(57)【要約】  本発明は、金属と、適した量の1H-ベンゾトリアゾールを取り込んだポリ（ビニルブチラール）層とを含む光起電性装置を提供する。電気的バイアスが本光起電性装置に印加されると、1H-ベンゾトリアゾールは障壁層を金属／ポリ（ビニルブチラール）境界面に形成し、該境界性が、意外にも、銀成分を含む光起電性装置におけるポリ（ビニルブチラール）の黄化を実質的に無くした。
2013522904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤基質；
前記基盤基質に接触して配置された光起電性装置であって、金属成分を含む、光起電性装置；
前記光起電性装置に接触して配置されたポリ（ビニルブチラール）であって、1H-ベンゾトリアゾール又は1H-ベンゾトリアゾール塩を含む、ポリ（ビニルブチラール）；及び
前記ポリ（ビニルブチラール）層に接触して配置された保護基質、
を含む光起電性モジュール。
【請求項２】
前記光起電性装置が薄膜光起電性装置である、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記ポリ（ビニルブチラール）層が0.001乃至5 重量パーセントの1H-ベンゾトリアゾールを含む、請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記ポリ（ビニルブチラール）層が0.1乃至0.4 重量パーセントの1H-ベンゾトリアゾールを含む、請求項２に記載のモジュール。
【請求項５】
前記ポリ（ビニルブチラール）層が1乃至5 重量パーセントの1H-ベンゾトリアゾールを含む、請求項２に記載のモジュール。
【請求項６】
前記ポリ（ビニルブチラール）層がフェノール系抗酸化剤を更に含む、請求項２に記載のモジュール。
【請求項７】
前記金属がビスマス、銅、カドミウム、鉛、すず、亜鉛、銀、金、インジウム、パラジウム、プラチナ、アルミニウム、アンチモニー、クロム、鉄、ニッケル、ロジウム、タンタル、チタン、又はヴァナジウムである、請求項２に記載のモジュール。
【請求項８】
前記金属が銀である、請求項２に記載のモジュール。
【請求項９】
前記金属成分が導電層として用いられる、請求項２に記載のモジュール。
【請求項１０】
0.001 乃至5 重量パーセントの1H-ベンゾトリアゾールを含むポリ（ビニルブチラール）シートを含むポリマー中間層。
【請求項１１】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが0.1 乃至0.4 重量パーセントの1H-ベンゾトリアゾールを含む、請求項１０に記載の中間層。
【請求項１２】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが1 乃至5 重量パーセントの1H-ベンゾトリアゾールを含む、請求項１０に記載の中間層。
【請求項１３】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが更にフェノール系抗酸化剤を含む、請求項１０に記載の中間層。
【請求項１４】
第一基質；
前記第一基質と接触して配置された金属成分；
前記金属成分と接触して配置されたポリ（ビニルブチラール）層であって、1H-ベンゾトリアゾール又は1H-ベンゾトリアゾール塩を含む、ポリ（ビニルブチラール）層；及び
前記ポリ（ビニルブチラール）層と接触して配置された第二基質、
を含む多層積層物。
【請求項１５】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが0.1乃至0.4 重量パーセントの1H-ベンゾトリアゾールを含む、請求項１４に記載の多層積層物。
【請求項１６】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが1乃至5 重量パーセントの1H-ベンゾトリアゾールを含む、請求項１４に記載の多層積層物
【請求項１７】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが0.001乃至5重量パーセントを含む、請求項１４に記載の多層積層物。
