(57)【要約】  太陽電池モジュールの寿命を向上させることができる太陽電池用封止材及びこれを備えた太陽電池モジュールを提供する。そのために、太陽電池モジュール（１）は、裏側基材（８）と裏面電極基材（７）と裏側封止材（６）と太陽電池セル（４）と表側封止材（３）と表側基材（２）とをこの順に備えた太陽電池モジュールである。裏側封止材（６）は、熱可塑性オレフィン樹脂と、絶縁性フィラー（９）及び炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の少なくとも何れか一方とを有する太陽電池用封止材である。
2014156144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性オレフィン樹脂と、絶縁性フィラー及び炭酸イオン及び炭酸ガスを捕捉する炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の少なくとも何れか一方とを含有することを特徴とする太陽電池用封止材。
【請求項２】
前記絶縁性フィラーが前記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して３質量部以上５０質量部以下添加されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項３】
前記絶縁性フィラーの絶縁抵抗が１.０×１０9Ω以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池用封止材。
【請求項４】
前記絶縁性フィラーは有機フィラーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池用封止材。
【請求項５】
前記絶縁性フィラーの体積抵抗率が１．０×１０９Ω・ｍより大きいことを特徴とする請求項１，２，４のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項６】
前記絶縁性フィラーの平均一次粒径が１０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項７】
前記絶縁性フィラーのガラス転移点が１６０℃以上であることを特徴とする請求項１，２，４〜６のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項８】
温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定された前記熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上２００ｇ／１０ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１，２，４〜７のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項９】
架橋剤と、メタクリル基含有シランカップリング剤及びエポキシ基含有シランカップリング剤を少なくとも含んだシランカップリング剤混合物と、を含有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１０】
前記架橋剤は、２種類以上の架橋剤を混合した架橋剤混合物であることを特徴とする請求項９に記載した太陽電池用封止材。
【請求項１１】
前記炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤が前記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上５.０質量部以下添加されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１２】
前記炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤が酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１又は請求項１１に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１３】
前記炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤のＢＥＴ比表面積が５ｍ2／ｇ以上であることを特徴とする請求項１，１１，１２のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１４】
前記炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の平均一次粒径が７μｍ以下であることを特徴とする請求項１，１１〜１３のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１５】
温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定された前記熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１，１１〜１４のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１６】
トリアジン系紫外線吸収剤及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の少なくとも一方をさらに含有することを特徴とする請求項１，１１〜１５のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１７】
前記架橋剤の含有量は、前記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対し、０．１質量部以上３．０質量部以下であり、
前記シランカップリング剤混合物の含有量は、前記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対し、０．１質量部以上３．０質量部以下であることを特徴とする請求項９〜請求項１４のいずれか１項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１８】
トリアジン系紫外線吸収剤及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の少なくとも一方をさらに含有することを特徴とする請求項１，２，４，６，８，１０〜１５，１７のいずれか１項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項１９】
受光面とは反対側の面に正負の両電極を有する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面側に配された表側基材と、前記太陽電池セルと前記表側基材との間に配された表側封止材と、前記太陽電池セルの受光面とは反対側に配され、前記電極と接続する導電層を前記太陽電池セルと対向する面に備える裏側基材と、前記太陽電池セルと前記裏側基材との間に配された裏側封止材と、を備えた太陽電池モジュールにおける、前記表側封止材及び前記裏側封止材のうちの少なくとも裏側封止材として使用される封止材であることを特徴とする請求項１，２，４，６，８，１０〜１５，１７，１８のいずれか１項に記載の太陽電池用封止材。
【請求項２０】
太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面側に配された表側基材と、前記太陽電池セルと前記表側基材との間に配された表側封止材と、前記太陽電池セルの受光面とは反対側に配された裏側基材と、前記裏側基材の前記太陽電池セルと対向する面に形成され、前記太陽電池セルの電極と接続された裏面電極基材と、前記太陽電池セルと前記裏面電極基材との間に配された裏側封止材と、を備える太陽電池モジュールであって、前記裏側封止材が請求項１〜１９のいずれか一項に記載の太陽電池用封止材であることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２１】
前記裏側封止材の膜厚が前記絶縁性フィラーの平均一次粒径よりも５０μｍ以上大きいことを特徴とする請求項２０に記載の太陽電池モジュール。
【請求項２２】
前記太陽電池セルと前記裏側封止材と前記裏面電極基材とが、受光面側より該順序で積層されていることを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項２３】
前記太陽電池用封止材の絶縁性フィラーの少なくとも一部が裏面電極基材に接していることを特徴とする請求項２０に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用封止材及びこれを備えた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、再生可能エネルギーの一つとして太陽光発電の普及が進んでいる。従来の一般的なシリコン基板を使用した太陽電池モジュールの一例を、図１０に示す。
図１０に示される太陽電池モジュール１１０１においては、シリコン基板１１０２の受光面（表面）１１０２ａとは反対側の面（裏面）１１０２ｂに、Ｐ型半導体からなる正極電極１１０３が設けられているとともに、受光面（表面）１１０２ａに、Ｎ型半導体からなる負極電極１１０４が設けられて、一つの太陽電池セル１１０５が形成されている。そして、このような複数個の太陽電池セル１１０５が並列配置していると共に、太陽電池セル１１０５同士が配線部材（インターコネクタ）１１０７によって直列に接続され、その複数個の太陽電池セル１１０５が、透明な表側基材１１０８と裏側基材１１０９との間に封止材１１０６によって封止された構造となっている。
このような太陽電池モジュール１１０１は、太陽電池セル１１０５の受光面１１０２ａにおける負極電極１１０４が設けられた領域では、シリコン基板１１０２への太陽光の入射が負極電極１１０４によって遮られてしまい、その領域はシャドウロスとなって発電に寄与しない。このため、負極電極１１０４の面積が大きいほど発電効率が低くなるという問題点を有していた。【０００３】
また、隣り合う太陽電池セル１１０５は、一方の太陽電池セル１１０５の受光面１１０２ａ側の負極電極１１０４と、隣接する他方の太陽電池セル１１０５の裏面１１０２ｂ側の正極電極１１０３との間が、薄板状又は線材状の配線部材１１０７によって接続されている。この場合、配線部材１１０７を、隣り合う太陽電池セル１１０５の間においてシリコン基板１１０２の表側から裏側に廻り込ませために屈曲した形状とする必要がある。配線部材１１０７がこのような形状であると、寒暖の差が激しい屋外に設置される場合がある太陽電池モジュールにおいては、各構成部材の熱膨張率の差や振動などにより、配線部材１１０７やその端部の各電極１１０３、１１０４への接続部分が経時的に断線するおそれがあった。
そこで、最近に至り、シリコン基板の受光面とは反対側の面（裏面）に正極電極及び負極電極の両者を配した、いわゆるバックコンタクト方式の太陽電池モジュールが開発されている（例えば特許文献１を参照)。【０００４】
従来のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの一例を、図１１に示す。図１１に示されるバックコンタクト方式の太陽電池モジュール１２０１においては、シリコン基板１２０２の受光面（表面）１２０２ａとは反対側の面（裏面）１２０２ｂの一端側の位置に、Ｐ型半導体からなる正極電極１２０３が設けられているとともに、裏面１２０２ｂの他端側の位置（すなわち、正極電極１２０３とは離間した位置）に、Ｎ型半導体からなる負極電極１２０４が設けられて、一つの太陽電池セル１２０５が形成されている。
そして、このような複数個の太陽電池セル１２０５が間隔を開けて平面状に並べられ、その複数個の太陽電池セル１２０５が、光入射側の透明な表側基材１２１０と裏側基材１２１２との間に配されている。そして、表側基材１２１０とシリコン基板１２０２の受光面１２０２ａとの間は表側封止材１２１４によって封止され、シリコン基板１２０２の裏面１２０２ｂと裏側基材１２１２との間は裏側封止材１２１６によって封止されている。【０００５】
ここで、裏側基材１２１２は、絶縁基材１２１８の表面（太陽電池セル１２０５と対向する面）に導電層１２２０を形成したものである。例えばこの導電層１２２０は、絶縁基材１２１８の表面上に積層された導電性金属膜１２２０ｂと、導電性金属膜１２２０ｂ上に積層された回路層１２２０ａとからなり、回路層１２２０ａにより所定の回路パターンが形成されている。そして、シリコン基板１２０２の正負の各電極１２０３、１２０４と導電層１２２０との間は、裏側封止材１２１６を貫通する導電性接続部材１２２２Ａ、１２２２Ｂ（例えば半田）によってそれぞれ電気的に接続されている。【０００６】
例えば、裏側封止材１２１６における正負の各電極１２０３、１２０４に対応する位置に、裏側封止材１２１６を厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔に低融点半田等からなる導電性接続部材１２２２Ａ、１２２２Ｂが充填されていて、この導電性接続部材１２２２Ａ、１２２２Ｂを介して正負の各電極１２０３、１２０４と導電層１２２０の回路層１２２０ａとが電気的に接続されている。
なお、裏側基材１２１２の導電層１２２０の回路パターンは、各太陽電池セル１２０５の正負の各電極１２０３、１２０４の位置に応じて、隣り合う太陽電池セル１２０５が直列接続となるように定められている。また、回路パターンを構成する回路層１２２０ａは、一般に、汎用性が高く且つ導電性接続部材１２２２Ａ、１２２２Ｂとの電気的接続性が良好な銅や、電解めっきによるニッケルで構成される傾向にある。【０００７】
このようなバックコンタクト方式の太陽電池モジュール１２０１においては、受光面１２０２ａ側に入射光を遮る電極が存在しないため、その分、入射してくる太陽光を、シリコン基板１２０２の表面の全面で取り込むことができ、そのため高い変換効率を得ることができる。しかも、隣り合う太陽電池セル１２０５間（電極間）の電気的接続は、図１０に示す従来の一般的な太陽電池モジュール１１０１とは異なり、裏側基材１２１２の表面に平面的にパターン形成した回路層１２２０ａ（導電層１２２０）によって行われるため、熱膨張率の差により導電性接続部材１２２２Ａ、１２２２Ｂが破断するおそれも実質的に解消される。したがって、変換効率が高くしかも耐久性の高い太陽電池モジュールとして、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールは今後ますますその需要が拡大すると期待されている。【０００８】
このようなバックコンタクト方式の太陽電池モジュール１２０１において、シリコン基板１２０２の裏面（両電極１２０３、１２０４が形成された面）と回路層１２２０ａを備える絶縁基材１２１８との間の封止及び絶縁のために使用される裏側封止材１２１６（層間絶縁材）には、絶縁性が高いことはもちろん、回路層１２２０ａとの密着性が良好であることが必要であり、しかも太陽電池としてこれらの性能が長期間安定して持続されることが望まれる。
このような裏側封止材１２１６には、太陽電池用封止材として不可欠な架橋特性を有しつつ、絶縁性が高く且つ密着性、接合性が優れた熱可塑性オレフィン樹脂（ポリオレフィン樹脂）が使用される場合が多い（例えば特許文献２〜４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１１８６９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２９４１０号公報
【特許文献３】特開２０１０−９３１２０号公報
【特許文献４】特開２０１１−２２８４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、回路層１２２０ａを形成する一般的な材料である銅と熱可塑性オレフィン樹脂との密着性は、初期状態では優れているものの、熱可塑性オレフィン樹脂の保存期間が長期間になるほど低下し（シェルフライフが短い）、裏側封止材１２１６と回路層１２２０ａとの密着性、接合強度が低下する場合があった。
また、湿潤雰囲気下においては、裏側封止材１２１６と回路層１２２０ａとの密着性、接合強度が経時的に低下する傾向が顕著であった。そして、太陽電池モジュールは様々な雰囲気で使用されるものであり、湿潤雰囲気下で使用されることも当然に予想されることから、湿潤雰囲気下での経時的な密着性の低下は抑制されることが望ましい。【００１１】
密着性が低下する原因は必ずしも明確ではないが、熱可塑性オレフィン樹脂の保存期間に伴う裏側封止材１２１６と回路層１２２０ａとの密着性の低下についてはシランカップリング剤の加水分解及び縮合反応に伴う変化が起こる事に起因すると考えられる。湿潤雰囲気下においては回路層１２２０ａを構成する銅と大気中の炭酸ガスとが反応し、回路層１２２０ａの表面と裏側封止材１２１６との間に塩基性炭酸銅が生成することが考えられる。あるいは、湿潤雰囲気下において、回路層１２２０ａを構成する銅と、モジュール化の際の加熱による架橋反応において発生した炭酸ガス及び炭酸イオンとが反応し、上記と同様に塩基性炭酸銅が生成することが考えられる。反応式は以下の通りである。
２Ｃｕ＋ＣＯ２＋Ｏ２＋Ｈ２Ｏ→ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２【００１２】
さらに、上記従来のバックコンタクト方式の太陽電池モジュール１２０１では、図１２（ａ）に示すように、モジュール作製時に、裏側基材１２１２と、裏側封止材１２１６と、太陽電池セル１２０５と、表側封止材１２１４と、表側基材１２１０と、を順次積層し、加温して真空ラミネートを行う必要があるが、真空ラミネート時に裏面側に異物１３００（例えば、モジュール作製時に生じた破材や空気中の塵）が混入する場合がある。この場合、図１２（ｂ）に示すように、異物１３００が真空ラミネート時に加熱されて溶融した絶縁性の裏側基材１２１２にめり込むことで裏側封止材１２１６の膜厚が局所的に薄くなるという課題がある。この場合には、絶縁性の低下や導電層１２２０と太陽電池セル１２０５との間での短絡を生じる恐れがある。なお、図１２（ｂ）中の破線は、上述の絶縁性の低下や短絡を生じる恐れがある領域を示している。また、図１２（ｂ）中の矢印は、真空ラミネート時に異物１３００に負荷される力の方向を示しており、これにより異物１３００が太陽電池セル１２０５側に向かって押し込まれる様子が同図に示されている。【００１３】
