特許 6784186 太陽電池モジュールの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6784186

(24)【登録日】2020年10月27日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】太陽電池モジュールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/048 20140101AFI20201102BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20201102BHJP

   C08L 83/05 20060101ALI20201102BHJP

   C08L 83/07 20060101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   H01L31/04 560

   C08K3/36

   C08L83/05

   C08L83/07

【請求項の数】12

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2017-23107(P2017-23107)

(22)【出願日】2017年2月10日

(65)【公開番号】特開2018-129467(P2018-129467A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2019年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002060

【氏名又は名称】信越化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002240

【氏名又は名称】特許業務法人英明国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山川 直樹

(72)【発明者】

【氏名】大和田 寛人

(72)【発明者】

【氏名】降籏 智欣

(72)【発明者】

【氏名】▲柳▼沼 篤

【審査官】 原 俊文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１５２３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９０３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７９８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２１８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００００７３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３１／０４−３１／０７８

Ｈ０１Ｌ ３１／１８−３１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも光入射側フィルムが光透過性である二枚のフィルムの間に太陽電池素子を樹脂封止して太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、
二枚の厚さ１０〜２００μｍのフィルムそれぞれの片面上に硬化した後に光透過性となるミラブル型の硬化性シリコーン組成物を直接層状に設けて積層フィルムを作製する工程と、
上記二枚の積層フィルムの硬化性シリコーン組成物層同士を対向させた状態で、該硬化性シリコーン組成物層の間に太陽電池素子を挟み込んで積層して積層体となし、この積層体を真空ラミネータ装置に配置する際に該積層体と装置との間に装置から積層体への圧力及び熱の伝達を緩衝する緩衝材を挿入した後、真空ラミネータ装置内で積層体を加熱しながら押圧してシリコーン組成物層を硬化させ太陽電池素子を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項2】

上記緩衝材は、真空ラミネータ装置における加熱に対して耐熱性を有する有機高分子材料からなる厚さ０．５〜１０ｍｍの弾性体シートである請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項3】

上記緩衝材は、タイプＡデュロメータ硬さが３０以下のスポンジゴムからなる請求項１又は２記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項4】

上記緩衝材の熱伝導率が０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である請求項１〜３のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項5】

上記真空ラミネータ装置の加熱温度は７０〜１６０℃である請求項１〜４のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項6】

上記硬化性シリコーン組成物層は、ミラブル型の硬化性シリコーン組成物がカレンダー加工又は押出し加工によりフィルム上に積層されたものである請求項１〜５のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項7】

上記硬化性シリコーン組成物は、
（Ａ）下記平均組成式（Ｉ）
Ｒ¹_aＳｉＯ_(4-a)/2 （Ｉ）
（式中、Ｒ¹は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数である。）
で表され、重合度が１００以上のオルガノポリシロキサン １００質量部、
（Ｂ）比表面積が５０ｍ²／ｇを超える煙霧質シリカ １０〜１５０質量部、
（Ｃ）硬化剤 （Ａ）成分を硬化させる有効量
を含むミラブル型のシリコーン組成物である請求項１〜６のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項8】

上記硬化性シリコーン組成物層の厚さが０．０２〜３ｍｍである請求項１〜７のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項9】

上記光透過性フィルムがフッ素原子を含む樹脂からなる請求項１〜８のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項10】

上記真空ラミネータ装置は、ダイヤフラムで仕切られた隣接する２つの減圧槽と、一方の減圧槽に設けられた加熱板とを有するものであり、上記太陽電池素子を封止する工程が、積層体をその上下両面それぞれの積層フィルムを覆うように緩衝材で挟んだ状態で上記真空ラミネータ装置内の加熱板上に配置し、上記２つの減圧槽を減圧すると共に、加熱板から緩衝材を介して積層体を加熱し、次いで積層体が配置された減圧槽内の減圧状態及び積層体の加熱状態を維持したまま、他方の減圧槽内を大気圧とし又は加圧し２つの減圧槽間の圧力差を利用してダイヤフラムで緩衝材を介して積層体をその板厚方向に圧縮するものである請求項１〜９のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項11】

上記真空ラミネータ装置は、積層体が配置される減圧槽内に該積層体上側に配置されるもう１つの加熱板を有しており、積層体が緩衝材を介してその上下両面から加熱される請求項１０に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項12】

上記太陽電池素子は、結晶系太陽電池セル、アモルファス太陽電池セル、有機薄膜太陽電池セル又はＣＩＧＳ太陽電池セルからなる請求項１〜１１のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二枚のフィルムの間に太陽電池素子を樹脂封止する太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に耐候性の高いフッ素含有樹脂フィルムを最外層に有するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に太陽電池モジュールは、受光面にはガラス基板、最背面にはガラス基板やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムからなる裏面保護材が配置されており、太陽電子素子を包み込む封止材としては、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）やポリオレフィン、アイオノマーが使用されている。

【0003】

これらの封止材は炭化水素系樹脂であることから特に燃焼性が高く、住宅の屋根に取り付ける場合、飛び火による火炎により受光面側の光透過性基板、例えばガラスなどは割れが生じ、ＥＶＡ等の封止材に引火することで太陽電池が燃え続けるという現象が起こる。

【0004】

また、太陽電池モジュールが燃えた場合、最背面バックシートは主としてＰＥＴフィルムであることから燃焼を食い止めることができず、バックシートに穴が開いてガラスや太陽電池素子の破片が落下することがある。

【0005】

フレキシブル系薄膜太陽電池の場合、受光面側及び最背面に光透過性フィルムが使用されるため、火炎によるモジュールの燃焼は受光面がガラスの場合と比較して更に大きくなる。

【0006】

国際公開第２０１３／０６９４１４号（特許文献１）には、難燃性モジュールを得るために、メタクリレート樹脂とポリカーボネート樹脂、コア・シェル型ゴム粒子、リン系難燃剤からなる樹脂層とフッ素樹脂を含有する樹脂組成物からなる層とを備える難燃性樹脂積層体フィルム、製造方法及び太陽電池モジュール用シートが開示されており、この難燃性積層体フィルムは難燃性試験「ＵＬ９４ＨＢ評価」で合格と判定され、太陽電池モジュールの表層材あるいはバックシートとして有効とされている。

【0007】

しかしながら、特許文献１の太陽電池モジュールの封止材はＥＶＡが想定されており、長期屋外暴露あるいは高温高湿条件の加速劣化試験による封止材の加水分解反応により酸が発生し、電極を腐食させて太陽電池セルの発電効率を下げるおそれがある。

【0008】

加水分解反応等の副反応を起こさず信頼性が非常に高い封止材としてはシリコーン樹脂が挙げられる。例えば、特開２００９−２０６２１２号公報（特許文献２）には太陽電池モジュールの封止材の原料組成物としてシリコーン組成物を用い、このシリコーン組成物の硬化物がゲル状・ゴム状のシリコーン樹脂であればフレキシブル太陽電池となり、硬いシリコーン樹脂であれば堅固で頑丈な太陽電池となることが開示されている。

【0009】

しかしながら、特許文献２で使用されたシリコーン封止材の原料組成物は液状であり、太陽電池モジュールに適用するためには特殊な装置を新規に導入する必要があるため、いくら性能が高くてもＥＶＡシートで確立された太陽電池の市場に受け入れられないという致命的問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】国際公開第２０１３／０６９４１４号

