WO2023286859A1 - 太陽電池モジュール用封止材シート、太陽電池モジュール用封止材組成物および太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール用封止材シート、太陽電池モジュール用封止材組成物および太陽電池モジュール Download PDF

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WO2023286859A1
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WO
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solar cell
cell module
encapsulant
resin
sheet
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PCT/JP2022/027873
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康佑 佐伯
伸也 米田
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大日本印刷株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • 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
    • 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 disclosure relates to a solar cell module encapsulant sheet, a solar cell module encapsulant composition, and a solar cell module using the same.
  • a solar cell module has a configuration in which a surface protective member, a solar cell element, and a back protective member are laminated with a sealing material sheet interposed therebetween.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • PID potential induced deterioration
  • an olefin resin such as a polyethylene resin, which has transparency equivalent to EVA and is superior in hydrolysis resistance, etc., to EVA
  • a base resin which has transparency equivalent to EVA and is superior in hydrolysis resistance, etc.
  • encapsulant sheets to As a sealing material sheet using an olefin resin as a base resin for example, a sealing material sheet obtained by blending an olefin resin with a cross-linking agent has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • Such encapsulant sheets are crosslinked by a modularization process or a subsequent heating process.
  • a sealing material having an olefinic resin as a base resin transparency and flexibility can be improved by reducing the density of the olefinic resin.
  • the density of the olefinic resin is lowered, the heat resistance of the encapsulant sheet is lowered. Insufficient heat resistance of the encapsulant sheet may impair the long-term durability of the solar cell module, resulting in a problem of reduced power generation efficiency.
  • a sealing material that uses an olefin resin as a base resin is given heat resistance by adding a cross-linking agent and performing cross-linking.
  • olefinic resins are more difficult to undergo a cross-linking reaction than EVA. Therefore, in a sealing material sheet containing an olefin resin and a cross-linking agent, it is necessary to add a certain amount or more of the cross-linking agent and carry out a sufficient cross-linking reaction in order to ensure necessary heat resistance.
  • the addition of a large amount of the cross-linking agent to the encapsulant sheet generates a large amount of outgassing during vacuum heat lamination for integration as a solar cell module, durability test, and the like.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and the main purpose thereof is to provide a solar cell module encapsulant sheet capable of achieving both heat resistance and low outgassing.
  • One embodiment of the present disclosure is a solar cell module encapsulant sheet that uses an olefin resin as a base resin, and conforms to JIS K6300-2, and is a torque value after 25 minutes when measured at a temperature of 150 ° C. is 0.25 N ⁇ m or more, and the total outgas peak area is 50000 pA ⁇ sec or less as determined by gas chromatography analysis using a flame ionization detector.
  • the melt mass flow rate (MFR) of the olefin resin at a temperature of 190°C is preferably 30 g/10 minutes or less.
  • Another embodiment of the present disclosure is a solar cell module encapsulant composition using an olefin resin as a base resin, which conforms to JIS K6300-2 and is measured at a temperature of 150 ° C. for 25 minutes.
  • a solar cell module encapsulant composition having a torque value of 0.25 N ⁇ m or more and a total outgas peak area of 50000 pA ⁇ sec or less as determined by gas chromatography analysis using a hydrogen flame ionization detector. offer.
  • the melt mass flow rate (MFR) of the olefin resin at a temperature of 190°C is preferably 30 g/10 minutes or less.
  • Another embodiment of the present disclosure provides a solar cell module having the crosslinked body of the solar cell module encapsulant sheet described above.
  • the encapsulant sheet for a solar cell module of the present disclosure has the effect of achieving both heat resistance and low outgassing.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a solar cell module in the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a solar cell module in the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a solar cell module in the present disclosure
  • 2 when expressing a mode of arranging another member on top of a certain member, when simply describing “above” or “below”, unless otherwise specified, 2 includes both cases in which another member is arranged directly above or directly below, and cases in which another member is arranged above or below a certain member via another member.
  • 2 when expressing a mode in which another member is arranged on the surface of a certain member, unless otherwise specified, when simply described as “on the surface”, it means directly above, so as to contact the certain member, unless otherwise specified.
  • it includes both the case of arranging another member directly below and the case of arranging another member above or below a certain member via another member.
  • the "sheet” also includes a member called a "film”.
  • the term “film” also includes members called “sheets”.
  • the encapsulant sheet for a solar cell module the encapsulant composition for a solar cell module, and the solar cell module in the present disclosure will be described in detail below.
  • the solar cell module encapsulant sheet in the present disclosure is a solar cell module encapsulant sheet using an olefin resin as a base resin, and conforms to JIS K6300-2:2001.
  • the torque value after 25 minutes when measured at a temperature of 150 ° C. is 0.25 N m or more
  • the total outgas peak area by gas chromatography analysis using a hydrogen flame ionization detector is 50000 pA sec or less. be.
  • the above torque value can be used as an index of the degree of crosslinking of the solar cell module encapsulant sheet after crosslinking after being integrated as a solar cell module, and the higher the torque value, the higher the degree of crosslinking. It is in.
  • the degree of crosslinking of the solar cell module encapsulant sheet after cross-linking after integration as a solar cell module is increased by setting the torque value to a predetermined value or more. can be higher.
  • sufficient heat resistance can be imparted to the encapsulant sheet for a solar cell module.
  • the total peak area of the outgassing is equal to or less than a predetermined value, so that the amount of outgassing generated during the manufacturing of the solar cell module, the durability test, etc. can be reduced.
  • the torque value after 25 minutes when measured at a temperature of 150° C. is 0.00% according to JIS K6300-2. It is 25 N ⁇ m or more, preferably 0.28 N ⁇ m or more.
  • the torque value is equal to or greater than a predetermined value, the degree of cross-linking of the encapsulant sheet for a solar cell module after forming a solar cell module, that is, after cross-linking, can be increased.
  • sufficient heat resistance can be imparted to the encapsulant sheet for a solar cell module.
  • the upper limit of the torque value is not particularly limited from the viewpoint of heat resistance.
  • the torque value conforms to JIS K6300-2:2001 die vulcanization test
  • a method (torsion vibration flat plate die vulcanization test), using a die vulcanization tester at a temperature of 150 ° C and a torsional frequency Measure under the condition of 100 ⁇ 6 times/min. Then, the torque value after 25 minutes from the start of the test is used.
  • the die vulcanization tester for example, a Curelastometer (registered trademark) TYPE R 7 manufactured by JSR can be used.
  • means for adjusting the torque value within a predetermined range include, for example, a method of adjusting the composition of the solar cell module encapsulant sheet, the conditions of the cross-linking treatment, and the A method of adjusting the method and the like can be mentioned.
  • Methods for adjusting the composition of the solar cell module encapsulant sheet include, for example, a method of adjusting the content of the cross-linking agent, a method of adjusting the type of the olefin resin and the cross-linking agent, a method of adding a cross-linking aid, and the like. is mentioned. Specifically, when the content of the cross-linking agent is high, the torque value tends to increase, and when the content of the cross-linking agent is low, the torque value tends to decrease. Further, by appropriately selecting the types of olefinic resin and cross-linking agent to improve reactivity, the torque value tends to increase. Further, by adding a cross-linking aid, the cross-linking reaction can be promoted, and the torque value tends to increase.
  • a method of adjusting the conditions and method of the cross-linking treatment for example, a method of further performing the cross-linking treatment after the integration process as a solar cell module can be mentioned. Further performing a cross-linking treatment after the process of integration as a solar cell module tends to increase the torque value.
  • the total outgas peak area determined by gas chromatography analysis using a flame ionization detector is 50000 pA ⁇ sec or less and 45000 pA ⁇ sec or less. , and more preferably 41000 pA ⁇ sec or less.
  • the total peak area of the outgassing is 50000 pA ⁇ sec or less and 45000 pA ⁇ sec or less. , and more preferably 41000 pA ⁇ sec or less.
  • the amount of outgas generated in the solar cell module encapsulant sheet can be measured by the following method. First, 200 mg of the encapsulant sheet for a solar cell module is weighed and separated into vials. Next, after heating the sample at 165° C. for 30 minutes, 10 ml of the generated gas is sampled. For this outgas, a spectrum is acquired by gas chromatography (GC) analysis (GC-FID) using a flame ionization detector (FID), and the areas of all peaks are integrated. The sum of the outgassing peak areas (unit: pA ⁇ sec) is regarded as the amount of outgassing.
  • GC gas chromatography
  • FID flame ionization detector
  • Apparatus gas chromatograph: Agilent 6890 manufactured by Agilent Technologies ⁇ Column: Agilent J & W GC column "HP-5MS” manufactured by Agilent Technologies ⁇ Column temperature: 40°C or higher and 320°C or lower ⁇ Gas: He ⁇ Detector: Flame ionization detector (FID)
  • means for controlling the outgassing amount within a predetermined range include, for example, a method of adjusting the composition of the solar cell module encapsulant sheet.
  • Methods for adjusting the composition of the solar cell module encapsulant sheet include, for example, a method of adjusting the content of the cross-linking agent, a method of adjusting the type of the olefin resin and the cross-linking agent, a method of adding a cross-linking aid, and the like. is mentioned. Specifically, when the content of the cross-linking agent is large, the amount of outgas tends to increase. On the other hand, when the content of the cross-linking agent is small, the amount of outgassing tends to be small. Moreover, by appropriately selecting the types of the olefin resin and the cross-linking agent to improve the reactivity, it is possible to suppress the remaining unreacted cross-linking agent.
  • Improving the reactivity tends to reduce the amount of outgas due to unreacted cross-linking agent.
  • an olefinic resin having a relatively low melt mass flow rate (MFR) the amount of cross-linking agent can be reduced.
  • MFR melt mass flow rate
  • Using an olefinic resin with a relatively low MFR tends to reduce the amount of outgassing.
  • a cross-linking auxiliary agent the cross-linking reaction can be accelerated and the remaining unreacted cross-linking agent can be suppressed. Addition of a cross-linking aid tends to reduce the amount of outgas due to unreacted cross-linking agent.
  • the solar cell module encapsulant sheet of the present disclosure contains an olefin resin as a base resin.
  • Olefin-based resin The olefin-based resin in the present disclosure is included as a base resin.
  • base resin refers to the resin having the largest content ratio in the solar cell module encapsulant sheet.
  • a sealing material sheet used in a solar cell module a sealing material sheet using EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) as a base resin is generally used.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • EVA tends to gradually decompose with long-term use, deteriorates inside the solar cell module and loses its strength, and generates acetic acid gas to damage the electrodes and wiring of the solar cell element. It may corrode and reduce power generation efficiency.
  • an olefin resin is used as the base resin, such problems can be avoided.
  • olefin resins examples include polyethylene resins and polypropylene resins. Among them, polyethylene-based resins can be preferably used.
  • Polyethylene-based resins include not only ordinary polyethylene obtained by polymerizing ethylene, but also copolymers of ethylene and ⁇ -olefins.
  • the ⁇ -olefin is preferably an ⁇ -olefin having 3 or more and 12 or less carbon atoms. Specifically, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-heptene, 4-methyl-pentene-1,4-methyl-hexene-1,4,4-dimethylpentene- 1 etc. are mentioned.
