JP2011035290A - 太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バックシート及び裏面側充填材シートを熱ラミネーション法により予め積層させて一体化シートを作製する場合に、所定のラミネート強度を得ることができる太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュールの裏面側に使用されるバックシートと、裏面側の充填材シートと、を熱ラミネーション法によって積層する太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法であって、前記充填材シートは、シラノール基、又は、シラノール基を発生させる基、を有する化合物を含み、熱ラミネーション後に所定のエージング処理を行うことで、前記バックシートと前記充填材シートとのラミネート強度を５Ｎ／１５ｍｍ以上にすることが可能となりデラミネーションを防止できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法に関し、さらに詳しくは、太陽電池モジュールの裏面側に使用されるバックシートと、裏面側の充填材シートと、を熱ラミネーション法によって積層する太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法に関する。

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、表面側充填材シート、太陽電池素子、裏面側充填材シート、及びバックシート（裏面保護シート等とも呼ばれる。）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。

表面側充填材シート及び裏面側充填材シートは、太陽電池素子の表面側及び裏面側から太陽電池素子を挟むように設けられる部材であり、太陽電池素子を他の部材に接着させる接着剤としての機能と、外部からの衝撃から太陽電池素子を保護する機能を奏することが要求される。このような充填材シートとしては、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）系、シリコーン系等の樹脂が提案されている。また、バックシートは、太陽電池モジュールの裏面に設けられる部材であり、太陽電池素子に影響を与える水蒸気等が太陽電池モジュールの外部から進入することを防止する機能を奏することが要求される。このようなバックシートとしては、例えば、フッ素樹脂系フィルムと金属箔との複合フィルムなどが使用されている。

太陽電池モジュールを構成する透明前面基板、表面側充填材シート、太陽電池素子、裏面側充填材シート及びバックシートの各部材は、この順で積層され、例えば、真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を使用して製造される。太陽電池モジュールを構成する各部材は、手作業で積層されることが多い。一般に太陽電池モジュールを構成する各部材は、大きな面積を有するものであるので、これらの部材を手作業で積層するのは多大な手間と労力を要する。このような労力を低減させる１つの方法として、複数の部材を予め積層した一体化シートを使用することが考えられる（特許文献１参照）。

例えば、２つのシート状部材を予め積層して一体化シートとしておけば、太陽電池モジュールの作製における工数を軽減できる他、部材の輸送や管理を簡略化できる等の面でメリットがあるといえる。積層する方法としては、ドライラミネート法、溶融押し出し法、熱ラミネーション法等の従来公知の積層方法が知られている。

特開２０００−９１６１０号公報

上記の積層方法のうち、熱ラミネーション法は比較的低温でのラミネートができることから充填材シートの余分な架橋を防止できることから有効である。

また、熱ラミネーション法は積層するシート間の熱収縮率の違いから生じる積層後のカール（反り）が小さいという利点もある。上記のように、太陽電池モジュールを構成する各部材は、通常手作業で平面的に積層される。しかも大面積であるので、一体化シートがカールすると重ねる作業が困難になり著しく作業性が低下する。また、充填材シートは通常数百ミクロンと厚いので、バックシートなどと一体化した場合にはカール発生の問題が顕著である。この観点からも熱ラミネーション法は好適である。

しかしながら、熱ラミネーション法は基本的に加熱圧着であり接着剤や接着層を介していないため、バックシートと充填材シートのように互いに接着性を有しない異種シート同士の接着強度が弱いという問題がある。この場合、例えば、一体化シートを後工程で裁断する際にデラミネーション（剥離）などの問題が生じる。

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールを構成する部材のうち、特に、バックシート及び裏面側充填材シートを熱ラミネーション法により予め積層させて一体化シートを作製する場合に、ラミネート強度を向上させることのできる太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、充填材シートに接着性を有する基を含有させ、熱ラミネーションとエージングを併用することで所定のラミネート強度を得ることができることを見出し、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）本発明は、太陽電池モジュールの裏面側に使用されるバックシートと、裏面側の充填材シートと、を熱ラミネーション法によって積層する太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法であって、
前記充填材シートは、シラノール基又はシラノール基を発生させる基を有する化合物を含み、
熱ラミネーション後に所定のエージング処理を行うことで、前記バックシートと前記充填材シートとのラミネート強度を５Ｎ／１５ｍｍ以上にすることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法である。

