JP2014216634A - 太陽電池モジュール用止水テープ - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池パネル本体とフレームとの固定性に優れ、かつ太陽電池モジュールの保全性、リサイクル性に優れ、さらに固定界面に一時的に水分が入ってしまった場合においても止水テープ自らが吸水膨潤し僅かな隙間を埋める機能を有する太陽電池モジュール用止水テープを提供することにある。【解決手段】前記芯材の片面に粘着層を有し、基材の他方の面にゴム基材層および粘着層が接着されて成る太陽電池モジュール用止水テープであって、前記弱粘着層は、シリコーン組成物から成る。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池用止水テープに関する。

太陽電池モジュールは、一般に太陽に向く上面から、透明ガラス基板、封止材（充填材）、太陽電池セル（基材はシリコン系半導体やその化合物など）、封止材（充填材）、バックシートの順に積層し構成されたもの（以下「太陽電池パネル本体」若しくは単に）太陽電池パネル」という）を、フレームに組み付ける構成となっている。そして、太陽電池モジュールは雨水や水蒸気等の水分により、変換効率の低下等の故障を生じるため太陽電池パネル本体とフレームとの間の止水性能を確保することが必要である。

太陽電池パネル本体への水の浸入を防ぐための手段として、例えば特開２０００−１２４４９１号公報（特許文献１）に記載されているように、太陽電池パネル本体とフレームとの隙間に、シリコーン系等のシーリング材を注入することが一般的に行われている。また、同様の目的で、例えば特開２００５−２００９４６号公報（特許文献２）に記載されているように、太陽電池パネル本体の端部にブチルゴム系やアクリル系等の粘着テープを貼り付けてフレームに組み込むことが一般に行われている。一方、同様の目的で、例えば特開２００１−２３０４４０号公報（特許文献３）に記載されているように、太陽電池パネル本体とフレームとの間にＥＰＤＭ等のゴム弾性材を圧縮しながら嵌めこむことが一般的に行われている。

しかしながら、特許文献１に記載の方法は、太陽電池パネル本体とフレームとの僅かな隙間に加工を施すため、太陽電池モジュールの全周囲にわたってシーリング材の注入を完全に施すことは非常に困難であり、当該加工の信頼性が十分に確保できなかった。また、注入作業や注入後に硬化させるための時間を要するため、作業性が悪いこと問題であった。また、太陽電池モジュールの修理、交換又はリサイクルのために太陽電池パネル本体とフレームとを分離する場合においては、該シーリング材の止水性能が高ければ高いほど（太陽電池パネル本体とフレームが強固に密着しているほど）当該分離の作業性が低下してしまうという問題が生じる。

また、特許文献２に記載の技術のような太陽電池パネル本体の端部にブチルゴム系やアクリル系等の粘着テープを貼り付けて止水せしめる場合においては、太陽電池パネル本体とフレームが該粘着テープを介してしっかりと接着固定されている必要があるが、このために、該粘着テープの粘着力を向上すること、若しくは粘着層の厚みを厚くすること等の設計を施すことになる。しかし、これにより、フレームに太陽電池パネル本体を取り付ける際に、粘着によって差込の抵抗が大きくなり、かかる取り付けが極端に困難になるという問題が生じる。また、かかる対処として、界面活性剤等を用いた石鹸水や潤滑油を該粘着層表面に塗布して、一時的に粘着力を低下させることにより、フレームに太陽電池パネル本体を取り付ける際の差込による抵抗を少なくすることも行われているが、界面活性剤等が皮膜として残留するため、止水性能や固定性能が低下する懸念があった。また、一方でテープの基材等を発泡フォームとすることも考えられるが、発泡フォームは長期的な使用（長期的な変形）により歪みが生じやすいため、結果太陽電池パネル本体とフレームとの間に空隙が生じてしまう。そして、従来技術のブチルゴム系やアクリル系等の粘着テープでは、芯材を有していないため、太陽電池パネル端部に粘着テープを手作業で貼り付ける際、テープを伸ばしながら施工するため、粘着テープの厚さムラを生じやすく、結果として僅かな隙間を伴い十分な止水性能が得られない場合がある。

