(57)【要約】  １つまたは複数の電気的に相互接続された太陽電池から構成される太陽電池層と、ＡＳＴＭ１２３８（１５０℃、５ｋｇ荷重、２ｍｍオリフィス）に従って決定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）として０．８〜２ｇ／１０分間のＭＦＲを有するポリ（ビニルブチラール）シートを含む、あるいはこれから作製される封止層とを含む太陽電池モジュール、および、その製造方法。
2011517096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池層とポリ（ビニルブチラール）シートとを含む太陽電池モジュールであって、（ａ）前記太陽電池層は１つまたは複数の電気的に相互接続された太陽電池を含み、（ｂ）前記太陽電池層は受光面および非受光面を有し、（ｃ）前記ポリ（ビニルブチラール）シートは、ＡＳＴＭ１２３８（１５０℃、５ｋｇ荷重、２ｍｍオリフィス）に従って決定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）として０．８〜２ｇ／１０分間のＭＦＲを有すると共に、ポリ（ビニルブチラール）樹脂および可塑剤を含み、（ｄ）前記ポリ（ビニルブチラール）シートは前記太陽電池層の２つの面の１つに積層される、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが１〜１．７ｇ／１０分間のＭＦＲを有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが１．１〜１．３ｇ／１０分間のＭＦＲを有する、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが０．２５〜１．５２ｍｍの厚さを有する、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。
【請求項５】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが０．３８〜１．１４ｍｍの厚さを有する、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。
【請求項６】
前記ポリ（ビニルブチラール）樹脂が３０，０００〜６００，０００の重量平均分子量を有し、かつ、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）として計算されるヒドロキシル基を１２〜２３重量％含有する、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。
【請求項７】
前記ポリ（ビニルブチラール）樹脂が２００，０００〜３００，０００の重量平均分子量を有し、かつ、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）として計算されるヒドロキシル基を１５〜１９重量％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。
【請求項８】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが、前記ポリ（ビニルブチラール）樹脂の乾燥重量を基準として１００部当たり５〜８０重量部（ｐｐｈ）の可塑剤を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記ポリ（ビニルブチラール）シートが前記太陽電池層に直接積層される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
入射層および／または裏面層をさらに含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールであって、この入射層はモジュールの最外表面層であると共に太陽電池層の受光面に位置しており、かつ、裏面層もモジュールの最外表面層であると共に太陽電池層の非受光面に位置している、太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記太陽電池が、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）および多結晶シリコン（ｍｃ−Ｓｉ）に基づく太陽電池からなる群から選択されるウエハベースの太陽電池である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記太陽電池が、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）、二セレン化銅インジウム／ガリウム（ＣＩＧＳ）、光吸収色素、および有機半導体に基づく太陽電池からなる群から選択される薄膜太陽電池である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
太陽電池モジュールの製造方法であって、（ｉ）請求項１〜１２のいずれか一項に記載されるすべての構成要素の層を含むアセンブリを用意するステップと、（ｉｉ）太陽電池モジュールを形成するためにそのアセンブリを積層するステップとを含む、方法。
【請求項１４】
前記積層するステップを、前記アセンブリに熱を加えながら実施し、この場合、真空または圧力をかけてもよい、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高いメルトフローレートを有するポリ（ビニルブチラール）封止材を含む太陽電池モジュールと、その製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は持続可能なエネルギー資源を提供するので、その使用が急速に拡大している。太陽電池は、通常、使用する光吸収材料に基づいて２つのタイプ、すなわち、バルクまたはウエハベースの太陽電池と、薄膜太陽電池とに分類できる。
【０００３】
単結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）、ポリ結晶または多結晶シリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉまたはｍｃ−Ｓｉ）、およびリボンシリコンは、伝統的なウエハベースの太陽電池の形成に最も広く用いられる材料である。ウエハベースの太陽電池から作成される太陽電池モジュールは、一緒にハンダ付けされる一連の１８０μｍおよび２４０μｍ厚さの自己支持型ウエハ（またはセル）を含む場合が多い。このような太陽電池のパネルは太陽電池層と呼称され、それは、さらに、個別のセルユニットを接続するクロスリボンと、１端がセルに接続され、もう一方の端部がモジュールから出ているバスバーとのような電気配線を含むことができる。この電気配線は２００μｍ厚さおよび１０ｍｍ幅までのものとすることができる。太陽電池層は、さらに続いて封止層および保護層に積層され、２５〜３０年の長期の使用に耐える耐候性のモジュールが形成される。一般的に、ウエハベースの太陽電池から作成される太陽電池モジュールは、最上面の受光面から裏面の非受光面への位置的な順序で、（１）入射層、（２）前面封止層、（３）太陽電池層、（４）裏面封止層、および（５）裏面層を含む。
【０００４】
別の選択肢として重要性が増大している薄膜太陽電池に関しては、通常用いられる材料として、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ2またはＣＩＳ）、二セレン化銅インジウム／ガリウム（ＣｕＩｎｘＧａ(1-x)Ｓｅ2またはＣＩＧＳ）、光吸収色素、および有機半導体が包含される。例として、薄膜太陽電池は、例えば、米国特許第５，５０７，８８１号明細書、同第５，５１２，１０７号明細書、同第５，９４８，１７６号明細書、同第５，９９４，１６３号明細書、同第６，０４０，５２１号明細書、同第６，１３７，０４８号明細書および同第６，２５８，６２０号明細書、並びに、米国特許出願公開第２００７０２９８５９０号明細書、同第２００７０２８１０９０号明細書、同第２００７０２４０７５９号明細書、同第２００７０２３２０５７号明細書、同第２００７０２３８２８５号明細書、同第２００７０２２７５７８号明細書、同第２００７０２０９６９９号明細書および同第２００７００７９８６６号明細書に開示されている。通常２μｍより薄い厚さの薄膜太陽電池は、半導体材料の層を、ガラスまたは可撓性のフィルムから形成される表板または基板上に蒸着することによって製造される。ウエハセルの場合と同様に、太陽電池層は、さらに、クロスリボンおよびバスバーのような電気配線を含むことができる。いくつかの実施形態においては、薄膜太陽電池の製造において、一連のレーザスクライビングが包含されるが、これによって、隣接するセルを、セル間を別にハンダ付け接続する必要なく、直接直列に相互接続することが可能になる。このような実施形態においては、太陽電池層は、さらに、バスバーと、モジュールから電気出力を導く接続ラインとを含んでもよい。また、ウエハセルの場合と同様に、薄膜太陽電池を、さらに他の封止材および保護層に積層して、環境において頑丈な耐候性のモジュールを製造する。しかし、多層蒸着を実行する順序に応じて、セルを、最終モジュールにおいて最終的に入射層として用いられる表板上に蒸着するか、あるいは、セルを、最終モジュールにおいて裏面層として用いられる基板上に蒸着することができる。従って、薄膜太陽電池から作成される太陽電池モジュールは、２つのタイプの構造のいずれかを有することになる。第１のタイプは、最上面の受光面から裏面の非受光面への位置的な順序で、（１）表板と、その非受光面側に蒸着された薄膜太陽電池の層とを含む太陽電池層、（２）（裏面の）封止層、および（３）裏面層を包含する。もう１つのタイプは、最上面の受光面から裏面の非受光面への位置的な順序で、（１）入射層、（２）（前面の）封止層、および（３）基板の受光面側に蒸着された薄膜太陽電池の層を含む太陽電池層を包含することができる。
【０００５】
太陽電池モジュールに用いられる封止層は、脆弱な太陽電池を封止しかつ保護するように設計される。太陽電池の封止層に用いられる適切なポリマー材料は、通常、高い透明度、低いヘーズ、高い耐衝撃性、高い浸透抵抗、良好な耐紫外線（ＵＶ）性、良好な長期の熱安定性、ガラスおよび他の強固なポリマーシートへの十分な付着強度、高い耐湿性、および良好な長期の耐候性のような特性の組合せを備えたものである。さらに、前面封止層の光学的特性は、光を効率的に太陽電池層に伝達し得るようなものとするのがよい。
【０００６】
