(57)【要約】【課題】高温高湿の過酷な使用環境下においても、太陽電池モジュール全体としての耐候性を維持し、且つ、紫外線吸収剤の影響による発電効率の経時的な低下も防ぎ、受光面側の高い光線透過率に基づく、高い発電効率を長期に亘って維持することができる、ＵＶＡフリーの太陽電池モジュールを提供すること。【解決手段】太陽電池素子３と、エチレン系樹脂をベース樹脂とし、太陽電池素子３の受光面側に積層される受光面側封止材シート１を含んでなる受光面側樹脂層と、エチレン系樹脂をベース樹脂とし、太陽電池素子３の裏面側に積層される裏面側封止材シート２と、太陽電池モジュール１０の最外層側に配置される樹脂シートである裏面保護シート５と、を含んでなる裏面側樹脂層と、を備え、裏面側樹脂層は、裏面保護シート５以外のいずれか一の樹脂層が、無機系の白色顔料を含有する白色層である太陽電池モジュール１０とする。【選択図】図１
2016039207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機系の紫外線吸収剤を含有する樹脂層を含まずに構成される紫外線吸収剤フリーの太陽電池モジュールであって、
太陽電池素子と、
エチレン系樹脂をベース樹脂とし、前記太陽電池素子の受光面側に積層される受光面側封止材シートを含んでなる受光面側樹脂層と、
エチレン系樹脂をベース樹脂とし、前記太陽電池素子の裏面側に積層される裏面側封止材シートと、前記太陽電池モジュールの最外層側に配置される樹脂シートである裏面保護シートと、を含んでなる裏面側樹脂層と、を備え、
前記裏面側樹脂層は、前記裏面保護シート以外のいずれか一の樹脂層が、無機系の白色顔料を含有する白色層である太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記裏面側封止材シートが、前記白色顔料を含有する中間層と、該中間層の両面に配置され前記白色顔料を含有しない最外層と、を含んでなる多層の白色樹脂シートである請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記裏面側封止材シートは白色顔料を含有せず、前記裏面保護シート上に前記白色層が形成されている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記白色顔料が酸化チタンである請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記受光面側封止材シートの波長３００ｎｍの光線透過率が４０％以上であって、
前記裏面側封止材シートの波長３４０ｎｍの光線透過率が０％である、請求項４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、太陽電池モジュールに関する。更に詳しくは、発電効率の経時低化の原因となる有機系の紫外線吸収剤（ＵＶＡ）を含有しない、紫外線吸収剤フリー（ＵＶＡフリー）の太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、ガラス等からなる透明前面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、封止材シートを介して積層された構成である。
【０００３】
太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため、太陽電池素子は、物理的衝撃に弱く、又、屋外に太陽電池モジュールを取り付けた場合に雨等からこれを保護する必要がある。又、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため、複数の太陽電池素子を接続し、透明基板及び封止材で封入して太陽電池モジュールを作製することが通常行なわれている。一般に、太陽電池モジュールは、透明前面基板、封止材、太陽電池素子、封止材及び裏面保護シート等を順次積層し、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等により製造される。
【０００４】
太陽電池モジュールに使用される封止材には、通常、紫外線による樹脂の劣化を防ぐための紫外線吸収剤が含有されている。例えば特許文献１には、成分（Ａ）：エチレン・α−オレフィン共重合体と、成分（Ｂ）：高分子量型ヒンダードアミン系光安定化剤と、成分（Ｃ）：ベンゾフェノン系紫外線吸収剤とを含有する太陽電池封止材用樹脂組成物が開示されている。
【０００５】
但し、このような有機系の紫外線吸収剤は、樹脂の劣化を防止することができる一方で、本来、太陽電池素子が発電に使用可能な波長３１５ｎｍから４００ｎｍ付近の紫外線も吸収してしまう。発電効率向上の観点からは、少なくとも受光面側の封止材シートには紫外線吸収剤は含有されていないことが好ましい。
【０００６】
一方、発電効率への悪影響の少ない非受光面側の封止材シートについては、太陽電池モジュールの耐候性や水蒸気バリア性を担保する裏面保護シートを、紫外線による劣化から保護するために、紫外線吸収剤を含有させることが必須であった。このため全ての樹脂層から紫外線吸収剤を排除したＵＶＡフリーの太陽電池モジュールは、実際の使用には耐えるものではなく非現実的であるというのが従来の知見であった。尚、本明細書における「紫外線吸収剤フリー（ＵＶＡフリー）の太陽電池モジュール」とは、有機系の紫外線吸収剤を含有する樹脂層を含まずに構成される太陽電池モジュール、即ち、モジュールを構成する全ての樹脂層内に紫外線吸収剤が含有されていない太陽電池モジュールのことを言うものとする。
【０００７】
例えば、太陽電池モジュールを、非受光面側の封止材シートにのみ紫外線吸収剤を含有させる構成とすることは考えられる。但し、この場合においても、有機系の紫外線吸収剤は、高温高湿の太陽電池モジュールの実際の使用環境下において、非受光面側の樹脂層から受光面側の樹脂層へ移行し、太陽電池モジュールの発電効率が経時的に低下してしまうことが問題として残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−４４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、高温高湿の過酷な使用環境下においても、太陽電池モジュール全体としての耐候性を維持し、且つ、紫外線吸収剤の影響による発電効率の経時的な低下も防ぎ、受光面側の高い光線透過率に基づく、高い発電効率を長期に亘って維持することができる、ＵＶＡフリーの太陽電池モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、ＵＶＡフリーの太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子の裏面側に配置する封止材シート若しくはその他の樹脂層を、特に樹脂層の間を移行し易い有機系の紫外線吸収剤を含有せず、無機白色顔料を含有する白色シートとすることにより、裏面保護シートを紫外線から保護しながら、発電効率の経時的な低下を防ぐことができることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【００１１】
（１）  有機系の紫外線吸収剤を含有する樹脂層を含まずに構成される紫外線吸収剤フリーの太陽電池モジュールであって、太陽電池素子と、エチレン系樹脂をベース樹脂とし、前記太陽電池素子の受光面側に積層される受光面側封止材シートを含んでなる受光面側樹脂層と、エチレン系樹脂をベース樹脂とし、前記太陽電池素子の裏面側に積層される裏面側封止材シートと、太陽電池モジュールの最外層側に配置される単層の樹脂シートである裏面保護シートと、を含んでなる裏面側樹脂層と、を備え、前記裏面側樹脂層は、前記裏面保護シート以外のいずれか一の樹脂層が、無機系の白色顔料を含有する白色層である太陽電池モジュール。
【００１２】
（２）  前記裏面側封止材シートが、前記白色顔料を含有する中間層と、該中間層の両面に配置され前記白色顔料を含有しない最外層と、を含んでなる多層の白色樹脂シートである（１）に記載の太陽電池モジュール。
【００１３】
（３）  前記裏面側封止材シートは白色顔料を含有せず、前記裏面保護シート上に前記白色層が形成されている（１）に記載の太陽電池モジュール。
【００１４】
