TW201607061A - 太陽電池密封片材及太陽電池模組 - Google Patents

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寶理塑料股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種自太陽電池模組之覆蓋玻璃釋出之鹼金屬離子之阻隔性優異，防止太陽電池模組之PID現象，且因由密封材之劣化引起之乙酸產生量較少而防止發電劣化之密封片材及使用其之太陽電池模組。本發明係將環狀烯烴系樹脂之膜與如下所述之膜‧片材積層並一體化而構成解決本發明的課題之太陽電池模組用之密封片材，上述膜‧片材係於將乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）以調配比（A/B）為60/40至90/10之比率加以混合而成之透明烯烴系橡膠組成物100重量份中添加10重量份至50重量份之二氧化矽，進而含有有機過氧化物交聯劑之透明烯烴系橡膠材料，且其厚度為100 μm至800 μm。

Description

PID對策‧發電劣化對策太陽電池封裝片及PID對策‧發電劣化對策太陽電池模組
本發明係關於一種太陽電池密封片材及太陽電池模組。
於運營利用太陽電池之發電事業時，重要之事業要素為設備投資金額與其維護費。為了成為與火力發電等同樣之能源，必須降低該等之成本。進而重要的是要求至少40年不存在發電劣化之太陽電池模組。現今，於20 年間保障未達20%之面板發電之情形較多，然而理想的是藉由進行維護等而成為零發電劣化之發電站。為此，以一言表述發電劣化，其原因有各種，業界經努力研究，結果得知大致分為兩個原因。
第一個原因係自作為太陽電池模組之透明基體之覆蓋玻璃（白板玻璃）釋出之鹼金屬離子所引起之PID（Potential Induced Degradation，電勢誘發衰減）現象。發明者等人對PID現象之發生機制進行了努力研究，結果為於被廣泛使用之P型半導體中，若鈉離子沈積而將覆蓋玻璃側之矽單元之總表面積之15%左右以上覆蓋，則pn結構之n層發生P化，其結果為失去藉由量子力學上之pn接合而表現出之半導體之性質。藉由於實地發生PID現象之太陽電池模組之破壞分析明瞭，其結果為不發揮光電效應，而不進行發電。
第二個原因係以因自先前起一直使用之EVA（ethylene vinyl acetate，乙烯乙酸乙烯酯）密封材劣化而產生之「乙酸」作為原因。結晶系矽單元之表面電極係以銀為主體之膏狀複合物。藉由燒透技術而完成表面電極與矽之電性連接，作為其界面之接著物質，於該複合物中含有玻璃成分與鉛成分。該等材料係因乙酸而容易溶出者，若因EVA之劣化而釋出之乙酸之量增加，則表面電極無法將單元所產生之電子高效率地集電，其結果為可知模組之最大輸出降低。
因此，得出如下結論：為了成為至少20年不存在發電劣化之太陽電池模組，作為PID對策，需要防止鹼金屬離子向單元的移動，以及需要利用來自作為密封材之EVA之乙酸釋放較少之密封材覆蓋發電元件（太陽電池單元）。
上述太陽電池模組通常係藉由以下順序而製造。首先，製造由多晶矽、單晶矽等所形成之結晶型發電元件（以下表述為太陽電池單元），或將非晶矽或結晶矽等於玻璃等基板上形成數μm之非常薄之膜而獲得之薄膜型太陽電池元件等。其次，為了獲得結晶型太陽電池模組，而依序積層太陽電池模組用保護片材（表面側透明保護構件）/太陽電池密封材/太陽電池單元/太陽電池密封材/太陽電池模組用保護片材（背面側保護構件）之各構成構件。
另一方面，為了獲得薄膜系太陽電池模組，而依序積層薄膜型太陽電池元件/太陽電池密封材/太陽電池模組用保護片材（背面側保護構件）之各構成構件。其後，藉由利用將該等抽真空並進行加熱壓接之層壓加工法等而製造太陽電池模組。藉由上述方式製造之太陽電池模組成為具有耐候性，亦適合於建築物之屋頂部分等室外使用者。
業界提出有包含乙烯-α-烯烴共聚物、有機過氧化物及矽烷偶合劑之太陽電池密封材用樹脂組成物（例如參照專利文獻1）。認為該太陽電池密封材用樹脂組成物於耐熱性、透明性、柔軟性及對玻璃基板之接著性之接著性方面優異。又，業界提出有含有將α-烯烴共聚物與乙烯改性不飽和矽烷化合物作為共聚單體進行共聚合而成之共聚物、與含烷氧基之矽烷偶合劑及/或含烷氧基之聚矽氧低聚物之太陽電池密封材用樹脂組成物（例如專利文獻2）。認為該太陽電池密封材用樹脂組成物於與透明正面基板、背面保護片材、金屬膜之接著性方面優異。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2010/114028    [專利文獻2]日本專利特開2011-187822
本發明提供一種自太陽電池模組之覆蓋玻璃釋出之鹼金屬離子之阻隔性優異、防止太陽電池模組之PID現象、且由密封材之劣化引起之乙酸產生量較少而防止發電劣化之密封片材及使用其之太陽電池模組。[解決問題之技術手段]
本發明提供一種自太陽電池模組之覆蓋玻璃釋出之鹼金屬離子之阻隔性優異、防止太陽電池模組之PID現象、且由密封材之劣化引起之乙酸產生量較少而防止發電劣化之密封片材及使用其之太陽電池模組。 [解決問題之技術手段]
＜1＞第1發明 用以解決上述課題之第1發明之密封片材之特徵在於：其片材寬度為80 cm以上，並且 其係將膜與片材進行積層並一體化而成， 上述膜為玻璃轉移溫度為75℃至95℃且厚度為50 μm至200 μm之環狀烯烴系樹脂之膜， 上述片材係於將乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）以調配比（A/B）為60/40至90/10之比率加以混合而成之透明烯烴系橡膠組成物100重量份中添加10重量份至50重量份之二氧化矽、進而含有有機過氧化物交聯劑之透明烯烴系橡膠材料，且其厚度為100 μm至800 μm。
環狀烯烴系樹脂膜之玻璃轉移溫度為75℃以上、95℃以下，較佳為80℃以上且90℃以下，片材厚度為50 μm以上且200 μm以下，較佳為60 μm至200 μm，進而較佳為75 μm至150 μm。若薄於50 μm，則膜強度較低，無法以片材之形式捲取。若厚於200 μm，則經太陽電池模組化之樹脂會產生微裂，外觀變差，於長期方法時會發生PID現象，故而欠佳。
於上述環狀烯烴系樹脂膜上一體化設置有透明烯烴系橡膠材料層。該透明烯烴系橡膠材料層係將乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）以調配比（A/B）為60/40至90/10之比率（%）加以混合，較佳為（A/B）為70/30至85/15。若（B）之比例超過40%，則有釋放乙酸之量變多、太陽電池單元等之電極發生腐蝕而導致發電劣化之虞。若（B）之比例低於10%，則有透明性降低、發電量降低之虞。
作為向烯烴系橡膠組成物中添加之二氧化矽（C），分為藉由乾式法而獲得之矽酸酐、藉由濕式法而獲得之含水矽酸、及合成矽酸鹽。二氧化矽之製造方法如以下所述。 （1）矽酸酐之製造方法。 （a）藉由鹵化矽之分解之方法。 （b）將石英砂加熱還原後，藉由空氣進行氧化而獲得矽酸之方法。 （2）含水矽酸之製造方法：藉由矽酸鈉與硫酸之反應之製造方法。 （3）合成矽酸鹽之製造方法：藉由矽酸鈉與鈣鹽之反應進行合成之製造方法。
