(57)【要約】【課題】太陽電池の出力低下や寿命の短縮を最小限に抑えることが可能な太陽電池用封止材及びその製造方法、並びにこれを含む太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】本発明に係る太陽電池用封止材は、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムを含み、該酸化マグネシウムが、該エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の量で含まれ、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有しており、耐湿性に優れ、エチレン−酢酸ビニル共重合体から発生する酢酸を吸着して耐久性に優れている。【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及び酸化マグネシウムを含み、
前記酸化マグネシウムが、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の量で含まれ、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する、太陽電池用封止材。
【請求項２】
２５℃及び１０００Ｖの電圧で測定した体積固有抵抗が、１×１０１５Ω・ｃｍ〜１×１０１７Ω・ｃｍである、請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項３】
相対湿度１００％及び１２０℃で７２時間放置した後、１０００Ｖの電圧で測定した体積固有抵抗が、１×１０１５Ω・ｃｍ〜１×１０１７Ω・ｃｍである、請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項４】
１５０℃でレオメーター（ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ）にて測定した硬化反応開始時間が、３分以下である、請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項５】
１０００ｍｍ×２００ｍｍ×０．５ｍｍ（縦×横×厚さ）のサンプルを１００ｍｍ角で切断した試料を対象として、
前記試料の２５℃で測定した平均ヘイズが、２％〜８％であり、
前記試料のヘイズの標準偏差が、０．１％〜０．５％である、請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項６】
架橋助剤をさらに含み、
前記架橋助剤が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．１重量部〜１０重量部の量で含まれる、請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項７】
架橋剤として有機過酸化物をさらに含み、
前記架橋剤が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．３重量部〜５重量部の量で含まれる、請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項８】
透明保護基材、第１封止材シート、電極が連結された１つ以上の太陽電池セル、第２封止材シート、及びバックシートが順に積層された形状を含み、
前記第１封止材シート及び前記第２封止材シートの少なくとも１つが、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムを含み、
前記酸化マグネシウムが、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の量で含まれ、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する、太陽電池モジュール。
【請求項９】
相対湿度８５％及び８５℃で３０００時間放置した後に測定した出力低下率が、５％以下である、請求項８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
（１）エチレン−酢酸ビニル共重合体と酸化マグネシウムとを混合してマスターバッチを調製する工程と、
（２）前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体とを混合して封止材組成物を調製する工程と、
（３）前記封止材組成物を溶融圧出する工程と
を含み、
前記封止材組成物が、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の酸化マグネシウムを含み、
前記酸化マグネシウムが、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する、太陽電池用封止材の製造方法。
【請求項１１】
前記マスターバッチが、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．３重量部〜５重量部の酸化マグネシウムを含む、請求項１０に記載の太陽電池用封止材の製造方法。
【請求項１２】
前記マスターバッチと前記エチレン−酢酸ビニル共重合体との混合比が、マスターバッチ：エチレン−酢酸ビニル共重合体（重量比）が１：５〜１：１００である、請求項１０に記載の太陽電池用封止材の製造方法。
