JP2013168565A - 太陽電池モジュール用封止シート - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスや樹脂との密着性が良好であり、表面のタック性が低いため、太陽電池に良好に使用することができる太陽電池モジュール用封止シートと、その製造方法を提供する。これらを用いた軽量化可能な太陽電池モジュールとその製造方法を提供する。
【解決手段】（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む重合体からなり、表面のタック性（ＪＩＳ Ｚ ０２３７−１４による傾斜式ボールタック試験による。３０度斜面での評価）がボールナンバー２以下であり、動的粘弾性測定による周波数１ヘルツにおける損失正接のピークが、０〜８０℃の範囲に現れる太陽電池モジュール用封止シート。この封止シートを用いた太陽電池モジュールとその製造方法。この封止シートの製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関し、また、太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの保護、あるいは保護部材との接合に使われる太陽電池モジュール用封止シートに関する。

近年太陽電池が再生可能エネルギーとして注目を集め、普及が進んでいる。特に結晶シリコン太陽電池は発電効率も高く、家庭用としても使用されている。その部材に関しては、保護部材としてガラス（特に受光面）、封止材としてエチレン−酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）が使用されているものがほとんどであり（特許文献１）、部材の需給も逼迫している。

封止材のＥＶＡは、封止時に架橋反応を促すための高温処理が必要であり（通常約１５０℃で３０分〜１時間の処理が必要とされている）、太陽電池部材には通常の使用条件を大幅に上回る高温での耐熱性が必要とされている。また、反応に時間を要するため、封止に長時間が必要とされている。さらに、使用中に酢酸の遊離等によってタブ線等の金属を腐食する等、耐久性が不十分であることもある。

また、現在の結晶シリコン太陽電池は重量が重く、運搬費用や建物の屋根に設置する際の施工費用がかさむ他、建物によっては耐荷重が不足して設置できないことがある。これらの理由により、軽量化が望まれている。太陽電池モジュールの重量の大部分を占めるのは主に表面保護部材に用いられている強化ガラスである。

しかしながら、保護部材としてガラスの代わりに樹脂シートを用いるのは、たとえば耐熱性の高いポリカーボネート樹脂などでは、耐候性が不十分であり困難なことがあった。また、保護部材として耐候性の高いアクリル樹脂を用いる場合は、ＥＶＡ封止材やアイオノマー封止材（特許文献２）との密着不良や反りが発生し、耐熱性が不十分で高温での封止処理が困難であることがあった。

これに対し、常温で接着可能なアクリル粘着シート等も存在する（特許文献３）が、これは表面のタック性が高く、太陽電池を製造する際の工程、特に、積層工程で取り扱い性が悪く、太陽電池製造に適用するのは難しかった。

他にも、ブロック共重合体を用いた太陽電池封止材も提案されている（特許文献４）が、ブロック共重合体はポリマー合成に時間・コスト・手間がかかる上、ポリマーの調製とシートの作製をそれぞれ別に行う必要があり、製造コストと手間がかかるため、近年値段の下落が激しい太陽電池には適さないという課題があった。また、封止性も不十分であった。

特開昭５８−２３８７０号公報 特開２０００−１８６１１４号公報 特開２００８−１６９３９４号公報 特開２０１１−１５３２４３号公報

本発明は、ガラスや樹脂との密着性が良好であり、表面のタック性が低いため、太陽電池に良好に使用することができる太陽電池モジュール用封止シート、さらには、封止の際に長時間の高温処理が不要であるため、長時間熱プレスする必要がなく、封止処理の短時間化が可能である他、保護部材に樹脂シート（またはフィルム）を用いた軽量太陽電池に使用することができる太陽電池モジュール用封止シートと、その製造方法を提供することを目的とする。また、これらを用いた軽量化可能な太陽電池モジュールとその製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、
（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む重合体からなり、
表面のタック性（ＪＩＳ Ｚ ０２３７−１４による傾斜式ボールタック試験による。３０度斜面での評価）が、ボールナンバー２以下であり、
動的粘弾性測定（ＤＭＳ測定）による周波数１ヘルツにおける損失正接のピークが、０〜８０℃の範囲に現れる
太陽電池モジュール用封止シートが提供される。

