JPWO2011037233A1 - 太陽電池用接着シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュール - Google Patents

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Abstract

本発明は、優れた接着性を有し且つ太陽電池素子を長期間に亘って安定的に封止することができる太陽電池用接着シートを提供する。本発明の太陽電池用接着シートＡは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂層１、１・・・が三層以上積層一体化してなる太陽電池用接着シートであって、最外層となる樹脂層1bを除いた樹脂層1aのうちの少なくとも一つの樹脂層は、エチレン系共重合体１００重量部に対して着色剤を０．５〜３０重量部含有する着色層1aに形成され、この着色層1aの総厚みは上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％であると共に、最外層となる樹脂層1bのうちの少なくとも一つの樹脂層1bはエチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有していることを特徴とする。

Description

本発明は、太陽電池モジュールを作製する際に用いられる太陽電池用接着シート及びこの製造方法並びに太陽電池用接着シートを用いた太陽電池モジュールに関する。
シリコンやセレンの半導体ウェハからなる太陽電池モジュールは、両面に太陽電池用接着シートが積層された太陽電池素子の上面に透明保護材を、下面に裏面保護材を重ね合わせて得た積層体を減圧下で脱気しながら加熱し、太陽電池素子の上下面に保護材を接着シートを介して積層一体化させることによって製造されている。
このような太陽電池モジュールに用いられる太陽電池用接着シートとしては、例えば、特許文献１に、シリコン発電素子を配置し、該シリコン発電素子の両側に、封止材膜を介在させ、一体化し加熱圧着してなる太陽電池モジュールにおける該封止材膜が、１４ｇ／１０ｍｉｎ以下のメルトフローレイトを有するエチレン−酢酸ビニル共重合体シートであることを特徴とする太陽電池封止材膜が提案されている。
そして、特許文献１には、段落番号〔００２１〕に、ＥＶＡ樹脂層１８は、太陽電池としての効率向上のため、着色剤を用いて着色してもよいことが記載されている。
しかしながら、太陽電池封止材膜に着色剤を含有させると、太陽電池モジュールを構成している太陽電池素子との接着性が低下する虞れがあると共に、太陽電池封止材膜が劣化し易くなり、太陽電池素子の封止が経時的に不充分になるという問題点を有している。
特開平６−１７７４１２号公報
本発明は、優れた接着性を有し且つ太陽電池素子を長期間に亘って安定的に封止することができる太陽電池用接着シート及びその製造方法並びに太陽電池用接着シートを用いた太陽電池モジュールを提供する。
本発明の太陽電池用接着シートは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂層が三層以上積層一体化してなる太陽電池用接着シートであって、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層は、エチレン系共重合体１００重量部に対して着色剤を０．５〜３０重量部含有する着色層に形成され、この着色層の総厚みは上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％であると共に、最外層となる樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層はエチレン系共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有していることを特徴とする。
又、本発明の太陽電池用接着シートの製造方法は、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂組成物を複数の押出機にそれぞれ供給して溶融混練し、上記全ての押出機を接続させているＴダイに上記樹脂組成物を供給して共押出しすることによって上記樹脂組成物からなる樹脂層を３層以上積層一体化させてなる太陽電池用接着シートを製造する製造方法であって、上記押出機に供給した樹脂組成物のうちの少なくとも一の樹脂組成物は、エチレン系共重合体１００重量部に対して着色剤０．５〜３０重量部を含有しており、上記太陽電池用接着シートにおける最外層となる樹脂層を除く樹脂層の少なくとも一つを着色層とすると共に、最外層となる樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層を構成する樹脂組成物は、エチレン系共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有しており、上記着色層の総厚みが上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％となるように調整することを特徴とする。
