WO2014050750A1 - 封止材シート及びそれを用いて得られる太陽電池モジュール - Google Patents

封止材シート及びそれを用いて得られる太陽電池モジュール Download PDF

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WO2014050750A1
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solar cell
vinyl acetate
mass
ethylene
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小久保佳昭
安藤隆
米多比隆平
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東レ株式会社
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • a solar cell module has a sealing material sheet laminated on both sides of a solar cell element made of a semiconductor wafer such as single crystal silicon or polycrystalline silicon, and protective members such as glass and a back sheet are provided on the upper and lower surfaces of the sealing material sheet. Superposed and laminated integrated are used.
  • Solar cell modules are used over a long period of time in harsh outdoor environments exposed to high temperatures, high humidity, ultraviolet rays, and rain and wind, so the sealing material has weather resistance and heat resistance that does not change due to moisture, ultraviolet rays, etc.
  • Adhesive strength to the protective member and the solar cell element, flexibility to protect the solar cell element from external impact, and the like are required. Further, electrical insulation resistance and transparency that allows light to sufficiently reach the solar cell element are also required.
  • Ethylene-vinyl acetate copolymer is mainly used as a resin that satisfies the above required characteristics at low cost.
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer is hydrolyzed by moisture that has penetrated into the module, or decomposed by ultraviolet rays to generate acids such as acetic acid as by-products, which can cause deterioration of solar cell elements and corrosion of the electrodes. This causes a decrease in module power generation performance.
  • Patent Document 1 proposes that acid acceptor particles having an average particle size of 5 ⁇ m or less are dispersed in an ethylene-vinyl acetate copolymer to reduce the free acid component in the sealing material.
  • the present invention maintains high power generation performance with little deterioration of the solar cell element even when used for a long time under high temperature and high humidity without impairing high transparency. It aims at providing the sealing material sheet
  • the present inventors have intensively studied to achieve the above object, and have found that the above problem can be solved by adopting the following configuration.
  • the sealing material sheet according to the present invention is as follows.
  • a sealing material sheet having a layer A and a layer B
  • the layer A is a layer mainly composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer
  • the encapsulant sheet wherein the layer B is a layer containing a thermoplastic resin other than an ethylene-vinyl acetate copolymer as a main component and further containing an acid acceptor.
  • a sealing material capable of maintaining high power generation performance with little deterioration of a solar cell element even when used for a long time under high temperature and high humidity without impairing high transparency.
  • the encapsulant sheet according to the present invention is an encapsulant sheet having layers A and B, wherein the layer A is a layer mainly composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer, and the layer B is And a layer containing a thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer as a main component and further containing an acid acceptor.
  • Layer A is a layer mainly composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • the layer containing ethylene-vinyl acetate copolymer as a main component means that 50% by mass to 100% by mass of ethylene-vinyl acetate copolymer is contained in 100% by mass of all components in the layer. It is important that the layer A is mainly composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer. When the layer A does not satisfy this condition, the case where such a sealing material sheet is incorporated into a solar cell module. There are problems such as loss of flexibility to protect the solar cell from external impacts.
  • the content of the ethylene-vinyl acetate copolymer in the layer A is preferably 70% by mass or more and 99.5% by mass or less, and more preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less.
  • the vinyl acetate content of the ethylene-vinyl acetate copolymer which is the main component of the layer A is preferably 15 to 40% by mass when the ethylene-vinyl acetate copolymer is 100% by mass.
  • the vinyl acetate content of the ethylene-vinyl acetate copolymer that is the main component of layer A is less than 15% by mass, the transparency of the solar cell module may be reduced, and the power generation performance of the solar cell module may be reduced. Moreover, when it exceeds 40 mass%, handling property may fall in a solar cell module preparation process.
  • the vinyl acetate content of the ethylene-vinyl acetate copolymer that is the main component of layer A is more preferably 20% by mass to 35% by mass, and particularly preferably 25% by mass to 33% by mass. .
  • the thickness of the layer A is preferably 0.1 mm or greater and 1.0 mm or less. If the thickness of the layer A is less than 0.1 mm, the solar cell element may be damaged at the time of lamination in the solar cell module making process, and if the thickness of the layer A is more than 1.0 mm, the cost increases. May be.
  • the thickness of the layer A is more preferably from 0.1 mm to 0.7 mm, and particularly preferably from 0.3 mm to 0.5 mm.
  • the layer A preferably contains an organic peroxide.
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer in layer A can be cross-linked by heating the encapsulant sheet in the solar cell module making process, Weather resistance and the like can be expressed.
  • the organic peroxide suitable for inclusion in the layer A is not particularly limited, but the temperature at the time of producing the sealing material sheet, the heating at the time of producing the solar cell module, the bonding temperature, the storage stability, etc. Is selected.
  • organic peroxides having a decomposition temperature of 70 ° C. or more with a half-life of 10 hours are preferable.
  • examples of such organic peroxides include dicumyl peroxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy).
  • the content of these organic peroxides in layer A is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.005 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer in layer A. 1 to 3 parts by mass, particularly preferably 0.1 to 2 parts by mass.
  • the content of the organic peroxide in the layer A is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer, the ethylene-vinyl acetate copolymer may not be crosslinked. Yes, even if the content exceeds 5 parts by mass, in addition to the low content effect, undecomposed organic peroxide may remain in the layer A, which may cause deterioration over time.
  • the layer A preferably further contains a crosslinking aid.
  • the crosslinking aid means a polyfunctional monomer having a plurality of unsaturated bonds in the molecule.
  • the polyfunctional monomer having a plurality of unsaturated bonds in the molecule reacts with the active radical compound generated by the decomposition of the organic peroxide to uniformly and efficiently crosslink the ethylene-vinyl acetate copolymer. it can.
