(57)【要約】【課題】太陽電池用封止材の製造時における成形加工性が良好であり、透明性に優れ、電極の腐食の原因となる酸の発生量が少なく、ＰＩＤ現象が発生しない太陽電池用封止材を製造することができる太陽電池用封止材製造用組成物を提供すること。【解決手段】エチレン・α−オレフィン共重合体（ＥαＯ）及びエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含み、前記エチレン・α−オレフィン共重合体と前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量比（ＥαＯ：ＥＶＡ）が、９５：５〜７５：２５であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量を基準として、２４〜２８質量％であることを特徴とする太陽電池用封止材製造用組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン・α−オレフィン共重合体（ＥαＯ）及びエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含み、
前記エチレン・α−オレフィン共重合体と前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量比（ＥαＯ：ＥＶＡ）が、９５：５〜７５：２５であり、
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量を基準として、２４〜２８質量％であることを特徴とする太陽電池用封止材製造用組成物。
【請求項２】
前記エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が、０．８４〜０．９０ｇ／ｃｍ３である、請求項１に記載の太陽電池用封止材製造用組成物。
【請求項３】
８０℃における伸長粘度（歪み速度０．０５／ｓの条件にて、Ｈｅｎｃｋｙ歪みが１．０となったときの粘度）が、１３０ｋＰａ・ｓ以上である、請求項１又は２に記載の太陽電池用封止材製造用組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池用封止材製造用組成物からなる太陽電池封止材。
【請求項５】
表面側保護部材、太陽電池素子及び裏面側保護部材を有し、前記太陽電池素子が請求項４に記載の太陽電池用封止材により封止されてい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、太陽電池用封止材製造用組成物、太陽電池用封止材及び太陽電池モジュールに関する。
【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モジュールが広く使用され、更に、耐久性や発電効率等の点から開発が進められている。
【０００３】
太陽電池モジュールの構造としては、例えば、図１に示すように、ガラス基板等からなる表面側透明保護部材１１、表面側封止材１３Ａ、シリコン結晶系セル等の太陽電池素子１４、裏面側封止材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、接着一体化した構造が知られている。
【０００４】
太陽電池モジュールでは、高い電気出力を得るために、複数の太陽電池素子１４を接続タブ１５で接続して用いられている。したがって、太陽電池素子１４の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止材１３Ａ、１３Ｂを用いて太陽電池素子１４を封止している。
【０００５】
これらの太陽電池モジュールに用いられる封止材としては、高い透明性及び接着性を有するエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルムが従来から用いられている。そして、封止材用のＥＶＡフィルムには、膜強度や耐久性を向上させるために、ＥＶＡの他に有機過酸化物等の架橋剤が配合され、太陽電池モジュールの製造時にＥＶＡフィルム中のＥＶＡを架橋させるのが一般的である。
【０００６】
ところが、ＥＶＡは構成成分として酢酸ビニルを含むため、太陽電池用封止材中に酸が発生し、太陽電池モジュールの電極の腐食を発生させるという問題がある。そのため、ＥＶＡに代わるポリマーとして、酸が発生しないエチレン・α−オレフィン共重合体が近年注目を集めている。そして、所望の特性を得るため、エチレン・α−オレフィン共重合体及びエチレン−不飽和脂肪酸エステル共重合体を含む太陽電池封止材用樹脂組成物を成形して得られる封止材が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０６５２５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、太陽電池用封止材に使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体は一般に変形時の粘度が低いため、太陽電池用封止材を製造する際の搬送工程において搬送不良が生じるという問題がある。また、特許文献１のように、複数種の樹脂を混合すると太陽電池封止材の透明性が低下しやすいという問題があった。さらに、従来から使用されているＥＶＡは、上述したように、酸が発生するため、酸の発生量をできるだけ抑えることが望ましい。さらに、近年においては、大規模太陽光発電施設で問題とされている、太陽電池の出力が大幅に低下するＰＩＤ現象の発生を防止することができる対策が望まれている。