(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分捕捉剤及びワックスを含む有機薄膜太陽電池用ホットメルト型部材であって、
前記水分捕捉剤が有機金属化合物を含み、
前記ワックスが前記ホットメルト型部材中１〜３重量％含まれる、
ホットメルト型部材。
【請求項２】
水分捕捉剤が、更に、平均粒子径９０μｍ以下の粉末状無機酸化物を含む、請求項１に記載のホットメルト型部材。
【請求項３】
水分捕捉剤が前記ホットメルト型部材中５０〜９９重量％含まれる、請求項１又は２に記載のホットメルト型部材。
【請求項４】
真空下１５０℃で４時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少が０．１％以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のホットメルト型部材。
【請求項５】
前記ホットメルト型部材の厚みが１００μｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載のホットメルト型部材。
【請求項６】
筐体で封止された有機薄膜太陽電池素子の前記筐体内部で用いられる、請求項１〜５のいずれかに記載のホットメルト型部材。
【請求項７】
離型性基材上に請求項１〜６のいずれかに記載のホットメルト型部材を積層した転写フィルム。
【請求項８】
１）基板、２）前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び３）前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルであって、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間に請求項１〜６のいずれかに記載のホットメルト型部材が配置されてなる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
【請求項９】
前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間の空間のすべてが実質的に前記ホットメルト型部材により占められている、請求項８に記載の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
【請求項１０】
前記有機薄膜太陽電池素子又は前記筐体上に前記ホットメルト型部材を複数枚並べて配置し、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを前記ホットメルト型部材を介して貼り合わせることにより得られる、請求項９に記載の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
【請求項１１】
筐体に請求項１〜６のいずれかに記載のホットメルト型部材を積層した封止部材。
【請求項１２】
１）基板、２）前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び３）前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの製造方法であって、前記有機薄膜太陽電池素子又は前記筐体上に請求項１〜６のいずれかに記載のホットメルト型部材を複数枚並べて配置し、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを前記ホットメルト型部材を介して貼り合わせる工程を有する製造方法。
【請求項１３】
前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間の空間のすべてが実質的に前記ホットメルト型部材により占められるように前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを貼り合わせる、請求項１２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットメルト型部材及び有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに関する。特に長期にわたって水分や酸素の影響がなく安定した発電特性を維持できる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを高い信頼性で量産可能とした改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在主流のシリコン系太陽電池は高い光電変換効率を誇るが、資源量や製作時の二酸化炭素の排出、コスト等の面から環境負荷が大きい。そこで、よりクリーンで資源の制約の少ない太陽電池として、有機薄膜太陽電池の研究が世界的になされている。しかしながら、現段階の有機薄膜太陽電池は光電変換効率が低く、寿命が短いため、実用段階には至っていない。現在報告されている有機薄膜太陽電池の最高値は、２００４年にForrestらが製作したＣｕＰｃとＣ６０の共蒸着を用いたタンデム型のセルで、光電変化効率５．７％である（非特許文献１）。また、２００５年にHeegerらは、ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ／Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＭブレンド膜／Ａｌ型のセルで、光電変換効率５％を達成している（非特許文献２）。
【０００３】
有機薄膜太陽電池素子は、例えばガラス基板上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）透明電極（陽極）、有機膜（光電変換層）、金属電極（陰極）が形成されて構成される。有機薄膜太陽電池素子において、有機膜あるいは金属電極は、水分や酸素あるいは熱及び構成部材から発生する有機ガス（以後「アウトガス」ともいう。）に対して弱いことが知られており、有機薄膜太陽電池素子の長寿命化のために、有機薄膜太陽電池素子を水分や酸素を排除した雰囲気に置いたり、構成部材からのアウトガスを極力少なくしたり、有機薄膜太陽電池素子の駆動時に発生する熱が効率よく逃げ得る構造を採用したりして、水分や酸素や熱及びアウトガスによる劣化を防止する必要がある。
【０００４】
具体的には、図１に示すようなガラス等の基板１の上に有機薄膜太陽電池素子（陽極２、有機層３、陰極４）を積層し、基板１上の有機薄膜太陽電池素子側からガラスや金属等で構成された封止キャップ５を被せて基板１にシール剤６で貼り合せてシールし、基板１と封止キャップ５で構成した密封容器内に有機薄膜太陽電池素子を封入する。そして、この密封容器内には、水分を捉えるための酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）又はこれらを用いたシート状の水分捕捉剤７を封入する方法が採られている。
【０００５】
このような水分捕捉剤を用いた電子デバイスとしては、例えば透明な基板表面に透明な電極材料により形成された透明電極と、この透明電極に積層され、ＥＬ材料からなる発光層と、この発光層に積層され、上記透明電極に対向して形成された背面電極と、上記発光層と背面電極の全面を被覆した撥水膜と、この撥水膜とともに上記発光層を封止する絶縁性の保護部材とからなることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルが知られている（特許文献１）。
【非特許文献１】Jiangeng Xue, Soichi Uchida, Barry P. Rand, Stephen R. Forrest, Appl. Phys. Lett., Vol. 85. No.23, 6 December 2004
【非特許文献２】Wanli Ma, Cuiying Yang, Xiong Gong, Kwaghee Lee, Alan J. Heeger, Adv. Funct. Mater. 15, 1617-1622 (2005)
【特許文献１】特開２０００−６８０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された有機ＥＬ表示パネルを有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに応用した態様を、図１を用いて説明する。図１では、基板１上の有機薄膜太陽電池素子を封止する封止キャップ５に水分捕捉剤である粉末状のＢａＯやＣａＯ又はこれらを用いたシート状の水分捕捉剤７を設けることとされている。ここで、必要量の前記水分捕捉剤を封止キャップ５内に充填すると、その厚さは最低でも０．２ｍｍ程度となるため、封止キャップ５の凹部深さは０．３〜０．５ｍｍは必要である。従って、封止キャップ５の厚みは０．７〜１．０ｍｍは必要となり、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルとしての厚さが大きくなるという問題がある。
