特開 2022-99203 太陽電池モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022099203

(43)【公開日】2022-07-04

(54)【発明の名称】太陽電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/049 20140101AFI20220627BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 562

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020215296

(22)【出願日】2020-12-24

(31)【優先権主張番号】109145460

(32)【優先日】2020-12-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】390023582

【氏名又は名称】財團法人工業技術研究院

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１９５，Ｓｅｃ．４，ＣｈｕｎｇＨｓｉｎｇＲｄ．，Ｃｈｕｔｕｎｇ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ ３１０４０

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】特許業務法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】關 旻宗

(72)【発明者】

【氏名】王 文獻

(72)【発明者】

【氏名】劉 怡君

(72)【発明者】

【氏名】謝 心心

(72)【発明者】

【氏名】▲らい▼ 秋助

【テーマコード（参考）】

5F151

【Ｆターム（参考）】

5F151BA11

5F151JA04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】分解・リサイクル可能な太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】第１の基板１２、第１の基板１２に対向して配置された第２の基板１４、第１の基板１２と第２の基板１４の間に配置された電池ユニット１６、電池ユニット１６と第１の基板１２の間に配置された第１の熱硬化性樹脂層１８、電池ユニット１６と第１の熱硬化性樹脂層１８の間に配置された第１の熱可塑性樹脂層２０、電池ユニット１６と第２の基板１４の間に配置された第２の熱硬化性樹脂層２２、および電池ユニット１６と第２の熱硬化性樹脂層２２の間に配置された第２の熱可塑性樹脂層２４を含む太陽電池モジュール。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の基板、
前記第１の基板に対向して配置された第２の基板、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置された電池ユニット、
前記電池ユニットと前記第１の基板の間に配置された第１の熱硬化性樹脂層、
前記電池ユニットと前記第１の熱硬化性樹脂層の間に配置された第１の熱可塑性樹脂層、
前記電池ユニットと前記第２の基板の間に配置された第２の熱硬化性樹脂層、および
前記電池ユニットと前記第２の熱硬化性樹脂層の間に配置された第２の熱可塑性樹脂層を含む太陽電池モジュール。

【請求項2】

前記第１の熱可塑性樹脂層および前記第２の熱可塑性樹脂層は、ジブロック水添スチレン系樹脂、トリブロック水添スチレン系樹脂、ジブロックアクリル系樹脂、またはトリブロックアクリル系樹脂を含む請求項１に記載の太陽電池モジュール。

【請求項3】

前記第１の熱可塑性樹脂層および前記第２の熱可塑性樹脂層は、水添（スチレン－イソプレン）ジブロック共重合体、水添（スチレン－イソプレン－スチレン）トリブロック共重合体、水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体、水添（スチレン－イソプレン／ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体、水添（スチレン－エチレン分岐イソプレン）ジブロック共重合体、またはそれらの組み合わせを含み、ジブロック水添スチレン系樹脂またはトリブロック水添スチレン系樹脂におけるスチレンブロックは、１０ｗｔ％～３５ｗｔ％の重量含有量を有する請求項２に記載の太陽電池モジュール。

【請求項4】

前記第１の熱可塑性樹脂層および前記第２の熱可塑性樹脂層は、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－イソプレン）、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－ブタジエン）、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－イソプレン－ｂ－メチルメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－ブタジエン－ｂ－メチルメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－イソプレン／ブタジエン－ｂ－メチルメタクリレート）、またはそれらの組み合わせを含み、ジブロックアクリル系樹脂またはトリブロックアクリル系樹脂におけるメチルメタクリレートブロックは、２０ｗｔ％～６０ｗｔ％の重量含有量を有する請求項２に記載の太陽電池モジュール。

【請求項5】

前記第１の熱可塑性樹脂層および前記第１の熱硬化性樹脂層は、１：０．５９～１：１０の厚さ比を有し、前記第２の熱可塑性樹脂層および前記第２の熱硬化性樹脂層は、１：１～１：１０の厚さ比を有する請求項１に記載の太陽電池モジュール。

【請求項6】

前記第１の熱可塑性樹脂層および前記第２の熱可塑性樹脂層のうちの少なくとも１つは、０．１％～１０％の拡散粒子を含み、前記拡散粒子は、ポリアクリル樹脂またはそれから誘導される共重合体を含む請求項１に記載の太陽電池モジュール。

【請求項7】

前記拡散粒子は、３μｍ～６０μｍの範囲の粒子径、および１．４５～１．５７の範囲の屈折率を有する球状である請求項６に記載の太陽電池モジュール。

【請求項8】

前記第１の熱可塑性樹脂層および前記第２の熱可塑性樹脂層のうちの少なくとも１つは、０．１％～５％の蛍光材料を更に含み、前記蛍光材料は、ピレン、ナフタレンイミド、ペリレンイミド、カルバゾール、またはアントラセンを含む請求項６に記載の太陽電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、太陽電池モジュールに関するものであり、特に、分解・リサイクル可能な太陽電池モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、太陽電池モジュールの人気に伴い、太陽電池モジュールの廃棄が増えており、そのリサイクルや資源の再利用の処理問題が徐々に生じている。使用済みの太陽電池モジュールから材料を回収するには、まず太陽電池モジュールを分解する必要がある。

【0003】

従来のシリコン太陽電池モジュール構造を例にとると、その耐用年数を延ばすために、一般に、熱硬化性ポリマー、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）またはポリオレフィン（ＰＯ）をパッケージング材料として用いて、多結晶または単結晶の太陽電池を封入して固定する（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅ ａｎｄ ｆｉｘ）。熱硬化性ポリマーの分子間で架橋網目が起こると、パッケージングフィルムを加熱して溶融することによってガラスまたは太陽電池パネルを分離し、無傷のガラスまたは無傷の太陽電池パネルのリサイクルを達成することができなくなる。
従って、従来の方法は、モジュールを直接粉砕して分解した後、燃焼させ、パッケージングフィルムを高温で熱分解させて、ガラスと電池パネルを分離している。従って、従来のシリコン太陽電池モジュールを分解する際に直面する１つの問題は、如何にしてガラスと電池パネルを損傷することなく取り出してリサイクルし、再利用するために熱硬化性プラスチック材料を除去するかである。

