JP6547463B2 - 太陽電池モジュール用封止材シート及びそれを用いてなる封止材一体型裏面保護シート - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュール用の封止材シート及びそれを用いてなる封止材一体型裏面保護シートに関する。

従来、太陽電池モジュールの層構成として、受光面側から、透明前面基板、受光面側封止材シート、太陽電池素子、非受光面側封止材シート及び裏面保護シートが順に積層された構成が一般的である。

太陽電池モジュールに使用される封止材シートとしては、その加工性、施工性、製造コスト、その他等の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）かなる樹脂シート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、ＥＶＡ樹脂は、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、太陽電池素子に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性がある。このため、ＥＶＡ樹脂の代わりに、ポリエチレン等のポリオレフィン系の樹脂を使用した太陽電池モジュール用の封止材シートが提案されている（特許文献１及び２）。

ここで、一般にポリエチレン系樹脂主体の封止材シートにおいては、その密度を低密度にすることによって透明性や柔軟性を向上することができる。しかし、低密度化は、一方で、加熱加工時の過剰な流動や、高温環境下での長期使用時における製品劣化のリスクにつながる基材樹脂の耐熱性不足という問題を生じさせる。

上述した封止材の加熱加工時の過剰な流動の弊害として、例えば、真空ラミネータの汚染の問題がある。即ち、封止材シートを予め裏面保護シートと一体化して封止材一体型裏面保護シートとして用いた場合であっても、太陽電池モジュールとしての一体化のためのラミネート加工時には、封止材のみが過剰に流動して、裏面保護シートの周囲にはみ出した封止材由来の溶融樹脂がラミネータを汚染することによる設備汚染の問題である。

特許文献１及び特許文献２の封止材においては、架橋剤によって耐熱性を付与している。例えば特許文献１では１％程度の架橋剤が添加されており、特許文献２においてもゲル分率が３０％以上となる量の架橋剤が添加されている。この場合、確かに耐熱性は向上するが、封止材に求められる太陽電池素子の保護性能を担保するための柔軟性の維持が困難となる。そして、成形中に架橋が進行すると製膜性が低下するため、特許文献１のように成形を低温で行なって架橋反応を成形後に再度行なう等の配慮が必要であり、生産性の面での更なる改善が強く求められていた。

特開２０００−９１６１１号公報 特開２００９−１０２７７号公報

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、ポリエチレン系樹脂を主に用いた封止材シートであって、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、をバランスよく兼ね備える、太陽電池モジュール用の封止材シート及びそれを用いた封止材一体型裏面保護シートを提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、ポリエチレン系の太陽電池モジュール用の封止材シートをコア層とスキン層を含んでなる多層構造とし、コア層にのみ、ポリプロピレンを所定量範囲内で含有させることにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。

（１） コア層とスキン層を有する多層シートである太陽電池モジュール用の封止材シートであって、前記コア層は、該コア層の全樹脂成分中の含有量比において、ポリプロピレンを５質量％以上４０質量％以下含有し、密度０．９１０ｇ／ｃｍ^３以上０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下の低密度ポリエチレンの含有量が６０質量％以上９５質量％以下であって、前記スキン層は、該スキン層の全樹脂成分中の含有量比において、密度０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９１０ｇ／ｃｍ^３未満の低密度ポリエチレンを８０質量％以上１００質量％以下含有し、ポリプロピレンは含有せず、厚さが２００μｍ以上４００μｍ以下である封止材シート。

（２） 厚さが２５０μｍ以上３５０μｍ以下である（１）に記載の封止材シート。

（３） スキン／コア／スキンの３層構造を有する多層シートであって、一のスキン層及び／又はコア層には有色顔料が含有されていて、他のスキン層の最表面には、有色顔料が含有されていない（１）又は（２）に記載の封止材シート。

（４） （１）から（３）のいずれかに記載の封止材シートと、裏面保護シートとが、前記スキン層が最外層側に露出する態様で積層されてなる太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート。

（５） 前記裏面保護シートが、ポリエチレンテレフタレート層及び／又は耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート層を含んで構成されている（４）に記載の封止材一体型裏面保護シート。