上記太陽電池モジュール用封止シートにおいて、前記（メタ）アクリレート単量体単位が、メタクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチル及び下記一般式（１）で示される（メタ）アクリレート系ラジカル重合性単量体からなる群より選ばれる一種以上の単量体の単位であることが好ましい：
ＣＨ₂＝ＣＲ¹ＣＯＯ（Ｒ²Ｏ）_nＲ³・・・（１）
（式中、Ｒ¹はＨまたはＣＨ₃を、Ｒ²はＣ₂Ｈ₄、Ｃ₃Ｈ₆、または、Ｃ₄Ｈ₈を、Ｒ³は炭素数２以上１５以下のアルキル基を、ｎは１以上５以下の整数を示す。）。

また本発明により、
一対の保護部材と、該一対の保護部材の間に設けられた封止層と、該封止層の内部に設けられた太陽電池セルとを少なくとも備え、該保護部材、封止層および太陽電池セルが積層された太陽電池モジュールであって、
前記封止層が、上記の太陽電池モジュール用封止シートであることを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。

上記太陽電池モジュールにおいて、前記一対の保護部材の少なくとも一方が、アクリル樹脂からなるシートを含むことが好ましい。

また本発明により、この太陽電池モジュールの製造方法であって、
保護部材に用いられるアクリル樹脂のガラス転移温度以下で封止処理を実施する工程を有する、太陽電池モジュールの製造方法が提供される。

また本発明により、上記太陽電池モジュール用封止シートの製造方法であって、
（メタ）アクリレート単量体を合計で５０質量％以上含む単量体、または、
（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む重合体と（メタ）アクリレート単量体との混合物を、
重合と同時にシート状に成形する工程を有することを特徴とする太陽電池モジュール用封止シートの製造方法が提供される。

本発明によれば、ガラスや樹脂との密着性が良好であり、表面のタック性が低いため、太陽電池に良好に使用することができる太陽電池モジュール用封止シート、さらには、封止の際に長時間の高温処理が不要であるため、長時間熱プレスする必要がなく、封止処理の短時間化が可能である他、保護部材に樹脂シート（またはフィルム）を用いた軽量太陽電池に使用することができる太陽電池モジュール用封止シートと、その製造方法が提供される。また、これらを用いた軽量化可能な太陽電池モジュールとその製造方法が提供される。

＜太陽電池モジュールおよびセル＞
太陽電池モジュールは、太陽光発電装置であり、セルの種類によって単結晶シリコン系、多結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、ＣｄＴｅ系、ＣＩＧＳ系等に分けられるが、発電効率及びコストの観点から、結晶シリコン系が主流となっている。また、結晶シリコンセルは他のセルに比べ水分から受ける影響が少ないことが知られている。

このため、本発明の太陽電池モジュール用封止シートは、これらの太陽電池に使用できるが、特に結晶シリコン系太陽電池に用いられることが好ましい。結晶シリコン系太陽電池は、一対の保護部材の間に結晶シリコンセルとそれらを連結したタブ線を封止する形で作られており、本発明の封止シートは、この封止のために用いることが好ましい。

＜太陽電池モジュール用封止シート＞
封止シートは、常温でシート状、または、フィルム状であり、形状を保持しながら柔軟性を有することが好ましい（本明細書においては、特にシートとフィルムの区別は定義せず、一般的にシートまたはフィルムと呼ばれているものをシートと呼ぶこととする）。厚みは０．１〜１ｍｍが好ましく、０．２〜０．８ｍｍがさらに好ましく、０．３〜０．６ｍｍが特に好ましい。０．１ｍｍ以上であれば、封止される物（セルやタブ線）の凹凸を吸収しやすくなり、０．２ｍｍ以上であればセルを衝撃から保護する能力が向上する。また、厚みが１ｍｍ以下であれば、封止時に温度が伝わりやすく、短時間で封止シートが軟化しやすい。

