(57)【要約】  ソーラーモジュールはエッジシーラントを含む。シーラント組成物は不飽和反応性ポリオレフィンと、オレフィン系重合体と、シラン変性ポリオレフィンと、不活性充填剤と、酸化カルシウムと、老化防止剤を含有する。これらの成分は望ましい密封性、高い耐候性、所望のレオロジー、低導電率及び良好な吸水性を兼備するシーラントを製造するようにバランスよく配合される。【選択図】図２
2013509453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系重合体と；
シラン変性ポリオレフィンと；
少なくとも１種の充填剤と；
カーボンブラックと；
組成物全体の約２．５重量％を上回る量で配合された酸化カルシウムと；
少なくとも１種の老化防止剤
を含有するシーラント組成物。
【請求項２】
更に組成物全体の約２．５重量％を上回る量で配合されたモレキュラーシーブを含有する請求項１に記載のシーラント組成物。
【請求項３】
シーラント組成物がシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に５時間を上回る浸水時間と４０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項４】
シーラント組成物がシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に１０時間を上回る浸水時間と３０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項５】
酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが約１０重量％を上回る量で配合されており、シーラント組成物がシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に５時間を上回る浸水時間と４０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項６】
酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが約１０重量％を上回る量で配合されており、シーラント組成物がシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に１０時間を上回る浸水時間と３０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項７】
更にクレー、硫酸カルシウム及びシリカゲルの少なくとも１種を含有しており、シーラント組成物がシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に５時間を上回る浸水時間と４０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項８】
更にクレー、硫酸カルシウム及びシリカゲルの少なくとも１種を含有しており、酸化カルシウムとモレキュラーシーブとシーラント組成物の組合せがシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に１０時間を上回る浸水時間と３０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項９】
酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約１０〜約４０重量％の量で配合されている請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項１０】
酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約２０〜約４０重量％の量で配合されている請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項１１】
酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約２５〜約３５重量％の量で配合されている請求項２に記載のシーラント組成物。
【請求項１２】
オレフィン系重合体が組成物全体の約３０〜約６０重量％の量で配合されており、シラン変性ポリオレフィンが組成物全体の約１０〜約２５重量％の量で配合されており、カーボンブラックが組成物全体の約２〜約２０重量％の量で配合されており、充填剤が組成物全体の約２０〜約６０重量％の量で配合されており、酸化カルシウムが組成物全体の約２．５〜約２５重量％の量で配合されており、老化防止剤が組成物全体の０〜約２重量％の量で配合されている請求項１に記載のシーラント組成物。
【請求項１３】
オレフィン系重合体が組成物全体の約２０〜約４０重量％の量で配合されており、シラン変性ポリオレフィンが組成物全体の約１０〜約２０重量％の量で配合されており、カーボンブラックと充填剤の組合せが組成物全体の約３０〜約４０重量％の量で配合されており、酸化カルシウムが組成物全体の約１０〜約３０重量％の量で配合されており、老化防止剤が組成物全体の０〜約２重量％の量で配合されている請求項１に記載のシーラント組成物。
【請求項１４】
更に組成物全体の約２．５〜約２５重量％の量で配合されたモレキュラーシーブを含有する請求項１３に記載のシーラント組成物。
【請求項１５】
シーラント組成物がシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に約１５ｇ／（ｍ２・日）未満の定常状態水蒸気透過率を示す請求項１に記載のシーラント組成物。
