JPH0992759A

JPH0992759A - 半導体素子用保護材、該保護材を有する半導体素子、該素子を有する半導体装置

Info

Publication number: JPH0992759A
Application number: JP8181049A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Shiozuka; 秀則塩塚; Takahiro Mori; 隆弘森; Ayako Komori; 綾子小森; Satoshi Yamada; 聡山田; Ichiro Kataoka; 一郎片岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1997-04-04
Anticipated expiration: 2016-07-10
Also published as: EP0755079A3; EP0755079A2; KR100210277B1; CN1158880A; JP3387741B2; CN1095865C; DE69637889D1; EP0755079B1; KR980009402A; ES2320937T3; US6130379A

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高温高湿環境下で表面被覆材が長
期使用においても樹脂の黄変による光透過性の低下によ
る太陽電池モジュール特性の劣化を最小限にし、半導体
装置、とくに光起電力装置などの光電変換装置から剥離
のない表面披覆材を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、半導体素子用の保護材におい
て、透明樹脂層の半導体素子用の保護材は少なくともシ
ランカップリング剤を含む樹脂から形成されていること
を特徴とする。本発明の半導体素子は、透明樹脂層を有
する保護材を有する半導体素子であって、該透明樹脂層
は少なくともシランカップリング剤を含む樹脂から形成
されていることを特徴とする。本発明の半導体装置は、
透明樹脂層と少なくとも該透明樹脂層上に設けられた透
明な有機樹脂層を有する保護材を有する半導体装置であ
って、該透明樹脂層は少なくともシランカップリング剤
を含む樹脂から形成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子用保護材、
該保護材を有する半導体素子、該素子を有する半導体装
置に関し、更に詳しくは、特に太陽電池のような光電変
換素子に代表される半導体素子の表面、光電変換素子に
おける光入射側に設けられる保護材、該保護材を有する
半導体素子及び太陽電池モジュールのような該半導体素
子を有する半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題に対する意識の高まり
が、世界的に広がりを見せている。中でも、ＣＯ₂排出
に伴う地球の温暖化現象に対する危倶感は深刻で、クリ
ーンなエネルギーへの希求はますます強まってきてい
る。太陽電池は現在のところ、その安全性と扱いやすさ
から、クリーンなエネルギー源として期待のもてるもの
だということができる。

【０００３】太陽電池には様々な形態がある。代表的な
ものとしては、（１）結晶シリコン太陽電池（２）多結晶シリコン太陽電池（３）アモルファスシリコン太陽電池（４）銅インジウムセレナイド太陽電池（５）化合物半導体太陽電池などがある。

【０００４】更に、これらの太陽電池の中でも、導体金
属基板上にシリコンを堆積し、その上に透明導電層を形
成したアモルファスシリコン太陽電池を代表とする薄膜
太陽電池は、軽量でかつ耐衝撃性、フレキシブル性に富
んでいるので、将来の太陽電池モジュール形態として有
望視されている。ただし、ガラス基板上にシリコンを堆
積する場合と異なり、光入射側表面を透明な被覆材で覆
い、太陽電池を保護する必要がある。

【０００５】太陽電池などの光電変換素子を含む半導体
装置は、表面被覆材として最表面にフッ素樹脂フィルム
やフッ素樹脂塗料等を用いた透明なフッ化物重合体薄
膜、その内側には種々の熱可塑性透明有機樹脂が用いら
れてきた。フッ化物重合体は耐候性・撥水性に富んでお
り、樹脂の劣化による黄変・白濁あるいは表面の汚れに
よる光透過率の減少に起因する太陽電池モジュールの変
換効率の低下を少なくすることができ、また、熱可塑性
透明樹脂は安価であり内部の光起電力素子を保護するた
めの充填材として大量に用いることができる。

【０００６】図１はこのような太陽電池モジュールの１
例である。図１に於いて、１０１はフッ化物重合体薄膜
層、１０２は熱可塑性透明有機樹脂層、１０３は透明薄
膜樹脂層、１０４は光起電力素子、１０５は絶縁体層、
１０６は太陽電池素子である。この例では光受光面の有
機樹脂と同じフッ化物重合体を裏面にも用いている。

【０００７】より具体的には、フッ化物重合体薄膜層１
０１はＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共
重合体）フィルム、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）フィル
ム等から好適に選択されるフッ素樹脂フィルムであり、
熱可塑性透明有機樹脂１０２はＥＶＡ（エチレン−酢酸
ビニル共重合体）、ＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体）、ブチラール樹脂等から好適に選ばれ、透
明薄膜樹脂層１０３はアクリル樹脂、フッ素樹脂、アク
リル樹脂と無機ポリマーを架橋してなる樹脂が好適に選
択され、絶縁体層１０５はナイロンフィルム、アルミラ
ミネートテドラーフィルムをはじめとする種々の有機樹
脂フィルムを用いることができる。

【０００８】この例において熱可塑性透明有機樹脂層１
０２は光起電力素子１０４とフッ素樹脂フィルム１０１
及び絶縁体層１０５との接着剤としての役割を果たして
おり、透明薄膜樹脂層１０３は太陽電池モジュールと外
部の電気絶縁性を保ち、熱可塑性透明有機樹脂層１０２
と共に外部からの引っかき、衝撃から太陽電池を保護す
る充填材の役割を果たしている。

【０００９】太陽電池モジュールの使用用途の一つには
屋根に設置する形態が考えられる。この場合、各国で規
定された屋根材の規格に合格させる必要がある。その規
格の一つにはたとえば燃焼性試験がある。この試験に対
しては太陽電池モジュールの封止材に用いられる可燃性
樹脂であるＥＶＡの含有量はできるだけ削減することが
望まれる。しかし、ＥＶＡ含有量を単純に減らすだけで
は表面被覆材の光起電力素子保護能力も低くなる。

【００１０】上述の問題を解決する手段の一つには、表
面被覆材中に難燃もしくは不燃性の透明薄膜樹脂層を設
け、表面披覆材の光起電力素子保護能力を損なうことな
くＥＶＡの厚みを薄くすることにより太陽電池モジュー
ルの燃焼性を一層抑制させる方法がある。これによりた
とえばＵＬ１７０３に規定される燃焼試験でアメリカ合
衆国国内で屋根材として採用されるクラスＡに分類され
ることが可能になる。