該等二氧化矽中，就透明性之方面而言，較佳為乾式二氧化矽，較佳為一次粒徑為50 nm以下、進而較佳為20 nm以下者。二氧化矽（C）之比表面積較佳為100～500 m2 /g。二氧化矽（C）之調配量相對於乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）之合計量100重量份，為10～50重量份，較佳為15～40重量份。該等二氧化矽亦可利用巰基矽烷、胺基矽烷、六甲基二矽氮烷、氯矽烷、烷氧基矽烷等反應性矽烷或低分子量之矽氧烷等進行表面處理。烯烴橡膠之原料為乳白色，作為受光面片材欠佳。於二氧化矽粒徑大於50 μ之情形時變得不透明。又，於乙烯-丙烯酸共聚物未達10重量份之情形時，二氧化矽之分散性變差，而失去透明性。
進而，作為本發明所使用之有機過氧化物交聯劑（D），較佳為過氧化物。作為上述過氧化物，可使用通常於橡膠之交聯時使用之先前公知之過氧化物，具體而言，可列舉：過氧化二異丙苯、過氧化二第三丁基、2,5-二甲基-2,5-二（第三丁基過氧基）己烷、2,5-二甲基-2,5-二（第三丁基過氧基）己炔-3、1,3-雙（第三丁基過氧化異丙基）苯、1,1-雙（第三丁基過氧基）-3,3,5-三甲基環己烷、4,4-雙（第三丁基過氧基）戊酸正丁酯、過氧化苯甲醯、過氧化對氯苯甲醯、過氧化2,4-二氯苯甲醯、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化異丙基碳酸第三丁酯、過氧化二乙醯基、過氧化月桂醯、過氧化第三丁基異丙苯等。該等中，就臭氣之方面而言，可列舉2,5-二甲基-2,5-二（第三丁基過氧基）己烷、1,1-雙（第三丁基過氧基）-3,3,5-三甲基環己烷、1,3-雙（第三丁基過氧化異丙基）苯。
就臭氣之方面而言，此種過氧化物較佳為2,5-二甲基-2,5-二（第三丁基過氧基）己烷、1,1-雙（第三丁基過氧基）-3,3,5-三甲基環己烷、1,3-雙（第三丁基過氧化異丙基）苯。又，作為調配量，相對於乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）之合計量100重量份，通常以0.5～10重量份、較佳為1～5重量份之比例使用。為了操作之安全性，亦可為使其含浸於石蠟油、或滑石等中加以稀釋而成者。
由此獲得之透明烯烴系橡膠系材料之厚度為100 μm以上且800 μm以下，較佳為200 μm以上且600 μm以下。若其厚度薄於100 μm，則存在無法完全包裹發電元件之情形，故而欠佳。又，若其厚度厚於800 μm，則片材卷產生皺褶，於疊層模組時，單元因該皺褶而隆起，若為結晶系則有矽單元破裂之可能性，故而欠佳。
本發明之交聯橡膠組成物所使用之乙烯-α-烯烴橡膠共聚物較佳為藉由使乙烯、碳數3～20之α-烯烴及非共軛多烯進行無規共聚合而獲得。
作為上述α-烯烴，例如可列舉：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯等。該等α-烯烴可單獨使用，或可以兩種以上之組合而使用。該等α-烯烴中，較佳為使用碳數3～10之α-烯烴，尤佳為使用丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯。
關於乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A），其乙烯與碳數3～20之α-烯烴之莫耳比[乙烯/α-烯烴]通常為60/40～80/20、較佳為62/38～79/21、尤佳為65/35～78/22之範圍內。
上述有機過氧化物之1分鐘半衰期溫度為120～200℃，上述有機過氧化物之含量相對於上述乙烯-α-烯烴共聚物100重量份為0.1～5重量份。其中含有受阻酚系穩定劑、磷系穩定劑及紫外線吸收劑。上述受阻酚系穩定劑之含量相對於上述乙烯-α-烯烴共聚物100重量份為0.05～0.3重量份。上述磷系穩定劑之含量相對於上述乙烯-α-烯烴共聚物100重量份為0.05～0.5重量份。上述紫外線吸收劑之含量相對於上述乙烯-α-烯烴共聚物100重量份為0.05～1重量份。藉由使作為本發明之透明烯烴橡膠之透明烯烴橡膠之構成材料之乙烯-α-烯烴共聚物含有紫外線吸收劑，而作為太陽電池用密封材發揮功能。
第1發明之密封片材係將環狀烯烴系共聚物之膜與片材進行積層並一體化而成者，該片材係由透明烯烴系橡膠材料所形成，該透明烯烴系橡膠材料係於將乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）以調配比（A/B）為60/40至90/10之比率加以混合而成之透明烯烴系橡膠組成物100重量份中添加10重量份至50重量份之二氧化矽，進而含有有機過氧化物交聯劑者。藉由將該密封片材設置於太陽電池模組之覆蓋玻璃與太陽電池單元之間，具有防止覆蓋玻璃中所含之鈉離子等金屬離子沈積於太陽電池單元之效果，而可防止太陽電池模組之PID現象之發生。
又，構成第1發明之密封片材之由透明烯烴系橡膠材料所形成之片材與太陽電池單元側接觸。於太陽電池模組之發電使用中乙酸之產生極少。因此，由乙酸引起之對太陽電池單元表面電極之電極腐蝕極少，表現出20年完全無發電劣化之效果。
進而，藉由將第1發明之密封片材用於太陽電池模組，可提供一種不發生PID現象、至少20年不會發電劣化之太陽電池模組。
＜2＞第2發明 第2發明之密封片材之特徵在於： 其係將片材設置於環狀烯烴系樹脂之膜之兩側（兩面）並一體化而成， 上述片材係於將乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）以調配比（A/B）為60/40至90/10之比率加以混合而成之透明烯烴系橡膠組成物100重量份中添加10重量份至50重量份之二氧化矽，進而含有有機過氧化物交聯劑之透明烯烴系橡膠材料，且其厚度為100 μm至800 μm， 上述環狀烯烴系樹脂之膜係玻璃轉移溫度為75℃至95℃且厚度為50 μm至200 μm者。
第2發明之密封片材係將環狀烯烴系樹脂之膜之兩側與片材進行積層並一體化而成者，該片材係由透明烯烴系橡膠材料所形成，該透明烯烴系橡膠材料係於將乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）以調配比（A/B）為60/40至90/10之比率加以混合而成之透明烯烴系橡膠組成物100重量份中添加10重量份至50重量份之二氧化矽，進而含有有機過氧化物交聯劑者。透明烯烴橡膠由於本身為橡膠狀，故而無法保持片材形狀，因此必須與其他片材（膜）進行一體化。本發明之效果係由進行一體化而表現，即便藉由各現有技術製作太陽電池模組，亦無法獲得相同之效果。藉由將該密封片材設置於太陽電池模組之覆蓋玻璃（透明基體）與太陽電池單元之間，可表現出與第1發明同樣之效果。又，僅藉由於覆蓋玻璃（透明基體）與太陽電池單元之間設置第2發明之密封片材，便可容易地實現與先前同樣之構成之太陽電池模組。
＜3＞第3發明 第3發明之密封片材之特徵在於：該環狀烯烴系樹脂係乙烯及/或α-烯烴與環狀烯烴之共聚物。