【0004】

現在、熱硬化性プラスチックを除去する方法は２つあり、１つは酸性溶液または有機溶媒の中でＥＶＡを分解する方法であり、もう１つは３００℃～５５０℃の温度でシリコン太陽電池モジュールを加熱してガラス板と太陽電池モジュールを分離する方法であるが、どちらの方法も時間と労力がかかり、二次汚染を引き起こすことになる。そのため、分解が容易で、且つＩＥＣ６１２１５の電気的検証仕様に合格することができる、上述の問題を解決できる太陽電池モジュールを提案することにより、産業界で廃棄されるモジュールの高価リサイクルの課題を解決することが急務となっている。

【0005】

従って、効率がよく、分解・リサイクル可能な太陽電池モジュールの開発が期待される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示は、分解・リサイクル可能な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】

【0007】

本開示の一実施形態によれば、太陽電池モジュールが提供される。太陽電池モジュールは、第１の基板；第１の基板に対向して配置された第２の基板；第１の基板と第２の基板の間に配置された電池ユニット；電池ユニットと第１の基板の間に配置された第１の熱硬化性樹脂層；電池ユニットと第１の熱硬化性樹脂層の間に配置された第１の熱可塑性樹脂層；電池ユニットと第２の基板の間に配置された第２の熱硬化性樹脂層；および電池ユニットと第２の熱硬化性樹脂層の間に配置された第２の熱可塑性樹脂層を含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの断面図である。

【図2A】図２Ａは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2B】図２Ｂは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2C】図２Ｃは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2D】図２Ｄは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2E】図２Ｅは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2F】図２Ｆは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2G】図２Ｇは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2H】図２Ｈは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2I】図２Ｉは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2J】図２Ｊは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【図2K】図２Ｋは、本開示の一実施形態による太陽電池モジュールの分解試験の結果である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１に示すように、本開示の一実施形態による太陽電池モジュール１０を提供する。図１は、太陽電池モジュール１０の断面図である。

【0010】

図１では、太陽電池モジュール１０は、第１の基板１２、第２の基板１４、電池ユニット１６、第１の熱硬化性樹脂層１８、第１の熱可塑性樹脂層２０、第２の熱硬化性樹脂層２２、および第２の熱可塑性樹脂層２４を含む。第２の基板１４は、第１の基板１２と対向している。電池ユニット１６は、第１の基板１２と第２の基板１４との間に配置される。第１の熱硬化性樹脂層１８は、電池ユニット１６と第１の基板１２との間に配置される。第１の熱可塑性樹脂層２０は、電池ユニット１６と第１の熱硬化性樹脂層１８との間に配置される。第２の熱硬化性樹脂層２２は、電池ユニット１６と第２の基板１４との間に配置される。第２の熱可塑性樹脂層２４は、電池ユニット１６と第２の熱硬化性樹脂層２２との間に配置される。即ち、本開示の太陽電池モジュール１０では、電池ユニット１６の両側は、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４とそれぞれ接触している。第１の熱硬化性樹脂層１８の一つ側は、第１の熱可塑性樹脂層２０と接触しており、第１の熱硬化性樹脂層１８のもう一つ側は、第１の基板１２と接触している。第２の熱硬化性樹脂層２２の一つ側は、第２の熱可塑性樹脂層２４と接触しており、第２の熱硬化性樹脂層２２のもう一つ側は、第２の基板１４と接触している。

【0011】

いくつかの実施形態では、第１の基板１２および第２の基板１４は、ガラス、ポリオレフィン系樹脂、またはポリエステル系樹脂、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含み得る。

【0012】

いくつかの実施形態では、第１の熱硬化性樹脂層１８および第２の熱硬化性樹脂層２２は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）またはポリオレフィン（ＰＯ）を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の熱硬化性樹脂層１８および第２の熱硬化性樹脂層２２がエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含む場合、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）における酢酸ビニル（ＶＡ）の重量含有量は、約２５ｗｔ％～約３５ｗｔ％の範囲である。いくつかの実施形態では、第１の熱硬化性樹脂層１８の厚さＴ１ｂおよび第２の熱硬化性樹脂層２２の厚さＴ２ｂは、約３００μｍ～約２０００μｍの範囲である。いくつかの実施形態では、第１の熱硬化性樹脂層１８および第２の熱硬化性樹脂層２２は、硬化開始剤、酸化防止剤、架橋剤、または安定剤などの添加剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、第１の熱硬化性樹脂層１８および第２の熱硬化性樹脂層２２における上述の添加剤の重量含有量は、約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲である。

【0013】

いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４は、ジブロック（ｄｉ－ｂｌｏｃｋ）水添スチレン系樹脂またはトリブロック（ｔｒｉ－ｂｌｏｃｋ）水添スチレン系樹脂を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４は、以下の共重合体、例えば、水添（スチレン－イソプレン）ジブロック共重合体、水添（スチレン－イソプレン－スチレン）トリブロック共重合体、水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体、水添（スチレン－イソプレン／ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体、水添（スチレン－エチレン分岐イソプレン）ジブロック共重合体、またはそれらの組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、ジブロック水添スチレン系樹脂またはトリブロック水添スチレン系樹脂におけるスチレンブロックの重量含有量は、約１０ｗｔ％～約３５ｗｔ％の範囲である。

【0014】

いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４は、ジブロックアクリル系樹脂またはトリブロックアクリル系樹脂を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４は、以下の共重合体、例えば、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－イソプレン）、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－ブタジエン）、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－イソプレン－ｂ－メチルメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－ブタジエン－ｂ－メチルメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート－ｂ－イソプレン／ブタジエン－ｂ－メチルメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート／アクリレート／メチルメタクリレート）、またはそれらの組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、ジブロックアクリル系樹脂またはトリブロックアクリル系樹脂におけるメチルメタクリレート（ＭＭＡ）ブロックの重量含有量は、約２０ｗｔ％～約６０ｗｔ％の範囲である。いくつかの実施形態では、ジブロックアクリル系樹脂またはトリブロックアクリル系樹脂におけるメチルメタクリレート（ＭＭＡ）ブロックの重量含有量は、約３０ｗｔ％～約５０ｗｔ％の範囲である。

