WO2013190940A1 - 太陽電池封止材および太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池封止材および太陽電池モジュール Download PDF

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WO2013190940A1
WO2013190940A1 PCT/JP2013/064002 JP2013064002W WO2013190940A1 WO 2013190940 A1 WO2013190940 A1 WO 2013190940A1 JP 2013064002 W JP2013064002 W JP 2013064002W WO 2013190940 A1 WO2013190940 A1 WO 2013190940A1
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solar cell
ethylene
olefin copolymer
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PCT/JP2013/064002
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English (en)
French (fr)
Inventor
成伸 池永
文人 竹内
伊藤 智章
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三井化学東セロ株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • H01L31/0481Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
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    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3472Five-membered rings
    • C08K5/3475Five-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell sealing material and a solar cell module.
  • solar cells are attracting attention as a means of generating energy that is clean and free from depletion.
  • a solar cell When a solar cell is used outdoors such as a roof portion of a building, it is generally used in the form of a solar cell module.
  • the above solar cell module is generally manufactured by the following procedure. First, a crystalline solar cell element (hereinafter, referred to as a power generation element or a cell) formed of polycrystalline silicon, single crystal silicon, or the like, or amorphous silicon or crystalline silicon is placed on a substrate such as glass. A thin-film solar cell element obtained by forming a very thin film of ⁇ m is manufactured.
  • a power generation element or a cell formed of polycrystalline silicon, single crystal silicon, or the like, or amorphous silicon or crystalline silicon is placed on a substrate such as glass.
  • a thin-film solar cell element obtained by forming a very thin film of ⁇ m is manufactured.
  • a solar cell module protective sheet (surface side transparent protective member) / solar cell encapsulant / crystalline solar cell element / solar cell encapsulant / protection for solar cell module
  • the sheets (back side protective member) are laminated in this order.
  • the thin film type solar cell element / solar cell sealing material / solar cell module protective sheet (back surface side protective member) are laminated in this order. Then, a solar cell module is manufactured by utilizing the lamination method etc. which vacuum-suck these and heat-press them.
  • the solar cell module manufactured in this way has weather resistance and is suitable for outdoor use such as a roof portion of a building.
  • an ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) film is widely used because it is excellent in transparency, flexibility, adhesiveness, and the like.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • solar cell sealing composed of ethylene / vinyl acetate copolymer, organic peroxide and benzotriazole UV absorber A film has been proposed (see Patent Document 1).
  • the EVA composition is used as a constituent material of the solar cell sealing material, there is a concern that components such as acetic acid gas generated by the decomposition of EVA may affect the solar cell element.
  • a resin composition for a solar cell encapsulant comprising an ethylene / ⁇ -olefin copolymer, an organic peroxide, and a silane coupling agent has been proposed (for example, see Patent Document 2).
  • This resin composition for solar cell encapsulant is said to be excellent in heat resistance, transparency, flexibility and adhesion to a glass substrate.
  • solar cell elements are being actively developed. Amorphous silicon that absorbs light in the short wavelength region near 300 to 700 nm and crystalline silicon that absorbs light in the long wavelength region near 400 to 1300 nm are stacked. The tandem solar cell elements are distributed on the market as high conversion efficiency solar cell elements.
  • the present inventors have found that the resin composition for a solar cell encapsulant described in Patent Document 2 has sufficient adhesiveness but insufficient weather resistance, and in particular, has a transparency around a wavelength of 500 nm. Inferior, the tandem solar cell module was found to tend not to contribute to the improvement of conversion efficiency.
  • an object of the present invention is to provide a solar cell encapsulant that has excellent weather resistance and maintains light transmittance even after long-time ultraviolet irradiation.
  • the inventors of the present invention made extensive studies on weather resistance. As a result, it was found that a solar cell encapsulant made of an ethylene / ⁇ -olefin copolymer containing a benzotriazole-based UV absorber has excellent weather resistance and maintains light transmittance even after prolonged UV irradiation. The present invention has been completed.
  • a solar cell encapsulant comprising an ethylene / ⁇ -olefin copolymer, an organic peroxide, and an ultraviolet absorber
  • the solar cell sealing material wherein the ultraviolet absorber is a benzotriazole ultraviolet absorber represented by the following general formula (1) or (2).
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 to R 4 may be the same as or different from each other.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 5 to R 8 may be the same or different, and a hydrogen atom, 1 to 20 carbon atoms
  • R 1 represents a hydrogen atom
  • R 5 and R 8 are the same
  • R 6 and R 7 are the same in [1] or [2]
  • the organic peroxide has a one-minute half-life temperature of 100 to 170 ° C., and the content of the organic peroxide is 0.1 to 3 with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • the solar cell encapsulating material according to any one of [1] to [6], which is part by weight.
  • the content of the phosphorus stabilizer is 0.005 to 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • a surface-side transparent protective member; A back side protection member; A solar cell element; The solar cell element formed by crosslinking the solar cell encapsulant according to any one of [1] to [14] is sealed between the front surface side transparent protective member and the back surface side protective member.
  • a solar cell module comprising: a sealing layer to be stopped.
  • the present invention it is possible to provide a solar cell encapsulant that has excellent weather resistance and maintains light transmittance even after long-time ultraviolet irradiation.
  • the solar cell module is excellent in cost and other economics without impairing the appearance of the solar cell. Can be provided.
  • the solar cell encapsulant of the present invention can be used in all of the crystal type solar cell module, the thin film type solar cell module, and the tandem type solar cell module.
  • the conversion efficiency is improved in the tandem type solar cell element.
  • a solar cell module excellent in economic efficiency such as cost can be provided without hindering.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer used for the solar cell encapsulant of the present embodiment is obtained by copolymerizing ethylene and an ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms.
  • ⁇ -olefin ⁇ -olefins having 3 to 20 carbon atoms can be used singly or in combination of two or more.
  • Examples of the ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms include linear or branched ⁇ -olefins such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methyl-1-butene, 3, 3 -Dimethyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene and the like can be mentioned.
  • ⁇ -olefins having 10 or less carbon atoms are preferable, and ⁇ -olefins having 3 to 8 carbon atoms are particularly preferable.
  • Propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene and 1-octene are preferred because of their availability.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer may be a random copolymer or a block copolymer, but a random copolymer is preferred from the viewpoint of flexibility.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer used in the solar cell encapsulant of the present embodiment may be a copolymer comprising ethylene, an ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms, and a non-conjugated polyene.
  • the ⁇ -olefin is the same as described above, and examples of the non-conjugated polyene include 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), 5-vinyl-2-norbornene (VNB), and dicyclopentadiene (DCPD).
  • ENB 5-ethylidene-2-norbornene
  • VNB 5-vinyl-2-norbornene
  • DCPD dicyclopentadiene
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer used for the solar cell encapsulant of this embodiment is an aromatic vinyl compound such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, o, p- Styrenes such as dimethyl styrene, methoxy styrene, vinyl benzoic acid, methyl vinyl benzoate, vinyl benzyl acetate, hydroxystyrene, p-chlorostyrene, divinylbenzene; 3-phenylpropylene, 4-phenylpropylene, ⁇ -methylstyrene, carbon Cyclic olefins having a number of 3 to 20, such as cyclopentene, cycloheptene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene, etc. may be used in combination.
  • aromatic vinyl compound such as styrene, o-methylsty
  • the solar cell encapsulant of this embodiment preferably further satisfies the following requirements a1 to a4.
  • the content ratio of the structural unit derived from ethylene contained in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is preferably 80 to 90 mol%, more preferably 80 to 88 mol%, still more preferably 82 to 88 mol%, particularly preferably. Is 82 to 87 mol%.
  • the content of the structural unit derived from the ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms (hereinafter also referred to as “ ⁇ -olefin unit”) contained in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is preferably 10 to 20 mol%. More preferably 12 to 20 mol%, still more preferably 12 to 18 mol%, and particularly preferably 13 to 18 mol%.
  • the content ratio of the ⁇ -olefin unit contained in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is 10 mol% or more, high transparency can be obtained. Further, extrusion molding at a low temperature can be easily performed, and for example, extrusion molding at 130 ° C. or lower is possible. For this reason, even when the organic peroxide is kneaded into the ethylene / ⁇ -olefin copolymer, it is possible to suppress the progress of the crosslinking reaction in the extruder, and the gel-like foreign matter is not present on the sheet of the solar cell encapsulant. Occurrence and deterioration of the appearance of the sheet can be prevented. Moreover, since moderate softness
  • the content ratio of the ⁇ -olefin unit contained in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is 20 mol% or less, the crystallization speed of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer becomes appropriate, so that it was extruded from an extruder. Since the sheet is not sticky, it can be easily peeled off by a cooling roll, and a sheet-like sheet of solar cell encapsulant can be obtained efficiently. Further, since no stickiness occurs in the sheet, blocking can be prevented, and the sheet feeding property is improved. In addition, a decrease in heat resistance can be prevented.
  • melt flow rate (MFR) of an ethylene / ⁇ -olefin copolymer measured at 190 ° C. under a load of 2.16 kg is usually 0.1 to 50 g / 10 min, preferably Is 2 to 50 g / 10 min, more preferably 10 to 50 g / 10 min, still more preferably 10 to 40 g / 10 min, particularly preferably 12 to 27 g / 10 min, and most preferably 15 to 25 g / 10 min. Minutes.
  • the MFR of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be adjusted by adjusting the polymerization temperature, the polymerization pressure, the molar ratio of the ethylene and ⁇ -olefin monomer concentrations and the hydrogen concentration in the polymerization system, which will be described later. Can be adjusted.
  • the MFR is 2 g / 10 min or more, preferably the MFR is 10 g / 10 min or more, the fluidity of the resin composition containing the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is improved, and the productivity at the time of sheet extrusion molding is improved. Can be improved.
  • the MFR is 50 g / 10 min or less, the molecular weight increases, and therefore, adhesion to a roll surface such as a chill roll can be suppressed. Therefore, peeling is unnecessary, and a sheet having a uniform thickness can be formed. Furthermore, since it becomes a resin composition with “stiffness”, a thick sheet of 0.1 mm or more can be easily formed.
  • the crosslinking characteristic at the time of laminate molding of the solar cell module is improved, it is possible to sufficiently crosslink and suppress a decrease in heat resistance.
  • the MFR is 27 g / 10 min or less, the draw-down during sheet molding can be further suppressed, a wide sheet can be formed, the cross-linking characteristics and heat resistance are further improved, and the best solar cell encapsulant sheet Can be obtained.
  • the MFR is 0.1 g / 10 min or more and 10 g / 10.
  • a sheet can also be obtained by extrusion molding using a resin composition of less than 5 minutes, preferably 0.5 g / 10 minutes or more and less than 8.5 g / 10 minutes.
  • a resin composition having an MFR of 0.1 g / 10 min or more and less than 10 g / 10 min is used. It is also possible to produce a sheet by extrusion molding at a molding temperature of 170 to 250 ° C. while performing a crosslinking treatment. When the MFR is within this range, it is preferable in that the laminating apparatus can be prevented from being soiled by the molten resin that protrudes when the sheet is laminated with the solar cell element.
  • the density of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer measured according to ASTM D1505 is preferably 0.865 to 0.884 g / cm 3 , more preferably 0.866 to 0.883 g / cm 3 , It is preferably 0.866 to 0.880 g / cm 3 , particularly preferably 0.867 to 0.880 g / cm 3 .
  • the density of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be adjusted by a balance between the content ratio of ethylene units and the content ratio of ⁇ -olefin units.
  • the density of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is 0.884 g / cm 3 or less, the crystallinity is lowered and the transparency can be enhanced. Furthermore, extrusion molding at low temperature becomes easy, and for example, extrusion molding can be performed at 130 ° C. or lower. For this reason, even if an organic peroxide is kneaded into the ethylene / ⁇ -olefin copolymer, the cross-linking reaction in the extruder is prevented from progressing, and the generation of gel-like foreign matters on the solar cell encapsulant sheet is suppressed. In addition, deterioration of the appearance of the sheet can be suppressed. Moreover, since it is highly flexible, it is possible to prevent the occurrence of cell cracks and thin film electrode cracks, which are solar cell elements, when the solar cell module is laminated.
  • the density of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is 0.865 g / cm 3 or more, the crystallization speed of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be increased, so that the sheet extruded from the extruder is sticky. It is difficult, peeling with a cooling roll becomes easy, and the sheet
  • the Shore A hardness of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is preferably 60 to 85, more preferably 62 to 83, still more preferably 62 to 80, and particularly preferably 65 to 85. 80.
  • the Shore A hardness of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be adjusted by controlling the content and density of the ethylene units in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer within the above-mentioned numerical range. That is, an ethylene / ⁇ -olefin copolymer having a high ethylene unit content and a high density has a high Shore A hardness. On the other hand, an ethylene / ⁇ -olefin copolymer having a low content of ethylene units and a low density has a low Shore A hardness.
  • the Shore A hardness is 60 or more, the ethylene / ⁇ -olefin copolymer becomes less sticky and blocking can be suppressed. Moreover, when processing a solar cell sealing material into a sheet form, the drawing
  • the solar cell sealing material of this embodiment is also a preferable aspect that further satisfies the following requirements.
  • the melting peak of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer based on differential scanning calorimetry (DSC) is preferably in the range of 30 to 90 ° C., more preferably in the range of 33 to 90 ° C., It is particularly preferable that it exists in the range of ⁇ 88 ° C.
  • the melting peak is 90 ° C. or lower, the degree of crystallinity is lowered, and the flexibility of the obtained solar cell encapsulant is increased. Therefore, when the solar cell module is laminated, cell cracks and thin film electrode cracks are observed. Occurrence can be prevented.
  • the melting peak is 30 ° C. or higher
  • the flexibility of the resin composition can be appropriately increased, and thus a solar cell encapsulant sheet can be easily obtained by extrusion molding. Further, blocking due to stickiness of the sheet can be prevented, and deterioration of the sheet feeding property can be suppressed.
  • the solar cell encapsulant of this embodiment has a volume specific resistance of 1.0 ⁇ 10 13 to 1.0 ⁇ 10 18 ⁇ ⁇ cm measured at a temperature of 100 ° C. and an applied voltage of 500 V in accordance with JIS K6911. It is preferable.
  • a solar cell encapsulant having a large volume resistivity tends to have a characteristic of suppressing the occurrence of the PID phenomenon.
  • the module temperature of a conventional solar cell module may be, for example, 70 ° C. or higher. Therefore, from the viewpoint of long-term reliability, conventionally reported normal temperature (23 ° C.)
  • the volume resistivity under a high temperature condition is demanded from the volume resistivity at 1 and the volume resistivity at a temperature of 100 ° C. is important.
  • the volume specific resistance (hereinafter also simply referred to as “volume specific resistance”) measured at a temperature of 100 ° C. and an applied voltage of 500 V in accordance with JIS K6911 is more preferably 1.0 ⁇ 10 14 to 1.0 ⁇ 10. 18 ⁇ ⁇ cm, more preferably 5.0 ⁇ 10 14 to 1.0 ⁇ 10 18 ⁇ ⁇ cm, and particularly preferably 1.0 ⁇ 10 15 to 1.0 ⁇ 10 18 ⁇ ⁇ cm.
  • the volume resistivity is 1.0 ⁇ 10 13 ⁇ ⁇ cm or more, the occurrence of the PID phenomenon in a short period of about one day can be suppressed in the constant temperature and humidity test at 85 ° C. and 85% rh.
  • volume resistivity is 1.0 ⁇ 10 18 ⁇ ⁇ cm or less
  • static electricity is less likely to be generated on the sheet, so that adsorption of dust can be prevented and dust is mixed into the solar cell module to generate power. It is possible to suppress a decrease in efficiency and long-term reliability.
  • the volume resistivity is 5.0 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ cm or more because the PID phenomenon tends to be further prolonged in the constant temperature and humidity test at 85 ° C. and 85% rh.
  • the volume resistivity is measured after being molded into a sealing material sheet and then processed into a cross-linked and flat sheet by a vacuum laminator, a hot press, a cross-linking furnace, or the like.
  • seat in a module laminated body measures by removing another layer.
  • Al element content The content of aluminum element (hereinafter also referred to as “Al”) contained in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is preferably 10 to 500 ppm, more preferably 20 to 400 ppm, and still more preferably 20 to 300 ppm. .
  • Al content depends on the concentration of the organoaluminum oxy compound or organoaluminum compound added in the polymerization process of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • the organoaluminum oxy compound or organoaluminum compound added in the polymerization process of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be added at a concentration that allows the activity of the metallocene compound to be sufficiently expressed. Therefore, it is unnecessary to add a compound that reacts with the metallocene compound to form an ion pair.
  • the compound that forms the ion pair may remain in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer, thereby causing a decrease in electrical characteristics (for example, 100 ° C. or the like). However, this phenomenon can be prevented.
  • the Al content is 500 ppm or less, the progress of the crosslinking reaction in the extruder can be prevented, so that a gel-like foreign matter is generated on the sheet of the solar cell sealing material and the appearance of the sheet is prevented from deteriorating. be able to.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be produced using a Ziegler compound, a vanadium compound, a metallocene compound or the like as a catalyst. Among them, it is preferable to produce using various metallocene compounds shown below as catalysts.
  • the metallocene compound for example, the metallocene compounds described in JP-A-2006-077261, JP-A-2008-231265, JP-A-2005-314680 and the like can be used. However, a metallocene compound having a structure different from the metallocene compounds described in these patent documents may be used, or two or more metallocene compounds may be used in combination.
  • a conventionally known metallocene compound (II) (II-1) an organoaluminum oxy compound, (II-2) a compound that reacts with the metallocene compound (I) to form an ion pair, and (II-3) an organoaluminum
  • an olefin polymerization catalyst comprising at least one compound selected from the group consisting of compounds (also referred to as a co-catalyst)
  • one or more monomers selected from ethylene and ⁇ -olefin are supplied.
  • Examples of (II-1) an organoaluminum oxy compound, (II-2) a compound that reacts with the metallocene compound (I) to form an ion pair, and (II-3) an organoaluminum compound include, for example, The metallocene compounds described in Japanese Patent No. 077261, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-231265, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-314680, and the like can be used. However, you may use the metallocene compound of a structure different from the metallocene compound described in these patent documents. These compounds may be put into the polymerization atmosphere individually or in advance in contact with each other. Further, for example, it may be used by being supported on a particulate inorganic oxide support described in JP-A-2005-314680.
  • (II-2) the ethylene / ⁇ -olefin having excellent electrical characteristics is produced by substantially using the compound (II-2) that reacts with the metallocene compound (I) to form an ion pair.
  • a copolymer can be obtained.
  • JP-A-1-501950 is disclosed.
  • Lewis acids described in JP-A-1-502036, JP-A-3-179005, JP-A-3-179006, JP-A-3-207703, JP-A-3-207704, USP5321106, etc. Ionic compounds, borane compounds and carborane compounds.
  • examples of the ionic compound (II) include heteropoly compounds and isopoly compounds.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be polymerized by any of the conventionally known gas phase polymerization methods and liquid phase polymerization methods such as slurry polymerization methods and solution polymerization methods. Preferably, it is carried out by a liquid phase polymerization method such as a solution polymerization method.
  • a liquid phase polymerization method such as a solution polymerization method.
  • the molar ratio [(II-1) / M] of compound (II-1) to all transition metal atoms (M) in compound (I) is usually 1 to 10,000, preferably The amount used is 10 to 5,000.
  • the compound (II-2) has a molar ratio [(II-2) / M] to the total transition metal (M) in the compound (I) of usually 0.5 to 50, preferably 1 to 20. Used in various amounts.
  • Compound (II-3) is generally used in an amount of 0 to 5 mmol, preferably about 0 to 2 mmol, per liter of polymerization volume.
  • the solution polymerization method by copolymerizing ethylene and an ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms in the presence of the metallocene compound as described above, the comonomer content is high, the composition distribution is narrow, and the molecular weight distribution is narrow. An ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be produced efficiently.
  • the “solution polymerization method” is a general term for a method of performing polymerization in a state where a polymer is dissolved in an inert hydrocarbon solvent described later.
  • the polymerization temperature in the solution polymerization method is usually 0 to 200 ° C., preferably 20 to 190 ° C., more preferably 40 to 180 ° C.
  • the polymerization temperature is less than 0 ° C.
  • the polymerization activity is extremely lowered and it is difficult to remove the heat of polymerization, which is not practical in terms of productivity.
  • the polymerization temperature exceeds 200 ° C., the polymerization activity is extremely lowered, so that it is not practical in terms of productivity.
  • the polymerization pressure is usually from normal pressure to 10 MPa gauge pressure, preferably from normal pressure to 8 MPa gauge pressure.
  • Copolymerization can be carried out in any of batch, semi-continuous and continuous methods.
  • the reaction time (average residence time when the copolymerization reaction is carried out in a continuous manner) varies depending on conditions such as the catalyst concentration and polymerization temperature, and can be selected as appropriate, but is usually 1 minute to 3 hours, Preferably, it is 10 minutes to 2.5 hours.
  • the polymerization can be carried out in two or more stages having different reaction conditions.
  • the molecular weight of the obtained ethylene / ⁇ -olefin copolymer can also be adjusted by changing the hydrogen concentration or polymerization temperature in the polymerization system.
  • the quantity of the compound (II) to be used can also adjust with the quantity of the compound (II) to be used.
  • the amount is suitably about 0.001 to 5,000 NL per kg of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer to be produced.
  • the vinyl group and vinylidene group present at the molecular ends of the obtained ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be adjusted by increasing the polymerization temperature and decreasing the amount of hydrogenation as much as possible.
  • the solvent used in the solution polymerization method is usually an inert hydrocarbon solvent, preferably a saturated hydrocarbon having a boiling point of 50 ° C. to 200 ° C. under normal pressure.
  • an inert hydrocarbon solvent preferably a saturated hydrocarbon having a boiling point of 50 ° C. to 200 ° C. under normal pressure.
  • Specific examples include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; and alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane.
  • Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride, chlorobenzene and dichloromethane are also included in the category of “inert hydrocarbon solvents” and their use is not limited. .
