JP2010212381A - 太陽電池モジュール用熱線遮蔽部材及びそれを用いた太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】熱線遮蔽材の均一分散が可能で熱線遮蔽性に優れ、かつ、太陽電池モジュールの他部材との接着性に優れた太陽電池モジュール用熱線遮蔽部材を提供する。
【解決手段】α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体と、熱線遮蔽フィラーと、を含有する樹脂組成物からなる太陽電池モジュ−ル１の熱線遮蔽部材であり、好ましくはエチレン性不飽和シラン化合物がビニル基を有するアルコキシシランであり、好ましくは熱線遮蔽フィラーが、金属酸化物被覆人工マイカ、及び/又は金属酸化物導電性微粒子である。この太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材は、太陽電池素子４の受光面側に配置されるシート状部材であり、好ましくは前面充填材層３として用いられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の受光面側に配置され、好ましくは充填材として用いられる太陽電池モジュール用熱線遮蔽部材及びそれを用いた太陽電池モジュールに関する。

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、受光面側から、透明前面基板、充填材、太陽電池素子、充填材及び背面保護シートが順に積層された構成であり、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。

一般に結晶系太陽電池素子を用いたモジュールにおいて、太陽光照射により温度上昇が発生すると、素子の温度特性から発電効率が低下することが知られている。このため、この温度上昇を防ぐために、受光面側において、可視領域の波長を透過し、赤外線領域の波長を遮断する熱線遮蔽部材の開発が充填材を中心に行われている。

例えば、特許文献１には、エチレン系共重合体と、１２００〜３０００ｎｍの波長領域の赤外線を遮蔽する透過波長選択剤とを含有する架橋性樹脂組成物からなる太陽電池封止材が開示されている。そして、エチレン系共重合体としてエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用い、更に接着性向上のためにシランカップリング剤が添加された実施例が記載されている。

また、特許文献２には、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体もしくはそのアイオノマーと、１２００〜３０００ｎｍの波長領域の赤外線を遮蔽する透過波長選択剤を含有する樹脂組成物からなる太陽電池封止材が開示されている。そして、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体もしくはそのアイオノマーとして、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）やＥＭＡＡの亜鉛アイオノマーを用い、更に接着性向上のためにシランカップリング剤が添加された実施例が記載されている。

また、特許文献３には、アンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ランタン六ホウ化物（ＬａＢ_６）又はそれらの混合物を含む赤外線吸収無機ナノ粒子と、エチレンコポリマーを含んでなる組成物が開示されており、これをフィルム化、シート化したソーラーコントロール部材が開示されている。

特開２００６−１９０８６５号公報 特開２００６−１９０８６７号公報 特表２００９−５０１２７１号公報

しかしながら、特許文献１、２の太陽電池封止材（充填材）においては、いずれも無機系の熱線遮蔽材の充填材中への均一分散が不十分であり、熱線遮蔽材が充填材内部に偏在し、透過率の低下、他の部材への密着性低下等が起こるという問題がある。

また、特許文献３のソーラーコントロール部材においては、上記の均一分散が不十分であるという問題に加え、無機ナノ粒子が赤外線吸収タイプであるため、熱線を吸収した場合、その熱線吸収層が発熱するため太陽電池セルと接する部位に用いた場合、温度上昇による発電効率低下を抑えることができないという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱線遮蔽材の均一分散が可能で熱線遮蔽性に優れ、かつ、太陽電池モジュールの他部材との接着性に優れた太陽電池モジュール用熱線遮蔽部材、及びそれを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねたところ、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体が熱線遮蔽フィラーの均一分散性に極めて優れることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

（１） 少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなる共重合体と、熱線遮蔽フィラーと、を含有する樹脂組成物からなる太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。

（２） 前記α−オレフィンが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンより選択される１種以上である（１）記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。

（３） 前記エチレン性不飽和シラン化合物が、ビニル基を有するアルコキシシランである（１）又は（２）記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。

（４） 前記共重合体以外に、更にポリオレフィン樹脂を含有する（１）から（３）いずれか記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。

（５） 前記熱線遮蔽フィラーが、金属酸化物被覆合成マイカ、及び/又は金属酸化物導電性微粒子である（１）から（４）いずれか記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。