【請求項１８】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートがフェノール系抗酸化剤を更に含む、請求項１４に記載の多層積層物。
【請求項１９】
光起電性モジュールを作製する方法であって、
基盤基質を提供するステップと；
光起電性装置を前記基盤基質上に形成するステップであって、前記光起電性装置が金属成分を含む、ステップと；
ポリ（ビニルブチラール）層を前記光起電性装置と接触して配置するステップであって、前記ポリ（ビニルブチラール）層が1H-ベンゾトリアゾール又は1H-ベンゾトリアゾール塩を含む、ステップと；
前記ポリ（ビニルブチラール）層と接触して保護基質を配置するステップと；
前記基質、前記光起電性装置、前記ポリ（ビニルブチラール）層、及び前記保護基質を積層して前記モジュールを形成するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光起電性モジュールの分野に関し、特に本発明は、適した薄膜光起電性基質上にポリマー層及び光起電性装置を導入した薄膜光起電性モジュールの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日使用されている光起電性（太陽）モジュールには二つの一般的な種類がある。一種類目の光起電性モジュールは半導体ウェーファを基質として用い、二番目の種類の光起電性モジュールは、適した基質上に蒸着させた半導体の薄膜を利用する。
【０００３】
半導体ウェーファ種の光起電性モジュールは、典型的には、例えばコンピュータ・メモリ・チップ及びコンピュータ・プロセッサなど、多様な固定型電子装置で通常用いられる結晶質シリコン・ウェーファを含む。
【０００４】
薄膜光起電装置は、例えば非晶質シリコンなどの一種以上の従来の半導体を適した基質上に取り込むことができる。ウェーファがインゴットから切り出されるウェーファ用途とは異なり、薄膜光起電装置は、例えばスパッタ・コーティング、物理的蒸着（PVD）、又は化学的蒸着（CVD）などの比較的に簡単な蒸着技術を用いて形成される。
【０００５】
薄膜光起電性モジュールは、典型的には、下にある光起電性装置を密封及び保護するために、エチレン酢酸ビニルコポリマー（EVA）の層又はポリ（ビニルブチラール）（PVB）の層を取り入れている。もちろん、光起電性モジュールが長期にわたって信頼できる機能を果たすことが最も重要であり、従って、ポリマー層の安定性が、いずれの特定の光起電性装置にとっても必須の因子である。
【０００６】
EVAは光起電性モジュールにおいて広範に用いられてきたが、ポリ（ビニルブチラール）を使用することがとても好ましい。なぜならこれには、米国特許公報第2007/0259998号に記載されているように、酢酸分解など、EVAと同じ欠点がないからである。
【０００７】
ポリ（ビニルブチラール）を用いることがしばしば好ましいが、ポリ（ビニルブチラール）は、銀を含有する素子と接触していると黄化することが観察されている。
【０００８】
従って、当業において必要とされているのは、金属元素を有する光起電性モジュールで安定で長期にわたる使用に適したポリ（ビニルブチラール）組成物である。    
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、金属と、適した量の1H-ベンゾトリアゾールを取り入れたポリ（ビニルブチラール）層とを含む光起電性装置を提供する。電気的偏りをこの光起電性装置に印加すると、1H-ベンゾトリアゾールは、金属／ポリ（ビニルブチラール）境界面で障壁層を形成し、この障壁層が、例えば、銀成分を含む光起電性装置におけるポリ（ビニルブチラール）の黄化を意外にも実質的に消失させたのである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の薄膜光起電性装置の概略的な横断面図である。
【００１１】
詳細な説明
本発明の薄膜光起電性装置は、ここでの説明に従って調合されたポリ（ビニルブチラール）層を含み、該層は、当該光起電性装置に優れた接着性、抵抗率、密封性、加工性、及び耐性を提供すると共に、1H-ベンゾトリアゾールを含む。
【００１２】
