JP4920826B2 - 接着性シート、太陽電池充填材用シートおよびそれを用いた太陽電池 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐久性に優れた接着性シートに関し、特に太陽電池モジュールにおけるセルの固定や裏面シートとの接合に使われる太陽電池用充填材に適した接着性シートおよびそれを用いた太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年太陽電池が電力供給源として普及してきた。それに伴い設置環境の多様性や長期耐久性が求められるようになり、太陽電池に用いられる各種部材について厳しい環境下で長期にわたって信頼性のあるものが求められている。
【０００３】
太陽電池用充填材は、かかる部材の一つで、接着剤としての機能と、外部からの衝撃から光起電力素子（セル）を保護する機能を奏することが要求され、従来からＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）系、シリコーン系などの樹脂が提案されている。
【０００４】
従来、実用的な充填材としては、価格、加工性、耐湿性等の観点より、ＥＶＡ系の樹脂が最も多く用いられている。しかしながら、ＥＶＡ系のものは、基本的に長期にわたって使用された場合、黄変、亀裂入り、発泡などの劣化・変質が起こり、これがセルの腐食などによる発電量の低下を招く一因と考えられていた。また、同様の劣化・変質現象は、環境条件が少し厳しくなったり、新たに付加されたりすると、容易に発生し、このため用途が限定されていた。
【０００５】
これらＥＶＡ系樹脂が、このような劣化・変質を引き起こすのは、その組成上の問題として、加水分解性の高いエステル構造や熱架橋のために添加される有機過酸化物や多官能ビニル化合物などの架橋剤、架橋剤残渣・反応生成物、ＥＶＡ架橋点の高級炭素や反応末端などの活性点が、予め添加されている紫外線吸収剤、酸化防止剤などによる抑制効果に打ち勝って徐々にかかる劣化・変質を引き起こすものと推定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＥＶＡ系樹脂と同等の性能を持ち、しかもその劣化・変質問題を解決するエチレン系樹脂からなる接着性シートを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、以下の発明を提供するものである。
【０００８】
［１］少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする接着性シート。
【０００９】
［２］８０℃における剪断弾性率が３×１０ 5 Ｐａ以上のポリエチレン又はエチレン−αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に、少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であって、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層が積層され、さらに該変性エチレン系樹脂層の、該エチレン系樹脂層と反対側の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする接着性シート。
【００１０】
［３］前記変性エチレン系樹脂層が、ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エステル共重合体からなる群から選ばれる１種又は２種以上のエチレン系樹脂にエポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂、又は、該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂と該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物からなる、［１］又は［２］に記載の接着性シート。
【００１１】
［４］少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする太陽電池充填材用シート。
【００１２】
［５］８０℃における剪断弾性率が３×１０ 5 Ｐａ以上のポリエチレン又はエチレン−αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に、少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であって、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層が積層され、さらに該変性エチレン系樹脂層の、該エチレン系樹脂層と反対側の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする太陽電池充填材用シート。
【００１３】
［６］前記変性エチレン系樹脂層が、ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エステル共重合体からなる群から選ばれる１種又は２種以上のエチレン系樹脂にエポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂、又は、該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂と該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物からなる、［４］又は［５］に記載の太陽電池充填材用シート。
【００１４】
［７］［４］〜［６］の何れか１項に記載の太陽電池充填材用シートが、太陽電池セルの少なくとも非受光面に積層・接着されモジュール化されてなることを特徴とする太陽電池。
ここで、非受光面とは、太陽電池セルの受光面と反対側の面のことを言う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明で使用するエポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有する変性エチレン系樹脂シートとしては、ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等のエチレン系樹脂に対し、エポキシ化合物をグラフトしたもの、または前記エチレン系樹脂を重合する過程においてエポキシ化合物を共重合されたもの、または前記エチレン系樹脂またはそれに官能基を付加させた誘導体にエポキシ基を有する化合物を反応させてエポキシ基を導入する方法などが挙げられるがこれ等に制限されるものではない。
【００１７】
本発明においては、共重合のベースとしてポリエチレンやエチレン−αオレフィン共重合体等のエチレン系樹脂を使用することにより、従来のＥＶＡ系樹脂における組成上の問題の一つである加水分解性の寄与を実質的に皆無にでき、耐久性において好適な結果を与えることができる。また、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を使用した場合は、加水分解性を低レベルとすることができ、同様に耐久性を大幅に向上させることができる。一方、エチレン−酢酸ビニル共重合体の場合は、従来のＥＶＡ系樹脂において架橋のために添加される架橋剤や架橋点に起因する劣化を抑えることができるので、耐久性においてかなりの改良効果を奏することができるのである。
【００１８】
