(57)【要約】本発明は、架橋工程を必要とすることなく太陽電池素子を連続的に封止し、しわやカールが発生せず、太陽電池素子と太陽電池封止シートとの接着性に優れたフレキシブル太陽電池モジュールを、ロールツーロール法で好適に製造することができる、フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。本発明は、太陽電池封止シートを、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面上に、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有し、上記太陽電池封止シートは、フッ素系樹脂シート上にシラン変性ポリオレフィン樹脂からなる粘着剤層を有するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。
2012043304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池封止シートを、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面上に、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有し、
前記太陽電池封止シートは、フッ素系樹脂シート上にシラン変性ポリオレフィン樹脂からなる粘着剤層を有する
ことを特徴とするフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
フッ素系樹脂シートは、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、エチレンクロロトリフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、テトラフロオロエチレン−パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド樹脂、テトラフロオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及び、ポリフッ化ビニリデンとポリメタクリル酸メチルとの混合物からなる群より選択される少なくとも一種のフッ素系樹脂からなる請求項１記載のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
シラン変性ポリオレフィン樹脂は、ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠した動的性質試験方法によって測定された１００℃での粘弾性貯蔵弾性率が１×１０４Ｐａ以上、５×１０６Ｐａ以下である請求項１記載のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
太陽電池封止シートは、フッ素系樹脂シートと粘着剤層とが共押出工程により同時に製膜加工され積層された一体型積層体である請求項１、２又は３記載のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋工程を必要とすることなく太陽電池素子を連続的に封止し、しわやカールが発生せず、太陽電池素子と太陽電池封止シートとの接着性に優れたフレキシブル太陽電池モジュールを高い効率で製造できる、フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池として、ガラスを基材とするリジットな太陽電池モジュールと、ポリイミドやポリエステル系の耐熱高分子材料やステンレス薄膜を基材とするフレキシブルな太陽電池モジュールとが知られている。近年、薄型化や軽量化による運搬、施工の容易さや、衝撃に強い点から、フレキシブルな太陽電池モジュールが注目されるようになってきている。【０００３】
このようなフレキシブルな太陽電池モジュールは、フレキシブル基材上に、光が照射されると電流を生じる機能を有するシリコン半導体や化合物半導体等からなる光電変換層を薄膜状に積層したフレキシブル太陽電池素子の上下面を、太陽電池封止シートを積層して封止したフレキシブル太陽電池モジュールを有する。【０００４】
上記太陽電池封止シートは、外部からの衝撃を防止したり、太陽電池素子の腐食を防止したりするためのものである。上記太陽電池封止シートは、透明シート上に粘着剤層が形成されたものであり、上記太陽電池素子を封止するための上記粘着剤層としては、従来よりエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂が使用されていた（例えば、特許文献１を参照のこと）。
しかしながら、上記ＥＶＡ系樹脂を使用する場合、架橋工程のために、製造時間が長くなったり、酸を発生したりするといった問題があった。このため、上記太陽電池封止シートの上記粘着剤層として、シラン変性オレフィン樹脂等の非ＥＶＡ系樹脂の使用が検討されている（例えば、特許文献２を参照のこと）。【０００５】
上記フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法としては、フレキシブル太陽電池素子と太陽電池封止シートとを予め所望の形状に切断した上で積層し、これらを静止状態にて真空ラミネートによって積層一体化する方法が従来から行われている。このような真空ラミネート法では、接着工程に時間がかかり、太陽電池モジュールの製造効率が低いといった問題があった。【０００６】
上記フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法として、量産化に優れる点で、ロールツーロール法が検討されている（例えば、特許文献３を参照のこと）。
ロールツーロール法は、フィルム状の太陽電池封止シートを巻回させたロールを使用し、該ロールから巻き出した太陽電池封止シートを、一対のロールを用いて狭窄することにより、太陽電池素子に熱圧着して封止を行い、連続的にフレキシブル太陽電池モジュールを製造する方法である。