  • the ⁇ -olefins may be used singly or in combination of two or more.
  • unbranched ⁇ -olefins are preferable, and unbranched ⁇ -olefins having 3 to 8 carbon atoms are more preferable.
  • Specific examples include 1-propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene and 1-octene.
  • the number of carbon atoms in the ⁇ -olefin is 3 or more and 8 or less, good flexibility can be imparted and good strength can be imparted. As a result, the adhesion between the solar cell module encapsulant sheet and other members can be enhanced.
  • ethylene/ ⁇ -olefin copolymers include ethylene/propylene copolymers, ethylene/1-butene copolymers, ethylene/1-hexene copolymers, ethylene/1-octene copolymers, and ethylene/ ⁇ -olefin copolymers. 4-methyl-pentene-1 copolymer and the like.
  • polyethylene resins examples include high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), metallocene-based linear low-density polyethylene (M-LLDPE), and ultra-low density polyethylene. (VLDPE) and the like.
  • Polyethylene-based resins may be used singly or in combination of two or more.
  • low-density polyethylene LDPE
  • linear low-density polyethylene LLDPE
  • metallocene-based linear low-density polyethylene M-LLDPE
  • ultra-low Density polyethylene VLDPE
  • Metallocene-based linear low-density polyethylene M-LLDPE
  • M-LLDPE metallocene-based linear low-density polyethylene
  • VLDPE ultra-low Density polyethylene
  • M-LLDPE Metallocene-based linear low-density polyethylene
  • M-LLDPE is synthesized using a single-site metallocene catalyst. Therefore, the molecular weight distribution is narrow, the density can be made low, and flexibility can be imparted to the encapsulant sheet. In addition, as a result of imparting flexibility, the adhesiveness between the encapsulant sheet and other members can be enhanced.
  • low-density polyethylene has a narrow crystallinity distribution and a uniform crystal size, so not only does it not have a large crystal
  • the lower limit of the density of the polyethylene-based resin is not particularly limited, and is preferably 0.870 g/cm 3 or more, for example.
  • the upper limit of the density of the polyethylene-based resin is not particularly limited, and is preferably 0.930 g/cm 3 or less, more preferably 0.910 g/cm 3 or less, It is more preferably 0.890 g/cm 3 or less. Specifically, it is preferably 0.870 g/cm 3 or more and 0.930 g/cm 3 or less, more preferably 0.870 g/cm 3 or more and 0.910 g/cm 3 or less, and 0.870 g/cm 3 or more and 0.910 g/cm 3 or less. It is more preferably 870 g/cm 3 or more and 0.890 g/cm 3 or less. When the density of the polyethylene-based resin is within the above range, flexibility, transparency, and workability can be improved.
  • the density of the polyethylene-based resin can be measured, for example, by the pycnometer method conforming to JIS K7112:1999.
  • the lower limit of the melting point of the polyethylene-based resin is not particularly limited, and is preferably 50°C or higher, for example.
  • the upper limit of the melting point of the polyethylene-based resin is not particularly limited. Specifically, the temperature is preferably 50° C. or higher and 110° C. or lower, more preferably 50° C. or higher and 100° C. or lower, and even more preferably 50° C. or higher and 95° C. or lower. If the melting point of the polyethylene-based resin is too high, the heating temperature must be raised during the production of the solar cell module, which may increase the production cost. On the other hand, if the melting point of the polyethylene-based resin is too low, it may melt in the usage environment of the solar cell module.
  • the melting point of the resin can be determined by differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with JIS K7121:2012 (plastic transition temperature measurement method). In this case, when there are two or more melting point peaks, the higher temperature can be taken as the melting point.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the lower limit of the melt mass flow rate (MFR) of the olefin resin at a temperature of 190° C. is, for example, preferably 8 g/10 minutes or more, more preferably 10 g/10 minutes or more, and more preferably 15 g/10 minutes or more. It is even more preferable to have
  • the upper limit of the melt mass flow rate (MFR) of the olefin resin at a temperature of 190° C. is, for example, preferably 30 g/10 minutes or less, more preferably 25 g/10 minutes or less, and 20 g/10 minutes or less. is more preferable.
  • the MFR of the olefin resin is preferably 8 g/10 min or more and 30 g/10 min or less, more preferably 10 g/10 min or more and 25 g/10 min or less, and 15 g/10 min or more and 20 g/10 min. More preferably:
  • melt mass flow rate (MFR) of the olefin resin can be measured according to JIS K7210-1:2014. Measurement is performed by A method, and the conditions are a temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg.
  • the content of the olefinic resin is preferably, for example, 75 parts by mass or more, particularly 90 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of all the resin components contained in the solar cell module encapsulant sheet. is preferred, and 95 parts by mass or more is more preferred. This can improve transparency and flexibility.
  • the ratio of each resin component contained in the encapsulant sheet for a solar cell module in the present disclosure can be analyzed from the peak ratio detected by infrared spectroscopy (IR).
  • the solar cell module encapsulant sheet of the present disclosure preferably does not contain EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer). This is because the hydrolysis resistance is improved. Whether EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) is not contained in the solar cell module encapsulant sheet of the present disclosure can be determined by the following measurement method.
  • IR infrared spectroscopy
  • the encapsulant sheet for a solar cell module in the present disclosure usually contains a cross-linking agent.
  • cross-linking agent it is possible to use a cross-linking agent that is generally used for encapsulant sheets for solar cell modules, and examples thereof include organic peroxides.
  • the cross-linking agents may be used singly or in combination of two or more.
  • the lower limit of the molecular weight of the organic peroxide is, for example, preferably 200 or more, more preferably 220 or more.
  • the upper limit of the molecular weight of the organic peroxide is, for example, preferably 350 or less, more preferably 300 or less. Specifically, it is preferably 200 or more and 350 or less, more preferably 220 or more and 300 or less. If the molecular weight of the organic peroxide is within the above range, radicals can be generated in an amount sufficient to secure cross-linking points. In addition, outgassing, which is a decomposition product of the organic peroxide, can be reliably suppressed.
  • the one-hour half-life temperature of the organic peroxide is preferably, for example, 110°C or higher and 145°C or lower.
  • the half-life of the organic peroxide is the time until the organic peroxide is decomposed by heat and the amount of active oxygen becomes half of the amount before decomposition. If the one-hour half-life temperature of the organic peroxide is equal to or higher than a predetermined value, it is possible to suppress the occurrence of cross-linking during film formation. Also, if the one-hour half-life temperature of the organic peroxide is a predetermined value or less, radicals can be reliably generated during the module integration process.
  • the active oxygen content of the organic peroxide is preferably, for example, 5.0% or more and 10.0% or less. If the amount of active oxygen in the organic peroxide is at least a predetermined value, a sufficient amount of radicals necessary for cross-linking the polyolefin resin and the cross-linking aid can be generated. Moreover, it is preferable for ensuring that the sealing material sheet is crosslinked during the module integration step.
  • organic peroxides examples include peroxycarbonates, peroxyketals, and dialkyl peroxides.
  • peroxycarbonates include t-amyl-peroxy-2-ethylhexyl carbonate and t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate.
  • peroxyketals include n-butyl 4,4-di(t-butylperoxy)valerate, ethyl 3,3-di(t-butylperoxy)butyrate, 2,2-di(t-butyl peroxy)butane, may be mentioned.
  • dialkyl peroxides examples include di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2 ,5-dimethyl-2,5-di(t-peroxy)hexyne-3.
  • the lower limit of the content of the cross-linking agent in the solar cell module encapsulant sheet is, for example, preferably 0.35% by mass or more, and may be 0.40% by mass or more, or 0.44% by mass. % or more.
  • the upper limit of the content of the cross-linking agent in the solar cell module encapsulant sheet is, for example, preferably 0.50% by mass or less, and may be 0.48% by mass or less, or 0.47% by mass. % or less. Specifically, it is preferably 0.35% by mass or more and 0.50% by mass or less, may be 0.40% by mass or more and 0.48% by mass or less, and is 0.44% by mass or more, It may be 0.47% by mass or less.
  • the content of the cross-linking agent is too small, the degree of cross-linking may be low after cross-linking, the gel fraction may be low, and the heat resistance may be low. Further, if the content of the cross-linking agent is too large, outgassing due to the cross-linking agent is generated during the module integration process, durability test, or the like. This outgas may cause air bubbles and reduce the reliability of the solar cell module.
  • the solar cell module encapsulant sheet in the present disclosure may contain a crosslinking aid.
  • cross-linking aid a cross-linking aid commonly used in encapsulant sheets for solar cell modules can be used, and for example, a polyfunctional monomer having a polymerizable functional group can be used.
  • a suitable cross-linking reaction can be promoted.
  • this cross-linking aid can reduce the crystallinity of the polyolefin resin to maintain transparency.
  • the cross-linking aid is preferably a nurate ring-containing compound having two or more polymerizable functional groups in one molecule.
  • the lower limit of the number of polymerizable functional groups is preferably 2 or more per molecule, for example.
  • the upper limit of the number of polymerizable functional groups is, for example, preferably 6 or less, more preferably 3 or less per molecule. Specifically, the number is preferably 2 or more and 6 or less per molecule, and more preferably 2 or more and 3 or less per molecule. If the number of polymerizable functional groups is too small, the crosslink density may not be sufficiently increased. On the other hand, if the number of polymerizable functional groups is too large, the physical properties of the solar cell module encapsulant sheet may be adversely affected, such as brittleness of the solar cell module encapsulant sheet after cross-linking treatment.
  • the polymerizable functional group is not particularly limited as long as it can react with the olefinic resin that is the base resin to impart a crosslinked structure.
  • vinyl group, (meth)acryloyl group and (meth)acryloyl A group having a carbon-carbon double bond such as an oxy group and an allyl group, and an epoxy group are preferred.
  • cross-linking aids include polyallyl compounds, poly(meth)acryloxy compounds, epoxy compounds, and the like.
  • polyallyl compounds include triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, and diallyl maleate.
  • poly(meth)acryloxy compounds include trimethylolpropane trimethacrylate (TMPT), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1, Mention may be made of 6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate.
  • epoxy compounds include glycidyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether containing a double bond and an epoxy group, 1,6-hexanediol diglycidyl ether containing two or more epoxy groups, 1,4 -butanediol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether.
  • the cross-linking aid may be used alone or in combination of two or more.
  • triallyl isocyanurate (TAIC) can significantly contribute to improving the adhesion of the encapsulant sheet for a solar cell module to glass. Also, triallyl isocyanurate (TAIC) has good compatibility with linear low-density polyethylene, and can maintain transparency by reducing crystallinity by cross-linking. Furthermore, triallyl isocyanurate (TAIC) can impart low temperature flexibility to the encapsulant sheet.
  • the lower limit of the content of the cross-linking aid in the solar cell module encapsulant sheet is, for example, preferably 0.40% by mass or more, and may be 0.45% by mass or more, or 0.50% by mass or more. % by mass or more.
