JP2016195190A - 太陽電池モジュール用封止材シート及びそれを用いてなる封止材一体型裏面保護シート - Google Patents

Abstract

【課題】ポリエチレン系樹脂を用いた封止材シートであって、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、を兼ね備えるものでありながら、太陽電池モジュールの更なる薄型化を可能とする太陽電池モジュール用の封止材シートを提供する。【解決手段】コア層１１とスキン層１２を有する多層シートである太陽電池モジュール用の封止材シート１であって、コア層１１は、全樹脂成分中の含有量比において、融点１２５℃以上１７０℃以下の高密度ポリエチレンである耐熱性樹脂を２０質量％以上９５質量％以下含有し、融点７０℃以上１００℃以下の低密度ポリエチレンの含有量が６５質量％以下であり、スキン層１２は、全樹脂成分中の含有量比において、密着性樹脂を３０質量％以上１００質量％以下含有し、耐熱性樹脂の含有量が４０質量％以下である封止材シート１とする。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュール用の封止材シート及びそれを用いてなる封止材一体型裏面保護シートに関する。

従来、太陽電池モジュールの層構成として、受光面側から、透明前面基板、受光面側封止材シート、太陽電池素子、非受光面側封止材シート及び裏面保護シートが順に積層された構成が一般的である。

太陽電池モジュールに使用される封止材シートとしては、その加工性、施工性、製造コスト、その他等の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）かなる樹脂シートが最も一般的なものとして使用されている。しかしながら、ＥＶＡ樹脂は、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、太陽電池素子に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性がある。このため、ＥＶＡ樹脂の代わりに、ポリエチレン等のポリオレフィン系の樹脂を使用した太陽電池モジュール用の封止材シートが提案されている（特許文献１及び２）。

ここで、一般にポリエチレン系樹脂主体の封止材シートにおいては、その密度を低密度にすることによって透明性や柔軟性を向上することができる。しかし、低密度化は、一方で、加熱加工時の過剰な流動や、高温環境下での長期使用時における製品劣化のリスクにつながる基材樹脂の耐熱性不足という問題を生じさせる。

一方で、近年においては、太陽電池モジュールに対して、サイズ及びコストの低減のため、或いは、加熱を伴う処理工程におけるカール変形抑制の観点から、特に封止材シート部分に対する薄型化の要請が高まっている。しかし、上記の通り封止材シートの薄型化は、上記の通り耐熱性の不足に起因する封止材材料樹脂成分の過剰な流動に繋がりやすくこれに伴う封止材シートの機能低下のリスクが高まる。このことが封止材シート、延いては、太陽電池モジュールの薄型化を促進する上での障害となっていた。

特許文献１及び特許文献２の封止材においては、架橋剤によって耐熱性や難燃性を付与している。例えば特許文献１では１％程度の架橋剤が添加されており、特許文献２においてもゲル分率が３０％以上となる量の架橋剤が添加されている。この場合、確かに耐熱性は向上するが、柔軟性の維持が困難となる。そして、成形中に架橋が進行すると製膜性が低下するため、特許文献１のように成形を低温で行なって架橋反応を成形後に再度行なう等の配慮が必要であり、生産性の面での更なる改善が強く求められていた。

特開２０００−９１６１１号公報 特開２００９−１０２７７号公報

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、ポリエチレン系樹脂を用いた封止材シートであって、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、を兼ね備えるものでありながら、太陽電池モジュールの更なる薄型化を可能とする太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、太陽電池モジュール用の封止材シートをコア層とスキン層を含んでなる多層構造とし、相対的に密度の高い耐熱性樹脂と相対的に密度の低い密着性樹脂を、各層に最適配分することによって、上記課題が解決されることを見出し、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） コア層とスキン層を有する多層シートである太陽電池モジュール用の封止材シートであって、前記コア層は、全樹脂成分中の含有量比において、融点１２５℃以上１７０℃以下の高密度ポリエチレンである耐熱性樹脂を２０質量％以上９５質量％以下含有し、融点７０℃以上１００℃以下の低密度ポリエチレンである密着性樹脂の含有量が７０質量％以下であり、前記スキン層は、全樹脂成分中の含有量比において、前記密着性樹脂を３０質量％以上１００質量％以下含有し、前記耐熱性樹脂の含有量が４０質量％以下である封止材シート。

