(57)【要約】【課題】太陽電池封止材を加熱加圧することによって太陽電池のセルを太陽電池封止材で封止する際に、セルが破損するのを防止することができる太陽電池封止材の提供を目的とする。【解決手段】ガラス板とバックシートの間に配置したシート状の太陽電池封止材によって太陽電池のセルを挟み、加熱加圧によりセルを封止する太陽電池封止材において、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂シート１１の表面に凸部１５を複数形成すると共に、前記凸部１５を円柱又は円錐台形状からなる基部１７と該基部１５の頂部に形成された凸面形状部２１とで構成した。前記凸部１５の底面と側面間の角度θは、４５度≦θ＜９０度がより好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートの表面に凸部が複数形成された太陽電池封止材において、
前記凸部が円柱又は円錐台形状からなる基部と該基部の頂部に形成された凸面形状部とよりなること特徴とする太陽電池封止材。
【請求項２】
前記凸部の側面と底面間の角度θが、４５度≦θ＜９０度であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池封止材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池のセルを封止するのに用いられる太陽電池封止材に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、太陽電池は、ガラス板５１とバックシート６１の間に配置したシート状の太陽電池封止材７１によって太陽電池のセル５５を挟み、加熱加圧によりセル５５を太陽電池封止材７１で封止することにより製造されている。太陽電池封止材７１は、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂シートで構成され、加熱加圧により架橋硬化して接着し、太陽電池封止材７１間のセル５５を封止する。
【０００３】
従来、太陽電池を製造する際の前記加熱加圧時における初期に、前記太陽電池封止材７１が、未溶融状態でセル５５に押し付けられるため、セル５５が破損することがあった。そこで、セル５５の破損を防ぐために太陽電池封止材７１の表面に、図６に示すようにエンボス加工による深さ１５μｍ以上の凹凸７５を形成することが提案されている。
【０００４】
しかし、太陽電池のセルは、より薄いものが使用されるようになり、セルの破損防止効果をさらに高めた太陽電池封止材が求められるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８３３８８号公報
【特許文献２】ＷＯ０１／０６１７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、セルの破損防止効果が高い太陽電池封止材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、樹脂シートの表面に凸部が複数形成された太陽電池封止材において、前記凸部が円柱又は円錐台形状からなる基部と該基部の頂部に形成された凸面形状部とよりなること特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記凸部の底面と側面間の角度θが、４５度≦θ＜９０度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、樹脂シートの表面に形成された凸部が円柱又は円錐台形状からなる基部と該基部の頂部に形成された凸面形状部とよりなるため、太陽電池を製造する際の太陽電池シール材の加熱加圧時にセルの破損を効率よく防止することができる。
さらに請求項１の発明によれば、樹脂シートの表面に形成された凸部の一個一個が、円柱又は円錐台形状からなる基部と該基部の頂部に形成された凸面形状部とよりなるため、凸部一個を押し付けるときの圧縮抵抗は強くなっており、シート面全体において均一なつぶれ方ができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、凸部の底面と側面間の角度θを４５度≦θ＜９０度にすることにより、凸部の頂部の凸面形状部を大きくすることができ、かつ尖ったものになるのを防ぐことができるため、太陽電池を製造する際の太陽電池シール材の加熱加圧時にセルに加わる荷重を分散させることが可能になり、より効率良くセルの割れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係る太陽電池封止材の平面図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】図２の一部を拡大した断面図である。
