(57)【要約】【課題】屋外のへの設置にも十分に耐え得る耐衝撃性を有し、かつ、軽量であることから、様々な設置要求への適用を満たすことができる太陽電池モジュールを提供することを課題とする。【解決手段】太陽電池モジュール基板として、イソソルビドポリカを用いた太陽電池モジュールにより課題を解決する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表されるジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルを原料として得られるポリカーボネート樹脂を含む基板と、太陽電池素子とを積層した太陽電池モジュール。
【化１】
2014068003.tif 000006
【請求項２】
前記基板と太陽電池素子との間に封止層および／または接着層を有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記基板は、厚みが１．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の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関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、自然エネルギーとして極めて有望な技術であり、ＣＯ２などの温室効果ガスを発生しないクリーンなエネルギー源として、太陽電池の設置が急速に進んでいる。
現在のところ、屋外への太陽電池は、耐候性・耐衝撃性の観点からガラス基板を用いたものが主流である。しかしながら、ガラス基板は重いため、設置箇所や設置方法が限定されていた。
このような背景を基に、ポリカーボネートを基板に用いた太陽電池が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、ポリカーボネートなどの硬質樹脂基体を用いた場合、線膨張係数が大きいためにモジュールが熱応力により変形して良品が得られないという問題に対し、硬質樹脂基体と封止材の間に軟質樹脂保護層及び光透過性接着剤層を介在することで解決するという技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１１０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池モジュールは屋外に配置されるため、十分な耐衝撃性が要求される。本発明者が検討したところ、単純にガラスに換えてポリカーボネートを基板として使用した場合には、屋外に設置する太陽電池モジュールとしては、耐衝撃性が不十分であった。
本発明はこのような課題を解決するものであり、屋外のへの設置にも十分に耐え得る耐衝撃性を有し、かつ、軽量であることから、様々な設置要求への適用を満たすことができる太陽電池モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた。まず、耐衝撃性を改善するために、ポリカーボネート基板を厚くすることを行った。ポリカーボネートは線膨張係数が高いために、温度変化に伴う変形が大きい。そのため、特にラミネート時の熱により基板が膨張することに起因するセルや配線へのダメージが見られた。これに対し本発明者らは、低温で熱ラミネートを行うことで良好な性能を有する太陽電池モジュールを得られることを見出し、特許出願している（特願２０１２−０７５０４１）。一方、このような方法では、積層間の接着不足となる傾向があることも解った。
【０００７】
そこで本発明者は、線膨張係数が低くて軽い基板を求め研究を進めた結果、特定のジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルを原料として得られるポリカーボネート樹脂を含む基板を用いることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
本発明の概要は以下のとおりである。
本発明は、下記式（１）で表されるジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルを原料として得られるポリカーボネート樹脂を含む基板と、太陽電池素子とを積層した太陽電池モジュールである。
【化１】
2014068003.tif 000002
また、前記基板と太陽電池素子との間に封止層および／または接着層を有することが好ましい。
また、前記基板の厚みは１．５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、線膨張係数が低い特定のポリカーボネート樹脂を太陽電池モジュールの基板として用いるため、温度変化（使用環境）に伴う基板の変形が軽減され、基板変形に伴うセルや配線へのダメージ（割れ、断線など）を防止できる。このように基板の変形が小さいことは寸法精度の高さを意味し、建材や自動車など高い寸法精度を求められる用途への適用が可能となり、建材または自動車部材一体型太陽電池モジュールを提供することができる。
また、本発明によれば、線膨張係数が低い特定のポリカーボネート樹脂を太陽電池モジュールの基板として用いるため、基板変形に伴うセルや配線へのダメージ（割れ、断線など）のない状態で、ポリカ基板を厚くすることが可能であり、厚いポリカ基板を用いた太陽電池モジュールは耐衝撃性に強く、軽量であり、従来の強化ガラスのような「脆さ」がないので、ガラス基板以上に高い強度を有する太陽電池モジュールを達成できる。同時に、軽量かつ高強度の太陽電池モジュールは建材や自動車の用途に対しても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】太陽電池素子のモノリシック構造の製造例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明について、以下に具体的に説明する。
本発明は、特定のポリカーボネート樹脂を含む基板と太陽電池素子を積層した太陽電池モジュールである。本発明の実施態様に係る太陽電池モジュールは、特定のポリカーボネート樹脂を含む基板を用い、太陽電池素子を積層した構成を有する。太陽電池素子は通常封止材により封止されており、また太陽電池モジュールの構成には、必要に応じ更に表面保護シート、耐擦傷性層、ガスバリア層、防汚層等その他の公知の層を備えてもよい。また、基板は通常は太陽電池素子の太陽光受光面側の裏側にあるが、ポリカーボネートの透明性や設置場所等によっては、太陽電池素子の太陽光受光面側の層（たとえば、後述する表面保護層）に、特定のポリカーボネート樹脂を含んだ基板の材料を使用してもよい。
【００１２】
［基板］
本実施態様に係る基板は、下記式（１）で表されるジヒドロキシ化合物（以下、イソソルビドともいう。）と炭酸ジエステルを原料として得られるポリカーボネート樹脂（以下、イソソルビドポリカものいう。）を含む基板であり、好ましくは該ポリカーボネート樹脂からなる基板である。
【００１３】
＜ポリカーボネート樹脂＞
本実施態様に係るポリカーボネート樹脂は、例えば下記式（１）で表されるジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとの重縮合によって得られ、好ましくはエステル交換反応によ
り重縮合させて得ることができる。
【００１４】
【化２】
2014068003.tif 000003
上記一般式（１）には、イソソルビドと立体異性体の関係にあるイソマンニド及びイソイデットが含まれる。本明細書におけるイソソルビドには、これら立体異性体の関係にある化合物が含まれる。
【００１５】
炭酸ジエステルは、通常、下記一般式（２）で表されるものが挙げられる。これらの炭酸ジエステルは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１６】
【化３】