【請求項１６】
シーラント組成物が酸化カルシウムと水の反応においてシーラントの膨潤を所定量までに保つようにバランスの取れた性質を備える請求項１に記載のシーラント組成物。
【請求項１７】
酸化カルシウムが実質的にシーラントの他の成分と反応しないか又はこれらの成分を腐食しない請求項１に記載のシーラント組成物。
【請求項１８】
オレフィン系重合体がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、ブチルゴム（ポリイソブテン・イソプレン）、スチレンブロック共重合体及びスチレンブロック共重合体の変性物の少なくとも１種を含み、オレフィン系重合体が１００〜７００，０００Ｄａの数平均分子量をもち、シラン変性ポリオレフィンが非晶質ポリαオレフィン、シラングラフトＰＥ、湿気硬化触媒、アルコキシシラン及びアミノシランの少なくとも１種を含み、充填剤が重質チョーク、軽質チョーク、ケイ酸塩、酸化ケイ素、ＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２及び二酸化チタンの少なくとも１種を含み、ケイ酸塩がタルク、カオリン、マイカ、酸化ケイ素、シリカ及びケイ酸カルシウム又はケイ酸マグネシウムを含む群から選択され、老化防止剤がヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル、メルカプト化合物、亜リン酸エステル、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン及びオゾン劣化防止剤の少なくとも１種を含む請求項１に記載のシーラント組成物。
【請求項１９】
第１の基板と；
第２の基板と；
第１の基板と第２の基板の間に配置された少なくとも１個の光起電力セルと；
少なくとも１個の光起電力セルに水蒸気を到達させないために水蒸気バリアを形成するように第１の基板及び第２の基板と接触するシーラント
を含むソーラーモジュールであって、前記シーラントが、
オレフィン系重合体と；
シラン変性ポリオレフィンと；
少なくとも１種の充填剤と；
カーボンブラックと；
組成物全体の約２．５重量％を上回る量で配合された酸化カルシウムと；
少なくとも１種の老化防止剤
を含有する前記ソーラーモジュール。
【請求項２０】
シーラント組成物が組成物全体の約２．５重量％を上回る量で配合されたモレキュラーシーブを含有する請求項１９に記載のソーラーモジュール。
【請求項２１】
酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約１０〜約４０重量％の量で配合されている請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項２２】
酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約２０〜約４０重量％の量で配合されている請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項２３】
酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約２５〜約３５重量％の量で配合されている請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項２４】
オレフィン系重合体が組成物全体の約３０〜約６０重量％の量で配合されており、シラン変性ポリオレフィンが組成物全体の約１０〜約２５重量％の量で配合されており、カーボンブラックが組成物全体の約２〜約２０重量％の量で配合されており、充填剤が組成物全体の約２０〜約６０重量％の量で配合されており、酸化カルシウムが組成物全体の約２．５〜約２５重量％の量で配合されており、老化防止剤が組成物全体の約２重量％までの量で配合されている請求項１９に記載のソーラーモジュール。
【請求項２５】
オレフィン系重合体が組成物全体の約３０〜約４０重量％の量で配合されており、シラン変性ポリオレフィンが組成物全体の約１０〜約２０重量％の量で配合されており、カーボンブラックと充填剤の組合せが組成物全体の約３０〜約４０重量％の量で配合されており、酸化カルシウムが組成物全体の約１０〜約３０重量％の量で配合されており、老化防止剤が組成物全体の約２重量％までの量で配合されている請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項２６】
シーラントが組成物全体の約２．５〜約２５重量％の量で配合されたモレキュラーシーブを含有する請求項２５に記載のソーラーモジュール。
【請求項２７】
シーラント組成物がシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に約１５ｇ／（ｍ２・日）未満の定常状態水蒸気透過率を示す請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項２８】
シーラントが酸化カルシウムと水の反応においてシーラントの膨潤を所定量までに保つようにバランスの取れた性質を備える請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項２９】
酸化カルシウムが実質的にシーラント又は第１の基板及び第２の基板と反応しないか又はこれらを腐食しない請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項３０】
