JP2017123434A - 背面側封止材、並びに太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの製造時に背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことを抑制できる背面側封止材、並びに該背面封止材を用いた太陽電池モジュール及び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。
【解決手段】樹脂と発泡剤とを含有する、太陽電池モジュール１０において太陽電池セル１１の背面側を封止する背面側封止材１３。透明保護材１４と、受光面側封止材１２と、太陽電池セル１１と、背面側封止材１３と、バックシート１５とがこの順に積層された積層体を形成する積層工程と、背面側封止材１３を発泡させつつ前記積層体を加熱圧着する加熱圧着工程と、を有する、太陽電池モジュール１０の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、背面側封止材、並びに太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。

近年、環境問題への関心の高まりに伴い、太陽電池モジュールを用いた太陽光発電の普及が急速に拡大している。太陽電池モジュールとしては、発電素子である複数の太陽電池セルが電気的に接続された状態で一対のシート状の太陽電池モジュール用封止材に挟持され、さらにこれらが保護材としてのガラス板とバックシートに挟持されたものが広く用いられている。柔軟性を有する太陽電池モジュール用封止材によって太陽電池セルが挟持されることで、緩衝作用によって太陽電池セルが破損することが抑制される。また太陽電池セルが外気と接触して発電性能が低下することが抑制される。

太陽電池モジュール用封止材としては、透明性、加工性、架橋性に優れる点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分としたものが広く使用されている（例えば、特許文献１）。太陽電池モジュールにおいて用いられる太陽電池モジュール用封止材には、太陽電池セルの受光面側を封止する受光面側封止材と、太陽電池セルの背面側を封止する背面側封止材とがある。太陽発電モジュールにおいては、より一層の発電効率の向上が要求されている。そこで、背面側封止材として光反射性に優れる白色等の有色の封止材を用い、太陽電池モジュールに入射して太陽電池セルの間を通過した光を背面側封止材において反射させ、その利用効率を高めることが提案されている（例えば、特許文献２）。

太陽電池モジュールの製造方法としては、太陽電池セルを挟んだ一対の封止材を保護材とバックシートで挟み、加熱してこれらをラミネートする方法が広く採用されている。しかし、この製造方法では、ラミネート時に背面側封止材の一部が押し出されて太陽電池セルの受光面側に回り込むことがある。背面側封止材が有色である場合、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むと、受光面側から入射してきた光が太陽電池セルに到達する前に反射してしまうため、太陽電池セルの発電性能が充分に発揮されなくなる。また、太陽電池モジュールの外観も悪化する。

背面側封止材の太陽電池セルの受光面側への回り込みを抑制する太陽電池モジュール用封止材としては、１５０℃で特定の時間加熱したときの受光面側封止材のゲル分率を４０〜６０％とし、背面側封止材のゲル分率を１０％以下とするものが提案されている（特許文献３）。また、受光面側封止材の流動開始温度を背面側封止材の流動開始温度よりも高くした太陽電池モジュール用封止材も提案されている（特許文献４）。しかし、これらの太陽電池モジュール用封止材を用いる場合でも、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことがある。

ところで、受光面側封止材や背面側封止材には、封止材の耐久性を高める目的で架橋剤が配合されることが多い。架橋剤には、１段階の加熱によって架橋を行うものや、２段階の加熱によって架橋を行うものが知られている。太陽電池モジュールにおいては、このような架橋剤の有無や、架橋剤の種類にかかわらず、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを抑制できることが重要である。

特開２０００−１７４２９６号公報 特開平６−１７７４１２号公報 特開２０１４−３１１８号公報 特開２０１４−１３８８１号公報

本発明は、太陽電池モジュールの製造時に背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことを抑制できる背面側封止材、並びに該背面封止材を用いた太陽電池モジュール及び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。