そして、本発明の太陽電池モジュールは、上下太陽電池用接着シートと、前記太陽電池用接着シートによって上下方向から封止一体化されてなる太陽電池素子と、上記上側太陽電池用接着シート上に積層一体化されてなる透明保護材と、上記下側太陽電池用接着シート上に積層一体化されてなる裏面保護材とを有する太陽電池用モジュールであって、下側の太陽電池用接着シートは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂層が三層以上積層一体化してなる太陽電池用接着シートであって、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層は、エチレン系共重合体１００重量部に対して着色剤を０．５〜３０重量部含有する着色層に形成され、この着色層の総厚みは上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％であると共に、最外層となる樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層はエチレン系共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有していることを特徴とする。
本発明の太陽電池用接着シートは、上述の如き構成を有しているので、太陽電池素子の封止性が着色剤によって低下しておらず且つ優れた封止性を長期間に亘って安定的に維持し、よって、太陽電池素子を長期間に亘って確実に封止することができる。
本発明の太陽電池用接着シートを示した縦断面図である。 本発明の太陽電池用接着シートを用いた太陽電池モジュールの縦断面図である。 本発明の太陽電池用接着シートを用いた太陽電池モジュールの縦断面図である。
本発明の太陽電池用接着シートの一例を図面を参照しながら説明する。図１に示したように、太陽電池用接着シートＡは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂層１、１・・・が三層以上積層一体化されてなる。
太陽電池用接着シートＡの各樹脂層1a、1bは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有している。エチレン系共重合体としては、エチレンと、エチレンと共重合し得る共重合性モノマーとの共重合体であり、このような共重合性モノマーとしては、特に限定されず、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸エステル、及びプロピレンなどが挙げられる。なかでも、エチレン系共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）であるのが好ましい。なお、上記共重合性モノマーは、単独でエチレンと共重合されていても、二種以上がエチレンと共重合されていてもよい。
上記エチレン系共重合体中に含まれる共重合性モノマーの量は、少ないと、太陽電池用接着シートの透明性が低下する虞れがあり、多いと、太陽電池用接着シートの製膜安定性や機械的強度が不十分になることがあるので、５〜５０重量％であることが好ましく、１０〜４０重量％がより好ましく、１４〜３５重量％が特に好ましい。
そして、エチレン系共重合体のメルトフローレイトは、小さいと、太陽電池用接着シートの製膜安定性が低下することがあり、大きいと、太陽電池用接着シートの機械的強度が不十分となることがあるので、１〜１００ｇ／１０分が好ましい。なお、本発明におけるエチレン系共重合体のメルトフローレイトは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して、温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎ（２．１６ｋｇｆ）の条件下で測定された値をいう。
特に、最外層となる樹脂層に含有されるエチレン系共重合体のメルトフローレイトが、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層に含有されるエチレン系共重合体のメルトフローレイトよりも高いのが好ましい。太陽電池用接着シートを押出成形などにより製造する際に、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層に用いられるエチレン系共重合体のメルトフローレイトよりも高いメルトフローレイトを有するエチレン系共重合体を最外層となる樹脂層に用いることにより、太陽電池用接着シートを押出成形により製造する際に各樹脂層間の流動性の差により太陽電池用接着シートの表面に線状の細かい凹凸が発生するのを抑制して、厚みの均一性を向上させることも可能となる。厚さが均一な太陽電池用接着シートは、太陽電池素子や裏面保護材と強固に接着することができ封止性に優れる。
最外層となる樹脂層に含有されるエチレン系共重合体のメルトフローレイトは、２５〜６０ｇ／１０分が好ましく、３０〜５０ｇ／１０分がより好ましい。また、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層に含有されるエチレン系共重合体のメルトフローレイトは、５〜２０ｇ／１０分が好ましい。
太陽電池用接着シートＡは、太陽電池モジュールの製造時に、太陽電池素子の下面に配設されて用いられ、減圧下での加熱圧着によって、太陽電池素子をこの太陽電池素子の上面に配設した別の太陽電池用接着シートと共になって封止一体化すると共に、太陽電池素子とこの太陽電池素子の上下面に太陽電池用接着シートを介して配設された保護材とを接着させる。エチレン系共重合体は、太陽電池用接着シートに特に必要とされる接着性及び耐熱性のうち、接着性には優れているものの、耐熱性が低いという問題点がある。そこで、太陽電池用接着シートＡを構成しているエチレン系共重合体に有機過酸化物を含有させ、太陽電池モジュールの製造時に加えられる熱でエチレン系共重合体を架橋させて、太陽電池用接着シートＡの耐熱性を向上させている。