【請求項１３】
前記工程（１）の混合を８０℃〜１６０℃で行い、
前記工程（２）の混合を７０℃〜１２０℃で行う、請求項１０に記載の太陽電池用封止材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性及び耐湿性に優れ、太陽電池の出力低下を最小化することができる太陽電池用封止材及びその製造方法、並びにこれを含む太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレン−酢酸ビニル共重合体は、太陽電池モジュール用封止材として広く使用されてきた。しかし、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、長時間外部に露出したときに加水分解作用により酢酸が発生する問題点があった。特に、この際に発生した酢酸は、太陽電池モジュールの電極を腐食させて太陽電池モジュールの寿命を短縮させる問題があった。したがって、多くの研究者は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸発生を抑制するために多大な努力をしてきた。
【０００３】
最も根本的な解決方法としては、太陽電池モジュール用封止材として、エチレン−酢酸ビニル共重合体に替えてポリオレフィン封止材を使用する方法が提案された（特許文献１）。しかし、ポリオレフィンはエチレン−酢酸ビニル共重合体よりも耐熱性が低く、高価であるために商業的に適用するのが難しい。
【０００４】
また、特許文献２及び特許文献３は、エチレン−酢酸ビニル共重合体とエチレン−メタクリル酸共重合体とを混合する方法を開示しているが、酢酸の発生抑制効果が確実ではなく、２種以上の樹脂を混合することにより、工程上の困難を招くおそれがある。
【０００５】
さらに、特許文献４は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸発生を抑制するために、カルボジイミド化合物を耐加水分解剤として適用する方法を開示している。しかし、前記耐加水分解剤は封止材の黄変を誘発する問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国公開特許第２００９−００９６４８７号
【特許文献２】日本国特許第５８１９１５９号
【特許文献３】日本国特許第５８２０１３２号
【特許文献４】日本国特許第４８６３８１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明に係る一実施例において、エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸発生を抑制して耐久性に優れ、かつ、これにより太陽電池の出力低下及び寿命の短縮を最小限にすることができる太陽電池用封止材及びその製造方法、並びにこれを含む太陽電池モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る一実施例において、
エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムを含み、
前記酸化マグネシウムが、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の量で含まれ、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する
太陽電池用封止材を提供する。
【０００９】
本発明に係る別の実施例において、
透明保護基材、第１封止材シート、電極が連結された１つ以上の太陽電池セル、第２封止材シート、及びバックシートが順に積層された形状を含み、
前記第１封止材シート及び前記第２封止材シートの少なくとも１つが、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムを含み、
前記酸化マグネシウムが、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の量で含まれ、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する
太陽電池モジュールを提供する。
【００１０】
本発明に係るまた別の実施例において、
（１）エチレン−酢酸ビニル共重合体と酸化マグネシウムとを混合してマスターバッチを調製する工程と、
（２）前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体とを混合して封止材組成物を調製する工程と、
（３）前記封止材組成物を溶融圧出する工程と
を含み、
前記封止材組成物が、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の酸化マグネシウムを含み、
前記酸化マグネシウムが、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する
