoride polymer film and the sealing material, it is desirable to perform corona treatment and plasma treatment on the film. It is also possible to use a film that has been subjected to a stretching treatment in order to improve mechanical strength.

裏面保護部材3は、太陽電池素子を保護し、湿度の侵入を防ぎ、外部との電気的絶縁を保つために用いられる。材料としては、充分な電気絶縁性を確保でき、しかも長期耐久性に優れ、熱膨張、熱収縮に耐えられる材料が好ましい。好適に用いられるものとしては、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリフッ化ビニル(PVF)フィルム、ガラス板等が挙げられる。フィルムに防湿性が要求される場合には、アルミラミネートPVFフィルム、アルミ蒸着PETフィルム、酸化珪素蒸着PETフィルム等が用いられる。さらに、モジュールの耐火性を向上させるために、フィルムでラミネートした亜鉛メッキ鉄箔、ステンレス箔等を裏面保護部材として用いることもできる。   The back surface protection member 3 is used for protecting the solar cell element, preventing moisture from entering, and maintaining electrical insulation from the outside. As a material, a material that can ensure sufficient electrical insulation, has excellent long-term durability, and can withstand thermal expansion and contraction is preferable. Examples of suitable materials include nylon film, polyethylene terephthalate (PET) film, polyvinyl fluoride (PVF) film, and glass plate. When the film is required to have moisture resistance, an aluminum laminated PVF film, an aluminum deposited PET film, a silicon oxide deposited PET film, or the like is used. Furthermore, in order to improve the fire resistance of the module, a galvanized iron foil, a stainless steel foil or the like laminated with a film can be used as a back surface protection member.

裏面保護部材の外側には、太陽電池モジュールの機械的強度を増すために、あるいは、温度変化による歪、ソリを防止するために、支持板を貼り付けても良い。例えば、金属板、プラスチック板、FRP(ガラス繊維強化プラスチック)板、セラミック板などがある。また、建材を貼り付けることにより建材一体型太陽電池モジュールとすることもできる。建材としては、金属板、スレートボード、石膏ボード、瓦、ガラス繊維強化プラスチック、ガラスなどから種々選択して用いることができる。   A support plate may be attached to the outside of the back surface protection member in order to increase the mechanical strength of the solar cell module or to prevent distortion and warping due to temperature changes. For example, there are a metal plate, a plastic plate, an FRP (glass fiber reinforced plastic) plate, a ceramic plate, and the like. Moreover, it can also be set as a building material integrated solar cell module by sticking a building material. As the building material, various materials can be selected from metal plates, slate boards, gypsum boards, tiles, glass fiber reinforced plastics, glass, and the like.

以上述べた太陽電池素子、表面封止用有機高分子樹脂、裏面封止用有機高分子樹脂、透光性部材、裏面保護部材を用いて太陽電池モジュールとする方法を次に説明する。   Next, a method for forming a solar cell module using the solar cell element, the organic polymer resin for surface sealing, the organic polymer resin for back surface sealing, the translucent member, and the back surface protective member described above will be described.

まず、シート状に成型した表面及び裏面封止用有機高分子樹脂を太陽電池素子のそれぞれ受光面側と裏面側に配する。この時、表面封止用有機高分子樹脂のシートとして紫外線吸収剤含有量の異なる2種類のシートを作製し、太陽電池素子の光電変換活性領域には紫外線吸収剤含有量が少ないシートを、光電変換活性領域以外には紫外線吸収剤含有量が多いシートを配する。更にその外側に透光性部材と裏面保護部材をそれぞれ受光面側と裏面側に配した積層体とする。これを真空ラミネーターを用いて減圧下で加熱圧着することにより太陽電池モジュールを得ることができる。その他、ロールラミネーションなどによっても作製することが可能である。   First, the front and back surface sealing organic polymer resins molded into a sheet are disposed on the light receiving surface side and the back surface side of the solar cell element, respectively. At this time, two kinds of sheets having different ultraviolet absorber contents were prepared as the organic polymer resin sheet for surface sealing, and a sheet having a low ultraviolet absorber content was formed in the photoelectric conversion active region of the solar cell element. In addition to the conversion active region, a sheet having a high ultraviolet absorber content is provided. Furthermore, it is set as the laminated body which has arrange | positioned the translucent member and the back surface protection member on the light-receiving surface side and the back surface side, respectively. A solar cell module can be obtained by heat-pressing this under reduced pressure using a vacuum laminator. In addition, it can be produced by roll lamination or the like.

