(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる太陽電池モジュール用封止材、その製造方法、および太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みが抑えられることで、太陽電池セルの発電性能が十分に発揮され、外観が良好である太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】架橋オレフィン系樹脂および架橋剤を含み、ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２：２００１に準拠したダイ加硫試験機（Ａ法）を用いて測定されたトルクの最低値が０．０２９〜０．０９２Ｎ・ｍである太陽電池モジュール用封止材；太陽電池セル１１と、太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材１２および背面側封止材１３とを備え、受光面側封止材１２および背面側封止材１３のいずれか一方が、本発明の太陽電池モジュール用封止材からなる、太陽電池モジュール１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋オレフィン系樹脂および架橋剤を含む太陽電池モジュール用封止材であり、
下記トルク測定法で測定された前記太陽電池モジュール用封止材のトルクの最低値が、０．０２９〜０．０９２Ｎ・ｍである、太陽電池モジュール用封止材。
（トルク測定法）
ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２：２００１のダイ加硫試験Ａ法（ねじり振動式平板ダイ加硫試験）に準拠したダイ加硫試験機（Ａ法）を用い、試験温度：１５０℃、ねじり振動数：１００±６回／分の条件にて３０分間トルクを測定する。
【請求項２】
受光面側封止材である、請求項１に記載の太陽電池モジュール用封止材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用封止材を製造する方法であり、
オレフィン系樹脂および架橋剤を含む樹脂組成物を加熱しながら押出して架橋オレフィン系樹脂を含むペレットを得て、
前記ペレットおよび架橋剤を含む混合物をシート状に成形して太陽電池モジュール用封止材を得る、太陽電池モジュール用封止材の製造方法。
【請求項４】
太陽電池セルと、
前記太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材および背面側封止材とを備え、
前記受光面側封止材および前記背面側封止材のいずれか一方が、請求項１に記載の太陽電池モジュール用封止材からなる、太陽電池モジュール。
【請求項５】
太陽電池セルと、
前記太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材および背面側封止材とを備え、
前記受光面側封止材が、請求項２に記載の太陽電池モジュール用封止材からなる、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、太陽電池セルを封止するための太陽電池モジュール用封止材、その製造方法、および太陽電池セルが太陽電池モジュール用封止材によって封止された太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルを封止するための太陽電池モジュール用封止材としては、通常、オレフィン系樹脂を含むシートが用いられる。
オレフィン系樹脂は、透明性、加工性、架橋性等に優れていることから、オレフィン系樹脂を含む封止材は、太陽電池セルに入射する太陽光の光量を減らすことなく、太陽電池セルの外気との接触を防ぐとともに、太陽電池モジュールを構成する部材（太陽電池セル等）を衝撃から保護する。
【０００３】
太陽電池モジュール用封止材には、太陽電池セルの受光面側を封止する受光面側封止材と、太陽電池セルの背面側を封止する背面側封止材とがある。
背面側封止材としては、下記の理由から、着色された封止材が用いられることがある。
・太陽電池モジュールに入射して太陽電池セルの間を通過した光を、白色の背面側封止材において反射させ、その利用効率を高める。
・背景の色に近い色に着色された背面側封止材を用いて、太陽電池モジュールを設置する場所の景観を損なわないようにする。
・太陽電池セルの色に近い色に着色された背面側封止材を用いて、太陽電池モジュール全体を均一色にし、意匠性を高める。
【０００４】
ところで、太陽電池モジュールは、太陽電池セルを挟んだ一対の封止材を保護材とバックシートで挟み、加熱してこれらをラミネートする方法によって製造される。しかし、この方法では、ラミネート時に背面側封止材の一部が押し出されて太陽電池セルの受光面側に回り込むことがある。背面側封止材が着色されている場合、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むと、太陽電池セルの発電性能が十分に発揮されなくなる。また、太陽電池モジュールの外観も悪化する。