（６） （１）から（５）いずれか記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材がシート状部材であり、該シート状部材が太陽電池素子の受光面側に配置される太陽電池モジュ−ル。

（７） 前記シート状部材が、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の受光面側に配置される充填材である（６）記載の太陽電池モジュ−ル。

本発明によれば、太陽電池素子の温度上昇を抑え発電効率を高く維持でき、かつ、太陽電池モジュールの他部材との接着性に優れた太陽電池モジュール用熱線遮蔽部材、及びそれを用いた太陽電池モジュールを提供できる。

本発明の太陽電池モジュ−ルの層構成の一例を示す断面図である。

以下、本発明について、樹脂組成物（共重合体を含む樹脂、熱線遮蔽フィラー、その他含有できる化合物）、熱線遮蔽部材、太陽電池モジュールの順に詳細に説明する。
＜樹脂組成物＞
本発明の太陽電池モジュール用熱線遮蔽部材は、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなる共重合体（当該共重合体の変性ないし縮合体も含む）と、熱線遮蔽フィラーと、を含有する樹脂組成物からなる。以下、樹脂組成物を構成する、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなる共重合体（以下単に共重合体ともいう）、熱線遮蔽フィラー、その他含有できる化合物、につき順次説明する。

［共重合体］
本発明においては、熱線遮蔽フィラーを均一に分散させることが可能な樹脂として、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなる共重合体を用いることを特徴としている。これにより、上記の従来技術からは得ることができない優れた均一分散性が得られ、熱線遮蔽性の向上が可能になると同時に、他部材との接着性が得られる。

本発明における前記共重合体は、例えば、特開２００３−４６１０５号公報に記載されているものである。当該共重合体は、太陽電池モジュールの充填剤層を構成する材料であり、強度、耐久性等に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他等の諸特性に優れ、更に、太陽電池モジュ−ルを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく極めて優れた熱融着性を有し、安定的に、低コストで、種々の用途に適する太陽電池モジュ−ルを製造し得る。そして、本発明の特徴は、この共重合体が、熱線遮蔽フィラーの均一分散性に極めて優れ、その結果、発電効率の向上に帰することを見出した点にある。

本発明における共重合体は、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物をコモノマーとし、必要に応じて更にその他の不飽和モノマーをコモノマーとして共重合して得られる共重合体であり、該共重合体の変性ないし縮合体も含むものである。

具体的には、例えば、α−オレフィンの１種ないし２種以上と、エチレン性不飽和シラン化合物の１種ないし２種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマ−の１種ないし２種以上とを、所望の反応容器を使用し、例えば、圧力５００〜４０００Ｋｇ／ｃｍ^２位、好ましくは、１０００〜４０００Ｋｇ／ｃｍ^２位、温度、１００〜４００℃位、好ましくは、１５０〜３５０℃位の条件下で、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時にあるいは段階的にランダム共重合させ、更には、必要に応じて、その共重合によって生成するランダム共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させて、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体を製造することができる。

また、本発明において、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体としては、例えば、α−オレフィンの１種ないし２種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマ−の１種ないし２種以上とを、所望の反応容器を使用し、上記と同様に、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時にあるいは段階的に重合させ、次いで、その重合によって生成するポリオレフィン系重合体に、エチレン性不飽和シラン化合物の１種ないし２種以上をグラフト共重合させ、更には、必要に応じて、その共重合体によって生成するグラフト共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させて、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体を製造することができる。

α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンより選択される１種以上を使用することができる。

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、ビニルトリカルボキシシランより選択される１種以上を使用することができる。

その他の不飽和モノマ−としては、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレ−ト、メチルメタクリレ−ト、エチルアクリレ−ト、ビニルアルコ−ルより選択される１種以上を使用することができる。

ラジカル重合開始剤としては、例えば、ラウロイルパ−オキシド、ジプロピオニルパ−オキシド、ベンゾイルパ−オキシド、ジ−ｔ−ブチルパ−オキシド、ｔ−ブチルヒドロパ−オキシド、ｔ−ブチルパ−オキシイソブチレ−ト等の有機過酸化物、分子状酸素、アゾビスイソブチロニトリルアゾイソブチルバレロニトリル等のアゾ化合物等を使用することができる。

