WO2007094445A1 - 太陽電池封止材 - Google Patents
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- B32B17/10697—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer being cross-linked
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
- B32B17/10743—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing acrylate (co)polymers or salts thereof
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Definitions
- the present invention relates to a solar cell element sealing material in a solar cell module and a solar cell module manufactured using the same. More specifically, the present invention relates to a sealing material that is easy to produce a solar cell module and has excellent workability, insulation, non-corrosion, transparency, heat resistance, flexibility, and the like.
- a solar cell module protects a solar cell element such as silicon, gallium arsenide, copper indium selenium, etc. with an upper transparent protective material and a lower substrate protective material, and the solar cell element and the protective material with a sealing material. It is fixed and closed. For this reason, solar cell sealing materials are required to have good transparency in order to increase power generation efficiency. Moreover, even if the temperature rises when using the solar cell module, it is required to have heat resistance in order to avoid troubles in which the sealing material flows or deforms. In addition, moderate flexibility and excellent adhesion are required to stably fix solar cell elements.
- a solar cell element such as silicon, gallium arsenide, copper indium selenium, etc.
- an organic peroxy acid silane coupling agent is combined with an ethylene'vinyl acetate copolymer.
- a rosin composition is used and has been used for over 30 years.
- ethylene-vinyl acetate copolymer has relatively high hygroscopicity, and the moisture absorbed rarely reduces the insulating property of the encapsulant layer, which may reduce the power generation efficiency.
- specific conditions such as calorific value, ultraviolet light, moisture absorption, etc.
- acetic acid may be generated, which may corrode electrodes, buspers, solder, etc., and reduce power generation efficiency.
- a metal oxide film such as zinc oxide used as an electrode may corrode and power generation efficiency may be reduced. there were.
- Patent Document 1 JP-A-6-299125
- an object of the present invention is to produce a solar cell module easily and using a sealing material excellent in processability, insulation, non-corrosion, transparency, heat resistance, flexibility, and the like. The object is to provide a solar cell module.
- the present invention comprises a crosslinkable resin composition (A) comprising an ethylene ′ (meth) acrylic acid ester copolymer as a base polymer and an organic peroxide and a crosslinking aid.
- A a crosslinkable resin composition
- the decomposition temperature (one-hour half-life temperature) of the organic peroxide is 150 ° C or less
- the total amount of the organic peroxide and the crosslinking aid is It is in the range of 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the base polymer
- the blending ratio of organic peroxide and crosslinking aid (organic peroxide Z crosslinking aid) is 1Z5 to 1Z0.1. It is related with the solar cell (element) sealing material characterized by being in the range.
- the present invention also relates to a solar cell module produced using the solar cell encapsulant.
- the organic peroxide it is preferable to use at least one selected from dialkyl peroxides, peroxyesters, nonoxycarbonates and peroxyketal forces.
- dialkyl peroxides it is desirable to use at least one kind having a dialkyl peroxide force and at least one kind selected from the group having a peroxycarbonate and a peroxyketal force.
- triallyl isocyanate or triallyl cyanurate as a crosslinking aid.
- the resin composition ( ⁇ ) is blended with at least one additive selected from a silane strength coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a light stabilizer.
- the solar cell encapsulant of the present invention is excellent in processability, insulation, non-corrosion, transparency, heat resistance, flexibility and the like.
- the solar cell module produced using the sealing material of the present invention which has a low hygroscopic property and does not cause the generation of acetic acid, has a remarkably reduced tendency to decrease in power generation efficiency over time, and is used for thin film solar cells.
- stable quality can be provided without corroding the electrode.
- an ethylene (meth) acrylate copolymer is used as the base polymer of the resin composition ( ⁇ ) that forms the sealing material.
- Other base polymers A small amount of another polymer such as an ethylene copolymer may be blended, but usually an ethylene / (meth) acrylate copolymer is used alone.
- (meth) acrylic acid ester in ethylene ((meth) acrylic acid ester copolymer) means allylic acid ester or methacrylic acid ester, and alkyl having about 1 to 10 carbon atoms of acrylic acid or methacrylic acid. Acid ester is preferred!
- (meth) acrylic acid esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, isobutyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, and n-butyl methacrylate. It can be illustrated.
- Particularly preferred ethylene '(meth) acrylate copolymers are ethylene'methyl acrylate copolymers and ethylene / ethyl acrylate copolymers.
- the ethylene '(meth) acrylate copolymer has a (meth) acrylate polymer unit content of 10 to 40% by weight, preferably 15 to 35% in consideration of transparency, flexibility, adhesiveness, etc. % Is preferred. In view of strength and heat resistance, it is preferable to use a melt flow rate (JIS K7210-1999) force in the range of 0.5 to 150 gZlO at 190 ° C and 2160 g load.
- the ethylene / (meth) acrylic acid ester copolymer resin (B) is produced by a shift method such as an autoclave high pressure polymerization method or a tubular high pressure polymerization method. Even so.
- the tubular high pressure polymerization method is a method in which a tubular reactor is used and radical polymerization is carried out using a free radical catalyst at a high pressure, which is described in, for example, JP-A-62-273214.
- a method can be exemplified.
- the copolymer obtained by this tubular high pressure polymerization method has (meth) acrylic acid ester content: X (mol%) and copolymer melting point: T (° C) (melting point by DSC method, JIS (Conforming to K7121)
- the melting point is higher than that of a copolymer having an equivalent composition obtained by other polymerization methods. Therefore, the ethylene '(meth) allylic acid obtained by this tubular high pressure polymerization method is used.
- the solar cell encapsulant using the ester copolymer is more excellent in heat resistance.
- a tubular high pressure is used as an ethylene (meth) acrylate copolymer.
- the above-mentioned resin composition (A) that forms the encapsulant must have an organic peroxide containing a decomposition temperature (1 hour half-life temperature) of 150 ° C. or less and a crosslinking aid. It is blended as an ingredient.
- Suitable organic peroxides include, for example, dicumyl peroxide (135 ° C), 1,3 bis (2 t-butylperoxyisopropyl) benzene (137 ° C), 2,5 dimethyl-2, 5 Alicyclic hydrocarbons such as bis (t-butylperoxy) hexane (140 ° C), t-butyltamperoxide (142 ° C), di-t-butyl peroxide (149 ° C), and aromatic carbonization Dialkyl peroxides, t-butyl peroxyisobutyrate (102 ° C), t-butylperoxymaleic acid (110 ° C), 2, 5 Dimethyl 2, 5 Bis (benzoylperoxy) hexane (118 ° C), t-butylperoxyacetate (123 ° C), t-butylperoxynononanoate (123 ° C), t-butylperoxybenzoate ( Peroxyesters such as 125
- dialkyl peroxides can be diluted with an inorganic powder or a solvent. These can be used in combination of two or more. Among these, at least one kind of dialkyl peroxide force and at least one selected from the group consisting of peroxycarbonate and baroxyketal force are used because they are particularly effective in increasing the crosslinking rate and preventing discoloration and blistering. It is preferable to use together.
