(57)【要約】【課題】耐久性に優れ、長期に亘って高い発電特性を発揮することができる太陽電池を提供する。【解決手段】エチレン−極性モノマー共重合体及び置換されていてもよいアジリジン基を分子中に少なくとも一個有するアジリジン化合物を含む太陽電池封止膜用組成物、太陽電池用封止膜、およびこれを用いた太陽電池により上記課題を解決する。【選択図】なし【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及び置換されていてもよいアジリジン基を分子中に少なくとも一個有するアジリジン化合物を含む太陽電池封止膜用組成物。
【請求項２】
前記アジリジン化合物が、下記式（１）
【化１】
2009218476.tif 000015
［ただし、Ｘは、−ＮＨ−ＣＯ−、又は下記式（２）
【化２】
2009218476.tif 000016
（式中、Ｒ3及びＲ4は、置換基を有していてもよい２価の脂肪族炭化水素基である）で示される基であり、
Ｒ2は、下記式（３）又は（４）
【化３】
2009218476.tif 000017
（式中、Ｒ5〜Ｒ11は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、置換基を有していてもよい１価の脂肪族炭化水素基である）で示される基であり、
ｎは１〜４の整数であり、
ｎが１である場合、Ｒ1は置換基を有していてもよい１価の脂肪族炭化水素基であり、
ｎが２である場合、Ｒ1は、それぞれ置換基を有していてもよい、２価の脂肪族炭化水素基、アリーレン基、又はアリーレンアルキレンアリーレン基であり、
ｎが３である場合、Ｒ1は置換基を有していてもよい３価の脂肪族炭化水素基であり、
ｎが４である場合、Ｒ1は４価の炭素原子である］で示される請求項１に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項３】
前記アジリジン化合物が、トリメチロールプロパン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオネート））、Ｎ，Ｎ'−トルエン−２，４−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ'−ヘキサメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、及びＮ，Ｎ'−ジフェニルメタン−４，４'−ビス（１−アリジリジンカルボキシアミド）よりなる群から選択される少なくとも一種である請求項１又は２に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項４】
前記アジリジン化合物を、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．１〜５質量部含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項５】
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請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項６】
前記エチレン−極性モノマー共重合体における極性モノマーの含有量が、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して２０〜３５質量部である請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項７】
架橋剤をさらに含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項８】
前記架橋剤の含有量が、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１〜５．０質量部である請求項７に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項９】
架橋助剤をさらに含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項１０】
シランカップリング剤をさらに含む請求項１〜９のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項１１】
紫外線吸収剤をさらに含む請求項１〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項１２】
光安定剤をさらに含む請求項１〜１１のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の太陽電池封止膜用組成物を用いてなる太陽電池用封止膜。
【請求項１４】
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１３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、太陽電池におけるエチレン−極性モノマー共重合体を主成分とする封止膜の形成に好適に利用される太陽電池封止膜用組成物に関する。
【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と裏面側保護部材（バックシート）１２との間にエチレン−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）フィルム等の表面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂを介して、シリコン発電素子などの太陽電池用セル１４を複数、封止した構成とされている。
【０００４】
このような太陽電池は、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をこの順で積層し、加熱加圧して、ＥＶＡ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。
【０００５】
