太陽電池用封止膜及び太陽電池
【課題】発電性能が高く、且つ裏面保護部材の黄変が防止された太陽電池を提供する。
【解決手段】太陽電池用セル１４を表面側透明保護部材１１と裏面側保護部材１２との間に封止して太陽電池を構成するための二枚一対の太陽電池用封止膜であって、太陽電池用セル１４と表面側保護部材１１との間の表面側封止膜１３Ａが、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、且つ紫外線吸収剤をエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下含んでおり、そして太陽電池用セル１４と裏面側保護部材１２との間の裏面側封止膜１３Ｂが、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする一対の太陽電池用封止膜、及びこれを用いた太陽電池。
【解決手段】太陽電池用セル１４を表面側透明保護部材１１と裏面側保護部材１２との間に封止して太陽電池を構成するための二枚一対の太陽電池用封止膜であって、太陽電池用セル１４と表面側保護部材１１との間の表面側封止膜１３Ａが、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、且つ紫外線吸収剤をエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下含んでおり、そして太陽電池用セル１４と裏面側保護部材１２との間の裏面側封止膜１３Ｂが、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする一対の太陽電池用封止膜、及びこれを用いた太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチレン−極性モノマー共重合体を主成分とする太陽電池用封止膜及びこの封止膜を用いた太陽電池に関し、特に発電性能が高く、耐候性に優れた太陽電池を構成する太陽電池用封止膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギーに直接、変換する太陽電池が広く使用され、更に、発電効率や耐候性等の点から開発が進められている。
【０００３】
太陽電池は、一般に、図２に示すように、ガラス基板などからなる表面側透明保護部材２１、表面側封止膜２３Ａ、シリコン発電素子などの太陽電池用セル２４、裏面側封止膜２３Ｂ、及び裏面側保護部材（バックカバー）２２をこの順で積層し、減圧で脱気した後、加熱加圧して表面側封止膜２３Ａ及び裏面側封止膜２３Ｂを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。太陽電池では、高い電気出力を得るために、複数の太陽電池用セル２４を接続して用いられている。従って、各太陽電池用セル２４間の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止膜２３Ａ、２３Ｂを用いて太陽電池用セルを封止している。
【０００４】
従来から、太陽電池用封止膜としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている。特に、安価であり、高い透明性を有することから、ＥＶＡフィルムが好ましく用いられている。そして、封止膜用のエチレン−極性モノマー共重合体フィルムは、膜強度や耐久性を向上させるために、エチレン−極性モノマー共重合体の他に有機過酸化物等の架橋剤を用いて架橋密度を向上させている。
【０００５】
更に、太陽電池の発電性能を向上させるためには、太陽電池内に光をなるべく効率よく入射させて太陽電池用セルに集光することが必要である。一般に、表面側封止膜の有機樹脂については、太陽光により劣化して黄変が生じ、太陽電池セルへの入射光が減少することがある。従って、例えば、表面側封止膜の有機樹脂に０．１〜１．０質量％の紫外線吸収剤や０．０５〜１．０質量％の光安定化剤等を添加することで耐候性を向上させ、有機樹脂の黄変による入射光減少を抑制している（特許文献１）。また、特許文献２においては、表面側封止膜の有機樹脂に、ヒンダードアミン系光安定化剤を含有させ、有機樹脂中の紫外線吸収剤の濃度を０．０１質量％以下とすることで、表面側封止膜の有機樹脂の黄変を防止し、太陽電池セルへの入射光減少を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１２５４９号公報
【特許文献２】特開２００６−６６６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように表面側封止膜の有機樹脂に、紫外線吸収剤が含まれている場合、太陽電池セルが太陽光の紫外線領域の光を利用し難いため、発電性能が低下することになる。一方、特許文献２のように紫外線吸収剤の含有量を減量した場合、太陽光の紫外線により、表面側封止膜より下層の部材、特に樹脂製の裏面側保護部材（バックカバー）が劣化して黄変することにより、外観上問題が生じる。
従って、本発明の目的は、高い発電性能を有し、且つ裏面保護部材の黄変が防止された太陽電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、太陽電池用セルを表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に封止して太陽電池を構成するための二枚一対の太陽電池用封止膜であって、前記太陽電池用セルと前記表面側保護部材との間の表面側封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、且つ紫外線吸収剤をエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下含んでおり、そして前記太陽電池用セルと前記裏面側保護部材との間の裏面側封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする一対の太陽電池用封止膜によって達成される。
【０００９】
本発明においては、太陽電池用セルの光が照射される側（受光面側）を「表面側」と称し、太陽電池用セルの受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。
【００１０】
表面側封止膜における紫外線吸収剤の含有量を上記のようにすることにより、表面側から入射した太陽光の紫外線領域の光を太陽電池用セルが有効利用でき、高い発電性能を有する太陽電池とすることができる。また、裏面側封止膜が着色剤を含むことにより、太陽光の反射光も太陽電池用セルが有効利用できるため、より高い発電性能を有する太陽電池とすることができる。更に、裏面側封止膜が着色剤を含むことにより、裏面側保護部材には紫外線が到達し難くなり、裏面側保護部材の黄変を防止することができる。
【００１１】
本発明に係る一対の太陽電池用封止膜の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記表面側封止膜が、波長４００ｎｍにおいて８８％以上の光線透過率を有する。（２）前記裏面側封止膜に含まれる着色剤が、二酸化チタン(チタン白）である。これにより、紫外線の遮蔽性をより高めることができ、太陽電池用セルの反射光の有効利用も向上させることができる。
（３）前記エチレン−極性モノマー共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。
（４）前記架橋剤が、有機過酸化物である。
【００１２】
また、上記目的は、太陽電池用セルを表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に二枚一対の封止膜を介在させて、封止してなる太陽電池において、前記太陽電池用セルと前記表面側保護部材との間の表面側封止膜、及び前記太陽電池用セルと前記裏面側保護部材との間の裏面側封止膜が、本発明の一対の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電池によって達成される。
【００１３】
上述のように、表面側封止膜及び裏面側封止膜を本発明の一対の太陽電池用封止膜にすることにより、高い発電性能を有し、且つ裏面側保護部材の黄変が防止された太陽電池を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の太陽電池用封止膜によれば、表面側封止膜が紫外線を透過し易いので、表面側から入射した太陽光の紫外線領域の光を太陽電池用セルが有効利用でき、高い発電性能を有する太陽電池が得られる。また、裏面側封止膜が着色剤を含んでいるので、太陽光の反射光も太陽電池用セルが有効利用でき、より高い発電性能を有する太陽電池が得られる。更に、裏面側封止膜が着色剤を含んでいるので、裏面側保護部材には紫外線が到達し難くなり、裏面側保護部材の黄変が防止された太陽電池が得られる。
【００１５】
従って、本発明の太陽電池は、発電性能が高く、且つ裏面保護部材の黄変が防止された太陽電池である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の太陽電池用封止膜及び太陽電池を説明するための概略断面図である。