  • crosslinking aids examples include triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, tris [(meth) acryloyloxyethyl] isocyanurate, Dimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol ethoxytetra (meth) acrylate, dipentaerystol penta (meth) acrylate, dipentaerystol hexa (meth) acrylate, divinylbenzene, etc. Can be mentioned. These crosslinking aids may be used alone or in combination of two or more.
  • the layer A further contains an ultraviolet absorber.
  • the UV absorber absorbs harmful UV rays in the irradiated light and converts them into innocuous heat energy within the molecule, preventing the active species that initiate photodegradation in the polymer from being excited.
  • Known ultraviolet absorbers can be used. For example, benzophenone series, benzotriazole series, triazine series, salicylic acid series, cyanoacrylate series, etc. can be used. One of these may be used, or two or more may be used in combination.
  • benzophenone-based ultraviolet absorbers are most preferable from the viewpoints of the ultraviolet absorption effect and coloring of the ultraviolet absorber itself.
  • the content of the ultraviolet absorber in the layer A is preferably 0.1 to 3 parts by mass, more preferably 0.1 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer in the layer A. Part.
  • the content of the ultraviolet absorber in the layer A is less than 0.1 parts by mass, the content effect is low, and it is not preferable.
  • the layer A preferably contains a light stabilizer.
  • the light stabilizer traps radical species that are harmful to the polymer and prevents the generation of new radicals.
  • a hindered amine light stabilizer is preferably used as the light stabilizer.
  • hindered amine light stabilizer decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1 (octyloxy) -4-piperidinyl) ester, 1,1-dimethylethyl hydroperoxide and octane 70% by mass of a product and 30% by mass of polypropylene, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) [[3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxy Phenyl] methyl] butyl malonate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate and methyl-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate mixture Can be mentioned.
  • the above-mentioned hindered amine light stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
  • hindered amine light stabilizers bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate and methyl-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl seba It is preferred to use a mixture of ketates, as well as methyl-4-piperidyl sebacate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate. Moreover, it is preferable to use a hindered amine light stabilizer having a melting point of 60 ° C. or higher.
  • the content of the hindered amine light stabilizer in the layer A is preferably 0.1 to 3.0 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer in the layer A. 0.1 to 2.0 parts by mass. If the content of the hindered amine light stabilizer in the layer A is less than 0.1 parts by mass, the stabilizing effect is insufficient, and even if the content exceeds 3.0 parts by mass, it is a cause of coloring and cost increase. It only becomes.
  • the layer A may contain, as necessary, an antioxidant, a flame retardant, a flame retardant aid, a plasticizer, a lubricant and the like as known additives within a range that does not impair the effects of the present invention. good.
  • Layer B is a layer mainly containing a thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer and further containing an acid acceptor.
  • thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer as a main component means that 50% by mass or more of the thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer is 100% by mass in all the components in the layer. It means that it is contained by mass% or less. It is important that the layer B has a thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer as a main component. When the ethylene-vinyl acetate copolymer is used for the layer B, such a sealing material sheet is made solar When incorporated in the battery module, the layer B comes into contact with the solar cell element and the electrode, and therefore there are problems such as deterioration of the solar cell element and electrode corrosion cannot be prevented.
  • the content of the thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer in the layer B is preferably 70% by mass or more and 99.5% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 99.5% by mass or less. is there.
  • thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer that is the main component of the layer B examples include polyester, polystyrene, acrylonitrile-styrene copolymer, styrene resin such as acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, Polyolefin resins such as polypropylene, polycarbonate, polyamide, polyether, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyesteramide, polyetherester, polyvinyl chloride, polymethacrylic ester, modified polyphenylene ether, polyarylate, polysulfone, polyetherimide, polyamideimide And polyimide and copolymers containing these as main components.
  • the said thermoplastic resin can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer, which is the main component of layer B, may be a polyolefin resin from the viewpoint of reducing damage to the solar cell element in the laminating process, and improving transparency and productivity.
  • Polyethylene is preferred and particularly preferred. Among them, a density of 0.900 g / cm 3 or less, preferably 0.890 g / cm 3 or less, more preferably in the range of 0.870 ⁇ 0.885g / cm 3, very low density polyethylene, linear low Density polyethylene is preferred.
  • the melting point (referred to as Tmb) of the thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer that is the main component of the layer B is the melting point (referred to as Tma) of the ethylene-vinyl acetate copolymer that is the main component of the layer A. Higher than that. That is, it is preferable that Tma ⁇ Tmb is satisfied. More preferably, it is an embodiment that satisfies Tma + 10 ⁇ Tmb, and more preferably, an embodiment that satisfies Tma + 10 ⁇ Tmb ⁇ Tma + 80.
  • the melting point of the thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer that is the main component of the layer B is equal to or lower than the melting point of the ethylene-vinyl acetate copolymer that is the main component of the layer A (that is, Tma ⁇ Tmb,
  • the layer B in contact with the solar cell element is melted in the solar cell module making process, the thickness of the layer B becomes non-uniform, and the layer A is in direct contact with the solar cell element.
  • the effect of the acid agent may be reduced.
  • the layer B is a layer mainly containing a thermoplastic resin other than the ethylene-vinyl acetate copolymer and further containing an acid acceptor.
  • the acid acceptor used here is not particularly limited as long as it is a compound generally having a function of absorbing or neutralizing an acid, and any compound can be used.
  • Li—Al-based clathrate compound represented by the general formula (1) examples include Mg 3 ZnAl 2 (OH) 12 CO 3 .wH 2 O.
  • Li—Al-based clathrate compound represented by the general formula (2) examples include [Al 2 Li (OH) 6 ] 2 CO 3 .H 2 O.
