JP2014027290A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】封止材層として、ＥＶＡとポリエチレンの長所を両方生かした構成の太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】この太陽電池モジュール１は、透明前面基板２／前面封止材層３／太陽電池素子４／背面封止材層５／裏面保護シート６の順に積層一体化されており、前面封止材層３を構成する第１封止材シートは、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂であり、背面封止材層５を構成する第２封止材シートは、密度０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下のポリエチレン系樹脂であって、第２封止材シートのＪＩＳ−Ｋ７１２９ Ｂ法により、４０℃、９０％ＲＨ、の条件下で測定した水蒸気バリア性が２．１１ｇ／ｍ^２・ｄ以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は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。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、透明前面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、封止材シートを介して積層された構成である。

図１に例示するように、太陽電池モジュール１は、入射光の受光面側から、透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、及び裏面保護シート６が順に積層されており、太陽電池素子４を挟むように、太陽電池素子４の受光面側に前面封止材層３が、太陽電池素子４の裏面側に背面封止材層５が配置されている。

ここで、上記の封止材層を構成する封止材シートとしては、透明性や流動性の面からＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）を主として、架橋剤を含有する構成が知られている（特許文献１参照）。この場合、上記の組成物は未架橋で成形され、モジュール化工程又はその後の工程において、加熱等によって架橋される。

又、別の太陽電池モジュールの封止材シートとして、低結晶性のα−オレフィン系共重合体であるＰＢＲ（プロピレン−ブテン共重合体）や、ＥＢＲ（エチレン−ブテン共重合体）や、ＥＰＲ（エチレン−プロピレン共重合体）等と、架橋剤とを含有する構成が知られている（特許文献２参照）。

特開２００９−１３５２００号公報 特開２００６−２１０９０６号公報

特許文献１のＥＶＡは透明性や流動性に優れるという長所がある一方、水蒸気バリア性が劣るという基本的な欠点を有している。

特許文献２においては、ＰＢＲ等の低結晶性のオレフィン系重合体をベースとすることで水蒸気バリア性が向上するものの、ＥＶＡに比べるとやはり透明性に劣るという欠点を有している。

このように、封止材シートの材料としては、ＥＶＡ系、オレフィン系にそれぞれ長所短所があり、これらの要求を単一材料で同時に満たすことは困難であった。

本発明は以上の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、モジュールとして考えた場合の光線透過性に優れ、且つ、水蒸気バリア性や絶縁性という優れたオレフィン系の特徴も備える太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明者らは、上記のように、太陽電池素子４の受光面側に配置される前面封止材層３と、太陽電池素子４の裏面側に配置される背面封止材層５とでは、封止材シートとしての要求物性が異なることに着目した。具体的には、受光面側に配置される前面封止材層３としては透明性が重要視される一方、裏面側に配置される背面封止材層５としては、透明性というよりは、むしろ水蒸気バリア性や絶縁性が要求される。特に絶縁性については、近年多く用いられる、いわゆるバックコンタクト方式においては、発電効率向上のために電極の全部又は大半が裏面に配置されることから、特に裏面側の高い絶縁性が要求される。このような観点から、前面封止材層３と背面封止材層５の両層が必ずしも同一材料である必要はない。しかし、真空ラミネートによって両層は一体化されるため、両層には高い密着性が要求される。このような観点から、前面封止材層として所定のＥＶＡ系樹脂を用い、背面封止材層として所定のポリエチレン系樹脂を用いることで、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。

（１） 太陽電池素子と、前記太陽電池素子の受光面側に配置される第１封止材シートと、前記太陽電池素子の裏面側に配置される第２封止材シートと、を備え、前記第１封止材シートは、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂であり、前記第２封止材シートは、密度０．９００ｇ／ｃｍ^３以下のポリエチレン系樹脂であって、前記第２封止材シートのＪＩＳ−Ｋ７１２９ Ｂ法により、４０℃、９０％ＲＨ、の条件下で測定した水蒸気バリア性が２．１１ｇ／ｍ^２・ｄ以下であることを特徴とする太陽電池モジュール。

（２） 前記第２封止材シートは、電離放射線の照射によって架橋処理してなる架橋済みの封止材シートである（１）に記載の太陽電池モジュール。

（３） 前記第２封止材シートは、ポリスチレン換算重量平均分子量が２４７，０００ｇ／ｍｏｌ以上３００，０００ｇ／ｍｏｌ以下である（１）又は（２）に記載の太陽電池モジュール。

本発明の太陽電池モジュールによれば、封止材層として、ＥＶＡ系樹脂のもつ透明性と、ポリエチレン系樹脂のもつ水蒸気バリア性や絶縁性の長所を両方生かし、しかも封止材層間の密着性にも優れる太陽電池モジュールを提供することができる。

本発明の太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面図である。

本発明の太陽電池モジュールは、封止材層の材料構成に主たる特徴がある。まず、太陽電池モジュールの全体構成及びその製造方法について説明し、後に、封止材層を構成する太陽電池モジュール用封止材シートについて詳細に説明し、更に、その他の構成部材について説明する。

＜太陽電池モジュール＞
図１は、本発明の一実施形態である太陽電池モジュール１について、その層構成の一例を示す断面図である。太陽電池モジュール１は、入射光の受光面側から、透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、及び裏面保護シート６が順に積層されている。

本明細書において、太陽電池素子とは、光導電効果及び／又は光起電力効果によって光を受けて電流を発生させる最小構成単位の意であり、例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍ角〜２０ｃｍ×２０ｃｍ角のものが挙げられる。又、太陽電池モジュールとは、この太陽電池素子が複数連結されて構成されているものをいい、例えば、太陽電池素子を１０〜５０枚程度連結した、０．５ｍ×０．５ｍ角〜２．０ｍ×２．０ｍ角程度のものを挙げることができる。尚、本明細書では太陽電池モジュールの中には、モジュールの集合体である太陽電池パネルを含むものとする。

