JP2017120898A - 太陽電池用封止シート - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽電池のより高い変換効率の達成を可能にし、且つ太陽電池のPID現象をよく抑制することができる太陽電池用封止シートを提供する。
【解決手段】エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン単独重合体、およびエチレン−不飽和エステル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種のエチレン樹脂を含有する材料からなる太陽電池用封止シートであって、前記材料の23℃で測定される体積固有抵抗値が1×1017Ω・cm以上であり、前記材料の400nmから1200nmの波長範囲における平均光線透過率が91%以上である太陽電池用封止シート。
【選択図】なし

Description

本発明は、太陽電池用封止シートに関する。
太陽電池は、再生可能エネルギーの利用に適する発電装置として、近年その普及が進んでいる。
太陽電池は、一般に、ガラス製の受光面保護材、太陽電池素子(すなわち発電素子)、封止シート、およびバックシートから構成されており、封止シートとしてはエチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−α−オレフィン共重合体からなるシートが用いられている(例えば特許文献1および2を参照)。
特開2014−27034号公報 WO2014/189019号公報
太陽電池は高い電圧下で使用されることがある。しかしながら、高い電圧下で太陽電池を使用すると、太陽電池の出力が低下するPID(Potential Induced Degradation)現象が発生しやすいことが知られており、封止シート等の太陽電池を構成する各部材は、PID現象を抑制できることが求められている。また、受光面側に配置される封止シートは、太陽電池の変換効率に影響しやすい。そのため、太陽電池の変換効率を高くすることができ、且つPID現象をよく抑制することができる太陽電池用封止シートが求められている。
また最近、従来の太陽電池よりも発電効率が高いことから、発電素子としてN型シリコンを含む太陽電池が注目されている。しかし、N型シリコンを発電素子として含む太陽電池は、従来の太陽電池よりもPID現象を抑制することが難しい。そのため、N型シリコンを発電素子として含む太陽電池においても、太陽電池の変換効率を高くすることができ、且つPID現象をよく抑制することができる太陽電池用封止シートが求められている。
本発明の目的は、太陽電池のより高い変換効率の達成を可能にし、且つ太陽電池のPID現象をよく抑制することができる太陽電池用封止シートを提供することにある。
本発明は、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン単独重合体および、エチレン−不飽和エステル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種のエチレン樹脂を含有する材料からなる太陽電池用封止シートであって、前記材料の23℃で測定される体積固有抵抗値が1×1017Ω・cm以上であり、前記材料の400nmから1200nmまでの波長範囲における平均光線透過率が91%以上である太陽電池用封止シートに係る。以下、「太陽電池用封止シート」を単に「封止シート」と記すことがある。単に「封止シート」と記されたものは、「太陽電池用封止シート」を意味する。また、封止シートを形成する材料を、以下、「シート形成材料」と称することがある。すなわち、封止シートは、シート形成材料からなる。
本発明により、太陽電池のより高い変換効率の達成を可能にし、且つ太陽電池のPID現象をよく抑制することができる封止シートを提供することができる。
[エチレン樹脂]
本発明にかかる封止シートを形成する材料に含有されるエチレン樹脂は、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン単独重合体、およびエチレン−不飽和エステル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種のエチレン樹脂である。
本発明で用いられるエチレン樹脂のビカット軟化点は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、および封止時の太陽電池素子の割れのより効果的な防止の観点から、90℃以下が好ましく、85℃以下がより好ましい。該ビカット軟化点は、JIS K7206−1979に従って測定される。
〔エチレン−α−オレフィン共重合体〕
前記エチレン樹脂として用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体とは、エチレンに由来する単量体単位と炭素数3以上20以下のα−オレフィンに由来する単量体単位とを含む共重合体である。該α−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン等が挙げられ、これらのα−オレフィンは、単独で用いてもよく、併用してもよい。α−オレフィンとして、好ましくは1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、または1−オクテンである。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体中のエチレンに由来する単量体単位の含有量は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、および封止時の太陽電池素子の割れのより効果的な防止の観点から、50質量%以上99.5質量%以下であることが好ましく、α−オレフィンに由来する単量体単位の含有量は、0.5質量%以上50質量%以下であることが好ましい。ただし、前記エチレンに由来する単量体単位と、前記α−オレフィンに由来する単量体単位との合計量を100質量%とする。なお、前記エチレン−α−オレフィン共重合体が、二種以上のα−オレフィンに由来する単量体単位を有する場合に、α−オレフィンに由来する単量体単位の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体中の各α−オレフィンに由来する単量体単位の合計量である。前記エチレンに由来する単量体単位の含有量と、前記α−オレフィンに由来する単量体単位の含有量は、赤外線分光法(IR法)により測定することができる。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体としては、例えば、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ブテン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン−1−オクテン共重合体等があげられ、好ましくはエチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体、またはエチレン−1−ヘキセン−1−オクテン共重合体である。これらのエチレン−α−オレフィン共重合体は、単独で用いてもよく、併用してもよい。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体の密度の上限値は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、および、封止シート製造時のシート形成材料のロールからのより良好な剥離性の達成の観点から、好ましくは、950kg/mであり、より好ましくは、920kg/mであり、さらに好ましくは、910kg/mであり、さらにいっそう好ましくは、905kg/mである。密度の下限値は、PID現象のより効果的な抑制の観点、および封止シート同士の望ましくない接着のより効果的な防止の観点から、好ましくは、860kg/mであり、より好ましくは、880kg/mであり、さらに好ましくは、900kg/mである。該密度は、JIS K7112−1980に記載されたA法に従って測定される。また、前記エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、エチレン−α−オレフィン共重合体中のエチレンに由来する単量体単位の含有量を調節することにより調整することができる。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフローレート(以下、「MFR」と記載することがある。)の下限値は、封止シート製造時の押出負荷の低減の観点から、好ましくは、0.01g/10分であり、より好ましくは0.1g/10分である。また、MFRの上限値は、封止シートのより高い機械的強度の達成の観点から、好ましくは、100g/10分であり、より好ましくは50g/10分であり、さらに好ましくは30g/10分である。MFRは、温度190℃、荷重21.18Nで、JIS K7210−1995に規定されたA法により測定される値である。また、前記エチレン−α−オレフィン共重合体のMFRは、例えば、重合によるエチレン−α−オレフィン共重合体の製造時の水素濃度や重合温度を調節することにより調整することができ、水素濃度や重合温度が高いほど、エチレン−α−オレフィン共重合体のMFRが大きくなる。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体としては、示差走査熱量測定法により測定される全融解熱量に対する20℃以上110℃以下の温度範囲での融解熱量の割合(以下、この割合を「HL110」と記載することがある。)が85%以上であるエチレン−α−オレフィン共重合体や、HL110が85%未満であるエチレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。以下、HL110が85%以上であるエチレン−α−オレフィン共重合体を「エチレン−α−オレフィン共重合体(X)」と称することがあり、また、HL110が85%未満であるエチレン−α−オレフィン共重合体を「エチレン−α−オレフィン共重合体(Y)」と称することがある。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体(X)のHL110は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点から、90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。前記エチレン−α−オレフィン共重合体(X)のHL110は、共重合体の密度や共重合体の組成分布を調節することにより調整することができる。なお、「共重合体の組成分布」とは、コモノマー含量の分子間分布である。
該HL110は、以下のような方法で求められる。HL110は、示差走査型熱量計(例えば、パーキンエルマー社製Diamond°DSC)を用いて測定する。試料4〜10mgをアルミパンに入れ、150℃で5分間保持した後、降温速度5℃/分で150℃から20℃に冷却し、20℃で2分保持した後、昇温速度5℃/分で、20℃から150℃まで昇温を行い、昇温の過程で吸熱量を測定して融解曲線を得る。該融解曲線上、該曲線が平坦になった温度での点と温度20℃での点とを結ぶ直線をベースラインとして、該ベースラインと融解曲線で囲まれた領域の総面積(これは、全融解熱量に対応する)と、20℃から110℃までの領域の面積(これは、20℃以上110℃以下の領域での融解熱量に対応する)をそれぞれ求め、次の式より、HL110を算出する。