オレフィン系重合体がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、ブチルゴム（ポリイソブテン・イソプレン）、スチレンブロック共重合体及びスチレンブロック共重合体の変性物の少なくとも１種を含み、オレフィン系重合体が１００〜７００，０００Ｄａの数平均分子量をもつ請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項３１】
シラン変性ポリオレフィンが非晶質ポリαオレフィン、シラングラフトＰＥ、湿気硬化触媒、アルコキシシラン及びアミノシランの少なくとも１種を含む請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項３２】
充填剤が重質チョーク、軽質チョーク、ケイ酸塩、酸化ケイ素、ＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２及び二酸化チタンの少なくとも１種を含み、ケイ酸塩がタルク、カオリン、マイカ、酸化ケイ素、シリカ及びケイ酸カルシウム又はケイ酸マグネシウムを含む群から選択される請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項３３】
老化防止剤がヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル、メルカプト化合物、亜リン酸エステル、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン及びオゾン劣化防止剤の少なくとも１種を含む請求項２０に記載のソーラーモジュール。
【請求項３４】
第１の基板と第２の基板を有するソーラーモジュール用のシーリングコンパウンドであって、前記シーリングコンパウンドが第１の基板と第２の基板の間に配置されており、前記シーリングコンパウンドが、
組成物全体の約３０重量％を上回る量のオレフィン系重合体と；
組成物全体の３５重量％未満の量のシラン変性ＡＰＡＯ及びシラン変性重合体の少なくとも１種と；
充填剤と；
約６０ｎｍ未満の一次粒径をもつカーボンブラックと；
組成物全体の約２．５重量％を上回る量で配合された酸化カルシウムと；
組成物全体の約２．５重量％を上回る量で配合されたモレキュラーシーブと；
老化防止剤
を含有する前記シーリングコンパウンド。
【請求項３５】
オレフィン系重合体が組成物全体の約３０〜約６０重量％の量のポリイソブチレンを含み、シラン変性ＡＰＡＯ及びシラン変性ポリイソブチレンの少なくとも１種が組成物全体の約２〜約３５重量％の量で配合されており、充填剤が組成物全体の約３〜約４７重量％の量で配合されており、モレキュラーシーブと酸化カルシウムの組合せが組成物全体の約１０〜約４０重量％の量で配合されており、老化防止剤が組成物全体の０．１〜約３重量％の量で配合されている請求項３４に記載のシーリングコンパウンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］
（関連特許出願とのクロスリファレンス）
本願は２００９年１０月１４日付け米国仮特許出願第６１／２５１，５２７号の優先権主張出願であり、２００７年９月２０日付けドイツ出願第ＤＥ／１０  ２００７  ０４５  １０４．２号の優先権主張出願である２００８年９月２２日付け国際出願第ＰＣＴ／ＤＥ／２００８／００１５６４号の更に優先権主張出願である２０１０年３月１９日付け同時係属米国特許出願第１２．６７９，２５０号の一部継続出願である。上記各出願の内容全体を本願に援用する。
【０００２】
［０００２］
（技術分野）
本発明はソーラーモジュール用エッジシーラント組成物における水分捕捉剤としての酸化カルシウムの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
［０００３］
光起電力ソーラーパネルないしモジュールは一般に光起電力デバイスを複数の層の間に積層及び／又は挿入したものである。大半の光起電力デバイスは剛性ウェーハ状結晶シリコンセルであるか、又はテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、アモルファスシリコンもしくは二セレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ２）を基板上に堆積させた薄層モジュールである。薄層ソーラーモジュールは剛性の場合と可撓性の場合がある。可撓性薄層セル及びモジュールは光活性層と他の必要な全物質を可撓性基板上に堆積することにより作製される。光起電力デバイスを相互間及び他のソーラーパネルないしモジュールと電気的に接続し、集積システムを形成する。
【０００４】
［０００４］
光起電力ソーラーパネルの効率は水分の侵入により低下する。環境からソーラーモジュールの内部の感湿性部分へのこの水分侵入を抑制する有効な１つの方法はエッジシーラントの使用である。これらのエッジシーラントは水分透過率（ＭＶＴ）が低いという性質をもつ。
【０００５】
［０００５］
水分透過率を低下させる別の方法は乾燥剤の使用である。このような乾燥剤の１種はモレキュラーシーブである。モレキュラーシーブは吸着剤として使用される正確で均一な寸法の細孔を含む材料から構成される。水の分子は細孔を通過するのに十分に小さいため、モレキュラーシーブ材料の内側に吸着される。典型的なモレキュラーシーブは自重の２２％までの水を吸着することができる。モレキュラーシーブの例としては、限定されないが、アルミノケイ酸塩鉱物、クレー、多孔質ガラス、微細孔性活性炭、ゼオライト、活性炭、又は水等の小分子を拡散させることが可能な開口構造をもつ合成化合物が挙げられる。