また、特許文献２に記載されているように、太陽電池モジュールは屋外に設置され、長期間使用されることが想定されているが、そのため、ブチルゴム系やアクリル系等の粘着テープ（特に粘着層）は、耐候性や長期安定性に劣るため、長期間にわたる使用によって劣化し、止水性能の低下が懸念される。

また、特許文献３に記載の技術のような太陽電池パネル本体とフレームとの間にＥＰＤＭ等のゴム弾性材を圧縮しながら嵌め込んで止水せしめる場合においては、太陽電池パネル本体とフレームがゴム弾性材によって接着（又は粘着）されていないため、フレームから太陽電池パネル本体が抜ける可能性があり、十分な固定性能が得られない懸念がある。

また、特許文献２に記載されているように、太陽電池モジュールは屋外に設置され、長期間使用されることが想定されているが、そのため、シリコーンゴムやフッ素ゴム以外のＥＰＤＭ等のゴム弾性材は、耐候性や長期安定性に劣るため、長期間にわたる使用によって劣化し、止水性能の低下が懸念される。

また、近年、産業用の太陽光発電システムなど、高電圧を発生させる太陽光発電システムにおいて、太陽電池モジュールの出力が大幅に低下する現象が報告され、問題となっている。この現象はＰＩＤ（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）現象と名付けられ、比較的高温で高湿度の条件下において太陽電池モジュールに高電圧がかかることによって、引き起こると考えられている。ＰＩＤによる劣化現象の詳細なメカニズムはまだ解明されていないが、一般的に、フレームと太陽電池モジュール回路内に大きな電位差が生じることにより、この間に漏れ電流が発生し、太陽電池モジュール内部で電荷の分極が起こり、その結果、セルの電子の移動が妨げられ、出力の低下が発生すると考えられている。
このＰＩＤ現象は、透明ガラス基板、太陽電池セル、封止材（充填材）、止水材、フレーム等の相互作用によって発生すると考えられている。そのため、実際に使用される部材を用いて、事前に耐ＰＩＤ試験を行ない、現象確認及び部材を個別評価（耐ＰＩＤ性能）することが重要となっている。

特開２０００−１２４４９１号公報 特開２００５−２００９４６号公報 特開２００１−２３０４４０号公報

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｅｍｉｔｏｘ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｖ＿ｔｅｓｔ．ｈｔｍｌ＃ＰＩＤ ケミトックス 太陽電池の評価

上記の事情を鑑み、本発明の課題目的は、太陽電池パネル本体とフレームとの固定性に優れ、電気絶縁性かつ太陽電池モジュールの保全性、リサイクル性、ＰＩＤ現象の抑制に優れ、更に固定界面に一時的に水分が入ってしまった場合においても、止水テープ自らが吸水膨潤し僅かな隙間を埋める機能を有する太陽電池用止水テープを提供することにある。

本発明の太陽電池モジュール用止水テープは、芯材と、前記芯材の片面に粘着層を有し、基材の他方の面にゴム基材層および粘着層が接着されて成る太陽電池モジュール用止水テープであって、前記ゴム基材層は、シリコーン組成物から成ることで効果的に達成される。また、太陽電池モジュール用止水テープは、芯材と、前記芯材の片面に粘着層を有し、基材の他方の面にゴム基材層および粘着層が接着されて成る太陽電池モジュール用止水テープであって、前記ゴム基材層は、シリコーン組成物からなり、且つ吸水性樹脂含むことで効果的に達成される。

更に本発明の太陽電池モジュール用止水テープは、前記吸水性樹脂が、更に前記強粘着層に含まれることにより、或いは前記強粘着層及び前記弱粘着層それぞれの表面は、更に表面保護フィルムが貼着されることにより、或いは前記芯材が、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリエステル又はポリカーボネートのいずれかから選択されることにより、或いは前記吸水性樹脂の粒径が２０〜４００μｍであり、且つ前記吸水性樹脂の配合量が前記弱粘着層１００重量部に対して、１〜２００重量部であることにより、或いは前記強粘着層がシリコーン系粘着剤、アクリル粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤のいずれかから選択されることにより、或いは前記強粘着層の厚さが１０〜２００μｍであることにより、或いは前記吸水性樹脂の粒径が２０〜４００μｍであり、且つ前記吸水性樹脂の配合量が前記強粘着層１００重量部に対して、１〜２００重量部であることにより、より効果的に達成される。