- a suitable use ratio in this case is expressed in terms of dialkyl peroxide peroxide Z-peroxycarbonate and peroxyketal, and ranges from 10Z90 to 90ZlO, preferably from 30 to 70 to 30 by weight.
- crosslinking aid examples include polyunsaturated compounds such as polyallyl compounds and poly (meth) ataryloxy compounds. More specifically, polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, and diallyl maleate, ethylene glycol diatalate, ethylene glycol dimethalate, Examples thereof include poly (meth) ataryloxy compounds such as methylolpropane trimetatalylate, dibutenebenzene and the like. Of these, it is particularly preferable to use triaryl isocyanurate or triaryl cyanurate.
- the total amount of the organic peroxide and the crosslinking aid is 0.5 to 100 parts by weight of the base polymer. 5 parts by weight (0.5 to 5.0 parts by weight), preferably 0.5 to 4.8 parts by weight, more preferably 0.5 to 4 parts by weight, and a combination of an organic peroxide and a crosslinking aid It is important that the ratio (organic peroxide Z crosslinking aid) is in the range of 1Z5 to: LZO.1, preferably 1Z4 to 1Z0.5, by weight.
- the organic peroxide is, for example, about 0.2 to 3 parts by weight (0.2 to 3.0 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the base polymer.
- About 0.1 to 3 parts by weight (0.1 to 3.0 parts by weight) is preferably blended with respect to parts by weight.
- additives may be blended in the rosin composition ( ⁇ ) constituting the solar cell encapsulant of the present invention, if necessary.
- specific examples of such additives include silane coupling agents, ultraviolet absorbers, hindered phenolic and phosphite-based acid / antioxidants, hindered amine light-resistant stabilizers, light diffusing agents, Examples thereof include a flame retardant and a discoloration preventing agent.
- the silane coupling agent is useful for improving the adhesion of the encapsulating material to the solar cell element and the like.
- examples include compounds having a hydrolyzable group such as an alkoxy group in addition to a saturated group, an amino group, an epoxy group, and the like.
- silane coupling agents include ⁇ - ( monoaminoethyl ) - ⁇ - aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ - ( ⁇ -amino Ethyl) - ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like.
- the silane coupling agent is desirably blended by about 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base polymer.
- Examples of ultraviolet absorbers that can be added to the solar cell encapsulant of the present invention include various types such as benzophenone-based, benzotriazole-based, triazine-based, and salicylic acid ester-based materials.
- Examples of benzophenone-based UV absorbers include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2'-force norlevoxy benzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy 4- ⁇ dodecyloxy Benzophenone, 2 Hydroxy 4 ⁇ Octadecyloxybenzophenone, 2 Hydroxy 4-pentenoreoxybenzophenone, 2 Hydroxy 4-Methoxy 1 5-Snorefobenzophenone, 2 Hydroxy 5 Benzophenone, 2,4 dihydroxybenzophenone, 2, 2, -dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2, 2,1 dihydroxy-4, 4'-dimethoxybenzophenone, 2, 2 ', 4, 4' -Tetra
- the benzotriazole-based UV absorber is a hydroxyphenol-substituted benzotriazole compound, for example, 2- (2-hydroxy-5-methylphenol) benzotriazole, 2- (2 hydroxy 5 t Butylphenol) benzotriazole, 2- (2hydroxy-3,5 dimethylphenol) benzotriazole, 2- (2-methyl-4-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2 hydroxy-3-methyl- 5—t butylphenol) benzotriazole, 2— (2 hydroxy-3,5 di-tert-amylphenyl) benzotriazole, 2— (2 hydroxy-1,3,5 ditert-butylphenol) benzotriazole And the like.
- Triazine UV absorbers include 2- [4,6 bis (2,4 dimethylphenyl) 1,3,5 triazine 2-yl] -5- (octyloxy) phenol, 2- (4 , 6 Diphenyl 1, 3, 5 Triazine 2-yl) 5- (Hexyloxy) phenol and the like.
- Examples of the salicylic acid ester-based compounds include furousyl salicylate and p-octylfuryl salicylate.
- Antioxidants include, for example, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2-tert-butyl Lu 4-methoxyphenol, 3-t-butyl 4-methoxy phenol, 2, 6g t-Butyl-4-ethyl phenol, 2, 2, -methylene bis (4-methyl-6-t-butyl phenol), 2, 2, -methylene bis (4-ethyl) 6 t-butylphenol), 4,4'-methylenebis (2,6 di-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis [6- (1 methyl cyclohexyl) p cresol], bis [3, 3-bis (4-hydroxy-1-tert-butylphenol) butyric acid] glycol ester, 4,4'-butylidenebis (6-tert-butylidene m-cresol), 2,2, ethylidenebis (4 — Sec butyl-6-t-butylphenol), 2, 2, ethylidenebis (4,
- a hindered amine type is suitable, and not only a low molecular weight one but also a high molecular weight one can be used. These can be used not only in three kinds but also in combination of two or more kinds.
- Low molecular weight hindered amines include, for example, 4-acetoxy 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy 2, 2, 6, 6-teramethino repipezidine, 4-aku UP Inole , 6, 6-tetramethinole piperidine, 4 benzoyloxy 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine, 4 monobenzyloxy 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine, 4-cyclohexanoyloxy 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine, 4 (phenylacetoxy) 2, 2, 6, 6-tetramethylbiperidine, 4 (o-benzoyloxy) -2, 2, 6, 6-tetramethylpiberi Diene, 4— (Phenoxyacetoxy)
- those commercially available under trade names such as Sanol LS770, Tinuvin 144, Adekastab LA-57, Adekastab LA-62, Adekastab LA-67, Goodlight UV-3034 can be used.
- the high molecular weight hindered amine those having a molecular weight exceeding 1000 can be used, for example, those commercially available under trade names such as Cyasoap UV3346, Kimasoap 944LD, and Tinuvin 622LD.
- a solar cell module can be produced by fixing the solar cell element with upper and lower protective materials using the solar cell encapsulant of the present invention.
- a solar cell module various types can be exemplified.
- a structure in which a stopper and an upper transparent protective material are formed a solar cell element formed on the inner peripheral surface of the upper transparent protective material, for example, an amorphous solar cell element is sputtered on a fluorine-resin-based transparent protective material, etc.
- a sealing material and a lower protective material are formed on the material prepared in the above.
- Solar cell elements include single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, microcrystalline silicon, and hybrid or thin film types such as silicon, gallium arsenide, copper 1 indium 1 selenium, cadmium 1
- Various solar cell elements such as III-V and II-VI compound semiconductors such as tellurium can be used.
- the metal oxide used as the transparent electrode include zinc oxide, tin oxide, indium oxide and those doped with certain elements in these oxides.
- Examples of the upper protective material constituting the solar cell module include glass, acrylic resin, polycarbonate, polyester, and fluorine-containing resin.
