(57)【要約】【課題】水蒸気バリア性が高く、発電素子等の金属部材の耐腐食性に優れ、かつ耐クリープ性に優れた太陽電池モジュールの製造方法を提供すること。【解決手段】透明基材（１２）とバックシート（１４）との間に、少なくとも発電素子（１６）と封止材（１８ａ，１８ｂ）とを挟み込み、ラミネートする工程を含む太陽電池モジュールの製造方法であって、前記封止材（１８ａ，１８ｂ）は、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含む、太陽電池モジュールの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材とバックシートとの間に、少なくとも発電素子と封止材とを挟み込み、ラミネートする工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記封止材は、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含む、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記封止材は、２層以上の樹脂層から構成される多層構造であり、かつ少なくとも前記透明基材側の樹脂層が、接着性樹脂を含有する、請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記透明基材が、ガラス、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、及び環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）からなる群から選択される少なくとも１種以上を含有する、請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記封止材が、有機過酸化物を実質的に含有しない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
電離性放射線を照射により前記封止材に架橋処理を行う工程をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記封止材の少なくとも一方の表面に深さ５μｍ以上のエンボス加工が施された、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記封止材が、密度０．９２ｇ／ｃｍ3以下のポリエチレン系樹脂を含有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の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、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、世界的な温暖化現象により環境に対する意識が高まり、炭酸ガス等の温暖化ガスを発生しない新しいエネルギーシステムが関心を集めている。太陽電池発電によるエネルギーは炭酸ガス等の温暖化の原因となるガスを排出しないため、クリーンなエネルギーとして研究開発が行われており、産業用エネルギーとして注目されている。太陽電池の代表例としては、単結晶、多結晶のシリコンセル（結晶系シリコンセル）を用いたものや、アモルファスシリコン、化合物半導体を用いたもの（薄膜系セル）等が挙げられる。太陽電池は、長期間、屋外で風雨に曝されて使用されることが多く、発電部分をガラス板やバックシート等を貼り合わせてモジュール化し、外部からの水分の侵入を防止し、発電部分の保護、漏電防止等を図っていた。発電部分を保護する部材には、発電に必要な光透過を確保するために、光入射側に透明ガラスや透明樹脂を使用している。反対側の部材には、バックシートといわれるアルミ箔、フッ化ポリビニル樹脂（ＰＶＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やそのシリカ等のバリアーコート加工の積層シートを使用している。そして発電素子を樹脂封止シートで挟み込み、ガラスやバックシートでさらに外部を被覆して熱処理を施して樹脂封止シートを溶融し、全体を一体化封止（モジュール化）している。
【０００３】
上述した樹脂封止シートは、次の（１）〜（３）が特性として要求される。すなわち、（１）ガラス、発電素子、バックシートとの良好な接着性、（２）高温状態での樹脂封止シートの溶融に起因する発電素子の流動防止性（耐クリープ性）、（３）太陽光の入射を阻害しない透明性、である。このような観点から樹脂封止シートは、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡとも略される。）に、紫外線劣化対策として紫外線吸収剤、ガラスとの接着性向上のためカップリング剤、架橋のため有機過酸化物等の添加剤を配合し、カレンダー成形やＴダイキャストにより製膜されている。さらに長期に亘って太陽光に曝されることに鑑み、樹脂の劣化による光学特性の低下の防止を図るため耐光剤等の各種添加剤が配合されている。これにより、長期に亘り太陽光の入射を阻害しない透明性を維持している。
【０００４】
上述したような樹脂封止シートにより太陽電池をモジュール化する形態として、ガラス／樹脂封止シート／結晶系シリコンセル等の発電素子／樹脂封止シート／バックシートの順で重ね合わせ、ガラス面を下にして専用の太陽電池真空ラミネーターを用いて、樹脂の溶融温度以上（ＥＶＡの場合は１５０℃の温度条件）で予熱する工程とプレス工程を経て、樹脂封止シートを溶融して張り合わせる方法がある。この方法においては、先ず、予熱工程で樹脂封止シートの樹脂が溶融し、プレス工程で溶融した樹脂に接している部材と密着して真空ラミネートされる。このラミネート工程においては、（ｉ）樹脂封止シートに含有されている架橋剤、例えば有機過酸化物が熱分解し、ＥＶＡの架橋が促進される。（ｉｉ）樹脂封止シートに含有しているカップリング剤が接触している部材と共有結合する。これにより互いの接着性がより向上し、ガラス、発電素子、バックシートとの優れた接着性が実現されるのである。
【０００５】
例えば、特許文献１には、透光性基板、表面封止材膜、光起電力素子、裏面封止材膜、および裏面保護膜を積層した太陽電池モジュールにおいて、前記表面封止材膜及び裏面封止材膜がエチレン−酢酸ビニル共重合体シートについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３４７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のようにＥＶＡ等の封止材に用いた太陽電池モジュールは、封止材の水蒸気透過度が大きいため水分に弱いという問題がある。特に、太陽電池モジュールを多湿環境で用いる場合には、水蒸気が太陽電池モジュールの端部等から流入して発電素子等の発電部分に付着してしまうため、発電素子等の金属部材を腐食してしまい、機能不良となり得る。この問題は、薄膜系の太陽電池モジュールの場合に顕著である。一方で、発電素子の封止性能に優れていることも求められている。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、水蒸気バリア性が高く、発電素子等の金属部材の耐腐食性に優れ、かつ耐クリープ性に優れた太陽電池モジュールの製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、透明基材とバックシートとの間に、少なくとも発電素子と封止材とを挟み込み、ラミネートすることで一体化する工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法であって、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含む封止材を用いることで、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