可塑化ポリ（ビニルブチラール）組成物は、太陽電池の封止層用の材料として開示されてきた。例えば、米国特許第３，９５７，５３７号明細書、同第４，２４９，９５８号明細書、同第４，３２１，４１８号明細書、同第５，５０８，２０５号明細書、同第５，５８２，６５３号明細書、同第５，７２８，２３０号明細書、同第６，０７５，２０２号明細書、同第６，２８８，３２３号明細書、同第６，２８８，３２６号明細書、同第６，５３８，１９２号明細書、同第６，７７７，６１０号明細書、同第６，８２２，１５７号明細書および同第６，９４０，００８号明細書、および、米国特許出願公開第２００４０１９１４２２号明細書および同第２００５０２８４５１６号明細書、並びに、欧州特許第０３４３６２８号明細書、同第０６３１３２８号明細書、同第１００５０９６号明細書および同第１０５４４５６号明細書を参照されたい。これらの出願においては、可塑化ポリ（ビニルブチラール）組成物が、大部分、太陽電池を封止しかつ保護するためのホットメルト接着剤として用いられる。
【０００７】
太陽電池モジュールの有用な寿命を延長し、かつ層間開裂を避けるために、積層プロセスにおいて、構成要素の層の間の脱気、特に、封止材および太陽電池層の間を十分に脱気することが重要である。十分な脱気を達成するために、例えば、封止材の材料がセルの回りに容易に流動して、個々のウエハベースの太陽電池の間の空隙を充填することができれば有利であろう。薄膜太陽電池に関しては、セル（厚さ２μｍ未満）に比べて遥かに厚いクロスリボンおよびバスバー（１５０〜２５０μｍ厚さ）のような電気配線が存在するので、封止材および太陽電池層の間の十分な脱気を得るために、封止材の材料が配線の回りに容易に流れ込むことが一層重要になる。さらに、封止材は、太陽電池に対する有効な保護層として機能するために、典型的な運転条件の下でクリープまたは流動化してはならない。現在用いられる可塑化ポリ（ビニルブチラール）封止材は、この要件に適合するように最適化されていない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、太陽電池層とポリ（ビニルブチラール）のシートとを含む太陽電池モジュールを提供する。このモジュールにおいては、（ａ）太陽電池層は１つまたは複数の電気的に相互接続された太陽電池を含み、（ｂ）太陽電池層は受光面および非受光面を有し、（ｃ）ポリ（ビニルブチラール）シートは、ＡＳＴＭ  １２３８（１５０℃、５ｋｇ荷重、２ｍｍオリフィス）に従って決定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）として０．８〜２ｇ／１０分間のＭＦＲを有すると共に、ポリ（ビニルブチラール）樹脂および可塑剤を含み、（ｄ）ポリ（ビニルブチラール）シートは太陽電池層の２つの面のいずれかに積層される。
【０００９】
１つの実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）シートが１〜１．７ｇ／１０分間のＭＦＲを有する。
【００１０】
別の実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）シートが１．１〜１．３ｇ／１０分間のＭＦＲを有する。
【００１１】
さらに別の実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）シートが０．２５〜１．５２ｍｍの厚さを有する。
【００１２】
さらに別の実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）シートが０．３８〜１．１４ｍｍの厚さを有する。
【００１３】
さらに別の実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）樹脂が３０，０００〜６００，０００の重量平均分子量を有し、かつ、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）として計算されるヒドロキシル基を１２〜２３重量％含有する。
【００１４】
さらに別の実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）樹脂が２００，０００〜３００，０００の重量平均分子量を有し、かつ、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）として計算されるヒドロキシル基を１５〜１９重量％含有する。
【００１５】
さらに別の実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）シートが、ポリ（ビニルブチラール）樹脂の乾燥重量を基準として１００部当たり５〜８０重量部（ｐｐｈ）の可塑剤を含む。
【００１６】
さらに別の実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）シートが、ポリ（ビニルブチラール）樹脂の乾燥重量を基準として１００部当たり３０〜４０重量部（ｐｐｈ）の可塑剤を含み、その場合、この可塑剤は、トリエチレングリコールジ−２−エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ヘプタノエート、セバシン酸ジブチル、およびこれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される。
【００１７】
さらに別の実施形態においては、ポリ（ビニルブチラール）シートが太陽電池層に直接積層される。
【００１８】
さらに別の実施形態においては、モジュールが、太陽電池層の受光面に積層された前面封止層と、太陽電池層の非受光面に積層された裏面封止層とを含み、この場合、前面および裏面の封止層のいずれかは前記のポリ（ビニルブチラール）シートであり、前面および裏面の封止層のもう一方は、酸のコポリマー、アイオノマー、ポリ（エチレンビニルアセテート）、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、ポリ（α−オレフィン−コ−α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル）コポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー材料を含む。
【００１９】
さらに別の実施形態においては、モジュールが、２つの前記のポリ（ビニルブチラール）シートを含み、その場合、前面および裏面の封止層のそれぞれが、この２つのポリ（ビニルブチラール）シートのいずれかである。
【００２０】
さらに別の実施形態においては、モジュールが、入射層および／または裏面層をさらに含み、その場合、この入射層はモジュールの最外表面層であって太陽電池層の受光面に位置しており、また、裏面層もモジュールの最外表面層であって太陽電池層の非受光面に位置している。
【００２１】
さらに別の実施形態においては、入射層が、（ｉ）ガラスシート、（ｉｉ）ポリカーボネート、アクリル、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマーまたはこれらの２つ以上の組合せを含む、あるいはこれらから作製されるポリマーシート、および、（ｉｉｉ）ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル、セルロースアセテート、セロハン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマーまたはこれらの２つ以上の組合せを含む、あるいはこれらから作製されるポリマーフィルムからなる群から選択され、さらに、裏面層は、（ｉｖ）ガラスシート、（ｖ）ポリマーシート、（ｖｉ）ポリマーフィルム、（ｖｉｉ）金属シート、および（ｖｉｉｉ）セラミックプレートからなる群から選択され、この場合、ポリマーシートは、ポリカーボネート、アクリル、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマーまたはこれらの２つ以上の組合せを含み、あるいはこれらから作製され、ポリマーフィルムは、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル、セルロースアセテート、セロハン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマーまたはこれらの２つ以上の組合せを含む、あるいはこれらから作製される。
【００２２】
さらに別の実施形態においては、太陽電池が、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）および多結晶シリコン（ｍｃ−Ｓｉ）に基づく太陽電池からなる群から選択されるウエハベースの太陽電池である。このようなモジュールは、位置的な順序で、（ｉ）入射層、（ｉｉ）太陽電池層の受光面に積層された前面封止層、（ｉｉｉ）太陽電池層、（ｉｖ）太陽電池層の非受光面に積層された裏面封止層、および（ｖ）裏面層から実質的に構成することができ、その場合、前面および裏面の封止層のいずれかは、前記のポリ（ビニルブチラール）シートである。代わりの方式として、このモジュールは、２つの前記のポリ（ビニルブチラール）シートを含んでもよく、その場合、前面および裏面の封止層のそれぞれが、この２つのポリ（ビニルブチラール）シートのいずれかを含む。
【００２３】
さらに別の実施形態においては、太陽電池が、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）、二セレン化銅インジウム／ガリウム（ＣＩＧＳ）、光吸収色素、および有機半導体に基づく太陽電池からなる群から選択される薄膜太陽電池である。このようなモジュールは、位置的な順序で、（ｉ）入射層、（ｉｉ）前記のポリ（ビニルブチラール）シートを含む前面封止層、および（ｉｉｉ）太陽電池層から実質的に構成することができる。その場合、この太陽電池層は、薄膜太陽電池が蒸着される基板をさらに含み、この基板は、それがモジュールの最外表面であって、太陽電池層の非受光面に位置するように配置される。代替方式として、このモジュールは、位置的な順序で、（ｉ）太陽電池層、（ｉｉ）前記のポリ（ビニルブチラール）シートを含む裏面封止層、および（ｉｉｉ）裏面層から実質的に構成され、その場合、この太陽電池層は、薄膜太陽電池が蒸着される表板をさらに含み、この表板は、それが太陽電池層の受光面上のモジュールの最外表面になるように配置される。
【００２４】
本発明は、さらに、太陽電池モジュールの製造方法を提供する。この方法は、（ｉ）上記の太陽電池モジュールにおいて記載されるすべての構成要素の層を含むアセンブリを用意するステップと、（ｉｉ）太陽電池モジュールを形成するためにそのアセンブリを積層するステップとを含む。１つの実施形態においては、この積層するステップを、アセンブリに熱を加えながら実施し、この場合、真空または圧力をかけてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本明細書に開示されるウエハベースの太陽電池モジュールのノンスケールの断面図である。
