JP2008258255A - 太陽電池用封止膜及びこれを用いた太陽電池 - Google Patents

Abstract

【課題】陽電池作製時の封止工程における太陽電池用セルの破損及び封止膜の流動が抑制された太陽電池用封止膜を提供する。
【解決手段】エチレン酢酸ビニル共重合体及び有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜であって、
ＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定した１５０℃における最大トルクＭ_Hが０．２０Ｎ・ｍ以上であり、最小トルクＭ_Lが０．０５Ｎ・ｍ以下であることを特徴とする太陽電池用封止膜。
【選択図】なし

Description

本発明は、太陽電池用封止膜に関し、特に太陽電池用モジュール作製時の封止工程における太陽電池用セルの破損を有効に防止することができる太陽電池用封止膜に関する。

近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太陽電池が広く使用され、さらなる開発が進められている。

太陽電池は、一般に、図１に示すように、表面側透明保護部材としてのガラス基板１１と裏面側保護部材（バックカバー）１２との間にＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）フィルムの封止膜１３Ａ、１３Ｂにより、シリコン発電素子等の太陽電池用セル１４を封止した構成とされている。なお、以下において、セルに対して受光面側に配置する封止膜を「表面側封止膜」と称し、セルの後方側に配置する封止膜を「裏面側封止膜」と称す。

このような太陽電池は、表面側透明保護部材、表面側封止膜、太陽電池用セル、裏面側封止膜及び裏面側保護部材をこの順で積層し、加熱加圧して、ＥＶＡを架橋硬化させて接着一体化させて封止することにより製造される。

このように太陽電池の作製にあっては、その封止工程の加熱加圧の際にＥＶＡフィルムを太陽電池セルに押し付けるため、この押圧力で太陽電池セルが割れるという問題があった。また、加熱加圧した際にＥＶＡフィルムが流動して、前記積層体の端面に樹脂がはみ出したりすることで製品の歩留りが低下するという問題もあった。

そこで、上記不具合を解決するために、特許文献１および２では、太陽電池用封止膜としてエンボス加工を施すことにより、所定の形状の凹部が設けられたＥＶＡフィルムを用いた太陽電池モジュールが開示されている。ＥＶＡフィルムに凹部を設けることにより、フィルムにクッション性を与えるとともに、脱気性を向上させることができる。これらの結果、高品質の太陽電池を歩留まりよく製造することが可能となる。

また、特許文献３には、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池用封止膜として太陽電池セルを収容するための開口部を形成されてなるＥＶＡフィルムを用いることが開示されている。さらに、特許文献４には、太陽電池用封止膜として、６５℃における圧縮率が１０％以上のものを用いることが開示されている。これらの太陽電池用封止膜によれば、封止工程の加熱加圧における太陽電池セルへのストレスを軽減することにより、太陽電池セルの割れを低減させることが可能となる。

特表３４７３６０５号公報 特開２００５−７９３３２号公報 特開２００４−６３６７３号公報 特開２００３−５１６０５号公報

太陽電池には、幅広い研究開発が行われているが、普及を促進させるためには、特に、低コスト化の観点から太陽電池セルの薄型化が試みられている。すなわち、高い結晶品質を有する太陽電池セルを得るために、太陽電池セルの半導体基板の製造には、高価な高純度材料が用いられる。したがって、太陽電池モジュールの製造コストを低減させるためには、太陽電池セルにおける半導体基板を薄くして、高価な高純度材料の使用量を少なくすることが必要とされている。

しかしながら、上記特許文献１〜４の太陽電池モジュールでは、半導体基板の厚さを更に薄くする等、条件によっては太陽電池セルの破損率が急速に高まる恐れが依然としてあった。

そこで、本発明は、太陽電池作製時の封止工程における太陽電池用セルの破損及び封止膜の流動が抑制された太陽電池用封止膜を提供することを目的とする。

エンボス加工等を施すことにより太陽電池用封止膜に高い緩衝性を付与しても、太陽電池用封止膜自体が硬ければ、薄型の太陽電池用セルの破損を十分に防止できない。一方、太陽電池用封止膜の硬さが十分でないと、封止工程の加熱加圧の際に当該封止膜が流動する。本発明者はこのような知見に鑑み種々の検討を行った結果、所定の加硫特性を有する太陽電池用封止膜であれば、封止工程時の耐破損性及び耐流動性の双方に優れたものが得られることを見出した。