太陽電池モジュール１は、前面封止材層３として、ゲル分率が所定の範囲内にあるエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなる第１封止材シートを用いたものであり、且つ、背面封止材層５として、密度が所定の低密度の範囲内にあるポリエチレン系樹脂からなる第２封止材シートを用いたものである。第１封止材シートは、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を主たる樹脂とし、必要な柔軟性や密着性を保持しつつ、特に光線透過性に優れるものであり、第２封止材シートは、密度０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下のポリエチレン系樹脂を主たる樹脂とし、必要な柔軟性や密着性を保持しつつ、特に水蒸気バリア性や絶縁性に優れるものである。太陽電池モジュール１は、これらの異なる物性を備える上記の各封止材シートを、太陽電池モジュール内の各層において使い分け、それらの特徴を生かして最適に配置することによって、太陽電池モジュールとしての光線透過性、水蒸気バリア性及び封止材層の絶縁性を同時に充分に好ましい範囲にまで高めたものである点に特徴がある。尚、第１封止材シート及び第２封止材シートのそれぞれの詳細については後述する。

前面封止材層３と背面封止材層５以外の部材である透明前面基板２、裏面保護シート６については、従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。透明前面基板２としてはガラス等、又、裏面保護シート６については、ＥＴＦＥ、耐加水ＰＥＴ等の樹脂シート等を用いることができる。尚、本発明の太陽電池モジュール１は、上記部材以外の部材を含んでもよい。

太陽電池素子４についても特に制限はないが、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製する結晶シリコン太陽電池に限らず、アモルファスシリコンや微結晶シリコン、或いはカルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜系太陽電池（ＣＩＧＳ）が好ましく用いられ、太陽電池モジュールの構成としては、従来の前面コンタクトタイプはもちろん、特に、非受光面側に極性が異なる複数の電極が設けられたバックコンタクト型の太陽電池素子を好ましく用いることができる。

上記のうちでも、太陽電池素子４として、メタルラップスルー（ＭＷＴ）方式、或いはエミッタラップスルー（ＥＷＴ）方式等のバックコンタクト型の太陽電池素子を特に好ましく用いることができる。これらのバックコンタクト型の太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールにおいては、非受光面側に設けられた電極間を絶縁して短絡を防止する必要がある。太陽電池モジュール１は、太陽電池素子４の非受光面側と接する背面封止材層５として、絶縁性の高いポリエチレン系樹脂からなる第２封止材シートを用いるものであるため、太陽電池素子４としてバックコンタクト型の太陽電池素子を特に好ましく用いることができる。

＜太陽電池モジュール用封止材シート＞
これら第１封止材シート及び第２封止材シート（以下、両者を併せて、「封止材シート」とも言う。）は、以下に詳細を説明する封止材組成物を、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により成型加工して、シート状又はフィルム状としたものである。尚、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。以下、第１封止材シート、第２封止材シートのそれぞれについて順次詳細を説明する。

［第１封止材シート］
前面封止材層３として用いる第１封止材シートは、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、架橋剤を必須成分として含有し、更に必要に応じて架橋助剤及びその他の成分を含有する第１封止材組成物からなる。第１封止材シートは、この第１封止材組成物を上述の成型法によって成膜し、成形後に架橋処理を行って適度な架橋を進行させることによって得ることができる。製膜温度は９０℃から１２０℃とすればよい。

架橋方法としては、太陽電池モジュールの製造時点で１５０から２５０℃の高温による加熱を行い架橋を完了するか、或いは、モジュール化後に更に加熱処理によるキュア工程を施して架橋を完了させてもよい。

第１封止材シートは、太陽電池モジュール１として一体化された後の、上記架橋完了後のゲル分率が６０％以上である。上記ゲル分率が６０％以上であることによって、モジュール化工程における不要な流動を抑制することができる。又、上記ゲル分率は、８０％以上であることが好ましい。上記ゲル分率を８０％以上とすることによって、１００℃以上１５０℃以下における好ましい耐熱性を得ることができる。

ここで、ゲル分率（％）とは、封止材シート０．１ｇを樹脂メッシュに入れ、６０℃トルエンにて４時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い残留不溶分の質量％を測定しこれをゲル分率としたものである。

第１封止材シートの厚さは、１００μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以上５５０μｍ以下であることが更に好ましい。１００μｍ未満であると充分に衝撃を緩和することができない。又、６００μｍを超えてもそれ以上の効果が得られず、不経済であるので好ましくない。

第１封止材シートの色については、透明であることが必須である。より具体的には、太陽電池モジュール１として一体化された時点での、厚さ４００μｍにおけるヘーズ値が１０％以下、より好ましくは５％以下であることが好ましい。このようにして採光面側の透明度を高めることにより、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与することができる。

［第１封止材組成物］
（ＥＶＡ）
第１封止材シートの材料である第１封止材組成物の主剤樹脂として用いるＥＶＡは、従来公知のものを使用でき特に限定されず、太陽電池モジュール１として一体化された時点でのゲル分率を、６０％以上、好ましくは、８０％以上とすることができるものであればよい。又、そのような高架橋度のものとするために、酢酸ビニル含有量（ＶＡ含量）が２４質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。

ＥＶＡのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳＫ７２１０法１９０℃において１ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることが好ましく、１５ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。ＪＩＳＫ７２０６法のビカット軟化点では３０℃から４０℃の範囲が好ましい。ＭＦＲや軟化点が上記の範囲であることにより、樹脂を加熱溶融、添加剤と均一流動化させ一定形状に冷却まで変形する特性に優れる。

（架橋剤）
第１封止材組成物は、架橋剤を含有する。架橋剤は公知のものが使用でき特に限定されず、例えば公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ヒドロパーオキシ）ヘキサン等のヒドロパーオキサイド類；ジ‐ｔ‐ブチルパーオキサイド、ｔ‐ブチルクミルパーオキサイド、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、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ｔ‐パーオキシ）ヘキシン‐３等のジアルキルパーオキサイド類；ビス‐３，５，５‐トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｏ‐メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４‐ジクロロベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類；ｔ‐ブチルパーオキシアセテート、ｔ‐ブチルパーオキシ‐２‐エチルヘキサノエート、ｔ‐ブチルパーオキシピバレート、ｔ‐ブチルパーオキシオクトエート、ｔ‐ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ‐ブチルパーオキシベンゾエート、ジ‐ｔ‐ブチルパーオキシフタレート、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキシン‐３、ｔ‐ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート等のパーオキシエステル類；メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類等の有機過酸化物、又は、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス（２，４‐ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物、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、ジクミルパーオキサイド、といったシラノール縮合触媒等を挙げることができる。これらは１種類でも２種以上を組み合わせてもよい。具体的には、太陽電池モジュール作製の真空加熱ラミネーション工程におけるファストキュア法（真空加熱ラミネーションのみで封止材を高架橋させ、約１５０から１６０℃で３０分から１時間静置し封止材を後架橋させるキュア工程を省略する方法）への適応の点からｔ‐ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート（ＴＢＥＣ）が好ましく用いられる。

架橋剤の１０時間半減期温度は、押出機内で架橋反応が開始しない樹脂温度の上限の点から１００℃〜１２０℃の有機過酸化物が好ましい。

架橋剤の含有量は、第１封止材組成物中に０．５質量％以上１．０質量％以下含まれることが好ましい。０．５質量％未満であると、架橋不足により高温での耐熱性が劣るので好ましくなく、１．０質量％を超えると封止材の柔軟性が低下するので好ましくない。

（架橋助剤）
第１封止材組成物は、更に架橋助剤を含有してもよい。炭素−炭素二重結合及び／又はエポキシ基を有する多官能モノマー好ましく用いることができ、より好ましくは多官能モノマーの官能基がアリル基、（メタ）アクリレート基、ビニル基を用いることができる。これによって適度な架橋反応を促進させる。

具体的な架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエート等のポリアリル化合物、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル及びエポキシ基を２つ以上含有する１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物を挙げることができる。これらは単独でもよく、２種以上を組み合わせてもよい。

上記のなかでも、比較的反応速度が遅く反応による収縮率が低い点からトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）が好ましく使用できる。

尚、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート等のポリ（メタ）アクリロキシ化合物、二重結合とエポキシ基を含むグリシジルメタクリレート、等は反応速度が速いために好ましくない。

架橋助剤の含有量は、第１封止材組成物中に０．５質量％以上１．０質量％以下含まれることが好ましい。０．５質量％未満であると、架橋不足により高温での耐熱性が劣り、又、架橋時間が長くなってファストキュアできないので好ましくない。１．０質量％を超えると、後述するアニール処理で架橋が進んで封止材の柔軟性が低下するので好ましくない。

（ラジカル吸収剤）
第１封止材組成物に、ラジカル重合開始剤となる上記の架橋剤と、それをクエンチするラジカル吸収剤とを併用することにより、架橋の程度を調整してゲル分率を更に細かく調整してもよい。このようなラジカル吸収剤としては、ヒンダードフェノール系等の酸化防止剤や、ヒンダードアミン系の耐候安定化等が例示できる。架橋温度付近でのラジカル吸収能力が高い、ヒンダードフェノール系のラジカル吸収剤が好ましい。ラジカル吸収剤の含有量は、第１封止材組成物中に０．０１質量％以上３質量％以下含まれることが好ましく、より好ましくは０．０５質量％以上２．０質量％以下の範囲である。この範囲内であれば適度に架橋反応を抑制できる。

（その他の成分）
第１封止材組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、第１封止材シートに耐候性を付与するための耐候性マスターバッチ、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ太陽電池モジュール用封止材組成物中に０．００１質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、太陽電池モジュール用封止材組成物に対して、長期に亘って安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。

耐候性マスターバッチとは、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び上記の酸化防止剤等をＥＶＡ等の樹脂に分散させたものであり、これを第１封止材組成物に添加することにより、第１封止材シートに良好な耐候性を付与することができる。耐候性マスターバッチは、適宜作製して使用してもよいし、市販品を使用してもよい。耐候性マスターバッチに使用される樹脂としては、第１封止材シートに用いるＥＶＡでもよく、その他の樹脂であってもよい。尚、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。

更に、第１封止材組成物に用いられる他の成分としては上記以外に、シランカップリング剤等の接着性向上剤、核剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤、難燃剤等を挙げることができる。

［第２封止材シート］
背面封止材層５として用いる第２封止材シートは、低密度ポリエチレン系樹脂を主剤樹脂とし、更に必要に応じて、架橋剤、架橋助剤、その他の成分とを含有する第２封止材組成物からなる。第２封止材シートは、この第２封止材組成物を上述した通り、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法によって成形することによって得ることができる。