このようなロールツーロール法によれば、極めて高い効率で連続的にフレキシブル太陽電池モジュールを製造することが期待できる。【０００７】
しかしながら、従来の太陽電池封止シートを用いて、ロールツーロール法により、フレキシブル太陽電池素子を封止して、フレキシブル太陽電池モジュールを製造する場合、架橋工程が必要となったり、また、上記フレキシブル太陽電池素子と上記太陽電池封止シートとをロールで熱圧着した際に、しわやカールが発生して極端に歩留まりが低下したり、上記フレキシブル太陽電池素子と上記太陽電池封止シートとの接着性が不充分となったりする等の問題があった。【０００８】
従って、ロールツーロール法の高い量産性を充分発揮しつつ、しわやカールの発生がなく、フレキシブル太陽電池素子を連続して好適に封止できる方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２９７４３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２１４６４１号公報
【特許文献３】特開２０００−２９４８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記現状に鑑みて、架橋工程を必要とすることなく太陽電池素子を連続的に封止し、しわやカールが発生せず、太陽電池素子と太陽電池封止シートとの接着性に優れたフレキシブル太陽電池モジュールを高い効率で製造できる、フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、太陽電池封止シートを、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面上に、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有し、上記太陽電池封止シートは、フッ素系樹脂シート上にシラン変性ポリオレフィン樹脂からなる粘着剤層を有することを特徴とするフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法である。
以下に、本発明を詳述する。【００１２】
本発明は、特定の成分からなる粘着剤層とフッ素系樹脂シートとを有する太陽電池封止シートを用いて、太陽電池素子を封止することにより、しわやカールの発生がなく、上記太陽電池封止シートと太陽電池素子との接着性に優れたフレキシブル太陽電池モジュールを、ロールツーロール法で連続して製造することができたものである。
即ち、本発明者らは、フッ素系樹脂シート上にエチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合させたシラン変性ポリオレフィン樹脂からなる粘着剤層が形成された太陽電池封止シートで、太陽電池素子を封止することにより、架橋工程を必要とせず、かつ、比較的低温で短時間に熱圧着でき、ロールツーロール法で太陽電池素子を連続して封止できることを見出し、本発明を完成させるに至った。【００１３】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池封止シートを、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面上に、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有する。
上記太陽電池封止シートは、フッ素系樹脂シート上にシラン変性ポリオレフィン樹脂からなる粘着剤層を有する。
本発明では、このような特定の樹脂からなる粘着剤層を有する太陽電池封止シートを使用することにより、ロールツーロール法でフレキシブル太陽電池モジュールを好適に製造することができるのである。【００１４】
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂は、ポリオレフィンに、ラジカル発生剤の存在下で、エチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合することによって得られた樹脂である。
ポリオレフィンにエチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合することによって、ポリオレフィンにアルコキシシリル基を導入した樹脂からなる粘着剤層とすることにより、上記粘着剤層の太陽電池素子に対する接着力を向上させたり、シラン化合物同士の架橋反応により太陽電池封止シートの耐久性を向上させたりすることができる。【００１５】
上記ポリオレフィンは、示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度（Ｔｍ）が７０℃以上、１２５℃未満であることが好ましい。上記最大ピーク温度が７０℃未満であると、太陽電池封止シートの耐熱性が低く、屋外での使用に適さないおそれがある。上記最大ピーク温度が１２５℃以上であると、ラミネート温度が高温となり、フレキシブル太陽電池モジュールの生産性が低下するおそれがある。
本発明において、合成樹脂における示差走査熱量分析による吸熱曲線は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定されている測定方法に準拠して測定される。【００１６】
本発明で使用する、上記示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度（Ｔｍ）が７０℃以上、１２５℃未満のポリオレフィンは、エチレンとαオレフィンとの共重合体であることが好ましい。
上記αオレフィンとしては、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチル−ペンテン−１、オクテン−１、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。【００１７】