（２）また本発明は、前記ラミネート強度が５０Ｎ／１５ｍｍ以下である（１）記載の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法である。

（３）また本発明は、前記充填材シートは、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を含有する樹脂組成物からなる（１）又は（２）記載の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法である。

（４）また本発明は、前記熱ラミネーションの前に、前記バックシートの表面のうち前記充填材と積層される面に対してコロナ処理を施す（１）から（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法である。

本発明によれば、太陽電池モジュールを構成する部材のうち、特に、バックシート及び裏面側充填材シートを熱ラミネーション法により予め積層させて一体化シートを作製する場合に、仮接着程度以上のラミネート強度を得られる太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法が提供される。

本発明の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法の一実施態様で製造される太陽電池モジュール用裏面一体化シートを示す拡大断面図である。 本発明の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法の一実施態様で製造された太陽電池モジュール用裏面一体化シートを用いた太陽電池モジュールの一例を示す拡大断面図である。

以下、本発明の太陽電池モジュール用裏面一体化シート（以下、単に裏面一体化シートともいう）の製造方法の一実施態様について説明する。

＜裏面一体化シート＞
まず、図１に示す本発明の裏面一体化シートの一実施形態について説明する。本実施形態の裏面一体化シート１は、後述する本発明の裏面一体化シートの製造方法の一実施態様によって製造される。本発明の裏面一体化シート１は、バックシート２及び裏面側充填材シート３が接合されて形成される。以下、これらの部材について説明する。なお、図２に示す太陽電池モジュール１０には、本発明の裏面一体化シート１に含まれる充填材シート３（図１参照）と、太陽電池素子１１及び透明前面基板１３の間に設けられる充填材シート１２とが存在するが、以下の説明において、前者を裏面側充填材シート３と、後者を表面側充填材シート１２とそれぞれ呼ぶことにする。

［バックシート］
本実施形態の裏面一体化シート１で使用されるバックシート２は、裏面保護シートとも呼ばれ、太陽電池モジュール１０に含まれる太陽電池素子１１に悪影響を与える水蒸気やガスが侵入することを防止するために設けられる。このため、バックシート２は、高い水蒸気バリア性や高いガスバリア性を有する素材から形成されることが好ましい。

バックシート２は、機械的あるいは化学的強度に優れ、具体的には、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性、耐突き刺し性等の諸堅牢性に優れた樹脂シートである。このような樹脂シートとしては、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、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、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、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（ＰＥＴ）、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、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを使用することができる。これらの樹脂シートの中でも、特に、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、フッ素系樹脂のＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のフィルム又はシートが好ましく使用される。なかも、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートのフィルム又はシートが特に好ましい。なお、本明細書では、これらの樹脂をシート状に加工したものの名称として樹脂シートという用語を使用するが、この用語は、樹脂フィルムも含む概念として使用される。

本実施形態において、上記の各種の樹脂シートとしては、例えば、上記の各種の樹脂の１種又はそれ以上を使用し、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、その他の成膜化法を用いて成膜したものが挙げられる。

なお、上記の各種の樹脂を成膜するに際して、例えば、シートの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離型性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができる。

バックシート２は、水蒸気バリア性やガスバリア性を付与するために、金属又は金属酸化物の蒸着膜を有してもよいし、金属箔と複合化されてもよい。また、バックシート２は、上記各種の樹脂シート、金属又は金属酸化膜の蒸着膜を有する樹脂シート、金属箔等からなる複数の層を有する積層体であってもよい。

