(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び無機系充填剤を含む太陽電池用封止膜であって、
さらに、ホスファイト化合物として、トリスイソデシルホスファイトを、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．１〜０．３質量部含み、且つ
前記無機系充填剤を、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部含むことを特徴とする太陽電池用封止膜。
【請求項２】
前記エチレン−極性モノマー共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項３】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、２０〜３０質量部であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項４】
前記無機系充填剤が、白色無機系顔料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項５】
前記無機系充填剤の平均粒子径が１ｎｍ〜５μｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項６】
さらに架橋助剤を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項７】
前記架橋助剤を、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、０．１〜５質量部含むことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項８】
前記架橋助剤が、トリアリルイソシアヌレートである請求項６又は７に記載の太陽電池用封止膜。
【請求項９】
表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に封止膜を介在させ、架橋一体化させることにより太陽電池用セルを封止してなる太陽電池において、
前記封止膜が、請求項１〜８のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチレン−極性モノマー共重合体を主成分とする太陽電池用封止膜に関し、特に無機系充填剤を含んでいても接着性に優れる太陽電池用封止膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギーに直接、変換する太陽電池が広く使用され、さらなる開発が進められている。
【０００３】
太陽電池は、一般に、図１に示すように、ガラス基板などからなる表面側透明保護部材１１、表面側封止膜１３Ａ、シリコン発電素子などの太陽電池用セル１４、裏面側封止膜１３Ｂ、及び裏面側保護部材（バックカバー）１２をこの順で積層し、減圧で脱気した後、加熱加圧して表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。従来の太陽電池では、高い電気出力を得るために、複数の太陽電池用セル１４を接続して用いられている。したがって、太陽電池用セル１４間の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止膜１３Ａ、１３Ｂを用いて太陽電池用セルを封止している。
【０００４】
太陽電池に用いられる封止膜としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）フィルムなどのエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている（特許文献１）。エチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムは、エチレン−極性モノマー共重合体および架橋剤などを含む組成物を、例えば、押出成形等により加熱圧延することにより成膜することで作製される。
【０００５】
さらに、太陽電池用封止膜には、太陽電池に求められる各特性に応じて種々の充填剤が用いられる。例えば、顔料により着色された裏面側封止膜を用いると、裏面側封止膜と受光面側封止膜との界面における光の反射や顔料による乱反射で、太陽電池用セル同士の間に入射した光やセルを通過した光を乱反射させ、再度セルに入射させることができるようになる。これにより、太陽電池に入射した光の利用効率が高まり、発電効率を向上させることができる。さらに、封止膜の意匠性を向上させることも可能となる。前記顔料は、一般的には、白色、黒色、青色、赤色、その他等の各種の無機系ないし有機系の顔料などが用いられている。例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム等による白色系顔料；ウルトラマリン等による青色系顔料；カーボンブラック等による黒色系顔料；ガラスビーズ及び光拡散剤等による乳白色系顔料などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１７７４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の酸化チタン顔料などの無機系の充填剤を含む封止膜は、表面側透明保護部材又は裏面側保護部材との接着性が低い問題があった。このような接着性の低い封止膜では、太陽電池を作製する際の加熱加圧時や太陽電池を屋外に設置した場合に、表面側封止膜又は裏面側封止膜と表面側透明保護部材又は裏面側保護部材との界面において、発泡や剥離が発生する場合がある。発泡や剥離が生じると封止膜と保護部材との界面に水分が浸入し、絶縁性の低下だけでなく、保護部材の蒸気遮蔽性やガス遮蔽性が損なわれ、結果として太陽電池の発電性能の低下を招く。一方、太陽電池には、発電開始初期から数十年以上とも言われるほど長期間に亘って高い発電性能を発揮できることが求められている。
【０００８】
そこで、本発明は、無機系充填剤を含んでいても接着性に優れる太陽電池用封止膜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】
【０００９】
無機系充填剤を含む太陽電池用封止膜は無機系充填剤によって表面に凹凸が生じ、特に無機系充填剤の分散性が低いと前記凹凸にムラが生じる。このようにして生じた凹凸によって、太陽電池用封止膜の接着性が低下し、保護部材との界面で発泡や剥離が生じると考えられる。本発明者はこのような知見に鑑み種々の検討を行った結果、特定のホスファイト化合物によれば無機系充填剤の分散性を向上でき、接着性に優れる封止膜が得られることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び無機系充填剤を含む太陽電池用封止膜であって、
さらに、ホスファイト化合物として、トリスイソデシルホスファイトを、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．１〜０．３質量部含み、且つ
前記無機系充填剤を、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部含むことを特徴とする太陽電池用封止膜により上記課題を解決する。