上記エチレンとαオレフィンとの共重合体における、エチレンとαオレフィンとの共重合量比は、該共重合体中のαオレフィンの量が５重量％以上、４０重量％未満であることが好ましい。上記αオレフィンの量が５重量％未満であると、上記エチレンとαオレフィンとの共重合体の融点が１２５℃以上となるおそれがある。上記αオレフィンの量が４０重量％以上であると、上記エチレンとαオレフィンとの共重合体の融点が７０℃未満となるおそれがある。【００１８】
上記ポリオレフィンにグラフト重合する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（２−メトキシエトキシ）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、及び、ビニルトリカルボキシシラン等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。【００１９】
上記ポリオレフィンにグラフト重合するエチレン性不飽和シラン化合物の量は、ポリオレフィン１００重量部に対して、上記エチレン性不飽和シラン化合物が０．１重量部以上、１０重量部未満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の量が０．１重量部未満であると、太陽電池素子に対する太陽電池封止シートの接着力が弱くなるおそれがある。１０重量部以上であると、シラン化合物による架橋密度が高くなるため、太陽電池封止シート成型時にゲルが発生し、穴が開いたり、太陽電池封止シートが破れたりするおそれがある。【００２０】
上記グラフト重合の方法は、特に限定されず、従来公知の方法で行うことができる。例えば、上記ポリオレフィン、エチレン性不飽和シラン化合物にラジカル発生剤を加え、ラジカル発生剤の１時間半減期温度以上の温度で混練する方法が挙げられる。上記混練は、一軸又は二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等を用いて行うことができる。
上記グラフト重合の反応温度は、上記ポリオレフィンの融点以上、上記ポリオレフィンの分解温度以下、かつ、ラジカル発生剤の１時間半減期温度以上の温度であればよく、通常は１００〜２００℃で実施される。【００２１】
上記グラフト重合において用いるラジカル発生剤としては、グラフト重合の反応温度において、ラジカルを発生するものが好ましく、例えば、ジベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。【００２２】
上記ラジカル発生剤の添加量は、エチレン性不飽和シラン化合物１００重量部に対して、１０重量部以上、１００重量部未満が好ましい。上記ラジカル発生剤の添加量が１０重量部未満では、グラフト反応量が不足して太陽電池素子に対する太陽電池封止シートの接着力が弱くなるおそれがある。上記ラジカル発生剤の添加量が１００重量部以上であると、ラジカルによる、ポリオレフィンの架橋反応が増加し、太陽電池封止シート成型時にゲルが発生し、穴が開いたり、太陽電池封止シートが破れたりするおそれがある。【００２３】
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂は、１００℃での粘弾性貯蔵弾性率が１×１０４Ｐａ以上、５×１０６Ｐａ以下であることが好ましい。上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の１００℃での粘弾性貯蔵弾性率が１×１０４Ｐａ未満であると、上記太陽電池封止シートによって太陽電池素子を封止してフレキシブル太陽電池モジュールを製造する際に、上記太陽電池封止シートが押圧力によって大きく流動して、上記太陽電池封止シートの厚みの不均一化が大きくなることがある。上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の１００℃での粘弾性貯蔵弾性率が５×１０６Ｐａを超えると、太陽電池封止シートの太陽電池素子に対する接着性が低下することがある。上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の１００℃での粘弾性貯蔵弾性率のより好ましい下限は１×１０５Ｐａ、より好ましい上限は１×１０６Ｐａである。【００２４】
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の１００℃での粘弾性貯蔵弾性率は、シラン変性ポリオレフィン樹脂中のαオレフィン含有量とシラン変性量とによって調節できる。αオレフィン含有量が高いものや、シラン変性量が少ないものは、１００℃での粘弾性貯蔵弾性率が低く、αオレフィン含有量が低いものや、シラン変性量が高いものは、１００℃での粘弾性貯蔵弾性率が高い。【００２５】
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂は、３０℃での粘弾性貯蔵弾性率が１×１０７Ｐａ以上、２×１０８Ｐａ以下であることが好ましい。上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の３０℃での粘弾性貯蔵弾性率が１×１０７Ｐａ未満であると、太陽電池封止シートが室温にて粘着性を発現して上記太陽電池封止シートの取扱性が低下することがある。上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の３０℃での粘弾性貯蔵弾性率が２×１０８Ｐａを超えると、太陽電池封止シートの柔軟性が低下して取扱性が低下したり、太陽電池素子を上記太陽電池封止シートによって封止してフレキシブル太陽電池モジュールを製造する際に、上記太陽電池封止シートを急激に加熱する必要が生じたりするおそれがある。上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の１００℃での粘弾性貯蔵弾性率のより好ましい上限は１．５×１０８Ｐａである。
