JP2012231048A - 太陽電池モジュール封止用シートおよび太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性・耐光性・耐候性・透明性に優れ、高照度紫外線環境下に配置されても、透明ガラス部材に対する接着性の低下を抑制できる太陽電池モジュール封止用シートを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール封止用シートは、透明軟質樹脂およびシランカップリング剤を含有するシートであり、シランカップリング剤の含有量は、前記透明軟質樹脂１００質量部に対して０．１７質量部を超え０．６質量部以下になる量とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールの封止に使用されるシートおよび太陽電池モジュールに関する。

近年、地球温暖化問題に対する関心が益々高まっており、二酸化炭素の排出による温室効果を抑制するための検討が各方面で行われている。中でも、太陽光発電は、そのクリーン性や無公害性という点から期待が高まっている。

太陽電池は、太陽光のエネルギーを電気に直接変換する太陽光発電システムの心臓部になるものであり、単結晶、多結晶、あるいはアモルファスシリコン系の半導体から構成されている。太陽電池は、通常、太陽電池素子単体（太陽電池セル）は、長期間（約２０年）にわたって保護されるように、数枚〜数十枚単位でパッケージングされてモジュール化されている。具体的な太陽電池モジュールとしては、直列、並列に配線された複数の太陽電池セルと、太陽電池セルを封止する封止体と、太陽光が当たる表面側に配置された透明ガラス部材と、裏面側に配置された裏面保護用シートとを具備するものが挙げられる。ここで、封止体としては、太陽電池セルを挟むように積層された一対の封止用シートが広く使用されている。

太陽電池モジュール用封止体には、透明ガラス部材および裏面保護用シートに対する接着性と、長期間（約２０年）にわたって太陽電池セルを保護するための耐熱性・耐光性・耐候性とが求められる。接着性、耐熱性・耐光性・耐候性が高い程、発電効率が高くなり、封止体の物性低下を防止して長期間の保護が可能になる。

一般に、太陽電池においては、２０〜３０年間の製品保証が求められる。そのため、太陽電池モジュール封止用シートの接着性の評価は、高温高湿の過酷な条件の試験、例えば、温度８５℃、相対湿度８５％の環境下、２０００〜３０００時間放置して評価する促進試験、または高照度紫外線環境下に配置して評価する超促進試験の元で行われる。

上記の要求を満たすために、太陽電池モジュール封止用シートとしては、有機過酸化物等を配合したエチレン共重合体のシートを使用することが知られている（特許文献１，２）。また、上記エチレン共重合体の架橋性を高める方法として、シランカップリング剤、架橋剤、架橋助剤などを配合することもある。しかしながら、上記提案は高照度紫外線環境下に配置して評価する超促進試験では、シランカップリング剤を含有した封止用シートでも、接着力が低下するなどの問題がある。

また、さらに接着性、耐熱性・耐光性・耐候性などの長期耐久性の向上を目的として、架橋性エチレン系共重合体に、光安定剤や紫外線吸収剤などの安定化成分を熱可塑性高分子に固定化させた高分子固定型安定成分を含有する封止用シートが提案されている（特許文献３）。しかしながら、透明ガラス部材および裏面保護用シートに対する接着性・耐熱性・耐光性・耐候性などの要求特性の中で、特に、透明ガラス部材に対する接着性の長期耐久性に問題がある。

特開昭５８−６０５７９号公報 特開昭５８−６３１７８号公報 特開２０１０−２１２３５６号公報

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、高照度紫外線照射環境下に配置されても、透明ガラス部材に対する接着性の低下を抑制できる太陽電池モジュール封止用シートを提供することを目的とする。また、その太陽電池モジュール用封止シート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。

従来、耐光性を向上させる安定剤として、ヒンダードフェノール系やリン系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系の光安定剤、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤が広く使用されていた。ところが、透明ガラス部材への接着性については、前記安定剤ではなく、シランカップリング剤の配合により接着性の低下を抑制することが出来ることが判明した。これらの知見に基づき、本発明者が、接着性の低下を防止する手段について検討した結果、以下の太陽電池モジュール封止用シートおよび太陽電池モジュールを発明した。

