JP2009010277A - 太陽電池モジュール用充填材シートおよび太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、難燃性、透明性、および接着性に優れた太陽電池モジュール用充填材シートを提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含む透明難燃層と、上記透明難燃層の両面に形成され、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まない透明接着層とを有することを特徴とする太陽電池モジュール用充填材シートを提供することにより、上記課題を解決するものである。
【選択図】図１
【解決手段】本発明は、透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含む透明難燃層と、上記透明難燃層の両面に形成され、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まない透明接着層とを有することを特徴とする太陽電池モジュール用充填材シートを提供することにより、上記課題を解決するものである。
【選択図】図１
Description
本発明は、難燃性、透明性、および接着性に優れた、太陽電池モジュールに用いられる太陽電池モジュール用充填材シートに関するものである。
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、透明前面基板、前面充填材シート、太陽電池素子、裏面充填材シートおよび裏面保護シートが順に積層された構成を有しており、太陽光が上記太陽電池素子に入射することにより、発電する機能を有している。
太陽電池はその性質上、屋外で長期間に渡って使用されることが多いことから、太陽電池モジュールを構成する各部材には高い耐久性および対候性を備えることが求められてきたが、近年ではこれらに加えて、難燃性を備えることが求められるようになっている。これは、そもそも太陽電池は上記太陽電池素子で太陽光を受光することにより発電する機構を有するものであることから、上記発電に際しては時として異常な発熱が生じることが懸念されため、このような発熱に伴って太陽電池モジュールから発火することを防止することを目的とするものである。なかでも上記充填材シートは、可燃性の樹脂から構成されるものが主として用いられていることから難燃性の向上が求められている。
このような状況下、特許文献１には、難燃剤を含有する太陽電池モジュール用充填材シートが開示されている。特許文献１に開示されているように、充填材シートに難燃剤が含有されることにより、充填材シートに難燃性を付与することは簡易的に所望の難燃性を付与できる点において実用性に優れている。
しかしながら、太陽電池モジュールに用いられる充填材シートは、その必須の性質として太陽電池素子と裏面保護シート、または、太陽電池素子と透明前面基板とを接着する接着性を有することが求められるものであるが、所望の難燃性を付与するのに十分な量の難燃剤が充填材に含有されると、上記接着性が損なわれてしまうという問題点が指摘されている。
このため、特許文献１に開示されたような難燃剤を含有する太陽電池モジュール用充填材シートを用いて作製した太陽電池モジュールは、難燃性には優れるもののその主たる性質である接着性が不十分となってしまうという問題点があった。
また、通常、難燃剤は白色の化合物からなるものであるため、このような難燃剤を含む太陽電池モジュール用充填材シートは、通常、白色化してしまい、太陽電池モジュールの透明前面基板と、太陽電池素子との接着に用いられる前面充填材シートとして使用した場合、発電効率が低下するといった問題があった。
しかしながら、太陽電池モジュールに用いられる充填材シートは、その必須の性質として太陽電池素子と裏面保護シート、または、太陽電池素子と透明前面基板とを接着する接着性を有することが求められるものであるが、所望の難燃性を付与するのに十分な量の難燃剤が充填材に含有されると、上記接着性が損なわれてしまうという問題点が指摘されている。
このため、特許文献１に開示されたような難燃剤を含有する太陽電池モジュール用充填材シートを用いて作製した太陽電池モジュールは、難燃性には優れるもののその主たる性質である接着性が不十分となってしまうという問題点があった。
また、通常、難燃剤は白色の化合物からなるものであるため、このような難燃剤を含む太陽電池モジュール用充填材シートは、通常、白色化してしまい、太陽電池モジュールの透明前面基板と、太陽電池素子との接着に用いられる前面充填材シートとして使用した場合、発電効率が低下するといった問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、難燃性、透明性、および接着性に優れた太陽電池モジュール用充填材シートを提供することを主目的とするものである。
本発明者等は、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、優れた接着性を有する太陽電池モジュール用充填材シートの材料として知られるシラン変性透明樹脂が、架橋されることにより優れた難燃性を発揮することを見出した。また、通常、シラン変性透明樹脂は架橋することにより太陽電池モジュール用充填材シートとして求められる接着性が大きく低下してしまうといった問題に対して、架橋されたシラン変性透明樹脂を含み難燃性を発揮する層の両面に接着性を発揮する層を形成することにより、接着性および難燃性を有するものとすることができることを見出し、本発明を完成させるに至ったのである。
すなわち、本発明は、透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含む透明難燃層と、上記透明難燃層の両面に形成され、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まない透明接着層とを有することを特徴とする太陽電池モジュール用充填材シートを提供する。
本発明によれば、上記透明難燃層が、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含むことにより、上記透明難燃層が難燃性を有するものとすることができる。このため、難燃剤の含有を不要なものとし、透明性に優れたものとすることができる。
また、上記透明難燃層の両面に形成される透明接着層を有することにより、接着性に優れたものとすることができる。さらに、上記透明接着層が、架橋剤を含まないものであることにより、品質保証期間が長いものとすることができる。
また、上記透明難燃層の両面に形成される透明接着層を有することにより、接着性に優れたものとすることができる。さらに、上記透明接着層が、架橋剤を含まないものであることにより、品質保証期間が長いものとすることができる。
本発明においては、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、同種の樹脂であることが好ましい。上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、同種の樹脂であることにより、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを低コストで生産することができ、さらに上記透明難燃層と、上記透明接着層との接着性が優れたものとすることができるからである。
また、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用樹脂とをグラフト重合してなるシラン変性重合体であり、上記重合用樹脂が、ポリエチレンであることが好ましい。
上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用樹脂とをグラフト重合してなるシラン変性重合体であることにより、諸物性を調整することが容易だからである。また、太陽電池素子等との接着性に優れたものとすることができるからである。
さらに、上記重合用樹脂として、ポリエチレンを用いることにより、加熱時に、異臭の発生や、太陽電池モジュールを構成する電極等の腐食を生ずる恐れのある熱分解物を発生することがないからである。
上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用樹脂とをグラフト重合してなるシラン変性重合体であることにより、諸物性を調整することが容易だからである。また、太陽電池素子等との接着性に優れたものとすることができるからである。
さらに、上記重合用樹脂として、ポリエチレンを用いることにより、加熱時に、異臭の発生や、太陽電池モジュールを構成する電極等の腐食を生ずる恐れのある熱分解物を発生することがないからである。
また、本発明においては、上記透明難燃層用樹脂に含まれる架橋剤の含有量が、太陽電池モジュールを形成した際の上記透明難燃層のゲル分率が３０％以上となる量であることが好ましい。上記透明難燃層用樹脂に含まれる架橋剤の含有量が、太陽電池モジュールを形成した際の上記透明難燃層のゲル分率が３０％以上となる量であることにより、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを形成した際に、難燃性に優れたものとすることができるからである。
本発明は、裏面保護シートと、上記裏面保護シート上に形成された裏面充填材シートと、上記裏面充填材シート上に形成された、太陽電池素子と、上記太陽電池素子上に形成された前面充填材シートと、上記前面充填材シート上に形成された透明前面基板とを有する太陽電池モジュールであって、少なくとも、上記前面充填材シートが、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含む架橋透明難燃層、および、上記架橋透明難燃層の両面に形成され、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含む透明接着層を有する太陽電池モジュール用充填材層であることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
本発明によれば、上記架橋透明難燃層が、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含むことにより上記太陽電池モジュール用充填材層を難燃性に優れたものとすることができる。
また、上記架橋透明難燃層の両面に形成される透明接着層が、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含むことにより、上記太陽電池モジュール用充填材層が、その両面に配置される部材と十分な強度で密着するものとすることができる。
さらに、少なくとも上記前面充填材シートが、上述した架橋透明難燃層および透明接着層を有する太陽電池モジュール用充填材層であることにより、上記太陽電池モジュールを難燃性に優れたものとすることができる。
また、上記架橋透明難燃層の両面に形成される透明接着層が、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含むことにより、上記太陽電池モジュール用充填材層が、その両面に配置される部材と十分な強度で密着するものとすることができる。
さらに、少なくとも上記前面充填材シートが、上述した架橋透明難燃層および透明接着層を有する太陽電池モジュール用充填材層であることにより、上記太陽電池モジュールを難燃性に優れたものとすることができる。
本発明においては、上記架橋透明難燃層のゲル分率が、３０％以上であることが好ましい。上記架橋透明難燃層のゲル分率が３０％以上であることにより、難燃性に優れたものとすることができるからである。
本発明は、難燃性、透明性、および接着性に優れた太陽電池モジュール用充填材シートを得ることができるという効果を奏する。
本発明は、太陽電池モジュール用充填材シートおよび太陽電池モジュールに関するものである。
以下、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートおよび太陽電池モジュールについて順に説明する。
以下、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートおよび太陽電池モジュールについて順に説明する。
Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート
まず、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートについて説明する。本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含む透明難燃層と、上記透明難燃層の両面に形成され、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まない透明接着層とを有することを特徴とするものである。
まず、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートについて説明する。本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含む透明難燃層と、上記透明難燃層の両面に形成され、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まない透明接着層とを有することを特徴とするものである。
このような本発明の太陽電池モジュール用充填材シートについて図を参照しながら説明する。図１は本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの一例を示す概略図である。図１に例示するように、本発明の太陽電池モジュール用充填材シート１０は、透明難燃層１と、上記透明難燃層１の両面に形成された透明接着層２とが積層された構成を有するものである。
このような例において、本発明の太陽電池モジュール用充填材シート１０は、上記透明難燃層１が透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含むものであり、かつ、上記透明接着層２が、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まないことを特徴とするものである。
このような例において、本発明の太陽電池モジュール用充填材シート１０は、上記透明難燃層１が透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含むものであり、かつ、上記透明接着層２が、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まないことを特徴とするものである。
本発明によれば、上記透明難燃層が、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含むことにより、少なくとも、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを作製した際には、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂が架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂となり、上記透明難燃層が難燃性を有するものとすることができる。
また、このように難燃剤が含有されていないものであっても難燃性を得ることができるため、難燃剤の含有を不要なものとすることができる。このため、通常、太陽電池モジュール用充填材シートに用いられる難燃剤を太陽電池モジュール用充填材シートに含有させた際に生じる太陽電池モジュール用充填材シートの白色化を、生じさせないものとすることができる。このようなことから、上記太陽電池モジュール用充填材シートは、透明性に優れたものとすることができ、前面充填材シートとして用いた場合であっても発電効率の低下を生じないものとすることができる。
また、このように難燃剤が含有されていないものであっても難燃性を得ることができるため、難燃剤の含有を不要なものとすることができる。このため、通常、太陽電池モジュール用充填材シートに用いられる難燃剤を太陽電池モジュール用充填材シートに含有させた際に生じる太陽電池モジュール用充填材シートの白色化を、生じさせないものとすることができる。このようなことから、上記太陽電池モジュール用充填材シートは、透明性に優れたものとすることができ、前面充填材シートとして用いた場合であっても発電効率の低下を生じないものとすることができる。
さらに、難燃性を発揮する透明難燃層と、接着性を発揮する透明接着層とが、それぞれの機能毎に分けて形成されているため、上記透明接着層が、難燃性を発揮するための難燃剤を含まないものとすることができ、難燃剤が含有されることによる接着性の低下を生じさせないものとすることができる。また、架橋剤を含まないものであることにより、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂に含まれるシラノール基のシラノール縮合を抑制することができるため、接着性を保証する期間である品質保証期間が長いものとすることができる。
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、少なくとも上記透明難燃層と上記透明接着層とを有するものであり、必要に応じて他の層を有しても良いものである。
以下、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの各構成について順に説明する。
以下、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの各構成について順に説明する。
１．透明難燃層
まず、本発明に用いられる透明難燃層について説明する。本発明に用いられる透明難燃層は、少なくとも透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含むものである。
まず、本発明に用いられる透明難燃層について説明する。本発明に用いられる透明難燃層は、少なくとも透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含むものである。
（１）透明難燃層用シラン変性透明樹脂
本発明に用いられる透明難燃層用シラン変性透明樹脂としては、アルコキシシリル基を含むものであれば特に限定されるものではないが、例えば、エチレン性不飽和シラン化合物と、重合用樹脂とをグラフト重合もしくは共重合させたものを用いることができる。
本発明においては、なかでも、グラフト重合させたものを用いることが好ましく、さらには、重合用樹脂を主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合させたものが好ましい。接着力に寄与するアルコキシシリル基の自由度が高くなるため、上記太陽電池モジュール用充填材シートの接着力をより強固にすることができるからである。
なお、上記共重合の方法としては、例えば、ランダム共重合、交互共重合、およびブロック共重合等を挙げることができる。
本発明に用いられる透明難燃層用シラン変性透明樹脂としては、アルコキシシリル基を含むものであれば特に限定されるものではないが、例えば、エチレン性不飽和シラン化合物と、重合用樹脂とをグラフト重合もしくは共重合させたものを用いることができる。
本発明においては、なかでも、グラフト重合させたものを用いることが好ましく、さらには、重合用樹脂を主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合させたものが好ましい。接着力に寄与するアルコキシシリル基の自由度が高くなるため、上記太陽電池モジュール用充填材シートの接着力をより強固にすることができるからである。
なお、上記共重合の方法としては、例えば、ランダム共重合、交互共重合、およびブロック共重合等を挙げることができる。
（ａ）エチレン性不飽和シラン化合物
本発明に用いられるエチレン性不飽和シラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、または、ビニルトリカルボキシシランを挙げることができる。
本発明に用いられるエチレン性不飽和シラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、または、ビニルトリカルボキシシランを挙げることができる。
本発明に用いられる透明難燃層用シラン変性透明樹脂における、上記エチレン性不飽和シラン化合物の含有量としては、後述する重合用樹脂１００重量部に対して０．００１重量部〜０．４重量部の範囲内であることが好ましく、特に０．０１重量部〜０．３重量部の範囲内であることが好ましい。上記範囲より少ないと、上記太陽電池モジュール用充填材シートの接着性が不十分になる恐れがあるからである。上記範囲より多くても、接着性が変わらないからである。
本発明に用いられるエチレン性不飽和シラン化合物は、１種類のみを単体で用いても良く、２種類以上を用いても良い。
（ｂ）重合用樹脂
本発明に用いられる重合用樹脂としては、上記エチレン性不飽和シラン化合物と重合することができるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン、エチレン‐ビニルアルコール共重合体、エチレン‐不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン‐不飽和カルボン酸共重合体および、上記エチレン‐不飽和カルボン酸共重合体をナトリウムや亜鉛などの金属の塩で分子間結合したアイオノマーなどを挙げることができる。
本発明に用いられる重合用樹脂としては、上記エチレン性不飽和シラン化合物と重合することができるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン、エチレン‐ビニルアルコール共重合体、エチレン‐不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン‐不飽和カルボン酸共重合体および、上記エチレン‐不飽和カルボン酸共重合体をナトリウムや亜鉛などの金属の塩で分子間結合したアイオノマーなどを挙げることができる。
本発明においては、上記重合用樹脂のなかでもポリエチレンを好ましく用いることができる。上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂を構成する重合用樹脂が、ポリエチレンであることにより、加熱時に、異臭の発生や、太陽電池モジュールを構成する電極等の腐食を生ずる恐れのある熱分解物を発生することがないからである。さらに、太陽電池モジュールを生産する際に、太陽電池素子等と共に真空ラミネーション法等により太陽電池モジュールの各構成材料を積層した後に、加熱・架橋する熱架橋工程が不要となるため、上記太陽電池モジュールを低コストで生産することができるからである。
また、本発明に用いられるポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンのいずれも好適に用いることができるが、なかでも、密度が低いものを用いることが好ましい。密度が低いポリエチレンは、一般的に側鎖を多く含有しているため、上記エチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合しやすく、接着性に優れたものとすることができるからである。より具体的には、密度が０．８５０ｇ／ｃｍ３〜０．９６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であるものが好ましく、特に０．８６５ｇ／ｃｍ３〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の範囲内であるものが好適に用いられる。
また、上記重合用樹脂の融点は、８０℃〜１１０℃であることが好ましい。上記太陽電池モジュール用充填材シートを用いた太陽電池モジュールの製造時において、成形性に優れるからである。
なお、融点の測定方法としては、プラスチックの転移温度測定方法（ＪＩＳＫ７１２１）に準拠し、示差走査熱量計による分析で行う。なお、その際、融点ピークが２つ以上存在する場合は高い温度の方を融点とする。
なお、融点の測定方法としては、プラスチックの転移温度測定方法（ＪＩＳＫ７１２１）に準拠し、示差走査熱量計による分析で行う。なお、その際、融点ピークが２つ以上存在する場合は高い温度の方を融点とする。
なお、本発明においては、上記ポリエチレンの１種類を単体として用いても良く、また、２種類以上を混合して用いても良い。