なお、バックシート２の積層面側の最表面２ａは、コロナ処理がされていることが好ましい。これにより、熱ラミネーション後のラミネート強度をより向上することができる。

［裏面側充填材シート］
次に、裏面側充填材シート３について説明する。本実施形態の裏面一体化シート１で使用される裏面側充填材シート３は、表面側充填材シート１２とともに太陽電池素子１１を挟むように設けられる部材であり、太陽電池素子１１を他の部剤に接着させる接着剤として機能するとともに、外部からの衝撃から太陽電池素子１１を保護するように機能する。裏面側充填材シート３は、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂シートであり、上述のバックシート２の表面に接合されている。

裏面側充填材シート３を構成する樹脂は、シラノール基又はシラノール基を発生させる基を有する化合物を含むことを特徴としている。当該化合物は添加剤成分であってもよく、充填材シートを構成する樹脂成分であってもよい。

前者の例としては、裏面側充填材シート３を構成する樹脂としてポリエチレン系樹脂やＥＶＡ系樹脂やＰＶＢ系樹脂を使用し、この樹脂に対して、シラノール基を生成する添加剤としてシランカップリング剤を添加することが挙げられる。このような用途に使用される、シラノール基を生成する添加剤としては、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、γ−メタクリロ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メトキシシラン等が例示される。裏面側充填材シート３を構成する樹脂にこのような添加剤を添加する場合、その添加量は、裏面側充填材シート３を構成する樹脂中に０．１〜１０質量％が好ましく、０．１〜６質量％がより好ましい。

後者の例としては、充填材シートを構成する高分子自体がシラノール基又はシラノール基を発生させる基を有する場合が挙げられる。より具体的には、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ポリエチレン系の共重合体を含有する樹脂組成物が例示できる。このような樹脂を使用することにより、太陽電池素子１１や表面側充填材シート１２等といった部材と裏面側充填材シート３との接着性が得られる。次に、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シラン共重合体について説明する。

シラン共重合体は、例えば、特開２００３−４６１０５号公報に記載されているものである。当該共重合体を太陽電池モジュールの裏面側充填材シート３の成分として使用することにより、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、その他の諸適性に優れ、さらに、太陽電池モジュール１０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示し、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ール１０を製造することができる。

このようなシラン共重合体は、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とをコモノマーとし、必要に応じて、さら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、さらにその変性体又は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種又は２種以上と、エチレン性不飽和シラン化合物の１種又は２種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマーの１種又は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程度、好ましくは、１０００〜４０００Ｋｇ／ｃｍ^２程度、温度１００〜４００℃程度、好ましくは、１５０〜３５０℃程度の条件下で、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、さらには、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又は縮合させて、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又は縮合体を製造することができる。

また、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もしくは縮合体としては、例えば、α−オレフィンの１種又は２種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマーの１種又は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種又は２種以上をグラフト共重合させ、さらには、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又は縮合させて、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もしくは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ーとしては、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ビニルアルコールより選択される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、ラウロイルパーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ｔ−ブチルヒドロパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレー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、１−ブテン、１−ヘキセン等の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又は縮合させる方法、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又は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ー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ー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ー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又は縮合体を製造する方法が挙げられる。

上記のようなシラン共重合体としては、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であっても好ましく使用することができるが、グラフト共重合体であることがより好ましく、重合用ポリエチレンを主鎖とし、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さらに好ましい。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、太陽電池モジュールにおける他の部材への充填材の接着性を向上することができる。

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際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％程度が好ましく、０．０１〜５質量％程度がより好ましく、０．０５〜２質量％程度が特に好ましい。本実施形態において、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るとともに接着性に優れるが、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ので上記の範囲が好ましい。

なお、上記の樹脂組成物には、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。

このように、本発明においては、裏面側充填材シート３を構成する樹脂の一部又は全部として、上記のようなシラン共重合体を使用することにより、太陽電池モジュール１０を構成する他の部材に対する裏面側充填材シート３の密着性を向上することができる。また、上記のようなシラン共重合体を使用しない場合であっても、裏面側充填材シート３を構成する樹脂に対してシラノール基を生成するような化合物を添加剤として加えることにより、同様な効果を得ることができる。