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、太陽電池用封止材の製造時における成形加工性が良好であり、透明性に優れ、酸の発生量が少なく、ＰＩＤ現象の発生が防止された太陽電池用封止材を製造することができる太陽電池用封止材製造用組成物を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、この太陽電池用封止材製造用組成物を成形してなる太陽電池用封止材及びこの太陽電池用封止材により太陽電池素子を封止してなる太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、エチレン・α−オレフィン共重合体（ＥαＯ）及びエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含み、前記エチレン・α−オレフィン共重合体と前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量比（ＥαＯ：ＥＶＡ）が、９５：５〜７５：２５であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量を基準として、２４〜２８質量％であることを特徴とする太陽電池用封止材製造用組成物により達成される。
【００１２】
エチレン・α−オレフィン共重合体にＥＶＡを上記質量範囲で加えることにより、組成物全体の伸長粘度が増大するので、太陽電池用封止材を製造する際の搬送工程において組成物を支障なく搬送することが可能となる。また、エチレン・α−オレフィン共重合体に上記酢酸ビニル含有率を有するＥＶＡを上記質量範囲で加えるのであれば、十分な透明性も確保することができ、加水分解により発生する酸の量も少なくすることができる。また、酢酸ビニル含有量が上記含有量範囲であるＥＶＡを使用することで、発生する酸の量を更に抑制することができるだけでなく、ＰＩＤ現象の発生を防止できることが本発明者により見出された。
【００１３】
本発明の好ましい態様は以下のとおりである。
【００１４】
（１）前記エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が、０．８６〜０．９０ｇ／ｃｍ３である。
【００１５】
（２）８０℃における伸長粘度が、１３０ｋＰａ・ｓ以上である。
【００１６】
また、上記目的は、上記太陽電池用封止材製造用組成物からなる太陽電池用封止材により達成される。
【００１７】
さらに、上記目的は、本発明の太陽電池用封止材組成物がシート状に成形された太陽電池用封止材、及び、表面側保護部材、太陽電池素子及び裏面側保護部材を有する太陽電池モジュールであって、前記太陽電池素子が本発明の太陽電池用封止材により封止されている太陽電池モジュールによっても達成される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る太陽電池用封止材製造用組成物は加工性が良好であり、製造される太陽電池用封止材は透明性に優れ、電極の腐食の原因となる酸の発生を低減でき、かつ、出力の低下の原因となるＰＩＤ現象の発生を防止することができる。したがって、加工性、透明性及び信頼性に優れる太陽電池用封止材を安定的且つ効率的に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一般的な太陽電池モジュールの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を詳細に説明する。上述したように、本発明の太陽電池封止材製造用組成物は、エチレン・α−オレフィン共重合体（以下、ＥαＯとも称する。）とエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡとも称する。）を含んでいる。
【００２１】
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体とＥＶＡの質量比（ＥαＯ：ＥＶＡ）は、９５：５〜７５：２５であり、好ましくは９５：５〜８０：２０であり、特に好ましくは９５：５〜９０：１０である。ＥαＯが上記範囲より多いと、伸長粘度が低くなり、太陽電池封止材の搬送工程における搬送が困難となる。ＥＶＡが上記範囲より多いと、太陽電池モジュールの使用時に電極の腐食の原因となる酢酸が発生しやすくなるだけでなく、太陽電池用封止材の透明性が低下する。また、酢酸発生量の増加は、ＥＶＡの質量割合の増加に伴って線形に推移するわけでなく、上記質量比が極めて酢酸発生量が少なくなることが本発明者らにより見出された。
【００２２】
ＥＶＡの酢酸ビニル含有量は、ＥＶＡの質量を基準として２４〜２８質量％であり、特に好ましくは２４〜２６質量％である。これにより、ＥＶＡの割合が増加しても、加水分解により発生する酢酸の量をできるだけ抑制することができる。また、酢酸ビニル含有量が上述の範囲内であれば、ＰＩＤ現象の発生を防止することができる。
【００２３】
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は０．８４〜０．９０ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．８５０ｇ／ｃｍ３以上０．８８０ｇ／ｃｍ３未満であることが特に好ましく、０．８５０ｇ／ｃｍ３以上０．８７０ｇ／ｃｍ３未満であることが特に好ましく、更に、０．８５０ｇ／ｃｍ３以上０．８６０ｇ／ｃｍ３未満であることが特に好ましい。ＥＶＡの密度は０．９〜１．０ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．９３〜０．９７であることが更に好ましい。これらの範囲であれば、搬送性等に更に優れる太陽電池封止材を得ることができる。これらの密度は、ＪＩＳ  Ｋ７１１２に従って求めた値のことをいう。
