JP2855302B2

JP2855302B2 - 高耐候性太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2855302B2
Application number: JP4161655A
Authority: JP
Inventors: 昌夫横山; 浩二野田
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH05335611A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水蒸気透過防止機能が
極めて高い樹脂、および酸素透過防止機能が極めて高い
樹脂を設けた高耐候性太陽電池モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池は、次世代のエネルギーとして
注目されており、特にアモスファス太陽電池は低コスト
であることを生かして、将来のクリーンエネルギーとし
て大いに期待されている。この際、電極、半導体の腐食
防止のために太陽電池面の保護が必要不可欠であり、酸
素あるいは水蒸気混入防止対策が必要である。これらの
封止材料には、以下の性能が要求される。

【０００３】水蒸気、および酸素を透過しないこと耐絶縁性能が良好なこと軽量で、適度のフレキシブル性があること屋外での長期放置に対し性能劣化がないこと現在までに使用されている封止材料には、ＰＶＢ（ポリ
ビニルブチラール）、あるいはＥＶＡ（エチレンビニル
アセテート）を接着材料に用いて、ＰＶＦ（ポリフッ化
ビニル）フイルム、あるいはアルミ箔などの金属箔をポ
リフッ化ビニルで封止している構造のものが一般的であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、より大きな電
力を取り出す場合、太陽電池の面積は必然的に大きくな
ってくる。そのため、フイルムラミネートによる封止材
料形成に対しては、太陽電池とラミネートフイルムとの
間、特にアモルファスシリコンなどの薄膜の段差部分で
気泡を巻き込むことによる品質の低下、あるいは装置の
大型化による高コストは避けられない。また、酸素の侵
入による太陽電池表面の酸化による変換効率の低下が生
じるため、水蒸気透過防止だけでなく、酸素透過防止に
関する封止技術が必要不可欠となってきている。さら
に、曲面上に形成された太陽電池にラミネート方式の封
止方法を用いると、基板の割れ、欠けなどが生じ易くな
るため、実用的でないという課題を有している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
情に鑑み、鋭意研究の結果これらの問題点を解決するに
至った。すなわち、アモルファスシリコン太陽電池上
に、酸素透過防止層、続いてヒドロシリル化反応により
硬化する飽和炭化水素系重合体組成物の硬化物よりなる
水蒸気透過防止層が順次積層することにより、水蒸気透
過防止機能だけでなく、酸素透過防止機能を飛躍的に向
上させ、かつ低コストの高耐候性太陽電池モジュールに
なることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】ヒドロシリル化反応により硬化する飽和炭
化水素系重合体組成物の一例としては、下記の成分
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を必須成分としてなる組成物が
例示できる。（Ａ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を含有
する、炭化水素系硬化剤、（Ｂ）分子末端の少なくとも
１個のアルケニル基を含有し、主鎖がイソブチレン、水
添ポリイソプレン、または水添ポリブタジエンである重
合体、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒。

【０００７】（Ａ）成分であるヒドロシリル基を含有す
る炭化水素系硬化剤の構造については特に制限はない
が、式（Ｉ）ＲＸ_a （Ｉ）（Ｘは少なくとも１個のヒドロシリキ基を含む基、Ｒは
炭素数２〜１５０の１〜４価の炭化水素基。ａは１〜４
から選ばれる整数。）で示される分子量が３００００以
下であるヒドロシリル基を含有する炭化水素系硬化剤を
好適に用いることができる。

【０００８】式（Ｉ）中、Ｘは少なくとも１個のヒドロ
シリル基を含む基を表すが、具体的に例示するならば、 −Ｓｉ（Ｈ）_n（ＣＨ₃）_3-n、−Ｓｉ（Ｈ）_n（Ｃ₂
Ｈ₅）_3-n、 −Ｓｉ（Ｈ）_n（Ｃ₆Ｈ₅）_3-n、（ｎ＝１〜３） −ＳｉＨ₂（Ｃ₆Ｈ₁₃）などのケイ素原子１個だけ含有するヒドロシリル基、

