TWI570948B - 太陽電池模組及其製造方法 - Google Patents

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Description

太陽電池模組及其製造方法
本發明係關於一種太陽電池模組，更詳細而言，本發明係關於一種外觀良好之太陽電池模組及其製造方法。
近年來，隨著對全球暖化等環境問題之意識不斷提高，尤其是對於太陽能發電之期待就其清潔性或無公害性方面而言不斷高漲。太陽電池係構成將太陽光之能量直接轉換成電力之太陽能發電系統的中心部者。作為其構造，通常係將數個太陽電池元件(電池(cell))串列、並列地佈線，且為了保護電池而進行各種封裝，從而單元化。組入於該封裝體中之單元稱作太陽電池模組，通常形成為以將太陽光照射之面以作為上部保護材之透明基材(玻璃或樹脂片材，以下有時記載為前板(front sheet))覆蓋，且以由熱塑性塑膠(例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物或聚乙烯系聚合物)而成之密封材(密封樹脂層)填埋間隙，背面以作為下部保護材之背面密封用片材(以下，有時記載為背板)保護的構成。
此處，作為密封材之主要材料，係使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物(以下，有時記載為EVA)、聚乙烯(以下，有時記載為PE)、離子聚合物(以下，有時記載為IO)及聚乙烯丁醛(以下，有時記載為PVB)等。
又，密封材主要要求用以保護太陽電池元件之柔軟性或耐衝擊性、太陽電池模組發熱時之耐熱性、用以使太陽光高效率地到達太陽電池元件之透明性(全光線穿透率等)、耐久性、尺寸穩定性、難燃性、水蒸氣阻隔性等。進而，密封材通常係層壓而使用，因此其製程適應性或層壓後之外觀亦重要。
於此，太陽電池模組之層壓條件通常多係考慮所使用之各種構件(密封材、背板、玻璃、佈線、電池、焊劑等)藉由試誤法而設定，因此於條件設定方面需要耗費時間，並且有所使用之各種構件之費用變得昂貴之情況，故而成為問題。
作為條件設定中具體之外觀之課題，可舉出於背板表面產生凸狀之突起的現象(以下，有時記載為凸現象)。針對該課題，專利文獻1中記載其原因在於，於使用背板(太陽電池模組用背面保護片材)製作太陽電池模組之情況，進行真空層壓處理時上述背板產生收縮，因此太陽電池元件及連結元件之引線(接頭(tag))追隨上述背板之收縮，導致引線產生變形、或者太陽電池元件間之間隔變化，並且揭示，作為其對策，較佳為背板於150℃、30分鐘條件下之熱收縮率為1.0%以下，其中又以0.5%以下為佳，特佳為0.3%~0.1%之範圍內(專利文獻1，參照段落0130)。
又，專利文獻2中揭示，雙軸延伸PET薄膜(Polyethylene Terephthalate Film，聚對苯二甲酸乙二酯薄膜)之熱收縮率較大，尤其是於大型太陽電池模組步驟中有佈線(相當於專利文獻1記載之引線)彎曲、或者電池(cell)產生偏移之虞，為了解決因該熱收縮率而引起的薄膜之收縮之問題，於設備方面需要對經延伸之薄膜實施退火處理的熱固定步驟，存在導致薄膜之成本上升，無法獲得價格低廉之背板的 成本方面之問題(專利文獻2，參照段落0007)。作為其對策，提出有由聚碳酸酯薄膜與阻氣性透明蒸鍍薄膜積層而成之背板(專利文獻2，參照申請專利範圍第1項)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-150084號公報
[專利文獻2]日本專利特開2006-324556號公報
如專利文獻1或專利文獻2中所揭示般，關於改善凸現象，習知之技術僅著眼於製作太陽電池模組時所使用之構件中背板之熱收縮特性。然而，即便使用滿足特定物性(例如，熱收縮特性)之背板，凸現象亦未必可得到抑制，設定層壓條件時之試誤法之負荷幾乎未被減低。由於該等情況，而一直期望有其他對策或改善之指南。因此，本發明之目的在於藉由指定層壓後之外觀良好的密封材之組合指南，而提供一種層壓後之外觀良好的太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法。
本發明者等人反覆進行銳意研究之結果發現，藉由以使用於上部保護材側之密封材(B)與使用於背板側之密封材(D)之流動起始溫度滿足特定之定量關係的方式而組合使用，可獲得層壓後之外觀良好的太陽電池模組，從而完成本發明。亦即，本發明係關於下述之太陽電池模組及其製造方法。
<1>一種太陽電池模組，其包含上部保護材(A)、使用於上部保護材(A)側之密封材(B)、太陽電池元件(C)、使用於背板(E)側之密封材(D)及背板(E)，且密封材(B)與密封材(D)滿足下述條件(P)，條件(P)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係：TB-TD>0(℃)。
<2>如上述<1>記載之太陽電池模組，其中，上述條件(P)為下述條件(P-1)，條件(P-1)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係：50(℃)≧TB-TD≧15(℃)。
<3>如上述<1>記載之太陽電池模組，其中，上述條件(P)為下述條件(P-2)，條件(P-2)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係：40(℃)≧TB-TD≧20(℃)。
<4>如上述<1>至<3>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(D)於荷重1kgf/cm2下測定的流動起始溫度(TD)為100℃以上。
<5>如上述<4>記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(D)於荷重1kgf/cm2下測定的流動起始溫度(TD)為110℃以上。
<6>如上述<1>至<5>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)及上述密封材(D)均為以烯烴系聚合物作為主成分之密 封材。
<7>如上述<1>至<6>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)及上述密封材(D)均為以乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物作為主成分之密封材。
<8>如上述<7>記載之太陽電池模組，其中，相對於上述乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物中之全部單體單位，基於碳數3~20之α-烯烴之單體單位之含量為2~40莫耳%。
<9>如上述<6>至<8>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)為由含有結晶熔解波峰溫度未達100℃之烯烴系聚合物、及結晶熔解波峰溫度為100℃以上之烯烴系聚合物之樹脂組成物所構成的密封材。
<10>如上述<9>記載之太陽電池模組，其中，上述結晶熔解波峰溫度為100℃以上之烯烴系聚合物為乙烯-α-烯烴嵌段共聚合物。
<11>如上述<1>至<10>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)及上述密封材(D)均為藉由ASTM 2765-95測定的二甲苯可溶物為70質量%以上之密封材。
<12>如上述<1>至<11>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)及上述密封材(D)中至少一者含有自矽烷偶合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑及耐候穩定劑中選擇之至少一種添加劑。
<13>如上述<1>至<12>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)為至少具有動態黏彈性測定中振動頻率10Hz、溫度20℃下之貯存模數(E')未達100MPa之軟質層，及動態黏彈性測定中振動頻率10Hz、溫度20℃下之貯存模數(E')為100MPa以上之硬質層的積層構成。
<14>如上述<1>至<13>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述密封材(D)進而含有白色顏料。
<15>如上述<1>至<14>中任一項記載之太陽電池模組，其中，上述上部保護材(A)為玻璃板材，上述太陽電池元件(C)為自單晶矽型及多晶矽型中選擇之至少一種。
<16>一種太陽電池模組之製造方法，其係對包含上部保護材(A)、使用於上部保護材(A)側之密封材(B)、太陽電池元件(C)、使用於背板(E)側之密封材(D)及背板(E)的太陽電池模組進行層壓，該製造方法係使用於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)不同之密封材，並且，層壓時將流動起始溫度較高之密封材配置於熱源側。
<17>如上述<16>記載之太陽電池模組之製造方法，其中，上述層壓時之層壓設定溫度為100~135℃。
根據本發明，藉由組合流動起始溫度處於特定關係之密封材，可提供一種層壓後之外觀良好的太陽電池模組及太陽電池模組之製造方法。又，藉由測定密封材之流動起始溫度之基礎物性，可於實際層壓太陽電池模組之前預測成品外觀。進而，由於可有效地設定層壓條件，故而可抑制研究條件所需之時間及各種構件之費用，結果可期待大幅降低太陽電池模組之製造成本。
10‧‧‧上部保護材(A)
12A‧‧‧密封材(B)
12B‧‧‧密封材(D)
14A、14B‧‧‧太陽電池元件(C)
16‧‧‧背板(E)
18‧‧‧接線盒
20‧‧‧佈線
圖1係表示本發明之太陽電池模組之一例的概略剖面圖。
以下，對本發明之太陽電池模組之實施形態之例進行說明。但是，本發明之範圍並不受限於以下所說明之實施形態。
再者，本說明書中，所謂「作為主成分」，意指容許於不妨礙構成本發明之太陽電池模組之各構件之樹脂的作用、效果之範圍內含有其他成分。另外，該用語並不限制具體之含有率，係指占樹脂組成物之全部構成成分之50質量%以上，較佳為65質量%以上，進而較佳為80質量%以上且100質量%以下之範圍的成分。
以下，詳細說明本發明。本發明之太陽電池模組之特徵在於：包含上部保護材(A)、使用於上部保護材(A)側之密封材(B)、太陽電池元件(C)、使用於背板(E)側之密封材(D)及背板(E)，且密封材(B)及密封材(D)之流動起始溫度滿足特定之關係。
[上部保護材(A)]
本發明中所使用之上部保護材(A)並無特別限制，例如可舉出：玻璃、丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂及含氟樹脂等之板材、或者單層或多層之薄膜。玻璃板材可舉出白板玻璃、強化玻璃、倍強化玻璃、熱反射玻璃及白板強化玻璃等，通常使用厚度3~5mm左右之白板強化玻璃。於本發明中，就經濟性或力學強度等方面而言，可較佳地使用玻璃板材，又，就輕量性或加工性等方面而言，可較佳地使用丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯樹脂之厚度為5mm左右之板材。