- glass since it is advantageous in terms of power generation efficiency, do not add CeO with UV absorbing ability.
- the lower protective material is a single or multilayer sheet such as a metal or various thermoplastic resin films, for example, a metal such as tin, aluminum or stainless steel, an inorganic material such as glass, a polyester or an inorganic deposited polyester. Examples thereof include single-layer or multi-layer protective materials such as fluorine-containing resin and polyolefin.
- the solar cell encapsulant of the present invention is usually used in the form of a sheet having a thickness of about 0.1 to 1.5 mm, preferably about 0.1 to 1 mm.
- the sheet-like solar cell encapsulating material comprising the resin composition (A) can be produced by a known sheet molding method using a T-die extruder, a calendar molding machine or the like.
- additives such as organic peroxides and crosslinking aids, silane coupling agents, UV absorbers, antioxidants, and light stabilizers added to ethylene '(meth) acrylic acid ester copolymers as necessary Can be obtained by dry blending in advance, supplying the hopper force of a T-die extruder, and extruding it into a sheet.
- some or all of the additives should be used in the form of a masterbatch. You can.
- some or all of the ethylene '(meth) acrylate ester copolymer is used in advance using a single screw extruder, twin screw extruder, Banbury mixer, kneader, etc. It is possible to use a rosin composition obtained by melt mixing.
- the sheet of the sealing material of the present invention is prepared in advance, and the structure as described above is formed by a method similar to the conventional method in which the sealing material is pressed at a temperature at which the sealing material melts. Modules can be formed. That is, the sealing material is temporarily bonded to the solar cell element or the protective material at a temperature at which the crosslinking agent is not substantially decomposed and the sealing material of the present invention melts, and then the temperature is raised to sufficiently bond the sealing material. And ethylene '(meth) acrylic acid ester copolymer may be crosslinked.
- the gel fraction in the encapsulant layer (sample lg was immersed in 100 ml of xylene, treated at 110 ° C for 24 hours, then with a 20 mesh wire mesh. It is preferable to cross-link so that the mass fraction of undissolved portion by filtration is 50 to 98%, preferably about 70 to 95%.
- EEA ethylene-acrylic acid Echiru copolymer, Echiru unit content acrylic acid 25 by weight 0/0, 190.C, agate Leto flow rate at 2160g load (JIS K7210- 1999) 15g / 10 min)
- Organic peroxide (1) 2, 5 Dimethyl-2,5 bis (t-butylperoxy) hexane
- Crosslinking aid (1) triallyl isocyanurate
- Crosslinking aid (2) Triarylcyanurate (5)
- UV absorber 2-hydroxy 4-chlorooxybenzophenone
- the workability during sheet cleaning was evaluated according to the following criteria.
- a press sheet having a thickness of lmm was prepared at 150 ° C for 15 minutes, and about 1 lg was cut out from the press sheet and precisely weighed. This was immersed in 100 ml of xylene, treated at 110 ° C. for 24 hours, and the undissolved portion after filtration through a 20-mesh wire mesh was precisely weighed. The gel fraction was calculated by dividing the residue weight by the sample weight before treatment.
- a sheet was molded and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the amounts of the organic peroxide (3) and the crosslinking aid (1) were changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
- the amount of the organic peroxide (3) and the ultraviolet absorber used was the ratio shown in Table 1, and the sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking aid (1) was not used. The evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
