WO2000035025A1

WO2000035025A1 - Revetement pour cellule solaire film d'etancheite et cellule solaire

Info

Publication number: WO2000035025A1
Application number: PCT/JP1999/006725
Authority: WO
Inventors: Kaoru Otani; Yasuhiro Iino; Kazuya Takano
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2000-06-15
Also published as: EP1150357B1; US6441299B2; DE69924025T2; ES2238877T3; EP1150357A1; US20010009160A1; DE69924025D1; EP1150357A4

Description

明細書

太陽電池用カバー材、封止膜及び太陽電池技術分野

本発明は、太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバ一材、このカバー材を用いた封止膜及び太陽電池に係り、特に、防湿性と耐光性を兼備する透明フイルムよりなり、太陽電池の軽量化、耐衝撃性及び耐久性の向上に有効な太陽電池用カバー材及び太陽電池用カバー材兼用封止膜並びにこの太陽電池用力バー材を表面側及び Z又は裏面側透明保護部材として用いた、軽量、高耐衝撃性、高耐久性の太陽電池に関する。背景技術

近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気工ネルギ一に変換する太陽電池が注目され、開発が進められている。

太陽電池は、一般に、図 1 7に示す如く、受光面側の表面側透明保護部材としてのガラス基板 1と裏面側保護部材（バックカバ一） 2との間にエチレン一酢酸ビニル共重合体（E V A ) フィルム 3 A , 3 Bの封止膜により、太陽電池用セル、即ち、シリコン等の発電素子 4を封止した構成とされている。

このような太陽電池は、ガラス基板 1、封止膜用 E V Aフィルム 3 A、シリコン発電素子 4、封止膜用 E V Aフィルム 3 B及びバックカバー 2をこの順で積層し、 E V Aを加熱溶融して架橋硬化させることにより接着一体化することで製造される。ところで、太陽電池の表面側透明保護部材としては、紫外線に対する耐久性に優れることがまず第一に要求されるが、加えて、湿気ないし水の透過による内部の導線や電極の発鎮を防止するために、防湿性に優れることが極めて重要な要件となる。このため、従来においては、表面側透明保護部材としてはガラス板が用いられている。

しかし、ガラス板は耐光性、防湿性に優れる反面、重量が重く、また、衝撃に弱く割れ易いという欠点がある。

透明樹脂フィルムであれば、軽く、衝撃による破損の問題はないが、現状では耐光性、防湿性がともに良好な樹脂フィルムは提供されていない。即ち、例えば、耐光性に優れる透明樹脂フィルムとして 2—エチレン— 4—フッ化工チレン共重合体 ( E T F E ) 等のフッ素樹脂フィルムが知られているが、このものは、透湿性があるため太陽電池の表面側透明保護部材として適用することはできない。発明の開示

本発明の目的は、太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバ一材であつて、防湿性と耐光性を兼備する透明フィルムよりなり、太陽電池の軽量化、耐衝撃性及び耐久性の向上に有効な太陽電池用カバー材及び太陽電池用カバー材兼用封止膜並びにこの太陽電池用カバー材を表面側及び/又は裏面側透明保護部材として用いた、軽量、高耐衝撃性、高耐久性の太陽電池を提供することにある。

本発明の第 1の態様に係る太陽電池用カバー材は、太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバー材であって、透明高防湿フィルムと耐紫外線性に優れた透明高耐光フィルムとを積層一体化してなることを特徴とする。

透明高防湿フイルムと透明高耐光フィルムとを積層一体化してなる太陽電池用力バ一材であれば、太陽電池の透明保護部材に要求される防湿性と耐光性を十分に満足することができる。

本発明の第 2の態様に係る太陽電池用カバー材は、太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバ一材であって、透明高耐光フィルムと透明高防湿フィルムとを、紫外線吸収剤を配合した接着剤で積層一体化してなることを特徴とする。この太陽電池用カバー材であれば、太陽電池の透明保護部材に要求される防湿性を透明高防湿フィルムにより、また、耐光性を透明高耐光フィルムと接着剤中の紫外線吸収剤により確保することができる。

本発明の第 3の態様に係る太陽電池用カバー材は、太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバー材であって、透明高耐光フィルムと透明高防湿フィルムとを、紫外線吸収剤及び架橋剤を配合した E V A樹脂系接着剤で積層一体化してなることを特徴とする。

この太陽電池用力バー材であれば、太陽電池の透明保護部材に要求される防湿性を透明高防湿フィルムにより、また、耐光性を透明高耐光フィルムと E V A樹脂系接着剤中の紫外線吸収剤により確保することができる。なお、この E V A樹脂系接着剤であれば、それ自体防湿性が高く、また、架橋剤を含む E V A樹脂系接着剤は耐候性にも優れるため、カバー材の特性向上に有効である。この E V A樹脂系接着剤に配合する架橋剤としては、有機過酸化物が挙げられる。

本発明の第 4の態様に係る太陽電池用カバー材は、太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバー材であって、紫外線吸収剤を配合した透明基材フィルムの表面に、無機酸化物をコ一ティングしてなる高耐光高防湿透明フィルムを備えてなることを特徴とする。