連鎖移動剤としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン等のパラフィン系炭化水素、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１等のα−オレフィン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド等のアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン、芳香族炭化水素、塩素化炭化水素等を使用することができる。

ランダム共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させる方法、あるいは、グラフト共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させる方法としては、例えば、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルト等の金属のカルボン酸塩、チタン酸エステル及びキレ−ト化物等の有機金属化合物、有機塩基、無機酸、及び、有機酸等のシラノ−ル縮合触媒等を使用し、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とのランダム共重合体あるいはグラフト共重合体を構成するシラン化合物の部分のシラノ−ル間の脱水縮合反応等を行うことにより、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体の変性ないし縮合体を製造することができる。

本発明の共重合体においては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、及びグラフト共重合体のいずれであってもよいが、グラフト共重合体であることが好ましく、更には、重合用ポリエチレンの主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物が側鎖として重合したグラフト共重合体が好ましい。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、接着層の接着性を向上することができるからである。

本発明において、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する場合のエチレン性不飽和シラン化合物の含量としては、全共重合体質量に対して、例えば、０．００１〜１５質量％位、好ましくは、０．０１〜５質量％位、特に好ましくは、０．０５〜２質量％位が望ましいものである。本発明において、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成するエチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、機械的強度及び耐熱性等に優れているが、逆に、含量が過度になると、引っ張り伸び及び熱融着性等に劣る傾向にある。

［その他の樹脂］
なお、本発明における樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で上記の共重合体以外の他の樹脂を所定の割合で含有していてもよい。他の樹脂としては、上記の共重合体と相溶性がある樹脂が好ましく、例えば、後述する「その他含有できる化合物」をあらかじめマスターバッチ化するための樹脂や、他の添加用樹脂が例示でき、具体的にはポリエチレンなどの未変性のポリオレフィン樹脂が例示できる。これらの存在量は上記の共重合体に対して５０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。

逆に言うと、上記の共重合体の含有量は、エチレン性不飽和シラン化合物の重合程度にもよるが、一般的には５質量％〜５０質量％の範囲で実用上問題ない基材密着性を示すので足りる。シラン変性ポリエチレンの添加量が５質量％未満の場合、後述する接着性評価の条件で測定される接着性のうち、接着性基材に対する耐久密着性（例えば８５℃、８５％ＲＨ）が２０Ｎ/１５ｍｍ未満であり好ましくなく、５０質量％を越えると、アルコキシシリル基の導入が多過ぎるため、経時で該官能基の硬化縮合が起こり体積が収縮する結果、接着した対象物である太陽電池セルに歪みが生じ割れてしまうため好ましくない。

［熱線遮蔽フィラー］
本発明における熱線遮蔽フィラーとしては、所望の熱線遮蔽性を付与できるものであれば特に限定されるものではなく、従来公知の高分子フィルム用の熱線遮蔽フィラーを用いることができる。例えば、特開２００４−４８４０号公報に記載されている干渉顔料（本発明における金属酸化物被覆合成マイカはその一例である）、ＡＴＯやＩＴＯ等の金属酸化物導電性微粒子を挙げることができる。これらは１種類のみであっても良く、又は２種類以上が混合されたものであっても良い。上記樹脂組成物中への配合量は０．１から１０質量％であることが好ましい。配合量が０．１質量％以下では有効な熱線反射機能を発現せず、１０質量％以上の場合は可視光透過性を大きく損なう。

本発明においては、上記のうち特開２００４−４８４０号公報に記載されている干渉顔料が好ましく用いられる。この干渉顔料は単層又は多層である。これらは特に近赤外線領域（７８０〜２５００ｎｍ）におけるよりも全放射線の可視領域において透過率が高く、本発明に好適に用いられる。

干渉顔料は、通常、透明支持材料と、金属酸化物の被覆とからなる。この支持材料は、天然又は合成マイカ（雲母）、葉状珪酸塩、ガラス薄片、薄片状二酸化珪素又は酸化アルミニウムなどが使用でき、なかでも合成マイカが好ましい。