- EMA (1) ethylene methyl acrylate copolymer
- organic peroxide (2) organic peroxide (2)
- crosslinking aid (1) silane coupling agent shown in Table 2
- the various evaluations described above were performed using the sheet. The results are shown in Table 3.
- EMA (2) ethylene 'methyl acrylate copolymer
- Table 2 the amounts of organic peroxide (1), organic peroxide (2), and crosslinking aid used are listed in Table 2.
- the sheet was molded in the same manner as in Example 1 except for the changes as shown in FIG. The results are shown in Table 3.
- the present invention provides a solar cell encapsulant that is excellent in processability, insulation, non-corrosion, transparency, heat resistance, flexibility, and the like.
- the solar cell module produced by using the sealing material of the present invention has a significantly reduced tendency to decrease in power generation efficiency over time. Even when used in thin film solar cells, it is possible to provide a stable quality that does not corrode the electrode.
- sealing material sheet and solar cell module processing problems during the manufacture of the sealing material sheet and solar cell module can be avoided, and a sealing material layer excellent in heat resistance, transparency, flexibility, adhesiveness, etc. is formed. be able to.
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Abstract
本発明は、太陽電池モジュールの作製が容易で、加工性、絶縁性、非腐食性、透明性、耐熱性、柔軟性等に優れた太陽電池封止材及びそれを使用して作製された太陽電池モジュールを提供するものである。
太陽電池封止材は、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体をベースポリマーとし、これと有機過酸化物及び架橋助剤を含有する架橋性の樹脂組成物（Ａ）からなる太陽電池封止材であって、該有機過酸化物の分解温度（１時間半減期温度）が１５０°C以下であり、有機過酸化物と架橋助剤の合計配合量がベースポリマー１００重量部当たり、０．５～５重量部の範囲にあり、有機過酸化物と架橋助剤の配合割合（有機過酸化物／架橋助剤）が重量比で１／５～１／０．１の範囲にある太陽電池封止材である。
Description
明 細 書
太陽電池封止材
技術分野
[0001] 本発明は、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の封止材及びそれを用い て作製された太陽電池モジュールに関する。さらに詳しくは、太陽電池モジュールの 作製が容易で、加工性、絶縁性、非腐食性、透明性、耐熱性、柔軟性等に優れた封 止材に関する。
背景技術
[0002] 無尽蔵な自然エネルギーを利用し、二酸ィ匕炭素の削減やその他の環境問題の改 善が図れる水力発電、風力発電並びに太陽光発電などが脚光を浴びている。このう ち太陽光発電は、太陽電池モジュールの発電効率等の性能向上が著しい一方、価 格の低下が進んだこと、国や自治体が住宅用太陽光発電システム導入促進事業を 進めてきたことから、近年その普及が著しく進んでいる。
[0003] 太陽電池モジュールは、一般にシリコン、ガリウム 砒素、銅 インジウム セレン などの太陽電池素子を上部透明保護材と下部基板保護材とで保護し、太陽電池素 子と保護材とを封止材で固定し、ノ^ケージィ匕したものである。このため太陽電池封 止材としては、発電効率を高めるためにも、透明性が良好であることが求められてい る。また太陽電池モジュールの使用時に温度上昇しても、封止材が流動したり変形し たりするトラブルを避けるために、耐熱性を有することが求められている。また太陽電 池素子を安定して固定するために、適度な柔軟性と優れた接着性が求められている
[0004] このような観点から、現在、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の封止材と しては、エチレン'酢酸ビニル共重合体に有機過酸ィ匕物ゃシランカップリング剤を配 合した榭脂組成物が使用されており、すでに 30年以上の使用実績を積んでいる。と ころがエチレン '酢酸ビニル共重合体は比較的吸湿性が高ぐまれに吸湿した水分 によって封止材層の絶縁性が低下し、発電効率が低下することがあった。また熱量、 紫外線、吸湿などの特定条件が加わった場合に、まれにエチレン '酢酸ビニル共重
合体力 極微量の酢酸が発生することがあり、これが電極やバスパー、ハンダなどを 腐食して、発電効率を低下させる恐れがあった。またアモルファスシリコンゃ微結晶 シリコンなどの、通称、薄膜太陽電池と呼ばれる太陽電池モジュールにおいては、電 極として用いられている酸化亜鉛のような金属酸化膜が腐食し、発電効率が低下す る恐れがあった。
[0005] このためエチレン ·酢酸ビニル共重合体の代わりに、吸湿性が少なぐ酢酸発生の 恐れのな 、エチレン'（メタ)アクリル酸エステル共重合体をベースポリマーとする榭脂 組成物を使用した封止材がすでに知られている (例えば特許文献 1参照)。しかしな がらエチレン'（メタ)アクリル酸エステル共重合体の有機過酸ィ匕物による架橋は、ェ チレン ·酢酸ビュル共重合体の架橋に比較して進みにくぐそのためエチレン '酢酸 ビュル共重合体をベースポリマーとする榭脂組成物と同様の耐熱性を得るためには 、有機過酸化物をより多く配合する必要があった。ところがエチレン'（メタ)アクリル酸 エステル共重合体に有機過酸化物を多量に配合した場合、有機過酸化物がブリード し易ぐそのためシート加工時にスリップして生産性が著しく低下し、あるいは太陽電 池モジュールの製造時に有機過酸ィ匕物の分解ガスに起因する膨れが生じるという問 題を引き起こすことがあった。
[0006] 特許文献 1 :特開平 6— 299125号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] そこで本発明者らは、エチレン'（メタ）アクリル酸エステル共重合体をベースポリマ 一とする榭脂組成物を使用しても、シート成形や太陽電池モジュール製造時の上記 加工上のトラブルを発生することのな!/ヽ、耐熱性に優れた封止材を得るべく検討を行 つた。その結果、特定の有機過酸化物を使用するとともに架橋助剤を併用し、これを 規定された割合で使用することにより、目的とする封止材を得ることができることを見 出すに至った。したがって本発明の目的は、太陽電池モジュールの作製が容易で、 加工性、絶縁性、非腐食性、透明性、耐熱性、柔軟性等に優れた封止材及びそれを 使用して作製された太陽電池モジュールを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0008] すなわち本発明は、エチレン'（メタ）アクリル酸エステル共重合体をベースポリマー とし、これと有機過酸化物及び架橋助剤を含有する架橋性の榭脂組成物 (A)からな る太陽電池封止材であって、該有機過酸ィ匕物の分解温度（1時間半減期温度）が 15 0°C以下であり、有機過酸ィ匕物と架橋助剤の合計配合量がベースポリマー 100重量 部当たり、 0. 5〜5重量部の範囲にあり、有機過酸化物と架橋助剤の配合割合 (有 機過酸化物 Z架橋助剤）が重量比で 1Z5〜1Z0. 1の範囲にあることを特徴とする 太陽電池 (素子)封止材に関する。