【００１３】
以下、本発明の太陽電池用封止膜の好ましい態様を列記する。
【００１５】
（１）前記エチレン−極性モノマー共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。
【００１６】
（２）前記無機系充填剤が白色無機系顔料である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の太陽電池用封止膜は、上記式（Ｉ）で示されるホスファイト化合物を含むことにより優れた接着性を有する。したがって、前記太陽電池用封止膜によれば、封止膜と保護部材との界面における発泡や剥離の発生を抑制することができ、発電開始初期から長期間に亘り高い発電性能を維持することができる太陽電池を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一般的な太陽電池の断面図である。
【図２】１８０°ピール試験法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の太陽電池用封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び無機系充填剤に加えて、ホスファイト化合物を含む。
【００２０】
（ホスファイト化合物）
前記ホスファイト化合物としては、リン原子に、酸素原子を介して、直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基が３個結合したものである。
【００２１】
前記ホスファイト化合物としては、下記式（Ｉ）
【００２２】
【化２】
0004479933.tif 000002
【００２３】
（式中、Ｒ1は炭素原子数１〜２０の炭化水素基である）で示されるホスファイト化合物が好ましく挙げられる。
【００２４】
ホスファイト化合物としては、（ＨＯ）Ｐ（ＯＲ2）2［式中、Ｒ2は炭素原子数１〜２０の炭化水素基である］で示される第２級ホスファイト化合物なども知られている。しかしながら、このような第２級ホスファイト化合物は、容易に加水分解してホスホン酸などを形成し易く、優れた接着性を有する太陽電池用封止膜が得られない。一方、前記式（Ｉ）で示される第３級ホスファイト化合物によれば、優れた接着性を有する太陽電池用封止膜を提供することができる。
【００２５】
前記式（Ｉ）におけるＲ1は、同一であっても異なっていてもよく、炭素原子数１〜２０の炭化水素基である。具体的には、アルキル基、アリール基、アラルキル基が好ましく挙げられる。
【００２６】
前記アルキル基としては、直鎖状又は分岐状のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｉｓｏ−オクチル、ｎ−デシル基、ｉｓｏ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｉｓｏ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｉｓｏ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｉｓｏ−テトラデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｉｓｏ−ヘキサデシル基、ステアリル基、ノナデシル基などが挙げられる。
【００２７】
前記アリール基としては、フェニル基、ノニルフェニル基、４−プロピルフェニル基、４−ペンチルフェニル基、４−オクチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、４−プロポキシフェニル基、４−ペンチルオキシフェニル基、４−オクチルオキシフェニル基、４−ブトキシメチルフェニル基、４−オクチルオキシエチルフェニル基、４−ブトキシエトキシフェニル基、４−オクチルオキシエトキシフェニル基、４−ブトキシブトキシフェニル基などが挙げられる。
【００２８】
前記アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルヘキシル基などが挙げられる。
【００２９】
前記Ｒ1における炭素原子数１〜２０の炭化水素基のうち、好ましくは炭素原子数６〜１８、より好ましくは８〜１４の直鎖状又は分岐状のアルキル基、特に分岐状の脂肪族アルキル基が好ましい。具体的には、ｉｓｏ−デシル基、ｉｓｏ−ドデシル基、ｉｓｏ−トリデシル基、ｉｓｏ−テトラデシル基、及びｉｓｏ−ヘキサデシル基などが好ましく挙げられる。前記Ｒ1がこのような炭化水素基であれば、保管時に封止膜がブリードアウト現象を生じることがなく、無機系充填剤を高く分散性させることができる。
【００３０】
式（Ｉ）で示されるホスファイト化合物として具体的には、トリフェニルホスファト、又はトリス（ノニルフェニル）ホスファイトなどのトリアリールホスファイト；ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジイソデシルフェニルホスファイト、ジイソオクチルオクチルフェニルホスファイト、フェニルネオペンチルグリコールホスファイト、又は２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニル−（２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール）ホスファイトなどのアルキル−アリールホスファイト；トリスイソデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、又はトリス（トリデシル）ホスファイトなどのトリアルキルホスファイトなどが挙げられる。なかでも、無機系充填剤の分散性が高く、優れた接着性を有する封止膜が得られるだけでなく、環境ホルモン物質に該当する恐れがなく安全性が高いことから、本発明においては、ホスファイト化合物として、トリスイソデシルホスファイトを含む。
【００３１】
本発明の封止膜において式（Ｉ）で示されるホスファイト化合物の含有量は、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜５質量部、より好ましくは０．１〜１質量部、特に好ましくは０．１〜０．５質量部である。これにより、無機充填剤の分散性が高く、優れた接着性を有する封止膜が得られる。前記トリスイソデシルホスファイトは、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１〜０．３質量部含む。
【００３２】
（エチレン−極性モノマー共重合体）
本発明の封止膜に用いられるエチレン−極性モノマー共重合体の極性モノマーとしては、不飽和カルボン酸、その塩、そのエステル、そのアミド、ビニルエステル、一酸化炭素などを例示することができる。より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のリチウム、ナトリウム、カリウムなどの１価金属の塩やマグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価金属の塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などの一種又は二種以上などを例示することができる。