  • the solution polymerization method not only a conventionally used organoaluminum oxy compound that dissolves in an aromatic hydrocarbon, but also a modification such as MMAO that dissolves in an aliphatic hydrocarbon or an alicyclic hydrocarbon. Methylaluminoxane can be used.
  • MMAO a modification such as MMAO that dissolves in an aliphatic hydrocarbon or an alicyclic hydrocarbon.
  • Methylaluminoxane can be used.
  • aliphatic hydrocarbons or alicyclic hydrocarbons are used as the solvent for solution polymerization, there is a possibility that aromatic hydrocarbons are mixed in the polymerization system or in the ethylene / ⁇ -olefin copolymer produced. It becomes possible to eliminate almost completely. That is, the solution polymerization method has characteristics that it can reduce the environmental burden and can minimize the influence on human health.
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer obtained by the polymerization reaction and other components added as desired are melted by any method, and kneaded, granulated, etc. Preferably it is applied.
  • the solar cell sealing material of this embodiment contains an organic peroxide.
  • the organic peroxide is used as a radical initiator for graft modification of a silane coupling agent and an ethylene / ⁇ -olefin copolymer, and also for the laminate molding of an ethylene / ⁇ -olefin copolymer solar cell module. It is used as a radical initiator in the crosslinking reaction.
  • graft-modifying a silane coupling agent to the ethylene / ⁇ -olefin copolymer a solar cell module having good adhesion to the front surface side transparent protective member, the back surface side protective member, the cell, and the electrode can be obtained.
  • crosslinking the ethylene / ⁇ -olefin copolymer a solar cell module excellent in heat resistance and adhesiveness can be obtained.
  • the organic peroxides preferably used are particularly those that can graft-modify a silane coupling agent on the ethylene / ⁇ -olefin copolymer or crosslink the ethylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • the one minute half-life temperature of the organic peroxide is preferably 100 to 170 ° C. in view of the balance between productivity in extrusion sheet molding and the crosslinking rate at the time of laminate molding of the solar cell module.
  • the half-life temperature of the organic peroxide is 100 ° C. or higher, gels are less likely to occur in the solar cell encapsulating sheet obtained from the resin composition during extrusion sheet molding, and thus the increase in the torque of the extruder is suppressed.
  • Sheet forming can be facilitated. Moreover, since it can suppress that an unevenness
  • the adhesiveness with a surface side transparent protection member, a cell, an electrode, and a back surface side protection member becomes favorable at the time of the lamination process of a solar cell module, and adhesiveness also improves. If the extrusion temperature of extrusion sheet molding is lowered to 90 ° C. or lower, molding is possible, but productivity is greatly reduced. When the one-minute half-life temperature of the organic peroxide is 170 ° C. or lower, it is possible to suppress a decrease in the crosslinking rate when the solar cell module is laminated, and thus it is possible to prevent a decrease in the productivity of the solar cell module. Moreover, the heat resistance of a solar cell sealing material and the fall of adhesiveness can also be prevented.
  • organic peroxides can be used.
  • Preferred examples of the organic peroxide having a 1 minute half-life temperature in the range of 100 to 170 ° C. include dilauroyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate Dibenzoyl peroxide, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxymaleic acid, 1 , 1-Di (t-amylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di (t-amylperoxy) cyclohexane, t-amylperoxyisononanoate, t-amylperoxynormal Octoate, 1,1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethyl
  • dilauroyl peroxide t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisononanoate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, t-butyl peroxybenzoate, etc.
  • the said organic peroxide may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.
  • the content of the organic peroxide in the solar cell encapsulant is preferably 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aforementioned ethylene / ⁇ -olefin copolymer, 0.2 to The amount is more preferably 3 parts by weight, and particularly preferably 0.2 to 2.5 parts by weight.
  • the content of the organic peroxide is 0.1 parts by weight or more, the deterioration of the crosslinking characteristics such as the crosslinking degree and crosslinking rate of the solar cell encapsulant is suppressed, and the ethylene copolymer of the silane coupling agent It is possible to improve the graft reaction to the main chain and suppress the decrease in heat resistance and adhesiveness.
  • the solar cell encapsulating sheet obtained from the resin composition at the time of extrusion sheet molding does not generate gel, and the torque of the extruder can be suppressed. Becomes easy. Since the sheet does not generate a gel in the extruder, the surface of the sheet is not uneven and the appearance is good. In addition, since there is no gel, cracks due to the gel in the sheet do not occur even when a voltage is applied, so that the dielectric breakdown resistance is good. Moreover, moisture permeability is also favorable. Furthermore, since there is no unevenness
  • the solar cell encapsulant of this embodiment contains a benzotriazole ultraviolet absorber represented by the general formula (1) or (2).
  • the benzotriazole-based ultraviolet absorber has little photodegradation and has excellent durability. Furthermore, it has an absorption ability at a wavelength of 300 nm or less, and has a maximum wavelength at 340 nm or more, has an excellent ultraviolet absorption ability in a wide wavelength region, and absorbs ultraviolet rays over a long period of time. Capability can be maintained, and a decrease in conversion efficiency of the solar cell module can be suppressed.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 to R 4 may be the same or different, and a hydrogen atom, 1 to 20 carbon atoms
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 5 to R 8 may be the same or different, and a hydrogen atom, 1 to 20 carbon atoms
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 in the above formulas (1) and (2) may be a linear or branched alkyl group.
  • Specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, n-pentyl, isopentyl, and neopentyl.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R 2 to R 4 or R 5 to R 8 in the above formulas (1) and (2) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and n-butyl.
  • the alkoxy group having 1 to 22 carbon atoms in R 2 to R 4 or R 5 to R 8 in the above formulas (1) and (2) may be a linear or branched alkoxy group. Specific examples include methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-hexyloxy group, and n-octyloxy group.
  • the alkyloxycarbonyl group having 1 to 22 carbon atoms in R 2 to R 4 or R 5 to R 8 in the above formulas (1) and (2) is a straight chain in which the alkyl group portion has 1 to 22 carbon atoms or It may be a branched alkyloxycarbonyl group. Specifically, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, isobutoxycarbonyl group, sec-butoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group, n-hexyloxycarbonyl group, and n -Octyloxycarbonyl group and the like.
  • R 1 represents a hydrogen atom
  • R 2 to R 4 may be the same or different, but an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferred.
  • benzotriazole ultraviolet absorber represented by the above formula (1) examples include 2- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4,6-di-tert-butylphenol, 2- (5-Chloro-2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4,6-di-tert-butylphenol, 2- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl ) -4,6-di-tert-pentylphenol, 2- (5-chloro-2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4,6-di-tert-pentylphenol, 2- ( 2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4-tert-butylphenol, 2- (5-chloro-2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4-tert-butylphenol 2- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4-methylphenol,
  • R 1 represents a hydrogen atom
  • R 5 and R 8 are preferably the same
  • R 6 and R 7 are preferably the same.
  • Specific examples of the benzotriazole ultraviolet absorber represented by the above formula (2) include 2,2′-methyllenbis [6- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4- ( 1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol], 4,4′-methylenebis [2- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -5-ethoxyphenol], 4,4 '-Methylenebis [2- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -5-butoxyphenol], 4,4'-methylenebis [2- (2H-1,2,3-benzotriazole- 2-yl) -5-octyloxyphenol] and the like. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
  • benzotriazole-based ultraviolet absorber represented by the above formula (1) 2- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -6-dodecyl-4-methylphenol, and 2- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4,6-di-tert-pentylphenol is preferred.
  • the content of the ultraviolet absorber in the solar cell encapsulant of this embodiment is preferably 0.05 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer. More preferably, it is 1 to 4.5 parts by weight. It is preferable for the content of the ultraviolet absorber to be in the above-mentioned range since the balance between weather resistance stability and crosslinking properties is excellent.
  • the content of the ethylenically unsaturated silane compound in the solar cell encapsulant of this embodiment is preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • the amount is preferably 0.1 to 4 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 3 parts by weight.
  • the adhesiveness is improved.
  • the content of the ethylenically unsaturated silane compound is 5 parts by weight or less, the balance between the cost and performance of the solar cell encapsulant is good. ⁇ Since the amount of organic peroxide added for the graft reaction to the ⁇ -olefin copolymer can be suppressed and gel is less likely to occur in the solar cell encapsulating sheet obtained from the resin composition during extrusion sheet molding, an extruder The sheet can be easily formed by suppressing an increase in torque.
  • a conventionally well-known thing can be used for an ethylenically unsaturated silane compound, and there is no restriction
  • vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris ( ⁇ -methoxyethoxy) silane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane Etc. can be used.
  • ⁇ -glycidoxypropylmethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl with good adhesion examples include trimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.
  • examples thereof include ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane.
  • the solar cell encapsulant of this embodiment preferably further contains a hindered amine light stabilizer.
  • a hindered amine light stabilizer By containing a hindered amine light stabilizer, radical species harmful to the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be captured and generation of new radicals can be suppressed.
  • hindered amine light stabilizers include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, poly [ ⁇ 6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3. , 5-triazine-2,4-diyl ⁇ ⁇ (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino ⁇ hexamethylene ⁇ (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino ⁇ ]
  • hindered piperidine compounds, and the like can be used.
  • R 1 and R 2 represent hydrogen, an alkyl group, or the like.
  • R 1 and R 2 may be the same or different.
  • R 1 and R 2 are preferably hydrogen or a methyl group.
  • R 3 represents hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group or the like.
  • R 3 is preferably hydrogen or a methyl group.
  • hindered amine light stabilizer represented by the general formula (3) include 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1,2,2. , 6,6-pentamethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1-ethyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1-propyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 4-acryloyloxy-1-butyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-1,2,2, 6,6-pentamethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-1-ethyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacrylo Luoxy-1-butyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine,
  • a high molecular weight hindered amine light stabilizer represented by the following formula can be used.
  • the high molecular weight hindered amine light stabilizer means one having a molecular weight of 1000 to 5000.
  • the content of the hindered amine light stabilizer in the solar cell encapsulant of this embodiment is preferably 0.01 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer described above. More preferably 0.01 to 1.6 parts by weight, particularly preferably 0.05 to 1.6 parts by weight.
  • the content of the hindered amine light stabilizer is 0.01 parts by weight or more, the weather resistance and heat resistance are good.
  • the content of the hindered amine light stabilizer is 2.0 parts by weight or less, extinction of radicals generated by the organic peroxide can be suppressed, and adhesiveness, heat resistance, and crosslinking characteristics are good.
  • the solar cell sealing material of this embodiment further contains a hindered phenol-based stabilizer.
  • a hindered phenol stabilizer By containing a hindered phenol stabilizer, radical species harmful to the ethylene / ⁇ -olefin copolymer can be captured in the presence of oxygen, generation of new radicals can be suppressed, and oxidative degradation can be prevented.
  • hindered phenol stabilizer a conventionally known compound can be used.
  • the content of the hindered phenol stabilizer in the solar cell encapsulant of this embodiment is preferably 0.005 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer. More preferably, it is 0.01 to 0.1 parts by weight, particularly preferably 0.01 to 0.06 parts by weight.
  • the content of the hindered phenol stabilizer is 0.005 parts by weight or more, the heat resistance is good, and for example, in a heat aging test at a high temperature of 120 ° C. or more, yellowing of the solar cell sealing material can be suppressed. There is a tendency.
  • the content of the hindered phenol stabilizer is 0.1 parts by weight or less, the crosslinking property of the solar cell encapsulant is good, and the heat resistance and adhesiveness are good.
  • the hydroxyl group of the hindered phenol stabilizer forms a salt, forming a conjugated bisquinone methide compound that is quinonated and dimerized, and is sealed with solar cells.
  • the hindered phenol-based stabilizer is 0.1 parts by weight or less, the yellowing of the solar cell sealing material can be suppressed.
  • the solar cell sealing material of this embodiment further contains a phosphorus-based stabilizer.
  • a phosphorus-based stabilizer When the phosphorus stabilizer is contained, decomposition of the organic peroxide during extrusion molding can be suppressed, and a sheet having a good appearance can be obtained.
  • hindered amine light stabilizers and hindered phenol stabilizers are included, the generated radicals can be extinguished and a sheet with good appearance can be produced, but the sheet extrusion process consumes stabilizers and is heat resistant. Tend to decrease long-term reliability such as heat resistance and weather resistance.
  • a conventionally known compound can be used, for example, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, bis [2,4-bis (1,1-dimethylethyl) -6-methylphenyl] ethyl ester phosphorous acid, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) [1,1-biphenyl] -4,4′-diylbisphosphonite, and bis (2,4 -Di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite.
  • tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite is preferable.
  • the content of the phosphorus stabilizer in the solar cell encapsulant of this embodiment is preferably 0.005 to 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer.
  • the amount is preferably 0.01 to 0.5 parts by weight, particularly preferably 0.02 to 0.2 parts by weight.
  • the content of the phosphorus stabilizer is 0.005 parts by weight or more, decomposition of the organic peroxide during extrusion molding can be suppressed, and a sheet having a good appearance can be obtained.
  • heat resistance is favorable, and it exists in the tendency which can suppress yellowing of a solar cell sealing material, for example in the heat-resistant aging test in 120 degreeC or more high temperature.
  • the content of the phosphorus stabilizer is 0.5 parts by weight or less, the crosslinking property of the solar cell encapsulant is good, and the heat resistance and adhesiveness are good. In addition, there is no influence of acid generated by the decomposition of the phosphorus stabilizer, and metal corrosion does not occur.
  • various components other than the components detailed above can be appropriately contained within a range not impairing the object of the present invention.
  • examples include various polyolefins other than ethylene / ⁇ -olefin copolymers, styrene-based, ethylene-based block copolymers, and propylene-based polymers.
  • the content of various components in the solar cell encapsulant is preferably 0.0001 to 50 parts by weight, more preferably 0.001 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer. Parts by weight.
  • Other heat stabilizers other than hindered phenol stabilizers and phosphorus stabilizers include 3-hydroxy-5,7-di-tert-butyl-furan-2-one, o-xylene, and the like. Lactone heat-resistant stabilizers such as reaction products, dimyristylthiodipropionate, dilaurylthiodipropionate, distearylthiodipropionate, ditridecylthiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis- ( ⁇ -lauryl- Thiopropionate), 2-mercaptobenzimidazole, zinc salt of 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptomethylbenzimidazole, zinc salt of 2-mercaptomethylbenzimidazole, 4,4′-thiobis (6-t-butyl) -3-methylphenol), 2,6-di-t-butyl-4 And the like amine heat stabilizer; (4,6-bis (octylthio
  • the content of the crosslinking aid in the solar cell encapsulant of this embodiment is preferably 0.05 with respect to 100 parts by weight of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer. -5 parts by weight, more preferably 0.1-3 parts by weight. It is preferable for the content of the crosslinking aid to be in the above-mentioned range since an appropriate crosslinked structure can be obtained, and heat resistance, mechanical properties and adhesiveness can be improved.
  • crosslinking aid conventionally known ones generally used for olefinic resins can be used.
  • a crosslinking aid is a compound having one or more double bonds in the molecule.
  • monoacrylates such as t-butyl acrylate, lauryl acrylate, cetyl acrylate, stearyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, ethyl carbitol acrylate, methoxytripropylene glycol acrylate; t-butyl methacrylate, lauryl methacrylate, cetyl methacrylate
  • Monomethacrylate such as stearyl methacrylate, methoxyethylene glycol methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate; 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate , Diethylene glycol diacryl
  • triacrylates such as diacrylate, dimethacrylate, divinyl aromatic compound, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane triacrylate, pentaerythritol triacrylate; trimethylolpropane trimethacrylate , Trimethacrylates such as trimethylolethane trimethacrylate; tetraacrylates such as pentaerythritol tetraacrylate and tetramethylolmethane tetraacrylate; cyanurates such as triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate; diallyl compounds such as diallyl phthalate; triallyl compound: p -Oximes such as quinonedioxime and p, p'-dibenzoylquinonedioxime: phenylmale Maleimide such as imide. Further, among these, triallyl isocyanurate is particularly preferable
  • the solar cell encapsulant of this embodiment has an ultraviolet absorber content of 0.05 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the above-mentioned ethylene / ⁇ -olefin copolymer, and is an organic peroxide.
  • the content of the product is 0.1 to 3 parts by weight
  • the content of the hindered phenol stabilizer is 0.005 to 0.1 parts by weight
  • the content of the hindered amine light stabilizer is 0.01 to 3 parts by weight.
  • the resin composition is 2.0 parts by weight and the phosphorus stabilizer content is 0.005 to 0.5 parts by weight.
  • the solar cell encapsulant of this embodiment has an ultraviolet absorber content of 0.1 to 4.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the above-mentioned ethylene / ⁇ -olefin copolymer, and is an organic
  • the content of the peroxide is 0.2 to 2.5 parts by weight
  • the content of the hindered phenol stabilizer is 0.01 to 0.06 parts by weight
  • the content of the hindered amine light stabilizer is
  • a particularly preferred embodiment is a resin composition having a content of 0.05 to 1.6 parts by weight and a phosphorus stabilizer content of 0.02 to 0.2 parts by weight.
  • the solar cell encapsulant of this embodiment is excellent in weather resistance, and further has adhesion and heat resistance with various solar cell members such as a front surface side transparent protective member, a back surface side protective member, a thin film electrode, aluminum, and a solar cell element. Excellent balance of extrudability and crosslinkability, transparency, flexibility, appearance, electrical properties, electrical insulation, moisture permeability, electrode corrosivity, and process stability. For this reason, it is used suitably as a solar cell sealing material of a conventionally well-known solar cell module.
  • a method for producing the solar cell encapsulant of the present embodiment a commonly used method can be used, but it is preferably produced by melt blending with a kneader, a Banbury mixer, an extruder or the like. In particular, the production with an extruder capable of continuous production is preferred.
  • the solar cell encapsulant has a sheet shape as a whole.
  • seat which consists of the above-mentioned resin composition can also be used suitably.
  • the thickness of the solar cell encapsulant layer is usually 0.01 to 2 mm, preferably 0.05 to 1.5 mm, more preferably 0.1 to 1.2 mm, still more preferably 0.2 to 1 mm, particularly preferably. Is 0.3 to 0.9 mm, most preferably 0.3 to 0.8 mm. When the thickness is within this range, damage to the surface side transparent protective member, solar cell element, thin film electrode, etc. in the laminating step can be suppressed, and a high amount of photovoltaic power can be obtained by ensuring sufficient light transmittance. be able to. Furthermore, it is preferable because the solar cell module can be laminated at a low temperature.
  • ethylene / ⁇ -olefin copolymer and the ultraviolet absorber of the present invention organic peroxide, silane coupling agent, and optionally a hindered amine light stabilizer, hindered phenol stabilizer, phosphorus Ethylene / ⁇ blended with system stabilizers, crosslinking aids, and other additives, for example, by manual blending in bags such as plastic bags, or by using a stirring mixer such as a Henschel mixer, tumbler, super mixer, etc.
  • a resin composition containing an olefin copolymer and various additives is put into an extrusion sheet molding hopper, and extrusion sheet molding is performed while melt kneading to obtain a sheet-like solar cell encapsulant.
  • extrusion sheet molding is performed while melt kneading to obtain a sheet-like solar cell encapsulant.
  • pelletized resin composition when the pelletized resin composition is once pelletized with the compounded resin composition and further formed into a sheet by extrusion molding or press molding, generally an aqueous layer is passed through or an underwater cutter type extrusion is performed. The strand is cooled using a machine and cut to obtain pellets. Therefore, since moisture adheres, deterioration of additives, particularly silane coupling agents, occurs, for example, when a sheet is formed again with an extruder, the condensation reaction between silane coupling agents proceeds, and the adhesiveness tends to decrease. Therefore, it is not preferable.
  • Additives other than ethylene / ⁇ -olefin copolymers and organic peroxides and silane coupling agents (stabilizers such as hindered phenol stabilizers, phosphorus stabilizers, hindered amine light stabilizers, UV absorbers, etc.) ) Is pre-mastered using an extruder, blended with an organic peroxide or silane coupling agent, and then sheeted again with an extruder or the like, a hindered phenol stabilizer and phosphorus stabilizer Stabilizers such as hindered amine light stabilizers and UV absorbers are not preferred because they are twice passed through an extruder, and the stabilizers deteriorate and long-term reliability such as weather resistance and heat resistance tends to decrease.
  • stabilizers such as hindered phenol stabilizers, phosphorus stabilizers, hindered amine light stabilizers, UV absorbers, etc.
  • the extrusion temperature is 100 to 130 ° C.
  • the productivity of the solar cell encapsulant can be improved.
  • the extrusion temperature is 130 ° C. or lower, gelation hardly occurs when the resin composition is formed into a sheet with an extruder to obtain a solar cell sealing material. Therefore, an increase in the torque of the extruder can be prevented and sheet forming can be facilitated.
  • seat the fall of an external appearance can be prevented.
  • the MFR of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer is less than 10 g / 10 minutes, for example, a sheet or film having a desired thickness is produced by rolling the molten resin with a heated metal roll (calender roll).
  • a heated metal roll calender roll
  • ethylene / ⁇ -olefin copolymer, silane coupling agent, organic peroxide, UV absorber, light stabilizer, heat stabilizer, and other additives used as required It is also possible to obtain a sheet-shaped solar cell encapsulant by calendar molding while performing melt kneading.
  • the calendar molding machine various known calendar molding machines can be used, and a mixing roll, a three-calendar roll, and a four-calendar roll can be used.
  • the four calender rolls I type, S type, inverted L type, Z type, oblique Z type, etc. can be used.
  • the roll temperature is usually preferably 40 to 100 ° C.
  • the surface of the solar cell encapsulant sheet may be embossed.
  • embossing By decorating the sheet surface of the solar cell encapsulant by embossing, blocking between the encapsulant sheets or between the encapsulant sheet and other sheets can be prevented.