【００１１】透明薄膜樹脂層には、アクリル樹脂、フッ
素樹脂などをイソシアネートにより架橋した樹脂などを
用いるが、架橋にイソシアネートを用いる塗料には樹脂
に予めイソシアネートを混合させる一液型塗料と塗膜形
成直前に混合する二液型塗料がある。二液型塗料は塗膜
形成直前に混合するために装置が煩雑になり混合後の樹
脂のポットライフも短くなるため、一般的には反応性の
高いイソシアネート基をブロック体によりマスクし、加
熱によりブロック体を解離させ、イソシアネート基を再
生し反応させるブロッキングイソシアネートを用いた一
液型塗料が用いられている。マスクに用いられるブロッ
ク体には、ＭＥＫオキシム、εカプロラクタムが汎用さ
れているが、ＭＥＫオキシムを使用すると塗膜加熱形成
時に塗膜が黄変するため、透明性が求められる用途に使
用される場合には、εカプロラクタムが用いられる。

【００１２】このような透明薄膜樹脂層と熱可塑性透明
有機樹脂層、例えばＥＶＡを積層し表面披覆を構成して
いるようなモジュールでは以下のような問題点が生ずる
場合があった。

【００１３】例えば、太陽電池モジュールが屋外に晒さ
れると、太陽光の直射により光起電力素子の表面温度は
６５℃以上の高温になり、長期間設置した場合には表面
被覆材が黄変する恐れがある。この問題は、モジュール
温度がより高温となる屋根材一体の用途ではより顕著と
なりやすい。

【００１４】これは架橋時に解離したブロッキング剤が
揮発せず塗膜中に残存しており、それらがＥＶＡの架橋
に用いられる過酸化物やＥＶＡの架橋時に発生する酸な
どと反応して黄変物質を生成するためで、光透過率低下
による太陽電池モジュールの特性を低下させる原因とな
る。

【００１５】また、高温高湿環境下での長期使用による
表面被覆材料中および表面披覆材の光起電力素子からの
剥離も太陽電池モジュール特性の低下の原因であり、外
観上も好ましくない。一般的には樹脂の熱劣化、光劣化
による黄変抑制にはヒンダードフェノール系の一次酸化
防止剤と、燐系、硫黄系二次酸化防止剤を併用して添加
されるが、充分とは言えず、改良が望まれていた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するために、高温高湿環境下で表面被覆材
が長期使用においても樹脂の黄変による光透過性の低下
による太陽電池モジュール特性の劣化を最小限にし、半
導体装置、とくに光起電力装置などの光電変換装置から
剥離のない表面披覆材を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体素子用
の保護材において、透明樹脂層の半導体素子用の保護材
は少なくともシランカップリング剤を含む樹脂から形成
されていることを特徴とする。

【００１８】本発明の半導体素子は、透明樹脂層を有す
る保護材を有する半導体素子であって、該透明樹脂層は
少なくともシランカップリング剤を含む樹脂から形成さ
れていることを特徴とする。

【００１９】本発明の半導体装置は、透明樹脂層と少な
くとも該透明樹脂層上に設けられた透明な有機樹脂層を
有する保護材を有する半導体装置であって、該透明樹脂
層は少なくともシランカップリング剤を含む樹脂から形
成されていることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明によれば以下の効果が期待
できる。（１）より難燃性の被覆となる。すなわち、被覆樹脂中
の可燃性の樹脂量を削滅することで、より難燃性の太陽
電池モジュールとすることができる。（２）耐熱性に優れた被覆となる。すなわち、塗膜中に
残存するブロッキング剤量も少なく、高温使用時に表面
被覆材がに黄変が生じる問題は防止できる。（３）防湿性に優れた被覆となる。すなわち、樹脂中に
水分が侵入しにくく、湿度による太陽電池特性の低下を
抑制できる。（４）密着性に優れる。すなわち、高温高湿使用時に表
面披覆材が太陽電池から剥がれることによる太陽電池モ
ジュール特性低下を防止できる。（５）電気絶縁性に優れた被覆となる。すなわち太陽電
池から発生した電流が外部へ漏れることを防止し、湿潤
環境下でも外部との電気絶縁性を保つことができる。

【００２１】

【実施態様例】図２に本発明の太陽電池モジュールの概
略構成図の一例を示す。図２に於いて、２０１は光起電
力素子、２０２は透明薄膜層（透明樹脂層）、２０３は
表面の透明な充填材（透明な有機高分子樹脂層）、２０
４は最表面に位置する透明なフィルム、２０５は裏面の
充填材、２０６は裏面披覆フィルム、２０７は太陽電池
素子である。外部からの光は、最表面のフィルム２０４
側から入射し、光起電力素子２０１に到達し、生じた起
電力は出力端子（不図示）より外部に取り出される。

【００２２】本発明に於ける光起電力素子２０１は、例
えば導電性基体上に、光変換部材としての半導体光活性
層が形成されたものである。その一例としての概略構成
図を図３に示す。図３に於いて３０１は導電性基体、３
０２は裏面反射層、３０３は半導体光活性層、３０４は
透明導電層、３０５は集電電極、３０６ａ及び３０６ｂ
は出力端子である。

【００２３】導電性基体３０１は、光起電力素子の基体
になると同時に、下部電極の役割も果たす。材料として
は、シリコン、タンタル、モリブデン、タングステン、
ステンレス、アルミニウム、銅、チタン、又はそれらの
金属から選択された金属を含む合金、カーボンシート、
鉛メッキ鋼板、導電層が形成してある樹脂フィルムやセ
ラミックスなどが好適に用いられる。

【００２４】上記導電性基体３０１上には、裏面反射層
３０２として、金属層、あるいは金属酸化物層、あるい
は金属層と金属酸化物層を形成しても良い。金属層に
は、例えば、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎ
ｉ，又はそれらの金属から選択された金属を含む合金な
どが好適に用いられ、金属酸化物層には、例えば、Ｚｎ
Ｏ，ＴｉＯ₂，ＳｎＯ₂などの導電性酸化物が好適に用い
られる。上記金属層及び金属酸化物層の形成方法として
は、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリン
グ法等を用いることができる。

【００２５】また、半導体光活性層３０３は光電変換を
行う部分で、具体的な材料としては、ｐｎ接合型多結晶
シリコン、ｐｉｎ接合型アモルファスシリコンのような
非単結晶シリコン、あるいはＣｕＩｎＳｅ₂，ＣｕＩｎ
Ｓ₂，ＧａＡｓ，ＣｄＳ／Ｃｕ ₂Ｓ，ＣｄＳ／ＣｄＴｅ，
ＣｄＳ／ＩｎＰ，ＣｄＴｅ／Ｃｕ₂Ｔｅをはじめとする
化合物半導体などが挙げられる。上記半導体光活性層３
０３の形成方法としては、多結晶シリコンの場合は溶融
シリコンのシー卜化、あるいは非晶質シリコンの熱処
理、アモルファスシリコンの場合はシランガスなどを原
料とするプラズマＣＶＤ、化合物半導体の場合はイオン
プレーティング、イオンビームデポジション、真空蒸着
法、スパッタ法、電析法などが好適な方法として用いら
れる。