【００２４】
また、エチレン・α−オレフィン共重合体及びＥＶＡの融点はそれぞれ５０〜９０℃であることが好ましい。太陽電池用封止材製造時の搬送時の温度に適した融点を有する組成物を得ることができる。本発明においてエチレン・α−オレフィン共重合体とＥＶＡの融点は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１に従い、熱流束示差走査熱量測定で得られたＤＳＣ曲線における融解ピーク温度のことをいう。
【００２５】
エチレン・α−オレフィン共重合体とＥＶＡのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、一般に、１〜３０ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは１〜１０ｇ／１０ｍｉｎである。ＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に従って、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で得られた値のことをいう。
【００２６】
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレン由来の構成単位を主成分とし、更に炭素数３〜１２のα−オレフィン、例えば、プロピレン、１−ブテン、１-へキセン、１−オクテン、４−メチルペンテン−１、４−メチル−へキセン−１、４，４−ジメチル−ペンテン−１等由来の１種又は複数種の構成単位を有するエチレン・α−オレフィン共重合体（ターポリマー等も含む）である。エチレン・α−オレフィン共重合体の具体例としては、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体、エチレン・４−メチル−ペンテン−１共重合体、エチレン・ブテン・ヘキセンターポリマー、エチレン・プロピレン・オクテンターポリマー、エチレン・ブテン・オクテンターポリマー等が挙げられる。エチレン・α−オレフィン共重合体におけるα−オレフィンの含有量は、５〜４０質量％が好ましく、１０〜３５質量％がより好ましく、１５〜３０質量％が更に好ましい。α−オレフィンの含有量が少ないと太陽電池用封止材の柔軟性や耐衝撃性が十分でない場合があり、多過ぎると耐熱性が低い場合がある。
【００２７】
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体は、チーグラーナッタ触媒やメタロセン触媒を用いて重合されたものを使用することができ、特に直鎖状のエチレン・α−オレフィン共重合体を好ましく使用することができる。本発明では、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ（ポリスチレンを換算基準としたゲル浸透クロマトグラフ法による測定）が狭いエチレン・α−オレフィン共重合体が好ましい。その分子量分布は、例えば、２．０〜４．０である。このような狭い分子量分布を有するエチレン・α−オレフィン共重合体は、メタロセン触媒を用いて重合することにより作製することができる。メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン・α−オレフィン共重合体はメタロセンポリエチレンやｍ−ＬＬＤＰＥ等と呼ばれている。エチレン・α−オレフィン共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよく、ランダム共重合体が好ましい。エチレン・α−オレフィン共重合体の結晶化度（Ｘ線回折法による）は、４０％以下であることが好ましく、特に２０％以下が好ましい。結晶化度は低いほど好ましい。透明性や接着性に優れる太陽電池用封止材を得ることができる。
【００２８】
［架橋剤］
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物には、架橋剤を含有させ、エチレン・α−オレフィン共重合体及びＥＶＡの混合組成物の架橋構造を形成することが好ましい。架橋剤は、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。なかでも、接着力、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された封止材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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、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−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイル＋ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサネート、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、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−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシマレイックアシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。