【０００７】
また、封止キャップ５を用いた有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルでは、有機層のサイズを大きくすると、密封容器が中空構造であるために有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルとしての強度が低下したり、封止キャップ５がたわみ易くなって陰極に接触するおそれが生じ、光電変換素子としての信頼性が低下するという問題がある。
【０００８】
また、透明な水分吸収物質（有機系水分捕捉剤）による薄膜コーティングの例としては、オーレドライ（双葉電子工業）が知られている。しかし、この薄膜は、水分の吸収量が多くなってくると徐々にクラック（ひび割れ）を起こし、有機薄膜太陽電池素子にダメージを与えるという物理的な問題がある。また、特殊な液のため、特別な塗工技術を必要としている。
【０００９】
さらに、前記の特許文献１は、有機ＥＬ素子上に、ワックス、フッ素系撥水剤、シリコン系撥水剤等の単一成分からなる撥水膜を形成することにより、水分の付着を防ぎ、有機ＥＬ素子の劣化防止を目的としたものである。水分捕捉剤と併用する場合は、粒子径１００〜５００μｍという比較的大きな粒子径の粒子を用いたり、また、撥水皮膜を形成した後、粒子を振りかけたりと、水分捕捉剤層の形成を主としたものではない。このように、特許文献１においては、水分捕捉剤を併用し、かつ、厚みの薄い有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに関しては検討されていない。
【００１０】
また、前記の特許文献１では、粒子径１００〜５００μｍという比較的大きな水分捕捉剤を粉末のまま使用しているため、実際の工程では使用できないという問題がある。しかも、特許文献１では、撥水層をワックスの蒸着により形成しているので、使用するワックスによっては蒸発したワックスにより有機ＥＬ素子の性能が低下してしまうおそれもある。
【００１１】
従って、本発明の主な目的は、上述した課題を克服するためになされたものであり、特に、長期にわたって水分や酸素の影響がなく安定した発光特性を維持できる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて研究を重ねた結果、特定の組成をもつ部材が上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、下記のホットメルト型部材及び有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに関する。
１．水分捕捉剤及びワックスを含む有機薄膜太陽電池用ホットメルト型部材であって、前記水分捕捉剤が有機金属化合物を含み、前記ワックスが前記ホットメルト型部材中１〜３重量％含まれる、ホットメルト型部材。
２．水分捕捉剤が、更に、平均粒子径９０μｍ以下の粉末状無機酸化物を含む、上記項１に記載のホットメルト型部材。
３．水分捕捉剤が前記ホットメルト型部材中５０〜９９重量％含まれる、上記項１又は２に記載のホットメルト型部材。
４．真空下１５０℃で４時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少が０．１％以下である、上記項１〜３のいずれかに記載のホットメルト型部材。
５．前記ホットメルト型部材の厚みが１００μｍ以下である、上記項１〜４のいずれかに記載のホットメルト型部材。
６．筐体で封止された有機薄膜太陽電池素子の前記筐体内部で用いられる、上記項１〜５のいずれかに記載のホットメルト型部材。
７．離型性基材上に上記項１〜６のいずれかに記載のホットメルト型部材を積層した転写フィルム。
８．１）基板、２）前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び３）前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルであって、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間に上記項１〜６のいずれかに記載のホットメルト型部材が配置されてなる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
９．前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間の空間のすべてが実質的に前記ホットメルト型部材により占められている、上記項８に記載の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
１０．前記有機薄膜太陽電池素子又は前記筐体上に前記ホットメルト型部材を複数枚並べて配置し、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを前記ホットメルト型部材を介して貼り合わせることにより得られる、上記項９に記載の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル。
１１．筐体に上記項１〜６のいずれかに記載のホットメルト型部材を積層した封止部材。
１２．１）基板、２）前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び３）前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの製造方法であって、前記有機薄膜太陽電池素子又は前記筐体上に上記項１〜６のいずれかに記載のホットメルト型部材を複数枚並べて配置し、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを前記ホットメルト型部材を介して貼り合わせる工程を有する製造方法。
１３．前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間の空間のすべてが実質的に前記ホットメルト型部材により占められるように前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体とを貼り合わせる、上記項１２に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のホットメルト型部材はホットメルト性を有しているため、筐体（以下「封止用筐体」ともいう。）上又は有機薄膜太陽電池素子上に任意の厚み及びパターンで配置できる。そのため、ホットメルト型部材を介して有機薄膜太陽電池素子と封止用筐体とを貼り合わせることにより、有機薄膜太陽電池素子に密着して空間のない水分捕捉剤を含むホットメルト型部材層を形成することがでる。また、アウトガスの発生も抑制することから長期にわたり水分や酸素、アウトガスの影響がなく安定した光電変換特性を維持する有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを提供できる。
【００１５】
特に、有機系水分捕捉剤を単独で用いる場合とは異なり、本発明のホットメルト型部材ではひび割れ等の問題も緩和ないしは解消することができる。この点においても、光電変換特性の長期安定性に寄与することが可能となる。
【００１６】
好ましい形態として、粒子径の小さな粉末状のＢａＯ、ＣａＯ等の粉末状無機酸化物又は有機金属化合物（有機金属錯体を含む。以下同じ。）あるいはこれらを用いたシート状（薄膜状）ホットメルト型部材を用いるために凹部を有する厚い封止キャップ（封止用筐体）５を用いる必要がなく、平坦な薄板状の封止板を封止用筺体として用いることができる。
【００１７】
また、さらに好ましい形態として、有機薄膜太陽電池素子と封止用筐体との間の空間の全てが実質的にホットメルト型部材により占められていることにより、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルとしての厚さを薄くでき、大型化にも問題なく対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
１．ホットメルト型部材
本発明のホットメルト型部材は、水分捕捉剤（以下「水分ゲッター剤」ともいう。）及びワックスを含むことを特徴とする。
（水分捕捉剤）
水分捕捉剤は、いわゆる水分捕捉剤として知られているものであれば、無機系水分捕捉剤又は有機系水分捕捉剤のいずれでも良く、特に限定されるものではない。例えば、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）等の粉末状無機酸化物のほか、透明な水分ゲッター剤として知られている有機金属化合物が使用可能である。また、これらの水分捕捉剤は１種又は２種以上を配合して使用することができる。これら水分捕捉剤は、市販品を使用することもできる。
【００１９】
