JP2011503903A - 多層ターイオノマーカプセル材層およびそれを含む太陽電池ラミネート - Google Patents

Abstract

太陽電池プレラミネーションアセンブリは、ターイオノマー多層フィルムまたはシートであり、太陽電池モジュールは、アセンブリから作製される。

Description

本発明は、ターイオノマーを含む多層カプセル材フィルムまたはシートおよびそれを含む太陽電池ラミネートに関する。

持続可能なエネルギー源として、太陽電池モジュールの使用が急速に広がっている。太陽電池モジュールを製造するある好ましい方法には、少なくとも５枚の構造層を含むプレラミネーションアセンブリを形成することが含まれる。太陽電池プレラミネーションアセンブリは、上部または入射層（すなわち、最初に光と接触する層）からバッキング層（入射層から最も離れて移動させられる層）まで続く、次の順番で構築される。（１）入射層（典型的に、ガラス板または薄ポリマーフィルム（例えば、フルオロポリマーまたはポリエステルフィルム）、ただし、日光を透過する任意の材料が考えられる）、（２）フロントカプセル材層、（３）太陽電池コンポーネント、（４）バックカプセル材層および（５）バッキング層。

カプセル材層は、脆弱な太陽電池コンポーネントをカプセル化し、保護するように設計されている。通常、太陽電池プレラミネーションアセンブリは、太陽電池コンポーネント周囲で挟まれる少なくとも２つのカプセル材層を組み込む。太陽電池カプセル材層に用いる好適なポリマー材料は、高透明度、低ヘーズ、高耐衝撃性、高貫入抵抗、良好な耐紫外線（ＵＶ）性、良好な長期熱安定性、ガラスおよびその他剛性ポリマーシートに対する適切な接着強度、高耐湿性および良好な長期耐候性等の特性の組み合わせを典型的に有する。また、フロントカプセル材層の光学特性は、太陽電池コンポーネントを光が効率的に透過できるようなものであればよい。

α−オレフィンおよびα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の部分または完全中和酸コポリマーから誘導されたイオノマーを太陽電池カプセル材層に用いることは、米国特許第５，４７６，５５３号明細書、米国特許第５，４７８，４０２号明細書、米国特許第５，７３３，３８２号明細書、米国特許第５，７６２，７２０号明細書、米国特許第５，９８６，２０３号明細書、米国特許第６，１１４，０４６号明細書、米国特許第６，１８７，４４８号明細書および米国特許第６，６６０，９３０号明細書、米国特許出願公開第２００３／００００５６８号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２７９４０１号明細書、米国特許出願公開第２００６／００８４７６３号明細書、米国特許出願公開第２００６／０１６５９２９号明細書および特開平２０００１８６１１４号公報および特開２００６０３２３０８号公報に開示されている。同様のイオノマー組成物はまた、安全ガラス中間層にも用いられてきた（例えば、米国特許第３，３４４，０１４号明細書、米国特許第３，７６２，９８８号明細書、米国特許第４，６６３，２２８号明細書、米国特許第４，６６８，５７４号明細書、米国特許第４，７９９，３４６号明細書、米国特許第５，７５９，６９８号明細書、米国特許第５，７６３，０６２号明細書、米国特許第５，８９５，７２１号明細書、米国特許第６，１５０，０２８号明細書および米国特許第６，４３２，５２２号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１５５３０２号明細書および米国特許出願公開第２００２／０１５５３０２号明細書ならびに国際公開第９９／５８３３４号パンフレットおよび国際公開第２００６／０５７７７１号パンフレットを参照）。

α−オレフィン、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸およびα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルの部分または完全中和酸ターポリマーから誘導されるターイオノマーも、太陽電池カプセル材層の形成に用いられていた（米国特許出願公開第２００６／０１６５９２９号明細書および特開２００６０３２３０８号公報参照）。同様のターイオノマー組成物も安全ガラス中間層に用いられていた（米国特許第３，３４４，０１４号明細書および米国特許第５，７５９，６９８号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００７／０１５４６９４号明細書）。

しかしながら、かかるイオノマーで形成された太陽電池カプセル材層は、太陽電池コンポーネントを衝撃から適切に保護できないことが多い。さらに、低光透過率、および特に厳しい環境でのエージング後、他のラミネート層に対する低接着力もまた、太陽電池カプセル材層にかかるイオノマーを用いることの妨げとなっている。一方、低光透過率および他のラミネート層に対する低接着力に加えて、耐熱性の不足が、ターポリマーから誘導される太陽電池カプセル材層に関連しており、これは低融点であることによる。

透明で、他のラミネート層に高接着性で、耐湿性かつ耐熱性である太陽電池カプセル材層として好適なポリマーフィルムまたはシートが必要とされている。

本発明は、ターイオノマー多層フィルムまたはシートと、１つまたは複数の電子相互接続太陽電池で形成された太陽電池コンポーネントとを含む太陽電池プレラミネーションアセンブリであって、（ｉ）太陽電池コンポーネントは、光源に向いた受光側と、光源とは反対の裏側とを有し、（ｉｉ）ターイオノマー多層フィルムまたはシートは、第１の表面副層、第２の表面副層を含み、第１と第２の表面副層間に挟まれた１つ以上の内側副層を含んでいてもよく、（ｉｉｉ）ターイオノマー多層フィルムまたはシートの第１の表面副層が、ターイオノマーを含み、（ｉｖ）ターイオノマー多層フィルムまたはシートの第２の表面副層、ターイオノマー多層フィルムまたはシートの任意の内側副層の少なくとも１つ、または両方が、高融点ポリマーを含み、（ｖ）ターイオノマーが、酸ターポリマーの合計カルボン酸含量を基準として、１つ以上の金属イオンで５％〜９０％中和され、α−オレフィン、酸ターポリマーの総重量を基準として、約５〜約１５重量％の３〜８個の炭素を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸、および約１５〜約４０重量％の４〜１２個の炭素を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルから誘導された繰り返し単位を含む酸ターポリマーから誘導され、（ｉｖ）高融点ポリマーの融点が少なくとも約８０℃である、アセンブリに関する。

本発明は、
（ｉ）上述したように、太陽電池プレラミネーションアセンブリを提供する工程と、
（ｉｉ）アセンブリをラミネートして、太陽電池モジュールを形成する工程と
を含む方法にさらに関する。

本発明は、上述した太陽電池プレラミネーションアセンブリをラミネートすることにより作製された太陽電池モジュールにさらに関する。

「酸コポリマー」という用語は、α−オレフィン、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸、および、任意で、その他の好適なコモノマー、例えば、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルから誘導された共重合単位を含むポリマーを指す。

「酸ターポリマー」という用語は、α−オレフィン、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸およびα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルから誘導される共重合単位を含む酸コポリマーの種を指す。