【００３１】
ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、７０℃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いずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、調製条件、成膜温度、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は１種でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３２】
有機過酸化物として、特に、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、又はｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートが好ましい。これにより、良好に架橋され、優れた透明性を有する太陽電池用封止材が得られる。
【００３３】
太陽電池用封止材製造用組成物に使用する有機過酸化物の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びＥＶＡの合計量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０．２〜３質量部であることが好ましい。有機過酸化物の含有量は、少ないと架橋硬化時において架橋速度が低下する場合があり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。
【００３４】
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。
【００３５】
前記光重合開始剤の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びＥＶＡの合計量１００質量部に対して０．１〜５質量部、好ましくは０．２〜３質量部である。
【００３６】
［架橋助剤］
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物は、さらに架橋助剤を含んでいることが好ましい。架橋助剤は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びＥＶＡのゲル分率を向上させ、太陽電池用封止材の接着性、耐候性を向上させることができる。
【００３７】
架橋助剤の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びＥＶＡの合計量１００質量部に対して、通常０．１〜５質量部、好ましくは０．１〜３質量部、特に好ましくは０．５〜２．５質量部で使用される。これにより、更に架橋後の硬度が向上した封止材が得られる。
【００３８】
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。
【００３９】
［接着性向上剤］
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物においては、更に、接着向上剤を含んでいても良い。接着向上剤としては、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、更に優れた接着力を有する太陽電池用封止材とすることができる。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。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。
【００４０】
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びＥＶＡの合計量１００質量部に対して５質量部以下、好ましくは０．１〜２質量部であることが好ましい。
【００４１】
［その他］
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物は、膜の種々の物性（機械的強度、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、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。
【００４２】
また、本発明の太陽電池用封止材製造用組成物の８０℃における伸長粘度（歪み速度０．０５／ｓの条件にて、Ｈｅｎｃｋｙ歪みが１．０となったときの粘度）が１３０ｋＰａ・ｓ以上であることが好ましい。これにより組成物が適度な硬さを有することとなるので、太陽電池用封止材製造時における組成物の搬送を良好に行うことができる。伸長粘度は高いほど搬送性が良好となるが、一般に少なくとも１３０ｋＰａ・ｓあれば十分である。
【００４３】
［太陽電池用封止材］
本発明の太陽電池用封止材を形成するには、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本発明の太陽電池用封止材製造用組成物を、通常の押出成形、又はカレンダー成形（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。本発明の太陽電池用封止材の厚さは特に制限されないが、０．０５〜２ｍｍ、好ましくは０．３〜０．８ｍｍ、更に好ましくは０．４〜０．７ｍｍである。太陽電池用封止材は一つの層からなることが好ましい。
