JP5465813B2 - 太陽電池封止用シートセット - Google Patents
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Description
受光面側保護部材と裏面側保護部材との間に配置させて、太陽電池素子を封止させるために用いられる、第一封止シートと第二封止シートとを備える太陽電池封止用シートセットであって、
150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより、上記第一封止シート及び上記第二封止シートを加熱加圧処理したとき、JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される、上記第一封止シートの体積固有抵抗は、上記第二封止シートの体積固有抵抗よりも高く、
加熱加圧処理された上記第一封止シートの上記体積固有抵抗が、1×10 13 〜1×10 18 Ωcmであり、
加熱加圧処理された上記第二封止シートの上記体積固有抵抗が、1×10 8 〜1×10 16 Ωcmであり、
上記第一封止シートが上記受光面側保護部材と上記太陽電池素子との間に配置されるものであり、
上記第二封止シートが、カルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、及び、アセタール基から選択される少なくとも一種の極性基を含み、
上記第一封止シート及び上記第二封止シートの少なくとも一方が、架橋性樹脂としてエチレン系共重合体を含み、上記エチレン系共重合体が、エチレン・α−オレフィン共重合体及びエチレン・極性モノマー共重合体からなる群から選択される樹脂であり、
上記第一封止シート及び上記第二封止シートの少なくとも一方が、上記架橋性樹脂としてエチレン・α−オレフィン共重合体を含み、該エチレン・α−オレフィン共重合体が、以下a1)〜a4)を満たすことを特徴とする、太陽電池封止用シートセットが提供される。
a1)エチレンに由来する構成単位の含有割合が80〜90mol%であるとともに、炭素数3〜20のα−オレフィンに由来する構成単位の含有割合が10〜20mol%である。
a2)ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるMFRが0.1〜50g/10分である。
a3)ASTM D1505に準拠して測定される密度が0.865〜0.884g/cm3である。
a4)ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度が60〜85である。
受光面側保護部材と裏面側保護部材との間に封止層を有し、該封止層内に太陽電池素子が封止されてなる太陽電池モジュールであって、
上記封止層は、上記本発明の太陽電池封止用シートセットにより形成されたものであり、
上記封止層が、第一封止層と第二封止層とを有し、
上記第一封止層が、上記第一封止シートを架橋させてなり、
上記第二封止層が、上記第二封止シートを架橋させてなり、
JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される、上記第一封止層の体積固有抵抗は、上記第二封止層の体積固有抵抗よりも高く、
上記第二封止層が、カルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、及び、アセタール基から選択される少なくとも一種の極性基を含み、
上記第一封止層が上記受光面側保護部材と上記太陽電池素子との間に設けられている、太陽電池モジュールが提供される。
また、第一封止シートは、受光面側保護部材と太陽電池素子との間に配置されるものである。第二封止シートは、カルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、及び、アセタール基から選択される少なくとも一種の極性基を含む。
a1)エチレンに由来する構成単位の含有割合が80〜90mol%であるとともに、炭素数3〜20のα−オレフィンに由来する構成単位の含有割合が10〜20mol%である。
a2)ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるMFRが0.1〜50g/10分である。
a3)ASTM D1505に準拠して測定される密度が0.865〜0.884g/cm3である。
a4)ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度が60〜85である。
本発明の第一、第二封止シートに用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体に含まれる、エチレンに由来する構成単位の含有割合は、80〜90mol%であることが好ましく、より好ましくは80〜88mol%、更に好ましくは82〜88mol%、特に好ましくは82〜87mol%である。エチレン・α−オレフィン共重合体に含まれる、炭素数3〜20のα−オレフィンに由来する構成単位(以下、「α−オレフィン単位」とも記す)の割合は10〜20mol%であり、好ましくは12〜20mol%、より好ましくは12〜18mol%、さらに好ましくは13〜18mol%である。
エチレン・α−オレフィン共重合体に含まれるα−オレフィン単位の含有割合が20mol%以下であると、エチレン・α−オレフィン共重合体の結晶化速度が適度になるため、押出機より押し出されたシートがベタつかず、冷却ロールでの剥離が容易であり、本発明の太陽電池封止用シートを効率的に得ることができる。また、シートにベタツキが発生しないのでブロッキングを防止でき、シートの繰り出し性が良好にある。また、耐熱性の低下を防ぐこともできる。
第一、第二封止シートに用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体のメルトフローレ−ト(MFR)は、通常0.1〜50g/10分、好ましくは2〜50g/10分、より好ましくは5〜50g/10分、更に好ましくは10〜40g/10分、より更に好ましくは10〜27g/10分、最も好ましくは15〜25g/10分である。なお、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、重合温度、重合圧力、並びに重合系内のエチレン及びα−オレフィンのモノマー濃度と水素濃度のモル比率などを調整することにより、調整することができる。
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定される。
MFRが0.1〜10g/10分の範囲にあると、カレンダー成形によって第一、第二封止シートを製造することができる。MFRが0.1〜10g/10分の範囲にあると、エチレン・α−オレフィン共重合体を含む樹脂組成物の流動性が低いため、第一、第二封止シートを電池素子とラミネートする際にはみ出した溶融樹脂によるラミネート装置の汚れを防止できる点で好ましい。
さらに、MFRが2g/10分以上であると、樹脂組成物の流動性が向上し、シート押出成形によって生産することも可能である。さらに、MFRが10g/10分以上であると、押出成形によって第一、第二封止シートを製造する場合に、エチレン・α−オレフィン共重合体を含む樹脂組成物の流動性が向上し、シート押出成形時の生産性を向上させることができる。
また、MFRを50g/10分以下にすると、分子量が大きくなるため、チルロールなどのロール面への付着を抑制できるため、剥離が不要となり、均一な厚みの第一、第二封止シートに成形することができる。さらに、「コシ」がある樹脂組成物となるため、0.3mm以上の厚い第一、第二封止シートを容易に成形することができる。また、太陽電池モジュールのラミネート成形時の架橋特性が向上するため、十分に架橋させて、耐熱性の低下を抑制することができる。MFRが27g/10分以下であると、さらに、シート成形時のドローダウンを抑制できるため、幅の広い第一、第二封止シートを成形でき、また架橋特性および耐熱性がさらに向上し、最も良好な第一、第二封止シートを得ることができる。