  • embossing reduces the storage elastic modulus of the solar cell encapsulant (solar cell encapsulant sheet), it becomes a cushion for the solar cell element when laminating the solar cell encapsulant sheet and the solar cell element. Thus, damage to the solar cell element can be prevented.
  • the rate P (%) is preferably 10 to 50%, more preferably 10 to 40%, and further preferably 15 to 40%.
  • the apparent volume VA of the solar cell encapsulant sheet is obtained by multiplying the unit area by the maximum thickness of the solar cell encapsulant.
  • the crystalline solar cell prevents the cracking of the silicon cell and the solder that fixes the silicon cell and the electrode, and the thin film solar cell Then, the crack of a silver electrode can be prevented. That is, when the porosity of the solar cell encapsulating material including the sheet made of the resin composition is 10% or more, pressure is applied even when pressure is locally applied to the solar cell encapsulating material. The convex part is deformed so as to be crushed. For this reason, even when a large pressure is locally applied to the silicon cell, for example, during the lamination process, the silicon cell can be prevented from being broken.
  • the passage of air can be ensured as the porosity of the solar cell encapsulant is 10% or more, it can be well deaerated during lamination. For this reason, it is possible to prevent the appearance of the solar cell module from deteriorating due to air remaining, or the corrosion of the electrode due to the remaining moisture in the air during long-term use. Furthermore, since the voids generated in the fluidized resin composition during lamination are reduced, it is possible to prevent the laminator from being contaminated by protruding outside the adherends of the solar cell module.
  • the porosity P can be obtained by the following calculation.
  • V A (mm 3 ) t max (mm) ⁇ 10 6 (mm 2 ) (12)
  • the actual volume V 0 (mm 3 ) of the solar cell encapsulant of this unit area is based on the specific gravity ⁇ (g / mm 3 ) and unit area (1 m 2 ) of the resin constituting the solar cell encapsulant. It is calculated by applying the actual weight W (g) of the solar cell encapsulant to the following equation (13).
  • V 0 (mm 3 ) W / ⁇ (13)
  • the total volume V H (mm 3 ) of the recesses per unit area of the solar cell encapsulant is expressed as “Actual volume V A of solar cell encapsulant” from “Actual volume V A ” as shown in the following formula (14). It is calculated by subtracting the volume “V 0 ”.
  • the porosity P (%) can be obtained by the above calculation formula, but it can also be obtained by taking an image of a cross section or an embossed surface of an actual solar cell encapsulant and performing image processing. it can.
  • the depth of the recess formed by embossing is preferably 20 to 95% of the maximum thickness of the solar cell encapsulant, more preferably 50 to 95%, and 65 to 95%. More preferred.
  • the percentage of the depth D of the recess with respect to the maximum thickness t max of the sheet may be referred to as the “depth ratio” of the recess.
  • the depth of the embossed concave portion indicates a height difference D between the topmost portion of the convex portion and the deepest portion of the concave portion of the uneven surface of the solar cell sealing material by the embossing.
  • the maximum thickness t max of the solar cell encapsulant is, when embossed on one surface of the solar cell encapsulant, the solar cell encapsulant from the top of the convex portion on one surface to the other surface (solar cell).
  • the distance from the top of the convex portion on one surface to the maximum of the convex portion on the other surface is shown. The distance (in the solar cell encapsulant thickness direction) to the top is shown.
  • Embossing may be performed on one side of the solar cell encapsulant or on both sides. When increasing the depth of the embossed recess, it is preferably formed only on one side of the solar cell encapsulant.
  • the maximum thickness t max of the solar cell encapsulant is 0.01 mm to 2 mm, preferably 0.05 to 1 mm, more preferably 0.1 to 1 mm, more preferably 0.15 to 1 mm, more preferably 0.2 to 1 mm, further preferably 0.2 to 0.9 mm, and particularly preferably 0.3 to 1 mm. 0.9 mm, most preferably 0.3 to 0.8 mm.
  • the maximum thickness t max of the solar cell encapsulant is within this range, damage to the surface side transparent protective member, solar cell element, thin film electrode, etc. in the laminating step can be suppressed, and the solar cell module laminate can be performed even at a relatively low temperature. It is preferable because it can be molded. Moreover, the solar cell sealing material can ensure sufficient light transmittance, and the solar cell module using the solar cell encapsulant has a high photovoltaic power generation amount.
  • the sheet can be used as a solar cell encapsulant in a single wafer form cut to fit the solar cell module size or a roll form that can be cut to fit the size just before producing the solar cell module.
  • the sheet-like solar cell encapsulant (solar cell encapsulant sheet), which is a preferred embodiment of the present embodiment, may have at least one layer made of the solar cell encapsulant. Therefore, the number of layers made of the solar cell encapsulant of this embodiment may be one layer or two or more layers. From the viewpoint of simplifying the structure and reducing costs, and from the viewpoint of effectively utilizing light by minimizing interfacial reflection between layers, it is preferable to be further increased.
  • the solar cell encapsulant sheet may be composed of only a layer made of the solar cell encapsulant of the present embodiment, or a layer other than the layer containing the solar cell encapsulant (hereinafter “other layers”). May also be included). Examples of other layers include a hard coat layer, an adhesive layer, an antireflection layer, a gas barrier layer, and an antifouling layer for protecting the front or back surface, if classified for purposes.
  • layer made of UV curable resin layer made of thermosetting resin, layer made of polyolefin resin, layer made of carboxylic acid modified polyolefin resin, layer made of fluorine-containing resin, cyclic olefin (co)
  • layer made of UV curable resin layer made of thermosetting resin
  • layer made of polyolefin resin layer made of carboxylic acid modified polyolefin resin
  • layer made of fluorine-containing resin layer made of fluorine-containing resin
  • cyclic olefin (co) examples thereof include a layer made of a polymer and a layer made of an inorganic compound.
  • the other layer may be provided between layers made of two or more solar cell encapsulants, or may be provided in the outermost layer of the solar cell encapsulant sheet, or in other locations. It may be provided.
  • other layers may be provided only on one side of the layer made of the solar cell sealing material, or other layers may be provided on both sides.
  • the other layers are not provided, and only the layer made of the solar cell encapsulant of the present embodiment is used. What is necessary is just to produce a battery sealing material sheet. However, if there are other layers necessary or useful in relation to the purpose, such other layers may be provided as appropriate. In the case of providing other layers, there are no particular restrictions on the method of laminating the layer made of the solar cell encapsulant of this embodiment and the other layers, but there are no limitations on cast molding machines, extrusion sheet molding machines, inflation molding machines, injections.
  • a method of obtaining a laminate by co-extrusion using a known melt extruder such as a molding machine, or a method of obtaining a laminate by melting or heating and laminating the other layer on one previously formed layer is preferred.
  • suitable adhesives for example, maleic anhydride modified polyolefin resin (trade name “Admer (registered trademark)” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., product name “Modic (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, etc.)), unsaturated Including low (non) crystalline soft polymers such as polyolefins, ethylene / acrylic acid ester / maleic anhydride terpolymers (trade name “Bondaine (registered trademark)” manufactured by Sumika DF Chemical Co., Ltd.), etc.
  • An acrylic adhesive, an ethylene / vinyl acetate copolymer, or an adhesive resin composition containing these) may be laminated by a dry laminating method or a heat laminating method.
  • the adhesive those having a heat resistance of about 120 to 150 ° C. are preferably used, and a polyester-based or polyurethane-based adhesive is exemplified as a suitable one.
  • a silane coupling treatment, a titanium coupling treatment, a corona treatment, a plasma treatment, or the like may be used.
  • a solar cell module is a crystalline solar cell in which, for example, a solar cell element usually formed of polycrystalline silicon or the like is sandwiched between solar cell sealing material sheets, and both front and back surfaces are covered with a protective sheet.
  • a typical solar cell module includes a solar cell module protective sheet (front surface side transparent protective member) / solar cell encapsulant / solar cell element / solar cell encapsulant / solar cell module protective sheet (back side protection). Member).
  • the solar cell module which is one of the preferred embodiments of the present embodiment is not limited to the above-described configuration, and a part of each of the above layers is appropriately omitted as long as the object of the present invention is not impaired. Layers other than the above can be provided as appropriate.
  • Examples of the layer other than the above include an adhesive layer, a shock absorbing layer, a coating layer, an antireflection layer, a back surface rereflection layer, and a light diffusion layer. These layers are not particularly limited, but can be provided at appropriate positions in consideration of the purpose and characteristics of each layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • the solar cell module 20 includes a plurality of crystalline silicon-based solar cell elements 22 electrically connected by an interconnector 29, a pair of front surface side transparent protective members 24 and a back surface thereof.
  • a side protection member 26 is provided, and a sealing layer 28 is filled between these protection members and the plurality of solar cell elements 22.
  • the sealing layer 28 is obtained by bonding the solar cell sealing material of the present embodiment and then thermocompression bonding, and is in contact with the electrodes formed on the light receiving surface and the back surface of the solar cell element 22.
  • the electrode is a current collecting member formed on each of the light receiving surface and the back surface of the solar cell element 22 and includes a power collecting wire, a tabbed bus, a back electrode layer, and the like which will be described later.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing one configuration example of the light receiving surface and the back surface of the solar cell element.
  • FIG. 2 an example of the configuration of the light receiving surface 22A and the back surface 22B of the solar cell element 22 is shown.
  • the light receiving surface 22A of the solar cell element 22 collects a large number of linearly-collected current lines 32, charges from the current collector lines 32, and interconnector 29 (FIG. 1).
  • a bus bar with a tab (bus bar) 34 ⁇ / b> A connected thereto.
  • a conductive layer (back electrode) 36 is formed on the entire back surface 22B of the solar cell element 22, and charges are collected from the conductive layer 36 on the back surface 22B.
  • a tabbed bus bar (bus bar) 34B connected to the connector 29 (FIG. 1) is formed.
  • the line width of the collector line 32 is, for example, about 0.1 mm; the line width of the tabbed bus 34A is, for example, about 2 to 3 mm; and the line width of the tabbed bus 34B is, for example, about 5 to 7 mm. is there.
  • the thickness of the current collector 32, the tabbed bus 34A and the tabbed bus 34B is, for example, about 20 to 50 ⁇ m.
  • the current collector 32, the tabbed bus 34A, and the tabbed bus 34B preferably contain a highly conductive metal.
  • highly conductive metals include gold, silver, copper, and the like. From the viewpoint of high conductivity and high corrosion resistance, silver, silver compounds, alloys containing silver, and the like are preferable.
  • the conductive layer 36 contains not only a highly conductive metal but also a highly light reflective component, for example, aluminum from the viewpoint of improving the photoelectric conversion efficiency of the solar cell element by reflecting light received by the light receiving surface. It is preferable.
  • the current collector 32, the tabbed bus 34 ⁇ / b> A, the tabbed bus 34 ⁇ / b> B, and the conductive layer 36 are formed by applying a conductive material paint containing the above highly conductive metal to the light receiving surface 22 ⁇ / b> A or the back surface 22 ⁇ / b> B of the solar cell element 22, for example, a screen. It is formed by applying to a coating thickness of 50 ⁇ m by printing, drying, and baking at, for example, 600 to 700 ° C. as necessary.
  • the surface side transparent protective member 24 Since the surface side transparent protective member 24 is disposed on the light receiving surface side, it needs to be transparent. Examples of the surface side transparent protective member 24 include a transparent glass plate and a transparent resin film. On the other hand, the back surface side protection member 26 does not need to be transparent, and the material is not particularly limited. Examples of the back surface side protection member 26 include a glass substrate and a plastic film, but a glass substrate is preferably used from the viewpoint of durability and transparency.
  • the solar cell module 20 can be obtained by any manufacturing method.
  • the solar cell module 20 is a process of obtaining a laminated body in which, for example, the back surface side protective member 26, the solar cell sealing material, the plurality of solar cell elements 22, the solar cell sealing material, and the front surface side transparent protective member 24 are stacked in this order.
  • the solar cell element is usually provided with a collecting electrode for taking out the generated electricity.
  • Examples of current collecting electrodes include bus bar electrodes, finger electrodes, and the like.
  • the collector electrode has a structure in which the collector electrode is disposed on both the front and back surfaces of the solar cell element. However, if the collector electrode is disposed on the light receiving surface, the collector electrode blocks light and power generation efficiency is reduced. Problems can arise.
  • a back contact type solar cell element that does not require a collector electrode on the light receiving surface can be used.
  • p-doped regions and n-doped regions are alternately provided on the back surface side provided on the opposite side of the light receiving surface of the solar cell element.
  • a p / n junction is formed on a substrate provided with a through hole (through hole), and the surface (light-receiving surface) side of the through hole inner wall and the through hole peripheral portion on the back surface side is formed.
  • a doped layer is formed, and the current on the light receiving surface is taken out on the back side.
  • the solar cell system In general, in the solar cell system, several to several tens of the above-mentioned solar cell modules are connected in series, 50 V to 500 V even for a small-scale housing, and 600 to 1000 V for a large-scale device called a mega solar. Is operated.
  • An aluminum frame or the like is used for the outer frame of the solar cell module for the purpose of maintaining strength, and the aluminum frame is often grounded (grounded) from the viewpoint of safety.
  • the solar cell when the solar cell generates power, a voltage difference due to power generation occurs between the surface-side transparent protective member surface having a lower electrical resistance than the sealing material and the solar cell element.
  • the solar cell encapsulant that is sealed between the power generation cell and the surface-side transparent protective member or the aluminum frame is required to have good electrical characteristics such as high electrical insulation and high resistance.
  • the thin-film silicon-based solar cell module has (1) a surface-side transparent protective member (glass substrate) / thin-film solar cell element / sealing layer / back-side protective member stacked in this order; (2) a surface-side transparent protective member / Sealing layer / thin film solar cell element / sealing layer / back surface side protective member may be laminated in this order.
  • the front surface side transparent protective member, the back surface side protective member, and the sealing layer are the same as those in the above-mentioned “crystalline silicon solar cell module”.
  • the thin film solar cell element in the aspect of (1) includes, for example, transparent electrode layer / pin type silicon layer / back electrode layer in this order.
  • the transparent electrode layer include semiconductor oxides such as In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, Cd 2 SnO 4 , ITO (In 2 O 3 with Sn added).
  • the back electrode layer includes, for example, a silver thin film layer. Each layer is formed by a plasma CVD (chemical vapor deposition) method or a sputtering method.
  • a sealing layer is arrange
  • the thin-film solar cell element in the aspect (2) includes, for example, a transparent electrode layer / pin type silicon layer / metal foil, or a metal thin film layer (for example, a silver thin film layer) disposed on a heat-resistant polymer film.
  • the metal foil include stainless steel foil.
  • the heat resistant polymer film include a polyimide film.
  • the transparent electrode layer and the pin type silicon layer are formed by the CVD method or the sputtering method as described above. That is, the pin-type silicon layer is formed on a metal foil or a metal thin film layer disposed on a heat-resistant polymer film; and the transparent electrode layer is formed on a pin-type silicon layer.
  • positioned on a heat resistant polymer film can also be formed by CVD method or a sputtering method.
  • the sealing layer is disposed between the transparent electrode layer and the front surface side transparent protective member; and between the metal foil or the heat resistant polymer film and the back surface side protective member.
  • the sealing layer obtained from a solar cell sealing material is in contact with electrodes, such as a current collection line of a solar cell element, a bus bar with a tab, and a conductive layer.
  • the thin-film solar cell element in the aspect (2) has a silicon layer that is thinner than a crystalline silicon-based solar cell element. Hard to do. For this reason, the softness
  • the electrode of the thin film solar cell element is a metal thin film layer as described above, when it is deteriorated by corrosion, the power generation efficiency may be significantly reduced.
  • Solar cell modules using silicon for solar cell elements include hybrid type (HIT type) solar cell modules in which crystalline silicon and amorphous silicon are laminated, and multi-junction type (tandem type) solar cells in which silicon layers having different absorption wavelength ranges are laminated.
  • HIT type hybrid type
  • tandem type multi-junction type
  • a battery module a back contact solar cell module in which p-doped regions and n-doped regions are alternately provided on the back side provided on the opposite side of the light-receiving surface of the solar cell element, innumerable spherical silicon particles (diameter of about 1 mm) and Examples include a spherical silicon solar cell module combined with a concave mirror (also serving as an electrode) having a diameter of 2 to 3 mm for increasing the light collecting ability. Further, in a solar cell module using silicon as a solar cell element, the role of an amorphous silicon type p-type window layer having a conventional pin junction structure is induced by “field effect” from “insulated transparent electrode”.
  • a field effect solar cell module having a structure replaced with an “inversion layer” is also included.
  • a GaAs solar cell module using single crystal GaAs for the solar cell element I-III called chalcopyrite system made of Cu, In, Ga, Al, Se, S, etc., instead of silicon as the solar cell element -CIS or CIGS (chalcopyrite) solar cell module using a group VI compound; CdTe-CdS solar cell using a Cd compound thin film as a solar cell element, Cu 2 ZnSnS 4 (CZTS) solar cell module, etc. It is done.
  • the solar cell encapsulant of this embodiment can be used as a solar cell encapsulant for all these solar cell modules.
  • hybrid type solar cell module in which crystalline silicon and amorphous silicon are laminated
  • multi-junction type tandem type in which silicon layers having different absorption wavelength ranges are laminated
  • the sealing material layer laminated under the photovoltaic element constituting the solar cell module has an adhesive property with the sealing material layer / electrode / back surface protection layer laminated on the photovoltaic element. It is necessary to have. Moreover, in order to maintain the smoothness of the back surface of the solar cell element as a photovoltaic element, it is necessary to have thermoplasticity. Furthermore, in order to protect the solar cell element as a photovoltaic element, it is necessary to be excellent in scratch resistance, shock absorption and the like.
  • the sealing material layer preferably has heat resistance.
  • sealing is performed by heating such as in the lamination method in which vacuum suction is applied and thermocompression bonding, or by the action of heat such as sunlight in long-term use of solar cell modules, etc.
  • the resin composition constituting the material layer does not change in quality or deteriorate or decompose. If the additives contained in the resin composition are eluted or decomposed products are generated, they act on the electromotive force surface (element surface) of the solar cell element, deteriorating its function and performance. It will end up. Therefore, heat resistance is indispensable as a characteristic of the sealing material layer of the solar cell module.
  • the sealing material layer is preferably excellent in moisture resistance. In this case, moisture permeation from the back side of the solar cell module can be prevented, and corrosion and deterioration of the photovoltaic element of the solar cell module can be prevented.
  • the sealing material layer does not necessarily need to have transparency.
  • the solar cell encapsulant of the present embodiment has the above-described characteristics, and the solar cell encapsulant on the back surface side of the crystalline solar cell module and the solar cell encapsulant of the thin-film solar cell module vulnerable to moisture penetration Can be suitably used.
  • the solar cell module of the present embodiment may appropriately include any member as long as the object of the present invention is not impaired.
  • an adhesive layer, a shock absorbing layer, a coating layer, an antireflection layer, a back surface rereflection layer, a light diffusion layer, and the like can be provided, but not limited thereto.
  • the layers can be provided at appropriate positions in consideration of the purpose of providing such layers and the characteristics of such layers.
  • the surface side transparent protective member for the solar cell module used in the solar cell module is not particularly limited, but because it is located on the outermost layer of the solar cell module, including weather resistance, water repellency, contamination resistance, mechanical strength, It is preferable to have a performance for ensuring long-term reliability in outdoor exposure of the solar cell module. Moreover, in order to utilize sunlight effectively, it is preferable that it is a highly transparent sheet
  • Examples of the material for the surface side transparent protective member for solar cell modules include resin films and glass substrates made of polyester resin, fluororesin, acrylic resin, cyclic olefin (co) polymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like.
  • the resin film is preferably a polyester resin excellent in transparency, strength, cost and the like, particularly a polyethylene terephthalate resin, a fluorine resin having good weather resistance, and the like.
  • fluororesins examples include tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polyvinyl fluoride resin (PVF), polyvinylidene fluoride resin, polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-6 hexafluoride.
  • EFE tetrafluoroethylene-ethylene copolymer
  • PVF polyvinyl fluoride resin
  • PTFE polytetrafluoroethylene resin
  • PCTFE poly (trifluorotrifluoroethylene resin)
  • Polyvinylidene fluoride resin is excellent from the viewpoint of weather resistance, but tetrafluoroethylene-ethylene copolymer is excellent from the viewpoint of both weather resistance and mechanical strength.
  • the glass substrate When a glass substrate is used as the surface side transparent protective member for a solar cell module, the glass substrate preferably has a total light transmittance of light having a wavelength of 350 to 1400 nm of 80% or more, more preferably 90% or more. .
  • a glass substrate it is common to use white plate glass with little absorption in the infrared region, but even blue plate glass has little influence on the output characteristics of the solar cell module as long as the thickness is 3 mm or less.
  • tempered glass can be obtained by heat treatment to increase the mechanical strength of the glass substrate, but float plate glass without heat treatment may be used.
  • an antireflection coating may be provided on the light receiving surface side of the glass substrate in order to suppress reflection.
  • the solar cell module back surface side protective member used for the solar cell module is not particularly limited, but is located on the outermost surface layer of the solar cell module, so that the weather resistance, mechanical strength, etc. are similar to the above surface side transparent protective member. Are required. Therefore, you may comprise the back surface side protection member for solar cell modules with the material similar to a surface side transparent protection member. That is, the above-mentioned various materials used as the front surface side transparent protective member can also be used as the back surface side protective member. In particular, a polyester resin and glass can be preferably used. Moreover, since the back surface side protection member does not presuppose passage of sunlight, the transparency calculated
  • a reinforcing plate may be attached to increase the mechanical strength of the solar cell module or to prevent distortion and warpage due to temperature change.
  • a steel plate, a plastic plate, an FRP (glass fiber reinforced plastic) plate or the like can be preferably used as the reinforcing plate.
  • the solar cell sealing material of this embodiment may be integrated with the back surface side protective member for the solar cell module.
  • the process of cutting the solar cell encapsulant and the back side protection member for the solar cell module into a module size at the time of module assembly can be shortened.