【0015】

いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４のうちの少なくとも１つは、０．１％～１０％の拡散粒子を含む。即ち、第１の熱可塑性樹脂層２０と第２の熱可塑性樹脂層２４のうちの一方が０．１％～１０％の拡散粒子を含むか、または第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４の両方が０．１％～１０％の拡散粒子を含む。いくつかの実施形態では、拡散粒子の材料の構成は、ポリアクリル樹脂またはそれから誘導される共重合体、例えばメチルポリアクリレートを含み得る。いくつかの実施形態では、拡散粒子は、約３μｍ～約６０μｍの範囲の粒子径、および約１．４５～約１．５７の範囲の屈折率を有する球状であり得る。開示された拡散粒子は、熱可塑性樹脂層に均一に分散されることができる。具体的には、拡散粒子は通常、モジュールの光入射面にある熱可塑性樹脂層に添加される。例えば、太陽電池モジュール１０が片面で受光する太陽電池モジュールである場合、拡散粒子は、光入射面にある第１の熱可塑性樹脂層２０または第２の熱可塑性樹脂層２４に添加されることができる。しかしながら、太陽電池モジュール１０が両面で受光する太陽電池モジュールである場合、拡散粒子は、光入射面にある第１の熱可塑性樹脂層２０と第２の熱可塑性樹脂層２４に同時に添加されることができる。

【0016】

いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４のうちの少なくとも１つは、０．１％～５％の蛍光材料を含む。即ち、第１の熱可塑性樹脂層２０と第２の熱可塑性樹脂層２４のうちの一方が０．１％～５％の蛍光材料を含むか、または第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４の両方が０．１％～５％の蛍光材料を含む。いくつかの実施形態では、蛍光材料は、紫外線を吸収し、紫外線を可視光に変換する材料特性を持っている。いくつかの実施形態では、蛍光材料の融点は、約１０℃～約１３０℃の間である。開示された蛍光材料は、熱可塑性樹脂層に均一に分散されることができる。いくつかの実施形態では、蛍光材料は、ピレン、ナフタレンイミド、ペリレンイミド、カルバゾール、またはアントラセンを含み得る。同様に、蛍光材料は通常、モジュールの光入射面にある熱可塑性樹脂層に添加される。例えば、太陽電池モジュール１０が片面で受光する太陽電池モジュールである場合、蛍光材料は、光入射面にある第１の熱可塑性樹脂層２０または第２の熱可塑性樹脂層２４に添加されることができる。しかしながら、太陽電池モジュール１０が両面で受光する太陽電池モジュールである場合、蛍光材料は、光入射面にある第１の熱可塑性樹脂層２０と第２の熱可塑性樹脂層２４に同時に添加されることができる。開示された蛍光材料は、外部の紫外線を吸収し、吸収した紫外線を電池で使用されることができる可視光に変換することができる。一方では、それはパッケージング材料を紫外線による損傷から保護することができる。もう一方では、電池の光吸収率を高めることもできる。また開示された蛍光材料は、有機蛍光材であり、樹脂層に添加されると、ヘイズを増加させることなく良好な分散効果を得ることができ、パッケージング材料の透明性を維持することができる。

【0017】

いくつかの実施形態では、太陽電池モジュール１０が片面で受光する太陽電池モジュールである場合、光入射面にある第１の熱硬化性樹脂層１８または第２の熱硬化性樹脂層２２は、上述の拡散粒子の０．１％～１０％を含むことができる。いくつかの実施形態では、太陽電池モジュール１０が両面で受光する太陽電池モジュールである場合、光入射面にある第１の熱硬化性樹脂層１８と第２の熱硬化性樹脂層２２は、上述の拡散粒子の０．１％～１０％を同時に含むことができる。いくつかの実施形態では、上述の拡散粒子は、熱硬化性樹脂層に均一に分散されることができる。

【0018】

いくつかの実施形態では、太陽電池モジュール１０が片面で受光する太陽電池モジュールである場合、光入射面にある第１の熱硬化性樹脂層１８または第２の熱硬化性樹脂層２２は、上述の蛍光材料の０．１％～５％を含むことができる。いくつかの実施形態では、太陽電池モジュール１０が両面で受光する太陽電池モジュールである場合、光入射面にある第１の熱硬化性樹脂層１８と第２の熱硬化性樹脂層２２は、上述の蛍光材料の０．１％～５％を同時に含むことができる。いくつかの実施形態では、上述の蛍光材料は、熱硬化性樹脂層に均一に分散されることができる。

【0019】

いくつかの実施形態では、第１の熱硬化性樹脂層１８と第１の熱可塑性樹脂層２０の総厚Ｔ１は、約０．３ｍｍ～約２．０ｍｍである。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０の厚さＴ１ａと第１の熱硬化性樹脂層１８の厚さＴ１ｂとの比は、約１：０．５９～約１：１０の範囲である。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０の厚さＴ１ａと第１の熱硬化性樹脂層１８の厚さＴ１ｂとの比は、約１：１～約１：２の範囲である。いくつかの実施形態では、第２の熱硬化性樹脂層２２と第２の熱可塑性樹脂層２４の総厚Ｔ２は、約０．３ｍｍ～約２．０ｍｍである。いくつかの実施形態では、第２の熱可塑性樹脂層２４の厚さＴ２ａと第２の熱硬化性樹脂層２２の厚さＴ２ｂとの比は、約１：０．５９～約１：１０の範囲である。いくつかの実施形態では、第２の熱可塑性樹脂層２４の厚さＴ２ａと第２の熱硬化性樹脂層２２の厚さＴ２ｂとの比は、約１：１～約１：２の範囲である。

【0020】

いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４のガラス転移温度は、約１５℃～約－２０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４のガラス転移温度は、約１０℃～約－５０℃の範囲である。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４のメルトフローインデックスは、約１．０～約３１．０の範囲である。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４のメルトフローインデックスは、約１．０～約８．０の範囲である。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４の硬度（タイプＡ）は、約３０～約９０の範囲である。いくつかの実施形態では、第１の熱可塑性樹脂層２０および第２の熱可塑性樹脂層２４の硬度（タイプＡ）は、約３５～約８０の範囲である。

【0021】

本開示では、第１の熱硬化性樹脂層１８および第１の熱可塑性樹脂層２０は、例えば、結合または共押出しによって透明な複合パッケージングフィルムを形成する。第２の熱硬化性樹脂層２２および第２の熱可塑性樹脂層２４は、例えば、結合または共押出しによって透明な複合パッケージングフィルムを形成する。

【0022】

本開示の太陽電池モジュール１０が耐候性試験を経た後、太陽電池モジュール１０は、例えば、熱解離法または化学解離法によってさらに分解されることができることに留意されたい。いくつかの実施形態では、熱解離法は、４５０℃の温度で太陽電池モジュール１０にベーキングを行って、太陽電池モジュール１０を分解している。いくつかの実施形態では、化学解離法は、４０℃以下の温度で溶媒に太陽電池モジュール１０を浸漬し、太陽電池モジュール１０を分解している。いくつかの実施形態では、化学解離法で使用される溶媒は、トルエン、２－トルエン、ヘキサン、またはシクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒を含み得る。