本発明は、以下の構成を有する。
［１］太陽電池モジュールにおいて太陽電池セルの背面側を封止する背面側封止材であって、樹脂と発泡剤とを含有する、背面側封止材。
［２］前記発泡剤の含有量が、前記樹脂１００質量部に対して１．０〜２．０質量部である、［１］に記載の背面側封止材。
［３］太陽電池セルと、前記太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材及び背面側封止材とを備え、前記背面側封止材が［１］又は［２］に記載された背面側封止材の発泡体である、太陽電池モジュール。
［４］前記受光面側封止材が、樹脂、架橋剤及び架橋助剤を含有する、［３］に記載の太陽電池モジュール。
［５］透明保護材と、受光面側封止材と、太陽電池セルと、［１］又は［２］に記載された背面側封止材と、バックシートとがこの順に積層された積層体を形成する積層工程と、前記背面側封止材を発泡させつつ前記積層体を加熱圧着する加熱圧着工程と、を有する、太陽電池モジュールの製造方法。
［６］前記受光面側封止材及び前記背面側封止材のいずれか一方又は両方が架橋剤を含有し、前記加熱圧着工程が、加熱温度が１４０〜１６０℃、プレス圧が６０〜１００ｋＰａ、プレス時間が１０〜３０分の条件で前記積層体を加熱加圧する１段階の工程である、［５］に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
［７］前記受光面側封止材及び前記背面側封止材のいずれか一方又は両方が架橋剤を含有し、前記加熱圧着工程が、加熱温度が１１５〜１３０℃、プレス圧が６０〜１００ｋＰａ、プレス時間が１〜１０分の条件で前記積層体を加熱加圧した後、さらに該積層体を１４０〜１６０℃で１０〜３０分加熱する２段階の工程である、［５］に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

本発明の背面封止材を用いれば、太陽電池モジュールの製造時に背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことを抑制できる。
本発明の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールの製造時に背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制されている。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの製造時に背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制される。

本発明の太陽電池モジュールの一例を示した断面図である。

［背面側封止材］
本発明の背面側封止材は、太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの背面側を封止するためのシート状の封止材である。本発明の背面側封止材は、樹脂と発泡剤とを含有する。また、本発明の背面側封止材は、樹脂及び発泡剤に加えて、さらに架橋剤、架橋助剤、接着補助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤及び着色剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましく、架橋剤、架橋助剤、接着補助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤及び着色剤を含有することがより好ましい。

（樹脂）
本発明の背面側封止材における樹脂としては、太陽電池モジュールの背面側封止材に通常用いられる公知の樹脂を使用することができる。樹脂の具体例としては、例えば、透明性、加工性及び架橋性に優れる点から、エチレン−極性基含有モノマー共重合体が好ましい。

極性基含有モノマーにおける極性基としては、例えば、エステル基（−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ又はＲ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−（ただし、Ｒはアルキル基）等）、カルボキシ基等が挙げられる。極性基含有モノマーの具体例としては、例えば、ビニルエステル（酢酸ビニル等）、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル等）、不飽和カルボン酸（（メタ）アクリル酸等）、不飽和ジカルボン酸の無水物（無水マレイン酸等）、不飽和ジカルボン酸のエステル（マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル等）等が挙げられる。

エチレン−極性基含有モノマー共重合体としては、柔軟性及び透明性の点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡともいう。）、エチレン−（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体が好ましく、ＥＶＡが特に好ましい。

エチレン−極性基含有モノマー共重合体における極性基含有モノマー単位の割合は、耐熱性、接着性、柔軟性、成形性、耐久性、絶縁性の点から、全単位（１００質量％）に対して、１０〜４０質量％が好ましく、１５〜３０質量％がより好ましい。

エチレン−極性基含有モノマー共重合体の質量平均分子量は、１０，０００〜３００，０００が好ましく、１００，０００〜１７０，０００がより好ましい。エチレン−極性基含有モノマー共重合体の質量平均分子量が下限値以上であれば、機械的物性が良好な背面側封止材が得られやすい。エチレン−極性基含有モノマー共重合体の質量平均分子量が上限値以下であれば、加工性に優れた背面側封止材が得られやすい。
なお、質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィを用いて測定した値である。

なお、背面側封止材における樹脂は、エチレン−極性基含有モノマー共重合体には限定されない。例えば、背面側封止材における樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂等を用いてもよい。
背面側封止材に含有される樹脂は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

背面側封止材における樹脂の融点は、６０〜１２０℃が好ましく、６５〜１１０℃がより好ましい。樹脂の融点が下限値以上であれば、太陽電池モジュールの製造時に背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制されやすい。樹脂の融点が上限値以下であれば、モジュール内における気泡の発生が抑制されやすい。
なお、本発明において、樹脂の融点は、示差熱分析等によって測定される。

背面側封止材における樹脂のメルトマスフローレート（以下、ＭＦＲという。）は、１〜４０ｇ／１０分が好ましく、５〜３０ｇ／１０分がより好ましい。樹脂のＭＦＲが下限値以上であれば、背面側封止材の加工性がより高くなる。樹脂のＭＦＲが上限値以下であれば、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことを抑制しやすい。樹脂のＭＦＲは、例えば、樹脂の質量平均分子量によって調整することができ、質量平均分子量が小さいほどＭＦＲが大きくなる。
なお、本発明におけるＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ６９２４−２：１９９７に従い、温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件で測定した値である。