  • the process of laying up the solar cell encapsulant and the back side protection member for the solar cell module can be shortened or omitted by making the process of laying up with an integrated sheet.
  • the method for laminating the solar cell sealing material and the solar cell module back surface protection member in the case of integrating the solar cell sealing material and the solar cell module back surface side protection member is not particularly limited.
  • the lamination method includes a method of obtaining a laminate by co-extrusion using a known melt extruder such as a cast molding machine, an extrusion sheet molding machine, an inflation molding machine, an injection molding machine, or the like; A method of obtaining a laminate by melting or heat laminating the other layer is preferred.
  • a known melt extruder such as a cast molding machine, an extrusion sheet molding machine, an inflation molding machine, an injection molding machine, or the like.
  • suitable adhesives for example, maleic anhydride-modified polyolefin resin (trade name “Admer (registered trademark)” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., product name “Modic (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, etc.)), unsaturated Including low (non) crystalline soft polymers such as polyolefins, ethylene / acrylic acid ester / maleic anhydride terpolymers (trade name “Bondaine (registered trademark)” manufactured by Sumika DF Chemical Co., Ltd.), etc.
  • An acrylic adhesive, an ethylene / vinyl acetate copolymer, or an adhesive resin composition containing these may be laminated by a dry laminating method or a heat laminating method.
  • the adhesive preferably has a heat resistance of about 120 to 150 ° C., and specifically, a polyester-based or polyurethane-based adhesive is preferable.
  • at least one of the layers may be subjected to, for example, a silane coupling treatment, a titanium coupling treatment, a corona treatment, or a plasma treatment.
  • the solar cell element used for the solar cell module is not particularly limited as long as it can generate power using the photovoltaic effect of the semiconductor.
  • Solar cell elements include, for example, silicon (single crystal, polycrystal, amorphous) solar cells, compound semiconductor (III-III, II-VI, etc.) solar cells, wet solar cells, organic A semiconductor solar cell or the like can be used.
  • a polycrystalline silicon solar cell is preferable from the viewpoint of balance between power generation performance and cost.
  • Both silicon solar cell elements and compound semiconductor solar cell elements have excellent characteristics as solar cell elements, but are known to be easily damaged by external stress and impact. Since the solar cell sealing material of this embodiment is excellent in flexibility, it has a great effect of absorbing stress, impact, etc. on the solar cell element and preventing damage to the solar cell element. Therefore, in the solar cell module of this embodiment, it is desirable that the layer made of the solar cell sealing material of this embodiment is directly joined to the solar cell element. In addition, when the solar cell encapsulant has thermoplasticity, the solar cell element can be taken out relatively easily even after the solar cell module is once produced. Yes. Since the ethylene-based resin composition constituting the solar cell encapsulant of the present embodiment has thermoplasticity, the entire solar cell encapsulant has thermoplasticity, which is also preferable from the viewpoint of recyclability.
  • the structure and material of the metal electrode used for a solar cell module are not specifically limited, In a specific example, it has a laminated structure of a transparent conductive film and a metal film.
  • the transparent conductive film is made of SnO 2 , ITO, ZnO or the like.
  • the metal film is made of a metal such as silver, gold, copper, tin, aluminum, cadmium, zinc, mercury, chromium, molybdenum, tungsten, nickel, and vanadium. These metal films may be used alone or as a composite alloy.
  • the transparent conductive film and the metal film are formed by a method such as CVD, sputtering, or vapor deposition.
  • the metal electrode is coated with the flux on the electrode surface using a well-known rosin-based flux or IPA (isopropyl alcohol) of water-soluble flux or water, and then dried with a heater or hot air, and thereafter
  • a method in which the surface of the metal electrode is coated with solder through the solder melt melted in the solder melting tank, reheated, and the solar cell element and the metal electrode or metal electrodes are joined is also taken.
  • the manufacturing method of the solar cell module of this embodiment includes (i) a front surface side transparent protective member, a solar cell sealing material of this embodiment, a solar cell element (cell), a solar cell sealing material, and a back surface side. It includes a step of laminating protective members in this order to form a laminated body, and (ii) a step of pressing and heating the obtained laminated body to integrate them.
  • step (i) it is preferable to dispose the surface on which the uneven shape (embossed shape) of the solar cell sealing material is formed on the solar cell element side.
  • step (ii) the laminate obtained in step (i) is integrated (sealed) by heating and pressurizing using a vacuum laminator or a hot press according to a conventional method.
  • the solar cell sealing material of this embodiment has high cushioning properties, damage to the solar cell element can be prevented.
  • the deaeration property is good, there is no air entrainment, and a high-quality product can be manufactured with a high yield.
  • the ethylene / ⁇ -olefin resin composition constituting the solar cell encapsulant is crosslinked and cured. This crosslinking step may be performed simultaneously with step (ii) or after step (ii).
  • step (ii) When the cross-linking step is performed after step (ii), vacuum and heating is performed for 3 to 6 minutes at a temperature of 125 to 160 ° C. and a vacuum pressure of 10 Torr or less in step (ii); The above laminate is integrated for about one minute.
  • the crosslinking step performed after step (ii) can be performed by a general method. For example, a tunnel-type continuous crosslinking furnace may be used, or a shelf-type batch-type crosslinking furnace may be used. .
  • the crosslinking conditions are usually 130 to 155 ° C. and about 20 to 60 minutes.
  • the crosslinking step is performed in the step (ii) except that the heating temperature in the step (ii) is 145 to 170 ° C. and the pressurization time at atmospheric pressure is 6 to 30 minutes.
  • the solar cell encapsulant of this embodiment has excellent cross-linking properties by containing a specific organic peroxide, and does not need to go through a two-step bonding process in step (ii), and at a high temperature. It can be completed in a short time, the cross-linking step performed after step (ii) may be omitted, and the module productivity can be significantly improved.
  • the solar cell module of this embodiment is manufactured at a temperature at which the crosslinking agent is not substantially decomposed and the solar cell sealing material of this embodiment melts.
  • the solar cell encapsulant is temporarily adhered to the substrate, and then the temperature is raised to sufficiently bond and crosslink the encapsulant.
  • What is necessary is just to select the additive prescription which can satisfy various conditions, for example, what is necessary is just to select the kind and impregnation amount, such as the said crosslinking agent and the said crosslinking adjuvant.
  • the crosslinking is preferably carried out to such an extent that the gel fraction of the crosslinked ethylene / ⁇ -olefin copolymer is 50 to 95%.
  • the gel fraction is more preferably 50 to 90%, still more preferably 60 to 90%, and most preferably 65 to 90%.
  • the gel fraction can be calculated by the following method. For example, 1 g of a sample of the encapsulant sheet is taken from the solar cell module and subjected to Soxhlet extraction with boiling toluene for 10 hours. The extract is filtered through a stainless mesh of 30 mesh, and the mesh is dried under reduced pressure at 110 ° C. for 8 hours.
  • the weight of the residue remaining on the mesh is measured, and the ratio (%) of the weight of the residue remaining on the mesh to the sample amount (1 g) before the treatment is defined as the gel fraction.
  • the gel fraction is equal to or higher than the lower limit, the heat resistance of the solar cell encapsulant is improved.
  • a constant temperature and humidity test at 85 ° C. ⁇ 85% RH, high intensity xenon irradiation at a black panel temperature of 83 ° C. It is possible to suppress a decrease in adhesion in a test, a heat cycle test at -40 ° C to 90 ° C, and a heat resistance test.
  • the gel fraction is not more than the above upper limit value, it becomes a highly flexible solar cell encapsulant, and the temperature followability in the heat cycle test at ⁇ 40 ° C. to 90 ° C. is improved. Can be prevented.
  • the solar cell module of this embodiment is excellent in productivity, power generation efficiency, life, and the like. For this reason, the power generation equipment using such a solar cell module is excellent in cost, power generation efficiency, life and the like, and has a high practical value.
  • the power generation equipment described above is suitable for long-term use, both outdoors and indoors, such as being installed on the roof of a house, used as a mobile power source for outdoor activities such as camping, and used as an auxiliary power source for automobile batteries. .
  • the laminate was irradiated with an ultraviolet intensity of 1000 W / 300 nm in air at 80 ° C.
  • the sample was taken out after being irradiated with m 2 ultraviolet rays for 250 hours.
  • the obtained acceleration test sample was obtained by using a spectrophotometer (trade name “U-3010”) manufactured by Hitachi, Ltd. with an integrating sphere of ⁇ 150 mm in the wavelength range of 350 to 800 nm.
  • the spectral total light transmittance of the sheet sample in the laminate was measured.
  • the total light transmittance (Tvis) of visible light was calculated by multiplying the measurement result by the standard light D65 and the standard luminous efficiency V ( ⁇ ).
  • the difference in transmittance before and after the test at 450 nm of the obtained laminate was evaluated.
  • Transmittance difference is 5% or less
  • Transmittance difference exceeds 5% and 8% or less
  • the ethylene / ⁇ -olefin copolymer normal hexane / toluene mixed solution produced in the polymerization vessel is continuously discharged through a discharge port provided at the bottom of the polymerization vessel, and the ethylene / ⁇ -olefin copolymer solution is discharged.
  • the jacket portion was led to a connecting pipe heated with 3 to 25 kg / cm 2 steam so that the normal hexane / toluene mixed solution had a temperature of 150 to 190 ° C.
  • a supply port for injecting methanol which is a catalyst deactivator, is attached.
  • Methanol is injected at a rate of about 0.75 L / hr, and ethylene / ⁇ -olefin copolymer is injected.
  • the mixture was merged into a combined normal hexane / toluene mixed solution.
  • the normal hexane / toluene mixed solution of the ethylene / ⁇ -olefin copolymer kept at about 190 ° C. in the connection pipe with steam jacket was subjected to pressure provided at the end of the connection pipe so as to maintain about 4.3 MPaG.
  • the liquid was continuously fed to the flash tank by adjusting the opening of the control valve.
  • the solution temperature and the pressure adjustment valve opening are set so that the pressure in the flash tank is about 0.1 MPaG and the temperature of the vapor part in the flash tank is maintained at about 180 ° C. It was broken. Thereafter, the strand was cooled in a water tank through a single screw extruder set at a die temperature of 180 ° C., and the strand was cut with a pellet cutter to obtain an ethylene / ⁇ -olefin copolymer as pellets. The yield was 2.2 kg / hr.
  • the physical properties are shown in Table 1.
  • Example 2 An embossed sheet (solar cell sealing material sheet) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation shown in Table 2 was used. All the void ratios of the obtained sheets were 28%. Table 2 shows various evaluation results of the obtained sheet.
  • Example 1 An embossed sheet (solar cell sealing material sheet) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation shown in Table 2 was used. All the void ratios of the obtained sheets were 28%. Table 2 shows various evaluation results of the obtained sheet.
  • UV absorber 1 2- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -6-dodecyl-4-methylphenol
  • UV absorber 2 2- (2H-1,2,3-benzotriazole -2-yl) -4,6-di-tert-pentylphenol
  • UV absorber 3 2,2′-methyllenbis [6- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4- ( 1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol]
  • UV absorber 4 2-hydroxy-4-normal-octyloxybenzophenone

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Abstract

 本発明の太陽電池封止材は、エチレン・α-オレフィン共重合体、有機過酸化物、および紫外線吸収剤を含み、前記紫外線吸収剤が、下記一般式(1)あるいは(2)で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤である。 (1)(式中、Rは、水素原子、または炭素数1~6のアルキル基、を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、水酸基、炭素数1~22のアルコキシ基、または炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基、を表す。)(2)(式中、Rは前述の置換基を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、水酸基、炭素数1~22のアルコキシ基、または炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基を表す。)

Description

太陽電池封止材および太陽電池モジュール
 本発明は、太陽電池封止材および太陽電池モジュールに関する。