  • the upper limit of the content of the cross-linking aid in the encapsulant sheet for a solar cell module is, for example, preferably 0.80% by mass or less, may be 0.70% by mass or less, or may be 0.60% by mass or less. % by mass or less. Specifically, it is preferably 0.40% by mass or more and 0.80% by mass or less, may be 0.45% by mass or more and 0.70% by mass or less, and is 0.50% by mass or more, It may be 0.60% by mass or less. If the content of the cross-linking aid is within the above range, a suitable cross-linking reaction can be promoted. Also, if the content of the cross-linking aid is too large, the cross-linking aid may bleed out.
  • the encapsulant sheet for a solar cell module in the present disclosure can contain a silane component.
  • the silane component By containing the silane component, the adhesiveness between the solar cell module encapsulant sheet and other members can be improved.
  • silane components include silane coupling agents and silane-modified polyolefin resins.
  • silane coupling agent a silane coupling agent that is generally used for encapsulant sheets for solar cell modules can be used.
  • examples thereof include methacryloxy-based silane coupling agents, acryloxy-based silane coupling agents, epoxy-based silane coupling agents, mercapto-based silane coupling agents, and the like. Among them, methacryloxy-based silane coupling agents and acryloxy-based silane coupling agents are preferred.
  • Methacryloxy silane coupling agents and acryloxy silane coupling agents are not particularly limited, and examples thereof include 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane etc.
  • a silane coupling agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the lower limit of the content of the silane coupling agent in the solar cell module encapsulant sheet is, for example, preferably 0.05% by mass or more, may be 0.10% by mass or more, and may be 0.10% by mass or more. It may be 15% by mass or more.
  • the upper limit of the content of the silane coupling agent in the solar cell module encapsulant sheet is, for example, preferably 0.30% by mass or less, may be 0.27% by mass or less, or may be 0.27% by mass or less. It may be 25% by mass or less.
  • it is preferably 0.05% by mass or more and 0.30% by mass or less, and may be 0.10% by mass or more and 0.27% by mass or less, 0.15% by mass or more, It may be 0.25% by mass or less. If the content of the silane coupling agent is too small, there is a possibility that the adhesion improvement effect of the silane coupling agent cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the content of the silane coupling agent is too large, the film-forming properties may deteriorate or the silane coupling agent may bleed out.
  • the silane-modified polyolefin resin is a copolymer of an ⁇ -olefin and an ethylenically unsaturated silane compound.
  • the copolymer may be, for example, a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer.
  • the copolymer is preferably a graft copolymer, and is preferably a graft copolymer having a polyolefin as a main chain and an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain.
  • Such a graft copolymer increases the degree of freedom of the silanol groups that contribute to adhesion, and thus can further improve the adhesion of the encapsulant sheet for a solar cell module to the solar cell element.
  • ⁇ -olefins constituting the silane-modified polyolefin resin include, for example, ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, 1-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 1 -heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene and the like.
  • the ⁇ -olefins may be used singly or in combination of two or more.
  • polyethylene is preferable. That is, the silane-modified polyolefin resin is preferably a silane-modified polyethylene resin. This is because when the olefin-based resin, which is the base resin, is a polyethylene-based resin, the compatibility between the polyethylene-based resin and the silane-modified polyethylene resin is good.
  • the silane-modified polyethylene resin is preferably a resin obtained by graft-polymerizing a linear low-density polyethylene (LLDPE) as a main chain with an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain.
  • LLDPE linear low-density polyethylene
  • Examples of the ethylenically unsaturated silane compounds include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltripentyloxysilane, vinyltriphenoxysilane, vinyl Mention may be made of tribenzyloxysilane, vinyltrimethylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltricarboxysilane.
  • the ethylenically unsaturated silane compounds may be used singly or in combination of two or more.
  • the silane-modified polyolefin resin can be obtained, for example, by the production method described in JP-A-2003-46105.
  • the silane-modified polyolefin resin may be used singly or in combination of two or more.
  • the lower limit of the content of the silane-modified polyolefin resin in the solar cell module encapsulant sheet is, for example, preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and 5% by mass or more. It is even more preferable to have
  • the upper limit of the content of the silane-modified polyolefin resin in the solar cell module encapsulant sheet is, for example, preferably 20% by mass or less, more preferably 18% by mass or less, and 15% by mass or less. It is even more preferable to have Specifically, it is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 18% by mass or less, and further preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less.
  • the content of the silane-modified polyolefin resin is too small, there is a possibility that the effect of improving adhesion by the silane-modified polyolefin resin cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the content of the silane-modified polyolefin resin is too high, the tensile elongation and heat-welding properties tend to be poor.
  • the encapsulant sheet for a solar cell module in the present disclosure may contain additives other than the above olefin resin, cross-linking agent, cross-linking aid, and silane coupling agent.
  • additives include, for example, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, heat stabilizers, nucleating agents, dispersants, leveling agents, plasticizers, antifoaming agents, flame retardants, fillers, and the like.
  • Light stabilizers include, for example, hindered amine light stabilizers (HALS).
  • Hindered amine light stabilizers are broadly classified according to the binding partner of the nitrogen atom in the piperidine skeleton, and are NH type (hydrogen is bonded to the nitrogen atom) and NR type (an alkyl group (R) is bonded to the nitrogen atom).
  • N--OR type an alkoxy group (OR) is bonded to the nitrogen atom.
  • N-OR type hindered amine light stabilizers can be preferably used.
  • the N--OR type is faster than the NH-type and the NR-type in capturing radicals.
  • the N-OR type low-molecular-weight HALS which migrates to the surface faster than the high-molecular-weight HALS, scavenges radicals in a shorter period than the N-H-type and N- CH3 -type HALS, and is used as a sealing material for solar cell modules. This is preferable in terms of suppressing deterioration of the sheet.
  • the weathering agents such as the light stabilizer, ultraviolet absorber, and antioxidant may be added to the encapsulant composition as a weathering masterbatch dispersed in a resin.
  • the weather-resistant masterbatch may be prepared as appropriate, or a commercially available product may be used.
  • the resin used for the weather-resistant masterbatch may be the above olefin-based resin or other resins.
  • the content of the additive in the solar cell module encapsulant sheet can be, for example, 5% by mass or less.
  • the method for measuring the content of each component is not particularly limited, but infrared spectroscopy is used. (IR).
  • the solar cell module encapsulant sheet is measured with an infrared spectrophotometer to obtain an infrared absorption spectrum. It can be obtained by calculating the ratio (IR peak ratio) of the absorbance peak of each functional group in the cross-linking agent, the cross-linking aid and the silane coupling agent to the absorbance peak.
  • the relationship between the content of the cross-linking agent, the cross-linking aid, and the silane coupling agent and the absorbance can be determined in advance by a calibration curve method.
  • the encapsulant sheet for a solar cell module according to the present disclosure is prepared, for example, by mixing each of the components described above to form an encapsulant composition, melting the encapsulant composition, forming a film into a sheet, and forming a sheet. It is obtained by the step of obtaining a crosslinked encapsulant for a solar cell module.
  • each component for example, there is a method of impregnating each component into an olefin resin that is to be the base resin by dry blending.
  • a cross-linking agent or a cross-linking aid may be added in a liquid state to the olefin-based resin serving as the base resin.
  • a cross-linking auxiliary agent may be kneaded in advance with an olefinic resin serving as a base resin, and a masterbatch of the mixture may be used.
  • a masterbatch is used, the dispersibility of the cross-linking aid is improved, so that variations in the content of the cross-linking aid in the encapsulant sheet for a solar cell module can be suppressed.
  • the encapsulant sheet for a solar cell module according to the present disclosure is obtained by forming a film from the encapsulant composition without causing substantial cross-linking.
  • the amount is the same as the content of each component in the encapsulant composition.
  • Melt molding can be performed by a known molding method, that is, various molding methods such as injection molding, extrusion molding, hollow molding, compression molding, and rotational molding.
  • the molding temperature may be any temperature above the melting point of the sealing material composition.
  • the molding temperature depends on the one-hour half-life temperature of the cross-linking agent used, and is a temperature at which cross-linking does not start during film formation, that is, a temperature at which the gel fraction of the sealing material composition can be maintained at 0%. I wish I had.
  • the molding temperature can be, for example, 80° C. or higher and 100° C. or lower.
  • the cross-linking treatment is completed, for example, by high-temperature heat treatment during manufacturing of the solar cell module.
  • the encapsulant sheet for a solar cell module in the present disclosure is a encapsulant sheet in an uncrosslinked stage after film formation. Further, the encapsulant sheet for a solar cell module according to the present disclosure is a so-called thermosetting system in which cross-linking is assumed to proceed during any process until after integration as a solar cell module. is a resin film.
  • the solar cell module encapsulant sheet in the present disclosure is thus an uncrosslinked encapsulant sheet, and its gel fraction is usually 5% or less.
  • the lower limit of the gel fraction of the encapsulant sheet for a solar cell module after completion of crosslinking after integration as a solar cell module may be, for example, 50% or more, and more preferably 60% or more.
  • the upper limit of the gel fraction of the encapsulant sheet for a solar cell module after completion of crosslinking after integration as a solar cell module may be, for example, 90% or less, and is more preferably 80% or less. Specifically, it may be 50% or more and 90% or less, more preferably 60% or more and 80% or less.
  • the “gel fraction (%)” in this specification means that 1.0 g of the encapsulating material is placed in a resin mesh, extracted with xylene at 110° C. for 24 hours, then taken out together with the resin mesh, dried and weighed. Then, the mass before and after the extraction was compared to measure the percentage by mass of the residual insoluble matter, which was taken as the gel fraction.
  • the gel fraction of 0% means that the residual insoluble matter is substantially 0, and the cross-linking reaction of the encapsulant composition or encapsulant sheet has not substantially started. More specifically, "0% gel fraction" means that the residual insoluble matter does not exist at all, and the mass% of the residual insoluble matter measured by a precision balance is less than 0.05% by mass. shall mean.
  • the residual insoluble matter does not include pigment components other than resin components. If inclusions other than these resin components are mixed in the residual insoluble matter as a result of the above test, for example, by separately measuring the content of these inclusions in the resin component in advance, these It is possible to calculate the gel fraction that should be originally obtained for the residual insoluble matter derived from the resin component excluding inclusions.
  • the thickness of the encapsulant sheet for a solar cell module in the present disclosure is not particularly limited, it is preferably 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the thickness of the solar cell module encapsulant sheet is at least a predetermined value, the strength of the solar cell module encapsulant sheet can be improved. Further, if the thickness of the encapsulant sheet for a solar cell module is equal to or less than a predetermined value, damage to other members can be suppressed during the lamination process, and sufficient light transmittance can be ensured.
  • the solar cell module encapsulant sheet in the present disclosure may be used alone as an encapsulant sheet, or may be used as part of a multilayer encapsulant sheet having a multilayer structure. Further, the solar cell module encapsulant sheet in the present disclosure may be integrated with the back surface protective member. Among them, the solar cell module encapsulant sheet in the present disclosure is preferably used alone as a encapsulant sheet.