本発明の請求項１に係る発明は、透明軟質樹脂、シランカップリング剤および有機過酸化物を含有する太陽電池モジュール封止用シートであり、該シランカップリング剤の含有量が、該透明軟質樹脂１００質量部に対して０．１７質量部〜０．６質量部であることを特徴とする太陽電池モジュール封止用シートである。

本発明の請求項２に係る発明は、透明軟質樹脂が、架橋構造を形成しうる架橋性エチレン系共重合体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封止用シートである。

本発明の請求項３に係る発明は、前記架橋性エチレン系共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチレン−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール封止用シートである。

本発明の請求項４に係る発明は、前記架橋性エチレン系共重合体が、エチレン−α，β不飽和カルボン酸共重合体またはエチレン−α，β不飽和カルボン酸−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール封止用シートである。

本発明の請求項５に係る発明は、前記有機過酸化物の含有量が、該透明軟質樹脂１００質量部に対して０．０５質量部〜５質量部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封止用シートである。

本発明の請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュール封止用シートを用いたことを特徴とする太陽電池モジュールである。

本発明は、高照度紫外線照射環境下に配置されても、透明ガラス部材に対する接着性の低下を抑制できる、太陽電池モジュール封止用シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールを提供することができる。

本発明の実施形態例の太陽電池モジュールを示す断面図である。 裏面保護用シートの一例を示す断面図である 図１に示す太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す模式図である。 本発明の実施例で作製した接着強度用測定サンプルの断面図である。

＜太陽電池モジュール封止用シート＞
本発明の太陽電池モジュール封止用シート（以下、封止用シートと略す。）は、透明軟質樹脂、シランカップリング剤および有機過酸化物を含有するシートである。

［透明軟質樹脂］
本発明の透明軟質樹脂としては、例えば、エチレン系共重合体、ポリビニルアセタール系樹脂（例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢ樹脂）、ポリ塩化ビニル系重合体、スチレン系共重合体を用いることができるが、中でも、エチレン系共重合体、ポリビニルアセタール系樹脂が好ましい。

エチレン系共重合体において、エチレンに共重合する成分としては、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１あるいはそれ以上高級の各種αオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル等のα，β−不飽和カルボン酸アルキルエステル、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン等のα，β−不飽和カルボン酸及びその塩などが挙げられる。また、エチレン系共重合体としては、耐熱性、耐光性、耐候性をより高くできることから、架橋構造を形成しうる架橋性エチレン系共重合体が好ましい。

前記架橋性エチレン系共重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチレン−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体、金属イオンの存在下で架橋しうるエチレン−α，β不飽和カルボン酸共重合体またはエチレン−α，β不飽和カルボン酸−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体が挙げられる。ここで、エチレン−酢酸ビニル共重合体およびエチレン−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体は、有機過酸化物および／または架橋助剤の存在下で架橋しうる重合体である。また、エチレン−α，β不飽和カルボン酸共重合体およびエチレン−α，β不飽和カルボン酸−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体は、金属イオンの存在下で架橋しうる重合体である。

前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、透明性が高く、安価という点で好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率は１０〜４０質量％であることが好ましく、２５〜３５質量％であることがより好ましい。酢酸ビニル含有率が１０質量％以上であれば、充分に軟質になり、太陽電池モジュールを製造する際に太陽電池セルの破壊を防止でき、４０質量％以下であれば、充分な粘性を確保でき、取扱い性が高くなる。

［有機過酸化物］
エチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチレン−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体を架橋する際に用いる有機過酸化物としては、反応性の点から、半減期１０時間の分解温度が１４５℃以下のものが好ましい。

半減期１０時間の分解温度が１４５℃以下の有機過酸化物としては、ジラウロイルパーオキサイド、１，１，３，３，−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジベンゾイルパーオキサイド、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、１，１−ジ（ｔ−アミルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−アミルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−アミルパーオキシイソノナノエート、ｔ−アミルパーオキシノルマルオクトエート、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、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−２−エチルヘキシルカーボネート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−アミル−パーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソノナノエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキシプロピル）ベンゼン、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、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３等が挙げられる。これら有機過酸化物は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