 地球環境問題、エネルギー問題などが深刻さを増す中、クリーンかつ枯渇のおそれが無いエネルギー生成手段として太陽電池が注目されている。太陽電池を建物の屋根部分などの屋外で使用する場合、太陽電池モジュールの形で使用することが一般的である。
 上記の太陽電池モジュールは、一般に、以下の手順によって製造される。まず、多結晶シリコン、単結晶形シリコンなどにより形成される結晶型太陽電池素子(以下、発電素子あるいはセルと表記する。)、あるいはアモルファスシリコンや結晶シリコンなどを、ガラスなどの基板の上に数μmの非常に薄い膜を形成して得られる薄膜型太陽電池素子などを製造する。
 次に、結晶型太陽電池モジュールを得るには、太陽電池モジュール用保護シート(表面側透明保護部材)/太陽電池封止材/結晶型太陽電池素子/太陽電池封止材/太陽電池モジュール用保護シート(裏面側保護部材)の順に積層する。
 一方、薄膜型太陽電池モジュールを得るには、薄膜型太陽電池素子/太陽電池封止材/太陽電池モジュール用保護シート(裏面側保護部材)の順に積層する。その後、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法などを利用することにより、太陽電池モジュールが製造される。このようにして製造される太陽電池モジュールは、耐候性を有し、建物の屋根部分などの屋外での使用にも適したものとなっている。
 太陽電池封止材として、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)膜は、透明性、柔軟性、および接着性などに優れていることから、広く用いられている。中でも、優れた紫外線カット性を長期間に亘り維持することができる太陽電池封止膜として、エチレン・酢酸ビニル共重合体と、有機過酸化物とベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる太陽電池封止膜が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、EVA組成物を太陽電池封止材の構成材料として使用する場合、EVAが分解して発生する酢酸ガスなどの成分が、太陽電池素子に影響を与える可能性が懸念されていた。
 これに対して、エチレン・α-オレフィン共重合体と、有機過酸化物と、シランカップリング剤とからなる太陽電池封止材用樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この太陽電池封止材用樹脂組成物は、耐熱性、透明性、柔軟性およびガラス基板への接着性に優れるとされている。
 また、太陽電池素子の開発も活発に行われており、300~700nm付近の短波長領域の光を吸収するアモルファスシリコンと、400~1300nm付近の長波長領域の光を吸収する結晶型シリコンを積層したタンデム型太陽電池素子が高変換効率な太陽電池素子として市場に流通している。
特開2011-201928号公報 国際公開第2010/114028号パンフレット
 しかしながら、本発明者らは、特許文献2に記載された太陽電池封止材用樹脂組成物は、接着性は十分であるが、耐候性が不十分であり、とくに波長500nm付近の透明性が劣り、タンデム型太陽電池モジュールでは、変換効率の向上に寄与できない傾向にあることを見出した。
 したがって、本発明は、耐候性に優れ、長時間の紫外線照射後にも光透過性を維持する太陽電池封止材を提供することを課題とする。
 本発明者らは、耐候性について鋭意検討を重ねた。その結果、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含有するエチレン ・α-オレフィン共重合体からなる太陽電池封止材が、耐候性に優れ、長時間の紫外線照射後にも光透過性を維持することを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明によれば、以下に示す太陽電池封止材が提供される。
[1]
 エチレン ・α-オレフィン共重合体、有機過酸化物、および紫外線吸収剤を含む太陽電池封止材であって、
前記紫外線吸収剤が、下記一般式(1)あるいは(2)で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であることを特徴とする太陽電池封止材。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
         ・・・(1)
 (式中、Rは、水素原子、または炭素数 1~6のアルキル基、を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、水酸基、炭素数1~22のアルコキシ基、または炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基、を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
   ・・・(2)
 (式中、Rは、水素原子、または炭素数1~6のアルキル基、を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、水酸基、炭素数1~22のアルコキシ基、または炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基を表す。)
[2]
 上記一般式(1)において、Rが水素原子を表し、R~Rが、相互に異なることを特徴とする[1]に記載の太陽電池封止材。
[3]
 上記一般式(2)において、Rが水素原子を表し、RとRが、同一であり、RとRが、同一であることを特徴とする[1]または[2]に記載の太陽電池封止材。
[4]
 太陽電池封止材中の上記紫外線吸収剤の含有量が、上記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.05~5.0重量部である、[1]~[3]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[5]
 上記エチレン・α-オレフィン共重合体が、以下の要件a1)~a4)を満たす[1]~[4]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
 a1)エチレンに由来する構成単位の含有割合が80~90mol%であり、炭素数3~20のα-オレフィンに由来する構成単位の含有割合が10~20mol%である。
 a2)ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるMFRが10~50g/10分である。
 a3)ASTM D1505に準拠して測定される密度が0.865~0.884g/cmである。
 a4)ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度が60~85である。
[6] 
 ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定される上記エチレン・α-オレフィン共重合体のMFRが、10~27g/10分である、[1]~[5]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[7]
 上記有機過酸化物の1分間半減期温度が100~170℃であり、かつ上記有機過酸化物の含有量が、上記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.1~3重量部である、[1]~[6]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[8]
 シランカップリング剤をさらに含み、
 上記シランカップリング剤の含有量が、上記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.1~5重量部である、[1]~[7]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[9]
 ヒンダードフェノール系安定剤をさらに含み、
 上記ヒンダードフェノール系安定剤の含有量が、上記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.005~0.1重量部である、[1]~[8]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[10]
 ヒンダードアミン系光安定剤をさらに含み、
 上記ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が、上記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.01~2.0重量部である、[1]~[9]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[11]
 リン系安定剤をさらに含み、
 上記リン系安定剤の含有量が、上記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.005~0.5重量部である、[1]~[10]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[12]
 架橋助剤をさらに含み、
 上記架橋助剤の含有量が、上記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.05~5重量部である、[1]~[11]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[13]
 上記エチレン・α-オレフィン共重合体と、上記有機過酸化物と、上記紫外線吸収剤とを溶融混錬後、シート状に押出成形して得られる、[1]~[12]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[14]
 シート状である、[1]~[13]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材。
[15]
 表面側透明保護部材と、
 裏面側保護部材と、
 太陽電池素子と、
 [1]~[14]のいずれか一つに記載の太陽電池封止材を架橋させて形成された、上記太陽電池素子を上記表面側透明保護部材と上記裏面側保護部材との間に封止する封止層と、を備えた太陽電池モジュール。
[16]
 上記太陽電池素子が、結晶シリコンとアモルファスシリコンを積層してなる[15]に記載の太陽電池モジュール。
 本発明によれば、耐候性に優れ、長時間の紫外線照射後にも光透過性を維持する太陽電池封止材を提供することができる。
 本発明によれば、この様な太陽電池封止材を用いることで、上記の諸特性が優れることに加え、太陽電池の外観を損なうこともなく、コストなどの経済性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。
 本発明の太陽電池封止材は、結晶型太陽電池モジュール、薄膜型太陽電池モジュール、タンデム型太陽電池モジュールの全てにおいて用いることができるが、特に、タンデム型太陽電池素子においては変換効率の向上を妨げることなくコストなどの経済性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。
 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明の太陽電池モジュールの一実施形態を模式的に示す断面図である。 太陽電池素子の受光面と裏面の一構成例を模式的に示す平面図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いながら説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、「~」はとくに断りがなければ、以上から以下を表す。
1.太陽電池封止材について
(エチレン・α-オレフィン共重合体)
 本実施形態の太陽電池封止材に用いられるエチレン・α-オレフィン共重合体は、エチレンと、炭素数3~20のα-オレフィンとを共重合することによって得られる。α-オレフィンとしては、通常、炭素数3~20のα-オレフィンを1種類単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。炭素数3~20のα-オレフィンとしては、直鎖状または分岐状のα-オレフィン、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ブテン、3,3-ジメチル-1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセンなどを挙げることができる。中でも好ましいのは、炭素数が10以下であるα-オレフィンであり、とくに好ましいのは炭素数が3~8のα-オレフィンである。入手の容易さからプロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンおよび1-オクテンが好ましい。
 なお、エチレン・α-オレフィン共重合体はランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよいが、柔軟性の観点からランダム共重合体が好ましい。
 さらに、本実施形態の太陽電池封止材に用いられるエチレン・α-オレフィン共重合体は、エチレンと、炭素数3~20のα-オレフィンと非共役ポリエンからなる共重合体であってもよい。α-オレフィンは前述と同様であって、非共役ポリエンとしては、5-エチリデン-2-ノルボルネン(ENB)、5-ビニル-2-ノルボルネン(VNB)、ジシクロペンタジエン(DCPD)などが挙げられる。これら非共役ポリエンを1種単独、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本実施形態の太陽電池封止材に用いられるエチレン・α-オレフィン共重合体は、芳香族ビニル化合物、例えば、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、o,p-ジメチルスチレン、メトキシスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルベンジルアセテート、ヒドロキシスチレン、p-クロロスチレン、ジビニルベンゼンなどのスチレン類;3-フェニルプロピレン、4-フェニルプロピレン、α-メチルスチレン、炭素数が3~20の環状オレフィン類、例えば、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、などを併用してもよい。
 本実施形態の太陽電池封止材は、以下の要件a1~a4をさらに満たすことが好ましい。
(要件a1)
 エチレン・α-オレフィン共重合体に含まれる、エチレンに由来する構成単位の含有割合は、好ましくは80~90mol%であり、より好ましくは80~88mol%、さらに好ましくは82~88mol%、とくに好ましくは82~87mol%である。エチレン・α-オレフィン共重合体に含まれる、炭素数3~20のα-オレフィンに由来する構成単位(以下、「α-オレフィン単位」とも記す)の含有割合は、好ましくは10~20mol%であり、より好ましくは12~20mol%、さらに好ましくは12~18mol%、とくに好ましくは13~18mol%である。
 エチレン・α-オレフィン共重合体に含まれるα-オレフィン単位の含有割合が10mol%以上であると、高い透明性が得られる。また、低温での押出成形を容易に行うことができ、例えば130℃以下での押出成形が可能である。このため、エチレン・α-オレフィン共重合体に有機過酸化物を練り込む場合においても、押出機内での架橋反応が進行することが抑制でき、太陽電池封止材のシートにゲル状の異物が発生して、シートの外観が悪化するのを防ぐことができる。また、適度な柔軟性が得られるため、太陽電池モジュールのラミネート成形時に太陽電池素子の割れや、薄膜電極のカケなどの発生を防ぐことができる。
 エチレン・α-オレフィン共重合体に含まれるα-オレフィン単位の含有割合が20mol%以下であると、エチレン・α-オレフィン共重合体の結晶化速度が適度になるため、押出機より押し出されたシートがベタつかず、冷却ロールでの剥離が容易であり、シート状の太陽電池封止材のシートを効率的に得ることができる。また、シートにベタツキが発生しないのでブロッキングを防止でき、シートの繰り出し性が良好になる。また、耐熱性の低下を防ぐこともできる。
(要件a2)
 ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるエチレン・α-オレフィン共重合体のメルトフローレ-ト(MFR)は、通常0.1~50g/10分であり、好ましくは2~50g/10分であり、より好ましくは10~50g/10分であり、さらに好ましくは10~40g/10分、特に好ましくは12~27g/10分、最も好ましくは15~25g/10分である。エチレン・α-オレフィン共重合体のMFRは、後述する重合反応の際の重合温度、重合圧力、並びに重合系内のエチレンおよびα-オレフィンのモノマー濃度と水素濃度のモル比率などを調整することにより、調整することができる。
(カレンダー成形)
 MFRが0.1g/10分以上10g/10分未満であると、カレンダー成形によってシートを製造することができる。MFRが0.1g/10分以上10g/10分未満であると、エチレン・α-オレフィン共重合体を含む樹脂組成物の流動性が低いため、シートを太陽電池素子とラミネートする際にはみ出した溶融樹脂によるラミネート装置の汚れを防止できる点で好ましい。
(押出成形)
 さらに、MFRが2g/10分以上、好ましくはMFRが10g/10分以上であると、エチレン・α-オレフィン共重合体を含む樹脂組成物の流動性が向上し、シート押出成形時の生産性を向上させることができる。
 MFRが50g/10分以下であると、分子量が大きくなるため、チルロールなどのロール面への付着を抑制できるため、剥離を不要とし、均一な厚みのシートに成形することができる。さらに、「コシ」がある樹脂組成物となるため、0.1mm以上の厚いシートを容易に成形することができる。また、太陽電池モジュールのラミネート成形時の架橋特性が向上するため、十分に架橋させて、耐熱性の低下を抑制することができる。
 MFRが27g/10分以下であると、さらに、シート成形時のドローダウンを抑制でき幅の広いシートを成形でき、また架橋特性および耐熱性がさらに向上し、最も良好な太陽電池封止材シートを得ることができる。
 なお後述する太陽電池モジュールのラミネート工程において樹脂組成物の架橋処理を行わない場合は、溶融押出工程において有機過酸化物の分解の影響が小さいため、MFRが0.1g/10分以上10g/10分未満、好ましくは0.5g/10分以上8.5g/10分未満の樹脂組成物を用い、押出成形によってシートを得ることもできる。樹脂組成物の有機過酸化物含有量が0.15重量部以下である場合には、MFRが0.1g/10分以上10g/10分未満の樹脂組成物を用い、シラン変性処理、または微架橋処理を行いつつ170~250℃の成形温度で押出成形によってシートを製造することもできる。MFRがこの範囲にあるとシートを太陽電池素子とラミネートする際にはみ出した溶融樹脂によるラミネート装置の汚れを防止できる点で好ましい。
(要件a3)
 ASTM D1505に準拠して測定されるエチレン・α-オレフィン共重合体の密度は好ましくは0.865~0.884g/cmであり、より好ましくは0.866~0.883g/cm、さらに好ましくは0.866~0.880g/cm、とくに好ましくは0.867~0.880g/cmである。エチレン・α-オレフィン共重合体の密度は、エチレン単位の含有割合とα-オレフィン単位の含有割合とのバランスにより調整することができる。すなわち、エチレン単位の含有割合を高くすると結晶性が高くなり、密度の高いエチレン・α-オレフィン共重合体を得ることができる。一方、エチレン単位の含有割合を低くすると結晶性が低くなり、密度の低いエチレン・α-オレフィン共重合体を得ることができる。
 エチレン・α-オレフィン共重合体の密度が0.884g/cm以下であると、結晶性が低くなり、透明性を高くすることができる。さらに、低温での押出成形が容易となり、例えば130℃以下で押出成形を行うことができる。このため、エチレン・α-オレフィン共重合体に有機過酸化物を練り込んでも、押出機内での架橋反応が進行するのを防ぎ、太陽電池封止材のシートにゲル状の異物の発生を抑制し、シートの外観の悪化を抑制することもできる。また、柔軟性が高いため、太陽電池モジュールのラミネート成形時に太陽電池素子であるセルの割れや薄膜電極のカケなどの発生を防ぐことができる。
 一方、エチレン・α-オレフィン共重合体の密度が0.865g/cm以上であると、エチレン・α-オレフィン共重合体の結晶化速度を速くできるため、押出機より押し出されたシートがベタつきにくく、冷却ロールでの剥離が容易になり、太陽電池封止材のシートを容易に得ることができる。また、シートにベタツキが発生しにくくなるのでブロッキングの発生を抑制し、シートの繰り出し性を向上させることができる。また、十分に架橋させられるため、耐熱性の低下を抑制することができる。
(要件a4)
 ASTM D2240に準拠して測定される、エチレン・α-オレフィン共重合体のショアA硬度は好ましくは60~85であり、より好ましくは62~83、さらに好ましくは62~80、とくに好ましくは65~80である。エチレン・α-オレフィン共重合体のショアA硬度は、エチレン・α-オレフィン共重合体のエチレン単位の含有割合や密度を上述の数値範囲に制御することにより、調整することができる。すなわち、エチレン単位の含有割合が高く、密度が高いエチレン・α-オレフィン共重合体は、ショアA硬度が高くなる。一方、エチレン単位の含有割合が低く、密度が低いエチレン・α-オレフィン共重合体は、ショアA硬度が低くなる。
 ショアA硬度が60以上であると、エチレン・α-オレフィン共重合体がベタつきにくくなり、ブロッキングを抑制できる。また、太陽電池封止材をシート状に加工する際は、シートの繰り出し性を向上させることもでき、耐熱性の低下も抑制できる。
 一方、ショアA硬度が85以下であると、結晶性が低くなり、透明性を高くすることができる。さらに、柔軟性が高いため、太陽電池モジュールのラミネート成形時に太陽電池素子であるセルの割れや、薄膜電極のカケなどを防ぐことができる。
 さらに、本実施形態の太陽電池封止材は、以下の要件をさらに満たすことも好ましい態様である。
(融解ピーク)
 エチレン・α-オレフィン共重合体の、示差走査熱量測定(DSC)に基づく融解ピークは30~90℃の範囲に存在することが好ましく、33~90℃の範囲に存在することがさらに好ましく、33~88℃の範囲に存在することがとくに好ましい。融解ピークが90℃以下であると、結晶化度が低くなり、得られる太陽電池封止材の柔軟性が高まるため、太陽電池モジュールをラミネート成形する際に、セルの割れや薄膜電極のカケの発生を防止することができる。一方、融解ピークが30℃以上であると、樹脂組成物の柔軟性を適度に高くできるため、押出成形にて太陽電池封止材シートを容易に得ることができる。また、シートのベタつきによるブロッキングを防止して、シートの繰り出し性の悪化を抑制することができる。
(体積固有抵抗)
 本実施形態の太陽電池封止材は、JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される体積固有抵抗が1.0×1013~1.0×1018Ω・cmであることが好ましい。体積固有抵抗が大きい太陽電池封止材は、PID現象の発生を抑制するという特性を有する傾向にある。さらに、太陽光が照射される時間帯には、従来の太陽電池モジュールではモジュール温度が例えば70℃以上になることがあるので、長期信頼性の観点から、従来報告されている常温(23℃)での体積固有抵抗より高温条件下での体積固有抵抗が求められており、温度100℃での体積固有抵抗が重要となる。
 JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される体積固有抵抗(以下、単に「体積固有抵抗」ともいう。)は、より好ましくは1.0×1014~1.0×1018Ω・cm、さらに好ましくは5.0×1014~1.0×1018Ω・cm、とくに好ましくは1.0×1015~1.0×1018Ω・cmである。体積固有抵抗が1.0×1013Ω・cm以上であると、85℃,85%rhでの恒温恒湿試験において1日程度の短期間におけるPID現象の発生も抑制することができる。体積固有抵抗が、1.0×1018Ω・cm以下であると、シートに静電気が発生しにくくなるので、ゴミの吸着を防ぐことができ、太陽電池モジュール内にゴミが混入して、発電効率や長期信頼性の低下を招くことを抑制することができる。
 なお、体積固有抵抗が、5.0×1014Ω・cm以上であると、85℃,85%rhでの恒温恒湿試験においてPID現象の発生がさらに長期化できる傾向にあり、望ましい。体積固有抵抗は、封止材シートに成形した後、真空ラミネーター、熱プレス、架橋炉などで架橋および平坦なシートに加工された後に測定される。また、モジュール積層体中のシートは、他の層を除去して測定する。
(アルミニウム元素の含有量)
 エチレン・α-オレフィン共重合体に含まれる、アルミニウム元素(以下、「Al」とも記す)の含有量が好ましくは10~500ppmであり、より好ましくは20~400ppm、さらに好ましくは20~300ppmである。Al含有量は、エチレン・α-オレフィン共重合体の重合過程において添加する有機アルミニウムオキシ化合物や有機アルミニウム化合物の濃度に依存する。
 Al含有量が10ppm以上の場合は、エチレン・α-オレフィン共重合体の重合過程において添加された有機アルミニウムオキシ化合物や有機アルミニウム化合物が、メタロセン化合物の活性が十分発現させられる程度の濃度で添加できるので、メタロセン化合物と反応してイオン対を形成する化合物の添加が不要となる。該イオン対を形成する化合物が添加される場合、該イオン対を形成する化合物がエチレン・α-オレフィン共重合体中に残留することにより、電気特性の低下を起こすことがある(例えば100℃などの高温での電気特性が低下する傾向にある)が、こうした現象を防ぐことが可能である。また、Al含有量を少なくするためには、酸やアルカリでの脱灰処理が必要となり、得られるエチレン・α-オレフィン共重合体中に残留する酸やアルカリが電極の腐食を起こす傾向にあり、脱灰処理を施すために、エチレン・α-オレフィン共重合体のコストも高くなるが、こうした脱灰処理が不要となる。
 また、Al含有量が500ppm以下であると、押出機内での架橋反応の進行を防止できるため、太陽電池封止材のシートにゲル状の異物が発生し、シートの外観が悪化するのを防ぐことができる。
 上記のような、エチレン・α-オレフィン共重合体に含まれるアルミニウム元素をコントロールする手法としては、例えば、後述のエチレン・α-オレフィン共重合体の製造方法に記載の(II-1)有機アルミニウムオキシ化合物および(II-2)有機アルミニウム化合物の製造工程における濃度、または、エチレン・α-オレフィン共重合体の製造条件のメタロセン化合物の重合活性を調整することによって、エチレン・α-オレフィン共重合体に含まれるアルミニウム元素をコントロールすることができる。
(エチレン・α-オレフィン共重合体の製造方法)
 エチレン・α-オレフィン共重合体は、チーグラー化合物、バナジウム化合物、メタロセン化合物などを触媒として用いて製造することができる。中でも以下に示す種々のメタロセン化合物を触媒として用いて製造することが好ましい。メタロセン化合物としては、例えば、特開2006-077261号公報、特開2008-231265号公報、特開2005-314680号公報などに記載のメタロセン化合物を用いることができる。ただし、これらの特許文献に記載のメタロセン化合物とは異なる構造のメタロセン化合物を使用してもよいし、二種以上のメタロセン化合物を組み合わせて使用してもよい。
 メタロセン化合物を用いる重合反応としては、例えば以下に示す態様を好適例として挙げることができる。
 従来公知のメタロセン化合物と、(II)(II-1)有機アルミニウムオキシ化合物、(II-2)上記メタロセン化合物(I)と反応してイオン対を形成する化合物、および(II-3)有機アルミニウム化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物(助触媒ともいう)と、からなるオレフィン重合用触媒の存在下に、エチレンとα-オレフィンなどから選ばれる一種以上のモノマーを供給する。
 (II-1)有機アルミニウムオキシ化合物、(II-2)上記メタロセン化合物(I)と反応してイオン対を形成する化合物、および(II-3)有機アルミニウム化合物としても、例えば、特開2006-077261号公報、特開2008-231265号公報、および特開2005-314680号公報などに記載のメタロセン化合物を用いることができる。ただし、これらの特許文献に記載のメタロセン化合物とは異なる構造のメタロセン化合物を使用してもよい。これら化合物は、個別に、あるいは予め接触させて重合雰囲気に投入してもよい。さらに、例えば特開2005-314680号公報などに記載の微粒子状無機酸化物担体に担持して用いてもよい。
 なお、好ましくは、前述の(II-2)上記メタロセン化合物(I)と反応してイオン対を形成する化合物を実質的に使用せずに製造することで、電気特性の優れるエチレン・α-オレフィン共重合体を得ることができる。
 (II-2)上記メタロセン化合物(I)と反応してイオン対を形成する化合物(以下、「イオン性化合物(II)」と略称する場合がある。)としては、特開平1-501950号公報、特開平1-502036号公報、特開平3-179005号公報、特開平3-179006号公報、特開平3-207703号公報、特開平3-207704号公報、USP5321106号などに記載されたルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物およびカルボラン化合物などを挙げることができる。さらに、イオン性化合物(II)としては、ヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物も挙げることができる。
 エチレン・α-オレフィン共重合体の重合は、従来公知の気相重合法、およびスラリー重合法、溶液重合法などの液相重合法のいずれでも行うことができる。好ましくは溶液重合法などの液相重合法により行われる。上記のようなメタロセン化合物を用いて、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの共重合を行ってエチレン・α-オレフィン共重合体を製造する場合、(I)のメタロセン化合物は、反応容積1リットル当り、通常10-9~10-1モル、好ましくは10-8~10-2モルになるような量で用いられる。
 化合物(II-1)は、化合物(II-1)と、化合物(I)中の全遷移金属原子(M)とのモル比[(II-1)/M]が通常1~10000、好ましくは10~5000となるような量で用いられる。化合物(II-2)は、化合物(I)中の全遷移金属(M)とのモル比[(II-2)/M]が、通常0.5~50、好ましくは1~20となるような量で用いられる。化合物(II-3)は、重合容積1リットル当り、通常0~5ミリモル、好ましくは約0~2ミリモルとなるような量で用いられる。