第一、第二封止シートに用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、好ましくは0.865〜0.884g/cm3であるが、より好ましくは0.866〜0.883g/cm3、更に好ましくは0.866〜0.880g/cm3、特に好ましくは0.867〜0.880g/cm3である。エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、エチレン単位の含有割合とα−オレフィン単位の含有割合とのバランスにより調整することができる。すなわち、エチレン単位の含有割合を高くすると結晶性が高くなり、密度の高いエチレン・α−オレフィン共重合体を得ることができる。一方、エチレン単位の含有割合を低くすると結晶性が低くなり、密度の低いエチレン・α−オレフィン共重合体を得ることができる。
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、ASTM D1505に準拠して測定されたものである。
一方、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が0.865g/cm3以上であると、エチレン・α−オレフィン共重合体の結晶化速度を速くできるため、押出機より押し出されたシートがベタつきにくく、冷却ロールでの剥離が容易になり、本発明の太陽電池封止用シートを容易に得ることができる。また、シートにベタツキが発生しにくくなるのでブロッキングの発生を抑制し、シートの繰り出し性を向上させることができる。また、十分に架橋させられるため、耐熱性の低下を抑制することができる。
第一、第二封止シートに用いられるエチレン・α−オレフィン共重合体のショアA硬度は、60〜85であることが好ましく、より好ましくは62〜83、更に好ましくは62〜80、特に好ましくは65〜80である。エチレン・α−オレフィン共重合体のショアA硬度は、エチレン・α−オレフィン共重合体のエチレン単位の含有割合や密度を制御することにより、調整することができる。
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体のショアA硬度は、ASTM D2240に準拠して測定されるものである。
一方、ショアA硬度が85以下であると、高い透明性が得られる。また、低温での押出成形を容易に行うことができ、例えば130℃以下での押出成形が可能である。このため、エチレン・α−オレフィン共重合体に有機過酸化物を練り込む場合においても、押出機内での架橋反応が進行することが抑制でき、本発明の太陽電池封止用シートの外観を良好にすることができる。また、適度な柔軟性が得られるため、太陽電池モジュールのラミネート成形時に太陽電池素子の割れや、薄膜電極のカケなどの発生を防ぐことができる。
a5)エチレン・α―オレフィン共重合体中のアルミニウム元素の含有量が10〜500ppmである。
また、Al含有量が500ppm以下であると、押出機内での架橋反応の進行を防止できるため、太陽電池封止用シートの外観を良好にすることができる。
B値=[POE]/(2×[PO]×[PE]) (1)
〔式(1)中、[PE]はエチレン・α−オレフィン共重合体に含まれるエチレンに由来する構成単位の割合(モル分率)を示し、[PO]はエチレン・α−オレフィン共重合体に含まれる炭素数3〜20のα−オレフィンに由来する構成単位の割合(モル分率)を示し、[POE]は全dyad連鎖に含まれるα−オレフィン・エチレン連鎖の割合(モル分率)を示す〕
このB値は、エチレン・α−オレフィン共重合体中における、エチレン単位とα−オレフィン単位の分布状態を表す指標であり、J.C.Randall(Macromolecules,15,353(1982))、J.Ray(Macromolecules,10,773(1977))らの報告に基づいて求めることができる。
ここで、13C−NMRスペクトルにおけるTααとTαβは、炭素数3以上のα−オレフィンに由来する構成単位中の「CH2」のピーク強度に対応する。より具体的には、下記の一般式(2)に示すように、第3級炭素に対する位置が異なる2種類の「CH2」のピーク強度をそれぞれ意味している。
エチレン・α−オレフィン共重合体中の塩素イオンの含有割合を2ppm以下にすることで、銀などで構成される電極の腐食により、太陽電池モジュールの長期信頼性が低下する問題を防ぐことができる。なお、塩素原子を含まない重合触媒を用いることで、実質的に塩素イオンを含まないエチレン・α−オレフィン共重合体を得ることができる。
酢酸メチルへの抽出量は、例えばエチレン・α−オレフィン共重合体を約10g程度精秤し、酢酸メチルを用いて、酢酸メチルの沸点以上の温度でソックスレー抽出を行い、抽出前後のエチレン・α−オレフィン共重合体の重量差又は抽出溶媒を揮発させた残渣量より算出される。
なお、好ましくは、化合物(II−2)を実質的に使用せずに製造することで、電気特性に優れるエチレン・α−オレフィン共重合体を得ることができる。
本発明において、ポリビニルブチラールのMFRは、DIN53735に準じて、120℃で10kg荷重をかける条件で、10分間に溶出する樹脂量を測定されるものである。
本発明において、エチレン・酢酸ビニル共重合体のMFRは、ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるものである。
また、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが例えば10g/10分以下の場合は、溶融樹脂を加熱した金属ロール(カレンダーロール)で圧延することによって所望の厚さのシートやフィルムを作製するカレンダー成形機を使用し、エチレン・α−オレフィン共重合体と、必要に応じてシランカップリング剤、有機過酸化物、紫外線吸収剤、光安定剤、耐熱安定剤、およびその他添加剤と、の溶融混練を行いつつカレンダー成形を行い、第一、第二封止シートを得ることもできる。カレンダー成形機としては、公知の各種カレンダー成形機を用いることができ、ミキシングロール、三本カレンダーロール、四本カレンダーロールを用いることができる。四本カレンダーロールとしては、とくに、I型、S型、逆L型、Z型、斜Z型などを用いることができる。また、カレンダーロールに掛ける前に、エチレン系樹脂組成物を適度な温度まで熱しておくことも好ましく、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、押出機などを設置することも好ましい実施形態の一つである。カレンダー成形の温度範囲は、ロール温度を、通常40〜100℃とすることが好ましい。
VA(mm3)=tmax(mm)×106(mm2) (3)
一方、この単位面積の太陽電池封止用シートの実際の体積V0(mm3)は、太陽電池封止用シートを構成する樹脂の比重ρ(g/mm3)と単位面積(1m2)当りの太陽電池封止用シートの実際の重さW(g)と、を下記式(4)に当てはめることにより算出される。
V0(mm3)=W/ρ (4)
太陽電池封止用シートの単位面積当りの凹部の合計体積VH(mm3)は、下記式(5)に示されるように、「太陽電池封止用シートの見掛けの体積VA」から「実際の体積V0」を差し引くことによって算出される。
VH(mm3)=VA−V0=VA−(W/ρ) (5)
したがって、空隙率(%)は次のようにして求めることができる。
空隙率P(%)=VH/VA×100
=(VA−(W/ρ))/VA×100
=1−W/(ρ・VA)×100
=1−W/(ρ・tmax・106)×100
この例は、受光面側封止シートとして1枚の第一封止シートと、裏面側封止シートとして1枚の第二封止シートとからなる一対のシートセットである。第一封止シートを受光面側保護部材と太陽電池素子との間に配置させ、第二封止シートを太陽電池素子と裏面側保護部材との間に配置させる。第一封止シートは受光面側保護部材と太陽電池素子とそれぞれ接していることが好ましく、第二封止シートは、裏面側保護部材と太陽電池素子とそれぞれ接していることが好ましい。第一封止シート及び第二封止シートの厚みは、それぞれ0.01〜2mmが好ましく、より好ましくは、0.05〜1.5mm、更に好ましくは0.1〜1.2mm、より更に好ましくは0.2〜1mm、特に好ましくは0.2〜0.8mm、中でも0.25〜0.6mmが好ましい。