以下、本発明の太陽電池モジュールを実施例に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, the solar cell module of the present invention will be described in detail based on examples.

(実施例1)
導電性基板上に裏面反射層、半導体光活性層、透明電極層を順次形成し、透明電極層の上に櫛型の集電電極とそれに接続したバスバー電極を有するアモルファスシリコン太陽電池(太陽電池素子)を用いて本発明の第一の実施例に従う太陽電池モジュールを作製する方法を図2を用いて以下に説明する。
Example 1
An amorphous silicon solar cell (solar cell element) having a back surface reflection layer, a semiconductor photoactive layer, and a transparent electrode layer sequentially formed on a conductive substrate, and having a comb-shaped collector electrode and a bus bar electrode connected thereto on the transparent electrode layer A method for producing a solar cell module according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

複数の太陽電池素子1を直列に接続して太陽電池素子直列体8とし、直列端の太陽電池素子に設けられている電極に銅箔からなる出力取り出し電極(不図示)を取り付ける。さらに素子への逆バイアス印加を防止するためバイパスダイオード(不図示)を太陽電池素子に取り付ける。バスバー電極には意匠性を考慮して、バスバー電極を覆うように白色のポリエステルテープ15を貼り付ける。   A plurality of solar cell elements 1 are connected in series to form a solar cell element serial body 8, and an output extraction electrode (not shown) made of copper foil is attached to an electrode provided on the solar cell element at the end of the series. Further, a bypass diode (not shown) is attached to the solar cell element to prevent reverse bias application to the element. A white polyester tape 15 is attached to the bus bar electrode so as to cover the bus bar electrode in consideration of design.

次に、太陽電池素子直列体8を封止するための封止用有機高分子樹脂、透光性部材、裏面保護部材について説明する。   Next, the sealing organic polymer resin, the translucent member, and the back surface protecting member for sealing the solar cell element serial body 8 will be described.

表面封止用有機高分子樹脂は、太陽電池素子の光電変換活性領域封止用としてエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)樹脂ペレット(酢酸ビニル含有量33wt%)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1.5重量%、シランカップリング剤としてγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン1.0重量%、紫外線吸収剤として2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン0.01重量%、光安定化剤としてビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート0.5重量%、酸化防止剤としてトリス(モノ−ノニルフェニル)フォスファイト0.2重量%をそれぞれ添加したものを加熱溶融させ、Tダイのスリットから押し出して成形した厚さ400μmのシート状EVA(以下、EVAシート)14を、光電変換活性領域以外の封止用としてエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)樹脂ペレット(酢酸ビニル含有量33wt%)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1.5重量%、シランカップリング剤としてγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン1.0重量%、紫外線吸収剤として2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン0.3重量%、光安定化剤としてビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート0.2重量%、酸化防止剤としてトリス(モノ−ノニルフェニル)フォスファイト0.2重量%をそれぞれ添加したものを加熱溶融させ、Tダイのスリットから押し出して成形した厚さ400μmのEVAシート11を用いる。   The organic polymer resin for surface sealing is an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin pellet (vinyl acetate content 33 wt%) for sealing a photoelectric conversion active region of a solar cell element, and 2,5 as a crosslinking agent. -1.5% by weight of dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, 1.0% by weight of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane as a silane coupling agent, and 2-hydroxy-4 as an ultraviolet absorber -0.01% by weight of n-octoxybenzophenone, 0.5% by weight of bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate as a light stabilizer, and tris (mono-nonyl) as an antioxidant Each of the additions of 0.2% by weight of phenyl) phosphite was melted by heating and extruded from a slit of a T-die to form a 400 μm thick sheet. A sheet-like EVA (hereinafter referred to as EVA sheet) 14 is encapsulated in ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin pellets (vinyl acetate content 33 wt%) for sealing other than the photoelectric conversion active region, and 2, 5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane 1.5% by weight, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane 1.0% by weight as a silane coupling agent, and 2-hydroxy- as an ultraviolet absorber 4-n-octoxybenzophenone 0.3% by weight, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate 0.2% by weight as light stabilizer, tris (mono-) as antioxidant Nonylphenyl) Phosphite 0.2 wt% added, melted by heating, extruded from the slit of the T-die, and formed into a thickness of 400 μm The EVA sheet 11 is used.