【０００９】

【化１】

【００１０】などのケイ素原子２個以上含むヒドロシリ
ル基、

【００１１】

【化２】

【００１２】

【化３】

【００１３】

【化４】

【００１４】などで示される鎖状、枝分かれ状、環状の
各種の多価ハイドロジエンシロキサンより誘導されたヒ
ドロシリル基などが挙げられる。上記の各種のヒドロシ
リル基のうち、（Ａ）成分であるヒドロシリル基含有の
炭化水素系硬化剤の各種有機重合体に対する相溶性を損
なう可能性が少ないという点から、ヒドロシリル基を構
成する部分の分子量は５００以下が望ましく、さらにヒ
ドロシリル基の反応性も考慮すれば、下記のものが好ま
しい。

【００１５】

【化５】

【００１６】

【化６】

【００１７】式（Ｉ）中、Ｒは炭素数２〜１５０の１〜
４価の炭化水素基を表す。式（Ｉ）中に含まれるヒドロ
シリル基の個数については少なくとも１分子中に２個あ
ればよいが、２〜１５個が好ましく、３〜１２個が特に
好ましい。本発明の組成物をヒドロシリル化反応により
硬化させる場合には、該ヒドロシリル基の個数が２より
少ないと、硬化が遅く硬化不良を起こす場合が多い。ま
た該ヒドロシリル基の個数が１５より多くなると、
（Ａ）成分である硬化剤の安定性が悪くなり、その上硬
化後も多量のヒドロシリル基が硬化物中に残存し、ボイ
ドやラクックの原因となる。

【００１８】（Ａ）成分であるヒドロシリル基含有炭化
水素系硬化剤の製造方法については特に制限はなく、任
意の方法を用いればよい。例えば、（i ）分子内にＳｉ
−Ｃｌ基をもつ炭化水素系硬化剤をＬｉＡｌＨ₄，Ｎａ
ＢＨ₄などの還元剤で処理して該硬化剤中のＳｉ−Ｃｌ
基をＳｉ−Ｈ基に還元する方法、（ii）分子内にある官
能基Ｘをもつ炭化水素系化合物と分子内に上記官能基Ｘ
と反応する官能基Ｙ及びヒドロシリル基を同時にもつ化
合物とを反応させる方法、（iii ）アルケニル基を含有
する炭化水素系化合物に対して少なくとも２個のヒドロ
シリル基をもつポリヒドロシラン化合物を選択ヒドロシ
リル化することにより反応後もヒドロシリル基を該炭化
水素系化合物の分子中に残存させる方法などが例示され
る。

【００１９】上記の方法のうち、（iii ）の方法が製造
工程が一般に簡便なため好適に用いることができる。こ
の場合、一部のポリヒドロシラン化合物のヒドロシリル
基の２個以上が炭化水素系化合物のアルケニル基と反応
し分子量が増大する場合があるが、このような炭化水素
系化合物を（Ａ）成分として用いても何ら差し支えな
い。

【００２０】（Ｂ）成分である飽和炭化水素系重合体の
骨格をなす重合体は、（１）エチレン、プロピレン、１
−ブテン、イソブチレンなどのような炭素数１〜６のオ
レフィン系化合物を主モノマーとして重合させる、
（２）ブタジエン、イソプレンなどのようなジエン系化
合物を単独重合させたり、上記オレフィン系化合物とジ
エン系化合物とを共重合させたりしたのち水素添加す
る、などの方法により得ることができるが、末端に官能
基を導入しやすい、分子量を制御しやすい、末端官能基
の数を多くすることができるなどの点から、イソブチレ
ン系重合体や水添ポリブタジエン系重合体あるいは水添
ポリイソプレン系重合体であるのが好ましい。

【００２１】尚、本明細書にいう飽和炭化水素系重合体
とは、芳香環以外の炭素−炭素不飽和結合を実質的に含
有しない重合体を意味する概念である。前記イソブチレ
ン系重合体は、単量体単位のすべてがイソブチレン単位
から形成されていてもよく、イソブチレンと共重合性を
有する単量体単位をイソブチレン系重合体中の好ましく
は５０％（重量％、以下同様）以下、更に好ましくは３
０％以下、特に好ましくは１０％以下の範囲で含有して
もよい。

