(57)【要約】【課題】２種の樹脂を含む太陽電池用封止膜の製造において、その製造用組成物が有機過酸化物を含む場合であっても効率的且つ良好に製膜を行うことができる太陽電池用封止膜製造用組成物及び太陽電池用封止膜の製造方法を提供すること。【解決手段】エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン及び有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜製造用組成物であって、前記ポリエチレンのＪＩＳ  Ｋ６９２２−１に規定されるＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎを超え１００ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニル含量が１７〜２７質量％であることを特徴とする太陽電池用封止膜製造用組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン及び有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜製造用組成物であって、
前記ポリエチレンのＪＩＳ  Ｋ６９２２−１に規定されるＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎを超え１００ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニル含量が１７〜２７質量％であることを特徴とする太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項２】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンの配合質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）が８：２〜３：７であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項３】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリエチレンのＤＳＣ測定による融点が、それぞれ１１０℃以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項４】
前記ポリエチレンが、Ｍｗ／Ｍｎが４以上のＬＤＰＥであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項５】
カレンダー成形用である請求項１〜４の何れか１項に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物を混練することにより得た混練物をシート状に成形する工程を含む太陽電池用封止膜の製造方法。
【請求項７】
前記混練の前に、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体、前記ポリエチレン及び前記有機過酸化物を前記混練の温度よりも低い温度において予備混合することを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記予備混合の温度は、４０〜６０℃であることを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記成形をカレンダー成形により行うことを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜９の何れか１項に記載の製造方法により製造された太陽電池用封止膜。
【請求項１１】
請求項１０に記載の太陽電池用封止膜により太陽電池素子を封止してなる太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の太陽電池素子を封止するために使用される太陽電池用封止膜の製造用組成物、及びこれを用いた太陽電池用封止膜の製造方法に関する。
【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、太陽光を電気エネルギーに直接変換する太陽電池が広く使用され、更に、耐久性や発電効率等の点から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、ガラス基板等からなる受光面側透明保護部材１１、受光面側封止膜１３Ａ、シリコン結晶系発電素子などの太陽電池用セル１４、裏面側封止膜１３Ｂ、及び裏面側保護部材（バックカバー）１２をこの順で積層し、減圧下で脱気した後、受光面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂ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。
【０００４】
従来から、太陽電池に用いられる封止膜としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡともいう）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている。特に、安価であり、高い透明性を有することからＥＶＡフィルムが好ましく用いられている。
【０００５】