【0023】

開示された太陽電池モジュールは、電池ユニットと従来の熱硬化性パッケージング材料層との間に熱可塑性樹脂層が追加されており、その材料は、ジブロックまたはトリブロック水添スチレン系樹脂またはジブロックまたはトリブロックアクリル系樹脂を含み得る。この構造設計は、電池モジュールに、高光透過率、低吸水率、高絶縁耐候性、および耐ＰＩＤ性、耐湿性、耐熱性、耐紫外線性などの特性を持たせることを可能にし、電池モジュールのニーズに応えることができるようになる。また、簡単な熱解離法や化学解離法で簡単に分解・リサイクルをすることができるため、クラックが発生しにくく、分解しやすいという利点がある。

【0024】

本開示の太陽電池モジュールでは、特定の含有量（例えば、０．１％～１０％）の拡散粒子を熱可塑性樹脂層に添加することにより、電池内の光の拡散効果（拡散係数２７以上）を向上させることができ、この散乱特性を導入することにより、電池の光利用効率を向上させることができる。拡散粒子を添加しても、開示された太陽電池モジュールは、依然として高い光透過率を備えた光学特性を有する。

【0025】

本開示では、特定の含有量の拡散粒子を熱可塑性樹脂層に添加することに加えて、特定の含有量（例えば、０．１％～５％）の蛍光材料を熱可塑性樹脂層に同時に添加してもよい。拡散粒子は電池の反射光を再び電池内に導くことができることに加え、蛍光材料は、さらに外部の紫外線を吸収してそれを電池が利用できる可視光に変換し、電池の受光量を増やすことができる。従って、パッケージング前後の電池モジュールの電力利得を従来の電池モジュールと比較すると、本開示の太陽電池モジュールは、より良い電力利得を得ることができる。

【0026】

調製例１

【0027】

光拡散複合フィルム（拡散粒子を含む）の調製

【0028】

１００ｋｇのトリブロックアクリル系樹脂（クラレ、ＬＡ２１４０、メルトフローインデックス：３１ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇｆ））および３ｋｇの拡散粒子（Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。材料： ポリアクリル樹脂、粒子径：１０μｍ、屈折率：１．４９）をシングルスクリューミキサー（日本ＭＥＩＳＥＩ ＫＩＮＺＯＫＵＭＦＧ．ＣＯ．，ＬＴＤ．、モデル：ＦＲＰ－Ｖ３２Ｃ）を用いて造粒した。上述のシングルスクリューミキサーの温度は、１４５℃、１５０℃、１５０℃、および１４５℃の４段階に分けた。プレス機（ＧＡＮＧ ＬＩＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．、モデル：ＨＰ－５０）を用いて１５０℃で１０分間予熱した後、１５０℃で１０分間圧縮（圧力：１００ｋｇ／ｃｍ²）し、光拡散性複合フィルムとしてフィルムを形成した。

【0029】

調製例２

【0030】

光拡散複合フィルム（拡散粒子および蛍光材料を含む）の調製

【0031】

１００ｋｇのトリブロックアクリル系樹脂（クラレ、ＬＡ２１４０、メルトフローインデックス：３１ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇｆ））および３ｋｇの拡散粒子（Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。材料： ポリアクリル樹脂、粒子径：１０μｍ、屈折率：１．４９）および０．１ｋｇのカルバゾール（ＮＩＳＳＯＫＵ ＴＥＣＨＮＯ ＦＩＮＥ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯ．，ＬＴＤ．から購入）蛍光材料をシングルスクリューミキサー（日本ＭＥＩＳＥＩ ＫＩＮＺＯＫＵＭＦＧ．ＣＯ．，ＬＴＤ．、モデル：ＦＲＰ－Ｖ３２Ｃ）を用いて造粒した。上述のシングルスクリューミキサーの温度は、１４５℃、１５０℃、１５０℃、および１４５℃の４段階に分けた。プレス機（ＧＡＮＧ ＬＩＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．、モデル：ＨＰ－５０）を用いて１５０℃で１０分間予熱した後、１５０℃で１０分間圧縮（圧力：１００ｋｇ／ｃｍ²）し、光拡散性・蛍光性複合フィルムとして熱可塑性フィルムを形成した。

【0032】

実施例１

【0033】

太陽電池モジュールの物性試験（熱可塑性樹脂層は、厚さ２００μｍの水添スチレン系樹脂である）

【0034】

本実施例では、図１に示される太陽電池モジュール１０に物性試験が行われた。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）１２は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）１４は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニット１６の厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第１の熱可塑性樹脂層２０は、水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。Ｓ．Ｏ．Ｅ（商標）Ｓ１６１１； ガラス転移温度： ９℃；メルトフローインデックス： ４ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））であり、厚さは約２９２μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さは約４００μｍである。第２の熱可塑性樹脂層２４は、水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。Ｓ．Ｏ．Ｅ（商標）Ｓ１６１１； ガラス転移温度：９℃； メルトフローインデックス： ４ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））であり、厚さは約２９２μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８と第１の熱可塑性樹脂層２０の総厚Ｔ１は、約６９２±３μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２と第２の熱可塑性樹脂層２４の総厚Ｔ２は、約６９２±３μｍである。太陽電池モジュール１０に以下の物性試験、全光線透過率（ｔｏｔａｌ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）（％）、ヘイズ（ｈａｚｅ）（％）、黄色度（ｙｅｌｌｏｗｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ； ＹＩ）、水蒸気透過率（ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ； ＷＶＴＲ）（ｇ／ｍ²－ｄａｙ）、引張破断強度（ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｔ ｂｒｅａｋ）（ＭＰａ）、剥離強度（ｐｅｅｌｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）（Ｎ）、および体積抵抗（ｖｏｌｕｍｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ； ＶＲ）（Ω・ｃｍ）を含む物性試験を行った。その試験結果は表１に示される。

