リサイクルされた封止フィルムを用いた太陽電池モジュールの製造方法
【課題】ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いて太陽電池モジュールを製造するに際し、リサイクルされたフィルムを用いて、新品のフィルムを用いて製造されたのと同等の性能を有する太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して樹脂を溶融させてから冷却することによって太陽電池セルを封止する太陽電池モジュールの製造方法において、前記封止フィルムの少なくとも一部が、リサイクルされたフィルムであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法とする。
【解決手段】ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して樹脂を溶融させてから冷却することによって太陽電池セルを封止する太陽電池モジュールの製造方法において、前記封止フィルムの少なくとも一部が、リサイクルされたフィルムであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクルされた封止フィルムを用いた太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールにおいては、通常、外部の悪影響から保護するために光電性の半導体素子（以下、太陽電池セルという）を透明部材で覆っている。太陽電池セルは、ガラス板などの透明板と、バックシートとの間に接着性を有する封止材を用いて封止されている。
【０００３】
太陽電池セルは極めて破損しやすいため、特許文献１または特許文献２に開示されているように、架橋剤入りのエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）や硬化性注型樹脂をベースとする架橋性の樹脂が封止材としてしばしば使用される。これらの樹脂は硬化していない状態では、気泡を含むことなく太陽電池セルを包囲するような低い粘度に調整することができる。また、硬化剤または架橋剤を用いて架橋させることによって、所定レベル以上の力学的強度を示す接着層が得られる。しかしながら、ＥＶＡを用いて製造した太陽電池モジュールは、ＥＶＡの加水分解又は熱分解によって生じる酢酸によって金属成分の腐食が起こるという問題点を有している。また、ＥＶＡの場合は、フィルムを溶融させて架橋反応を進行させるときの温度が、融点よりもかなり高く、溶融粘度が低くなるため、ガラス端部より樹脂が流れ出し、ラミネート装置やガラス面を汚してしまうという製造過程上の問題も有している。一方、硬化性注型樹脂を用いて製造した太陽電池モジュールは、樹脂の硬化を制御することが困難であるため、太陽電池セルの埋め込みが困難であり、実際には殆ど採用されていない。また、いくつかの注型樹脂は数年後に気泡を形成したり、または剥離する場合がある。
【０００４】
また、特許文献３などに記載されているように、熱可塑性樹脂であるポリビニルブチラール（ＰＶＢ）に可塑剤を加えたフィルムも封止材として使用される。ＰＶＢは酸成分を生じる原因となる酢酸ユニットを少量しか含有しておらず、ＥＶＡに比べて金属成分の腐食を起こし難いという利点がある。また、ＰＶＢは流動開始温度での粘性が高いので、ガラス端部から樹脂が流れ出て装置やガラス面を汚す心配が少ない。また、力学的な観点から見ても、ＰＶＢ樹脂からなるフィルムはガラスに対する接着性に優れており、太陽電池モジュール用の封止フィルムとして好適である。
【０００５】
一方、環境保護の観点から、合わせガラスのリサイクルが求められている。合わせガラスをリサイクルする方法としては、種々の方法が知られており、また、リサイクルされたポリビニルブチラール樹脂の用途についても種々提案されている。
【０００６】
特許文献４には、合わせガラスの表面のガラスを破砕して回収されるガラス破砕片が付着した中間膜を有機溶剤に浸漬し、ガラス破砕片と樹脂分を分離する方法が記載されている。このような方法を用いることにより、使用済み合わせガラスに含まれる中間膜から、簡単な操作で、多量のエネルギーを必要とせず、経済的に、高品質な樹脂を回収することができるとされている。
【０００７】
特許文献５には、一対のガラス板間に中間膜が配置されて形成される合わせガラスを粉砕し、ガラス片が付着した中間膜を得る工程、該中間膜を水に浸漬し、該中間膜に、水との速度差が１．８ｍ／ｓｅｃ以上となるように剪断力を付与する工程を包含する、合わせガラス用中間膜の再生方法が記載されている。このような方法によれば、不要となった合わせガラスの中間膜よりガラスを完全に除去することができるので、中間膜を回収することができ、従って、この中間膜を再利用することができるとされている。
【０００８】
特許文献６には、熱可塑性ポリアミド組成物であって、Ａ．約２０重量％〜約９５重量％のポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を含む５〜３０重量％の易流動性の強靭化剤と、Ｂ．１０〜４５重量％のガラス繊維と、Ｃ．補足的に、融点が約２３０℃未満、数平均分子量が少なくとも５，０００である８５〜２５重量％のポリアミドとを含むことを特徴とする組成物が記載されている。このとき、強靭化剤（Ａ）に含まれるＰＶＢが、純ＰＶＢ、バージン可塑化ＰＶＢ、屑ＰＶＢ、エッジ・トリムＰＶＢ、およびその混合物からなる群から選択されることも記載されている。
【０００９】
特許文献７には、ポリ塩化ビニル、無機フィラー及びポリビニルブチラールを含む塩化ビニルポリマー組成物であって、ポリビニルブチラールが該組成物の約０．５〜約４重量％である塩化ビニルポリマー組成物が記載されている。このとき、ポリビニルブチラールが再生ポリビニルブチラールであることも記載されている。
【００１０】
特許文献８には、２枚の透光性基板間に熱可塑性樹脂からなる中間膜が配設されて形成された合わせガラスを破砕する工程、透光性基板の破片が付着した中間膜を混練して透光性基板の粒子が分散した樹脂組成物を得る工程、及び該樹脂組成物を成形する工程、を包含する散光性合わせガラス用中間膜の製造方法が記載されている。このような方法によれば、不要となった合わせガラスを破砕し、次いでガラス片が付着した中間膜を混練してガラス粒子が分散した樹脂組成物を成形するので、不要となった合わせガラスの中間膜を有効に利用して散光性の中間膜及び合わせガラスを製造することができ、またその製造方法も簡単であり、得られる製品の品質のバラツキも少ないものであるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭５８−２３８７０号公報
【特許文献２】特開平６−１７７４１２号公報
【特許文献３】特開２００６−１３５０５号公報
【特許文献４】特開２００３−１６０６８８号公報
【特許文献５】特開平５−３０９６５５号公報
【特許文献６】特表２００６−５０９８４６号公報
【特許文献７】特表平９−５０４８１８号公報
【特許文献８】特開平５−３２４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いて太陽電池モジュールを製造するに際し、リサイクルされたフィルムを用いて、新品のフィルムを用いて製造されたのと同等の性能を有する太陽電池モジュールを製造する方法を提供することを目的とするものである。また、それにより、製造コストを低減するとともに、環境への負荷を低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して樹脂を溶融させてから冷却することによって太陽電池セルを封止する太陽電池モジュールの製造方法において、前記封止フィルムの少なくとも一部が、リサイクルされたフィルムであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法を提供することによって解決される。
【００１４】
このとき、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物をガラスから剥離して回収し、それを溶融成形することによって前記リサイクルされたフィルムを得ることが好ましい。そして、前記樹脂組成物を溶媒で膨潤させた状態でガラスから剥離して回収し、それを乾燥してから溶融成形することがより好ましい。太陽電池モジュール、自動車用合わせガラス及び建築用合わせガラスからなる群から選択される少なくとも１種のガラス製品を原料として用いることが好適な実施形態である。ガラスから剥離して回収した樹脂組成物に、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び接着性調整剤からなる群から選択される少なくとも１種を添加してから溶融成形することも好ましい。そして、自動車用合わせガラスを原料として用いる場合は、ガラスから剥離して回収した樹脂組成物を水洗してアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の含有量を低くするか、回収した樹脂組成物に接着性向上剤を添加してから、溶融成形することによって前記リサイクルされたフィルムを得ることがより好ましい。
【００１５】
前記リサイクルされたフィルムを、太陽電池セルの受光面の反対側に配置することが好ましい。前記リサイクルされたフィルムと太陽電池セルとの間に、リサイクルされていない新品の封止フィルムを配置することも好ましい。また、ポリビニルアセタール樹脂が、ポリビニルブチラール樹脂であることが好ましい。前記太陽電池セルが、アモルファスシリコン太陽電池セル、結晶シリコン太陽電池セル及び化合物系太陽電池セルからなる群から選択される少なくとも１種であることも好ましい。前記太陽電池モジュールが、スーパーストレートタイプ又はサブストレートタイプであることも好ましい。
【００１６】
また、上記課題はポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物をガラスから剥離して回収し、それを溶融成形することを特徴とする太陽電池モジュール用封止フィルムの製造方法を提供することによっても解決される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いて太陽電池モジュールを製造するに際し、リサイクルされたフィルムを用いて、新品のフィルムを用いて製造されたのと同等の性能を有する太陽電池モジュールを製造することができる。それにより、製造コストを低減することができるとともに、環境への負荷を低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して樹脂を溶融させてから冷却することによって太陽電池セルを封止するものである。
【００１９】
本発明で用いられる封止フィルムは、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなるフィルムである。該ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールをアルデヒドとの反応によってアセタール化して得られる樹脂であればよく、特に限定されない。
【００２０】
ポリビニルアセタールの原料とするポリビニルアルコールは特に限定されない。ポリビニルアルコールは通常、ビニルエステル単量体を重合し、得られたポリビニルエステルをけん化することによって得られる。ビニルエステル単量体としては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、オレイン酸ビニル、安息香酸ビニルなどが例示される。その中で、（入手が容易である）点から、酢酸ビニルが好ましい。
【００２１】
フィルムの物性を著しく低下させない範囲であれば、ビニルエステル単量体に他の単量体を共重合させてもよい。そのような単量体として、例えば、エチレン；プロピレン、ｎ−ブテン、イソブチレンなどのα−オレフィン；（メタ）アクリル酸またはその塩；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシルなどの（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、（メタ）アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩またはその４級塩などの（メタ）アクリルアミド誘導体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｉ−ブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテルなどのビニルエーテル；（メタ）アクリロニトリル；塩化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル；塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン；酢酸アリル、塩化アリルなどのアリル化合物、マレイン酸およびその塩またはそのエステルまたはその無水物；ビニルトリメトキシシランなどのビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニルなどのカルボン酸イソプロペニルエステルなどが挙げられる。ポリビニルエステル中の該単量体単位の含有量は、ビニルエステル単量体単位の数に対する該単量体単位の数の割合が、通常２０モル％未満であり、好ましくは１０モル％未満である。
【００２２】
ビニルエステル単量体を重合する方法としては、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法など、従来公知の方法を適用することができる。重合開始剤としては、重合方法に応じて、アゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤などが適宜選ばれる。また、該重合は、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸などのチオール化合物やその他の連鎖移動剤の存在下で行っても良い。