 溶液重合法では、上述のようなメタロセン化合物の存在下に、エチレンと炭素数3~20のα-オレフィンとの共重合を行うことによって、コモノマー含量が高く、組成分布が狭く、分子量分布が狭いエチレン・α-オレフィン共重合体を効率よく製造できる。ここで、エチレンと、炭素数3~20のα-オレフィンとの仕込みモル比は、通常、エチレン:α-オレフィン=10:90~99.9:0.1、好ましくはエチレン:α-オレフィン=30:70~99.9:0.1、さらに好ましくはエチレン:α-オレフィン=50:50~99.9:0.1である。
 「溶液重合法」とは、後述の不活性炭化水素溶媒中にポリマーが溶解した状態で重合を行う方法の総称である。溶液重合法における重合温度は、通常0~200℃、好ましくは20~190℃、さらに好ましくは40~180℃である。溶液重合法においては、重合温度が0℃に満たない場合、その重合活性は極端に低下し、重合熱の除熱も困難となり、生産性の点で実用的でない。また、重合温度が200℃を超えると、重合活性が極端に低下するので生産性の点で実用的でない。
 重合圧力は、通常、常圧~10MPaゲージ圧、好ましくは常圧~8MPaゲージ圧の条件下である。共重合は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行うことができる。反応時間(共重合反応が連続法で実施される場合には、平均滞留時間)は、触媒濃度、重合温度などの条件によっても異なり、適宜選択することができるが、通常1分間~3時間、好ましくは10分間~2.5時間である。さらに、重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。得られるエチレン・α-オレフィン共重合体の分子量は、重合系中の水素濃度や重合温度を変化させることによっても調節することができる。さらに、使用する化合物(II)の量により調節することもできる。水素を添加する場合、その量は、生成するエチレン・α-オレフィン共重合体1kgあたり0.001~5,000NL程度が適当である。また、得られるエチレン・α-オレフィン共重合体の分子末端に存在するビニル基およびビニリデン基は、重合温度を高くすること、水素添加量を極力少なくすることで調整できる。
 溶液重合法において用いられる溶媒は、通常、不活性炭化水素溶媒であり、好ましくは常圧下における沸点が50℃~200℃の飽和炭化水素である。具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素が挙げられる。なお、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類や、エチレンクロリド、クロルベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素も「不活性炭化水素溶媒」の範疇に入り、その使用を制限するものではない。
 上述したように、溶液重合法においては、従来繁用されてきた芳香族炭化水素に溶解する有機アルミニウムオキシ化合物のみならず、脂肪族炭化水素や脂環族炭化水素に溶解するMMAOのような修飾メチルアルミノキサンを使用できる。この結果、溶液重合用の溶媒として脂肪族炭化水素や脂環族炭化水素を採用すれば、重合系内や生成するエチレン・α-オレフィン共重合体中に芳香族炭化水素が混入する可能性をほぼ完全に排除することが可能となる。すなわち、溶液重合法は、環境負荷を軽減化でき、人体健康への影響を最小化できるという特徴も有する。なお、物性値のばらつきを抑制するため、重合反応により得られたエチレン・α-オレフィン共重合体、および所望により添加される他の成分は、任意の方法で溶融され、混練、造粒などを施されるのが好ましい。
(有機過酸化物)
 本実施形態の太陽電池封止材は、有機過酸化物を含んでいる。有機過酸化物は、シランカップリング剤と、エチレン・α-オレフィン共重合体とのグラフト変性の際のラジカル開始剤として、さらに、エチレン・α-オレフィン共重合体の太陽電池モジュールのラミネート成形時の架橋反応の際のラジカル開始剤として用いられる。エチレン・α-オレフィン共重合体に、シランカップリング剤をグラフト変性することにより、表面側透明保護部材、裏面側保護部材、セル、電極との接着性が良好な太陽電池モジュールが得られる。さらに、エチレン・α-オレフィン共重合体を架橋することにより、耐熱性、接着性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。
 好ましく用いられる有機過酸化物は、エチレン・α-オレフィン共重合体にシランカップリング剤をグラフト変性したり、エチレン・α-オレフィン共重合体を架橋したりすることが可能なものであれば特に限定されないが、押出シート成形での生産性と太陽電池モジュールのラミネート成形時の架橋速度のバランスから、有機過酸化物の1分間半減期温度が100~170℃であることが好ましい。有機過酸化物の1分間半減期温度が100℃以上であると、押出シート成形時に樹脂組成物から得られる太陽電池封止シートにゲルが発生しにくくなるので、押出機のトルクの上昇を抑制しシート成形を容易にすることができる。また、押出機内で発生したゲル物によりシートの表面に凹凸が発生するのを抑制できるため、外観の低下を防止することができる。また、電圧をかけたとき、シート内部におけるクラックの発生を防止できるため、絶縁破壊電圧の低下を防ぐことができる。さらに、透湿性の低下も防止できる。また、シート表面に凹凸が発生するのを抑制できるため、太陽電池モジュールのラミネート加工時に表面側透明保護部材、セル、電極、裏面側保護部材との密着性が良好となり、接着性も向上する。押出シート成形の押出温度を90℃以下に下げると成形は可能であるが、生産性が大幅に低下する。有機過酸化物の1分間半減期温度が170℃以下であると、太陽電池モジュールのラミネート成形時の架橋速度の低下を抑制できるため、太陽電池モジュールの生産性の低下を防ぐことができる。また、太陽電池封止材の耐熱性、接着性の低下を防ぐこともできる。
 有機過酸化物としては公知のものが使用できる。1分間半減期温度が100~170℃の範囲にある有機過酸化物の好ましい具体例としては、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジベンゾイルパーオキサイド、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシマレイン酸、1,1-ジ(t-アミルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-アミルパーオキシ)シクロヘキサン、t-アミルパーオキシイソノナノエート、t-アミルパーオキシノルマルオクトエート、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-アミル-パーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソノナノエート、2,2-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブタン、t-ブチルパーオキシベンゾエート、などが挙げられる。好ましくは、ジラウロイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソノナノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエートなどが挙げられる。上記有機過酸化物は、一種単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
 太陽電池封止材中の有機過酸化物の含有量は、前述のエチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、0.1~3重量部であることが好ましく、0.2~3重量部であることがより好ましく、0.2~2.5重量部であることがとくに好ましい。
 有機過酸化物の含有量が0.1重量部以上であると、太陽電池封止材の架橋度合いや架橋速度などの架橋特性の低下を抑制し、シランカップリング剤のエチレン系共重合体の主鎖へのグラフト反応を良好にして、耐熱性、接着性の低下を抑制することができる。
 有機過酸化物の含有量が3.0重量部以下であると、押出シート成形時に樹脂組成物から得られる太陽電池封止シートにゲルの発生がなく、押出機のトルクを抑制でき、シート成形が容易となる。シートも、押出機内でゲル物を発生しないためシートの表面に凹凸がなく、外観が良好である。また、ゲルがないため、電圧をかけてもシート内部のゲル物に起因するクラックが生じないため、絶縁破壊抵抗が良好である。また、透湿性も良好である。さらに、シート表面に凹凸がないため、太陽電池モジュールのラミネート加工時に表面側透明保護部材、セル、電極、裏面側保護部材との接着性も良好である。
(紫外線吸収剤)
 本実施形態の太陽電池封止材は、一般式(1)あるいは(2)で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含んでいる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、光劣化が少なく、優れた耐久性を有している。さらに、300nm以下の波長での吸収能力を有している上に、340nm以上に最大級波長を有しており、広い波長領域での紫外線吸収能力に優れており、また長期間に亘り紫外線吸収能力を維持することができ、太陽電池モジュールの変換効率の低下を抑制することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
         ・・・(1)
 (式中、Rは、水素原子、または炭素数1~6のアルキル基、を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、水酸基、炭素数1~22のアルコキシ基、または炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基、を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
   ・・・(2)
 (式中、Rは、水素原子、または炭素数1~6のアルキル基、を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、水酸基、炭素数1~22のアルコキシ基、または炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基を表す。)
 上記式(1)および(2)のRにおける炭素数1~6のアルキル基は、直鎖状又は分岐状のアルキル基であればよい。上記アルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基,ネオペンチル基、tert-ペンチル基、及びn-ヘキシル基などを挙げることができる。
 上記式(1)および(2)のR~RまたはR~Rにおける炭素数1~20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基,ネオペンチル基、tert-ペンチル基、n-ヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ウンデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノニデシル基、及びエイコシル基などを挙げることができる。
 上記式(1)および(2)のR~RまたはR~Rにおける炭素数1~22のアルコキシ基は、直鎖状又は分岐状のアルコキシ基であればよい。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ヘキシルオキシ基、及びn-オクチルオキシ基などが挙げられる。
 上記式(1)および(2)のR~RまたはR~Rにおける炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基は、アルキル基部分の炭素数が1~22である直鎖状又は分岐状のアルキルオキシカルボニル基であればよい。具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、n-ヘキシルオキシカルボニル基、及びn-オクチルオキシカルボニル基などが挙げられる。
 上記式(1)において、Rが水素原子を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよいが、炭素数1~10のアルキル基、が好ましく挙げられる。
 上記式(1)で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として具体的には、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ブチルフェノール、2-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ブチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ペンチルフェノール、2-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ペンチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-ブチルフェノール、2-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-ブチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチルフェノール、2-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノール、2-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-tert-ブチルフェノール、2-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-tert-ブチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール、2-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(5-クロロ-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(2、4-ジヒドロキシフェニル)-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-tert-ペンチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-tert-オクチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-ブチル-6-メチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-メチル-4-tert-ペンチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-メチル-4-tert-オクチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ドデシル-6-メチルフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-エトキシフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-ブトキシフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-オクチルオキシフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-ベンゾイルオキシフェノール、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-(3,4,5,6-テトラハイドロフタルイミジルメチル)フェノール、2-(4-アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシフェニル)-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール、2-(4-アリルオキシ-2-ヒドロキシフェニル)-2H-1,2,3-ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
 上記式(2)において、Rが水素原子を表し、RとRが、同一であり、RとRが、同一であることが好ましい。
 上記式(2)で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として具体的には、2,2'-メチルレンビス[6-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]、4,4'-メチレンビス[2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-エトキシフェノール]、4,4'-メチレンビス[2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-ブトキシフェノール]、4,4'-メチレンビス[2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-オクチルオキシフェノール]などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
 なかでも、上記式(1)で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノール、及び2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ペンチルフェノールが好ましく挙げられる。
 本実施形態の太陽電池封止材中の紫外線吸収剤の含有量は、エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、0.05~5.0重量部であることが好ましく、0.1~4.5重量部であることがより好ましい。紫外線吸収剤の含有量が上記範囲内にあると、耐候安定性、架橋特性のバランスが優れるので好ましい。
(シランカップリング剤)
 さらにエチレン性不飽和シラン化合物を含むのが好ましい。本実施形態の太陽電池封止材中のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量は、エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、好ましくは0.1~5重量部であり、より好ましくは0.1~4重量部であり、とくに好ましくは0.1~3重量部である。
 エチレン性不飽和シラン化合物の含有量が0.1重量部以上であると、接着性が向上する。一方、エチレン性不飽和シラン化合物の含有量が5重量部以下であると、太陽電池封止材のコストと性能のバランスがよく、また、エチレン性不飽和シラン化合物を太陽電池モジュールのラミネート時にエチレン・α-オレフィン共重合体にグラフト反応させるための有機過酸化物の添加量を抑制でき、押出シート成形時に樹脂組成物から得られる太陽電池封止シートにゲルが発生しにくくなるので、押出機のトルクの上昇を抑制しシート成形を容易にすることができる。また、押出機内で発生したゲル物によりシートの表面に凹凸が発生するのを抑制できるため、外観の低下を防止することができる。また、電圧をかけたとき、シート内部におけるクラックの発生を防止できるため、絶縁破壊電圧の低下を防ぐことができる。さらに、透湿性の低下も防止できる。また、シート表面に凹凸が発生するのを抑制できるため、太陽電池モジュールのラミネート加工時に表面側透明保護部材、セル、電極、裏面側保護部材との密着性が良好となり、接着性も向上する。
 エチレン性不飽和シラン化合物は、従来公知のものが使用でき、とくに制限はない。具体的には、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが使用できる。好ましくは、接着性が良好なγ-グリシドキシプロピルメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。好ましくは、接着性が良好な3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランが挙げられる。
(ヒンダードアミン系光安定剤)
 本実施形態の太陽電池封止材は、ヒンダードアミン系光安定剤をさらに含むのが好ましい。ヒンダードアミン系光安定剤を含むことで、エチレン・α-オレフィン共重合体に有害なラジカル種を捕捉し、新たなラジカルの発生を抑制できる。
 ヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ポリ[{6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル}{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}]などのヒンダードアミン系、ヒンダードピペリジン系化合物などを用いることができる。
 また、下記一般式(3)の低分子量ヒンダードアミン系光安定剤も使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
   ・・・(3)
 上記一般式(3)中、R,Rは、水素、アルキル基等を示す。RとRは、同一であっても異なっていてもどちらでもよい。RとRは、好ましくは水素またはメチル基である。Rは、水素、アルキル基、アルケニル基等を示す。Rは、好ましくは水素またはメチル基である。
 上記一般式(3)で表されるヒンダードアミン系光安定剤としては、具体的には、4-アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-アクリロイルオキシ-1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン、4-アクリロイルオキシ-1-エチル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-アクリロイルオキシ-1-プロピル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-アクリロイルオキシ-1-ブチル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-メタクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-メタクリロイルオキシ-1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン、4-メタクリロイルオキシ-1-エチル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-メタクリロイルオキシ-1-ブチル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-クロトノイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-クロトノイルオキシ-1-プロピル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン等が挙げられる。
 また、下記式で表される高分子量ヒンダードアミン系光安定剤も使用できる。高分子量ヒンダードアミン系光安定剤とは、分子量が1000~5000のものを言う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
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 本実施形態の太陽電池封止材中のヒンダードアミン系光安定剤の含有量は、上述のエチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、好ましくは0.01~2.0重量部であり、より好ましくは0.01~1.6重量部であり、とくに好ましくは0.05~1.6重量部である。ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が0.01重量部以上であると、耐候性および耐熱性が良好である。ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が2.0重量部以下であると、有機過酸化物で発生したラジカルの消滅が抑制でき、接着性、耐熱性、架橋特性が良好である。
(ヒンダードフェノール系安定剤)
 本実施形態の太陽電池封止材は、ヒンダードフェノール系安定剤をさらに含むのが好ましい。ヒンダードフェノール系安定剤を含むことにより、酸素存在下でエチレン・α-オレフィン共重合体に有害なラジカル種を捕捉し、新たなラジカルの発生を抑制でき、酸化劣化を防止できる。
 ヒンダードフェノール系安定剤としては、従来公知の化合物を用いることができ、例えば、1,1,3-トリス-(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2-チオビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、7-オクタデシル-3-(4'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオネート、テトラキス-[メチレン-3-(3',5'-ジ-t-ブチル-4'-ヒドロキシフェニル)プロピオネートメタン、ペンタエリスリトール-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレート、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N'-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ)-ヒドロシンナアミド、2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル]-o-クレゾール、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル-ホスホネート-ジエチルエステル、テトラキス[メチレン(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナメイト)]メタン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸エステル、3,9-ビス[2-{3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}-1,1-ジメチルエチル]-2,4-8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンなどを挙げることができる。中でも、特にペンタエリスリトール-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸エステルが好ましい。
 本実施形態の太陽電池封止材中のヒンダードフェノール系安定剤の含有量は、エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、好ましくは0.005~0.1重量部であり、より好ましくは0.01~0.1重量部、とくに好ましくは0.01~0.06重量部である。ヒンダードフェノール系安定剤の含有量が0.005重量部以上であると、耐熱性が良好で、例えば120℃以上の高温での耐熱老化試験において、太陽電池封止材の黄変が抑制できる傾向にある。ヒンダードフェノール系安定剤の含有量が0.1重量部以下であると、太陽電池封止材の架橋特性が良好で、耐熱性、接着性が良好である。
 また、恒温恒湿下では、塩基性を有するヒンダードアミン系光安定剤と併用するとヒンダードフェノール安定剤の水酸基が塩を形成し、キノン化および二量化した共役ビスキノンメチド化合物を形成し、太陽電池封止材の黄変を起こしやすい傾向にあるが、ヒンダードフェノール系安定剤が0.1重量部以下であると、太陽電池封止材の黄変を抑制することができる。
(リン系安定剤)
 本実施形態の太陽電池封止材は、リン系安定剤をさらに含むのが好ましい。リン系安定剤を含んでいると、押出成形時の有機過酸化物の分解を抑制でき、外観が良好なシートを得ることができる。ヒンダードアミン系光安定剤、ヒンダードフェノール系安定剤を含んでいると発生したラジカルを消滅し、外観が良好なシートを生産することもできるが、シート押出工程で安定剤を消費してしまい、耐熱性、耐候性などの長期信頼性が低下する傾向にある。
 リン系安定剤としては、従来公知の化合物を用いることができ、例えば、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス[2,4-ビス(1,1-ジメチルエチル)-6-メチルフェニル]エチルエステル亜リン酸、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)[1,1-ビフェニル]-4,4'-ジイルビスホスフォナイト、およびビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。中でも、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイトが好ましい。
 本実施形態の太陽電池封止材中のリン系安定剤の含有量は、エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、好ましくは0.005~0.5重量部であり、より好ましくは0.01~0.5重量部、とくに好ましくは0.02~0.2重量部である。リン系安定剤の含有量が0.005重量部以上であると、押出成形時の有機過酸化物の分解を抑制でき、外観が良好なシートを得ることができる。また、耐熱性が良好で、例えば120℃以上の高温での耐熱老化試験において、太陽電池封止材の黄変が抑制できる傾向にある。リン系安定剤の含有量が0.5重量部以下であると、太陽電池封止材の架橋特性が良好で、耐熱性、接着性が良好である。また、リン系安定剤の分解で発生する酸による影響が見られず、金属腐食も発生しない。
 なお、同一分子内に亜リン酸エステル構造とヒンダードフェノール構造を有する安定剤があるが、本実施形態の太陽電池封止材のように有機過酸化物を多量に含有している組成物においては、押出成形時に有機過酸化物の分解を抑制する性能が不十分であり、ゲルを生成して外観が良好なシートが得られない傾向にある。
(その他の添加剤)
 本実施形態の太陽電池封止材を構成する樹脂組成物には、以上詳述した諸成分以外の各種成分を、本発明の目的を損なわない範囲において、適宜含有させることができる。例えば、エチレン・α-オレフィン共重合体以外の各種ポリオレフィン、スチレン系やエチレン系ブロック共重合体、プロピレン系重合体などが挙げられる。太陽電池封止材中の各種成分の含有量は、上記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、好ましくは0.0001~50重量部であり、より好ましくは0.001~40重量部である。また、ポリオレフィン以外の各種樹脂、および/または各種ゴム、可塑剤、充填剤、顔料、染料、帯電防止剤、抗菌剤、防黴剤、難燃剤、架橋助剤、ヒンダードフェノール系安定剤およびリン系安定剤以外のその他の耐熱安定剤、および分散剤などから選ばれる一種以上の添加剤を適宜含有することができる。