この例は、受光面側封止シートとして相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートと、裏面側封止シートとして相対的に厚みの厚い第二封止シートとからなる3枚のシートセットである。この例において相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートは、受光面側保護部材と太陽電池素子との間に積層して配置されるためのものである。この場合において、相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートが互いに接して配置されることが好ましい。また、相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートがあらかじめ積層されたものを用いると、モジュールの製造時間を短くできるため好ましい。相対的に厚みの厚い第二封止シートは太陽電池素子と裏面側保護部材との間に配置される。相対的に厚みの厚い第二封止シートの厚みは、0.01〜2mmが好ましく、より好ましくは、0.05〜1.5mm、更に好ましくは0.1〜1.2mm、より更に好ましくは0.2〜1mm、特に好ましくは0.2〜0.8mm、中でも0.25〜0.6mmが好ましい。相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートは、積層したときの厚みが、0.01〜2mmであることが好ましく、より好ましくは、0.05〜1.5mm、更に好ましくは0.1〜1.2mm、より更に好ましくは0.15〜1mm、特に好ましくは0.2〜0.8mm、中でも0.25〜0.6mmが好ましい。
この例は、受光面側封止シートとして相対的に厚みの厚い第一封止シートと、裏面側封止シートとして相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートとからなる3枚のシートセットである。この例において、相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートは、太陽電池素子と裏面側保護部材との間に積層して配置されるためのものである。相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートは互いに接して配置されることが好ましい。また、相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートはあらかじめ積層されたものを用いると、モジュールの製造時間を短くできるため好ましい。相対的に厚みの厚い第一封止シートは受光面側保護部材と太陽電池素子との間に配置される。相対的に厚みの厚い第一封止シートの厚みは、0.01〜2mmが好ましく、より好ましくは、0.05〜1.5mm、更に好ましくは0.1〜1.2mm、より更に好ましくは0.2〜1mm、特に好ましくは0.2〜0.8mm、中でも0.25〜0.6mmが好ましい。相対的に厚みの薄い第一、第二封止シートは、積層したときの厚みが、0.01〜2mmであることが好ましく、より好ましくは、0.05〜1.5mm、更に好ましくは0.1〜1.2mm、より更に好ましくは0.15〜1mm、特に好ましくは0.2〜0.8mm、中でも0.25〜0.5mmが好ましい。
この例は、1枚の第一封止シートと2枚の第二封止シートからなる3枚のシートセットである。このシートセットは、少なくとも受光面側封止シートがこのように構成されていればよく、任意の太陽電池封止用シートを裏面側封止シートとして組み合わせても良いし、この3枚のシートセット2組から構成されるシートセットとし、2組のうち一方を受光面側封止シートとし、他方を裏面側封止シートしても良い。この例において、これら3枚のシートセットは、受光面側保護部材と太陽電池素子との間に、第二封止シート、第一封止シート、第二封止シートの順で積層して配置されるものである。この場合において、3枚のシートは互いに接して配置されることが好ましい。また、受光面保護部材及び太陽電池素子は、それぞれ第二封止シートに接していることが好ましい。また、3枚のシートはあらかじめ積層されたものを用いると、モジュールの製造時間を短くできるため好ましい。第一、第二封止シートの厚みは、3枚積層したとき0.01〜2mmであることが好ましく、より好ましくは、0.05〜1.5mm、更に好ましくは0.1〜1.2mm、より更に好ましくは0.2〜1mm、特に好ましくは0.2〜0.8mm、中でも0.25〜0.6mmが好ましい。この例においては、上記例2と同様に第二封止シートが太陽電池素子の受光面側に設けられているため、受光面側に発生したガスを第二封止シートに吸収させることができ、特に大型の太陽電池素子を用いた場合において受光面側における気泡の発生をより確実に抑制することができる。
抵抗測定器の一方の電極を太陽電池素子13に接続し、もう片方を第二封止層12に接触することにより、第二封止層12の体積固有抵抗を測定することができる。太陽電池素子13への接続は、測定値が安定しない場合には、太陽電池素子13の表面(受光面側)と裏面を短絡して接続する。
抵抗測定器の一方の電極を、上記と同様に太陽電池素子13に接続し、もう片方を受光面側保護部材14に電極サイズに合わせた導電性ゴムを介して接触することにより、第一封止層11の体積固有抵抗を測定することができる。この場合厳密には受光面側保護部材14と第一封止層11とをあわせた抵抗を測定していることになるが、受光面側保護部材14として通常用いられているソーダガラスの体積固有抵抗は1010Ωcmオーダー程度であり、本発明において好適に用いられる第一封止層11の抵抗は1013Ωcmオーダー以上であるから、測定値は実質的に第一封止層11の抵抗と等しい。
ただし、第一封止層11及び第二封止層12いずれの測定も電圧印加した後、測定値が安定せず抵抗値の増加傾向が続く場合には、1000秒後の値を用いる。
また体積抵抗を算出する際には、第一封止層11及び第二封止層12の膜厚に関しては、それぞれ太陽電池素子13から剥がして、接触式の厚み測定し、5点測定の平均値とする。剥がせない場合には、レーザ変位計を用いて封止層の2つの反射面の光学膜厚を測定し、封止層の実測屈折率を用いて、膜厚換算により求めても良い。また、第一封止層11の場合には、同様に、ガラスなど受光面側保護部材14ごしに、レーザ変位計を用いて封止層の2つの反射面を同様に計測して、屈折率は別に封止層を剥がして測定し、膜厚換算してもよい。用いるレーザ変位計はそれぞれ、封止層の2つの反射面間の距離が測定できる装置であれば特に指定しないが、例えばキーエンス社製レーザ変位計LT−9000などを用いてもよい。
なお、体積固有抵抗を測定する際の第一封止シート及び第二封止シートの加熱加圧処理は、150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより行う。また、前述のとおり、本明細書において体積固有抵抗は、JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定したものである。
(i)裏面側保護部材15、第二封止シート、複数の太陽電池素子13、第一封止シート、及び受光面側保護部材14をこの順に積層した積層体を得る工程;
(ii)該積層体を、ラミネーターなどにより加圧し貼り合わせ、同時に必要に応じて加熱する工程;
(iii)(ii)の工程の後、さらに必要に応じて積層体を加熱処理し、第一、第二封止シートを硬化して、第一封止シートから第一封止層11、第二封止シートから第二封止層12を得る工程;
により製造することができる。
真空ラミネーターを用いる場合、例えば、温度125〜160℃、真空圧300Pa以下の条件で3〜6分間真空・加熱し、次いで、100kPaで加圧を1〜15分間程度行う。その後に、例えば、トンネル式の連続式架橋炉又は棚段式のバッチ式架橋炉を用いて、130〜155℃で20〜60分程度で、第一、第二封止シートの架橋処理を行っても良い。又は、真空ラミネーターにおける加熱温度を145〜170℃とし、大気圧による加圧時間を6〜30分として、真空ラミネーターで架橋処理も行うこともできる。さらに、この後に、上記と同様にして架橋処理を行っても良い。この架橋処理工程は、工程(ii)と同時に行ってもよいし、工程(ii)の後に行ってもよい。
[MFR]
ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件にて測定した。
エチレン・α−オレフィン共重合体を湿式分解した後、純水にて定容し、ICP発光分析装置(島津製作所社製、ICPS−8100)により、アルミニウムを定量し、アルミニウム元素の含有量を求めた。
エチレン・α−オレフィン共重合体を190℃、加熱4分、10MPaで加圧した後、10MPaで常温まで5分間加圧冷却して3mm厚のシートを得た。得られたシートを用いて、ASTM D2240に準拠してエチレン・α−オレフィン共重合体のショアA硬度を測定した。
ASTM D1505に準拠して、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度を測定した。
上述の13C−NMRスペクトルより、下記式(1)に従ってエチレン・α−オレフィン共重合体の「B値」を算出した。
B値=[POE]/(2×[PO]×[PE]) ・・・(1)
(式(1)中、[PE]はエチレン・α−オレフィン共重合体に含まれるエチレンに由来する構成単位の割合(モル分率)を示し、[PO]はエチレン・α−オレフィン共重合体に含まれる炭素数3〜20のα−オレフィンに由来する構成単位の割合(モル分率)を示し、[POE]は全dyad連鎖に含まれるα−オレフィン・エチレン連鎖の割合(モル分率)を示す)
前述の文献の記載を参考にし、上述の13C−NMRスペクトルよりエチレン・α−オレフィン共重合体の「Tαβ/Tαα」を算出した。
Waters社製のゲル浸透クロマトグラフ(商品名「Alliance GPC−2000型」)を使用し、以下のようにして測定した。分離カラムには、商品名「TSKgel GMH6−HT」を2本、及び商品名「TSKgel GMH6−HTL」を2本使用した。カラムサイズは、いずれも内径7.5mm、長さ300mmとし、カラム温度は140℃とし、移動相にはo−ジクロロベンゼン(和光純薬工業社製)及び酸化防止剤としてBHT(武田薬品社製)0.025重量%を用いた。移動相を1.0ml/分の速度で移動させ、試料濃度は15mg/10mlとし、試料注入量は500μlとし、検出器として示差屈折計を用いた。標準ポリスチレンは、分子量がMw<1000及びMw>4×106については東ソー社製のものを用いた。また、分子量が1000≦Mw≦4×106についてはプレッシャーケミカル社製のものを用いた。分子量は、ユニバーサル校正して、用いた各α−オレフィンに合わせエチレン・α−オレフィン共重合体に換算した。
オートクレーブを用いて滅菌洗浄されたガラス容器にエチレン・α−オレフィン共重合体を約10g精秤し、超純水を100ml加えて密閉した後、常温で30分間超音波(38kHz)抽出を行って得られる抽出液を使用し、ダイオネクス社製のイオンクロマトグラフ装置(商品名「ICS−2000」)を用いて測定した。
エチレン・α−オレフィン共重合体を約10g程度精秤し、酢酸メチルを用いて、温水バス温度90℃でソックスレー抽出を3時間行い、抽出前後のエチレン・α−オレフィン共重合体の重量差又は抽出溶媒を揮発させた残渣量より算出した。
太陽電池封止用シートの第一、第二封止シートをそれぞれ10cm×10cmのサイズに裁断した後、150℃、真空圧250Paで3分、150℃、加圧圧力100kPaで15分の条件下、ラミネート装置(NPC社製、LM−110X160S)でラミネートして測定用の架橋シートを作製した。作製した架橋シートの体積固有抵抗(Ω・cm)を、JIS K6911に準拠し、印加電圧500Vで測定した。なお、測定時、高温測定チャンバー「12708」(アドバンスト社製)を用いて温度100±2℃とし、微小電流計「R8340A」(アドバンスト社製)を使用した。
太陽電池封止シートの第一、第二封止シートをそれぞれ10cm×10cmのサイズに裁断した後、150℃、真空圧250Paで3分、加圧圧力100kPaで15分の条件下、ラミネート装置(NPC社製、LM−110X160S)でラミネートして測定用の厚さ0.5mmの架橋シートを作製した。得られた架橋処理後のシートを密閉容器の入るように切断し、精密天秤で約1gを秤量した。秤量後、シートを100mlの密閉容器にアセトンを10mlに、23℃、1時間浸漬した。1時間後、キムワイプなどでシート表面に付着しているアセトンをふき取り、試験後のシートを精密天秤で秤量した。この試験前後の重量差より、アセトンの吸収率を算出した。t−ブタノールについては、t−ブタノールの浸積温度を30℃に変更した以外は同様にして、t−ブタノールの吸収率を算出した。
(合成例1)
撹拌羽根を備えた内容積50Lの連続重合器の一つの供給口に、共触媒としてメチルアルミノキサンのトルエン溶液を8.0mmol/hr、主触媒としてビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドのヘキサンスラリーを0.025mmol/hr、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を0.5mmol/hrの割合で供給し、触媒溶液と重合溶媒として用いる脱水精製したノルマルヘキサンの合計が20L/hrとなるように脱水精製したノルマルヘキサンを連続的に供給した。同時に重合器の別の供給口に、エチレンを3kg/hr、1−ブテンを15kg/hr、水素を5NL/hrの割合で連続供給し、重合温度90℃、全圧3MPaG、滞留時間1.0時間の条件下で連続溶液重合を行った。重合器で生成したエチレン・α−オレフィン共重合体のノルマルヘキサン/トルエン混合溶液は、重合器の底部に設けられた排出口を介して連続的に排出させ、エチレン・α−オレフィン共重合体のノルマルヘキサン/トルエン混合溶液が150〜190℃となるように、ジャケット部が3〜25kg/cm2スチームで加熱された連結パイプに導いた。なお、連結パイプに至る直前には、触媒失活剤であるメタノールが注入される供給口が付設されており、約0.75L/hrの速度でメタノールを注入してエチレン・α−オレフィン共重合体のノルマルヘキサン/トルエン混合溶液に合流させた。スチームジャケット付き連結パイプ内で約190℃に保温されたエチレン・α−オレフィン共重合体のノルマルヘキサン/トルエン混合溶液は、約4.3MPaGを維持するように、連結パイプ終端部に設けられた圧力制御バルブの開度の調整によって連続的にフラッシュ槽に送液された。なお、フラッシュ槽内への移送においては、フラッシュ槽内の圧力が約0.1MPaG、フラッシュ槽内の蒸気部の温度が約180℃を維持するように溶液温度と圧力調整バルブ開度設定が行われた。その後、ダイス温度を180℃に設定した単軸押出機を通し、水槽にてストランドを冷却し、ペレットカッターにてストランドを切断し、ペレットとしてエチレン・α−オレフィン共重合体を得た。収量は2.2kg/hrであった。物性を表1に示す。
主触媒としての[ジメチル(t−ブチルアミド)(テトラメチル−η5−シクロペンタジエニル)シラン]チタンジクロライドのヘキサン溶液を0.012mmol/hr、共触媒としてのトリフェニルカルベニウム(テトラキスペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液を0.05mmol/hr、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を0.4mmol/hrの割合でそれぞれ供給するとともに、1−ブテンを5kg/hr、水素を100NL/hrの割合で供給した以外は、前述の合成例1と同様にしてエチレン・α−オレフィン共重合体を得た。収量は1.3kg/hrであった。物性を表1に示す。
主触媒としてビス(p−トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1,4,4,7,7,10,10−オクタメチル−1,2,3,4,7,8,9,10−オクタヒドロジベンズ(b,h)−フルオレニル)ジルコニウムジクロリドのヘキサン溶液を0.003mmol/hr、共触媒としてのメチルアルミノキサンのトルエン溶液を3.0mmol/hr、トリイソブチルアルミニウムのヘキサン溶液を0.6mmol/hrの割合でそれぞれ供給したこと;エチレンを4.3kg/hrの割合で供給したこと;1−ブテンの代わりに1−オクテンを6.4kg/hrの割合で供給したこと;1−オクテンと触媒溶液と重合溶媒として用いる脱水精製したノルマルヘキサンの合計が20L/hrとなるように脱水精製したノルマルヘキサンを連続的に供給したこと;水素を60NL/hrの割合で供給したこと;及び重合温度を130℃にしたこと以外は、合成例1と同様にしてエチレン・α−オレフィン共重合体を得た。収量は4.3kg/hrであった。物性を表1に示す。