又，根據第3發明之密封片材，環狀烯烴系樹脂成為乙烯及/或α-烯烴與環狀烯烴之共聚物。乙烯及/或α-烯烴中，藉由使用乙烯，可進一步提高密封片材之耐候性。除了完全防止PID之效果以外，表現出密封片材之壽命提高之效果。因此，使用該密封片材之太陽電池模組之壽命顯著提高。
＜4＞第4發明 用以解決上述課題之第4發明之太陽電池模組之特徵在於：使用第1發明至第3發明中任一項之密封片材。
第4發明之太陽電池模組由於使用第1發明至第3發明之密封片材，故而不發生PID現象，並且來自密封片材之乙酸產生量較少，因此可實現完全無太陽電池單元等之電極之腐蝕、至少20年不會發電劣化之太陽電池模組。
＜5＞第5發明 第5發明之太陽電池模組之特徵在於：於太陽電池模組之透明基體與第1發明之密封片材之間設置有現有之太陽電池用密封片材。
第5發明之太陽電池模組由於在太陽電池模組之透明基體與第1發明之密封片材之間設置有EVA等現有之太陽電池用密封片材，因此可提高第1發明之密封片材與透明基體之接著強度，防止水等進入模組內部。因此，可提高太陽電池模組之壽命。
＜6＞第6發明 第6發明之太陽電池模組之特徵在於：於太陽電池模組之覆蓋玻璃與第1發明之密封片材之間設置有現有之太陽電池用密封片材。
根據第6發明之太陽電池模組，可表現出與第5發明同樣之效果。
＜7＞第7發明 第7發明之太陽電池模組之特徵在於：於太陽電池模組之透明基體與第2發明之密封片材之間使用並設置有現有之太陽電池用密封片材。
根據第7發明之太陽電池模組，可表現出與第5發明同樣之效果。
＜8＞第8發明 第8發明之太陽電池模組之特徵在於：於太陽電池模組之覆蓋玻璃與第2發明之密封片材之間使用並設置有現有之太陽電池用密封片材。
根據第8發明之太陽電池模組，可表現出與第5發明同樣之效果。
＜9＞第9發明 第9發明之太陽電池模組之特徵在於：將含有第1發明至第3發明中任一項之密封片材之太陽電池模組用構成構件製成積層體，將上述積層體於120℃以上之溫度下進行成型，藉此各界面接著。
第1發明至第3發明之密封片材係於覆蓋玻璃與其片材之間使用現有之太陽電池用密封片材之積層結構，將其於120℃以上之溫度下進行成型，獲得各界面接著而具有PID對策及發電劣化對策效果之太陽電池模組。若成型溫度未達120℃，則無法於經濟之時間內獲得交聯體，故而欠佳。由於會導致接著強度之降低或乙酸產生之增加，故而無法獲得本發明之效果。
以下，使用圖1至圖8，對本發明之密封片材及使用該密封片材之太陽電池模組之實施形態進行說明。
＜1＞環狀烯烴系樹脂膜之製作 環狀烯烴系樹脂膜係使用環狀烯烴系樹脂成形為膜狀者。環狀烯烴系樹脂只要為玻璃轉移溫度為75℃以上且95℃以下，且主鏈含有源自環狀烯烴之結構單元之聚合物或共聚物，則無特別限定。例如，可列舉環狀烯烴之開環聚合物或其氫化物、環狀烯烴與乙烯及/或α-烯烴之加成共聚物、或其氫化物等。環狀烯烴系樹脂可單獨使用一種，亦可併用兩種以上。又，本發明所使用之環狀烯烴系樹脂之玻璃轉移溫度係按照JISK7121「塑膠之轉移熱測定方法」，於升溫速度10℃/分鐘之條件下，藉由示差掃描熱量測定（differential scanning calorimetry，DSC）進行測定。
作為環狀烯烴系樹脂，包含主鏈上含有源自環狀烯烴之結構單元之上述聚合物、或對上述共聚物進而接枝及/或共聚合具有極性基之不飽和化合物而成者。
作為極性基，例如可列舉羧基、酸酐基、環氧基、醯胺基、酯基、羥基等，作為具有極性基之不飽和化合物，可列舉：（甲基）丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、伊康酸酐、（甲基）丙烯酸縮水甘油酯、（甲基）丙烯酸烷基（碳數1～10）酯、順丁烯二酸烷基（碳數1～10）酯、（甲基）丙烯醯胺、（甲基）丙烯酸2-羥基乙酯等。
作為本發明之環狀烯烴系樹脂，亦可使用市售之樹脂。作為市售之環狀烯烴系樹脂，例如可列舉托拔斯（TOPAS）（註冊商標）（托拔斯先進聚合物（TOPAS-Advanced-Polymers）公司製造）、阿佩爾（APEL）（註冊商標）（三井化學公司製造），進而作為以環狀烯烴成分作為起始原料，利用複分解觸媒進行開環聚合，並進行氫化進行製造並市售之環狀烯烴系聚合物，可列舉捷歐尼克斯（ZEONEX）（註冊商標）（日本捷歐（ZEON）公司製造）、捷歐諾爾（ZEONOR）（註冊商標）（日本捷歐（ZEON）公司製造）、澳瞳（ARTON）（註冊商標）（JSR公司製造）等。
本發明之環狀烯烴系樹脂尤佳為使用環狀烯烴系共聚物。若為環狀烯烴之開環聚合物或其氫化物，則有因殘存之雙鍵導致於加熱環境下發生變色之可能性。又，環狀烯烴系共聚物於與EVA之硫化接著中，與環狀烯烴之開環聚合物或其氫化物相比，親和性良好，接著性優異。 關於環狀烯烴系共聚物，可列舉含有乙烯及/或α-烯烴與源自下述通式（I）所表示之環狀烯烴之結構單元之共聚物。 [化1]（式中，R1 ～R12 可分別相同亦可不同，係選自由氫原子、鹵素原子、及烴基所組成之群中者， R9 與R10 、R11 與R12 可一體化而形成二價烴基， R9 或R10 與R11 或R12 可互相形成環； 又，n表示0或正整數， 於n為2以上之情形時，R5 ～R8 於各重複單元中分別可相同亦可不同）。 作為環狀烯烴系共聚物之α-烯烴，並無特別限制，較佳為碳數2～20之α-烯烴。例如可列舉：乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等。又，該等α-烯烴成分可單獨使用一種，亦可同時使用兩種以上。於乙烯及/或α-烯烴中，最佳為單獨使用乙烯。 又，環狀烯烴可單獨使用一種，亦可組合兩種以上而使用。該等中，較佳為單獨使用雙環[2.2.1]庚-2-烯（慣用名：降冰片烯（norbornene））。
所使用之聚合觸媒並無特別限定，可使用齊格勒-納塔（Ziegler-Natta）系、複分解系、茂金屬系觸媒等先前公知之觸媒，並藉由公知方法而獲得。本發明中較佳地使用之環狀烯烴與α-烯烴之加成共聚物或其氫化物較佳為使用茂金屬系觸媒而製造。 例如，於包含乙烯與降冰片烯之環狀烯烴共聚物中，藉由變更降冰片烯之含量，可合成各種玻璃轉移溫度（Tg）之環烯烴/乙烯共聚物（環狀烯烴系共聚物）。若減少降冰片烯之含量，增加乙烯，則Tg相應地降低。 具有各組成之玻璃轉移溫度（Tg）之聚合物亦可藉由上述聚合而獲得，但可藉由市售級之熔融混合而獲得。一般而言，於藉由玻璃轉移溫度（Tg）不同之樹脂之混合而相溶之體系中，根據混合比率，可實現加成性（additivity）。於獲得本發明之環狀烯烴系樹脂時，除了上述藉由聚合之方法以外，藉由利用擠出機之現有級別之熔融混合亦可準備，發明之效果完全不變。 為了提高耐候性，亦可於環狀烯烴系樹脂中調配紫外線吸收劑、受阻胺系穩定劑、耐光穩定劑等，為了提高長期熱穩定性，亦可於環狀烯烴系樹脂中調配抗氧化劑等，為了增大柔軟性，亦可於環狀烯烴系樹脂中調配潤滑劑等。
＜2＞透明烯烴橡膠材料之製作