（４）  前記白色顔料が酸化チタンである（１）から（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【００１５】
（５）  前記受光面側封止材シートの波長３００ｎｍの光線透過率が４０％以上であって、前記裏面側封止材シートの波長３４０ｎｍの光線透過率が０％である、（４）に記載の太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高温高湿の過酷な使用環境下においても、太陽電池モジュール全体としての耐候性を維持し、且つ、紫外線吸収剤の影響による発電効率の経時的な低下も防ぎ、受光面側の高い光線透過率に基づく、高い発電効率を長期に亘って維持することができる、ＵＶＡフリーの太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールを構成する受光面側封止材シートの層構成の一例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュールを構成する裏面側封止材シートの層構成の一例を示す断面模式図である。
【図４】裏面保護シートと同シート上に積層された白色層とからなる本発明の太陽電池モジュールの裏面側の層構成の一例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の太陽電池モジュールは、有機系の紫外線吸収剤を含有せず、紫外線領域を含む幅広い波長について、高い光線透過率を有する受光面側封止材シートを、太陽電池素子の受光面側に配置し、又、有機系の紫外線吸収剤を含有せず、且つ、無機系の白色顔料を含有する白色層を裏面側のいずれかの層に配置した点に主たる特徴がある。本明細書においては、太陽電池素子において主に光を受ける側の面となる一の面を受光面と言い、受光面とは反対側の他の面を裏面というものとする。尚、両面採光型の太陽電池素子においては、任意に選択した一方の受光面の側のことを受光面側と言うものとし、当該受光面側とは反対側の他の面の側を裏面側と言うものとする。先ず、太陽電池モジュールの全体構成及びその製造方法について説明し、後に、太陽電池素子の両面にそれぞれ別途配置する上記の各封止材シート等の詳細について説明し、更に、その他の構成部材についても順次説明する。
【００１９】
＜太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池モジュールは、有機系の紫外線吸収剤を含有する樹脂層を含まずに構成される紫外線吸収剤フリーの太陽電池モジュールである。即ち、発電効率低下につながる受光面側の各層に紫外線吸収剤が含有されていないことに加えて、従来、紫外線吸収剤を含有することが必須とされていた太陽電池素子の裏面側の各層についても、紫外線吸収剤が含有されていないことを特徴とする太陽電池モジュールである。
【００２０】
ここで、本明細書における紫外線吸収剤とは、太陽光中の有害な紫外線を吸収して、分子内で無害な熱エネルギーへと変換し、太陽電池モジュール用充填材に用いられる充填材用樹脂の光劣化開始の活性種が励起されるのを防止することができる添加剤のことを言う。そしてこのような添加剤のうち、有機系の紫外線吸収剤の具体例として、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サルチレート系、アクリロニトリル系、等の紫外線吸収剤が挙げることができる。本発明の太陽電池モジュールは上記具体例を含むあらゆる有機系の紫外線吸収剤を、太陽電池モジュールを構成するいずれの樹脂層内にも含有しない。又、本明細書における「紫外線吸収剤」とは、特に断りのない限り、上記の「有機系の紫外線吸収剤」のことを言うものとし、同様の機能を発揮しうるものであっても無機系の粒子はこれに含まないものとする。つまり、本明細書において「紫外線吸収剤（ＵＶＡ）フリー」と言う場合は、「有機系の紫外線吸収剤を含有しない」ことを意味するのであって、上記のような同様の機能を発揮しうる無機系の粒子の含有までを排除するものではない。そのような無機系の粒子は、そもそも、上述したような樹脂層間の移行は起こり難く、本発明の効果を発現させる上での障害とはならないからである。
【００２１】
又、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子の受光面側に積層される受光面側樹脂層と、太陽電池素子の裏面側に積層される裏面側樹脂層とを含んで形成される層構成を有する積層体である。受光面側樹脂層は、主には受光面側封止材シートからなるが、その他の機能層が別途追加的に積層されているものであってもよい。又、受光面側層の上面には、例えば、透明のガラス基板等が更に積層されていてもよい。一方、太陽電池素子の裏面側に積層される裏面側樹脂層は、主には、裏面側封止材シートと、裏面保護シートとからなり、受光面側と同様、その他の機能層が別途積層されているものであってもよい。
【００２２】
又、本発明の太陽電池モジュールは、上記の裏面側樹脂層は、最外層に配置される裏面保護シート以外のいずれか一の樹脂層が、無機系の白色顔料を含有する白色層であることを特徴とする。白色層は裏面側封止材シートのいずれか一層であることが好ましい。
【００２３】
又、本発明の太陽電池モジュールにおける白色層の他の態様として、白色層は、裏面側封止材シートのいずれか一層ではなく、太陽電池素子３の裏面側と裏面保護シート５との間のいずれかの層に別途形成された白色の樹脂層であってもよい。図４はそのような層構成の一具体例であり、裏面保護シート５と同シート上に積層された裏面保護シート上の白色層５１とを含んでなる、本発明の太陽電池モジュールの裏面側の層構成の一例を示すものである。
【００２４】
尚、裏面保護シート５と裏面保護シート上の白色層５１の各層が、製造時において、それらの各層を個別に積層したか、或いは予め一体化してあったかというプロセスに関わらず、モジュール化された段階で、非受光面側の最外層側の保護シートよりも、受光面側寄りのいずれかの層に白色層が配置されているものであれば、その他の構成要件を備える限り、本発明の範囲である。具体例として、本発明の太陽電池モジュールは、例えば、予め基材層となる樹脂シートに白色層が積層構成されている多層の裏面保護シートを、太陽電池モジュールの最外層側に配置した太陽電池モジュールであってもよい。この場合は、当該白色層を、「裏面保護シート以外のいずれか一の樹脂層」とみなす。そして、このような白色層は、後述する裏面側封止材における白色中間層と同様に、紫外線を遮断して、少なくとも裏面保護シートの基材層の紫外線劣化を防ぐことができる。
【００２５】
以下、有機系の紫外線吸収剤を含有しない透明な受光面側封止材シート１を、太陽電池素子３の受光面側に配置し、有機系の紫外線吸収剤は含有せず、無機系の白色顔料を含有する、白色の裏面側封止材シート２を、太陽電池素子３の裏面側に配置した、太陽電池モジュール１０を、本発明の好ましい実施形態一つとして、その詳細を説明する。この太陽電池モジュール１０は、入射光の受光面側から、透明前面基板４、受光面側封止材シート１、太陽電池素子３、裏面側封止材シート２、及び裏面保護シート５が順に積層されている。
【００２６】
太陽電池モジュール１０において、受光面側封止材シート１は、紫外線吸収剤を含有しない透明な樹脂シートである。受光面側封止材シート１は、太陽電池素子３に入射することによって発電に寄与可能な波長の光の透過率が高いものであるため、受光面側封止材シート１を、太陽電池素子３の受光面側に配置することによって、従来の太陽電池モジュールで問題となっていた紫外線吸収剤の影響による発電効率の低下を回避することができる。
【００２７】
又、太陽電池モジュール１０において、裏面側に配置される裏面側封止材シート２は、ベース樹脂とするポリエチレン系樹脂に、酸化チタン等の無機系の白色顔料を添加してなる白色の封止材シートを用いる。そのような白色の裏面側封止材シート２は、例えば、太陽電池モジュール１０内への入射光のうち、太陽電池素子３に入射せずに非受光面側に達した太陽光を、再度、太陽電池素子３の受光面側へと導くことにより、太陽電池モジュール１０の発電効率を更に向上させることができる。又、同時に裏面保護シート５の紫外線による劣化を防いで、太陽電池モジュール全体の耐候性を向上させることができる。尚、これらの各封止材シートの詳細については別途後述する。