【０００５】
太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みが抑えられた太陽電池モジュール用封止材としては、下記のものが提案されている。
・ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２に準拠したキュラストメーターを用いて測定された、オレフィン系樹脂および架橋剤を含む受光面側封止材のトルクと、オレフィン系樹脂、架橋剤および着色剤を含む背面側封止材のトルクとが、互いに異なる太陽電池モジュール用封止材（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１３８０４８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、この太陽電池モジュール用封止材を用いる場合でも、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことがある。
【０００８】
本発明は、太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる太陽電池モジュール用封止材、その製造方法、および太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みが抑えられることで、太陽電池セルの発電性能が十分に発揮され、外観が良好である太陽電池モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、下記の態様を有する。
＜１＞架橋オレフィン系樹脂および架橋剤を含む太陽電池モジュール用封止材であり、下記トルク測定法で測定された前記太陽電池モジュール用封止材のトルクの最低値が、０．０２９  〜０．０９２Ｎ・ｍである、太陽電池モジュール用封止材。
（トルク測定法）
ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２：２００１のダイ加硫試験Ａ法（ねじり振動式平板ダイ加硫試験）に準拠したダイ加硫試験機（Ａ法）を用い、試験温度：１５０℃、ねじり振動数：１００±６回／分の条件にて３０分間トルクを測定する。
＜２＞受光面側封止材である、前記＜１＞の太陽電池モジュール用封止材。
＜３＞前記＜１＞または＜２＞の太陽電池モジュール用封止材を製造する方法であり、オレフィン系樹脂および架橋剤を含む樹脂組成物を加熱しながら押出して架橋オレフィン系樹脂を含むペレットを得て、前記ペレットおよび架橋剤を含む混合物をシート状に成形して太陽電池モジュール用封止材を得る、太陽電池モジュール用封止材の製造方法。
＜４＞太陽電池セルと、前記太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材および背面側封止材とを備え、前記受光面側封止材および前記背面側封止材のいずれか一方が、前記＜１＞の太陽電池モジュール用封止材からなる、太陽電池モジュール。
＜５＞太陽電池セルと、前記太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材および背面側封止材とを備え、前記受光面側封止材が、前記＜２＞の太陽電池モジュール用封止材からなる、太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュール用封止材によれば、太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる。
本発明の太陽電池モジュール用封止材の製造方法によれば、太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる太陽電池モジュール用封止材を製造できる。
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みが抑えられることで、太陽電池セルの発電性能が十分に発揮され、外観が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２】ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２：２００１に準拠したダイ加硫試験機（Ａ法）を用いて測定された、実施例１および比較例２の太陽電池モジュール用封止材のトルクの時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜太陽電池モジュール用封止材＞
本発明の太陽電池モジュール用封止材（以下、本発明の封止材とも記す。）は、架橋オレフィン系樹脂および架橋剤を含む。
【００１３】
（架橋オレフィン系樹脂）
架橋オレフィン系樹脂は、オレフィン系樹脂の分子鎖の間に架橋構造を導入したものである。