なお、本発明において、この変性エチレン系樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、加工助剤、結晶核剤など各種添加剤を加えることができる。特に、この変性エチレン系樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体を実質的に含まない場合は、加水分解性の高いエステル構造を含まないため、その寄与による劣化の程度を越えない範囲で架橋剤を添加することができる。
【００１９】
本発明において、エポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有するエチレン系樹脂（エポキシ変性エチレン系樹脂）は、融点が８０℃以上１２０℃以下のものが使用される。融点が１２０℃を超えると、接着に必要な温度が高くなり、例えば太陽電池モジュールを組み立てる工程において、設備や他の材料からくる制約のために、モジュールを充分加温できない結果、その構成材料が軟化・溶融せず、また、セル、受光ガラス、裏面シートと充分接着しないため好ましくない。また、融点が８０℃未満では、接着性シートとして耐熱性がないため、例えば太陽電池用充填材として使用した場合、当該太陽電池モジュールを設置した環境下において、接着力低下によるずれ・剥離を起こすおそれがあるため好ましくない。
【００２０】
変性エチレン系樹脂の融点は、共重合成分または付加成分の種類、量、他に混合して使用されるエポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有するエチレン系樹脂、及びエポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有するエチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂の融点、混合の割合などによって所望の範囲に制御することができる。なお、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に従い測定された値（複数の場合、最も高い値）とする。
【００２１】
本発明において、エポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有するエポキシ変性エチレン系樹脂は、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上のものが使用される。剪断弾性率が３×１０5Ｐａ未満では、接着性シートとしては耐熱性がなく、例えば太陽電池用充填材として使用した場合に、太陽電池モジュールを設置した環境下において接着力低下によるずれ・剥離を起こすため好ましくない。なお、剪断弾性率は、変性エチレン系樹脂の融点、添加剤によって制御することができる。本発明において、剪断弾性率は、通常の粘弾性測定装置（例えば岩本製作所社製動的粘弾性測定装置）により周期２πrad 、振幅歪み０．５％の条件で測定された値とする。
【００２２】
本発明の接着性シートは、エポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有していることにより、これらが表層のアルコキシシランの積層時の加熱、またはその保管時、あるいは被接着体との貼り合わせ加工する折りの加熱などの条件下で、表層のアルコキシシランのアミノ基との反応結合を、またはアルコキシシランが被接着体とのアルコキシ基での反応結合などによる機構を経て、優れた接着力を発揮するものと考えられる。
【００２３】
本発明において、エチレン系樹脂にグラフト、共重合または付加反応によって含有させるのに使用されるエポキシ化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、エピクロルヒドリン、ビスフェノールＡシクロヘキシルグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、３，４−エポキシドシクロヘキシルメチル−（３，４−エポキシ）シクロヘキシルカルボキシレート等が例示される。
【００２４】
この不飽和基などの官能基を利用して対象とするエチレン系樹脂に好ましくはグラフト重合または反応付加等によって付加される。その付加量は、０．０１質量％以上であり、好ましくは０．１質量％以上であり、それ未満では、例えば太陽電池用充填材として使用した場合に、受光ガラス、セルとの接着性が損なわれるため好ましくない。ここで付加量は、エポキシ化合物の量・種類、反応温度、時間、触媒・膨潤剤などの添加剤などのグラフト反応条件または付加反応によって制御できる。
【００２５】
また、エポキシ化合物の付加量としては２０質量％以上にしても、剪断弾性率の向上効果が頭打ちになり、価格が上昇するばかりなので、２０質量未満が好ましい。実用上、最も好ましくは０．１乃至１５質量％である。
【００２６】
グラフト方法はエチレン系樹脂を溶媒中でエポキシ化合物を添加し、ラジカル開始剤の存在下で加熱する方法、、エチレン系樹脂とエポキシ化合物及びラジカル開始剤の混合物を押出機中で加熱する方法等公知の方法により製造できる。
【００２７】
また、エチレンと前記エポキシ化合物のうち不飽和エポキシ化合物等の共重合体も好適に利用できる。
【００２８】
さらには、例えば無水マレイン酸等の官能基で変性されたエチレン系樹脂に、この官能基と反応する、例えばビスフェノールＡシクロヘキシルグリシジルエーテル等を付加してエチレン系樹脂を変性する方法なども変性エチレン系樹脂の製造方法として利用できる。
【００２９】
エポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有する変性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂の融点、混合の割合などによって所望の範囲に制御することができる。なお、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に従い測定された値（複数の場合、最も高い値）とする。
【００３０】
本発明において、変性エチレン系樹脂シート表面には、アミノ基をもつアルコキシシラン（以下アルコキシシシランと略記する場合がある）がコーティングされているが、当該アミノ基をもつアルコキシランとしては、例えばγ−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−フェニルアミノプロピルトリメチルメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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などが擧げられる。
【００３１】
上記コーティングは、ロール法、スプレー法など従来の方法で行うことができる。すなわち、変性エチレン系樹脂シート表面にアルコキシシランを直接コーティングする方法、変性エチレン系樹脂シート表面にアルコキシシランを溶剤で希釈して溶液コートした後当該溶剤を乾燥揮発させる方法、モジュール化工程における受光ガラスとの接着性や透光性を阻害しない分散材中アルコキシシランを分散させたものを含む液を溶液コートした後溶剤を乾燥揮発させる方法、同様に分散材中に分散させた溶液をポリエステル、ポリプロピレンなどの他のフィルムに溶液コートした後溶剤を乾燥揮発させ、その後変性エチレン系樹脂シート表面に熱転写する方法などが可能である。アミノ基を有するアルコキシシランの使用量は０．０１〜１０ｍｇ／ｍ2となるようにコーティングするのが好ましい。