有機過酸化物は、透明軟質樹脂１００質量部に対して０．０５〜５質量部の範囲で配合することが好ましく、０．１〜２．０質量部の範囲で配合することがより好ましい。有機過酸化物の配合量が０．０５質量部以上であれば、架橋構造を充分に形成でき、５質量部以下であれば、過度の反応を防止でき、発泡や分解による透明軟質樹脂の劣化を防ぐことができる。

［架橋助剤］
架橋助剤は、透明軟質樹脂の架橋度を高めて、封止用シートにより得られる封止体の接着性、機械的強度、耐熱性、耐湿熱性、耐候性をより向上させるための助剤である。架橋助剤の具体例としては、（メタ）アクリロキシ基を含有する化合物、アリル基を含有する化合物などが挙げられる。

（メタ）アクリロキシ基を含有する化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステルや（メタ）アクリル酸アミドが挙げられる。（メタ）アクリル酸アルキルエステルのアルキル基としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等が挙げられる。また、（メタ）アクリル酸アルキルエステルのアルキル基の代わりに、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基などで置換されていてもよい。
また、（メタ）アクリロキシ基を含有する化合物としては、（メタ）アクリル酸とエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルが挙げられる。
アリル基含有化合物としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等が挙げられる。

架橋助剤は、透明軟質樹脂１００質量部に対して０．０５〜５質量部の範囲で配合することが好ましく、０．１〜２．０質量部の範囲で配合することがより好ましい。架橋助剤の配合量が０．０５質量部以上であれば、架橋構造を充分に形成でき、５質量部以下であれば、過度の反応を防止でき、発泡や分解による透明軟質樹脂の劣化を防ぐことができる。

また、透明軟質樹脂が光硬化する場合には、光重合開始剤が含まれてもよい。光重合開始剤としては、例えば、水素引き抜き型、内部開裂型のものが挙げられる。

水素引き抜き型（二分子反応型）としては、例えば、ベンゾフェノン、オルソベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントン等が挙げられる。

内部開裂型としては、ベンゾインアルキルエーテル、ベンジルジメチルケタールが挙げられる。また、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノン等のα−ヒドロキシアルキルフェノン型重合開始剤、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１等のα−アミノアルキルフェノン型重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド等も使用できる。

［安定剤］
安定剤の成分は耐候性低の効果が顕著であることから、光安定剤および／または紫外線吸収剤である事が好ましい。安定化成分としては光安定剤を用いる場合には、性能面から、ヒンダードアミン系光安定剤であることが好ましく、紫外線吸収剤はベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であることが好ましい。

反応性官能基を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、３−［３’−（２”Ｈ−ベンゾトリアゾール−２”−イル）−４’−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸、３−［３’−（２”Ｈ−ベンゾトリアゾール−２”−イル）−５’−メチル−４’−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸、３−［３’−（２”Ｈ−ベンゾトリアゾール−２”−イル）−５’−エチル−４’−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸、３−［３’−（２”Ｈ−ベンゾトリアゾール−２”−イル）−５’−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸、３−［３’−（５”−クロル−２”Ｈ−ベンゾトリアゾール−２”−イル）−５’−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸、３−［３”−（２”’Ｈ−ベンゾトリアゾール−２”’−イル）−４”−ヒドロキシ−５”−（１’，１’−ジメチルベンジル）フェニル］プロピオン酸、３−［３”−（２”’Ｈ−ベンゾトリアゾール−２”’−イル）−４”−ヒドロキシ−５”−（１”，１”，３”，３”−テトラメチルブチル）フェニル］プロピオン酸、それらの酸クロライド化物が挙げられる。

反応性官能基を有するヒンダードアミン系光安定剤としては、４−ヒドロキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジン、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジン、１−オクチルオキシ−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジン、それらのジカルボン酸ハーフエステル誘導体、それらの酸クロライド化物などが挙げられる。