（発泡剤）
発泡剤としては、特に限定されず、例えば、炭酸水素ナトリウム、アゾジカルボンアミド、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ヒドラゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等が挙げられる。また、発泡剤は、保存安定性や分解温度の調整のために発泡助剤を添加したものであってもよい。発泡助剤としては、特に限定されず、例えば、ステアリン酸亜鉛、尿素等が挙げられる。

発泡剤の市販品としては、例えば、永和化成工業社製のビニホールシリーズ、セルラーシリーズや、三共化成社製のセルマイクシリーズ等が挙げられる。背面側封止材に含有される発泡剤は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

発泡剤の発泡開始温度は、１３０〜１７０℃が好ましく、１４０〜１６８℃がより好ましい。発泡剤の発泡開始温度が下限値以上であれば、発泡が早く始まることによる外観悪化が抑えられやすい。発泡剤の発泡開始温度が上限値以下であれば、背面側の封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが防止されやすい。なお、発泡剤の発泡開始温度とは、以下の方法で測定される値を意味する。ガラス管内に計り取った発泡剤（試料）を封止し、該ガラス管と発生ガス量測定部とを連結した後、昇温速度２℃／分で加熱を行い、試料部の温度変化とガラス管内の体積の変化を測定する。そして、ガス発生によるガラス管内の体積変化が観測されたときの試料部の温度を発泡開始温度とする。

発泡剤のガス発生量（０℃、１気圧）は、１００〜３３０ｍＬ／ｇが好ましく、１３０〜２５０ｍＬ／ｇがより好ましい。発泡剤のガス発生量が下限値以上であれば、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制されやすい。発泡剤のガス発生量が上限値以下であれば、破泡によって外観が悪化することが抑制されやすい。なお、発泡剤のガス発生量とは、ガラス管内に計り取った発泡剤を封止し、該ガラス管と発生ガス量測定部とを連結した後、昇温速度２℃／分で加熱を行い、ガラス管内の発泡剤１ｇあたりの分解ガス発生量（ｍＬ／ｇ）を測定して得られた値を意味する。

背面側封止材中の発泡剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、０．６〜２．９質量部が好ましく、１．０〜２．０質量部がより好ましい。発泡剤の含有量が下限値以上であれば、太陽電池モジュールの製造時に背面側封止材が充分に発泡しやすく、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制されやすい。発泡剤の含有量が上限値以下であれば、破泡によって外観が悪化することが抑制されやすい。

（架橋剤）
架橋剤としては、太陽電池モジュールの背面側封止材に用いられる公知のものを使用できる。架橋剤の具体例としては、例えば、有機過酸化物（パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類等）、光増感剤等が挙げられる。架橋剤としては、１段階の加熱によって架橋を行うものであってもよく、２段階の加熱によって架橋を行うものであってもよい。背面側封止材に含有される架橋剤は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

背面側封止材中の架橋剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、０．１〜２．０質量部が好ましく、０．２〜１．０質量部がより好ましい。架橋剤の含有量が下限値以上であれば、樹脂を充分に架橋でき、高い耐熱性が得られやすい。架橋剤の含有量が上限値以下であれば、熱加工後の残渣よる変色が抑えられる。

（架橋助剤）
架橋助剤は、重合性不飽和基（ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロキシ基等）を２つ以上有する化合物であり、太陽電池モジュールの背面側封止材に用いられる公知のものを使用できる。架橋助剤の具体例としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等が挙げられる。背面側封止材に含有される架橋助剤は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

背面側封止材中の架橋助剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、０質量部超５質量部以下が好ましく、０質量部超２質量部以下がより好ましい。架橋助剤の含有量が多いほど架橋助剤の効果が充分に得られやすい。架橋助剤の含有量が上限値以下であれば、未反応の架橋助剤の残存量を低減しやすく、コスト面でも有利である。

（接着補助剤）
接着補助剤としては、太陽電池モジュールの背面側封止材に用いられる公知のものを使用できる。接着補助剤の具体例としては、例えばシランカップリング剤等が挙げられる。
シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。背面側封止材に含有される接着補助剤は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

背面側封止材中の接着補助剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、０．０５〜１．０質量部が好ましく、０．１〜０．５質量部がより好ましい。接着補助剤の含有量が下限値以上であれば、背面側封止材の接着性が充分に得られやすい。接着補助剤の含有量が上限値以下であれば、コスト的に有利である。