樹脂層１に用いられる有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド（１３６℃）、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（１２５℃）、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン（１０２℃）、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（１０６℃）、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン（１０７℃）、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン（１１１℃）、２，２−ジ（４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパン（１１４℃）、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート（１１５℃）、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート（１１８℃）、ｔ−ブチルパーオキシラウレート（１１８℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン（１１９℃）、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシアセテート（１２１℃）、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン（１２２℃）、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート（１２７℃）、ジ−ｔ−ヘキシルパーオキサイド（１３６℃）、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド（１３７℃）、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン（１３８℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（１３８℃）、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド（１４４℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３（１５０℃）、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド（１５１℃）などが挙げられ、単独で用いられても２種以上が併用されてもよい。なお、上記括弧内の温度は有機過酸化物の１時間半減期温度を表す。
樹脂層１に含有されている有機過酸化物の量は、少ないと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分になって、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足して得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下し、多いと、太陽電池用接着シートの製膜時において、樹脂層が架橋してＴダイ内に滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなくなり、或いは、エチレン系共重合体がＴダイ内で固化して、太陽電池用接着シートを押出すことができなくなるので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．０５〜３重量部が好ましい。
樹脂層１には架橋助剤が含有されていてもよい。架橋助剤としては、アリル基、ビニル基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を２個以上有する多官能モノマーが挙げられ、これらは、ポリマーラジカルを安定化して架橋効率を高めると共に、架橋点を集中させて、ゲルの生成を促進させる。上記多官能モノマーとしては、例えば、フタル酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルフォスフェート、ジビニルベンゼン；１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールなどの（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールの（メタ）アクリレートなどが挙げられ、単独で使用されてもよいし、二種以上が併用されてもよい。なお、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
樹脂層１に含有されている架橋助剤の量は、少ないと、太陽電池モジュールの製造時に太陽電池用接着シートの架橋が不充分となることがあり、多いと、太陽電池用接着シートの架橋度が高くなり過ぎて硬くなるために、太陽電池素子に余分な応力がかかるなど、太陽電池素子を保護する上で好ましくないことがあるので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．０１〜１重量部が好ましい。