従来の太陽電池では、高温高湿や風雨に曝される室外などの環境下で長期にわたって使用されると、電池内部に湿気ないし水が透過する場合がある。このように電池内部に浸入した水分は、太陽電池内部の導線や電極に到達してこれらを腐食させ、結果として、太陽電池の耐久性を低下させる。
【０００６】
そこで、電池内部の導線や電極の腐食を防止して、太陽電池の耐久性を向上させるために、従来では、表面側透明保護部材としてガラス板が用いられる等の対策が採られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、このようにして太陽電池の封止を十分に行ったとしても、発錆を防止して耐久性を十分に向上させるには至っていない。
【０００７】
一方、太陽電池の発電特性を向上させるために、電池内に光をなるべく効率よく入射させて太陽電池用セルに集光することが強く望まれている。このような観点から、太陽電池に用いられる封止膜としては、上述の通り、高い透明性を有するＥＶＡフィルム、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太陽電池における封止膜として、通常、用いられている。
【０００８】
このようなエチレン−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。
【０００９】
エチレン−極性モノマー共重合体のなかでもＥＶＡフィルムは、透明性および耐水性に優れることから封止膜として好ましく用いられる。しかしながら、ＥＶＡフィルムは、構成成分として酢酸ビニルを含むため、高温時の湿気ないし水の透過により経時的に加水分解して酢酸などのカルボン酸を生じ易い傾向にある。このようなカルボン酸が電池内部の導線や電極と接触して錆の発生を促進させることが明らかとなった。
【００１０】
これを解決するため、太陽電池の封止膜などに用いられる透明フィルムとして、平均粒径５μｍ以下である受酸剤を、０．５質量％以下含むＥＶＡフィルムが提案されている（特許文献２）。前記受酸剤を含むＥＶＡフィルムによれば、フィルムからのカルボン酸の発生を抑制して、太陽電池の耐久性を向上させることが可能となる。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１７４２９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２９５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
太陽電池には、幅広い研究開発が行われているが、普及を促進させるためには、屋外の極めて厳しい自然環境下であっても、より長い期間に亘って高い発電特性を発揮できることが所望されている。
【００１３】
そこで、本発明が目的とするところは、耐久性に優れ、長期に亘って高い発電特性を発揮することができる太陽電池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】
【００１４】
太陽電池内に進入した水分は、エチレン−極性モノマー共重合体を加水分解させて酢酸などのカルボン酸を生じさせる他、さらに、下記の劣化要因を生じさせる。
【００１５】
すなわち、太陽電池内に進入した水分は、エチレン−極性モノマー共重合体を加水分解することにより、酢酸などのカルボン酸やアルコールを生じさせる場合がある。このようにして生じたカルボン酸は、上述した通り、電池内部の導線や電極と接触して錆の発生を促進させる。また、アルコールは、太陽電池内部において配線部分などの接着力が弱い部分で発泡し易い。これらは、太陽電池の発電特性の低下や外観不良を招き、結果として太陽電池の耐久性を低下させる。
【００１６】
したがって、太陽電池の耐久性をさらに向上させるには、太陽電池用封止膜におけるエチレン−極性モノマー共重合体の加水分解を抑制し、さらには、加水分解により生じたカルボン酸、アルコールなどの劣化因子の発生を抑制することが必要である、
本発明者等は、このような知見に基づき種々の検討を行った結果、分子中に少なくとも二個のアジリジン基を有するアジリジン化合物を用いて太陽電池用封止膜を形成することにより、太陽電池の耐久性をさらに向上させることができることを見出した。
【００１７】
すなわち、本発明は、エチレン−極性モノマー共重合体及び置換されていてもよいアジリジン基を分子中に少なくとも一個有するアジリジン化合物を含む太陽電池封止膜用組成物により上記目的を達成する。
【００１８】
本発明の太陽電池封止膜用組成物の好ましい態様を以下に列記する。
【００１９】
（１）前記アジリジン化合物が、下記式（１）
【００２０】
【化１】
2009218476.tif 000002
［ただし、Ｘは、−ＮＨ−ＣＯ−、又は下記式（２）
【００２１】
【化２】
2009218476.tif 000003
（式中、Ｒ3及びＲ4は、置換基を有していてもよい２価の脂肪族炭化水素基である）で示される基であり、
Ｒ2は、下記式（３）又は（４）
【００２２】
【化３】
2009218476.tif 000004
（式中、Ｒ5〜Ｒ11は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、置換基を有していてもよい１価の脂肪族炭化水素基である）で示される基であり、
ｎは１〜４の整数であり、
ｎが１である場合、Ｒ1は置換基を有していてもよい１価の脂肪族炭化水素基であり、
ｎが２である場合、Ｒ1は、それぞれ置換基を有していてもよい、２価の脂肪族炭化水素基、アリーレン基、又はアリーレンアルキレンアリーレン基であり、
ｎが３である場合、Ｒ1は置換基を有していてもよい３価の脂肪族炭化水素基であり、
ｎが４である場合、Ｒ1は４価の炭素原子である］で示される。
【００２３】
（２）前記太陽電池封止膜用組成物は、前記アジリジン化合物を、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．１〜５質量部含有する。
【００２４】
（３）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。
【００２５】
