JP5374807B2 - 太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ＨＡＺＥが低く、接着性が高い充填材層を有する太陽電池モジュールおよびその製造方法に関するものである。
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。
太陽電池素子は単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また屋外に太陽電池を取り付けた場合に雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため複数の太陽電池素子を接続し透明基板および充填材で封入して太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。一般に太陽電池モジュールは、透明前面基板、表面充填材層、太陽電池素子、裏面充填材層および裏面保護シート等を順次積層し、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を利用して製造される。
太陽電池素子は単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また屋外に太陽電池を取り付けた場合に雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため複数の太陽電池素子を接続し透明基板および充填材で封入して太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。一般に太陽電池モジュールは、透明前面基板、表面充填材層、太陽電池素子、裏面充填材層および裏面保護シート等を順次積層し、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を利用して製造される。
太陽電池モジュールに用いられる充填材としては、その加工性、施工性、製造コスト、その他の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）が、最も一般的なものとして使用されている。しかしながら、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなる充填材は、太陽電池素子との接着強度が必ずしも十分ではなく、長時間使用により剥離を生じたり、加熱時に酢ビガスが発生し異臭の元となったり発泡したりする等の問題があった。そこで、充填材に接着性を付与し、酢ビガスの発生をなくす方法として、樹脂にシラン化合物を重合させる方法が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
特に、特許文献２においては、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体またはその変性ないし縮合体を用いた太陽電池モジュール用充填材シートが開示されているが、一般的に、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を用いた場合、充填材シートのＨＡＺＥは、上述したＥＶＡを用いた場合に比べて高くなり、意匠性に優れた太陽電池モジュールを得ることが困難な場合があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ＨＡＺＥが低く、接着性が高い充填材層を有する太陽電池モジュールを提供することを主目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明は、太陽電池素子と、上記太陽電池素子の少なくとも一方の表面に形成され、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材層と、を有する太陽電池モジュールであって、上記充填材層を厚み６００μｍとした場合のＨＡＺＥ（曇度）が、５％以下であることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
本発明によれば、充填材層のＨＡＺＥが低いことから、充填材層における光の拡散を抑制することができ、意匠性に優れた太陽電池モジュールとすることができる。さらに、上記充填材層は、シラン変性樹脂を含有することから、接着性に優れた太陽電池モジュールとすることができる。
上記発明においては、上記充填材層が、上記太陽電池素子と透明前面基板との間に配置されていることが好ましい。上記充填材層を表面充填材層として用いることにより、透明前面基板側から見た際の外観に優れ、かつ、太陽電池素子と透明前面基板との接着性に優れた太陽電池モジュールを得ることができるからである。
上記発明においては、上記充填材層が、上記太陽電池素子と裏面保護シートとの間に配置されていることが好ましい。上記充填材層を裏面充填材層として用いることにより、裏面保護シートが透明である場合に、裏面保護シートから見た際の外観に優れ、かつ、太陽電池素子と裏面保護シートとの接着性に優れた太陽電池モジュールを得ることができるからである。
また、本発明においては、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材シートを、太陽電池素子の少なくとも一方の表面に配置し、太陽電池モジュール形成用積層体を形成する積層体形成工程と、上記充填材シートの融点をＴｍとした場合に、上記太陽電池モジュール形成用積層体を（Ｔｍ−３）℃〜（Ｔｍ＋２５）℃の範囲内の温度で加熱圧着する加熱圧着工程と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
本発明によれば、上記範囲内の温度で加熱圧着を行うことにより、ＨＡＺＥが低く、接着性が高い充填材層を有する太陽電池モジュールを得ることができる。
本発明においては、例えばＥＶＡを用いた充填材層と比較して、ＥＶＡと同様のＨＡＺＥを有し、かつ、ＥＶＡよりも優れた接着性を有する充填材層を備えた太陽電池モジュールを得ることができるという効果を奏する。
以下、本発明の太陽電池モジュールおよびその製造方法について説明する。
Ａ．太陽電池モジュール
まず、本発明の太陽電池モジュールについて説明する。本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子と、上記太陽電池素子の少なくとも一方の表面に形成され、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材層と、を有する太陽電池モジュールであって、上記充填材層を厚み６００μｍとした場合のＨＡＺＥ（曇度）が、５％以下であることを特徴とするものである。
まず、本発明の太陽電池モジュールについて説明する。本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子と、上記太陽電池素子の少なくとも一方の表面に形成され、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材層と、を有する太陽電池モジュールであって、上記充填材層を厚み６００μｍとした場合のＨＡＺＥ（曇度）が、５％以下であることを特徴とするものである。
本発明によれば、充填材層のＨＡＺＥが低いことから、充填材層における光の拡散を抑制することができ、意匠性に優れた太陽電池モジュールとすることができる。さらに、上記充填材層は、シラン変性樹脂を含有することから、接着性に優れた太陽電池モジュールとすることができる。また、従来のＥＶＡを用いた充填材層と比較して、本発明に用いられる充填材層は、ＥＶＡと同等のＨＡＺＥを有し、かつ、ＥＶＡよりも優れた接着性を有するという利点を有する。さらに、本発明に用いられる充填材用樹脂はシラン変性樹脂を含有しており、主鎖がポリエチレンであることから有害なガスを発生させず、作業環境を悪化させないという利点を有する。
次に、本発明の太陽電池モジュールについて図面を用いて説明する。図１は、本発明の太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。図１に示される太陽電池モジュール１０は、太陽電池素子１と、太陽電池素子１の一方の表面上に形成された表面充填材層２と、表面充填材層２上に形成された透明前面基板３と、太陽電池素子１の他方の表面上に形成された裏面充填材層４と、裏面充填材層４上に形成された裏面保護シート５と、を有するものである。本発明においては、表面充填材層２および裏面充填材層４の少なくとも一方に、特定の充填材用樹脂を含有する充填材層が用いられ、さらに、その充填材層のＨＡＺＥが特定の値以下であることを特徴とする。
以下、本発明の太陽電池モジュールについて、構成ごとに説明する。
以下、本発明の太陽電池モジュールについて、構成ごとに説明する。
１．充填材層
まず、本発明に用いられる充填材層について説明する。本発明に用いられる充填材層は、後述する太陽電池素子の少なくとも一方の表面に形成され、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有するものである。