架橋オレフィン系樹脂としては、架橋剤架橋オレフィン系樹脂、放射線架橋オレフィン系樹脂等が挙げられ、架橋密度を調整しやすく、封止材のトルクの最低値を制御しやすい点から、架橋剤架橋オレフィン系樹脂が好ましい。
【００１４】
オレフィン系樹脂：
架橋オレフィン系樹脂の原料の一つであるオレフィン系樹脂としては、エチレン系重合体、プロピレン系重合体等が挙げられる。
【００１５】
オレフィン系樹脂としては、体積固有抵抗率が高い点からは、エチレン系重合体、プロピレン系重合体が好ましく、体積固有抵抗率が高く、かつ透明性が比較的よい点から、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン系重合体が好ましく、エチレン−α−オレフィン共重合体が特に好ましい。
【００１６】
エチレン系重合体：
エチレン系重合体としては、ポリエチレン（極低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等）、エチレン−α−オレフィン共重合体（線状低密度ポリエチレンを含む。）等が挙げられる。
【００１７】
エチレン系重合体としては、透明性が比較的よい点から、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体が好ましく、体積固有抵抗率が高い点から、エチレン−α−オレフィン共重合体が特に好ましい。
【００１８】
エチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレンに由来する構成単位と、α−オレフィンに由来する構成単位とを有する。エチレン−α−オレフィン共重合体は、必要に応じて他の単量体に由来する構成単位をさらに有してもよい。
α−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ヘプテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ペンテン等が挙げられる。
【００１９】
エチレン−α−オレフィン共重合体としては、透明性および柔軟性に優れる点から、メタロセン系プラストマーと呼ばれるエチレン−α−オレフィン共重合体が好ましい。メタロセン系プラストマーとしては、日本ポリエチレン社製のカーネル（登録商標）、住友化学社製のエクセレン（登録商標）ＦＸ等が挙げられる。
【００２０】
エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．８６５〜０．９１５ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．８７０〜０．９１０ｇ／ｃｍ３がさらに好ましく、０．８７０〜０．９００ｇ／ｃｍ３が特に好ましい。エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が前記範囲の下限値以上であれば、体積固有抵抗率が高い。エチレン−α−オレフィン共重合体の密度が前記範囲の上限値以下であれば、透明性および柔軟性に優れる。
エチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、ＪＩＳ  Ｋ７１１２：１９９９（ＩＳＯ  １１８３：１９８７）にしたがい測定した値である。
【００２１】
エチレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲは、０．１〜５０ｇ／１０分が好ましく、１〜５０ｇ／１０分がより好ましく、２〜４０ｇ／１０分がさらに好ましい。エチレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲが前記範囲の下限値以上であれば、エチレン−α−オレフィン共重合体の成形性がよくなる。エチレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲが前記範囲の上限値以下であれば、エチレン−α−オレフィン共重合体を取り扱いやすい。
エチレン−α−オレフィン共重合体のＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ６９２２−２：２０１０（ＩＳＯ  １１３３：２００５）にしたがい、温度：１９０℃、荷重：２１．１８Ｎの条件で測定した値である。
【００２２】
エチレン−α−オレフィン共重合体の融点は、５８〜１０８℃が好ましく、６０〜９３℃がより好ましい。エチレン−α−オレフィン共重合体の融点が前記範囲の下限値以上であれば、体積固有抵抗率が高い。エチレン−α−オレフィン共重合体の融点が前記範囲の上限値以下であれば、加工性に優れている。
エチレン−α−オレフィンの融点は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１：２０１２（ＩＳＯ  ３１４６）にしたがい測定した値である。
【００２３】
プロピレン系重合体：