(合成例4)
エチレン含有量15モル%、けん化度98モル%、平均重合度1700のポリビニルアルコール(クラレ社製、PVA−117)100gを蒸留水に溶解し、濃度10重量%のポリビニルアルコール水溶液を得た。この水溶液を40℃にした状態でアンカー型攪拌翼を用いて攪拌しながら35重量%塩酸を32g添加後、ブチルアルデヒド60gを滴下した。水溶液中にポリビニルブチラール樹脂が析出したことを確認した後、さらに35重量%塩酸を64g添加しながら50℃まで昇温して4時間攪拌して反応を完結させ、変性ポリビニルブチラール樹脂の分散液を得た。得られた分散液を冷却し、30重量%水酸化ナトリウム水溶液により分散液のpHを7.5まで中和し、ろ過後、対ポリマー20倍量の蒸留水で水洗/乾燥して平均重合度1700、アセタール化度65モル%の変性ポリビニルブチラール樹脂を得た。
(製造例1)
合成例1のエチレン・α−オレフィン共重合体100重量部に対し、エチレン性不飽和シラン化合物としてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを0.5重量部、有機過酸化物として1分間半減期温度が166℃のt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネートを1.0重量部、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレートを1.2重量部、紫外線吸収剤として2−ヒドロキシ−4−ノルマル−オクチルオキシベンゾフェノンを0.4重量部、ラジカル捕捉剤としてビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケートを0.2重量部、及び耐熱安定剤1としてトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト0.05重量部、耐熱安定剤2としてオクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート0.1重量部を配合した。サーモ・プラスチック社製の単軸押出機(スクリュー径20mmφ、L/D=28)にコートハンガー式T型ダイス(リップ形状:270×0.8mm)を装着し、ダイス温度100℃の条件下、ロール温度30℃、巻き取り速度1.0m/minで、第1冷却ロールにエンボスロールを用いて成形を行い、厚み0.5mmのエンボス加工された封止シートを得た。得られたシートの空隙率は28%であった。
ビニル酢酸を26重量%含有し、MFRが15g/10分であるエチレン・ビニル酢酸重合体100重量部に対し、下記に示す添加剤を配合し、100℃で5分間、30rpmの条件で、ラボプラストミル(東洋精機社製)で混練し、エチレン・ビニル酢酸重合体を含む樹脂組成物(表2中EVA)を得た。真空ラミネーターを用いて、得られた組成物を厚み0.5mmの25×25センチの開口部をもつSUS製の金属枠を用いて枠の内部のシートをセットし、熱盤温度100℃で真空時間3分、加圧時間10分にて、厚み0.5μmの平坦な封止シートを作製した。
<有機過酸化物> 2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン 1.3重量部
<架橋助剤> トリアリルイソシアヌレート 1.5重量部
<エチレン性不飽和シラン化合物> γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 0.3重量部
<ラジカル捕捉剤> ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート 0.1重量部
<紫外線吸収剤> 2−ヒドロキシ−4−n−オクチルオキシベンゾフェノン 0.2重量部
<耐熱安定剤1> ブチルヒドロキシトルエン 0.01重量部
表2に示す配合とした以外は実施例1と同様にしてエンボス加工された封止シートを得た。得られたシートの空隙率はいずれも28%であった。
合成例4の変性ポリビニルブチラール樹脂100質量部、可塑剤としてトリエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサネート45質量部を160℃で10分間、100rpmの条件で、ラボプラストミル(東洋精機社製)で混練し、変性ポリビニルブチラール樹脂組成物(表2中PVB)を得た。得られた組成物のMFRは0.6g/10分であった。空ラミネーターを用いて、得られた組成物を厚み0.5mmの25×25センチの開口部をもつSUS製の金属枠を用いて枠の内部のシートをセットし熱盤温度100℃で真空時間3分、加圧時間10分にて、厚み0.5mmの平坦なシートを作製した。
製造例1〜5の封止シートを表3で示すように組み合わせて一対の太陽電池封止用シートを用意し、下記で示すようにモデルのモジュールを作製して、「PID評価」、「気泡」、「太陽電池素子の割れ」について評価した。結果を表3に示す。また、第一封止シートの体積固有抵抗R1と第二封止シートの体積固有抵抗R2との比(R1/R2)、第二封止シートのアセトンの吸収率(A2)と第一封止シートのアセトンの吸収率(A1)との差(A2−A1)、及び、第二封止シートのt−ブタノールの吸収率(B2)と第一封止シートのt−ブタノールの吸収率(B1)との差(B2−B1)も合わせて表3に示した。
[PID評価]
第一封止シートを受光面側保護部材と太陽電池素子との間にセットし、太陽電池素子と裏面側保護部材との間には、第二封止シートをセットして、真空ラミネータを用いて太陽電池モジュールを作製し、PID評価を実施した。評価用モジュールに用いた構成は、太陽電池素子として単結晶セルを用い18セル直列接続した小モジュールとした。受光面側保護部材には、24×21cmにカットした旭硝子ファブリテック社製の白板フロートガラス3.2mm厚みのエンボス付き熱処理ガラスを用いた。太陽電池素子は、受光面側のバスバー銀電極を中央にして5×3cmにカットしたセル(Shinsung Solar社製の単結晶セル)を用いた。このセルを銅箔に共晶ハンダを表面コートされた銅リボン電極を用いて18セル直列接続した。裏面側保護部材として、シリカ蒸着PETを含むPET系バックシートを用い、バックシートの一部にセルからの取り出し部位にカッタ−ナイフで約2cm切り込みを入れ18セル直列接続したセルのプラス端子とマイナス端子を取り出し、真空ラミネータ(NPC社製:LM−110x160−S)を用いて熱盤温度150℃、真空時間3分、加圧時間15分にてラミネートした。その後、ガラスからはみ出した封止シート、バックシートをカットし、ガラスエッジには端面封止材を付与して、アルミフレームを取り付けた後、バックシートから取り出した端子部分の切れ込み部位はRTVシリコーンを付与して硬化させた。このミニモジュールのプラス端子とマイナス端子を短絡し、電源の高圧側ケーブルを接続した。また電源の低圧側のケーブルはアルミフレームに接続し、アルミルレームは接地した。このモジュールを85℃、85%rhの恒温恒湿槽内にセットし、温度上昇を待った後、−600Vを印加し、24時間電圧を印加したまま保持した。高圧電源には、松定プレシジョン社製HARb−3R10−LFを用い、恒温恒湿槽にはエタック社製FS−214C2を用いた。試験後、このモジュールをAM(エアマス)1.5クラスAの光強度分布を有するキセノン光源を用いIV特性を評価した。IV評価には日清紡メカトロニクス社製のPVS−116i−Sを用いた。
評価結果は、以下の通りに分類した。
試験後のIV特性の最大出力電力Pmaxが初期値と比べて
出力電力の低下が5%以下 :○
出力電力の低下が5%超過 :×
