JP2017162874A

JP2017162874A - 太陽電池モジュール用封止材および太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2017162874A
Application number: JP2016043464A
Authority: JP
Inventors: 斉杉山; Hitoshi Sugiyama
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2017-09-14

Abstract

【課題】極性基含有エチレン系共重合体による透明性、架橋性、柔軟性、接着性等を生かしつつ、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制でき、太陽電池モジュールにおける透明保護材との接着性が良好であり、かつ製造コストが抑えられた太陽電池モジュール用封止材、およびこれを用いた太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】エチレンに由来する構成単位および極性基を有する単量体に由来する構成単位を有する共重合体（Ａ）を含む第１の最外層２と、オレフィン系樹脂（Ｂ）（ただし、前記共重合体（Ａ）を除く。）を含む第２の最外層４とを有する封止材１であり、第２の最外層４の厚さが、１０〜３０μｍであり、封止材１の厚さが、４００〜７００μｍであり、第２の最外層４と板ガラスとの界面の剥離強度が、２０Ｎ／ｃｍ以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池セルを封止するための太陽電池モジュール用封止材、および太陽電池セルが太陽電池モジュール用封止材によって封止された太陽電池モジュールに関する。

太陽電池セルを封止するための太陽電池モジュール用封止材としては、通常、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のエチレンに由来する構成単位および極性基を有する単量体に由来する構成単位を有する共重合体（以下、極性基含有エチレン系共重合体とも記す。）からなるシートが用いられる。
極性基含有エチレン系共重合体は、透明性、架橋性、柔軟性、接着性等に優れていることから、極性基含有エチレン系共重合体を含む封止材は、太陽電池セルに入射する太陽光の光量を減らすことなく、太陽電池セルの外気との接触を防ぐとともに、太陽電池モジュールを構成する部材（太陽電池セル等）を衝撃から保護する。

しかし、封止材に用いられる極性基含有エチレン系共重合体は、極性基を有する単量体に由来する構成単位の割合が高いため、電気的特性が不十分である。そのため、この極性基含有エチレン系共重合体を含む封止材を備えた太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールに高電圧負荷が長時間かかった場合、電流漏れが発生し、出力が低下する現象（ＰＩＤ現象）が発生することがある。

ＰＩＤ現象を抑えるためには、封止材の体積固有抵抗率を高めることが考えられる。体積固有抵抗率が高い封止材としては、エチレン−α−オレフィン共重合体を含むものが提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし、エチレン−α−オレフィン共重合体は、透明性および接着性に劣るという問題がある。

極性基含有エチレン系共重合体による特性を生かしつつ、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制できる封止材としては、極性基含有エチレン系共重合体を含む第１の最外層と、エチレン−α−オレフィン共重合体を含む中間層と、極性基含有エチレン系共重合体を含む第２の最外層とからなる３層構造の封止材が提案されている（特許文献２）。

特開２０１２−２３８８５７号公報特開２０１５−１６２４９８号公報

しかし、特許文献２の封止材は、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制できるものの、透明性がいまだ不十分である。また、３層構造の封止材は、製造コストがかさむという問題もある。

本発明は、極性基含有エチレン系共重合体による透明性、架橋性、柔軟性、接着性等を生かしつつ、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制でき、太陽電池モジュールにおける透明保護材との接着性が良好であり、かつ製造コストが抑えられた太陽電池モジュール用封止材；発電効率が高く、太陽電池セルが衝撃から十分に保護され、ＰＩＤ現象が抑えられ、透明保護材と封止材との接着性が良好であり、かつ製造コストが抑えられた太陽電池モジュールを提供する。

