WO1995001655A1 - Module de cellules solaires presentant une excellente resistance aux intemperies - Google Patents

Description

明 細 書

耐候性に優れたソーラセルモジュール

発明の背景

発明の分野

本発明は、 耐候性に優れたソーラセルモジュールに関する。 よ り 詳細には、 本発明は、 ソーラセルモジュール中の光起電力素子 （即 ち、 ソーラセル） の少な く とも受光側の表面がフ ッ化ビニリ デン共 重合体とァク リル樹脂からなる組成物で被覆された、 過酷な環境で の長期間使用にあっても良好な光電変換効率を発揮する改善された ソ一ラセルモジュールに関する。 従来技術

従来数多く の薄膜ソーラセルが提案されている。 それら薄膜ソー ラセルの代表的なものと してァモルフ ァスシリ コ ン薄膜ソーラセル ( a— S i 薄膜ソーラセル） を挙げるこ とができる。 そう した a— S i 薄膜ソーラセルと して、 金属層からなる導電性基体上に光電変 換素子と しての a - S i 半導体膜を設け、 該半導体膜上に透明導電 層を設けた構成を有する ものが知られている。 この構成を有する a — S i 薄膜ソーラセルにあっては、 それを電力供給手段と して使用 できるようにするについて、 基体にガラス板を使用 した構成のソー ラセルの場合とは異なり、 該 a — S i 薄膜ソーラセルの光入射側表 面に、 該表面を保護する保護手段、 即ち、 透明な被覆材が設けられ る。 そう した保護手段と しては、 最表面側にフ ッ素樹脂フ ィ ルムや フ ッ素樹脂塗料等からなる透明な表面樹脂層たるフ ッ化物重合体薄 膜を設け、 その内側には種々の熱可塑性透明有機樹脂からなる充填 材を設けるように構成したものが知られている。

よ り具体的に説明すると、 前記表面樹脂層と しては、 四フ ッ化工 チレン一エチレン共重合体フ ィ ルム、 ポリ フ ツイヒビニルフ ィ ノレム等 のフ ッ素樹脂フ ィ ルムが用いられる。 該表面樹脂層とソ一ラセルと の間に前記充填材を介在させる。 該充填材と しては、 E V A (ェチ レン一酢酸ビニル共重合体） 、 プチラール樹脂等が用いられる。 ま た、 ソーラセルの上記導電性基体の裏面には充填材を介して裏面フ イルムが設けられる。 そう した裏面フ ィ ルムと しては、 ナイ ロ ンフ イ ノレム、 アル ミ ラ ミ ネー トテ ドラーフ イ ノレム等、 種々 のフ イ ノレムが 用いられる。 そしてまた、 実用のソーラセルモジュールは、 前記裏 面フ ィ ルムの下に充填材を介して設けられた支持部材を有する。

従って、 表面樹脂層と光起電力素子との間に介在する充填材、 前 記導電性基体と裏面フ ィ ルムとの間に介在する充填材、 及び該裏面 フ ィ ルムと支持部材との間に介在する充填材については、 夫々接着 剤と しての機能と、 外部からの引つ搔き傷や、 衝撃から光起電力素 子を保護する機能を有するこ とが要求される。

しかしながら、 上述した表面樹脂層と充填材からなる被覆材の構 成を備えた従来のソーラセルモジュールは、 長期間 （例えば、 2 0 年） の屋外使用をすると、 充填材樹脂の主鎖中に不飽和二重結合が 生じ、 ひいては該二重結合が共役するこ と なつて、 紫外線領域あ るいはそれよ り も短波長の可視光領域で光吸収を有するよう になつ てしま う ところ、 特に耐候性の点で問題がある。

従来のソーラセルモジュールにおけるこ う した問題を解決するに ついて、 特開昭 5 8 — 6 0 5 7 9号公報 （以下、 文献 1 という） は、 ソーラセルモ ジュールの被覆材の充填材樹脂に、 カ ップリ ング剤及 び有機過酸化物を含有するエチレン系共重合樹脂を用いる こ とを提 案している。 文献 1 には、 エチレン系共重合樹脂と して、 好ましく は酢酸ビニル含有量が約 4 0重量％以下、 好ま しく は 2 0〜 4 0重 量％のエチレン—酢酸ビニル共重合体 （以下 E V Aと呼ぶこ と もあ る） を用いる旨記載されている。 そして当該 E V Aは、 白板硝子あ るいはポリ フ ッ化ビニルシー トに対する密着力が良く 、 可撓性に富 むものである旨記載されている。

しかしながら、 かかる E V Aを用いた前記耐候性を改善するため の手段は、 紫外線吸収剤あるいはヒ ンダー ドァ ミ ンの添加を行うの みであり、 改良された E V Aであっても長期間 （例えば、 2 0年） の使用にあっての耐候性は期待できないものである。 また、 該 E V A は、 黄変が生じ易く 、 これによる光透過率の減少に伴いソーラセル モジュールの変換効率が低下する点で問題がある。

この点は、 ソーラセルモジュールを屋根材ー体型のような高温下 で使用した場合により顕著なものとなる。 すなわち、 充填材を E V A で構成すると、 8 0 °C以上のモジュール温度では黄変がよ り促進さ れるこ とが知られている。 一般に、 E V Aを使用する場合、 安定化 剤と して紫外線吸収剤、 光安定化剤、 酸化防止剤を添加するよう に しているが、 これらの添加剤は、 少なく とも 1 0年以内には揮発し、 あるいはブリ ー ドアゥ ト又は分解する傾向にある。

ソーラセルモジュールの被覆材の充填材用の樹脂と して、 上述し たものとは異なる、 プチラール樹脂が知られている。 このプチラー ル樹脂の場合、 耐候性は比較的優れているが、 吸湿性が比較的高い ので、 当該モジュール中のソーラセルに欠陥部分がある場合その欠 陥部分を介して水分がソーラセル中に浸入し易いという問題がある。 すなわちこの浸入した水分とソーラセルの電界によ り集電電極の構 成材料である金属等がイオン化と析出を繰り返してソーラセルの欠 陥部分で成長するという現象が生じてしまう こ とがある。 この現象 反応が進行するとソーラセル内で短絡が生 たり、 分離した電荷を 効率良く 外部に取り出すこ とができな く なった り して、 変換効率が 低下するという問題が生じる。 さ らには、 プチラール樹脂は、 高温 高湿下では、 透明性が著しく低下する不可逆失透 （乾燥させても元 に戻らない状態） という ソーラセルモジュールに用いるには致命的 欠陥を有している。

上記以外にも、 ソーラセルモジュールの被覆材の充填材用の樹脂 と してフ ッ素樹脂を用いる提案がある。 例えば特公平 4 — 7 6 2 2 9 号公報 （以下、 文献 2 という） は、 C d S Z C d T e型ソーラセル モジュールにおいて、 パーフロロアルキレン基と活性水素を含む樹 脂の誘導体を成分とする保護膜を設ける構成を記載している。 文献 2 には、 パーフロロアルキレン基と活性水素を含む樹脂と して、 旭 硝子株式会社製の樹脂製品 （商品名 ： ルミ フロ ン） が挙げられてい る。 文献 2の記載によれば、 該樹脂製品は、 分子中にパーフロロァ ルキレン基とペンダン トな活性水素、 よ り詳しく は O H基を有して おり、 通常は数平均分子量 2万から 8万の含フ ッ素ポリマーで、 メ ラ ミ ンゃイ ソ シァネー ト基を有する化合物と反応して、 前記樹脂の 誘導体 （架橋ポ リマー） が生じると してい 。 更に、 上記ルミ フロ ンをイ ソシァネー トあるいはレゾール型フヱ ノ ール樹脂で架橋し、 耐湿性が優れた保護膜を得る旨記載している。

ところで文献 2 に記載の、 上述した架橋樹脂を用い.た被覆の手法 では、 保護膜は、 ソーラセルモジュールの最表面に位置する必要が ある。 すなわち、 該架橋剤を混合した後の樹脂のポッ トライフはー 般には短く、 実際にはブロ ッキング剤によりイ ソ シァネー トを保護 してポッ トライフを長く するようにしてい のが実状である。

ところが、 上述したように、 所定の樹脂上に表面樹脂層を積層す るような被覆材構造を採用する場合、 樹脂架橋時にブロ ッキング剤 が表面樹脂層の存在によって解離、 揮発が抑制され架橋反応が進行 しないという ような問題が生じる。 また、 ブロ ッキング剤の解離、 揮発を促進するために該樹脂を架橋後に表面樹脂層を積層しょう と しても、 架橋した樹脂は、 粘着性、 接着性がないので、 積層は困難 である。 さ らに、 架橋剤がメ ラ ミ ンである場合、 有効なブロ ッキン グ剤は知られていないので、 そう した架橋樹脂はソーラセルモジユ ー ルの最表面に使用するこ とが必要となる。 ところが、 当該架橋樹脂 の表面硬度は、 鉛筆の硬度単位で表すと一般に B乃至 H程度の钦ら かいものである。 かかる表面硬度では、 屋外の砂ゃゴミ等の接触で 簡単に傷がつき、 この傷に汚物やあるいはゴミ が蓄積するよう にな り、 これが原因とな り太陽光の遮蔽現象が生じる。 また、 そう した 架橋樹脂の積層においては、 その積層手法にも関係するが、 単に塗 料を塗布するだけではピンホールやゴミ の抱き込みが生じやすく 、 光起電力素子 （ソーラセル） への水分や酸素が浸入し易いといった 問題がある。 こ う したこ とから、 ソーラセルモジュールを耐候性及 び耐湿性について高い水準に維持できる ものにするこ とを可能にす る被覆材用の有機材料からなる至適な充填材は未だ見い出されてい ない。

また、 上述した、 材料等の黄変や、 吸湿の問題を解決するについ ては、 被覆材をガラスで構成するのが最もよいとされ、 そのためガ ラスによ り ソーラセルを封止する手法が提案されている。 しかしな がら、 この手法は、 ガラスによる被覆はフレキシブル性、 耐衝撃性、 軽量化、 低コス ト化の点で問題があり、 屋外で使用する大面積のソー ラセルモジュールには不適である。 発明の要約

本発明は、 従来のソーラセルモジュールにおける上述した問題点 を解決すベく本発明者らが鋭意研究の結果完成に至ったものである。 即ち、 本発明者らは、 従来のソ一ラセルモジュールの上述した被 覆材に係る問題点を解決すべく幾多の実験を介して検討したところ、 被覆材用の充填材と してフ ッ化ビニリデン共重合体とァク リル樹脂 からなる組成物を使用する場合、 上述した問題点が望ま しく解決で きる知見を得た。 本発明はかく して得られた知見に基づいて完成さ れたものである。

本発明は、 耐候性、 耐熱性に富み、 光起電力素子 （ソーラセル） との密着性が良好で、 耐擦傷性に優れており、 透湿によるソーラセ ルの性能劣化を最小限に抑えられて、 所望の光電変換効率を長期に 亘つて発揮するソーラセルモジュールを提供することを目的とする。

本発明のソーラセルモジュールは、 光起電力素子 （ソーラセル） の少な く と も受光面側が充填材で被覆されていて、 該充填材がフ ッ 化ビニリデン共重合体とアク リル樹脂からなる組成物であることを 特徴とする。 図面の簡単な説明