青色ガラス(3mm厚み×12cm×7.5cm)の上に、第一封止シートを置き、ついでその上に、3cm角に切った厚さ0.2mmのアルミ板を2cmの間隔をおいて2枚置き、1cm幅×3cm長さのポリテトラフルオロエチレン基材製の粘着テープで止めた。次いでその上に、第二封止シートをさらに置き、最後にPET系バックシートを重ねて、150℃、真空圧250Paで3分、加圧圧力100kPaで15分の条件下、ラミネート装置(NPC社製、LM−110X160S)で貼り合わせを行い架橋・接着をした後の外観を観察した(初期膨れ)。さらに、130℃のオーブンに入れ、1時間の耐熱試験を実施した後の外観を観察した(耐熱試験後膨れ)。以下の基準に従って気泡発生を評価した。
○:とくに外観変化無し
△:粘着テープを貼った箇所にわずかな形状変化が発生
×:粘着テープを貼った箇所に膨れが発生
厚さ150μmのシリコン型太陽電池素子をインゴットより切削採取し、白板ガラス/第一封止シート/シリコン型太陽電池素子/第二封止シート/PET製バックシートの構成で、150℃、真空圧250Paで3分、加圧圧力100kPaで15分の条件下、ラミネート装置(NPC社製、LM−110X160S)で張り合わせを行い積層体を得た。得られた積層体内のシリコン型太陽電池素子を目視観察し、割れを評価した。
[A1]
受光面側保護部材と裏面側保護部材との間に配置させて、太陽電池素子を封止させるために用いられる、第一封止シートと第二封止シートとを備える太陽電池封止用シートセットであって、
150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより、前記第一封止シート及び前記第二封止シートを架橋処理したとき、JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される、架橋処理された前記第一封止シートの体積固有抵抗は、前記第二封止シートの体積固有抵抗よりも高く、
前記第二封止シートが、カルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、及び、アセタール基から選択される少なくとも一種の極性基を含む、太陽電池封止用シートセット。
[A2]
前記第一封止シートが前記受光面側保護部材と前記太陽電池素子との間に配置される、[A1]に記載の太陽電池封止用シートセット。
[A3]
前記極性基が、カルボキシル基及びエステル基から選択される少なくとも一種を含む、[A1]又は[A2]に記載の太陽電池封止用シートセット。
[A4]
前記受光面側保護部材と前記太陽電池素子との間に、前記第一封止シートと前記第二封止シートとを積層させて配置される、[A1]乃至[A3]いずれか一つに記載の太陽電池封止用シートセット。
[A5]
前記第一封止シートと前記第二封止シートとが接して配置される、[A4]に記載の太陽電池封止用シートセット。
[A6]
前記第二封止シートが前記受光面側保護部材に接して配置される、[A1]乃至[A5]いずれか一つに記載の太陽電池封止用シートセット。
[A7]
前記第一封止シートと前記第二封止シートとが積層されている、[A1]乃至[A6]いずれか一つに記載の太陽電池封止用シートセット。
[A8]
複数の前記第一封止シートを含み、前記第二封止シートが前記第一封止シートに挟んで前記受光面側保護部材と前記裏面側保護部材との間に配置される、[A1]乃至[A7]いずれか一つに記載の太陽電池封止用シートセット。
[A9]
複数の前記第二封止シートを含み、前記第一封止シートが前記第二封止シートに挟んで前記受光面側保護部材と前記裏面側保護部材との間に配置される、[A1]乃至[A7]いずれか一つに記載の太陽電池封止用シートセット。
[A10]
受光面側保護部材と裏面側保護部材との間に封止層を有し、該封止層内に太陽電池素子が封止されてなる太陽電池モジュールであって、
前記封止層が、第一封止層と第二封止層とを有し、
JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される、前記第一封止層の体積固有抵抗は、前記第二封止層の体積固有抵抗よりも高く、
前記第二封止層が、カルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、及び、アセタール基から選択される少なくとも一種の極性基を含む、太陽電池モジュール。
[A11]
前記封止層は、[A1]乃至[A9]いずれか一つに記載の太陽電池封止用シートセットにより形成されたものであり、
前記第一封止層が、前記第一封止シートを架橋させてなり、
前記第二封止層が、前記第二封止シートを架橋させてなる、[A10]記載の太陽電池モジュール。
[A12]
前記第一封止層が前記受光面側保護部材と前記太陽電池素子との間に設けられている、[A10]又は[A11]に記載の太陽電池モジュール。
太陽電池の受光面側に配置されるための第一封止シートと、
太陽電池の裏面側に配置されるための第二封止シートと、
を有し、前記第一封止シート及び前記第二封止シートが架橋性樹脂を含む樹脂組成物からなる一対の太陽電池封止シートであって、
150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより、前記第一封止シート及び前記第二封止シートを架橋処理したとき、JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される、架橋処理された前記第一封止シートの体積固有抵抗が、架橋処理された前記第二封止シートの体積固有抵抗よりも高いことを特徴とする一対の太陽電池封止シート。
[B2]
架橋処理された前記第一封止シートの体積固有抵抗R1(Ωcm)と、架橋処理された前記第二封止シートの体積固有抵抗R2(Ωcm)との比(R1/R2)が、1×101〜1×1010であることを特徴とする[B1]記載の太陽電池封止シート。
[B3]
150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより、架橋処理された前記第二封止シートを23℃で1時間アセトンに浸漬したとき、架橋処理された前記第二封止シートのアセトンの吸収率が、アセトンに浸漬する前の架橋処理された前記第二封止シートの重量に対して7〜400重量%であることを特徴とする[B1]又は[B2]記載の太陽電池封止シート。
[B4]
架橋処理された前記第二封止シートの前記アセトンの吸収率が、150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより、架橋処理された前記第一封止シートを23℃で1時間アセトンに浸漬したときの、架橋処理された前記第一封止シートのアセトンの吸収率よりも高いことを特徴とする[B3]記載の太陽電池封止シート。
[B5]
架橋処理された前記第二封止シートのアセトンの吸収率(A2)と、架橋処理された前記第一封止シートのアセトンの吸収率(A1)との差(A2−A1)が、10〜170であることを特徴とする[B4]に記載の太陽電池封止シート。
[B6]
150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより、架橋処理された前記第二封止シートを30℃で1時間t−ブタノールに浸漬したとき、架橋処理された第二封止シートのt−ブタノールの吸収率が、t−ブタノールに浸漬する前の架橋処理された前記第二封止シートの重量に対して4〜30重量%であることを特徴とする[B1]乃至[B5]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B7]
架橋処理された前記第二封止シートの前記t−ブタノールの吸収率が、150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより、架橋処理された前記第一封止シートを30℃で1時間t−ブタノールに浸漬したときの、架橋処理された前記第一封止シートのt−ブタノールの吸収率よりも高いことを特徴とする[B6]記載の太陽電池封止シート。
[B8]
架橋処理された前記第二封止シートのt−ブタノールの吸収率(B2)と、架橋処理された前記第一封止シートのt−ブタノールの吸収率(B1)との差(B2−B1)が、5〜40であることを特徴とする[B7]に記載の太陽電池封止シート。
[B9]
架橋処理された前記第一封止シートの前記体積固有抵抗が、1×1013〜1×1018Ωcmであることを特徴とする[B1]乃至[B8]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B10]
