JP6076598B2 - 低ヘイズ封入材を含む太陽電池モジュール - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願第６１／１１０４８６号明細書（出願日、２００８年１０月３１日）および米国仮特許出願第６１／１４１４４０号明細書（出願日、２００８年１２月３０日）の優先権を主張するものである（それらの出願明細書の全てを、参照により引用し本明細書に組み入れる）。

本発明は、アイオノマー組成物を含む封入材を有する太陽電池モジュールに関する。さらに詳しくは、その封入材が、ヘイズがより低いことを含む、改良された光学的性質を有している。

太陽電池は、持続可能なエネルギー源となるので、それらの使用が急激に広まってきている。太陽電池は典型的には、使用される吸光性材料に応じて二つのタイプ、すなわち、バルクすなわちウェーハベースの太陽電池と薄膜式太陽電池とに分類することができる。

単結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）、多結晶（ｐｏｌｙ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅもしくはｍｕｌｔｉ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）シリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉもしくはｍｃ−Ｓｉ）、およびリボンシリコンは、より伝統的なウェーハベースの太陽電池を作成する際に最も一般的に使用される材料である。ウェーハベースの太陽電池から誘導される太陽電池モジュールには、相互にはんだ付けされた一連の自己支持式のウェーハ（すなわち電池）が含まれていることが多い。それらのウェーハは一般的に、約１８０〜約２４０μｍの間の厚みを有している。そのような太陽電池のパネルは、太陽電池層と呼ばれているが、それには、たとえばクロスリボンのような個々の電池ユニットを結合する電気配線および、一端が電池に接続され、他端がモジュールから出ているバスバーをさらに含んでいてもよい。次いでその太陽電池層にさらに、１層または複数層の封入材層および１層または複数層の保護層を積層させて、少なくとも２０年は使用可能な耐候性モジュールを形成させる。一般的には、ウェーハベースの太陽電池から誘導される太陽電池モジュールには、フロントの太陽に面する側からバックの太陽に面さない側への位置の順に：（１）入射層（すなわちフロントシート）、（２）フロント封入材層、（３）太陽電池層、（４）バック封入材層、および（５）バッキング層（すなわち、バックシート）が含まれている。そのようなモジュールにおいては、太陽電池層の太陽に面する側に位置する材料（すなわち、入射層およびフロント封入材層）が良好な透光性を有していて、充分な太陽光が太陽電池に到達できるようにすることが肝要である。さらに、いくつかのモジュールでは、両面太陽電池を含んでいてもよいが、その場合、その太陽電池は、その太陽に面する側に直接達する太陽光から、およびその太陽に面さない側に反射された太陽光を受けることによっても、電力を発生させることが可能である。そのようなモジュールにおいては、その太陽電池層を取り巻く材料がすべて充分に透光性であるということが肝要である。

それらに代わるものとして、重要性が増してきている薄膜式太陽電池は一般的に、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、銅インジウムセレニド（ＣｕＩｎＳｅ₂もしくはＣＩＳ）、銅インジウム／ガリウムジセレニド（ＣｕＩｎ_xＧａ_(1-x)Ｓｅ₂もしくはＣＩＧＳ）、吸光性色素、および有機半導体を含む材料から形成されている。例を挙げれば、薄膜式太陽電池はたとえば以下の特許に開示されている：米国特許第５，５０７，８８１号明細書；米国特許第５，５１２，１０７号明細書；米国特許第５，９４８，１７６号明細書；米国特許第５，９９４，１６３号明細書；米国特許第６，０４０，５２１号明細書）；米国特許第６，１３７，０４８号明細書および米国特許第６，２５８，６２０号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００７０２９８５９０号明細書；米国特許出願公開第２００７０２８１０９０号明細書；米国特許出願公開第２００７０２４０７５９号明細書；米国特許出願公開第２００７０２３２０５７号明細書；米国特許出願公開第２００７０２３８２８５号明細書；米国特許出願公開第２００７０２２７５７８号明細書；米国特許出願公開第２００７０２０９６９９号明細書、および米国特許出願公開第２００７００７９８６６号明細書。典型的な厚みが２μｍ未満である薄膜式太陽電池は、ガラスまたは可撓性フィルムで形成された上側基材（ｓｕｐｅｒｓｔｒａｔｅ）または基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の上に半導体層を析出させることによって作製される。その作製の際には、通常レーザースクライビングシーケンスが含まれていて、それによって、隣接する電池が連続して直接的に相互接続することが可能となり、電池の間でさらなりはんだ接続をする必要がなくなる。ウェーハ電池に関しては、その太陽電池層には、たとえばクロスリボンおよびバスバーのような電気配線がさらに含まれていてもよい。同様にして、薄膜式太陽電池に、他の封入材および保護層をさらに積層して、耐候性があり環境に対して堅牢なモジュールを作製する。その多層析出を実施する順序に依存して、薄膜式太陽電池は、最終的なモジュール中で入射層として究極的に機能する上側基材の上に析出させてもよいし、あるいは、最終的なモジュール中でバッキング層として究極的に機能する基材の上に電池を析出させてもよい。したがって、薄膜式太陽電池から誘導された太陽電池モジュールには、二つのタイプの構成の内の一つが含まれていてよい。その第一のタイプには、フロントの太陽に面する側からバックの太陽に面さない側への位置の順に、（１）上側基材および太陽に面さない側でその上に析出された薄膜太陽電池（一つまたは複数）の層を含む太陽電池層、（２）（バックの）封入材層、ならびに（３）バッキング層が含まれる。その第二のタイプには、フロントの太陽に面する側からバックの太陽に面さない側への位置の順に、（１）入射層、（２）（フロントの）封入材層、（３）その太陽に面する側で基材の上に析出された薄膜太陽電池（一つまたは複数）の層を含む太陽電池層が含まれる。