（２） 厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下である（１）に記載の封止材シート。

（３） 厚さが１００μｍ以上２５０μｍ以下である（１）に記載の封止材シート。

（４） スキン／コア／スキンの３層構造を有する多層シートであって、一のスキン層及び／又はコア層には有色顔料が含有されていて、他のスキン層には、有色顔料が含有されていない（１）から（３）のいずれかに記載の封止材シート。

（５） （１）から（４）のいずれかに記載の封止材シートと、裏面保護シートとが、前記スキン層が最外層側に露出する態様で積層されてなる太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート。

（６） （４）に記載の封止材シートと、裏面保護シートとが積層されてなる太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シートであって、有色顔料を含有する一の前記スキン層が、前記裏面保護シートに対面する態様で前記封止材シートが前記裏面保護シートに積層されている封止材一体型裏面保護シート。

（７） 前記裏面保護シートが、ポリエチレンテレフタレート層及び／又は耐加水分解ポリエチレンテレフタレート層を含んで構成されている（５）又は（６）に記載の封止材一体型裏面保護シート。

（８） 厚さが１８０μｍ以上４８０μｍ以下である（５）から（７）のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シート。

（９） （５）から（８）のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シートが、太陽電池素子の非受光面側に、前記スキン層が対面する態様で、積層されている太陽電池モジュール。

本発明によれば、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、を兼ね備えるものでありながら、太陽電池モジュールの更なる薄型化を可能とする太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することができる。

本発明の封止材シートの層構成を示す断面の模式図である。 本発明の封止材シートを用いてなる封止材一体型裏面保護シートの層構成を示す断面の模式図である。 本発明の封止材一体型裏面保護シートを用いてなる太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面の模式図である。 従来の一般的な太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面の模式図である。

以下、本発明の封止材シート、それを用いた封止材一体型裏面保護シート、及び、それらを用いた太陽電池モジュールの詳細について説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。

＜太陽電池モジュールの基本構成＞
先ず、本発明の封止材シートを含んで構成される封止材一体型裏面保護シートを用いた太陽電池モジュール１００の基本構成について、図３を用いて説明する。太陽電池モジュール１００は、非受光面側から、本発明の封止材一体型裏面保護シート１０、太陽電池素子３、受光面側封止材シート４、受光面側の最外層に配置される透明前面基板５が順に積層された構成である。

ここで、図４は、従来の一般的な太陽電池モジュール（太陽電池モジュール１００Ａ）の層構成を示すものである。従来型の太陽電池モジュール１００Ａは、非受光面側から、裏面保護シート７、非受光面側封止材シート６、太陽電池素子３、受光面側封止材シート４、受光面側の最外層に配置される透明前面基板５が順に積層された構成を有する。

本発明の封止材一体型裏面保護シート１０は、耐熱性等を保持したまま薄型化が可能な本発明の封止材シート１と、バリア性を有する裏面保護シート２と、が一体積層されてなる多層シートである（図２参照）。よって、これを用いた太陽電池モジュール１００においては、太陽電池素子３の両面に従来品の封止材シートを積層した従来一般的な太陽電池モジュール１００Ａよりも、太陽電池モジュールのより一層の薄型化を実現することができる。

太陽電池モジュール１００に用いる太陽電池素子３としては、例えば、アモルファスシリコン型、結晶シリコン型、ＣｄＴｅ型、ＣＩＳ型、ＧａＡｓ型、その他、特に限定なく従来公知の様々な太陽電池素子を用いることができる。

受光面側封止材シート４は、太陽電池モジュール１００内において、主には太陽電池素子３を外部衝撃から保護するために太陽電池素子３の表面を覆って配置される樹脂シートである。受光面側封止材シート４を形成する樹脂基材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、アイオノマー、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂を適宜用いることができる。

透明前面基板５は、一般にガラス製の基板である。透明前面基板５は、又、太陽電池モジュール１００の耐候性、耐衝撃性、耐久性を維持しつつ、且つ、太陽光線を高い透過率で透過させるものであればその他の部材であってもよい。