プロピレン系重合体としては、プロピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体（プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体等）が挙げられる。
【００２４】
架橋剤：
架橋オレフィン系樹脂の原料の一つである架橋剤としては、公知の有機過酸化物（パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類等）、光増感剤等が挙げられる。
【００２５】
架橋オレフィン系樹脂のトルク：
下記トルク測定法で測定された架橋オレフィン系樹脂のトルクの最低値は、０．０３〜０．０９Ｎ・ｍが好ましく、０．０５１〜０．０７２Ｎ・ｍがより好ましい。
架橋オレフィン系樹脂のトルクの最低値は、ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２：２００１のダイ加硫試験Ａ法（ねじり振動式平板ダイ加硫試験）に準拠したダイ加硫試験機（Ａ法）を用い、試験温度：１５０℃、ねじり振動数：１００±６回／分の条件にて３０分間トルクを測定したときの最低値である。
【００２６】
架橋オレフィン系樹脂のトルクの最低値は、架橋オレフィン系樹脂の融点以上の温度領域での初期の流動性の指標となる。
架橋オレフィン系樹脂のトルクの最低値が前記範囲の下限値以上であれば、本発明の封止材のトルクの最低値を後述する範囲に調整しやすい。
架橋オレフィン系樹脂のトルクの最低値が前記範囲の上限値以下であれば、未溶融ゲルの発生が少ない。
【００２７】
（架橋剤）
太陽電池モジュール用封止材に架橋オレフィン系樹脂とともに含まれる架橋剤は、架橋オレフィン系樹脂をさらに架橋させる成分である。架橋剤としては、公知の有機過酸化物（パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類等）、光増感剤等が挙げられる。
【００２８】
架橋剤の含有量は、架橋オレフィン系樹脂の１００質量部に対して０．１質量部超２．０質量部以下が好ましく、０．１質量部超１．０質量部以下がより好ましい。
【００２９】
（添加剤）
本発明の封止材は、架橋助剤、接着向上剤を含むことが好ましい。
本発明の封止材は、耐候剤を含んでもよい。
背面側封止材である場合、本発明の封止材は、着色剤（顔料、染料等）を含むことが好ましい。
本発明の封止材は、本発明の効果を損なわない範囲において、上記以外の他の添加剤、充填材等を含んでもよい。
【００３０】
架橋助剤は、重合性不飽和基（ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロイル基等）を１つ以上（好ましくは２つ以上）有する化合物である。架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が挙げられる。
架橋助剤を含む場合、架橋助剤の割合は、架橋オレフィン系樹脂の１００質量部に対して０質量部超２．０質量部以下が好ましく、０質量部超１．０質量部以下がより好ましい。
【００３１】
接着向上剤は、後述する太陽電池セル、透明保護材、バックシート等との接着性を改良する成分である。接着向上剤としては、シランカップリング剤等が挙げられる。
シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）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−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
接着向上剤を含む場合、接着向上剤の含有量は、架橋オレフィン系樹脂の１００質量部に対して０．０５質量部超１．０質量部以下が好ましく、０．１質量部超０．５質量部以下がより好ましい。
【００３２】
耐候剤は、封止材に耐候性を付与する成分である。耐候剤としては、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤等が挙げられる。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤等が挙げられる。
【００３３】
（封止材のトルク）
下記トルク測定法で測定された本発明の封止材のトルクの最低値は、０．０２９〜０．０９２Ｎ・ｍであり、０．０４〜０．０８Ｎ・ｍが好ましく、０．０５２〜０．０７３Ｎ・ｍがより好ましい。
封止材のトルクの最低値は、ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２：２００１のダイ加硫試験Ａ法（ねじり振動式平板ダイ加硫試験）に準拠したダイ加硫試験機（Ａ法）を用い、試験温度：１５０℃、ねじり振動数：１００±６回／分の条件にて３０分間トルクを測定したときの最低値である。
【００３４】
