WO2008056730A1

WO2008056730A1 - Films d'étanchéité pour cellules solaires

Info

Publication number: WO2008056730A1
Application number: PCT/JP2007/071692
Authority: WO
Inventors: Makiko Shimada; Tokuo Okada; Hisataka Kataoka; Yoshihiko Inoue
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 2006-11-08
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2008-05-15
Also published as: US8460787B2; US20100288347A1; EP2087526B1; ATE538169T1; EP2087526A4; ES2377997T3; EP2087526A1

Description

明細書

太陽電池用封止膜

技術分野

[0001] 本発明は、エチレン酢酸ビュル共重合体を主成分とする太陽電池の受光面側に用いられる封止膜に関する。さらに、本発明は、エチレン酢酸ビュル共重合体を主成分とする太陽電池用裏面側封止膜に関する。

背景技術

[0002] 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広く使用され、さらなる開発が進められている。

[0003] 太陽電池は、一般に、図 1に示すように、ガラス基板などからなる受光面側透明保護部材 1と裏面側保護部材 (バックカバー） 2との間に EVA (エチレン酢酸ビュル共重合体)フィルムの受光面側封止膜 3Aおよび裏面側封止膜 3Bを介して、シリコン発電素子太陽電池用セル 4を複数、封止した構成とされて!/、る。

[0004] このような太陽電池は、受光面側透明保護部材 1、受光面側封止膜 3A、太陽電池用セル 4、裏面側封止膜 3B及び裏面側保護部材 2をこの順で積層し、加熱加圧して、 EVAを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。

[0005] 太陽電池は、高温高加湿や風雨に曝される室外などの環境下で長期にわたって使用されると、電池内部に湿気ないし水が透過する場合がある。このように電池内部に浸入した水分は、太陽電池内部の導線や電極に到達してこれらを腐食させ、結果として、太陽電池の耐久性を低下させる。

[0006] そこで、電池内部の導線や電極の発鯖を防止して、太陽電池の耐久性を向上させるために、従来では、受光面側透明保護部材としてガラス板が用いられる等の対策が採られている（例えば、特許文献 1)。し力もながら、このようにして太陽電池の封止を十分に行ったとしても、発鯖を防止して耐久性を十分に向上させるには至っていない。

[0007] 一方、太陽電池の発電性能を向上させるために、電池内に光をなるベく効率よく入射させて太陽電池用セルに集光することが強く望まれている。このような観点から、太陽電池に用いられる封止膜としては、できるだけ高い透明性を有し、入射した太陽光を吸収したり反射したりすることが無ぐ太陽光のほとんどを透過させるものが好ましいことから、無色透明であり耐水性にも優れる EVAフィルムが太陽電池における封止膜として、通常、用いられている。

[0008] しかしながら、このような EVAフィルムであっても、構成成分として酢酸ビュルを含むため、高温時の湿気ないし水の透過により経時的に加水分解して酢酸を生じ易い傾向にあり、このような酢酸が内部の導線や電極と接触して鯖の発生を促進させることが明らかとなった。したがって、太陽電池内部の発鯖の発生をより高く防止するには、太陽電池内部における酢酸と前記導線および前記電極との接触を防止するのが最も効果的である。

[0009] そこで、特許文献 2では、太陽電池の封止膜などに用いられる透明フィルムとして、平均粒径 5 in以下である受酸剤を、 0. 5質量％以下含む EVAフィルムが開示されている。前記受酸剤を含む EVAフィルムによれば、フィルムからの酢酸の発生を抑制して、太陽電池の耐久性を向上させることが可能となる。

[0010] 特許文献 1：特開 2000— 174296号公報

特許文献 2：特開 2005— 29588号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 太陽電池には、幅広い研究開発が行われている力普及を促進させるためには、屋外の極めて厳しい自然環境下であっても、さらに長期に亘つて高い発電性能を発揮できることが必要とされて!/、る。

[0012] そこで、本発明は、導線や電極の鯖の発生を抑制することにより、太陽電池の高い発電性能をさらに長期間に亘つて維持できる太陽電池用封止膜を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 本発明の第一において、本発明者等は、太陽電池の耐久性をさらに向上させるため種々の検討を行った結果、受酸剤を含む封止膜を用いた太陽電池を長期にわたり使用すると、特に裏面側封止膜に含まれる受酸剤自体に起因して、太陽電池の発電性能が低下する場合があることを見出した。このような発電性能の低下の原因は明らかではないが受酸剤から生じたイオンが太陽電池用セルの裏面電極における電池の動きに影響を与えていると考えられる。したがって、太陽電池の耐久性をさらに向上させるためには、受酸剤自体に起因する太陽電池の発電性能の低下を防止するのが効果的である。

[0014] そこで、本発明の第一では、受酸剤を含む太陽電池用封止膜を太陽電池用セルの受光面側に配置される封止膜として用いることにより、金属の腐食を効果的に防止して太陽電池の耐久性をさらに向上させることができることを見出した。

[0015] すなわち、本発明の第一は、エチレン酢酸ビュル共重合体と、架橋剤と、受酸剤とを含む太陽電池用受光面側封止膜により上記目的を達成する。

[0016] また、前記特許文献 2に記載される通り、太陽電池内部の発鯖を防止するには、酢酸などの金属を腐食させ得る酸を補足するための受酸剤を封止膜に含有させるのが最も効果的である。し力もながら、発鯖に対するより高い防止効果を得るために、封止膜として用いられる EVAフィルムにおける受酸剤の含有量を多くすると、得られる封止膜の透明性が低下し、太陽電池の発電性能が低下する恐れがある。