「イオノマー」という用語は、上に開示したとおり、親酸コポリマーを部分または完全中和することにより、親酸コポリマーから誘導されたポリマーを指す。

「ターイオノマー」という用語は、上に開示したとおり、親酸ターポリマーから誘導されたイオノマーの種を指す。

ターイオノマー多層フィルムおよびシート
ターイオノマー多層ポリマーフィルムまたはシートは、２つ以上の副層を有しており、表面副層の少なくとも１つはターイオノマー組成物で形成されていて、ターイオノマーは、酸ターポリマーの総重量を基準として、２〜１０個の炭素を有するα−オレフィン、約５〜約１５重量％の３〜８個の炭素を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸、および約１５〜約４０重量％の４〜１２個の炭素を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルから誘導された繰り返し単位を含む親酸ターポリマーから誘導され、酸ターポリマーの合計カルボン酸含量を基準として、金属イオンで約５％〜約９０％中和されている。「表面副層」という用語は、ターイオノマー多層フィルムまたはシートの２つの外側表面を形成する２つの副層を指す。また、ターイオノマー多層フィルムまたはシートは、融点が約８０℃以上のポリマー組成物で形成された少なくとも１つの副層、好ましくは、内側副層をさらに含む。「内側副層」という用語は、２つの表面副層間に配置された副層を指す。２層形態のときは、ターイオノマー多層フィルムまたはシートは、ターイオノマー組成物を含む第１の副層と、高融点ポリマー組成物を含む第２の副層とを含む。また、多層フィルムまたはシートが、３層以上の副層を有するときは、２つの表面副層の少なくとも１つ、より好ましくは２つの表面副層の両方が、ターイオノマー組成物で形成されていて、他の副層の少なくとも１つ、より好ましくは内側副層の少なくとも１つが、高融点ポリマー組成物で形成されている。多層フィルムまたはシートのその他の副層は、任意のその他の好適なポリマー組成物で形成されていてよい。例示の好適なポリマー組成物は、酸コポリマー、イオノマー、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアセタール）（例えば、ポリ（ビニルブチラール））、熱可塑性ポリウレタン、ポリ（塩化ビニル）、ポリエチレン（例えば、メタロセン−触媒鎖状低密度ポリエチレン）、ポリオレフィンブロックエラストマー、ポリ（α−オレフィン−コ−α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル）コポリマー（例えば、ポリ（エチレン−コ−メチルアクリレート）およびポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート））、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂およびこれら２つ以上の混合物から選択されるポリマー材料を含んでいてよい。

好ましくは、親酸ターポリマーは、酸ターポリマーの総重量を基準として、約７〜約１１重量％、約９重量％のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の繰り返し単位、約２０〜約３０重量％、約２３〜約２４重量％のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルの繰り返し単位を含む。

α−オレフィンコモノマーは、これらに限られるものではないが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等およびこれらの２つ以上の混合物が挙げられ得る。好ましくは、α−オレフィンはエチレンである。

α，β−エチレン性不飽和カルボン酸コモノマーとしては、これらに限られるものではないが、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、モノメチルマレイン酸およびこれらの２つ以上の混合物を挙げることができる。好ましくは、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸は、アクリル酸、メタクリル酸およびこれらの２つ以上の混合物から選択される。

α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルコモノマーとしては、これらに限られるものではないが、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、エチルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレートおよびこれらの２つ以上の混合物を挙げることができる。好ましくは、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルは、メチルアクリレートおよびブチルアクリレートから選択される。

親酸ターポリマーは、米国特許第３，４０４，１３４号明細書、米国特許第５，０２８，６７４号明細書、米国特許第６，５００，８８８号明細書および米国特許第６，５１８，３６５号明細書に開示されているとおりにして重合してもよい。

ターイオノマーを得るには、親酸ターポリマーは、親酸ターポリマーのカルボン酸総含量を基準として、約１０％〜約５０％、約２０％〜約４０％、金属イオンで中和され得る。金属イオンは、一価、二価、三価、多価またはこれらの混合物でよい。有用な一価の金属イオンとしては、これらに限られるものではないが、ナトリウム、カリウム、リチウム、銀、水銀、銅およびこれらの２つ以上の混合物が挙げられる。有用な二価の金属イオンとしては、これらに限られるものではないが、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、銅、カドミウム、水銀、錫、鉛、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛およびこれらの２つ以上の混合物が挙げられる。有用な三価の金属イオンとしては、これらに限られるものではないが、アルミニウム、スカンジウム、鉄、イットリウムおよびこれらの２つ以上の混合物が挙げられる。有用な多価の金属イオンとしては、これらに限られるものではないが、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、タンタル、タングステン、クロム、セリウム、鉄およびこれらの２つ以上の混合物が挙げられる。金属イオンが多価であるときは、錯化剤、例えば、米国特許第３，４０４，１３４号明細書に開示されているように、ステアレート、オレエート、サリチレートおよびフェノレートラジカルを用いることが知られている。好ましくは、金属イオンは、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、亜鉛およびこれらの２つ以上の混合物から選択される。より好ましくは、金属イオンは、ナトリウム、亜鉛およびこれらの混合物から選択される。最も好ましくは、金属イオンは亜鉛である。親酸ターポリマーは、米国特許第３，４０４，１３４号明細書に開示されているようにして、中和してよい。

ターイオノマーの好ましい例は、ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）から誘導され、メタクリル酸の約２０％〜約４０％が亜鉛イオンで中和されている。

高融点ポリマー組成物の融点は、好ましくは、少なくとも約９０℃、少なくとも約９５℃である。

より好ましくは、高融点ポリマー組成物は、酸コポリマー、イオノマー、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）、熱可塑性ポリウレタン、ポリ（塩化ビニル）、ポリエチレン、ポリ（α−オレフィン−コ−α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル）コポリマー（例えば、ポリ（エチレン−コ−メチルアクリレート）およびポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート））、ポリエステル（例えば、ＰＥＴＧアモルファスポリエステル（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）））およびエポキシ樹脂から選択されるポリマーを含む。好ましくは、高融点ポリマー組成物は、酸コポリマーおよびイオノマーから選択されるポリマーを含む。

さらにより好ましくは、高融点ポリマー組成物は、ターイオノマーの調製で記載したとおり、α−オレフィンおよびα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位を含み、酸コポリマーの合計カルボン酸含量を基準として、約１％〜約９０％、約１０％〜約４０％のレベルまで、金属イオンにより中和されている。好ましくは、金属イオンは、ナトリウム、亜鉛、マグネシウムおよびリチウムから選択される。酸コポリマーを中和するのに本発明で用いる最も好ましい金属イオンは、亜鉛である。具体的な例示のイオノマー組成物としては、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）（ＤｕＰｏｎｔ）より入手可能なＳｕｒｌｙｎ（登録商標）という製品が挙げられる。

ポリマー組成物は、可塑剤、処理助剤、潤滑剤、難燃剤、衝撃改質剤、核形成剤、ブロッキング防止剤（例えば、シリカ）、熱安定剤、ＵＶ吸収剤、ＵＶ安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート化剤、カップリング剤、接着剤、プライマーまたはこれらの２つ以上の混合物をはじめとする当該技術分野において公知の任意の好適な添加剤をさらに含んでいてもよい。組成物中に含まれる添加剤の総量は、組成物の総重量を基準として、約０．００１〜約５重量％でよい。

ターイオノマー組成物は、１種類以上のシランカップリング剤をさらに含んでいてもよく、それを含む多層フィルムまたはシートの接着強度はさらに向上する。例示のカップリング剤としては、これらに限られるものではないが、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−ビニルベンジルプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオ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およびこれらの２つ以上の混合物が挙げられる。シランカップリング剤は、組成物の総重量に基づいて、好ましくは約０．０１〜約５重量％、より好ましくは約０．０５〜約１重量％のレベルで酸ターポリマー組成物に存在する。しかしながら、ターイオノマー組成物は、上述のシランカップリング剤等、任意の接着促進剤を含まないのがより好ましい。

高融点ポリマー組成物は、樹脂のメルトフローを、ラミネーション中に誘導されるフィルムまたはシートの熱硬化の限界まで減じるために添加剤を任意でさらに含んでいてもよく、さらに大きな熱抵抗および耐火性を備えたラミネーション製品を提供する。かかる添加剤の添加により、最終用途温度は、約２０℃〜約７０℃高めることができる。典型的に、有効なメルトフローを減じる添加剤は、有機過酸化物であり、例えば、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ベチルパーオキシ）ヘキサン−３、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α、α’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチル−パーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、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、ｔｅｒｔ−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およびこれらの２つ以上の組み合わせである。有機過酸化物は、約１００℃以上の温度で分解して、ラジカルを生成し得るか、約７０℃以上で１０時間の半減期を与えて、ブレンド操作の安定性を改善する分解温度を有する。有機過酸化物は、組成物の総重量に基づいて、約０．０１〜約１０重量％、または約０．５〜約３．０重量％のレベルで添加され得る。