  • the anion species of the Li-Al inclusion compound include carbonic acid, sulfuric acid, perchloric acid, phosphoric acid oxyacid, acetic acid, propionic acid, adipic acid, benzoic acid, phthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, fumaric acid.
  • examples include acids, succinic acid, p-oxybenzoic acid, salicylic acid, and picric acid. These acid acceptors can be used alone or in admixture of two or more.
  • the average particle diameter of the acid acceptor is not particularly limited, but a preferable upper limit is an average particle diameter of 5 ⁇ m or less.
  • a preferable upper limit is an average particle diameter of 5 ⁇ m or less.
  • the content of the acid acceptor in layer B when the thermoplastic resin that is the main component of layer B is 100 parts by mass, the content of the acid acceptor in layer B is preferably 0.5 parts by mass or less. More preferably, it is 0.01 parts by mass or more and 0.3 parts by mass or less.
  • the content of the acid-accepting agent in the layer B is 100 parts by mass of the thermoplastic resin that is the main component of the layer B, the transparency of the encapsulant sheet decreases when the content is more than 0.5 parts by mass. In some cases, sunlight may be prevented from entering the solar cell element.
  • the thickness of the layer B is preferably 0.01 mm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0.05 mm or more and 0.1 mm or less.
  • the thickness of the layer B is less than 0.01 mm, the effect of absorbing or neutralizing the acid may be insufficient.
  • the thickness is more than 1.0 mm, the transparency is lowered, and sunlight to the solar cell element. May be hindered.
  • a crosslinking agent in the layer B, as long as the effects of the present invention are not impaired, as a known additive, a crosslinking agent, a crosslinking aid, an antioxidant, a flame retardant, a flame retardant aid, a plasticizer, a lubricant, a crystal nucleus You may contain an agent etc. as needed.
  • the sealing material sheet of the present invention can be laminated in a desired multilayer by a known molding method using a T-die extruder, a calendar molding machine, an inflation molding machine or the like, or a sheet of each layer is separately molded, It can also be manufactured by stacking. That is, the method for laminating the sealing material sheet may be a known so-called multilayer molding, or may be an extrusion laminating method in which each layer is molded by a separate molding machine and then laminated.
  • the sealing material sheet of the present invention is embossed on one side or both sides from the viewpoint of handling at the time of solar cell module creation and air leakage.
  • a known method is used for embossing. For example, a method of embossing with a forming roll immediately after being extruded from a T die or the like, and a method of embossing after reheating a sheet extruded from a T die or the like can be mentioned.
  • the sealing material sheet of the present invention can also be used as a sealing material sheet disposed on the light receiving surface side in the solar cell module (hereinafter simply referred to as a light receiving surface side sealing material sheet). It is also possible to use as a sealing material sheet (hereinafter simply referred to as a back side sealing material sheet).
  • a solar cell module 20 shown in FIG. 2 includes a transparent protective member 21 fixed by a light-receiving surface side sealing material sheet 101 and a back surface protection member 23 fixed by a back surface-side sealing material sheet 102, and includes a light-receiving surface side sealing.
  • the solar cell element 22 is arranged between the material sheet 101 and the back surface side sealing material sheet 102 with the light receiving surface side of the solar cell element 22 facing the transparent member 21 side.
  • the solar cell module 20 of the present invention obtained by using the sealing material sheet of the present invention is manufactured as follows.
  • the light receiving surface side sealing material sheet 101 and the back surface side sealing material sheet 102 are disposed on both sides of the solar cell element 22, and the layer B12 of the light receiving surface side sealing material sheet 101 is on the solar cell element 22 side and the back surface side sealing material sheet 102.
  • the layer B12 is disposed on the solar cell element 22 side, and the transparent protective member 21 and the back surface protective member 23 are disposed on both outer sides of the light receiving surface side sealing material sheet 101 and the back surface side sealing material sheet 102. Create a laminate.
  • the laminate is heated with a vacuum laminator or the like at a temperature of 130 to 180 ° C. and a degassing time of 2 to 15 minutes, and subsequently heated at a pressing pressure of 0.1 to 1.5 kg / cm 2 and a pressing time of 8 to 45 minutes.
  • the solar cell module of the present invention obtained by using the sealing material sheet of the present invention can be produced by pressure bonding.
  • the heating temperature and time can be appropriately changed according to the composition and thickness of the encapsulant sheet.
  • a resin composition comprising 100 parts by mass of ultra-low density polyethylene (melting point 115 ° C.) and 0.3 parts by mass of magnesium hydroxide as an acid acceptor was supplied.
  • the resin composition is melt-kneaded at 120 ° C. in each of the two extruders, the molten resin composition is supplied to the feed block, and the layer A sheet is formed from the T-die disposed at the tip of the feed block.
  • the sealing material sheet 10 was formed into a film by co-extrusion so that the thickness was 0.4 mm and the thickness of the layer B was 0.05 mm.
  • the molten sealing material sheet immediately after being co-extruded from the T-die is supplied between the embossing roll and a rubber roll disposed opposite to the embossing roll, and the embossing roll is sealed in the molten state. After pressing to the layer A side of the material sheet and embossing with a depth of 0.1 mm on the surface of the layer A of the sealing material sheet, the thickness is reduced to 0. A 45-mm two-layer sealing material sheet was obtained.
  • Example 2 A sealing sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the acid acceptor (magnesium hydroxide) added to layer B was 1.0 part by mass.
  • Example 3 A sealing material sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type of the acid acceptor for layer B was changed from magnesium hydroxide to calcium phosphite.
  • Example 4 A sealing sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the acid acceptor (magnesium hydroxide) added to layer B was 0.5 parts by mass.