【００２２】このような単量体成分としては、例えば炭
素数４〜１２のオレフィン、ビニルエーテル、芳香族ビ
ニル化合物、ビニルシラン類、アリルシラン類等が挙げ
られる。このような共重合体成分の具体例としては、例
えば１−ブテン、２−ブテン、２−メチル−１−ブテ
ン、３−メチル−１−ブテン、ペンテン、４−メチル−
１−ペンテン、ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、メチ
ルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチル
ビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、ジメ
チルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレ
ン、β−ピネン、インデン、ビニルトリクロロシラン、
ビニルメチルジクロロシラン、ビニルジメチルクロロシ
ラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルトリメチ
ルシラン、ジビニルジクロロシラン、ジビニルジメトキ
シシラン、ジビニルジメチルシラン、１，３−ジビニル
−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、トリビ
ニルメチルシラン、テトラビニルシラン、アリルトリク
ロロシラン、アリルメチルジクロロシラン、アリルジメ
チルクロロシラン、アリルジメチルメトキシシラン、ア
リルトリメチルシラン、ジアリルジクロロシラン、ジア
リルジメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、γ−
メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン等が挙げられる。

【００２３】前記水添ポリブタジエン系重合体や他の飽
和炭化水素系重合体においても、上記イソブチレン系重
合体の場合と同様に、主成分となる単量体単位の他に、
他の単量体単位を含有させてもよい。また（Ｂ）成分と
して用いる飽和炭化水素系重合体には、本発明の目的が
達成される範囲でブタジエン、イソプレンのようなポリ
エン化合物のごとき重合後２重結合の残るような単量体
単位を少量、好ましくは１０％以下、更に好ましくは５
％以下、特に好ましくは１％以下の範囲で含有させても
よい。

【００２４】前記飽和炭化水素系重合体、好ましくはイ
ソブチレン系重合体、水添ポリイソプレン又は水添ポリ
ブタジエン系重合体の数平均分子量は５００〜５０００
０程度であるのが好ましく、特に１０００〜１５０００
程度の液状物〜流動性を有するものであるのが取扱いや
すいなどの点から好ましい。アルケニル基を（Ｂ）成分
の飽和炭化水素系重合体に導入する方法については、種
々提案されているものを用いることができるが、重合後
にアルケニル基を導入する方法と重合中にアルケニル基
を導入する方法に大別することができる。

【００２５】重合後にアルケニル基を導入する方法とし
ては、例えば、末端、主鎖、あるいは側鎖の水酸基を−
ＯＮａや−ＯＫなどの基にしたのち一般式（２）ＣＨ₂＝ＣＨ−Ｒ³−Ｙ（２）〔式中、Ｙは塩素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原
子、Ｒ³は−Ｒ⁴−、−Ｒ⁴−ＯＣ（＝Ｏ）−又は−Ｒ
⁴−Ｃ（＝Ｏ）−（Ｒ⁴は炭素数１〜２０の２価の炭化
水素基で、好ましい具体例としてはアルキレン基、シク
ロアルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基が挙げ
られる）で示される２価の有機基で、

【００２６】

【化７】

【００２７】（Ｒ⁵は炭素数１〜１０の炭化水素基）よ
り選ばれた２価の基が特に好ましい〕で示される有機ハ
ロゲン化合物を反応させることにより、末端アルケニル
基を有する飽和炭化水素系重合体が製造される。末端ヒ
ドロキシ飽和炭化水素系重合体の末端水酸基をオキシメ
タル基にする方法としては、Ｎａ、Ｋのごときアルカリ
金属：ＮａＨのごとき金属水素化物；ＮａＯＣＨ₃のご
とき金属アルコキシド；苛性ソーダ、苛性カリのごとき
苛性アルカリなどと反応させる方法が挙げられる。

【００２８】前記方法では、出発原料として使用した末
端ヒドロキシ飽和炭化水素系重合体とほぼ同じ分子量を
もつ末端アルケニル基含有飽和炭化水素系重合体が得ら
れるが、より高分子量の重合体を得たい場合には、一般
式（２）の有機ハロゲン化合物を反応させる前に、塩化
メチレン、ビス（クロロメチル）ベンゼン、ビス（クロ
ロメチル）エーテルなどのごとき、１分子中にハロゲン
原子を２個以上含む多価有機ハロゲン化合物と反応させ
れば分子量を増大させることができ、そののち一般式
（２）で示される有機ハロゲン化合物と反応させれば、
より高分子量でかつ末端にアルケニル基を有する水添ポ
リブタジエン系重合体を得ることができる。