ここで上記分散材としては、石油樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン系、ロジン系やそれら水添化合物などが使用できる。
上記コーティングにおける乾燥や熱転写における加熱条件は、アミノ基を有するアルコキシランのアルコキシ基が加水分解やそれに続く縮合反応などの反応を起こさない温度ならびに時間を選んで行う。
特に上記最後に述べた方法における熱転写は、エポキシ化合が共重合または付加されたエチレン系樹脂の製膜と同時に行うことも可能である。
【００３２】
本発明において、エポキシ化合物が共重合または付加された変性エチレン系樹脂をアルコキシシランでコーティングされたシートは、単独シートで太陽電池用充填材とすることができるが（以下、これを「単層系」と称する。）、他の樹脂シート（芯材）との積層シートとしてもよい。この場合は、少なくとも、セル、受光ガラス、裏面シートと接触する表面側（片面）のみを当該共重合された変性エチレン系樹脂をアルコキシシランでコーティングされたシートとし、反対側（場合により芯材側）には、ポリエチレン若しくはエチレン−α−オレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂が接着積層された積層シートとしてもよい。また、芯材の両表面に積層した積層シートとすることも可能である（以下、これらを「積層系」と称する。）。
【００３３】
なお、積層されるポリエチレン若しくはエチレン−αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、加工助剤、結晶核剤などを添加でき、またこれには、加水分解性のエステル構造を実質的に含まないので、その寄与による劣化の程度を越えない程度の範囲で架橋剤も加えた各種添加剤を加えてもよい。
【００３４】
積層されるポリエチレン等の弾性率は、エポキシ化合物が共重合または付加されたエチレン系樹脂と同様の理由で、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、この数値は、すでに述べたのと同様の方法により、制御することができる。
【００３５】
エポキシ化合物が共重合又は付加された変性エチレン系樹脂シートは、一般に行われるカレンダー法、押出し法などの熱可塑樹脂において通常行われる成形加工方法により得ることができる。
【００３６】
また、本発明の変性エチレン系樹脂シートを、エチレン−αオレフィン共重合体等を主とするエチレン系樹脂と積層して用いる積層系の場合は、共押出し法、押出しコート法、熱ロールラミネート法などにより、積層シートを得ることが可能である。 なお、変性エチレン系樹脂シートの表面には、モジュールを加工する工程における各種層間の気泡残りを抑えるためにエンボス加工することもできる。
【００３７】
本発明において使用する変性エチレン系樹脂シートの厚さは、特に限定するものではないが、セルの凹凸に追従しての当該シートの固定の確保、受光ガラス・裏面シートのうねりへの追従などを考慮して、単層系としては、通常５０〜１０００μｍ、好適には１００〜６００μｍである。また積層系の場合には、総厚さは通常５０〜１０００μｍ、好適には１００〜６００μｍであり、そのうちエポキシ化合物が共重合された変性エチレン系樹脂シートの厚みは、０. １〜１００μｍ、好適には１〜３０μｍである。
【００３８】
本発明におけるシートを充填材として使用して太陽電池モジュールを得るには、単層系の場合、積層系の場合、いずれもそれ自体従来の充填材と同様のプロセスにより、充填材を含む各種部材をセッティングし、ラミネート加工するモジュール化工程により太陽電池モジュールとすることができる。
【００３９】
また、本発明の接着性シートを予め受光ガラスに積層しておき、これに太陽電池セルや裏面シートを後工程で積層することもできる。
【００４０】
本発明においては、従来用いられていたＥＶＡ系樹脂で必要な架橋工程を割愛することができるので、モジュール化工程において、それだけ低温・短時間化が可能であり、製造効率が上げられる。従ってまた、穏やかなラミネート条件となるため、残留応力などのストレスが低く抑えられる結果、耐久性においても有利となる。さらにまた、従来のＥＶＡ系樹脂の充填材に比較して各種環境下での弊害が低く抑えられる結果、太陽電池モジュールの信頼性が大きく向上する。
【００４１】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に具体的に説明する。
【００４２】
（実施例１）
(１) 融点１０３℃、グリシジルメタクリレート１２質量％が共重合されたエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体１００質量部に対しヒンダードアミン系光安定剤０. ５質量部、フェノール系酸化防止剤０. １質量部を加えて１６０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は、３×１０6Ｐａであった。本シートにγ−アミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液をコーティングし８０℃で２０秒間乾燥してエタノールを揮発させてが０.０１μｍの厚さにγ−アミノプロピルトリエトキシシランをコーティングされたシート１を得た。このシート１を、評価用の接着性シート１とした。
【００４３】
（２）太陽電池セルを想定してその代替として０．３ｍｍ厚みのアルミニウム板を使用し、評価用サンプルを組み立てた。すなわち、３ｍｍ厚さのフロートガラス（＝受光ガラス）、０．３ｍｍ厚さの上記接着性シート１、０． ３ｍｍ厚さのアルミニウム板（＝セル代替）、０． ３ｍｍ厚さの上記接着性シート１、０．０８ｍｍ厚さの表面易接着処理ポリフッ化ビニル・アルミ箔積層フィルム（＝裏面シート）の順にセッティングし、耐熱ゴム袋中で１３０℃で２０分間真空加熱・加圧加工して、太陽電池モジュールを想定した評価用サンプルとし、以下の各種耐久性試験・評価を行った。
１）サンシャインウェザーメーターによる２０００時間静置処理
２）８５℃８５％ＲＨ雰囲気中における２０００時間静置処理（ＪＩＳ Ｃ８９１７に準ずる）
３）２３℃の水酸化ナトリウム１０％水溶液中で２００時間静置処理（ＪＩＳ Ｋ７１１４に準ずる）
この１）〜３）による各処理後、目視で
（ｉ）充填材層の黄変・亀裂・発泡の有無、
（ｉｉ）ガラス・裏面シートからの剥離の有無、
（ｉｉｉ）アルミニウム板の腐食の有無
の３種各６項目計１８項目を処理前と比較して以下の３段階評価を行った。
◎：１８項目の比較において僅かな変化が生じたものが１０項目以内であり、大きな変化は無い。
○：１８項目の比較において僅かな変化が生じたものが１１項目以上であり、大きな変化は無い。
×：１８項目の比較において大きな変化が１項目以上あった。
この結果、接着性シート１を充填材用として使用した場合の評価は、◎であることがわかった。
【００４４】
（実施例２）
(１) 融点１０４℃、無水マレイン酸０．５質量％をグラフトした低密度ポリエチレン１００質量部に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを２．０質量部付加させた変性重合体を１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は、３．２×１０6Ｐａであった。本シートに実施例１と同様にしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液をコーティングして乾燥しγ−アミノプロピルトリエトキシシランが０.０１μｍの厚さにコーティングされた接着性シート２を得た。この接着性シート２を、評価用の変性エチレン系樹脂からなる充填材用とて評価した。