【図２】図２は一般的な太陽電池の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の太陽電池用封止膜及び太陽電池について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の太陽電池用封止膜及び太陽電池を説明するための概略断面図である。図示の通り、本発明の太陽電池用封止膜は、太陽電池用セル１４を表面側透明保護部材１１と裏面側保護部材（バックカバー）１２との間に封止するための、表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂからなる二枚一対の封止膜である。表面側封止膜１３Ａは太陽電池用セル１４と表面側透明保護部材１１（太陽電池用セル１４の受光面側の透明保護部材）との間を封止し、裏面側封止膜１３Ｂは太陽電池用セル１４と裏面側保護部材１２（太陽電池用セル１４の受講面と反対側の保護部材）の間を封止している。
【００１８】
本発明は、一対の太陽電池用封止膜の内、表面側封止膜１３Ａが、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、紫外線吸収剤の含有量がエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下であり、且つ裏面側封止膜１３Ｂがエチレン
−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする。表面側封止膜には、特許文献１のように樹脂に対して０．１〜１．０質量％の紫外線吸収剤を添加する場合がある。本発明においては表面側封止膜１３Ａにおける紫外線吸収剤の含有量を上記のようにすることにより、表面側封止膜１３Ａが紫外線を透過し易くなるので、表面側から入射した太陽光の紫外線領域の光を太陽電池用セルが有効利用でき、高い発電性能を有する太陽電池とすることができる。また、裏面側封止膜１３Ｂが白色顔料等の着色剤を含むことにより、太陽光の反射光も太陽電池用セルが有効利用できるため、より高い発電性能を有する太陽電池とすることができる。
【００１９】
一方、表面側封止膜１３Ａの紫外線吸収剤の含有量が、上記のように減量されているため、裏面側封止膜が表面側封止膜と同様な組成の封止膜であれば、樹脂製の裏面側保護部材の黄変が生じ易い。本発明においては、上記の通り、裏面側封止膜１３Ｂが白色顔料等の着色剤を含んでいるので、裏面側保護部材１２には紫外線が到達し難くなり、裏面側保護部材１２の黄変を防止することができる。
【００２０】
以下、本発明の一対の太陽電池用封止膜について、より詳細に説明する。
［表面側封止膜］
本発明において、表面側封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、紫外線吸収剤の含有量がエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下である。
【００２１】
（紫外線吸収剤）
表面側封止膜に含まれていても良い、紫外線吸収剤の含有量は、上記のようにエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．１質量部以下であれば良く、０．０５質量部以下が好ましい。
【００２２】
紫外線吸収剤の種類には特に制限はなく、従来公知のものを使用することができる。例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸系、シアノアクリレート系等を使用することができる。これらの１種類を用いてもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。これらの紫外線吸収剤の内、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系紫外線吸収剤が好ましい。
【００２３】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００２４】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−〔２'−ヒドロキシ−５'−（ヒドロキシメチル）フェニル〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−〔２'−ヒドロキシ−３'−ｔ−ブチル−５'−（ヒドロキシメチル）フェニル〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−〔２'−ヒドロキシ−３'−ｔ−ブチル−５'−（２−ヒドロキシエチル）フェニル〕−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００２５】
トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２−ヒドロキシ−４−ヒドロキシメチルフェニル）−４，６−ジフェニル−ｓ−トリアジン 、２−〔２−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシブチル）フェニル〕−４，６−ジフェニル−ｓ−トリアジン 、２−（２−ヒドロキシ−４−ヒドロキシメチルフェニル）−４，６−ビス（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）−ｓ−トリアジン 、２−〔２−ヒドロキシ−４−（３−ヒドロキシプロピル）フェニル〕−４，６−ビス（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）−ｓ−トリアジン 等が挙げられる。
【００２６】
表面側封止膜の紫外線の透過性として、波長４００ｎｍにおける光線透過率が８８％以上であることが好ましく、９０％以上が更に好ましい。表面側封止膜がこのような紫外線透過性を有していれば、太陽電池用セルが太陽光の紫外線領域の光を有効利用でき、高い発電性能が得られる。光線透過率は表面側封止膜の厚さにも影響するので、紫外線吸収剤の含有量は、封止膜の厚さも考慮して調整するのが好ましい。
【００２７】
［裏面側封止膜］
本発明において、裏面側封止膜はエチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含んでいる。
【００２８】
（着色剤）
裏面側封止膜に含まれる着色剤は、紫外線領域の光を含む太陽光を反射するものであれば、どのような着色剤でも良い。二酸化チタン（チタン白）、炭酸カルシウム等による白色、ウルトラマリン等による青色、カーボンブラック等による黒色、ガラスビーズ及び光拡散剤等による乳白色等を挙げることができる。特に光の反射性の点で白色の着色剤が好ましく、着色性が高く、紫外線遮蔽性が高い点で、二酸化チタン（チタン白）が、特に好ましい。これらの着色剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、１〜１０質量部が好ましく、２〜５質量部が更に好ましい。
【００２９】
（その他）
本発明において、裏面側封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体の劣化を防止するため、上述の紫外線吸収剤を含んでいても良い。紫外線吸収剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。
［エチレン−極性モノマー共重合体］
本発明において、エチレン−極性モノマー共重合体の極性モノマーは、不飽和カルボン酸、その塩、そのエステル、そのアミド、ビニルエステル、一酸化炭素等を例示することができる。より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のリチウム、ナトリウム、カリウムなどの１価金属の塩やマグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価金属の塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などの一種又は二種以上などを例示することができる。
【００３０】
エチレン−極性モノマー共重合体として、より具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、前記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びそのカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエチレン−ビニルエステル共重合体等を代表例として例示することができる。
【００３１】
エチレン−極性モノマー共重合体としては、ＪＩＳ Ｋ７２１０で規定されるメルトフローレートが、３５ｇ／１０分以下、特に３〜６ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。このようなメルトフローレート有するエチレン−極性モノマー共重合体を用いた太陽電池用封止膜によれば、太陽電池作製時の封止工程における加熱加圧の際に、封止膜が溶融や位置ズレを起こして基板の端部からはみ出でるのを抑制することができる。
なお、本発明において、メルトフローレート（ＭＦＲ）の値は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に従い、１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件に基づいて測定されたものである。
【００３２】
