(57)【要約】  高分子封止シートを含む太陽電池モジュールを開示する。この高分子封止シートは、エチレンコポリマー組成物を含み、そのエチレンコポリマーは、エチレンと、約５から約２０重量％の、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のエステルとの共重合単位を含む。
2012510168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池層と、エチレンコポリマー組成物の少なくとも１層を含むシートとを含む太陽電池モジュールであって、（Ａ）前記太陽電池層が、単一の太陽電池セルまたは複数個の電気的に相互接続された太陽電池セルを含み、（Ｂ）前記エチレンコポリマー組成物が、エチレンと、前記エチレンコポリマーの総重量を基準にして約５から約２０重量％の、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のエステルとの共重合単位を含むエチレンコポリマーを含む、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記エチレンコポリマーが、２個のカルボン酸基を有する前記Ｃ4〜Ｃ8不飽和酸の前記エステルの共重合単位を、前記エチレンコポリマーの総重量を基準にして約６から約１５重量％含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
２個のカルボン酸基を有する前記Ｃ4〜Ｃ8不飽和酸の前記エステルが、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のモノエステル、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のジエステル、およびこれらの任意の２種類以上の混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記エチレンコポリマーが、少なくとも２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のモノエステルの共重合単位を約６から約１５重量％含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記モノエステルがマレイン酸水素エチルである、請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記エチレンコポリマー組成物を含む前記シートが、前記エチレンコポリマー組成物から実質上なる単一層の形態である、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記エチレンコポリマー組成物を含む前記シートが、多層シートの形態であり、２枚以上の副層を有し、かつ前記副層の少なくとも１枚が前記エチレン組成物から実質上なり、前記多層シート中に存在するその他の副層のそれぞれが、酸性コポリマー、酸性コポリマーのアイオノマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択される少なくとも１種類のポリマーを含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記エチレンコポリマー組成物を含む前記シートが、２枚の副層を有する二層シートの形態であり、前記２枚の副層の１枚が、前記エチレン組成物から実質上なり、約０．５から約１５ミル（約１３から約３８１μｍ）の厚さを有する、請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記エチレンコポリマー組成物を含む前記シートが、２枚の表面副層の間に挟まれた内部副層を有する三層シートの形態であり、かつ前記２枚の表面副層の一方または両方がそれぞれ前記エチレンコポリマー組成物から本質上なり、０．５から約１５ミル（約１３から約３８１μｍ）の厚さを有する、請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記エチレンコポリマー組成物を含む前記シートが、前記太陽電池層に直接貼り付けられる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記太陽電池層が、前面の太陽に面する側および裏面の太陽に面しない側を有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記太陽電池層の前記太陽に面する側に貼り合わせた前面封止層と、前記太陽電池層の前記太陽に面しない側に貼り合わせた裏面封止層とを含み、前記前面および裏面封止層の一方が、前記ブレンド組成物を含む前記シートであり、かつ前記前面および裏面封止層の他方が、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマーのアイオノマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびこれらの組合せからなる群から選択される高分子材料を含む、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記ブレンド組成物を含む２枚のシートを含み、前記２枚のシートの一方が、前記前面封止層であり、前記２枚のシートの他方が前記裏面封止層である、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
入射層をさらに含み、前記入射層が前記モジュールの最外面層であり、前記太陽電池層の前記前面の太陽に面する側に配置され、かつ前記入射層が、（ｉ）ガラス板と、（ｉｉ）ポリカーボナート、アクリル樹脂、ポリアクリラート、環式ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択されるポリマーを含む高分子シートと、（ｉｉｉ）ポリエステル、ポリカーボナート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリラートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル樹脂、酢酸セルロース、セロファン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択されるポリマーを含む高分子フィルムとからなる群から選択される、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
裏打層をさらに含み、前記裏打層が前記モジュールの最外面層であり、前記太陽電池層の前記裏面の太陽に面しない側に配置され、かつ前記裏打層が、（ｉ）ガラス板と、（ｉｉ）高分子シートと、（ｉｉｉ）高分子フィルムと、（ｉｖ）金属板と、（ｖ）セラミック板とからなる群から選択され、かつ前記高分子シートが、ポリカーボナート、アクリル樹脂、ポリアクリラート、環式ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択されるポリマーを含み、前記高分子フィルムが、ポリエステル、ポリカーボナート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリラートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル樹脂、酢酸セルロース、セロファン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択されるポリマーを含む、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１６】