第２封止材シートの密度は、０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下であり、好ましくは０．９００ｇ／ｃｍ^３以下の範囲内、より好ましくは０．８７０〜０．８９０ｇ／ｃｍ^３の範囲である。低密度ポリエチレンは、単一種類の樹脂であってもよく、複数のポリエチレン系樹脂を組み合わせた封止材組成物からなるものであってもよい。第２封止材シートを、このような低密度ポリエチレン系樹脂とすることにより、第２封止材シートを、高い水蒸気バリア性及び高絶縁性に加えて、好ましい柔軟性と透明性をも備えるものとすることができる。

第２封止材シートは、架橋処理によって架橋済の封止材シートとしてもよい。架橋方法としては、その成形温度を１５０から２５０℃の高温とすることで、成形終了時点に架橋済みのシートとしてもよく、その成形温度を例えば９０℃から１００℃の低温とすることで未架橋とし、太陽電池モジュールの製造時点で高温加熱して架橋を完了してもよい。又、上記未架橋の封止材シートを、電離放射線による架橋処理によって架橋済みの封止材シートとしてもよい。

電離放射線の照射による架橋処理については、個別の架橋条件は特に限定されず、トータルな処理結果として、ゲル分率が下記範囲となるように適宜設定すればよい。具体的には、電子線（ＥＢ）、α線、β線、γ線、中性子線等の電離放射線によって行うことができるが、なかでも電子線を用いることが好ましい。電子線照射における加速電圧は、被照射体であるシート厚みによって決まり、厚いシートほど大きな加速電圧を必要とする。例えば、０．５ｍｍ厚みのシートでは１００ｋＶ以上、好ましくは２００ｋＶ以上で照射する。加速電圧がこれより低いと架橋が充分に行われない。照射線量は１〜１００Ｍｒａｄ、好ましくは１〜３０Ｍｒａｄの範囲である。照射線量が１Ｍｒａｄより小さいと充分な架橋が行われず、又５０Ｍｒａｄを超えると発生する熱によるシートの変形や着色等が懸念されるようになる。尚、両面側から照射してもよい。又、照射は大気雰囲気下でもよく窒素雰囲気下であってもよい。

第２封止材シートは、太陽電池モジュール１として一体化されている状態におけるゲル分率が０％以上９０％以下であることが好ましく、０％以上７０％以下であることがより好ましい。上記ゲル分率が９０％以下であることによって、特に０℃から７０℃付近の低温領域で高弾性を得ることができる。又、上記ゲル分率が７０％以上である場合には、太陽電池モジュールとしての一体化のための真空加熱ラミネーション時に流動性が不足し、好ましくない隙間空間を埋めるという機能が充分に発揮されないため、上記ゲル分率が７０％以上であることがより好ましい。

一方、上記ゲル分率が０％であっても、樹脂の密度、ＭＦＲ、架橋剤、架橋助剤の含有量、架橋方法等を適宜最適化することにより、ズリ応力を高めて流動防止を達することも可能である。

又、太陽電池モジュール１として一体化された時点での第２封止材シートのゲル分率は、第１封止材シートの同ゲル分率より小さいことが好ましい。太陽電池モジュール１の一般的な使用状態においては、入射光の受光面側に近い前面封止材層３の方が、受光面側から遠い背面封止材層５よりも、日中の太陽光の照射に伴う温度上昇による膨張率が大きくなる傾向がある。太陽電池素子４の上下に密着積層される前面封止材層３と背面封止材層５の膨張率の差異が大きくなると、応力の差異に起因して太陽電池素子４に反り等の変形が生じてしまう場合がある。とりわけ太陽電池素子４が、薄膜系太陽電池素子である場合にこの問題は生じやすい。しかし、第２封止材シートの上記ゲル分率を第１封止材シートの同ゲル分率より小さくすることにより、温度上昇の小さい背面封止材層５の膨張を適度に促進し、前面封止材層３との間の膨張率の差を吸収して、上記変形を防止することができる。

太陽電池モジュール１として一体化された時点での第２封止材シートのゲル分率を、第１封止材シートの同ゲル分率より小さくするためには、第１封止材シート及び第２封止材シートのそれぞれの架橋温度、架橋剤の封止材組成物中の含有量等の架橋条件を適宜調整することにより実現することができる。このように各封止材のゲル分率をそれぞれ上記の好ましい相対的範囲に調整した太陽電池モジュール１は、薄膜系の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールとして特に好ましく用いることができる。

後に実施例で示す通り、ポリエチレン系樹脂を用いた第２封止材シートは、優れた絶縁性を備えることを特徴とする。よって背面封止材層５として第２封止材シートを配置した太陽電池モジュール１は、裏面側に電極が配置されるバックコンタクト方式の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールとして特に好ましく用いることができる。

第２封止材シートの厚さは、１００μｍ以上６００μｍ以下が好ましく、１００μｍ未満であると充分に衝撃を緩和することができず、又絶縁性も不十分となるので好ましくない。又、６００μｍを超えてもそれ以上の効果が得られず、バックコンタクト型の太陽電池素子から集電するための導通部のパターン形成が困難となり、又不経済であるので好ましくない。

第２封止材シートは、主剤樹脂とした低密度ポリエチレンのポリスチレン換算重量平均分子量が１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上３００，０００ｇ／ｍｏｌ以下であることが好ましい。上記分子量が１００，０００ｇ／ｍｏｌ未満であると、太陽電池モジュールの耐熱性能が不充分となり、又、３００，０００ｇ／ｍｏｌを超える場合には、太陽電池モジュールとしての一体化のための真空加熱ラミネーション時に流動性が不足し、好ましくない隙間空間を埋めるという機能が充分に発揮されないため、好ましくない。尚、重量平均分子量の測定は、ＴＨＦ等の溶媒に溶解して、従来公知のＧＰＣ法により測定することができる。