反応性官能基と反応し得る熱可塑性高分子としては、反応性官能基と付加・縮合反応し得る高分子と、反応性官能基と反応し得る官能基を有する高分子が挙げられる。

反応性官能基と付加・縮合反応し得る高分子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（エチレン−プロピレン）共重合体、ポリ（エチレン−プロピレン−αオレフィン）共重合体等のポリオレフィン系重合体、ポリプロピレングリコール、ポリ（エチレングリコール−プロピレングリコール）共重合体、（ポリエチレングリコール）−（ポリプロピレングリコール）ブロック共重合体、ポリテトラメチレングリコール鎖等のポリエーテル系重合体、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンセバケート等の脂肪族ポリエステル、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリネオペンチルテレフタレート等の芳香族ポリエステル、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド系重合体、ポリスチレン、スチレン共重合体、ポリビニルブチラール等のポリビニル系重合体、アクリル酸アルキルエステル（共）重合体、メタクリル酸アルキルエステル（共）重合体、アクリル−スチレン共重合体等の（メタ）アクリル系（共）重合体、ポリシリコーン系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリ尿素系重合体、エポキシ樹脂、メラミン系樹脂、セルロース系重合体、キトサン系重合体等などが挙げられる。

反応性添加剤と反応し得る官能基を有する高分子としては、例えば、ポリ（エチレン−ビニルアルコール）共重合体、ポリ（エチレン−ビニルアルコール−酢酸ビニル）共重合体、ポリ（エチレン−アクリル酸）共重合体、ポリ（エチレン−アクリル酸メチル）共重合体、ポリ（エチレン−メタクリル酸）共重合体、ポリ（エチレン−メタクリル酸メチル）共重合体、ポリ（エチレン−ビニルアルコール−メタクリル酸）共重合体、ポリ（エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸）共重合体、ポリ（エチレン−ブチルアクリレート−無水マレイン酸）共重合体、ポリエチレン−無水マレイン酸グラフト共重合体、ポリ（エチレン−グリシジルメタアクリレート）共重合体、ポリエチレンモノアルコール、ポリエチレンモノカルボン酸等が挙げられる。

反応性官能基と反応し得る熱可塑性高分子の質量平均分子量は３０００〜２０００００であることが好ましく、約５０００〜１０００００であることがより好ましい。

安定剤の含有量は、透明軟質樹脂１００質量部に対して０．０５質量部を超え２質量部以下、好ましくは０．２〜１質量部になる量にされている。安定化成分の量が、透明軟質樹脂１００質量部に対して０．０５質量部以下であると、安定剤の効果が発揮されず、２質量部を超えると、耐熱性・耐光性・耐候性の向上効果が飽和する上に、透明軟質樹脂とは異種の材料を配合するため、相溶性や透明性が低下することがある。

耐熱性・耐光性・耐候性の全てを維持するためには、封止用シートに、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤の全てを含むことが好ましい。

［その他の安定剤］
また、封止用シートには、必要に応じて、接着性を低下させない程度で、従来から封止用シートに使用されている安定剤が含まれてもよい。従来から使用されている安定剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、トリアジン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸系の紫外線吸収剤、低分子量型あるいは高分子量型のヒンダードアミン系光安定剤、フェノール系、リン系、ラクトン系、硫黄系の酸化防止剤などが挙げられる。特に、フェノール系酸化防止剤としては、例えば、オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸、オクタデシル−３−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ安息香酸あるいはそれらの酸クロライドなどが挙げられる。

これら従来から使用されている安定剤の配合量は、接着性の低下をより防止する点で、透明軟質樹脂１００質量部に対して０．５質量部以下であることが好ましく、０．３質量部以下であることがより好ましい。

封止用シートには、太陽電池モジュールを構成する表面側の透明ガラス部材との接着性を高めることから、シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、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−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。

シランカップリング剤の含有量は、透明軟質樹脂１００質量部に対して０．１７〜０．６質量部であることが好ましい。シランカップリング剤の含有量が０．１７質量部以上であれば、より接着性を向上させることができ、０．６質量部以下であれば、充分な耐熱性、耐光性、耐候性が得られる。