  • the solar cell module encapsulant composition of the present disclosure is a solar cell module encapsulant composition containing an olefin-based resin as a base resin and conforming to JIS K6300-2: 2001, the torque value after 25 minutes when measured at a temperature of 150 ° C. is 0.25 N m or more, and the total outgas peak area by gas chromatography analysis using a hydrogen flame ionization detector is It is 50000 pA ⁇ sec or less.
  • composition of encapsulant composition for solar cell module contains an olefin resin as a base resin, and further contains a cross-linking agent, a cross-linking aid, a silane coupling agent, and other components. may contain additives.
  • Olefin-based resins, cross-linking agents, cross-linking aids, silane coupling agents, and other additives may be the same as those described in the section "A. Encapsulant sheet for solar cell module" above. Therefore, the description here is omitted.
  • the encapsulant composition for a solar cell module in the present disclosure is a composition used for producing a encapsulant sheet that constitutes a sealing member of a solar cell module, and is known.
  • a single-layer encapsulant sheet is obtained by molding into a sheet by the method of .
  • the encapsulant composition for solar cell modules in the present disclosure can also be used to form layers of a multilayer encapsulant sheet having a multilayer structure. In this case, for example, a multilayer encapsulant sheet can be obtained by extruding into a sheet by a multilayer co-extrusion method or the like.
  • the solar cell module in the present disclosure has the above-described crosslinked body of the encapsulant sheet for a solar cell module.
  • the solar cell module in the present disclosure may have the above-described crosslinked body of the encapsulant sheet for a solar cell module.
  • a typical example of a solar cell module is the solar cell module 10 shown in FIG.
  • a solar cell module 10 shown in FIG. 1 has a surface protective member 1, a front surface sealing material layer 2, a solar cell element 3, a rear surface sealing material layer 4, and a rear surface protective member 5 in this order.
  • the surface encapsulant layer 2 and the back encapsulant layer 4 are the crosslinked body of the above-described solar cell module encapsulant sheet.
  • a solar cell module 10 shown in FIG. 2 can be used.
  • the solar cell module 10 shown in FIG. 2 has a surface protective member 1, a solar cell element 3, a sealing material layer 6, and a back protective member 5 in this order, and the sealing material layer 6 It is a crosslinked body of a solar cell module encapsulant sheet.
  • Front sealing material layer, back sealing material layer, sealing material layer are formed by heating the above-described solar cell module sealing material sheet. It is a treated crosslinker and is a layer for encapsulating the solar cell element.
  • the solar cell module encapsulant sheet is the same as that described in the above section "A. Solar cell module encapsulant sheet”.
  • the front surface sealing material layer, the back surface sealing material layer, and the sealing material layer can be formed by cross-linking the solar cell module sealing material sheet.
  • solar cell elements examples include silicon-based materials such as monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon; Various solar cell elements such as group-VI compound semiconductors can be used.
  • a solar cell module a plurality of solar cell elements are electrically connected in series via an interconnector having conductors and solder joints.
  • the surface protection member is a member arranged on the light receiving surface side of the solar cell element to protect the solar cell element.
  • the transparency of the surface protective member is not particularly limited as long as it does not hinder the power generation of the solar cell element.
  • a general surface protective member used for a solar cell module can be used, and a transparent substrate such as a glass substrate, an acrylic resin, a polycarbonate, a polyester, a resin substrate containing a resin such as a fluorine-containing resin, or the like can be used. substrates.
  • the back protection member is a member arranged on the back side of the solar cell element to protect the solar cell element.
  • a general back sheet used for solar cell modules can be used, and examples thereof include metal sheets, resin films, glass substrates, and the like.
  • the metal forming the metal sheet include tin, aluminum, and stainless steel.
  • the resin constituting the resin film include polyester, fluorine-containing resin, polyolefin, and the like.
  • the resin film may have an inorganic deposition film on its surface.
  • the back surface protective member may be a single layer or multiple layers.
  • a method for producing a solar cell module for example, first, a surface protective member, a solar cell module encapsulant sheet, a solar cell element, a solar cell module encapsulant sheet, and a back surface A method in which protective members are sequentially laminated and then the laminate is integrated by thermocompression bonding by a vacuum heat lamination method or the like can be mentioned. Crosslinking of the uncrosslinked solar cell module encapsulant sheet is allowed to proceed in this integration step. In addition, if necessary, a thermal cross-linking treatment may be further performed after modularization.
  • Polyethylene resin 1 LLDPE with a density of 0.887 g/cm 3 , an MFR of 20 g/10 min at 190°C, and a melting point of 53°C ⁇ Polyethylene resin 2: LLDPE with a density of 0.874 g/cm 3 , MFR of 8 g/10 min at 190°C, and a melting point of 55°C ⁇ Polyethylene resin 3: LLDPE with a density of 0.882 g/cm 3 , an MFR of 20 g/10 min at 190°C, and a melting point of 58°C ⁇ Polyethylene resin 4: LLDPE with a density of 0.876 g/cm 3 , MFR of 15 g/10 min at 190°C, and a melting point of 63°C ⁇ Polyethylene resin 5: LLDPE with a density of 0.881 g/cm 3 , MFR of 10 g/10 min at 190°C, and a melting point of 62°C ⁇ Pol
  • Crosslinking agent 1 t-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate (TBEC)
  • Crosslinking agent 2 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane
  • Crosslinking agent 3 t-amyl-peroxy-2-ethylhexyl carbonate
  • Crosslinking aid triallyl isocyanurate (TAIC )
  • Silane coupling agent 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-503)
  • ⁇ Ultraviolet absorber KEMISORB12 manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd.
  • ⁇ HALS BASF Japan Co., Ltd., Tinuvin770
  • a silane-modified polyethylene resin was synthesized by the following method. 2 parts by mass of vinyltrimethoxysilane and 98 parts by mass of metallocene-based linear low-density polyethylene (M-LLDPE) having a density of 0.881 g/cm 3 and an MFR of 30 g/10 min at 190°C. and 0.1 part by mass of dicumyl peroxide as a radical generator (reaction catalyst), melted at 200° C. and kneaded to obtain a silane-modified polyethylene resin.
  • M-LLDPE metallocene-based linear low-density polyethylene
  • Torque value For the sealing material sheet, use a die vulcanization tester in accordance with JIS K6300-2: JIS K6300-2: 2001 die vulcanization test A method (torsion vibration type flat die vulcanization test). Then, the torque value was measured 25 minutes after the start of the test under the conditions of a temperature of 150° C. and a torsional frequency of 100 ⁇ 6 times/minute. As a die vulcanization tester, a JSR Curelastometer TYPE R 7 was used.