本発明は、下記の態様を有する。
＜１＞エチレンに由来する構成単位および極性基を有する単量体に由来する構成単位を有する共重合体（Ａ）を含む第１の最外層と；オレフィン系樹脂（Ｂ）（ただし、前記共重合体（Ａ）を除く。）を含む第２の最外層とを有する太陽電池モジュール用封止材であり；前記第２の最外層の厚さが、１０〜３０μｍであり；前記太陽電池モジュール用封止材の厚さが、４００〜７００μｍであり；下記剥離強度が、２０Ｎ／ｃｍ以上である、太陽電池モジュール用封止材。
（剥離強度）
板ガラス／受光面側封止材／背面側封止材／離型フィルム／ポリエステルフィルムの積層構成で積層して積層体を得る。ただし、受光面側封止材は、前記太陽電池モジュール用封止材であり、前記第２の最外層が、前記板ガラスに接する。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を５分間真空状態にした後に１５分間プレスする。プレス後の積層体を室温まで冷却した後、離型フィルム／ポリエステルフィルムを剥離除去することによって試験片を得る。試験片について、引張り試験装置を用い、ＪＩＳＺ０２３７：２００９に準拠して１８０゜剥離によって前記第２の最外層と前記板ガラスとの界面における粘着力を測定し剥離強度とする。
＜２＞前記第２の最外層が、架橋剤をさらに含有する、前記＜１＞の太陽電池モジュール用封止材。
＜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および背面側封止材と、前記受光面側封止材に隣接する透明保護材とを備え；前記受光面側封止材が、前記＜１＞または＜２＞の太陽電池モジュール用封止材からなり；前記第２の最外層が、前記透明保護材に接する、太陽電池モジュール。

本発明の太陽電池モジュール用封止材は、極性基含有エチレン系共重合体による透明性、架橋性、柔軟性、接着性等を生かしつつ、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制でき、太陽電池モジュールにおける透明保護材との接着性が良好であり、かつ製造コストが抑えられたものである。
本発明の太陽電池モジュールは、発電効率が高く、太陽電池セルが衝撃から十分に保護され、ＰＩＤ現象が抑えられ、透明保護材と封止材との接着性が良好であり、かつ製造コストが抑えられたものである。

本発明の太陽電池モジュール用封止材の一例を示す断面図である。本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。

＜太陽電池モジュール用封止材＞
図１は、本発明の太陽電池モジュール用封止材（以下、単に「封止材」とも記す。）の一例を示す断面図である。
封止材１は、第１の最外層２と、第２の最外層４とを有する。

（第１の最外層）
第１の最外層２は、エチレンに由来する構成単位および極性基を有する単量体に由来する構成単位を有する共重合体（Ａ）（以下、「極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）」とも記す。）を含む。

極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）：
極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）は、エチレンに由来する構成単位および極性基を有する単量体に由来する構成単位を有する。極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）は、必要に応じて他の単量体に由来する構成単位をさらに有してもよい。

極性基としては、エステル基（−Ｃ（Ｏ）Ｏ−ＲまたはＲ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、Ｒはアルキル基等）、カルボキシ基等が挙げられる。
極性基を有する単量体としては、ビニルエステル（酢酸ビニル等）、（メタ）アクリル酸エステル（（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。

極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）としては、柔軟性および透明性の点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体、またはエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体が好ましく、エチレン−酢酸ビニル共重合体が特に好ましい。

エチレン−酢酸ビニル共重合体は、エチレンに由来する構成単位と、酢酸ビニルに由来する構成単位とを有する。エチレン−酢酸ビニル共重合体は、必要に応じて他の単量体に由来する構成単位をさらに有してもよい。

酢酸ビニルに由来する構成単位の割合は、エチレン−酢酸ビニル共重合体における全構成単位（１００質量％）のうち、１０〜４０質量％が好ましく、１５〜３５質量％がより好ましい。酢酸ビニルに由来する構成単位の割合が前記範囲の下限値以上であれば、太陽電池モジュールにした際に封止材１の透明性、柔軟性、接着性を高くできる。酢酸ビニルに由来する構成単位の割合が前記範囲の上限値以下であれば、太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ現象をさらに抑えることができる。
酢酸ビニルに由来する構成単位の割合は、ＪＩＳＫ７１９２：１９９９（ＩＳＯ８９８５：１９９８）にしたがい測定した値である。

エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトマスフローレート（以下、ＭＦＲと記す。）は、１〜４０ｇ／１０分が好ましく、５〜３０ｇ／１０分がより好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体のＭＦＲが前記範囲の下限値以上であれば、エチレン−酢酸ビニル共重合体の成形性がよくなる。エチレン−酢酸ビニル共重合体のＭＦＲが前記範囲の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が抑制される。
エチレン−酢酸ビニル共重合体のＭＦＲは、ＪＩＳＫ７２１０：１９９９（ＩＳＯ１１３３：１９９７）にしたがい、温度：１９０℃、荷重：２１．１８Ｎの条件で測定した値である。

エチレン−酢酸ビニル共重合体の融点は、６０〜７７℃が好ましく、６５〜６９℃がより好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体の融点が前記範囲の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る。エチレン−酢酸ビニル共重合体の融点が前記範囲の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。
エチレン−酢酸ビニル共重合体の融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法によって測定した値である。

添加剤：
第１の最外層２は、架橋剤、架橋助剤、接着助剤を含むことが好ましい。
第１の最外層２は、耐候剤を含んでもよい。
第１の最外層２は、本発明の効果を損なわない範囲において、上記以外の他の添加剤、顔料、染料、充填材等を含んでもよい。

架橋剤は、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）を架橋させる成分である。架橋剤としては、公知の有機過酸化物（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。
架橋剤を含む場合、架橋剤の含有量は、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）の１００質量部に対して０．１質量部超２．０質量部以下が好ましく、０．１質量部超１．０質量部以下がより好ましい。

架橋助剤は、重合性不飽和基（ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロイル基等）を１つ以上（好ましくは２つ以上）有する化合物である。架橋助剤としては、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等が挙げられる。
架橋助剤を含む場合、架橋助剤の割合は、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）の１００質量部に対して０質量部超２．０質量部以下が好ましく、０質量部超１．０質量部以下がより好ましい。

接着助剤は、後述する太陽電池セル、透明保護材、バックシート等との接着性を改良する成分である。接着助剤としては、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。
接着助剤を含む場合、接着助剤の含有量は、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）の１００質量部に対して０．０５質量部超１．０質量部以下が好ましく、０．１質量部超０．５質量部以下がより好ましい。

耐候剤は、封止材１に耐候性を付与する成分である。耐候剤としては、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、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。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、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。

第１の最外層の厚さ：
第１の最外層２の厚さは、後述する第２の最外層４の厚さおよび封止材１の厚さに応じて適宜選択される。第１の最外層２の厚さは、３９０〜６７０μｍが好ましく、３９０〜５８０μｍがより好ましい。第１の最外層２の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、太陽電池セルを衝撃から十分に保護できる。第１の最外層２の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、封止材１のコストが抑えられる。また、太陽電池モジュールを薄型化できる。

（第２の最外層）
第２の最外層４は、オレフィン系樹脂（Ｂ）（ただし、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）を除く。）を含む。

オレフィン系樹脂（Ｂ）：
オレフィン系樹脂（Ｂ）としては、エチレン系重合体（ただし、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）を除く。）、プロピレン系重合体等が挙げられる。

エチレン系重合体としては、ポリエチレン（極低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等）、エチレン−α−オレフィン共重合体（線状低密度ポリエチレンを含む。）等が挙げられる。
プロピレン系重合体としては、プロピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体（プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体等）が挙げられる。

オレフィン系樹脂（Ｂ）としては、透明性が比較的よい点から、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン系重合体が好ましく、体積固有抵抗率が高い点から、エチレン−α−オレフィン共重合体が特に好ましい。

エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレンに由来する構成単位と、α−オレフィンに由来する構成単位とを有する。エチレン−α−オレフィン共重合体は、必要に応じて他の単量体に由来する構成単位をさらに有してもよい。
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−オクテン、１−ヘプテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ペンテン等が挙げられる。

