JP2015130387A - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高温高湿の過酷な環境下でも、裏側保護基材用部材と封止材との接着性を確保することができる太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】封止材２と第１の裏側保護基材用部材３とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材の一体品１（以下、単に一体品１という）を製造する工程１を有し、続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品１、及び、第２の裏側保護基材用部材４を、この順序に重ねて圧着する工程２を有し、第２の裏側保護基材用部材４の一体品１と接する面にコロナ処理がなされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。

太陽電池モジュールは、一般に、表面（受光面）側から、ガラスが一般的である表側保護基材、エチレン−ビニルアセテート共重合体を主成分とするものが一般的である表面側の封止材、太陽電池セル、裏面側の封止材、及び裏側保護基材が順に積層された構成となっており、それぞれの構成部材を積層させて、圧着して一体化する工程、例えば真空ラミネート工程を経て、太陽電池モジュールが製造される。

一方、太陽電池モジュールの部材の一つである裏側保護基材は、現在までに各種多様な構成のものが考案されているが、その一例として、基材と熱可塑性樹脂を備えた太陽電池用裏側保護基材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、基材との接着性を確保するべく熱可塑性樹脂は、エチレンとアクリル酸などの変性樹脂からなる構成となっている。また、真空ラミネートでの圧着工程において、熱可塑性樹脂は、裏面側の封止材との接着性を確保するべく作用する。

しかしながら、上述の裏側保護基材を得るために基材と熱可塑性樹脂とを一体化する場合、特許文献１では熱可塑性樹脂をＰＥＴフィルムからなる基材上に押出しコーティングすることで一体化し、裏側保護基材としている。ＰＥＴフィルムと熱可塑性樹脂との密着性を向上させるために、コロナ処理等の表面処理を施すことが好ましいとしているが、下記に定義するコロナ処理の処理値には臨界値があり、処理値を高くすればするほど密着性が向上するものではない。つまり、コロナ処理条件の最適化が必要になる。
コロナ処理の処理値＝出力（Ｗ）／電極幅（ｍ）×速度（ｍ／分）
（ここでいう速度は、コロナ放電電極部を通過する時の速度を指す。）

特開２０１２−２０９４６２号公報

工程１にて、封止材と裏側保護基材用部材１とを積層して、一体品を製造し、続いて、工程２にて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材２を、この順序に重ねて、圧着することで得られる太陽電池モジュールの製造方法であって、裏側保護基材用部材２の一体品と接する面に最適化された条件のコロナ処理がなされている太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明は、以下である。

太陽電池モジュールの製造方法であって、
封止材と裏側保護基材用部材１とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材１の一体品（以下、単に一体品という）を製造する工程１を有し、
続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材２を、この順序に重ねて、圧着する工程２を有し、
前記裏側保護基材用部材２の一体品と接する面にコロナ処理がなされていることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。

本発明の製造方法によれば、工程１にて、封止材と裏側保護基材用部材１とを積層して、一体品を製造し、続いて、工程２にて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材２を、この順序に重ねて、圧着することで得られる太陽電池モジュールの製造方法であって、裏側保護基材用部材２の一体品と接する面に最適化された条件でコロナ処理を実施することで、高温高湿の過酷な環境下でも、裏側保護基材用部材２と一体品の接着性を確保することが可能となる。

太陽電池モジュールの製造前における、本発明の封止材と裏側保護基材用部材１とを積層した一体品と、裏側保護基材用部材２の一例を模式的に示す断面図である。 太陽電池モジュールの製造前における、本発明の封止材と裏側保護基材用部材１とを積層した一体品と、裏側保護基材用部材２の別例を模式的に示す断面図である。 本発明の、太陽電池モジュールの製造方法で得られる太陽電池モジュールの一例（圧着前）を模式的に示す断面図である。 本発明の、太陽電池モジュールの製造方法で得られる太陽電池モジュールの別例（圧着前）を模式的に示す断面図である。 本発明の裏側保護基材用部材２の一体品と接する面にコロナ処理を行うコロナ処理装置の主要部分を側面からみた概略断面図である。 本発明の封止材と裏側保護基材用部材１とを積層した一体品を製造する工程１について、共押出装置の主要部分を側面からみた概略断面図である。 本発明の表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材２を、この順序に重ねて、圧着する工程２について、太陽電池モジュールを製造する際に用いる、真空ラミネート装置を側面からみた概略断面図である。

〔本発明の太陽電池モジュールの製造方法〕
本発明の製造方法は、太陽電池モジュールの製造方法であって、封止材と裏側保護基材用部材１とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材１の一体品（以下、単に一体品という）を製造する工程１を有し、続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材２を、この順序に重ねて、圧着する工程２を有し、裏側保護基材用部材２の一体品と接する面にコロナ処理がなされていることを特徴とする。

以下に本発明の太陽電池モジュールの製造方法を詳細に説明する。なお、以降の括弧（ ）内に単独で記載される数字は、各図面の符号と対応している。

［太陽電池モジュール製造方法：工程１］
図１から図２は、太陽電池モジュールの製造前における、本発明の封止材と裏側保護基材用部材１とを積層した一体品と、裏側保護基材用部材２の一例を模式的に示す断面図である。