HL110(%)=(20℃以上110℃以下の領域での融解熱量)/(全融解熱量)×100
前記エチレン−α−オレフィン共重合体(X)は、封止シート製造時の押出負荷の低減の観点から、長鎖分岐を有していることが好ましい。本発明において「長鎖分岐」とは、炭素数5以上の分岐である。長鎖分岐は、炭素数5以上のアルキル基であることがより好ましい。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体(X)の長鎖分岐数(以下、「NLCB」と記載することがある。)は、封止シート製造時の押出負荷の低減の観点から、0.05以上であることが好ましく、0.08以上であることがより好ましい。また、NLCBは、封止シートのより高い機械的強度の達成の観点から、1.0以下であることが好ましく、0.70以下であることがより好ましく、0.50以下であることがさらに好ましい。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体(X)のNLCBは、マクロマー生成能が高くかつ共重合性の高い触媒の種類や、該触媒と助触媒の組み合わせを変更することにより調整することができる。
NLCBは、カーボン核磁気共鳴(13C−NMR)法によって測定される13C−NMRスペクトルから、5〜50ppmの化学シフト範囲に観測されるすべてのピークの面積の総和を1000として、炭素数5以上の分岐が結合したメチン炭素に由来するピークの面積の割合を求めることにより得られる。炭素原子数5以上の分岐が結合したメチン炭素に由来するピークは38.2ppm付近に観測される。(参考:学術文献「Macromolecules」,(米国),American Chemical Society,1999年,第32巻,p.3817−3819)この炭素数5以上の分岐が結合したメチン炭素に由来するピークの位置は、測定装置および測定条件によりずれることがあるため、通常、測定装置および測定条件毎に、標品の測定を行って決定する。また、スペクトル解析には、窓関数として、負の指数関数を用いることが好ましい。
エチレン−α−オレフィン共重合体(X)の流動の活性化エネルギー(以下、「Ea」と記載することがある。)は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点および封止シート製造時の押出負荷の低減の観点から、30kJ/mol以上であり、好ましくは40kJ/mol以上であり、さらに好ましくは50kJ/mol以上である。また、Eaは、封止シートのより高い機械的強度の達成の観点から、100kJ/mol以下であり、好ましくは90kJ/mol以下であり、より好ましくは80kJ/mol以下である。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体(X)のEaは、マクロマー生成能が高くかつ共重合性の高い触媒の種類や、該触媒と助触媒の組み合わせを変更することにより調整することができる。
Eaは、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、190℃での溶融複素粘度(単位:Pa・秒)の角周波数(単位:rad/秒)依存性を示すマスターカーブを作成する際のシフトファクター(aT)からアレニウス型方程式により算出される数値であって、以下に示す方法で求められる値である。すなわち、130℃、150℃、170℃および190℃夫々の温度(T;単位:℃)におけるオレフィン重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線(溶融複素粘度の単位:Pa・秒;角周波数の単位:rad/秒)を、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、各温度(T)での溶融複素粘度−角周波数曲線毎に、190℃でのオレフィン重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際に得られる各温度(T)でのシフトファクター(aT)を求め、夫々の温度(T)と、各温度(T)でのシフトファクター(aT)とから、最小自乗法により[ln(aT)]と[1/(T+273.16)]との一次近似式(下記式(II))を算出する。次に、該一次式の傾きmと下記式(III)とからEaを求める。
ln(aT) = m(1/(T+273.16))+n (II)
Ea = |0.008314×m| (III)
aT :シフトファクター
Ea:流動の活性化エネルギー(単位:kJ/mol)
T :温度(単位:℃)
上記計算には、市販の計算ソフトウェアを用いてもよく、該計算ソフトウェアとしては、Rheometrics社製 Rhios V.4.4.4などが挙げられる。
なお、シフトファクター(aT)は、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線を、log(Y)=−log(X)軸方向に移動させて(但し、Y軸を溶融複素粘度、X軸を角周波数とする。)、190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際の移動量であり、該重ね合わせでは、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線は、曲線ごとに、角周波数をaT倍に、溶融複素粘度を1/aT倍に移動させる。また、130℃、150℃、170℃および190℃の4点の値から(II)式を最小自乗法で求めるときの相関係数は、通常、0.99以上である。
エチレン−α−オレフィン共重合体(X)の製造方法としては、例えば、助触媒担体(A)、複数のシクロペンタジエン形アニオン骨格を有するジルコニウム錯体(B)および有機アルミニウム化合物(C)を接触させて得られる触媒の存在下、エチレンと炭素数3以上20以下のα−オレフィンとを共重合する方法が挙げられる。助触媒担体(A)としては、例えば、(a)ジエチル亜鉛、(b)フッ素化フェノール、(c)水、(d)シリカおよび(e)トリメチルシリル化剤を接触させて得られる担体等が挙げられる。
上記錯体(B)としては、例えば、置換されていてもよいシクロペンタジエニル基を有するジルコニウム錯体、置換されていてもよいインデニル基を有するジルコニウム錯体、置換されていてもよいフルオレニル基を有するジルコニウム錯体等を挙げることができ、具体的には、置換されていてもよいシクロペンタジエニル基同士が架橋基で架橋されている架橋型ビス(置換されていてもよいシクロペンタジエニル)ジルコニウム錯体等が挙げられ、より具体的には、ラセミ−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ラセミ−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジフェノキシド等が挙げられる。
上記トリメチルシリル化剤(e)としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン(((CH33Si)2NH)、クロロトリメチルシラン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド等が挙げられる。
上記成分(a)、(b)、および(c)の使用量は特に制限はないが、各成分の使用量のモル比率を成分(a):成分(b):成分(c)=1:y:zとすると、yおよびzが下記の式を満足することが好ましい。
|2−y−2z|≦1
上記の式におけるyとして、好ましくは0.01以上1.99以下であり、より好ましくは0.10以上1.80以下であり、さらに好ましくは0.20以上1.50以下であり、さらにいっそう好ましくは0.30以上1.00以下である。
エチレン−α−オレフィン共重合体(Y)の製造方法としては、例えば、チーグラー・ナッタ系触媒や、メタロセン系錯体や非メタロセン系錯体などの錯体系触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等が挙げられる。エチレン−α−オレフィン共重合体(Y)のHL110は、共重合体の密度や共重合体の組成分布を調節することにより調整することができる。
〔エチレン単独重合体〕
前記エチレン樹脂として用いられるエチレン単独重合体として、好ましくは、高圧法によってエチレンを重合して得られるエチレン単独重合体である。例えば、槽型反応器または管型反応器を用いて、ラジカル発生剤の存在下、重合圧力140MPa以上300MPa以下、重合温度200℃以上300℃以下でエチレンを重合することによって製造されるエチレン単独重合体である。
エチレン単独重合体の密度の下限値は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点から、好ましくは920kg/mであり、より好ましくは925kg/m、さらに好ましくは928kg/mであり、密度の上限値は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点から、好ましくは935kg/mであり、より好ましくは933kg/mである。該密度は、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112−1980に規定されたA法に従って測定される。
〔エチレン−不飽和エステル共重合体〕
前記エチレン樹脂として用いられるエチレン−不飽和エステル共重合体とは、エチレンに由来する単量体単位と不飽和エステルに由来する単量体単位とを有する共重合体である。
不飽和エステルとは、ビニル基とエステル結合を分子内に有する化合物であり、不飽和エステルとしては、例えばカルボン酸ビニルエステル、不飽和カルボン酸アルキルエステル、不飽和カルボン酸グリシジルエステル等が挙げられ、好ましくは、カルボン酸ビニルエステル及び不飽和カルボン酸アルキルエステルからなる群から選択される。カルボン酸ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等が挙げられる。不飽和カルボン酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等が挙げられる。不飽和カルボン酸グリシジルエステルとしては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。これらの不飽和エステルは、単独で用いてもよく、併用してもよい。
前記エチレン−不飽和エステル共重合体としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピオン酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−メタクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。これらのエチレン−不飽和エステル共重合体は、単独で用いてもよく、併用してもよい。
前記エチレン−不飽和エステル共重合体中のエチレンに由来する単量体単位の含有量は、封止シート製造時のシート形成材料のロールからのより良好な剥離性の達成の観点、および太陽電池のより高い変換効率の達成の観点から、好ましくは、65質量%以上80質量%以下であり、より好ましくは67質量%以上77質量%以下であり、さらに好ましくは68質量%以上75質量%以下である。