【図２】本明細書に開示される１つの特定の薄膜太陽電池モジュールのノンスケールの断面図である。
【図３】本明細書に開示される別の薄膜太陽電池モジュールのノンスケールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本明細書で使用する技術的および科学的な用語は、特に定義しない限り、本発明が属する分野の当業者たる者が共通して理解するものと同じ意味を有する。競合する場合は、定義を包含して本明細書の規定が優先する。
【００２７】
本明細書に記載するものに類似のまたは等価の方法および材料が本発明の実践または試験において使用可能であるが、本明細書においては、適切な方法および材料について記述する。
【００２８】
特に規定しない限り、すべての百分率、部、比（率）などは重量基準である。
【００２９】
量、濃度、あるいは、他の値もしくはパラメータが、範囲すなわち好ましい範囲、または、好ましい上限値および好ましい下限値のリストのいずれかとして与えられる場合は、これは、任意の上方の範囲限界もしくは好ましい値と任意の下方の範囲限界もしくは好ましい値との任意の対から形成されるすべての範囲を、範囲が別々に開示されるか否かには関係なく、特定して開示するものと理解されるべきである。本明細書において、数値の範囲に言及する場合は、特に規定しない限り、その範囲は、その端点と、その範囲内のすべての整数および分数とを包含するように意図されている。本発明の範囲は、範囲を規定する場合、引用される特定の値に限定されるようには意図されていない。
【００３０】
用語としての「約（ａｂｏｕｔ）」が値または範囲の端点の記述に用いられる場合は、この開示は、言及されるその特定値または端点を包含するように理解されるべきである。
【００３１】
本明細書において用いる用語としての「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「包含する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ／ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「を特徴とする（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ  ｂｙ）」、「有する（ｈａｓ／ｈａｖｉｎｇ）」、あるいはこれらの任意の変形句は、非限定的な包摂を意味するように意図されている。例えば、要素のリストを含むプロセス、方法、製品または装置は、それらの要素のみに必ずしも限定されるのではなく、明示的には列挙されていない他の要素、あるいは、そのようなプロセス、方法、製品または装置には本来固有の他の要素を包含することができる。さらに、明示的に逆に規定しない限り、「または、あるいは（ｏｒ）」は、「排他的なまたは、あるいは」ではなく「包含的なまたは、あるいは」を意味する。
【００３２】
移行句としての「から実質的に構成される（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、特許請求の範囲を、規定される材料またはステップと、特許請求される本発明の基本的かつ新規の特性に実質的な影響を及ぼさない材料またはステップとに限定する。
【００３３】
出願人らが、１つの発明またはその部分を、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」のような非制約語句で規定した個所は、次の点が躊躇なく理解されるべきである。すなわち、その記述は、（特に規定しない限り、）その発明を「から実質的に構成される（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」の語句を用いて記述しているとも解釈されるべきであるという点である。
【００３４】
本発明の要素および構成要素を記述するのに、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」を用いている。これは単に便宜上のためであり、本発明の一般的な意味を与えるためである。この記述は、「１つの」または「少なくとも１つの」を包含するように読まれるべきである。また、単数は、それが複数を含意しないことが明らかでない限り、複数をも包含する。
【００３５】
特定のいくつかのポリマーを記述する場合、出願人らは、時に、そのポリマーの作製に使用するモノマー、あるいは、そのポリマーの作製に使用するモノマーの量によってそのポリマーに言及する場合があることが理解されるべきである。このような記述は、その最終ポリマーの記述に用いられる特定の命名法を包含しておらず、あるいは、プロダクト・バイ・プロセスの用語法を含有していないかもしれないが、モノマーおよび量に対するいかなるかかる言及も、そのポリマーがそれらのモノマーまたはそのモノマーのその量から作製されることを意味するように、そして、相当するポリマーおよびその組成物を意味するように解釈されるべきである。
【００３６】
本発明の明細書および／または特許請求の範囲においては、「コポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）」という用語は、２種以上のモノマーの共重合化ユニットを含有するポリマーのことを言うのに用いられる。
【００３７】
「有限量（ｆｉｎｉｔｅ  ａｍｏｕｎｔ）」および「有限値（ｆｉｎｉｔｅ  ｖａｌｕｅ）」という用語は、ゼロより大きい量を言う場合に用いられる。
【００３８】
本出願の目的のため、用語の「ポリ（ビニルブチラール）組成物」、「ポリ（ビニルブチラール）樹脂組成物」および「可塑化ポリ（ビニルブチラール）組成物」は、有限量のポリ（ビニルブチラール）および有限量の可塑剤を含む組成物を指す用語として交換可能に用いられる。さらに、上記のポリ（ビニルブチラール）組成物は、単一の可塑剤または複数の可塑剤の混合物を含有してもよい。しかし、便宜上、ポリ（ビニルブチラール）組成物を記述する際には、複数の可塑剤の混合物をも単に「可塑剤」として言及できるものとする。すなわち、本明細書において使用する単数形の単語「可塑剤（ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ）」は、１つの可塑剤または２種以上の可塑剤の混合物のいずれかの使用を表現することができる。
【００３９】
用語の「可塑化ポリ（ビニルブチラール）シート」および「ポリ（ビニルブチラール）シート」は、上記のポリ（ビニルブチラール）組成物を含むポリマーシートを指す用語として交換可能に用いられる。
【００４０】
本発明は、ＡＳＴＭ  １２３８（１５０℃、５ｋｇ荷重、２ｍｍオリフィス）に従って決定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）として０．８〜２ｇ／１０分間のＭＦＲを有する特定の高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートを含む、あるいはこれから作製される太陽電池の封止シートを提供する。高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは、ＡＳＴＭ  １２３８（１５０℃、５ｋｇ荷重、２ｍｍオリフィス）に従って決定されるＭＦＲとして、０．９〜１．８ｇ／１０分間のＭＦＲを有することが望ましく、１〜１．７ｇ／１０分間のＭＦＲを有することがさらに望ましく、１．１〜１．３ｇ／１０分間のＭＦＲを有することがさらに一層望ましい。当分野の当業者は、本発明の場合、ポリマーシートと、このポリマーシートの材料に含まれる全ポリマー組成物とは同じＭＦＲを有することを理解するであろう。従って、本明細書に開示するＭＦＲの値は、ポリ（ビニルブチラール）シートと、このシート材料に含まれる全ポリ（ビニルブチラール）組成物との両者の特徴を定める。
【００４１】
ポリ（ビニルブチラール）は、ポリ（ビニルアルコール）とブチルアルデヒドとの縮合から得られるビニル樹脂である。ポリ（ビニルブチラール）は、水性または溶媒アセタール化によって製造することができる。溶媒法においては、アセタール化は、アセタール化の終点においてポリ（ビニルブチラール）を溶解しかつ均質な溶液を生成するのに十分な溶媒が存在する中で行われる。ポリ（ビニルブチラール）は、水による固体粒子の沈降によって溶液から分離され、続いて、洗浄されかつ乾燥される。使用する溶媒は、エタノールのような低級脂肪族アルコールである。水性法においては、アセタール化を次のように実施する。すなわち、ポリ（ビニルアルコール）の水溶液に、ブチルアルデヒドを酸触媒の存在の下で約２０℃〜約１００℃の温度において添加し、混合物を攪拌して中間体のポリ（ビニルブチラール）を微細に分割された形態で沈降させ、反応混合物が所望の終点に進行するまで加熱しながら攪拌を継続することによって行うのである。引き続いて、触媒を中和し、ポリ（ビニルブチラール）の分離、安定化および乾燥を行う。ポリ（ビニルブチラール）は、例えば、米国特許第３，１５３，００９号明細書および同第４，６９６，９７１号明細書に開示されているように製造できる。
【００４２】
高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートに含まれるポリ（ビニルブチラール）樹脂は、低角度レーザ光散乱法を用いたサイズ排除クロマトグラフィーによって決定される重量平均分子量として、３０，０００〜６００，０００、好ましくは４５，０００〜３００，０００、さらに好ましくは２００，０００〜３００，０００の重量平均分子量を有するものがよい。ポリ（ビニルブチラール）は、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）として計算されるヒドロキシル基を、１２〜２３重量％、好ましくは１４〜２１重量％、さらに好ましくは１５〜１９．５重量％、最も好ましくは１５〜１９重量％含むことができる。ヒドロキシル価は、ＡＳＴＭ  Ｄ１３９６−９２（１９９８）のような標準法に従って決定できる。さらに、好ましいポリ（ビニルブチラール）は、ポリビニルエステルとして計算される残留エステル基、通常アセテート基を、１０％まで、さらに好ましくは３％まで含んでもよい。この場合、残部はブチルアルデヒドアセタールである。ポリ（ビニルブチラール）は、さらに、米国特許第５，１３７，９５４号明細書に開示されているように、ブチラール以外の微少量のアセタール基、例えば２−エチルヘキサナールを含むことができる。