第２封止材シートの色については特に限定されない。材料樹脂に特に着色を施さず、無色透明或いは半透明のままであってもよいし、又、任意の色を着色してもよい。例えば、白色等の光線反射率の高い色に着色することにより、入射光を反射して太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与することができるし、又、白色又は黒色等に着色することにより、太陽電池モジュール１の意匠性を高めることもできる。

［第２封止材組成物］
（低密度ポリエチレン）
第２封止材シートの材料である第２封止材組成物の主剤樹脂としては、密度が０．９４０以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、好ましくは直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いる。直鎖低密度ポリエチレンはエチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、本発明においては、その密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下の範囲内、好ましくは０．９００ｇ／ｃｍ^３以下の範囲内、より好ましくは０．８７０〜０．８９０ｇ／ｃｍ^３の範囲である。

本発明においてはメタロセン系直鎖低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは、側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような超低密度にすることが可能であり第２封止材シートに対して柔軟性を付与できる。柔軟性が付与される結果、第２封止材シートと裏面保護シート６との密着性が高まるため、太陽電池モジュール１内への水分の浸入を抑えることができる。

直鎖低密度ポリエチレンのα−オレフィンとしては、好ましくは分枝を有しないα−オレフィンが好ましく使用され、これらの中でも、炭素数が６〜８のα−オレフィンである１−ヘキセン、１−ヘプテン又は１−オクテンが特に好ましく使用される。α−オレフィンの炭素数が６以上８以下であることにより、第２封止材シートに良好な柔軟性を付与することができるとともに良好な強度を付与することができる。その結果、第２封止材シートと裏面保護シート６との密着性が更に高まり、上記水分の浸入の問題を更に抑えることができる。

低密度ポリエチレンのショアＤ硬度は、８０度以下であることが好ましく、１５度以上４０度以下であることが好ましく、１５度以上３５度以下であることがより好ましい。直鎖低密度ポリエチレンのショアＤ硬度が上記の範囲であることにより、第２封止材シートの柔軟性を維持することができる。又、直鎖低密度ポリエチレンのＭＦＲは、１９０℃において０．５ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることが好ましく、２ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることがより好ましい。ＭＦＲが上記の範囲であることにより、製膜時の加工適性に優れる。

第２封止材組成物には、更に、シラン変性ポリエチレン系樹脂を含有させてもよい。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、主鎖となる直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等に、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなるものである。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封止材の接着性を向上することができる。

シラン変性ポリエチレン系樹脂は、例えば、特開２００３−４６１０５号公報に記載されている方法で製造でき、当該樹脂を太陽電池モジュールの封止材組成物の成分として使用することにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れ、更に、太陽電池モジュー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ールを製造し得る。

直鎖低密度ポリエチレンとグラフト重合させるエチレン性不飽和シラン化合物として、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。

エチレン性不飽和シラン化合物の含量であるグラフト量は、後述するその他のポリエチレン系樹脂を含む封止材組成物中の全樹脂成分の合計１００質量部に対して、例えば、０．００１〜１５質量％位、好ましくは、０．０１質量％以上５質量％位、特に好ましくは、０．０５質量％以上２質量％位となるように適宜調整すればよい。本発明において、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傾向にある。

第２封止材組成物には、更に、無水マレイン酸変性に代表されるような酸変性ポリエチレン系樹脂を含有させてもよい。酸変性ポリエチレン系樹脂は、例えば、主鎖となる直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等に、無水マレイン酸等を側鎖としてグラフト重合してなるものである。このようなグラフト重合体は、接着力に寄与する酸の部分の極性が高く、太陽電池モジュールにおける金属部材への封止材シートの接着性を向上することができる。

第２封止材組成物に含まれる上記の密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下の直鎖低密度ポリエチレンの含有量は、組成物中で好ましくは１０質量％以上９９質量％以下、より好ましくは５０質量％以上９９質量％以下であり、更に好ましくは９０質量％以上９９質量％以下である。第２封止材シートの密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下となる限りにおいては、他の樹脂を含んでいてもよい。これらは、例えば添加用樹脂として用いてもよく、後述のその他の成分をマスターバッチ化するために使用できる。

（架橋剤）
第２封止材組成物には、必要に応じて架橋剤を含有させることにより、第２封止材シートを架橋済みの封止材シートとしてもよい。この場合、架橋剤は第１封止材組成物と同様のものが使用でき特に限定されない。具体的には、各種の有機過酸化物、アゾ化合物、シラノール縮合触媒等を挙げることができる。これらは１種類でも２種以上を組み合わせてもよい。

架橋剤を用いる場合、その含有量は、第２封止材組成物中に０．０１質量％以上２質量％以下含まれることが好ましく、より好ましくは０．０５質量％以上１．５質量％以下の範囲である。この範囲内であれば適度に架橋反応を抑制できる。

（架橋助剤）
第２封止材シートを架橋済みの封止材シートとする場合には、第２封止材組成物に架橋助剤を含有させてもよい。架橋助剤としては、多官能ビニル系モノマー及び／又は多官能エポキシ系モノマーを好ましく用いることができ、これによって適度な架橋反応を促進させてゲル分率を９０％以下とするとともに、この架橋助剤が直鎖低密度ポリエチレンの結晶性を低下させ透明性を維持する。これによって第２封止材シートをより透明性と低温柔軟性に優れる封止材シートとすることができる。

架橋助剤は第１封止材組成物と同様のものが使用でき特に限定されない。具体的には、第１封止材組成物において用いることのできるトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）等のポリアリル化合物等の他、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート等のポリ（メタ）アクリロキシ化合物、二重結合とエポキシ基を含むグリシジルメタクリレート、等アゾ化合物、シラノール縮合触媒等についても用いることができる。これらは１種類でも２種以上を組み合わせてもよい。

