(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュール用接着性封止フィルムであって、
前記接着性封止フィルムは、平均粒径が１μｍ〜５０μｍの透光性球状材料（発光色素を含有するものを除く。）を有しており、
前記透光性球状材料は、透光性球状ポリマー・ビーズ、透光性球状ガラス・ビーズ及び透光性球状セラミック・ビーズのうちの少なくとも一を含み、
前記接着性封止フィルムの主材料は、ＰＯＥ、ＥＶＡ、ＰＶＢ、ＴＰＵ、エポキシ樹脂及び有機ケイ素のうちの少なくとも一を含み、
前記透光性球状材料の重量は、前記主材料の総重量の０．０５％〜１．５％である太陽電池モジュール用接着性封止フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュール用接着性封止フィルムであって、
前記接着性封止フィルムの主材料が、ＰＯＥである太陽電池モジュール用接着性封止フィルム。
【請求項３】
請求項１に記載の太陽電池モジュール用接着性封止フィルムであって、
前記接着性封止フィルムの主材料が、ＥＶＡである太陽電池モジュール用接着性封止フィルム。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池モジュール用接着性封止フィルムであって、
前記接着性封止フィルムの主材料が、ＰＶＢである太陽電池モジュール用接着性封止フィルム。
【請求項５】
請求項１に記載の太陽電池モジュール用接着性封止フィルムであって、
前記接着性封止フィルムの主材料が、ＰＯＥとＥＶＡである太陽電池モジュール用接着性封止フィルム。
【請求項６】
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用接着性封止フィルムを用いた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、概略、光起電性モジュール技術の分野に関し、特に太陽電池モジュール用接着性封止フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
経済及び社会の世界的な発展に伴い、エネルギーの供給危機はますます深刻になってきている。また、化石エネルギーの開発及び利用は、環境汚染、及び人間が生きるための自然環境の悪化の主な要因の一つになっている。したがって、新しいエネルギー源の開発及び利用が、人間社会の発展に対する要求に応える重要な課題となっている。
【０００３】
様々な新しいエネルギー源の内、電気を発生するために太陽光の力を利用する光起電力電池は、無公害性、持続性、全量の大きさ、広範な分布、種々の使用形態等の多くの利点があるため、世界中で高く評価されている。中国においては、太陽光起電力産業の発展は、確実にエネルギーを供給するものであり、経済改革を促進する上で重要な手段となっている。「太陽光発電産業「第１２次５カ年」計画」には、中国における太陽光発電量を、現在の０．８ＧＷから２０１５年に１０ＧＷに、２０２０年に５０ＧＷに、それぞれ増加する計画であると明記されている。「戦略的新興産業の育成と発展の加速に関する国務院の決定」では、中国における戦略的新興産業の将来の発展の重要な方向として光起電力産業が含まれている。
【０００４】
光起電力産業がさらに発展するにつれ、単位面積当りの発電（「発電出力」とも言う。）の増加が、光起電力技術の発展に関するテーマとなってきている。
【０００５】
光起電性モジュール（「太陽電池モジュール」とも言う。）の主要構成要素には、強化ガラスと太陽電池層と背面（バックプレーン）が含まれ、これらの主要構成要素の接着のために、間に接着性封止フィルムが用いられる。強化ガラスと太陽電池層とを接合する接着性封止フィルムを、一般に上層接着性封止フィルムといい、太陽電池層とバックプレーンとを接合する接着性封止フィルムを、一般に下層接着性封止フィルムという。
【０００６】
このような太陽電池モジュールの発電を向上させるための既知の方法には、主として、強化ガラスの透過率の増加、太陽電池層の変換効率の増加、及び背面の反射率の増加等が挙げられる。
【０００７】
また近年、いくつかの文献において、下層接着性封止フィルムの改良により発電量が増加する可能性があることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】中国特許出願１０３７６２２６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上層接着性封止フィルムの改良により発電量が増加するとした報告や文献は未だ見当たらない。