なお、上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の粘弾性貯蔵弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠した動的性質試験方法によって測定された値をいう。【００２６】
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂は、示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度（Ｔｍ）が８０〜１２５℃であることが好ましい。
上記吸熱曲線の最大ピーク温度（Ｔｍ）が８０℃より低いと、太陽電池封止シートの耐熱性が低下するおそれがある。上記吸熱曲線の最大ピーク温度（Ｔｍ）が１２５℃より高いと、封止工程における太陽電池封止シートの加熱時間が長くなって、フレキシブル太陽電池モジュールの生産性が低下したり、又は、太陽電池の封止が不充分となったりするおそれがある。
上記吸熱曲線の最大ピーク温度（Ｔｍ）は、８５〜１２０℃であることがより好ましい。
なお、上記示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度（Ｔｍ）は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に規定されている測定方法に準拠して測定することができる。【００２７】
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂は、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が０．５ｇ／１０分〜２９ｇ／１０分であることが好ましい。上記メルトフローレイトが０．５ｇ／１０分未満であると、太陽電池封止シートの製造時に該封止シートに歪が残り、フレキシブル太陽電池モジュール製造後に該モジュールがカールするおそれがある。２９ｇ／１０分を超えると、上記太陽電池封止シート製造時にドローダウンしやすくなり均一な厚みのシートを製造することが難しく、フレキシブル太陽電池モジュール製造後に該モジュールがカールしたり、太陽電池封止シートにピンホール等を生じやすくなり、フレキシブル太陽電池モジュール全体の絶縁性を損なったりするおそれがある。
上記メルトフローレイトは、２ｇ／１０分〜１０ｇ／１０分であることがより好ましい。
なお、上記シラン変性ポリオレフィン樹脂のメルトフローレイトは、ポリエチレン系樹脂のメルトフローレイトの測定方法であるＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠して荷重２．１６ｋｇ荷重にて測定された値をいう。【００２８】
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂は、市販品のものであってもよい。上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の市販品としては、例えば、三菱化学社製のリンクロン等を挙げることができる。【００２９】
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂として、上記シラン変性ポリオレフィン樹脂に、シラン変性していないポリオレフィン樹脂を混合した樹脂を用いてもよい。
例えば、上記の市販品のシラン変性ポリオレフィン樹脂に、シラン変性していないポリオレフィン樹脂を混合して、上記Ｔｍ、ＭＦＲ、及び、貯蔵弾性率を上述の好ましい範囲内に調節したものを用いることができる。
上記シラン変性していないポリオレフィン樹脂としては、エチレンとαオレフィンとの共重合体であることが好ましい。上記エチレンとαオレフィンとの共重合体としては、上述したエチレンとαオレフィンとの共重合体と同様のものが挙げられる。
樹脂のブレンド方法は、特に限定されず、例えば、シラン変性ポリオレフィン樹脂ペレットと、上記シラン変性していないポリオレフィン樹脂のペレットをタンブラー等の混合機で混合した後、一軸または二軸押出機に供給して混練する方法や、ニーダー、バンバリーミキサー等で溶融混練したシラン変性ポリオレフィン樹脂に、上記シラン変性していないポリオレフィン樹脂を添加、混練する方法等が挙げられる。
上記シラン変性ポリオレフィン樹脂と上記シラン変性していないポリオレフィン樹脂とを混合した樹脂を用いる場合は、その混合比（シラン変性ポリオレフィン樹脂／シラン変性していないポリオレフィン樹脂）は、重量比で３０／７０〜７０／３０であることが好ましい。【００３０】
上記粘着剤層は、その物性を損なわない範囲内において、光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の添加剤を更に含有していてもよい。【００３１】
上記粘着剤層を製造する方法としては、上記シラン変性ポリオレフィン樹脂と、必要に応じて添加される添加剤とを所定の重量割合にて押出機に供給して溶融、混練し、押出機からシート状に押出して粘着剤層を製造する方法が挙げられる。【００３２】
上記粘着剤層は、厚みが８０〜７００μｍであることが好ましい。上記粘着剤層の厚みが８０μｍ未満であると、フレキシブル太陽電池モジュールの絶縁性を保持できないおそれがある。上記粘着剤層の厚みが７００μｍを超えると、フレキシブル太陽電池モジュールの難燃性に悪影響を及ぼしたり、フレキシブル太陽電池モジュールの重量が重くなったりするおそれがあるし、経済的にも不利である。上記粘着剤層の厚みは、１５０〜４００μｍであることがより好ましい。【００３３】
上記太陽電池封止シートは、フッ素系樹脂シート上に上記粘着剤層が形成されたものである。
上記フッ素系樹脂シートは、透明性、耐熱性及び難燃性に優れるものであれば、特に限定されないが、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、テトラフロオロエチレン−パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＦＡＰ）、ポリビニルフルオライド樹脂（ＰＶＦ）、テトラフロオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、及び、ポリフッ化ビニリデンとポリメタクリル酸メチルとの混合物（ＰＶＤＦ／ＰＭＭＡ）からなる群より選択される少なくとも一種のフッ素系樹脂からなることが好ましい。