前記エチレン−不飽和エステル共重合体中の不飽和エステルに由来する単量体単位の含有量は、封止シート製造時のシート形成材料のロールからのより良好な剥離性の達成の点、および太陽電池のより高い変換効率の達成の観点から、好ましくは、20質量%以上35質量%以下であり、より好ましくは23質量%以上33質量%以下であり、さらに好ましくは25質量%以上32質量%以下である。ただし、前記エチレンに由来する単量体単位と、不飽和エステルに由来する単量体単位との合計量を100質量%とする。
なお、前記エチレン−不飽和エステル共重合体が二種以上の不飽和エステルに由来する単量体単位を有する場合、不飽和エステルに由来する単量体単位の含有量は、エチレン−不飽和エステル共重合体中の各不飽和エステルに由来する単量体単位の合計量である。
前記エチレンに由来する単量体単位の含有量と、前記不飽和エステルに由来する単量体単位の含有量は、赤外線分光法(IR法)により測定することができる。
前記エチレン−不飽和エステル共重合体のメルトフローレート(MFR)の上限値は、封止シート製造時のシート形成材料のロールからのより良好な剥離性の達成の観点から、好ましくは50g/10分であり、より好ましくは40g/10分である。MFRの下限値は、封止シート製造時の押出負荷の低減の観点から、好ましくは4g/10分であり、より好ましくは5g/10分である。MFRは、JIS K7210−1995に規定された方法により、温度190℃、荷重21.18Nで測定される。また、前記エチレン−不飽和エステル共重合体のMFRは、例えば、エチレン−不飽和エステル共重合体の製造時の水素濃度や重合温度を調節することにより調整することができる。
前記エチレン−不飽和エステル共重合体の分子量分布(Mw/Mn)の下限値は、封止シート製造時の押出負荷の低減の観点から、2であることが好ましく、2.5であることがより好ましく、3であることがさらに好ましい。分子量分布(Mw/Mn)の上限値は、封止シートのより高い機械的強度の達成の観点から、8であることが好ましく、5であることがより好ましく、4.5であることがさらに好ましく、4であることがさらにいっそう好ましい。分子量分布は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフを用いて求められる。なお、Mwは、ポリスチレン換算の重量平均分子量を指し、Mnは、ポリスチレン換算の数平均分子量を指す。
前記エチレン−不飽和エステル共重合体のポリエチレン換算の重量平均分子量は、封止シート製造時のシート形成材料のロールからのより良好な剥離性の達成の観点から、40000以上80000以下であることが好ましく、50000以上70000以下であることがより好ましい。ポリエチレン換算の重量平均分子量は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ測定によって求められたポリスチレン換算の重量平均分子量と、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)との積である。
前記エチレン−不飽和エステル共重合体の製造方法としては、公知のラジカル発生剤の存在下で、エチレンと不飽和エステルを共重合する方法があげられる。
[二酸化ケイ素、ゼオライト、酸化ビスマス系化合物、酸化アンチモン系化合物、リン酸チタン系化合物、およびリン酸ジルコニウム系化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物(A)]
シート形成材料は、二酸化ケイ素、ゼオライト、酸化ビスマス系化合物、酸化アンチモン系化合物、リン酸チタン系化合物、およびリン酸ジルコニウム系化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物(以下、化合物(A)と称することもある。)を含有してもよい。該シート形成材料は、前記化合物(A)として、一種の化合物を含有してもよく、二種以上の化合物を含有してもよい。例えば、二酸化ケイ素とゼオライトを含有してもよく、焼成されていない非晶質の二酸化ケイ素と焼成された非晶質の二酸化ケイ素を含有してもよい。
前記二酸化ケイ素とは、一般式SiOで表される化合物であり、結晶質の二酸化ケイ素、非晶質の二酸化ケイ素が挙げられる。また、非晶質の二酸化ケイ素としては、焼成された非晶質の二酸化ケイ素、焼成されていない非晶質の二酸化ケイ素が挙げられる。
結晶質の二酸化ケイ素としては、例えば、龍森株式会社製のクリスタライト等が挙げられる。焼成された非晶質の二酸化ケイ素としては、例えば、エボニック・デグサ・ジャパン製焼成シリカ カープレックス CS−5等が挙げられる。焼成されていない非晶質の二酸化ケイ素としては、例えば、中国宣城晶瑞新材料製VK−SP30S、鈴木油脂社製多孔質シリカ、PQコーポレーション製Gasil AB905、丸釜釜戸陶料株式会社製スノ−マ−ク SP−5、エボニック・デグサ・ジャパン製シリカ カープレックス#80、カープレックス FPS−2、カープレックス FPS−101等が挙げられる。
二酸化ケイ素として、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、およびPID現象のより効果的な抑制の観点から、好ましくは非晶質の二酸化ケイ素であり、より好ましくは、焼成されていない非晶質の二酸化ケイ素である。
また、二酸化ケイ素の強熱減量として、PID現象のより効果的な抑制の観点から、好ましくは1.3%以上であり、より好ましくは1.5%以上であり、更に好ましくは2%以上であり、更により好ましく3%以上である。また、二酸化ケイ素の強熱減量として、PID現象のより効果的な抑制の観点から、好ましくは15%以下であり、より好ましくは13%以下であり、さらに好ましくは10%以下である。該強熱減量は、真空下、約150℃で乾燥させた試料を用いて、JIS K1150−1994に規定された方法に従って、測定される値である。
前記ゼオライトとは、一般式M2/nO・Al・xSiO・yHO(MはNa、K、CaまたはBa、nは原子Mの原子価数、xは2から10までの数、yは2から7までの数を示す。)で表され、AlO四面体もしくはSiO四面体が頂点を共有してつくる三次元網目構造中の空孔にアルカリ金属、アルカリ土類金属又は水分子が入った構造を有する物質である。本発明においては、天然ゼオライト、合成ゼオライトのいずれを用いてもよい。天然ゼオライトとしては、例えば、方沸石(アナルサイト)、菱沸石(チャバザイト)、毛沸石(エリオナイト)、曹達沸石(ナトロライト)、モルデン沸石(モルデナイト)、斜プチロル沸石(クリノプチロライト)、輝沸石(ヒューランダイト)、束沸石(スチルバイト)、濁沸石(ローモンタイト)などを挙げることができる。合成ゼオライトとしては、例えば、A型ゼオライト、X型ゼオライト、Y型ゼオライト、L型ゼオライト、ZSM−5などを挙げることができる。合成ゼオライトは、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、シリカゲルなどの出発原料をよく混合し、80℃以上120℃以下の温度で結晶を出発原料混合物より析出させ、pH9以上12以下まで水洗したのち、ろ過することにより、得ることができる。
ゼオライトとしては、例えば、東ソー株式会社製ハイシリカゼオライトHSZシリーズの820NHA、822HOA、643NHA、842HOA、ユニオン昭和株式会社製モレキュラーシーブシリーズ3A、4A等が挙げられる。
また、ゼオライトの強熱減量として、PID現象のより効果的な抑制の観点から、好ましくは1.3%以上であり、より好ましくは1.5%以上であり、さらに好ましく2%以上であり、さらにいっそう好ましくは3%以上であり、よりいっそう好ましくは4%以上である。また、ゼオライトの強熱減量として、好ましくは15%以下であり、より好ましくは13%以下であり、さらに好ましくは10%以下である。該強熱減量は、真空下、約150℃で乾燥させた試料を用いて、JIS K1150−1994に規定された方法に従って測定される値である。
前記酸化ビスマス系化合物、酸化アンチモン系化合物、リン酸チタン系化合物、およびリン酸ジルコニウム系化合物とは、イオン捕捉能を有する無機化合物である。
前記酸化ビスマス系化合物としては、例えば、東亞合成株式会社製IXE−500等が挙げられる。
前記酸化アンチモン系化合物としては、例えば、東亞合成株式会社製IXE−300等が挙げられる。
前記リン酸チタン系化合物としては、例えば、東亞合成株式会社製IXE−400等が挙げられる。
前記リン酸ジルコニウム系化合物としては、例えば、東亞合成株式会社製IXE−100等が挙げられる。
前記化合物(A)の平均粒径は、封止シート中における均一分散容易性の観点から、0.001μm以上、30μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.01μm以上、10μm以下である。
なお、前記化合物(A)の平均粒径は、以下のように定義され、また測定される。前記化合物をエタノール中に分散させた分散液にレーザー光線を照射してこれを散乱させ、その散乱光をレンズで集める。このとき、焦点面上に生じる回折像から、体積基準で粒度分布を測定する。得られた粒度分布の中心粒径が平均粒径である。
なお、前記化合物(A)の平均粒径を0.001μm以上、30μm以下とする方法としては、例えば、化合物(A)の粗粒子を乳鉢で磨り潰す方法、またはジェットミルで粉砕する方法が挙げられる。
前記エチレン樹脂として、前記エチレン−α−オレフィン共重合体(Y)、前記エチレン単独重合体、および前記エチレン−不飽和エステル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種を用いる場合、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、およびPID現象のより効果的な抑制の観点から、シート形成材料は前記化合物(A)を含有することが好ましい。前記化合物(A)として、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、およびPID現象のより効果的な抑制の観点から、好ましくは二酸化ケイ素またはゼオライトである。
シート形成材料が前記化合物(A)を含有する場合、前記化合物(A)の含有量の下限値は、PID現象のより効果的な抑制の観点から、好ましくは0.001質量部であり、より好ましくは0.01質量部であり、さらに好ましくは0.1質量部であり、前記化合物(A)の含有量の上限値は、好ましくは5質量部であり、より好ましくは0.5質量部である。ただし、前記エチレン樹脂を100質量部とする。
シート形成材料は、架橋剤を含有していてもよい。前記架橋剤としては、本発明で用いられるエチレン樹脂の融点を超える温度でラジカルを発生する化合物が挙げられ、好ましくは、1時間半減期温度が、シート形成材料に含有されるエチレン樹脂の融点より高い有機過酸化物である。架橋剤としては、封止シートへの加工時には分解しにくく、太陽電池の組み立て時の加熱により分解されて、エチレン樹脂同士の架橋を進行しやすくする観点から、1時間半減期温度が70℃以上、150℃以下である有機過酸化物がより好ましい。また、封止シートへの加工時に架橋剤が分解しにくいという点で、1時間半減期温度が100℃以上である有機過酸化物がさらに好ましく、例えば、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、併用してもよい。