［厚さ］
封止用シートの厚さは１〜１０００μｍであることが好ましく、５〜５００μｍであることがより好ましい。封止用シートの厚さが１μｍ以上であれば、太陽電池セルの凹凸を隙間なく埋めることができ、太陽電池セルを充分に封止できる。一方、封止用シートの厚さが１０００μｍ以下であれば、太陽電池モジュール全体を薄くでき、収納、組み立てが容易になり、また、光線透過性が高くなる。

［製造方法］
封止用シートの製造方法としては、例えば、透明軟質樹脂と各添加剤とを混合し、得られた混合物を各種押出機、ロール、ミキサーなどで混練した後、Ｔダイ押出成形、カレンダー成形、インフレーション成形などのシート成形方法を適用する方法が挙げられる。

上記製造方法では、成形性を向上させるために、機能を低下させない程度に、スリップ剤、離型剤やアンチブロッキング剤等の加工助剤を配合しても構わない。また、製膜時のロールのブロッキングや太陽電池モジュールを製造するときの脱気性を付与するため、表面にエンボス加工を施しても構わない。

＜太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池モジュールの一実施形態例について説明する。図１に、本発明の実施形態例の太陽電池モジュールを示す。この太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１０と、太陽電池セル１０を封止する層状の封止体２０と、封止体２０の一方の面側（表面側）に配置された透明ガラス部材３０と、封止体２０の他方の面側（裏面側）に配置された裏面保護用シート４０とを具備する。

［太陽電池セル］
太陽電池セル１０は、単結晶シリコン型セル、多結晶シリコン型セル、アモルファスシリコン型セル、化合物半導体型セルのいずれであっても構わない。太陽電池セル１０の形状は、厚さが１ｍｍ以下、一辺５ｃｍ以上の四角形状の薄板である。互いに隣接する太陽電池セル１０，１０同士は配線１１で直列に接続されている。

［封止体］
封止体２０は、封止用シート２０ａ，２０ｂが積層され、太陽電池セル１０を封止する層状体である。本実施形態例における封止体２０を構成する封止用シート２０ａ，２０ｂは、上述した本発明の封止用シートからなっている。

［透明ガラス部材］
透明ガラス部材３０は、厚さ０．１〜１０ｍｍの板状の部材である。透明ガラス部材３０の材質としては、ソーダライム透明ガラスが好適に使用される。

［裏面保護用シート］
図２に裏面保護用シートの一例を示す。第１の基材４１としては、フッ素樹脂フィルムを用いることができる。フッ素樹脂フィルムを構成するフッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）が挙げられる。

フッ素樹脂フィルム基材には、封止体との接着性をより高めるために、コロナ処理、プラズマ処理、イオンボンバード処理などの表面処理が施されてもよい。また、フッ素系フィルム基材についても、透明であってもよいし、白顔料または黒顔料が練りこまれたものであってもよい。

第２の基材４２およびスペーサ層４３を構成する樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂等が挙げられる。これらは、耐熱性、強度物性、電気絶縁性等を考慮して適宜選択されるが、耐候性や耐熱性に優れる点では、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、フッ素樹脂が好ましい。

ポリエステル系樹脂としては、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（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノール−テレフタレート（ＰＣＴ）、ＰＥＴとＰＥＮの共重合体であるＰＥＴ−Ｇなどが挙げられる。

ポリエステルを用いる場合には、例えば、固相重合などの方法により、末端カルボン酸基の濃度を減少させ、数平均分子量を向上させて、耐久性を向上させることが好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などが挙げられる。

［製造方法］
太陽電池モジュール１は、図３に示す製造装置１００を使用し、以下の工程を経ることにより製造される。
（１）チャンバ１１０内の約１２０〜１６０℃に加熱された天板１２０上に、下から順に、透明ガラス部材３０、封止用シート２０ａ、太陽電池セル１０、封止用シート２０ｂ、裏面保護用シート４０を積み重ねる。
（２）チャンバ１１０内を真空状態にする。
（３）チャンバ１１０内を大気圧に戻し、耐熱性を有するゴムシート１３０を裏面保護用シート４０に上から押し付けて、透明ガラス部材３０、封止用シート２０ａ、太陽電池セル１０、封止用シート２０ｂおよび裏面保護用シート４０を密着させる。これにより、封止用シート２０ａ，２０ｂを溶融させて、太陽電池セル１０を封止用シート２０ａ，２０ｂの間に包埋する。
（４）さらに、加熱・加圧することにより、透明ガラス部材３０と封止用シート２０ａ、２つの封止用シート２０ａ，２０ｂ同士、封止用シート２０ｂと裏面保護用シート４０とを接着すると共に、封止用シート２０ａ，２０ｂの透明軟質樹脂を架橋・固化させることにより一体化させて、封止体２０にする。