【００３３】
エチレン−極性モノマー共重合体としてより具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、前記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、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、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−アクリル酸ｎブチル共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ｎブチル−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びそのカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエチレン−ビニルエステル共重合体などを代表例として例示することができる。
【００３４】
なかでも、エチレン−極性モノマー共重合体として最も好ましくは、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が挙げられる。これにより透明性及び接着性に優れる封止膜が得られる。
【００３５】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量は、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、２０〜３０質量部、特に２４〜２８質量部とするのが好ましい。酢酸ビニルの含有量が、２０質量部未満であると高温で架橋硬化させる場合に得られる封止膜の透明度が充分でない恐れがあり、３０質量部を超えると太陽電池において封止膜と保護部材との界面で発泡が生じやすくなる恐れがある。
【００３６】
（架橋剤）
本発明の封止膜に用いられる架橋剤としては、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。架橋剤により、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋硬化膜を得ることができ、太陽電池の封止性を高めることができる。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された封止膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
【００３７】
前記有機過酸化物としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。
【００３８】
前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、２，５−ジメチルヘキサン；２，５−ジハイドロパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド；ｔｅｒｔ−ジクミルパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン；ジクミルパーオキサイド；ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド；α，α’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン；α,α’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン；ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド；１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンなどが挙げられる。
【００３９】
有機過酸化物として、特に好ましくは、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンが挙げられる。これらの有機過酸化物によれば、優れた接着性を有する太陽電池用封止膜が得られる。
【００４０】
前記封止膜において、有機過酸化物からなる架橋剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜５質量部、より好ましくは０．２〜１．５質量部であることが好ましい。前記有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止膜の透明性が低下する恐れがあり、架橋剤の反応ガスにより発泡が生じやすくなる恐れがある。
【００４１】
また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができるが、配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタ−ルなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、２−４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレ−トなどが使用できる。特に好ましくは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、４−ジメチルアミノ安息香酸のごとき安息香酸系又は、第３級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の１種または２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの１種単独または２種以上の混合で使用することができる。
【００４２】
前記封止膜において、前記光重合開始剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．５〜５．０質量部であることが好ましい。
【００４３】
（無機系充填剤）
本発明の封止膜に用いられる無機系充填剤は、封止膜にさらなる機能を付与するためのものであれば、特に制限なく用いることができる。
【００４４】
無機系充填剤としては、例えば、入射光の利用効率を高めて太陽電池の発電効率を向上させるために、白色、黒色、青色、赤色、その他等の各種の無機系顔料を用いることができる。なかでも、高い入射光の利用効率が得られることから、酸化チタン、炭酸カルシウム、亜鉛華、鉛白、リトポン、バライト、沈降性硫酸バリウム、及び石膏などの白色の無機系顔料が好ましく挙げられる。
【００４５】