 ヒンダードフェノール系安定剤およびリン系安定剤以外のその他の耐熱安定剤としては、具体的には、3-ヒドロキシ-5,7-ジ-tert-ブチル-フラン-2-オンとo-キシレンとの反応生成物などのラクトン系耐熱安定剤、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス-(β-ラウリル-チオプロピオネート)、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾールの亜鉛塩、2-メルカプトメチルベンゾイミダゾール、2-メルカプトメチルベンゾイミダゾールの亜鉛塩、4,4'-チオビス(6-t-ブチル-3-メチルフェノール)、2,6-ジ-t-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノールなどの硫黄系耐熱安定剤;アミン系耐熱安定剤などを挙げることができる。
 とくに、架橋助剤を含有させる場合において、本実施形態の太陽電池封止材中の架橋助剤の含有量は、エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、好ましくは0.05~5重量部であり、より好ましくは0.1~3重量部である。架橋助剤の含有量が上記範囲内であると、適度な架橋構造を有することができ、耐熱性、機械物性、接着性を向上できるため好ましい。
 架橋助剤としては、オレフィン系樹脂に対して一般に使用される従来公知のものが使用できる。このような架橋助剤は、分子内に二重結合を一個以上有する化合物である。具体的には、t-ブチルアクリレート、ラウリルアクリレート、セチルアクリレート、ステアリルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、メトキシトリプロピレングリコールアクリレートなどのモノアクリレート;t-ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、セチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、メトキシエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレートなどのモノメタクリレート;1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレートなどのジアクリレート;1,3-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレートなどのジメタクリレート;トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのトリアクリレート;トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレートなどのトリメタクリレート;ペンタエリスリトールテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレートなどのテトラアクリレート;ジビニルベンゼン、ジ-i-プロペニルベンゼンなどのジビニル芳香族化合物;トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートなどのシアヌレート;ジアリルフタレートなどのジアリル化合物;トリアリル化合物:p-キノンジオキシム、p,p'-ジベンゾイルキノンジオキシムなどのオキシム;フェニルマレイミドなどのマレイミドが挙げられる。
 これらの架橋助剤の中でより好ましいのは、ジアクリレート、ジメタクリレート、ジビニル芳香族化合物、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのトリアクリレート;トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレートなどのトリメタクリレート;ペンタエリスリトールテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレートなどのテトラアクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートなどのシアヌレート、ジアリルフタレートなどのジアリル化合物;トリアリル化合物:p-キノンジオキシム、p,p'-ジベンゾイルキノンジオキシムなどのオキシム:フェニルマレイミドなどのマレイミドである。さらにこれらの中でとくに好ましいのは、トリアリルイソシアヌレートであり、ラミネート後の太陽電池封止材の気泡発生や架橋特性のバランスが最も優れる。
 本実施形態の太陽電池封止材は、上述のエチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、紫外線吸収剤の含有量が0.05~5.0重量部であり、有機過酸化物の含有量が0.1~3重量部であり、ヒンダードフェノール系安定剤の含有量が0.005~0.1重量部であり、ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が0.01~2.0重量部であり、リン系安定剤の含有量が0.005~0.5重量部である樹脂組成物からなることが好ましい態様である。
 さらに、本実施形態の太陽電池封止材は、上述のエチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して、紫外線吸収剤の含有量が0.1~4.5重量部であり、有機過酸化物の含有量が0.2~2.5重量部であり、ヒンダードフェノール系安定剤の含有量が0.01~0.06重量部であり、ヒンダードアミン系光安定剤の含有量が0.05~1.6重量部であり、リン系安定剤の含有量が0.02~0.2重量部である樹脂組成物からなることがとくに好ましい態様である。
 本実施形態の太陽電池封止材は、耐候性に優れ、さらに表面側透明保護部材、裏面側保護部材、薄膜電極、アルミニウム、太陽電池素子などの各種太陽電池部材との接着性、耐熱性、押出成形性および架橋特性のバランス、透明性、柔軟性、外観、電気特性、電気絶縁性、透湿性、電極腐食性、プロセス安定性のバランスに優れている。このため、従来公知の太陽電池モジュールの太陽電池封止材として好適に用いられる。本実施形態の太陽電池封止材の製造方法としては通常用いられている方法が利用できるが、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機などにより溶融ブレンドすることにより製造することが好ましい。とくに、連続生産が可能な押出機での製造が好ましい。
 太陽電池封止材は、その全体形状がシート状であることも好ましい実施形態の一つである。また、前述の樹脂組成物からなるシートを少なくとも一層有する、他の層と複合化された太陽電池封止材も好適に用いることができる。太陽電池封止材の層の厚みは、通常0.01~2mm、好ましくは0.05~1.5mm、より好ましくは0.1~1.2mm、さらに好ましくは0.2~1mm、とくに好ましくは0.3~0.9mm、最も好ましくは0.3~0.8mmである。厚みがこの範囲内であると、ラミネート工程における、表面側透明保護部材、太陽電池素子、薄膜電極などの破損が抑制でき、かつ、十分な光線透過率を確保することにより高い光発電量を得ることができる。さらには、低温での太陽電池モジュールのラミネート成形ができるので好ましい。
 太陽電池封止材シートの成形方法にはとくに制限は無いが、公知の各種の成形方法(キャスト成形、押出シート成形、インフレーション成形、射出成形、圧縮成形、カレンダー成形など)を採用することができる。とくに、押出機中でエチレン・α-オレフィン共重合体と本発明の紫外線吸収剤、有機過酸化物、シランカップリング剤と必要に応じてヒンダードアミン系光安定剤、ヒンダードフェノール系安定剤、リン系安定剤、架橋助剤、およびその他添加剤を、例えば、ポリ袋などの袋の中で人力でのブレンドや、ヘンシェルミキサー、タンブラー、スーパーミキサーなどの攪拌混合機を用いてブレンドしたエチレン・α-オレフィン共重合体と各種添加剤を配合した樹脂組成物を、押出シート成形のホッパーに投入し、溶融混練を行いつつ押出シート成形を行い、シート状の太陽電池封止材を得ることが最も好ましい実施形態である。
 なお、配合した樹脂組成物にて一度押出機にてペレット化を行い、さらに押出成形やプレス成形でシート化を行う際は、一般的に水層をくぐらせるか、あるいはアンダーウォーターカッター式の押出機を用いてストランドを冷却し、カットしてペレットを得ている。そのため、水分が付着するので添加剤、とくにシランカップリング剤の劣化が起り、例えば再度押出機でシート化を行う際に、シランカップリング剤同士の縮合反応が進行し、接着性が低下する傾向にあるため好ましくはない。また、エチレン・α-オレフィン共重合体と有機過酸化物やシランカップリング剤を除く添加剤(ヒンダードフェノール系安定剤、リン系安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤などの安定剤)を事前に押出機を用いてマスターバッチ化した後、有機過酸化物やシランカップリング剤をブレンドし、再度押出機などでシート成形する場合も、ヒンダードフェノール系安定剤、リン系安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤などの安定剤は二度押出機を介しているため、安定剤が劣化し耐候性や耐熱性などの長期信頼性が低下する傾向にあり、好ましくない。
 押出温度範囲としては、押出温度が100~130℃である。押出温度を100℃以上にすると、太陽電池封止材の生産性を向上させることができる。押出温度を130℃以下にすると、樹脂組成物を押出機でシート化して太陽電池封止材を得る際にゲル化を起こしにくくなる。そのため、押出機のトルクの上昇を防ぎ、シート成形を容易にできる。また、シートの表面に凹凸が発生しにくくなるため、外観の低下を防ぐことができる。また、電圧をかけたときシート内部におけるクラックの発生を抑制できるため、絶縁破壊電圧の低下を防止することができる。さらに、透湿性の低下も抑制できる。また、シート表面に凹凸が発生しにくくなるため、太陽電池モジュールのラミネート加工時に表面側透明保護部材、セル、電極、裏面側保護部材との密着性が良好になり、接着性に優れる。
 また、エチレン・α-オレフィン共重合体のMFRが例えば10g/10分未満の場合は、溶融樹脂を加熱した金属ロール(カレンダーロール)で圧延することによって所望の厚さのシートやフィルムを作製するカレンダー成形機を使用し、エチレン・α-オレフィン共重合体と、シランカップリング剤、有機過酸化物、紫外線吸収剤、光安定剤、耐熱安定剤、および必要に応じて用いられるその他添加剤と、の溶融混練を行いつつカレンダー成形を行い、シート状の太陽電池封止材を得ることもできる。
 カレンダー成形機としては、公知の各種カレンダー成形機を用いることができ、ミキシングロール、三本カレンダーロール、四本カレンダーロールを用いることができる。四本カレンダーロールとしては、とくに、I型、S型、逆L型、Z型、斜Z型などを用いることができる。また、カレンダーロールに掛ける前に、エチレン系樹脂組成物を適度な温度まで熱しておくことも好ましく、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、押出機などを設置することも好ましい実施形態の一つである。カレンダー成形の温度範囲は、ロール温度を、通常40~100℃とすることが好ましい。
 また、太陽電池封止材のシート(または層)の表面には、エンボス加工が施されてもよい。太陽電池封止材のシート表面を、エンボス加工によって装飾することで、封止材シート同士、または封止材シートと他のシートなどとのブロッキングを防止しうる。さらに、エンボスが、太陽電池封止材(太陽電池封止材シート)の貯蔵弾性率を低下させるため、太陽電池封止材シートと太陽電池素子とをラミネートする時に太陽電池素子などに対するクッションとなって、太陽電池素子の破損を防止することができる。
 太陽電池封止材のシートの単位面積当りの凹部の合計体積Vと、太陽電池封止材のシートの見掛けの体積Vとの百分比(V/V)×100で表される空隙率P(%)が、10~50%であることが好ましく、10~40%であることがより好ましく、15~40%であることがさらに好ましい。なお、太陽電池封止材のシートの見掛けの体積Vは、単位面積に太陽電池封止材の最大厚みを乗じることにより得られる。空隙率Pが10%以上であると、太陽電池封止材の弾性率を十分低下させることができるため、十分なクッション性を得ることができる。したがって、モジュールの製造工程にて、二段階でラミネート加工(加圧工程)する際に、結晶型太陽電池では、シリコンセルやシリコンセルと電極とを固定する半田の割れを防ぎ、薄膜型太陽電池では、銀電極の割れを防ぐことができる。すなわち、樹脂組成物からなるシートを含む太陽電池封止材の空隙率が10%以上であると、太陽電池封止材に局所的に圧力が加えられた場合であっても、圧力が加えられた凸部が潰れるように変形する。このため、ラミネート加工時に、例えばシリコンセルなどに対して局所的に大きな圧力が加わったとしても、シリコンセルが割れてしまうのを防止することができる。また、太陽電池封止材の空隙率が10%以上であると、空気の通り道が確保できるため、ラミネート加工時に良好に脱気できる。このため、太陽電池モジュールに空気が残留して外観が悪化したり、長期使用時には、残留した空気中の水分により電極の腐食が生じたりすることを防止することができる。さらに、ラミネート時に、流動した樹脂組成物に生じる空隙が少なくなるため、太陽電池モジュールの各被着体の外部にはみ出して、ラミネーターを汚染することを防げる。
 一方、空隙率Pが80%以下であると、ラミネート加工の加圧時に空気を良好に脱気できるため、太陽電池モジュール内に空気が残留するのを防ぐことができる。このため、太陽電池モジュールの外観の悪化を防ぎ、長期使用時には、残留した空気中の水分により電極の腐食が起こることもない。また、ラミネート加工の加圧時に空気を良好に脱気できるため、太陽電池封止材と被着体との接着面積が増えて、十分な接着強度を得ることができる。
 空隙率Pは、次のような計算により求めることができる。エンボス加工が施された太陽電池封止材の、見掛けの体積V(mm)は、太陽電池封止材の最大厚みtmax(mm)と単位面積(例えば1m=1000mm×1000mm=10mm)との積によって、下記式(12)のようにして算出される。
  V(mm)=tmax(mm)×10(mm)     (12)
 一方、この単位面積の太陽電池封止材の実際の体積V(mm)は、太陽電池封止材を構成する樹脂の比重ρ(g/mm)と単位面積(1m)当りの太陽電池封止材の実際の重さW(g)と、を下記式(13)に当てはめることにより算出される。
  V(mm)=W/ρ      (13)
 太陽電池封止材の単位面積当りの凹部の合計体積V(mm)は、下記式(14)に示されるように、「太陽電池封止材の見掛けの体積V」から「実際の体積V」を差し引くことによって算出される。
  V(mm)=V-V=V-(W/ρ)     (14)
 したがって、空隙率P(%)は次のようにして求めることができる。
 空隙率P(%)=(V/V)×100
  =((V-(W/ρ))/V)×100
  =(1-W/(ρ・V))×100
  =(1-W/(ρ・tmax・10))×100
 空隙率P(%)は、上記の計算式によって求めることができるが、実際の太陽電池封止材の断面やエンボス加工が施された面を顕微鏡撮影し、画像処理などすることによって求めることもできる。
 エンボス加工により形成される凹部の深さは、太陽電池封止材の最大厚みの20~95%であることが好ましく、50~95%であることがより好ましく、65~95%であることがより好ましい。シートの最大厚みtmaxに対する凹部の深さDの百分比を、凹部の「深さ率」と称する場合がある。
 エンボス加工の凹部の深さとは、エンボス加工による太陽電池封止材の凹凸面の凸部の最頂部と凹部の最深部との高低差Dを示す。また、太陽電池封止材の最大厚みtmaxとは、太陽電池封止材の一方の面にエンボス加工してある場合、一方の面の凸部の最頂部から他方の面までの(太陽電池封止材厚さ方向の)距離を示し、太陽電池封止材の両方の面にエンボス加工が施されている場合は、一方の面の凸部の最頂部から他方の面の凸部の最頂部までの(太陽電池封止材厚さ方向の)距離を示す。
 エンボス加工は、太陽電池封止材の片面に施されていても、両面に施されていてもよい。エンボス加工の凹部の深さを大きくする場合は、太陽電池封止材の片面にのみ形成するのが好ましい。エンボス加工が太陽電池封止材の片面にのみ施されている場合、太陽電池封止材の最大厚みtmaxは0.01mm~2mmであり、好ましくは0.05~1mmであり、より好ましくは0.1~1mmであり、さらに好ましくは0.15~1mmであり、さらに好ましくは0.2~1mmであり、さらに好ましくは0.2~0.9mmであり、とくに好ましくは0.3~0.9mmであり、最も好ましくは0.3~0.8mmである。太陽電池封止材の最大厚みtmaxがこの範囲内であると、ラミネート工程における、表面側透明保護部材、太陽電池素子、薄膜電極などの破損を抑制でき、比較的低温でも太陽電池モジュールのラミネート成形ができるので好ましい。また、太陽電池封止材は、十分な光線透過率を確保でき、それを用いた太陽電池モジュールは高い光発電量を有する。
 さらに、そのシートは、太陽電池モジュールサイズに合わせて裁断された枚葉形式、または太陽電池モジュールを作製する直前にサイズに合わせて裁断可能なロール形式にて太陽電池封止材として用いることができる。本実施形態の好ましい実施形態であるシート状の太陽電池封止材(太陽電池封止材シート)は、太陽電池封止材からなる層を少なくとも一層有していればよい。したがって、本実施形態の太陽電池封止材からなる層の数は、一層であってもよいし、二層以上であってもよい。構造を単純にしてコストを下げる観点、および層間での界面反射を極力小さくし、光を有効に活用する観点などからは、一層であることが好ましい。
 太陽電池封止材シートは、本実施形態の太陽電池封止材からなる層のみで構成されていてもよいし、太陽電池封止材を含有する層以外の層(以下、「その他の層」とも記す)を有していてもよい。その他の層の例としては、目的で分類するならば、表面または裏面保護のためのハードコート層、接着層、反射防止層、ガスバリア層、防汚層などを挙げることができる。材質で分類するならば、紫外線硬化性樹脂からなる層、熱硬化性樹脂からなる層、ポリオレフィン樹脂からなる層、カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂からなる層、フッ素含有樹脂からなる層、環状オレフィン(共)重合体からなる層、無機化合物からなる層などを挙げることができる。
 本実施形態の太陽電池封止材からなる層と、その他の層との位置関係にはとくに制限はなく、本発明の目的との関係で好ましい層構成が適宜選択される。すなわち、その他の層は、2以上の太陽電池封止材からなる層の間に設けられてもよいし、太陽電池封止材シートの最外層に設けられてもよいし、それ以外の箇所に設けられてもよい。また、太陽電池封止材からなる層の片面にのみその他の層が設けられてもよいし、両面にその他の層が設けられてもよい。その他の層の層数にとくに制限はなく、任意の数のその他の層を設けることができるし、その他の層を設けなくともよい。
 構造を単純にしてコストを下げる観点、および界面反射を極力小さくし光を有効に活用する観点などからは、その他の層を設けず、本実施形態の太陽電池封止材からなる層のみで太陽電池封止材シートを作製すればよい。ただし、目的との関係で必要または有用なその他の層があれば、適宜そのようなその他の層を設ければよい。その他の層を設ける場合における、本実施形態の太陽電池封止材からなる層と他の層との積層方法についてはとくに制限はないが、キャスト成形機、押出シート成形機、インフレーション成形機、射出成形機などの公知の溶融押出機を用いて共押出して積層体を得る方法、あるいは予め成形された一方の層上に他方の層を溶融または加熱ラミネートして積層体を得る方法が好ましい。また、適当な接着剤(例えば、無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂(三井化学社製の商品名「アドマー(登録商標 )」、三菱化学社製の商品名「モディック(登録商標 )」など)、不飽和ポリオレフィンなどの低(非)結晶性軟質重合体、エチレン/アクリル酸エステル/無水マレイン酸三元共重合体(住化シーディエフ化学社製の商品名「ボンダイン(登録商標 )」など)をはじめとするアクリル系接着剤、エチレン/酢酸ビニル系共重合体、またはこれらを含む接着性樹脂組成物など)を用いたドライラミネート法、あるいはヒートラミネート法などにより積層してもよい。接着剤としては、120~150℃程度の耐熱性があるものが好ましく使用され、ポリエステル系あるいはポリウレタン系接着剤などが好適なものとして例示される。また、両層の接着性を改良するために、例えば、シラン系カップリング処理、チタン系カップリング処理、コロナ処理、プラズマ処理などを用いてもよい。
2.太陽電池モジュールについて
 太陽電池モジュールは、例えば、通常、多結晶シリコンなどにより形成された太陽電池素子を太陽電池封止材シートで挟み積層し、さらに、表裏両面を保護シートでカバーした結晶型太陽電池モジュールが挙げられる。すなわち、典型的な太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール用保護シート(表面側透明保護部材)/太陽電池封止材/太陽電池素子/太陽電池封止材/太陽電池モジュール用保護シート(裏面側保護部材)という構成になっている。ただし、本実施形態の好ましい実施形態の1つである太陽電池モジュールは、上記の構成には限定されず、本発明の目的を損なわない範囲で、上記の各層の一部を適宜省略し、または上記以外の層を適宜設けることができる。上記以外の層としては、例えば接着層、衝撃吸収層、コーティング層、反射防止層、裏面再反射層、および光拡散層などを挙げることができる。これらの層は、とくに限定はないが、各層を設ける目的や特性を考慮して、適切な位置に設けることができる。
(結晶シリコン系の太陽電池モジュール)
 図1は、本発明の太陽電池モジュールの一実施形態を模式的に示す断面図である。なお、図1においては、結晶シリコン系の太陽電池モジュール20の構成の一例が示されている。図1に示されるように、太陽電池モジュール20は、インターコネクタ29により電気的に接続された複数の結晶シリコン系の太陽電池素子22と、それを挟持する一対の表面側透明保護部材24と裏面側保護部材26とを有し、これらの保護部材と複数の太陽電池素子22との間に、封止層28が充填されている。封止層28は、本実施形態の太陽電池用封止材を貼り合わせた後、加熱圧着されて得られ、太陽電池素子22の受光面および裏面に形成された電極と接している。電極とは、太陽電池素子22の受光面および裏面にそれぞれ形成された集電部材であり、後述する集電線、タブ付用母線、および裏面電極層などを含む。
 図2は、太陽電池素子の受光面と裏面の一構成例を模式的に示す平面図である。図2においては、太陽電池素子22の受光面22Aと裏面22Bの構成の一例が示されている。図2(A)に示されるように、太陽電池素子22の受光面22Aには、ライン状に多数形成された集電線32と、集電線32から電荷を収集するとともに、インターコネクタ29(図1)と接続されるタブ付用母線(バスバー)34Aと、が形成されている。また、図2(B)に示されるように、太陽電池素子22の裏面22Bには、全面に導電層(裏面電極)36が形成され、その上に導電層36から電荷を収集するとともに、インターコネクタ29(図1)と接続されるタブ付用母線(バスバー)34Bが形成されている。集電線32の線幅は、例えば0.1mm程度であり;タブ付用母線34Aの線幅は、例えば2~3mm程度であり;タブ付用母線34Bの線幅は、例えば5~7mm程度である。集電線32、タブ付用母線34Aおよびタブ付用母線34Bの厚みは、例えば20~50μm程度である。
 集電線32、タブ付用母線34A、およびタブ付用母線34Bは、導電性が高い金属を含むことが好ましい。このような導電性の高い金属の例には、金、銀、銅などが含まれるが、導電性や耐腐食性が高い点などから、銀や銀化合物、銀を含有する合金などが好ましい。導電層36は、導電性の高い金属だけでなく、受光面で受けた光を反射させて太陽電池素子の光電変換効率を向上させるという観点などから、光反射性の高い成分、例えばアルミニウムを含むことが好ましい。集電線32、タブ付用母線34A、タブ付用母線34B、および導電層36は、太陽電池素子22の受光面22Aまたは裏面22Bに、上記導電性の高い金属を含む導電材塗料を、例えばスクリーン印刷により50μmの塗膜厚さに塗布した後、乾燥し、必要に応じて例えば600~700℃で焼き付けすることにより形成される。
 表面側透明保護部材24は、受光面側に配置されることから、透明である必要がある。表面側透明保護部材24の例には、透明ガラス板や透明樹脂フィルムなどが含まれる。一方、裏面側保護部材26は透明である必要はなく、その材質はとくに限定されない。裏面側保護部材26の例にはガラス基板やプラスチックフィルムなどが含まれるが、耐久性や透明性の観点からガラス基板が好適に用いられる。
 太陽電池モジュール20は、任意の製造方法で得ることができる。太陽電池モジュール20は、例えば、裏面側保護部材26、太陽電池封止材、複数の太陽電池素子22、太陽電池封止材、および表面側透明保護部材24をこの順に積層した積層体を得る工程;該積層体を、ラミネーターなどにより加圧し貼り合わせ、同時に必要に応じて加熱する工程;上記工程の後、さらに必要に応じて積層体を加熱処理し、上記封止材を硬化する工程により得ることができる。
 太陽電池素子には、通常、発生した電気を取り出すための集電電極が配置される。集電電極の例には、バスバー電極、フィンガー電極などが含まれる。一般に、集電電極は、太陽電池素子の表面と裏面の両面に配置した構造をとるが、受光面に集電電極を配置すると、集電電極が光を遮ってしまうため発電効率が低下するという問題が生じうる。
 また、発電効率を向上させるために、受光面に集電電極を配置する必要のないバックコンタクト型太陽電池素子を用いることができる。バックコンタクト型太陽電池素子の一態様では、太陽電池素子の受光面の反対側に設けられた裏面側に、pドープ領域とnドープ領域とを交互に設ける。バックコンタクト型太陽電池素子の他の態様では、貫通孔(スルーホール)を設けた基板にp/n接合を形成し、スルーホール内壁および裏面側のスルーホール周辺部まで表面(受光面)側のドープ層を形成し、裏面側で受光面の電流を取り出す。
 一般に太陽電池システムにおいては、上述の太陽電池モジュールを直列に数台から数十台つないでおり、住宅用の小規模のものでも50V~500V、メガソーラーと呼ばれる大規模のものでは600~1000Vでの運用がなされる。太陽電池モジュールの外枠には、強度保持などを目的にアルミフレームなどが使用され、安全上の観点からアルミフレームはアース(接地)される場合が多い。その結果太陽電池が発電することで、封止材に比較して電気抵抗の低い表面側透明保護部材面と太陽電池素子の間には、発電による電圧差が生じることになる。
 その結果、発電セルと表面側透明保護部材またはアルミフレームとの間に封止される、太陽電池封止材には、高い電気絶縁性、高抵抗などの良好な電気特性が求められる。
(薄膜シリコン系(アモルファスシリコン系)の太陽電池モジュール)
 薄膜シリコン系の太陽電池モジュールは、(1)表面側透明保護部材(ガラス基板)/薄膜太陽電池素子/封止層/裏面側保護部材をこの順に積層したもの;(2)表面側透明保護部材/封止層/薄膜太陽電池素子/封止層/裏面側保護部材をこの順に積層したものなどでありうる。表面側透明保護部材、裏面側保護部材、および封止層は、前述の「結晶シリコン系の太陽電池モジュール」の場合と同様である。
 (1)の態様における薄膜太陽電池素子は、例えば、透明電極層/pin型シリコン層/裏面電極層をこの順に含む。透明電極層の例には、In、SnO、ZnO、CdSnO、ITO(InにSnを添加したもの)などの半導体系酸化物が含まれる。裏面電極層は、例えば銀薄膜層を含む。各層は、プラズマCVD(ケミカル・ベ-パ・デポジション)法やスパッタ法により形成される。封止層は、裏面電極層(例えば銀薄膜層)と接するように配置される。透明電極層は、表面側透明保護部材上に形成されるので、表面側透明保護部材と透明電極層との間に封止層は配置されないことが多い。
 (2)の態様における薄膜太陽電池素子は、例えば、透明電極層/pin型シリコン層/金属箔、または耐熱性高分子フィルム上に配置された金属薄膜層(例えば、銀薄膜層)、をこの順に含む。金属箔の例には、ステンレススチール箔などが含まれる。耐熱性高分子フィルムの例には、ポリイミドフィルムなどが含まれる。透明電極層およびpin型シリコン層は、前述と同様、CVD法やスパッタ法により形成される。つまり、pin型シリコン層は、金属箔、または耐熱性高分子フィルム上に配置された金属薄膜層に形成され;さらに透明電極層はpin型シリコン層に形成される。また、耐熱性高分子フィルム上に配置される金属薄膜層もCVD法やスパッタ法により形成されうる。
 この場合、封止層は、透明電極層と表面側透明保護部材との間;および金属箔または耐熱性高分子フィルムと裏面側保護部材との間にそれぞれ配置される。このように、太陽電池封止材から得られる封止層は、太陽電池素子の集電線、タブ付用母線、および導電層などの電極と接している。また(2)の態様における薄膜太陽電池素子は、シリコン層が、結晶シリコン系の太陽電池素子に比べて薄いため、太陽電池モジュール製造時の加圧や上記モジュール稼動時の外部からの衝撃により破損しにくい。このため、結晶シリコン系の太陽電池モジュールに用いられるものよりも、薄膜太陽電池モジュールに用いる太陽電池封止材の柔軟性は低くてもよい。一方、上記薄膜太陽電池素子の電極は上述のように金属薄膜層であるため、腐食により劣化した場合、発電効率が著しく低下する恐れがある。
