JP2014103399A - モジュール構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】モジュール構造を提供する。
【解決手段】フロントシート、バックシート、および、フロントシートとバックシートとのあいだに設けられる光電子装置を含むモジュール構造を開示する。第一封止層は、光電子装置とフロントシートとのあいだに設けられる。バックシートは、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層およびポリオレフィン層を含む積層構造であり、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層は、光電子装置とポリオレフィン層とのあいだに設けられる。
【選択図】図２
【解決手段】フロントシート、バックシート、および、フロントシートとバックシートとのあいだに設けられる光電子装置を含むモジュール構造を開示する。第一封止層は、光電子装置とフロントシートとのあいだに設けられる。バックシートは、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層およびポリオレフィン層を含む積層構造であり、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層は、光電子装置とポリオレフィン層とのあいだに設けられる。
【選択図】図２
Description
本発明は、モジュール構造に関するものであって、特には、そのバックシートに関するものである。
一般の太陽電池モジュール構造は、上から下に、ガラスフロントシート、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）封止膜、太陽電池セル、別のＥＶＡ封止膜、および、バックシートを含む。ＥＶＡ共重合樹脂封止膜の役割は、太陽電池セルの固定、回路線への接続、太陽電池の絶縁保護、および、長期にわたる使用における太陽電池性能の維持である。バックシートは、電気絶縁性、耐熱性および耐湿性などを提供して、太陽電池のモジュール構造の寿命を延ばしている。
従来のバックシートは、フッ素化樹脂膜とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）膜とからなる。フッ素化樹脂膜は通常、耐湿性等の必要性に適合するように、ＰＥＴ膜の両側にコーティングまたは積層される。加えて、フッ素化樹脂膜とＥＶＡ封止膜とのあいだの十分な接着力を提供するために接着剤塗工層が使用される。したがって、接着剤塗工層を不要とする新規バックシート構造の開発が求められている。
本発明は、モジュール構造を提供することを目的とする。
本発明の一実施態様は、フロントシート、フロントシートの反対側に設けられるバックシート、フロントシートとバックシートとのあいだの光電子装置、および、光電子装置とフロントシートとのあいだに設けられる第一封止層を含むモジュール構造を提供する。前記バックシートは、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層およびポリオレフィン層を含む積層構造であり、ここで、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層は、光電子装置とポリオレフィン層とのあいだに設けられる。
本発明の開示によるバックシートの水素添加スチレン系エラストマー樹脂層は、粘着層として機能すると同時に保護層としても機能し得る。よって、バックシートとＥＶＡ封止膜とのあいだの従来の接着剤塗工層が不要となり、製造工程が簡略化され、そしてコストが削減され得る。
図１は、本発明の一実施態様によるモジュール構造を示す。モジュール構造は、上から下に、フロントシート１１、封止層１３、光電子装置１５、封止層１７、および、バックシート１９を含む。フロントシート１１としては、ガラス、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリアクリル酸塩、または、別の透明材が挙げられる。一実施態様において、封止層１３および１７は、ＥＶＡ共重合体で構成されてもよい。図１に示されるように、バックシート１９は、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａおよびポリオレフィン層１９Ｂを含む二層構造であり、ここで、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａは、封止層１７とポリオレフィン層１９Ｂとのあいだに設けられている。