(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン酢酸ビニル共重合体、架橋剤及び吸着剤を含む太陽電池用封止膜であって、
吸着剤として、１．５４以下の屈折率を有する無機微粒子を、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．３〜０．７質量部含み、
無機微粒子が、天然又は合成のハイドロタルサイトであり、
ハイドロタルサイトが、下記化学式：
【化１】
0005395816.tif 000007
で表されるハイドロタルサイトであることを特徴とする太陽電池用封止膜。
【請求項２】
無機微粒子の屈折率が１．４５〜１．５４の範囲にある請求項１に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項３】
無機微粒子のｐＨが９．０以上である請求項１又は２に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項４】
エチレン酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量が、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して５〜５０質量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項５】
架橋剤を、エチレン／酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．１〜５．０質量部含有している請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜を用いたことを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分とする太陽電池用封止膜及びこの封止膜を用いた太陽電池に関し、特に透明性及び発電効率に優れた太陽電池用封止膜及び太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太陽電池が広く使用され、さらなる開発が進められている。【０００３】
太陽電池は、一般に、図１に示すように、ガラス基板などからなる受光面側透明保護部材１と裏面側保護部材（バックカバー）２との間にＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）フィルムの受光面側封止膜３Ａおよび裏面側封止膜３Ｂを介して、シリコン発電素子太陽電池用セル４を複数、封止した構成とされている。【０００４】
このような太陽電池は、受光面側透明保護部材１、受光面側封止膜３Ａ、太陽電池用セル４、裏面側封止膜３Ｂ及び裏面側保護部材２をこの順で積層し、加熱加圧して、ＥＶＡを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。【０００５】
太陽電池は、高温高加湿や風雨に曝される室外などの環境下で長期にわたって使用されると、電池内部に湿気ないし水が透過する場合がある。このように電池内部に浸入した水分は、太陽電池内部の導線や電極に到達してこれらを腐食させ、錆を発生させ、結果として、太陽電池の発電効率を低下させ、耐久性を劣化させる。【０００６】
そこで、電池内部の導線や電極の発錆を防止して、太陽電池の耐久性を向上させるために、従来では、受光面側透明保護部材としてガラス板が用いられる等の対策が採られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、このようにして太陽電池の封止を十分に行ったとしても、発錆を防止して耐久性を十分に向上させるには至っていない。【０００７】
一方、太陽電池の発電性能を向上させるために、電池内に光をなるべく効率よく入射させて太陽電池用セルに集光することが強く望まれている。このような観点から、太陽電池に用いられる封止膜としては、できるだけ高い透明性を有し、入射した太陽光を吸収したり反射したりすることが無く、太陽光のほとんどを透過させるものが好ましいことから、無色透明であり耐水性にも優れるＥＶＡフィルムが太陽電池における封止膜として、通常、用いられている。【０００８】
しかしながら、このようなＥＶＡフィルムであっては、構成成分として酢酸ビニルを含むため、高温時の湿気ないし水の透過により経時的に加水分解して酢酸を生じ易い傾向にあり、このような酢酸が内部の導線や電極と接触して錆の発生を促進させると考えられる。このため、太陽電池内部の発錆の発生をより高く防止するには、太陽電池内部における酢酸と前記導線および前記電極との接触を防止するのが最も効果的である。【０００９】
そこで、特許文献２では、太陽電池の封止膜などに用いられる透明フィルムとして、平均粒径５μｍ以下である受酸剤を、０．５質量％以下含むＥＶＡフィルムが開示されている。受酸剤を含むＥＶＡフィルムによれば、フィルムからの酢酸の発生を抑制して、太陽電池の耐久性を向上させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１７４２９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２９５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明者の検討によれば、受酸剤としてＭｇＯ、ＺｎＯ等の金属酸化物を用いた場合、酢酸等のカルボン酸の発生を抑制することはできるが、ＥＶＡフィルムの透明性が低下し、外観不良、発電効率の低下をもたらす場合があることが明らかとなった。【００１２】
従って、本発明の目的は、導線や電極の錆の発生を抑制するとともに、太陽電池の透明性及び発電効率にも優れた太陽電池用封止膜を提供することを目的とする。【００１３】
さらに、本発明の目的は、透明性及び発電効率に優れた太陽電池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】
【００１４】
上記目的は、
エチレン酢酸ビニル共重合体、架橋剤及び吸着剤を含む太陽電池用封止膜であって、吸着剤として、１．５４以下の屈折率を有する無機微粒子を、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．３〜０．７質量部含み、無機微粒子が、天然又は合成のハイドロタルサイトであり、ハイドロタルサイトが、下記化学式：
