JP5909101B2 - 太陽電池用封止膜形成用組成物 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池に使用される封止膜を形成するための組成物に関し、特に封止膜作製時の貼り付きを防止することができる太陽電池用封止膜形成用組成物に関する。

近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギーに直接変換する太陽電池が広く使用され、更に、耐久性や発電効率等の点から開発が進められている。

太陽電池の構造としては、例えば、図１に示すように、ガラス基板等からなる受光面側透明保護部材１１、受光面側封止膜１３Ａ、シリコン結晶系セル等の発電素子１４、裏面側封止膜１３Ｂ、及び裏面側保護部材（バックカバー）１２をこの順で積層し、接着一体化した構造が知られている。

太陽電池では、高い電気出力を得るために、複数の発電素子１４を接続タブ１５で接続して用いられている。従って、発電素子１４の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止膜１３Ａ、１３Ｂを用いて発電素子を封止している。

従来から、これらの太陽電池に用いられる封止膜としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡともいう）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている。特に、安価であり、高い透明性を有することからＥＶＡフィルムが好ましく用いられている。そして、封止膜用のＥＶＡフィルムは、膜強度や耐久性を向上させるために、ＥＶＡの他に有機過酸化物等の架橋剤を用いて架橋密度を向上させている。

また、近年、透明性や絶縁性等を向上する目的でＥＶＡ及びエチレン−（メタ）アクリル酸アクリル酸共重合体を含む太陽電池用封止剤シート（特許文献１）、あるいは、耐熱性、耐クリープ性、及び耐水蒸気透過性の向上等の目的で、ＥＶＡ等のエチレン系共重合体とポリエチレン等のポリオレフィンとを含有する封止膜組成物又は封止用シート等が開発されている（特許文献２、３）。

ところで、ＥＶＡを含む封止膜を用いて太陽電池を製造する場合、一般に、受光面側透明保護部材、受光面側封止膜、発電素子、裏面側封止膜及び裏面側保護部材をこの順で積層した後、ラミネータにより加熱加圧してＥＶＡを架橋硬化させて接着一体化することが行われる。

しかしながら、このような接着一体化する際の加熱加圧時や、製品として屋外に設置したときの積雪や強風の影響により発電素子割れが発生することがある。発電素子割れを防止するには、一般に酢酸ビニル含有量が高いＥＶＡを用いることで柔軟性が高い封止膜とすることが有効である（特許文献１参照）。

特開２００５−１２６７０８号公報 特開２００１−３３２７５０号公報 特開２０１０−５９２７７号公報

しかしながら、酢酸ビニル含有量が高いＥＶＡを用いた場合、封止膜の成形加工が難しくなるという問題が生じる。例えば、太陽電池用封止膜は、封止膜の主成分となる樹脂及び架橋剤等の添加剤からなる樹脂組成物を混練した後、カレンダー成形機等の成形機によってフィルム状に成形することにより作製されるが、この成形時において、加熱した樹脂組成物が成形機に貼り付いて生産性が低下する場合がある。このような問題は、ＥＶＡと他の樹脂を混合した特許文献１〜３の場合でも同様である。

したがって、本発明の目的は、太陽電池の発電素子割れを防止することができる封止膜を形成するための組成物であって、封止膜作製時の貼り付きを防止することができる太陽電池用封止膜形成用組成物を提供することにある。

また、本発明の目的は、この組成物を成形してなる太陽電池封止膜を提供することにある。

更に、本発明の目的は、この太陽電池用封止膜により発電素子を封止してなる太陽電池を提供することにある。

上記目的は、エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンからなる樹脂混合物及び有
機過酸化物を含み、前記樹脂混合物における前記エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ
）と前記ポリエチレン（ＰＥ）の質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）が８：２〜５：５であり、前記
エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率が３０〜４０質量％であることを特徴
とする太陽電池用封止膜形成用組成物により達成される。