太陽電池モジュールに使用される封入材層は、脆弱な太陽電池を封入して保護するように設計されている。太陽電池封入材層に適したポリマー材料は、典型的には、以下のような特性を併せ持っている：高耐衝撃性、高貫入抵抗性、良好な紫外（ＵＶ）光抵抗性、良好な長期熱安定性、ガラスおよびその他の硬質ポリマーシートへの充分な接着強度、高耐湿性、および良好な長期耐候性。

アイオノマーは、前駆体、すなわち通常は酸含有コポリマー（ａｃｉｄ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）である親ポリマーのカルボン酸基を部分的または全面的に中和させることによって作製されたコポリマーであって、通常は、α−オレフィンおよびα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合残基を含んでいる。近年になって、ある種のタイプのアイオノマーが、太陽電池の封入材料として使用されるようになってきた。たとえば以下の特許を参照されたい：米国特許第５，４７６，５５３号明細書；米国特許第５，４７８，４０２号明細書；米国特許第５，７３３，３８２号明細書；米国特許第５，７４１，３７０号明細書；米国特許第５，７６２，７２０号明細書；米国特許第５，９８６，２０３号明細書；米国特許第６，１１４，０４６号明細書；米国特許第６，１８７，４４８号明細書；米国特許第６，３５３，０４２号明細書；米国特許第６，３２０，１１６号明細書；および米国特許第６，６６０，９３０号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００３００００５６８号明細書、および米国特許出願公開第２００５０２７９４０１号明細書。

上述したことからも明らかなように、アイオノマー封入材の光学的性質を改良して、太陽電池が、可能である最高の電力出力が発生できるようにする必要性が存在している。

本明細書に開示されているのは、太陽電池層およびアイオノマー組成物を含むアイオノマーシートを含む太陽電池モジュールであって、前記アイオノマー組成物には、第一の前駆体の酸含有コポリマーの中和反応生成物である第一のアイオノマーを含むが、ここで、（Ａ）その第一の前駆体の酸含有コポリマーには、２〜１０個の炭素原子を有する第一のα−オレフィンの共重合単位、および第一の前駆体の酸含有コポリマーの全重量を基準にして約２０〜約３０重量％の、３〜８個の炭素原子を有する第一のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位を含み；（Ｂ）その第一の前駆体の酸含有コポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して約７０〜約１０００ｇ／１０分のメルトフローレートを有しており；そして、（Ｃ）その第一の前駆体の酸含有コポリマーが、約４０％〜約９０％のレベルに中和され、かつ実質的にナトリウムカチオンからなる対イオンを含んでいる場合に、ナトリウムアイオノマーを生成し、前記ナトリウムアイオノマーが、約０．７〜約２５ｇ／１０分のメルトフローレート、およびＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従った示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって求めたときに、検出不能であるか、または約３．０ｊ／ｇ未満である凍結エンタルピー（ｆｒｅｅｚｅ ｅｎｔｈａｌｐｙ）を有しており、そしてそのアイオノマー組成物には、第二の前駆体の酸含有コポリマーの中和反応生成物である第二のアイオノマーをさらに含んでいてもよいが、ここで、（Ｄ）その第二の前駆体の酸含有コポリマーが、２〜１０個の炭素原子を有する第二のα−オレフィンの共重合単位、および約１８〜約３０重量％の、３〜８個の炭素原子を有する第二のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位を有しており；（Ｅ）その第二のα−オレフィンが、第一のα−オレフィンと同じであっても、異なっていてもよく、また第二のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸は、第一のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と同じであっても、異なっていてもよく；（Ｆ）第二の前駆体の酸含有コポリマーが、約６０ｇ／１０分以下のメルトフローレートを有しており；そして、（Ｇ）第二のアイオノマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して、約１０ｇ／１０分以下のメルトフローレートを有している。