本発明によって、太陽電池モジュールを長期間の水分から保護することができる止水テープを提供することが可能となった。

また、本発明に係る太陽電池モジュール用止水テープにおいては、ＰＩＤ現象（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）の抑制が見込まれる。

本発明に係る太陽電池モジュール用止水テープの断面図である。 本発明に係る太陽電池モジュール用止水テープを用いた場合における、太陽電池パネル本体の固定を示す概略的断面図である。 本発明に係る太陽電池モジュール用止水テープに配合された吸水性樹脂の膨張による止水効果を示した概略図である。

以下、本発明の止水テープについて、図面を基に詳細に説明する。

図１、図２および図３ついて説明する。図１は、本発明の止水テープの断面図である。図１の態様は、芯材２の両面それぞれに、粘着層３およびゴム基材層４が接着され、さらにゴム基材層４に粘着層５が接着されている。また、粘着層３および粘着層５の表面の保護のために保護フィルム６が貼着されている。
芯材２は、合成樹脂シートが適しているが、織物や不織物、メッシュ、編み物、紙、発泡フォームなども用いることができる。なお、これらの製法については、特に限定されない。また、芯材２に粘着層３およびゴム基材層４とのより強固な接着を目的として下処理（プライマー処理）を施すことや粘着層３とゴム基材層４との間での成分移行を防止する処理を施すことができる。また、同様にゴム基材層４と粘着層５との層間での接着強度の向上の為のプライマー処理並びに成分移行を防止する処理を施すことができる。また、芯材２に粘着層３の成分又はゴム基材層４成分の何れかまたは両方を含浸せしめ積層することもできる。

芯材２の材質は、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート、セルロースなどが挙げられ、柔軟性に優れていることから、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル系樹脂が好ましい。なお、ポリエステル系樹脂の中ではポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、これらを複数を組み合わせ使用することもできる。

芯材２の厚みは、薄いと、得られる止水テープの絶縁性が低下することがあり、厚いと、得られる止水テープの柔軟性が低下してしまうが、一般に厚みは５〜１００μｍであれば良く、太陽電池モジュール用止水テープのパネル本体やフレームに対する追従性を加味すると、１０〜１００μｍが好ましい。粘着層３の成分又はゴム基材層４成分の何れかまたは両方を含浸せしめる場合においては、芯材２の厚みを厚くすることが好ましく、この場合の厚みは、５０μｍ〜３ｍｍが好ましい。

次に、粘着層３と粘着層５及びゴム基材層４について説明する。

粘着層３及び粘着層５はシリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤（天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム）等の高分子材料を用いることができる。

ゴム基材層４はシリコーン組成物であり、該シリコーン組成物は、液状のシリコーンであれば種類（例えば、ストレートシリコーン、変性シリコーンなど）や形状（鎖状、環状など）、そして該シリコーンの分子量の大小などの制限は特に無い。また、該液状シリコーンは単独でも、構造や分子量などが異なる２種類以上のシリコーンを混合してもどちらでも良い。なお、２種類以上のシリコーンを混合して用いる場合は、例えば、白金触媒（白金触媒については後述）下におけるアルケニル基含有オルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンの付加反応によって製造される付加反応型シリコーン組成物の使用が好ましいが、特に付加反応型シリコーン組成物に拘る必要は無い。また該シリコーン組成物に対しては、加硫剤や過酸化物系架橋剤なども適宜使用可能である。