また、上記の粉末状無機酸化物のように、粉末形態の水分捕捉剤を用いる場合、その平均粒子径は通常１００μｍ未満の範囲とすれば良く、好ましくは９０μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは０．０１μｍ以上１０μｍ以下とすれば良い。平均粒子径が１００μｍ未満であれば、有機薄膜太陽電池素子にダメージを与える可能性が低くなり、また、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを製造する際に封止用筐体に凹部を設ける必要がなくなる。なお、粒子径が０．０１μｍ未満となると、粒子が飛散したり、粒子製造コストが高くなることがある。
【００２０】
これらの水分捕捉剤のうち、本発明では、１）有機金属化合物及び／又は２）平均粒子径９０μｍ以下の粉末状無機酸化物を用いることが望ましい。特に、ワックスとの混合及び有機薄膜太陽電池素子等との密着性の観点からは、水分捕捉剤としてワックスと同一の溶剤に溶解する有機金属化合物が好ましい。太陽光を有機層に効率的に到達させるためには、透明な水分捕捉剤を用いることが好ましく、粒子径が１００ｎｍ以下の微粉末のほか、有機金属化合物を例示することができる。有機金属化合物としては、特開２００５−２９８５９８号公報に記載されている有機金属化合物等を好適に用いることができる。
【００２１】
水分捕捉剤の含有量は、用いる水分捕捉剤の種類等に応じて適宜設定できるが、通常は本発明のホットメルト型部材中５０〜９９重量％程度、特に８０〜９９重量％とすることが好ましい。水分捕捉剤の含有量が５０重量％を下回ると水分捕捉性能が不足する可能性があり、９９重量％を上回るとホットメルト型部材の有機薄膜太陽電池素子との密着性・接着性の低下のほか、水分捕捉剤の保持性が低下してしまうおそれがある。
（ワックス）
ワックスとしては、本発明のホットメルト型部材にホットメルト機能を付与できるものであれば限定されず、公知又は市販のワックスから適宜選択することができる。例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等を使用することができる。これらは１種又は２種以上を配合して用いても良い。これらのワックスは、製造工程等の見地より融点が６０〜１００℃であるものが好ましい。ワックスの融点が６０℃を下回ると有機薄膜太陽電池素子を溶解、膨潤させる可能性があり、融点が１００℃を超えるとホットメルト型部材を軟化又は溶融させるときに１００℃以上の熱が必要となり、有機薄膜太陽電池素子にも１００℃以上の熱がかかる可能性が生じ、有機物を劣化させるおそれがある。
【００２２】
また、本発明では、特に、有機薄膜太陽電池素子に悪影響を及ぼすアウトガスの発生を防止できること及びガラス基板等の基板、封止用筐体、有機薄膜太陽電池素子との密着性に優れることからマイクロクリスタリンワックスを用いることが好ましい。
【００２３】
ワックスの含有量は、用いるワックスの種類等に応じて適宜設定できるが、通常は本発明のホットメルト型部材中１〜５０重量％程度、特に１〜１０重量％とすることが好ましい。ワックスの含有量が５０重量％を超える場合には、水分の捕捉性が不足する可能性がある。また、１重量％未満の場合は、基板等との密着性、接着性や有機金属化合物を水分捕捉剤として用いた際の水分の捕捉に伴う経時的なクラックを抑制する効果が低下するおそれがある。透明なホットメルト型部材との観点らは、ホットメルト型部材中のワックスの配合量は１０重量％以下が好ましい。
【００２４】
また、太陽光を有機層に効率的に到達させるためには、透明なワックスを用いることが好ましい。その他、ホットメルト型部材中のワックスの配合量やホットメルト型部材を用いて得られる層の厚みを薄くしてもよい。
（ホットメルト型部材）
本発明のホットメルト型部材は、上記の水分捕捉剤及びワックスの２成分系であっても良いが、その他の成分として必要に応じて各種の添加剤が含まれていても良い。
【００２５】
本発明のホットメルト型部材の形状は限定されず、所望の用途に応じて形状を採用することができる。例えば、薄膜状、板状、不定形状等のいずれであっても良い。特に、本発明では、薄膜状として用いることが好ましい。この場合の厚みは限定されないが、一般的には１００μｍ以下、特に５〜５０μｍ程度とすることが好ましい。
【００２６】
本発明のホットメルト型部材は、乾燥後（溶剤希釈タイプ）または冷却後（無溶剤タイプ）は通常固形状で有機薄膜太陽電池素子用部材として用いられるものであるが、例えば有機薄膜太陽電池素子、封止用筐体、離型性基材等の上への積層作業等の使用時には粘調な状態で使用すれば良い。すなわち、使用時に加熱により軟化又は溶融させて使用したり、有機溶媒に溶解して使用することができる。このため本発明のホットメルト型部材を有機薄膜太陽電池素子、封止用筐体等の上に密着して積層することができるため、水分捕捉剤が有機薄膜太陽電池素子等に密着し、密封容器内に侵入した水分、有機薄膜太陽電池素子等が含んでいる水分、アウトガス等から有機薄膜太陽電池素子等を保護することができる。なお、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルが太陽電池として太陽光に照射されている際は、ホットメルト型部材は液体状になっていてもよい。
【００２７】
使用時に加熱により軟化又は溶融させて粘着又は塗布する場合、軟化又は溶融するまで加熱してホットメルト型部材を基板（有機薄膜太陽電池素子積層面）、封止用筐体等に貼着又は塗布することにより、薄膜状等の所望の形状にて上記部材を形成することが可能である。また、前記のような薄膜状のホットメルト型部材の場合は、一部を軟化又は溶融させれば基板等に接着（融着）させることができる。
【００２８】
加熱により軟化又は溶融させて使用する方法は、例えば塗布（コーティング）により薄膜を形成する場合、コーティングヘッドを約７０〜８０℃程度に加熱することにより効率的に薄膜を得ることができる。また、コーティング後の乾燥時間を短縮することができる結果、生産性をより高めることができることに加え、アウトガスの発生の危険性を低下させる点からも好ましい。
【００２９】
アウトガスの発生を抑制する観点からは、下記無溶剤ホットメルト型部材を用いて加熱により軟化溶融させ、有機薄膜太陽電池素子、封止用筐体等の上への積層作業を行うと良い。
（転写フィルム）
特に、本発明では、離型性基材（離型フィルム）上に薄膜状のホットメルト型部材を積層したものは、転写フィルムとして用いることができるので好ましい。すなわち、転写フィルムとして用いれば、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル、有機ＥＬ照明パネル、有機ＥＬ表示パネル、有機半導体等の電子デバイスを作製する場合に、転写フィルムとして在庫しておき、必要なときに転写フィルムを取り出し、離型性基材上のホットメルト型部材を離型性基材から有機薄膜太陽電池素子等の電子デバイス側に転写することにより、容易に上記部材を有機薄膜太陽電池素子等の電子デバイスに取り付けることが可能となる。
【００３０】
離型フィルム上のホットメルト型部材の厚みは、１００μｍ以下、特に５〜５０μｍ程度とすることが好ましい。
【００３１】
離型性基材は、公知又は市販のものを使用することができるが、好ましくは樹脂フィルム上にアルキッドタイプの離型剤を塗布してあるものが良い。また、離型フィルム上のホットメルト型部材を離型性基材から封止用筺体に転写し、それを封止部材として用いてもよい。
【００３２】
転写フィルムの製造方法は、離型性基材上に加熱又は有機溶剤の使用により溶解した液状のホットメルト型部材を塗布し、冷却又は加熱によって有機溶剤を揮発させることにより、離型性基材上に薄膜状のホットメルト型部材を積層することができる。
【００３３】
転写フィルムをロール状にて保管する場合には、ホットメルト型部材が離型フィルムの裏面に貼り付かないように、離型フィルム上のホットメルト型部材の上にさらにカバーフィルムを積層してもよい。カバーフィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル製などのフィルムを用いることができる。より好ましくは、カバーフィルムのホットメルト型部材と接する面に、微粘着性を有しているものが好ましい。具体的には、粘着性を有するフィルムや粘着剤の残渣が少ない粘着剤が付与されたカバーフィルムを用いると、転写フィルムとカバーフィルムの貼り合せ時のズレの防止や保管中や輸送中の転写フィルムとカバーフィルムのズレ防止との観点から好ましい。
【００３４】
転写フィルムとカバーフィルムの貼り合わせは、ゴムロール等で押さえながら接線方向でフィルムを貼り合わせる接線貼り合わせを行えばよい。
【００３５】
転写フィルムは、離型シート、ホットメルト型部材、カバーフィルムの三層構造とし、ロール状に巻き取って保管、輸送等を行うとよい。
【００３６】