【００２８】
太陽電池モジュール１０を構成する部材のうち、透明前面基板４については、従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。透明前面基板４としてはガラス等、又、裏面保護シート５については、ＥＴＦＥ、耐加水ＰＥＴ等の樹脂シート等を用いることができる。
【００２９】
太陽電池素子３についても特に制限はない。単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製する結晶シリコン太陽電池に限らず、アモルファスシリコンや微結晶シリコン、或いはカルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜系太陽電池（ＣＩＧＳ）も好ましく用いることができる。又、太陽電池モジュール１０は、絶縁性の高いポリエチレン系樹脂からなる裏面側封止材シート２を用いるものであるため、非受光面側に極性が異なる複数の電極が設けられたバックコンタクト型の太陽電池素子についても好ましく用いることができる。
【００３０】
太陽電池モジュール１０は、受光面側封止材シート１、裏面側封止材シート２、及び太陽電池素子３等を含む上記のモジュール構成部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。尚、本発明の太陽電池モジュール１０は、上記部材以外の部材を含んでもよい。
【００３１】
＜受光面側封止材シート＞
受光面側封止材シートは、エチレン系樹脂をベース樹脂とする透明な樹脂シートである。本明細書におけるエチレン系樹脂とは、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂の他、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体等のエチレン共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）等の他のコモノマー成分を更に含むエチレン共重合体樹脂を含むものとする。本発明の封止材組成物として、密着性等に優れる従来広く用いられてきたエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を好ましく用いることができる。又、耐加水分解性や絶縁性等に更に優れる低密度ポリエチレンをより好ましく用いることができる。
【００３２】
受光面側封止材シートは、単層シートであってもよいが、図２に示す通り、中間層１１と、中間層の両面に配置される最外層１２によって構成される多層の封止材シートであることが好ましい。尚、本明細書において、多層の封止材シートとは、封止材シートの両面に成形される最外層と、最外層以外の層である中間層と、からなる多層構造を有する封止材シートのことを言う。中間層とは、最外層以外の層のことを言い、単層構造であってもよく、或いは、中間層それ自体が複数の層からなる多層構造を有するものであってもよい。以下、単層である中間層の両面に各１層計２層の最外層が積層されてなる３層構造の受光面側封止材シート１について説明する。
【００３３】
受光面側封止材シート１は、中間層１１及び最外層１２のいずれの層にも紫外線吸収剤を含有しない。この結果、紫外線領域を含む広い波長範囲の太陽光を発電に寄与させることができる。
【００３４】
中間層１１は、受光面側封止材シート１において、基板層として、主たる部分を構成する層である。中間層１１は、その材料とする封止材組成物への架橋剤の添加による熱架橋処理、或いは、架橋助剤の適量添加と電離放射線の照射を組合せた処理等、耐熱性向上を目的とした各種の架橋処理が行われているものであることが好ましい。これにより、太陽電池モジュールの耐候性、耐久性を更に向上させることができる。
【００３５】
最外層１２は、受光面側封止材シート１において、封止材シートの最外面に配置され、表面材料として従たる部分を構成する層である。最外層１２は、太陽電池モジュールとしての密着性や、一体化工程時におけるモールディング特性を向上させる効果を主として発揮する層である。
【００３６】
最外層１２も、中間層１１と同種のエチレン系の樹脂をベース樹脂とすることが好ましい。但し、上記の通り、中間層１１よりも、より密度が小さい、或いは、よりＭＦＲの小さい樹脂を用いることが好ましい。受光面側封止材シート１は、最外層１２の上記物性に起因する優れたモールディング特性により、太陽電池素子３の電極等の凹凸面とも強固に密着することができる。
【００３７】
中間層１１と最外層１２を含む受光面側封止材シート１の総厚さは１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以上６００μｍ以下であることがより好ましい。１００μｍ未満であると充分に衝撃を緩和することができず、１０００μｍを超えてもそれ以上の効果が得られず不経済であるので好ましくない。又、受光面側封止材シート１は、最外層１２に柔軟性を、中間層１１に耐熱性を持たせる事で、ラミネート工程中の流れ出しや膜厚変化を抑えたものとすることにより、５００μｍ以下程度に薄膜化した場合においても十分に好ましいモールディング性と耐熱性、太陽電池素子の保護性能を備えるものとすることができる。
【００３８】
受光面側封止材シート１における各層の厚さの比率については、最外層１２：中間層１１：最外層１２との厚さ比が、１：２：１〜１：３０：１の範囲であることが好ましい。各層の厚さ比をこの範囲とすることによって、受光面側封止材シート１の耐熱性とモールディング特性を良好な範囲に保持することができる。
【００３９】
＜受光面側封止材シート用の封止材組成物＞
以下、受光面側封止材シート１の製造に用いる受光面側封止材シート用の封止材組成物について説明する。
【００４０】
［中間層用の封止材組成物］
受光面側封止材シート１の中間層１１を形成するために用いる中間層用の封止材組成物は、上記のエチレン系樹脂を適宜用いることができる。但し、以下に説明するポリエチレン系樹脂をベース樹脂とするものであることが好ましい。
【００４１】
（ベース樹脂）
受光面側封止材シートの中間層用の封止材組成物のベース樹脂（以下「中間層用ベース樹脂」とも言う）として好ましく用いることができるポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、又はメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）を好ましく用いることができる。
【００４２】
中間層用ベース樹脂として好適である上記のポリエチレン系樹脂の密度は、０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは、０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３以下である。中間層用ベース樹脂の密度は、後に詳述する最外層用ベース樹脂より高密度であることが好ましい。中間層用ベース樹脂の密度を上記範囲とすることにより、モールディング特性や太陽電池素子の保護性能を保持しながら、封止材シートの耐熱性を十分に向上させることができる。
【００４３】
又、中間層用ベース樹脂は、組成物段階で残存する全二重結合数が、相対的に最外層用のベース樹脂の全二重結合数よりも多いポリエチレン系の樹脂であることが好ましい。又、中間層用ベース樹脂の全二重結合数は、０．５個以上４．０個以下であることが好ましく、１．０個以上４．０個以下であることがより好ましい。中間層用の封止材組成物の全二重結合数を、上記範囲とすることにより、電離放射線の照射による架橋を行う場合に、架橋を十分に進行させて封止材シートの耐熱性を十分に向上させることができる。一方、電離放射線の照射による中間層の架橋を十分に進行させたとしても、最外層用の封止材組成物の全二重結合数を中間層用の封止材組成物のそれとは異なる範囲に限定することにより、最外層の架橋進行が中間層とは異なる態様で抑制されることになり、この結果、封止材シート全体として好ましいモールディング特性を保持することができる。尚、中間層用の封止材組成物の全二重結合数が０．５個未満であると、封止材シートの耐熱性が、十分に向上しない。又、４．０個を超えると、過剰な架橋の進行により、モールディング特性や密着性が低下するため好ましくない。