工程１は、封止材と裏側保護基材用部材１とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材１の一体品を製造する工程である。この工程１について、封止材と裏側保護基材用部材１との積層方法は、特に限定されないが、工程１における封止材と裏側保護基材用部材１との積層が、共押出により行われることが好ましい。つまり、図６に示すようなＴダイ（１４）による共押出装置（１３）により、封止材と裏側保護基材用部材１とをニップロール（１５）とキャストロール（１６）間に共押出し、剥離ロール（１７）を経る方法によって、工程１において封止材と裏側保護基材用部材１とを好適に積層することが可能である。

工程１における封止材と裏側保護基材用部材１との積層を共押出により行う場合には、表面に格子柄や梨地柄等のエンボス模様が彫刻されたキャストロール（１６）を用いることで、一体品の表面にエンボス模様を転写させることができ、巻き上げ時のブロッキングなどを防ぐことも可能となるために好ましい。

その他、工程１において封止材と裏側保護基材用部材１とを積層する方法としては、エクストリュージョンラミネート（押出ラミネート）、ドライラミネートなどの方法があるが、それぞれ後述する理由で、共押出による一体品積層が最も好適である。

工程１をエクストリュージョンラミネート（押出ラミネート）により行った場合：封止材と裏側保護基材用部材１のどちらか一方を、溶融押出やカレンダー等により製造し、それを基材とする。そして、Ｔダイ押出し機により加熱溶融した他方の樹脂（封止材の原料である樹脂、又は、裏側保護基材用部材１の原料である樹脂）をスリット状に押し出し、前記基材の上に流し込み、ニップロールとキャストロールで圧着することで積層する方法を言う。この方法では、多数の工程を必要とするため、経済的に不利なものとなることがある。

工程１をドライラミネートにより行った場合：封止材と裏側保護基材用部材１をそれぞれ溶融押出やカレンダー等により別々に製造し、その後、別工程にて接着剤を用いて積層するため、多数の工程を必要とし、さらに接着剤等の材料費が加算されるため、経済的に相当不利なものとなることがある。

次に、工程１にて用いられる封止材と裏側保護基材用部材１（３）について説明する。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法にて用いられる裏側保護基材用部材１（３）とは、太陽電池モジュールの裏側保護基材の一部である。

裏側保護基材用部材１の組成は特に限定されないが、オレフィン樹脂を主成分とする層を有することが好ましい。ここでオレフィン樹脂を主成分とする層とは、着目した層の全成分１００質量％において、オレフィン樹脂を５０質量％以上１００質量％以下含むことを意味し、以下同様である。

オレフィン樹脂とは、ホモポリプロピレンやブロックポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン系樹脂、エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）、ならびに２種以上のオレフィン樹脂の共重合体、例えばプロピレンとエチレンの共重合樹脂（ＥＰＣ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）や、エチレンとプロピレンとブテンの３元共重合樹脂などが好適に使用される。裏側保護基材用部材１中のオレフィン樹脂を主成分とする層として好適に用いられるオレフィン樹脂は、耐クリープ性や工程２後の厚みの減少を防ぐための耐熱性、ならびに封止材との接着性を加味して、ポリエチレンとポリプロピレンの共重合樹脂（ＥＰＣ）やブロックポリプロピレンが特に好適に使用される。

裏側保護基材用部材１（３）には、太陽電池モジュールのセルとセルの間をすり抜けた光を再度反射させてセルに戻すべく、二酸化チタンや硫酸バリウム等の白色粒子を適宜含有させたり、耐光性をはじめとする耐久性、強度、および裏側保護基材用部材２との接着性を向上させるべく、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、光安定剤、シランカップリング剤などを適宜含有させることができる。

裏側保護基材用部材１（３）の厚みは、絶縁性を確保するための最低厚みとして、５０μｍ以上が好ましく、経済性を考慮して３００μｍ以下が好ましい。

また、裏側保護基材用部材１（３）は、図１に示すように単層であっても、図２に示すように２層構成であっても良い。さらに２層以上の多層であっても構わないが、共押出装置の口金が複雑となり、初期投資額がアップし、生産管理も困難になるため、単層または２層であることが好ましい。

裏側保護基材用部材１（３）が２層以上の構成の場合、裏側保護基材用部材１はオレフィン樹脂を主成分とする層を２層有することが好ましい。ここでオレフィン樹脂を主成分とする層とは、前述の通り、着目した層の全成分１００質量％において、オレフィン樹脂を５０質量％以上１００質量％以下含むことを意味する。

また、裏側保護基材用部材１中の裏側保護基材用部材２と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層（以下、オレフィン層１（６）という）であって、オレフィン層１（６）が接着性を有する（以下、接着性を有するオレフィン層１を、接着層１という）ことで、工程２において、裏側保護基材用部材２（４）と圧着される際の接着性が上がるため、好ましい。特に裏側保護基材用部材１（３）が２層以上の構成の場合には、このように裏側保護基材用部材１がオレフィン層１（６）を有し、該オレフィン層１が接着層１であることが好ましい。

