JP5697770B2 - 太陽電池パネル用シール材および太陽電池モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池パネル用シール材および太陽電池モジュール、詳しくは、太陽電池パネル用シール材およびそれが用いられる太陽電池モジュールに関する。
従来より、太陽電池パネルは、主に屋外で使用されており、かかる使用においては、枠状の固定部材などに固定されている。
一方、太陽電池パネルとして、透明電極層、光電変換層および金属電極層からなる発電層がガラス基板と樹脂層との間に介在される薄膜太陽電池パネルが知られている。この薄膜太陽電池パネルにおいて、通常、発電層は周端部にも形成されているので、固定部材と太陽電池パネルの周端部との間に水が浸入すると、発電層に水が浸入して、光電変換層が透明電極層や金属電極層から剥離して、発電効率が低減する不具合を生じる。そのため、薄膜太陽電池パネルの周端部を防水する必要がある。
そのため、例えば、太陽電池パネルの周端部を、断面略コ字形状の枠材の溝に、ガスケット（シール材）を介して固定することにより、太陽電池パネルの周端部をシール（防水）することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、汎用のシール材として、例えば、エチレン・プロピレン系ゴム発泡体が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００５−２７７２６０号公報 特開２００１−１３１３２０号公報
しかるに、近年、屋外で使用される薄膜太陽電池パネルは、大型化が図られており、かかる薄膜太陽電池パネルには高電圧がかかるため、シール材には、優れた耐電圧性が要求される。
しかし、エチレン・プロピレン系ゴム発泡体のみをシール材として使用すると、耐電圧性が不十分であり、そのシール材が用いられる薄膜太陽電池パネルにおいて、高電圧による損傷などの不具合を防止できない場合がある。
本発明の目的は、防水性および耐電圧性に優れる太陽電池パネル用シール材およびそれが用いられる太陽電池モジュールを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の太陽電池パネル用シール材は、弾性層と、前記弾性層に積層される絶縁性樹脂フィルムと、前記絶縁性樹脂フィルムに積層される第１止水性粘着剤層とを備えることを特徴としている。
また、本発明の太陽電池パネル用シール材では、前記絶縁性樹脂フィルムが、ポリエチレンテレフタレートからなることが好適である。
また、本発明の太陽電池パネル用シール材では、前記第１止水性粘着剤層が、ブチルゴムからなることが好適である。
また、本発明の太陽電池パネル用シール材は、さらに、前記弾性層と前記絶縁性樹脂フィルムとの間に介在される第２止水性粘着剤層を備えていることが好適である。
また、本発明の太陽電池パネル用シール材では、前記第２止水性粘着剤層が、ブチルゴムからなることが好適である。
また、本発明の太陽電池パネル用シール材では、前記弾性層が、エチレン・プロピレン・ジエンゴムからなることが好適である。
また、本発明の太陽電池パネル用シール材では、前記弾性層が、発泡体から形成されていることが好適である。
また、本発明の太陽電池パネル用シール材では、前記弾性層が、エチレン・プロピレン・ジエンゴム発泡体から形成されていることが好適である。
また、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの周端部を封止する上記した太陽電池パネル用シール材と、前記太陽電池パネル用シール材を狭持する固定部材とを備えていることを特徴としている。
また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記太陽電池パネル用シール材は、前記太陽電池パネルの前記周端部において、側面、受光側面および前記受光面側に対する裏面と接触するように配置されており、前記裏面に配置される前記太陽電池パネル用シール材が、前記受光側面に配置される前記太陽電池パネル用シール材よりも、前記太陽電池パネルの周端部から内側に向かう方向において長く形成されていることが好適である。
本発明の太陽電池パネル用シール材は、弾性層と絶縁性樹脂フィルムと第１止水性粘着剤層とを備えている。そして、弾性層は緩衝層として作用するので、太陽電池パネルの固定部材への良好な固定を確保することができる。
また、絶縁性樹脂フィルムは、耐電圧性に優れるので、太陽電池モジュールに優れた耐電圧性を付与でき、耐久性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。
さらに、第１止水性粘着剤層は、防水性に優れるので、太陽電池モジュールに優れた防水性を付与でき、水の浸入による発電効率の低下を防止することができる。
また、本発明の太陽電池モジュールは、上記した太陽電池パネル用シール材が用いられているので、優れた耐電圧性および優れた防水性を確保することができる。
本発明の太陽電池パネル用シール材の一実施形態の拡大断面図を示す。 本発明の太陽電池パネル用シール材の他の実施形態の拡大断面図を示す。 本発明の太陽電池パネル用シール材の他の実施形態の拡大断面図を示す。 図１に示す太陽電池パネル用シール材を用いる太陽電池モジュールの一部断面斜視図を示す。 図４に示す太陽電池モジュールの組み立てを説明するための工程図を示し、（ａ）は、太陽電池パネルの周端部に太陽電池パネル用シール材を貼着する工程、（ｂ）は、太陽電池パネルの周端部を固定する工程を示す。