なかでも、上記フッ素系樹脂としては、耐熱性及び透明性により優れる点で、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニルフルオライド樹脂（ＰＶＦ）がより好ましい。【００３４】
上記フッ素系樹脂シートは、厚みが１０〜１００μｍであることが好ましい。上記フッ素系樹脂シートの厚みが１０μｍ未満であると、絶縁性が確保できなかったり、難燃性が損なわれたりするおそれがある。上記フッ素系樹脂シートの厚みが１００μｍを超えると、フレキシブル太陽電池モジュールの重量が重くなるおそれがあり、経済的に不利である。上記フッ素系樹脂シートの厚みは、１５〜８０μｍであることがより好ましい。【００３５】
上記太陽電池封止シートは、上記フッ素系樹脂シートと上記粘着剤層とを積層一体化することにより製造することができる。上記積層一体化する方法としては、特に限定されず、例えば、上記粘着剤層の一面に上記フッ素系樹脂シートを押出ラミネートして形成する方法や、上記粘着剤層と上記フッ素系樹脂シートとを共押出して形成する方法等が挙げられる。なかでも、共押出工程により同時に製膜加工され積層されることが好ましい。
上記共押出工程における、押出設定温度は、上記フッ素系樹脂及び上記シラン変性ポリオレフィン樹脂の融点より３０℃以上高く、かつ、分解温度より３０℃以上低い温度であることが好ましい。
このように、上記太陽電池封止シートは、上記粘着剤層と上記フッ素系樹脂シートとが、共押出工程により同時に製膜加工され積層された一体型積層体であることが好ましい。【００３６】
上記太陽電池封止シートは、表面にエンボス形状を有していることが好ましい。上記太陽電池封止シートは、特に、適用した際に受光面側となる表面に、エンボス形状を有していることが好ましい。より具体的には、フレキシブル太陽電池モジュールを製造した際に、受光面側となる上記太陽電池封止シートのフッ素系樹脂シート面に、エンボス形状を有していることが好ましい。
上記エンボス形状を有することにより、太陽光の反射ロスを低減したり、ギラツキを防止したり、外観を向上させたりすることができる。
上記エンボス形状は、規則的な凹凸形状であっても、ランダムな凹凸形状であってもよい。
上記エンボス形状は、太陽電池素子に貼り合せる前にエンボス賦型しても、太陽電池素子に貼り合わせた後でエンボス賦型しても、又は、太陽電池素子と貼り合せる工程で同時に賦型しても良い。
中でも、太陽電池素子に貼り合せる前にエンボス賦型して形成するのが、エンボスの転写ムラが無く、均一なエンボス形状が得られるので好ましい。
特に、太陽電池封止シートの粘着剤層とフッ素系樹脂シートとを、共押出工程により同時に製膜加工し、冷却ロールにエンボスロールを用いて、溶融樹脂を冷却する際に同時にエンボス賦型したものは、太陽電池素子に貼り合せる工程でエンボス形状が変形することなく、均一なエンボス形状が保てるので、より好ましい。【００３７】
上記太陽電池素子は、一般に、受光することで電子が発生する光電変換層、発生した電子を取り出す電極層、及び、フレキシブル基材から構成される。【００３８】
上記太陽電池素子としては、例えば、単結晶シリコン、単結晶ゲルマニウム、多結晶シリコン、微結晶シリコン等の結晶系半導体、アモルファスシリコン等のアモルファス系半導体、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、Ｃｄｓ、ＣｄＴｅ、Ｃｕ２Ｓ、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２等の化合物半導体、フタロシアニン、ポリアセチレン等の有機半導体等から形成されたものを挙げることができる。
上記太陽電池素子は、単層又は複層であってもよい。
上記太陽電池素子の厚みは、０．５〜１０μｍであることが好ましい。【００３９】
上記フレキシブル基材としては、可撓性があり、フレキシブル太陽電池モジュールに使用することができるものであれば、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン等の耐熱性樹脂からなる基材を挙げることができる。
上記フレキシブル基材の厚みは、１０〜８０μｍであることが好ましい。【００４０】
上記電極層は、電極材料からなる層である。
上記電極層は、必要に応じて、上記光電変換層上にあってもよいし、上記光電変換層とフレキシブル基材との間にあってもよいし、上記フレキシブル基材面上にあってもよい。
受光面側（表面）の電極層は、透明である必要があるため、上記電極材料としては、金属酸化物等の一般的な透明電極材料であることが好ましい。上記透明電極材料としては、特に限定されないが、ＩＴＯ又はＺｎＯ等が好適に使用される。
透明電極を使用しない場合は、バス電極やそれに付属するフィンガー電極を銀などの金属でパターニングされたものでもよい。
背面側（裏面）の電極層は、透明である必要はないため、一般的な電極材料によって構成されて構わないが、上記電極材料としては、銀が好適に用いられる。【００４１】
上記太陽電池素子を製造する方法としては、公知の方法であれば、特に限定されず、例えば、上記フレキシブル基材上に上記光電変換層や電極層を配置する公知の方法により形成するとよい。
上記太陽電池素子は、ロール状に巻回された長尺状であってもよいし、矩形状のシート状であってもよい。【００４２】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法は、上記太陽電池素子の少なくとも受光面上に、上記太陽電池封止シートを、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより、熱圧着する。