裏面封止用有機高分子樹脂には、光電変換活性領域以外の表面封止用と同じEVAシート12を用いる。   As the back surface sealing organic polymer resin, the same EVA sheet 12 as that used for surface sealing other than the photoelectric conversion active region is used.

透光性部材には厚さ3.2mmの白板強化ガラス9を、裏面保護部材には厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム10を用いる。   A white plate tempered glass 9 having a thickness of 3.2 mm is used as the translucent member, and a polyethylene terephthalate (PET) film 10 having a thickness of 100 μm is used as the back surface protective member.

上記太陽電池素子直列体8、EVAシート11、12、14、ガラス9、PETフィルム10を図2の構成でラミネートする。すなわち、太陽電池素子直列体の受光面側に上記表面封止用EVAシート11,14とガラス9を、裏面側に裏面封止用EVAシート12とPETフィルム10を重ねて積層体とし、真空ラミネーターにて150℃で30分間加熱圧着することによって太陽電池素子を封止する。このとき、図2(a)に示すように太陽電池素子のバスバー電極上にEVAシート11が配されるようにして、それ以外の部分にEVAシート14が配されるように積層することにより、太陽電池素子受光面側の光電変換活性領域とそうでない領域とをそれぞれEVAシート14、EVAシート11で封止することができる。   The solar cell element serial body 8, the EVA sheets 11, 12, 14, the glass 9, and the PET film 10 are laminated in the configuration shown in FIG. That is, the surface sealing EVA sheets 11 and 14 and the glass 9 are stacked on the light receiving surface side of the solar cell element series body, and the back surface sealing EVA sheet 12 and the PET film 10 are stacked on the back surface side to form a laminate, and a vacuum laminator. The solar cell element is sealed by thermocompression bonding at 150 ° C. for 30 minutes. At this time, by stacking the EVA sheet 11 on the bus bar electrode of the solar cell element as shown in FIG. The photoelectric conversion active region on the light-receiving surface side of the solar cell element and the region that is not so can be sealed with the EVA sheet 14 and the EVA sheet 11, respectively.

出力取り出し電極(不図示)は、あらかじめ裏面封止用EVAシートとPETフィルムに設けておいた開口部より導出する。   An output extraction electrode (not shown) is led out from an opening provided in the back surface sealing EVA sheet and the PET film in advance.

上記方法にて作製した太陽電池モジュールにメタルハライドランプで300〜400nmの波長領域での照射強度が1.50kW/m2の紫外線を1000時間照射した。なお、照射中はブラックパネル温度が63℃、湿度が50%RHとなるように雰囲気をコントロールした。 The solar cell module produced by the above method was irradiated with ultraviolet rays having an irradiation intensity of 1.50 kW / m 2 in a wavelength region of 300 to 400 nm for 1000 hours with a metal halide lamp. During the irradiation, the atmosphere was controlled so that the black panel temperature was 63 ° C. and the humidity was 50% RH.