第 1 図は、 本発明に係るソーラセルモジュールの一例の概略断面 図である。

第 2図は、 第 1図のソーラセルモジュールにおいて使用する、 光 起電力素子 （ソーラセル） の一例の基本構成を示す概略断面図であ

O o 発明及びその好ま しい態様の説明

第 1 図は、 本発明のソーラセルモジュールの概略構成図である。 第 1図において、 1 0 1 は導電性基体、 1 0 2は光起電力素子 （ソ一 ラセル） 、 1 0 3は充填材、 1 0 4は表面樹脂層である。 また、 1 0 5、 1 0 7は裏面の充填材、 1 0 6は裏面フィルム、 1 0 8は支持部材 である。 外部からの光は、 最表面の表面樹脂 1 0 4から入射し、 光 起電力素子 （ソーラセル） 1 0 2に到達する。 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ようになつている。 ここで、 本発明の骨子たる構成要件である光起電力素子 1 0 2の光受光側を 被覆する充填材 1 0 3について詳述する。 該充填材 1 0 3 は、 光起 電力素子 1 0 2の表面の凹凸をカバーすると共に、 かつ光起電力素 子 1 0 2 と表面樹脂層 1 0 4 との接着強度を確保するために必要で ある。 したがって、 当該充填材については、.長期間にわたって耐候 性、 耐熱性、 耐湿性が要求されると共に、 熱圧着時に熱可塑性、 接 着性が要求される。 またフ レキシブル性を有する光起電力素子を用 いた可撓性を有するモジュールとする場合には、 破断伸びが高いこ とも要求される。

本発明者らは、 数多く の実験を行った結果、 上述した要求を満た す充填材 1 0 3の材料と して、 フッ化ビニリデン共重合体とァク リ ル樹脂からそれぞれ選択された特定の組成物が至適であるこ とが判 明した。

充填材 1 0 3 は公知の方法によ り所望状態に形成するこ とができ る。 そう した方法の具体例と して次の方法を挙げるこ とができる。 即ち、 （ i ) フ ッ化ビニリデン共重合体とアク リ ル樹脂からなる組 成物を密封し得る容器中で加熱溶融させ光起電力素子 1 0 2上で冷 却させ硬化させる方法、 （ Π ) フ ッ化ビニリデン共重合体とァク リ ル樹脂からなる組成物を、 アセ ト ン、 テ トラ ヒ ドロフラ ン、 メ チル ェチルケ ト ン、 ジメ チルフ オルムア ミ ド、 ジメ チルァセ トア ミ ド、 テ トラメチルユリア、 ト リメチルフ ォスフヱー ト等の溶媒に溶解し、 得られる溶液を光起電力素子 1 0 2上に塗布し、 これによつてフ ッ 化ビニリ デン共重合体とァク リ ル樹脂の組成物を硬化させる方法、 及び （ ii i ) コロナ帯電方式あるいは摩擦帯電方式のいずれかの静電 粉体塗装機を用い、 フ ッ化ビニリデン共重合体とアク リル樹脂から なる粉体混合物を、 光起電力素子 1 0 2 の全面に均一に塗布させた 後、 塗布した粉体混合物を溶融、 融着し、 硬化させる方法がある。 この方法 （ ii i ) における粉体の好ま しい平均粒径と しては 5〜 5 0 mである。 これら方法の中、 光起電力素子が大面積である場合、 方法 （ iii ) が効率的である。 充填材 1 0 3を構成するフ ッ化ビニリ デン共重合体とアク リル樹脂からなる上記組成物は、 フ ッ化ビニリ デン共重合体とァク リル樹脂との重量混合比が 1 Z 9乃至 4 Z 6で あるこ とが望ま しい。 この範囲において所望の充填材の形成がなさ れ、 破断伸びに優れた充填材の形成がもたらされる。

前記混合比が 1 / 9 よ り低い場合は、 フ ッ化ビニリ デン共重合体 の有する耐候性を期待するこ とができないか、 又はアク リ ル樹脂の 可撓性の欠如が顕在化する。 一方、 4 / 6 よ り も大きい場合は耐候 性は十分であるが、 熱圧着時の温度が 2 0 0 °C以上必要なため、 集 電電極に用いた有機樹脂が過剰に架橋あるいは酸化劣化する問題が 生じる。 また、 この場合、 熱可塑性を示しても光起電力素子あるい は表面樹脂層との密着性が不十分であるという問題を生じる。

更にまた、 複数の光起電力素子が低融点金属等で電気的に接続さ れている場合、 当該熱圧着時の温度 （ 2 0 0 °C以上） で電気的抵抗 の増加をもたらすという問題が生じ易い。

本発明において使用するフ ッ化ビニリ デン共重合体のフ ッ化ビニ リデンモノマーと しては、 極めて極性が高く共重合できるモノマー に限定される。 即ち、 本発明において使用するフ ッ化ビニリ デン共 重合体は、 ポ リ フ ッ化ビニリデンを主成分と し、 これをへキサフル ォロプロ ピレンと共重合して得るこ とができる。 この他、 該ポ リ フ ッ化ビニリ デンをテ トラフルォロエチレンと共重合させるこ とによ り得るこ とができる。 この場合強靭性が確俾される。 その他共重合 できるモノマーと しては、 フルォロアルキルビニルエーテル、 へキ サフルォロイ ソブチレンが挙げられる。 強靭性と柔軟性を同時に付 与するには、 ク ロ口 ト リ フルォロエチレンとバーオキサイ ドの機能 を有する ビニルモノマーから得られるグラフ ト共重合体をポリ フ ッ ィ匕ビ二リデン重合体とブレン ドさせるのが望ま しい。 ポ リ フ ッ化ビ 二リデン共重合体の分子量は 1〜 5 0万の範囲であることができる。 本発明のソーラセルモジュールの製造方法の一つと して溶剤に溶解 した後、 フィ ルムを形成あるいは光起電力素子上に塗布乾燥して充 填材を直ちに形成する場合、 溶剤に対する溶解性を上げるために、 へキサフルォロプロ ピレン、 テ トラフルォロエチレンを 3元共重合 するこ とで目的が達成される。

充填材の形成を所定の溶液を使用 してフ ィ ルムを形成する手法に よ り行うか又は当該溶液を塗布、 乾燥する手法によ り行う場合、 ポ リ フ ッ化ビニリ デン、 へキサフルォロプロ ピレン、 及びテ トラフル ォロェチレンを三元共重合に付すようにするこ とができる。 この場 合溶解性のよい溶液がもたらされ、 所望の充填材の形成がなされる。

次に、 本発明に係る充填材 1 0 3の形成に使用されるアク リ ル樹 脂について述べる。 該ァク リル樹脂は特に限定されるものではない が、 耐候性に優れたものが好ま しい。 アク リル樹脂を構成する主た るモノマーの好ま しいものと して、 メチル （メ タ） アタ リ レー ト、 ェチル （メ タ） ァク リ レー ト、 2 —プロピル （メ タ） ァク リ レー ト、 n —プロ ピル （メ タ） アタ リ レー トなどを挙げるこ とができる。 該 充填材 1 0 3に可撓性が必要な場合はブチル （メ タ） ァク リ レー ト、 2 —ェチルヘシル （メ タ） ァク リ レー トなどを共重合するこ とがで きる。 アク リ ル樹脂の吸湿性を低下させるため、 スチレ ンを共重合 するこ と も可能である。 こ う したアク リル樹脂の分子量と しては、 2万〜 5 0万が好ま しい。

充填材 1 0 3 は、 光起電力素子 1 0 2 と表面樹脂層 1 0 4 との夫々 の密着力を上げるために酸成分を有しているこ とが好ま しい。 酸価 で表せば 5乃至 5 0であるこ とが好ま しい。 こ こで、 酸価とは、 樹 脂などの遊離酸の量を表す値で、 試料 1 g中に含まれる遊離酸を中 和するのに要する水酸化カ リ ウムの ミ リ グラム数で表される。 該酸 価が 5未満である場合には、 含有された酸成分の効果が乏しい。 逆 に、 酸価が 5 0 よ り大きい場合は、 前記密着力が十分に期待できる が、 吸湿率が高く な り光起電力素子 1 0 2の信頼性を低下させるこ とになる。 この場合、 透明導電層 2 0 4 が酸成分でエッチングされ る問題も生じる。 充填材 1 0 3 に酸成分を導入する手法と しては、 充填材 1 0 3 の第二成分であるアク リル樹脂に酸含有のモノ マーを 共重合する方法と、 酸含有の第三成分の樹脂を添加する方法とがあ o

前者の方法は、 充填材の第二成分であるアク リル樹脂に酸含有の モノマーを共重合する方法であり、 この方法においては、 （メ タ） アク リ ル酸を共重合するか無水マレイ ン酸、 無水フマル酸を共重合 した後、 水によ り開環する。 後者の方法は、 第二成分たるアク リル 樹脂に第三成分の樹脂を添加する方法である。 該第三成分の樹脂と しては、 スチレン無水マレイ ン酸共重合体、 イ ソブチレン無水マレ イ ン酸共重合体の開環物が挙げられる。 これらの他、 （メ タ） ァク リル酸がブロ ッ ク又はグラフ ト共重合された樹脂が挙げられる。 本発明で用いられる充填材 1 0 3の表面樹脂層 1 0 4 あるいは光 起電力素子 1 0 2 に対する密着力は、 ラ ンダム共重合体よ りブロ ッ クあるいはグラフ ト共重合体の方が優れている。

次に充填材 1 0 3の架橋に関して説明する。 ソーラセルモジュ一 ルの使用環境を考えると充填材 1 0 3 は架橋されている こ とが望ま しい。 すなわち、 ソーラセルモジュールにおいては、 高温下で長期 間光起電力素子 1 0 2 と表面樹脂層 1 0 4を強固に接着しているこ とが要求される。 太陽光の熱により充填材 1 0 3が軟化した り、 端 部よ り充填材 1 0 3が剥離することがないよう に、 充填材 1 0 3 を 架橋するこ とが好ま しい。

充填材 1 0 3の架橋は、 一般に、 イ ソ シァネー ト、 メ ラ ミ ン、 有 機過酸化物を介して行われる。 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 と以 外に、 充填材 1 0 3上に表面樹脂層 1 0 4が積層される場合、 架橋 剤からの遊離物がな く、 あるいは微量であるこ とが好ま しい。 こ う した要求を満たすものと しては有機過酸化物が挙げられる。 以下に こ う した有機過酸化物について説明する。 有機過酸化物による架橋 は有機過酸化物から発生する遊離ラ ジカルが樹脂中の水素を引き抜 いて C — C結合を形成するこ とによって行われる。 有機酸化物の活 性化の手法と しては、 熱分解、 レ ドッ クス分解及びイオン分解が知 られているが、 熱分解法が好適である。 使用できる有機過酸化物は、 ヒ ドロペルォキシ ド系、 ジアルキル （ァ リル） ペルォキシ ド系、 ジ ァシルペルォキシ ド系、 ペルォキシケタール系、 ペルォキシエステ ル系、 ペルォキシカルボネー ト系、 又はケ ト ンペルォキシ ド系のも のであることができる。

ヒ ドロペルォキシ ド系の具体例として、 t -ブチルペルォキシ ド、 1 ， 1 , 3 , 3 —テ トラメ チルブチルペルォキシ ド、 p —メ ンタ ン ヒ ドロペルォキシ ド、 クメ ンヒ ドロペルォキシ ド、 p —サイメ ンヒ ドロペルォキシ ド、 ジイ ソプロ ピルベンゼンペルォキシ ド、 2 , 5 一 ジメ チルへキサン一 2 , 5 — ジヒ ドロペルォキシ ド、 シク ロへキ サンペルォキシ ド、 3 , 3 , 5 — ト リ メ チルへキサノ ンペルォキシ ドなどが挙げられる。

ジアルキル （ァ リル） ペルォキシ ド系の具体例と して、 ジ— t 一 ブチルペルォキシ ド、 ジク ミ ルペルォキシ ド、 t ーブチルク ミ ルぺ ルォキシ ドなどが挙げられる。

ジァシルペルォキシ ド系の具体例と して、 ジァセチルペルォキシ ド、 ジプロ ピオニルペルォキシ ド、 ジィ ソブチリ ルペルォキシ ド、 ジォクタノィルペルォキシ ド、 ジデカノ ィルペルォキシ ド、 ジラウ 口ィルペルォキシ ド、 ビス （ 3 , 3， 5 — ト リ メチルへキサノィル） ぺノレォキシ ド、 ベンゾィルペルォキシ ド、 m— トルィノレペルォキシ ド、 p — ク ロ口ベンゾィルペルォキシ ド、 2 , 4 — ジク ロ口べンゾ ィルペルォキシ ド、 ペルォキシコハク酸などが挙げられる。