【００２３】
こうして得られるポリビニルエステルのけん化反応には、従来公知のアルカリ触媒または酸触媒を用いる加アルコール分解、加水分解などが適用でき、その中でもメタノールを溶剤とし、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）触媒を用いるけん化反応が簡便である。本発明で用いられるリサイクルされるポリビニルアセタール樹脂の原料となるポリビニルアルコールのけん化度には特に限定されないが、分解によって酸が発生するのを抑制するためには、９５モル％以上であることが好ましく、９８モル％以上であることがさらに好ましい。
【００２４】
こうして得られるポリビニルアルコールをアルデヒドと反応させてアセタール化することにより、ポリビニルアセタール樹脂が得られる。
【００２５】
前記アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、ベンズアルデヒドなどが例示される。炭素数１〜１２のアルデヒドが好ましく、炭素数１〜６の飽和脂肪族アルデヒドがより好ましく、炭素数１〜４の飽和脂肪族アルデヒドがさらに好ましい。その中でも、得られる封止フィルムの耐貫通性とガラスに対する接着性の点から、ブチルアルデヒドが特に好ましい。アルデヒドは１種類を用いても良いし、複数種を用いても良い。さらに、分子内に複数個のアルデヒド基を有する化合物やアルデヒド基以外の官能基を有するアルデヒドを、全アルデヒドの総重量の２０重量％以下の範囲で併用しても良い。
【００２６】
ポリビニルアルコールをアルデヒドとの反応によってアセタール化させる方法は特に限定されない。反応に用いられる溶媒は特に限定されず、水、エタノール、イソプロパノールなどを用いることができる。反応に用いられる触媒は特に限定されず、酢酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸；硝酸、硫酸、塩酸、炭酸などの無機酸のいずれも用いることができる。この中で、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸が、反応後に行う得られる樹脂の洗浄が容易であることから好ましく用いられる。
【００２７】
本発明で用いられる封止フィルムを構成する樹脂組成物に含まれる可塑剤は、通常ポリビニルアセタール樹脂に用いられるものであれば、特に限定されない。このような可塑剤が含まれることによって、得られる封止フィルムが柔軟でかつ強靭なものになる。そのような可塑剤として、例えば、ジ−（２−ブトキシエチル）−アジピン酸エステル（ＤＢＥＡ）、ジ−（２−ブトキシエチル）−セバシン酸エステル（ＤＢＥＳ）、ジ−（２−ブトキシエチル）−アゼライン酸エステル、ジ−（２−ブトキシエチル）−グルタル酸エステル、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−アジピン酸エステル（ＤＢＥＥＡ）、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−セバシン酸エステル（ＤＢＥＥＳ）、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−アゼライン酸エステル、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−グルタル酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエチル）−アジピン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエチル）−セバシン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエチル）−アゼライン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエチル）−グルタル酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエトキシエチル）−アジピン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエトキシエチル）−セバシン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエトキシエチル）−アゼライン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエトキシエチル）−グルタル酸エステル、ジ−（２−ブトキシエチル）−フタル酸エステル、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−フタル酸エステル、トリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）、テトラエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）などが挙げられる。この中でも、封止操作時に真空ラミネータ内での可塑剤の揮発を抑制するためには、可塑剤の分子中の炭素数及び酸素数の和が２８よりも大きいものが好ましく用いられる。そのような可塑剤としては、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−アジピン酸エステル（ＤＢＥＥＡ）、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−セバシン酸エステル（ＤＢＥＥＳ）、トリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）、テトラエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）などが例示される。可塑剤は１種類のものを用いてもよいし、複数種のものを用いてもよい。
【００２８】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法においては、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムの少なくとも一部が、リサイクルされたフィルムであることが重要である。これによって、製造コストを低減することができるとともに、環境への負荷を低減することができる。本発明において、リサイクルされたフィルムとは、リサイクル原料に含まれる樹脂組成物をマテリアルリサイクル（材料リサイクル）することによって得られたフィルムをいう。
【００２９】
前記リサイクル原料は、ポリビニルアセタール樹脂、又は該樹脂を含む樹脂組成物を含むものであれば、特に限定されず用いることができる。中でも、太陽電池モジュール、自動車用合わせガラス及び建築用合わせガラスからなる群から選択される少なくとも１種のガラス製品であることが好ましい。また、該ガラス製品を製造するプロセスで発生する不良品等であっても構わない。
【００３０】
リサイクル原料がガラス製品である場合には、付着した樹脂組成物をガラスから剥離する前に、例えば市販の合わせガラス破砕機などによりガラス製品を破砕する方法や、ガラス切断機で適当な大きさに切断する方法などを採用して、ガラス製品を予め小さくしておいてもよい。また、片面が樹脂フィルムや金属箔などからなるバックシートで構成される場合には、バックシートを切断又は剥離してから、樹脂組成物をガラスから剥離することが好ましい。
【００３１】
樹脂組成物が付着したガラスから、樹脂組成物を剥離する方法は特に限定されない。例えば、ガラスから樹脂組成物をフィルム状のまま剥離する方法、ガラスに付着した樹脂組成物を機械的に剥離する方法、樹脂組成物を加熱溶融させてガラスから除去する方法などが挙げられる。さらに、剥離して得られた樹脂組成物に付着した少量のガラスを、剥離用薬液を用いて除去してもよい。
【００３２】
樹脂組成物をガラスから剥離して回収する際に、該樹脂組成物を溶媒で膨潤させた状態でガラスから剥離することが好ましい。このようにすることによって、樹脂組成物がガラスから剥離し易くなる。膨潤させるために用いられる溶媒は特に限定されないが、水又は水と水溶性有機溶媒（アルコール、アセトンなど）の混合溶媒が好適なものとして例示される。中でも、樹脂組成物から可塑剤が流出するのを防ぐためには、水又は水とアルコールの混合溶媒が好ましく、特に水が好ましい。膨潤速度を上げるために、界面活性剤を添加しても良い。また、ガラスとフィルムとの接着性を低下させるため、アルカリ（土類）金属塩を添加しても良いが、その場合、膨潤工程の後に水で洗浄する工程を追加することが好ましい。膨潤させる工程における温度は特に制限されないが、通常１０〜１００℃であることが好ましい。樹脂組成物をガラスから剥離させる工程では、水温を５０℃以下とすることが好ましい。
【００３３】
溶媒で膨潤させた状態でガラスから剥離して回収した樹脂組成物を、乾燥してから溶融成形することが好ましい。乾燥させることによって、溶融成形時の発泡や分解が防止でき、透明なフィルムを得ることができる。乾燥する方法は、特に限定されず、室温における風乾、熱風乾燥、オーブン中における加熱乾燥などの方法が例示される。
【００３４】
リサイクル原料から回収した封止フィルムをそのまま用いてもよい。しかしながら、回収した樹脂組成物を溶融成形することによってリサイクルされたフィルムを得ることが好ましい。このようにすることによって、物性が均一なリサイクルされたフィルムを得ることができる。溶融成形の方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができるが、押出機を用いる方法が好適である。押出時の樹脂温度は１５０〜２５０℃であることが好ましい。樹脂温度が２５０℃を超えると、ポリビニルアセタール樹脂が分解を起こし、樹脂組成物中の揮発性物質の含有量が多くなるおそれがある。樹脂温度が２３０℃以下であることがより好ましい。また、樹脂温度が１５０℃未満でもやはり揮発性物質の含有量が多くなるおそれがある。樹脂温度が１８０℃以上であることがより好ましい。揮発性物質を効率的に除去するためには、押出機のベント口から減圧することにより揮発性物質を除去することが好ましい。
【００３５】
フィルムを溶融成形する際に、回収した樹脂組成物に対し、可塑剤などの添加剤又はポリビニルブチラール樹脂を目的の含有量となるように添加してから溶融成形することが好ましい。こうすることによって、得られるフィルムの物性を調整することができる。このようにして含有量が調整される添加剤としては、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び接着性調整剤などが挙げられる。
【００３６】
また、フィルムを溶融成形する前に、回収した樹脂組成物における可塑剤などの添加剤の含有量を予め減少させることもできる。こうすることによって、得られるフィルムの物性を調整することができる。このようにして含有量が調整される添加剤として、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び接着性調整剤が挙げられる。これらの添加剤の含有量を減少させる方法としては、回収した樹脂組成物を、溶媒を用いて洗浄して添加剤を抽出し除去する方法などが挙げられる。
【００３７】
上記のようにして得られるリサイクルされたフィルム中の可塑剤の含有量は特に限定されないが、強度と柔軟性に優れる点から、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、１５〜６０重量部であることが好ましく、２０〜４０重量部であることがより好ましい。
【００３８】
リサイクルされたフィルム中に含まれる酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが例示される。その中でもフェノール系酸化防止剤が好ましい。
【００３９】
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどのアクリレート系化合物；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ビス（３−シクロヘキシル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）メタン、３，９−ビス（２−（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ）−１，１−ジメチルエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）メタン、トリエチレングリコールビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビス−オクチルチオ−１，３，５−トリアジン、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルアニリノ）−２，４−ビス−オクチルチオ−１，３，５−トリアジン、６−（４−ヒドロキシ−３−メチル−５−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビス−オクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物などが挙げられる。この中で、酸化防止性能と着色低減性能に優れる点から、アルキル置換フェノール系化合物が特に好ましい。
【００４０】