ここでオレフィン層１が接着性を有するとは、オレフィン層１が接着性樹脂を含有することを意味する。つまり、接着性樹脂を含有するオレフィン層１を、接着層１という。

ここで接着性樹脂とは、オレフィン樹脂であって、さらにその側鎖の一部を各種官能基で変性させた樹脂を意味する。そのため接着層１の主成分であるオレフィン樹脂としては、接着性樹脂ではないオレフィン樹脂と接着性樹脂とを併用しても良いし、接着性樹脂のみであっても構わない。ここで接着性樹脂とは、例えば、エポキシ変性オレフィン樹脂、酸変性オレフィン樹脂（例えば、無水マレイン酸変性オレフィン樹脂）、アミド変性オレフィン樹脂、シラン変性オレフィン樹脂などがあげられ、特に接着性樹脂は、エポキシ変性オレフィン樹脂、酸変性オレフィン樹脂、アミド変性オレフィン樹脂、及びシラン変性オレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。本発明のコロナ処理がなされた裏側保護基材用部材２との接着性に優れ、また、裏側保護基材用部材２との高温高湿の過酷環境下での接着性の点から、接着層１が含有する接着性樹脂としては、エポキシ変性オレフィン樹脂が好ましく、その中でもエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体が最も好適に使用される。エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体としては、例えば、住友化学株式会社製の型番ボンドファーストＥがあげられる。

一方、裏側保護基材用部材１中の裏側保護基材用部材２と接する側の面を構成する層がオレフィン層１であって、該オレフィン層１が接着性を有する接着層１の場合には、裏側保護基材用部材１中の他方の面を構成する層も、オレフィンを主成分とする層（以下、オレフィン層２という）であることが好ましい。そしてこの場合には、裏側保護基材用部材１（３）が接着（オレフィン）層１とオレフィン層２の２層構成であって、該オレフィン層２（５）が二酸化チタンや硫酸バリウム等の白色粒子を適宜含有していることが好ましい。この場合の接着（オレフィン）層１とオレフィン層２の厚みについては、その厚みの合計が、絶縁性の観点から５０μｍ以上が好ましく、経済性を考慮して３００μｍ以下が好ましい。

続いて、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の工程１にて用いられる封止材（２）について説明する。本発明の工程２では、一体品における封止材面が、発電素子であるセル（１０）の裏側（非受光面側）に配置されて圧着される。本発明で用いられる封止材は、その組成は特に限定されないが、オレフィン樹脂を主成分とすることが好ましい。ここで、封止材がオレフィン樹脂を主成分とするとは、封止材の全成分１００質量％において、オレフィン樹脂を５０質量％以上１００質量％以下含むことを意味する。封止材の全成分１００質量％において、オレフィン樹脂が５０質量％未満となる場合は、オレフィン樹脂の特性が十分発揮できないことがある。

そして封止材を構成するオレフィン樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエチレン系樹脂、エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）、ならびに２種以上のオレフィン樹脂の共重合体、例えばポリプロピレンとポリエチレンの共重合樹脂などが好適に使用されるが、セル（１０）の裏面との接着性やセルの包埋性などを加味して、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が特に好適に使用される。直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）としては、例えば、住友化学株式会社製の型番スミカセン−Ｌ ＧＡ４０１やＧＡ７０１があげられる。

なお、封止材は、太陽電池モジュールのセルとセルの間をすり抜けた光を再度反射させてセルに戻すべく二酸化チタンや硫酸バリウム等の白色粒子を適宜含有させたり、耐光性をはじめとする耐久性、強度、およびセルとの接着性を向上させるべく、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、光安定剤、シランカップリング剤などを適宜含有させることができる。

ここで本発明における封止材とは、融点が１３０℃以下の層であるものと定義する。この定義条件を満たせば、封止材は単層であっても、２層以上からなる多層構成であってもよい。そして、封止材は、二酸化チタンや硫酸バリウム等の白色粒子を始めとする前記添加剤を全層または一部の層に含有させることができる。なお、封止材が多層構成の場合には、全ての層の融点が１３０℃以下であることが重要である。

なお、本発明では、融点が１３０℃以下の層が裏側保護基材中に含まれることを排除しているわけではない。つまり、例えば、本発明で言う、裏側保護基材用部材１のオレフィン層１（オレフィン層１が接着性を有する場合は、接着層１）の融点が１３０℃以下であっても、封止材と該オレフィン層１の間に融点が１３０℃を超える層が存在すれば、該オレフィン層１は封止材とは言わない。そのため、裏側保護基材用部材１中の少なくとも封止材と接する面を構成する層には、融点が１３０℃を超える層が配置されることとなる。

なお、ここでいう融点は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１（１９８７年）に準拠して、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定して得られる結晶の融解に基づく主ピークの位置を意味し、着目した層において複数の融点が観測される場合には、含有量の最も多い樹脂に相当するピークを融点とする。

また、封止材の厚みは、封止材が単層構成の場合であっても、多層構成の場合であっても、２００〜６００μｍの範囲内が好ましく、セルの裏面に付設されている配線（配線厚みは２００μｍ程度が一般的）を覆うための必要な最小厚みとして、２００μｍ以上が好ましく、経済性を考慮して６００μｍ以下が好ましい。