また、窒素ガスにて置換されたグローブボックスなどの雰囲気下から大気中に出して、転写フィルム（カバーフィルムの有無に関係なく）を保管及び／又は輸送する場合には、転写フィルムは、ガスバリア性の高いもので密封包装されていることが好ましく、例えば、アルミ箔フィルム（アルミ箔とポリエステルフィルムを積層したもの）製の窒素置換した袋に密封包装したものがよい。
【００３７】
封止用筐体や有機薄膜太陽電池素子などにホットメルト型部材を転写する際には、再度、窒素ガスで置換されたグローブボックス内に包装された転写シートを入れ、転写作業を行う。
【００３８】
離型性基材へのホットメルト型部材の積層、カバーフィルムの積層及び密封包装は、酸素が存在しない窒素ガス雰囲気や真空下で行う。
（ホットメルト型部材の製造方法）
本発明のホットメルト型部材の製造方法は、水分捕捉剤、ワックス、さらに必要に応じて他の添加剤を均一に混合すれば良い。混合方法としては、ヘプタン、トリエタノールアミン等の有機溶剤を添加し混合を行ったり、有機溶剤を用いずに加熱し、ワックスを溶融させて混合したりすることも可能である。混合の観点からは、水分捕捉剤、ワックスをともに溶解する溶剤を用いて混合することが好ましい。
【００３９】
混合機としては、例えば、攪拌機、ニーダー等の公知の混合装置又は混練装置を用いることができる。各成分を均一に混合した後は、必要に応じて所望の形状に成形することができる。
【００４０】
本発明のホットメルト型部材は混合した後、加熱乾燥することにより溶剤成分を除去しておくことが望ましい。その除去程度は、上記部材を真空下１５０℃で４時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少が０．１％以下となるレベルとすることが好ましい。すなわち、真空下１５０℃で４時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少が０．１％以下であるホットメルト型部材が本発明のホットメルト型部材（無溶剤ホットメルト型部材）としてより好ましい。減圧乾燥した後の重量減少が０．１％を超えると、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルに用いた場合、アウトガスが発生し、有機薄膜太陽電池素子を劣化させるおそれがある。
【００４１】
本発明のホットメルト型部材は、特に有機薄膜太陽電池素子用として好適に用いることができる。より具体的には、上記ホットメルト型部材は、筐体で封止された有機薄膜太陽電池素子の前記筐体内部で用いられる。本発明のホットメルト型部材は、いわゆる水分捕捉剤とワックスとを混合したものであり、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル等の電子デバイスの密封容器内に有機薄膜太陽電池素子を封止するための密封用材料として使用することができるほか、密封容器を構成する基板等の構成部材を組立・固着するための接着材料としても使用することができる。また、密封容器内に侵入した水分、有機薄膜太陽電池素子等に含まれる水分等を吸着する水分捕捉剤としても機能する。本発明のホットメルト型部材は、これらの機能を併せ持つ多機能材料である。
【００４２】
２．有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル
本発明は、１）基板、２）前記基板上に形成された有機薄膜太陽電池素子及び３）前記有機薄膜太陽電池素子を封止する筐体（部材）を含む有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルであって、前記有機薄膜太陽電池素子と前記筐体との間に本発明のホットメルト型部材が配置されてなる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを包含する。
【００４３】
なお、本発明において、基板とは、有機薄膜太陽電池素子を形成するためのガラス板等をいう。有機薄膜太陽電池素子とは、陽極と陰極との間に少なくとも有機層（有機光電変換層）を挟むようにして形成された積層体をいう。また、本発明において、筐体は、有機薄膜太陽電池素子を外気から封止できる部材であれば良く、例えば箱型、プレート型等のいずれでも良く、その形状は特に問われない。得られる有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの厚さを薄くする観点からは、平坦な薄板状のガラス板が好ましい。
【００４４】
本発明の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルでは、前記ホットメルト型部材が有機薄膜太陽電池素子と封止用筐体の間に配置されている。また、有機薄膜太陽電池素子は、公知の有機薄膜太陽電池素子と同様の構成・構造を採用することができる。従って、基本的には、本発明のホットメルト型部材は、従来から知られているすべての構造の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルにおいて利用可能である。
【００４５】
上述したワックスと水分捕捉剤を混合・攪拌することにより、本発明のホットメルト型部材を得ることができるが、このホットメルト型部材を用いた有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの具体的構造について図２に基づき説明する。
【００４６】
図２において、基板１の上には、有機薄膜太陽電池素子として陽極２と有機層３と陰極４が積層され、さらにショート防止層８が積層されている。さらに有機薄膜太陽電池素子上には、ワックスに水分捕捉剤を加えたホットメルト型部材９が接着剤層として設けられ、固化されて封止用筺体１０を接着している。
【００４７】
本発明では、必要に応じてショート防止層を設けることもできる。ショート防止層は、陰極と陽極とのショート（短絡）を防止するために形成されるものであり、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素等の無機材料、ポリパラキシレン等の有機材料を用いることができる。本発明では、特にポリパラキシレンによるショート防止層（ポリパラシキレン系絶縁層）が好ましい。
【００４８】
ポリパラシキレン系絶縁層は、ポリパラキシレン及び／又はその誘導体により構成される。前記誘導体としては、パラキシレンを基本単位とするものであれば限定されず、公知又は市販のものを使用することができる。好ましい市販品としては、例えば製品名「ｄｉＸ  Ｃ」、「ｄｉＸ  Ｄ」、「ｄｉＸ  Ｆ」、「ｄｉＸ  Ｎ」（いずれも第三化成（株）製品）等が挙げられる。
【００４９】
ポリパラシキレン系絶縁層は、少なくとも陰極上に形成されている。この場合、少なくとも陰極の上面を覆うようにポリパラシキレン誘導体層を形成すれば良い。特に、陰極の上面及び側面を覆うようにポリパラシキレン系絶縁層を形成することが望ましい。すなわち、陰極がすべて覆われるようにポリパラシキレン系絶縁層を形成することが望ましい。また、陰極及び有機層（有機光電変換層）のすべてを覆うようにポリパラシキレン系絶縁層を形成することもできる。
【００５０】
ポリパラシキレン系絶縁層の厚みは、用いるポリパラシキレン又はその誘導体の種類、有機薄膜太陽電池素子の種類・形式等に応じて適宜設定できるが、通常は２０ｎｍ〜１０μｍ程度、特に５０ｎｍ〜１μｍ、さらには５０ｎｍ〜９００ｎｍとすることが好ましい。かかる範囲に設定することにより、効果的に短絡の発生を防止することができる結果、素子の長寿命化を図ることができる。
【００５１】
ポリパラシキレン系絶縁層の形成方法は、上記のような構成が形成できる限り特に制限されず、気相法、液相法又は固相法のいずれも採用することができる。例えば、ポリパラキシレン系絶縁層を形成するための原料（例えばパラキシレン（モノマー）及び／又はパラキシレンオリゴマー）を用い、気相法により形成する方法が好ましい。すなわち、本発明では、ポリパラシキレン系絶縁層として、ポリパラキシレン誘導体の原料（例えばパラキシレン（モノマー）及び／又はパラキシレンオリゴマー）を用い、気相法により形成されてなるポリパラキシレン系絶縁層が好ましい。特に、パラキシレンオリゴマー（好ましくはパラキシレンダイマー）を原料として用い、気相法により形成されてなるポリパラキシレン系絶縁層がより好適である。
【００５２】
気相法は、例えばＣＶＤ法、ＰＶＤ法等が採用できる。この中でも、ＣＶＤ法、特に熱ＣＶＤ法を好ましく採用することができる。この場合の熱分解温度条件は６００〜７００℃程度とすることが好ましい。また、雰囲気は１．０Ｐａ以下の真空雰囲気とすることが好ましい。堆積速度は１〜２ｎｍ／分程度とすれば良い。熱ＣＶＤ法は、公知又は市販の装置を用いて実施することができる。
【００５３】
なお、前記の原料あるいはポリパラキシレン又はその誘導体は、公知又は市販の製品を用いることができる。
【００５４】
ホットメルト型部材の周囲にはＵＶ硬化型シール剤６が設けられて固化されている。なお、ホットメルト型部材の周囲に設けられるシール剤は、ＵＶ硬化型シール剤に限定されず、熱硬化エポキシシール剤、シート状接着フィルム、低融点ガラス粉体ペースト等の公知のシール剤も用いることができる。