【化１】
0005395816.tif 000002
で表されるハイドロタルサイトであることを特徴とする太陽電池用封止膜により達成することができる。良好な吸着作用を有すると共に、ＥＶＡフィルムの透明性の低下を抑制することができる。
【００１５】
本発明の太陽電池用封止膜の好ましい態様を以下に列記する。
（１）無機微粒子の屈折率が１．４５〜１．５４の範囲にある。ＥＶＡフィルムの透明性の低下を抑制することができる。
（２）無機微粒子のｐＨが９．０以上である。発生する酢酸を捕捉しやすい。
（３）エチレン酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量が、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して５〜５０質量部である。
（４）架橋剤を、エチレン／酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．１〜５．０質量部含有している。
【００１７】
さらに本発明は、本発明の太陽電池封止膜を用いたことを特徴とする太陽電池にもある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の太陽電池用封止膜は、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とする封止膜であって、吸着剤として屈折率１．５４以下の無機微粒子を所定の含有量で含んでいる。このような封止膜を用いた太陽電池は、屈折率１．５４を超える無機微粒子（例えば一般の受酸剤）を含む封止膜に対しても透明性の低下を抑制することができるため、発電効率の低下も抑制することができる。また、高温高湿時における封止膜の加水分解による酢酸等のカルボン酸を吸着することができるため、電極や導線の錆の発生を抑制することができる。このため、長期使用時の発電効率の低下が抑制された太陽電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一般的な太陽電池の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の太陽電池用封止膜は、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とし、特定の吸着剤を含むものである。本発明の太陽電池用封止膜は、上述した図１に示す、封止膜３Ａ、３Ｂとして用いられる。
【００２１】
封止膜には太陽電池用セルへの入射光を多く入射させるため高い透明度（低いヘイズ）を有していることが望ましく、受光面側に配置される受光面側封止膜には特に高い透明度を有することが求められる。そこで、封止膜の透明性の低下を抑制するために、本発明では、封止膜中に、吸着剤としての、屈折率が１．５４以下（好ましくは１．４５〜１．５４の範囲）の無機微粒子を含有させている。このような屈折率を有する吸着剤を用いることにより、（使用するＥＶＡの屈折率に近いことから）透明性の低下を抑制することができる。従って、本発明の太陽電池用封止膜は、導線や電極の錆の発生を抑制するとともに、太陽電池の透明性及び発電効率においても優れており、また長期間に亘ってこれらの特性を良好な状態で維持することができるものである。
【００２２】
本発明の吸着剤は、屈折率が１．５４以下（好ましくは１．４５〜１．５４の範囲）の無機微粒子である。上記無機微粒子は、一般に、酢酸等の酸を吸着、吸収する機能を有する。上記無機微粒子はｐＨが９．０以上（特に９．０〜１０）を有することが好ましく、これにより太陽電池内で発生する酢酸を吸着しやすい。
【００２３】
参考例として、このような無機微粒子は、一般に正電荷の価数の異なる少なくとも２種の金属を含む複合金属化合物の微粒子である。複合金属化合物の２種の金属がＭｇ及びＡｌである。Ａｌに対するＭｇのモル比が、２〜３の範囲にある。
【００２４】
上記無機微粒子の好ましい例としては、天然又は合成のハイドロタルサイトを挙げることができる。天然のハイドロタルサイトは、下記一般式（Ｉ）：
【００２５】
【化２】
0005395816.tif 000003
上式（Ｉ）において、Ｍ1が、Ｍｇ2+、Ｆｅ2+、Ｃａ2+、Ｎｉ2+、Ｃｏ2+又はＣｕ2+を表し、Ｍ2が、Ａｌ3+、Ｆｅ3+又はＭｎ3+を表し、Ｘが２〜５の範囲の数を表し、ｎが０以上である。天然のハイドロタルサイトは層状構造を有し、層間にアニオン（例、カルボン酸イオン）を取り込むことができる。Ｍ1が、Ｍｇ2+を表し、Ｍ2がＡｌ3+であることが好ましい。Ａｌに対するＭｇのモル比が、２〜３の範囲にあることが好ましい。
【００２６】
合成のハイドロタルサイトは、下記一般式（II）：
【００２７】
【化３】
0005395816.tif 000004
上式（II）において、Ｍ1が、Ｍｇ２＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｕ２＋を表し、Ｍ２が、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｍｎ３＋を表し、Ｙが４〜７の範囲の数を表し、Ｚが２〜３の範囲の数を表し、ｍが１０〜１８の数であり、ｎが０以上である。合成のハイドロタルサイトも層状構造を有し、層間にアニオン（例、カルボン酸イオン）を取り込むことができる。Ｍ1が、Ｍｇ２＋を表し、Ｍ2がＡｌ３＋であることが好ましい。Ａｌに対するＭｇのモル比が、２〜３の範囲にあることが好ましい。本発明においては、下記化学式：
【００２８】
【化４】
0005395816.tif 000005
で表されるハイドロタルサイトが用いられる。
【００２９】
市販の合成ハイドロタルサイトとしては、商品名ＨＴ−Ｐ（堺化学（株）製；Ｍｇ4.5Ａｌ2（ＯＨ）13ＣＯ3・３．５Ｈ2Ｏ、平均粒径０．５μｍ、屈折率１．５１、ｐＨ＝９．５）等を挙げることができる。特に、ヘイズが低く有用である。
【００３０】