すなわち、本発明は、エチレン酢酸ビニル共重合体及び有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜であって、
ＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定した１５０℃における最大トルクＭ_Hが０．２０Ｎ・ｍ以上であり、最小トルクＭ_Lが０．０５Ｎ・ｍ以下であることを特徴とする太陽電池用封止膜により上記課題を解決する。

本発明の太陽電池用封止膜の好ましい態様を以下に列記する。

（１）前記最大トルクＭ_Hの１０％のトルクへの到達時間Ｔ₍₁₀₎が、１〜１５分である。

（２）前記エチレン酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル単位が、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して２２〜３０質量部である。

（３）前記有機過酸化物の含有量が、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．３〜１．５質量部である。

（４）前記有機過酸化物が、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート及び１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンよりなる群から選択される少なくとも一種である。

（５）さらに架橋助剤を前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．１〜３．０質量部含む。

本発明によれば、薄い太陽電池用セルを封止する場合であっても、セルの損傷を高く防止することができるとともに、封止膜の流動を抑制することができ、高品質の太陽電池を高い歩留まりで製造することができる。

本発明の太陽電池用封止膜は、エチレン酢酸ビニル共重合体及び有機過酸化物を含み、所定のトルクを有する。トルクは熱硬化した際の封止膜の硬さを表す指標となる。太陽電池作製時の封止工程において封止膜の流動を抑制しつつ、太陽電池用セルの破損を防止することを考慮すると、所定の硬化温度で封止膜の硬化反応が迅速に進行するとともに高い緩衝性を有するように適度な硬さに硬化する必要がある。

そこで、本発明の太陽電池用封止膜は、ＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定した１５０℃における最大トルクＭ_Hが、０．２０Ｎ・ｍ以上、好ましくは０．４０Ｎ・ｍ以上である。さらに、前記太陽電池用封止膜は、ＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定した１５０℃における最小トルクＭ_Lが、０．０５Ｎ・ｍ以下、好ましくは０．０４Ｎ・ｍ以下、より好ましくは０．０３Ｎ・ｍ以下である。

太陽電池用封止膜の流動性及び緩衝性は架橋硬化時に大きく変化する。架橋反応の一種として加硫があるが、本願発明では、温度と時間の関数として加硫特性を規定するＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定されるトルクが上述した値を満たすことにより、太陽電池作製時の封止工程において封止膜の硬化反応が適度な速度で進行して適度な硬さに硬化することができることを見出した。これにより、架橋硬化時に封止膜の流動を抑制するとともに高い緩衝性を呈し、太陽電池用セルを破損を防止しつつ封止することが可能となる。

本発明の太陽電池用封止膜は、最大トルクＭ_Hの１０％のトルクへの到達時間Ｔ₍₁₀₎が、好ましくは１〜１５分以下、より好ましくは２〜７分である。これにより、太陽電池作製時の封止工程において封止膜の硬化反応が適度な速度で進行して適度な硬さに硬化することができる。

本発明において、最大トルクＭ_H及び最小トルクＭ_Lは、ＪＩＳ Ｋ ６３００−２（２００１）に規定される振動式加硫試験により測定することができる。すなわち、ねじり振動式加硫試験機を用い、一定間隔のクリアランスを有する上下２個の平板状ダイ（回転振動可能）で封止膜を挟持し、ダイを回転振動させつつ該封止膜を架橋硬化させたときに、ダイにかかるトルクを検出する。前記検出トルクの最大値が最大トルクであり、最小値が最小トルクである。また、振動式加硫試験により測定される加硫曲線が上昇し続けて、トルクの最大値が実測できない場合は、最大トルクは、測定時間を１５分間とした際に測定されたトルクの最大値とする。