本発明の太陽電池用接着シートＡは、最外層となる樹脂層1bを除く樹脂層1a、1a・・・のうちの少なくとも一つの樹脂層1aは着色剤を含有して着色層とされている。即ち、最外層となる樹脂層1bを除く樹脂層1a、1a・・・のうちの一つ又は二つ以上の樹脂層1aは着色剤を含有して着色層とされている。
このような着色剤としては、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、カーボンブラック、硫化カドミウム、群青、酸化鉄などが挙げられ、光反射性を有する着色剤が好ましく、酸化チタンがより好ましい。
着色層中における着色剤の含有量は、少ないと、着色層の着色が不充分となり、着色剤を含有させた効果が発現しないことがあり、多いと、太陽電池用接着シートの製膜性が低下して均一な品質を有する太陽電池用接着シートを製造することができなくなるので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．５〜３０重量部に限定され、１〜１５重量部が好ましい。
そして、着色層の総厚みは、薄いと、太陽電池用接着シートの着色が不充分となり、厚いと、最外層となる樹脂層の厚みが相対的に薄くなり、均一な厚みを有する太陽電池用接着シートを製造することが困難となるので、太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％に限定され、７０〜９５％が好ましい。なお、着色層の総厚みとは、着色層が一つの場合にはその着色層の厚みをいい、着色層が複数層ある場合には着色層の合計厚みをいう。
このように、最外層となる樹脂層1b、1bを除いた樹脂層の一部又は全部を着色層としており、太陽電池用接着シートの最外層には着色剤が含有されていない。従って、太陽電池用接着シートＡは、太陽電池素子の封止性に優れていると共に、太陽電池素子の封止性を長期間に亘って安定的に維持することができる。
一方、太陽電池用接着シートにおける最外層となる樹脂層1b、1bのうちの何れか一方或いは双方にはシランカップリング剤が含有されており、太陽電池モジュールの製造に用いられた際に太陽電池素子に対向する最外層となる樹脂層1bにシランカップリング剤が含有されていることが好ましい。
このように、太陽電池素子に対向する最外層となる樹脂層1bにシランカップリング剤が含有されていることによって、太陽電池素子との接着性が向上し、太陽電池用接着シートによる太陽電池素子の封止性が向上し且つ長期間に亘って安定的に維持される。
シランカップリング剤としては、アミノ基、グリシジル基、メタクリロキシ基及びメルカプト基からなる群より選ばれた一種又は二種以上の官能基を有するシランカップリング剤が好適に用いられ、例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
太陽電池用接着シートＡにおける最外層となる樹脂層1bにおけるシランカップリング剤の含有量は、少ないと、太陽電池用接着シートの太陽電池素子に対する接着性が低下し、多いと、太陽電池用接着シートの変色の原因となるので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．０５〜２重量部に限定され、０．１〜１重量部が好ましい。
なお、太陽電池用接着シートを構成している樹脂層1a、1bには、その物性を損なわない範囲内において、スコーチ防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤が含有されていてもよい。
次に、太陽電池用接着シートＡの製膜方法について説明する。太陽電池用接着シートＡの製膜には、二機以上の押出機が一のフィードブロックを介して一のＴダイに接続された多層押出装置などにより製膜することができ、例えば、三層分の押出機を有する多層押出装置を用意し、この多層押出装置の二機の押出機に最外層となる樹脂層1b用のエチレン系共重合体及び有機過酸化物、並びに、必要に応じて加えられる添加剤を含有する樹脂組成物を供給する一方、残り一機の押出機に着色層用のエチレン系共重合体、有機過酸化物及び着色剤、並びに、必要に応じて加えられる添加剤を含有する樹脂組成物を供給して、それぞれの押出機中で樹脂組成物を溶融混練し、フィードブロックに供給して、フィードブロックの先端に配設されたＴダイより最外層となる樹脂層1b、着色層1a及び最外層となる樹脂層1bをこの順序に積層一体化された状態となるようにシート状に押出製膜し、押出された溶融状態のシートを冷却ロールで冷却、固化して巻き取ることにより製膜することができる。なお、最外層の樹脂層1b、1bが同一の樹脂組成からなる場合には、一の押出機で溶融混練を行い、押出機より押出された溶融状態の樹脂組成物を二つに分岐させた上でフィードブロックに供給して製膜してもよい。
なお、４層以上の太陽電池用接着シートＡの製造も同様の要領で製造することができ、太陽電池用接着シートの層数分の押出機を有する多層押出装置を用意し、各押出機に、各樹脂層を構成する樹脂組成物を供給して、それぞれの押出機中で樹脂組成物を溶融混練し、フィードブロックに供給して、フィードブロックの先端に配設されたＴダイより樹脂層が所望の順序で積層一体化された状態となるようにシート状に押出製膜し、押出された溶融状態のシートを冷却ロールで冷却、固化して巻き取ることにより製膜することができる。