近年では、太陽電池用封止膜の封止性や耐水蒸気透過性等を更に向上させるため、種々の封止膜が開発されている。例えば、特許文献１では、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体及びエチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体から選ばれる少なくとも１種の樹脂と、この樹脂以外の熱可塑性の樹脂（ポリエチレン等）とからなる混合樹脂を含有する封止用樹脂シート（封止膜）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−５９２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、太陽電池用封止膜に含まれる樹脂を架橋する方法としては、有機過酸化物を含む封止膜を加熱により架橋する方法や、有機過酸化物を含まない封止膜を電子線照射により架橋する方法がある。ところが、特許文献１のように２種の樹脂を使用した場合には、封止膜を製造する過程において、組成物を混練する際のせん断に起因する発熱により温度制御が困難となることから、２種の樹脂に有機過酸化物を配合した場合には、混練中に有機過酸化物が反応し、意図せず架橋反応が進んでしまうという事情がある。そのため、封止膜の樹脂として２種の樹脂を使用する場合には、有機過酸化物を配合せずに封止膜を作製し、高価な装置を用いる電子線照射により架橋を行う必要があるのが現状である（特許文献１、実施例１及び２参照）。この問題を解消するためには、２種の樹脂を先に混練して温度を調整できる範囲となった後に有機過酸化物等の添加剤を添加して更に混練する方法が考えられるが、この方法では、混練工程が２段階となることから生産効率の低下を招くだけでなく、工程長さに起因する異物発生が問題となる。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、２種の樹脂を含む太陽電池用封止膜の製造において、その製造用組成物が有機過酸化物を含む場合であっても効率的且つ良好に製膜を行うことができる太陽電池用封止膜製造用組成物及び太陽電池用封止膜の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン及び有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜製造用組成物であって、
前記ポリエチレンのＪＩＳ  Ｋ６９２２−１に規定されるＭＦＲが３０ｇ／１０ｍｉｎを超え１００ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニル含量が１７〜２７質量％であることを特徴とする太陽電池用封止膜製造用組成物により達成される。
【００１０】
有機過酸化物を含む樹脂組成物をシート状に成形する前には、架橋反応が起こらず且つ樹脂の融け残りが生じない温度で樹脂と各添加剤とを混練する必要がある。本発明では、上記特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリエチレンを使用することにより、混練の際に架橋反応や樹脂の融け残りが生じることなく、良好に製膜を行うことが可能である。すなわち、ポリエチレンのＭＦＲが上記範囲であれば混練時の発熱が抑えられるので有機過酸化物の反応を防止でき、また、ポリエチレンの融け残りも低減することができる。さらに、ＥＶＡの酢酸ビニル含量が上記範囲であれば成形機への貼り付きや剥離が生じず効率的に封止膜を量産することができる。
【００１１】
本発明の太陽電池用封止膜製造用組成物の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンの配合質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）が８：２〜３：７である。
（２）前記エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリエチレンのＤＳＣ測定による融点が、それぞれ１１０℃以下である。
（３）前記ポリエチレンが、Ｍｗ／Ｍｎが４以上のＬＤＰＥである。
（４）カレンダー成形用である。
【００１２】
また、上記目的は、上記太陽電池用封止膜製造用組成物を混練することにより得た混練物をシート状に成形する工程を含む太陽電池用封止膜の製造方法により達成される。
【００１３】
本発明の太陽電池用封止膜の製造方法の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記混練の前に、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体、前記ポリエチレン及び前記有機過酸化物を前記混練の温度よりも低い温度において予備混合する。
（２）前記予備混合の温度は、４０〜６０℃である。
（３）前記成形をカレンダー成形により行う。
【００１４】
さらに、本発明は上記製造方法により製造された太陽電池用封止膜、及びこの太陽電池用封止膜により発電素子を封止してなる太陽電池を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る太陽電池用封止膜製造用組成物及びこれを用いた太陽電池用封止膜の製造方法によれば、有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜をその製造段階において架橋反応や融け残りが生じることなく良好に製膜することができる。したがって、加熱架橋可能な封止性の高い太陽電池用封止膜を高品質且つ高効率で生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一般的な太陽電池の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。上述したように、本発明の太陽電池用封止膜製造用組成物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、「ＥＶＡ」とも称する。）とポリエチレン（以下、「ＰＥ」とも称する。）とを含み、ＥＶＡの酢酸ビニル含量は１７〜２７質量％であり、ポリエチレンのＭＦＲは３０ｇ／１０ｍｉｎを超え１００ｇ／１０ｍｉｎ以下である。
【００１８】
エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリチレンの配合質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）は８：２〜３：７であることが好ましく、更に６：４〜３：７であることが好ましい。この範囲であれば、樹脂の融け残りが生じにくい組成物が得られ、且つ封止膜としての接着性能を高い水準で確保することができる。
【００１９】