図１は、本発明の太陽電池パネル用シール材の一実施形態の拡大断面図を示す。
以下、図１を参照して、本発明の太陽電池パネル用シール材（以下、単に「シール材」という場合がある。）の一実施形態を説明する。
図１において、このシール材１は、シート状またはフィルム状に形成されており、弾性層２と、弾性層２に積層される第２止水性粘着剤層５と、第２止水性粘着剤層５に積層される繊維状シート６と、繊維状シート６に積層される絶縁性樹脂フィルム３と、絶縁性樹脂フィルム３に積層される第１止水性粘着剤層４とを備えている。
弾性層２は、緩衝（クッション）作用を有するものであれば特に限定されず、例えば、各種ゴムの成形体などから形成される。
また、弾性層２を形成する材料としては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、例えば、１−ブテンなどのα−オレフィン・ジシクロペンタジエン、例えば、エチリデンノルボルネンなどの非共役二重結合を有する環状または非環状のポリエンを成分とするゴム系共重合体、例えば、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレンターポリマー、シリコーンゴム、ポリウレタン系ゴム、ポリアミド系ゴム、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルブチルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンゴム、スチレン・イソプレン・スチレンゴム、スチレン・エチレン・ブタジエンゴム、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンゴム、スチレン・イソプレン・プロピレン・スチレンゴム、アクリルゴムなどの各種ゴムが挙げられる。好ましくは、耐候性の観点から、ＥＰＤＭが挙げられる。
ＥＰＤＭを構成するジエンとしては、例えば、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−プロピリデン−５−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、５−ビニル−２−ノルボルネン、５−メチレン−２−ノルボルネン、５−イソプロピリデン−２−ノルボルネン、ノルボルナジエンなどの環状ジエン、例えば、１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，５−ヘプタジエン、６−メチル−１，５−ヘプタジエン、６−メチル−１，７−オクタジエン、７−メチル−１，６−オクタジエンなどの鎖状の非共役ジエン、例えば、２，３−ジイソプロピリデン−５−ノルボルネン、４−エチリデン−８−メチル−１，７−ノナジエンなどのトリエンなどが挙げられる。
これらジエンのうち、耐熱性、耐侯性に優れたＥＰＤＭ発泡体が得られるという観点から、好ましくは、ジエン含有量を少なくでき、加硫速度の速いジエンが挙げられ、より具体的には、５−エチリデン−２−ノルボルネンが挙げられる。
また、ＥＰＤＭのムーニー粘度は、例えば、１０〜６０（ＭＬ１＋４、１００℃）、好ましくは、２０〜５０（ＭＬ１＋４、１００℃）である。ムーニー粘度が上記範囲内にあると、加工性が良好で柔軟なＥＰＤＭ発泡体が得られるという利点がある。
また、ＥＰＤＭのジエン含有量は、ヨウ素価で、例えば、０．５〜５０（ｇ／１００ｇ）、好ましくは、１０〜３０（ｇ／１００ｇ）である。ジエン含有量が上記範囲内にあると、良好な耐熱性や耐侯性を獲得できる。また、エチレン含有量は、例えば、５０〜７５重量％、好ましくは、５０〜５５重量％である。エチレン含有量が上記範囲内にあると、低温における圧縮永久歪が小さくなるという利点がある。
ＥＰＤＭは、単独使用または物性の異なる２種以上を併用することができる。
シール材１において、弾性層２は、好ましくは、発泡体、さらに好ましくは、ＥＰＤＭ発泡体から形成されている。
発泡体は、上記した各種ゴム、発泡剤、架橋剤および添加剤を含有する発泡組成物を、加熱して発泡および架橋することにより、得ることができる。
発泡剤としては、例えば、無機系発泡剤や有機系発泡剤などの加熱分解型発泡剤が挙げられる。無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類などが挙げられる。
また、有機系発泡剤としては、例えば、Ｎ−ニトロソ系化合物（Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミドなど）、アゾ系化合物（例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸アミド（ＡＤＣＡ）、バリウムアゾジカルボキシレートなど）、フッ化アルカン（例えば、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなど）、ヒドラジン系化合物（例えば、パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）など）、セミカルバジド系化合物（例えば、ｐ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）など）、トリアゾール系化合物（例えば、５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールなど）などが挙げられる。