[密封材(B)]
本發明中所使用之密封材(B)只要滿足後述之條件(P)則無特別限制。具體而言，可舉出以乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物(EVA)、聚乙烯(PE)、 聚丙烯(PP)、離子聚合物(IO)及聚乙烯丁醛(PVB)等作為主成分之密封材，於本發明中，可較佳地使用以烯烴系聚合物，尤其是下述之(b1)~(b4)之各者所示之烯烴系聚合物之至少一種作為主成分之密封材。此處，作為主成分，就所獲得之密封材之柔軟性、魚眼(fisheye)(凝膠)較少、電路之腐蝕性物質(乙酸等)較少以及經濟性等觀點而言，較佳為(b1)或(b2)所示者，其中進而就低溫特性優異方面而言，可尤佳地使用(b1)所示者。
(b1)
(b1)為乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物。該等之共聚合形式(無規、嵌段等)、分支、分支度分佈或立體構造並無特別限制，可為同排、雜排、對排或者該等混合存在之構造之聚合物。此處，作為與乙烯共聚合之α-烯烴，可例示：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、3-甲基-丁烯-1、4-甲基-戊烯-1等。於本發明中，就工業上之易獲得性或各特性、經濟性等觀點而言，與乙烯共聚合之α-烯烴可較佳地使用丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯。又，就透明性或柔軟性等觀點而言，可較佳地使用乙烯-α-烯烴無規共聚合物。與乙烯共聚合之α-烯烴可僅1種單獨使用或組合2種以上而使用。
又，與乙烯共聚合之α-烯烴之含量並無特別限制，相對於乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物(b1)中之全部單體單位，基於碳數3~20之α-烯烴之單體單位通常為2莫耳%以上，較佳為2~40莫耳%，更佳為3~30莫耳%，進而較佳為5~25莫耳%。若為該範圍內，則藉由共聚合成分而結晶性降低，藉此透明性提昇，並且，亦不易產生原料顆粒黏連等不良狀況，故而較佳。再者，與乙烯共聚合之 單體之種類及含量可利用周知之方法，例如利用核磁共振(NMR，nuclear magnetic resonance)測定裝置、其他機器分析裝置進行定性定量分析。
乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物(b1)亦可含有基於α-烯烴以外之單體之單體單位。作為該單體，例如可舉出環狀烯烴、乙烯基芳香族化合物(苯乙烯等)、多烯化合物等。關於該單體單位之含量，將乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物(b1)中之全部單體單位設為100莫耳%時，較佳為20莫耳%以下，更佳為15莫耳%以下。又，乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物(b1)之立體構造、分支、分支度分佈或分子量分佈並無特別限制，但例如含有長鏈分支之共聚合物通常具有機械物性良好，又，成形片材時之熔融張力(melt tension)較高而壓延成形性提高等優點。
本發明中所使用之乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物(b1)的熔融流動速率(MFR，Melt Flow Rate)並無特別限制，通常MFR(JIS K7210，溫度：190℃，荷重：21.18N)為0.5~100g/10min左右，較佳為1~50g/10min，更佳為2~50g/10min，進而較佳為3~30g/10min。此處，MFR只要考慮成形片材時之成形加工性或密封太陽電池元件(電池)時之密接性、包繞狀況等而選擇即可。例如，於將片材壓延成形之情況，就將片材自成形輥上剝離時之操作性而言，MFR較佳為相對較低之值，具體而言較佳為0.5~5g/10min左右，又，於使用T字模進行擠出成形之情況，就降低擠出負荷、增大擠出量之觀點而言，MFR較佳為1~50g/10min，更佳為2~50g/10min，進而較佳為3~30g/10min。進而，就密封太陽電池元件(電池)時之密接性或包繞容易度之觀點而言，MFR較佳為2~50g/10min，更佳為3~30 g/10min。
乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物(b1)之製造方法並無特別限制，可採用使用公知之烯烴聚合用觸媒的公知之聚合方法。例如，可舉出：使用以齊格勒-納他型觸媒(Ziegler Natta type catalyst)為代表之多點觸媒、或者以二茂金屬系觸媒或後二茂金屬系觸媒為代表之單點觸媒的漿料聚合法、溶液聚合法、氣相聚合法等，另外，使用自由基起始劑之塊狀聚合法等。於本發明中，就聚合後之造粒(pelletize)容易度或防止原料顆粒黏連等觀點而言，較佳為可使低分子量成分較少、分子量分佈狹窄之原料聚合的使用單點觸媒之聚合方法。
本發明中所使用之乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物(b1)於示差掃描熱量測定中以加熱速度10℃/min所測定的結晶熔解熱量較佳為0~70J/g。若為該範圍內，則可確保所獲得之密封材之柔軟性或透明性(全光線穿透率)等，故而較佳。又，若考慮於夏季等高溫狀態下原料顆粒不易黏連，則該結晶熔解熱量較佳為5~70J/g，更佳為10~65J/g。上述之結晶熔解熱量可使用示差掃描熱量計，依據JIS K7122以加熱速度10℃/min進行測定。
作為本發明中所使用之乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物(b1)之具體例，可例示：Dow Chemical(股)製造之商品名「Engage」、「Affinity」、「Infuse」，Exxon Mobil(股)製造之商品名「Exact」，三井化學(股)製造之商品名「TAFMER H」、「TAFMER A」、「TAFMER P」，LG化學(股)之商品名「LUCENE」，日本聚乙烯(股)製造之商品名「Karnel」等。
(b2)
(b2)為丙烯與可與該丙烯共聚合之其他單體之共聚合物、或者丙烯之均聚合物。其中，該等之共聚合形式(無規、嵌段等)、分支、分支度分佈或立體構造並無特別限制，可為同排、雜排、對排或者該等混合存在之構造之聚合物。作為可與丙烯共聚合之其他單體，可例示：乙烯或1-丁烯、1-己烯、4-甲基-戊烯-1、1-辛烯等碳數4~12之α-烯烴以及二乙烯苯、1,4-環己二烯、二環戊二烯、環辛二烯、亞乙基降烯等二烯類等。於本發明中，就工業上之易獲得性或各特性、經濟性等觀點而言，與丙烯共聚合之α-烯烴可較佳地使用乙烯或1-丁烯。又，就透明性或柔軟性等觀點而言，可較佳地使用丙烯-α-烯烴無規共聚合物。與丙烯共聚合之單體可僅1種單獨使用或組合2種以上而使用。
又，可與丙烯共聚合之其他單體之含量並無特別限制，相對於丙烯與可與該丙烯共聚合之其他單體之共聚合物(b2)中之全部單體單位，基於可與丙烯共聚合之其他單體之單體單位通常為2莫耳%以上，較佳為2~40莫耳%，更佳為3~30莫耳%，進而較佳為5~25莫耳%。若為該範圍內，則藉由共聚合成分而結晶性降低，藉此透明性提昇，並且，亦不易產生原料顆粒黏連等不良狀況，故而較佳。再者，可與丙烯共聚合之其他單體之種類及含量可利用周知之方法，例如利用核磁共振(NMR)測定裝置、其他機器分析裝置進行定性定量分析。
本發明中所使用之(b2)之熔融流動速率(MFR)並無特別限制，通常MFR(JIS K7210，溫度：230℃，荷重：21.18N)為0.5~100g/10min左右，較佳為2~50g/10min，更佳為3~30g/10min。此處，MFR只要考慮成形片材時之成形加工性或密封太陽電池元件(電池)時之密接性、包繞狀況等而選擇即可。例如，於將片材壓延成形之情況，就將片材自成形輥上剝離時之操作性而言，MFR相對較低，具體而言 較佳為0.5~5g/10min左右，又，於使用T字模進行擠出成形之情況，就降低擠出負荷、增大擠出量之觀點而言，MFR較佳為2~50g/10min，更佳為3~30g/10min。進而，就密封太陽電池元件(電池)時之密接性或包繞容易度之觀點而言，MFR較佳為2~50g/10min，更佳為3~30g/10min。
本發明中所使用之作為丙烯與可與該丙烯共聚合之其他單體之共聚合物、或者丙烯之均聚合物的(b2)之製造方法並無特別限制，可採用使用公知之烯烴聚合用觸媒的公知之聚合方法。例如，可舉出：使用以齊格勒-納他型觸媒為代表之多點觸媒、或者以二茂金屬系觸媒或後二茂金屬系觸媒為代表之單點觸媒的漿料聚合法、溶液聚合法、氣相聚合法等，另外，使用自由基起始劑之塊狀聚合法等。於本發明中，就聚合後之造粒(pelletize)容易度或防止原料顆粒黏連等觀點而言，較佳為可使低分子量成分較少、分子量分佈狹窄之原料聚合的使用單點觸媒之聚合方法。
作為本發明中所使用之(b2)之具體例，可舉出丙烯-丁烯無規共聚合物、丙烯-乙烯無規共聚合物或丙烯-乙烯-丁烯-1共聚合物等，作為具體之商品，可例示：三井化學(股)製造之商品名「TAFMER XM」、「NOTIO」，住友化學(股)之商品名「TAFFCELLEN」，Prime Polymer(股)製造之商品名「PRIME TPO」，Dow Chemical(股)製造之商品名「VERSIFY」，Exxon Mobil(股)製造之商品名「VISTAMAXX」等。
(b3)
(b3)為由乙烯、丙烯等α-烯烴與脂肪族不飽和羧酸而成之共聚合物的金屬鹽(較佳之金屬為Zn、Na、K、Li、Mg等)。具體之商品可例示 三井化學(股)製造之商品名「HIMILAN」、Dow Chemical(股)製造之商品名「AMPLIFY IO)」等。
(b4)
(b4)為由乙烯與自乙酸乙烯酯、脂肪族不飽和羧酸及脂肪族不飽和單羧酸烷基酯中選擇之至少1種單體而成的乙烯系共聚合物。具體而言，可舉出乙烯-丙烯酸共聚合物、乙烯-甲基丙烯酸共聚合物、乙烯-丙烯酸酯共聚合物以及乙烯-甲基丙烯酸酯共聚合物等。此處，作為該酯成分，可舉出甲基、乙基、丙基、丁基等碳數1~8之醇之酯。於本發明中，並不限定於上述2種成分之共聚合物，亦可為進一步加入第3種成分的3種成分以上之多元共聚合物(例如，自乙烯與脂肪族不飽和羧酸及脂肪族不飽和羧酸酯中適宜選擇的3元以上之共聚合物等)。此處，相對於共聚合物中之全部單體單位，與乙烯共聚合之單體之含量通常為5~35質量%。
本發明中所使用之密封材(B)為單層或積層構成，但為了良好地達成密封材所要求之特性平衡，較佳為積層構成。此處，作為密封材中通常要求之特性，可舉出：用以保護太陽電池元件之柔軟性或耐衝擊性、太陽電池模組發熱時之耐熱性、用以使太陽光有效地到達太陽電池元件之透明性(全光線穿透率等)、對各種黏著物(玻璃或背板等)之接著性、耐久性、尺寸穩定性、難燃性、水蒸氣阻隔性、經濟性等。其中，柔軟性與耐熱性及透明性之平衡以及經濟性受到重視。
(烯烴系聚合物之結晶熔解波峰溫度)