  • Apparatus gas chromatograph: Agilent 6890 manufactured by Agilent Technologies ⁇ Column: Agilent J & W GC column "HP-5MS” manufactured by Agilent Technologies ⁇ Column temperature: 40°C or higher and 320°C or lower ⁇ Gas: He ⁇ Detector: Flame ionization detector (FID)
  • the conditions were set to 121°C, 100% RH, and 2 atm using a pressure cooker tester (manufactured by Hirayama Seisakusho Co., Ltd.), and a heat resistance test was performed by throwing in a solar cell module evaluation sample. After 600 hours, it was left at room temperature for several hours.
  • the output of the solar cell module evaluation sample was measured before and after the above endurance test under the conditions of a cell back surface temperature of 25 ° C. and an illuminance of 100 mW / cm 2 . measured respectively. Then, the retention rate of the output after 600 hours of the durability test with respect to the initial output (before the durability test) was calculated and evaluated according to the following criteria.
  • C The output retention rate is 85% or more and less than 90%.
  • D The output retention rate is less than 85%.
  • Bubble evaluation (bubble test) A sealing material sheet cut into a size of 5 cm ⁇ 7.5 cm was sandwiched between glass plates of size 5 cm ⁇ 7.5 cm, and the temperature was 155 ° C., the evacuation time was 6 minutes, the pressure holding time was 10 minutes, and the pressure was 100 kPa. Vacuum heat lamination processing was performed. Next, the sample was placed in an oven at 200° C., and the state after 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, and 120 minutes was observed. And it evaluated by the following reference

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Abstract

本開示は、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用封止材シートであって、JIS K6300-2:2001に準拠し、温度150℃で測定したときの25分後のトルク値が0.25N・m以上であり、水素炎イオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィー分析によるアウトガスのピーク面積の合計が50000pA・sec以下である、太陽電池モジュール用封止材シートを提供する。

Description

太陽電池モジュール用封止材シート、太陽電池モジュール用封止材組成物および太陽電池モジュール
 本開示は、太陽電池モジュール用封止材シート、太陽電池モジュール用封止材組成物、およびそれを用いた太陽電池モジュールに関する。
 近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発されている。一般に、太陽電池モジュールは、表面保護部材と太陽電池素子と裏面保護部材とが、封止材シートを介して積層された構成である。
 太陽電池モジュール用の封止材シートとしては、透明性、密着性等に優れるEVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体)をベース樹脂とする封止材シートが広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、EVAは、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、加水分解により酢酸ガスを発生して太陽電池素子の電極や配線等を腐食し、電位誘発劣化(PID)等により発電効率が低下したりするという可能性がある。
 この問題を解決するために、近年においては、EVAに代えて、EVA同等の透明性を有し、EVAに比して耐加水分解性等に優れるポリエチレン系樹脂等のオレフィン系樹脂をベース樹脂とする封止材シートの開発が進められている。オレフィン系樹脂をベース樹脂とする封止材シートとしては、例えば、オレフィン系樹脂に架橋剤を配合した封止材シートが提案されている(例えば、特許文献2参照)。このような封止材シートは、モジュール化工程またはその後の加熱工程によって架橋される。
特開2009-135200号公報 特許第5747640号公報
 また、一般的にオレフィン系樹脂をベース樹脂とする封止材においては、オレフィン系樹脂の密度を低密度にすることによって透明性や柔軟性を向上させることができる。しかしながら、オレフィン系樹脂の密度を低下させると、封止材シートの耐熱性が低下する。
封止材シートの耐熱性が不十分であると、太陽電池モジュールの長期耐久性が損なわれ、発電効率が低下するという問題点となる場合がある。
 そこで、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする封止材においては、架橋剤を添加し、架橋を行うことで、耐熱性を付与している。しかし、一般に、オレフィン系樹脂は、EVAと比べて架橋反応が進行しにくい。そのため、オレフィン系樹脂および架橋剤を含有する封止材シートにおいては、必要な耐熱性を確保するために、一定量以上の架橋剤を添加し、十分な架橋反応を行う必要がある。しかしながら、封止材シートへの架橋剤の多量の添加は、太陽電池モジュールとしての一体化のための真空加熱ラミネート時や耐久試験時等に多量のアウトガスを発生させる。アウトガスが発生すると、封止材シートと太陽電池素子との界面で気泡が発生し、その結果、封止材シートの剥がれを誘発し、発電を阻害するという問題がある。よって、太陽電池モジュールの品質安定性を維持するためには、このアウトガス量を抑制することが強く望まれる。
 このように、オレフィン系樹脂および架橋剤を含有する封止材においては、耐熱性およびアウトガス抑制の両立が困難である。
 本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、耐熱性および低アウトガスの両立が可能な太陽電池モジュール用封止材シートを提供することを主目的とする。
 本開示の一実施形態は、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用封止材シートであって、JIS K6300-2に準拠し、温度150℃で測定したときの25分後のトルク値が0.25N・m以上であり、水素炎イオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィー分析によるアウトガスのピーク面積の合計が50000pA・sec以下である、太陽電池モジュール用封止材シートを提供する。
 本開示の太陽電池モジュール用封止材シートにおいては、上記オレフィン系樹脂の温度190℃でのメルトマスフローレート(MFR)が30g/10分以下であることが好ましい。
 本開示の他の実施形態は、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用封止材組成物であって、JIS K6300-2に準拠し、温度150℃で測定したときの25分後のトルク値が0.25N・m以上であり、水素炎イオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィー分析によるによるアウトガスのピーク面積の合計が50000pA・sec以下である、太陽電池モジュール用封止材組成物を提供する。
 本開示の太陽電池モジュール用封止材組成物においては、上記オレフィン系樹脂の温度190℃でのメルトマスフローレート(MFR)が30g/10分以下であることが好ましい。
 本開示の他の実施形態は、上述の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋体を有する、太陽電池モジュールを提供する。
 本開示の太陽電池モジュール用封止材シートにおいては、耐熱性および低アウトガスの両立が可能であるという効果を奏する。
本開示における太陽電池モジュールを例示する概略断面図である。 本開示における太陽電池モジュールを例示する概略断面図である。
 下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
 本明細書において、ある部材の上に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」、あるいは「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。また、本明細書において、ある部材の面に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。
 また、本明細書において、「シート」には、「フィルム」と呼ばれる部材も含まれる。また、「フィルム」には、「シート」と呼ばれる部材も含まれる。
 以下、本開示における太陽電池モジュール用封止材シート、太陽電池モジュール用封止材組成物および太陽電池モジュールについて詳細に説明する。
A.太陽電池モジュール用封止材シート
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用封止材シートであって、JIS K6300-2:2001に準拠し、温度150℃で測定したときの25分後のトルク値が0.25N・m以上であり、水素炎イオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィー分析によるアウトガスのピーク面積の合計が50000pA・sec以下である。
 ここで、上記トルク値は、太陽電池モジュールとして一体化後の架橋後の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋度の指標とすることができ、上記トルク値が大きいと架橋度が高くなる傾向にある。本開示における太陽電池モジュール用封止材シートにおいては、上記トルク値が所定の値以上であることにより、太陽電池モジュールとして一体化後の架橋後の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋度を高くすることができる。そして、太陽電池モジュール用封止材シートに十分な耐熱性を付与することができる。また、本開示における太陽電池モジュール用封止材シートにおいては、上記アウトガスのピーク面積の合計が所定の値以下であることにより、太陽電池モジュールの製造時や耐久試験時等に発生するアウトガス量を少なくすることができる。そして、太陽電池モジュール内部での気泡の発生を抑制することができる。したがって、本開示における太陽電池モジュール用封止材シートを用いることにより、太陽電モジュールの信頼性を高めることができる。
 以下、本開示における太陽電池モジュール用封止材シートの各構成について説明する。
1.太陽電池モジュール用封止材シートの特性
 本開示の太陽電池モジュール用封止材シートにおいては、JIS K6300-2に準拠し、温度150℃で測定したときの25分後のトルク値が、0.25N・m以上であり、0.28N・m以上であることが好ましい。上記トルク値が所定の値以上であることにより、太陽電池モジュールとした後、すなわち、架橋後の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋度を高くすることができる。そして、太陽電池モジュール用封止材シートに十分な耐熱性を付与することができる。一方、上記トルク値の上限は、耐熱性の観点からは特に限定されるものではなく、例えば、0.60N・m以下であってもよく、0.55N・m以下であってもよく、0.50N・m以下であってもよい。上記トルク値が大きすぎると、太陽電池モジュールとした後、すなわち、架橋後の太陽電池モジュール用封止材シートが硬くなることで、太陽電池素子にクラックが入る等の不具合が生じる可能性がある。
 ここで、トルク値は、JIS K6300-2:2001のダイ加硫試験A法(ねじり振動式平板ダイ加硫試験)に準拠し、ダイ加硫試験機を用いて、温度150℃、ねじり振動数100±6回/分の条件で測定する。そして、試験開始から25分経過後のトルク値を用いることとする。ダイ加硫試験機としては、例えば、JSR社製のキュラストメーター(登録商標)TYPE R 7型を用いることができる。
 本開示の太陽電池モジュール用封止材シートにおいて、上記トルク値を所定の範囲に調整する手段としては、例えば、太陽電池モジュール用封止材シートの組成を調整する方法や、架橋処理の条件や方法を調整する方法等が挙げられる。
 太陽電池モジュール用封止材シートの組成を調整する方法としては、例えば、架橋剤の含有量を調整する方法、オレフィン系樹脂や架橋剤の種類を調整する方法、架橋助剤を添加する方法等が挙げられる。具体的には、架橋剤の含有量が多いと、上記トルク値が大きくなり、架橋剤の含有量が少ないと、上記トルク値が小さくなる傾向にある。また、オレフィン系樹脂や架橋剤の種類を適宜選択して、反応性を良くすることにより、上記トルク値が大きくなる傾向にある。また、架橋助剤を添加することにより、架橋反応を促進させることができ、上記トルク値が大きくなる傾向にある。
 また、架橋処理の条件や方法を調整する方法としては、例えば、太陽電池モジュールとしての一体化工程後に架橋処理をさらに行う方法等が挙げられる。太陽電池モジュールとしての一体化工程後に架橋処理をさらに行うことにより、上記トルク値が大きくなる傾向にある。
 また、本開示の太陽電池モジュール用封止材シートにおいては、水素炎イオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィー分析によるアウトガスのピーク面積の合計が、50000pA・sec以下であり、45000pA・sec以下であることが好ましく、41000pA・sec以下であることがより好ましい。上記アウトガスのピーク面積の合計が所定の値以下であることにより、太陽電池モジュールの製造時や耐久試験時等に発生するアウトガス量を少なくすることができる。そして、太陽電池モジュール内部での気泡の発生を抑制することができる。一方、上記アウトガスのピーク面積の合計は小さいほど好ましく、下限値は特に限定されない。