例えば、図２に示すように、ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２：２００１に準拠したダイ加硫試験機（Ａ法）を用いて測定された封止材のトルクは、測定開始直後は急激に低下する。その後、架橋オレフィン系樹脂と架橋剤との反応が進行するにつれて封止材のトルクは上昇する。
すなわち、封止材のトルクの最低値は、太陽電池モジュールの製造において、太陽電池セルを挟んだ一対の封止材を保護材とバックシートで挟み、加熱してこれらをラミネートする際の、封止材の初期の流動性の指標となる。
封止材のトルクが前記範囲の下限値以上であれば、太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる。
封止材のトルクが前記範囲の上限値以下であれば、架橋オレフィン系樹脂の未溶融ゲルが少なく、封止材の外観が良好となる。
【００３５】
（封止材の厚さ）：
本発明の封止材の厚さは、４００〜７００μｍが好ましく、４５０〜６００μｍがより好ましい。封止材の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、太陽電池セルを衝撃から十分に保護できる。封止材の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、封止材のコストが抑えられる。また、太陽電池モジュールを薄型化できる。
【００３６】
（受光面側封止材、背面側封止材）
本発明の封止材は、受光面側封止材であってもよく、背面側封止材であってもよい。
受光面側封止材として用いることによって、太陽電池モジュールを製造する際に、背面側封止材が流動したとしても、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる。
背面側封止材として用いることによって、太陽電池モジュールを製造する際に、背面側封止材が流動しにくくなり、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる。
本発明の封止材は、受光面側封止材であることが好ましい。受光面側封止材は、ラミネート時に先に温度が上がる側となり、流動しやすい。
【００３７】
（作用効果）
以上説明した本発明の封止材にあっては、架橋オレフィン系樹脂および架橋剤を含み、封止材のトルクの最低値が０．０２９Ｎ・ｍ以上であるため、融点以上の温度領域での封止材の初期の流動性が抑えられ、太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる。また、封止材のトルクの最低値が０．０９２Ｎ・ｍ以下であるため、架橋オレフィン系樹脂の未溶融ゲルが少なく、封止材の外観が良好である。
一方、特許文献１の封止材は、未架橋のオレフィン系樹脂および架橋剤を含むものであり、架橋オレフィン系樹脂を含まないため、封止材のトルクの最低値が低い。そのため、ラミネートの初期段階での流動性が高く、背面側封止材が太陽電池セルの受光面側に回り込むことがある。
【００３８】
（他の実施形態）
本発明の封止材は、架橋オレフィン系樹脂および架橋剤を含み、封止材のトルクの最低値が０．０２９〜０．０９２Ｎ・ｍであるものであればよく、上述した封止材に限定されない。
例えば、本発明の効果を損なわない範囲において、２層以上の積層シートからなる封止材であってもよい。
【００３９】
＜太陽電池モジュール用封止材の製造方法＞
本発明の封止材の製造方法は、下記の工程（ａ）および工程（ｂ）を有する方法である。
工程（ａ）：オレフィン系樹脂および架橋剤を含む樹脂組成物を加熱しながら押出して架橋オレフィン系樹脂を含むペレットを得る工程。
工程（ｂ）：工程（ａ）の後、ペレットおよび架橋剤を含む混合物をシート状に成形して太陽電池モジュール用封止材を得る工程。
【００４０】
（工程（ａ））
オレフィン系樹脂および架橋剤を、必要に応じて混練して樹脂組成物を得る。混練方法としては、原料をヘンシェルミキサ、リボンミキサ等で乾式混合し、単軸または２軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロール等の溶融混練機に供給して溶融混練する方法が挙げられる。
【００４１】
樹脂組成物を、単軸または２軸押出機等により押出し、ペレット化することによって架橋オレフィン系樹脂を含むペレットを得る。
混練条件および押出条件は、所望のトルクの最低値の架橋オレフィン系樹脂が得られるように、適宜調整すればよい。
【００４２】
（工程（ｂ））
架橋オレフィン系樹脂を含むペレット、架橋剤、必要に応じて添加剤を混合して混合物を調製し、該混合物をシート状に成形して太陽電池モジュール用封止材を得る。
シート化方法としては、例えば、Ｔダイを用いた押出成形法、プレス成形法等が挙げられる。また、離型シートに封止材の溶液を塗工し、乾燥することにより、シート化することもできる。
【００４３】
（作用効果）