【図４】真空法によるセル割れ試験のための装置を示す図である。
【図５】太陽電池における太陽電池封止材の加熱加圧前と加熱加圧後を示す概略断面図である。
【図６】従来の太陽電池封止材の断面図である。
【図７】ダイヤカット形状の凸部を示す斜視図である。
【図８】ピラミッド形状の凸部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の太陽電池封止材について、図面を用いて説明する。図１から図３に示す実施例の太陽電池封止材１０は、樹脂シート１１の表面１２に凸部１５を複数形成したものである。
前記樹脂シート１１の材質は、透明樹脂からなり、従来、太陽電池封止材として使用されている樹脂で構成することができる。特に、架橋剤を含むＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂は、前記樹脂シート１１として好適な材質である。前記樹脂シート１１の製造は、シート（フィルム）の公知の製造方法により行うことができる。
【００１３】
前記凸部１５は、前記樹脂シート１１の表面１２に対して転写加工を施すことにより形成される。転写加工は、前記樹脂シート１１の表面１２を加熱した転写ローラで押圧することにより、転写ローラの表面に形成されている立体形状を前記樹脂シート１１の表面１２に転写する方法であり、前記転写ローラの表面には、前記凸部１５に対応する凹部が所定間隔で複数形成されている。転写時の加熱温度は、前記樹脂シート１１がＥＶＡ樹脂の場合、７０℃〜１２０℃程度である。前記凸部１５は、本実施例のように前記樹脂シート１１の片面のみに限られず、両面に形成されていてもよい。
【００１４】
前記凸部１５は、基部１７と該基部１７の頂部に形成された凸面形状部２１とよりなる。前記基部１７は円柱又は円錐台形状からなる。前記凸面形状部２１は、ドーム形状に外方へ膨らんだ凸曲面を意味し、例えば球面の一部を構成する曲面や、外方へ膨出した湾曲面等からなる。
【００１５】
前記凸部１５の側面（すなわち基部１７の側面）と底面１８間の角度θ、すなわち前記樹脂シート１１における凸部１５の形成されている表面１２を凸部１５内にまで延長させた仮想平面１２ａと前記側面１７との角度θは、４５度≦θ＜９０度の範囲であることが、より好ましい。前記θが小さくなり過ぎると前記基部１７の頂部が小、すなわち前記凸面形状部２１が小さく、かつ尖ったものになるため、太陽電池を製造する際における太陽電池シール材１０の加熱加圧時にセルの破損防止効果が小になる。なお、前記基部１７の形状は、θ＝９０度の場合が円柱形状であり、４５度≦θ＜９０度の場合が円錐台形状である。
【００１６】
前記凸部１５の基部１７を円柱又は円錐台形状としたことにより、前記基部１７の頂部における前記凸面形状部２１を尖っていない、緩やかな曲面にすることができ、太陽電池を製造する際における太陽電池封止材１０の加熱加圧時にセルの破損を防ぐことが可能になる。さらに、前記凸部１５の基部１７を円錐台形状にした場合、前記太陽電池封止材１０の加熱加圧時に前記凸部１５が、より倒れ難くなり、セルの破損をより効果的に防止することができる。もし、前記太陽電池封止材１０の加熱加圧時に前記凸部１５が押し潰されるよりも先に倒れることがあると、前記凸部１５間が前記倒れた凸部１５の樹脂によって過剰に充填されることがあり、樹脂が過剰に充填された部分ではセルに加わる圧力が過大になってセルが破損し易くなるおそれがある。前記太陽電池封止材１０の加熱加圧時に前記凸部１５をより倒れ難くするには、前記基部１７の底面の直径Ｄと前記凸部１５の高さＨの関係が、Ｈ＜Ｄであるのが好ましい。
【００１７】
また、前記凸部１５の基部１７間の距離ΔＷと前記凸部１５の高さＨとの関係は、２Ｈ＜ΔＷが好ましい。前記２Ｈ＜ΔＷとすることにより、もし前記太陽電池封止材１０の加熱加圧時に、隣り合う凸部１５同士が互いに接近する側に倒れた場合にも、倒れた凸部１５同士が互いに干渉せず（重なりあわず）、前記凸部１５間で樹脂が過剰になり、厚い境界層が形成されるのを防ぐことができるため、セルの割れを効果的に防ぐことができるようになる。なお、前記凸部１５間の距離ΔＷが大きくなり過ぎると、前記太陽電池封止材１０の加熱加圧後に前記凸部１５間に隙間が残るおそれがあるため、１．５Ｈ＜ΔＷ＜３Ｈを満たすようにするのがより好ましい。さらに、前記基部１７の底面の直径Ｄと前記凸部１５の基部１７間の距離ΔＷの関係は、０．５Ｄ≦ΔＷ≦２Ｄが好ましい。前記範囲とすることにより、単位面積当たりの凸部の密度が減り、セルの横滑り時の摩擦係数を下げることができる。