（紫外線吸収剤）
紫外線吸収剤としては、太陽電池モジュールの背面側封止材に用いられる公知のものを使用できる。紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤等が挙げられる。背面側封止材に含有される紫外線吸収剤は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

背面側封止材中の紫外線吸収剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、０質量部超１．０質量部以下が好ましく、０質量部超０．５質量部以下がより好ましい。紫外線吸収剤の含有量が多いほど紫外線による背面側封止材の劣化を抑制しやすい。紫外線吸収剤の含有量が上限値以下であれば、樹脂からの染み出しによる外観悪化を抑えやすい。

（光安定剤）
光安定剤としては、太陽電池モジュールの背面側封止材に用いられる公知のものを使用できる。光安定剤の具体例としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。背面側封止材に含有される光安定剤は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

背面側封止材中の光安定剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、０質量部超１．０質量部以下が好ましく、０質量部超０．５質量部以下がより好ましい。光安定剤の含有量が多いほど光安定剤の効果が充分に得られやすい。光安定剤の含有量が上限値以下であれば、樹脂からの染み出しによる汚染を抑えやすい。

（酸化防止剤）
酸化防止剤としては、太陽電池モジュールの背面側封止材に用いられる公知のものを使用できる。酸化防止剤の具体例としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤等が挙げられる。背面側封止材に含有される酸化防止剤は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

背面側封止材中の酸化防止剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、０〜１．０質量部が好ましく、０．０１〜０．５質量部がより好ましい。酸化防止剤の含有量が下限値以上であれば、背面側封止材の酸化劣化を抑制しやすい。酸化防止剤の含有量が上限値以下であれば、樹脂からの染み出しによる外観悪化を抑えやすい。

（着色剤）
着色剤としては、太陽電池モジュールの背面側封止材に用いられる公知のものを使用できる。着色剤の具体例としては、例えば、顔料、染料等が挙げられ、酸化チタン、酸化亜鉛等の封止材を白色にできるものが好ましい。背面側封止材に含有される着色剤は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

背面側封止材中の着色剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、１〜３０質量部が好ましく、２〜１０質量部がより好ましい。着色剤の含有量が下限値以上であれば、背面側封止材が充分に着色されやすくなり、背面側封止材での反射光による発電性能の向上効果がより高くなる。着色剤の含有量が上限値以下であれば、コスト的に有利である。

（厚み）
背面側封止材の厚みは、作製する太陽電池モジュールに応じて、例えば０．０５〜１ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。背面側封止材の厚みが０．０５ｍｍ以上であれば、太陽電池セルを充分に封止しやすい。背面側封止材の厚みが１ｍｍ以下であれば、太陽電池モジュールを薄型化できる。

（背面側封止材の製造方法）
背面側封止材の製造方法としては、公知の方法を利用することができる。例えば、樹脂及び発泡剤と、必要に応じて用いる架橋剤、架橋助剤、接着補助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤及び着色剤とを混合して樹脂組成物を調製し、該樹脂組成物を成形してシート化する方法が挙げられる。シート化方法としては、例えば、Ｔダイを用いた押出成形法、プレス成形法等が挙げられる。また、離型シートに樹脂組成物の溶液を塗工し、乾燥することにより、シート化することもできる。

以上説明したように、本発明の背面側封止材には、樹脂と発泡剤が含有されている。これにより、太陽電池モジュールの製造時には背面側封止材が発泡するため、背面側封止材が発泡剤を含有しない場合に比べて背面側封止材の流動性が低下する。そのため、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制される。その結果、本発明の背面側封止材を用いた太陽電池モジュールにおいては、発電性能が低下したり、外観が悪化したりすることが抑制される。

［太陽電池モジュール］
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、太陽電池セルの受光面側を封止する受光面側封止材と、太陽電池セルの背面側を封止する本発明の背面側封止材と、を備えている。本発明の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池セルが一対の受光面側封止材と背面側封止材によって挟持されている。本発明の太陽電池モジュールは、本発明の背面側封止材を備えている以外は、公知の態様を採用することができる。

以下、本発明の太陽電池モジュールの一例について図１に基づいて説明する。本実施形態の太陽電池モジュール１０は、図１に示すように、複数の太陽電池セル１１，１１・・・と、受光面側封止材１２と、背面側封止材１３と、透明保護材１４と、バックシート１５とを備えている。