ペルォキシケタール系の具体例と して、 2 , 2 — ジ— t —ブチル ペルォキシブタ ン、 1 ， 1 ー ジー t 一ブチルペルォキシシク ロへキ サン、 1 , 1 ー ジー （ t 一ブチルペルォキシ） — 3 , 3 , 5 — ト リ メ チルシク ロへキサン、 2 ， 5 —ジメ チル 2 ， 5 — ジ （ t ーブチ ルペルォキシ） へキサン、 2 , 5 — ジメ チルー 2， 5 — ジ （ t ーブ チルペルォキシ） へキシン一 3 、 1 ， 3 — ジ （ t —ブチルペルォキ シイ ソプロ ピル） ベンゼン、 2 ， 5 — ジメ チルー 2 ， 5 — ジベンゾ ィルペルォキシへキサン、 2 , 5 — ジメ チルー 2 , 5 — ジ （ペルォ キシベンゾィル） へキシン一 3 、 n —ブチルー 4 ， 4 — ビス （ t 一 ブチルペルォキシ） バレレー トなどが挙げられる。

ペルォキシエステル系の具体例と して、 t —ブチルペルォキシァ セテー ト、 t —ブチルペルォキシイ ソブチレー ト、 t 一ブチルペル ォキシビバレー ト、 t 一ブチルペルォキシネオデカノエー 卜、 t 一 ブチルペルォキシ一 3 , 3 , 5 — ト リ メ チルへキサノエー ト、 t — ブチルペルォキシ一 2 —ェチルへキサノエ一 ト、 （ 1 , 1 , 3 ， 3 ーテ トラメチルブチルペルォキシ） 一 2 —ェチルへキサノエ一ト、 t 一ブチルペルォキシラウレー ト、 t —ブチルペルォキシベンゾエー ト、 ジ （ t 一ブチルペルォキシ） アジペー ト、 2 , 5 — ジメ チルー 2 , 5 — ジ （ペルォキシ一 2 —ェチルへキサノ ィル） へキサン、 ジ ( t 一ブチルペルォキシ） イ ソフタ レー ト、 t —ブチルペルォキシ マレー ト、 ァセチルシク ロへキシルスルフォニルペルォキシ ドなど が挙げられる。

ペルォキシカルボナー ト系の具体例と して、 t 一ブチルペルォキ シイ ソプロ ピルカルボナー ト、 ジー n —プロ ピルペルォキシジカル ボナ一 ト、 ジ— s e c —ブチルペルォキシジカルボナー ト、 ジ （ィ ソプロ ピルペルォキシ） ジカルボナ一 ト、 ジ （ 2 —ェチルへキシル ペルォキシ） ジカルボナ一 ト、 ジ （ 2 —エ トキシェチルペルォキシ） ジカルボナー ト、 ジ （メ トキシイソプロ ピルペルォキシ） ジカルボ ナー ト、 ジ （ 3 —メ トキシブチルペルォキシ） ジカルボナ一 ト、 ビ スー （ 4 一 t ーブチルシク ロへキシルペルォキシ） ジカルボナー ト などが挙げられる。

ケ ト ンペルォキシ ド系の具体例と して、 ァセチルァセ ト ンペルォ キシ ド、 メ チルェチルケ ト ンペルォキシ ド、 メ チルイ ソブチルケ ト ンペルォキシ ド、 ケ ト ンペルォキシ ドなどが挙げられる。 これらの 他、 ビニル ト リ ス （ t 一ブチルペルォキシ） シラ ンも使用するこ と ができる。

上記有機過酸化物の添加量は充填材 1 0 3 に対して 0 . 1 乃至 5 %とするのが好ま しい。 上記有機過酸化物を充填材 1 0 3に混合し、 加圧加熱しながら架橋とソーラセルモジュールの熱圧着を行う こ と が可能である。 この際の加熱温度ならびに時間は各々の有機過酸化 物の熱分解温度特性で決定することができる。 一般には、 熱分解が 9 0 %、 より好ま しく は 9 5 %以上進行する温度と時間をも って加 熱を終了する。 加圧方法と しては、 熱ロール、 熱プレスで加圧する 方法又はエアーバッ グ状の治具を用いて系内を減圧するこ とによつ て大気圧で加圧する方法を採用するこ とができる。

上記架橋反応を効率良く行うためには、 架橋助剤と呼ばれる ト リ ァリルシアヌ レー トを用いることが望ま しい。 この際その添加量は、 充填材 1 0 3 の 0 . 1 乃至 5 %の範囲であるのが望ま しい。

充填材 1 0 3 と光起電力素子 1 0 2 あるいは表面樹脂層 1 0 4 と の密着力をよ り一層向上する必要のある場合、 シラ ンカ ップリ ング 剤を充填材 1 0 3 に併用するこ とで目的が達成される。 そう したシ ラ ンカ ツプリ ング剤と しては、 ビニル ト リ ク ロルシラ ン、 ビニル ト リ ス （ —メ トキシェ トキシ） シラ ン、 ビニル ト リエ トキシシラ ン、 ビニル ト リ メ トキシシラ ン、 ァ ーメ タク リ ロキシプロ ビル ト リ メ ト キシシラ ン、 β — ( 3， 4 一エポキシシクロへキシル） ェチル ト リ メ トキシシラ ン、 ァ ーグリ シ ドキシプロ ピルメ チルジェ トキシシラ ン、 Ν— /3 (ア ミ ノエチル） ァ 一ァ ミ ノプロ ビル ト リ メ トキシシラ ン、 Ν— 3 (ア ミ ノエチル） y —ァ ミ ノプロ ピルメ チルジメ トキシ シラ ン、 7 —ァ ミ ノプロ ピル ト リエ トキシシラ ン、 N —フ エ二ルー ァ ーァ ミ ノプロ ビル ト リ メ トキシシラ ン、 ァ 一メ ルカプ トプロ ピル ト リ メ トキシシラ ン、 ァ 一 ク ロ口プロ ビル ト リ メ トキシシラ ンなど が挙げられる。

こ う したシラ ンカ ップリ ング剤の添加量と しては充填材 1 0 3 に 対して、 0 . 0 1乃至 5 %の範囲にするのが望ま しい。 添加量が 0 . 0 1 %未満の場合にはシランカ ップリ ング剤の効果が期待できない。 一方、 5 %よ り多い場合には、 添加量ほどの効果が望めないばかり か、 低分子量成分が多く なり充填材 1 0 3の機械的強度が低下する 恐れがある。

本発明に用いられる充填剤 1 0 3の材料は耐候性において優れた ものであるが、 更なる耐候性の改良のために、 あるいは充填材 1 0 3 の下層の保護のために、 紫外線吸収剤を併用するこ ともできる。 こ の場合における紫外線吸収剤と しては、 公知のサリ チル酸系、 ベン ゾフ ヱノ ン系、 ベンゾ ト リ アゾ一ル系、 又はシァノ アク リ レー ト系 の紫外線吸収剤が使用できる。

サリチル酸系の具体例として、 フヱ二ルザリ シレー ト、 p— t e r t —ブチルフ ヱ二ルサリ シレー ト、 p —ォクチルフ ヱ二ルサリ シレー 卜などが挙げられる。

ベンゾフ ヱノ ン系の具体例と して、 2 , 4 — ジヒ ドロキシベンゾ フエ ノ ン、 2 — ヒ ドロキシ一 4 ーメ トキシベンゾフ エノ ン、 2 — ヒ ドロキシー 4 ーォク トキシベンゾフエノ ン、 2 — ヒ ドロキシ一 4 — ドデシルォキシベンゾフ エノ ン、 2 , 2 ' ー ジヒ ドロキシ一 4 ーメ トキシベンゾフ エノ ン、 2 , 2 ' —ジヒ ドロキシー 4 , 4 ' ー ジメ トキシベンゾフ エノ ン、 2 — ヒ ドロキシ一 4 ーメ トキシー 5 —スル ホベンゾフ エ ノ ン、 ビス （ 2 —メ トキシー 4 ー ヒ ドロキシ一 5 —べ ンゾフ エノ ン） メ タ ンなどが挙げられる。

ベンゾ ト リ アゾール系の具体例と して、 2 — ( 2 ' ー ヒ ドロキシ 一 5 ' —メ チルフ エニル） ベンゾ ト リァゾール、 2 — ( 2 ' ー ヒ ド 口キシー 5 ' — t e r t 一ブチルフエニル） ベンゾ ト リ ァゾ一ノレ、 2 — ( 2 ' — ヒ ドロキシ— 3 ' ， 5 ' ー ジ ' t e r t —ブチルフ エ ニル） ベンゾト リァゾール、 2— ( 2 ' —ヒ ドロキシー 3 ' - t e r t ーブチルー 5 —メチルフエニル） 一 5 —クロ口べンゾ ト リアゾ一ル、 2 — ( 2 ' — ヒ ドロキシ一 3 ' , 5 ' ー ジー t e r t —ブチルフ エ ニル） 一 5 — ク ロ口べンゾ ト リ ァゾール、 2 — （ 2 ' — ヒ ドロキシ 一 3 ' , 5 ' ー ジ一 t e r t —ア ミノレフ エニル） ベンゾ ト リ アゾー ル、 2 — { 2 ' ー ヒ ドロキシー 3 ' - ( 3 ' , 4 " , 5 " , 6 " 一 テ ト ラ ヒ ドロフタルイ ミ ドメチル） 一 5 ' —メ チルフ ヱ二.ル} ベン ゾ ト リ ァゾール、 2 , 2 —メ チレンビス { 4 一 （ 1 , 1 ， 3 , 3 - テ トラメ チルブチル） 一 6 — （ 2 H—べンゾ ト リ アゾール— 2 —ィ ル） フ ヱノ ール） などが挙げられる。

シァノ アク リ レー ト系の具体例と して、 2 —ェチルへキシルー 2 ー シァノ ー 3 , 3 ' — ジフ エニルァク リ レー ト、 ェチルー 2 — シァ ノ ー 3 , 3 ' — ジフ エニルァク リ レー トなどが挙げられる。 これら の紫外線吸収剤は 1種又はそれ以上添加するこ とができる。

上記紫外線吸収剤以外に耐候性を付与する手法と してはヒ ンダ一 ドア ミ ン系光安定化剤を使用するこ とができる。 ヒ ンダー ドァ ミ ン 系光安定化剤は紫外線吸収剤のよう には紫外線を吸収しないが、 紫 外線吸収剤を併用するこ とによって著しい相乗効果を示す。 もちろ んヒ ンダー ドア ミ ン系以外にも光安定化剤と して機能する ものはあ るが、 着色している場合が多く本発明の充填材 1 0 3には望ま しく ない。 前記ヒ ンダー ドア ミ ン系光安定化剤と しては、 コハク酸ジメ チル— 1 一 （ 2 — ヒ ドロキシェチル） 一 4 ー ヒ ドロキシ一 2 , 2 , 6 , 6—テ トラメチルピベリ ジン重縮合物、 ポリ [ { 6— ( 1 , 1， 3 , 3 —テ ト ラメチルブチル） ア ミ ノ ー 1 , 3 , 5 — ト リ アジン一 2 , 4 — ジィル } { ( 2， 2 , 6 , 6 —テ トラメ チルー 4 ー ピペリ ジル） ィ ミ ノ） へキサメチレン { ( 2 , 2 , 6 , 6 —テ トラメ チル — 4 — ピペリ ジル） イ ミ ノ } ] 、 N , N ' 一 ビス （ 3 —ァ ミ ノ プロ ピル） エチレンジァ ミ ン一 2， 4 一 ビス [N—ブチルー N— ( 1， 2 , 2， 6 , 6 —ペンタメ チル一 4 — ピペリ' ジル） ァ ミ ノ ] 一 6 — ク ロロー 1 , 3 , 5 — ト リ アジン縮合物、 ビス （ 2 , 2 , 6 , 6 — テ トラメ チルー 4 ー ピペリ ジル） セバゲー ト、 2 — ( 3， 5 — ジ一 t e r t 一 4 — ヒ ドロキシベンジル） — 2— n—ブチルマロ ン酸ビ ス （ 1 , 2 , 2 , 6， 6 —ペンタメチルー 4 ー ピペリ ジル） などを 使用することができる。