従来のバックシートに使用されているＰＥＴ膜と比較すると、ポリオレフィン層１９Ｂは、低吸湿性、高耐加水分解性、高電気絶縁性、および、高耐候性を有する。水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａは、ポリオレフィン層１９Ｂと封止層１７とのあいだの粘着層として機能し得る。一実施態様において、ポリオレフィン層１９Ｂにおいては、従来のバックシート表面に設けられていた追加の保護膜（例えばフッ素化樹脂膜など）の必要性が排除され得る。加えて、ポリオレフィン層１９Ｂおよび水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａは、二層構造を形成するために共押出されてもよく、この結果、製造工程数および製造のための時間が減少する。
一実施態様において、光電子装置１５は太陽電池セルである。代替の光電子装置１５としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、または、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が挙げられ得る。
一実施態様において、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａとしては、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン）、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン−ｂ−スチレン）、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−スチレン）、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン／ブタジエン−ｂ−スチレン）、または、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−ビニル結合に富んだポリイソプレン）が挙げられ得る。水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａは、約１０重量％〜３５重量％のポリスチレンブロックを含む。一実施態様において、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａは、１３重量％〜３０重量％のポリスチレンブロックを含む。ポリスチレンブロックの比率が過度に低いと、共重合体の硬度および機械的引張強度が低下し得る。ポリスチレンブロックの比率が過度に高い場合、共重合体の硬度および機械的引張強度は改善されるかもしれないが、共重合体の流動性および関連する加工可能性が低下し、および、共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が上昇して共重合体の接着力が低下する。水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａの分子量とメルトインデックスは逆相関にある。すなわち、分子量が小さくなるとメルトインデックスは大きくなる。例えば、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａのメルトインデックスが小さいものほど、分子量は大きい。一実施態様において、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａのメルトインデックスは、約１．０ｇ／１０ｍｉｎ〜８．０ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは、約３．５ｇ／１０ｍｉｎ〜６．５ｇ／１０ｍｉｎであり得る。水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａのメルトインデックスが過度に小さいと、流動性が低すぎて、均一の厚さを有する膜を形成することが困難となり得る。一方、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａのメルトインデックスが過度に大きいと、流動性が高過ぎて、膜間の混合が生じやすく、独立した均一な膜を形成することが困難となり得る。
ポリオレフィン層１９Ｂは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、それらの組み合わせ、または、それらの多層構造であり得る。ポリオレフィン層１９Ｂの分子量とメルトインデックスは、逆相関にある。すなわち、大きなメルトインデックスは、小さな分子量を意味する。例えば、小さなメルトインデックスをもつポリオレフィン層１９Ｂほど、その分子量は大きい。一実施態様において、ポリオレフィン層１９Ｂのメルトインデックスは、約１．０ｇ／１０ｍｉｎ〜８．０ｇ／１０ｍｉｎである。ポリオレフィン層１９Ｂのメルトインデックスが過度に小さいと、流動性が低すぎて、均一の厚さを有する膜を形成することが困難となり得る。一方、ポリオレフィン層１９Ｂのメルトインデックスが過度に大きいと、流動性流動性が高過ぎて、膜間の混合が生じやすく、独立した均一な膜を形成することが困難となり得る。