［太陽電池モジュール製造方法：裏側保護基材用部材２のコロナ処理工程］
本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、工程２で用いる裏側保護基材用部材２の一体品と接する面にコロナ処理がなされていることが好ましい。つまり本発明の製造方法では、工程２の前に、裏側保護基材用部材２の一体品と接する面にコロナ処理する工程（コロナ処理工程という）を有することが重要である。以下、コロナ処理工程について説明する。

コロナ処理工程にて使用される裏側保護基材用部材２（４）について説明する。

本発明における裏側保護基材用部材２は、特に限定されないが、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂など多岐に渡る樹脂を含む層（フィルム）を使用することができる。

その中でも裏側保護基材用部材２としては、経済面を兼ね備えたポリエステル、特にはポリエチレンテレフタレートを主成分とする層（以下、単にポリエチレンテレフタレート層という）を有することが好ましい。ここで、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層とは、着目した層の全成分１００質量％において、ポリエチレンテレフタレート樹脂を５０質量％以上１００質量％以下含む層を意味する。

さらに裏側保護基材用部材２としては、ポリエチレンテレフタレート層を有し、該ポリエチレンテレフタレート層が、白色粒子を１質量％以上３０質量％以下含むことが好ましい。ここで白色粒子は、これを含むことでポリエチレンテレフタレート層を白色化せしめるものであり、これによって白色粒子による紫外線吸収能と光反射性を活かして、長期に亘ってシートの劣化による着色を低減するという効果を発揮できる。このような白色粒子としては、二酸化チタン、硫酸バリウムを挙げることができる。

ポリエチレンテレフタレート層の全成分１００質量％において、白色粒子が１質量％未満では耐紫外線性が不足する場合があり、３０質量％より多いとポリエチレンテレフタレート層の凝集破壊などが起こりやすくなる場合がある。ポリエチレンテレフタレート層中の白色粒子の含有量について、より好ましくは２質量％以上であり、さらに好ましくは３質量％以上である。さらにポリエチレンテレフタレート層中の白色粒子の含有量について、より好ましくは２５質量％以下であり、さらに好ましくは２０質量％以下である。

前述の通り白色粒子としては、二酸化チタン、硫酸バリウムを挙げることができるが、その中でも高い光反射性と耐光性という点で、ルチル型の酸化チタンを用いるのがより好ましい。白色粒子として好適なルチル型の酸化チタンとしては、例えばデュポン株式会社製 型番Ｒ−１０４（平均粒子径０．２２μｍ）や堺化学工業株式会社製 型番ＳＡ−１（平均粒子径０．１５μｍ）があげられる。

さらに裏側保護基材用部材２のポリエチレンテレフタレート層に、耐光性をはじめとする耐久性を向上させるべく、酸化防止剤、光安定剤などの添加剤も適宜含有させることができる。

本発明における裏側保護基材用部材２のポリエチレンテレフタレート層の厚みは、絶縁性の観点から５０μｍ以上が好ましく、工程２におけるハンドリング性（取り扱い性）を考慮すると、７５μｍから１２５μｍの厚みが特に好ましい。上限は、経済性から３００μｍ以下が好ましい。

裏側保護基材用部材２中の裏側保護基材用部材１と接する側とは反対側の面には、光安定剤や紫外線吸収剤などを含むコーティングを別途施すことで、紫外線による耐久性などを好適に向上させることができる。

ここで、図５は、本発明の製造方法であるコロナ処理工程における、コロナ処理装置（２９）の主要部分を側面からみた概略断面図であり、前述の裏側保護基材用部材２（４）の一体品と接する面にコロナ処理を行うものである。さらに詳しくは、コロナ放電電極（３０）にてコロナ放電を発生させ、シリコンラバーなどの絶縁体を被覆させた処理ロール（３１）上を通過する裏側保護基材用部材２の表面（処理ロールとは反対側の面）をコロナ処理するものである。

コロナ処理における下記に定義する処理値が１〜６０の範囲内であることが好ましく、処理値が１以下である場合は、コロナ処理の強度が弱いために裏側保護基材用部材２の表面に十分な処理がなされず、結果後述する太陽電池モジュールの製造方法（工程２）にて製造した太陽電池モジュールの一体品と裏側保護基材用部材２の接着性が発現しない。
一方、処理値が６０以上である場合は、コロナ処理の強度が強いために裏側保護基材用部材２のポリエチレンテレフタレート層が材料破壊してしまう恐れがある。このことより、処理値は、５〜３０の範囲内であることがさらに好ましい。

コロナ処理の処理値＝出力（Ｗ）／電極幅（ｍ）×速度（ｍ／分）
（速度は、コロナ放電電極（３０）を通過する時の速度を指す。）
また、コロナ放電電極でコロナ処理を行う場合、窒素を流して行ってもよく、電極の近傍に窒素ガスを吹き付けるノズルを配置することで好適に処理することができる。また、コロナ処理を行う箇所（コロナ放電部と処理ロール近傍）をチャンバー化することでも好適に処理することが可能となる。

なお、コロナ放電電極と処理ロール間のクリアランス（間隙）については、上述のコロナ処理の処理値に影響するファクターではないが、クリアランスを大きく取りすぎると、コロナ放電により発生したオゾンが酸素に還元し、処理効果を低下させるため、１ｍｍ前後にすることが好ましい。

