(57)【要約】  太陽電池ラミネーターのダイアフラムシートの性能及び耐久性を向上させ、良好なラミネート作業を長期にわたり安定して行う。また、十分かつ均一なラミネートを長期安定して行うことにより、高品質のモジュールを長期安定して製造する。  跡付き性が低く、かつ、有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する耐久性が高いエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）を含む組成物から形成されてなるダイアフラムシートを用いて、太陽電池モジュールを製造する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレンビニルアセテート樹脂を封止材として用いる太陽電池モジュール製造用のラミネート装置において使用するダイアフラムシートであって、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む組成物から形成されてなり、下記（１）、（２）の条件を満たすダイアフラムシート。
（１）前記封止材に含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率がそれぞれ２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下
【請求項２】
エチレンビニルアセテート樹脂を封止材として用いる太陽電池モジュール製造用のラミネート装置において使用するダイアフラムシートであって、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む組成物から形成されてなり、下記（１）、（２）の条件を満たすダイアフラムシート。
（１）前記封止材に含まれるターシャリブチル−パーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート及びビニルトリエトキシシランに対する膨潤率がそれぞれ２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下
【請求項３】
エチレンビニルアセテート樹脂を封止材として用いる太陽電池モジュール製造方法であって、
ダイアフラムシートを用いたラミネート装置により太陽電池セルを前記封止材でラミネートする工程を含み、
前記ダイアフラムシートが、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む組成物から形成されてなり、下記（１）、（２）の条件を満たすものである、太陽電池モジュールの製造方法。
（１）前記封止材に含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率がそれぞれ２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下
【請求項４】
太陽電池モジュール製造用のラミネート装置を用いたラミネート方法であって、
ラミネート装置のダイアフラムシートを請求項１に記載の前記ダイアフラムシートとし、
ラミネート加工時の真空引き工程においてラミネート装置の下チャンバ内の真空度が１３３Ｐａに到達する時間が１００秒以下であり、前記真空度が１３３Ｐａに到達後３分経過後の前記下チャンバ内の真空度が１００Ｐａ以下である、
太陽電池モジュール製造用のラミネート方法。
【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の製造に用いるダイアフラムシート、ダイアフラムシートを用いた太陽電池モジュールの製造方法、及びダイアフラムシートを用いた太陽電池モジュールのラミネート方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に屋外で使用される太陽電池セルは、水分やほこりの影響を避け、また雹や小石などの衝突、あるいは風圧に耐えるように、何らかの容器や樹脂中に封じ込まれたモジュールとして使用される。例えば表板一枚構造と呼ばれる太陽電池モジュールは、ガラス板とバックシートの間に太陽電池セルと封止材とを封入した構造が採用されている。封止材はモジュールを構成する部材どうしを一体化させ、また太陽電池セルを屋外の影響から遮断するものであり、太陽電池モジュールの耐久性に関わっている。封止材としては、エチレンビニルアセテート樹脂製のものが広く用いられている。【０００３】
太陽電池モジュールは、ラミネート装置よって前述の各部材を真空下で熱接着することによって製造される。この熱接着の作業は、ラミネート装置内でモジュール構成部材を積層したものをダイアフラムシートと熱板との間に挟み、ラミネート装置内の所定の空間を真空状態にし、熱板を加熱し、封止材を熱溶解及び熱架橋することによって行われる。
封止材の熱架橋は十分かつ均一に行われることが重要である。封止材に熱架橋の不十分な部分があれば、当該部分から、モジュール部材どうしの剥離、湿気の侵入、太陽電池セルの腐食が生じるからである。【０００４】