酢酸ビニル含有率が３０〜４０質量％である低弾性率のＥＶＡを含有させた封止膜を太陽電池に使用することにより、太陽電池に圧力や荷重等の負荷がかかった場合でもその内部におけるひずみが許容されるので、上記モジュール化工程や屋外設置時における太陽電池の発電素子割れを防止することが可能となる。

また、本発明においてはＥＶＡよりも融点の高いポリエチレンを上記質量比で配合しているので、酢酸ビニルが高含有率で粘着性の高いＥＶＡを含有していても、成形時における組成物全体の粘着性はそれほど上昇せず、封止膜作製時の成形機への貼り付き（特にカレンダー成形機のロールへの貼り付き）を回避することができる。そして、上記ＥＶＡとＰＥの質量比によれば、封止膜としての架橋性も十分に得ることができ、各部材との接着一体化を確実に行うことが可能となる。

本発明の太陽電池用封止膜用組成物の好適態様は以下の通りである。

（１）前記樹脂混合物の融点（粘度が３００００Ｐａ・ｓであるときの温度）が６５〜１０５℃である。この範囲であれば、封止膜を形成する製膜時において、加熱の際に有機過酸化物が分解することが防止される。
（２）前記質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）が６：４〜５：５である。この範囲であれば上記効果を特に有効に発揮することができる。

また、上記目的は、この太陽電池用封止膜形成用組成物を成形してなる太陽電池用封止膜によっても達成される。本発明の太陽電池用封止膜は、発電素子割れを防止することのできる弾性率の低い太陽電池用封止膜である。

本発明の太陽電池用封止膜の好適態様は以下の通りである。

（１）前記成形がカレンダー成形により行われる。貼り付きの起こり易いカレンダーロールへの貼り付きを効果的に防止できる点で、カレンダー成形により太陽電池用封止膜を作製する場合に特に有効である。
（２）ＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定した、条件１５０℃、１５分における最小トルクＭ_Lが０．０４Ｎ・ｍ以下であり、最大トルクＭ_Hが０．４Ｎ・ｍ以上である。十分に架橋反応が行われる封止膜が得られ、太陽電池の他の部材と強固に接着一体化することができる。

更に、太陽電池用封止膜により発電素子を封止してなる太陽電池によって達成される。

本発明によれば、封止膜作製時において、組成物の成形機への貼り付きが防止されて歩留まりが向上し、更に封止膜を太陽電池の各部材と接着一体化した場合の発電素子割れを防止することができる。したがって、太陽電池用封止膜を高効率で生産できると共に、これを用いて製造された太陽電池の耐久性を向上させることができる。

一般的な太陽電池の構造を示す概略断面図である。 カレンダー成形機の一例を示す概略図である。

以下、本発明を詳細に説明する。上述したように、本発明の太陽電池用封止膜形成用組成物（以下、略して組成物とも称する）は、エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンからなる樹脂混合物及び有機過酸化物を含んでいる。

樹脂混合物におけるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）とポリエチレン（ＰＥ）の質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）は８：２〜３：７であり、好ましくは６：４〜３：７、特に好ましくは５．５：４．５〜３：７である。この範囲よりＥＶＡが多くＰＥが少ないと貼り付きを十分に防止できない恐れがあり、この範囲よりＰＥが多くＥＶＡが少ないと架橋反応が十分に行われない場合がある。

エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有率は、３０〜４０質量％、特に３０〜３５質量％であることが好ましい。酢酸ビニルの含有率が３０質量％未満であると弾性率が高くなり発電素子割れを起こす可能性が高くなり、４０質量％を超えると流動性が増して封止膜作製時の加工性が低下する場合がある。本発明において、ＥＶＡの酢酸ビニル含有率は、ＪＩＳ Ｋ６９２４−１に記載の方法により測定された値である。