【0035】

実施例２

【0036】

太陽電池モジュールの物性試験（熱可塑性樹脂層は、厚さ４００μｍの水添スチレン系樹脂である）

【0037】

本実施例では、図１に示される太陽電池モジュール１０に物性試験が行われた。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）１２は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）１４は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニット１６の厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第１の熱可塑性樹脂層２０は、水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。Ｓ．Ｏ．Ｅ（商標）Ｓ１６１１； ガラス転移温度： ９℃； メルトフローインデックス： ４ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））であり、厚さは約５１１μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さは約４００μｍである。第２の熱可塑性樹脂層２４は、水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。Ｓ．Ｏ．Ｅ（商標）Ｓ１６１１； ガラス転移温度：９℃； メルトフローインデックス： ４ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））であり、厚さは約５１１μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８と第１の熱可塑性樹脂層２０の総厚Ｔ１は、約９１１±３μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２と第２の熱可塑性樹脂層２４の総厚Ｔ２は、約９１１±３μｍである。太陽電池モジュール１０に以下の物性試験、全光線透過率（％）、ヘイズ（％）、黄色度（ＹＩ）、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）（ｇ／ｍ²－ｄａｙ）、引張破断強度（ＭＰａ）、剥離強度（Ｎ）、および体積抵抗（ＶＲ）（Ω・ｃｍ）を含む物性試験を行った。その試験結果は表１に示される。

【0038】

実施例３

【0039】

太陽電池モジュールの物性試験（熱可塑性樹脂層は、アクリル系樹脂である）

【0040】

本実施例では、図１に示される太陽電池モジュール１０に物性試験が行われた。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）１２は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）１４は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニット１６の厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第１の熱可塑性樹脂層２０は、トリブロックアクリル系樹脂（ＬＡ２１４０； ＫＵＲＡＲＡＹ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入； メルトフローインデックス： ３１ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））であり、厚さは約３２０μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さは約４００μｍである。第２の熱可塑性樹脂層２４は、トリブロックアクリル系樹脂（ＬＡ２１４０； ＫＵＲＡＲＡＹ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入； メルトフローインデックス： ３１ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））であり、厚さは約３２０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８と第１の熱可塑性樹脂層２０の総厚Ｔ１は、約７２０μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２と第２の熱可塑性樹脂層２４の総厚Ｔ２は、約７２０μｍである。太陽電池モジュール１０に以下の物性試験、全光線透過率（％）、ヘイズ（％）、黄色度（ＹＩ）、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）（ｇ／ｍ²－ｄａｙ）、引張破断強度（ＭＰａ）、剥離強度（Ｎ）、および体積抵抗（ＶＲ）（Ω・ｃｍ）を含む物性試験を行った。その試験結果は表１に示される。

【0041】

比較例１

【0042】

太陽電池モジュールの物性試験（ＥＶＡパッケージのみを用いる）

【0043】

本比較例では、特定の太陽電池モジュール（熱硬化性樹脂層が電池ユニットおよび基板と同時に接触している）で物性試験が行われる。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）１２は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）１４は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニットの厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第２の熱硬化性樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。上述の太陽電池モジュールに以下の物性試験、全光線透過率（％）、ヘイズ（％）、黄色度（ＹＩ）、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）（ｇ／ｍ²－ｄａｙ）、引張破断強度（ＭＰａ）、剥離強度（Ｎ）、および体積抵抗（ＶＲ）（Ω・ｃｍ）を含む物性試験を行った。その試験結果は表１に示される。

【0044】

比較例２

【0045】

太陽電池モジュールの物性試験（ＰＯパッケージのみを用いる）

【0046】

本比較例では、特定の太陽電池モジュール（熱硬化性樹脂層が電池ユニットおよび基板と同時に接触している）で物性試験が行われる。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニットの厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層は、ポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ； ＰＯ）（ＴＦ４； ＨＡＮＧＨＺＨＯＵ ＦＩＲＳＴ ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＩＡＴＥＲＳ ＣＯ．，Ｌｔｄ．から購入）であり、厚さは約４００μｍである。第２の熱硬化性樹脂層は、ポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ； ＰＯ）（ＴＦ４； ＨＡＮＧＨＺＨＯＵ ＦＩＲＳＴ ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＩＡＴＥＲＳ ＣＯ．，Ｌｔｄ．から購入）であり、厚さは約４００μｍである。上述の太陽電池モジュールに以下の物性試験、全光線透過率（％）、ヘイズ（％）、黄色度（ＹＩ）、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）（ｇ／ｍ²－ｄａｙ）、引張破断強度（ＭＰａ）、剥離強度（Ｎ）、および体積抵抗（ＶＲ）（Ω・ｃｍ）を含む物性試験を行った。その試験結果は表１に示される。

【0047】

比較例３

【0048】

太陽電池モジュールの物性試験（ＳＥＢＳパッケージのみを用いる）

【0049】

本比較例では、特定の太陽電池モジュール（熱可塑性樹脂層が電池ユニットおよび基板と同時に接触している）で物性試験が行われる。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する： 第１の基板（背面板）は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニットの厚さは約１８０μｍである。第１の熱可塑性樹脂層は、水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。Ｓ．Ｏ．Ｅ（商標）Ｓ１６１１； ガラス転移温度： ９℃； メルトフローインデックス： ４ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））であり、厚さは約４２４μｍである。第２の熱可塑性樹脂層は、水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。Ｓ．Ｏ．Ｅ（商標）Ｓ１６１１； ガラス転移温度： ９℃； メルトフローインデックス： ４ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））であり、厚さは約４２４μｍである。上述の太陽電池モジュールに以下の物性試験、全光線透過率（％）、ヘイズ（％）、黄色度（ＹＩ）、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）（ｇ／ｍ²－ｄａｙ）、引張破断強度（ＭＰａ）、剥離強度（Ｎ）、および体積抵抗（ＶＲ）（Ω・ｃｍ）を含む物性試験を行った。その試験結果は表１に示される。

【0050】

比較例４

【0051】

太陽電池モジュールの物性試験（ＥＶＡとＳＥＢＳの混合（ｈｙｂｒｉｄ）パッケージを用いる）

【0052】

本比較例では、特定の太陽電池モジュール（ＥＶＡとＳＥＢＳの混合樹脂層が電池ユニットおよび基板と同時に接触している）で物性試験が行われる。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する： 第１の基板（背面板）１２は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）１４は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニット１６の厚さは約１８０μｍである。第１の樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＫＡ４０； Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｍｐａｎｙから購入）と水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。Ｓ．Ｏ．Ｅ（商標）Ｓ１６１１； ガラス転移温度： ９℃； メルトフローインデックス： ４ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））との混合層であり、厚さは約４００μｍである。第２の樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＫＡ４０； Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｍｐａｎｙから購入）と水添（スチレン－ブタジエン－スチレン）トリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（Ａｓａｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入。Ｓ．Ｏ．Ｅ（商標）Ｓ１６１１； ガラス転移温度： ９℃； メルトフローインデックス： ４ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））との混合層であり、厚さは約４００μｍである。上述の太陽電池モジュールに以下の物性試験、全光線透過率（％）、ヘイズ（％）、黄色度（ＹＩ）、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）（ｇ／ｍ²－ｄａｙ）、引張破断強度（ＭＰａ）、剥離強度（Ｎ）、および体積抵抗（ＶＲ）（Ω・ｃｍ）を含む物性試験を行った。その試験結果は表１に示される。