【００５５】
ホットメルト型部材は、封止用筺体１０に直接塗布、又は離型フィルム上にシート状（薄膜状）に塗布した転写フィルムを用いて封止用筺体１０に転写し、有機薄膜太陽電池素子を積層した基板１（基板の有機薄膜太陽電池素子形成面）と封止用筐体上のホットメルト型部材とを真空貼り合せを行うことにより、高信頼性で量産可能な薄型の有機薄膜太陽電池素子筺体封止パネルを製造できる。また、ホットメルト型部材は、有機薄膜太陽電池素子上に直接塗布、又は離型フィルム上にシート状（薄膜状）に塗布した転写フィルムを用いて有機薄膜太陽電池素子上に転写し、封止用筐体と有機薄膜太陽電池素子上のホットメルト型部材とを真空貼り合わせを行うことによっても有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを製造できる。
【００５６】
また、図２に示すように、この構造の場合には、封止用筺体１０の上にホットメルト型部材を適量塗布又は離型フィルム上の薄膜状のホットメルト型部材を転写し、さらに有機薄膜太陽電池素子と真空貼り合せすることによりホットメルト型部材が有機薄膜太陽電池素子を覆い、有機薄膜太陽電池素子と封止用筺体１０（例えばガラス板）の間に空間が生じないようにすることもできる。すなわち、有機薄膜太陽電池素子と筐体との間の空間のすべてが実質的に前記ホットメルト型部材により占められている構成とすることが望ましい。ホットメルト型部材が基板と封止用筐体１０の間に隙間なく有機薄膜太陽電池素子に直接密着して配置されていることにより、水分、酸素、アウトガスと有機薄膜太陽電池素子との接触を防ぎ、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの強度を高めることができる。この際、密着性を上げるために封止用筐体として用いるガラス板等を加温して真空貼り合せを行う。さらに、ホットメルト型部材の周囲にＵＶ硬化型シール剤（エポキシシール剤）を設けて固化させれば、有機薄膜太陽電池素子の密封状態をさらに向上させることができる。
【００５７】
有機薄膜太陽電池素子と筐体との間の空間の全てが実質的にホットメルト型部材により占められている有機薄膜太陽電池筐体封止パネルは、１枚の（フィルム状）ホットメルト型部材を筐体又は有機薄膜太陽電池素子上に積層した後、有機薄膜太陽電池素子と筐体とを（ホットメルト型部材を介して）貼り合わせることにより得ることができる。任意の大きさ、例えば、大型の有機薄膜太陽電池筐体封止パネルを得る場合には、本発明のホットメルト型部材からなるフィルムを、筐体又は有機薄膜太陽電池素子上に間隔をあけて並べて貼り合わせた後、筐体と有機薄膜太陽電池素子をホットメルト型部材を介して貼り合わせることにより、筐体と有機薄膜太陽電池素子との間の空間の全てが実質的にホットメルト型部材により占められている有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルが容易に得られる。すなわち、有機薄膜太陽電池素子又は筐体上に（フィルム状）ホットメルト型部材を複数枚並べて配置し、有機薄膜太陽電池素子と筐体とをホットメルト型部材を介して貼り合わせることにより、有機薄膜太陽電池素子と筐体との間の空間の全てが実質的にホットメルト型部材により占められている有機薄膜太陽電池筐体封止パネルを簡便に得ることができる。
【００５８】
ホットメルト型部材からなるフィルムを並べて貼り合わせる間隔（フィルムとフィルムとの隙間）は、ホットメルト型部材からなるフィルムの厚みにもよるが、１０ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは３ｍｍ以下がよい。１０ｍｍを超えると筐体と有機薄膜太陽電池素子との間の空間の全てがホットメルト型部材により占められないおそれがある。また、ホットメルト型部材からなるフィルムを並べて貼り合わせる間隔の下限は小さい程好ましい。
【００５９】
本発明では、筐体と有機薄膜太陽電池素子を貼り合せ時の加熱処理により、ホットメルト型部材が軟化し、間隔を空けて並べて貼り合わせたホットメルト型部材の隙間を軟化したホットメルト型部材で埋めることができる。
【００６０】
このように、ホットメルト型部材からなるフィルムを複数枚使用することで、大面積の有機薄膜太陽電池素子を容易に封止することができる。
【００６１】
なお、ホットメルト型部材からなるフィルムとは、本発明の転写フィルムを用いて形成された薄膜状のホットメルト型部材が好ましく用いられる。
【実施例】
【００６２】
本発明のホットメルト型部材及び有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルについて、実施例及び比較例を示して説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。例えば、ホットメルト型部材の大きさは実施例に記載の大きさに限定されず、１０ｍｍ×１０ｍｍ〜１０００ｍｍ×１０００ｍｍをはじめ、１０ｍｍ×１０ｍｍ以下又は１０００ｍｍ×１０００ｍｍ以上の大きさのものを作製し、用いることができる。なお、実施例１は参考例として記載するものである。
【００６３】
実施例及び比較例で作製する有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルは、図２に示すように、基板１上に陽極であるＩＴＯ透明電極２が形成され、この透明電極２上に有機膜３（有機光電変換層）が形成され、さらに有機膜３上には陰極として金属電極４が形成されている。有機膜３は、例えば有機正孔輸送層と有機光電変換層との積層から構成され、あるいは、有機光電変換層と金属電極４との間に更に電子輸送層が設けられた積層膜である。金属電極４は、ＭｇＡｇ層やＬｉＦ層とＡｌ層とを積層したものが用いられている。ショート防止層８としては、酸化ケイ素ＳｉＯ２、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、炭化ケイ素ＳｉＣ、窒化ケイ素Ｓｉ３Ｎ４等のほか、ポリパラキシレン等を用いることができる。
【００６４】
具体的には、次のような工程により、基板上に有機薄膜太陽電池素子を形成し、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを作製した。なお、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの作製にあたっては、清浄度がクラス１０００（１０００個／フィート３）程度のクリーンな環境下で実施した。有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの製造工程中においては、素子要素は、大気には曝さずに全て高真空中又は窒素雰囲気下で搬送を行った。
【００６５】
また、本実施例では、有機薄膜太陽電池素子として、バルクヘテロジャンクション型有機薄膜太陽電池素子を用いた。バルクヘテロジャンクション型有機薄膜太陽電池素子は、基板上に陽極、有機正孔輸送層、有機光電変換層及び陰極から構成される。
【００６６】
有機正孔輸送層を形成する材料としては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用いて、有機光電変換層を形成する材料としてポリチオフェン誘導体及びフラーレン誘導体を用いており、このような電荷輸送性に優れた材料を組み合わせることにより、エネルギー変換効率の高い有機薄膜太陽電池素子とすることができる。
【００６７】
使用した試薬を以下に示す。
（１）Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)(Aldrich, Mw〜87000)(以下、P3HT)
（２）[6,6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester(フロンティアカーホ゛ン(株)、E-100)(以下、PCBM)
（３）Poly(styrenesulfonate)/Poly(2,3-dihydrothieno[3,4-b]1,4-dioxin)、1.3wt.%、dispersion in water (Aldrich)(以下、PEDOT:PSS)
【００６８】
【化１】
0005594930.tif 000002
【００６９】
【化２】
0005594930.tif 000003
【００７０】
【化３】
0005594930.tif 000004
【００７１】
１）工程１
有機薄膜太陽電池素子を形成するための有機薄膜太陽電池素子基板１としては、陽極２となるＩＴＯが既にパターニングされているガラス基板を用いた。陽極２のシート抵抗が２０Ω／□以下、中でも１０Ω／□以下、特に５Ω／□以下であることが好ましい。シート抵抗が上記範囲より大きい場合、発生した光電荷を十分に外部回路に伝達できない可能性があるからである。本例では、フルウチ化学（株）製のＩＴＯネサガラスＩＮ−１００  １０Ω／ｃｍ２（１ｔ×１００×１００ｍｍ）基板のＩＴＯ薄膜をパターニングし、５０ｍｍ角にカットした基板を使用した。