上記課題に対し、導電層１２２０の太陽電池セル１２０５側の面上に層間絶縁膜（ＩＬＤ層：Ｉｎｔｅｒ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ層）を形成することも考えられるが、このＩＬＤ層を形成すると生産コストが高くなる（所謂コストアップとなる）場合があるという別の課題がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、より太陽電池モジュールの寿命を向上可能な太陽電池用封止材及び、その太陽電池用封止材を使用したバックコンタクト方式の太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る太陽電池用封止材は、熱可塑性オレフィン樹脂と、絶縁性フィラー及び炭酸イオン及び炭酸ガスを捕捉する炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の少なくとも何れか一方とを含有する。
ここで、上記絶縁性フィラーは、上記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して３質量部以上５０質量部以下添加されていることが好ましい。
この太陽電池用封止材においては、上記絶縁性フィラーの絶縁抵抗が１.０×１０9Ω以上であってもよい。また、上記絶縁性フィラーの平均一次粒径が１０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。さらに、上記絶縁性フィラーのガラス転移点が１６０℃以上であってもよい。
さらに、この太陽電池用封止材においては、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定された上記熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上２００ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。【００１５】
また、本発明の他の態様に係る太陽電池モジュールは、バックコンタクト型太陽電池セルと、上記バックコンタクト型太陽電池セルの受光面側に配された表側基材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記表側基材との間に配された表側封止材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルの受光面とは反対側に配された裏側基材と、上記裏側基材の上記バックコンタクト型太陽電池セルと対向する面に形成され、上記バックコンタクト型太陽電池セルの電極と接続された裏面電極基材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記裏面電極基材との間に配された裏側封止材と、を備えるバックコンタクト方式の太陽電池モジュールであって、上記裏側封止材が上記太陽電池用封止材である。
この太陽電池モジュールにおいては、上記裏側封止材の膜厚が上記絶縁性フィラーの平均一次粒径よりも５０μｍ以上大きくてもよい。
また、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記裏側封止材と上記裏面電極基材とが、受光面側より該順序で積層されていてもよい。【００１６】
上記課題を解決するため、本発明の態様は、次のような構成からなる。
すなわち、本発明の一態様に係る太陽電池用封止材は、熱可塑性オレフィン樹脂及び絶縁性フィラーを含有する太陽電池用封止材であって、上記絶縁性フィラーが上記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して３質量部以上５０質量部以下添加されている。
この太陽電池用封止材においては、上記絶縁性フィラーは有機フィラーであることが望ましい。
上記絶縁性フィラーの平均一次粒径が１０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。
また、上記絶縁性フィラーの体積抵抗率が１．０×１０９Ω・ｍより大きくても良い。
また、上記絶縁性フィラーのＴｇが１６０℃より大きくても良い。
また、この太陽電池用封止材においては、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定された上記熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上２００ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。
上記封止材を裏面封止材に使用する場合、その裏面封止材の膜厚が上記絶縁性フィラーの平均一次粒径よりも５０μｍ以上大きくてもよい。【００１７】
また、本発明の他の態様に係る太陽電池モジュールは、バックコンタクト型太陽電池セルと、上記バックコンタクト型太陽電池セルの受光面側に配された表側基材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記表側基材との間に配された表側封止材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルの受光面とは反対側に配された裏側基材と、上記裏側基材の上記バックコンタクト型太陽電池セルと対向する面に形成され、上記バックコンタクト型太陽電池セルの電極と接続された裏面電極基材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記裏面電極基材との間に配された裏側封止材と、を備えるバックコンタクト方式の太陽電池モジュールであって、上記裏側封止材が上記本発明の一態様に係る太陽電池用封止材のいずれかであることを特徴とする。
このとき、太陽電池用封止材を構成する絶縁性フィラーの少なくとも一部が裏面電極基材側に接していると良い。【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る太陽電池用封止材は、受光面とは反対側の面に電極を有するバックコンタクト型太陽電池セルと、上記バックコンタクト型太陽電池セルの受光面側に配された表側基材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記表側基材との間に配された表側封止材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルの受光面とは反対側に配され、上記電極と接続する導電層を上記バックコンタクト型太陽電池セルと対向する面に備える裏側基材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記裏側基材との間に配された裏側封止材と、を備え、上記導電層のうち上記裏側封止材との接触部の少なくとも一部が銅で構成されたバックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおいて上記裏側封止材として使用される太陽電池用封止材であって、熱可塑性オレフィン樹脂と、炭酸イオン及び炭酸ガスを捕捉する炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤と、を含有することを特徴とする。【００１９】
この太陽電池用封止材においては、上記炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤が上記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上５.０質量部以下添加されていてもよい。また、上記炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤が酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方であってもよい。さらに、上記炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤のＢＥＴ比表面積が５ｍ2／ｇ以上であってもよい。さらに、上記炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の平均一次粒径が７μｍ以下であってもよい。
さらに、この太陽電池用封止材においては、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定された上記熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５０ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。さらに、この太陽電池用封止材は、トリアジン系紫外線吸収剤及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の少なくとも一方をさらに含有してもよい。【００２０】
また、本発明の他の態様に係る太陽電池モジュールは、受光面とは反対側の面に電極を有するバックコンタクト型太陽電池セルと、上記バックコンタクト型太陽電池セルの受光面側に配された表側基材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記表側基材との間に配された表側封止材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルの受光面とは反対側に配され、上記電極と接続する導電層を上記バックコンタクト型太陽電池セルと対向する面に備える裏側基材と、上記バックコンタクト型太陽電池セルと上記裏側基材との間に配された裏側封止材と、を備え、上記導電層のうち上記裏側封止材との接触部の少なくとも一部が銅で構成されたバックコンタクト方式の太陽電池モジュールであって、上記裏側封止材が上記太陽電池用封止材であることを特徴とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る太陽電池用封止材は、熱可塑性オレフィン樹脂と、炭酸イオン及び炭酸ガスを捕捉する炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤と、架橋剤と、メタクリル基含有シランカップリング剤及びエポキシ基含有シランカップリング剤を少なくとも含んだシランカップリング剤混合物と、絶縁性フィラーと、を含有することを特徴とする。【００２１】
また、本発明の一態様に係る太陽電池モジュールは、受光面とは反対側の面に正負の両電極を有する太陽電池セルと、上記太陽電池セルの受光面側に配された表側基材と、上記太陽電池セルと上記表側基材との間に配された表側封止材と、上記太陽電池セルの受光面とは反対側に配され、上記電極と接続する導電層を上記太陽電池セルと対向する面に備える裏側基材と、上記太陽電池セルと上記裏側基材との間に配された裏側封止材と、を備え、上記導電層のうち上記裏側封止材との接触部の少なくとも一部が銅で構成されたバックコンタクト方式の太陽電池モジュールであって、上記表側封止材及び上記裏側封止材のうちの少なくとも上記裏側封止材は、上記一態様に係る太陽電池用封止材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様に係る太陽電池用封止材及び太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュール作製時に異物が裏側封止材にめり込んだとしても絶縁性フィラーがスペーサーとしての役割を果たし、膜厚を維持するため、絶縁性が確保される。よって、太陽電池モジュール作製時に裏面側に異物が存在しても、裏側封止材の絶縁性の低下や裏面電極基材とセルとの間の短絡不良が発生することを低減できる。
また、本発明の一態様に係る太陽電池用封止材及び太陽電池モジュールは、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を含有しているので、湿潤雰囲気下においても銅との密着性の経時的な低下が生じにくい。また、架橋剤を含むことで架橋特性を有し、メタクリル基含有シランカップリング剤及びエポキシ基含有シランカップリング剤の少なくとも一方のシランカップリング剤を含有しているので、熱可塑性オレフィン樹脂の保存期間に伴う銅との密着性の経時的な低下が生じにくい。さらに、絶縁性フィラーを含有しているので、太陽電池モジュール作製のラミネート時に裏側基材に異物が存在した場合に絶縁性の低下や導電層と太陽電池セルとの間の短絡不良が発生するのを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図であり、（ａ）は異物が混入する前の状態を示す図、（ｂ）は異物で裏側封止材の一部が変形した状態を示す図である。
【図３】本実施形態に係る太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図であり、（ａ）は異物が混入する前の状態を示す図、（ｂ）は異物で裏側封止材の一部が変形した状態を示す図である。
【図４】本実施形態に係る太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。
【図６】実施例において用いた評価用試料の構造を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例において用いた評価用試料の構造を模式的に示す断面図である。
【図９】異物短絡試験時のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。
【図１０】従来の一般的な太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。
【図１１】従来のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。
【図１２】従来のバックコンタクト方式の太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。（ａ）は異物が混入する前の状態を示す断面図、（ｂ）は異物で裏側封止材の一部が変形した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の太陽電池用封止材及び太陽電池モジュールの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明の太陽電池用封止材は、熱可塑性オレフィン樹脂と、絶縁性フィラー及び炭酸イオン及び炭酸ガスを捕捉する炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の少なくとも何れか一方とを含有する。そして、本発明の太陽電池モジュールは、このような太陽電池用封止材を備えている。
【００２５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１の構造を図１，２を参照しつつ説明する。図１，２は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の構造を模式的に示す断面図であり、図２の（ａ）は異物２０が混入する前の状態を示す図、図２の（ｂ）は異物２０で裏側封止材６の一部が変形した状態を示す図である。
本実施形態に係る太陽電池モジュール１は、図１に示すように、裏側基材８と、裏面電極基材７と、裏側封止材６（本発明の太陽電池用封止材に相当する）と、太陽電池太陽電池セル４（本発明の構成要件であるバックコンタクト型太陽電池セルである。）と、表側封止材３と、表側基材２とが、この順に積層されたものである。また、太陽電池モジュール１は、裏面電極基材７と太陽電池セル４とを電気的に接続する接合材料５を備えている。
【００２６】
より詳しくは、裏側基材８は、太陽電池セル４の受光面とは反対側に配されており、いわゆるバックシートと呼ばれるフィルム状の部材であって、裏面電極基材７を保護するための部材である。裏面電極基材７は、裏側基材８上（裏側基材８の太陽電池セル４と対向する面上）に設けられた電極基材であり、接着剤層１０により裏側基材８に接着されている。裏側封止材６は、裏面電極基材７と太陽電池セル４との間に配されて裏面電極基材７と太陽電池セル４とを電気的に絶縁し、且つ接着するための部材であり、裏面電極基材７の裏側基材８側の面とは反対の面側に設けられている。
【００２７】
太陽電池セル４は、発電用のセルであり、裏側封止材６の裏面電極基材７側の面とは反対の面側に設けられている。表側封止材３は、太陽電池セル４と表側基材２とを接着させるための部材であり、太陽電池セル４の裏側封止材６側の面とは反対の面側（すなわち、太陽電池セル４と表側基材２との間）に設けられている。表側基材２は、外部からの衝撃から例えば太陽電池セル４を保護するための部材であり、表側封止材３の太陽電池セル４側の面とは反対の面側（すなわち、太陽電池セル４の受光面側）に設けられている。この表側基材２は、例えばガラスで形成された基材である。
接合材料５は、裏面電極基材７と太陽電池セル４の電極とを電気的に接続するための部材であり、裏面電極基材７と太陽電池セル４との間に設けられている。この接合材料５は、例えばはんだで形成された部材である。
【００２８】
裏側封止材６は、絶縁性フィラー９と熱可塑性オレフィン樹脂からなり、絶縁性フィラー９が熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して３質量部以上５０質量部以下添加されている。これにより、太陽電池モジュール１の作製における真空ラミネート時に裏面側（図１においては下側、図２においては上側）に異物２０が存在しても（例えば、図示しないラミネーターが、真空ラミネート時に裏側基材８を上から押さえる押さえ板等の押さえ機構を備えているが、真空ラミネート時に押さえ機構と裏側基材８との間に異物２０が混入する場合がある）、絶縁性フィラー９がスペーサーとしての役割を果たし、裏側封止材６の膜厚が維持されるため、裏面電極基材７と太陽電池セル４との間の絶縁性が確保される。よって、裏側封止材６の絶縁性の低下や裏面電極基材７と太陽電池セル４との間の短絡不良の発生を低減することができる（図２を参照。なお、図２においては、説明の便宜上、太陽電池モジュール１を図１とは上下反対に図示してある。）。
【００２９】
また、裏面電極基材７と太陽電池セル４との間の絶縁性確保のためのＩＬＤ層を形成する必要がないから、ＩＬＤ層を形成した従来技術と比較して、生産コストの上昇を防止することができる。
なお、絶縁性フィラー９が３質量部未満の場合は、スペーサーとして十分に機能せずに裏側封止材６の膜厚の維持ができないおそれがある。また、５０質量部よりも大きい場合は、裏面電極基材７との密着力が低くなってしまうおそれがある。