[0017] 本発明の第二において、本発明者等は、このような実情に鑑み種々の検討を行つた結果、高濃度の受酸剤を含む太陽電池用封止膜を、太陽電池用セルの受光面に対して反対側に配置される封止膜として用いることにより、太陽電池の発電性能を低下させることなぐ電池内部の金属の腐食を効果的に防止して耐久性のさらなる向上が図れることを見出した。

[0018] すなわち、本発明の第二では、エチレン酢酸ビュル共重合体、架橋剤及び受酸剤を含み、

前記受酸剤を、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 0. 5質量部以上含む太陽電池用裏面側封止膜により上記目的を達成する。

発明の効果

[0019] 本発明の第一の太陽電池用受光面側封止膜によれば、受酸剤自体に起因する太陽電池の発電性能の低下を防止することができ、酢酸などの酸による電池内部の金属の腐食を高く防止して耐久性を向上させることが可能となる。特に、太陽電池用受光面側封止膜において、受酸剤の粒子径、組成、含有量などを最適化することにより、太陽電池の高い発電性能を維持したまま、耐久性の向上が図れる。

[0020] 本発明の第二の太陽電池用裏面側封止膜では、受酸剤の含有量を最適化することによって、 EVAフィルム力、ら加水分解によって生じた酢酸などの酸による電池内部の金属の腐食を高く防止できる。したがって、前記太陽電池用裏面側封止膜によれば、電池内部の金属の腐食が高く防止されることにより、優れた発電性能を長期間に互り維持すること力でさる。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]一般的な太陽電池の断面図を示す。

符号の説明

[0022] 1 受光面側透明保護部材、

2 裏面側保護部材、

3A 受光面側封止膜、

3B 裏面側封止膜、

4 太陽電池用セル。

発明を実施するための最良の形態

[0023] [第一の太陽電池用受光面側封止膜]

本発明の第 1の太陽電池用受光面側封止膜は、エチレン酢酸ビュル共重合体と、架橋剤と、受酸剤とを含む膜であり、太陽電池用セルの受光面側に配置されることを特徴とする。具体的には、上述した図 1に示す、受光面側封止膜 3Aとして用いられる

〇

[0024] 本発明の太陽電池用受光面側封止膜に含まれる受酸剤は、平均粒子径を、 0. 1 〜4. 0 m、さらに 0.；!〜 0. 9 m、特に 0.；!〜 0. 5 mとするの力《好ましい。封止膜には太陽電池用セルへの入射光を多く入射させるため高!/、透明度（低!/、ヘイズ）を有していること力 S望ましく、受光面側に配置される受光面側封止膜には特に高い透明度を有することが求められる。そこで、封止膜の高い透明度を向上させて発電開始初期から長期にわたり高い発電性能を確保するとともに、受酸剤による高い受酸性能を得るためには、受光面側封止膜に含ませる受酸剤の平均粒子径を上記した範囲内にするのが特に効果的である。

[0025] 前記受酸剤の平均粒子径を 4. 0 111以下とすることにより、高い受光積を有することから受酸剤による高い受酸性能が得られるとともに、前記受酸剤を高分散させて前記受光面側封止膜の高い透明度を確保することができる。また、前記受酸剤の平均粒子径を 0. Ι πι以上とすることにより、前記受酸剤の凝集を抑制して、前記受光面側封止膜において前記受酸剤を高分散させることができる。

[0026] なお、本発明において、受酸剤の平均粒子径は、太陽電池用封止膜を電子顕微鏡 (好ましくは透過型電子顕微鏡）により倍率 100万倍程度で観測し、少なくとも 100 個の受酸剤の面積円相当径を求めた数平均値とする。

[0027] 本発明にお!/、て、前記受光面側封止膜に含有させる受酸剤の組成は、酢酸、などの酸を吸収および/または中和する機能を有するものであれば特に制限されない。

[0028] 前記受酸剤としては、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸化物又は複合金属水酸化物が用いられ、発生する酢酸の量、及び用途に応じ適宜選択することができる。前記受酸剤として、具体的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシゥム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、硼酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜燐酸カルシゥム、酸化亜鉛、ケィ酸カルシウム、ケィ酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、メタホウ酸マグネシウム、メタホウ酸カルシウム、メタホウ酸バリウムなどの周期律表第 2族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、珪酸塩、硼酸塩、亜燐酸塩、メタホウ酸塩など;酸化錫、塩基性炭酸錫、ステアリン酸錫、塩基性亜燐酸錫、塩基性亜硫酸錫、四酸化三鉛、酸化ケィ素、ステアリン酸ケィ素などの周期律表第 14族金属の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜燐酸塩、塩基性亜硫酸塩など；酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄;ノ、イド口タルサイト類等の複合金属水酸化物；水酸化アルミニウムゲル化合物；などが挙げられる。これらは一種単独で用いられてもよぐ二種以上を混合して用いてもょレ、。

[0029] 前記酸化マグネシウムとしては、神島化学工業株式会社製、スターマグ U、 U— 2、 CX— 150、 M、 M— 2、 L、 P、 C、 CX、 G、 L— 10を挙げることができ、特にスターマグ Lが好ましい。前記ハイド口タルサイト類としては、 Mg A (OH) CO .mH O ( 協和化学工業株式会社製 DHT— 4A)などが挙げられる。