なお、裏面側充填材シート３を構成する樹脂として挙げられた上記の樹脂は、例えばＴダイ法などの従来公知の押し出し加工などによってシート状に加工され、裏面側充填材シート３として使用可能な状態とされる。

なお、図１に示すように、本実施形態において、裏面充填材シート３における積層面側表面３ｂ側とは反対側の表面３ａには、凹凸状のエンボス加工が施されたエンボス加工面３１が存在する。このため、裏面一体化シート１の製造に使用される裏面側充填材シート３の表面３ａには、予めエンボス加工面３１が設けられることが好ましい。裏面側充填材シート３の表面３ａにエンボス加工面３１を設けるにあたり、公知の方法を特に制限なく使用することができる。なお、エンボス加工面３１は、裏面一体化シート１の作製後において、その表面１ａに形成してもよい。

本実施形態の裏面一体化シート１の表面１ａに、エンボス加工面３１が設けられることにより、例えば、裏面一体化シート１を巻き取りで保管したり、シート状に積み重ねて保管したりした場合に、隣接する太陽電池モジュール用裏面一体化シート同士が張り付いてしまうブロッキング現象の発生を抑制することができる。また、太陽電池素子１１が設けられる層は、素子の存在する箇所と存在しない箇所が有ったり、素子と素子とを電気的に結合するリボン線（図示せず）が存在したりして、所々に空間を有するものである。太陽電池モジュール１０を組み立てる際、裏面側充填材シート３は、太陽電池素子１１に接する部材となるが、太陽電池素子１１に接する、裏面側充填材シート３側の表面１ａにエンボス加工面３１が設けられることにより、太陽電池モジュール１０の組み立てにおける真空ラミネート加工の際に、太陽電池素子１１の層に存在する空間の空気を効率良く排出することができる。以上のような観点からは、エンボス加工面３１の表面粗さＲａは、熱ラミネーション前で２．０〜１５．０μｍ、熱ラミネーション後で２．０〜１３．０μｍのエンボス面を有していることが好ましい。

［熱ラミネーション］
本実施態様の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法は、既に説明した裏面一体化シート１を製造する方法である。本実施態様の裏面一体化シート１の製造方法は、太陽電池モジュールの裏面側に使用されるバックシート２と、裏面側充填材シート３と、を熱ラミネーション法によって積層する製造方法である。ここで、熱ラミネーション法とは、予めシート状に成膜された２枚のシート、この場合、バックシート２と、裏面側充填材シート３とを、重ねて加熱ロール等で加熱加圧して熱圧着させる方法である。

本実施態様の裏面一体化シートの製造方法は、さらに具体的には、バックシート２の表面に裏面側充填材シート３を重ね合わせる重ね工程と、重ね工程を経たバックシート２及び裏面側充填材シート３をこれらの厚さ方向に加圧するのと同時に、バックシート２側から加熱することにより、裏面側充填材シート３のうちバックシートに面した側３ｂを軟化又は溶融させて、バックシート２と裏面側充填材シート３とを接合させる熱ラミネーション工程と、を含む。以下、各工程について説明する。

まず、重ね工程について説明する。この工程は、バックシート２の表面に裏面側充填材シート３を重ね合わせる工程である。バックシート２の表面に裏面側充填材シート３を重ね合わせる方法については、特に限定されず、例えば、枚葉のシート状に加工したバックシート２の表面に、同じく枚葉のシート状に加工した裏面側充填材シート３を重ねる方法を採用してもよいし、巻き取りから連続した一繋がりのシートとしてバックシート２を引き出しつつ、同じく巻き取りから連続した一繋がりのシートとして裏面側充填材シート３を引き出して、両者を連続した一繋がりのシートのまま重ね合わせる方法を採用してもよい。後者の場合、バックシート２と裏面側充填材シート３とを重ねるために使用するロールと、後述する熱ラミネーション工程に使用する熱ロールとを同一のものにすることによって、重ね工程と、熱ラミネーション工程とを同時に実施することができる。なお、バックシート２の熱ラミネーションされる表面は、インライン又はオフラインであらかじめコロナ処理がされていることが好ましい。なお、オフラインにはあらかじめコロナ処理されたフィルムを積層する場合を含む。