【００２９】前記一般式（２）で示される有機ハロゲン
化合物の具体例としては、例えばアリルクロライド、ア
リルブロマイド、ビニル（クロロメチル）ベンゼン、ア
リル（クロロメチル）ベンゼン、アリル（ブロモメチ
ル）ベンゼン、アリル（クロロメチル）エーテル、アリ
ル（クロロメトキシ）ベンゼン、１−ブテニル（クロロ
メチル）エーテル、１−ヘキセニル（クロロメトキシ）
ベンゼン、アリルオキシ（クロロメチル）ベンゼンなど
が挙げられるが、それらに限定されるものではない。こ
れらのうちでは安価で、かつ容易に反応することからア
リルクロライドが好ましい。重合中にアルケニル基を導
入する方法としては、例えば、開始剤兼連鎖移動剤とし
てハロゲン原子を有し、該ハロゲン原子が結合している
炭素原子が芳香環炭素に結合している化合物及び／又は
ハロゲン原子を有し、該ハロゲン原子が結合している炭
素原子が第３級炭素原子である化合物を使用し且つ触媒
としてルイス酸を使用してイソブチレンを含有するカチ
オン重合性モノマーをカチオン重合させるに当たり、ア
リルトリメチルシランを重合系に添加することによるア
リル末端を有するイソブチレン系ポリマーの製造法が挙
げられる。

【００３０】尚、カチオン重合触媒として用いられる成
分であるルイス酸は、ＭＸ′ｎ（Ｍは金属原子、Ｘ′は
ハロゲン原子）で表わされるもの、例えばＢＣｌ₃，Ａ
ｌＣｌ₃，ＳｍＣｌ₄，ＴｉＣｌ₄，ＶＣｌ₅，ＦｅＣ
ｌ₃，ＢＦ₃などが挙げられるが、これらに限定される
ものではない。これらのルイス酸のうち、ＢＣｌ₃，Ａ
ｌＣｌ₃，ＢＦ₃などが好ましく、更に好ましいものと
してＢＣｌ₃が挙げられる。前記ルイス酸の使用量は開
始剤連鎖移動剤のモル数に対し０．１〜１０倍が好まし
く、更に好ましくは２〜５倍である。

【００３１】上記の如くして製造された（Ａ）成分及び
（Ｂ）成分のヒドロシリル基とアルケニル基との比率は
モル比で０．２〜５．０がかのましく、更に０．４〜
２．５が特に好ましい。モル比が０．２より小さくなる
と、本発明の組成物を硬化した場合に硬化が不充分でベ
トツキのある強度の小さい硬化物しか得られず、またモ
ル比が５．０より大きくなると硬化後も硬化物中に活性
なヒドロシリル基が多量に残存するので、クラック、ボ
イドが発生し、均一で強度のある硬化物が得られない傾
向がある。

【００３２】（Ｃ）成分であるヒドロシリル化触媒につ
いては、特に制限はなく、任意のものが使用できる。具
体的に例示すれば、白金の単体、アルミナ、シリカ、カ
ーボンブラック等の担体に固体白金を担持させたもの、
塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケ
トン等との錯体、白金−オレフィン錯体｛例えば、Ｐｔ
（ＣＨ₂＝ＣＨ₂）₂（ＰＰｈ₃）₂Ｐｔ（ＣＨ₂＝Ｃ
Ｈ₂）₂Ｃｌ₂｝；白金−ビニルシロキサン錯体｛例え
ば、Ｐｔ_n（ＶｉＭｅ₂ＳｉＯＳｉＭｅ₂Ｖｉ）_m、Ｐ
ｔ〔（ＭｅＶｉＳｉＯ）₄〕_m｝；白金−ホスフィン錯
体｛例えば、Ｐｔ（ＰＰｈ₃）₄、Ｐｔ（ＰＢ
ｕ₃）₄｝；白金−ホスファイト錯体｛例えば、Ｐｔ
〔Ｐ（ＯＰｈ₃〕₄、Ｐｔ〔Ｐ（ＯＢｕ）₃〕₄｝（式
中、Ｍｅはメチル基、Ｂｕはブチル基、Ｖｉはビニル
基、Ｐｈはフェニル基を表し、ｎ、ｍは整数を表す）、
ジカルボニルジクロロ白金、また、アシュビー（Ａｓｈ
ｂｙ）の米国特許第３１５９６０１及び３１５９６６２
号明細書中に記載された白金−炭化水素複合体、並びに
ラモロー（Ｌａｍｏｒｅａｕｘ）の米国特許第３２２０
９７２号明細書中に記載された白金アルコラート触媒も
挙げられる。更にモディック（Ｍｏｄｉｃ）の米国特許
第３５１６９４６号明細書中に記載された塩化白金−オ
レフィン複合体も本発明において有用である。