例えば、従来型の太陽電池モジュール１００Ａ（図４）における一般的な態様として、裏面保護シート７の厚さは８０μｍ〜１００μｍ程度であり、非受光面側封止材シート６の厚さは４００〜６００μｍ程度であるので太陽電池素子３の非受光面側に積層される封止材シートと裏面保護シートとを含んでなる樹脂基材層の総厚さは概ね５００μｍから７００μｍ程度となる。これに対して本発明の太陽電池モジュール１００（図３）においては、太陽電池素子３の非受光面側に積層される封止材一体型裏面保護シートの総厚さを、３８０〜５００μｍ程度とすることができる。又、有色顔料を含まない態様の封止材シート１を、受光面側封止材シートとして配置することによって、太陽電池モジュールの総厚さをよりいっそうの薄くすることも可能である。

＜封止材シート＞
本発明の封止材シート１は、コア層とスキン層を有する多層シートである。封止材シート１は、コア層１１における一方の面にのみスキン層１２が積層される層構成であってもよいが、図１に示す通り、コア層１１の両面にスキン層１２が積層される層構成であることが好ましい。上記いずれの構成においても、封止材シート１は、各層毎に以下に説明する耐熱成分と密着成分とを、それぞれ最適な組成で配合することにより、太陽電池モジュール用の封止材シートに求められる耐熱性、熱加工適性や、柔軟性、基材密着性等の各種要求物性を保持したまま、太陽電池モジュールの薄型化の要請にも十分に対応することができる。

封止材シート１の厚さは、特に限定されないが、１００μｍ以上４００μｍ以下の範囲であることが好ましく、２５０μｍ以下とした場合においても、十分に上記の耐熱性他、諸々の要求物性を保持することができる。尚、スキン層１２がコア層１１の両面に積層されて三層構造の封止材シート１を構成する場合においては、それらの厚さ比は、スキン：コア：スキンの厚さ比において、１：３：１〜１：３０：１の範囲であることが好ましい。

［コア層］
コア層１１は、封止材シート１に、主として、耐熱性や適度な剛性を付与する機能を有する。コア層１１は、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とするコア層組成物からなる。

コア層１１の厚さは、一例として、４０μｍ以上２４０μｍ以下が挙げられ、特に限定されない。コア層１１の厚さが４０μｍ以上であることにより、封止材シート１に、良好な寸法安定性を付与することがでる。又、コア層１１の厚さが２４０μｍ以下であることにより、封止材シート１に、ラミネート加工時のシート搬送適性を付与することができる。

（コア層組成物）
コア層１１を形成するコア層組成物は、複数の融点の異なるポリエチレン系樹脂をブレンドしたものをベース樹脂とする。そしてコア層組成物は、全樹脂成分中の含有量比において、相対的に密度の高い、融点１２５℃以上１７０℃以下の高密度ポリエチレン樹脂を、２０質量％以上９５質量％以下、好ましくは７０質量％以上９０質量％以下含有する。又、コア層組成物は、相対的に密度の低い融点７０℃以上１００℃以下の低密度ポリエチレン樹脂を含有させることができるが、その場合、同成分の含有量は、上記含有量比において、７０質量％以下であり、好ましくは、６５質量％以下である。以下、上記の融点１２５℃以上１７０℃以下の高密度ポリエチレン樹脂のことを「耐熱成分」とも言い、上記の融点７０℃以上１００℃以下の低密度ポリエチレン樹脂のことを「密着成分」とも言う。即ち、コア層１１は、この耐熱成分を上記の通り所定割合以上で含有してなるコア層組成物からなる耐熱性強化を主たる機能とする層である。

耐熱成分としては、融点１２５℃以上１７０℃以下で、密度が０．９３０ｇ／ｃｍ^３以上０．９９０ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは、０．９３５ｇ／ｃｍ^３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を用いることができる。耐熱成分として、上記融点、及び密度範囲にあるＨＤＰＥを、上述した通りの配合比でコア層組成物に含有させることにより、封止材シートを４００μｍ以下の薄型のシートとした場合においても良好な耐熱性を封止材シート１に備えさせることができる。

耐熱成分として用いる高密度ポリエチレンのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、において０．１ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることが好ましく、３．０ｇ／１０分以上１５ｇ／１０分以下であることが更に好ましい。耐熱成分のＭＦＲが上記範囲であることにより、製膜時の加工適性に優れるとともに、コア層１１を有する封止材シート１に、優れた耐熱性及びそれに基づく優れた耐久性を付与することができる。又、封止材シート１に十分な耐熱性を付与することによって、特に態様電池モジュールの製造における真空ラミネート加工時に問題となり易い封止材シートのカール変形の発生も抑制することができる。