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ホスファイト、トリス（シクロヘキシルフェニル）ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド、１０−デシロキシ−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレンなどのモノホスファイト系化合物；４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４’−イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜１５）ホスファイト）、４，４’−イソプロピリデン−ビス（ジフェニルモノアルキル（Ｃ１２〜１５）ホスファイト）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ジ−トリデシルホスファイト−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンホスファイトなどのジホスファイト系化合物などが挙げられる。
【００４１】
イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが例示される。
【００４２】
リサイクルされたフィルム中の酸化防止剤の含有量は、通常、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．００１〜５重量部であり、好ましくは０．０１〜１重量部である。これらの酸化防止剤は１種類のものを用いてもよいし、複数種のものを用いてもよい。
【００４３】
リサイクルされたフィルム中に含まれる紫外線吸収剤としては、例えば、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α’−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルベンゾエート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）−２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロネート、４−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）−１−（２−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）エチル）−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンなどのヒンダードアミン系紫外線吸収剤；２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート系紫外線吸収剤などが挙げられる。リサイクルされたフィルム中の紫外線吸収剤の含有量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、０．００１〜５重量部であることが好ましく、０．０１〜１重量部であることがより好ましい。これら紫外線吸収剤は１種類のものを用いてもよいし、複数種のものを用いてもよい。
【００４４】
溶融成形してリサイクルされたフィルムを得る際に、樹脂組成物に含まれる接着性調整剤の含有量を調整することが好ましい。このようにすることによって、リサイクルされたフィルムのガラスなどに対する接着性を調整することができる。また、リサイクル原料に含まれる樹脂組成物のガラスなどに対する接着性の高低にかかわらず、太陽電池モジュールにおいて好ましい接着性を有する封止フィルムを得ることができるので、剥離などが起こりにくい太陽電池モジュールを製造することができる。接着性調整剤には、含有量が多いほど接着性が低くなるものと、含有量が多いほど接着性が高くなるものがある。前者として、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が例示される。このようなアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩としては、例えば、オクチル酸、２−エチルヘキサン酸、ヘキサン酸、２−エチル酪酸、酪酸、酢酸、蟻酸のカリウム塩やナトリウム塩のようなカルボン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩；塩酸、硝酸、硫酸、燐酸などの無機酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩などが例示される。後者として、シランカップリング剤や、シリカなどの無機酸化物の微粒子などが例示される。
【００４５】
リサイクル原料が自動車用合わせガラスである場合には、回収した樹脂組成物を水洗してアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の含有量を低くすることが好ましい。また、回収した樹脂組成物に、接着性向上剤、すなわち接着性調整剤のうち、含有量が多いほど接着性が高くなるものを添加してから溶融成形することも好ましい。ここで、これらの両操作を併用してもよい。このようにすることによって、ガラスに対する接着性が低い自動車用合わせガラスから回収した樹脂組成物の接着性を向上させ、太陽電池モジュールにおいて望まれる接着性を有するものとすることができる。これによって、ガラスや太陽電池セルに対する封止フィルムの接着性が向上するので、剥離が起こりにくい信頼性の高い太陽電池モジュールを製造することができる。接着性向上剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのシランカップリング剤；シリカなどの無機酸化物の微粒子などが好ましく用いられる。接着性向上剤の最適な添加量は、使用する添加剤により異なり、また得られる太陽電池モジュールが使用される場所によっても異なるが、得られるフィルムのガラスへの接着力が、パンメル試験（Ｐｕｍｍｅｌ ｔｅｓｔ；ＷＯ０３／０３３５８３Ａ１等に記載）において、３〜１０に調整することが好ましく、７〜１０に調整することがより好ましい。
【００４６】
本発明で用いられるリサイクルされたフィルムは、機能性無機化合物として、例えば、光反射材料、光吸収材料、熱伝導性改良材料、電気特性改良材料、ガスバリア性改良材料、力学物性改良材料など種々の材料を含んでいてもよい。
【００４７】
本発明に用いられる封止フィルムは、ラミネート工程での脱気性を高めるため、表面に凹凸を設けることが好ましい。凹凸を設ける方法としては、従来公知の方法が使用でき、例えば、押出機の押出条件を調整することによりメルトフラクチャー構造を設ける方法、押出したフィルムにエンボス構造を付与する方法などが挙げられる。
【００４８】
本発明に用いられる封止フィルムの厚みは、特に制限はないが、０．２〜２．２８ｍｍであることが好ましい。０．２ｍｍより薄い場合は太陽電池セルや機能性ユニットの周りの空間を十分に封止することができないおそれがある。厚みは０．３ｍｍ以上であることがより好ましい。２．２８ｍｍより厚い場合はフィルム自体のコストが高くなり、またラミネート工程のサイクルタイムも長くなるおそれがある。厚みは１．５ｍｍ以下であることがより好ましい。このような厚みの封止フィルムを複数枚用いても良い。
【００４９】
本発明で製造される太陽電池モジュールは、太陽電池セルが封止材中に封止されているものである。このような太陽電池モジュールは、封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して封止フィルムを溶融させてから冷却することによって、太陽電池セルを封止材で覆って封止することにより製造される。封止フィルムは、太陽電池セルの片面又は両面に配置される。
【００５０】
本発明で用いられる太陽電池セルは、特に限定されず、種々のタイプのものを用いることができる。結晶型セルや薄膜型セルなどが挙げられる。結晶型太陽電池セルとしては、単結晶シリコンセル、多結晶シリコンセルなどの結晶シリコン太陽電池セルが挙げられ、薄膜型セルとしては、アモルファスシリコン太陽電池セル、アモルファスシリコン薄膜と多結晶シリコン薄膜との積層物などの多層薄膜シリコン太陽電池セル、ＣＩＳ系、ＣＩＧＳ系、ＣｄＴｅ系、ＧａＡｓ系などの化合物系太陽電池セル、有機太陽電池セルなどが挙げられる。この中で、アモルファスシリコン太陽電池セル、結晶シリコン太陽電池セル、化合物系太陽電池セルが好ましい。
【００５１】
本発明で用いられる保護部材は、太陽電池セル及び封止材を保護するための部材であり、表面保護部材と裏面保護部材がある。表面保護部材には、太陽光をなるべく効率よく入射させて太陽電池セルに集光するために、ガラス板や樹脂板などの透明基板が用いられる。裏面保護部材には、電池内部への水分侵入などを防止するために、硬質カバープレート又はバックシートなどが用いられる。硬質カバープレートとしては、ガラス板や樹脂板などが用いられる。ここで用いられるガラス板は、特に限定されず、フロートガラス、強化ガラス、網入りガラスなどが例示される。ガラスの厚さは特に限定されないが、１〜１０ｍｍであることが好ましく、２〜６ｍｍであることがより好ましい。バックシートとしては、耐候性に優れ、透湿度の低いものが好ましく用いられ、ポリエステル系樹脂フィルムやフッ素系樹脂フィルムが好適に用いられる。また、それらのフィルムの積層物や、それらのフィルムに無機化合物が積層されたものを用いることもできる。本発明で用いられるバックシートは、ポリビニルアセタールフィルムとのラミネート体において、例えば、１８０℃剥離試験での剥離強度が５Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、７Ｎ／ｃｍ以上がより好ましく、１０Ｎ／ｃｍ以上であることがさらに好ましい。
【００５２】
いわゆるスーパーストレートタイプの太陽電池モジュールでは、ガラス板などの表面保護部材の裏面側に太陽電池セルが装着されて一体となっている。また、いわゆるサブストレートタイプの太陽電池モジュールでは、裏面保護部材の表面側に太陽電池セルが装着されて一体となっている。太陽電池モジュールの構造が、いわゆるスーパーストレートタイプ又はサブストレートタイプであることが、樹脂組成物を分離するのが容易であることから好ましい。
【００５３】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法においては、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムが太陽電池セルと保護部材の間に配置される。封止フィルムは、太陽電池セルの受光面側、すなわち太陽電池セルと表面保護部材との間に配置されてもよいし、太陽電池セルの受光面の反対側、すなわち太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置されてもよい。また、太陽電池セルの両側に配置されてもよい。封止フィルムは太陽電池セルの片側につき、１枚だけ配置してもよいし、複数枚を重ねて配置してもよい。本発明のリサイクルされた封止フィルムとともに、新品の封止フィルムを併用することもできる。
【００５４】
太陽電池セルが結晶型セルの場合は、封止フィルムは、ガラス板などの表面保護部材と太陽電池セルとの間、及び太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置される。また、太陽電池セルが薄膜型セルの場合で、スーパーストレートタイプの太陽電池モジュールの場合、封止フィルムは、太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置される。また、サブストレートタイプの太陽電池モジュールの場合は、封止フィルムは太陽電池セルと表面保護部材との間に配置される。こうして得られた積層体に対して、補強基板などを積層するための接着剤層として、封止フィルムを使用することもできる。
【００５５】
本発明に用いられるリサイクルされたフィルムを配置する場所は特に限定されない。太陽電池セルと表面保護部材との間でも、太陽電池セルと裏面保護部材との間でも配置することができるが、太陽電池セルの受光面の反対側に配置することが好ましい。リサイクルされることによって、封止フィルムに異物の混入による不透明個所や濁りなどが生じる場合があるとともに、長期使用時に着色することも懸念されるためである。
【００５６】
結晶セルの場合はリサイクルされたフィルムを受光面の反対側である太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置することが好ましい。スーパーストレートタイプの太陽電池モジュールの場合は、通常通り、太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置することが好ましい。この場合、太陽電池セルの裏面に反射膜を設けることにより、リサイクルされたフィルムと太陽電池セルが直接接しないようにする方法などが好ましく採用される。サブストレートタイプの太陽電池モジュールの場合に、表面保護部材と太陽電池セルとの間に用いることもできるが、使用方法によっては好ましくない場合がある。但し、サブストレートタイプの太陽電池モジュールの場合、太陽電池セルが装着された基板の裏面側にさらにバックシートなどを設ける場合には、太陽電池セルが装着された基板とバックシートとの間にリサイクルされたフィルムを配置することが好ましい。
【００５７】
また、前記リサイクルされたフィルムと太陽電池セルの間に、リサイクルされていない新品の封止フィルムを配置することが好ましい。このように配置することによって、リサイクルされたフィルムに含まれるおそれのある異物などが、直接太陽電池セルに触れることを防止することができ、太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。
【００５８】
本発明の製造方法においては、封止フィルムを太陽電池セルと保護部材の間に配置した後、引き続き加熱して樹脂を溶融させる。これにより、太陽電池セルを封止材で覆って封止する。加熱して樹脂を溶融させる方法は特に限定されないが、真空ラミネーター装置、真空バッグ、真空リング、ニップロールを用いる方法などが例示される。また、仮圧着後に、オートクレーブに投入する方法も付加的に行うことができる。
【００５９】