前記太陽電池セルが、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）および多結晶シリコン（ｍｃ−Ｓｉ）系太陽電池セルからなる群から選択されるウェーハ系太陽電池セルであり、前記モジュールが、位置順に、（ｉ）入射層、（ｉｉ）前記太陽電池層の前記前面の太陽に面する側に貼り合わせた前面封止層、（ｉｉｉ）前記太陽電池層、（ｉｖ）前記太陽電池層の前記裏面の太陽に面しない側に貼り合わせた裏面封止層、および（ｖ）裏打層から実質上なり、かつ前記前面および裏面封止層の一方または両方が前記エチレンコポリマー組成物を含む、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１７】
前記太陽電池セルが、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）、二セレン化銅インジウム／ガリウム（ＣＩＧＳ）、光吸収染料、および有機半導体系太陽電池セルからなる群から選択される薄層太陽電池セルであり、かつ前記太陽電池モジュールが、位置順に、（ｉ）入射層、（ｉｉ）前記エチレンコポリマー組成物を含む前記シートを含む前面封止層、および（ｉｉｉ）前記太陽電池層から実質上なり、前記太陽電池層は、前記薄膜太陽電池セルが堆積される基板をさらに含み、前記基板は、前記基板が前記モジュールの最外面であり、前記太陽電池層の前記裏面の太陽に面しない側に配置されるように位置決めされる、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１８】
前記太陽電池セルが、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）、二セレン化銅インジウム／ガリウム（ＣＩＧＳ）、光吸収染料、および有機半導体系太陽電池セルからなる群から選択される薄層太陽電池セルであり、かつ前記太陽電池モジュールが、位置順に、（ｉ）前記太陽電池層、（ｉｉ）前記エチレンコポリマー組成物を含む前記シートを含む裏面封止層、および（ｉｉｉ）裏打層から実質上なり、前記太陽電池層は、前記薄膜太陽電池セルが堆積されるスーパーストレートをさらに含み、前記スーパーストレートは、前記スーパーストレートが前記太陽電池層の前記前面の太陽に面する側で前記モジュールの最外面であるように位置決めされる、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１９】
（ｉ）請求項１に記載の構成層のすべてを含むアセンブリを準備するステップ、および（ｉｉ）前記アセンブリを貼り合わせて太陽電池モジュールを形成するステップを含む、太陽電池モジュールの調製方法。
【請求項２０】
前記貼合せのステップが、前記アセンブリに熱を加えることによって行われ、かつ真空または圧力をかけてもよい、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチレンコポリマーから形成された高分子封止シートを含む太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の使用は、それが持続可能なエネルギー源を提供するため、急速に広がりつつある。太陽電池セルは、使用される光吸収材料に基づいて一般に２種類、すなわちバルクまたはウェーハ系太陽電池セルと薄膜太陽電池セルとに分類することができる。
【０００３】
単結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）、多結晶または複結晶シリコン（ポリＳｉまたはｍｃ−Ｓｉ）、およびリボンシリコンは、多くの在来のウェーハ系太陽電池セルを形成するために最も一般的に使用される材料である。ウェーハ系太陽電池セルから得られる太陽電池モジュールは、多くの場合、相互にはんだ付けされた一連の自立ウェーハ（またはセル）を含む。これらウェーハは、一般に約１８０と約２４０μｍとの間の厚さを有する。このような太陽電池セルのパネルは太陽電池層と呼ばれ、それはさらに個々のセル単位を接続するクロスリボン、およびセルに接続された一方の端とモジュールを出て行く他方の端とを有するブスバーなどの電気配線を含む。次いで太陽電池層にさらに封止層および保護層を貼り合わせて、少なくとも２０年間使用することが可能な耐候性モジュールを形成する。一般にウェーハ系太陽電池セルから得られる太陽電池モジュールは、前面の太陽に面する側から裏面の太陽に面しない側へ位置順に、（１）入射層（またはフロントシート）、（２）前面封止層、（３）太陽電池層、（４）裏面封止層、および（５）裏打層（またはバックシート）を含む。このようなモジュールにおいて太陽電池層の太陽に面する側（すなわち入射層および前面封止層）に配置される材料は、十分な日光が太陽電池セルに到達することを可能にするために良好な透明度を有することが不可欠である。さらに一部のモジュールは両面太陽電池セルを含むことができ、その場合、太陽電池セルは、その太陽に面する側に直接到達する日光を受光することによって、かつ日光を受光して、その太陽に面しない側に反射させることによって電力を発生させることができる。このようなモジュールでは太陽電池層を取り巻くすべての材料が十分に透明であることが不可欠である。
【０００４】
重要性の増しつつあるこれに代る薄層太陽電池セルは、一般にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣｕＩｎＳｅ2またはＣＩＳ）、二セレン化銅インジウム／ガリウム（ＣｕＩｎxＧａ(1-x)Ｓｅ2またはＣＩＧＳ）、光吸収染料、および有機半導体を含めた材料から形成される。一例として薄層太陽電池セルは、例えば米国特許第５，５０７，８８１号明細書、同第５，５１２，１０７号明細書、同第５，９４８，１７６号明細書、同第５，９９４，１６３号明細書、同第６，０４０，５２１号明細書、同第６，１３７，０４８号明細書、および同第６，２５８，６２０号明細書、および米国特許公開第２００７／０２９８５９０号明細書、同第２００７／０２８１０９０号明細書、同第２００７／０２４０７５９号明細書、同第２００７／０２３２０５７号明細書、同第２００７／０２３８２８５号明細書、同第２００７／０２２７５７８号明細書、同第２００７／０２０９６９９号明細書、および同第２００７／００７９８６６号明細書に開示されている。２μｍ未満の一般的な厚さを有する薄層太陽電池セルは、ガラスまたは可撓性フィルムから作られるスーパーストレート（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）または基板の上に半導体層を堆積することによって生産される。製造の間に、セル間の更なるはんだ付接続を必要とせずに直列に隣接するセルを直接に相互接続することを可能にするレーザースクライビングの一連の工程を含めるのが普通である。ウェーハセルの場合と同様に太陽電池層は、さらにクロスリボンおよびブスバーなどの電気配線を含むことができる。同様に薄層太陽電池セルを、耐候性で環境的に堅牢なモジュールを生産するために、さらに他の封止および保護層に貼り合わせることができる。多層デポジションを行う一連の工程によっては薄層太陽電池セルを、最終モジュール内で最終的に入射層として働くスーパーストレート上に堆積することもでき、またセルを、結局は最終モジュール中で裏打層として働くことになる基板上に堆積することもできる。したがって薄層太陽電池セルから得られる太陽電池モジュールは、２種類の構造のうちの１つを有することができる。その第一の種類は、前面の太陽に面する側から裏面の太陽に面しない側へ位置順に、（１）スーパーストレートと、その上に太陽に面しない側に堆積させた薄層太陽電池セルの層とを含む太陽電池セルの層と、（２）（裏面）封止層と、（３）裏打層とを含む。第二の種類は、前面の太陽に面する側から裏面の太陽に面しない側へ位置順序に、（１）入射層と、（２）（前面）封止層と、（３）その太陽に面する側に基板上に堆積させた薄層太陽電池セルの層を含む太陽電池層とを含むことができる。
