(57)【要約】      （修正有）【課題】接着性に優れ、太陽電池モジュールの耐候性を向上させることのできる太陽電池モジュール用充填材シートと、該太陽電池モジュール用充填材シートを用いた太陽電池モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】透明保護材２と裏面保護材７との間に太陽電池素子６を封止するために用いられる太陽電池モジュール用充填材シート５であって、少なくとも、接着剤層と、接着剤層とを有し、接着剤層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体と、下記一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子とを含有し、接着剤層Ｂ４は、エチレン−酢酸ビニル共重合体は含有するが、下記一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子は含有しない太陽電池モジュール用充填材シート５。Ｍ２／ｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｘＳｉＯ２（１）。一般式（１）中、Ｍは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表し、ｎは、Ｍの原子価を表し、ｘは、自然数を表す。【選択図】図１
2014135331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明保護材と裏面保護材との間に太陽電池素子を封止するために用いられる太陽電池モジュール用充填材シートであって、
少なくとも、接着剤層Ａと、接着剤層Ｂとを有し、
前記接着剤層Ａは、エチレン−酢酸ビニル共重合体と、下記一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子とを含有し、
前記接着剤層Ｂは、エチレン−酢酸ビニル共重合体は含有するが、下記一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子は含有しない
ことを特徴とする太陽電池モジュール用充填材シート。
Ｍ２／ｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｘＳｉＯ２        （１）
一般式（１）中、Ｍは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表し、ｎは、Ｍの原子価を表し、ｘは、自然数を表す。
【請求項２】
接着剤層Ａにおける一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子の含有量が、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．０５〜５重量部であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール用充填材シート。
【請求項３】
一般式（１）中、ｘが１〜５であることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池モジュール用充填材シート。
【請求項４】
一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子は、結晶水が加熱脱離された多孔質粒子であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の太陽電池モジュール用充填材シート。
【請求項５】
一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子は、細孔径が０．３〜１ｎｍであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の太陽電池モジュール用充填材シート。
【請求項６】
一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子は、平均粒子径が０．１〜５０μｍであることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の太陽電池モジュール用充填材シート。
【請求項７】
透明保護材、請求項１記載の太陽電池モジュール用充填材シート、太陽電池素子、請求項１記載の太陽電池モジュール用充填材シート、及び、裏面保護材をこの順に、請求項１記載の太陽電池モジュール用充填材シートの接着剤層Ｂが太陽電池素子と接するように積層して積層体を得る工程と、
得られた積層体を減圧下で、その厚み方向に押圧力を加えながら加熱して、前記太陽電池素子に前記太陽電池モジュール用充填材シートを圧着させる工程とを有する
ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着性に優れ、太陽電池モジュールの耐候性を向上させることのできる太陽電池モジュール用充填材シートに関する。また、本発明は、該太陽電池モジュール用充填材シートを用いた太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題やエネルギー問題に対する意識が高まる中、クリーンなエネルギー源として太陽電池が注目されており、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。例えば、ガラス等を基材とするリジッドな太陽電池モジュールや、ポリイミドやポリエステル系の耐熱高分子材料やステンレス薄膜を基材とするフレキシブルな太陽電池モジュール等が知られている。