エチレン−極性モノマー共重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡとも言う）が特に好ましい。これにより、安価であり、透明性（着色剤を配合した本発明の封止膜の場合、反射性に影響する）、柔軟性に優れる太陽電池用封止膜を形成することができる。
【００３３】
エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量は、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して２０〜３５質量部、さらに２２〜３０質量部、特に２４〜２８質量部とするのが好ましい。酢酸ビニルの含有量が、２０質量部未満であると、高温で架橋硬化させる場合に得られる封止膜の透明性が充分でない恐れがあり、３５質量部を超えると、カルボン酸、アルコール、アミン等が発生し封止膜と保護部材との界面で発泡が生じ易くなる恐れがある。
【００３４】
本発明の太陽電池封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体に加えて、さらにポリビニルアセタール系樹脂（例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢ）、塩化ビニル樹脂を副次的に使用しても良い。その場合、特にＰＶＢが好ましい。
【００３５】
［架橋剤］
本発明において架橋剤は、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋構造を形成することができるものである。架橋剤は、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された封止膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
【００３６】
前記有機過酸化物としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。
【００３７】
前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイル＋ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシマレイックアシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。
【００３８】
ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、調製条件、成膜温度、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオ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、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は１種でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３９】
有機過酸化物として、特に、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンが好ましい。これにより、優れた絶縁性を有する太陽電池用封止膜が得られる。
【００４０】
前記有機過酸化物の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部、より好ましくは０．２〜１．５質量部であることが好ましい。前記有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止膜の絶縁性が低下する恐れがあり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。
【００４１】
また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができるが、配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタ−ルなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、２−４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレ−トなどが使用できる。特に好ましくは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、４−ジメチルアミノ安息香酸のごとき安息香酸系又は、第３級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の１種または２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの１種単独または２種以上の混合で使用することができる。
【００４２】
前記光重合開始剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．５〜５．０質量部であることが好ましい。
［その他］
（架橋助剤）
本発明の太陽電池用封止膜は、必要に応じて、さらに架橋助剤を含んでいてもよい。前記架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体のゲル分率を向上させ、封止膜の接着性及び耐久性を向上させることができる。
【００４３】
前記架橋助剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、一般に１０質量部以下、好ましくは０．１〜５質量部、更に好ましくは０．１〜２．５質量部で使用される。これにより、接着性に優れる封止膜が得られる。
【００４４】
前記架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレートおよびトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。
【００４５】
（接着向上剤）
本発明の太陽電池用封止膜は、太陽電池内部の封止性能を考慮すると、優れた接着力を有するのが好ましい。そのために、接着向上剤をさらに含んでいても良い。接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。
前記シランカップリング剤の含有量はエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１〜０．７質量部、特に０．３〜０．６５質量部であることが好ましい。
【００４６】
（その他）
本発明の太陽電池用封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度、接着性、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて、可塑剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
【００４７】
前記可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。
【００４８】
前記アクリロキシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。
【００４９】
前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）５グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。
【００５０】
前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物、または前記エポキシ基含有化合物は、それぞれエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。
【００５１】
更に、本発明の太陽電池用封止膜は、光安定剤、及び／又は老化防止剤を含んでいてもよい。
【００５２】
光安定剤を含有させることによって、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体が劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。前記光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ−６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれもＡＤＥＫＡ社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ９４４ＬＤ（いずれもチバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。
【００５３】
前記老化防止剤としては、上記酸化防止剤の他、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。
【００５４】