（６） 厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下である（４）又は（５）に記載の封止材一体型裏面保護シート。

（７） （４）から（６）のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シートが、太陽電池素子の非受光面側に、前記スキン層が対面する態様で、積層されている太陽電池モジュール。

本発明によれば、ポリエチレン系樹脂を主に用いた封止材シートであって、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、をバランスよく兼ね備える、太陽電池モジュール用の封止材シート及びそれを用いた封止材一体型裏面保護シートを提供することができる。

本発明の封止材シートの層構成を示す断面の模式図である。 本発明の封止材シートを用いてなる封止材一体型裏面保護シートの層構成を示す断面の模式図である。 本発明の封止材一体型裏面保護シートを用いてなる太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面の模式図である。 従来の一般的な太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面の模式図である。

以下、本発明の封止材シート、それを用いた封止材一体型裏面保護シート、及び、それらを用いた太陽電池モジュールの詳細について説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。

＜太陽電池モジュールの基本構成＞
先ず、本発明の封止材シートを含んで構成される封止材一体型裏面保護シートを用いた太陽電池モジュール１００の基本構成について、図３を用いて説明する。太陽電池モジュール１００は、非受光面側から、本発明の封止材一体型裏面保護シート１０、太陽電池素子３、受光面側封止材シート４、受光面側の最外層に配置される透明前面基板５が順に積層された構成である。

ここで、図４は、従来の一般的な太陽電池モジュール（太陽電池モジュール１００Ａ）の層構成を示すものである。従来型の太陽電池モジュール１００Ａは、非受光面側から、裏面保護シート７、非受光面側封止材シート６、太陽電池素子３、受光面側封止材シート４、受光面側の最外層に配置される透明前面基板５が順に積層された構成を有する。

本発明の封止材一体型裏面保護シート１０は、耐熱性等を保持したまま薄型化が可能な本発明の封止材シート１と、バリア性を有する裏面保護シート２と、が一体積層されてなる多層シートである（図２参照）。よって、これを用いた太陽電池モジュール１００においては、太陽電池素子３の両面に従来品の封止材シートを積層した従来一般的な太陽電池モジュール１００Ａよりも、太陽電池モジュールのより一層の薄型化を実現することができる。

太陽電池モジュール１００に用いる太陽電池素子３としては、例えば、アモルファスシリコン型、結晶シリコン型、ＣｄＴｅ型、ＣＩＳ型、ＧａＡｓ型、その他、特に限定なく従来公知の様々な太陽電池素子を用いることができる。

受光面側封止材シート４は、太陽電池モジュール１００内において、主には太陽電池素子３を外部衝撃から保護するために太陽電池素子３の表面を覆って配置される樹脂シートである。受光面側封止材シート４を形成する樹脂基材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、アイオノマー、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂を適宜用いることができる。

透明前面基板５は、一般にガラス製の基板である。透明前面基板５は、又、太陽電池モジュール１００の耐候性、耐衝撃性、耐久性を維持しつつ、且つ、太陽光線を高い透過率で透過させるものであればその他の部材であってもよい。

例えば、従来型の太陽電池モジュール１００Ａ（図４）における一般的な態様として、裏面保護シート７の厚さは７０μｍ〜２００μｍ程度であり、非受光面側封止材シート６の厚さは４００μｍ〜６００μｍ程度であるので太陽電池素子３の非受光面側に積層される封止材シートと裏面保護シートとを含んでなる樹脂基材層の総厚さは概ね５００μｍ〜８００μｍ程度となる。これに対して本発明の太陽電池モジュール１００（図３）においては、太陽電池素子３の非受光面側に積層される封止材一体型裏面保護シート１０の総厚さを、３００μｍ〜６００μｍ程度とすることができる。又、有色顔料を含まない態様の封止材シート１を、受光面側封止材シートとして配置することによって、太陽電池モジュールの総厚さをよりいっそう薄くすることも可能である。