（４）前記エチレン−極性モノマー共重合体における極性モノマーの含有量が、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して２０〜３５質量部である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の組成物を用いて形成された太陽電池用封止膜によれば、アジリジン化合物が電池内部に浸透してきた水分を吸収することにより加水分解を抑制することができる。さらに、前記太陽電池用封止膜は、加水分解により生じたカルボン酸、アルコール等の電池材料を劣化させる成分を低減することができる。これにより、太陽電池の耐久性をさらに向上させることができ、発電開始初期から長期に亘って太陽電池の高い発電特性を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の太陽電池封止膜用組成物は、エチレン酢酸ビニル共重合体及び置換されていてもよいアジリジン基を分子中に少なくとも一個有するアジリジン化合物を基本成分として含んでいる。アジリジン化合物は、アジリジン基内に水分を取込むことができ、脱水性を有する。さらに、脱水により除去しきれなかった水分によってエチレン−極性モノマー共重合体の加水分解が起こっても、これにより生じたカルボン酸及びアルコールと、アジリジン化合物とが反応して、太陽電池の発電特性や外観に悪影響を与えないカルボキシル基及びアミノ基等を有する化合物を形成することができる。このように、アジリジン化合物は、太陽電池内に進入した水分の他に、さらに加水分解により生じた太陽電池の劣化要因の発生を抑制することができる。したがって、カルボン酸、アルコール、アミン等の電池材料を劣化させる成分を低減することができ、太陽電池の耐久性をさらに向上させることが可能となる。
【００２８】
以下、本発明の太陽電池封止膜用組成物について、より詳細に説明する。
【００２９】
（アジリジン化合物）
本発明の組成物に用いられるアジリジン化合物は、置換されていてもよいアジリジン基を分子中に少なくとも一個有する化合物である。このようなアジリジン化合物は、従来公知のものであればよく、特に制限されない。
【００３０】
前記アジリジン化合物は、下記式（１）
【００３１】
【化４】
2009218476.tif 000005
［ただし、Ｘは、−ＮＨ−ＣＯ−、又は下記式（２）
【００３２】
【化５】
2009218476.tif 000006
（式中、Ｒ3及びＲ4は、置換基を有していてもよい２価の脂肪族炭化水素基である）で示される基であり、
Ｒ2は、下記式（３）又は（４）
【００３３】
【化６】
2009218476.tif 000007
（式中、Ｒ5〜Ｒ11は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、置換基を有していてもよい１価の脂肪族炭化水素基である）で示される基であり、
ｎは１〜４の整数であり、
ｎが１である場合、Ｒ1は置換基を有していてもよい１価の脂肪族炭化水素基であり、
ｎが２である場合、Ｒ1は、それぞれ置換基を有していてもよい、２価の脂肪族炭化水素基、アリーレン基、又はアリーレンアルキレンアリーレン基であり、
ｎが３である場合、Ｒ1は置換基を有していてもよい３価の脂肪族炭化水素基であり、
ｎが４である場合、Ｒ1は４価の炭素原子である］で示されるアジリジン化合物が挙げられる。
【００３４】
前記式（２）において、Ｒ3及びＲ4は、置換基を有していてもよい２価の脂肪族炭化水素基である。
【００３５】
前記２価の脂肪族炭化水素基は、１〜６、特に１〜３の炭素原子数を有するのが好ましい。前記２価の脂肪族炭化水素基として具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基などが挙げられる。また、前記２価の脂肪族炭化水素基が有する置換基としては、炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく挙げられる。前記Ｒ3及びＲ4として好ましくは、メチレン基、エチレン基、メチルメチレン基、メチルエチレン基、メチルプロピレン基、及びメチルブチレン基が挙げられる。
【００３６】
前記式（３）及び（４）において、Ｒ5〜Ｒ11は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、１価の脂肪族炭化水素基である。
【００３７】
前記Ｒ5〜Ｒ11の１価の脂肪族炭化水素基は、１〜６、特に１〜３の炭素原子数を有するのが好ましい。前記１価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。また、前記１価の脂肪族炭化水素基が有する置換基としては、炭素原子数１〜３のアルキル基、ヒドロキシル基が好ましく挙げられる。
【００３８】
前記Ｒ5〜Ｒ11は、水素原子、エチル基、プロピル基、及びブチル基であるのが好ましい。
【００３９】
前記式（１）において、ｎが１である場合、Ｒ1は、置換基を有していてもよい１価の脂肪族炭化水素基である。
【００４０】
前記Ｒ1の１価の脂肪族炭化水素基は、１〜６、特に１〜３の炭素原子数を有するのが好ましい。前記１価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。前記１価の脂肪族炭化水素基における置換基としては、炭素原子数１〜３のアルキル基、ヒドロキシル基が好ましく挙げられる。なかでも、前記式（１）におけるｎが１である場合、前記Ｒ1は、メチル基、エチル基及びプロピル基であるのが好ましい。
【００４１】
前記式（１）において、ｎが２である場合、Ｒ1は、それぞれ置換基を有していてもよい、２価の脂肪族炭化水素基、アリーレン基、又はアリーレンアルキレンアリーレン基である。
【００４２】
このうち、式（１）のＸが上記式（２）で示される基である場合、Ｒ1は、２価の脂肪族炭化水素基であるのが好ましい。前記式（１）のＸが−ＮＨ−ＣＯ−で示される基である場合、Ｒ1は、アリーレン基若しくはアリーレンアルキレンアリーレン基であるのが好ましい。
【００４３】
前記Ｒ1の置換基を有していてもよい２価の脂肪族炭化水素基としては、下記式（５）
【００４４】
【化７】
2009218476.tif 000008