上述した共押出による太陽電池用接着シートの製膜時、各押出機にて溶融混練された樹脂組成物をフィードブロックに供給してフィードブロックの先端に配設されたＴダイより押出すにあたって、Ｔダイ内において、最外層となる樹脂層1b、1bを構成する樹脂組成物同士がＴダイの幅方向の両端部において連結一体化して、最外層となる樹脂層1b、1bを除いた残余の樹脂層を構成する樹脂組成物を最外層となる樹脂層1b、1bを構成する樹脂組成物が全周に亘って被覆した状態となるようにすることが好ましい。このように調整することによって、Ｔダイの内壁面に樹脂組成物中に含有されている着色剤が付着することがなくなり、着色剤に起因して太陽電池用接着シートの表面に筋状の凹凸が形成されるのを防止することができ、得られる太陽電池用接着シートにおける太陽電池素子の封止性を向上させることができる。
太陽電池用接着シートＡの製膜工程において、樹脂層1a、1bを構成する樹脂組成物を押出機内で溶融混練させる際の温度は、高いと、樹脂組成物中の有機過酸化物が分解して、エチレン系共重合体の架橋が進行してしまうことがあるので、使用する有機過酸化物の１時間半減期温度よりも１０℃以上低い温度であることが好ましく、二種以上の有機過酸化物を用いる場合においては、使用する有機過酸化物のうち、最も低い有機過酸化物の１時間半減期温度よりも１０℃以上低い温度であるのが好ましい。
又、太陽電池用接着シートＡは、上記製造方法の他に、各樹脂層を構成するフィルムを押出ラミネートなどの汎用の方法を用いて積層一体化することによって製造してもよい。
更に、上記太陽電池用接着シートＡは、太陽電池モジュール製造時の加熱圧着工程における脱気性を向上させるために、表面にエンボス加工が施されるのが好ましい。なお、太陽電池用接着シートＡの表面にエンボス加工を施す方法としては、公知の方法が用いられ、例えば、Ｔダイから押出された直後の溶融状態の太陽電池用接着シートＡを、表面にエンボス模様が施されたエンボスロールと、このエンボスロールに対峙して配設された支持ロール（例えば、ゴムロールや鉄ロールなど）との間に供給し、エンボスロールを溶融シートに押圧させて、太陽電池用接着シートＡの表面にエンボス加工を施す方法が挙げられる。なお、一旦製造された太陽電池用接着シートＡを再度、加熱して溶融状態とした上で上述の要領でエンボス加工を施してもよい。
また、エンボスロールに対峙して配設された支持ロール表面にも、太陽電池用接着シートＡの裏面にエンボス加工を施すための微細な凹凸形状（梨地状の凹凸形状）が設けられていてもよい。
そして、本発明の太陽電池用接着シートＡを用いて太陽電池モジュールを製造する方法としては、図２に示したように、太陽電池素子２の上面に汎用の太陽電池用接着シートを介してガラス板などの透明保護材３を積層させると共に、太陽電池素子２の下面に上記太陽電池用接着シートＡを介して裏面保護材４を積層させた積層体を作製し、この積層体を減圧下で加熱圧着する。太陽電池用接着シートＡにおけるシランカップリング剤が含有されている最外層が太陽電池素子２に対向した状態となるようにする。なお、太陽電池素子２としては、単結晶又は多結晶ウェハを用いてなる構造の太陽電池素子や、基板上に、シリコンや化合物半導体などを薄膜状に積層一体化させてなる太陽電池素子が挙げられる。なお、汎用の太陽電池用接着シートとしては、例えば、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有するシートなどが挙げられる。エチレン系共重合体及び有機過酸化物は上述と同様であるのでその説明を省略する。
すると、太陽電池素子の上下面に積層した上下太陽電池用接着シートが溶融し、太陽電池素子２、２間の隙間を埋めて太陽電池素子が上下太陽電池用接着シートによって封止一体化される。なお、太陽電池用接着シートの各樹脂層は有機過酸化物によって架橋されて耐熱性が付与される。更に、太陽電池素子２の上面には上側の太陽電池用接着シートを介して透明保護材３が積層一体化されると共に、太陽電池素子２の下面には下側の太陽電池用接着シートＡを介して裏面保護材４が積層一体化されて太陽電池モジュールＢを得ることができる（図２参照）。
上記では、太陽電池素子をその上下方向から太陽電池用接着シートを用いて封止一体化してなる構造を有する太陽電池モジュールＢを説明したが、本発明の太陽電池用接着シートＡは、下記の構造の太陽電池モジュールＢにも用いることができる。
透明基板５上に、シリコンや化合物半導体などからなる太陽電池セル６が薄膜状に積層一体化されており、この太陽電池セル６上に太陽電池用接着シートＡを積層させると共に、太陽電池用接着シートＡ上に裏面保護材４を積層させた積層体を作製し、この積層体を減圧下で加熱圧着して、透明基板５、太陽電池セル６、太陽電池用接着シートＡ及び裏面保護材４が積層一体化されてなる太陽電池モジュールＢを得ることができる（図３参照）。なお、太陽電池セル６は、透明基板５と太陽電池用接着シートＡとによって封止一体化されている。
何れの太陽電池モジュールＢにおいても、太陽電池素子の下面には太陽電池用接着シートＡが一体化されているが、太陽電池素子に対向する太陽電池用接着シートＡの最外層となる樹脂層1bにはシランカップリング剤が含有されており、太陽電池用接着シートＡと太陽電池素子とが強固に一体化されており、太陽電池素子は太陽電池用接着シートによって長期間に亘って安定的に封止される。
そして、太陽電池用接着シートＡは、その樹脂層１のうちの少なくとも一層に着色層を有しており、太陽電池モジュールＢの外観を向上させていると共に、着色層に含有されている着色剤が光反射性能を有している場合には、太陽電池素子を通過して太陽電池用接着シートＡに入射した光を太陽電池素子側に反射させることによって太陽電池素子の発電効率を向上させることができる。
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１〜３、比較例１〜４）