  • Example 5 A sealing material sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the ultra-low density polyethylene (melting point 115 ° C.) which is the main component of the layer B was changed to a linear low density polyethylene (melting point 68 ° C.).
  • Example 1 A sealing material sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the acid acceptor (magnesium hydroxide) of layer B was not added.
  • a single-layer extruder is prepared, 100 parts by mass of an ethylene-vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content 28% by mass), and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) as a crosslinking agent 0.5 part by mass of hexane, 0.2 part by mass of ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane as a silane coupling agent for improving adhesion to a glass substrate, and 2,2′-dihydroxy-4 as an ultraviolet absorber , 4'-di (hydroxymethyl) benzophenone, 0.1 parts by weight, 0.3 parts by weight of bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate as a light stabilizer, and as an acid acceptor A resin composition comprising 0.3 part by mass of magnesium hydroxide was supplied.
  • the resin composition was melt-kneaded at 120 ° C.
  • the molten resin composition was supplied to a T-die
  • the sheet thickness was 0.45 mm
  • extruded to form a solar cell sealing material sheet.
  • the molten encapsulant sheet immediately after being co-extruded from the T-die is supplied between the embossing roll and a rubber roll disposed opposite to the embossing roll, and the embossing roll is melted in the encapsulating material.
  • the sheet layer A is pressed and embossed to a depth of 0.1 mm on the surface of the layer A of the encapsulant sheet
  • the sheet is wound while being cooled by a cooling roll, so that the thickness is 0.45 mm.
  • a layer sealing material sheet was obtained.
  • Comparative Example 3 A sealing material sheet was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the acid acceptor (magnesium hydroxide) in layer A was not added.
  • ⁇ Heat and heat resistance evaluation of solar cell modules> As a light-receiving surface side protective member, a glass plate (thickness: 3.2 mm), a sealing material sheet, a solar cell element, a sealing material sheet, and a back surface protective member using the sealing material sheets created in the above Examples and Comparative Examples. Lamination was carried out so that it might become a polyester film (0.05mm), and the solar cell module by which lamination was integrated was created by heat-processing for 20 minutes at 135 ° C using a vacuum laminator. Using a high accelerated life test apparatus, a moisture and heat resistance test was performed under the condition of standing at 115 ° C. and 100% for 240 hours.
  • the maximum output of the solar cell module was measured using a solar simulator according to JIS C8912: 1998. Evaluation is made by subtracting the maximum output value of the solar cell module after the test from the maximum output value of the solar cell module before the test, and dividing that value by the maximum output value before the test as the maximum output change rate. did.
  • ⁇ Layer thickness measurement method> A total of 9 points from a sample having a length of 1 m in the width direction and a length of 1 m in the longitudinal direction and three combinations in the width direction (both ends and center) and 3 in the length direction (both ends and center) were used as thickness measurement samples.
  • the cross section of the film was cut into ultrathin sections and observed using a laser microscope VKX-100 manufactured by Keyence Corporation, and the thickness of each layer was measured from the cross-sectional photograph.
  • a sealing material capable of maintaining high power generation performance without deteriorating solar cell elements even when used for a long time under high temperature and high humidity without impairing high transparency.
