(57)【要約】      （修正有）【課題】バックコンタクト型の太陽電池素子から安全に電気を取り出すための貫通孔を形成する際の穿孔加工特性に優れた太陽電池モジュール用の封止材シートを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール用の封止材シート３１，３２を、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンと、シラン変性ポリエチレン系樹脂とを含んでなり、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３以上０．９１０ｇ／ｃｍ３未満であるポリエチレン系樹脂を９０質量％以上含有する封止材組成物で構成される封止材シートであって、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定した引張伸度が３３００％以上３６００％未満とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンと、シラン変性ポリエチレン系樹脂とを含んでなり、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３以上０．９１０ｇ／ｃｍ３未満であるポリエチレン系樹脂を９０質量％以上含有する封止材組成物で構成される太陽電池モジュール用の封止材シートであって、
ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定した引張伸度が３３００％以上３６００％未満である封止材シート。
【請求項２】
シート面上に、複数の貫通孔が形成されている請求項１に記載の封止材シート。
【請求項３】
透明前面基板と、
非受光面側に電極が配置されているバックコンタクト方式の太陽電池素子と、
前記太陽電池素子の受光面側に配置される前面封止材シートと、
前記太陽電池素子の非受光面側に配置される裏面封止材シートと、
前記太陽電池素子の非受光面側に、前記裏面封止材シートを介して配置され、樹脂基材上に電気配線部が設けられた集電シートと、を備え、
前記前面封止材シートは、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンと、シラン変性ポリエチレン系樹脂と、を含有し、密度０．８９５ｇ／ｃｍ３未満のポリエチレン系樹脂からなり、厚さ４００μｍにおけるヘーズ値が、５％以下であり、
前記裏面封止材シートは、請求項１又は２に記載の封止材シートである太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記裏面封止材シートのＪＩＳ  Ｃ６４８１で測定した体積抵抗値が１０７Ω以上である請求項３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】
この発明は、太陽電池モジュール用の封止材シートに関し、更に詳しくは、バックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールに特に好ましく用いることのできる封止材シート、及びそれを用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。
【０００３】
ところで、太陽電池素子は、太陽光を受光する受光面と、その裏側に位置する非受光面とを含むが、受光面における太陽光線の受光効率を高めるために、受光面には電極を配置せず、非受光面に異なる極性を有する複数の電極を配置したバックコンタクト型の太陽電池素子が知られている。
【０００４】
図１に例示するように、バックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュール１は、入射光８の受光面側から、透明前面基板２、前面封止材シート３１、太陽電池素子４、裏面封止材シート３２、集電シート５及び裏面保護シート６が順に積層されており、太陽電池素子４を挟むように、太陽電池素子４の受光面側に前面封止材シート３１が、太陽電池素子４の裏面側に裏面封止材シート３２が配置されている。尚、裏面封止材シート３２にはバックコンタクト型の太陽電池素子４と集電シート５の配線部５３を導通させるための貫通孔である導通凹部７が形成されている。
【０００５】
ここで、上記の前面封止材層シート及び裏面封止材シートは、従来、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）が最も一般的なものとして使用されてきた。しかしながら、ＥＶＡ樹脂は、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池素子に影響を与える酢酸ガスを発生させる可能性がある。このため、ＥＶＡ樹脂の代わりに、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂を使用した太陽電池モジュール用の封止材シートが提案されている。