【表1】

【0053】

表１の試験結果から、本開示の太陽電池モジュール（実施例１～３）では、その複合パッケージング材料の熱可塑性樹脂層の材料が、水添スチレン系樹脂（ＳＥＢＳなど）またはアクリルブロック共重合体樹脂（アクリルブロック共重合体など）であるか否かにかかわらず、測定されたヘイズ、水蒸気透過率、体積抵抗などのデータによると、モジュール構造が高い光透過率、低い吸水率、高い断熱性、および耐候性を有するという要件をすべて満たしていることがわかる。

【0054】

また、熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂層との厚み比が１：０．５９～１：１０のとき、熱分解プロセスにおいて電池パネルはクラックを発生しなかった（実施例１～３）。比較例１および２では、熱硬化パッケージングフィルムのみのモジュールに４５０℃で行われた熱分解プロセスで、提供された太陽電池モジュールが試験後にクラックが生じたことを示している。比較例３では、熱可塑性ＳＥＢＳのみでモジュールがパッケージングされており、ガラスとの接着性が低いため、後続のモジュールの電気的（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）ＰＩＤ試験は、電力損失が５％以下でなければならないという基準をクリアできていない。比較例４は、２つの混合樹脂から作製されたパッケージングフィルムを更に示しており、その光透過率はわずか５４．９７％であり、パッケージングフィルムの光透過率が８５％以上でなければならないという基準を満たしておらず、明らかにパッケージングフィルムにして実施例と比較することはできない。しかしながら、本開示の太陽電池モジュール（実施例１～３）では、その複合パッケージング材料の熱可塑性樹脂層の材料が、水添スチレン系樹脂（ＳＥＢＳなど）またはアクリルブロック共重合体樹脂（アクリルブロック共重合体など）であるか否かにかかわらず、熱分解法による分解の過程で、クラックを生じることなくスムーズに分解することができ、本開示のモジュール構造が容易に分解できるという利点があることを証明している。

【0055】

実施例４

【0056】

太陽電池モジュールの物性試験（熱可塑性樹脂層は、トリブロックアクリル系樹脂と拡散粒子を含む）

【0057】

本実施例では、図１に示される太陽電池モジュール１０に物性試験が行われた。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）１２は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）１４は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニット１６の厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第１の熱可塑性樹脂層２０は、トリブロックアクリル系樹脂（ＬＡ２１４０； ＫＵＲＡＲＡＹ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から購入； メルトフローインデックス：３１ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））および３％の球状拡散粒子（Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入； 材料： ポリアクリレート樹脂、粒子サイズ： １０μｍ、屈折率： １．４９）を含み、厚さは約２９２μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さは約４００μｍである。第２の熱可塑性樹脂層２４は、トリブロックアクリル系樹脂（ＬＡ２１４０； ＫＵＲＡＲＡＹ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から購入； メルトフローインデックス：３１ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））および３％の球状拡散粒子（Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入； 材料： ポリアクリレート樹脂、粒子サイズ： １０μｍ、屈折率： １．４９）を含み、厚さは約２９２μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８と第１の熱可塑性樹脂層２０の総厚Ｔ１は、約６９２±３μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２と第２の熱可塑性樹脂層２４の総厚Ｔ２は、約６９２±３μｍである。太陽電池モジュール１０に以下の、ヘイズ（ｈａｚｅ）（％）、全光透過率（ｔｏｔａｌ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）（％）、および拡散係数（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）を含む物性試験が行われ、その試験結果は表２に示される。また、太陽電池モジュール１０にパッケージング前後の電力利得（％）の試験を行った。その試験結果は表３に示される。光透過率の測定方法はＡＳＴＭＤ１００３であり、ヘイズの測定方法はＡＳＴＭＤ１００３である。最大電力の測定方法はＩＥＣ６０８９１であり、短絡電流の測定方法はＩＥＣ６０８９１であり、開回路電圧の測定方法はＩＥＣ６０８９１である。

【0058】

実施例５

【0059】

太陽電池モジュールの物性試験（熱可塑性樹脂層は、トリブロックアクリル系樹脂、拡散粒子、および蛍光材料を含む）

【0060】

本実施例では、図１に示される太陽電池モジュール１０に物性試験が行われた。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）１２は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）１４は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニット１６の厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第１の熱可塑性樹脂層２０は、トリブロックアクリル系樹脂（ＬＡ２１４０； ＫＵＲＡＲＡＹ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から購入； メルトフローインデックス：３１ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））、３％の球状拡散粒子（Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入； 材料： ポリアクリレート樹脂、粒子サイズ： １０μｍ、屈折率： １．４９）、および０．１％のカルバゾール（ｃａｒｂａｚｏｌｅ）蛍光材料（ＮＩＳＳＯＫＵ ＴＥＣＨＮＯ ＦＩＮＥ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯ．，ＬＴＤ．から購入、融点： ８０℃）を含み、厚さは約２９２μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さは約４００μｍである。第２の熱可塑性樹脂層２４は、トリブロックアクリル系樹脂（ＬＡ２１４０； ＫＵＲＡＲＡＹ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から購入； メルトフローインデックス： ３１ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））、３％の球状拡散粒子（Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入； 材料： ポリアクリレート樹脂、粒子サイズ： １０μｍ、屈折率： １．４９）、および０．１％のカルバゾール（ｃａｒｂａｚｏｌｅ）蛍光材料（ＮＩＳＳＯＫＵ ＴＥＣＨＮＯ ＦＩＮＥ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯ．，ＬＴＤ．から購入、融点： ８０℃）を含み、厚さは約２９２μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８と第１の熱可塑性樹脂層２０の総厚Ｔ１は、約６９２±３μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２と第２の熱可塑性樹脂層２４の総厚Ｔ２は、約６９２±３μｍである。太陽電池モジュール１０に以下の、ヘイズ（ｈａｚｅ）（％）、全光透過率（ｔｏｔａｌ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）（％）、および拡散係数（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）を含む物性試験が行われ、その試験結果は表２に示される。また、太陽電池モジュール１０にパッケージング前後の電力利得（％）の試験を行った。その試験結果は表３に示される。