[0030] なかでも、電池内部の導線や電極の発鯖を特に高く防止することができることから、前記受酸剤としては、 Mg (OH)力もなるものを用いるのが最も好ましい。

[0031] 前記受光面側封止膜における前記受酸剤の含有量は、前記受光面側封止膜に含まれる前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して、好ましくは 0. 01〜0 . 15質量き、より好ましく (ま 0. 01-0. 12質量き、特 ίこ好ましく (ま 0. 01-0. 1質量部とするのがよい。前記受酸剤の含有量が、 0. 15質量部を超えると得られる受光面側封止膜の透明度が低下する恐れがあり、 0. 01質量部未満であると受酸剤による十分な受酸性能が得られなレ、恐れがある。

[0032] 本発明の封止膜は、エチレン酢酸ビュル共重合体を含むが、エチレン酢酸ビュル共重合体の他に必要に応じて、ポリビュルホルマール、ポリビュルブチラール（PVB 樹脂）、変性 PVBなどのポリビュルァセタール系樹脂、塩化ビュル樹脂を、併用しても良い。し力もながら、封止膜にはエチレン酢酸ビュル共重合体のみを用いることが好ましい。

[0033] 前記受光面側封止膜は、前記エチレン酢酸ビュル共重合体における酢酸ビュルの含有量が、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 5〜50質量部、特に 10〜40質量部とするのが好ましい。酢酸ビュルの含有量が、 5質量部未満であると、高温で架橋硬化させる場合に得られる樹脂膜の透明度が充分でない恐れがあり、 50質量部を超えると、酢酸等が発生しやすくなる恐れがある。

[0034] 受光面側封止膜の厚さは、特に制限されず、一般に 50 m〜2mmの範囲である

〇

[0035] 受光面側封止膜は、受酸剤及びエチレン酢酸ビュル共重合体の他に架橋剤を含む。架橋剤としては、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された中間膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。

[0036] 前記有機過酸化物としては、 100°C以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期 10時間の分解温度が 70°C以上のものが好ましい。

[0037] 前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度'貯蔵安定性の観点から例えば、ベンゾィルパーオキサイド系硬化剤、 tert へキシルバーォキシビバレート、 tert ブチルパーォキシビバレート、 3, 5, 5—トリメチルへキサノィルパーオキサイド、ジー n オタタノィルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーォキサイド、 1 , 1 , 3, 3 テトラメチルブチルパーォキシー2 ェチルへキサノエート、スクシ二ックァシドパーオキサイド、 2, 5 ジメチルー 2, 5 ジ（2 ェチルへキサノィルパー才キシ）へキサン、 1ーシクロへキシノレ 1ーメチノレエチノレパ一才キシー 2—ェチノレへキサノエート、 tert へキシノレパー才キシ 2 ェチノレへキサノエート、 4ーメチノレべンゾィノレパーオキサイド、 tert ブチノレパーォキシ 2—ェチノレへキサノエート、 m— トルオイル +ベンゾィルパーオキサイド、ベンゾィルパーオキサイド、 1 , 1 ビス（tert ーブチノレパー才キシ）ー2—メチノレシクロへキサネート、 1 , 1 ビス（tert へキシノレパーォキシ） 3, 3, 5—トリメチルシクロへキサネート、 1 , 1 ビス（tert へキシルパーォキシ）シクロへキサネート、 1 , 1 ビス（tert ブチノレパーォキサシ）ー 3, 3, 5 ートリメチノレシクロへキサネート、 1 , 1 ビス（tert ブチノレパーォキシ）シクロへキサネート、 2, 2 ビス（4, 4ージー tert ブチノレパーォキシシクロへキシノレ）プロパン、 1 , 1 ビス（tert ブチルパーォキシ）シクロドデカン、 tert へキシルパーォキシィソプロピノレモノカーボネート、 tert ブチノレノ一才キシマレイツクァシド、 tert ブチノレパーォキシ 3, 3, 5—トリメチノレへキサノエ一ト、 tert ブチノレパーォキシラウレート、 2, 5 ジメチノレー 2, 5 ジ（メチノレべンゾィノレパーォキシ）へキサン、 tert ブチノレノ一才キシイソプロピノレモノカーボネート、 tert ブチノレノ一才キシー 2—ェチノレへキシルモノカーボネート、 tert へキシルパーォキシベンゾエート、 2, 5 ジーメチルー 2, 5 ジ（ベンゾィルパーォキシ）へキサン等が挙げられる。

[0038] 前記ベンゾィルパーオキサイド系硬化剤としては、 70°C以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能である力半減期 10時間の分解温度が 50°C以上のものが好ましぐ調製条件、成膜温度、硬化 (貼り合わせ)温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾィルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾィルパーオキサイド、 2, 5 ジメチルへキシルー 2, 5 ビスパーォキシベンゾエート、 p クロ口ベンゾィルパーオキサイド、 m トルオイルパーオキサイド、 2, 4 ジクロ口ベンゾィルパーオキサイド、 t ブチルパーォキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾィルパーオキサイド系硬化剤は 1種でも 2種以上を組み合わせて使用してもよい。