本發明中所使用之密封材(B)較佳為由以上述之(b1)~(b4)之烯烴 系聚合物作為主成分之樹脂組成物而成者。上述作為主成分之烯烴系聚合物之結晶熔解波峰溫度(Tm)較佳為未達100℃，亦可應用不表現結晶熔解波峰溫度，即非晶性之聚合物(以下，包括非晶性之聚合物在內亦稱為結晶熔解波峰溫度未達100℃之烯烴系聚合物)。若考慮原料顆粒之黏連等，則該結晶熔解波峰溫度較佳為30~95℃，更佳為45~80℃，進而較佳為60~80℃。又，若重視密封材之柔軟性，則較佳為於未達100℃之烯烴系聚合物中混合結晶熔解波峰溫度(Tm)為100℃以上之烯烴系聚合物而使用。所混合之烯烴系聚合物之結晶熔解波峰溫度(Tm)之上限值並無特別限制，若考慮太陽電池元件(電池)之熱劣化或製作太陽電池模組時之層壓溫度，則為150℃左右。於本發明中，就可使製作太陽電池模組時之層壓設定溫度低溫化，不易使太陽電池元件(電池)熱劣化方面而言，所混合之烯烴系聚合物之結晶熔解波峰溫度(Tm)之上限值較佳為130℃，更佳為125℃。
此處，作為該結晶熔解波峰溫度之參考值，通用之高密度聚乙烯樹脂(HDPE，High Density Polyethylene)為130~145℃左右，低密度聚乙烯樹脂(LDPE，Low Density Polyethylene)或直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE，Linear Low Density Polyethylene)為100~125℃左右，通用之均聚丙烯樹脂為165℃左右，通用之丙烯-乙烯無規共聚合物為130~150℃左右。上述之結晶熔解波峰溫度可使用示差掃描熱量計，依據JIS K7121以加熱速度10℃/min進行測定。
本發明中所使用之密封材(B)較佳為如上所述由含有結晶熔解波峰溫度未達100℃之烯烴系聚合物、及結晶熔解波峰溫度為100℃以上之烯烴系聚合物的樹脂組成物所構成者。上述樹脂組成物中的兩烯烴系聚合物之含量並無特別限制，若考慮所獲得之密封材之柔 軟性、耐熱性、透明性等，則兩烯烴系聚合物之混合(含有)質量比(結晶熔解波峰溫度未達100℃之烯烴系聚合物/結晶熔解波峰溫度為100℃以上之烯烴系聚合物)較佳為99~50/1~50，更佳為98~60/2~40，進一步較佳為97~70/3~30，尤佳為97~80/3~20，最佳為97~90/3~10。但，係將兩烯烴系聚合物之合計設為100質量份。若混合(含有)質量比為上述範圍內，則容易獲得柔軟性、耐熱性、透明性等平衡優異之密封材，故而較佳。
本發明中所使用之密封材(B)中所混合的結晶熔解波峰溫度為100℃以上之烯烴系聚合物只要考慮所需之特性適宜選擇即可，於本發明中，就耐熱性、柔軟性及低溫特性等平衡優異方面而言，可最佳地使用乙烯-α-烯烴嵌段共聚合物。
<乙烯-α-烯烴嵌段共聚合物>
上述乙烯-α-烯烴嵌段共聚合物之嵌段構造並無特別限制，就柔軟性、耐熱性、透明性等之平衡化之觀點而言，較佳為含有共聚單體含有率、結晶性、密度、結晶熔解波峰溫度(Tm)、或玻璃轉移溫度(Tg)不同之2種以上之鏈段或嵌段的多嵌段構造。具體而言，可舉出完全對稱嵌段、不對稱嵌段、錐形嵌段構造(嵌段構造之比率於主鏈內遞增之構造)等。該具有多嵌段構造之共聚合物之構造或製造方法可採用國際公開第2005/090425號公報(WO2005/090425)、國際公開第2005/090426號公報(WO2005/090426)、及國際公開第2005/090427號公報(WO2005/090427)等中詳細揭示者。
其次，關於上述具有多嵌段構造之乙烯-α-烯烴嵌段共聚合物詳細說明於以下。該具有多嵌段構造之乙烯-α-烯烴嵌段共聚合物 於本發明中可較佳地使用，較佳為以作為α-烯烴之1-辛烯為共聚合成分的乙烯-辛烯多嵌段共聚合物。作為該嵌段共聚合物，較佳為相對於乙烯較多辛烯成分(約15~20莫耳%)共聚合而成的大致非晶性之軟鏈段、及相對於乙烯較少辛烯成分(約未達2莫耳%)共聚合而成的結晶熔解波峰溫度為110~145℃之高結晶性之硬鏈段各存在2個以上之多嵌段共聚合物。藉由控制該等軟鏈段與硬鏈段之鏈長或比率，可達成柔軟性與耐熱性之相容。作為該具有多嵌段構造之共聚合物之具體例，可舉出Dow Chemical(股)製造之商品名「Infuse」。
對於本發明中所使用之密封材(B)之表面，對各種黏著物(玻璃或背板以及太陽電池等)之接著性隨著操作性或空氣排除之容易度為受到要求之重要功能。因此，於本發明中，作為密封材(B)，可較佳地使用於上述之(b1)~(b4)中添加有後述之矽烷偶合劑者、或混合有下述之矽烷改質乙烯系樹脂之樹脂組成物。
(矽烷改質乙烯系樹脂)
作為本發明中所使用之矽烷改質乙烯系樹脂，通常可藉由將聚乙烯系樹脂與乙烯基矽烷化合物及自由基產生劑於高溫(160℃~220℃左右)下熔融混合，使之進行接枝聚合而獲得。
<聚乙烯系樹脂>
作為上述聚乙烯系樹脂並無特別限制，具體而言，可舉出：低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、或直鏈狀低密度聚乙烯。該等可單獨使用僅1種或組合2種以上而使用，尤其是可較佳地使用上述(b1)中舉出之聚乙烯。
於本發明中，就透明性或柔軟性良好方面而言，可較佳地使用密度較低之聚乙烯系樹脂。具體而言，較佳為密度為0.850~0.920g/cm3之聚乙烯系樹脂，更佳為密度為0.860~0.880g/cm3之直鏈狀低密度聚乙烯。又，亦可將密度較低之聚乙烯系樹脂與密度較高之聚乙烯系樹脂組合而使用。藉由組合使用，可相對容易地調整透明性或柔軟性與耐熱性之平衡，故而較佳。
<乙烯基矽烷化合物>
作為乙烯基矽烷化合物，只要為與上述聚乙烯系樹脂進行接枝聚合者則並無特別限制，例如可舉出：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三丙氧基矽烷、乙烯基三異丙氧基矽烷、乙烯基三丁氧基矽烷、乙烯基三戊氧基矽烷、乙烯基三苯氧基矽烷、乙烯基三苄氧基矽烷、乙烯基三亞甲二氧基矽烷、乙烯基三伸乙二氧基矽烷、乙烯基丙醯氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷及乙烯基三羧基矽烷。該等乙烯基矽烷化合物可單獨使用僅1種或組合2種以上而使用。於本發明中，就反應性、接著性或色調等觀點而言，可較佳地使用乙烯基三甲氧基矽烷。
又，該乙烯基矽烷化合物之添加量並無特別限制，相對於所使用之聚乙烯系樹脂100質量份，通常為0.01~10.0質量份左右，較佳為0.3~8.0質量份，更佳為1.0~5.0質量份。
<自由基產生劑>
自由基產生劑並無特別限制，例如可舉出：氫過氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(氫過氧基)己烷等氫過氧化物類，過氧化二(三級丁 基)、過氧化(三級丁基)異丙苯、過氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧三級丁基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(過氧三級丁基)己炔-3等二烷基過氧化物類，過氧化雙(3,5,5-三甲基己醯)、過氧化辛醯、過氧化苯甲醯、鄰甲基過氧化苯甲醯、2,4-二氯過氧化苯甲醯等二醯基過氧化物類，過氧乙酸三級丁酯、過氧(2-乙基己酸)三級丁酯、過氧三甲基乙酸三級丁酯、過氧辛酸三級丁酯、過氧異丙基碳酸三級丁酯、過氧苯甲酸三級丁酯、過氧苯二甲酸二(三級丁酯)、2,5-二甲基-2,5-二(過氧苯甲醯基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(過氧苯甲醯基)己炔-3等過氧化酯類，過氧化甲基乙基酮、過氧化環己酮等酮過氧化物類等有機過氧化物；或偶氮雙異丁腈、偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物等。該等自由基產生劑可單獨使用僅1種或組合2種以上而使用。
又，自由基產生劑之添加量並無特別限制，相對於所使用之聚乙烯系樹脂100質量份，通常為0.01~5.0質量份左右，較佳為0.02~1.0質量份，更佳為0.03~0.5質量份。進而，自由基產生劑之殘留量較佳為於構成本發明中所使用之密封材(B)的樹脂組成物中為0.001質量%以下。由此種自由基產生劑殘留於樹脂組成物中之現象，存在有因加熱而產生凝膠化的情況。又，凝膠化不僅密封材中存在自由基產生劑，於製造密封材時亦會混入一部分凝膠化者，由於凝膠化妨礙密封材之流動性，損害太陽電池模組之可靠性，故而凝膠化以較少為佳。因此，構成本發明中所使用之密封材(B)的樹脂組成物之凝膠分率較佳為30%以下，更佳為10%以下，進而較佳為5%以下，尤佳為0%。
本發明中所使用之矽烷改質乙烯系樹脂或以上述之(b1)~(b4)之烯烴系聚合物作為主成分之樹脂組成物中，較佳為實質上不含 促進矽烷醇間之縮合反應之矽烷醇縮合觸媒。作為該矽烷醇縮合觸媒之具體例，例如可舉出二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等。此處，所謂實質上不含，係指相對於矽烷改質乙烯系樹脂或以上述之(b1)~(b4)之烯烴系聚合物作為主成分之樹脂組成物100質量份，通常為0.05質量份以下，較佳為0.03質量份以下，更佳為0.00質量份。
較佳為實質上不含矽烷醇縮合觸媒之理由在於，於本發明中目的為並不積極地進行矽烷醇交聯反應，而藉由接枝於所使用之聚乙烯系樹脂上之矽烷醇基等極性基與黏著物(玻璃、各種塑膠片材(可較佳地使用經適宜實施電暈處理等表面處理，潤濕指數為50mN/m以上者)、金屬等)之氫鍵或共價鍵等之相互作用而表現接著性。
作為本發明中所使用之矽烷改質乙烯系樹脂之具體例，可例示三菱化學(股)製造之商品名「LINKLON」。
(添加劑)
構成本發明中所使用之密封材(B)的樹脂組成物中，可視需要添加各種添加劑。該添加劑例如可舉出：矽烷偶合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩定劑、光擴散劑、散熱劑、成核劑、顏料(例如氧化鈦、碳黑等)、難燃劑、防變色劑等。於本發明中，密封材(B)含有自矽烷偶合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑及耐候穩定劑中選擇之至少一種添加劑自後述之理由等考慮較佳。又，於本發明中，並非必須於構成密封材之樹脂組成物中添加交聯劑或交聯助劑，但不排除添加之情況，例如，於要求高度之耐熱性之情況，可調配交聯劑及/或交聯助劑。於本發明中，所使用之密封材(B)較佳為實質上不產生交聯之密封材。此 處，所謂實質上不產生交聯，係指藉由ASTM 2765-95測定的二甲苯可溶物通常為70質量%以上，較佳為85質量%以上，更佳為95質量%以上。
<矽烷偶合劑>
矽烷偶合劑對於提昇密封材之保護材(玻璃，樹脂製之前板、背板等)或太陽電池元件等之接著性有用，作為其例，可舉出含有如乙烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基之不飽和基、胺基、環氧基等以及如烷氧基之可水解之基的化合物。作為矽烷偶合劑可例示：N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。該等矽烷偶合劑可單獨使用僅1種或組合2種以上而使用。於本發明中，就接著性良好、黃變等變色較少等方面而言，較佳為使用γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷及γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。該矽烷偶合劑之添加量相對於構成密封材(B)之樹脂組成物100質量份，通常為0.1~5質量份左右，較佳為0.2~3質量份。又，與矽烷偶合劑同樣地，亦可有效地活用有機鈦酸酯化合物等偶合劑。