太陽電池モジュールは、一般に、透明保護材、充填材シート、光起電力素子としての太陽電池素子、充填材シート、及び、裏面保護材等で構成される。そして、例えば、これらの部材を予め所望の形状に切断したうえで積層し、これらを静止状態にて真空ラミネートによって積層一体化する方法（真空ラミネート法）により製造される。
【０００３】
太陽電池モジュールにおいて、上記充填材シートは、太陽光を吸収して発電を行う太陽電池素子を保護するための層であり、かつ、太陽電池素子と、太陽電池モジュールの性能維持や強度、耐久性を保持するための透明保護材、裏面保護材とを接着させるための層である。充填材シートとしては、従来からエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が使用されてきた（特許文献１）。ＥＶＡは、太陽電池素子と接着させる工程において架橋させることにより優れた耐熱性を発揮することもできる。
【０００４】
しかしながら、太陽電池モジュールは、例えば２０年以上等の長期間にわたって屋外で使用されるため、内部に若干の水分が侵入し、それにより、内部に封止された太陽電池素子を接続している電極、導線等の金属部材が錆びたり、ＥＶＡの加水分解が生じて酢酸が発生し、この酢酸により金属部材が腐食したりして、発電効率が低下するという問題があった。
【０００５】
耐候性を改善するために、受酸剤を添加して酸を中和する方法が提案されている。特許文献２には、エチレン／酢酸ビニル共重合体、及び該共重合体中に分散された受酸剤粒子を含む透明フィルムが記載されており、受酸剤粒子として、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸化物、複合金属水酸化物等が記載されている。しかしながら、特許文献２に記載された受酸剤粒子は、酸を中和することはできるものの、水分そのものを除去する機能には乏しかった。
また、特許文献２には、受酸剤粒子として、ハイドロタルサイトも記載されている。ハイドロタルサイトは屈折率が比較的小さいため、透明性を確保する観点からは好ましい受酸剤である。しかしながら、陰イオンを吸収するという特性上、他の添加剤も吸収してしまうという問題があり、また、水分を除去する機能も充分ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２９７４３９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】
【０００７】
本発明は、接着性に優れ、太陽電池モジュールの耐候性を向上させることのできる太陽電池モジュール用充填材シートを提供することを目的とする。また、本発明は、該太陽電池モジュール用充填材シートを用いた太陽電池モジュールの製造方法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】
【０００８】
本発明は、透明保護材と裏面保護材との間に太陽電池素子を封止するために用いられる太陽電池モジュール用充填材シートであって、少なくとも、接着剤層Ａと、接着剤層Ｂとを有し、前記接着剤層Ａは、エチレン−酢酸ビニル共重合体と、下記一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子とを含有し、前記接着剤層Ｂは、エチレン−酢酸ビニル共重合体は含有するが、下記一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子は含有しない太陽電池モジュール用充填材シートである。
Ｍ２／ｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｘＳｉＯ２        （１）
一般式（１）中、Ｍは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表し、ｎは、Ｍの原子価を表し、ｘは、自然数を表す。
以下、本発明を詳述する。
【０００９】
本発明者は、太陽電池モジュール用充填材シートにおいて、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含有する接着剤層に所定の組成からなる多孔質粒子を添加して、多孔質粒子の細孔内に水分を取り込むことにより、水分の侵入に起因する発電効率の低下を抑制することを検討した。
しかしながら、従来の単層からなる接着剤層に多孔質粒子を添加したのでは、発電効率の低下を充分に抑制することは困難であった。これに対して本発明者は、接着剤層を、少なくとも２層を有する多層構造とし、透明保護材又は裏面保護材側となる層に多孔質粒子を添加する一方で太陽電池素子と接する層には多孔質粒子を添加しないことにより、太陽電池素子周辺の水分量をより一層低減して、発電効率の低下を抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、透明保護材と裏面保護材との間に太陽電池素子を封止するために用いられる。ただし、太陽電池素子と透明保護材との接着と、太陽電池素子と裏面保護材との接着とのいずれかのみに用いられてもよいし、両方に用いられてもよい。本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いることにより、透明保護材と裏面保護材との間に太陽電池素子を封止して、太陽電池モジュールを製造することができる。