上記太陽電池素子の受光面とは、光を受けることができる面であって、上記フレキシブル基材に対して上記光電変換層が配置された面をいう。
上記一対の熱ロールを用いて狭窄する際の、上記熱ロールの温度は、８０〜１６０℃であることが好ましい。８０℃未満であると、接着不良を起こすおそれがある。１６０℃を超えると、熱圧着時にしわを発生しやすくなる。上記熱ロールの温度は９０〜１２０℃であることがより好ましい。【００４３】
上記熱ロールの回転速度は、０．１〜１０ｍ／分であることが好ましい。０．１ｍ／分未満であると、熱圧着後しわが発生しやすくなるおそれがある。１０ｍ／分を超えると、接着不良が起こるおそれがある。上記熱ロールの回転速度は、０．３〜５ｍ／分であることがより好ましい。【００４４】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法は、このように、太陽電池封止シートの粘着剤層が、特定の樹脂からなることにより、架橋工程が必要ないため、短時間で熱圧着を行うことができる。また、低温度での熱圧着も可能である。このため、しわやカールを発生することなく、太陽電池素子と太陽電池封止シートとの十分な接着が可能となる。このため、ロールツーロール法を適用して、フレキシブル太陽電池モジュールを効率良く製造することができる。【００４５】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法について、図１を用いて、具体的に説明する。
図１に示すように、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢは、それぞれ長尺状のものであり、ロール状に巻回されている。まず、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢのロールを巻き出し、上記太陽電池素子Ａの光電変換層の受光面と、上記太陽電池封止シートＢの粘着剤層面とを対向させた状態に配置し、両者を積層させて積層シートＣとする。
次いで、上記積層シートＣを、所定の温度に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に供給し、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱して熱圧着し、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢを接着一体化する。これにより、上記太陽電池素子が上記太陽電池封止シートによって封止され、フレキシブル太陽電池モジュールＥを得ることができる。【００４６】
図２に、本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において使用する太陽電池素子Ａの一例の縦断面模式図を示し、図３に、太陽電池封止シートＢの一例の縦断面模式図を示す。図２および図３に示すように、太陽電池素子Ａは、フレキシブル基材１上に光電変換層２が配置されたものである。太陽電池封止シートＢは、フッ素系樹脂シート４上に粘着剤層３を有する。
更に、本発明の製造方法により得られるフレキシブル太陽電池モジュールの一例の縦断面模式図を図４に示す。
図４に示すように、太陽電池素子Ａの光電変換層２が存在する側の面が、粘着剤層３によって封止されることにより、太陽電池素子Ａと太陽電池封止シートＢが積層一体化され、フレキシブル太陽電池モジュールＥが得られる。【００４７】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法ではまた、上述と同様にして、上記太陽電池素子のフレキシブル基材面（裏面）に、上記太陽電池封止シートを、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有していてもよい。
また、上記太陽電池素子のフレキシブル基材面を封止する場合は、光透過性は必要ではないため、上記粘着剤層と不透明なステンレス層等とからなる太陽電池封止シートを用いてもよい。
上記太陽電池素子のフレキシブル基材面上に、上記太陽電池封止シートを熱圧着する工程は、上述した太陽電池素子の受光面上に、上記太陽電池封止シートを熱圧着する工程の前に行ってもよいし、同時に行ってもよく、又は、後に行ってもよい。
上記太陽電池素子のフレキシブル基材も、同様に上記太陽電池封止シートと熱圧着させることによって、上記太陽電池素子がより良好に封止され、長期間に亘って安定的に発電し得るフレキシブル太陽電池モジュールとすることができる。【００４８】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法として、例えば、太陽電池素子の光電変換層（表面）とフレキシブル基材（裏面）とを同時に封止する方法の一例について、図５を用いて説明する。
具体的には、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池素子を用意する一方、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートを二つ用意する。そして、図５に示すように、長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出すと共に、長尺状の太陽電池素子Ａを巻き出し、二つの太陽電池封止シートの粘着剤層が互いに対向した状態にして、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとする。そして、積層シートＣを所定の温度に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱することによって、太陽電池用封止シートＢ、Ｂ同士を接着一体化させて、太陽電池封止シートＢ、Ｂによって太陽電池素子Ａを封止してフレキシブル太陽電池モジュールＦを連続的に製造する。