（式中、Ｒ12及びＲ13は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、１価の脂肪族炭化水素基、又はヒドロキシアルキル基である）で示される基が好ましく挙げられる。
【００４５】
前記Ｒ12及びＲ13における１価の脂肪族炭化水素基は、１〜６、特に１〜３の炭素原子数を有するのが好ましい。前記１価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。また、前記Ｒ12及びＲ13におけるヒドロキシアルキル基は、１〜６、特に１〜３の炭素原子数を有するのが好ましい。前記ヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、４−ヒドロキシブチル基などが挙げられる。
【００４６】
前記Ｒ12及びＲ13は、メチル基、エチル基及びプロピル基であるのが好ましい。
【００４７】
前記アリーレン基は、４〜２０の炭素原子数を有するのが好ましい。具体的には、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセン−９，１０−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、及びチエニレン基などが挙げられる。また、Ｒ1のアリーレン基における置換基としては、炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく挙げられる。
【００４８】
前記アリーレンアルキレンアリーレン基は、８〜４０の炭素原子数を有するのが好ましい。具体的には、下記式（６）
【００４９】
【化８】
2009218476.tif 000009
（式中、Ｒ14は、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜４のアルキレン基を表す）で示される基などが好ましく挙げられる。Ｒ14のアルキレン基における置換基としては、炭素原子数１〜３のアルキル基が好ましく挙げられる。前記Ｒ14として、具体的には、フェニレンメチレンフェニレン基、フェニレンエチレンフェニレン基などが挙げられる。
【００５０】
前記式（１）において、ｎが３である場合、Ｒ1は置換基を有していてもよい３価の脂肪族炭化水素基である。
【００５１】
前記３価の脂肪族炭化水素基としては、下記式（７）
【００５２】
【化９】
2009218476.tif 000010
（式中、Ｒ15は、上記式（３）又は（４）で示される基、水素原子、１価の脂肪族炭化水素基、ヒドロキシアルキル基である）で示される基が好ましく挙げられる。
【００５３】
前記Ｒ15における１価の脂肪族炭化水素基は、１〜６、特に１〜３の炭素原子数を有するのが好ましい。前記１価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。また、前記Ｒ15におけるヒドロキシアルキル基は、１〜６、特に１〜３の炭素原子数を有するのが好ましい。前記ヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、４−ヒドロキシブチル基などが挙げられる。
【００５４】
また、アジリジン化合物としては、上述した式（１）で示される化合物の他に、下記式（８）
【００５５】
【化１０】
2009218476.tif 000011
（式中、Ｒ16〜Ｒ21は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、水素原子、塩素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルキルアルコール基、アクリル酸アルキル基、アルキルフェノール基、又は式（３）若しくは式（４）で示される基であり、
Ｒ16〜Ｒ21のうち、少なくとも１個が式（３）又は式（４）で示される基である）で示されるものも好ましく挙げられる。
【００５６】
アジリジン化合物として、具体的には、トリメチロールメタン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールエタン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールプロパン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールブタン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオネート））、モノクロロトリメチロールエタン−トリス−（β−(１−アジリジニルプロピオネート)）、モノフェニルトリメチロールエタン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオネート））、モノエトキシトリメチロールメタン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールエタン−トリス−（β−（２−メチル-1−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールエタン−トリス−（β−（２−ヒドロキシエチル−１−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールプロパン−トリス−（β−（２−メチル−１−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールプロパン−トリス−（β−（２，２−ジメチル−１−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールプロパン−トリス−（β−（２−アジリジニルプロピオネート））、トリメチロールプロパン−トリス−（β−（１−メチル−２−アジリジニルプロピオネート）、トリメチロールプロパン−トリス−（α−メチル−β−（１−アジリジニルプロピオネート）、トリメチロールプロパン−トリス−（β−メチル−β−（１−アジリジニルプロピオネート）、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリス−（α−メチル−α−アジリジニルアセテート）、テトラメチロールメタン