裏側封止材６は、熱可塑性オレフィン樹脂を用いることで高い密着性を得ることができる。熱可塑性オレフィン樹脂の種類は特に限定されるものではないが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン等のα−オレフィンや、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、無水マレイン酸等の不飽和モノマーのうち１種類を重合したもの又は２種類以上を共重合したものを用いることができる。ただし、本発明の目的が達成される範囲の量であれば、熱可塑性オレフィン樹脂以外の種類の樹脂を熱可塑性オレフィン樹脂に混合して用いてもよい。
【００３０】
裏側封止材６において、熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレート（ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に規定の方法で測定。測定条件は温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ。）は０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上２００ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましく、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上１００ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがより好ましい。メルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎよりも小さい場合は、裏側封止材６の加工時の成形性が悪くなるおそれがあり、２００ｇ／１０ｍｉｎよりも大きい場合は、太陽電池モジュール作製時のハンドリングが悪くなるおそれがある。
【００３１】
裏側封止材６は、絶縁性フィラー９を用いることにより、裏側封止材６の絶縁性の低下や、裏面電極基材７と太陽電池セル４との間の短絡不良が発生することを低減できる。絶縁性フィラー９としては、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、酸化マグネシウム、窒化硼素、酸化ベリリウム等の無機フィラーや、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等の有機フィラーを用いることができる。
裏側封止材６においては、絶縁性フィラー９の平均一次粒径は１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。平均一次粒径が１０μｍよりも小さい場合は、スペーサーとして十分に機能せず絶縁性が確保できないおそれがあり、２００μｍよりも大きい場合は、熱可塑性オレフィン樹脂中で均一に分散せずに、密着力が低くなってしまうおそれがある。
【００３２】
また、絶縁性フィラー９の絶縁抵抗は１.０×１０9Ω以上であることが好ましい。絶縁抵抗が１.０×１０9Ωよりも小さい場合は、裏側封止材６の封止材全体としての絶縁抵抗が低くなってしまうおそれがある。絶縁性フィラー９の絶縁抵抗は大きいほど好ましく、上限値は特に存在しない。
さらに、絶縁性フィラー９のガラス転移点（Ｔｇ）は１６０℃以上であることが好ましい。絶縁性フィラー９のＴｇが１６０℃よりも低い場合は、真空ラミネート時にゆがみ等が生じ絶縁性フィラー９がスペーサーとして機能せず、絶縁性を確保できないおそれがある。
【００３３】
さらに、裏側封止材６の膜厚は、絶縁性フィラー９の平均一次粒径に対して５０μｍ以上大きいことが好ましい。裏側封止材６の膜厚と絶縁性フィラー９の平均一次粒径との差が５０μｍよりも小さい場合は、裏面電極基材７との密着力が低くなってしまうおそれがある。
なお、裏側封止材６は、樹脂材料をシート状に加工する慣用の方法で製膜して作製することができる。例えば、Ｔダイ法、カレンダー法、インフレーション法、溶液流延法等があげられる。
【００３４】
裏側封止材６の製膜をＴダイ法で行う場合には、熱可塑性オレフィン樹脂は、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが５ｇ／１０ｍｉｎ以上２００ｇ／１０ｍｉｎ以下のものを用いることが好ましい。また、裏側封止材６の製膜をカレンダー法又はインフレーション法で行う場合には、同様に、メルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上１００ｇ／１０ｍｉｎ以下のものを用いることが好ましい。
裏側封止材６には、密着性、耐候性、熱安定性の観点から、架橋反応開始剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
【００３５】
架橋反応開始剤としては、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、２，２−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン等が挙げられる。
また、上記架橋反応開始剤の他に、架橋反応を促進するための添加剤を添加してもよい。この架橋反応促進用添加剤としては、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート等が挙げられる。
【００３６】
密着性向上のために用いられるシランカップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシメチルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリクロロプロピルシラン、トリエトキシフェニルシラン等が挙げられる。
耐候性向上のために用いられる紫外線吸収剤としては、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００３７】
上記紫外線吸収剤に加え、耐候性向上のために光安定剤を添加してもよい。光安定剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート等が挙げられる。
熱安定性を向上させるために用いられる酸化防止剤としては、１，６−ヘキサンジオール−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］、ペンタエリスリチル−テトラキス［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］、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。
以下に、実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３８】
（実施例１−１）
熱可塑性オレフィン樹脂としてエチレン−メタクリル酸共重合体（メタクリル酸含有量１１質量％、メルトフローレート８ｇ／１０ｍｉｎ）を用いるとともに、絶縁性フィラーとして酸化アルミニウム（絶縁抵抗１.０×１０16Ω、平均１次粒径５０μｍ、Ｔｇ１０００℃以上）を用い、熱可塑性オレフィン樹脂４０質量部に対して絶縁性フィラー６０質量部を溶融、混合してペレット状にして、マスターバッチを得た。
上記の処理で得られたマスターバッチとエチレン−メタクリル酸共重合体（メタクリル酸含有量１１質量％、メルトフローレート８ｇ／１０ｍｉｎ）を、絶縁性フィラーの添加量が表１の数値となるように混練し、Ｔダイ法にて表１の膜厚になるように製膜を行ってシートを製造し、裏側封止材を得た。【００３９】
（実施例１−２〜１−６、比較例１−１〜１−９）
エチレン−メタクリル酸共重合体のメルトフローレートと、エチレン−メタクリル酸共重合体と絶縁性フィラーの配合比と、絶縁性フィラーの絶縁抵抗、平均１次粒径、及びＴｇと、裏側封止材（シート）の膜厚とを表１のように変更した他は実施例１−１と同様の方法で製膜を行い、裏側封止材を得た。
上記の実施例及び比較例で得られた裏側封止材を用い、表側基材、表側封止材、太陽電池セル、接合材料、裏側封止材、裏面電極基材、裏側基材を図２のように重ね合わせ、１気圧で加圧しながら１５０℃で１０分間キュアして太陽電池モジュールを作製した。表側基材としては白板ガラス（３ｍｍ厚）を、接合材料としては銀ペーストを、裏面電極基材・裏側基材としてはフッ化ビニルポリマー（３８μｍ厚）にアルミ（３５μｍ厚）を積層したフィルムを、表側封止材としてはエチレン−メタクリル酸共重合体を用いた。【００４０】
上記の処理で得られた裏側封止材及び太陽電池モジュールについて、以下の評価・測定を行った。
（密着強度の評価について）
上記の実施例及び比較例で得られた裏側封止材を用いた太陽電池モジュールについて、初期のものと、温度８５℃、湿度８５％（相対湿度：ＲＨ）の恒温恒湿槽で１０００時間保存後のものとに対して、カッターナイフで剥離きっかけとして切込みを入れ、裏面電極基材及び裏側基材を密着強度測定機のチャックに固定した。そして、剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／分、測定サンプル幅１０ｍｍの条件で評価を行い、密着力が４０Ｎ以上である場合を合格とした。【００４１】
（メルトフローレートの測定について）
メルトインデクサを用いて、ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に従って、エチレン−メタクリル酸共重合体のメルトフローレートの測定を行った。測定条件は、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇである。
（加工性について）
Ｔダイ法にて製膜を行い、裏側封止材（シート）の膜厚や製膜の安定性を評価した。
（ハンドリングについて）
太陽電池モジュールを作製した際の、裏側封止材（シート）の取扱性について評価を行った。
（異物短絡試験について）
裏側基材の裏面電極基材が積層されていない面に、異物としてガラス片（２ｍｍ角）を紙テープで固定した。この裏側基材と、上記の実施例及び比較例で得られた裏側封止材とを用いて上記のようにして作製した太陽電池モジュールについて、電流を流し異物による短絡の有無の測定を行った。【００４２】
（絶縁抵抗の測定について）
三菱化学株式会社製Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用いて、印加電圧１０００Ｖ、測定時間１０分の条件で、絶縁性フィラー及び裏側封止材（シート）の体積抵抗率をそれぞれ測定した。
（Ｔｇの測定について）
ＳIInano technology 社製ＤＳＣ６２００を用いて、絶縁性フィラーのＴｇの測定を行った。
（平均１次粒径の測定について）
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により１００万倍の倍率で絶縁性フィラーを観測し、絶縁性フィラーの粒子の１次粒径を測定し、１００個の粒子径の平均値（算術平均）を算出した。１次粒子は、絶縁性フィラーを熱可塑性オレフィン樹脂に混合する前のものである。この１次粒径は直径である。ＴＥＭに限らず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や光学顕微鏡でも観察でき、観察倍率は任意である。【００４３】
実施例及び比較例の裏側封止材（シート）と太陽電池モジュールの評価結果を、表１に示す。なお、異物短絡試験については、短絡がなかった場合は○印、短絡があった場合は×印で示してある。また、加工性については、所望の膜厚で安定して製膜できたものを○印、不安定ではあるものの製膜可能なものを△印、製膜できなかったものを×印で示してある。さらに、ハンドリングについては、シートの取扱が容易だったものを○印、難しかったものを×印で示してある。【００４４】
【表１】
2014156144.tif 000003
【００４５】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュール１０１の構造を、図３を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１０１の構造を模式的に示す断面図であり、（ａ）は異物１２０が混入する前の状態を示す図、（ｂ）は異物１２０で裏側封止材１０６の一部が変形した状態を示す図である。
本実施形態に係る太陽電池モジュール１０１は、図３の（ａ）に示すように、裏側基材１０８と、裏面電極基材１０７と、裏側封止材１０６と、太陽電池セル１０４（本発明の構成要件であるバックコンタクト型太陽電池セルであり、以下「セル１０４」と記す）と、表側封止材１０３と、表側基材１０２と、がこの順に積層された太陽電池モジュールである。また、接合材料１０５が裏面電極基材１０７とセル１０４とを電気的に接続している。【００４６】
より詳しくは、裏側基材１０８は、いわゆるバックシートと呼ばれる部材であり、裏面電極基材１０７を保護するための部材である。裏面電極基材１０７は、裏側基材１０８上に設けられた電極基材である。裏側封止材１０６は、裏面電極基材１０７とセル１０４とを電気的に絶縁し、且つ接着するための部材であり、裏面電極基材１０７の裏側基材１０８側の面とは反対の面側に設けられている。
裏側基材１０８と裏面電極基材１０７の間には、接着層があっても良い。また、裏側基材１０８は、単層でなく、必要とされる機能にあわせて複数の材料を積層したものとしても良い。
セル１０４は、発電用のセルであり、裏側封止材１０６の裏面電極基材１０７側の面とは反対の面側に設けられている。表側封止材１０３は、セル１０４と表側基材１０２とを接着させるための部材であり、セル１０４の裏側封止材１０６側の面とは反対の面側に設けられている。表側基材１０２は、外部からの衝撃から例えばセル１０４を保護するための部材であり、表側封止材１０３のセル１０４側の面とは反対の面側に設けられている。この表側基材１０２は、例えばガラスで形成された基材である。【００４７】
接合材料１０５は、裏面電極基材１０７とセル１０４とを電気的に接続するための部材であり、裏面電極基材１０７とセル１０４との間に設けられている。この接合材料１０５は、例えばはんだで形成された部材である。
裏側封止材１０６は、絶縁性フィラー１０９と熱可塑性オレフィン樹脂とからなる。絶縁性フィラー１０９は、熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対し３〜５０質量部添加されていることが望ましい。これにより、真空ラミネート時に裏面側に異物１２０が存在しても（例えば、図示しないラミネーターが、真空ラミネート時に裏側基材１０８を上から押さえる押さえ板等の押さえ機構を備えているが、真空ラミネート時に押さえ機構と裏側基材１０８との間に異物１２０が混入する場合がある）、絶縁性フィラー１０９がスペーサーとしての役割を果たし、裏側封止材１０６の膜厚を維持することで絶縁性が確保され、裏側封止材１０６の絶縁性の低下や裏面電極基材１０７とセル１０４との間の短絡不良が発生するのを低減できる。絶縁性フィラー１０９が３質量部以下の場合は、スペーサーとして機能せずに裏側封止材１０６の膜厚の維持ができないおそれがある。また、５０質量部より大きい場合は、裏面電極基材１０７及び裏側基材１０８との密着力が低くなってしまう可能性がある。平面視において、絶縁性フィラー１０９は熱可塑性オレフィン樹脂内に均一に分散していると良い。【００４８】
裏側封止材１０６は、熱可塑性オレフィン樹脂を用いることで高い密着性を得ることが出来る。熱可塑性オレフィン樹脂の種類は特に限定されるものではないが、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン等のα−オレフィンや、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、無水マレイン酸等の不飽和モノマーのうち１種類又は２種類以上を共重合したものを用いることができる。
この裏側封止材１０６は、絶縁性フィラー１０９を含むことで、該絶縁性フィラー１０９がスペーサーの役割をして、裏側封止材１０６の絶縁性の低下や裏面電極基材１０７とセル１０４との間の短絡不良が発生することを低減できる。絶縁性フィラー１０９としては、ウレタン系やアクリル系などの有機フィラーを用いることが望ましい。無機フィラーを用いると押出成型時に加工機の内部を削ってしまう可能性がある。【００４９】
裏側封止材１０６に本発明を適用する場合においては、絶縁性フィラー１０９の平均一次粒径は１０〜２００μｍであることが望ましい。平均一次粒径が１０μｍより小さい場合は、異物のめりこみ具合によってはスペーサーとして機能せず絶縁性が確保できない可能性があり、２００μｍより大きい場合は、熱可塑性オレフィン樹脂中で均一に分散せずに密着力が低くなってしまう可能性がある。
また、絶縁性フィラー１０９の体積抵抗率が１．０×１０９Ω・ｍより大きいことが望ましい。体積抵抗率が１．０×１０９Ω・ｍより小さい場合は、封止材全体としての体積抵抗率が低くなってしまう可能性がある。
また、絶縁性フィラー１０９のＴｇが１６０℃より大きいことが望ましい。Ｔｇが１６０℃より小さい場合は、熱ラミネート時にゆがみ等が生じ、スペーサーとして機能せず絶縁性が確保できない可能性がある。【００５０】
裏側封止材１０６の膜厚は、絶縁性フィラー１０９の平均一次粒径に対して５０μｍ以上大きいことが望ましい。裏側封止材１０６の膜厚と絶縁性フィラー１０９の平均一次粒径との差が５０μｍより小さい場合は、裏面電極基材１０７及び裏側基材１０８との密着力が低くなってしまう可能性がある。
裏側封止材１０６において、熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレートは０．１〜１００ｇ／１０ｍｉｎ（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）であることが望ましい。メルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎより小さい場合は、裏側封止材１０６の加工時の成形性が悪くなる可能性があり、１００ｇ／１０ｍｉｎより大きい場合は、モジュール作製時のハンドリングが悪くなる可能性がある。【００５１】