複数の太陽電池セル１１，１１・・・は、導線及び半田接合部を備えたタブストリング１６を介して電気的に直列に接続されている。また、それら複数の太陽電池セル１１，１１・・・は、受光面側に配置された受光面側封止材１２と、背面側に配置された背面側封止材１３とに挟持されて固定されている。透明保護材１４は、受光面側封止材１２における背面側封止材１３と反対側に配置されている。バックシート１５は、背面側封止材１３における受光面側封止材１２と反対側に配置されている。すなわち、受光面側封止材１２、太陽電池セル１１及び背面側封止材１３は、透明保護材１４とバックシート１５で挟まれている。背面側封止材１３は、前記した本発明の背面側封止材の発泡体、すなわち発泡済みの本発明の背面側封止材である。

（受光面側封止材）
受光面側封止材としては、太陽電池モジュールに使用される公知の透明な封止材を使用することができる。なお、受光面側封止材が透明であるとは、受光面側封止材に太陽光の透過を阻害する着色剤が含有されていないことを意味する。受光面側封止材の全光線透過率は、入射光の利用効率がより高くなることから、８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましい。全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１０５に従って測定される値である。

受光面側封止材は、必須成分として樹脂を含有し、必要に応じて、架橋剤、架橋助剤、接着補助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等の添加剤を含有する。受光面側封止材は、樹脂に加えて、架橋剤、架橋助剤、接着補助剤、紫外線吸収剤、光安定剤及び酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましく、架橋剤及び架橋助剤を含有することがより好ましい。

受光面側封止材に含有される樹脂としては、太陽電池モジュールの受光面側封止材に通常用いられる公知の樹脂を使用することができ、例えば、背面側封止材において挙げた樹脂と同じものが挙げられる。受光面側封止材に含有される樹脂は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

受光面側封止材に含有される架橋剤、架橋助剤、接着補助剤、紫外線吸収剤、光安定剤及び酸化防止剤としては、特に限定されず、例えば、背面側封止材において挙げたものと同じものが挙げられる。受光面側封止材に含有される架橋剤、架橋助剤、接着補助剤、紫外線吸収剤、光安定剤及び酸化防止剤は、それぞれ１種であってもよく、２種以上であってもよい。受光面側封止材における架橋剤、架橋助剤、接着補助剤、紫外線吸収剤、光安定剤及び酸化防止剤の含有量の好ましい範囲は、背面側封止材におけるそれらの含有量の好ましい範囲と同様である。

受光面側封止材の厚みは、作製する太陽電池モジュールに応じて、例えば０．０５〜１ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。受光面側封止材の厚みが０．０５ｍｍ以上であれば、太陽電池セルを充分に封止しやすい。受光面側封止材の厚みが１ｍｍ以下であれば、太陽電池モジュールを薄型化できる。

（太陽電池セル）
太陽電池セルとしては、太陽電池モジュールに用いられる公知のものを使用することができ、例えば、ｐ型とｎ型の半導体を接合した構造を有するｐｎ接合型太陽電池素子が挙げられる。ｐｎ接合型太陽電池素子としては、例えば、シリコン系（単結晶シリコン系、多結晶シリコン系、アモルファスシリコン系等）、化合物系（ＧａＡｓ系、ＣＩＳ系、ＣｄＴｅ−ＣｄＳ系）等が挙げられる。

（透明保護材）
透明保護材としては、太陽電池モジュールの表面（受光面）側を保護するために通常使用さていれる部材が使用でき、例えば、ガラス板、樹脂板等が挙げられる。ガラス板としては、光透過性の点から、表面に凹凸を形成した型板ガラスが好ましい。型板ガラスの材料としては、鉄分の少ない白板ガラス（高透過ガラス）が好ましい。

（バックシート）
バックシートとしては、太陽電池モジュールのバックシートとして通常使用されているものが使用できる。バックシートの材料としては、例えば、ポリフッ化ビニル、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート等）、ポリオレフィン（ポリエチレン等）、ガラス、金属（アルミニウム等）等が挙げられる。バックシートは、単層であってもよく、複層であってもよい。

以上説明した本発明の太陽電池モジュールは、本発明の背面側封止材を備えているため、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制されている。なお、本発明の太陽電池モジュールは、前記した太陽電池モジュール１０には限定されない。

［太陽電池モジュールの製造方法］
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、下記の積層工程と加熱圧着工程とを有する。
積層工程：透明保護材と、受光面側封止材と、太陽電池セルと、本発明の背面側封止材と、バックシートとがこの順に積層された積層体を形成する。
加熱圧着工程：前記背面側封止材を発泡させつつ前記積層体を加熱圧着する。