この太陽電池用カバー材であれば、太陽電池の透明保護部材に要求される防湿性を無機酸化物のコーティング膜により、また、耐光性を透明基材フィルムに配合した紫外線吸収剤によりそれそれ確保することができる。

本発明の太陽電池用カバー材兼用封止膜は、太陽電池用セルの透明保護部材を兼ねた封止膜であって、上記本発明の太陽電池用カバー材と E V Aフィルムとを積層一体化してなるものである。

本発明の太陽電池は、表面側保護部材と裏面側保護部材との間に太陽電池用セルを封止してなる太陽電池において、表面側及び Z又は裏面側保護部材として上記本発明の太陽電池用力バー材を用いたものである。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の態様に係る太陽電池用カバ一材の実施の形態を示す断面図である。

図 2は、第 1の態様に係る透明高防湿フィルムの実施の形態を示す断面図である。図 3は、第 1の態様に係る透明高防湿フィルムの他の実施の形態を示す断面図である。

図 4は、図 1に示す太陽電池用カバー材を用いた本発明の封止膜の実施の形態を示す断面図である。

図 5は、図 1に示す太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。

図 6は、本発明の第 2の態様に係る太陽電池用カバー材の実施の形態を示す断面図である。

図 7は、図 6に示す太陽電池用カバー材を用いた本発明の封止膜の実施の形態を示す断面図である。

図 8は、図 6に示す太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。

図 9は、本発明の第 3の態様に係る太陽電池用カバー材の実施の形態を示す断面図である。

図 1 0は、図 9に示す太陽電池用カバー材を用いた本発明の封止膜の実施の形態を示す断面図である。

図 1 1は、図 9に示す太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。

図 1 2は、本発明の第 4の態様に係る太陽電池用カバ一材の実施の形態を示す断面図である。

図 1 3は、本発明の第 4の態様に係る太陽電池用カバー材の他の実施の形態を示す断面図である。

図 1 4は、本発明の第 4の態様に係る太陽電池用カバー材の別の実施の形態を示す断面図である。

図 1 5は、図 1 3に示す太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池用カバ一材兼用封止膜の実施の形態を示す断面図である。

図 1 6は、図 1 3に示す太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。

図 1 7は、従来の太陽電池を示す断面図である。発明の実施の形態

以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

なお、以下においては、本発明の太陽電池用カバー材を表面側透明保護部材として用いた場合を例示するが、本発明の太陽電池用カバー材は、裏面側透明保護部材として用いることもでき、また、表面側透明保護部材と裏面側透明保護部材との両方に用いることもできる。

まず、本発明の第 1の態様に係る太陽電池用カバ一材について説明する。

図 1は本発明の第 1の態様に係る太陽電池用カバ一材の実施の形態を示す断面図、図 2 , 3は本発明に係る透明高防湿フィルムの実施の形態を示す断面図、図 4は図 1の太陽電池用カバ一材を用いた本発明の太陽電池用カバー材兼用封止膜の実施の形態を示す断面図、図 5は図 1の太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。

図 1に示す太陽電池用カバー材 1 1は、透明高防湿フイルム 1 2と透明高耐光フイルム 1 3とを接着シート 1 4を介して積層し、接着一体化したものである。

透明高防湿フィルム 1 2としては、図 2に示す如く、ポリエチレンテレフ夕レート（P E T ) フィルム等の透明基材フィルム 1 2 Aに C V D (化学蒸着）、 P V D (反応蒸着）法等により、シリカ、アルミナ等の無機酸化物のコーティング膜よりなる防湿膜 1 2 Bを形成したものが好ましい。即ち、防湿フィルムとしては、基材フィルムにアルミニウム等の金属のコーティング膜を形成したものも知られているが、アルミニウム等の金属では、太陽電池に適用した場合、電流がリークする恐れがあるため、防湿膜としては、無機酸化物のコーティング膜が好ましい。

ところで、図 2に示す如く、基材フィルム 1 2 Aの表面に形成したシリカ、アルミナ等の無機酸化物よりなる防湿膜 1 2 Bは、取り扱い時等に剥離し易い。このため、透明高防湿フィルム 1 2としては、図 3に示す如く、上述の P E Tフィルム等の基材フィルム 1 2 Aの表面にシリカ、アルミナ等の無機酸化物よりなる防湿膜 1 2 Bを形成したフィルムを 2枚用い、これらを防湿膜 1 2 B， 1 2 B側を内側にして接着シ一卜 1 2 Cで貼り合わせることにより、防湿膜 1 2 Bが表面に露出しないようにしたものを用いるのが好ましい。この接着シート 1 2 Cとしては、後述の透明高防湿フィルム 1 2と透明高耐光フィルム 1 3の接着に用いられる接着シ一ト 1 4と同様のものを用いることができ、その接着条件で接着処理すれば良い。

なお、図 3に示すような貼り合せタイプの透明高防湿フィルムの場合、基材フィルム 1 2 Aとしては厚さ 6〜 2 5 0〃mの P E Tフィルムが好適であり、防湿膜 1 2 Bは 5〃m以下程度の厚さに形成するのが好ましい。また、接着シート 1 2 Cの厚さは 5 ~ 5 0 z m程度とするのが好ましい。