（ｃ）透明難燃層用シラン変性透明樹脂
本発明に用いられる透明難燃層用シラン変性透明樹脂の融点としては、上記太陽電池モジュール用充填材シートを安定に成形し、所望の接着性を発揮することができるものであれば特に限定されるものではないが、上記太陽電池モジュール用充填材シートを用いた太陽電池モジュールの製造時において、成形性に優れる点から、８０℃〜１１０℃の範囲内のものが好ましく用いられる。
なお、融点の測定は、上記重合用樹脂の融点の測定方法と同様の方法を用いることができる。
本発明に用いられる透明難燃層用シラン変性透明樹脂の融点としては、上記太陽電池モジュール用充填材シートを安定に成形し、所望の接着性を発揮することができるものであれば特に限定されるものではないが、上記太陽電池モジュール用充填材シートを用いた太陽電池モジュールの製造時において、成形性に優れる点から、８０℃〜１１０℃の範囲内のものが好ましく用いられる。
なお、融点の測定は、上記重合用樹脂の融点の測定方法と同様の方法を用いることができる。
本発明に用いられる透明難燃層用シラン変性透明樹脂の製造方法としては、所望量のアルコキシシリル基を有した透明難燃層用シラン変性透明樹脂を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、上記エチレン性不飽和シラン化合物と、上記重合用樹脂とを、ラジカル重合開始剤と共に、加熱溶融混合する方法を挙げることができる。上記加熱溶融混合方法としては、所望の温度条件等で加熱溶融混合できるものであれば特に限定されるものではなく、押出機等の公知の加熱溶融混合装置を用いることができる。また、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂の製造方法における加熱温度としては、用いるエチレン性不飽和シラン化合物等の材料によって異なるものであるが、１５０℃〜３００℃の範囲内であることが好ましく、１８０℃〜２７０℃の範囲であることが好ましい。上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂は、加熱によりシラノール基部分が架橋しゲル化しやすいためである。
上記ラジカル重合開始剤としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ヒドロパーオキシ）ヘキサン等のヒドロパーオキサイド類；ジ‐ｔ‐ブチルパーオキサイド、ｔ‐ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ｔ‐ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ｔ‐パーオキシ）ヘキシン‐３等のジアルキルパーオキサイド類；ビス‐３，５，５‐トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｏ‐メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４‐ジクロロベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類；ｔ‐ブチルパーオキシアセテート、ｔ‐ブチルパーオキシ‐２‐エチルヘキサノエート、ｔ‐ブチルパーオキシピバレート、ｔ‐ブチルパーオキシオクトエート、ｔ‐ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ‐ブチルパーオキシベンゾエート、ジ‐ｔ‐ブチルパーオキシフタレート、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキシン‐３等のパーオキシエステル類；メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類等の有機過酸化物、または、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス（２，４‐ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物等が挙げられる。
上記ラジカル重合開始剤の含有量としては、上記エチレン性不飽和シラン化合物と上記重合用樹脂とを重合させることができるものであれば特に限定するものではないが、上記エチレン性不飽和シラン化合物および上記重合用樹脂の混合物中に、０．００１質量％〜１質量％含まれることが好ましい。上記範囲未満では、上記エチレン性不飽和シラン化合物と上記重合用樹脂とのラジカル重合が起こりにくいからである。
（２）架橋剤
本発明に用いられる透明難燃層に含まれる架橋剤としては、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを作製した際に、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂を架橋させることができるものである。
本発明に用いられる透明難燃層に含まれる架橋剤としては、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを作製した際に、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂を架橋させることができるものである。
このような架橋剤の種類としては、具体的には、有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(２，４‐ジメチルバレロニトリル)といった分子間架橋剤、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジクミルパーオキサイド、といったシラノール縮合触媒を挙げることができる。
本発明においては、なかでも、ジクミルパーオキサイド、ジブチル錫ジラウレートを好ましく用いることができる。汎用性が高いからである。
本発明においては、なかでも、ジクミルパーオキサイド、ジブチル錫ジラウレートを好ましく用いることができる。汎用性が高いからである。
本発明に用いられる架橋剤の含有量としては、上記透明難燃層用シラン変性樹脂に所望の難燃性を発揮する量の架橋を形成させることができるものであれば良く、太陽電池モジュールを形成した際の上記透明難燃層のゲル分率が、３０％以上となる量をいうものであり、なかでも４０％〜９８％の範囲内であることが好ましく、特に６０％〜９８％の範囲内となる量であることが好ましい。上記ゲル分率であることにより、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを形成した際に、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂が十分な架橋を形成していることになり、難燃性に優れたものとすることができるからである。具体的には、上記透明難燃層に占める上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂の割合にもよるが、上記透明難燃層を構成する全樹脂１００重量部に対して、０．００１重量部〜１重量部の範囲内であることが好ましく、なかでも０．０１重量部〜１重量部の範囲内であることが好ましく、特に０．０５重量部〜０．９重量部の範囲内であることが好ましい。
なお、ゲル分率の測定方法としては、太陽電池モジュール用充填材シートを透明難燃層と、透明接着層とに剥離・分離し、次いで上記透明難燃層を１ｇ秤量し、８０メッシュの金網袋に入れる。次いで、ソックスレー抽出器内に金網ごとサンプル投入し、キシレンを沸点下において還流させる。１０時間連続抽出したのち、金網ごとサンプルを取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の重量比較を行い残留不溶分の質量％を測定し、これをゲル分率とする方法が用いられる。
なお、ゲル分率の測定方法としては、太陽電池モジュール用充填材シートを透明難燃層と、透明接着層とに剥離・分離し、次いで上記透明難燃層を１ｇ秤量し、８０メッシュの金網袋に入れる。次いで、ソックスレー抽出器内に金網ごとサンプル投入し、キシレンを沸点下において還流させる。１０時間連続抽出したのち、金網ごとサンプルを取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の重量比較を行い残留不溶分の質量％を測定し、これをゲル分率とする方法が用いられる。
（３）透明難燃層
本発明に用いられる透明難燃層は、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを作製した際に、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を有するものである。したがって、本発明においては、上記透明難燃層に含まれる透明難燃層用シラン変性透明樹脂が、既に架橋されたものであっても良く、架橋されていないものであっても良い。
本発明においては、なかでも、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂が、架橋されていないものであることが好ましい。太陽電池モジュールを形成する一般的な方法である、ラミネーション法を用いて、太陽電池モジュールの各部材を積層する際の加熱によって架橋させることができるため、本発明において、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂を架橋させる工程を不要なものとし、コストの削減を図ることができるからである。
本発明に用いられる透明難燃層は、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを作製した際に、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を有するものである。したがって、本発明においては、上記透明難燃層に含まれる透明難燃層用シラン変性透明樹脂が、既に架橋されたものであっても良く、架橋されていないものであっても良い。
本発明においては、なかでも、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂が、架橋されていないものであることが好ましい。太陽電池モジュールを形成する一般的な方法である、ラミネーション法を用いて、太陽電池モジュールの各部材を積層する際の加熱によって架橋させることができるため、本発明において、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂を架橋させる工程を不要なものとし、コストの削減を図ることができるからである。
本発明に用いられる透明難燃層は、必要に応じて、その他添加物を有するものであっても良い。このようなその他添加物としては、例えば添加用樹脂や、他の添加剤を挙げることができる。
本発明に用いられる添加用樹脂としては、上述した透明難燃層用シラン変性透明樹脂と均一に混合することができるものであれば特に限定されるものではなく、本発明に用いられる太陽電池モジュール用充填材シートの用途等に応じて適宜設定されるものであるが、上記重合用樹脂と主鎖の構成が同種類のものであることが好ましく、なかでも上記重合用樹脂と同一のものを用いることが好ましい。主鎖の構成を同種類とすることで、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂との相溶性を優れたものとすることができ、同一とすることでコストダウンを図ることができるからである。
本発明において、上記添加用樹脂の含有量は、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂１００重量部に対し、１２５重量部〜９９００重量部の範囲内が好ましく、特に１４０重量部〜２０００重量部の範囲内が好ましい。上記範囲よりも多いと、上記透明難燃層における上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂の含有量が少なくなり、難燃性が不十分なものとなるからである。
本発明に用いられる他の添加剤としては、例えば光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等を挙げることができる。