【特許文献2】特開２００９−２０６２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、既存の太陽電池モジュールの製造装置である真空ラミネータ装置を使用して、二枚のフィルムの間に太陽電池素子をシリコーン硬化物で封止可能な太陽電池モジュールの製造方法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】

【0012】

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、予め光透過性フィルム及び背面保護フィルムとなる二枚のフィルムそれぞれに未加硫状態の硬化性シリコーン組成物を層状に空隙なく密着よく設けた積層フィルムを作製しておくこと、並びに太陽電池素子を表裏からシリコーン組成物層で挟むように２つの積層フィルムと太陽電池素子とを重ね合わせたものを真空ラミネートする際に加熱及び押圧を緩衝材を介して行うことにより、内部に空隙を発生させることなく二枚のフィルムの間に太陽電池素子をシリコーン硬化物で封止した太陽電池モジュールを簡便に製造できることを見出し、本発明に至った。

【0013】

即ち、本発明は、上記目的を達成するため、下記の太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
〔１〕 少なくとも光入射側フィルムが光透過性である二枚のフィルムの間に太陽電池素子を樹脂封止して太陽電池モジュールを製造する太陽電池モジュールの製造方法において、
二枚の厚さ１０〜２００μｍのフィルムそれぞれの片面上に硬化した後に光透過性となるミラブル型の硬化性シリコーン組成物を直接層状に設けて積層フィルムを作製する工程と、
上記二枚の積層フィルムの硬化性シリコーン組成物層同士を対向させた状態で、該硬化性シリコーン組成物層の間に太陽電池素子を挟み込んで積層して積層体となし、この積層体を真空ラミネータ装置に配置する際に該積層体と装置との間に装置から積層体への圧力及び熱の伝達を緩衝する緩衝材を挿入した後、真空ラミネータ装置内で積層体を加熱しながら押圧してシリコーン組成物層を硬化させ太陽電池素子を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔２〕 上記緩衝材は、真空ラミネータ装置における加熱に対して耐熱性を有する有機高分子材料からなる厚さ０．５〜１０ｍｍの弾性体シートである〔１〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔３〕 上記緩衝材は、タイプＡデュロメータ硬さが３０以下のスポンジゴムからなる〔１〕又は〔２〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔４〕 上記緩衝材の熱伝導率が０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔５〕 上記真空ラミネータ装置の加熱温度は７０〜１６０℃である〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔６〕 上記硬化性シリコーン組成物層は、ミラブル型の硬化性シリコーン組成物がカレンダー加工又は押出し加工によりフィルム上に積層されたものである〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔７〕 上記硬化性シリコーン組成物は、
（Ａ）下記平均組成式（Ｉ）
Ｒ¹_aＳｉＯ_(4-a)/2 （Ｉ）
（式中、Ｒ¹は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数である。）
で表され、重合度が１００以上のオルガノポリシロキサン １００質量部、
（Ｂ）比表面積が５０ｍ²／ｇを超える煙霧質シリカ １０〜１５０質量部、
（Ｃ）硬化剤 （Ａ）成分を硬化させる有効量
を含むミラブル型のシリコーン組成物である〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔８〕 上記硬化性シリコーン組成物層の厚さが０．０２〜３ｍｍである〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔９〕 上記光透過性フィルムがフッ素原子を含む樹脂からなる〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１０〕上記真空ラミネータ装置は、ダイヤフラムで仕切られた隣接する２つの減圧槽と、一方の減圧槽に設けられた加熱板とを有するものであり、上記太陽電池素子を封止する工程が、積層体をその上下両面それぞれの積層フィルムを覆うように緩衝材で挟んだ状態で上記真空ラミネータ装置内の加熱板上に配置し、上記２つの減圧槽を減圧すると共に、加熱板から緩衝材を介して積層体を加熱し、次いで積層体が配置された減圧槽内の減圧状態及び積層体の加熱状態を維持したまま、他方の減圧槽内を大気圧とし又は加圧し２つの減圧槽間の圧力差を利用してダイヤフラムで緩衝材を介して積層体をその板厚方向に圧縮するものである〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１１〕 上記真空ラミネータ装置は、積層体が配置される減圧槽内に該積層体上側に配置されるもう１つの加熱板を有しており、積層体が緩衝材を介してその上下両面から加熱される〔１０〕に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１２〕 上記太陽電池素子は、結晶系太陽電池セル、アモルファス太陽電池セル、有機薄膜太陽電池セル又はＣＩＧＳ太陽電池セルからなる〔１〕〜〔１１〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、二枚のフィルムそれぞれの片面に空隙なく密着よく形成したシリコーン組成物層で、太陽電池素子を真空下で挟み込み、加熱しながら押圧するので気泡を取り込むことなくシリコーン組成物を硬化させることができ、その結果、フィルムとシリコーン硬化物との間やシリコーン硬化物と太陽電池素子との間に空隙を発生させることなく該太陽電池素子を封止することができる。また、緩衝材を介して上記の二枚のフィルムを加熱しながら押圧することでフィルムの収縮や皺等の外観不良を発生させることなく、かつ太陽電池素子を損傷させることなく、該太陽電池素子を封止することができる。また、この製造方法によれば、従来のＥＶＡフィルムを用いた太陽電池モジュール製造装置である真空ラミネータ装置を使用することが可能となるので、新たにラミネートするための装置を用意することなく、太陽電池モジュールを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】フィルム上に硬化性シリコーン組成物層を形成した積層フィルムの構成を示す断面図である。

【図2】二枚の積層フィルムの硬化性シリコーン組成物層同士を対向させた状態で、該硬化性シリコーン組成物層の間に太陽電池素子を挟み込んで積層した積層体の構成を示す断面図である。

【図3】図２で示した積層体について真空ラミネート処理する際の配置状態を示す断面図である。

【図4】真空ラミネータ装置によるラミネート処理により太陽電池素子を封止した状態を示す断面図である。

【図5】比較例１で作製した硬化性シリコーン組成物を層状に形成したフィルム状積層体の構成を示す断面図である。

【図6】比較例１の二枚の積層フィルムの硬化性シリコーン組成物層の間に太陽電池素子を挟み込んで積層した積層体の構成を示す断面図である。

【図7】図６で示した積層体について真空ラミネート処理する際の配置状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法の好適な態様について図面を参照しながら説明する。
図１はフィルム上に硬化性シリコーン組成物を層状に形成した積層フィルムの断面の一例である。図２は二枚の積層フィルムの硬化性シリコーン組成物層同士を対向させた状態で、該硬化性シリコーン組成物層の間に太陽電池素子を挟み込んで積層した積層体の断面の一例である。また、図３は、図２で示した複合体について真空ラミネート処理する際の状態を示す断面の一例である。図４は、真空ラミネートして得られた二枚のフィルムの間に太陽電池素子をシリコーン硬化物で封止した太陽電池モジュールの断面の一例である。

【0017】

本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、主に、（ｉ）フィルムと、硬化性シリコーン組成物層とからなる積層フィルムの作製、（ｉｉ）積層フィルムと太陽電池素子の重ね合わせ（積層体の形成）、（ｉｉｉ）真空ラミネータ装置を用いた硬化性シリコーン組成物の架橋と太陽電池モジュール化（真空ラミネート）、の３工程からなる。