一実施態様において、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａの厚さは、５０μｍ〜１５０μｍである。
一実施態様において、ポリオレフィン層１９Ｂの厚さは、２００μｍ〜５００μｍである。過度に厚いポリオレフィン層１９Ｂは、製品コストを増大させ、また、製品の重量および厚さを増加させるであろう。ポリオレフィン層１９Ｂが過度に薄い場合、光電子装置１５を効果的に保護することが困難となる。
一実施態様において、反射率調整剤、色素、酸化防止剤、または、それらの組み合わせが、バックシート１９の水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａおよび／またはポリオレフィン層１９Ｂにさらに添加されてもよい。例えば、金属酸化物（例えば、酸化チタン、酸化マグネシウム、クレイ、または、それらの組み合わせ）、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、または、それらの組み合わせなどであってもよい反射率調整剤は、モジュール構造の反射率を高め、これにより、太陽電池（光電子装置１５）の変換効率をさらに増加させ得る。例えば、カーボンブラック、または、色素マスターバッチ（例えば、クラリアント（Clariant）社製ＲＥＭＡＦＩＮ（登録商標）、ポリオレフィン樹脂用のマスターバッチなど）などであってもよい色素は、構築する様式に適合するようにモジュール構造の色の現れ方を変化させ得る。例えば、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、セバシン酸ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）、ベンゾフェノン、それらの誘導体、または、それらの組み合わせなどの酸化防止剤は、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａおよび／またはポリオレフィン層１９Ｂの黄変を防ぎ得る。一般に、添加剤および水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａ（または、ポリオレフィン層１９Ｂ）の重量比は、約１０：１００未満、好ましくは、約０．１：１００〜１０：１００、さらに好ましくは、約５：１００〜１０：１００である。過度な量の添加剤は、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａ（または、ポリオレフィン層１９Ｂ）の加工可能性を損なわせるであろう。
別の実施態様においては、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａの厚さは、図２に示されるように、封止層１７を省略するために増大され得る。例えば、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａの厚さは、１５０μｍ〜３００μｍまでに増大されてもよい。好ましい水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａの厚さは、例えば、１２０μｍ〜２５０μｍ、さらに好ましくは１５０μｍ〜２００μｍである。水素添加スチレン系エラストマー樹脂のより厚い層１９Ａは、光電子装置１５を保護するようにモジュール構造の耐衝撃性を高め得る。従来の光電子装置の底部電極は、通常、低耐酸性であり（例えば、アルミニウムなど）、一方、例えばＥＶＡなどの封止層１７からは、長期間の使用後、高い温度および湿度のために酢酸が遊離され得る。このため、封止層由来の酢酸が、光電子装置１５の底部電極を破壊して、その寿命を短くし得る。封止層１７が設けられていない本発明の実施態様において、光電子装置は、バックシート１９の水素添加スチレン系エラストマー樹脂層１９Ａと直接接触しており、上記の課題が回避され得る。
