(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）融点が９０℃以上の、エチレン由来の構成単位を主成分に含むエチレン系重合体、
（Ｂ）酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合が１９〜４０質量％のエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体、及び
（Ｃ）アミノ基を有するシランカップリング剤
を含有する太陽電池封止材用シートであって、
前記（Ａ）エチレン系重合体が、エチレン由来の構成単位の含有割合が８５〜９９質量％であり、アクリル酸エステル由来の構成単位の含有割合が１〜１５質量％であるエチレン・アクリル酸エステル共重合体、又は、密度が９００Ｋｇ／ｍ３以上９２９Ｋｇ／ｍ３以下であり、α−オレフィンの炭素数が３〜８であり且つエチレン由来の構成単位の含有割合が５０モル％以上である直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体である太陽電池封止材用シート。
【請求項２】
前記直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体の融点が、９０℃以上９８℃以下である請求項１に記載の太陽電池封止材用シート。
【請求項３】
前記（Ａ）エチレン系重合体が、前記エチレン由来の構成単位の含有割合が８５〜９９質量％であり、アクリル酸エステル由来の構成単位の含有割合が１〜１５質量％であるエチレン・アクリル酸エステル共重合体である請求項１に記載の太陽電池封止材用シート。
【請求項４】
前記（Ａ）エチレン系重合体及び前記（Ｂ）エチレン・酢酸ビニル共重合体のメルトフローレート（ＪＩＳ  Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が、０．１ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分の範囲にある請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池封止材用シート。
【請求項５】
前記（Ｃ）シランカップリング剤が、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及びＮ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキ
シシランの少なくとも一方である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池封止材用シート。
【請求項６】
前記（Ｂ）エチレン・酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割
合が１９〜４０質量％であって、且つエチレン由来の構成単位の割合が８１〜６０質量％
である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池封止材用シート。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池封止材用シートを備えた太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子を固定するための太陽電池封止材用シート、及びこの太陽電池封止材用シートを用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題の高まりを背景に、クリーンなエネルギーとして水力発電、風力発電、並びに太陽光発電が脚光を浴びている。このうち、太陽光発電は、太陽電池モジュールの発電効率等の性能向上が著しい。一方、価格の低下が進んだことと、国や自治体が住宅用太陽光発電システム導入促進事業を進めてきたことにより、ここ数年、その普及が著しく進んでいる。【０００３】
太陽光発電は、シリコンセル等の半導体（太陽電池素子）を用いて太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する。ここで用いられている太陽電池素子は、直接外気と接触すると、その機能が低下する。そのため、太陽電池素子を封止材ないし保護膜で挟み、緩衝とともに、異物の混入や水分等の侵入を防いでいる。【０００４】
この太陽電池封止材用のシートとしては、透明性、柔軟性、太陽電池モジュールを構成する各種部材との接着性の点、これら透明性、柔軟性、及び接着性を長期にわたり維持できる耐久性の点、シートへの加工性の点、太陽電池モジュールを製造する際のシートとしての扱いやすさの点から、酢酸ビニル含有量が２５〜３３重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体の架橋物が一般的に利用されている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
また、エチレン・酢酸ビニル共重合体からなる太陽電池封止用シートの接着性を改良するために、シランカップリング剤を配合することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭６２−１４１１１号公報