 ここで、太陽電池モジュール用封止材シートにおいて発生するアウトガス量は、下記の方法により測定することができる。まず、太陽電池モジュール用封止材シートを200mg秤量し、バイアル瓶に取り分ける。次いで、試料を165℃30分加熱した後、発生したガスを10ml採取する。このアウトガスについて、水素炎イオン化検出器(FID)を用いたガスクロマトグラフィー(GC)分析(GC-FID)により、スペクトルを取得し、全てのピークの面積を積算する。このアウトガスのピーク面積の合計(単位:pA・sec)をアウトガス量とみなす。なお、上記のスペクトル検出は、下記の測定装置を用い、下記条件での測定により、ガスクロマトグラフィー分析(定性・定量分析)により行うことができる。
・装置(ガスクロマトグラフ):Agilent Technologies社製のAgilent6890
・カラム:Agilent Technologies社製のAgilent J&W GCカラム「HP-5MS」
・カラム温度:40℃以上320℃以下
・ガス:He
・検出器:水素炎イオン化検出器(FID)
 本開示の太陽電池モジュール用封止材シートにおいて、アウトガス量を所定の範囲に制御する手段としては、例えば、太陽電池モジュール用封止材シートの組成を調整する方法等が挙げられる。
 太陽電池モジュール用封止材シートの組成を調整する方法としては、例えば、架橋剤の含有量を調整する方法、オレフィン系樹脂や架橋剤の種類を調整する方法、架橋助剤を添加する方法等が挙げられる。具体的には、架橋剤の含有量が多いと、アウトガス量が多くなる傾向がある。一方、架橋剤の含有量が少ないと、アウトガス量が少なくなる傾向がある。また、オレフィン系樹脂や架橋剤の種類を適宜選択して、反応性を良くすることにより、未反応の架橋剤の残留を抑制することができる。反応性を良くすると、未反応の架橋剤に起因するアウトガス量が少なくなる傾向にある。また、メルトマスフローレート(MFR)が比較的低いオレフィン系樹脂を用いることにより、架橋剤の量を少なくすることができる。MFRが比較的低いオレフィン系樹脂を用いと、アウトガス量が少なくなる傾向にある。また、架橋助剤を添加することにより、架橋反応を促進させて、未反応の架橋剤の残留を抑制することができる。架橋助剤を添加すると、未反応の架橋剤に起因するアウトガス量が少なくなる傾向にある。
2.太陽電池モジュール用封止材シートの組成
 本開示の太陽電池モジュール用封止材シートは、ベース樹脂としてオレフィン系樹脂を含有する。
(1)オレフィン系樹脂
 本開示におけるオレフィン系樹脂は、ベース樹脂として含まれる。
 なお、本明細書において「ベース樹脂」とは、太陽電池モジュール用封止材シート中で含有量比の最も大きい樹脂をいうものとする。
 ここで、太陽電池モジュールに使用される封止材シートとしては、EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体)をベース樹脂とする封止材シートが一般的に使用されている。しかしながら、EVAは、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、酢酸ガスを発生して太陽電池素子の電極や配線等を腐食させ、発電効率が低下したりする可能性がある。本開示においては、ベース樹脂としてオレフィン系樹脂を用いるため、このような不具合を回避することができる。
 オレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が挙げられる。中でも、ポリエチレン系樹脂を好ましく用いることができる。
 ポリエチレン系樹脂には、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、エチレンとα-オレフィンとの共重合体が含まれる。α-オレフィンとしては、好ましくは炭素数3以上12以下のα-オレフィンである。具体的には、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-ヘプテン、4-メチル-ペンテン-1、4-メチル-ヘキセン-1、4,4-ジメチルペンテン-1等が挙げられる。α-オレフィンは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、分岐を有しないα-オレフィンが好ましく、炭素数が3以上8以下の分岐を有しないα-オレフィンがより好ましい。具体的には、1-プロペン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテンが挙げられる。α-オレフィンの炭素数が3以上8以下であることにより、良好な柔軟性を付与できるとともに、良好な強度を付与できる。その結果、太陽電池モジュール用封止材シートと他の部材との密着性を高めることができる。
 エチレン・α-オレフィン共重合体の具体例としては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1-ブテン共重合体、エチレン・1-ヘキセン共重合体、エチレン・1-オクテン共重合体、エチレン・4-メチル-ペンテン-1共重合体等が挙げられる。
 ポリエチレン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M-LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)等が挙げられる。ポリエチレン系樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 中でも、柔軟性、透明性、加工性が良好であることから、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M-LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)を好ましく用いることができる。メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M-LLDPE)は、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは、側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、低密度にすることが可能であり、封止材シートに対して柔軟性を付与できる。また、柔軟性が付与される結果、封止材シートと他の部材との密着性を高めることができる。また、低密度ポリエチレンは、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しないばかりでなく、低密度であるために結晶性自体が低い。このため、透明性に優れる。
 ポリエチレン系樹脂の密度の下限値としては、特に限定されるものではなく、例えば、0.870g/cm以上が好ましい。また、ポリエチレン系樹脂の密度の上限値としては、特に限定されるものではなく、例えば、0.930g/cm以下であることが好ましく、0.910g/cm以下であることがより好ましく、0.890g/cm以下であることがさらに好ましい。具体的には、0.870g/cm以上、0.930g/cm以下であることが好ましく、0.870g/cm以上、0.910g/cm以下であることがより好ましく、0.870g/cm以上、0.890g/cm以下であることがさらに好ましい。ポリエチレン系樹脂の密度が上記範囲内であることにより、柔軟性、透明性、加工性を向上できる。
 ここで、ポリエチレン系樹脂の密度は、例えば、JIS K7112:1999に準拠したピクノメーター法により測定できる。
 ポリエチレン系樹脂の融点の下限値としては、特に限定されるものではなく、例えば、50℃以上であることが好ましい。ポリエチレン系樹脂の融点の上限値としては、特に限定されるものではなく、例えば、110℃以下であることが好ましく、100℃以下であることがより好ましく、95℃以下であることがさらに好ましい。具体的には、50℃以上、110℃以下であることが好ましく、50℃以上、100℃以下であることがより好ましく、50℃以上、95℃以下であることがさらに好ましい。ポリエチレン系樹脂の融点が高すぎると、太陽電池モジュールの製造時に加熱温度を高くする必要があることから、製造コストが増大するおそれがある。一方、ポリエチレン系樹脂の融点が低すぎると、太陽電池モジュールの使用環境において融解するおそれがある。
 ここで、本明細書において、樹脂の融点は、JIS K7121:2012(プラスチックの転移温度測定方法)に準拠し、示差走査熱量分析(DSC)により行うことができる。なお、その際、融点ピークが2つ以上存在する場合は高い温度の方を融点とすることができる。
 オレフィン系樹脂の温度190℃でのメルトマスフローレート(MFR)の下限値は、例えば、8g/10分以上であることが好ましく、10g/10分以上であることがより好ましく15g/10分以上であることがさらに好ましい。オレフィン系樹脂の温度190℃でのメルトマスフローレート(MFR)の上限値は、例えば、30g/10分以下であることが好ましく、25g/10分以下であることがより好ましく、20g/10分以下であることがさらに好ましい。具体的には、8g/10分以上、30g/10分以下であることが好ましく、10g/10分以上、25g/10分以下であることがより好ましく、15g/10分以上、20g/10分以下であることがさらに好ましい。オレフィン系樹脂のMFRが所定の値以下であることにより、所望の耐熱性を付与するために必要な架橋剤の量を少なくすることができる。その結果、太陽電池モジュールの製造時や耐久試験時等に発生するアウトガス量を抑制できる。また、オレフィン系樹脂のMFRが上記範囲内であることにより、成膜性、柔軟性を良好にすることができる。
 ここで、オレフィン系樹脂のメルトマスフローレート(MFR)は、JIS K7210-1:2014に準拠して測定できる。測定はA法で行い、条件は、温度190℃、荷重2.16kgとする。
 オレフィン系樹脂の含有量としては、太陽電池モジュール用封止材シートに含まれる全樹脂成分100質量部に対して、例えば、75質量部以上であることが好ましく、特に90質量部以上であることが好ましく、中でも95質量部以上であることがより好ましい。これにより、透明性および柔軟性を向上させることができる。
 ここで、本開示における太陽電池モジュール用封止材シートに含有される各樹脂成分の割合は、赤外分光法(IR)で検出されるピーク比から分析できる。
 本開示の太陽電池モジュール用封止材シートとしては、EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体)が含有されていないことが好ましい。耐加水分解性が良好となるからである。
 本開示の太陽電池モジュール用封止材シートにEVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体)が含有されていないことは、以下の測定方法により決定できる。
 すなわち、赤外分光法(IR)を用いて太陽電池モジュール用封止材シートを分析し、アセテートのC=O(1735cm-1)のピークが存在しないことで、本開示の太陽電池モジュール用封止材シートにEVA(エチレン-酢酸ビニル共重合体)が含有されていないことが確認される。
(2)架橋剤
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、通常、架橋剤を含有する。
 架橋剤としては、太陽電池モジュール用封止材シートに一般的に用いられる架橋剤を使用することができ、例えば、有機過酸化物等が挙げられる。架橋剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 また、有機過酸化物の分子量の下限値は、例えば、200以上であることが好ましく、220以上であることがより好ましい。有機過酸化物の分子量の上限値は、例えば、、350以下であることが好ましく、300以下であることがより好ましい。具体的には、200以上、350以下であることが好ましく、220以上、300以下であることがより好ましい。有機過酸化物の分子量が上記範囲内であれば、架橋点を十分に確保する量のラジカルを発生できる。また、有機過酸化物の分解生成物であるアウトガスを確実に抑制できる。
 また、有機過酸化物の1時間半減期温度は、例えば、110℃以上、145℃以下であることが好ましい。ここで、有機過酸化物の半減期とは、有機過酸化物が熱によって分解してその活性酸素量が分解前の量の半分になるまでの時間である。有機過酸化物の1時間半減期温度が所定の値以上であれば、成膜時に架橋が生じることを抑制できる。また、有機過酸化物の1時間半減期温度が所定の値以下であれば、モジュール一体化工程時にラジカルを確実に発生できる。
 また、有機過酸化物の活性酸素量は、例えば、5.0%以上、10.0%以下であることが好ましい。有機過酸化物の活性酸素量が所定の値以上であれば、ポリオレフィン系樹脂と架橋助剤とが架橋するために必要なラジカル量を十分に発生することができる。また、モジュール一体化工程時に封止材シートが確実に架橋するために好ましい。
 このような有機過酸化物としては、例えば、パーオキシカーボネート類、パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類を挙げることができる。パーオキシカーボネート類としては、例えば、t-アミル-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2-エチルヘキシルカーボネート、を挙げることができる。パーオキシケタール類としては、例えば、n-ブチル4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)バレレート、エチル3,3-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブチレート、2,2-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブタン、を挙げることができる。ジアルキルパーオキサイド類としては、例えば、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、ジ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、2,5‐ジメチル-2,5-ジ(t-パーオキシ)ヘキシン-3を挙げることができる。
 太陽電池モジュール用封止材シート中の架橋剤の含有量の下限値は、例えば、0.35質量%以上であることが好ましく、0.40質量%以上であってもよく、0.44質量%以上であってもよい。太陽電池モジュール用封止材シート中の架橋剤の含有量の上限値は、例えば、0.50質量%以下であることが好ましく、0.48質量%以下であってもよく、0.47質量%以下であってもよい。具体的には、0.35質量%以上、0.50質量%以下であることが好ましく、0.40質量%以上、0.48質量%以下であってもよく、0.44質量%以上、0.47質量%以下であってもよい。架橋剤の含有量が少なすぎると、架橋後において、架橋度が低くなり、ゲル分率が低下し、耐熱性が低下する可能性がある。また、架橋剤の含有量が多すぎると、モジュール一体化工程時や耐久試験時等に架橋剤に起因するアウトガスが発生する。このアウトガスは、気泡の原因となり、太陽電池モジュールの信頼性が低下する可能性がある。
(3)架橋助剤
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、架橋助剤を含有することができる。
 架橋助剤としては、太陽電池モジュール用封止材シートに一般的に用いられる架橋助剤を使用することができるが、例えば、重合性官能基を有する多官能モノマーを挙げることができる。このような架橋助剤を含有させることにより、適度な架橋反応を促進できる。その結果、未反応の架橋剤が残留するのを抑制し、未反応の架橋剤によるアウトガスの発生を抑制できる。また、架橋助剤によって架橋反応を促進させることで、太陽電池モジュール用封止材シートの他の部材との密着性を向上できる。さらに、この架橋助剤がポリオレフィン系樹脂の結晶性を低下させ透明性を維持できる。
 中でも、反応性を向上させる観点から、架橋助剤は、1分子中に2以上の重合性官能基を有するヌレート環含有化合物であることが好ましい。
 重合性官能基の数の下限値としては、例えば、1分子中に2個以上であることが好ましい。重合性官能基の数の上限値としては、例えば、6個以下であることが好ましく、1分子中に3個以下であることがより好ましい。具体的には、1分子中に2個以上6個以下であることが好ましく、1分子中に2個以上3個以下であることがより好ましい。重合性官能基の数が少なすぎると、架橋密度を十分に上げることができない可能性がある。一方、重合性官能基の数が多すぎると、架橋処理後の太陽電池モジュール用封止材シートが脆くなる等、太陽電池モジュール用封止材シートの物性に悪影響を及ぼす可能性がある。