透明高耐光フィルム 1 3としては、耐紫外線性に優れたフッ素樹脂フィルム又は、紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂フィルムが挙げられる。

このうち、フヅ素樹脂フィルムとしては、ポリテトラフルォロエチレン（P T F E )、 4—フッ化工チレン一パークロロアルコキシ共重合体（P F A )、 4—フッ化エチレン一 6 —フヅ化プロピレン共重合体（F E P )、 2—エチレン一 4 —フヅ化エチレン共重合体（ETFE)、ポリ 3—フッ化塩化エチレン（P CTFE)、ポリフッ化ビニリデン（PVDF)、ポリフヅ化ビニル（PVF) 等が挙げられる。また、紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂フィルムとしては、アクリル、ポリカーボネート、 PET、ポリエチレンナフ夕レート（PEN) フィルム等が挙げられ、その紫外線吸収剤としては、 2—ヒドロキシ一 4—ォクトキシベンゾフエノン、 2— ヒドロキシ一メトキシ一 5—スルフォベンゾフエノン等のベンゾフエノン系； 2— (2，一ヒドロキシー 5—メチルフエニル）ベンゾトリァゾール等のベンゾトリアゾール系；フエ二ルサルシレ一ト、 p— t一ブチルフエ二ルサルシレ一卜等のヒンダートアミン系紫外線吸収材が挙げられ、通常の場合、基材樹脂に対して 1〜20 重量％程度配合される。

このような透明高耐光フィルム 13の厚さは、 12~200〃m程度であることが好ましい。

本発明の太陽電池用カバー材 1 1は、上述の透明高防湿フイルム 12と透明高耐光フィルム 13との間に接着シート 14を介在させて、当該接着シ一ト 14の接着条件で加熱加圧するなどして接着一体化することにより、容易に製造することがでぎる。

ここで用いられる接着シ一ト 14としては一般に太陽電池の製造に用いられる、後述の EVAフィルムが好ましく、その厚さは 5〜 50〃m程度であることが好ましい。

なお、本発明のカバー材は透明髙耐光フィルム 13が表面側に、透明高防湿フィルム 12が内面側に配置されるのが好ましい。

このような太陽電池用カバー材を用いて本発明の太陽電池を製造するには、図 1 7に示す従来の太陽電池のガラス板の代りに本発明のカバー材を用いて封止を行えば良いが、その際、本発明のカバ一材を予め封止用 EVAフィルムと積層一体化して用いるのが好適である。

図 4に示す通り、本発明の太陽電池用カバ一材兼用封止膜 1 5は、透明高防湿フイルム 12と透明高耐光フィルム 13とを接着してなる本発明のカバ一材 1 1と、 EVAフィルム 16とを積層一体化してなるものである。

この太陽電池用カバ一材兼用封止膜 15は EVAフィルム 1 6の製造に当り、予め透明高防湿フィルム 12と透明高耐光フィルム 1 3とを接着した本発明の太陽電池用カバ一材 1 1を積層一体化することにより容易に製造することができる。この場合のラミネート温度としては、 7 5〜 9 0°C程度が適当である。

なお、この EVAフィルム 1 6の厚さは 0. 1〜 1 mm程度であることが好ましい。

本発明の太陽電池 1 0は、図 5に示す如く、この太陽電池用カバー材兼用封止膜 1 5を用いて、バックカバー ί 7、 EVAフィルム 1 8、シリコン発電素子 1 9等の太陽電池用セル及び太陽電池用カバー材兼用封止膜 1 5の積層体を、常法に従つて、真空ラミネ一夕一で温度 1 2 0〜 1 5 0°C、脱気時間 2〜 1 5分、プレス圧力 0. 5〜 l a t m、プレス時間 8〜 4 5分で加熱加圧圧着することにより容易に製造することができる。

次に、本発明の第 2の態様に係る太陽電池用カバー材について説明する。

図 6は本発明の第 2の態様に係る太陽電池用カバ一材の実施の形態を示す断面図、図 7は図 6の太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池用カバ一材兼用封止膜の実施の形態を示す断面図、図 8は図 6の太陽電池用カバ一材を用いた本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。

図 6に示す太陽電池用カバー材 2 1は、透明高防湿フィルム 2 2と透明高耐光フイルム 2 3とを紫外線吸収剤を配合した接着剤のシート（以下「紫外線吸収接着シート」と称す。） 2 4を介して積層し、接着一体化したものである。