【００４３】
本発明の高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは、ポリ（ビニルブチラール）に加えて、ポリ（ビニルブチラール）樹脂の重量を基準として１００部当たり１５〜８０重量部（ｐｐｈ）の可塑剤をも含有する。このシート組成物には、ポリ（ビニルブチラール）樹脂の重量を基準として、好ましくは２５〜４５ｐｐｈ、さらに好ましくは３０〜４０ｐｐｈ、最も好ましくは３３〜３８ｐｐｈの可塑剤が包含される。可塑剤は、ポリ（ビニルブチラール）シートの可撓性および加工処理性を改善する。ポリ（ビニルブチラール）組成物に適した可塑剤は当分野において知られている（例えば、米国特許第３，８４１，８９０号明細書、同第４，１４４，２１７号明細書、同第４，２７６，３５１号明細書、同第４，３３５，０３６号明細書、同第４，９０２，４６４号明細書、同第５，０１３，７７９号明細書および同第５，８８６，０７５号明細書参照）。これらの中で、普通によく用いられる可塑剤は多塩基酸または多価アルコールのエステルである。好ましい可塑剤には次のようなものが包含されるが、これに限定されるわけではない。すなわち、トリエチレングリコールまたはテトラエチレングリコールと６〜１０個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸との反応から得られるジエステル、セバシン酸と１〜１８個の炭素原子を有する脂肪族アルコールとの反応から得られるジエステル、オリゴエチレングリコールジ−２−エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコールジ−ｎ−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、ヘプチルおよびノニルアジペートの混合物、セバシン酸ジブチル、トリブトキシエチルホスフェート、イソデシルフェニルホスフェート、トリイソプロピルホスファイト、油変性セバシン酸アルキドのようなポリマー可塑剤、ホスフェートおよびアジペートの混合物、アジペートおよびアルキルベンジルフタレートの混合物、並びに、これらの混合物である。さらに好ましい可塑剤には、トリエチレングリコールジ−２−エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ヘプタノエート、セバシン酸ジブチル、およびこれらの混合物が包含される。さらに一層好ましい可塑剤には、トリエチレングリコールジ−２−エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ヘプタノエート、およびこれらの混合物が包含される。最も好ましい可塑剤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。
【００４４】
一般的に、ある特定のＭＦＲを有するポリ（ビニルブチラール）シートを得るための手順には、多くの場合、（ａ）未可塑化ポリ（ビニルブチラール）樹脂の作製に用いるポリ（ビニルアルコール）の分子量またはＭＦＲを調整するステップ、および／または、（ｂ）ポリ（ビニルブチラール）シート組成物に含まれる可塑剤の濃度を調整するステップが含まれる。具体的には、低分子量または高いＭＦＲを有するポリ（ビニルアルコール）から作成される未可塑化ポリ（ビニルブチラール）樹脂は、同様に、低分子量または高いＭＦＲを有する傾向があり、可塑剤と組み合わせた場合に、高いＭＦＲを有する可塑化ポリ（ビニルブチラール）シートを生じさせる。他方、ポリ（ビニルブチラール）シートに含有される可塑剤の濃度が高くなる程、シートのＭＦＲも高くなる。可塑化ポリ（ビニルブチラール）シートに含まれる未可塑化ポリ（ビニルブチラール）樹脂の分子量またはＭＦＲ、および／または、可塑化ポリ（ビニルブチラール）シートに含まれる可塑剤の濃度を調整することによって、上記の高メルトフローの可塑化ポリ（ビニルブチラール）シートを製造することは、あらゆる熟練技能者の能力の範囲内のことである。上記の高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートのＭＦＲは、未可塑化ポリ（ビニルブチラール）樹脂の分子量またはＭＦＲを調整することによって実現するのが望ましい。さらに望ましいのは、上記の高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートのＭＦＲを、前記に規定した最も好ましい可塑剤濃度を維持しながら、未可塑化ポリ（ビニルブチラール）樹脂の分子量またはＭＦＲを調整することによって実現する方式である。
【００４５】
高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートのＭＦＲの下限値は、積層プロセスにおいて、シート材料が太陽電池および電気配線（例えばクロスリボンおよびバスバー）の回りに十分に流動し、かつそれらを完全に封止し得るように決定された。当分野で現在用いられている比較的低ＭＦＲのポリ（ビニルブチラール）封止シートは、積層条件の下で十分な流動性を有していない。このような欠点を克服する試みの代表的なものとして、（ｉ）積層プロセスにおいて圧力を加える方式、および／または、（ｉｉ）ポリ（ビニルブチラール）封止シートを厚くする方式があるが、前者の加圧方式は、入射層、裏面層および／または太陽電池の破損もしくは亀裂を生じる場合が多く、後者の厚さを増大する方式は、太陽電池モジュールを不要に厚くし、重くする結果をもたらす。
【００４６】
高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートのＭＦＲの上限値は、脆弱な太陽電池に対する十分な保護部材になると共に、シート材料が、積層プロセスの間あるいは太陽電池モジュールの２０〜３０年間の想定寿命の経過において太陽電池の縁部の外側にクリープしないように決定された。
【００４７】
また、シート組成物には、例えば、高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートと太陽電池モジュールにおける他の構成要素の層との間の付着接合を制御するための付着制御添加剤を包含させてもよい。このような添加剤は、一般的に、有機酸または無機酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩である。好ましいのは、２〜１６個の炭素原子を有する有機カルボン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩である。さらに好ましいのは、２〜１６個の炭素原子を有する有機カルボン酸のマグネシウム塩またはカリウム塩である。付着制御添加剤の具体的な例として、例えば、酢酸カリウム、ギ酸カリウム、カリウムプロパノエート、カリウムブタノエート、カリウムペンタノエート、カリウムヘキサノエート、カリウム２−エチルブチレート、カリウムヘプタノエート、カリウムオクタノエート、カリウム２−エチルヘキサノエート、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、マグネシウムプロパノエート、マグネシウムブタノエート、マグネシウムペンタノエート、マグネシウムヘキサノエート、マグネシウム２−エチルブチレート、マグネシウムヘプタノエート、マグネシウムオクタノエート、マグネシウム２−エチルヘキサノエートなど、およびこれらの混合物がある。付着制御添加剤は、通常、組成物の全重量を基準として、０．００１〜０．５重量％の範囲で用いられる。
【００４８】
また、ポリ（ビニルブチラール）シート組成物には、例えば次のような表面張力制御剤を含有させることが可能である。すなわち、Ｔｒａｎｓ（登録商標）２９０またはＴｒａｎｓ（登録商標）２９６（Ｔｒａｎｓ−Ｃｈｅｍｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｂｒｉｓｔｏｌ、ＷＩ）、あるいは、Ｑ−２３１８３（登録商標）（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）のような添加剤である。
【００４９】
高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは、さらに、当分野において知られる他の添加剤も含有することができる。これらの添加剤には次のようなものが包含されるが、これに限定されるわけではない、すなわち、加工処理助剤、流動性強化剤、潤滑剤、顔料、染料、難燃剤、衝撃改質剤、成核剤、シリカのようなブロッキング防止剤、熱安定剤、ＵＶ吸収剤、ＵＶ安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート剤、カップリング剤、ガラス繊維のような補強添加剤、充填剤、その他である。一般的に、組成物の光学的清澄性を減じる可能性がある添加剤、例えば補強添加剤および充填剤は、裏面封止材として用いられるシート用に限られる。
【００５０】
熱安定剤を使用することができる。これは当分野において広く開示されてきた。既知のいかなる熱安定剤も、本発明においてその効用を見出すことができる。熱安定剤の一般的な好ましい分類には次のようなものが包含されるが、これに限定されるわけではない。すなわち、フェノール系酸化防止剤、アルキル化モノフェノール、アルキルチオメチルフェノール、ヒドロキノン、アルキル化ヒドロキノン、トコフェロール、ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル、アルキリデンビスフェノール、Ｏ−、Ｎ−およびＳ−ベンジル化合物、ヒドロキシベンジル化マロネート、芳香族ヒドロキシベンジル化合物、トリアジン化合物、アミン系酸化防止剤、アリールアミン、ジアリールアミン、ポリアリールアミン、アシルアミノフェノール、オキサミド、金属失活剤、ホスファイト、ホスホナイト、ベンジルホスホネート、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、過酸化物を破壊する化合物、ヒドロキシルアミン、ニトロン、チオ相乗剤、ベンゾフラノン、インドリノンなど、およびこれらの混合物である。さらに好ましい熱安定剤はビスフェノール系酸化防止剤である。これらの組成物は、特にトリエチレングリコールジ−２−エチルヘキサノエート可塑剤と組み合わせて使用する場合、可塑化ポリ（ビニルブチラール）の製造に驚くほどよく適していることが判明している。具体的に適切なビスフェノール系酸化防止剤として、２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２’−イソブチリデンビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）、および２，２’−メチレンビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）が包含される。ビスフェノール系酸化防止剤は、商業的に入手可能であり、Ａｎｏｘ（登録商標）２９、およびＬｏｗｉｎｏｘ（登録商標）２２Ｍ４６、４４Ｂ２５および２２ＩＢ４６（Ｇｒｅａｔ  Ｌａｋｅｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮ）の商品名で販売されている。高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは任意の有効量の熱安定剤を含有することができる。熱安定剤は使用してもよいが、いくつかの例では好ましくない場合もある。使用する場合は、ポリ（ビニルブチラール）シートは、シート組成物の全重量を基準として、少なくとも０．０５重量％から１０重量％まで、さらに好ましくは５重量％まで、最も好ましくは１重量％までの熱安定剤を含有する。