【０００５】
太陽電池モジュールに使用される封止層は、壊れやすい太陽電池セルを包み、保護するように設計される。封止層に適したポリマー材料は、一般に高い耐衝撃性、高い貫入抵抗、良好な耐紫外（ＵＶ）線性、良好な長期熱安定性、ガラスおよび他の剛性高分子シートとの十分な接着強さ、高い耐湿性、および良好な長期耐候性などの特徴の組合せを有する。現在、エチレン／酢酸ビニルコポリマーは、依然として産業界で最も広く使用されている封止材料である。
【０００６】
この分野で太陽電池モジュールが使用される場合、封止シートおよびその隣接層が厳重に密封されていないと水分がモジュールに入り込み、層間剥離を生じさせる傾向があることが分かっている。その隣接層とのすぐれた接着性を有する封止材料を開発し、それによって太陽電池モジュールの耐候性を向上させる必要性が今でも存在する。これは、モジュールの周囲の縁部の周りに過度にエッジシールを施すことよってコストおよび工程の問題を生じさせる薄膜太陽電池業界では特に当てはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本明細書中では、太陽電池層と、少なくとも１層のエチレンコポリマー組成物のシートとを含む太陽電池モジュールを開示し、（Ａ）この太陽電池層が、単一の太陽電池セルまたは複数個の電気的に相互接続された太陽電池セルを含み、また（Ｂ）このエチレンコポリマー組成物が、エチレンと、エチレンコポリマーの総重量を基準にして約５から約２０重量％または約６から約１５重量％の、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のエステルとの共重合単位を含む。この２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のエステルは、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のモノエステル、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のジエステル、およびこれらの任意の２種類以上の混合物からなる群から選択することができる。
【０００８】
一実施形態ではこのエチレンコポリマー組成物を含むシートは、エチレンコポリマー組成物から実質上なる単一層の形態であるか、または多層シートの形態であり、かつ２枚以上の副層を有し、これら副層の少なくとも１枚はエチレン組成物から実質上なり、また多層シート中に存在するその他の副層のそれぞれは、酸性コポリマー、酸性コポリマーのアイオノマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択される少なくとも１種類のポリマーを含む。
【０００９】
更なる実施形態では太陽電池層は、前面の太陽に面する側および裏面の太陽に面しない側を有する。このような実施形態では太陽電池モジュールは、太陽電池層の前面の太陽に面する側に貼り合わせた前面封止層と、太陽電池層の裏面の太陽に面しない側に貼り合わせた裏面封止層とを含むことができ、この前面および裏面封止層の一方は、ブレンド組成物を含むシートであり、また前面および裏面封止層の他方は、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマーのアイオノマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびこれらの組合せからなる群から選択される高分子材料を含む。さらに、太陽電池モジュールは入射層をさらに含むことができ、その入射層はモジュールの最外面層であり、太陽電池層の前面の太陽に面する側に配置され、かつ入射層は、（ｉ）ガラス板と、（ｉｉ）ポリカーボナート、アクリル樹脂、ポリアクリラート、環式ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択されるポリマーを含む高分子シートと、（ｉｉｉ）ポリエステル、ポリカーボナート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリラートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル樹脂、酢酸セルロース、セロファン、ポリ（塩化ビニル）フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択されるポリマーを含む高分子フィルムとからなる群から選択される。さらに太陽電池モジュールは、裏打層をさらに含むことができ、この裏打層は、モジュールの最外面層であり、太陽電池層の裏面の太陽に面しない側に配置される。裏打層は、（ｉ）ガラス板、（ｉｉ）高分子シート、（ｉｉｉ）高分子フィルム、（ｉｖ）金属板、および（ｖ）セラミック板からなる群から選択される。高分子シートは、ポリカーボナート、アクリル樹脂、ポリアクリラート、環式ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択されるポリマーを含む。高分子フィルムは、ポリエステル、ポリカーボナート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリラートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル樹脂、酢酸セルロース、セロファン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せからなる群から選択されるポリマーを含む。
【００１０】
更なる実施形態では太陽電池セルは、結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）系太陽電池セルおよび多結晶シリコン（ｍｃ−Ｓｉ）系太陽電池セルからなる群から選択されるウェーハ系太陽電池セルであることができ、また太陽電池モジュールは、位置順に、（ｉ）入射層、（ｉｉ）太陽電池層の前面の太陽に面する側に貼り合わせた前面封止層、（ｉｉｉ）太陽電池層、（ｉｖ）太陽電池層の裏面の太陽に面しない側に貼り合わせた裏面封止層、および（ｖ）裏打層から本質上なり、前面および裏面封止層の一方または両方がエチレンコポリマー組成物を含む。
【００１１】
更なる実施形態では太陽電池セルは、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）、二セレン化銅インジウム／ガリウム（ＣＩＧＳ）、光吸収染料、および有機半導体系太陽電池セルからなる群から選択される薄膜太陽電池セルであることができ、その太陽電池モジュールは、（ａ）一実施形態では、位置順に（ｉ）入射層、（ｉｉ）このエチレンコポリマー組成物を含むシートを含む前面封止層、および（ｉｉｉ）太陽電池層から本質上なり、その太陽電池層は、薄膜太陽電池セルをその上に堆積させる基板をさらに含み、その基板は、基板がモジュールの最外面であり、太陽電池層の裏面の太陽に面しない側に配置されるように位置決めすることができ、あるいは（ｂ）別の実施形態では、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）、二セレン化銅インジウム／ガリウム（ＣＩＧＳ）、光吸収染料、および有機半導体系太陽電池セルからなり、かつその太陽電池モジュールが、位置順に（ｉ）太陽電池層、（ｉｉ）エチレンコポリマー組成物を含むシートを含む裏面封止層、および（ｉｉｉ）裏打層から本質上なり、その太陽電池層が、薄膜太陽電池セルをその上に堆積させるスーパーストレートをさらに含み、そのスーパーストレートが太陽電池層の前面の太陽に面する側でモジュールの最外面であるように位置決めすることができる。
【００１２】