【0018】

（ｉ）積層フィルム作製工程（図１）
まず、図１に示すように、光透過性フィルム及び背面保護フィルムとなる二枚のフィルム１それぞれの片面にミラブル型の硬化性シリコーン組成物を直接層状に形成して硬化性シリコーン組成物層２ａを形成する。詳しくは、フィルム１として太陽電池モジュールの最外層として使用する光透過性フィルム及び背面保護フィルムを選択し、予め硬化剤等が添加された未加硫状態のミラブル型シリコーン組成物（シリコーン樹脂コンパウンド、シリコーンゴムコンパウンド）をカレンダー加工あるいは押し出し加工にて厚さ０．０２〜３．０ｍｍの層状としたものをフィルム１上に直接一体積層させる。このフィルム１の片面に硬化性シリコーン組成物層２ａを設けたものを積層フィルムと称する。このとき、積層フィルムを減圧状態下に置いても剥離部分が発生しないようにフィルム１と硬化性シリコーン組成物層２ａを空隙なく密着させることが特に重要である。フィルム１上に積層した硬化性シリコーン組成物層２ａにはタック（粘着性）があるため、貼りつき防止としてＰＥ製のカバーフィルム３を被せる。

【0019】

ここで、フィルム１は、太陽電池モジュールの受光面側となる光透過性フィルム及び受光面とは反対面型となる背面保護フィルムであり、具体的には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＣ（ポリカーボネート）フィルム、ＰＩ（ポリイミド）フィルム、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルム、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）フィルム、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム、ＰＥ（ポリエチレン）フィルム、ＰＰ（ポリプロピレン）フィルム、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン−エチレン共重合体）、ＥＣＴＦＥ（三フッ化塩化エチレン）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂）、ＰＶＦ（フッ化ビニル樹脂）、ＰＭＭＡ（アクリル）フィルム、ＰＡ（ポリアミド）フィルム、ＴＰＴ（ＰＶＦ／接着剤／ＰＥＴ／接着剤／ＰＶＦ）やＴＰＥ（ＰＶＦ／接着剤／ＰＥＴ／接着剤／ＥＶＡ）、あるいは（ＰＶＦ／接着剤／ＰＥＴ）に示される積層体からなる太陽電池用裏面保護シートが挙げられる。光透過性、耐候性および汚れ防止性を考慮すると、フッ素原子を含むＰＦＡやＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥフィルムがより好ましい。フッ素原子を含むフィルムはそのまま使用してもよいが、封止材となるシリコーンゴムの接着性を向上させるため、フィルムにプラズマ処理やコロナ処理、グロー放電処理等の表面処理を施し、親水化したものを用いる方がより有効である。なお、光透過性フィルムと背面保護フィルムは異なるものであっても、同じものであってもよい。

【0020】

フィルム１の厚さは、１０〜２００μｍが好ましく、３０〜８０μｍがより好ましい。

【0021】

硬化性シリコーン組成物層２ａは、ミラブル型の硬化性シリコーン組成物（シリコーンゴム組成物又はシリコーン樹脂組成物）がカレンダー加工又は押出し加工により未加硫状態のままフィルム上に積層されたものであることが好ましい。この未加硫状態の硬化性シリコーン組成物は、例えば液状のシリコーンポリマーあるいはシリコーン生ゴムに煙霧質シリカを配合して流動性を下げて形状維持可能とし、更に予め硬化触媒を添加しフルコンパウンドとしたものを用い、これを樹脂フィルム上に薄膜状に加工するとよい。

【0022】

シリコーン組成物層２ａは、硬化後の特性として透明性（光透過性）、耐候性をはじめとして屋外使用において２０年以上の長期信頼性が必要であり、そのために紫外線耐性が高く、低モジュラスで、かつ上記フィルム１との密着性が良好であることが必要である。

【0023】

このシリコーン組成物層２ａを構成する硬化性シリコーン組成物は、その架橋方法が湿気硬化型、ＵＶ硬化型、有機過酸化物硬化型、白金触媒を用いる付加硬化型のいずれであってもよいが、副生成物がなく、変色の少ない付加硬化型シリコーン組成物からなることが好ましい。

【0024】

即ち、本発明で用いるシリコーン組成物は、
（Ａ）下記平均組成式（Ｉ）
Ｒ¹_aＳｉＯ_(4-a)/2 （Ｉ）
（式中、Ｒ¹は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数である。）
で表され、重合度が１００以上のオルガノポリシロキサン １００質量部、
（Ｂ）比表面積が５０ｍ²／ｇを超える煙霧質シリカ １０〜１５０質量部、
（Ｃ）硬化剤 （Ａ）成分を硬化させる有効量
を含むミラブル型のシリコーン組成物であることが好ましい。

【0025】

（Ａ）成分において、上記平均組成式（Ｉ）中、Ｒ¹は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、通常、炭素数１〜１２、特に炭素数１〜８のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基、シクロアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、２−フェニルエチル基等のアラルキル基、あるいはこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子又はシアノ基等で置換した基が挙げられ、メチル基、ビニル基、フェニル基、トリフルオロプロピル基が好ましく、特にメチル基、ビニル基が好ましい。

【0026】

具体的には、該オルガノポリシロキサンの主鎖がジメチルシロキサン単位の繰り返しからなるもの、又はこの主鎖を構成するジメチルシロキサン単位の繰り返しからなるジメチルポリシロキサン構造の一部にフェニル基、ビニル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等を有するジフェニルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位、メチルビニルシロキサン単位、メチル−３，３，３−トリフルオロプロピルシロキサン単位等を導入したもの等が好適である。

【0027】

特に、オルガノポリシロキサンは、１分子中に２個以上のアルケニル基、シクロアルケニル基等の脂肪族不飽和基を有するものが好ましく、特にビニル基であることが好ましい。この場合、全Ｒ¹中０．０１〜２０モル％、特に０．０２〜１０モル％が脂肪族不飽和基であることが好ましい。なお、この脂肪族不飽和基は、分子鎖末端でケイ素原子に結合していても、分子鎖の途中のケイ素原子に結合していても、その両方であってもよいが、少なくとも分子鎖末端のケイ素原子に結合していることが好ましい。また、ａは１．９５〜２．０５、好ましくは１．９８〜２．０２、より好ましくは１．９９〜２．０１の正数である。

【0028】

（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、分子鎖末端がトリメチルシロキシ基、ジメチルフェニルシロキシ基、ジメチルヒドロキシシロキシ基、ジメチルビニルシロキシ基、メチルジビニルシロキシ基、トリビニルシロキシ基等のトリオルガノシロキシ基で封鎖されたものを好ましく挙げることができる。特に好ましいものとしては、メチルビニルポリシロキサン、メチルフェニルビニルポリシロキサン、メチルトリフルオロプロピルビニルポリシロキサン等を挙げることができる。