[0039] 前記太陽電池用受光面側封止膜において、前記有機過酸化物の含有量は、ェチレン酢酸ビュル樹脂 100質量部に対して、好ましくは 0.；!〜 2質量部、より好ましくは 0. 2〜； 1. 5質量部であることが好ましい。前記有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止膜の透明性が低下する恐れがあり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。

[0040] また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができる力配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、 2—ヒドロキシ一 2—メチル 1—フエニルプロパン一 1—オン、 1ーヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、 2 メチルー 1一（4一（メチルチオ）フエニル）一 2 モルホリノプロパン 1などのァセトフエノン系、ベンジルジメチルケタールなどのべンゾイン系、ベンゾフエノン、 4—フエニルベンゾフエノン、ヒドロキシベンゾフエノンなどのべンゾフエノン系、イソプロピルチォキサントン、 2— 4 ジェチルチオキサントンなどのチォキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフエニルダリオキシレートなどが使用できる。特に好ましくは、 2—ヒドロキシ一 2—メチル 1—フエニルプロパン一 1—オン、 1—ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、 2—メチル 1— (4— (メチルチオ）フエニル）ー2—モルホリノプロパンー1、ベンゾフエノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、 4ージメチルァミノ安息香酸のごとき安息香酸系又は、第 3級ァミン系などの公知慣用の光重合促進剤の 1種または 2種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの 1種単独または 2種以上の混合で使用することができる。

[0041] 前記太陽電池用受光面側封止膜において、前記光重合開始剤の含有量は、ェチレン酢酸ビュル樹脂 100質量部に対して 0. 5〜5. 0質量部であることが好ましい。

[0042] 前記太陽電池用受光面側封止膜は、膜の種々の物性 (機械的強度、接着性、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて可塑剤、接着向上剤、アタリ口キシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び/又はエポキシ基含有化合物など架橋助剤等の各種添加剤をさらに含んで!/、てもよレ、。

[0043] 前記可塑剤としては、特に限定されるものではな!/、が、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジォクチルフタレート、ジへキシルアジペート、トリエチレングリコールージー 2—ェチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコーノレジヘプタノエート、トリエチレングリコーノレジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよぐ二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、 EVA100質量部に対して 5質量部以下の範囲が好ましい。

[0044] 前記接着向上剤は、シランカップリング剤を用いることができる。前記シランカツプリング剤の例として、 γ クロ口プロピルメトキシシラン、ビュルエトキシシラン、ビュルト

プロピルトリエトキシシラン、 β — , 4 エポキシシクロへキシル）ェチルトリメトキシシラン、ビュルトリクロロシラン、 _γ—メルカプトプロピルトリメトキシシラン、 _γ—アミノプ口ピルトリエトキシシラン、 Ν— /3— (アミノエチル） - γ—ァミノプロピルトリメトキシシランを挙げること力 Sできる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は 2種以上組み合わせて使用しても良い。また前記接着向上剤の含有量は、 EVA100質量部に対して 5質量部以下であることが好ましい。

[0045] 前記アタリ口キシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリノレ酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、ェチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロへキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、 2 ヒドロキシェチル基、 3 ヒドロキシプロピル基、 3 クロ口一 2 ヒドロキシプォピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコーノレ、ポリプロピレングリコーノレ、ポリエチレングリコーノレ、トリメチローノレプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステノレち挙げること力 Sでさる。

[0046] 前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（2 ヒドロキシェチル)イソシァヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、 1 , 6—へキサンジォーノレジグリシジノレエーテノレ、ァリノレグリシジノレエーテノレ、 2—ェチノレへキシノレグリシジノレエ一テル、フエニルダリシジルエーテル、フエノール（エチレンォキシ）グリシジルエーテノレ、 p— t ブチルフエニルダリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタタリレート、ブチルダリシジルエーテルを挙げること力 Sでさる。

[0047] 前記アタリ口キシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物又は前記ェポキシ基含有化合物は、それぞれ EVA100質量部に対してそれぞれ一般に 0· 5〜5· 0 質量部、特に 1. 0〜4. 0質量部含まれていることが好ましい。

[0048] さらに、前記太陽電池用受光面側封止膜は、紫外線吸収剤、光安定剤および老化防止剤を含んでいてもよい。

[0049] 前記紫外線吸収剤としては、特に制限されないが、 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 4— η ドデシロキシベンゾフエノン、 2, 4 ジヒドロキシベンゾフエノン、 2, 2' ジヒドロキシー4ーメトキシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシー4 η オタトキシベンゾフヱノン等のベンゾフヱノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記べンゾフエノン系紫外線吸収剤の配合量は、エチレン酢酸ビュル樹脂 100質量部に対して 0. 0；!〜 5質量部であることが好ましい。

[0050] 前記光安定剤としてはヒンダードァミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、 LA— 52、 LA— 57、 LA— 62、 LA— 63LA— 63p、 LA— 67、 LA— 68 (いずれも旭電化（株）製）、 Tinuvin744、 Tinuvin 770、 Tinuvin 765、 Tinuvinl 44, Tinuvin 622LD、 CHIMASSORB 944LD (いずれもチノく'ガイギ一社製）、 UV- 3034 (B. F.グッドリッチ社製）等を挙げること力 Sできる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、 2種以上組み合わせて用いてもよぐその配合量は、エチレン酢酸ビュル樹脂 100質量部に対して 0. 0；!〜 5質量部であることが好ましい。