真空ラミネーター装置を用いる場合、例えば、太陽電池モジュールの製造に用いられる公知の装置を使用し、０．０１〜３００ミリバールの圧力下、通常１００〜２００℃、特に好ましくは１３０〜１６０℃の温度でラミネートされる。真空バッグ又は真空リングを用いる方法は、ＥＰ１２３５６８３Ｂ１などに記載されており、例えば約２００ミリバールの圧力下、１３０〜１４５℃でラミネートされる。
【００６０】
ニップロールを用いる場合、例えば、可塑剤を含むポリビニルアセタール樹脂の流動開始温度以下の温度で１回目の仮圧着した後、さらに流動開始温度に近い温度で仮圧着する方法が挙げられる。具体的には、例えば、赤外線ヒーターなどで３０〜７０℃に加熱した後、ロールで脱気し、さらに５０〜１２０℃に加熱した後、再度ロールで圧着して接着又は仮接着させる方法が挙げられる。
【００６１】
仮圧着後に付加的に行なわれるオートクレーブ工程は、製造する太陽電池モジュールの厚さや構成にもよるが、例えば、約１０〜１５バールの圧力下、１３０〜１４５℃の温度で約２時間実施される。
【００６２】
本発明の製造方法においては、加熱して樹脂を溶融させた後、冷却することによって太陽電池セルを封止する。冷却する方法としては、室温下での放置、冷風による冷却などが例示される。
【００６３】
本発明の太陽電池モジュールは、公知のフレームやジャンクションボックス、シーリング剤、取り付け治具、架台、反射防止膜、太陽熱を利用した設備、雨樋構造などと組み合わせることが可能である。
【００６４】
本発明の製造方法によって製造される太陽電池モジュールは、種々の用途に用いることができる。窓、壁、屋根、サンルーム、防音壁、ショーウィンドー、バルコニー、手すり壁などの部材として、または会議室などの仕切りガラス部材などとして使用でき、家電製品として使用することもできる。
【００６５】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法により、全て新品のポリビニルブチラール及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いたものと遜色のない太陽電池モジュールを、リサイクルされたフィルムを用いて製造することができ、これにより製造コストを低減することができる。また、太陽電池モジュール、自動車用合わせガラス、建築用合わせガラスなどに使用され、大量に製造されているポリビニルブチラールフィルムを回収し、有効にリサイクルできるようになることで環境への負荷を低減することができる。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
【００６７】
（太陽電池モジュールからの樹脂組成物（ａ）の回収）
原料として用いたスーパーストレートタイプの太陽電池モジュールは、ガラス板に装着された太陽電池セルと、アルミ箔入りバックシートからなる裏面保護部材とが、ポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止材で封止されたものである。この太陽電池モジュールのバックシートに適当な大きさに切り口を入れ、これを室温の水に２４時間浸して該封止材に吸水させた。その後、これを水から取り出して、該バックシートを剥離した。さらに水に浸して充分に吸水させてから、太陽電池セルから、ポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物（ａ）を剥離し回収した。
【００６８】
（自動車用合わせガラスからの樹脂組成物（ｂ）の回収）
ポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなるフィルムを中間膜として有する自動車用合わせガラス（フロントガラス）を−１８℃に冷却し、ガラスを破砕した。ガラスの付着した該フィルムを、５０℃の水中に３日間浸漬した後、該フィルムを伸縮させて表面に付着したガラスを取り除き、ポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物（ｂ）を剥離し回収した。
【００６９】
（リサイクルされたフィルム（１）及び（２）の製造）
上記のようにして回収した樹脂組成物（ａ）を、真空乾燥機（３０℃）によって乾燥させ、細かく切断した後、４サンプルを取って、可塑剤の含有量を測定した。可塑剤はトリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）のみであり、含有量の平均値は２７．２重量％であった。押出機中で、樹脂１００重量部に対し、可塑剤として、トリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）１．１１重量部、紫外線吸収剤として、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（チヌビン３２６）を０．１重量部、及び、酸化防止剤として、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．０５重量部を添加し、溶融成形して、厚さ０．７６ｍｍのフィルムを作成した。このようにして作成したフィルムを調湿して水分量を０．４５重量％に調整してリサイクルされたフィルム（１）を得た。また、同様の方法により、厚さ０．３８ｍｍのフィルムを作成した後、調湿して水分量を０．４５重量％に調整し、リサイクルされたフィルム（２）を得た。
【００７０】
（リサイクルされたフィルム（３）の製造）
上記の方法で回収した樹脂組成物（ｂ）を３日間水に浸漬させた後に乾燥し、細かく切断した後、４サンプルを取って、可塑剤の含有量を測定した。可塑剤はトリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）のみであり、含有量の平均値は２６．４重量％であった。押出機中で、樹脂１００重量部に対し、可塑剤として、トリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）２．２２重量部、紫外線吸収剤として、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（チヌビン３２６）を０．１重量部、酸化防止剤として、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．０５重量部、及び、接着性向上剤として、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン０．５重量部を添加し、溶融成形して、厚さ０．７６ｍｍのフィルムを作成した。このようにして作成したフィルムを調湿して水分量を０．４５重量％に調整してリサイクルされたフィルム（３）を得た。
【００７１】
実施例１
（太陽電池モジュールの作成）
ガラス基板の裏面にセルが装着され、その裏面に反射膜が設けられたアモルファスシリコン太陽電池セルと、３ｍｍ厚のフロートガラスの間に、上記で得られたリサイクルされたフィルム（１）を配置し、真空ラミネーターを用いて、スーパーストレートタイプの太陽電池モジュールを作成した。
【００７２】
（太陽電池モジュールの評価）
こうして得られた太陽電池モジュールの耐久性試験を行った。温度８５℃、湿度８５％ＲＨの条件で、１０００時間処理する前後の発電効率を測定した。また、処理後の太陽電池モジュールにおける封止材の剥離及び配線の腐食について、目視で評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７３】
実施例２
厚さ３ｍｍの表面保護ガラスと結晶シリコン太陽電池セルの間には、新品の０．３８ｍｍ厚のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルム２枚を重ねて配置した。また、該太陽電池セルとバックシートとの間には、セル側に新品の０．３８ｍｍ厚のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルム１枚を配置し、該封止フィルムと厚さ３ｍｍの裏面フロートガラスとの間には、上記で得られたリサイクルされたフィルム（２）１枚を配置した。それから、通常の配線を施して、真空ラミネーターを用いて太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００７４】
実施例３
ＣＩＧＳ系太陽電池セルが設置されたガラス基板の太陽電池セル側の面と厚さ３ｍｍの表面保護ガラスとの間には、新品の０．７６ｍｍ厚のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなるフィルムを配置し、ＣＩＧＳ系太陽電池セルが設置されたガラス基板の太陽電池セルとは反対側の面と、表面処理したＰＥＴ系バックシートとの間には、上記で得られたリサイクルされたフィルム（１）を配置した。それから、通常と同様の配線を施し、真空ラミネーターを用いて圧着し、太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００７５】
実施例４
ガラス基板の裏面にセルが装着され、その裏面に反射膜が設けられたアモルファスシリコン太陽電池セルと、３ｍｍ厚のフロートガラスの間に、上記で得られたリサイクルされたフィルム（３）を配置し、真空ラミネーターを用いて、スーパーストレートタイプの太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００７６】
実施例５
実施例１において、新品の厚さ０．３８ｍｍのポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムと、厚さ０．３８ｍｍのリサイクルされたフィルム（２）を、新品の封止フィルムが太陽電池セルの側に位置するように配置した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００７７】
対照例１〜５
実施例１〜５において、全て新品のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いた以外は、それぞれ実施例１〜５と同様にして太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。対照例１が実施例１に、対照例２が実施例２に、対照例３が実施例３に、対照例４が実施例４に、対照例５が実施例５にそれぞれ対応する構成を有している。得られた結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
【００７９】
実施例１〜５で得られた太陽電池モジュールについて、１０００時間後の発電効率はいずれも８０％以上を確保した。全て新品の封止フィルムを用いて作成した太陽電池モジュール（対照例１〜５）に対して、リサイクルされたフィルムを用いて作成した太陽電池モジュール（実施例１〜５）は全く遜色のない性能を示した。また、耐久性試験後においても、剥離や配線腐食は見られなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクルされた封止フィルムを用いた太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールにおいては、通常、外部の悪影響から保護するために光電性の半導体素子（以下、太陽電池セルという）を透明部材で覆っている。太陽電池セルは、ガラス板などの透明板と、バックシートとの間に接着性を有する封止材を用いて封止されている。
【０００３】
太陽電池セルは極めて破損しやすいため、特許文献１または特許文献２に開示されているように、架橋剤入りのエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）や硬化性注型樹脂をベースとする架橋性の樹脂が封止材としてしばしば使用される。これらの樹脂は硬化していない状態では、気泡を含むことなく太陽電池セルを包囲するような低い粘度に調整することができる。また、硬化剤または架橋剤を用いて架橋させることによって、所定レベル以上の力学的強度を示す接着層が得られる。しかしながら、ＥＶＡを用いて製造した太陽電池モジュールは、ＥＶＡの加水分解又は熱分解によって生じる酢酸によって金属成分の腐食が起こるという問題点を有している。また、ＥＶＡの場合は、フィルムを溶融させて架橋反応を進行させるときの温度が、融点よりもかなり高く、溶融粘度が低くなるため、ガラス端部より樹脂が流れ出し、ラミネート装置やガラス面を汚してしまうという製造過程上の問題も有している。一方、硬化性注型樹脂を用いて製造した太陽電池モジュールは、樹脂の硬化を制御することが困難であるため、太陽電池セルの埋め込みが困難であり、実際には殆ど採用されていない。また、いくつかの注型樹脂は数年後に気泡を形成したり、または剥離する場合がある。
【０００４】
また、特許文献３などに記載されているように、熱可塑性樹脂であるポリビニルブチラール（ＰＶＢ）に可塑剤を加えたフィルムも封止材として使用される。ＰＶＢは酸成分を生じる原因となる酢酸ユニットを少量しか含有しておらず、ＥＶＡに比べて金属成分の腐食を起こし難いという利点がある。また、ＰＶＢは流動開始温度での粘性が高いので、ガラス端部から樹脂が流れ出て装置やガラス面を汚す心配が少ない。また、力学的な観点から見ても、ＰＶＢ樹脂からなるフィルムはガラスに対する接着性に優れており、太陽電池モジュール用の封止フィルムとして好適である。
【０００５】
一方、環境保護の観点から、合わせガラスのリサイクルが求められている。合わせガラスをリサイクルする方法としては、種々の方法が知られており、また、リサイクルされたポリビニルブチラール樹脂の用途についても種々提案されている。
【０００６】
特許文献４には、合わせガラスの表面のガラスを破砕して回収されるガラス破砕片が付着した中間膜を有機溶剤に浸漬し、ガラス破砕片と樹脂分を分離する方法が記載されている。このような方法を用いることにより、使用済み合わせガラスに含まれる中間膜から、簡単な操作で、多量のエネルギーを必要とせず、経済的に、高品質な樹脂を回収することができるとされている。
【０００７】