透明高防湿フィルム 2 2としては、前述の第 1の態様において挙げたもの、即ち、図 2に示す如く、 P E Tフィルム等の透明基材フィルム 1 2 Aに CVD (化学蒸着）、 PVD (反応蒸着）法等により、シリカ、アルミナ等の無機酸化物のコーテイング膜よりなる防湿膜 1 2 Bを形成したもの、或いは、図 3に示す如く、 P E T フィルム等の基材フィルム 1 2 Aの表面にシリカ、アルミナ等の無機酸化物よりなる防湿膜 1 2 Bを形成したフィルムを 2枚用い、これらを防湿膜 1 2 B , 1 2 B側を内側にして接着シート 1 2 Cで貼り合わせることにより、防湿膜 1 2 Bが表面に露出しないようにしたものを用いるのが好ましい。なお、この場合、接着シート 1 2 Cとしては、後述の透明高防湿フィルム 2 2と透明高耐光フィルム 2 3の接着に用いられる紫外線吸収接着シート 2 4と同様のものを用いることができ（ただし、紫外線吸収剤は配合されていなくても良いが、配合されていることが望ましい。）、その接着条件で接着処理すれば良い。透明高耐光フイルム 2 3としても、前述の第 1の態様において例示した耐紫外線性に優れたフッ素樹脂フィルム又は、紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂フィルムを用いることができる。

紫外線吸収接着シート 2 4としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、ェステル系等の各種の接着剤樹脂に紫外線吸収剤を配合して成膜したものを用いることができる。ここで、紫外線吸収剤としては、 2—ヒドロキシ一 4 —ォクトキシべンゾフエノン、 2 —ヒドロキシ一メトキシー 5 —スルフォベンゾフエノン等のベンゾフエノン系； 2— ( 2，一ヒドロキシ一 5—メチルフエニル）ベンゾトリァゾール等のベンゾトリアゾール系；フェニルサルシレート、 p— t—ブチルフエ二ルサルシレート等のヒンダートアミン系紫外線吸収剤が挙げられ、通常の場合、基材樹脂に対して 1〜5 0重量％程度配合される。このような紫外線吸収接着シート 2 4 の厚さは 5〜 5 0 m程度であることが好ましい。

本発明の太陽電池用カバー材 2 1は、上述の透明高防湿フィルム 2 2と透明高耐光フィルム 2 3との間に紫外線吸収接着シート 2 4を介在させて、当該紫外線吸収接着シート 2 4の接着条件で加熱加圧するなどして接着一体化することにより、容易に製造することができる。

なお、本発明のカバ一材は透明高耐光フィルム 2 3が表面側に、透明高防湿フィルム 2 2が内面側に配置されるのが好ましい。

このような太陽電池用カバー材を用いて本発明の太陽電池を製造するには、図 1 7に示す従来の太陽電池のガラス板の代りに本発明のカバー材を用いて封止を行えば良いが、その際、本発明のカバー材を予め封止用 E V Aフィルムと積層一体化して用いるのが好適である。

図 7に示す通り、本発明の太陽電池用カバ一材兼用封止膜 2 5は、透明高防湿フイルム 2 2と透明高耐光フィルム 2 3とを紫外線吸収剤を配合した接着剤で接着してなる本発明のカバー材 2 1と、 E V Aフィルム 2 6とを積層一体化してなるものである。

この太陽電池用カバー材兼用封止膜 2 5は E V Aフィルム 2 6の製造に当り、予め透明高防湿フィルム 2 2と透明高耐光フィルム 2 3とを接着した本発明の太陽電池用カバ一材 2 1を積層一体化することにより容易に製造することができる。この場合のラミネート温度としては、 7 5 ~ 9 0 °C程度が適当である。なお、この EVAフィルム 26の厚さは 0 · 1〜 lmm程度であることが好ましい。

本発明の太陽電池 20は、図 8に示す如く、この太陽電池用カバー材兼用封止膜 25を用いて、ノソクカバー 17、 EVAフィルム 18、シリコン発電素子 1 9等の太陽電池用セル及び太陽電池用カバー材兼用封止膜 25の積層体を、常法に従つて、真空ラミネ一夕一で温度 120〜 150°C、脱気時間 2〜 15分、プレス圧力 0. 5~l atm、プレス時間 8〜 45分で加熱加圧圧着することにより容易に製造することができる。

次に、本発明の第 3の態様に係る太陽電池用カバー材について説明する。

図 9は本発明の第 3の態様に係る太陽電池用カバ一材の実施の形態を示す断面図、図 10は図 9の太陽電池用カバ一材を用いた本発明の太陽電池用カバー材兼用封止膜の実施の形態を示す断面図、図 1 1は図 9の太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。

図 9に示す太陽電池用カバー材 31は、透明高防湿フィルム 32と透明高耐光フイルム 33とを紫外線吸収剤及び架橋剤を配合した EVA樹脂系接着剤のシー卜 (以下「紫外線吸収 EVA接着シート」と称す。） 34を介して積層し、接着一体化したものである。

透明高防湿フィルム 32としては、前述の第 1の態様において挙げたもの、即ち、図 2に示す如く、 PE Tフィルム等の透明基材フィルム 1 2 Aに CVD (化学蒸着）、 PVD (反応蒸着）法等により、シリカ、アルミナ等の無機酸化物のコ一テイング膜よりなる防湿膜 12 Bを形成したもの、或いは、図 3に示す如く、 PET フィルム等の基材フィルム 12 Aの表面にシリカ、アルミナ等の無機酸化物よりなる防湿膜 12 Bを形成したフィルムを 2枚用い、これらを防湿膜 1 2 B、 12 B側を内側にして接着シート 12 Cで貼り合わせることにより、防湿膜 12 Bが表面に露出しないようにしたものを用いるのが好ましい。なお、この場合、接着シート 1 2 Cとしては、後述の透明高防湿フィルム 32と透明高耐光フィルム 33の接着に用いられる紫外線吸収 EVA接着シート 34と同様のものを用いることができ（ただし、紫外線吸収剤は配合されていなくても良い。）、その接着条件で接着処理すれば良い。