【００１１】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、少なくとも、接着剤層Ａと、接着剤層Ｂとを有するものであり、上記接着剤層Ａが透明保護材又は裏面保護材側となり、上記接着剤層Ｂが太陽電池素子と接するようにして用いられる。
図１は、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて製造される太陽電池モジュールの構成の一例を模式的に示した断面図である。太陽電池モジュール１は、透明保護材２、充填材シート５、太陽電池素子６、充填材シート５、及び、裏面保護材７で構成されており、充填材シート５は、接着剤層Ａ（透明保護材又は裏面保護材側となる層）３と、接着剤層Ｂ（太陽電池素子と接する層）４とからなっている。
【００１２】
上記接着剤層Ａは、透明保護材又は裏面保護材側となる層であって、エチレン−酢酸ビニル共重合体と、下記一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子（単に、多孔質粒子ともいう）とを含有する。
Ｍ２／ｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｘＳｉＯ２        （１）
一般式（１）中、Ｍは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表し、ｎは、Ｍの原子価を表し、ｘは、自然数を表す。
【００１３】
上記多孔質粒子は、多数の細孔を有する粒子であって、その細孔内に水分を取り込むことができ、優れた吸水性を有する。従って、上記接着剤層Ａ（透明保護材又は裏面保護材側となる層）に上記多孔質粒子を添加することにより、太陽電池素子周辺の水分量を低減して、発電効率の低下を抑制することができる。太陽電池素子周辺の水分量を低減することにより、太陽電池素子を接続している電極、導線等の金属部材が錆びたり、エチレン−酢酸ビニル共重合体の加水分解が生じて酢酸が発生し、この酢酸により金属部材が腐食したりすることを抑制できるものと考えられる。
また、上記多孔質粒子は、上記接着剤層Ａに含まれるシランカップリング剤等の他の成分をほとんど吸収することがない。従って、上記接着剤層Ａ（透明保護材又は裏面保護材側となる層）に上記多孔質粒子を添加することにより、接着性を低下させることなく、発電効率の低下を抑制することができる。
更に、上記多孔質粒子は、エチレン−酢酸ビニル共重合体との屈折率差が小さいため、上記接着剤層Ａの透明性を大きく低下させることもない。
【００１４】
上記一般式（１）中、Ｍは、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を表す。アルカリ金属として、例えば、Ｎａ、Ｋ等が挙げられる。アルカリ土類金属として、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等が挙げられる。ｘは、Ａｌ２Ｏ３に対するＳｉＯ２の組成比を意味し、自然数であれば特に限定されないが、１〜５であることが好ましく、１〜４であることがより好ましい。ｘが大きすぎると、上記多孔質粒子の疎水性が高くなり、吸水性が低下することがある。
【００１５】
上記多孔質粒子の細孔径は特に限定されず、上記多孔質粒子の組成（特に上記一般式（１）中のＭ）により決定されるが、好ましい下限は０．３ｎｍ、好ましい上限は１ｎｍである。細孔径が０．３ｎｍ未満であると、上記多孔質粒子の吸水性が低下することがある。細孔径が１ｎｍを超えると、上記多孔質粒子が上記接着剤層Ａに含まれるシランカップリング剤等の他の成分を吸収し、上記接着剤層Ａの性能を低下させることがある。
【００１６】
上記多孔質粒子の平均粒子径は特に限定されないが、好ましい下限は０．１μｍ、好ましい条件は５０μｍである。平均粒子径が０．１μｍ未満であると、上記多孔質粒子が凝集してしまい、上記多孔質粒子の吸収性が低下することがある。平均粒子径が５０μｍを超えると、上記接着剤層Ａの透明性が低下して、特に太陽電池モジュール用充填材シートを太陽電池素子と透明保護材との接着に用いた場合に太陽電池モジュールの発電効率が低下することがある。平均粒子径のより好ましい下限は０．２μｍ、より好ましい上限は２０μｍである。
なお、多孔質粒子の平均粒子径とは、レーザー回折散乱法によって求めた粒度分布における積算値１０％と積算値９０％との差での粒子径を意味する。
【００１７】
上記多孔質粒子は、上記一般式（１）で表される組成からなる多孔質粒子であれば、結晶水を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよいが、予め加熱によって結晶水量が低減されていることが好ましい。結晶水は、上記多孔質粒子を加熱することにより容易に脱離させることができる。即ち、上記多孔質粒子は、結晶水が加熱脱離された多孔質粒子であることが好ましい。
【００１８】