三機の押出機が一のフィードブロックを介して一のＴダイに接続された三層共押出装置を用意し、これらの押出機のうち二機を両側の最外層となる樹脂層1b、1b用とし、残りの一機を着色層用とした。
第一の最外層となる樹脂層1b用の押出機に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン・ポリケミカル社製 商品名「ＥＶ２５０」、酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト（ＭＦＲ）：１０ｇ／１０分）１００重量部、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン（１時間半減期温度：１１８．８℃）０．５重量部、トリアリルイソシアヌレート０．３重量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１重量部、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン０．３重量部及び表１に示した所定量の３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含有する樹脂組成物を供給した。
第二の最外層となる樹脂層1b用の押出機に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン・ポリケミカル社製 商品名「ＥＶ２５０」、酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト（ＭＦＲ）：１０ｇ／１０分）１００重量部、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン（１時間半減期温度：１１８．８℃）０．５重量部、トリアリルイソシアヌレート０．３重量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１重量部、及び、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン０．３重量部を含有する樹脂組成物を供給した。
着色層用の押出機に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン・ポリケミカル社製 商品名「ＥＶ２５０」、酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト（ＭＦＲ）：１０ｇ／１０分）１００重量部、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン（１時間半減期温度：１１８．８℃）０．５重量部、トリアリルイソシアヌレート０．３重量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１重量部、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン０．３重量部及び表１に示した所定量の酸化チタンを含有する樹脂組成物を供給した。
次に、三機それぞれの押出機にて９０℃で樹脂組成物を溶融混練し、溶融状態の樹脂組成物をフィードブロックに供給して、フィードブロックの先端に配設されたＴダイより、第一の最外層となる樹脂層1b用の押出機から押出された樹脂組成物からなる樹脂層1b、着色層用の押出機から押出された樹脂組成物からなる着色層、及び、第二の最外層となる樹脂層1b用の押出機から押出された樹脂組成物からなる樹脂層1bをこの順に積層一体化させた状態に且つ各樹脂層の厚みが表１に示した厚さとなるように共押出して、着色層の第一の面に第一の最外層となる樹脂層1bが積層一体化され且つ着色層の第二の面に第二の最外層となる樹脂層1bが積層一体化されてなる三層構成の太陽電池用接着シートＡを製膜した。着色層及び第二の最外層となる樹脂層1bにはシランカップリング剤は含有されていなかった。なお、表１において、第一の最外層となる樹脂層1b用の押出機から押出された樹脂組成物からなる樹脂層1bを「第一の樹脂層1b」と、第二の最外層となる樹脂層1b用の押出機から押出された樹脂組成物からなる樹脂層1bを「第二の樹脂層1b」と表記した。
しかる後、そして、Ｔダイより共押出された直後の溶融状態の太陽電池用接着シートＡを、エンボスロールと、このエンボスロールに対峙して配設されたゴムロールとの間に供給し、エンボスロールを溶融状態の太陽電池用接着シートＡに押圧させて、太陽電池用接着シートＡの表面に深さ０．３ｍｍのエンボス加工を施した後、冷却ロールによって冷却しながら巻き取ることにより、三層構成の太陽電池用接着シートＡを得た。なお、エンボス加工は、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが含有されている樹脂層の表面に施した。又、比較例１及び比較例３の太陽電池用接着シートにエンボス加工を施す際には、太陽電池用接着シートの任意の一方の表面にエンボス加工を施した。
比較例１は、二機の最外層1b用の押出機に樹脂組成物は供給せず、着色層用の押出機にのみ樹脂組成物を供給して単層の太陽電池用接着シートを製造した。
また、実施例４では、第一の最外層となる樹脂層1b用の押出機及び第二の最外層となる樹脂層1b用の押出機のそれぞれに、エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン・ポリケミカル社製 商品名「ＥＶ２５０」、酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト：１０ｇ／１０分）に代えて、エチレン−酢酸ビニル共重合体（日本ユニカー製 商品名「ＮＵＣ３１６６」、酢酸ビニル含有量：３４重量％、メルトフローレート４０ｇ／１０分）を供給し、着色層用の押出機に供給した酸化チタンの量を２０重量部に変更した以外は実施例１と同様にして太陽電池用接着シートを製造した。