【特許文献２】特開２００６−３６８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のエチレン・酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルの割合が多くなると透明性や接着性は高まる傾向を示す。しかし、一方で透湿性が高くなる性質がある。そのため、太陽電池モジュールの太陽光が入射する側に配置される上部透明保護材やこの入射側と反対側に配置されるバックシートの種類、接着条件、太陽電池の使用環境等によっては、かえって上部透明保護材やバックシートに対する接着性が低下することがある。この透湿による問題点を解決するために、湿度バリア性の高いバックシートを使用することにより、防湿に努めている。さらに、モジュール周囲を湿度バリア性の高いブチルゴム等でシーリング（封止）する等により、防湿に努めている。そのため、防湿性のより高い太陽電池封止材用シートが提供されれば、これらの防湿対策は軽減され、更なる長期耐久性が期待できる。【０００８】
太陽電池封止用のシートの防湿性を改良する方法としては、酢酸ビニルの含有割合の低いエチレン・酢酸ビニル共重合体を用いることが考えられる。しかし、シートの透明性や柔軟性が低下する傾向にある。シートの透明性が低下すれば、太陽光受光量が減少し、太陽電池としての出力が低下する問題を招来する。シートの柔軟性が低下すると、外部応力に対する緩衝性が低下する問題を招く。また、受光発電素子のシリコン基板を保護する性能が低下するという問題を招来する。【０００９】
また、上記したエチレン・酢酸ビニル共重合体からなる太陽電池封止用シートは耐熱性を付与するために架橋工程が必要である。そのため、太陽電池モジュールを製造する際に時間がかかり、生産性の面で改善が求められている。生産性を改善するには、架橋時間を短縮すること、あるいは架橋工程を実質必要としないシート形態とすることが考えられる。また、架橋工程には架橋設備とその装置を配置するためのスペースや架橋設備を動かす電力等が必要である。このため、生産コストの向上を招く。したがって、究極的には実質的に架橋工程を必要としないシート形態が好ましい。【００１０】
本発明は、上記状況に鑑み、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、
上記状況のもと、エチレン・酢酸ビニル共重合体が持つ優れた透明性、柔軟性を具えると共に、架橋処理が実質的に不要で、架橋のための加熱処理を要せずとも、実用に適した接着性及び接着安定性（特にポリエステルなどの樹脂製のバックシートに対する接着性）を有する太陽電池封止材用シートが必要とされている。また、従来に比べ、電池性能がより安定で耐久性に優れ、より生産性の高い太陽電池モジュールが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
［１］（Ａ）融点が９０℃以上の、エチレン由来の構成単位を主成分に含むエチレン系重合体、（Ｂ）酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合が１９〜４０質量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体、及び（Ｃ）アミノ基を有するシランカップリング剤を含有する太陽電池封止材用シートであって、前記（Ａ）エチレン系重合体が、エチレン由来の構成単位の含有割合が８５〜９９質量％であり、アクリル酸エステル由来の構成単位の含有割合が１〜１５質量％であるエチレン・アクリル酸エステル共重合体、又は、密度が９００Ｋｇ／ｍ３以上９２９Ｋｇ／ｍ３以下であり、α−オレフィンの炭素数が３〜８であり且つエチレン由来の構成単位の含有割合が５０モル％以上である直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体である太陽電池封止材用シートである。
【００１２】
［２］前記直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体の融点が、９０℃以上９８℃以下である［１］に記載の太陽電池封止材用シートである。
【００１３】
［３］前記（Ａ）エチレン系重合体が、前記エチレン由来の構成単位の含有割合が８５〜９９質量％であり、アクリル酸エステル由来の構成単位の含有割合が１〜１５質量％であるエチレン・アクリル酸エステル共重合体である［１］に記載の太陽電池封止材用シートである。
【００１４】
［４］前記（Ａ）エチレン系重合体及び前記（Ｂ）エチレン・酢酸ビニル共重合体のメルトフローレート（ＪＩＳ  Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が、０．１ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分の範囲にある［１］〜［３］のいずれか１つに記載の太陽電池封止材用シートである。
【００１５】
［５］前記（Ｃ）シランカップリング剤が、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及びＮ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランの少なくとも一方である［１］〜［４］のいずれか１つに記載の太陽電池封止材用シートである。
【００１７】