次に、熱ラミネーション工程について説明する。この工程は、上記重ね工程を経たバックシート２及び裏面側充填材シート３をこれらの厚さ方向に加圧するのと同時に、バックシート２側から加熱することにより、裏面側充填材シート３のうち、バックシート２に面した側（３ｂ）を軟化又は溶融させて、バックシート２と裏面側充填材シート３とを接合させる工程である。この工程を経ることにより、裏面側充填材シート３がバックシート２の表面に熱融着され、裏面一体化シート１が作製される。

既に説明したように、裏面側充填材シート３は、熱可塑性樹脂を主成分とするので、加熱により軟化又は溶融する。そのため、重ね工程を経て、裏面側充填材シート３とバックシート２とが重ね合わせられた状態で、圧力を加えながらこれらを加熱することにより、裏面側充填材シート３の一部が軟化又は溶融し、裏面側充填材シート３は、バックシート２に熱圧着される。このとき、加熱をバックシート２の側からのみ行うことにより、裏面側充填材シート３のうち、バックシート２に面した側のみを軟化又は溶融させて、バックシート２に接合させることができる一方で、裏面側充填材シート３が熱源に貼り付いてしまうことを防止できる。なお、バックシート２の側から加熱して、裏面側充填材シート３の一部を軟化又は溶融させるので、バックシート２は、裏面側充填材シート３よりも高い軟化点を有する樹脂で構成されており、かつ、加熱を行う際の温度は、裏面側充填材シート３を軟化又は溶融させる一方で、バックシート２を軟化又は溶融させない温度であることが好ましい。具体的な熱ラミネーションの条件は、バックシート２と裏面側充填材シート３との構成や厚さによって適宜選択されるが、一例を挙げれば、バックシート２側の加熱ロールと裏面側充填材シート３側の冷却ロールとでニップして熱ラミネーションを行なう場合、加熱ロールの温度が６０〜２３０℃であり、冷却ロールの温度が５〜３０℃である。

［エージング］
上記の熱ラミネーションの直後において、バックシート２と裏面側充填材シート３との１５ｍｍ幅のラミネート強度（接着強度）は０．５〜３Ｎ／１５ｍｍであり、この強度は非常に弱いものである。実際、この程度のラミネート強度では、後加工でスリット（裁断）工程や打ち抜き工程を行うと積層面からの剥離（デラミネーション）が容易に起こり品質不良を生じる。したがって、単なる熱ラミネートのみでは仮接着以下の強度しか得られず実用に耐えない。なお、上記１５ｍｍ幅のラミネート強度（単位；Ｎ／１５ｍｍ）とは、ラミネートされたサンプルを１５ｍｍ幅×１５０ｍｍの形状に裁断し、これを剥離速度１００ｍｍ／分の条件で剥離したときの横方向（剥離面と垂直の方向；ＴＤ）にかかる力（Ｎ）を意味する。

そこで、本発明においては、その後にエージング処理を行なうことで、ラミネート強度の向上を図ることに特徴がある。これによって、従来熱ラミネーションでは得られない程度のラミネート強度を発現させることが可能となる。これは、裏面側充填材シート３に含まれるシラノール基又はシラノール基を発生させる基を有する化合物が経時的に反応してラミネート強度の向上に寄与するものと考えられる。

エージングの条件は適宜選定されるが、一例を挙げれば、３５〜５５℃で２４〜７２時間のエージングである。これらの条件はバックシート２と裏面側充填材シート３との構成や厚さ、シラノール基又はシラノール基を発生させる基の含有量によって適宜選択されることになる。