[0009] 本発明はまた、上記太陽電池封止材を用いて作製された太陽電池モジュールに関 する。
[0010] 上記有機過酸化物としては、ジアルキルパーオキサイド、パーォキシエステル、ノ 一ォキシカーボネート及びパーォキシケタール力 選ばれる少なくとも一種を使用す るのが好ましい。とくにジアルキルパーオキサイド力もなる少なくとも一種と、パーォキ シカーボネート及びパーォキシケタール力もなる群より選ばれる少なくとも一種とを併 用することが望ましい。また架橋助剤としては、トリアリルイソシァネートまたはトリァリ ルシアヌレートを使用することが好ましい。さらに上記榭脂組成物 (Α)には、シラン力 ップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び耐光安定剤カゝら選ばれる少なくとも一 種の添加剤が配合されて 、ることが望ま 、。
発明の効果
[0011] 本発明の太陽電池封止材は、加工性、絶縁性、非腐食性、透明性、耐熱性、柔軟 性等に優れている。とくに吸湿性が少なぐ酢酸発生の恐れのない本発明の封止材 を用いて作製された太陽電池モジュールは、発電効率の経時的な低下傾向が著しく 低減されており、また薄膜太陽電池に用いても電極を腐食することはなぐ安定した 品質のものを提供することができる。また封止材シートや太陽電池モジュールの製造 時における加工上のトラブルが回避できるとともに、耐熱性、透明性、柔軟性、接着 性等に優れた封止材層を形成することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 本発明にお ヽては、封止材を形成する榭脂組成物 (Α)のベースポリマーとして、ェ チレン'（メタ)アクリル酸エステル共重合体が使用される。ベースポリマーとしては、他
に少量の他のポリマー、例えばエチレン共重合体などが配合されていてもよいが、通 常はエチレン ·（メタ)アクリル酸エステル共重合体が単独で使用される。ここにェチレ ン'（メタ）アクリル酸エステル共重合体における (メタ)アクリル酸エステルとは、アタリ ル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを意味し、アクリル酸またはメタクリル酸の炭 素数 1〜 10程度のアルキル酸エステルが好まし!/、。 （メタ）アクリル酸エステルとして 具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸 n—ブチル、アクリル酸 2—ェチルへキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸 n—ブチ ルなどを例示することができる。とくに好適なエチレン'（メタ)アクリル酸エステル共重 合体は、エチレン'アクリル酸メチル共重合体及びエチレン ·アクリル酸ェチル共重合 体である。エチレン'（メタ）アクリル酸エステル共重合体としては、透明性、柔軟性、 接着性などを考慮すると、（メタ）アクリル酸エステル重合単位含有量が 10〜40重量 %、好ましくは 15〜35重量％のものを使用することが好ましい。また力卩ェ性や耐熱 性を考慮すると、 190°C、 2160g荷重におけるメルトフローレート (JIS K7210- 19 99)力 0. 5〜150gZlO分の範囲のものを使用するのが好ましい。
[0013] 本発明にお 、ては、上記エチレン ·（メタ）アクリル酸エステル共重合体榭脂（B)は オートクレープ高圧重合法、チューブラー高圧重合法の 、ずれの方法によって製造 されたものであってもよ 、。
チューブラー高圧重合法とは、チューブラー反応器を使用し、高圧で遊離基触媒 を用いてラジカル重合する方法であり、例えば、特開昭 62— 273214号公報等に記 載されて!ヽる方法が例示できる。
[0014] このチューブラー高圧重合法で得られた共重合体は、（メタ)アクリル酸エステル含 量: X(モル％)と共重合体融点: T(°C) (DSC法による融点、 JIS K7121に準拠）と の関係が下記式 (1)、
3. OX+ 125≥T≥— 3. OX+ 109 (I)
を満足することが特徴であって、他の重合法で得られた相当組成の共重合体に比べ て融点が高ぐ従ってこのチューブラー高圧重合法で得られたエチレン'（メタ)アタリ ル酸エステル共重合体を用いた太陽電池封止材は耐熱性がより優れて 、る。また本 発明においてエチレン '（メタ)アクリル酸エステル共重合体としてチューブラー高圧
重合法で得られた共重合体を用いた場合の封止材はガラス、ポリエステル榭脂に対 する接着性も優れる。
本発明において、封止材を形成する上記榭脂組成物 (A)には、分解温度（1時間 半減期温度）が 150°C以下の有機過酸ィ匕物と、架橋助剤とが必須成分として配合さ れる。好適な有機過酸ィ匕物としては、例えばジクミルパーオキサイド（135°C)、 1, 3 ビス（2 t—ブチルパーォキシイソプロピル）ベンゼン（137°C)、 2, 5 ジメチル -2, 5 ビス（t ブチルパーォキシ）へキサン（140°C)、 t ブチルタミルパーォキ サイド（142°C)、ジ— t—ブチルパーオキサイド（149°C)などの脂環族炭化水素や 芳香族炭化水素などで置換されて ヽてもよ ヽジアルキルパーオキサイド、 t—ブチル パーォキシイソブチレート（102°C)、 t ブチルパーォキシマレイン酸（110°C)、 2, 5 ジメチルー 2, 5 ビス（ベンゾィルパーォキシ）へキサン（118°C)、 t—ブチルパー ォキシアセテート（123°C)、 t—ブチルパーォキシイソノナノエート（123°C)、 tーブチ ルパーォキシベンゾエート（125°C)などのパーォキシエステル、 t—ブチルパーォキ シイソプロピルカーボネート（119°C)、 t ブチルパーォキシ 2 ェチルへキシル カーボネート（121°C)などのパーォキシカーボネート、 1, 1 ビス（t ブチルバーオ キシ） 3, 3, 5 トリメチルシクロへキサン（112°C)、 1, 1—ビス（t—ブチルパーォキ シ）シクロへキサン（112°C)、 1, 1 ビス（tーァミルパーォキシ）シクロへキサン（112 °C)、 2, 2 ビス（t ブチルパーォキシ）ブタン（119°C)、 n—ブチルー 4, 4 ビス（t ブチルパーォキシ）バレレート（129°C)、ェチルー 3, 3 ジ（t ブチルパーォキ シ)プチレート（135°C)などのパーォキシケタールなどを例示することができる (括弧 内は 1時間半減期温度を示す)。これら過酸化物は無機物粉末や溶媒により希釈し たものを使用することができる。これらはまた、二種以上併用することができる。これら の中では、架橋速度を高め、変色や膨れの防止にとくに有効であるところから、ジァ ルキルパーオキサイド力 なる少なくとも一種と、パーォキシカーボネート及びバーオ キシケタール力もなる群より選ばれる少なくとも一種を併用することが好ましい。この 場合の好適な使用比率は、ジアルキルパーオキサイドパーオキサイド Zパーォキシ カーボネート及びパーォキシケタールで表示して、重量比で 10Z90〜90ZlO、好 ましくは 30Ζ70〜70Ζ30の範囲である。
[0016] また架橋助剤の具体例としては、ポリアリルィ匕合物やポリ（メタ）アタリロキシ化合物 のような多不飽和化合物を例示することができる。より具体的には、トリアリルイソシァ ヌレート、トリァリルシアヌレート、ジァリルフタレート、ジァリルフマレート、ジァリルマレ エートのようなポリアリル化合物、エチレングリコールジアタリレート、エチレングリコー ルジメタタリレート、トリメチロールプロパントリメタタリレートのようなポリ（メタ）アタリロキ シ化合物、ジビュルベンゼンなどを挙げることができる。これらの中では、とくにトリァリ ルイソシァヌレートまたはトリァリルシアヌレートを使用することが好ましい。