＜保護部材＞
保護部材としては、通常の強化ガラス板やガラス繊維強化樹脂シート、炭素繊維強化樹脂シート、ポリエステル、フッ素樹脂、ポリオレフィン等の市販の太陽電池保護部材用シート、ポリカーボネート等のエンジニアプラスチックシート、各種アクリルシート等を用いることができる（受光面の表面保護部材には透明なものを使用する）。アクリルシートは、透明性・耐候性がよく、ガラスより軽量であるため、好ましい。アクリルシートは、一般的にアクリル樹脂と呼ばれる樹脂からなる。この樹脂は、主にメタクリル酸メチルの重合体であり、メタクリル酸メチル以外の（メタ）アクリレート、架橋剤を共重合したもの、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を含むものも含まれる（以後、この樹脂をアクリル樹脂と呼ぶ）。代表的なものとしては、アクリライトＬ、アクリライトＭＲ、アクリライトＥ、アクリライトＳ、アクリライトＥＸ（いずれも三菱レイヨン株式会社製、商品名）が挙げられる。アクリルシートは、表面に反射防止膜やハードコート膜を有してもよい。特に、表面保護部材にアクリルシートを用い、裏面保護部材にガラス繊維強化エポキシ樹脂または炭素繊維強化樹脂シートを用いる構成は、モジュールの強度、重量等のバランスがよく、好ましい。

＜モジュール作製方法＞
本発明に係る太陽電池モジュールの製造には、既存のプロセスを好適に適用することが可能であり、新たな設備投資を必要としない。既存のプロセスとは、真空ラミネーターによる熱プレスである。一対の保護部材の間に、配線したセルおよび封止シートを積層後、真空ラミネーターにセットして加熱およびプレスを行うことにより、封止を行うことができる。このときの処理温度は封止シートのガラス転移温度（Ｔｇ）以上〜１４０℃が好ましく、７０〜１３５℃がさらに好ましく、８０〜１００℃が最も好ましい。処理温度が封止シートのＴｇ以上であれば封止シートが軟化して封止が容易であり、温度が高いほど処理時間を短縮可能である。一方で、１４０℃以下であれば発泡等の不具合を防ぐことが容易であり、１００℃以下であれば、一般的なアクリル樹脂のＴｇ（１０５℃）以下であるので、保護部材にアクリル樹脂を用いた場合でも保護部材を傷めず、外観を良好にすることが容易である。プレスまでの加熱処理時間は、処理温度や、保護部材の材質や厚みによるが、３分〜２５分が好ましく、５分〜２０分がさらに好ましく、１０分〜１５分が最も好ましい。これらの時間処理を行えば、封止シートに充分に熱が伝わって軟化しており、プレス時にセルが割れにくい。なお、ここでいうガラス転移温度は後述の理論Ｔｇを指すものとする。

プレス後の処理時間は、一般的に使用されるＥＶＡでは、架橋反応を行うため少なくとも１５分以上が必要とされるため、高温で長時間の処理が必要であるが、本発明の封止シートはプレス後に架橋させる必要がないため、１０分以下程度で充分である。

＜（メタ）アクリレート単量体＞
（メタ）アクリレート単量体として、（メタ）アクリル酸エステルを用いることができ、具体的には例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリルや、下式（１）を満たすものが挙げられる。また、水酸基、カルボキシル基、グリシジル基等の有機官能基を有する（メタ）アクリレート、具体的には、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。尚、（メタ）アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートの双方を指す。
ＣＨ₂＝ＣＲ¹ＣＯＯ（Ｒ²Ｏ）_nＲ³・・・（１）
（式中、Ｒ¹はＨまたはＣＨ₃を、Ｒ²はＣ₂Ｈ₄、Ｃ₃Ｈ₆、または、Ｃ₄Ｈ₈を、Ｒ³は炭素数２以上１５以下のアルキル基を、ｎは１以上５以下の整数を示す。）。