尚、本明細書中におけるＭＦＲとは、特に断りのない限り、全て以下の方法により得られた値である。
ＭＦＲ（ｇ／１０ｍｉｎ）：ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定。具体的には、ヒーターで加熱された円筒容器内で合成樹脂を、１９０℃で加熱・加圧し、容器底部に設けられた開口部（ノズル）から１０分間あたりに押出された樹脂量を測定した。試験機械は押出し形プラストメータを用い、押出し荷重については２．１６ｋｇとした。

コア層組成物に密着成分を含有させる場合、融点７０℃以上１００℃以下で、密度が０．９２０ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９１０ｇ／ｃｍ^３以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を、同成分として用いることができる。密着成分は、より好ましくは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、その融点と密度が上記範囲にある直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いることができる。密着成分の種類、融点と密度範囲及び含有量比を上述した組成範囲とすることにより、コア層１１の耐熱性を保持しつつ、封止材シート１に、必要な柔軟性を付与することができる。

密着成分として用いるポリエチレン系樹脂としては、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）が更に好ましい。Ｍ−ＬＬＤＰＥ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比較的容易に可能である。又、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しないばかりでなく、低密度であるために結晶性自体が低い。このため、シート状に加工した際の加工適性や柔軟性にも優れる。

ＬＬＤＰＥ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、コア層１１に必要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。

密着成分として用いる低密度ポリエチレンのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、において０．５ｇ／１０分以上３０ｇ／１０分以下であることが好ましく、１ｇ／１０分以上２０ｇ／１０分以下であることが更に好ましい。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た樹脂組成物とすることができる。

コア層１１には、更に、シラン変性ポリエチレンを所定の割合で含有させてもよい。ここで、シラン変性ポリエチレンとは、低密度ポリエチレンにエチレン性不飽和シラン化合物がグラフト重合してなる樹脂である。その詳細は後述する。

コア層１１には、更に、無機フィラーを含有させることができる。これにより、コア層１１の剛性が高まり、封止材シート１の好ましくないカール変形の発生を抑制することができる。そのような無機フィラーとしては、タルク（含水珪酸マグネシウム）、又は、酸化チタン、その他として、炭酸カルシウム、カーボンブラック、チタンブラック、Ｃｕ−Ｍｎ系複合酸化物、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系複合酸化物、或いは、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、チタンイエロー、クロムグリーン、群青、アルミニウム粉、雲母、炭酸バリウム等を用いることができる。コア層１１を形成するコア層組成物中の無機フィラーの含有は必須ではなく、その含有量は、コア層組成物の樹脂成分中、０質量％以上３０質量％以下の範囲であればよい。

尚、裏面保護シートが有色の外観を有するものであることが求められる場合には、上記の無機フィラーの中でも、耐候性に優れ、塗料化が容易であること及び価格を含め入手が安易であることから、白色顔料としては、酸化チタン等を、黒色顔料としては、カーボンブラック等を更に含むものとしてもよい。これらの有色顔料が含まれることにより、太陽光線の再反射による発電効率の向上や、或いは意匠面での要請に応えることができる点において好ましい。

［スキン層］
スキン層１２は、封止材シート１の一方の最外層又は両方の最外層に配置される層である。スキン層１２は、太陽電池モジュール１００において、太陽電池素子３の非受光面側の表面及び受光面側封止材シート４との密着面、又は、封止材一体型裏面保護シート１０を形成する際の裏面保護シート２との密着面となる。特に前者の場合において、封止材シート１の密着性や、太陽電池モジュールとしての一体化のためのラミネート加工時における他部材の凹凸への追従性（以下「モールディング特性」と言う）の向上に寄与する。

スキン層１２の厚さは、封止材シート１に要求される厚さ（薄さ）を考慮して適宜決定すればよい。一例として、スキン層１２が、コア層１１の一方の面に積層される層構成の場合、スキン層１２の好ましい厚さとしては、３μｍ以上１５０μｍ以下が挙げられる。スキン層１２の厚さが３μｍ以上であることにより、封止材シート１に十分な密着性とモールディング特性を付与することができる。