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものである。本開示に係る接着性封止フィルムを上層接着性封止フィルムとして用いることによって、太陽電池モジュールの発電量及び出力を増加させることのできる太陽電池モジュール用接着性封止フィルムを提供する。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１０】
本発明の目的を達成するための技術的な解決策は、接着性封止フィルムを準備する工程に際して、平均粒径が０．１μｍ〜５０μｍの透光性球状材料（発光色素を含有するものを除く。）を混合することで得られる太陽電池モジュール用接着性封止フィルムを提供することである。
【００１１】
透光性球状材料は、透光性球状重合体（ポリマー）・ビーズ（「透光性ポリマー・マイクロスフェア」とも言う。）、透光性球状ガラス・ビーズ（「透明性ガラス・マイクロスフェア」とも言う。）、及び透光性球状セラミック・ビーズ（「透光性セラミック・マイクロスフェア」とも言う。）のうちの少なくとも一を含むことができ、好ましくは透光性球状ポリマー・ビーズ又は透光性球状ガラス・ビーズを含むことができる。
【００１２】
透光性ポリマー・マイクロスフェアは、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）マイクロスフェア、ＰＣ（ポリカーボネート）マイクロスフェア、ＰＳ（ポリスチレン）マイクロスフェア、及びＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）マイクロスフェアの少なくとも一を含むことができる。
【００１３】
透光性球状材料の重量は、接着性封止フィルムの総重量の０．０１％〜１０％であり、好ましくは総重量の０．０１％〜１％である。
【００１４】
透光性球状材料の平均粒径は、好ましくは１μｍ〜５μｍである。
【００１５】
現在の接着性封止フィルムを用意する一般的な工程では、まず主材料と添加剤とを均一に混合し、その後、混合物を溶融し押し出すためのエクストルーダーへとその混合物を加え、次いで、冷却成形工程及び圧延工程を行うことができ、最終製品としての接着性封止フィルム製品が形成される。
【００１６】
主材料は、ＰＯＥ（エチレン−オクテン共重合体（コポリマー））、ＥＶＡ（エチレン−ビニル・アセテート・コポリマー）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）、エポキシ、シリコーン等とすることができる。これらの主材料のうちの一種類を用いて、又はこれらの主材料のうちの二つ以上の種類を用いて、接着性封止フィルムを用意することができる。
【００１７】
添加物には、一般に、架橋剤、補助橋架剤、粘着性付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、カップリング剤等を含めることができる。
【００１８】
主材料と添加物とを均一に混合する混合工程の際に、本明細書で開示された透光性球状材料を、主材料及び補助材料へと混合することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施例１）
本実施例に係る太陽電池モジュール用接着性封止フィルムは、主材料としてＰＯＥ（エチレン−オクテン・コポリマー）を用いることができる。この接着性封止フィルムは、以下の重量部で各成分を含むことができる。
【００２０】
含まれる成分は、ＰＯＥ１００ｇ、ターシャリ・ブチルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート（tert-Butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate）０．７ｇ、トリメチロールプロパン・トリメタクリレート（trimethylolpropane trimethacrylate）０．５ｇ、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン（3-methacryloyloxytrimethoxysilane）０．５ｇ、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン（2-hydroxy-4-n-octyloxybenzophenone）（ＵＶ−５３１）０．３ｇ、及び平均粒径約５μｍの透光性球状ガラス・ビーズ１ｇとできる。
【００２１】
これらの成分を均一に混合した後、接着性封止フィルムを準備する上述の一般的な工程を用いて接着性封止フィルムを形成できる。
（実施例２〜実施例５）
【００２２】