【００４５】
(２) このシート２について、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
この結果、接着性シート２を充填材として使用した場合の評価は、◎であることがわかった。
【００４６】
（実施例３）
(１) 実施例１で使用した融点１０３℃、グリシジルメタクリレート１２質量％共重合されたエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を両表層側、融点１１２℃、８０℃における剪断弾性率１. ３×１０7Ｐａの低密度ポリエチレンを芯側とし、１８０℃で共押出し法により２種３層の積層系のシート３を成形した。接着性シート３は、実施例１と同様にして０．０１μｍのγ−アミノプロピルトリエトキシシランをコーティングを行ない製造した。この接着性シート３の表面側の厚みは、各２５μｍ、芯側の厚みは３００μｍ、総厚み３５０μｍであった。
【００４７】
(２) 接着性シート３について、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００４８】
この結果、接着性シート３を充填材用として使用した場合の評価は、◎であることがわかった。
【００４９】
（比較例１）
市販の熱架橋性ＥＶＡ系シート（厚み：４００μｍ）を用いて耐熱ゴム袋中での真空加熱・加圧加工を１３０℃で２０分間行った後、オーブン中１５０℃で２０分間加熱し当該ＥＶＡの架橋を行う他は、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００５０】
この結果、熱架橋性ＥＶＡ系シートを充填材として使用した場合の評価は、×であることがわかった。
【００５１】
（比較例２）
(１) 融点１０３℃、グリシジルメタクリレート１２質量％が共重合されたエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体１００質量部に対しヒンダードアミン系光安定剤０. ５質量部、フェノール系酸化防止剤０. １質量部を加えて１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は３×１０6Ｐａであった。また、このシートについては、アルコキシシランによるコーティングは、行わなかった。
【００５２】
(２) このシートについて、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用装置を作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００５３】
この結果、シート４を充填材として使用した場合の評価は、×であることがわかった。
【００５４】
（比較例３）
(１) 融点１２２℃、無水マレイン酸含有量０. ５質量％が共重合されたエポキシ化合物変性エチレン−αオレフィン共重合体１００質量部に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを２．０質量部付加させた重合体を１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は４. １×１０7 Ｐａであった。なお、シートは、実施例１と同様にしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランの０．０１μｍコーティングを行った。
【００５５】
(２) このシートについて、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００５６】
この結果、シート５を充填材として使用した場合の評価は、×であることがわかった。
【００５７】
（比較例４）
(１) 融点７５℃、アクリル酸含有量２５質量％のエチレン−アクリル酸共重合体１００質量部に対しヒンダードアミン系光安定剤０. ５質量部、フェノール系酸化防止剤０. １質量部を加えて１２０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は、１. ７×１０5であった。本シートに実施例１と同様にしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液をコーティングして乾燥しγ−アミノプロピルトリエトキシシランが０.０１μｍの厚さにコーティングされたシート６を得た。
【００５８】
(２) このシート６について、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用装置を作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００５９】
この結果、シート６を充填材として使用した場合の評価は、×であることがわかった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の太陽電池用充填材においては、モジュール化工程において、低温・短時間化が可能であるため、製造効率が上げられ、また、穏やかなラミネート条件となるため、残留応力などのストレスが低く抑えられる結果、耐久性においても有利となる。このように、本発明のエポキシ化合物が共重合されたエチレン系樹脂を主体としてなる充填材は、従来のＥＶＡ系樹脂の充填材に比較して各種環境下での弊害が低く抑えられる結果、太陽電池モジュールの信頼性が大きく向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の太陽電池の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池充填材用シート
２ 受光ガラス
３ 太陽電池
３０ 非受光面
３１ 受光面
４ 裏面シート
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐久性に優れた接着性シートに関し、特に太陽電池モジュールにおけるセルの固定や裏面シートとの接合に使われる太陽電池用充填材に適した接着性シートおよびそれを用いた太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年太陽電池が電力供給源として普及してきた。それに伴い設置環境の多様性や長期耐久性が求められるようになり、太陽電池に用いられる各種部材について厳しい環境下で長期にわたって信頼性のあるものが求められている。
【０００３】
太陽電池用充填材は、かかる部材の一つで、接着剤としての機能と、外部からの衝撃から光起電力素子（セル）を保護する機能を奏することが要求され、従来からＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）系、シリコーン系などの樹脂が提案されている。
【０００４】
従来、実用的な充填材としては、価格、加工性、耐湿性等の観点より、ＥＶＡ系の樹脂が最も多く用いられている。しかしながら、ＥＶＡ系のものは、基本的に長期にわたって使用された場合、黄変、亀裂入り、発泡などの劣化・変質が起こり、これがセルの腐食などによる発電量の低下を招く一因と考えられていた。また、同様の劣化・変質現象は、環境条件が少し厳しくなったり、新たに付加されたりすると、容易に発生し、このため用途が限定されていた。
【０００５】