上記接着剤層Ａにおける上記多孔質粒子の含有量は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対する好ましい下限は０．０５重量部、好ましい上限は５重量部である。上記多孔質粒子の含有量が０．０５重量部未満であると、上記接着剤層Ａに充分な吸水性を付与することができないことがある。上記多孔質粒子の含有量が５重量部を超えると、上記接着剤層Ａの透明性、接着性等の性能が低下することがある。上記多孔質粒子の含有量のより好ましい下限は０．１重量部、より好ましい上限は２．５重量部であり、更に好ましい下限は０．３重量部、更に好ましい上限は１．０重量部である。
【００１９】
上記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、太陽電池モジュール用充填材シートとしての性能を備えていれば、特に限定されない。
上記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、一般に、酢酸ビニル含有量が多くなるにつれて、含水量が大きくなる。本発明の太陽電池モジュール用充填材シートにおいては、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が比較的多く、含水量が比較的大きい場合であっても、上記接着剤層Ａに上記多孔質粒子を添加することにより、太陽電池素子周辺の水分量を低減して、発電効率の低下を抑制することができる。
上記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量は、好ましい下限が１０重量％、好ましい上限が４２重量％である。酢酸ビニル含有量が１０重量％未満であると、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体の含水量は充分小さくなるが、融点が上昇して、上記接着剤層Ａの製膜が困難になることがある。また、融点が上昇することより、太陽電池素子を封止する際、上記接着剤層Ａの流動性が不充分となったり、作業温度が上昇して太陽電池素子にダメージを与えたりすることがある。酢酸ビニル含有量が４２重量％を超えると、上記接着剤層Ａが柔らかくなりすぎて、太陽電池素子を封止する際、各部材の積層時の位置合わせが困難になることがある。また、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体の透湿度、含水量等が大きくなりすぎることがある。酢酸ビニル含有量のより好ましい下限は１５重量％、より好ましい上限は３５重量％であり、更に好ましい下限は２０重量％である。
【００２０】
上記接着剤層Ａは、架橋剤を含有することが好ましく、更に、架橋助剤を含有していてもよい。
上記架橋剤として、例えば、有機過酸化物、光増感剤、光重合開始剤等が挙げられる。上記有機過酸化物は、加熱により上記エチレン−酢酸ビニル共重合体を架橋する架橋剤であり、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特に限定されないが、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。上記光増感剤及び光重合開始剤は、光照射により上記エチレン−酢酸ビニル共重合体を架橋する架橋剤である。
【００２１】
上記接着剤層Ａにおける上記架橋剤の含有量は特に限定されず、目的とする架橋速度、発泡状態等によって適切に調整されるが、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対する好ましい下限は０．０５重量部、好ましい上限は２重量部である。上記架橋剤の含有量が０．０５重量部未満であると、太陽電池素子を封止する際、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体を充分に架橋することができず、太陽電池モジュールの耐熱性が低下することがある。これにより、真夏の炎天下において、太陽電池モジュールの内部で上記エチレン−酢酸ビニル共重合体の流動性が高くなり、太陽電池素子が動いてしまい、断線、ショート等が生じたり、外観上の問題が生じたりすることがある。上記架橋剤の含有量が２重量部を超えると、太陽電池素子を封止する際、上記架橋剤から生じた低分子量物により発泡等が生じることがある。
【００２２】
上記接着剤層Ａは、更に、シランカップリング剤を含有していてもよい。上記接着剤層Ａに上記シランカップリング剤を添加することにより、ガラス等に対する接着性を高めることができる。上記接着剤層Ａにおける上記シランカップリング剤の含有量は特に限定されないが、充分な接着性を得るためには、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．０３〜１重量部が好ましい。
【００２３】
上記接着剤層Ａは、更に、紫外線吸収剤、光安定剤（ＨＡＬＳ）等の他の添加剤を含有していてもよい。上記接着剤層Ａにおける上記紫外線吸収剤の含有量は特に限定されないが、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．０５〜１重量部が好ましい。上記接着剤層Ａにおける上記光安定剤の含有量は特に限定されないが、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．０５〜１重量部が好ましい。
【００２４】
上記接着剤層Ｂは、太陽電池素子と接する層であって、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体は含有するが、上記多孔質粒子は含有しない。