一つの実施態様においては、そのアイオノマーシートが、単層シートの形態にあって、実質的に上述のアイオノマー組成物からなる。

さらなる実施態様においては、そのアイオノマーシートが、多層シートの形態にあって、２層以上の副層を含むが、それらの副層の少なくとも１層が、実質的に上述のアイオノマー組成物からなっており、そして他の副層のそれぞれが、酸含有コポリマー、酸含有コポリマーのアイオノマー、ポリ（エチレン酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルとのコポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、ならびにそれらの２種以上の組合せ、からなる群より選択されるポリマーを含む。

その上さらなる実施態様においては、そのアイオノマーシートは、約１〜約１２０ミル（約０．０２５〜約３ｍｍ）、または約１０〜約６０ミル（約０．２５〜約１．５ｍｍ）の全厚みを有している。

その上さらなる実施態様においては、そのアイオノマーシートが、太陽電池層に直接積層されている。

その上さらなる実施態様においては、その太陽電池層が、フロントの太陽に面する側とバックの太陽に面さない側とを有する。そのような実施態様においては、その太陽電池モジュールには、その太陽電池層の太陽に面する側に積層されたフロント封入材層と、その太陽電池層の太陽に面さない側に積層されたバック封入材層とを含んでいてよいが、ここで、そのフロント封入材層とバック封入材層の一方が、上述のアイオノマーシートであり、フロント封入材層とバック封入材層の他方には、酸含有コポリマー、酸含有コポリマーのアイオノマー、ポリ（エチレン酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルとのコポリマー、シリコーンエラストマーエポキシ樹脂、ならびにそれらの２種以上の材料の組合せからなる群より選択されるポリマー材料が含まれる。あるいは、その太陽電池モジュールが、上述のアイオノマーシートの内の２枚を含んでいて、フロント封入材層とバック封入材層のそれぞれが、２枚のアイオノマーシートの内の１枚であってもよい。さらに、その太陽電池モジュールが、入射層および／またはバッキング層を含んでいてもよい。

その上さらなる実施態様においては、その太陽電池が、結晶質シリコン（ｃ−Ｓｉ）および多結晶シリコン（ｍｃ−Ｓｉ）ベースの太陽電池からなる群より選択されるウェーハベースの太陽電池であり、その太陽電池モジュールが、その位置の順で、実質的に（ｉ）入射層、（ｉｉ）太陽電池層の太陽に面する側に積層されたフロント封入材層、（ｉｉｉ）太陽電池層、（ｉｖ）太陽電池層の受光しない側に積層されたバック封入材層、ならびに（ｖ）バッキング層からなり、ここで、フロント封入材層とバック封入材層との一方または両方が上述のアイオノマーシートである。

その上さらなる実施態様においては、その太陽電池が、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、銅インジウムセレニド（ＣＩＳ）、銅インジウム／ガリウムジセレニド（ＣＩＧＳ）、吸光性色素、および有機半導体をベースとする太陽電池、からなる群より選択される薄膜式太陽電池である。そのモジュールが、その位置の順で、実質的に（ｉ）入射層、（ｉｉ）上述のアイオノマーシートを含むフロント封入材層、および（ｉｉｉ）太陽電池層、からなっていてもよいが、ここで、その太陽電池層にはさらに、その上に薄膜式太陽電池が析出される基材を含み、その基材が、その基材がモジュールの最外表面となるような位置にあり、かつ太陽電池層の太陽に面さない側の上に位置している。あるいは、そのモジュールが、その位置の順で、実質的に（ｉ）太陽電池層、（ｉｉ）上述のアイオノマーシートを含むバック封入材層、および（ｉｉｉ）バッキング層、からなっていてもよく、ここでその太陽電池層にはさらに、その上に薄膜式太陽電池が析出される上側基材を含み、その上側基材が、その上側基材が太陽電池層の太陽に面する側の上で、モジュールの最外表面であるように位置している。