2014068003.tif 000004
【００１７】
上記一般式（２）において、Ａ１およびＡ２は、それぞれ置換もしくは無置換の炭素数１〜１８の脂肪族基または置換もしくは無置換の芳香族基であり、Ａ１とＡ２とは同一であっても異なっていてもよい。
上記一般式（２）で表される炭酸ジエステルとしては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート及びジ−ｔ−ブチルカーボネート等が例示されるが、好ましくはジフェニルカーボネート、置換ジフェニルカーボネートであり、特に好ましくはジフェニルカーボネートである。なお、炭酸ジエステルは、塩化物イオンなどの不純物を含む場合があり、重合反応を阻害したり、得られるポリカーボネート樹脂の色相を悪化させたりする場合があるため、必要に応じて、蒸留などにより精製したものを使用することが好ましい。
【００１８】
＜エステル交換反応触媒＞
本発明の実施態様に係るイソソルビドポリカは、上述のように上記一般式（１）で表されるイソソルビドと上記一般式（２）で表される炭酸ジエステルをエステル交換反応させて製造する。より詳細には、エステル交換させ、副生するモノヒドロキシ化合物等を系外に除去することによって得られる。この場合、通常、エステル交換反応触媒存在下でエステル交換反応により重縮合を行う。
【００１９】
イソソルビドポリカの製造時に使用し得るエステル交換反応触媒（以下、単に触媒、重合触媒と言うことがある）は、特に限定されないが、長周期型周期表における１族または２族（以下、単に「１族」、「２族」と表記する。）の金属化合物、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物が挙げられる。好ましくは１族金属化合物及び／又は２族金属化合物が使用される。
【００２０】
１族金属化合物及び／又は２族金属化合物と共に、補助的に、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物を併用す
ることも可能であるが、１族金属化合物及び／又は２族金属化合物のみを使用することが特に好ましい。
また、１族金属化合物及び／又は２族金属化合物の形態としては通常、水酸化物、又は炭酸塩、カルボン酸塩、フェノール塩といった塩の形態で用いられるが、入手のし易さ、取扱いの容易さから、水酸化物、炭酸塩、酢酸塩が好ましく、重合活性や、建材や自動車に用いる場合、その色相の観点からは酢酸塩が好ましい。
【００２１】
１族金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、酢酸セシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸セシウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素セシウム、フェニル化ホウ素ナトリウム、フェニル化ホウ素カリウム、フェニル化ホウ素リチウム、フェニル化ホウ素セシウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸セシウム、リン酸水素２ナトリウム、リン酸水素２カリウム、リン酸水素２リチウム、リン酸水素２セシウム、フェニルリン酸２ナトリウム、フェニルリン酸２カリウム、フェニルリン酸２リチウム、フェニルリン酸２セシウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウムのアルコレート、フェノレート、ビスフェノールＡの２ナトリウム塩、２カリウム塩、２リチウム塩、２セシウム塩等が挙げられ、中でもリチウム化合物が好ましい。
【００２２】
２族金属化合物としては、例えば、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム等が挙げられ、中でもマグネシウム化合物、カルシウム化合物、バリウム化合物が好ましく、重合活性と得られるポリカーボネート樹脂組成物の色相の観点から、マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物が更に好ましく、最も好ましくはカルシウム化合物である。
【００２３】
塩基性ホウ素化合物としては、例えば、テトラメチルホウ素、テトラエチルホウ素、テトラプロピルホウ素、テトラブチルホウ素、トリメチルエチルホウ素、トリメチルベンジルホウ素、トリメチルフェニルホウ素、トリエチルメチルホウ素、トリエチルベンジルホウ素、トリエチルフェニルホウ素、トリブチルベンジルホウ素、トリブチルフェニルホウ素、テトラフェニルホウ素、ベンジルトリフェニルホウ素、メチルトリフェニルホウ素、ブチルトリフェニルホウ素等のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、あるいはストロンチウム塩等が挙げられる。
【００２４】
塩基性リン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリ−ｎ−プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、あるいは四級ホスホニウム塩等が挙げられる。 塩基性アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、テトラフェニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリフェニ
ルアンモニウムヒドロキシド、ブチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
【００２５】
アミン系化合物としては、例えば、４−アミノピリジン、２−アミノピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジン、４−ジエチルアミノピリジン、２−ヒドロキシピリジン、２−メトキシピリジン、４−メトキシピリジン、２−ジメチルアミノイミダゾール、２−メトキシイミダゾール、イミダゾール、２−メルカプトイミダゾール、２−メチルイミダゾール、アミノキノリン等が挙げられる。
【００２６】
上記重合触媒の使用量は、通常、重合に使用したイソソルビド１ｍｏｌ当たり０．１μｍｏｌ〜３００μｍｏｌ、好ましくは０．５μｍｏｌ〜１００μｍｏｌであり、中でもリチウム及び長周期型周期表における２族からなる群より選ばれた少なくとも１種の金属を含む化合物を用いる場合、特にはマグネシウム化合物及び／またはカルシウム化合物を用いる場合は、金属量として、前記全ジヒドロキシ化合物１ｍｏｌ当たり、通常、０．１μｍｏｌ以上、好ましくは０．５μｍｏｌ以上、特に好ましくは０．７μｍｏｌ以上とする。また上限としては、通常２０μｍｏｌ、好ましくは１０μｍｏｌ、さらに好ましくは３μｍｏｌ、特に好ましくは１．５μｍｏｌ、中でも１．０μｍｏｌが好適である。
【００２７】
触媒量が少なすぎると、重合速度が遅くなるため結果的に所望の分子量のイソソルビドポリカを得ようとすると、重合温度を高くせざるを得なくなり、得られたイソソルビドポリカの色相や耐光性が悪化したり、未反応の原料が重合途中で揮発してイソソルビドと一般式（２）で表される炭酸ジエステルのモル比率が崩れ、所望の分子量に到達しない可能性がある。一方、重合触媒の使用量が多すぎると、得られるイソソルビドポリカの色相の悪化を招き、イソソルビドポリカの耐光性が悪化する可能性がある。
【００２８】