【００２６】ここで、透明導電層３０４は太陽電池の上
部電極の役目を果たしている。好適に用いられる材料と
しては、例えば、Ｉｎ₂Ｏ₃，ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃−Ｓｎ
Ｏ₂（ＩＴＯ），ＺｎＯ，ＴｉＯ₂，Ｃｄ₂ＳｎＯ₄、高濃
度不純物ドープした結晶性半導体層などがある。形成方
法としては抵抗加熱蒸着、スパッタ法、スプレー法、Ｃ
ＶＤ法、不純物拡散法等を好適に用いることができる。

【００２７】ところで、透明導電層３０４まで形成した
光起電力素子は導電性基体の非平滑性及び／または半導
体光活性層成膜時の不均一性により導電性基体と透明導
電層が部分的に短絡している場合があり、出力電圧に比
例して大きな漏れ電流が流れる状態、すなわち漏れ抵抗
（シャント抵抗）が小さい状態にあることがある。そこ
で、これを修復するため透明導電層を形成した後に欠陥
除去処理を施すことは有効である。米国特許第４，７２
９，９７０号明細書にはこのような欠陥除去についての
詳細が述べられている。上述の手法により、光起電力素
子のシャント抵抗を１ｋΩ・ｃｍ²以上５００ｋΩ・ｃ
ｍ²以下とすることが望ましく、より望ましくは１０ｋ
Ω・ｃｍ²以上５００ｋΩ・ｃｍ²以下とするのは好まし
い。

【００２８】透明導電層の上には電流を効率よく集電す
るために、スプライト状もしくは格子状の集電電極３０
５（グリッド電極）を設けてもよい。集電電極３０５の
具体的な材料としては、例えば、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎなどの金属又はこれ
ら金属から選択された金属を含む合金、あるいは銀ペー
ストや導電性樹脂をはじめとする導電性ペースト等が挙
げられる。該集電電極３０５の形成方法としては、例え
ば、マスクパターンを用いたスパッタリング、抵抗加
熱、ＣＶＤ法や、全面に金属膜を蒸着した後で不必要な
部分をエッチングで取り除きパターニングする方法、光
ＣＶＤにより直接グリッド電極パターンを形成する方
法、グリッド電極パターンのネガパターンのマスクを形
成した後にメッキする方法、導電性ペーストを印刷する
方法、印刷した導電性ペーストに金属ワイヤーを必要に
応じて半田付けを併用して固定する方法等がある。

【００２９】前記導電性ペーストは、通常微粉末状の
銀、金、銅、ニッケル、カーボンなどの導電性粒子など
をバインダーポリマーに分散させたものが用いられる。
バインダーポリマーとしては、例えば、ポリエステル、
エポキシ、アクリル、アルキド、ポリビニルアセテー
ト、ゴム、ウレタン、フェノールなどの樹脂が挙げられ
る。

【００３０】最後に、起電力を取り出すために出力端子
３０６ａ、３０６ｂを導電性基体３０１と集電電極３０
５とに各々取り付ける。出力端子３０６ｂは導電性基体
３０１へ銅タブ等の金属体をスポット溶接や半田で接合
する方法が取られ、出力端子３０６ａは集電電極３０５
へ金属体を導電性ペーストや半田３０７によって電気的
に接続する方法が取られる。

【００３１】上記の手法で作製した光起電力素子は、所
望する電圧あるいは電流に応じて直列か並列に接続され
る。また、絶縁化した基体上に光起電力素子を集積化し
て所望の電圧あるいは電流を得ることもできる。

【００３２】表面フィルム２０４は太陽電池モジュール
の最表層に位置するため耐候性、撥水性、耐汚染性、機
械強度をはじめとして、太陽電池モジュールの屋外暴露
における長期信頼性を確保するための性能が必要であ
る。

【００３３】本発明に好適に用いられる表面フィルムの
材料としては四フッ化エチレン−エチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、ポリフッ
化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリ四フッ化エチレン
樹脂（ＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレ
ン共重合体（ＦＥＰ）、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂
（ＣＴＦＥ）がある。耐候性の観点ではポリフッ化ビニ
リデン樹脂が優れているが、耐候性および機械的強度の
両立の点では四フッ化エチレン−エチレン共重合体が優
れている。

【００３４】表面フィルムは充填材樹脂との接着性の改
良のために、充填材と接する面側にコロナ処理、プラズ
マ処理などを行うことが望ましい。また、機械的強度向
上のために延伸処理が施してあるフィルムを用いること
は好ましい。さらに表面フィルムの外部側表面をＳｉＯ
_X蒸着処理することでより優れた耐候性を付与すること
も可能である。

【００３５】充填材２０３（透明な有機高分子樹脂層）
は光起電力素子を樹脂で被覆し、外部環境から素子を保
護するために必要である。また、表面フィルムがある場
合はフィルムを素子に接着する役割も果たす。したがっ
て、高透明性の他に、耐候性、接着性、耐熱性が要求さ
れる。

【００３６】例えば、熱可塑性ポリオレフィン樹脂が好
ましく、具体的には、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（Ｅ
ＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥ
Ａ）、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体（ＥＢ
Ａ）、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭ
Ｍ）、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体（ＥＥ
Ｍ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＣ）、シリコーン樹
脂、エポキシ樹脂、またはアクリル樹脂などが好適な材
料として用いられる。これらの樹脂の中で、入手の容易
さと経済性の観点からみて好ましいのはＥＶＡとＥＥＡ
である。

【００３７】これら充填材樹脂は熱変形温度が低いため
に高温下での使用では変形やクリープを起こすことがあ
る。そこで耐熱性や接着性を向上させるために架橋する
ことが好ましい。充填材を架橋する方法としては、一般
に、イソシアネート、メラミン、有機過酸化物などであ
る。

【００３８】本発明に使用される架橋剤としてはポット
ライフが十分長いこと、架橋時の架橋反応が速やかなこ
とのほかに、充填材上に表面フィルムが積層されるた
め、架橋剤からの遊離物がないあるいは微量であること
が好ましい。

【００３９】加えて熱酸化防止剤や光安定性向上のため
に、紫外線吸収剤や光酸化防止剤を添加することも可能
である。また、光起電力素子と充填材、充填材と表面フ
ィルム１０４との密着力が不十分である場合にはシラン
カップリング剤、チタネートカップリング剤を使用、併
用することによりその密着性の改善を計ることができ
る。