さらに本明細書では、（ｉ）上記で列挙したすべての構成層を含むアセンブリを準備するステップ、および（ｉｉ）そのアセンブリを貼り合わせて太陽電池モジュールを形成するステップを含む、太陽電池モジュールの調製方法を開示する。積層のステップは、アセンブリに熱を加えることによって行うことができ、また真空または圧力が加えられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本明細書中で開示したウェーハ系太陽電池モジュールのノンスケールの断面図である。
【図２】本明細書中で開示した或る特定の薄膜太陽電池モジュールのノンスケールの断面図である。
【図３】本明細書中で開示した別の薄膜太陽電池モジュールのノンスケールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書中で使用されるすべての技術的および科学的用語は、別段の定義がなされない限り、本発明が属する業界の通常の熟練者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。矛盾する場合には、その定義を含む本明細書が支配することになる。
【００１５】
本明細書中で述べるものと類似または同等の方法および材料を本発明の実施または試験で使用することができるが、好適な方法および材料は本明細書中に記述される。
【００１６】
別段の指定がない限りすべての割合、部数、比率などは重量単位である。
【００１７】
量、濃度、あるいは他の値またはパラメーターが、範囲、好ましい範囲、または上側の好ましい値と下側の好ましい値の一覧表のいずれかとして与えられる場合、それは、それら範囲が個々に開示されているかどうかに関係なく、任意の上側の範囲限界または好ましい値と、任意の下側の範囲限界または好ましい値との任意の対から形成されるすべての範囲を具体的に開示するものと理解されたい。数値の範囲が本明細書中で列挙されている場合、別段の指定がない限りその範囲は、それらの端点と、その範囲内のすべての整数および分数とを含むことを意図している。本発明の範囲は、範囲を定める場合に列挙されるそれら特定の値に限定されるものではない。
【００１８】
用語「約」が、或る値または範囲の端点を記述する際に使用される場合、その開示内容は、その言及した特定の値または端点を含むものと理解されたい。
【００１９】
本明細書中で使用される用語「（実質上全部として）含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「（一部として）含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「特徴とする」、「有する」、またはこれらの任意の他の語尾変化は、非排他的に包まれるものを対象として含むことを意図している。例えば、構成要素の一覧表を含む工程、方法、物品、または装置には必ずしもこれらの構成要素のみには限らず、はっきりと列挙されていない、あるいはこのような工程、方法、物品、または装置に固有の他の構成要素も含むことができる。さらに、その反対のものと明記されない限り、「または」は、包含的なまたはを意味し、排他的なまたはを意味しない。
【００２０】
移行句「実質上〜からなる」は、指定された材料またはステップに、また特許請求された発明の基本的また新規な特徴に実質的に影響を及ぼさないものに請求の範囲を限定する。
【００２１】
本発明者等が発明またはその一部分を「（本質的に全部として）含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの非限定的移行句を用いて記述した場合、別段の指定がない限りその記述は、そのような発明をまた用語「実質上〜からなる」を用いて記述しているものとも解釈されるべきであることが容易に理解されるはずである。
【００２２】
不定冠詞「或る（ａおよびａｎ）」は、本発明の構成要素および成分を記述するために使用される。これは単に便宜上のものであり、本発明の一般的な意味を与えるためのものである。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むものと解釈されるべきであり、単数形は、それが別段の意味であることが明白でない限り複数形もまた含む。
【００２３】
或るポリマーを記述する際、時に本発明者等は、ポリマーを生産するために使用されるモノマー、またはポリマーを生産するために使用されるモノマーの量によってそれらポリマーを指すことを理解されたい。そのような記述は、最終ポリマーを記述するために使用される特定の命名法を含むこともできず、またプロダクトバイプロセスの専門用語を含有することもできないが、モノマーおよび量に関する任意のそのような言及は、そのポリマーがこれらのモノマー（すなわち、これらのモノマーの共重合単位）またはそのモノマーの量、および対応するポリマーまたはその組成物を含むことを意味するものと解釈されたい。
【００２４】
本発明を記述するかつ／または特許請求する際、用語「コポリマー」は、２種類以上のモノマーの共重合によって形成されるポリマーを指すために使用される。このようなコポリマーには、ジポリマー、ターポリマー、またはより高次のコポリマーが挙げられる。
【００２５】
本明細書では、ａ）エチレンコポリマー組成物を含む少なくとも１枚のシート層（すなわち、封止（シート）層）を含む太陽電池モジュールを開示し、そのエチレンコポリマーは、エチレンと、エチレンコポリマーの総重量を基準にして約５から約２０重量％、または約６から約１５重量％、または約８から約１５重量％の、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のエステルとの共重合単位を含む。
【００２６】
封止シートに含まれるエチレンコポリマーは、エチレンと、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のモノエステル、２個のカルボン酸基を有するＣ4〜Ｃ8不飽和酸のジエステル、およびこれらの任意の２種類以上の混合物からなる群から選択されるコモノマーの共重合によって得ることができる。これら好適なコモノマーには、ブテン二酸（例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、およびシトラコン酸）のＣ1〜Ｃ20アルキルモノエステル、例えばマレイン酸水素メチル、マレイン酸水素エチル、フマル酸モノプロピル、およびフマル酸モノ２−エチルヘキシルと、ブテン二酸のＣ1〜Ｃ20アルキルジエステル、例えばジメチルマレアート、ジエチルマレアート、ジブチルシトラコナート、ジオクチルマレアート、およびジ−２−エチルヘキシルフマラートとが挙げられる。一実施形態ではエチレンコポリマーＡは、エチレンと、マレイン酸水素メチルまたはマレイン酸水素エチルの共重合によって得られる。更なる実施形態ではエチレンコポリマーＡは、エチレンとマレイン酸水素エチルの共重合によって得られる。
【００２７】
封止シート中に含まれるエチレンコポリマーは、ジポリマーまたはより高次のコポリマー、例えばターポリマーであることができる。例えば、ターポリマーの形態である場合、エチレンコポリマーはさらに第三のコモノマーを、そのコポリマーの光学および接着特性がその追加のコモノマーによって実質上影響されないという条件で、エチレンコポリマーの総重量を基準にして約１５重量％まで、または約１０重量％まで、または約５重量％まで含むことができる。
【００２８】
ブレンド組成物中で使用されるエチレンコポリマーＡの特定の例には、これらには限定されないが、エチレン／マレイン酸モノエステルジポリマー（エチレン／マレイン酸水素エチルジポリマーなど）、エチレン／マレイン酸モノエステル／メタクリル酸ｎ−ブチルターポリマー、エチレン／マレイン酸モノエステル／アクリル酸メチルターポリマー、エチレン／マレイン酸モノエステル／メタクリル酸メチルターポリマー、エチレン／マレイン酸モノエステル／メタクリル酸エチルターポリマー、およびエチレン／マレイン酸モノエステル／アクリル酸エチルターポリマーが挙げられる。