ＥＶＡとＰＥからなる樹脂混合物の融点は６５〜１０５℃、特に７０〜９５℃であることが好ましい。この範囲であれば、封止膜形成用組成物を膜状に成形する際の加熱により有機過酸化物が分解することなく十分に溶融混練することができるとともに、粘度が過度に低下するのが防止され、加工性が向上する。なお、本発明において融点とは、対象となる試料の粘度が３００００Ｐａ・ｓであるときの温度のことをいい、粘度計キャピログラフＩＤ（炉体径：φ９．５５ｍｍ、キャピラリー：φ１．０×１０ｍｍ、東洋精機製）を用い、試験速度１ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、１℃刻みで粘度を計測して、粘度が３００００Ｐａ・ｓとなる温度を測定することにより決定することができる。

本発明の太陽電池用封止膜（以下、略して封止膜とも称する）は、ＥＶＡ、ＰＥ及び有機過酸化物を含む封止膜形成用組成物を混練した後、シート状に成形することにより作製される。本発明では、特にカレンダー成形によって成形する際に、貼り付きの起こり易いカレンダーロールへの貼り付きを効果的に防止することができる。

そして、上記太陽電池用封止膜形成用組成物を成形することにより得られた太陽電池用封止膜は、ＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定した、条件１５０℃、１５分における最小トルクＭ_Lが０．０４Ｎ・ｍ以下であり、最大トルクＭ_Hが０．４Ｎ・ｍ以上であることが有利である。架橋度を示すトルク値がこの範囲であれば、架橋反応が十分に行われる太陽電池用封止膜となる。エチレン−酢酸ビニル共重合体単独での融点は５０〜９０℃、特に５５〜８０℃であることが好ましい。

樹脂混合物に含まれるポリエチレンは、ＪＩＳに規定される通り、エチレンを主体とする重合体であり、エチレンの単独重合体、エチレンと５ｍｏｌ％以下の炭素数３以上のα-オレフィン（例えばブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、オクテン−１等）との共重合体、およびエチレンと官能基に炭素、酸素、および水素原子だけを持つ１ｍｏｌ％以下の非オレフィン単量体との共重合体を含む（ＪＩＳ Ｋ６９２２−１：１９９７）。ＰＥは一般に、その密度によって分類され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等が挙げられる。

ＬＤＰＥは、一般に、１００〜３５０ＭＰａの高圧下で有機過酸化物等のラジカル発生剤の存在下でエチレンを重合して得られる長鎖分岐を有するもので、その密度（ＪＩＳ Ｋ７１１２に準ずる。以下同じ。）は、一般に、０．９１０ｇ／ｃｍ^３以上０．９３０ｇ／ｃｍ^３未満である。ＬＬＤＰＥは、一般に、チーグラー型触媒、フィリップス触媒、メタロセン型触媒等の遷移金属触媒の存在下にエチレンとα−オレフィンとを共重合して得られるもので、その密度は、一般に０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ^３である。ＨＤＰＥは、その密度が一般に０．９４２〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３のポリエチレンである。

本発明において使用するポリエチレンは、加工性の点から低密度ポリエチレン又は直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。また、ポリエチレン単独での融点は９９〜１２１℃であることが好ましい。

上記エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は特に限定されず、適宜選択すればよい。

本発明の太陽電池用封止膜形成用組成物及びこれを成形してなる太陽電池用封止膜には有機過酸化物が含まれる。有機過酸化物の含有量は、樹脂混合物１００質量部に対して０．１〜５質量部、より好ましくは１．０〜２．０質量部である。この範囲で含有させることにより十分に架橋反応が行われる太陽電池用封止膜を得ることが可能となる。

有機過酸化物としては、特に、１０時間半減期温度が９０〜１２０℃であるものが好ましい。有機過酸化物は、一般に、樹脂混合物の融点、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。

有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイル＋ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシマレイックアシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。

ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオ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、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は１種でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。

有機過酸化物として、特に、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンが好ましい。これにより、架橋反応が十分に行われる太陽電池用封止膜が得られる。