まず、本発明に用いられる充填材層について説明する。本発明に用いられる充填材層は、後述する太陽電池素子の少なくとも一方の表面に形成され、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有するものである。
さらに、本発明においては、上記充填材層を厚み６００μｍとした場合のＨＡＺＥが、５％以下であることを特徴とする。中でも、本発明においては、上記充填材層を厚み６００μｍとした場合のＨＡＺＥが、４％以下であることが好ましい。充填材層における光の拡散をさらに抑制することができ、より意匠性に優れた太陽電池モジュールとすることができるからである。
上記充填材層のＨＡＺＥは、カラーコンピュータにより測定することができる。なお、充填材層の膜厚が６００μｍ以上である場合は、厚みが６００μｍとなるように切り出し、測定を行う。測定に用いられるカラーコンピュータとしては、例えば、スガ試験機（株）製 ＳＭカラーコンピュータ（ＳＭ−Ｃ）等を挙げることができる。
以下、本発明に用いられる充填材用樹脂、および必要に応じて添加される添加剤等について説明する。
以下、本発明に用いられる充填材用樹脂、および必要に応じて添加される添加剤等について説明する。
（１）充填材用樹脂
本発明に用いられる充填材用樹脂は、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとを重合させてなるシラン変性樹脂を含有するものである。本発明においては、中でも、充填材用樹脂が、さらに添加用ポリエチレンを含有することが好ましい。すなわち、充填材用樹脂がシラン変性樹脂と添加用ポリエチレンとを含有することが好ましい。上記シラン変性樹脂はコストが高いため、添加用ポリエチレンを併用することにより、コスト低減を図ることができる。
本発明に用いられる充填材用樹脂は、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとを重合させてなるシラン変性樹脂を含有するものである。本発明においては、中でも、充填材用樹脂が、さらに添加用ポリエチレンを含有することが好ましい。すなわち、充填材用樹脂がシラン変性樹脂と添加用ポリエチレンとを含有することが好ましい。上記シラン変性樹脂はコストが高いため、添加用ポリエチレンを併用することにより、コスト低減を図ることができる。
（ｉ）シラン変性樹脂
次に、充填材用樹脂に含有されるシラン変性樹脂について説明する。上記シラン変性樹脂は、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとを重合させてなるものである。また、上記シラン変性樹脂は、具体的には、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとラジカル発生剤とを混合し、高温で溶融、混練し、エチレン性不飽和シラン化合物を重合用ポリエチレンにグラフト重合させることにより得ることができる。
次に、充填材用樹脂に含有されるシラン変性樹脂について説明する。上記シラン変性樹脂は、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとを重合させてなるものである。また、上記シラン変性樹脂は、具体的には、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとラジカル発生剤とを混合し、高温で溶融、混練し、エチレン性不飽和シラン化合物を重合用ポリエチレンにグラフト重合させることにより得ることができる。
上記シラン変性樹脂に用いられる重合用ポリエチレンとしては、ポリエチレン系のポリマーであれば特に限定されるものではなく、例えば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、超低密度ポリエチレン、極超低密度ポリエチレン、または直鎖状低密度ポリエチレンが挙げられる。これらのポリエチレンは１種単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。上記の中でも、超低密度ポリエチレン、極超低密度ポリエチレン、および直鎖状低密度ポリエチレンが好ましく用いられる。
また、上記重合用ポリエチレンは、側鎖の多いポリエチレンであることが好ましい。通常、側鎖の多いポリエチレンは密度が低く、側鎖の少ないポリエチレンは密度が高い。したがって、密度の低いポリエチレンが好ましい。重合用ポリエチレンが側鎖の多いポリエチレン、すなわち密度の低いポリエチレンであれば、エチレン性不飽和シラン化合物が重合用ポリエチレンにグラフト重合しやすくなるからである。
上記重合用ポリエチレンの密度は、例えば、０．８９０ｇ／ｃｍ３〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．８９０ｇ／ｃｍ３〜０．９２８ｇ／ｃｍ３の範囲内である。
特に、本発明においては、上記重合用ポリエチレンとして、メタロセン系直線状低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンは、密度が比較的低く、分子量分布が小さいことから、温度変化によるポリエチレンの結晶化を防ぐことができるからである。なお、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンとしては、メタロセン触媒を用いて合成された直鎖状のポリエチレンであれば特に限定されるものではない。また、上記重合用ポリエチレンは１種単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
一方、上記シラン変性樹脂に用いられるエチレン性不飽和シラン化合物としては、上記重合用ポリエチレンとグラフト重合するものであれば特に限定されるものではなく、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、および、ビニルトリカルボキシシランからなる群から選択される少なくとも１種類のものを用いることができる。中でも、ビニルトリメトキシシランが好適に用いられる。
本発明に用いられる充填材層中のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量は、１０ｐｐｍ以上が好ましく、より好ましくは２０ｐｐｍ以上である。上記値に満たない場合は、透明前面基板や裏面保護シートとの接着性が不足する可能性があるからである。
一方、本発明に用いられる充填材層中のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量は、４０００ｐｐｍ以下が好ましく、より好ましくは３０００ｐｐｍ以下である。上記値を超える場合は、透明前面基板や裏面保護シートとの接着性は変わらずコストが高くなるからである。
一方、本発明に用いられる充填材層中のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量は、４０００ｐｐｍ以下が好ましく、より好ましくは３０００ｐｐｍ以下である。上記値を超える場合は、透明前面基板や裏面保護シートとの接着性は変わらずコストが高くなるからである。
また、本発明においては、上記シラン変性樹脂が、充填材層中に好ましくは１〜８０重量％の範囲内、さらに５〜７０重量％の範囲内で含有されることが好ましい。上記範囲内であれば、透明前面基板や裏面保護シートとの密着性、コスト面等に優れているからである。
また、上記シラン変性樹脂は、１９０℃でのメルトマスフローレートが０．５〜１０ｇ／１０分であることが好ましく、１〜８ｇ／１０分であることがより好ましい。充填材シートの成形性、および透明前面基板や裏面保護シートとの接着性等に優れるからである。さらに、上記シラン変性樹脂の融点は、１１０℃以下であることが好ましい。充填材シートの加工性等に優れているからである。
また、上述したように、本発明に用いられるシラン変性樹脂は、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとラジカル発生剤とを混合し、高温で溶融、混練することにより得ることができる。上記ラジカル発生剤としては、例えばジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ヒドロパーオキシ）ヘキサン等のヒドロパーオキサイド類；ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−パーオキシ）ヘキシン−３等のジアルキルパーオキサイド類；ビス−３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類；ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシオクトエート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシフタレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキシン−３等のパーオキシエステル類；メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類等の有機過酸化物、または、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物等が挙げられる。