上述した太陽電池用封止膜を形成するには、公知の方法に準じて行えばよい。例えば、上記の各材料をスーパーミキサー（高速流動混合機）、ロールミル等を用いて公知の方法で混合した組成物を通常の押出成形、又はカレンダ成形（カレンダリング）等により成形してシート状物を得る方法により製造することができる。また、前記組成物を溶剤に溶解させ、この溶液を適当な塗布機（コーター）で適当な支持体上に塗布、乾燥して塗膜を形成することによりシート状物を得ることもできる。尚、製膜時の加熱温度は、架橋剤が反応しない或いはほとんど反応しない温度とすることが好ましい。例えば、５０〜９０℃、特に４０〜８０℃とするのが好ましい。表面側封止膜の厚さは、特に制限されないが、５０μｍ〜２ｍｍの範囲であればよい。
【００５５】
［太陽電池］
本発明の太陽電池は、図１に示すように、太陽電池用セル１４を表面側透明保護部材１１と裏面側保護部材１２との間に二枚一対の封止膜（表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂ）を介在させて封止したものである。そして、表面側封止膜１３Ａ（太陽電池用セル１４と表面側保護部材１１との間の封止膜）、及び裏面側封止膜１３Ｂ（太陽電池用セル１４と裏面側保護部材１２との間の封止膜）が、本発明の一対の太陽電池用封止膜が用いられている。
【００５６】
本発明の太陽電池において、太陽電池用セルを十分に封止するには、図１に示すように表面側透明保護部材１１、表面側封止膜１３Ａ、太陽電池用セル１４、裏面側封止膜１３Ｂ及び裏面側保護部材１２を積層し、加熱加圧など常法に従って、封止膜を架橋硬化させればよい。
【００５７】
前記加熱加圧するには、例えば、前記積層体を、真空ラミネーターで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１８０℃、特に１５５〜１８０℃、脱気時間０．１〜５分、プレス圧力０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間５〜１５分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂに含まれるエチレン−極性モノマー共重合体を架橋させることにより、表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂを介して、表面側透明保護部材１１、裏面側透明部材１２、及び太陽電池用セル１４を一体化させて、太陽電池用セル１４を封止することができる。
【００５８】
本発明の太陽電池に使用される表面側透明保護部材１１は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。
【００５９】
本発明で使用される裏面側保護部材１２は、一般に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックフィルムである。反射性を高めるため、二酸化チタン（チタン白）等の白色顔料を含有させても良い。
【００６０】
本発明においては、表面側封止膜１３Ａにおける紫外線吸収剤の含有量が、上記のように減量されているため、表面側封止膜１３Ａが紫外線を透過し易くなっている。従って、表面側から入射した太陽光の紫外線領域の光を太陽電池用セルが有効利用でき、高い発電性能を有する太陽電池が得られる。また、裏面側封止膜１３Ｂが白色顔料等の着色剤を含むことにより、太陽光の反射光も太陽電池用セルが有効利用できるため、より高い発電性能を有する太陽電池が得られる。更に、裏面側封止膜１３Ｂが白色顔料等の着色剤を含んでいるので、裏面側保護部材１２には紫外線が到達し難くなり、裏面側保護部材１２の劣化による黄変が防止された太陽電池が得られる。
【００６１】
なお、本発明の太陽電池は、上述のような一対の太陽電池用封止膜に特徴を有する。従って、表面側透明保護部材、裏面側保護部材、及び太陽電池用セル等の太陽電池用封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよく、特に制限されない。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を実施例により説明する。
（実施例１〜４、比較例１〜５）
１．太陽電池用封止膜組成物の調製
表１に示す配合で各材料をロールミルに供給し、７０℃で、混練して実施例１〜４及び比較例１〜５の太陽電池用封止膜組成物（表面側封止膜用）、及び着色剤含有太陽電池用封止膜組成物（裏面側封止膜用）を調製した。各太陽電池用封止膜組成物を、７０℃で、カレンダ成形し、放冷後、実施例１〜４の太陽電池用封止膜（表面側封止膜）（厚さ０．６ｍｍ）及び着色剤含有太陽電池用封止膜（裏面側封止膜）を得た。
２．透過率評価用サンプルの作製
各表面側封止膜（厚さ０．６ｍｍ）を２枚の白板ガラス（縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ３ｍｍ）に挟み、真空ラミネーターにて９０℃で仮圧着した後、オーブンで１５５℃、３０分で加熱し、ゲル化分率９０％以上まで架橋させ、サンプルを作製した。
３．裏面側保護部材（バックカバー）黄変度評価用サンプルの作製
裏面側保護部材として、白色顔料を含むポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用い、その上に、裏面側封止膜「有り」の場合は、裏面側封止膜（厚さ０．６ｍｍ）、表面側封止膜（厚さ０．６ｍｍ）及び白板ガラス（厚さ３ｍｍ）をこの順で積層し、裏面側封止膜「無し」の場合は、裏面側保護部材の上に、表面側封止膜（厚さ０．６ｍｍ）及び白板ガラス（厚さ３ｍｍ）をこの順で積層した。これらの積層体を、真空ラミネーターにて９０℃で仮圧着した後、オーブンで１５５℃、３０分で加熱し、ゲル化分率９０％以上まで架橋させ、サンプルを作製した。
【００６３】
４．評価方法
（１）透過率
上記２で作製した透過率評価用サンプルについて、波長４００ｎｍの透過率を分光光度計（Ｕ−４０００（日立製作所社製））を用いて測定した。
評価は、透過率が８８％以上を○とし、透過率が８８％未満を×とした。
（２）裏面保護部材の黄変度
上記３で作製した裏面保護部材黄変度評価用サンプルについて、ｓ−ＵＶ照射試験機（アイスーパーＵＶテスター（岩崎電気社製））を用い、温度６３℃の環境下、２９５〜４００ｎｍにおける紫外線強度が１００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を白板ガラス側から３００時間照射した。
ＵＶ照射後のサンプルをカラーメーター（スガ試験機社製）を用いて、裏面保護部材の黄変度（ＹＩ）を評価した。
評価は、ＹＩが５未満を○とし、ＹＩが５以上を×とした。
なお、判定は、（１）、（２）の評価がどちらも○の場合を○、いずれか一方でも×の場合を×とした。
【００６４】
【表１】
【００６５】
（評価結果）
各サンプルの評価結果を表１に示す。実施例１〜４において、表面側封止膜に、ＥＶＡ１００質量部に対して、紫外線吸収剤を０〜０．０８質量部配合し、着色剤を含有させた裏面側封止膜を使用した場合は、波長４００ｎｍの光線透過率が高く、且つ裏面側保護部材の黄変が防止されていた。一方、表面側封止膜に、ＥＶＡ１００質量部に対して、紫外線吸収剤を０．１５質量部配合した比較例１は、波長４００ｎｍの光線透過率が低くなり、着色剤を含有させた裏面封止膜を使用しない比較例２〜５は裏面側保護部材の黄変が生じていた。
以上により、本発明の一対の太陽電池用封止膜を使用した場合に、高い発電性能を有し、且つ裏面側保護部材の黄変が防止された太陽電池が得られることが示された。
【００６６】
なお、本発明は上記の実施の形態の構成及び実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明により、高い発電性能を有し、外観上の変化が少ない太陽電池を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１１、２１ 表面側透明保護部材
１２、２２ 裏面側保護部材
１３Ａ、２３Ａ 表面側封止膜
１３Ｂ、２３Ｂ 裏面側封止膜
１４、２４ 太陽電池用セル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチレン−極性モノマー共重合体を主成分とする太陽電池用封止膜及びこの封止膜を用いた太陽電池に関し、特に発電性能が高く、耐候性に優れた太陽電池を構成する太陽電池用封止膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギーに直接、変換する太陽電池が広く使用され、更に、発電効率や耐候性等の点から開発が進められている。
【０００３】
太陽電池は、一般に、図２に示すように、ガラス基板などからなる表面側透明保護部材２１、表面側封止膜２３Ａ、シリコン発電素子などの太陽電池用セル２４、裏面側封止膜２３Ｂ、及び裏面側保護部材（バックカバー）２２をこの順で積層し、減圧で脱気した後、加熱加圧して表面側封止膜２３Ａ及び裏面側封止膜２３Ｂを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。太陽電池では、高い電気出力を得るために、複数の太陽電池用セル２４を接続して用いられている。従って、各太陽電池用セル２４間の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止膜２３Ａ、２３Ｂを用いて太陽電池用セルを封止している。
【０００４】