式（１）を満たすものとしては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレート等が挙げられる。

（メタ）アクリレート単量体として、メタクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレートが特に好適に用いられる。メタクリル酸メチルを用いることで、透明性・耐候性が得やすくなる。（メタ）アクリル酸ｎ−ブチルを用いることで、接着性の付与や、透明性を維持したまま樹脂のＴｇを比較的簡便にコントロールすることが可能である。２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレートを用いると、接着性の付与や、透明性を維持したまま樹脂のＴｇを簡便にコントロールすることが可能である上、タック性を押さえやすく、単量体の不快な臭気が少ないため、特に好ましく用いられる。すなわち、メタクリル酸メチルとアクリル酸エステルの組み合わせが好ましく、特に、メタクリル酸メチルと（メタ）アクリル酸ｎ−ブチルの組み合わせ、メタクリル酸メチルと２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレートの組み合わせ、または、メタクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチルおよび２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレートの組み合わせが好ましい。

＜（メタ）アクリレート単量体単位を含む重合体＞
（メタ）アクリレート単量体単位を含む重合体は、１種の、好ましくは少なくとも２種以上の（メタ）アクリレート単量体を混合して重合することにより、得ることができる。この重合体は、（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む。（メタ）アクリレート単量体単位を含む重合体は（メタ）アクリレート単量体単位を合計で９０質量％以上含むことが好ましい。この（メタ）アクリレート単量体単位を含む重合体として、一種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％、好ましくは９０質量％以上含むことで、透明性、耐候性を得やすくなる。

また、（メタ）アクリレート単量体単位を５０質量％以上含有していれば、この重合体に透明性、タック性に大きな影響を与えない範囲で他の重合性単量体を共重合させてもよく、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等の耐候性助剤を単独で、または複数を組み合わせて添加してもよい。他の重合性単量体としては、主にエチレンやスチレン等のビニル基を有する単量体等一般的なものが挙げられる。

以下、２種以上の（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む共重合体を「（メタ）アクリレート系共重合体」と呼ぶことがある。尚、アクリレート単量体単位の含有率は、重合体を構成する成分の重合前の仕込み量全量に対するアクリレート単量単位の重量で算出するものである。

耐候性助剤には、市販のものを用いることができる。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、ホスファイト系や、硫黄系、リン系のもの等が挙げられ、光安定剤としては、ヒンダードアミン系やベンゾエート系のものが挙げられる。また、紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系やサリチル酸エステル系のものが挙げられる。

＜封止シートの作製方法＞
封止シートの製造においては、封止シート原料に含まれる単量体を重合すると同時に封止シート原料をシート状に成形する。具体的には例えば、１種の、好ましくは少なくとも２種以上の（メタ）アクリレート単量体を混合し、開始剤と、必要に応じて添加物を添加して混合・脱泡して、例えばガラスセルに流し込んで重合するセルキャストによって、シート状に重合して封止シートを得る方法が挙げられる。また、セルに流し込む代わりに、シート状の支持体上に上記材料を供給して、この支持体と同一方向及び同速度で移送される層を支持体の表面に積層し、その層厚を調整して、重合しながら連続的にシートを形成して封止シートを得る方法が挙げられる。シート状支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート及びステンレス板などが挙げられる。封止シートは支持体からはがして使用する。

複数種の（メタ）アクリレート系共重合体を組み合わせて封止シートを作製する場合は、あらかじめ公知の方法で作製した一種以上の（メタ）アクリレート系共重合体を、１種の、好ましくは２種以上の（メタ）アクリレート単量体に混ぜ合わせて溶解させ、得られた単量体と共重合体の混合液を用いて上記と同様の方法（セルキャストなど）で封止シートを作製することができる。あるいは、（メタ）アクリレート単量体の一部を共重合体としたところで重合を途中で停止して単量体と共重合体の混合物にし、上記と同様の方法で封止シートを作製することもできる。これらの、単量体と共重合体の混合物を用いる方法によれば、重合の時間短縮や、シート厚みの制御をしやすくなる。