【００４０】次に本発明に用いられる透明薄膜層（透明
樹脂層）２０２について以下に詳しく説明する。

【００４１】透明薄膜層２０２は光起電力素子の凹凸を
樹脂でコーティングし、外部環境から素子を充填材２０
３とともに保護することはもちろんのこと光起電力素子
と外部との電気的絶縁を保つために設けられている。し
たがって、上述の充填材２０３同様、高透明性の他に、
耐候性、接着性、耐熱性が要求される。

【００４２】好適に用いられる材料としてはアクリル樹
脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂を主成分とする樹脂が用
いられている。より好ましくはアクリル樹脂と無機ポリ
マーが架橋された樹脂、アルコキシシラザンなどのシリ
コン系樹脂、フッ素樹脂等である。

【００４３】アクリル樹脂と無機ポリマーを架橋する架
橋剤としては、ポットライフが十分長いこと、架橋反応
が速やかで架橋剤からの遊離物がないか、あるいは微量
であることが好ましい。上記の要求を満たすものとして
はブロッキングイソシアネートである。

【００４４】イソシネートモノマーの化学構造ではトリ
レンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート
（ＩＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤ
Ｉ）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキ
サン（Ｈ₆ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート
（ＨＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネー
ト、ｍ−イソプロペニル−α，αジメチルベンジルイソ
シアネート等があるが、優れた透明性が必要とされる用
途では難黄変型ＸＤＩ、無黄変型（ＩＰＤＩ、Ｈ₆ＸＤ
Ｉ、ＨＤＩ）が好ましい。

【００４５】上記イソシアネートモノマーは一般にはイ
ソシアネートプレポリマーとして用いられており、テト
ラメチレンプロパノール（ＴＭＰ）のアダクト系、ビュ
レット系、イソシアヌレート系、アルファネイト系に大
別される。

【００４６】耐候性、耐熱性が求められる用途の場合、
ＴＭＰアダクト、イソシアヌレートを用いるのが好まし
い。

【００４７】また、イソシアネートのブロック剤として
は、アセト酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）
オキシムなどのオキシム類、εカプロラクタム等のラク
タム類、フェノール類、アルコール類などがあるが、塗
膜形成時や高温使用時での塗膜の黄変をなくすためには
εカプロラクタム、アルコールを用いるのが好ましい。

【００４８】さらに、高温下での熱安定性を付与するた
めに酸化防止剤が、樹脂分に対して０．０５％〜１．０
％重量部添加されても良い。酸化防止剤の化学構造とし
てはモノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フ
ェノール系、硫黄系、燐酸系に大別される。モノフェノ
ール系では２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾ
ール、ブチル化ヒドロキシアニゾール、２，６−ジ−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノールがある。

【００４９】ビスフェノール系では２，２′−メチレン
−ビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノー
ル）、２，２′−メチレン−ビス−（４−エチル−６−
ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４′−チオビス−
（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、
４，４′−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔｅ
ｒｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス［１，１−ジ
メチル−２−｛β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒド
ロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシエチ
ル｝２，４，８，１０−テトラオキサスピロ］５−５ウ
ンデカンが挙げられる。

【００５０】高分子フェノール系としては１，１，３−
トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ
−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−
２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−
４−ヒドロキシベンジル）べンゼン、テトラキス−｛メ
チレン−３−（３′−５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−
４′−ヒドロキスフェニル）プロピオネート｝メタン、
ビス｛（３，３′−ビス−４′−ヒドロキシ−３′−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド｝グルコ
ールエステル、１，３，５−トリス（３′，５′−ジ−
ｔｅｒｔ−ブチル−４′−ヒドロキシベンジル）−ｓ−
トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ−５Ｈ）トリオ
ン、トリフェノール（ビタミンＥ）が知られている。

【００５１】一方、硫黄系ではジラウリルチオジプロピ
オネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステ
アリルチオプロピオネートなどがある。

【００５２】燐酸系ではトリフェニルホスファイト、ジ
フェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシ
ルホスファイト、４−４′−ブチリデン−ビス−（３−
メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシ
ル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライ
ルビス（オクタデシルホスファイト）、トリス（モノお
よび／またはジ）フェニルホスファイト、ジイソデシル
ペンタエリスリトールジフォスファイト、９，１０−ジ
ヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン−
１０−オキサイド、１０−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブ
チル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ
−９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン−１０−
オキサイド、１０−デシロキシ−９，１０−ジヒドロ−
９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン、サイクリ
ックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオ
ペンタンテトライルビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−メチ
ルフェニル）ホスファイト、２，２−メチレンビス
（４，６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）オクチルホスフ
ァイトがある。上記酸化防止剤から少なくとも１種類以
上の添加することが望ましい。

【００５３】さらに透明電極との接着性を向上させるた
めにシランカップリング剤を樹脂分に対して０．１〜１
０％重量分添加することも可能である。シランカップリ
ング剤の化学構造としてはγ−（２−アミノエチル）ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエ
チル）アミノプロピルジメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノ
エチル）アミノ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メトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ヘキサメチルジシラザン、γ−アリニノプロピルト
リメトキシシラン等が挙げられるが、好ましくは一般式
ＸＳｉＹ₃（Ｘは反応性有機官能基、Ｙは加水分解性
基）で表される化合物、中でもエポキシ系のシランカッ
プリング剤、たとえば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、特に、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを添加することで接着性はもとより
耐熱性も向上するためより好ましい。

【００５４】反応性有機官能基Ｘとしては、アミノ基、
γ−グリシドキシプロピル基、ビニル基、メタクリル
基、メルカプト基、クロル基などが、加水分解性基Ｙと
してはメトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基など
が好ましい例として挙げられ、特にＸとしてはγ−グリ
シドキシプロピル基が、Ｙとしてはメトキシ基が好まし
い。

【００５５】更に透明薄膜層２０２中に酸化珪素のよう
な微粒子を添加してもよい。添加される微粒子として
は、酸化珪素以外にも酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン、
酸化アルミニウムを添加することができる。

【００５６】また、添加される粒子の平均粒径は、好ま
しくは１μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは５μｍ〜
１００μｍとするのが望ましい。

【００５７】微粒子を添加する場合には、多く添加され
すぎると光起電力素子中に充分な光が到達しない場合が
あるので、好ましくは０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％程度、
より好ましくは０．２ｗｔ％〜１０ｗｔ％程度の量含有
される。