【0029】

このようなオルガノポリシロキサンは、例えばオルガノハロゲノシランの１種又は２種以上を（共）加水分解縮合することにより、あるいは環状ポリシロキサン（シロキサンの３量体、４量体等）をアルカリ性又は酸性の触媒を用いて開環重合することによって得ることができる。これらは基本的に直鎖状のジオルガノポリシロキサンであるが、（Ａ）成分としては、分子量（重合度）や分子構造の異なる２種又は３種以上の混合物であってもよい。

【0030】

なお、上記オルガノポリシロキサンの重合度は１００以上、好ましくは１００〜１００，０００、特に好ましくは３，０００〜２０，０００である。なお、この重合度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）分析によるポリスチレン換算の重量平均重合度として測定することができる。

【0031】

（Ｂ）成分のＢＥＴ比表面積５０ｍ²／ｇを超える補強性シリカは、未加硫状態のシリコーン組成物の形状維持及び硬化後に機械的強度の優れたゴム組成物を得るために添加されるものである。このためには、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ²／ｇを超えることが好ましく、より好ましくは２００ｍ²／ｇ以上である。ＢＥＴ比表面積が５０ｍ²／ｇ以下だと、機械的強度が弱いだけでなく、未加硫状態のシリコーン組成物の形状維持が困難となるおそれがある。なお、その上限は特に制限されないが、通常５００ｍ²／ｇ以下である。

【0032】

このような（Ｂ）成分の補強性シリカとしては、煙霧質シリカ（乾式シリカ又はヒュームドシリカ）、沈降シリカ（湿式シリカ）等が挙げられる。また、これらの表面をクロロシラン、アルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等で疎水化処理したものも好適に用いられる。ここで、補強性シリカは、１種単独で使用しても２種以上を併用してもよい。

【0033】

（Ｂ）成分の補強性シリカとしては、市販品を用いることができ、例えば、アエロジル１３０、アエロジル２００、アエロジル３００、アエロジルＲ−８１２、アエロジルＲ−９７２、アエロジルＲ−９７４などのアエロジルシリーズ（日本アエロジル（株）製）、Ｃａｂｏｓｉｌ ＭＳ−５、ＭＳ−７（キャボット社製）、レオロシールＱＳ−１０２、１０３、ＭＴ−１０（トクヤマ社製）等の表面未処理又は表面疎水化処理された（即ち、親水性又は疎水性の）ヒュームドシリカや、トクシールＵＳ−Ｆ（トクヤマ社製）、ＮＩＰＳＩＬ−ＳＳ、ＮＩＰＳＩＬ−ＬＰ（日本シリカ（株）製）等の表面未処理又は表面疎水化処理された沈降シリカ等が挙げられる。

【0034】

（Ｂ）成分の補強性シリカの配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して１０〜１５０質量部であり、好ましくは３０〜１２０質量部であり、更に好ましくは５０〜１００質量部である。（Ｂ）成分の配合量が少なすぎる場合には未加硫状態のシリコーンの形状維持性が得られないだけでなく、硬化後の補強効果も得られないおそれがある。シリコーンポリマー中へのシリカの分散が困難になると同時に薄膜状への加工性が悪くなるおそれがある。

【0035】

（Ｃ）成分の硬化剤としては、（Ａ）成分を硬化させ得るものであれば特に限定されないが、広くシリコーンゴムの硬化剤として公知の（ａ）付加反応（ヒドロシリル化反応）型硬化剤、即ちオルガノハイドロジェンポリシロキサン（架橋剤）とヒドロシリル化触媒との組み合わせ、又は（ｂ）有機過酸化物が好ましく、公知の通り（ａ）と（ｂ）両方を用いることもできる。

【0036】

上記（ａ）付加反応（ヒドロシリル化反応）における架橋剤としてのオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中に少なくとも２個のケイ素原子と結合した水素原子（ＳｉＨ基）を含有するもので、下記平均組成式（ＩＩ）
Ｒ²_bＨ_cＳｉＯ_(4-b-c)/2 （ＩＩ）
（ここで、Ｒ²は炭素数１〜６の非置換又は置換の１価炭化水素基で、好ましくは脂肪族不飽和結合を有さないものであるが、フェニレン基及びエポキシ基を含有しない。具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、フェニル基等の非置換の１価炭化水素基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基等の上記１価炭化水素基の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子やシアノ基で置換された置換アルキル基等の置換の１価炭化水素基である。ｂは０．７〜２．１、ｃは０．０１〜１．０、かつｂ＋ｃは０．８〜３．０、好ましくはｂは０．８〜２．０、ｃは０．２〜１．０、かつｂ＋ｃは１．０〜２．５を満足する正数で示される。）
で示される従来から公知のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが適用可能である。また、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網目状のいずれの構造であってもよい。この場合、一分子中のケイ素原子の数（又は重合度）は２〜３００個、特に４〜２００個程度の室温で液状のものが好適に用いられる。なお、ケイ素原子に結合する水素原子（ＳｉＨ基）は分子鎖末端にあっても側鎖にあっても、その両方にあってもよく、一分子中に少なくとも２個（通常２〜３００個）、好ましくは３個以上（例えば３〜２００個）、より好ましくは４〜１５０個程度含有するものが使用される。

【0037】

このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして具体的には、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）フェニルシラン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンポリシロキサン、環状メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ₃）₂ＨＳｉＯ_1/2単位とＳｉＯ_4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ₃）₂ＨＳｉＯ_1/2単位とＳｉＯ_4/2単位と（Ｃ₆Ｈ₅）ＳｉＯ_3/2単位とからなる共重合体等や上記各例示化合物において、メチル基の一部又は全部がエチル基、プロピル基等の他のアルキル基やフェニル基等のアリール基で置換されたものなどが挙げられる。

【0038】

このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．１〜３０質量部、より好ましくは０．１〜１０質量部、更に好ましくは０．３〜１０質量部とすることが好ましい。

【0039】

また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、（Ａ）成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基に対する（Ｃ）成分中のケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）のモル比が０．５〜１０モル／モル、好ましくは０．８〜８モル／モル、より好ましくは２〜６モル／モルとなる量で配合することが好ましい。

【0040】

また、上記（ａ）付加反応（ヒドロシリル化反応）の架橋反応に使用されるヒドロシリル化反応触媒は、公知のものが適用可能で、例えば、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と１価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。なお、このヒドロシリル化反応触媒の配合量は触媒量とすることができ、通常、白金族金属質量に換算して、５〜１００ｐｐｍの範囲が好ましい。１ｐｐｍ未満であると付加反応が十分に進まず硬化不十分となるおそれがあり、１０００ｐｐｍを超える量添加するのは不経済であるだけでなく、過剰の触媒が硬化物を着色させたり、組成物の保存安定性に悪影響を及ぼしたりするため好ましくない。

【0041】

また、上記の反応触媒のほかに、硬化速度あるいはポットライフを調整する目的で、付加反応制御剤を使用してもよい。具体的にはエチニルシクロヘキサノールやテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。

【0042】

一方、（ｂ）有機過酸化物としては、例えば、ベンゾ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、ｐ−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−ビス（２，５−ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、１，６−ヘキサンジオール−ビス−ｔ−ブチルパーオキシカーボネート等が挙げられる。