太陽電池用封止材の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る太陽電池用封止材は、耐湿性に優れ、エチレン−酢酸ビニル共重合体から発生する酢酸を吸着して耐久性に優れる。これにより、前記太陽電池用封止材を含む太陽電池モジュールは、長期間外部に露出されたときでも、出力の低下を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、太陽電池セル及び封止材シートを含む、一実施例に係る太陽電池モジュールの構成を模式的に示す分解図である。
【図２】図２は、太陽電池セル及び封止材シートを含む、一実施例に係る太陽電池モジュールの構成を模式的に示す結合図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。実施例は、以下の開示する内容に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない限り、様々な形態に変形することができる。
【００１４】
本明細書において、各フィルム、ウインドウ、パネル、又は層などが、各フィルム、ウインドウ、パネル、又は層などの「上（ｏｎ）」又は「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載する場合において、「上（ｏｎ）」及び「下（ｕｎｄｅｒ）」は、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」又は「他の構成要素を介して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されることをすべて含むものとする。また、各構成要素の上／下の基準は、図面を基準として説明する。図面における各構成要素の大きさは、説明のために誇張されることができ、実際に適用されるサイズを意味するものではない。また、明細書全体にわたって同一の参照符号は同一の構成要素を指す。
【００１５】
また、本明細書で「含む」ということは、特別な記載がない限り、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００１６】
また、本明細書に記載された構成成分の量、反応条件などを表す全ての数字及び表現は、特別な記載がない限り、全ての場合に「約」という用語をもって修飾されるものと理解するべきである。
【００１７】
＜太陽電池用封止材＞
一実施例は、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムを含み、前記酸化マグネシウムが、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の量で含まれ、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する太陽電池用封止材を提供する。
【００１８】
＜エチレン−酢酸ビニル共重合体＞
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、共重合体の総重量を基準として２０重量％〜３５重量％の酢酸ビニルを含むことができる。具体的に、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、共重合体の総重量を基準として、好ましくは２０重量％〜３３重量％、より好ましくは２５重量％〜３３重量％、さらに好ましくは２６重量％〜３３重量％の酢酸ビニルを含むことができる。酢酸ビニルの含有量が前記範囲内の場合、シート加工性に優れ、太陽電池用封止材としてセルを保護する性能に優れた効果がある。
【００１９】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、１９０℃で荷重２．１６ｋｇを基準に５ｇ／１０分〜３０ｇ／１０分のメルトフローレート（ＭＦＲ、ｍｅｌｔｉｎｇ  ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ）を有することができる。具体的に、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、１９０℃で荷重２．１６ｋｇを基準に、好ましくは５ｇ／１０分〜２５ｇ／１０分、より好ましくは５ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分、さらに好ましくは１０ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有することができる。エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレートが前記範囲内の場合、流動性が低過ぎて共重合体の押出が容易ではない問題や、流動性が高過ぎてラミネート工程で共重合体が流出して設備が汚染される問題が発生せず、安定的にシートを成形することができる。
【００２０】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、１００００ｇ／ｍｏｌ〜１０００００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有することができる。具体的に、前記共重合体は、好ましくは２００００ｇ／ｍｏｌ〜６００００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは３００００ｇ／ｍｏｌ〜６００００ｇ／ｍｏｌ、さらに好ましくは５００００ｇ／ｍｏｌ〜６００００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有することができる。