エチレン−α−オレフィン共重合体としては、透明性および柔軟性に優れる点から、メタロセン系プラストマーと呼ばれるエチレン−α−オレフィン共重合体が好ましい。メタロセン系プラストマーとしては、日本ポリエチレン社製のカーネル（登録商標）、住友化学社製のエクセレン（登録商標）ＦＸ等が挙げられる。

エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ^３が好ましく、０．８６５〜０．９１５ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、０．８７０〜０．９１０ｇ／ｃｍ^３がさらに好ましく、０．８７０〜０．９００ｇ／ｃｍ^３が特に好ましい。エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が前記範囲の下限値以上であれば、体積固有抵抗率が高い。エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が前記範囲の上限値以下であれば、透明性および柔軟性に優れる。
エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、ＪＩＳＫ７１１２：１９９９（ＩＳＯ１１８３：１９８７）にしたがい測定した値である。

エチレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲは、０．１〜５０ｇ／１０分が好ましく、１〜５０ｇ／１０分がより好ましく、２〜４０ｇ／１０分がさらに好ましい。エチレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲが前記範囲の下限値以上であれば、エチレン−α−オレフィン共重合体の成形性がよくなる。エチレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲが前記範囲の上限値以下であれば、エチレン−α−オレフィン共重合体を取り扱いやすい。
エチレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲは、ＪＩＳＫ６９２２−２：２０１０（ＩＳＯ１１３３：２００５）にしたがい、温度：１９０℃、荷重：２１．１８Ｎの条件で測定した値である。

エチレン−α−オレフィン共重合体の融点は、５８〜１０８℃が好ましく、６０〜９３℃がより好ましい。エチレン−α−オレフィン共重合体の融点が前記範囲の下限値以上であれば、体積固有抵抗率が高い。エチレン−α−オレフィン共重合体の融点が前記範囲の上限値以下であれば、加工性に優れている。
エチレン−α−オレフィンの融点は、ＪＩＳＫ７１２１：２０１２（ＩＳＯ３１４６）にしたがい測定した値である。

添加剤：
第２の最外層４は、後述する剥離強度を後述する範囲内に調整しやすい点、および第２の最外層４の透明性が良好になる点から、架橋剤を含むことが好ましい。
第２の最外層４は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて架橋助剤、接着助剤、耐候剤、他の添加剤、顔料、染料、充填材等を含んでもよい。
添加剤としては、第１の最外層２に用いるものとして例示されたものと同様なものが挙げられる。

第２の最外層の厚さ：
第２の最外層４の厚さは、１０〜３０μｍであり、１０〜２０μｍが好ましい。第２の最外層４の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、封止材１全体の体積固有抵抗率が十分に高くなり、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制できる。第２の最外層４の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、封止材１の透明性の低下が抑えられる。

（剥離強度）
封止材１の下記剥離強度は、２０Ｎ／ｃｍ以上であり、２５Ｎ／ｃｍ以上がより好ましい。

剥離強度：
板ガラス／受光面側封止材／背面側封止材／離型フィルム／ポリエステルフィルムの積層構成で積層して積層体を得る。ただし、受光面側封止材は、封止材１であり、第２の最外層４が、板ガラスに接する。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を５分間真空状態にした後に１５分間プレスする。プレス後の積層体を室温まで冷却した後、離型フィルム／ポリエステルフィルムを剥離除去することによって試験片を得る。試験片について、引張り試験装置を用い、ＪＩＳＺ０２３７：２００９に準拠して１８０゜剥離によって第２の最外層４と板ガラスとの界面における粘着力を測定し剥離強度とする。

封止材１の剥離強度が前記範囲の下限値以上であれば、太陽電池モジュールにおける透明保護材と封止材１との接着性が良好となる。封止材１の剥離強度の上限値は、特に限定されないが、封止材１の剥離強度は、実用上の観点から４０Ｎ／ｃｍ以下が好ましい。

（封止材の厚さ）：
封止材１の厚さは、４００〜７００μｍであり、４００〜６００μｍが好ましい。封止材１の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、太陽電池セルを衝撃から十分に保護できる。封止材１の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、封止材１のコストが抑えられる。また、太陽電池モジュールを薄型化できる。