[0051] 前記老化防止剤としては、例えば N, N'—へキサン 1 , 6—ジィルビス〔3—（3, 5 ージ tert ブチルー 4ーヒドロキシフエニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフエノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラタトン系熱安定剤、ビタミン E系熱安定剤、ィォゥ系熱安定剤等が挙げられる。

[0052] 本発明の受光面側封止膜は、エチレン酢酸ビュル共重合体、受酸剤、架橋剤及び必要に応じてその他の添加剤を含む樹脂組成物を用いて、公知の方法に準じて成膜することにより得られる。例えば、前記樹脂組成物を、押出成形等を用いて加熱圧延することによって成膜する方法などを用いることができる。加熱は、架橋剤が分解しない程度で行うのが好ましぐ一般的に 50〜90°Cの範囲である。

[0053] 上述した本発明による太陽電池用受光面側封止膜は、太陽電池において太陽電池用セルの受光面側に配置される封止膜として用いられる。前記太陽電池用受光面側封止膜を用いた太陽電池の構成としては、受光面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、封止膜を介して太陽電池用セルを封止してなり、前記受光面側透明保護部材と前記太陽電池用セルとの間に配置される封止膜として上述した本発明の太陽電池用受光面側封止膜を用いた構成が挙げられる。また、前記太陽電池において、前記裏面側保護部材と前記太陽電池用セルとの間に配置される裏面側封止膜は受酸剤を含有させない。このような構成を有する太陽電池は、受光面側封止膜のみが受酸剤を含有し、裏面側封止膜が受酸剤を含有しないことにより、電池内部の導線や電極の発鯖を受酸剤により抑制するとともに、長期間に亘る使用における受酸剤による太陽電池の発電性能の低下を抑制することができ、優れた耐久性を有する。

[0054] なお、本発明において、「裏面側」とは、太陽電池用セルの受光面に対して反対側の面を意味する。

[0055] 本発明の第一の太陽電池用受光面側封止膜を用いた太陽電池は、上述した通り、受光面側に用いられる封止膜に特徴を有する。したがって、受光面側透明保護部材、裏面側保護部材、および太陽電池用セルなどの前記封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよぐ特に制限されない。

[0056] [第二の太陽電池用裏面側封止膜]

本発明の第二の太陽電池用裏面側封止膜は、エチレン酢酸ビュル共重合体、架橋剤及び受酸剤を含み、前記受酸剤を、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 0. 5質量部以上含み、太陽電池用セルの受光面とは反対側の裏面側に配置されることを特徴とする。具体的には、上述した図 1に示す、裏面側封止膜 3B として用いられる。

[0057] 太陽電池における発鯖を高く防止するために、封止膜における受酸剤の含有量を高くするのが好ましいが、単に受酸剤の含有量を高くしただけでは封止膜の透明度が低下し、太陽電池の発電性能を低下させる恐れがある。したがって、本発明では、比較的、高濃度の受酸剤を含む太陽電池用封止膜を太陽電池用セルの裏面側に配置される封止膜として用いることにより、裏面側封止膜において透明性が低下しても、受光面側封止膜によって電池内部への入射光を十分に確保することが可能となる。これにより、裏面側封止膜では種類や含有量など受酸剤の使用において高い制限を受けることがなぐ電池内部の金属腐食への高い耐性を確保することが可能とな

[0058] 本発明の太陽電池用裏面側封止膜は、受酸剤を、前記裏面側封止膜に含まれる前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 0. 5質量部以上含むが、より好ましくは 0. 5質量部を超えて 5. 0質量部以下、特に好ましくは 0. 5質量部を超えて 2質量部以下含むのがよ!/、。

[0059] 前記受酸剤の形状は、特に制限されないが、平均粒子径が 5 m以下、特に;!〜 4

〃m、さらに 1〜2. 5 mの受酸剤粒子を用いるのが好ましい。前記受酸剤粒子によれば、高い表面積を有することから受酸剤と酸との高い接触面積が得られ、電池内部の導線や電極の発鯖をより高く防止することができる。

[0060] 前記受酸剤は、酢酸などの酸を吸収および/または中和する機能を有するものであれば特に制限なく用いることができる。具体的には、本発明の第一の太陽電池用受光面側封止膜において列挙したものと同様の受酸剤が挙げられる。

[0061] なかでも、前記受酸剤は、電池内部の導線や電極の発鯖をより高く防止することができること力、ら、水酸化マグネシウム（Mg (OH) )、酸化マグネシウム（MgO)、酸化亜鉛（ZnO)、四酸化三鉛（Pb O )、水酸化カルシウム（Ca (OH) )、水酸化アルミ二

3 4 2

ゥム（Al (OH) )、水酸化鉄（II) (Fe (OH) )、炭酸カルシウム（CaCO )、およびノ、ィドロタルサイト（Mg Al (OH) CO )、が好ましく挙げられ、特に、水酸化マグネシゥ

6 2 16 3

ム（Mg (OH) )、酸化マグネシウム（MgO)、および酸化亜鉛（ZnO)が好ましく挙げられる。

[0062] 本発明の太陽電池用裏面側封止膜は、エチレン酢酸ビュル共重合体を含む。前記封止膜には、エチレン酢酸ビュル共重合体の他に必要に応じて、ポリビュルホルマール、ポリビュルブチラール（PVB樹脂）、変性 PVBなどのポリビュルァセタール系樹脂、塩化ビュル樹脂を、併用しても良いが、エチレン酢酸ビュル共重合体のみを用いることが好ましい。