上記（３）（４）の工程は、連続的にインラインで行ってもよい（ファストキュア）が、有機過酸化物の種類とチャンバ１１０内の温度によっては、（４）の工程を別のオーブン内で行うことができる（スタンダードキュア）。

［作用・効果］
封止体２０と透明ガラス部材３０とは、濡れ性、あるいは水素結合や双極子−双極子相互作用等の分子間相互作用、シランカップリング剤による共有結合により接着させている。封止体２０と透明ガラス部材３０との接着性が低下すると、接着不良部分から水分が浸入しやすくなるため、使用時間が長くなるにつれて太陽電池セル１０が劣化して、発電効率を低下させることがある。しかし、上記太陽電池モジュール１では、封止体２０に含まれるシランカップリング剤量を調整することにより、高照度紫外線照射下において封止体２０と透明ガラス部材３０との接着性が低下しにくい。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。以下の例においては下記の材料を用いた。
［透明軟質樹脂］
・エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
（三井デュポンポリケミカル社製、商品名「エバフレックス」）
酢酸ビニル単位：３３質量％、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分。なお、該エチレン−酢酸ビニル共重合体を使用する場合には、後述の有機過酸化物および架橋助剤を配合して、熱架橋型になるようにした。

［有機過酸化物、架橋助剤、シランカップリング剤］
・有機過酸化物：１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（日油製）
・架橋助剤：トリアリルイソシアヌレート（日本化成製）
・シランカップリング剤：γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウ・シリコーン製）

［安定剤］
・低分子量型光安定剤（ＨＡＬＳ）：チヌビン７７０（ヒンダードアミンタイプ：チバ・ジャパン製）
・低分子量紫外線吸収剤（ＵＶａｂ）：チヌビン１２０（ベンゾフェノンタイプ：チバ・ジャパン製）
・低分子量酸化防止剤（Ｐ）：イルガフォス１６８（リンタイプ、チバ・ジャパン製）

＜実施例１＞
下記材料組成でドライブレンドにより混合し、各添加剤調整を行なった。次いで、得られた混合物をＴダイキャスト製膜装置（Ｔダイを備えた押出機）により、樹脂温度が１１０℃を超えないように製膜して、厚さ０．５ｍｍの封止用シートを得た。
透明軟質樹脂 １００質量部
有機化酸化物 １．０質量部
架橋助剤 ２．０質量部
シランカップリング剤 ０．４質量部
低分子量型光安定剤 ０．３質量部
低分子量紫外線吸収剤 ０．３質量部
低分子量酸化防止剤 ０．１５質量部

＜実施例２＞
低分子量型光安定剤、低分子量紫外線吸収剤、低分子量酸化防止剤を添加しないこと以外は、実施例１と同様にして封止用シートを得た。

＜実施例３＞
低分子量紫外線吸収剤、低分子量酸化防止剤を添加しないこと以外は、実施例１と同様
にして封止用シートを得た。

＜実施例４＞
低分子量酸化防止剤を添加しないこと以外は、実施例１と同様にして封止用シートを得た。

＜実施例５＞
シランカップリング剤の添加量を０．３質量部にしたこと、低分子量酸化防止剤を０．１５にした以外は、実施例１と同様にして封止用シートを得た。

＜比較例１＞
シランカップリング剤の添加量を０．１６質量部にした以外は、実施例１と同様にして封止用シートを得た。

＜比較例２＞
シランカップリング剤の添加量を０．１２質量部にした以外は、実施例１と同様にして封止用シートを得た。

＜評価＞
実施例１〜５および比較例１〜２で得られた封止用シートを用いて、下記の方法で図４に示す接着強度測定用サンプルを作製し、接着強度および耐光性を評価した。評価結果を下記の表１に示す。