上記特定の無機微粒子に加えて、必要により、他の吸着剤（一般に受酸剤として使用されているもの）、例えば金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸化物又は複合金属水酸化物を副次的に用いても良い。例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、硼酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜燐酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、メタホウ酸マグネシウム、メタホウ酸カルシウム、メタホウ酸バリウムなどの周期律表第２族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、珪酸塩、硼酸塩、亜燐酸塩、メタホウ酸塩など；酸化錫、塩基性炭酸錫、ステアリン酸錫、塩基性亜燐酸錫、塩基性亜硫酸錫、四酸化三鉛、酸化ケイ素、ステアリン酸ケイ素などの周期律表第１４族金属の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜燐酸塩、塩基性亜硫酸塩など；酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄；水酸化アルミニウムゲル化合物；等を挙げることができる。
【００３１】
本発明の封止膜における本発明の吸着剤（無機微粒子）の含有量は、封止膜に含まれるエチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、０．３〜０．７質量部である。前記吸着剤の含有量が、１．５質量部を超えると封止膜の透明度が低下する恐れがあり、０．１質量部未満であると吸着剤による十分な酸吸着特性が得られない恐れがある。
【００３２】
本発明の封止膜は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含むが、エチレン酢酸ビニル共重合体の他に必要に応じて、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢなどのポリビニルアセタール系樹脂、塩化ビニル樹脂を、副次的に併用しても良い。しかしながら、封止膜にはエチレン酢酸ビニル共重合体のみを用いることが好ましい。
【００３３】
封止膜は、エチレン酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量が、エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して５〜５０質量部、特に１０〜４０質量部の範囲にあることが好ましい。酢酸ビニルの含有量が、５質量部未満であると、高温で架橋硬化させる場合に得られる樹脂膜の透明度が充分でない恐れがあり、５０質量部を超えると、酢酸等が発生しやすくなる恐れがある。
【００３４】
封止膜の厚さは、特に制限されず、一般に５０μｍ〜２ｍｍの範囲である。
【００３５】
封止膜は、一般に、吸着剤及びエチレン酢酸ビニル共重合体の他に架橋剤も含んでいる。架橋剤としては、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された中間膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
【００３６】
有機過酸化物としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。
【００３７】
有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイル＋ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサネート、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシマレイックアシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等のジアルキルパーオキサイド等を挙げることができる。
【００３８】
２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等のジアルキルパーオキサイドが、架橋温度での分解ガスの生成が少なく好ましい。
【００３９】
封止膜において、有機過酸化物の含有量は、エチレン酢酸ビニル樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部、より好ましくは０．２〜１．５質量部であることが好ましい。有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止膜の透明性が低下する恐れがあり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。
【００４０】
また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができるが、配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタ−ルなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、２−４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレ−トなどが使用できる。特に好ましくは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、４−ジメチルアミノ安息香酸のごとき安息香酸系又は、第３級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の１種または２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの１種単独または２種以上の混合で使用することができる。
【００４１】
封止膜において、光重合開始剤の含有量は、エチレン酢酸ビニル樹脂１００質量部に対して０．５〜５．０質量部であることが好ましい。
【００４２】
本発明の封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度、接着性、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて可塑剤、接着向上剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物など架橋助剤等の各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