裏側封止材６において、熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレート（ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に規定の方法で測定。測定条件は温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）は０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上２００ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましく、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上１００ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがより好ましい。メルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎよりも小さい場合は、裏側封止材１０６の加工時の成形性が悪くなるおそれがあり、２００ｇ／１０ｍｉｎよりも大きい場合は、太陽電池モジュール作製時のハンドリングが悪くなるおそれがある。【００５２】
なお、裏側封止材１０６は、樹脂材料をシート状に加工する慣用の方法で製膜して作製することができる。例えば、Ｔダイ法、カレンダー法、インフレーション法、溶液流延法等があげられる。
裏側封止材１０６の製膜をＴダイ法で行う場合には、熱可塑性オレフィン樹脂は、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが５ｇ／１０ｍｉｎ以上２００ｇ／１０ｍｉｎ以下のものを用いることが好ましい。また、裏側封止材１０６の製膜をカレンダー法又はインフレーション法で行う場合には、同様に、メルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上１００ｇ／１０ｍｉｎ以下のものを用いることが好ましい。【００５３】
裏側封止材１０６には、密着性、耐候性、熱安定性の観点から、架橋反応開始剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
架橋反応開始剤としては、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、２，２−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン等が挙げられる。【００５４】
また、上記架橋反応開始剤の他に、架橋反応を促進するための添加剤を添加してもよい。この架橋反応促進用添加剤としては、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート等が挙げられる。
密着性向上のために用いられるシランカップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシメチルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリクロロプロピルシラン、トリエトキシフェニルシラン等が挙げられる。
耐候性向上のために用いられる紫外線吸収剤としては、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。【００５５】
上記紫外線吸収剤に加え、耐候性向上のために光安定剤を添加してもよい。光安定剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート等が挙げられる。
熱安定性を向上させるために用いられる酸化防止剤としては、１，６−ヘキサンジオール−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］、ペンタエリスリチル−テトラキス［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］、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。
【実施例２】
【００５６】
以下に、実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
表２に、以下に述べる各実施例及び比較例の各太陽電池用封止材の構成を示した。また表２に対し、各太陽電池用封止材の特性についても併せて記載した。【００５７】
【表２】
2014156144.tif 000004
【００５８】
（実施例２−１）
熱可塑性オレフィン樹脂として直鎖状低密度ポリエチレン（メルトフローレート３０ｇ／１０ｍｉｎ）を用いるとともに、絶縁性フィラーとしてアクリルフィラー（体積抵抗率１．０×１０１４Ω・ｍ、１次粒径５０μｍ、Ｔｇ２５０℃以上）を用い、熱可塑性オレフィン樹脂４０質量部に対して絶縁性フィラー６０質量部を溶融、混合してペレット状にして、マスターバッチを得た。
上記の処理で得られたマスターバッチと直鎖状低密度ポリエチレン（メルトフローレート３０ｇ／１０ｍｉｎ）を、絶縁性フィラーの添加量が表２の数値となるように混練し、Ｔダイ法にて表２の膜厚になるように製膜を行い、裏面側封止材を得た。【００５９】
（実施例２−２〜２−６、比較例２−１〜２−９）
直鎖状低密度ポリエチレンのメルトフローレートと直鎖状低密度ポリエチレンと絶縁性フィラーの配合比、絶縁性フィラーの体積抵抗率、平均１次粒径、Ｔｇ、膜厚を表２のように変更した他は実施例２−１と同様の方法で製膜を行い、裏面側封止材を得た。
上記の各実施例及び比較例で得られた裏側封止材を用い、表側基材、表側封止材、太陽電池セル、接合材料、裏側封止材、裏面電極基材、裏側基材を図３のように重ね合わせ、１気圧で加圧しながら１５０℃で１０分キュア（熱硬化処理）をして太陽電池モジュールを作製した。
表側基材としては白板ガラス（３ｍｍ厚）を、接合材料としては銀ペーストを、裏面電極基材・裏側基材としてはフッ化ビニルポリマー（３８μｍ厚）にアルミ（３５μｍ厚）を積層したフィルムを、表側封止材としてはエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いた。このようにして、図４のような太陽電池モジュールを得ることができる。
上記の処理で得られた裏側封止材及び太陽電池モジュールについて、以下の評価・測定を行った。【００６０】
（密着強度評価について）
上記の各実施例及び比較例で得られた裏側封止材を用いた太陽電池モジュールについて、初期のものと、温度８５℃、湿度８５％（相対湿度：ＲＨ）の恒温恒湿槽で１０００時間保存後のものに対して、カッターナイフで剥離きっかけとして切込みを入れ、裏面電極基材及び裏側基材を密着強度測定機のチャックに固定した。そして、剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／分、測定サンプル幅１０ｍｍの条件で評価を行い、密着力が４０Ｎ以上である場合を合格とした。【００６１】
（メルトフローレート測定について）
メルトインデクサを用いて、ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に従って測定を行った。測定条件は、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇである。
（加工性について）
Ｔダイ法にて製膜を行い、膜厚・製膜の安定性の評価をおこなった。
（ハンドリングについて）
太陽電池モジュールを作製したときの、シートの取扱性について評価を行った。
（異物短絡試験について）
裏側基材の裏面電極基材が積層されていない面に、異物としてガラス片（２ｍｍ角）を紙テープで固定した。この裏側基材と、上記の実施例及び比較例で得られた裏側封止材とを用いて上記のようにして作製した太陽電池モジュールについて、電流を流し異物による短絡の有無の測定を行った。【００６２】
（体積抵抗率測定について）
三菱化学株式会社製Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用いて、印加電圧１０００Ｖ、測定時間１０分で測定を行った。
（Ｔｇ測定について）
ＳIIｎａｎｏ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製ＤＳＣ６２００を用いて、測定を行った。
（平均１次粒径測定について）
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により１００万倍の倍率で観測し、１００個の粒子径の平均値の測定を行った。１次粒子は、絶縁性フィラーを熱可塑性オレフィン樹脂に混合する前のものである。この１次粒径は直径である。ＴＥＭに限らず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や光学顕微鏡でも観察でき、観察倍率は任意である。【００６３】
各実施例及び比較例の裏面側封止材シートと太陽電池モジュールの評価結果は、表２に示される通りである。なお、表２においては、異物短絡試験（異物による短絡）について、短絡がなかった場合は「○」印、短絡があった場合は「×」印で示してある。
また、加工性については、所望の膜厚で安定して製膜できたものを「○」、不安定ではあるものの製膜可能なものを「△」、製膜できなかったものを「×」で示してある。
また、ハンドリングについては、シートの取扱が容易だったものを「○」、難しかったものを「×」で示してある。
表２に示されるように、本発明に基づく各実施例は、所定以上の密着力（耐剥離性）、加工性、及びハンドリングの容易性を確保しつつ、比較例に比べて安定して異物による短絡を抑制出来ることが分かる。【００６４】
以上説明したように、本実施形態の太陽電池用封止材及び太陽電池モジュールによれば、真空ラミネートなどによって異物が裏側封止材にめり込んだとしても、絶縁性フィラーがスペーサーとしての役割を果たして膜厚を維持するため、絶縁性が確保される。よって、上記のように裏面側に異物が存在しても、裏側封止材の絶縁性の低下や裏面電極基材とセルとの間の短絡不良が発生するのを低減できる。
また、本実施形態の太陽電池用封止材及び太陽電池モジュールでは、必ずしも絶縁性確保のためのＩＬＤ層を形成する必要がないから、ＩＬＤ層を形成した従来技術と比較して、生産コストの上昇を防止できる。【００６５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュール２０１の構造を、図５を参照しながら説明する。
本実施形態に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュール２０１は、図５に示すように、裏側基材２１２と、裏側封止材２１６（本発明の太陽電池用封止材に相当する）と、バックコンタクト型太陽電池セル２０５（以下「太陽電池セル２０５」と記す）と、表側封止材２１４と、表側基材２１０とが、この順に積層されたものである。以下に、太陽電池モジュール２０１について、さらに詳細に説明する。【００６６】
太陽電池セル２０５は、発電用のセルであり、シリコン基板２０２の受光面（表面）２０２ａとは反対側の面（裏面）２０２ｂの一端側の位置に、Ｐ型半導体からなる正極電極２０３が設けられるとともに、裏面２０２ｂの他端側の位置（すなわち、正極電極２０３とは離間した位置）に、Ｎ型半導体からなる負極電極２０４が設けられて構成されている。そして、このような太陽電池セル２０５の複数個が間隔をおきつつ平面状に並べられて、受光面２０２ａ側（表側）の表側基材２１０と裏面２０２ｂ側の裏側基材２１２との間に配されている。【００６７】
表側基材２１０は、外部からの衝撃から例えば太陽電池セル２０５を保護するための部材であり、例えばガラス、樹脂等の透明材料で構成されている。
表側基材２１０とシリコン基板２０２の受光面２０２ａとの間には表側封止材２１４が配されていて、表側封止材２１４は、表側基材２１０と太陽電池セル２０５とを接着するとともに、表側基材２１０と太陽電池セル２０５の受光面２０２ａとの間を封止している。表側封止材２１４の種類は特に限定されるものではなく、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、各種ポリオレフィンなどの樹脂を用いることができる。【００６８】
また、裏側基材２１２は、絶縁基材２１８の表面（太陽電池セル２０５と対向する面）に導電層２２０を形成したものである。この導電層２２０は、絶縁基材２１８の表面上に積層された導電性金属膜２２０ｂと、導電性金属膜２２０ｂ上に積層された回路層２２０ａとからなり、回路層２２０ａにより所定の回路パターンが形成されている。そして、回路パターンを構成する回路層２２０ａは、汎用性が高く且つ後述の導電性接続部材２２２Ａ、２２２Ｂとの電気的接続性が良好な銅で構成されている。【００６９】
シリコン基板２０２の裏面２０２ｂと裏側基材２１２との間には、裏側封止材２１６が配されている。裏側封止材２１６は、太陽電池セル２０５と裏側基材２１２とを接着し、且つ、太陽電池セル２０５と導電層２２０との間を絶縁するとともに、太陽電池セル２０５の裏面２０２ｂと裏側基材２１２との間を封止しているが、シリコン基板２０２の正負の各電極２０３、２０４と導電層２２０（回路層２２０ａ）との間は、裏側封止材２１６を貫通する導電性接続部材２２２Ａ、２２２Ｂによってそれぞれ電気的に接続されている。【００７０】
すなわち、裏側封止材２１６における正負の各電極２０３、２０４に対応する位置に、裏側封止材２１６を厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔に例えば低融点半田からなる導電性接続部材２２２Ａ、２２２Ｂが充填されていて、これら導電性接続部材２２２Ａ、２２２Ｂを介して正負の各電極２０３、２０４と導電層２２０の回路層２２０ａとが電気的に接続されている。
裏側封止材２１６は、導電層２２０の太陽電池セル２０５と対向する面に接しているが、導電性金属膜２２０ｂの表面の全面又は一部の面が回路層２２０ａで覆われているので、導電層２２０のうち裏側封止材２１６との接触部の少なくとも一部が銅で構成されていることとなる。【００７１】
絶縁基材２１８の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂フィルムや、ガラスクロスにエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を含浸させた基材が用いられる。太陽電池モジュールには耐候性が要求されるため、ＰＥＴ、ＰＥＮについては耐加水分解性に優れたグレードのものを使用することが好ましい。あるいは、絶縁基材２１８の裏面（太陽電池セル２０５に対向する面とは反対側の面）にポリフッ化ビニルなどの耐候性材料の層を設けることが好ましい。【００７２】
また、導電性接続部材２２２Ａ、２２２Ｂの材質は特に限定されるものではないが、材料コストと接続抵抗の点で、低融点半田等の半田が好適である。そして、低融点半田の融点を太陽電池モジュール２０１の作製温度（例えば真空ラミネートの温度）と同程度（例えば１２０〜１６０℃）とすれば、モジュール化と電気接続を同時に行うことが可能であるため、プロセスコストの観点から好ましい。
さらに、導電層２２０の回路パターンは、導電性接続部材２２２Ａ、２２２Ｂを介して各太陽電池セル２０５の正負の各電極２０３、２０４と電気的に接続されて、複数の太陽電池セル２０５を直列に接続するように形成されている。導電層２２０（回路層２２０ａ）は、裏側封止材２１６との密着性に優れること、及び、貫通孔に充填される導電性接続部材２２２Ａ、２２２Ｂとの接触抵抗が小さいことが必要である。【００７３】
この導電層２２０は、絶縁基材２１８の太陽電池セル２０５と対向する面に導電性金属膜２２０ｂを形成した後に、導電性金属膜２２０ｂ上に銅層を形成し、この銅層をパターニングして回路層２２０ａを形成することにより設けることができる。
ここで、導電層２２０の導電性金属膜２２０ｂ（ベース膜）としては、裏側封止材２１６を構成する熱可塑性オレフィン樹脂（ポリオレフィン系樹脂）との反応性が無い金属であれば、特に限定されるものではないが、コストや導電性の観点からアルミニウムが好適である。【００７４】
また、上記銅層の導電性金属膜２２０ｂへの形成方法は特に限定されるものではなく、無電解メッキ、電解メッキ、蒸着、化学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition ）、スパッタリングなど公知の方法を用いることができる。さらに、上記銅層をパターニングして回路層２２０ａを形成する方法は特に限定されるものではなく、フォトリソ等の公知の方法で実施可能である。
さらに、銅層（回路層２２０ａ）には表面処理が施されていても差し支えなく、導電層２２０（回路層２２０ａ）と裏側封止材２１６との密着性が該表面処理により低下することはない。表面処理の種類は特に限定されるものではなく、銅に対して一般的に施される表面処理を施すことができる。
裏側封止材２１６は、熱可塑性オレフィン樹脂と、炭酸イオン及び炭酸ガスを捕捉する炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤と、を含有する。熱可塑性オレフィン樹脂は、導電層２２０との絶縁性及び密着性に優れているので、裏側封止材２１６は、太陽電池セル２０５と導電層２２０の間の絶縁性が優れているとともに、導電層２２０（回路層２２０ａ）との密着性が優れている。【００７５】
熱可塑性オレフィン樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン等のα−オレフィンや、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、無水マレイン酸等の不飽和モノマーのうち１種類を重合したもの、又は、２種類以上を共重合したものを用いることができる。これらの熱可塑性オレフィン樹脂の中では、柔軟性等の機械特性や、融点、メルトフローレート等の加工適性などの観点から、エチレン／α−オレフィン共重合体が好ましく、特に直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。【００７６】
また、裏側封止材２１６は、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を含有しているので、湿潤雰囲気下においても銅との密着性の経時的な低下が生じにくい。すなわち、大気中の炭酸ガスや、モジュール化の際の加熱による架橋反応において発生した炭酸ガス及び炭酸イオンが、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤に捕捉されるので、回路層２２０ａを構成する銅と炭酸ガス及び炭酸イオンとが反応して回路層２２０ａの表面に塩基性炭酸銅が生成することが抑制される。その結果、裏側封止材２１６と回路層２２０ａとの間の密着性の経時的な低下が抑制される。さらに、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤は水分も捕捉するので、上記反応式に示した反応の進行がより抑制され、回路層２２０ａの表面に塩基性炭酸銅が生成することがより抑制される。【００７７】