  • a sheet and a solar cell module obtained by using the sheet can be provided.

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Abstract

 高い透明性を損なうことなく、高温高湿下で長期間使用した場合にあっても太陽電池素子の劣化が少なく、高い発電性能を維持することを可能とする封止材シート、並びにそれを用いた封止材シートを提供する。層A及び層Bを有する封止材シートであって、前記層Aは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を主成分とする層であり、前記層Bは、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を主成分として、さらに受酸剤を含有する層であることを特徴とする、封止材シートである。

Description

封止材シート及びそれを用いて得られる太陽電池モジュール
 本発明は封止材シートに関するものである。
 太陽電池モジュールは、単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの半導体ウェハーからなる太陽電池素子の両面に封止材シートを積層し、該封止材シートの上下面にガラスやバックシートなどの保護部材を重ね合わせ、積層一体化されたものが用いられている。
 太陽電池モジュールは高温、高湿度、紫外線、雨風にさらされる屋外の過酷な環境下で長期間にわたって使用されるため、封止材には、水分、紫外線などで変質しないという耐候性や耐熱性、保護部材や太陽電池素子に対する接着力、外部の衝撃から太陽電池素子を保護する柔軟性などが要求される。また電気絶縁抵抗性や太陽電池素子に光を十分に到達させる透明性も要求される。
 低コストで上記要求特性を満足する樹脂として、エチレン-酢酸ビニル共重合体が主に使用される。しかし、エチレン-酢酸ビニル共重合体は、モジュール内部に侵入した水分による加水分解や、紫外線により分解を起こして酢酸などの酸を副生し、この酸が太陽電池素子の劣化や電極の腐食の原因となり、モジュール発電性能を低下させる。
 特許文献1では、エチレン-酢酸ビニル共重合体に平均粒径5μm以下の受酸剤粒子を分散し、封止材中の遊離状態の酸成分を低減することが提案されている。  
特開2005-029588号公報
 しかしながら特許文献1に記載の封止材では、酸の発生源であるエチレン-酢酸ビニル共重合体層と太陽電池素子、電極が接触していることから、太陽電池素子の劣化、電極腐食を防止するには不十分であるという問題があった。
 上記のような従来技術の問題点に鑑み、本発明では高い透明性を損なうことなく、高温高湿下で長期間使用した場合にあっても太陽電池素子の劣化が少なく、高い発電性能を維持することを可能とする封止材シート、並びにそれを用いて得られる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行い、以下の構成を採ることにより、上記課題を解決できることを見出した。
 すなわち本発明に係る封止材シートは以下である。
 層A及び層Bを有する封止材シートであって、
 前記層Aは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を主成分とする層であり、
 前記層Bは、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を主成分として、さらに受酸剤を含有する層であることを特徴とする、封止材シート。
 本発明によれば、高い透明性を損なうことなく、高温高湿下で長期間使用した場合にあっても太陽電池素子の劣化が少なく、高い発電性能を維持することを可能とする封止材シート、並びにそれを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
本発明の封止材シートの断面の模式図である。 本発明の封止材シートを使用した太陽電池モジュールの断面の模式図である。
 本発明に係る封止材シートは、層A及び層Bを有する封止材シートであって、前記層Aは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を主成分とする層であり、前記層Bは、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を主成分として、さらに受酸剤を含有する層であることを特徴とする。
 以下に本発明の封止材シート、および太陽電池モジュールについて説明する。
 <封止材シート>
 層Aは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を主成分とする層である。ここでエチレン-酢酸ビニル共重合体を主成分とする層とは、層中の全成分100質量%において、エチレン-酢酸ビニル共重合体を50質量%以上100質量%以下含むことを意味する。層Aは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を主成分とすることが重要であり、層Aがこの条件を満たさない場合には、そのような封止材シートを太陽電池モジュールに組み込んだ場合に外部の衝撃から太陽電池を保護する柔軟性が損なわれるなどの問題がある。層A中のエチレン-酢酸ビニル共重合体の含有量は、好ましくは70質量%以上99.5質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以上99質量%以下である。
 前記層Aの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率は、エチレン-酢酸ビニル共重合体を100質量%とした際に、15~40質量%であることが好ましい。層Aの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率が15質量%を下回ると、太陽電池モジュールの透明性が低下し、太陽電池モジュールの発電性能が低下する場合があり、また40質量%を上回ると、太陽電池モジュール作成工程においてハンドリング性が低下する場合がある。層Aの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率は、20質量%以上35質量%以下であることがより好ましく、25質量%以上33質量%以下であることが特に好ましい。
 また前記層Aの厚みは0.1mm以上1.0mm以下が好ましい。層Aの厚みが0.1mmを下回ると、太陽電池モジュール作成工程において、ラミネート時に太陽電池素子が破損することがあり、層Aの厚みが1.0mmを上回る場合には、コストアップの要因となることがある。層Aの厚みは、0.1mm以上0.7mm以下であることがより好ましく、0.3mm以上0.5mm以下であることが特に好ましい。
 また前記層Aには有機過酸化物が含有されていることが好ましい。層Aが有機過酸化物を含有する場合、太陽電池モジュール作成工程において、封止材シートを加熱することで、層A中のエチレン-酢酸ビニル共重合体を架橋させることができ、耐熱性や耐候性などを発現させることが出来る。
 層Aに含有させるのに好適な有機過酸化物としては、特に限定されないが、封止材シートを製造する時の温度、太陽電池モジュールを作成するときの加熱、貼り合わせ温度、貯蔵安定性などを考慮して選択される。特に、半減期10時間の分解温度が70℃以上の有機過酸化物が好ましい。このような有機過酸化物の例としては、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン-3-ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシアセテート、メチルエチルケトンパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(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-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、メチルエチルケトンパーオキサイド、2,5-ジメチルヘキシル-2,5-ビスパーオキシベンゾエート、t-ブチルハイドロパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、p-クロロベンゾイルパーオキサイド、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、クロロヘキサノンパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、クミルパーオキシオクトエート、コハク酸パーオキサイド、t-ブチルパーオキシマレイン酸、アセチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ(2-エチルヘキサノエート)、m-トルオイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソブチレーオ、2,4-ジクロロベンゾ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-2-エチルヘキシルカーボネート、2 ,5-ジメチル-2 ,5-ビス( ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシイソノナノエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、1,1-ビス(t-アミルパーオキシ)シクロヘキサン、エチル-3,3-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブチレートなどを挙げることができる。これらの有機過酸化物は二種以上組み合わせて含有しても良い。