そして、上記のエージング処理によってラミネート強度は５Ｎ／１５ｍｍ以上に向上する。この強度は仮接着として充分な強度である。つまり、太陽電池モジュールの製造工程には再度加熱して、太陽電池素子を挟んで表裏の充填材シートを一体化する工程が含まれている。この際にバックシート２と裏面側充填材シート３とも本接着されるので、本発明の太陽電池モジュール用裏面一体化シートにおいては、それ程高いラミネート強度は必要とされないという点も本発明の特徴がある。つまり、熱ラミネーション法と、充填材シートのシラノール基又はシラノール基を発生させる基と、エージングとを組み合わせることで、モジュール化前の太陽電池部材に特有の物性である、仮接着強度を有する裏面一体化シートが得られるのである。

ここでいう仮接着強度とは、上記の５Ｎ／１５ｍｍ以上であり、１０Ｎ／１５ｍｍ以上であることが好ましい。逆に言えば、上記のエージング処理はこのような仮接着で足りるので、エージング時間を過度に長くしたり高温にしたりする必要がない。この点も本発明に特有の効果である。

また、上記ラミネート強度（仮接着強度）は、５０Ｎ／１５ｍｍ以下であることが好ましい。ラミネート強度が５０Ｎ／１５ｍｍ以下であれば、エージング時間を過度に長くすることに伴う時間のロスを低減することができる。

＜太陽電池モジュール＞
次に、本発明の一実施形態である裏面一体化シート１が使用される太陽電池モジュール１０の一例について、図２を参照しながら説明する。
太陽電池モジュール１０は、図２に示すように、太陽電池モジュール１０の裏面１０ｂ側から、裏面一体化シート１、太陽電池素子１１、表面側充填材シート１２及び透明前面基板１３の順に積層されて構成される。なお、裏面一体化シート１は、そのバックシート２の側１ｂが太陽電池モジュールの裏面１０ｂと一致するように積層される。このため、裏面一体化シート１に含まれる裏面側充填材シート３は、太陽電池素子１１と接するように設けられる。また、太陽電池モジュール１０における表面側充填材シート１２は、特に限定されないが、既に説明した裏面側充填材シート３と同様のものを使用することができる。

太陽電池モジュール１０は、例えば、上記の各層を形成する部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の各層を一体成形体として加熱圧着成型して製造することができる。

以上、本発明の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法について、実施形態及び実施態様を示して具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態及び実施態様に限定されるものではなく、本発明の構成の範囲において適宜変更を加えて実施することができる。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

＜太陽電池モジュール用裏面一体化シート＞
・作製例１
密度０．９０１ｇ／ｃｍ^３であり、１９０℃でのメルトマスフローレートが２ｇ／１０分である直鎖状低密度ポリエチレンをベース樹脂とし、このベース樹脂をマスターバッチＡ１とした。
密度０．９０１ｇ／ｃｍ^３であり、１９０℃でのメルトマスフローレートが１ｇ／１０分である直鎖状低密度ポリエチレン樹脂１００質量部に、ビニルメトキシシラン３質量部と、ラジカル発生剤としてのｔ−ブチル−パーオキシイソブチレート０．１質量部を混合し、２００℃で溶融、混練し、シラン変性樹脂を得た。このシラン変性樹脂をマスターバッチＡ２とした。
次に、密度０．９２４ｇ／ｃｍ^３の直鎖状低密度ポリエチレン樹脂９１．５質量部に対し、ヒンダードアミン系光安定化剤４．６質量部、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤３．４質量部、リン系熱安定化剤０．５質量部を混合して、溶融・加工し、マスターバッチＡ３とした。
マスターバッチＡ１の８０質量部に対し、マスターバッチＡ２を２０質量部及びマスターバッチＡ３を５質量部加え、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、総厚４００μｍである充填材シートＡを作製した。なお、成形時に一方の面をエンボス面、他方の面をミラー面とすることにより、積層前の表面粗さＲａ（ＪＩＳ−Ｂ０６０１）は、一方の面が３．０μｍであり、他方の面は０．８μｍであった。