更に、一般式（２）で表される炭酸ジエステルとして、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネートを用い、イソソルビドポリカを製造する場合は、フェノール、置換フェノールが副生し、イソソルビドポリカ中に残存し、フェノール、置換フェノールも芳香環を有することから紫外線を吸収し、耐光性の悪化要因になる場合があるだけでなく、成型時の臭気の原因となる場合がある。イソソルビドポリカ中には、通常のバッチ反応後は１０００重量ｐｐｍ以上の副生フェノール等の芳香環を有する、芳香族モノヒドロキシ化合物が含まれているが、耐光性や臭気低減の観点からは、脱揮性能に優れた横型反応器や真空ベント付の押出機を用いて、イソソルビドポリカ中に前記芳香族モノヒドロキシ化合物は７００重量ｐｐｍ以下、好ましくは５００重量ｐｐｍ以下、特には３００重量ｐｐｍ以下にすることが好ましい。ただし、工業的に完全に除去することは困難であり、芳香族モノヒドロキシ化合物の含有量の下限は通常１重量ｐｐｍである。
【００２９】
尚、これら芳香族モノヒドロキシ化合物は、用いる原料により、当然置換基を有していてもよく、例えば、炭素数が５以下であるアルキル基などを有していてもよい。
また、１族金属、中でもナトリウム、カリウム、セシウムは、特にはリチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムは、イソソルビドポリカ中に多く含まれると色相に悪影響を及ぼす可能性があり、該金属は使用する触媒からのみではなく、原料や反応装置から混入する場合があるため、イソソルビドポリカ中のこれらの合計量は、金属量として、通常１重量ｐｐｍ以下、好ましくは０．８重量ｐｐｍ以下、より好ましくは０．７重量ｐｐｍ以下である。
イソソルビドポリカ中の金属量は、湿式灰化などの方法でイソソルビドポリカ中の金属を回収した後、原子発光、原子吸光、Inductively Coupled Plasma（ＩＣＰ）等の方法を使用して測定することが出来る。
【００３０】
＜ポリカーボネート樹脂の製造方法＞
本実施態様に係るポリカーボネート樹脂（イソソルビドポリカ）は、イソソルビドと一般式（２）の炭酸ジエステルとをエステル交換反応により重縮合させることによって得られるが、原料であるイソソルビドポリカと炭酸ジエステルは、エステル交換反応前に均一に混合することが好ましい。
【００３１】
混合の温度は通常８０℃以上、好ましくは９０℃以上であり、その上限は通常２５０℃以下、好ましくは２００℃以下、更に好ましくは１５０℃以下である。中でも１００℃以上１２０℃以下が好適である。混合の温度が低すぎると溶解速度が遅かったり、溶解度が不足する可能性があり、しばしば固化等の不具合を招く。混合の温度が高すぎるとイソソルビドの熱劣化を招く場合があり、結果的に得られるイソソルビドポリカの色相が悪化し、耐光性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００３２】
イソソルビドポリカと前記一般式（２）で表される炭酸ジエステルとを混合する操作は、酸素濃度１０体積％以下、更には０．０００１体積％〜１０体積％、中でも０．０００１体積％〜５体積％、特には０．０００１体積％〜１体積％の雰囲気下で行うことが、色相悪化防止の観点から好ましい。
【００３３】
前記一般式（２）で表される炭酸ジエステルは、反応に用いるイソソルビドポリカに対して、０．９０〜１．２０のモル比率で用いることが好ましく、さらに好ましくは、０．９５〜１．１０のモル比率である。
このモル比率が小さくなると、製造されたイソソルビドポリカの末端水酸基が増加して、ポリマーの熱安定性が悪化し、成形時に着色を招いたり、エステル交換反応の速度が低下したり、所望する高分子量体が得られない可能性がある。
【００３４】
また、このモル比率が大きくなると、エステル交換反応の速度が低下したり、所望とする分子量のイソソルビドポリカの製造が困難となる場合がある。エステル交換反応速度の低下は、重合反応時の熱履歴を増大させ、結果的に得られたイソソルビドポリカの色相や耐光性を悪化させる可能性がある。
更には、イソソルビドに対して、前記一般式（２）で表される炭酸ジエステルのモル比率が増大すると、得られるイソソルビドポリカ中の残存炭酸ジエステル量が増加しイソソルビドポリカ中の炭酸ジエステル含有量も増大する。これらが紫外線を吸収してイソソルビドポリカの耐光性を悪化させる場合があり、好ましくない。イソソルビドポリカ中の炭酸ジエステルの濃度は、好ましくは６０重量ｐｐｍ以下、更に好ましくは４０重量ｐｐｍ以下、特に好ましくは３０重量ｐｐｍ以下である。現実的にイソソルビドポリカ中には未反応の炭酸ジエステルを含むことがあり、濃度の下限値は通常１重量ｐｐｍである。
【００３５】
イソソルビドと炭酸ジエステルとを重縮合させる方法は、上述の触媒存在下、通常、複数の反応器を用いて多段階で実施される。反応の形式は、バッチ式、連続式、あるいはバッチ式と連続式の組み合わせのいずれの方法でもよい。
重合初期においては、相対的に低温、低真空でプレポリマーを得、重合後期においては相対的に高温、高真空で所定の値まで分子量を上昇させることが好ましいが、各分子量段階でのジャケット温度と内温、反応系内の圧力を適切に選択することが色相や耐光性の観点から重要である。例えば、重合反応が所定の値に到達する前に温度、圧力のどちらか一方でも早く変化させすぎると、未反応のモノマーが留出し、イソソルビドと炭酸ジエステルのモル比を狂わせ、重合速度の低下を招いたり、所定の分子量や末端基を持つポリマーが得られなかったりする傾向にある。
【００３６】
更には、留出するモノマーの量を抑制するために、重合反応器に還流冷却器を用いることは有効であり、特に未反応モノマー成分が多い重合初期の反応器でその効果は大きい還
流冷却器に導入される冷媒の温度は使用するモノマーに応じて適宜選択することができるが、通常、還流冷却器に導入される冷媒の温度は該還流冷却器の入口において４５℃〜１８０℃であり、好ましくは、８０℃〜１５０℃、特に好ましくは１００℃〜１３０℃である。還流冷却器に導入される冷媒の温度が高すぎると還流量が減り、その効果が低下し、低すぎると、本来留去すべきモノヒドロキシ化合物の留去効率が低下する傾向にある。冷媒としては、温水、蒸気、熱媒オイル等が用いられ、蒸気、熱媒オイルが好ましい。
【００３７】
重合速度を適切に維持し、モノマーの留出を抑制しながら、最終的なイソソルビドポリカの色相や熱安定性、耐光性等を損なわないようにするためには、前述の触媒の種類と量の選定が重要である。
イソソルビドポリカは、触媒を用いて、複数の反応器を用いて多段階で重合させて製造することが好ましいが、重合を複数の反応器で実施する理由は、重合反応初期においては、反応液中に含まれるモノマーが多いために、必要な重合速度を維持しつつ、モノマーの揮散を抑制してやることが重要であり、重合反応後期においては、平衡を重合側にシフトさせるために、副生するモノヒドロキシ化合物を十分留去させることが重要になるためである。このように、異なった重合反応条件を設定するには、直列に配置された複数の重合反応器を用いることが、生産効率の観点から好ましい。
【００３８】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂において、上記式（１）で表されるジヒドロキシ化合物をモノマーとして使用しても、他のジヒドロキシ化合物をモノマー成分として使用してもよい。共重合構成単位のジヒドロキシ化合物としては、直鎖脂肪族、環式脂肪族、芳香族系ジヒドロキシ化合物のいずれでも良い。直鎖脂肪族ジヒドロキシ化合物として、例えば１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、２−エチル−１，６−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、水素化ジリノレイルグリコール、水素化ジオレイルグリコールなどを挙げることができる。