スキン層１２がコア層１１の両面に形成される場合、それら２層のうち、いずれか一方のスキン層１２に有色顔料を含有させることができる。この場合、他方のスキン層１２には有色顔料が含有されていないことが好ましい。このような層構成を有する封止材シート１は、有色顔料を含有する一方のスキン層１２が裏面保護シート２に対面するように太陽電池モジュール１００内に配置することが好ましい。これにより、太陽電池モジュール１００において、封止材シート１に太陽電池素子３の非受光面側での光反射機能を発揮させて、太陽電池モジュール１００の発電率向上に寄与することができる。このとき、他方のスキン層１２には、有色顔料を含有させないこととすれば、顔料の過剰添加による同層の密着性やモールディング特性の低化を防ぐことができる。よって、他方のスキン層１２には、有色顔料を含有させないことが好ましい。

（スキン層組成物）
スキン層１２を形成するスキン層組成物は、複数の融点の異なるポリエチレン系樹脂をブレンドしたものをベース樹脂とする。そして、スキン層組成物は、全樹脂成分中の含有量比において、相対的に密度の低い融点７０℃以上１００℃以下の低密度ポリエチレン樹脂を３０質量％以上１００質量％以下、好ましくは７０質量％以上１００質量％以下含有する。又、スキン層組成物は、相対的に密度の高い、融点１２５℃以上１７０℃以下の高密度ポリエチレン樹脂を含有させることができるが、その場合、同成分の含有量は、上記含有量比において、４０質量％以下であり、好ましくは、２０質量％以下である。即ち、スキン層１２は、密着成分を上記の通り所定割合以上で含有してなるスキン層組成物からなるモールディング特性と密着性の強化を主たる機能とする層である。

スキン層組成物には上記の密着成分として、融点７０℃以上１００℃以下で、密度が０．９２０ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９１０ｇ／ｃｍ^３以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、より好ましくは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、その融点と密度が上記範囲にある直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いることができる。密着成分の種類、融点と密度範囲及び含有量比を上述した組成範囲とすることにより、スキン層１２を有する封止材シート１に、好ましい柔軟性を付与することができる。

スキン層組成物には併せて上記の耐熱成分、即ち、融点１２５℃以上１７０℃以下で、密度が０．９３０ｇ／ｃｍ^３以上０．９９０ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは、０．９３５ｇ／ｃｍ^３以上０．９７０ｇ／ｃｍ^３以下の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を用いることができる。耐熱成分として、上記融点、及び密度範囲にあるＨＤＰＥを、上述した通りの範囲内でスキン層組成物に含有させることにより、上記の密着成分の含有に由来するスキン層１２の柔軟性を保持したまま、好ましい耐熱性をスキン層１２に備えさせることができる。尚、密着成分と耐熱成分とをいずれもポリエチレン系樹脂とすることにより、両樹脂間の高い相溶性により、良好な成形性・分散性を得ることができる。

又、スキン層組成物には、シラン変性ポリエチレンが、所定の割合で含有されていることが好ましい。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、封止材シート１の密着性を更に向上させることができる。

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、スキン層を形成するポリエチレン系樹脂１００質量部に対する前記エチレン性不飽和シラン化合物のグラフト量が、例えば、０．００１質量部以上１５質量部以下、好ましくは、０．０５質量部２質量部以下、より好ましくは、０．１質量部以上１．０質量部以下となるように適宜調整すればよい。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。

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用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うる。

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。

（その他の成分）
スキン層組成物及びコア層組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、封止材シート１に、耐候性を付与するための各種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、封止材シート１に、長期に亘る安定した機械強度の向上や、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。

＜封止材一体型裏面保護シート＞
図２に示す通り、封止材一体型裏面保護シート１０は、封止材シート１と裏面保護シート２とを一体形成してなる多層の樹脂シートである。封止材一体型裏面保護シート１０の厚さは、特に限定されないが、３２５μｍ以上５００μｍ以下程度の範囲の厚さを一般的な例として、１８０μｍ以上４８０μｍ以下の範囲の厚さである例をより好ましい実施形態の具体的な例として挙げることができる。そして、封止材一体型裏面保護シート１０は、封止材シート１が太陽電池素子３の非受光面側と対面する態様で太陽電池モジュール１００内に配置されて用いられる。

封止材シート１と積層されて封止材一体型裏面保護シート１０を構成する裏面保護シート２としては、従来、太陽電池モジュール用の裏面保護シートとして用いられてきた各種の樹脂シートを用いることができる。裏面保護シート２を形成する樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、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−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを用いることができる。これらの中でも、絶縁性能、機械強度、コスト、透明性等の物性及び経済性の観点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を好ましく用いることができる。又、機械強度や水蒸気バリア性向上の更なる向上の観点から、上記ＰＥＴの他に更に耐加水分解性ＰＥＴを最外層に積層した多層シートを、裏面保護シート２として、特に好ましく用いることができる。