【００２１】
＜酸化マグネシウム＞
前記酸化マグネシウムは、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の量で含まれる。具体的に、前記酸化マグネシウムは、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して、好ましくは０．００５重量部〜０．１０重量部、より好ましくは０．００９重量部〜０．０７重量部、さらに好ましくは０．０１重量部〜０．２０重量部、特に好ましくは０．０１重量部〜０．１５重量部の量で含まれ得る。酸化マグネシウムの含有量が前記範囲内の場合、封止材にむらなく分散され酢酸の吸着が容易であり、封止材の光透過率を阻害して太陽電池モジュールの出力を低下させる問題や、エチレン−酢酸ビニル共重合体の架橋反応を遅延させて封止材の架橋度が低下する問題を防止することができる。
【００２２】
また、前記酸化マグネシウムは、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する。具体的に、前記酸化マグネシウムは、好ましくは７０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇ、より好ましくは９０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇ、さらに好ましくは１００ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有することができる。前記酸化マグネシウムは、比表面積に応じて酢酸を吸着する性能の差が生じることがあり、酸化マグネシウムの比表面積が前記範囲内の場合は、反応性が低下して酢酸の吸着性能も低下する問題や、エチレン−酢酸ビニル共重合体の架橋反応を遅延させて封止材の架橋度が低下する問題を防止することができる。特に、上述したように、実施例の酸化マグネシウムは比表面積が大きいので、少量の使用であっても目的とする酢酸の吸着性能を達成することができる。これにより、酸化マグネシウムの過量の使用によって発生し得る副作用は減少させながら、酢酸の発生を抑制して、製造された太陽電池用封止材の耐久性をより向上させることができる。
【００２３】
前記酸化マグネシウム以外の酸を吸着する物質の場合、ほとんどが水分を吸着する特性をも有する。例えば、ゼオライトやシリカは、酸化マグネシウムと同様に、酸を吸着する性質を有しており、太陽電池用封止材に用いる場合は、類似の酢酸吸着効果を発揮することができるが、酢酸のみならず水分も吸着するという欠点がある。したがって、封止材に酸化マグネシウムの替わりにゼオライトやシリカを適用する場合、過酷な条件下で封止材が水分を吸着して、封止材の体積固有抵抗が減少し、湿潤リーク抵抗も減少する問題が発生する。一方、酸化マグネシウムの場合は、水分吸着現象が生じないので、過酷な条件下でも前記問題が発生しない。
【００２４】
前記酸化マグネシウムは、平均直径が１μｍ〜２０μｍで有り得る。具体的に、前記酸化マグネシウムは、平均直径が、好ましくは２μｍ〜２０μｍ、より好ましくは２μｍ〜１５μｍ、さらに好ましくは２μｍ〜１０μｍで有り得る。
【００２５】
前記酸化マグネシウムは、適切な粒径分布を有することができる。例えば、前記酸化マグネシウムは、２．５μｍ以下の平均粒径よりも小さい粒径を有する粒子の含有量が、総重量を基準として５重量％〜１５重量％であり得る。また、前記酸化マグネシウムは、６．５μｍ以上の平均粒径よりも大きい粒径を有する粒子の含有量が、総重量を基準として５重量％〜１５重量％であり得る。上述のような粒径分布を有する場合は、製造される太陽電池用封止材の耐久性が向上する。
【００２６】
＜架橋剤＞
前記太陽電池用封止材は、架橋剤として有機過酸化物を含むことができる。前記有機過酸化物は、太陽電池用封止材の耐候性を向上させる役割をする。
【００２７】
前記架橋剤は、１００℃以上においてラジカルを発生させる有機過酸化物であれば特に限定しないが、配合時の安定性を考慮して、半減期が１０時間以上であり、分解温度が７０℃以上であることが望ましい。前記分解温度が低いほど反応性が早いという意味であり、分解温度が高いほど反応性が遅いという意味である。
【００２８】
具体的に、前記有機過酸化物は、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、α，α’−ビス［（ｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピル］ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、及びｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネートからなる群より選択された１種以上であり得る。
【００２９】
前記架橋剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して５重量部以下の量で含まれ得る。具体的に、前記架橋剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して、好ましくは０．３重量部〜５重量部、より好ましくは０．３重量部〜２重量部の量で含まれ得る。