本発明の裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の水との接触角は、４０°〜７０°であることが好ましい。さらに好ましくは、５０°から６５°である。接触角が７０°以上になると、後述する工程２後の裏側保護基材用部材２と一体品〔部材２との接触面は、裏側保護基材用部材１のオレフィン層１（オレフィン層１が接着性を有する場合は、接着層１）である〕との接着性を発現することが難しくなる。一方、接触角が４０°以下になると、コロナ処理の強度が強いために裏側保護基材用部材２のポリエチレンテレフタレート層が材料破壊してしまう恐れがある。なお、ここでいう接触角は、ＪＩＳ Ｒ ３２５７（１９９９年）に準拠して、水液滴をフィルム表面に滴下し、形成した水滴のなす角度を接触角計にて測定するものであることを意味する。

また、本発明の裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の表面自由エネルギーの塩基性パラメーターは、５〜３０ｍＪ／ｍ^２であることが好ましい。

ここで言う塩基性パラメーターとは、協和界面科学株式会社製 型番ＤＭｓ−４００で測定した値（試料の表面自由エネルギーを解析するために使用する表面自由エネルギーが既知の液体としては、水、ジヨードメタンならびにエチレングリコールの３種を使用）であり、塩基性パラメーターが１５〜２５ｍＪ／ｍ^２であることが好ましく、１５〜２０ｍＪ／ｍ^２であることがさらに好ましい。

さらに、本発明の裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の Van Oss法で表される表面自由エネルギーは、４０〜６０ｍＪ／ｍ^２であることが好ましい。Van Oss法とは、Ｌｉｆｓｈｉｔｚ-ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ非極性相互作用(ＬＷ)とＬｅｗｉｓ酸―塩基(Ａ−Ｂ)極性相互作用の二つに分類したものであり、その値は、協和界面科学株式会社製 型番ＤＭｓ−４００（試料の表面自由エネルギーを解析するために使用する表面自由エネルギーが既知の液体としては、水、ジヨードメタンならびにエチレングリコールの３種を使用）で測定することができる。Van Oss法で表される表面自由エネルギーが４０ｍＪ／ｍ^２以下、ならびに６０ｍＪ／ｍ^２以上では、裏側保護基材用部材２と一体品との接着性を発現することが難しくなる。

最後に、本発明の裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の、分散成分、双極子成分、水素結合成分の３成分で表される表面自由エネルギー（３成分法）は、５０〜７０ｍＪ／ｍ^２であることが好ましい。３成分で表される表面自由エネルギーが５０〜６０ｍＪ／ｍ^２が好ましく、５０〜５５ｍＪ／ｍ^２であることがさらに好ましい。３成分で表される表面自由エネルギーの値は、協和界面科学株式会社製 型番ＤＭｓ−４００（試料の表面自由エネルギーを解析するために使用する表面自由エネルギーが既知の液体としては、水、ジヨードメタンならびにエチレングリコールの３種を使用）で測定することができる。

［太陽電池モジュール製造方法：工程２］
本発明の太陽電池モジュールの製造方法であって、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材２を、この順序に重ねて、圧着する工程２について説明する。

図３〜図４は、本発明の製造方法である工程２における、圧着前の太陽電池モジュール（１１または１２）の一例を模式的に示す断面図であり、構成は、受光面（表面）側から、表側保護基材（ガラスなど）（８）、受光面側の封止材（９）、セル（１０）、一体品（１または７）、及び、一体品と接する面にコロナ処理がなされた裏側保護基材用部材２（４）がこの順で配置された構成であって、これらをこの順序に重ねて、圧着する工程２、例えば、真空状態でラミネートする工程（真空ラミネート工程）を経て、太陽電池モジュールが製造される。なお、圧着する工程２として真空ラミネート工程を採用する場合には、加熱工程を含んで圧着する工程２が好適に採用される。以下加熱工程を含んで圧着する工程２について説明するが、この加熱工程を含んで圧着する工程とは、加熱と同時に圧着する方法や、加熱によって封止材などを十分に軟質化してから、別途圧着する方法などを含む。

図７に、真空ラミネート装置（１８）を用いた工程の方法を例示する。真空ラミネート装置（１８）を用い、予め１３０〜１８０℃に加熱された加熱板（１９）の上に、表側保護基材（ガラスなど）（８）、受光面側の封止材（９）、セル（１０）、一体品（１または７）、及び、裏側保護基材用部材２（一体品と接する面にコロナ処理がなされている）（４）をこの順に積層して、静置する（以下、工程２を終える前の積層体という）。

しかる後、真空ラミネート装置（１８）の上筐体（２０）を閉じて密閉し、下筐体（２１）に取り付けられた排気管（２２）から排気装置（図示せず）で空間部（２３）の空気を排気するとともに、同時に上筐体（２０）に取り付けられた給排気管（２４）からもゴム製ダイアフラム（２５）と上筐体（２０）とで形成する空間部（２６）の空気を排気し、空間部（２３）および空間部（２６）を減圧状態とする。この状態を数分間保持した後、給排気管（２４）から空気を導入して、空間部（２３）と空間部（２６）の圧力差（大気圧）によりゴム製ダイアフラム（２５）を工程２を終える前の積層体に押し当て加圧する。かかる加圧状態は、使用する受光面側の封止材（９）や一体品（１または７）の封止材（２）のラミネート推奨時間にも依存するが、１０〜４０分間保持することが好ましい。以上のように加熱するとともに真空で圧着する工程２を行うことにより、太陽電池モジュールを製造することができる。真空ラミネート装置（１８）の加熱板（１９）の温度は使用する受光面側の封止材（９）や一体品（１または７）の封止材（２）のラミネート推奨温度にも依存するが、１３０〜１８０℃が好ましい。