ゴム基材層４に用いられるシリコーン組成物の硬さは、Ａ硬度では５〜８０Ｈｓ程度、より好ましくは１０〜６０Ｈｓ程度が好ましい。

粘着層３及び粘着層５の厚みはそれぞれ、１０μｍ〜２００μｍであればよく、さらには、１０〜５０μｍがより好ましい。ゴム基材層４の厚みは２００μｍ〜３ｍｍであれば良い。
なお、粘着層３およびゴム基材層４が芯材２に含浸している場合においては、含浸した厚み寸法には、前記の厚みには含まれないものとする。
なお、これらの数値限定については、フレーム７（図２参照）の開口部の寸法と太陽電池パネル本体８（図２参照）の厚みや寸法を勘案し、適宜設定することができる。

また、粘着層３とゴム基材層４及び粘着層５に吸水性樹脂を配合することができる。吸水性樹脂を添加することにより、パネル本体とフレームとの間での止水効果の向上が見込まれる。本発明に使用される吸水性樹脂の種類は、製造しようとする止水テープに必要とされる止水性能に合わせ適宜選択でき、特に限定されるものではないが、例えば、ポリアクリル酸中和物の架橋体、自己架橋型ポリアクリル酸中和物、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体架橋物、デンプン−アクリロニトリルグラフト共重合体架橋物の加水分解物、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合体架橋物、アクリル酸−２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸塩の架橋物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体架橋物、架橋カルボキシメチルセルロース塩、水溶性ポリエチレンオキシド樹脂にイソシアネート化合物を反応させた水不溶性ポリエチレンオキシド樹脂あるいはポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール及びこれらの架橋体等の吸水性樹脂が使用可能である。特にポリアクリル酸中和物の重合物が、耐熱性に優れているため好ましい。

前記吸水性樹脂の粒径は適宜選択でき、好ましくは２０μｍ〜４００μｍであるが、２０〜７０μｍがより好ましい。特に限定されないが、複数の粒径の吸水性樹脂を組み合わせても良い。ちなみに、前記吸水性樹脂の粒径が２０μｍ以下である場合は、止水（吸水）効果が見込まれないことと、保護フィルム６を剥離した際に、粘着層３及び／粘着層５が積層されたゴム基材層４又は芯材から剥離してしまう可能性がある。また、前記吸水性樹脂の粒径が４００μｍ以上であると、保護フィルム６の離型性は十分であるものの、フレーム７（図２参照）や太陽電池パネル本体８（図２参照）との間で隙間ができてしまい、却って止水効果が悪化する懸念がある。また、粘着層３、ゴム基材層４、粘着層５にそれぞれ粒径の異なる吸水性樹脂を添加する事も可能である。

また、前記吸水性樹脂の配合量は、粘着層３とゴム基材層４及び粘着層５の１００重量部に対して、好ましくは１〜２００重量部であるが、５〜３０重量部がより好ましい。
前記吸水性樹脂の添加量が少なすぎると、吸水効果が低下し、逆に、多すぎると、膨張率は大きくなるものの、相対的にゴム類の存在比率が低下し、機械的特性や絶縁性が低下するおそれが生じるためである。また、粘着層３とゴム基材層４及び粘着層５それぞれに対して該吸水性樹脂の配合量に差を付けることにより吸水効果を調節することが出来る。また、粘着層３および粘着層５のどちらかについて、意図的に前記吸水性樹脂を添加しないこともできる。

また、粘着層３とゴム基材層４及び粘着層５が実際に水分を含んだ状態で体積的にどの程度膨張しているかを測定することは困難であるが、水浸漬時の重量変化率で勘案することができ、これを目安に吸水性樹脂の添加量を決定する。製造当初の止水テープの重量を基準として、水浸漬時の重量変化が１００〜１５０％の範囲の値となるように、吸水性樹脂の添加量を選択すれば良い。ここで、「水浸漬時の重量変化が１００〜１５０％の範囲の値となるように」とするのは、当該重量変化率が小さすぎると、止水性能が低下するおそれがあるためであり、一方で、当該重量変化率が大きすぎると、機械的特性が低下し、固定性能が低下するおそれが生じるためである。

