特許 7762270 太陽電池モジュール用の封止材シート及び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】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-10-21

(45)【発行日】2025-10-29

(54)【発明の名称】太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H10F 19/80 20250101AFI20251022BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20251022BHJP

   H01L 23/31 20060101ALI20251022BHJP

【ＦＩ】

H10F19/80

H01L23/30 R

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2024155267

(22)【出願日】2024-09-09

【審査請求日】2024-09-09

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(72)【発明者】

【氏名】續木 淳朗

(72)【発明者】

【氏名】篠崎 志織

(72)【発明者】

【氏名】加藤 萩真

【審査官】丸橋 凌

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０７１４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０１４９６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－２１０９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７２３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０１９９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２０９５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７５１８９８７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１０－１０９０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７７０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０７７１３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００９／１３９０８６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｆ １９／８０－１９／８５

Ｈ０１Ｌ ２３／２８－２３／３１

Ｈ１０Ｋ ３０／８８

Ｃ０８Ｆ ２／００－３０１／００

Ｃ０８Ｌ ２３／００－５７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽電池モジュール用の封止材シートであって、
ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、
融点が１０６．６℃以上１２０℃以下であって、且つ、補外融解開始温度と融点の温度差が２０℃以下である、
封止材シート（但し、前記ポリエチレン系樹脂は、プロピレン・ブテン共重合体又はエチレン－オクテンブロック共重合体であるものを除く）。

【請求項2】

前記補外融解開始温度と前記融点の温度差が１５℃以下である、
請求項１に記載の封止材シート。

【請求項3】

ゲル分率が１０％以下である
請求項１に記載の封止材シート。

【請求項4】

太陽電池素子を備える太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池素子を封止する前面封止材層及び背面封止材層を備え、
前記前面封止材層と前記背面封止材層のうち少なくとも１つが請求項１から３のいずれかに記載の封止材シートにより構成されている
太陽電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、太陽電池モジュールの層構成は、受光面側から、透明前面基板、受光面側封止材、複数の太陽電池素子、非受光面側封止材、及び、裏面保護シートが順に積層された構成である。

【0003】

このような太陽電池モジュールにおいては、太陽電池素子を封止する封止材シートに、透明性、耐熱性がバランス良く高い水準で要求される。例えば、特許文献１には、不飽和カルボン酸含量が４重量％以上であって、融点が８５℃以上のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体もしくはそのアイオノマーである太陽電池モジュールにおける太陽電池素子封止材料に関する技術が記載されている。特許文献１にはこの太陽電池素子封止材料（太陽電池モジュール用の封止材シート）は、太陽電池素子に対して優れた接着性を示し、かつ、透明性、耐熱性に優れていることが記載されている。

【0004】

その一方で、特許文献１に記載の封止材シートは、不飽和カルボン酸を含み、半導体である太陽電池セルの腐食に繋がり、太陽電池の発電効率が低下するという問題がある。そこで、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体に代えてポリオレフィン系樹脂を使用した太陽電池モジュール用の封止材シートが開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０００－１８６１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする封止材シートに、長期にわたる高温下での使用に耐えうるだけの十分な耐熱性を備えさせるために必要十分な程度の架橋処理を行うと、モジュール化の際に、対面する部材の表面の凹凸への追従性（以下、「モールディング特性」と言う）が維持できなくなるという問題がある。

【0007】

本発明は、太陽電池モジュール用の封止材シートとしての好ましい水準のモールディング性を備え、耐熱性を備える封止材シート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】

【0008】

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、太陽電池モジュール用の封止材シートを構成するベース樹脂を、補外融解開始温度と融点の温度差が所定値以下である樹脂に特定することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、具体的に以下のものを提供する。

【0009】

（１）太陽電池モジュール用の封止材シートであって、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂とし、融点が５５℃以上１２０℃以下であって、且つ、補外融解開始温度と融点の温度差が２０℃以下である、封止材シート。