架橋処理された前記第二封止シートの前記体積固有抵抗が、1×108〜1×1016Ωcmであることを特徴とする[B1]乃至[B9]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B11]前記第一封止シートが、前記架橋性樹脂として、エチレン系共重合体を含むことを特徴とする[B1]乃至[B10]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B12]
前記第二封止シートが、前記架橋性樹脂として、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・極性モノマー共重合体及びポリビニルブチラールからなる群から選択される樹脂を含むことを特徴とする[B1]乃至[B11]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B13]
前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、前記架橋性樹脂としてエチレン系共重合体を含み、前記エチレン系共重合体が、エチレン・α−オレフィン共重合体及びエチレン・極性モノマー共重合体からなる群から選択される樹脂であることを特徴とする[B11]又は[B12]に記載の太陽電池封止シート。
[B14]
前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、前記架橋性樹脂としてエチレン・α−オレフィン共重合体を含み、該エチレン・α−オレフィン共重合体が、以下a1)〜a4)を満たすことを特徴とする[B13]記載の太陽電池封止シート。
a1)エチレンに由来する構成単位の含有割合が80〜90mol%であるとともに、炭素数3〜20のα−オレフィンに由来する構成単位の含有割合が10〜20mol%である。
a2)ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるMFRが5〜50g/10分である。
a3)ASTM D1505に準拠して測定される密度が0.865〜0.884g/cm3である。
a4)ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度が60〜85である。
[B15]
前記エチレン・α―オレフィン共重合体が、更に以下a5)を満たすことを特徴とする[B14]に記載の太陽電池封止シート。
a5)前記エチレン・α―オレフィン共重合体中のアルミニウム元素の含有量が10〜500ppmである。
[B16]
前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、前記架橋性樹脂としてエチレン・極性モノマー共重合体を含み、該エチレン・極性モノマー共重合体が、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸無水物共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体、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、エチレン・不飽和グリシジルエステル共重合体、エチレン・不飽和グリシジルエーテル共重合体、エチレン・不飽和グリシジルエステル・不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン・不飽和グリシジルエーテル・不飽和カルボン酸エステル共重合体、及び、エチレン・ビニルエステル共重合体の群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする[B13]乃至[B15]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B17]
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ことを特徴とする[B16]に記載の太陽電池封止シート。
[B18]
前記エチレン・酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル含有量が、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体全体に対して、15〜47重量%であることを特徴とする[B17]に記載の太陽電池封止シート。
[B19]
ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定される、前記エチレン・極性モノマー共重合体のMFRが5〜50g/10分であることを特徴とする[B16]乃至[B18]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B20]
前記樹脂組成物は、シランカップリング剤を含み、前記シランカップリング剤の含有量が、前記架橋性樹脂100重量部に対して、0.1〜2.0重量部であることを特徴とする[B1]乃至[B19]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B21]
前記樹脂組成物は、有機過酸化物を含み、前記有機過酸化物の含有量が、前記架橋性樹脂100重量部に対して、0.1〜1.2重量部であることを特徴とする[B1]乃至[B20]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B22]
前記樹脂組成物は、紫外線吸収剤、光安定化剤及び耐熱安定剤からなる群より選択される少なくとも一種を含み、前記紫外線吸収剤、前記光安定剤及び前記耐熱安定剤からなる群より選択される少なくとも一種の含有量が、前記架橋性樹脂100重量部に対して、0.005〜5重量部であることを特徴とする[B1]乃至[B21]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B23]
前記樹脂組成物は、架橋助剤を含み、前記架橋助剤の含有量が、前記架橋性樹脂100重量部に対して、0.05〜5重量部であることを特徴とする[B1]乃至[B22]いずれか一つに記載の太陽電池封止シート。
[B24]
受光面側保護部材と裏面側保護部材との間に封止層を有し、該封止層内に太陽電池素子が封止されてなる太陽電池モジュールであって、
前記封止層が、
前記受光面側保護部材と前記太陽電池素子との間に配置させて形成された受光面側封止層と、
前記裏面側保護部材と前記太陽電池素子との間に配置させて形成された裏面側封止層と、
を有し、
JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで、前記受光面側封止層及び前記裏面側封止層の体積固有抵抗を測定したとき、前記受光面側封止層の前記体積固有抵抗が、前記裏面側封止層の前記体積固有抵抗よりも高いことを特徴とする太陽電池モジュール。
[B25]
前記封止層は、[B1]乃至[B23]いずれか一つに記載の太陽電池封止シートにより形成されたものであり、
前記受光面側封止層が、前記第一封止シートを架橋させてなり、
前記裏面側封止層が、前記第二封止シートを架橋させてなることを特徴とする[B24]記載の太陽電池モジュール。
Claims (17)
- 受光面側保護部材と裏面側保護部材との間に配置させて、太陽電池素子を封止させるために用いられる、第一封止シートと第二封止シートとを備える太陽電池封止用シートセットであって、
150℃、250Paで3分間加熱減圧した後、150℃、100kPaで15分間加熱加圧することにより、前記第一封止シート及び前記第二封止シートを加熱加圧処理したとき、JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される、前記第一封止シートの体積固有抵抗は、前記第二封止シートの体積固有抵抗よりも高く、
加熱加圧処理された前記第一封止シートの前記体積固有抵抗が、1×10 13 〜1×10 18 Ωcmであり、
加熱加圧処理された前記第二封止シートの前記体積固有抵抗が、1×10 8 〜1×10 16 Ωcmであり、