上記ラジカル発生剤は、上記シラン変性樹脂中に０．００１重量％以上含まれることが好ましい。上記範囲に満たない場合は、エチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとのラジカル重合が起こりにくいからである。
（ii）添加用ポリエチレン
次に、充填材用樹脂に含有される添加用ポリエチレンについて説明する。上記添加用ポリエチレンとしては、上記シラン変性樹脂に用いられる重合用ポリエチレンと同様なものを挙げることができる。本発明においては、添加用ポリエチレンが上記重合用ポリエチレンと同一のポリエチレンであることが特に好ましい。同一のポリエチレンを用いることにより、コストの低減を図ることができるからである。
次に、充填材用樹脂に含有される添加用ポリエチレンについて説明する。上記添加用ポリエチレンとしては、上記シラン変性樹脂に用いられる重合用ポリエチレンと同様なものを挙げることができる。本発明においては、添加用ポリエチレンが上記重合用ポリエチレンと同一のポリエチレンであることが特に好ましい。同一のポリエチレンを用いることにより、コストの低減を図ることができるからである。
上記添加用ポリエチレンの含有量は、上記シラン変性樹脂１００重量部に対し、０．０１重量部〜９９００重量部が好ましく、９０重量部〜９９００重量部がより好ましい。また、上記シラン変性樹脂を２種以上用いる場合には、その合計量１００重量部に対し、添加用ポリエチレンの含有量が上記範囲となることが好ましい。
また、上記添加用ポリエチレンは、１９０℃でのメルトマスフローレートが０．５〜１０ｇ／１０分であることが好ましく、１〜８ｇ／１０分であることがより好ましい。充填材シートの成形性等に優れるからである。さらに、上記添加用ポリエチレンの融点は、１３０℃以下であることが好ましい。充填材シートの加工性等に優れているからである。
（iii）その他
本発明に用いられる充填材用樹脂は、１９０℃でのメルトマスフローレートが０．５〜１０ｇ／１０分であることが好ましく、１〜８ｇ／１０分であることがより好ましい。充填材シートの成形性、および透明前面基板や裏面保護シートとの接着性等に優れるからである。
本発明に用いられる充填材用樹脂は、１９０℃でのメルトマスフローレートが０．５〜１０ｇ／１０分であることが好ましく、１〜８ｇ／１０分であることがより好ましい。充填材シートの成形性、および透明前面基板や裏面保護シートとの接着性等に優れるからである。
さらに、上記充填材用樹脂の融点は、１３０℃以下であることが好ましい。充填材シートの加工性等に優れているからである。また、太陽電池モジュールの構成部材、例えば太陽電池素子や透明前面基板を再利用する場合に、融点がこの程度であれば容易に再利用することができるからである。
（２）添加剤
本発明に用いられる充填材層は、必要に応じて、熱安定化剤、光安定化剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含有していても良い。これらの添加剤を添加することで、長期にわたり安定した機械強度、接着強度、黄変防止、ひび割れ防止、優れた加工適性を得ることができるからである。
本発明に用いられる充填材層は、必要に応じて、熱安定化剤、光安定化剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含有していても良い。これらの添加剤を添加することで、長期にわたり安定した機械強度、接着強度、黄変防止、ひび割れ防止、優れた加工適性を得ることができるからである。
熱安定化剤は、充填材用樹脂の酸化劣化を防止するものである。具体的には、トリス（２，４−ジ−tert−ブチルフェニル）フォスファイト、ビス［２，４−ビス（１，１−ジメチルエチル）−６−メチルフェニル］エチルエステル亜リン酸、テトラキス（２，４−ジ−tert−ブチルフェニル）［１，１−ビフェニル］−４，４´−ジイルビスホスフォナイト、および、ビス（２，４−ジ−tert−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイト等のリン系熱安定化剤；８−ヒドロキシ−５，７−ジ−tert−ブチル−フラン−２−オンとｏ−キシレンとの反応生成物等のラクトン系熱安定化剤；フェノール系熱安定化剤；アミン系熱安定化剤；硫黄系熱安定化剤；などを挙げることができる。また、これらを１種または２種以上を用いることもできる。中でも、リン系熱安定化剤およびラクトン系熱安定化剤を併用して用いることが好ましい。
光安定化剤は、充填材用樹脂中の光劣化開始の活性種を捕捉し、光酸化を防止するものである。具体的には、ヒンダードアミン系化合物、ヒンダードピペリジン系化合物などの光安定化剤が挙げられる。
紫外線吸収剤は、太陽光中の有害な紫外線を吸収して、分子内で無害な熱エネルギーへと変換し、充填材用樹脂中の光劣化開始の活性種が励起されるのを防止するものである。具体的には、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サルチレート系、アクリルニトリル系、金属錯塩系、ヒンダードアミン系、あるいは、超微粒子酸化チタン（粒子径：０．０１μｍ〜０．０６μｍ）および超微粒子酸化亜鉛（粒子径：０．０１μｍ〜０．０４μｍ）等の無機系などの紫外線吸収剤が挙げられる。
熱安定化剤、光安定化剤および紫外線吸収剤は、それぞれ１種単独でも２種以上組み合わせて用いることもできる。また、熱安定化剤、光安定化剤および紫外線吸収剤の含有量としては、その粒子形状、密度等によって異なるが、充填材層中でそれぞれ０．００１〜５重量％の範囲内であることが好ましい。
（３）充填材層
本発明に用いられる充填材層は、後述する太陽電池素子の少なくとも一方の表面に形成され、上述した充填材用樹脂を含有するものである。また、上記充填材層は、具体的には、表面充填材層または裏面充填材層として用いられるものである。上記充填材層を用いた太陽電池モジュールの構成については、「５．太陽電池モジュールの構成」で詳細に説明する。
本発明に用いられる充填材層は、後述する太陽電池素子の少なくとも一方の表面に形成され、上述した充填材用樹脂を含有するものである。また、上記充填材層は、具体的には、表面充填材層または裏面充填材層として用いられるものである。上記充填材層を用いた太陽電池モジュールの構成については、「５．太陽電池モジュールの構成」で詳細に説明する。
また、上記充填材層は、太陽電池素子と、透明前面基板または裏面保護シートとを接着させる機能をもつものであるため、接着性が高いことが好ましい。具体的には、上記充填材層の２５℃雰囲気下における１８０°剥離試験において測定された透明前面基板または裏面保護シートとの剥離強度が、１Ｎ／１５ｍｍ幅〜１５０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることが好ましく、より好ましくは３Ｎ／１５ｍｍ幅〜１５０Ｎ／１５ｍｍ幅、最も好ましくは１０Ｎ／１５ｍｍ幅〜１５０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内である。
なお、上記剥離強度は以下の試験方法により得た値とする。
試験機：エー・アンド・ディー（Ａ＆Ｄ）株式会社製の引っ張り試験機〔機種名：テンシロン〕
測定角度：１８０°剥離
剥離速度：５０ｍｍ/ｍｉｎ
試験機：エー・アンド・ディー（Ａ＆Ｄ）株式会社製の引っ張り試験機〔機種名：テンシロン〕
測定角度：１８０°剥離
剥離速度：５０ｍｍ/ｍｉｎ
また、上記充填材層は、接着性を長期間保持していることが好ましく、太陽電池モジュールを温度８５℃、湿度８５％の高温多湿状態にて１０００時間放置した後の２５℃雰囲気下における１８０°剥離試験において測定された透明前面基板または裏面保護シートとの剥離強度が、０．５Ｎ／１５ｍｍ幅〜１４０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることが好ましく、より好ましくは３Ｎ／１５ｍｍ幅〜１４０Ｎ／１５ｍｍ幅、さらに好ましくは１０Ｎ／１５ｍｍ幅〜１４０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内である。
上記充填材層の厚みとしては、特に限定されるものでないが、例えば５０〜２０００μｍの範囲内、中でも１００〜１２５０μｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲より薄い場合はセルを支持することができずセルの破損が生じやすくなり、上記範囲より厚い場合はモジュール重量が重くなり設置時などの作業性が悪いばかりでなく、コスト面でも不利となる場合もあるからである。