【0010】

（２）ゲル分率が１０％以下である（１）に記載の封止材シート。

【0011】

（３）太陽電池素子を備える太陽電池モジュールであって、前記太陽電池素子を封止する前面封止材層及び背面封止材層を備え、前記前面封止材層と前記背面封止材層のうち少なくとも１つが（１）又は（２）に記載の封止材シートにより構成されている太陽電池モジュール。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、太陽電池モジュール用の封止材シートとしての好ましい水準のモールディング性を備え、耐熱性を備える封止材シートを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態の封止材シートの層構成を模式的に示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態の封止材シートと、太陽電池素子を用いてなる太陽電池モジュールの層構成の一例を模式的に示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態の「太陽電池モジュール用の封止材シート（実施例３）」の融点及び補外融解開始温度を示すグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

【0015】

≪１．封止材シート≫
本実施の形態に係る封止材シートは、太陽電池モジュール用の封止材シートである。具体的には、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子を、主には物理的衝撃から保護するために、太陽電池素子を被覆して積層する封止材シートとして用いることができる樹脂シートである。

【0016】

そして、本実施の形態に係る封止材シートは、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂とし、融点が５５℃以上１２０℃以下であって、且つ、補外融解開始温度と融点の温度差が２０℃以下であることを特徴とする。

【0017】

なお、本明細書において、「ポリオレフィン系樹脂」等との文言は、「ポリオレフィン樹脂」のみならず、ポリオレフィンの主鎖を例えば５０％以上（好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上）含み、かつ主鎖の一部がポリオレフィンとは異なる他の主鎖に置き換わった共重合体をも含む概念として使用される。

【0018】

このようなポリオレフィン系樹脂をベース樹脂として含有することにより、太陽電池モジュール用の封止材シートとしての好ましい水準のモールディング性を付与することができる。封止材シートに熱物性について融点範囲の最適化のみならず、合わせて、封止材シートの上記温度差を上記の特定範囲内に特定することにより、太陽電池モジュール用の封止材シートに求められるモールディング性等についての好ましい特性を付与することができる。さらに太陽電池モジュールとなった完成品段階において耐熱性を付与することができる。

【0019】

例えば、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂とする封止材シートであって、且つ、融点が５５℃以上であっても、補外融解開始温度と融点の温度差が２０℃を超えていると、必ずしも、十分な耐熱性が発現しない場合があること、及び、同程度の融点であっても、補外融解開始温度と融点の温度差が一定値以上に大きくなると、モールディング性にも悪影響が生じることが、本発明者らの研究によって明らかとなった。

【0020】

ここで、本明細書における、封止材シートの融点とは、樹脂成分とその他の添加剤を含んでなる封止材組成物を、押出し溶融成形等の成形法によりシート化した封止材シートのシート化完了後の段階における、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定された融解ピーク温度のことをいう。

【0021】

又、封止材シートの補外融解開始温度とは、ＪＩＳ Ｋ ７１２１－１９８７「プラスチックの転移温度測定方法」に記載の方法に準じて求められる値のことを言う。具体的には、成膜後未架橋の段階の封止材シートについてＤＳＣにより融解ピーク温度を求めて、低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、融解ピーク（重なって２個以上現れるときは、融解ピーク温度が低い方の融解ピーク）の低温側の曲線に勾配が最大になる点で引いた接線との交点の温度を補外融解開始温度とする。

【0022】

本実施の形態に係る封止材シートにおける補外融解開始温度と融点の温度差は、２０℃以下であればよいが、そのなかでも１７℃以下であることが好ましく、１５℃以下であることがより好ましい。
本実施の形態に係る封止材シートにおける融点は、５５℃以上１２０℃以下であればよいが、そのなかでも６５℃以上１１７℃以下であることが好ましく、７０℃以上１１５℃以下であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートにおける融点の下限は、６５℃以上であることが好ましく、７０℃以上であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートにおける融点の上限は、１１７℃以下であることが好ましく、１１５℃以下であることがより好ましい。

【0023】

本実施の形態に係る封止材シートのＭＦＲは、特に限定されるものではないが、全層平均で、２．０ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましく、２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上４．５ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがより好ましく、２．３ｇ／１０ｍｉｎ以上４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがさらに好ましい。本実施の形態に係る封止材シートのＭＦＲの下限は、全層平均で、２．０ｇ／１０ｍｉｎ以上であることが好ましく、２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上であることがより好ましく、２．３ｇ／１０ｍｉｎ以上であることがさらに好ましい。本実施の形態に係る封止材シートのＭＦＲの上限は、全層平均で、５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましく、４．５ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがより好ましく、４．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることがさらに好ましい。封止材シートのＭＦＲが、５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることにより封止材シートに必要な耐熱性を備えさせることができ、又、封止材シートのＭＦＲが３．０ｇ／１０ｍｉｎ以上であることにより封止材シートに必要なモールディング特性を備えさせることができる。