【実施例】
【００１８】
架橋剤を含むＥＶＡ樹脂からなる樹脂シート（厚み０．６×２００ｍｍ×２００ｍｍ）を、９５℃に加熱した転写ローラ間に挿入して凸部を樹脂シートの片面に成形し、実施例及び比較例の太陽電池封止材を形成した。
【００１９】
実施例における凸部中心間の距離Ｗ、凸部の底面の円の直径Ｄ、凸部の高さＨ、凸部の基部間の距離ΔＷ、凸部の側面と底面との間の角度θは、表１に示す通りである。なお、実施例における凸部は、θ＝８５度のため、基部が円錐台形状からなる。一方、比較例１は、凸部がダイヤモンドのカット形状（以下、ダイヤカット形状）からなり、凸部間の距離１．０ｍｍ、凸部の高さ０．５ｍｍ、凸部の底面の寸法１．０ｍｍである。比較例２は、凸部がピラミッド形状からなり、凸部間の距離１．０ｍｍ、凸部の高さ０．５ｍｍ、凸部の底面の正方形の一辺の長さが１．０ｍｍである。比較例３は、凸部が絹目（連続した菱形）模様からなり、凸部間の距離ゼロ、凸部の高さ０．０６ｍｍ、凸部の底面の長径、短径の長さが、０．５×０．２５ｍｍである。なお、ダイヤカット形状もピラミッド形状も、一個の凸部は底面を正方形とする正四角錐であるが、ダイヤカット形状は、封止材の縦横方向に対して斜め格子、菱形状に隙間なく凸部を敷きつめた模様であり、一方、ピラミッド形状は、一定間隔を置いて隣り合う凸部を格子状に配列した模様をいう。図７に示す凸部はダイヤカット形状であり、一方、図８に示す凸部はピラミッド形状である。
【００２０】
【表１】
2010258123.tif 000003
【００２１】
（真空法によるセル割れ試験）
実施例及び比較例の太陽電池シール材に対して、図４に示す試験装置を用いて、真空法でセル割れが生じる破損厚みおよび試料厚みを測定した。
測定方法は、内径１７５ｍｍのブフナー漏斗に直径１５０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのプラスチック円板１を置く。このプラスチック円板１の上に一辺１００ｍｍの四角形の封止材２を置き、さらに、幅１２．７ｍｍ、長さ１００ｍｍのシックネスゲージ３を重ねる。この上に、厚さ０．１５ｍｍ、一辺１００ｍｍの四角形のダミーガラス４と、ダミーガラスと同じ大きさの封止材２を重ねる。減圧時に隙間のできない程度に上記ブフナー漏斗の内径より少し小さい厚さ１ｍｍシリコーンシートをかぶせ、漏斗の濾過面と密着させ、真空ポンプで、ゲージ圧ゼロまで真空引きする。真空ポンプを停止し、常圧にもどし、ダミーガラスの破損の有無を観察する。シックネスゲージの厚みを、０．３〜０．５ｍｍの間で０．０５ｍｍ刻みで変量し、上記真空引き試験を繰り返し、ダミーガラスが破損したシックネスゲージの厚みを、破損厚みとした。測定結果は表２に示すとおりである。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
表２の測定結果に示すように、凸部が円錐台形状の基部からなる実施例は、ダミーガラスの破損厚みが最も厚く、段差が大きくても封止材によって圧力分散されていることが分かる。また、比較例１〜３では、破損厚みが薄く、わずかな段差でも割れが生じることが分かる。
【００２４】
（静圧縮による圧縮応力試験）
実施例、凸部の基部が円錐台形状の樹脂シート（太陽電池シール材）と、比較例１、凸部がダイヤカット形状の樹脂シート（太陽電池シール材）を圧縮試験機にかけ、圧縮歪と圧縮応力を調べた。圧縮試験機には、島津製作所、万能圧縮試験機、オートグラフＡＧ−１００ＫＮＧ  ＭＯＤＥＬ：Ｍ２、最大荷重容量、１００ＫＮ（１０ｔｆ）圧縮速度、１ｍｍ／分とした。表３には測定に使用したシートの寸法を示す。また、測定結果を表４に示す。表３及び表４によると、圧縮歪が変化しても、実施例は常に圧縮応力が低く、封止工程において太陽電池セルにかかる応力が低いと推定される。
【００２５】
【表３】
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【表４】
2010258123.tif 000006
【符号の説明】
【００２６】
１０  太陽電池シール材
１１  樹脂シート
１５  凸部
１７  凸部の基部
２１  凸部の凸面形状部
６１  バックシート
７１  太陽電池封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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