従来ダイアフラムシートには耐熱性の観点からシリコーンゴムが広く用いられてきた（特許文献１）。しかし、シリコーンゴムからなるダイアフラムシートは、繰り返し使用により諸性能が低下してしまい、耐久性が十分ではないという問題があった。
具体的には、ダイアフラムシートを繰り返し使用した場合、ダイアフラムシートにシワが発生してラミネート加工中に均一な押さえ付けが出来なくなったり、ラミネート加工中に突然ダイアフラムシートが破断して、ダイアフラムシートの交換作業による生産ロスの発生、製造歩留まりの低下が生じるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平４−６５５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、太陽電池モジュールの耐久性を向上させ、ラミネート装置の長期安定運用も実現し、生産効率を向上させる太陽電池モジュールのラミネート方法を提供することを第１の目的とする。また、第１の目的を実現するためのダイアフラムシートを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ダイアフラムシートの耐久性に劣る原因が、エチレンビニルアセテート樹脂とともに封止材中に含まれる有機過酸化物やシランカップリング剤が、エチレンビニルアセテート樹脂が熱架橋する際にガスとなって外部に放出され、当該ガスによりダイアフラムシートが徐々に化学的に浸食されることにあることを見出し、これを解決するに至った。【０００８】
（Ａ）上記課題を解決する本発明のダイアフラムシートは、
エチレンビニルアセテート樹脂を封止材として用いる太陽電池モジュール製造用のラミネート装置において使用するダイアフラムシートであって、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む組成物から形成されてなり、下記（１）、（２）の条件を満たすダイアフラムシート。
（１）前記封止材に含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率が２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下【０００９】
（Ｂ）また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、
エチレンビニルアセテート樹脂を封止材として用いる太陽電池モジュール製造方法であって、
ダイアフラムシートを用いたラミネート装置により太陽電池セルを前記封止材でラミネートする工程を含み、
前記ダイアフラムシートが、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む組成物から形成されてなり、下記（１）、（２）の条件を満たすものである、太陽電池モジュールの製造方法。
（１）前記封止材に含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率が２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下【００１０】
（Ｃ）また、本発明のラミネート方法は、
太陽電池モジュール製造用のラミネート装置を用いたラミネート方法であって、
ラミネート装置のダイアフラムシートを（Ａ）に記載の前記ダイアフラムシートとし、
ラミネート加工時の真空引き工程においてラミネート装置の下チャンバ内の真空度が１３３Ｐａに到達する時間が１００秒以下であり、前記真空度が１３３Ｐａに到達後３分経過後の前記下チャンバ内の真空度が１００Ｐａ以下である、
太陽電池モジュール製造用のラミネート方法。
以下、エチレンビニルアセテート樹脂を「ＥＶＡ」という場合があり、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを「ＥＰＤＭ」という場合がある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のダイアフラムシートは、跡付き性が低いことから、ラミネート加工時のラミネート装置のチャンバ内の真空度が所定の真空度に達する時間を短くすることができ、太陽電池モジュールの生産効率を高くすることができる。
また、本発明のダイアフラムシートは、跡付き性が低いことから、十分かつ均一なラミネート時の押さえ付をすることができる。このため、製造される太陽電池モジュールの封止材の架橋度を十分かつ均一にすることができ、高品質で長寿命の太陽電池モジュールを安定生産することが可能となる。
また、本発明のダイアフラムシートは、跡付き性の低さと、封止材に含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率の低さから、ダイアフラムシートの耐久性を飛躍的に向上することができ、生産効率が飛躍的に向上できる。