よって、本実施形態の太陽電池モジュール２０１は、湿潤雰囲気下においても、裏側封止材２１６の導電層２２０に対する密着性が長期間にわたって低下しにくく、優れた密着性が維持される。すなわち、本実施形態の太陽電池モジュール２０１は、耐久性及び耐候性に優れているので、屋外においても長期間にわたって使用することができる。
ここで想定する十分な密着性とは、後述の実施例に記載した擬似的モジュール構成の試料を用いた高温高湿試験後（ＤＨＴ）の剥離試験において、剥離強度が２０Ｎ／ｃｍ以上の値を維持することを意味する。剥離強度が２０Ｎ／ｃｍより小さくなると、太陽電池モジュールの湿潤雰囲気下（例えば屋外）での長期間の使用において、裏側封止材と導電層（回路層）との間に剥離が生じるおそれがあり、発電効率の低下や故障に対する懸念が発生する。【００７８】
裏側封止材２１６においては、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤が熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上５.０質量部以下添加されていることが好ましい。０．１質量部未満では、炭酸ガス及び炭酸イオンを捕捉する作用が不十分となるおそれがある。そのため、モジュール作製直後においては、導電層２２０に対する密着性（初期密着性）は確保されるものの、湿潤雰囲気下での経時的な密着性の低下が生じるおそれがある。
一方、５．０質量部より多いと、熱可塑性オレフィン樹脂と炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤との相溶性が悪くなり、裏側封止材２１６のシートの曲げ強度や破断強度などの機械物性が低下するおそれがある。
このような不都合がより生じにくくするためには、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤が熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上１.０質量部以下添加されていることがより好ましい。【００７９】
炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤は、大気中の炭酸ガスや、モジュール化の際の加熱による架橋反応において発生した炭酸ガス及び炭酸イオンを、化学的に捕捉（例えば化学反応）又は物理的に捕捉（例えば吸着）するものである。炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の種類は、炭酸ガス及び炭酸イオンを捕捉する機能を有するならば特に限定されるものではないが、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）、水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）2）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、硼酸カルシウム（Ｂ（ＯＨ）3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ3）などが好適である。特に、高い透明性を有する水酸化マグネシウム又は酸化マグネシウムを用いることが好ましい。【００８０】
また、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤のＢＥＴ比表面積（ガス吸着法（ＢＥＴ法）により測定した比表面積）は、５ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。ＢＥＴ比表面積が５ｍ2／ｇ以上であれば、熱可塑性オレフィン樹脂への炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の混練時に、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の粒子の凝集が抑えられるため、熱可塑性オレフィン樹脂への炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の分散性が良好となる。よって、十分な表面積を有しつつ、効率良く炭酸ガス及び炭酸イオンを捕捉することができる。なお、ＢＥＴ比表面積を測定する際に使用するガスの種類は特に限定されるものではないが、窒素ガス等が好適である。【００８１】
ＢＥＴ比表面積が５ｍ2／ｇ未満であると、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の粒子が凝集して、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の表面積が小さくなるため、炭酸ガス及び炭酸イオンを十分に捕捉することができないおそれがある。そのため、湿潤雰囲気下において、太陽電池モジュール２０１での裏側封止材２１６の導電層２２０に対する密着性が経時的に低下するおそれがある。ＢＥＴ比表面積は大きい方が好ましく、上限値は特に制限されないが、実質的な上限値は１０００ｍ2／ｇ程度である。【００８２】
さらに、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤は、構成粒子の平均一次粒径が７μｍ以下であることが好ましい。平均一次粒径が７μｍ以下であれば、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の熱可塑性オレフィン樹脂への混練時に、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の粒子が凝集することを抑制することができるので、熱可塑性オレフィン樹脂へ炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を高分散させることが可能となるとともに、炭酸ガス及び炭酸イオンの捕捉性が高くなる。平均一次粒径が７μｍ超過であると、裏側封止材２１６のシートの作製時に、押出機内において生じる摩擦熱で脱水反応が起こり、シートの曲げ強度や破断強度などの機械物性が低下するおそれがある。【００８３】
さらに、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定された熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレート（ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に規定の方法）は、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。０．１ｇ／１０ｍｉｎ未満であると、熱可塑性オレフィン樹脂の流動性が低いため、裏側封止材２１６のシートの製造工程において生産性が低下するおそれがある。一方、５０ｇ／１０ｍｉｎ超過であると、熱可塑性オレフィン樹脂の流動性が高いため、裏側封止材２１６のシートの形成が困難な場合がある。また、裏側封止材２１６のシートの曲げ強度や破断強度などの機械物性が低下するおそれがある。【００８４】
裏側封止材２１６の厚さは特に限定されるものではないが、通常２００〜２０００μｍ程度である。裏側封止材２１６のシートは、例えば、Ｔダイ法、カレンダー法、インフレーション法、溶液流延法等の方法で製造することができる。例えば、熱可塑性オレフィン樹脂に炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を予めドライブレンドしてＴ−ダイ押出機のホッパーから供給し、加熱溶融させシート状に押出成形することによって得ることができる。
なお、裏側封止材２１６には、密着性、耐候性、熱安定性の観点から、架橋反応開始剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤を添加してもよい。【００８５】
架橋反応開始剤としては、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、２，２−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン等があげられる。
また、架橋反応開始剤の他に、架橋反応を促進するための添加剤をさらに添加してもよい。この架橋反応促進用添加剤としては、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート等があげられる。【００８６】
さらに、密着性向上のために用いられるシランカップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシメチルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリクロロプロピルシラン、トリエトキシフェニルシラン等があげられる。
さらに、耐候性向上のために用いられる紫外線吸収剤としては、ポリオレフィン樹脂との相溶性や紫外線吸収剤自体の安定性を考慮して、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系の紫外線吸収剤を使用することが好ましく、低揮発性や金属及び金属酸化物との反応性を考慮してトリアジン系の紫外線吸収剤を使用することがさらに好ましい。ベンゾトリアゾール系、トリアジン系の紫外線吸収剤は、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤と反応しにくいので、変色等の問題が発生しにくい。【００８７】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニル置換ベンゾトリアゾール化合物があげられ、具体例としては、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−メチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−メチル−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノールなどをあげることができる。【００８８】
また、トリアジン系紫外線吸収剤としては、２−［４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−（オクチルオキシ）フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシルオキシ）フェノールなどをあげることができる。
上記紫外線吸収剤に加え、耐候性向上のために光安定剤を添加してもよい。光安定剤としては、例えば、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート等があげられる。【００８９】
さらに、熱安定性を向上させるために用いられる酸化防止剤としては、例えば、１，６−ヘキサンジオール−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］、ペンタエリスリチル−テトラキス［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］、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン等があげられる。
以下に、実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例３】
【００９０】
（試料の構成について）
本発明の目的は、バックコンタクト式の太陽電池モジュールにおいて、回路パターンが形成された導電層と裏側封止材との密着性の経時的な低下を抑制することにある。しかしながら、密着性の抑制効果の大小は、バックコンタクト方式の各太陽電池セルの各電極に対応して形成される導電層の回路パターンの形状によって異なる。また、試料の構成に太陽電池セルを含むか否かは、密着性の抑制効果の大小とは本質的に無関係である。そこで、下記実施例及び比較例の試料の構成は、太陽電池セルを含まない擬似的な太陽電池モジュール構成とした。【００９１】
（実施例３−１）
擬似的な太陽電池モジュール構成の試料として、図６に示すものを作製した。すなわち、図５の太陽電池モジュール２０１の表側基材２１０に相当するものとして、厚さ３ｍｍの太陽電池用強化ガラス板２３１を用意した。
また、図５の太陽電池モジュール２０１の表側封止材２１４に相当するものとして、エチレン酢酸ビニル共重合体を押出し加工によりシート化した厚さ０．２ｍｍのシート２３２を用意した。
さらに、図５の太陽電池モジュール１の絶縁基材２１８に相当するものとして、厚さ２５０μｍのＰＥＴフィルム２３４を用意した。
さらに、図５の太陽電池モジュール２０１の導電層２２０に相当するものとして、膜厚０．８μｍで電解めっき銅２３５が被覆された厚さ３５μｍのアルミニウム箔２３６を用意した。【００９２】
さらに、図５の太陽電池モジュール２０１の裏側封止材２１６に相当するものとして、以下のようにしてシート２３３を用意した。
すなわち、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが３０ｇ／１０ｍｉｎであるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（熱可塑性オレフィン樹脂）１００質量部に対して、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤である酸化マグネシウム（ＢＥＴ比表面積１５０ｍ2／ｇ、平均一次粒径１．１μｍ）０．１０質量部と、シランカップリング剤であるビニルトリメトキシシラン２質量部とを混練し、ペレット状にしてマスターバッチを得た。【００９３】
得られたマスターバッチ１００質量部に対して、架橋反応開始剤である２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン０．４質量部と、架橋反応促進用添加剤であるトリアリルイソシアヌレート０．６質量部と、トリアジン系紫外線吸収剤である（２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシルオキシ）フェノール）０．１質量部と、酸化防止剤であるトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト０．５質量部とを混合し、Ｔ−ダイ押出により厚さ０．２ｍｍのシート２３３を形成した。
そして、これらをＰＥＴフィルム２３４、電解めっき銅２３５が被覆されたアルミニウム箔２３６、シート２３３、シート２３２、太陽電池用強化ガラス板２３１の順に重ね合わせた。このとき、電解めっき銅２３５がシート２３３に接する向きに、電解めっき銅２３５が被覆されたアルミニウム箔２３６を配した。そして、真空ラミネーターを用いて、温度１５０℃、時間３０分の条件で、この重ね合わせたものの全体を接合して、評価用試料を作製した。【００９４】
（実施例３−２）
実施例３−１における酸化マグネシウム（炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤）の添加量を０．２５質量部に変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例３−３）
実施例３−１における酸化マグネシウムの添加量を１．５質量部に変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例３−４）
実施例３−１における酸化マグネシウムの添加量を５．０質量部に変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例３−５）
実施例３−１におけるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンを、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１５ｇ／１０ｍｉｎであるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンに変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。【００９５】
（実施例３−６）
実施例３−１におけるトリアジン系紫外線吸収剤をベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノール）に代えた点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例３−７）
実施例３−１における酸化マグネシウムの添加量を０．０２質量部に変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例３−８）
実施例３−１における酸化マグネシウムを、ＢＥＴ比表面積が２ｍ2／ｇである酸化マグネシウムに変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。【００９６】
（実施例３−９）
実施例３−１における酸化マグネシウムの添加量を８．０質量部に変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例３−１０）
実施例３−１における酸化マグネシウムを、平均一次粒径が１５μｍである酸化マグネシウムに変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。【００９７】
（比較例３−１）
実施例３−１における酸化マグネシウムの添加量を０質量部（炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を含有しない）に変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例３−２）
実施例３−１におけるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンを、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが７０ｇ／１０ｍｉｎであるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンに変更した点と、酸化マグネシウムの添加量を０質量部（炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を含有しない）に変更した点以外は、実施例３−１と同様にして評価用試料を作製した。【００９８】
なお、メルトフローレート、ＢＥＴ比表面積、及び平均一次粒径の測定方法は、以下の通りである。