【００５８】微粒子の含有によって適度に入射光が散乱
されることで変換効率を一層向上させることができると
ともに、透明薄膜層の硬度を増すことができ、より一層
保護層としての効果、たとえば耐候性を高めることがで
きる。

【００５９】微粒子は樹脂中に含有させた後塗布しても
良いし、樹脂を塗布した後に散布しても良い。

【００６０】裏面の被覆フィルム２０６は光起電力素子
２０１の導電性基体と外部との電気的絶縁を保つために
設けられている。材料としては、導電性基体と充分な電
気絶縁性を確保でき、しかも長期耐久性に優れ熱膨張、
熱収縮に耐えられる、柔軟性を兼ね備えた材料が好まし
い。好適に用いられるフィルムとしては、ナイロン、ポ
リエチレンテレフタレートが挙げられる。

【００６１】図中、光起電力素子２０１の下側の充填材
２０５は光起電力素子２０１と裏面の被覆フィルム２０
６との接着を図るためのものである。材料としては、導
電性基板と充分な接着性を確保でき、しかも長期耐久性
に優れ熱膨張、熱収縮に耐えられる、柔軟性を兼ね備え
た材料が好ましい。好適に用いられる材料としては、Ｅ
ＶＡ、ポリビニルブチラール等のホットメルト材、両面
テープ、柔軟性を有するエポキシ接着剤が挙げられる。
また、表面側の充填材２０２と同じ材料としてもよいの
はもちろんである。

【００６２】太陽電池モジュールが高温で使用される場
合、例えば屋根材一体型などでは高温下での接着を確実
にするために、架橋することがより好ましい。ＥＶＡな
どの架橋法としては、有機過酸化物を用いる方法が一般
的である。

【００６３】裏面の被覆フィルムの外側には、太陽電池
モジュールの機械的強度を増すために、あるいは、温度
変化による歪、ソリを防止するために、補強板を張り付
けても良い。例えば、鋼板、プラスチック板、ＦＲＰ
（ガラス繊維強化プラスチック）板が好ましい。

【００６４】一方、上記表面被覆構成の太陽電池モジュ
ールで光起電力素子に到達する光量の減少をなるべく抑
えるために、透明薄膜層２０２、透明充填材２０３、表
面透明フィルム２０４を積層した表面被覆の光透過率
は、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の可視光波長領域に
おいて８０％以上であることが望ましく、９０％以上で
あることがより望ましい。また、大気からの光の入射を
容易にするために、屈折率が１．１から２．０であるこ
とが好ましく、１．１から１．６であることがより好ま
しい。

【００６５】以上述べた光起電力素子、透明薄膜層、充
填材樹脂、表面フィルム、裏面被覆材を用いて太陽電池
モジュールとする方法を次に説明する。

【００６６】光起電力素子受光面に溶剤に溶かした透明
薄膜樹脂をコーティングする方法としては光起電力素子
を浸け込む方法、エアースプレーにて霧状にして塗布す
る方法、エアレススプレーにて液状で塗布する方法等が
挙げられ、いずれの場合も溶剤を蒸発させながら、また
は蒸発させてから樹脂を架橋する。または、粉体状の樹
脂を素子表面に均一に静電吸着後加熱し架橋させる方法
を用いてもよい。

【００６７】充填材樹脂２０３で光起電力素子受光面を
被覆するには、溶剤に溶かした充填材を塗布した後溶剤
を蒸発させる方法、粉体状の充填材を素子表面に均一に
付着させ加熱溶融する方法、加熱溶融させた充填材をス
リットから素子上に押し出す方法、加熱溶融させた充填
材をスリットから押し出し充填材のシートを作製しこれ
を素子上に加熱圧着する方法などが挙げられる。

【００６８】充填材を溶剤に溶かす場合は同時に、シラ
ンカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の種々
の添加剤を混合しておく。これを素子に塗布して乾燥す
る。また粉体状充填材を溶融する場合や充填材を溶融さ
せて押し出す場合も予め添加剤を混入しておく必要があ
る。

【００６９】充填材が素子上に予め形成されている場合
は裏面に裏面充填材２０４、裏面披覆フィルム２０５
を、表面に表面フィルム２０３を重ね加熱圧着すること
により太陽電池モジュールを得る。補強板を設けるとき
は接着剤を介して裏面被覆フィルムに重ねて圧着すれば
良く、これは前記工程と同時行っても、工程後に行って
も構わない。

【００７０】一方、充填材がシート状に成形されている
場合は、素子と表面フィルムの間に挿入して同様に加熱
圧着して太陽電池モジュールとすることができる。

【００７１】加熱圧着の方法としては、真空ラミネーシ
ョン、ロールラミネーションなどを種々選択して用いる
ことができる。

【００７２】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
るが、本発明は以下に示す実施例に何ら限定されるもの
ではない。

【００７３】（実施例１）〔光起電力素子〕アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）太
陽電池（光起電力素子）を製作する。作製手順を図３を
用いて説明する。

【００７４】洗浄したステンレス基板３０１上に、スパ
ッタ法で裏面反射層３０２としてＡｌ層（膜厚５００ｎ
ｍ）とＺｎＯ層（膜厚５００ｎｍ）を順次形成する。つ
いで、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ₄とＰＨ₃とＨ₂
の混合ガスからｎ型ａ−Ｓｉ層を、ＳｉＨ₄とＨ₂の混合
ガスからｉ型ａ−Ｓｉ層を、ＳｉＨ₄とＢＦ₃とＨ₂の混
合ガスからｐ型微結晶μｃ−Ｓｉ層を形成し、基板３０
１側から順にｎ層膜厚１５ｎｍ／ｉ層膜厚４００ｎｍ／
ｐ層膜厚１０ｎｍ／ｎ層膜厚１０ｎｍ／ｉ層膜厚８０ｎ
ｍ／ｐ層膜厚１０ｎｍの層構成（ｎｉｐｎｉｐ）のタン
デム型ａ−Ｓｉ光電変換半導体層３０３を形成した。次
に、透明導電層３０４としてＩｎ₂Ｏ₃薄膜（膜厚７０ｎ
ｍ）を、Ｏ₂雰囲気下でＩｎを抵抗加熱法で蒸着するこ
とによって形成した。