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法及び本発明の太陽電池モジュール製造用のラミネート装置を用いたラミネート方法は、高品質で長寿命の太陽電池モジュールを安定かつ効率的に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】太陽電池モジュールの構成の一例を示す断面図である。
【図２】太陽電池モジュール製造用のラミネート装置の全体の構成の一例を示す図である。
【図３】太陽電池モジュール製造用のラミネート装置のラミネート部の一例を示す側断面図である。
【図４】太陽電池モジュール製造用のラミネート装置のラミネート加工時におけるラミネート部の一例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について以下詳述する。
【００１４】
＜１＞太陽電池モジュール
まず本発明のダイアフラムシートを用いて製造する太陽電池モジュールの一例について、図１により説明する。図１は、結晶系の太陽電池セルを使用した太陽電池モジュールの構成の一例を示す断面図である。
太陽電池モジュールは、図示のように、透明なカバーガラス１１と裏面材１２との間に、封止材１３、１４を介してマトリクス１５を挟み込んだ構成を有する。裏面材１２はバックシートとも言われるもので、ポリエチレン樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルム等が使用される。封止材１３、１４は、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）、有機過酸化物、シランカップリング剤等を含む組成物から形成される樹脂シート等が使用される。マトリクス１５は、電極１６、１７の間に、結晶系の太陽電池セル１８をリード線１９を介して接続した構成である。
このような太陽電池モジュールは、カバーガラス、ＥＶＡシート、太陽電池セル、ＥＶＡシート、裏面材の順に積層したものを、後述するラミネート装置でラミネートすることにより製造することができる。
なお、本発明のダイアフラムシートは、結晶系の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールだけでなく、薄膜系（アモルファス系）の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールを製造する際にも用いることができる。
【００１５】
＜２＞太陽電池モジュール製造用のラミネート装置
次に、本発明のダイアフラムシートを用いて太陽電池モジュールを製造する際に使用されるラミネート装置の一例について、図２〜図４を参照して説明する。
図２は、ラミネート装置１００の全体の構成の一例を示す図である。図３および図４は、本実施形態に係るラミネート装置１００において、被加工物（カバーガラス、ＥＶＡシート、太陽電池セル、ＥＶＡシート、裏面材の積層体）１０ａをラミネートするラミネート部１０１の一例を示す側断面図である。図３は、ラミネート加工前を示し、図４は、ラミネート加工中を示している。
【００１６】
上ケース１１０には、下方向に開口された空間が形成されており、この開口面に接してダイアフラムシート１１２が設けられている。上ケース１１０内には、ダイアフラムシート１１２によって仕切られた空間（上チャンバ１１３）が形成される。後述するように、ダイアフラムシート１１２は、被加工物１０aを押圧する押圧部材として機能し、被加工物１０aをラミネートすることができる。
【００１７】
また、上ケース１１０の上面には、上チャンバ１１３と連通する吸排気口１１４が設けられている。吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３を真空引きして真空状態にしたり、上チャンバ１１３に大気圧を導入したりすることができる。
【００１８】
下ケース１２０には、上方向に開口された空間（下チャンバ１２１）が形成されており、この空間に熱板１２２（パネル状のヒータ）が設けられている。熱板１２２は、下ケース１２０の底面に立設された支持部材によって、水平状態を保つように支持されている。この場合に、熱板１２２は、その表面が下チャンバ１２１の開口面とほぼ同一高さになるように支持される。
【００１９】
また、下ケース１２０の下面には、下チャンバ１２１と連通する吸排気口１２３が設けられている。吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１を真空引きして真空状態にしたり、下チャンバ１２１に大気圧を導入したりすることができる。
【００２０】
上ケース１１０と下ケース１２０との間であって、熱板１２２の上方には、搬送ベルト１３０が移動自在に設けられている。搬送ベルト１３０は、図２の搬入コンベア２００から被加工物１０aを受け取ってラミネート部１０１の中央位置に搬送したり、ラミネート後の被加工物（太陽電池モジュール１０ｂ）を図２の搬出コンベア３００に受け渡したりする。
【００２１】