〔メルトフローレートの測定法について〕
メルトインデクサを用いて、ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に規定の方法に従ってメルトフローレートを測定した。
〔ＢＥＴ比表面積の測定法について〕
ＢＥＴ比表面積は、Ｎ2吸着法により測定した。
〔平均一次粒径の測定法について〕
走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を用いて、２００個以上の一次粒子の粒径を計測し、その平均値を求めた。なお、ＳＥＭに限らず、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や光学顕微鏡でも観察でき、観察倍率は任意である。【００９９】
次に、上記のようにして作製したシート２３３（真空ラミネータによる接合前のもの）について、以下のようにして破断強度の測定を行った。
〔破断強度の測定法について〕
ＪＩＳ  Ｋ７１１３：１９８１（ＪＩＳ  Ｋ７１６２：１９９４）に規定の方法に従って、シート２３３を切断して２号型試験片を得て、島津製作所株式会社製のＡＧＳ−１００Ｄ型引張試験機を用い、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎの条件にて引張試験を行い、シート２３３の破断強度を測定した。結果を表３に示す。【０１００】
【表３】
2014156144.tif 000005
【０１０１】
次に、上記のようにして作製した実施例及び比較例の評価用試料について、以下のようにして剥離強度の測定を行った。ただし、評価用試料は、作製後そのままの状態（初期状態）のものと、高温高湿試験（ＤＨＴ）後のものの両方について、剥離強度の測定を行った。この高温高湿試験は、温度８５℃、湿度（相対湿度：ＲＨ）８５％で２０００時間保持するというものである。【０１０２】
〔剥離強度の測定法について〕
評価用試料の外周面（側面）の電解めっき銅２３５とシート２３３の界面に幅１０ｍｍの切込みを入れ、ＰＥＴフィルム２３４、電解めっき銅２３５、及びアルミニウム箔２３６の全体をシート２３３から長さ約２０ｍｍにわたり引き剥がした。そして、引き剥がした部分を剥離強度測定機（株式会社ＯＲＩＥＮＴＥＣ製ＴＥＮＳＩＬＯＮ（ＲＴＣ−１２５０））のチャックに固定し、剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引っ張って、剥離強度を測定した。結果を表３に示す。【０１０３】
表３から明らかなように、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を含有する実施例３−１〜３−１０では、電解めっき銅２３５に対するシート２３３の初期の剥離強度が高いのみならず、２０００時間の高温高湿試験の後においても、２０Ｎ／ｃｍ以上の高い剥離強度が得られた。さらに、比較例３−１，３−２との比較から、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の添加によるシート２３３の破断強度の低下は、ほぼ見られなかった。
したがって、実施例３−１〜３−１０の評価用試料の形態をバックコンタクト方式の太陽電池モジュールに適用すれば、裏側封止材と銅との密着性が長期間にわたり安定して維持され、耐久性及び耐候性が良好な太陽電池モジュールを得ることが可能となる。
一方、比較例３−１，３−２は、２０００時間の高温高湿試験後において剥離強度の顕著な低下が認められた。したがって、これらの比較例の評価用試料の形態をバックコンタクト方式の太陽電池モジュールに適用した場合は、湿潤雰囲気下では裏側封止材と銅との密着性が経時的に低下し、太陽電池モジュールの耐久性及び耐候性が劣ることとなる。【０１０４】
以上説明したように、本発明の一態様に係る太陽電池用封止材は、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を含有しているので、湿潤雰囲気下においても銅との密着性の経時的な低下が生じにくい。
また、本発明の他の態様に係るバックコンタクト方式の太陽電池モジュールは、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を含有する太陽電池用封止材で裏側封止材が構成されているので、湿潤雰囲気下で使用されても裏側封止材と銅との密着性の経時的な低下が生じにくく長寿命である。
よって、湿潤雰囲気下においても銅との密着性の経時的な低下が生じにくい太陽電池用封止材、及び、湿潤雰囲気下においても裏側封止材と銅との密着性の経時的な低下が生じにくいバックコンタクト方式の太陽電池モジュールを提供することができる。【０１０５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の太陽電池用封止材を、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールに適用した場合を例に挙げて説明する。なお、本実施形態の太陽電池用封止材は、バックコンタクト方式の太陽電池モジュール以外の太陽電池モジュールにも適用可能である。
（太陽電池モジュールの構造）
本実施形態のバックコンタクト方式の太陽電池モジュール３０１は、図７に示すように、裏側基材３１２と、裏側封止材３１６（本発明の太陽電池用封止材に相当する）と、バックコンタクト型太陽電池セル３０５（以下「太陽電池セル３０５」と記す）と、表側封止材３１４と、表側基材３１０とが、この順に積層されたものである。以下に、太陽電池モジュール３０１について、さらに詳細に説明する。【０１０６】
太陽電池セル３０５は、発電用のセルであり、シリコン基板３０２の受光面（表面）３０２ａとは反対側の面（裏面）３０２ｂの一端側の位置に、Ｐ型半導体からなる正極電極３０３が設けられるとともに、裏面３０２ｂの他端側の位置（すなわち、正極電極３０３とは離間した位置）に、Ｎ型半導体からなる負極電極３０４が設けられて構成されている。そして、このような太陽電池セル３０５の複数個が間隔を開けて並べられている。その複数個の太陽電池セル３０５は、受光面３０２ａ側（表側）の表側基材３１０と裏面３０２ｂ側の裏側基材３１２との間に配されている。【０１０７】
表側基材３１０は、外部からの衝撃から例えば太陽電池セル３０５を保護するための部材であり、例えばガラス、樹脂等の透明材料で構成されている。
表側基材３１０とシリコン基板３０２の受光面３０２ａとの間には表側封止材３１４が配されている。表側封止材３１４は、表側基材３１０と太陽電池セル３０５とを接着するとともに、表側基材３１０と太陽電池セル３０５の受光面３０２ａとの間を封止している。表側封止材３１４の材質は特に限定されるものではなく、例えば、表側封止材３１４の材質として、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、各種ポリオレフィンなどの樹脂を例示できる。【０１０８】
また、裏側基材３１２は、絶縁基材３１８の表面（太陽電池セル３０５と対向する面）に導電層３２０を形成したものである。この導電層３２０は、絶縁基材３１８の表面上に積層された導電性金属膜３２０ｂと、導電性金属膜３２０ｂ上に積層された回路層３２０ａとからなり、回路層３２０ａにより所定の回路パターンが形成されている。そして、回路パターンを構成する回路層３２０ａは、汎用性が高く且つ後述の導電性接続部材３２２Ａ、３２２Ｂとの電気的接続性が良好な銅で構成されている。【０１０９】
シリコン基板３０２の裏面３０２ｂと裏側基材３１２との間には、裏側封止材３１６が配されている。裏側封止材３１６は、太陽電池セル３０５と裏側基材３１２とを接着し、且つ、太陽電池セル３０５と導電層３２０との間を絶縁するとともに、太陽電池セル３０５の裏面３０２ｂと裏側基材３１２との間を封止している。シリコン基板３０２の正負の各電極３０３、３０４と導電層３２０（回路層３２０ａ）との間は、裏側封止材３１６を貫通する導電性接続部材３２２Ａ、３２２Ｂによってそれぞれ電気的に接続されている。【０１１０】
すなわち、裏側封止材３１６における正負の各電極３０３、３０４と対向する位置に、裏側封止材３１６を厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔に例えば低融点半田からなる導電性接続部材３２２Ａ、３２２Ｂが充填されていて、これら導電性接続部材３２２Ａ、３２２Ｂを介して、正負の各電極３０３、３０４と導電層３２０の回路層３２０ａとが電気的に接続されている。
裏側封止材３１６は、導電層３２０の太陽電池セル３０５と対向する面に接している。このとき、導電性金属膜３２０ｂの表面の全面又は一部の面が回路層３２０ａで覆われているので、導電層３２０のうち裏側封止材３１６との接触部の少なくとも一部が銅で構成されていることとなる。また、導電層３２０自体が銅のみで構成されていてもよい。【０１１１】
絶縁基材３１８の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂フィルムや、ガラスクロスにエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を含浸させた基材が用いられる。太陽電池モジュールには耐候性が要求されるため、ＰＥＴ、ＰＥＮについては耐加水分解性に優れたグレードのものを使用することが好ましい。あるいは、絶縁基材３１８の裏面（太陽電池セル３０５に対向する面とは反対側の面）にポリフッ化ビニルなどの耐候性材料の層を設けることが好ましい。
また、導電性接続部材３２２Ａ、３２２Ｂの材質は特に限定されるものではないが、材料コストと接続抵抗の点で、低融点半田等の半田が好適である。そして、低融点半田の融点を太陽電池モジュール３０１の作製温度（例えば真空ラミネートの温度）と同程度（例えば１２０〜１６０℃）とすれば、モジュール化と電気接続とを同時に行うことが可能であるため、プロセスコストの観点から好ましい。【０１１２】
さらに、導電層３２０の回路パターンは、導電性接続部材３２２Ａ、３２２Ｂを介して各太陽電池セル３０５の正負の各電極３０３、３０４と電気的に接続されて、複数の太陽電池セル３０５を直列に接続するように形成されている。導電層３２０（回路層３２０ａ）は、裏側封止材３１６との密着性に優れること、及び、貫通孔に充填される導電性接続部材３２２Ａ、３２２Ｂとの接触抵抗が小さいことが必要である。
この導電層３２０は、絶縁基材３１８の太陽電池セル３０５と対向する面に導電性金属膜３２０ｂを形成した後に、導電性金属膜３２０ｂ上に銅層を形成し、この銅層をパターニングして回路層３２０ａを形成することにより設けることができる。
ここで、導電層３２０の導電性金属膜３２０ｂ（ベース膜）としては、裏側封止材３１６を構成する熱可塑性オレフィン樹脂（ポリオレフィン系樹脂）との反応性が無い金属であれば、特に限定されるものではないが、コストや導電性の観点からアルミニウムが好適である。【０１１３】
また、上記銅層の導電性金属膜３２０ｂ上への形成方法は特に限定されるものではなく、無電解メッキ、電解メッキ、蒸着、化学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）、スパッタリングなど公知の方法を用いることができる。さらに、上記銅層をパターニングして回路層３２０ａを形成する方法は特に限定されるものではなく、フォトリソ等の公知の方法で実施可能である。
さらに、銅層（回路層３２０ａ）には表面処理が施されていても差し支えなく、導電層３２０（回路層３２０ａ）と裏側封止材３１６との密着性が該表面処理により低下することはない。表面処理の種類は特に限定されるものではなく、銅に対して一般的に施される表面処理を施すことができる。
本実施形態の裏側封止材３１６は、熱可塑性オレフィン樹脂と、炭酸イオン及び炭酸ガスを捕捉する炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤と、１種類の架橋剤又は２種類以上の架橋剤を含んだ架橋剤混合物と、メタクリル基含有シランカップリング剤及びエポキシ基含有シランカップリング剤を少なくとも含んだシランカップリング剤混合物と、絶縁性フィラーと、を含有する。【０１１４】
熱可塑性オレフィン樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン等のα−オレフィンや、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、無水マレイン酸等の不飽和モノマーのうち１種類を重合したもの、又は、２種類以上を共重合したものを用いることができる。これらの熱可塑性オレフィン樹脂の中では、柔軟性等の機械特性や、融点、メルトフローレート等の加工適性などの観点から、エチレン／α−オレフィン共重合体が好ましく、特に直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。【０１１５】
炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤は、大気中の炭酸ガスや、モジュール化の際の加熱による架橋反応において発生した炭酸ガス及び炭酸イオンを、化学的に捕捉（例えば化学反応）又は物理的に捕捉（例えば吸着）するものである。炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の種類は、炭酸ガス及び炭酸イオンを捕捉する機能を有するならば特に限定されるものではないが、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、硼酸カルシウム（Ｂ（ＯＨ）３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ３）などが好適である。
炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤としては、特に、高い透明性を有する水酸化マグネシウム又は酸化マグネシウムを用いることが好ましい。【０１１６】
架橋剤としては公知のものが使用できる。具体例としては、ジラウロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジベンゾイルパーオキサイド、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、１，１−ジ（ｔ−アミルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−アミルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−アミルパーオキシイソノナノエート、ｔ−アミルパーオキシノルマルオクトエート、１，１−ジ（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−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−アミル−パーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソノナノエート、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、などが挙げられる。【０１１７】
上記架橋剤は二種以上を混合して用いると良い。裏側封止材３１６の架橋特性と発泡の抑制の観点から、好ましく用いられる混合架橋剤は１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサンとｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートの混合物である。
メタクリル基含有シランカップリング剤は、従来公知のものが使用でき、とくに制限はない。具体的には、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらは単独又は２種以上使用してもよい。【０１１８】
エポキシ基含有シランカップリング剤は、従来公知のものが使用でき、とくに制限はない。具体的には、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらは単独又は２種以上使用してもよい。
絶縁性フィラー３０９としては特に限定されるものではないが、無機系フィラーとしては、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素、酸化ベリリウム、酸化亜鉛が挙げられる。シート形成時の加工性の観点から、有機フィラーが好ましい。有機系フィラーとしては、ウレタン系やアクリル系などが例示される。【０１１９】
ここで、裏側封止材３１６のシートは、例えば、Ｔダイ法、カレンダー法、インフレーション法、溶液流延法等の方法で製造することができる。裏側封止材１６の膜厚は、絶縁性フィラーの平均一次粒径に対して５０μｍ以上大きいことが望ましい。裏側封止材３１６の膜厚と絶縁性フィラーの平均一次粒径との差が５０μｍより小さい場合は、裏側基材との密着力が低くなってしまう可能性がある。【０１２０】
（作用効果その他）
熱可塑性オレフィン樹脂は、導電層３２０との絶縁性及び密着性に優れている。このため、熱可塑性オレフィン樹脂を含有する裏側封止材３１６は、太陽電池セル３０５と導電層３２０の間の絶縁性が優れているとともに、導電層３２０（回路層３２０ａ）との密着性が優れている。
また、裏側封止材３１６は、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を含有しているので、湿潤雰囲気下においても銅との密着性の経時的な低下が生じにくい。すなわち、大気中の炭酸ガスや、モジュール化の際の加熱による架橋反応において発生した炭酸ガス及び炭酸イオンが、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤に捕捉されるので、回路層３２０ａを構成する銅と炭酸ガス及び炭酸イオンとが反応して回路層３２０ａの表面に塩基性炭酸銅が生成することが抑制される。その結果、裏側封止材３１６と回路層３２０ａとの間の密着性の経時的な低下が抑制される。さらに、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤は水分も捕捉するので、上記反応式に示した反応の進行がより抑制され、回路層３２０ａの表面に塩基性炭酸銅が生成することがより抑制される。
また、裏側封止材３１６は架橋剤を含有する。【０１２１】