【0043】

この（ｂ）有機過酸化物の添加量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜１５質量部、特に０．２〜１０質量部が好ましい。添加量が少なすぎると架橋反応が十分に進行せず、硬度低下やゴム強度不足を生じる場合があり、多すぎるとコスト的に好ましくないばかりでなく、硬化剤の分解物が多く発生して、シートの変色を増大させる場合がある。

【0044】

本発明で用いるシリコーン組成物には、上記成分以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、下記に示すようなフィルムや太陽電池セルへの接着性を付与する接着付与剤や、難燃性付与剤等を添加することができる。

【0045】

ここで、接着付与剤としては、具体的にはビニルトリメトキシラン、ビニルトリエトキシラン、アリルトリメトキシラン、アリルトリエトキシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシランなどの各種アルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物や下記に示すトリアリルイソシアヌレートおよびトリメトキシシランの付加反応物、ＳｉＨ基とエポキシ基、アルコキシシリル基等の他の１種以上の官能性基とを有する各種シロキサン化合物などが挙げられる。なお、下記式において、Ｍｅはメチル基を示す。

【0046】

【化1】

【0047】

【化2】

【0048】

【化3】

【0049】

また、接着付与剤の他の例として、一分子中に少なくとも１個のＳｉＨ基を有し、かつフェニレン骨格を少なくとも１個有する珪素原子数１〜１００、好ましくは２〜３０の有機珪素化合物が挙げられる。ここで、「フェニレン骨格」とは、２〜６価、特には２〜４価の、フェニレン構造、ナフタレン構造、アントラセン構造を包含するものも挙げられる。この化合物としては、一分子中に少なくとも１個、通常１〜２０個、特には２〜１０個程度のＳｉＨ基（即ち、珪素原子に結合した水素原子）を有し、少なくとも１個、通常１〜４個のフェニレン骨格を有し、更にグリシドキシ基等のエポキシ基、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基等のアルコキシシリル基、エステル基（ＣＯＯ基）、アクリル基、メタクリル基、無水カルボキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アミド基等の官能基を１種又は２種以上含んでもよい、珪素原子数１〜３０、好ましくは２〜２０、特には４〜１０程度の直鎖状又は環状のオルガノシロキサンオリゴマーやオルガノアルコキシシラン等の有機珪素化合物を好適に使用することができる。

【0050】

このような化合物として、具体的には、下記に示す化合物を例示することができる。

【化4】

（ｎは１〜４である。）

【0051】

【化5】

から選ばれる基であり、Ｒ_w，Ｒ_xは非置換又は置換の一価炭化水素基である。ｑ＝１〜５０、ｈ＝０〜１００、好ましくはｑ＝１〜２０、ｈ＝１〜５０である。）で示される基、Ｒ”は

【化6】

（Ｒ_w，Ｒ_xは上記と同様であり、ｙ＝０〜１００である。）
から選ばれる基であり、Ｙ’は

【化7】

（Ｒ_w，Ｒ_x，ｑ，ｈは上記と同様である。）である。ｚ＝１〜１０である。〕

【0052】

次に、難燃性付与成分についてであるが、これは公知のものを使用することができる。具体的には白金化合物、フュームド酸化チタン、ベンガラ（Ｆｅ₂Ｏ₃やＦｅ₃Ｏ₄）、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン、ベンゾトリアゾール等のトリアゾール化合物やその誘導体等が挙げられる。また、結晶性シリカ、アルミナ等の充填剤を添加してシロキサン分を相対的に減らすことでも難燃性を付与することができる。

【0053】

本発明のシリコーン組成物は、上述した成分の所定量を２本ロール、ニーダー、バンバリーミキサー等で混練りすることによって得ることができる。

【0054】

このように調製されたシリコーン組成物は、好ましくは可塑度１５０〜１，０００、より好ましくは２００〜８００、特に好ましくは２５０〜６００である。可塑度が１５０より小さいと未硬化シートの形状維持が困難となったり、タックが強くなったりして使いづらくなる。また、１，０００を超えるとまとまりが無くなり、シート化工程が困難となる。なお、可塑度はＪＩＳ Ｋ ６２４９：２００３に準じて測定できる。

【0055】

硬化性シリコーン組成物の硬さは、シリコーンゴムの場合にはタイプＡデュロメータ硬さとして５〜８０が好ましく、４０〜７０がより好ましい。

【0056】

本発明のシリコーン組成物をフィルム１上に層状に直接成形する場合、成形方法としては、特に限定されないが、押し出し成形、カレンダー成形等が用いられる。この際、シリコーン組成物の厚さは、好ましくは０．０２〜３．０ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．８ｍｍである。０．０２ｍｍより薄い場合、後で太陽電池素子を挟む際、凹凸のあるセル表面への追随性に問題が生じる場合があり、３．０ｍｍより厚くしても、積層フィルムの重量が大きくなるだけで厚くする効果は小さい。

【0057】

本発明のシリコーン組成物は未硬化状態であるため、一般的な高分子系樹脂シートとは異なり表面にタック（粘着性）を有する。そこで、図１に示すように、光透過性フィルム及び背面保護フィルムのフィルム１と未加硫状態のシリコーン組成物層２ａとの積層フィルムを作製した後、未加硫状態のシリコーン組成物層２ａの上にはＰＥ（ポリエチレン）等からなるエンボス加工されたカバーフィルム３を配置すると、フィルム１と硬化性シリコーン組成物層２ａとカバーフィルム３からなる複合体を巻き取ることができて好適である。なお、図１において、フィルム１とシリコーン組成物層２ａとからなる積層フィルムを使用する際には、このＰＥ等のカバーフィルム３を剥がして使用する。

【0058】

（ｉｉ）積層体形成工程（図２）
２組の上記積層フィルム（フィルム１と未加硫状態のシリコーン組成物層２ａの積層フィルム）からＰＥ製カバーフィルム３を剥離し、図２に示すように、一方の積層フィルムのシリコーン組成物層２ａに接するように封止したい太陽電池素子４を配置し、他方の積層フィルムを硬化性シリコーン組成物層２ａが太陽電池素子４と接するように重ねる。即ち、二枚の積層フィルムの硬化性シリコーン組成物層２ａ同士を対向させた状態で、該硬化性シリコーン組成物層２ａの間に太陽電池素子４を挟み込んで積層して、「フィルム１（光透過性フィルム）／硬化性シリコーン組成物層２ａ／太陽電池素子４／硬化性シリコーン組成物層２ａ／フィルム１（背面保護フィルム）」からなる積層体とする。

【0059】

なお、太陽電池素子４のタイプとしては特に制限はなく、例えば、結晶系太陽電池セル、アモルファス太陽電池セル、有機薄膜太陽電池セル、ＣＩＧＳ太陽電池セルを用いることができる。

【0060】

（ｉｉｉ）真空ラミネート工程（図３）
上記積層体を真空ラミネータ装置に配置する際に該積層体と真空ラミネータ装置との間に該装置から積層体への圧力及び熱の伝達を緩衝する緩衝材を挿入して配置する。詳しくは、図３に示すように、上記工程（ｉｉ）で作製した積層体の上下両面に該積層体よりも面積の大きいシート状の緩衝材５を積層体を覆うように配置し、真空ラミネータ装置の所定位置（図３では加熱板２１上）に配置する。このとき、積層体の上下両面に緩衝材５を配置する構成が本発明の効果が最も得られる態様であるが、積層体のいずれか一方の面のみに緩衝材５を配置しても本発明の効果は得られる。