【００７２】
上記陽極２は、単層からなる場合であってもよく、また異なる仕事関数の材料を用い、積層されてなる場合であってもよい。このような陽極２の膜厚としては、単層からなる場合はその膜厚が、複数層からなる場合は総膜厚が０．１〜５００ｎｍの範囲内、その中でも１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。膜厚が上記範囲より薄い場合は、陽極２のシート抵抗が大きくなりすぎ、発生した光電荷を十分に外部回路へ伝達できない可能性があり、一方、膜厚が上記範囲より厚い場合には、全光線透過率が低下し、エネルギー変換効率を低下させる可能性があるからである。今回は２００ｎｍとした。
【００７３】
この有機薄膜太陽電池素子基板１を有機アルカリ洗浄剤「セミコクリーン５６（フルウチ化学（株）製）」、超純水、アセトン、イソプロピルアルコールをこの順に用いて超音波洗浄した後、有機薄膜太陽電池素子基板１を窒素ブロー後、真空保管にて乾燥した。
【００７４】
２）工程２
その後、ＩＴＯ透明電極２の表面の有機汚染物質を除去するために、ＵＶオゾン洗浄処理を行い、すばやく予備排気室にセットした。次に真空蒸着装置に補助電極用シャドウマスクを設置し、基板１をセットした。真空チャンバ内を、４×１０−４Ｐａ以下の圧力（真空中）にまで、ロータリーポンプ並びにターボ分子ポンプを用いて真空引きした。アルミナ坩堝を抵抗加熱し、補助電極としてアルミニウムを、１００ｎｍ成膜した。成膜速度は１０〜１５ｎｍ／ｍｉｎとし、成膜は４×１０−４Ｐａ以下の圧力（真空中）で行った。また、上記補助電極を作製した基板１を大気圧に開放し、真空チャンバ内より窒素雰囲気中に取り出した。
【００７５】
３）工程３
次に、有機薄膜太陽電池素子基板１を窒素雰囲気状態にしたグローブボックス中に搬送し、ここで有機薄膜太陽電池素子基板１の上に有機膜用のマスキング用保護テープを貼り付けた。有機膜を成膜する部分が開口し、その他の部分に有機膜が成膜されることを防ぐための保護テープである。保護テープには、粘着剤が基板１に残留しない低粘着型の保護テープを使用した。例えば、日東電工株式会社のＩＰ−３００は、低粘着で耐溶剤性が高く、１００℃の耐熱性があり、フィルム厚みが３０μｍと薄く、マスキングテープとして適切である。ＩＰ−３００を用いてマスキングを行った基板１をスピンコータにセットした。
（有機正孔輸送層の形成）
上記ＩＴＯパターンが形成された基板１上に、有機正孔輸送層形成用塗工液ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水分散体（Ａｌｄｒｉｃｈ）をスピンコート法にて塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて有機正孔輸送層（膜厚：約１００ｎｍ）を形成した。
（有機光電変換層の形成）
ポリチオフェン誘導体（Ｐ３ＨＴ、Ａｌｄｒｉｃｈ）１．３重量％と、フラーレン誘導体（ＰＣＢＭ）の０．１重量％のクロロベンゼン（脱水）溶液を調合し、有機光電変換層用塗工液を調製した。この塗工液を上記有機正孔輸送層上にスピンコート法にて塗布し、室温にて約１０分間乾燥させて有機光電変換層（膜厚：約１００ｎｍ）を形成した。なお、上記有機光電変換層の吸収極大波長は、Ｐ３ＨＴ由来の５４０ｎｍであり、ＰＣＢＭ由来のピークも３４０ｎｍに観察された。
【００７６】
その後、基板１の表面からマスキングテープを剥離し、金属電極４を真空蒸着するために予備排気室にセットした。
【００７７】
４）工程４
真空蒸着装置に陰極用シャドウマスクを設置し、基板１をセットした。真空チャンバ内を、４×１０−４Ｐａ以下の圧力（真空中）にまで、ロータリーポンプ並びにターボ分子ポンプを用いて真空引きした。アルミナ坩堝を抵抗加熱し、陰極４としてアルミニウムを１００ｎｍ成膜した。成膜速度は１０〜１５ｎｍ／ｍｉｎとし、成膜は４×１０−４Ｐａ以下の圧力（真空中）で行った。また、上記陽極２、有機膜３（有機正孔輸送層＋有機光電変換層）及び陰極４の積層構造からなる有機薄膜太陽電池素子の光電変換部の面積は、４ｍｍ×２５ｍｍの光電変換部のセルが４つ形成する基板仕様とした。真空蒸着を終えた基板１は、大気圧に開放したチャンバより、大気雰囲気に晒すことなく、窒素雰囲気のグローブボックス内に移動した。更に、露点−８０℃の窒素雰囲気下にて、基板１をホットプレート上にて、１５０℃×６０秒の加熱処理を行い、有機薄膜太陽電池素子とした。作製した太陽電池素子の構造を図３に示す。
【００７８】
実施例１
（１）無機酸化物水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
無機酸化物水分捕捉剤として酸化バリウム（粒径５０μｍ以下）、ワックスとしてマイクロクリスタリンワックス（製品名「Ｈｉ−Ｍｉｃ−１０７０」日本精鑞（株）製、融点７９℃、炭素数３０〜６０程度、分子量５００〜８００程度）を用いた。これらを酸化バリウム：７０重量％に対し、マイクロクリスタンワックス：３０重量％で混合し、ホットメルト型部材とした。
（２）封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）への塗布
窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内にて、予め洗浄しＵＶオゾン洗浄を行った封止用筐体（ガラス板、４２ｍｍ×４２ｍｍ）に本例のホットメルト型部材を５０μｍ（乾燥後）の厚み（幅３６ｍｍ×３６ｍｍ（乾燥後））でディスペンサーを用いて塗工し乾燥した。塗工の方法としては封止用筐体に枚葉方式で塗工できれば良い。さらに、封止用筐体の外周部分にＵＶ硬化型シール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂ１  ナガセケムテックス（株）製）を塗布した。
（３）有機薄膜太陽電池素子を積層した基板と封止用筐体の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、大気圧下で前記封止用筐体と密着させ、有機薄膜太陽電池素子基板側から１５０ＷのＵＶランプで紫外線を照射し、ＵＶ硬化型エポキシシール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂｌ  ナガセケムテックス（株）製）を硬化させたのち、１００℃オーブンにて１時聞加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
【００７９】
ＵＶ硬化型シール剤を硬化させ封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
【００８０】
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く配置され有機薄膜太陽電池素子に直接充填密着している。
【００８１】
実施例２
（１）透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
透明水分捕捉剤として双葉電子工業（株）製のオーレドライ（商標）（有機金属化合物）、ワックスとして日本精鑞（株）製のマイクロクリスタリンワックス（製品名「Ｈｉ−Ｍｉｃ−１０７０」、融点７９℃、炭素数３０〜６０程度、分子量５００〜８００程度）を用いた。これらをオーレドライ：８５重量％に対し、へプタン１３重量％、マイクロクリスタリンワックス：２重量％の割合で混合してホットメルト型部材とした。
（２）封止用筐体（凹部を有さない平坦なガラス板）への塗布
窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内にて、予め洗浄しＵＶオゾン洗浄を行ったガラス製の封止用筐体（４２ｍｍ×４２ｍｍ）にホットメルト型部材を３０μｍ（乾燥後）の厚み（幅３６ｍｍ×３６ｍｍ（乾燥後））でスロットダイにて塗工した。塗工の方法としては封止用筐体上に枚葉方式でパターン塗工できればよい。他にはグラビアコーティングやスクリーンプリント等が挙げられる。その後、ホットプレートで乾燥し、更に封止用筐体上のホットメルト型部材の外周にＵＶ硬化型シール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂｌ  ナガセケムテックス（株）製）を塗布した。
（３）有機薄膜太陽電池素子を積層した基板と封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、予め６０℃まで加熱しておいた前記封止用筐体と真空貼り合せを行った。その後、有機薄膜太陽電池素子基板側から１５０ＷのＵＶランプで紫外線を照射し、ＵＶ硬化型エポキシシール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂ１ナガセケムテックス（株）製）を硬化させたのち、１００℃オーブンにて１時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