一般に、 フ ッ素樹脂は耐候性に較べ、 耐熱性が若干劣ると予想で きるため、 酸化防止剤を添加するこ とが望ま しい。 そう した酸化防 止剤と しては、 モノ フ ヱノール系、 ビスフヱノール系、 高分子型フ エノ 一ル系、 硫黄系、 又は燐酸系のものを使用するこ とができる。 モノ フ エノ ール系の具体例と して、 2 , 6 , — ジー t e r t —ブ チルー p— ク レゾール、 ブチル化ヒ ドロキシァニゾール、 2 , 6 — ジ— t e r t ーブチルー 4 —ェチルフ ヱ ノールなどが挙げられる。

ビスフ エノ ール系の具体例と して、 2 , 2 ' ーメ チレン一 ビス一 ( 4 ーメ チルー 6 — t e r t —ブチルフ エノ ール） 、 2， 2 ' ーメ チレン— ビス— （4—メチルー 6— t e r t —ブチルフエノール） 、 4， 4 ' ーチォビス一 （ 3—メチル— 6— t e r t —ブチルフエノー ル） 、 4 , 4 ' —ブチリデン一 ビス一 （ 3 —メ チルー 6 — t e r t 一ブチルフ エノール） 、 3 , 9 — ビス— [ { 1 , 1 ー ジメ チル— 2 - { β - ( 3 — t e r t —ブチル— 4 — ヒ ドロキシ一 5 —メ チルフ ェニル） プロ ピオ二ルォキシ} ェチル } 2 , 4 , 8， 1 0 —テ トラ ォキサスピロ] 5 , 5ゥ ンデカ ンなどが挙げられる。

高分子フ ヱノ ール系の具体例として、 1 , 1 , 3 — ト リ ス— （ 2 ーメ チノレー 4 ー ヒ ドロキシ一 5 — t e r t —ブチノレフ エニル） ブタ ン、 1 , 3 , 5 — ト リ メ チルー 2 , 4 , 6 — ト リ ス （ 3 , 5 — ジー t e r t —ブチル— 4 — ヒ ドロキンベンジル） ベンゼン、 テ ト ラキ ス— {メ チレン一 3 — ( 3 ' , 5 ' — ジ一 t e r t —ブチルー 4 ' — ヒ ドロキスフ エニル） プロ ピオネー ト） メ タ ン、 ビス { ( 3 , 3 ' 一 ビス一 4 ' ーヒ ドロキシー 3 ' — t e r t —ブチルフエニル） 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 ' —ジー t e r t —ブチルー 4 ' — ヒ ドロキシベンジル） 一 s — ト リ アジンー 2 , 4， 6 — ( 1 H , 3 H , 5 H ) ト リオン、 ト リ フ エ ノール （ビタ ミ ン E ) などが挙げられる。

硫黄系の具体例と して、 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 ビオネ一 ト などが挙げられる。

燐酸系の具体例と して、 ト リ フヱニルホスフ ァイ ト、 ジフ ヱニル イ ソデシルホスファイ ト、 フヱニルジイソデシルホスフア イ ト、 4 , 4 ' —ブチリ デンー ビス一 （ 3 —メチルー 6 — t e r t —プチルフ ェニル一 ジー ト リ デシル） ホスフアイ ト、 サイ ク リ ッ クネオペン夕 ンテ トライルビス （ォク タデシルホスフ アイ ト） 、 ト リ ス （モノ及 びあるいはジ） フ ヱニルホスフ アイ ト、 ジイ ソデシルペンタエリ ス リ トールジフォスフアイ ト、 9， 1 0—ジヒ ドロー 9 一ォキサ一 1 0 一ホスフ ァフ ェナスレン一 1 0 —オキサイ ド、 1 0 — ( 3 , 5 — ジ 一 t e r t —ブチル一 4 ー ヒ ドロキシベンジル） 一 9 , 1 0 — ジヒ ドロ— 9 ーォキサ— 1 0 —ホスファフ ェナンスレン一 1 0 —ォキサ イ ド、 1 0 —デシ口キシー 9 , 1 0 —ジヒ ドロー 9 一ォキサ一 1 0 一ホスフ ァフ ェナンスレン、 サイ ク リ ッ クネオペンタ ンテ ト ライノレ ビス （ 2 . 4 — ジ— t e r t —ブチルフ エニル） ホスフ アイ ト、 サ イ ク リ ッ クネオペンタ ンテ トライルビス （ 2， 6 — ジ一 t e r t - メチルフ エニル） ホスフ ァイ ト、 2 , 2 —メ チレンビス （ 4 , 6 — t e r t 一プチルフ ヱニル） ォクチルホスフ アイ トなどが挙げられ る。

ソーラセルモジュールの使用環境を考慮して低揮発性の紫外線吸 収剤、 光安定化剤及び酸化防止剤を用いるこ とが好ま しい。

次に、 本発明で用いられる表面樹脂層 1 0 4 について説明する。 表面樹脂層 1 0 4はソーラセル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、 ソーラセル モジュールの野外暴露における長期信頼性を確保するために用いら れる。

本発明に好適に用いられる表面樹脂層 1 0 4 の構成材料としては、 フ ッ素元素の含有量が 3 8乃至 6 0 %の材料が好ま しい。 そう した 材料の具体的なものと してフ ッ化ビニリデン共重合体あるいは四フ ッ化エチレン—エチレン共重合体が挙げられる。 ホモポリ マー単独 のポ リ フ ッ化ビニリデンのフ ッ素元素含有量は 5 6 %であ り、 表面 硬度、 可撓性、 透明性、 コス トなどの調整のために、 アク リ ル樹脂 を混合するこ と も可能である。 この場合のフ ッ化ビニリ デン共重合 体とア ク リ ル樹脂との混合比率 （重量混合比率） は 1 0 / 0乃至 7 ノ 3が好ま しい。 混合比率が 7 Z 3未満である場合には表面樹脂層 1 0 4 に要求される耐候性を期待するこ とが難しい。 混合比が 7 Z 3である場合、 フ ッ素元素の含有量は 3 9 %程度となり、 四フ ッ化 エチ レ ン一エチ レ ン共重合体は二元共重合体で前記含有量は同じ く 5 6 %となる。 四フ ッ化工チレン—エチレン共重合体は、 所定の高 温領域で脆性化を示す。 この場合第三成分と してビニルエーテルあ るいはビニルエステルモノマーを共重合するこ とによって、 そう し た問題の生起を回避できる。 耐候性については、 フ ッ化ビニリ デン 共重合体樹脂の方が、 四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体よ り も 優れている。 また耐候性及び機械的強度の両立では四フ ッ化工チレ ン—エチレン共重合体が優れている。

前記充填材 1 0 3 と表面樹脂層 1 0 4 との接着性の改良のために、 コロナ処理、 プラズマ処理を表面樹脂層 1 0 4 に行う こ とが望ま し い。

本発明のソーラセルモジュールは、 屋根などに固定した状態で用 いられる場合が多い。 その場合、 ソーラセルモジュールは、 その端 部を折り曲げ加工して用いられるこ とが多い。 ソーラセルモジユ ー ルを折り曲げ加工する場合、 表面樹脂層も同時に伸ばされるので、 表面樹脂層の折り曲げ部で破断又はク ラ ッ クが生じる場合がある。 こ う した問題の生起を防止するについて、 四フ ッ化工チレンーェチ レン共重合体において、 無延伸処理を施すのが望ま しい。

この一軸延伸処理が施されたフィ ルムの特徴は、 延伸された方向 を除く方向又は延伸されていないフィルムに比べて破断伸びが低く、 破断抗張力が高い点そして透湿度が低い点である。 しかしながら、 この一軸延伸されたフィルムを用いて折り曲げ加工を行う と、 折り 曲げ部でフィ ルムに破断あるいはクラ ッ クが生じ易い。 折り曲げ時 の欠陥を防止するためには、 大きい曲率で曲げるあるいは加温しな がら曲げる必要があ り、 折り曲げ加工に煩雑な作業が要求される。 無延伸フ ィ ルムを使用するこ とによ り、 そう した煩雑な作業を行わ な く てすむ。

本発明のソーラセルモジュールにおいて使用する光起電力素子 （ソー ラセル） 1 0 2 について説明する。 光起電力素子 1 0 2 は、 導電性 基体 1 0 1上に形成される光変換部材と しての半導体光活性層から なるものである。

第 2図は、 そう した光起電力素子 （ソーラセル） の概略構成を示 すものである。 第 2図において、 2 0 1 は導電性基体、 2 0 2は裏 面反射層、 2 0 3は半導体光活性層、 2 0 4は透明導電層、 2 0 5 は集電電極、 そして 2 0 6は出力端子である。 導電性基体 2 0 1 は、 光起電力素子の基体と しての機能を有すると共に、 下部電極と して の機能も有する。 前記導電性基体 2 0 1 の材料と 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、 カーボンシー ト、 鉛メ ツキ鋼板、 導電層が形成してあ る樹脂フ ィ ルムやセラ ミ ッ クスなどが挙げられる。

前記導電性基体 2 0 1上の裏面反射層 2 0 2 と しては、 金属層、 若しく は金属酸化物層、 又は金属層と金属酸化物層からなる こ とが できる。 該金属層は、 例えば、 T i . C r , M o , W, A £ , A g , N iなどで形成することができる。 該金属酸化物層は、 例えば、 Z n 0, T i 0₂, S n 0₂などで形成することができる。 該金属層及び金属酸 化物の形成は、 抵抗加熱蒸着法、 電子ビーム蒸着法、 又はスパッ タ リ ング法によ り行う こ とができる。

裏面反射層 2 0 2は、 凹凸表面を有するよう にしてもよい。 この 場合半導体光活性層での光の吸収の増大がはかれる。 こ う した凹凸 表面を有する裏面反射層は、 例えば平滑表面を有する A g層上に、 例えば Z n 0で構成される凹凸を形成したものであることができる。 半導体光活性層 2 0 3は、 光電変換を行う層である。 該半導体光 活性層は、 単結晶シ リ コ ン半導体、 非単結晶シ リ コ ン半導体 （具体 的には、 例えば、. 非晶質シ リ コ ン半導体、 多結晶シ リ コ ン半導体な ど） 、 又は化合物半導体 （具体的には、 例えば、 Cu I n S e₂， Cu I nS₂, G a A s , C d Sノ C u₂ S , C d S /C d T e , C d S / I n P . C d T e /C u₂T e , など） で構成されたものであることができる。 上述した半導体のいずれかで構成される半導体光活性層は、 p n接 合、 P i n接合、 又はシ ョ ッ トキ一接合を有する積層構造のもので あるこ とができる。

こ う した半導体光活性層はいずれも公知の成膜方法によ り形成す るこ とができる。 例えば、 非晶質シリ コ ン半導体で構成される半導 体光活性層は、 シラ ンガスなどの適宜の原料ガスを使用 して公知の R Fプラズマ C V D法又はマイ クロ波プラズマ C V D法によ り形成 できる。 多結晶半導体層を形成する場合には、 該多結晶半導体層は、 例えば溶融シ リ コ ン又は溶融シリ コ ンゲルマニウムを用意し、 これ らをフ ィ ルム形成処理に付す方法、 又は非晶質シ リ コ ン物質又は非 晶質シリ コ ンゲルマニウムを用意し、 これらを熱処理に付してフ ィ ルムを形成する方法、 などによ り形成できる。