層状顔料の場合、金属酸化物の３層以上、好ましくは３層である。最初の層は、屈折率の高い材料からなり、これは、例えば、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ又はこれら酸化物の混合物であり、無色高屈折率金属酸化物が好ましい。第２の層は、屈折率の低い材料、例えば、ＳｉＯ_２又はＡｌ_２Ｏ_３からなる。第３の層は再び、屈折率の高い材料からなり、これは、第１の層の材料と同じ又は異なるように選択することができる。無色高屈折率金属酸化物が好ましい。

このような特性を有する多層干渉顔料は公知であり、具体的には例えば、Ｉｒｉｏｄｉｎ（登録商標）ＳＨＲ８７０及びＩｒｉｏｄｉｎ（登録商標）ＳＨＲ９８７０が製品名として挙げられ、雲母支持体上にＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２層配列を有する。これが本発明における金属酸化物被覆合成マイカの一例である。なお、上記登録商標はいずれもメルク社のものである。

単層干渉顔料の場合、被覆は、透明高屈折率金属酸化物、例えば、二酸化チタン又は二酸化ジルコニウムからなる。ここでも、無色金属酸化物が好ましい。

Ｉｒｉｏｄｉｎ（登録商標）ＳＨＲ８７５（ソーラーフレアーＳ８７５）及びＩｒｉｏｄｉｎ（登録商標）ＳＨＲ９８７５は、雲母に基づく単層干渉顔料であり、可視領域において透過性が優れており、特に人の目の最高感度において透過率が最大であることを特徴とする分光特性を有する二酸化チタンの被覆を有する。これも本発明における金属酸化物被覆合成マイカの一例である。なお、上記登録商標はいずれもメルク社のものである。

上記金属酸化物被覆合成マイカは、マイカ薄片の平面平均径が０．０５μｍから８０μｍであることが好ましい。また、上記樹脂組成物中への配合量は０．１から１０質量％であることが好ましい。０．０５μｍ以下の場合は有効な熱線反射機能を発現せず、８０μｍ以上の場合は可視光透過性を大きく損なう。また、配合量が０．１質量％以下では有効な熱線反射機能を発現せず、１０質量％以上の場合は可視光透過性を大きく損なう。

導電性微粒子の例としては、例えば、リンドープの酸化アンチモンであるＥＰＳＰ−２（商品名：三菱マテリアル(株)社製）が例示できる。

［その他含有できる化合物］
本発明においては、必要に応じて、上記の共重合体及び熱線遮蔽フィラー以外の他の化合物を含むことができる。具体的には、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び酸化防止剤等の添加剤を含有することが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、長期に渡って安定した機械強度、黄変防止、ひび割れ防止等ができる。

光安定化剤は、放熱層に用いられる熱可塑性樹脂中の光劣化開始の活性種を補足し、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などの光安定化剤が挙げられる。

紫外線吸収剤は、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、放熱層に用いられる熱可塑性樹脂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、アクリロニトリル系、金属錯塩系、ヒンダードアミン系、及び超微粒子酸化チタン（粒子径：０．０１μｍ〜０．０６μｍ）もしくは超微粒子酸化亜鉛（粒子径：０．０１μｍ〜０．０４μｍ）などの無機系等の紫外線吸収剤が挙げられる。

熱安定剤としては、トリス（２，４‐ジ‐ｔ‐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‐ｔ‐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、及びビス（２，４‐ジ‐ｔ‐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‐ｔ‐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などを挙げることができる。リン系熱安定剤とラクトン系熱安定剤とを併用することが好ましい。

酸化防止剤は、本発明における放熱層に用いられる熱可塑性樹脂の酸化劣化を防止するものである。具体的には、フェノール系、アミン系、イオウ系、リン系、及びラクトン系などの酸化防止剤が挙げられる。

これらの光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び酸化防止剤は、それぞれ１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。また、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び酸化防止剤の含有量は、その粒子形状、密度などにより異なるものではあるが、それぞれ樹脂組成物中に０．００１質量％〜５質量％の範囲内であることが好ましい。

更に、本発明に用いられる他の化合物としては上記以外に、触媒、核剤、架橋剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤等を挙げることができる。