【００５１】
ＵＶ吸収剤を使用することができる。これは当分野において広く開示されてきた。既知のいかなるＵＶ吸収剤も、本発明においてその効用を見出すことができる。ＵＶ吸収剤の一般的な好ましい分類には次のようなものが包含されるが、これに限定されるわけではない。すなわち、ベンゾトリアゾール誘導体、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルトリアジン、置換および非置換安息香酸のエステルなど、およびこれらの混合物である。高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは任意の有効量のＵＶ吸収剤を含有することができる。ＵＶ吸収剤は使用してもよいが、いくつかの例では好ましくない場合もある。使用する場合は、ポリ（ビニルブチラール）シートは、シート組成物の全重量を基準として、少なくとも０．０５重量％から１０重量％まで、さらに好ましくは５重量％まで、最も好ましくは１重量％までのＵＶ吸収剤を含有する。
【００５２】
ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）を使用することができる。この光安定剤は当分野において広く開示されてきた。一般的に、ヒンダードアミン系光安定剤は、第２級、第３級の、アセチル化され、Ｎ−ヒドロカルビロキシ置換、またはヒドロキシ置換されたＮ−ヒドロカルビロキシ置換、または他の置換基で置換された環状アミンであり、さらに立体障害性が組み込まれた環状アミンであって、一般的にアミン官能基に隣接する炭素原子への脂肪族置換から誘導される環状アミンであると開示されている。高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは任意の有効量のヒンダードアミン系光安定剤を含有することができる。ヒンダードアミン系光安定剤は使用してもよいが、いくつかの例では好ましくない場合もある。使用する場合は、ポリ（ビニルブチラール）シートは、シート組成物の全重量を基準として、少なくとも０．０５重量％から１０重量％まで、さらに好ましくは５重量％まで、最も好ましくは１重量％までのヒンダードアミン系光安定剤を含有する。
【００５３】
高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは任意の既知のプロセスによって製造することができる。一般的には、ポリ（ビニルブチラール）シートは押し出し鋳造法によって製造される。シートは平滑表面または粗表面を有する。積層プロセスの間の脱気を容易にするため、ポリ（ビニルブチラール）シートは粗表面を有することが望ましい。
【００５４】
高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは、例えば次のように製造することができる。すなわち、最初にポリ（ビニルブチラール）を適切な量の可塑剤と混合し、続いて、その組成物を、シート形成ダイを通して押し出す、すなわち、溶融可塑化ポリ（ビニルブチラール）組成物を、水平方向に長く垂直方向に狭いダイの開口であって長さ及び幅が被形成シートのそれにほぼ合致するダイの開口を通して強制的に押し出すことによって作製するのである。可塑化ポリ（ビニルブチラール）組成物は、一般的に２２５℃〜２４５℃の温度で押し出し可能である。押し出しシートの片面または両面における粗表面は、ダイの開口の設計と、被押し出し材が通過するダイの出口表面の温度とによって生成することが望ましい。これは、例えば米国特許第４，２８１，９８０号明細書に開示されているとおりである。押し出しポリ（ビニルブチラール）シートの好ましい粗表面を生成する代替的技法として、ポリマーの分子量分布と、水含有量と、溶融温度との１つ以上を規定しかつ制御する方式が含まれる。可塑化ポリ（ビニルブチラール）からのシート形成は、例えば、米国特許第２，９０４，８４４号明細書、同第２，９０９，８１０号明細書、同第３，６７９，７８８号明細書、同第３，９９４，６５４号明細書、同第４，１６１，５６５号明細書、同第４，２３０，７７１号明細書、同第４，２９２，３７２号明細書、同第４，２９７，２６２号明細書、同第４，５７５，５４０号明細書、同第５，１５１，２３４号明細書および同第５，８８６，６７５号明細書、並びに、欧州特許第０１８５８６３号明細書に開示されている。代わりの方式として、押し出されたままのポリ（ビニルブチラール）シートを、ダイの出口にごく近接して配置されるダイロールの特殊処理された表面上に通すことができる。このダイロールが、所要の好ましい表面特性を溶融ポリマーの片面に付与する。従って、このようなロールの表面が微小な山谷を有していると、そのロールの上にキャストされるポリマーから形成されるシートは、そのロールに接触する側の表面に、一般的にロール表面の谷および山にそれぞれ合致する粗表面を有することになるであろう。このようなダイロールが、例えば米国特許第４，０３５，５４９号明細書に開示されている。シートの粗表面は、積層プロセスを容易化し、優れた太陽電池モジュールを提供するのに好適である。このような粗表面は、単に一時的なものであって、積層の間の脱気を容易にするための特殊な機能を有するものに過ぎないことが理解される。積層後には、それは、オートクレーブ操作に関連する高められた温度と圧力と、他の積層プロセスとのために溶融されて平滑になる。
【００５５】
高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートの厚さは、１０〜６０ミル（０．２５〜１．５２ｍｍ）とすることができる。高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートの厚さは、使用する封止材の量を最低限に抑えながら太陽電池に十分な保護を提供するために、好ましくは１５〜４５ミル（０．３８〜１．１４ｍｍ）、さらに好ましくは１５〜４０ミル（０．３８〜１．０２ｍｍ）、さらに一層好ましくは１５〜３５ミル（０．３８〜０．８９ｍｍ）、なおさらに一層好ましくは２０〜３５ミル（０．５１〜０．８９ｍｍ）である。厚さを最小化すると、シートの清澄性および光伝達性が改善され、その結果、それを含む太陽電池モジュールの効率が強化されるであろう。厚さを最小化することは、さらに、最終的な太陽電池モジュールの厚さおよび重量を、望ましい形に低減することにもなる。他方、高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは、太陽電池と、クロスリボンおよびバスバーのような配線の回りに流動し、かつそれらを封止するに十分な厚さを有することも必要である。
【００５６】
本発明は、さらに、少なくとも１層の上記の高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートと、１つまたは複数の太陽電池から構成される太陽電池層とを含む太陽電池モジュールを提供する。太陽電池は、電気的に相互接続され、および／または、平板状に配置されることが望ましい。
【００５７】
「太陽電池（ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌ）」という用語は、光を電気エネルギーに変換するいかなる製品をも含むものとされている。本発明において有効な太陽電池は、ウエハベースの太陽電池（例えば、背景技術の項に説明したｃ−Ｓｉまたはｍｃ−Ｓｉに基づく太陽電池）および薄膜太陽電池（例えば、背景技術の項に説明したａ−Ｓｉ、μｃ−Ｓｉ、ＣｄＴｅまたはＣＩ（Ｇ）Ｓに基づく太陽電池）を含むが、これに限定されるわけではない。太陽電池層の内部においては、太陽電池を電気的に相互接続することが望ましい。また、太陽電池層は、クロスリボンおよびバスバーのような電気配線をさらに含むことができる。
【００５８】
太陽電池モジュールは、通常、太陽電池層に積層されて封止層として機能する少なくとも１層の高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートを含む。「積層された（ｌａｍｉｎａｔｅｄ）」という用語は、積層された構造の内部において、２つの層が、直接的に（すなわち２つの層間にいかなる材料も添加することなく）または間接的に（すなわち２つの層間に中間層または接着剤のような付加材料を含めて）接合されることを意味している。高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートは、太陽電池層に直接的に積層するかまたは接合することが望ましい。
【００５９】
太陽電池モジュールは、さらに、他のポリマー材料を含む、あるいはこれから作製される付加的な封止層を含むことができる。このポリマー材料は、例えば、酸のコポリマー（すなわち、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸とのコポリマー）、アイオノマー（すなわち、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸との酸のコポリマーを部分的にまたは完全に中和することによって生成されるコポリマー）、ポリ（エチレンビニルアセテート）、ポリ（ビニルアセタール）（音響グレードのポリ（ビニルアセタール）を含む）、ポリウレタン、ポリ（塩化ビニル）、ポリエチレン（例えば、直鎖の低密度ポリエチレン）、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、ポリ（α−オレフィン−コ−α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル）（例えば、ポリ（エチレン−コ−メチルアクリレート）およびポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート））、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびこれらの２つ以上の組合せのようなものである。