（積層工程）
透明保護材と、受光面側封止材と、太陽電池セルと、本発明の背面側封止材と、バックシートとがこの順に積層された積層体を形成する。これらを積層していく順序は特に限定されない。例えば、太陽電池モジュール１０の場合は、以下の方法が挙げられる。タブストリング１６を用いて電気的に接続した複数の太陽電池セル１１，１１・・・を、受光面側封止材１２と背面側封止材１３で挟み、さらに受光面側封止材１２側に透明保護材１４を配置し、背面側封止材１３側にバックシート１５を配置して挟み込む。

（加熱圧着工程）
加熱圧着工程では、発泡剤の発泡開始温度以上の加熱条件で、背面側封止材を発泡させつつ積層体を加熱圧着し、該積層体における各部材同士を接着する。加熱圧着工程では、受光面側封止材及び背面側封止材のいずれか一方又は両方が架橋剤を含有する場合、積層体を架橋剤の分解温度以上に加熱する。架橋剤の分解温度以上に加熱すれば、受光面側封止材や背面側封止材に含まれる樹脂が架橋剤によって架橋され、耐久性が向上する。加熱圧着工程における加熱圧着の条件は、架橋剤の種類に応じて適宜設定することができる。以下、使用する架橋剤が１段階架橋用である場合と、２段階架橋用である場合についてそれぞれ説明する。

＜１段階架橋用の架橋剤＞
受光面側封止材及び背面側封止材のいずれか一方又は両方が１段階架橋用の架橋剤を含有する場合、加熱圧着工程は、加熱温度１４０〜１６０℃、プレス圧６０〜１００ｋＰａ、プレス時間１０〜３０分の条件で積層体を加熱加圧する１段階の工程とすることが好ましい。

加熱温度は、発泡剤及び架橋剤の種類によっても異なるが、１４０〜１６０℃が好ましく、１４５〜１５５℃がより好ましい。加熱温度が下限値以上であれば、架橋反応が進行しやすく、また背面側封止材が充分に発泡しやすい。加熱温度が上限値以下であれば、受光面側封止材や背面側封止材の劣化を抑制しやすい。

プレス圧は、発泡剤及び架橋剤の種類によっても異なるが、６０〜１００ｋＰａが好ましく、８０〜１００ｋＰａがより好ましい。プレス圧が下限値以上であれば、積層体における各部材が互いに充分に接着されやすい。プレス圧が上限値以下であれば、太陽電池セルに破損が生じることを抑制しやすい。

プレス時間は、発泡剤及び架橋剤の種類によっても異なるが、１０〜３０分が好ましく、１５〜３０分がより好ましい。プレス時間が下限値以上であれば、積層体における各部材が互いに充分に接着されやすい。プレス時間が上限値以下であれば、生産性に優れ、また受光面側封止材や背面側封止材の劣化を抑制しやすい。

＜２段階架橋用の架橋剤＞
受光面側封止材及び背面側封止材のいずれか一方又は両方が２段階架橋用の架橋剤を含有する場合、加熱圧着工程は以下の２段階の工程とすることが好ましい。加熱温度１１５〜１３０℃、プレス圧６０〜１００ｋＰａ、プレス時間１〜１０分の条件で積層体を加熱加圧した後、さらに該積層体を１４０〜１６０℃で１０〜３０分加熱する。

１段階目の加熱温度は、発泡剤及び架橋剤の種類によっても異なるが、１１５〜１３０℃が好ましく、１２０〜１３０℃がより好ましい。１段階目の加熱温度が下限値以上であれば、受光面保護部材への接着がすすみ作業性が向上する。１段階目の加熱温度が上限値以下であれば、封止材同士が密着し空気が残るのを抑制しやすい。

１段階目のプレス圧は、発泡剤及び架橋剤の種類によっても異なるが、６０〜１００ｋＰａが好ましく、８０〜１００ｋＰａがより好ましい。１段階目のプレス圧が下限値以上であれば、積層体における各部材が互いに充分に密着されやすい。１段階目のプレス圧が上限値以下であれば、太陽電池セルに破損が生じることを抑制しやすい。

１段階目のプレス時間は、発泡剤及び架橋剤の種類によっても異なるが、１〜１０分が好ましく、２〜８分がより好ましい。１段階目のプレス時間が下限値以上であれば、積層体における各部材が互いに充分に密着されやすい。１段階目のプレス時間が上限値以下であれば、生産性に優れ、また受光面側封止材や背面側封止材の劣化を抑制しやすい。