上記充填材層の融点としては、特に限定されるものではないが、５０℃〜１８０℃の範囲内、中でも７０℃〜１３０℃の範囲内であることが好ましい。
２．太陽電池素子
次に、本発明に用いられる太陽電池素子について説明する。本発明に用いられる太陽電池素子としては、太陽電池素子として一般に用いられるものを使用することができる。例えば、多（単）結晶シリコン系太陽電池素子、シングル接合型あるいはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン系太陽電池素子、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体太陽電池素子、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）、銅−インジウム−セレン系（ＣＩＳ系）、銅−インジウム−ガリウム−セレン系（ＣＩＧＳ系）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体太陽電池素子、色素増感型太陽電池素子、有機太陽電池素子等を使用することができる。中でも、本発明においては、上記太陽電池素子が、アモルファスシリコン系太陽電池素子であることが好ましい。
次に、本発明に用いられる太陽電池素子について説明する。本発明に用いられる太陽電池素子としては、太陽電池素子として一般に用いられるものを使用することができる。例えば、多（単）結晶シリコン系太陽電池素子、シングル接合型あるいはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン系太陽電池素子、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体太陽電池素子、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）、銅−インジウム−セレン系（ＣＩＳ系）、銅−インジウム−ガリウム−セレン系（ＣＩＧＳ系）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体太陽電池素子、色素増感型太陽電池素子、有機太陽電池素子等を使用することができる。中でも、本発明においては、上記太陽電池素子が、アモルファスシリコン系太陽電池素子であることが好ましい。
上記アモルファスシリコン系太陽電池素子の一例としては、素子用基板を用い、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ)／アモルファスシリコンゲルマニウム(ａ−ＳｉＧｅ)を形成したタンデム構造の素子を挙げることができる。上記素子用基板としては、例えば、ガラス等の透明基板、並びにポリイミド、ステンレス、アルミニウムおよび銅等の遮光性基板等を挙げることができる。また、上記素子用基板は、フィルム状、箔状および板状のいずれであっても良い。
また、上記アモルファスシリコン系太陽電池素子は、ａ−Ｓｉ／微結晶シリコン(μc−Ｓｉ)等のタンデム構造や、ａ−Ｓｉ／ａ−Ｓｉ／μｃ−Ｓｉ等の３層トリプル構造の薄膜系太陽電池素子であっても良い。
３．透明前面基板
次に、本発明に用いられる透明前面基板について説明する。本発明に用いられる透明前面基板としては、太陽光の透過性、電気絶縁性等を有し、かつ、機械的あるいは化学的ないし物理的強度に優れているものであれば特に限定されるものではなく、一般的に太陽電池モジュールの透明前面基板として用いられているものを使用することができる。具体的には、ガラス板、並びに、フッ素系樹脂シート、ポリ（メタ）アクリル系樹脂シートおよびポリエステル系樹脂シート等の樹脂シートを挙げることができる。これらの中でも、本発明における透明前面基板としては、ガラス板もしくはフッ素系樹脂シートを用いるのが好ましい。ガラス板は、透明性、耐熱性、耐候性に優れており、フッ素系樹脂シートを用いた場合は、太陽電池モジュールにフレキシブル性を付与することもできる。
次に、本発明に用いられる透明前面基板について説明する。本発明に用いられる透明前面基板としては、太陽光の透過性、電気絶縁性等を有し、かつ、機械的あるいは化学的ないし物理的強度に優れているものであれば特に限定されるものではなく、一般的に太陽電池モジュールの透明前面基板として用いられているものを使用することができる。具体的には、ガラス板、並びに、フッ素系樹脂シート、ポリ（メタ）アクリル系樹脂シートおよびポリエステル系樹脂シート等の樹脂シートを挙げることができる。これらの中でも、本発明における透明前面基板としては、ガラス板もしくはフッ素系樹脂シートを用いるのが好ましい。ガラス板は、透明性、耐熱性、耐候性に優れており、フッ素系樹脂シートを用いた場合は、太陽電池モジュールにフレキシブル性を付与することもできる。
上記フッ素系樹脂シートとしては、例えば、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重含体（ＰＦＡ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）およびポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等を挙げることができる。また、上記透明前面基板に紫外線吸収剤を含有させ、耐光性を向上させても良い。
上記透明前面基板の厚みとしては、用いられる透明前面基板の材料等によって異なり特に限定されるものではないが、例えばガラス板の場合は、具体的には１００μｍ〜５０００μｍの範囲内、中でも５００μｍ〜３５００μｍの範囲内であることが好ましい。また、例えばフッ素系樹脂シートの場合は、具体的には１０μｍ〜３００μｍの範囲内、中でも５０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
また、本発明において、透明前面基板は、可視光透過率が９０％以上、好ましくは９５％以上であって、入射する太陽光を全て透過する性質を有することが望ましい。可視光透過率は、カラーコンピュータにより測定することができる。
４．裏面保護シート
次に、本発明に用いられる裏面保護シートについて説明する。本発明に用いられる裏面保護シートとしては、上述した透明前面基板と同様の樹脂、添加剤等を用いることができる。さらに、上記裏面保護として、ポリエチレンテレフターレート（ＰＥＴ）、塩化ビニル樹脂およびポリオレフィンからなる樹脂シート等を用いることもできる。
次に、本発明に用いられる裏面保護シートについて説明する。本発明に用いられる裏面保護シートとしては、上述した透明前面基板と同様の樹脂、添加剤等を用いることができる。さらに、上記裏面保護として、ポリエチレンテレフターレート（ＰＥＴ）、塩化ビニル樹脂およびポリオレフィンからなる樹脂シート等を用いることもできる。
上記裏面保護シートの膜厚としては、２０〜５００μｍの範囲内、より好ましくは、６０〜３００μｍの範囲内である。裏面保護シートの膜厚が上記範囲に満たないと、物理的、機械的な強度が不足し、保護シートとしての機能を十分に発揮できない可能性がある。逆に膜厚が上記範囲を超えると、太陽電池モジュール自体の厚みを不要に増加させることとなり、軽量化や低コスト化の点から好ましくないからである。
また、本発明に用いられる裏面保護シートは、上述の透明前面基板のように必ずしも透明性を有している必要はないので、鋼鈑の表面に塗膜を設けた、いわゆるカラー鋼鈑を好ましく用いることができる。上記カラー鋼板としては、例えば、ポリエステル塗装鋼板、アクリル塗装鋼板、フッ素塗装鋼板、アクリルフッ素塗装鋼板等を挙げることができる。また、上記裏面保護シートとして、ステンレスおよびアルミニウム等の金属板や金属箔、コンクリート、瓦材等を用いることもできる。
また、裏面保護シートとして、上記のような樹脂シートの２種以上を接着剤層等を介して積層した積層材、あるいは、上記の樹脂シートに、例えば、アルミニウム箔等の金属箔を積層した積層材を用いることができる。さらには、金属板、あるいは、太陽電池モジュールの裏面の装飾性、意匠性等を考慮して、上記の樹脂シートを染料、顔料等の着色剤を使用して着色ないし装飾した樹脂シート等も使用することができる。
５．太陽電池モジュールの構成
次に、本発明の太陽電池モジュールの構成について説明する。本発明の太陽電池モジュールは、通常、太陽電池素子と、上記太陽電池素子の一方の表面上に形成された表面充填材層と、上記表面充填材層上に形成された透明前面基板と、上記太陽電池素子の他方の表面上に形成された裏面充填材層と、上記裏面充填材層上に形成された裏面保護シートと、を有する。従って、本発明においては、上記充填材層が表面充填材層および裏面充填材層の少なくとも一方に用いられ、中でも、上記充填材層が表面充填材層および裏面充填材層の両方に用いられることが好ましい。