触媒としては、縮合反応を促進できるものであれば特に限定されず、例えば、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、酢酸第１錫、オクタン酸第１錫（カブリル酸第１錫）、ナフテン酸鉛、カブリル酸鉛、２−エチルヘキサン酸鉄、ナフテン酸コバルトのような、カルボン酸塩、また、チタン酸テトラブチルエステル、チタン酸テトラノニルエステル、ビス（アセチルアセトニトリル）ジーイソプロピルチタネート等、チタン酸エステル及びキレート化物のような有機金属化合物、また、エチルアミン、ヘキシルアミン、ジブチルアミン、ピリジン等の有機塩基、更に、無機酸及び脂肪酸等の酸などを挙げることができる。なかでもカルボン酸塩を用いることが好ましく、錫系のシラノール触媒であることがより好ましい。更には錫系のシラノール縮合触媒のなかでも、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等を用いることが好ましい。

核剤は、小さい結晶を多数形成する作用をなし、本発明の太陽電池モジュールが、ホットスポット現象等に伴って充填材層が白濁することを防止する機能を有するものである。この核剤としては、上記機能を発現するものであれば特に限定されず、例えば、ソルビトール系核剤、カルボン酸系核剤、有機リン酸系核剤などを挙げることができる。

ソルビトール系核剤としては、例えばジベンジリデンソルビトール、又はその誘導体が挙げられ、具体的には１，３，２，４−ジ（メリルベンジリデン）ソルビトール、１，３−クロルベンジリデン−２，４−メチルベンジリデンソルビトール、１，３，２，４−ジベンジリデンソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール、１，３，２，４−ジ（ｐ−エチルベンジリデン）ソルビトール、１，３：２，４−ビス−Ｏ−ジメチルベンジリデン−Ｄ−ソルビトール等を用いることができる。

カルボン酸系核剤としては、例えば脂肪族カルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、芳香族カルボン酸もしくは芳香族ジカルボン酸の金属塩、又はそれらのアルキル核置換誘導体の金属塩が挙げられ、具体的にはステアリン酸、アジピン酸もしくはセバチン酸のナトリウム塩、カルシウム塩、又はアルミニウム塩、あるいは、安息香酸のナトリウム塩又はパラ−第３ブチル−安息香酸のアルミニウム塩等を用いることができる。

有機リン酸系核剤としては、例えばビス（２，４，８，１０−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−６−ヒドロキシ−１２Ｈ−ジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサフォスシン−６−オキシド）水酸化アルミニウム塩等が挙げられる。

また、上記核剤としては、例えばゼオライト、シリカ、タルク、ハイドロタルサイト等を用いることもできる。これらの核剤は、単独又は混合物として使用することができる。

上記の中でも、本発明においてはソルビトール系核剤が好適に用いられる。更に、上記ソルビトール系核剤の中でも、１，３：２，４−ビス−Ｏ−ジメチルベンジリデン−Ｄ−ソルビトールが好ましい。

その他、架橋剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤等は、従来公知のものを、その効果を奏する量、適宜加えることができる。

＜熱線遮蔽部材＞
次いで、当該樹脂組成物を成形加工してなる熱線遮蔽部材について説明する。本発明の太陽電池モジュール用熱線遮蔽部材は、上記の樹脂組成物を、従来公知の方法で成形加工してなり、好ましくはシート状又はフィルム状としたものである。具体的には、上記の共重合体と、熱線遮蔽フィラーとを必須の成分とし、これに、本発明の効果を損なわない範囲で、上記の成分以外の成分を添加し、具体的には、例えば、通常用いられる各種の添加剤、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、造核剤、中和剤、滑剤、ブロッキング防止剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤、難燃剤、着色剤、充填剤等を任意に添加し、更に必要ならば、溶剤，希釈剤等を添加し、例えば、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、Ｖ型ブレンダー等により均一に混合した後、一軸又は多軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、ブラベンダー等により溶融混練して、ペレット状あるいはその他等の状態からなる本発明における樹脂組成物を調製することができる。