 これらの有機過酸化物の層A中の含有量は、層A中のエチレン-酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.1~5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~3質量部、特に好ましくは0.1~2質量部である。層A中の有機過酸化物の含有量が、エチレン-酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.1質量部を下回ると、エチレン-酢酸ビニル共重合体を架橋させることができない場合があり、5質量部を超えて含有してもその含有効果が低いことに加え、未分解の有機過酸化物が層A中に残存し、経年劣化の原因となる可能性がある。
 また前記層Aは、更に架橋助剤を含むことが好ましい。ここで架橋助剤とは、分子内に複数個の不飽和結合を有する多官能性モノマーを意味する。分子内に複数個の不飽和結合を有する多官能性モノマーは、有機過酸化物の分解によって発生した活性ラジカル化合物と反応し、エチレン-酢酸ビニル共重合体を均一に、効率よく架橋させることができる。これらの架橋助剤の例としては、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクリロイキシエチル]イソシアヌレート、ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリストールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリストールヘキサ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。これらの架橋助剤は、それぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
 また前記層Aには、更に紫外線吸収剤を含むことがより好ましい。紫外線吸収剤は、照射光中の有害な紫外線を吸収して、分子内で無害な熱エネルギーへと変換し、高分子中の光劣化開始の活性種が励起されるのを防止するものである。紫外線吸収剤としては、既知のものを用いることができる。例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸系、シアノアクリレート系などを使用することができる。これらの1種を用いてもよいし、2種以上を組み合わせ使用してもよい。
 これらの紫外線吸収剤の中でもベンゾフェノン系の紫外線吸収剤が、紫外線吸収効果と、紫外線吸収剤そのものの着色の観点から最も好ましい。
 層A中の紫外線吸収剤の含有量は、層A中のエチレン-酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.1~3質量部が好ましく、より好ましくは0.1~2.0質量部である。層A中の紫外線吸収剤の含有量が0.1質量部を下回ると、含有効果が低いため好ましくなく、3質量部を超えると、着色する傾向があるため好ましくない。
 また前記層Aには、光安定剤を含むことが好ましい。光安定剤は、ポリマーに対して有害なラジカル種を捕捉し、新たなラジカルを発生しないようにするものである。光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤が好ましく用いられる。
 ヒンダードアミン系光安定剤としては、デカン二酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1(オクチルオキシ)-4-ピペリジニル)エステル、1,1-ジメチルエチルヒドロパーオキサイド及びオクタンの反応生成物70質量%とポリプロピレン30質量%からなるもの、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート及びメチル-1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルセバケート混合物などが挙げられる。上述したヒンダードアミン系光安定剤は、一種単独で用いられてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
 これらの中でも、ヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート及びメチル-1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルセバケートの混合物、並びにメチル-4-ピペリジルセバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケートを用いるのが好ましい。また、ヒンダードアミン系光安定剤は、融点が、60℃以上のものを用いるのが好ましい。
 層A中のヒンダードアミン系光安定剤の含有量は、層A中のエチレン-酢酸ビニル共重合体100質量部に対して、0.1~3.0質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~2.0質量部である。層A中のヒンダードアミン系光安定剤の含有量が0.1質量部未満では、安定化効果が不十分であり、3.0質量部を超えて含有しても、着色やコストアップの要因となるだけである。
 その他、層Aには、本発明の効果を阻害しない範囲内で、既知の添加剤として、酸化防止剤、難燃剤、難燃助剤、可塑剤、滑剤などを必要に応じて含有しても良い。
 層Bは、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を主成分として、さらに受酸剤を含有する層である。
 ここで、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を主成分とするとは、層中の全成分100質量%において、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を50質量%以上100質量%以下含むことを意味する。層Bは、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を主成分とすることが重要であり、層Bにエチレン-酢酸ビニル共重合体を使用すると、そのような封止材シートを太陽電池モジュールに組み込んだ場合は、該層Bが太陽電池素子、電極と接触することから、太陽電池素子の劣化、電極腐食を防止することが出来ないなどの問題がある。層B中のエチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは70質量%以上99.5質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以上99.5質量%以下である。
 前記層Bの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリスチレン、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体などのスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸エステル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドおよびこれらを主たる成分とする共重合体をあげることができる。また前記熱可塑性樹脂は1種単独または2種以上を組み合わせて使用することが出来る。