また、太陽電池用封止膜形成用組成物及び太陽電池用封止膜は、架橋助剤を含んでいることが好ましい。架橋助剤は、架橋密度を向上させ、太陽電池用封止膜の接着性、耐熱性及び耐久性を向上させることができる。

架橋助剤は、樹脂混合物１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３．０質量部、より好ましくは０．１〜２．５質量部で使用される。このような架橋助剤の含有量であれば、架橋助剤の添加によるガスの発生もなく、架橋密度を向上させることができる。

架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレート及びトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。

また、太陽電池用封止膜形成用組成物及び太陽電池用封止膜は、太陽電池内部の封止性能を考慮すると、優れた接着力を有するのが好ましい。そのために、接着向上剤をさらに含んでいても良い。接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプト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−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。

シランカップリング剤の含有量は樹脂混合物１００質量部に対して５質量部以下、好ましくは０．１〜２質量部であることが好ましい。

本発明の太陽電池用封止膜形成用組成物及び太陽電池用封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて、可塑剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。

可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用してもよい。可塑剤の含有量は上記樹脂混合物１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。

アクリロキシ基含有化合物及びメタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。

エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）_５グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。

アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物、またはエポキシ基含有化合物は、それぞれ上記樹脂混合物１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。

更に、本発明の太陽電池用封止膜形成用組成物及び太陽電池用封止膜は、老化防止剤を含んでいてもよい。老化防止剤としては、例えばＮ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス〔３−（３，５−ジ−t−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。

上述した本発明の太陽電池用封止膜を形成するには、公知の方法に準じて行えばよい。例えば、上述した本発明の太陽電池用封止膜形成用組成物を、通常の押出成形、又はカレンダー成形（カレンダリング）等により成形してシート状物を得る方法により製造することができる。製膜時の加熱温度は、架橋剤が反応しない或いはほとんど反応しない温度とすることが好ましい。例えば、８０〜１０５℃とするのが好ましい。

本発明では、特にカレンダ−成形によって本発明の太陽電池用封止膜形成用組成物から太陽電池用封止膜を作製することが有利である。カレンダー成形機としては、例えば、図２に示すカレンダー成形機を使用することができる。このカレンダー成形機では、本発明の太陽電池用封止膜形成用組成物を混練機２１に投入し、溶融混練後、コンベア２２で搬送して混練物２０を練りロール２３に供給する。練りロール２３で膜状になった混練物をコンベア２４により搬送し、カレンダーロール２５（第１ロール２５Ａ、第２ロール２５Ｂ、第３ロール２５Ｃ、第４ロール２５Ｄ）で圧延し、圧延されたシートをテイクオフロール２６で取り出す。この後、５個の冷却ロール２８で冷却して、得られた封止膜３０を巻き取り機２９で巻き取る。ロール２７は必要に応じて設けられるエンボス加工するためのエンボスロールである。その後、必要に応じて、封止膜を所定の大きさに裁断してもよい。組成物を溶融混練する際の温度は８０〜１０５℃が好ましい。溶融混練は、１分〜３０分間、特に５分〜１５分間行うのが好ましい。

本発明では、カレンダーロールなどの製膜装置への組成物の貼り付きが防止され、歩留まり良く封止膜を作製することができる。

本発明の太陽電池用封止膜の厚さは特に制限されないが、０．０５〜２ｍｍである。

太陽電池において、発電素子を十分に封止するには、例えば、図１に示すように受光面側透明保護部材１１、本発明の太陽電池用封止膜（受光面側封止膜）１３Ａ、シリコン結晶系セル等の発電素子１４、本発明の太陽電池用封止膜（裏面側封止膜）１３Ｂ及び裏面側保護部材１２を積層し、加熱加圧など常法に従って、封止膜を架橋硬化させればよい。