上記樹脂組成物のシート化又はフィルム化は、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、すなわち、射出形成、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形、その他等の各種成形法により、上記の樹脂組成物によるフィルムないしシ−トを成形し、そのフィルムないしシ−トを樹脂膜として用いることができる。

＜太陽電池モジュール＞
図１は、本発明の太陽電池モジュ−ルについて、その層構成の一例を例示する断面図である。一般に太陽電池を構成する太陽電池モジュール１は、図１に示すように入射光７の受光面側から、透明前面基板２、前面充填材層３、太陽電池素子４、背面充填材層５、背面保護シート６が順に積層された構成である。これらを順次積層し、次いで真空吸引等により一体化して加熱圧着するラミネ−ション法等の通常の成形法を利用し、上記の各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュ−ル１を製造することができる。

あるいは、本発明においては、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、すなわちＴダイ押出成形その他等の各種成形法により、太陽電池素子４の表面側と裏面側のそれぞれに、前面充填材層３と背面充填材層５を溶融押出積層して、太陽電池素子４をサンドした充填材層を構成し、次いで、透明前面基板２、充填剤層、背面保護シ−ト６を順次に積層し、次いで、これらを、真空吸引等により一体化して加熱圧着するラミネ−ション法等の通常の成形法を利用し、上記の各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュ−ル１を製造してもよい。ここで、前面充填材層３以外の部材である透明前面基板２、太陽電池素子４、背面充填材層５、背面保護シート６としては従来公知の材料が使用でき特に限定されない。

そして、上記の態様において、本発明における樹脂組成物を少なくとも前面充填材３に適用することで、本発明の太陽電池モジュ−ルを得ることができる。すなわち、本発明における「太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材」「シート状部材が太陽電池素子の受光面側に配置される」「シート状部材が、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の受光面側に配置される充填材である」とは、フィルム又はシートの状態で積層することのみならず、溶融押出によって他の部材上に形成されることをも含む意味である。前面充填材層３は、その膜厚が０．１ｍｍ〜１ｍｍ位、好ましくは、０．２ｍｍ〜０．７ｍｍが好ましい。

また、背面充填材層５は前面充填材３と同じ樹脂組成物でもよいが、必ずしも本発明における樹脂組成物を用いなくてよく、一般的に太陽電池モジュールに用いられる充填材として公知のものを用いることができる。

なお、前面充填材層３の全層が本発明における樹脂組成物である必要はなく、最も受光面側にのみ配置されていてもよい。具体的には、前面充填材層３が更に多層で構成されていてもよく、その場合に少なくとも一部の層に本発明における樹脂組成物が配置されていればよく、好ましくは最も受光面側にのみ配置される。

なお、本発明においては、太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材は必ずしも充填材として用いられる必要はなく、例えば、従来公知の構成の図１の透明前面基板２上に、熱線遮蔽部材として更に積層してもよい。これによれば、従来公知の太陽電池モジュール上に貼り付けるだけで発電効率を向上することができるので簡便であり、既存の太陽電池モジュールにも対応可能である。

＜接着性＞
本発明の熱線遮蔽部材を前面充填材層３として用いた場合の接着性は、太陽電池モジュール１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２（又は背面保護シート６）との剥離強度が、１Ｎ／１５ｍｍ幅〜１５０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることが好ましく、なかでも３Ｎ／１５ｍｍ幅〜１５０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることが好ましく、特に１０Ｎ／１５ｍｍ幅〜１５０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることが好ましい。

なお、上記剥離強度は以下の試験方法により得た値とする。
試験機：エー・アンド・ディー（Ａ＆Ｄ）株式会社製の引っ張り試験機〔機種名：テンシロン〕
測定角度：１８０°剥離
剥離速度：５０ｍｍ/ｍｉｎ

また、上記接着性は長期間保持していることが好ましい。より具体的には、図１に示すような太陽電池モジュール１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２（又は背面保護シート６）との剥離強度が、０．５Ｎ／１５ｍｍ幅〜１４０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることが好ましく、なかでも３Ｎ／１５ｍｍ幅〜１４０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることが好ましく、特に１０Ｎ／１５ｍｍ幅〜１４０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることが好ましい。