[0017] 本発明の封止材に使用される上記榭脂組成物 (A)においては、ベースポリマー 10 0重量部に対し、有機過酸化物及び架橋助剤の合計配合量を 0. 5〜5重量部（0. 5 〜5. 0重量部）、好ましくは 0. 5〜4. 8重量部、より好ましくは 0. 5〜4重量部とし、 かつ有機過酸化物と架橋助剤の配合割合 (有機過酸化物 Z架橋助剤)を重量比で 1Z5〜： LZO. 1、好ましくは 1Z4〜1Z0. 5の範囲とすることが重要である。これに より耐熱性や接着性に優れた封止材層を形成することができるとともに、封止材シー ト加工時のスリップ現象や太陽電池モジュール製作時のフクレ現象を回避することが できる。このために有機過酸ィ匕物は、例えばベースポリマー 100重量部に対し、例え ば 0. 2〜3重量部（0. 2〜3. 0重量部)程度、架橋助剤は、ベースポリマー 100重量 部に対し、 0. 1〜3重量部（0. 1〜3. 0重量部)程度配合するのがよい。
[0018] 本発明の太陽電池封止材を構成する榭脂組成物 (Α)には、必要に応じ、種々の 添加剤を配合することができる。このような添加剤として具体的には、シランカップリン グ剤、紫外線吸収剤、ヒンダードフエノール系やホスファイト系の酸ィ匕防止剤、ヒンダ 一ドアミン系の耐光安定剤、光拡散剤、難燃剤、変色防止剤などを例示することがで きる。とくにシランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤及び耐光安定剤から 選ばれる少なくとも一種の添加剤を配合することが好ま 、。
[0019] シランカップリング剤は、封止材の保護材ゃ太陽電池素子等に対する接着性を向 上させるのに有用であり、その例としては、ビュル基、アタリロキシ基、メタクリロキシ基 のような不飽和基、アミノ基、エポキシ基などとともに、アルコキシ基のような加水分解 可能な基を有する化合物を挙げることができる。シランカップリング剤として具体的に は、 Ν— ( 一アミノエチル） - Ύ—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 Ν - ( β—ァミノ
ェチル） - γ—ァミノプロピルメチルジメトキシシラン、 γ—ァミノプロピルトリエトキシ シラン、 γ—グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、 γ—メタクリロキシプロピルトリメト キシシランなどを例示することができる。シランカップリング剤は、ベースポリマー 100 重量部に対し、 0. 1〜5重量部程度配合することが望ましい。
[0020] 本発明の太陽電池封止材に添加することができる紫外線吸収剤としては、ベンゾフ エノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸エステル系など各種タイプ のものを挙げることができる。ベンゾフエノン系紫外線吸収剤としては、例えば、 2—ヒ ドロキシー 4ーメトキシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシー 4ーメトキシー 2'—力ノレボキシ ベンゾフエノン、 2 ヒドロキシー4—オタトキシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ 4—η ドデシルォキシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ 4 η ォクタデシルォキシベンゾ フエノン、 2 ヒドロキシ一 4—ペンジノレオキシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 4—メト キシ一 5—スノレホベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 5 クロ口べンゾフエノン、 2, 4 ジ ヒドロキシベンゾフエノン、 2, 2，ージヒドロキシー4ーメトキシベンゾフエノン、 2, 2，一 ジヒドロキシー 4, 4'ージメトキシベンゾフエノン、 2, 2' , 4, 4'ーテトラヒドロキシベン ゾフエノンなどを挙げることができる。
[0021] ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフヱ-ル置換べンゾトリァゾ ール化合物であって、例えば、 2- (2—ヒドロキシ— 5—メチルフエ-ル）ベンゾトリア ゾール、 2—（2 ヒドロキシ 5 t ブチルフエ-ル）ベンゾトリァゾール、 2—（2 ヒ ドロキシ—3, 5 ジメチルフエ-ル）ベンゾトリァゾール、 2—（2—メチルー 4ーヒドロ キシフエ-ル）ベンゾトリァゾール、 2—（2 ヒドロキシ 3—メチルー 5—t ブチルフ ェ -ル）ベンゾトリァゾール、 2— (2 ヒドロキシ— 3, 5 ジ— t—ァミルフエ-ル）ベン ゾトリァゾール、 2— (2 ヒドロキシ一 3, 5 ジ一 t—ブチルフエ-ル）ベンゾトリァゾー ルなどを挙げることができる。またトリアジン系紫外線吸収剤としては、 2— [4, 6 ビ ス（2, 4 ジメチルフエニル） 1, 3, 5 トリァジン一 2—ィル]—5—(オタチルォキ シ）フエノール、 2— (4, 6 ジフエ-ル一 1, 3, 5 トリァジン一 2—ィル） 5— (へキ シルォキシ）フエノールなどを挙げることができる。サリチル酸エステル系としては、フ ヱ-ルサリチレート、 p—ォクチルフヱ-ルサリチレートなどを挙げることができる。
[0022] 酸化防止剤としては、例えば、 2, 6 ジー tーブチルー p クレゾール、 2— tーブチ
ルー 4ーメトキシフエノール、 3—t—ブチルー 4ーメトキシフエノール、 2, 6 ジー t— ブチルー 4 ェチルフエノール、 2, 2，ーメチレンビス（4ーメチルー 6—t—ブチルフ ェノール）、 2, 2，ーメチレンビス（4ーェチルー 6 t—ブチルフエノール）、 4, 4'ーメ チレンビス（2, 6 ジー t ブチルフエノール）、 2, 2'—メチレンビス [6—（1 メチル シクロへキシル） p クレゾ一ル]、ビス [3, 3—ビス（4—ヒドロキシ一 3— t—ブチル フエ-ル）ブチリックアシッド]グリコールエステル、 4, 4'ーブチリデンビス（6—t—ブ チルー m—クレゾ一ル）、 2, 2，ーェチリデンビス（4— sec ブチルー 6— t—ブチル フエノール）、 2, 2，ーェチリデンビス（4, 6 ジー t ブチルフエノール）、 1, 1, 3 ト リス（2—メチルー 4ーヒドロキシー5 t—ブチルフエ-ル）ブタン、 1 , 3, 5 トリス（3, 5 ジ tーブチルー 4ーヒドロキシベンジル） 2, 4, 6 トリメチルベンゼン、 2, 6— ジフエ-ルー 4—ォクタデシロキシフエノール、テトラキス [メチレン一 3— (3, 5—ジ一 t ブチル 4—ヒドロキシフエ-ル）プロピオネート]メタン、 n—ォクタデシルー 3— ( 3, 5—ジ—tーブチルー 4ーヒドロキシフエ-ル）プロピオネート、 4, 4，ーチォビス（6 — t ブチル m—クレゾ一ル）、トコフエロール、 3, 9 ビス [1, 1—ジメチルー 2— [ β一（3— t ブチルー 4ーヒドロキシー5—メチルフエ-ル）プロピオ-ルォキシ]ェチ ル] 2, 4, 8, 10—テトラオキサスピロ [5, 5]ゥンデカン、 2, 4, 6 トリス（3, 5 ジー t ブチル 4 ヒドロキシベンジルチオ）一 1, 3, 5 トリァジンなどのヒンダードフエ ノール系酸ィ匕防止剤を挙げることができる。
耐光安定剤としては、ヒンダードァミン系のものが好適であり、低分子量のもののみ ならず、高分子量のものでも使用することができる。またこれらは ¾種のみならず二種 以上組み合わせて使用することができる。低分子量ヒンダードァミンとしては、例えば 、4ーァセトキシー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4ーステアロイルォキシー 2, 2, 6, 6—テ卜ラメチノレピぺジジン、 4ーァク UPイノレ才キシー 2, 2, 6, 6—テ卜ラメチノレ ピぺリジン、 4 ベンゾィルォキシ 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4一べンジ ルォキシー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4ーシクロへキサノィルォキシー 2, 2 , 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4 （フエ二ルァセトキシ） 2, 2, 6, 6—テトラメチ ルビペリジン、 4一（o クロ口ベンゾィルォキシ）ー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピベリジ ン、 4— (フエノキシァセトキシ） 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4— (フエ-ル