そして、実施例５では、第一の最外層となる樹脂層1b用の押出機及び第二の最外層となる樹脂層1b用の押出機のそれぞれに、エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン・ポリケミカル社製 商品名「ＥＶ２５０」、酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト：１０ｇ／１０分）に代えて、エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン・ポリケミカル製 商品名「ＥＶ２７０」、酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレート：１ｇ／１０分）を供給し、着色層用の押出機に供給した酸化チタンの量を２０重量部に変更した以外は実施例１と同様にして太陽電池用接着シートを製造した。
実施例及び比較例で得られた太陽電池用接着シートＡについて、成形性及び高温高湿試験を下記の要領で評価して表１に示した。
（成形性）
太陽電池用接着シートの製膜時における樹脂温度及び樹脂圧の安定性を確認して、下記基準に基づいて評価した。
Ａ：樹脂温度及び樹脂圧の何れも問題なかった。
Ｂ：樹脂温度及び樹脂圧の何れか一つに問題があった。
Ｃ：樹脂温度及び樹脂圧の全てに問題があった。
（高温高湿試験）
太陽電池用接着シートのエンボス加工面上に透明平板ガラスを重ね合わせると共に、太陽電池用接着シートのエンボス加工面とは反対側の面上にポリフッ化ビニルシートを重ね合わせて積層シートを作製し、この積層シートを加熱温度１５０℃、減圧度１０ｍｍＨｇにて１５分間に亘って加熱接着して、太陽電池用接着シートに透明平板ガラス及びポリフッ化ビニルシートを積層一体化させて積層体を作製した。
得られた積層体を温度８５℃、相対湿度８５％の雰囲気下に２０００時間に亘って放置した後、積層体の外観を目視観察して下記基準に基づいて評価した。
Ａ：積層体に変色及び剥がれはなかった。
Ｂ：積層体に変色又は剥がれの何れか一方或いは双方が部分的に生じていた。
Ｃ：積層体に変色又は剥がれの何れか一方或いは双方が全体的に生じていた。
（フィルム外観）
得られた太陽電池用接着シートの外観を目視観察して、下記基準に基づいて評価した。
Ａ：太陽電池用接着シートの表面に線状の細かい凹凸が全く生じなかった。
Ｂ：太陽電池用接着シートの表面に線状の細かい凹凸が部分的に生じた。
Ｃ：太陽電池用接着シートの表面に線状の細かい凹凸が全体的に生じた。
Figure 2011037233
本発明の太陽電池用接着シートは、太陽電池素子の封止性が着色剤によって低下しておらず、太陽電池素子を長期間に亘って確実に封止することができ、優れた品質を安定的に維持し得る太陽電池モジュールの製造に好適に用いることができる。
1a 樹脂層、着色層
1b 最外層となる樹脂層
２ 太陽電池素子
３ 透明保護材
４ 裏面保護材
５ 透明基板
６ 太陽電池セル
Ａ 太陽電池用接着シート
Ｂ 太陽電池モジュール
本発明の太陽電池用接着シートは、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂層が三層以上積層一体化してなる太陽電池用接着シートであって、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して着色剤を０．５〜３０重量部含有する着色層に形成され、この着色層の総厚みは上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％であると共に、最外層となる樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層はエチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有していることを特徴とする。
又、本発明の太陽電池用接着シートの製造方法は、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂組成物を複数の押出機にそれぞれ供給して溶融混練し、上記全ての押出機を接続させているＴダイに上記樹脂組成物を供給して共押出しすることによって上記樹脂組成物からなる樹脂層を３層以上積層一体化させてなる太陽電池用接着シートを製造する製造方法であって、上記押出機に供給した樹脂組成物のうちの少なくとも一の樹脂組成物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して着色剤０．５〜３０重量部を含有しており、上記太陽電池用接着シートにおける最外層となる樹脂層を除く樹脂層の少なくとも一つを着色層とすると共に、最外層となる樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層を構成する樹脂組成物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有しており、上記着色層の総厚みが上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％となるように調整することを特徴とする。