従来から、太陽電池用封止膜としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている。特に、安価であり、高い透明性を有することから、ＥＶＡフィルムが好ましく用いられている。そして、封止膜用のエチレン−極性モノマー共重合体フィルムは、膜強度や耐久性を向上させるために、エチレン−極性モノマー共重合体の他に有機過酸化物等の架橋剤を用いて架橋密度を向上させている。
【０００５】
更に、太陽電池の発電性能を向上させるためには、太陽電池内に光をなるべく効率よく入射させて太陽電池用セルに集光することが必要である。一般に、表面側封止膜の有機樹脂については、太陽光により劣化して黄変が生じ、太陽電池セルへの入射光が減少することがある。従って、例えば、表面側封止膜の有機樹脂に０．１〜１．０質量％の紫外線吸収剤や０．０５〜１．０質量％の光安定化剤等を添加することで耐候性を向上させ、有機樹脂の黄変による入射光減少を抑制している（特許文献１）。また、特許文献２においては、表面側封止膜の有機樹脂に、ヒンダードアミン系光安定化剤を含有させ、有機樹脂中の紫外線吸収剤の濃度を０．０１質量％以下とすることで、表面側封止膜の有機樹脂の黄変を防止し、太陽電池セルへの入射光減少を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１２５４９号公報
【特許文献２】特開２００６−６６６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように表面側封止膜の有機樹脂に、紫外線吸収剤が含まれている場合、太陽電池セルが太陽光の紫外線領域の光を利用し難いため、発電性能が低下することになる。一方、特許文献２のように紫外線吸収剤の含有量を減量した場合、太陽光の紫外線により、表面側封止膜より下層の部材、特に樹脂製の裏面側保護部材（バックカバー）が劣化して黄変することにより、外観上問題が生じる。
従って、本発明の目的は、高い発電性能を有し、且つ裏面保護部材の黄変が防止された太陽電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、太陽電池用セルを表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に封止して太陽電池を構成するための二枚一対の太陽電池用封止膜であって、前記太陽電池用セルと前記表面側保護部材との間の表面側封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、且つ紫外線吸収剤をエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下含んでおり、そして前記太陽電池用セルと前記裏面側保護部材との間の裏面側封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする一対の太陽電池用封止膜によって達成される。
【０００９】
本発明においては、太陽電池用セルの光が照射される側（受光面側）を「表面側」と称し、太陽電池用セルの受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。
【００１０】
表面側封止膜における紫外線吸収剤の含有量を上記のようにすることにより、表面側から入射した太陽光の紫外線領域の光を太陽電池用セルが有効利用でき、高い発電性能を有する太陽電池とすることができる。また、裏面側封止膜が着色剤を含むことにより、太陽光の反射光も太陽電池用セルが有効利用できるため、より高い発電性能を有する太陽電池とすることができる。更に、裏面側封止膜が着色剤を含むことにより、裏面側保護部材には紫外線が到達し難くなり、裏面側保護部材の黄変を防止することができる。
【００１１】
本発明に係る一対の太陽電池用封止膜の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記表面側封止膜が、波長４００ｎｍにおいて８８％以上の光線透過率を有する。（２）前記裏面側封止膜に含まれる着色剤が、二酸化チタン(チタン白）である。これにより、紫外線の遮蔽性をより高めることができ、太陽電池用セルの反射光の有効利用も向上させることができる。
（３）前記エチレン−極性モノマー共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。
（４）前記架橋剤が、有機過酸化物である。
【００１２】
また、上記目的は、太陽電池用セルを表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に二枚一対の封止膜を介在させて、封止してなる太陽電池において、前記太陽電池用セルと前記表面側保護部材との間の表面側封止膜、及び前記太陽電池用セルと前記裏面側保護部材との間の裏面側封止膜が、本発明の一対の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電池によって達成される。
【００１３】
上述のように、表面側封止膜及び裏面側封止膜を本発明の一対の太陽電池用封止膜にすることにより、高い発電性能を有し、且つ裏面側保護部材の黄変が防止された太陽電池を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の太陽電池用封止膜によれば、表面側封止膜が紫外線を透過し易いので、表面側から入射した太陽光の紫外線領域の光を太陽電池用セルが有効利用でき、高い発電性能を有する太陽電池が得られる。また、裏面側封止膜が着色剤を含んでいるので、太陽光の反射光も太陽電池用セルが有効利用でき、より高い発電性能を有する太陽電池が得られる。更に、裏面側封止膜が着色剤を含んでいるので、裏面側保護部材には紫外線が到達し難くなり、裏面側保護部材の黄変が防止された太陽電池が得られる。
【００１５】
従って、本発明の太陽電池は、発電性能が高く、且つ裏面保護部材の黄変が防止された太陽電池である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の太陽電池用封止膜及び太陽電池を説明するための概略断面図である。
【図２】図２は一般的な太陽電池の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の太陽電池用封止膜及び太陽電池について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の太陽電池用封止膜及び太陽電池を説明するための概略断面図である。図示の通り、本発明の太陽電池用封止膜は、太陽電池用セル１４を表面側透明保護部材１１と裏面側保護部材（バックカバー）１２との間に封止するための、表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂからなる二枚一対の封止膜である。表面側封止膜１３Ａは太陽電池用セル１４と表面側透明保護部材１１（太陽電池用セル１４の受光面側の透明保護部材）との間を封止し、裏面側封止膜１３Ｂは太陽電池用セル１４と裏面側保護部材１２（太陽電池用セル１４の受講面と反対側の保護部材）の間を封止している。
【００１８】
本発明は、一対の太陽電池用封止膜の内、表面側封止膜１３Ａが、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、紫外線吸収剤の含有量がエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下であり、且つ裏面側封止膜１３Ｂがエチレン
−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする。表面側封止膜には、特許文献１のように樹脂に対して０．１〜１．０質量％の紫外線吸収剤を添加する場合がある。本発明においては表面側封止膜１３Ａにおける紫外線吸収剤の含有量を上記のようにすることにより、表面側封止膜１３Ａが紫外線を透過し易くなるので、表面側から入射した太陽光の紫外線領域の光を太陽電池用セルが有効利用でき、高い発電性能を有する太陽電池とすることができる。また、裏面側封止膜１３Ｂが白色顔料等の着色剤を含むことにより、太陽光の反射光も太陽電池用セルが有効利用できるため、より高い発電性能を有する太陽電池とすることができる。
【００１９】
一方、表面側封止膜１３Ａの紫外線吸収剤の含有量が、上記のように減量されているため、裏面側封止膜が表面側封止膜と同様な組成の封止膜であれば、樹脂製の裏面側保護部材の黄変が生じ易い。本発明においては、上記の通り、裏面側封止膜１３Ｂが白色顔料等の着色剤を含んでいるので、裏面側保護部材１２には紫外線が到達し難くなり、裏面側保護部材１２の黄変を防止することができる。
【００２０】
以下、本発明の一対の太陽電池用封止膜について、より詳細に説明する。
［表面側封止膜］
本発明において、表面側封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、紫外線吸収剤の含有量がエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下である。
【００２１】
（紫外線吸収剤）
表面側封止膜に含まれていても良い、紫外線吸収剤の含有量は、上記のようにエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．１質量部以下であれば良く、０．０５質量部以下が好ましい。
【００２２】