なお、裏側保護基材用部材１と裏側保護基材用部材２とは、本発明の製造方法によって太陽電池モジュール中で積層されて一体となることで、太陽電池モジュールにおいて一般的に用いられる裏側保護基材に必要な特性、つまり、絶縁性、長期信頼性、機械特性（破断強度等）などを有することが大切である。一般的な太陽電池モジュールの製造方法では、先に裏側保護基材を製造して、それを用いて太陽電池モジュールを製造する。しかし本発明では、裏側保護基材用部材１と裏側保護基材用部材２という、裏側保護基材の構成部品を先に製造し、最終的に工程２を経て太陽電池モジュールを製造した際に、裏側保護基材が裏側保護基材用部材１と裏側保護基材用部材２との積層体として形成され、必要な特性を得ることができるように、裏側保護基材用部材１と裏側保護基材用部材２とを設計することが大切である。また本発明では、裏側保護基材を先に製造することなく、最終的に太陽電池モジュールを製造する工程２で、同時に裏側保護基材も製造することとなり、この点で、生産工程を減らすことができるために好適である。

以下、前記工程２で使用される、その他部材について説明する。

［表側保護基材（８）］
本発明の太陽電池モジュールにおいて、好適に用いることができる表側保護基材（８）は、太陽電池モジュールの受光面（表面）側の保護部材として用いられる。表側保護基材の組成は特に限定されないが、一般的にガラスが用いられる。表側保護基材としてガラスを用いる場合には、波長３５０〜１４００ｎｍの光の全光線透過率が８０％以上であるガラスが好ましく、より好ましくは９０％以上である。表側保護基材として用いられるガラスとしては、赤外部の吸収の少ない白板ガラスを使用するのが一般的であるが、青板ガラスであっても厚さが３ｍｍ以下であれば、太陽電池モジュールの出力特性への影響は少ない。また、ガラスの機械的強度を高めるために熱処理により強化ガラスを得ることができるが、熱処理無しのフロート板ガラスを用いてもよい。また、ガラスの受光面側に反射を抑えるために反射防止のコーティングをしても良い。

［受光面（表面）側の封止材（９）］
本発明の太陽電池モジュールの製造方法に用いられる受光面側の封止材（９）としては、公知の太陽電池用の封止材シートを使用でき、例えば、エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）、オレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられるが、本発明における封止材・裏側保護基材用部材１の一体品における封止材（２）との接着性から、エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）やオレフィン系樹脂が好ましい。エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）としては、例えばサンビック株式会社製の型番ｆａｓｔｃｕｒｅ ＰＶ−４５ＦＲ００Ｓがあげられる。また、受光面側の封止材シートの厚みに関しては、太陽電池セル（１０）を外部環境から保護する役目からも４００μｍ以上が好ましく、費用面から４５０μｍ〜８００μｍがさらに好ましい。

［太陽電池セル（１０）］
本発明の太陽電池モジュールの一例における太陽電池セル（１０）としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型など多岐に渡るが、本発明の太陽電池モジュールの製造方法が適用しやすい単結晶シリコン型、多結晶シリコン型が好ましい。

以下、本発明を実施例にて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。

［特性の評価方法］
（１）融点測定
実施例及び比較例に使用される非受光面側の封止材の各層、裏側保護基材用部材１（オレフィン層１と２）の各層について、ＪＩＳ Ｋ ７１２１（１９８７年）に準拠し、株式会社島津製作所製 型番ＤＳＣ−６０を用いて測定した。

（２）接触角測定
ＪＩＳ Ｒ ３２５７（１９９９年）に準拠して、水液滴を裏側保護基材用部材２の一体品と接する面に滴下し、形成した水滴のなす角度を接触角計（協和界面科学株式会社製 型番ＤＭｓ−４００）にて測定した。

（３）表面自由エネルギー測定（塩基性パラメータ−、Van Oss法、３成分法）
裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の表面自由エネルギーを解析するために使用する表面自由エネルギーが既知の液体として、水、ジヨードメタンならびにエチレングリコールの３種を用いて、測定器は協和界面科学株式会社製 型番ＤＭｓ−４００を使用し、測定した。

（４）接着強度評価
実施例および比較例の疑似モジュールにおいて、裏側保護基材用部材１の接着層１と裏側保護基材用部材２のコロナ処理がなされた面（各実施例にてコロナ処理の処理値を設定）との接着強度を確認した。

サイズは１０５mm角とし、以下で別途説明する接着強度評価用の疑似モジュールを使用した。なお、疑似モジュールとは、接着強度評価用として使用するモジュールであり、セルを含まないものである。