【００２９】
封止シートに使用されるエチレンコポリマーは、エチレンおよび特定のコモノマーを高圧フリーラジカル法、一般にはオートクレーブ法でランダム共重合することによって合成することができる。このような方法は、米国特許第４，３５１，９３１号明細書に記載されている。封止シートとして使用することができるエチレンコポリマーの幾つかの実例が、米国特許出願公開第２００５／０１８７３１５号明細書に記載されている。
【００３０】
封止シート中に含まれるエチレンコポリマー組成物はまた、当業界で知られている他の添加剤を含有することができる。添加剤には、これらに限定されないが加工助剤、流動性向上添加剤、滑沢剤、顔料、染料、難燃剤、衝撃改質剤、核剤、シリカなどの粘着防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート剤、カップリング剤、ガラス繊維などの補強添加剤、充填剤などを挙げることができる。一般に、太陽電池モジュール中の裏面封止材に使用されるそれら組成物に対しては、補強添加剤および充填剤などの組成物の光学的透明度を低減させる恐れのある添加剤は差し控える。
【００３１】
熱安定剤を使用することができ、それらは当業界内で広く公表されている。いずれの周知の熱安定剤も本発明に有用なエチレンコポリマー組成物において役立つ。熱安定剤の好ましい一般的な種類には、これらに限定されないが、フェノール系酸化防止剤、アルキル化モノフェノール、アルキルチオメチルフェノール、ヒドロキノン、アルキル化ヒドロキノン、トコフェロール、ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル、アルキリデンビスフェノール、Ｏ−、Ｎ−、およびＳ−ベンジル化合物、ヒドロキシベンジル化マロナート、芳香族ヒドロキシベンジル化合物、トリアジン化合物、アミン系酸化防止剤、アリールアミン、ジアリールアミン、ポリアリールアミン、アシルアミノフェノール、オキサミド、金属不活性化剤、ホスニット、ホスホニット、ベンジルホスホナート、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、過酸化物を破壊する化合物、ヒドロキシルアミン、ニトロン、チオ相乗剤、ベンゾフラノン、インドリノンなど、およびこれらの混合物が挙げられる。エチレンコポリマー組成物は、任意の有効量の熱安定剤を含有することができる。熱安定剤の使用は任意であり、幾つかの例では好ましくない。熱安定剤を使用する場合、エチレンコポリマー組成物は、熱安定剤をそのエチレンコポリマー組成物の総重量を基準にして少なくとも約０．０５重量％、および約１０重量％まで、または約５重量％まで、または約１重量％まで含有することができる。
【００３２】
紫外線吸収剤を使用することができ、それらもまた当業界内で広く公表されている。いずれの周知の紫外線吸収剤も本発明に有用な組成物において役立つ。紫外線吸収剤の好ましい一般的な種類には、これらに限定されないが、ベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルトリアジン、置換または非置換安息香酸のエステルなど、およびこれらの混合物が挙げられる。エチレンコポリマー組成物は、任意の有効量の紫外線吸収剤を含有することができる。紫外線吸収剤の使用は任意であり、幾つかの例では好ましくない。紫外線吸収剤を利用する場合、エチレン組成物は、紫外線吸収剤をそのエチレンコポリマー組成物の総重量を基準にして少なくとも約０．０５重量％、および約１０重量％まで、または約５重量％まで、または約１重量％まで含有することができる。
【００３３】
ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）を使用することができ、それらもまた当業界内で広く公表されている。一般にヒンダードアミン光安定剤は、かなりの量の立体障害を特徴とし、一般にはアミン官能基に隣接した炭素原子上の脂肪族置換により誘導される第二、第三、アセチル化、Ｎ−ヒドロカルビルオキシ置換、ヒドロキシ置換、または他の置換環状アミンであるものが公表されている。エチレンコポリマー組成物は、任意の有効量のヒンダードアミン光安定剤を含有することができる。ヒンダードアミン光安定剤の使用は任意であり、幾つかの例では好ましくない。ヒンダードアミン光安定剤を使用する場合、エチレンコポリマー組成物は、ヒンダードアミン光安定剤をそのエチレンコポリマー組成物の総重量を基準にして少なくとも約０．０５重量％、および約１０重量％まで、または約５重量％まで、または約１重量％まで含有することができる。
【００３４】
シランカップリング剤をエチレンコポリマー組成物に加えて、その接着強さを向上させることができる。本発明のエチレン組成物において有用なシランカップリング剤の実例には、これらに限定されないが、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−ビニルベンジルプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオ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、およびこれらの２種類以上の混合物が挙げられる。シランカップリング剤は、そのエチレンコポリマー組成物の総重量を基準にして好ましくは約０．０１から約５重量％、または約０．０５から約１重量％のレベルでエチレンコポリマー組成物中に取り込まれる。
【００３５】
太陽電池モジュール中で使用される封止シートは、単一層または多層の形態であることができる。「単一層」とは、そのシートが本明細書中で開示され、かつ上記で述べたエチレンコポリマー組成物から作られるか、または実質上それからなることを意味する。多層形態の場合、それは副層を含み、それら副層の少なくとも１枚は本願明細書に記載のエチレンコポリマー組成物から作られるか、または実質上それからなり、一方、その他の副層は、例えばα−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマー（すなわち、酸コポリマー）、部分中和イオン酸コポリマー（すなわち、アイオノマー）、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリ（ビニルアセタール）（音響等級ポリ（ビニルアセタール）を含めた）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン（例えば、直鎖状低密度ポリエチレン）、ポリオレフィンブロックコポリマー、エラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルのコポリマー（例えば、エチレン／アクリル酸メチルコポリマーおよびエチレン／アクリル酸ブチルコポリマー）、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびこれらの２種類以上の組合せなどの任意の他の適切な高分子材料から作られるか、または実質上それからなる。
【００３６】
エチレンコポリマー組成物を含む封止シートは、片側または両側に平滑または粗面を有することができる。好ましくはこのシートは、積層工程の間の脱気を容易にするために両側に粗面を有する。粗面は、表面荒さが取扱いの間ずっと保持されるように、シートの押出成形の間の機械的エンボス加工またはメルトフラクチャーと、それに続く急冷によって創り出すことができる。表面パターンは、よく知られている一般的な当業界の方法によりシートに施すことができる。例えば、押出成形されたシートを、押出ダイの出口の間近に配置されるダイロールの特別に調製した表面を通過させることができる。これは、ダイを出る溶融ポリマーの片側に所望の表面の特徴を与える。したがってこのようなダイロールの表面が微小な頂と谷を有する場合、それがロールを通過するポリマーシートの側面に粗面を与えることになり、一般にその粗面はロール表面のそれぞれ谷と頂に一致することになる。そのようなダイロールは、例えば米国特許第４，０３５，５４９号明細書および米国特許公開第２００３／０１２４２９６号明細書に記載されている。