【０００６】
太陽電池モジュールにおいては、一般に、太陽電池素子４の受光面側に積層される前面封止材シート３１については、発電効率向上のために、極めて高い透明性が求められる。そのような透明性の高い封止材シートとして、低密度ポリエチレン系樹脂に、ごく微量の重合開始剤を添加することにより、ゲル分率の増加を伴わない程度のごく弱い架橋反応を進行させて、分子量を増加した状態とすることにより、極めて高い透明性と、ガラス密着性を兼ね備えたポリエチレン系の封止材シートが提案されている（特許文献１）。
【０００７】
又、バックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュール１においては、電極や配線部の間の不要な短絡を防止するために、特に裏面封止材シート３２として用いられる封止材シートについて高い絶縁性が求められる。低密度ポリエチレン系樹脂からなる封止材シートは、十分に高い絶縁性を備えることも知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開２０１１／１５２３１４号公報
【特許文献２】特開２０１２−０９４８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の封止材シートは、高い透明度を備え、又、透明前面基板２の一般的な材料であるガラスとの密着性についても優れており、且つ、バックコンタクト型の太陽電池素子４から安全に電気を取り出すための高い絶縁性をも有している。しかし、この封止材シートは、導通凹部７とするための貫通孔を形成する際に、貫通孔周辺に貫通処理に伴って発生する微小な凸部（以下「バリ」とも言う）が形成され易い等、穿孔加工特性において、更なる改善が求められていた。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、バックコンタクト型の太陽電池素子から安全に電気を取り出すための貫通孔を形成する際の穿孔加工特性に優れた太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、このような観点から、バックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子の非受光面側に配置される封止材シートについて、引張伸度を特定範囲に限定したものとすることによって、ポリエチレン系樹脂からなる封止材シートにおける上記の穿孔加工特性を好ましいものとすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【００１２】
（１）  メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンと、シラン変性ポリエチレン系樹脂とを含んでなり、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３以上０．９１０ｇ／ｃｍ３未満であるポリエチレン系樹脂を９０質量％以上含有する封止材組成物で構成される太陽電池モジュール用の封止材シートであって、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定した引張伸度が３３００％以上３６００％未満である封止材シート。
【００１３】
（２）  シート面上に、複数の貫通孔が形成されている（１）に記載の封止材シート。
【００１４】
（３）  透明前面基板と、非受光面側に電極が配置されているバックコンタクト方式の太陽電池素子と、前記太陽電池素子の受光面側に配置される前面封止材シートと、前記太陽電池素子の非受光面側に配置される裏面封止材シートと、前記太陽電池素子の非受光面側に、前記裏面封止材シートを介して配置され、樹脂基材上に電気配線部が設けられた集電シートと、を備え、前記前面封止材シートは、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンと、シラン変性ポリエチレン系樹脂と、を含有し、密度０．８９５ｇ／ｃｍ３未満のポリエチレン系樹脂からなり、厚さ４００μｍにおけるヘーズ値が、５％以下であり、前記裏面封止材シートは、（１）又は（２）に記載の封止材シートである太陽電池モジュール。
【００１５】
（４）  前記裏面封止材シートのＪＩＳ  Ｃ６４８１で測定した体積抵抗値が１０７Ω以上である（３）に記載の太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、バックコンタクト型の太陽電池素子から安全に電気を取り出すための貫通孔を形成する際の穿孔加工特性に優れた太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】バックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールの層構成の一例を模式的に表した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の太陽電池モジュール用の封止材シート。及び、これを用いた太陽電池モジュールについて説明する。