特許文献５には、一対のガラス板間に中間膜が配置されて形成される合わせガラスを粉砕し、ガラス片が付着した中間膜を得る工程、該中間膜を水に浸漬し、該中間膜に、水との速度差が１．８ｍ／ｓｅｃ以上となるように剪断力を付与する工程を包含する、合わせガラス用中間膜の再生方法が記載されている。このような方法によれば、不要となった合わせガラスの中間膜よりガラスを完全に除去することができるので、中間膜を回収することができ、従って、この中間膜を再利用することができるとされている。
【０００８】
特許文献６には、熱可塑性ポリアミド組成物であって、Ａ．約２０重量％〜約９５重量％のポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を含む５〜３０重量％の易流動性の強靭化剤と、Ｂ．１０〜４５重量％のガラス繊維と、Ｃ．補足的に、融点が約２３０℃未満、数平均分子量が少なくとも５，０００である８５〜２５重量％のポリアミドとを含むことを特徴とする組成物が記載されている。このとき、強靭化剤（Ａ）に含まれるＰＶＢが、純ＰＶＢ、バージン可塑化ＰＶＢ、屑ＰＶＢ、エッジ・トリムＰＶＢ、およびその混合物からなる群から選択されることも記載されている。
【０００９】
特許文献７には、ポリ塩化ビニル、無機フィラー及びポリビニルブチラールを含む塩化ビニルポリマー組成物であって、ポリビニルブチラールが該組成物の約０．５〜約４重量％である塩化ビニルポリマー組成物が記載されている。このとき、ポリビニルブチラールが再生ポリビニルブチラールであることも記載されている。
【００１０】
特許文献８には、２枚の透光性基板間に熱可塑性樹脂からなる中間膜が配設されて形成された合わせガラスを破砕する工程、透光性基板の破片が付着した中間膜を混練して透光性基板の粒子が分散した樹脂組成物を得る工程、及び該樹脂組成物を成形する工程、を包含する散光性合わせガラス用中間膜の製造方法が記載されている。このような方法によれば、不要となった合わせガラスを破砕し、次いでガラス片が付着した中間膜を混練してガラス粒子が分散した樹脂組成物を成形するので、不要となった合わせガラスの中間膜を有効に利用して散光性の中間膜及び合わせガラスを製造することができ、またその製造方法も簡単であり、得られる製品の品質のバラツキも少ないものであるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭５８−２３８７０号公報
【特許文献２】特開平６−１７７４１２号公報
【特許文献３】特開２００６−１３５０５号公報
【特許文献４】特開２００３−１６０６８８号公報
【特許文献５】特開平５−３０９６５５号公報
【特許文献６】特表２００６−５０９８４６号公報
【特許文献７】特表平９−５０４８１８号公報
【特許文献８】特開平５−３２４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いて太陽電池モジュールを製造するに際し、リサイクルされたフィルムを用いて、新品のフィルムを用いて製造されたのと同等の性能を有する太陽電池モジュールを製造する方法を提供することを目的とするものである。また、それにより、製造コストを低減するとともに、環境への負荷を低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して樹脂を溶融させてから冷却することによって太陽電池セルを封止する太陽電池モジュールの製造方法において、前記封止フィルムの少なくとも一部が、リサイクルされたフィルムであることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法を提供することによって解決される。
【００１４】
このとき、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物をガラスから剥離して回収し、それを溶融成形することによって前記リサイクルされたフィルムを得ることが好ましい。そして、前記樹脂組成物を溶媒で膨潤させた状態でガラスから剥離して回収し、それを乾燥してから溶融成形することがより好ましい。太陽電池モジュール、自動車用合わせガラス及び建築用合わせガラスからなる群から選択される少なくとも１種のガラス製品を原料として用いることが好適な実施形態である。ガラスから剥離して回収した樹脂組成物に、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び接着性調整剤からなる群から選択される少なくとも１種を添加してから溶融成形することも好ましい。そして、自動車用合わせガラスを原料として用いる場合は、ガラスから剥離して回収した樹脂組成物を水洗してアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の含有量を低くするか、回収した樹脂組成物に接着性向上剤を添加してから、溶融成形することによって前記リサイクルされたフィルムを得ることがより好ましい。
【００１５】
前記リサイクルされたフィルムを、太陽電池セルの受光面の反対側に配置することが好ましい。前記リサイクルされたフィルムと太陽電池セルとの間に、リサイクルされていない新品の封止フィルムを配置することも好ましい。また、ポリビニルアセタール樹脂が、ポリビニルブチラール樹脂であることが好ましい。前記太陽電池セルが、アモルファスシリコン太陽電池セル、結晶シリコン太陽電池セル及び化合物系太陽電池セルからなる群から選択される少なくとも１種であることも好ましい。前記太陽電池モジュールが、スーパーストレートタイプ又はサブストレートタイプであることも好ましい。
【００１６】
また、上記課題はポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物をガラスから剥離して回収し、それを溶融成形することを特徴とする太陽電池モジュール用封止フィルムの製造方法を提供することによっても解決される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いて太陽電池モジュールを製造するに際し、リサイクルされたフィルムを用いて、新品のフィルムを用いて製造されたのと同等の性能を有する太陽電池モジュールを製造することができる。それにより、製造コストを低減することができるとともに、環境への負荷を低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して樹脂を溶融させてから冷却することによって太陽電池セルを封止するものである。
【００１９】
本発明で用いられる封止フィルムは、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなるフィルムである。該ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールをアルデヒドとの反応によってアセタール化して得られる樹脂であればよく、特に限定されない。
【００２０】
ポリビニルアセタールの原料とするポリビニルアルコールは特に限定されない。ポリビニルアルコールは通常、ビニルエステル単量体を重合し、得られたポリビニルエステルをけん化することによって得られる。ビニルエステル単量体としては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、オレイン酸ビニル、安息香酸ビニルなどが例示される。その中で、（入手が容易である）点から、酢酸ビニルが好ましい。
【００２１】
フィルムの物性を著しく低下させない範囲であれば、ビニルエステル単量体に他の単量体を共重合させてもよい。そのような単量体として、例えば、エチレン；プロピレン、ｎ−ブテン、イソブチレンなどのα−オレフィン；（メタ）アクリル酸またはその塩；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシルなどの（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、（メタ）アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩またはその４級塩などの（メタ）アクリルアミド誘導体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｉ−ブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテルなどのビニルエーテル；（メタ）アクリロニトリル；塩化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル；塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン；酢酸アリル、塩化アリルなどのアリル化合物、マレイン酸およびその塩またはそのエステルまたはその無水物；ビニルトリメトキシシランなどのビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニルなどのカルボン酸イソプロペニルエステルなどが挙げられる。ポリビニルエステル中の該単量体単位の含有量は、ビニルエステル単量体単位の数に対する該単量体単位の数の割合が、通常２０モル％未満であり、好ましくは１０モル％未満である。
【００２２】
ビニルエステル単量体を重合する方法としては、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法など、従来公知の方法を適用することができる。重合開始剤としては、重合方法に応じて、アゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤などが適宜選ばれる。また、該重合は、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸などのチオール化合物やその他の連鎖移動剤の存在下で行っても良い。
【００２３】
こうして得られるポリビニルエステルのけん化反応には、従来公知のアルカリ触媒または酸触媒を用いる加アルコール分解、加水分解などが適用でき、その中でもメタノールを溶剤とし、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）触媒を用いるけん化反応が簡便である。本発明で用いられるリサイクルされるポリビニルアセタール樹脂の原料となるポリビニルアルコールのけん化度には特に限定されないが、分解によって酸が発生するのを抑制するためには、９５モル％以上であることが好ましく、９８モル％以上であることがさらに好ましい。
【００２４】
こうして得られるポリビニルアルコールをアルデヒドと反応させてアセタール化することにより、ポリビニルアセタール樹脂が得られる。
【００２５】
前記アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、ベンズアルデヒドなどが例示される。炭素数１〜１２のアルデヒドが好ましく、炭素数１〜６の飽和脂肪族アルデヒドがより好ましく、炭素数１〜４の飽和脂肪族アルデヒドがさらに好ましい。その中でも、得られる封止フィルムの耐貫通性とガラスに対する接着性の点から、ブチルアルデヒドが特に好ましい。アルデヒドは１種類を用いても良いし、複数種を用いても良い。さらに、分子内に複数個のアルデヒド基を有する化合物やアルデヒド基以外の官能基を有するアルデヒドを、全アルデヒドの総重量の２０重量％以下の範囲で併用しても良い。
【００２６】
ポリビニルアルコールをアルデヒドとの反応によってアセタール化させる方法は特に限定されない。反応に用いられる溶媒は特に限定されず、水、エタノール、イソプロパノールなどを用いることができる。反応に用いられる触媒は特に限定されず、酢酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸；硝酸、硫酸、塩酸、炭酸などの無機酸のいずれも用いることができる。この中で、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸が、反応後に行う得られる樹脂の洗浄が容易であることから好ましく用いられる。
【００２７】
本発明で用いられる封止フィルムを構成する樹脂組成物に含まれる可塑剤は、通常ポリビニルアセタール樹脂に用いられるものであれば、特に限定されない。このような可塑剤が含まれることによって、得られる封止フィルムが柔軟でかつ強靭なものになる。そのような可塑剤として、例えば、ジ−（２−ブトキシエチル）−アジピン酸エステル（ＤＢＥＡ）、ジ−（２−ブトキシエチル）−セバシン酸エステル（ＤＢＥＳ）、ジ−（２−ブトキシエチル）−アゼライン酸エステル、ジ−（２−ブトキシエチル）−グルタル酸エステル、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−アジピン酸エステル（ＤＢＥＥＡ）、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−セバシン酸エステル（ＤＢＥＥＳ）、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−アゼライン酸エステル、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−グルタル酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエチル）−アジピン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエチル）−セバシン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエチル）−アゼライン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエチル）−グルタル酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエトキシエチル）−アジピン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエトキシエチル）−セバシン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエトキシエチル）−アゼライン酸エステル、ジ−（２−ヘキソキシエトキシエチル）−グルタル酸エステル、ジ−（２−ブトキシエチル）−フタル酸エステル、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−フタル酸エステル、トリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）、テトラエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）などが挙げられる。この中でも、封止操作時に真空ラミネータ内での可塑剤の揮発を抑制するためには、可塑剤の分子中の炭素数及び酸素数の和が２８よりも大きいものが好ましく用いられる。そのような可塑剤としては、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−アジピン酸エステル（ＤＢＥＥＡ）、ジ−（２−ブトキシエトキシエチル）−セバシン酸エステル（ＤＢＥＥＳ）、トリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）、テトラエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）などが例示される。可塑剤は１種類のものを用いてもよいし、複数種のものを用いてもよい。