必要であれば、ジブチル錫ジラウレート等の開始剤を、組成物の総重量に基づいて、約０．０１〜約０．０５重量％のレベルで、ターイオノマー組成物に含有させてもよい。また、必要であれば、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ｐ−ベンゾキノンおよびメチルヒドロキノン等の阻害剤を、組成物の総重量に基づいて、約５重量％未満のレベルでターイオノマー組成物に添加してもよい。

上に開示されたフロー削減添加剤はまた、多層シート全体を熱可塑性とし、再生できるようにするために、ターイオノマー組成物または高融点ポリマー組成物になくてもよい。

表面副層を含むターイオノマーのそれぞれの厚さは、約０．５ミル（０．０１３ｍｍ）〜約５ミル（０．１３ｍｍ）、約０．５ミル〜約３ミル（０．０７６ｍｍ）であり、内側副層を含む高融点ポリマーのそれぞれの厚さは、約０．５ミル（０．０１３ｍｍ）〜約１９ミル（０．４８ｍｍ）、約１ミル（０．０２５ｍｍ）〜約１５ミル（０．３８ｍｍ）、または約２ミル（０．０５１ｍｍ）〜約１０ミル（０．２５ｍｍ）であってよい。多層フィルムまたはシートの合計厚さは、約２ミル（０．０５１ｍｍ）〜約２０ミル（０．５１ｍｍ）の範囲内であればよい。

ターイオノマー多層フィルムまたはシートが、カプセル材層フィルムとして、可撓性太陽電池ラミネートに含まれるとき、厚さは、約２ミル（０．０５１ｍｍ）〜約１０ミル（０．２５ｍｍ）、約２ミル（０．０５１ｍｍ）〜約５ミル（０．１３ｍｍ）であるのが好ましい。ターイオノマー多層フィルムまたはシートが、カプセル材層シートとして、剛性太陽電池ラミネートに含まれるとき、厚さは、約１０ミル（０．２５ｍｍ）〜約２０ミル（０．５１ｍｍ）であるのが好ましい。ターイオノマー多層フィルムおよびシートは、太陽電池モジュールを組み込むために必要な望ましい任意の厚さを有していればよい。

ターイオノマー多層フィルムまたはシートは、片側または両側に平滑または粗面を有していてよい。ラミネートプロセス中のラミネートの脱気を促進するために、多層フィルムまたはシートは両側共、粗面であるのが好ましい。粗面は、多層フィルムまたはシートの押出し中、機械的エンボス加工またはメルトフラクチャーした後、取扱い中に粗さが保持できるよう急冷することにより作製することができる。表面パターンは一般的な当該技術分野のプロセスにより、ターイオノマー多層フィルムまたはシートに適用することができる。例えば、押出したままの多層フィルムまたはシートを、ダイの出口に近接配置されたダイロールの特別に作製した表面に通過させて、所望の表面特性を溶融ポリマーの片側に付与してもよい。このように、かかるダイロールの表面に微小な谷と山があるときは、その上のポリマーフィルムまたはシート鋳造物は、ロールと接触している側に粗面を有するようになり、ロール表面の谷と山にそれぞれほぼ適合する。かかるダイロールは、例えば、米国特許第４，０３５，５４９号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１２４２９６号明細書および２００７年３月２０日出願の米国特許出願公開第１１／７２５，６２２号明細書に開示されている。

ターイオノマー多層フィルムまたはシートのＡＳＴＭ Ｄ１００３により測定されるパーセント（光）透過率は、約８０％〜約１００％である。好ましくは、ターイオノマー多層フィルムまたはシートのパーセント透過率は、約９０％〜約１００％である。また、ＡＳＴＭ Ｄ１００３により測定されるパーセント透明度は、約９０％〜１００％、または約９５％〜１００％、または約９８％〜１００％であるのが望ましい。

ターイオノマー多層フィルムまたはシートは、任意の好適なプロセスにより製造することができる。例えば、多層フィルムまたはシートは、ディップコーティング、溶液流延法、圧縮成形、射出成形、ラミネーション、溶融押出し、ブローンフィルム、押出しコーティング、タンデム押出しコーティングまたは当業者に知られた任意のその他の手順により形成してよい。好ましくは、多層フィルムまたはシートは、溶融共押し、溶融押出しコーティングまたはタンデム溶融押出しコーティングプロセスにより形成される。

ラミネート
本発明は、ターイオノマー多層フィルムまたはシートの少なくとも１層を含む太陽電池プレラミネーションアセンブリおよびそれから誘導される太陽電池モジュールをさらに提供する。

かかるターイオノマー多層フィルムまたはシートを、電池モジュールに用いると、他の先行技術のイオノマーまたはターイオノマーフィルムまたはシートに勝る利点が提供される。第１に、ターイオノマー多層フィルムまたはシートの透明度が向上する。第２に、先行技術のイオノマーシートまたはフィルムに比べて、多層フィルムまたはシートは、特に、厳しい環境でのエージング後、例えば、高温（例えば、約７５℃以上）および高湿（例えば、約８５％以上の相対湿度）条件下、長期間（例えば、約７５０時間以上）保持した後、ガラス等の他のラミネート層に対する接着強度が改善される（表３参照）。第３に、高融点ポリマーを多層フィルムまたはシートに加えると、耐熱性の改善がさらになされる。

太陽電池プレラミネーションアセンブリは、１つまたは複数の太陽電池で形成された太陽電池コンポーネントおよび上述したターイオノマー多層フィルムまたはシートの少なくとも１つの層を含む。

太陽電池は、光を電気エネルギーに変換できる物品のことを意味する。太陽電池の様々な形態の典型的な技術例としては、例えば、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコンベースの太陽電池、セレン化銅インジウム太陽電池、化合物半導体太陽電池、色素増感太陽電池等が挙げられる。最も一般的なタイプの太陽電池としては、多結晶太陽電池、薄膜太陽電池、化合物半導体太陽電池およびアモルファスシリコン太陽電池が挙げられる。

薄膜太陽電池は、ガラスや可撓性フィルムといった、数枚の薄膜層を、基板に堆積することにより製造され得る。層はパターン化されて、電気的に相互接続された複数の個々の電池を形成して、好適な電圧出力を生成する。多層堆積を行う順番に応じて、基板は、太陽電池モジュールの背面またはフロントウィンドウとして作用する。例を挙げると、薄いフィルムの太陽電池は、米国特許第５，５１２，１０７号明細書、米国特許第５，９４８，１７６号明細書、米国特許第５，９９４，１６３号明細書、米国特許第６，０４０，５２１号明細書、米国特許第６，１３７，０４８号明細書および米国特許第６，２５８，６２０号明細書に開示されている。

太陽電池プレラミネーションアセンブリは、ターイオノマー多層フィルムまたはシートの少なくとも１つの層を含み得、これは、太陽電池コンポーネントの隣に位置していて、カプセル材層の１つとして機能し、好ましくは、ターイオノマー多層フィルムまたはシートは、太陽電池コンポーネントの受光側の隣に位置していて、フロントカプセル材層として機能する。