粘着層３と粘着層５の粘着力については、２００〜２５００ｇｆ／２５ｍｍで、より好ましくは２００〜１５００ｇｆ／２５ｍｍ程度である。また、粘着力は粘着層３と粘着層５でそれぞれ適宜設定する事が可能であり、作業性とフレーム７と太陽電池パネル本体８との固定力の両方を勘案し決定する。粘着力が強すぎると、施工時において、位置決めや張り直しの作業が困難となり、粘着力が弱すぎるとフレーム７と太陽電池パネル本体８を十分に固定することが出来ない。

また、前記吸水性樹脂の添加により、粘着層３と粘着層５の表面の粘着力を損なうことなく好適にマット状（表面に微細な凹凸のある状態）にせしめる効果も期待できる。ちなみに、マット上の表面とは、いわゆる鏡面（平滑面）ではない状態のことをいい、好ましくは、表面粗さがＲａ＝０．２〜１５μｍ程度の状態のことを言う。なお、粘着層３と粘着層５の表面がマット状であることに起因する効果については詳しく後述する。

更にまた、粘着層３とゴム基材層４及び粘着層５に充填材としてシリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、マグネシア、水酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等の無機系充填剤や有機フィラー（樹脂ビーズなど）の有機系充填材を適宜選択、若しくは複数の充填剤を組み合わせ配合することができる。これらの充填材を添加することにより、粘着層３と粘着層５の表面が好適にマット状とすることができる他、表面の摩擦係数や粘着力を調整することができ、さらに粘着層３とゴム基材層４及び粘着層５の絶縁性の向上、物理強度の向上することができる。前記充填材の配合量は粘着層３とゴム基材層４及び粘着層５の１００重量部に対して、３〜１０００重量部であり、さらに好ましくは、１０〜５００重量部である。ただし、これらの配合量は充填材の密度や粒子径、粒子形状により、又は、粘着層３と粘着層５の表面に求められる粗さにより任意に設定を変更することが可能である。また、粘着層３とゴム基材層４及び粘着層５それぞれに対して該充填材の配合量を適宜設定することが出来る。

そのほか、粘着層３と粘着層５及びゴム基材層４には、発泡剤、帯電防止剤、紫外線に対する劣化防止剤、粘着付与剤等を使用することができるが、これらのような有機充填剤は得に限定されるものではない。なお、これらの有機系充填剤並びに前記無機系充填材及び前記吸水性樹脂を併用できることは言うまでもない。

次に表面保護フィルム６について説明する。

粘着層３と粘着層５の表面が前記充填材又は前記吸水性樹脂の配合又はその両方の配合により、必要な粘着力を保持した状態で好適にマット状になっているため、保護フィルムに対する離型性が向上している。このため、表面保護フィルム６においては、一般的に粘着テープ等の粘着面の保護に使用されるシリコーン系剥離剤又はフッ素系剥離剤を塗工し離型性を向上した保護フィルムを使用しなくても良いので、結果コスト的に優れている。また、作業性のさらなる向上のために該シリコーン系剥離剤又はフッ素系剥離剤を塗工した保護フィルムを使用することもできる。

表面保護フィルム６の形状は平滑（鏡面）のものを用いるが、エンボス加工の様な加飾されたものも用いることができる。また、保護フィルムの表面の形状を粘着層３の表面または粘着層５の表面あるいはその両方に転写させることもできる。

次に、図２を用いて、本発明の止水テープを用いて太陽電池パネル本体８のフレーム７への取り付け及びこの状態における本発明の止水作用について説明する。

図２は、本発明の止水テープ１を用いて太陽電池パネル本体８をフレーム７に取り付けた状態を示す断面図である。図２の態様は、フレーム７にパネル本体８が本発明の粘着シートを介し嵌合されていることを図示している。このときの作業工法としては、まず本発明の止水テープの粘着層３の保護フィルム６を剥離除去した後に、該粘着層の表面がパネル本体８の端部にくるように貼着する。このとき、層間に空気が入らぬように留意する。（この時、真空減圧、止水テープ１に空気穴を施す加工等の処置を行うこともできる。）。その後、粘着層５側の保護フィルム６を剥離除去した後、本発明に係る止水テープ１が貼着された状態の太陽電池パネル本体８をフレーム７の開口部へ挿入、嵌合する。フレーム７の開口部の寸法と本発明の止水テープ１が貼着されたパネル本体８の厚み寸法を比較すると、パネル側のほうが大きく、締まり嵌めの状態であるので、フレーム７とパネル本体８はしっかりと一体化し、結果パネル本体への雨水や水蒸気等の水分の進入を防止することができる。