次に、本発明の太陽電池モジュールの構成について説明する。本発明の太陽電池モジュールは、通常、太陽電池素子と、上記太陽電池素子の一方の表面上に形成された表面充填材層と、上記表面充填材層上に形成された透明前面基板と、上記太陽電池素子の他方の表面上に形成された裏面充填材層と、上記裏面充填材層上に形成された裏面保護シートと、を有する。従って、本発明においては、上記充填材層が表面充填材層および裏面充填材層の少なくとも一方に用いられ、中でも、上記充填材層が表面充填材層および裏面充填材層の両方に用いられることが好ましい。
また、本発明においては、上記充填材層が、太陽電池素子と透明前面基板との間に配置されていることが好ましい。上記充填材層を表面充填材層として用いることにより、透明前面基板側から見た際の外観に優れ、かつ、太陽電池素子と透明前面基板との接着性に優れた太陽電池モジュールを得ることができるからである。
また、本発明においては、上記充填材層が、太陽電池素子と裏面保護シートとの間に配置されていることが好ましい。上記充填材層を裏面充填材層として用いることにより、裏面保護シートが透明である場合に、裏面保護シートから見た際の外観に優れ、かつ、太陽電池素子と裏面保護シートとの接着性に優れた太陽電池モジュールを得ることができるからである。
また、本発明の太陽電池モジュールは、透明前面基板や裏面保護シートを有しない構造であっても良い。透明前面基板を有しない太陽電池モジュールとしては、具体的には、太陽電子素子と、上記太陽電子素子の一方の表面上に形成された裏面充填材層と、上記裏面充填材層上に形成された裏面保護シートと、を有するもの等を挙げることができる。この場合、本発明における充填材層が、裏面充填材層として用いられる。一方、裏面保護シートを有しない太陽電池モジュールとしては、具体的には、太陽電池素子と、上記太陽電池素子の一方の表面上に形成された表面充填材層と、上記表面充填材層上に形成された透明前面基板と、を有するもの等を挙げることができる。この場合、本発明における充填材層が、表面充填材層として用いられる。
Ｂ．太陽電池モジュールの製造方法
次に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法について説明する。本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材シートを、太陽電池素子の少なくとも一方の表面に配置し、太陽電池モジュール形成用積層体を形成する積層体形成工程と、上記充填材シートの融点をＴｍとした場合に、上記太陽電池モジュール形成用積層体を（Ｔｍ−３）℃〜（Ｔｍ＋２５）℃の範囲内の温度で加熱圧着する加熱圧着工程と、を有することを特徴とするものである。
次に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法について説明する。本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材シートを、太陽電池素子の少なくとも一方の表面に配置し、太陽電池モジュール形成用積層体を形成する積層体形成工程と、上記充填材シートの融点をＴｍとした場合に、上記太陽電池モジュール形成用積層体を（Ｔｍ−３）℃〜（Ｔｍ＋２５）℃の範囲内の温度で加熱圧着する加熱圧着工程と、を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、上記範囲内の温度で加熱圧着を行うことにより、ＨＡＺＥが低く、接着性が高い充填材層を有する太陽電池モジュールを得ることができる。具体的には、ＥＶＡを用いた充填材層と比較して、ＥＶＡと同様のＨＡＺＥを有し、かつ、ＥＶＡよりも優れた接着性を有する充填材層を備えた太陽電池モジュールを得ることができる。
次に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法について図面を用いて説明する。図２は、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す工程図である。図２に示される太陽電池モジュールの製造方法は、透明前面基板３、表面充填材層２、太陽電池素子１、裏面充填材層４および裏面保護シート５をこの順に配置することにより、太陽電池モジュール形成用積層体６を形成する積層体形成工程と（図２（ａ））、この太陽電池モジュール形成用積層体６に対して、真空吸着等の方法により圧力７を加え、特定の範囲内の温度で加熱圧着する加熱圧着工程（図２（ｂ））と、を有するものである。
以下、本発明の太陽電池モジュールの製造方法について、工程ごとに説明する。
以下、本発明の太陽電池モジュールの製造方法について、工程ごとに説明する。
１．積層体形成工程
まず、本発明における積層体形成工程について説明する。本発明における積層体形成工程は、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材シートを、太陽電池素子の少なくとも一方の表面に配置し、太陽電池モジュール形成用積層体を形成する工程である。
まず、本発明における積層体形成工程について説明する。本発明における積層体形成工程は、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材シートを、太陽電池素子の少なくとも一方の表面に配置し、太陽電池モジュール形成用積層体を形成する工程である。
（１）充填材シート
まず、本発明に用いられる充填材シートについて説明する。本発明に用いられる充填材シートは、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有するものである。なお、上記充填材用樹脂等については、「Ａ．太陽電池モジュール」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
まず、本発明に用いられる充填材シートについて説明する。本発明に用いられる充填材シートは、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有するものである。なお、上記充填材用樹脂等については、「Ａ．太陽電池モジュール」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、上記充填材シートのＨＡＺＥとしては、ＨＡＺＥの低い太陽電池モジュールを得ることができれば特に限定されるものではないが、例えば、充填材シートを厚み６００μｍとした場合のＨＡＺＥが、５％以下、中でも４％以下であることが好ましい。意匠性に優れた太陽電池モジュールを得ることができるからである。なお、通常のラミネート加工で充填材層のＨＡＺＥが高くなる原因は、ラミネート時に融点よりかなり高い温度で数十分程度加熱することにより、充填材層のバルクまで十分に溶け、冷却時に球晶が発達するためであると考えられる。
上記充填材シートの厚みとしては、得られる太陽電池モジュールの大きさなどにより異なるものであるが、例えば５０〜２０００μｍの範囲内、中でも１００〜１２５０μｍの範囲内であることが好ましい。
また、上記充填材シートの製造方法としては、上述した充填材シートを得ることができる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的な充填材シートの製造に用いられる方法と同様の方法を用いることができる。
中でも、本発明においては、上記光安定化剤と、上記熱安定化剤と、上記紫外線吸収剤と、マスターベースとを用いてペレット状のマスターバッチを作製し、そのマスターバッチと上記充填材用樹脂とを混合し、Ｔダイ等を有する成形機を用いて成形することが好ましい。光安定化剤等の分散性等に優れた充填材シートを得ることができるからである。上記マスターバッチを作製する際に用いられるマスターベースとしては、特に限定されるものではないが、例えば上記重合用ポリエチレン、添加用ポリエチレンと同様、ポリエチレン系の樹脂であることが好ましい。中でも、本発明においては、マスターバッチが作製し易いという観点から、上記マスターベースがチーグラー系ポリエチレンであることが好ましい。
（２）その他
本発明に用いられる太陽電池素子等については、上記「Ａ．太陽電池モジュール」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、本工程により得られる太陽電池モジュール形成用積層体は、少なくとも充填材シートおよび太陽電池素子を有するものであるが、目的とする太陽電池モジュールの構成により、必要に応じて、透明前面基板や裏面保護シート等を有していても良い。なお、太陽電池モジュールの構成については、上記「Ａ．太陽電池モジュール ５．太陽電池モジュールの構成」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
