(57)【要約】      （修正有）【課題】バックシートとの接着力が向上した太陽電池用封止材フィルムを提供するとともに、接着力を向上させるために添加するシランカップリング剤などの添加剤の添加を抑え、架橋剤、架橋助剤の添加量の削減をはかり、バックシートの膨れのない太陽電池用封止材フィルムを提供する。【解決手段】エチレン−酢酸ビニル共重合体を主樹脂材とし、架橋剤としての有機過酸化物と、架橋補助材としてトリアリルイソシアヌレートを添加してフィルムに成形され、少なくとも表裏いずれかの面にコロナ処理による表面処理ａが施されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−酢酸ビニル共重合体を主樹脂材とし、架橋剤としての有機過酸化物と、架橋補助材としてトリアリルイソシアヌレートを添加してフィルムに成形され、少なくとも表裏いずれかの面にコロナ処理による表面処理が施されていることを特徴とする太陽電池用封止材フィルム。
【請求項２】
前記主樹脂材にさらに接着力向上剤が添加され、その配合が、前記主樹脂材１００質量部に対し、接着力向上剤が０．３質量部以上、０．８質量部以下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材フィルム。
【請求項３】
前記接着力向上剤がシランカップリング剤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材フィルム。
【請求項４】
前記成膜時に表面エンボス加工が行われ、該表面エンボス加工後に前記コロナ処理が行われることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池用封止材フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールを構成する一部材である太陽電池用封止材フィルムに関するものである。特にバックシートを使用した太陽電池モジュール構成に用いることができる太陽電池用封止材フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は無公害で地球環境にやさしい新たなエネルギー源として実用化されており、結晶系シリコン太陽電池は一般家庭にも普及されている。
【０００３】
このような太陽電池は、複数個の太陽電池素子を組み合わせた素子グループの表裏面に、それぞれ、所定の機能を持つ保護材料を設け、その素子グループを保護した太陽電池モジュールとして使用することが一般的である。
【０００４】
太陽電池素子の受光面側の保護材料は透明ガラス基板を使用し、その裏面側の保護材料のバックシートには、例えば高耐候性のプラスチックフィルムが使用されている。そして、２枚の封止材フィルムの間に太陽電池素子グループが挟まれ、これを受光面側の保護材料の透明ガラス基板と裏面側の保護材料のバックシートの間に入れてシールされ、太陽電池モジュールが形成されている。
【０００５】
この太陽電池用封止材フィルムとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体に架橋剤、架橋助剤を含有させてフィルム成形されたものが知られている。また、太陽電池モジュールを作成する際に、透明ガラス基板やバックシートとの接着力の向上を目的とした添加剤を含有させる技術も知られている（特許文献１）。
【０００６】
また、接着力向上を目的としてのプラスチックフィルムへの表面処理にコロナ処理を行うことが知られている。そして、太陽電池モジュールのバックシートにコロナ処理を行うことも知られている（特許文献２）。
【０００７】
公知文献を以下に示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１９０６１０号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
バックシートと太陽電池用封止フィルムとの接着力の向上させるために、添加剤の量を増やすと、エチレン−酢酸ビニル共重合体の架橋反応を目的として添加した架橋剤の発生するラジカルが添加剤の反応過程で消費されてしまうため、必然的に架橋剤の添加量を増やさざるを得なかった。架橋剤の添加量を増やすと、太陽電池モジュールの製造のラミネート時や太陽電池モジュールを保管した際に、架橋剤の分解時に発生して、太陽電池モジュールのバックシートに膨れが発生するといった不具合が起こりやすくなる。
【００１０】
また、接着力向上のための添加剤として主に使用されるシランカップリング剤では、未処理のポリエチレンテレフタレート系のバックシートへの充分な太陽電池用封止フィルムの接着力を得るためには、１００質量部のエチレン−酢酸ビニル共重合体に対して、０．
８質量部より多いシランカップリング剤の添加が必要となり、バックシートの膨れが懸念される。
【００１１】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、バックシートとの接着力が向上した太陽電池用封止材フィルムを提供するとともに、接着力を向上させるために添加するシランカップリング剤などの添加剤の添加を抑え、架橋剤、架橋助剤の添加量の削減をはかり、バックシートの膨れのない太陽電池用封止材フィルムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合体を主樹脂材とし、架橋剤としての有機過酸化物と、架橋補助材としてトリアリルイソシアヌレートを添加してフィルムに成形され、少なくとも表裏いずれかの面にコロナ処理による表面処理が施されていることを特徴とする太陽電池用封止材フィルムである。