＜封止材シート＞
本発明の封止材シート１は、コア層とスキン層を有する多層シートである。封止材シート１は、コア層１１における一方の面にのみスキン層１２が積層される層構成であってもよいが、図１に示す通り、コア層１１の両面にスキン層１２が積層される層構成であることが好ましい。上記いずれの構成においても、封止材シート１は、各層毎に以下に説明する樹脂組成物成分を、それぞれ最適な組成で配合することにより、太陽電池モジュール用の封止材シートに求められる耐熱性、熱加工適性や、柔軟性、基材密着性等の各種要求物性を保持したまま、太陽電池モジュールの薄型化の要請にも十分に対応することができる。

封止材シート１の厚さは、２００μｍ以上４００μｍ以下であればよく、２５０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。厚さが２００μｍ以上であれば、十分に上記の耐熱性他、諸々の要求物性を保持することができる。尚、スキン層１２がコア層１１の両面に積層されて三層構造の封止材シート１を構成する場合においては、それらの厚さ比は、スキン：コア：スキンの厚さ比において、１：３：１〜１：３０：１の範囲であることが好ましい。

［コア層］
コア層１１は、封止材シート１に、主として、耐熱性や適度な剛性を付与する機能を有する。コア層１１は、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、これに所定の含有量比の範囲内でポリプロピレンを混合したコア層組成物からなる。

コア層１１の厚さは、一例として、１００μｍ以上２４０μｍ以下が挙げられ、特に限定されない。コア層１１の厚さが１００μｍ以上であることにより、封止材シート１に、良好な寸法安定性を付与することがでる。又、コア層１１の厚さが２４０μｍ以下であることにより、封止材シート１に、ラミネート加工時のシート搬送適性を付与することができる。

（コア層組成物）
コア層１１を形成するコア層組成物は、密度０．９１０ｇ／ｃｍ^３以上０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下の低密度ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする。この低密度ポリエチレン系樹脂のコア層組成物の全樹脂成分中における含有量比は６０質量％以上９５質量％以下であればよく、好ましくは７５質量％以上８５質量％以下である。そして、コア層組成物は、全樹脂成分中の含有量比において、ポリプロピレンを、５質量％以上４０質量％以下、好ましくは１０質量％以上３０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上２５質量％以下含有する。この通り、コア層１１は、低密度ポリエチレンとポリプロピレンの混合樹脂からなる層であり、耐熱性及び寸法安定性を付与する層として機能する層である。

コア層組成物に上記の所定量範囲で含有させるポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン（ホモＰＰ）樹脂を用いることがより好ましい。ホモＰＰは、ポリプロピレン単体のみからなる重合体であり結晶性が高いため、ブロックＰＰやランダムＰＰと比較して、更に高い剛性を有する。これをコア層組成物への添加樹脂として用いることにより、封止材シート１の寸法安定性を更に高めることができる。又、ホモＰＰの２３０℃におけるＭＦＲは、５ｇ／１０分以上１２５ｇ／１０分以下であることが好ましい。上記ＭＦＲが５ｇ／１０分未満であると、分子量が大きくなり剛性が高くなりすぎて、封止材シート１の好ましい十分な柔軟性がスキン層１２の物性によっても担保できなくなる。又、上記ＭＦＲが１２５ｇ／１０分を超えると、加熱時の流動性が十分に抑制されず、封止材シート１に、上記のように耐熱性及び寸法安定性を十分に付与することが出来ない。尚、本明細書における「ＭＦＲ」とは、他に特段の断りのない限り、ＪＩＳ７２１０に準じて測定した１９０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるＭＦＲの値（但し、ポリプロピレン樹脂のＭＦＲについては、同、２３０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるＭＦＲの値）のことを言うものとする。

但し、ポリプロピレンは、上記のいずれの構造体であっても、ベース樹脂とする低密度ポリエチレンよりも遙かに高い剛性を有する。よって、例えば、上記の適切な添加量範囲を超えて、４０質量％を超えるポリプロピレンをコア層組成物に添加した場合には、コア層１１においてポリプロピレンの物性が過剰に優位となり、封止材シート１全体としての好ましい柔軟性がスキン層１２の物性によっても担保できなくなる。そこで、ポリプロピレンをコア層組成物においても上記範囲内で限定的に添加するものとした点に本発明の封止材シート１の特徴がある。