本明細書にさらに開示されているのは、太陽電池モジュールを製造するための方法であって、それには以下のステップが含まれる：（ｉ）上述の成分層をすべて含むアセンブリを備えるステップ、および（ｉｉ）太陽電池モジュールを形成させるためにアセンブリを積層するステップ。

一つの実施態様においては、その積層するステップは、そのアセンブリを加熱することによって実施するが、場合によっては真空または圧力をかけてもよい。

本明細書に開示されたウェーハベースの太陽電池モジュールの断面図である（正確な縮尺ではない）。 本明細書に開示された一つの具体的な薄膜式太陽電池モジュールの断面図である（正確な縮尺ではない）。 本明細書に開示されたまた別の薄膜式太陽電池モジュールの断面図である（正確な縮尺ではない）。 先行技術のアイオノマーのＤＳＣ曲線を示す図である。 本明細書に記載のアイオノマーのＤＳＣ曲線を示す図である。

本明細書全体を通じて、特例として他の制限がない限りにおいて、各種の用語に以下の定義を適用する。

本明細書において使用される技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の通常の技量を有する者が一般的に理解する意味合いを有している。矛盾が生じたような場合には、ここに記載の定義も含めて、本明細書の規定が支配するであろう。

本明細書で使用するとき、「有限量（ｆｉｎｉｔｅ ａｍｏｕｎｔ）」という用語は、ゼロよりも大きい量を指している。

本明細書で使用するとき、「含む（ｃｏｍｐｒｉｚｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ、ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「特徴とする（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」、またはそれらのその他各種の変形態は、非排他的に含むという範囲を示すことが意図されている。たとえば、一連の要素を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）プロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素に限定される必要はなく、明示されていなかったり、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有であったりする、その他の要素が含まれていてもよい。

転換句の「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、その請求項に特定されていない一切の要素、ステップまたは成分を排除するものであって、通常それに伴う不純物を除けば、引用されたものとは異なるものをその請求項に包含することを排除する。請求項の前文の直後ではなく、本文の文節の中に「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」という言い回しが現れた場合には、それは、その文節の中で言及された要素のみを限定する。その他の要素が、その請求項全体から排除される訳ではない。

転換句の「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、請求項の範囲を、特定の材料またはステップと、その特許請求された発明の基本的かつ新規な特性に実質的に影響しないようなものに限定する。「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」請求項は、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」形式で記載されたクローズドクレームと、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」形式で記載された完全なオープンクレームとの中間の地位を占める。本明細書で定義される任意成分の添加剤（そのような添加剤として適切なレベルにあるもの）、および微量の不純物は、「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」という用語の組成から排除される訳ではない。

組成物、プロセスもしくは構造物、または組成物、プロセスもしくは構造物の一部が、たとえば「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」のような「オープンエンド（ｏｐｅｎ−ｅｎｄ）」の用語を使用して本明細書に記載されている場合には、特に断りがない限り、その記述には、それらの組成物、プロセスもしくは構造物、またはそれらの組成物、プロセスもしくは構造物の一部の要素を「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」か、または「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」実施態様もまた含まれる。

冠詞の「ａ」および「ａｎ」は、本明細書に記載の組成物、プロセス、または構造物の各種の要素および成分に関連させて採用されていてよい。これは単に、便宜上のため、およびその組成物、プロセスまたは構造物に一般的な意味合いを与えるためである。そのような記述には、それらの要素または成分の「一つ、または少なくとも一つ」が含まれる。さらに、本明細書で使用するとき、特定の文脈から複数形が除外されることが明らかである場合をのぞいて、単数の冠詞には、要素または成分の複数形の記述も含まれている。

「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、量、大きさ、配合、パラメーター、およびその他の量ならびに特性が、正確でなかったり、正確である必要がなかったりして、おおよそであってよいか、および／または、許容差、換算係数、まるめ方、測定誤差など、および当業者公知のその他の因子を反映して、場合によっては、より大きくても、あるいはより小さくてもよいということを意味している。一般的に言って、量、大きさ、配合、パラメーターまたはその他の量や特性は、明確な記載の有無に関わらず、「約」（ａｂｏｕｔまたはａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ）である。