接着強度の測定方法は、疑似モジュールのガラス以外の部分を、幅５ｍｍ、長１００ｍｍの短冊状にカットし、株式会社エーアンド・デイ製テンシロン万能材料試験機ＲＴＧ−１２１０を用い、１８０°剥離法、引張速度２００ｍｍ／分にて測定した。評価は、計２回行い、その平均値の２倍の値を接着強度とした。なお、短冊状にカットした際、試験機のチャック掴み代が必要となるため、疑似モジュールを作成する際、裏側保護基材用部材１の接着層１と裏側保護基材用部材２のコロナ処理がなされた面の間に離型コートが施されたＰＥＴフィルムを掴み代の範囲の部分のみに挟み込むようにして疑似モジュール（工程２）を作製しておく必要がある。

上記測定は、高温高湿の環境下（８５℃×８５％ＲＨ×５００時間）での保管前後で実施した。なお、高温高湿の環境下での保管は、エスペック株式会社製 恒温恒湿器（型番ＰＨ−４ＫＴ）を用いて実施した。

合否は、以下の通りとする。
１） 保管前後の接着強度が共に１０Ｎ／１０ｍｍ以上のものは「○」
２） 保管前後の接着強度の少なくともいずれかが１０Ｎ／１０ｍｍ未満のものは「×」とした。

［共通使用材料（対象：実施例１〜９、比較例１）］
（下記各種材料の頭に付したアルファベットは、別紙の表１のアルファベットと対応する。）
Ａ．表側保護基材
厚み３．２ｍｍ、波長３５０〜１４００ｎｍの全光線透過率が９０％以上である白板熱処理ガラスを使用した。

Ｂ．受光面側封止材
受光面側の封止材シートとして、エチレン−ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）（サンビック株式会社製の型番ｆａｓｔｃｕｒｅ ＰＶ−４５ＦＲ００Ｓ 厚み４５０μｍ）を使用した。

Ｃ．セル
本実施例では使用しない。

Ｄ．一体品
以下に示す工程１にて一体品を作製した。

［工程１］
封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、住友化学株式会社製の型番スミカセン−Ｌ ＧＡ７０１（融点１２４℃）を用い、裏側保護基材用部材１として、オレフィン層２は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂（ＥＰＣ）、住友化学株式会社製の型番ノーブレンＦＬ６４１２（融点１４２℃）を用い、オレフィン層１は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストＥ（融点１０３℃）を単独で用いた。

なお、上記各原料の融点は、層の融点の測定方法と同様に、ＪＩＳ Ｋ ７１２１（１９８７年）に準拠し、株式会社島津製作所製 型番ＤＳＣ−６０を用いて測定した。以下同様である。

前記、封止材と裏側保護基材用部材１（オレフィン層１および２）との一体品作成は、Ｔダイによる共押出装置により、封止材を２５０μｍの厚みで裏側保護基材用部材１を２００μｍ（オレフィン層１が５０μｍ、オレフィン層２が１５０μｍ）の厚みで共押出した。押出幅は、４００ｍｍで実施した。

Ｅ．裏側保護基材用部材２
裏側保護基材用部材２のポリエチレンテレフタレート層として、厚み１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム 東レ株式会社製 型番Ｘ１０Ｓを用い、Ｄ．一体品と接する側の面に、下記計算式で定めたコロナ処理値を実施例毎に変更してコロナ処理を行った。コロナ処理機は、Ｒｏｌｌ−ｔｏ−Ｒｏｌｌの公知のものを使用した。なお、窒素環境下で行う場合は、電極の近傍に窒素ガスを吹き付けるノズルを配置し、コロナ処理を行う箇所（コロナ放電部と処理ロール近傍）をチャンバー化した。比較例は、コロナ処理を行わない。
コロナ処理定数＝出力（Ｗ）／加工速度（ｍ／分）×コロナ電極幅（ｍ）
（実施例１）
［太陽電池モジュールの構成］
受光面側から、Ａ表側保護基材／Ｂ受光面側封止材／Ｄ一体品／Ｅ裏側保護基材用部材２
［太陽電池モジュールの製造方法］
［裏側保護基材用部材２のコロナ処理工程］
裏側保護基材用部材２のポリエチレンテレフタレート層として、厚み１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム 東レ株式会社製 型番Ｘ１０Ｓを用い、Ｄ．一体品と接する側の面に、下記計算式で定めたコロナ処理値を４としコロナ処理を行った。処理環境は空気中とした。
コロナ処理定数＝出力（Ｗ）／加工速度（ｍ／分）×コロナ電極幅（ｍ）
［工程２］
Ａ表側保護基材／Ｂ受光面側封止材／Ｄ一体品（封止材側がＢ受光面側封止材に向くよう配置）／Ｅ裏側保護基材用部材２（コロナ処理面が一体品に向くように配置）を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、後述する方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。

なお、短冊状にカットした際、試験機のチャック掴み代が必要となるため、疑似モジュールを作成する際、Ｄ一体品とＥ裏側保護基材用部材２の間に離型コートが施されたＰＥＴフィルム〔例えば東レフィルム加工株式会社製（登録商標）セラピール 型番ＭＦ〕を掴み代の範囲の部分のみに挟み込むようにしておく。

具体的な製造方法としては、真空ラミネート装置を用い、予め１６０℃に加熱された加熱板の上に、Ａ表側保護基材（ガラス：厚み３．２ｍｍ）、Ｂ受光面側の封止材、Ｄ一体品、及び、Ｅ裏側保護基材用部材２をこの順に積層して、静置する。