即ち、本発明は以下の通りである。
〔１〕
透明基材とバックシートとの間に、少なくとも発電素子と封止材とを挟み込み、ラミネートする工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記封止材は、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含む、太陽電池モジュールの製造方法。
〔２〕
前記封止材は、２層以上の樹脂層から構成される多層構造であり、かつ少なくとも前記透明基材側の樹脂層が、接着性樹脂を含有する、〔１〕に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔３〕
前記透明基材が、ガラス、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、及び環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）からなる群から選択される少なくとも１種以上を含有する、〔１〕又は〔２〕に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔４〕
前記封止材が、有機過酸化物を実質的に含有しない、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔５〕
電離性放射線を照射により前記封止材に架橋処理を行う工程をさらに含む、〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔６〕
前記封止材の少なくとも一方の表面に深さ５μｍ以上のエンボス加工が施された、〔１〕〜〔５〕いずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔７〕
前記封止材が、密度０．９２ｇ／ｃｍ3以下のポリエチレン系樹脂を含有する、〔１〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水蒸気バリア性が高く、発電素子等の金属部材の耐腐食性に優れ、かつ封止性能に優れた太陽電池モジュールの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態の製造方法により得られる太陽電池モジュールの一実施形態の概略断面図である。
【図２】封止材に施すエンボス形状の一例を示す概略上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施の形態」という。）について説明する。以下の本実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。そして、本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。
【００１４】
（太陽電池モジュールの製造方法）
本実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法は、透明基材とバックシートとの間に、少なくとも発電素子と封止材とを挟み込み、ラミネートすることで一体化する工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法であって、前記封止材は、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含有する。
【００１５】
（透明基材）
本実施の形態の製造方法に用いる透明基材の材質等は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。ここで、透明基材とは、少なくとも光透過性を有する基材であればよい。特に、太陽電池モジュールの使用時における長期信頼性を確保する観点から、耐候性、撥水性、耐衝撃性等の機械強度等に優れている材質であることが好ましい。
【００１６】
具体的には、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、環状ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等からなる樹脂フィルムや、ガラス基板等が挙げられる。これらの中でも、光透過性、耐候性、耐衝撃性、コストのバランスの観点から、ガラス基板、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）が好ましい。
【００１７】
特に耐侯性の良好なフッ素樹脂も好適に用いられる。具体的には、四フッ化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリ四フッ化エチレン樹脂（ＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂（ＣＴＦＥ）が挙げられる。耐候性の観点からはポリフッ化ビニリデン樹脂が好ましいが、耐候性及び機械的強度の両立をする観点からは四フッ化エチレン−エチレン共重合体が好ましい。また、樹脂封止材等の他の層を構成する材料との接着性の改良のために、コロナ処理、プラズマ処理を透明基材に行うことが好ましい。また、機械的強度向上のために、延伸処理が施してあるシート、例えば２軸延伸のポリプロピレンシートを用いることも可能である。
【００１８】
透明基材としてガラス基板を用いる場合には、波長３５０〜１４００ｎｍの光の全光線透過率が８０％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上である。かかるガラス基板としては赤外部の吸収の少ない白板ガラスを使用するのが一般的であるが、青板ガラスであっても厚さが３ｍｍ以下であれば太陽電池モジュールの出力特性への影響は少ない。また、ガラス基板の機械的強度を高めるために熱処理により強化ガラスを得ることができるが、熱処理無しのフロート板ガラスを用いてもよい。また、ガラス基板の受光面側に反射を抑えるために反射防止のコーティングを施してもよい。
【００１９】
（バックシート）
本実施の形態の製造方法に用いるバックシートとしては、特に限定されず、太陽電池モジュールの最表層に位置するため、上述の透光性絶縁基板と同様に、耐候性、機械強度等の諸特性を求められる。従って、透光性絶縁基板と同様の材質でバックシートを構成してもよい。すなわち、透光性絶縁基板において用いることができる上述の各種材料を、バックシートにおいても用いることができる。特に、ポリエステル樹脂、及びガラス基板を好ましく用いることができ、中でも、耐候性、コストの観点から、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）がより好ましい。
【００２０】
バックシートは、太陽光の通過を前提としないため、透明基材で求められていた透明性（光透過性）は必ずしも要求されない。そこで、太陽電池モジュールの機械的強度を増すために、或いは、温度変化による歪みや反りを防止するために、補強板を張り付けてもよい。例えば、鋼板、プラスチック板、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）板等を好ましく使用することができる。
【００２１】
バックシートは、２層以上からなる多層構造を有していてもよい。多層構造としては、例えば、中央層の両面に、中央層に対して対称の配置となるように同一成分の層が１又は２以上積層された構造等が挙げられる。そのような構造を有するものとしては、例えば、ＰＥＴ／アルミナ蒸着ＰＥＴ／ＰＥＴ、ＰＶＦ（商品名：テドラー）／ＰＥＴ／ＰＶＦ、ＰＥＴ／ＡＬ箔／ＰＥＴ等が挙げられる。
【００２２】
（発電素子）