紫外線吸収剤の種類には特に制限はなく、従来公知のものを使用することができる。例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸系、シアノアクリレート系等を使用することができる。これらの１種類を用いてもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。これらの紫外線吸収剤の内、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系紫外線吸収剤が好ましい。
【００２３】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００２４】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−〔２'−ヒドロキシ−５'−（ヒドロキシメチル）フェニル〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−〔２'−ヒドロキシ−３'−ｔ−ブチル−５'−（ヒドロキシメチル）フェニル〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−〔２'−ヒドロキシ−３'−ｔ−ブチル−５'−（２−ヒドロキシエチル）フェニル〕−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００２５】
トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２−ヒドロキシ−４−ヒドロキシメチルフェニル）−４，６−ジフェニル−ｓ−トリアジン 、２−〔２−ヒドロキシ−４−（４−ヒドロキシブチル）フェニル〕−４，６−ジフェニル−ｓ−トリアジン 、２−（２−ヒドロキシ−４−ヒドロキシメチルフェニル）−４，６−ビス（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）−ｓ−トリアジン 、２−〔２−ヒドロキシ−４−（３−ヒドロキシプロピル）フェニル〕−４，６−ビス（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）−ｓ−トリアジン 等が挙げられる。
【００２６】
表面側封止膜の紫外線の透過性として、波長４００ｎｍにおける光線透過率が８８％以上であることが好ましく、９０％以上が更に好ましい。表面側封止膜がこのような紫外線透過性を有していれば、太陽電池用セルが太陽光の紫外線領域の光を有効利用でき、高い発電性能が得られる。光線透過率は表面側封止膜の厚さにも影響するので、紫外線吸収剤の含有量は、封止膜の厚さも考慮して調整するのが好ましい。
【００２７】
［裏面側封止膜］
本発明において、裏面側封止膜はエチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含んでいる。
【００２８】
（着色剤）
裏面側封止膜に含まれる着色剤は、紫外線領域の光を含む太陽光を反射するものであれば、どのような着色剤でも良い。二酸化チタン（チタン白）、炭酸カルシウム等による白色、ウルトラマリン等による青色、カーボンブラック等による黒色、ガラスビーズ及び光拡散剤等による乳白色等を挙げることができる。特に光の反射性の点で白色の着色剤が好ましく、着色性が高く、紫外線遮蔽性が高い点で、二酸化チタン（チタン白）が、特に好ましい。これらの着色剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、１〜１０質量部が好ましく、２〜５質量部が更に好ましい。
【００２９】
（その他）
本発明において、裏面側封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体の劣化を防止するため、上述の紫外線吸収剤を含んでいても良い。紫外線吸収剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。
［エチレン−極性モノマー共重合体］
本発明において、エチレン−極性モノマー共重合体の極性モノマーは、不飽和カルボン酸、その塩、そのエステル、そのアミド、ビニルエステル、一酸化炭素等を例示することができる。より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のリチウム、ナトリウム、カリウムなどの１価金属の塩やマグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価金属の塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などの一種又は二種以上などを例示することができる。
【００３０】
エチレン−極性モノマー共重合体として、より具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、前記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びそのカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエチレン−ビニルエステル共重合体等を代表例として例示することができる。
【００３１】
エチレン−極性モノマー共重合体としては、ＪＩＳ Ｋ７２１０で規定されるメルトフローレートが、３５ｇ／１０分以下、特に３〜６ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。このようなメルトフローレート有するエチレン−極性モノマー共重合体を用いた太陽電池用封止膜によれば、太陽電池作製時の封止工程における加熱加圧の際に、封止膜が溶融や位置ズレを起こして基板の端部からはみ出でるのを抑制することができる。
なお、本発明において、メルトフローレート（ＭＦＲ）の値は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に従い、１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件に基づいて測定されたものである。
【００３２】
エチレン−極性モノマー共重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡとも言う）が特に好ましい。これにより、安価であり、透明性（着色剤を配合した本発明の封止膜の場合、反射性に影響する）、柔軟性に優れる太陽電池用封止膜を形成することができる。
【００３３】
エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量は、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して２０〜３５質量部、さらに２２〜３０質量部、特に２４〜２８質量部とするのが好ましい。酢酸ビニルの含有量が、２０質量部未満であると、高温で架橋硬化させる場合に得られる封止膜の透明性が充分でない恐れがあり、３５質量部を超えると、カルボン酸、アルコール、アミン等が発生し封止膜と保護部材との界面で発泡が生じ易くなる恐れがある。
【００３４】
本発明の太陽電池封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体に加えて、さらにポリビニルアセタール系樹脂（例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢ）、塩化ビニル樹脂を副次的に使用しても良い。その場合、特にＰＶＢが好ましい。
【００３５】
［架橋剤］
本発明において架橋剤は、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋構造を形成することができるものである。架橋剤は、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された封止膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
【００３６】
前記有機過酸化物としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。
【００３７】
前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイル＋ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシマレイックアシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。
【００３８】
ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、調製条件、成膜温度、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオ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、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は１種でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３９】
有機過酸化物として、特に、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンが好ましい。これにより、優れた絶縁性を有する太陽電池用封止膜が得られる。