上記光安定剤としては、上記太陽電池モジュール用充填材シート中の光劣化開始の活性種を捕捉し、光酸化を防止するものである。具体的には、ヒンダードアミン系化合物、ヒンダードピペリジン系化合物、およびその他等から選択される１種類または２種類以上を組み合わせたものを使用することができる。
上記紫外線吸収剤としては、太陽光中の有害な紫外線を吸収して、分子内で無害な熱エネルギーへと変換し、上記太陽電池モジュール用充填材シート中の光劣化開始の活性種が励起されるのを防止するものである。具体的には、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サルチレート系、アクリルニトリル系、金属錯塩系、ヒンダードアミン系、および、超微粒子酸化チタン（粒子径：０．０１μｍ〜０．０６μｍ）あるいは超微粒子酸化亜鉛（粒子径：０．０１μｍ〜０．０４μｍ）等の無機系等の紫外線吸収剤からなる群から選択される少なくとも１種類のものを使用することができる。
また、上記熱安定剤としては、トリス（２，４‐ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）フォスファイト、ビス［２，４‐ビス（１，１‐ジメチルエチル）‐６‐メチルフェニル］エチルエステル亜リン酸、テトラキス（２，４‐ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）［１，１‐ビフェニル］‐４，４´‐ジイルビスホスフォナイト、および、ビス（２，４‐ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイト等のリン系熱安定剤；８‐ヒドロキシ‐５，７‐ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチル‐フラン‐２‐オンとｏ‐キシレンとの反応生成物等のラクトン系熱安定剤を挙げることができる。また、これらを１種類または２種類以上を用いることもできる。中でも、リン系熱安定剤およびラクトン系熱安定剤を併用して用いることが好ましい。
本発明における上記光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の含有量としては、その粒子形状、密度等によって異なるが、上記透明難燃層中、０．０１質量％〜５質量％の範囲内が好ましい。
本発明に用いられる透明難燃層の厚みとしては、太陽電池モジュールとした場合に、十分な難燃性を有するものであれば特に限定するものではないが、３０μｍ〜８００μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも５０μｍ〜６００μｍの範囲内であることが好ましい。
２．透明接着層
本発明に用いられる透明接着層は、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まないものである。
本発明に用いられる透明接着層は、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まないものである。
（１）透明接着層用シラン変性透明樹脂
本発明に用いられる透明接着層に含まれる透明接着層用シラン変性透明樹脂としては、アルコキシシリル基を含むものであれば特に限定されるものではないが、例えば、エチレン性不飽和シラン化合物と、重合用樹脂とをグラフト重合もしくは共重合させたものを用いることができる。
本発明に用いられる透明接着層に含まれる透明接着層用シラン変性透明樹脂としては、アルコキシシリル基を含むものであれば特に限定されるものではないが、例えば、エチレン性不飽和シラン化合物と、重合用樹脂とをグラフト重合もしくは共重合させたものを用いることができる。
本発明においては、なかでも、上記透明難燃層に含まれる透明難燃層用シラン変性透明樹脂と同種の樹脂であることが好ましい。これにより、上記透明難燃層との接着性を向上することができるからである。
また、本発明においては、特に、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂と同一の樹脂であることが好ましい。本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの製造コストを削減することが可能になるからである。
また、本発明においては、特に、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂と同一の樹脂であることが好ましい。本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの製造コストを削減することが可能になるからである。
さらに、本発明においては、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用樹脂とをグラフト重合してなるシラン変性重合体であって、上記重合用樹脂が、ポリエチレンであることが好ましい。上記シラン変性重合体であることにより、諸物性を調整することが容易だからである。また、上記重合用樹脂として、ポリエチレンを用いることにより、加熱時に、異臭の発生や、太陽電池モジュールを構成する電極等の腐食を生ずる恐れのある熱分解物を発生することがないからである。
ここで、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂と、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂とが、同種の樹脂であるとは、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂上記接着性樹脂が、同一の種類のモノマーを重合させた主鎖を有する樹脂であることをいい、分子量、密度、架橋の有無等の同一まで要求するものではない。
また、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂と、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂とが、同一の樹脂であるとは、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂上記接着性樹脂が、同一の種類のモノマーを重合させた主鎖および置換基を有する樹脂であることをいい、上記置換基の含有量、分子量、密度、架橋の有無等の同一まで要求するものではない。
また、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂と、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂とが、同一の樹脂であるとは、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および上記透明接着層用シラン変性透明樹脂上記接着性樹脂が、同一の種類のモノマーを重合させた主鎖および置換基を有する樹脂であることをいい、上記置換基の含有量、分子量、密度、架橋の有無等の同一まで要求するものではない。
本発明に用いられるエチレン性不飽和シラン化合物、重合用樹脂、および透明接着層用シラン変性透明樹脂の製造方法としては、上記「１．透明難燃層」の項に記載したものと同様のものを用いることができる。
（２）透明接着層
本発明に用いられる透明接着層は、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み、架橋剤を含まないものである。また、本発明に用いられる透明接着層に含まれる透明接着層用シラン変性透明樹脂は、通常、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂である。上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が架橋を有すると、上記透明接着層の接着性が低下するからである。
本発明に用いられる透明接着層は、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み、架橋剤を含まないものである。また、本発明に用いられる透明接着層に含まれる透明接着層用シラン変性透明樹脂は、通常、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂である。上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が架橋を有すると、上記透明接着層の接着性が低下するからである。
ここで、架橋剤を含まないとは、上記架橋剤が上記透明接着層用シラン変性透明樹脂を架橋させ、上記透明接着層の接着性を低下させるような量で含有されていないことをいうものであり、具体的には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジラウレートといったシラノール縮合触媒が、上記透明接着層を構成する全樹脂１００重量部に対して、０．０５重量部以下である場合をいい、より好ましくは０．００１重量部以下であることが好ましく、なかでも０重量部であることが好ましい。
本発明に用いられる透明接着層のゲル分率としては、太陽電池モジュールとした際に十分な接着性を有するものであれば良く、太陽電池モジュールを形成した際の上記透明難燃層のゲル分率が、３０％未満であることが好ましく、なかでも１０％以下であることが好ましく、特に０％であることが好ましい。上記範囲より高いと、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂が多量の架橋を形成していることになり、太陽電池モジュール製造時の加工性が低下したり、太陽電池素子等の太陽電池モジュールの各構成との密着強度が不十分となる可能性があるからである。
また、本発明に用いられる透明接着層の接着性としては、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを作製した際に、２５℃雰囲気下における１８０°剥離試験において測定された透明前面基板または裏面保護シートとの剥離強度が、１Ｎ／１５ｍｍ〜１５０Ｎ／１５ｍｍの範囲内であることが好ましく、なかでも３Ｎ／１５ｍｍ〜１５０Ｎ／１５ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に１０Ｎ／１５ｍｍ〜１５０Ｎ／１５ｍｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲であることにより、太陽電池モジュールを作製した際に、上記太陽電池モジュールの各構成を十分な強度で接着させることができるからである。
なお、上記剥離強度は以下の試験条件により得た値とする。
なお、上記剥離強度は以下の試験条件により得た値とする。
（剥離強度試験条件）
・測定角度：１８０°剥離
・剥離速度：５０ｍｍ/ｍｉｎ
・温度：２５℃
・サンプル幅：１５ｍｍ
・測定角度：１８０°剥離
・剥離速度：５０ｍｍ/ｍｉｎ
・温度：２５℃
・サンプル幅：１５ｍｍ
また、本発明に用いられる透明接着層は、接着性を長期間保持していることが好ましい。より具体的には、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて作製した太陽電池モジュールを、温度８５℃、湿度８５％の高温多湿状態にて１０００時間放置した後の２５℃雰囲気下における１８０°剥離試験において測定された透明前面基板または裏面保護シートとの剥離強度が、３Ｎ／１５ｍｍ〜１４０Ｎ／１５ｍｍの範囲内であることが好ましく、なかでも５Ｎ／１５ｍｍ〜１４０Ｎ／１５ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に１０Ｎ／１５ｍｍ〜１４０Ｎ／１５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
本発明においては、上記透明接着層が、必要に応じて、その他添加物を有するものであっても良い。
このようなその他添加物としては、例えば添加用樹脂や、他の添加剤を挙げることができ、具体的には、上記「１．透明難燃層」の項に記載されたものと同様のものを用いることができる。
このようなその他添加物としては、例えば添加用樹脂や、他の添加剤を挙げることができ、具体的には、上記「１．透明難燃層」の項に記載されたものと同様のものを用いることができる。