このとき、フレーム７の開口部と直接触れるのは、本発明の止水テープ１の粘着層５の表面であるため、フレームに太陽電池パネル本体を取り付ける際に、粘着によって差込の抵抗が大きくなり、かかる取り付けが困難になる場合がある。この場合、本発明においては、粘着層５の表面に潤滑剤として、揮発性の有するシリコーンオイルやアルコール等の有機溶剤を塗布して、一時的に粘着力を低下させることにより、フレームに太陽電池パネル本体を取り付ける際の差込による抵抗を少なくすることができる。なお、取り付け後には前記潤滑剤が揮発することにより、粘着層５の粘着力が回復し、フレーム７とパネル本体８はしっかりと一体化し、結果パネル本体への雨水や水蒸気等の水分の進入を防止することができる。

本発明に使用される潤滑剤の種類は、粘着層５の粘着力を一時的に低下させることにより、フレームに太陽電池パネル本体を取り付け易くなるものを適宜選択でき、特に限定されるものではないが、例えばアルコール（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールなど）、パラフィン系溶剤等の有機溶剤が使用可能である。特にエタノール、イソプロピルアルコールが取り付け後に揮発しやすく、粘着層５の粘着力が回復しやすいため好ましい。

なお、界面活性剤等を用いた石鹸水を粘着層表面に塗布した場合は、界面活性剤等が皮膜として残留するため、止水性能や固定性能が低下する場合があるため好ましくない。また、アクリル粘着剤と相溶性が高い有機溶剤（例えば酢酸エチルやトルエン）を塗布した場合においては、アクリル粘着剤が溶解し、その結果、フレームに太陽電池パネル本体を取り付ける際の差込による抵抗がより大きくなるため、好ましくない。

また、このとき止水テープ１の表面にフレームとの摩擦により傷が生じ、若干の空隙ができてしまったとしても、内包された吸水性樹脂が露出するため、より効果的に雨水などの水分によって止水する。つまり、汎用のブチルゴム系・アクリル系の粘着テープでは該施工において、隙間が生じ、止水性能が低下する懸念がある状況において、本発明にかかる止水テープの止水性能は信頼性が高いといえる。

なお、図２は、長方形形状の太陽電池モジュールの一辺につき図示しているものであり、実際には外周すべてに同様の加工を施す必要があり、また、四隅に各フレームを連結するような部品を併せ使用することを付言しておく。また長方形以外の太陽電池モジュールについてはそれに併せた形状のフレームや太陽電池パネル本体があって始めて、本発明の止水テープが有効であることは言うまでもない。

図３は、本発明の止水テープ１において、前記止水テープ中の吸水性樹脂８が膨張し、フレーム７と本発明の止水テープ１ならびに太陽電池パネル本体８と止水テープ１との間に生じた隙間を埋めるところを図示した概念図（断面図）である。太陽電池モジュールの経年使用により生じた隙間および、フレーム７に太陽電池パネル本体８を挿入嵌合したときに生じたわずかな隙間を吸水膨潤した吸水性樹脂８が外気中の水分を吸収し膨張して該隙間を埋める状態を図示している。この機能により、太陽電池モジュールは長期的に外部の水分から保護される。

以上のことを踏まえることによって、本発明に係る太陽電池モジュール用止水テープが成立する。

以上、本発明に係る太陽電池モジュール用止水テープについて概要を述べたが、本発明の実施形態はこの限りではなく、特許請求の範囲、本明細書及び図面に記載の範囲を逸脱しない限り、種々の態様が可能である。

以下、本発明の太陽電池モジュール用止水テープ（単に「止水テープとする」）に係る実施例（実施例１及び２並びに比較例１及び２）について詳細に説明するが、次に示す実施例はこれらに限定されるものではない。また、本実施例を説明する際、必要に応じて、図１乃至図３に記載の符号等を使用して説明する。