また、上ケース１１０と下ケース１２０との間であって、搬送ベルト１３０の上方には、剥離シート１４０が設けられている。剥離シート１４０は、被加工物１０aの封止材１３、１４（図１参照）が溶融したときに、封止材１３、１４がダイアフラムシート１１２に付着するのを防止するためのものである。剥離シート１４０としては、表面をシリコーン離型剤で処理した樹脂フィルムなどを用いることができる。
【００２２】
＜３＞ラミネート加工方法の概要
次に、本発明のダイアフラムシートを用いたラミネート工程の実施形態についてより具体的に説明する。
まず図３に示すように、搬送ベルト１３０によって、被加工物１０aをラミネート部１０１の中央位置に搬送する。また、温度コントローラにより、熱板１２２の温度を目標温度になるように温度制御する。ラミネート時の温度は通常１４０〜１７０℃とする。
【００２３】
次に、上ケース１１０の吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３の真空引きを行う。また、昇降装置（図示しない）により上ケース１１０を下降させる。上ケース１１０を下降させることにより、ダイアフラムシートを介して、上ケース１１０と下ケース１２０とを密着し、上チャンバ１１３及び下チャンバ１２１をそれぞれ密閉状態に保つことができる。なお、この状態では、周辺部を除く大部分のダイアフラムシートは上チャンバに貼り付いた状態になっている。
【００２４】
次に、下ケース１２０の吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１の真空引きを行う。下チャンバ１２１の真空引きにより被加工物１０aに含まれている気泡を抜くことができる。さらに、この状態で被加工物１０aは熱板１２２によって加熱され、その内部に含まれる封止材１３、１４が溶融する。
【００２５】
次に、下チャンバ１２１の真空状態を保ったまま、上ケース１１０の吸排気口１１４を介して、上チャンバ１１３に大気圧を導入する。これにより、上チャンバ１１３と下チャンバ１２１とに気圧差が生じ、ダイアフラムシート１１２が膨張して、図４に示すようにダイアフラムシート１１２が下方に押し出される。被加工物１０aは、下方に押し出されたダイアフラムシート１１２により押圧され、溶融した封止材１３、１４により各構成部材がラミネートされる。
【００２６】
このようにラミネート工程が終了した後、下ケース１２０の吸排気口１２３を介して、下チャンバ１２１に大気圧を導入する。また、昇降装置（図示しない）により上ケース１１０を上昇させる。上ケース１１０を上昇させることにより、図２に示すように、搬送ベルト１３０を移動させることができるようになる。搬送ベルト１３０は、ラミネート後の被加工物（太陽電池モジュール１０ｂ）を搬出コンベア３００に受け渡す。
【００２７】
また、ラミネート工程では、ダイアフラムシートで太陽電池モジュールの部材を押さえ付けることで各部材の接着度を高めるため、図４に示す下チャンバ１２１は高い真空度を実現できることが好ましい。
さらに、生産性の面から、ラミネート工程では、真空度が一定の値以下になるまでの時間が短いことと、真空度が一定の間保持されることが望ましい。具体的には、封止が固化することによるモジュール内への気泡残存を防止する観点から、ラミネート時の真空引き工程において、ラミネート装置の下チャンバ内の真空度が１３３Ｐａに到達するまでの時間が１２０秒以下であることが好ましく、１００秒以下であることがより好ましく、９０秒以下であることがさらに好ましい。また、工程終了まで十分な真空度を保持してモジュール内への気泡混入を防止する観点から、ラミネート時の真空引き工程において、ラミネート装置の下チャンバ内の真空度が１３３Ｐａに到達してから３分経過後の下チャンバ内の真空度を１００Ｐａ以下とすることが好ましく、８０Ｐａ以下とすることがより好ましく、７０Ｐａ以下とすることがさらに好ましい。
後述する本発明のダイアフラムシートは、上記条件を実現することができる。なお、従来ダイアフラムシートに用いられてきたシリコーンゴムは、分子の結合角がＥＰＤＭよりも大きくガス透過性が高いため、上記条件を実現することはできない。
なお、上述の真空度は、実施例に記載の手段により測定することができる。
【００２８】
＜４＞封止材
封止材は、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）を主成分として、添加剤として有機過酸化物やシランカップリング剤等を含んでなるものである。封止材は、ＥＶＡ及び添加剤を含む封止材組成物を、成型してシート化することなどにより得ることができる。
エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）は、エチレンと酢酸ビニルとを共重合してなるもので、通常酢酸ビニル成分が３〜４０ｍｏｌ％である。
封止材の全重量成分中に占めるＥＶＡ、有機過酸化物、シランカップリング剤の割合は、ＥＶＡが９２〜９８重量％、有機過酸化物が１〜５重量％、シランカップリング剤が1〜３重量％程度である。