【００４４】
ここで、本明細書における「全二重結合数」とは、シート状態の封止材組成物のシート密度ｄ（ｇ／ｃｍ３）とシート厚みｔ（ｃｍ）と赤外吸収スペクトルの吸収バンドの吸光度Ａとから、下記式により求めた値である。尚、赤外吸収スペクトルの吸収バンドの吸光度Ａの測定については、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製  ＮＩＣＯＬＥＴ６７００によって行った。
末端ビニル基数＝０．２３１／（ｄ×ｔ）×Ａ（９１０ｃｍ−１）
ビニリデン基数＝０．２７１／（ｄ×ｔ）×Ａ（８８８ｃｍ−１）
トランスビニレン基数＝０．３２８／（ｄ×ｔ）×Ａ（９６５ｃｍ−１）
全二重結合数＝末端ビニル基数＋ビニリデン基数＋トランスビニレン基数上記方法による２０００炭素当たりの全二重結合数のことを言うものとする。
【００４５】
受光面側封止材シートの中間層用の封止材組成物に含まれる中間層用ベース樹脂の含有量は、上記中間層用の封止材組成物中の全樹脂成分の合計１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上９９質量部以下、より好ましくは５０質量部以上９９質量部以下であり、更に好ましくは９０質量部以上９９質量部以下である。中間層用の封止材組成物は、上記範囲内において他の樹脂を含んでいてもよい。これらは、例えば添加用樹脂として用いてもよく、後述のその他の成分をマスターバッチ化するために使用してもよい。尚、本明細書において全樹脂成分という場合は、上記の他の樹脂を含む。
【００４６】
（架橋助剤）
中間層用の封止材組成物には、更には、架橋助剤が含有されることが好ましい。架橋助剤として、炭素−炭素二重結合及び／又はエポキシ基を有する多官能モノマーを好ましく用いることができる。架橋助剤としてより好ましくは、多官能モノマーの官能基がアリル基、（メタ）アクリレート基、ビニル基であるものを用いることができる。このような架橋助剤の添加により、低密度ポリエチレンの結晶性を低下させ、低温柔軟性に優れる封止材シートを得ることができる。
【００４７】
具体的には、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエート等のポリアリル化合物、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等のポリ（メタ）アクリロキシ化合物、二重結合とエポキシ基を含むグリシジルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル及びエポキシ基を２つ以上含有する１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物を挙げることができる。これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせてもよい。
【００４８】
上記のなかでも、ガラス面との密着性向上の効果が特に高く、又、低密度ポリエチレンに対する相溶性が良好で、耐熱性の向上が期待できるトリシクロデカンジメタノールジアクリレートを特に好ましく使用できる。架橋助剤の含有量としては、最外層用の封止材組成物の全樹脂成分の合計１００質量部に対して、０．０１質量部以上３質量部以下含まれることが好ましく、より好ましくは０．０５質量部以上２．０質量部以下の範囲である。架橋助剤が中間層にのみ含有する多層シート構造とすることにより、封止材シートの密着性及びモールディング特性を好ましい範囲に保持したまま、同時に、封止材シートに十分な耐熱性を付与することができる。
【００４９】
尚、本発明の太陽電池モジュールの製造においては、最外層用の封止材組成物には、上記架橋助剤は添加しないことが好ましい。最外層用の封止材組成物に架橋助剤を添加した場合には、流動性の低下による密着性の低下や架橋助剤の所謂ブリードアウトのリスクが高くなるからである。
【００５０】
［最外層用の封止材組成物］
受光面側封止材シート１の最外層１２を形成するために用いる最外層用の封止材組成物は、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、好ましくは、シラン変性ポリエチレン系樹脂等の密着性共重合体樹脂を含有する。
【００５１】
（ベース樹脂）
最外層用の封止材組成物のベース樹脂（以下「最外層用のベース樹脂」とも言う）として用いるポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、又はメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）を適宜好ましく用いることができる。
【００５２】
最外層用のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂の密度は、０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは、０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３以下である。そして、最外層用のベース樹脂の密度は、中間層用の封止材組成物のベース樹脂よりも低密度であることが好ましい。より詳しくは、最外層用ベース樹脂の密度は、中間層用ベース樹脂の密度の９３％以上９９％以下の大きさであることが好ましい。最外層用のベース樹脂の密度を上記範囲とすることにより、太陽電池素子の保護性能を保持しつつ、十分な密着性及びモールディング特性を付与することができる。モールディング特性を付与する観点からは、最外層の密度は低密度であるほどよいが、中間層の密度の９３％以上に保持することにより、例えば、波長変換剤等の有機系の添加剤が中間層に含有される場合に、それらの添加剤が最外層へ不要に浸出することを抑制できる。
【００５３】
最外層用のベース樹脂としては、組成物段階で残存する全二重結合数が、中間層用ベース樹脂の全二重結合数よりも相対的に少ないポリエチレン系の樹脂を用いることが好ましい。又、最外層用のベース樹脂であるポリエチレン系樹脂の全二重結合数は、０個以上１．０個以下であることが好ましく、０個以上０．５個以下であることがより好ましい。
【００５４】
（シラン変性ポリエチレン系樹脂）
最外層用の封止材組成物には、ベース樹脂に加えて、シラン変性ポリエチレン系樹脂が含有されることが好ましい。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、主鎖となる低密度ポリエチレン、好ましくは直鎖低密度ポリエチレンに、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなる樹脂である。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、太陽電池モジュールにおける封止材シートの他の部材への密着性を向上することができる。尚、本明細書におけるシラン変性ポリエチレン系樹脂とは、例えば、下記の製造方法によって製造することができるシラン変性ポリエチレン系樹脂のことを言い、主鎖となる直鎖低密度ポリエチレン樹脂の少なくとも一部が、エチレン性不飽和シラン化合物とグラフト重合してなる樹脂のことを示す概念である。尚、上記の主鎖となる樹脂は、上記ベース樹脂と同様、密度０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９００ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレン系樹脂であることが好ましい。
【００５５】
シラン変性ポリエチレン系樹脂は、例えば、特開２００３−４６１０５号公報に記載されている通り、以下の方法で製造できる。例えば、α−オレフィンの１種ないし２種以上と、エチレン性不飽和シラン化合物の１種ないし２種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマ−の１種ないし２種以上とを、所望の反応容器を使用し、例えば、圧力５００ｋｇ／ｃｍ２以上４０００ｋｇ／ｃｍ２以下位、好ましくは、１０００ｋｇ／ｃｍ２以上４０００ｋｇ／ｃｍ２以下位、温度、１００℃以上４００℃位下位、好ましくは、１５０℃以上３５０℃以下位の条件下で、ラジカル重合開始剤、及び、必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時に、或いは、段階的にランダム共重合させ、更には、その共重合によって生成するランダム共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させて、シラン変性ポリエチレン系樹脂を製造することができる。