【００４０】
前記有機過酸化物の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部、より好ましくは０．２〜１．５質量部であることが好ましい。前記有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止膜の絶縁性が低下する恐れがあり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。
【００４１】
また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができるが、配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタ−ルなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、２−４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレ−トなどが使用できる。特に好ましくは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、４−ジメチルアミノ安息香酸のごとき安息香酸系又は、第３級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の１種または２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの１種単独または２種以上の混合で使用することができる。
【００４２】
前記光重合開始剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．５〜５．０質量部であることが好ましい。
［その他］
（架橋助剤）
本発明の太陽電池用封止膜は、必要に応じて、さらに架橋助剤を含んでいてもよい。前記架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体のゲル分率を向上させ、封止膜の接着性及び耐久性を向上させることができる。
【００４３】
前記架橋助剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、一般に１０質量部以下、好ましくは０．１〜５質量部、更に好ましくは０．１〜２．５質量部で使用される。これにより、接着性に優れる封止膜が得られる。
【００４４】
前記架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレートおよびトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。
【００４５】
（接着向上剤）
本発明の太陽電池用封止膜は、太陽電池内部の封止性能を考慮すると、優れた接着力を有するのが好ましい。そのために、接着向上剤をさらに含んでいても良い。接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。
前記シランカップリング剤の含有量はエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１〜０．７質量部、特に０．３〜０．６５質量部であることが好ましい。
【００４６】
（その他）
本発明の太陽電池用封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度、接着性、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて、可塑剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
【００４７】
前記可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。
【００４８】
前記アクリロキシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。
【００４９】
前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）５グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。
【００５０】
前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物、または前記エポキシ基含有化合物は、それぞれエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。
【００５１】
更に、本発明の太陽電池用封止膜は、光安定剤、及び／又は老化防止剤を含んでいてもよい。
【００５２】
光安定剤を含有させることによって、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体が劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。前記光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ−６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれもＡＤＥＫＡ社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ９４４ＬＤ（いずれもチバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。
【００５３】
前記老化防止剤としては、上記酸化防止剤の他、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。
【００５４】
上述した太陽電池用封止膜を形成するには、公知の方法に準じて行えばよい。例えば、上記の各材料をスーパーミキサー（高速流動混合機）、ロールミル等を用いて公知の方法で混合した組成物を通常の押出成形、又はカレンダ成形（カレンダリング）等により成形してシート状物を得る方法により製造することができる。また、前記組成物を溶剤に溶解させ、この溶液を適当な塗布機（コーター）で適当な支持体上に塗布、乾燥して塗膜を形成することによりシート状物を得ることもできる。尚、製膜時の加熱温度は、架橋剤が反応しない或いはほとんど反応しない温度とすることが好ましい。例えば、５０〜９０℃、特に４０〜８０℃とするのが好ましい。表面側封止膜の厚さは、特に制限されないが、５０μｍ〜２ｍｍの範囲であればよい。
【００５５】
［太陽電池］
本発明の太陽電池は、図１に示すように、太陽電池用セル１４を表面側透明保護部材１１と裏面側保護部材１２との間に二枚一対の封止膜（表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂ）を介在させて封止したものである。そして、表面側封止膜１３Ａ（太陽電池用セル１４と表面側保護部材１１との間の封止膜）、及び裏面側封止膜１３Ｂ（太陽電池用セル１４と裏面側保護部材１２との間の封止膜）が、本発明の一対の太陽電池用封止膜が用いられている。
【００５６】
本発明の太陽電池において、太陽電池用セルを十分に封止するには、図１に示すように表面側透明保護部材１１、表面側封止膜１３Ａ、太陽電池用セル１４、裏面側封止膜１３Ｂ及び裏面側保護部材１２を積層し、加熱加圧など常法に従って、封止膜を架橋硬化させればよい。
【００５７】
前記加熱加圧するには、例えば、前記積層体を、真空ラミネーターで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１８０℃、特に１５５〜１８０℃、脱気時間０．１〜５分、プレス圧力０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間５〜１５分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂに含まれるエチレン−極性モノマー共重合体を架橋させることにより、表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂを介して、表面側透明保護部材１１、裏面側透明部材１２、及び太陽電池用セル１４を一体化させて、太陽電池用セル１４を封止することができる。
【００５８】
本発明の太陽電池に使用される表面側透明保護部材１１は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。
【００５９】
本発明で使用される裏面側保護部材１２は、一般に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックフィルムである。反射性を高めるため、二酸化チタン（チタン白）等の白色顔料を含有させても良い。
【００６０】
本発明においては、表面側封止膜１３Ａにおける紫外線吸収剤の含有量が、上記のように減量されているため、表面側封止膜１３Ａが紫外線を透過し易くなっている。従って、表面側から入射した太陽光の紫外線領域の光を太陽電池用セルが有効利用でき、高い発電性能を有する太陽電池が得られる。また、裏面側封止膜１３Ｂが白色顔料等の着色剤を含むことにより、太陽光の反射光も太陽電池用セルが有効利用できるため、より高い発電性能を有する太陽電池が得られる。更に、裏面側封止膜１３Ｂが白色顔料等の着色剤を含んでいるので、裏面側保護部材１２には紫外線が到達し難くなり、裏面側保護部材１２の劣化による黄変が防止された太陽電池が得られる。