(抗氧化劑)
抗氧化劑可應用各種市售品，可舉出單酚系、雙酚系、高分子型酚系、硫系、亞磷酸酯系等各種類型者。作為單酚系，可舉出：2,6-雙三級丁基對甲酚、丁基羥基苯甲醚、2,6-雙三級丁基-4-乙基苯酚等。作為雙酚系，可例示：2,2v-亞甲基-雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)、2,2'- 亞甲基-雙(4-乙基-6-三級丁基苯酚)、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、3,9-雙[{1,1-二甲基-2-{β-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基}乙基}-2,4,9,10-四氧雜螺]-5,5-十一烷等。
作為高分子型酚系，可例示：1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-三級丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)苯、四{亞甲基-3-(3',5'-二第三丁基-4'-羥基苯基)丙酸酯}甲烷、雙{(3,3'-雙-4'-羥基-3'-三級丁基苯基)丁酸}乙二醇酯、1,3,5-三(3',5'-二第三丁基-4'-羥基苄基)-對稱三-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、生育酚(維生素E)等。
作為硫系，可例示：硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二肉豆蔻基酯、硫代二硬脂醯丙酸酯等。
作為亞磷酸酯系，可例示：亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯基異癸酯、亞磷酸苯基二異癸酯、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-三級丁基苯基-二-十三烷基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(十八烷基亞磷酸酯)、亞磷酸三(單及/或二)苯酯、二異癸基季戊四醇二亞磷酸酯、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲、環狀新戊烷四基雙(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,6-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-三級丁基苯基)辛基亞磷酸酯等。上述抗氧化劑可單獨使用僅1種或組合2種以上而使用。
於本發明中，就抗氧化劑之效果、熱穩定性、經濟性等方面而言，可較佳地使用單酚系、雙酚系、高分子型酚系等酚系以及亞磷酸酯系之抗氧化劑，更佳為將兩者組合使用。關於該抗氧化劑之 添加量，相對於構成密封材(B)之樹脂組成物100質量份，通常為0.1~1質量份左右，較佳為0.2~0.5質量份。
<紫外線吸收劑>
紫外線吸收劑可應用各種市售品，可舉出二苯基酮系、苯并三唑系、三系、水楊酸酯系等各種類型者。作為二苯基酮系紫外線吸收劑，可例示：2-羥基-4-甲氧基二苯基酮、2-羥基-4-甲氧基-2'-羧基二苯基酮、2-羥基-4-辛氧基二苯基酮、2-羥基-4-正十二烷氧基二苯基酮、2-羥基-4-正十八烷氧基二苯基酮、2-羥基-4-苄氧基二苯基酮、2-羥基-4-甲氧基-5-磺基二苯基酮、2-羥基-5-氯二苯基酮、2,4-二羥基二苯基酮、2,2'-二羥基-4-甲氧基二苯基酮、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯基酮、2,2',4,4'-四羥基二苯基酮等。
作為苯并三唑系紫外線吸收劑，可例示屬於羥基苯基取代苯并三唑化合物的2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-三級丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二甲基苯基)苯并三唑、2-(2-甲基-4-羥基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3-甲基-5-三級丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二-三級戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二-三級丁基苯基)苯并三唑等。作為三系紫外線吸收劑，可例示：2-[4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三-2-基]-5-(辛氧基)苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三-2-基)-5-(己氧基)苯酚等。作為水楊酸酯系，可例示水楊酸苯酯、水楊酸對辛基苯酯等。上述紫外線吸收劑可單獨使用僅1種或組合2種以上而使用。
關於該上述紫外線吸收劑之添加量，相對於構成密封材(B)之樹脂組成物100質量份，通常為0.01~2.0質量份左右，較佳為 0.05~0.5質量份。
<耐候穩定劑>
除上述紫外線吸收劑以外，作為賦予耐候性之耐候穩定劑，可較佳地使用受阻胺系光安定劑。受阻胺系光安定劑雖不會如紫外線吸收劑般吸收紫外線，但藉由與紫外線吸收劑併用，可顯示出顯著之相乘效果。除了受阻胺系以外亦有可發揮作為光穩定劑之功能者，但產生著色之情況較多，對於本發明中所使用之密封材(B)而言不佳。
作為受阻胺系光安定劑，可例示：琥珀酸二甲基-1-(2-羥基乙基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶聚縮合物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三-2,4-二基}{(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}]、N,N'-雙(3-胺基丙基)乙二胺-2,4-雙[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)胺基]-6-氯-1,3,5-三縮合物、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2-(3,5-二-第三-4-羥基苄基)-2-正丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯等。上述受阻胺系光安定劑可單獨使用僅1種或組合2種以上而使用。
關於該受阻胺系光安定劑之添加量，相對於構成密封材(B)之樹脂組成物100質量份，通常為0.01~0.5質量份左右，較佳為0.05~0.3質量份。
本發明中所使用之密封材(B)之柔軟性並無特別限制。可考慮應用太陽電池之形狀或厚度、設置場所等而適宜調整。例如，較佳為密封材(B)於動態黏彈性測定中振動頻率10Hz、溫度20℃下之貯存模數(E')為1~2000MPa。若考慮太陽電池元件之保護或柔軟性，則較佳為1~100MPa，更佳為5~50MPa。再者，於密封材(B)為積層構 成之情況，上述貯存模數(E')係指積層構成整體之貯存模數。又，若考慮到以片狀等採取密封材之情況之操作性或防止片材表面彼此之黏連，或者太陽電池模組之輕量化(通常對於3mm左右，可應用薄膜玻璃(1.1mm左右)，或者可應用無玻璃之構成)等，則較佳為100~800MPa，更佳為200~600MPa。該貯存模數(E')可藉由使用黏彈性測定裝置，於振動頻率10Hz下在既定溫度範圍內進行測定，求出溫度20℃下之值而獲得。
本發明中所使用之密封材(B)之耐熱性受所使用之烯烴系聚合物之各特性(結晶熔解波峰溫度、結晶熔解熱量、MFR、分子量等)影響，該等可藉由適宜選擇而進行調整，尤其是烯烴系聚合物之結晶熔解波峰溫度及分子量強烈地影響該密封材(B)之耐熱性。通常，太陽電池模組會因發電時之發熱或太陽光之輻射熱等而升溫至85℃左右，若該結晶熔解波峰溫度為100℃以上，則可確保本發明中所使用之密封材(B)之耐熱性，故而較佳。
本發明中所使用之密封材(B)之全光線穿透率(JIS K7105)所應用之太陽電池之種類，例如為非晶質薄膜系矽型等，或者當應用於不會遮擋到達太陽電池元件之太陽光之部位時，亦有不那麼受到重視之情況，但是考慮到太陽電池之光電轉換效率或重合各種構件時之操作性等，較佳為85%以上，更佳為88%以上，進而較佳為90%以上。
本發明中所使用之密封材(B)之柔軟性、耐熱性及透明性容易成為矛盾特性。具體而言，若為了提高柔軟性而過度降低所使用之樹脂組成物之結晶性，則耐熱性降低而變得不充分。另一方面，若為了提高耐熱性而過度提高所使用之樹脂組成物之結晶性，則透明性 降低而變得不充分。若考慮該等之平衡，則於使用動態黏彈性測定中振動頻率10Hz、溫度20℃下之貯存模數(E')作為柔軟性之指標，使用烯烴系聚合物於示差掃描熱量測定中以加熱速度10℃/min測定的結晶熔解波峰溫度作為耐熱性之指標，以及使用全光線穿透率作為透明性之指標的情況，為了使柔軟性、耐熱性及透明性之任一者均得到滿足，較佳為上述3個指標中，貯存模數(E')為1~2000MPa，結晶熔解波峰溫度為100℃以上，全光線穿透率為85%以上，更佳為貯存模數(E')為5~800MPa，結晶熔解波峰溫度為102~150℃，全光線穿透率為85%以上，進而較佳為貯存模數(E')為10~600MPa，結晶熔解波峰溫度為105~130℃，全光線穿透率為88%以上。
(密封材(B)之製造方法)
其次，就本發明中所使用之密封材(B)之製造方法進行說明。密封材之形狀並無特別限定，可為液狀，亦可為片狀，就操作性之觀點而言，較佳為片狀。作為片狀之密封材之製膜方法，可採用公知之方法，例如具有單軸擠出機、多軸擠出機、班布里混合機(Banbury mixer)、捏合機等熔融混合設備且使用T字模之擠出澆鑄法，壓延法或充氣法等，並無特別限制，於本發明中，就操作性或生產性等方面而言，可較佳地採用使用T字模之擠出澆鑄法。使用T字模之擠出澆鑄法中之成形溫度係根據所使用之樹脂組成物之流動特性或製膜性等而適宜調整，大致為130~300℃，較佳為150~250℃。密封材之厚度並無特別限定，通常為0.03mm以上，較佳為0.05mm以上，更佳為0.1mm以上，且通常為1mm以下，較佳為0.7mm以下，更佳為0.5mm以下。