上記接着剤層Ａ（透明保護材又は裏面保護材側となる層）に上記多孔質粒子を添加する一方で上記接着剤層Ｂ（太陽電池素子と接する層）には上記多孔質粒子を添加しないことにより、太陽電池素子周辺の水分量をより一層低減して、発電効率の低下を抑制することができる。
上記接着剤層Ｂに含まれるエチレン−酢酸ビニル共重合体として、上記接着剤層Ａに含まれるエチレン−酢酸ビニル共重合体と同様のエチレン−酢酸ビニル共重合体が挙げられる。また、上記接着剤層Ｂは、上記接着剤層Ａと同様に、上述したような架橋剤、架橋助剤、金属不活性剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を含有していてもよい。
【００２５】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートにおいて、上記接着剤層Ａと上記接着剤層Ｂとの厚み比（接着剤層Ａ／接着剤層Ｂ）は特に限定されないが、１／９〜９／１であることが好ましい。厚み比（接着剤層Ａ／接着剤層Ｂ）が上記範囲を外れると、発電効率の低下を充分に抑制することが困難となることがある。厚み比（接着剤層Ａ／接着剤層Ｂ）のより好ましい下限は１／４、より好ましい上限は４／１である。
【００２６】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、少なくとも、上記接着剤層Ａと、上記接着剤層Ｂとを有していれば、更なる接着剤層（接着剤層Ｃともいう）を有していてもよい。例えば、上記接着剤層Ａ上に、上述したようなエチレン−酢酸ビニル共重合体を含有する更なる接着剤層（接着剤層Ｃ）が積層されていてもよい。
図２は、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて製造される太陽電池モジュールの構成の別の一例を模式的に示した断面図である。太陽電池モジュール１は、透明保護材２、充填材シート５、太陽電池素子６、充填材シート５、及び、裏面保護材７で構成されており、充填材シート５は、接着剤層Ａ（透明保護材又は裏面保護材側となる層）３と、接着剤層Ｂ（太陽電池素子と接する層）４とに加えて、更なる接着剤層（接着剤層Ｃ）８を有している。
【００２７】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの厚みは特に限定されないが、好ましい下限は０．１ｍｍ、好ましい上限は２ｍｍである。厚みが０．１ｍｍ未満であると、太陽電池モジュール用充填材シートにより太陽電池素子を封止できないことがある。厚みが２ｍｍを超えると、太陽電池モジュール用充填材シートの透明性が低下して、特に太陽電池モジュール用充填材シートを太陽電池素子と透明保護材との接着に用いた場合に太陽電池モジュールの発電効率が低下することがある。厚みのより好ましい下限は０．２ｍｍ、より好ましい上限は１ｍｍである。
【００２８】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを製造する方法は特に限定されず、例えば、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体と、上記多孔質粒子と、必要に応じて添加される添加剤とを所定の重量割合にて押出機に供給して溶融、混練し、押出機から上記接着剤層Ａと上記接着剤層Ｂとをシート状に共押出する方法等が挙げられる。押出設定温度は、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体の融点より３０℃以上、かつ、分解温度より３０℃未満であることが好ましい。
【００２９】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用い、透明保護材と裏面保護材との間に太陽電池素子を封止して、太陽電池モジュールを製造することができる。本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて製造される太陽電池モジュールの構成として、上述した図１及び２に示す構成に加えて、例えば、図３に示す構成が挙げられる。
図３は、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて製造される太陽電池モジュールの構成の更なる別の一例を模式的に示した断面図である。太陽電池モジュール１は、薄膜状の太陽電池素子６が積層一体化されている透明保護材２、充填材シート５、及び、裏面保護材７で構成されている。充填材シート５は、接着剤層Ａ（透明保護材又は裏面保護材側となる層）３と、接着剤層Ｂ（太陽電池素子と接する層）４とからなっている。このような太陽電池モジュール１は、一般的に薄膜太陽電池とも呼ばれている。
【００３０】
更に、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて製造される太陽電池モジュールの構成として、例えば、太陽電池素子の光電変換層の受光面側に透明保護材を積層する一方、裏面側には裏面保護材を積層しない構成も挙げられる。
【００３１】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートは、太陽電池素子と透明保護材との接着と、太陽電池素子と裏面保護材との接着とのいずれかのみに用いられてもよいし、両方に用いられてもよい（例えば、図１及び２）。