ジアルキルパーオキサイドとは、パーオキシ基以外の極性基を有しておらず、アルキル基がパーオキシ基に二つ結合している化合物である。前記極性基としては、−COO−、−CO−、−OH、−NH等が挙げられる。なお、一分子中に複数のパーオキシ基が含まれていてもよい。ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、ジ(2−tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、tert−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、併用してもよい。また、ジアルキルパーオキサイドと、ジアルキルパーオキサイド以外の架橋剤を併用してもよい。
シート形成材料が前記架橋剤を含有する場合、太陽電池の組み立て時の加熱で分解せずに残存した架橋剤が、太陽電池の使用時に徐々に分解して、封止シートの変色などの劣化を引き起こすことがある。このような残存した架橋剤による封止シートの劣化のより効果的な抑制の観点から、前記架橋剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、0.001質量部以上5質量部以下が好ましく、太陽電池組み立て時の気泡発生の抑制の観点から、0.001質量部以上2質量部以下がより好ましい。
シート形成材料は、架橋助剤を含有していてもよい。前記架橋助剤としては、単官能性架橋助剤、2官能性架橋助剤、3官能性架橋助剤、4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤等が挙げられる。単官能性架橋助剤としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート等を挙げることができる。2官能性架橋助剤としては、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド等を挙げることができる。3官能性架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、併用してもよい。
前記4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤とは、1分子中に(メタ)アクリロイル基を4個以上有する化合物である。具体的には、ペンタエリスリト−ルテトラ(メタ)アクリレ−ト、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリト−ルトリ(メタ)アクリレ−ト2量体等が挙げられる。また、これらは、アクリル酸付加体またはアクリル酸エステル付加体であっても良く、これらは、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドで変性されたものであってもよい。具体的にはペンタエリスリト−ルテトラ(メタ)アクリレ−ト・モノアクリル酸付加体、ペンタエリスリト−ルテトラ(メタ)アクリレ−トのエチレンオキサイド変性物、ジペンタエリスリト−ルペンタ(メタ)アクリレ−トのエチレンオキサイド変性物等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、併用してもよい。また、4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤と、4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤以外の架橋助剤を併用してもよい。なお、本明細書において、(メタ)アクリロイル基とは、メタクリロイル基またはアクリロイル基を指し、(メタ)アクリレートとは、メタクリレートまたはアクリレートを指す。
また、前記4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤として、ウレタンポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。ウレタンポリ(メタ)アクリレートは、例えば、有機イソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートから合成することができる。
4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤の市販品の例としては、新中村化学工業(株)製の「A−DPH」、「AD−TMP」、「U−4HA」、「U−6HA」、「U−6LPA」、「U−15HA」、「UA−122P」、「UA−33H」、「A−9550」、「ATM−35E」、「A−DPH−6E」、「A−DPH−12E」、「M−DPH−6E」、および「M−DPH−12E」、共栄社化学(株)製の「UA−306H」、「UA−306T」、「UA306I」、および「UA510H」、ダイセル・オルネクス社製の「KRM8452」、「EB1290」、「EB5129」、「KRM7864」、および「EB1290K」、大阪有機化学工業(株)製の「ビスコ−ト802」、日本合成化学(株)製の「UV7600B」、「UV7605B」、「UV7610B」、および「UV7620EA」等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、併用してもよい。
シート形成材料が前記架橋助剤を含有する場合、前記架橋助剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは10質量部以下であり、より好ましくは0.1質量部以上5質量部以下であり、さらに好ましくは0.5質量部以上、2.0質量部以下である。
前記架橋剤と前記架橋助剤とを併用する場合、前記架橋剤の含有量に対する前記架橋助剤の含有量の質量比は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、およびPID現象のより効果的な抑制の観点から、0.3以上2.5以下であることが好ましく、0.4以上1.9以下であることがより好ましく、0.5以上1.5以下であることがより好ましい。
前記エチレン樹脂としてエチレン−不飽和エステル共重合体を用いる場合、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、およびPID現象のより効果的な抑制の観点から、シート形成材料は、前記ジアルキルパーオキサイドおよび前記4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物(以下、化合物(B)と称することがある。)を含有することが好ましい。
シート形成材料は、前記化合物(B)として、一種の化合物を含有してもよく、二種以上の化合物を含有してもよい。例えば、ジアルキルパーオキサイドと4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤を含有してもよく、二種以上のジアルキルパーオキサイドを含有してもよい。
前記エチレン樹脂として、前記エチレン−α−オレフィン共重合体(Y)、および前記エチレン単独重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種を用いる場合、前記ジアルキルパーオキサイドの含有量に対する架橋助剤の含有量の質量比は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点から、0.3以上1.2以下であることが好ましく、0.4以上0.7以下であることがより好ましい。
前記エチレン樹脂として、前記エチレン−不飽和エステル共重合体を用いる場合、PID現象のより効果的な抑制の観点から、シート形成材料は、前記ジアルキルパーオキサイドおよび前記4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤を含有することがより好ましく、前記ジアルキルパーオキサイドの含有量に対する前記4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤の含有量の質量比は、PID現象のより効果的な抑制の観点から、0.3以上、1.2以下であることが好ましく、0.4以上、1.1以下であることがより好ましい。
シート形成材料は、必要に応じて、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防曇剤、可塑剤、界面活性剤、着色剤、帯電防止剤、変色防止剤、難燃剤、結晶核剤、滑剤、光安定剤等を含有してもよい。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤、トリアジン系の紫外線吸収剤、サリチル酸系の紫外線吸収剤、シアノアクリレート系の紫外線吸収剤が挙げられる。前記紫外線吸収剤は、単独で用いてもよく、併用してもよい。
前記ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤としては、例えば、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ブチルフェノール;2−(5−クロロ−2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ブチルフェノール;2−(2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール;2−(5−クロロ−2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール;2−(2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−ブチルフェノール;2−(5−クロロ−2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−ブチルフェノール;2−(2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチルフェノール;2−(5−クロロ−2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチルフェノール;2−(2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチルフェノール;2−(5−クロロ−2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチルフェノール;2−(2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−tert−ブチルフェノール;2−(5−クロロ−2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−tert−ブチルフェノール等が挙げられる。