透明高耐光フィルム 33としても、前述の第 1の態様において例示した耐紫外線性に優れたフッ素樹脂フィルム又は、紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂フィルムを用いることができる。

紫外線吸収 EVA接着シート 34としては、 EVA樹脂に、紫外線吸収剤及び架橋剤、必要に応じてその他の添加剤を配合してなる E V A樹脂組成物を成膜したものを用いることができる。

なお、本発明に係る紫外線吸収 EVA接着シート 34の成膜原料として好適な E V A樹脂組成物については後述する通りである。

この紫外線吸収 EVA接着シート 34を成膜するための EVA樹脂組成物には、紫外線吸収 EVA接着シー卜 4に耐光性を付与するために紫外線吸収剤を配合するが、この、紫外線吸収剤としては、 2—ヒドロキシ一 4—ォクトキシベンゾフエノン、 2—ヒドロキシ一メ卜キシ一 5—スルフォベンゾフエノン等のベンゾフエノン系； 2— (2，一ヒドロキシ一 5—メチルフエニル）ベンゾトリァゾール等のベンゾトリァゾール系；フエ二ルサルシレ一ト、 p— t—プチルフェニルサルシレ一ト等のヒンダ一トァミン系紫外線吸収剤が挙げられ、通常の場合、 EVA樹脂 100 重量部に対して 1〜 50重量部程度配合される。

このような EVA樹脂組成物よりなる紫外線吸収 EVA接着シート 34の厚さは 5〜50 m程度であることが好ましい。

本発明の太陽電池用カバー材 3 1は、上述の透明高防湿フイルム 32と透明高耐光フィルム 33との間に紫外線吸収 EVA接着シート 34を介在させて、当該紫外線吸収 EVA接着シート 34の接着条件で加熱加圧するなどして接着一体化することにより、容易に製造することができる。

なお、本発明のカバ一材は透明高耐光フィルム 33が表面側に、透明高防湿フィルム 32が内面側に配置されるのが好ましい。

このような太陽電池用カバー材を用いて本発明の太陽電池を製造するには、図 1 7に示す従来の太陽電池のガラス板の代りに本発明のカバ一材を用いて封止を行えば良いが、その際、本発明のカバー材を予め封止用 EVAフィルムと積層一体化して用いるのが好適である。

図 10に示す通り、本発明の太陽電池用カバ一材兼用封止膜 35は、透明高防湿フィルム 32と透明高耐光フィルム 33とを紫外線吸収剤及び架橋剤を配合した: E V A樹脂系接着剤で接着してなる本発明のカバ一材 3 1と、 EVAフィルム 36とを積層一体化してなるものである。

この太陽電池用カバー材兼用封止膜 3 5は E V Aフィルム 3 6の製造に当り、予め透明高防湿フィルム 3 2と透明高耐光フィルム 3 3とを接着した本発明の太陽電池用カバー材 3 1を積層一体化することにより容易に製造することができる。この場合のラミネート温度としては、 7 5 ~ 9 0 °C程度が適当である。

本発明の太陽電池 3 0は、図 1 1に示す如く、この太陽電池用カバー材兼用封止膜 3 5を用いて、ノックカバ一 1 7、 E V Aフィルム 1 8、シリコン発電素子 1 9 等の太陽電池用セル及び太陽電池用カバー材兼用封止膜 3 5の積層体を、常法に従つて、真空ラミネ一夕一で温度 1 2 0〜： I 5 0 °C、脱気時間 2〜 1 5分、プレス圧力 0 . 5 ~ 1 a t in, プレス時間 8〜4 5分で加熱加圧圧着することにより容易に製造することができる。

次に本発明の第 4の態様に係る太陽電池用カバー材について説明する。

図 1 2〜 1 4は本発明の第 4の態様に係る太陽電池用カバ一材の実施の形態を示す断面図、図 1 5はこの太陽電池用カバー材を用いた本発明の太陽電池用カバー材兼用封止膜の実施の形態を示す断面図、図 1 6はこの太陽電池用カバ一材を用いた本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。

図 1 2に示す太陽電池用カバー材 4 1は、紫外線吸収剤を配合した透明基材フィルム 4 2の表面に、無機酸化物のコーティング膜 4 3よりなる防湿膜を形成してなる高耐光高防湿透明フィルムよりなる。

透明基材フィルム 4 2の基材樹脂としては、アクリル、ポリカーボネート、 P E T、 P E N等、好ましくは P E Tが挙げられ、この基材樹脂に配合される紫外線吸収剤としては、 2—ヒドロキシ一 4ーォクトキシベンゾフエノン、 2—ヒドロキシ —メトキシー 5—スルフォベンゾフエノン等のベンゾフエノン系； 2— （ 2，一ヒドロキシー 5—メチルフェニル）ベンゾトリァゾ一ル等のベンゾトリアゾ一ル系；フエ二ルサルシレ一ト、 p— t—ブチルフエ二ルサルシレ一ト等のヒンダ一トアミン系紫外線吸収材が挙げられ、通常の場合、基材樹脂に対して 1〜 2 0重量％程度配合される。