＜重合＞
（メタ）アクリレート単量体、または、（メタ）アクリレート単量体と（メタ）アクリレート系共重合体の混合物の重合方法は、特に限定しないが、ラジカル重合が最も簡便で好ましい。ラジカル重合は、熱重合、光重合が好ましい。

熱重合開始剤としては、公知のものから任意に選択して使用できるが、具体的には、例えば、２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）等のアゾ系開始剤や、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、オクラノイルパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物系開始剤が挙げられる。中でも、ベンゾイルパーオキサイドや２，２’−アゾビス−イソブチロニトリルを用いて６０〜９０℃で重合するのが好ましい。

光重合開始剤としては、公知のものから任意に選択して使用できるが、具体的には、例えばベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインｎ−プロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどのベンゾインアルキルエーテル系開始剤、２−２ジメトキシー２−フェニルアセトン、ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルバンゾフェノン、４−メチルバンゾフェノン、ベンジルや、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、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モンフォリノプロパノン−１ジアセチルなどのアルファ−アミノアルキルフェノン系開始剤、ジフェニルスルフィド、エオシン、チオニン、９，１０−アントラキノン、２−エチル−９，１０−アントラキノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等が挙げられる。中でも、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンを用いてケミカルランプで重合するのが好ましい。

開始剤は、単独で用いてもよく、２種類以上の混合で用いてもよい。開始剤の添加量は、重合させるモノマー全量を１００質量部とした場合に、０．０５〜５質量部が好ましく、０．１〜２質量部がより好ましく、０．３〜１質量部が最も好ましい。０．０５質量部以上であれば、重合所要時間が短くでき、残存モノマーが少なくなる。また、５質量部以下であれば開始剤そのものが物性に与える影響を抑えることができる。

＜タック性＞
本発明に係る封止シートは、常温で表面のタック性の低い、すなわちベタつきのない、または、少ない、扱いやすいシートである。本願においてはタック性を以下の方法で評価する。

＜タック性評価方法＞
封止シートについては、ＪＩＳ Ｚ ０２３７−１４による傾斜式ボールタック試験において３０度斜面でタック性の評価を行う。３回中２回以上、斜面で止まった最も大きなボールナンバー（３０）をタック性の指標として用いる。例えば、３０度斜面でボールナンバー２が止まった場合、ボールタックは２（３０）と表す。また、３０度斜面ですべてのボールが止まらない場合は、２０度斜面として同様に試験を行い、斜面で止まった最も大きなボールナンバー（２０）をタック性の指標として用いることができる。例えば、２０度斜面でボールナンバー１が止まった場合、ボールタックは１（２０）と表す。２０度斜面でも止まらない場合は０と表記する。

封止シートのタック性に関しては、３０度斜面でボールナンバーが２以下であり、１以下であることが好ましく、２０度斜面でも１以下であることがもっとも好ましい。これらで示される程度のタック性であれば、作業性や保存性を損なうことなく用いることが可能である。タック性が少ないほど、取り扱い性がよくなるばかりか、積層工程での微調整も利かせやすく、好ましい。

このようなシートを得るためには、Ｆｏｘの式により算出される封止シートの理論Ｔｇが、−１５℃以上となるように設計することが好ましい。なお、理論Ｔｇは、「ポリマーハンドブック（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ）１９９９年版」（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ社）に記載の単量体成分の単独重合体のガラス転移温度を用いて算出した値とする。

＜損失正接の測定方法＞
封止シートの動的粘弾性については、動的粘弾性測定装置（商品名：ＥＸＳＴＡＲ ＤＭＳ６１００、エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製）を使用して、窒素雰囲気下、周波数１Ｈｚ、温度範囲−５０〜１５０℃、昇温速度２℃／分の測定条件で測定する。厚み約４００μｍ、幅５ｍｍ、チャック間距離２０ｍｍの試験片を用いて、引張測定にて動的粘弾性を測定した際の損失正接のピーク時の温度を測定する。