これらＥＶＡ系樹脂が、このような劣化・変質を引き起こすのは、その組成上の問題として、加水分解性の高いエステル構造や熱架橋のために添加される有機過酸化物や多官能ビニル化合物などの架橋剤、架橋剤残渣・反応生成物、ＥＶＡ架橋点の高級炭素や反応末端などの活性点が、予め添加されている紫外線吸収剤、酸化防止剤などによる抑制効果に打ち勝って徐々にかかる劣化・変質を引き起こすものと推定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＥＶＡ系樹脂と同等の性能を持ち、しかもその劣化・変質問題を解決するエチレン系樹脂からなる接着性シートを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、以下の発明を提供するものである。
【０００８】
［１］少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする接着性シート。
【０００９】
［２］８０℃における剪断弾性率が３×１０ 5 Ｐａ以上のポリエチレン又はエチレン−αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に、少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であって、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層が積層され、さらに該変性エチレン系樹脂層の、該エチレン系樹脂層と反対側の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする接着性シート。
【００１０】
［３］前記変性エチレン系樹脂層が、ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エステル共重合体からなる群から選ばれる１種又は２種以上のエチレン系樹脂にエポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂、又は、該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂と該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物からなる、［１］又は［２］に記載の接着性シート。
【００１１】
［４］少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする太陽電池充填材用シート。
【００１２】
［５］８０℃における剪断弾性率が３×１０ 5 Ｐａ以上のポリエチレン又はエチレン−αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に、少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であって、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層が積層され、さらに該変性エチレン系樹脂層の、該エチレン系樹脂層と反対側の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする太陽電池充填材用シート。
【００１３】
［６］前記変性エチレン系樹脂層が、ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エステル共重合体からなる群から選ばれる１種又は２種以上のエチレン系樹脂にエポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂、又は、該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂と該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物からなる、［４］又は［５］に記載の太陽電池充填材用シート。
【００１４】
［７］［４］〜［６］の何れか１項に記載の太陽電池充填材用シートが、太陽電池セルの少なくとも非受光面に積層・接着されモジュール化されてなることを特徴とする太陽電池。
ここで、非受光面とは、太陽電池セルの受光面と反対側の面のことを言う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明で使用するエポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有する変性エチレン系樹脂シートとしては、ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等のエチレン系樹脂に対し、エポキシ化合物をグラフトしたもの、または前記エチレン系樹脂を重合する過程においてエポキシ化合物を共重合されたもの、または前記エチレン系樹脂またはそれに官能基を付加させた誘導体にエポキシ基を有する化合物を反応させてエポキシ基を導入する方法などが挙げられるがこれ等に制限されるものではない。
【００１７】
本発明においては、共重合のベースとしてポリエチレンやエチレン−αオレフィン共重合体等のエチレン系樹脂を使用することにより、従来のＥＶＡ系樹脂における組成上の問題の一つである加水分解性の寄与を実質的に皆無にでき、耐久性において好適な結果を与えることができる。また、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を使用した場合は、加水分解性を低レベルとすることができ、同様に耐久性を大幅に向上させることができる。一方、エチレン−酢酸ビニル共重合体の場合は、従来のＥＶＡ系樹脂において架橋のために添加される架橋剤や架橋点に起因する劣化を抑えることができるので、耐久性においてかなりの改良効果を奏することができるのである。
【００１８】
なお、本発明において、この変性エチレン系樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、加工助剤、結晶核剤など各種添加剤を加えることができる。特に、この変性エチレン系樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体を実質的に含まない場合は、加水分解性の高いエステル構造を含まないため、その寄与による劣化の程度を越えない範囲で架橋剤を添加することができる。
【００１９】
本発明において、エポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有するエチレン系樹脂（エポキシ変性エチレン系樹脂）は、融点が８０℃以上１２０℃以下のものが使用される。融点が１２０℃を超えると、接着に必要な温度が高くなり、例えば太陽電池モジュールを組み立てる工程において、設備や他の材料からくる制約のために、モジュールを充分加温できない結果、その構成材料が軟化・溶融せず、また、セル、受光ガラス、裏面シートと充分接着しないため好ましくない。また、融点が８０℃未満では、接着性シートとして耐熱性がないため、例えば太陽電池用充填材として使用した場合、当該太陽電池モジュールを設置した環境下において、接着力低下によるずれ・剥離を起こすおそれがあるため好ましくない。
【００２０】