【００７５】この後、光起電力素子の欠陥除去処理を行
う。すなわち、電導度が５０乃至７０ｍＳとなるように
調整した塩化アルミニウムの水溶液中に、光起電力素子
と、素子の透明導電層とが対向するように電極板を浸漬
し、素子をアースとして電極板に３．５ボルトの正電位
を２秒間印加することによりシャントしている部分の透
明導電層を選択的に分解した。この処理により、光起電
力素子のシャント抵抗は処理前１ｋΩ・ｃｍ²乃至１０
ｋΩ・ｃｍ²であったのに対し、処理後５０ｋΩ・ｃｍ²
乃至２００ｋΩ・ｃｍ²に改善された。

【００７６】最後に、集電用のグリッド電極３０５を設
ける。スクリーン印刷により形成された幅２００μｍの
銅ペーストのライン上に沿って直径１００μｍの銅線を
布線し、その上にクリーム半田をのせた後、半田を溶融
させることにより銅線を銅ペースト上に固定し集電電極
とした。マイナス側端子として銅タブをステンレス基板
にステンレス半田を用いて取り付け、プラス側端子とし
ては錫箔のテープを半田にて集電電極に取り付け出力端
子３０６ａ、３０６ｂとし、光起電力素子を得た。

【００７７】次に、太陽電池モジュールの作製方法を図
４を用いて説明する。〔被覆材〕透明薄膜樹脂層４０２としては、アクリル樹
脂、無機ポリマーとεカプロラクタムでブロックされた
へキサメチレンジイソシアネートの混合樹脂１００重量
部に、シランカップリング剤としてγ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン２．８重量部添加したもの
をフィルムコートにより光起電力装置受光面に塗布し、
加熱により溶剤を蒸発させ、樹脂を架橋させる。

【００７８】透明な有機高分子樹脂層たる充填材４０３
としては、ＥＶＡ１００重量部に対して、架橋剤として
２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ヘキサン３重量部、シランカップリング剤としてγ
−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン１．０
重量部、紫外線吸収剤として２−ヒドロキシ−４−ｎ−
オクトキシベンゾフェノン０．３重量部、光安定化剤と
してビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリ
ジル）セバケート０．１重量部、酸化防止剤としてトリ
ス（モノ−ノニルフェニル）フォスファイト０．２重量
部を、それぞれ添加したものを加熱溶融させ、Ｔダイの
スリットから押し出して成形した厚さ４６０μｍのシー
ト状ＥＶＡ（以下、ＥＶＡシート）を用いた。

【００７９】最表面フィルム４０４としては下層の透明
な有機高分子樹脂層との接着面をコロナ放電処理したＥ
ＴＦＥフィルム（一軸延伸、厚さ３８μｍ）を、裏面被
覆材４０５としてはアルミラミネートテドラーフィルム
を、補強板４０６としてはガルバリウム鋼板（亜鉛メッ
キ鋼板、厚さ０．３ｍｍ）を用いた。

【００８０】〔ラミネーション〕上記樹脂によりコーテ
ィングされた光起電力素子４０１を図４の構成でラミネ
ートした。すなわち、光起電力素子受光面の透明薄膜層
に上記ＥＶＡシートと表面フィルムを、裏側にＥＶＡシ
ートとアルミラミネートテドラーフィルムと補強板を重
ね、真空ラミネート装置を用いて加圧脱気しながら１５
０℃で３０分加熱した。以上の工程により、本発明を実施した太陽電池モジュー
ルを得た。

【００８１】（実施例２）実施例１に於いて、薄膜樹脂
層の架橋に用いられるイソシアネートモノマーを１，３
−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンにした以
外は全く同様にして太陽電池モジュールを作製した。

【００８２】（実施例３）実施例１に於いて、充填剤の
ＥＶＡのかわりにＥＥＡを用いた以外は全く同様にして
太陽電池モジュールを作製した。

【００８３】（実施例４）実施例１に於いて、シランカ
ップリング剤としてγ−（２−アミノエチル）アミノプ
ロピルトリメトキシシランを透明薄膜樹脂層に用いた以
外は全く同様にして太陽電池モジュールを得た。

【００８４】（実施例５）実施例１に於いて、シランカ
ップリング剤としてγ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシランを薄膜樹脂層に用いた以外は全く同様にし
て太陽電池モジュールを得た。

【００８５】（実施例６）実施例１に於いて、イソシア
ネートのブロック体にＭＥＫオキシムを用いた以外は全
く同様にして太陽電池モジュールを得た。

【００８６】（実施例７）実施例１に於いて、シランカ
ップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシランを透明薄膜樹脂層に用いた以外は全く同様に
して太陽電池モジュールを得た。

【００８７】（実施例８）実施例１に於いて、平均粒径
１０μｍの酸化珪素を５ｗｔ％薄膜樹脂層に用いた以外
は同様にして、太陽電池モジュールを得た。

【００８８】（比較例１）実施例１に於いて、シランカ
ップリング剤を透明薄膜樹脂層に添加しない以外は全く
同様にして太陽電池モジュールを得た。

【００８９】（比較例２）実施例１に於いて、薄膜樹脂
層を使用せず薄膜樹脂層のかわりにＥＶＡ４６０μｍを
用いた以外は全く同様にして太陽電池モジュールを得
た。

【００９０】（比較例３）実施例１に於いて、薄膜樹脂
層を用いない以外は全く同様にして太陽電池モジュール
を得た。

【００９１】（評価方法）上記実施例及び比較例で作製
した太陽電池モジュールについて以下の項目について評
価を行った。

【００９２】（１）燃焼性太陽電池モジュールを水平に２２°傾いたデッキ上に設
置し、太陽電池モジュールの表面被覆材側に７６０±２
８℃のガスバーナー炎を１０分間当てる。○：炎の広が
りがサンプル先端から６フィートを越えない場合、×：
炎の広がりがサンプル先端から６フィートを越える場
合。

【００９３】（２）耐熱性太陽電池モジュールの表面被覆材を１５０℃の雰囲気中
に１５時間放置し、波長４００ｎｍの光透過率の変化を
観察した。○：黄変しない（透過率の低下１０％未
満）、×：黄変する（透過率の低下１０％以上）。

【００９４】（３）接着性ＪＩＳＫ５４００８．５．２に準拠する方法により、
透明薄膜樹脂層と透明電極層の密着力を評価した。即
ち、○：全く剥離が見られなかった場合、×：剥離が見
られる場合。

【００９５】（４）温度変化に対する耐久性太陽電池モジュールを、雰囲気温度−４０度／時間：雰
囲気温度８５度、湿度８５％／時間からなる試験サイク
ルを２０回繰り返した後、当該太陽電池モジュールの外
観を目視により評価した。試験結果は、以下の評価基準
で表１に示す。即ち、◎：外観の変化の全くない場合、
○：外観の変化が多少あるが実用上さしつかえない場
合、×：外観上、信頼性を大きく損なう剥離、亀裂、着
色が見られる場合。