本発明の薄膜光起電性モジュールの一実施態様を、図１において概ね１０で示す。該図面に示すように、光起電性装置１４は基部基質１２上に形成されるが、該基質１２は例えばガラス又はプラスチックであってもよい。保護基質１８はポリ（ビニルブチラール）層１６で光起電性装置１４に結合される。
【００１３】
ここで用いられる場合の「1H-ベンゾトリアゾール」とは、以下の式に示す化合物を言う：
【化１】
2013522904.tif 000003
【００１４】
1H-ベンゾトリアゾールはいずれの適した量でもポリ（ビニルブチラール）中に含めることができるが、多様な実施態様では、重量パーセントで0.001 乃至5%、0.01 乃至5%、0.1乃至 5%、1 乃至5%、2乃至 5%、又は0.1 乃至0.4 %、含められる。
【００１５】
1H-ベンゾトリアゾールは、好ましくは、1H-ベンゾトリアゾールのポリ（ビニルブチラール）樹脂及びいずれか他の添加剤との融解配合を通じたポリマー層の形成時に、ポリ（ビニルブチラール）に含められるとよい。更に1H-ベンゾトリアゾールは、ナトリウム、カリウム、及びアンモニアなどの塩型で提供することもできる。
【００１６】
1H-ベンゾトリアゾールは、銅、銀、コバルト、アルミニウム及び亜鉛の公知の腐食阻害剤である。それはPMCスペシャルティーズ・グループから市販されており、商標名Cobratec-99で販売されている。本発明の光起電性装置で有用な他の腐食阻害剤には：例えば5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシベンゾトリアゾールなどの1H-ベンゾトリアゾールの誘導体及び、1H-ベンゾトリアゾールの他のアルキル誘導体；イミダゾール、及び、例えばベンズイミジゾール、5,6-ジメチルベンズイミダゾール、 2-メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール誘導体、並びに4,5-ジヒドロ-1H-イミダゾールの脂肪酸誘導体；チアゾール、及び、例えば2-メルカプトベンゾチアゾール、1,2-ビス（フェニルチオ）エタン、2,5-ビス（n-オクチルジチオ）-1,3,4-チアジアゾール、2-アミノ、5-メルカプト、1,3,4-チアジゾール、2-メルカプトピリミジン、2-メルカプトベンゾキサゾールなどのチアゾールのアルキル誘導体；ヒスタミン；ヒスチジン；及び 2-アミノピリミジンがある。
【００１７】
更なる添加剤
安定性及び性能を高めるために本発明のポリマー層に含めることのできる更なる添加剤には、例えばIrganox MD-1024（登録商標） (CAS
32687-78-8)及びNaugard XL-1（登録商標）(CAS 70331-94-1)などの金属不活性化剤、 例えばTinuvin 123（登録商標）(CAS129757-67-1)などのヒンダード・アミン光安定化剤、及び、例えばAnox 70（登録商標）(2,2’ -チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート] CAS 41484-35-9)などのフェノール系抗酸化剤がある。
【００１８】
上記のポリマー安定化剤のいずれかをベンゾトリアゾールと組み合わせると、ポリ（ビニルブチラール）のポリ（ビニルブチラール）−金属境界面とポリマー内部の両方で更なる安定性が達成されると予測される。実験データは、ベンゾトリアゾール及びAnox70（登録商標）の両者をポリ（ビニルブチラール）調合物に加えると、ポリマーの変色が更に減少し、薄膜太陽パネルの構造が保護されることを示唆した。本発明の多様な実施態様では、1H-ベンゾトリアゾール及びフェノール系抗酸化剤をポリ（ビニルブチラール）層に取り入れ、そしていくつかの実施態様では、1H-ベンゾトリアゾール及び2,2’-チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートをポリ（ビニルブチラール）層に取り入れている。
【００１９】
ポリ（ビニルブチラール）層
本発明の薄膜光起電性モジュールは、ポリ（ビニルブチラール）の層を、保護基質に対して光起電性装置を密封するために用いられる積層接着剤として用いることで、本発明の光起電性モジュールを形成する。
【００２０】