太陽電池プレラミネーションアセンブリは、他のポリマー材料、例えば、酸コポリマー、イオノマー、エチレン酢酸ビニル、ポリ（ビニルアセタール）（音響等級のポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン（例えば、鎖状低密度ポリエチレン）、ポリオレフィンブロックエラストマー、ポリ（α−オレフィン−コ−α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル）コポリマー（例えば、ポリ（エチレン−コ−メチルアクリレート）およびポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート））、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂およびこれらの２つ以上の組み合わせで形成されたカプセル材層をさらに含んでいてもよい。好ましくは、太陽電池プレラミネーションアセンブリは、ターイオノマー多層フィルムまたはシートの２つの層を含み、２つの酸ターイオノマー多層フィルムまたはシートはそれぞれ、太陽電池コンポーネントの両側のそれぞれにラミネートされ、フロントおよびバックカプセル材層として機能する。

多層フィルムまたはシート以外の個々のカプセル材層の厚さは、独立に、約１ミル（０．０２６ｍｍ）〜約１２０ミル（３ｍｍ）、または約１ミル〜約４０ミル（１．０２ｍｍ）、または約１ミル〜約２０ミル（０．５１ｍｍ）の範囲である。太陽電池プレラミネーションアセンブリに含まれるカプセル材層は全て、平滑または粗面を有していてもよい。しかしながら、好ましくは、カプセル材層は、粗面を有していて、ラミネーションプロセスによりラミネートの脱気を促進する。

受光側と背面側でそれぞれアセンブリの外側層として作用する太陽電池プレラミネーションアセンブリは、入射層および／またはバッキング層をさらに含んでいてもよい。

太陽電池プレラミネーションアセンブリの外側層、すなわち、入射層およびバッキング層は、任意の好適なシートまたはフィルムから誘導してよい。好適なシートは、ガラスまたはプラスチックシート、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン（例えば、エチレンノルボルネンポリマー）、ポリスチレン（好ましくは、メタロセン触媒ポリスチレン）、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー等およびこれらの２つ以上の組み合わせでよい。また、アルミニウム、鋼、亜鉛めっき鋼などの金属シート、またはセラミックプレートを、バッキング層を形成するのに利用してよい。

「ガラス」という用語には、窓ガラス、板ガラス、シリケートガラス、シートガラス、低鉄ガラス、強化ガラス、強化ＣｅＯフリーガラスおよびフロートガラスばかりでなく、着色ガラス、特殊ガラス（例えば、太陽熱を制御する成分を含むようなもの）、コートガラス（太陽制御の目的で、金属（例えば、銀または酸化インジウム錫）でスパッタされたもの）、Ｅ−ガラス、Ｔｏｒｏｇｌａｓｓ、Ｓｏｌｅｘ（登録商標）ガラス（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））およびＳｔａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）ガラス（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）も含まれる。かかる特殊ガラスは、例えば、米国特許第４，６１５，９８９号明細書、米国特許第５，１７３，２１２号明細書、米国特許第５，２６４，２８６号明細書、米国特許第６，１５０，０２８号明細書、米国特許第６，３４０，６４６号明細書、米国特許第６，４６１，７３６号明細書および米国特許第６，４６８，９３４号明細書に開示されている。しかしながら、特定のラミネートのために選択すべきガラスの種類は、使用目的に応じて異なるものと考えられる。

好適なフィルムは、これらに限られるものではないが、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（エチレンナフタレート））、ポリカーボネート、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンおよび環状ポリオレフィン）、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン（例えば、シンジオタクチックポリスチレン）、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン（例えば、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等）、ナイロン、ポリ（ウレタン）、アクリル、酢酸セルロース（例えば、酢酸セルロース、三酢酸セルロース等）、セロファン、ポリ（塩化ビニル）（例えば、ポリ（塩化ビニリデン））、フルオロポリマー（例えば、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー等）およびこれらの２つ以上の組み合わせをはじめとするポリマーであってよい。ポリマーフィルムは、二軸延伸ポリエステルフィルム（好ましくは、ポリ（エチレンテレフタレート）フィルム）またはフルオロポリマーフィルム（例えば、ＤｕＰｏｎｔ製Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）、Ｔｅｆｚｅｌ（登録商標）およびＴｅｆｌｏｎ（登録商標）フィルム）であってよい。フルオロポリマー−ポリエステル−フルオロポリマー（ＴＰＴ）フィルムもまた、ある用途において好ましい。アルミニウムホイル等の金属フィルムを、バックシートとして用いてもよい。

太陽電池プレラミネーションアセンブリは、アセンブリ内に埋め込まれた他の機能性フィルムまたはシート層（例えば、誘電性層またはバリア層）をさらに含んでもよい。かかる機能性層は、上述のポリマーフィルムまたは追加の機能性コーティングでコートしたものから誘導してよい。例えば、米国特許第６，５２１，８２５号明細書、米国特許第６，８１８，８１９号明細書および欧州特許第１１８２７１０号明細書に開示されたような金属酸化物コーティングでコートされたポリ（エチレンテレフタレート）フィルムが、ラミネートにおいて酸素バリアおよび防湿層として機能してよい。

必要であれば、入射層フィルムおよびシート、バッキング層フィルムおよびシート、ターイオノマー多層フィルムまたはシートならびに太陽電池ラミネートに組み込まれたその他の層の片面または両面を処理して、他のラミネート層に対する接着力を促進してよい。この接着促進処理は、当該技術分野において公知の任意の形態を採ってよく、火炎処理（例えば、米国特許第２，６３２，９２１号明細書、米国特許第２，６４８，０９７号明細書、米国特許第２，６８３，８９４号明細書および米国特許第２，７０４，３８２号明細書）、プラズマ処理（例えば、米国特許第４，７３２，８１４号明細書）、電子ビーム処理、酸化処理、コロナ放電処理、化学処理、クロム酸処理、ホットエア処理、オゾン処理、紫外線処理、サンドブラスト処理、溶媒処理およびこれら２つ以上の組み合わせが挙げられる。また、接着強度は、接着剤またはプライマーコーティングを、ラミネート層の表面にさらに塗布することによりさらに改善することもできる。例えば、米国特許第４，８６５，７１１号明細書には、片面または両面に付着した炭素の薄層を有するボンディング性の改善されたフィルムまたはシートが開示されている。その他の例示の接着剤またはプライマーとしては、シラン、ポリ（アリルアミン）系プライマー（例えば、米国特許第５，４１１，８４５号明細書、米国特許第５，７７０，３１２号明細書、米国特許第５，６９０，９９４号明細書および米国特許第５，６９８，３２９号明細書参照）およびアクリル系プライマー（例えば、米国特許第５，４１５，９４２号明細書参照）が挙げられる。接着剤またはプライマーコーティングは、接着剤またはプライマーの単層の形態を採ってよく、厚さは、約０．０００４〜約１ミル（約０．００００１〜約０．０３ｍｍ）、好ましくは、約０．００４〜約０．５ミル（約０．０００１〜約０．０１３ｍｍ）、より好ましくは、約０．００４〜約０．１ミル（約０．０００１〜約０．００３ｍｍ）である。

必要に応じて、不織ガラス繊維（スクリム）の層を、太陽電池ラミネートに含めて、ラミネーションプロセス中の脱気を促進したり、カプセル材層の補強として作用させてもよい。太陽電池ラミネート内にかかるスクリム層を用いることは、例えば、米国特許第５，５８３，０５７号明細書、米国特許第６，０７５，２０２号明細書、米国特許第６，２０４，４４３号明細書、米国特許第６，３２０，１１５号明細書、米国特許第６，３２３，４１６および欧州特許第０７６９８１８号明細書に開示されている。

太陽電池コンポーネントの受光側に配置されたフィルムまたはシート層の全てが、日光を太陽電池コンポーネントへ十分に透過できる透明材料でできていてもよい。特別なフィルムまたはシートは、カプセル材層および外側層の機能の両方を果たすために含まれていてもよい。アセンブリに含まれるフィルムまたはシート層はいずれも、プレフォームされた単層または多層フィルムまたはシートの形態であってもよい。