半導体光活性層が上述した化合物半導体で構成されたものである 場合には、 該層は公知のイオンプレーティ ング法、 エレク トロンビー ム蒸着法、 真空蒸着法スパッ タ リ ング法、 又は電析法によ り形成で きる。

透明導電層 2 0 4は、 ソーラセルの上部電極の役目を果たすもの であ る。 該透明導電層は、 半導体光活性層のシー ト抵抗が十分 に低い場合には設ける必要はない。 用いる材料と しては、 例えば、 I n₂0₃, S n 0₂, I n₂0₃ - S n 0₂ ( I T 0) , Z n 0, T i 0₂， C d₂ S n 0₄、 高濃度不純物ドープした結晶性半導体等が挙げられる。 該透明導電層は、 抵抗加熱蒸着、 スパッ タ法、 スプレー法、 C V D 法、 不純物拡散法等によ り形成できる。 透明導電層 2 0 4は、 反射 防止膜と しての機能を発揮するような膜厚にするのが望ま しい。 望 ま しい膜厚は、 一般には、 5 0〜 3 0 0 n mの範囲である。

該透明導電層 2 0 4の上には電流を効率よ く集電するために、 格 子状の集電電極 （グリ ッ ド） 2 0 5を設けるこ とが好ま しい。 該集 電電極 2 0 5の具体的な材料としては、 例えば、 T i， C r , M o , W, A £ , A g , N i , C u , S n、 あるいは代表的には銀ペース トゃカーボンペースから形成される導電性部材などが挙げられる。 該集電電極は、 マスクパターンを用いたスパッタ リ ング、 抵抗加熱、 C V D法や、 全面に金属膜を蒸着した後に不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 C V D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 ツキする方法、 導電性ペース トを印刷す る方法等によ り形成できる。 前記導電性ペース ト と しては、 通常、 微粉末状の銀、 金、 銅、 ニッケル、 カーボンなどをバイ ンダー樹脂 中に分散させたものが用いられる。 この際のバイ ンダー樹脂と して は、 例えば、 ポリエステル、 エポキシ、 ァク リル、 アルキ ド、 ポ リ ビニルアセテー ト、 ゴム、 ウ レタ ン、 フ エノ ールなどの樹脂が挙げ られる。 またこれとは別に、 C uなどの金属ワイヤーを透明導電層 2 0 4上に設けてもよい。

出力端子 2 0 6 は、 起電力を取り出すためのものである。 該出力 端子は、 導電性基体 2 0 1 と集電電極 2 0 5 に夫々取り付ける。 導 電性基体 2 0 1 に銅タブなどの金属体を接続するには、 スポッ ト溶 接や半田で接合する手法が、 該集電電極 2 0 5 に金属体を接続する には、 導電性ペース トゃ半田によって電気的に接合する手法が採ら れ O ₀

光起電力素子 （ソーラセル） 1 0 2 は、 複数個設けるこ とができ る。 その場合それらの光起電力素子は、 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。 裏面フ ィ ルム 1 0 6 は、 光起電力素子 1 0 2の導電性基体 1 0 1 と外部との電気的絶縁を保っために用いられる。 該裏面フ ィ ルムの 材料と しては、 光起電力素子の導電性基体 1 0 1 と十分な電気絶縁 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。 好適に用いられる材料と 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。 裏 面フ イ ノレム 1 0 6 は、 通常 1 0〜 5 0 0 〃 mの厚みとされる。

裏面の充填材 1 0 5 , 1 0 7 は、 導電性基体 1 0 1 、 裏面フ ィ ル ム 1 0 6、 補強板 1 0 8 との接着を図るためのものである。 材料と しては、 上記構成部材と十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 V A、 プチラール樹 脂などのホッ 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。 ソーラセルモジュールを高温環境下で使用され るタイプのもの、 例えば屋根材一体型のものにする場合、 高温下環 境での接着を確実にするために、 裏面充填材を架橋するこ とがよ り 好ま しい。 その場合、 E V Aを使用する場合には、 有機過酸化物を 用いて架橋せしめるよう にするのが好ま しい。 裏面充填材は、 好ま しく は 1 5 0 /z m〜 2 mmの範囲の厚みにされる。

裏面の被覆フ ィ ルム 1 0 6の外側には、 ソーラセルモジュールの 機械的強度の増強、 あるいは温度変化による歪や反りの変形防止、 などのために、 補強材 1 0 8を張り付けても良い。 該補強材と して は、 例えば、 鋼板、 プレコー ト鋼板、 プラスチッ ク板、 F R P (ガ ラス繊維強化プラスチッ ク） 板が好適である。

以下の実施例に徴して本発明をよ り詳しく説明するが、 本発明は これら実施例に限定される ものではない。 なお、 以下の記載におい て "部" は "重量部" を意味する。 実施例 1

本実施例では、 第 1図に示す構成のソーラセルモジュールを作成 した。 先ず、 第 2図に示す構成の光起電力素子 （ソ一ラセル） を以 下のようにして作成した。 即ち、 洗浄したステンレス基体 2 0 1上 に、 スパッタ法で裏面反射層 2 0 2 として A £層 （膜厚 5 0 0 0 A) と Z n O層 （膜厚 5 0 0 O A) を順次形成した。 次いで、 プラズマ C V D法により、 S i H₄と P H₃と H₂の混合ガスを使用 して _n型 a — S i層、 5 1 11₄と 11₂の混合ガスを使用して i型 a— S i層、 そし て S i H₄と B F₃と H₂の混合ガスを使用 して p型微結晶 c 一 S i 層を形成し、 n層膜厚 1 50人ノ i層膜厚 4000 A/p層膜厚 1 00 AZn層膜厚 1 0 O A/ i層膜厚 8 0 0人/ 層膜厚 1 0 0人の層 構成のタ ンデム型 a - S i光電変換半導体層 2 0 3を形成した。 次に、 透明導電層 204として、 I n₂0₃薄膜 （膜厚 700 A) を、 0₂雰囲気下で I nを抵抗加熱法で蒸着するこ とによって形成した。 ついで、 集電用のグリ ッ ド電極 2 0 5を銀ペース 卜のスク リ ーン印 刷によ り形成した。 最後に、 マイナス側端子と して銅タブをステン レス基体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 は錫箔のテープを導電性接着剤にて集電電極に取り付け出力端子 206 と し、 光起電力素子 （ソーラセル） 1 0 2を得た。

次に、 光起電力素子 1 0 2の受光面側に設ける充填材 1 0 3を以 下のよう にして作成した。 即ち、 フ ッ化ビニリ デン共重合体とァク リル樹脂を数 mm角に裁断した樹脂片であるペレツ トを溶融、 脱気、 押し出 しを行うスク リ ューとシリ ンダ一よ りなる押し出し機のホッ パーに入れて混練し、 ポリ フ ッ化ビ二リ デン /ァク リル樹脂混練混 合物 〔ポ リ フ ッ化ビニリデン ： ァク リ ル樹脂 = 3 : 7 (重量比） 〕 を得た。 この混練混合物 1 0 0部、 酸成分と してブロ ッ クポ リ マー (日本油脂社製、 商品名 ： モディパー H 5 0 0、 酸価 1 2 0、 風で 乾して無溶剤と したもの） 1 0部、 紫外線吸収剤と して 2— ヒ ドロ キシ— 4ーォク トキシベンゾフヱノ ン 0. 3部、 光安定化剤と して ビス （ 2 , 2 , 6 , 6—テ トラメチル一 4— ピペリ ジル） セバケ一 ト 0. 1部、 酸化防止剤と して ト リ ス （モノ及び Z又はジノニルフ ェニル） ホスフ ァイ ト 0. 2部、 シラ ンカ ップリ ング剤と して ァ ー メ タク リ ロキシプロ ビル ト リ メ トキシシラ ンと して及び架橋剤と し て 2 , 5—ジメ チルー 2 , 5— ビス （ t e r t —ペルォキン） へキ サン 1. 5部を混合し、 押し出し機 （商品名 ： G P D, 由利ロール 社製） を用いて 2 2 0 ^eCで押し出し、 厚みが 2 5 0 //mの表面充填 材の材料と して使用されるフ ィ ルムを得た。 得られたフ ィ ルム材料 の酸価は 1 1であった。 上記得られた光起電力素子 1 0 2 と充填材材料を用いてソ一ラセ ルモジュールを以下のようにして作成した。

得られた光起電力素子 1 0 1 の導電性基体 1 0 2の裏面に下から 順番に補強板 1 0 8 としてガルバリ ウム鋼板 （ 0. 8 mm厚） 、 裏 面充填材 1 0 7 と して 4 6 0 /z m厚の充填材 （上記充填材 1 0 3の 作成において、 ポリ フ ッ化ビニリデン Zァク リル樹脂の形成物のか わりに E VA (エチレン酢酸ビニル共重合体） を同量用い、 該 E VA の特性を低下させる酸性分を用いなかった以外は、 充填材 1 0 3の 作成手法で形成させたもの） 、 裏面フ ィルム 1 0 6 と してナイ ロ ン (デュポン社製、 商品名 ： ダ一テッ ク、 厚み 7 5 z m) 、 及び裏面 充填材 1 0 5 と して E V A (同上） を積層した。

次に、 光起電力素子 1 0 2の受光面側に下から順番に充填材 1 0 3 と してフ ッ化ビニリデン共重合体とァク リル樹脂から形成された上 述のフ ィ ルム及び表面樹脂層 1 0 4 と して四フ ッ化工チレン—ェチ レン共重合体 （無延伸フ ィ ルム厚み 5 0 m) を積層した。 かく し て得られた積層物を、 0— リ ングで囲まれたアルミ板と 2 mm厚み のシリ コンラバーの間に挟んで、 真空ポンプを用いて 7 0 0 mmH g まで減圧し、 オーブンにて 1 7 0°Cの雰囲気中で 3 0分加熱処理し、 被覆材が光起電力素子と一体化したソーラセルモジュールを得た。

以上の手法によ り、 2 1個の 3 0 mm x 6 0 mmサイズのソーラ セルモジュール （ 2 0 mm X 4 5 mmサイズの光起電力素子 1 0 2 を有する） （以下ソーラセルモジュールサンプル Aという） と、 4 個の 29 0mmx 40 0 mmサイズのソーラセルモジュール （2 4 0 mm X 4 0 0 mmサイズの光起電力素子 1 0 2を有する） （以下ソーラ セルモジュールサンプル B という） を得た。 実施例 2

実施例 1 において、 表面樹脂層をポリ フ ッ化ビニリ デンフ ィ ルム (無延伸フィルム厚み 5 0 / m) ' に代えた他は全く 同様にして、 2 1 個のソーラセルモジュールサンプル Aと 4個のソーラセルモジユ ー ルサンプル Bを得た。 実施例 3

実施例 1 において、 表面の充填材のシラ ンカ ツプリ ング剤を用い なかった他は全く 同様にして、 2 1個のソーラセルモジュールサン プル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプル Bを得た。 実施例 4

実施例 1 において、 表面の充填材のシラ ンカ ップリ ング剤及び架 橋剤を用いなかった他は全く 同様にして、 2 1個のソーラセルモジ ユールサンプル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプル Bを得た。 実施例 5

実施例 1 において、 酸成分と してスチレン無水マレイ ン酸共重合 体ハーフエステル化物 （A R C Oケ ミ カル社製、 商品名 ： S MAレ ジン 1 4 4 0 ) 1 0部に代え、 さ らに表面の充填材のシラ ンカ ップ リ ング剤及び架橋剤を用いなかった他は全く 同様にして、 2 1 個の ソーラセルモジュールサンプル Aと 4個のソーラセルモジュールサ ンプル Bを得た。 なお充填材 1 0 3の酸価は 2 1 であった。 実施例 6