矽烷偶合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩定劑等 各種添加劑可預先與樹脂一起乾摻後供給至料斗，亦可預先將全部材料熔融混合製作顆粒後供給，亦可製作僅將添加劑預先濃縮於樹脂中而成之母料而供給。又，於以片狀而獲得之密封材之表面及/或背面，視需要可為了防止將片材製成捲繞物時片材彼此黏連、或提昇太陽電池元件之層壓步驟中之操作性或空氣排除容易度等目的而進行壓紋加工或各種凹凸(圓錐或角錐形狀、或半球形狀等)加工。又，可以提昇對各種黏著物之接著性為目的，而對表面進行電暈處理或電漿處理以及底塗處理等各種表面處理。此處，作為表面處理量之標準，以潤濕指數計較佳為50mN/m以上，更佳為52mN/m以上。潤濕指數之上限值通常為70mN/m左右。
本發明中所使用之密封材(B)為單層或積層構成，但為了良好地達成平衡如以下所例示之密封材所要求之特性，較佳為由組成內容或組成比不同的數層而成之積層構成，進而，此時較佳為使用擠出機藉由多層模具進行共擠出而成之積層構成。作為上述由數層而成之積層構成，可舉出至少包含後述之軟質層及硬質層之積層構成，例如，可較佳地使用如下之積層構成。再者，於本說明書中，例如A/B/C之表述表示自上部起(或自下部起)以A、B、C之順序積層。可舉出：(1)2種3層構成：具體而言，軟質層/硬質層/軟質層、硬質層/軟質層/硬質層、接著層/中間層/接著層、軟質層/再生添加層/軟質層等；(2)2種2層構成：具體而言，軟質層/硬質層、軟質層(I)/軟質層(II)、接著層/軟質層、接著層/硬質層、軟質層(含添加劑)/軟質層(不含添加劑)、軟質層(含添加劑A)/軟質層(含添加劑B)(添加劑配方不同)等；(3)3種3層構成：具體而言，軟質層/接著層/硬質層、軟質層(I)/中間層/軟質層(II)、接著層(I)/中間層/接著層(II)等； (4)3種5層構成：具體而言，軟質層/接著層/硬質層/接著層/軟質層、硬質層/接著層/軟質層/接著層/硬質層、軟質層/再生添加層/硬質層/再生添加層/軟質層、及軟質層/再生添加層/硬質層/再生添加層/硬質層等。
於本發明中，就柔軟性與耐熱性及透明性之平衡以及經濟性之觀點而言，可較佳地使用以軟質層/硬質層/軟質層、硬質層/軟質層/硬質層、接著層/中間層/接著層、軟質層/再生添加層/軟質層等為代表之(1)2種3層構成。上述(1)之2種3層構成之中，尤佳為軟質層/硬質層/軟質層。再者，所謂中間層，係根據增加密封材(B)之厚度或提昇所需之性能等觀點而設置，例如由以烯烴系樹脂作為主成分之樹脂組成物形成之層。所謂再生添加層，係根據經濟合理性或資源之有效利用等觀點而設置，例如由再生添加有於密封材(B)之製膜或切縫加工等時產生之切屑(邊料)的樹脂組成物形成之層。所謂接著層，係根據使鄰接之層彼此或對黏著物等之接著性提昇之觀點而設置，例如由含有經羧基、胺基、醯亞胺基、羥基、環氧基、唑啉基、硫醇基及矽烷醇基等極性基改質之樹脂或黏著賦予樹脂等的樹脂組成物形成之層，作為上述添加劑，可舉出矽烷偶合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩定劑、光擴散劑、散熱劑、成核劑、顏料、難燃劑、防變色劑、交聯劑及交聯助劑等。
此處，所謂軟質層，係動態黏彈性測定中振動頻率10Hz、溫度20℃下之貯存模數(E')較佳為未達100MPa，更佳為5~50MPa之層，所謂硬質層，係貯存模數(E')較佳為100MPa以上，更佳為200~800MPa之層。因此，上述(1)之2種3層構成之中，尤佳為使用軟質層/硬質層/軟質層，藉由採用此種積層構成，可相對容易地實現太陽 電池元件之保護性與作為密封材整體之操作性(常溫下之彈性模數等)之相容，故而較佳。又，藉由使常溫下之剛性與柔軟性相容，應用薄壁玻璃(例如，1.1mm等)或者無玻璃等之構成變為可能，亦有望實現輕量化等。
密接於太陽電池元件上之軟質層之厚度並無特別限制，若考慮太陽電池元件之保護性或樹脂之包繞性等，則較佳為0.005mm以上，更佳為0.02~0.2mm。再者，上述軟質層之各者之厚度可相同亦可不同。又，硬質層之厚度並無特別限制，就作為密封材整體之操作性方面而言，較佳為0.025mm以上，更佳為0.05~0.8mm。
將本發明中所使用之密封材製作成片狀時，可利用擠出層壓、共擠出或夾層層壓等方法進而與其他基材薄膜(例如，延伸聚酯薄膜(OPET，Oriented Polyester Film)、延伸聚丙烯薄膜(OPP，Oriented Polypropylene Film)或乙烯-四氟乙烯共聚合物(ETFE，Ethylene-Tetrafluoroethylene)、聚偏二氟乙烯(PVDF，Polyvinylidene Fluoride)及聚氟乙烯(PVF，Polyvinyl Fluoride)及丙烯酸系等之各種耐候性薄膜等)積層。藉由將本發明中所使用之密封材(B)與各種基材層積層，可提昇操作性或可根據積層比而相對容易地調整所需之特性或經濟性等。
[太陽電池元件(C)]
本發明中所使用之太陽電池元件(C)並無特別限制，通常為至少一面與密封材密接配置且佈線者。例如，可舉出：單晶矽型、多晶矽型、非晶矽型，鎵-砷、銅-銦-硒、銅-銦-鎵-硒、鎘-碲等III-V族或II-VI族化合物半導體型，色素增感型、有機薄膜型等。於本發明中，可較佳 地使用單晶矽型及多晶矽型之太陽電池。
[密封材(D)]
本發明中所使用之密封材(D)只要滿足後述之條件(P)則並無特別限制，較佳為使用與上述密封材(B)相同者(亦即，較佳為密封材(D)與密封材(B)除了後述之流動起始溫度不同以外，其他特性、構成之樹脂等均相同)。具體而言，密封材(D)較佳為與密封材(B)同樣地以烯烴聚合物、尤其是上述(b1)乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物作為主成分，更佳為密封材(B)及密封材(D)均以烯烴系聚合物作為主成分。又，密封材(D)較佳為與密封材(B)同樣地，藉由ASTM 2765-95測定的二甲苯可溶物為70質量%以上，較佳為密封材(B)及密封材(D)均藉由ASTM 2765-95測定的二甲苯可溶物為70質量%以上。進而，密封材(D)亦可含有自矽烷偶合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑及耐候穩定劑中選擇之至少一種添加劑，較佳為密封材(B)及密封材(D)中至少一者含有自矽烷偶合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑及耐候穩定劑中選擇之至少一種添加劑。
使用於背板側之密封材(D)由於係位於太陽電池元件(C)之背側，故而有與使用於上部保護材側之密封材(B)相比透明性(全光線穿透率)不那麼受到重視之情況。又，使密封材(D)中含有白色顏料，以使得當自太陽電池模組之上部保護材側射入之光的一部分穿透太陽電池元件時，亦可將該光反射使之再次射入至太陽電池元件中而有效地利用光為主要目的而賦予光反射性亦為較佳之形態。進而，可藉由以黑色化、藍色化為首之各種著色而賦予遮光性，藉此提高太陽電池模組之設計性、裝飾性。
此處，作為白色顏料，可舉出：氧化鈦、氧化鋅、氧化矽、氧化鋁等金屬氧化物，碳酸鈣、硫酸鋇等無機化合物等。該等白色顏料可單獨使用僅1種或組合2種以上而使用。於本發明中，可較佳地使用氧化鈦、氧化鋅、碳酸鈣，尤其是氧化鈦添加少量即可效率良好地賦予光反射性，故而可較佳地使用。為了藉由光反射而提高發電效率，普通太陽電池具有吸收強度之500~700nm之反射率的平均值較佳為50%以上，更佳為70%以上，進而較佳為80%以上，尤佳為90%以上。
[背板(E)]
本發明中所使用之背板(E)並無特別限制。具體而言，可利用如下等具有電氣絕緣性之材料而形成基材片材(或基材薄膜)：聚酯系樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN，Polyethylene Naphthalate)等)、氟系樹脂(聚四氟乙烯(PTFE，Polytetrafluorethylene)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚合物(PFA，Polyfluoroalkoxy)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚合物(FEP，Fluorinated ethylene propylene)、乙烯-四氟乙烯共聚合物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE，Polychlorotrifluoroethylene)、聚偏二氟乙烯(PVDF)及聚氟乙烯(PVF)等)、聚烯烴系樹脂(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP，Polypropylene)、各種α-烯烴共聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚合物(EEA，Ethylene-Ethyl Acrylate copolymer)、乙烯-丙烯酸共聚合物(EAA，Ethylene-Acrylic acid copolymer)及乙烯-甲基丙烯酸共聚合物(EMAA，Ethylene-Methacrylic acid copolymer)等)、環狀烯烴系樹脂(COP(Cyclic Olefin Polymer)、COC(Cyclic Olefin Copolymer)等)、聚苯 乙烯系樹脂(丙烯腈-苯乙烯共聚合物(AS，Acrylonitrile-Styrene copolymer)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物(ABS，Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸系橡膠共聚合物(ASA，Acrylonitrile-Styrene-Acrylic rubber copolymer)及對排聚苯乙烯(SPS，Syndiotactic Polystyrene)等)、聚醯胺(PA，Polyamide)、聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，Polymethylmethacrylate)、改質聚苯醚(改質PPE)、聚苯硫醚(PPS，Polyphenylene Sulfide)、聚醚碸(PES，Polyethersulfone)、聚苯碸(PPSU，Polyphenylsulfone)、聚醚醚酮(PEEK，Polyetheretherketone)、聚醚醯亞胺(PEI，polyetherimide)、聚醯亞胺(PI，Polyimide)及生物聚合物(聚乳酸、異山梨酯系聚合物、聚醯胺系聚合物、聚酯系聚合物及聚烯烴系聚合物等)。
於本發明中，就與密封材之接著性、機械強度、耐久性、經濟性等觀點而言，可較佳地使用聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂及氟系樹脂作為基材片材之材料。