本発明に係る封止シートの上記ピーク時の温度は０〜８０℃である。０℃以上であれば、タック性を抑えやすくなり、８０℃以下であれば、封止工程で良好に封止することが可能である。特に、２０〜７０℃の範囲が好ましく、２５℃〜６０℃の範囲が最も好ましい。この範囲であれば、取り扱い性に優れ、貯蔵安定性もよく、封止時に必要なエネルギーも少なくできる。この範囲に上記損失正接のピークが現れるためには、ＦＯＸの式により算出される理論Ｔｇの値が、−４０〜６０℃となるようにすればよい。

本発明により、表面のタック性が少ないため取り扱い性が良好であり、透明性、耐久性に優れ、ガラスや樹脂に対する接着が可能である封止シート、また、これを用いた軽量太陽電池の製造が可能となり、運搬費用、設置費用を削減可能な軽量太陽電池を作製することが可能となる。

以下、実施例により本発明の構成、効果をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
＜封止シートの作製＞
（メタ）アクリレート単量体として、
２５質量部のメタクリル酸メチル（三菱レイヨン株式会社製、重合禁止剤２．５質量ｐｐｍ含有。以下「ＭＭＡ」という。）、
２０質量部のｎ−ブチルアクリレート（東京化成株式会社製。以下「ｎＢＡ」という。）、および、
３０質量部のアロニックスＭ１２０（商品名。東亜合成株式会社製、一般名：２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、以下「Ｍ１２０」という。）
を用いた。

これらを混合し、さらに
２５質量部の（メタ）アクリレート系ランダム共重合体（商品名：ＢＲ−１０７、ＢＭＡ／ＭＭＡ＝６０／４０、Ｍｗ（重量平均分子量）６００００のポリマー粉体。三菱レイヨン株式会社製。以下「ＢＲ」という）
を添加して溶解させた。なお、ＢＭＡはｎ−ブチルメタクリレートを意味する。

この混合物に開始剤として１質量部のイルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカルズ製）を添加して溶解させ、混合物中の溶存酸素を減圧脱泡により除去した。これを、ＰＥＴ（東洋紡製、商品名：Ａ４１００）シート上に流し込み、ＰＥＴシートで挟んで厚みを０．５ｍｍに調整して、ピーク照度２．２ｍＷ／ｃｍ²のケミカルランプで光照射して１時間重合し、封止シートを得た。この封止シートは、ボールタック試験において、斜面２０度でもボールがとまらないほど、タック性が低く扱いやすいシートであった。

＜太陽電池モジュールの作製＞
表面保護部材：アクリルシート（４００×４００×０．８ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＭＲ２００、理論Ｔｇ１０５℃）、
上記封止シート（４００×２００×０．５ｍｍ×２枚）、
４枚を直列に配線した多結晶シリコンセル（６インチ、Ｑセルズ社製）、
上記封止シート（４００×２００×０．５ｍｍ×２枚）、および、
裏面保護部材：ガラスエポキシシート（４００×４００×１．６ｍｍ、利昌工業株式会社製）
を、この順に積層した。得られた積層体をガラスクロスシートに挟んで真空ラミネーター（商品名：ＬＭ−５０×５０−Ｓ、ＮＰＣ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ製、以下の例においても同様）で処理温度１３５℃、プレス前時間（プレス前の加熱時間）１０分で封止して４セルモジュールを得た。反りや発泡はなく、外観は良好であった。

＜実施例２＞
表面保護部材に強化ガラス（４００×４００×３．２ｍｍ、ＡＧＣファブリテック株式会社製、商品名：白板片面エンボス半強化ガラス３ＫＷＥ３３）を用いた以外は、実施例１と同様にして、４セルモジュールを得た。