変性エチレン系樹脂の融点は、共重合成分または付加成分の種類、量、他に混合して使用されるエポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有するエチレン系樹脂、及びエポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有するエチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂の融点、混合の割合などによって所望の範囲に制御することができる。なお、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に従い測定された値（複数の場合、最も高い値）とする。
【００２１】
本発明において、エポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有するエポキシ変性エチレン系樹脂は、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上のものが使用される。剪断弾性率が３×１０5Ｐａ未満では、接着性シートとしては耐熱性がなく、例えば太陽電池用充填材として使用した場合に、太陽電池モジュールを設置した環境下において接着力低下によるずれ・剥離を起こすため好ましくない。なお、剪断弾性率は、変性エチレン系樹脂の融点、添加剤によって制御することができる。本発明において、剪断弾性率は、通常の粘弾性測定装置（例えば岩本製作所社製動的粘弾性測定装置）により周期２πrad 、振幅歪み０．５％の条件で測定された値とする。
【００２２】
本発明の接着性シートは、エポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有していることにより、これらが表層のアルコキシシランの積層時の加熱、またはその保管時、あるいは被接着体との貼り合わせ加工する折りの加熱などの条件下で、表層のアルコキシシランのアミノ基との反応結合を、またはアルコキシシランが被接着体とのアルコキシ基での反応結合などによる機構を経て、優れた接着力を発揮するものと考えられる。
【００２３】
本発明において、エチレン系樹脂にグラフト、共重合または付加反応によって含有させるのに使用されるエポキシ化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、エピクロルヒドリン、ビスフェノールＡシクロヘキシルグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、３，４−エポキシドシクロヘキシルメチル−（３，４−エポキシ）シクロヘキシルカルボキシレート等が例示される。
【００２４】
この不飽和基などの官能基を利用して対象とするエチレン系樹脂に好ましくはグラフト重合または反応付加等によって付加される。その付加量は、０．０１質量％以上であり、好ましくは０．１質量％以上であり、それ未満では、例えば太陽電池用充填材として使用した場合に、受光ガラス、セルとの接着性が損なわれるため好ましくない。ここで付加量は、エポキシ化合物の量・種類、反応温度、時間、触媒・膨潤剤などの添加剤などのグラフト反応条件または付加反応によって制御できる。
【００２５】
また、エポキシ化合物の付加量としては２０質量％以上にしても、剪断弾性率の向上効果が頭打ちになり、価格が上昇するばかりなので、２０質量未満が好ましい。実用上、最も好ましくは０．１乃至１５質量％である。
【００２６】
グラフト方法はエチレン系樹脂を溶媒中でエポキシ化合物を添加し、ラジカル開始剤の存在下で加熱する方法、、エチレン系樹脂とエポキシ化合物及びラジカル開始剤の混合物を押出機中で加熱する方法等公知の方法により製造できる。
【００２７】
また、エチレンと前記エポキシ化合物のうち不飽和エポキシ化合物等の共重合体も好適に利用できる。
【００２８】
さらには、例えば無水マレイン酸等の官能基で変性されたエチレン系樹脂に、この官能基と反応する、例えばビスフェノールＡシクロヘキシルグリシジルエーテル等を付加してエチレン系樹脂を変性する方法なども変性エチレン系樹脂の製造方法として利用できる。
【００２９】
エポキシ化合物を共重合成分または付加成分として含有する変性エチレン系樹脂以外のエチレン系樹脂の融点、混合の割合などによって所望の範囲に制御することができる。なお、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に従い測定された値（複数の場合、最も高い値）とする。
【００３０】
本発明において、変性エチレン系樹脂シート表面には、アミノ基をもつアルコキシシラン（以下アルコキシシシランと略記する場合がある）がコーティングされているが、当該アミノ基をもつアルコキシランとしては、例えばγ−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−フェニルアミノプロピルトリメチルメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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などが擧げられる。
【００３１】
上記コーティングは、ロール法、スプレー法など従来の方法で行うことができる。すなわち、変性エチレン系樹脂シート表面にアルコキシシランを直接コーティングする方法、変性エチレン系樹脂シート表面にアルコキシシランを溶剤で希釈して溶液コートした後当該溶剤を乾燥揮発させる方法、モジュール化工程における受光ガラスとの接着性や透光性を阻害しない分散材中アルコキシシランを分散させたものを含む液を溶液コートした後溶剤を乾燥揮発させる方法、同様に分散材中に分散させた溶液をポリエステル、ポリプロピレンなどの他のフィルムに溶液コートした後溶剤を乾燥揮発させ、その後変性エチレン系樹脂シート表面に熱転写する方法などが可能である。アミノ基を有するアルコキシシランの使用量は０．０１〜１０ｍｇ／ｍ2となるようにコーティングするのが好ましい。
ここで上記分散材としては、石油樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン系、ロジン系やそれら水添化合物などが使用できる。
上記コーティングにおける乾燥や熱転写における加熱条件は、アミノ基を有するアルコキシランのアルコキシ基が加水分解やそれに続く縮合反応などの反応を起こさない温度ならびに時間を選んで行う。
特に上記最後に述べた方法における熱転写は、エポキシ化合が共重合または付加されたエチレン系樹脂の製膜と同時に行うことも可能である。
【００３２】
本発明において、エポキシ化合物が共重合または付加された変性エチレン系樹脂をアルコキシシランでコーティングされたシートは、単独シートで太陽電池用充填材とすることができるが（以下、これを「単層系」と称する。）、他の樹脂シート（芯材）との積層シートとしてもよい。この場合は、少なくとも、セル、受光ガラス、裏面シートと接触する表面側（片面）のみを当該共重合された変性エチレン系樹脂をアルコキシシランでコーティングされたシートとし、反対側（場合により芯材側）には、ポリエチレン若しくはエチレン−α−オレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂が接着積層された積層シートとしてもよい。また、芯材の両表面に積層した積層シートとすることも可能である（以下、これらを「積層系」と称する。）。
【００３３】
なお、積層されるポリエチレン若しくはエチレン−αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、加工助剤、結晶核剤などを添加でき、またこれには、加水分解性のエステル構造を実質的に含まないので、その寄与による劣化の程度を越えない程度の範囲で架橋剤も加えた各種添加剤を加えてもよい。
【００３４】