【００１９】
＜封止材シート＞
［封止材組成物］
本発明の封止材シートに用いる封止材組成物は、ベース樹脂として、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）を用いる。Ｍ−ＬＬＤＰＥは、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３以上０．９１０ｇ／ｃｍ３未満であることが好ましい。Ｍ−ＬＬＤＰＥは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような低密度範囲に適宜調整することが可能である。
【００２０】
Ｍ−ＬＬＤＰＥは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、α−オレフィンとしては、好ましくは分枝を有しないα−オレフィンが好ましく使用され、これらの中でも、炭素数が６〜８のα−オレフィンである１−ヘキセン、１−ヘプテン又は１−オクテンが特に好ましく使用される。α−オレフィンの炭素数が６以上８以下であることにより、封止材シートに好ましい柔軟性と、好ましい強度をバランスよく付与することができる。
【００２１】
封止材組成物には、更に、シラン変性ポリエチレン系樹脂を含有させる。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、主鎖となる低密度ポリエチレンに、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなるものである。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、太陽電池モジュールにおける他の部材への封止材シートの接着性を向上することができる。
【００２２】
シラン変性ポリエチレン系樹脂は、例えば、特開２００３−４６１０５号公報に記載されている方法で製造でき、当該樹脂を太陽電池モジュールの封止材組成物の成分として使用することにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れ、更に、太陽電池モジュールを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく極めて優れた熱融着性を有し、安定的に、低コストで、種々の用途に適する太陽電池モジュールを製造し得る。
【００２３】
Ｍ−ＬＬＤＰＥとグラフト重合させるエチレン性不飽和シラン化合物として、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランより選択される１種以上を使用することができる。
【００２４】
エチレン性不飽和シラン化合物の含量であるグラフト量は、後述するその他のポリエチレン系樹脂を含む封止材組成物中の全樹脂成分の合計１００質量部に対して、例えば、０．００１質量部以上１５質量部以下、好ましくは、０．０１質量部以上５質量部以下、特に好ましくは、０．０５質量部以上２質量部以下となるように適宜調整すればよい。本発明において、エチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、機械的強度及び耐熱性等に優れるが、含量が過度になると、熱融着性等に劣る傾向にある。
【００２５】
本発明の封止材シートを構成する封止材組成物は、上記のメタロセン系直鎖低密度ポリエチレンと、シラン変性ポリエチレン系樹脂とを含んでなり、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３以上０．９１０ｇ／ｃｍ３未満であるポリエチレン系樹脂を、ベース樹脂として９０質量％以上含む樹脂組成物であればよく、又、９９．９質量％以上であることが好ましい。その範囲内において、その他の樹脂を含んでいてもよい。その他の樹脂としては、例えば０．９１０ｇ／ｃｍ３以上の他のポリエチレン系樹脂等が例示できる。これらは、例えば添加用樹脂として用いてもよく、後述のその他の成分をマスターバッチ化するために使用できる。
【００２６】
封止材組成物に９０％以上含まれるベース樹脂の密度を、０．８９５ｇ／ｃｍ３以上とすることで、封止材シートに求められる耐熱性を付与することができる。又、同密度を、０．９１０ｇ／ｃｍ３未満とすることで、封止材シートに求められる他基材との密着性を付与することができる。
【００２７】
封止材組成物のベース樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、において１．０ｇ／１０分以上８．０ｇ／１０分以下であることが好ましい。ＭＦＲがこの範囲であることにより、製膜時の加工適性に優れる。
【００２８】
尚、本明細書中におけるＭＦＲとは、特に断りのない限り、以下の方法により得られた値である。