以上説明した本発明の封止材の製造方法にあっては、オレフィン系樹脂および架橋剤を含む樹脂組成物を加熱しながら押出して架橋オレフィン系樹脂を含むペレットを得て、ペレットおよび架橋剤を含む混合物をシート状に成形して太陽電池モジュール用封止材を得る方法であるため、架橋オレフィン系樹脂および架橋剤を含み、封止材のトルクの最低値が０．０２９Ｎ・ｍ以上である封止材を製造できる。
【００４４】
＜太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材および背面側封止材とを備える。
【００４５】
本発明の太陽電池モジュールにおいては、受光面側封止材および背面側封止材のいずれか一方が本発明の封止材からなるものであればよい。
受光面側封止材が本発明の封止材からなるものであれば、太陽電池モジュールを製造する際に、背面側封止材が流動したとしても、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる。
背面側封止材が本発明の封止材からなるものであれば、太陽電池モジュールを製造する際に、背面側封止材が流動しにくくなり、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる。
【００４６】
本発明の太陽電池モジュールにおいては、受光面側封止材が本発明の封止材からなるものであることが好ましい。受光面側封止材は、ラミネート時に先に温度が上がる側となり、流動しやすい。
以下、受光面側封止材が本発明の封止材からなるものである太陽電池モジュールについて説明する。
【００４７】
図１は、本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１と；太陽電池セル１１を挟んで封止する一対の受光面側封止材１２および背面側封止材１３と；封止材によって貼り合わされた透明保護材１４およびバックシート１５とを備える。
太陽電池モジュール１０においては、複数の太陽電池セル１１は、導線および半田接合部を備えたタブストリング１６を介して電気的に直列に接続されている。
【００４８】
（太陽電池セル）
太陽電池セル１１としては、ｐ型とｎ型の半導体を接合した構造を有するｐｎ接合型太陽電池素子が挙げられる。ｐｎ接合型太陽電池素子としては、シリコン系（単結晶シリコン系、多結晶シリコン系、アモルファスシリコン系等）、化合物系（ＧａＡｓ系、ＣＩＳ系、ＣｄＴｅ−ＣｄＳ系）等が挙げられる。
【００４９】
（受光面側封止材）
受光面側封止材１２は、本発明の封止材からなるものである。
【００５０】
（背面側封止材）
背面側封止材１３としては、公知の封止材が挙げられる。
背面側封止材１３としては、未架橋のオレフィン系樹脂および架橋剤を含むものが好ましい。
未架橋のオレフィン系樹脂としては、本発明の封止材に含まれる架橋オレフィン系樹脂の原料であるオレフィン系樹脂と同様なものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
背面側封止材１３は、着色剤を含むことが好ましい。
背面側封止材１３は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて架橋助剤、接着向上剤、耐候剤、他の添加剤、充填材等を含んでもよい。
添加剤としては、本発明の封止材に用いるものとして例示たものと同様なものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
【００５１】
（透明保護材）
透明保護材１４としては、ガラス板、樹脂板等が挙げられる。ガラス板としては、光透過性の点から、表面に凹凸をつけた型板ガラスが好ましい。型板ガラスの材料としては、鉄分の少ない白板ガラス（高透過ガラス）が好ましい。
【００５２】
（バックシート）
バックシート１５の材料としては、ポリフッ化ビニル、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート等）、ポリオレフィン（ポリエチレン等）、ガラス、金属（アルミニウム等）等が挙げられる。バックシート１５は、単層であってもよく、複層であってもよい。
【００５３】
（太陽電池モジュールの製造方法）
太陽電池モジュールの製造方法としては、タブストリング１６を用いて電気的に接続した複数の太陽電池セル１１を一対の受光面側封止材１２および背面側封止材１３で挟み、さらに封止材を透明保護材１４とバックシート１５とで挟んだ後、加熱して、受光面側封止材１２および背面側封止材１３同士、受光面側封止材１２と透明保護材１４、背面側封止材１３とバックシート１５とを接着する方法が挙げられる。
【００５４】
封止材が架橋剤を含むため、封止材を架橋剤の分解温度以上に加熱することが好ましい。架橋剤の分解温度以上に加熱すれば、封止材に含まれる樹脂成分を架橋でき、封止材の耐久性をより向上させることができる。
【００５５】
（作用効果）