＜接着強度測定用サンプルの作製＞
Ａ４サイズの強化ガラス３０／封止用シート（２枚：２０ａ、２０ｂ）／裏面保護用シート４０を積層し、温度１４５℃、真空引き３分、熱圧着１０分の条件下で加熱圧着し、接着強度測定用サンプルを得た。なお、裏面保護用シートとしては、以下の構成の多層フィルムを使用した。
ポリフッ化ビニルフィルム（厚さ３８μｍ、デュポン社製テドラー）／ポリウレタン系接着剤／一般ＰＥＴフィルム（厚さ２５０μｍ、東レ社製ルミラー）／ポリウレタン系接着剤／ポリフッ化ビニル

＜接着強度＞
上記接着強度測定用サンプルの封止体と透明ガラス部材との接着強度を、島津製作所製引張り試験機を用いて、１ｃｍ幅のサンプルを３００ｍｍ／ｍｉｎのスピードで１８０°剥離により測定を行なった。この値を、高照度紫外線０時間照射後の接着強度とした。

＜耐光性＞
上記接着強度測定用サンプルの裏面保護用シート側から、高照度紫外線照射装置（岩崎電気製「アイ スーパーＵＶテスター」）を用い、照度１００ｍＷ／ｃｍ^２、ブラックパネル温度６３℃（相対湿度５０％）、２４０時間連続照射、結露サイクルなしの耐光試験を行った。耐光試験後、島津製作所製引張り試験機を用いて、１ｃｍ幅のサンプルを３００ｍｍ／ｍｉｎのスピードで１８０°剥離により、封止体と透明ガラス部材との接着力を測定した。なお、表１の○、△、×は以下の通りである。
○：接着力が３０Ｎ／ｃｍ以上、４０Ｎ／ｃｍ未満
△：接着力が２０Ｎ／ｃｍ以上、３０Ｎ／ｃｍ未満
×：接着力が２０Ｎ／ｃｍ未満

＜比較結果＞
透明軟質樹脂１００質量部に対して、シランカップリング剤を０．３および０．４質量部配合した実施例１〜４の本発明品は、光安定剤、紫外線吸収剤および酸化防止剤の配合が変わっても優れた耐光性を示した。一方、透明軟質樹脂１００質量部に対して、シランカップリング剤を０．１６量部を配合した比較例１および０．１２質量部を配合した比較例２の比較例品は、いずれも耐光性が著しく劣った。

１ ・・・・・・・・・・・・・太陽電池モジュール
１０・・・・・・・・・・・・・太陽電池セル
１１・・・・・・・・・・・・・配線
２０・・・・・・・・・・・・・封止体
２０ａ，２０ｂ・・・・・・・・封止用シート
３０・・・・・・・・・・・・・透明ガラス部材
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・裏面保護用シート
４１・・・・・・・・・・・・・第１の基材
４２・・・・・・・・・・・・・第２の基材
４３・・・・・・・・・・・・・スペーサ層
１００・・・・・・・・・・・・製造装置
１１０・・・・・・・・・・・・チャンバ
１２０・・・・・・・・・・・・天板
１３０・・・・・・・・・・・・耐熱性を有するゴムシート

Claims (6)

1. 透明軟質樹脂、シランカップリング剤および有機過酸化物を含有する太陽電池モジュール封止用シートであり、該シランカップリング剤の含有量が、該透明軟質樹脂１００質量部に対して０．１７質量部〜０．６質量部であることを特徴とする太陽電池モジュール封止用シート。
2. 前記透明軟質樹脂が、架橋構造を形成しうる架橋性エチレン系共重合体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封止用シート。
3. 前記架橋性エチレン系共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチレン−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体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封止用シート。
4. 前記架橋性エチレン系共重合体が、エチレン−α，β不飽和カルボン酸共重合体またはエチレン−α，β不飽和カルボン酸−α，β不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体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封止用シート。
5. 前記有機過酸化物の含有量が、該透明軟質樹脂１００質量部に対して０．０５質量部〜５質量部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封止用シート。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュール封止用シートを用いたことを特徴とする太陽電池モジュール。

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