【００３３】また、白金化合物以外の触媒の例として
は、ＲｈＣｌ（ＰＰｈ₃）₃，ＲｈＣｌ₃，Ｒｈ／Ａｌ
₂Ｏ₃，ＲｕＣｌ₃，ＩｒＣｌ₃，ＦｅＣｌ₃，ＡｌＣ
ｌ₃，ＰｄＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ，ＮｉＣｌ₂，ＴｉＣｌ₄
等が挙げられる。これらの触媒は単独で使用してもよ
く、２種以上併用してもかまわない。触媒活性の点から
塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロ
キサン錯体等が好ましい。触媒量としては特に制限はな
いが、（Ｂ）成分中のアルケニル基１ｍｏｌに対して１
０^-1〜１０^-8ｍｏｌの範囲で用いるのがよい。好ましく
は１０^-3〜１０^-6ｍｏｌの範囲で用いるのがよい。

【００３４】本発明の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分を
混合し、硬化させれば発泡等の現象を伴うことなく深部
硬化性に優れた均一な硬化物が得られる。硬化条件につ
いては特に制限はないが、一般に０〜２００℃、好まし
くは３０〜１５０℃で１０秒〜４時間硬化するのがよ
い。特に８０〜１５０℃での高温では１０秒〜１時間程
度の短時間で硬化するものも得られる。硬化物の性状は
用いる（Ａ）及び（Ｂ）成分の主鎖骨格や分子量等に依
存するが、ゴム状のものから樹脂状のものまで作製する
ことができる。また、配合物を添加して、硬化物を作製
する際における（Ａ）（Ｂ）及び（Ｃ）の必須３成分の
合計の組成物に対する割合は１０％以上、さらには３０
％以上、特には５０％以上が好ましく、必要に応じて各
種成分が添加される。

【００３５】前記添加される成分の例としては、たとえ
ば生成する硬化物の引張特性を調整する物性調整剤、保
存中に硬化することを防ぐ保存安定性改良剤、可塑剤、
充填剤、接着性改良剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料など
が挙げられる。前記保存安定性改良剤としては、２−ベ
ンゾチアゾリルサルファイド、ベンゾチアゾール、ジメ
チルアセチレンダイカルボキシレート、ジエチルアセチ
レンダイカルボキシレート、ＢＨＴ、ブチルヒドロキシ
アニソール、ビタミンＥ、２−（４−モルフオジニルジ
チオ）ベンゾチアゾール、３−メチル−１−ブテン−３
−オール、アセチレン性不飽和基含有オルガノシロキサ
ン、アセチレンアルコール、３−メチル−１−ブチル−
３−オール、ジアリルフマレート、ジアリルマレエー
ト、ジエチルフマレート、ジエチルマレエート等の
（Ｃ）成分の触媒活性を室温保存時にのみ制御するもの
が望ましい。また、保存安定性改良剤を用いる場合の使
用量は触媒１ｍｏｌに対し０．１〜１０００ｍｏｌ、好
ましくは１〜１００ｍｏｌである。保存安定性改良剤の
使用量が上記の量の上限を超えた場合には、硬化遅延が
起こるばかりではなく、硬化不良を起こし、硬化物に要
求される物性を満足させることができない。逆に保存安
定性改良剤の使用量が上記の量の下限を下回った場合に
は組成物の保存安定性を改良するという目的を達するこ
とができない。