［６］前記（Ｂ）エチレン・酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合が１９〜４０質量％であって、且つエチレン由来の構成単位の割合が８１〜６０質量％である［１］〜［５］のいずれか１つに記載の太陽電池封止材用シートである。
【００１８】
［７］［１］〜［６］のいずれか１つに記載の太陽電池封止材用シートを備えた太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エチレン・酢酸ビニル共重合体が持つ優れた透明性、柔軟性を具えると共に、架橋処理が実質的に不要で、架橋のための加熱処理を要せずとも、実用に適した接着性及び接着安定性（特に、ポリエステルなどの樹脂製のバックシートに対する接着性）を有する太陽電池封止材用シートを提供することができる。
また、本発明によれば、従来に比べ電池性能がより安定で耐久性に優れ、より生産性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の太陽電池封止材用シート及びこれを備えた太陽電池モジュールについて詳細に説明する。
【００２１】
本発明の太陽電池封止材用シートは、（Ａ）融点が９０℃以上の、エチレン由来の構成
単位を主成分に含むエチレン系重合体と、（Ｂ）酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合
が１９〜４０質量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体と、（Ｃ）アミノ基を有するシラン
カップリング剤とを少なくとも含んでいることを特徴としている。
但し、本発明の（Ａ）エチレン系重合体としては、エチレン由来の構成単位の含有割合が８５〜９９質量％であり、アクリル酸エステル由来の構成単位の含有割合が１〜１５質量％であるエチレン・アクリル酸エステル共重合体、又は、密度が９００Ｋｇ／ｍ３以上９２９Ｋｇ／ｍ３以下であり、α−オレフィンの炭素数が３〜８であり且つエチレン由来の構成単位の含有割合が５０モル％以上である直鎖状エチレン・α−オレフィン共重合体、のいずれか一方を適用する。
【００２２】
本発明の太陽電池封止材用シートを構成する（Ａ）成分である、９０℃以上の融点を持つエチレン系共重合体としては、例えば、下記（Ｂ）成分以外（酢酸ビニル由来の構成単位の含有割合が１９質量％未満）のエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体及びそのアイオノマー、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン系共重合体が挙げられる。
【００２３】
（Ａ）成分であるエチレン系共重合体は、エチレンから導かれる構成単位を主成分に含むものである。ここでの「主成分」とは、全構成単位に対して「エチレン由来の構成単位」の占める割合が８５質量％以上であることをいい、好ましくは８８質量％以上である。このとき、エチレン以外の他のモノマー単位（例えば、酢酸ビニル、アクリル酸エステルなど）を更に含むことができる。そして、これらの共重合体は通常ランダム共重合体である。
【００２４】
（Ａ）成分における前記エチレン・酢酸ビニル共重合体は、エチレンから導かれる構成単位を好ましくは９９〜８５質量％、より好ましくは９９〜８８質量％含有している。また、酢酸ビニルから導かれる構成単位は、好ましくは１〜１５質量％、より好ましくは１〜１２質量％を含有しているものが好適である。エチレンから導かれる構成単位が上記範囲内であると、共重合体の耐熱性が良好である。
（Ａ）成分におけるエチレン・酢酸ビニル共重合体のうち、酢酸ビニル由来の構成単位の含有割合が数質量％以下と少ないものは、高圧法低密度ポリエチレンとして取り扱われているものがある。
【００２５】
前記エチレン・アクリル酸エステル共重合体を構成するアクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、及びメタクリル酸イソブチル等の（メタ）アクリル酸エステルなどが挙げられる。
エチレン・アクリル酸エステル共重合体のうち、エチレンから導かれる構成単位は、好ましくは９９〜８５質量％、より好ましくは９９〜８８質量％を含有している。アクリル酸エステルから導かれる構成単位は、好ましくは１〜１５質量％、より好ましくは１〜１２質量％を含有しているものが好適に挙げられる。エチレンから導かれる構成単位が上記範囲内であると、共重合体の耐熱性が良好である。
【００２６】
エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、高圧法低密度ポリエチレンはいずれも、従来公知の方法である高圧法のオートクレーブ法あるいはチューブラー法で製造してもよい。
【００２７】
前記エチレン・α−オレフィン共重合体としては、該共重合体を構成する全構成単位（単量体単位）の含有量を１００モル％としたとき、炭素数が３〜２０のα−オレフィンに由来する構成単位の含有割合は、５モル％以上が好ましく、より好ましくは１０モル％以上である。前記α−オレフィン由来の構成単位の含有割合が前記範囲内であると、透明性、耐ブリード性が良好である。特に柔軟性を考慮すると、前記α−オレフィン由来の構成単位の含有割合が１５モル％以上の重合体を使用するのが好ましい。上限については、５０モル％未満、好ましくは４０モル％以下、特に好ましくは３０モル％以下である。
【００２８】