ＭＦＲ（ｇ／１０ｍｉｎ）：ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定。具体的には、ヒーターで加熱された円筒容器内で合成樹脂を、１９０℃で加熱・加圧し、容器底部に設けられた開口部（ノズル）から１０分間あたりに押出された樹脂量を測定した。試験機械は押出し形プラストメータを用い、押出し荷重については２．１６ｋｇとした。尚、多層シートである封止材シートについては、全ての層が一体積層された多層状態のまま、上記処理による測定を行い、得た測定値を当該多層の封止材シートのＭＦＲ値とした。
【００２９】
封止材組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、耐候性を付与するための耐候性マスターバッチ、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ太陽電池モジュール用封止材組成物中に０．００１質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、太陽電池モジュール用封止材組成物に対して、長期に亘って安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。
【００３０】
耐候性マスターバッチとは、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び上記の酸化防止剤等をポリエチレン等の樹脂に分散させたものであり、これを封止材組成物に添加することにより、封止材シートに良好な耐候性を付与することができる。耐候性マスターバッチは、適宜作製して使用してもよいし、市販品を使用してもよい。耐候性マスターバッチに使用される樹脂としては、本発明に用いるＭ−ＬＬＤＰＥでもよく、上記のその他の樹脂であってもよい。
【００３１】
尚、これらの光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び酸化防止剤は、それぞれ１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３２】
更に、封止材組成物に用いられる他の成分としては上記以外に、シランカップリング剤等の接着性向上剤、核剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤、難燃剤等を挙げることができる。
【００３３】
［封止材シート］
通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、即ち、又、封止材シートが多層シートである場合のシート化の方法としては、一例として、２種以上の溶融混練押出機による共押出により成形する方法が挙げられる。尚、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。
【００３４】
本発明の封止材シートは、従来、太陽電池モジュール用のポリエチレン系の封止材シートとして、透明性に優れる点において特に好ましいものとされてきた特許文献１に記載のポリエチレン系の封止材シートとは以下の点で異なる。即ち、本発明の封止材シートは、成形時やモジュール化時に架橋処理を行わない点、又、本発明の封止材シートは、上記の特許文献１に記載の封止材シートよりは相対的に若干密度が高い樹脂をベース樹脂としている点、そして、本発明の封止材シートは、上記組成及び製法の限定により、透明性を若干犠牲にしながら、その他、必要とされる密着性、電気抵抗性を維持しつつ、バックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールの裏面側に配置される封止材シート特有の課題である穿孔加工特性を改善したものである。穿孔加工特性の改善は、上記組成及び製法の限定により、従来、封止材シートの穿孔加工特性との相関について全く着目されることのなかった封止材シートの引張伸度を最適化することにより実現されている。
【００３５】
本発明の封止材シートは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定した引張伸度が３６００％未満であることを特長とする。引張伸度とは、封止材シートが定速引張りにより切断した時点の伸びを％で表したものであるが、この引張伸度が、大きいほど、引張力に対して柔軟なフイルムである。このため、太陽電池モジュール製造時の真空加熱ラミネーション工程で、封止材シートの軟化温度以下で太陽電池素子にダメージを与えない柔軟性を得るためには、上記引張伸度３０００％以上であることが好ましい。一方、この引張伸度が大きくなり過ぎると、太陽電池モジュール１において裏面封止材シート３２として用いる際、貫通孔の形成に伴って、基材樹脂の貫通針等の引き抜き方向への変形が起こり易く、貫通孔周辺に不要なバリが形成され易くなる。つまり穿孔加工特性において、好ましくないものとなる。よって、本発明の封止材シートは、引張伸度が３６００％未満とした。又、この引張伸度は３５００％未満であることが好ましい。