【００２８】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法においては、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムの少なくとも一部が、リサイクルされたフィルムであることが重要である。これによって、製造コストを低減することができるとともに、環境への負荷を低減することができる。本発明において、リサイクルされたフィルムとは、リサイクル原料に含まれる樹脂組成物をマテリアルリサイクル（材料リサイクル）することによって得られたフィルムをいう。
【００２９】
前記リサイクル原料は、ポリビニルアセタール樹脂、又は該樹脂を含む樹脂組成物を含むものであれば、特に限定されず用いることができる。中でも、太陽電池モジュール、自動車用合わせガラス及び建築用合わせガラスからなる群から選択される少なくとも１種のガラス製品であることが好ましい。また、該ガラス製品を製造するプロセスで発生する不良品等であっても構わない。
【００３０】
リサイクル原料がガラス製品である場合には、付着した樹脂組成物をガラスから剥離する前に、例えば市販の合わせガラス破砕機などによりガラス製品を破砕する方法や、ガラス切断機で適当な大きさに切断する方法などを採用して、ガラス製品を予め小さくしておいてもよい。また、片面が樹脂フィルムや金属箔などからなるバックシートで構成される場合には、バックシートを切断又は剥離してから、樹脂組成物をガラスから剥離することが好ましい。
【００３１】
樹脂組成物が付着したガラスから、樹脂組成物を剥離する方法は特に限定されない。例えば、ガラスから樹脂組成物をフィルム状のまま剥離する方法、ガラスに付着した樹脂組成物を機械的に剥離する方法、樹脂組成物を加熱溶融させてガラスから除去する方法などが挙げられる。さらに、剥離して得られた樹脂組成物に付着した少量のガラスを、剥離用薬液を用いて除去してもよい。
【００３２】
樹脂組成物をガラスから剥離して回収する際に、該樹脂組成物を溶媒で膨潤させた状態でガラスから剥離することが好ましい。このようにすることによって、樹脂組成物がガラスから剥離し易くなる。膨潤させるために用いられる溶媒は特に限定されないが、水又は水と水溶性有機溶媒（アルコール、アセトンなど）の混合溶媒が好適なものとして例示される。中でも、樹脂組成物から可塑剤が流出するのを防ぐためには、水又は水とアルコールの混合溶媒が好ましく、特に水が好ましい。膨潤速度を上げるために、界面活性剤を添加しても良い。また、ガラスとフィルムとの接着性を低下させるため、アルカリ（土類）金属塩を添加しても良いが、その場合、膨潤工程の後に水で洗浄する工程を追加することが好ましい。膨潤させる工程における温度は特に制限されないが、通常１０〜１００℃であることが好ましい。樹脂組成物をガラスから剥離させる工程では、水温を５０℃以下とすることが好ましい。
【００３３】
溶媒で膨潤させた状態でガラスから剥離して回収した樹脂組成物を、乾燥してから溶融成形することが好ましい。乾燥させることによって、溶融成形時の発泡や分解が防止でき、透明なフィルムを得ることができる。乾燥する方法は、特に限定されず、室温における風乾、熱風乾燥、オーブン中における加熱乾燥などの方法が例示される。
【００３４】
リサイクル原料から回収した封止フィルムをそのまま用いてもよい。しかしながら、回収した樹脂組成物を溶融成形することによってリサイクルされたフィルムを得ることが好ましい。このようにすることによって、物性が均一なリサイクルされたフィルムを得ることができる。溶融成形の方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができるが、押出機を用いる方法が好適である。押出時の樹脂温度は１５０〜２５０℃であることが好ましい。樹脂温度が２５０℃を超えると、ポリビニルアセタール樹脂が分解を起こし、樹脂組成物中の揮発性物質の含有量が多くなるおそれがある。樹脂温度が２３０℃以下であることがより好ましい。また、樹脂温度が１５０℃未満でもやはり揮発性物質の含有量が多くなるおそれがある。樹脂温度が１８０℃以上であることがより好ましい。揮発性物質を効率的に除去するためには、押出機のベント口から減圧することにより揮発性物質を除去することが好ましい。
【００３５】
フィルムを溶融成形する際に、回収した樹脂組成物に対し、可塑剤などの添加剤又はポリビニルブチラール樹脂を目的の含有量となるように添加してから溶融成形することが好ましい。こうすることによって、得られるフィルムの物性を調整することができる。このようにして含有量が調整される添加剤としては、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び接着性調整剤などが挙げられる。
【００３６】
また、フィルムを溶融成形する前に、回収した樹脂組成物における可塑剤などの添加剤の含有量を予め減少させることもできる。こうすることによって、得られるフィルムの物性を調整することができる。このようにして含有量が調整される添加剤として、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び接着性調整剤が挙げられる。これらの添加剤の含有量を減少させる方法としては、回収した樹脂組成物を、溶媒を用いて洗浄して添加剤を抽出し除去する方法などが挙げられる。
【００３７】
上記のようにして得られるリサイクルされたフィルム中の可塑剤の含有量は特に限定されないが、強度と柔軟性に優れる点から、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、１５〜６０重量部であることが好ましく、２０〜４０重量部であることがより好ましい。
【００３８】
リサイクルされたフィルム中に含まれる酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが例示される。その中でもフェノール系酸化防止剤が好ましい。
【００３９】
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどのアクリレート系化合物；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ビス（３−シクロヘキシル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）メタン、３，９−ビス（２−（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ）−１，１−ジメチルエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）メタン、トリエチレングリコールビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビス−オクチルチオ−１，３，５−トリアジン、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルアニリノ）−２，４−ビス−オクチルチオ−１，３，５−トリアジン、６−（４−ヒドロキシ−３−メチル−５−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビス−オクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物などが挙げられる。この中で、酸化防止性能と着色低減性能に優れる点から、アルキル置換フェノール系化合物が特に好ましい。
【００４０】
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ホスファイト、トリス（シクロヘキシルフェニル）ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイド、１０−デシロキシ−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレンなどのモノホスファイト系化合物；４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４’−イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜１５）ホスファイト）、４，４’−イソプロピリデン−ビス（ジフェニルモノアルキル（Ｃ１２〜１５）ホスファイト）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ジ−トリデシルホスファイト−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンホスファイトなどのジホスファイト系化合物などが挙げられる。
【００４１】
イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが例示される。
【００４２】
リサイクルされたフィルム中の酸化防止剤の含有量は、通常、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．００１〜５重量部であり、好ましくは０．０１〜１重量部である。これらの酸化防止剤は１種類のものを用いてもよいし、複数種のものを用いてもよい。
【００４３】
リサイクルされたフィルム中に含まれる紫外線吸収剤としては、例えば、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α’−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルベンゾエート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）−２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロネート、４−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）−１−（２−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）エチル）−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンなどのヒンダードアミン系紫外線吸収剤；２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート系紫外線吸収剤などが挙げられる。リサイクルされたフィルム中の紫外線吸収剤の含有量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、０．００１〜５重量部であることが好ましく、０．０１〜１重量部であることがより好ましい。これら紫外線吸収剤は１種類のものを用いてもよいし、複数種のものを用いてもよい。
【００４４】
溶融成形してリサイクルされたフィルムを得る際に、樹脂組成物に含まれる接着性調整剤の含有量を調整することが好ましい。このようにすることによって、リサイクルされたフィルムのガラスなどに対する接着性を調整することができる。また、リサイクル原料に含まれる樹脂組成物のガラスなどに対する接着性の高低にかかわらず、太陽電池モジュールにおいて好ましい接着性を有する封止フィルムを得ることができるので、剥離などが起こりにくい太陽電池モジュールを製造することができる。接着性調整剤には、含有量が多いほど接着性が低くなるものと、含有量が多いほど接着性が高くなるものがある。前者として、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩が例示される。このようなアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩としては、例えば、オクチル酸、２−エチルヘキサン酸、ヘキサン酸、２−エチル酪酸、酪酸、酢酸、蟻酸のカリウム塩やナトリウム塩のようなカルボン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩；塩酸、硝酸、硫酸、燐酸などの無機酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩などが例示される。後者として、シランカップリング剤や、シリカなどの無機酸化物の微粒子などが例示される。
【００４５】