本明細書で使用するとき、「または（ｏｒ）」という用語は包括的である、すなわち、「ＡまたはＢ」という句は、「Ａ，Ｂ、またはＡとＢとの両方」を意味している。さらに詳しくは、「ＡまたはＢ」という条件は、以下のいずれかで満足される：Ａが真であり（または存在しており）、かつＢが偽である（または存在していない）；Ａが偽であり（または存在していない）、かつＢが真である（または存在している）；または、ＡとＢの両方が真である（または存在している）。排他的な「または（ｏｒ）」は、本明細書においては、たとえば「ＡまたはＢのいずれか（ｅｉｔｈｅｒ Ａ ｏｒ Ｂ）」または「ＡまたはＢの一方（ｏｎｅ ｏｆ Ａ ｏｒ Ｂ）」の用語で示される。

さらに、本明細書で言及される範囲には、特に明示的に異なると記述されている場合を除き、それらの両端も含まれる。さらに、量、濃度またはその他の値もしくはパラメーターが範囲として、一つもしくは複数の好ましい範囲として、または好ましい上側値と好ましい下側値として与えられた場合、各種の上側の範囲限界もしくは好ましい値と、各種の下側の範囲限界もしくは好ましい値との各種のペアから形成されるすべての範囲が、それらのペアが独立して開示されているかどうかには関係なく、具体的に開示しているものと理解されたい。ある範囲を定義した場合、本発明の範囲は、記載された特定の範囲に限定される訳ではない。

本明細書において、「当業者に公知の（ｋｎｏｗｎ ｔｏ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｓｋｉｌｌ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｔ）」、「慣用される（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ）」という用語、またはそれらと同義の語もしくは句と共に、材料、方法、または機械部品を記述した場合、それらの用語は、本願の出願日の時点で慣用されているそれらの材料、方法、および機械部品が、その記述に包含されていることを意味している。さらに、現時点では慣用されている訳ではないが、同様の目的のために適していると当業者に認められることになるであろう材料、方法、および機械部品もまた包含されている。

特に断らない限り、すべてのパーセント、部、比率などは、重量基準であると定義される。

本明細書で使用するとき、「コポリマー」という用語は、２種以上のコモノマーを共重合させることによって得られる共重合単位を含むポリマーを指している。これに関連して、本明細書においては、コポリマーは、その構成成分のコモノマーに関連して、またはその構成成分のコモノマーの量に関連して、たとえば「エチレンおよび１５重量％のアクリル酸を含むコポリマー」または同様の記述で、記載されていてもよい。そのような記述は、共重合単位としてのコモノマーを指していないという点で略式であると考えられるかもしれない；すなわち、それは、コポリマーのための慣用される命名法、たとえばＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｏｎ ｏｆ Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（ＩＵＰＡＣ）命名法には含まれないという点において；すなわち、プロダクトバイプロセス用語を使用していないという点において；あるいはその他の理由からである。しかしながら、本明細書で使用するとき、その構成成分のコモノマーに関連して、またはその構成成分のコモノマーの量に関連してコポリマーを記述するということは、そのコポリマーが、（特定される場合においては、特定の量で）特定されたコモノマーの共重合単位を含んでいるということを意味している。その当然の結果として、コポリマーは、限られた環境において明示的に示された場合を除いて、所定の量で所定のコモノマーを含む反応混合物の反応生成物ではない。

「ジポリマー（ｄｉｐｏｌｙｍｅｒ）」という用語は、実質的に２種のモノマーからなるポリマーを指しており、「ターポリマー（ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）」という用語は、実質的に３種のモノマーからなるポリマーを指している。

本明細書で使用するとき、「酸含有コポリマー（ａｃｉｄ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）」という用語は、α−オレフィン、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸を含み、場合によっては、その他適切な（１種または複数の）コモノマーたとえば、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルを含んでいてもよい共重合単位を含むポリマーを指している。