【００５６】
主鎖のポリエチレン系樹脂としては、エチレン−αオレフィン共重合体である直鎖低密度ポリエチレンを用いることが好ましく、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンを用いることがより好ましい。メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは、側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような超低密度にすることが可能であり封止材シートに対して柔軟性を付与できる。封止材シートに柔軟性が付与される結果、封止材シートとガラス等の透明前面基板との密着性を高めることができる。
【００５７】
直鎖低密度ポリエチレンのα−オレフィンとしては、好ましくは分枝を有しないα−オレフィンが好ましく使用され、これらの中でも、炭素数が６〜８のα−オレフィンである１−ヘキセン、１−ヘプテン又は１−オクテンが特に好ましく使用される。α−オレフィンの炭素数が６以上８以下であることにより、封止材シートに良好な柔軟性を付与することができるとともに良好な強度を付与することができる。その結果、封止材シートとガラス等の透明前面基板との密着性が更に高まる。
【００５８】
直鎖低密度ポリエチレンとグラフト重合させるエチレン性不飽和シラン化合物として、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランより選択される１種以上を使用することができる。
【００５９】
シラン変性ポリエチレン系樹脂におけるエチレン性不飽和シラン化合物の含量であるグラフト量は、シラン変性ポリエチレン系樹脂のベース樹脂中の含有量で０．００１質量％以上１５質量％以下、好ましくは、０．０１質量％以上５質量％以下、特に好ましくは、０．０５質量％以上２質量％以下となるように適宜調整すればよい。本発明において、エチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、機械的強度及び耐熱性等に優れるが、含量が過度になると、引っ張り伸び及び熱融着性等に劣る傾向にある。
【００６０】
最外層用の封止材組成物に用いるシラン変性ポリエチレン系樹脂の最外層用の封止材組成物における含有量は、８質量％以上４５質量％以下であることが好ましい。本発明において、シラン変性ポリエチレン系樹脂の上記含有量が８質量％以上であれば、機械的強度及び耐熱性等に優れるが、含有量が過度になると、引っ張り伸び及び熱融着性等に劣る傾向にある。
【００６１】
以上説明したシラン変性ポリエチレン系樹脂を太陽電池モジュール用の封止材組成物のうち特に最外層用の封止材組成物の成分として使用することにより、密着性、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れる封止材シートとすることができる。シラン変性ポリエチレン系樹脂を用いることによって、このように様々な効用を得ることができるが、とりわけ、太陽電池モジュールを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく、封止材シートに極めて優れた熱融着性、即ち、太陽電池モジュールを構成するガラス基材等との優れた密着性を付与しうる点を一般的な利点としてあげることができる。
【００６２】
［その他の添加物］
中間層用及び最外層用の各封止材組成物には、いずれについても、必要に応じて、適宜、以下の添加物を含有させることができる。
【００６３】
（架橋剤）
モジュール化時に熱架橋処理を行う場合等には、中間層用及び最外層用の各封止材組成物に、必要最小限度の架橋剤を含有させてもよい。但し、架橋剤はいずれの層にも添加しないことがより好ましい。上記の中間層への架橋助剤の添加によって、十分に適切な架橋を進行させることができる一方で、有機過酸化物等の架橋剤を別途添加したには、太陽電池モジュールとの一体化のための熱ラミネート処理時に、デガスによる発泡等の問題が生じるリスクが高まるからである。架橋剤を添加する場合、公知のものが使用でき特に限定されず、例えば公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。
【００６４】
架橋剤を添加する場合、その含有量は、中間層用及び最外層用の封止材組成物に０．０２質量％以上０．７質量％以下の範囲であればよく、好ましくは、０質量％以上１．５質量％以下、より好ましくは０．０２質量％以上０．７質量％以下の範囲である。架橋剤の添加量が１．５質量％を超えると、発泡による不具合の発生や、反応不足で生じる残存架橋剤による樹脂劣化が起こるため好ましくない。
【００６５】
（密着性向上剤）
中間層用及び最外層用の各封止材組成物には、いずれについても、適宜、密着性向上剤を添加することにより、更に、他基材との密着耐久性を高めることができる。密着性向上剤としては、公知のシランカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤は特に限定されないが、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤、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等のメタクリロキシ系シランカップリング剤等を好ましく用いることができる。尚、これらは単独で又は二種以上を混合して使用することもできる。
【００６６】
密着性向上剤として、シランカップリング剤を添加する場合、その含有量は、封止材組成物に０．１質量％以上１０．０質量％以下であり、上限は好ましくは５．０質量％以下である。シランカップリング剤の含有量が上記範囲にあり、且つ、封止材組成物を構成するポリオレフィン系の樹脂に適量のエチレン性不飽和シラン化合物の含量されているときには、密着性がより好ましい範囲へと向上する。尚、この範囲を超えると、製膜性が低下したり、又、シランカップリング剤がブリードアウトする場合があり好ましくない。
【００６７】
（その他の成分）
中間層用及び最外層用の各封止材組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、本発明の封止材組成物の組合せセットを用いて製造された封止材シートに耐候性を付与するための耐候性マスターバッチ、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれの封止材組成物に対して０．００１質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、封止材シートに対して、長期に亘って安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。
【００６８】
耐候性マスターバッチとは、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び上記の酸化防止剤等をポリエチレン等の樹脂に分散させたものであり、これを封止材組成物に添加することにより、封止材シートに良好な耐候性を付与することができる。耐候性マスターバッチは、適宜作製して使用してもよいし、市販品を使用してもよい。耐候性マスターバッチに使用される樹脂としては、本発明にベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂でもよく、上記のその他の樹脂であってもよい。
【００６９】
＜裏面側封止材シート＞