また、本発明に使用できる環式脂肪族（脂環式）ジヒドロキシ化合物としては、例えば１，２−シクロヘキサンジオール、１，３−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、２−メチル−１，４−シクロヘキサンジオールなどのヘキサンジオール類、１，２-シクロ ヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，３−ノルボルナンジメタノール、２，５−ノルボルナンジメタノールなどのノルボルナンジメタノール類、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、１，３−アダマンタンジオール、２，２−アダマンタンジオール類などが挙げられる。これらのうち、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサンジメタノールが好ましい。
【００３９】
一般式（１）で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位と脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位との含有割合については、任意の割合で選択できるが、例えば、一般式（１）で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位と脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位との比率は、１００：０〜４５：５５（モル％）が好ましく、９５：５〜５０：５０（モル％）がより好ましく、９０：１０〜６５：３５（モル％）であることが更に好ましい。上記範囲よりも一般式（１）で表わされるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位が多く脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位が少ないと着色しやすくなり、逆に一般式（１）で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構成単位が少なく脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構成単位が多いと分子量が上がりにくく、またガラス転移温度が低下する傾向がある。
【００４０】
イソソルビドポリカの製造で使用される反応器は、上述の通り、少なくとも２つ以上で
あればよいが、生産効率などの観点からは、３つ以上、好ましくは３〜５つ、特に好ましくは、４つである。
反応器が２つ以上であれば、その反応器中で、更に条件の異なる反応段階を複数持たせる、連続的に温度・圧力を変えていくなどしてもよい。
【００４１】
本実施態様において、重合触媒は原料調製槽、原料貯槽に添加することもできるし、重合槽に直接添加することもできるが、供給の安定性、重合の制御の観点からは、重合槽に供給される前の原料ラインの途中に触媒供給ラインを設置し、好ましくは水溶液で供給する。
重合反応の温度は、低すぎると生産性の低下や製品への熱履歴の増大を招き、高すぎるとモノマーの揮散を招くだけでなく、イソソルビドポリカの分解や着色を助長する可能性がある。
【００４２】
具体的には、第１段目の反応は、重合反応器の内温の最高温度として、１４０℃〜２７０℃、好ましくは１８０℃〜２４０℃、更に好ましくは２００℃〜２３０℃で、１１０ｋＰａ〜１ｋＰａ、好ましくは７０ｋＰａ〜５ｋＰａ、更に好ましくは３０ｋＰａ〜１０ｋＰａ（絶対圧力）の圧力下、０．１時間〜１０時間、好ましくは０．５時間〜３時間、発生するモノヒドロキシ化合物を反応系外へ留去しながら実施される。
【００４３】
第２段目以降は、反応系の圧力を第１段目の圧力から徐々に下げ、引き続き発生するモノヒドロキシ化合物を反応系外へ除きながら、最終的には反応系の圧力（絶対圧力）を２００Ｐａ以下にして、内温の最高温度２１０℃〜２７０℃、好ましくは２２０℃〜２５０℃で、通常０．１時間〜１０時間、好ましくは、１時間〜６時間、特に好ましくは０．５時間〜３時間行う。
【００４４】
特に着色や熱劣化を抑制し、色相や耐光性の良好なイソソルビドポリカを得るには、全反応段階における内温の最高温度が２５０℃未満、特に２２５℃〜２４５℃であることが好ましい。また、重合反応後半の重合速度の低下を抑止し、熱履歴による劣化を最小限に抑えるためには、重合の最終段階でプラグフロー性と界面更新性に優れた横型反応器を使用することが好ましい。
その他、イソソルビドポリカの製造については、例えば特開２０１１−２１１７１号公報に準じて製造することができる。
【００４５】
（還元粘度）
本実施態様に係るイソソルビドポリカの重合度は、溶媒としてフェノールと１，１，２，２，−テトラクロロエタンの重量比１：１の混合溶液を用い、イソソルビドポリカ濃度を１．００ｇ／ｄｌに精密に調整し、温度３０．０℃±０．１℃で測定した還元粘度（以下、単に「イソソルビドポリカの還元粘度」と称す。）として、０．４０ｄｌ／ｇ以上、特に０．４０ｄｌ／ｇ以上で２．０ｄｌ／ｇ以下であるような重合度であることが好ましく、０．４５ｄｌ／ｇ以上１．５ｄｌ／ｇ以下の範囲内であることがさらに好ましい。
【００４６】
また、イソソルビドポリカは、一般的に用いられているポリカーボネート樹脂と比較して線膨張係数が低い。一般的に用いられているポリカーボネート樹脂の線膨張係数がおよそ７０ｐｐｍであるところ、イソソルビドポリカの線膨張係数は、通常６４ｐｐｍ以下であり、６２ｍ以下であることが好ましく、６０ｐｐｍ以下であることがより好ましい。一方、通常４０ｐｐｍ以上であり、５０ｐｐｍ以上であることがより好ましい。線膨張係数の測定方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ６９６による。これは本発明のイソソルビドポリカの化学構造特有の物性であり、他にも全光線透過率、屈折率、磨耗性、荷重たわみ温度なども、一般的に用いられるポリカーボネート樹脂と異なる。これらは太陽電池モジュールの発電性能、その耐久性、信頼性に大きく貢献する。
【００４７】
本実施態様に係る基板は、イソソルビドポリカを公知の方法で成形することにより製造できる。イソソルビドポリカの成形方法は特に限定されないが、射出成形法が好ましい。
本実施態様に用いる基板の厚みは、通常１．５ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上、より好ましくは３ｍｍ以上である。また、通常１５ｍｍ以下であり、１０ｍｍ以下であることが好ましい。
ポリカーボネート樹脂は、通常７０ｐｐｍ程度の高い線膨張係数であり、１．５ｍｍ以上という厚いポリカーボネートを基板として用いる場合、温度変化による基材の形状変化に起因する応力が大きく、セルや配線などがダメージを受けた。しかしながら、本実施態様に係るイソソルビドポリカは線膨張係数が小さく、１．５ｍｍ以上という厚みであっても温度変化による基板の形状変化が小さく、セルや配線などへのダメージを抑制することができる。
【００４８】
[太陽電池モジュール]
本実施態様に係る太陽電池モジュールは、前記基板と太陽電池素子を積層した構成を有する。
太陽電池素子は通常、単位太陽電池セルが複数配置されている。複数配置された単位太陽電池セルは、通常直列または並列に接続されており、直列に接続されているのが好ましい。また、接続の形式はモノリシック構造でもディスクリート構造でもよいが、モノリシック構造が好ましい。単位太陽電池セルが直列に接続されたモノリシック構造が最も好ましい。そして、必要とされる出力に応じて、単位太陽電池セルの数や配置方法を決めることができる。単位太陽電池セルとは、後述する、発電層と電極を含む発電素子の一単位を指す。また、太陽電池の種類は特に限定されないが、適用のバリエーションの観点から薄膜太陽電池が好ましい。
【００４９】
以下、発電層、上部電極および下部電極を備えた太陽電池セルが直列に接続されたモノリシック構造を有する太陽電池素子について図１を用いて説明する。図１により、発電層がｐ−ｉ−ｎ接合型である場合を例にして説明するが、バルクヘテロ接合型、ヘテロｐｎ接合型、ショットキー型、等、公知の発電層でも同様である。