必要であれば、太陽電池プレラミネーションアセンブリのラミネート層の片面または両面を処理して、上述したとおり、接着強度を促進してもよい。

好ましくは、ターイオノマー多層フィルムおよびシートに、任意の接着促進処理を行わなくてもよく、他のラミネート層に自己接着する。

太陽電池プレラミネーションアセンブリはまた、当該技術分野において公知の任意の形態を採ってもよい。好ましい具体的な太陽電池プレラミネーション構造（トップ（受光）側から裏側へ）としては、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／ガラス、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／フルオロポリマーフィルム（例えば、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）フィルム）、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／ガラス、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／フルオロポリマーフィルム、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／ポリエステルフィルム（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）フィルム）、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／ポリエステルフィルム、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／バリアコートフィルム層／ＴＩ／ガラス、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／バリアコートフィルム層／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／バリアコートフィルム層／ＴＩ／フルオロポリマーフィルム、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／アルミニウムストック、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／アルミニウムストック、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／亜鉛めっき鋼シート、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／ポリエステルフィルム／ＴＩ／アルミニウムストック、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／ポリエステルフィルム／ＴＩ／アルミニウムストック、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／ポリエステルフィルム／ＴＩ／亜鉛めっき鋼シート、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／太陽電池／ＴＩ／ポリエステルフィルム／ＴＩ／亜鉛めっき鋼シート、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ポリ（ビニルブチラール）カプセル材層／ガラス、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／ポリ（ビニルブチラール）カプセル材層／フルオロポリマーフィルム、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／太陽電池／酸コポリマカプセル材層／フルオロポリマーフィルム、
・ガラス／ＴＩ／太陽電池／エチレン酢酸ビニルカプセル材層／ポリエステルフィルム、
・フルオロポリマーフィルム／ＴＩ／太陽電池／ポリ（エチレン−コ−メチルアクリレート）カプセル材層／ポリエステルフィルム、
・ガラス／ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）カプセル材層／太陽電池／ＴＩ／バリアコートフィルム／ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）カプセル材層／ガラス
等が挙げられ、「ＴＩ」は、ターイオノマー多層フィルムまたはシートを表わす。また、ＤｕＰｏｎｔ製Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）フィルム以外に、好適なフルオロポリマー層は、ＴＰＴ３層フィルムも含んでいてよい。

本発明は、上記の開示された太陽電池プレラミネーションアセンブリから誘導された太陽電池ラミネートをさらに提供する。具体的には、太陽電池ラミネートは、太陽電池プレラミネーションアセンブリにさらにラミネーションプロセスを施すことにより形成される。詳細は後述する。

ラミネーションプロセス
当該技術分野において公知の任意のラミネーションプロセスを用いて、太陽電池プレラミネーションアセンブリから太陽電池ラミネートを作製してよい。ラミネーションプロセスは、オートクレーブまたはノンオートクレーブプロセスでよい。

例示のプロセスでは、プレラミネーション太陽電池アセンブリのコンポーネント層を、プレラミネーションアセンブリを形成するのに所望の順番でスタックする。アセンブリを、真空を維持できる袋（「真空袋」）に入れ、真空ラインまたはその他の手段を用いて、袋から空気を引き、真空（例えば、約２７〜２８インチＨｇ（６８９〜７１１ｍｍＨg））を維持しながら袋を封止し、封止した袋を、約１５０〜約２５０ｐｓｉ（約１１．３〜１８．８バール）の圧力で、約１３０℃〜約１８０℃、または約１２０℃〜約１６０℃、または約１３５℃〜約１６０℃、または約１４５℃〜約１５５℃の温度で、約１０〜約５０分間、または約２０〜約４５分、または約２０〜約４０分、または約２５〜約３５分オートクレーブに入れる。真空リングを真空袋の代わりにしてもよい。真空袋の１つのタイプは、米国特許第３，３１１，５１７号明細書に開示されている。加熱および加圧サイクル後、オートクレーブ中の圧力を維持するための追加のガスを加えずにオートクレーブ中の空気を冷却する。冷却約２０分後、過剰の空気圧を抜き、ラミネートをオートクレーブから取り出す。

あるいは、プレラミネーションアセンブリを、約８０℃〜約１２０℃、または約９０℃〜約１００℃で、約２０〜約４０分オーブン中で加熱した後、加熱したアセンブリを一組のニップロールを通して、個々の層間の空隙にある空気を絞り出し、アセンブリの端部をシールしてもよい。この段階のアセンブリのことをプレプレスと呼ぶ。

プレプレスを、エアオートクレーブに入れ、約１００〜約３００ｐｓｉ（約６．９〜約２０．７バール）または約２００ｐｓｉ（１３．８バール）の圧力で、温度を約１２０℃〜約１６０℃、または約１３５℃〜約１６０℃まで上げる。この状態を、約１５〜約６０分間、または約２０〜約５０分間維持した後、空気をオートクレーブにはもう追加せずに、空気を冷却する。冷却の約２０〜約４０分後、過剰の空気圧を抜き、ラミネートした製品をオートクレーブから取り出す。

太陽電池ラミネートはまた、ノンオートクレーブプロセスにより作製してよい。かかるノンオートクレーブプロセスは、例えば、米国特許第３２３４０６２号明細書、米国特許第３８５２１３６号明細書、米国特許第４３４１５７６号明細書、米国特許第４３８５９５１号明細書、米国特許第４３９８９７９号明細書、米国特許第５５３６３４７号明細書、米国特許第５８５３５１６号明細書、米国特許第６３４２１１６号明細書、米国特許第５４１５９０９号明細書、米国特許出願公開第２００４／０１８２４９３号明細書、欧州特許第１２３５６８３Ｂ１号明細書および国際公開第９１／０１８８０号パンフレットおよび国際公開第０３／０５７４７８Ａ１号パンフレットに開示されている。概して、ノンオートクレーブプロセスには、プレラミネーションアセンブリの加熱、および真空、圧力または両方の適用が含まれる。例えば、アセンブリは、加熱オーブンおよびニップロールを連続して通過してもよい。

実質的にいかなるラミネーションプロセスを用いてもよい。

以下の実施例および比較例は、本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲を決して限定するものではない。

メルトインデックス
メルトインデックス（ＭＩ）は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８により、１９０℃、２１６０ｇの荷重を用いて測定する。

融点
融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定する。

ラミネーションプロセス１
ラミネートのコンポーネント層をスタックして、プレラミネーションアセンブリを形成する。ポリマーフィルム層を外側表面層として含むアセンブリについては、カバーガラスシートをフィルム層上に配置する。次に、プレラミネーションアセンブリをＭｅｉｅｒ ＩＣＯＬＡＭ（登録商標）１０／０８ラミネータ（Ｍｅｉｅｒラミネータ、Ｍｅｉｅｒ Ｖａｋｕｕｍｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ、（Ｂｏｃｈｏｌｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ））に入れる。ラミネーションサイクルには、５．５分間の排気工程（３インチＨｇ（７６ｍｍＨｇ）の真空）および１４５℃の温度での５．５分間のプレス段階（１０００ミリバールの圧力）が含まれる。次に、得られたラミネートをラミネータから剥がす。

ラミネーションプロセス２
ラミネートのコンポーネント層をスタックして、プレラミネーションアセンブリを形成する。ポリマーフィルム層を外側表面層として含むアセンブリについては、カバーガラスシートをフィルム層上に配置する。次に、プレラミネーションアセンブリを、真空袋に入れて封止し、真空を適用して、空気を真空袋から除去する。袋をオーブンに入れ、約９０℃〜約１００℃まで３０分間加熱して、アセンブリ間に含まれた空気を除去する。次に、アセンブリに、１４０℃で３０分間、エアオートクレーブ中で、２００ｐｓｉｇ（１４．３バール）の圧力までオートクレーブ処理を行う。空気をもうオートクレーブに添加せずに、空気を冷却する。冷却２０分後、空気温度が、約５０℃未満に達したら、過剰の圧力を抜いて、得られたラミネートをオートクレーブから取り出す。