なお、発泡剤としては、例えば、ガス封入型マイクロカプセル発泡剤なども挙げられ、より具体的には、加熱膨張性の物質（例えば、イソブタン、ペンタンなど）がマイクロカプセル（例えば、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの熱可塑性樹脂からなるマイクロカプセル）に封入された熱膨張性微粒子などが挙げられる。そのような熱膨張性微粒子としては、例えば、マイクロスフェア（商品名、松本油脂社製）などの市販品が用いられる。
これら発泡剤は、単独使用または２種以上併用することができる。これら発泡剤のうち、好ましくは、ＡＤＣＡが挙げられる。
発泡剤の配合割合は、例えば、ゴム１００重量部に対して、例えば、０．１〜１００重量、好ましくは、０．５〜５０重量部である。
架橋剤は、通常、加硫剤であって、このような加硫剤としては、例えば、硫黄、硫黄化合物類、セレン、酸化マグネシウム、一酸化鉛、酸化亜鉛、有機過酸化物類、ポリアミン類、オキシム類（例えば、ｐ−キノンジオキシムやｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシムなど）、ニトロソ化合物類（例えば、ｐ−ジニトロソベンジン）、樹脂類（例えば、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物など）、アンモニウム塩類（例えば、安息香酸アンモニウムなど）などが挙げられる。
これら架橋剤のうち、発泡体の加硫性や、発泡性による耐久性などの物性などの観点より、好ましくは、硫黄や硫黄化合物類が挙げられ、さらに好ましくは、硫黄が挙げられる。
これら架橋剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
架橋剤の配合割合は、その種類に基づく架橋（加硫）効率などに応じて適宜に決定することができ、架橋剤が硫黄や硫黄化合物類である場合には、ゴム１００重量部に対して、例えば、０．１〜１０重量部、好ましくは、０．５〜５重量部である。
添加剤としては、例えば、難燃剤、加硫促進剤、軟化剤、充填剤、発泡助剤などが挙げられる。
難燃剤は、弾性層２に難燃性が求められる場合に配合され、そのような難燃剤としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ホウ素（Ｂ）などの金属元素の金属水酸化物が挙げられる。これら金属水酸化物のうち、好ましくは、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムが挙げられる。
また、難燃剤としては、例えば、２種以上の金属元素で構成された金属水酸化物である複合化金属水酸化物も挙げられる。このような複合化金属水酸化物としては、例えば、ｓＭｇＯ・（１−ｓ）ＮｉＯ・ｃＨ２Ｏ（０＜ｓ＜１、０＜ｃ≦１９）、ｓＭｇＯ・（１−ｓ）ＺｎＯ・ｃＨ２Ｏ（０＜ｓ＜１、０＜ｃ≦１）、ｓＡ１２Ｏ３・（１−ｓ）Ｆｅ２Ｏ３・ｃＨ２Ｏ（０＜ｓ＜１、０＜ｃ≦３）などが挙げられる。
これらの複合化金属水酸化物のうち、好ましくは、マグネシウムと、ニッケルまたは亜鉛とで構成された複合化金属水酸化物が挙げられ、より具体的には、ｓＭｇＯ・（１−ｓ）Ｑ１０・ｃＨ２０（Ｑ１は、ＮｉまたはＺｎを示し、０＜ｓ＜１、０＜ｃ≦１である。）で表される複合化金属水酸化物が挙げられ、さらに好ましくは、酸化マグネシウムおよび酸化ニッケルの水和物や、酸化マグネシウムおよび酸化亜鉛の水和物が挙げられる。
複合化金属水酸化物は、多面体形状を有していてもよく、あるいは、薄平板形状を有していてもよい。多面体形状の複合化金属水酸化物を用いると、高発泡の発泡体を得ることができる。
金属水酸化物や複合化金属水酸化物の平均粒子径（平均粒怪）は、例えば、０．５〜１０μｍ程度、好ましくは、０．６〜６μｍ程度である。平均粒子径は、例えば、レーザー式粒度測定器により測定することができる。なお、平均粒径が１０μｍを超えると、高発泡の発泡体が得られ難くなる場合がある。
またさらに、難燃剤として、臭素系化合物が挙げられ、このような臭素系化合物としては、例えば、エチレンビステトラブロモフタルイミドなどのイミド系臭素化合物、例えば、テトラブロモ無水フタル酸などのフタル酸系臭素化合物、例えば、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＳなどのビスフェノール系臭素化合物、例えば、ヘキサブロモビフェニルエーテル、デカブロモジフェニルオキサイド、オクタブロモジフェニルオキサイド、テトラブロモジフェニルオキサイドなどのビフェニル系臭素化合物、例えば、エチレンビスペンタブロモジプェニル、１，２−ビステトラブロモフェニルエタンなどの脂肪族系臭素化合物、例えば、ヘキサブロモシクロドデカンなどの脂環族系臭素化合物、例えば、ビス（トリブロモフェノキシ）エタン、ビス（ペンタブロモフェニル）エタン、テトラブロモベンゼン、ペンタブロモベンゼン、ヘキサブロモベンゼントリス（２，３−ジブロモプロピル−１）イソシアヌレート、ブロモ化ポリフェニレンエーテルなどの芳香族系臭素化合物、例えば、トリブロモフェノールなどのフェノール系臭素化合物、例えば、ブロモ化ポリスチレンなどのスチレン系臭素化合物、例えば、ブロモ化ポリアクリレートなどのアクリル系臭素化合物、例えば、ブロモ化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはその変性物などのエポキシ系臭素化合物、例えば、カルボン酸系臭素化合物などが挙げられる。