【００３７】
エチレンコポリマー組成物を含む封止シートは、任意の適切な方法によって生産することができる。例えばこれらシートは、浸漬塗工法、溶液注型法、圧縮成形法、射出成形法、積層法、溶融押出注型法、インフレートフィルム法、押出塗工、タンデム押出塗工により、または当業者に知られている任意の他の手順によって形成することができる。あるいはこれらシートは、溶融押出注型法、溶融同時押出注型法、インフレートフィルム法、またはタンデム溶融押出塗工法によって形成することができる。
【００３８】
用語「太陽電池セル」は、光を電気エネルギーに変換することができる任意の物品を包含するつもりである。本発明に有用な太陽電池セルには、これらに限定されないが、ウェーハ系太陽電池セル（例えば、さきに背景技術の項で述べたｃ−Ｓｉまたはｍｃ−Ｓｉ系太陽電池）および薄層太陽電池セル（例えば、さきに背景技術の項で述べたａ−Ｓｉ、μｃ−Ｓｉ、ＣｄＴｅ、ＣＩＳ、ＣＩＧＳ、光吸収染料、または有機半導体系太陽電池セル）が挙げられる。太陽電池層内では太陽電池セルは電気的に相互接続され、かつ／または平面内に配置されることが好ましい。これに加えて太陽電池層は、クロスリボンおよびブスバーなどの電気配線をさらに含むことができる。
【００３９】
太陽電池層は両面が同じであることもできる。そのような実施形態では太陽電池層の両面に配置されるすべての積層材料は、日光または反射した日光を太陽電池セルに到達させるために十分に透明であるべきである。あるいは、太陽電池層は太陽に面する側（それはまた前面とも呼ばれ、実際の使用条件では通常は太陽の方を向くことになる）および太陽に面しない側（それはまた裏面とも呼ばれ、実際の使用条件では通常は太陽から見て外方に向くことになる）を有することができる。このような実施形態では太陽電池層の太陽に面する側に配置される積層材層および副層中に存在するすべての材料は、日光を太陽電池セルに到達させるのに十分な透明性を有するべきである。この太陽電池層の太陽に面しない側に配置される積層材層および副層中に存在する積層材料は透明である必要はない。
【００４０】
太陽電池モジュールは、一般にはエチレンコポリマー組成物を含む少なくとも１層の封止シートを含み、それは太陽電池層に貼り合わせられる。「貼り合わせる」とは、積層構造体内でそれら２層が直接に（すなわち、それら２層間に追加の材料なしに）または間接に（すなわち、それら２層間に中間層または接着剤などの追加の材料を伴って）結合されることを意味する。或る実施形態ではエチレンコポリマー組成物を含む封止シート層は太陽電池層に直接に結合される。
【００４１】
太陽電池モジュールは、酸コポリマー、酸コポリマーのアイオノマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリ（ビニルアセタール）（音響等級ポリ（ビニルアセタール）を含めた）、ポリウレタン、ポリ（塩化ビニル）、ポリエチレン（例えば、直鎖状低密度ポリエチレン）、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルのコポリマー（例えば、エチレン／アクリル酸メチルコポリマーおよびエチレン／アクリル酸ブチルコポリマー）、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびこれらの２種類以上の組合せなどの他の高分子材料を含む追加の封止層をさらに含むことができる。
【００４２】
エチレンコポリマー組成物を含む封止層または他の高分子封止層のそれぞれの厚さは、独立して約１から約１２０ミル（約０．０２５から約３ｍｍ）、または約５から約１００ミル（約０．１２７から約２．５４ｍｍ）、または約５から約３０ミル（約０．１２７から約０．７６ｍｍ）、または約１０から約３０ミル（約０．２５から約０．７６ｍｍ）、または約１０から約２０ミル（約０．２５から約０．５１ｍｍ）の範囲であることができる。太陽電池モジュール中に含まれる封止層の一部または全部が平滑または粗面であることができる。好ましくは封止層は、積層工程中の脱気を容易にするために粗面を有する。
【００４３】
或る実施形態では、エチレンコポリマー組成物を含む封止層は、エチレンコポリマー組成物から実質上なる第一の副層と、太陽電池層の方を向き、上記で開示した任意の適切な封止材料を含む第二の副層とを有する二層シートの形態である。このような実施形態では、エチレンコポリマー組成物を含む副層は、約０．５から約１５ミル（約１３から約３８１μｍ）の厚さを有することができる。
【００４４】
更なる実施形態ではエチレンコポリマー組成物を含む封止層は、２枚の表面副層と１枚の内部副層とを有する三重層の形態であり、その２枚の表面副層のそれぞれがエチレンコポリマー組成物から実質上なり、また内部副層が上記で開示した任意の適切な封止材料を含む。さらに、エチレンコポリマー組成物から実質上なる表面副層のそれぞれは、約０．５から約１５ミル（約１３から約３８１μｍ）の厚さを有することができる。
【００４５】
太陽電池モジュールは、それぞれ太陽電池モジュールの太陽に面する側および太陽に面しない側で、モジュールの最外層または複数枚の最外層として働く入射層および／または裏打層をさらに含むことができる。
【００４６】
太陽電池モジュールの外層、すなわち入射層および裏打層は、任意の適切なシートまたはフィルムを含むことができる。これら好適なシートは、ガラス板、またはポリカーボナート、アクリル樹脂、ポリアクリラート、環状オレフィン（例えば、エチレンノルボルネンポリマー）、ポリスチレン（好ましくはメタロセン触媒の存在下で調製されるポリスチレン）、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、およびこれらの２種類以上の組合せなどのプラスチックシートであることができる。さらに、アルミニウム、鋼、亜鉛メッキ鋼などの金属板、またはセラミック板を裏打層の形成に利用することもできる。
【００４７】
用語「ガラス」には、窓ガラス、厚板ガラス、ケイ酸塩ガラス、普通板ガラス、低鉄ガラス、強化ガラス、強化無ＣｅＯガラス、およびフロートガラスだけでなく、色ガラス、特殊ガラス（太陽熱を制御する成分を含有するものなど）、被覆ガラス（日射制御目的の金属（例えば銀または酸化インジウムスズ）でスパッタしたものなど）、低Ｅガラス、Ｔｏｒｏｇｌａｓ（登録商標）ガラス（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｎ．Ａ．Ｉｎｃ．，Ｔｒｕｍｂａｕｅｒｓｖｉｌｌｅ，ＰＡ）、Ｓｏｌｅｘｉａ（商標）ガラス（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）、およびＳｔａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）ガラス（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）が含まれる。このような特殊ガラスは、例えば、米国特許第４，６１５，９８９号明細書、同第５，１７３，２１２号明細書、同第５，２６４，２８６号明細書、同第６，１５０，０２８号明細書、同第６，３４０，６４６号明細書、同第６，４６１，７３６号明細書、および同第６，４６８，９３４号明細書に記載されている。しかしながら、特定のモジュール用に選択されるガラスの修理は意図する用途によって決まることを理解されたい。
【００４８】