（封止材の製造方法）
封止材１の製造方法としては、例えば、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）を含む第１の最外層形成用樹脂材料と、オレフィン系樹脂（Ｂ）を含む第２の最外層形成用樹脂材料とを共押出する方法等が挙げられる。

（作用効果）
以上説明した封止材１にあっては、第１の最外層２が極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）を含むため、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）による透明性、架橋性、柔軟性、接着性等を有する。また、オレフィン系樹脂（Ｂ）を含む厚さ１０〜３０μｍの第２の最外層４を有するため、封止材１の透明性の低下を抑えつつ、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制できる。また、封止材１の厚さが４００〜７００μｍであるため、太陽電池セルを衝撃から十分に保護でき、封止材１のコストが抑えられ、また太陽電池モジュールを薄型化できる。また、上述した剥離強度が２０Ｎ／ｃｍ以上であるため、太陽電池モジュールにおける透明保護材との接着性が良好である。また、２層構造とすれば、製造コストが抑えられる。
一方、特許文献２の封止材は、エチレン−α−オレフィン共重合体を含む中間層が比較的厚くされているため、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制できるものの、透明性に劣る。

（他の実施形態）
本発明の封止材は、極性基含有共重合体（Ａ）を含む第１の最外層と、オレフィン系樹脂（Ｂ）を含む第２の最外層とを有し、第２の最外層の厚さが１０〜３０μｍであり、封止材の厚さが４００〜７００μｍであるものであり、上述した剥離強度が、２０Ｎ／ｃｍ以上であればよく、図示例の封止材１に限定されない。
例えば、本発明の効果を損なわない範囲において、第１の最外層と第２の最外層との間に第１の最外層および第２の最外層以外の他の層が存在してもよい。

＜太陽電池モジュール＞
図２は、本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１と；太陽電池セル１１を挟んで封止する一対の受光面側封止材１２ａおよび背面側封止材１２ｂ（以下、まとめて「封止材」とも記す。）と；封止材によって貼り合わされた透明保護材１３およびバックシート１４とを備える。
太陽電池モジュール１０においては、複数の太陽電池セル１１は、導線および半田接合部を備えたタブストリング１５を介して電気的に直列に接続されている。

（太陽電池セル）
太陽電池セル１１としては、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、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。

（受光面側封止材）
受光面側封止材１２ａは、本発明の封止材１である。
受光面側封止材１２ａの第２の最外層４は、透明保護材１３に接する。

（背面側封止材）
背面側封止材１２ｂとしては、公知の封止材が挙げられる。
背面側封止材１２ｂとしては、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）を含むものが好ましい。
極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）としては、本発明の封止材１の第１の最外層２に用いるものとして例示されたものと同様なものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
背面側封止材１２ｂは、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて架橋剤、架橋助剤、接着助剤、耐候剤、他の添加剤、顔料、染料、充填材等を含んでもよい。
添加剤としては、本発明の封止材１の第１の最外層２に用いるものとして例示たものと同様なものが挙げられ、好ましい形態も同様である。

（透明保護材）
透明保護材１３としては、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、表面に凹凸をつけ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１４の材料としては、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１４は、単層であってもよく、複層であってもよい。

（太陽電池モジュールの製造方法）
太陽電池モジュールの製造方法としては、タブストリング１５を用いて電気的に接続した複数の太陽電池セル１１を一対の受光面側封止材１２ａおよび背面側封止材１２ｂで挟み、さらに封止材を透明保護材１３とバックシート１４とで挟んだ後、加熱して、受光面側封止材１２ａおよび背面側封止材１２ｂ同士、受光面側封止材１２ａと透明保護材１３、背面側封止材１２ｂとバックシート１４とを接着する方法が挙げられる。

封止材が架橋剤を含む場合、封止材を架橋剤の分解温度以上に加熱することが好ましい。架橋剤の分解温度以上に加熱すれば、封止材に含まれる極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）を架橋でき、封止材の耐久性をより向上させることができる。