これら臭素系化合物のうち、安全性の面から、デカブロモジフェニルオキサイド以外の臭素系化合物が好ましい。
難燃剤の配合割合は、難燃剤が金属水酸化物や複合化金属水酸化物である場合には、
ゴム１００重量部に対して、例えば、３０〜２００重量部、好ましくは、４０〜１８０重量部、さらに好ましくは、５０〜１５０重量部である。
また、難燃剤の配合割合は、難燃剤が臭素系化合物である場合には、発泡組成物に対して、４〜２５重量％、好ましくは、１０〜１５重量％である。臭素系化合物の配合割合が上記範囲に満たないと、難燃化効果が小さくなる場合があり、また、複合化金属水酸化物（多面体形状の複合化金属水酸化物）と併用される場合には、複合化金属水酸化物の配合割合を低減させることができない場合がある。一方、臭素系化合物の配合割合が上記範囲を超えると、高発泡の発泡体が得られ難くなる場合がある。
加硫促進剤は、加硫性の調節あるいは加硫の促進のために添加され、例えば、グアニジン類、チアゾール類、スルフェンアミド類、チウラム類、ジチオカルバミン酸類、キサントゲン酸類、アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、チオウレア類など挙げられる。
加硫促進剤の配合割合は、ゴム１００重量部に対して、例えば、０．１〜１０重量部である。
軟化剤は、成形性または加工性の改善のために添加され、例えば、パラフィン類、ワックス類、ナフテン類、アロマ類、アスファルト類、アマニ油などの乾性油類、動植物油類、石油系オイル類（例えば、プロセスオイルなど）、各種の低分量ポリマー類（例えば、低分子量ポリエチレングリコールなど）、フタル酸エステル類、リン酸エステル類、ステアリン酸またはそのエステル類、アルキルスルホン酸エステル頻、粘着付与剤などが挙げられる。
軟化剤の配合割合は、弾性層２の物性などに応じて適宜に決定され、例えば、ゴム物性、低毒性、低密度性、混和性の観点などから、ゴム１００重量部に対して、例えば、１０〜１００重量部、好ましくは、１５〜８０重量部、さらに好ましくは、２０〜６０重量部である。
充填剤は、発泡体の強度の調節のために添加され、例えば、カーボンブラックなどが挙げられ、適宜の割合で配合される。
発泡助剤としては、例えば、尿素系などが挙げられ、適宜の割合で配合される。
これら添加剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
そして、発泡組成物を調製するには、上記した各成分を上記の配合割合で配合して、これらを均一に混合する。また、上記した各成分を混合するには、上記した成分を、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などによって混練する。なお、上記成分を、発泡剤が発泡し、かつ、発泡剤（加硫剤）が架橋（加硫）する温度未満（例えば、１６０℃未満、好ましくは、４０〜１００℃）で混合する。また、得られる発泡組成物を、例えば、ミキシングロール、カレンダーロール、押出成形、プレス成形などの成形方法によって、シート状に成形する。
そして、発泡体は、上記した発泡組成物を、例えば、４５０℃以下、好ましくは、１００〜３５０℃で加熱することにより、得ることができる。
このようにして得られる発泡体は、その密度（発泡体の重量（ｇ）／発泡体の体積（ｇ／ｃｍ３））が、例えば、０．０１〜０．５ｇ／ｃｍ３であり、また、発泡時の発泡倍率（体積発泡倍率）が、例えば、１．１〜２５倍以上、好ましくは、１．５〜２０倍である。
弾性層２の厚みは、例えば、０．５〜３０ｍｍ、好ましくは、１〜１０ｍｍである。
第１止水性粘着剤層４は、水密作用を有するものであれば特に限定されない。第１止水性粘着剤層４を形成する粘着剤（第１粘着剤）としては、例えば、ゴム系粘着剤、樹脂系粘着剤などが挙げられる。好ましくは、ゴム系粘着剤が挙げられる。
ゴム系粘着剤は、ゴムに添加剤が均一に配合されて分散されたものである。ゴムとしては、例えば、ブチルゴム、ゴムアスファルトなどが挙げられ、耐久性、耐光性の観点から、好ましくは、ブチルゴムが挙げられる。さらに好ましくは、加工性に富む再生ブチルゴムが挙げられる。
また、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ポリイソブチレンなどの合成ゴムを併用することもできる。
添加剤としては、例えば、炭酸カルシウムなどの充填剤、例えば、石油系樹脂、フェノール系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、またはこれらの水添物などの粘着付与剤、例えば、プロセスオイル、ポリブテンなどの軟化剤などが挙げられる。
これら添加剤は、単独使用または２種以上併用することができる。添加剤の配合割合は、ゴム１００重量部に対して、充填剤が、例えば、２００重量部以下、粘着付与剤が、例えば、２０〜２００重量部であり、軟化剤が、例えば、５〜１５０重量部である。
また、ゴム系粘着剤には、上記した添加剤の他に、架橋剤を含有させることもできる。
架橋剤は、ゴム系粘着剤に任意的に配合されるものであって、低温（例えば、１８０℃以下）での架橋が可能であり、架橋速度が比較的速いものが挙げられ、例えば、キノイド加硫剤、チウラム加硫剤、キノンジオキシム加硫剤、マレイミド加硫剤などが挙げられる。