【0024】

尚、本明細書における封止材シートの「ＭＦＲ」とは、樹脂成分とその他の添加剤を含んでなる封止材組成物を、押出し溶融成形等の成形法によりシート化した封止材シートのシート化完了後の段階、即ち、成膜後未架橋の状態にあるＭＦＲを、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件で測定した値のことを言うものとする。尚、封止材シートが多層フィルムである場合のＭＦＲについては、全ての層が一体積層された多層状態のまま、上記処理による測定を行って得た測定値を当該多層の封止材シートのＭＦＲの値とするものとする。

【0025】

封止材シートのビカット軟化点については、特に限定されるものではないが、３０℃以上１００℃以下であることが好ましく、３５℃以上９５℃以下であることがより好ましく、４０℃以上９０℃以下であることがさらに好ましい。封止材シートのビカット軟化点の下限は、３０℃以上であることが好ましく、３５℃以上であることがより好ましく、４０℃以上であることがさらに好ましい。封止材シートのビカット軟化点の上限は、１００℃以下であることが好ましく、９５℃以下であることがより好ましく、９０℃以下であることがさらに好ましい。

【0026】

封止材シートのＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して測定された全光線透過率は特に限定されるものではないが、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、８５％以上であることがさらに好ましい。

【0027】

封止材シートのＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠して測定されたヘイズ値は特に限定されるものではないが、０％以上６０％以下であることが好ましく、０％以上５７％以下であることがより好ましく、０％以上５５％以下であることがさらに好ましい。

【0028】

「封止材シート」を多層フィルムとする場合には、本発明の必須の構成要件を満たす範囲内において、各層毎にＭＦＲが異なる層構成とすることがより好ましい。具体的には、図１に示すように、ＭＦＲがより低い層をコア層１１として中央に配置し、ＭＦＲがより高い層をスキン層１２として最外層側に配置することが好ましい。本実施の形態に係る封止材シートは、単層の封止材シートである場合においても、十分に好ましいモールディング性を備えるものではあるが、このように相対的にＭＦＲの高い層をスキン層１２に配置することにより、封止材シートとして、更に密着性やモールディング性を高めることができる。

【0029】

本実施の形態に係る封止材シートの厚さ（総厚さ）は特に限定されるものではないが、２５０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以上５５０μｍ以下であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートの厚さ（総厚さ）の下限は、２５０μｍ以上であることが好ましく、３００μｍ以上であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートの厚さ（総厚さ）の上現は、６００μｍ以下であることが好ましく、５５０μｍ以下であることがより好ましい。厚さが２５０μｍ以上であれば、例えば、総厚さ２５０μｍ程度に封止材シート１を薄膜化した場合においても、モールディング特性と耐熱性とを十分に好ましい水準において兼ね備えるものとすることができる。尚、総厚さが６００μｍを超えた場合、それ以上の衝撃緩和効果向上の効果は得られないため、６００μｍ以下であることが好ましい。

【0030】

又、本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、コア層１１の厚さ特に限定されるものではないが、２００μｍ以上４００μｍ以下であることが好ましく、２５０μｍ以上３５０μｍ以下であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、コア層１１の厚さの下限は、２００μｍ以上であることが好ましく、２５０μｍ以上であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、コア層１１の厚さの上限は、４００μｍ以下であることが好ましく、３５０μｍ以下であることがより好ましい。

【0031】

本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、スキン層１２の各層毎の厚さは特に限定されるものではないが、２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、スキン層１２の各層毎の厚さの下限は、２０μｍ以上であることが好ましく、２５μｍ以上であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、スキン層１２の各層毎の厚さの上限は、１００μｍ以下であることが好ましく、８０μｍ以下であることがより好ましい。