【００３６】
ここで特許文献１に記載の封止材シートは、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３未満の極めて低密度のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、ゲル分率がほとんど増加しない程度の極弱い程度の架橋処理を施すことにより、耐熱性を担保したまま高い透明度を備える封止材シートとしたものである。しかし、このような封止材シートの引張伸度は、５０００％程度である。即ち、このような封止材シートは、前面封止材シートとして用いるものとしては、優れたものであるが、バックコンタクト型の太陽電池素子４を備える太陽電池モジュールの裏面封止材シート３２として用いるものとしては、穿孔加工特性に優れず、好ましくないものであった。
【００３７】
これに対し、本発明の封止材シートは、上述の通り、透明性を若干犠牲にしつつ、引張伸度を上記範囲に調整し、穿孔加工特性を向上させることにより、特に裏面封止材シート３２として極めて好ましく用いることができる封止材シートとしたものである。
【００３８】
本発明の封止材シートの密度は、主たる原料である上記のポリエチレン系樹脂の密度とほぼ同等であり、凡そ０．９０５ｇ／ｃｍ３程度である。０．８９５ｇ／ｃｍ３以上０．９１０ｇ／ｃｍ３未満であり、好ましくは０．９０５ｇ／ｃｍ３以上０．９０８ｇ／ｃｍ３未満の範囲である。
【００３９】
又、封止材シートのショアＡ硬度は、８０度以上であることが好ましく、９０度以上１００度以下であることが好ましく、９３度以上９８度以下であることがより好ましい。ショアＤ硬度が８０度以上であることにより、封止材シートの加工適性を好ましいものとしつつ、ショアＤ硬度が１００度以下であることにより、必要十分な密着性を備えることができる。
【００４０】
ここで、裏面封止材シート３２には、太陽電池モジュール１内におけるバックコンタクト型の太陽電池素子間の短絡を防止するために、ＪＩＳ  Ｃ６４８１で測定した体積抵抗値が１０７Ω以上、好ましくは１０１１Ω以上であることが求められる。本発明の封止材シートは、抵抗値が、上記体積抵抗値の条件を満たすものであるため、バックコンタクト型の太陽電池素子４を備える太陽電池モジュール１における裏面封止材シート３２として好ましく用いることができる。尚、配線部５２上に絶縁層が別途形成される場合には当該絶縁層と裏面封止材シート３２とを一体とした絶縁封止材層として抵抗値を計測した場合の抵抗値が、上記体積抵抗値の条件を満たせば、上記の短絡を防ぐことができる。
【００４１】
封止材シートの厚さは、１００μｍ以上６００μｍ以下が好ましく、１００μｍ未満であると十分に衝撃を緩和することができず、又、絶縁性も不十分となるので好ましくない。又、６００μｍを超えてもそれ以上の効果が得られず、バックコンタクト型の太陽電池素子から集電するための導通部のパターン形成が困難となり、又、不経済であるので好ましくない。
【００４２】
封止材シートの色については特に限定されない。材料樹脂に特に着色を施さず、無色透明或いは半透明のままであってもよいし、又、任意の色を着色してもよい。例えば、白色等の光線反射率の高い色に着色することにより、入射光８を反射して太陽電池モジュール１の発電効率向上に寄与することができるし、又、白色又は黒色等に着色することにより、太陽電池モジュール１の意匠性を高めることもできる。
【００４３】
＜太陽電池モジュール＞
図１は、本発明の一実施形態であるバックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュ−ル１について、その層構成の一例を例示する断面の模式図である。太陽電池モジュール１は、入射光８の受光面側から、透明前面基板２、前面封止材シート３１、バックコンタクト型の太陽電池素子４、裏面封止材シート３２、樹脂基材５１と配線部５２からなる集電シート５、裏面保護シート６が順に積層された構成である。尚、太陽電池モジュール１は、上記部材以外の部材を含んでいるものであってもよい。正負の電極４１、４２から取り出された電気は、導通凹部７内の導電性材料を介して対応する配線部５２に伝導される。
【００４４】
透明前面基板２は、太陽電池モジュール１の内部を風雨や外部衝撃から保護し、太陽電池モジュール１の屋外暴露における長期信頼性を確保する機能を有する。光線透過性、電気絶縁性、耐熱性、機械強度等において優れているものであれば特に限定されず、一般に太陽電池モジュール用の透明前面基板として用いられているものを使用することができる。具体的には、ガラス板、フッ素系樹脂シート、環状ポリオレフィン系樹脂シート、ポリカーボネート系樹脂シート、ポリ（メタ）アクリル系樹脂シート、ポリアミド系樹脂シート、又はポリエステル系樹脂シート等が例示される。
【００４５】