【００８２】
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く充填配置され有機薄膜太陽電池素子に直接密着している。
【００８３】
実施例３
（１）透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
実施例２と同様にした。
（２）封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）への転写（離型フィルム使用）
窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内にて、離型フィルム（ＰＥＴ１００ＦＤリンテック株式会社）上に本例のホットメルト型部材を１０μｍ（乾燥後）の厚み（幅３６ｍｍ×３６ｍｍ（乾燥後））でスロットダイにて塗工した。塗工の方法としては離型フィルム上に連続的にパターン塗工できればよい。他の塗工方法としては、グラビアコーティング、スクリーンプリント等が例示される。その後、ホットプレートで乾燥することによりホットメルト型部材付離型フィルム（転写フィルム）とした。更に離型フィルム上のホットメルト型部材の上にカバーフィルムを接線貼り合わせにより貼り合わせた。カバーフィルムとしては、微粘着性を有するポリエチレン製フィルム（積水化学工業株式会社製）を用いた（カバーフィルムの粘着面とホットメルト型部材面を貼り合わせ）。
【００８４】
カバーフィルムを貼り合わせた転写フィルムをロール状に巻き、窒素置換されたガスバリア性の高いアルミ箔フィルムの袋で密封包装した。
【００８５】
大気中の倉庫にて一時保管を行った。
【００８６】
再度、カバーフィルムを貼り合わせた転写フィルムを上記の条件で窒素置換されたグローブボックス中に入れた後、以下の転写作業を行った。
【００８７】
ロール状の転写フィルムを一部取り出し、カバーフィルムを剥離し、ホットメルト型部材付き離型フィルムとした。離型フィルムを更に６０℃に加熱しながら、予め洗浄しＵＶオゾン洗浄を行ったガラス製の封止用筐体に離型フィルム上のホットメルト型部材を接線貼り合わせで転写し、２０℃以下に冷却後、離型フィルムを剥離した。更に封止用筐体のホットメルト型部材の外周にＵＶ硬化型シール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂ１  ナガセケムテックス（株）製）を塗布した。
（３）有機薄膜太陽電池素子を積層した基板と封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、予め６０℃まで加熱しておいた前記封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板、４２ｍｍ×４２ｍｍ）と真空貼り合せを行った。その後、有機薄膜太陽電池素子基板側から１５０ＷのＵＶランプで紫外線を照射し、ＵＶ硬化型エポキシシール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂｌ  ナガセケムテックス（株）製）を硬化させたのち、１００℃オーブンにて１時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
【００８８】
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く配置され有機薄膜太陽電池素子に直接充填密着している。
【００８９】
実施例４
（１）透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
実施例２と同様にした。
（２）封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）への塗布
実施例２と同様にした。
（３）素子基板と封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、熱ＣＶＤ装置にセットし、ポリパラキシレン系絶縁層をショート対策層として陰極４を覆う（図２）ように形成した。続いて、窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、あらかじめ６０℃まで加熱しておいた前記封止用筐体と真空貼り合せを行った。
その後、素子基板側から１５０ＷのＵＶランプで紫外線を照射し、ＵＶ硬化型エポキシシール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂｌ  ナガセケムテックス（株）製）を硬化させたのち、１００℃オーブンにて１時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
【００９０】
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く配置されポリパラキシレン系絶縁層で覆われた有機薄膜太陽電池素子に充填密着している。
【００９１】
実施例５
（１）透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の調製（無溶剤タイプ）
水分捕捉剤として市販の透明水分捕捉剤「オーレドライ（商標）」（双葉電子工業（株）製）を用い、ワックスとして日本精鑞（株）製のマイクロクリスタリンワックス（製品名「Ｈｉ−Ｍｉｃ−１０７０」、融点７９℃、炭素数３０〜６０程度、分子量５００〜８００程度）を用いた。前記透明水分ゲッター剤９７重量％に対してマイクロクリスタリンワックス３重量％の割合で混合した後、得られた混合物の溶剤をほぼ完全に除去することによってホットメルト型部材（無溶剤）を得た。
（２）封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）への塗布
窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内にて、予め洗浄しＵＶオゾン洗浄を行ったガラス製の封止用筐体（４２ｍｍ×４２ｍｍ）にホットメルト型部材（無溶剤）を８０℃に加熱しながらスロットダイにて３０μｍの厚み（幅３６ｍｍ×３６ｍｍ）で塗工した。塗工の方法としては封止用筐体上に枚葉方式で塗工できればよい。他にはグラビアコーティングやスクリーンプリント等が挙げられる。その後、ホットプレートを用い１５０℃で１０分間乾燥した。乾燥後のホットメルト型部材を真空下１５０℃、４時間にわたり減圧乾燥した後の重量減少は０．０５％以下であった。更に封止用筐体上のホットメルト型部材の外周にＵＶ硬化型シール剤を塗布した。
（３）素子基板と封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、予め６０℃まで加熱しておいた前記封止用筐体と真空貼り合わせを行った。その後、有機薄膜太陽電池素子基板側から１５０ＷのＵＶランプで紫外線を照射し、ＵＶ硬化型エポキシシール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂｌ  ナガセケムテックス（株）製）を硬化させたのち、１００℃オーブンにて１時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
【００９２】
有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間無く配置され有機薄膜太陽電池素子に直接充填密着している。
【００９３】
実施例６
（１）透明水分捕捉剤含有ホットメルト型部材の作製
実施例５と同様にした。
（２）封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）への転写（離型フィルム使用）
窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内にて、離型フィルム上にホットメルト型部材を８０℃に加熱しながら３０μｍの厚み（幅２５ｍｍ×８０ｍｍ）でスロットダイにて塗工した。塗工の方法としては離型フィルム上に連続的にパターン塗工できれば良い。他の塗工方法にはグラビアコーティングやスクリーンプリント等が挙げられる。その後ホットプレートを用いて１５０℃で１０分間、乾燥することによりホットメルト型部材付離型フィルム（転写フィルム）とした。さらに６０℃にて予備加熱しながら予め洗浄しＵＶオゾン洗浄を行ったガラス製の封止用筐体（９０ｍｍ×９０ｍｍ）に、接線貼り合せでホットメルト型部材からなるフィルム（２５ｍｍ×８０ｍｍ）を３枚並べ合わせて転写し（フィルムとフィルムの間隔は約２ｍｍ）、離型フィルムを剥離した。さらに封止用筐体上の並べ合わせた３枚のホットメルト型部材の外周にＵＶ硬化型シール剤を塗布した。