【0032】

本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、コア層の両面に積層されている２層のスキン層１２の総厚さは、特に限定されるものではないが、封止材シート１の総厚さの１／２０以上１／３以下であることが好ましく、１／１５以上１／４以下であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、コア層の両面に積層されている２層のスキン層１２の総厚さは、封止材シート１の総厚さの１／２０以上であることが好ましく、１／１５以上であることがより好ましい。本実施の形態に係る封止材シートを、多層シートたる封止材シート１とする場合、コア層の両面に積層されている２層のスキン層１２の総厚さは、封止材シート１の総厚さの１／３以下であることが好ましく、１／４以下であることがより好ましい。封止材シート１の各層の厚さをこのような範囲とすることにより、封止材シート１の耐熱性とモールディング特性を良好な範囲に保持することができる。

【0033】

なお、本実施の形態に係る太陽電池モジュール用の封止材シートは、結晶系の太陽電池に適用してもよいが、結晶系の太陽電池に限定して適用されるものではなく、例えば、透明前面の裏側に太陽電池素子を蒸着、スパッタ、ウエットコーティング等で薄膜を形成し、その太陽電池素子の面の側に封止層を積層し、更に透明裏面基材を形成した薄膜系太陽電池にも適用可能である。また、透明前面基材にガラスを適用し、封止材を積層後、ガラスに太陽電池素子を適用し、蒸着、スパッタ、ウエットコーティング等で形成し裏面保護板を兼用した薄膜系太陽電池にも適用可能である。また、透明前面基板、太陽電池素子、裏面保護シートがフレキシブルなシート形状である太陽電池にも適用可能である。具体的には、単結晶型太陽電池、多結晶型太陽電池、バックコンタクト型の太陽電池、アモルファス系薄膜太陽電池、Ｃｄ－Ｔｅ系薄膜太陽電池、化合物系太陽電池、色素増感太陽電池、ペロブスカイト太陽電池等、太陽電池の種類は問わずに様々な太陽電池に適用する事が可能である。

【0034】

以下では、本実施の形態に係る封止材シートの製造に用いられる封止材組成物について説明する。本実施の形態に係る封止材シートは、詳しくは後述するが、例えば以下に詳細を説明する封止材組成物を溶融成形することによって製造することができる。

【0035】

［封止材組成物］
本発明の「封止材シート」の製造に用いる封止材組成物（以下、単に「封止材組成物」とも言う）は、ポリオレフィン系樹脂（好ましくは低密度のポリエチレン系樹脂）をベース樹脂とする樹脂組成物である。尚、本明細書において「ベース樹脂」とは、当該ベース樹脂を含有してなる樹脂組成物において、当該樹脂組成物の樹脂成分中で含有量比の最も大きい樹脂のことを言うものとする。尚、密度の異なる同種の樹脂（例えば、それぞれ密度の異なる複数のポリエチレン）を混合樹脂とする場合は、混合された樹脂全体をベース樹脂とする。

【0036】

封止材組成物のベース樹脂は、融点が５５℃以上１２０℃以下であって、且つ、補外融解開始温度と融点の温度差が２０℃以下の範囲にあるものであれば、各種のポリオレフィン系樹脂を広く選択することができる。中でも、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、又はメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）の他、各種のポリエチレン系樹脂を好ましく用いることができる。

【0037】

又、上記の各種のポリエチレンの中でも、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しないばかりでなく、結晶性自体が低く、封止材シートとしてシート状に加工した際の透明性に優れる。したがって、これをベース樹脂とする「封止材組成物」からなる「封止材シート」は、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子の受光面側に配置された場合に、太陽電池素子への入射光の減衰による発電効率の低下をより良く防ぐことができる。

【0038】

「封止材組成物」のベース樹脂として用いる上記のポリオレフィン系樹脂の密度は、０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９３０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９２５ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９２０ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましい。「封止材組成物」のベース樹脂として用いる上記のポリオレフィン系樹脂の密度の上限は、０．９３０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．９２５ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．９２０ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましい。封止材組成物のベース樹脂の密度を、０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上とすることで、封止材シートの耐熱性を安定的に十分な水準に向上させることができる。又、同密度を、０．９２０ｇ／ｃｍ^３以下とすることにより、「封止材シート」の太陽電池素子等への密着性を十分に好ましい水準に保持することができる。