【００３０】
＜架橋助剤＞
前記太陽電池用封止材は、架橋助剤を含むことができる。前記架橋助剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体のゲル分率を向上させ、封止材の耐久性を向上させる役割をする。
【００３１】
前記架橋助剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して１０重量部以下の量で含まれ得る。具体的に、前記架橋助剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜１０重量部、より好ましくは０．１重量部〜５重量部、さらに好ましくは０．１重量部〜３重量部の量で含まれ得る。
【００３２】
前記架橋助剤としては、例えば、トリアリルイソシアヌレートなどの３つの官能基を有する化合物、及びエステルなどの１つの官能基を有する化合物などを挙げることができる。
【００３３】
＜添加剤＞
前記太陽電池用封止材、シランカップリング剤、キノン系化合物、紫外線吸収剤、老化防止剤、及び変色防止剤からなる群より選択される添加剤をさらに含むことができる。
【００３４】
前記シランカップリング剤は、封止材と太陽電池セルとの接着力を向上させる役割をする。前記シランカップリング剤としては、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メトキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エトキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどがある。
【００３５】
前記シランカップリング剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して５重量部以下の量で含まれ得る。具体的に、前記シランカップリング剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜５重量部、より好ましくは０．１重量部〜３重量部、さらに好ましくは０．１重量部〜２重量部の量で含まれ得る。
【００３６】
前記キノン系化合物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の安定性を向上させる役割をする。前記キノン系化合物としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンメチルエチル、ｐ−ベンゾキノン、メチルハイドロキノンなどがある。また、前記キノン系化合物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して５重量部以下の量で含まれ得る。具体的に、前記キノン系化合物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．１重量部〜５重量部の量で含まれ得る。
【００３７】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホンベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、２−（２’−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系、及びフェニルサリチル酸、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリチル酸などのサリチル酸系（ｓａｌｉｃｙｌａｔｅ）などがある。
【００３８】
前記老化防止剤には、例えば、アミン系、フェノール系、ビスフェニル系などがある。具体的に、前記老化防止剤としては、ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、セバシン酸ビス−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）などを挙げることができる。
【００３９】
＜太陽電池用封止材＞
前記太陽電池用封止材は、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムを含む封止材組成物を、未硬化又は半硬化状態のシートに圧出して製造することができる。
【００４０】
前記太陽電池用封止材は、太陽電池モジュールに適用された後に硬化されて密封機能を果たすことになる。後述する太陽電池用封止材の体積固有抵抗及びヘイズは、前記太陽電池用封止材が硬化した後に測定された物性値である。
【００４１】
前記太陽電池用封止材は、２５℃及び１０００Ｖの電圧で測定した体積固有抵抗が１×１０１５Ω・ｃｍ〜１×１０１７Ω・ｃｍで有り得る。具体的に、前記太陽電池用封止材は、２５℃及び１０００Ｖの電圧で測定した体積固有抵抗が、好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ〜５×１０１６Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ〜４×１０１６Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ〜３×１０１６Ω・ｃｍで有り得る。