本発明においては、振動式加硫試験は、ダイ加硫試験Ａ法により行なう。測定装置としては、ＪＳＲトレーディング株式会社製 キュラストメーター３型、キュラストメーター５型、キュラストメーター７型などが使用できる。

本発明の太陽電池用封止膜は、有機樹脂として、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含む。さらに、ポリビニルアセタール系樹脂（例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢ）、塩化ビニル樹脂を副次的に使用することもできる。その場合、特にＰＶＢが好ましい。

上記エチレン酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニル単位が、２２〜３０質量部、より好ましくは２２〜２８質量部、特に好ましくは２４〜２８質量部であるのがよい。この酢酸ビニル含有率が３０質量部を超えると、樹脂の粘性が低下して、封止工程時に流動し易くなる恐れがある。酢酸ビニル含有率が２２質量部未満になると、加工性が低下し、得られるフィルムが硬質になりすぎるため、太陽電池用セルに損傷を与えやすくなる恐れがある。

本発明の太陽電池用封止膜は、上述したエチレン酢酸ビニル共重合体の他に、有機過酸化物を少なくとも含む。太陽電池用封止膜に含まれるエチレン酢酸ビニル共重合体を架橋する場合、加硫剤としては硫黄加硫よりも有機過酸化物を用いて行われるのが一般的である。本願発明において、上述した最大トルク及び最小トルクを満たすようにするには、太陽電池用封止膜における有機過酸化物の含有量及び種類などを調整するのが好ましい。

太陽電池用封止膜における有機過酸化物の含有量は、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．３〜１．５質量部、より好ましくは０．３〜０．７質量部である。このような有機過酸化物の含有量とすることにより、上述した最大トルクＭ_H及び最小トルクＭ_Lを満たす封止膜を得ることができる。

前記有機過酸化物としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものを使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。

前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ジハイドロパーオキサイド、３−ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン、ジクミルパーオキサイド、α，α'−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。

有機過酸化物として、特に好ましくは、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート及び１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンが挙げられる。この有機過酸化物であれば、エチレン酢酸ビニル共重合体の架橋密度を向上させることができる。

さらに、本発明の太陽電池用封止膜は、架橋助剤を含んでいるのが好ましい。前記架橋助剤は、エチレン酢酸ビニル共重合体の架橋密度を向上させ、上述した最大トルクＭ_H及び最小トルクＭ_Lを満たす太陽電池用封止膜を形成することができる。

前記架橋助剤は、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３．０質量部、より好ましくは０．１〜２．５質量部で使用される。このような架橋助剤の含有量であれば、架橋助剤の添加によるガスの発生もなく、エチレン酢酸ビニル共重合体の架橋密度を向上させることができる。

前記架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレートおよび／またはトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。

本発明の太陽電池用封止膜は、太陽電池内部の封止性能を考慮すると、優れた接着力を有するのが好ましい。したがって、前記封止膜は、接着向上剤をさらに含んでいるのがよい。

前記接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。

前記シランカップリング剤の含有量は、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、０．１〜０．７質量部、特に０．３〜０．６５質量部であることが好ましい。これにより安定した接着力を有し、架橋硬化後の膨潤度が低い太陽電池用封止膜が得られる。

前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、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、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。

本発明の太陽電池用封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整のため、必要に応じて、受酸剤、可塑剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。

前記受酸剤としては、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸化物又は複合金属水酸化物が用いられ、発生する酢酸の量、及び用途に応じ適宜選択することができる。前記受酸剤として、具体的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、硼酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜燐酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、メタホウ酸マグネシウム、メタホウ酸カルシウム、メタホウ酸バリウムなどの周期律表第２族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、珪酸塩、硼酸塩、亜燐酸塩、メタホウ酸塩など；酸化錫、塩基性炭酸錫、ステアリン酸錫、塩基性亜燐酸錫、塩基性亜硫酸錫、四酸化三鉛、酸化ケイ素、ステアリン酸ケイ素などの周期律表第１４族金属の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜燐酸塩、塩基性亜硫酸塩など；酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄；ハイドロタルサイト類等の複合金属水酸化物；水酸化アルミニウムゲル化合物；などが挙げられる。これらは一種単独で用いられてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。