【0039】

又、本明細書における「ポリエチレン系樹脂」には、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、α－オレフィン等のようなエチレン性の不飽和結合を有する化合物を重合して得られた樹脂、エチレン性不飽和結合を有する複数の異なる化合物を共重合させた樹脂、及びこれらの樹脂に別の化学種をグラフトして得られる変性樹脂等が含まれる。

【0040】

なかでも、「α－オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体」を封止材組成物のベース樹脂の一部として好ましく用いることができる。このような樹脂を用いることにより、ガラス保護基板や太陽電池素子等といった他の積層部材と「封止材シート」との間に十分な強度の接着性を得ることができる。

【0041】

α－オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する際のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量としては、全共重合体質量に対して、例えば、０．００１質量以上１５質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以上５質量％以下であることがより好ましく、０．０５質量％以上２質量％以下であることが、さらに好ましい。α－オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する際のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量の下限としては、全共重合体質量に対して、０．００１質量以上であることが好ましく、０．０１質量％以上であることがより好ましく、０．０５質量％以上であることが、さらに好ましい。α－オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する際のエチレン性不飽和シラン化合物の含有量の上限としては、全共重合体質量に対して、１５質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、２質量％以下であることが、さらに好ましい。

【0042】

［その他の添加成分］
封止材組成物には、適宜、密着性向上剤を添加することができる。密着性向上剤としては、公知のシランカップリング剤を用いることができるが、エポキシ基を有するシランカップリング剤（以下、「エポキシ系シランカップリング剤」とも言う。）又は、メルカプト基を有するシランカップリング（以下、「メルカプト系シランカップリング剤」とも言う。）を、特に好ましく用いることができる。

【0043】

封止材組成物には、架橋剤を添加することができる。架橋剤の１時間半減期温度については、１２０℃以上１４５℃以下のものを用いることが好ましい。架橋剤の具体例として、ｎ－ブチル４，４－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）バレレート、エチル３，３－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ブチレート、２，２－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ブタン等のパーオキシケタール類、ジ‐ｔ‐ブチルパーオキサイド、ｔ‐ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ｔ‐ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ｔ‐パーオキシ）ヘキシン‐３等のジアルキルパーオキサイド類を、封止材組成物に添加する架橋剤として好ましく用いることができる。

【0044】

架橋剤を含有する場合、架橋剤の含有量は、封止材組成物中に０．０２質量％以上０．５質量％未満であり、上限は好ましくは０．２質量％以下、より好ましくは０．１質量％以下である。このような範囲で架橋剤を含有することでポリオレフィン系樹脂の弱架橋が進行させ耐熱性が向上し、さらに透明性も向上する。なお、このように、架橋剤の含有量が少量であることで、ポリオレフィン系樹脂のＭＦＲが低下するものの、その低下の程度が小さい。このため溶融成形中に弱架橋を進行させることができる。そして、たとえ少量の架橋剤であって実質的に架橋助剤がなくても、ポリオレフィン系樹脂の弱架橋が進行する。なお、この成形温度は架橋剤の１分間半減期温度以上であるので、成形後には架橋剤はほとんど残留しない。このため、弱架橋はこの成形段階で終了する。

【0045】

封止材組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、封止材シートに耐候性を付与するための耐候性マスターバッチ、各種フィラー、架橋助剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、核剤、等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ封止材組成物中に０．００１質量％以上５質量％以下程度の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、封止材シートに、長期に亘る安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。

【0046】

＜封止材シートの製造方法＞
本実施の形態に係る「封止材シート」は、上記において詳細を説明した「封止材組成物」を溶融成形する方法により製造することができる。封止材組成物の溶融成形は、公知の成形法、具体的には、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行うことができる。封止材シートが多層シートである場合のシート化の方法の一例として、３種の溶融混練押出機による共押出しにより成形する方法が挙げられる。成形時の成形温度の下限は封止材組成物の融点を超える温度であればよい。

【0047】

封止材シートの製造における溶融成形温度は、当該封止材組成物に含有される封止材組成物のベース樹脂のうちで最も高融点である樹脂の融点＋３０℃以上であることが好ましい。具体的には１７５℃から２３０℃の高温とすることが好ましく、１９０℃から２１０℃の範囲の高温とすることがより好ましい。