力ルバモイルォキシ） 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4一（p—トルエンスルホ ニルォキシ） 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4 ニコチノィルォキシ 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4 （2 フロイルォキシ） 2, 2, 6, 6—テトラメチル ピぺリジン、 4一（j8—ナフトイルォキシ）一2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 1, 3 , 8 トリァザ一 7, 7, 9, 9—テトラメチル一 2, 4 ジォキソ一 3— n—ォクチル一スピ 口 [4, 5]デカン、ビス（2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピペリジル）アジペート、ビス（2 , 2, 6, 6—テ卜ラメチル— 4 ピペリジル）セノ ケー卜、ビス（2, 2, 6, 6—テ卜ラメチル —4 ピペリジル）へキサヒドロテレフタレート、ビス（2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4 ピ ペリジル）テレフタレート、ビス（1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチル一 4 ピペリジル）セバケ 一卜、卜ジス（2, 2, 6, 6—テ卜ラメチノレー 4ーピぺジジノレ）ベンゼン 1, 3, 5 卜!;力ノレ ボキシレート、トリス（2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4 ピペリジル） 2 ァセトキシプロ パン 1, 2, 3 トリカルボキシレート、トリス（2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピベリジ ル）ー2 ヒドロキシプロパン 1, 2, 3 トリカルボキシレート、トリス（2, 2, 6, 6—テ トラメチル 4 ピペリジル）トリアジン一 2, 4, 6 トリカルボキシレート、トリス（2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4 ピぺリジン）ホスファイト、トリス（2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4 —ピペリジル）ブタン一 1, 2, 3 トリカルボキシレート、テトラキス（2, 2, 6, 6—テトラ メチル 4 ピペリジル）プロパン一 1, 1, 2, 3—テトラカルボキシレート、テトラキス（ 2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4 ピペリジル）ブタン一 1, 2, 3, 4—テトラカルボキシレ ート、 (2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4 ピぺリジン）一 4—スピロ一 2'— (6', 6'—ジメ チルピペリジン） 4'—スピロ一 5"—ヒンダントインなどを挙げることができる。より具 体的には、サノール LS770、チヌビン 144、アデカスタブ LA— 57、アデカスタブ LA — 62、アデカスタブ LA— 67、グッドライト UV— 3034などの商品名で市販されてい るものを使用することができる。また高分子量ヒンダードァミンとしては、分子量が 100 0を超えるもので、例えば、サイァソープ UV3346、キマソープ 944LD、チヌビン 62 2LDなどの商品名で市販されているものを使用することができる。
本発明の太陽電池封止材を用い、太陽電池素子を上下の保護材で固定すること により太陽電池モジュールを作製することができる。このような太陽電池モジュールと しては、種々のタイプのものを例示することができる。例えば上部透明保護材 Z封止
材 z太陽電池素子 z封止材 z下部保護材のように太陽電池素子の両側から封止材 で挟む構成のもの、下部基板保護材の内周面上に形成させた太陽電池素子上に封 止材と上部透明保護材を形成させるような構成のもの、上部透明保護材の内周面上 に形成させた太陽電池素子、例えばフッ素榭脂系透明保護材上にアモルファス太陽 電池素子をスパッタリング等で作成したものの上に封止材と下部保護材を形成させる ような構成のものなどを挙げることができる。
[0025] 太陽電池素子としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、微 結晶シリコン及びこれらを組み合わせたハイブリッドタイプあるいは薄膜タイプなどの シリコン系、ガリウム一砒素、銅一インジウム一セレン、カドミウム一テルルなどの III— V族や II VI族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができる。透明 電極として使用される金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム及び これらの酸ィ匕物にある種の元素がドープされたものを例示することができる。
[0026] 太陽電池モジュールを構成する上部保護材としては、ガラス、アクリル榭脂、ポリ力 ーボネート、ポリエステル、フッ素含有榭脂などを例示することができる。ガラスについ ては、発電効率の点で有利であるところから、 UV吸収能を持つ CeOを添カ卩しない
2
ガラスを好適例として例示することができる。下部保護材としては、金属や各種熱可 塑性榭脂フィルムなどの単体もしくは多層のシートであり、例えば、錫、アルミ、ステン レススチールなどの金属、ガラス等の無機材料、ポリエステル、無機物蒸着ポリエステ ル、フッ素含有榭脂、ポリオレフインなどの 1層もしくは多層の保護材を例示すること ができる。
[0027] 本発明の太陽電池封止材は、通常、 0. 1〜1. 5mm,好ましくは 0. l〜lmm程度 の厚みのシート状で使用される。榭脂組成物 (A)からなるシート状太陽電池封止材 は、 T—ダイ押出機、カレンダー成形機などを使用する公知のシート成形法によって 製造することができる。例えばエチレン'（メタ)アクリル酸エステル共重合体に、有機 過酸化物及び架橋助剤、必要に応じて添加されるシランカップリング剤、紫外線吸収 剤、酸化防止剤、耐光安定剤等の添加剤を予めドライブレンドして T ダイ押出機の ホッパー力 供給し、シート状に押出成形することによって得ることができる。またドラ ィブレンドに際して、一部または全部の添加剤は、マスターバッチの形で使用するこ
とができる。また T—ダイ押出やカレンダー成形において、予めエチレン'（メタ)アタリ ル酸エステル共重合体に一部または全部の添加剤を、一軸押出機、二軸押出機、 バンバリ一ミキサー、ニーダーなどを用いて溶融混合して得た榭脂組成物を使用す ることちでさる。
[0028] 太陽電池モジュールの製造に当たっては、本発明の封止材のシートを予め作って おき、封止材が溶融する温度で圧着するという従来同様の方法によって、すでに述 ベたような構成のモジュールを形成することができる。すなわち架橋剤が実質的に分 解せず、かつ本発明の封止材料が溶融するような温度で、太陽電池素子や保護材 に該封止材を仮接着し、次いで昇温して充分な接着とエチレン'（メタ)アクリル酸ェ ステル共重合体の架橋を行えばよい。この場合は、耐熱性良好な太陽電池モジユー ルを得るために、封止材層におけるゲル分率 (試料 lgをキシレン 100mlに浸漬し、 1 10°C、 24時間処理した後、 20メッシュ金網で濾過し未溶解分の質量分率を測定）が 50〜98%、好ましくは 70〜95%程度になるように架橋するのがよい。
実施例
[0029] 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。尚、実施例及び比較例におい て用いた原料及び評価項目は次の通りである。
[0030] 1.原料
(1) EEA (エチレン ·アクリル酸ェチル共重合体、アクリル酸ェチル単位含有量 25重 量0 /0、 190。C、 2160g荷重におけるメノレトフローレート (JIS K7210- 1999) 15g/ 10分）
(2)有機過酸化物
有機過酸化物（1) : 2, 5 ジメチルー 2, 5 ビス（t ブチルパーォキシ）へキサン 有機過酸化物（2)： t ブチルパーォキシ 2—ェチルへキシルカーボネート 有機過酸化物（3)： 1, 1 ビス (t—ブチルパーォキシ）シクロへキサン