このような透明基材フィルム 4 2の厚さは 1 2〜2 0 0〃m程度であることが好ましい。

また、防湿膜を形成する無機酸化物としては、シリカ、アルミナ等が挙げられ、このような無機酸化物のコーティング膜は、 CVD (化学蒸着）、 P VD (反応蒸着）法等により形成することができ、その厚さは 5〜50〃m程度であることが好ましい。

前述の如く、透明基材フィルム 42の表面に形成したシリカ、アルミナ等の無機酸化物よりなるコーティング膜 43は、取り扱い時等に剥離し易い。このため、本発明のカバー材としては、図 13に示す如く、無機酸化物のコーティング膜 43を形成した透明基材フィルム 42の該コ一ティング膜 43側に、接着シ一ト 44により透明保護フィルム 45を貼り合わせた積層フィルムよりなるカバー材 4 1 A 或いは、上述の PETフィルム等の透明基材フィルム 42の表面にシリカ、アルミナ等の無機酸化物よりなるコーティング膜 43を形成したフィルムを 2枚用い、これらをコ一ティング膜 43, 43側を内側にして接着シート 44で貼り合わせることにより、コーティング膜 43が表面に露出しないようにしたカバ一材 4 1 Bを用いるのが好ましい。この接着シート 44としては、一般に太陽電池の製造に用いられる、後述の EVAフィルムが好ましく、その接着条件で接着処理すれば良い。なお、透明保護フィルム 45としては、アクリル、ポリカーボネート、 PET、 PENフィルム等、好ましくは P E Tフィルムを用いることができ、この透明保護フィルム 45もまた、紫外線吸収剤が配合されていても良い。この透明保護フィルム 45の厚さは、 6〜200 / m程度であることが好ましく、また、接着シート 4 4の厚さは 5 ~ 50 m程度であることが好ましい。

なお、本発明のカバ一材は、図 13, 14に示すような積層タイプではなく、コ一ティング膜 43が露出している場合には、透明基材フィルム 42が表面側となるように、また、図 13に示す如く、透明保護フィルム 45を積層した場合には、透明保護フィルム 45が表面側に配置されるのが好ましい。

このような太陽電池用カバ一材を用いて本発明の太陽電池を製造するには、図 1 7に示す従来の太陽電池のガラス板の代りに本発明のカバー材を用いて封止を行えば良いが、その際、本発明のカバ一材を予め封止用 EVAフィルムと積層一体化して用いるのが好適である。

図 1 5に示す通り、本発明の太陽電池用カバー材兼用封止膜 46は、本発明の力バー材 41 A (カバ一材 4 1，カバ一材 4 1 Bであっても良い。）と、 EVAフィルム 47とを積層一体化してなるものである。この太陽電池用カバー材兼用封止膜 46は EVAフィルム 47の製造に当り、本発明の太陽電池用カバ一材 4 1 Aを積層一体化することにより容易に製造することができる。この場合のラミネート温度としては、 75〜90°C程度が適当である。なお、この EVAフィルム 47の厚さは 0. 1〜 1 mm程度であることが好ましレヽ。

本発明の太陽電池 40は、図 1 6に示す如く、この太陽電池用カバー材兼用封止膜 46を用いて、バックカバ一 17、 EVAフィルム 18、シリコン発電素子 1 9 等の太陽電池用セル及び太陽電池用カバー材兼用封止膜 46の積層体を、常法に従つて、真空ラミネ一夕一で温度 1 20〜150°C、脱気時間 2~1 5分、プレス圧力 0. 5〜 l a tm、プレス時間 8〜 45分で加熱加圧圧着することにより容易に製造することができる。

なお、本発明の太陽電池に用いられる EVAフィルムゃ紫外線吸収 EVA接着シ —卜の成膜原料として好適な EVA樹脂組成物について以下に説明する。

本発明に係る E V A樹脂組成物には、耐候性の向上のために架橋剤を配合して架橋構造を持たせるが、この架橋剤としては、一般に、 100°C以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられ、特に、配合時の安定性を考慮に入れれば、半減期 10時間の分解温度が 70°C以上であるものが好ましい。このような有機過酸化物としては、例えば 2， 5—ジメチルへキサン； 2 , 5—ジハイド口パーォキサイド； 2 , 5—ジメチル一 2 , 5—ジ（ t—ブチルバ一ォキシ）へキサン； 3—ジ一 t—ブチルパーォキサイド； t—ジクミルパーォキサイド； 2 , 5—ジメチルー 2 , 5—ジ（t—プチルパーォキシ）へキシン；ジクミルパ一オキサイド；ひ，ひ， - ビス（ t—プチルパ一ォキシイソプロピル）ベンゼン； n—ブチル一 4 , 4—ビス (tーブチルバ一ォキシ）ブタン； 2 , 2—ビス（t—ブチルバ一ォキシ）ブ夕ン； 1， 1一ビス（t一ブチルパーォキシ）シクロへキサン； 1 , 1—ビス（t— ブチルパ一ォキシ） 3, 3， 5—トリメチルシクロへキサン； t一ブチルパーォキシベンゾエート；ベンゾィルパーォキサイド等を用いることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、一般に EVA樹脂 100重量部に対して 5重量部以下、好ましくは 1〜 3重量部である。