材料
以下のフィルムおよびシートを実施例で用いる。
・ＡＬは、厚さ３．２ｍｍのアルミニウムシートであり、２．５重量％のマグネシウムで合金化された５０５２で、合衆国規格ＱＱ−Ａ−２５０／８およびＡＳＴＭ Ｂ２０９に適合するものである；
・ＥＶＡは、厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のシートの形態にあるポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）に基づく処方の組成物と考えられるＳＣ５０Ｂ（Ｈｉ−Ｓｈｅｅｔ Ｉｎｄｕｃｔｒｉｅｓ（Ｊａｐａｎ））である；
・ＦＰＦは、厚さ１．５ミル（０．０３８ｍｍ）のコロナ表面処理Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）フィルム（ＤｕＰｏｎｔ）である；
・ガラス１は、厚さ２．５ｍｍのフロートガラスである；
・ガラス２は、厚さ３．０ｍｍの透明なアニールされたフロートガラス板層である；
・ガラス３は、厚さ３．０ｍｍのＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）製のＳｏｌｅｘ（登録商標）太陽光制御ガラスである；
・ガラス４は、ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製のＳｔａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）ガラスである；
・ＩＯＮ１は、約２ｇ／１０分のＭＩを有し、酸コポリマーの総重量を基準として、２２重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含むポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導され、ナトリウムイオンで中和された２７％の合計カルボン酸含量を有するイオノマーＡでできた厚さ６０ミル（１．５２ｍｍ）のエンボス加工されたシートである；
・ＩＯＮ２は、２ｇ／１０分のＭＩを有し、酸コポリマーの総重量を基準として、１９重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含むポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導され、亜鉛イオンで中和された３７％の合計カルボン酸含量を有するイオノマーＢでできた厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工されたシートである；
・ＩＯＮ３は、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９９５０（ＤｕＰｏｎｔ）でできた厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工されたシートである；
・ＩＯＮ４は、５ｇ／１０分のＭＩおよび８７℃の融点を有し、酸コポリマーの総重量を基準として、１５重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含むポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導され、亜鉛イオンで中和された２３％の合計カルボン酸含量を有するイオノマーであった；
・ＩＯＮ５は、４．５ｇ／１０分のＭＩおよび８８℃の融点を有し、酸コポリマーの総重量を基準として、１５重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含むポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導され、亜鉛イオンで中和された５１％の合計カルボン酸含量を有するイオノマーであった；
・ＩＯＮ６は、１４ｇ／１０分のＭＩおよび８８℃の融点を有し、酸コポリマーの総重量を基準として、１５重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含むポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導され、亜鉛イオンで中和された２２％の合計カルボン酸含量を有するイオノマーであった；
・ＰＥＴ１は、厚さ７ミル（０．１８ｍｍ）のポリ（アリルアミン）下塗り二軸延伸ポリ（エチレンテレフタレート）フィルム層である；
・ＰＥＴ２は、ＸＩＲ（登録商標）−７０ＨＰオートフィルム（Ｓｏｕｔｈｗａｌｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）である；
・ＰＥＴ３は、ＸＩＲ（登録商標）−７５オートブルーＶ−１フィルム（Ｓｏｕｔｈｗａｌｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）である；
・ＰＥＴ４は、Ｓｏｆｔ Ｌｏｏｋ（登録商標）ＵＶ／ＩＲソーラーコントロールフィルム（日本、東京の巴川製紙所）である；
・ＰＥＴ５は、ＸＩＲ（登録商標）−７５グリーンフィルム（Ｓｏｕｔｈｗａｌｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）である；
・ＰＥＴ６は、ＲＡＹＢＡＲＲＩＥＲ（登録商標）ＴＦＫ−２５８３ソーラーコントロールフィルム（住友大阪セメント（日本））である；
・ＰＶＢ−Ａは、音響等級のポリ（ビニルブチラール）の厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工されたシートである；
・ＰＶＢ−Ｂは、Ｂ５１Ｖであり、厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のシート（ＤｕＰｏｎｔ）の形態のポリ（ビニルブチラール）に基づいた処方組成物と考えられる；
・太陽電池１は、アモルファスシリコン半導体層を備えたステンレス鋼基板（厚さ１２５μｍ）を含む１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のアモルファスシリコン光起電性装置である（例えば、米国特許第６，０９３，５８１号明細書、実施例１参照）；
・太陽電池２は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のジセレン化銅インジウム（ＣＩＳ）光起電装置である（例えば、米国特許第６，３５３，０４２号明細書、第６欄、１９行参照）；
・太陽電池３は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）光起電装置である（例えば、米国特許第６，３５３，０４２号明細書、第６欄、４９行参照）；
・太陽電池４は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）多結晶ＥＦＧ成長ウェハできたシリコン太陽電池である（米国特許第６６６０９３０号明細書、第７欄、６１行参照）；
・ＴＩ１は、ターイオノマーＡでできた厚さ２ミル（０．０６ｍｍ）の２つの表面副層およびＳｕｒｌｙｎ（登録商標）９５２０（ＤｕＰｏｎｔ）でできた内側副層を有する厚さ３０ミル（０．７６ｍｍ）のエンボス加工３層シートであり、ターイオノマーＡは、酸ターポリマーの総重量を基準として、２３重量％のｎ−ブチルアクリレートの繰り返し単位および９重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含むポリ（エチレン−コ−ｎ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）から誘導され、亜鉛で中和された４０％の合計カルボン酸含量を有するイオノマーである；
・ＴＩ２は、組成物の総重量を基準として、９９．８５重量％のターイオノマーＢおよび０．１５重量％のＴＩＮＵＶＩＮ３２８（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ））を含む組成物でできた厚さ１ミル（０．０３ｍｍ）の２つの表面副層と、イオノマーＣでできた内側層とを有する厚さ６０ミル（１．５２ｍｍ）のエンボス加工された３層シートであり、ターイオノマーＢは、１０ｇ／１０分のＭＩを有し、酸ターポリマーの総重量を基準として、２４重量％のｎ−ブチルアクリレートの繰り返し単位および９重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含み、亜鉛イオンで中和された２０％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−ｎ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）から誘導され、イオノマーＣは、５ｇ／１０分のＭＩを有し、酸コポリマーの総重量を基準として、１５重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含み、ナトリウムで中和された７０％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導される；
・ＴＩ３は、ターイオノマーＢでできた厚さ１ミル（０．０３ｍｍ）の２つの表面副層と、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８６６０（ＤｕＰｏｎｔ）でできた内側副層とを有する厚さ１５ミル（０．３８ｍｍ）のエンボス加工された３層シートである；
・ＴＩ４は、ターイオノマーＡでできた厚さ２ミル（０．０６ｍｍ）の２つの表面副層と、イオノマーＤでできた内側副層とを有する厚さ９０ミル（２．２５ｍｍ）のエンボス加工された３層シートであり、ターイオノマーＤは、１．５ｇ／１０分のＭＩを有し、酸コポリマーの総重量を基準として、２２重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含み、ナトリウムで中和された３５％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導される；
・ＴＩ５は、ターイオノマーＣでできた厚さ１ミル（０．０３ｍｍ）の第１の副層と、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８９４０（ＤｕＰｏｎｔ）でできた第２の副層とを有する厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工された２層シートであり、ターイオノマーＣは、５ｇ／１０分のＭＩを有し、酸ターポリマーの総重量を基準として、２４重量％のｎ−ブチルアクリレートの繰り返し単位および９重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含み、亜鉛で中和された３０％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−ｎ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）から誘導される；
・ＴＩ６は、組成物の総重量を基準として、９９．５重量％のターイオノマーＣおよび０．５重量％のＣＹＡＳＯＲＢ ＵＶ−１１６４（Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．（Ｗｅｓｔ Ｐａｔｅｒｓｏｎ，ＮＪ））を含む組成物でできた厚さ２ミル（０．０６ｍｍ）の２つの表面副層と、イオノマーＥでできた内側副層とを有する厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工された３層シートであり、イオノマーＥは、５ｇ／１０分のＭＩを有し、酸コポリマーの総重量を基準として、１８重量％のメタクリル酸の繰り返し単位および亜鉛で中和された３０％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導される；
・ＴＩ７は、ターイオノマーＡでできた厚さ１ミル（０．０３ｍｍ）のフィルムである；
・ＴＩ８は、ターイオノマーＤでできた厚さ１ミル（０．０３ｍｍ）のフィルムであり、ターイオノマーＤは、２５ｇ／１０分のＭＩを有し、酸ターポリマーの総重量を基準として、２３重量％のｎ−ブチルアクリレートの繰り返し単位および９重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含み、亜鉛で中和された１５％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−ｎ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）から誘導される；
・ＴＩ９は、組成物の総重量を基準として、９９．４重量％のターイオノマーＢ、０．３重量％のＴＩＮＵＶＩＮ１５７７および０．３重量％のＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ９４４（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）を含む組成物でできた厚さ１ミル（０．０３ｍｍ）のフィルムである；
・ＴＩ１０は、ターイオノマーＤでできた厚さ１ミル（０．０３ｍｍ）の２つの表面副層と、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９９５０（ＤｕＰｏｎｔ）でできた内側副層とを有する厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工された３層シートである；
・ＴＩ１１は、ターイオノマーＢでできた厚さ２ミル（０．０６ｍｍ）の２つの表面副層と、イオノマーＢでできた内側副層とを有する厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工された３層シートである；
・ＴＩ１２は、ターイオノマーＣでできた厚さ１ミル（０．０３ｍｍ）の２つの表面副層と、イオノマーＥでできた内側副層とを有する厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工された３層シートであり、イオノマーＥは、５ｇ／１０分のＭＩを有し、酸コポリマーの総重量を基準として、１５重量％のメタクリル酸の繰り返し単位および亜鉛で中和された３０％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から誘導される；
・ＴＩ１３は、１０ｇ／１０分のＭＩを有し、酸コポリマーの総重量を基準として、２３．５重量％のｎ−ブチルアクリレートの繰り返し単位、９重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含み、亜鉛イオンで中和された１９％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−ｎ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）から誘導されるターイオノマーであった；
・ＴＩ１４は、５ｇ／１０分のＭＩを有し、酸コポリマーの総重量を基準として、２３．５重量％のｎ−ブチルアクリレートの繰り返し単位、９重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含み、亜鉛イオンで中和された３２％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−ｎ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）から誘導されるターイオノマーであった；
・ＴＩ１５は、５ｇ／１０分のＭＩおよび８１℃の融点を有し、酸コポリマーの総重量を基準として、１０重量％のイソブチルアクリレートの繰り返し単位、１０重量％のメタクリル酸の繰り返し単位を含み、亜鉛イオンで中和された１６％の合計カルボン酸含量を有するポリ（エチレン−コ−イソブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）から誘導されるターイオノマーであった；
・ＴＰＴは、プライマー付きの厚さ７ミルの白色ポリ（フッ化ビニリデン）／ポリ（エチレンテレフタレート）／ポリ（フッ化ビニリデン）３層フィルムとして記載されている、Ａｋａｓｏｌ（登録商標）ＰＴＬ３−３８／７５フィルム層（Ａｋａｓｏｌ（登録商標）フィルム層、Ａｕｇｕｓｔ Ｋｒｅｍｐｅｌ Ｓｏｅｈｎｅ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．（Ｇｅｒｍａｎｙ））である。