太陽電池用封止膜において、受酸剤の含有量は、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜０．１５質量部とするのがよい。

前記可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。

前記アクリロキシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。

前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）₅グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。

前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物又は前記エポキシ基含有化合物は、それぞれ封止膜に含まれるエチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。

さらに、太陽電池用封止膜は、紫外線吸収剤、光安定剤及び老化防止剤を含んでいてもよい。

太陽電池用封止膜が紫外線吸収剤を含むことにより、照射された光などの影響によってエチレン酢酸ビニル共重合体が劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。前記紫外線吸収剤としては、特に制限されないが、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−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロ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−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の配合量は、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。

太陽電池用封止膜が光安定剤を含むことによっても、照射された光などの影響によってエチレン酢酸ビニル共重合体が劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。前記光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ―６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれも（株）ＡＤＥＫＡ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ９４４ＬＤ（いずれもチバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。

前記老化防止剤としては、例えばＮ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。

上述した太陽電池用封止膜は、エチレン酢酸ビニル共重合体及び有機過酸化物を含む組成物を常法に従って成膜することにより、容易に製造することができる。例えば、前記組成物を、押出成形、カレンダー成形で加熱圧延して成膜する手段などによって行われる。尚、製膜時の加熱温度は、有機過酸化物が反応しない或いはほとんど反応しない温度とすることが好ましい。例えば、４０〜９０℃、特に５０〜８０℃とするのが好ましい。その後に、常法に従って太陽電池用封止膜を封止のために架橋硬化させればよい。

また、太陽電池用封止膜の厚さは、特に制限されないが、５０μｍ〜２ｍｍの範囲であればよい。

本発明の太陽電池において、太陽電池用セルを十分に封止するには、図１に示すように、封止膜１３Ａ、１３Ｂの少なくとも一方に上述した太陽電池用封止膜を用い、表面側透明保護部材１１、封止膜１３Ａ、太陽電池用セル１４、封止膜１３Ｂ及び裏面側保護部材１２を積層した後に、封止膜１３Ａ、１３Ｂを架橋硬化させればよい。

前記太陽電池用封止膜の架橋硬化法としては、特に制限されることはなく、熱分解法、レドックス分解法及びイオン分解法など有機過酸化物の種類に応じて公知の方法を使用することができる。なかでも、容易に行えることから熱分解法を用いるのが好ましい。

前記架橋硬化するには、上記の通りにして得られた積層体を、温度１３５〜１８０℃で５〜４０分程度、加熱することにより行われるが、好ましくは１５０〜１６０℃で１５〜６０分間、特に好ましくは１５５〜１６０℃で２０〜４０分間、加熱して行われる。これにより、封止膜に含まれるエチレン酢酸ビニル共重合体が架橋されることにより、封止膜を架橋硬化させて太陽電池用セルを封止することが可能となる。

前記架橋硬化は、積層体を０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力で加圧しながら行ってもよい。また、架橋硬化前に前記積層体を真空ラミネータなどを用いて、０．１〜５分間、脱気させてもよい。

本発明において、上述した所定のトルクを有する太陽電池用封止膜は、表面側封止膜及び裏面側封止膜の少なくとも一方に用いられればよいが、太陽電池用セルを破損せず、歩留まりよく封止することができることから表面側封止膜及び裏面側封止膜の双方に用いられるのが好ましい。

本発明の太陽電池に使用される表面側透明保護部材は、通常、珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。

また、裏面側保護部材は、ＰＥＴなどのプラスチックフィルムであるが、耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルムやプラスチックフィルム表面に銀やアルミニウムからなる蒸着薄膜を形成したもの、特にフッ化ポリエチレンフィルム／Ａｌ／フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させた積層シートが好ましい。

なお、本発明の太陽電池は、表面側及び／又は裏面側に用いられる封止膜に特徴を有する。したがって、表面側透明保護部材、裏面側保護部材及び太陽電池用セルなどの前記封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよく、特に制限されない。