積層されるポリエチレン等の弾性率は、エポキシ化合物が共重合または付加されたエチレン系樹脂と同様の理由で、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、この数値は、すでに述べたのと同様の方法により、制御することができる。
【００３５】
エポキシ化合物が共重合又は付加された変性エチレン系樹脂シートは、一般に行われるカレンダー法、押出し法などの熱可塑樹脂において通常行われる成形加工方法により得ることができる。
【００３６】
また、本発明の変性エチレン系樹脂シートを、エチレン−αオレフィン共重合体等を主とするエチレン系樹脂と積層して用いる積層系の場合は、共押出し法、押出しコート法、熱ロールラミネート法などにより、積層シートを得ることが可能である。 なお、変性エチレン系樹脂シートの表面には、モジュールを加工する工程における各種層間の気泡残りを抑えるためにエンボス加工することもできる。
【００３７】
本発明において使用する変性エチレン系樹脂シートの厚さは、特に限定するものではないが、セルの凹凸に追従しての当該シートの固定の確保、受光ガラス・裏面シートのうねりへの追従などを考慮して、単層系としては、通常５０〜１０００μｍ、好適には１００〜６００μｍである。また積層系の場合には、総厚さは通常５０〜１０００μｍ、好適には１００〜６００μｍであり、そのうちエポキシ化合物が共重合された変性エチレン系樹脂シートの厚みは、０. １〜１００μｍ、好適には１〜３０μｍである。
【００３８】
本発明におけるシートを充填材として使用して太陽電池モジュールを得るには、単層系の場合、積層系の場合、いずれもそれ自体従来の充填材と同様のプロセスにより、充填材を含む各種部材をセッティングし、ラミネート加工するモジュール化工程により太陽電池モジュールとすることができる。
【００３９】
また、本発明の接着性シートを予め受光ガラスに積層しておき、これに太陽電池セルや裏面シートを後工程で積層することもできる。
【００４０】
本発明においては、従来用いられていたＥＶＡ系樹脂で必要な架橋工程を割愛することができるので、モジュール化工程において、それだけ低温・短時間化が可能であり、製造効率が上げられる。従ってまた、穏やかなラミネート条件となるため、残留応力などのストレスが低く抑えられる結果、耐久性においても有利となる。さらにまた、従来のＥＶＡ系樹脂の充填材に比較して各種環境下での弊害が低く抑えられる結果、太陽電池モジュールの信頼性が大きく向上する。
【００４１】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に具体的に説明する。
【００４２】
（実施例１）
(１) 融点１０３℃、グリシジルメタクリレート１２質量％が共重合されたエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体１００質量部に対しヒンダードアミン系光安定剤０. ５質量部、フェノール系酸化防止剤０. １質量部を加えて１６０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は、３×１０6Ｐａであった。本シートにγ−アミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液をコーティングし８０℃で２０秒間乾燥してエタノールを揮発させてが０.０１μｍの厚さにγ−アミノプロピルトリエトキシシランをコーティングされたシート１を得た。このシート１を、評価用の接着性シート１とした。
【００４３】
（２）太陽電池セルを想定してその代替として０．３ｍｍ厚みのアルミニウム板を使用し、評価用サンプルを組み立てた。すなわち、３ｍｍ厚さのフロートガラス（＝受光ガラス）、０．３ｍｍ厚さの上記接着性シート１、０． ３ｍｍ厚さのアルミニウム板（＝セル代替）、０． ３ｍｍ厚さの上記接着性シート１、０．０８ｍｍ厚さの表面易接着処理ポリフッ化ビニル・アルミ箔積層フィルム（＝裏面シート）の順にセッティングし、耐熱ゴム袋中で１３０℃で２０分間真空加熱・加圧加工して、太陽電池モジュールを想定した評価用サンプルとし、以下の各種耐久性試験・評価を行った。
１）サンシャインウェザーメーターによる２０００時間静置処理
２）８５℃８５％ＲＨ雰囲気中における２０００時間静置処理（ＪＩＳ Ｃ８９１７に準ずる）
３）２３℃の水酸化ナトリウム１０％水溶液中で２００時間静置処理（ＪＩＳ Ｋ７１１４に準ずる）
この１）〜３）による各処理後、目視で
（ｉ）充填材層の黄変・亀裂・発泡の有無、
（ｉｉ）ガラス・裏面シートからの剥離の有無、
（ｉｉｉ）アルミニウム板の腐食の有無
の３種各６項目計１８項目を処理前と比較して以下の３段階評価を行った。
◎：１８項目の比較において僅かな変化が生じたものが１０項目以内であり、大きな変化は無い。
○：１８項目の比較において僅かな変化が生じたものが１１項目以上であり、大きな変化は無い。
×：１８項目の比較において大きな変化が１項目以上あった。
この結果、接着性シート１を充填材用として使用した場合の評価は、◎であることがわかった。
【００４４】
（実施例２）
(１) 融点１０４℃、無水マレイン酸０．５質量％をグラフトした低密度ポリエチレン１００質量部に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを２．０質量部付加させた変性重合体を１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は、３．２×１０6Ｐａであった。本シートに実施例１と同様にしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液をコーティングして乾燥しγ−アミノプロピルトリエトキシシランが０.０１μｍの厚さにコーティングされた接着性シート２を得た。この接着性シート２を、評価用の変性エチレン系樹脂からなる充填材用とて評価した。
【００４５】
(２) このシート２について、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
この結果、接着性シート２を充填材として使用した場合の評価は、◎であることがわかった。
【００４６】
（実施例３）
(１) 実施例１で使用した融点１０３℃、グリシジルメタクリレート１２質量％共重合されたエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を両表層側、融点１１２℃、８０℃における剪断弾性率１. ３×１０7Ｐａの低密度ポリエチレンを芯側とし、１８０℃で共押出し法により２種３層の積層系のシート３を成形した。接着性シート３は、実施例１と同様にして０．０１μｍのγ−アミノプロピルトリエトキシシランをコーティングを行ない製造した。この接着性シート３の表面側の厚みは、各２５μｍ、芯側の厚みは３００μｍ、総厚み３５０μｍであった。
【００４７】
(２) 接着性シート３について、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００４８】
この結果、接着性シート３を充填材用として使用した場合の評価は、◎であることがわかった。
【００４９】
（比較例１）
市販の熱架橋性ＥＶＡ系シート（厚み：４００μｍ）を用いて耐熱ゴム袋中での真空加熱・加圧加工を１３０℃で２０分間行った後、オーブン中１５０℃で２０分間加熱し当該ＥＶＡの架橋を行う他は、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００５０】