架橋剤は、カップリング剤と熱可塑性オレフィン樹脂とのラジカル開始剤として、さらに、熱可塑性オレフィン樹脂の太陽電池モジュール３０１のラミネート時の架橋反応の際のラジカル開始剤として用いられる。熱可塑性オレフィン樹脂に、カップリング剤を反応させることにより、太陽電池セル３０５、導電層３２０との密着性が良好な太陽電池モジュールが得られる。さらに、熱可塑性オレフィン樹脂を架橋することにより耐熱性、密着性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。
裏側封止材３１６が複数種類の架橋剤を混合した架橋剤混合物を用いる場合には、各架橋剤の特性の違いによって、架橋度合いや架橋速度などの架橋特性と、発泡の抑制とを同時に達成されることが可能となる。
発泡が抑制される場合には、回路層３２０ａを構成する銅との密着低下が低減される。【０１２２】
また、裏側封止材３１６は２種類のシランカップリング剤を含有する。例えば、熱可塑性オレフィン樹脂への反応性があるという点で、不飽和二重結合を有するメタクリル基含有のシランカップリング剤と、金属との密着性に優れる点でエポキシ基を有するシランカップリング剤とを混合することが好ましい。
また、２種類のシランカップリング剤を混合した場合には、新たな化学種が生成しシランカップリング剤の加水分解や縮合反応に伴う変化が起こった場合でも、回路層３２０ａを構成する銅との密着機構を有する。よって、熱可塑性オレフィン樹脂の保存期間に伴う銅と裏側封止材の密着性の低下が抑制される。【０１２３】
また、裏側封止材３１６は、絶縁性フィラーが含有することで、裏側封止材３１６の絶縁性の低下や裏側基材３１２と太陽電池セル３０５との間の短絡不良が発生するのを低減できる。すなわち、太陽電池モジュールのラミネート時に裏側基材側に異物が存在しても、絶縁性フィラーがスペーサーとしての役割を果たし、膜厚を維持することで絶縁性が確保され、裏側封止材の絶縁性の低下や導電層と太陽電池セルとの間の短絡不良が発生するのを低減できる。
絶縁性フィラーは有機系フィラーが好ましい。無機フィラーを用いると押出成型時に加工機の内部を削ってしまう可能性がある。【０１２４】
以上の作用効果を奏する太陽電池用封止材を裏側封止材３１６として使用することで、本実施形態の太陽電池モジュール３０１は、熱可塑性オレフィン樹脂の保存期間に伴う裏側封止材３１６の導電層３２０に対する密着性が低下しにくく、かつ湿潤雰囲気下においても、裏側封止材３１６の導電層３２０に対する密着性が長期間にわたって低下しにくく、優れた密着性と絶縁性が維持される。すなわち、本実施形態の太陽電池モジュール３０１は、耐久性及び耐候性に優れているので、屋外においても長期間にわたって使用することができる。【０１２５】
ここで想定する十分な密着性とは、後述の実施例に記載した擬似的モジュール構成の試料を用いた高温高湿試験後（ＤＨＴ）の剥離試験において、剥離強度が２０Ｎ／ｃｍ以上の値を維持することを意味する。剥離強度が２０Ｎ／ｃｍより小さくなると、太陽電池モジュールの湿潤雰囲気下（例えば屋外）での長期間の使用において、裏側封止材と導電層（回路層）との間に剥離が生じるおそれがあり、発電効率の低下や故障に対する懸念が発生する。
なお、上記裏側封止材３１６と同じ材料を表側封止材３１４に適用しても良い。【０１２６】
（その他）
裏側封止材３１６においては、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤が熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上５.０質量部以下添加されていることが好ましい。
０．１質量部未満では、炭酸ガス及び炭酸イオンを捕捉する作用が不十分となるおそれがある。そのため、０．１質量部未満では、モジュール作製直後においては、導電層３２０に対する密着性（初期密着性）は確保されるものの、湿潤雰囲気下での経時的な密着性の低下が生じるおそれがある。
一方、５．０質量部より多いと、熱可塑性オレフィン樹脂と炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤との相溶性が悪くなり、裏側封止材３１６のシートの曲げ強度や破断強度などの機械物性が低下するおそれがある。
このような不都合がより生じにくくするためには、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤が熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上１．０質量部以下添加されていることがより好ましい。【０１２７】
また、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤のＢＥＴ比表面積（ガス吸着法（ＢＥＴ法）により測定した比表面積）は、５ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。
ＢＥＴ比表面積が５ｍ２／ｇ以上であれば、熱可塑性オレフィン樹脂への炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の混練時に、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の粒子の凝集が抑えられるため、熱可塑性オレフィン樹脂への炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の分散性が良好となる。よって、十分な表面積を有しつつ、効率良く炭酸ガス及び炭酸イオンを捕捉することができる。なお、ＢＥＴ比表面積を測定する際に使用するガスの種類は特に限定されるものではないが、窒素ガス等が好適である。【０１２８】
一方、ＢＥＴ比表面積が５ｍ２／ｇ未満であると、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の粒子が凝集して、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の表面積が小さくなるため、炭酸ガス及び炭酸イオンを十分に捕捉することができないおそれがある。そのため、湿潤雰囲気下において、太陽電池モジュール３０１での裏側封止材３１６の導電層３２０に対する密着性が経時的に低下するおそれがある。ＢＥＴ比表面積は大きい方が好ましく、上限値は特に制限されないが、実質的な上限値は１０００ｍ２／ｇ程度である。【０１２９】
さらに、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤は、構成粒子の平均一次粒径が７μｍ以下であることが好ましい。平均一次粒径が７μｍ以下であれば、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の熱可塑性オレフィン樹脂への混練時に、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤の粒子が凝集することを抑制することができるので、熱可塑性オレフィン樹脂へ炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤を高分散させることが可能となるとともに、炭酸ガス及び炭酸イオンの捕捉性が高くなる。平均一次粒径が７μｍ超過であると、裏側封止材３１６のシートの作製時に、押出機内において生じる摩擦熱で脱水反応が起こり、シートの曲げ強度や破断強度などの機械物性が低下するおそれがある。【０１３０】
裏側封止材３１６においては、上記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して、１種類の架橋剤又は２種類以上の架橋剤混合物が０．１質量部以上３．０質量部以下含有していることが好ましい。また、メタクリル基含有シランカップリング剤及びエポキシ基含有シランカップリング剤の２種類以上を含んだシランカップリング剤混合物が０．１質量部以上３．０質量部以下を添加されていることが好ましい。
より好ましくは、裏側封止材３１６においては、上記熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して、２種類以上の架橋剤混合物が０．１質量部以上２．０質量部以下含有していることが好ましく、２種類以上のシランカップリング剤混合物が０．１質量部以上２．０質量部以下を添加されていることが好ましい。【０１３１】
架橋剤又は架橋剤混合物が０．１質部未満であると、裏側封止材３１６の架橋特性が低下する。あるいはカップリング剤の熱可塑性オレフィン樹脂の主鎖への反応が不十分となり、耐熱性及び密着性が低下する。
一方、架橋剤又は架橋剤混合物が３．０質量部より多いと、裏側封止材３１６をシート形成して得る際にゲル化を起こし、ゲル物によりシート（裏側封止材３１６）の表面に凹凸が発生し、外観が悪くなる場合がある。さらに、太陽電池モジュール１のラミネート時に裏側封止材３１６の発泡の原因になる。発泡により、回路層３２０ａを構成する銅との密着が低下する虞がある。また、架橋が進行しすぎると、熱可塑性オレフィン樹脂の劣化も進行し、機械的特性が悪化する場合がある。【０１３２】
上記シランカップリング剤混合物が０．１質量部未満であると、導電層３２０との接着性が低下する傾向にある。一方、シランカップリング剤混合物が３．０質量部より多いと、混合シランカップリング剤を太陽電池モジュールのラミネート時に熱可塑性オレフィン樹脂に反応させるための架橋剤の添加量が多くなる傾向にある。このため、裏側封止材をシート状にして得る際にゲル化を起こし、ゲル物によりシートの表面に凹凸が発生し、シート外観が悪くなる場合がある。また、シランカップリング剤混合物が過剰であると、シランカップリング剤混合物自体が縮合反応を起こし、裏側封止材３１６に白い筋として存在し、シート外観が悪化する。さらに、過剰のシランカップリング剤混合物は、導電層などの被着体と縮合反応をした後、架橋剤の量が少ない場合に、熱可塑性オレフィン樹脂の主鎖への反応が不十分となり、密着性が低下する傾向にもある。【０１３３】
さらに、裏側封止材３１６においては、絶縁性フィラー３０９が熱可塑性オレフィン樹脂１００質量部に対して３．０質量部以上５０質量部以下添加されていることが好ましい。
より好ましくは、３．０質量部以上３０質量部以下添加されていることであり、さらに好ましくは３．０質量部以上２０質量部以下添加されていることである。絶縁性フィラーはスペーサーとしての役割を有する。絶縁性フィラーが３．０質量部未満では、スペーサーとして機能せずに膜厚の維持ができない、また５０質量部より大きい場合は裏側基材との密着力低下や機械的特性が低下の可能性がある。【０１３４】
裏側封止材３１６において絶縁性フィラーの平均一次粒径は１０μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましい。
平均一次粒径が１０μｍより小さい場合は、スペーサーとして機能せず絶縁性が確保できない可能性があり、２００μｍより大きい場合は、熱可塑性オレフィン樹脂中で均一に分散せずに密着力が低くなってしまう可能性がある。また裏側封止材をシート状にして得る際にシートの表面に凹凸が発生し、シート外観が悪くなる場合がある。【０１３５】
さらに、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定された熱可塑性オレフィン樹脂のメルトフローレート（ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に規定の方法）は、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。
０．１ｇ／１０ｍｉｎ未満であると、熱可塑性オレフィン樹脂の流動性が低いため、裏側封止材１６のシートの製造工程において生産性が低下するおそれがある。一方、５０ｇ／１０ｍｉｎ超過であると、熱可塑性オレフィン樹脂の流動性が高いため、裏側封止材３１６のシートの形成が困難な場合がある。また、裏側封止材３１６のシートの曲げ強度や破断強度などの機械物性が低下するおそれがある。
なお、裏側封止材３１６には、密着性、耐候性、熱安定性の観点から、架橋反応促進用添加剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤を添加してもよい。【０１３６】
架橋反応促進用添加剤としては、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート等があげられる。
さらに、耐候性向上のために用いられる紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系の紫外線吸収剤を使用が挙げられる。ポリオレフィン樹脂との相溶性や紫外線吸収剤自体の安定性を考慮して、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系の紫外線吸収剤を使用することが好ましく、低揮発性や金属及び金属酸化物との反応性を考慮してトリアジン系の紫外線吸収剤を使用することがさらに好ましい。ベンゾトリアゾール系、トリアジン系の紫外線吸収剤は、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤と反応しにくいので、変色等の問題が発生しにくい。【０１３７】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−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−ドデシルオ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、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−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、ビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾフェノン）メタンが挙げられる。【０１３８】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニル置換ベンゾトリアゾール化合物があげられ、具体例としては、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−メチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−メチル−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノールなどをあげることができる。【０１３９】
また、トリアジン系紫外線吸収剤としては、２−［４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−（オクチルオキシ）フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシルオキシ）フェノールなどをあげることができる。
上記紫外線吸収剤に加え、耐候性向上のために光安定剤を添加してもよい。光安定剤としては、例えば、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート等があげられる。【０１４０】
さらに、熱安定性を向上させるために用いられる酸化防止剤としては、例えば、１，６−ヘキサンジオール−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］、ペンタエリスリチル−テトラキス［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］、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン等があげられる。
以下に、実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。架橋剤とシランカップリング剤混合物について、添加しない場合には封止材としての特性や機能を満たさない為、特に記載していない。
【実施例４】
【０１４１】
（試料の構成について）
本実施形態の目的は、バックコンタクト式の太陽電池モジュールにおいて、回路パターンが形成された導電層と裏側封止材との密着性の経時的な低下を抑制することにある。しかしながら、密着性の抑制効果の大小は、バックコンタクト方式の各太陽電池セルの各電極に対応して形成される導電層の回路パターンの形状によって異なる。また、試料の構成に太陽電池セルを含むか否かは、密着性の抑制効果の大小とは本質的に無関係である。そこで、下記実施例及び比較例の試料の構成は、図８に示すような、太陽電池セルを含まない擬似的な太陽電池モジュール構成とした。ただし、異物短絡試験においては試料構成を変更し作製した。
各実施例及び比較例の裏側封止材３１６に相当するシート３３３の構成を表４〜表６に示す。表には評価結果も併せて記載した。【０１４２】
【表４】
2014156144.tif 000006
【０１４３】
【表５】
2014156144.tif 000007
【０１４４】
【表６】
2014156144.tif 000008
【０１４５】
（実施例４−１）
擬似的な太陽電池モジュール構成の試料として、図８に示すものを作製した。すなわち、図７の太陽電池モジュール３０１の表側基材３１０に相当するものとして、厚さ３ｍｍの太陽電池用強化ガラス板３３１を用意した。
また、図７の太陽電池モジュール３０１の表側封止材３１４に相当するものとして、エチレン酢酸ビニル共重合体を押出し加工によりシート化した厚さ０．２ｍｍのシート３３２を用意した。
さらに、図７の太陽電池モジュール３０１の絶縁基材３１８に相当するものとして、厚さ２５０μｍのＰＥＴフィルム３３４を用意した。
さらに、図７の太陽電池モジュール３０１の導電層３２０に相当するものとして、膜厚０．８μｍで電解めっき銅３３５が被覆された厚さ３５μｍのアルミニウム箔３３６を用意した。
さらに、図７の太陽電池モジュール３０１の裏側封止材３１６に相当するものとして、以下のようにしてシート３３３を用意した。【０１４６】
すなわち、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが３０ｇ／１０ｍｉｎであるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（熱可塑性オレフィン樹脂）１００質量部に対して、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤である酸化マグネシウム（ＢＥＴ比表面積１５０ｍ２／ｇ、平均一次粒径１．１μｍ）０．１０質量部と、シランカップリング剤である３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランと３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとを１：１の割合で混合し、合計で１．０質量部と、を混練し、ペレット状にしてマスターバッチを得た。【０１４７】