太陽電池素子と透明保護材との接着に用いられる充填材シートは、透明である必要があるが、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートにおいて、上記多孔質粒子は、エチレン−酢酸ビニル共重合体との屈折率差が小さく、上記接着剤層Ａの透明性を大きく低下させることがない。また、上記多孔質粒子の平均粒子径や含有量を調整することによっても、上記接着剤層Ａの透明性を制御することができる。
【００３２】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて封止する太陽電池素子は、一般に、受光することで電子が発生する光電変換層、発生した電子を取り出す電極層、及び、必要に応じてフレキシブル基材やガラス基板から構成される。
上記光電変換層としては、例えば、単結晶シリコン、単結晶ゲルマニウム、多結晶シリコン、微結晶シリコン等の結晶系半導体、アモルファスシリコン等のアモルファス系半導体、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、Ｃｄｓ、ＣｄＴｅ、Ｃｕ２Ｓ、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２等の化合物半導体、フタロシアニン、ポリアセチレン等の有機半導体等から形成されたものを挙げることができる。
上記光電変換層は、単層であっても複層であってもよい。上記光電変換層の厚みは、０．１〜２００μｍであることが好ましい。
【００３３】
上記電極層は、電極材料からなる層である。上記電極層は、必要に応じて、上記光電変換層上にあってもよいし、上記光電変換層とフレキシブル基材又はガラス基板との間にあってもよいし、上記フレキシブル基材又はガラス基板面上にあってもよい。
また、上記太陽電池素子は、上記電極層を複数有していてもよい。受光面側（表面）の電極層は、透明である必要があるため、上記電極材料としては、金属酸化物等の一般的な透明電極材料であることが好ましい。上記透明電極材料としては特に限定されないが、ＩＴＯ又はＺｎＯ等が好適に使用される。透明電極を使用しない場合は、バス電極やそれに付属するフィンガー電極を銀等の金属でパターニングしたものであってもよい。
背面側（裏面）の電極層は、透明である必要はないため、一般的な電極材料によって構成されて構わないが、上記電極材料としては、銀が好適に用いられる。
【００３４】
上記フレキシブル基材としては、可撓性があり、フレキシブル太陽電池モジュールに使用することができるものであれば特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン等の耐熱性樹脂やステンレス等の金属薄膜からなる基材を挙げることができる。上記フレキシブル基材の厚みは、１０〜２００μｍであることが好ましい。
上記ガラス基板としては、光電変換層や電極層が積層されるプロセスに耐え得るガラス基板であって、上記光電変換層を汚染するような物質を含まないガラス基板であれば特に限定されず、例えば、ソーダーライムガラス等が挙げられる。上記ガラス基板の厚みは、０．１〜３ｍｍであることが好ましい。
【００３５】
上記太陽電池素子を製造する方法は公知の方法であれば特に限定されず、例えば、シリコンウェハにｐｎ接合面を作製して電極を印刷後焼成する方法や、上記フレキシブル基材やガラス基板上に上記光電変換層や電極層を配置する方法等の公知の方法により形成することができる。
【００３６】
上記透明保護材は、太陽電池モジュールにおいて太陽電池素子の光電変換層の受光面側の最外層となり得る層である。
上記透明保護材は、透明性、耐熱性及び難燃性に優れる点で、ガラスや、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、テトラフロオロエチレン−パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＦＥＰ）、ポリビニルフルオライド樹脂（ＰＶＦ）及びテトラフロオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素系樹脂からなることが好ましい。
上記透明保護材がフッ素系樹脂からなる場合には、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートとの接着性向上のためにコロナ処理やプラズマ処理等の表面処理を行うことが一般的である。
【００３７】
上記透明保護材は、最外層となる表面にエンボス形状を有することが好ましい。上記エンボス形状を有することにより、太陽光の反射ロスを低減したり、ギラツキを防止したり、外観を向上させたりすることができる。
上記エンボス形状は、規則的な凹凸形状であっても、ランダムな凹凸形状であってもよい。また、太陽電池素子と透明保護材とを接着する前にエンボス賦型しても、太陽電池素子と透明保護材とを接着した後でエンボス賦型しても、太陽電池素子と透明保護材とを接着する工程で同時にエンボス賦型してもよい。
【００３８】
上記透明保護材がガラスからなる場合、上記透明保護材の厚みは０．１〜５ｍｍであることが好ましく、１．０〜３．５ｍｍであることがより好ましい。
上記透明保護材がフッ素系樹脂からなる場合、上記透明保護材の厚みは１０〜１００μｍであることが好ましく、１５〜８０μｍであることがより好ましい。
【００３９】
上記裏面保護材は、太陽電池モジュールにおいて裏面側（即ち、光電変換層の受光面とは反対側）の最外層となり得る層である。