加熱加圧するには、例えば、積層体を、真空ラミネータで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１８０℃、特に１５５〜１８０℃、脱気時間０．１〜５分、プレス圧力０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ²、プレス時間５〜１５分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、受光面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂに含まれる樹脂混合物の樹脂を架橋させることにより、受光面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂを介して、受光面側透明保護部材１１、裏面側透明部材１２、および発電素子１４を一体化させて、発電素子１４を封止することができる。

本発明の太陽電池に使用される受光面側透明保護部材１１は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。

本発明で使用される裏面側保護部材１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックフィルムが好ましく用いられる。裏面側保護部材１２には、白色顔料が含まれていてもよい。これにより、透過する太陽光を反射させて発電素子に入射させることができ、発電効率が向上する。耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルム、特にフッ化ポリエチレンフィルム／Ａｌ／フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させたフィルムでも良い。

本発明において、太陽電池の構造は特に制限されない。例えば、受光面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、太陽電池用封止膜を介在させて一体化させることにより発電素子を封止した構造などが挙げられる。なお、本発明において、発電素子の光が照射される側を「受光面側」と称し、発電素子の受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。

本発明は、図１に示したような単結晶又は多結晶のシリコン結晶系セルの発電素子を用いた太陽電池だけでなく、薄膜シリコン系、薄膜アモルファスシリコン系太陽電池、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）系太陽電池等の薄膜太陽電池にも適用することもできる。この場合は、例えば、ガラス基板、ポリイミド基板、フッ素樹脂系透明基板等の受光面側透明保護部材の表面上に化学気相蒸着法等により形成された薄膜発電素子層上に、太陽電池用封止膜、裏面側保護部材を積層し、接着一体化させた構造、裏面側保護部材の表面上に形成された薄膜発電素子上に、太陽電池用封止膜、受光面側透明保護部材を積層し、接着一体化させた構造、又は受光面側透明保護部材、受光面側封止膜、薄膜発電素子、裏面側封止膜、及び裏面側保護部材をこの順で積層し、接着一体化させた構造等が挙げられる。

以下、本発明を実施例により説明する。

下記表に示す配合で各材料をロールミルに供給し、使用するＥＶＡまたはＰＥの融点（℃）のうち高い温度（つまり、ＰＥの融点）℃において混練して太陽電池用封止膜組成物を調製した。この太陽電池用封止膜組成物を、各配合における融点においてカレンダー成形し、放冷後、太陽電池用封止膜（０．５ｍｍ）を得た。

［評価方法］
１．貼り付き
下記表に示された融点の温度に加熱したロール表面板から上記封止膜の短冊を角度９０°で剥離する９０℃ピール剥離試験を行った。得られた値が３６ｇｆ／２５ｍｍ未満の場合を○とし、３６ｇｆ／２５ｍｍ以上の場合を×とした。
２．架橋特性
この太陽電池用封止膜についてＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により、キュラストメーター（製品名：ＩＩ型、ＪＳＲトレーディング社製）を用い、条件１５０℃、１５分で架橋度の指標であるトルク値を測定した。得られた測定値において、最小トルクＭ_Lが０．０４Ｎ・ｍ以下であり、最大トルクＭ_Hが０．４Ｎ・ｍ以上である場合を○とし、この場合以外を×とした。
３．発電素子割れ
ガラス／上記太陽電池用封止膜／発電素子（単結晶シリコンセル）／上記太陽電池用封止膜／ＰＥＴフィルムの順となるように積層した積層体を、真空ラミネータで１５０℃において１０分間加熱加圧して各部材が一体化された太陽電池（３００ｍｍ×１８００ｍｍ）を得た。この太陽電池について、ガラス側から１０ｋｇの荷重をかけ３点曲げ試験を実施し、発電素子割れの有無を確認した。割れが生じなかった場合は○、割れが生じた場合を×とした。

結果を下記表に示す。融点はＥＶＡとＰＥからなる樹脂混合物の融点を示している。樹脂混合物の融点は、粘度計キャピログラフＩＤ（炉体径：φ９．５５ｍｍ、キャピラリー：φ１．０×１０ｍｍ、東洋精機製）を用い、試験速度１ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、１℃刻みで樹脂混合物の粘度を計測して粘度が３００００Ｐａ・ｓとなる温度を測定し、この温度を融点とした。