図１に示される封止層１７は耐衝撃性を有しているので、バックシート１９のポリオレフィン層１９Ｂは、その耐衝撃性を考慮することなしに任意に選択可能である。一方、図２に示されているモジュール構造は、封止層１７を備えていないので、バックシート１９のポリオレフィン層１９Ｂは、その耐衝撃性を考慮して選択される。例えば、ポリオレフィン層１９Ｂは、約１０ｋｇ−ｃｍ／ｃｍより大きい耐衝撃性を有するべきであり、このようなポリオレフィンとしては例えば、Ｆｏｒｍｏｓａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ＆Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｒｐ．製のポリプロピレンＫ８００２が挙げられる。充分な耐衝撃性を提供するために、例えば、ポリオレフィン層１９Ｂは、種々のポリオレフィンの二層構造であってもよい。
実施例１
１００ｋｇの水素添加スチレン系エラストマー樹脂（ＬＳ６１１、Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、メルトインデックス５．４ｇ／１０ｍｉｎ）および９ｋｇの酸化チタン（Ｒ７０６、Ｄｕｐｏｎｔ社）を、二軸スクリューブレンダーによりブレンド、および、ペレット化した。
１００ｋｇの水素添加スチレン系エラストマー樹脂（ＬＳ６１１、Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、メルトインデックス５．４ｇ／１０ｍｉｎ）および９ｋｇの酸化チタン（Ｒ７０６、Ｄｕｐｏｎｔ社）を、二軸スクリューブレンダーによりブレンド、および、ペレット化した。
１００ｋｇのポリプロピレン（Ｋ８００２、Ｆｏｒｍｏｓａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ＆Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｒｐ．、メルトインデックス１．２ｇ／１０ｍｉｎ）および９ｋｇの酸化チタン（Ｒ７０６、Ｄｕｐｏｎｔ社）を、二軸スクリューブレンダーによりブレンド、および、ペレット化した。
ブレンドされた水素添加スチレン系エラストマー樹脂／酸化チタンのペレット、および、ブレンドされたポリプロピレン／酸化チタンのペレットを、バックシートを形成するように押出しされるように、三軸押出機の異なる供給口に投入した。得られたバックシートは、ポリプロピレン／酸化チタン膜上に水素添加スチレン系エラストマー樹脂／酸化チタン膜が設けられている積層構造を有していた。本実施例により得られたバックシートの物理的特性が表１に示されている。
実施例２
実施例２は、実施例１と同様に、ただし、ポリプロピレンＫ８００２の代わりにポリプロピレンＫ８００９（Ｆｏｒｍｏｓａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ＆Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｒｐ．、メルトインデックス７．５ｇ／１０ｍｉｎ）を用いて行われた。その他のバックシートの組成および製造方法は実施例１と同様であった。本実施例により得られたバックシートの物理的特性が表１に示されている。
実施例２は、実施例１と同様に、ただし、ポリプロピレンＫ８００２の代わりにポリプロピレンＫ８００９（Ｆｏｒｍｏｓａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ＆Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｒｐ．、メルトインデックス７．５ｇ／１０ｍｉｎ）を用いて行われた。その他のバックシートの組成および製造方法は実施例１と同様であった。本実施例により得られたバックシートの物理的特性が表１に示されている。
実施例３
実施例３は、実施例１と同様に、ただし、ポリプロピレンＫ８００２の代わりにポリプロピレンＹＵＮＧＳＯＸ（登録商標）２１００Ｍ（Ｆｏｒｍｏｓａ ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏ．、メルトインデックス７．５ｇ／１０ｍｉｎ）を用いて行われた。その他のバックシートの組成および製造方法は実施例１と同様であった。本実施例により得られたバックシートの物理的特性を表１に示す。
実施例３は、実施例１と同様に、ただし、ポリプロピレンＫ８００２の代わりにポリプロピレンＹＵＮＧＳＯＸ（登録商標）２１００Ｍ（Ｆｏｒｍｏｓａ ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏ．、メルトインデックス７．５ｇ／１０ｍｉｎ）を用いて行われた。その他のバックシートの組成および製造方法は実施例１と同様であった。本実施例により得られたバックシートの物理的特性を表１に示す。
比較例１