【００５０】
太陽電池素子は、通常発電素子基材上に複数の太陽電池セルを形成させることで製造される。発電素子基材１は公知の基板が使用でき、具体的には例えば厚さ０．０５〜１ｍｍ程度のガラス、金属箔又は耐熱性の高分子フィルム等が挙げられる。太陽電池モジュールの受光面が発電素子基材１側の場合には、透明な基材を用いるのが好ましい。受光面が上部電極６側の場合には、発電素子基材１は透明でも不透明でも良い。（ａ）図の通り、発電素子基材１の上に開溝１１を持つ下部電極２を形成する。電極の形成はドライ法、ウェット法のいずれでもよい。ドライ法としては例えばスパッタ、蒸着、ＣＶＤ等公知の方法が挙げられる。ウェット法としては、スクリーン印刷やダイコート等が挙げられる。第１の開溝１１の幅は５０〜１０００μｍ特に１００〜５００μｍ程度が好ましい。
【００５１】
次に、（ｂ）図の通り、下部電極２の上にｐ層３を形成する。ｐ層３を下部電極２の全面に形成する場合には、第１の開溝１１はｐ層３の材料で埋められる。また、ｐ層３を下部電極２上にパターンを形成する場合には、第１の開溝１１はｐ層３の材料によって埋められないこともある。
【００５２】
次に、（ｃ）図の通り、下部電極２およびｐ層３の上にｉ層４およびｎ層５を順次成膜する。次いで、（ｄ）図の通り、ｐ層３の上に形成されたｉ層４、ｎ層５に、第１の開溝１１と重ならないように、その近傍に数１０〜１００μｍ程度離れて下部電極２に達する第２の開溝１２をレーザスクライブにより形成する。第２の開溝の幅は５０〜１０００μｍ特に１００〜５００μｍ程度が好ましい。この第２の開溝１２を形成するレーザの波長
は２００〜１２００ｎｍであり、中でも２５０〜９００ｎｍ特に２５０〜６００ｎｍ程度が好ましい。これによりｐ層３、ｉ層４およびｎ層５は短冊状の形状に分離される。
【００５３】
次に、（ｅ）図の通り、上部電極６を形成する。第２の開溝１２は上部電極６の材料で埋められる。第２の開溝１２は、単位太陽電池セルの上部電極を隣接する単位太陽電池セルの受光面の下部電極２と接続するためのものであるから、下部電極２に達していなければならない。
【００５４】
その後、（ｆ）図の通り、上部電極６、ｎ層５、ｉ層４及びｐ層３をレーザスクライブして第３の開溝１３を形成して、単位太陽電池セルに分割する。開溝１３は隣接する単位太陽電池セルの上部電極６を分割するものであるから、ｉ層４を突き抜けずにｉ層４の途中で止まってもよく、ｉ層４からさらにｐ層３を突き抜けて下部電極２に入り込んでもよい。この第３の開溝１３を形成するレーザの波長は２００〜１２００ｎｍであり、中でも２５０〜９００ｎｍ特に２５０〜６００ｎｍ程度が好ましい。各単位太陽電池セルの上部電極６は、開溝１２内を埋める上部電極６の材料によって隣接する単位太陽電池セルの下部電極２と導通しているので、各単位太陽電池セルが直列に接続された太陽電池素子が得られる。こうして各単位太陽電池セル間が複雑な、かつ薄い電極の積層構造により接続されているため、結露凍結試験のような温度湿度変化に対して極めて弱い箇所となっている。
【００５５】
発電層（この実施の形態では、ｐ層３、ｉ層４及びｎ層５）を構成する材料は、２００〜１２００ｎｍ特に２５０〜９００ｎｍとりわけ２５０〜６００ｎｍの波長の光の吸収性が良く、発電層は効率よく切断（スクライブ）される。上部電極６を構成する材料は、この波長の光を吸収するものであってもよく、吸収しなくてもよい。上部電極６の構成材料がこの波長の光を吸収しない場合であっても、その下の発電層がレーザスクライブにより除去されるときに、その上側の上部電極構成材料が併せて除去されて第３の開溝１３が形成されるようになる。上部電極６の構成材料が光吸収材料に限定されないところから、上部電極の構成材料の選択肢が広がる。
【００５６】
＜表面保護層＞
本実施態様に係る太陽電池モジュールは、表面保護層を備えることが好ましい。太陽電池モジュールの表面保護層として用いる部材として、多くの太陽光を光電変換層に供給する観点から、表面保護層の全光線透過率は８０％以上、好ましくは９０％以上である。上限は特に限定されないが、通常９９％以下である。全光線透過率の測定方法は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１−１による。
【００５７】
表面保護層としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられる。好ましくは、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂が挙げられる。表面保護層として好ましくは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）である。また、このポリカーボネート（ＰＣ）には、上述のポリカーボネート樹脂（イソソルビドポリカ）を用いてもよい。
【００５８】
表面保護層の厚さは通常０．０２ｍｍ以上である。好ましくは０．０３ｍｍ以上または０．０３ｍｍを超える厚さであり、より好ましくは０．０５ｍｍ以上である。一方上限は特段限定されないが、５０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましい。上記範囲とすることで、耐衝撃性と柔軟性を両立することができる。
【００５９】
また、本発明の太陽電池モジュールでは、表面保護層の外側（太陽光側）に更に表面保護シートを備えてもよい。本発明において表面保護シートを備えることは表面保護層の傷つきや劣化を抑制し、全光線透過率を維持するため好ましい。表面保護シートを構成する材料は、耐候性フィルムが好ましく、通常使用される公知のものを使用することができる。
【００６０】
耐候性フィルムの材料となる樹脂としては、例えばエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等が挙げられる。これらの中でもエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体が好ましい。
耐候性保護フィルムの厚さは特に制限されないが、通常１０μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上であり、通常２００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下である。
【００６１】
表面保護シートと表面保護層との間に接着層を備えてもよい。接着層の材質等は特に制限されないが、通常例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、マレイン酸またはシラン等で変性した変性ポリエチレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂、またエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤等の光透過性の材料が用いられる。接着層の厚さは特に制限されないが例えば２００〜５００μｍのシート状が好ましい。接着層は、表面保護シート以外の層の接着にも用いることができる。
【００６２】
＜太陽電池素子＞
太陽電池素子は、太陽光を電気に変換する発電素子と、発電素子の形状変化を抑制するための発電素子基材から構成されている。本発明では、発電素子の一単位を、単位太陽電池セルという。
上記発電素子は、耐候層側から入射される太陽光に基づき発電を行う素子である。この発電素子は、光エネルギーを電気エネルギーに変換することができ、変換によって得られた電気エネルギーを外部に取り出せるものであれば、特に限定されない。
【００６３】