【００１３】
本発明の太陽電池用封止材フィルムは、以上のような構成であって、架橋剤としての有機過酸化物と、架橋補助材としてトリアリルイソシアヌレートを添加して成膜され、少なくとも表裏いずれかの面にコロナ処理による表面処理が施されているので、バックシートとの接着力が向上し、接着力を向上させるために添加するシランカップリング剤などの添加剤の添加を抑えることができ、さらには架橋剤、架橋助剤の添加量を減らせるので、バックシートの膨れを防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項２に係る発明は、前記主樹脂材にさらに接着力向上剤が添加され、その配合が、前記主樹脂材１００質量部に対し、接着力向上剤が０．３質量部以上、０．８質量部以下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材フィルムである。
【００１５】
本発明は、太陽電池用封止材フィルムの主樹脂材にさらに接着力向上剤が添加され、主樹脂材１００質量部に対し、接着力向上剤が０．３質量部以上、０．８質量部以下添加されているので、バックシートとの接着力が向上し、かつ、バックシートの膨れを確実に防止することができる。
【００１６】
本発明の請求項３に係る発明は、前記接着力向上剤がシランカップリング剤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材フィルムである。
【００１７】
本発明の太陽電池用封止材フィルムは、接着力向上剤がシランカップリング剤であるので、バックシートとの接着力が顕著に向上する。
【００１８】
本発明の請求項４に係る発明は、前記成膜時に表面エンボス加工が行われ、該表面エンボス加工後に前記コロナ処理が行われることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池用封止材フィルムである。
【００１９】
本発明は、太陽電池用封止材フィルムが、成膜時に表面エンボス加工が行われ、表面エンボス加工後にコロナ処理が行われるので、エンボス加工の熱のために、コロナ処理による表面処理の効果が薄れることがない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の太陽電池用封止材フィルムは、バックシートとの接着力が向上し、かつ、接着力を向上させるために添加するシランカップリング剤などの添加剤の添加を抑えることができ、さらには架橋剤、架橋助剤の添加量を減らせるので、バックシートの膨れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（Ａ）本発明の太陽電池用封止材フィルムの一例を模式的に断面で示した説明図である。（Ｂ）本発明の太陽電池用封止材フィルムの他の例を模式的に断面で示した説明図である。
【図２】本発明の太陽電池用封止材フィルムを用いた太陽電池モジュールの一例を模式的に断面で示した説明図である。
【図３】本発明の太陽電池用封止材フィルムを評価するための疑似モジュールを模式的に断面で示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下本発明を実施するための形態につき説明する。
図１（Ａ）は、本発明の太陽電池用封止材フィルムの一例を模式的に断面で示した説明図、（Ｂ）は、本発明の太陽電池用封止材フィルムの他の例を模式的に断面で示した説明図である。
【００２３】
本発明の太陽電池用封止材フィルムの一例は、図１（Ａ）のように、太陽電池用封止材フィルム１の表裏一方の面にコロナ処理ａが施されている。また、本発明の太陽電池用封止材フィルムの他の例は、図１（Ｂ）のように、太陽電池用封止材フィルム１の表裏両面にコロナ処理ａが施されている。
【００２４】
本発明の太陽電池用封止材フィルム１は、酢酸ビニル含有率が２５〜３５質量％であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を主樹脂材とし、架橋剤として有機過酸化物であるジアルキルパーオキサイドもしくはパーオキシエステルを添加し、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレートを添加し、接着力向上用添加剤としてシランカップリング剤を添加した樹脂組成物をフィルムに成形し、フィルム表面をコロナ処理することで得られる。
【００２５】
また、この樹脂組成物には、必要に応じて更に架橋助剤としてトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、変色防止剤等を添加することも可能である。
【００２６】
本発明で架橋剤として用いられる有機過酸化物としては、１４０℃以上での半減期が３０分以下のものであればいずれも使用可能である。
【００２７】
この例としては、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ジクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブシルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンズエート、ベンゾイルパーオキサイド等があげられる。これらの有機過酸化物のエチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対する配合量は３質量部以下で充分である。