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオナート）、テトラメチロールエタン−トリス−（β−（１−アジリジニルプロピオナート））、テトラメチロールメタン−トリス−（β−（２−プロピル−１−アジリジニルプロピオナート））、テトラメチロールメタン−トリス−（β−（２−メチル−１−アジリジニルプロピオナート））、テトラメチロールメタン−トリス−（β−（２，２−ジメチルアジリジニルプロピオナート）、テトラメチロールメタン−トリス−（β−（２，２−ジエチル−１−アジリジニルプロピオナート）テトラメチロールメタン−テトラキス−β−（１−アジリジニルプロピオナート）、テトラメチロールメタン−テトラキス−β−メチル−β−（１−アジリジニルプロピオナート）、テトラメチロールメタン−テトラキス−β−（２−メチル−１−アジリジニルプロピオナート）、ジトリメチロールプロパン−ヘキサキス−（β−アジリジニルプロピオナート）、ジトリメチロールプロパン−ペンタキス−（β−（２−メチルアジリジニルプロピオナート）、Ｎ，Ｎ'−トルエン−２，４−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ'−ヘキサメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、及びＮ，Ｎ'−ジフェニルメタン−４，４'−ビス（１−アリジリジンカルボキシアミド）などが挙げられる。 
上述したアジリジン化合物のなかでも、下記に示すものが特に好ましく挙げられる。
【００５７】
【化１１】
2009218476.tif 000012
【００５８】
【化１２】
2009218476.tif 000013
【００５９】
上述した各アジリジン化合物は、一種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００６０】
本発明の組成物において、アジリジン化合物の含有量は、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０．１〜５質量部、より好ましくは０．５〜５質量部とするのがよい。前記アジリジン化合物の含有量が、０．１質量部未満であるとアジリジン化合物による十分な効果が得られない恐れがあり、５質量部を超えると封止膜の透明度が低下して太陽電池の発電特性を低下させる恐れがある。
【００６１】
（エチレン−極性モノマー共重合体）
本発明の組成物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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。エチレン−酢酸ビニル共重合体は加水分解により劣化因子であるカルボン酸を生じやすいため、上述したアジリジン化合物による効果を高く発揮することができる。
【００６４】
エチレン−極性モノマー共重合体における極性モノマーの含有量は、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して２０〜３５質量部、さらに２２〜３０質量部、特に２４〜２８質量部とするのが好ましい。極性モノマーの含有量が、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、３５質量部を超えると、カルボン酸、アルコール、アミン等が発生しやすくなる恐れがある。
【００６５】
（架橋剤）
さらに、本発明の組成物は、エチレン−極性モノマー共重合体およびアジリジン化合物の他に、架橋剤を含むのが好ましい。これにより、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。
【００６６】
前記組成物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。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。
【００６７】
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。
【００６８】
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−ビス（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−ビス（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；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；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、等が好ましく挙げられる。これらは、一種単独で用いられてもよく、二種以上を混合して用いられてもよい。
【００６９】
有機過酸化物として、特に好ましくは、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が挙げられる。この有機過酸化物であれば、アジリジン化合物の特性を低下させることなく、優れた封止性及び透明性を有する太陽電池用封止膜が得られる。
【００７０】
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。
【００７１】
前記組成物において、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０．１〜５．０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、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。
【００７２】
（架橋助剤）
さらに、本発明の組成物は、必要に応じて、架橋助剤を含んでいてもよい。前記架橋助剤は、ＥＶＡのゲル分率を向上させ、耐久性を向上するために組成物に添加することができる。この目的に供される架橋助剤（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。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、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。