本明細書で使用するとき、「"アイオノマー」という用語は、金属イオンカルボキシレート、たとえば、アルカリ金属カルボキシレート、アルカリ土類金属カルボキシレート、遷移金属カルボキシレートおよび／またはそのようなカルボキシレートの混合物である、イオン性の基を含むポリマーを指している。そのようなポリマーは一般的に、本明細書において定義された酸含有コポリマーである前駆体すなわち親ポリマーのカルボン酸基を、たとえば塩基との反応によって部分的または全面的に中和することによって作製される。アルカリ金属アイオノマーの一例は、ナトリウムアイオノマー（またはナトリウム中和したアイオノマー）、たとえばエチレンとメタクリル酸とのコポリマーであって、ここでその共重合されたメタクリル酸単位のカルボン酸基の全部または一部が、ナトリウムカルボキシレートの形態となっている。

本明細書において提供されるのは、（Ａ）アイオノマー組成物を含むかまたはそれから作製された少なくとも一つの層を含むシートである少なくとも一つの層と、（Ｂ）一つまたは複数の太陽電池を含む太陽電池層とを含む、太陽電池モジュールである。そのシートは、太陽電池モジュールにおける封入材層として機能する。すなわち、本発明の太陽電池モジュールは、アイオノマー組成物の少なくとも１層を有する封入材層を有していることを特徴とする。

そのアイオノマー組成物には、前駆体の酸含有コポリマーのイオン性の、中和された誘導体であるアイオノマーを含む。その前駆体の酸含有コポリマーには、２〜１０個の炭素を有するα−オレフィンの共重合単位と、その前駆体の酸含有コポリマーの全重量を基準にして、約２０〜約３０重量％、または約２０〜約２５重量％の、３〜８個の炭素を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位とを含んでいる。

適切なα−オレフィンコモノマーとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテンなど、および２種以上のこれらのα−オレフィンの混合物が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。そのα−オレフィンがエチレンであれば、好ましい。

適切なα，β−エチレン性不飽和カルボン酸コモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、モノメチルマレイン酸、および２種以上のそれらの酸コモノマーの混合物などが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。そのα，β−エチレン性不飽和カルボン酸が、アクリル酸、メタクリル酸、および２種以上のアクリル酸またはメタクリル酸の混合物から選択されれば、好ましい。

前駆体の酸含有コポリマーにはさらに、その他の（１種または複数の）コモノマーの共重合単位、たとえば２〜１０個、好ましくは３〜８個の炭素を有する不飽和カルボン酸またはその誘導体が含まれていてもよい。適切な酸誘導体としては、酸無水物、アミド、およびエステルが挙げられる。エステルが好ましい。好ましい不飽和カルボン酸のエステルの具体例としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定される訳ではない：アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ウンデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、ポリ（エチレングリコール）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）メタクリレート、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルアクリレート、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）ベヘニルエーテルアクリレート、ポリ（エチレングリコール）ベヘニルエーテルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）４−ノニルフェニルエーテルアクリレート、ポリ（エチレングリコール）４−ノニルフェニルエーテルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）フェニルエーテルアクリレート、ポリ（エチレングリコール）フェニルエーテルメタクリレート、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、および２種以上のそれらの混合物。好ましい適切なコモノマーの例としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル、酢酸ビニル、および２種以上のそれらの混合物などが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。しかしながら、その前駆体の酸含有コポリマーが、他のコモノマーを顕著な量で含んでいないのが好ましい。

前駆体の酸含有コポリマーの混合物もまた好適であるが、ただし、それらのコポリマーの性質が、本明細書に記載された範囲内に入っている必要がある。たとえば、共重合されたカルボン酸コモノマーの量が異なっているか、またはメルトインデックスが異なっているような２種以上のジポリマーを使用してもよい。さらに、ジポリマーおよびターポリマーを含む前駆体の酸含有コポリマーの混合物も好適であろう。

前駆体の酸含有コポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して、約７０〜約１０００ｇ／１０分、または約１００〜約５００ｇ／１０分、または約１５０〜約３００ｇ／１０分、または約２００〜約２５０ｇ／１０分のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有しているのがよい。

前駆体の酸含有コポリマーは連続プロセスにおいて合成してもよいが、その場合、それぞれの反応性コモノマーおよび使用するならば（１種または複数の）溶媒を、重合開始剤と共に、撹拌下の反応器の中に連続的にフィードする。重合開始剤の選択は、予想される反応器の温度範囲と重合開始剤の分解温度との組合せに基づいて行うが、この選択の基準は、当産業においてはよく理解されているところである。一般的には、エチレンと酸コモノマーとを共重合させて前駆体の酸含有コポリマーを作製する合成の間、その反応温度を、約１２０℃〜約３００℃または約１４０℃〜約２６０℃に維持するのがよい。反応器中の圧力は、約１３０〜約３１０ＭＰａまたは約１６５〜２５０ＭＰａに維持するのがよい。