キノイド加硫剤としては、例えば、ポリ−ｐ−ジニトロソベンゼンなどが挙げられる。チウラム加硫剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフイド、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、ジぺンタメチレンチウラムテトラスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィドなどが挙げられる。キノンジオキシム加硫剤としては、例えば、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ′−ジベンゾイルキノンジオキシムなどが挙げられる。マレイミド加硫剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ′−ｐ−フェニレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ′−エチレンジマレイミドなどが挙げられる。
これら架橋剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
架橋剤の配合割合は、ゴム１００重量部に対して、例えば、２０重量部以下、好ましくは０．５〜２０重量部である。
架橋剤をゴム系粘着剤に配合することにより、ゴム系粘着剤を、架橋タイプのゴム系粘着剤として調製することができる。
そして、第１止水性粘着剤層４を形成するには、まず、第１粘着剤を調製する。
第１粘着剤を調製するには、上記した各成分を上記した配合割合で配合して、加熱して混練する。混練は、例えば、加圧式ニーダー、バンバリーミキサ−、ミキシングロールなどのバッチ式混練機や、２軸混練機などの連続混練機などが用いられる。混練における加熱温度は、例えば、４０〜１６０℃、好ましくは、４０〜１００℃である。
次いで、第１粘着剤を、例えば、カレンダーロールや押出機など、好ましくは、カレンダーロールなどの成形装置により、加熱して成形することにより、第１止水性粘着剤層４を得ることができる。
このようにして得られる第１止水性粘着剤層４の厚み（糊厚）は、例えば、１０〜１０００μｍ、好ましくは、１００〜５００μｍである。
繊維状シート６は、製造時において、絶縁性樹脂フィルム３を補強および支持するために用いられ、例えば、綿、スフモス、化繊などの織布や不織布などの布、例えば、和紙、クラフト紙などの紙が挙げられる。好ましくは、織布が挙げられる。
繊維状シート６は、単独使用または２種以上併用することができる。繊維状シート６の厚みは、例えば、１〜１００μｍ、好ましくは、１０〜５０μｍである。
絶縁性樹脂フィルム３は、絶縁作用を有するフィルムであれば特に限定されない。絶縁性樹脂フィルムを形成する絶縁性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂が挙げられる。好ましくは、ＰＥＴが挙げられる。なお、織物状や多孔質状のものは、絶縁性が著しく低下するため、好ましくない。
絶縁性樹脂フィルム３の厚みは、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、１〜８０μｍである。
第２止水性粘着剤層５は、水密作用を有するものであれば特に限定されず、例えば、粘着剤（第２粘着剤）から形成することができる。好ましくは、第２粘着剤は、第１粘着剤と同様の粘着剤から形成されており、さらに好ましくは、ブチルゴムから形成されている。第２止水性粘着剤層５は、第１止水性粘着剤層４と同様の方法により形成される。第２止水性粘着剤層５の厚みは、第１止水性粘着剤層４の厚みと同様である。
次に、このシール材１の製造方法について説明する。
まず、この方法では、繊維状シート６を、絶縁性樹脂フィルム３の表面に積層する。繊維状シート６を積層するには、公知の接着剤を介して、繊維状シート６を絶絶縁性樹脂フィルム３の表面に貼着する。なお、繊維状シート６の積層では、熱圧着により、繊維状シート６を絶縁性樹脂フィルム３の表面に積層することもできる。次いで、第１止水性粘着剤層４を、絶縁性樹脂フィルム３の裏面（繊維状シート６が積層される面の反対面）に積層する。第１止水性粘着剤層４を積層するには、上記した成形装置（好ましくは、カレンダーロール）により、第１止水性粘着剤層４を絶縁性樹脂フィルム３の裏面にシート状に成形する。
次いで、第２止水性粘着剤層５を、繊維状シート６の表面に積層する。第２止水性粘着剤層５を積層するには、上記した成形装置（好ましくは、カレンダーロール）により、繊維状シート６の表面にシート状に成形する。
これにより、裏面に第１止水性粘着剤層４が積層され、表面に繊維状シート６および第２止水性粘着剤層５が順次積層される絶縁性樹脂フィルム３を得ることができる。
次いで、この方法では、別途用意した弾性層２を、絶縁性樹脂フィルム３の上に、弾性層２と第２止水性粘着剤層５とが接触するように、熱圧着する。このとき、絶縁性樹脂フィルム３に繊維状シート６が積層されているので、熱による絶縁性樹脂フィルム３の変形を防止することができる。
これにより、弾性層２と、弾性層２に順次積層される、第２止水性粘着剤層５、繊維状シート６、絶縁性樹脂フィルム３および第１止水性粘着剤層４とを備えるシール材１を得ることができる。
なお、上記した説明では、シール材１の作製において、まず、絶縁性樹脂フィルム３の表面に繊維状シート６を積層して、その後、絶縁性樹脂フィルム３の裏面に第１止水性粘着剤層４を積層し、その後、繊維状シート６に第２止水性粘着剤層５を積層したが、それらの積層順序は特に限定されず、例えば、まず、絶縁性樹脂フィルム３の表面に繊維状シート６および第２止水性粘着剤層５を順次積層し、その後、絶縁性樹脂フィルム３の裏面に第１止水性粘着剤層４を積層することもできる。