好適なフィルム層は、これらに限定されないが、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタラート）およびポリ（エチレンナフタラート））、ポリカーボナート、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、および環状ポリオレフィン）、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン（例えば、シンジオタクチックポリスチレン）、スチレン−アクリラートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン（例えば、ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど）、ナイロン、ポリ（ウレタン）、アクリル樹脂、酢酸セルロース（例えば、酢酸セルロース、三酢酸セルロースなど）、セロファン、シリコーン、ポリ（塩化ビニル）（例えば、ポリ（塩化ビニリデン））、フルオロポリマー（例えば、ポリフッ化ビニル）、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、およびエチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー）、およびこれらの２種類以上の組合せを含めたポリマーを含む。この高分子フィルムは、無延伸でも、一軸延伸されても、二軸延伸されてもよい。太陽電池モジュール外層（例えば、入射層または裏打層）に使用することができる幾つかの特定のフィルムの実例には、これらに限定されないが、ポリエステルフィルム（ポリ（エチレンテレフタラート）フィルム）、フルオロポリマーフィルム（例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＤｕＰｏｎｔ）（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手できるＴｅｄｌａｒ（登録商標）、Ｔｅｆｚｅｌ（登録商標）、およびＴｅｆｌｏｎ（登録商標）フィルム）が挙げられる。アルミニウム箔などの金属フィルムもまた、裏打層として使用することができる。さらに、太陽電池モジュール外層に使用されるフィルムは、多層フィルム、例えばフルオロポリマー／ポリエステル／フルオロポリマー多層フィルム（例えば、Ｉｓｏｖｏｌｔａ  ＡＧ，ＡｕｓｔｒｉａまたはＭａｄｉｃｏ，Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡから入手できるＴｅｄｌａｒ（登録商標）／ＰＥＴ／Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）またはＴＰＴ積層フィルム）の形態であることができる。
【００４９】
太陽電池モジュールは、モジュール内に埋め込まれる他の機能フィルムまたはシート層（例えば、誘電層またはバリヤー層）をさらに含むことができる。このような機能層は、前述の高分子フィルムまたは追加の機能性塗料を塗布したもののいずれかを含むことができる。例えば、金属酸化物塗料を塗布したポリ（エチレンテレフタラート）（ＰＥＴ）フィルム、例えば米国特許第６，５２１，８２５号明細書および同第６，８１８，８１９号明細書および欧州特許第１１８２７１０号明細書に開示されているものは、積層材中で酸素および水分バリヤー層として機能することができる。
【００５０】
望むなら不織ガラス繊維（スクリム）の層もまた、積層工程の間の脱気を容易にするために、かつ／または封止材用の補強材として働くように太陽電池層と封止層の間に付け加えることもできる。このようなスクリム層の使用は、例えば米国特許第５，５８３，０５７号明細書、同第６，０７５，２０２号明細書、同第６，２０４，４４３号明細書、同第６，３２０，１１５号明細書、および同第６，３２３、４１６号明細書および欧州特許第０７６９８１８号明細書に開示されている。
【００５１】
特殊なフィルムまたはシートを封止層および外層の両方の機能を果たすように付け加えることができる。モジュール中に含まれるフィルムまたはシートのいずれかが、予備成形した単一層または多層のフィルムまたはシートの形態であることもまた考えられる。
【００５２】
望むなら入射層フィルムまたはシート、裏打層フィルムおよびシート、封止層、および太陽電池モジュール中に組み込まれる他の層の片面または両面に、任意の適切な接着増強処理を施すことができる。この接着増強処理は、当業界で知られている任意の形態であることができ、火炎処理（例えば、米国特許第２，６３２，９２１号明細書、同第２，６４８，０９７号明細書、同第２，６８３，８９４号明細書、および同第２，７０４，３８２号明細書参照）、プラズマ処理（例えば、米国特許第４，７３２，８１４号明細書参照）、電子ビーム処理、酸化処理、コロナ放電処理、化学処理、クロム酸処理、熱風処理、オゾン処理、紫外線処理、サンドブラスト処理、溶剤処理、およびこれらの２種類以上の組合せが挙げられる。また、積層材層の表面に接着剤またはプライマー塗料をさらに塗布することによって接着強さをさらに向上させることもできる。例えば、米国特許第４，８６５，７１１号明細書は、改良された接着性を有するフィルムまたはシートを開示しており、それは片面または両面に炭素の薄層が堆積される。接着剤またはプライマーの他の実例には、シラン、ポリ（アリルアミン）系プライマー（例えば、米国特許第５，４１１，８４５号明細書、同第５，７７０，３１２号明細書、同第５，６９０，９９４号明細書、および同第５，６９８，３２９号明細書参照）、およびアクリル系プライマー（例えば、米国特許第５，４１５，９４２号明細書参照）が挙げられる。この接着剤またはプライマー塗料は、接着剤またはプライマーの単層の形態をとることができ、約０．０００４から約１ミル（約０．００００１から約０．０３ｍｍ）、または好ましくは約０．００４から約０．５ミル（約０．０００１から約０．０１３ｍｍ）、またはより好ましくは約０．００４から約０．１ミル（約０．０００１から約０．００３ｍｍ）の厚さを有する。
【００５３】
太陽電池セルをウェーハ系自立太陽電池セル単位から得る一つの特定の実施形態では（ここでは図１を参照すると）、太陽電池モジュール（２０）は、前面の太陽に面する側から裏面の太陽に面しない側へ位置順に、（ａ）入射層（１０）、（ｂ）前面封止層（１２）、（ｃ）１個または複数個の電気的に相互接続された太陽電池セルからなる太陽電池層（１４）、（ｄ）裏面封止層（１６）、および（ｅ）裏打層（１８）を含むことができ、その前面および裏面封止層（１２および１６）の少なくとも一方または両方がエチレンコポリマー組成物を含むシートで作られる。
【００５４】
更なる実施形態では太陽電池モジュールは薄層太陽電池セルから得られ、（ｉ）一実施形態（図２の３０）では、前面の太陽に面する側から裏面の太陽に面しない側へ位置順に、（ａ）スーパーストレート（２４）と、太陽に面しない側でその上に堆積された薄層太陽電池セルの層（２２）とを含む太陽電池層（１４ａ）、（ｂ）エチレンコポリマー組成物を含むシートで作られた（裏面）封止層（１６）、および（ｃ）裏打層（１８）を含むか、あるいは（ｉｉ）別の実施形態（図３の４０）では、（ａ）透明な入射層（１０）、（ｂ）エチレンコポリマー組成物を含むシートで作られた（前面）封止層（１２）、および（ｃ）基板（２６）上にその太陽に面した側に堆積された薄層太陽電池セルの層（２２）の層を含む太陽電池層（１４ｂ）を含むことができる。
【００５５】
さらに、一連の上記太陽電池モジュールをさらに連結して、所望の電圧および電流を生成することができる太陽電池アレイを形成することができる。
【００５６】
当業界で知られている任意の積層方法（オートクレーブまたは非オートクレーブ法）を用いて太陽電池モジュールを調製することができる。
【００５７】