＜実施例３＞
＜封止シートの作製＞
（メタ）アクリレート単量体として、
３０質量部のＭＭＡ、
２０質量部のｎＢＡ、および、
３０質量部のＭ１２０
を用いた。

これらを混合し、さらに２０質量部のＢＲ（（メタ）アクリレート系ランダム共重合体）を添加して溶解させた。この混合物に開始剤として０．５質量部のイルガキュア１８４を添加して溶解させ、混合物中の溶存酸素を減圧脱泡により除去した。この混合物を、表面にＰＥＴシートを貼った３０ｃｍ角のガラス板からなるセルに流し込み、厚みを０．５ｍｍに調整して、ピーク照度２．２ｍＷ／ｃｍ²のケミカルランプで１時間重合し、封止シートを得た。この封止シートは、ボールタック試験において、斜面２０度でもボールがとまらないほど、タック性が低く扱いやすいシートであった。

＜太陽電池モジュールの作製＞
表面保護部材：アクリルシート（２００×２００×０．８ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＭＲ２００）、
上記封止シート（２００×２００×０．５ｍｍ）、
１枚の多結晶シリコンセル（６インチ、Ｑセルズ社製）、
上記封止シート（２００×２００×０．５ｍｍ）、および、
裏面保護部材：アクリルシート（２００×２００×０．８ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＭＲ２００）
を、この順に積層した。得られた積層体をガラスクロスシートに挟んで真空ラミネーターで処理温度１３５℃、プレス前時間１０分で封止して１セルモジュールを得た。反りや発泡はなく、外観は良好であった。

＜実施例４＞
＜封止シートの作製＞
（メタ）アクリレート単量体として、５０質量部のＭＭＡおよび５０質量部のＭ１２０を用い、これらの混合物に開始剤として０．３質量部のイルガキュア１８４を添加して溶解させた以外は、実施例３と同様にして封止シートを得た（重合時間は２時間）。この封止シートは、ボールタック試験において、斜面２０度でボールナンバー１のボール以外止まらないほど、タック性が低く扱いやすいシートであった。

＜太陽電池モジュールの作製＞
表面保護部材：アクリルシート（１００×１００×１．５ｍｍ、三菱レイヨン株式会社製、商品名：Ｌ００５、理論Ｔｇ１０５℃）、
上記封止シート（１００×１００×０．５ｍｍ）、
１枚の単結晶シリコンセルの欠片（およそ３ｃｍ角）、
上記封止フィルム（１００×１００×０．５ｍｍ）、および、
裏面保護部材：アクリルシート（１００×１００×１．５ｍｍ、商品名：Ｌ００５）
を、この順に積層した。得られた積層体をガラスクロスシートに挟んで真空ラミネーターで処理温度９０℃、プレス前時間１５分で封止して模擬モジュールを得た。反りや発泡はなく、外観は良好であった。さらに、アクリル樹脂（表面および裏面保護部材）のＴｇよりも低い温度で封止処理をしたため、表面が平滑で特に外観が良好であった。

＜実施例５＞
＜封止シートの作製＞
（メタ）アクリレート単量体として、５０質量部のＭＭＡおよび５０質量部のｎＢＡを用いた以外は、実施例４と同様にして封止シートを得た。この封止シートは、ボールタック試験において、斜面２０度でボールナンバー１のボール以外止まらないほど、タック性が低く扱いやすいシートであった。

＜太陽電池モジュールの作製＞
この封止シートを用いた以外は、実施例４と同様にして模擬モジュールを得た。外観は良好であった。

＜実施例６＞
実施例１と同様の封止シートを用いて、処理温度を７０℃、プレス前時間を１５分にした以外は、実施例４と同様にして模擬モジュールを得た。外観は良好であった。