本実施の形態の製造方法に用いる発電素子は、半導体等の光起電力効果を利用して発電できるものであれば特に制限はなく、たとえば、シリコン（単結晶系、多結晶系、非結晶（アモルファス）系）、化合物半導体（３−５族、２−６族、その他）等を用いることができ、中でも、発電性能とコストとのバランスの観点から、多結晶シリコンが好ましい。
【００２３】
（封止材）
本実施の形態の製造方法に用いる封止材は、良好な透明性、柔軟性、被接着物の接着性や取り扱い性を確保する観点から、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含有する。
【００２４】
従来から用いられているＥＶＡ等の封止材は、水蒸気透過度が大きいため水蒸気が流入し易く、水分に弱いという問題等がある。ＥＶＡ等ではその側鎖部分が分解して脱離しやすい。また、側鎖部分は酸性基あるいは極性基となりやすいため、水分を保持しやすくなるという傾向にある。その結果、ＥＶＡ等の封止材を用いた太陽電池モジュールとした場合、耐電圧性や絶縁性の低下を引き起こしやすくなる。一方、本実施の形態では、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含む封止材を用いるため、極性を抑えることができ、優れた絶縁性を太陽電池モジュールに付与することができる。そして、水蒸気バリア性に優れ、高温高湿下であっても発電素子を確実に保護することができる。特に、架橋処理を施した封止材を用いる場合、これらの利点はより顕著になる。
【００２５】
エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体とは、エチレンモノマーと、脂肪族不飽和カルボン酸から選ばれる少なくとも１種のモノマーとの共重合により得られる共重合体を示す。エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体とは、エチレンモノマーと、脂肪族不飽和カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも１種のモノマーとの共重合により得られる共重合体を示す。
【００２６】
上記共重合は、高圧法、溶融法等の公知の方法により行うことができ、重合反応の触媒としてマルチサイト触媒やシングルサイト触媒等を用いることができる。また、上記共重合体において、各モノマーの結合形状は特に限定されず、ランダム結合、ブロック結合等の結合形状を有するポリマーを使用することができる。なお、光学特性の観点から、上記共重合体としては、高圧法を用いてランダム結合により重合した共重合体が好ましい。
【００２７】
上記エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体としては、例えば、エチレン−アクリル酸共重合体（以下、「ＥＡＡ」とも略記される。）、エチレン−メタクリル酸共重合体（以下、「ＥＭＡＡ」とも略記される。）等が挙げられる。また、上記エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体としては、例えば、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。ここで、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルとしては、メタノール、エタノール等の炭素数１〜８のアルコールとのエステルが好適に使用される。
【００２８】
これらの共重合体は、３成分以上のモノマーを共重合してなる多元共重合体であってもよい。上記多元共重合体としては、例えば、エチレン、脂肪族不飽和カルボン酸及び脂肪族不飽和カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも３種類のモノマーを共重合してなる共重合体が挙げられる。
【００２９】
上記エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体は、共重合体を構成する全モノマー中の脂肪族不飽和カルボン酸の割合が、３〜３５質量％であることが好ましい。ＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）は、０．３〜３０ｇ／１０分であることが好ましく、０．５〜３０ｇ／１０分であることがより好ましく、０．８〜２５ｇ／１０分であることがさらに好ましい。
【００３０】
グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体とは、反応サイトとしてエポキシ基を有するグリシジルメタクリレートとのエチレンコポリマー及びエチレンターポリマーを示し、例えば、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート−酢酸ビニル共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート−アクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。上記化合物は、グリシジルメタクリレートの反応性が高いため安定した接着性を発揮でき、また、ガラス転移温度が低く柔軟性が良好となる傾向にある。
【００３１】
上記ポリオレフィン系樹脂としては、水蒸気バリアの観点や、酢酸を含有していない観点から、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン系樹脂が好ましく、柔軟性の観点から、ポリエチレン系樹脂が好ましい。ここでポリエチレン系樹脂とは、エチレンの単独重合体又はエチレンと他の１種若しくは２種以上のモノマーとの共重合体を示す。また、ポリプロピレン系樹脂とは、プロピレンの単独重合体又はプロピレンと他の１種若しくは２種以上のモノマーとの共重合体を示す。
【００３２】
樹脂層は、密度０．９２ｇ／ｃｍ3以下のポリエチレン系樹脂を含有することが好ましい。密度が０．９２ｇ／ｃｍ3以下のポリエチレン系樹脂を用いることで、透明性が大幅に向上できる。上記密度の下限値は、ポリエチレン系樹脂の製造性の観点から、０．８６以上であることが好ましく、０．８７以上であることがより好ましい。また、高密度のポリエチレン系樹脂を併用する場合には、低密度のポリエチレン系樹脂を、例えば、３０質量％程度の割合で添加することで透明性を改善することもできる。
【００３３】
さらに、密度０．９２ｇ／ｃｍ3以下の線状低密度ポリエチレンを用いることがより好ましい。線状低密度ポリエチレンを用いることで、極性をさらに抑えることができ、優れた絶縁性も得ることができる。そして、水蒸気バリア性に優れ、高温高湿下であっても被封止物を確実に封止することができる。特に、架橋処理を施した場合、これらの利点はより顕著になる。
【００３４】
線状低密度ポリエチレンは、封止材の加工性の観点から、ＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）が０．５〜３０ｇ／１０分であることが好ましく、０．８〜３０ｇ／１０分であることがより好ましく、１．０〜２５ｇ／１０分であることが更に好ましい。
【００３５】
線状低密度ポリエチレンは、シングルサイト系触媒、マルチサイト系触媒等の公知の触媒を用いて重合することができるが、低分子成分の含有量を抑えることができ、低密度の樹脂を効率よく合成できる観点等から、シングルサイト系触媒を用いて重合することが好ましい。シングルサイト系触媒としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、シクロペンタセン環を有する金属錯体等が挙げられ、市販品を用いることもできる。
【００３６】
封止材は、有機過酸化物を実質的に含有しないことが好ましい。有機過酸化物は高温環境下で熱分解等を引き起こすが、封止材が有機過酸化物を実質的に含有しないため、製造時における温度の制約を緩和できる。その結果、製膜速度やエンボス加工速度等を向上させることができ、生産性に優れる。このような有機過酸化物としては、例えば、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、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン等が挙げられる。