その反応器は、たとえば米国特許第２，８９７，１８３号明細書に開示されているようなオートクレーブであってよい。さらに詳しくは、米国特許第２，８９７，１８３号明細書には、強力な撹拌をするための手段を備えたタイプのオートクレーブが記載されている。それにはさらに、「実質的に一定の環境で」エチレンを重合させるための連続プロセスも記載されている。ある種のパラメーターたとえば、圧力、温度、重合開始剤濃度、およびポリマー反応生成物対未反応エチレンの比率を、その重合反応の間実質的に一定に維持することによって、この環境が維持される。そのような条件は、各種の連続撹拌タンク式反応器、とりわけたとえば、連続撹拌等温反応器および連続撹拌断熱反応器の中で達成することができる。

エチレンコポリマー反応生成物を含む反応混合物を、激しく撹拌し、オートクレーブから連続的に抜き出す。反応混合物を反応容器から抜き出した後に、得られたエチレンコポリマー反応生成物を、揮発性の未反応モノマーおよび（存在するならば）溶媒から、慣用される手順、たとえば未重合物質および溶媒を減圧下、または高温下に蒸発させることによって分離する。

一般的には、本明細書に記載のアイオノマーを得るためには、その重合反応の際に、その反応器の内容物を、単一相が実質的に反応器全体にわたって存在するような条件下に維持するべきである。このことは、米国特許第５，０２８，６７４号明細書に開示されているように、反応器温度の調節、反応器圧力の調節、共溶媒の添加、またはそれらの各種組合せによって達成することができる。反応器全体にわたって単一相が実質的に維持されているかどうかは、各種の慣用される手段を用いて調べることができる。たとえば、Ｈａｓｃｈら、「Ｈｉｇｈ−Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｆ Ｐｏｌｙ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｃｏ−Ｍｅｔｈｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ） ｗｉｔｈ Ｌｏｗ−Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．３０，１３６５〜１３７３（１９９２））には、単一相と多相条件との境界を求めるために使用することが可能な、曇点の測定が記載されている。

本明細書に記載のアイオノマー組成物において有用なアイオノマーを得るためには、塩基を用いて前駆体の酸含有コポリマーを中和して、その前駆体の酸含有コポリマーの中のカルボン酸基が反応して、カルボキシレート基を形成するようにする。その前駆体の酸含有コポリマーを、前駆体の酸含有コポリマーの全カルボン酸含量を基準にして、中和されていない前駆体の酸含有コポリマーについての計算値または測定値として、約２０〜約９０重量％、または約３０％〜約９０％、または約３５％〜約９０％、または約４０％〜約９０％、または約４０％〜約７０％、または約４３％〜約６０％のレベルになるように、中和する。

アイオノマーの中のカルボキシレート基に対する対イオンとしては各種の安定なカチオンが適していると考えられるが、２価および１価のカチオンたとえば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびいくつかの遷移金属のカチオンが好ましい。亜鉛カチオンが、好ましい２価のイオンである。ナトリウムカチオンのような１価カチオンが、より好ましい。たとえば、その塩基は、亜鉛イオン含有塩基であってもよく、それにより、前駆体酸のカルボン酸基の約１０％〜約６０％または約１５％〜約４５％、または約１５％〜約３０％の水素原子が亜鉛カチオンによって置換されているような亜鉛アイオノマーが得られる。そのような亜鉛アイオノマーは、それらが良好な耐湿性を有しているために、いくつかの実施態様においては、好ましいものとなりうる。その塩基がナトリウムイオン含有塩基であって、前駆体酸のカルボン酸基の水素原子の約４０％〜約９０％、または約４０％〜約７０％、または約４３％〜約６０％がナトリウムカチオンによって置換されているようなナトリウムアイオノマーが得られれば、さらにより好ましい。

本明細書において使用されるアイオノマーを得るためには、その前駆体の酸含有コポリマーが、たとえば米国特許第３，４０４，１３４号明細書および米国特許第６，５１８，３６５号明細書に開示されているような、各種の慣用される手順によって中和されてもよい。