しかる後、真空ラミネート装置の上筐体を閉じて密閉し、下筐体に取り付けられた排気管から排気装置で空間部の空気を排気するとともに、同時に上筐体に取り付けられた給排気管からもゴム製ダイアフラムと上筐体とで形成する空間部の空気を排気し、２カ所の空間部を減圧状態とする。この状態を４分間保持した後、給排気管から空気を導入して、２カ所の空間部の圧力差（大気圧）によりゴム製ダイアフラムを積層体に押し当て加圧する。かかる加圧状態は、１６分間保持し、疑似モジュールを製造した。

（実施例２）
裏側保護基材用部材２へコロナ処理値が８となるようにコロナ処理したこと以外、実施例１と同様に実施した。

（実施例３）
裏側保護基材用部材２へコロナ処理値が１０となるようにコロナ処理したこと以外、実施例１と同様に実施した。

（実施例４）
裏側保護基材用部材２へコロナ処理値が２０となるようにコロナ処理したこと以外、実施例１と同様に実施した。

（実施例５）
裏側保護基材用部材２へコロナ処理値が４０となるようにコロナ処理したこと以外、実施例１と同様に実施した。

（実施例６）
裏側保護基材用部材２へコロナ処理値が６０となるようにコロナ処理したこと以外、実施例１と同様に実施した。

（実施例７）
コロナ処理を行う環境を窒素としたこと以外、実施例１と同様に実施した。

（実施例８）
コロナ処理を行う環境を窒素とし、裏側保護基材用部材２へコロナ処理値が８となるようにコロナ処理したこと以外、実施例１と同様に実施した。

（実施例９）
コロナ処理を行う環境を窒素とし、裏側保護基材用部材２へコロナ処理値が２０となるようにコロナ処理したこと以外、実施例１と同様に実施した。

（比較例１）
裏側保護基材用部材２へコロナ処理をしないこと以外、実施例１と同様に実施した。

表中の斜線は、セルを使用していないことを表す。

表中の斜線は、コロナ処理をしていないことを表す。

（実施例１〜９と、比較例１の比較）
実施例と比較例との比較より、実施例は、裏側保護基材用部材２の一体品と接する面をコロナ処理すること、コロナ処理値を１〜６０とすること、水との接触角を４０°〜７０°にすること、表面自由エネルギーの塩基性パラメーターが5〜30mJ/m²とすること、ならびに分散成分、双極子成分、水素結合成分の３成分で表される表面自由エネルギーが50〜70mJ/m²とすることで、裏側保護基材用部材１の接着層１と裏側保護基材用部材２のコロナ処理がなされた面との接着強度が「○」レベルとなり、実用上十分耐えうる性能といえる。一方、比較例は接着強度が「×」レベルであり、実用上耐えうる性能とはいえない。

１ 一体品
２ 封止材
３ 裏側保護基材用部材１
４ 裏側保護基材用部材２
５ オレフィン層２
６ オレフィン層１（接着層１：オレフィン層１が接着性を有する場合）
７ 一体品
８ 表側保護基材
９ 受光面側の封止材
１０ セル
１１ 圧着前の太陽電池モジュール
１２ 圧着前の太陽電池モジュール
１３ 共押出装置
１４ Ｔダイ
１５ ニップロール
１６ キャストロール
１７ 剥離ロール
１８ 真空ラミネート装置
１９ 加熱板
２０ 上筐体
２１ 下筐体
２２ 排気管
２３ 空間部
２４ 給排気管
２５ ゴム製ダイアフラム
２６ 空間部
２７ 内壁面
２８ 裏側保護基材
２９ コロナ処理装置
３０ コロナ放電電極
３１ 処理ロール（シリコンラバー）

Claims (11)

1. 太陽電池モジュールの製造方法であって、
   封止材と裏側保護基材用部材１とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材１の一体品（以下、単に一体品という）を製造する工程１を有し、
   続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材２を、この順序に重ねて、圧着する工程２を有し、
   前記裏側保護基材用部材２の一体品と接する面にコロナ処理がなされていることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
2. 裏側保護基材用部材２がポリエチレンテレフタレート層を主成分とする層を有す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の製造方法。
3. コロナ処理における処理値が1〜60であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4. コロナ処理が窒素を流して行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5. 裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の水との接触角が、40°〜70°であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6. 裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の表面自由エネルギーの塩基性パラメーターが5〜30mJ/m²であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7. 裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の Van Oss法で表される表面自由エネルギーが40〜60mJ/m²であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
8. 裏側保護基材用部材２の一体品と接する面の、分散成分、双極子成分、水素結合成分の３成分で表される表面自由エネルギーが50〜70mJ/m²であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
9. 裏側保護基材用部材１中の、裏側保護基材用部材２と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層（以下、オレフィン層１という）であって、
   オレフィン層１が、接着性を有する（以下、接着性を有するオレフィン層１を、接着層１という）ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
10. 前記接着層１が接着性樹脂を含み、 該接着性樹脂が、エポキシ変性オレフィン樹脂であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
11. 前記接着性樹脂が、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体であることを特徴とする、請求項１０に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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