＜2-1＞乙烯-α-烯烴共聚物 本實施形態之太陽電池密封材所使用之乙烯-α-烯烴共聚物可藉由將乙烯與碳數3～20之α-烯烴進行共聚合而獲得。作為α-烯烴，通常可單獨使用一種碳數3～20之α-烯烴，或可組合使用兩種以上之碳數3～20之α-烯烴。作為碳數3～20之α-烯烴，可列舉直鏈狀或支鏈狀之α-烯烴，例如可列舉：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3,3-二甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。其中，較佳為碳數為10以下之α-烯烴，尤佳為碳數為3～8之α-烯烴。就取得之容易性之方面而言，較佳為丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯及1-辛烯。再者，乙烯-α-烯烴共聚物可為無規共聚物，亦可為嵌段共聚物，就柔軟性之觀點而言，較佳為無規共聚物。
進而，本實施形態之太陽電池密封材所使用之乙烯-α-烯烴共聚物亦可為乙烯與碳數3～20之α-烯烴之共聚物。α-烯烴係與上述相同。
＜2-2＞矽烷偶合劑 本實施形態之太陽電池用密封片材含有具有選自乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基之群中之至少一種的矽烷偶合劑、及含環氧基之矽烷偶合劑。
具有選自乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基之群中之至少一種的矽烷偶合劑（A）係利用自有機過氧化物產生之自由基，使上述矽烷偶合劑對乙烯-α-烯烴共聚物進行接枝改性，從而表現出對表面保護構件（玻璃等透明基體）、太陽電池元件（包括太陽電池單元）、金屬膜、金屬電極、焊料、背面保護構件之接著性。本實施形態之太陽電池密封片材之具有選自乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基之群中之至少一種的矽烷偶合劑（A）之含量相對於乙烯-α-烯烴共聚物100重量份，較佳為0.1～5重量份，更佳為0.1～4重量份。
若具有選自乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基之群中之至少一種的矽烷偶合劑之含量為0.1重量份以上，則接著性提高。
矽烷偶合劑可使用先前公知者，並無特別限制。具體而言，可使用：乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基矽烷）、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。較佳可列舉接著性良好之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷。
本實施形態之太陽電池密封片材中之含環氧基之矽烷偶合劑之含量相對於乙烯-α-烯烴共聚物100重量份，較佳為0.05～2.0重量份，更佳為0.05～1.5重量份。
＜2-3＞受阻胺系光穩定劑 本實施形態之太陽電池密封片材較佳為進而含有受阻胺系光穩定劑。藉由含有受阻胺系光穩定劑，可補足對乙烯-α-烯烴共聚物有害之自由基種，而抑制新自由基之產生。作為受阻胺系光穩定劑，可使用癸二酸雙（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）酯、聚[{6-（1,1,3,3-四甲基丁基）胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）亞胺基}六亞甲基{（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）亞胺基}]等受阻胺系、受阻哌啶系化合物等。
本實施形態之太陽電池密封片材中之受阻胺系光穩定劑之含量相對於上述乙烯-α-烯烴共聚物100重量份，較佳為0.01～2.0重量份。
本實施形態之太陽電池密封片材中之受阻酚系穩定劑之含量相對於乙烯-α-烯烴共聚物100重量份，較佳為0.005～0.1重量份，更佳為0.01～0.1重量份。
＜2-5＞磷系穩定劑 本實施形態之太陽電池密封材較佳為進而含有磷系穩定劑。若含有磷系穩定劑，則可抑制擠出成形時之有機過氧化物之分解，而可獲得外觀良好之片材。
本實施形態之太陽電池密封片材中之磷系穩定劑之含量相對於乙烯-α-烯烴共聚物100重量份，較佳為0.005～0.5重量份。
＜2-6＞紫外線吸收劑 本實施形態之太陽電池密封片材較佳為進而含有紫外線吸收劑。本實施形態之太陽電池密封片材中之紫外線吸收劑之含量相對於乙烯-α-烯烴共聚物100重量份，較佳為0.005～5重量份。若紫外線吸收劑之含量為上述範圍內，則耐候穩定性、交聯特性之平衡性優異，故而較佳。
尤其於含有交聯助劑之情形時，本實施形態之太陽電池密封片材中之交聯助劑之含量相對於乙烯-α-烯烴共聚物100重量份，較佳為0.05～5重量份，更佳為0.1～3重量份。若交聯助劑之含量為上述範圍內，則可具有適度之交聯結構，可提高耐熱性、機械物性、接著性，故而較佳。
作為交聯助劑，可使用通常用於烯烴系橡膠之先前公知者。
該等交聯助劑中，更佳為二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、二乙烯基芳香族化合物、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等三丙烯酸酯；三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三甲基丙烯酸酯等三甲基丙烯酸酯；季戊四醇四丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯等四丙烯酸酯；氰脲酸三烯丙酯、異氰脲酸三烯丙酯等氰脲酸酯；鄰苯二甲酸二烯丙酯等二烯丙基化合物；三烯丙基化合物；對醌二肟、4,4'-二苯甲醯基醌二肟等肟；苯基順丁烯二醯亞胺等順丁烯二醯亞胺。進而，該等中尤佳為異氰脲酸三烯丙酯，層壓後之太陽電池密封材之氣泡產生或交聯特性之平衡性最優異。
＜3＞密封材（密封片材） 本實施形態之太陽電池密封片材較佳為使用通常準備橡膠材料之捏合機、班布里混合機（Banbury mixer）進行混練，亦可藉由利用擠出機等進行熔融混合而製造。本實施形態之密封片材係將環狀烯烴片材與透明烯烴橡膠材料層進行一體化而成者，其整體形狀為片材狀。
使用圖8對其製作方法進行說明。本圖中係藉由壓延成形法獲得本發明之密封片材。將調整為恰當溫度之輥1與輥2之間隔設定為特定間隙，於其間，將混練而獲得之透明烯烴橡膠材料加入由輥1與輥2構成之間隙上，而可獲得透明烯烴橡膠材料層16B。成形為一定厚度之透明烯烴橡膠材料層16B於輥3上移動。此時，於輥4上捲繞有環狀烯烴系樹脂膜，於輥5上捲繞有脫模用之較薄之PET膜。以於輥3上移動之透明烯烴橡膠材料層16B之其中一面設置有環狀烯烴系樹脂膜16A與脫模用PET膜之形態通過輥6與輥7之間進行一體化，從而將圖1之形態之密封片材捲繞於輥8上。
圖2之形態之密封片材於對太陽電池模組進行加工時係使用2片圖1之密封片材，以使環狀烯烴系樹脂膜16A彼此相向之形態進行配置，與其他構件進行積層，並進行加壓加熱成形，藉此將圖2之形態之密封片材成形於太陽電池模組內。於＜4＞及＜5＞中再次進行說明。