以上説明した本発明の太陽電池モジュールにあっては、太陽電池セルの受光面側に背面側封止材が回り込むことを十分に抑えることができる本発明の封止材を備えたものであるため、太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みが抑えられることで、太陽電池セルの発電性能が十分に発揮され、外観が良好である。
【００５６】
また、背面側封止材として着色された封止材を用いることによって、下記の効果も得られる。
・太陽電池モジュールに入射して太陽電池セルの間を通過した光を、白色の背面側封止材において反射させ、その利用効率を高める。
・背景の色に近い色に着色された背面側封止材を用いて、太陽電池モジュールを設置する場所の景観を損なわないようにする。
・太陽電池セルの色に近い色に着色された背面側封止材を用いて、太陽電池モジュール全体を均一色にし、意匠性を高める。
【００５７】
（他の実施形態）
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、太陽電池セルを挟持した一対の受光面側封止材および背面側封止材とを備え、受光面側封止材がおよび背面側封止材のいずれか一方が、本発明の封止材からなるものであればよく、図示例の太陽電池モジュール１０に限定されない。
例えば、背面側封止材が、本発明の封止材からなるものであり、受光面側封止材が、本発明以外の封止材であってもよい。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
【００５９】
＜測定方法、評価方法＞
（ＭＦＲ）
オレフィン系樹脂または架橋オレフィン系樹脂のＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ６９２２−２：２０１０（ＩＳＯ  １１３３：２００５）にしたがい、温度：１９０℃、荷重：２１．１８Ｎの条件で測定した。
【００６０】
（トルク）
オレフィン系樹脂、架橋オレフィン系樹脂または封止材のトルクは、下記のように測定した。
ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２：２００１のダイ加硫試験Ａ法（ねじり振動式平板ダイ加硫試験）に準拠したダイ加硫試験機（Ａ法）である、キュラストメーター７（ＪＳＲトレーディング社製）のダイを１５０℃に加熱し、４±０．５ｇの試料をダイに載せ、ねじり振動数：１００回／分で３０分間トルクを測定した。
【００６１】
（未溶融ゲルの有無）
オレフィン系樹脂または架橋オレフィン系樹脂における未溶融ゲルの発生の有無は、プレス機にて１５０℃で厚さ１ｍｍのプレスシートを作製し目視により確認した。
【００６２】
（封止材の外観）
封止材を目視で観察し、封止材の外観を下記の基準にて評価した。
〇（良好）：ゲル異物が観察されない。
×（不良）：ゲル異物が観察される。
【００６３】
（回り込み）
太陽電池モジュールを目視で観察し、太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みの有無を下記の基準にて評価した。
〇（良好）：太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みがなかった。
×（不良）：太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みがあった。
【００６４】
＜原料＞
（オレフィン系樹脂各成分）
オレフィン系樹脂（Ａ−１）：エチレン−α−オレフィン共重合体（日本ポリエチレン社製、メタロセン系プラストマー、カーネル（登録商標）ＫＳ４４１、密度：０．８８０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：８ｇ／１０分、融点：５９℃）。
オレフィン系樹脂（Ａ−２）：エチレン−α−オレフィン共重合体（日本ポリエチレン社製、メタロセン系プラストマー、カーネル（登録商標）ＫＪ６４０、密度：０．８８０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：３０ｇ／１０分、融点：５８℃）。
オレフィン系樹脂（Ａ−３）：エチレン−α−オレフィン共重合体（日本ポリエチレン社製、メタロセン系プラストマー、カーネル（登録商標）ＫＳ３４０、密度：０．８８０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：３．５ｇ／１０分、融点：６０℃）。
架橋剤：２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（化薬アクゾ社製、カヤヘキサＡＤ）。
架橋助剤：トリアリルイソシアヌレート（日本化成社製、タイク（登録商標））。
接着向上剤：３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＭ−５０３）。
耐候剤：２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン（ＢＡＳＦジャパン社製、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（登録商標）  ８１）。