＜透過率＞
図１のように本発明の熱線遮蔽部材が太陽電池モジュールの前面充填材層３として用いられるものである場合、波長７００ｎｍでの透過率が６０％以上であることが好ましく、なかでも７０％以上であることが好ましく、特に８５％以上であることが好ましい。なお、透過率の評価については下記の実施例において更に詳細に説明する。

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。
＜製造例＞
１．充填材の調製
１−１．シラン変性樹脂の調製
密度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質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１質量部とを混合し、２００℃で溶融、混練し、シラン変性透明樹脂を得た。

１−２．耐候性マスターバッチの調製
密度０．９２０ｇ／ｃｍ３のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００質量部に対して、ベンゾフェノール系紫外線吸収剤３．８質量部とヒンダードアミン系光安定化剤５質量部と、リン系熱安定化剤０．５質量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチを得た。

１−３．熱線遮蔽コンパウンド樹脂の作製
１−３−１．熱線遮蔽コンパウンド樹脂１
１−１で得られたシラン変性樹脂８５質量部に対して、赤外線反射顔料ソーラーフレアーＳ８７５（商品名：メルク(株)社製）３５質量部を樹脂溶融後に混合、加工し、ペレット化した。

１−３−２．熱線遮蔽コンパウンド樹脂２
１−１で得られたシラン変性樹脂８５質量部に対して、赤外線吸収材料ＥＰＳＰ−２（商品名：三菱マテリアル(株)社製）３５質量部を樹脂溶融後に混合、加工し、ペレット化した。

１−４．太陽電池モジュール用表面充填材（熱線遮蔽部材）の作製
表１の配合で、１−１で得られたシラン変性樹脂及び１−３で得られた熱線コンパウンド樹脂の計２０質量部に対して、１−２で得られた耐候性マスターバッチ５質量部と、添加用ポリエチレンとしての密度０．９０５ｇ／ｃｍ３のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン８０質量部とを混合し、φ１５０ｍｍ押出し機、１０００ｍｍ幅のＴダイスを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２３０℃、引き取り速度２．３ｍ／ｍｉｎで総厚４００μｍの表面用太陽電池モジュール用充填材を作製した（表１の充填材１から５）。

また、表２の配合で、酢酸ビニル単位含有量２８％、１９０℃でのメルトフローレート１５ｇ/分のＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）８５質量部に赤外線反射顔料ソーラーフレアーＳ８７５（商品名：メルク(株)社製）３５質量部を樹脂溶融後に混合、加工し、熱線コンパウンド樹脂とした。次に熱線コンパウンド樹脂に対して、１−２で得られた耐候性マスターバッチ５質量部と、上記と同じＥＶＡとを表２の割合で混合し、φ１５０ｍｍ押出し機、１０００ｍｍ幅のＴダイスを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２３０℃、引き取り速度２．３ｍ／ｍｉｎで総厚４００μｍの前面用太陽電池モジュール用充填材を作製した（表２の充填材６から７）。

１−５．太陽電池モジュールの作製
厚み３ｍｍのガラス板（透明前面基板）と、それぞれ１−４の充填材１から５からなる厚み４００μｍの太陽電池モジュール用表面充填材と、多結晶シリコンからなる太陽電池素子と、１−４の充填材５をφ１５０ｍｍ押出し機、１０００ｍｍ幅のＴダイスを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２３０℃、引き取り速度２．３ｍ／ｍｉｎで総厚４００μｍにした太陽電池モジュール用背面充填材と、厚み８５μｍのアルミ箔及びポリエチレンテレフタレート樹脂系フィルムからなる積層シート（背面保護シート）とをこの順に積層し、太陽電池素子面を上に向けて、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータにて１５０℃で１５分間圧着して、実施例１から４と比較例１の太陽電池モジュールを作製した。

厚み３ｍｍのガラス板（透明前面基板）と、それぞれ１−４の充填材６、７からなる厚み４００μｍの太陽電池モジュール用表面充填材と、多結晶シリコンからなる太陽電池素子と、ＥＶＡをφ１５０ｍｍ押出し機、１０００ｍｍ幅のＴダイスを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２３０℃、引き取り速度２．３ｍ／ｍｉｎで総厚４００μｍにした太陽電池モジュール用背面充填材と、厚み８５μｍのアルミ箔及びポリエチレンテレフタレート樹脂系フィルムからなる積層シート（背面保護シート）とをこの順に積層し、太陽電池素子面を上に向けて、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータにて１５０℃で１５分間圧着して、比較例２、３の太陽電池モジュールを作製した。