太陽電池密封片材之成形方法並無特別限制，可採用公知之各種成形方法（澆鑄成形、擠出片材成形、壓縮成形等）。
太陽電池密封片材可僅由包含本實施形態之太陽電池密封片材之層所構成，亦可具有含有太陽電池密封片材之層以外之層（以下亦記作「其他層」）。作為其他層之例，若根據目的進行分類，則可列舉用於表面或背面保護之硬塗層、接著層、抗反射層、阻氣層、防污層等。若根據材質進行分類，則可列舉包含紫外線硬化性樹脂之層、包含熱硬化性樹脂之層、包含聚烯烴樹脂之層、包含羧酸改性聚烯烴樹脂之層、包含含氟樹脂之層、包含環狀烯烴系樹脂之層、包含無機化合物之層等。
＜4＞關於太陽電池模組 關於使用本實施形態之太陽電池密封片材之太陽電池模組，例如可列舉：通常以本實施形態之太陽電池密封片材夾持由多晶矽等所形成之太陽電池元件（亦稱為太陽電池單元）進行積層，進而利用保護片材覆蓋表背兩面的結晶型太陽電池模組。即，典型之太陽電池模組係採用太陽電池模組用保護片材（表面側透明保護構件）/太陽電池密封材/太陽電池元件/太陽電池密封材/太陽電池模組用保護片材（背面側保護構件）之構成。但作為本實施形態之較佳之實施形態之一之太陽電池模組並不限定於上述構成，可於無損本發明之目的之範圍內適當省略上述各層之一部分，或適當設置上述以外之層。作為上述以外之層，例如可列舉接著層、減震層、塗佈層、抗反射層、背面再反射層、及光擴散層等。該等層並無特別限定，考慮到設置各層之目的或特性，可設置於恰當位置。
＜4-1＞結晶矽系之太陽電池模組 圖3係示意性地表示本發明之太陽電池模組之一實施形態之剖面圖。再者，於圖3中，揭示結晶矽系之太陽電池模組100之構成之一例。如圖4（a）、圖4（b）所示，太陽電池模組10具有利用互連連接器19進行電性連接之多個結晶矽系之太陽電池元件（太陽電池單元）15、夾持其之一對表面側透明保護構件（下文稱為「透明基體」）11及背面側保護構件（下文稱為「背面材」）36，於該等保護構件與多個太陽電池元件15之間積層填充有本發明之密封片材16及現有之密封片材（EVA等）。又，背面側保護構件36係將本發明之密封片材之透明烯烴橡膠材料層16B配置於聚對苯二甲酸乙二酯（PET）材上並一體化而成之構成者。該背面材36可藉由與本發明之密封片材相同之方法而製造。可自下方依序積層透明基體11、現有密封片材18、本發明之密封片材16、太陽電池單元15、背面材36，並進行加熱壓接加工（層壓加工）而獲得。太陽電池單元15之受光面之電極15A係與本發明之密封片材16之透明烯烴橡膠材料層16B相接並密封。又，太陽電池單元之背面之電極15B係與背面材36之透明烯烴橡膠材料層16B相接並密封。所謂電極係分別形成於太陽電池單元15之受光面及背面之集電構件，包括下文所述之集電線（指狀）、帶有接合線之母線、及背面電極層等。
圖4（a）、圖4（b）係示意性地表示太陽電池單元15之受光面與背面之一構成例之俯視圖。於圖4（a）、圖4（b）中，揭示太陽電池單元15之受光面15A與背面15B之構成之一例。如圖4（a）所示，於太陽電池單元15之受光面15A形成有大量形成為線狀之集電線（指狀）151、自集電線151收集電荷並且與互連連接器19連接之帶有接合線之母線（匯流排）152。又，如圖4（b）所示，於太陽電池單元15之背面15B整個面形成有導電層（背面電極）153，於其上形成有自導電層153收集電荷並且與互連連接器19連接之帶有接合線之母線（匯流排）154。集電線151之線寬例如為0.1 mm左右，帶有接合線之母線152之線寬例如為2 mm～3 mm左右，帶有接合線之母線154之線寬例如為5 mm～7 mm左右。集電線151、帶有接合線之母線152及帶有接合線之母線154之厚度例如為20　μm～50 μm左右。多個太陽電池單元15利用互連連接器19進行連接而形成如圖5（a）、圖5（b）所示之電池串W。利用電極材連接多列該電池串W，製成太陽電池模組之太陽電池單元15並供給。
較佳為集電線151、帶有接合線之母線152、及帶有接合線之母線154含有導電性較高之金屬。此種導電性較高之金屬之例包括金、銀、銅等，就導電性或耐腐蝕性較高之方面等而言，較佳為銀或銀化合物、含有銀之合金等。導電層153不僅為導電性較高之金屬，就反射受光面接受之光而提高太陽電池元件之光電轉換效率之觀點等而言，較佳為含有光反射性較高之成分、例如鋁。集電線151、帶有接合線之母線152、帶有接合線之母線154、及導電層153係藉由利用例如網版印刷，將含有上述導電性較高之金屬之導電材於太陽電池單元22之受光面15A或背面15B塗佈為50 μm之塗膜厚度後，加以乾燥，並視需要於例如600℃～700℃下進行燒接而形成。該等電極若使用先前之現有密封片材（EVA等），則於使用中產生乙酸而腐蝕電極。藉由使用本發明之密封片材，可防止此種電極之腐蝕。又，本發明之密封片材之環狀烯烴系樹脂之膜部分16A於使用覆蓋玻璃作為透明基體11之情形時，可防止覆蓋玻璃內之鈉離子等金屬離子沈積於太陽電池單元上，而完全避免PID之發生。
表面側透明保護構件（透明基體）11由於配置於受光面側，故而需為透明。透明基體11之例包括透明玻璃板或透明樹脂膜等。另一方面，背面側保護構件（背面材）36無需為透明，其材質並無特別限定。於本實施形態中，背面材36如上述般係將本發明之密封片材之透明烯烴橡膠材料層16B配置於例如聚對苯二甲酸乙二酯（PET）材上並一體化而成之構成者。又，作為背面材，就耐久性或透明性之觀點而言，亦可使用玻璃基板。若使用旭硝子公司製造之雷歐弗雷克斯（Leoflex），則可容易地獲得輕量模組。
圖6係使用本發明之另一形態之密封片材之太陽電池模組200。密封片材26係以透明烯烴橡膠材料層16B夾持環狀烯烴系樹脂膜16A之兩面進行一體化而成之密封片材。藉由如下方式配置該密封片材。依序自下方積層透明基體11、本發明之密封片材26、太陽電池單元15、背面材36，並進行加熱壓接加工（層壓加工）而獲得。太陽電池單元15之受光面之電極15A係與本發明之密封片材26之透明烯烴橡膠材料層16B相接並密封。此處，密封片材26係使用2片圖1之密封片材，以使環狀烯烴系樹脂膜16A彼此相向之形態進行配置，與上述其他構件積層並進行層壓加工後，環狀烯烴系樹脂膜16A熔融、固化並一體化。藉此，即便片材16A存在少量破裂等龜裂，亦表現出減少龜裂之效果。
藉由使用圖2之形態之密封片材，由於不存在自密封片材產生乙酸之情況，故而可防止太陽電池單元之電極之腐蝕。又，圖6之密封片材之環狀烯烴系樹脂之膜部分16A於使用覆蓋玻璃作為透明基體11之情形時，可防止覆蓋玻璃內之鈉離子等金屬離子沈積於太陽電池單元上，而完全避免PID之發生。
又，圖7係使用圖2之密封片材之太陽電池模組300。其係於圖5（a）、圖5（b）之形態之太陽電池模組之密封片材26與透明基體11之間設置有現有之密封片材（EVA等）18之構成。圖6之形態之太陽電池模組由於在太陽電池模組之透明基體11與密封片材26之間設置有EVA等現有之太陽電池用密封片材18，因此可提高密封片材26與透明基體11之接著強度，防止水等進入模組內部。因此，可顯著提高太陽電池模組300之壽命。