着色剤：酸化チタン（ディポン社製、タイピュア）
【００６５】
＜未架橋オレフィン系樹脂＞
オレフィン系樹脂（Ａ−１）〜（Ａ−３）について、トルクを測定した。結果を表１および表２に示す。
【００６６】
＜架橋オレフィン系樹脂＞
表１および表２に示す種類のオレフィン系樹脂の１００質量部、および表１および表２に示す量の架橋剤を、ヘンシェルミキサで乾式混合し、１軸押出機に供給して１８０℃で溶融混練し、そのまま押出した後、ペレット化し、架橋オレフィン系樹脂のペレット（以下、架橋樹脂ペレットと記す。）（Ｂ−１）〜（Ｂ−７）を得た。架橋樹脂ペレット（Ｂ−１）〜（Ｂ−７）についてＭＦＲおよびトルクを測定した。結果を表１および表２に示す。
【００６７】
【表１】
2017174942.tif 000003
【００６８】
【表２】
2017174942.tif 000004
【００６９】
＜背面側封止材＞
（製造例１）
オレフィン系樹脂（Ａ−１）の１００質量部、架橋剤の０．３質量部、架橋助剤の０．５質量部、接着向上剤の０．３質量部、耐候剤の０．３質量部、着色剤の５質量部を混合して、背面側封止材形成用樹脂材料を得た。
背面側封止材形成用樹脂材料を押出成形して、厚さ５００μｍの背面側封止材を得た。
【００７０】
（製造例２）
オレフィン系樹脂（Ａ−１）をオレフィン系樹脂（Ａ−２）に変更した以外は、製造例１と同様にして厚さ５００μｍの背面側封止材を得た。
【００７１】
＜太陽電池モジュールの製造＞
（実施例１）
架橋樹脂ペレット（Ｂ−１）の１００質量部、架橋剤の０．３質量部、架橋助剤の０．５質量部、接着向上剤の０．３質量部、耐候剤の０．３質量部を混合して、受光面側封止材形成用樹脂材料混合物を得た。
受光面側封止材形成用樹脂材料を押出成形して、厚さ５００μｍの受光面側封止材を得た。受光面側封止材についてトルクを測定した。結果を表３、図２に示す。
【００７２】
実施例１の受光面側封止材および製造例１の背面側封止材で、タブストリングを固定した多結晶シリコン系太陽電池セルの１枚を挟み、これらを白板ガラス（厚さ：３．２ｍｍ）と、バックシート（ポリエステル、厚さ：０．２５ｍｍ）とで挟んで積層体を得た。この積層体を樹脂製の袋に入れ、太陽電池モジュール製造用のラミネータを用いて、１５０℃に加熱するとともに、袋内部を４分間真空状態にした後に１２分間プレスすることによって太陽電池モジュールを得た。太陽電池モジュールについて外観および回り込みを評価した。結果を表３に示す。
【００７３】
（実施例２〜４、比較例１〜６）
受光面側封止材の樹脂の種類を表３および表４に示すものに変更した以外は、実施例１と同様にして厚さ５００μｍの受光面側封止材を得た。受光面側封止材についてトルクを測定した。結果を表３および表４に示す。比較例２の結果を図２に示す。
【００７４】
受光面側封止材および背面側封止材を表３および表４に示すものに変更した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを得た。太陽電池モジュールについて外観および回り込みを評価した。結果を表３および表４に示す。
【００７５】
【表３】
2017174942.tif 000005
【００７６】
【表４】
2017174942.tif 000006
【００７７】
実施例１〜４の受光面側封止材は、架橋オレフィン系樹脂および架橋剤を含み、トルクの最低値が０．０２９〜０．０９２Ｎ・ｍであるため、受光面側封止材の外観が良好であり、太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みが抑えられた。
【００７８】
比較例１、４、６の受光面側封止材は、架橋オレフィン系樹脂を含まないため、太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みが抑えられなかった。
比較例２の受光面側封止材は、トルクの最低値が０．０２９Ｎ・ｍ未満であるため、太陽電池セルの受光面側への背面側封止材の回り込みが抑えられなかった。
比較例３、５の受光面側封止材は、トルクの最低値が０．０９２Ｎ・ｍ超であるため、受光面側封止材の外観が未溶融ゲルによって悪くなった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の太陽電池モジュール用封止材は、太陽電池セルの発電性能が十分に発揮され、外観が良好である太陽電池モジュールの封止材として有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  太陽電池モジュール、
１１  太陽電池セル、
１２  受光面側封止材、
１３  背面側封止材、
１４  透明保護材、
１５  バックシート、
１６  タブストリング。
【図１】
2017174942.tif 000007
【図２】
2017174942.tif 000008