以下、本発明を実施例により説明する。本発明は、以下の実施例により制限されるものではない。

（実施例１）
配合１：
（１）エチレン酢酸ビニル共重合体４（ＥＶＡ１００質量部に対する酢酸ビニル含有量２８重量部）１００質量部
（２）有機過酸化物１（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート）０．３５質量部
（３）架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート）０．５質量部
上記配合のＥＶＡ組成物を用いて、９０℃で押出成形して成膜することにより、太陽電池用封止膜（厚さ０．６ｍｍ、大きさ１ｍ×１ｍ）を得た。

（実施例２〜５及び比較例１〜２）
ＥＶＡ組成物の配合を表１に示す通りにした以外は実施例１と同様にして太陽電池用封止膜を作製した。

（評価）
１．トルクの測定
ＪＩＳ Ｋ６３００−２に規定されるダイ加硫試験法Ａにより、封止膜のトルクを測定した。具体的には、振動式加硫試験機（キュラストメーター５型、ＪＳＲトレーディング株式会社製）を用いて、ダイスを１５０℃に加熱した後、封止膜をダイスにセットした。次いでダイスを閉じ、温度１５０℃、圧力３４３ｋＰａ、振幅角：
±０．０３°、ねじり振動数１００ｃｐｍにて１５分間歪みを加え、最大トルクＭ_H、最小トルクＭ_L及び最大トルクＭ_Hの１０％のトルクへの到達時間Ｔ₍₁₀₎を測定した。

２．セルの損傷及び封止膜の流出
上記で作製した各太陽電池用封止膜を用いて下記手順に従って太陽電池を作製し、セルの損傷及び封止膜の流出の有無を評価を行った。

太陽電池用封止膜を、受光面側用封止膜１３Ａ及び裏面側用封止膜１３Ｂとしてそれぞれ用い、図１に示すように、ガラス板（厚さ３．０ｍｍ）よりなる受光面側透明保護部材１１と、フッ化ポリエチレンフィルム（厚さ２００μｍ）よりなる裏面側保護部材１２との間にシリコン発電素子からなる太陽電池用セル１４を封止して太陽電池を製造した。なお、封止は、前記太陽電池用セルを１３０℃の真空ラミネータに投入し、５分間、脱気を行った後、１ｋｇｆ／ｃｍ²で５分間、プレスすることにより実施した。

これにより得られた太陽電池について、太陽電池用セルの損傷及び封止膜の流出を観察した結果を表１に示す。

なお、表１の「セルの損傷」については、太陽電池用セルの損傷がなく、発電効率の低下が見られないものを「○」とし、太陽電池用セルの割れが観察されたものを「×」とする。また、表１の「封止膜の流出」については、太陽電池端部から封止膜の流出がなかったものを「○」とし、流出したものを「×」とする。

一般的な太陽電池の概略説明図である。

符号の説明

１１ 表面側透明保護部材、
１２ 裏面側保護部材、
１３Ａ 表面側封止膜、
１３Ｂ 裏面側封止膜、
１４ 太陽電池用セル。

Claims (7)

1. エチレン酢酸ビニル共重合体及び有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜であって、
   ＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定した１５０℃における最大トルクＭ_Hが０．２０Ｎ・ｍ以上であり、最小トルクＭ_Lが０．０５Ｎ・ｍ以下であることを特徴とする太陽電池用封止膜。
2. 前記最大トルクＭ_Hの１０％のトルクへの到達時間Ｔ₍₁₀₎が、１〜１５分であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用封止膜。
3. 前記エチレン酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル単位が、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して２２〜３０質量部であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
4. 前記有機過酸化物の含有量が、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．３〜１．５質量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
5. 前記有機過酸化物が、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート及び１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンよりなる群から選択される少なくとも一種である請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
6. さらに架橋助剤を前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．１〜３．０質量部含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
7. 表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に封止膜を介在させ、架橋一体化させることにより太陽電池用セルを封止してなる太陽電池において、
   前記封止膜が請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電池。

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