市販のバックシート（Ｐｒｏｔｅｋｔ（登録商標） ＨＤ、Ｍａｄｉｃｏ社、１３μｍのＰｒｏｔｅｋｔ（登録商標）コーティング／１２７μｍのＰＥＴ／接着層／１００μｍのＥＶＡの四層構造）の物理的特性を表１に示す。
市販のバックシート（Ｐｒｏｔｅｋｔ（登録商標） ＨＤ、Ｍａｄｉｃｏ社、１３μｍのＰｒｏｔｅｋｔ（登録商標）コーティング／１２７μｍのＰＥＴ／接着層／１００μｍのＥＶＡの四層構造）の物理的特性を表１に示す。
比較例２
市販のバックシート（Ｉｃｏｓｏｌａｒ（登録商標） ＡＡＡ ３５５４、ＩＳＯＶＯＬＴＡＩＣ社、ポリアミド／ポリアミド／ポリアミドの三層構造）の物理的特性を表１に示す。
市販のバックシート（Ｉｃｏｓｏｌａｒ（登録商標） ＡＡＡ ３５５４、ＩＳＯＶＯＬＴＡＩＣ社、ポリアミド／ポリアミド／ポリアミドの三層構造）の物理的特性を表１に示す。
比較例３
市販のバックシート（Ｉｃｏｓｏｌａｒ（登録商標） ＡＰＡ ３５５２、ＩＳＯＶＯＬＴＡＩＣ社、ポリアミド／ＰＥＴ／ポリアミドの三層構造）の物理的特性を表１に示す。
市販のバックシート（Ｉｃｏｓｏｌａｒ（登録商標） ＡＰＡ ３５５２、ＩＳＯＶＯＬＴＡＩＣ社、ポリアミド／ＰＥＴ／ポリアミドの三層構造）の物理的特性を表１に示す。
２．Ｍｏｃｏｎ ３／６０を測定機器として用い、ＡＳＴＭ規格 Ｆ１２４９−０６に準拠して測定された
３．汎用試験機器を用い、ＡＳＴＭ規格 Ｄ８８２に準拠して測定された
４．汎用試験機器を用い、ＡＳＴＭ規格 Ｄ−１８７６ ＢＳ−ＥＶＡ−ＢＳに準拠して測定された
５．Ｈｉｐｏｔｒｏｎｉｃｓ モデル：７３０−１を測定機器として用い、ＡＳＴＭ規格 Ｄ１４９に準拠して測定された
６．走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）による測定
表１に示されるように、本発明の実施例１〜３のバックシートは、比較例１〜３の市販のバックシートと比較して、より良好な物理的特性、およびＥＶＡとの高い剥離強度を有していた。例えば、本発明の実施例１〜３のバックシートは、約１６ｋＶ〜１８ｋＶである絶縁破壊電圧、約０．２ｇ／ｍ2／ｄａｙ〜０．４ｇ／ｍ2／ｄａｙである水透過率、約４００％〜４５０％である破断点伸度、６０Ｎ／ｃｍ〜８０Ｎ／ｃｍである室温でのＥＶＡ層剥離強度、６０Ｎ／ｃｍ〜８０Ｎ／ｃｍである高温（約９０℃）かつ高湿度下でのＥＶＡ層剥離強度、および、６０Ｎ／ｃｍ〜８０Ｎ／ｃｍである低温処理（約６℃）後の室温でのＥＶＡ層剥離強度を有していた。
実施例４
１００ｋｇの水素添加スチレン系エラストマー樹脂（ＬＳ６１１、Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、メルトインデックス５．４ｇ／１０ｍｉｎ）および９ｋｇの酸化チタン（Ｒ７０６、Ｄｕｐｏｎｔ社）を、二軸スクリューブレンダーによりブレンド、および、ペレット化した。
１００ｋｇの水素添加スチレン系エラストマー樹脂（ＬＳ６１１、Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、メルトインデックス５．４ｇ／１０ｍｉｎ）および９ｋｇの酸化チタン（Ｒ７０６、Ｄｕｐｏｎｔ社）を、二軸スクリューブレンダーによりブレンド、および、ペレット化した。
１００ｋｇのポリプロピレン（Ｋ８００９、Ｆｏｒｍｏｓａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ＆Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｒｐ．、メルトインデックス７．５ｇ／１０ｍｉｎ）および９ｋｇの酸化チタン（Ｒ７０６、Ｄｕｐｏｎｔ社）を、二軸スクリューブレンダーによりブレンド、および、ペレット化した。
１００ｋｇのポリプロピレンＹＵＮＧＳＯＸ（登録商標）２１００（Ｆｏｒｍｏｓａ ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏ．、メルトインデックス７．０ｇ／１０ｍｉｎ）および９ｋｇの酸化チタン（Ｒ７０６、Ｄｕｐｏｎｔ社）を、二軸スクリューブレンダーによりブレンド、および、ペレット化した。
ブレンドされた水素添加スチレン系エラストマー樹脂／酸化チタンのペレット、および、ブレンドされたポリプロピレン／酸化チタンのペレットを、バックシートを形成するように押出しされるように、三軸押出機の異なる供給口（フィードブロックにより制御される）に投入した。得られたバックシートは、厚さ約０．４２５ｍｍである三層構造を有しており、ここで、水素添加スチレン系エラストマー樹脂／酸化チタン膜はポリプロピレン（ＹＵＮＧＳＯＸ（登録商標）２１００）／酸化チタン膜（中間層）上に設けられており、前記ポリプロピレン／酸化チタン膜は別のポリプロピレン（Ｋ８００９）／酸化チタン膜上に設けられている。本実施例により得られたバックシートの物理的特性が表２に示されている。