上記含有量範囲でポリプロピレンを混合することにより、封止材シートを４００μｍ以下の薄型のシートとした場合においても良好な耐熱性を封止材シート１に備えさせることができる。又、封止材シート１に十分な耐熱性を付与することによって、特に太陽電池モジュールの製造における真空ラミネート加工時に問題となり易い封止材シートのカール変形の発生も抑制することができる。

コア層１１には、更に、無機フィラーを含有させることができる。これにより、コア層１１の剛性が高まり、封止材シート１の好ましくないカール変形の発生を抑制することができる。そのような無機フィラーとしては、タルク（含水珪酸マグネシウム）、又は、酸化チタン、その他として、炭酸カルシウム、カーボンブラック、チタンブラック、Ｃｕ−Ｍｎ系複合酸化物、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系複合酸化物、或いは、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、チタンイエロー、クロムグリーン、群青、アルミニウム粉、雲母、炭酸バリウム等を用いることができる。コア層１１を形成するコア層組成物中の無機フィラーの含有は必須ではなく、その含有量は、コア層組成物の樹脂成分中、０質量％以上３０質量％以下の範囲であればよい。

尚、裏面保護シートが有色の外観を有するものであることが求められる場合には、上記の無機フィラーの中でも、耐候性に優れ、塗料化が容易であること及び価格を含め入手が安易であることから、白色顔料としては、酸化チタン等を、黒色顔料としては、カーボンブラック等を更に含むものとしてもよい。これらの有色顔料が含まれることにより、太陽光線の再反射による発電効率の向上や、或いは意匠面での要請に応えることができる点において好ましい。

［スキン層］
スキン層１２は、封止材シート１の一方の最外層又は両方の最外層に配置される層である。スキン層１２は、太陽電池モジュール１００において、太陽電池素子３の非受光面側の表面及び受光面側封止材シート４との密着面、又は、封止材一体型裏面保護シート１０を形成する際の裏面保護シート２との密着面となる。特に前者の場合において、封止材シート１の密着性や、太陽電池モジュールとしての一体化のためのラミネート加工時における他部材の凹凸への追従性（以下「モールディング特性」と言う）の向上に寄与する。

スキン層１２の厚さは、封止材シート１に要求される厚さ（薄さ）を考慮して適宜決定すればよい。一例として、スキン層１２が、コア層１１の一方の面に積層される層構成の場合、スキン層１２の好ましい厚さとしては、３μｍ以上１５０μｍ以下が挙げられる。スキン層１２の厚さが３μｍ以上であることにより、封止材シート１に十分な密着性とモールディング特性を付与することができる。

スキン層１２がコア層１１の両面に形成される場合、それら２層のうち、いずれか一方のスキン層１２に有色顔料を含有させることができる。この場合、他方のスキン層１２の少なくとも最表面には、好ましくは、当該他方のスキン層の略全層に亘っては、有色顔料が含有されていないことが好ましい。このような層構成を有する封止材シート１は、有色顔料を含有する一方のスキン層１２が裏面保護シート２に対面するように太陽電池モジュール１００内に配置することが好ましい。これにより、太陽電池モジュール１００において、封止材シート１に太陽電池素子３の非受光面側での光反射機能を発揮させて、太陽電池モジュール１００の発電率向上に寄与することができる。このとき、他方のスキン層１２には、有色顔料を含有させないこととすれば、太陽電池モジュールとしての一体化の際のラミネート工程において、太陽電池素子への当該顔料由来の負荷を減らし、太陽電池素子の割れ発生を抑制することができる。又、上記ラミネート工程における発電効率低下の要因となる白色顔料の太陽電池素子の受光面側への回り込みを未然に回避することもできる。よって、他方のスキン層１２には、有色顔料を含有させないことが好ましい。

（スキン層組成物）
スキン層１２を形成するスキン層組成物は、密度０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９１０ｇ／ｃｍ^３未満の低密度ポリエチレンをベース樹脂とする。この低密度ポリエチレン系樹脂のスキン層組成物の全樹脂成分中における含有量比は８０質量％以上１００質量％以下であればよく、好ましくは９８質量％以上１００質量％以下である。そして、スキン層組成物は、コア層組成物と異なり、ポリプロピレンを、含有しない。この通り、スキン層１２は、コア層組成物のベース樹脂よりも密度が低い低密度ポリエチレンを主たる成分とする層であり、主として封止材シート１にモールディング特性と密着性とを付与する層として機能する層である。