＜試験例＞
実施例（充填材１から４及び実施例１から４）及び比較例（充填材５から７及び比較例１から３）の充填材及び太陽電池モジュールについて、下記の試験を行った。試験の測定結果を表３に示す。なお、各試験内容は下記の条件で行った。

［全光線透過率］
太陽電池モジュール用前面充填材を１５ｃｍ×１５ｃｍに遮蔽し、１５ｃｍ×１５ｃｍ、厚み３ｍｍの青板ガラス、充填材、１００μｍ厚のテフロン（登録商標）シートの順で積層し、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータにて１５０℃で１５分間圧着して、テフロン（登録商標）シート面を剥したもの全光線透過率（％）を、ヘイズメーター（村上色彩技術研究所製、製品番号；ＨＭ−１５０）を用いてＪＩＳ Ｋ−７３６１に従い測定した。

［熱線遮蔽性の測定］
太陽電池モジュール用前面充填材を１５ｃｍ×１５ｃｍに遮蔽し、１５ｃｍ×１５ｃｍ、厚み３ｍｍの青板ガラス、充填材、１００μｍ厚のテフロン（登録商標）シートの順で積層し、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータにて１５０℃で１５分間圧着して、テフロン（登録商標）シート面を剥したものを、内径１４．５ｃｍ×１４．５ｃｍ、外径１８．５ｃｍ×１８．５ｃｍ、高さ１５．５ｃｍの発泡スチロール保冷箱にガラス面を上にして配し、四隅をビニールテープで固定した。その際、充填材むき出し部の中心に熱伝対を貼り付け、充填材の温度を測定できるようにした。その後、ソーラーシミュレータの太陽電池モジュール設置部に置き、測定室内を２５℃にし、０．１Ｗ／ｃｍ^２の照度で３０分放置した後の温度を測定した。

［太陽電池モジュールの変換効率の測定］
上記実施例及び比較例の太陽電池モジュールの変換効率を、ソーラーシミュレータＥＷＸＳ−３００Ｓ−５０（商品名、英弘精機製）にてモジュールの表面温度を２５℃にした後に温調の制御をＯＦＦにして３０分放置した後に測定した。ちなみに比較例１の２５℃での変換効率は１４．５％であった。

表３の結果より、実施例の充填材は優れた８５％以上の全光線透過率を有しつつ、高い熱線遮蔽性と変換効率を有していることが解かる。これに対して、熱線遮蔽フィラーのない比較例１は温度上昇が激しく変換効率も低下した。また、ベース樹脂をＥＶＡとした比較例２、３は、熱線遮蔽フィラーが凝集体を形成したため均一に分散せず、熱線遮蔽性と変換効率が低下した。

１ 太陽電池モジュール
２ 透明前面基板
３ 前面充填材層
４ 太陽電池素子
５ 背面充填材層
６ 背面保護シート
７ 入射光

Claims (7)

1. 少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなる共重合体と、熱線遮蔽フィラーと、を含有する樹脂組成物からなる太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。
2. 前記α−オレフィンが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンより選択される１種以上である請求項１記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。
3. 前記エチレン性不飽和シラン化合物が、ビニル基を有するアルコキシシランである請求項１又は２記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。
4. 前記共重合体以外に、更にポリオレフィン樹脂を含有する請求項１から３いずれか記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。
5. 前記熱線遮蔽フィラーが、金属酸化物被覆合成マイカ、及び/又は金属酸化物導電性微粒子である請求項１から４いずれか記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材。
6. 請求項１から５いずれか記載の太陽電池モジュ−ル用熱線遮蔽部材がシート状部材であり、該シート状部材が太陽電池素子の受光面側に配置される太陽電池モジュ−ル。
7. 前記シート状部材が、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の受光面側に配置される充填材である請求項６記載の太陽電池モジュ−ル。

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