封止前の太陽電池素子直列体と上記照射試験前後の太陽電池モジュールの電気特性をソーラーシミュレーターにて測定し、封止前を1とした試験前後の太陽電池モジュールの出力と短絡電流の相対値を表1に示す。また、試験後の太陽電池モジュール外観について観察を行い、その結果も表1に示した。なお、サンプル数は10で行い、データはその平均値である。   The electrical characteristics of the solar cell element series before sealing and the solar cell module before and after the irradiation test were measured with a solar simulator, and the output of the solar cell module before and after the test and the relative value of the short-circuit current with 1 before the sealing. Is shown in Table 1. Further, the appearance of the solar cell module after the test was observed, and the results are also shown in Table 1. The number of samples is 10, and the data is the average value.

(実施例2)
実施例1に於いて、光電変換活性領域封止用のEVAシートに紫外線吸収剤を添加しない以外は全く同様にして太陽電池モジュールを作製し、実施例1と同じ評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 2)
In Example 1, a solar cell module was produced in the same manner except that no UV absorber was added to the EVA sheet for sealing the photoelectric conversion active region, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例2に於いて透光性部材を、EVAとの接着面を放電処理した厚さ50μmのエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)フィルムに変えた以外は全く同様にして太陽電池モジュールを作製し、実施例1と同じ評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 3)
A solar cell module was produced in the same manner as in Example 2, except that the translucent member was changed to an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) film having a thickness of 50 μm obtained by subjecting the adhesive surface to EVA to a discharge treatment. The same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 2.

(実施例4)
実施例2に於いて、光電変換活性領域封止用のEVAシートの光安定化剤添加量を1.0重量%とした以外は全く同様にして太陽電池モジュールを作製し、実施例1と同じ評価を行った。結果を表1に示す。
Example 4
In Example 2, a solar cell module was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the amount of light stabilizer added to the EVA sheet for sealing the photoelectric conversion active region was 1.0% by weight. Evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
実施例2に於いて、光電変換活性領域封止用のEVAシートの光安定化剤添加量を0.3重量%とした以外は全く同様にして太陽電池モジュールを作製し、実施例1と同じ評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 5)
In Example 2, a solar cell module was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the amount of light stabilizer added to the EVA sheet for sealing the photoelectric conversion active region was 0.3% by weight. Evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

(実施例6)
実施例2に於いて、光電変換活性領域封止用のEVAシートの光安定化剤添加量を1.2重量%とした以外は全く同様にして太陽電池モジュールを作製し、実施例1と同じ評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 6)
In Example 2, a solar cell module was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the amount of light stabilizer added to the EVA sheet for sealing the photoelectric conversion active region was 1.2% by weight. Evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例2に於いて、光電変換活性領域以外の封止に光電変換活性領域封止用EVAシート14を用いた。それ以外は全く同様にして太陽電池モジュールを作製し、実施例1と同じ評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 2, the EVA sheet 14 for photoelectric conversion active region sealing was used for sealing other than the photoelectric conversion active region. Except that, a solar cell module was produced in the same manner, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
実施例3に於いて、光電変換活性領域以外の封止に光電変換活性領域封止用EVAシート14を用いた。それ以外は全く同様にして太陽電池モジュールを作製し、実施例1と同じ評価を行った。結果を表2に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 3, the EVA sheet 14 for photoelectric conversion active region sealing was used for sealing other than the photoelectric conversion active region. Except that, a solar cell module was produced in the same manner, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 2.

実施例と比較例との比較を容易にするために、太陽電池モジュールを透光性部材によって分類し、データをまとめたのが以下に挙げる表である。   In order to facilitate the comparison between the examples and the comparative examples, the following is a table in which the solar cell modules are classified by the translucent member and the data are summarized.