(3)架橋助剤
架橋助剤（1)：トリアリルイソシァヌレート
架橋助剤（2)：トリァリルシアヌレート
(5)紫外線吸収剤： 2 ヒドロキシ 4ーォクロキシベンゾフエノン
(6)耐光安定剤：ビス（2, 2, 6, 6—テトラメチル— 4 ピペリジル)セバケート
[0031] 2.評価項目
(1)加工性
シートカ卩ェ時における加工性を、以下の基準により評価した。
〇：問題なく加工が可能
X：サージング等により加工が安定しない
[0032] (2)ゲル分率
150°Cで 15分の条件で lmm厚みのプレスシートを作製し、そこから約 lgを切り取 り、精秤した。これをキシレン 100mlに浸漬し、 110°Cで 24時間処理し、 20メッシュの 金網でろ過後の未溶解分を精秤した。残渣重量を処理前の試料重量で除することに より、ゲル分率を算出した。
[0033] (3)膨れ
青色ガラス（3mm厚み X I 2cm X 7. 5cm)の上に、各例で作製したシートを置き、 ついでその上に、 3cm角に切ったアルミ板（0. 5厚み：セルに見立てたもの）を lcm の間隔をおいて 2枚置き、 lcm幅 X 3cm長さのポリテトラフルォロエチレン基材製の 粘着テープで止めた。次いでその上に、各例で作製したシートをさらに置き、最後に PET系バックシートを重ねて、 150°C X 5分で貼り合わせを行った。次いで 140°C X 1時間キュアした後の外観を観察し、以下の基準により評価した。
〇：とくに外観変化無し
△:粘着テープを貼った箇所にわず力な形状変化が発生
X：粘着テープを貼った箇所に膨れが発生
[0034] [実施例 1]
事前に上記エチレン 'アクリル酸ェチル共重合体 (EEA)、有機過酸化物（3)、架 橋助剤（1)、シランカップリング剤、紫外線吸収剤及び耐光安定剤を表 1で示す割合 で混合した 3時間後に、 T—ダイ押出機 (スクリュー径 40mm、フルフライトスクリュー、 CR= 2. 6、 LZD = 26)を用い、加工温度 100°Cで、厚み 0. 6mmのシートを作製し た。そのシートを使って、上記した各種評価を行った。結果を表 1に示す。
[0035] [実施例 2]
有機過酸ィ匕物（3)及び架橋助剤（1)の使用量を表 1に示すように変更した以外は、 実施例 1と同様にシート成形し、その評価を行った。結果を表 1に示す。
[0036] [実施例 3]
有機過酸化物（3)を使用する代わりに、有機過酸化物（2)を表 1に示す割合で使 用した以外は実施例 2と同様にシート成形しその評価を行った。結果を表 1に示す。
[0037] [実施例 4]
有機過酸化物（3)を使用する代わりに、有機過酸化物（1)と有機過酸化物（2)を表 1に示す割合で使用した以外は実施例 2と同様にシート成形し、その評価を行った。 結果を表 1に示す。
[0038] [実施例 5]
架橋助剤（1)を使用する代わりに、架橋助剤（2)を使用し、紫外線吸収剤の使用 量を表 1に示す割合に変更した以外は、実施例 1と同様にシート成形し、その評価を 行った。結果を表 1に示す。
[0039] [比較例 1]
有機過酸ィ匕物 (3)及び紫外線吸収剤の使用量を表 1に示す割合とし、架橋助剤（1 )を使用しなカゝつた以外は、実施例 1と同様にシート成形し、その評価を行った。結果 を表 1に示す。
[0040] [表 1]
実施例 比較例
1 2 3 4 5 1
E E A 100 100 100 100 100 100 有機過酸化物 (.1) 0,5
有機過酸化物（2) 1.08 1.08
有機過酸化物 ） 1 1.5 1 2,5 架橋助剤 1.6 0.8 0.8 0.8
架橋助剤（2) 1 6
シランカップリ ング剤 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 紫外線吸収剤 0,3 0.3 0,3 0,3 0 1 0,1 耐光安定剤 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 有機過酸化物 Z架橋助
1/1 6 1/0,53 1/1,11 1/0,5 1/1 6
剤 重量比率
加工性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 ゲル分率 ('％') 74 74 65 膨れテス ト 〇 △ 〇 〇 〇 X
[0041] [実施例 6]
事前に表 2に示すエチレン 'アクリル酸メチル共重合体 (EMA(1))、有機過酸ィ匕物 (2)、架橋助剤（1)、シランカップリング剤を表 2で示す割合で混合した 3時間後に、 T—ダイ押出機（スクリュー径 40mm、フルフライトスクリュー、 CR=2.6、 L/D = 26 )を用い、加工温度 100°Cで、厚み 0.6mmのシートを作製した。そのシートを使って 、上記した各種評価を行った。結果を表 3に示す。
[0042] [実施例 7]
表 2に示すエチレン 'アクリル酸メチル共重合体 (EMA(2))を用い、有機過酸ィ匕物 (1)、有機過酸ィ匕物（2)及び架橋助剤の使用量を表 2に示すように変更した以外は、 実施例 1と同様にシート成形し、その評価を行った。結果を表 3に示す。
[0043] [表 2]
エチレン -ァク リル酸メ エチレン -ァク リル酸メ チル共重合体 チル共重合体
E M A ( 1 ) E M A ( 2 )
X ： コモノマー含量（mol数） 9.36 12.2
コモノマー含量（wt%) 24 30
メル トフローレ一 ト（g/iO分） 20 15
-3.0X + 125 96.9 88.4
T ： 融点（°c) 88 84
-3. OX + 109 80.9 72.4
硬度（ショ ァ A) 78 68
製法 チューブラ一法 チューブラ一法
[0044] [表 3]
[0045] 本発明により、加工性、絶縁性、非腐食性、透明性、耐熱性、柔軟性等に優れてい る太陽電池封止材が提供される。
本発明のとくに吸湿性が少なぐ酢酸発生の恐れのな!、本発明の封止材を用いて 作製された太陽電池モジュールは、発電効率の経時的な低下傾向が著しく低減され ており、また薄膜太陽電池に用いても電極を腐食することはなぐ安定した品質のも のを提供することができる。
また封止材シートや太陽電池モジュールの製造時における加工上のトラブルが回 避できるとともに、耐熱性、透明性、柔軟性、接着性等に優れた封止材層を形成する
ことができる。
Claims
[1] エチレン'（メタ)アクリル酸エステル共重合体をベースポリマーとし、これと有機過酸 化物及び架橋助剤を含有する架橋性の榭脂組成物 (A)からなる太陽電池封止材で あって、該有機過酸化物の分解温度（1時間半減期温度）が 150°C以下であり、有機 過酸ィ匕物と架橋助剤の合計配合量がベースポリマー 100重量部当たり、 0. 5〜5重 量部の範囲にあり、有機過酸化物と架橋助剤の配合割合 (有機過酸化物 Z架橋助 剤）が重量比で 1Z5〜1Z0. 1の範囲にあることを特徴とする太陽電池封止材。
[2] 有機過酸化物が、ジアルキルパーオキサイド、パーォキシエステル、パーォキシ力 ーボネート及びパーォキシケタール力 選ばれる少なくとも一種である請求項 1に記 載の太陽電池封止材。
[3] 有機過酸ィ匕物として、ジアルキルパーオキサイドからなる少なくとも一種と、バーオ キシカーボネート及びパーォキシケタール力 なる群より選ばれる少なくとも一種とを 、併用することを特徴とする請求項 2に記載の太陽電池封止材。
[4] 架橋助剤が、トリアリルイソシァネートまたはトリァリルシアヌレートである請求項 1〜 3の!、ずれかに記載の太陽電池封止材。
[5] 榭脂組成物 (Α)に、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び耐光安 定剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤が配合されていることを特徴とする請求項 1〜4の 、ずれかに記載の太陽電池封止材。
[6] 請求項 1〜5のいずれかに記載の太陽電池封止材を用いて作製された太陽電池モ ジュール。
[7] 酸化セリゥムを含有しな 、表面保護材が使用されてなる請求項 6に記載の太陽電 池モジユーノレ。
[8] 太陽電池素子として、アモルファスシリコン、微結晶シリコン及びこれらを組み合わ せた薄膜系シリコン、あるいはガリウム 砒素または銅一インジウム セレンなどの化 合物系半導体が使用され、透明電極として、金属酸化膜が使用されてなる請求項 6 または 7に記載の太陽電池モジュール。
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