２段階目の加熱温度は、発泡剤及び架橋剤の種類によっても異なるが、１４０〜１６０℃が好ましく、１４５〜１５５℃がより好ましい。２段階目の加熱温度が下限値以上であれば、架橋反応が進行しやすく、また背面側封止材が充分に発泡しやすい。２段階目の加熱温度が上限値以下であれば、受光面側封止材や背面側封止材の劣化を抑制しやすい。

２段階目の加熱時間は、発泡剤及び架橋剤の種類によっても異なるが、１０〜３０分が好ましく、１５〜３０分がより好ましい。２段階目の加熱時間が下限値以上であれば、架橋反応が充分に進行しやすい。２段階目の加熱時間が上限値以下であれば、生産性に優れ、また受光面側封止材や背面側封止材の劣化を抑制しやすい。

以上説明した本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、本発明の背面側封止材を用いているため、加熱圧着工程において背面側封止材が発泡する。そのため、背面側封止材が発泡剤を含有しない場合に比べて、加熱圧着工程における背面側封止材の流動性が低く、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制される。また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、架橋剤が１段階架橋用であるか、２段階架橋用であるかにかかわらず、背面側封止材の回り込みを抑制する効果が得られる。

なお、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、前記した方法には限定されない。例えば、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、架橋剤を含有していない受光面側封止材及び背面側封止材を使用するものであってもよい。

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［使用原料］
本実施例に使用した原料を以下に示す。
（樹脂）
Ａ−１：商品名「ＳＥＥＴＥＣ ＶＥ７００」（エチレン−酢酸ビニル共重合体、湖南石油化学社製、酢酸ビニル単位の含有量：２８質量％、ＭＦＲ：１５ｇ／１０分、融点：６９℃）。

（発泡剤）
Ｂ−１：商品名「ビニホールＦＥ−７８８」、永和化成工業社製、発泡開始温度：１４０℃、ガス発生量（０℃、１気圧）：１３５ｍＬ／ｇ）。
Ｂ−２：商品名「ビニホールＡＣ−１０Ｂ」、永和化成工業社製、発泡開始温度：１６８℃、ガス発生量（０℃、１気圧）：１８５ｍＬ／ｇ）。
Ｂ−３：商品名「ビニホールＤＷ＃６」、永和化成工業社製、発泡開始温度：１６５℃、ガス発生量（０℃、１気圧）：２１０ｍＬ／ｇ）。

（添加剤）
架橋剤Ｃ−１：商品名「カヤヘキサＡＤ」（ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、化薬アクゾ社製）。
架橋剤Ｃ−２：商品名「ルベロックス１０１」（２，５ジメチル２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、アルケマ吉富社製）。
架橋助剤Ｄ−１：商品名「ＴＡＩＣ」（トリアリルイソシアヌレート、日本化成社製）。
接着補助剤Ｅ−１：商品名「ＫＢＭ−５０３」（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン社製）。
紫外線吸収剤Ｆ−１：商品名「ケミソーブ８１」（２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン、ＢＡＳＦジャパン社製）。
光安定剤Ｇ−１：商品名「ＪＦ−９５」（ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、城北化学工業社製）。
酸化防止剤Ｈ−１：商品名「イルガノックス１０７６」（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸ステアリル、ＢＡＳＦ社製）。
着色剤Ｉ−１：商品名「タイピュア」（酸化チタン、デュポン社製）。

［実施例１］
樹脂Ａ−１、架橋剤Ｃ−１、架橋助剤Ｄ−１、接着補助剤Ｅ−１、紫外線吸収剤Ｆ−１、光安定剤Ｇ−１及び酸化防止剤Ｈ−１を表１に示すとおりに混合して樹脂組成物（Ｉ）を得た。次いで、該樹脂組成物（Ｉ）をプレス成形して厚み５５０μｍのシート状の受光面側封止材を得た。
樹脂Ａ−１、発泡剤Ｂ−１、架橋剤Ｃ−１、架橋助剤Ｄ−１、接着補助剤Ｅ−１、紫外線吸収剤Ｆ−１、光安定剤Ｇ−１、酸化防止剤Ｈ−１及び着色剤Ｉ−１を表１に示すとおりに混合して樹脂組成物（ＩＩ）を得た。次いで、該樹脂組成物（ＩＩ）をプレス成形して厚み３００μｍのシート状の背面側封止材を得た。