リサイクル原料が自動車用合わせガラスである場合には、回収した樹脂組成物を水洗してアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の含有量を低くすることが好ましい。また、回収した樹脂組成物に、接着性向上剤、すなわち接着性調整剤のうち、含有量が多いほど接着性が高くなるものを添加してから溶融成形することも好ましい。ここで、これらの両操作を併用してもよい。このようにすることによって、ガラスに対する接着性が低い自動車用合わせガラスから回収した樹脂組成物の接着性を向上させ、太陽電池モジュールにおいて望まれる接着性を有するものとすることができる。これによって、ガラスや太陽電池セルに対する封止フィルムの接着性が向上するので、剥離が起こりにくい信頼性の高い太陽電池モジュールを製造することができる。接着性向上剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのシランカップリング剤；シリカなどの無機酸化物の微粒子などが好ましく用いられる。接着性向上剤の最適な添加量は、使用する添加剤により異なり、また得られる太陽電池モジュールが使用される場所によっても異なるが、得られるフィルムのガラスへの接着力が、パンメル試験（Ｐｕｍｍｅｌ ｔｅｓｔ；ＷＯ０３／０３３５８３Ａ１等に記載）において、３〜１０に調整することが好ましく、７〜１０に調整することがより好ましい。
【００４６】
本発明で用いられるリサイクルされたフィルムは、機能性無機化合物として、例えば、光反射材料、光吸収材料、熱伝導性改良材料、電気特性改良材料、ガスバリア性改良材料、力学物性改良材料など種々の材料を含んでいてもよい。
【００４７】
本発明に用いられる封止フィルムは、ラミネート工程での脱気性を高めるため、表面に凹凸を設けることが好ましい。凹凸を設ける方法としては、従来公知の方法が使用でき、例えば、押出機の押出条件を調整することによりメルトフラクチャー構造を設ける方法、押出したフィルムにエンボス構造を付与する方法などが挙げられる。
【００４８】
本発明に用いられる封止フィルムの厚みは、特に制限はないが、０．２〜２．２８ｍｍであることが好ましい。０．２ｍｍより薄い場合は太陽電池セルや機能性ユニットの周りの空間を十分に封止することができないおそれがある。厚みは０．３ｍｍ以上であることがより好ましい。２．２８ｍｍより厚い場合はフィルム自体のコストが高くなり、またラミネート工程のサイクルタイムも長くなるおそれがある。厚みは１．５ｍｍ以下であることがより好ましい。このような厚みの封止フィルムを複数枚用いても良い。
【００４９】
本発明で製造される太陽電池モジュールは、太陽電池セルが封止材中に封止されているものである。このような太陽電池モジュールは、封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して封止フィルムを溶融させてから冷却することによって、太陽電池セルを封止材で覆って封止することにより製造される。封止フィルムは、太陽電池セルの片面又は両面に配置される。
【００５０】
本発明で用いられる太陽電池セルは、特に限定されず、種々のタイプのものを用いることができる。結晶型セルや薄膜型セルなどが挙げられる。結晶型太陽電池セルとしては、単結晶シリコンセル、多結晶シリコンセルなどの結晶シリコン太陽電池セルが挙げられ、薄膜型セルとしては、アモルファスシリコン太陽電池セル、アモルファスシリコン薄膜と多結晶シリコン薄膜との積層物などの多層薄膜シリコン太陽電池セル、ＣＩＳ系、ＣＩＧＳ系、ＣｄＴｅ系、ＧａＡｓ系などの化合物系太陽電池セル、有機太陽電池セルなどが挙げられる。この中で、アモルファスシリコン太陽電池セル、結晶シリコン太陽電池セル、化合物系太陽電池セルが好ましい。
【００５１】
本発明で用いられる保護部材は、太陽電池セル及び封止材を保護するための部材であり、表面保護部材と裏面保護部材がある。表面保護部材には、太陽光をなるべく効率よく入射させて太陽電池セルに集光するために、ガラス板や樹脂板などの透明基板が用いられる。裏面保護部材には、電池内部への水分侵入などを防止するために、硬質カバープレート又はバックシートなどが用いられる。硬質カバープレートとしては、ガラス板や樹脂板などが用いられる。ここで用いられるガラス板は、特に限定されず、フロートガラス、強化ガラス、網入りガラスなどが例示される。ガラスの厚さは特に限定されないが、１〜１０ｍｍであることが好ましく、２〜６ｍｍであることがより好ましい。バックシートとしては、耐候性に優れ、透湿度の低いものが好ましく用いられ、ポリエステル系樹脂フィルムやフッ素系樹脂フィルムが好適に用いられる。また、それらのフィルムの積層物や、それらのフィルムに無機化合物が積層されたものを用いることもできる。本発明で用いられるバックシートは、ポリビニルアセタールフィルムとのラミネート体において、例えば、１８０℃剥離試験での剥離強度が５Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、７Ｎ／ｃｍ以上がより好ましく、１０Ｎ／ｃｍ以上であることがさらに好ましい。
【００５２】
いわゆるスーパーストレートタイプの太陽電池モジュールでは、ガラス板などの表面保護部材の裏面側に太陽電池セルが装着されて一体となっている。また、いわゆるサブストレートタイプの太陽電池モジュールでは、裏面保護部材の表面側に太陽電池セルが装着されて一体となっている。太陽電池モジュールの構造が、いわゆるスーパーストレートタイプ又はサブストレートタイプであることが、樹脂組成物を分離するのが容易であることから好ましい。
【００５３】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法においては、ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムが太陽電池セルと保護部材の間に配置される。封止フィルムは、太陽電池セルの受光面側、すなわち太陽電池セルと表面保護部材との間に配置されてもよいし、太陽電池セルの受光面の反対側、すなわち太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置されてもよい。また、太陽電池セルの両側に配置されてもよい。封止フィルムは太陽電池セルの片側につき、１枚だけ配置してもよいし、複数枚を重ねて配置してもよい。本発明のリサイクルされた封止フィルムとともに、新品の封止フィルムを併用することもできる。
【００５４】
太陽電池セルが結晶型セルの場合は、封止フィルムは、ガラス板などの表面保護部材と太陽電池セルとの間、及び太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置される。また、太陽電池セルが薄膜型セルの場合で、スーパーストレートタイプの太陽電池モジュールの場合、封止フィルムは、太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置される。また、サブストレートタイプの太陽電池モジュールの場合は、封止フィルムは太陽電池セルと表面保護部材との間に配置される。こうして得られた積層体に対して、補強基板などを積層するための接着剤層として、封止フィルムを使用することもできる。
【００５５】
本発明に用いられるリサイクルされたフィルムを配置する場所は特に限定されない。太陽電池セルと表面保護部材との間でも、太陽電池セルと裏面保護部材との間でも配置することができるが、太陽電池セルの受光面の反対側に配置することが好ましい。リサイクルされることによって、封止フィルムに異物の混入による不透明個所や濁りなどが生じる場合があるとともに、長期使用時に着色することも懸念されるためである。
【００５６】
結晶セルの場合はリサイクルされたフィルムを受光面の反対側である太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置することが好ましい。スーパーストレートタイプの太陽電池モジュールの場合は、通常通り、太陽電池セルと裏面保護部材との間に配置することが好ましい。この場合、太陽電池セルの裏面に反射膜を設けることにより、リサイクルされたフィルムと太陽電池セルが直接接しないようにする方法などが好ましく採用される。サブストレートタイプの太陽電池モジュールの場合に、表面保護部材と太陽電池セルとの間に用いることもできるが、使用方法によっては好ましくない場合がある。但し、サブストレートタイプの太陽電池モジュールの場合、太陽電池セルが装着された基板の裏面側にさらにバックシートなどを設ける場合には、太陽電池セルが装着された基板とバックシートとの間にリサイクルされたフィルムを配置することが好ましい。
【００５７】
また、前記リサイクルされたフィルムと太陽電池セルの間に、リサイクルされていない新品の封止フィルムを配置することが好ましい。このように配置することによって、リサイクルされたフィルムに含まれるおそれのある異物などが、直接太陽電池セルに触れることを防止することができ、太陽電池モジュールの信頼性を向上させることができる。
【００５８】
本発明の製造方法においては、封止フィルムを太陽電池セルと保護部材の間に配置した後、引き続き加熱して樹脂を溶融させる。これにより、太陽電池セルを封止材で覆って封止する。加熱して樹脂を溶融させる方法は特に限定されないが、真空ラミネーター装置、真空バッグ、真空リング、ニップロールを用いる方法などが例示される。また、仮圧着後に、オートクレーブに投入する方法も付加的に行うことができる。
【００５９】
真空ラミネーター装置を用いる場合、例えば、太陽電池モジュールの製造に用いられる公知の装置を使用し、０．０１〜３００ミリバールの圧力下、通常１００〜２００℃、特に好ましくは１３０〜１６０℃の温度でラミネートされる。真空バッグ又は真空リングを用いる方法は、ＥＰ１２３５６８３Ｂ１などに記載されており、例えば約２００ミリバールの圧力下、１３０〜１４５℃でラミネートされる。
【００６０】
ニップロールを用いる場合、例えば、可塑剤を含むポリビニルアセタール樹脂の流動開始温度以下の温度で１回目の仮圧着した後、さらに流動開始温度に近い温度で仮圧着する方法が挙げられる。具体的には、例えば、赤外線ヒーターなどで３０〜７０℃に加熱した後、ロールで脱気し、さらに５０〜１２０℃に加熱した後、再度ロールで圧着して接着又は仮接着させる方法が挙げられる。
【００６１】
仮圧着後に付加的に行なわれるオートクレーブ工程は、製造する太陽電池モジュールの厚さや構成にもよるが、例えば、約１０〜１５バールの圧力下、１３０〜１４５℃の温度で約２時間実施される。
【００６２】
本発明の製造方法においては、加熱して樹脂を溶融させた後、冷却することによって太陽電池セルを封止する。冷却する方法としては、室温下での放置、冷風による冷却などが例示される。
【００６３】
本発明の太陽電池モジュールは、公知のフレームやジャンクションボックス、シーリング剤、取り付け治具、架台、反射防止膜、太陽熱を利用した設備、雨樋構造などと組み合わせることが可能である。
【００６４】
本発明の製造方法によって製造される太陽電池モジュールは、種々の用途に用いることができる。窓、壁、屋根、サンルーム、防音壁、ショーウィンドー、バルコニー、手すり壁などの部材として、または会議室などの仕切りガラス部材などとして使用でき、家電製品として使用することもできる。
【００６５】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法により、全て新品のポリビニルブチラール及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いたものと遜色のない太陽電池モジュールを、リサイクルされたフィルムを用いて製造することができ、これにより製造コストを低減することができる。また、太陽電池モジュール、自動車用合わせガラス、建築用合わせガラスなどに使用され、大量に製造されているポリビニルブチラールフィルムを回収し、有効にリサイクルできるようになることで環境への負荷を低減することができる。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
【００６７】
（太陽電池モジュールからの樹脂組成物（ａ）の回収）
原料として用いたスーパーストレートタイプの太陽電池モジュールは、ガラス板に装着された太陽電池セルと、アルミ箔入りバックシートからなる裏面保護部材とが、ポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止材で封止されたものである。この太陽電池モジュールのバックシートに適当な大きさに切り口を入れ、これを室温の水に２４時間浸して該封止材に吸水させた。その後、これを水から取り出して、該バックシートを剥離した。さらに水に浸して充分に吸水させてから、太陽電池セルから、ポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物（ａ）を剥離し回収した。
【００６８】
（自動車用合わせガラスからの樹脂組成物（ｂ）の回収）
ポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなるフィルムを中間膜として有する自動車用合わせガラス（フロントガラス）を−１８℃に冷却し、ガラスを破砕した。ガラスの付着した該フィルムを、５０℃の水中に３日間浸漬した後、該フィルムを伸縮させて表面に付着したガラスを取り除き、ポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物（ｂ）を剥離し回収した。
【００６９】
（リサイクルされたフィルム（１）及び（２）の製造）