Figure 2006066761
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Figure 2006066761
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表1、2から明らかなように、本発明を実施した太陽電池モジュールは、長時間の紫外線照射に対して、光電変換活性領域を被覆するEVAが黄変することなく、黄変による性能の低下はほとんどない。   As is clear from Tables 1 and 2, the solar cell module in which the present invention was implemented was not degraded in yellow due to yellowing of the EVA covering the photoelectric conversion active region with respect to long-term ultraviolet irradiation. There is almost no.

実施例1は実施例2、4に比べて僅かに短絡電流の低下が大きく、EVAが目視で分からない程度に黄変していることが推察されるが、その出力への影響は極僅かであり、実使用上問題無い程度である。   In Example 1, it is surmised that the decrease in short-circuit current is slightly larger than in Examples 2 and 4, and EVA is yellowed to the extent that it cannot be visually observed, but the effect on the output is negligible. There is no problem in actual use.

実施例5では光安定化剤の添加量が少ないためにEVAの極僅かな黄変が、実施例6では光安定化剤の添加量が多いために光安定化剤のブリードアウトによるEVAの極僅かな白濁がそれぞれ発生し、実施例2、4に比べて短絡電流の低下が大きくなっているが、これも実施例1同様僅かであり、実用上問題無い。   In Example 5, the amount of light stabilizer added was small, so the EVA slightly turned yellow, and in Example 6, the amount of light stabilizer added was large, so the EVA extreme due to light stabilizer bleed out. A slight amount of white turbidity is generated, and the short-circuit current is greatly reduced as compared with Examples 2 and 4. However, this is also slightly the same as in Example 1, and there is no practical problem.

また、実施例1、2、4、5、6ではバスバー上に設けたポリエステルテープに変化は認められず、光による部材の劣化の無い極めて耐光性に優れた太陽電池モジュールとすることができた。   Further, in Examples 1, 2, 4, 5, and 6, no change was observed in the polyester tape provided on the bus bar, and a solar cell module excellent in light resistance without deterioration of the member due to light could be obtained. .

実施例3では透光性部材をガラスからETFEへ変更しているが、ガラス同様EVAの黄変やポリエステルテープの変化は認められない。   In Example 3, the translucent member was changed from glass to ETFE, but the yellowing of EVA and the change of the polyester tape were not recognized as in the case of glass.

なお、実施例3では透光性部材としてETFEフィルムを用いているために、表面での反射損失がガラスよりも小さく、試験前の出力がガラスを用いた実施例よりも大きくなっている。   In Example 3, since an ETFE film is used as the translucent member, the reflection loss on the surface is smaller than that of glass, and the output before the test is larger than that of the example using glass.

一方、表1から明らかなように、比較例1ではEVAの黄変は認められなかったものの、光電変換活性領域以外を被覆するEVAに紫外線吸収剤が含有されていないために、バスバー電極上に設けられたポリエステルテープが著しく黄変し、外観上好ましいとは言い難いものであった。   On the other hand, as is apparent from Table 1, although EVA yellowing was not observed in Comparative Example 1, the EVA covering the areas other than the photoelectric conversion active region did not contain an ultraviolet absorber. The provided polyester tape was extremely yellowed, and it was difficult to say that the appearance was preferable.

比較例2でも比較例1同様、EVAの黄変はなく、黄変による性能低下は認められなかったものの、光電変換活性領域以外を被覆するEVAに紫外線吸収剤が含有されていないために、バスバー電極上に設けられたポリエステルテープが著しく黄変した。黄変の程度は比較例2よりもひどいものであった。また、ポリエステルテープ表面には微小なクラックが無数に発生し、一部でポリエステルテープと表面封止用有機高分子樹脂との間で剥離が発生した。これは、表面部材が紫外線透過性に優れるETFEフィルムであるために、表面部材がガラスである比較例2よりも遥かに多くの紫外線がポリエステルテープに達したためであると推察される。   In Comparative Example 2, as in Comparative Example 1, there was no yellowing of EVA, and no performance degradation due to yellowing was observed, but the EVA covering the areas other than the photoelectric conversion active region contained no UV absorber. The polyester tape provided on the electrode was noticeably yellowed. The degree of yellowing was worse than in Comparative Example 2. In addition, innumerable micro cracks were generated on the surface of the polyester tape, and in some cases, peeling occurred between the polyester tape and the organic polymer resin for surface sealing. This is presumably because the surface member is an ETFE film excellent in ultraviolet transmittance, so that much more ultraviolet rays reached the polyester tape than Comparative Example 2 in which the surface member was glass.