【００６０】
高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シート以外の個々の封止層の厚さは、それぞれ独立に、１〜１２０ミル（０．０２６ｍｍ〜３ｍｍ）、好ましくは１〜４０ミル（０．０２６ｍｍ〜１．０２ｍｍ）、さらに好ましくは１〜２０ミル（０．０２６ｍｍ〜０．５１ｍｍ）である。太陽電池モジュールに含まれるすべての封止層は平滑表面または粗表面を有することができるが、積層プロセスを通してラミネートの脱気を容易にするために、封止層は粗表面を有することが望ましい。
【００６１】
太陽電池モジュールは、さらに、それぞれ受光面および非受光面におけるモジュールの最外層としての役割を担う入射層および／または裏面層を含むことができる。
【００６２】
太陽電池モジュールの外層、すなわち入射層および裏面層は、任意の適切なシートまたはフィルムから作製することができる。適切なシートは、ガラス、あるいはプラスチックシート、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン（例えばエチレンノルボルネンポリマー）、ポリスチレン（好ましくはメタロセン触媒によるポリスチレン）、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、あるいはこれらの２つ以上の組合せのようなものである。さらに、アルミニウム、鋼、電気めっき鋼のような金属シート、またはセラミックプレートも裏面層の形成に用いることができる。
【００６３】
「ガラス」という用語は、窓ガラス、板ガラス、ケイ酸塩ガラス、シートガラス、低鉄ガラス、強化ガラス、ＣｅＯフリー強化ガラスおよびフロートガラスを包含するだけでなく、着色ガラス、特殊ガラス（例えば、太陽加熱を制御する材料を含有するガラス）、被覆ガラス（例えば、太陽光制御目的用の金属（例えば、銀または酸化インジウムスズ）でスパッタリング処理したガラス）、Ｅガラス、Ｔｏｒｏｇｌａｓｓ、Ｓｏｌｅｘ（登録商標）ガラス（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ、ＰＡ）およびＳｔａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）ガラス（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）をも含む。このような特殊ガラスは、例えば、米国特許第４，６１５，９８９号明細書、同第５，１７３，２１２号明細書、同第５，２６４，２８６号明細書、同第６，１５０，０２８号明細書、同第６，３４０，６４６号明細書、同第６，４６１，７３６号明細書および同第６，４６８，９３４号明細書に開示されている。しかし、特定のモジュールに対して選択されるべきガラスのタイプは想定される用途に拠ることが理解される。
【００６４】
適切なフィルム層は、次のようなものを含むがこれに限定されるわけではないポリマーとすることができる。すなわち、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（エチレンナフタレート））、ポリカーボネート、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンおよび環状ポリオレフィン）、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン（例えば、シンジオタクチックポリスチレン）、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン（例えば、ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど）、ナイロン、ポリ（ウレタン）、アクリル、セルロースアセテート（例えば、セルロースアセテート、セルローストリアセテートなど）、セロハン、ポリ（塩化ビニル）（例えば、ポリ（塩化ビニリデン））、フルオロポリマー（例えば、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマーなど）、およびこれらの２つ以上の組合せである。ポリマーフィルムは、二軸延伸ポリエステルフィルム（好ましくはポリ（エチレンテレフタレート）フィルム）、または、フルオロポリマーフィルム（例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ（ＤｕＰｏｎｔ）から入手できるＴｅｄｌａｒ（登録商標）、Ｔｅｆｚｅｌ（登録商標）およびＴｅｆｌｏｎ（登録商標）フィルム）とすることができる。フルオロポリマー−ポリエステル−フルオロポリマー（例えば、「ＴＰＴ」）フィルムもいくつかの用途に好適である。アルミニウム箔のような金属フィルムも裏面層として用いることができる。
【００６５】
太陽電池モジュールは、さらに、モジュール内部に埋入される他の機能的なフィルムまたはシート層（例えば、誘電体層または遮蔽層）を含むことができる。このような機能層は、上記のポリマーフィルムのいずれか、または、追加的な機能被膜を被覆された上記のポリマーフィルムのいずれかから作成することができる。例えば、金属酸化物被膜を被覆されたポリ（エチレンテレフタレート）フィルム、例えば、米国特許第６，５２１，８２５号明細書および同第６，８１８，８１９号明細書並びに欧州特許第１１８２７１０号明細書に開示されているようなフィルムは、ラミネート内において酸素および湿分の遮蔽層として機能することができる。
【００６６】
望ましい場合には、積層プロセスにおける脱気を容易にするために、あるいは封止材用の補強材として役立たせるために、太陽電池層と封止材との間に不織のガラス繊維（スクリム）の層を包含させることができる。このようなスクリム層の使用は、米国特許第５，５８３，０５７号明細書、同第６，０７５，２０２号明細書、同第６，２０４，４４３号明細書、同第６，３２０，１１５号明細書および同第６，３２３，４１６号明細書、並びに、欧州特許第０７６９８１８号明細書に開示されている。
【００６７】
太陽電池層の受光面側に配置されるフィルムまたはシート層は、太陽電池の中への太陽光の効率的な伝達を可能にするために透明な材料から作製するのが望ましい。太陽電池層の受光面は、時に、最上面または前面と呼称される場合があり、実際の使用条件において、一般的に光源に面している。太陽電池層の非受光面は、時に、下面または裏面と呼称される場合があり、実際の使用条件においては、一般的に光源に面していない。１つの特殊なフィルムまたはシートを、封止層および外層の両者の機能を果たすように包含させることができる。また、モジュールに包含されるフィルムまたはシート層のいずれも、予備成形された単一層のフィルムまたはシートあるいは多層のフィルムまたはシートの形態とすることができることが考えられる。
【００６８】
望ましい場合には、太陽電池モジュールの中に組み込まれる入射層のフィルムおよびシート、裏面層のフィルムおよびシート、封止層、および他の層の片面または両面を、他のラミネート層への付着性を強化するために、積層プロセスに先立って処理してもよい。この付着性強化処理は当分野において知られるいかなる方式でも行うことができる。この処理方式としては、フレーム処理（例えば、米国特許第２，６３２，９２１号明細書、同第２，６４８，０９７号明細書、同第２，６８３，８９４号明細書および同第２，７０４，３８２号明細書参照）、プラズマ処理（例えば、米国特許第４，７３２，８１４号明細書参照）、電子ビーム処理、酸化処理、コロナ放電処理、化学処理、クロム酸処理、高温空気処理、オゾン処理、紫外線処理、サンドブラスト処理、溶剤処理、およびこれらの２つ以上の組合せが包含される。また、付着強度は、ラミネート層の表面に接着剤またはプライマーのコーティングを別に塗布することによってさらに改善することができる。例えば、米国特許第４，８６５，７１１号明細書は、炭素の薄膜を片面または両面に蒸着することによって接合性を改善したフィルムまたはシートを開示している。他の典型的な接着剤またはプライマーとして、シラン、ポリ（アリルアミン）ベースのプライマー（例えば、米国特許第５，４１１，８４５号明細書、同第５，７７０，３１２号明細書、同第５，６９０，９９４号明細書および同第５，６９８，３２９号明細書参照）、およびアクリルベースのプライマー（例えば、米国特許第５，４１５，９４２号明細書参照）を挙げることができる。この接着剤またはプライマーのコーティングは接着剤またはプライマーの単層の形態にすることができ、その厚さは、０．０００４〜１ミル（０．００００１〜０．０３ｍｍ）、あるいは好ましくは０．００４〜０．５ミル（０．０００１〜０．０１３ｍｍ）、あるいはさらに好ましくは０．００４〜０．１ミル（０．０００１〜０．００３ｍｍ）である。
【００６９】
太陽電池がウエハベースの自己支持型太陽電池ユニットから作成される１つの特定の実施形態（この場合、図１を参照している）においては、太陽電池モジュール（２０）が、最上面の受光面から裏面の非受光面への位置的な順序で、（ａ）入射層（１０）、（ｂ）前面封止層（１２）、（ｃ）電気的に相互接続された１つ以上の太陽電池から構成される太陽電池層（１４）、（ｄ）裏面封止層（１６）、および（ｅ）裏面層（１８）を含むことができる。この場合、前面および裏面の封止層（１２および１６）の少なくともいずれかまたは両者が、高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートを含む、あるいはこれから作製される。
【００７０】
しかし、太陽電池モジュールを薄膜太陽電池から作成することも好ましい。この太陽電池モジュールは、（ｉ）１つの実施形態（図２の３０）においては、最上面の受光面から裏面の非受光面への位置的な順序で、（ａ）透明な入射層（１０）、（ｂ）高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートを含む、あるいはこれから作製される（前面の）封止層（１２）、および、（ｃ）基板（２４）の受光面側に蒸着された薄膜太陽電池（２２）の層を含む太陽電池層（１４ａ）を含むことができ、あるいは、（ｉｉ）さらに好ましい実施形態（図３の４０）においては、最上面の受光面から裏面の非受光面への位置的な順序で、（ａ）表板（２６）と、その表板（２６）の非受光面側に蒸着された薄膜太陽電池（２２）の層とを含む太陽電池層（１４ｂ）、（ｂ）高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートを含む、あるいはこれから作製される（裏面の）封止層（１６）、および（ｃ）裏面層（１８）を含むことができる。