なお、上記した説明では、第２止水性粘着剤層５を、繊維状シート６の表面に形成したが、例えば、図２に示すように、第２止水性粘着剤層５を形成しないようにすることもできる。なお、第２止水性粘着剤層５を設ければ、弾性層２と絶縁性樹脂フィルム３との間の良好な密着性を確保することができる。また、高湿下において、絶縁性樹脂フィルム（例えば、ＰＥＴ）３が水によって分解（例えば、加水分解）することを防止することができる。
さらにまた、上記した説明では、繊維状シート６を、絶縁性樹脂フィルム３の表面に形成したが、例えば、図３に示すように、繊維状シート６を形成しないようにすることもできる。
図４は、図１に示す太陽電池パネル用シール材を用いる太陽電池モジュールの一部断面斜視図を示し、図５は、図４に示す太陽電池モジュールの組み立てを説明するための工程図を示し、（ａ）は、太陽電池パネルの周端部に太陽電池パネル用シール材を貼着する工程、（ｂ）は、太陽電池パネルの周端部を固定する工程を示す。
次に、上記したシール材１を用いる太陽電池モジュールについて、図４および図５を参照して、説明する。
図４において、この太陽電池モジュール２１は、太陽電池パネル１１と、シール材１と、固定部材としてのフレーム１５とを備えている。
太陽電池パネル１１は、略矩形平板形状をなし、薄膜系などの公知の太陽電池パネルが用いられる。薄膜系の太陽電池パネル１１は、図５に示すように、発電層と、その両面、すなわち、太陽光を受光する受光側面８に形成されるガラス基板（図示せず）と、裏面（受光側面の反対側面）９に順次形成される樹脂層（図示せず）および保護層（図示せず）から形成されている。また、図示しないが、太陽電池パネル１１には、その裏面９に、発電層からの電気を取り出すための端子ケーブル（図示せず）と、端子ケーブルを収納する端子ボックス（図示せず）とが設けられている。
また、太陽電池パネル１１の厚みは、例えば、２〜１０ｍｍ、好ましくは、４〜６ｍｍである。
シール材１は、長手方向に延びる、シート状またはフィルム状に形成されており、太陽電池パネル１１の周端部１２を封止している。
より具体的には、図５（ａ）に示すように、シール材１は、太陽電池パネル１１の各辺の周端部１２において、側面７、受光側面８および裏面９と接触する、断面略コ字形状に形成されている。そして、シール材１は、その第１止水性粘着剤層４が周端部１２の各面と接触するように、太陽電池パネル１１の周端部１２に貼着されている。
また、裏面９に配置されるシール材１は、受光側面８に配置されるシール材１よりも、太陽電池パネル１１の周端部１２から内側に向かう方向において長く形成されている。より具体的には、裏面９に配置されるシール材１は、受光側面８に配置されるシール材１より、例えば、１〜３０ｍｍ、好ましくは、１０〜２０ｍｍ長く形成されている。
フレーム１５は、図４および図５に示すように、太陽電池パネル１１の各辺に沿って、それぞれ設けられている。フレーム１５は、内側に向かって開く断面略コ字形状に形成され、平板状の側面側壁１６と、側面側壁１６の上部から内側に延びる平板状の受光面側壁１７と、側面側壁１６の下部から内側に延びる平板状の裏面側壁１８とを一体的に備えている。フレーム１５は、例えば、金属材料（アルミニウムなど）や樹脂材料から形成され、好ましくは、アルミニウムから形成されている。フレーム１５は、各辺に沿う長手方向端部が互いに接合されて４つの角を形成し、平面視において枠状となるように組み付けられている。
また、フレーム１５の寸法は、太陽電池パネル１１およびシール材１の寸法により適宜設定され、受光面側壁１７の内側面の長さＬ１が、例えば、５〜３０ｍｍ、好ましくは、１０〜２０ｍｍであり、裏面側壁１８の内側面の長さＬ４が、例えば、５〜５０ｍｍ、好ましくは、１５〜２５ｍｍであり、側面側壁１６の内側面の長さＬ２が、例えば、５〜１５ｍｍ、好ましくは、８〜１０ｍｍである。また、周側面側壁１６、受光面側１７および裏面側壁１８の厚みは、それぞれ、例えば、１〜５ｍｍ、好ましくは、２〜４ｍｍである。
そして、フレーム１５は、太陽電池パネル１１の周端部１２を狭持するシール材１をさらに狭持している。具体的には、受光面８に配置されるシール材１を受光面側１７が被覆し、側面７に配置されるシール材１を側面側壁１６が被覆し、裏面９に配置されるシール材１を裏面側壁１８が被覆している。
なお、裏面９に配置されるシール材１の内側端部は、フレーム１５の裏面側壁１８から露出している。この露出部分１９の長さＬ３は、例えば、１〜３０ｍｍ、好ましくは、１０〜２０ｍｍである。
また、受光面８に配置されるシール材１の内側端部は、内側方向において、フレーム１５の受光面側壁１７の内側端部に対して、面一よりやや周端側に配置されており、例えば、１〜３ｍｍ周端側に配置されている。
次に、太陽電池モジュール２１の組み立て方法について説明する。
まず、この方法では、図５（ａ）に示すように、シール材１により太陽電池モジュール１１を封止する。シール材１により太陽電池モジュール１１を封止するには、上記した配置となるように、シール材１の第１止水性粘着剤層４を周端部１２の各面と接触させる。
次いで、この方法では、図５（ａ）の矢印および図５（ｂ）に示すように、シール材１により封止された太陽電池モジュール１１の周端部１２を、フレーム１５内に圧入する。より具体的には、太陽電池パネル１１の周端部１２がシール材１を介してフレーム１５に狭持されるように、太陽電池パネル１１の周端部１２をフレーム１５に挿入する。