芯材２として、厚みが３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ユニチカ社製「エンブレッドＳ」）を用意し、この片面に、シリコーン系粘着剤（信越化学王業社製「ＫＲ−３７００」）１００重量部に対して、平均粒径約２５μｍの吸水性樹脂（住友精化社製「２０ＳＨ−ＮＦ」）１０重量部を混合した粘着剤溶液を塗布し、１００℃で５分間乾燥して、厚さ３０μｍの粘着層３を得た。

次いで、アクリル系粘着剤（綜研化学社製「ＳＫダイン１７１７」）１００重量部に対して、平均粒径約２５μｍの吸水性樹脂（住友精化社製「２０ＳＨ−ＮＦ」）１０重量部を混合した粘着剤溶液をシリコーン離型フィルム上に塗布して、１００℃で５分間乾燥して、厚さ３０μｍの粘着層５を得た。

その後、粘着層３が塗布された、芯材２のもう一方の片面と粘着層５の間に、自己接着性液状シリコーンゴム１００重量部に対して、平均粒径約２５μｍの吸水性樹脂（住友精化社製「２０ＳＨ−ＮＦ」）２０重量部を混合した液状シリコーン組成物を厚み（ゴム基材層４の厚み）が７４０μｍとなるように挟み込み、１２０℃で１０分間加熱成型を行なうことにより積層させ、実施例１、即ち本発明に係る止水テープとした。

粘着層５に用いた平均粒径約２５μｍの吸水性樹脂（住友精化社製「２０ＳＨ−ＮＦ」）１０重量部を、平均粒径８μの水酸化アルミニウム（日本軽金属社製「ＢＦ０８３」）３０重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２、即ち本発明に係る止水テープとした。

（比較例１）
比較例１における止水テープは、市販のアクリル系粘着テープ（ＳＣＡＰＡ社製「ＡＳ１１５０−ＰＥ」）を使用した。

（比較例２）
比較例２における止水テープは、市販のシリコーン系シーリング剤（信越化学工業社「シーラント７２」）を使用した。

実施例１及び２に係る止水テープ、比較例１及び２に係る止水テープに関して、電気絶縁性能、止水性、挿入性、固定性能、耐ＰＩＤ性能などを下記の要領で測定し、その結果を表１に示した。

（電気絶縁性能）
実施例１及び２に係る止水テープ、比較例１に係る止水テープに関して、電気絶縁性能の評価として絶縁破壊強度及び体積抵抗率を測定した。なお、絶縁破壊強度はＪＩＳ Ｃ２１１０「固体電気絶縁材料−絶縁破壊の強さの試験方法」に、体積抵抗率はＪＩＳ Ｋ６２７１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−体積抵抗率及び表面抵抗率の求め方」に準拠して測定した。

（止水性）
実施例１及び２に係る止水テープ、比較例１及び２に係る止水テープに関して、太陽電池太陽電池パネル本体８の外周縁部に貼着した上で、図２に示すようにフレーム７へ挿入して太陽電池モジュールを作成した。この際、太陽電池パネル本体８とフレーム７の該嵌合部に、長期使用により生じる間隙にみたてた傷を施し、より侵水し易い状態にせしめた試験片も同時に用意した。このように得られた太陽電池モジュールのガラス表面に水を張り、止水性能を目視により評価した。
○・・・侵水が確認されなかった。
×・・・一部、該嵌合部より侵水が確認された。

（挿入性）
実施例１及び２に係る止水テープ、比較例１及び２に係る止水テープに関して、太陽電池パネル本体８の外周縁部に貼着した上で、図２に示すようにフレーム７へ挿入し、下記基準に基づいて挿入性を評価した。また、挿入性を改善するために、粘着層５に潤滑剤を塗布した場合においても評価した。なお、潤滑剤には、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を使用した。
◎・・・太陽電池パネル本体８を容易に挿入することができた。
○・・・太陽電池パネル本体８を挿入することができた。
△・・・太陽電池パネル本体８を挿入することができたが、作業性に難点がある。
×・・・太陽電池パネル本体８を挿入することができなかった。