 重合性官能基としては、ベース樹脂であるオレフィン系樹脂と反応し、架橋構造を付与することができるものであれば特に限定されないが、中でも、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、アリル基等の炭素-炭素二重結合を有する基や、エポキシ基が好ましい。
 架橋助剤としては、具体的には、ポリアリル化合物、ポリ(メタ)アクリロキシ化合物、エポキシ系化合物、等を挙げることができる。ポリアリル化合物としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエート、を挙げることができる。ポリ(メタ)アクリロキシ化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、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、を挙げることができる。エポキシ系化合物としては、例えば、二重結合とエポキシ基を含む、グリシジルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、エポキシ基を2つ以上含有する、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルを挙げることができる。架橋助剤は、1種単独でもよく、2種以上を組み合せてもよい。
 中でも、架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)を使用することが好ましい。トリアリルイソシアヌレート(TAIC)は、太陽電池モジュール用封止材シートのガラスに対する密着性向上に顕著に寄与できる。また、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)は、直鎖状低密度ポリエチレンに対する相溶性が良好で、架橋によって結晶性を低下させ透明性を維持できる。さらに、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)は、封止材シートに低温での柔軟性を付与できる。
 太陽電池モジュール用封止材シート中の架橋助剤の含有量の下限値は、例えば、0.40質量%以上、であることが好ましく、0.45質量%以上あってもよく、0.50質量%以上であってもよい。太陽電池モジュール用封止材シート中の架橋助剤の含有量の上限値は、例えば、0.80質量%以下であることが好ましく、0.70質量%以下であってもよく、0.60質量%以下であってもよい。具体的には、0.40質量%以上、0.80質量%以下であることが好ましく、0.45質量%以上、0.70質量%以下であってもよく、0.50質量%以上、0.60質量%以下であってもよい。架橋助剤の含有量が上記範囲内であれば、適度な架橋反応を促進できる。また、架橋助剤の含有量が多すぎると、架橋助剤がブリードアウトする可能性がある。
(4)シラン成分
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、シラン成分を含有することができる。シラン成分が含有されていることにより、太陽電池モジュール用封止材シートと他の部材との密着性を向上させることができる。
 シラン成分としては、例えば、シランカップリング剤やシラン変性ポリオレフィン樹脂等を挙げることができる。
(a)シランカップリング剤
 シランカップリング剤としては、太陽電池モジュール用封止材シートに一般的に用いられるシランカップリング剤を使用することができる。例えば、メタクリロキシ系シランカップリング剤、アクリロキシ系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤等が挙げられる。中でも、メタクリロキシ系シランカップリング剤、アクリロキシ系シランカップリング剤が好ましい。メタクリロキシ系シランカップリング剤およびアクリロキシ系シランカップリング剤としては、特に限定されされるものではなく、例えば、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、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メチルジメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。シランカップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 太陽電池モジュール用封止材シート中のシランカップリング剤の含有量の下限値は、例えば、0.05質量%以上であることが好ましく、0.10質量%以上であってもよく、0.15質量%以上であってもよい。太陽電池モジュール用封止材シート中のシランカップリング剤の含有量の上限値は、例えば、0.30質量%以下であることが好ましく、0.27質量%以下であってもよく、0.25質量%以下であってもよい。具体的には、0.05質量%以上、0.30質量%以下であることが好ましく、0.10質量%以上、0.27質量%以下であってもよく、0.15質量%以上、0.25質量%以下であってもよい。シランカップリング剤の含有量が少なすぎると、シランカップリング剤による密着性向上の効果が十分に得られない可能性がある。一方、シランカップリング剤の含有量が多すぎると、成膜性が低下したり、シランカップリング剤がブリードアウトしたりする可能性がある。
(b)シラン変性ポリオレフィン樹脂
 シラン変性ポリオレフィン樹脂は、α-オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体である。上記共重合体は、例えば、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、およびグラフト共重合体のいずれであってもよい。中でも、上記共重合体は、グラフト共重合体であることが好ましく、ポリオレフィンを主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物が側鎖として重合したグラフト共重合体であることが好ましい。このようなグラフト共重合体は、密着性に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、太陽電池モジュール用封止材シートの太陽電池素子に対する密着性を一層向上させることができる。
 シラン変性ポリオレフィン樹脂を構成するα-オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、イソブチレン、1-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン等が挙げられる。α-オレフィンは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。中でも、ポリエチレンが好ましい。すなわち、シラン変性ポリオレフィン樹脂は、シラン変性ポリエチレン樹脂であることが好ましい。上記ベース樹脂であるオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂である場合には、ポリエチレン系樹脂とシラン変性ポリエチレン樹脂との相溶性が良いからである。
 また、シラン変性ポリエチレン樹脂は、主鎖として直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)にエチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合させた樹脂であることが好ましい。
 上記エチレン性不飽和シラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランを挙げることができる。エチレン性不飽和シラン化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 シラン変性ポリオレフィン樹脂は、例えば、特開2003-46105号公報に記載されている製造方法により得ることができる。
 シラン変性ポリオレフィン樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 太陽電池モジュール用封止材シート中のシラン変性ポリオレフィン樹脂の含有量の下限値は、例えば、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましい。太陽電池モジュール用封止材シート中のシラン変性ポリオレフィン樹脂の含有量の上限値は、例えば、20質量%以下であることが好ましく、18質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることがさらに好ましい。具体的には、1質量%以上、20質量%以下であることが好ましく、3質量%以上、18質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上、15質量%以下であることがさらに好ましい。シラン変性ポリオレフィン樹脂の含有量が少なすぎると、シラン変性ポリオレフィン樹脂による密着性向上の効果が十分に得られない可能性がある。一方、シラン変性ポリオレフィン樹脂の含有量が多すぎると、引張伸びや熱溶着性に劣る傾向がある。
(5)その他の添加剤
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、上記のオレフィン系樹脂、架橋剤、架橋助剤、およびシランカップリング剤以外のその他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、核剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤、難燃剤、フィラー等が挙げられる。
 光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)が挙げられる。ヒンダードアミン系光安定剤は、ピペリジン骨格中の窒素原子の結合相手により大きく分けて、N-H型(窒素原子に水素が結合)、N-R型(窒素原子にアルキル基(R)が結合)、N-OR型(窒素原子にアルコキシ基(OR)が結合)の3タイプがある。これらのうち、N-OR型のヒンダードアミン系耐光安定剤を好ましく用いることができる。N-OR型は、ラジカルを補足する速さがN-H型やN-R型よりも速い。さらに高分子HALSよりも速く表面へ移行したN-OR型の低分子HALSは、N-H型やN-CH型のHALSよりも短期的にラジカルを補足し、太陽電池モジュール用封止材シートの劣化を抑制する点おいて、好ましい。
 上記の光安定剤、紫外線吸収剤および酸化防止剤等の耐候剤は、樹脂に分散させた耐候性マスターバッチとして、封止材組成物に添加してもよい。耐候性マスターバッチは、適宜調製してもよく、市販品を用いてもよい。耐候性マスターバッチに用いられる樹脂としては、上記のオレフィン系樹脂であってもよく、その他の樹脂であってもよい。
 太陽電池モジュール用封止材シート中の添加剤の含有量は、例えば、5質量%以下とすることができる。
(6)太陽電池モジュール用封止材シート中の各成分の含有量測定方法
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートにおいて、各成分の含有量の測定方法は特に限定されないが、赤外分光法(IR)により求めることができる。
 赤外分光法で求める場合、太陽電池モジュール用封止材シートを赤外分光光度計で測定して赤外吸収スペクトルを得て、ベース樹脂であるオレフィン系樹脂のメチレン基等のアルキレン基に由来する吸光度ピークに対する、架橋剤、架橋助剤およびシランカップリング剤中の各官能基の吸光度ピークの比率(IRピーク比)を算出することによって求めることができる。架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤の含有量と吸光度の関係は予め検量線法により求めておくことが可能である。
4.太陽電池モジュール用封止材シートの製造方法
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートの製造方法の一例について説明する。本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、例えば、上記の各成分を混合することにより封止材組成物とし、上記封止材組成物を溶融し、シート状に成膜して、未架橋の太陽電池モジュール用封止材を得る工程により得られる。
 各成分を混合する方法としては、例えば、各成分をドライブレンドでベース樹脂となるオレフィン系樹脂に含浸させる方法が挙げられる。また、押し出し成型により太陽電池モジュール用封止材シートを得る場合には、架橋剤や架橋助剤を液体の状態でベース樹脂となるオレフィン系樹脂に添加してもよい。また、架橋助剤をベース樹脂となるオレフィン系樹脂に予め練り混ぜ、混合物としてマスターバッチ化したものを用いてもよい。マスターバッチ化したものを用いた場合、架橋助剤の分散性が良くなるため、太陽電池モジュール用封止材シート中の架橋助剤の含有量のバラツキを抑えることができる。
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、上記封止材組成物を実質的な架橋を生じさせずに成膜したものであり、太陽電池モジュール用封止材シート中の各成分の含有量は、封止材組成物中の各成分の含有量と同様となる。
 溶融成形は、公知の成形法、すなわち、例えば、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行うことができる。成形温度は、上記封止材組成物の融点を超える温度であればよい。また、成形温度は、使用する架橋剤の1時間半減期温度に応じて、成膜中に架橋が開始しない温度、すなわち、上記封止材組成物のゲル分率を0%に維持できる温度であればよい。成形温度は、例えば、80℃以上100℃以下とすることができる。
 なお、架橋処理は、例えば、太陽電池モジュールの製造時の高温加熱処理によって完了させる。
5.その他
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、成膜後、未架橋の段階における封止材シートである。また、本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、太陽電池モジュールとしての一体化後までの間におけるいずれかのプロセス中において、架橋が進行することが想定されている、いわゆる、熱硬化系の樹脂フィルムである。
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、このように未架橋の封止材シートであり、そのゲル分率は、通常、5%以下である。一方、太陽電池モジュールとして一体化後の架橋完了後における太陽電池モジュール用封止材シートのゲル分率の下限値は、例えば、50%以上であればよく、60%以上であることがより好ましい。太陽電池モジュールとして一体化後の架橋完了後における太陽電池モジュール用封止材シートのゲル分率の上限値は、例えば、90%以下であればよく、80%以下であることがより好ましい。具体的には、50%以上90%以下であればよく、60%以上80%以下であることがより好ましい。
 ここで、本明細書における「ゲル分率(%)」とは、封止材1.0gを樹脂メッシュに入れ、110℃キシレンにて24時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し、乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い、残留不溶分の質量%を測定し、これをゲル分率としたものである。
 なお、ゲル分率0%とは、上記残留不溶分が実質的に0であり、封止材組成物あるいは封止材シートの架橋反応が実質的に開始していない状態であることをいう。より具体的には、「ゲル分率0%」とは、上記残留不溶分が全く存在しない場合、および、精密天秤によって測定した上記残留不溶分の質量%が0.05質量%未満である場合をいうものとする。
 また、上記残留不溶分には、樹脂成分以外の顔料成分等は含まないものとする。これらの樹脂成分以外の混在物が、上記試験により残留不溶分に混在している場合には、例えば、予めこれらの混在物の樹脂成分中における含有量を別途測定しておくことで、これらの混在物を除く樹脂成分由来の残留不溶分について本来得られるべきゲル分率を算出できる。