本発明のポリ（ビニルブチラール）は、当業者に公知である通り、アセタール化加工により作製することができる（例えば米国特許第 2,282,057号及び第2,282,026号を参照されたい）。ある実施態様では、Encyclopedia of Polymer
Science & Technology, 3rd edition, Volume 8, pages 381-399,
by B.E. Wade (2003) のビニルアセタールポリマーに記載された溶媒法を用いることができる。別の実施態様では、そこで記載された水性の方法を用いることができる。ポリ（ビニルブチラール）は多様な形で、例えばミズーリ州セントルイスのソルシア社から Butvar（登録商標）
樹脂としてなど、多様な形で市販されている。
【００２１】
多様な実施態様では、ポリ（ビニルブチラール）は、ポリ（ビニルアルコール）で計算して 10 乃至35 重量パーセント（wt. %）の水酸基、ポリ（ビニルアルコール）で計算して13 乃至30 wt. % の水酸基、又はポリ（ビニルアルコール）で計算して15 乃至22 wt. % の水酸基を含む。更にポリマー層樹脂は、酢酸ポリビニルで計算して15 wt. % 未満の残留エステル基、 13 wt. %、11 wt. %、9 wt. %, 7 wt. %、5 wt. %、又は3 wt. % 未満の残留エステル基を含むことができ、その残りはアセタール、好ましくはブチルアルデヒドアセタールであるが、選択的には例えば 2-エチルヘキサナル基などの他のアセタール基を少量、含む（例えば米国特許第5,137,954号を参照されたい）。
【００２２】
多様な実施態様では、ポリ（ビニルブチラール）は１モル当り少なくとも30,000、40,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、120,000、250,000、又は少なくとも350,000 グラム（g/モル又はダルトン）の分子量を有する。アセタール化ステップ中に少量のジアルデヒド又はトリアルデヒドを加えて、分子量を少なくとも350,000 g/モルまで増加させることができる（例えば米国特許第 4,902,464号；第4,874,814号；第4,814,529号；及び第4,654,179号を参照されたい）。ここで用いられる場合の用語「分子量」とは、重量平均分子量を意味する。
【００２３】
酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、及びマグネシウム塩を含め、多様な接着制御剤を本発明のポリマー層中に用いることができる。本発明のこれらの実施態様で用いることのできるマグネシウム塩には、限定はしないが、米国特許第 5,728,472号に開示されたもの、例えばサリチル酸マグネシウム、ニコチン酸マグネシウム、マグネシウムジ-(2-アミノベンゾエート)、マグネシウムジ-(3-ヒドロキシ-2-ナフトエート)、及びマグネシウムビス(2-エチルブチレート)(化学抄録番号
79992-76-0)などがある。本発明の多様な実施態様では、マグネシウム塩はマグネシウムビス(2-エチルブチレート)である。
【００２４】
本発明のポリマー層の多様な実施態様では、ポリマー層は 20 乃至60、25 乃至60、20 乃至 80、10 乃至 70、又は10 乃至 100 部の可塑剤phrを含むことができる。もちろん、特定の用途に適していれば他の量を用いることもできる。いくつかの実施態様では、可塑剤は２０未満、１５未満、１２未満、又は１０未満の炭素原子の炭化水素セグメントを有する。可塑剤の量はポリ（ビニルブチラール）のガラス転移温度（Tg）に影響するように調節することができる。一般的には、Tgを低下させるためには高量の可塑剤を加える。
【００２５】