実施例 5において、 酸成分としてスチレン無水マレイ ン酸共重合 体ハーフエステル化物 （A R C Oケ ミ カル社製、 商品名 ： S MAレ ジン 1 4 4 0 ) を 1. 0部に減ら した他は全く 同様にして、 2 1 個 のソーラセルモジュールサンプル Aと 4個のソーラセルモジュール サンプル Bを得た。 なお充填材 1 0 3の酸価は 2. 0であった。 実施例 7

実施例 1 において、 表面の充填材を以下のように変更した。 実施 例 1 と同様にして形成したフ ッ化ビニリ デン共重合体とァク リ ル樹 脂の混練物 （ポリ フ ッ化ビニリデン/アク リル樹脂の重量比が 3 Z 7 ) 3 0部、 アク リル樹脂と してポリ メチルメ タク リ レー ト 7 0部 を混合し、 押し出し機 （由利ロール社製、 商品名 ： G P D ) を用い て 2 0 0 °Cで押し出し、 2 5 0 /z mの表面充填材を得た。 その他は 実施例 1 と全く 同様にして、 2 1 個のソーラセルモジュールサンプ ル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプル Bを得た。 実施例 8

実施例 1 において、 表面の充填材を以下のように して変更した。 実施例 1 と同様にして形成したフ ッ化ビニリデン共重合体とァク リ ル樹脂の混練物 （ポ リ フ ッ化ビニリデンノアク リル樹脂の重量比が 7 / 3 ) 6 0部、 ァク リル樹脂としてポリ メチルメ タク リ レー ト 4 0 部を混合し、 押し出し機 （由利ロール社製、 商品名 ： G P D ) を用 いて 2 4 0 °Cで押し出し、 2 5 0 / mの表面充填材を得た。 その他 は実施例 1 と全く 同様にして、 2 1 個のソーラセルモジュールサン プル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプル Bを得た。 実施例 9

実施例 1 において、 ポリ フ ッ化ビニリデン共重合体 3 0部、 ァク リル樹脂 7 0部、 酸性分 1 0部、 紫外線吸収剤 0 . 3部、 光安定化 剤 0 . 1 部、 酸化防止剤 0 . 2部、 シラ ンカ ップリ ング剤 1 部、 架 橋剤 1 . 5部をジメ チルフ オルムア ミ ド 9 0 0 gに溶解し、 得られ た樹脂溶液をワイヤーバーでソーラセルに塗布乾燥 （ 1 5 0 °C ) を 1 0回繰り返し、 2 5 0 /z mの膜厚の充填材を該ソ一ラセルに形成 した以外は実施例 1 と同様に して、 2 1 個のソーラセルモジュール サンプル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプル Bを得た。 実施例 1 0

実施例 1 において、 ポリ フ ッ化ビニリデン共重合体 3 0部、 ァク リル樹脂 7 0部、 酸性分 1 0部、 紫外線吸収剤 0 . 3部、 光安定化 剤 0 . 1 部、 酸化防止剤 0 . 2部、 シラ ンカ ツプリ ング剤 1 部、 架 橋剤 1 . 5部をジメ チルフオルムア ミ ド 9 0 0 gに溶解し、 得られ た樹脂溶液をエチレンテ トラフルォロエチレン—エチレン共重合体 のコロナ処理面上にカーテンフローコーターで塗布し、 8 0から 2 0 0 °Cまで 1 時間かけて乾燥し、 乾燥後の厚みが 2 5 0 / mの充填材と 表面フ ィ ルムを形成した以外は実施例 1 と同様に して 2 1 個のソー ラセルモジュールサンプル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプ ル Bを得た。 実施例 1 1

実施例 1 において、 各種添加剤を含有するポ リ フ ッ化ビ二リ デン 共重合体のペレッ ト （約 2 m m角） と各種添加剤を含有するァク リ ル樹脂のペレツ ト （約 2 m m角） を用意し、 それらを各々、 粉砕装 置で処理して平均粒径 6 0 /z mの 2種の粉体を得、 得られた 2種の 粉体をそれぞれ 5 の開口部を有する金網メ ッ シュで分級して 平均粒径 2 5 z mの粉体を得、 かく して得られた 2種の分級粉体を 撹拌機で混合して粉体塗料を得、 これを粉体塗装機 （ 1 0 0 プラス Πガンシステム、 ノー ドソ ン社製） を用いてソーラセル上に塗装し た （なおこの際スラブとガンの距離を 3 0 c m、 ガンにかける電圧 を一 5 0 k Vと した） 以外は、 実施例 1 と同様に して 2 1 個のソー ラセルモジュールサンプル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプ ル Bを得た。 比較例 1

実施例 1 において、 表面充填材の材料を E V A (裏面充填材と同 ―) に変更した以外は全く 同様にして、 2 1個のソーラセルモジユ ー ルサンプル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプル Bを得た。 比較例 2

実施例 1 において、 表面の充填材の材料をプチラール樹脂 （厚み 5 0 0 m ) に変更した以外は全く 同様にして、 2 1 個のソーラセ ルモジュールサンプル Aと 4個のソーラセルモジュールサンプル B を得た。 比較例 3

実施例 1 において、 表面充填材 1 0 3の材料と して使用されるフ イルムの代わりにフ ッ化ビニリ デン共重合体 （ P V D F ) のフ ィ ル ムを使用 した以外は、 実施例 1 と同様にしてソーラセルモジュール の作成を試みた。 しかし、 フ ッ化ビニリ デン共重合体フ ィ ルムの両 方の界面で全く接着されず、 使用に価するソーラセルモジュールは 得られなかった。 比較例 4

比較例 3において、 1 7 0 ^eC 3 0分の積層条件を 2 4 0 °C 3 0 分に変えた以外は、 同様にしてソーラセルモジュールの作成を行つ た。 しかし得られたソーラセルモジュールは、 共晶半田の接続部分 で溶融しており、 電気的出力を取り出すことが不可能であった。 し たがって使用に価するソ一ラセルモジュールは得られなかった。 比較例 5

実施例 1 において、 表面充填材のフ ィ ルムを、 以下のよう に して 形成されたアク リ ル樹脂フ ィ ルムを使用 した以外は全く 同様にして 2 1 個のソーラセルモジュールサンプル Aと 4個のソーラセルモジ ユールサンプル Bを得た。

前記ァク リ ル樹脂フイルムは次のようにして作成した。 即ち、 メ チルブチルメ タ ク リ レー ト共重合体 （三菱レーヨ ン社製 ガラス転 移温度 2 0 °C 分子量 3 6万 商品名ダイヤナール B R - 1 0 2 ) を E T F Eの上に 1 0回塗布乾燥を繰り返して、 厚み 4 6 0 μ ταの フ ィ ルムを得た。 比較例 6

実施例 1 において、 表面充填材のフ ィ ルムを、 以下のよう に して 形成された塗膜 （厚み ： 6 m) を使用 した以外は全く 同様に して 2 1 個のソ一ラセルモジュールサンプル Aと 4個のソ一ラセルモジ ユールサンプル Bを得た。

前記塗膜は次のようにして作成した。 即ち、 ノレミ フロ ン L F 3 0 2 (商標名、 旭硝子社製） 1 0 0部、 へキサメチレンジイ ソ シァネー 卜の 3量体 （日本ポリ ウ レタ ンコロネー ト E H ) 2 0部を良く 混合 したものをスク リ ーン印刷で塗布して 1 2 0 °Cで 2 0分間加熱硬化 した。 比較例 7

実施例 1 において、 表面充填材のフ ィ ルムを以下のよう に して形 成された塗膜 （ 3 0 0 /z m) を使用した以外は、 全く 同様にして 2 1 個のソーラセルモジュールサンプル Aと 4個のソーラセルモジユ ー ルサンプル Bを得た。

前記塗膜は次のようにして作成した。 即ち、 ルミ フロ ン L F 3 0 2 (商標名、 旭硝子社製） 1 0 0部、 へキサメ チレンジイ ソ シァネー 卜の 3量体 （日本ポ リ ウ レタ ンコロネー ト E H ) 2 0部を良く 混合 したものを、 フ ィ ルムコーター （商標名 ： S E L E C T C O A T , ノー ドソン社製） で塗布を行ない、 6 0 °Cで 2時間の乾燥後、 1 2 0 °Cで 2 0分間硬化した。 評価

実施例 1乃至 1 1及び比較例 1乃至 2及び 5乃至 7で得られたソー ラセルモジュールについて、 （ 1 ) 耐候性、 （ 2 ) 耐熱性、 （ 3 ) 温度変化に対する耐久性、 （ 4 ) 温度及び湿度変化に対する耐久性、 ( 5 ) 耐湿性、 （ 6 ) 曲げ加工性、 及び （ 7 ) 耐擦傷性を以下に述 ベる手法で評価し、 得られた評価結果を第 1表にま とめて示した。 但し、 比較例 3及び比較例 4は、 ソーラセルモジュールと して形成 できなかったため、 第 1表には記載していない。

なお、 評価項目 （ 1 ) 及び （5 ) の評価にあっては、 評価するソ一 ラセルモジュールサンプル Aについて、 予めノーマルな使用環境で の、 その初期変換効率と所定時間 （該当する試験における耐久に当 てた時間） 光照射後の変換効率を測定し、 初期変換効率に対する光 照射後の変換効率の変化割合を求め、 得られた変化割合を基準と し (即ち、 1 と した） 、 所定の試験後のソ一ラセルモジュールの変換 効率を評価した。 この基準変化割合を得るについての変換効率の測 定はつぎのよう にして行った。 即ち、 ソーラセルモジュールサンプ ル Aについて、 1 0 O mWZ c m²の光量の疑似太陽光源 （ S P I 一 S UN S i mu l a t o r 2 4 0 A, S P I R E社製） を用い、 AM I . 5の太陽光スぺク トルでの疑似太陽光を、 温度 2 5 °C湿度 5 0 %の条件で照射し、 初期変換効率を測定し、 ついで所定時間経 過後変換効率を測定した。

また、 評価項目 （ 2 ) , ( 3 ) 及び （ 4 ) の評価にあっては、 評 価するソーラセルモジュールサンプル Bについて、 予めノーマルな 使用環境での、 その初期変換効率と所定時間 （該当する試験におけ る耐久に当てた時間） 光照射後の変換効率を測定し、 初期変換効率 に対する光照射後の変換効率の変化割合を求め、 得られた変化割合 を基準とし （即ち、 1 とした） 、 所定の試験後のソーラセルモジユ ー ルの変換効率を評価した。 この基準変化割合を得るについての変換 効率の測定はつぎのようにして行った。 即ち、 ソーラセルモジユ ー ルサンプル Bについて、 1 0 0 mW/ c m²の光量の疑似太陽光源 （キ セノ ンラ ンプ Y S S 8 0、 山下電装 （株） 社製） を用い、 AM I . 5の太陽光スぺク トルでの疑似太陽光を、 温度 2 5 °C湿度 5 0 %の 条件で照射し、 初期変換効率を測定し、 ついで所定時間経過後変換 効率を測定した。

( 1 ) 耐候性 ：

サンシャイ ンウ エザーメ ーター （サンシャイ ンゥ ヱザ一メ ーター WE L— 3 0 0、 スガ試験機 （株） 社製） に、 ソーラセルモジユ ー ルサンプル A 1 0個を投入し、 放射照度 4 1 0 W/m², 波長 3 0 0 〜 7 0 0 mm、 ブラ ッ クパネル 6 3 °Cの条件で光照射 1 0 2分、 暗 所水噴霧 （湿度 6 5 % R H) 1 8分間からなるサイ クルを 8 0 0 0 時間繰返し行い、 それぞれのソーラセルモジュールサンプル Aの変 換効率を測定し、 平均値を求めた。 得られた平均値を上述した基準 変化割合と対比し、 基準変化割合に対する変動を百分率と して第 1 表に示した。 なお、 このテス トは 2 0年間使用の場合のソーラセル モジュールの耐候性を観察する J I S規格 A— 1 4 1 5 に基づく も のである。