上記フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を太陽電池素子Ａを介して重ね合わせて積層シートＣを形成すると同時に、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱してもよい。【００４９】
また、太陽電池素子Ａとして、矩形状のものを用いた場合のフレキシブル太陽電池モジュールの製造要領の一例を図６に示す。
具体的には、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池素子の代わりに、所定の大きさの矩形状のシート状の太陽電池素子Ａを用意する。そして、図６に示すように、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出し、それぞれの接着剤層を対向させた状態にした太陽電池封止シートＢ、Ｂ間に、太陽電池素子Ａを所定時間間隔毎に供給し、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとする。そして、積層シートＣを所定の温度に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱することによって、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を接着一体化させて、太陽電池封止シートＢ、Ｂによって太陽電池素子Ａを封止してフレキシブル太陽電池モジュールＦを連続的に製造する。
上記フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において、積層シートＣの形成と同時に、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱してもよい。【００５０】
上記太陽電池素子の上記光電変換層（表面）と上記フレキシブル基材（裏面）とを封止して得られたフレキシブル太陽電池モジュールの一例の縦断面模式図を図７に示す。【００５１】
このように、本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法は、特定の構成からなる太陽電池封止シートを用いて、太陽電池素子を封止することを特徴とするものである。
このため、しわやカールが発生せず、太陽電池素子と太陽電池封止シートとの接着性に優れたフレキシブル太陽電池モジュールをロールツーロール法で好適に製造することができる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法は、上述の構成からなるものであるため、太陽電池モジュールの製造において、架橋工程を必要とすることなく、太陽電池素子を連続的に封止し、しわやカールが発生せず、太陽電池素子と太陽電池封止シートとの接着性に優れたフレキシブル太陽電池モジュールを、ロールツーロール法で好適に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法における製造要領の一例を示した模式図である。
【図２】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において使用する太陽電池素子の一例を示した縦断面模式図である。
【図３】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において使用する太陽電池封止シートの一例を示した縦断面模式図である。
【図４】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法により得られるフレキシブル太陽電池モジュールの一例を示した縦断面模式図である。
【図５】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法における製造要領の一例を示した模式図である。
【図６】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法における製造要領の一例を示した模式図である。
【図７】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法により得られるフレキシブル太陽電池モジュールの一例を示した縦断面模式図である。
【図８】比較例のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法における製造要領の一例を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１〜３）
表１に示した所定量のαオレフィン成分を含有するシラン変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）１００重量部を第一押出機に供給して、２３０℃にて溶融混練した。一方で、表１に示したフッ素系樹脂を第二押出機に供給して、２３０℃にて溶融混練した。そして、第一押出機と第二押出機とを共に接続させている合流ダイに、溶融した上記シラン変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）と上記フッ素系樹脂とを供給して合流させ、合流ダイに接続させているＴダイからシート状に押出して、厚み０．３ｍｍの粘着剤層と、厚み０．０３ｍｍのフッ素系樹脂シートとが積層一体化されてなる長尺状の一定幅を有する太陽電池封止シートを得た。
【００５６】
なお、シラン変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）のシラン変性量、メルトフローレイト（ＭＦＲ）、示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度（Ｔｍ）、並びに、３０℃及び１００℃での粘弾性貯蔵弾性率を表１に示した。
【００５７】
次いで、上記で得られた太陽電池封止シートを用いて、以下の要領でフレキシブル太陽電池モジュールを作製した。