スキン層組成物には、上記密度範囲の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、より好ましくは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、上記密度範囲にある直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いることができる。密着成分の種類、密度範囲及び含有量比を上述した組成範囲とすることにより、スキン層１２を有する封止材シート１に、好ましい柔軟性を付与することができる。

又、スキン層組成物には、シラン変性ポリエチレンが、所定の割合で含有されていることが好ましい。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、主鎖となる直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等に、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなるものである。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、封止材シート１の密着性を更に向上させることができる。

エチレン性不飽和シラン化合物の含量であるグラフト量は、スキン層を形成するポリエチレン系樹脂１００質量部に対する前記エチレン性不飽和シラン化合物のグラフト量が、例えば、０．００１質量部以上１５質量部以下、好ましくは、０．０５質量部２質量部以下、より好ましくは、０．１質量部以上１．０質量部以下となるように適宜調整すればよい。エチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、機械的強度及び耐熱性等に優れるが、含量が過度になると、引っ張り伸び及び熱融着性等に劣る傾向にある。

シラン変性ポリエチレン系樹脂は、例えば、特開２００３−４６１０５号公報に記載されている方法で製造でき、当該樹脂を太陽電池モジュール用の封止材組成物の成分として使用することにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れ、更に、太陽電池モジュールを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく極めて優れた熱融着性を有し、安定的に、低コストで、種々の用途に適する太陽電池モジュールを製造しうる。

直鎖低密度ポリエチレンとグラフト重合させるエチレン性不飽和シラン化合物として、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、ビニルトリカルボキシシランより選択される１種以上を使用することができる。

（その他の成分）
スキン層組成物及びコア層組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、封止材シート１に、耐候性を付与するための各種の耐候性マスターバッチ、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ封止材組成物中に０．００１質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、封止材シート１に、長期に亘る安定した機械強度の向上や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。

＜封止材一体型裏面保護シート＞
図２に示す通り、封止材一体型裏面保護シート１０は、封止材シート１と裏面保護シート２とを一体形成してなる多層の樹脂シートである。封止材一体型裏面保護シート１０の厚さは、特に限定されないが、３００μｍ以上６００μｍ以下程度の範囲の厚さを一般的な例として、又、３５０μｍ以上４８０μｍ以下の範囲の厚さである例をより好ましい実施形態の具体的な例として挙げることができる。そして、封止材一体型裏面保護シート１０は、封止材シート１が太陽電池素子３の非受光面側と対面する態様で太陽電池モジュール１００内に配置されて用いられる。

封止材シート１と積層されて封止材一体型裏面保護シート１０を構成する裏面保護シート２としては、従来、太陽電池モジュール用の裏面保護シートとして用いられてきた各種の樹脂シートを用いることができる。裏面保護シート２を形成する樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを用いることができる。これらの中でも、絶縁性能、機械強度、コスト、透明性等の物性及び経済性の観点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を好ましく用いることができる。又、機械強度や水蒸気バリア性向上の更なる向上の観点から、上記ＰＥＴの他に更に耐加水分解性ＰＥＴを最外層に積層した多層シートを、裏面保護シート２として、特に好ましく用いることができる。

裏面保護シート２の厚さは、特に限定されないが、裏面保護シート２に要求される水蒸気のバリア性等の物性を維持することできる範囲で、封止材一体型裏面保護シート１０に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。裏面保護シート２の厚さは、５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。裏面保護シート２の厚さが５０μｍ以上であることにより、封止材一体型裏面保護シート１０に好ましい耐久性、耐候性を付与することができる。