【００４４】
［太陽電池モジュール］
本発明の太陽電池モジュールの構造は、本発明の太陽電池用封止材を用いて太陽電池素子が封止された構造を含んでいれば特に制限されない。例えば、表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、本発明の太陽電池用封止材を介在させて架橋一体化させることにより太陽電池素子（単結晶又は多結晶シリコンセル等）を封止させた構造などが挙げられる。
【００４５】
なお、本発明において、太陽電池素子の光が照射される側（表面側）を「表面側」と称し、太陽電池素子の受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。
【００４６】
太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子を十分に封止するには、例えば、図１に示すように表面側透明保護部材１１、表面側封止材１３Ａ、太陽電池素子１４、裏面側封止材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、封止材を架橋硬化させればよい。
【００４７】
加熱加圧するには、例えば、各部材を積層した積層体を、真空ラミネータで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１８０℃、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。
【００４８】
この加熱加圧時に、表面側封止材１３Ａおよび裏面側封止材１３Ｂに含まれるエチレン・α−オレフィン共重合体及びＥＶＡを架橋させることにより、表面側封止材１３Ａおよび裏面側封止材１３Ｂを介して、表面側透明保護部材１１、裏面側透明部材１２、および太陽電池素子１４を一体化させて、太陽電池素子１４を封止することができる。太陽電池素子１４は接続タブ１５で互いに電気的に接続される。
【００４９】
なお、本発明の太陽電池用封止材は、図１に示したような単結晶又は多結晶のシリコン結晶系の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールだけでなく、薄膜シリコン系、薄膜アモルファスシリコン系太陽電池、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）系太陽電池等の薄膜太陽電池モジュールの封止材にも使用することもできる。この場合は、例えば、ガラス基板、ポリイミド基板、フッ素樹脂系透明基板等の表面側透明保護部材の表面上に化学気相蒸着法等により形成された薄膜太陽電池素子層上に、本発明の太陽電池用封止材、裏面側保護部材を積層し、接着一体化させた構造、裏面側保護部材の表面上に形成された太陽電池素子上に、本発明の太陽電池用封止材、表面側透明保護部材を積層し、接着一体化させた構造、又は表面側透明保護部材、表面側封止材、薄膜太陽電池素子、裏面側封止材、及び裏面側保護部材をこの順で積層し、接着一体化させた構造等が挙げられる。なお、本発明において、太陽電池セルや薄膜太陽電池素子を総称して太陽電池素子という。
【００５０】
表面側透明保護部材１１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。
【００５１】
裏面側保護部材１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリアミドなどのプラスチックフィルムが好ましく用いられる。また、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／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でも良い。また、ガラス板でもよい。
【００５２】
なお、本発明の太陽電池用封止材は、太陽電池モジュール（薄膜太陽電池モジュールを含む）の表面側及び／又は裏面側に用いられる封止材に特徴を有する。したがって、表面側透明保護部材、裏面側保護部材、および太陽電池素子などの封止材以外の部材については、従来公知の太陽電池モジュールと同様の構成を有していればよく、特に制限されない。
【００５３】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００５４】
［１］太陽電池用封止材の作製
下記表に示す配合で各材料をロールミルに供給し、７５℃で混練することにより、本発明の太陽電池用封止材製造用組成物を得た。この組成物を、７０℃でカレンダー成形し、放冷後、シート状の太陽電池用封止材（単層構造、厚さ：０．５ｍｍ）を作製した。
【００５５】
［２］太陽電池モジュールの作製
白板ガラス（厚さ３．２ｍｍ）、上記太陽電池用封止材、太陽電池セル、上記太陽電池用封止材、バックシートの順に積層して積層体を得た後、この積層体を真空ラミネータを用いて９０℃にて真空時間２分、プレス時間８分で圧着した後、１５５℃のオーブン中で３０分間加熱した架橋硬化させることにより太陽電池モジュールを得た。
【００５６】
［３］光線透過率
上記太陽電池用封止材を２枚の白板ガラス（厚さ３．２ｍｍ）で挟み、得られた積層体を［２］と同様の手順で圧着及び架橋硬化させて積層サンプルを得た。この積層サンプルについて、分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４１００）を用いて４００〜１０００ｎｍのスペクトル測定を面内の複数箇所で実施し、その平均値を光線透過率（％）とした。