・作製例２
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ；メルトマスフローレート２ｇ／１０分、酢酸ビニル顔料２５質量％）をベース樹脂として使用した。
このベース樹脂１００質量部に対し、架橋剤（２，５−ジメチルヘキサン，２，５−ジハイドロパーオキサイド）１．５質量部、シランカップリング剤（γ−クロロプロピルトリメトキシシラン）０．２質量部、及び架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート）２．０質量部を加え、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、総厚４００μｍである充填材シートＢを作製した。なお、成形時に一方の面をエンボス面、他方の面をミラー面とすることにより、積層前の表面粗さＲａ（ＪＩＳ−Ｂ０６０１）は、一方の面が３．０μｍであり、他方の面は０．８μｍであった。

・作製例３
ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ；クラレ株式会社製、製品名ＭｏｗｉｔａｌＢ６８、残留アセテート含量１％未満、ＰＶＯＨ含量約２９％）７５．５質量部に対して、ジヘキシルアジペート２４．５質量部、及びシランカップリング剤（γ−クロロプロピルトリメトキシシラン）０．２質量部を添加し、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、総厚４００μｍである充填材シートＣを作製した。なお、成形時に一方の面をエンボス面、他方の面をミラー面とすることにより、積層前の表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）は、一方の面が３．０μｍであり、他方の面は０．８μｍであった。

バックシート：白色ＰＥＴ５０μｍ（品名：ルミラー）とアルミ箔２０μｍとをドライラミネート法で貼り合わせてバックシートを得た。

熱ラミネート：上記の充填材シートＡ、充填材シートＢ又は充填材シートＣとバックシートとをそれぞれ、１２０℃誘電ロール加熱の条件で熱ラミネートして積層し、積層品を作製した。

エージング：充填材シートＡを使用した上記積層品を４０℃×４８時間のエージング処理をして実施例１の裏面一体化シートを得た。また、充填材シートＢを使用した積層品を４０℃×４８時間のエージング処理をして実施例２の裏面一体化シートを得た。また、充填材シートＣを使用した積層品を４０℃×４８時間のエージング処理をして実施例３の裏面一体化シートを得た。

比較例：実施例１〜３においてエージング処理を行なわなかったものをそれぞれ比較例１〜３とし、実施例１〜３においてシラノール基又はシラノール基を発生させる基を含有しないものを比較例４〜６とした。すなわち、比較例４で使用した充填材シートＡは、マスターバッチＡ１を１００質量部とマスターバッチＡ３を５質量部とを混合してシートを作製したものであり、比較例５で使用した充填材シートＢは、シランカップリング剤を添加しないで作製したものであり、比較例６で使用した充填材シートＣは、シランカップリング剤を添加しないで作製したものである。

評価例：上記の実施例及び比較例の裏面一体化シートについてラミネート強度の測定（Ｎ／１５ｍｍ）と後工程の裁断工程におけるデラミネーションの目視確認を行なった。その結果を表１にまとめて示す。

表１から明らかなように、熱ラミネーション法と、充填材シートのシラノール基又はシラノール基を発生させる基と、エージング処理とを組み合わせた実施例の裏面一体化シートでは、モジュール化前の太陽電池部材として充分な仮接着強度が得られることが理解できる。

１ 裏面一体化シート
２ バックシート
３ 裏面側充填材シート
１０ 太陽電池モジュール
１１ 太陽電池素子
１２ 表面側充填材シート
１３ 透明前面基板

Claims (4)

1. 太陽電池モジュールの裏面側に使用されるバックシートと、裏面側の充填材シートと、を熱ラミネーション法によって積層する太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法であって、
   前記充填材シートは、シラノール基又はシラノール基を発生させる基を有する化合物を含み、
   熱ラミネーション後に所定のエージング処理を行うことで、前記バックシートと前記充填材シートとのラミネート強度を５Ｎ／１５ｍｍ以上にすることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法。
2. 前記ラミネート強度が５０Ｎ／１５ｍｍ以下である請求項１記載の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法。
3. 前記充填材シートは、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を含有する樹脂組成物からなる請求項１又は２記載の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法。
4. 前記熱ラミネーションの前に、前記バックシートの表面のうち前記充填材と積層される面に対してコロナ処理を施す請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法。

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