本発明に用いられる透明接着層の厚みとしては、太陽電池モジュールとした場合に、十分な接着性を有するものであれば特に限定するものではないが、１０μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも２０μｍ〜１２０μｍの範囲内であることが好ましく、特に５０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
３．太陽電池モジュール用充填材シート
本発明に用いられる太陽電池モジュール用充填材シートは、上記透明難燃層および透明接着層を含むものであり、上記透明難燃層が、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含むことにより、難燃剤が含まれていない場合であっても、難燃性を発揮するものであるが、上記太陽電池モジュール用充填材シートの透明性および接着性を維持できる範囲内で難燃剤を有するものであっても良い。
本発明に用いられる太陽電池モジュール用充填材シートは、上記透明難燃層および透明接着層を含むものであり、上記透明難燃層が、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含むことにより、難燃剤が含まれていない場合であっても、難燃性を発揮するものであるが、上記太陽電池モジュール用充填材シートの透明性および接着性を維持できる範囲内で難燃剤を有するものであっても良い。
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの難燃性としては、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて作製される太陽電池モジュールの種類等に応じて、適宜調整されるものである。なかでも本発明においては、太陽電池モジュールに用いた際の太陽電池モジュール用充填材シート（後述する太陽電池モジュール用充填材層）が、ＵＬ９４ＨＢを用いて評価した線燃焼速度（単位：ｍｍ／ｍｉｎ）が試験片の厚さが６００μｍの場合に７５ｍｍ／ｍｉｎ未満であり、かつ、１００ｍｍ標線まで延燃しないことが好ましく、特に着火しないことが好ましい。
ここで、上記線燃焼速度の評価方法は次の通りである。
ここで、上記線燃焼速度の評価方法は次の通りである。
＜線燃焼速度の評価方法＞
各試験片(１３ｍｍ×１２５ｍｍ)の炎を当てる端から２５ｍｍ及び１００ｍｍのところに長辺に垂直に縦線を入れて標線を引く。試験片は端をクランプで保持して水平に配置する。試験炎の高さは２０ｍｍ、ガス流量は１０５ｍＬ/分に設定する。試験片のクランプでとめていない方の端にバーナを４５°に傾けて当て着炎させる。燃焼炎の先端が２５ｍｍ標線に達した時点で時間を測り始める。試験炎を遠ざけた後も試験片が燃え続ける場合には、２５ｍｍ標線から１００ｍｍ標線まで燃える時間と損傷を受けた距離を記録する。各試験片の燃焼速度Ｖは次の方程式を用いて求める。
Ｖ＝６０L／ｔ
（Ｖ＝線燃焼速度（ｍｍ／ｍｉｎ），Ｌ＝炎による損傷を受けた距離（ｍｍ），ｔ＝時間（ｓ））
なお、測定を行う周囲の環境（ルームコンディション）としては、温度１５℃〜３５℃、湿度４５％〜７５％とする。
各試験片(１３ｍｍ×１２５ｍｍ)の炎を当てる端から２５ｍｍ及び１００ｍｍのところに長辺に垂直に縦線を入れて標線を引く。試験片は端をクランプで保持して水平に配置する。試験炎の高さは２０ｍｍ、ガス流量は１０５ｍＬ/分に設定する。試験片のクランプでとめていない方の端にバーナを４５°に傾けて当て着炎させる。燃焼炎の先端が２５ｍｍ標線に達した時点で時間を測り始める。試験炎を遠ざけた後も試験片が燃え続ける場合には、２５ｍｍ標線から１００ｍｍ標線まで燃える時間と損傷を受けた距離を記録する。各試験片の燃焼速度Ｖは次の方程式を用いて求める。
Ｖ＝６０L／ｔ
（Ｖ＝線燃焼速度（ｍｍ／ｍｉｎ），Ｌ＝炎による損傷を受けた距離（ｍｍ），ｔ＝時間（ｓ））
なお、測定を行う周囲の環境（ルームコンディション）としては、温度１５℃〜３５℃、湿度４５％〜７５％とする。
また本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの厚みは、５０μｍ〜２０００μｍの範囲内であることが好ましく、特に１００μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましい。厚みが上記より薄いと、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて太陽電池モジュールを作製した際に、太陽電池素子の破損が生じやすくなる場合がるからである。また、上記範囲より厚い場合と、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて作製した太陽電池モジュールの重量が重くなり、設置時などの作業性が悪いばかりでなく、コスト面でも不利となる場合もあるからである。
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを構成する難燃性を有する層および接着性を有する層の膜厚比、すなわち、透明難燃層および透明接着層の膜厚比（透明難燃層／透明接着層）としては、上記太陽電池モジュール用充填材シートの用途等に応じて適宜設定されるものであるが、０．５〜１９の範囲内であることが好ましく、なかでも１〜１５の範囲内であることが好ましく、特に２〜１０の範囲内であることが好ましい。上記範囲であることにより、十分な難燃性を発揮することができるからである。
なお、上記透明難燃層および透明接着層の膜厚比（透明難燃層／透明接着層）における透明接着層の膜厚とは、上記透明難燃層の両面に形成された透明接着層の合計の膜厚をいうものである。
なお、上記透明難燃層および透明接着層の膜厚比（透明難燃層／透明接着層）における透明接着層の膜厚とは、上記透明難燃層の両面に形成された透明接着層の合計の膜厚をいうものである。
本発明に用いられる太陽電池モジュール用充填材シートの全光線透過率としては、７０％〜１００％の範囲内であることが好ましく、なかでも８０％〜１００％の範囲内であることが好ましく、特に９０％〜１００％の範囲内であることが好ましい。上記全光透過率が、上記範囲内であることにより太陽電池モジュールの前面充填材シートとして用いた場合であっても、太陽電池モジュールの発電効率が損なわれることを防止できるからである。
なお、上記全光線透過率は、通常の方法により測定することができ、例えばカラーコンピュータにより測定することができる。
なお、上記全光線透過率は、通常の方法により測定することができ、例えばカラーコンピュータにより測定することができる。
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、太陽電池モジュールを構成する部材である前面充填材シートおよび裏面充填材シートとして用いられるものであるが、なかでも、前面充填材シートとして用いられることが好ましい。
ここで、前面充填材シートとして用いられることが好ましいとする理由は次のとおりである。
すなわち、従来の難燃性を有する太陽電池モジュール用充填材シートは、通常、難燃剤を含むものである。また、一般的に、難燃剤は、白色の化合物であるので、このような難燃剤を含む太陽電池モジュール用充填材シートは、光反射率が高いものとなる。このため、従来の難燃性を有する太陽電池モジュール用充填材シートを、前面充填材シートとして用いた場合には、太陽電池モジュールの発電効率を低下させる恐れがあるといった問題があった。このような問題から、従来は、前面充填材シートが難燃性を有する太陽電池モジュールを作製することが困難であった。
一方、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、上述したように、透明性および難燃性を有するものであるため、前面充填材シートとして用いた場合であっても、太陽電池モジュールの発電効率を低下させないものとすることができる。このため、前面充填材シートが難燃性を有する太陽電池モジュールを容易に作製することができ、難燃性に特に優れた太陽電池モジュールとすることができるという利点があるからである。
ここで、前面充填材シートとして用いられることが好ましいとする理由は次のとおりである。
すなわち、従来の難燃性を有する太陽電池モジュール用充填材シートは、通常、難燃剤を含むものである。また、一般的に、難燃剤は、白色の化合物であるので、このような難燃剤を含む太陽電池モジュール用充填材シートは、光反射率が高いものとなる。このため、従来の難燃性を有する太陽電池モジュール用充填材シートを、前面充填材シートとして用いた場合には、太陽電池モジュールの発電効率を低下させる恐れがあるといった問題があった。このような問題から、従来は、前面充填材シートが難燃性を有する太陽電池モジュールを作製することが困難であった。
一方、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、上述したように、透明性および難燃性を有するものであるため、前面充填材シートとして用いた場合であっても、太陽電池モジュールの発電効率を低下させないものとすることができる。このため、前面充填材シートが難燃性を有する太陽電池モジュールを容易に作製することができ、難燃性に特に優れた太陽電池モジュールとすることができるという利点があるからである。
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの製造方法としては、上記透明難燃層および上記透明接着層が密着性良く積層されたものとすることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、上記透明難燃層および上記透明接着層の各材料を押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法等の製膜することにより、上記透明難燃層および上記透明接着層を単独で製膜した後、積層する方法、あるいは、上記透明難燃層および上記透明接着層の各材料を、多層共押し出し製膜し、上記透明難燃層および上記透明接着層が積層された太陽電池モジュール用充填材シートを製造する方法を挙げることができる。更に、例えば、テンター方式、あるいは、チューブラー方式等を利用して１軸ないし２軸方向に延伸しても良い。
Ｂ．太陽電池モジュール
次に、本発明の太陽電池モジュールについて説明する。本発明の太陽電池モジュールは、裏面保護シートと、上記裏面保護シート上に形成された裏面充填材シートと、上記裏面充填材シート上に形成された、太陽電池素子と、上記太陽電池素子上に形成された前面充填材シートと、上記前面充填材シート上に形成された透明前面基板とを有する太陽電池モジュールであって、少なくとも、上記前面充填材シートが、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含む架橋透明難燃層、および、上記架橋透明難燃層の両面に形成され、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含む透明接着層を有する太陽電池モジュール用充填材層であることを特徴とするものである。
次に、本発明の太陽電池モジュールについて説明する。本発明の太陽電池モジュールは、裏面保護シートと、上記裏面保護シート上に形成された裏面充填材シートと、上記裏面充填材シート上に形成された、太陽電池素子と、上記太陽電池素子上に形成された前面充填材シートと、上記前面充填材シート上に形成された透明前面基板とを有する太陽電池モジュールであって、少なくとも、上記前面充填材シートが、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含む架橋透明難燃層、および、上記架橋透明難燃層の両面に形成され、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含む透明接着層を有する太陽電池モジュール用充填材層であることを特徴とするものである。
このような本発明の太陽電池モジュールについて、図を参照して説明する。図２に例示するように、本発明の太陽電池モジュール３０は、上記裏面保護シート３と、上記裏面保護シート３上に形成された裏面充填材シート４、上記裏面充填材シート４上に形成された太陽電池素子５と、上記太陽電池素子５上に前面充填材シートとして形成された太陽電池モジュール用充填材層２０と、上記太陽電池モジュール用充填材層２０上に形成された透明前面基板６とを有するものである。