裏面側封止材シートは、上記のエチレン系の樹脂、好ましくは、低密度ポリエチレンをベース樹脂とする樹脂シートである。裏面側封止材シートは、単層の白色封止材シートであってもよいが、図３に示す通り、白色中間層２１と、白色中間層のいずれか一方、好ましくは両方の最外層に配置される透明最外層２２と、を含む複数の層によって構成される多層の封止材シートであることが好ましい。以下、単層の白色中間層２１の両面に各１層計２層の透明最外層２２が積層されてなる３層構造の白色封止材シートである裏面側封止材シート２について説明する。但し、本発明はこの実施形態に限られるものではない。
【００７０】
白色中間層２１は、裏面側封止材シート２において、基板層として主たる部分を構成する層である。又、この層内に裏面側封止材シート２の外観において、白色の外観を発現させるための白色顔料が含有されている。裏面側封止材シート２は、この白色中間層２１において、上記の通り、太陽光を反射させることにより、太陽電池モジュール１０の発電効率を更に向上させることができる。
【００７１】
又、白色中間層２１に含まれる無機系の白色顔料は、可視光域における光反射性能に優れるのみならず、紫外線を吸収する作用も奏するものであるため、裏面封止材シート内に有機系の紫外線吸収剤を含有させなくとも、紫外線を遮断して裏面保護シートの紫外線劣化を防ぐことができる。又、有機系の紫外線吸収剤のような受光面側封止材への移行もほとんど起こらないため、受光面側において発電に寄与する紫外線領域の光線の透過を妨げることもない。
【００７２】
尚、白色中間層２１は、架橋助剤の適量添加と電離放射線の照射を組合せた処理等、耐熱性向上を目的とした架橋処理が行われているものであることが好ましい。これにより、太陽電池モジュールの耐候性、耐久性を更に向上させることができる。
【００７３】
透明最外層２２は、裏面側封止材シート２において、封止材シートの最外面に配置され、表面材料として従たる部分を構成する層である。透明最外層２２は、太陽電池モジュールとしての密着性や、一体化工程時におけるモールディング特性を向上させる効果を主として発揮する層である。尚、紫外線のカットや光反射に寄与するのは主として白色中間層２１であるが、裏面側封止材シート２は、太陽電池素子３や裏面保護シート５との高度な密着性が要求されるため、上述の通り、密着性やモールディング特性の向上効果を発揮する透明最外層２２を白色中間層２１とは別途の層として設けることは、極めて必要度の高い構成要件となる。
【００７４】
裏面側封止材シート２は、このようにそれぞれ異なる優位な物性や特段の機能を備える各層用の樹脂シートを、最適な配置で積層して多層シート化したものでもある。上述の通り、紫外線を遮断して裏面保護シートの紫外線劣化を防ぐことができるのみならず、ポリエチレン系樹脂を採用することにより、高い水蒸気バリア性を備えることができ、又、耐熱性と密着性及びモールディング特性のバランスにも優れる封止材シートである。
【００７５】
白色中間層２１と透明最外層２２とを含む裏面側封止材シート２の総厚さは１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以上６００μｍ以下であることがより好ましい。１００μｍ未満であると充分に衝撃を緩和することができず、１０００μｍを超えてもそれ以上の効果が得られず不経済であるので好ましくない。又、裏面側封止材シート２は、透明最外層２２に柔軟性を、白色中間層２１に耐熱性を持たせる事で、ラミネート工程中の流れ出しや膜厚変化を抑えたものとすることにより、５００μｍ以下程度に薄膜化した場合においても十分に好ましいモールディング性と耐熱性、太陽電池素子の保護性能を備えるものとすることができる。
【００７６】
裏面側封止材シート２における各層の厚さの比率については、透明最外層２２：白色中間層２１：透明最外層２２との厚さ比が、１：２：１〜１：３０：１の範囲であることが好ましい。各層の厚さ比をこの範囲とすることによって、裏面側封止材シート２の耐熱性とモールディング特性を良好な範囲に保持することができる。
【００７７】
＜裏面側封止材シート用の封止材組成物＞
以下、裏面側封止材シート２の製造に用いる裏面側封止材シート用の封止材組成物について説明する。
【００７８】
［白色中間層用の封止材組成物］
裏面側封止材シート２の白色中間層２１を形成するために用いる白色中間層用の封止材組成物は、所定の密度範囲にある低密度ポリエチレン樹脂をベース樹脂とし、酸化チタン等の無機系の白色顔料と、を必須の成分として含有する。
【００７９】
（ベース樹脂）
白色中間層用の封止材組成物のベース樹脂（以下「白色中間層用ベース樹脂」とも言う）としては、受光面側封止材シートの中間層用の封止材組成物（中間層用ベース樹脂）と同様の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、又はメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）等、を好ましく用いることができる。材料樹脂の二重結合数等についても中間層用ベース樹脂と同様のものを好ましく用いることができる。
【００８０】
（白色顔料）
白色中間層用の封止材組成物は、白色封止材シートとしての好ましい外観や光反射性能を発現させるための着色材料を含有する。そのような着色材料としては、無機化合物からなる無機系の白色顔料を用いることができる。そのような白色顔料を含有させることにより、本発明の白色封止材シートは、太陽電池モジュールにおける非受光面側に配置された場合に、太陽電池モジュール内への入射光を反射し、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。又、後に実施例において実証している通り、白色顔料を含有する層を太陽電池素子の裏面側に配置することによって、ＵＶＡフリーの太陽電池モジュールでありながら、裏面保護シートの紫外線による黄変等の劣化を防ぐこともできる。
【００８１】
上記の無機系の白色顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛及び酸化チタン等を好ましく用いることができる。それらの中でも汎用性の観点から酸化チタンを特に好ましく用いることができる。
【００８２】
上記白色顔料は、粒径が０．２μｍ以上１．５μｍ以下であることが好ましい。白色顔料の粒径が上記範囲にあれば、それからなる白色層は可視光線の領域に加えて近赤外線をも効率よく反射するため、太陽電池モジュールの発電効率向上に更に大きく寄与することができる粒径が０．３μｍ以上１．５μｍ以下の白色顔料の代表例は酸化チタンであり、太陽光線の反射性能を高めるためにも、白色顔料として、酸化チタンを用いることが好ましい。この無機系の白色顔料は、白色中間層２１にのみ含有されていて、白色中間層２１における含有量が５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。又、白色封止材シートは、白色中間層２１のみに白色顔料が含有される構成とすることにより、透明最外層２２の密着性が、白色顔料の影響によって低下することを抑止できる。
【００８３】
［透明最外層用の封止材組成物］
透明最外層用の封止材組成物は、白色中間層用の封止材組成物に用いるものよりも、相対的に更に低い所定の低密度範囲にあるポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、又、シラン変性ポリエチレン系樹脂等からなる密着性共重合体樹脂を含有することがより好ましい。
【００８４】
（ベース樹脂）
透明最外層用の封止材組成物のベース樹脂（以下「透明最外層用ベース樹脂」とも言う）としては、受光面側封止材シートの最外層用の封止材組成物（最外層用ベース樹脂）と同様の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、又はメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）等、を好ましく用いることができる。材料樹脂の二重結合数等についても最外層用ベース樹脂と同様のものを好ましく用いることができる。
【００８５】
（シラン変性ポリエチレン系樹脂）
透明最外層用の封止材組成物には、最外層用の封止材組成物と同様のシラン変性ポリエチレン系樹脂が含有されていることが好ましい。
【００８６】