また、太陽電池の封止膜として発電素子との接着力向上の目的で、或いは接着シートとしてフィルム同士の接着力向上の目的で EVA樹脂にシランカツプリング剤を添加することができる。この目的に供されるシラン力ップリング剤としては公知のもの、例えばアークロロプロビル卜リメトキシシラン；ビニルトリクロロシラン；ビニルトリェトキシシラン；ビニルートリス一メトキシェトキシ）シラン；ァーメタクリロキシプロピル卜リメトキシシラン β— ( 3， 4—ェ卜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トリメトキシシラン；ビニルトリアセトキシシラン；ァ一メルカプトプロピルトリメトキシシラン；ァ一アミノプロピルトリメトキシシラン； Ν— 5— (アミノエチル）一ァ一ァミノプロビルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらのシランカツプリング剤の配合量は、一般に E V A樹脂 1 0 0重量部に対して 5重量部以下、好ましくは 0 . ：!〜 2重量部である。

更に、 E V A樹脂のゲル分率を向上させ、耐久性を向上するために E V A樹脂に架橋助剤を添加することができる。この目的に供される架橋助剤としては、公知のものとしてトリアリルイソシァヌレート；トリアリルイソシァネート等の 3官能の架橋助剤の他、 N Kエステル等の単官能の架橋助剤等も挙げることができる。これらの架橋助剤の配合量は、一般に E V A樹脂 1 0 0重量部に対して 1 0重量部以下、好ましくは 1 ~ 5重量部である。

更に、 E V A樹脂の安定性を向上する目的でハイドロキノン；ハイドロキノンモノメチルエーテル； p—べンゾキノン；メチルハイドロキノンなどを添加することができ、これらの配合量は、一般に E V A樹脂 1 0 0重量部に対して 5重量部以下である。

更に、必要に応じ、上記以外に着色剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、変色防止剤等を添加することができる。着色剤の例としては、金属酸化物、金属粉等の無機顔料、ァゾ系、フタロシアニン系、ァヂ系、酸性又は塩基染料系レーキ等の有機顔料がある。紫外線吸収剤には、 2—ヒドロキシ一 4—ォクトキシベンゾフエノン； 2 —ヒドロキシー 4—メトキシ一 5—スルフォベンゾフエノン等のベンゾフエノン系； 2— ( 2 ' —ヒドロキシ一 5—メチルフエニル）ベンゾトリァゾ一ル等のベンゾトリァゾ一ル系；フエ二ルサルシレ一ト； p— t—ブチルフェニルサルシレート等のヒンダートァミン系がある。老化防止剤としては、アミン系；フエノール系；ビスフエニル系；ヒンダートアミン系があり、例えばジー t一プチル一 p—クレゾール；ビス（2 , 2 , 6 , 6—テトラメチルー 4—ピペラジル）セバケ一ト等がある, 産業上の利用可能性

以上詳述した通り、本発明の太陽電池用カバー材は防湿性と耐光性とが共に良好な透明樹脂フィルムであるため、この太陽電池用カバー材を太陽電池の透明保護部材として用いることにより、柔軟な形状に対応でき、軽量で耐衝撃性に優れ、紫外線劣化や発鑌の問題もなく耐久性に優れた太陽電池を提供することができる。本発明の太陽電池用カバー材兼用封止膜は、このような本発明の太陽電池用カバ

—材と E V Aフィルムとを一体化してなるものであるため、この太陽電池用カバ一材兼用封止膜を用いることで、軽量で耐衝撃性、耐久性に優れた太陽電池を良好な作業性のもとに効率的に製造することができる。