上記裏面保護材は、水蒸気バリア性や耐候性に優れる点で、ガラスや、ステンレスや、ポリフッ化ビニル／ポリエステル／ポリフッ化ビニル積層シート、ポリエステル／アルミ／ポリエステル積層シート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂シートからなることが好ましい。上記裏面保護材は、特に透明である必要はない。
【００４０】
上記裏面保護材がガラスやステンレスからなる場合、上記裏面保護材の厚みは０．１〜５ｍｍであることが好ましく、１．０〜３．５ｍｍであることがより好ましい。
上記裏面保護材が積層シートからなる場合、上記裏面保護材の厚みは１０〜５００μｍであることが好ましく、１００〜３００μｍであることがより好ましい。
【００４１】
上記透明保護材又は裏面保護材は、一方の面に接着層を有していてもよい。上記光電変換層の上下に本発明の太陽電池モジュール用充填材シートが積層された積層体に対して、上記透明保護材又は裏面保護材を、その接着層が積層体に接するようにして積層することにより、より封止を確実なものとすることができる。
上記接着層は、太陽電池素子の封止材として公知の成分からなるものであれば特に限定されないが、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートとの接着性をより高める点で、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの接着剤層と同じ成分からなることが好ましい。上記接着層の厚みは、１０〜２００μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることがより好ましい。
【００４２】
本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用い、透明保護材と裏面保護材との間に太陽電池素子を封止する方法としては、例えば、透明保護材、本発明の太陽電池モジュール用充填材シート、太陽電池素子、本発明の太陽電池モジュール用充填材シート、及び、裏面保護材をこの順に、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの接着剤層Ｂが太陽電池素子と接するように積層して得られた積層体を、静止状態で、減圧下で、その厚み方向に押圧力を加えながら加熱して、太陽電池素子に太陽電池モジュール用充填材シートを圧着させる方法（真空ラミネート法）が挙げられる。
【００４３】
透明保護材、本発明の太陽電池モジュール用充填材シート、太陽電池素子、本発明の太陽電池モジュール用充填材シート、及び、裏面保護材をこの順に、本発明の太陽電池モジュール用充填材シートの接着剤層Ｂが太陽電池素子と接するように積層して積層体を得る工程と、得られた積層体を減圧下で、その厚み方向に押圧力を加えながら加熱して、前記太陽電池素子に前記太陽電池モジュール用充填材シートを圧着させる工程とを有する太陽電池モジュールの製造方法もまた、本発明の１つである。
本発明の太陽電池モジュール用充填材シート、及び、上記太陽電池素子は、予め、所望の大きさに調整された矩形状のものを用いるとよい。
【００４４】
上記積層体を減圧下で、その厚み方向に押圧力を加えながら加熱する工程は、真空ラミネーター等の従来公知の装置を用いて行うことができ、１０００Ｐａ以下の減圧雰囲気下で行うのが好ましく、８０〜１０００Ｐａの減圧雰囲気下で行うのがより好ましい。上記積層体を好ましくは１００〜１７０℃、より好ましくは１３０〜１６０℃に加熱し、その加熱時間は、１〜１５分が好ましく、２〜５分がより好ましい。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、接着性に優れ、太陽電池モジュールの耐候性を向上させることのできる太陽電池モジュール用充填材シートを提供することができる。また、本発明によれば、該太陽電池モジュール用充填材シートを用いた太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて製造される太陽電池モジュールの構成の一例を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて製造される太陽電池モジュールの構成の別の一例を模式的に示した断面図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュール用充填材シートを用いて製造される太陽電池モジュールの構成の更なる別の一例を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
【００４８】
（実施例１）
接着剤層Ａの材料として、以下に示す材料を表１に示す組成で使用した。接着剤層Ｂ、Ｃの材料として、以下に示す材料を、多孔質粒子を除いたこと以外は接着剤層Ａと同じ組成で使用した。
これらの材料を押出機に供給して１００℃にて溶融、混練し、押出機からシート状に共押出して、接着剤層Ｃ（厚み１００μｍ）／接着剤層Ａ（透明保護材又は裏面保護材側となる層、厚み４００μｍ）／接着剤層Ｂ（太陽電池素子と接する層、厚み１００μｍ）の構成を有する充填材シートを得た。
・エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（酢酸ビニル含有量２８重量％、ＭＦＲ１５ｇ／１０ｍｉｎ）
・架橋剤（２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）