【００７３】
（その他）
前記組成物は、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、受酸剤、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。
【００７４】
前記受酸剤としては、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が用いられ、発生する酢酸の量、及び用途に応じ適宜選択することができる。前記受酸剤として、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。これらは一種単独で用いられてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
【００７５】
前記組成物において、受酸剤の含有量は、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜０．１５質量部とするのがよい。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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質量部に対してそれぞれ一般に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。
【００８１】
さらに、前記組成物は、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。
【００８２】
本発明の組成物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。
【００８３】
本発明の組成物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。
【００８４】
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。
【００８５】
上述した太陽電池封止膜用組成物を用いてなる太陽電池用封止膜によれば、太陽電池内部での水分による加水分解の他、加水分解により生じたカルボン酸、アルコール、アミンなどの劣化因子の発生を抑制することができる。したがって、耐久性に優れる太陽電池を提供することが可能となる。
【００８６】
上述した本発明の組成物を用いて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、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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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／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。
【００９３】
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】
【００９４】
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。
【００９５】
（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。
【００９６】
（実施例２及び比較例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。
【００９７】
（評価）
上記で作製した太陽電池用封止膜を用いて、下記手順に従って評価した。
【００９８】
（１）酢酸発生量定量試験モジュールの作製
上記で作製した各太陽電池用封止膜を酢酸発生量定量用封止膜２６として用い、これを図２に示すように、ガラス板（厚さ３ｍｍ）よりなる表面側透明保護部材２１と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がこの順で積層された裏面側保護部材２２（厚さ１２０μｍ）とで積層した後、封止して、酢酸発生量定量試験モジュールを作製した。
【００９９】
なお、前記封止は、表面側透明保護部材、酢酸発生量定量用封止膜、および裏面側保護部材の積層体を真空ラミネーターで９０℃、８分間で加熱加圧して仮圧着した後、酢酸発生量定量用封止膜のゲル分率（架橋度）が９０％に達するまで加熱架橋することにより行った。
【０１００】
（２）酢酸発生量定量試験
上記で作製した酢酸発生量定量試験モジュールを温度１２１℃、湿度１００％ＲＨの環境下に２４０時間、放置した後、酢酸発生量定量用封止膜を２５℃のアセトン２．０ｍｌ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。結果を表１に示す。なお、表１において、◎、○、×は、下記の通りである。
【０１０１】
◎：酢酸量が５００ｐｐｍ未満
○：酢酸量が５００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ未満
×：酢酸量が２０００ｐｐｍ以上
【０１０２】
【表１】
2009218476.tif 000014
【０１０３】
表１の結果から、アジリジン化合物を含む封止膜は、ＥＶＡの加水分解による酢酸の発生を高く抑制できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】一般的な太陽電池の断面図である。
【図２】実施例で作製した酢酸発生量定量試験モジュールの断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
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。
【図１】
2009218476.tif 000018
【図２】
2009218476.tif 000019