【0048】

なお、封止材組成物に少量（例えば、０．５質量％未満）の架橋剤を含有する場合であっても、得られる封止材シートのゲル分率は２５％以下であり、好ましくは１０％以下であり、より好ましくはゼロも含む１％以下である。なかでも１０％以下とすることで、成膜時のゲル発生などを効果的に防止して成膜性を向上することができる。更に、１％以下とすることで、モジュール化工程における封止材シートの埋め込み性、すなわち凹凸追従性を向上することができる。

【0049】

≪２．太陽電池モジュール≫
本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、図２に示すように入射光の受光面側から、透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、及び裏面保護シート６が順に積層されている。本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、前面封止材層３及び背面封止材層５の少なくとも一方に上記の封止材シートを使用する。

【0050】

なお、図２の太陽電池モジュール１０は、透明前面基材にガラス等を用いた、結晶系の太陽電池を想定したものであるが、上述した太陽電池モジュール用の封止材シート１は、結晶系の太陽電池に限定して適用されるものではなく、上述した通り、太陽電池の種類は問わずに様々な太陽電池に適用する事が可能である。

【0051】

太陽電池モジュール１０は、封止材シートを含む構成部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。

【実施例】

【0052】

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0053】

＜太陽電池モジュール用の封止材シートの製造＞
ベース樹脂として、ポリエチレン系樹脂１～６（表中にて、それぞれ「ＰＥ１～６」と表記）を用意した。ＰＥ１～６の密度、α－オレフィンのモル数、炭素数、１９０℃でのＭＦＲを表１記載の通りである。

【0054】

以下において説明する封止材組成物原料を下記表２の割合で混合し、それぞれ実施例、比較例の封止材シートの封止材組成物とした。それぞれの封止材組成物をφ３０ｍｍ押出し機、２００ｍｍ幅のＴダイを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２１０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎで各樹脂シートを作製し、これらの各樹脂シートを実施例及び比較例の封止材シート（単層）を製造した。実施例及び比較例の各封止材シートの厚さは、いずれも、総厚さ４５０μｍとした。なお、表２中、ＰＥ１～６の含有量は、ベース樹脂１００質量部に対する含有量（質量部）であり、他の添加剤（シランカップリング剤、架橋剤、紫外線吸収剤、光安定化剤）の含有量は、封止材組成物全量中の含有量（質量％）を意味する。

【0055】

【表1】

【0056】

【表2】

【0057】

表２中、シランカップリング剤は、ビニルトリメトキシシランである。
表２中、架橋剤は、有機過酸化物（ルペロックス１０１）である。
表２中、紫外線吸収剤は、ＫＥＭＩＳＯＲＢ７９である。
表２中、光安定化剤は、ＫＥＭＩＳＴＡＢ６２（ＨＡＬＳ）である。

【0058】

表２に記載の実施例及び比較例の封止材シートについて、ピカット軟化点、ショアＡ硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３）、溶融粘度（Ｐａ・ｓ １９０℃ ２．４３×１０ｓｅｃ^－１）、厚み、体積固有抵抗、全光線透過度（ＪＩＳ Ｋ ７３６１）、ヘイズ（ＪＩＳ Ｋ ７１３６）、ゲル分率、補外融解開始温度（ＪＩＳ Ｋ ７１２１－１９８７）、融点、補外融解開始温度と融点の温度差を表３に示す。

【0059】

ピカット軟化点については、東洋精機製作所製５３３ＨＤＴ試験装置６Ｍ－２を使用して測定した。ショアＡ硬度については、エスコ製ＥＡ６１７ＤＫ－１を使用して測定した。溶融粘度については、東洋精機製作所製キャピログラフ１Ｄ ＰＭＤ－Ｃを使用して測定した。体積固有抵抗については、エーディーシー製デジタル超高抵抗／微少電流計５４５０を使用して測定した。全光線透過度については、村上色彩研究所製ＨＭ－１５０Ｎを使用して測定した。ヘイズについては、村上色彩研究所製ＨＭ－１５０Ｎを使用して測定した。