【０００６】
［０００６］
しかし、モレキュラーシーブによる水分吸収は可逆的である。即ち、モレキュラーシーブの内側に保持された水分は放出される可能性がある。水と反応する他の化合物又は成分を添加することにより水分をより良好に捕捉しようとしたモレキュラーシーブもある。
【０００７】
［０００７］
他の材料を乾燥剤として使用することもできる。これらの材料としては、シリカゲル、硫酸カルシウム（ＤｒｉｅｒｉｔｅＴＭとして販売されているもの）、及び塩化カルシウムが挙げられる。これらの乾燥剤は水と反応するが、可逆的である。従って、吸収、吸着又は反応前に水分の一部が放出される可能性がある。
【０００８】
［０００８］
環境から水分を除去することができる別種の材料としては、水分捕捉剤が挙げられる。標準的な乾燥剤と異なり、水分捕捉剤は製品がその通常の使用期間中に暴露される条件下で不可逆的に水と反応する。しかし、水分捕捉剤は腐食性の苛性化合物である。従って、水分捕捉剤は化合物の苛性によりソーラーモジュール用途では使用されていない。そこで、水を放出せず、ソーラーモジュールの使用期間にわたってシーラントを腐食せず、乾燥剤よりも改善された吸水性を実現する水分捕捉剤を含有するソーラーモジュール用シーラントが当分野で必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
［０００９］
本発明はエッジシールを備える光起電力ソーラーモジュールを提供する。エッジシーラントはモレキュラーシーブ等の乾燥剤の代わりに水分捕捉剤として酸化カルシウムを含有する。エッジシーラント内の酸化カルシウムは従来の乾燥剤よりも吸水性が改善されている。更に、酸化カルシウムは経時的にエッジシーラントを腐食せず、又はその効力を低下させない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［００１０］
本発明の１例において、シーラント組成物はオレフィン系重合体と、シラン変性ポリオレフィンと、少なくとも１種の充填剤と、カーボンブラックと、組成物全体の約２．５重量％を上回る量で配合された酸化カルシウムと、少なくとも１種の老化防止剤を含有する。
【００１１】
［００１１］
本発明の別の例において、シーラント組成物は更に組成物全体の約２．５重量％を上回る量のモレキュラーシーブを含有する。
【００１２】
［００１２］
本発明の別の例において、シーラント組成物はシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に５時間を上回る浸水時間と４０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す。
【００１３】
［００１３］
本発明の別の例において、シーラント組成物はシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に１０時間を上回る浸水時間と３０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す。
【００１４】
［００１４］
本発明の別の例では、酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが約１０重量％を上回る量で配合されており、シーラント組成物はシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に５時間を上回る浸水時間と４０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す。
【００１５】
［００１５］
本発明の別の例では、酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが約１０重量％を上回る量で配合されており、シーラント組成物はシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に１０時間を上回る浸水時間と３０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す。
【００１６】
［００１６］
本発明の別の例において、シーラント組成物は更にクレー、硫酸カルシウム及びシリカゲルの少なくとも１種を含有する。シーラント組成物はシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に５時間を上回る浸水時間と４０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す。
【００１７】
［００１７］
本発明の別の例において、シーラント組成物は更にクレー、硫酸カルシウム及びシリカゲルの少なくとも１種を含有する。酸化カルシウムとモレキュラーシーブとシーラント組成物の組合せはシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に１０時間を上回る浸水時間と３０ｇ．ｍ２／日未満の定常状態水蒸気透過率を示す。
【００１８】
［００１８］
本発明の更に別の例では、酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約１０〜約４０重量％の量で配合されている。