【００７１】
さらに、上記の太陽電池モジュールを直列に並べて連結し、所要の電圧および電流を生成し得る太陽電池アレーを形成することができる。
【００７２】
典型的な太陽電池モジュールは、最上面の受光面から裏面の非受光面への位置的な順序で、次のような積層構造を有することができる。この場合、ＨＭＦ−ＰＶＢは、高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートの略語である。すなわち、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ガラス、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／フルオロポリマーフィルム（例えば、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）フィルム）、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ガラス、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／フルオロポリマーフィルム、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ポリエステルフィルム（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）フィルム）、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ポリエステルフィルム、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／遮蔽被膜フィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ガラス、
●ガラス／アイオノマーシート／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／遮蔽被膜フィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／フルオロポリマーフィルム、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／遮蔽被膜フィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／遮蔽被膜フィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／フルオロポリマーフィルム、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／アルミニウム基材、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／アルミニウム基材、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／電気めっき鋼シート、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ポリエステルフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／アルミニウム基材、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ポリエステルフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／アルミニウム基材、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ポリエステルフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／電気めっき鋼シート、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ポリエステルフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／電気めっき鋼シート、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／音響ポリ（ビニルブチラール）シート／ガラス、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ポリ（ビニルブチラール）シート／フルオロポリマーフィルム、
●フルオロポリマーフィルム／アイオノマーシート／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ガラス、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／酸のコポリマーシート／フルオロポリマーフィルム、
●ガラス／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ポリ（エチレンビニルアセテート）シート／ポリエステルフィルム、
●フルオロポリマーフィルム／ＨＭＦ−ＰＶＢ／太陽電池／ポリ（エチレン−コ−メチルアクリレート）シート／ポリエステルフィルム、
●ガラス／ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）シート／太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／遮蔽被膜フィルム／ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）シート／ガラス、
●剛性シートの表板上に支持される薄膜太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／剛性シート、
●ガラスシートの表板上に支持される薄膜太陽電池／ＨＭＦ−ＰＶＢ／ガラスシート、
などである。但し、用語の「ＨＭＦ−ＰＶＢ」は、上記の高メルトフローのポリ（ビニルブチラール）シートを意味している。さらに、適切なフルオロポリマーフィルムとしては、ＤｕＰｏｎｔから入手できるＴｅｄｌａｒ（登録商標）フィルムの他に、フルオロポリマー／ポリエステル／フルオロポリマーの多層フィルム（例えば、Ｉｓｏｖｏｌｔａ  ＡＧ、オーストリア、またはＭａｄｉｃｏ、Ｗｏｂｕｒｎ、ＭＡから入手可能なＴｅｄｌａｒ（登録商標）／ＰＥＴ／Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）またはＴＰＴラミネートフィルム）も包含される。
【００７３】
当分野で知られるいかなる積層プロセス（例えば、オートクレーブ法または非オートクレーブ法）も太陽電池モジュール製造用として用いることができる。
【００７４】
典型的なプロセスにおいては、太陽電池モジュールの構成要素の層を所要の順序で積み重ねて予備積層アセンブリを形成する。次に、このアセンブリを、真空を維持し得るバッグ（「真空バッグ」）の中に入れ、そのバッグから真空ラインまたは他の手段によって空気を引き抜き、真空を維持しながら（例えば、少なくとも２７〜２８インチＨｇ（６８９〜７１１ｍｍＨｇ））バッグをシールする。続いて、このシールされたバッグを、圧力１５０〜２５０ｐｓｉ（１１．３〜１８．８バール）、温度１３０℃〜１８０℃、または１２０℃〜１６０℃、または１３５℃〜１６０℃、または１４５℃〜１５５℃のオートクレーブの中に、１０〜５０分間、または２０〜４５分間、または２０〜４０分間、または２５〜３５分間入れる。真空バッグの代わりに真空リングを用いることもできる。適切な真空バッグの１つのタイプが米国特許第３，３１１，５１７号明細書に開示されている。加熱および加圧のサイクルに続いて、オートクレーブ内の空気を、オートクレーブ内の圧力を維持するための付加的なガスを加えることなく冷却する。約２０分間の冷却後、余分な空気圧力を排気し、ラミネートをオートクレーブから取り出す。
【００７５】
代わりの方式として、予備積層アセンブリを、炉内で、８０℃〜１２０℃、または９０℃〜１００℃に２０〜４０分間加熱し、その後、加熱されたアセンブリを１組のニップロールに通して個々の層間の空隙スペース内の空気を搾り出し、アセンブリの端部をシールしてもよい。この段階のアセンブリはプリプレスと呼称される。
【００７６】
続いて、このプリプレスを、温度が１２０℃〜１６０℃、または１３５℃〜１６０℃に高められ、圧力が１００〜３００ｐｓｉ（６．９〜２０．７バール）、または好ましくは２００ｐｓｉ（１３．８バール）の空気オートクレーブ内に入れることができる。これらの条件は、１５〜６０分間、または２０〜５０分間維持され、その後、オートクレーブにさらに空気を加えることなく、空気を冷却する。２０〜４０分間の冷却後、余分な空気圧力を排気し、積層生成物をオートクレーブから取り出す。
【００７７】
太陽電池モジュールは非オートクレーブ法によって製造してもよい。このような非オートクレーブ法は、例えば、米国特許第３，２３４，０６２号明細書、同第３，８５２，１３６号明細書、同第４，３４１，５７６号明細書、同第４，３８５，９５１号明細書、同第４，３９８，９７９号明細書、同第５，５３６，３４７号明細書、同第５，８５３，５１６号明細書、同第６，３４２，１１６号明細書および同第５，４１５，９０９号明細書、米国特許出願公開第２００４０１８２４９３号明細書、欧州特許第１２３５６８３Ｂ１号明細書、並びに、ＰＣＴ公報の国際公開第９１０１８８０号パンフレットおよび国際公開第０３０５７４７８号パンフレットに開示されている。一般的に、非オートクレーブ法は、予備積層アセンブリの加熱と、真空または圧力、あるいはその両者の印加とを包含する。例えば、アセンブリを、連続的に、加熱炉およびニップロールに通すことができる。
【００７８】
積層プロセスのこれらの例は、それに限定することを意図するものではない。本質的に、いかなる積層プロセスを使用してもよい。
【００７９】