本発明を実施した太陽電池モジュールの一実施形態の概略平面図及び概略断面図である。It is the schematic plan view and schematic sectional drawing of one Embodiment of the solar cell module which implemented this invention. 実施例1の太陽電池モジュールの作製過程を表す概略平面図及び概略断面図である。FIG. 3 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of the solar cell module of Example 1. 従来の太陽電池モジュールの一例を示す概略平面図及び概略断面図である。It is the schematic plan view and schematic sectional drawing which show an example of the conventional solar cell module.

符号の説明Explanation of symbols

1:太陽電池素子
2:透光性部材
3:裏面保護部材
4:表面封止用有機高分子樹脂
5:裏面封止用有機高分子樹脂
6:バスバー電極
7:集電電極
8:太陽電池素子直列体
9:ガラス(透光性部材)
10:PETフィルム
11:光電変換活性領域以外の封止用EVAシート
12:裏面封止用EVAシート
13:有機高分子樹脂
14:光電変換活性領域封止用EVAシート
15:ポリエステルテープ
1: Solar cell element 2: Translucent member 3: Back surface protection member 4: Organic polymer resin for surface sealing 5: Organic polymer resin for back surface sealing 6: Bus bar electrode 7: Current collecting electrode 8: Solar cell element Serial body 9: Glass (translucent member)
10: PET film 11: EVA sheet for sealing other than photoelectric conversion active region 12: EVA sheet for back surface sealing 13: Organic polymer resin 14: EVA sheet for sealing photoelectric conversion active region 15: Polyester tape

Claims (2)

太陽電池素子の受光面側が有機高分子樹脂とその外側の透光性部材とで封止されている太陽電池モジュールにおいて、前記有機高分子樹脂に、有機化合物からなる紫外線吸収剤と、ヒンダードアミン系光安定化剤と、有機過酸化物からなる架橋剤とが含有されており、前記太陽電池素子の光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有される前記紫外線吸収剤の濃度が0.01重量%以下であり、前記太陽電池素子の光電変換活性領域以外の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有される前記紫外線吸収剤の濃度が0.1重量%以上であることを特徴とする太陽電池モジュール。   In a solar cell module in which a light receiving surface side of a solar cell element is sealed with an organic polymer resin and a translucent member on the outside thereof, the organic polymer resin includes an ultraviolet absorber made of an organic compound, and hindered amine light. The concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin that contains a stabilizer and a crosslinking agent composed of an organic peroxide and covers at least a part of the photoelectric conversion active region of the solar cell element Is 0.01% by weight or less, and the concentration of the ultraviolet absorber contained in the organic polymer resin covering at least a part other than the photoelectric conversion active region of the solar cell element is 0.1% by weight or more. A solar cell module characterized by that. 前記光電変換活性領域の少なくとも一部を被覆する有機高分子樹脂に含有されるヒンダードアミン系光安定化剤の濃度が0.5〜1.0重量%であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。   The concentration of the hindered amine light stabilizer contained in the organic polymer resin covering at least a part of the photoelectric conversion active region is 0.5 to 1.0% by weight. Solar cell module.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009110405A1 (en) 2008-03-07 2009-09-11 セントラル硝子株式会社 Thermosetting organic-inorganic hybrid transparent material
CN103000703A (en) * 2011-09-13 2013-03-27 杜邦太阳能有限公司 Solar module
WO2016067889A1 (en) * 2014-10-27 2016-05-06 日立化成株式会社 Wavelength-conversion-type solar cell module

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