【００１９】
［００１９］
本発明の更に別の例では、酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約２０〜約４０重量％の量で配合されている。
【００２０】
［００２０］
本発明の更に別の例では、酸化カルシウムとモレキュラーシーブの組合せが組成物全体の約２５〜約３５重量％の量で配合されている。
【００２１】
［００２１］
本発明の更に別の例において、オレフィン系重合体は組成物全体の約３０〜約６０重量％の量で配合されており、シラン変性ポリオレフィンは組成物全体の約１０〜約２５重量％の量で配合されており、カーボンブラックは組成物全体の約２〜約２０重量％の量で配合されており、充填剤は組成物全体の約２０〜約６０重量％の量で配合されており、酸化カルシウムは組成物全体の約２．５〜約２５重量％の量で配合されており、老化防止剤は組成物全体の０〜約２重量％の量で配合されている。
【００２２】
［００２２］
本発明の更に別の例において、オレフィン系重合体は組成物全体の約２０〜約４０重量％の量で配合されており、シラン変性ポリオレフィンは組成物全体の約１０〜約２０重量％の量で配合されており、カーボンブラックと充填剤の組合せが組成物全体の約３０〜約４０重量％の量で配合されており、酸化カルシウムは組成物全体の約１０〜約３０重量％の量で配合されており、老化防止剤は組成物全体の０〜約２重量％の量で配合されている。
【００２３】
［００２３］
本発明の更に別の例において、シーラント組成物は更に組成物全体の約２．５〜約２５重量％の量で配合されたモレキュラーシーブを含有する。
【００２４】
［００２４］
本発明の更に別の例において、シーラント組成物はシーラント組成物の厚さ０．０３０インチのサンプルを８５℃及び相対湿度１００％で試験した場合に約１５ｇ／（ｍ２・日）未満の定常状態水蒸気透過率を示す。
【００２５】
［００２５］
本発明の更に別の例において、シーラントは酸化カルシウムと水の反応においてシーラントの膨潤を所定量までに保つようにバランスの取れた性質を備える。
【００２６】
［００２６］
本発明の更に別の例において、酸化カルシウムは実質的にシーラントの他の成分と反応しないか又はこれらの成分を腐食しない。
【００２７】
［００２７］
本発明の更に別の例において、オレフィン系重合体はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、ブチルゴム（ポリイソブテン・イソプレン）、スチレンブロック共重合体及びスチレンブロック共重合体の変性物の少なくとも１種を含み、オレフィン系重合体は１００〜７００，０００Ｄａの数平均分子量をもつ。シラン変性ポリオレフィンは非晶質ポリαオレフィン、シラングラフトＰＥ、湿気硬化触媒、アルコキシシラン及びアミノシランの少なくとも１種を含む。充填剤は重質チョーク、軽質チョーク、ケイ酸塩、酸化ケイ素，ＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２及び二酸化チタンの少なくとも１種を含む。ケイ酸塩はタルク、カオリン、マイカ、酸化ケイ素、シリカ及びケイ酸カルシウム又はケイ酸マグネシウムを含む群から選択される。老化防止剤はヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル、メルカプト化合物、亜リン酸エステル、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン及びオゾン劣化防止剤の少なくとも１種を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】［００２８］本発明の原理に従うボーダーシール組成物を有するソーラーモジュールの１態様の平面図である。
【図２】［００２９］本発明に従うボーダーシール組成物を有するソーラーモジュールの１態様の一部の横断面図である。
【図３】［００３０］２０重量％の酸化カルシウムを含有するシーラント組成物の水蒸気透過率を経時的に示すグラフである。
【図４】［００３１］２０重量％の３Ａ型モレキュラーシーブを含有するシーラント組成物の水蒸気透過率を経時的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［００３２］
以下の記載は本質的に例示に過ぎず、本発明、適用又は用途を制限するものではない。
［００３３］
図１及び２において、本発明の原理に従うシーラント組成物を利用した典型的なソーラーモジュール全体を参照番号１０で示す。ソーラーモジュール１０は本発明の範囲から逸脱せずに種々の形態を取ることができ、一般に第１の基板１４と第２の基板１６により画成されるチャンバー１３の内側に配置された少なくとも１個の光起電力セル１２を含む。しかし、ソーラーモジュール１０は本発明の範囲から逸脱せずに熱電ソーラーモジュール、ハイブリッドソーラーモジュール、又は他の集光アセンブリでもよい。複数の光起電力セル１２を図示するが、当然のことながら、任意数の光起電力セル１２を利用することができる。
【００３０】
［００３４］