【0061】

比較例５

【0062】

太陽電池モジュールの物性試験（熱可塑性樹脂層は、拡散粒子または蛍光物質を含まない水添スチレン系樹脂である）

【0063】

本比較例では、図１に示される太陽電池モジュール１０に物性試験が行われた。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）１２は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）１４は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニット１６の厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第１の熱可塑性樹脂層２０は、トリブロックアクリル系樹脂（ＬＡ２１４０； ＫＵＲＡＲＡＹ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から購入； メルトフローインデックス： ３１ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））を含み、厚さは約２９２μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さは約４００μｍである。第２の熱可塑性樹脂層２４は、トリブロックアクリル系樹脂（ＬＡ２１４０； ＫＵＲＡＲＡＹ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から購入； メルトフローインデックス：３１ｇ／１０分（１９０℃； ２．１６ｋｇｆ））を含み、厚さは約２９２μｍである。第１の熱硬化性樹脂層１８と第１の熱可塑性樹脂層２０の総厚Ｔ１は、約６９２±３μｍである。第２の熱硬化性樹脂層２２と第２の熱可塑性樹脂層２４の総厚Ｔ２は、約６９２±３μｍである。太陽電池モジュール１０に以下の、ヘイズ（ｈａｚｅ）（％）、全光透過率（ｔｏｔａｌ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）（％）、および拡散係数（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）を含む物性試験が行われ、その試験結果は表２に示される。また、太陽電池モジュール１０にパッケージング前後の電力利得（％）の試験を行った。その試験結果は表３に示される。

【0064】

比較例６

【0065】

太陽電池モジュールの物性試験（ＥＶＡパッケージのみを用いる）

【0066】

本比較例では、特定の太陽電池モジュール（熱硬化性樹脂層が電池ユニットおよび基板と同時に接触している）で物性試験が行われる。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニットの厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第２の熱硬化性樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。上述の太陽電池モジュールに以下の、ヘイズ（ｈａｚｅ）（％）、全光透過率（ｔｏｔａｌ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）（％）、および拡散係数（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）を含む物性試験が行われ、その試験結果は表２に示される。また、上述の太陽電池モジュールにパッケージング前後の電力利得（％）の試験を行った。その試験結果は表３に示される。

【0067】

比較例７

【0068】

太陽電池モジュールの物性試験（電池に導光バーを貼り付け、ＥＶＡパッケージを用いる）

【0069】

本比較例では、特定の太陽電池モジュール（熱硬化性樹脂層が電池ユニットおよび基板と同時に接触している）で物性試験が行われる。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニットの厚さは約１８０μｍである（電池ユニットの表面に導光バーを貼り付ける）。第１の熱硬化性樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。第２の熱硬化性樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）であり、厚さが約４００μｍである。上述の太陽電池モジュールに以下の、ヘイズ（ｈａｚｅ）（％）、全光透過率（ｔｏｔａｌ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）（％）、および拡散係数（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）を含む物性試験が行われ、その試験結果は表２に示される。また、上述の太陽電池モジュールにパッケージング前後の電力利得（％）の試験を行った。その試験結果は表３に示される。

【0070】

比較例８

【0071】

太陽電池モジュールの物性試験（ＥＶＡに拡散粒子を加えたパッケージのみを用いる）

【0072】

本比較例では、特定の太陽電池モジュール（熱硬化性樹脂層が電池ユニットおよび基板と同時に接触している）で物性試験が行われる。モジュール構造では、関連する構成要素の材料と寸法を以下に説明する：第１の基板（背面板）は、厚さが約０．３１ｍｍの太陽電池背面板である。第２の基板（前面板）は、厚さが約３．２ｍｍの透明ガラスである。電池ユニットの厚さは約１８０μｍである。第１の熱硬化性樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）および３％の球状拡散粒子（Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入； 材料： ポリアクリレート樹脂、粒子サイズ： １０μｍ、屈折率： １．４９）であり、厚さが約４００μｍである。第２の熱硬化性樹脂層は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（ＳＫＣ、ＥＦ２Ｎ）および３％の球状拡散粒子（Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入； 材料： ポリアクリレート樹脂、粒子サイズ： １０μｍ、屈折率： １．４９）であり、厚さが約４００μｍである。上述の太陽電池モジュールに以下の、ヘイズ（ｈａｚｅ）（％）、全光透過率（ｔｏｔａｌ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）（％）、および拡散係数（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）を含む物性試験が行われ、その試験結果は表２に示される。また、上述の太陽電池モジュールにパッケージング前後の電力利得（％）の試験を行った。その試験結果は表３に示される。

【表2】

【表3】

【0073】

表２の試験結果から、本開示の太陽電池モジュール（例えば、実施例４および実施例５）では、特定の含有量の拡散粒子を熱可塑性樹脂層に加えると、電池内の光の拡散効果を大幅に向上させることができ（拡散係数が２７以上に達する）、且つ測定されたヘイズ、全光透過率、および他のデータによれば、本開示の太陽電池モジュールは、依然として高い光透過率の光学特性を有することがわかる。

【0074】

表３の試験結果から、本開示の太陽電池モジュールでは、特定の含有量の拡散粒子を熱可塑性樹脂層に加える（例えば、実施例４）、または特定の含有量の拡散粒子および蛍光材料を熱可塑性樹脂層に同時に加える（例えば、実施例５）と、拡散粒子は電池の反射光を再び電池内に導くことができ、蛍光材料は、さらに外部の紫外線を吸収してそれを電池が利用できる可視光に変換し、電池の受光量を増やすことができる。従って、パッケージング前後の電池モジュールの電力利得を比較例５～７で提供された電池モジュールと比較すると、結果は、本開示の太陽電池モジュールがより良い電力利得を得ることができることを示している。

【0075】

実施例６

【0076】

太陽電池モジュールのＰＩＤ試験

【0077】

比較例４では、２つの材料を直接混合して製膜された光透過率が表１に示すように、５４．９７％しかなかったため、太陽電池パッケージングフィルムの光透過率が８５％以上でなければならないという要件を満たすのに不十分であるため、実施例１～３および比較例１～３で提供された太陽電池モジュールのみに電圧誘起劣化（ＰＩＤ）試験を行う。即ち、温度８５℃、相対湿度８５％、入力電圧１０００Ｖの条件において、各電池モジュールの電力損失の程度を試験した。その結果を以下の表４に示している。