裏面保護シート２の厚さは、特に限定されないが、裏面保護シート２に要求される水蒸気のバリア性等の物性を維持することできる範囲で、封止材一体型裏面保護シート１０に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。裏面保護シート２の厚さは、２５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上２５０μｍ以下であることがより好ましい。裏面保護シート２の厚さが２５μｍ以上であることにより、封止材一体型裏面保護シート１０に好ましい耐久性、耐候性を付与することができる。

尚、裏面保護シート２は、太陽電池モジュールとの一体化時に最外層側となることが想定される一方の面に、耐候層（図示せず）を更に積層したものも好ましく用いることができる。耐候層は、耐候性、耐熱性、耐光性等に優れたものを使用する。耐候層を形成する基材としては、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂等の樹脂シート、或いは、アルミニウムシート等が好ましく例示される。又、耐候層は、フッ素コート、ＥＢコート、シリカ蒸着等による表面加工によって基材層表面に耐候性コーティング層を形成したものであってもよい。更に、上記の耐候性を有する樹脂シート等を所定の厚さや加工によって必要な強度をもたせるようにしたものを、裏面保護シート２として用いることもできる。

封止材一体型裏面保護シート１０における、封止材シート１と、裏面保護シート２との一体化は、接着剤層（図示せず）を介して行われるドライラミネート法によることが好ましい。但し、所望の密着性や耐久性を保持できる手段であれば、従来公知の他の手段による一体化であってもよい。例えば、裏面保護シート２の表面上に押し出し機で封止材シートとなる樹脂組成物を直接押し出して封止材シート１を形成する押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によっても封止材シート１と、裏面保護シート２とを一体化して封止材一体型裏面保護シート１０とすることができる。

＜封止材一体型裏面保護シートの製造方法＞
本発明の封止材一体型裏面保護シートの製造方法について説明する。封止材一体型裏面保護シート１０は、裏面保護シート２を形成する「裏面保護シート形成工程」と、封止材シート１を形成する「封止材シート形成工程」と、裏面保護シート２に封止材シート１を積層して一体化する「一体化工程」と、を経ることによって製造することができる。

（裏面保護シート形成工程）
裏面保護シート２は、上記において説明したＰＥＴ等の樹脂材料を、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜することにより形成することができる。尚、裏面保護シート２は、本発明の効果を害さない範囲で、上記樹脂材料の他に顔料等のその他の添加物を含むものであってもよい。

（封止材シート形成工程）
封止材シート１は、上述のスキン層組成物とコア層組成物とを、公知の共押出し法により一体成形して多層シート化することにより得ることができる。

（一体化工程）
封止材シート１と、裏面保護シート２と、及び必要に応じて同様の方法によって形成したその他の層を形成するシートとを適宜積層して、更に一体化することにより、本発明の封止材一体型裏面保護シート１０を得ることができる。各シートの一体化は従来公知のドライラミネート法によることができる。ラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。尚、この一体化工程は、押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によることもできる。

＜太陽電池モジュールの製造方法＞
太陽電池モジュール１００は、例えば、上記の透明前面基板５、受光面側封止材シート４、太陽電池素子３、及び封止材一体型裏面保護シート１０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。例えば真空熱ラミネート加工による場合、ラミネート温度は、１３０℃〜１８０℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、５〜２０分の範囲内が好ましく、特に８〜１５分の範囲内が好ましい。このようにして、上記各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュール１００を製造することができる。

以下、実施例、比較例を示して、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。

＜封止材シートの製造＞
下記の材料を用いて、上記記載の「封止材シートの製造方法」により、実施例、比較例の封止材シートを作成した。

下記の材料をそれぞれ表１及び表２の組成で混合したものを、それぞれ実施例、比較例の封止材シートのコア層用及びスキン層のブレンドとして、それぞれ使い分けた。そして、これらの各ブレンドを、φ３０ｍｍ押出し機、２００ｍｍ幅のＴダイスを有するシート成形機を用いて、押出し温度２１０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎでシート成型し、それらを２層又は３層の封止材シートとした。各封止材シートの総厚さと各層の厚さは表１及び表２に記載の通りとした。