【００２８】
また、太陽電池封止材としての性能として、太陽電池用封止材フィルム１が接触する界面の接着力を更に向上させる目的で、シランカップリング剤をエチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、０．３質量部以上、１質量部以下、好ましくは０．８質量部以下で配合する。
【００２９】
用いるシランカップリング剤としては、例えばγ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、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、β−（３，４−エトキシシクロヘキシル）エチル−トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、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メトキシシラン、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等をあげることができる。
【００３０】
また、エチレン−酢酸ビニル共重合体に架橋助剤を添加してゲル分率を向上させることも可能である。この目的に用いられる架橋助剤としては、公知のものとしてトリアリルイソシアヌレートまたはトリアリルイソシアネート等の３官能性架橋助剤の他、単官能性の架橋助剤等を挙げることができるが、トリアリルイソシアヌレートが好ましく使用できる。これらの架橋助剤はエチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して５質量部以下の割合で用いられる。
【００３１】
上記以外に、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を使用することができる。
使用される酸化防止剤としては、アミン系、フェノール系、ビスフェニル系、ヒンダードアミン系がある。
【００３２】
また、使用される紫外線吸収剤には、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−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系、フェニルサルシレート、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート等のヒンダードアミン系の紫外線吸収剤がある。
【００３３】
製膜されたフィルムには、表面にエンボス加工が施され、太陽電池モジュールの製造時の貼り合わせでの真空脱気の空気の逃げ道を作るっている。このエンボス加工は、Ｔダイ押出成形機で溶融させた樹脂組成物をフィルムに成形するときに、冷却ロールにエンボスを設けておくことによって行うことができる。
【００３４】
そして、このように成形されたフィルムに対し、成形機のインライン中もしくはオフラインにてフィルム表面（片面側もしくは両面側）にコロナ処理を実施することで、本発明の太陽電池用封止材フィルム１が得られる。
【００３５】
本発明の太陽電池用封止材フィルム１を用いて、太陽電池モジュール１０を作成するには、例えば、図２のように、本発明のコロナ処理ａを施した太陽電池用封止材フィルム１と表面が未処理の太陽電池用封止材フィルム２の間に太陽電池素子３を太陽電池用封止材フィルム１のコロナ処理ａ面が外側になるように挟み込む。
【００３６】
さらに、太陽電池用封止材フィルム１のコロナ処理面ａ側に、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチックのフィルムからなる保護材料のバックシート４と、未処理の太陽電池用封止材フィルム２側に受光面側の保護材料の透明ガラス基板５を積層して積層体を形成する。
【００３７】
そして、真空ラミネーターを用いて、真空中でこの積層体を加熱して脱気し、真空中で１気圧の荷重をかけながら加熱することで、太陽電池素子３を太陽電池用封止材フィルム１と未処理の太陽電池用封止材フィルム２の間に埋没させ、太陽電池用封止材フィルム１と太陽電池用封止材フィルム２を架橋硬化させて一体化することによって太陽電池モジュール１０を作成することができる。
【実施例】
【００３８】
以下に、本発明の具体的実施例について説明する。
【００３９】
＜テスト１＞
確認のため、コロナ処理を行わない場合のシランカップリング剤の配合量について検討する。
【００４０】
太陽電池用封止材フィルムとして、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対し、架橋剤１．３質量部、架橋助剤０．５質量部を配合し、さらに、シランカップリング剤を０．１から１．０質量部まで配合量を振って配合し、押出成形にて厚さ０．４５ｍｍのエンボス付きの太陽電池用封止材フィルムをそれぞれ作成した。このとき、コロナ処理は行わなかった。
【００４１】
尚、架橋剤には、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンを使用し、架橋助剤には、トリアリルイソシアヌレートを使用し、シランカップリング剤には、γ―メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを使用した。
【００４２】
＜試験方法＞