（作用効果）
以上説明した太陽電池モジュール１０にあっては、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）による透明性、架橋性、柔軟性、接着性等を生かしつつ、体積固有抵抗率が高められた封止材１を受光面側封止材１２ａとして備えたものであるため、発電効率が高く、太陽電池セルが衝撃から十分に保護され、かつＰＩＤ現象が抑えられている。また、透明保護材１３との接着性が良好であり、かつ製造コストが抑えられた封止材１を受光面側封止材１２ａとして備えたものであるため、透明保護材１３と受光面側封止材１２ａとの接着性が良好であり、かつ製造コストが抑えられる。

（他の実施形態）
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材および背面側封止材と、受光面側封止材に隣接する透明保護材とを備え、受光面側封止材が、本発明の封止材からなるものであればよく、図示例の太陽電池モジュール１０に限定されない。
例えば、背面側封止材が、本発明の封止材からな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。

（各成分）
極性基含有エチレン系共重合体（Ａ−１）：エチレン−酢酸ビニル共重合体（日本ユニカー社製、ＤＱＤＪ−３２６９、酢酸ビニルに由来する構成単位の割合：２８質量％、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分、融点：６９℃）。
極性基含有エチレン系共重合体（Ａ−２）：エチレン−メタクリレート共重合体（住友化学社製、ＷＫ４０２、メタクリレートに由来する構成単位の割合：２５質量％、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分、融点：７９℃）。
オレフィン系樹脂（Ｂ−１）：エチレン−α−オレフィン共重合体（日本ポリエチレン社製、メタロセン系プラストマー、カーネル（登録商標）ＸＭ１４７、密度：０．８８０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分、融点：５８℃）。
オレフィン系樹脂（Ｂ−２）：エチレン−α−オレフィン共重合体（住友化学社製、メタロセン系プラストマー、エクセレン（登録商標）ＦＸ５５１、密度：０．８８０ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分、融点：６６℃）。
架橋剤：２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（化薬アクゾ社製、カヤヘキサＡＤ）。
架橋助剤：トリアリルイソシアヌレート（日本化成社製、タイク（登録商標））。
接着助剤：３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＭ−５０３）。
紫外線吸収剤：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、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（登録商標）８１）。
光安定剤：セバシン酸ビス（２，２，６，６−テトラメチル４−ピペリジル）（アデカ社製、ＬＡ−７７）

（背面側封止材）
極性基含有エチレン系共重合体（Ａ−１）の１００質量部、架橋剤の０．４質量部、架橋助剤の０．６質量部、接着助剤の０．３質量部、紫外線吸収剤の０．５質量部、光安定剤の０．３質量部を混合して、背面側封止材形成用樹脂材料を得た。
背面側封止材形成用樹脂材料をプレス成形して、厚さ３５０μｍ、４００μｍまたは６００μｍの背面側封止材を得た。

（実施例１）
極性基含有エチレン系共重合体（Ａ−１）の１００質量部、架橋剤の０．４質量部、架橋助剤の０．６質量部、接着助剤の０．３質量部、紫外線吸収剤の０．５質量部、光安定剤の０．３質量部を混合して、第１の最外層形成用樹脂材料を得た。
オレフィン系樹脂（Ｂ−１）の１００質量部、架橋剤の０．４質量部、架橋助剤の０．６質量部、接着助剤の０．３質量部、紫外線吸収剤の０．５質量部、光安定剤の０．３質量部を混合して、第２の最外層形成用樹脂材料を得た。
第１の最外層形成用樹脂材料と第２の最外層形成用樹脂材料とを共押出して、第１の最外層／第２の最外層＝４００μｍ／１０μｍの受光面側封止材を得た。

（実施例２）
第２の最外層の厚さを３０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、受光面側封止材を得た。

（実施例３）
第１の最外層の厚さを６００μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、受光面側封止材を得た。