本発明に用いられる太陽電池素子等については、上記「Ａ．太陽電池モジュール」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、本工程により得られる太陽電池モジュール形成用積層体は、少なくとも充填材シートおよび太陽電池素子を有するものであるが、目的とする太陽電池モジュールの構成により、必要に応じて、透明前面基板や裏面保護シート等を有していても良い。なお、太陽電池モジュールの構成については、上記「Ａ．太陽電池モジュール ５．太陽電池モジュールの構成」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、本発明のおいては、太陽電池モジュール形成用積層体を構成する２種類以上の構成部材を、ラミネーション法等により予め一体化していても良い。具体的には、透明前面基板と表面充填材シートとを一体化したものや、裏側充填材シートと裏面保護シートとを一体化したもの等を用いることができる。さらに、各構成部材間の接着性を高めるために、必要に応じて、（メタ）アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ビニル系樹脂等をビヒクルの主成分とする加熱溶融型接着剤、光硬化型接着剤等の接着剤を使用しても良い。
また、各構成部材の表面に、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガスまたは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いた酸化処理などの前処理を施しても良い。さらに、各構成部材の表面に、予め、プライマーコート剤層、アンダーコート剤層、接着剤層またはアンカーコート剤層等を形成する表面前処理を行っても良い。
２．加熱圧着工程
次に、本発明における加熱圧着工程について説明する。本発明における加熱圧着工程は、上記充填材シートの融点をＴｍとした場合に、上記太陽電池モジュール形成用積層体を（Ｔｍ−３）℃〜（Ｔｍ＋２５）℃の範囲内の温度で加熱圧着する工程である。
次に、本発明における加熱圧着工程について説明する。本発明における加熱圧着工程は、上記充填材シートの融点をＴｍとした場合に、上記太陽電池モジュール形成用積層体を（Ｔｍ−３）℃〜（Ｔｍ＋２５）℃の範囲内の温度で加熱圧着する工程である。
本発明においては、（Ｔｍ−３）℃〜（Ｔｍ＋２５）℃の範囲内の温度で加熱圧着を行うが、中でも、上記充填材シートの融点（Ｔｍ）℃〜（Ｔｍ＋２３）℃の範囲内の温度で加熱圧着を行うことが好ましい。上記範囲を超える場合は、ＨＡＺＥが低い充填材層を得ることができない可能性があり、上記範囲に満たない場合は、充分な接着性を有しない充填材層となる可能性があるからである。なお、上記温度は、熱電対等を用いることにより測定することができる。
充填材シートの融点（Ｔｍ：単位は℃）は、示差走査熱量分析法（ＤＳＣ法）により測定する。本発明においては、通常、ＤＳＣ曲線のピークトップ温度を、充填材シートの融点と定義する。なお、ＤＳＣ曲線が複数のピークを有する場合は、最も低温のピークトップ温度を、充填材シートの融点と定義する。
また、加熱圧着の際の加熱温度は、上述した充填材シートの融点により異なるものであるが、通常８５℃〜１２０℃の範囲内である。
本発明において、上記太陽電池モジュール形成用積層体を加熱圧着する方法としては、一般的な太陽電池モジュールの製造に用いられる方法と同様の方法を用いることができ、特に限定されるものではない。具体的には、太陽電池モジュール形成用積層体を真空吸着により一体化させ、加熱圧着する方法（ラミネーション法）、および太陽電池モジュール形成用積層体を加熱された２枚の板で挟み、加熱圧着する方法等を挙げることができる。
また、本発明においては、上述した範囲の温度で太陽電池モジュール形成用積層体を加熱圧着し、その温度範囲内で一定時間保持することが好ましい。保持時間としては、充填材層の厚さや材質により異なるものではあるが、例えば、加熱圧着を開始して、透明前面基板/充填材間の実測温度が設定した温度の−１０℃に達してから、１分〜３０分の範囲内、中でも３分〜２０分の範囲内、特に５分〜１０分の範囲内であることが好ましい。
３．その他
本発明の太陽電池モジュールの製造方法においては、通常、上記加熱圧着工程後に、加熱圧着された太陽電池モジュール形成用積層体から熱を逃がす放熱を行う。上記放熱を行う放熱工程は、加熱圧着された太陽電池モジュール形成用積層体を急冷する急冷工程であっても良く、加熱圧着された太陽電池モジュール形成用積層体を徐冷する徐冷工程であっても良いが、中でも、本発明においては、上記加熱圧着工程後に急冷を行うことが好ましい。太陽電池モジュール形成用積層体を急冷することにより、ＨＡＺＥが低い充填材層を得ることができるからである。なお、太陽電池モジュール形成用積層体を急冷しない場合には、充填材層中に、充填材用樹脂の球晶が生じ、その球晶が結晶成長することにより、ＨＡＺＥが上昇する可能性がある。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法においては、通常、上記加熱圧着工程後に、加熱圧着された太陽電池モジュール形成用積層体から熱を逃がす放熱を行う。上記放熱を行う放熱工程は、加熱圧着された太陽電池モジュール形成用積層体を急冷する急冷工程であっても良く、加熱圧着された太陽電池モジュール形成用積層体を徐冷する徐冷工程であっても良いが、中でも、本発明においては、上記加熱圧着工程後に急冷を行うことが好ましい。太陽電池モジュール形成用積層体を急冷することにより、ＨＡＺＥが低い充填材層を得ることができるからである。なお、太陽電池モジュール形成用積層体を急冷しない場合には、充填材層中に、充填材用樹脂の球晶が生じ、その球晶が結晶成長することにより、ＨＡＺＥが上昇する可能性がある。
太陽電池モジュール形成用積層体を急冷する方法としては、例えば、−２０℃程度に冷却された冷却器を用いる方法等を挙げることができる。一方、太陽電池モジュール形成用積層体を徐冷する方法としては、例えば、加熱圧着後に太陽電池モジュール形成用積層体を室温に放置する方法等を挙げることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに説明する。
［実施例１］
（シラン変性樹脂の調製）
メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン１００重量部に対し、ビニルトリメトキシシラン２．５重量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１重量部とを混合し、２００℃で溶融、混練し、融点８０℃のシラン変性樹脂を得た。
（シラン変性樹脂の調製）
メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン１００重量部に対し、ビニルトリメトキシシラン２．５重量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１重量部とを混合し、２００℃で溶融、混練し、融点８０℃のシラン変性樹脂を得た。
（耐候性マスターバッチの調製）
メタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００重量部に対して、ベンゾフェノール系紫外線吸収剤３．８重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤５重量部と、リン系熱安定化剤０．５重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化した、融点８０℃の耐候性マスターバッチを得た。
メタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００重量部に対して、ベンゾフェノール系紫外線吸収剤３．８重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤５重量部と、リン系熱安定化剤０．５重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化した、融点８０℃の耐候性マスターバッチを得た。
（充填材シートの作製）
上記シラン変性樹脂２０重量部に対して、上記耐候性マスターバッチ５重量部と、添加用ポリエチレンとしての融点９０℃のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン８０重量部とを混合し、Ｔダイを有するフィルム成形機を用いて、総厚６００μｍの充填材シートを作製した。作製した充填材シートの融点は８９℃であった。
上記シラン変性樹脂２０重量部に対して、上記耐候性マスターバッチ５重量部と、添加用ポリエチレンとしての融点９０℃のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン８０重量部とを混合し、Ｔダイを有するフィルム成形機を用いて、総厚６００μｍの充填材シートを作製した。作製した充填材シートの融点は８９℃であった。
（太陽電池モジュールの作製）