実施例１〜１４
表１に後述する一連の１２×１２インチ（３０５×３０５ｍｍ）の太陽電池ラミネート構造を組み立て、ラミネーションプロセス１によりラミネートする。層１および２は、入射層およびフロントカプセル材層をそれぞれ構成し、層４および５は、バックカプセル材層およびバッキング層をそれぞれ構成する。

実施例１５〜２８
表１に前述した一連の１２×１２インチ（３０５×３０５ｍｍ）の太陽電池ラミネート構造を組み立て、ラミネーションプロセス２によりラミネートする。層１および２は、入射層およびフロントカプセル材層をそれぞれ構成し、層４および５は、バックカプセル材層およびバッキング層をそれぞれ構成する。

実施例２９〜３５
表２に後述する３層シート構造を、従来の共押出し鋳造シートプロセスにより製造した。表２に後述する内側層（層２）組成物を、直径１．５インチ（３．８ｃｍ）のＫｉｌｌｉｏｎ（登録商標）押出し機（押出し機Ａ）に、以下の温度プロフィールで供給した。

押出し機ゾーン 温度（℃）
フィード 周囲
ゾーン１ ２００
ゾーン２ ２００
ゾーン３ ２００
ブロック ２２０
ダイ ２２０

表２に後述する表面層（層１および３）の組成物を、直径１．２５インチ（３．２ｃｍ）のＫｉｌｌｉｏｎ（登録商標）押出し機（押出し機Ｂ）に、以下の温度プロフィールで供給した。

押出し機ゾーン 温度（℃）
フィード 周囲
ゾーン１ ２００
ゾーン２ ２００
ゾーン３ ２００

押出し機Ａ処理量は、スクリュー速度を７１．４ｒｐｍに調節することにより制御した。押出し機Ｂ処理量は、スクリュー速度を、実施例２９〜３４については１９．５ｒｐｍ、実施例３５については９０ｒｐｍに調節することにより制御した。押出し機は、０．０３インチ（０．８ｍｍ）の公称ギャップで１４インチ（３６ｃｍ）「コートハンガー」共押出しダイを提供した。押出し機Ａから押出されたポリマーは内側層を形成し、押出し機Ｂから押出されたポリマーは３層シートの両表面層を形成した。鋳造したままの３層シートを、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）剥離フィルムでカバーされた直径６インチ（１５ｃｍ）のゴムニップロールからなる３本ロールスタックおよび６℃〜１２℃の温度に保持された直径１２インチ（３０ｃｍ）の２本の研磨されたクロムチルロールへ供給した。次に、３層シートを、４．３フィート／分（１．３ｍ／分）の速度でボール紙芯に巻き付けた。

比較例ＣＥ１
厚さ３．２ｍｍのＫｒｙｓｔａｌ Ｋｌｅａｒ（登録商標）ガラス層（Ｋｒｙｓｔａｌ Ｋｌｅａｒ（登録商標）ガラス層、ＡＦＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｋｉｎｇｓｔｐｏｒｔ，ＴＮ））、ＩＯＮ４で構成された厚さ２０ミル（０．５１ｍｍ）の２層およびＡｋａｓｏｌ（登録商標）フィルム層をスタッキングすることにより、６×６インチ（１５２×１５２ｍｍ）のプレラミネーションアセンブリを作製した。次に、プレラミネーションアセンブリを、Ｍｅｉｅｒラミネータ内でラミネートした。ラミネーションサイクルには、５．５分の排気工程（１ミリバールの真空）、１分の圧力蓄積工程および１５５℃の温度で４分のプレス段階（９９９ミリバールの圧力）が含まれていた。