（実施例４）
オレフィン系樹脂（Ｂ−１）をオレフィン系樹脂（Ｂ−２）に変更した以外は実施例３と同様にして、受光面側封止材を得た。

（実施例５）
第２の最外層の厚さを３０μｍに変更した以外は実施例４と同様にして、受光面側封止材を得た。

（実施例６）
極性基含有エチレン系共重合体（Ａ−１）を極性基含有エチレン系共重合体（Ａ−２）に変更した以外は実施例１と同様にして、受光面側封止材を得た。

（比較例１）
第２の最外層の厚さを５μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、受光面側封止材を得た。

（比較例２）
第２の最外層の厚さを４０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、受光面側封止材を得た。

（比較例３）
第１の最外層の厚さを３５０μｍに変更した以外は比較例１と同様にして、受光面側封止材を得た。

（比較例４）
第２の最外層形成用樹脂材料に添加剤を添加せず、第２の最外層形成用樹脂材料をオレフィン系樹脂（Ｂ−１）のみとし、第２の最外層の厚さを２０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、受光面側封止材を得た。

（比較例５）
第１の最外層形成用樹脂材料をプレス成形して、厚さ６００μｍの単層の受光面側封止材を得た。

＜評価＞
各封止材の緩衝性、透明性、接着性を以下のように評価した。また、各封止材の体積固有抵抗率を以下のように測定した。また、各封止材を用いて作製した太陽電池モジュールについて、ＰＩＤ試験を行って出力維持率を以下のように求めた。それらの結果を表１および表２に示す。

（緩衝性）
白板ガラス（厚さ：３．２ｍｍ）／受光面側封止材／１０枚の多結晶シリコン系太陽電池セル／背面側封止材／バックシート（ポリエステル、厚さ：０．２５ｍｍ）の積層構成で積層して積層体を得た。ただし、第２の最外層が、白板ガラスに接する。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を５分間真空状態にした後に１５分間プレスすることによって試験片を得た。試験片を１３５℃で再加熱した後、バックシートをはがし、割れの発生した太陽電池セルの数を確認した。

（透明性）
白板ガラス（厚さ：１．０ｍｍ）／受光面側封止材／白板ガラス（厚さ：１．０ｍｍ）の積層構成で積層して積層体を得た。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を５分間真空状態にした後に１５分間プレスすることによって試験片を得た。
試験片について、曇り度計（日本電色工業社製、ＮＤＨ２０００）を用い、ＪＩＳＫ７１３６に準拠してヘーズを測定した。ヘーズが３％以下のものを合格とした。

（接着性）
白板ガラス（厚さ：３．２ｍｍ）／受光面側封止材／背面側封止材／離型フィルム（ポリエステル、厚さ：０．１ｍｍ）／バックシート（ポリエステル、厚さ：０．２５ｍｍ）の積層構成で積層して積層体を得た。ただし、第２の最外層が、白板ガラスに接する。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を５分間真空状態にした後に１５分間プレスした。プレス後の積層体を室温まで冷却した後、離型フィルム／バックシートを剥離除去することによって試験片を得た。
試験片について、引張り試験装置（島津製作所社製、ＡＧ−５００Ａ）を用い、室温（２３℃）下、ＪＩＳＺ０２３７：２００９に準拠して、１８０゜剥離によって白板ガラスに対する封止材の粘着力を測定し剥離強度とした。

（体積固有抵抗率）
受光面側封止材を離型フィルム（ポリエステル、厚さ：１００μｍ）で挟んで積層体を作製した。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を５分間真空状態にした後に１５分間プレスした。室温まで冷却後、両面の離型フィルムを剥離除去することによって試験片を得た。
試験片について、高抵抗測定装置（アジレントテクノロジー社製、ハイ・レジスタンス・メーター）を用い、ＪＩＳＫ６９１１−１９９５に準拠して体積固有抵抗率を測定した。