先ず、図１に示したように、可撓性を有するポリイミドフィルムからなるフレキシブル基材上に、薄膜状のアモルファスシリコンからなる光電変換層が形成されてなり、且つ、ロール状に巻回されてなる太陽電池Ａと、上記で得られた太陽電池封止シートがロール状に巻回された太陽電池封止シートＢ’を用意した。
【００５８】
次に、図１に示したように、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢ’を巻き出し、太陽電池素子Ａの光電変換層上に太陽電池封止シートＢ’を、その粘着剤層が上記光電変換層に対向した状態となるように積層させて積層シートＣとした。そして、積層シートＣを、表１に記載のロール温度に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に、表１に記載の速度で供給して、その厚み方向に押圧しながら加熱し、太陽電池封止シートＢ’を太陽電池素子Ａに接着一体化させることにより太陽電池素子を封止してフレキシブル太陽電池モジュールＥを連続的に製造し、図示しない巻取り軸に巻き取った。
【００５９】
（実施例４及び５）
シラン変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）１００重量部の代わりに、表１に示した、所定のシラン変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）とポリオレフィン樹脂（Ｂ）とを所定比で混合した混合樹脂１００重量部を用いた以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル太陽電池モジュールを得た。上記混合樹脂のＭＦＲ、Ｔｍ、３０℃及び１００℃での粘弾性貯蔵弾性率を表１に示した。
【００６０】
（比較例１）
シラン変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）の代わりにＥＶＡ樹脂を用いた点以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル太陽電池モジュールを得た。
【００６１】
（比較例２）
実施例１で用いたシラン変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）と、ポリフッ化ビニリデンを別々に押し出して、厚み０．３ｍｍの粘着剤シートと厚み０．０３ｍｍのポリフッ化ビニリデンシートとを別々に製膜した。
次に、図８に示したように、太陽電池素子Ａ、粘着剤シートＧ、及び、ポリフッ化ビニリデンシートＨを巻き出し、３枚を積層させて積層シートＣ’とした。そして、積層シートＣ’を、表１に記載のロール温度に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に、表１に記載の速度で供給して、その厚み方向に押圧しながら加熱し、太陽電池素子Ａ、粘着剤シートＧ及びポリフッ化ビニリデンシートＨを接着一体化させることにより、太陽電池素子を封止してフレキシブル太陽電池モジュールＥを連続的に製造し、図示しない巻取り軸に巻き取った。
【００６２】
（評価）
上記で得られたフレキシブル太陽電池モジュールについて、しわの発生状況、カールの発生状況、剥離強度、及び、高温高湿耐久性を下記の要領で測定し、その結果を表１に示した。
【００６３】
＜しわの発生＞
上記で得られたフレキシブル太陽電池モジュールのしわの発生状況を目視で判断し、以下の評点で点数付けした。４点以上が合格である。
５点：しわ発生が全く見られない。
４点：０．５ｍｍ以内のしわが１個／ｍ発見される。
３点：０．５ｍｍ以内のしわが２〜４個／ｍ発見される。
２点：０．５ｍｍ以内のしわが５個／ｍ以上発見される。
１点：０．５ｍｍ以上の大きなしわが発見される。
【００６４】
＜カールの発生＞
５００ｍｍ×５００ｍｍサイズの上記フレキシブル太陽電池モジュールを、平坦な平面上におき、端部の水平面からの浮き上がり高さを測定した。
◎：２０ｍｍ未満
○：２０ｍｍ以上２５ｍｍ未満
△：２５ｍｍ以上３５ｍｍ未満
×：３５ｍｍ以上
【００６５】
＜剥離強度＞
得られたフレキシブル太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子のフレキシブル基材から太陽電池封止シートを剥離した際の剥離強度をＪＩＳ  Ｋ６８５４に準拠して測定した。
【００６６】
＜高温高湿耐久性＞
得られたフレキシブル太陽電池モジュールを８５℃、相対湿度８５％の環境下にて放置し、該太陽電池モジュールの放置を開始してから、太陽電池素子のフレキシブル基材から太陽電池封止シートが剥離し始めるまでの時間を測定した。
【００６７】
【表１】
2012043304.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法によれば、しわやカールが発生せず、太陽電池素子と太陽電池封止シートとの接着性に優れたフレキシブル太陽電池モジュールをロールツーロール法で好適に製造することができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ  太陽電池素子
Ｂ、Ｂ’  太陽電池封止シート
Ｃ、Ｃ’  積層シート
Ｄ  ロール
Ｅ、Ｆ  フレキシブル太陽電池モジュール
Ｇ  粘着剤シート
Ｈ  ポリフッ化ビニリデンシート
１  フレキシブル基材
２  光電変換層
３  粘着剤層
４  フッ素系樹脂シート
【図１】
2012043304.tif 000004
【図２】
2012043304.tif 000005
【図３】
2012043304.tif 000006
【図４】
2012043304.tif 000007
【図５】
2012043304.tif 000008
【図６】
2012043304.tif 000009
【図７】
2012043304.tif 000010
【図８】
2012043304.tif 000011
【国際調査報告】
2012043304.tif 000012
2012043304.tif 000013