此處，基材片材或基材薄膜之製造方法並無特別限制，具有代表性者可舉出擠出澆鑄法、延伸法、充氣法及流延法等。又，於基材片材中，可以操作性或耐久性及光反射性等之提昇、或者經濟性等為目的而視需要混合其他樹脂或各種添加劑。作為該添加劑，例如可舉出：抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩定劑、光擴散劑、成核劑、顏料(例如氧化鈦、硫酸鋇、碳黑等)、難燃劑、防變色劑、防水解劑、散熱劑等。另外，於基材片材之表面及/或背面，可為了提昇操作性或接著性及耐久性等而視需要進行壓紋加工或各種處理(電暈處理、電漿處理等)以及塗佈(氟系樹脂塗層、防水解塗層、硬塗層等)等。
本發明中所使用之背板(E)為包含上述基材片材之單層或積層構成，但為了良好地達成平衡背板所要求之特性，較佳為積層構成。作為背板通常要求之特性，可舉出與密封材之接著性、機械強度、耐久性(耐候性、耐水解特性等)、光反射性、水蒸氣阻隔性、難燃性、設計性、經濟性及層壓後之外觀等，其中於晶矽系太陽電池模組之情況，重視與密封材之接著性、機械強度、耐久性、經濟性及層壓後之外觀。
本發明中所使用之背板(E)為了良好地達成平衡該等特性，可較佳地使用如下之積層構成。此處，下述之接著層係主要提昇背板(E)之各層間的接著性之層，並無特別限制，例如可較佳地使用聚胺基甲酸酯系接著劑或聚酯系接著劑、或由極性基改質之樹脂等。又，下述之易接著層係主要提昇與密封材的接著性之層，並無特別限制，例如可較佳地使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物或聚乙烯系樹脂或聚丙烯系樹脂等。
(1)氟系樹脂層/接著層/聚酯樹脂層/接著層/易接著層(密封材側)：具體可舉出PVF/接著層/雙軸延伸PET/接著層/EVA、PVF/接著層/雙軸延伸PET/接著層/PE、PVF/接著層/雙軸延伸PET/接著層/PP、ETFE/接著層/雙軸延伸PET/接著層/EVA、ETFE/接著層/雙軸延伸PET/接著層/PE、ETFE/接著層/雙軸延伸PET/接著層/PP等。
(2)聚酯樹脂層/接著層/聚酯樹脂層/接著層/易接著層(密封材側)：具體可舉出雙軸延伸PET(耐水解配方)/接著層/雙軸延伸PET/接著層/EVA、雙軸延伸PET(耐水解配方)/接著層/雙軸延伸PET/接著層/PE、雙軸延伸PET(耐水解配方)/接著層/雙軸延伸PET/接著層/PP、(表面塗佈)雙軸延伸PET/接著層/雙軸延伸PET/接著層/易接著層等。
(3)聚酯樹脂層/接著層/易接著層(密封材側)：具體可舉出雙軸延伸PET(耐水解配方)/接著層/EVA、雙軸延伸PET(耐水解配方)/接著層/PE、雙軸延伸PET(耐水解配方)/接著層/PP、(表面塗佈)雙軸延伸PET/接著層/易接著層等。
上述(1)~(3)之接著層係視需要而配置，亦可為無接著層之構成。又，於重視水蒸氣阻隔性之情況，例如可使用上述之雙軸延伸PET(耐水解配方)/接著層/雙軸延伸PET/接著層/PE構成中的雙軸延伸PET(耐水解配方)/接著層/各種蒸鍍層(SiOx、氧化鋁等)/雙軸延伸PET/接著層/雙軸延伸PET)/接著層/PE等構成。
易接著層之結晶熔解波峰溫度(Tm)通常為80℃以上且165℃以下。於本發明中，就與密封材(D)之接著性或經濟性及太陽電池模組之外觀、易接著層本身之耐熱性等觀點而言，易接著層之結晶熔解波峰溫度(Tm)的下限值較佳為95℃，更佳為100℃。另一方面，上限值較佳為140℃，更佳為125℃。
本發明中所使用之背板(E)之總厚度並無特別限制，只要考慮所需之性能而適宜選擇即可，大致為50μm以上且600μm以下，較佳為150μm以上且400μm以下。又，為了使絕緣破壞電壓滿足1kV以上，較佳為200μm以上，更佳為250μm以上。
[密封材(B)及(D)之流動起始溫度]
本發明之太陽電池模組重要的是使用於上部保護材側之密封材(B)與使用於背板側之密封材(D)滿足下述條件(P)。
條件(P)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係。
TB-TD>0(℃)
此處，各密封材之流動起始溫度係於如下條件下測定者。亦即，使用島津製作所(股)製造之商品名「Flow Tester CFT-500C」之高化式流動試驗機(Koka flow tester)，於噴嘴(內徑1mm，長度2mm)、升溫速度3℃/min、荷重1kgf/cm2(9.8×104Pa)之條件下進行測定，求出密封材之流動起始溫度(Tfb)。於Tfb之值不自動顯示之情況，可自流動試驗機之行程圖(stroke chart)讀取流動起始溫度。
於本發明中，對使用於上部保護材側之密封材(B)與使用於背板側之密封材(D)滿足上述條件(P)的太陽電池模組進行層壓後，背板表面之凸現象得到抑制，外觀變得良好，故而較佳。
於本發明中，背板表面之凸現象之表現機制係推斷如下。再者，此處係以由上部保護材(A)/密封材(B)/太陽電池元件(C)/密封材(D)/背板(E)構成具有代表性之太陽電池模組為例進行說明。於具有代表性之層壓步驟中，係首先自下部起依序疊層上部保護材(A)/密封材(B)/太陽電池元件(電池)(C)/密封材(D)/背板(E)。繼而，一邊利用位於上部保護材(A)側的真空貼合機之熱源(作為一例，使用於單側具有電加熱器或油加熱器等熱源的貼合機)進行加熱，一邊經歷真空步驟(時間：1~15分鐘左右)及壓製步驟(時間：3~20分鐘左右，壓力：10~100kPa左右)，然後排出模組加以冷卻。
此處，針對使用於上部保護材(A)側之密封材(B)及使用於背板(E)側之密封材(D)於壓製步驟中之流動性進行考察。由於熱源通常係位於玻璃(上部保護材)側，故而密封材(B)早於密封材(D)升溫。於本發明者等人之預備試驗中，在設定為130℃之真空步驟中，自開始升溫起至經過5~10分鐘為止期間，可確認到設置於密封材(D)之位置的 熱電偶所顯示之溫度較設置於密封材(B)之位置的熱電偶所顯示之溫度低15℃左右。例如，於使密封材(B)與密封材(D)為具有相同流動特性之密封材之情況，較早升溫之密封材(B)的黏度低於密封材(D)。認為若於該狀態下施加壓力，則電池與電池之間隙中的密封材之流動係自密封材(B)朝向密封材(D)流動。通常，連結電池與電池之佈線(引線)中存在與電池之未接著部分(10~20mm左右)，認為若自密封材(B)向密封材(D)之流動性增強，則連結電池與電池之佈線於背板側隆起，容易變形成『』字形，或者密封材容易流入至背板側的佈線與電池之未接著部分之間，該等呈現為背板面之凸現象。據此可認為，若至少使用於上部保護材(A)側之密封材(B)之流動起始溫度(TB)高於使用於背板(E)側之密封材(D)之流動起始溫度(TD)(亦即，TB>TD)，則可抑制上述密封材之流動。
因此，於本發明中，重要的是於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)之差(TB-TD)(以下，有時記載為流動起始溫度差)超過0℃。若流動起始溫度差為0℃以下，則無法抑制如上所述密封材(B)向密封材(D)流動之情況，因此無法控制凸現象。流動起始溫度差之下限值較佳為15℃，更佳為20℃，進而較佳為25℃。又，上限值較佳為50℃，更佳為40℃。
若流動起始溫度差在上述較佳之範圍內，則對太陽電池模組進行層壓後可確保接著性，並且可抑制背板面之凸現象，又，幾乎不會產生電池間之凹陷，背板面之平坦性亦得到維持，容易獲得良好之外觀，故而較佳。於本發明中，將測定流動起始溫度時之荷重設為1kgf/cm2之理由在於，通常之真空貼合機於壓製步驟中之最大壓力 為100kPa(約1kgf/cm2)。
根據上述，條件(P)較佳為下述條件(P-1)，更佳為下述條件(P-2)。
條件(P-1)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係。
50(℃)≧TB-TD≧15(℃)
條件(P-2)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係。
40(℃)≧TB-TD≧20(℃)
其次，於本發明中使用於背板側之密封材(D)之流動起始溫度(TD)較佳為100℃以上，更佳為105℃以上，進而較佳為110℃以上。由於密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)的關係為TB-TD>0℃，因此於TD=100℃之情況，TB>100℃，於TD=105℃之情況，TB>105℃，於TD=110℃之情況，TB>110℃。此處，若各密封材之流動起始溫度在該範圍內，尤其是使用實質上不產生交聯之密封材時，可使所獲得的太陽電池模組實現耐熱性與外觀之相容，故而較佳。
[密封材之流動起始溫度之控制方法]
繼而，就密封材之流動起始溫度之控制方法進行說明。密封材之流動起始溫度主要受構成密封材之樹脂組成物之分子量或分子量分佈、以及觸變性或交聯程度等影響。通常，分子量越高則流動起始溫度越高。於分子量分佈較廣之情況，不會瞬間地流動，而自分子量較低之成分起部分地開始流動。本發明中所使用之流動起始溫度為利用 高化式流動試驗機測定的Tfb之值，於高分子之流變性行為中，係經過橡膠狀平坦區域後開始流動時之溫度。於本發明中，為了使得構成密封材之樹脂組成物之材料設計較為容易，較佳為藉由熔融流動速率(MFR)控制密封材之流動起始溫度。MFR之值越小則流動起始溫度越高，MFR之值越大則流動起始溫度越低。又，藉由將2種以上MFR之值不同之樹脂混合而調整、控制流動起始溫度亦為較佳形態。
[太陽電池模組之製造方法]
本發明之太陽電池模組之製造方法中，重要的是使用於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)不同者，並且，層壓時將流動起始溫度較高之密封材配置於熱源側。如上所述，認為於對太陽電池模組進行層壓之情況，由於位於熱源側之密封材較早升溫而流動性增強從而向另一密封材流動等情況呈現為背板面之凸現象。因此，本發明之太陽電池模組之製造方法中，係將於荷重1kgf/cm2下測定的流動起始溫度(℃)較高之密封材配置於熱源側，抑制一密封材向另一密封材側流動，控制凸現象。再者，進行加熱壓接時之貼合機之熱源於製造上而言，較佳為位於上部保護材(A)側。因此，於本發明之太陽電池模組之製造方法中，較佳為使用於上部保護材(A)側之密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)高於上述密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)，較佳為將上述密封材(B)配置於熱源側。於本發明中，熱源可位於單側(例如，上部保護材側)，亦可位於兩側(上部保護材側及背板側兩者)，於將熱源配置於上部保護材及背板側兩者處之情況，較佳為將進行層壓時溫度較高之熱源視作本發明中之「熱源」，將流動起始溫度較高之密封材(B)配置於較早升溫之 熱源側。
於本發明之太陽電池模組之製造方法中，對各構件進行層壓時之層壓設定溫度通常為100~170℃，為了防止太陽電池元件(電池)之熱劣化，較佳為100~135℃。
於本發明中，所謂「層壓設定溫度」，係指將上部保護材(A)、使用於上部保護材(A)側之密封材(B)、太陽電池元件(C)、使用於背板(E)側之密封材(D)及背板(E)重合且進行層壓時之貼合機的設定溫度，即貼合裝置內之熱源的溫度。若層壓設定溫度為100℃以上，則可獲得與玻璃或背板之接著性，故而較佳。另一方面，若為135℃以下，則可抑制電池之熱劣化，並且可抑制背板面之凸現象，容易獲得良好之外觀，故而較佳。又，考慮其他特性而以儘可能短之時間(例如，抽真空時間3~5分鐘，加壓保持時間5~10分鐘等)進行層壓亦有效果。再者，使用於兩側具有熱源之貼合機之情況，進行層壓時溫度較高之熱源(以下，有時稱為「高溫熱源」)之設定溫度並無特別限定，通常為100~170℃左右，較佳為100~135℃。又，進行層壓時溫度較低之熱源之設定溫度只要低於上述高溫熱源之設定溫度，則無特別限制。