本節の実施例において説明する接着性封止フィルムの成分は、透光性球状材料の種類、粒径及び量を除いて、実施例１におけるものとほぼ同じである。実施例２〜５で用いられるそれぞれの透光性球状材料の詳細を、以下の表１に示す。
（比較例１）
【００２３】
比較例１における接着性封止フィルムの成分は、透光性球状材料が比較例１における接着性封止フィルムでは混合されないことを除き、実施例１におけるものとほぼ同じである。比較例１の詳細な結果を、表１に示す。
（応用例１）
【００２４】
六つの太陽電池モジュールを、共通の強化ガラス、太陽電池層及び背面を用いて太陽電池モジュール準備方法を用いて用意した。実施例１〜５及び比較例１で用意された接着性封止フィルムを、強化ガラスと太陽電池層とを接合するための上層接着性封止フィルムとしてそれぞれ用い、一方で比較例１において準備された接着性封止フィルムを、太陽電池層と背面とを接合するための下層接着性封止フィルムとして用いた。六つの太陽電池モジュールのそれぞれの発電出力を測定した結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
0006306714.tif 000002
【００２６】
表１に示す通り、本発明の透光性球状材料を備える接着性封止フィルムでは、太陽電池モジュールの電力出力がある程度増加した。
（実施例６）
【００２７】
本実施形態に係る太陽電池モジュール用接着性封止フィルムは、一の態様において、主材料としてＥＶＡ（エチレン−ビニル・アセテート・コポリマー）を用いることができる。この接着性封止フィルムは、以下の重量部で各成分を含むことができる。
【００２８】
含まれる成分は、ＥＶＡ１００ｇ、ターシャリ・アミルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート（tert-Amylperoxy 2-ethylhexyl carbonate）０．８ｇ、酸化防止剤１６８（antioxidant 168）を０．１ｇ、ＵＶ−６２２（コハク酸ジメチル・１−（２ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジン重縮合物（Poly(4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine ethanol-alt-1,4-butanedioic acid)）０．５ｇ、及び平均粒径約５μｍのＰＭＭＡマイクロスフェア１ｇとできる。
【００２９】
これらの成分を均一に混合した後、接着性封止フィルムを準備する上述の一般的な工程を用いて接着性封止フィルムを形成できる。
（実施例７〜実施例１０）
【００３０】
本節の実施例において説明する接着性封止フィルムの成分は、透光性マイクロスフェアの材料、粒径及び量を除いて、実施例６におけるものとほぼ同じである。表２に、実施例７〜１０の詳細及び結果を示す。
（比較例２）
【００３１】
比較例２における接着性封止フィルムの成分は、透光性マイクロスフェアが比較例２の接着性封止フィルムでは混合されないことを除き、実施例６におけるものとほぼ同じである。表２に、比較例２の詳細な結果を示す。
（応用例２）
【００３２】
六つの太陽電池モジュールを、共通の強化ガラス、太陽電池層及び背面を用いて太陽電池モジュール準備方法を用いて用意した。実施例６〜１０及び比較例２で用意された接着性封止フィルムを、強化ガラスと太陽電池層とを接合するための上層接着性封止フィルムとしてそれぞれ用い、一方で比較例２において準備された接着性封止フィルムを、太陽電池層と背面とを接合するための下層接着性封止フィルムとして六つの太陽電池モジュールのすべてで用いた。六つの太陽電池モジュールのそれぞれの発電出力を測定した結果を、表２に示す。
【００３３】
【表２】
0006306714.tif 000003
【００３４】
表２に示す通り、本発明の透光性球状材料を備える接着性封止フィルムでは、太陽電池モジュールの電力出力がある程度増加した。
（実施例１１）
【００３５】
本実施形態に係る太陽電池モジュール用接着性封止フィルムは、一の態様において、主材料としてＰＶＢ（ポリビニルブチラール）を用いることができる。この接着性封止フィルムは、以下の重量部で各成分を含むことができる。
【００３６】
含まれる成分は、ＰＶＢ１００ｇ、トリエチレングリコールビス（２‐エチルヘキサノアート）（triethylene glycol bis（2-ethylhexanoate）５ｇ、ＥＡＡ（エチレンアクリル酸コポリマー（ethylene-acrylic acid copolymer））５ｇ、酸化防止剤１０７６を０．２ｇ、酸化防止剤１０１０を０．２ｇ、ＵＶ−７７０（セバシン酸ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）（Bis（2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl）sebacate））０．３ｇ、平均粒径約２０μｍの透光性球状ガラス・ビーズ０．５ｇとできる。