前記紫外線吸収剤として前記ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤と前記ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を併用する場合、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤およびベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤の含有量の合計は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上であり、より好ましくは0.1質量部以上であり、好ましくは5質量部以下であり、より好ましくは1.0質量部以下である。
前記ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリシレート、p−tert−ブチルフェニルサリシレート等が挙げられる。前記ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して0.01質量部以上5質量部以下であることが好ましい。
前記トリアジン系の紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルフェニル)−4,6−ジフェニル−s−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−4,6−ジフェニル−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ジフェニル−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−4,6−ジフェニル−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ジフェニル−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(4−ヒドロキシブチル)フェニル〕−4,6−ジフェニル−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(4−ヒドロキシブチル)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(4−ヒドロキシブトキシ)フェニル〕−4,6−ジフェニル−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(4−ヒドロキシブトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−s−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルフェニル)−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−s−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−s−トリアジン、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチロキシ)フェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール等が挙げられる。
前記サリチル酸系の紫外線吸収剤としては、フェニルサルシレート、4−tert−ブチルフェニルサルシレート、2,5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸n−ヘキサデシルエステル、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3',5−ジ−tert−ブチル−4'−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系の紫外線吸収剤としては、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、エチル−2−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート等が挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、アミン系、フェノール系、リン系、ビスフェニル系、およびヒンダードアミン系の酸化防止剤が挙げられ、例えば、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ビス(2,2,6.6−テトラメチル−4−ピペラジル)セバケート、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、又はトリフェニルホスファイト等のアリールホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリス(トリデシル)ホスファイト等のアルキルホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジイソデシルフェニルホスファイト、ジイソオクチルオクチルフェニルホスファイト、フェニルネオペンチルグリコールホスファイト、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル−(2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール)ホスファイト、(2,4,8,10−テトラキス(tert−ブチル)−6−{(エチルヘキシル)オキシ}−12H−ジベンゾ)[d,g]1,3,2−ジオキサホスホシン等のアルキル−アリールホスファイト、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、チオジエチレン−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N'−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナミド]、ジエチル((3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル)メチル)ホスフェート、3,3',3'',5,5',5''−ヘキサ−tert−ブチル−α,α',α''−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス(3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート)、ヘキサメチレン−ビス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス((4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール、3,9−ビス(2−(3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。前記酸化防止剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは0.02質量部以上0.5質量部以下であり、より好ましくは0.05質量部以上0.3質量部以下である。
前記着色剤としては、チタン白や炭酸カルシウム等の白色着色剤、ウルトラマリン等の青色着色剤、カーボンブラック等の黒色着色剤、ガラスビーズや光拡散剤等の乳白色着色剤等を挙げられ、好ましくはチタン白である。これらの着色剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは10質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上5質量部以下である。
前記可塑剤としては、多塩基酸のエステルや多価アルコールのエステル等が挙げられる。具体的には、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−2−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネート等が挙げられる。可塑剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましい。
前記変色防止剤としては、カドミウム、バリウム等の金属と高級脂肪酸との塩が挙げられる。金属と高級脂肪酸との塩としては、例えば金属石鹸等が挙げられる。変色防止剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましい。
前記難燃剤としては、ハロゲン原子を分子中に1個以上含む有機難燃剤やハロゲン原子を分子中に1個以上含む無機難燃剤が挙げられる。ハロゲン原子として、好ましくは塩素原子または臭素原子である。
前記ハロゲン原子を一分子中に1個以上含む有機難燃剤の例としては、トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート、塩素化パラフィン、塩素化ポリエチレン、ヘキサクロロエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、パークロロペンタシクロデカン、四塩化無水フタル酸、1,1,2,2−テトラブロモエタン、1,4−ジブロモブタン、1,3−ジブロモブタン、1,5−ジブロモペンタン、α−ブロモ酪酸エチル、1,2,5,6,9,10−ヘキサブロモシクロデカン等が挙げられる。
前記ハロゲン原子を一分子中に1個以上含む無機難燃剤の例としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの水酸化物塩、リン酸アンモニウム、リン酸亜鉛などのリン酸化物塩、赤リンなどが挙げられる。
前記難燃剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは70質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上50質量部以下である。
更に難燃助剤として、三酸化アンチモンまたは膨張黒鉛を含有してもよい。前記難燃助剤として膨張黒鉛を含有する場合、該膨張黒鉛の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上であり、好ましくは25質量部以下であり、より好ましくは17質量部以下である。前記難燃助剤として三酸化アンチモンを含有する場合、該三酸化アンチモンの含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは2質量部以上であり、好ましくは10質量部以下であり、より好ましくは9質量部以下である。
前記滑剤としては、脂肪酸アミド化合物やホスファイト系化合物等が挙げられる。前記脂肪酸アミド化合物としては、具体的には、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等が挙げられる。ホスファイト系化合物としては、具体的には、デシルホスファイト等のアルキルホスファイト;デシルアシッドホスフェート等のアルキルアシッドホスフェート;フェニルアシッドホスフェート等のアリールアシッドホスフェート;トリヘキシルホスフェート等のトリアルキルホスフェート;トリクレシルホスフェート等のトリアリールホスフェート;ジチオリン酸亜鉛等が挙げられる。前記滑剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以下であり、より好ましくは0.05質量部以上0.5質量部以下である。