・架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート）
・シランカップリング剤（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）
・熱安定剤（ビス２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルセバケート）
・紫外線吸収剤（２−ヒドロキシ−４−（オクチルオキシ）ベンゾフェノン）
・モレキュラーシーブ３Ａ（組成ＮａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２からなる多孔質粒子、細孔径０．３ｎｍ、ユニオン昭和社製）
・モレキュラーシーブ４Ａ（組成ＮａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２からなる多孔質粒子、細孔径０．３５ｎｍ、ユニオン昭和社製）
・モレキュラーシーブ１３Ｘ（組成ＮａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２からなる多孔質粒子、細孔径１ｎｍ、ユニオン昭和社製）
・ハイドロタルサイト（共和化学工業社製、ＤＨＴ−４Ａ）
【００４９】
得られた充填材シートを用いて、以下の方法により太陽電池モジュールを製造した。
まず、ガラス基材（旭硝子社製、青板フロートガラス）上に薄膜状のＣＩＧＳからなる光電変換層が形成された太陽電池素子と、得られた充填材シートとを、所定の形状に切断した。次に、ガラスからなる透明保護材、充填材シート、太陽電池素子、充填材シート、及び、ＰＥＴフィルムからなる裏面保護材をこの順に、充填材シートの接着剤層Ｂが太陽電池素子と接するように積層し、これを真空ラミネート（１５０℃、真空３分、加圧３分）した後、温風循環式オーブン内で１５０℃、３０分間加熱して、太陽電池モジュールを得た。
【００５０】
（実施例２〜５、比較例１〜４）
表１に従って接着剤層Ａの組成、充填材シートの構成、厚みを変更したこと以外は実施例１と同様にして、充填材シートを得た。得られた充填材シートを用いて、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを得た。
【００５１】
＜評価＞
実施例、比較例で得られた充填材シート及び太陽電池モジュールについて、以下の評価を行った。結果を表１に示した。
【００５２】
（１）初期接着強度
幅２５ｍｍ×長さ１２５ｍｍ×厚さ３．５ｍｍの平面長方形状のフロートガラスと、表面にコロナ放電処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム（コロナ放電処理済みＰＥＴフィルム）とを充填材シートを介して重ね合わせ、積層体を作製した。積層体を真空ラミネーターに供給し、１５０℃に加熱しながら真空状態に減圧して真空脱気した後、積層体を大気圧によって３０分間にわたって加圧し、フロートガラス、充填材シート及びコロナ放電処理済みＰＥＴフィルムを一体化した。更に、フロートガラスよりはみ出した余剰の材料を切り離し、試験体を得た。
試験体におけるフロートガラスと充填材シートとの初期剥離強度（Ｎ／ｃｍ）を、引張試験機（ＳＴＲＯＧＲＡＰＨ  Ｅ−Ｌ、東洋精機社製）を用いて、引張速度５００ｍｍ／分の条件で１８０°剥離試験を行うことにより測定した。初期剥離強度が１００Ｎ／ｃｍ以上の場合を「○」、１００Ｎ／ｃｍ未満の場合を「×」として初期接着強度を評価した。
【００５３】
（２）耐湿試験後接着強度
上記（１）と同様にして試験体を得た。試験体を８５℃、相対湿度８５％の恒温恒湿槽内に投入して２０００時間にわたって放置した。試験体におけるフロートガラスと充填材シートとの耐湿試験後剥離強度（Ｎ／ｃｍ）を上記（１）と同様にして測定した。接着強度の低下度を下記式に基づいて算出した。接着強度の低下度が２５％未満の場合を「◎」、２５％以上４０％未満の場合を「○」、４０％以上の場合を「×」として耐湿試験後接着強度を評価した。
接着強度の低下度（％）
＝１００×〔（初期剥離強度）−（耐湿試験後剥離強度）〕／（初期剥離強度）〕
【００５４】
（３）耐候性（発電効率の維持率）
ソーラーシミュレーターを用い、太陽電池モジュールの初期の発電効率、及び、８５℃湿度８５％で５００時間経過した後の発電効率を測定し、発電効率の維持率を求めた。
【００５５】
【表１】
2014135331.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、接着性に優れ、太陽電池モジュールの耐候性を向上させることのできる太陽電池モジュール用充填材シートを提供することができる。また、本発明によれば、該太陽電池モジュール用充填材シートを用いた太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１    太陽電池モジュール
２    透明保護材
３    接着剤層Ａ（透明保護材又は裏面保護材側となる層）
４    接着剤層Ｂ（太陽電池素子と接する層）
５    充填材シート
６    太陽電池素子
７    裏面保護材
８    更なる接着剤層（接着剤層Ｃ）
【図１】
2014135331.tif 000004
【図２】
2014135331.tif 000005
【図３】
2014135331.tif 000006