【００４２】
前記太陽電池用封止材は、相対湿度１００％及び１２０℃で７２時間放置した後、１０００Ｖの電圧で測定した体積固有抵抗が１×１０１５Ω・ｃｍ以上で有り得る。具体的に、前記太陽電池用封止材は、相対湿度１００％及び１２０℃で７２時間放置した後、１０００Ｖの電圧で測定した体積固有抵抗が、好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ〜１×１０１７Ω・ｃｍ、より好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ〜１×１０１６Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ〜８×１０１５Ω・ｃｍ、特に好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ〜５×１０１５Ω・ｃｍで有り得る。特に、太陽電池用封止材は、その体積固有抵抗が１×１０１５Ω・ｃｍ未満である場合、封止材の湿潤漏洩抵抗が低下する問題が発生し得る。
【００４３】
しかし、一実施例の太陽電池用封止材は、耐湿性に優れ、１２０℃、相対湿度１００％の条件下で７２時間後であっても、体積固有抵抗が１×１０１５Ω・ｃｍ以上であり、封止材の電気絶縁性の低下が発生しない効果がある。
【００４４】
前記太陽電池用封止材は、１０００ｍｍ×２００ｍｍ×０．５ｍｍ（縦×横×厚さ）のサンプルを１００ｍｍ角で切断した試料を対象として、前記試料の２５℃で測定した平均ヘイズが２％〜８％であり、前記試料のヘイズの標準偏差が０．１％〜０．５％であり得る。具体的に、前記太陽電池用封止材は、１０００ｍｍ×２００ｍｍ×０．５ｍｍ（縦×横×厚さ）のサンプルを１００ｍｍ角で切断した試料を対象として、前記試料の２５℃で測定した平均ヘイズが、好ましくは３％〜８％、より好ましくは４％〜７％、さらに好ましくは５％〜６％であり、前記試料のヘイズの標準偏差が、好ましくは０．１％〜０．４％、より好ましくは０．１％〜０．３％であり得る。
【００４５】
前記太陽電池用封止材は、１５０℃でレオメーター（ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ）にて測定した硬化反応開始時間が３分以下であり得る。具体的に、前記太陽電池用封止材は、１５０℃でレオメーターにて測定した硬化反応開始時間が１分〜３分であり得る。
【００４６】
前記太陽電池用封止材は、２００μｍ〜８００μｍの平均厚さを有することができる。具体的に、前記太陽電池用封止材は、好ましくは３００μｍ〜７００μｍの平均厚さを有することができる。
【００４７】
＜太陽電池モジュール＞
一実施例は、透明保護基材、第１封止材シート、電極が連結された１つ以上の太陽電池セル、第２封止材シート、及びバックシートが順に積層された形状を含み、前記第１封止材シート及び前記第２封止材シートの少なくとも１つが、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムを含み、前記酸化マグネシウムが、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の量で含まれ、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する、太陽電池モジュールを提供する。
【００４８】
図１及び図２に、一実施例に係る太陽電池モジュールの構成（それぞれ分解図及び結合図）が示されている。前記太陽電池モジュール１０は、透明保護基材１４、第１封止材シート１２、電極が連結された１つ以上の太陽電池セル１１、第２封止材シート１２’、及びバックシート１３が順に積層されたものであり、前記第１封止材シート１２及び前記第２封止材シート１２’の少なくとも１つが、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムを含む。
【００４９】
このような太陽電池モジュール１０は、太陽電池セル１１及び封止材シート（１２、１２’）をはじめとする構成層を順に積層した後、加工（加熱と加圧）して作製されたものでよい。ここで、前記第１封止材シート１２及び前記第２封止材シート１２’の少なくとも１つに、前述のような太陽電池用封止材を使用することができる。
【００５０】
前記太陽電池モジュール１０を構成する太陽電池セル１１、バックシート１３、及び透明保護基材１４は、一般的に使用されるものを適宜選択して使用することができる。特に、透明保護基材及びバックシートは、いずれもガラス基板であり得る。
【００５１】
前記太陽電池モジュールは、相対湿度８５％及び８５℃で３０００時間放置した後に測定した出力低下率が５％以下であり得る。具体的に、前記太陽電池モジュールは、相対湿度８５％及び８５℃で３０００時間放置した後に測定した出力低下率が、好ましくは０．１％〜５％、より好ましくは１％〜５％、さらに好ましくは２％〜５％、特に好ましくは２％〜４．８％、最も好ましくは２．５％〜３％であり得る。
【００５２】
＜太陽電池用封止材の製造方法＞
別の一実施例は、
（１）エチレン−酢酸ビニル共重合体と酸化マグネシウムとを混合してマスターバッチを調製する工程と、
（２）前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体とを混合して封止材組成物を調製する工程と、