【００４３】
前記可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、ＥＶＡ１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。
【００４４】
前記接着向上剤は、シランカップリング剤を用いることができる。例えばγ−クロロプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリクロロシラン；ビニルトリエトキシシラン；ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）シラン；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；β−（３，４−エトキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリアセトキシシラン；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン；γ−アミノプロピルトリメトキシシラン；Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらのシランカップリング剤は、ＥＶＡ１００質量部に対して５質量部以下、好ましくは０．１〜２質量部で使用される。
【００４５】
前記アクリロキシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。
【００４６】
前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）5グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。
【００４７】
前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物又は前記エポキシ基含有化合物は、それぞれＥＶＡ１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。
【００４８】
架橋助剤（前記アクリロキシ基含有化合物以外のもの）としては、公知のものとしてトリアリルシアヌレート；トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の２官能の架橋助剤等も挙げることができる。これらの架橋助剤は、ＥＶＡ１００質量部に対して一般に１０質量部以下、好ましくは０．１〜５質量部で使用される。
【００４９】
さらに、本発明の太陽電池用封止膜は、紫外線吸収剤、光安定剤および老化防止剤を含んでいてもよい。
【００５０】
紫外線吸収剤としては、特に制限されないが、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の配合量は、ＥＶＡ１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。
【００５１】
光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ−６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれも（株）ＡＤＥＫＡ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ９４４ＬＤ（いずれもチバスペシャリティケミカルス社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、ＥＶＡ１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。
【００５２】
老化防止剤としては、例えばＮ，Ｎ'−ヘキサン−１，６−ジイルビス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。
【００５３】
本発明の封止膜は、エチレン酢酸ビニル共重合体、吸着剤、架橋剤及び必要に応じてその他の添加剤を含む樹脂組成物を用いて、公知の方法に準じて成膜することにより得られる。例えば、前記樹脂組成物を、押出成形等を用いて加熱圧延することによって成膜する方法などを用いることができる。加熱は、架橋剤が分解しない程度で行うのが好ましく、一般的に５０〜９０℃の範囲である。
【００５４】
本発明の太陽電池の構造は、上述した本発明の太陽電池用封止膜を用いていれば、特に制限されない。例えば、受光面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、本発明の太陽電池用封止膜を介在させて架橋一体化させることにより太陽電池用セルを封止させた構造などが挙げられる。この場合、本発明による太陽電池用封止膜は、太陽電池において太陽電池用セルの受光面側及び／又は裏面側に配置される封止膜として用いられる。
【００５５】
なお、本発明において、「裏面側」とは、太陽電池用セルの受光面に対して反対側の面を意味する。
【００５６】
太陽電池を製造するには、例えば、図１に示すように、受光面側透明保護部材１、受光面側封止膜３Ａ、太陽電池用セル４、裏面側封止膜３Ｂ及び裏面側保護部材２を積層し、積層体を常法に従って、真空ラミネータで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１７０℃、特に１４０〜１６０℃、脱気時間０．１〜５分、プレス圧力０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間５〜１５分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、受光面側封止膜３Ａおよび裏面側封止膜３Ｂに含まれるエチレン酢酸ビニル共重合体を架橋させることにより、受光面側封止膜３Ａおよび裏面側封止膜３Ｂを介して、受光面側透明保護部材１、裏面側透明部材２、および太陽電池用セル４を一体化させて、太陽電池用セル４を封止することができる。
【００５７】