＜4-2＞薄膜矽系（非晶矽系）之太陽電池模組 本發明之密封片材不僅可用於使用矽單元之太陽電池模組，而且亦可用於以下構成之薄膜矽系之太陽電池模組。
可為如下所述者：（1）依序積層表面側透明保護構件（玻璃基板）/薄膜太陽電池元件/本發明之密封片材/背面材而成者；（2）依序積層表面側透明保護構件/密封層/薄膜太陽電池元件/本發明之密封片材/背面材而成者等。表面側透明保護構件、背面材、及本發明之密封片材與＜9-1＞所述之「結晶矽系之太陽電池模組」之情形相同。
（1）之態樣中之薄膜太陽電池元件例如依序含有透明電極層/pin型矽層/背面電極層。透明電極層之例包括In2 O3 、SnO2 、ZnO、Cd2 SnO4 、ITO（於In2 O3 中添加有Sn者）等半導體系氧化物。背面電極層例如含有銀薄膜層。各層係藉由電漿CVD（化學氣相沈積）法或濺鍍法所形成。本發明之密封片材係以與背面電極層（例如銀薄膜層）相接之方式配置。透明電極層係形成於表面側透明保護構件上。
（2）之態樣中之薄膜太陽電池元件例如依序含有透明電極層/pin型矽層/金屬箔、或配置於耐熱性高分子膜上之金屬薄膜層（例如，銀薄膜層）。金屬箔之例包括不鏽鋼箔等。耐熱性高分子膜之例包括聚醯亞胺膜等。透明電極層及pin型矽層係與上文所述同樣地藉由CVD法或濺鍍法而形成。即，pin型矽層係形成於金屬箔、或配置於耐熱性高分子膜上之金屬薄膜層上，進而透明電極層係形成於pin型矽層上。又，配置於耐熱性高分子膜上之金屬薄膜層亦可藉由CVD法或濺鍍法而形成。
於該情形時，密封層分別配置於透明電極層與表面側透明保護構件之間、及金屬箔或耐熱性高分子膜與背面側保護構件之間。如此，由太陽電池密封材所獲得之密封層係與太陽電池元件之集電線、帶有接合線之母線、及導電層等電極相接。又，（2）之態樣中之薄膜太陽電池元件由於矽層薄於結晶矽系之太陽電池元件，故而不易因製造太陽電池模組時之加壓或上述模組運轉時來自外部之衝擊而導致破損。因此，用於薄膜太陽電池模組之太陽電池密封材之柔軟性可低於用於結晶矽系之太陽電池模組者。另一方面，上述薄膜太陽電池元件之電極如上所述係金屬薄膜層，因此於因腐蝕而劣化之情形時，有發電效率明顯降低之虞。
＜5＞太陽電池模組之製造方法 太陽電池模組100可藉由任意製造方法而獲得。太陽電池模組100例如可藉由包括以下步驟之製造方法而獲得。該製造方法包括：獲得依序積層背面材36（包含透明烯烴橡膠材料層16B）、多個太陽電池單元15、本發明之密封片材16（16A、16B）、及透明基體11而成之積層體之步驟；利用層壓裝置等將該積層體加壓貼合，同時視需要進行加熱之步驟；於上述步驟後，進一步視需要對積層體進行加熱處理而使上述密封材硬化之步驟。密封片材16可為如圖2所示之形態之密封片材26。於該情形時，密封片材26係使用2片圖1之密封片材，以使環狀烯烴系樹脂膜16A彼此相向之形態進行配置，與上述其他構件積層並進行層壓加工後，環狀烯烴系樹脂膜16A熔融、固化並一體化而形成。 [實施例]
以下，基於實施例對本發明進行具體說明，但本發明並不限定於該等實施例。
[實施例1] 相對於將三井化學公司製造之EPT4021之85重量份及EPT4045之15重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，調配作為有機過氧化物之1分鐘半衰期溫度為166℃之過氧化2-乙基己基碳酸第三丁酯2.0重量份、作為矽烷偶合劑（A）之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷0.5重量份、二氧化矽（日本椰羅矽（Aerosil）公司製造之R976S）15重量份、作為交聯助劑之異氰脲酸三烯丙酯1.0重量份、作為紫外線吸收劑之2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.4重量份、作為受阻胺系光穩定劑之癸二酸雙（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）酯0.2重量份。
使用玻璃轉移溫度Tg為78℃之托拔斯先進聚合物（TOPAS Advanced Polymers）公司製造之托拔斯（TOPAS）8007S-04，而獲得片材厚度為60 μm之環狀烯烴系樹脂膜。
使用藉由上述方式獲得之透明烯烴橡膠材料與60 μm之環狀烯烴系樹脂膜，如圖8般藉由壓延成形法進行一體成形而獲得圖1之構成之厚度210 μm（透明烯烴橡膠層厚度為150 μm）之密封片材。再者，於密封片材之透明烯烴橡膠材料未貼附有環狀烯烴系樹脂膜之側貼附有厚度75 μm之PET膜。該PET膜於製造太陽電池模組之步驟中，於疊層本發明之密封片材時進行剝離。
使用所獲得之密封片材，藉由＜5＞所說明之製造方法製造圖3之構成之太陽電池模組而獲得48串太陽電池模組100。再者，使用EVA作為現有之接著片材。
[實施例2] 設為將EPT4021之75重量份及EPT4045之25重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為25重量份，以表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率製作玻璃轉移溫度為85℃之環狀烯烴系樹脂，並使用75 μm之環狀烯烴系樹脂膜，除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為325 μm（透明烯烴橡膠層厚度為250 μm）之密封片材。使用所獲得之密封片材，與實施例1同樣地獲得圖3之構成之太陽電池模組。
[實施例3] 設為將EPT4021之70重量份及EPTK9720之30重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為30重量份，以表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率製作玻璃轉移溫度為90℃之環狀烯烴系樹脂，並使用80 μm之環狀烯烴系樹脂膜，除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為380 μm（透明烯烴橡膠層厚度為300 μm）之密封片材。使用所獲得之密封片材，與實施例1同樣地獲得圖3之構成之太陽電池模組。
[實施例4] 設為將EPT4021之65重量份及EPT4045之35重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為40重量份，以表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率製作玻璃轉移溫度為93℃之環狀烯烴系樹脂，並使用130 μm之環狀烯烴系樹脂膜，除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為630 μm（透明烯烴橡膠層厚度為500 μm）之密封片材。使用所獲得之密封片材，與實施例1同樣地獲得圖3之構成之太陽電池模組。