＜比較例１＞
＜太陽電池モジュールの作製＞
封止シートとしてＥＶＡ（シーアイ化成製）（寸法は実施例１の封止シートと同じ）を用い、処理時間１５０℃、プレス前時間１０分で封止した以外は、実施例１と同様にして４セルモジュールを得た。（メタ）アクリレート単量体単位を５０質量％以上含む重合体（共重合体）を用いなかったため、高温処理が必要であり、得られたモジュールは冷却後反っており、太陽電池として使用することができなかった。

実施例１〜６、比較例１の組成と結果を、表１に記載した。尚、表中の記号は以下の意味を表す。
ａ：（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む共重合体を一種含む樹脂、
ｂ：（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む共重合体を、二種以上含む樹脂、
ｃ：（メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む重合体を含まない樹脂。
ガラエポ：ガラスエポキシシート、
Ｌ：アクリルシート（三菱レイヨン株式会社製、商品名：Ｌ００５）、
ＤＭＳピーク：動的粘弾性測定による周波数１ヘルツにおける損失正接のピークが現れる温度。

以上のように、本発明により、表面のタック性が低い透明封止シートが作製可能となり、それを用いて太陽電池モジュールの作製が可能となった。また、これまでの封止材では良好に作製できなかった、表面保護部材にアクリル樹脂を用いた高耐候性軽量太陽電池の作製も可能となった。さらに、この封止シートの使用により、高温処理が不要であるため、長時間熱プレスする必要がなく、短時間化が可能となった他、保護部材に樹脂シート（またはフィルム）を用いた軽量太陽電池においても表面保護板を変形・痛めることなく封止できるようになった。

本発明に係る封止シートは、結晶シリコン太陽電池等の太陽電池モジュールの封止材として用いることができ、保護部材に樹脂（特にアクリル板）を用いた軽量太陽電池の封止材として使用できる。ガラスやポリカーボネート板との積層板を作製する接着シートとしての利用も可能である。また、高透明のアクリル樹脂封止シートであるため、建材・車両用の合わせ窓や透明保護パネル用の接着剤として利用することも可能である。

Claims (6)

1. （メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む重合体からなり、
   表面のタック性（ＪＩＳ Ｚ ０２３７−１４による傾斜式ボールタック試験による。３０度斜面での評価）が、ボールナンバー２以下であり、
   動的粘弾性測定による周波数１ヘルツにおける損失正接のピークが、０〜８０℃の範囲に現れる
   太陽電池モジュール用封止シート。
2. 前記（メタ）アクリレート単量体単位が、メタクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチル及び下記一般式（１）で示される（メタ）アクリレート系ラジカル重合性単量体からなる群より選ばれる１種以上の単量体の単位である
   ＣＨ₂＝ＣＲ¹ＣＯＯ（Ｒ²Ｏ）_nＲ³・・・（１）
   （式中、Ｒ¹はＨまたはＣＨ₃を、Ｒ²はＣ₂Ｈ₄、Ｃ₃Ｈ₆、または、Ｃ₄Ｈ₈を、Ｒ³は炭素数２以上１５以下のアルキル基を、ｎは１以上５以下の整数を示す。）
   請求項１に記載の太陽電池モジュール用封止シート。
3. 一対の保護部材と、該一対の保護部材の間に設けられた封止層と、該封止層の内部に設けられた太陽電池セルとを少なくとも備え、該保護部材、封止層および太陽電池セルが積層された太陽電池モジュールであって、
   前記封止層が、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用封止シートであることを特徴とする太陽電池モジュール。
4. 前記一対の保護部材の少なくとも一方が、アクリル樹脂からなるシートを含むことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
5. 請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
   保護部材に用いられるアクリル樹脂のガラス転移温度以下で封止処理を実施する工程を有する、太陽電池モジュールの製造方法。
6. 請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用封止シートの製造方法であって、
   （メタ）アクリレート単量体を合計で５０質量％以上含む単量体、または、
   （メタ）アクリレート単量体単位を合計で５０質量％以上含む重合体と（メタ）アクリレート単量体との混合物を、
   重合と同時にシート状に成形する工程を有することを特徴とする太陽電池モジュール用封止シートの製造方法。