上記のなかでも、低密度ポリエチレンに対する相溶性が良好で、架橋によって結晶性を低下させ透明性を維持し、低温での柔軟性を付与する観点からＴＡＩＣが好ましく使用できる。

架橋助剤を用いる場合、その含有量は、第２封止材組成物中に０．０１質量％以上３質量％以下含まれることが好ましく、より好ましくは０．０５質量％以上２．０質量％以下の範囲である。この範囲内であれば適度な架橋反応を促進させてゲル分率を９０％以下とすることができる。

（ラジカル吸収剤）
第２封止材シートを架橋済みの封止材シートとする場合には、ラジカル重合開始剤となる上記の架橋助剤と、それをクエンチするラジカル吸収剤とを併用することにより、架橋の程度を調整してゲル分率を更に細かく調整することができる。具体的なラジカル吸収剤としては、第１封止材組成物に用いることのできるものと同じものを同じ含有量範囲で用いることができる。その範囲内であれば適度に架橋反応を抑制できる。

（その他の成分）
第２封止材組成物には、耐候性マスターバッチ等、その他の成分を含有させることができる。第２封止材組成物に用いることができるその他の成分の種類、含有量及び、それらの成分による作用効果については、第１封止材組成物の場合と同様である。尚、耐候性マスターバッチについては、適宜作製して使用してもよいし、市販品を使用してもよい。耐候性マスターバッチに使用される樹脂としては、本発明に用いる直鎖低密度ポリエチレンでもよく、その他の樹脂であってもよい。

＜太陽電池モジュールの製造方法＞
太陽電池モジュール１は、例えば、上記の透明前面基板２、第１封止材シートからなる前面封止材層３、太陽電池素子４、第２封止材シートからなる背面封止材層５、及び裏面保護シート６からな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、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。

又、太陽電池モジュール１は、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、例えば、Ｔダイ押出成形等により、太陽電池素子４の表面側及び裏面側のそれぞれに、第１封止材組成物及び第２封止材組成物を溶融積層して、太陽電池素子４を前面封止材層３及び背面封止材層５でサンドし、次いで、透明前面基板２及び裏面保護シート６を順次積層し、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方法で製造してもよい。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜太陽電池モジュール用封止材シートの製造＞
第１封止材シートの実施例及び第２封止材シートの比較例として、下記の通りそれぞれ酢酸ビニル含量等の異なるＥＶＡを主剤樹脂とする封止材シートを形成し、それぞれ封止材シートＥＶＡ１〜２とした。

ＥＶＡ１：下記の通りに配合した封止材組成物を用いて封止材シートＥＶＡ１を作成した。
ＥＶＡ（酢酸ビニル含量２８％、三井デュポンポリケミカル製、商品名ＥＶＡＦＬＥＸ／ＥＶ２５０グレード）の１００質量部に対して、架橋剤（アルケマ吉富株式会社製、商品名ＴＢＥＣ）１．０質量部、架橋助剤（サートマー社製、商品名：ＳＲ３５０）１．０質量部、酸化防止剤（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、商品名Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６）０．５質量部、ＵＶ吸収剤（ケミプロ化成株式会社製、商品名ＫＥＭＩＳＯＲＢ１２）０．３質量部、耐候安定剤（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、商品名Ｔｉｎｕｖｉｎ７７０）０．１質量部を配合した封止材組成物を、φ３０ｍｍ押出し機、２００ｍｍ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９０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎで成形して、厚さ４００μｍの封止材シートＥＶＡ１を作製した。ゲル分率は０％であった。

ＥＶＡ２：下記の通りに配合した封止材組成物を用いて封止材シートＥＶＡ２を作成した。
ＥＶＡ（酢酸ビニル含量３３％、三井デュポンポリケミカル製、商品名ＥＶＡＦＬＥＸ／ＥＶ１５０グレード）の１００質量部に対して、上記ＥＶＡ１の封止材組成物と同じ架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、耐候安定剤を、上記ＥＶＡ１の封止材組成物と同じ配合比（質量部）で配合した封止材組成物を、ＥＶＡ１と同一条件で成形して、厚さ４００μｍの封止材シートＥＶＡ２を作製した。ゲル分率は０％であった。

第２封止材シートの実施例として、下記の通り、低密度ポリエチレン樹脂を主剤樹脂とする封止材組成物から未架橋の封止材シート（封止材シートＬＬＤＰＥ２）を形成し、封止材シートＬＬＤＰＥ２に、下記の通り、異なる架橋条件で電離放射線の照射による架橋処理（表１において「ＥＢ照射」と記載）を行い、それぞれの架橋済みの封止材シート（封止材シートＬＬＤＰＥ３及び４）を作成し、封止材シートＬＬＤＰＥ２〜４とした。そして、各封止材シートのポリスチレン換算重量平均分子量とゲル分率を下記の評価例に示す方法で測定した。