封止材シートの材料として以下の原材料を使用した。
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、表中「ＨＤ」と表記）：密度０．９６３ｇ／ｃｍ^３、融点１３５℃。ＭＦＲが７．０ｇ／１０分。
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、表中「ＬＤ」と表記）：密度０．９１８ｇ／ｃｍ^３、融点１０６℃。ＭＦＲが２．３ｇ／１０分。
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、表中「ＬＬＤ」と表記）：密度０．９０５ｇ／ｃｍ^３、融点９７℃。ＭＦＲ３．５ｇ／１０分。
シラン変性ポリエチレン系樹脂（表中「Ｓｉ」と表記）：密度０．９００ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．２ｇ／１０分の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０．９０３ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．０ｇ／１０分であるシラン変性透明樹脂を得た。
白色顔料マスターバッチ（表中で「白ＭＢ」と表記）：平均粒径０．３μｍの酸化チタンを、上記の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）４０質量部に対し、６０質量部を混合し、２００℃で溶融、混練し、ペレット状に成形したものを用いた。
耐候性マスターバッチ（表中で「耐候ＭＢ」と表記）：上記の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）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、ペレット状に成形したものを用いた。

又、上記実施例、比較例の各封止材シートのコア層とスキン層にそれぞれ含まれるポリエチレン系樹脂について、全樹脂成分中の、融点７０℃以上１００℃以下の低密度ポリエチレンの含有量（質量％）と、融点１２５℃以上１７０℃以下の高密度ポリエチレンの含有量（質量％）と、を算出した。各値はそれぞれ、融点７０℃以上融点１００℃未満の低密度ポリエチレンについては、「密着成分」として、又、融点１２５℃以上１７０℃以下の高密度ポリエチレンについては、「耐熱成分」として、表１〜表４に示した。

＜封止材一体型裏面保護シートの製造＞
又、上記各実施例、比較例の封止材シートと、表面にコロナ処理を施したＰＥＴフィルム（帝人デュポン社製、「Ｍｅｌｉｎｅｘ Ｓ」、厚さ１００μｍ）と、を、従来公知のドライラミネート法で積層して各実施例、比較例の封止材一体型裏面保護シートを得た。

上記実施例、比較例の各封止材シート及び封止材一体型裏面保護シートについて、下記記載の試験方法及び評価基準に基づいて、ラミネート加工適性、耐熱性、及び密着性について測定して評価した。結果を表３及び表４に示す。

＜ラミネート加工適性評価＞
白板半強化ガラス、タブ線接着済みの太陽電池素子、受光面側用の封止材シート、及び実施例、比較例の各「封止材一体型裏面保護シート」を、それぞれ白板半強化ガラス／受光面側用の封止材シート／タブ線接着済みの太陽電池素子／封止材／封止材一体型裏面保護シートの順で積層し、下記のラミネート条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について太陽電池モジュール評価用サンプルを得た。これらの太陽電池モジュール評価用サンプルについて、外観目視、光学顕微鏡観察により封止材が配線部分周辺に埋まり込み、封止できているかを観察し、下記の評価基準により、ラミネート加工適性を評価した。評価結果を表３及び表４に「ラミネート加工適性」として示す。
（ラミネート条件） 真空引き：５．０分
加圧（０ｋＰａ〜１００ｋＰａ）：１．０分
圧力保持（１００ｋＰａ）：１０．０分
温度１５０℃
（ラミネート加工適性評価基準）
Ａ：埋まりこみ不足なし
Ｂ：埋まりこみ不足あり
Ｃ：気泡あり

＜密着性評価＞
シボ加工を施した５０ｍｍ×７５ｍｍ×３．２ｍｍガラスに、受光面側封止材シートとして汎用的に用いられているＥＶＡ封止材（ＥＶＡ架橋タイプ、厚さ５００μｍ）を積層し、当該ＥＶＡ封止材の表面に、１５ｍｍ幅にカットした実施例、比較例の各「封止材シート」を、それぞれ、各封止材シートのスキン層（スキン１）を向けて積層し、上記ラミネート加工適性評価時と同一のラミネート条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について密着性評価用積層体サンプルを得た。これらの評価用積層体サンプルについて、下記の「密着強度試験方法」により、密着強度を測定して密着性を評価した。