無機系充填剤としては、上記の他にも、太陽電池内部の金属腐食を防止するために、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸化物又は複合金属水酸化物などからなる無機系受酸剤を用いることもできる。無機系受酸剤として具体的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、硼酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜燐酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、メタホウ酸マグネシウム、メタホウ酸カルシウム、メタホウ酸バリウムなどの周期律表第２族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、珪酸塩、硼酸塩、亜燐酸塩、メタホウ酸塩など；酸化錫、塩基性炭酸錫、ステアリン酸錫、塩基性亜燐酸錫、塩基性亜硫酸錫、四酸化三鉛、酸化ケイ素、ステアリン酸ケイ素などの周期律表第１４族金属の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜燐酸塩、塩基性亜硫酸塩など；酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄；ハイドロタルサイト類等の複合金属水酸化物；水酸化アルミニウムゲル化合物；などが挙げられる。
【００４６】
無機系充填剤としては、さらに、得られる太陽電池用封止膜の機械的強度を向上させるために、タルク、クレー、マイカなどの板状フィラーを用いることもできる。
【００４７】
無機系充填剤の平均粒子径は、１ｎｍ〜５μｍ、特に０．１〜２．５μｍとするのが好ましい。無機系充填剤の平均粒子径が大き過ぎると十分な接着性を有する封止膜が得られない恐れがあり、無機系充填剤の平均粒子径が小さ過ぎると無機系充填剤が凝集し易く、高分散させるのが困難となる恐れがある。
【００４８】
なお、本発明において、無機系充填剤の平均粒子径は、太陽電池用封止膜を電子顕微鏡（好ましくは透過型電子顕微鏡）により倍率１００万倍程度で観測し、少なくとも１００個の無機系充填剤の投影面積円相当径を測定し、その平均値とする。
【００４９】
前記無機系充填剤の含有量は、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部である。特に０．１〜５質量部であるのが好ましい。これにより、無機系充填剤を高分散させることができ、接着性に優れる封止膜とすることができる。
【００５０】
（架橋助剤）
本発明の封止膜は、さらに架橋助剤を含んでいるのが好ましい。前記架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体のゲル分率を向上させ、封止膜の接着性及び耐久性を向上させることができる。
【００５１】
前記架橋助剤の含有量は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、一般に１０質量部以下、好ましくは０．１〜５質量部で使用される。これにより、接着性に優れる封止膜が得られる。
【００５２】
前記架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレートおよびトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。
【００５３】
（その他）
本発明の封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度、接着性、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて、可塑剤、接着向上剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
【００５４】
前記可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。
【００５５】
前記接着向上剤は、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（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、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。また前記接着向上剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して５質量部以下であることが好ましい。
【００５６】
前記アクリロキシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。
【００５７】
前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）5グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。
【００５８】
前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物、または前記エポキシ基含有化合物は、それぞれエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。
【００５９】
さらに、本発明の封止膜は、紫外線吸収剤、光安定剤、及び／又は老化防止剤を含んでいてもよい。
【００６０】
本発明の封止膜が紫外線吸収剤を含むことにより、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体の劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。前記紫外線吸収剤としては、特に制限されないが、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−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロ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−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。
【００６１】
本発明の封止膜が光安定剤を含むことによっても、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体の劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。前記光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ−６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれも（株）ＡＤＥＫＡ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ  ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ  ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ  ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  ９４４ＬＤ（いずれもチバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。