ここで、上記太陽電池モジュール用充填材層２０は、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含む架橋透明難燃層２１、および、上記架橋透明難燃層２１の両面に形成され、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含む透明接着層２２を有することを特徴とするものである。
ここで、上記太陽電池モジュール用充填材層２０は、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含む架橋透明難燃層２１、および、上記架橋透明難燃層２１の両面に形成され、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含む透明接着層２２を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、上記架橋透明難燃層が、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含むことにより上記太陽電池モジュール用充填材層を難燃性に優れたものとすることができる。
また、上記架橋透明難燃層の両面に形成される透明接着層が、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含むことにより、上記太陽電池モジュール用充填材層が、その両面に配置される部材と十分な強度で密着するものとすることができる。
さらに、少なくとも上記前面充填材シートが、上述した架橋透明難燃層および透明接着層を有する太陽電池モジュール用充填材層であることにより、上記太陽電池モジュールを難燃性に優れたものとすることができる。
また、上記架橋透明難燃層の両面に形成される透明接着層が、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含むことにより、上記太陽電池モジュール用充填材層が、その両面に配置される部材と十分な強度で密着するものとすることができる。
さらに、少なくとも上記前面充填材シートが、上述した架橋透明難燃層および透明接着層を有する太陽電池モジュール用充填材層であることにより、上記太陽電池モジュールを難燃性に優れたものとすることができる。
本発明の太陽電池モジュールは、裏面保護シート、裏面充填材シート、太陽電池素子、前面充填材シート、および透明前面基板を有するものである。以下、本発明の太陽電池モジュールの各構成を説明する。
１．前面充填材シート
本発明に用いられる前面充填材シートは、後述する透明前面基板と、太陽電池素子とを接着する用途に用いられるものであり、太陽電池モジュール用充填材層からなるものである。
本発明に用いられる前面充填材シートは、後述する透明前面基板と、太陽電池素子とを接着する用途に用いられるものであり、太陽電池モジュール用充填材層からなるものである。
本発明において、少なくとも上記前面充填材シートとして用いられる太陽電池モジュール用充填材層は、架橋透明難燃層と、上記架橋透明難燃層の両面に形成された透明接着層とを有するものである。
（１）架橋透明難燃層
本発明に用いられる架橋透明難燃層は、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含むものである。
本発明においては、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含むことにより、難燃性を発揮することができる。
本発明に用いられる架橋透明難燃層は、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含むものである。
本発明においては、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含むことにより、難燃性を発揮することができる。
このような架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂としては、透明難燃層用シラン変性透明樹脂に含まれるシラノール基同士がシラノール縮合したものや、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂の分子間が架橋剤を介して結合されたものを挙げることができる。
上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂としては、少なくともアルコキシシリル基を有するものであれば良く、具体的には、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「１．透明難燃層」の項に記載されたものと同様のものを用いることができる。
本発明に用いられる架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂の形成方法としては、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂を架橋剤と共に加熱する方法が挙げられる。
本発明に用いられる架橋剤としては、上記シラノール縮合を促進するシラノール縮合触媒や、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂の分子間を結合することにより架橋する分子間架橋剤を挙げることができる。具体的には、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「１．透明難燃層」の項に記載されたものと同様のものを用いることができる。
また、上記加熱条件としては、上記架橋透明難燃層が所望の難燃性が得られる架橋度とすることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、一般的な太陽電池モジュールの製造方法である、真空吸引して加熱圧着するラミネーション法に用いられる加熱温度、加熱時間とすることができる。具体的には後述する「７．本発明の太陽電池モジュールの製造方法」の項に記載する加熱温度、加熱時間を用いることができる。
本発明に用いられる架橋透明難燃層のゲル分率としては、３０％以上となることが好ましく、なかでも４０％〜９８％の範囲内となることが好ましく、特に６０％〜９８％の範囲内となる量であることが好ましいましい。上記範囲であることにより、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂が十分な架橋を形成していることになり、上記太陽電池モジュール用充填材層を難燃性に優れたものとすることができるからである。
本発明に用いられる架橋透明難燃層としては、上記架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含むものであれば良く、その他添加物を有するものであっても良い。このようなその他添加物としては、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「１．透明難燃層」の項に記載されたものと同様のものを用いることができる。
また、本発明に用いられる架橋透明難燃層は、架橋剤を含むものであっても、含まないものであっても良い。すなわち、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂を架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂とする際に、通常、上述したような架橋剤を用いるが、上記架橋剤は、架橋時に消費され、残存しないものであっても良く、残存するものであっても良い。
本発明に用いられる架橋透明難燃層の膜厚としては、所望の難燃性が得られるものであれば良く、具体的には、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「１．透明難燃層」の項に記載したものと同様とすることができる。
（２）透明接着層
本発明に用いられる透明接着層は、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含むものである。
本発明においては、上記非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含むことにより、上記太陽電池モジュール用充填材層が、その両面に配置される透明前面基板および太陽電池素子と十分な強度で密着したものとすることができる。
本発明に用いられる透明接着層は、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含むものである。
本発明においては、上記非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含むことにより、上記太陽電池モジュール用充填材層が、その両面に配置される透明前面基板および太陽電池素子と十分な強度で密着したものとすることができる。
本発明に用いられる非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂としては、上記透明接着層の接着性を低下させるような量の架橋を含まない透明接着層用シラン変性透明樹脂であれば良く、上記透明接着層用シラン変性透明樹脂の架橋量の指標である上記透明接着層のゲル分率が所定の範囲であれば良い。具体的には、上記透明接着層のゲル分率が、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「２．透明接着層」の項に記載した範囲となるものである。
本発明に用いられる透明接着層は、通常、架橋剤を含まないものである。上記架橋剤を含まないことにより、接着性に優れたものとすることができるからである。また、架橋剤を含まないとは、上記透明接着層の接着性を低下させるような量で含有されていないことをいうものであり、具体的には、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「２．透明接着層」の項に記載したものと同様のものとすることができる。
本発明に用いられる透明接着層用シラン変性透明樹脂、透明接着層の接着性、その他添加物、厚みについては、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「２．透明接着層」の項に記載したものと同様とすることができる。
（３）太陽電池モジュール用充填材層
本発明に用いられる太陽電池モジュール用充填材層の難燃性、厚み、難燃性を有する層および接着性を有する層の膜厚比（架橋透明難燃層／透明接着層）、および全光線透過率としては、本発明の太陽電池モジュールの種類等に応じて、適宜調整されるものである。具体的には、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「３．太陽電池モジュール用充填材シート」の項に記載したものと同様の内容とすることができる。
本発明に用いられる太陽電池モジュール用充填材層の難燃性、厚み、難燃性を有する層および接着性を有する層の膜厚比（架橋透明難燃層／透明接着層）、および全光線透過率としては、本発明の太陽電池モジュールの種類等に応じて、適宜調整されるものである。具体的には、上記「Ａ．太陽電池モジュール用充填材シート」の「３．太陽電池モジュール用充填材シート」の項に記載したものと同様の内容とすることができる。
２．裏面充填材シート
本発明に用いられる裏面充填材シートとしては、後述する裏面保護シートおよび太陽電池素子に対して接着性を示すものであれば良く、上記前面充填材シートとして用いられる太陽電池モジュール用充填材層と同一であっても良く、同一でなくとも良い。
本発明に用いられる裏面充填材シートとしては、後述する裏面保護シートおよび太陽電池素子に対して接着性を示すものであれば良く、上記前面充填材シートとして用いられる太陽電池モジュール用充填材層と同一であっても良く、同一でなくとも良い。