発電素子としては、一対の電極で発電層（光電変換層、光吸収層）を挟んだもの、一対の電極で発電層と他層（バッファ層等）との積層体を挟んだもの、そのようなものを複数個、直列接続したものを用いることができる。発電層としては様々なものを採用することができるが、薄膜単結晶シリコン、薄膜多結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、球状シリコン、無機半導体材料、有機色素材料、または有機半導体材料からなる層であることが好ましい。これらの材料を用いることで、発電効率が比較的高く、薄い（軽量な）発電素子を実現できる。さらに効率を上げる観点から、これらを積層したＨＩＴ型、タンデム型でもよい。
【００６４】
発電層を薄膜多結晶シリコン層とした場合、発電素子は間接光学遷移を利用するタイプの素子となる。そのため、発電層を薄膜多結晶シリコン層とする場合には、光吸収を増加させるために、後述する発電素子基材又はその表面に凸凹構造を形成するなど十分な光閉じ込め構造を設けておくことが好ましい。
【００６５】
発電層をアモルファスシリコン層とした場合、可視域での光学吸収係数が大きく、厚さ１μｍ程度の薄膜でも太陽光を十分に吸収できる太陽電池を実現できる。しかも、アモルファスシリコンは、非結晶質の材料であるが故に、変形にも耐性を有している。そのため、発電層をアモルファスシリコン層とした場合、特に軽量な、変形に対してもある程度の耐性を有する太陽電池モジュールを実現できる。
【００６６】
発電層を無機半導体材料（化合物半導体）層とした場合、発電効率が高い発電素子を実現することが出来る。なお、発電効率（光電変換効率）の観点からは、発電層をＳ、Ｓｅ
、Ｔｅなどカルコゲン元素を含むカルコゲナイド系発電層とすることが好ましく、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ２族半導体系（カルコパイライト系）発電層としておくことがより好ましく、Ｉ族元素としてＣｕを用いたＣｕ−ＩＩＩ−ＶＩ２族半導体系発電層、特に、ＣＩＳ系半導体〔ＣｕＩｎ（Ｓｅ１−ｙＳｙ）２；０≦ｙ≦１〕層やＣＩＧＳ系半導体〔Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）（Ｓｅ１−ｙＳｙ）２；０＜ｘ＜１、０≦ｙ≦１〕〕層としておくことが、好ましい。
【００６７】
発電層として、酸化チタン層及び電解質層などからなる色素増感型発電層を採用しても、発電効率が高い発電素子を実現することができる。有機半導体層（ｐ型の半導体とｎ型の半導体を含む層）を採用することもできる。
【００６８】
有機半導体層の具体的な構成例としては、ｐ型半導体とｎ型半導体が層内で相分離した層（ｉ層）を有するバルクヘテロ接合型、それぞれｐ型半導体を含む層（ｐ層）とｎ型半導体を含む層（ｎ層）を積層した積層型（ヘテロｐｎ接合型）、ＰＩＮ型、ショットキー型およびそれらの組み合わせを挙げることができる。中でも、バルクヘテロ接合型が好ましい。
【００６９】
ｐ型半導体化合物とは、その膜が正孔を輸送できるｐ型半導体として動作する材料であるが、π共役高分子材料やπ共役低分子有機化合物などが好ましく用いられ、一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。共役高分子材料は単一あるいは複数のπ共役モノマーを重合したものであり、そのモノマーとしては、置換基を有してもよいチオフェン、フルオレン、カルバゾール、ジフェニルチオフェン、ジチエノチオフェン、ジチエノシロール、ジチエノシクロヘキサン、ベンゾチアジアゾール、チエノチオフェン、イミドチオフェン、ベンゾジチオフェン等が挙げられ、分子量は1万以上の材料である。これらのモノマーは直接結合するか、ＣＨ＝ＣＨやＣ≡Ｃ、ＮやＯを介して結合していてもよい。低分子有機半導体材料としてはペンタセンやナフタセン等の縮合芳香族炭化水素、チオフェン環を４個以上結合したオリゴチオフェン類、ポルフィリン化合物やテトラベンゾポルフィリン化合物及びその金属錯体、並びにフタロシアニン化合物及びその金属錯体等、が挙げられる。
【００７０】
ｎ型半導体化合物としては、特段の制限はないが、フラーレン化合物及びその誘導体、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類が挙げられる。フラーレンとしてはＣ６０又はＣ７０等があげられ、そのフラーレンの２個の炭素に置換基を付加したもの、４個の炭素に置換基を付加したもの、さらには６個の炭素に置換基を付加したものが挙げられる。フラーレン化合物は、塗布法に適用できるようにするためには、当該フラーレン化合物が何らかの溶媒に対して溶解性が高く溶液として塗布可能であることが好ましい。
発電層に有機半導体層を使用する場合には、正孔取出層および／または電子取出層を積層するのが好ましい。
【００７１】
正孔取出層の材料は、ポリチオフェン、ポリピロール、又はポリアニリンなどに、スルホン酸及び／又はハロゲンなどがドーピングされた導電性ポリマーや、酸化モリブデンや酸化ニッケルのような、仕事関数の大きな金属酸化物が用いられる。
【００７２】
電子取出層の材料は特に限定されないが、具体的には、無機化合物又は有機化合物が挙げられる。無機化合物としては、ＬｉＦ等のアルカリ金属の塩や酸化チタン（ＴｉＯｘ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）のようなｎ型の酸化物半導体が挙げられる。有機化合物としては、バソキュプロイン（ＢＣＰ）、バソフェナントレン（Ｂｐｈｅｎ）のようなフェナントレン誘導体や、Ｐ＝ＯあるいはＰ＝Ｓ構造を有するホスフィン化合物が挙げられ、中でも、リン原子に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基ホスフィン化合物が好ましい。
【００７３】
発電素子の各電極は、導電性を有する任意の材料を１種又は２種以上用いて形成することができる。電極材料（電極の構成材料）としては、例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属、あるいはそれらの合金；酸化インジウムや酸化錫等の金属酸化物、あるいはその合金（ＩＴＯ：酸化スズインジウム）；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子；そのような導電性高分子に、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＦｅＣｌ３等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子などのドーパントを含有させたもの；金属粒子、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ等の導電性粒子をポリマーバインダー等のマトリクスに分散した導電性の複合材料などが挙げられる。
【００７４】
電極材料は、正孔又は電子を捕集するのに適した材料としておくことが好ましい。なお、正孔の捕集に適した電極材料（つまり、高い仕事関数を有する材料）としては、金、ＩＴＯ等を例示できる。また、電子の捕集に適した電極材料（つまり、低い仕事関数を有する材料）としては、銀、アルミニウムを例示できる。
【００７５】
発電素子の各電極は、発電層とほぼ同サイズのものであっても、発電層よりも小さなものであっても良い。ただし、発電素子の，受光面側（耐候層側）の電極を、比較的に大きなもの（その面積が、発電層面積に比して十分に小さくないもの）とする場合には、当該電極を、透明な（透光性を有する）電極、特に、発電層が効率良く電気エネルギーに変換できる波長の光の透過率が比較的に高い（例えば、５０％以上）電極、としておくべきである。なお、透明な電極材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム−亜鉛酸化物）等の酸化物；金属薄膜などを、例示できる。
【００７６】