（３）前記封止材組成物を溶融圧出する工程と
を含み、
前記封止材組成物が、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．００１重量部〜０．２０重量部の酸化マグネシウムを含み、
前記酸化マグネシウムが、５０ｍ２／ｇ〜２００ｍ２／ｇの比表面積を有する、太陽電池用封止材の製造方法を提供する。
【００５３】
［工程（１）］
本工程では、エチレン−酢酸ビニル共重合体と酸化マグネシウムとを混合して、マスターバッチを調製する。
【００５４】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酸化マグネシウムは、前記太陽電池用封止材において説明した通りである。
【００５５】
前記マスターバッチは、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．３重量部〜５重量部の酸化マグネシウムを含むことができる。具体的に、前記マスターバッチは、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して、好ましくは０．３重量部〜４重量部、より好ましくは０．３重量部〜３重量部、さらに好ましくは０．４重量部〜１重量部の酸化マグネシウムを含むことができる。
【００５６】
本工程における混合は、８０℃〜１６０℃で行うことができる。具体的に、本工程における混合は、好ましくは８０℃〜１５０℃、より好ましくは１００℃〜１４０℃、さらに好ましくは１２０℃〜１４０℃で行うことができる。
【００５７】
［工程（２）］
本工程では、前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体とを混合して封止材組成物を調製する。
【００５８】
前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体との混合比は、マスターバッチ：エチレン−酢酸ビニル共重合体（重量比）が１：５〜１：１００であり得る。具体的に、前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体との混合比は、マスターバッチ：エチレン−酢酸ビニル共重合体（重量比）が、好ましくは１：５〜１：５０、より好ましくは１：５〜１：３０、さらに好ましくは１：５〜１：２０であり得る。
【００５９】
前記マスターバッチに含まれている酸化マグネシウムの量が増加するほど、前記マスターバッチに対するエチレン−酢酸ビニル共重合体の供給速度を上昇させることができる。また、前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体との混合比は、前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体との供給速度比で調節することができる。
【００６０】
本工程における混合は、７０℃〜１２０℃で行うことができる。具体的に、本工程における混合は、好ましくは７５℃〜１２０℃、より好ましくは７５℃〜１００℃、さらに好ましくは７５℃〜９５℃で行うことができる。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。但し、下記実施例は本発明を例示するのみのものであり、本発明の内容が下記実施例により限定されるものではない。
【００６２】
下記実施例及び比較例で使用した成分は次の通りである。
・エチレン−酢酸ビニル共重合体
酢酸ビニル含有量：２８重量％
重量平均分子量：５４０００ｇ／ｍｏｌ
１９０℃及び荷重２．１６ｋｇ基準のメルトフローレート（ＭＦＲ）：１５ｇ／１０分
・架橋剤
ＴＢＥＣ（ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、アルケマ社製、Ｌｕｐｅｒｏｘ（登録商標））
・架橋助剤
トリアリルイソシアヌレート（エボニック社製、ＴＡＩＣＲＯＳ（登録商標））
・酸化マグネシウムＡ
比表面積：１００ｍ２／ｇ
・酸化マグネシウムＢ
比表面積：１５０ｍ２／ｇ
・酸化マグネシウムＣ
比表面積：２００ｍ２／ｇ
・酸化マグネシウムＤ
比表面積：３０ｍ２／ｇ
・酸化マグネシウムＥ
比表面積：２５０ｍ２／ｇ
【００６３】
［実施例１：封止材の製造］
エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．０１重量部の酸化マグネシウムＡを配合して、混合物を調製した。その後、前記混合物に架橋剤１．０重量部及び架橋助剤１．０重量部を配合して、封止材組成物を調製した。
【００６４】
前記封止材組成物を１００℃のＴ−ダイ圧出工程に適用して、厚さ５００μｍの封止材を製造した。
【００６５】
［実施例２〜９及び比較例１〜４］
以下の表１に示すように、酸化マグネシウムの種類及び含有量を変更したことを除いては、実施例１と同様の方法で封止材を製造した。
【００６６】
［実施例１０］
１３０℃で、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して０．５重量部の酸化マグネシウムＢを配合して、マスターバッチを調製した。前記マスターバッチとエチレン−酢酸ビニル共重合体とを、マスターバッチ：エチレン−酢酸ビニル共重合体（重量比）＝１：１０の割合で投入しながら、８５℃で混合して混合物を調製した。その後、前記混合物に架橋剤１．０重量部及び架橋助剤１．０重量部を添加し混合して、封止材組成物を調製した。