( 2 ) 耐熱性 ：

ソーラセルモジュールサンプル Bを、 1 5 0 0 °Cの雰囲気中に 5 0 時間放置した後、 当該ソ一ラセルモジュールサンプルの外観を観察 し、 且つ変換効率を測定し得られた測定結果を上述した基準変化割 合と対比した。

評価結果は以下の評価基準に基づいて第 1表に示した。

© ： 外観の変化が全く なく 、 基準変化割合に対する変動が 5 %以下 の場合 ：

〇 ： 外観の変化がほとんどな く 、 基準変化割合に対する変動が 5〜

1 0 %の場合 ；

△ ： 外観の変化が多少見られるものの実用上問題となる程ではなく 、 基準変化割合に対する変動が 1 0〜2 0 %である場合 ； そして、 X ： 外観に、 信頼性を大き く損なう と思われる剥離、 亀裂、 着色が 見られ、 基準変化割合に対する変動が 2 0 %を超える場合。

( 3 ) 温度変化に対する耐久性 ：

ソーラセルモジュールサンプル Bについて、 ― 4 0 °C Z 1 時間 ： 8 5 °C Z 1 時間からなる試験サイクルを 5 0回繰り返した後、 当該 ソーラセルモジュールサンプルの外観を観察し、 且つ変換効率を測 定し得られた測定結果を上述した基準変化割合と対比した。

評価結果は以下の評価基準に基づいて第 1 表に示した。

〇 ： 外観の変化が全く な く 、 基準変化割合に対する変動が 5 %以下 の場合 ；

△ ： 外観の変化がほとんどな く 、 基準変化割合に対する変動が 5〜

1 0 %の場合 ； そして、

X ： 外観に、 信頼性を大き く損なう と思われる剥離、 亀裂、 着色が 見られ、 基準変化割合に対する変動が 1 0 %を超える場合。 ( 4 ) 温度及び湿度変化に対する耐久性 ；

ソ一ラセルモジュールサンプル Bについて、 一 4 0。C Z 1 時間 ： 8 5 °C / 8 5 % R H Z 4時間からなる試験サイ クルを 2 0回繰り返 した後、 当該ソーラセルモジュールサンプルの外観を観察し、 且つ 変換効率を測定し得られた測定結果を上述した基準変化割合と対比 した。

評価結果は以下の評価基準に基づいて第 1 表に示した。

〇 ： 外観の変化が全く な く、 基準変化割合に対する変動が 5 %以下 の場合 ；

△ ： 外観の変化がほとんどな く 、 基準変化割合に対する変動が 5〜

1 0 %の場合 ； そして、

： 外観に、 信頼性を大き く損なう と思われる剥離、 亀裂、 着色が 見られ、 基準変化割合に対する変動が 1 0 %を超える場合。 ( 5 ) 耐湿性 ；

ソ一ラセルモジュールサンプル A 1 0個を 8 5 °C / 8 5 % R Hの 雰囲気中に 2 4時間置いた後、 疑似太陽光源 （キセノンランプ Y S S 8 0、 山下電装 （株） 社製） を用い、 A M I . 5の太陽光スぺク トルでの 疑似太陽光を照射して変換効率を測定し、 得られた測定結果に基づ いて平均値を得た。 該平均値を上記基準変動割合と対比し、 基準変 化割合に対する変動を百分率と して第 1表に示した。

( 6 ) 曲げ加工性 ：

ソーラセルモジュールサンプル Bについて、 曲率 1 O m m Rでそ の補強部材とラ ミネー ト した部分のみを加工し、 亀裂あるいは破断 の生起の有無を評価した _P

評価は下記の評価基準に基づいて行い、 評価結果は第 1 表に示し

/ *— o

〇 ： 亀裂又は破断が全く生じない場合 ； そして

： 亀裂又は Z及び破断が生じる場合。

( 7 ) 耐擦傷性 ：

ソ一ラセルモジュールサンプル Aについて、 それを 4 5。 の角度 に保持し、 1 0 0 メ ッ シュパスの砂を l mの高さから毎分 1 0 gの 量、 1 0 0分間自然落下させ、 この時表面樹脂層に生じる傷を観察 した。

評価結果は下記の評価基準に基づいて第 1表に示した。

〇 ： 傷が全く生じない場合 ：

Δ ： 傷がわずかに生じる場合 ； そして

X ： 明らかな傷が生じる場合。

第 1表に示した結果からして明らかなように、 本発明によるソー ラセルモジュールは、 下述するように、 耐候性、 耐熱性、 耐湿性、 密着性、 機械的強度、 加工性に優れた被覆材により被覆されたもの であるところ、 苛酷な使用環境にあってもソーラセルは安定に維持 されて所望の光電変換効率を発揮することが理解される。

以下に本発明の効果について述べる。 即ち、 耐候性に優れた被覆 が達成できる。 すなわち、 フ ッ素樹脂であるフ ッ化ビニリ デン共重 合体及びァク リル樹脂からなる組成物を用いた充填材によって耐候 性の優れた被覆材料とするこ とができる。 この場合、 従来、 用いら れていた E V Aのように長期間使用中に黄変するこ とがな く 、 ソー ラセルの変換効率の劣化がない。

この点具体的には、 上述した構成とするこ とによって水酸基を過 剰に有しない化学構造のために本質的に耐湿性の優れた表面被覆材 料となる。 従来、 用いられていたプチラール樹脂のように高湿下で 吸湿し、 ソーラセルに容易に水分が浸入するこ とがない。 したがつ て、 ソーラセル内部の電気的短絡が生じにく い。 さ らにはプチラー ル樹脂の最大の欠陥である不可逆失透がなく、 ソーラセルの変換効 率の劣化がない。

そ して、 充填材に用いるフ ッ化ビニリ デン共重合体とアク リル樹 脂の重量比が 1 / 9乃至 4 Z 9 とするこ とによ り熱圧着性に優れた 被覆が達成できる。 すなわち、 フ ッ化ビニリデン共重合体とァク リ ル樹脂の重量比を 1 Z 9乃至 4 6 にするこ とによって、 比較的低 温で熱圧着が可能である。 前記重量比が 4ノ 6 よ り大きいと熱溶融 するのに 2 0 0 ^eCを越す高温が必要である。 この場合、 集電電極が 樹脂を含有する導電性のペース トで形成されている場合、 この高温 処理によって、 該樹脂の過剰な架橋あるいは酸化が生じ、 ソーラセ ルモジュールの長期信頼性を損なう場合がある。 さ らに熱溶融して も接着力が比較的低く、 長期間密着を維持するこ とが困難である。 一方、 前記混合比率 （即ち、 重量比） が 1 9未満の場合にはフ ッ 化ビニリデン共重合体の有する耐候性を期待できない。

さ らに、 充填剤の酸価を 5乃至 5 0 にするこ とによ り、 密着性に 優れた充填材が達成される。 すなわち、 酸成分によ り光起電力素子 あるいは表面樹脂層との密着力を改善するこ とができる。

酸成分と して酸含有のグラフ ト共重合体またはブロ ッ クポリ マー を用いるこ とによ り、 さ らに密着性に優れた被覆が達成される。 す なわち、 厳しい使用環境下で長期間安定した密着力を得るこ とが可 能である。 あるいは、 酸成分の添加量を少なくするこ とでよ り吸湿 性を抑えるこ とが可能である。

充填材を架橋することにより、 耐熱性に優れた被覆が達成される。 すなわち、 架橋物であるため高温使用時に充填材が軟化したり、 剥 離が生じるといった問題は防止できる。 また、 フ ッ素樹脂を用いて いるために本質的に耐熱性の優れた表面被覆材料となる。 従来、 用 いられていたプチラール樹脂のように高温下の使用中に添加されて いた酸化防止剤などが揮発した後、 黄変が加速するといつた問題が な く 、 ソーラセルの変換.効率の劣化がない。 また、 充填材にカ ップ リ ング剤を加えるこ とに上記密着性をよ り向上できる。

充填材上に設けられる表面樹脂層については、 四フ ッ化工チレン 一エチレン共重合体を用いるこ とによって、 耐候性に優れた被覆が 達成される。 すなわち、 充填材のフ ッ素樹脂と相まって、 四フ ッ化 エチレン—エチレン共重合体の有する耐候性の向上がもたらされ、 機械的強度の高いソーラセルモジュールをもたらすところとなる。 すなわち、 フ ッ素樹脂フ ィ ルムの中でも極めて破断強度と破断伸度 を有する四フ ッ化エチレン一エチレン共重合体であるため、 外部か らの衝撃、 応力、 例えば、 砂塵、 落雹に対して安定した表面被覆を 保証する。

さ らに延伸処理されていない四フ ッ化工チレン一エチレン共重合 体を用いることで、 後加工性に優れた被覆が達成される。 すなわち、 延伸処理された四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体を用いたソー ラセルモジュールは、 モジュール端部を曲げ加工した場合、 表面樹 脂層にク ラ ッ クあるいは破断が顕在化し、 最表層である四フ ッ化工 チレン一エチレン共重合体の撥水性、 防湿性が期待できない。 延伸 処理されていないフ ィルムを用いるこ とによ り上記クラ ッ クあるい は破断が防止できる。 さ らには、 無延伸であるため、 熱収縮率が小 さ く 、 熱接着後の収縮応力も小さ く できる。

総じて、 ソーラセルモジュールの少な く とも光入射側の表面の充 填材にフ ッ化ビ二リデン共重合体とアク リル樹脂の混合物を用いる こ とによって、 従来大きな問題となっていた耐候性、 耐熱性、 耐湿 性に優れ、 ソーラセルモジュールの変換効率の低下が抑えられる。 また、 充填材に酸成分を導入するこ とによって被覆材の界面の接着 が長期的に保証される。 更に、 従来よ り用いられている E V A、 ブ チラール榭脂などの充填材と同様のプロセスによ り ソーラセルモジ ユールが製造できるので、 設備を簡単化できる。

第 1 表 inリ Ufa

Π 候性 耐熱性 に対する 度変化に対 性 げ加工 耐擦傷性 耐久性 する耐久性 性 実施例 1 0 ◎ 〇 〇 12 〇 〇 実施例 2 0 ◎ 〇 〇 15 〇 〇 実施例 3 0 ◎ 〇 〇 19 〇 〇 実施例 4 0 〇 〇 〇 30 〇 〇 実施例 5 3 〇 〇 〇 26 〇 〇 実施例 6 0 〇 〇 〇 14 〇 〇 実施例 7 4 〇 〇 〇 34 〇 〇 実施例 8 0 〇 〇 〇 13 〇 〇 実施例 9 0 ◎ 〇 〇 12 〇 〇 実施例 10 0 ◎ 〇 〇 12 〇 〇 実施例 11 0 ◎ 〇 〇 12 〇 〇 比較例 1 9 ◎ 〇 〇 64 〇 〇 比較例 2 4 〇 〇 X 87 〇 〇 比較例 5 0 〇 Δ Δ 25 X 〇 比較例 6 10 〇 〇 〇 63 〇 △ 比較例 7 10 〇 〇 X 37 △ △

Claims

請求の範囲

1 . 光起電力素子の少な く とも受光面側を、 充填材によって被覆し たソーラセルモジュールであって、 前記充填材がフ ッ化ビ二リ デン 共重合体とァク リル樹脂とを有する組成物であるこ とを特徴とする ソーラセルモジュール。

2 . 前記充填材は、 フ ッ化ビニリデン共重合体とアク リル樹脂の重 量混合比が 1 Z 9乃至 4 / 6であるこ とを特徴とする請求項 1 に記 載のソ一ラセルモジュール。