作為太陽電池模組之製造方法，除上述層壓設定溫度以外可應用公知之製造方法，並無特別限制，通常包含以下步驟：以上部保護材(A)、密封材(B)、太陽電池元件(C)、密封材(D)、背板(E)之順序積層而獲得積層體；對該等進行真空抽吸，且於上述層壓設定溫度下進行加熱壓接。又，亦可應用批次式之製造設備或捲繞式(roll-to-roll type)之製造設備等。
[太陽電池模組]
本發明之太陽電池模組係包含上部保護材(A)、使用於上部保護材(A)側之密封材(B)、太陽電池元件(C)、使用於背板(E)側之密封材(D)及背板(E)者。作為此種太陽電池模組，具體而言為如上部保護材/密封材(密封樹脂層)/太陽電池元件/密封材(密封樹脂層)/下部保護材般以密封材自太陽電池元件之兩側夾持之構成者(參照圖1)。如圖1所示，本發明之太陽電池模組係自太陽光受光側起依序積層有上部保護材(A)10、密封材(B)12A、太陽電池元件(C)14A、14B、密封材(D)12B、背板(E)16，進而於背板(E)16之下表面接著有接線盒18(連接用以將自太陽電池元件發出之電取出至外部之佈線的端子盒)。太陽電池元件(C)14A及14B係為將發電電流導出至外部而由佈線20連結。佈線20係通過背板(E)16中設置之貫通孔(未圖示)而取出至外部，連接於接線盒18上。
本發明之太陽電池模組根據所應用之太陽電池之類型及模組形狀，而可應用於以行動式機器為代表之小型太陽電池、設置於屋頂或房頂之大型太陽電池等無論室內、室內之各種用途中。然而，本發明中作為課題之凸現象之產生或外觀不良之問題係於小尺寸之模組中不易發生，於大尺寸之模組中特別容易發生的問題，因此，本發明於例如尺寸為90cm×90cm以上，尤其是90cm×100cm以上之模組中更發揮效果。
[實施例]
以下，藉由實施例進一步詳細地進行說明，但是本發明並不受該等實施例之任何限制。再者，本說明書中所記載之各種測定及評價係以如下方式而進行。此處，將片材自擠出機之流動方向稱為縱方向(MD)，將其正交方向稱為橫方向(TD)。
[測定及評價方法] (1)結晶熔解波峰溫度(Tm)
使用PerkinElmer(股)製造之商品名「Pyrisl DSC」的示差掃描熱量計，依據JIS K7121，將試樣約10mg以加熱速度10℃/min自-40℃升溫至200℃，於200℃下保持1分鐘後，以冷卻速度10℃/min降溫至-40℃，再次以加熱速度10℃/min升溫至200℃，根據此時所測定之熱譜求出結晶熔解波峰溫度(Tm)(℃)。
(2)結晶熔解熱量(ΔHm)
使用PerkinElmer(股)製造之商品名「Pyrisl DSC」的示差掃描熱量計，依據JIS K7122，將試樣約10mg以加熱速度10℃/min自-40℃升溫至200℃，於200℃下保持1分鐘後，以冷卻速度10℃/min降溫至-40℃，再次以加熱速度10℃/min升溫至200℃，根據此時所測定之熱譜求出結晶熔解熱量(ΔHm)(J/g)。
(3)熱收縮率
製作3片自所使用之背板(E)切取成縱方向150mm、橫方向150mm之大小，且於密封材側面之中央用油性記號筆記入有縱方向100mm、橫方向100mm之大小之方格的試樣。繼而，於150℃之熱風烘箱中放置30分鐘，針對縱(MD)方向，算出所記入之方格之收縮量相對於收縮前之原尺寸之比率的平均值(%)。
(4)貯存模數(E')
使用IT Keisoku Seigyo(股)製造之商品名「黏彈性譜儀DVA-200」的黏彈性測定裝置，於振動頻率10Hz、應變0.1%、升溫速度3℃/min、夾頭間25mm之條件下，對試樣(縱方向4mm，橫方向60mm)之橫方向自-150℃起開始測定直至150℃，根據所得之資料求出20℃下之貯存模數(E')(MPa)。
(5)流動起始溫度
使用島津製作所(股)製造之商品名「Flow Tester CFT-500C」的高化式流動試驗機，於噴嘴(內徑1mm，長度2mm)、升溫速度3℃/min、荷重1kgf/cm2(9.8×104Pa)之條件下進行測定，求出密封材之流動起始溫度(Tfb)。
(6)層壓外觀
使用真空貼合機(NPC(股)製造，商品名：SLM-240×460)，利用表1所示之層壓設定溫度、密封材(B)、密封材(D)及背板(E)，設為上部保護材(A)/密封材(B)/太陽電池元件(C)/密封材(D)/背板(E)之構成，藉由下述條件製作3個太陽電池模組，進行層壓外觀之評價((i)凸現象、(ii)平坦性、(iii)綜合評價)。
(i)凸現象
分別求出於3個太陽電池模組之背板表面產生之突起數，算出平均值，且以下述基準進行評價。
(A)幾乎未見凸現象(0~5處)
(B)可見微小之凸現象(6~15處)
(C)觀察到較多凸現象，且突起亦較高(16處以上)。
(ii)平坦性
對3個太陽電池模組之背板面的電池間之外觀之平均狀況以下述基準進行評價。
(A)幾乎無電池間之凹陷或佈線條紋，背板面之平坦性良好。
(B)可見少許電池間之凹陷或佈線條紋，但背板面之平坦性大致良好。
(C)電池間之凹陷較大，且佈線條紋亦明顯，太陽電池模組整體為巧克力塊狀之外觀。
(iii)綜合評價
又，以下述基準進行層壓外觀之綜合評價。
(A)凸現象及平坦性均為評價B或評價A
(C)凸現象及/或平坦性中有評價C
[密封材]
‧以下記載構成密封材之材料。
(乙烯-α-烯烴無規共聚合物)
(X-1)：乙烯-辛烯無規共聚合物(Dow Chemical(股)製造，商品名：Affinity EG8100G，密度：0.870g/cm3，乙烯/1-辛烯=68/32質量%(89/11莫耳%)，Tm：59℃，ΔHm：49J/g，20℃下之貯存模數(E')：14MPa，MFR(溫度：190℃，荷重：21.18N)：1g/10min)
(X-2)：乙烯-辛烯無規共聚合物(Dow Chemical(股)製造，商品名：Affinity EG8200G，密度：0.870g/cm3，乙烯/1-辛烯=68/32質量%(89/11莫耳%)，Tm：59℃，ΔHm：49J/g，20℃下之貯存模數(E')：14MPa，MFR(溫度：190℃，荷重：21.18N)：5g/10min)
(X-3)：乙烯-辛烯無規共聚合物(Dow Chemical(股)製造，商品名：Engage 8130，密度：0.864g/cm3，乙烯/1-辛烯=65/35質量%(88/12莫耳%)，Tm：49℃，ΔHm：38J/g，20℃下之貯存模數(E')：10MPa，MFR(溫度：190℃，荷重：21.18N)：13g/10min)
(X-4)：乙烯-辛烯無規共聚合物(Prime Polymer(股)製造，商品名：Evolue SP00108，密度：0.898g/cm3，乙烯/1-辛烯=82/18質量%(95/5莫耳%)，Tm：95℃，ΔHm：73J/g，20℃下之貯存模數(E')：73MPa，MFR(溫度：190℃，荷重：21.18N)：10g/10min)
(X-5)：乙烯-丁烯無規共聚合物(Prime Polymer(股)製造，商品名：Neozex 0234N，密度：0.919g/cm3，乙烯/1-丁烯=93/7質量%(96/4莫耳%)，Tm：118℃，ΔHm：127J/g，20℃下之貯存模數(E')：430MPa，MFR(溫度：190℃，荷重：21.18N)：2g/10min)
(矽烷改質乙烯系樹脂)
(Q-1)：矽烷改質乙烯-辛烯無規共聚合物(三菱化學(股)製造，商品名：Linklon SL800N，密度：0.868g/cm3，Tm：54℃及116℃，ΔHm：22J/g及4J/g，20℃下之貯存模數(E')：15MPa，MFR(溫度：190℃， 荷重：21.18N)：1.7g/10min)
(Q-2)：矽烷改質乙烯-己烯無規共聚合物(三菱化學(股)製造，商品名：Linklon XLE815N，密度：0.915g/cm3，Tm：122℃，ΔHm：100J/g，20℃下之貯存模數(E')：282MPa，MFR(溫度：190℃，荷重：21.18N)：0.5g/10min)
(乙烯-α-烯烴嵌段共聚合物)
(R-1)：乙烯-辛烯嵌段共聚合物(Dow Chemical(股)製造，商品名：Infuse 9000，密度：0.875g/cm3，乙烯/1-辛烯=65/35質量%(88/12莫耳%)，Tm：122℃，ΔHm：44J/g，20℃下之貯存模數(E')：27MPa，MFR(溫度：190℃，荷重：21.18N)：0.5g/10min)
以下記載實施例中所使用之密封材。
(B-1)：(I)層使用以上述(X-1)65質量份、(X-2)35質量份及(Q-1)15質量份之比例混合而成的樹脂組成物，又，(II)層使用以(X-1)65質量份、(X-2)35質量份及(R-1)5質量份之比例混合而成的樹脂組成物，以成為(I)層/(II)層/(I)層之積層構成之方式，利用使用同向雙軸擠出機的T字模法於樹脂溫度180~200℃下進行共擠出成形後，利用25℃之澆鑄壓紋輥進行急冷製膜，獲得總厚度為0.50mm，各層厚度為(I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm之密封材。
(B-2)：於B-1中，(I)層使用以上述(X-1)85質量份、(X-3)15質量份及(Q-1)15質量份之比例混合而成的樹脂組成物，又，(II)層使用以(X-1)85 質量份、(X-3)15質量份及(R-1)5質量份之比例混合而成的樹脂組成物，除此以外，以與B-1相同之方式獲得總厚度為0.50mm，各層厚度為(I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm之密封材。
(D-1)：於B-1中，(I)層使用以上述(X-2)100質量份及(Q-1)15質量份之比例混合而成的樹脂組成物，又，(II)層使用以(X-2)100質量份及(R-1)5質量份之比例混合而成的樹脂組成物，除此以外，以與B-1相同之方式獲得總厚度為0.50mm，各層厚度為(I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm之密封材。
(D-2)：於B-1中，(I)層使用以上述(X-2)100質量份及(Q-1)15質量份之比例混合而成的樹脂組成物，又，(II)層使用以(X-2)100質量份、(R-1)5質量份及氧化鈦10質量份之比例混合而成的樹脂組成物，除此以外，以與B-1相同之方式獲得總厚度為0.50mm，各層厚度為(I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm之密封材。該密封材之光反射率為90%以上。
(D-3)：於B-1中，(I)層使用以上述(X-4)100質量份及(Q-2)25質量份之比例混合而成的樹脂組成物，又，(II)層使用以(X-4)80質量份及(X-5)20質量份之比例混合而成的樹脂組成物，除此以外，以與B-1相同之方式獲得總厚度為0.50mm，各層厚度為(I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm之密封材。