【0061】

ここで、緩衝材５は、真空ラミネータ装置から上記積層体への圧力及び熱の伝達を緩衝するものであり、積層体を真空ラミネータ装置に置いた直後から加熱板２１からの熱により急激に温度上昇するのを抑えるとともに、ダイアフラム（弾性膜）２２で隔てた２つの隔室の圧力差を利用したダイアフラム２２による積層体の押圧を均一にする効果がある。即ち、緩衝材５は加熱板２１からの熱を完全に断熱するのではなく、積層体への伝熱の速さを緩やかにして（昇温速度を遅くして）積層体を所定の温度まで加熱するためのものである。また、緩衝材５はダイアフラム２２による押圧力が積層体に局所的に加わるのを抑えて該積層体に均一に加わるようにするためのものでもある。

【0062】

緩衝材５は、有機高分子材料からなる厚さ０．５〜１０ｍｍの弾性体シートであることが好ましく、例えばゴムシート（エラストマーシート）やスポンジシート（スポンジゴムシート）が挙げられる。加熱板２１に接触して熱に対する緩衝性が求められることから、緩衝材５の材質としては真空ラミネート装置における加熱に対して耐熱性を有する有機高分子材料であることが好ましく、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ポリアミド系エラストマー、ポリイミド系エラストマーなどが例示される。このうち、耐久性や本発明で用いるシリコーン組成物の架橋性に影響を与えないという点でシリコーンゴムが好ましく、緩衝性に優れ、大面積であっても比較的軽量なため、取扱い性に優れるという点でシリコーンスポンジが好ましい。

【0063】

熱に対する緩衝性の点では、緩衝材５の熱伝導率が０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましく、０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることがより好ましい。熱伝導率が０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超えると、減圧脱泡する工程において、シリコーン組成物の硬化反応が始まってしまい、加熱押圧工程において、空隙が生じるおそれがあるため好ましくない。この熱伝導率は、ゴムシートであればＪＩＳ Ｒ ２６１６に基づいて測定されるものであり、スポンジシートであれば、柴山式（アセトン−ベンゼン法）ＡＳＴＭ Ｄ４３５１、又はＪＩＳ Ａ １４１２−２：１９９９に基づいて測定されるものである。

【0064】

また、圧力に対する緩衝性の点では、緩衝材５の硬さとして、ＪＩＳ Ｋ：６２４９：２００３に基づいて測定したタイプＡデュロメータ硬さが３０以下であることが好ましく、タイプＥデュロメータ硬さとして３５程度であることがより好ましい。この場合、シリコーンスポンジシートが特に好適である。

【0065】

緩衝材５の厚さは、真空ラミネータ装置から上記積層体への圧力及び熱の伝達の緩衝性の点から好ましくは０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは３〜７ｍｍである。０．５ｍｍより薄い場合、緩衝能が小さく、積層体の急激な温度上昇による封止性の悪化に至るおそれがあり、１０ｍｍを超えると緩衝能は十分であるものの真空ラミネータ装置の加熱板２１からの熱が積層体のシリコーン組成物層２ａに伝わりにくく、加熱硬化時間を非常に長くする必要がある。

【0066】

図３のように、上記積層体を緩衝材５を介して真空ラミネータ装置に配置した後、減圧空間内で一定時間脱泡させ、次いで加熱板２１で積層体を加熱しながらダイアフラム２２で押圧して（必要に応じて上方からも加熱板で加熱しながら）シリコーン組成物層２ａを硬化させ太陽電池素子を封止する。

【0067】

詳しくは、真空ラミネータ装置としては、ダイアフラム（柔軟な膜体）２２で仕切られた、隣接する２つの減圧槽を有する汎用の太陽電池モジュール作製用のラミネータ装置を採用でき、例えば一方の減圧槽内に図３に示すように上記積層体を緩衝材５を介して配置して２つの減圧槽を減圧し、積層体内を略真空状態にすると共に加熱板２１（及び不図示の積層体上側に配置されたもう１つの加熱板）から緩衝材５を介して積層体をその片面（又は上下両面）から加熱を開始し、次いで積層体が配置された減圧槽内の減圧状態を維持したまま、他方の減圧槽の減圧を開放して常圧（大気圧）とし又は加圧して２つの減圧槽間の圧力差を利用してダイアフラム２２で緩衝材５を介して積層体をその板厚方向に圧縮するようにする。

【0068】

なお、真空ラミネート装置において積層体を減圧空間内に配置する場合、その減圧度は特に制限されないが、−０．０８〜−０．１０ＭＰａであることが好ましい。ここでの減圧度とは、積層体を入れる空間のゲージ圧力である。即ち、ダイアフラムを介して上下の空間を減圧（真空）とした後、上だけ大気圧に開放すればダイアフラムが下に張りつくようになるが、このときの下の空間と上の空間の大気圧の差がダイアフラムの押し圧となる。

【0069】

また、真空ラミネータ装置における加熱・押圧条件も適宜選定されるが、７０〜１６０℃、特に１００〜１５０℃の加熱板２１による加熱下で、３〜５分の真空減圧を行った後に、他方の減圧槽を大気圧に開放した状態でダイアフラム２２により緩衝材５を介して積層体を５〜３０分押圧することが好ましい。この押圧力は０．０８〜０．１ＭＰａであることが好ましく、０．０９〜１．０ＭＰａであることがより好ましい。

【0070】

この押圧時にシリコーン組成物層２ａのシリコーン組成物の架橋が促進され、硬化すると共にフィルム１及び太陽電池素子４と接着する。加熱温度が７０℃より低い場合、硬化速度が遅く成形時間内に硬化が完全に完了しない可能性があり、１６０℃より高い場合、硬化速度が速くなり、押圧前の真空引き中に硬化が始まることで、押圧不良による空隙が残る可能性がある。なお、一度加熱成形により得られた積層体を１００〜１５０℃で１０分〜１０時間程度ポストキュアーしてもよい。

【0071】

これにより、減圧下で２枚のフィルム１それぞれの硬化性シリコーン組成物層２ａ同士が圧接されることから、シリコーン組成物層２ａ同士は、間に気泡などの空隙（ボイド）を取り込むことなく密着した状態となる。そして、この状態で加熱されてシリコーン組成物層２ａを構成するシリコーン組成物が硬化してシリコーン封止層２となり、その結果、太陽電池素子４はそのシリコーン封止層２の中に封止されて太陽電池モジュール１０が完成する（図４）。

【実施例】

【0072】

以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

【0073】

［実施例１］
ジメチルシロキサン単位９９．８２５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１５モル％、ジメチルビニルシロキサン単位０．０２５モル％からなり、平均重合度が約６，０００であるオルガノポリシロキサン１００質量部、ＢＥＴ比表面積３００ｍ²／ｇの乾式シリカ アエロジル３００（日本エアロジル（株）製）７０質量部、分散剤としてヘキサメチルジシラザン１６質量部、水４質量部を添加し、ニーダーにて混練りし、１７０℃にて２時間加熱処理してコンパウンドを調製した。
上記コンパウンド１００質量部に対し、付加架橋硬化剤としてＣ−２５Ａ（白金触媒）／Ｃ−２５Ｂ（オルガノハイドロジェンポリシロキサン）（共に、信越化学工業（株）製）をそれぞれ０．５／２．０質量部、並びに下記化学式で示される接着付与剤を０．２５質量部を２本ロールで混練後添加し均一に混合し、未加硫状態の乳白色の樹脂組成物を得た。