【００３７】
さらに、封止材の樹脂層は架橋処理が施されていることが好ましい。これにより、長時間の熱キュア工程を行うことなく、良好な耐熱性をシートに付与できる。架橋処理は、電離性放射線を照射することにより行われることがより好ましい。本実施の形態では、架橋処理のために有機過酸化物を必ずしも用いる必要がないため、有機過酸化物の熱分解等によるガス発生が少なく、真空ポンプ等の腐食ダメージやオイルの汚れ等も抑制することができる。本実施の形態において「架橋処理」とは、樹脂を構成する高分子を物理的、又は化学的に架橋した結果、ゲル分率が好ましくは３質量％以上となった状態の樹脂層をいう。
【００３８】
封止材のゲル分率は、電離性放射線の照射強度（加速電圧）と照射密度を調整することによって適度に制御できる。照射強度（加速電圧）は封止材の厚さ方向にどれだけ深く電子を届かせるかを示すものであり、照射密度は単位面積当たりどれだけ多くの電子を照射するかを示すものである。電離性放射線の照射による架橋としては、α線、β線、γ線、中性子線、電子線等の電離性放射線を封止材に照射して架橋させる方法が挙げられる。電子線等の電離性放射線の加速電圧は、架橋処理を施す樹脂層に応じて適宜調節が可能であり、電離性放射線の照射線量は使用される樹脂によって異なるが、一般的に３ｋＧｙ未満の場合、封止材全体を均一に架橋することが困難となる傾向にある。
【００３９】
ゲル分率は、好ましくは３質量％以上７０質量％以下であり、より好ましくは３質量％以上６０質量％以下、更に好ましくは３質量％以上５０質量％以下である。ゲル分率を上記範囲とすることにより、太陽電池セルや配線等の被封止物の段差を隙間なく封止する性能（隙間埋め性）をより向上することができ、かつ、耐クリープ性を発揮することができる。なお、封止材が後述する単層構造又は多層構造のいずれの構造を有する場合であっても、上記ゲル分率は、封止材全体の平均のゲル分率（全層ゲル分率）の値を意味する
【００４０】
封止材のゲル分率は、沸騰ｐ−キシレン中で封止材を１２時間抽出し、不溶解部分の割合から下記式により求めることができる。
ゲル分率（質量％）＝（抽出後の試料質量／抽出前の試料質量）×１００
【００４１】
封止材は、電離性放射線崩壊型樹脂をさらに含んでいてもよい。ここで、電離性放射線崩壊型樹脂とは、α線、β線、γ線、中性子線、電子線等の電離性放射線を照射することにより崩壊する性質を有する樹脂をいう。
【００４２】
電離性放射線崩壊型樹脂としては、例えば、主鎖のＣ−Ｃ結合のα位に官能基が結合した崩壊型樹脂が挙げられる。上記官能基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアミノ基、置換されていてもよいカルボキシル基、置換されていてもよいアミド基、及び置換されていてもよいアリール基からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。
【００４３】
ここで、上記アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、アミド基、及びアリール基は、置換可能な位置に、１又は２以上の置換基で置換されていてもよい。かかる置換基としては、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子）、炭素数１〜６のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基）、アラルキル基（例えば、ベンジル基、フェネチル基）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基）等が挙げられる。
【００４４】
電離性放射線崩壊型樹脂としては、具体的には、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリα−メチルスチレン、テトラフルオロエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメチルグリシジルメタクリレート、及びセルロースからなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。
【００４５】
また、封止材には、架橋性を有する部位と崩壊性を有する部位の両方を有する電離性放射線架橋−崩壊型樹脂が含まれていてもよい。そのような樹脂としては、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、ポリプロピレンを含むエチレン共重合体、メチルメタクリレートを含むエチレン共重合体、グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体、イソプレンゴムを含むエチレン共重合体、ブタジエンゴムを含むエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴムを含むエチレン共重合体、等が挙げられる。
【００４６】
グリシジルメタクリレートを含むエチレン共重合体とは、反応サイトとしてエポキシ基を有するグリシジルメタクリレートとのエチレンコポリマー及びエチレンターポリマーを示し、例えば、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート−酢酸ビニル共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート−アクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。上記化合物は、グリシジルメタクリレートの反応性が高いため安定した接着性を発揮でき、また、ガラス転移温度が低く柔軟性が良好となる傾向にある。
【００４７】
また、本実施の形態の封止材は、１層の樹脂層から構成される単層構造、２層以上の樹脂層から構成される多層構造のいずれの構造を有していてもよい。以下、各構造について説明する。ここで、封止材が多層構造である場合、発電素子等の被封止物と接する層を「表面層」といい、それ以外を「内層」（３層以上の場合）という。即ち、封止材の両表面を形成する２層が「表面層」である。
【００４８】
［単層構造］
封止材が単層構造である場合、良好な透明性、柔軟性、被接着物の接着性や取扱性を確保する観点から、封止材は、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体、及びポリオレフィン系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含む層から構成される。
【００４９】
封止材を構成する樹脂層に、接着性樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物が含有されている場合は、そのケン化度及び含有量は適宜調整でき、これにより被封止物との接着性を制御できる。接着性と光学特性の観点から、樹脂層中のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物の含有量は、３〜６０質量％であることが好ましく、３〜５５質量％であることがより好ましく、５〜５０質量％であることが更に好ましい。
【００５０】
［多層構造］