シランカップリング剤の配合量を振った太陽電池用封止材フィルムを、それぞれ同じ配合量の太陽電池用封止材フィルム同士を重ね合わせ、その両面に、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなるバックシートと、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなる保護材料をそれぞれ積層して積層体を形成し、真空ラミネーターを用いて１５０℃で１６分間のラミネートを行い、疑似モジュールを作成した。
【００４３】
作成した疑似モジュールを１０ｍｍ幅にカットし、剥離試験機にて、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで、太陽電池用封止材フィルムとバックシートの間の剥離強度（Ｎ／１０ｍｍ）を測定した。その結果を表１にまとめた。
【００４４】
【表１】
2013161901.tif 000003
＜テスト２＞
コロナ処理の効果に付いて確認する。
【００４５】
＜実施例１＞
太陽電池用封止材フィルム１として、エチレン−酢酸ビニル共重合体を１００質量部、架橋剤を１．３質量部、架橋助剤を０．５質量部、シランカップリング剤を０．３質量部配合し、押出成形にて厚さ０．４５ｍｍのエンボス付きのフィルムを作成した。この成形されたフィルムに、電力２０００W、速度２０ｍ／ｍｉｎにてコロナ処理を行い、実施例１の太陽電池用封止材フィルム１を作成した。
【００４６】
尚、架橋剤には、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンを使用し、架橋助剤には、トリアリルイソシアヌレートを使用し、シランカップリング剤には、γ―メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを使用した。
【００４７】
＜実施例２＞
電力２０００W、速度２０ｍ／ｍｉｎのコロナ処理を再度行い、コロナ処理を２回通した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の太陽電池用封止材フィルム１を作成した。
【００４８】
＜実施例３＞
電力２０００W、速度２０ｍ／ｍｉｎのコロナ処理を３回通した以外は、実施例１と同様にして、実施例３の太陽電池用封止材フィルム１を作成した。
【００４９】
以下に、本発明の比較例について説明する。
【００５０】
＜比較例１＞
コロナ処理を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、比較例１の太陽電池用封止材フィルムを作成した。
【００５１】
＜試験方法＞
実施例１の太陽電池用封止材フィルム１と表面が未処理の太陽電池用封止材フィルム２を太陽電池用封止材フィルム１のコロナ処理ａ面が外側になるように重ねあわせ、太陽電池用封止材フィルム１のコロナ処理面ａ側にポリエチレンテレフタレートフィルムからなるバックシート４と、未処理の太陽電池用封止材フィルム２側にもポリエチレンテレフタレートフィルムからなる保護材料５´積層して積層体を形成し、真空ラミネーターを用いて１５０℃で１６分間のラミネートを行い、図３の構成の疑似モジュール２０を作成した。
【００５２】
作成した疑似モジュール２０を１０ｍｍ幅にカットし、剥離試験機にて、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで、太陽電池用封止材フィルム１とバックシート４の間の剥離強度（Ｎ／１０ｍｍ）を測定した。同様に、実施例２、３と比較例１の太陽電池用封止材フィルムについても行い、その結果を表２にまとめた。
【００５３】
【表２】
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＜比較結果＞
コロナ処理を行わなかった場合は、シランカップリング剤の配合量を、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、０．８質量部より多くしないと、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチックのフィルムのバックシートに対して充分な密着力が得られない。配合量を０．８質量部より多くすると、架橋剤、架橋助剤の添加量を増やす必要があり、バックシートの膨れが発生する恐れがある。
【００５４】
一方、本発明の実施例１から３の太陽電池用封止材フィルムでは、シランカップリング剤の配合量が０．３質量部であっても、コロナ処理を実施することで、充分な密着力を発現することが出来た。コロナ処理を行わない比較例１では、充分な密着性が得られなかった。
【００５５】
コロナ処理は、出力２０００Ｗにおいて、巻速７ｍ／ｍｉｎ程度（２０ｍ／ｍｉｎの３回通し相当程度）までで充分であった。
【００５６】
以上のように、本発明の太陽電池用封止材フィルムは、バックシートとの接着力が向上し、かつ、接着力を向上させるために添加するシランカップリング剤などの添加剤の添加を抑えることができ、さらには架橋剤、架橋助剤の添加量を減らせるので、バックシートが膨れる恐れがない。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・太陽電池用封止材フィルム
２・・・未処理の太陽電池用封止材フィルム
３・・・太陽電池素子
４・・・バックシート
５・・・透明ガラス基板
５´・・・保護材料
ａ・・・コロナ処理
１０・・・太陽電池モジュール
２０・・・疑似モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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