[0063] 前記エチレン酢酸ビュル共重合体における酢酸ビュルの含有量は、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 5〜50質量部、特に 10〜40質量部とするのが好ましい。酢酸ビュルの含有量が、 5質量部未満であると高温で架橋硬化させる場合に得られる樹脂膜の透明度が充分でない恐れがあり、 50質量部を超えると酢酸等が発生しやすくなる恐れがある。

[0064] 本発明の太陽電池用封止膜に用いられる架橋剤としては、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された中間膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。

[0065] なお、前記有機過酸化物及び光重合開始剤の具体的な例、及びこれらの含有量については、本発明の第一の太陽電池用受光面側封止膜と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

[0066] 本発明の太陽電池用裏面側封止膜は、着色剤をさらに含んでいるのが好ましい。

裏面側封止膜として着色剤を含むものを用いると、太陽電池内部における裏面側封止膜と受光面側封止膜との界面における光の反射や着色剤による乱反射で、太陽電池用セル同士の間に入射した光や、セルを通過した光を乱反射させ、再度セルに入射させること力 Sできるようになり、太陽電池に入射した光の利用効率が高まり、発電効率を向上させることができる。

[0067] 前記着色剤としては、チタン白、炭酸カルシウム等による白色着色剤；ウルトラマリン等による青色着色剤；カーボンブラック等による黒色着色剤；ガラスビーズ及び光拡散剤等による乳白色着色剤などを使用することができる。好ましくは、チタン白による白色着色剤を使用することができる。

[0068] 前記着色剤は、前記裏面側封止膜に含まれるエチレン酢酸ビュル共重合体 100 重量部に対して、好ましくは 2〜； 10重量部、より好ましくは 3〜6質量部、含まれるのが好ましい。

[0069] 前記太陽電池用裏面側封止膜の厚さは、特に制限されず、一般に 50 11 m〜2mm の範囲である。

[0070] 前記太陽電池用裏面側封止膜は、膜の種々の物性 (機械的強度、接着性、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて可塑剤、接着向上剤、アタリ口キシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び/又はエポキシ基含有化合物など架橋助剤等の各種添加剤をさらに含んでいてもよい。さらに、本発明の太陽電池用裏面側封止膜は、紫外線吸収剤、光安定剤および老化防止剤を含んでいてもよい。なお、これらの具体的な例、及びこれらの含有量についても、本発明の第一の太陽電池用受光面側封止膜と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

[0071] 本発明の太陽電池用裏面側封止膜は、エチレン酢酸ビュル共重合体、受酸剤、架橋剤及び必要に応じてその他の添加剤を含む樹脂組成物を用いて、公知の方法に準じて成膜することにより得られる。例えば、前記樹脂組成物を、押出成形等を用いて加熱圧延することによって成膜する方法などを用いることができる。加熱は、架橋剤が分解しない程度で行うのが好ましぐ一般的に 50〜90°Cの範囲である。

[0072] 上述した本発明による太陽電池用裏面側封止膜は、太陽電池におレ、て太陽電池用セルの受光面に対して反対の裏面側に配置される封止膜として用いられる。前記太陽電池用裏面側封止膜を用いた太陽電池の構成としては、受光面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、封止膜を介して太陽電池用セルを封止してなり、前記裏面側透明保護部材と前記太陽電池用セルとの間に配置される封止膜として上述した本発明の太陽電池用裏面側封止膜を用いた構成が挙げられる。このような構成を有する太陽電池は、裏面側封止膜が高濃度で受酸剤を含有することにより、電池内部の導線や電極の発鯖を受酸剤により抑制するとともに、長期間に亘る使用における受酸剤による太陽電池の発電性能の低下を抑制することができ、優れた耐久性を有する。

[0073] 前記太陽電池において、受光面側透明保護部材と太陽電池用セルとの間に配置される受光面側封止膜は、少量であれば受酸剤を含有していてもよい。前記受光面側封止膜における受酸剤の含有量は、エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 0. 15質量部以下、特に 0. 1質量部以下、さらに 0. 05質量部以下とするのが好ましい。このように太陽電池内部において裏面側と受光面側とに配置される封止膜における受酸剤の含有量を最適化することにより、高い発電性能を確保したまま太陽電池内部の金属の腐食をより高く防止することができる。

[0074] なお、受光面側封止膜に用いられる受酸剤としては、裏面側封止膜において上述したものと同様のものが用いられる。

[0075] なお、本発明の第二の太陽電池用裏面側封止膜を用いた太陽電池は、上述した通り、受光面側および裏面側に用いられる封止膜に特徴を有する。したがって、受光面側透明保護部材、裏面側保護部材、および太陽電池用セルなどの前記封止膜以外の部材については、特に制限されず、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよい。