封止材が多層構造である場合、いずれかの層がエチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体、及びポリオレフィン系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含む層であればよい。この場合、接着性樹脂として、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、及びエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体ケン化物の少なくともいずれか１種を含有する樹脂層が、被封止物と接触する層（表面層の少なくとも１層）として形成されていることが好ましい。また、表面層としては、上述したケン化物のみからなる層でもよいが、良好な透明性、柔軟性、被接着物の接着性や取扱性を確保する観点から、ケン化物と、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体、及びポリオレフィン系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂との混合樹脂からなる層であることが好ましい。表面層中における接着性樹脂の含有量は、特に限定されないが、接着性の観点から、５〜５０質量％が好ましく、５〜４０質量％がより好ましく、５〜３５質量％がさらに好ましい。
【００５１】
また、封止材が多層構造を有する場合、上記電離性放射線崩壊型樹脂は、被封止物と接触する層（表面層の少なくとも１層）に含まれていることが好ましい。電離性放射線崩壊型樹脂が封止材の被封止物と接触する層に含まれていると、発電素子や配線等の段差を隙間なく封止する性能（隙間埋め性）が良好となる傾向にある。
【００５２】
電離性放射線崩壊型樹脂が被封止物と接触する層（表面層の少なくとも１層）に含まれている場合、被封止物と接触する層中の電離性放射線崩壊型樹脂の含有量は、好ましくは５〜８０質量％、より好ましくは７〜７０質量％、さらに好ましくは８〜６０質量％である。
【００５３】
被封止物と接触する層が電離性放射線崩壊型樹脂を含む場合、被封止物と接触する層（表面層）のゲル分率は、好ましくは３質量％未満、より好ましくは２質量％以下０．１質量％以上、さらに好ましくは１質量％以下０．１質量％以上である。被封止物と接触する層のゲル分率が３質量％未満であると隙間埋め性が良好となる傾向にあり、０．１質量％以上であると、夏場等の高温状態においても樹脂が融解して被封止物が流動することなく安定する傾向にある。
【００５４】
被封止物と接触する表面層の密度は、多層の場合、表面層に用いられる樹脂はブロッキングの観点より、０．８８ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましく、クッション性、クッション性透明性の観点より０．９２５ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。ブロッキング防止の方法として公知のエンボス方法にて表面の接触面積を少なくすることも効果的である。被封止物と接触する表面層の層比率は、良好な接着性を確保する観点から、封止材の全厚に対し、少なくとも５％以上の厚さを有していることが好ましい。厚さが５％以上であると、上述した単層構造の場合と同等の接着性が得られる傾向にある。
【００５５】
内層を構成する樹脂としては、特に限定されず、上述した表面層に含まれる樹脂に加えて、他のいかなる樹脂を用いてもよい。内層には、他の機能を付与することを目的として、樹脂材料、混合物、添加物等を適宜選定できる。例えば、新たにクッション性を付与する目的として、内層として熱可塑性樹脂を含有する層を設けてもよい。
【００５６】
内層として用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩素系エチレンポリマー系樹脂、ポリアミド系樹脂等が挙げられ、生分解性を有するものや植物由来原料系のもの等も含まれる。上記の中でも、結晶性ポリプロピレン系樹脂との相溶性がよく、透明性が良好な水素添加ブロック共重合体樹脂、プロピレン系共重合樹脂、エチレン系共重合体樹脂が好ましく、水素添加ブロック共重合体樹脂及びプロピレン系共重合樹脂がより好ましい。
【００５７】
水素添加ブロック共重合体樹脂としては、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンのブロック共重合体が好ましい。ビニル芳香族炭化水素としては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、１，１−ジフェニルエチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−アミノエチルスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノエチルスチレン等が挙げられ、特にスチレンが好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。共役ジエンとは、１対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン（イソプレン）、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
【００５８】
プロピレン系共重合体樹脂としては、プロピレンとエチレン又は炭素原子数４〜２０のα−オレフィンとから得られる共重合体が好ましい。そのエチレン又は炭素原子数４〜２０のα−オレフィンの含有量は６〜３０質量％が好ましい。この炭素原子数４〜２０のα−オレフィンとしては、１−ブテン、１−ペンテン、１−へキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコサン等が挙げられる。
【００５９】
プロピレン系共重合体樹脂は、マルチサイト系触媒、シングルサイト系触媒、その他、いずれの触媒を用いて重合されたものでもよい。さらにポリマーの結晶／非晶構造（モルフォロジ−）をナノオーダーで制御したプロピレン系共重合体を使用できる。
【００６０】
エチレン系共重合体樹脂は、マルチサイト系触媒、シングルサイト系触媒、その他、いずれの触媒で重合されたものでもよい。また、ポリマーの結晶／非晶構造（モルフォロジ−）をナノオーダーで制御したエチレン系共重合体を使用できる。
【００６１】
内層の材料としてポリエチレン系樹脂を用いる場合、ポリエチレン系樹脂の密度は、０．８６０〜０．９２５ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。透明性の観点から、０．９２５ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、ポリエチレン系樹脂の製造性の観点から、０．８６０ｇ／ｃｍ3以上が好ましい。
【００６２】
また、封止材は、中央層の両面に、中央層に対して対称の配置となるように同一成分の層が１又は２以上積層された構造を有していてもよい。このような封止材としては、例えば、２層の表面層（以下、「スキン層」と記載する場合がある。）と３層の内層からなる封止材であって、２層の表面層が同一成分からなり、表面層に隣接する２層の内層（以下、「ベース層」と記載する場合がある。）が同一成分からなる封止材が挙げられる。
【００６３】
上記構造を有する封止材において、表面層の膜厚は、封止材全体の膜厚に対して５〜４０％であることが好ましく、上記ベース層の膜厚は、封止材全体の膜厚に対して５０〜９０％であることが好ましく、ベース層に挟まれた内層（以下、「コア層」と記載する場合がある。）の膜厚は、封止材全体の膜厚に対して５〜４０％であることが好ましい。
【００６４】
次に、封止材の加工性について検討する。封止材を構成する樹脂のＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）は、良好な加工性を確保する観点から、０．５〜３０ｇ／１０分であることが好ましく、０．８〜３０ｇ／１０分であることがより好ましく、１．０〜２５ｇ／１０分であることが更に好ましい。封止材が２層以上の多層構造の場合、内層（ベース層やコア層）を構成する樹脂のＭＦＲは、封止材の加工性の観点から、表面層のＭＦＲより低いことが好ましい。