上記裏面充填材シートが、上記太陽電池モジュール用充填材層と同一でない場合において、上記裏面充填材シートを構成する材料の具体例としては、フッ素系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸、または、メタクリル酸共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂等の樹脂の１種ないし２種以上の混合物を使用することができる。なかでも本発明においては、上記樹脂のなかでも、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂を用いることが好ましく、特にシリコーン系樹脂を用いることが好ましい。
上記シリコーン系樹脂としては、アルコキシシリル基を有する樹脂であれば特に限定されないが、なかでもシラン変性樹脂が好ましい。本発明においては、特に、上記太陽電池モジュール用充填材層に用いられる上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂または透明接着層用シラン変性透明樹脂と同一の樹脂を用いることが好ましい。このように上記裏面充填材シートと、上記太陽電池モジュール用充填材層とに用いられるシラン変性樹脂を統一することにより、生産コストを低減することができるからである。
また、本発明においては、上記裏面充填材シートが、上記樹脂以外に添加剤を含んでも良い。このような添加剤としては、例えば、架橋剤、熱酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、光酸化防止剤、難燃剤を挙げることができる。
本発明に用いられる裏面充填材シートは、後述する太陽電池素子と、後述する裏面保護シートとの間に配置されるものであるため、透明でなくても良い。本発明においては、なかでも、白色であることが好ましい。白色であることにより、太陽電池モジュールに入射した光のうち、後述する太陽電池素子を透過した光を、上記裏面充填材シートによって反射し、発電効率を向上させることができるからである。
本発明に用いられる裏面充填材シートの厚みは、特に限定されるものではないが、通常２００μｍ〜１０００μｍの範囲内、好ましくは３５０μｍ〜６００μｍの範囲内とされる。
３．裏面保護シート
本発明に用いられる裏面保護シートとしては、所望の耐熱性、耐光性、耐水性等の耐候性を有するものであれば特に限定されない。このような裏面保護シートとしては、例えば、絶縁性の樹脂フィルムや、金属板等が好適に用いられる。なかでも本発明においては上記絶縁性の樹脂フィルムを用いることが好ましい。
本発明に用いられる裏面保護シートとしては、所望の耐熱性、耐光性、耐水性等の耐候性を有するものであれば特に限定されない。このような裏面保護シートとしては、例えば、絶縁性の樹脂フィルムや、金属板等が好適に用いられる。なかでも本発明においては上記絶縁性の樹脂フィルムを用いることが好ましい。
上記樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロ−ス系樹脂からなるフィルムを挙げることができる。なかでも本発明においては、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、または、ポリエステル系樹脂からなるフィルムを用いることが好ましい。
また、このような樹脂フィルムとしては２軸延伸した樹脂フィルムを用いることもできる。
さらに、上記樹脂フィルムとしては、複数のフィルムが積層された構成を有するものであっても良い。このような複数のフィルムが積層された構成としては、例えば、無機蒸着膜を有するガスバリア性フィルムが積層された構成や、強靭性フィルムが積層された構成を例示することができる。
本発明に用いられる裏面保護シートの厚みとしては、通常、１２μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも２５μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましい。
４．太陽電池素子
本発明に用いられる太陽電池素子としては、一般的な太陽電池素子を用いることができる。具体的には、単結晶シリコン型太陽電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子等の結晶シリコン太陽電子素子、シングル接合型あるいはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン太陽電池素子、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体太陽電子素子、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）や銅インジウムセレナイド（ＣｕＩｎＳｅ２）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体太陽電子素子、有機太陽電池素子等を用いることができる。
本発明に用いられる太陽電池素子としては、一般的な太陽電池素子を用いることができる。具体的には、単結晶シリコン型太陽電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子等の結晶シリコン太陽電子素子、シングル接合型あるいはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン太陽電池素子、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体太陽電子素子、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）や銅インジウムセレナイド（ＣｕＩｎＳｅ２）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体太陽電子素子、有機太陽電池素子等を用いることができる。
また本発明に用いられる太陽電池素子としては、薄膜多結晶性シリコン太陽電池素子、薄膜微結晶性シリコン太陽電池素子、薄膜結晶シリコン太陽電池素子とアモルファスシリコン太陽電池素子とのハイブリット素子等も使用することができる。
５．透明前面基板
本発明に用いられる透明前面基板としては、太陽光の透過性を有する基板であれば特に限定されず、例えば、ガラス板、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂（各種のナイロン）、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アセタール系樹脂、セルロ−ス系樹脂等の各種の樹脂フィルムを用いることができる。
また、本発明に用いられる透明前面基板の厚みは、所望の強度を実現できる範囲内であれば特に限定されないが、通常、１２μｍ〜７０００μｍの範囲内が好ましく、特に２５μｍ〜４０００μｍの範囲内が好ましい。
本発明に用いられる透明前面基板としては、太陽光の透過性を有する基板であれば特に限定されず、例えば、ガラス板、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂（各種のナイロン）、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アセタール系樹脂、セルロ−ス系樹脂等の各種の樹脂フィルムを用いることができる。
また、本発明に用いられる透明前面基板の厚みは、所望の強度を実現できる範囲内であれば特に限定されないが、通常、１２μｍ〜７０００μｍの範囲内が好ましく、特に２５μｍ〜４０００μｍの範囲内が好ましい。
６．本発明の太陽電池モジュール
本発明の太陽電池モジュールにおいては、太陽光の吸収性、補強、その他等の目的のもとに、さらに、他の層を任意に加えて積層することができるものである。このような他の層としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース等の公知の樹脂のフィルムないしシートから任意に選択して使用することができる。
本発明の太陽電池モジュールにおいては、太陽光の吸収性、補強、その他等の目的のもとに、さらに、他の層を任意に加えて積層することができるものである。このような他の層としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロース等の公知の樹脂のフィルムないしシートから任意に選択して使用することができる。
本発明の太陽電池モジュールは、その実用性を向上させるため太陽電池モジュール用付属品（以下、単に付属品と称する場合もある。）が取付けられていても良い。このような付属品としては、上記太陽電池素子により発電した電流を外部へ伝達するため配線を接続する端子ボックスや、太陽電池モジュールの強度向上等を目的として取付けられる金属フレームを挙げることができる。また、これらの端子ボックスおよび金属フレームは、シーリング剤を介して本発明の太陽電池モジュールに取り付けられていることが好ましい。
上記シーリング剤としては、例えば、シリコーン系、変性シリコーン系、ポリサルファイド系、アクリルウレタン系、ポリウレタン系、変性ポリサルファイド系、アクリル系、ＳＢＲ系、ブチルゴム系の油性コーキング剤を用いることが好ましい。このようなコーキング剤は、水分の遮蔽性に優れるからである。また、このようなコーキング剤は、広く建材用途等においても用いられているものであり、汎用性が高く、本発明への適用も容易だからである。
７．本発明の太陽電池モジュールの製造方法
本発明において透明前面基板、前面充填材シート、太陽電池素子、裏面充填材シート、および、裏面保護シートをこの順で積層した後、これらを加熱圧着する方法としては、上記各構成を密着できる方法であれば特に限定されず、一般的に公知の方法を用いることができる。このような方法としては、例えば、透明前面基板、前面充填材シート、太陽電池素子、裏面充填材シート、および、裏面保護シートをこの順で積層した後、これらを一体として、真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を例示することができる。
本発明において透明前面基板、前面充填材シート、太陽電池素子、裏面充填材シート、および、裏面保護シートをこの順で積層した後、これらを加熱圧着する方法としては、上記各構成を密着できる方法であれば特に限定されず、一般的に公知の方法を用いることができる。このような方法としては、例えば、透明前面基板、前面充填材シート、太陽電池素子、裏面充填材シート、および、裏面保護シートをこの順で積層した後、これらを一体として、真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を例示することができる。
上記ラミネーション法を用いた際のラミネート温度は、通常、９０℃〜２３０℃の範囲内であることが好ましく、特に１１０℃〜１９０℃の範囲内であることが好ましい。
また、ラミネーション法を用いた際のラミネート時間は、通常、５分〜６０分の範囲内であることが好ましく、なかでも１０分〜３０分の範囲内であることが好ましい。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下、実施例を用いることにより、本発明をより具体的に説明する。
［実施例１］
１．透明接着層用シラン変性透明樹脂の調製
密度が０．８９８ｇ／ｃｍ３であり、１９０℃でのメルトマスフローレートが２ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（以下、Ｍ−ＬＬＤＰＥと称する。）９８重量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２重量部、およびラジカル開始剤としてジクミルパーオキサイド０．１重量部を混合し、２００℃で加熱溶融攪拌し、透明接着層用シラン変性透明樹脂を調製した。
１．透明接着層用シラン変性透明樹脂の調製
密度が０．８９８ｇ／ｃｍ３であり、１９０℃でのメルトマスフローレートが２ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（以下、Ｍ−ＬＬＤＰＥと称する。）９８重量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２重量部、およびラジカル開始剤としてジクミルパーオキサイド０．１重量部を混合し、２００℃で加熱溶融攪拌し、透明接着層用シラン変性透明樹脂を調製した。
２．添加剤マスターバッチの調製