厚み３ｍｍのガラス板（透明前面基板）と、上述した厚み６００μｍの充填材シート（表面充填材シート）と、多結晶シリコンからなる太陽電池素子と、上述した厚み６００μｍの充填材シート（裏面充填材シート）と、厚み３８μｍのポリフッ化ビニル系樹脂シート（ＰＶＦ）、厚み３０μｍのポリエチレンテレフタレートシートおよび厚み３８μｍのポリフッ化ビニル系樹脂シート（ＰＶＦ）からなる積層シート（裏面保護シート）と、をこの順に積層し、太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの熱板温度を１００℃に設定し、積層したモジュールを透明前面基板を下にして熱板上に置き、チャンバー内の真空引きを５分行い、チャンバー内上部を大気圧開放した後、真空加熱圧着を７分行い、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
厚み３ｍｍのガラス板（透明前面基板）と、上述した厚み６００μｍの充填材シート（表面充填材シート）と、多結晶シリコンからなる太陽電池素子と、上述した厚み６００μｍの充填材シート（裏面充填材シート）と、厚み３８μｍのポリフッ化ビニル系樹脂シート（ＰＶＦ）、厚み３０μｍのポリエチレンテレフタレートシートおよび厚み３８μｍのポリフッ化ビニル系樹脂シート（ＰＶＦ）からなる積層シート（裏面保護シート）と、をこの順に積層し、太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの熱板温度を１００℃に設定し、積層したモジュールを透明前面基板を下にして熱板上に置き、チャンバー内の真空引きを５分行い、チャンバー内上部を大気圧開放した後、真空加熱圧着を７分行い、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（ＨＡＺＥ測定用サンプルの作製）
ＨＡＺＥ０．３％、全光線透過率９１％の厚み３．２ｍｍの青板フロートガラスと、上述した厚み６００μmの充填材シートと、上記青板フロートガラスとをこの順に積層し、太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの熱板温度を１００℃に設定し、積層したＨＡＺＥ測定用サンプルを透明前面基板を下にして熱板上に置き、チャンバー内の真空引きを５分行い、チャンバー内上部を大気圧開放した後、真空加熱圧着を７分行い、室温（２５℃）で放置することにより冷却して、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、スガ試験機（株）製 ＳＭカラーコンピュータ（ＳＭ−Ｃ）によりＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．５％であった。
ＨＡＺＥ０．３％、全光線透過率９１％の厚み３．２ｍｍの青板フロートガラスと、上述した厚み６００μmの充填材シートと、上記青板フロートガラスとをこの順に積層し、太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの熱板温度を１００℃に設定し、積層したＨＡＺＥ測定用サンプルを透明前面基板を下にして熱板上に置き、チャンバー内の真空引きを５分行い、チャンバー内上部を大気圧開放した後、真空加熱圧着を７分行い、室温（２５℃）で放置することにより冷却して、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、スガ試験機（株）製 ＳＭカラーコンピュータ（ＳＭ−Ｃ）によりＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．５％であった。
［実施例２］
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１１４℃としたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１１４℃としたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（ＨＡＺＥ測定用サンプルの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１１４℃としたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、３．２％であった。
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１１４℃としたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、３．２％であった。
［実施例３］
（充填材シートの作製）
添加用ポリエチレンとしての融点９０℃のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンの代わりに、融点１００℃のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを使用したこと以外は実施例１と同様にして総厚６００μｍの充填材シートを作製した。作製した充填材シートの融点は、９７℃であった。
（充填材シートの作製）
添加用ポリエチレンとしての融点９０℃のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンの代わりに、融点１００℃のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを使用したこと以外は実施例１と同様にして総厚６００μｍの充填材シートを作製した。作製した充填材シートの融点は、９７℃であった。
（太陽電池モジュールの作製）
上記で得られた充填材シートを用いたこと、および太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１００℃としたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
上記で得られた充填材シートを用いたこと、および太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１００℃としたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（ＨＡＺＥ測定用サンプルの作製）
上記で得られた充填材シートを用いたこと、および太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１００℃としたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．９％であった。
上記で得られた充填材シートを用いたこと、および太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１００℃としたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．９％であった。
［実施例４］
（充填材シートの作製）
実施例１と同様にして調整したシラン変性樹脂２０重量部に対して、実施例１と同様にして調整した耐候剤マスターバッチ５重量部と、実施例１で用いた添加用ポリエチレンとしてのメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン８０重量部とをタンブラーミキサーでドライブレンドした(このドライブレンド物を「ドライブブレンド物Ａ」とする。)。
実施例1と同様にして調整した耐候剤マスターバッチ５重量部と、実施例1で用いた添加用ポリエチレンとしてのメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン１００重量部とをタンブラーミキサーでドライブレンドした(このドライブレンド物を「ドライブブレンド物Ｂ」とする。)。
これらのドライブレンド物を多層のＴダイ押し出し成型機に、ドライブブレンド物Ａが外層、ドライブブレンド物Ｂが内層となるように供給し、シート化し、総厚６００μｍの充填材シートを作製した。作製した充填材シートの融点は、９０℃であった。
（充填材シートの作製）
実施例１と同様にして調整したシラン変性樹脂２０重量部に対して、実施例１と同様にして調整した耐候剤マスターバッチ５重量部と、実施例１で用いた添加用ポリエチレンとしてのメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン８０重量部とをタンブラーミキサーでドライブレンドした(このドライブレンド物を「ドライブブレンド物Ａ」とする。)。
実施例1と同様にして調整した耐候剤マスターバッチ５重量部と、実施例1で用いた添加用ポリエチレンとしてのメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン１００重量部とをタンブラーミキサーでドライブレンドした(このドライブレンド物を「ドライブブレンド物Ｂ」とする。)。
これらのドライブレンド物を多層のＴダイ押し出し成型機に、ドライブブレンド物Ａが外層、ドライブブレンド物Ｂが内層となるように供給し、シート化し、総厚６００μｍの充填材シートを作製した。作製した充填材シートの融点は、９０℃であった。
（太陽電池モジュールの作製）
上記で得られた充填材シートを用いたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