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートの厚さは、特に限定されないが、好ましくは、200μm以上1000μm以下である。太陽電池モジュール用封止材シートの厚さが所定の値以上であれば、太陽電池モジュール用封止材シートの強度をより良好なものとできる。また、太陽電池モジュール用封止材シートの厚さが所定の値以下であれば、ラミネート工程時に他の部材の破損を抑制でき、また、十分な光透過率を確保できる。
 本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、単独で封止材シートとして使用してもよく、多層構造を有する多層封止材シートの一部として使用してもよい。また、本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、裏面保護部材と一体化されていてもよい。中でも、本開示における太陽電池モジュール用封止材シートは、単独で封止材シートとして使用することが好ましい。
B.太陽電池モジュール用封止材組成物
 本開示における太陽電池モジュール用の封止材組成物は、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用封止材組成物であって、JIS K6300-2:2001に準拠し、温度150℃で測定したときの25分後のトルク値が0.25N・m以上であり、水素炎イオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィー分析によるによるアウトガスのピーク面積の合計が50000pA・sec以下である。
1.太陽電池モジュール用封止材組成物の組成
 本開示における太陽電池モジュール用の封止材組成物は、オレフィン系樹脂をベース樹脂とし、さらに、架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤、およびその他の添加剤を含んでいてもよい。
 オレフィン系樹脂、架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤、およびその他の添加剤については、上記「A.太陽電池モジュール用封止材シート」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
2.太陽電池モジュール用封止材組成物の用途
 本開示における太陽電池モジュール用の封止材組成物は、太陽電池モジュールの封止部材を構成する封止材シートの製造に用いる組成物であり、公知の方法でシート状に成型することで単層の封止材シートが得られる。また、本開示における太陽電池モジュール用の封止材組成物は、多層構造を有する多層封止材シートの層を成膜するために使用することもできる。この場合、例えば、多層共押し出し法等によりシート状に押出して多層封止材シートを得ることができる。
C.太陽電池モジュール
 本開示における太陽電池モジュールは、上述の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋体を有する。
1.太陽電池モジュールの構成
 本開示における太陽電池モジュールとしては、上述の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋体を有していればよい。太陽電池モジュールとしては、典型的には、例えば図1に示す太陽電池モジュール10を挙げることができる。図1に示す太陽電池モジュール10は、表面保護部材1と、表面封止材層2と、太陽電池素子3と、裏面封止材層4と、裏面保護部材5とをこの順に有しており、表面封止材層2および裏面封止材層4が上述の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋体である。また、薄膜系太陽電池モジュールの場合には、例えば図2に示す太陽電池モジュール10を挙げることができる。図2に示す太陽電池モジュール10は、表面保護部材1と、太陽電池素子3と、封止材層6と、裏面保護部材5とをこの順に有しており、封止材層6が上述の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋体である。
 以下、本開示における太陽電池モジュールの各構成について説明する。
(1)表面封止材層、裏面封止材層、封止材層
 表面封止材層および裏面封止材層、ならびに封止材層は、上述の太陽電池モジュール用封止材シートが加熱処理された架橋体であり、太陽電池素子を封止するための層である。
 太陽電池モジュール用封止材シートについては、上記「A.太陽電池モジュール用封止材シート」の項に記載したものと同様である。
 表面封止材層および裏面封止材層、ならびに封止材層は、太陽電池モジュール用封止材シートを架橋させることにより形成することができる。
(2)太陽電池素子
 太陽電池素子としては、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン系、ガリウム-砒素、銅-インジウム-セレン、カドミウム-テルル等のIII-V族やII-VI族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができる。太陽電池モジュールにおいては、複数の太陽電池素子は、導線および半田接合部を備えたインターコネクタを介して電気的に直列に接続されている。
(3)表面保護部材
 表面保護部材は、太陽電池素子の受光面側に配置され、太陽電池素子を保護する部材である。表面保護部材の透明性は、太陽電池素子の発電を阻害しない程度であれば特に限定されない。表面保護部材としては、太陽電池モジュールに用いられる一般的な表面保護部材を使用することができ、ガラス基板、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、フッ素含有樹脂等の樹脂を含有する樹脂基板、等の透明基板が挙げられる。
(4)裏面保護部材
 裏面保護部材は、太陽電池素子の背面側に配置され、太陽電池素子を保護する部材である。裏面保護部材としては、太陽電池モジュールに用いられる一般的なバックシートを使用することができ、例えば、金属シート、樹脂フィルム、ガラス基板等が挙げられる。金属シートを構成する金属としては、例えば、錫、アルミニウム、ステンレススチール等が挙げられる。また、樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリエステル、フッ素含有樹脂、ポリオレフィン等が挙げられる。また、樹脂フィルムは、表面に無機蒸着膜を有していてもよい。また、裏面保護部材は、単層であってもよく、多層であってもよい。
2.太陽電池モジュールの製造方法
 本開示における太陽電池モジュールの製造方法としては、例えば、まず、表面保護部材、太陽電池モジュール用封止材シート、太陽電池素子、太陽電池モジュール用封止材シート、および裏面保護部材を順次積層し、次いで、積層体を真空加熱ラミネート法等により熱圧着して一体化する方法を挙げることができる。この一体化工程内で、未架橋の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋を進行させる。なお、必要であれば、モジュール化後に熱架橋処理をさらに行ってもよい。
 なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
 以下、実施例および比較例を示し、本開示をさらに説明する。
[実施例1~3および比較例1~3]
(1)材料
 下記に示す樹脂成分および添加剤を用いた。
・ポリエチレン系樹脂1:密度0.887g/cm、190℃でのMFR20g/10分、融点53℃のLLDPE
・ポリエチレン系樹脂2:密度0.874g/cm、190℃でのMFR8g/10分、融点55℃のLLDPE
・ポリエチレン系樹脂3:密度0.882g/cm、190℃でのMFR20g/10分、融点58℃のLLDPE
・ポリエチレン系樹脂4:密度0.876g/cm、190℃でのMFR15g/10分、融点63℃のLLDPE
・ポリエチレン系樹脂5:密度0.881g/cm、190℃でのMFR10g/10分、融点62℃のLLDPE
・ポリエチレン系樹脂6:密度0.882g/cm、190℃でのMFR20g/10分、融点76℃のLLDPE
・架橋剤1:t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート(TBEC)
・架橋剤2:2,5-ジメチル-2,5-ジ(t‐ブチルパーオキシ)ヘキサン
・架橋剤3:t-アミル-パーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート
・架橋助剤:トリアリルイソシアヌレート(TAIC)
・シランカップリング剤:3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM-503)
・紫外線吸収剤:ケミプロ化成社製、KEMISORB12
・HALS:BASFジャパン社製、Tinuvin770
 また、下記の方法により、シラン変性ポリエチレン樹脂を合成した。密度0.881g/cmであり、190℃でのMFRが30g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M-LLDPE)98質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン2質量部と、ラジカル発生剤(反応触媒)としてのジクミルパーオキサイド0.1質量部とを混合し、200℃で溶融、混練して、シラン変性ポリエチレン樹脂を得た。
(2)封止材組成物の調製および封止材シートの作製
 上記の樹脂成分および添加剤を混合し、下記表1に示す組成の封止材組成物を得た。上記封止材組成物を溶融し、常法Tダイ法により厚さ450μmとなるように成膜し、未架橋の単層の封止材シートを得た。成膜温度は90℃以上100℃以下とした。
[評価]
(1)トルク値
 封止材シートについて、JIS K6300-2のJIS K6300-2:2001のダイ加硫試験A法(ねじり振動式平板ダイ加硫試験)に準拠し、ダイ加硫試験機を用いて、温度150℃、ねじり振動数100±6回/分の条件で、試験開始から25分経過後のトルク値を測定した。ダイ加硫試験機としては、JSR社製のキュラストメーターTYPE R 7型を用いた。
(2)アウトガス量
 まず、封止材シートを200mg秤量し、バイアル瓶に取り分けて試料を作成した。次いで、試料を165℃30分加熱した後、発生したガスを10ml採取した。このガスについて、水素炎イオン化検出器(FID)を用いたガスクロマトグラフィー(GC)分析(GC-FID)により、スペクトルを取得し、全てのピークの面積を積算した。このピーク面積の合計(単位:pA・sec)をアウトガス量とした。なお、上記のスペクトル検出は、下記の測定装置を用い、下記条件での測定により、ガスクロマトグラフィー分析(定量分析)により行った。
・装置(ガスクロマトグラフ):Agilent Technologies社製のAgilent6890
・カラム:Agilent Technologies社製のAgilent J&W GCカラム「HP-5MS」
・カラム温度:40℃以上320℃以下
・ガス:He
・検出器:水素炎イオン化検出器(FID)
(3)耐熱性
 実施例および比較例の封止材シートおよび下記の各部材を用いて、表面保護部材/封止材シート/太陽電池素子/封止材シート/裏面保護部材の順で積層し、温度165℃、真空引き時間6分間、圧力保持時間11分間、圧力100kPaの条件にて真空加熱ラミネート処理を行うことにより、太陽電池モジュール評価用試料を製造した。
・表面保護部材:ガラス基板(白板フロート強化ガラス、大きさ180mm×180mm、厚さ2.5mm)
・太陽電池素子:PVG Solutions社製、Earth ON-180
・裏面保護部材:ガラス基板(白板フロート強化ガラス、大きさ180mm×180mm、厚さ2.5mm)
 次に、プレッシャークッカー試験機(平山製作所製、HASTEST)にて、121℃、100%RH、2atmの条件に設定し、太陽電池モジュール評価用試料を投入し、耐熱試験を実施した。600時間経過後、数時間常温放置した。
 太陽電池モジュール評価用試料について、ソーラーシミュレータ(三永電機製作所社製、XES-155S1)を用いて、セル裏面温度25℃、照度100mW/cmの条件で、上記の耐久試験の前後の出力をそれぞれ測定した。そして、初期(耐久試験前)の出力に対する、耐久試験600時間後の出力の維持率を算出し、下記基準にて評価した。
A:出力の維持率が95%以上である。
B:出力の維持率が90%以上95%未満である。
C:出力の維持率が85%以上90%未満である。
D:出力の維持率が85%未満である。
(4)気泡評価(バブルテスト)
 5cm×7.5cmのサイズに切り出した封止材シートを、5cm×7.5cmのサイズのガラス板で挟み、温度155℃、真空引き時間6分、圧力保持時間10分、圧力100kPaの条件にて真空加熱ラミネート処理を行った。次に、そのサンプルを、200℃のオーブンへ投入し、30分後、60分後、90分後、120分後の状態を観察した。そして、下記基準にて評価した。
A:120分後も気泡が発生しなかった。
B:60分後では膨れがなく、120分後に小さな気泡が発生した。
C:30分後では膨れがなく、60分後に気泡が発生した。
D:30分後に気泡が発生した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1の結果から、上記のトルク値が所定の範囲内である場合には耐熱性が高く、上記のアウトガスのピーク面積の合計が所定の範囲である場合には気泡の発生が抑制されることが確認された。
 1 … 表面保護部材
 2 … 表面封止材層
 3 … 太陽電池素子
 4 … 裏面封止材層
 5 … 裏面保護部材
 6 … 封止材層
 10 … 太陽電池モジュール

Claims (9)

  1.  オレフィン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用封止材シートであって、
     JIS K6300-2:2001に準拠し、温度150℃で測定したときの25分後のトルク値が0.25N・m以上であり、
     水素炎イオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィー分析によるアウトガスのピーク面積の合計が50000pA・sec以下である、太陽電池モジュール用封止材シート。
  2.  前記太陽電池モジュール用封止材シートに含まれる全樹脂成分100質量部に対して、前記オレフィン系樹脂の含有量が75質量部以上である、請求項1に記載の太陽電池モジュール用封止材シート。
  3.  前記太陽電池モジュール用封止材シートは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を含まない、請求項1に記載の太陽電池モジュール用封止材シート。
  4.  前記オレフィン系樹脂の温度190℃でのメルトマスフローレート(MFR)が30g/10分以下である、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の太陽電池モジュール用封止材シート。
  5.  オレフィン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用封止材組成物であって、
     JIS K6300-2:2001に準拠し、温度150℃で測定したときの25分後のトルク値が0.25N・m以上であり、
     水素炎イオン化検出器を用いたガスクロマトグラフィー分析によるによるアウトガスのピーク面積の合計が50000pA・sec以下である、太陽電池モジュール用封止材組成物。
  6.  前記太陽電池モジュール用封止材組成物に含まれる全樹脂成分100質量部に対して、前記オレフィン系樹脂の含有量が75質量部以上である、請求項5に記載の太陽電池モジュール用封止材組成物。
  7.  前記太陽電池モジュール用封止材組成物シートは、エチレン-酢酸ビニル共重合体を含まない、請求項5に記載の太陽電池モジュール用封止材組成物。
  8.  前記オレフィン系樹脂の温度190℃でのメルトマスフローレート(MFR)が30g/10分以下である、請求項5から請求項7までのいずれかの請求項に記載の太陽電池モジュール用封止材組成物。
  9.  請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の太陽電池モジュール用封止材シートの架橋体を有する、太陽電池モジュール。
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