【００２９】
＜５＞ダイアフラムシート
本発明者は、ダイアフラムシートとして、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）を用いた場合に、ＥＶＡ樹脂の熱架橋時に発生するガスに対して耐久性が向上することを見出した。さらに本発明者は、ＥＰＤＭからなるダイアフラムシートが下記（１）、（２）の条件を満たすことが有用であることを見出した。
（１）エチレンビニルアセテート樹脂に含まれる、架橋剤に対する膨潤率が２０％以下で、シランカップリング剤に対する膨潤率が２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下
【００３０】
封止材は、太陽電池モジュールの機械的強度やカバーガラスとの密着性の観点から、ＥＶＡの他に有機過酸化物及びシランカップリング剤を含んでいる。これら有機過酸化物及びシランカップリング剤は、太陽電池モジュールを作製する際の加熱ラミネートの際に、ガスとなって外部に放出される。ダイアフラムシートが前記ガスに含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤を吸収すると、ダイアフラムシートの物理的性質や化学的性質が徐々に変化し、当初の性能を維持しなくなる。このため、ダイアフラムシートは、有機過酸化物及びシランカップリング剤への耐性を有すること、具体的には有機過酸化物及びシランカップリング剤に対して膨潤しにくいことが必要となる。
なお、従来ダイアフラムシートに用いられてきたシリコーンゴムは、分子構造上非常に有機過酸化物及びシランカップリング剤を吸収しやすい。
【００３１】
有機過酸化物は、ＥＶＡの架橋剤として機能するものであり、ジアシルパーオキサイド、アルキルパーオキシエステル、パーオキシジカーボネート、パーオキシカーボネート、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ケトンパーオキサイド等が挙げられる。本発明のダイアフラムシートは、封止材中に含有する有機過酸化物に対する膨潤率が２０％以下である必要である。当該膨潤率は１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。特に、本発明のダイアフラムシートは、パーオキシカーボネート系の有機過酸化物に対して、前記膨潤率の条件を満たすことが好ましい。
パーオキシカーボネート系の有機過酸化物としては、ターシャリブチル−パーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、ターシャリアミル−パーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート等が挙げられる。
【００３２】
シランカップリング剤は、カバーガラスとの密着性を向上する機能を有するものであり、ビニル系、エポキシ系、スチリル系、メタクリル系、アクリル系、アミノ系、ウレイド系、メルカプト系、スルフィド系、イソシアネート系のもの等が挙げられる。本発明のダイアフラムシートは、シート中に含有するシランカップリング剤に対する膨潤率が２０％以下であることが必要である。当該膨潤率は１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。特に、本発明のダイアフラムシートは、ビニル系のシランカップリング剤に対して、前記膨潤率の条件を満たすことが好ましい。
ビニル系のシランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００３３】
ダイアフラムシートの有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率は、実施例に記載の手段により測定することができる。
【００３４】
また、本発明のダイアフラムシートは、太陽電池製造用ラミネート装置として好適に用いるため、跡付き性が３ｍｍ以下であることが必要である。跡付き性とはダイアフラムシートのラミネート時の変形度合いを示す指標で、実施例に記載の手段により測定することができる。
ダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍを超えると、継続的にラミネート加工する際に、ダイアフラムシートの機能である太陽電池モジュール（構成部材）を均一に抑えることができなくなる。また、ダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍを超えると、跡付きによるシワが継続的な加工で亀裂に達し、耐久性が低下する。したがって跡付き性を３ｍｍ以下にすることが重要である。
なお、ダイアフラムシートの機能である「太陽電池モジュールを均一に抑える」ことを実現するため、跡付き性は２ｍｍ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。
【００３５】