前記炭素数３〜２０のα−オレフィンの具体例としては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−へプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ナノデセン、１−エイコセン等の直鎖状のα−オレフィン；３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、２−エチル−１−ヘキセン、２，２，４−トリメチル−１−ペンテン等の分岐状のα−オレフィンなどが例示され、これらは２種類を組み合わせて使用することもできる。
【００２９】
中でも、前記α−オレフィンの炭素数は、汎用性（コストや量産性あるいは入手のしやすさ）の点で、３〜１０が好ましく、更には３〜８が好ましい。
【００３０】
エチレン・α−オレフィン共重合体としては、好ましくは、エチレン・プロピレン共重合体（エチレン由来の構成単位含量が５０モル％以上のエチレン・プロピレン共重合体を意味する）、エチレン・１−ブテン共重合体（エチレン由来の構成単位含量が５０モル％以上のエチレン・１−ブテン共重合体を意味する）、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体（エチレン由来の構成単位含量が５０モル％以上のエチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体を意味する）、エチレン・１−ヘキセン共重合体（エチレン由来の構成単位含量が５０モル％以上のエチレン・１−ヘキセン共重合体を意味する）である。
これらの共重合体において、α−オレフィン由来の構成単位の割合は、各共重合体を構成する全構成単位（単量体単位）の量を１００モル％としたとき、好ましくは５モル％以上であり、より好ましくは１０モル％以上である。
太陽電池封止用シートにおいて、前記エチレン・α−オレフィン系共重合体は、１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
上記のような性状のエチレン・α−オレフィン系共重合体は、メタロセン系触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等で製造できる。該触媒としては、例えば、特開昭５８−１９３０９号公報、特開昭６０−３５００５号公報、特開昭６０−３５００６号公報、特開昭６０−３５００７号公報、特開昭６０−３５００８号公報、特開昭６１−１３０３１４号公報、特開平３−１６３０８８号公報、特開平４−２６８３０７号公報、特開平９−１２７９０号公報、特開平９−８７３１３号公報、特開平１０−５０８０５５号公報、特開平１１−８０２３３号公報、特表平１０−５０８０５５号公報などに記載のメタロセン系触媒を例示することができる。また、メタロセン触媒を用いた製造方法の特に好ましい例として、欧州特許出願公開第１２１１２８７号明細書の方法を例示することができる。
エチレン・α−オレフィン系共重合体は、メタロセン系触媒だけでなく、可溶性バナジウム化合物と有機アルミニウムハライドとからなるバナジウム系触媒、あるいはシクロペンタジエニル基等が配位したジルコニウム化合物等のメタロセン化合物と有機アルミニウムオキシ化合物とからなるメタロセン系触媒の存在下に、エチレン及びその他α−オレフィン類を共重合させることによって製造することもできる。
【００３２】
上記のような製造法で製造されたエチレン・α―オレフィン共重合体は、実質直鎖状で剛直である。
【００３３】
前記（Ａ）成分は、チーグラー・ナッタ触媒及びメタロセン触媒で合成された密度が８９５Ｋｇ／ｍ３以上の直鎖状のエチレン・α−オレフィン共重合体が好ましい。密度が８９５Ｋｇ／ｍ３以上であると、耐熱性が良好になる。
【００３４】
直鎖状のエチレン・α−オレフィン共重合体の密度の上限は、耐熱性の観点からは特に制限されないが、太陽電池封止材としての他の性能を勘案すると、９４１Ｋｇ／ｍ３以下が好ましい。直鎖状のエチレン・α−オレフィン共重合体の更に好ましい範囲の目安は、低密度ポリエチレンとして通常販売されている９００〜９２９Ｋｇ／ｍ３である。
【００３５】
上記の中でも、前記（Ａ）成分としては、シートの耐熱性をより高める点で、エチレン由来の構成単位の含有割合が８５〜９９質量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体又はエチレン・アクリル酸エステル共重合体がより好ましい。
また別には、前記（Ａ）成分は、太陽電池モジュールの構成部材であるガラスやポリエステルシートとの接着性を高める点で、上記のエチレン・酢酸ビニル共重合体又はエチレン・アクリル酸エステル共重合体がより好ましい。
【００３６】
（Ａ）成分であるエチレン系共重合体は、融点が９０℃以上である。融点が９０℃未満であると、シートの耐熱性が不充分となる。融点は、上記同様の理由から、９０℃以上、更には９４℃以上が好ましい。上限値は、１２０℃が望ましい。
なお、本発明における融点は、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）により測定される値である。
【００３７】
（Ａ）成分であるエチレン系共重合体は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