【0074】

【化8】

【0075】

［フィルムと未加硫状態のシリコーン組成物層の積層フィルムの作製］
厚さが５０μｍのＥＴＦＥフィルム（商品名：アフレックス５０ＭＷ５００ＤＣＳ（旭硝子株式会社製））の表面に、上記のようにして得た未加硫状態のシリコーン樹脂組成物を厚さ０．５ｍｍの硬化性シリコーン組成物層となるよう積層加工した。なお、この加工は逆Ｌ型４本カレンダーロールを用いて行い、該硬化性シリコーン組成物層の表面にカバーフィルムとしてＰＥ製エンボスフィルム（ＡＬＥＦタイプ、石島化学工業（株）製；厚さ０．１ｍｍ）を積層させて、図１に示す構成のＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／硬化性シリコーン組成物層２ａ／エンボスフィルム（カバーフィルム３）からなる表面がカバーフィルムで保護された積層フィルムを作製した。この積層フィルムを作製するための作業性は良好であった。
次いで、このカバーフィルム付き積層フィルムを５００ｍｍ角に切断したものを２枚用意した。

【0076】

［上記積層フィルムと太陽電池セルの重ね合わせ（積層体の形成）］
上記のようにして得られた一方の積層フィルムからカバーフィルムを剥離し、該積層フィルムの硬化性シリコーン組成物層の上に封入物として１５６ｍｍ角の太陽電池用ｐ型単結晶セルを４直サイズ（縦横２×２列）に配列した太陽電池ストリングスを載せた。次に、他方の積層フィルムからカバーフィルムを剥離した後、該積層フィルムの未加硫状態のシリコーン組成物層が太陽電池ストリングスと接するように載せ、図２に示すような積層体を作製した。

【0077】

［真空ラミネータ装置を用いたシリコーン組成物層の架橋と太陽電池モジュール化（真空ラミネート処理）］
上記で得られた「ＥＴＦＥフィルム／硬化性シリコーン組成物層／結晶系太陽電池セル／硬化性シリコーン組成物層／ＥＴＦＥフィルム」からなる積層体の上下両面に、６００ｍｍ角のシリコーン製スポンジシート（商品名ＳＰＯ−３５Ｒ１、厚さ５ｍｍｔ、タイプＥデュロメータ硬さ３５、熱伝導率５．０×１０^-2Ｗ／（ｍ・Ｋ）（柴山式（アセトン−ベンゼン法） ＡＳＴＭ Ｄ４３５１に準拠）：タイガースポリマー株式会社製）を積層体を覆うように配置した状態で、図３に示すように真空ラミネータ装置においてダイアフラム２２で隔たれた２つの減圧槽の一方の加熱板２１上に配置し、真空ラミネート処理として、１４０℃の加熱板２１で加熱した状態で、２つの減圧槽共に５分間減圧した後、積層体を配置していない減圧槽側を３０分間大気圧開放することでダイアフラム２２で圧着することにより、積層体の硬化性シリコーン組成物層を硬化して、図４に示すような「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／シリコーン封止層２／結晶系太陽電池セル（太陽電池素子４）／シリコーン封止層２／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる太陽電池モジュールを作製した。

【0078】

［実施例２］
太陽電池セルとして、４００×４００ｍｍのアモルファス太陽電池セル（ＦＷＡＶＥ株式会社製）を用い、それ以外は実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。即ち、実施例１と同様にして図１に示すＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／硬化性シリコーン組成物層２ａ／エンボスフィルム（カバーフィルム３）からなる表面がカバーフィルムで保護された積層フィルムを２セット作製した。この積層フィルムを作製するための作業性は良好であった。次いで、この積層フィルムを用いて「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／硬化性シリコーン組成物層２ａ／アモルファス太陽電池セル（太陽電池素子４’）／硬化性シリコーン組成物層２ａ／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる積層体を形成し、この積層体の上下両面に、６００ｍｍ角のシリコーン製スポンジシート（商品名ＳＰＯ−３５Ｒ１、厚さ５ｍｍｔ、タイプＥデュロメータ硬さ３５、熱伝導率５．０×１０^-2Ｗ／（ｍ・Ｋ）（柴山式（アセトン−ベンゼン法） ＡＳＴＭ Ｄ４３５１に準拠）：タイガースポリマー株式会社製）を積層体を覆うように配置した状態で、実施例１と同様に真空ラミネータ装置においてダイアフラムで隔たれた２つの減圧槽の一方の加熱板上に配置し、真空ラミネート処理として、１４０℃の加熱板で加熱した状態で、２つの減圧槽共に５分間減圧した後、積層体を配置していない減圧槽側を３０分間大気圧開放することでダイアフラムで圧着することにより、積層体の硬化性シリコーン組成物層を硬化して、「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／シリコーン封止層２／アモルファス太陽電池セル（太陽電池素子４’）／シリコーン封止層２／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる太陽電池モジュールを作製した。

【0079】

［比較例１］
実施例１と同様にして、２本ロールを用いて乳白色の樹脂組成物（シリコーン組成物）を混練し、厚さ０．５ｍｍとなるようシート状に加工して硬化性シリコーン組成物シート９２ａとし、該シリコーン組成物シート９２ａの両面をカバーフィルム３として２枚のＰＥ製のエンボスフィルム（ＡＬＥＦタイプ、石島化学工業（株）製；厚さ０．１ｍｍ））で挟みこんで、図５に示すような積層シートを得た。

【0080】

［硬化性シリコーン組成物シートとＥＴＦＥフィルムの貼り合わせ（積層フィルムの作製）、及び積層フィルムと太陽電池セルの重ね合わせ（積層体の形成）］
上記エンボスフィルム（カバーフィルム３）／硬化性シリコーン組成物シート９２ａ／エンボスフィルム（カバーフィルム３）からなる積層シートの片面のカバーフィルム３を剥離し、露出した硬化性シリコーン組成物シート９２ａに厚さ５０μｍのＥＴＦＥフィルム（商品名：アフレックス５０ＭＷ５００ＤＣＳ（旭硝子株式会社製））を貼り付けて、ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／硬化性シリコーン組成物シート９２ａ／エンボスフィルム（カバーフィルム３）からなる表面がカバーフィルムで保護された積層フィルムを２セット作製した。この場合、薄いＥＴＦＥフィルムを単独で扱うためにその取り扱いが難しく、積層化の作業性が悪かった。
次に、この積層フィルムからカバーフィルムを剥離し、該積層フィルムの硬化性シリコーン組成物シートの上に封入物として実施例２と同じアモルファス太陽電池セルを載せた。次に、他方の積層フィルムからカバーフィルムを剥離した後、該積層フィルムの未加硫状態のシリコーン組成物シートが太陽電池セルと接するように載せ、図６に示すような「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／硬化性シリコーン組成物シート９２ａ／アモルファス太陽電池セル（太陽電池素子４’）／硬化性シリコーン組成物シート９２ａ／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる積層体を作製した。このアモルファス太陽電池セルを硬化性シリコーン組成物シート９２ａで挟み込むようにした積層体の構成は実施例２と同様であるが、フィルム１と硬化性シリコーン組成物シート９２ａとの間に空隙１ｖが観察された。