【００３６】前記可塑剤としては一般に用いられている
可塑剤が使用できるが、本発明に用いる飽和炭化水素系
重合体と相溶性のよいものが好ましい。可塑剤の具体例
としては、例えばポリブテン、水添ポリブテン、α−メ
チルスチレンオリゴマー、ビフェニル、トリフェニル、
トリアリールジメタン、アルキレントリフェニル、液状
ポリブタジエン、水添液状ポリブタジエン、アルキルジ
フェニル、部分水素添加ターフェニル、パラフィン油、
ナフテン油、アタクチックポリプロピレンなど、それら
の中でも好ましくは不飽和結合を含まない水添ポリブテ
ン、水添液状ポリブタジエン、パラフィン油、ナフテン
油、アタクチックポリプロピレンなどの炭化水素系化合
物類；塩化パラフィン類；ジブチルフタレート、ジヘプ
チルフタレート、ジ（２−エチルヘキシル）フタレー
ト、ブチルベンジルフタレート、ブチルフタリルブチル
グリコレートなどのフタル酸エステル接着剤やシランカ
ップリング剤、その他の化合物を用ることができる。こ
のような化合物の具体例としては、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、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）アミノプロピルメチルジメト
キシシランなどのアミノシラン化合物、エポキシシラン
化合物、クマロン−インデン樹脂、ロジンエステル樹
脂、テルペン−フェノール樹脂、α−メチルスチレン−
ビニルトルエン共重合体、ポリエチルメチルスチレン、
アルキルチタネート類、芳香族ポリイソシアネートなど
を挙げることができる。

【００３７】酸素透過防止層としては、具体的にはエチ
レン−ビニルアルコール共重合体樹脂であるエバール
（（株）クラレの登録商標）が好ましい。このエバール
は、膜厚が５μｍ未満ではピンホールが生じ易く、酸素
透過防止機能が弱まり、また１ｍｍを超えると微細なク
ラックが生じ易くなるため好ましくない。従って、好ま
しい膜厚は３μｍ以上２ｍｍ以下であるが、５μｍ以上
１ｍｍ以下がより好ましく、この条件により酸素透過率
は５ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ以下に維持される。

【００３８】また、水蒸気透過防止層は、その膜厚が１
０μｍ未満ではピンポールが生じ易く、水蒸気透過防止
機能が弱まり、また５ｍｍを超えると加熱硬化時に気孔
が生じ易くなり水蒸気透過防止が不十分になり易く、ま
た使用樹脂量が多くなり過ぎ、コスト高の原因になる。
従って、好ましい膜厚は１０μｍ以上、５ｍｍ以下であ
るが、５０μｍ以上３ｍｍ以下がより好ましく、この条
件により水蒸気透過率は１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下に維持
される。

【００３９】用いられる太陽電池は、半導体としてＳ
ｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＣｕＩｎＳｅ等、あるいはこれ
らの組み合わせでも良い。また結晶状態は、単結晶、多
結晶、アモルファスのいずれでも良く、またこれらの組
み合わせでも良い。しかし、この中でも、今後電力用途
に期待されているアモルファスＳｉ太陽電池、あるいは
アモルファスＳｉ太陽電池とその他の太陽電池との組み
合わせが、最も好ましい。

【００４０】水蒸気透過防止層の樹脂の粘度は、塗布コ
ーティングする際に膜厚が均一であり、かつピンホール
が生成しないように適宜調整する必要がある。低粘度で
は塗布した後、樹脂流れが生じ、均一膜厚が得にくく、
また膜厚が薄くなりすぎるため太陽電池の耐候性の低下
が生じ易くなるため好ましくない。高粘度では、混練中
に樹脂そのものに巻き込んだ気泡が抜けきれなかった
り、あるいは基板への塗布時に気泡を巻き込んでしま
い、結果として太陽電池の耐候性が低下してしまう恐れ
があるためやはり好ましくない。望ましい粘度範囲は１
００〜２００００ｐｓであり、５００〜１５０００ｐｓ
の範囲がより好ましい。塗布方法は、一般的に知られて
いる方法が利用可能であるが、刷毛などによる塗布、ス
キージーを用いての塗布、ロールコーターなどの装置を
用いての塗布、カーテンフローによる塗布がより好まし
い。いずれにせよ、それぞれの塗布方法に適した樹脂粘
度に調整する必要がある。

【００４１】アモルファスＳｉ太陽電池には、透明電
極、アモルファスＳｉ半導体、金属電極、あるいは金属
電極、アモルファスＳｉ半導体、透明電極が順次基板上
に積層されたものであればシングルセルでもタンデムセ
ルでも良い。透明電極としては、ＳｎＯ₂（酸化錫）、
ＩＴＯ（酸化インジウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等の透
明導電膜、あるいはこれらの導電膜の組み合わせでも良
い。また、金属電極としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ等の金属、あるいはこれらの金属の合金等が用
いることが可能である。