前記シランカップリング剤は、受光面保護材や、下部保護材(バックシート)、太陽電池素子に対する封止シートの接着力を向上する目的で添加される。前記シランカップリング剤としては、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エトキシシクロヘキシル)エチル−トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリイソプロポキシシラン、ビニルエチルトリメトキシシラン、ビニルエチルトリエトキシシラン、ビニルプロピルトリメトキシシラン、ビニルブチルトリメトキシシラン、ビニルブチルトリエトキシシラン、ビニルブチルトリイソプロポキシシラン、ビニルペンチルトリメトキシシラン、ビニルヘキシルトリメトキシシラン、ビニルヘプチルトリメトキシシラン、ビニルオクチルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、併用してもよい。前記シランカップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリイソプロポキシシラン、ビニルエチルトリメトキシシラン、ビニルエチルトリエトキシシラン、ビニルプロピルトリメトキシシラン、ビニルブチルトリメトキシシラン、ビニルブチルトリエトキシシラン、またはビニルブチルトリイソプロポキシシランが好ましく、ビニルブチルトリメトキシシランがより好ましい。
前記シランカップリング剤の含有量の下限値は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは0.001質量部であり、より好ましくは0.01質量部であり、さらに好ましくは0.1質量部であり、前記シランカップリング剤の含有量の上限値は、好ましくは5質量部であり、より好ましくは、1.0質量部であり、より好ましくは0.5質量部である。
本発明で用いられる光安定剤としては、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1−ウンデカノキシ−2,2,2,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)カーボネート、pKaが6.0〜8.0であり、分子量が2000〜10000であるヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。pKaが6.0〜8.0であり、分子量が2000〜10000であるヒンダードアミン系化合物としては、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジンアミンと炭素数20から24のα―アルケンとの共重合体等が挙げられる。前記光安定剤の含有量は、エチレン樹脂100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上1質量部以下であり、より好ましくは0.1質量部以上0.5質量部以下であり、さらに好ましくは0.15質量部以上0.3質量部以下である。
前記pKaが6.0〜8.0であり、分子量が2000〜10000であるヒンダードアミン系化合物の市販品としては、Tinuvin 622、Uvinul 5050H(BASF社製)等が挙げられる。なお、光安定剤は、単独で用いてもよく、併用してもよい。
〔太陽電池用封止シート〕
本発明の封止シートは、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン単独重合体および、エチレン−不飽和エステル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種のエチレン樹脂を含有する材料からなり、該材料の23℃で測定される体積固有抵抗値が1×1017Ω・cm以上であり、該材料の400nmから1200nmまでの波長範囲での平均光線透過率が91%以上であるシートである。
シート形成材料の23℃で測定される体積固有抵抗値は、好ましくは、1×1017Ω・cm以上であり、より好ましくは2×1017Ω・cm以上である。前記体積固有抵抗値は、次の手順で求められる。シート形成材料からなる試料シートを平板試料用大径電極(例えば、東亜ディーケーケー株式会社製 SME−8310)に設置し、23℃下で500Vの電圧を印加し、1分後にデジタル絶縁計(例えば、東亜ディーケーケー株式会社製 DSM−8103)で抵抗値を測定し、該抵抗値に基づいて体積固有抵抗値が算出される。前記23℃で測定される体積固有抵抗値は、エチレン樹脂の物性値(HL110、密度、ビカット軟化点等)、添加剤(前記化合物(A)、架橋剤、架橋助剤等)の種類やその含有量を変えることによって調整することができる。
前記平均光線透過率は、エチレン樹脂の物性値(HL110、密度、ビカット軟化点等)、添加剤(前記化合物(A)、架橋剤、架橋助剤等)の種類やその含有量を変えることによって調整することができる。
前記平均光線透過率は、以下の方法で求められる。シート形成材料を、表面処理ポリエステルフィルム(例えば、パナック株式会社、SPPET−7501BU)の表面処理面で挟み、100℃の熱プレス機により2MPaの圧力で5分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却し、その後、150℃の熱プレス機により2MPaの圧力で20分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却し、厚さ約500μmのシートに成形する。該シートの厚み方向の光線透過スペクトルを、分光光度計(例えば、株式会社 島津製作所製 UV−3150)を用いて測定し、波長範囲400nm〜1200nmの光線透過率の平均値を算出する。
本発明の封止シートの製造方法としては、シート形成材料を、T−ダイ押出機、カレンダー成形機等のシート加工機を用いて封止シートに加工する方法等が挙げられる。
予めエチレン樹脂、更に必要に応じて各種添加剤を溶融混練してシート形成材料を得た後、該シート形成材料をシート加工機に供給して封止シートに加工してもよい。また、前記化合物(A)を添加する場合には、エチレン樹脂のペレットの表面に前記化合物(A)を付着させてなるペレットと、必要に応じてその他の添加剤とをシート加工機に供給して封止シートに加工してもよい。
〔太陽電池〕
本発明の封止シートは、太陽電池の構成部材として使用される。本発明の太陽電池は、受光面保護材、下部保護材、太陽電池素子、および少なくとも一枚の本発明の封止シートを備える。本発明の封止シートを用い、該封止シートによって太陽電池素子が受光面保護材と下部保護材との間に封止されている太陽電池を得ることができる。前記受光面保護材としては、ガラス、プラスチックス等の透光性を有する材料からなる保護材が挙げられる。前記下部保護材としては、プラスチックス、セラミック、ステンレス鋼、アルミニウム等の材料からなる種々の保護材が挙げられる。
太陽電池の製造方法としては、例えば、受光面保護材、下部保護材、太陽電池素子、および少なくとも一枚の封止シートを所定の配置で設置する工程(A)と、該封止シートによって前記太陽電池素子を封止する工程(B)とを含む方法等が挙げられる。
前記工程(A)において、受光面保護材/封止シート/太陽電池素子/封止シート/下部保護材の順に設置することが好ましい。
前記太陽電池は、例えば以下のように組み立てられる。シリコン基板等の平板状の太陽電池素子の両面に、本発明の封止シートを1枚ずつ設置する。封止シートを設置した太陽電池素子の一方の面に、上記の受光面保護材を重ね合わせ、他方の面に上記の下部保護材を重ね合わせ、得られた組立物を真空ラミネーターに投入し、真空ラミネーター内部を真空状態(140Pa以下の圧力)にした後、封止シートが溶融する温度に加熱する。封止シートをある程度溶融させた後、加熱したまま加圧を行う。真空および加圧下における加熱により、1枚の封止シートに含まれるエチレン樹脂同士が架橋し、太陽電池素子の一方の面に設置されている封止シートに含まれるエチレン樹脂と、太陽電池素子の他方の面に設置されている封止シートに含まれるエチレン樹脂とが架橋する。また、封止シートがシランカップリング剤を含有する場合には、上記の加熱により、封止シートに含まれるシランカップリング剤と前記受光面保護材、封止シートに含まれるシランカップリング剤と前記下部保護材、および封止シートに含まれるシランカップリング剤と前記太陽電池素子がそれぞれ反応することにより、封止シートと前記受光面保護材、封止シートと前記下部保護材、および封止シートと前記太陽電池素子が接着される。
前記加熱温度は、100℃以上200℃以下が好ましい。前記加圧方法としては、例えば、二重真空室方式による真空ラミネーターを用い、1.0×103Pa以上5.0×107Pa以下の圧力を加える方法等が挙げられる。
前記太陽電池素子としては、P型単結晶シリコン、N型単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、化合物系素子等が挙げられる。
本発明の封止シートは、太陽電池の変換効率を高くすることができ、且つPID現象を抑制することができるため、N型単結晶シリコンセルを発電素子として備える太陽電池にも好適に用いられる。
前記エチレン樹脂が、示差走査熱量測定法により測定される全融解熱量に対する20℃以上110℃以下の温度範囲での融解熱量の割合(HL110)が85%未満であるエチレン−α−オレフィン共重合体(Y)を含むシート形成材料は、ジアルキルパーオキサイドを0.001質量部以上2質量部以下含み、架橋助剤を0.001質量部以上2質量部以下含むことが好ましく、前記架橋剤の含有量に対する前記架橋助剤の含有量の質量比は、太陽電池のより高い変換効率の達成の観点、およびPID現象のより効果的な抑制の観点から、0.3以上2.5以下であることが好ましく、0.4以上1.5以下であることがより好ましい。また、前記化合物(A)の含有量の下限値は、PID現象のより効果的な抑制の観点から、好ましくは0.001質量部であり、より好ましくは0.01質量部であり、さらに好ましくは0.1質量部であり、前記化合物(A)の含有量の上限値は、好ましくは5質量部であり、より好ましくは0.5質量部である。ただし、前記エチレン樹脂の含有量を100質量部とする。
前記エチレン樹脂がエチレン−不飽和エステル共重合体を含むシート形成材料は、ジアルキルパーオキサイドを0.001質量部以上2質量部以下含み、4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤を0.001質量部以上2質量部以下含むことが好ましく、前記ジアルキルパーオキサイドの含有量に対する前記4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する架橋助剤の含有量の質量比は、PID現象のより効果的な抑制の観点から、0.3以上、1.2以下であることが好ましく、0.6以上、1.1以下であることがより好ましい。また、前記化合物(A)の含有量の下限値は、PID現象のより効果的な抑制の観点から、好ましくは0.001質量部であり、より好ましくは0.01質量部であり、さらに好ましくは0.1質量部であり、前記化合物(A)の含有量の上限値は、好ましくは5質量部であり、より好ましくは0.5質量部である。ただし、前記エチレン樹脂の含有量を100質量部とする。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