方法の実例では太陽電池モジュールの構成層を望ましい順序に積み重ねて予備積層アセンブリを形成する。次いで、この予備積層アセンブリを、真空を持続することができるバッグ（「真空バッグ」）の中に入れ、真空ラインまたは他の手段によってバッグから空気を引き抜き、真空（例えば、少なくとも約２７〜２８インチＨｇ（６８９〜７１１ｍｍＨｇ））を維持しながらバッグを密封し、密封したバッグをオートクレーブに入れ、圧力を約１５０〜約２５０ｐｓｉ（約１１．３〜約１８．８バール）、温度を約１３０℃〜約１８０℃、または約１２０℃〜約１６０℃、または約１３５℃〜約１５５℃、または約１４５℃〜約１５５℃に上げ、約１０から約５０分間、または約２０から約４５分間、または約２０から約４０分間、または約２５から約３５分間加熱した。真空バッグの代わりに真空リングを使うこともできる。好適な真空バッグの一つの型が、米国特許第３．３１１，５１７号明細書に開示されている。この熱および圧力循環の後、オートクレーブ中の圧力を維持するための追加の空気を加えることなくオートクレーブ中の空気を冷却する。約２０分間の冷却後、過剰の空気圧を逃がし、オートクレーブから積層材を取り出す。
【００５８】
別法では、予備積層アセンブリをオーブン中で約８０℃から約１２０℃、または約９０℃から約１００℃で約２０から約４０分間加熱し、その後、加熱アセンブリに一組のニップロールを通過させて、個々の層間の空隙中の空気を絞り出し、アセンブリの縁部を密封することができる。この段階のアセンブリはプリプレスと呼ばれる。
【００５９】
次いでプリプレスをエアオートクレーブに入れ、圧力約１００〜約３００ｐｓｉ（約６．９〜約２０．７バール）、好ましくは約２００ｐｓｉ（約１３．８バール）で温度を約１２０℃〜約１６０℃、または約１３５℃〜約１６０℃に上げる。これらの条件を約１５から約６０分間、または約２０から約５０分間維持した後、更なる空気をオートクレーブに導入しない状態で空気を冷却する。約２０から約４０分間の冷却後、過剰の空気圧を逃がし、積層製品をオートクレーブから取り出す。
【００６０】
太陽電池モジュールはまた、非オートクレーブ法により生産することもできる。このような非オートクレーブ法は、例えば米国特許第３，２３４，０６２号明細書、同第３，８５２，１３６号明細書、同第４，３４１，５７６号明細書、同第４，３８５，９５１号明細書、同第４，３９８，９７９号明細書、同第５，５３６，３４７号明細書、同第５，８５３，５１６号明細書、同第６，３４２，１１６号明細書、および同第５，４１５，９０９号明細書、米国特許公開第２００４／０１８２４９３号明細書、欧州特許第１２３５６８３Ｂ１号明細書、および国際公開第９１／０１８８０号および第０３／０５７４７８号パンフレットに開示されている。一般に非オートクレーブ法は、予備積層アセンブリを加熱するステップと、真空、圧力、またはその両方を加えるステップとを含む。例えばアセンブリに、加熱オーブンおよびニップロールを連続して通過させることができる。
【００６１】
積層工程のこれらの例は、限定することを意図していない。本質的には任意の積層工程を使用することができる。
【００６２】
望むなら、潜在的に太陽電池セルの効率および寿命の低下を引き起こす水分および空気の浸入を低減させるために、太陽電池モジュールの縁部を密封することもできる。縁部は、当業界で公表されている任意の手段によって密封することができる。好適な縁部シール材には、これらに限定されないがブチルゴム、ポリスルフィド、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレンエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ブロックコポリマーエラストマー（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ））などが挙げられる。
【００６３】
本発明を、幾つかの実施形態の下記実施例によってさらに例示する。
【実施例】
【００６４】
実施例Ｅ１〜Ｅ２および比較例ＣＥ１〜ＣＥ２
これら実施例では下記のポリマー材料を使用した。
・Ｅ／ＭＡＭＥ−１：マレイン酸のモノエチルエステルの共重合単位をコポリマーの総重量を基準にして９重量％含むエチレン／マレイン酸モノエチルコポリマー。
・Ｅ／ＭＡＭＥ−２：コポリマーの総重量を基準にして６重量％のマレイン酸のモノエチルエステルの共重合単位および１１重量％のメタクリル酸の共重合単位を含むエチレン／マレイン酸モノエチル／メタクリル酸ターポリマー。
・ＬＬＤＰＥ：商品名Ｅｘｃｅｅｄ（登録商標）３５１９ＧＡでＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ（Ｉｒｖｉｎｇ，Ｔｅｘａｓ）から入手できるメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン。
・ＥＶＡ：商品名Ｅｌｖａｘ（登録商標）３１７５ＬＧでＤｕＰｏｎｔから入手できるエチレン／酢酸ビニルコポリマー。
【００６５】
下記実施例のそれぞれにおいて、上記で列挙したポリマーの１つから作られ、４×７インチ（１０．２×１７．８ｃｍ）の寸法を有する２０ミル（０．５１ｍｍ）厚のポリマー中間層シートを、１／８インチ（３．２ｍｍ）厚のＫｒｙｓｔａｌ  Ｋｌｅａｒ（登録商標）ガラス板（ＡＧＣ  Ｆｌａｔ  Ｇｌａｓｓ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．Ａｌｐｈａｒｅｔｔａ，ＧＡから入手でき、４×４インチ（１０．２ｃｍ×１０．２ｃｍ）の寸法を有する）と、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）／ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）／Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）三重層フィルム（「ＴＰＴ」）（４×７インチ（１０．２×１７．８ｃｍ））の間に貼り合わせて、ガラス／中間層／ＴＰＴ積層構造体を形成した。積層工程の間、ポリエステル剥離ライナー（ｓｌｉｐ  ｓｈｅｅｔ）（１×４インチ（２．５４×１０．２ｃｍ））を、ガラス板とポリマー中間層シートの間に置いて剥離開始を可能にした。最終積層材は、Ｍｅｉｅｒ  ＩＣＯＬＡＭ  １０／０８貼合せ機（Ｍｅｉｅｒ  Ｖａｋｕｕｍｔｅｃｈｎｉｋ  ＧｍｂＨ，Ｂｏｃｈｏｌｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて、６分間の真空排気のステップ（３インチＨｇの真空）と、温度１５０℃で６．５分間のプレス成形段階（１０００ｍｂの圧力）とを含む積層サイクルにより得た。
【００６６】
この最終積層材の中間層／ＴＰＴ二重層を１インチ（２．５４ｃｍ）幅の片に切断し、次いでインストロン試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  １１２２）を用いて剥離試験にかけた。積層材を湿気／加熱条件（８５℃および相対湿度（ＲＨ）８５％）に１０００時間さらす前および後の中間層／ＴＰＴ二重層を角度１８０oおよび速度３．９インチ／分（９．９ｃｍ／分）でガラス板から剥がした。各試料の剥離開始荷重を表１に記録する。
【００６７】
表１の結果は、積層材を湿気／加熱条件に１０００時間さらす前および後の両方で、本明細書で開示したエチレンコポリマー（Ｅ１およびＥ２に例示すれる）が、直鎖状低密度ポリエチレン（ＣＥ１）またはポリ（エチレン／酢酸ビニル）（ＣＥ２）と比較して、はるかに優れたガラスとの接着を示すことを実証している。
【００６８】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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