（ＰＩＤ試験）
白板ガラス（厚さ：３．２ｍｍ）／受光面側封止材／タブストリングを固定した多結晶シリコン系太陽電池セルの１枚／背面側封止材／バックシート（ポリエステル、厚さ：０．２５ｍｍ）の積層構成で積層して積層体を得た。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を５分間真空状態にした後に１５分間プレスすることによって試験用太陽電池モジュールを得た。
試験用太陽電池モジュールの初期の発電量を、ソーラーシミュレータ（日清紡メカトロニクス社製、ＰＶＳ１１１４ｉＤ）を用いて測定した。
７０℃の雰囲気下、試験用太陽電池モジュールの太陽電池セルと白板ガラスとの間に、１０００Ｖの電圧を９６時間印加した。試験用太陽電池モジュールの試験後の発電量を測定した。下記式から出力維持率を求めた。出力維持率が９５％以上のものを合格とした。
出力維持率（％）＝［（試験後の発電量）／（初期の発電量）］×１００

実施例１〜６の受光面側封止材は、オレフィン系樹脂（Ｂ）を含む第２の最外層の厚さが１０〜３０μｍであるため、極性基含有エチレン系共重合体（Ａ）による透明性、緩衝性、接着性を生かしつつ、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制できた。また、透明保護材と封止材との接着性が良好であった。

比較例１、３の受光面側封止材は、第２の最外層の厚さが１０μｍ未満であるため、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制できなかった。
比較例２の受光面側封止材は、第２の最外層の厚さが３０μｍ超であるため、透明性に劣った。
比較例３の受光面側封止材は、厚さが４００μｍ未満であるため、緩衝性に劣った。
比較例４の受光面側封止材は、第２の最外層が添加剤（架橋剤等）を含まず、オレフィン系樹脂（Ｂ）のみからなるため、透明性、接着性に劣った。
比較例５の受光面側封止材は、オレフィン系樹脂（Ｂ）を含む第２の最外層を有しないため、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象を抑制できなかった。

本発明の太陽電池モジュール用封止材は、発電効率が高く、太陽電池セルが衝撃から十分に保護され、ＰＩＤ現象が抑えられ、透明保護材と封止材との接着性が良好であり、かつ製造コストが抑えられた太陽電池モジュールにおける封止材として有用である。

１封止材、
２第１の最外層、
４第２の最外層、
１０太陽電池モジュール、
１１太陽電池セル、
１２ａ受光面側封止材、
１２ｂ背面側封止材、
１３透明保護材、
１４バックシート、
１５タブストリング。

Claims

エチレンに由来する構成単位および極性基を有する単量体に由来する構成単位を有する共重合体（Ａ）を含む第１の最外層と、
オレフィン系樹脂（Ｂ）（ただし、前記共重合体（Ａ）を除く。）を含む第２の最外層とを有する太陽電池モジュール用封止材であり、
前記第２の最外層の厚さが、１０〜３０μｍであり、
前記太陽電池モジュール用封止材の厚さが、４００〜７００μｍであり、
下記剥離強度が、２０Ｎ／ｃｍ以上である、太陽電池モジュール用封止材。
（剥離強度）
板ガラス／受光面側封止材／背面側封止材／離型フィルム／ポリエステルフィルムの積層構成で積層して積層体を得る。ただし、受光面側封止材は、前記太陽電池モジュール用封止材であり、前記第２の最外層が、前記板ガラスに接する。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を５分間真空状態にした後に１５分間プレスする。プレス後の積層体を室温まで冷却した後、離型フィルム／ポリエステルフィルムを剥離除去することによって試験片を得る。試験片について、引張り試験装置を用い、ＪＩＳＺ０２３７：２００９に準拠して１８０゜剥離によって前記第２の最外層と前記板ガラスとの界面における粘着力を測定し剥離強度とする。
前記第２の最外層が、架橋剤をさらに含有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール用封止材。
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および背面側封止材と、
前記受光面側封止材に隣接する透明保護材とを備え、
前記受光面側封止材が、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用封止材からなり、
前記第２の最外層が、前記透明保護材に接する、太陽電池モジュール。