前面封止材シート３１は、太陽電池素子４の受光面側に配置され、裏面封止材シート３２は太陽電池素子４の非受光面側に配置され、集電シート５の配線部５２上に導通凹部７が占める場所を除いて形成される。前面封止材シート３１及び裏面封止材シートは、いずれも低密度ポリエチレンをシート状に成形した封止材シートを用いる。これらは、いずれも好ましい耐熱性、基材密着性、電気抵抗性を有するものである。但し、前面封止材シート３１には、特許文献１に記載の封止材シートのように、特に透明性に優れるものを用い、裏面封止材シート３２には、特に穿孔加工特性に優れる本発明の封止材シートを用いる。
【００４６】
太陽電池モジュール１に用いられる封止材シートは、いずれも低密度ポリエチレンをベース樹脂とする樹脂組成物からなるものであるが、組成物密度及び、組成物中の架橋剤の有無等に起因して、引張伸度、即ち穿孔加工特性が相違する。太陽電池モジュール１は、それぞれ密度及び架橋度等の異なるポリエチレン系樹脂からなる封止材シートを、太陽電池モジュールの受光面側と非受光面側とに最適に配置することによって、各層間の密着性、封止材層の絶縁性を保持しつつ、太陽電池モジュールとしての光線透過性と、バックコンタクト型の太陽電池素子に対する適応課題である穿孔加工特性を、それぞれの層において、十分に好ましい範囲に高めたものである。
【００４７】
本発明の太陽電池モジュール１の前面封止材シート３１としては、特許文献１に記載のポリエチレン系の封止材シート（以下、「受光面側用封止材シート」とも言う）を好ましく用いることができる。
【００４８】
この受光面側用封止材シートは、密度が０．８９５ｇ／ｃｍ３未満のポリエチレン系樹脂を９０％以上含有する樹脂組成物と、重合開始剤と、を必須成分として含有する封止材組成物により構成される。この受光面側用封止材シートの密度は、主たる原料である低密度のポリエチレン系樹脂の密度とほぼ同等であり０．８９５ｇ／ｃｍ３未満となる。
【００４９】
この受光面側用封止材シートの製造においては、従来知られている太陽電池モジュール用封止材組成物の一般的な架橋処理を行う場合とは異なり、封止材組成物に対する重合開始剤の含有量が、一般的な架橋処理の場合よりも少ない特定の範囲の含有量となるように重合開始剤を使用する。重合開始剤の含有量は、封止材組成物中に０．０２質量％以上０．５質量％未満であり、上限は好ましくは０．２質量％以下、より好ましくは０．１質量％以下である。この範囲未満であるとポリエチレン系樹脂の必要なごく弱い程度の架橋さえ進まず耐熱性が不足する。又、この範囲を超えると、過剰な架橋が進行して成形中にゲルが発生する等して製膜性が低下し、透明性も低下する。重合開始剤は公知のものが使用でき特に限定されず、例えば公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。そして、この封止材シートは、極めて低密度のポリエチレン系樹脂に、従来の一般的な架橋処理の場合よりも少ない量の重合開始剤を添加することにより、架橋の程度を弱めて、ゲル分率を低く保ったまま分子量を増加した状態にしたものである。このようにして製造される受光面側用封止材シートは、基材密着性、耐熱性、及び透明性おいて優れたものである。
【００５０】
受光面側用封止材シートの色については、透明度が高いものであることが好ましい。具体的には、太陽電池モジュール１として一体化された時点での、厚さ４００μｍにおけるヘーズ値が５％以下であることが好ましく、３％以下であることがより好ましい。このようにして採光面側の透明度を高めることにより、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与することができる。
【００５１】
本発明の太陽電池モジュール１の裏面封止材シート３２としては、上記の通り、基材密着性、耐熱性、及び、特に穿孔加工特性に優れた本発明の封止材シートを用いる。
【００５２】
太陽電池モジュール１は太陽電池素子４としてバックコンタクト型の太陽電池素子を備えるものである。バックコンタクト型の太陽電池素子としては、受光面側に極性が異なる複数の電極が設けられたバックコンタクト型の太陽電池素子を用いることができる。バックコンタクト型の太陽電池素子としては、受光面と非受光面とを貫通する複数のスルーホールを有する半導体基板を備え、非受光面に極性が異なる複数の電極が設けられたメタルラップスルー（ＭＷＴ）方式、或いはエミッタラップスルー（ＥＷＴ）方式の太陽電池素子がある他、太陽電池素子の裏面に、くし型形状のｐ型、ｎ型の拡散層を形成し、そのｐ、ｎ領域から電気を取り出す構造の「ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ  ｂａｃｋ−ｃｏｎｔａｃｔ（ＩＢＣ）方式」等、スルーホールを有しない構造の太陽電池素子もある。
【００５３】
バックコンタクト型の太陽電池素子４から電気を取り出す機能を有する集電シート５については、樹脂基材５１上に集電のための配線部５２が形成されている公知の集電シートを特に制限なく用いることができる。
【００５４】