ＬＬＤＰＥ２：下記の通りに配合した封止材組成物を用いて封止材シートＬＬＤＰＥ２を作成した。
シラン変性透明樹脂２：密度０．８８１ｇ／ｃｍ^３であり、１９０℃でのＭＦＲ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（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）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、密度０．８８４ｇ／ｃｍ^３、１９０℃でのＭＦＲが１．８ｇ／１０分であるシラン変性透明樹脂（以下「Ｓ２」と言う。）を得た。
耐候性マスターバッチ２：密度０．８８０ｇ／ｃｍ^３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。
架橋剤コンパウンド樹脂：密度０．８８０ｇ／ｃｍ^３、１９０℃でのＭＦＲが３．１ｇ／１０分のＭ−ＬＬＤＰＥペレット１００質量部に対して、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ｔ‐ブチルパーオキシ）ヘキサン０．１質量部を含浸させコンパウンドペレットを得た。
Ｓ２：２０質量部、耐候性マスターバッチ２：５質量部、架橋剤コンパウンド樹脂：８０質量部を配合した組成物を、封止材シートＬＬＤＰＥ１と同一の条件で成形して、厚さ４００μｍの封止材シートＬＬＤＰＥ２を作製した。封止材シートＬＬＤＰＥ２のポリスチレン換算重量平均分子量は２１８，０００ｇ／ｍｏｌ、ゲル分率は０％であった。

ＬＬＤＰＥ３：封止材シートＬＬＤＰＥ２に対して、電子線照射装置（岩崎電気株式会社製、製品名ＥＣ２５０／１５／１８０Ｌ）を用い、加速電圧２００ｋＶ、照射強度０．５Ｍｒａｄで両面照射し、計１．０Ｍｒａｄを照射して架橋済みの封止材シートＬＬＤＰＥ３とした。架橋済みの封止材シートＬＬＤＰＥ３のポリスチレン換算重量平均分子量は、２４７，０００、ゲル分率は０％であった。

ＬＬＤＰＥ４：封止材シートＬＬＤＰＥ２に対して、電子線照射装置（岩崎電気株式会社製、製品名ＥＣ２５０／１５／１８０Ｌ）を用い、加速電圧２００ｋＶ、照射強度４．０Ｍｒａｄで両面照射し、計８．０Ｍｒａｄを照射して架橋済みの封止材シートＬＬＤＰＥ４とした。架橋済みの封止材シートＬＬＤＰＥ４のポリスチレン換算重量平均分子量は、２９３，０００、ゲル分率は４０％であった。

＜太陽電池モジュール評価用試料の製造＞
上記の封止材シートＥＶＡ１〜２及び封止材シートＬＬＤＰＥ２〜４をそれぞれ第１封止材シート或いは、第２封止材シートとして用いて、実施例、比較例の太陽電池モジュール評価用試料を下記表１に示す構成で作成した。

太陽電池モジュール評価用試料は、透明前面ガラス基板（青板ガラス）、第１封止材シートからなる前面封止材層、太陽電池素子、第２封止材シートからなる背面封止材層、及び裏面保護シート（大日本印刷（株）製、型番ＶＰＥＷ２８０μｍ）からなる部材を順次積層してから真空加熱ラミネーションにより、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造し、これを実施例及び比較例の太陽電池モジュール評価用試料とした。太陽電池素子については、下記に説明する太陽電池素子Ａ〜Ｃを用意し、１つの太陽電池モジュール評価用試料について同種類の太陽電池素子各４２枚を接続部材にて電気的に直列接続した。各評価用試料における第１封止材シート、第２封止材シート、太陽電池素子は、下記のＡ、Ｂ、Ｃの３タイプのものを表１の通りに使い分けた。熱ラミネート条件は下記の通りとした。
＜熱ラミネート条件＞ （ａ）真空引き：５．０分
（ｂ）加圧（０ｋＰａ〜１００ｋＰａ）：１．５分
（ｃ）圧力保持（１００ｋＰａ）：１５．０分
（ｄ）温度１５０℃
（太陽電池素子）
Ａ：多結晶シリコン基板を用いて作製する結晶シリコン太陽電池素子。集電のための電極が採光面側に配置されているもの。（Ｑ−ＣＥＬＬＳ社製、セルＱ６ＬＴＴ−２００／１５２０ １５６ｍｍ）
Ｂ：バックコンタクト型の太陽電池素子。太陽電池素子の表面には電極がなく、裏面にＰ型電極とＮ型電極が設けられている。裏面のＰ型電極とＮ型電極は、それぞれ櫛状に形成されており、それぞれが互い違いに櫛目の間に入り込んでいる。隣接する太陽電池セルの裏面にあるＰ型電極とＮ型電極とが接続され、封止材に封止されたもの。
Ｃ：薄膜系の太陽電池素子。ｎ型透明導電膜窓層、ｎ型高抵抗バッファ層、ｐ型ＣＩＳ系光吸収層、金属裏面電極層、ガラス基板からなるガラス基板を除くデバイス厚さ３μｍ程度の薄膜発電素子が形成されたもの。

又、太陽電池モジュールの各封止材層の物性を評価するための試料として、ＥＶＡ１〜２及びＬＬＤＰＥ１〜４の封止材シートをＥＴＦＥフィルムで挟み込み１５０℃×１３．５分熱プレスし、加熱による架橋処理を行ったものを、それぞれ実施例及び比較例の太陽電池モジュールの封止材層評価用試料とした。

＜評価例１＞
実施例及び比較例の封止材層評価用試料について、分子量、ゲル分率、ヘーズ値（ＪＩＳ Ｋ７１３６）、について測定した。その結果を表２に示す。尚、それぞれの試験条件は以下の通りである。

分子量：封止材層評価用試料を、ｏ−ジクロロベンゼンに溶解させて、下記条件で、封止材シートＬＬＤＰＥ２〜４からなる封止剤層評価用試料のポリスチレン換算重量平均分子量を測定した。封止材シートＥＶＡ１〜２からなる封止材層評価用試料については、完全に溶解せず測定不可能であったため測定していない。
測定機種：Ｗａｔａｅｒｓ製ＧＰＣ／Ｖ２０００、
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＡＴ−Ｇ＋ＡＴ−８０６ＭＳ×２本
溶離液：ｏ−ジクロロベンゼン（０．３％ＢＨＴ入り）
温度：カラム及びインジェクター １４５℃
濃度：約１．０ｇ／Ｌ
流速１．０ｍｌ／ｍｉｎ
溶解性：完全溶解
検出器：示差屈折計（ＲＩ）