本発明において、エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含量は１７〜２７質量％であり、好ましくは２０〜２６質量％である。この範囲であれば、シート状に成形する際の成形機に組成物が貼り付く等の不都合が生じず良好に製膜することができる。特に、カレンダー成形により成形する場合において、酢酸ビニルの含有量が１７質量％未満であると組成物がカレンダーロールから剥離し、２７質量％を超えるとカレンダーロールに貼り付きが生じて連続的に生産するのが困難となる。本発明において、ＥＶＡの酢酸ビニル含量は、ＪＩＳ  Ｋ６９２４に記載の方法により測定された値である。
【００２０】
エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレートは３〜２５ｇ／１０ｍｉｎ、特に４〜２０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。この範囲であれば、製膜に好適な流動性が確保され、封止膜を更に効率的に製造することができる。本発明において、ＥＶＡのメルトフローレート（ＭＦＲ）の値は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に従い、１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件に基づいて測定されたものである。
【００２１】
本発明において使用するポリエチレンは、ＪＩＳに規定される通り、エチレンを主体とする重合体であり、エチレンの単独重合体、エチレンと５ｍｏｌ％以下の炭素数３以上のα−オレフィン（例えばブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、オクテン−１等）との共重合体、およびエチレンと官能基に炭素、酸素、および水素原子だけを持つ１ｍｏｌ％以下の非オレフィン単量体との共重合体を含む（ＪＩＳ  Ｋ６９２２−１：１９９７）。ＰＥは一般に、その密度によって分類され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等が挙げられる。
【００２２】
ＬＤＰＥは、一般に、１００〜３５０ＭＰａの高圧下で有機過酸化物等のラジカル発生剤の存在下でエチレンを重合して得られる長鎖分岐を有するもので、その密度（ＪＩＳ  Ｋ７１１２に準ずる。以下同じ。）は、一般に、０．９１０ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３未満である。ＬＬＤＰＥは、一般に、チーグラー型触媒、フィリップス触媒、メタロセン型触媒等の遷移金属触媒の存在下にエチレンとα−オレフィンとを共重合して得られるもので、その密度は、一般に０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３である。ＨＤＰＥは、その密度が一般に０．９４２〜０．９７０ｇ／ｃｍ３のポリエチレンである。本発明において使用するポリエチレンは、Ｍｗ／Ｍｎが４以上であるＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）が好ましい。このような分子量分布が比較的広いＬＤＰＥであれば、粘度の温度依存が小さくなり、混練中の温度制御が容易となる。ポリエチレンの重量平均分子量Ｍｗは３００００〜２５００００であることが好ましく、数平均分子量Ｍｎは２０００〜２５０００であることが好ましい。
【００２３】
なお、本発明において、Ｍｗ及びＭｎは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーによって測定した溶出曲線より標準ポリスチレン換算値として算出される値である。
【００２４】
本発明において、ポリエチレンのＪＩＳ  Ｋ６９２２−１に規定されるＭＦＲは３０ｇ／１０ｍｉｎを超え１００ｇ／１０ｍｉｎ以下であり、好ましくは５０〜９０ｇ／１０ｍｉｎである。３０ｇ／１０ｍｉｎ以下であると融け残りが生じ、ＥＶＡとＰＥが十分に混合されていない部分が生じるため、得られる封止膜の接着性や外観性が低下する。１００ｇ／１０ｍｉｎを超えると流動性が増して良好に製膜を行うことができなくなる。
【００２５】
ポリエチレン及びＥＶＡのＤＳＣによる融点は、それぞれ１１０℃以下であることが好ましい。１１０℃以下であれば水温調にて制御する製膜装置を使用できるので、高精度で厚みを制御することができ、また、低費用で封止膜を製造することができる。本発明における融点とは、ＤＳＣを用い、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に準拠して測定した値をいう。
【００２６】
本発明の混練前の太陽電池用封止膜製造用組成物には有機過酸化物が含まれる。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。
【００２７】
前記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（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、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、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−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、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ン、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−トリメチルヘキサン、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（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。
【００２８】
ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、７０℃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いずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、調製条件、成膜温度、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、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等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は１種でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２９】
上記有機過酸化物中でも、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン又は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が好ましく、特に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が好ましい。
【００３０】
有機過酸化物の含有量は、ＥＶＡとＰＥの合計量１００質量部に対して、通常０．１〜５質量部、好ましくは０．２〜３質量部である。有機過酸化物の含有量は、少ないと架橋硬化時において架橋速度が低下する場合があり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。
【００３１】
本発明の太陽電池用封止膜製造用組成物は、さらに架橋助剤を含んでいることが好ましい。架橋助剤は、太陽電池用封止膜のゲル分率を向上させ、その接着性及び耐久性を向上させることができる。
【００３２】
架橋助剤の含有量は、ＥＶＡとＰＥの合計量１００質量部に対して、通常０．１〜５質量部、好ましくは０．１〜３質量部、特に好ましくは０．５〜２．５質量部で使用される。これにより、更に架橋後の硬度が向上する封止膜が得られる。
【００３３】
前記架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、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）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレートおよびトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。
【００３４】
本発明の太陽電池用封止膜製造用組成物は、更に、接着性向上剤を含んでいても良い。接着性向上剤としてはシランカップリング剤を用いることができ、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、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、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を挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。
【００３５】
シランカップリング剤の含有量は、ＥＶＡとＰＥの合計量１００質量部に対して５質量部以下、好ましくは０．１〜２質量部であることが好ましい。
【００３６】
本発明の太陽電池用封止膜製造用組成物は、膜の種々の物性（機械的強度、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、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の各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
【００３７】
次に、本発明の太陽電池用封止膜の製造方法について詳細に説明する。上述したように、本発明の太陽電池用封止膜の製造方法は、本発明の太陽電池用封止膜製造用組成物を混練して得た混練物をシート状に成形する工程を含む。特に、本発明では、混練を行う前に、ＥＶＡ、ポリエチレン及び有機過酸化物並びに必要に応じて他の添加剤を、混練の温度よりも低い温度において予備混合することが好ましい。このように混練の前に予備混合を行うことにより樹脂中に有機過酸化物等の添加剤が浸透し、製膜後において均質な封止膜を得ることができる。
【００３８】
予備混合は通常使用されるミキサー等の混合機で行うことができる。予備混合の温度は、使用する樹脂の種類によっても異なるが、４０〜６０℃であることが好ましい。この範囲より低いと有機過酸化物その他添加剤をＥＶＡ及びＰＥに十分に浸透させることができなくなる恐れがあり、この範囲より高いと樹脂の粘度が低下して混合が適切に行われなくなる恐れがある。また、予備混合する時間は、１０〜３０分であることが好ましい。これにより、有機過酸化物及びその他添加剤が樹脂（ＥＶＡ及びＰＥ）内に均質に浸透した状態となる。
【００３９】
上記混練は、通常使用される二軸押出機等の混練機で行うことができる。混練の温度は、例えば、１００〜１２０℃である。混練を二軸押出機で行う場合には、バレル温度は組成物に含まれる有機過酸化物の１時間半減期温度よりも５〜１５℃高い温度であることが好ましく、Ｌ／Ｄ比は１５以上であることが好ましい。
【００４０】
混練により得られた混練物をシート状に成形する際の成形方法はどのような方法でもよい。例えば、カレンダー成形、押出成形、プレス成形等を用いることができる。特に、カレンダー成形の場合には、本発明の組成物がカレンダーロールに貼り付いたり、カレンダーロールから剥離することなく、良好に製膜を行うことができる。したがって、本発明の太陽電池用封止膜製造用組成物は、カレンダー成形用の組成物として有利に使用することができる。製造する太陽電池用封止膜の厚さは特に限定されないが、例えば、０．０５〜２ｍｍである。
【００４１】
本発明の太陽電池の構造は、本発明の太陽電池用封止膜により太陽電池素子が封止されてなる構造を含んで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。