【００９６】（５）耐候性サンシャインウエザーメーターに太陽電池モジュールを
投入し、光照射及び降雨サイクルにより５０００時間施
す加速耐候性試験を行ない、該太陽電池モジュールの外
観上の変化を評価した。外観上の変化の評価は目視で行
ない、評価結果は以下の評価基準で示した。即ち、◎：
外観に全く変化のない場合、○：外観上に多少の変化は
見られるが実用上採用に値する程度である場合、×：剥
離、亀裂、着色等が見られ採用に値しない場合。

【００９７】（６）電気絶縁性太陽電池モジュールのプラス極とマイナス極を短絡し
た。短絡端子と補強材間にＤＣ電圧（ハイポットテスタ
ー）を接続し２２００Ｖを印加したときの漏れ電流を測
定し、その電流値が５０μＡを越えたものを不合格とし
た。表１に合格は○、不合格は×で示した。

【００９８】（７）耐スクラッチ試験図５に示すような方法で金属部材鋭角部にて太陽電池モ
ジュール表面の最も凹の部分に２ポンド、５ポンド加重
で１分間静止した後に引っ掻き、引っ掻き後のモジュー
ルを伝導度３０００Ω・ｃｍの電解質溶液に浸して、素
子と溶液との間に２２００Ｖの電圧を印加したときの漏
れ電流によって表面被覆材の電気絶縁性を評価した。漏
れ電流が５０μＡを越えた場合を不合格とした。表には
６ポンド合格を○、２ポンド合格を△、不合格を×で示
した。

【００９９】図５において、６０１は太陽電池モジュー
ルの受光面側、６０２は金属部材で厚さｔを１ｍｍとし
た。耐スクラッチ試験は矢印Ｆの方向に加重した状態で
矢印Ｐの方向に金属部材６０２を移動して行った。以上
の評価結果を表１に示す。

【０１００】

【表１】

【０１０１】表１から明らかなように、シランカップリ
ング剤を含有した透明薄膜樹脂層を導入し、ＥＶＡの含
有量を削減することで、高温下での使用時の透明電極や
上に積層された透明有機樹脂層との密着性を向上するこ
とはもちろんのこと、表面被覆材の黄変を抑制する効果
がみられた。とくにシランカップリング剤の中でもエポ
キシ系のシランカップリング剤を用いることで優れた結
果が得られる。表面披覆材の黄変は、ＥＶＡが酸化劣化
時に酢酸を遊離し、この遊離酢酸により薄膜樹脂層に残
存するεカプロラクタムと反応し黄変すると予想され
る。エポキシ系シランカップリング剤を添加すること
で、発生した酸を捕捉することができ、黄変をさらに抑
制できる。

【０１０２】また、ＥＶＡのかわりにＥＥＡを用いた場
合でも、ＥＥＡの酸化分解反応では酸の発生が起こらな
いため、表面披覆材の黄変は抑制される。しかし、ＭＥ
Ｋオキシムでは、エポキシ系シランカップリング剤の黄
変抑制効果は見られるものの、塗膜を加熱形成中にＭＥ
Ｋオキシムが分解し反応性の高い窒素化合物を生成する
ため、εカプロラクタム使用した場合よりも黄変しやす
く、長期間使用においては黄変することもある。

【０１０３】その他試験に関しては、いずれの実施例も
温度変化に対する耐久性、耐候性試験等の環境試験にお
いても、基板または上に積層された有機樹脂層とも剥離
するなどの外観上の変化も見られない。また、電気絶縁
性も初期状態はもちろんのこと、種々の試験後において
も充分に外部との絶縁性を保つことでき、長期間安全に
使用できる太陽電池モジュールとすることができる。

【０１０４】

【発明の効果】本発明によれば、半導体素子の少なくと
も光入射側表面が透明樹脂層と一層以上の透明な有機高
分子樹脂層とで封止されている太陽電池モジュールのよ
うな半導体装置に於いて、前記透明樹脂層にシランカッ
プリング剤、特に一般式ＸＳｉＹ₃（Ｘは反応性有機官
能基、Ｙは加水分解性基）で表される化合物を添加する
ことにより、直射日光照射時のように太陽電池モジュー
ルが高温になる際の表面被覆材の変形・剥離を抑える、
耐熱性に優れた被覆を提供できるのはもちろんのこと、
太陽電池被覆材の黄変による太陽電池特性の低下を抑制
できる、耐熱性に優れた被覆材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体装置の一例としての太陽電池モジュール
の構成例を説明するための概略的断面構造図である。

【図２】半導体装置の一例としての太陽電池モジュール
の構成例を説明するための概略的断面構造図である。

【図３】半導体装置の一例としての太陽電池モジュール
に適用可能な光起電力素子の構成の一例を説明するため
の概略的断面構造図である。

【図４】半導体装置の一例としての太陽電池モジュール
の構成例を説明するための概略的断面構造図である。

【図５】耐スクラッチ試験における引っ掻きの方法を示
す概略図である。

【符号の説明】

１０１フッ化物重合体薄膜層（表面フィルム）、１０２熱可塑性透明有機樹脂、１０３透明薄膜樹脂層、１０４光起電力素子、１０５絶縁体層、２０１、４０１光起電力素子、２０２透明薄膜樹脂層、２０３、４０３表面充填材、２０４、４０４表面フィルム、２０５裏面充填材、２０６、４０５裏面被覆フィルム、３０１導電性基体、３０２裏面反射層、３０３半導体光活性層、３０４透明導電層、３０５集電電極、３０６ａプラス側出力端子、３０６ｂマイナス側出力端子、３０７半田、４０２透明薄膜樹脂層（充填材樹脂）、４０６補強板、６０１金属部材、６０２太陽電池モジュールの受光面。