ゲル分率（％）：封止材層評価用試料０．１ｇを樹脂メッシュに入れ、６０℃トルエンにて４時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の重量比較を行い残留不溶分の質量％を測定しこれをゲル分率とした。ゲル分率０％とは、上記残留不溶分が実質的に０であり、封止材組成物の架橋反応が実質的に開始していない状態であることを言う。より具体的には、「ゲル分率０％」とは、上記残留不溶分が全く存在しない場合、及び、精密天秤によって測定した上記残留不溶分の質量％が０．０５質量％未満である場合を言うものとする。

ヘーズ値（％）：封止材層評価用試料の上下に青板ガラスを積層した状態で、ＪＩＳＫ７１３６に沿って、株式会社村上色彩研究所 ヘーズ・透過率系ＨＭ１５０にて測定した。

＜評価例２＞
実施例及び比較例の封止材層評価用試料を用いて各実施例、比較例の背面封止材層について、水蒸気バリア性、絶縁性を測定した。その結果を表３に示す。尚、それぞれの試験条件は以下の通りである。

水蒸気バリア性：ＪＩＳ−Ｋ７１２９ Ｂ法により測定した。測定条件は下記の通りである。
４０℃、９０％ＲＨ、単位ｇ／ｍ^２・ｄ、測定器：ＭＯＣＯＮ水蒸気透過率測定装置ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ

絶縁性：絶縁性についての試験は、ＪＩＳ Ｋ６９１１により、封止材層評価用試料の体積抵抗値を測定することにより行った。封止材サンプル５０ｍｍをアルミ箔下７０ｍｍ、上３０ｍｍで挟み込みの上下に導電体を付着させる。測定機器としては、超絶縁計Ａｇｉｌｅｎｔ製：型番Ｃ４１５６）を用いた。

＜評価例３＞
実施例及び比較例の太陽電池モジュール評価用試料を用いて、太陽電池素子の反りから発生するマイクロクラックについて測定した。その結果を表４に示す。尚、試験条件は以下の通りである。

太陽電池素子のマイクロクラック測定試験：上述した実施例、比較例のそれぞれの太陽電池モジュール評価用試料について、ＥＬ画像によるセルマイクロクラックの観察を行った。試験は下記に説明するサイクル試験の実施前後に行った。サイクル試験は、ＪＩＳ Ｃ８９１７の温度サイクル試験に準拠した方法を使用した。４５分かけて２５℃から９０℃まで上昇させ、この温度で９０分間保持し、次いで９０分かけて−４０℃まで降下させ、この温度で９０分間保持し、更に４５分かけて２５℃まで上昇させる。これを１サイクル（６時間）とする。このサイクルを４００サイクル繰り返してサイクル試験を行った。ＥＬ画像によるセルマイクロクラックの観察は、以下の通り行った。太陽電池素子に対して、電流を順方向に導通させると、ｐ層に少数キャリアの電子を導入することになり、その電子と正孔とがｐ層のなかで再結合することにより発光する発光検出工程では、太陽電池素子からの光の発光特性を検出できる従来公知の光検出手段を用いることができる。試験は、モジュールの出力端子から３Ａの電流を流し、ＥＬ発光を撮影し、発光画像から目視、顕微鏡では確認できないレベルのマイクロクラックを確認した。そして４２枚のセルで構成される１枚の太陽電池モジュール評価用試料中マイクロクラックが発生しているセルの数を記録した。尚、上記サイクル試験実施前のマイクロクラック発生数はいずれのマイクロクラックについても発生数０であった。表４に示した発生数は、各サイクル試験後の太陽電池モジュール評価用試料におけるマイクロクラック発生数である。

表１〜４より、本発明の太陽電池モジュールは、その独自の封止材層の構成により、受光面側における光線透過性に優れ、且つ、裏面層側における水蒸気バリア性や絶縁性に優れたものであることが分かる。

表３より、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの実際の使用環境として想定される高温環境下において、背面封止材層の絶縁性が特段に優れたものであることが分かり、よって、バックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールとして特に好適に用いることができるものであることが分かる。

又、表４より、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子の保護性能も高く、封止材の変形の悪影響を受けやすい薄膜型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールとしても好適に用いることができるものであることが分かる。

１ 太陽電池モジュール
２ 透明前面基板
３ 前面封止材層
４ 太陽電池素子
５ 背面封止材層
６ 裏面保護シート

Claims (3)

1. 太陽電池素子と、
   前記太陽電池素子の受光面側に配置される第１封止材シートと、
   前記太陽電池素子の裏面側に配置される第２封止材シートと、を備え、
   前記第１封止材シートは、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂であり、
   前記第２封止材シートは、密度０．９００ｇ／ｃｍ^３以下のポリエチレン系樹脂であって、
   前記第２封止材シートのＪＩＳ−Ｋ７１２９ Ｂ法により、４０℃、９０％ＲＨ、の条件下で測定した水蒸気バリア性が２．１１ｇ／ｍ^２・ｄ以下であることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記第２封止材シートは、電離放射線の照射によって架橋処理してなる架橋済みの封止材シートである請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記第２封止材シートは、ポリスチレン換算重量平均分子量が２４７，０００ｇ／ｍｏｌ以上３００，０００ｇ／ｍｏｌ以下である請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。

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