（３）素子基板と封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板（基板サイズを１００ｍｍ×１００ｍｍにスケールアップしたもの）を大気に曝すことなく、熱ＣＶＤ装置にセットし、ポリパラキシレン系絶縁系薄膜層をショート対策層として陰極４を覆う（図２）ように形成した。続いて、窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、予め６０℃まで加熱しておいた前記封止用筐体と真空貼り合わせを行った。その後、素子基板側から１５０ＷのＵＶランプで紫外線を照射し、ＵＶ硬化型エポキシシール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂｌ  ナガセケムテックス（株）製）を硬化させたのち、１００℃オーブンにて１時間加熱処理することで封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。３枚の並び合わせたホットメルト型部材は、相互に融着、密着し、有機薄膜太陽電池素子基板と封止用筐体の間にホットメルト型部材が空間なく充填配置され有機薄膜太陽電池素子に直接充填密着している。
【００９４】
比較例１
（１）透明水分捕捉剤含有樹脂部材の作製
透明水分捕捉剤として双葉電子工業（株）のオーレドライ（商標）、ベース樹脂としてアクリル変性ウレタンを使用した。これらをオーレドライ：５０重量％に対し、アクリル変性ウレタン：２５重量％、ＭＥＫ：２５重量％の割合で混合し、樹脂部材とした。
（２）封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）への塗布
実施例２と同様にした。
（３）素子基板と封止用筐体（凹部を有していない平坦なガラス板）の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、前記封止用筐体（４２ｍｍ×４２ｍｍ）と真空貼り合せを行った。
【００９５】
その後、素子基板側から１５０ＷのＵＶランプで紫外線を照射し、ＵＶ硬化型エポキシシール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂｌ  ナガセケムテックス（株）製）を硬化させたのち、１００℃オーブンにて１時聞加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
【００９６】
比較例２
（１）封止を行わない太陽電池の作製
作製した太陽電池素子を封止せずに、パネルとした。
【００９７】
比較例３
（１）キャビティーガラス（封止キャップ：４２ｍｍ×４２ｍｍ）を用いて水分捕捉剤シートを使用した太陽電池の作製
水分捕捉剤としてダイニック（株）製の水分ゲッターシートをキャビティーガラス内に添付し封止用筐体とした。
（２）キャビティーガラスを用いた封止用筐体（ガラス板に０．４ｍｍのザグリを行い凹形状とした封止キャップ）への凹み部分に、水分ゲッター剤を貼り付けた。キャビティーガラスの外周部分（額縁の土手形状部分）にＵＶ硬化型シール剤を塗布した。
（３）素子基板と封止用筐体の貼り合せ
前記有機薄膜太陽電池素子基板（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を大気に曝すことなく、窒素ガスで露点−７０℃まで置換したグローブボックス内に移動させ、大気圧中にて前記封止用筐体と貼り合せを行った。その後、素子基板側から１５０ＷのＵＶランプで紫外線を照射し、ＵＶ硬化型エポキシシール剤（ＵＶ  ＲＥＳＩＮ  ＸＮＲ  ５５７０−Ｂｌ  ナガセケムテックス（株）製）を硬化させたのち、１００℃オーブンにて１時間加熱処理する事で封止を行うことにより有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルを得た。
【００９８】
試験例１
各実施例及び比較例で作製した有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルの加速放置試験前後の太陽電池特性を調べた。
（１）太陽電池特性（光電変換特性）の評価
１）電流電圧曲線
作製したセルの電流電圧特性から性能を評価した。
【００９９】
太陽電池を電気化学測定器（Hokuto Dennko Co.Ltd.HZ-5000）に直列に接続し、電圧−１．０〜＋１．０Ｖまで５０００ｍＶｍｉｎ−１で掃引しながら暗電流を測定した。光電流測定には、光源として太陽光シミュレーター（KansaiKagakukikai,XES-502S）を使用し、ＡＭｌ．５  １００ｍＷｃｍ−２の擬似太陽光をＩＴＯ電極側から照射して測定を行った。なお、光強度は全天候日射計ＭＳ−６０１（英弘精機（株））を用いて校正した。光電流電圧曲線より、短絡光電流：Ｊｓｃ、開放光電圧＝Ｖｏｃ、フィルファクター：ＦＦ、光電変換効率：ηを求めた。
２）フィルファクター（ＦＦ）の算出
ＦＦ＝（Ｊｍａｘ×Ｖｍａｘ）／（Ｊｓｃ×Ｖｏｃ）
Ｊｍａｘ：最大電気出力を与えるときの光電流（ｍＡ・ｃｍ−２）
Ｖｍａｘ：最大電気出力を与えるときの光電圧（Ｖ）
Ｊｓｃ：短絡光電流（ｍＡ・ｃｍ−２）
Ｖｏｃ：開放光電圧（Ｖ）
光照射時の電流電圧曲線において、電圧と電流がゼロのところがそれぞれＪｓｃとＶｏｃである。また、曲線上の点と原点を結んだ線を対角線とする長方形を描いたときに、その面積が最大になる長方形の二辺の長さがＪｍａｘとＶｍａｘになる（図４参照）。
３）光電変換効率（η）の算出
光電変換効率：ηは入射光強度に対する最大電気出力の割合で定義される（図４）。
η＝Ｐ／Ｅ＝（Ｊｍａｘ×Ｖｍａｘ）／Ｅ＝（Ｊｓｃ×Ｖｏｃ）×ＦＦ／Ｅ
Ｐ：有機薄膜電池の最大電気出力（Ｗ・ｃｍ−２）
Ｅ：入射光のエネルギー（Ｗ・ｃｍ−２）
（２）次に、各有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネル（実施例１〜６及び比較例１〜３）を、６０℃×９０％Ｒｈの高湿環境下に置き、加速放置試験を行った。加速放置試験の結果を表１に示す。
【０１００】
６０℃×９０％Ｒｈの高温高湿環境上では、実施例ｌ〜６の加速放置試験１００時間経過後の発電状態は、加速放置試験前に比べ、およそ１０％低下であった。実施例３の素子の初期の光電変換効率ηは２．３４％に対し、加速放置試験１００時間経過後の光電変換効率ηは２．１８％であった。ホットメルト型部材が十分に機能していることが確認された。これに対し、比較例１〜３は、アウトガス等の大気中の水分、酸素の影響で１００時間経過後にすでに太陽電池特性が認められなかった。実施例では、透明水分捕捉剤のひび割れによるダメージも全く発生していないことが確認された。また、実施例６の結果より、ホットメルト型部材の大きさに関わらず、ホットメルト型部材を複数枚並び合わせる事で、より大型の有機薄膜太陽電池素子を密着充填封止することが可能であることが分かった。
【０１０１】
以上の結果から、本発明のホットメルト型部材によれば、封止用筐体上又は、離型フィルム上に任意の厚み及びパターンのホットメルト型部材を形成することができ、特に長期にわたって水分や酸素の影響がなく安定した太陽電池特性（光電変換特性）を維持できる大面積の有機薄膜太陽電池素子を高い信頼性で量産可能な薄型の有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルとして構成することができることが確認された。また、実施例３のように離型フィルム上にホットメルト型部材のみを製膜する（転写フィルムを用いる）ことにより、有機薄膜太陽電池素子筐体封止パネルが連続生産可能になり生産性の向上が見込める。また、ホットメルト型部材のユーザーへの輸送が簡易的にできることやサイズの変更が比較的容易である事、ユーザーでの使用を含めて柔軟な対応が可能となる。
【０１０２】
【表１】
0005594930.tif 000005
【０１０３】
＊）加速放置試験  ６０℃×９０％Ｒｈ×１００時間後の光電変換特性
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】従来の有機薄膜太陽電池素子の断面構造を示す概略図である。
【図２】本発明の有機薄膜太陽電池素子の一例の断面構造を示す概略図である。
【図３】実施例で作製した太陽電池素子の構造を示す概略図である。
【図４】試験例１の加速放置試験後の光電変換特性をまとめた図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１    有機薄膜太陽電池素子基板
２    陽極又はＩＴＯ透明電極
３    有機層又は有機膜
４    陰極又は金属電極
５    封止キャップ
６    ＵＶ硬化型シール剤
７    水分捕捉剤（水分ゲッターシート）
８    ショート防止層
９    ホットメルト型部材
１０  封止用筺体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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