望ましい場合には、太陽電池モジュールの端部を、当分野において開示されている任意の手段によってシールすることができる。これによって、湿分および空気の侵入が低減され、太陽電池の効率および寿命に対する潜在的な悪影響を減じることができる。適切な端部シール材料として、ブチルゴム、ポリスルフィド、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレンエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ブロックコポリマーエラストマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）などが挙げられるが、これに限定されるわけではない。
【００８０】
次に、本発明を、特定の実施形態に関する以下の実施例において説明する。
【実施例】
【００８１】
以下の実施例は、本発明を例示的に説明するように意図されたものであり、いかなる意味においても本発明の範囲を制限する意図のものではない。
【００８２】
比較例ＣＥ１〜２および実施例Ｅ１〜２
比較例ＣＥ１〜２および実施例Ｅ１〜２のそれぞれにおいて、最上層から底面側への位置的な順序で、最上面のガラスシート、二軸延伸ポリ（エチレンテレフタレート）フィルムシム、種々のレベルのＭＦＲを有するポリ（ビニルブチラール）シート、および底面ガラスシートから構成される１２×１２インチ（３０５×３０５ｍｍ）のラミネート構造を製作し、ベーク試験にかけた。このラミネート構造においては、フィルムシムは、太陽電池および／または太陽電池の配線を模擬するために包含させたものであり、ベーク試験の結果は、ポリ（ビニルブチラール）シートが、フィルムシムをその間に挟み込んで上面のガラスシートにどの程度良好に積層されているかを示した。
【００８３】
具体的には、ラミネートを製作するために、３０５×３０５×２．６ｍｍのフロートガラスシートを、リン酸三ナトリウムの脱イオン水溶液（５ｇ／ｌ）で５０℃において５分間洗浄し、脱イオン水で５分間完全にリンスして乾燥した。続いて、底面のガラスシートの中心の上部に、５ｍｍ幅、１２インチ（３０５ｍｍ）長さおよび２ミル（０．０５ｍｍ）厚さの二軸延伸ポリ（エチレンテレフタレート）フィルムシムを置き、３０ミル（０．７６ｍｍ）厚さのポリ（ビニルブチラール）シートを載せ、さらに上面のガラスシートを置いた。各ポリ（ビニルブチラール）シートのＭＦＲレベルは、ＡＳＴＭ試験方法１２３８（１５０℃において、５ｋｇ荷重および２ｍｍオリフィスを使用して）に従って決定した。結果を表１に報告する。さらに、Ｅ１に使用したポリ（ビニルブチラール）中間層シートは、１５０℃において２．２６ｋｇ荷重を用いてＡＳＴＭ試験方法１２３８に従って別に試験した。このような条件の下で測定したそのＭＦＲは０．３ｇ／１０分間であった。続いて、ラミネートを、ニップロール法によって次のように製作した。すなわち、具体的には、上記で得られた予備積層アセンブリを、最初に、１０５℃の強制空気炉内に２０分間入れ、続いて、ニップロールの間隙を４．３ｍｍに設定した１組のニップロールに通した。ニップロールを通した後、アセンブリを、さらに空気オートクレーブ内に入れ、温度および圧力を、大気条件から１３５℃、１３．８バールに１５分間にわたって増大させた。この温度および圧力を３０分間維持し、続いて、オートクレーブを、オートクレーブにさらに空気を加えることなく、空気を冷却することによって冷却した。２０分間の冷却後（または、空気温度が５０℃より低くなった時に）、余分な圧力を排気し、最終的なラミネートをオートクレーブから取り出した。
【００８４】
ベーク試験においては、各ラミネートを温度１０５℃の強制空気炉内に２時間入れて、その間にラミネート内に形成された気泡の全個数をカウントした。結果を表１に示す。ラミネートを、続けて炉に戻し、１２０℃の温度に２時間保持した。この時間の後、気泡の全個数を再度カウントした。結果を表１に示す。ラミネートをさらに続けて炉に戻し、１３５℃の温度に２時間保持し、続いて気泡の全個数をカウントした。結果を表１に示す。ラミネートをさらにまた炉に戻し、１５０℃の温度にさらに２時間保持して、続いて気泡の全個数をカウントした。結果を表１に示す。
【００８５】
【表１】
2011517096.tif 000003
【００８６】
この結果は、高ＭＦＲ（０．８ｇ／１０分間を超える）のポリ（ビニルブチラール）シートを含むラミネート（Ｅ１およびＥ２）にはごく僅かの気泡しか形成されず、低ＭＦＲ（０．８ｇ／１０分間未満）のポリ（ビニルブチラール）シートを含むラミネート（ＣＥ１およびＣＥ２）には多数の気泡が形成されたことを示している。また、ＣＥ１およびＣＥ２においては、気泡は、フィルムシムと、積層プロセスのニップロール段階における後縁部との両者に沿って形成されているが、Ｅ１およびＥ２においては、気泡はフィルムシムに沿ってのみ出現していることが分かった。
【００８７】
実施例Ｅ３〜２２
積層プロセス１
モジュール構造の構成要素の層を積み重ねて予備積層アセンブリを形成する。外表面層としてのポリマーフィルム層を含有するアセンブリに対して、カバーのガラスシートをフィルム層の全面に載せる。続いて、この予備積層アセンブリを、Ｍｅｉｅｒ  ＩＣＯＬＡＭ（登録商標）１０／０８積層機（Ｍｅｉｅｒ積層機；Ｍｅｉｅｒ  Ｖａｋｕｕｍｔｅｃｈｎｉｋ  ＧｍｂＨ、Ｂｏｃｈｏｌｔ、ドイツ）の内部にセットする。積層サイクルは、５．５分間の排気ステップ（３インチＨｇ（７６ｍｍＨｇ）の真空）と、温度１４５℃における５．５分間の加圧ステップ（圧力１０００ミリバール）とを包含する。続いて、生成されたラミネートを積層機から取り出す。
【００８８】
積層プロセス２
モジュール構造の構成要素の層を積み重ねて予備積層アセンブリを形成する。外表面層としてのポリマーフィルム層を含有するアセンブリに対して、カバーのガラスシートをフィルム層の全面に載せる。続いて、この予備積層アセンブリを真空バッグの中に入れ、それをシールし、真空を印加して真空バッグから空気を排除する。このバッグを炉内に入れ、約９０℃〜約１００℃に３０分間加熱して、アセンブリの層間に含有されるあらゆる空気を除去する。続いて、このアセンブリを、２００ｐｓｉｇ（１４．３バール）の圧力の空気オートクレーブ内において１４０℃で３０分間オートクレーブ処理する。空気を冷却し、その際、オートクレーブには別の空気を加えない。２０分間の冷却後、かつ空気温度が約５０℃より低くなった時に、余分な圧力を排気し、積層されたアセンブリを含有する真空バッグをオートクレーブから取り出す。次に、生成したラミネートを真空バッグから取り出す。
【００８９】
以下の表２に記載した１２×１２インチ（３０５×３０５ｍｍ）の太陽電池モジュールは、積層プロセス１（Ｅ３〜１２）または積層プロセス２（Ｅ１３〜２２）のいずれかによって組み立てかつ積層したものである。該当する場合は、層１および２は、それぞれ入射層および前面のシート封止層を構成し、層４および５は、それぞれ裏面のシート封止層および裏面層を構成する。
【００９０】
【表２】
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【００９１】
●ＡＣＲ１は、ポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）から作製される２０ミル（０．５１ｍｍ）厚さのエンボス加工シートであって、１８重量％のメタクリル酸のポリマー化残留物を含有し、２．５ｇ／１０分間のＭＩ（１９０℃、ＩＳＯ１１３３、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８）を有するシートである。
●ＦＰＦは、コロナ表面処理したＤｕＰｏｎｔの１．５ミル（０．０３８ｍｍ）厚さのＴｅｄｌａｒ（登録商標）フィルムである。
●ガラス１は、ＰＰＧ  ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓのＳｔａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）ガラスである。
●ガラス２は、２．５ｍｍ厚さのアニーリング処理された清澄なフロートガラスプレートである。
●ガラス３は、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓの３．０ｍｍ厚さのＳｏｌｅｘ（登録商標）太陽光制御ガラスである。
●ＰＶＢ１は、可塑化ポリ（ビニルブチラール）から作製される１５ミル（０．３８ｍｍ）厚さのエンボス加工シートであって、１．１ｇ／１０分間のＭＦＲ（ＡＳＴＭ１２３８；１５０℃、５ｋｇ、２ｍｍオリフィス）を有するシートである。
●ＰＶＢ２は、可塑化ポリ（ビニルブチラール）から作製される２０ミル（０．５１ｍｍ）厚さのエンボス加工シートであって、１．２ｇ／１０分間のＭＦＲ（ＡＳＴＭ１２３８；１５０℃、５ｋｇ、２ｍｍオリフィス）を有するシートである。
●ＰＶＢ３は、可塑化ポリ（ビニルブチラール）から作製される３０ミル（０．７６ｍｍ）厚さのエンボス加工シートであって、１．２５ｇ／１０分間のＭＦＲ（ＡＳＴＭ１２３８；１５０℃、５ｋｇ、２ｍｍオリフィス）を有するシートである。
●ＰＶＢ４は、可塑化ポリ（ビニルブチラール）から作製される４５ミル（１．１４ｍｍ）厚さのエンボス加工シートであって、１．１５ｇ／１０分間のＭＦＲ（ＡＳＴＭ１２３８；１５０℃、５ｋｇ、２ｍｍオリフィス）を有するシートである。
●太陽電池１は、厚さ１２５μｍのステンレス鋼基板を有する１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のａ−Ｓｉベースの薄膜太陽電池である（米国特許第６，０９３，５８１号明細書、実施例１）。
●太陽電池２は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のＣＩＳベースの薄膜太陽電池である（米国特許第６，３５３，０４２号明細書、第６欄、１９行目）。
●太陽電池３は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のＣｄＴｅベースの薄膜太陽電池である（米国特許第６，３５３，０４２号明細書、第６欄、４９行目）。
●太陽電池４は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）の多結晶ＥＦＧ−成長ウエハから作製されたシリコン太陽電池である（米国特許第６，６６０，９３０号明細書、第７欄、６１行目）。
●太陽電池５は、１２×１２インチ（３０５×３０５ｍｍ）のガラスシートの上に支持された薄膜太陽電池である（米国特許第５，５１２，１０７号明細書、同第５，９４８，１７６号明細書、同第５，９９４，１６３号明細書、同第６，０４０，５２１号明細書、同第６，１３７，０４８号明細書および同第６，２５８，６２０号明細書）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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