エチレン系共重合体の太陽電池封止材用シート中における含有量としては、シート全質量に対して、４０〜９０質量％が好ましく、５０〜８０質量％がより好ましい。エチレン系共重合体の含有量が前記範囲内であることにより、シートの耐熱性をより高めることができる。
【００３８】
本発明の太陽電池封止材用シートを構成する（Ｂ）成分である、エチレン・酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルから導かれる構成単位の含有割合が１９〜４０質量％、好ましくは１９〜３５質量％、さらに好ましくは２５〜３５質量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体である。酢酸ビニル由来の構成単位の割合が１９質量％を下回る場合には、透明性、接着性、柔軟性が不足するため好ましくない。また、酢酸ビニル由来の構成単位の割合が４０質量％を上回る場合には、シート成形が難しくなる。さらに、仮に太陽電池封止材用シートを製造しても、太陽電池モジュールを製造する際の加工性を損なうので、ベタ付きが顕著となる点で好ましくない。本発明においては、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の両方を含むことが重要であり、両者の切り分け、使用可能な範囲の観点から、（Ｂ）成分の酢酸ビニルから導かれる構成単位の含有割合を上記範囲にする。
上記において、酢酸ビニル及びエチレン以外の他のモノマー単位を更に含んでもよい。本発明においては、他のモノマー単位を含まず、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合が１９〜４０質量％（好ましくは１９〜３５質量％）であって、且つエチレン由来の構成単位の割合が８１〜６０質量％（好ましくは８１〜６５質量％）である場合がより好ましい。
【００３９】
（Ｂ）成分であるエチレン・酢酸ビニル共重合体は、１種単独で又は共重合比等の異なる２種以上を組み合わせて用いることができる。
エチレン・酢酸ビニル共重合体の太陽電池封止材用シート中における含有量としては、シート全質量に対して、１０〜６０質量％が好ましく、２０〜５０質量％がより好ましい。エチレン・酢酸ビニル共重合体の含有量が前記範囲内であることにより、透明性、柔軟性及び加工性を与えることができる。さらに、含有量が前記範囲内であることにより、接着性及び接着安定性（特に、ポリエステルなどの樹脂製のバックシートに対する接着性）を良化することができる。
【００４０】
本発明の太陽電池用封止材シートを構成する前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分はいずれも、メルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重；以下、ＭＦＲと略記することがある。）が０．１〜１００ｇ／１０分の範囲にあることが望ましい。更に望ましくは、０．１〜５０ｇ／１０分の範囲にあることがよい。この範囲内を選ぶことで、太陽電池封止材用シートとして求められるシートへの加工性が容易となり、所望のシートを得ることができる。これより、太陽電池モジュールを作製したときに、良好な接着性、不要なハミダシの抑制効果が得られる。
【００４１】
本発明の太陽電池封止材用シートを構成する（Ｃ）成分である、アミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、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などのアミノ−トリアルコキシシラン類、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−メチルジメトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、３−メチルジメトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンなどのアミノ−ジアルコキシシラン類などを挙げることができる。
これらの中でも、接着性の点で、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどが好ましい。特には、３−アミノプロピルトリメトキシキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランが好ましい。
【００４２】
トリアルコキシシランを用いた場合には、より接着性を向上できるので好ましい。ジアルコキシシランを用いた場合には、シート成形時の加工安定性を維持することができるので好ましい。
【００４３】
（Ｃ）成分であるアミノ基を有するアルコキシシランは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
アミノ基を有するアルコキシシランの太陽電池封止材用シート中における含有量としては、接着性向上効果及びシート成形時の加工安定性の観点から、前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分の合計量１００質量部に対し、３質量部以下、好ましくは０．０３〜３質量部、特に好ましくは０．０５〜１．５質量部の割合で配合される。シランカップリング剤が上記範囲で含まれていると、多層シートと保護材又は太陽電池素子等との接着性が向上して好ましい。
【００４４】