 また、その他の太陽電池モジュールとして、太陽電池素子にシリコンを用いた太陽電池モジュールがある。太陽電池素子にシリコンを用いた太陽電池モジュールには、結晶シリコンとアモルファスシリコンを積層したハイブリッド型(HIT型)太陽電池モジュール、吸収波長域の異なるシリコン層を積層した多接合型(タンデム型)太陽電池モジュール、太陽電池素子の受光面の反対側に設けられた裏面側にpドープ領域とnドープ領域とを交互に設けたバックコンタクト型太陽電池モジュール、無数の球状シリコン粒子(直径1mm程度)と集光能力を上げる直径2~3mmの凹面鏡(電極を兼ねる)を組み合わせた球状シリコン型太陽電池モジュールなどが挙げられる。また、太陽電池素子にシリコンを用いた太陽電池モジュールには、従来のpin接合構造を持つアモルファスシリコン型のp型窓層の役割を、「絶縁された透明電極」から「電界効果によって誘起される反転層」に置き換えた構造を持つ電界効果型太陽電池モジュールなども挙げられる。また、太陽電池素子に単結晶のGaAsを用いたGaAs系太陽電池モジュール;太陽電池素子としてシリコンの代わりに、Cu、In、Ga、Al、Se、Sなどからなるカルコパイライト系と呼ばれるI-III-VI族化合物を用いたCISまたはCIGS系(カルコパイライト系)太陽電池モジュール;太陽電池素子としてCd化合物薄膜を用いたCdTe-CdS系太陽電池、CuZnSnS(CZTS)太陽電池モジュールなどが挙げられる。本実施形態の太陽電池封止材は、これら全ての太陽電池モジュールの太陽電池封止材として用いることができる。中でも、結晶シリコンとアモルファスシリコンを積層したハイブリッド型(HIT型)太陽電池モジュール、吸収波長域の異なるシリコン層を積層した多接合型(タンデム型)に好適に用いることが出来る。
 とくに、太陽電池モジュ-ルを構成する光起電力素子の下に積層する封止材層は、光起電力素子の上部に積層される封止材層・電極・裏面保護層との接着性を有することが必要である。また、光起電力素子としての太陽電池素子の裏面の平滑性を保持するために、熱可塑性を有することが必要である。さらに、光起電力素子としての太陽電池素子を保護するために、耐スクラッチ性、衝撃吸収性などに優れていることが必要である。
 上記封止材層としては、耐熱性を有することが望ましい。とくに、太陽電池モジュ-ル製造の際、真空吸引して加熱圧着するラミネーション法などにおける加熱作用や、太陽電池モジュ-ルなどの長期間の使用における太陽光などの熱の作用などにより、封止材層を構成する樹脂組成物が変質したり、劣化ないし分解したりしないことが望ましい。仮に、該樹脂組成物に含まれる添加剤などが溶出したり、分解物が生成したりすると、それらが太陽電池素子の起電力面(素子面)に作用し、その機能、性能などを劣化させてしまうことになる。このため、耐熱性は、太陽電池モジュ-ルの封止材層の有する特性として必要不可欠のものである。
 さらに、上記封止材層は、防湿性に優れていることが好ましい。この場合、太陽電池モジュールの裏面側からの水分の透過を防ぐことができ、太陽電池モジュールの光起電力素子の腐食、劣化を防ぐことができる。
 上記封止材層は、光起電力素子の上に積層する充填剤層と異なり、必ずしも透明性を有することを必要としない。本実施形態の太陽電池封止材は、上記の特性を有しており、結晶型太陽電池モジュールの裏面側の太陽電池封止材、水分浸透に弱い薄膜型太陽電池モジュールの太陽電池封止材として好適に用いることができる。
 本実施形態の太陽電池モジュールは、本発明の目的を損なわない範囲で、任意の部材を適宜有してもよい。典型的には、接着層、衝撃吸収層、コーティング層、反射防止層、裏面再反射層、光拡散層などを設けることができるが、これらに限定されない。これらの層を設ける位置にはとくに限定はなく、そのような層を設ける目的、および、そのような層の特性を考慮し、適切な位置に設けることができる。
(太陽電池モジュール用表面側透明保護部材)
 太陽電池モジュールに用いられる太陽電池モジュール用表面側透明保護部材は、とくに制限はないが、太陽電池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、太陽電池モジュールの屋外暴露における長期信頼性を確保するための性能を有することが好ましい。また、太陽光を有効に活用するために、光学ロスの小さい、透明性の高いシートであることが好ましい。
 太陽電池モジュール用表面側透明保護部材の材料としては、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、環状オレフィン(共)重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体などからなる樹脂フィルムやガラス基板などが挙げられる。樹脂フィルムは、好ましくは、透明性、強度、コストなどの点で優れたポリエステル樹脂、とくにポリエチレンテレフタレート樹脂や、耐侯性のよいフッ素樹脂などである。フッ素樹脂の例としては、四フッ化エチレン-エチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリ四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン-六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂(PCTFE)がある。耐候性の観点ではポリフッ化ビニリデン樹脂が優れているが、耐候性および機械的強度の両立では四フッ化エチレン-エチレン共重合体が優れている。また、封止材層などの他の層を構成する材料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側透明保護部材に行うことが望ましい。また、機械的強度向上のために延伸処理が施してあるシート、例えば2軸延伸のポリプロピレンシートを用いることも可能である。
 太陽電池モジュール用表面側透明保護部材としてガラス基板を用いる場合、ガラス基板は、波長350~1400nmの光の全光線透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。かかるガラス基板としては、赤外部の吸収の少ない白板ガラスを使用するのが一般的であるが、青板ガラスであっても厚さが3mm以下であれば太陽電池モジュールの出力特性への影響は少ない。また、ガラス基板の機械的強度を高めるために熱処理により強化ガラスを得ることができるが、熱処理無しのフロート板ガラスを用いてもよい。また、ガラス基板の受光面側に反射を抑えるために反射防止のコーティングをしてもよい。
(太陽電池モジュール用裏面側保護部材)
 太陽電池モジュールに用いられる太陽電池モジュール用裏面側保護部材は、とくに制限はないが、太陽電池モジュールの最表層に位置するため、上述の表面側透明保護部材と同様に、耐候性、機械強度などの諸特性を求められる。したがって、表面側透明保護部材と同様の材質で太陽電池モジュール用裏面側保護部材を構成してもよい。すなわち、表面側透明保護部材として用いられる上述の各種材料を、裏面側保護部材としても用いることができる。とくに、ポリエステル樹脂、およびガラスを好ましく用いることができる。また、裏面側保護部材は、太陽光の通過を前提としないため、表面側透明保護部材で求められる透明性は必ずしも要求されない。そこで、太陽電池モジュールの機械的強度を増すために、あるいは温度変化による歪み、反りを防止するために、補強板を張り付けてもよい。補強板は、例えば、鋼板、プラスチック板、FRP(ガラス繊維強化プラスチック)板などを好ましく使用することができる。
 さらに、本実施形態の太陽電池封止材が、太陽電池モジュール用裏面側保護部材と一体化していてもよい。太陽電池封止材と太陽電池モジュール用裏面側保護部材とを一体化させることにより、モジュール組み立て時に太陽電池封止材および太陽電池モジュール用裏面側保護部材をモジュールサイズに裁断する工程を短縮できる。また、太陽電池封止材と太陽電池モジュール用裏面側保護部材とをそれぞれレイアップする工程を、一体化したシートでレイアップする工程にすることで、レイアップ工程を短縮・省略することもできる。太陽電池封止材と太陽電池モジュール用裏面側保護部材とを一体化させる場合における、太陽電池封止材と太陽電池モジュール用裏面側保護部材の積層方法は、とくに制限されない。積層方法には、キャスト成形機、押出シート成形機、インフレーション成形機、射出成形機などの公知の溶融押出機を用いて共押出して積層体を得る方法や;予め成形された一方の層上に、他方の層を溶融あるいは加熱ラミネートして積層体を得る方法が好ましい。
 また、適当な接着剤(例えば、無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂(三井化学社製の商品名「アドマー(登録商標)」、三菱化学社製の商品名「モディック(登録商標)」など)、不飽和ポリオレフィンなどの低(非)結晶性軟質重合体、エチレン/アクリル酸エステル/無水マレイン酸三元共重合体(住化シーディエフ化学社製の商品名「ボンダイン(登録商標)」など)をはじめとするアクリル系接着剤、エチレン/酢酸ビニル系共重合体、またはこれらを含む接着性樹脂組成物など)を用いたドライラミネート法、あるいはヒートラミネート法などにより積層してもよい。
 接着剤としては、120~150℃程度の耐熱性があるものが好ましく、具体的にはポリエステル系またはポリウレタン系接着剤などが好ましい。また、二つの層の接着性を向上させるために、少なくとも一方の層に、例えばシラン系カップリング処理、チタン系カップリング処理、コロナ処理、プラズマ処理などを施してもよい。
(太陽電池素子)
 太陽電池モジュールに用いられる太陽電池素子は、半導体の光起電力効果を利用して発電できるものであれば、とくに制限はない。太陽電池素子は、例えば、シリコン(単結晶系、多結晶系、非結晶(アモルファス)系)太陽電池、化合物半導体(III-III族、II-VI族、その他)太陽電池、湿式太陽電池、有機半導体太陽電池などを用いることができる。これらの中では、発電性能とコストとのバランスなどの観点から、多結晶シリコン太陽電池が好ましい。
 シリコン太陽電池素子、化合物半導体太陽電池素子とも、太陽電池素子として優れた特性を有しているが、外部からの応力、衝撃などにより破損し易いことで知られている。本実施形態の太陽電池封止材は、柔軟性に優れているので、太陽電池素子への応力、衝撃などを吸収して、太陽電池素子の破損を防ぐ効果が大きい。したがって、本実施形態の太陽電池モジュールにおいては、本実施形態の太陽電池封止材からなる層が、太陽電池素子と直接的に接合されていることが望ましい。また、太陽電池封止材が熱可塑性を有していると、一旦、太陽電池モジュールを作製した後であっても、比較的容易に太陽電池素子を取り出すことができるため、リサイクル性に優れている。本実施形態の太陽電池封止材を構成するエチレン系樹脂組成物は、熱可塑性を有するため、太陽電池封止材全体としても熱可塑性を有しており、リサイクル性の観点からも好ましい。
(金属電極)
 太陽電池モジュールに用いられる金属電極の構成および材料は、とくに限定されないが、具体的な例では、透明導電膜と金属膜の積層構造を有する。透明導電膜は、SnO、ITO、ZnOなどからなる。金属膜は、銀、金、銅、錫、アルミニウム、カドミウム、亜鉛、水銀、クロム、モリブデン、タングステン、ニッケル、バナジウムなどの金属からなる。これらの金属膜は、単独で用いられてもよいし、複合化された合金として用いられてもよい。透明導電膜と金属膜とは、CVD、スパッタ、蒸着などの方法により形成される。
 金属電極は、例えば、通常よく知られたロジン系フラックスや水溶性フラックスのIPA(イソプロピルアルコール)や水の水溶液を用いて、電極表面にフラックスを塗布した後に、ヒーターや温風で乾燥し、その後ハンダ融解槽で融解されたハンダ融液を通して、金属電極の表面にハンダをコートし、再加熱し太陽電池素子と金属電極または金属電極同士を接合する方法が挙げられる。近年は、接合箇所に直接フラックスおよびハンダまたはハンダのみを塗布し、太陽電池素子と金属電極または金属電極同士を接合する方法も取られている。
(太陽電池モジュールの製造方法)
 本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法は、(i)表面側透明保護部材と、本実施形態の太陽電池封止材と、太陽電池素子(セル)と、太陽電池封止材と、裏面側保護部材とをこの順に積層して積層体を形成する工程と、(ii)得られた積層体を加圧および加熱して一体化する工程と、を含むことを特徴とする。
 工程(i)において、太陽電池封止材の凹凸形状(エンボス形状)が形成された面を太陽電池素子側になるように配置することが好ましい。
 工程(ii)において、工程(i)で得られた積層体を、常法に従って真空ラミネーター、または熱プレスを用いて、加熱および加圧して一体化(封止)する。封止において、本実施形態の太陽電池封止材は、クッション性が高いため、太陽電池素子の損傷を防止することができる。また、脱気性が良好であるため空気の巻き込みもなく、高品質の製品を歩留り良く製造することができる。
 太陽電池モジュールを製造するときに、太陽電池封止材を構成するエチレン・α-オレフィン系樹脂組成物を架橋硬化させる。この架橋工程は、工程(ii)と同時に行ってもよいし、工程(ii)の後に行ってもよい。
 架橋工程を工程(ii)の後に行う場合、工程(ii)において温度125~160℃、真空圧10Torr以下の条件で3~6分間真空・加熱し;次いで、大気圧による加圧を1~15分間程度行い、上記積層体を一体化する。工程(ii)の後に行う架橋工程は、一般的な方法により行うことができ、例えば、トンネル式の連続式架橋炉を用いてもよいし、棚段式のバッチ式架橋炉を用いてもよい。また、架橋条件は、通常、130~155℃で20~60分程度である。
 一方、架橋工程を工程(ii)と同時に行う場合、工程(ii)における加熱温度を145~170℃とし、大気圧による加圧時間を6~30分とすること以外は、架橋工程を工程(ii)の後に行う場合と同様にして行うことができる。本実施形態の太陽電池封止材は特定の有機過酸化物を含有することで優れた架橋特性を有しており、工程(ii)において二段階の接着工程を経る必要はなく、高温度で短時間に完結することができ、工程(ii)の後に行う架橋工程を省略してもよく、モジュールの生産性を格段に改良することができる。
 いずれにしても、本実施形態の太陽電池モジュールの製造は、架橋剤が実質的に分解せず、かつ本実施形態の太陽電池封止材が溶融するような温度で、太陽電池素子や保護材に太陽電池封止材を仮接着し、次いで昇温して十分な接着と封止材の架橋を行えばよい。諸条件を満足できるような添加剤処方を選べばよく、例えば、上記架橋剤および上記架橋助剤などの種類および含浸量を選択すればよい。
 また、上記架橋は、架橋後のエチレン・α-オレフィン共重合体のゲル分率が50~95%となる程度にまで行うことが好ましい。ゲル分率は、より好ましくは50~90%、さらに好ましくは60~90%、最も好ましくは65~90%である。ゲル分率の算出は下記の方法で行い得る。例えば、太陽電池モジュールより封止材シートのサンプルを1g採取し、沸騰トルエンでのソックスレー抽出を10時間行う。抽出液を、30メッシュでのステンレスメッシュでろ過し、メッシュを110℃にて8時間減圧乾燥を行う。メッシュ上に残存した残存物の重量を測定し、処理前のサンプル量(1g)に対する、メッシュ上に残存した残存物の重量の比(%)をゲル分率とする。
 上記ゲル分率が上記下限値以上であると、太陽電池封止材の耐熱性が良好となり、例えば85℃×85%RHでの恒温恒湿試験、ブラックパネル温度83℃での高強度キセノン照射試験、-40℃~90℃でのヒートサイクル試験、耐熱試験での接着性の低下を抑制することができる。一方、ゲル分率が上記上限値以下であると、高い柔軟性を有する太陽電池封止材となり、-40℃~90℃でのヒートサイクル試験での温度追従性が向上するため、剥離の発生を防止することができる。
(発電設備)
 本実施形態の太陽電池モジュールは、生産性、発電効率、寿命などに優れている。このため、この様な太陽電池モジュールを用いた発電設備は、コスト、発電効率、寿命などに優れ、実用上高い価値を有する。上記の発電設備は、家屋の屋根に設置する、キャンプなどのアウトドア向けの移動電源として利用する、自動車バッテリーの補助電源として利用するなどの、屋外、屋内を問わず長期間の使用に好適である。
 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(1)測定方法
[エチレン単位およびα-オレフィン単位の含有割合]
 試料0.35gをヘキサクロロブタジエン2.0mlに加熱溶解させて得られた溶液をグラスフィルター(G2)で濾過した後、重水素化ベンゼン0.5mlを加え、内径10mmのNMRチューブに装入した。日本電子社製のJNM GX-400型NMR測定装置を使用し、120℃で13C-NMR測定を行った。積算回数は8000回以上とした。得られた13C-NMRスペクトルより、共重合体中のエチレン単位の含有割合、およびα-オレフィン単位の含有割合を定量した。
[MFR]
 ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件にてエチレン・α-オレフィン共重合体のMFRを測定した。
[密度]
 ASTM D1505に準拠して、エチレン・α-オレフィン共重合体の密度を測定した。
[ショアA硬度]
 エチレン・α-オレフィン共重合体を190℃、加熱4分、10MPaで加圧した後、10MPaで常温まで5分間加圧冷却して3mm厚のシートを得た。得られたシートを用いて、ASTM D2240に準拠してエチレン・α-オレフィン共重合体のショアA硬度を測定した。
[耐候性試験]
 得られたシートを12cm×7.5cmのサイズに裁断した後、波長350~800nmの範囲内において吸収域を有しない白板ガラス(厚さ3.2mm)を使用し、その白板ガラスに厚さ500μmの太陽電池封止材のシートサンプルを白板ガラス/太陽電池封止材/白板ガラスの順で積層し、150℃、真空5分、加圧5分でラミネート装置(NPC社製、LM-110X160S)でラミネートし、圧着した。次いで、150℃のオーブン中に45分間保持し、積層体を作製した。
 次に、上記積層体を、メタルハライドランプを光源とする促進耐候性試験機(KU-R5NW、ダイプラウィンテス社製 )を用い、温度80℃の空気中で、300~400nmにおける紫外線強度が1000W/m の紫外線を250時間照射した後取り出した。
 透明性評価は、得られた促進試験サンプルを、日立製作所社製の分光光度計(商品名「U-3010」)にφ150mmの積分球を取り付けたものを使用し、350~800nmの波長域における、上記積層体中のシートサンプルの分光全光線透過率を測定した。そして、測定結果に、標準光D65および標準視感効率V(λ)を乗じ、可視光の全光線透過率(Tvis)を算出した。
 得られた積層体の450nmでの試験前後の透過率の差を評価した。
○:透過率の差が5%以下
△:透過率の差が5%超過8%以下
×:透過率の差が8%超過
 (2)エチレン・α-オレフィン共重合体の合成
(合成例1)
 撹拌羽根を備えた内容積50Lの連続重合器の一つの供給口に、共触媒としてメチルアルミノキサンのトルエン溶液を8.0mmol/hr、主触媒としてビス(1,3-ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドのヘキサンスラリーを0.025mmol/hr、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を0.5mmol/hrの割合で供給し、触媒溶液と重合溶媒として用いる脱水精製したノルマルヘキサンの合計が20L/hrとなるように脱水精製したノルマルヘキサンを連続的に供給した。同時に重合器の別の供給口に、エチレンを3kg/hr、1-ブテンを15kg/hr、水素を5NL/hrの割合で連続供給し、重合温度90℃、全圧3MPaG、滞留時間1.0時間の条件下で連続溶液重合を行った。重合器で生成したエチレン・α-オレフィン共重合体のノルマルヘキサン/トルエン混合溶液は、重合器の底部に設けられた排出口を介して連続的に排出させ、エチレン・α-オレフィン共重合体のノルマルヘキサン/トルエン混合溶液が150~190℃となるように、ジャケット部が3~25kg/cmスチームで加熱された連結パイプに導いた。
 なお、連結パイプに至る直前には、触媒失活剤であるメタノールが注入される供給口が付設されており、約0.75L/hrの速度でメタノールを注入してエチレン・α-オレフィン共重合体のノルマルヘキサン/トルエン混合溶液に合流させた。スチームジャケット付き連結パイプ内で約190℃に保温されたエチレン・α-オレフィン共重合体のノルマルヘキサン/トルエン混合溶液は、約4.3MPaGを維持するように、連結パイプ終端部に設けられた圧力制御バルブの開度の調整によって連続的にフラッシュ槽に送液された。なお、フラッシュ槽内への移送においては、フラッシュ槽内の圧力が約0.1MPaG、フラッシュ槽内の蒸気部の温度が約180℃を維持するように溶液温度と圧力調整バルブ開度設定が行われた。その後、ダイス温度を180℃に設定した単軸押出機を通し、水槽にてストランドを冷却し、ペレットカッターにてストランドを切断し、ペレットとしてエチレン・α-オレフィン共重合体を得た。収量は2.2kg/hrであった。物性を表1に示す。
(合成例2)
 主触媒としての[ジメチル(t-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シラン]チタンジクロライドのヘキサン溶液を0.012mmol/hr、共触媒としてのトリフェニルカルベニウム(テトラキスペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液を0.05mmol/hr、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を0.4mmol/hrの割合でそれぞれ供給するとともに、1-ブテンを5kg/hr、水素を100NL/hrの割合で供給した以外は、前述の合成例1と同様にしてエチレン・α-オレフィン共重合体を得た。収量は1.3kg/hrであった。物性を表1に示す。
(合成例3)
 主触媒としてビス(p-トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1,4,4,7,7,10,10-オクタメチル-1,2,3,4,7,8,9,10-オクタヒドロジベンズ(b,h)-フルオレニル)ジルコニウムジクロリドのヘキサン溶液を0.003mmol/hr、共触媒としてのメチルアルミノキサンのトルエン溶液を3.0mmol/hr、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を0.6mmol/hrの割合でそれぞれ供給したこと;エチレンを4.3kg/hrの割合で供給したこと;1-ブテンの代わりに1-オクテンを6.4kg/hrの割合で供給したこと;1-オクテンと触媒溶液と重合溶媒として用いる脱水精製したノルマルヘキサンの合計が20L/hrとなるように脱水精製したノルマルヘキサンを連続的に供給したこと;水素を40NL/hrの割合で供給したこと;および重合温度を130℃にしたこと以外は、合成例1と同様にしてエチレン・α-オレフィン共重合体を得た。収量は4.3kg/hrであった。物性を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
(3)太陽電池封止材(シート)の製造
(実施例1)
 合成例1のエチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対し、有機過酸化物として1分間半減期温度が166℃のt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネートを1.0重量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノールを0.3重量部、シランカップリング剤として3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを0.5重量部、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレートを1.2重量部、ヒンダードアミン系光安定剤としてビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケートを0.2重量部、ヒンダードフェノール系安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート0.05重量部、リン系安定剤としてトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト0.1重量部を配合した。
 サーモ・プラスチック社製の単軸押出機(スクリュー径20mmφ、L/D=28)にコートハンガー式T型ダイス(リップ形状:270×0.8mm)を装着し、ダイス温度100℃の条件下、ロール温度30℃、巻き取り速度1.0m/minで、冷却ロールにエンボスロールを用いて成形を行い、最大厚み500μmのエンボスシート(太陽電池封止材シート)を得た。得られたシートの空隙率は28%であった。得られたシートの各種評価結果を表2に示す。
(実施例2~4)
 表2に示す配合としたこと以外は、前述の実施例1と同様にしてエンボスシート(太陽電池封止材シート)を得た。得られたシートの空隙率は全て28%であった。得られたシートの各種評価結果を表2に示す。
(比較例1)
 表2に示す配合としたこと以外は、前述の実施例1と同様にしてエンボスシート(太陽電池封止材シート)を得た。得られたシートの空隙率は全て28%であった。得られたシートの各種評価結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
紫外線吸収剤1:2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノール
紫外線吸収剤2:2-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ペンチルフェノール
紫外線吸収剤3:2,2'-メチルレンビス[6-(2H-1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]
紫外線吸収剤4:2-ヒドロキシ-4-ノルマル-オクチルオキシベンゾフェノン
 この出願は、2012年6月19日に出願された日本特許出願特願2012-138261を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (16)

  1.  エチレン ・α-オレフィン共重合体、有機過酸化物、および紫外線吸収剤を含む太陽電池封止材であって、
     前記紫外線吸収剤が、下記一般式(1)あるいは(2)で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であることを特徴とする太陽電池封止材。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
             ・・・(1)
    (式中、Rは、水素原子、または炭素数 1~6のアルキル基、を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、水酸基、炭素数1~22のアルコキシ基、または炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基、を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
       ・・・(2)
    (式中、Rは、水素原子、または炭素数1~6のアルキル基、を表し、R~Rは、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、水酸基、炭素数1~22のアルコキシ基、または炭素数1~22のアルキルオキシカルボニル基を表す。)
  2.  前記一般式(1)において、R1が水素原子を表し、R~Rが、相互に異なることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池封止材。
  3.  前記一般式(2)において、Rが水素原子を表し、RとRが、同一であり、RとRが、同一であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池封止材。
  4.  前記紫外線吸収剤の含有量が、前記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.05~5.0重量部である、請求項1に記載の太陽電池封止材。 
  5.  前記エチレン・α-オレフィン共重合体が、以下の要件a1)~a4)を満たす請求項1に記載の太陽電池封止材。
     a1)エチレンに由来する構成単位の含有割合が80~90mol%であり、炭素数3~20のα-オレフィンに由来する構成単位の含有割合が10~20mol%である。
     a2)ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるMFRが10~50g/10分である。
     a3)ASTM D1505に準拠して測定される密度が0.865~0.884g/cmである。
     a4)ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度が60~85である。
  6.  ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定される前記エチレン・α-オレフィン共重合体のMFRが、10~27g/10分である、請求項1に記載の太陽電池封止材。
  7.  前記有機過酸化物の1分間半減期温度が100~170℃であり、かつ前記有機過酸化物の含有量が、前記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対して0.1~3重量部である、請求項1に記載の太陽電池封止材。
  8.  前記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対してさらにシランカップリング剤を0.1~5重量部含む、請求項1に記載の太陽電池封止材。
  9.  前記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対してさらにヒンダードフェノール系安定剤を0.005~0.1重量部含む、請求項1に記載の太陽電池封止材。
  10.  前記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対してさらにヒンダードアミン系光安定剤を0.01~2.0重量部含む、請求項1に記載の太陽電池封止材。
  11.  前記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対してさらにリン系安定剤を0.005~0.5重量部含む、請求項1に記載の太陽電池封止材。
  12.  前記エチレン・α-オレフィン共重合体100重量部に対してさらに架橋助剤を0.05~5重量部含む、請求項1に記載の太陽電池封止材。
  13.  前記エチレン・α-オレフィン共重合体と、前記有機過酸化物と、前記紫外線吸収剤とを溶融混錬後、シート状に押出成形して得られる請求項1に記載の太陽電池封止材。
  14.  シート状である請求項1に記載の太陽電池封止材。
  15.  表面側透明保護部材と、
     裏面側保護部材と、
     太陽電池素子と、
     請求項1に記載の太陽電池封止材を架橋させて形成された、前記太陽電池素子を前記表面側透明保護部材と前記裏面側保護部材との間に封止する封止層と、
    を備えた太陽電池モジュール。
  16.  前記太陽電池素子が、結晶シリコンとアモルファスシリコンを積層してなる請求項15に記載の太陽電池モジュール。
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