【0081】

［真空ラミネータ装置を用いたシリコーン組成物シートの架橋と太陽電池モジュール化（真空ラミネート処理）］
上記で得られた積層体の上下両面に、真空ラミネータ装置の加熱板等への密着防止のために６００ｍｍ角、厚さ２００μｍのフッ素樹脂系シート９５を積層体を覆うように配置した状態で、図７に示すように真空ラミネータ装置においてダイアフラム２２で隔たれた２つの減圧槽の一方の加熱板２１上に配置し、真空ラミネート処理として、１３０℃の加熱板２１で加熱した状態で、２つの減圧槽共に５分間減圧した後、積層体を配置していない減圧槽側を３０分間大気圧開放することでダイアフラム２２で圧着することにより、積層体の硬化性シリコーン組成物シートを硬化して、「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／シリコーン封止層／アモルファス太陽電池セル（太陽電池素子４’）／シリコーン封止層／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる太陽電池モジュールを作製した。

【0082】

［比較例２］
比較例１と同様の方法で積層体を作製した。即ち、２本ロールにより実施例１と同じ樹脂組成物（シリコーン組成物）を厚さ０．５ｍｍとなるようシート状に加工した硬化性シリコーン組成物シート９２ａにＥＴＦＥフィルム（商品名：アフレックス５０ＭＷ５００ＤＣＳ（旭硝子株式会社製））を貼りつけてなる積層フィルム２セットを用いて、薄膜太陽電池セルを硬化性シリコーン組成物シートで挟み込むようにして「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／硬化性シリコーン組成物シート９２ａ／薄膜太陽電池セル（太陽電池素子）／硬化性シリコーン組成物シート９２ａ／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる積層体を作製した。なお、積層フィルムを作製する際に、薄いＥＴＦＥフィルムを単独で扱うためにその取り扱いが難しく、積層化の作業性が悪かった。
次いで、この積層体の上下両面に、６００ｍｍ角のシリコーン製スポンジシート（商品名ＳＰＯ−３５Ｒ１、厚さ５ｍｍｔ、タイプＥデュロメータ硬さ３５、熱伝導率５．０×１０^-2Ｗ／（ｍ・Ｋ）（柴山式（アセトン−ベンゼン法） ＡＳＴＭ Ｄ４３５１に準拠）：タイガースポリマー株式会社製）を積層体を覆うように配置した状態で、実施例１と同様に、真空ラミネータ装置においてダイアフラムで隔たれた２つの減圧槽の一方の加熱板上に配置し、真空ラミネート処理として、１４０℃の加熱板で加熱した状態で、２つの減圧槽共に５分間減圧した後、積層体を配置していない減圧槽側を３０分間大気圧開放することでダイアフラムで圧着することにより、積層体の硬化性シリコーン組成物シートを硬化して、「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／シリコーン封止層／薄膜太陽電池セル／シリコーン封止層／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる太陽電池モジュールを作製した。

【0083】

［比較例３］
実施例２において、真空ラミネート装置に挿入したシリコーン製スポンジシート（緩衝材５）に代えて比較例１で使用したフッ素樹脂系シート９５を用いて真空ラミネート処理を行い、それ以外は実施例２と同様にして太陽電池モジュールを作製した。即ち、実施例２と同様にして「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／硬化性シリコーン組成物層２ａ／アモルファス太陽電池セル（太陽電池素子４’）／硬化性シリコーン組成物層２ａ／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる積層体を形成し、この積層体の上下両面に６００ｍｍ角、厚さ２００μｍのフッ素樹脂系シート９５を積層体を覆うように配置した状態で、比較例１と同様に、真空ラミネータ装置においてダイアフラムで隔たれた２つの減圧槽の一方の加熱板２１上に配置し、真空ラミネート処理として、１３０℃の加熱板で加熱した状態で、２つの減圧槽共に５分間減圧した後、積層体を配置していない減圧槽側を３０分間大気圧開放することでダイアフラムで圧着することにより、積層体の硬化性シリコーン組成物層を硬化して、「ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）／シリコーン封止層／アモルファス太陽電池セル（太陽電池素子４’）／シリコーン封止層／ＥＴＦＥフィルム（フィルム１）」からなる太陽電池モジュールを作製した。

【0084】

［評価方法］
（１）積層フィルムの積層化作業性
積層フィルムの積層化の作業性が容易であったか否かを評価した。具体的には、厚さの薄いフィルム１が積層フィルムの積層化に当たって問題となるか否かで評価し、問題のない場合を良好（マーク：〇）、フィルムの取り扱いが困難で問題となった場合を不良（マーク：×）とした。
（２）太陽電池モジュールの外観評価
以上のようにして得られた太陽電池モジュールの外観評価を目視で行い、空隙（封止の不良）並びにフィルムの伸び等の成形不良の有無を確認した。このとき、フィルムとシリコーン封止層との間に空隙が認められた場合や太陽電池セルとシリコーン封止層との間に空隙が認められた場合には封止不良（マーク：×）と判定した。また、フィルムに部分的な伸びが認められた場合や、薄型の太陽電池素子に皺が認められた場合には成形不良（マーク：×）と判定した。それらの封止不良や成形不良が認められない場合には、良好（マーク：〇）と判定した。
（３）総合評価
上記（１）、（２）のいずれかでも不良であった場合には不合格（マーク：×）、いずれも良好であった場合には合格（マーク：〇）とした。
その結果を表１に示す。

【0085】

【表1】

【0086】

以上の結果より、フィルム上にあらかじめ未加硫状態の硬化性シリコーン組成物層を積層させた積層フィルムで太陽電池セルを挟み、シリコーンスポンジシートからなる緩衝材を用いて真空ラミネートを行うことで、容易にかつ外観不良がなく封止信頼性を高めた太陽電池をモジュール化することができた。これにより、軽量でフレキシブルなシリコーン封止太陽電池モジュールを提供することができる。比較例では、シート状に加工した未加硫の硬化性シリコーン組成物シートに薄いフィルムを貼って積層させたが、未加硫の硬化性シリコーン組成物シートのタックと薄いフィルムの取扱いが困難で、両者を空隙を含むことなく完全に密着させることができず、図６に示すようにフィルム１と硬化性シリコーン組成物シート９２ａとの間に空隙が残り、真空ラミネート処理後には部分的に受光面側のフィルムや背面保護側のフィルムが伸びて薄くなってしまう結果となった。また、緩衝材を使用しない場合、積層体が急激に加熱されることによって積層体に皺が入る結果となった。

【0087】

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0088】

１ フィルム
１ｖ 空隙（ボイド）
２ シリコーン封止層
２ａ 硬化性シリコーン組成物層
３ カバーフィルム
４ 太陽電池素子
５ 緩衝材
１０ 太陽電池モジュール
２１ 加熱板
２２ ダイアフラム
９２ａ 硬化性シリコーン組成物シート
９５ フッ素樹脂系シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】