ポリマー層を形成するためにいずれの適した可塑剤を本発明のポリマー樹脂に加えることもできる。本発明のポリマー層に用いられる可塑剤には、とりわけ、多塩基酸のエステル又は多価アルコールを含めることができる。適した可塑剤には、例えば、トリエチレングリコールジ-(2- エチルブチレート)、トリエチレングリコールジ-(2-エチルヘキサノエート)、トリエチレングリコールジヘプタノエート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジヘキシルアジペート、ジオクチルアジペート、ヘキシルシクロヘキシルアジペート、アジピン酸ヘプチル及びノニルの混合物、ジイソノニルアジペート、ヘプチルノニルアジペート、ジブチルセバケート、油変性セバシン酸アルキドの高分子量可塑剤、米国特許第3,841,890号に開示されたものなどのリン酸及びアジピン酸の混合物、 米国特許第4,144,217,
217号に開示されたものなどのアジピン酸、並びに前述の混合物及び組合せ、がある。用いることのできる他の可塑剤は、米国特許第5,013,779号に開示された通り、C4
乃至 C9 アルキルアルコール及びシクロC4 乃至C10 アルコール、及びアジピン酸ヘキシルなどのC6 乃至C8 アジピン酸エステルから作製された混合アジピン酸塩である。多様な実施態様では、用いられる可塑剤はアジピン酸ジヘキシル及び／又はトリエチレン
グリコールジ-2 エチルヘキサノエートである。
【００２６】
当業者に公知の方法に従って、ポリ（ビニルブチラール）ポリマー、可塑剤、及びいずれかの添加剤を熱加工し、シート状に構成することができる。ポリ（ビニルブチラール）シートを形成する方法の一例は、樹脂、可塑剤、及び添加剤を含む溶融ポリ（ビニルブチラール）を、溶融物をダイス（例えば垂直方向よりも一方向が実質的に大きくなった開口部を有するダイス）を強制的に通過させることにより、押出し成型するステップを含む。ポリ（ビニルブチラール）シートを形成する別の方法の例は、溶融物をダイスからローラ上に流し込むステップと、樹脂を固化させるステップと、その後、固化した樹脂をシートとして取り出すステップとを含む。多様な実施態様では、ポリマー層は、例えば0.1 乃至2,5 ミリメートル、0.2 乃至2.0 ミリメートル、0.25 乃至1.75 ミリメートル、及び0.3 乃至1.5 ミリメートルの厚さを有することができる。
【００２７】
本発明のポリ（ビニルブチラール）層は低分子量エポキシ添加剤を含むことができる。当業で公知である通り、いずれの適したエポキシ剤も本発明で用いることができる（例えば米国特許第5,529,848号及び第5,529,849号を参照されたい）。
【００２８】
最終製品の性能を高めるために、他の添加剤をポリマーシートに取り入れてもよい。このような添加剤には、限定はしないが、当業で公知のように、染料、色素、安定化剤（例えば紫外線安定化剤）、抗酸化剤、粘着防止剤、付加的なIR吸収剤、難燃剤、前述の添加剤の組合せ等がある。
【００２９】
典型的な紫外線安定化剤には、式ＩＩで示すように、例えばTinuvin 328(R)などの商標名Tinuvin(R)でチバ・スペシャルティ・カンパニー社から販売されている置換2H-ベンゾトリアゾールがある：
【００３０】
【化２】
2013522904.tif 000004
【００３１】
基盤基質
図１では素子１２として示されている、本発明の基盤基質は、本発明の光起電性装置を上に形成することができれば、いずれの適した基質であってもよい。例には、限定はしないが、ガラス、及び「剛性の」薄膜モジュールを生じる合成の可塑性グレージング材料、及び、「軟性の」薄膜モジュールを生じる、例えばポリ（エチレンテレフタレート）、ポリイミド、フルオロポリマー等の薄膜プラスチック・フィルムがある。一般的には、基盤基質が、350乃至1,200 ナノメートルの範囲の入射光のほとんどを透過させられることが好ましいが、当業者であれば、保護基質を通じて光が光起電性装置に入光するような変更も含め、変更が可能であることは認識されよう。
【００３２】
薄膜光起電性装置
図１では素子１４で示される、本発明の薄膜光起電性装置は、基盤基質上に直接、形成される。典型的な装置の製造は、用途に応じて、第一導電層の蒸着、第一導電層の腐食、半導体層の蒸着及び腐食、第二導電層の蒸着、第二導電層の腐食、及び、バス導電体及び保護層の塗布を含む。選択的には、電気的絶縁層を第一導電層及び基質基盤間の基盤基質上に形成することができる。この選択的な層は、例えば、シリコン層であってもよい。
【００３３】