【００５７】
［４］ヘイズ
［３］と同様にして得た積層サンプルについて、ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５（２０００年）に従って、ヘイズメーター（日本電色工業株式会社製 ＮＤＨ ２０００型）を用いてヘイズ値（％）を測定した。
【００５８】
［５］８０℃伸長粘度
８０℃に加熱した上記太陽電池用封止材組成物を、ＴＡインスツルメント製粘弾性測定器ＡＲＥＳ−Ｇ２を用い、歪み速度０．０５／ｓで伸ばし、Ｈｅｎｃｋｙ歪み１．０となったときの値を伸長粘度（ｋＰａ・ｓ）とした。
【００５９】
［５］弾性率
ＪＩＳ  Ｋ７２４４に準拠して、アルファテクノロジーズ社製粘弾性測定器ＲＰＡ２０００を用いて歪み量１０％、周波数１Ｈｚの条件で任意の温度にて測定した。弾性率が低いほど製造される太陽電池用封止材に凹凸が発生せず、外観が良好であることを示している。
【００６０】
［６］酢酸発生量
白板ガラス／上記太陽電池用封止材／プラスチックシート（ＴＰＴ）をこの順に積層し、上記［２］と同様の方法で圧着及び架橋硬化させて積層サンプルを得た。この積層サンプルを１２０℃、湿度１００ＲＨ、２ａｔｍの環境下で２４０時間放置した。その後、上述のサンプルから硬化した太陽電池用封止材を切り出し、これをアセトンに４８時間浸漬し、アセトン抽出液に含まれる酢酸量（ｐｐｍ）をガスクロマトグラフを用いて定量した。
【００６１】
［７］ＰＩＤ試験
［２］で得た太陽電池モジュールを温度８５℃、湿度８５％ＲＨ環境下で、１０００Ｖの印加電圧を加え、９６時間後の出力維持率を測定した。
【００６２】
［８］水蒸気透過率
上記で得た太陽電池モジュールについてＪＩＳ−Ｋ７１２９Ｂに準拠して、測定した。
【００６３】
結果を下記表に示す。各材料の詳細は以下のとおりである。
【００６４】
・ポリマー１：エチレン・α−オレフィン共重合体、ｍ−ＬＬＤＰＥ、ＭＦＲ：３．５ｇ／１０ｍｉｎ、融点：６０℃、密度０．８８０ｇ／ｃｍ３、日本ポリエチレン社製カーネルＫＳ３４１Ｔ）
・ポリマー２：ＥＶＡ、酢酸ビニル含有量：２６質量％、ＭＦＲ４．３ｇ／１０ｍｉｎ、東ソー社製ウルトラセン６３４）
・ポリマー３：エチレン・α−オレフィン共重合体、ＭＦＲ：３．６ｇ／１０ｍｉｎ、融点：５０℃、密度０．８６０ｇ／ｃｍ３、三井化学株式会社製タフマーＤＦ６４０）
・ポリマー４：低密度ポリエチレン、密度０．９１ｇ／ｃｍ３）
・ポリマー５：ＥＶＡ、酢酸ビニル含有量：２０質量％、ＭＦＲ１．５ｇ／１０ｍｉｎ
・ポリマー６：ＥＶＡ、酢酸ビニル含有量：２４質量％、ＭＦＲ２．５ｇ／１０ｍｉｎ
・ポリマー７：ＥＶＡ、酢酸ビニル含有量：２８質量％、ＭＦＲ５．０ｇ／１０ｍｉｎ
・ポリマー８：ＥＶＡ、酢酸ビニル含有量：３２質量％、ＭＦＲ３０．０ｇ／１０ｍｉｎ
・架橋剤：ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート
・シランカップリング剤：γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
【００６５】
【表１】
2017222753.tif 000003
【００６６】
【表２】
2017222753.tif 000004
【００６７】
【表３】
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【００６８】
【表４】
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【００６９】
【表５】
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【００７０】
【表６】
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【００７１】
【表７】
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【００７２】
＜評価結果＞
エチレン・α−オレフィン共重合体とＥＶＡを９５：５〜７５：２５の範囲で含む場合には、光線透過率、ヘイズ、伸長粘度、弾性率、酢酸発生量、ＰＩＤ性能及び水蒸気透過率の全てにおいて良好な値が得られた。エチレン・α−オレフィン共重合体の割合が多すぎる場合は伸長粘度が低く、成形加工性（搬送性）が悪いことが認められた。ＥＶＡの量が多すぎる場合は、ヘイズが高く、酢酸発生量が多くなることが認められた。また、ＥＶＡの質量割合の増加とそれに伴う酢酸発生量の増加は線形に推移しないことが認められた。実施例１〜１６では所定の伸長粘度を有しているので、太陽電池用封止材の製造時に搬送が良好に行えることが認められた。エチレン・α−オレフィン共重合体の代わりにＬＤＰＥを使用した場合は、光線透過率が低く、かつ、ヘイズが高いことが認められた。さらに、ＥＶＡにおいて、酢酸ビニル含量が２４質量％より低い場合には、ヘイズが高く透明性に劣り、酢酸ビニル含量が２８質量％を超える場合には、ＰＩＤ現象による出力の低下が確認された。
【符号の説明】
【００７３】
１１  表面側透明保護部材
１２  裏面側保護部材
１３Ａ  表面側封止材
１３Ｂ  裏面側封止材
１４  太陽電池素子
１５  接続タブ
【図１】
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