【００６２】
前記老化防止剤としては、例えばＮ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。
【００６３】
上述した本発明の太陽電池用封止膜を形成するには、公知の方法に準じて行えばよい。例えば、上述した各成分を含む組成物を、通常の押出成形、又はカレンダ成形（カレンダリング）等により成形してシート状物を得る方法により製造することができる。また、前記組成物を溶剤に溶解させ、この溶液を適当な塗布機（コーター）で適当な支持体上に塗布、乾燥して塗膜を形成することによりシート状物を得ることもできる。押出成形等を用いて加熱圧延することによって成膜する場合、加熱は一般に５０〜９０℃の範囲である。
【００６４】
太陽電池用封止膜の厚さは、特に制限されないが、５０μｍ〜２ｍｍの範囲であればよい。
【００６５】
本発明による太陽電池用封止膜を用いた太陽電池の構造は、特に制限されないが、表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、前記太陽電池用封止膜を介在させて架橋一体化させることにより太陽電池用セルを封止させた構造などが挙げられる。
【００６６】
前記太陽電池において、太陽電池用セルを十分に封止するには、図１に示すように表面側透明保護部材１１、表面側封止膜１３Ａ、太陽電池用セル１４、裏面側封止膜１３Ｂ及び裏面側保護部材１２を積層し、加熱加圧など常法に従って、封止膜を架橋硬化させればよい。
【００６７】
前記加熱加圧するには、例えば、前記積層体を、真空ラミネータで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１８０℃、特に１５５〜１８０℃、脱気時間０．１〜５分、プレス圧力０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間５〜１５分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、表面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂに含まれるエチレン−極性モノマー共重合体を架橋させることにより、表面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂを介して、表面側透明保護部材１１、裏面側透明部材１２、および太陽電池用セル１４を一体化させて、太陽電池用セル１４を封止することができる。
【００６８】
本発明の太陽電池用封止膜は、無機系充填剤を含むことから、太陽電池用セルと裏面側保護部材との間に配置される裏面側封止膜として用いられるのが特に好ましい。
【００６９】
なお、本発明において、太陽電池用セルに対して受光面側を「表面側」と称し、太陽電池セルの受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。
【００７０】
本発明の太陽電池に使用される表面側透明保護部材は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。
【００７１】
本発明で使用される裏面側保護部材は、ＰＥＴなどのプラスチックフィルムであるが、耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルム、特にフッ化ポリエチレンフィルム／Ａｌ膜／フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させたフィルムが好ましい。特にＰＥＴなどのプラスチックフィルムは太陽電池用封止膜との接着性が低いことから、本願発明の太陽電池用封止膜はＰＥＴなどのプラスチックフィルムを裏面側保護部材として有する太陽電池に用いられるのが好ましい。
【００７２】
なお、本発明の太陽電池は、上述した通り、表面側および裏面側に用いられる封止膜に特徴を有する。したがって、表面側透明保護部材、裏面側保護部材、および太陽電池用セルなどの前記封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよく、特に制限されない。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明を実施例により説明する。本発明は、以下の実施例により制限されるものではない。
【００７４】
（実施例１）
表１に示す配合で各材料をロールミルに供給し、７０℃で、混練して太陽電池用封止膜組成物を調製した。前記太陽電池用封止膜組成物を、７０℃で、カレンダ成形し、放冷後、太陽電池用封止膜（厚さ０．６ｍｍ）を作製した。
【００７５】
（実施例２〜５、比較例１）
材料および配合を、それぞれ表１に示す通りにした以外は、実施例１と同様にして太陽電池用封止膜組成物を調製し、これを用いて太陽電池用封止膜を作製した。
【００７６】
（比較例２〜５）
材料および配合を、それぞれ表２に示す通りにした以外は、実施例１と同様にして太陽電池用封止膜組成物を調製し、これを用いて太陽電池用封止膜を作製した。
【００７７】
（接着性の評価）
上記で作製した各太陽電池用封止膜のＰＥＴフィルムとの接着性を、１８０°ピール試験（ＪＩＳ  Ｋ  ６５８４、１９９４年）により評価した。１８０°ピール試験は、具体的には、下記手順に従って図２に示すように行った。
【００７８】
ガラス基板２１上に、太陽電池用封止膜２３及びＰＥＴフィルム（厚さ５０ｍｍ、幅
１０ｃｍ）２２をこの順で積層し、得られた積層体を真空ラミネーターで真空脱気し、１００℃の温度で予備圧着した後、さらにオーブンに入れ、温度１５５℃の条件で４分間加圧加熱処理した。次に、２３℃、５０％ＲＨ雰囲気下で、積層体を２４時間放置した後、太陽電池用封止膜２３とＰＥＴフィルム２２との間の一部を剥離して、ＰＥＴフィルム２２を１８０°折り返して引張試験機（株式会社島津製作所製、オートグラフ）を用いて引っ張り速度１００ｍｍ／分時の引き剥がし力をＰＥＴ接着力［Ｎ／ｃｍ］として測定した。結果を表１及び表２に示す。
【００７９】
【表１】
0004479933.tif 000003
【００８０】
【表２】
0004479933.tif 000004
【００８１】
表１及び表２に示す通り、第３級ホスファイト化合物を含む本発明の封止膜は、優れた接着性を有することが分かる。したがって、本発明の封止膜を用いることにより、封止膜と保護部材との界面における発泡や剥離の発生を抑制することができ、発電開始初期から長期間に亘り高い発電性能を維持することができる太陽電池を提供することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１１、２１    表面側透明保護部材、
１２、２２    裏面側保護部材、
１３Ａ        表面側封止膜、
１３Ｂ        裏面側封止膜、
１４          太陽電池セル、
２６          酢酸発生量定量用封止膜、
２１          ガラス基板
２２          太陽電池用封止膜、
２３          ＰＥＴフィルム。
【図１】
0004479933.tif 000005
【図２】
0004479933.tif 000006