これにより、シール材１がフレーム１５に狭持されて、太陽電池モジュール１１の周端部１２が、シール材１を介してフレーム１５に固定される。
なお、フレーム１５によるシール材１の狭持によって、シール材１は、狭持前の容積に対して、例えば、１０〜９０容積％、好ましくは、２０〜８０容積％に圧縮される。
これにより、太陽電池パネル１１がシール材１により封止され、そのシール材１がフレーム１５により狭持されるとともに、フレーム１５により固定される太陽電池モジュール２１を組み立てることができる。
そして、このシール材１では、弾性層２は緩衝層として作用するので、太陽電池パネル１１のフレーム１５への良好な固定を確保することができる。
また、絶縁性樹脂フィルム３は、耐電圧性に優れるので、太陽電池モジュール２１に優れた耐電圧性を付与でき、耐久性に優れた太陽電池モジュール２１を得ることができる。
さらに、第１止水性粘着剤層４は、防水性に優れるので、太陽電池モジュール２１に優れた防水性を付与でき、水の浸入による発電効率の低下を防止することができる。
また、この太陽電池モジュール２１は、シール材１が用いられているので、優れた耐電圧性および優れた防水性を確保することができる。
なお、上記した説明では、裏面９に配置されるシール材１を、受光側面８に配置されるシール材１よりも、太陽電池パネル１１の周端部１２から内側に向かう方向において長く形成したが、例えば、裏面９に配置されるシール材１を、受光側面８に配置されるシール材１と同じ（図５の破線参照）か、あるいは、短く形成することもできる。
好ましくは、裏面９に配置されるシール材１を、受光側面８に配置されるシール材１よりも、太陽電池パネル１１の周端部１２から内側に向かう方向において長く形成する。これにより、フレーム１５および太陽電池パネル１１間の絶縁をより確実にし、雷サージのような不意の瞬間的な電圧発生時にもフレーム１５および太陽電池パネル１１間の放電を防止することができる。
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
（太陽電池パネル用シール材の作製）
ムーニー粘度２３（ＭＬ１＋４、１００℃）のＥＰＤＭ（三井化学社製、ＥＰＴ４０２１）１００部、ＡＤＣＡ２０部、尿素系発泡助剤５部、エチレンビスペンタブロモジフェニル１００部、水酸化アルミニウム５０部、水酸化マグネシウム５０部、カーボンブラック１０部、硫黄１．５部、酸化亜鉛５部、ジチオカルバミン酸塩類（加硫促進剤）１．２部、チアゾール類（加硫促進剤）１．０部、粉末ステアリン酸３部、プロセスオイル３５部および低分子量ポリエチレングリコール１部を加圧式ニーダーで混練して発泡組成物を調製した。これを押出機でシート状に成形して、厚さ１０ｍｍの未加硫シートを得た後、それを１６０℃のオーブン中で２０分間加熱して加硫および発泡させて、ＥＰＤＭ発泡体からなる弾性層を作製した。
また、ムーニー粘度４４±６（ＭＬ１＋４、１００℃）の再生ブチルゴム１０００ｇを１２０℃に加熱した５Ｌ加圧式ニーダーに投入し、これに炭酸カルシウム粉１５００ｇを投入して約５分間混練した。ここに、粘着付与剤（石油系樹脂、「エスコレッツ１２０２」、エクソン社製）５００ｇを投入して約１０分間混練し、さらに、軟化剤Ａ（「ポリブテンＨＶ３００」、日本石油化学社製）１００ｇと軟化剤Ｂ（「プロセスオイルＰＷ９０」、重量平均分子量５００、出光興産社製）３００ｇとを数回に分けて約１０分間混練した。その後、ニーダーから混練物を取り出して、ゴム系粘着剤を調製した。
次いで、厚さ２５μｍのＰＥＴからなる絶縁性樹脂フィルムを用意し、絶縁性樹脂フィルムの表面に、織布からなる繊維状シートを、接着剤を介して貼着し、その後、これをカレンダーロールにかけて、絶縁性樹脂フィルムの裏面に、ゴム系粘着剤からなる第１止水性粘着剤層を積層し、続いて、繊維状シートの表面に、上記と同じゴム系粘着剤からなる第２止水性粘着剤層を積層した（図１参照）。
これにより、弾性層に、第２止水性粘着剤層、繊維状シート、絶縁性樹脂フィルムおよび第１止水性粘着剤層が順次積層された、厚み３．０ｍｍの太陽電池パネル用シール材を作製した。
（太陽電池モジュールの作製）
上記により作製した太陽電池パネル用シール材を、太陽電池パネル（薄膜太陽電池パネル、厚さ５ｍｍ）の周端部に、第１止水性粘着剤層が太陽電池パネルの周端部に略コ字形状で接触するように、貼着した（図５（ａ）参照）。
次いで、裏面側壁、周側面側壁および受光面側壁を備える、断面コ字形状のアルミニウム製のフレームを用意した。フレームは、受光面側壁の内側面の長さが１０ｍｍ、裏面側壁の内側面の長さが１１ｍｍ、側面側壁の内側面の長さが７ｍｍであった。また、各壁の厚みは、２．０ｍｍであった。
次いで、太陽電池パネルの周端部を固定した。すなわち、太陽電池パネルの周端部をフレーム内に挿入して、フレームによりシール材を狭持した。
なお、狭持されたシール材は、狭持前の容積に対して、３３容積％に圧縮された。つまり、シール材の厚みが、３．０ｍｍから１．０ｍｍとなった。また、裏面に貼着されているシール材は、受光面に貼着されているシール材より、約２．５ｍｍ長く形成されていた。
また、裏面のシール材の内側端部は、フレームの裏面側壁の内側端部から露出されており、その露出部分の長さは、約１０ｍｍであった。
さらに、受光面のシール材の内側端部は、フレームの受光面側壁に被覆されており、具体的には、受光面に貼着されているシール材の内側端部を、内側方向において、フレームの受光面側壁の内側端部に対して、約１．５ｍｍ周端側に配置させた。
実施例２