 層Bの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂としては、ラミネート工程における太陽電池素子の損傷低減や、透明性、生産性向上の観点から、ポリオレフィン系樹脂であることが好ましく、ポリエチレンであることが特に好ましい。なかでも、密度が0.900g/cm以下、好ましくは0.890g/cm以下、より好ましくは0.870~0.885g/cmの範囲である、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
 また層Bの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂の融点(Tmbとする)は、層Aの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体の融点(Tmaとする)よりも高いことが好ましい。つまり、Tma<Tmb、を満たすことが好ましい。より好ましくは、Tma+10≦Tmb、を満たす態様であり、さらに好ましくは、Tma+10≦Tmb≦Tma+80、を満たす態様である。層Bの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂の融点が、層Aの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体の融点以下であると(つまり、Tma≧Tmb、であると)、太陽電池モジュール作成工程において太陽電池素子に接する層Bが溶融し、層Bの厚みが不均一となり、層Aが太陽電池素子と直接接してしまうため、層Bに含まれる受酸剤の効果が低減してしまうことがある。
 前述の通り層Bは、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を主成分として、さらに受酸剤を含有する層である。ここで用いられる受酸剤とは、一般に酸を吸収するか、または中和する機能を有する化合物であれば特に限定されず、どんなものでも使用することが出来る。
 層Bが含有する受酸剤としては、周期表第(II)族金属の酸化物、周期表第(II)族金属の水酸化物、周期表第(II)族金属の炭酸塩、周期表第(II)族金属のカルボン酸塩、周期表第(II)族金属のホウ酸塩、周期表第(II)族金属のケイ酸塩、周期表第(II)族金属の亜リン酸塩、周期表第(IV)族金属の酸化物、周期表第(IV)族金属の塩基性炭酸塩、周期表第(IV)族金属の塩基性カルボン酸塩、周期表第(IV)族金属の塩基性亜リン酸塩、周期表第(IV)族金属の塩基性亜硫酸塩等、一般式(1)で示されるLi-Al系包接化合物、一般式(2)で示されるLi-Al系包接化合物が挙げられる。
 一般式(1):
MgZnAl(OH)2(x+y)+3z-2CO・wHO    (1)
(xとyは0~10の整数、ただしx+y=1~10、zは1~5の整数、wは0~10の整数を表す。)で示される合成ハイドロタルサイト類
 一般式(2):
〔AlLi(OH)X・mHO    (2)
(式中Xは、無機又は有機のアニオンであり、nはアニオンXの価数であり、mは3以下の整数である。)
 このような受酸剤の具体的な例としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、生石灰、消石灰、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜リン酸カルシウム、酸化錫、塩基性亜リン酸錫などをあげることができる。
 さらに、一般式(1)で示されるLi-Al系包接化合物については、例えば、MgZnAl (OH)12CO・wHO等を挙げることができる。
 一般式(2)で示されるLi-Al系包接化合物については、〔AlLi(OH)CO・HO等が挙げられる。
 また、Li-Al系包接化合物のアニオン種としては、炭酸、硫酸、過塩素酸、リン酸のオキシ酸、酢酸、プロピオン酸、アジピン酸、安息香酸、フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、p-オキシ安息香酸、サリチル酸、ピクリン酸等が挙げられる。また、これらの受酸剤は単独又は2種以上を混合して用いることができる。
 このような受酸剤の中でも、層B中の受酸剤は、周期表第(II)族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、及び亜リン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。
 また受酸剤が粒子の場合には、該受酸剤の平均粒子径としては特に限定されないが、好ましい上限は平均粒子径5μm以下である。受酸剤の平均粒子径が5μmよりも大きい場合には、封止材シートの透明性が低下することがあり、太陽電池素子への太陽光の入射が妨げられることになる場合がある。
 層B中の受酸剤について、層Bの主成分である熱可塑性樹脂を100質量部とした際に、層B中の受酸剤の含有量は0.5質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.01質量部以上0.3質量部以下である。層B中の受酸剤の含有量が、層Bの主成分である熱可塑性樹脂を100質量部とした際に、0.5質量部より多いと、封止材シートの透明性が低下することがあり、太陽電池素子への太陽光の入射が妨げられる場合がある。
 また前記層Bの厚みは、0.01mm以上1.0mm以下が好ましく、より好ましくは0.05mm以上0.1mm以下である。層Bの厚みが0.01mmを下回ると、酸を吸収または中和する効果が不十分な場合があり、1.0mmを上回ると、透明性が低下してしまい、太陽電池素子への太陽光の入射が妨げられる場合がある。
 その他、層Bには、本発明の効果を阻害しない範囲内で、既知の添加剤として、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、難燃剤、難燃助剤、可塑剤、滑剤、結晶核剤などを必要に応じて含有しても良い。
 次に本発明の封止材シートの製膜方法について説明する。
 本発明の封止材シートは、Tダイ押出機、カレンダー成形機、インフレーション成形機などを用いる公知の成形方法によって目的の多層に積層しても、または別々に各層のシートを成形し、これらを積層しても製造することが出来る。すなわち、封止材シートの積層方法は、公知のいわゆる多層成形によることも出来るし、各層を別々の成形機で成形後ラミネートする押出しラミネート方式でもよい。
 また本発明の封止材シートには、太陽電池モジュール作成時のハンドリングやエアー抜けなどの観点から、片面もしくは両面にエンボス加工が施されるのが好ましい。なおエンボス加工は公知の方法が用いられる。例えばTダイなどから押出された直後に成形ロールでエンボス加工する方法や、Tダイなどから押出したシートを再加熱した後にエンボス加工する方法が挙げられる。
 次に、本発明の封止材シートを用いた太陽電池モジュールについて説明する。なお、本発明の封止材シートは、太陽電池モジュール中で受光面側に配置される封止材シート(以下、単に受光面側封止材シートという)として用いることも、裏面側に配置される封止材シート(以下、単に裏面側封止材シートという)として用いることも可能である。
 図2に示す太陽電池モジュール20は、受光面側封止材シート101で固定された透明保護部材21と裏面側封止材シート102で固定された裏面保護部材23を備え、受光面側封止材シート101および、裏面側封止材シート102との間に太陽電池素子22を、太陽電池素子22の受光面側を透明部材21側に向けて配置されている。
 本発明の封止材シートを用いて得られる本発明の太陽電池モジュール20は、次のように製造される。
 太陽電池素子22の両側に受光面側封止材シート101、裏面側封止材シート102を、受光面側封止材シート101の層B12が太陽電池素子22側、裏面側封止材シート102の層B12が太陽電池素子22側になるように配置し、受光面側封止材シート101、裏面側封止材シート102の外両側に透明保護部材21と裏面保護部材23を配置してなる積層体を作成する。
 次に前記積層体を、真空ラミネータなどで、温度130~180℃、脱気時間2~15分加熱し、引き続いてプレス圧力0.1~1.5kg/cm2、プレス時間8~45分で加熱加圧圧着することで、本発明の封止材シートを用いて得られる本発明の太陽電池モジュールを製造することが出来る。加熱の温度や時間は、封止材シートの組成や厚みなどに応じて適宜変化させることが出来る。
以下実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
 (実施例1)