実施例５
実施例５は、実施例４と同様に行われたが、水素添加スチレン系エラストマー樹脂／酸化チタン膜、ポリプロピレン（ＹＵＮＧＳＯＸ（登録商標）２１００）／酸化チタン膜、および、ポリプロピレン（Ｋ８００９）／酸化チタン膜のそれぞれの膜厚が、実施例４と異なっている。本実施例５で得られたバックシートの総厚は約０．５８１ｍｍであった。本実施例により得られたバックシートの物理的特性が表２に示されている。
実施例５は、実施例４と同様に行われたが、水素添加スチレン系エラストマー樹脂／酸化チタン膜、ポリプロピレン（ＹＵＮＧＳＯＸ（登録商標）２１００）／酸化チタン膜、および、ポリプロピレン（Ｋ８００９）／酸化チタン膜のそれぞれの膜厚が、実施例４と異なっている。本実施例５で得られたバックシートの総厚は約０．５８１ｍｍであった。本実施例により得られたバックシートの物理的特性が表２に示されている。
２．Ｍｏｃｏｎ ３／６０を測定機器として用い、ＡＳＴＭ規格 Ｆ１２４９−０６に準拠して測定された
３．汎用試験機器を用い、ＡＳＴＭ規格 Ｄ８８２に準拠して測定された
４．汎用試験機器を用い、ＡＳＴＭ規格 Ｄ−１８７６ ＢＳ−ＥＶＡ−ＢＳに準拠して測定された
５．Ｈｉｐｏｔｒｏｎｉｃｓ モデル：７３０−１を測定機器として用い、ＡＳＴＭ規格 Ｄ１４９に準拠して測定された
６．走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）による測定
７．日立分光光度計（ＵＶ−ＶＩＳ）による測定
８．汎用試験機器を用い、ＡＳＴＭ規格 １８７６−０１に準拠して測定された
表２に示されるように、本発明の実施例１〜５において得られるそれぞれのバックシートは、同程度の物理的特性およびＥＶＡ層剥離強度を有していた。
本発明の実施例１〜３で得られたそれぞれのバックシート（水素添加スチレン系エラストマー樹脂／酸化チタンの薄い膜を含む）上に、封止層（厚さ０．４２ｍｍのＥＶＡシート、三井化学トーセロ（株）製のＥＶＡシート：ＲＣ０２Ｂ）、太陽電池セル（ＤｅｌＳｏｌａｒ（株）製、単結晶シリコンセルＤ６（６インチ）、１８．４％の変換効率）、別の封止層（厚さ０．４２ｍｍのＥＶＡシート、三井化学トーセロ（株）製のＥＶＡシート：ＲＣ０２Ｂ）、および、３．２ｍｍ×１８ｃｍ×１８ｃｍのフロントシート（Ｓｔａｎｌｅｙ ｇｌａｓｓ製のスーパークリアガラス）が、順に積層された。その後、それぞれの積層構造体を、ラミネータ（ＬＭ−ＳＡ １７０×２６０−Ｓ、株式会社エヌ・ピー・シー製）により、１５０℃で１５分間真空ラミネートし、図１に示されるモジュール構造を得た。モジュール構造は、例えば、種々の期間、ＵＶ経年劣化試験機ＴＭＪ−９７０５ＷＭ−ＵＶを用いた１５ｋＷｈ／ｍ2のＵＶ光への暴露および／または９０℃での煮沸などによるエージング試験に付され、エージング試験前後のそれぞれの太陽電池の最大電力が測定された。結果を表３に示す。モジュール構造はまた、直接ＵＶ光（１５ｋＷｈ／ｍ2）に爆露され、エージング試験前後の太陽電池の最大電力が測定された。結果を表４に示す。
本発明の実施例４で得られたバックシート（水素添加スチレン系エラストマー樹脂／酸化チタンのより厚い膜を含む）上に、太陽電池セル（ＤｅｌＳｏｌａｒ（株）製、単結晶シリコンセルＤ６（６インチ）、１８．４％の変換効率）、封止層（厚さ０．４２ｍｍのＥＶＡシート、三井化学トーセロ（株）製ＲＣ０２Ｂ）、および、３．２ｍｍ×１８ｃｍ×１８ｃｍのフロントシート（Ｓｔａｎｌｅｙ ｇｌａｓｓ社製のスーパークリアガラス）が、順に積層された。その後、得られた積層構造体を、ラミネータ（ＬＭ−ＳＡ １７０×２６０−Ｓ）により、１５０℃で１５分間真空ラミネートし、図２に示されるモジュール構造を得た。モジュール構造は、例えば、種々の期間、ＵＶ経年劣化試験機ＴＭＪ−９７０５ＷＭ−ＵＶを用いた（ＵＶ光１５ｋＷｈ／ｍ2）への暴露および／または９０℃での煮沸などによるエージング試験に付され、エージング試験前後の太陽電池の最大電力が測定された。結果を表３に示す。モジュール構造はまた、直接ＵＶ光（１５ｋＷｈ／ｍ2）に爆露され、エージング試験前後の太陽電池の最大電力が測定された。結果を表４に示す。
表３および表４から明らかなように、エージング試験後、図２に記載のモジュール構造中の太陽電池（封止層１７が設けられていない）は、図１に記載のモジュール構造中の太陽電池と比較して、より低電力損失であった。この結果は、図２に記載のモジュール構造中の太陽電池の底部電極（アルミニウム）が封止層（例えば、ＥＶＡ）に接触していないことによるものであり、ＥＶＡから放出される酢酸による太陽電池の底部電極の破壊が起こらない、という本願発明のモジュール構造の効果を示している。