２つの得られたラミネート試料に、ポリマー層とガラス層間に、クロスヘッド速度を１００ｍｍ／分に修正し、ＡＳＴＭ Ｄ９０３に従って、Ｉｎｓｔｒｏｎ（登録商標）型番１１２５（１０００ｌｂ（４５４ｋｇ）試験火炎）試験機を用いて、１８０°剥離強度接着力試験を行った。結果を以下の表３に示す。

２つのラミネート試料をまた、ポリマー層とガラス層間の１８０°剥離強度試験前、８５℃および８５％相対湿度の環境に、８４０時間保持した。結果を同じく表３に示してある。

実施例３６〜４０
２つのＩＯＮ４シートを、以下の表４に示す３層シートに変え、１５０℃のラミネーション温度で、比較例ＣＥ１と同様にしてラミネート試料を作製した。得られたラミネートに、比較例ＣＥ１に記載した１８０°剥離強度接着力試験を行った。結果を上の表３に示す。ラミネートをまた、ポリマー層とガラス層間の１８０°剥離強度試験前、８５℃および８５％相対湿度の環境に、９５０時間保持した。結果を同じく表３に示してある。表３に示すとおり、イオノマーシート（比較例ＣＥ１）の１８０°剥離強度は、高温高湿エージング後、凝集破壊が約３Ｎ／ｍｍまで大幅に減じた。ターイオノマー３層シート（実施例３６〜４０）については、高温高湿エージング後約７５％の剥離強度が維持された。

Claims (15)

1. ターイオノマー多層フィルムまたはシートと、１つまたは複数の電子相互接続太陽電池で形成された太陽電池コンポーネントとを含む太陽電池プレラミネーションアセンブリであって、
   前記太陽電池コンポーネントは、光源に向いた受光側と、前記光源とは反対の裏側とを有し、
   前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートは、第１の表面副層、第２の表面副層を含み、前記第１と第２の表面副層間に挟まれた１つ以上の内側副層を含んでいてもよく、
   前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートの前記第１の表面副層が、ターイオノマーを含み、
   前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートの前記第２の表面副層、前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートの任意選択的な内側副層の少なくとも１つ、または両方が、高融点ポリマーを含み、
   前記ターイオノマーが、酸ターポリマーの合計カルボン酸含量を基準として、１つ以上の金属イオンで約５％〜約９０％中和され、α−オレフィン、酸ターポリマーの総重量を基準として、約５〜約１５重量％の３〜８個の炭素を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸、および約１５〜約４０重量％の４〜１２個の炭素を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルから誘導された繰り返し単位を含む酸ターポリマーから誘導され、
   前記高融点ポリマーの融点が少なくとも約８０℃である、アセンブリ。
2. 前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートの前記第２の表面副層が、前記高融点ポリマーを含む請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートが、１つ以上の内側副層を含み、前記副層の少なくとも１つが、前記高融点ポリマーを含み、前記高融点ポリマーが、融点が少なくとも９０℃のイオノマーである請求項１または２に記載のアセンブリ。
4. 前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートの前記第１および第２の表面副層が、それぞれ、前記ターイオノマーを含み、
   前記ターイオノマーが、ナトリウムイオン、リチウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、これらの２つ以上の混合物で中和された約１０％〜約５０％の酸基を有する前記酸ターポリマーから誘導され、
   前記酸ターポリマーが、前記酸ターポリマーの総重量を基準として、約７〜１１重量％のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の繰り返し単位、および約２０〜約３０重量％のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルの繰り返し単位を含む請求項１、２または３に記載のアセンブリ。
5. 前記酸ターポリマーが、
   亜鉛イオンで約２０％〜約４０％中和されたポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）であるか、または
   亜鉛イオンで約２０％〜約４０％中和されたポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート−コ−メタクリル酸）である請求項１、２、３または４に記載のアセンブリ。
6. 各表面副層の前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートの厚さが、０．０１３ｍｍ〜０．１３ｍｍであり、
   前記高融点ポリマーの前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートの厚さが、０．０１３ｍｍ〜０．４８ｍｍであり、
   前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートの合計厚さが、０．０５１ｍｍ〜０．５１ｍｍである請求項１、２、３、４または５に記載のアセンブリ。
7. 前記太陽電池が、多結晶太陽電池、薄膜太陽電池、化合物半導体太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池または２つ以上の組み合わせである請求項１、２、３、４、５または６に記載のアセンブリ。
8. 前記太陽電池コンポーネントの前記受光側の隣に位置するフロントカプセル材層と、前記太陽電池コンポーネントの前記裏側の隣に位置するバックカプセル材層とを含み、
   前記フロントカプセル材層が、前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートで形成されていて、
   前記バックカプセル材層が、酸コポリマー、イオノマー、エチレン酢酸ビニル、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックエラストマー、ポリ（α−オレフィン−コ−α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル）コポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂またはこれらの２つ以上の組み合わせで形成されていて、
   前記ポリ（ビニルアセタール）が、好ましくは音響等級ポリ（ビニルアセタール）を含む請求項１、２、３、４、５、６または７に記載のアセンブリ。
9. 前記フロントカプセル材層および前記バックカプセル材層が、それぞれ、前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートを含むか、またはそれで形成されている請求項８に記載のアセンブリ。
10. 前記フロントカプセル材層の隣に位置する入射層と、前記バックカプセル材層に位置するバッキング層とをさらに含み、前記入射層が、（ｉ）ガラスシート、（ｉｉ）ポリカーボネート、アクリル、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマーまたはこれらの２つ以上の組み合わせで形成されたポリマーシート、または（ｉｉｉ）ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル、酢酸セルロース、セロファン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマーまたはこれらの２つ以上の組み合わせで形成されたポリマーフィルムである請求項８または９に記載のアセンブリ。
11. 前記バッキング層が、（ｉ）ガラスシート、（ｉｉ）ポリマーシート、（ｉｉｉ）ポリマーフィルム、（ｉｖ）金属シートまたは（ｖ）セラミック板であり、
    前記ポリマーシートが、ポリカーボネート、アクリル、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマーまたはこれらの２つ以上の組み合わせを含むか、またはそれで形成されていて、
    前記ポリマーフィルムが、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル、酢酸セルロース、セロファン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマーまたはこれらの２つ以上の組み合わせを含むか、またはそれで形成されている請求項８、９または１０に記載のアセンブリ。
12. 前記光源に面する上側から前記光源の反対の下側まで、
    （ｉ）入射層、（ｉｉ）その隣に位置するフロントカプセル材層、（ｉｉｉ）その隣に位置する太陽電池コンポーネント、（ｉｖ）その隣に位置するバックカプセル材層、（ｖ）バッキング層から実質的になり、前記フロントカプセル材層または前記バックカプセル材層または両方が、前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートで形成されている請求項１、２、３、４、５、６、７または８に記載のアセンブリ。
13. （ｉ）太陽電池プレラミネーションアセンブリを提供する工程と、（ｉｉ）前記アセンブリをラミネートして、太陽電池モジュールを形成する工程とを含む方法であって、前記アセンブリが、請求項１〜１２のいずれか一項に記載されていることを特徴とし、前記ラミネートが、前記アセンブリに熱を加えることにより好ましくは実施される方法。
14. 前記ラミネートが、前記アセンブリに真空または圧力を加えることをさらに含む請求項１３に記載の方法。
15. 太陽電池プレラミネーションアセンブリを含むか、またはそれから製造された太陽電池モジュールであって、前記アセンブリが請求項１〜１２のいずれか一項に記載されていることを特徴とし、好ましくは、前記モジュールが、約８５℃の温度および約８５％の相対湿度で１０００時間調整された後、前記ターイオノマー多層フィルムまたはシートとその近接層間の１８０°剥離強度の少なくとも約７５％が維持される太陽電池モジュール。