[背板]
‧以下記載實施例中所使用之背板。
(E-1)：Madico公司製造之背板，商品名Protekt HD(總厚度：260μm，積層構成：(密封材側)EVA/接著層/PET/塗佈層，熱收縮率(150℃×30分鐘，MD)：1.41%，Tm(EVA層)：104℃)
(E-2)：TAIFLEX公司製造之背板，商品名Solmate TPE BTNE(總厚度：280μm，積層構成：(密封材側)EVA/接著層/PET/接著層/PVF(白色；含氧化鈦)，熱收縮率(150℃×30分鐘，MD)：1.12%，Tm(EVA層)：103℃)
(E-3)：Coveme公司製造之背板，商品名dyMat PYE(總厚度：295μm，積層構成：(密封材側)EVA/EVA(白色；含氧化鈦)/EVA/接著層/PET/接著層/PET(白色；含硫酸鋇)，熱收縮率(150℃×30分鐘，MD)：1.40%，Tm(EVA層)：103℃)
(實施例1)
利用真空貼合機(NPC(股)製造，商品名：SLM-240×460)，使用下述以及表1所示之各構件以下述構成之順序積層後，將該積層體藉由下述層壓條件進行層壓，製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
<構成>
上部保護材(A)/密封材(B)/太陽電池元件(C)/密封材(D)/背板(E)
<各構件>
‧上部保護材(A)：
中島硝子工業(股)製造之白板壓紋/面向太陽電池之覆蓋玻璃商品名Solect，尺寸996mm×1664mm，厚度3.2mm
‧太陽電池元件(C)：Q CELLS Japan(股)製造之太陽電池商品名Q6LTT3-G2-180(6英吋，3匯流排型)
*電池數：60(6列×10個電池)
*於電池數為60之情況，有最多於120處產生凸現象之可能性
‧佈線：Hitachi Cable(股)製造之光伏打線(PV線，Photovoltaic Wire)商品名NoWarp，SSA-SPS 0.2×2.0
(0.2%耐力：56~57MPa)
‧密封材(B)：B-1
‧密封材(D)：D-1
*密封材(B)及密封材(D)之尺寸與上述玻璃相同(即，尺寸為996mm×1664mm)
‧背板(E)：E-1
<層壓條件>
‧層壓設定溫度：125℃
‧抽真空時間：3分鐘
‧加壓保持時間：5分鐘
‧壓力條件：70kPa
‧升壓速度：0.5kPa/s
‧冷卻風扇：不使用
(實施例2)
於實施例1中，將所使用之背板(E)由E-1變更為E-2，除此以外，以與實施例1相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(實施例3)
於實施例2中，將層壓設定溫度由125℃變更為135℃，除此以外，以與實施例2相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(實施例4)
於實施例1中，將使用於上部保護材側之密封材(B)由B-1變更為B-2，除此以外，以與實施例1相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(實施例5)
於實施例4中，將所使用之背板(E)由E-1變更為E-2，除此以外，以與實施例4相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(實施例6)
於實施例5中，將層壓設定溫度由125℃變更為135℃，除此以外，以與實施例5相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(實施例7)
於實施例1中，將使用於背板側之密封材(D)由D-1變更為D-2，除此以外，以與實施例1相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層 壓外觀之評價。結果示於表1。
(實施例8)
於實施例1中，將使用於上部保護材側之密封材(B)由B-1變更為B-2，且將使用於背板側之密封材(D)由D-1變更為D-2，除此以外，以與實施例1相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(實施例9)
於實施例1中，將使用於背板側之密封材(D)由D-1變更為D-3，將層壓設定溫度由125℃變更為135℃，且將背板(E)由E-1變更為E-3，除此以外，以與實施例1相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(實施例10)
於實施例9中，將層壓設定溫度由135℃變更為145℃，除此以外，以與實施例9相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(比較例1)
於實施例1中，將使用於上部保護材側之密封材(B)由B-1變更為D-1，將使用於背板側之密封材(D)由D-1變更為B-1，除此以外，以與實施例1相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(比較例2)
於實施例1中，將使用於上部保護材側之密封材(B)由B-1變更為D-1，將使用於背板側之密封材(D)由D-1變更為B-2，除此以外，以與實施例1相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(比較例3)
於實施例1中，將使用於上部保護材側之密封材(B)由B-1變更為D-1，除此以外，以與實施例1相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
(比較例4)
於實施例10中，將使用於上部保護材側之密封材(B)由B-1變更為D-3，將使用於背板側之密封材(D)由D-3變更為B-1，除此以外，以與實施例10相同之方式製作3個太陽電池模組且進行層壓外觀之評價。結果示於表1。
根據表1，可確認若將具有本發明中規定之特性的密封材組合，則可獲得層壓後之外觀良好的太陽電池模組(實施例1~10)。並且，密封材與各構件之接著性亦良好。相對於此，可確認若將不滿足本發明中規定之特性的密封材組合，則於層壓後之外觀評價中，凸外觀之評價為不良(比較例1~4)。

Claims (16)

  1. 一種太陽電池模組，其包含上部保護材(A)、使用於上部保護材(A)側之密封材(B)、太陽電池元件(C)、使用於背板(E)側之密封材(D)及背板(E)，密封材(B)及密封材(D)之至少一者為以乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物作為主成分之密封材，且密封材(B)與密封材(D)滿足下述條件(P)，條件(P)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係：TB-TD>0(℃)。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述條件(P)為下述條件(P-1)，條件(P-1)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係：50(℃)≧TB-TD≧15(℃)。
  3. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述條件(P)為下述條件(P-2)，條件(P-2)：於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)具有下述關係：40(℃)≧TB-TD≧20(℃)。
  4. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述密封材(D)於荷重1kgf/cm2下測定的流動起始溫度(TD)為100℃以上。
  5. 如申請專利範圍第4項之太陽電池模組，其中，上述密封材(D)於荷重1kgf/cm2下測定的流動起始溫度(TD)為110℃以上。
  6. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)及 上述密封材(D)均為以乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物作為主成分之密封材。
  7. 如申請專利範圍第6項之太陽電池模組，其中，相對於上述乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物中之全部單體單位，基於碳數3~20之α-烯烴之單體單位之含量為2~40莫耳%。
  8. 如申請專利範圍第7項之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)為由含有結晶熔解波峰溫度未達100℃之烯烴系聚合物、及結晶熔解波峰溫度為100℃以上之烯烴系聚合物之樹脂組成物所構成的密封材。
  9. 如申請專利範圍第8項之太陽電池模組，其中，上述結晶熔解波峰溫度為100℃以上之烯烴系聚合物為乙烯-α-烯烴嵌段共聚合物。
  10. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)及上述密封材(D)均為藉由ASTM 2765-95測定的二甲苯可溶物為70質量%以上之密封材。
  11. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)及上述密封材(D)中至少一者含有自矽烷偶合劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑及耐候穩定劑中選擇之至少一種添加劑。
  12. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述密封材(B)為至少具有動態黏彈性測定中振動頻率10Hz、溫度20℃下之貯存模數(E')未達100MPa之軟質層，及動態黏彈性測定中振動頻率10Hz、溫度20℃下之貯存模數(E')為100MPa以上之硬質層的積層構成。
  13. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述密封材(D)進而含有白色顏料。
  14. 如申請專利範圍第1項之太陽電池模組，其中，上述上部保護材(A)為玻璃板材，上述太陽電池元件(C)為自單晶矽型及多晶矽型中選擇之至少一種。
  15. 一種太陽電池模組之製造方法，其係對包含上部保護材(A)、使用於上部保護材(A)側之密封材(B)、太陽電池元件(C)、使用於背板(E)側之密封材(D)及背板(E)的太陽電池模組進行層壓，該製造方法係使用密封材(B)及密封材(D)之至少一者為以乙烯與碳數3~20之α-烯烴之共聚合物作為主成分、且於荷重1kgf/cm2下測定的密封材(B)之流動起始溫度(TB)(℃)與密封材(D)之流動起始溫度(TD)(℃)不同之密封材，並且，層壓時將流動起始溫度較高之密封材配置於熱源側。
  16. 如申請專利範圍第15項之太陽電池模組之製造方法，其中，上述層壓時之層壓設定溫度為100~135℃。
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