【００６５】
次に、封止材の光学特性について説明する。光学特性の指標としてはヘイズ値が用いられる。ヘイズ値が１０．０％以下であると封止材により封止された被封止物を外観上確認できると同時に、太陽電池の封止材として用いた場合に、実用上十分な発電効率が得られるため好ましい。上記観点から、ヘイズ値は９．５％以下であることが好ましく、９．０％以下であることがより好ましい。ここで、ヘイズ値は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１００３に準拠して測定することができる。
【００６６】
封止材は、太陽電池モジュールについて実用上十分な発電効率を確保するために、全光線透過率が８５％以上であることが好ましく、８７％以上であることがより好ましく、８８％以上であることが更に好ましい。ここで、全光線透過率は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１００３に準拠して測定することができる。
【００６７】
封止材には、その特性を損なわない範囲で、各種添加剤、例えば、防曇剤、可塑剤、酸化防止剤、界面活性剤、着色剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、結晶核剤、滑剤、アンチブロッキング剤、無機フィラー、架橋調整剤等を添加してもよい。
【００６８】
封止材には、安定した接着性を確保する目的でカップリング剤をさらに添加してもよい。上記カップリング剤の添加量及び種類は、所望の接着性の度合いや被接着物の種類によって適宜選択できる。上記カップリング剤の添加量としては、カップリング剤を添加する樹脂層の全質量基準で、０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．０３〜４質量％であることがより好ましく、０．０５〜３質量％であることが更に好ましい。
【００６９】
カップリング剤の種類としては、樹脂層に、太陽電池セルやガラスへの良好な接着性を付与する物質が好ましく、例えば、有機シラン化合物、有機シラン過酸化物、有機チタネート化合物等が挙げられる。また、これらのカップリング剤は、押出機内にて樹脂に注入混合する、押出機ホッパー内に混合して導入する、マスターバッチ化して混合して添加する等の公知の添加方法で添加することができる。ただし、押出機を経由する場合、押出機内の熱や圧力等によりカップリング剤の機能が阻害されることがあるため、カップリング剤の種類によっては添加量を適宜調整する必要がある。
【００７０】
カップリング剤の種類は、封止材の透明性や分散具合の観点、押出機への腐食や押出安定性の観点等を考慮して、適宜選択すればよい。好ましいカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロ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−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラングリシドキシプロピルトリエトキシシラン等の不飽和基やエポキシ基を有するものが挙げられる。
【００７１】
封止材には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、変色防止剤等を添加することができる。特に長期に渡って透明性や接着性を維持する必要がある場合、紫外線吸収剤、酸化防止剤、変色防止剤等を添加することが好ましい。これらの添加剤を樹脂に添加する場合、その添加量は、添加する樹脂の総量に対して１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。
【００７２】
紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−５−スルホベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。酸化防止剤としては、フェノール系、イオウ系、リン系、アミン系、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、ヒドラジン系等の酸化防止剤が挙げられる。
【００７３】
これらの紫外線吸収剤、酸化防止剤、変色防止剤等は封止材を構成する樹脂中に、好ましくは０〜１０質量％、より好ましくは０〜５質量％を添加する。エチレン系樹脂に添加する場合、シラノール基を有する樹脂をマスターバッチ化して混合することで、さらに接着性を付与することもできる。添加方法としては、特に限定されず、液体の状態で溶融樹脂に添加する、直接対象樹脂層に練り込み添加する、シーティング後に塗布する等の方法が挙げられる。
【００７４】
封止材は、厚さが５０〜１５００μｍであることが好ましく、１００〜１０００μｍであることがより好ましく、１５０〜８００μｍであることが更に好ましい。厚さが５０μｍ未満であると、構造的にクッション性が乏しい場合や、作業性の観点で、耐久性や強度に問題が生ずる傾向にある。一方、厚さが１５００μｍを超えると、生産性の低下や密着性の低下を招来するという問題が生じる傾向にある。
【００７５】
封止材の少なくとも一方の表面には、エンボス加工が施されていることが好ましい。エンボス加工を施すことで、ブロッキングを防止できる。
【００７６】
エンボス加工を行う方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることもでき、例えば、樹脂をシート状に製膜した後一旦冷却固化させ、前記冷却固化した樹脂シートを加熱して軟質化した後、エンボス加工を施すことができる。
【００７７】
樹脂をシート状に製膜する方法としては、例えば、Ｔダイ法、サーキュラーダイ法、カレンダー法が挙げられる。Ｔダイ法は、流動性の高い（メルトフローが高い）樹脂の製膜に適している。また、サーキュラーダイ法は、比較的低いメルトフローの樹脂を製膜できる点で優れている。上記の中でも、多層構造のシートを安定して製膜できる観点から、Ｔダイ法及びサーキュラーダイ法が好ましく、設備コストの観点から、サーキュラーダイ法がより好ましい。
【００７８】
具体的な製膜方法の一例としては、例えば、まず封止材の原材料となる樹脂、及び必要に応じてその他の添加剤を、予め周知の混合装置、例えば、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー等で事前混合する。次いで、一軸押出機、二軸押出機等のスクリュー押出機、ニーダー、ミキサー等により溶融混練した後、その混練物を、Ｔ型ダイやサーキュラーダイ、カレンダーダイ等からシート状に押出す。このとき、単層押出しであっても積層押出しであっても構わない。
【００７９】
次に、上記シート状に押出された溶融物を一旦冷却固化する。冷却方法としては、冷風や冷却水等の冷却媒体に直接接触させる方法、冷媒で冷却したロールやプレス機に接触させる方法等が挙げられるが、冷媒で冷却したロールやプレス機に接触させる方法が、膜厚制御に優れる点で好ましい。
【００８０】
冷却固化時の温度としては、特に制限はないが、シートの材料として用いられる樹脂の融点−５℃以下であることが好ましく、より好ましくは室温〜融点−５℃、さらに好ましくは室温〜融点−１０℃である。この際にシートの収縮率を抑える目的で、製膜時の流動配向を緩和させるためにゆっくりと冷却させること（徐冷）が好ましい。冷却方法としては直接水等の冷媒中に一気に浸して冷却する方法でもよいが、シートの収縮率低減の観点から、温調したロールにより徐々に冷却する方法や空冷で徐々に冷却する方法が好ましく、冷媒を使用する場合でも、ミスト状の霧を噴霧して徐冷する方法が好ましい。ここで、シートが多層構造を有する場合等、シートの材料として複数の樹脂を用いる場合の「融点」とは、シートを構成する樹脂のうち最も多く含まれる樹脂成分の融点を意味する。樹脂の融点は、示差走査熱量計を用いて測定することができる。