【００３７】
これらの成分を均一に混合した後、接着性封止フィルムを準備する上述の一般的な工程を用いて接着性封止フィルムを形成できる。
（実施例１２〜実施例１５）
【００３８】
本節の実施例において説明する接着性封止フィルムの成分は、透光性球状ビーズの種類、粒径及び量を除いて、実施例１１におけるものとほぼ同じである。表３に、実施例１２〜１５の詳細及び結果を示す。
（比較例３）
【００３９】
比較例３における接着性封止フィルムの成分は、透光性球状材料が比較例３の接着性封止フィルムでは混合されないことを除き、実施例１１におけるものとほぼ同じである。表３に、比較例３の詳細な結果を示す。
（応用例３）
【００４０】
六つの太陽電池モジュールを、共通の強化ガラス、太陽電池層及び背面を用いて太陽電池モジュール準備方法を用いて用意した。実施例１１〜１５及び比較例３で用意された接着性封止フィルムを、強化ガラスと太陽電池層とを接合するための上層接着性封止フィルムとしてそれぞれ用い、一方で比較例３で用意された接着性封止フィルムを、太陽電池層と背面とを接合するための下層接着性封止フィルムとして用いた。六つの太陽電池モジュールのそれぞれの発電出力を測定した結果を、表３に示す。
【００４１】
【表３】
0006306714.tif 000004
【００４２】
表３に示す通り、本発明の透光性球状材料を備える接着性封止フィルムでは、太陽電池モジュールの電力出力がある程度増加した。
（実施例１６）
【００４３】
本実施形態に係る太陽電池モジュール用接着性封止フィルムは、一の態様において、主材料としてＰＯＥ及びＥＶＡの両方を用いることができる。この接着性封止フィルムは、以下の重量部で各成分を含むことができる。
【００４４】
含まれる成分は、ＥＶＡ８０ｇ、ＰＯＥ１０ｇ、ＰＥ（ポリエチレン）１０ｇ、ターシャリ・ブチルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート０．６ｇ、ビニル・トリメトキシシラン（vinyl trimethoxysilane）０．５ｇ、及び平均粒径約１０μｍのＰＭＭＡマイクロスフェア０．５ｇとできる。
【００４５】
これらの成分を均一に混合した後、接着性封止フィルムを準備する上述の一般的な工程を用いて接着性封止フィルムを形成できる。
（実施例１７〜実施例２０）
【００４６】
本節の実施例において説明する接着性封止フィルムの成分は、透光性球状材料の種類、粒径及び量を除いて、実施例１６におけるものとほぼ同じである。表４に、実施例１７〜２０の詳細及び結果を示す。
（比較例４）
【００４７】
比較例４における接着性封止フィルムの成分は、透光性マイクロスフェアが比較例４の接着性封止フィルムでは混合されないことを除き、実施例１６におけるものとほぼ同じである。表４に、比較例４の詳細な結果を示す。
（応用例４）
【００４８】
六つの太陽電池モジュールを、共通の強化ガラス、太陽電池層及び背面を用いて太陽電池モジュール準備方法を用いて用意した。実施例１６〜２０及び比較例４で用意された接着性封止フィルムを、強化ガラスと太陽電池層とを接合するための上層接着性封止フィルムとしてそれぞれ用い、一方で比較例４で用意された接着性封止フィルムを、太陽電池層と背面とを接合するための下層接着性封止フィルムとして六つの太陽電池モジュールのすべてで用いた。六つの太陽電池モジュールのそれぞれの発電出力を測定した結果を、表４に示す。
【００４９】
【表４】
0006306714.tif 000005
【００５０】
表４に示す通り、本発明の透光性球状材料を備える接着性封止フィルムでは、太陽電池モジュールの電力出力がある程度増加した。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は種々の有用な効果を提供することができる。（１）本発明は、透光性球状材料を備える接着性封止フィルムを提供する。透光性球状材料の拡散反射特性を、光が接着性封止フィルムにおいて反射し屈折する回数を増加させるよう用いることができる。これにより、太陽電池モジュールの光束を改善することができ、したがって電力出力を増加させることができる。（２）本発明は、種々の使用条件に応じて異なるポリマー材料、ガラス又はセラミック材料を備えることができ、このため広範な応用可能性を期待できる太陽電池モジュール用接着性封止フィルムが提供される。