[實施例5] 設為將EPT4021之65重量份及EPT4045之35重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為40重量份，以表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率製作玻璃轉移溫度為93℃之環狀烯烴系樹脂，並使用130 μm之環狀烯烴系樹脂膜，除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為880 μm（透明烯烴橡膠層厚度為750 μm）之密封片材。將該密封片材以如圖2所示之形態配置於太陽電池模組內。於該情形時，密封片材26係使用2片圖1之密封片材16，以使環狀烯烴系樹脂膜16A彼此相向之形態進行配置，與上述其他構件積層並進行層壓加工後，環狀烯烴系樹脂膜16A熔融、固化並一體化而形成。藉此成為圖6之構成之太陽電池模組。於圖3之構成之太陽電池模組中，接著片材為EVA，但於本實施例中，接著片材為透明烯烴橡膠層16B。透明烯烴橡膠材料所含之乙烯-丙烯酸甲酯確保與太陽電池模組之覆蓋玻璃11之接著性。
[實施例6] 設為將EPT4021之60重量份及EPT4045之40重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為40重量份，以表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率製作玻璃轉移溫度為94℃之環狀烯烴系樹脂，並使用130 μm之環狀烯烴系樹脂膜，除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為480 μm（透明烯烴橡膠層厚度為350 μm）之密封片材。使用所獲得之密封片材，藉由實施例6之製造方法獲得圖3之構成之太陽電池模組。
[比較例1] 不添加乙烯-丙烯酸甲酯EPT4045，進而不使用環狀烯烴系樹脂膜（PID對策膜（片材）），除此以外，以與實施例1同樣之方式獲得圖1之構成之厚度為300 μm之密封片材。所獲得之密封片材由於未添加混合樹脂，故而於藉由與實施例1同樣之方法製造圖1之構成之太陽電池模組時無法進行疊層，而未能製造太陽電池模組。
[比較例2] 設為將EPT4021之85重量份及EPT4045之15重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為40重量份，以表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率製作玻璃轉移溫度為90℃之環狀烯烴系樹脂，並使用400 μm之環狀烯烴系樹脂片材，除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為700 μm（透明烯烴橡膠層厚度為300 μm）之密封片材。使用所獲得之密封片材，與實施例1同樣地獲得圖1之構成之太陽電池模組。
[比較例3] 設為將EPT4021之70重量份及EPT4045之30重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為30重量份，並使用300 μm之環狀烯烴系樹脂片材（玻璃轉移溫度Tg為90℃，表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率），除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度700 μm（透明烯烴橡膠層厚度為400 μm）之密封片材。使用所獲得之密封片材，與實施例1同樣地獲得圖1之構成之太陽電池模組。
[比較例4] 設為將EPT4021之30重量份及EPT4045之70重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為25重量份，並使用350 μm之環狀烯烴系樹脂片材（玻璃轉移溫度Tg為90℃，表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率），除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為600 μm（透明烯烴橡膠層厚度為250 μm）之密封片材。使用所獲得之密封片材，與實施例1同樣地獲得圖1之構成之太陽電池模組。
[比較例5] 比較例5之太陽電池模組係圖9所示之先前型之48串之太陽電池模組900。自上方依序積層覆蓋玻璃11、EVA18、太陽電池單元15、EVA18、背面材12之各構件，並藉由與實施例1同樣之製造方法而獲得之太陽電池模組。
[比較例6] 設為將EPT4021之70重量份及EPT4045之30重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為20重量份，並使用100 μm之環狀烯烴系樹脂膜（玻璃轉移溫度Tg為90℃，表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率），除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為190 μm（透明烯烴橡膠層厚度為90 μm）之密封片材。使用所獲得之密封片材，與實施例1同樣地獲得圖1之構成之太陽電池模組。
[比較例7] 設為將EPT4021之70重量份及EPT4045之30重量份混合而成之烯烴橡膠100重量份，將二氧化矽設為20重量份，並使用100 μm之環狀烯烴系樹脂膜（玻璃轉移溫度Tg為90℃，表1所示之TOPAS8007S-04與TOPAS6013M-07之混合比率），除此以外，以與實施例1同樣之方式，獲得圖1之構成之厚度為1000 μm（透明烯烴橡膠層厚度為900 μm）之密封片材。於捲取所獲得之密封片材時發生單元破裂。因此，未進行PID發電性能之評價。
[本發明密封片材之捲取狀態之評價] 關於實施例1至實施例6、及比較例1至比較例4及比較例6與比較例7中所製作之密封片材之捲取狀態，依照以下之評價指標進行評價。將其評價結果示於表2。 ＜捲取性＞ 評價分3分：將密封片材以100 m/分捲取至輥上，完全沒有皺褶。 評價分2分：將密封片材以100 m/分捲取至輥上，有1處皺褶。 評價分1分：將密封片材以100 m/分捲取至輥上，有2處以上之皺褶。
[本發明密封片材之操作性] 於製造實施例1至實施例6、及比較例1至比較例4及比較例6與比較例7中所製作之密封片材之太陽電池模組時，於作為構件進行積層（疊層）之情形時，依照以下之評價指標對於電極取出步驟中是否可拆除位於堆疊之密封片材下之太陽電池單元。將其評價結果示於表2。 ＜操作性＞ 評價分3分：24小時後亦可容易地拆除所疊層之結晶矽。 評價分2分：15分鐘後亦可拆除所疊層之結晶矽。 評價分1分：無法拆除所疊層之結晶矽。
[環狀烯烴共聚合片材之龜裂] 對於實施例1至實施例6、及比較例1至比較例4及比較例6與比較例7中所獲得之太陽電池模組，按照以下之指標，評價JISC8917-1998及JISC8938-1995所規定之TC試驗（溫度循環試驗）後之48串太陽電池模組之48片單元上是否有龜裂。將其評價結果示於表2。 ＜有無龜裂＞ 評價分3分：48片單元上完全無龜裂。 評價分2分：48片單元上有3個以上之龜裂。 評價分1分：48片單元上有10個以上之龜裂。