ダイアフラムシートは、ＥＰＤＭと必要に応じて添加される添加剤とを含むＥＰＤＭ組成物から形成することができる。
ＥＰＤＭは、エチレンとプロピレンとの共重合体であるエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）に、少量の非共役ジエンモノマーである第３成分を導入し、側鎖中に二重結合を持たせたものである。第三成分としては、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン等が挙げられ、エチリデンノルボルネンが好適である。ＥＰＤＭ中の第三成分の割合は、通常２０重量％以下である。
【００３６】
ＥＰＤＭの添加剤としては、シリカやカーボンブラック等の補強材、芳香族系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル及びパラフィン系プロセスオイル等の軟化剤、架橋剤、共架橋剤、酸化防止剤、加工助剤等が挙げられる。
また、架橋剤としては、有機過酸化物を用いることが好ましく、ジアシルパーオキサイド、アルキルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシカーボネート、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ケトンパーオキサイド等が挙げられ、中でも１分間半減期温度が１５８℃以上の有機過酸化物が好ましく、具体的にはジクミルパーオキサイド、２，５ジメチル−２，５ジ（ターシャリーブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。
さらに、架橋効率を上げる観点から、架橋剤と共に共架橋剤を用いてもよい。共架橋剤としては、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰ）等が挙げられる。
【００３７】
各添加剤のＥＰＤＭ１００重量部に対する添加量は、跡付き性及び膨潤率を低くする観点から、補強材が７０〜１５０重量部であることが好ましく、９０〜１１０重量部であることがより好ましく、軟化剤が５０〜１５０重量部であることが好ましく、７０〜１２０重量部であることがより好ましく、架橋剤が１〜１５重量部であることが好ましく、２〜１２重量部であることがより好ましく、共架橋剤が０〜１０重量部であることが好ましく、１〜８重量部であることがより好ましい。
【００３８】
ダイアフラムシートは、例えば、ＥＰＤＭ組成物（架橋剤及び共架橋剤は除く）を混合したコンパウンドを成型した後、コンパウンドに架橋剤を添加（必要に応じてさらに共架橋剤を添加）し、シート化することにより製造することができる。
通常、コンパウンドに架橋剤を添加し、これをシートに成型するときは１６０℃程度の温度で成型加工されるが、この温度ではＥＰＤＭを架橋するのに長い時間が必要であった。架橋時間を短くした場合は、架橋剤がダイアフラムシート中に残留し、太陽電池モジュールの製造時にＥＰＤＭが架橋される結果、跡付き性を３ｍｍ以下とすることは難しい。
よって、跡付き性の観点から、ダイアフラムシートの成型温度は、１７０℃以上とすることが好ましく、１８０℃以上とすることがより好ましい。また、その際、成型時間は５分以上とすることが好ましく、１０〜５０分とすることがより好ましい。
なお、ダイアフラムシートの成型温度を１７０℃以上としたり、成型時間を５分以上とすることは、封止材に含まれる有機過酸化物やシランカップリング剤に対するダイアフラムシートの膨潤率を上述した範囲内とする観点からも好適である。
また、架橋剤として有機過酸化物を用いる場合、ダイアフラムシート中に有機過酸化物が残存することを防止する観点から、ダイアフラムシートの成型時または成型後に、有機過酸化物が十分に分解する程度の熱処理工程を含むことが好ましい。有機過酸化物は、半減期の６〜７倍の時間でほぼ分解することから、例えば、ダイアフラムシートの成型時または成型後に、１分間半減期温度以上の温度で６分以上加熱する工程を含むことが好ましい。
【実施例】
【００３９】
本発明のダイアフラムシートおよびそのダイアフラムシートを使用した太陽電池モジュールのラミネート方法について実施例と比較例により説明する。説明は、（１）ダイアフラムシート用コンパウンド作成、（２）シート成型、（３）シートの物性測定、（４）太陽電池製造用ラミネート装置の実地試験、の４つに分けて説明する。【００４０】
（１）ダイアフラムシート用コンパウンド作成
実施例１、２、比較例１のコンパウンドの組成は表１のとおりである。コンパウンド作成は、表１の架橋剤以外をニーダー（鈴鹿エンヂニヤリング株式会社製、ＥＳＴＲ７５−１５０−１８０）で１５分混練りして行った。【００４１】
【表１】
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【００４２】
（２）シート成型