発電素子の各電極の厚さ及び発電層の厚さは、必要とされる出力等に基づき、決定することが出来る。さらに電極に接するように補助電極を設置してもよい。特に、ＩＴＯなど導電性のやや低い電極を用いる場合には効果的である。補助電極材料としては、導電性が良好ならば上記金属材料と同じ材料を用いることができるが、銀、アルミニウム、銅が例示される。
【００７７】
上記発電素子基材は、その一方の面上に、発電素子が形成される部材である。そのため発電素子基材は、機械的強度が比較的に高く、耐候性、耐熱性、耐薬品性等に優れ、且つ軽量なものであることが望まれる。また、発電素子基材は、変形に対して或る程度の耐性を有するものであることも望まれる。そのため、発電素子基材としては、金属箔や、融点が８５〜３５０℃の樹脂フィルム、幾つかの金属箔／樹脂フィルムの積層体を採用することが好ましい。
【００７８】
発電素子基材（又は、その構成要素）として使用し得る金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、金、銀、銅、チタン、ニッケル、鉄、それらの合金からなる箔を、例示できる。また、融点が８５〜３５０℃の樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、これらの共重合体、ＰＶＤＦ、ＰＶＦなどのフッ素樹脂、シリコン樹脂、セルロース、ニトリル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、アイオノマー、ポリブタジエン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホンなどからなるフィルムを、例示できる。なお、発電素子基材として使用する樹脂フィルムは、上記のような樹脂中に、ガラス繊維、有機繊維、炭素繊維等を分散させたフィルムであってもよい。
【００７９】
なお、発電素子基材（又は、その構成要素）として使用する樹脂フィルムの融点が８５〜３５０℃の範囲である場合には、発電素子基材の変形が生じず発電素子との剥離が生じないため、好ましい。また、発電素子基材（又は、その構成要素）として使用する樹脂フィルムの融点は、１００℃以上であることがより好ましく、１２０℃以上であることがさらに好ましく、１５０℃以上であることが特に好ましく、１８０℃以上であることが最も好ましい。また、当該樹脂フィルムの融点は、３００℃以下であることがより好ましく、２８０℃以下であることがさらに好ましく、２５０℃以下であることが特に好ましい。
【００８０】
＜封止層＞
太陽電池モジュールは、通常、太陽電池素子と前述の基板との間に少なくとも一層の封止層を有する。このような封止層を設けることで、上述した発電素子を封止するとともに、耐衝撃性等を太陽電池モジュールに付与することができる。
封止層は、上述した太陽電池素子と基板との間に積層されることに加え、太陽電池素子の受光面側にも積層されることで、発電素子の耐衝撃性の向上に寄与できる。太陽電池モジュールでは、太陽電池の上下を挟むように封止層が積層される態様が好ましい。
【００８１】
この封止層として積層される材料には、日射透過率が比較的高い樹脂材料で、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体などのポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、合成ゴム等を使用することができ、これらの１種以上の混合体、若しくは共重合体を使用できる。中でもＥＶＡが好ましい。
【００８２】
封止層の厚さは、１００μｍ以上であることが好ましく、２００μｍ以上であることがより好ましく、３００μｍ以上であることが更に好ましい。一方、１０００μｍであることが好ましく、８００μｍ以下であることがより好ましく、５００μｍ以下であることが更に好ましい。封止層の厚さを上記範囲とすることで、適度な耐衝撃性を得ることができると共に、コストおよび重量の観点からも好ましく、発電特性も十分に発揮することができる。
【００８３】
太陽電池モジュールの封止層には、紫外線吸収剤が添加されていてもよい。そのような紫外線吸収剤としては、市販されているものを含め、特段の限定なく用いることができる。例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物等が挙げられる。封止層に紫外線吸収剤を添加する場合には、封止層全量に対して０．０１重量％以上であることが好ましく、０．０５重量％以上であることがより好ましい。一方、この含有量は１重量％以下であることが好ましく、０．８重量％以下であることがより好ましく、０．６重量％以下であることが特に好ましい。０．０１重量％未満であると、紫外線吸収効果を発揮することが難しくなり、１重量％を超えるとブリードアウトの原因となるからである。
【００８４】
また、上記封止層がシランカップリング剤を含むことが好ましい。シランカップリング剤が含まれていることで、封止層とそれに接する層との接着性が向上する。シランカップリング剤としては、官能基としてアルキル基を有するものが好ましく例示でき、具体的には、エポキシ基、メタクリル基、ビニル基等が挙げられる。封止材とシランカップリング剤の重量比は、封止材の重量を１００としたとき、０．１〜２．０であることが好ましく、０．３〜１．０であることがより好ましく、０．５〜０．７であることが特に好ましい。このような範囲とすることで、接着性を好適なものとすることができる。ここでいうシランカップリング剤を含むとは、封止材にシランカップリング剤を添加ないしは混合することを意味し、シランカップリング剤は太陽電池モジュールの積層前に予め封止材に添加
ないし混合しておいてもよいし、積層時に封止材に添加ないし混合してもよい。
【００８５】
＜接着層＞
基板と太陽電池素子との間に接着層を備えてもよい。接着層の材質等は特に制限されないが、通常例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、マレイン酸またはシラン等で変性した変性ポリエチレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂、またエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤等の光透過性の材料が用いられる。接着層の厚さは特に制限されないが例えば２００〜５００μｍのシート状が好ましい。
【００８６】
＜その他の層＞
本発明の太陽電池モジュールには、必要に応じその他の層を備えることもできる。例としては、緩衝層、補強層、電気絶縁層、ガスバリア層、紫外線カット層、耐候性保護層、耐擦傷性層、防汚層、などが挙げられる。
【００８７】
緩衝層は、裏面基板に線膨張係数の大きい材料を用いる場合、応力緩衝のために用いる層である。緩衝層には、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の樹脂を用いることができる。緩衝層を用いる場合、緩衝層と基板との間に接着層を用いてもよい。
【００８８】
＜太陽電池モジュールの製造方法＞
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、公知の方法を用い得るが、例えば表面保護層、封止層、太陽電池素子、封止層、裏面基板等を含む多層シートを、真空ラミネーション装置内へ配置し、真空引きの後、加熱し、一定時間経過後に冷却することにより、太陽電池モジュールを得ることができる。熱プレス時に凹凸を形成させる場合は、ここで表面保護層等の受光面の最も外側の層の上に、凹凸を転写させるための部材をのせる。
【００８９】
上記熱プレス条件は特に限定されず、通常行う条件で実施することができる。
真空条件で行うことが好ましく、通常真空度が３０Ｐａ以上、好ましくは５０Ｐａ以上、より好ましくは８０Ｐａ以上である。一方上限は、通常１５０Ｐａ以下、好ましくは１２０Ｐａ以下、より好ましくは１００Ｐａ以下である。上記範囲とすることで、モジュール内の各層において気泡の発生を抑制することができ、生産性も向上するため好ましい。