光起電力セル１２は光起電力セル１２に入射する太陽光から電流を発生するように動作可能である。従って、光起電力セル１２は本発明の範囲から逸脱せずに種々の形態を取ることができる。例えば、光起電力セル１２はテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、アモルファスシリコン、又は二セレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ２）の層を含む薄膜セルとすることができる。あるいは、光起電力セル１２は結晶シリコンウェーハをラミネートフィルムに埋込んだものでもよいし、ガリウムヒ素をゲルマニウム又は別の基板に堆積させたものでもよい。利用することができる他の型の光起電力デバイス１２としては、共役重合体と色素増感金属酸化物（液体金属酸化物及び固体金属酸化物を含む）を併用した有機半導体セルが挙げられる。光起電力デバイス１２は剛性でも可撓性でもよい。光起電力セル１２は直列又は並列又はその組合せで接続される。光起電力デバイス１２により発生された電流はバスバー又は他の導電材料もしくは層を通ってソーラーモジュール１０の外部に伸びるワイヤー又はリード線１５に送られる。リード線１５はソーラーモジュール１０により発生された電流を電力回路に分配するために接続箱１７に通じている。
【００３１】
［００３５］
第１の基板１４ないしフロントパネルは太陽光の波長を透過させることができるように動作可能な材料から形成される。例えば、第１の基板１４はガラス又はポリフッ化ビニル等のプラスチックフィルムである。第２の基板１６ないしバックパネルはソーラーモジュール１０に付加的な強度を提供するように選択される。例えば、第２の基板１６はフッ化エチレン・プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体）（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ）及びこれらと他の重合体材料の組合せ等のプラスチックである。
【００３２】
［００３６］
光起電力セル１２は、好ましくは架橋性エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）であるラミネート層１９により封止されている。しかし、当然のことながら、本発明の範囲から逸脱せずに他のラミネート又は熱可塑性封止材も利用することができる。ラミネート層１９は光起電力デバイス１２を汚染及び環境から保護するように光起電力デバイス１２を部分的に封止するために使用される。
【００３３】
［００３７］
第１の基板１４と第２の基板１６の間でソーラーモジュール１０の周縁部の近くにボーダーないしエッジシール１８を配置する。ボーダーシール１８は種々の幅にすることができる。更に、第２のボーダーシール（図示せず）も加えてもよい。第２のボーダーシールは例えば、シリコーン、ＭＳ重合体、シラン変性ポリウレタン、ブチル、又はポリサルファイドから構成することができる。ボーダーシール１８はラミネート層１９と光起電力デバイス１２を密封するように機能する。ボーダーシール１８は長期紫外線暴露を含む外部環境暴露に耐えるために十分な耐候性と、低い水蒸気透過率（ＭＶＴ）と、低導電率を兼備する必要がある。ボーダーシール２０は高い耐候性と低い導電率及びＭＶＴという独自の特徴をもつと共に、ソーラーモジュール１０の通常の動作条件下で永続的に水を吸収してこれと反応することが可能なシーラント組成物から構成される。
【００３４】
［００３８］
ボーダーシール１８のシーラント組成物は不飽和反応性ポリオレフィンと、オレフィン系重合体と、シラン変性ポリオレフィンと、不活性充填剤と、酸化カルシウムと、老化防止剤を含有する。これらの成分は望ましい密封性、高い耐候性、所望のレオロジー、低導電率及び良好な吸水性を兼備するシーラントを製造するようにバランスよく配合される。
【００３５】
［００３９］
酸化カルシウムは式：
（１）ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ  →  Ｃａ（ＯＨ）２
に従って水と反応し、水酸化カルシウムを形成する。
【００３６】
［００４０］
５１２℃まで加熱すると、水酸化カルシウムと平衡状態にある水の分圧は１０１ｋＰａに達し、酸化カルシウムと水に分解する。ソーラーモジュールはこのような高温条件を受けないので、この逆反応が確認できる程度まで生じることはない。
【００３７】
［００４１］
酸化カルシウムは他の材料よりも非常に低い相対湿度で著しく多量の水蒸気を吸着する。酸化カルシウムは低い臨界相対湿度が必要な場合と、高濃度の水蒸気が存在する場合に最も有効である。酸化カルシウムは環境から水分を非常にゆっくりと取り込み、多くの場合にはその最大容量に達するまでに数日間を要する。更に、酸化カルシウムは室温・湿度での吸水容量が低い。酸化カルシウムは水分を吸着するにつれて膨潤する。従って、シーラント組成物は使用中の膨潤を考慮してバランスの取れた性質を備える必要がある。例えば、組成物中の酸化カルシウムの量を調節することにより性質のバランスを取る。ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，第６０版によると、酸化カルシウムの密度は３．２５〜３．３８ｇ／ｍＬであり、水酸化カルシウムの密度は２．２４ｇ／ｍＬである。従って、理論的には、エッジシーラント組成物に配合することができる酸化カルシウムの量には限界がある。しかし、試験した配合範囲では何の問題も認められなかった。
【００３８】
［００４２］