[0076] 上述した第一の太陽電池用受光面側封止膜又は第二の太陽電池用裏面側封止膜を用いた太陽電池は、受光面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、ェチレン酢酸ビュル共重合体を含む封止膜を介して太陽電池用セルを封止することにより得られる。前記太陽電池において、太陽電池用セルを十分に封止するには、図 1 に示すように受光面側透明保護部材 1、受光面側封止膜 3A、太陽電池用セル 4、裏面側封止膜 3B及び裏面側保護部材 2を積層し、積層体を常法に従って、真空ラミネータで温度 135〜； 180。C、さら ίこ 140〜； 180。C、特 ίこ 1 55〜； 180。C、脱気日寺 ΓΡ ΙΟ . 1 〜5分、プレス圧力 0. ；!〜 1. 5kg/cm²、プレス時間 5〜15分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、受光面側封止膜 3Aおよび裏面側封止膜 3Bに含まれるェチレン酢酸ビュル共重合体が架橋して、受光面側封止膜 3Aおよび裏面側封止膜 3B を介して、受光面側透明保護部材 1、裏面側透明部材 2、および太陽電池用セル 4を一体化されることにより、太陽電池用セル 4を封止することができる。 [0077] 本発明の太陽電池に使用される表側透明保護部材は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、 0. ；!〜 10mmが一般的であり、 0. 3 〜5mmが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。

[0078] 本発明で使用される裏面保護部材は、 PETなどのプラスチックフィルムであるが、耐熱性を考慮してフッ化ポリエチレフィルムが好ましい。

実施例

[0079] 以下、本発明を実施例により説明する。本発明は、以下の実施例により制限されるものではない。

[0080] 1.本発明の第一の太陽電池用受光面側封止膜

(実施例 1A)

EVA (EVA100質量部に対する酢酸ビュルの含有量： 26質量部） 100質量部、架橋剤（2, 5 ジメチルー 2, 5 ビス（t ブチルパーォキシ）へキサン） 1質量部、架橋助剤（トリアリルイソシァヌレート） 2質量部、

受酸剤（Mg (OH) 、平均粒子径 0· 4 ^ 111) 0. 05質量部、

上記の配合で、これらの材料をロールミルに供給し、 80°Cで、混練して樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を、 100°Cで、カレンダ成形し、放冷後、厚さ 0. 6 mmの封止膜（1A)を得た。

[0081] (比較例 1A)

受酸剤を用いなかった以外は、実施例 1Aと同様にして封止膜（2A)を作製した。

[0082] (評価 A)

上記で作製した封止膜および太陽電池の評価を下記手順に従って行った。

[0083] 1.封止膜の透明度

JIS K 7136 (2000年）に従って、封止膜のヘイズ値（％)を測定した。その際、濁度計（日本電色工業株式会社製 NDH 2000型）を用いた。結果を表 1に示す。

[0084] 2.封止膜の全光線透過率

濁度計（日本電色工業株式会社製 NDH 2000型)を用いて、封止膜の厚み方向の全光線透過率を測定した。前記測定を封止膜において 3箇所、実施し、その平均値を、封止膜の全光線透過率（％)とした。結果を表 1に示す。

[0085] 3.太陽電池の発電性能

上記で作製した封止膜（ 1A)及び (2A)を、表 2に示すように受光面側及び裏面側用封止膜としてそれぞれ用い、図 1に示すように、ガラス板 (厚さ 0. 3mm)よりなる受光面側透明保護部材 1と、フッ化ポリエチレンフィルム（厚さ 50 m)よりなる裏面側保護部材 2との間にシリコン発電素子からなる太陽電池用セル 4を封止して太陽電池を製造した。なお、封止は、真空ラミネータで、真空下、温度 150°Cで、加熱圧着し、 EVAを架橋することにより行った。

[0086] 上記で作製した太陽電池に、 AMI . 5にスペクトル調整したソーラーシミュレータによって、 25°C、照射強度 lOOOmW/cm²の擬似太陽光を照射し、太陽電池の開放電圧 [V]、および、 1cm²当たりの公称最大出力動作電流 [A]および公称最大出力動作電圧 [V]を測定し、これらの積から公称最大出力 [W] (JIS C8911 1998)を求めた。

[0087] 次に、太陽電池を、温度 121°C、湿度 100%RHの環境下に、 240時間放置し、放置後の太陽電池について上記と同様にして開放電圧 [V]および公称最大出力 [W] を求めた。結果を表 2に示す。

[0088] [表 1] 実施例 1 A 比較例 1 A

封止膜（ 1 A) ¾止 S¾ ( <^ A )

p V A

1 0 0 1 0 0

[質量部]

架橋剤

1 1

[質量部]

架橋助剤

2 2

[質量部]

M g (O H) ₂

0 . 0 5 0

M g ·· (O H) ₂ ' ('Τ)■■■■■■■■

0 . 4 0

平均粒子怪 [ μ ΐη]

全光線透過率 8 8 . 9 8 8 . 9

ヘイズ 1 . 9 0 . 8 [0089] [表 2]

[0090] 表 2に示す結果から、本発明の太陽電池用封止膜を受光面側に用いた太陽電池によれば、開放電圧及び公称最大出力の双方の低下が抑制されていることがわかる。これにより、本発明によれば、高い発電性能を長期間に亘つて維持することができ、耐久性がさらに向上された太陽電池が得られることがわかる。

[0091] 2.本発明の第二の太陽電池用裏面側封止膜

(実施例 1B)

EVA (EVA100質量部に対する酢酸ビュルの含有量： 26質量部） 100質量部架橋剤（2, 5—ジメチルー 2, 5—ビス（t ブチルパーォキシ）へキサン） 1質量部架橋助剤（トリアリルイソシァヌレート） 2質量部