上記のようにして回収した樹脂組成物（ａ）を、真空乾燥機（３０℃）によって乾燥させ、細かく切断した後、４サンプルを取って、可塑剤の含有量を測定した。可塑剤はトリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）のみであり、含有量の平均値は２７．２重量％であった。押出機中で、樹脂１００重量部に対し、可塑剤として、トリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）１．１１重量部、紫外線吸収剤として、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（チヌビン３２６）を０．１重量部、及び、酸化防止剤として、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．０５重量部を添加し、溶融成形して、厚さ０．７６ｍｍのフィルムを作成した。このようにして作成したフィルムを調湿して水分量を０．４５重量％に調整してリサイクルされたフィルム（１）を得た。また、同様の方法により、厚さ０．３８ｍｍのフィルムを作成した後、調湿して水分量を０．４５重量％に調整し、リサイクルされたフィルム（２）を得た。
【００７０】
（リサイクルされたフィルム（３）の製造）
上記の方法で回収した樹脂組成物（ｂ）を３日間水に浸漬させた後に乾燥し、細かく切断した後、４サンプルを取って、可塑剤の含有量を測定した。可塑剤はトリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）のみであり、含有量の平均値は２６．４重量％であった。押出機中で、樹脂１００重量部に対し、可塑剤として、トリエチレングリコール−ジ（２−エチルヘキサノエート）２．２２重量部、紫外線吸収剤として、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（チヌビン３２６）を０．１重量部、酸化防止剤として、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．０５重量部、及び、接着性向上剤として、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン０．５重量部を添加し、溶融成形して、厚さ０．７６ｍｍのフィルムを作成した。このようにして作成したフィルムを調湿して水分量を０．４５重量％に調整してリサイクルされたフィルム（３）を得た。
【００７１】
実施例１
（太陽電池モジュールの作成）
ガラス基板の裏面にセルが装着され、その裏面に反射膜が設けられたアモルファスシリコン太陽電池セルと、３ｍｍ厚のフロートガラスの間に、上記で得られたリサイクルされたフィルム（１）を配置し、真空ラミネーターを用いて、スーパーストレートタイプの太陽電池モジュールを作成した。
【００７２】
（太陽電池モジュールの評価）
こうして得られた太陽電池モジュールの耐久性試験を行った。温度８５℃、湿度８５％ＲＨの条件で、１０００時間処理する前後の発電効率を測定した。また、処理後の太陽電池モジュールにおける封止材の剥離及び配線の腐食について、目視で評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７３】
実施例２
厚さ３ｍｍの表面保護ガラスと結晶シリコン太陽電池セルの間には、新品の０．３８ｍｍ厚のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルム２枚を重ねて配置した。また、該太陽電池セルとバックシートとの間には、セル側に新品の０．３８ｍｍ厚のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルム１枚を配置し、該封止フィルムと厚さ３ｍｍの裏面フロートガラスとの間には、上記で得られたリサイクルされたフィルム（２）１枚を配置した。それから、通常の配線を施して、真空ラミネーターを用いて太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００７４】
実施例３
ＣＩＧＳ系太陽電池セルが設置されたガラス基板の太陽電池セル側の面と厚さ３ｍｍの表面保護ガラスとの間には、新品の０．７６ｍｍ厚のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなるフィルムを配置し、ＣＩＧＳ系太陽電池セルが設置されたガラス基板の太陽電池セルとは反対側の面と、表面処理したＰＥＴ系バックシートとの間には、上記で得られたリサイクルされたフィルム（１）を配置した。それから、通常と同様の配線を施し、真空ラミネーターを用いて圧着し、太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００７５】
実施例４
ガラス基板の裏面にセルが装着され、その裏面に反射膜が設けられたアモルファスシリコン太陽電池セルと、３ｍｍ厚のフロートガラスの間に、上記で得られたリサイクルされたフィルム（３）を配置し、真空ラミネーターを用いて、スーパーストレートタイプの太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００７６】
実施例５
実施例１において、新品の厚さ０．３８ｍｍのポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムと、厚さ０．３８ｍｍのリサイクルされたフィルム（２）を、新品の封止フィルムが太陽電池セルの側に位置するように配置した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【００７７】
対照例１〜５
実施例１〜５において、全て新品のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを用いた以外は、それぞれ実施例１〜５と同様にして太陽電池モジュールを作成し、評価を行った。対照例１が実施例１に、対照例２が実施例２に、対照例３が実施例３に、対照例４が実施例４に、対照例５が実施例５にそれぞれ対応する構成を有している。得られた結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
【００７９】
実施例１〜５で得られた太陽電池モジュールについて、１０００時間後の発電効率はいずれも８０％以上を確保した。全て新品の封止フィルムを用いて作成した太陽電池モジュール（対照例１〜５）に対して、リサイクルされたフィルムを用いて作成した太陽電池モジュール（実施例１〜５）は全く遜色のない性能を示した。また、耐久性試験後においても、剥離や配線腐食は見られなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して樹脂を溶融させてから冷却することによって太陽電池セルを封止する太陽電池モジュールの製造方法において、前記封止フィルムの少なくとも一部が、リサイクルされたフィルムである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】
ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物をガラスから剥離して回収し、それを溶融成形することによって前記リサイクルされたフィルムを得る請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂組成物を溶媒で膨潤させた状態でガラスから剥離して回収し、それを乾燥してから溶融成形する請求項２記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
太陽電池モジュール、自動車用合わせガラス及び建築用合わせガラスからなる群から選択される少なくとも１種のガラス製品を原料として用いる請求項２又は３記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
ガラスから剥離して回収した樹脂組成物に、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び接着性調整剤からなる群から選択される少なくとも１種を添加してから溶融成形する請求項２〜４のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
自動車用合わせガラスを原料として用い、ガラスから剥離して回収した樹脂組成物を水洗してアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の含有量を低くするか、回収した樹脂組成物に接着性向上剤を添加してから、溶融成形することによって前記リサイクルされたフィルムを得る請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記リサイクルされたフィルムを、太陽電池セルの受光面の反対側に配置する請求項１〜６のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記リサイクルされたフィルムと太陽電池セルとの間に、リサイクルされていない新品の封止フィルムを配置する請求項１〜７のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
ポリビニルアセタール樹脂が、ポリビニルブチラール樹脂である請求項１〜８のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記太陽電池セルが、アモルファスシリコン太陽電池セル、結晶シリコン太陽電池セル及び化合物系太陽電池セルからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜９のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記太陽電池モジュールが、スーパーストレートタイプ又はサブストレートタイプである請求項１〜１０のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物をガラスから剥離して回収し、それを溶融成形することを特徴とする太陽電池モジュール用封止フィルムの製造方法。
【請求項１】
ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物からなる封止フィルムを太陽電池セルと保護部材との間に配置し、引き続き加熱して樹脂を溶融させてから冷却することによって太陽電池セルを封止する太陽電池モジュールの製造方法において、前記封止フィルムの少なくとも一部が、リサイクルされたフィルムである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】
ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物をガラスから剥離して回収し、それを溶融成形することによって前記リサイクルされたフィルムを得る請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂組成物を溶媒で膨潤させた状態でガラスから剥離して回収し、それを乾燥してから溶融成形する請求項２記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
太陽電池モジュール、自動車用合わせガラス及び建築用合わせガラスからなる群から選択される少なくとも１種のガラス製品を原料として用いる請求項２又は３記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
ガラスから剥離して回収した樹脂組成物に、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び接着性調整剤からなる群から選択される少なくとも１種を添加してから溶融成形する請求項２〜４のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
自動車用合わせガラスを原料として用い、ガラスから剥離して回収した樹脂組成物を水洗してアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩の含有量を低くするか、回収した樹脂組成物に接着性向上剤を添加してから、溶融成形することによって前記リサイクルされたフィルムを得る請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記リサイクルされたフィルムを、太陽電池セルの受光面の反対側に配置する請求項１〜６のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記リサイクルされたフィルムと太陽電池セルとの間に、リサイクルされていない新品の封止フィルムを配置する請求項１〜７のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
ポリビニルアセタール樹脂が、ポリビニルブチラール樹脂である請求項１〜８のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記太陽電池セルが、アモルファスシリコン太陽電池セル、結晶シリコン太陽電池セル及び化合物系太陽電池セルからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜９のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記太陽電池モジュールが、スーパーストレートタイプ又はサブストレートタイプである請求項１〜１０のいずれか記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
ポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含む樹脂組成物をガラスから剥離して回収し、それを溶融成形することを特徴とする太陽電池モジュール用封止フィルムの製造方法。
【公開番号】特開２０１１−１４６６４７（Ｐ２０１１−１４６６４７Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８３１７（Ｐ２０１０−８３１７）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【Ｆターム（参考）】
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