また、紫外線に曝されることによるシートの劣化を防ぐために、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体又はそのアイオノマー中に、紫外線吸収剤、光安定剤、及び酸化防止剤などを含有させるのが好ましい。
【００４５】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−メト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−メトキシ−２−カルボキシベンゾフェノン、及び２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系；２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、及び２−（２’−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系；フェニルサリチレート及びｐ−オクチルフェニルサリチレートなどのサリチル酸エステル系のものが挙げられる。
前記光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系のものが挙げられる。
前記酸化防止剤としては、各種ヒンダードフェノール系やホスファイト系のものが挙げられる。
【００４６】
酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤は、前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分の合計量１００質量部に対し、各々通常は５質量部以下、好ましくは０．１〜３質量部の量で含有させることができる。
【００４７】
また、太陽電池封止材用シートには、必要に応じて、着色剤、光拡散剤、及び難燃剤などの添加剤を含有させることができる。
前記着色剤としては、顔料、無機化合物及び染料等が挙げられる。特に白色の着色剤として、酸化チタン、酸化亜鉛及び炭酸カルシウムが挙げられる。
前記光拡散剤としては、無機系の球状物質としてガラスビーズ、シリカビーズ、シリコンアルコキシドビーズ、中空ガラスビーズなどが挙げられる。また、有機系の球状物質として、アクリル系やビニルベンゼン系などのプラスチックビーズなどが挙げられる。
前記難燃剤としては、臭素化物などのハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水和物などが挙げられる。
これらの添加剤を含有するシートを、太陽電池素子の太陽光を受光する受光側の封止材として用いる場合、透明性を損なう場合がある。しかし、このシートは、太陽電池素子の受光側と反対面の封止材として用いる場合には好適に用いられる。
【００４８】
本発明において、太陽電池封止材用シートの総厚みは、０．０５〜２ｍｍの範囲が好ましい。すなわち、シートの総厚みが０．０５ｍｍ以上であると、衝撃等による太陽電池素子の破損が抑えられる。シートの総厚みが２ｍｍ以下であると、シートが透明性を有し、太陽光の受光量が保て、出力を高く維持することができる。
【００４９】
本発明の太陽電池封止材用シートの成形は、Ｔ−ダイ押出機、カレンダー成形機、インフレーション成形機などを使用する公知の方法によって行なうことができる。
例えば、上記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、並びに酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤等の添加剤を予めドライブレンドして押出機のホッパーから供給し、シート状に押出成形することによって得ることができる。
また、予め（Ａ）成分及び（Ｂ）成分をメルトブレンドしてから、（Ｃ）成分並びに酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤等の添加剤とドライブレンドして押出機のホッパーから供給し、シート状に押出成形することによって得ることができる。
更に別の手段として、（Ｃ）成分、並びに酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤等の添加剤を予めマスターバッチにして添加することも可能である。
加工温度は１２０℃から２５０℃の範囲で用いる成分の加工性に合わせて選択することができる。
【００５０】
本発明の太陽電池封止材用シートを用い、太陽電池素子を上下の保護材で固定することにより太陽電池モジュールを製作することができる。このような太陽電池モジュールとしては、種々のタイプのものを例示することができる。例えば、上部透明保護材／封止材用シート／太陽電池素子／封止材用シート／下部保護材のように太陽電池素子の両側から封止材用シートで挟む構成のもの、ガラスなどの基板の表面上に形成された太陽電池素子を、上部透明保護材／封止材用シート／太陽電池素子／封止材用シート／下部保護材のように太陽電池素子の両側から封止材で挟む構成のもの、上部透明保護材の内周面上に形成された太陽電池素子、例えばフッ素樹脂系シート上にアモルファス太陽電池素子をスパッタリング等で作製したものの上に封止材用シートと下部保護材を形成させるような構成のものなどを挙げることができる。
【００５１】