前記第一封止シートが前記受光面側保護部材と前記太陽電池素子との間に配置されるものであり、
前記第二封止シートが、カルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、及び、アセタール基から選択される少なくとも一種の極性基を含み、
前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、架橋性樹脂としてエチレン系共重合体を含み、前記エチレン系共重合体が、エチレン・α−オレフィン共重合体及びエチレン・極性モノマー共重合体からなる群から選択される樹脂であり、
前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、前記架橋性樹脂としてエチレン・α−オレフィン共重合体を含み、該エチレン・α−オレフィン共重合体が、以下a1)〜a4)を満たすことを特徴とする、太陽電池封止用シートセット。
a1)エチレンに由来する構成単位の含有割合が80〜90mol%であるとともに、炭素数3〜20のα−オレフィンに由来する構成単位の含有割合が10〜20mol%である。
a2)ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるMFRが0.1〜50g/10分である。
a3)ASTM D1505に準拠して測定される密度が0.865〜0.884g/cm3である。
a4)ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度が60〜85である。 - 前記極性基が、カルボキシル基及びエステル基から選択される少なくとも一種を含む、請求項1に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 加熱加圧処理された前記第一封止シートの体積固有抵抗R1(Ωcm)と、加熱加圧処理された前記第二封止シートの体積固有抵抗R2(Ωcm)との比(R1/R2)が、1×101〜1×1010であることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、有機過酸化物を含み、前記有機過酸化物の含有量が、前記架橋性樹脂100重量部に対して、0.1〜1.2重量部であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 前記エチレン・α―オレフィン共重合体が、更に以下a5)を満たすことを特徴とする請求項1乃至4いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
a5)前記エチレン・α―オレフィン共重合体中のアルミニウム元素の含有量が10〜500ppmである。 - 前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、前記架橋性樹脂としてエチレン・極性モノマー共重合体を含み、該エチレン・極性モノマー共重合体が、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸無水物共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体、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、エチレン・不飽和グリシジルエステル共重合体、エチレン・不飽和グリシジルエーテル共重合体、エチレン・不飽和グリシジルエステル・不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン・不飽和グリシジルエーテル・不飽和カルボン酸エステル共重合体、及び、エチレン・ビニルエステル共重合体の群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1乃至5いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 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り、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル含有量が、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体全体に対して、15〜47重量%であることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池封止用シートセット。
- ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定される、前記エチレン・極性モノマー共重合体のMFRが5〜50g/10分であることを特徴とする請求項6または7に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、シランカップリング剤を含み、前記シランカップリング剤の含有量が、前記架橋性樹脂100重量部に対して、0.1〜2.0重量部であることを特徴とする請求項1乃至8いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、紫外線吸収剤、光安定化剤及び耐熱安定剤からなる群より選択される少なくとも一種を含み、前記紫外線吸収剤、前記光安定剤及び前記耐熱安定剤からなる群より選択される少なくとも一種の含有量が、前記架橋性樹脂100重量部に対して、0.005〜5重量部であることを特徴とする請求項1乃至9いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 前記第一封止シート及び前記第二封止シートの少なくとも一方が、架橋助剤を含み、前記架橋助剤の含有量が、前記架橋性樹脂100重量部に対して、0.05〜5重量部であることを特徴とする請求項1乃至10いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 前記第二封止シートが前記裏面側保護部材と前記太陽電池素子との間に配置されるものである、請求項1乃至11いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 前記受光面側保護部材と前記太陽電池素子との間に、前記第一封止シートと前記第二封止シートとを積層させて配置される、請求項1乃至12いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 複数の前記第一封止シートを含み、前記第二封止シートが前記第一封止シートに挟んで前記受光面側保護部材と前記裏面側保護部材との間に配置される、請求項1乃至13いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 複数の前記第二封止シートを含み、前記第一封止シートが前記第二封止シートに挟んで前記受光面側保護部材と前記裏面側保護部材との間に配置される、請求項1乃至14いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセット。
- 受光面側保護部材と裏面側保護部材との間に封止層を有し、該封止層内に太陽電池素子が封止されてなる太陽電池モジュールであって、
前記封止層は、請求項1乃至15いずれか一項に記載の太陽電池封止用シートセットにより形成されたものであり、
前記封止層が、第一封止層と第二封止層とを有し、
前記第一封止層が、前記第一封止シートを架橋させてなり、
前記第二封止層が、前記第二封止シートを架橋させてなり、
JIS K6911に準拠し、温度100℃、印加電圧500Vで測定される、前記第一封止層の体積固有抵抗は、前記第二封止層の体積固有抵抗よりも高く、
前記第二封止層が、カルボキシル基、エステル基、水酸基、アミノ基、及び、アセタール基から選択される少なくとも一種の極性基を含み、
前記第一封止層が前記受光面側保護部材と前記太陽電池素子との間に設けられている、太陽電池モジュール。 - 前記第二封止層が前記裏面側保護部材と前記太陽電池素子との間に設けられている、請求項16に記載の太陽電池モジュール。
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