集電シート５における樹脂基材５１を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、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）等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系等が例示される。樹脂基材５１の厚さは、特に限定されないが、一例として２０μｍ以上２５０μｍ以下の厚さが挙げられる。
【００５５】
集電シート５における配線部５２は、所望の配線形状となるように樹脂基材５１の表面に形成された電気配線である。配線部５２は、例えば銅、アルミニウム等の金属、或いは、その他の導電性基材からなる層である。配線部５２を樹脂基材５１の表面に形成するためには、樹脂基材５１の表面に銅箔等を接合させ、その後、エッチング処理等によりその銅箔をパターニングする方法が例示される。配線部５２の厚さは、集電シート５に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよい。配線部５２の厚さは、特に限定されないが、一例として１０μｍ以上５０μｍ以下の厚さが挙げられる。又、太陽電池モジュール１は、裏面封止材シート３２に高い絶縁層を備える本発明の封止材シートを用いることによって配線部５２と電極４１、４２間の不要な短絡を防止しうるものであるが、更に絶縁性を高めるために、配線部５２上に別途、紫外線硬化型の絶縁性インキ等によって絶縁層を形成したものであってもよい。
【００５６】
裏面保護シート６については、フッ素系樹脂フィルムであるＥＴＦＥ、耐加水分解ＰＥＴ等の耐候性、水蒸気バリア性、耐加水分解性等を備える公知の樹脂シートを適宜用いることができる。
【００５７】
太陽電池モジュール１は、例えば、上記の透明前面基板２、前面封止材シート３１、太陽電池素子４、裏面封止材シート３２、集電シート５、及び裏面保護シート６からなる部材を順次積層して一体化することにより製造することができる。
【００５８】
尚、裏面封止材シート３２には、上記一体化の前に、予め、導通凹部７を形成する。導通凹部７の形成のためには、その形成位置に熱針等によって穿孔加工を行い、貫通孔を形成する必要がある。本発明の封止材シートは、引張伸度を特定範囲に限定することにより不要なバリの発生を防ぎえるものであるため、この穿孔加工時の作業性の特に優れたものであることを特長とする。
【００５９】
そして、上記の通り形成した貫通孔に、熔融したハンダ等の導電性材料をディスペンサーによって分注していくことにより、裏面封止材シート３２に導通凹部７を形成することができる。熔融された導電性材料を導通凹部７中に貯留させてゆき、導電性材料の上面が裏面封止材シート３２の上面に達するまで分注を行うことにより、導通凹部７の導通を確保することができる。
【００６０】
導通凹部７を形成した裏面封止材シート３２を含む上記部材を一体化する方法としては真空熱ラミネート加工により一体化する方法が挙げられる。上記方法を用いた際のラミネート温度は、１３０℃〜１９０℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、５〜６０分の範囲内が好ましく、特に８〜４０分の範囲内が好ましい。から真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６２】
＜封止材シートの製造＞
実施例、比較例それぞれの封止材シート及び太陽電池モジュール評価用資料を構成するために、下記の材料からなる封止材組成物から、封止材シート１〜２を形成した。各封止材組成物の配合比については表１に示す通りとした。
【００６３】
（ベース樹脂）
下記の２種のＭ−ＬＬＤＰＥ（樹脂Ｍ１又はＭ２）のいずれか７５質量部と、シラン変性ポリエチレン系樹脂（樹脂Ｓ）２５質量部を混合溶融したものを封止材組成物のベース樹脂とした。
【００６４】
Ｍ−ＬＬＤＰＥ（樹脂Ｍ１）
：ポリエチレン系樹脂（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）：エチレンと１−ヘキセンとの共重合体であり、密度０．９０５ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ３．５ｇ／１０分、融点９７℃であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン。
Ｍ−ＬＬＤＰＥ（樹脂Ｍ２）
：ポリエチレン系樹脂（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）：エチレンと１−ヘキセンとの共重合体であり、密度０．８８０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ３．５ｇ／１０分、融点５９℃であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン。
シラン変性ポリエチレン系樹脂（樹脂Ｓ１）