【００４２】
前記太陽電池において、発電素子を十分に封止するには、例えば、図１に示すように受光面側透明保護部材１１、受光面側封止膜１３Ａ、太陽電池用セル１４、裏面側封止膜１３Ｂ及び裏面側保護部材１２を積層し、加熱加圧など常法に従って、封止膜を架橋硬化させればよい。
【００４３】
加熱加圧するには、例えば、各部材を積層した積層体を、真空ラミネータで温度１３５〜１８０℃、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１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂに含まれる樹脂を架橋させることにより、受光面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂを介して、受光面側透明保護部材１１、裏面側透明部材１２、および太陽電池素子１４を一体化させて、太陽電池用セル１４を封止することができる。
【００４４】
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発電素子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。なお、本発明において、太陽電池用セルや薄膜太陽電池素子を総称して太陽電池素子という。
【００４５】
受光面側透明保護部材１１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。
【００４６】
裏面側保護部材１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリアミドなどのプラスチックフィルムが好ましく用いられる。また、耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルム、特にフッ化ポリエチレンフィルム／Ａｌ／フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させたフィルムでも良い。
【００４７】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００４８】
ペレット状のＥＶＡ及びポリエチレンを４０℃に予熱したミキサー内に仕込み、下記添加剤を入れ、混合しながら、１５分かけて混合物の温度を５０℃まで上昇させ、ＥＶＡ及びポリエチレンに添加剤を浸透させた。これにより得た太陽電池用封止膜製造用組成物を二軸押出機に入れ、バレル温度を１２９℃に設定して組成物を混練し、その混練物をカレンダー成形機でシート状に成形し、太陽電池用封止膜（厚さ０．５ｍｍ）を得た。なお、混練の条件は次の通りである。Ｌ／Ｄ比：２０、スクリュー構成：ニーディングディスク、回転数：８０ｒｐｍ。
【００４９】
ＥＶＡ及びポリエチレンの配合質量比は表１に示しており、各材料の詳細は以下の通りである。
・ＥＶＡ１（東ソー製ウルトラセンＵＥ５１５）、酢酸ビニル含量：  ６質量％、ＭＦＲ：２５ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１０１℃
・ＥＶＡ２（東ソー製ウルトラセンＵＥ６２６）、酢酸ビニル含量：１５質量％、ＭＦＲ：３ｇ／１０ｍｉｎ、融点：９０℃
・ＥＶＡ３（東ソー製ウルトラセンＵＥ６３３）、酢酸ビニル含量：２０質量％、ＭＦＲ：２０ｇ／１０ｍｉｎ、融点：８３℃
・ＥＶＡ４（東ソー製ウルトラセンＵＥ６３４）、酢酸ビニル含量：２６質量％、ＭＦＲ：４．３ｇ／１０ｍｉｎ、融点：７６℃
・ＥＶＡ５（東ソー製ウルトラセンＵＥ７２０）、酢酸ビニル含量：２８質量％、ＭＦＲ：１５０ｇ／１０ｍｉｎ、融点：６９℃
・ＥＶＡ６（東ソー製ウルトラセンＵＥ７５０）、酢酸ビニル含量：３２質量％、ＭＦＲ：３０ｇ／１０ｍｉｎ、融点：６６℃
・ポリエチレン１（東ソー製ペトロセン２２８）、ＬＤＰＥ、ＭＦＲ：１．５ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１１１℃、Ｍｗ：２０００００、Mｎ：２４０００、Ｍｗ／Ｍｎ：８．３
・ポリエチレン２（東ソー製ペトロセン２０８）、ＬＤＰＥ、ＭＦＲ：２３ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１１１℃、Ｍｗ：１１００００、Mｎ：１５０００、Ｍｗ／Ｍｎ：７．３
・ポリエチレン３（宇部丸善ポリエチレン製Ｊ３５１９）、ＬＤＰＥ、ＭＦＲ：３５ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１０８℃、Ｍｗ：９００００、Mｎ：１３０００、Ｍｗ／Ｍｎ：６．９
・ポリエチレン４（東ソー製ペトロセン２４９）、ＬＤＰＥ、ＭＦＲ：７０ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１０２℃、Ｍｗ：３５０００、Mｎ：５０００、Ｍｗ／Ｍｎ：７
・ポリエチレン５（東ソー製ペトロセン３５３）、ＬＤＰＥ、ＭＦＲ：１４５ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１００℃、Ｍｗ：１５０００、Mｎ：２０００、Ｍｗ／Ｍｎ：７．５
［添加剤］
・有機過酸化物（ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート：日本油脂製パーブチルＥ、１時間半減期温度１１９℃）１．３質量部
・架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート：日本化成製ＴＡＩＣ）１．５質量部
・接着性向上剤（γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン：信越シリコーン製ＫＢＭ５０３）０．３質量部
【００５０】
＜評価方法＞
１．融け残り
上記の通り得た太陽電池用封止膜について目視により樹脂の融け残りの有無を確認した。φ０．８ｍｍ２以上の融け残りが１個／３００ｍｍ２未満であるものを「○」、φ０．８ｍｍ２以上の融け残りが１個／３００ｍｍ２以上であるものを「×」とした。