尚、裏面保護シート２は、太陽電池モジュールとの一体化時に最外層側となることが想定される一方の面に、耐候層（図示せず）を更に積層したものも好ましく用いることができる。耐候層は、耐候性、耐熱性、耐光性等に優れたものを使用する。耐候層を形成する基材としては、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート（耐加水分解性ＰＥＴ）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂等の樹脂シート、或いは、アルミニウムシート等が好ましく例示される。上記のうちでも、耐加水分解性ＰＥＴを特に好ましく用いることができる。耐加水分解性ＰＥＴとは、特開２０１２−６２３８０号に記載の、耐加水分解性に優れたポリエチレンテレフタレートのことを言うものとする。この耐加水分解性ＰＥＴは、アルカリ金属元素を２〜１００ｐｐｍ、且つ、リン元素を１０〜２５０ｐｐｍを含有してなるポリエチレンテレフタレートであって、更にポリエチレンテレフタレート樹脂組成物１００重量部に対してポリオキシアルキレングリコールを２〜２０重量部含有してなる樹脂である。耐加水分解性ＰＥＴは、耐加水分解性に優れる他、太陽電池モジュール用の裏面側に配置される保護シートに求められる耐熱耐久性にも優れる。又、加工適性にも優れ、コストも比較的低廉であるため、裏面保護シート２の耐候層を形成するための材料として極めて好ましく用いることができる。

尚、裏面保護シート２の耐候層は、フッ素コート、ＥＢコート、シリカ蒸着等による表面加工によって基材層表面に耐候性コーティング層を形成したものであってもよい。更に、上記の耐候性を有する樹脂シート等を所定の厚さや加工によって必要な強度をもたせるようにしたものを、裏面保護シート２として用いることもできる。

封止材一体型裏面保護シート１０における、封止材シート１と、裏面保護シート２との一体化は、接着剤層（図示せず）を介して行われるドライラミネート法によることが好ましい。但し、所望の密着性や耐久性を保持できる手段であれば、従来公知の他の手段による一体化であってもよい。例えば、裏面保護シート２の表面上に押し出し機で封止材シートとなる樹脂組成物を直接押し出して封止材シート１を形成する押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によっても封止材シート１と、裏面保護シート２とを一体化して封止材一体型裏面保護シート１０とすることができる。

＜封止材一体型裏面保護シートの製造方法＞
本発明の封止材一体型裏面保護シートの製造方法について説明する。封止材一体型裏面保護シート１０は、裏面保護シート２を形成する「裏面保護シート形成工程」と、封止材シート１を形成する「封止材シート形成工程」と、裏面保護シート２に封止材シート１を積層して一体化する「一体化工程」と、を経ることによって製造することができる。

（裏面保護シート形成工程）
裏面保護シート２は、上記において説明したＰＥＴ等の樹脂材料を、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜することにより形成することができる。尚、裏面保護シート２は、本発明の効果を害さない範囲で、上記樹脂材料の他に顔料等のその他の添加物を含むものであってもよい。

（封止材シート形成工程）
封止材シート１は、上述のスキン層組成物とコア層組成物とを、公知の共押出し法により一体成形して多層シート化することにより得ることができる。

（一体化工程）
封止材シート１と、裏面保護シート２と、及び必要に応じて同様の方法によって形成したその他の層を形成するシートとを適宜積層して、更に一体化することにより、本発明の封止材一体型裏面保護シート１０を得ることができる。各シートの一体化は従来公知のドライラミネート法によることができる。ラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。尚、この一体化工程は、押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によることもできる。

＜太陽電池モジュールの製造方法＞
太陽電池モジュール１００は、例えば、上記の透明前面基板５、受光面側封止材シート４、太陽電池素子３、及び封止材一体型裏面保護シート１０からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。例えば真空熱ラミネート加工による場合、ラミネート温度は、１３０℃〜１８０℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、５〜２０分の範囲内が好ましく、特に８〜１５分の範囲内が好ましい。このようにして、上記各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュール１００を製造することができる。

以下、実施例、比較例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜封止材シートの製造＞
下記の材料を用いて、上記記載の「封止材シートの製造方法」により、実施例、比較例の封止材シートを作成した。