備考）
ＵＥ７５０： エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有率３２質量％、ＭＦＲ３０ｇ／１０分、融点６６℃）東ソー製
ＵＥ６３４： エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有率２６質量％、ＭＦＲ４．３ｇ／１０分、融点７６℃）東ソー製
ＵＦ６３３： エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有率２０質量％、ＭＦＲ２０ｇ／１０分、融点８３℃）東ソー製
ＵＥ７６０： エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有率４２質量％、ＭＦＲ７０ｇ／１０分、融点５０℃）東ソー製
４０３０Ｃ： エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有率４０質量％、ＭＦＲ５５ｇ／１０分、融点６０℃）東ソー製
７Ｐ０６Ａ： 直鎖状低密度ポリエチレン（メタロセン触媒による重合で生成したＬＬＤＰＥ、ＭＦＲ４ｇ／１０分、融点９５℃）東ソー製
ペトロセン２０２： 低密度ポリエチレン（ＭＦＲ２４ｇ／１０分、融点１０６℃）東ソー製
ＵＦ２３０： 直鎖状低密度ポリエチレン（ＭＦＲ１ｇ／１０分、融点１２１℃）日本ポリエチレン製
パーヘキサ２５Ｂ： ２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（１０時間半減期温度１１８℃）日本油脂製
ＴＡＩＣ： トリアリルイソシアヌレート、日本化成製
ＫＢＭ５０３： γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学製

［評価結果］
上記表に示されているように、ＥＶＡとＰＥの質量比が８：２〜３：７であり且つＥＶＡの酢酸ビニル含有率が３０〜４０質量の場合には、貼り付き、架橋特性及び発電素子割れの評価全てにおいて良好であった。一方、ＥＶＡの量が多い場合（比較例３）には貼り付きが生じ、ＰＥの量が多い場合（比較例４）には架橋特性が低下していた。更に、上記質量比が８：２〜３：７の範囲にあってもＥＶＡの酢酸ビニル含有率が３０質量％未満である場合（比較例５〜７）は発電素子の割れの発生が認められ、ＥＶＡの酢酸ビニル含有率が４０質量％を超える場合（比較例８）は貼り付きが発生した。

１１ 受光面側透明保護部材
１２ 裏面側保護部材
１３Ａ 受光面側封止膜
１３Ｂ 裏面側封止膜
１４ 発電素子
１５ 接続タブ

Claims (8)

1. エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンからなる樹脂混合物及び有機過酸化物を含み、
   前記樹脂混合物における前記エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）と前記ポリエチレン（ＰＥ）の質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）が８：２〜５：５であり、
   前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率が３０〜４０質量％であることを特徴とする太陽電池用封止膜形成用組成物。
2. 前記ポリエチレンは、エチレン単独重合体であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用封止膜形成用組成物。
3. 前記樹脂混合物の融点（粘度が３００００Ｐａ・ｓであるときの温度）が６５〜１０５℃であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池用封止膜形成用組成物。
4. 前記質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）が６：４〜５：５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜形成用組成物。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の太陽電池用封止膜形成用組成物を成形してなる太陽電池用封止膜。
6. 前記成形がカレンダー成形により行われる請求項５に記載の太陽電池用封止膜。
7. ＪＩＳ Ｋ ６３００−２に準じた振動式加硫試験により測定した、条件１５０℃、１５分における最小トルクＭ_Lが０．０４Ｎ・ｍ以下であり、最大トルクＭ_Hが０．４Ｎ・ｍ以上であることを特徴とする請求項６又は７に記載の太陽電池用封止膜。
8. 請求項５〜７の何れか１項に記載の太陽電池用封止膜により発電素子を封止してなる太陽電池。

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