：エチレンと１−ヘキセンとの共重合体であり、密度０．８９８ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）が２．０ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、９８質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１質量部とを混合し、２００℃で溶融、混練して得た、密度０．９０１ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲが１．０ｇ／１０ｍｉｎであるシラン変性ポリエチレン系樹脂。
シラン変性ポリエチレン系樹脂（樹脂Ｓ２）
：エチレンと１−ヘキセンとの共重合体であり、密度０．８８１ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）が２ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、９８質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１質量部とを混合し、２００℃で溶融、混練して得た、密度０．８８４ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲが１．８ｇ／１０ｍｉｎであるシラン変性ポリエチレン系樹脂。
（架橋剤）
架橋剤として、２，５ジメチル２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（アルケマ吉富株式会社製、商品名ルペロックス１０１）を用い、比較例の封止材組成物のみに、０．０３質量部添加した。
（その他の添加剤）
ＵＶ吸収剤（ケミプロ化成株式会社製、商品名ＫＥＭＩＳＯＲＢ１２）を全ての実施例、比較例の封止材組成物に、０．２５質量部添加した。
耐候安定剤（チバ・ジャパン株式会社製、商品名Ｔｉｎｕｖｉｎ７７０）を全ての実施例、比較例の封止材組成物に、０．６質量部添加した。
酸化防止剤（チバ・ジャパン株式会社製、商品名Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６）を全ての実施例、比較例の封止材組成物に、０．０５質量部添加した。
【００６５】
そして、各封止材シートのヘイズ値、体積抵抗値、引張伸度を下記の方法で測定し、又、穿孔加工特性について、下記の評価基準により評価した。結果を表１に示す。
【００６６】
（ヘイズ値）
実施例及び比較例の封止材シートの上下に青板ガラスを積層した状態で、ＪＩＳＫ７１３６に沿って、株式会社村上色彩研究所  ヘイズ・透過率系ＨＭ１５０にて測定した。
【００６７】
（体積抵抗値）
ＪＩＳ  Ｋ６９１１により、実施例及び比較例の封止材シートの体積抵抗値を測定した。封止材シート５０ｍｍをアルミ箔下７０ｍｍ、上３０ｍｍで挟み込みの上下に導電体を付着させる。測定機器としては、超絶縁計Ａｇｉｌｅｎｔ製：型番Ｃ４１５６を用いた。
【００６８】
（引張伸度と穿孔加工特性）
ＪＩＳ  Ｋ７２１０により、実施例及び比較例の封止材シートの引張伸度を測定した。測定機器としては、エー・アンド・ディー（Ａ＆Ｄ）株式会社製の引っ張り試験機［機種名：テンシロン］を用いた。又、穿孔加工特性を下記の評価基準により評価した。
評価基準  Ａ：貫通孔周囲に、バリが全く形成されないか、或いは、１．０ｍｍ未満のバリ形成されている。
Ｂ：貫通孔周囲に、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ未満のバリが形成されている。
Ｃ：貫通孔周囲に、３．０ｍｍ以上のバリが形成されている。或いは、貫通孔の開口部形状について、その他の目視で確認できる程度の好ましくない変形が認められる。
【００６９】
【表１】
2014086634.tif 000003
【００７０】
表１より、本発明の封止材シートは、引張伸度即ち穿孔加工特性に優れるものであり、特にバックコンタクト型の太陽電池素子の非受光面側に配置する封止材シートとして好ましく用いることができるものであることが分る。
【００７１】
又、表１より、実施例の封止材シートを裏面側封止材シートとして用い、且つ、比較例の封止材シートを前面封止材シートとして用いた、本発明の太陽電池モジュールは、絶縁性、受光面側における光線透過性、そして、特に非受光面側における穿孔加工特性及び絶縁性に優れたものであり、バックコンタクト型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールとして、好ましく用いることができるものであることが分る。
【符号の説明】
【００７２】
１    太陽電池モジュール
２    透明前面基板
３１  前面封止材シート
４    太陽電池素子
３２  裏面封止材シート
５    集電シート
６    裏面保護シート
７    導通凹部
８    入射光
【図１】
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