2機の押出機がフィードブロックを介してひとつのTダイに接続された2層共押出装置を用意し、層A成形用として、これらの2機のうち1機の押出機に、エチレン-酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含有率が28質量%、融点71℃)100質量部、架橋剤として2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンを0.5質量部、ガラス基板との接着性を向上させるためのシランカップリング剤としてγ-メタクロキシプロピルトリメトキシシラン0.2質量部、紫外線吸収剤として2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジ(ヒドロキシメチル)ベンゾフェノンを0.1質量部、光安定剤としてビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート0.3質量部からなる樹脂組成物を供給した。
 層B成形用として別の1機には超低密度ポリエチレン(融点115℃)100質量部、受酸剤として水酸化マグネシウム0.3質量部からなる樹脂組成物を供給した。
 次に2機それぞれの押出し機にて120℃で樹脂組成物を溶融混練し、溶融状態の樹脂組成物をフィードブロックに供給して、フィードブロックの先端に配置されたTダイより層Aのシート厚み0.4mm、層Bの厚みが0.05mmとなるよう共押出して、封止材シート10を製膜した。そしてTダイより共押出しされた直後の溶融状態の封止材シートを、エンボスロールと、このエンボスロールに対峙して配設されたゴムロールとの間に供給し、エンボスロールを溶融状態の封止材シートの層A側に押圧させて、封止材シートの層Aの表面に、深さ0.1mmのエンボス加工を施した後、冷却ロールによって冷却しながら巻き取ることにより、厚みが0.45mmの2層の封止材シートを得た。
 (実施例2)
層Bの受酸剤(水酸化マグネシウム)の添加量を1.0質量部にした以外は実施例1と同様にして封止シートを作成した。
 (実施例3)
層Bの受酸剤の種類を水酸化マグネシウムから亜リン酸カルシウムに変更した以外は実施例1と同様にして封止材シートを作成した。
 (実施例4)
層Bの受酸剤(水酸化マグネシウム)の添加量を0.5質量部にした以外は実施例1と同様にして封止シートを作成した。
 (実施例5)
層Bの主成分である超低密度ポリエチレン(融点115℃)を直鎖状低密度ポリエチレン(融点68℃)に変更した以外は実施例1と同様にして封止材シートを作成した。
 (比較例1)
層Bの受酸剤(水酸化マグネシウム)を添加しなかった以外は実施例1と同様にして封止材シートを作成した。
 (比較例2)
単層押出装置を用意し、エチレン-酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含有率が28質量%)100質量部、架橋剤として2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンを0.5質量部、ガラス基板との接着性を向上させるためのシランカップリング剤としてγ-メタクロキシプロピルトリメトキシシラン0.2質量部、紫外線吸収剤として2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジ(ヒドロキシメチル)ベンゾフェノンを0.1質量部、光安定剤としてビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート0.3質量部、受酸剤として水酸化マグネシウムを0.3質量部からなる樹脂組成物を供給した。
 次に120℃で樹脂組成物を溶融混練し、溶融状態の樹脂組成物をTダイに供給して、シート厚みが0.45mm、押出して太陽電池封止材シートを製膜した。そしてTダイより共押出しされた直後の溶融状態の封止材シートをエンボスロールと、このエンボスロールに対峙して配設されたゴムロールとの間に供給し、エンボスロールを溶融状態の封止材シートの層Aに押圧させて、封止材シートの層Aの表面に深さ0.1mmのエンボス加工を施した後、冷却ロールによって冷却しながら巻き取ることにより、厚みが0.45mmの単層の封止材シートを得た。
 (比較例3)
層A中の受酸剤(水酸化マグネシウム)を添加しなかった以外は比較例2と同様にして封止材シートを作成した。
 <封止材シートの全光線透過率>
濁度計(NDH2000、日本電色工業製)を用い、JISK7361:1997に基づき封止材シートの厚み方向の全光線透過率の測定を行った。得られた結果を表1に示す。
 <太陽電池モジュールの耐湿熱評価>
上記実施例及び比較例で作成した封止材シートを用いて、受光面側保護部材としてガラス板(厚み3.2mm)、封止材シート、太陽電池素子、封止材シート、裏面保護部材としてポリエステルフィルム(0.05mm)となるように積層させ、真空ラミネーターを用いて135℃において20分加熱処理することによって、積層一体化された太陽電池モジュールを作成した。高加速寿命試験装置を用いて、115℃100%の環境下240時間静置の条件により、耐湿熱試験を行った。太陽電池モジュールの最大出力はJIS C8912:1998に従って、ソーラーシミュレーターを用いて測定を実施した。評価は、試験前の太陽電池モジュールの最大出力の値から、試験後の太陽電池モジュールの最大出力の値を引き、その値を試験前の最大出力の値で除した値を最大出力変化率とした。
 <層厚み測定方法>
 幅方向1m、長手方向1m長のサンプルから幅方向3ヶ所(両端部、中央部)、長手方向3ヶ所(両端部、中央部)の組み合わせ計9点を厚み測定サンプルとして用いた。フィルムの断面を超薄切片に切り出し、(株)キーエンス製レーザーマイクロスコープVKX-100を用いて観察し、その断面写真から各層の厚みを測定した。
 <融点の測定方法>
封止材の原料である樹脂の融点の測定方法は、プラスチックの転移温度測定方法(JISK7121:1987)に準拠し、示差走査熱量分析(DSC)により行った。得られた結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示した結果から明らかなように、本発明の封止材シートを用いた場合(実施例)は、全光線透過率が高く、太陽電池モジュールの耐湿熱試験後の最大出力変化率も少なく、高い発電性能が維持されていた。
 本発明によれば、高い透明性を損なうことなく、高温高湿下で長期間使用した場合にあっても太陽電池素子の劣化が無く、高い発電性能を維持することを可能とする封止材シート、並びにそれを用いて得られる太陽電池モジュールを提供することができる。
10  封止材シート
11  層A
12  層B
101 受光面側封止材シート
102 裏面側封止材シート
20  太陽電池モジュール
21  透明保護部材
22  太陽電池素子
23  裏面保護部材

Claims (8)

  1.  層A及び層Bを有する封止材シートであって、
     前記層Aは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を主成分とする層であり、
     前記層Bは、エチレン-酢酸ビニル共重合体以外の熱可塑性樹脂を主成分として、さらに受酸剤を含有する層であることを特徴とする、封止材シート。
  2.  前記層Bの主成分である熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の封止材シート。
  3.  前記受酸剤が、周期表第(II)族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、及び亜リン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2に記載の封止材シート。
  4.  前記層Bの主成分である熱可塑性樹脂を100質量部とした際に、層B中の受酸剤が0.5質量部以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の封止材シート。
  5.  前記層Aの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率が、エチレン-酢酸ビニル共重合体を100質量%として、15~40質量%であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の封止材シート。
  6.  前記層Aの厚みが0.1mm以上1.0mm以下であり、層Bの厚みが0.01mm以上1.0mm以下であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の封止材シート。
  7.  前記層Bの主成分である熱可塑性樹脂の融点が、前記層Aの主成分であるエチレン-酢酸ビニル共重合体の融点よりも高いことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の封止材シート。
  8.  請求項1~7のいずれかに記載の封止材シートを用いて得られる太陽電池モジュール。
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