本発明の1H-ベンゾトリアゾールは、いずれの銀も含まない光起電性装置上に用いるためのポリマー層に付加することもできるが、好適な実施態様では、1H-ベンゾトリアゾールは、銀を含む光起電性装置を有する光起電性モジュールで用いられるポリ（ビニルブチラール）で用いられる。銀成分の例には、限定はしないが、導電層又は素子（例えばワイヤ格子）又は反射層（例えばUS2006/0213548を参照されたい）がある。
【００３４】
他の実施態様では、本発明の1H-ベンゾトリアゾール剤を、例えばビスマス、銅、カドミウム、鉛、すず、亜鉛、金、インジウム、パラジウム、プラチナ、アルミニウム、アンチモニー、クロム、鉄、ニッケル、ロジウム、タンタル、チタン又はヴァナジウムを含め、分解しやすい他の金属を含む光起電性装置上で用いるためのポリマー層に添加することができる。
【００３５】
当業者であれば、装置製造の前述の記載は、一つの公知の方法に過ぎず、本発明の一実施態様に過ぎないことを認識されよう。数多くの他の種類の薄膜光起電性装置が本発明の範囲内にある。形成方法及び装置の例には、米国特許書類2003/0180983号、第7,074,641号、第6,455,347号、第6,500,690号、2006/0005874号、2007/0235073号、第7,271,333号、及び2002/0034645号に記載されたものがある。
【００３６】
薄膜光起電性装置の多様な成分は、いずれかの適した方法を通じて形成することができる。多様な実施態様では、化学的蒸着法（CVD）、物理的蒸着法（PVD）、及び／又はスパッタリングを用いることができる。
【００３７】
上記の二つの導電層は、介在する半導体材料によって生じた電流を運ぶ電極として役立つ。電極の一つは典型的には、太陽光が半導体材料に達するように透明である。もちろん、両方の導電体が透明であってもよく、あるいは導電体の一方が反射性であることで、半導体材料を通じて透過してきた光が反射して半導体材料に戻るようにすることもできる。導電層は、例えば酸化すず又は酸化亜鉛など、いずれかの適した導電性酸化物材料を含むことができ、あるいは、例えば「逆」電極など、透明性が重要でない場合には、アルミニウム又は銀を含むものなど、金属層又は合金層を用いることができる。他の実施態様では、酸化金属層を金属層と組み合わせることで電極を形成することができ、該酸化金属層にホウ素又はアルミニウムを添加し、低圧化学蒸着法を用いて蒸着することができる。導電層は、例えば0.1 乃至 10 マイクロメートルの厚さであってよい。
【００３８】
薄膜光起電性装置の光起電性領域は、例えば従来のPIN
又はPN 構造の水素付加非晶質シリコンを含むことができる。該シリコンは典型的には厚さが最高で約500ナノメートルであってよく、典型的には厚さが3 乃至25 ナノメートルのp-層、20 乃至450 ナノメートルのi-層、そして20 乃至 40 ナノメートルのn-層を含む。蒸着は、例えば米国特許第4,064,521号などに記載された通り、シラン又はシラン及び水素の混合物中でのグロー放電によることができる。
【００３９】
代替的には、半導体材料は、微細形態のシリコン、テルル化カドミウム (CdTe 又はCdS/CdTe)、二セレン化銅インジウム、(CuInSe2 、又は「CIS」、又は CdS/CuInSe2)、セレン化銅インジウムガリウム (CuInGaSe2 、又は「CIGS」)、又は他の光起電性活性材料であってもよい。本発明の光起電性装置は付加的な半導体層、又は前述の半導体種の組合せを有することができ、タンデム、三重接合、又はヘテロ接合構造であってよい。
【００４０】
当該装置の個々の成分を形成するための層の腐食は、限定はしないが、絶縁マスクを用いたシルクスクリーニング、正又は負の光レジストを用いた腐食、機械的スクライビング、放電スクライビング、化学的腐食又はレーザー・エッチングを含む、いずれかの従来の半導体製造技術を用いて行うことができる。多様な層の腐食の結果、典型的には、装置内の個々の光電セルが形成されるであろう。それらの装置は、製造工程のいずれかの適した段階で挿入又は形成されたバス・バーを用いて他の装置に電気的に接続させることができる。
【００４１】
ポリ（ビニルブチラール）層及び保護基質との組立前に、光電セル上に保護層を選択的に形成することができる。保護層は、例えばスパッタ・アルミニウムであってよい。