２．製膜性
上記カレンダー成形した際に、１直（８時間）での連続生産が可能であったものを「○」、１直での連続生産時にカレンダーロールから剥離が発生したものを「△」、１直での連続生産時にカレンダーロールに貼りつきが発生したものを「×」とした。
【００５１】
評価結果を表１に示す。なお、表１においてポリエチレン３又は４とＥＶＡ３又は４を使用した組み合わせが実施例であり、他は比較例である。また、表中のＶＡ％の単位は「質量％」、ＭＦＲの単位は「ｇ／１０ｍｉｎ」、融点Ｔｍの単位は「℃」である。
【００５２】
【表１】
2014216400.tif 000003
【００５３】
＜評価結果＞
ポリエチエレン３（ＭＦＲ：３５ｇ／１０ｍｉｎ）又はポリエチエレン４（ＭＦＲ：７０ｇ／１０ｍｉｎ）と、ＥＶＡ３（ＶＡ％：２０質量％）又はＥＶＡ４（ＶＡ％：２６質量％）とを組み合わせて使用した場合には、混練時に有機過酸化物が反応することはなく、また、融け残りが生じず製膜性も良好であることが認められた。一方、ＭＦＲが低いポリエチレン１及びポリエチレン２を使用した場合には融け残りが生じた。ＭＦＲが高いポリエチレン５を使用した場合は製膜性が低下することが認められた。また、ＶＡ％が低いＥＶＡ１及び２を使用した場合はカレンダーロールから組成物が剥離して連続生産ができなかった。さらに、ＶＡ％が高いＥＶＡ５及び６を使用した場合にはカレンダーロールへの貼り付きが生じ、連続生産ができなかった。
【符号の説明】
【００５４】
１１              受光面側透明保護部材
１２              裏面側保護部材
１３Ａ            受光面側封止膜
１３Ｂ            裏面側封止膜
１４              太陽電池用セル
【図１】
2014216400.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月28日(2014.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン及び有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜製造用組成物であって、
前記ポリエチレンのＪＩＳ  Ｋ６９２２−１に規定されるＭＦＲが５０ｇ／１０ｍｉｎ〜９０ｇ／１０ｍｉｎであり、
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニル含量が１７〜２７質量％であり、
前記有機過酸化物は、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン又は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であることを特徴とする太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項２】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンの配合質量比（ＥＶＡ：ＰＥ）が８：２〜３：７であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項３】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリエチレンのＤＳＣ測定による融点が、それぞれ１１０℃以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項４】
前記ポリエチレンが、Ｍｗ／Ｍｎが４以上のＬＤＰＥであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項５】
カレンダー成形用である請求項１〜４の何れか１項に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項６】
前記有機過酸化物の含有量は、エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとの合計量１００質量部に対し、０．１質量部以上５質量部以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の太陽電池用封止膜製造用組成物を混練することにより得た混練物をシート状に成形する工程を含む太陽電池用封止膜の製造方法。
【請求項８】
前記混練の前に、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体、前記ポリエチレン及び前記有機過酸化物を前記混練の温度よりも低い温度において予備混合することを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記予備混合の温度は、４０〜６０℃であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記成形をカレンダー成形により行うことを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０の何れか１項に記載の製造方法により製造された太陽電池用封止膜。
【請求項１２】
請求項１１に記載の太陽電池用封止膜により太陽電池素子を封止してなる太陽電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン及び有機過酸化物を含む太陽電池用封止膜製造用組成物であって、
前記ポリエチレンのＪＩＳ  Ｋ６９２２−１に規定されるＭＦＲが５０ｇ／１０ｍｉｎ〜９０ｇ／１０ｍｉｎであり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニル含量が１７〜２７質量％であり、前記有機過酸化物は、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン又は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であることを特徴とする太陽電池用封止膜製造用組成物により達成される。