下記の材料をそれぞれ表１の組成で混合したものを、それぞれ実施例、比較例の封止材シートのコア層用及びスキン層のブレンドとして、それぞれ使い分けた。そして、これらの各ブレンドを、φ３０ｍｍ押出し機、２００ｍｍ幅のＴダイスを有するシート成形機を用いて、押出し温度２１０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎでシート成型し、それらをスキン／コア／スキンの３層の封止材シートとした。各封止材シートの総厚さと各層の厚さは、いずれの封止材シートについても、各スキン層５０μｍ、コア層２００μｍ、層厚さ３００μｍとした。

封止材シートの材料として以下の原材料を使用した。
低密度ポリエチレン１（ＬＤＰＥ、表中「ＬＤ１」と表記）：密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３、融点１２３℃。
低密度ポリエチレン２（ＬＤＰＥ、表中「ＬＤ２」と表記）：密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３、融点１０５℃。
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、表中「ＬＬＤ」と表記）：密度０．８９８ｇ／ｃｍ^３、融点９７℃。
シラン変性ポリエチレン系樹脂（表中「ＳｉＰＥ」と表記）：密度０．９０１ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．１ｇ／１０分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）９８質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、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質量部と、を混合し、２００℃で溶融、混練し、密度０．９０１ｇ／ｃｍ^３のシラン変性透明樹脂を得た。
ポリプロピレン（ＰＰ、表中「ＰＰ」と表記）：ホモポリプロピレン。密度０．９００ｇ／ｃｍ^３、融点１５５℃。ＭＦＲ８．５ｇ／１０分（２３０℃）。
白色顔料：平均粒径０．２μｍの酸化チタン。全ての実施例及び比較例の封止材シートのコア層のみに、樹脂成分１００質量部当り７質量部添加。
紫外線吸収剤：ケミプロ化成株式会社製、商品名ＫＥＭＩＳＯＲＢ１２。全ての実施例、比較例のコア層及びスキン層用の各封止材組成物に、いずれも０．３質量部添加。
耐候安定剤：ＢＡＳＦ株式会社製、商品名Ｔｉｎｕｖｉｎ６２２ＳＦ。全ての実施例、比較例のコア層及びスキン層用の各封止材組成物に、いずれも０．２質量部添加。
酸化防止剤：チバ・ジャパン株式会社製、商品名Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６。全ての実施例、比較例のコア層及びスキン層用の各封止材組成物に、いずれも０．０５質量部添加。

＜封止材一体型裏面保護シートの製造＞
上記各実施例、比較例の封止材シートと、表面にコロナ処理を施したＰＥＴフィルム（帝人デュポン社製、「Ｍｅｌｉｎｅｘ Ｓ」、厚さ１２５μｍ）と、を、従来公知のドライラミネート法で積層して各実施例、比較例の封止材一体型裏面保護シートを得た。

上記実施例、比較例の各封止材シート及び封止材一体型裏面保護シートについて、下記記載の試験方法及び評価基準に基づいて、ラミネート加工時のラミネータ汚染有無とセル保護性能、及び、実際の使用環境を想定した場合の発電効率の維持率について測定して評価した。結果を表１に示す。

＜ラミネート加工時のラミネータ汚染有無評価＞
白板半強化ガラス、太陽電池素子（Ｑ−ＣＥＬＬＳ社製、セルＱ６ＬＴＴ−２００／１５２ １５６ｍｍ）（２×２個）を、受光面側用の封止材シート、及び実施例、比較例の各「封止材一体型裏面保護シート」を、それぞれ白板半強化ガラス／受光面側用の封止材シート／太陽電池素子／封止材／封止材一体型裏面保護シートの順で積層し、下記のラミネート条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について太陽電池モジュール評価用サンプルを得た。
このサンプルをラミネータから取り出した直後に、同ラミネータの下部にある熱板及び天板部のラバー部分を目視で観察して、ラミネート加工時のラミネータ汚染の有無について評価した。評価結果を表１に「ラミネータ汚染」として示す。
（ラミネート条件） 真空引き：５．０分
加圧（０ｋＰａ〜１００ｋＰａ）：１．０分
圧力保持（１００ｋＰａ）：１０．０分
温度１５０℃
（ラミネータ汚染有無評価基準）
Ａ：樹脂汚れなし。
Ｂ：ラミネータ付属の刷毛で１往復、撫でることにより除去可能な程度の樹脂汚れがある。
Ｃ：上記刷毛による除去が不可能な程度の樹脂汚れがある。