[PID試驗] 對於實施例1至實施例6、及比較例1至比較例7中所製作之太陽電池模組，以如下方式實施PID試驗。將其結果示於表2。
利用太陽模擬器測定預先製作之太陽電池模組之輸出。其後，利用ESPEC公司製造之PID試驗裝置，放入至85℃、85%濕度之腔室中，施加2500小時之-1000 V之電壓後，取出太陽電池模組，再次利用太陽模擬器測定輸出。根據以下之式算出太陽電池模組之發電劣化度。將其結果示於表2。 發電劣化度（%）＝[（原始最高輸出－PID試驗後之最高輸出）/（原始最高輸出）]×100
[匯流試驗] 將實施例1至實施例6、及比較例1至比較例7中所獲得之太陽電池模組於溫度85℃之溫水中浸漬72小時，以目視確認太陽電池模組內之密封性，並按照以下之指標進行評價。將其評價結果示於表2。 ＜密封性＞ 評價分3分：橫向匯流排之金屬光澤與原始相比未發生變化。 評價分2分：為評分3分與評分1分之中間狀態，可觀察到白濁。 評價分1分：產生白濁，達到難以與白色底層片材區別之程度。
將實施例1至實施例6、及比較例1至比較例7中所製作之太陽電池模組之上述PID試驗之結果示於表2。該PID試驗之結果之發電劣化度不僅包括由PID現象引起之發電劣化，亦包括由因自密封片材中產生乙酸導致太陽電池單元等發電元件上之電極腐蝕所引起之發電劣化。實施例1至實施例6之太陽電池模組由於使用本發明之密封片材，故而完全未發生PID現象，進而由於自密封片材產生之乙酸亦較少，故而完全無因發電元件之電極腐蝕所引起之發電劣化。
相對於此，比較例1之太陽電池模組由於使用未設置環狀烯烴系樹脂膜（PID對策膜（片材））之密封片材，故而未進行PID發電性能之評價。關於比較例2至比較例4之太陽遠地模組，設置於密封片材上之環狀烯烴系樹脂片材（PID對策膜（片材））之厚度為300 μm～400 μm，該片材內產生龜裂，鈉離子等金屬離子自覆蓋玻璃通過該龜裂而沈積於太陽電池單元上，發生PID現象，而引起20～24%之發電劣化。又，比較例5係未使用本發明之密封片材之先前型之太陽電池模組。因此得知，PID試驗後之發電劣化度成為100%，發電輸出為0（零）。
實施例1至實施例6之太陽電池除了消除PID現象以外之發電劣化以外，亦表現出以下效果。為了進行與太陽電池單元等發電元件接觸之部分之密封，而使用透明烯烴橡膠材料而非EVA。因此，由於可極力抑制來自與發電元件接觸之密封材料之乙酸之產生，故而完全無發電元件上之電極之劣化。因此，亦可防止由電極之腐蝕引起之發電劣化。 [產業上之可利用性]
根據本發明，對於太陽電池發電站，可在實地至少20年間防止由PID現象引起之發電劣化，亦可防止由自密封片材產生之乙酸引起之電極之腐蝕所導致之發電劣化，從而可作為具有與火力發電站或水力發電站同樣壽命之發電站而發電。
[表1]
[表2]
1、2、3、4、5、6、7、8‧‧‧輥
11‧‧‧覆蓋玻璃（透明基體）
12‧‧‧背面材
15‧‧‧太陽電池元件（太陽電池單元）
15A‧‧‧受光面
15B‧‧‧背面
16‧‧‧密封片材（實施形態1）
16A‧‧‧環狀烯烴系樹脂膜（片材）
16B‧‧‧透明烯烴橡膠材料層
18‧‧‧現有之密封片材
19‧‧‧互連連接器
26‧‧‧密封片材（實施形態2）
36‧‧‧背面材
151‧‧‧集電線
152、154‧‧‧帶有接合線之母線
153‧‧‧背面電極
100、200、300、900‧‧‧太陽電池模組
W‧‧‧電池串
圖1係本發明之實施形態1之太陽電池模組用密封片材之說明圖。 圖2係本發明之實施形態2之太陽電池模組用密封片材之說明圖。 圖3係使用本發明之密封片材之實施形態1之太陽電池模組之構成圖。 圖4（ a）、圖4（ b） 係太陽電池單元之構成說明圖。 圖5（ a）、圖5（ b）係將多個太陽電池單元電性連接之電池串之構成說明圖。 圖6係使用本發明之密封片材之實施形態2之太陽電池模組之構成圖。 圖7係使用本發明之密封片材之實施形態3之太陽電池模組之構成圖。 圖8係本發明之密封片材之製作方法之說明圖。 圖9係先前型之太陽電池模組之構成圖。
16‧‧‧密封片材(實施形態1)
16A‧‧‧環狀烯烴系樹脂膜(片材)
16B‧‧‧透明烯烴橡膠材料片材

Claims (9)

  1. 一種太陽電池模組用密封片材，其特徵在於：其係將膜與片材進行積層並一體化而成， 上述膜為玻璃轉移溫度為75℃至95℃且厚度為50 μm至200 μm之環狀烯烴系樹脂之膜， 上述片材係於將乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）以調配比（A/B）為60/40至90/10之比率加以混合而成之透明烯烴系橡膠組成物100重量份中添加10重量份至50重量份之二氧化矽，進而含有有機過氧化物交聯劑之透明烯烴系橡膠材料，且其厚度為100 μm至800 μm。
  2. 一種太陽電池模組用密封片材，其特徵在於：其係將片材設置於環狀烯烴系樹脂之膜之兩側（兩面）並一體化而成，    上述片材係於將乙烯-α-烯烴橡膠共聚物（A）與乙烯-丙烯酸共聚物（B）以調配比（A/B）為60/40至90/10之比率加以混合而成之透明烯烴系橡膠組成物100重量份中添加10重量份至50重量份之二氧化矽，進而含有有機過氧化物交聯劑之透明烯烴系橡膠材料，且其厚度為100 μm至800 μm， 上述環狀烯烴系樹脂之膜之玻璃轉移溫度為75℃至95℃且厚度為50 μm至200 μm。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的太陽電池模組用密封片材，其中環狀烯烴系樹脂係乙烯及/或α-烯烴與環狀烯烴之共聚物。
  4. 一種太陽電池模組，其特徵在於：使用如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的太陽電池模組用密封片材。
  5. 一種太陽電池模組，其特徵在於：於太陽電池模組之透明基體與如申請專利範圍第1項所述的密封片材之間設置有現有之太陽電池用密封片材。
  6. 一種太陽電池模組，其特徵在於：於太陽電池模組之覆蓋玻璃與如申請專利範圍第1項所述的密封片材之間設置有現有之太陽電池用密封片材。
  7. 一種太陽電池模組，其特徵在於：於太陽電池模組之透明基體與如申請專利範圍第2項所述的密封片材之間使用並設置有現有之太陽電池用密封片材。
  8. 一種太陽電池模組，其特徵在於：於太陽電池模組之覆蓋玻璃與如申請專利範圍第2項所述的密封片材之間使用並設置有現有之太陽電池用密封片材。
  9. 一種太陽電池模組，其特徵在於：將含有如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的密封片材之太陽電池模組用之構成構件製成積層體，並於120℃以上之溫度下將上述積層體成型，藉此各界面接著。
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