太陽電池素子としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレン、銅−インジウム−ガリウム−セレン、カドミウム−テルルなどの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。本発明の封止材用シートは、特にアモルファスシリコン太陽電池素子の封止に有用である。
【００５２】
太陽電池モジュールを構成する上部透明保護材としては、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、フッ素含有樹脂などを例示することができる。また、下部保護材としては、金属や各種熱可塑性樹脂フィルムなどの単体もしくは多層のシートであり、例えば、錫、アルミ、ステンレススチールなどの金属、ガラス等の無機材料、ポリエステル、無機物蒸着ポリエステル、フッ素含有樹脂、ポリオレフィンなどの１層もしくは多層のシートを例示することができる。本発明の封止材用シートは、これらの上部又は下部保護材に対して良好な接着性を示す。
【００５３】
本発明の太陽電池封止材用シートを用いて、前記のような太陽電池素子や上部保護材、下部保護材とともに積層接着する際には、従来のエチレン・酢酸ビニル共重合体の系で行なわれていた長時間にわたる加圧加熱による架橋工程が施されなくても、実用に耐えうる接着強度及び接着強度の長期安定性を付与することができる。但し、より強固な接着強度や接着強度安定性を付与する観点では、短時間の加圧加熱処理を施しておくことが推奨される。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量
基準である。
なお、本実施例においては、実施例２、４〜６を実施例とし、実施例１及び３を、参考例とする。
【００５５】
太陽電池封止材用シートの作製に用いる成分の詳細は以下の通りである。
［（Ａ）成分］
（Ａ−１）エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：
酢酸ビニル（ＶＡ）由来の構成単位：１０質量％、エチレン由来の構成単位：９０質量％、ＭＦＲ３ｇ／１０分、融点：９６℃
（Ａ−２）エチレン・アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）：
アクリル酸メチル（ＭＡ）由来の構成単位：６質量％、エチレン由来の構成単位：９４質量％、ＭＦＲ２ｇ／１０分、融点：１０１℃
（Ａ−３）エチレン・α−オレフィン共重合体：
炭素数６のα−オレフィンとエチレン（主成分）とを共重合した直鎖状低密度ポリエチレン、密度９０３Ｋｇ／ｍ３、ＭＦＲ３．７ｇ／１０分、融点：９８℃（プライムポリマー社製のエボリューＳＰ０５４０）
（Ａ−４）エチレン・α−オレフィン共重合体：
炭素数６のα−オレフィンとエチレン（主成分）とを共重合した直鎖状低密度ポリエチレン、密度９１３Ｋｇ／ｍ３、ＭＦＲ３．７ｇ／１０分、融点：１１３℃（プライムポリマー社製のエボリューＳＰ１５４０）
【００５６】
［（Ｂ）成分］
（Ｂ−１）エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：
酢酸ビニル（ＶＡ）由来の構成単位：２８質量％、エチレン由来の構成単位：７２質量％、ＭＦＲ１５ｇ／１０分、融点：７１℃
（Ｂ−２）エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）：
酢酸ビニル（ＶＡ）由来の構成単位：３３質量％、エチレン由来の構成単位：６７質量％、ＭＦＲ１４ｇ／１０分、融点：６３℃
［（Ｃ）成分］
・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
［（Ｄ）各種添加剤］
（Ｄ−１）紫外線吸収剤：ＵＶＩＮＵＬ３０３９  ＢＡＳＦ社製
（Ｄ−２）耐光安定剤：ＵＶＩＮＵＬ５０５０Ｈ  ＢＡＳＦ社製
（Ｄ−３）酸化防止剤：イルガノクス１０１０  チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製【００５７】
［実施例１］
前記（Ａ−１）７０部、及び前記（Ｂ−１）３０部を予め加工温度１８０℃でメルトブレンド（４０ｍｍφ単軸押出機  Ｌ／Ｄ＝２８、先端ダルメージスクリュー、４０ｒｐｍ）した。次いで、これに前記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（Ｃ）０．３部、前記紫外線吸収剤（Ｄ−１）０．１２部、耐光安定剤（Ｄ−２）０．０６部、及び酸化防止剤（Ｄ−３）０．０３部を配合した。この混合物を４０ｍｍφ単軸Ｔ−ダイ成形機を用いて、樹脂温度１６０℃にて０．４ｍｍ厚シートを作製した。【００５８】
（評価）
得られたシートを用い、下記の方法によりガラス接着強度、ＰＥＴ接着強度、及び耐熱性の評価を行なった。評価結果は、下記表１に示す。【００５９】
−（１）ガラス接着強度−
Ｔ−ダイ成形機を用いて作製したシートを、３．２ｍｍ厚みのガラス（錫面：旭硝子社製の強化フロートガラス）上に載せて、真空貼り合わせ機で１５０℃×１０分で貼り合わせた。次いで、オーブン中にて１５０℃で３０分間、熱処理を行なった。ガラスに対する接着力の評価は、１０ｍｍ幅短冊、引張速度５０ｍｍ／分の条件でシート端をガラス面に垂直な方向に引っ張ることにより行なった。
なお、接着強度が１０Ｎ／１０ｍｍ以上、特に１５Ｎ／１０ｍｍであると、接着性が良好であることを示す。【００６０】
−（２）バックシート接着強度−