【表4】

【0078】

表４の試験結果から、本開示の太陽電池モジュール（実施例１～３）では、その複合パッケージング材料の熱可塑性樹脂層の材料が、水添スチレン系樹脂（ＳＥＢＳなど）またはアクリルブロック共重合体樹脂（アクリルブロック共重合体など）であるか否かにかかわらず、測定された電力損失（試験時間９６ｈｒまたは２８８ｈｒ後）のデータによると、熱可塑性樹脂層を増加しても太陽電池モジュールの効率が低下しないことが証明されていることがわかる。

【0079】

実施例７

【0080】

太陽電池モジュールの湿熱劣化試験

【0081】

実施例１で提供された太陽電池モジュールに湿熱劣化試験を行った。即ち、温度８５℃、相対湿度８５％、試験時間１０００時間の条件において、上述の電池モジュールの電力損失（ｐｏｗｅｒ ｌｏｓｓ）の程度を試験した。その結果を以下の表５に示している。

【表5】

【0082】

表５の試験結果から、本開示の太陽電池モジュール（実施例１）では、その複合パッケージング材料の熱可塑性樹脂層の材料が、水添スチレン系樹脂（ＳＥＢＳなど）のとき、測定された電力損失（試験時間１０００ｈｒ後）のデータによると、モジュール構造には、湿熱劣化に強いという利点があることが証明されていることがわかる。

【0083】

実施例８

【0084】

太陽電池モジュールのＵＶ劣化試験

【0085】

実施例１で提供された太陽電池モジュールにＵＶ劣化試験を行った。即ち、１５ｋＷｈ／ｍ²の累積のＵＶ照度の条件において、上述の電池モジュールの電力損失の程度を試験した。その結果を以下の表６に示している。

【表6】

【0086】

表６の試験結果から、本開示の太陽電池モジュール（実施例１）では、その複合パッケージング材料の熱可塑性樹脂層の材料が、水添スチレン系樹脂（ＳＥＢＳなど）のとき、測定された電力損失（１５ｋＷｈ／ｍ²のＵＶ照射後）のデータによると、モジュール構造には、ＵＶ劣化に強いという利点があることが証明されていることがわかる。

【0087】

実施例９

【0088】

太陽電池モジュールの分解試験

【0089】

本実施例では、異なる厚さの熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂層を有する太陽電池モジュールに熱解離プロセスを用いて、熱分解を行った後の太陽電池モジュールのクラックの状態を試験する。４５０℃の温度の条件において、太陽電池モジュールにベーキングを行い、太陽電池モジュールがスムーズに分解できるか、またはクラックを生じるかを観察する。以下の１１グループの太陽電池モジュールに試験を行った。試験結果を図２Ａ～図２Ｋに示している。１１グループの太陽電池モジュールのパッケージングフィルムの構成材料とフィルムの厚さは以下のとおりである。

【0090】

グループ１： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは２２０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは１，０４０μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：４．７３、総厚は１，２６０μｍである。

【0091】

グループ２： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは４４０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは１，０４０μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：２．３６、総厚は１，４８０μｍである。

【0092】

グループ３： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは２２０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは１，５６０μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：７．０９、総厚は１，７８０μｍである。

【0093】

グループ４： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは４４０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは１，５６０μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：３．５５、総厚は２，０００μｍである。

【0094】

グループ５： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは８８０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは５２０μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：０．５９、総厚は１，４００μｍである。

【0095】

グループ６： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは８８０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは１，０４０μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：１．１８、総厚は１，９２０μｍである。

【0096】

グループ７： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは４０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは４００μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：１０、総厚は４４０μｍである。

【0097】

グループ８： 熱可塑性トリブロックアクリルの厚さは２５０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは４００μｍ、熱可塑性トリブロックアクリルと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：１．６、総厚は６５０μｍである。

【0098】

グループ９： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは３０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは４００μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：１３．３３、総厚は４３０μｍである。

【0099】

グループ１０： 熱可塑性ＳＥＢＳの厚さは１０μｍ、熱硬化性ＥＶＡの厚さは４００μｍ、熱可塑性ＳＥＢＳと熱硬化性ＥＶＡの厚さ比は１：４０、総厚は４１０μｍである。

【0100】

グループ１１： 熱硬化性ＥＶＡの厚さは４００μｍ、総厚は４００μｍである。

【0101】

試験結果によれば、熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂層の厚さ比が１：０．５９～１：１０のとき、熱分解プロセスにおいて電池パネルはクラックを発生しなかった（図２Ａ～図２Ｈに示されるように）。しかしながら、モジュールが熱硬化性パッケージングフィルムのみを含む、または熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂層の厚さ比が１：１０より大きいとき、クラックを発生した（図２Ｉ～２Ｋに示されるように）。

【0102】

本開示は、熱硬化性樹脂層（ＥＶＡなど）および熱可塑性樹脂層（ＳＥＢＳなど）から構成された複合パッケージングフィルムを提供し、モジュールを保護して長寿命化を図ることができるだけでなく、モジュールを分解しているとき、熱可塑性の特性により、適切な温度において溶融したパッケージングフィルムをガラスおよび無傷の電池と分離することができ、その後の高付加価値リサイクルに役立つことができる。

【0103】

本開示は、例として及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本開示は開示された実施形態に限定されるものではない。逆に、当業者には自明の種々の変更及び同様の配置をカバーするものである。よって、添付の特許請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。

【符号の説明】

【0104】

１０ 太陽電池モジュール
１２ 第１の基板
１４ 第２の基板
１６ 電池ユニット
１８ 第１の熱硬化性樹脂層
２０ 第１の熱可塑性樹脂層
２２ 第２の熱硬化性樹脂層
２４ 第２の熱可塑性樹脂層
Ｔ１ 第１の熱硬化性樹脂層と第１の熱可塑性樹脂層の総厚
Ｔ１ａ 第１の熱可塑性樹脂層の厚さ
Ｔ１ｂ 第１の熱硬化性樹脂層の厚さ
Ｔ２ 第２の熱硬化性樹脂層と第２の熱可塑性樹脂層の総厚
Ｔ２ａ 第２の熱可塑性樹脂層の厚さ
Ｔ２ｂ 第２の熱硬化性樹脂層の厚さ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図2I】

【図2J】

【図2K】

【外国語明細書】