受酸剤（Mg (OH) 、平均粒子径 3 m) 0. 5質量部

上記の配合で、これらの材料をロールミルに供給し、 80°Cで、混練して樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を、 100°Cで、カレンダ成形し、放冷後、厚さ 0. 6 mmの封止膜（1B)を得た。

[0092] (比較例 1B及び 2B)

受酸剤の配合量を表 3に示す値とした以外は、実施例 1Bと同様にして封止膜 (2B

)及び（3B)を作製した。

[0093] (評価 B)

[0094] 1.封止膜における酢酸量封止膜を、室温（25°C)のアセトン 2mlに浸漬させて、 50時間、撹拌した後、ァセトン抽出液に含まれる酢酸量 [mg]をガスクロマトグラフを用いて定量した。結果を表 3 に示す。

[0095] 2.太陽電池の発電性能

上記で作製した封止膜（1B)〜（3B)を、表 4に示すように受光面側及び裏面側用封止膜としてそれぞれ用い、図 1に示すように、ガラス板 (厚さ 0· 3mm)よりなる受光面側透明保護部材 1と、フッ化ポリエチレンフィルム（厚さ 50 m)よりなる裏面側保護部材 2との間にシリコン発電素子からなる太陽電池用セル 4を封止して太陽電池を製造した。なお、封止は、真空ラミネータで、真空下、温度 150°Cで、加熱圧着し、 E VAを架橋することにより行った。

[0096] 上記で作製した太陽電池に、 AMI . 5にスペクトル調整したソーラーシミュレータによって、 25°C、照射強度 1000mW/cm²の擬似太陽光を照射し、太陽電池の開放電圧 [V]、および、 1cm²当たりの公称最大出力動作電流 [A]および公称最大出力動作電圧 [V]を測定し、これらの積から公称最大出力 [W] (JIS C8911 1998)を求めた。

[0097] 次に、太陽電池を、温度 121°C、湿度 100%RHの環境下に、 400時間放置し、放置後の太陽電池について上記と同様にして公称最大出力 [W]を求めた。結果を表 4 に示す。

[0098] [表 3]

実施例 1 B 比較例 1 B 比較例 2 B 封止膜（ 1 B ) 封止膜（2 B ) 封止膜（ 3 B )

E VA

1 0 0 1 0 0 1 0 0

[質量部]

架橋剤

1 1 1

架橋助剤

2 2 2

[質量部]

受酸剤

0 . 5 0 . 0 5 0

1：質量部]

1 2 0 4 0 0 8 6 0

[m g ] /v:/ O Z690/-00ifcl£ 0P9S0800ZAV OS ^ u≤660

[0100] 表 4に示す結果から、本発明の太陽電池用封止膜を裏面側に用いた太陽電池によれば、公称最大出力の低下が抑制され、耐久性がさらに向上された太陽電池が得られること力 ^sゎカゝる。

産業上の利用可能性

[0101] 本発明の太陽電池用封止膜によれば、長期に亘つて高い発電性能を発揮できる太陽電池を提供することができる。

Claims

請求の範囲

[I] エチレン酢酸ビュル共重合体と、架橋剤と、受酸剤とを含む太陽電池用受光面側封止膜。

[2] 前記受酸剤の平均粒子径が、 0.；!〜 4. 0 mである請求項 1に記載の太陽電池用受光面側封止膜。

[3] 前記受酸剤の平均粒子径が、 0.；!〜 0. 9 mである請求項 1または 2に記載の太陽電池用受光面側封止膜。

[4] 前記受酸剤力 Mg (OH)力、らなる請求項 1〜3のいずれ力、 1項に記載の太陽電池用受光面側封止膜。

[5] 前記受酸剤を、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 0. 0；!〜 0.

15質量部含む請求項;!〜 4のいずれか 1項に記載の太陽電池用受光面側封止膜。

[6] 前記エチレン酢酸ビュル共重合体における酢酸ビュルの含有量が、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 5〜50質量部である請求項;!〜 5のいずれ力、 1項に記載の太陽電池用受光面側封止膜。

[7] エチレン酢酸ビュル共重合体、架橋剤及び受酸剤を含み、

前記受酸剤を、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 0. 5質量部以上含む太陽電池用裏面側封止膜。

[8] 前記受酸剤を、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 0. 5質量部を超えて 5. 0質量部以下含むことを特徴とする請求項 7に記載の太陽電池用裏面側封止膜。

[9] 前記受酸剤が、 511 m以下の平均粒子径を有する受酸剤粒子である請求項 7又は

8のいずれか 1項に記載の太陽電池用裏面側封止膜。

[10] 前記受酸剤が、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、四酸化三鉛、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄（11)、炭酸カルシウム、及びハイド口タルサイトよりなる群から選択される少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 7〜

9のいずれか 1項に記載の太陽電池用裏面側封止膜。

[I I] 前記エチレン酢酸ビュル共重合体における酢酸ビュルの含有量力前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 5〜50質量部であることを特徴とする請求項 7〜； 10のいずれ力、 1項に記載の太陽電池用裏面側封止膜。

着色剤をさらに含む請求項 7〜； 11のいずれか 1項に記載の太陽電池用裏面側封止膜。

前記着色剤を、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 2〜； 10質量部含むことを特徴とする請求項 12に記載の太陽電池用裏面側封止膜。