（潤滑剤の評価）
粘着層５に潤滑剤を塗布した場合において、粘着力が変化していないことの確認として１８０度剥離強度を測定した。なお、１８０度剥離強度はＪＩＳ Ｚ０２３７「粘着テープ・粘着シート試験方法」に準拠して測定した。

（固定性能「耐荷重試験」）
実施例１及び２に係る止水テープ、比較例１及び２に係る止止水テープに関して、太陽電池パネル本体８の外周縁部に貼着した上で、図２に示すようにフレーム７へ挿入して太陽電池モジュールを作成した。これらを、太陽電池モジュール機械的荷重試験装置に設置し、風圧荷重及び積雪荷重及び任意荷重などの過酷な荷重を負荷した条件において、フレームから太陽電池パネル本体が抜けないことなど、下記基準に基づいて固定性能を評価した。
○・・・太陽電池パネル本体８がフレームから抜けなかった。
×・・・太陽電池パネル本体８がフレームから抜け落ちた。

ここで、風圧荷重は、太陽電池モジュールの正面に２４００Ｐａの荷重を徐々に加え、正面と背面に交互に１時間を３サイクル繰り返す（２４００Ｐａは突風の３６ｍ／ｓの風圧に相当する）条件である。また、積雪荷重は、太陽電池モジュールの正面に５４００Ｐａの荷重を徐々に加え、１時間保持する条件である。さらに任意荷重は、太陽電池モジュールの正面に７４００Ｐａの荷重を徐々に加え、３時間保持する条件である。

（耐ＰＩＤ試験）
実施例１及び２に係る止水テープ、比較例１及び２に係る止水テープに関して、太陽電池パネル本体８の外周縁部に貼着した上で、図２に示すようにフレーム７へ挿入して太陽電池モジュールを作成した。なお、何れの太陽電池モジュールにおいても、止水テープ以外の透明ガラス基板、太陽電池セル、封止材（充填材）、フレームなどの部品は全て同一にして作成した。この太陽電池モジュールに対して、温度６０度、湿度８５％、電圧１０００Ｖ、時間９６時間の条件にて、耐ＰＩＤ試験を実施した。評価においては、試験時間経過後の最大出力Ｐｍが初期値から何％劣化したかを記録した。

このように、本発明に係る太陽電池モジュール用止水テープは、太陽電池モジュールを長期間の水分から保護することに効果があり、同時にＰＩＤ抑制に有効である。

１ 太陽電池モジュール用止水テープ（止水テープ）
２ 芯材
３ 粘着層
４ ゴム基材層
５ 粘着層
６ 表面保護フィルム
７ フレーム
８ 太陽電池パネル本体
９ 吸水膨潤した吸水性樹脂

Claims (8)

1. 芯材と、前記芯材の片面に粘着層を有し、基材の他方の面にゴム基材層および粘着層が接着されて成る太陽電池モジュール用止水テープであって、前記ゴム基材層は、シリコーン組成物から成ることを特徴とする太陽電池モジュール用止水テープ。
2. 前記粘着層及びゴム基材層に吸水性樹脂を含む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用止水テープ。
3. 前記粘着層の表面は、更に表面保護フィルムが貼着される請求項１乃至２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用止水テープ。
4. 前記芯材が、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリエステル又はポリカーボネートのいずれかから選択される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用止水テープ。
5. 前記吸水性樹脂の粒径が２０〜４００μｍであり、且つ前記吸水性樹脂の配合量が前記弱粘着層１００重量部に対して、１〜２００重量部である請求項２乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用止水テープ。
6. 前記粘着層がシリコーン系粘着剤、アクリル粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤のいずれかから選択される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用止水テープ。
7. 前記粘着層の厚さが１０〜２００μｍである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用止水テープ。
8. 前記吸水性樹脂の粒径が２０〜４００μｍであり、且つ前記吸水性樹脂の配合量が前記粘着層１００重量部に対して、１〜２００重量部である請求項２乃至７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用止水テープ。

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