3 . 前記充填材は、 酸価が 5乃至 5 0であるこ とを特徴とする請求 項 1 に記載のソーラセルモジュール。

4 . 前記充填材は、 酸成分たるグラフ ト共重合体又はブロ ッ クポ リ マーが含有されているこ とを特徴とする請求項 1 に記載のソーラセ ルモジュール。

5 . 前記充填材は、 架橋されているこ とを特徴とする請求項 1 に記 載のソ一ラセルモジュール。

6 . 前記充填材は、 カ ップリ ング剤が含有されているこ とを特徴と する請求項 1 に記載のソーラセルモジュール。

7 . 前記充填材は、 その最表面側に、 透明な表面樹脂層が設けられ ているこ とを特徴とする請求項 1 に記載のソーラセルモジュール。

8 . 前記表面樹脂層は、 フ ッ素含有量が 3 8乃至 6 0 %のフ ッ素樹 脂フ ィ ルムであるこ とを特徴とする請求項 7 に記載のソーラセルモ ジュール。

9 . 前記表面樹脂層は、 四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体であ るこ とを特徴とする請求項 7 に記載のソーラセルモジュール。

1 0 . 前記四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体は、 延伸処理され ていないことを特徴とする請求項 9に記載のソーラセルモジュール。

1 1 . 前記光起電力素子は、 導電性基体上に半導体光活性層及び透 明導電層を形成積層するこ とにより形成されていることを特徴とす る請求項 1 に記載のソーラセルモジュール。

1 2. 前記表面樹脂層がコロナ処理、 プラズマ処理されているこ と を特徴とする請求項 7に記載のソーラセルモジュール。

1 3. 前記架橋材がイ ソシァネー ト、 メ ラ ミ ン、 有機過酸化物であ るこ とを特徴とする請求項 5に記載のソーラセルモジュール。

1 4. フ ッ化ビニリデン共重合体及びアク リル樹脂の混合物を熱溶 融させフ ィ ルム形状に成型したフ ィ ルムと光起電力素子と、 を重ね 合わせ前記フ ィルムを溶融させるこ とによって前記光起電力素子を 被覆した充填材を有するこ とを特徴とするソーラセルモジュール。

1 5. 前記混合物は、 フ ッ化ビニリデン共重合体とアク リ ル樹脂の 重量混合比が 1 Z 9乃至 4ノ 6であるこ とを特徴とする請求項 1 4 に記載のソーラセルモジュール。

1 6. 前記充填材は、 酸価が 5乃至 5 0であるこ とを特徵とする請 求項 1 4に記載のソーラセルモジュール。

1 7. 前記充填材は、 酸成分たるグラフ ト共重合体又はブロ ッ クポ リ マーが含有されているこ とを特徴とする請求項 1 4に記載のソー ラセルモジュール。

1 8. 前記充填材は、 架橋されているこ とを特徴とする請求項 1 4 に記載のソ一ラセルモジュール。

1 9. 前記充填材は、 カ ップリ ング剤が含有されているこ とを特徴 とする請求項 1 4に記載のソーラセルモジュール。

2 0. 前記充填材は、 その最表面側に、 透明な表面樹脂層が設けら れているこ とを特徴とする請求項 1 4に記載のソーラセルモジユ ー ル。

2 1 . 前記表面樹脂層は、 フ ッ素含有量が 3 8乃至 6 0 %のフ ッ素 樹脂フ ィ ルムであることを特徴とする請求項 2 0に記載のソーラセ ルモジュール。

2 2. 前記表面樹脂層は、 四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体で あるこ とを特徴とする請求項 2 0に記載のソーラセルモジュール。

2 3 . 前記四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体は、 延伸処理され ていないこ とを特徴とする請求項 2 2 に記載のソーラセルモジユ ー ル。

2 4 . 前記光起電力素子は、 導電性基体上に半導体光活性層及び透 明導電層を形成積層するこ とにより形成されているこ とを特徴とす る請求項 1 4 に記載のソーラセルモジュール。

2 5 . 前記表面樹脂層がコロナ処理、 プラズマ処理されている こ と を特徴とする請求項 2 0 に記載のソ一ラセルモジュール。

2 6 . 前記架橋材がイ ソシァネー ト、 メ ラ ミ ン、 有機過酸化物であ るこ とを特徴とする請求項 1 8に記載のソーラセルモジュール。

2 7 . 光起電力素子を充填材によって被覆したソーラセルモジユ ー ルであって、 前記充填材が溶媒によって溶解したフ ッ化ビニリ デン 共重合体及びァク リル樹脂の混合溶液を光起電力素子上で塗布し、 これによつてフ ッ化ビニリデン共重合体とァク リ ル樹脂との組成物 を陚形させて得た充填材であることを特徴とするソーラセルモジユ ー ノレ

2 8 . 前記充填材は、 フ ッ化ビニリデン共重合体とアク リル樹脂の 重量混合比が 1 9乃至 4 6であるこ とを特徴とする請求項 2 7 に記載のソーラセルモジュール。

2 9 . 前記充填材は、 酸価が 5乃至 5 0であるこ とを特徴とする請 求項 2 7 に記載のソーラセルモジュール。

3 0 . 前記充填材は、 酸成分たるグラフ ト共重合体又はブロ ッ クポ リ マーが含有されているこ とを特徴とする請求項 2 7 に記載のソ一 ラセルモジュール。

3 1 . 前記充填材は、 架橋されているこ とを特徴とする請求項 2 7 に記載のソーラセルモジュール。

3 2 . 前記充填材は、 カ ップリ ング剤が含有されているこ とを特徴 とする請求項 2 7 に記載のソーラセルモジュール。

3 3 . 前記充填材は、 その最表面側に、 透明な表面樹脂層が設けら れているこ とを特徴とする請求項 2 7 に記載のソーラセルモジユ ー ル。

3 4 . 前記表面樹脂層は、 フ ッ素含有量が 3 8乃至 6 0 %のフ ッ素 樹脂フ ィ ルムであるこ とを特徴とする請求項 3 3 に記載のソーラセ ルモジュール。

3 5 . 前記表面樹脂層は、 四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体で あるこ とを特徴とする請求項 3 3に記載のソーラセルモジュール。

3 6 . 前記四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体は、 延伸処理され ていないこ とを特徴とする請求項 3 5 に記載のソーラセルモジユ ー ル。

3 7 . 前記光起電力素子は、 導電性基体上に半導体光活性層及び透 明導電層を形成積層するこ とにより形成されていることを特徴とす る請求項 2 7 に記載のソーラセルモジュール。

3 8 . 前記表面樹脂層がコロナ処理、 プラズマ処理されている こ と を特徴とする請求項 3 3 に記載のソーラセルモジュール。

3 9 . 前記架橋材がイ ソ シァネー ト、 メ ラ ミ ン、 有機過酸化物であ るこ とを特徴とする請求項 3 1 に記載のソーラセルモジュール。

4 0 . フ ッ化ビニリ デン共重合体及びアク リル樹脂の混合溶液を賦 形させたフ ィ ルムと光起電力素子と、 を重ね合わせ前記フ ィ ルムを 溶融させるこ とによって前記光起電力素子を被覆した充填材を有す るこ とを特徴とするソーラセルモジュール。

4 1 . 前記充填材は、 フ ッ化ビニリ デン共重合体とァク リ ル樹脂の 重量混合比が 1 ノ 9乃至 4 / 6であるこ とを特徴とする請求項 4 0 に記載のソーラセルモジュール。

4 2 . 前記充填材は、 酸価が 5乃至 5 0であるこ とを特徴とする請 求項 4 0 に記載のソ一ラセルモジュール。

4 3 . 前記充填材は、 酸成分たるグラフ ト共重合体又はブロ ッ クポ リ マーが含有されているこ とを特徴とする請求項 4 0 に記載のソー ラセルモジュール。

4 4. 前記充填材は、 架橋されているこ とを特徴とする請求項 4 0 に記載のソーラセルモジュール。

4 5. 前記充填材は、 カ ップリ ング剤が含有されているこ とを特徴 とする請求項 4 0 に記載のソーラセルモジュール。

4 6. 前記充填材は、 その最表面側に、 透明な表面樹脂層が設けら れているこ とを特徴とする請求項 4 0 に記載のソーラセルモジユー ル。

4 7. 前記表面樹脂層は、 フ ッ素含有量が 3 8乃至 6 0 %のフ ッ素 樹脂フ ィ ルムであることを特徴とする請求項 4 6 に記載のソ一ラセ ノレモジュール。

4 8. 前記表面樹脂層は、 四フ ッ化工チ レン一エチ レ ン共重合体で あるこ とを特徴とする請求項 4 6 に記載のソ一ラセルモジュール。

4 9. 前記四フ ッ化工チ レン一エチ レン共重合体は、 延伸処理され ていないこ とを特徴とする請求項 4 8 に記載のソーラセルモジユー ル。

5 0. 前記光起電力素子は、 導電性基体上に半導体光活性層及び透 明導電層を形成積層することによ り形成されているこ とを特徴とす る請求項 2 7 に記載のソーラセルモジュール。

5 1 . 前記表面樹脂層がコロナ処理、 プラズマ処理されている こ と を特徴とする請求項 4 6 に記載のソーラセルモジュール。

5 2. 前記架橋材がイ ソシァネー ト、 メ ラ ミ ン、 有機過酸化物であ るこ とを特徵とする請求項 4 4 に記載のソーラセルモジュール。

5 3. 光起電力素子を充填材によって被覆したソーラセルモジユー ルであって、 前記充填材が粉体状フ ッ化ビニリ デン共重合体と粉体 状アク リル樹脂を有する混合粉体を光起電力素子上に堆積させ、 熱 溶融させて得た充填材であるこ とを特徴とする ソーラセルモジユー ル。

5 4. 前記充填材は、 フ ッ化ビニリ デン共重合体とアク リル樹脂の 重量混合比が 1 Z 9乃至 4 / 6であるこ とを特徴とする請求項 5 3 に記載のソーラセルモジュール。

5 5 . 前記充填材は、 酸価が 5乃至 5 0であるこ とを特徴とする請 求項 5 3 に記載のソーラセルモジュール。

5 6 . 前記充填材は、 酸成分たるグラフ ト共重合体又はブロ ッ クポ リマーが含有されているこ とを特徴とする請求項 5 3 に記載のソ一 ラセルモジュール。

5 7 . 前記充填材は、 架橋されているこ とを特徴とする請求項 5 3 に記載のソーラセルモジュール。

5 8 . 前記充填材は、 カ ップリ ング剤が含有されているこ とを特徴 とする請求項 5 3 に記載のソーラセルモジュール。

5 9 . 前記充填材は、 その最表面側に、 透明な表面樹脂層が設けら れているこ とを特徴とする請求項 5 3 に記載のソ一ラセルモジユー ル。

6 0 . 前記表面樹脂層は、 フ ッ素含有量が 3 8乃至 6 0 %のフ ッ素 樹脂フ ィ ルムであるこ とを特徴とする請求項 5 9 に記載のソーラセ ルモジュール。

6 1 . 前記表面樹脂層は、 四フ ッ化工チレン—エチレン共重合体で あるこ とを特徴とする請求項 5 9 に記載のソーラセルモジュール。

6 2 . 前記四フ ッ化工チレン一エチレン共重合体は、 延伸処理され ていないこ とを特徴とする請求項 6 1 に記載のソーラセルモジユー ル。

6 3 . 前記光起電力素子は、 導電性基体上に半導体光活性層及び透 明導電層を形成積層するこ とによ り形成されているこ とを特徴とす る請求項 5 3 に記載のソーラセルモジュール。

6 4 . 前記表面樹脂層がコロナ処理、 プラズマ処理されているこ と を特徴とする請求項 5 9 に記載のソーラセルモジュール。

6 5 . 前記架橋材がイ ソシァネー ト、 メ ラ ミ ン、 有機過酸化物であ るこ とを特徴とする請求項 5 7 に記載のソーラセルモジュール。

6 6 . 静電粉体塗装によって前記光起電力素子上に前記混合粉体を 堆積させたことを特徴とする請求項 5 3に記載のソーラセルモジュ ル。