上記Ｍ−ＬＬＤＰＥ８５重量部に対して、ヒンダードアミン系光安定剤２．５重量部、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤７．５重量部、リン系熱安定剤５重量部を混合して溶融・加工しペレット化することにより、添加剤マスターバッチを調製した。
上記Ｍ−ＬＬＤＰＥ８５重量部に対して、ヒンダードアミン系光安定剤２．５重量部、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤７．５重量部、リン系熱安定剤５重量部を混合して溶融・加工しペレット化することにより、添加剤マスターバッチを調製した。
３．透明難燃層用シラン変性透明樹脂の調製
上記透明接着層用シラン変性透明樹脂１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイド４重量部、光安定剤として２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン０．３重量部、および酸化防止剤としてテトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ第３ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン０．１重量部の３種の化合物をドライブレンドし、透明難燃層用シラン変性透明樹脂を調製した。
上記透明接着層用シラン変性透明樹脂１００重量部に、架橋剤としてジクミルパーオキサイド４重量部、光安定剤として２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン０．３重量部、および酸化防止剤としてテトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ第３ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン０．１重量部の３種の化合物をドライブレンドし、透明難燃層用シラン変性透明樹脂を調製した。
４．太陽電池モジュール用充填材シートの作製
上記透明接着層用シラン変性透明樹脂５重量部と、上記Ｍ−ＬＬＤＰＥ９５重量部と、上記添加剤マスターバッチ５重量部とを混合して透明接着層とし、上記Ｍ−ＬＬＤＰＥ８０重量部と、上記添加剤マスターバッチ５重量部と、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂とを混合して透明難燃層とし、２種３層の層構成のシートを形成可能なφ２５ｍｍ押出機および３００ｍｍ幅のＴダイスを有するフィルム成型機を用い、押し出し温度２１０℃、引き取り速度２ｍ／ｍｉｎで、透明接着層／透明難燃層／透明接着層の構成を有する厚み４００μｍの太陽電池モジュール用充填材シートを作製した。
このとき、上記透明接着層および透明難燃層の厚みは、それぞれ５０μｍおよび３００μｍであった。
上記透明接着層用シラン変性透明樹脂５重量部と、上記Ｍ−ＬＬＤＰＥ９５重量部と、上記添加剤マスターバッチ５重量部とを混合して透明接着層とし、上記Ｍ−ＬＬＤＰＥ８０重量部と、上記添加剤マスターバッチ５重量部と、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂とを混合して透明難燃層とし、２種３層の層構成のシートを形成可能なφ２５ｍｍ押出機および３００ｍｍ幅のＴダイスを有するフィルム成型機を用い、押し出し温度２１０℃、引き取り速度２ｍ／ｍｉｎで、透明接着層／透明難燃層／透明接着層の構成を有する厚み４００μｍの太陽電池モジュール用充填材シートを作製した。
このとき、上記透明接着層および透明難燃層の厚みは、それぞれ５０μｍおよび３００μｍであった。
［比較例１］
架橋剤であるジクミルパーオキサイドを添加せず透明難燃層用シラン変性透明樹脂を調製した以外は、実施例１と同様にして透明接着層／透明難燃層／透明接着層の構成を有する厚み４００μｍの太陽電池モジュール用充填材シートを作製した。
このとき、上記透明接着層および透明難燃層の厚みは、それぞれ５０μｍおよび３００μｍであった。
架橋剤であるジクミルパーオキサイドを添加せず透明難燃層用シラン変性透明樹脂を調製した以外は、実施例１と同様にして透明接着層／透明難燃層／透明接着層の構成を有する厚み４００μｍの太陽電池モジュール用充填材シートを作製した。
このとき、上記透明接着層および透明難燃層の厚みは、それぞれ５０μｍおよび３００μｍであった。
［比較例２］
上記Ｍ−ＬＬＤＰＥ８０重量部と、上記添加剤マスターバッチ５重量部と、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂２０重量部とを混合して透明接着層を形成した以外は、実施例１と同様にして、透明接着層／透明難燃層／透明接着層の構成を有する厚み４００μｍの太陽電池モジュール用充填材シートを作製した。
このとき、上記透明接着層および透明難燃層の厚みは、それぞれ５０μｍおよび３００μｍであった。
上記Ｍ−ＬＬＤＰＥ８０重量部と、上記添加剤マスターバッチ５重量部と、上記透明難燃層用シラン変性透明樹脂２０重量部とを混合して透明接着層を形成した以外は、実施例１と同様にして、透明接着層／透明難燃層／透明接着層の構成を有する厚み４００μｍの太陽電池モジュール用充填材シートを作製した。
このとき、上記透明接着層および透明難燃層の厚みは、それぞれ５０μｍおよび３００μｍであった。
［評価］
実施例１、比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用充填材シートについて、以下（１）剥離強度、（２）ゲル分率、（３）水平燃焼試験の評価を行った。
実施例１、比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用充填材シートについて、以下（１）剥離強度、（２）ゲル分率、（３）水平燃焼試験の評価を行った。
（１）剥離強度
実施例１、比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用充填材シートについて、４０℃、ＲＨ９０％の環境下に保存し、保存前、６ヶ月、１年経過後に、太陽電池モジュール製造用の真空ラミネーターにて、厚み３ｍｍのガラス板と１５０℃で、１５分間圧着し、ＪＩＳ Ｚ１７０７に従い１５ｍｍ幅での剥離強度（単位：Ｎ／１５ｍｍ）を測定した。測定結果を表１に示す。
実施例１、比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用充填材シートについて、４０℃、ＲＨ９０％の環境下に保存し、保存前、６ヶ月、１年経過後に、太陽電池モジュール製造用の真空ラミネーターにて、厚み３ｍｍのガラス板と１５０℃で、１５分間圧着し、ＪＩＳ Ｚ１７０７に従い１５ｍｍ幅での剥離強度（単位：Ｎ／１５ｍｍ）を測定した。測定結果を表１に示す。
（２）ゲル分率
実施例１、比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用充填材シートを、太陽電池モジュールの製造に一般的に用いられるラミネーション法による積層条件である１５０℃で３０分間の加熱をする前後において、上述したゲル分率の測定法によって、上記太陽電池モジュール用充填材シートを構成する透明難燃層および透明接着層のゲル分率を測定した。結果を表２に示す。
実施例１、比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用充填材シートを、太陽電池モジュールの製造に一般的に用いられるラミネーション法による積層条件である１５０℃で３０分間の加熱をする前後において、上述したゲル分率の測定法によって、上記太陽電池モジュール用充填材シートを構成する透明難燃層および透明接着層のゲル分率を測定した。結果を表２に示す。
（３）水平燃焼試験
実施例１、比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用充填材シートを、太陽電池モジュールの製造に一般的に用いられるラミネーション法による積層条件である１５０℃で３０分間の加熱をした後、ＵＬ９４に基づいて、水平燃焼試験を行い、着火の様子、線燃焼速度を測定して比較評価した。測定結果を表１に示す。ここで、水平燃焼試験での評価については、ＨＢ規格に従い、２５ｍｍと１００ｍｍの標線間の線燃焼速度が７５ｍｍ／ｍｉｎ未満で、かつ１００ｍｍの標線まで延焼しない場合は、○とし、そうでない場合は、×とした。
実施例１、比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用充填材シートを、太陽電池モジュールの製造に一般的に用いられるラミネーション法による積層条件である１５０℃で３０分間の加熱をした後、ＵＬ９４に基づいて、水平燃焼試験を行い、着火の様子、線燃焼速度を測定して比較評価した。測定結果を表１に示す。ここで、水平燃焼試験での評価については、ＨＢ規格に従い、２５ｍｍと１００ｍｍの標線間の線燃焼速度が７５ｍｍ／ｍｉｎ未満で、かつ１００ｍｍの標線まで延焼しない場合は、○とし、そうでない場合は、×とした。
表１に示すように、透明難燃層にのみ架橋剤を含み、透明接着層に架橋剤を含まない実施例１は、水平燃焼試験が良好で、さらに、高湿環境下（４０℃、ＲＨ９０％）で保存した場合にも、接着性が維持されており、品質保証期間が長いことが確認できた。
１ … 透明難燃層
２ … 透明接着層
３ … 裏面保護シート
４ … 裏面充填材シート
５ … 太陽電池素子
６ … 透明前面基板
１０ … 太陽電池モジュール用充填材シート
２０ … 太陽電池モジュール用充填材層
２１ … 架橋透明難燃層
２２ … 透明接着層
３０ … 太陽電池モジュール
２ … 透明接着層
３ … 裏面保護シート
４ … 裏面充填材シート
５ … 太陽電池素子
６ … 透明前面基板
１０ … 太陽電池モジュール用充填材シート
２０ … 太陽電池モジュール用充填材層
２１ … 架橋透明難燃層
２２ … 透明接着層
３０ … 太陽電池モジュール
Claims (6)
- 透明難燃層用シラン変性透明樹脂および架橋剤を含む透明難燃層と、
前記透明難燃層の両面に形成され、透明接着層用シラン変性透明樹脂を含み架橋剤を含まない透明接着層とを有することを特徴とする太陽電池モジュール用充填材シート。 - 前記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および前記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、同種の樹脂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用充填材シート。
- 前記透明難燃層用シラン変性透明樹脂および前記透明接着層用シラン変性透明樹脂が、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用樹脂とをグラフト重合してなるシラン変性重合体であり、
前記重合用樹脂が、ポリエチレンであることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール用充填材シート。 - 前記透明難燃層用樹脂に含まれる架橋剤の含有量が、太陽電池モジュールを形成した際の前記透明難燃層のゲル分率が、３０％以上となる量であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の太陽電池モジュール用充填材シート。
- 裏面保護シートと、
前記裏面保護シート上に形成された裏面充填材シートと、
前記裏面充填材シート上に形成された、太陽電池素子と、
前記太陽電池素子上に形成された前面充填材シートと、
前記前面充填材シート上に形成された透明前面基板とを有する太陽電池モジュールであって、
少なくとも、前記前面充填材シートが、架橋された透明難燃層用シラン変性透明樹脂を含む架橋透明難燃層、および、前記架橋透明難燃層の両面に形成され、非架橋の透明接着層用シラン変性透明樹脂を含む透明接着層を有する太陽電池モジュール用充填材層であることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記架橋透明難燃層のゲル分率が、３０％以上であることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール。
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