【００９０】
真空時間としては、通常１分以上、好ましくは２分以上、より好ましくは３分以上である。一方上限は、通常８分以下、好ましくは６分以下、より好ましくは５分以下である。真空時間を上記範囲とすることで、熱プレス後の太陽電池モジュールの外観が良好となり、またモジュール内の各層において気泡の発生を抑制することができるため好ましい。
【００９１】
熱プレスの加圧条件は、通常圧力が５０ｋＰａ以上、好ましくは７０ｋＰａ以上、より好ましくは９０ｋＰａ以上である。一方上限値は、１０１ｋＰａ以下であることが好ましい。上記範囲の加圧条件とすることで、太陽電池モジュールを損傷することなく、また適度な接着性を得ることができるため、耐久性の観点からも好ましい。
【００９２】
上記圧力の保持時間は、通常１分以上、好ましくは３分以上、より好ましくは５分以上である。一方上限は、通常３０分以下、好ましくは２０分以下、より好ましくは１５分以下である。上記保持時間とすることで、封止層の発電素子を保護する機能を十分に発揮す
ることができ、また十分な接着強度を得ることができる。
【００９３】
熱プレスの温度条件は、通常１２０℃以上、好ましくは１３０℃以上、より好ましくは１４０℃以上である。一方上限値は、通常１８０℃以下、好ましくは１６０℃以下、より好ましくは１５０℃以下である。上記温度範囲とすることで、十分な接着強度を得ることができる。
【００９４】
また、上記温度の加熱時間は、通常１０分以上、好ましくは１２分以上、より好ましくは１５分以上である。一方上限は６０分以下、好ましくは４５分以下、より好ましくは３０分以下である。上記加熱時間とすることで、封止材の架橋が適度に行われるため耐久性能が向上し、適度な柔軟性を有することができるため、好ましい。
【００９５】
このようにして得られた本発明の太陽電池モジュールは、薄肉かつ軽量であるにもかかわらず太陽電池セルの破壊を抑制する耐衝撃性を有し、また、たわみや振動を抑制する機能を持つために、トラック等の車両に取り付けることができる。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明が以下の実施例にのみ限定されないことはいうまでもない。
なお、以下の実施例で使用するイソソルビドポリカ基板、Ａ−ポリカ基板の機械的特性と熱的特性と光学特性について、下記の表１に示す。
【００９７】
【表１】
2014068003.tif 000005
【００９８】
以下、上記イソソルビドポリカ基板及びＡ−ポリカ基板の機械的特性と熱的特性と光学特性の測定方法について説明する。
＜磨耗性試験及びヘーズ測定＞  
テーバー磨耗試験は、磨耗輪ＣＳ−１０Ｆ、試験荷重は４．９Ｎ、回転数１０回転として試験を行った。
ヘーズ測定は、日本電色工業製ＮＤＨ２０００を用い、透過で測定した。
【００９９】
＜荷重撓み温度の測定＞
ポリカーボネート樹脂を射出成形機（東芝機械株式会社製ＥＣ−７５ＳＸ）により引張試験用ダンベル型試験片を成形した。該ダンベル型試験片を切削し、荷重たわみ温度測定用試験片とした。該荷重たわみ温度測定用試験片を用いて、ＩＳＯ  ７５に準拠して荷重たわみ温度を測定した。試験は、フラットワイズにて行い、試験片のたわみが規定のたわ
みに達したときの温度を荷重たわみ温度とした。荷重は０．４５ＭＰａである。この値が高いほど耐熱性が高いことを示す。
【０１００】
＜全光線透過率＞
ポリカーボネート樹脂ペレットを射出成形機（東芝機械株式会社製ＥＣ−７５ＳＸ）によりシリンダー温度：２２０℃、金型：６０℃で１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ（厚さ）のシートを成形した。該シートをＪＩＳ  Ｋ  ７１０５に準拠し、ヘーズメーター（日本電色工業社製ＮＤＨ２０００）により、Ｄ６５光源にて全光線透過率およびヘーズを測定した。
【０１０１】
＜実施例＞
（出力評価用太陽電池モジュールの作製）
表面保護層：厚さ５０μｍのエチレン−四フッ化エチレン共重合体（以下、ＥＴＦＥと記載）フィルム（旭硝子株式会社製５０ＨＫ−ＤＣＳ）、
封止層：厚さ４００μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと記載）フィルム、
太陽電池素子：ポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮと記載）フィルム上にアモルファスシリコン系発電層を積層、厚さ１５０μｍ、
封止層：同ＥＶＡフィルム、
基板：厚さ５ｍｍのイソソルビドポリカ基板（線膨張係数６２．３ｐｐｍ）の順で重ね合わせる。
次に、これらの積層体を真空熱ラミネート（１３０℃４０分）する。
【０１０２】
（評価）外観及び電流−電圧特性を評価した結果、セルや配線の破損もなく、出力の低下もない。
【０１０３】
＜比較例＞
（出力評価用太陽電池モジュールの作製）
基板として、イソソルビドポリカではなく、Ａ−ポリカ基板（線膨張係数７０ｐｐｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にし、太陽電池モジュールを作成する。
【０１０４】
（評価）外観及び電流−電圧特性を評価した結果、セルに皺が発生し、電気特性としてはフィルファクターの低下が見られる。
【０１０５】
また、ポリカ基板を受光面側の表面保護層として用いた場合、イソソルビドポリカ基板（全光線透過率９２％）はＡ−ポリカ基板（全光線透過率９０％）よりも全光線透過率が２％高いため、イソソルビドポリカ基板を用いた太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの発電性能、特に電流値がＡ−ポリカ基板を用いた太陽電池モジュールと比較し、約２．２％増加することが期待できる。
また、ポリカ基板を受光面側の表面保護層として用いた場合、イソソルビドポリカ基板（屈折率１．５０）はＡ−ポリカ基板（屈折率１．５８）よりも屈折率が０．０８低いため、Ａ−ポリカ基板を用いた太陽電池モジュールに対して、イソソルビドポリカ基板を用いた太陽電池モジュールは基材表面での表面反射Ｒは、Ａ−ポリカ基板のＲ＝５．０５％と比べ、イソソルビドポリカ基板のＲ＝４％と低くなる。それにより、イソソルビドポリカ基板を用いた太陽電池モジュールの発電特性、特に電流値が１％増加することが期待される。
また、イソソルビドポリカ基板（１１８℃）はＡ−ポリカ基板（１４３℃）よりも荷重たわみ温度が低いため、低温でのモジュール加工が可能である。一方、Ａ−ポリカ基板では高温での加工が必要であり、かつ、Ａ−ポリカ基板はイソソルビドポリカ基板に比べ線膨張係数も高いので、さらにセル破損し易い。特にＡ−ポリカ基板の場合は、加工温度が
Ｔｇを超える温度であり、製品の寸法制度の観点からも上記のような加工が困難である。したがって、イソソルビドポリカ基板を用いた太陽電池モジュールは屈曲した面で貼り付けて使用しても、耐久性が高く長時間使用できることが期待される。
また、太陽電池が実際に使用されると、砂や埃により表面が擦られて、表面の基材に傷が付く。傷が付くことにより透過性が低下し、太陽電池モジュールの発電性能にも影響を与える。上記の結果から、磨耗試験前後でのイソソルビドポリカ基板のヘーズ変化は、Ａ−ポリカ基板と比較し０．５２倍であった。これは磨耗による透過性の低下を意味しており、発電特性の低下、特に電流値の低下は０．５２倍であり、イソソルビドポリカ基板は磨耗による発電特性への影響が少ないことが期待される。
【符号の説明】
【０１０６】
１    発電素子基材
２    下部電極
３    ｐ層
４    ｉ層
５    ｎ層
６    上部電極
１１  第１の開溝
１２  第２の開溝
１３  第３の開溝
【図１】
2014068003.tif 000007