［密着強度試験］
上記密着性評価用積層体サンプルにおいて、ガラス上に密着している封止材シートを、剥離試験機（テンシロン万能試験機 ＲＴＦ−１１５０−Ｈ）にて垂直剥離（５０ｍｍ／ｍｉｎ）試験を行い、封止材シートの密着強度を測定した。それぞれの実施例及び比較例について測定結果を、以下の評価基準により評価した。評価結果を表３及び表４に「密着性」として示す。
（密着性評価基準）
Ａ：４０Ｎ／１５ｍｍ以上
Ｂ：２５Ｎ／１５ｍｍ以上４０Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｃ：２５Ｎ／１５ｍｍ未満

＜耐熱性評価＞
７．５×５．０ｃｍにカットした実施例、比較例の各封止材シートを、ガラス基板（白板フロート半強化ガラス ＪＰＴ３．２ １５０ｍｍ×１５０ｍｍ×３．２ｍｍ）上に２枚重ね置き、その上からガラス基板（白板フロート半強化ガラス ＪＰＴ３．２ ７５ｍｍ×５０ｍｍ×３．２ｍｍ）を重ね置き、上記ラミネート条件で真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について耐熱性評価用積層体サンプルを得た。これらの耐熱性評価用積層体サンプルについて、下記の「密着強度試験方法」により、耐熱クリープを測定し、耐熱性を評価した。

［耐熱クリープ試験］
上記の耐熱性評価用積層体サンプルを垂直に置き、１３０℃で１２時間放置し、放置後のガラス基板（白板フロート半強化ガラス ＪＰＴ３．２ ７５ｍｍ×５０ｍｍ×３．２ｍｍ）の移動距離を計測評価した。実施例、比較例の各封止材シートについての測定結果を、以下の評価基準により評価した。評価結果を表３及び表４に「耐熱性」として示す。
（耐熱性評価基準）
Ａ：１．０ｍｍ未満
Ｂ：３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ未満
Ｃ：６．０ｍｍ以上

表１〜表４より、本発明の封止材シート及びそれを用いた封止材一体型裏面保護シートは、封止材シートの厚さを従来品よりも薄い３００μｍ程度とした場合においても、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、を兼ね備えるものであり、ラミネート加工適性、密着性に優れるものであることが分る。

１ 封止材シート
１１ コア層
１２ スキン層
２、７ 裏面保護シート
３ 太陽電池素子
４ 受光面側封止材シート
５ 透明前面基板
６ 非受光面側封止材シート
１０ 封止材一体型裏面保護シート
１００ 太陽電池モジュール

Claims (9)

1. コア層とスキン層を有する多層シートである太陽電池モジュール用の封止材シートであって、
   前記コア層は、全樹脂成分中の含有量比において、融点１２５℃以上１７０℃以下の高密度ポリエチレンである耐熱性樹脂を２０質量％以上９５質量％以下含有し、融点７０℃以上１００℃以下の低密度ポリエチレンである密着性樹脂の含有量が７０質量％以下であり、
   前記スキン層は、全樹脂成分中の含有量比において、前記密着性樹脂を３０質量％以上１００質量％以下含有し、前記耐熱性樹脂の含有量が４０質量％以下である封止材シート。
2. 厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下である請求項１に記載の封止材シート。
3. 厚さが１００μｍ以上２５０μｍ以下である請求項１に記載の封止材シート。
4. スキン／コア／スキンの３層構造を有する多層シートであって、
   一のスキン層及び／又はコア層には有色顔料が含有されていて、
   他のスキン層には、有色顔料が含有されていない請求項１から３のいずれかに記載の封止材シート。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の封止材シートと、裏面保護シートとが、前記スキン層が最外層側に露出する態様で積層されてなる太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート。
6. 請求項４に記載の封止材シートと、裏面保護シートとが積層されてなる太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シートであって、有色顔料を含有する一の前記スキン層が、前記裏面保護シートに対面する態様で前記封止材シートが前記裏面保護シートに積層されている封止材一体型裏面保護シート。
7. 前記裏面保護シートが、ポリエチレンテレフタレート層及び／又は耐加水分解ポリエチレンテレフタレート層を含んで構成されている請求項５又は６に記載の封止材一体型裏面保護シート。
8. 厚さが１８０μｍ以上４８０μｍ以下である請求項５から７のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シート。
9. 請求項５から８のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シートが、太陽電池素子の非受光面側に、前記スキン層が対面する態様で、積層されている太陽電池モジュール。

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