以上説明したシラン変性ポリエチレン系樹脂を太陽電池モジュール用の封止材組成物のうち特に最外層用の封止材組成物の成分として使用することにより、密着性、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れる白色封止材シートとすることができる。シラン変性ポリエチレン系樹脂を用いることによってこのように様々な効用を得ることができるが、とりわけ、太陽電池モジュールを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく、白色封止材シートに極めて優れた熱融着性、即ち、太陽電池モジュールを構成するガラス基材等との優れた密着性を付与しうる点を最大の利点としてあげることができる。
【００８７】
［その他の添加物］
白色中間層用及び透明最外層用の各封止材組成物には、いずれについても、適宜、受光面側封止材シート組成物への添加物と同様の、架橋剤、架橋助剤、密着性向上剤、その他の添加物を必要に応じて、添加することができる。
【００８８】
＜封止材シートの製造方法＞
［シート化工程］
上記においてそれぞれその詳細を説明した受光面側及び裏面側各封止材シートは、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行われる。多層シートとしての成形方法としては、一例として、二種以上の溶融混練押出機による共押出により成形する方法が挙げられる。
【００８９】
成形時の成形温度の下限は各封止材組成物の融点を超える温度であればよい。成形温度の上限は、架橋剤を使用する場合には、使用する架橋剤の１分間半減期温度に応じて、製膜中に架橋が開始しない温度、即ち、封止材組成物のゲル分率を０％に維持できる温度であればよい。ここで、本発明の封止材シートの製造方法においては、封止材組成物中において架橋剤が必須ではなく、架橋剤を添加する場合であってもその含有量は０．５質量％未満に限定されている。このため、通常の低密度ポリエチレン樹脂の成形温度、例えば、１２０℃程度の加熱条件下では、ゲル分率の変化は現れず、樹脂の物性に実質的な影響を与えるような架橋は進行しない。又、電離放射線の照射によって架橋処理を行う場合には、モジュール化工程での加熱条件の制約から解放されて、従来よりも１分間半減期温度の高い架橋剤を使用することもできる。この場合、成形温度を従来よりも高温に設定しても、封止材組成物のゲル分率を０％に維持することができる。製膜中の封止材組成物のゲル分率を０％に維持する製造方法によれば、製膜時に押出機等にかかる負荷を低減し、封止材シートの生産性を高めることが可能である。
【００９０】
［架橋工程］
上記のシート化工程後の未架橋の封止材シートに対して、電離放射線による架橋処理を施す架橋工程を、シート化工程の終了後、且つ、封止材シートを他の部材と一体化する太陽電池モジュール一体化工程の開始前に行うことが好ましい。この架橋処理によってゲル分率が２％以上８０％以下となる封止材シートとする。
【００９１】
電離放射線の照射による架橋処理については、個別の架橋条件は特に限定されない。大凡の具体的な照射量の目安としては、架橋処理後の中間層のゲル分率が、１０％程度以上の範囲となるように適宜設定すればよい。具体的には、電子線（ＥＢ）、α線、β線、γ線、中性子線等の電離放射線によって行うことができるが、なかでも電子線を用いることが好ましい。又、電離放射線の照射は、尚、電離放射線の照射は、片面側から或いは両面側からの照射いずれであってもよい。生産性向上の観点から、一方の最外層面側からのみの照射である片面照射が好ましい。
【００９２】
電離放射線の照射を上記片面照射によって行う場合、加速電圧は、被照射体であるシート厚みによって決まり、厚いシートほど大きな加速電圧を必要とする。例えば、０．６ｍｍ厚みのシートでは、２００ｋＶ以上１０００ｋＶ以下、好ましくは２５０ｋＶ以上１０００ｋＶ以下で照射する。加速電圧が２００ｋＶ未満であると、非照射面側の最外層まで電子が透過せず、受光面側封止材シート１の耐熱性が不十分となる。一方、加速電圧が１０００ｋＶを超えると、多層シートの全層に均一に電子が透過し、本発明の特有の構造である貯蔵弾性率の傾斜構造を形成することができなくなってしまう。尚、照射線量は５ｋＧｙ以上８００ｋＧｙ以下、好ましくは１００ｋＧｙ以上５００ｋＧｙ以下の範囲である。又、照射は大気雰囲気下でもよく窒素雰囲気下であってもよい。
【００９３】
ここで、ゲル分率（％）とは、封止材シート０．１ｇを樹脂メッシュに入れ、６０℃トルエンにて４時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い、残留不溶分の質量％を測定しこれをゲル分率としたものである。
【００９４】
尚、この架橋処理はシート化工程に続いて連続的にインラインで行われてもよく、オフラインで行われてもよい。又、架橋処理が一般的な加熱処理である場合は、上述の通り、架橋剤の含有量は、中間層用及び最外層用の封止材組成物に０．０２質量％以上０．７質量％以下の範囲であればよく、好ましくは、０質量％以上１．５質量％以下、より好ましくは０．０２質量％以上０．７質量％以下の範囲である。
【００９５】
＜裏面保護シート＞
本発明の太陽電池モジュールにおいては、裏面保護シートについては、従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。裏面保護シートは、ＥＴＦＥ、耐加水ＰＥＴ等の樹脂シート等を用いることができる。又、上述の通り、特に裏面側封止材シートが白色層を有さないものである場合には、図４に示すように、裏面保護シート５の表面に、別途の白色層５１を更に積層することによっても本発明の太陽電池モジュールとしての効果を発揮することができる。この白色層５１は、上述の白色顔料を含む白色の樹脂シートであれば特段の限定なく採用することができるが、上述の中間白色層と同組成のエチレン系の白色樹脂シートを好ましくし用いることができる。又、この白色層５１については、必ずしも上記のように単独層としても把握可能な白色樹脂シートが基材樹脂と積層されている構成であることが必須ではない。裏面保護シートの基材樹脂への紫外線の透過を防止しうる構成である限りにおいては、例えば、白色のコーティング液を裏面保護シートの表面にコーティングしてなる白色コート層であってもよい。
【００９６】
以上、実施形態を示して本発明を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において、適宜変更を加えて実施することができる。
【実施例】
【００９７】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００９８】
＜封止材シートの製造＞
以下において説明する封止材組成物の原材料を、封止材組成物中における各成分の含有量が、それぞれ下記の通りの割合になるように調整して混合し、それぞれ実施例、比較例の封止材シートの中間層用及び最外層用封止材シートを作成するための封止材組成物とした。それぞれの封止材組成物をφ３０ｍｍ押出し機、２００ｍｍ幅のＴダイを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２１０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎで中間層用及び最外層用封止材シートを作製し、これらの中間層用及び最外層用封止材シートを積層して、３層の太陽電池モジュール用封止材シートとした。これらの封止材シートは、いずれも、厚さ６００μｍ、最外層：中間層：最外層の厚さの比を１：５：１とした。尚、封止材組成物の原料としては、以下の原料を使用した。
【００９９】
［ポリエチレン系樹脂］
メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）：密度０．８８０ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが３．５ｇ／１０分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンをベース樹脂として用いた。実施例、比較例の封止材シートを製造するための、いずれの封止材組成物においても、同樹脂の含有量が、中間層用の封止材組成物においては、９１．０質量％、最外層用の封止材組成物においては、８０．０質量％となるようにした。
【０１００】
［シラン変性ポリエチレン系樹脂］