【００６１】
なお、本発明の太陽電池は、上述のような一対の太陽電池用封止膜に特徴を有する。従って、表面側透明保護部材、裏面側保護部材、及び太陽電池用セル等の太陽電池用封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよく、特に制限されない。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を実施例により説明する。
（実施例１〜４、比較例１〜５）
１．太陽電池用封止膜組成物の調製
表１に示す配合で各材料をロールミルに供給し、７０℃で、混練して実施例１〜４及び比較例１〜５の太陽電池用封止膜組成物（表面側封止膜用）、及び着色剤含有太陽電池用封止膜組成物（裏面側封止膜用）を調製した。各太陽電池用封止膜組成物を、７０℃で、カレンダ成形し、放冷後、実施例１〜４の太陽電池用封止膜（表面側封止膜）（厚さ０．６ｍｍ）及び着色剤含有太陽電池用封止膜（裏面側封止膜）を得た。
２．透過率評価用サンプルの作製
各表面側封止膜（厚さ０．６ｍｍ）を２枚の白板ガラス（縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ３ｍｍ）に挟み、真空ラミネーターにて９０℃で仮圧着した後、オーブンで１５５℃、３０分で加熱し、ゲル化分率９０％以上まで架橋させ、サンプルを作製した。
３．裏面側保護部材（バックカバー）黄変度評価用サンプルの作製
裏面側保護部材として、白色顔料を含むポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用い、その上に、裏面側封止膜「有り」の場合は、裏面側封止膜（厚さ０．６ｍｍ）、表面側封止膜（厚さ０．６ｍｍ）及び白板ガラス（厚さ３ｍｍ）をこの順で積層し、裏面側封止膜「無し」の場合は、裏面側保護部材の上に、表面側封止膜（厚さ０．６ｍｍ）及び白板ガラス（厚さ３ｍｍ）をこの順で積層した。これらの積層体を、真空ラミネーターにて９０℃で仮圧着した後、オーブンで１５５℃、３０分で加熱し、ゲル化分率９０％以上まで架橋させ、サンプルを作製した。
【００６３】
４．評価方法
（１）透過率
上記２で作製した透過率評価用サンプルについて、波長４００ｎｍの透過率を分光光度計（Ｕ−４０００（日立製作所社製））を用いて測定した。
評価は、透過率が８８％以上を○とし、透過率が８８％未満を×とした。
（２）裏面保護部材の黄変度
上記３で作製した裏面保護部材黄変度評価用サンプルについて、ｓ−ＵＶ照射試験機（アイスーパーＵＶテスター（岩崎電気社製））を用い、温度６３℃の環境下、２９５〜４００ｎｍにおける紫外線強度が１００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を白板ガラス側から３００時間照射した。
ＵＶ照射後のサンプルをカラーメーター（スガ試験機社製）を用いて、裏面保護部材の黄変度（ＹＩ）を評価した。
評価は、ＹＩが５未満を○とし、ＹＩが５以上を×とした。
なお、判定は、（１）、（２）の評価がどちらも○の場合を○、いずれか一方でも×の場合を×とした。
【００６４】
【表１】
【００６５】
（評価結果）
各サンプルの評価結果を表１に示す。実施例１〜４において、表面側封止膜に、ＥＶＡ１００質量部に対して、紫外線吸収剤を０〜０．０８質量部配合し、着色剤を含有させた裏面側封止膜を使用した場合は、波長４００ｎｍの光線透過率が高く、且つ裏面側保護部材の黄変が防止されていた。一方、表面側封止膜に、ＥＶＡ１００質量部に対して、紫外線吸収剤を０．１５質量部配合した比較例１は、波長４００ｎｍの光線透過率が低くなり、着色剤を含有させた裏面封止膜を使用しない比較例２〜５は裏面側保護部材の黄変が生じていた。
以上により、本発明の一対の太陽電池用封止膜を使用した場合に、高い発電性能を有し、且つ裏面側保護部材の黄変が防止された太陽電池が得られることが示された。
【００６６】
なお、本発明は上記の実施の形態の構成及び実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明により、高い発電性能を有し、外観上の変化が少ない太陽電池を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１１、２１ 表面側透明保護部材
１２、２２ 裏面側保護部材
１３Ａ、２３Ａ 表面側封止膜
１３Ｂ、２３Ｂ 裏面側封止膜
１４、２４ 太陽電池用セル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池用セルを表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に封止して太陽電池を構成するための二枚一対の太陽電池用封止膜であって、
前記太陽電池用セルと前記表面側保護部材との間の表面側封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、且つ紫外線吸収剤をエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下含んでおり、そして
前記太陽電池用セルと前記裏面側保護部材との間の裏面側封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする一対の太陽電池用封止膜。
【請求項２】
前記表面側封止膜が、波長４００ｎｍにおいて８８％以上の光線透過率を有する請求項１に記載の一対の太陽電池用封止膜。
【請求項３】
前記裏面側封止膜に含まれる着色剤が、二酸化チタンである請求項１又は２に記載の一対の太陽電池用封止膜。
【請求項４】
前記エチレン−極性モノマー共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である請求項１〜３のいずれか１項に記載の一対の太陽電池用封止膜。
【請求項５】
前記架橋剤が、有機過酸化物である請求項１〜４のいずれか１項に記載の一対の太陽電池用封止膜。
【請求項６】
太陽電池用セルを表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に二枚一対の封止膜を介在させて、封止してなる太陽電池において、
前記太陽電池用セルと前記表面側保護部材との間の表面側封止膜、及び前記太陽電池用セルと前記裏面側保護部材との間の裏面側封止膜が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の一対の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電池。
【請求項１】
太陽電池用セルを表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に封止して太陽電池を構成するための二枚一対の太陽電池用封止膜であって、
前記太陽電池用セルと前記表面側保護部材との間の表面側封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体、及び架橋剤を含み、且つ紫外線吸収剤をエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１質量部以下含んでおり、そして
前記太陽電池用セルと前記裏面側保護部材との間の裏面側封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤、及び着色剤を含むことを特徴とする一対の太陽電池用封止膜。
【請求項２】
前記表面側封止膜が、波長４００ｎｍにおいて８８％以上の光線透過率を有する請求項１に記載の一対の太陽電池用封止膜。
【請求項３】
前記裏面側封止膜に含まれる着色剤が、二酸化チタンである請求項１又は２に記載の一対の太陽電池用封止膜。
【請求項４】
前記エチレン−極性モノマー共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である請求項１〜３のいずれか１項に記載の一対の太陽電池用封止膜。
【請求項５】
前記架橋剤が、有機過酸化物である請求項１〜４のいずれか１項に記載の一対の太陽電池用封止膜。
【請求項６】
太陽電池用セルを表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に二枚一対の封止膜を介在させて、封止してなる太陽電池において、
前記太陽電池用セルと前記表面側保護部材との間の表面側封止膜、及び前記太陽電池用セルと前記裏面側保護部材との間の裏面側封止膜が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の一対の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電池。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１１９５５９（Ｐ２０１１−１１９５５９Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７７２０４（Ｐ２００９−２７７２０４）
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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