フロントページの続き (72)発明者山田聡東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者片岡一郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明樹脂層の半導体素子用の保護材は少
なくともシランカップリング剤を含む樹脂から形成され
ている半導体素子用保護材。
【請求項２】前記シランカップリング剤は一般式ＸＳ
ｉＹ₃（Ｘは反応性有機官能基、Ｙは加水分解性基）で
表される化合物を含む請求項１記載の半導体素子用保護
材。
【請求項３】前記シランカップリング剤はエポキシ系
シランカップリング剤を含む請求項１又は２記載の半導
体素子用保護材。
【請求項４】前記保護材はイソシアネートにより架橋
されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導
体素子用保護材。
【請求項５】前記保護材はアクリル樹脂を含む請求項
１乃至４のいずれか１項に記載の半導体素子用保護材。
【請求項６】前記保護材はアクリル樹脂を主成分とす
る請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体素子用
保護材。
【請求項７】前記保護材はアクリル樹脂と無機ポリマ
ーとを架橋して形成された樹脂を有する請求項１乃至６
のいずれか１項に記載の半導体素子用保護材。
【請求項８】前記保護材はアクリル樹脂と無機ポリマ
ーとを架橋して形成された樹脂を主成分とする請求項１
乃至７のいずれか１項に記載の半導体素子用保護材。
【請求項９】前記イソシアネートモノマー体がヘキサ
メチレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナ
トメチル）シクロヘキサンの少なくともいずれかを含む
請求項４乃至８のいずれか１項に記載の半導体素子用保
護材。
【請求項１０】前記イソシアネートのイソシアネート
基がεカプロラクタムによりマスクされている請求項４
乃至９のいずれか１項に記載の半導体素子用保護材。
【請求項１１】前記エポキシ系シランカップリング剤
は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
の少なくともいずれか１つを有する請求項３乃至１０の
いずれか１項に記載の半導体素子用保護材。
【請求項１２】前記半導体素子は光電変換素子である
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の半導体素子用
保護材。
【請求項１３】前記光電変換素子は太陽電池である請
求項１２記載の半導体素子用保護材。
【請求項１４】透明樹脂層を有する保護材を有する半
導体素子であって、該透明樹脂層は少なくともシランカ
ップリング剤を含む樹脂から形成されている半導体素
子。
【請求項１５】前記シランカップリング剤は一般式Ｘ
ＳｉＹ₃（Ｘは反応性有機官能基、Ｙは加水分解性基）
で表される化合物を含む請求項１４記載の半導体素子。
【請求項１６】前記シランカップリング剤はエポキシ
系シランカップリング剤を含む請求項１４又は１５記載
の半導体素子。
【請求項１７】前記透明樹脂層ははイソシアネートに
より架橋されている請求項１４乃至１６のいずれか１項
に記載の半導体素子。
【請求項１８】前記透明樹脂層はアクリル樹脂を含む
請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の半導体素
子。
【請求項１９】前記透明樹脂層はアクリル樹脂を主成
分とする請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載の半
導体素子。
【請求項２０】前記透明樹脂層はアクリル樹脂と無機
ポリマーとを架橋して形成された樹脂を有する請求項１
４乃至１９のいずれか１項に記載の半導体素子。
【請求項２１】前記透明樹脂層はアクリル樹脂と無機
ポリマーとを架橋して形成された樹脂を主成分とする請
求項１４乃至２０のいずれか１項に記載の半導体素子。
【請求項２２】前記イソシアネートモノマー体がヘキ
サメチレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシア
ナトメチル）シクロヘキサンの少なくともいずれかを含
む請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の半導体素
子。
【請求項２３】前記イソシアネートのイソシアネート
基がεカプロラクタムによりマスクされている請求項１
７乃至２２のいずれか１項に記載の半導体素子。
【請求項２４】前記エポキシ系シランカップリング剤
は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
の少なくともいずれか１つを有する請求項１６乃至２３
のいずれか１項に記載の半導体素子。
【請求項２５】前記半導体素子は光電変換素子である
請求項１４乃至２４のいずれか１項に記載の半導体素
子。
【請求項２６】前記光電変換素子は太陽電池である請
求項２５記載の半導体素子。
【請求項２７】透明樹脂層と少なくとも該透明樹脂層
上に設けられた透明な有機樹脂層を有する保護材を有す
る半導体装置であって、該透明樹脂層は少なくともシラ
ンカップリング剤を含む樹脂から形成されている半導体
装置。
【請求項２８】前記シランカップリング剤は一般式Ｘ
ＳｉＹ₃（Ｘは反応性有機官能基、Ｙは加水分解性基）
で表される化合物を含む請求項２７記載の半導体装置。
【請求項２９】前記シランカップリング剤はエポキシ
系シランカップリング剤を含む請求項２７又は２８記載
の半導体装置。
【請求項３０】前記透明樹脂層はイソシアネートによ
り架橋されている請求項２７乃至２９のいずれか１項に
記載の半導体装置。
【請求項３１】前記透明樹脂層はアクリル樹脂を含む
請求項２７乃至３０のいずれか１項に記載の半導体装
置。
【請求項３２】前記透明樹脂層はアクリル樹脂を主成
分とする請求項２７乃至３１のいずれか１項に記載の半
導体装置。
【請求項３３】前記透明樹脂層はアクリル樹脂と無機
ポリマーとを架橋して形成された樹脂を有する請求項２
７乃至３２のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項３４】前記透明樹脂層はアクリル樹脂と無機
ポリマーとを架橋して形成された樹脂を主成分とする請
求項２７乃至３３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項３５】前記イソシアネートモノマー体がヘキ
サメチレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシア
ナトメチル）シクロヘキサンの少なくともいずれかを含
む請求項３０乃至３４のいずれか１項に記載の半導体装
置。
【請求項３６】前記イソシアネートのイソシアネート
基がεカプロラクタムによりマスクされている請求項３
０乃至３５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項３７】前記エポキシ系シランカップリング剤
は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
の少なくともいずれか１つを有する請求項２９乃至３６
のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項３８】前記有機樹脂層が熱可塑性のポリオレ
フィン樹脂から選択される樹脂である請求項２７乃至３
７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項３９】前記有機樹脂層がエチレン−酢酸ビニ
ール共重合体（ＥＶＡ）乃至エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体（ＥＥＡ）から選択される樹脂である請求項
２７乃至３８のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項４０】前記一般式ＸＳｉＹ₃で表されるＸが
グリシドキシプロピニル基、Ｙがアルコキシ基である請
求項２８乃至３９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項４１】前記透明樹脂層がフィルムコートによ
り形成されたものである請求項２７乃至４０のいずれか
１項に記載の半導体装置。
【請求項４２】第一の電極としての導電性基体上に光
変換部材としての半導体光活性層、第二の電極としての
透明導電層が形成された半導体素子を有する請求項２７
乃至４１のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項４３】前記半導体光活性層が非単結晶半導体
薄膜である請求項４２に記載の半導体装置。
【請求項４４】前記非単結晶半導体薄膜がアモルファ
スシリコンである請求項４３に記載の半導体装置。
【請求項４５】前記半導体装置は太陽電池モジュール
である請求項２７乃至４４のいずれか１項に記載の半導
体装置。