上記で得られた充填材シートを用いたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（ＨＡＺＥ測定用サンプルの作製）
上記で得られた充填材シートを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．０％であった。
上記で得られた充填材シートを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．０％であった。
［実施例５］
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの真空加熱圧着時間を５分に変更したこと以外は実施例３と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの真空加熱圧着時間を５分に変更したこと以外は実施例３と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（ＨＡＺＥ測定用サンプルの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの真空加熱圧着時間を５分に変更したこと以外は実施例３と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．８％であった。
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの真空加熱圧着時間を５分に変更したこと以外は実施例３と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．８％であった。
［実施例６］
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの真空加熱圧着時間を１分に変更したこと以外は実施例３と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの真空加熱圧着時間を１分に変更したこと以外は実施例３と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観は透明であった。
（ＨＡＺＥ測定用サンプルの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの真空加熱圧着時間を１分に変更したこと以外は実施例３と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、２．１％であった。
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータの真空加熱圧着時間を１分に変更したこと以外は実施例３と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、２．１％であった。
［比較例１］
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１２５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観はやや白濁していた。
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１２５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールの外観はやや白濁していた。
（ＨＡＺＥ測定用サンプルの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１２５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１５％であった。
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を１２５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１５％であった。
［比較例２］
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を８５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。しかし、ガラスと表面充填材層との間、および裏面保護シートと裏面充填材層との間が接着せず太陽電池モジュールを作製することができなかった。
（太陽電池モジュールの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を８５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。しかし、ガラスと表面充填材層との間、および裏面保護シートと裏面充填材層との間が接着せず太陽電池モジュールを作製することができなかった。
（ＨＡＺＥ測定用サンプルの作製）
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を８５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．５％であった。
太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータ温度を８５℃としたこと以外は実施例１と同様にして、ＨＡＺＥ測定用サンプルを作製した。
作製したＨＡＺＥ測定用サンプルについて、実施例１と同様にしてＨＡＺＥ（％）を測定した結果、１．５％であった。
［評価］
実施例１〜６および比較例１、２の結果を表１に示す。
実施例１〜６および比較例１、２の結果を表１に示す。
表１から明らかなように、実施例１〜６においては、モジュール加工温度を最適な範囲内とすることによって、ＨＡＺＥが低い充填材層を有する太陽電池モジュールを得ることができた。これに対して、比較例１においては、モジュール加工温度が高すぎるため、充填材層のＨＡＺＥが高く、得られた太陽電池モジュールの外観はやや白濁するものであった。また、比較例２においては、モジュール加工温度が低すぎるため、充分な接着強度を有する太陽電池モジュール等を得ることができなかった。
１ … 太陽電池素子
２ … 表面充填材層
３ … 透明前面基板
４ … 裏面充填材層
５ … 裏面保護シート
６ … 太陽電池モジュール形成用積層体
７ … 圧力
１０ … 太陽電池モジュール
２ … 表面充填材層
３ … 透明前面基板
４ … 裏面充填材層
５ … 裏面保護シート
６ … 太陽電池モジュール形成用積層体
７ … 圧力
１０ … 太陽電池モジュール
Claims (4)
- 太陽電池素子と、前記太陽電池素子の少なくとも一方の表面に形成され、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材層と、を有する太陽電池モジュールであって、
前記充填材層を厚み６００μｍとした場合のＨＡＺＥ（曇度）が、４％以下であり、
前記充填材層の融点が８９℃〜９７℃の範囲内であり、
前記充填材層が、前記太陽電池素子と、透明前面基板および裏面保護シートの少なくとも一方と、の間に配置され、
前記太陽電池素子との間で前記充填材層を挟持する前記透明前面基板および前記裏面保護シートとの前記充填材層の２５℃雰囲気下における１８０°剥離試験において測定される剥離強度が、１Ｎ／１５ｍｍ幅〜１５０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲内であることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記充填材層が、前記太陽電池素子と透明前面基板との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記充填材層が、前記太陽電池素子と裏面保護シートとの間に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。
- エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂を含有する充填材シートを、太陽電池素子の少なくとも一方の表面に配置し、太陽電池モジュール形成用積層体を形成する積層体形成工程と、
前記充填材シートの融点をＴｍとした場合に、前記太陽電池モジュール形成用積層体を（Ｔｍ＋３）℃〜（Ｔｍ＋２５）℃の範囲内の温度で加熱圧着する加熱圧着工程と、
を有し、
前記充填材シートの融点が８９℃〜９７℃の範囲内であり、
前記太陽電池モジュール形成用積層体は、前記充填材シートが、前記太陽電池素子と、透明前面基板および裏面保護シートの少なくとも一方と、の間に配置されているものであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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