本発明の太陽電池は、本発明の太陽電池用カバー材を表面側及びノ又は裏面側透明保護部材として用いたものであり、柔軟な形状に対応でき、軽量で耐衝撃性、耐久性に優れる。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバー材であって、透明高防湿フィルムと耐紫外線性に優れた透明高耐光フィルムとを積層一体化してなることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 2 ) 請求項 1において、前記透明高防湿フィルムが、無機酸化物をコーティングした透明フィルムよりなることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 3 ) 請求項 2において、前記透明高防湿フィルムが、 2枚の該透明フィルムのコーティング面同士を貼り合わせてなる積層フィルムよりなることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 4 ) 請求項 2又は 3において、該透明フィルムがポリエチレンテレフ夕レートフィルムであり、該無機酸化物がシリ力又はアルミナであることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 5 ) 請求項 1ないし 4のいすれか 1項において、前記透明高耐光フィルムがフッ素樹脂フィルムであることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 6 ) 請求項 5において、該フッ素樹脂がポリテトラフルォロエチレン、 4ーフヅ化エチレン一パークロロアルコキシ共重合体、 4—フッ化エチレン一 6—フヅ化プロピレン共重合体、 2—エチレン一 4—フヅ化工チレン共重合体、ポリ 3—フッ化塩化エチレン、ポリフッ化ビ二リデン及びポリフッ化ビニルよりなる群から選ばれる 1種又は 2種以上であることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 7 ) 請求項 1ないし 4のいずれか 1項において、透明高耐光フィルムがァクリル、ポリカーボネ一卜、ポリエチレンテレフ夕レート及びポリエチレンナフタレ一トよりなる 1種又は 2種以上の樹脂に紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂組成物を成膜してなることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 8 ) 太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバ一材であって、透明高耐光フィルムと透明高防湿フィルムとを、紫外線吸収剤を配合した接着剤で積層一体化してなることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 9 ) 請求項 8において、前記透明高防湿フィルムが、無機酸化物をコーティングした透明フィルムよりなることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 1 0 ) 請求項 9において、前記透明高防湿フィルムが、 2枚の該透明フィルムのコーティング面同士を貼り合わせてなる積層フィルムよりなることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 1 1 ) 請求項 9又は 10において、該透明フィルムがポリエチレンテレフタレ一トフィルムであり、該無機酸化物がシリカ又はアルミナであることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 12) 請求項 8ないし 1 1のいすれか 1項において、前記透明高耐光フィルムがフッ素樹脂フィルムであることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 13) 請求項 1 2において、該フッ素樹脂がポリテトラフルォロエチレン、 4 ーフッ化エチレン一パークロロアルコキシ共重合体、 4—フッ化エチレン一 6—フッ化プロピレン共重合体、 2—エチレン一 4ーフッ化工チレン共重合体、ポリ 3— フッ化塩化エチレン、ポリフッ化ビ二リデン及びポリフッ化ビニルょりなる群から選ばれる 1種又は 2種以上であることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 14) 請求項 8ないし 1 1のいずれか 1項において、透明高耐光フィルムがァクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフ夕レート及びポリエチレンナフ夕レートよりなる 1種又は 2種以上の樹脂に紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂組成物を成膜してなることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 15) 太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバ一材であって、透明高耐光フイルムと透明高防湿フイルムとを、紫外線吸収剤及び架橋剤を配合したエチレン一酢酸ビニル共重合体樹脂系接着剤で積層一体化してなることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 16) 請求項 1 5において、架橋剤が有機過酸化物であることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 17) 請求項 1 5又は 1 6において、前記透明高防湿フィルムが、無機酸化物をコ一ティングした透明フィルムよりなることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 18) 請求項 17において、前記透明高防湿フィルムが、 2枚の該透明フィルムのコ一ティング面同士を貼り合わせてなる積層フィルムよりなることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 19) 請求項 17又は 18において、該透明フィルムがポリエチレンテレフ夕レートフィルムであり、該無機酸化物がシリ力又はアルミナであることを特徴とする太陽電池用カバー材。 ( 2 0 ) 請求項 1 5ないし 1 9のいすれか 1項において、前記透明高耐光フィルムがフッ素樹脂フィルムであることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 2 1 ) 請求項 2 0において、該フッ素樹脂がポリテトラフルォロエチレン、 4 —フヅ化工チレン一パークロロアルコキシ共重合体、 4—フヅ化エチレン一 6—フヅ化プロピレン共重合体、 2—エチレン一 4ーフッ化工チレン共重合体、ポリ 3— フッ化塩化ェチレン、ポリフッ化ビニリデン及びポリフッ化ビニルよりなる群から選ばれる 1種又は 2種以上であることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 2 2 ) 請求項 1 5ないし 1 9のいずれか 1項において、透明高耐光フィルムがアクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフ夕レート及びポリエチレンナフ夕レートよりなる 1種又は 2種以上の樹脂に紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂組成物を成膜してなることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 2 3 ) 太陽電池用セルの透明保護部材として用いられるカバ一材であって、紫外線吸収剤を配合した透明基材フィルムの表面に、無機酸化物をコ一ティングしてなる高耐光高防湿透明フィルムを備えてなることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 2 4 ) 請求項 2 3において、前記高耐光高防湿透明フィルムのコーティング面に透明保護フィルムを貼り合わせてなる積層フィルムよりなることを特徴とする太陽電池用カバー材。

( 2 5 ) 請求項 2 3又は 2 4において、該透明基材フィルムが紫外線吸収剤を配合したポリエチレンテレフ夕レートフィルムであり、該無機酸化物がシリカ又はァルミナであることを特徴とする太陽電池用カバ一材。

( 2 6 ) 太陽電池用セルの透明保護部材を兼ねた封止膜であって、請求項 1ないし 2 5のいずれか 1項に記載の太陽電池用カバー材とエチレン一酢酸ビニル共重合体フィルムとを積層一体化してなる太陽電池用カバ一材兼用封止膜。

( 2 7 ) 表面側保護部材と裏面側保護部材との間に太陽電池用セルを封止してなる太陽電池において、該表面側及び/又は裏面側保護部材が請求項 1ないし 2 5のいずれか 1項に記載される太陽電池用カバ一材であることを特徴とする太陽電池。