コンパウンドの温度が８０℃以下になってから表１の架橋剤を添加し、プレス成型機（関西ロール株式会社製）を用いて、縦７５ｃｍ、横７５ｃｍ、厚み３ｍｍのダイアフラムシートを成型した。各実施例、比較例の成型温度は表１に記載したとおりで、実施例１、２は成型温度１８０℃、比較例１は成型温度１６０℃とした。成型時間は、各実施例は１５分、比較例は３０分で行った。【００４３】
（３）シートの物性測定
（３−１）膨潤率測定
（３−１−１）有機過酸化物
ダイアフラムシート成形品の断片１ｇを、有機過酸化物（ターシャリブチル−パーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、製品名「ルペロックスＴＢＥＣ」、アルケマ吉富社製）３０ｍｌに、液温２５℃で７０時間浸漬した。その後ダイアフラムシートを取り出し、日本製紙クレシア社製の製品名「キムワイプ」にて表面に付着した液を拭き取り、２５℃にて１時間放置後の重量を電子天秤で０．０００１ｇの単位まで測定した。次の式にしたがって、有機過酸化物に対する膨潤率を算出した。
膨潤率（％）＝［（浸漬後重量−浸漬前重量）／（浸漬前重量）］×１００
（３−１−２）シランカップリング剤
浸漬する液体をシランカップリング剤（ビニルトリエトキシシラン、製品名：ＫＢＥ−１００３、信越化学工業社製）に変更した以外は（３−１−１）と同様にして、シランカップリング剤に対する膨潤率を測定した。
（３−２）跡付き性
熱板有効面積５０ｃｍ×５０ｃｍの平面台座を備えた太陽電池モジュールラミネーターの平面台座上に、縦２０ｃｍ、横２０ｃｍ、厚み２ｃｍのガラス板を設置し、さらに縦７５ｃｍ、横７５ｃｍ、厚み３ｍｍのダイアフラムシートをセットした。上チャンバが大気圧、下チャンバの真空度が７０Ｐａ以下、熱板温度が１３０℃の条件で、４８時間、ダイアフラムシートをガラス板に押圧したときに、ダイアフラムシートのガラス板との接触箇所に生じた凹凸の差を跡付き性とした。なお、太陽電池モジュールラミネーターとしては、日清紡メカトロニクス社製の商品名Ｌａｍ０５０５Ｓ等を用いることができる。
（３−３）真空度
真空度は、縦２００ｃｍ、横４２０ｃｍ、厚み３ｍｍのダイアフラムシートを太陽電池モジュールラミネーター（Ｌａｍ１５３７、日清紡メカトロニクス社製）にセットし、熱板設定温度１５０℃で太陽電池モジュールをラミネートして、下チャンバ内の真空度が１３３Ｐａに到達するまでの時間及び、当該真空度でラミネートを行って３分経過したときの下チャンバ内の真空度を計測した。なお、上チャンバ及び下チャンバの容積は、１．３４×１０8ｍｍ3であり、真空引きの力は３４０ｍ3／ｈとした。【００４４】
（４）太陽電池ラミネーターでの実地試験
（４−１）ＥＶＡシートの架橋率（キシレン法）
実施例及び比較例のダイアフラムシートを太陽電池モジュール用ラミネーター（Ｌａｍ１５３７、日清紡メカトロニクス社製）にセットし、封止材にＥＶＡシート（Ｕｌｔｒａ  Ｐｅａｒｌ、サンビック社製）を用い、加工温度１７０℃、ラミネート時間２０分を１サイクルとして太陽電池モジュール製造作業を行った。このモジュール製造作業を５回連続して行い、５回目のラミネートによるモジュール中のＥＶＡの架橋率を以下の方法で測定した。
フタ付きガラスビンにラミネート加工されたＥＶＡの断片１ｇとキシレン１００ｇを入れ、１１０℃で１２時間加熱処理を行った。その後、ろ紙（ＪＩＳ  Ｐ３８０１  ５種Ａ）でろ過を行い、ろ紙残留物を１１０℃で８時間乾燥した。その後、残留物の重量を測定し、次の式にしたがって架橋率を算出した。
架橋率（％）＝［残留物重量／ＥＶＡ重量（１ｇ）］×１００
同様にして、モジュール製造作業を５００回連続して行い、５００回目のラミネートによるモジュール中のＥＶＡの架橋率を測定した。
（４−２）ダイアフラムシートの耐久性
実施例、比較例のダイアフラムシートを太陽電池モジュールラミネーター（Ｌａｍ１５３７、日清紡メカトロニクス社製）にセットし、封止材にＥＶＡシート（Ｕｌｔｒａ Ｐｅａｒｌ、サンビック社製）を用い、加工温度１５０℃、ラミネート時間２０分を１サイクルとして太陽電池モジュール製造作業を行った。このモジュール製造作業を繰返し、モジュールを押さえつけたときにモジュールの外周付近（ＥＶＡから発生するガスの量が最も多いと思われる部分）に位置するダイアフラムシートに亀裂が発生するまでの回数を調べた。
（３）と（４）の結果を表２に示す。【００４５】
【表２】
2013005742.tif 000003
【００４６】
表２に示されるように、跡付き性が３ｍｍ以下で、かつ、ＥＶＡシートに含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率が２０％以下であるＥＰＤＭ製ダイアフラムシートを用いることにより、ＥＶＡ架橋率を高めるとともにダイアフラムシートの耐久性を向上できるため、ダイアフラムシートを繰り返し使用したときの亀裂が発生するまでの回数を大幅に増やすことができた。また、実施例の条件では、ラミネート加工時の真空引き工程においてラミネート装置の下チャンバ内の真空度が１３３Ｐａに到達する時間を１００秒以下とすることができ、真空度が１３３Ｐａに到達後３分経過後の下チャンバ内の真空度を１００Ｐａ以下とすることができた。