【００４２】
選択的な絶縁層、導電層、半導体層、及び選択的な保護層から形成された、電気的に相互接続された光電セルが、本発明の光起電性装置を形成する。
【００４３】
保護基質
図１で素子１８として示される、本発明の保護基質は、ポリマー層に接着するのに用いることができ、その下の装置を充分に保護することができればいずれの適した基質であってもよい。例には、限定はしないが、ガラス、剛性プラスチック、及び薄膜プラスチック・フィルム、例えばポリ（エチレンテレフタレート）、ポリイミド、フルオロポリマー等がある。保護基質が350乃至1,200ナノメートル範囲の入射光のほとんどの通過を可能にすることが概ね好ましいが、当業者であれば、本光起電性装置への入射光のすべてが基盤基質を通って進入するような変更を含め、変更が可能であることは認識されよう。これらの実施態様では、保護基質は透明である必要はなく、又はそうである必要はほぼなく、例えば、保護基質を通じて光起電性装置から光が脱出できなくするような反射性フィルムであってもよい。
【００４４】
組立
本発明の薄膜光起電性モジュールの最終的な組立は、薄膜光起電性装置と接触した状態にポリ（ビニルブチラール）層を、該当する場合には基盤基質上に形成されたバス・バーと一緒に、配置するステップと、保護基質をポリ（ビニルブチラール）層と接触させて配置するステップと、該組立体を積層してモジュールを形成するステップとを含む。
【００４５】
本願の本体は例示した好適な実施態様で起草されたが、本発明は、標準的な（非薄膜）光起電性装置や、当業ですべて公知である、ポリビニルブチラール・シートを分解可能な金属成分（例えば太陽光グレージング、及び鏡）と接触させて含む他の多層積層物を含め、銀成分及びポリ（ビニルブチラール）を含むすべての光起電性装置をその範囲内に包含する。
【００４６】
本発明は、1H-ベンゾトリアゾールと、選択的に、ここに記載された通りのいずれか更なる添加剤とを取り入れた、ここで記載された成分のいずれかを有するポリ（ビニルブチラール）シートを含む。
【００４７】
本発明は、基盤基質を提供するステップと、本発明の光起電性装置をその上に形成するステップと、本発明のポリ（ビニルブチラール）層を用いて光起電性装置を保護基質に積層するステップとを含む、光起電性モジュールを作製する方法を含む。
【００４８】
本発明は、本発明のポリマー層を含む光起電性モジュールを含む。
【００４９】
実施例
実施例１
小型の研究室規格の押出し機を用いて、ビニルアルコール含有量が18.7 wt % で残留ビニルアセテート0.5-4
wt %の約750グラムのポリ（ビニルブチラール）樹脂を、可塑剤としての285 グラムのトリエチレン グリコールジ-(2-エチルヘキサノエート)、 2.63 グラムの紫外線吸収剤
Tinuvin 328（登録商標）、接着制御塩としての 0.19グラムのマグネシウム (2-エチルブチレート) 、及び表１に示す通りの多様な添加物と混合し、0.76 ミリメートル厚のシートに押し出した。
【００５０】
該シートを用いて薄膜太陽電池 (15x15 センチメートル)を積層する。該積層物を85°C に85%の相対湿度で1,000 ボルトのバイアスをかけて１，０００時間、暴露する。該積層物の黄化指数をこの１，０００時間の暴露後に測定する。暴露前の積層物の典型的な黄化指数は約１２（１１及び１３の間）である。
【００５１】
【表１】
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実施例２
【００５２】
シート (1.14 mm 厚) を下のようにパイロット規格押出し機で調製する： 100 グラム毎のポリ（ビニルブチラール）樹脂につき、 可塑剤として38 グラム のトリエチレングリコールジ-(2-エチルヘキサノエート)、0.35 グラムのTinuvin 328（登録商標）、0.025 グラムのマグネシウム (2- エチルブチレート)、及び、表２に示す通りの多様な添加剤を加える。銀及び他の層で被覆したガラスを、ポリ（ビニルブチレート）積層物を調製するために用いる。被覆されたガラスの大きさは７×９センチメートルである。積層物を６７０時間、85°C、85% の相対湿度 (RH) 及び1,000 ボルトの電気的バイアスについて検査する。