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で本開示に各種の変更や改変を加えることができることは明らかであろう。従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
１１ フロントシート
１３、１７ 封止層
１５ 光電子装置
１９ バックシート
１９Ａ 水素添加スチレン系エラストマー樹脂層
１９Ｂ ポリオレフィン層
１３、１７ 封止層
１５ 光電子装置
１９ バックシート
１９Ａ 水素添加スチレン系エラストマー樹脂層
１９Ｂ ポリオレフィン層
Claims (14)
- フロントシートと、
前記フロントシートの反対側に設けられるバックシートと、
前記フロントシートと前記バックシートとのあいだに設けられる光電子装置と、
前記光電子装置と前記フロントシートとのあいだに設けられる第一封止層と、
を含むモジュール構造であって、
前記バックシートが、水素添加スチレン系エラストマー樹脂層およびポリオレフィン層を含む積層構造であり、前記水素添加スチレン系エラストマー樹脂層が、前記光電子装置と前記ポリオレフィン層とのあいだに設けられることを特徴とするモジュール構造。 - 前記水素添加スチレン系エラストマー樹脂層が、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン）、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン−ｂ−スチレン）、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−スチレン）、水素添加ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン／ブタジエン−ｂ−スチレン）、または、水素添加ポリスチレンブロックおよびビニル結合に富んだポリイソプレンブロックを含むエラストマーを含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記水素添加スチレン系エラストマー樹脂層が、１０重量％〜３５重量％のポリスチレンブロックを含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記水素添加スチレン系エラストマー樹脂層が、１．０ｇ／１０ｍｉｎ〜８．０ｇ／１０ｍｉｎであるメルトインデックスを有することを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記第一封止層が、エチレン酢酸ビニル共重合体を含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記ポリオレフィン層が、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、または、それらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記ポリオレフィン層が、多層構造であることを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記ポリオレフィン層が、１．０ｇ／１０ｍｉｎ〜８．０ｇ／１０ｍｉｎであるメルトインデックスを有することを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記水素添加スチレン系エラストマー樹脂層の厚さが１５０μｍ〜３００μｍであることを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記ポリオレフィン層の厚さが、２００μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記光電子装置が、太陽電池セル、有機発光ダイオード、または、液晶ディスプレイ装置を含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記バックシートと光電子装置とのあいだに設けられる第二封止層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュール構造。
- 前記第二封止層が、エチレン酢酸ビニル共重合体を含むことを特徴とする請求項１２に記載のモジュール構造。
- 前記水素添加スチレン系エラストマー樹脂層の厚さが、５０μｍ〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１２に記載のモジュール構造。
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