また、跡付き性が３ｍｍ以下で、かつ、有機過酸化物に対する膨潤率が２０％以下で、シランカップリング剤に対する膨潤率が２０％以下であるＥＰＤＭ製ダイアフラムシートを用いることにより、太陽電池モジュールの製造効率を高くすることができ、かつ長期にわたって安定製造できることがわかる。
【符号の説明】
【００４７】
１０ａ        被加工物
１０ｂ        太陽電池モジュール
１１          カバーガラス
１２          裏面材
１３、１４    封止材
１００        ラミネート装置
１０１        ラミネート部
１１０        上ケース
１１２        ダイアフラムシート
１１３        上チャンバ
１２０        下ケース
１２１        下チャンバ
１２２        熱板
【図１】
2013005742.tif 000004
【図２】
2013005742.tif 000005
【図３】
2013005742.tif 000006
【図４】
2013005742.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月26日(2013.4.26)
【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】
エチレンビニルアセテート樹脂を封止材として用いる太陽電池モジュール製造用のラミネート装置において使用するダイアフラムシートであって、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、カーボンブラック及びパラフィンオイルを含み、前記エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを７０〜１５０重量部、パラフィンオイルを５０〜１５０重量部含む組成物から形成されてなり、下記（１）、（２）の条件を満たすダイアフラムシート。
（１）前記封止材に含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率がそれぞれ２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下
【請求項２】
エチレンビニルアセテート樹脂を封止材として用いる太陽電池モジュール製造用のラミネート装置において使用するダイアフラムシートであって、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、カーボンブラック及びパラフィンオイルを含み、前記エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを７０〜１５０重量部、パラフィンオイルを５０〜１５０重量部含む組成物から形成されてなり、下記（１）、（２）の条件を満たすダイアフラムシート。
（１）前記封止材に含まれるターシャリブチル−パーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート及びビニルトリエトキシシランに対する膨潤率がそれぞれ２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下
【請求項３】
エチレンビニルアセテート樹脂を封止材として用いる太陽電池モジュール製造方法であって、
ダイアフラムシートを用いたラミネート装置により太陽電池セルを前記封止材でラミネートする工程を含み、
前記ダイアフラムシートが、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、カーボンブラック及びパラフィンオイルを含み、前記エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００重量部に対して、カーボンブラックを７０〜１５０重量部、パラフィンオイルを５０〜１５０重量部含む組成物から形成されてなり、下記（１）、（２）の条件を満たすものである、太陽電池モジュールの製造方法。
（１）前記封止材に含まれる有機過酸化物及びシランカップリング剤に対する膨潤率がそれぞれ２０％以下
（２）熱板温度１３０℃でのダイアフラムシートの跡付き性が３ｍｍ以下
【請求項４】
太陽電池モジュール製造用のラミネート装置を用いたラミネート方法であって、
ラミネート装置のダイアフラムシートを請求項１に記載の前記ダイアフラムシートとし、
ラミネート加工時の真空引き工程においてラミネート装置の下チャンバ内の真空度が１３３Ｐａに到達する時間が１００秒以下であり、前記真空度が１３３Ｐａに到達後３分経過後の前記下チャンバ内の真空度が１００Ｐａ以下である、
太陽電池モジュール製造用のラミネート方法。
【国際調査報告】
2013005742.tif 000008
2013005742.tif 000009
2013005742.tif 000010
2013005742.tif 000011