〔体積固有抵抗値(単位:Ω・cm)〕
試料シートを、平板試料用大径電極(東亜ディーケーケー株式会社製 SME−8310)に設置して、500Vの電圧を印加し、1分後にデジタル絶縁計(東亜ディーケーケー株式会社製 DSM−8103)にて抵抗値を測定し、該抵抗値に基づいて体積固有抵抗値を算出した。
〔平均光線透過率(単位:%)〕
サンプルを表面処理ポリエステルフィルム(パナック株式会社、SPPET−7501BU)の表面処理面で挟み、100℃の熱プレス機により2MPaの圧力で5分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却し、その後、150℃の熱プレス機により2MPaの圧力で20分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却し、厚さ約500μmのシートに成形した。該シートの厚み方向の光線透過スペクトルを、分光光度計(株式会社 島津製作所製 UV−3150)を用いて測定し、波長範囲400nm〜1200nmの光線透過率の平均値を算出した。
〔平均粒径(単位:μm)〕
二酸化ケイ素の平均粒径は、以下の方法で算出した。
二酸化ケイ素をエタノールに加え、ホモジナイザで10分間分散した。上記分散液にレーザー光線を照射してこれを散乱させ、その散乱光をレンズで集めた。焦点面上に生じた回折像をマイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社製 MT−3000EX II)で体積基準の粒度分布として測定した。該粒度分布の中心粒径を求め、これを平均粒径とした。
〔メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)〕
エチレン−α−オレフィン共集合体およびエチレン−メタクリル酸メチル共重合体のメルトフローレートは、JIS K7210−1995に規定されたA法により、温度190℃、荷重21.18Nで測定した。
〔分子量分布(Mw/Mn)〕
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法を用いて、下記の条件(1)〜(8)により、共重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)とを測定し、分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
(1)装置:Waters製Waters150C
(2)分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
(3)測定温度3]:140℃
(4)キャリア:オルトジクロロベンゼン
(5)流量:1.0mL/分
(6)注入量:500μL
(7)試料濃度:5mg/5ml オルトジクロロベンゼン
(8)検出器:示差屈折
〔強熱減量(単位:%)〕
二酸化ケイ素の強熱減量は、真空下、約150℃で2時間乾燥させた試料を用いて、JIS K1150−1994に規定された方法に従って、測定した。
〔ビカット軟化点(単位:℃)〕
ビカット軟化点は、JIS K7206−1979に規定された方法に従って測定した。
〔全融解熱量に対する20℃以上110℃以下の温度範囲での融解熱量の割合(HL110、単位:%)〕
HL110は、示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製Diamond°DSC)を用いて測定した。試料4〜10mgをアルミパンに入れ、150℃で5分間保持した後、降温速度5℃/分で150℃から20℃に冷却し、20℃で2分保持した後、昇温速度5℃/分で、20℃から150℃まで昇温を行い、昇温の過程で吸熱量を測定して融解曲線を得た。該融解曲線上、該曲線が平坦になった温度での点と温度20℃での点とを結ぶ直線をベースラインとして、該ベースラインと融解曲線で囲まれた領域の総面積(これは、全融解熱量に対応する)と、20℃から110℃までの領域の面積(これは、20℃以上110℃以下の領域での融解熱量に対応する)をそれぞれ求め、次の式よりHL110を算出した。
HL110(%)=(20℃以上110℃以下の融解熱量)/(全融解熱量)×100
〔太陽電池初期出力(単位:W)〕
サンプルを表面処理ポリエステルフィルム(パナック株式会社製SPPET−7501BU)の表面処理面で挟み、100℃の熱プレス機により2MPaの圧力で5分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却し厚さ約500μmのシートに成形した。
厚さ3.2mmの白板型板熱処理ガラス上に、上記シートと、太陽電池セル(N型単結晶シリコン、6インチ、3バスバータイプ、セル効率19.0%)と、上記シートと、バックシート(SFC社製、SPE−35)をこの順序で積層し、真空ラミネーターを用いて、145℃に加熱し5分間の脱気後、真空下で25分加圧することにより、太陽電池を得た。JIS C8914に従い、太陽電池の最大出力を測定し、太陽電池初期出力(単位:W)とした。
〔PID試験後出力保持率(単位:%)〕
上記で得られた太陽電池のガラス側を、水槽中の水中に浸漬させた状態で、槽内温度60℃、相対湿度85%RHの恒温恒湿機に入れ、電圧を印加した。電圧は、太陽電池セルの配線側には負極を、モジュールフレーム側には正極の配線を繋ぎ、1000Vの直流電圧を印加した。本状態で、96時間電圧を印加した後、JIS C8914に従い、太陽電池の最大出力を測定し、得られた測定値をPID試験後出力とした。以下の式より、PID試験後出力保持率(単位:%)を算出した。
PID試験後出力保持率(単位:%)=(PID試験後出力)/(太陽電池初期出力)×100
〔流動の活性化エネルギー(Ea、単位:kJ/mol)〕
Eaは、130℃、150℃、170℃および190℃夫々の温度(T、単位:℃)におけるオレフィン重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線(溶融複素粘度の単位:Pa・秒;角周波数の単位:rad/秒)を、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、各温度(T)での溶融複素粘度−角周波数曲線毎に、190℃でのオレフィン重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際に得られる各温度(T)でのシフトファクター(aT)を求め、夫々の温度(T)と、各温度(T)でのシフトファクター(aT)とから、最小自乗法により[ln(aT)]と[1/(T+273.16)]との一次近似式(下記式(II))を算出し、次に、該一次式の傾きmと下記式(III)とからEaを求めた。
ln(aT) = m(1/(T+273.16))+n (II)
Ea = |0.008314×m| (III)
aT :シフトファクター
Ea:流動の活性化エネルギー(単位:kJ/mol)
T :温度(単位:℃)
上記計算には、市販の計算ソフトウェアRheometrics社製 Rhios V.4.4.4を用いた。
〔エチレン−1−ブテン共重合体(PE−1)の合成〕
(1)固体触媒成分の調製
窒素置換した撹拌機を備えた反応器に、窒素流通下で300℃において加熱処理したシリカ(デビソン社製 Sylopol948;50%体積平均粒子径=55μm;細孔量=1.67ml/g;比表面積=325m2/g)2.8kgとトルエン24kgとを入れて、撹拌した。5℃に冷却した後、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン0.9kgとトルエン1.4kgとの混合溶液を反応器内の温度を5℃に保ちながら30分間で滴下した。滴下終了後、5℃で1時間撹拌し、次に95℃に昇温し、95℃で3時間撹拌した後、内容物をろ過した。得られた固体生成物をトルエン20.8kgで6回、洗浄した。その後、トルエン7.1kgを加えスラリーとし、一晩静置した。
上記で得られたスラリーに、ジエチル亜鉛のヘキサン溶液(ジエチル亜鉛濃度:50重量%)1.73kgとヘキサン1.02kgとを投入し、撹拌した。その後、5℃に冷却した後、3,4,5−トリフルオロフェノール0.78kgとトルエン1.44kgとの混合溶液を、反応器内の温度を5℃に保ちながら60分間で滴下した。滴下終了後、5℃で1時間撹拌し、次に40℃に昇温し、40℃で1時間撹拌した。その後、22℃に冷却し、水0.11kgを反応器内の温度を22℃に保ちながら1.5時間で滴下した。滴下終了後、22℃で1.5時間撹拌し、次に40℃に昇温し、40℃で2時間撹拌し、更に80℃に昇温し、80℃で2時間撹拌した。撹拌後、室温にて、残量16Lまで上澄み液を抜き出し、トルエン11.6kgを投入し、次に、95℃に昇温し、4時間撹拌した。撹拌後、室温にて、上澄み液を抜き出し、固体生成物を得た。得られた固体生成物をトルエン20.8kgで4回、ヘキサン24リットルで3回、洗浄した。その後、乾燥することにより、固体触媒成分を得た。該固体触媒成分を、以下、「固体触媒成分(1)」と称する。
(2)予備重合触媒成分の調製
予め窒素置換した内容積210リットルの撹拌機付きオートクレーブに、ブタン80リットルを投入した後、ラセミ−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジフェノキシド34.5mmolを投入し、オートクレーブを50℃まで昇温して撹拌を2時間行った。次にオートクレーブ内を30℃まで降温して系内が安定した後、エチレンをオートクレーブ内のガス相圧力で0.03MPa分仕込み、上記固体触媒成分(1)0.7kgを投入し、続いてトリイソブチルアルミニウム140mmolを投入して重合を開始した。エチレンを0.7kg/時間で連続供給しながら30分経過した後、50℃に昇温するとともに、エチレンと水素をそれぞれ3.5kg/時間と10.2リットル(常温常圧体積)/時間で連続供給することによって合計4時間の予備重合を実施した。重合終了後、
エチレン、ブタン、水素ガスなどをパージして残った固体を室温にて真空乾燥し、上記固体触媒成分(1)1g当り15gのポリエチレンが予備重合された予備重合触媒成分を得た。
(3)PE−1の製造
上記で得た予備重合触媒成分を用い、内容積3リットルの撹拌機付きオートクレーブに、エチレンと1−ブテンの共重合を実施し、重合体パウダーを得た。重合条件としては、重合温度を60℃、エチレン分圧を1.0MPa分、エチレンに対する水素モル比を5.5%、1−ブテンを611g投入し、ブタンスラリー状で重合した。重合中は、ガス組成を一定にするため、エチレン、水素を連続的に供給した。重合時間は3時間とした。これにより、エチレン−1−ブテン共重合体(PE−1)を得た。該共重合体(PE−1)は長鎖分岐を有しており、MFRは22g/10分、密度は904kg/m、Eaは57kJ/molであった。また、エチレンに由来する単量体単位の含有量は11質量%であり、1−ブテンに由来する単量体単位の含有量は89質量%であった。また、ビカット軟化点は62℃であり、HL110は99%であった。
<実施例1>