【0060】

ゲル分率は、封止材シート０．１ｇを樹脂メッシュに入れ、６０℃トルエンにて４時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い残留不溶分の質量％を測定した値である。

【0061】

封止材シートの融点及び補外融解開始温度を、上記において詳細を説明した測定方法（「示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、ＪＩＳ Ｋ ７１２１－１９８７に基く測定方法」によって測定した。ＤＳＣの測定は、－８０～＋２００℃の温度範囲において、初回昇温、初回降温、２回目昇温、２回目降温と、昇温降温を繰り返し測定するが、今回のデータ解析は初回昇温のデータを利用した。その中の実施例３の封止材シートについては、図３に融点及び補外融解開始温度を示す。図３縦軸は、熱流（熱容量）であり、横軸は温度を表す。この図３から実施例３の封止材シートの融点は１０６．６℃であり、補外融解開始温度は９５．１℃であり、よって、補外融解開始温度と融点の温度差は１１．５℃である。

【0062】

＜評価例１：モールディング特性１＞
表面がフラットな白板強化ガラスの面上に、リード線（２５０μｍ径）を配置し、更に当該リード線を覆って、１５０ｍｍ×１５０ｍｍにカットした実施例、比較例の各封止材シートを積層したものを設定温度１５０℃、真空引き３分、上部チャンバーを大気圧解放し、真空加圧７分で真空加熱ラミネート処理（真空ラミネート処理）を行い、それぞれの実施例、比較例について太陽電池モジュール評価用サンプルを得た。この加熱処理中におけるラミネート中の封止材シートの樹脂温度（到達温度）は１４７℃であった。これらの太陽電池モジュール評価用サンプルについて、目視観察し、下記の評価基準により、モールディング特性を評価した。
（評価基準）
Ａ：封止材シートが対面する基材面の凹凸に完全に追従。空隙の形成は観察されなかった。
Ｂ：２ｍｍ^２以内の気泡が５個以内観察された。
Ｃ：封止材シートの一部が対面する基材面の凹凸に完全に追従せず、リード線の近辺に一部ラミネート不良部分（空隙）が形成された。
評価結果を「モールディング特性１」として下記表に記す。

【0063】

＜評価例２：モールディング特性２＞
リード線（２５０μｍ径）を１０ｍｍ間隔で１０本並べて配置したこと以外、上記モールディング特性１と同様の方法及び同様の評価基準でモールディング特性を評価した。
評価結果を「モールディング特性２」として下記表に記す。

【0064】

＜評価例３：耐熱クリープ＞
耐熱性を評価するための試験として、以下に記す方法による「耐熱クリープ試験」を行った。「耐熱クリープ試験」においては、２５０ｍｍ角の半強化ガラス上に封止材シートを７５ｍｍ×５０ｍｍの大きさにカットしたものを１枚、７５ｍｍ×５０ｍｍの半強化ガラス１枚を順に積層した上で、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータにて１５０℃で１５分間圧着し、上記ラミネートサンプルを垂直に立てた状態で１４０℃のオーブン中で１２時間静置し、半強化ガラスのずれた距離（ｍｍ）を測定した。

【表3】

【0065】

上記表から分かるように、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂とし、融点が５５℃以上１２０℃以下であって、且つ、補外融解開始温度と融点の温度差が２０℃以下である封止材シートであることにより、太陽電池モジュール用の封止材シートとしての好ましい水準のモールディング性を備え、耐熱性を備えていることが分かる。

【符号の説明】

【0066】

１ 封止材シート
１１ コア層
１２ スキン層
２ 透明前面基板
３ 前面封止材層
４ 太陽電池素子
５ 背面封止材層
６ 裏面保護シート

【要約】

【課題】太陽電池モジュール用の封止材シートとしての好ましい水準のモールディング性を備え、耐熱性を備える封止材シートを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール用の封止材シートであって、ポリオレフィン系樹脂をベース樹脂とし、融点が５５℃以上１２０℃以下であって、且つ、補外融解開始温度と融点の温度差が２０℃以下であり、好ましくはゲル分率が１０％以下である封止材シート及び前面封止材層と背面封止材層の少なくとも１つがその封止材シートによって構成されている太陽電池モジュールである。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】