＜ラミネート加工時の太陽電池素子保護性能評価＞
上記の各太陽電池モジュール評価用サンプルについて、ＥＬ発光試験機で測定し、ラミネート加工時の太陽電池素子の保護性能を評価した。評価結果を表３及び表４に「セル保護性能」として示す。
（セル保護性能評価基準）
Ａ：全ての太陽電池素子の全面に割れが無い
Ｂ：一部の太陽電池素子に割れはあるが、全面に発光が確認できるもの
Ｃ：割れがあり発光が確認できない場所があるもの

＜発電効率長期維持率評価＞
上記の各太陽電池モジュール評価用サンプルについて、サーマルサイクル試験前後のＰｍａｘ値をそれぞれ測定し、発電効率の維持率を算出し、発電効率長期維持率を評価した。尚、Ｐｍａｘ値とは、太陽電池の出力が最高となる動作点での最高出力値であり、ＪＩＳ−Ｃ８９３５−１９９５に基づき、下記サーマサイクル試験前後のモジュールの発電出力を測定した。サーマルサイクルは、上記の評価用サンプルを、温度が下記所定サイクルで変化するオーブンに投入して、前記サンプルのオーブンへの投入し、５００サイクル経過前後での発電効率を測定しその比率を算出した。オーブンのサイクル条件は、−２０℃と９０度の温度を往復し、前期温度の変更にかかる時間を５時間、前記温度を維持する時間を１時間とし、−２０℃からスタートして９０℃を経由し−２０℃に戻るプロセスを１サイクルとした。結果を表１に記す。
Ａ：発電効率維持率９８％以上である。
Ｂ：発電効率維持率９６％以上である。
Ｃ：発電効率維持率９６％未満である。

表１より、本発明の封止材シート及びそれを用いた封止材一体型裏面保護シートは、柔軟性と耐熱性をバランスよく兼ね備えるものであることにより、生産性の面からも好ましいものであり、太陽電池素子の保護性能という封止材としての基本性能も良好であり、太陽電池モジュールの長期耐候性にも十分に寄与することができるものであることが分る。

１ 封止材シート
１１ コア層
１２ スキン層
２、７ 裏面保護シート
３ 太陽電池素子
４ 受光面側封止材シート
５ 透明前面基板
６ 非受光面側封止材シート
１０ 封止材一体型裏面保護シート
１００ 太陽電池モジュール

Claims (7)

1. コア層とスキン層を有する多層シートである太陽電池モジュール用の封止材シートであって、
   前記コア層は、該コア層の全樹脂成分中の含有量比において、ポリプロピレンを５質量％以上４０質量％以下含有し、密度０．９１０ｇ／ｃｍ^３以上０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下の低密度ポリエチレンの含有量が６０質量％以上９５質量％以下であって、
   前記スキン層は、該スキン層の全樹脂成分中の含有量比において、密度０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９１０ｇ／ｃｍ^３未満の低密度ポリエチレンを８０質量％以上１００質量％以下含有し、ポリプロピレンは含有せず、
   厚さが２００μｍ以上４００μｍ以下である封止材シート。
2. 厚さが２５０μｍ以上３５０μｍ以下である請求項１に記載の封止材シート。
3. スキン／コア／スキンの３層構造を有する多層シートであって、
   一のスキン層及び／又はコア層には有色顔料が含有されていて、
   他のスキン層の最表面には、有色顔料が含有されていない請求項１又は２に記載の封止材シート。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の封止材シートと、裏面保護シートとが、前記スキン層が最外層側に露出する態様で積層されてなる太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート。
5. 前記裏面保護シートが、ポリエチレンテレフタレート層及び／又は耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート層を含んで構成されている請求項４に記載の封止材一体型裏面保護シート。
6. 厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下である請求項４又は５に記載の封止材一体型裏面保護シート。
7. 請求項４から６のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シートが、太陽電池素子の非受光面側に、前記スキン層が対面する態様で、積層されている太陽電池モジュール。

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