Ｔ−ダイ成形機を用いて作製したシートを、３ｍｍ厚みのガラス（錫面）上に載せた。さらに、このシート上にバックシート（東洋アルミニウム社製、構成：白ＰＥＴ／ＰＥＴ／シリカ蒸着ＰＥＴ）を載せて、真空貼り合わせ機にて１５０℃で１０分間、貼り合わせた。次いで、オーブン中にて１５０℃で３０分間、熱処理を行なった。バックシートに対する接着力の評価は、１０ｍｍ幅短冊、引張速度５０ｍｍ／分の条件でバックシート端をガラス面に垂直な方向に引っ張ることにより行なった。
なお、接着強度が３０Ｎ／１０ｍｍ以上であると接着性が良好なことを示す。【００６１】
−（３）耐熱性−
Ｔ−ダイ成形機を用いて作製したシートを用い、３．２ｍｍ厚みのガラス（錫面：旭硝子社製の白板強化ガラス）上に、シート、多結晶シリコンセル（ＰＨＯＴＯＷＡＴＴ社製、ＰＷＰ４ＣＰ３  １０１ｍｍ×１０１ｍｍ、多結晶シリコンセル、厚み２５０ｕｍ）、シート、及びバックシート（ＭＡパッケージ社製：ＡＬＴＤ１５）をこの順で載せて、真空貼り合わせ機にて１５０℃で１０分間、貼り合わせた。次いで、１５０℃で３０分間処理した。得られた試料のセル位置を予めマーキングした。この試料を６０°の角度で固定し、１００℃のオーブン中で８時間処理した。その後、初期のセル位置からのズレを目視で確認した。【００６２】
［実施例２］
前記（Ａ−３）７０部及び前記（Ｂ−１）３０部を予め加工温度１８０℃でメルトブレンド（４０ｍｍφ単軸押出機  Ｌ／Ｄ＝２８、先端ダルメージスクリュー、４０ｒｐｍ）した。次いで、これに前記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（Ｃ）０．３部、紫外線吸収剤（Ｄ−１）０．１２部、耐光安定剤（Ｄ−２）０．０６部、及び酸化防止剤（Ｄ−３）０．０３部を配合した。この混合物を４０ｍｍφ単軸Ｔ−ダイ成形機を用いて、樹脂温度１６０℃にて０．４ｍｍ厚シートを作製した。このシートを用い、実施例１と同様にして、ガラス接着強度、ＰＥＴ接着強度、及び耐熱性の評価を行なった。評価結果は下記表１に示す。【００６３】
［実施例３］
前記（Ａ−１）７０部及び前記（Ｂ−２）３０部を予め加工温度１８０℃でメルトブレンド（４０ｍｍφ単軸押出機  Ｌ／Ｄ＝２８、先端ダルメージスクリュー、４０ｒｐｍ）した。次いで、これに前記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（Ｃ）０．３部、紫外線吸収剤（Ｄ−１）０．１２部、耐光安定剤（Ｄ−２）０．０６部、及び酸化防止剤（Ｄ−３）０．０３部を配合した。この混合物を４０ｍｍφ単軸Ｔ−ダイ成形機を用いて、樹脂温度１６０℃にて０．４ｍｍ厚シートを作製した。このシートを用い、実施例１と同様にして、ガラス接着強度、ＰＥＴ接着強度、及び耐熱性の評価を行なった。評価結果は下記表１に示す。【００６４】
［実施例４］
前記（Ａ−３）７０部及び前記（Ｂ−２）３０部を予め加工温度１８０℃でメルトブレンド（４０ｍｍφ単軸押出機  Ｌ／Ｄ＝２８、先端ダルメージスクリュー、４０ｒｐｍ）した。次いで、これに前記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（Ｃ）０．３部、紫外線吸収剤（Ｄ−１）０．１２部、耐光安定剤（Ｄ−２）０．０６部、及び酸化防止剤（Ｄ−３）０．０３部を配合した。この混合物を４０ｍｍφ単軸Ｔ−ダイ成形機を用いて、樹脂温度１６０℃にて０．４ｍｍ厚シートを作製した。このシートを用い、実施例１と同様にして、ガラス接着強度、ＰＥＴ接着強度、及び耐熱性の評価を行なった。評価結果は下記表１に示す。【００６５】
［実施例５］
前記（Ａ−４）７０部及び前記（Ｂ−２）３０部を予め加工温度１８０℃でメルトブレンド（４０ｍｍφ単軸押出機  Ｌ／Ｄ＝２８、先端ダルメージスクリュー、４０ｒｐｍ）した。次いで、これに前記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（Ｃ）０．３部、紫外線吸収剤（Ｄ−１）０．１２部、耐光安定剤（Ｄ−２）０．０６部、及び酸化防止剤（Ｄ−３）０．０３部を配合した。この混合物を４０ｍｍφ単軸Ｔ−ダイ成形機を用いて、樹脂温度１６０℃にて０．４ｍｍ厚シートを作製した。このシートを用い、実施例１と同様にして、ガラス接着強度、ＰＥＴ接着強度、及び耐熱性の評価を行なった。評価結果は下記表１に示す。【００６６】
［実施例６］
前記（Ａ−２）７０部及び前記（Ｂ−２）３０部を予め加工温度１８０℃でメルトブレンド（４０ｍｍφ単軸押出機  Ｌ／Ｄ＝２８、先端ダルメージスクリュー、４０ｒｐｍ）した。次いで、これに前記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（Ｃ）０．３部、紫外線吸収剤（Ｄ−１）０．１２部、耐光安定剤（Ｄ−２）０．０６部、及び酸化防止剤（Ｄ−３）０．０３部を配合した。この混合物を４０ｍｍφ単軸Ｔ−ダイ成形機を用いて、樹脂温度１６０℃にて０．４ｍｍ厚シートを作製した。このシートを用い、実施例１と同様にして、ガラス接着強度、ＰＥＴ接着強度、及び耐熱性の評価を行なった。評価結果は下記表１に示す。【００６７】
【表１】
0005562934.tif 000002
【００６８】
前記表１に示すように、各実施例では、ガラス及びバックシートとの間の接着性に優れており、耐熱性も良好であった。【００６９】
日本出願２００９−０３４２４６の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。