中央粒径が約３ミクロンの酸化カルシウムを使用すると、通例通りの粒径の大きい他の乾燥剤に比較して自由体積が減る。その結果、図３及び図４に示すように、消耗後（図３及び４では約１５０時間後）の酸化カルシウムの定常状態水蒸気透過率は中央粒径の大きい他の消耗後の乾燥剤及びモレキュラーシーブを含有する組成物よりも低く、約１４ｇ／ｍ・日となる。図３及び４は異なる乾燥剤を含有する同様の組成物の経時的水蒸気透過率試験結果を示す。図３は２０重量％の酸化カルシウムを含有するシーラント組成物からの結果を示し、図４は２０重量％の３Ａ型モレキュラーシーブを含有するシーラント組成物を示す。試験はＭｏｃｏｎ社製モデルｐｅｒｍａｔｒａｎ−ｗ  ３／３３で８５℃、１００％ＲＨにて３０ミルサンプルを使用して実施した。サンプルをＮ２パージ下で９０時間予備乾燥後に水を加えてＭＶＴＲを試験した。上記のように、酸化カルシウムを含有する組成物はモレキュラーシーブを含有する組成物に比較して低い定常状態ＭＶＴＲを示すが、その少なくとも一因は酸化カルシウムの粒径が小さいためである。
【００３９】
［００４３］
定常状態ＭＶＴＲに加え、図３及び４はモレキュラーシーブと対比して酸化カルシウムの使用に伴う浸水時間を示す。浸水時間は初期９０時間の予備乾燥段階の完了後に定常状態ＭＶＴＲ値の５％に達するまでにかかる時間の量である。図３に示すように、酸化カルシウムを含有する組成物の浸水時間は約９時間であり、図４に示すモレキュラーシーブを含有する組成物の浸水時間は約２０時間である。
【００４０】
［００４４］
更に、水１リットルに酸化カルシウム約３．１ｋｇに加えると、水酸化カルシウムと３．５４ＭＪのエネルギーが生じる。酸化カルシウムと水の吸熱反応により発生する熱のレベルは酸化カルシウムをエッジシール中で水分捕捉剤として使用する妨げとなる。しかし、反応は非常にゆっくりと生じるので、発熱はエッジシールでの使用中に僅かであり、従って、酸化カルシウムは満足なエッジシール水分捕捉剤である。
【００４１】
［００４５］
酸化カルシウムは腐食性であり、理論的にはエッジシール内とソーラーモジュール内の他の成分と反応することができる。しかし、本発明の組成物を使用したソーラーモジュールにおけるエッジシール内に腐食作用は現れない。
【００４２】
［００４６］
更に、エッジシーラントの水分捕捉能を更に強化するために、酸化カルシウムをモレキュラーシーブと併用することもできる。
【００４３】
［００４７］
本発明を更に理解し易くするために、以下、実施例を参照するが、以下の実施例は本発明を例証することを目的とし、その範囲を制限するものではない。
【実施例】
【００４４】
［実施例１］
【００４５】
【表１】
2013509453.tif 000003
［実施例２］
【００４６】
【表２】
2013509453.tif 000004
［実施例３］
【００４７】
【表３】
2013509453.tif 000005
［実施例４］
【００４８】
【表４】
2013509453.tif 000006
［実施例５］
【００４９】
【表５】
2013509453.tif 000007
［実施例６］
【００５０】
【表６】
2013509453.tif 000008
［実施例７］
【００５１】
【表７】
2013509453.tif 000009
［００４８］
オレフィン系重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン、ブチルゴム（ポリイソブテン・イソプレン）、スチレンブロック共重合体及びスチレンブロック共重合体の変性物が挙げられる。オレフィン系重合体は１００〜７００，０００Ｄａの数平均分子量をもち、好ましくは１００〜３００，０００Ｄａの数平均分子量をもつ。
【００５２】
［００４９］
シランとしては、例えば、ＤＦＤＡ−５４５１ＮＴ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｌに所在のＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製シラングラフトＰＥ）、ＤＦＤＡ−５４８１ＮＴ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｌに所在のＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製湿気硬化触媒）、非晶質ポリαオレフィン（限定されないが、例えばＭａｒｌ，ドイツに所在のＥｖｏｎｉｋ  Ｄｅｇｕｓｓａ  ＧｍｂＨ製品であるＶＥＳＴＯＰＬＡＳＴ  ２０６及びＶＥＳＴＯＰＬＡＳＴ  ２４１２）、アルコキシシラン及びアミノシランが挙げられる。
【００５３】
［００５０］
不活性充填剤としては、例えば、軽質及び重質チョーク、ケイ酸塩、酸化ケイ素、カーボンブラック、ＣａＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２並びに二酸化チタンが挙げられる。ケイ酸塩としては、例えば、タルク、カオリン、マイカ、酸化ケイ素、シリカ、及びケイ酸カルシウム又はケイ酸マグネシウムが挙げられる。老化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル、メルカプト化合物、亜リン酸エステル、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン及びオゾン劣化防止剤が挙げられる。
【００５４】
［００５１］
以上の本発明の説明は本質的に例示に過ぎず、本発明の要旨から逸脱しない変形も本発明の範囲に含むものとする。このような変形は本発明の趣旨及び範囲から逸脱するとみなすべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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