【００８１】
次いで、上記冷却固化した樹脂シートを加熱して軟質化した後、シート表面にエンボス加工を施す。ここで「軟質化」（以下、「軟化」ともいう。）とは、エンボスロールを押し付けて賦形できる状態のことを言い、通常、樹脂の融点よりも１０℃程度高い温度で加熱されることで軟質化される。
【００８２】
樹脂シートを軟質化するための加熱方法としては、特に限定されず、例えば、赤外線加熱、加熱ロール、熱風加熱等が挙げられる。中でも、赤外線加熱は、シートの中心まで効率よく加熱することができ、深いエンボスを入れ易い点で優れている。また、加熱ロール、熱風加熱は、エンボスを施す表面の温度を一気に上昇させることができ、シートの延伸を防止して収縮率を抑制しつつエンボス形状を作成できる点で有利である。赤外線加熱としては、遠赤外、近赤外等が挙げられ、所望の温度にするための最適な赤外波長を選択すればよい。上記加熱方法は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００８３】
樹脂シートを加熱して軟質化する際の加熱温度としては、特に制限はないが、用いる樹脂の融点近傍であることが深いエンボスを入れる際には好ましい。また、浅いエンボスを入れる場合は、融点よりも３℃程度低いことが好ましい。また、収縮率を抑えるためには残存応力を小さくするために、軟化させるときに機械流れ方向にシートを引き伸ばさないことが重要であるが、加熱温度が融点＋２０℃を超える高温であると、シートが機械流れ方向に引き伸ばされる傾向にある。従って、軟質化する際の加熱温度としては、好ましくは融点−５℃〜融点＋２０℃、より好ましくは融点−３℃〜融点＋２０℃である。
【００８４】
また、加熱方法としては、まず加熱ロール等に密着させて予熱した後、赤外線加熱等により本加熱してもよい。予熱した後に、より高い温度で本加熱することにより、十分にエンボスを賦形できる軟化状態を速やかに達成できるという利点を有する。予熱しない場合には、なかなか温度が上昇しないため、賦形し難かったり、温度が均一にならずに斑になったりするおそれがある。また、予熱は、シートの粘度が極端に落ちることがないため、シートが引き伸ばされて収縮率が高くなることを防ぐという利点がある。加熱方法としては、融点よりも比較的低温の加熱ロールにより予熱を施した後、エンボスロール直前に、熱風や特定の赤外線波長の加熱により表面を軟化させ、エンボスロールにて加圧プレスしてエンボス形状を賦形することが好ましい。予熱の温度としては、好ましくは樹脂の融点−２０℃〜融点、より好ましくは融点−２０℃〜融点−３℃である。
【００８５】
予熱ロールは、非粘着の表面であることが軟化したシートを引き剥がす際に伸びを生じ難くなり、低収縮率になる傾向にあるため好ましい。非粘着加工はフッ素系、シリコン系、ガラス系のコーティングや表面塗布により行うことができる。
【００８６】
予熱ロールとエンボスロールの長さは、より短い方が、シートの収縮率が低減する傾向にあるため好ましい。さらに、予熱ロールから軟質化したシートを引き剥がす際に細い回転ロール（引き離しロール）を設置することで、シートを引き伸ばさずに予熱ロールからシートを引き剥がすことができるため、収縮率がより低減する傾向にある。この際、引き離しロールも予熱ロールと同様に非粘着加工されていることが好ましい。
【００８７】
加熱することにより軟質化した樹脂シートの表面には、最終的に目的とする封止材の形態に応じてエンボス加工処理を施す。例えば、両面にエンボス加工処理を行う場合には少なくとも１対以上の２本のエンボスロール間に、片面にエンボス加工処理を行う場合には少なくとも１対以上のエンボスロールとバックアップロールの間に、軟質化した樹脂シートを加圧状態で通過させることにより、エンボスロールの形状をシート表面に転写することができる。
【００８８】
エンボス加工部のエンボスの形状や大きさなどは特に限定されず、封止材の用途等に基づいて好適な条件を選択できる。エンボスの形状（模様）としては特に限定されないが、例えば、縞、布目、梨地、皮紋、ダイヤ格子、合成皮革様、しぼ模様、四角錘形状（いわゆるピラミッド模様）、四角錘台形状（いわゆる台形カップ模様）等が挙げられる。エンボス加工部は平面部が少ないことが好ましく、エンボス加工部の全面積におけるエンボスによる凸部の面積の比率は５〜５０％であることがより好ましい。
【００８９】
図２は、エンボス形状が施された封止材の一例を示す概略上面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。図２，３に示すエンボス形状は、四角錘形状（いわゆる、ピラミッド形状）であり、そのエンボス形状の深さはＤ１である（図３参照）。太陽電池封止シートの表面が四角錘形状のエンボス形状である場合、四角錘形状の頂点で被封止物（例えば、発電素子等）と当接して封止する。
【００９０】
エンボス加工は、封止材の少なくとも片面の一部に施されていればよいが、封止材の両面にエンボス加工が施されていてもよい。封止材の耐ブロッキング性の観点から、エンボス深さは５μｍ以上が好ましく、より好ましくは１０μｍ以上であり、さらに好ましくは５０μｍ以上である。ここで、エンボス深さとは、エンボス形状の凸部から凹部までの深さをいう。
【００９１】
冷却固化した樹脂シートを加熱して軟質化する工程の前後に、軟質化した樹脂シートが延伸しないようにテンションコントロールされていてもよい。テンションコントロールを行うことにより、軟質化したシートの引き伸ばしが抑制され、より低い収縮率を達成できる傾向にある。テンションコントールの際のテンションとしては、シート幅１ｍに対して０．１〜８０Ｎ、より好ましくは０．１〜７０Ｎ、さらに好ましくは０．１〜６０Ｎである。
【００９２】
テンションコントロールの方法としては、例えば、冷却固化した樹脂シートを加熱して軟質化する工程の前後に、少なくとも１対以上のピンチロールと、少なくとも１対以上のバックアップロールとエンボスロールによりピンチして拘束する方法等が挙げられる。
【００９３】
さらに、エンボス加工が施された封止材には、後処理として、例えば、寸法安定化のためのヒートセット、コロナ処理、プラズマ処理、他種の封止材等とのラミネーションを行ってもよい。
【００９４】
また、樹脂層に対する架橋処理（電離性放射線の照射等）は、それぞれの場合に応じてエンボス加工処理の前工程又は後工程として行うか選定することができる。
【００９５】
（ラミネート）
本実施の形態における太陽電池モジュールの製造方法としては、特に制限はなく、例えば、透明基材／第１の封止材／発電素子／第２の封止材／バックシートの順に重ね、真空ラミネート装置等を用いて真空ラミネートすることにより太陽電池モジュールを製造することができる。
【００９６】
ラミネート条件については、特に限定されず、通常行う条件でラミネートすることができる。例えば、ラミネート条件は通常１５０℃で行われ、時間は真空状態時間とプレス時間の２段階で行われる。速いもので１５０℃において真空状態時間５分とプレス時間１０分であり、遅いもので真空状態時間１０分とプレス時間２０分である。生産性及び部材の種類や生産性を考慮して、上記各温度や各時間は適宜変更することができる。
【００９７】
（太陽電池モジュール）
図１は、本実施の形態の製造方法により得られる太陽電池モジュールの一実施形態の概略断面図である。本実施の形態で得られる太陽電池モジュール１は、発電素子１６を２枚以上の封止材１８ａ及び１８ｂで挟み、さらに受光面側を透明基材１２で、裏面側をバックシート１４でラミネートされた構造を有している。即ち、透明基材１２／封止材１８ａ／発電素子１６／封止材１８ｂ／バックシート１４という構成を有する。図１に示す構成は好ましい実施形態の１つであるため、本実施の形態の太陽電池モジュールは上記の構成には限定されず、本発明の目的を損なわない範囲で上記以外の層を適宜設けたり、変形したりすることができる。典型的には、接着層、衝撃吸収層、コーティング層、反射防止層、裏面再反射層、光拡散層等をさらに設けることができるが、これらに限定されない。これらの層を設ける位置としては、特に限定されず、層を設ける目的や、そのような層の特性を考慮のうえ、適切な位置に設けることができる。