この結果、熱架橋性ＥＶＡ系シートを充填材として使用した場合の評価は、×であることがわかった。
【００５１】
（比較例２）
(１) 融点１０３℃、グリシジルメタクリレート１２質量％が共重合されたエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体１００質量部に対しヒンダードアミン系光安定剤０. ５質量部、フェノール系酸化防止剤０. １質量部を加えて１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は３×１０6Ｐａであった。また、このシートについては、アルコキシシランによるコーティングは、行わなかった。
【００５２】
(２) このシートについて、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用装置を作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００５３】
この結果、シート４を充填材として使用した場合の評価は、×であることがわかった。
【００５４】
（比較例３）
(１) 融点１２２℃、無水マレイン酸含有量０. ５質量％が共重合されたエポキシ化合物変性エチレン−αオレフィン共重合体１００質量部に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを２．０質量部付加させた重合体を１８０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は４. １×１０7 Ｐａであった。なお、シートは、実施例１と同様にしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランの０．０１μｍコーティングを行った。
【００５５】
(２) このシートについて、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用サンプルを作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００５６】
この結果、シート５を充填材として使用した場合の評価は、×であることがわかった。
【００５７】
（比較例４）
(１) 融点７５℃、アクリル酸含有量２５質量％のエチレン−アクリル酸共重合体１００質量部に対しヒンダードアミン系光安定剤０. ５質量部、フェノール系酸化防止剤０. １質量部を加えて１２０℃で押出し法により厚さ３００μｍのシートに成形した。このシートの８０℃における剪断弾性率は、１. ７×１０5であった。本シートに実施例１と同様にしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液をコーティングして乾燥しγ−アミノプロピルトリエトキシシランが０.０１μｍの厚さにコーティングされたシート６を得た。
【００５８】
(２) このシート６について、実施例１と同様に太陽電池モジュール相当の評価用装置を作成し、同様にして耐久性試験を行い評価した。
【００５９】
この結果、シート６を充填材として使用した場合の評価は、×であることがわかった。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の太陽電池用充填材においては、モジュール化工程において、低温・短時間化が可能であるため、製造効率が上げられ、また、穏やかなラミネート条件となるため、残留応力などのストレスが低く抑えられる結果、耐久性においても有利となる。このように、本発明のエポキシ化合物が共重合されたエチレン系樹脂を主体としてなる充填材は、従来のＥＶＡ系樹脂の充填材に比較して各種環境下での弊害が低く抑えられる結果、太陽電池モジュールの信頼性が大きく向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の太陽電池の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池充填材用シート
２ 受光ガラス
３ 太陽電池
３０ 非受光面
３１ 受光面
４ 裏面シート
Claims (7)
- 少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする接着性シート。
- ８０℃における剪断弾性率が３×１０ 5 Ｐａ以上のポリエチレン又はエチレン−αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に、少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であって、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層が積層され、さらに該変性エチレン系樹脂層の、該エチレン系樹脂層と反対側の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする接着性シート。
- 前記変性エチレン系樹脂層が、ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン―アクリル酸エステル共重合体からなる群から選ばれる１種又は２種以上のエチレン系樹脂にエポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂、又は、該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂と前記エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物からなる、請求項１又は２に記載の接着性シート。
- 少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であり、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする太陽電池充填材用シート。
- ８０℃における剪断弾性率が３×１０ 5 Ｐａ以上のポリエチレン又はエチレン−αオレフィン共重合体を主としたエチレン系樹脂層の少なくとも片側表面に、少なくとも０．０１質量％以上のエポキシ化合物を共重合成分又は付加成分として含有し、融点が８０℃以上１２０℃以下であって、かつ、８０℃における剪断弾性率が３×１０5Ｐａ以上であり、有機過酸化物を含有しない変性エチレン系樹脂層が積層され、さらに該変性エチレン系樹脂層の、前記エチレン系樹脂層と反対側の表面にアミノ基を有するアルコキシシランをコーティングしたことを特徴とする太陽電池充填材用シート。
- 前記変性エチレン系樹脂層が、ポリエチレン、エチレン―αオレフィン共重合体、エチレン―酢酸ビニル共重合体及びエチレン―アクリル酸エステル共重合体からなる群から選ばれる１種又は２種以上のエチレン系樹脂にエポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂、又は、該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂と該エポキシ化合物が共重合成分又は付加成分として含有されている樹脂以外のエチレン系樹脂との混合物からなる、請求項４又は５に記載の太陽電池充填材用シート。
- 請求項４〜６の何れか１項に記載の太陽電池充填材用シートが、太陽電池セルの少なくとも非受光面に積層・接着されモジュール化されてなることを特徴とする太陽電池。
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