【００６７】
前記封止材組成物を１００℃のＴ−ダイ圧出工程に適用して、厚さ５００μｍの封止材を製造した。
【００６８】
【表１】
2018174318.tif 000003
【００６９】
［試験例］
実施例１〜１０及び比較例１〜４における封止材の物性を、下記方法で測定した。その結果を以下の表２〜４に示す。
【００７０】
（１）体積固有抵抗
封止材を、真空ラミネーター（ＮＰＣ社）を用いて１５分間、１ａｔｍにおいて１５０℃で加熱した後、ＡＳＴＭ  Ｄ２５７規格に基づいて、２５℃で初期体積固有抵抗（Ω・ｃｍ）を測定した。この時、１０００Ｖの電圧を１２０秒間印加した。
【００７１】
その後、相対湿度１００％及び１２０℃の条件下で、プレッシャークッカー試験（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃｏｏｋｅｒ  ｔｅｓｔ）チャンバーに封止材を７２時間放置した後、体積固有抵抗（表中、「７２時間後体積固有抵抗（Ω・ｃｍ）」と示す）を測定した。
【００７２】
（２）ヘイズ
封止材を切断して５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．５ｍｍ（縦×横×厚さ）のサンプルを作製し、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３規格に基づいて、２５℃でヘイズ（％）を測定した。
【００７３】
（３）硬化反応開始時間（ｔｓ１）
レオメーターを用い、１５０℃で封止材の硬化反応開始時間（表中、「ｔｓ１」と示す）を測定した。
【００７４】
（４）太陽電池モジュールの作製及び出力低下の評価
ガラス／封止材／太陽電池セル（ＪＳＰＶ社製、製品名：ＪＳＣＭ３１８６）／封止材／ガラスの順に積層した後（Ｇ（ガラス）  ｔｏ  Ｇ（ガラス）構造）、ラミネート処理をして太陽電池モジュールを作製した。前記封止材として、実施例１〜１０及び比較例１〜４の封止材を使用した。
【００７５】
前記太陽電池モジュールの大きさは、２００ｍｍ角に太陽電池セル１個が入る形状である。ラミネート処理には５０×５０ラミネーター（ＮＰＣ社製）を使用し、１６０℃の温度条件で、真空中５分間及び１ａｔｍで２０分間維持して、太陽電池モジュールを作製した。
【００７６】
前記太陽電池モジュールの初期出力値を、ＪＩＳ  Ｃ８９１２規定に基づいて、Ａランクに該当する太陽光シミュレータを用い、光源としてキセノンランプを用いて測定した。その後、相対湿度８５％及び８５℃の条件下で太陽電池モジュールを３０００時間放置（ｄａｍｐ  ｈｅａｔ  ｔｅｓｔ）した後、出力値を、前記初期出力値と同じ方法で測定した。これらの値から、初期出力値に対して、ｄａｍｐ  ｈｅａｔ  ｔｅｓｔ後の出力値が低下したレベル（表中、「出力低下率（％）」と示す）を計算した。
【００７７】
【表２】
2018174318.tif 000004
【００７８】
【表３】
2018174318.tif 000005
【００７９】
表２及び表３に示すように、実施例１〜１０の封止材は、初期体積固有抵抗が１×１０１５Ω・ｃｍ以上で、ヘイズが８％以下であり、プレッシャークッカー試験後も体積固有抵抗が１×１０１５Ω・ｃｍ以上であった。特に、実施例１０の封止材は、２．１×１０１６Ω・ｃｍの非常に高い初期体積固有抵抗を有していた。また、実施例１〜１０の封止材を用いた太陽電池モジュールは、相対湿度８５％及び８５℃の条件下で３０００時間放置後の出力低下率が５％未満と少なかった。
【００８０】
一方、酸化マグネシウムを含まない比較例１の封止材を用いた太陽電池モジュールは、過酷な条件に放置後の出力低下率が大きく、過剰の酸化マグネシウムを含む比較例２の封止材は、ヘイズが高く、太陽電池用の封止材として適さないことが分かる。
【００８１】
（５）ヘイズの標準偏差
実施例１０の封止材を１０００ｍｍ×２００ｍｍ×０．５ｍｍ（縦×横×厚さ）のサンプルとして製作し、前記サンプルを１００ｍｍ角で切断して２０個の試料を作製した。その後、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３規格に基づいて、２５℃で各々の試料のヘイズを測定した。これらの値から、２０個の試料の平均ヘイズと標準偏差とを計算した。
【００８２】
【表４】
2018174318.tif 000006
【００８３】
実施例１０の封止材を対象として測定した試料の平均ヘイズは５．６％で、ヘイズの標準偏差は０．２０７％であり、非常に均一な分布を示した。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の太陽電池用封止材は、耐久性及び耐湿性に優れ、太陽電池の出力低下を最小化することができるので、太陽電池モジュールに好適に使用される。
【符号の説明】
【００８５】
１０    太陽電池モジュール
１１    太陽電池セル
１２    第１封止材シート
１２’  第２封止材シート
１３    バックシート
１４    透明保護基材
【図１】
2018174318.tif 000007
【図２】
2018174318.tif 000008