［実施例２、３］
実施例１と同様にしてシート状の受光面側封止材を得た。また、樹脂組成物（ＩＩ）の組成を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてシート状の背面側封止材を得た。

［実施例４〜６］
樹脂組成物（Ｉ）の組成を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてシート状の受光面側封止材を得た。また、樹脂組成物（ＩＩ）の組成を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてシート状の背面側封止材を得た。

［比較例１〜４］
実施例１と同様にしてシート状の受光面側封止材を得た。また、樹脂組成物（ＩＩ）の組成を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてシート状の背面側封止材を得た。

［比較例５〜８］
樹脂組成物（Ｉ）の組成を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてシート状の受光面側封止材を得た。また、樹脂組成物（ＩＩ）の組成を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてシート状の背面側封止材を得た。

［評価方法］
（太陽電池モジュールの作製）
（１）実施例１〜３及び比較例１〜４の太陽電池モジュール
各例で得た受光面側封止材と背面側封止材を用いて、白シボガラス（３．２ｍｍ厚）／受光面側封止材／太陽電池セル／背面側封止材／バックシート（０．２５ｍｍ厚）をこの順に積層して積層体とした。次いで、該積層体を、ラミネーターにより１２８℃で３分間脱気後にプレス圧６０ｋＰａで２分間プレスした後に、オーブンにより１５０℃で３０分間加熱して太陽電池モジュールを得た。
（２）実施例４〜６及び比較例５〜８の太陽電池モジュール
各例で得た受光面側封止材と背面側封止材を用いて、白シボガラス（３．２ｍｍ厚）／受光面側封止材／太陽電池セル／背面側封止材／バックシート（０．２５ｍｍ厚）をこの順に積層して積層体とした。次いで、該積層体を、ラミネーターにより１４５℃で３分間脱気後にプレス圧６０ｋＰａで２０分間プレスして太陽電池モジュールを得た。
各例の太陽電池モジュールにおいては、発泡後の背面側封止材の厚みを測定した。

（背面側封止材の回り込み）
白シボガラス側から太陽電池セルの周辺部を目視で観察し、背面側封止材（白色）が太陽電池セルの受光面側（表側）に回り込んでいるかを確認した。太陽電池セルの端部が真直ぐシャープに観察される場合を合格（○）、蛇行して観察される場合を不合格（×）とした。
結果を表３に示す。

表３に示すように、発泡剤を含有する背面側封止材を用いた実施例１〜６では、製造時に背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことが抑制されていた。一方、背面側封止材が発泡剤を含有していない比較例１〜８では、製造時に背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込んでいた。

１０ 太陽電池モジュール
１１ 太陽電池セル
１２ 受光面側封止材
１３ 背面側封止材
１４ 透明保護材
１５ バックシート
１６ タブストリング

Claims (7)

1. 太陽電池モジュールにおいて太陽電池セルの背面側を封止する背面側封止材であって、
   樹脂と発泡剤とを含有する、背面側封止材。
2. 前記発泡剤の含有量が、前記樹脂１００質量部に対して１．０〜２．０質量部である、請求項１に記載の背面側封止材。
3. 太陽電池セルと、前記太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材及び背面側封止材とを備え、
   前記背面側封止材が請求項１又は２に記載された背面側封止材の発泡体である、太陽電池モジュール。
4. 前記受光面側封止材が、樹脂、架橋剤及び架橋助剤を含有する、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
5. 透明保護材と、受光面側封止材と、太陽電池セルと、請求項１又は２に記載された背面側封止材と、バックシートとがこの順に積層された積層体を形成する積層工程と、
   前記背面側封止材を発泡させつつ前記積層体を加熱圧着する加熱圧着工程と、を有する、太陽電池モジュールの製造方法。
6. 前記受光面側封止材及び前記背面側封止材のいずれか一方又は両方が架橋剤を含有し、
   前記加熱圧着工程が、加熱温度が１４０〜１６０℃、プレス圧が６０〜１００ｋＰａ、プレス時間が１０〜３０分の条件で前記積層体を加熱加圧する１段階の工程である、
   請求項５に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7. 前記受光面側封止材及び前記背面側封止材のいずれか一方又は両方が架橋剤を含有し、
   前記加熱圧着工程が、加熱温度が１１５〜１３０℃、プレス圧が６０〜１００ｋＰａ、プレス時間が１〜１０分の条件で前記積層体を加熱加圧した後、
   さらに該積層体を１４０〜１６０℃で１０〜３０分加熱する２段階の工程である、請求項５に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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