そして、本発明の太陽電池モジュールは、上下太陽電池用接着シートと、前記太陽電池用接着シートによって上下方向から封止一体化されてなる太陽電池素子と、上記上側太陽電池用接着シート上に積層一体化されてなる透明保護材と、上記下側太陽電池用接着シート上に積層一体化されてなる裏面保護材とを有する太陽電池用モジュールであって、下側の太陽電池用接着シートは、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂層が三層以上積層一体化してなる太陽電池用接着シートであって、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して着色剤を０．５〜３０重量部含有する着色層に形成され、この着色層の総厚みは上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％であると共に、最外層となる樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層はエチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有していることを特徴とする。
太陽電池用接着シートＡの各樹脂層1a、1bは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有している。エチレン系共重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が用いられる。
上記エチレン−酢酸ビニル共重合体中に含まれる酢酸ビニルの量は、少ないと、太陽電池用接着シートの透明性が低下する虞れがあり、多いと、太陽電池用接着シートの製膜安定性や機械的強度が不十分になることがあるので、５〜５０重量％であることが好ましく、１０〜４０重量％がより好ましく、１４〜３５重量％が特に好ましい。

Claims (4)

  1. エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂層が三層以上積層一体化してなる太陽電池用接着シートであって、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層は、エチレン系共重合体１００重量部に対して着色剤を０．５〜３０重量部含有する着色層に形成され、この着色層の総厚みは上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％であると共に、最外層となる樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層はエチレン系共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有していることを特徴とする太陽電池用接着シート。
  2. エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂組成物を複数の押出機にそれぞれ供給して溶融混練し、上記全ての押出機を接続させているＴダイに上記樹脂組成物を供給して共押出しすることによって上記樹脂組成物からなる樹脂層を３層以上積層一体化させてなる太陽電池用接着シートを製造する製造方法であって、上記押出機に供給した樹脂組成物のうちの少なくとも一の樹脂組成物は、エチレン系共重合体１００重量部に対して着色剤０．５〜３０重量部を含有しており、上記太陽電池用接着シートにおける最外層となる樹脂層を除く樹脂層の少なくとも一つを着色層とすると共に、最外層となる樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層を構成する樹脂組成物は、エチレン系共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有しており、上記着色層の総厚みが上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％となるように調整することを特徴とする太陽電池用接着シートの製造方法。
  3. 最外層となる樹脂層に含有されるエチレン系共重合体のメルトフローレイトが、最外層となる樹脂層を除く樹脂層に含有されるエチレン系共重合体のメルトフローレイトよりも高いことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池用接着シートの製造方法。
  4. 上下太陽電池用接着シートと、上記太陽電池用接着シートによって上下方向から封止一体化されている太陽電池素子と、上記上側太陽電池用接着シート上に積層一体化されてなる透明保護材と、上記下側太陽電池用接着シート上に積層一体化されてなる裏面保護材とを有する太陽電池用モジュールであって、下側の太陽電池用接着シートは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物を含有する樹脂層が三層以上積層一体化してなる太陽電池用接着シートであって、最外層となる樹脂層を除いた樹脂層のうちの少なくとも一つの樹脂層は、エチレン系共重合体１００重量部に対して着色剤を０．５〜３０重量部含有する着色層に形成され、この着色層の総厚みは上記太陽電池用接着シートの全厚みの５０〜９５％であると共に、最外層となる樹脂層のうちの上記太陽電池素子に対向する樹脂層はエチレン系共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤０．０５〜２重量部を含有していることを特徴とする太陽電池モジュール。
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