太陽電池パネル用シール材の作製において、絶縁性樹脂フィルムの厚みを２５μｍから１８μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、太陽電池パネル用シール材を作製し、続いて、太陽電池モジュールを作製した。
実施例３
太陽電池パネル用シール材の作製において、絶縁性樹脂フィルムの厚みを２５μｍから５０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、太陽電池パネル用シール材を作製し、続いて、太陽電池モジュールを作製した。
実施例４
太陽電池パネルの裏面に貼着されている太陽電池パネル用シール材と、太陽電池パネルの受光側面に貼着されている太陽電池パネル用シール材との長さを同一にした以外は、実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した（図５（ｂ）の破線参照）。
より具体的には、受光面に貼着されているシール材の内側端部を、内側方向において、フレームの受光面側壁の内側端部に対して、約１．５ｍｍ周端側に配置させた。
また、裏面に貼着されているシール材の内側端部を、内側方向において、フレームの裏面側壁の内側端部に対して、約２．５ｍｍ周端側に配置させた。
比較例１
太陽電池パネル用シール材の作製において、絶縁性樹脂フィルムの代わりに、厚み０．２ｍｍのスフモス布を用いた以外は、実施例１と同様にして、太陽電池パネル用シール材を作製し、続いて、太陽電池モジュールを作製した。
（評価）
１） 耐電圧性試験（衝撃電圧試験：ｉｍｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｅｓｔ）
各実施例および比較例で得られた太陽電池モジュールにおいて、常温条件（温度２５℃、湿度２５％ＲＨ）において、フレームおよび太陽電池パネル間に、８ｋＶの衝撃電圧（ＩＥＣ規格６１７３０、条件：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｌａｓｓ Ａ、最高システム電圧１０００Ｖ）を印加した。
その結果、実施例１〜４では、放電またはその痕跡が認められなかった。
一方、比較例１では、放電およびその痕跡がともに認められた。
２） 止水性試験Ａ
実施例１〜４および比較例１で得られた太陽電池モジュールにおいて、高温高湿下（温度８５℃、湿度８５％ＲＨ）において、２０００時間放置した。その結果、実施例１〜４および比較例１で、外観および電気特性において初期からの変動に有意差がないことから、水の浸入による劣化がなく、止水性が良好であることを確認できた。
３） 止水性試験Ｂ
実施例１〜４および比較例１で得られた太陽電池モジュールを、壁面と垂直に設置し、太陽電池モジュールの表面に４（Ｌ／分）で散水して、止水性試験を評価した。
その結果、実施例１〜４および比較例１では、太陽電池パネルの周端部において水の浸入が認められなかった。
１ 太陽電池パネル用シール材
２ 弾性層
３ 絶縁性樹脂フィルム
４ 第１止水性粘着剤層
５ 第２止水性粘着剤層
７ 側面
８ 受光側面
９ 裏面
１１ 太陽電池パネル
１２ 周端部
１５ フレーム
２１ 太陽電池モジュール

Claims (8)

  1. 発泡体からなる弾性層と、
    前記弾性層に積層される第２止水性粘着剤層と、
    前記第２止水性粘着剤層に積層される繊維状シートと、
    前記繊維状シートに積層される絶縁性樹脂フィルムと、
    前記絶縁性樹脂フィルムに積層される第１止水性粘着剤層と
    を備えることを特徴とする、太陽電池パネル用シール材。
  2. 前記絶縁性樹脂フィルムが、ポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池パネル用シール材。
  3. 前記第１止水性粘着剤層が、ブチルゴムからなることを特徴とする、請求項１または２に記載の太陽電池パネル用シール材。
  4. 前記第２止水性粘着剤層が、ブチルゴムからなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池パネル用シール材。
  5. 前記弾性層が、エチレン・プロピレン・ジエンゴムからなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池パネル用シール材。
  6. 前記繊維状シートが、織布からなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池パネル用シール材。
  7. 太陽電池パネルと、
    前記太陽電池パネルの周端部を封止する請求項１〜６のいずれかに記載の太陽電池パネル用シール材と、
    前記太陽電池パネル用シール材を狭持する固定部材と
    を備えていることを特徴とする、太陽電池モジュール。
  8. 前記太陽電池パネル用シール材は、前記太陽電池パネルの前記周端部において、側面、受光側面および前記受光側面に対する裏面と接触するように配置されており、
    前記裏面に配置される前記太陽電池パネル用シール材が、前記受光側面に配置される前記太陽電池パネル用シール材よりも、前記太陽電池パネルの周端部から内側に向かう方向において長く形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の太陽電池モジュール。
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