【００４２】また、ヒドロシリル化反応により硬化する
飽和炭化水素系重合体組成物の硬化物を太陽電池の封止
樹脂に用いる場合、基板上に刷毛などで塗布するだけ
で、大面積あるいは曲面上でも容易にコーティングする
ことができ、従来のラミネートなどの方法と比べて、大
面積になっても大きな装置を必要とせず、特に電力用な
どの大面積太陽電池においては、高性能でかつ安価な水
蒸気透過防止材の製造方法としても有効である。

【００４３】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらにより何ら制限を受けるもの
ではない。（実施例１）１ｌの耐圧ガラス製オートクレーブに撹拌
用羽根、三方コック及び真空ラインを取り付けて、真空
ラインで真空に引きながら重合容器を１００℃で１時間
加熱することにより乾燥させ、室温まで冷却後三方コッ
クを用いて窒素で常圧に戻した。

【００４４】その後、三方コックの一方から窒素を流し
ながら、注射器を用いてオートクレーブに水素化カルシ
ウム処理により乾燥させた主溶媒である１，１−ジクロ
ロエタン４０ｍｌを導入した。次いで蒸留、精製したア
リルトリメチルシラン５ｍｍｏｌを添加し、更にＴＣＣ
（下記化合物Ａ）２ミリモルを溶解させた１０ｍｌの
１，１−ジクロロエタン溶液を添加した。

【００４５】次に、酸化バリウムを充填したカラムを通
過させることにより脱水したイソブチレンが７ｇ入って
いるニードルバルブ付耐圧ガラス製液化ガス採取管を三
方コックに接続した後、容器本体を−７０℃のドライア
イス−アセトンバスに浸漬し、重合容器内部を撹拌しな
がら１時間冷却した。冷却後、真空ラインにより内部を
減圧した後、ニードルバルブを開け、イソブチレンを耐
圧ガラス製液化ガス採取管から重合容器に導入した。そ
の後三方コックの一方から窒素を流すことにより常圧に
戻し、更に撹拌下に１時間冷却を続け、重合容器内を−
１０℃まで昇温した。

【００４６】次に、ＴｉＣｌ₄３．２ｇ（１０ミリモ
ル）を注射器を用いて三方コックから添加して重合を開
始させ、６０分経過した時点で予め０℃以下に冷却して
おいたメタノールを添加することにより、反応を完結さ
せた。その後、反応混合物をナス型フラスコに取り出
し、未反応のイソブチレン、１，１−ジクロロエタン、
アリルトリメチルシラン及びメタノールを留去し、残っ
たポリマーを１００ｍｌのｎ−ヘキサンに溶解後、中性
になるまでこの溶液の水洗を繰り返した。その後、この
ｎ−ヘキサン溶液を２０ｍｌまで濃縮し、３００ｍｌの
アセトンにこの濃縮溶液を注ぎ込むことによりポリマー
を沈澱分離させた。

【００４７】このようにして得られたポリマーを再び１
００ｍｌのｎ−ヘキサンに溶解させ、無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥させ、濾過し、ｎ−ヘキサンを減圧留去する
ことにより、イソブチレン系ポリマーを得た。尚、化合
物Ａの構造は下記に示す通りである。

【００４８】

【化８】

【００４９】（実施例２）撹拌棒、滴下ロート、温度
計、３方コック、冷却管を備え付けた３００ｍｌの４つ
口フラスコを準備した。次に窒素雰囲気下で環状ポリシ
ロキサン