密度０．８８１ｇ／ｃｍ３であり、１９０℃でのＭＦＲが２ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）９８質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１質量部とからなるシラン架橋性樹脂をベース樹脂に混合するシラン変性ポリエチレン樹脂として用いた。この樹脂の密度は０．８８４ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが１．８ｇ／１０分である。実施例、比較例の封止材シートを製造するための、いずれの封止材組成物においても、中間層用の封止材組成物においては、４．０質量％、最外層用の封止材組成物においては、１５．０質量％となるようにした。
【０１０１】
［光安定剤］
光安定剤として、密度０．８８０ｇ／ｃｍ３のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００質量部に対して、ヒンダードアミン系光安定化剤（ケミプロ化成株式会社製：ＫＥＭＩＳＴＡＢ６２）２．２８質量部を混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチ（ＭＢ）を作成した。実施例、比較例の封止材シートを製造するための、いずれの封止材組成物においても、封止材組成物中の上記光安定剤の含有量が、中間層用の封止材組成物においては、５．０質量％、最外層用の封止材組成物においては、５．０質量％となるようにした。
【０１０２】
［紫外線吸収剤］
紫外線吸収剤として、密度０．８８０ｇ／ｃｍ３のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００質量部に対して、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ケミプロ化成株式会社製：ＫＥＭＩＳＯＲＢ１２）３．３２質量部とベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ケミプロ化成株式会社製：ＫＥＭＩＳＯＲＢ７９）０．６質量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチ（ＭＢ）を作成した（表１中「ＵＶＡ」と記載）。比較例２及び３の封止材シートを製造するための、封止材組成物において、封止材組成物中の上記紫外線吸収剤の含有量が、表１に記載の含有量（質量％）となるように調整した。
【０１０３】
［白色顔料］
白色顔料として、密度０．８８０ｇ／ｃｍ３のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００質量部に対して、酸化チタン（デュポン株式会社製：Ｒ１０５  粒径０．３μｍ）６０質量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチ（ＭＢ）を作成した。実施例１の封止材シート（裏面側封止材）を製造するための、封止材組成物において、封止材組成物中の上記白色顔料の含有量が、表１に記載の含有量（質量％）となるように調整した。
【０１０４】
＜裏面保護シート及び白色層を積層した裏面保護シートの製造＞
裏面保護シートとしては、下記の樹脂基材を用いた。但し、実施例２及び比較例２及び３においては、同樹脂基材の表面に、更に、下記の白色樹脂基材を積層して「白色層を積層した裏面保護シート」とした。
樹脂基材：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材：厚さ１８８μｍ（商品名「ルミラーＳ１０」、東レ社製）
白色樹脂基材：酸化チタン添加白色ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム：：厚さ５０μｍ（東レ株式会社製、「ルミラーＥ２０」、東レ社製））を白色層とした。
【０１０５】
＜太陽電池モジュールの製造＞
上記の実施例及び比較例の各封止材シート及び各裏面保護シートを用いて、実施例及び比較例の評価用の各太陽電池モジュールを製造した。白板半強化ガラス（ＪＰＴ３．２  ７５ｍｍ×５０ｍｍ×３．２ｍｍ）、太陽電池素子（Ｔ−ＳＥＣ製単結晶６インチセル（ＴＳＳ６３ＴＮ））、及び実施例、比較例の各封止材シート及び裏面保護シートを、図１に示す一般的な層構成に沿って積層し、下記のラミネート条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について太陽電池モジュール評価用サンプルを得た。
（ラミネート条件）    真空引き：５．０分
加圧（０ｋＰａ〜１００ｋＰａ）：１．０分
圧力保持（１００ｋＰａ）：１０．０分
温度１６５℃
【０１０６】
【表１】
2016039207.tif 000003
【０１０７】
＜評価例１＞
実施例及び比較例の各太陽電池モジュール評価用サンプルについて、ダンプヒート試験による保存試験前後の各層の光学特性を評価した。具体的には、ＪＩＳ  Ｃ８９１７に準拠し、試験槽内温度８５℃、湿度８５％の条件下で評価用サンプルモジュールの耐久性試験を５００時間行った。受光面側封止材シートについては、発電に寄与しうる紫外線領域の波長の光として３００ｎｍの光に対する光線透過率を上記試験の前後において測定した。又、裏面側封止材については、裏面保護シートの樹脂劣化を引き起こす可能性の高い光として３４０ｎｍの光に対する光線透過率を、それぞれ、上記試験の前後において分光光度計で測定した。又、裏面保護シートに白色層を備えさせた実施例２及び比較例２及び３の裏面保護シートについて、基材層への紫外線の透過の有無を確認する趣旨で、３４０ｎｍの光に対する光線透過率を測定した。測定結果を表２に示す。
【０１０８】
＜評価例２＞
実施例及び比較例の各太陽電池モジュール評価用サンプルについて、下記の「高強度キセノン照射試験」を行い、試験後の裏面保護シートのイエローインデックス（ＹＩ）を測定して黄変の程度を評価した。ＹＩの測定は、スガ試験機株式会社製のＳＭカラーコンピュータ（モデルＳＭ−７ Ｖｅｒ３．１１Ｌ、測定条件：Ｃ光源、視野角２度、反射、ｄ−８（正反射光除く））を使用して行った。このＹＩの測定を下記湿熱又は耐光試験の前後で行い、その変化量ΔＹＩ＝ＹＩ（試験後）−ＹＩ（試験前）を算出した。ＹＩを評価した。評価結果については、「黄変性」として、下記表２に示す。
（高強度キセノン照射試験）  ＪＩＳ  Ｃ８９１７に準拠し、ブラックパネル温度（ＢＰＴ）６３℃、湿度５０％の条件で上記評価用サンプルモジュールの耐久性試験を２０００時間行った。
［評価基準］○：ΔＹＩが１．５未満、×：ΔＹＩが１．５以上
【０１０９】
＜評価例３＞
太陽電池モジュールの発電出力を評価するために、評価例１で行った保存試験（ダンプヒート試験）後の実施例及び比較例の各太陽電池モジュール評価用サンプルについて、Ｐｍａｘ値をそれぞれ測定した。Ｐｍａｘ値とは、太陽電池の出力が最高となる動作点での最高出力値であり、ＪＩＳ−Ｃ８９３５−１９９５に基づき、環境試験前後のモジュールの発電出力を測定した。又、保存試験前後の同値の維持率を算出して下記の基準で評価した。結果を「発電効率」として、下記表２に示す。
［評価基準］○：維持率９８．５％以上、×：維持率９８．５％未満
【０１１０】
【表２】
2016039207.tif 000004
【０１１１】
評価例１〜３の結果より、本発明の太陽電池モジュールは、ＵＶＡフリーの太陽電池モジュールでありながら、初期性能のみならず、高温多湿の環境下での長期使用後においても、良好な発電効率を維持することができる太陽電池モジュールであることが分かる。尚、比較例３の結果から、封止材層へのＵＶＡの添加は、太陽電池モジュールの初期の発電効率を低化させることも確認された。
【符号の説明】
【０１１２】
１      受光面側封止材シート
１１    中間層
１２    最外層
２      裏面側封止材シート
２１    白色中間層
２２    透明最外層
３      太陽電池素子
４      透明前面基板
５      裏面保護シート
５１    白色層
１０    太陽電池モジュール
【図１】
2016039207.tif 000005
【図２】
2016039207.tif 000006
【図３】
2016039207.tif 000007
【図４】
2016039207.tif 000008