なお、本発明の太陽電池用封止膜は、図１に示したような単結晶又は多結晶のシリコン結晶系の太陽電池セルを用いた太陽電池だけでなく、薄膜シリコン系、薄膜アモルファスシリコン系太陽電池、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）系太陽電池等の薄膜太陽電池の封止膜にも使用することもできる。この場合は、例えば、ガラス基板、ポリイミド基板、フッ素樹脂系透明基板等の受光面側透明保護部材の表面上に化学気相蒸着法等により形成された薄膜太陽電池素子層上に、本発明の太陽電池用封止膜、裏面側保護部材を積層し、接着一体化させた構造、裏面側保護部材の表面上に形成された太陽電池素子上に、本発明の太陽電池用封止膜、受光面側透明保護部材を積層し、接着一体化させた構造、又は受光面側透明保護部材、受光面側封止膜、薄膜太陽電池素子、裏面側封止膜、及び裏面側保護部材をこの順で積層し、接着一体化させた構造等が挙げられる。
【００５８】
本発明において、裏面側封止膜は、着色剤をさらに含んでいるのが好ましい。裏面側封止膜として着色剤を含むものを用いると、裏面側封止膜と受光面側封止膜との界面における光の反射や着色剤による乱反射で、太陽電池用セル同士の間に入射した光や、セルを通過した光を乱反射させ、再度セルに入射させることができるようになり、太陽電池に入射した光の利用効率が高まり、発電効率を向上させることができる。
【００５９】
本発明の太陽電池に使用される受光面側透明保護部材は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。
【００６０】
本発明で使用される裏面側保護部材は、ＰＥＴなどのプラスチックフィルムであるが、耐熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルムが好ましい。
【００６１】
なお、本発明の太陽電池（薄膜太陽電池を含む）は、上述した通り、受光面側及び／又は裏面側に用いられる封止膜に特徴を有する。したがって、受光面側透明保護部材、裏面側保護部材、および太陽電池用セルなどの前記封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよく、特に制限されない。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を実施例により説明する。本発明は、以下の実施例により制限されるものではない。
［比較例１］
EVA（EVA100質量部に対する酢酸ビニルの含有量：25質量部）；100質量部
架橋剤（２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）；０．６質量部
架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート）；１質量部
添加剤（γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）；０．５質量部
合成ハイドロタルサイト（Ｍｇ4.5Ａｌ2（ＯＨ）13ＣＯ3・３．５Ｈ2Ｏ、平均粒径０．５μｍ、屈折率１．５１、ｐＨ＝９．５、商品名ＨＴ−Ｐ、堺化学（株）製）；０．１質量部
上記の封止膜の配合をロールミルに供給し、８０℃で、混練して樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を、１００℃で、カレンダ成形し、放冷後、厚さ０．６ｍｍの封止膜を得た。
［比較例２〜４、実施例１〜３］
比較例１において、封止膜の配合の合成ハイドロタルサイト（ＨＴ−Ｐ）を表１に示した配合量（０．２〜１．５質量部）で用いた以外は同様にして封止膜を得た。
［比較例５〜６］
比較例１において、封止膜の配合の合成ハイドロタルサイトとして、Ｍｇ4.3Ａｌ2（ＯＨ）12ＣＯ3・Ｈ2Ｏ（平均粒径０．５μｍ、屈折率１．５１、ｐＨ＝９．５、商品名ＤＨＴ−４Ａ、協和化学工業（株）製）を表１に示した配合量（０．５〜０．７質量部）で用いた以外は同様にして封止膜を得た。
［比較例７］
比較例１において、封止膜の配合の合成ハイドロタルサイトを用いなかった以外は同様にして封止膜を得た。
［比較例８］
比較例１において、封止膜の配合の合成ハイドロタルサイト（ＨＴ−Ｐ）を６．０質量部で用いた以外は同様にして封止膜を得た。
［比較例９］
比較例１において、封止膜の配合の合成ハイドロタルサイトの代わりに酸化マグネシウム（平均粒径０．７μｍ、屈折率１．７）を０．５質量部で用いた以外は同様にして封止膜を得た。
［比較例１０］
比較例１において、封止膜の配合の合成ハイドロタルサイトの代わりに酸化亜鉛（平均粒径０．３μｍ、屈折率１．９５）を０．５質量部で用いた以外は同様にして封止膜を得た。
（封止膜及び太陽電池の評価）
上記で作製した封止膜及び太陽電池の評価を下記手順に従って行った。
【００６３】
１．酢酸発生量の測定
(1)ガラス板（厚さ３ｍｍ）よりなる受光面側透明保護部材１と、フッ化ポリエチレンフィルム（厚さ５０μｍ）よりなる裏面側保護部材２との間に得られた封止膜（０．６ｍｍ）挟んで積層し、真空ラミネータを用いて９０℃で仮圧着した後、オーブン（１５５℃）で２０分間架橋させた。【００６４】
(2)架橋後、温度１２１℃、湿度１００％ＲＨの環境に２４０時間放置し、下記のようにして酢酸発生量を測定した。【００６５】
(3)試験終了後の積層体から封止膜を取りだし、封止膜０．５ｇを、室温（２５℃）のアセトン（２．０ｍｌ）に４８時間浸漬し、アセトン抽出液に含まれる酢酸量（ｐｐｍ）をガスクロマトグラフィにより定量した。【００６６】
２．光学特性の測定
(1)白ガラス板（厚さ３ｍｍ）２枚の間に得られた封止膜（０．６ｍｍ）挟んで積層し、真空ラミネータを用いて９０℃で仮圧着した後、オーブン（１５５℃）で４５分間架橋させた。【００６７】
(2) ヘイズ
ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６（２０００年）に従って、(1)の積層体のヘイズ値（％）を測定した。その際、濁度計（日本電色工業（株）製、ＮＤＨ−２０００型）を用いた。結果を表１に示す。【００６８】
(3) 全光線透過率
分光光度計（日立製作所（株）製、Ｕ−４０００）を用いて、(1)の積層体の厚み方向の全光線透過率を測定した。【００６９】
結果を表１に示す。【００７０】
【表１】
0005395816.tif 000006
【符号の説明】
【００７１】
１    受光面側透明保護部材
２    裏面側保護部材
３Ａ  受光面側封止膜
３Ｂ  裏面側封止膜
４    太陽電池用セル
【図１】
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