【００９８】
太陽電池モジュールにおける、各部材の厚さとしては特に限定されないが、透光性絶縁基板の厚さは、耐候性、耐衝撃性の観点から好ましくは３ｍｍ以上、裏面絶縁基板の厚さは、絶縁性の観点から好ましくは７５μｍ以上、太陽電池セルの厚さは、発電性能とコストのバランスの観点から好ましくは１４０〜２５０μｍ、樹脂封止材の厚さは、クッション性、封止性の観点から好ましくは２５０μｍ以上である。
【００９９】
本実施の形態の製造方法により得られる太陽電池モジュールは、水蒸気バリア性が高く、発電素子等の金属部材の耐腐食性に優れ、かつ耐クリープ性に優れた太陽電池モジュールとして用いることができる。
【実施例】
【０１００】
以下の実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。実施例及び比較例において用いた各材料は以下の通りである。
【０１０１】
＜樹脂＞
（１）エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
ＡＲＵＫＥＭＡ社製  ２８０５
（２）エチレン−酢酸ビニル−グリシジルメタクリレート共重合体（ＥＶＡ−ＧＭＡ共重合体）
住友化学社製  ボンドファースト７Ｂ
（３）線状超低密度ポリエチレン（ＶＬ）
ダウケミカル社製  ＥＧ８１００
ダウケミカル社製  ＥＧ８２００
ダウケミカル社製  １１４０Ｇ
（４）線状低密度ポリエチレン（ＬＬ）
住友化学社製  ＦＺ２０１
旭化成社製  Ｆ１９２０
【０１０２】
＜透明基材＞
（１）ガラス
ＡＧＣ社製、太陽電池用ガラス  白板ガラスエンボス付き厚さ３．２ｍｍ
（２）環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）
日本ゼオン社製、アペル  厚さ３ｍｍ
（３）ポリカーボネート（ＰＣ）
ＡＧＣ社製、ポリカーボ  厚さ３ｍｍ
【０１０３】
＜バックシート＞
三菱アルミパッケージング社製バックシート
ポリフッ化ビニル（商品名：テドラー）／ＰＥＴ／ポリフッ化ビニルの３層構造を有するバックシート
【０１０４】
＜発電素子＞
Ｅ−ＴＯＮ社製、結晶性シリコンセル厚さ２５０μｍ
【０１０５】
＜照射処理＞
【０１０６】
＜ゲル分率＞
ゲル分率については、沸騰ｐ−キシレン中で、試料を１２時間抽出し、不溶解部分の割合を下記式により求めた。
ゲル分率（質量％）＝（抽出後の試料質量／抽出前の試料質量）×１００
多層の場合は、あらかじめ同方法にて厚さ、樹脂組成が同一のシートを採取し、そのシートに同条件にて照射をしたものをゲル分率測定サンプルとして用いた。
【０１０７】
＜重合体の密度＞
ＪＩＳ−Ｋ−７１１２に準拠して測定した。
【０１０８】
＜重合体のＭＦＲ（メルトフローレート）＞
ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準拠して測定した。
【０１０９】
＜樹脂封止シートの作製＞
まず、各実施例の封止材の製造方法について示す。各表に示す材料及び組成比（単位は質量部）で樹脂封止シートを製造した。３台の押出機（表面層押出機、内層押出機、表面層押出機）を使用して樹脂を溶融し、その押出機に接続されたサーキュラーダイから樹脂をチューブ状に溶融押出し、溶融押出にて形成されたチューブを上向きのダイレクトインフレ方法により製膜し、溶融した樹脂シートを２０℃の冷風を用いて冷却固化することにより樹脂シートを得た。次いで、冷却固化した樹脂シートを、５０℃に設定された予熱ロールに密着させることで予熱し、さらに、シート温度が７０℃に設定された赤外線ヒーターにより本加熱して軟質化した。次いで、軟質化された樹脂シートをバックアップロールとエンボスロールの間に通過させることによりエンボス加工を施した。ここで、図２及び図３に示すピラミッド模様（四角錘形状）のエンボス加工を施し、エンボス加工が施された樹脂封止シート（エンボスシート）を得た。樹脂シートを加熱して軟質化する工程の前後には、１対のピンチロールと、１対のバックアップロール及びエンボスロールにより、軟質化した樹脂シートが延伸しないようにテンションコントロールを行った。なお、表中、表面層／内層／表面層の厚さ比率は、樹脂封止シート全体の厚さを１００とした場合の、各層の厚さの比を示す。得られた樹脂封止シート（エンボスシート）に、ＥＰＳ−３００又はＥＰＳ−８００の電子線照射装置（日新ハイボルテージ社製）を用いて、各表に示す加速電圧及び照射密度にて電子線処理を行った。
【０１１０】
＜太陽電池モジュールの作製＞
得られた樹脂封止シートを用いて、表１に示す材料を用いて太陽電池モジュールを作製した。６インチ多結晶セルを６枚（２列×３枚）に配置し、透明基板（透明保護材）／樹脂封止シート（ａ）／発電素子（２５０μｍ）／樹脂封止シート（ｂ）／バックシート（裏面保護材）の順に重ね、ＬＭ５０型真空ラミネート装置（ＮＰＣ社）を用いて、表１に記載した条件で真空ラミネートすることで太陽電池モジュールを製造し、各評価試験を行った。評価結果を表１〜４に示す。
【０１１１】
＜ラミネート後の外観＞
作成した太陽電池モジュールのラミネート直後の外観を目視にて観察した。
そして、太陽電池モジュールを、試験温度８５℃、相対湿度８５％に保持した試験槽内に縦置きで設置し、２週間経過後の太陽電池モジュールの外観を目視にて観察した。発電素子等の部材のズレ等が観察されたものを外観異常と判断し、発電素子等の部材のズレ等が観察されなかったものを外観良好と判断した。
【０１１２】
＜封止材の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）＞
ＪＩＳ−Ｋ７１２９に準拠して測定した。
【０１１３】
＜銅板の変色試験＞
各実施例において、発電素子の代わりに銅板（２５０μｍ）を同様の条件でラミネートして、ラミネートシートを得た。このラミネートシートを試験温度８５℃、相対湿度８５％に保持した試験槽内に縦置きで設置し、２週間経過後の銅板の変色の有無を観察した。水分等によるさびや変色等が確認されたものを腐食レベル（変色）と判断し、さびや変色等が確認されなかったものを良好と判断した。
【０１１４】
各実施例及び各比較例の製造条件及び物性の評価結果を表１〜４に示す。
【０１１５】
【表１】
2011119475.tif 000003
【０１１６】
【表２】
2011119475.tif 000004
【０１１７】
【表３】
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【０１１８】
【表４】
2011119475.tif 000006
【０１１９】
各表に示すように、各実施例の太陽電池モジュールは、水蒸気バリア性が高く、発電素子等の金属部材の耐腐食性に優れ、かつ耐クリープ性に優れており、封止性能に優れていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法により得られる太陽電池モジュールは、水蒸気バリア性が高く、発電素子等の金属部材の耐腐食性に優れ、かつ耐クリープ性に優れた太陽電池モジュールとして用いることができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  太陽電池モジュール
１２  透明基材
１４  バックシート
１６  発電素子
１８ａ，１８ｂ  封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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