【００５０】

【化９】

【００５１】（信越化学（株）製、ＬＳ８６００）６０
ｇ（０．１３１ｍｏｌ）をフラスコ内に仕込んだ。製造
例４で合成した、分子末端の９２％がアリル基である水
添ポリイソブチレン１０４ｇ（オレフィンのモル数０．
０５３６ｍｏｌ）、トルエン５０ｍｌ、及び塩化白金酸
触媒溶媒（Ｈ₂ＰｔＣｌ₆・６Ｈ₂Ｏ１ｇをエタノール
１ｍｌ、１，２−ジメトキシエタン９ｍｌに溶解させた
溶液）６０μｌからなるトルエン溶液を滴下ロートへ仕
込んだ。フラスコを７０℃に加熱し、該トルエン溶液を
約２時間かけて滴下した。滴下終了後、８０℃で約５時
間撹拌した時点で、反応溶液中の残存アリル基をＩＲス
ペクトル分析法により定量したところ、１６４５ｃｍ^-1
の炭素−炭素二重結合が消失していることが確認され
た。次に反応系中に残存している触媒を除去するため
に、シリカゲル（和光純薬（株）製、ワコーゲルＣ−２
００）５ｇを室温で加え、２時間撹拌してフラッシュ・
カラムを用いて濾過した。トルエン及び過剰の環状ポリ
シロキサンを除去するために、濾液をエバポレートし、
更に減圧脱揮を８０℃で３時間行い、無色透明の粘稠な
液体を得た。Ｅ型粘度計による粘度は５１４ポイズ（２
３℃）であった。該水添ポリイソプレン中のヒドロシリ
ル基はＩＲスペクトルで２１５０ｃｍ^-1の強い吸収とし
て確認された。また３００ＭＨｚのＮＭＲスプクトルで
Ｓｉ−ＨのピークとＳｉＣＨ ₃及びＳｉ−ＣＨ ₂−とを
合わせたピークの強度を比較することにより、該環状ポ
リシロキサン１分子当たり平均１．２個のヒドロシリル
基が反応したことがわかった。即ち、該重合体は環状ハ
イドロジェンポリシロキサンにより一部分子量が増大し
た、次式の分子末端を有する水添ポリイソプレンであ
る。

【００５２】

【化１０】

【００５３】実施例３試薬特級のｎ−プロピルアルコール６５重量部に対し
て、純水３５重量部の割合の混合溶媒９０重量部に対し
て、（株）クラレのエバールＦ１０１Ａを１０重量部を
入れて、６０〜７０℃程度に加熱しながら撹拌・溶解さ
せ、１５×４４ｃｍサイズで変換効率６．６０％の太陽
電池基板の裏面電極上に、この溶液を乾燥前の膜厚が、
約４００μｍになるように塗布し、１３０℃で１時間乾
燥させることにより、膜厚が、約４０μｍのエバール層
を形成した。

【００５４】実施例１で得られた重合体７５重量部と、
実施例２で得られた重合体２５重量部に塩化白金酸触媒
０．０１重量部を配合し、３本ロールで混練し、エバー
ルを形成した１５×４４ｃｍサイズ太陽電池のエバール
層の上に、膜厚１ｍｍになるように均質に塗布し、８０
℃に加熱した乾燥器の中に３０分間保持して硬化させ、
太陽電池基板に封止樹脂を形成した。封止樹脂を形成し
た後でも変換効率は全く変化せず、さらにこの太陽電池
基板を空気２０％を含むＰＣＴ（プレッシャークッカー
試験）にかけ、５００時間後取り出したが、電極、半導
体部分の腐食も全く見られず、変換効率は６．５５％で
あり、太陽電池の性能低下は見られなかった。

【００５５】

【発明の効果】本発明の水蒸気透過防止用封止樹脂およ
び酸素透過防止用封止樹脂付き太陽電池モジュールは、
封止樹脂の耐水性、耐熱性、耐候性、湿気や空気などに
対する遮断性などに非常に優れており、かつ基板への接
着性が良いため、これまでの太陽電池モジュールでは得
られなかった、高湿度雰囲気下での耐久性に優れた、２
層封止樹脂構造の高耐候性太陽電池モジュールが得られ
る。また樹脂の塗布、硬化工程における作業性に優れて
おり、非常に簡便な方法であり、低コスト化も同時に実
現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水蒸気透過防止用封止樹脂および酸素
透過防止用封止樹脂付き高耐候性太陽電池モジュール

【符号の説明】

１基板２透明電極３アモルファスシリコン４金属電極５酸素透過防止層６水蒸気透過防止層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 31/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アモルファスシリコン太陽電池上に、酸
素透過防止層、続いてヒドロシリル化反応により硬化す
る飽和炭化水素系重合体組成物の硬化物よりなる水蒸気
透過防止層が順次積層されてなる高耐候性太陽電池モジ
ュール。