得られたマスターバッチ１００質量部に対して、架橋剤である１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサンとｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートを５：３の割合で混合し合計で１．６質量部と、架橋反応促進用添加剤であるトリアリルイソシアヌレート０．６質量部と、トリアジン系紫外線吸収剤である（２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシルオキシ）フェノール）０．１質量部と、酸化防止剤であるトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト０．５質量部と、絶縁性フィラーであるアクリル系フィラー（平均粒子径５０．０μｍ）３．０質量部と、を混合し、Ｔ−ダイ押出により厚さ０．２ｍｍのシート３３３を形成した。【０１４８】
裏側封止材３１６に相当するシート３３のその他の配合／物性については表４に記載の通りとした。以下同様である。
そして、これらをＰＥＴフィルム３３４、電解めっき銅３３５が被覆されたアルミニウム箔３３６、シート３３３、シート３３２、太陽電池用強化ガラス板３３１の順に重ね合わせた。このとき、電解めっき銅３３５がシート３３３に接する向きに、電解めっき銅３３５が被覆されたアルミニウム箔３３６を配した。そして、真空ラミネーターを用いて、温度１５０℃、時間３０分の条件で、この重ね合わせたものの全体を接合して、実施例４−１の評価用試料を作製した。【０１４９】
（実施例４−２）
実施例４−１における酸化マグネシウム（炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤）の添加量を０．２５質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−３）
実施例４−１における酸化マグネシウムの添加量を１．５質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−４）
実施例４−１における酸化マグネシウムの添加量を５．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−５）
実施例４−１における酸化マグネシウムを、ＢＥＴ比表面積が３５ｍ２／ｇである酸化マグネシウムに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−６）
実施例４−１における酸化マグネシウムを、平均一次粒径が３．５μｍである酸化マグネシウムに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。【０１５０】
（実施例４−７）
実施例４−１における架橋剤（１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサンとｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートを５：３の割合で混合したもの）の添加量を０．４質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−８）
実施例４−１における架橋剤の添加量を１．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−９）
実施例４−１における架橋剤の添加量を２．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−１０）
実施例４−１における架橋剤の添加量を３．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。【０１５１】
（実施例４−１１）
実施例４−１におけるシランカップリング剤（３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランと３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとを１：１の割合で混合したもの）の添加量を０．２質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−１２）
実施例４−１におけるシランカップリング剤の添加量を０．４質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−１３）
実施例４−１におけるシランカップリング剤の添加量を１．５質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−１４）
実施例４−１におけるシランカップリング剤の添加量を２．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。【０１５２】
（実施例４−１５）
実施例４−１におけるシランカップリング剤の添加量を３．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−１６）
実施例４−１における絶縁性フィラー（アクリル系フィラー、平均粒子径５０．０μｍ）の添加量を１０．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−１７）
実施例４−１における絶縁性フィラーの添加量を２０．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−１８）
実施例４−１における絶縁性フィラーの添加量を３０．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。【０１５３】
（実施例４−１９）
実施例４−１における絶縁性フィラーの添加量を５０．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−２０）
実施例４−１における絶縁性フィラーを、平均粒子径が１０．０μｍである絶縁性フィラーに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−２１）
実施例４−１における絶縁性フィラーを、平均粒子径が２００．０μｍである絶縁性フィラーに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。【０１５４】
（実施例４−２２）
実施例４−１におけるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンを、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが１５ｇ／１０ｍｉｎであるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（実施例４−２３）
実施例４−１におけるトリアジン系紫外線吸収剤をベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノール）に代えた点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。【０１５５】
（比較例４−１）
実施例４−１における酸化マグネシウムの添加量を０．０２質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例４−２）
実施例４−１における酸化マグネシウムの添加量を１０．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例４−３）
実施例４−１における酸化マグネシウムを、ＢＥＴ比表面積が２ｍ２／ｇである酸化マグネシウムに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例４−４）
実施例４−１における酸化マグネシウムを、平均一次粒径が１５．０μｍである酸化マグネシウムに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。【０１５６】
（比較例４−５）
実施例４−１における架橋剤（１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサンとｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートを５：３の割合で混合したもの）の添加量を６．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例４−６）
実施例４−１におけるシランカップリング剤（３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランと３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとを１：１の割合で混合したもの）の添加量を６．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例４−７）
実施例４−１における絶縁性フィラー（アクリル系フィラー、平均粒子径５０．０μｍ）の添加量を１．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例４−８）
実施例４−１における絶縁性フィラーの添加量を６０．０質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。【０１５７】
（比較例４−９）
実施例４−１における絶縁性フィラーを、平均粒子径が３．０μｍである絶縁性フィラーに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例４−１０）
実施例４−１における絶縁性フィラーを、平均粒子径が３００．０μｍである絶縁性フィラーに変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
（比較例４−１１）
実施例４−１におけるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンを、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されたメルトフローレートが７０ｇ／１０ｍｉｎであるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンに変更した点と、酸化マグネシウムの添加量を０．０２質量部に変更した点以外は、実施例４−１と同様にして評価用試料を作製した。
なお、異物短絡試験、メルトフローレート、ＢＥＴ比表面積、及び平均一次粒径の測定方法は、以下の通りである。【０１５８】
〔外観の評価方法について〕
実施例及び比較例で得られた試料について目視を行った。発泡や特異なムラが発生したものを×、発生しなかったものを○とした。表中ではシート外観としての評価に対応する。
〔異物短絡試験方法について〕
表側基材３１０、表側封止材３１４、太陽電池セル３０５、導電性接続部材３０３，３０４としての銀ペースト、裏側基材の導電層３２０が積層されていない面に絶縁基材３１８としてのガラス片(2mm角)を紙テープで固定した裏側基材３１２、各実施例及び比較例で得られた裏側封止材３１６（シート３３３）を用いて、図９のように重ね合わせ太陽電池モジュール３０１を作製した。得られた太陽電池モジュール３０１の各試料について電流を流し異物による短絡の有無の測定を行った。短絡しなかったものを○、短絡したものを×とした。表中では異物短絡試験の評価に対応する。【０１５９】
〔メルトフローレートの測定法について〕
メルトインデクサを用いて、ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に規定の方法に従ってメルトフローレートを測定した。
〔ＢＥＴ比表面積の測定法について〕
ＢＥＴ比表面積は、Ｎ２吸着法により測定した。
〔平均一次粒径の測定法について〕
走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を用いて、２００個以上の一次粒子の粒径を計測し、その平均値を求めた。なお、ＳＥＭに限らず、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や光学顕微鏡でも観察でき、観察倍率は任意である。
次に、上記のようにして作製した各実施例及び比較例のシート３３３（真空ラミネータによる接合前のもの）について、以下のようにして破断強度の測定を行った。【０１６０】
〔破断強度の測定法について〕
ＪＩＳ  Ｋ７１１３：１９８１（ＪＩＳ  Ｋ７１６２：１９９４）に規定の方法に従って、シート３３３を切断して２号型試験片を得て、島津製作所株式会社製のＡＧＳ−１００Ｄ型引張試験機を用い、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎの条件にて引張試験を行い、シート３３３の破断強度を測定した。結果を表に示す。
次に、上記のようにして作製した実施例及び比較例の評価用試料について、以下のようにして剥離強度の測定を行った。ただし、評価用試料は、作製後そのままの状態（初期状態）のものと、高温高湿試験（ＤＨＴ）後のものの両方について、剥離強度の測定を行った。この高温高湿試験は、温度８５℃、湿度（相対湿度：ＲＨ）８５％で２０００時間保持するというものである。また、評価用試料を温度２５℃、湿度５０％の大気下で１００日間保管したものについて、剥離強度の測定を行った。結果を表に示す。【０１６１】
〔剥離強度の測定法について〕
評価用試料の外周面（側面）の電解めっき銅３３５とシート３３３の界面に幅１０ｍｍの切込みを入れ、ＰＥＴフィルム３３４、電解めっき銅３３５、及びアルミニウム箔３３６の全体をシート３３３から長さ約２０ｍｍにわたり引き剥がした。そして、引き剥がした部分を剥離強度測定機（株式会社ＯＲＩＥＮＴＥＣ製ＴＥＮＳＩＬＯＮ（ＲＴＣ−１２５０））のチャックに固定し、剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引っ張って、剥離強度を測定した。結果を表に示す。【０１６２】
表４、表５から明らかなように、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤、架橋剤、シランカップリング剤混合物、絶縁性フィラーを含有する実施例４−１〜４−２３では、電解めっき銅３３５に対するシート３３３の初期の剥離強度が高いのみならず、２０００時間の高温高湿試験の後においても、２０Ｎ／ｃｍ以上の高い剥離強度が得られた。加えて、異物による短絡が発生しなかった。さらに、比較例４−１〜４−１１との比較から、炭酸イオン炭酸ガス捕捉剤、架橋剤、シランカップリング剤混合物、絶縁性フィラーの添加によるシート３３３の破断強度の低下は、ほぼ見られなかった。【０１６３】
したがって、実施例４−１〜４−２３の評価用試料の形態をバックコンタクト方式の太陽電池モジュールに適用すれば、異物による短絡を抑制することが出来、裏側封止材と銅との密着性が長期間にわたり安定して維持され、耐久性及び耐候性が良好な太陽電池モジュールを得ることが可能となる。
一方、表６から分かるように、比較例４−１〜４−１１は、機械的特性の低下、外観不良、シート保存性の悪化及び２０００時間の高温高湿試験後において剥離強度の顕著な低下が認められた。したがって、これらの比較例の評価用試料の形態をバックコンタクト方式の太陽電池モジュールに適用した場合は、湿潤雰囲気下では裏側封止材と銅との密着性が経時的に低下し、太陽電池モジュールの耐久性及び耐候性が劣ることとなる。
【符号の説明】
【０１６４】
１      太陽電池モジュール
２      表側基材
３      表側封止材
４      太陽電池セル
５      接合材料
６      裏側封止材
７      裏面電極基材
８      裏側基材
９      絶縁性フィラー
２０      異物
１０１      太陽電池モジュール
１０２      表側基材
１０３      表側封止材
１０４      太陽電池セル
１０５      接合材料
１０６      裏側封止材
１０７      裏面電極基材
１０８      裏側基材
１０９      絶縁性フィラー
１２０      異物
２０４      負極電極
２０５      太陽電池セル
２１０      表側基材
２１２      裏側基材
２１４      表側封止材
２１６      裏側封止材
２１８      絶縁基材
２２０      導電層
２２０ａ    回路層
２２０ｂ    導電性金属膜
２２２Ａ，２２２Ｂ    導電性接続部材
３０１      太陽電池モジュール
３０２      シリコン基板
３０２ａ    受光面
３０２ｂ    裏面
３０３      正極電極
３０４      負極電極
３０５      太陽電池セル
３０９      絶縁性フィラー
３１０      表側基材
３１２      裏側基材
３１４      表側封止材
３１６      裏側封止材
３１８      絶縁基材
３２０      導電層
３２０ａ    回路層
３２０ｂ    導電性金属膜
３２２Ａ，３２２Ｂ    導電性接続部材
１２０１    太陽電池モジュール
１２０２    シリコン基板
１２０２ａ  受光面
１２０２ｂ  裏面
１２０３    正極電極
【図１】
2014156144.tif 000009
【図２】
2014156144.tif 000010
【図３】
2014156144.tif 000011
【図４】
2014156144.tif 000012
【図５】
2014156144.tif 000013
【図６】
2014156144.tif 000014
【図７】
2014156144.tif 000015
【図８】
2014156144.tif 000016
【図９】
2014156144.tif 000017
【図１０】
2014156144.tif 000018
【図１１】
2014156144.tif 000019
【図１２】
2014156144.tif 000020
【国際調査報告】
2014156144.tif 000021
2014156144.tif 000022
2014156144.tif 000023
2014156144.tif 000024
2014156144.tif 000025
2014156144.tif 000026
2014156144.tif 000027
2014156144.tif 000028