エチレン−1−ブテン共重合体(PE−1)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製:シランカップリング剤)0.12質量部と、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル(登録商標) E、日油株式会社製、1時間半減期温度121℃:架橋剤)0.4質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標)、東京化成工業株式会社製:架橋助剤)0.9質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、サンプルを表面処理ポリエステルフィルム(パナック株式会社、SPPET−7501BU)の表面処理面で挟み、100℃の熱プレス機により2MPaの圧力で5分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却し、その後、150℃の熱プレス機により2MPaの圧力で20分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却し、厚さ約500μmのシートに成形した。得られたシートの体積固有抵抗値、及び平均光線透過率を測定し、その結果を表1に示した。また、ラボプラストミルにより混練したサンプルを用い作成した太陽電池について、初期変換効率、PID試験後の出力保持率を測定し、その結果を表1に示した。
<実施例2>
エチレン−1−ブテン共重合体(PE−1)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル(登録商標) E:架橋剤)0.4質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.9質量部と、焼成されていない非晶質二酸化ケイ素(カープレックス(登録商標)#67、エボニック・デグサ・ジャパン社製、平均粒径:8μm、強熱減量:4.0%)0.2質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表1に示した。
<実施例3>
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA−1、住友化学株式会社製、アクリフト(登録商標)WK402、MFR:20g/10分、エチレンに由来する単量体単位の含有量:75質量%、メタクリル酸メチルに由来する単量体単位の含有量:25質量%、Ea:114kJ/mol、Mw/Mn:3.1;ビカット軟化点:42℃;HL110:100%)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン(パーヘキサ(登録商標)25B、日油株式会社製、1時間半減期温度138.1℃:架橋剤)1.0質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.5質量部と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(製品名 A−DPH、新中村化学工業株式会社:架橋助剤)1.0質量部と、焼成されていない非晶質二酸化ケイ素(カープレックス(登録商標)#67)0.2質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表2に示した。
<実施例4>
2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサンの量を0.6質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの量を0.6質量部に替えた以外は、実施例3と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表2に示した。
<実施例5>
エチレン−1−ヘキセン共重合体(PE−3、住友化学株式会社製、スミカセンE FV401、MFR:3.1g/10分、密度:903kg/m、Ea:35kJ/mol、エチレンに由来する単量体単位の含有量:88質量%、1−ヘキセンに由来する単量体単位の含有量:12質量%;ビカット軟化点:83℃;HL110:76%)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン(パーヘキサ(登録商標)25B:架橋剤)1.0質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.5質量部と、焼成されていない非晶質二酸化ケイ素(カープレックス(登録商標)#67)0.2質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表2に示した。
<比較例1>
エチレン−1−ブテン共重合体(PE−1)に代えてエチレン単独重合体(PE−2、住友化学株式会社製、スミカセン L405、MFR:3.7g/10分、密度:924kg/m、Ea:66kJ/mol;ビカット軟化点:95℃;HL110:88%)100質量部を用いた以外は実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表1に示した。
<比較例2>
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA−1)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル(登録商標) E:架橋剤)0.4質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.9質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表2に示した。
<比較例3>
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA−1)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル(登録商標) E:架橋剤)0.4質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.9質量部と、焼成されていない非晶質二酸化ケイ素(カープレックス(登録商標)#67)0.2質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表2に示した。
<比較例4>
エチレン−1−ヘキセン共重合体(PE−3)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル(登録商標) E:架橋剤)0.4質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.9質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表3に示した。
<比較例5>
エチレン系共重合体(PE−4、住友化学株式会社製、エクセレンVL EUL830、MFR:20g/10分、密度:895kg/m;ビカット軟化点:47℃;HL110:81%)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル(登録商標) E:架橋剤)0.4質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.9質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表3に示した。
<比較例6>
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA−1)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル(登録商標) E:架橋剤)1.0質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.5質量部と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(製品名 A−DPH、新中村化学工業株式会社:架橋助剤)1.0質量部と、焼成されていない非晶質二酸化ケイ素(カープレックス(登録商標)#67)0.2質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表3に示した。
<比較例7>
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA−1)100質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(Silquest(登録商標) A−174:シランカップリング剤)0.12質量部と、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン(パーヘキサ(登録商標)25B:架橋剤)1.0質量部と、トリアリルイソシアヌレート(TAIC(登録商標):架橋助剤)0.5質量部と、焼成されていない非晶質二酸化ケイ素(カープレックス(登録商標)#67)0.2質量部を、ラボプラストミルにより5分間混練した後、実施例1と同様にしてシートを作製し、評価を実施した。評価結果を表3に示した。
Figure 2017120898
Figure 2017120898
Figure 2017120898

Claims (5)

  1. エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン単独重合体、およびエチレン−不飽和エステル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種のエチレン樹脂を含有する材料からなる太陽電池用封止シートであって、前記材料の23℃で測定される体積固有抵抗値が1×1017Ω・cm以上であり、前記材料の400nmから1200nmの波長範囲における平均光線透過率が91%以上である太陽電池用封止シート。
  2. 前記材料は、前記少なくとも一種のエチレン樹脂100質量部に対して、二酸化ケイ素、ゼオライト、酸化ビスマス系化合物、酸化アンチモン系化合物、リン酸チタン系化合物、およびリン酸ジルコニウム系化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物(A)0.001質量部以上5質量部以下をさらに含有する請求項1に記載の太陽電池用封止シート。
  3. 前記材料は、前記少なくとも一種のエチレン樹脂100質量部に対して、ジアルキルパーオキサイドおよび一分子中に4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物(B)0.001質量部以上5質量部以下をさらに含有する請求項1または2に記載の太陽電池用封止シート。
  4. 前記少なくとも一種のエチレン樹脂が、示差走査型熱量計により測定される全融解熱量に対する20℃以上110℃以下の温度範囲での融解熱量の割合(HL110)が85%以上であるエチレン−α−オレフィン共重合体を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の太陽電池用封止シート。
  5. 受光面保護材、下部保護材、太陽電池素子、および少なくとも一枚の請求項1〜4のいずれか一項に記載の太陽電池用封止シートを備える太陽電池。
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