【００５３】
【表２】
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実施例３
【００５４】
実施例１のコントロール２番及び試料４番の濃度を１０００時間の暴露後に判定する。試料を離層させる。75:25 ヘキサン／酢酸エチルの混合液中ですすぎ及び撹拌することで、層から可塑剤を抽出する。回収されたポリ（ビニルブチラール）樹脂は色を保持しており、その後、酸中に溶解させて、銀含有量についてPerkin Elmer Optima 3300 DV 装置を用いて分析する。ポリ（ビニルブチラール）の標準シートも、銀含有量について分析する。
【００５５】
【表３】
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【００５６】
「黄化指数」をインタクトのガラス積層物上で測定する。ASTM検査法E 1331に従って除外された反射成分を用いて、透明なガラス表面が光源に向かい合う場所で半球反射率によって試料を測定する。可視スペクトル全体の反射値を用い、黄化指数値を、ASTM E 313 “Standard Test Method for Yellowness Index of
Plastics” 法の表１内に提示された「黄化指数の方程式の係数」の「C,1931」カラムを用いて計算する。
【００５７】
以下のコンストラクトをまず形成することにより、バイアス下での検査を達成する：電極／ガラス層／光起電性フィルム／電極／ポリ（ビニルブチラール）／ガラス層。１，０００ボルトの直流の電圧を次に印加すると、その結果、約０．１ミリアンペアの電流が生じる。
【００５８】
実施例で示すように、式ＩＩで示した置換2H-ベンゾトリアゾール誘導体であるTinuvin 328（登録商標）を添加しても黄化は妨げられず、1H-ベンゾトリアゾールの劇的な成功が強調される。
【００５９】
本発明のおかげで、今や、銀を含有する光起電性装置に用いたときに優れたポリ（ビニルブチラール）安定性及び対黄化耐性を有する薄膜光起電性モジュールを提供することができる。
【００６０】
以上、本発明を例示的な実施例を参照しながら解説してきたが、当業者であれば、多様な変更が可能であり、本発明の範囲から逸脱することなく、均等物をその要素に置換できることは理解されよう。加えて、本発明の教示に対し、その必須の範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料に適応するために数多くの変更を行ってもよい。従って、本発明は、本発明を実施するために考察された最良の形態として開示された具体的な実施態様に限定されず、本発明は、付属の請求項の範囲に入る全ての実施態様を包含することが意図されている。
【００６１】
更に、ここ全体と通じて記載された通り、当該成分の各々について規定された数値を有する一実施態様を形成するために、本発明のいずれか一個の成分について記載された範囲、数値、又は特徴のいずれも、適当であれば本発明の他の成分のいずれかについて記載されたいずれかの範囲、数値、又は特徴と交換可能に用いることができることは理解されよう。例えば、薄膜モジュールは、ポリ（ビニルブチラール）及び光起電性素子の組合せを含むことで、本発明の範囲内にありながらも、リストアップするには過度に煩わしいような数多くの順列を形成することができる。
【００６２】
要約書又はいずれかの請求項に記載されたいずれの図面参照番号は描写のみを目的としており、いずれかの図面に示されたいずれか一つの特定の実施態様に、本請求項記載の発明を限定するものと捉えられてはならない。
【００６３】
図面は、そうでないと明示しない限り、実寸に描かれてはいない。
【００６４】
雑誌記事、特許、出願、及び書籍を含め、ここで言及された各参考文献の全文を、言及をもってここに援用することとする。
【図１】
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【国際調査報告】
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