前駆体の酸含有コポリマーがナトリウムイオン含有塩基によって、約４０％〜約９０％、または約４０％〜約７０％、または約４３％〜約６０％の程度にまで中和されている場合、その中和されたままのナトリウムアイオノマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して、約０．７〜約２５ｇ／１０分以下、または約０．７〜約１９ｇ／１０分以下、または約１〜約１０ｇ／１０分、または約１．５〜約５ｇ／１０分、または約２〜約４ｇ／１０分のＭＦＲを有していてもよいということに注目されたい。さらに、その中和されたナトリウムアイオノマーが、ＡＳＴＭ方法Ｄ３４１８に従った示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって、Ｍｅｔｔｌｅｒ製のＤＳＣ装置を使用するか、熱分析（ＴＡ）（たとえば、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｖ３．９Ａモデル）によって求めて、検出不能であるかまたは約３ｊ／ｇ未満または約２ｊ／ｇ未満の凍結エンタルピーを有していてもよい。「検出不能である（ｎｏｔ ｄｅｔｅｃｔａｂｌｅ）」という用語は、ＤＳＣ曲線上に観察可能な変曲点が存在しないということを意味している。別な見方では、ピーク高さが極めて小さく、そしてその半値幅が比較的に大きて、それによって、ＤＳＣ曲線からベースラインを差し引いたときに、小さな積分面積を有すブロードなピークが認識されないような場合であってもよい。一般的には、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従った場合、０．２ｊ／ｇ未満となる凍結エンタルピーは検出できないであろう。

さらなる実施態様においては、そのアイオノマー組成物が、上述のアイオノマーとは別の、第二のアイオノマーをさらに含む、アイオノマーのブレンド組成物であってもよい。この観点に立つと、上述のアイオノマーは、「第一の前駆体の酸含有コポリマー」のイオン性中和反応生成物である「第一のアイオノマー」と呼ぶこともできる。そのブレンド組成物には、ブレンド組成物の全重量を基準にして、約５〜約９５重量％の第一のアイオノマーと約５〜約９５重量％の第二のアイオノマー、または約６０〜約９５重量％の第一のアイオノマーと約５〜約４０重量％の第二のアイオノマー、または約７０〜約９０重量％の第一のアイオノマーと約１０〜約３０重量％の第二のアイオノマー、または約７０〜約８０重量％の第一のアイオノマーと約２０〜約３０重量％の第二のアイオノマーが含まれていてよい。

そのブレンド組成物において使用される第二のアイオノマーは、２〜１０個の炭素原子を有するα−オレフィンの共重合単位と、約１８〜約３０重量％、または約２０〜約２５重量％、または約２１〜約２４重量％の、３〜８個の炭素原子を有するα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位とを含む、第二の前駆体の酸含有コポリマーのイオン性中和誘導体である。その第二の前駆体の酸含有コポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して、約６０ｇ／１０分以下、または約４５ｇ／１０分以下、または約３０ｇ／１０分以下、または約２５ｇ／１０分以下のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有していてよい。そのブレンド組成物の中で使用される第二のアイオノマーを得るためには、第二の前駆体の酸含有コポリマーを、１種または複数のイオン含有塩基を用いて中和して、その第二の前駆体の酸含有コポリマーのカルボン酸基の水素原子の約１０％〜約３５％、または約１５％〜約３０％が、金属カチオンによって置換されているようなアイオノマーが得られるようにしてもよい。すなわち、それらの酸基を、第二の前駆体の酸含有コポリマーの全カルボン酸含量を基準にして、中和されていない第二の前駆体の酸含有コポリマーについての計算値または測定値として、約１０％〜約３５％、または約１５％〜約３０％のレベルにまで中和する。そのようにして得られた第二のアイオノマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して、約１０ｇ／１０分以下、または約５ｇ／１０分以下、または約３ｇ／１０分以下のＭＦＲを有しているのがよい。

第二の前駆体の酸含有コポリマーを構成するのに好適なα−オレフィンおよびα，β−エチレン性不飽和カルボン酸は、先に第一の前駆体の酸含有コポリマーについて開示された、α−オレフィンおよびα，β−エチレン性不飽和カルボン酸から選択するのがよい。第二の前駆体の酸含有コポリマーにはさらに、上述の第一の前駆体の酸含有コポリマーに関連して記載したような、その他の（１種または複数の）コモノマーの共重合単位をさらに含んでいてもよい。第二のアイオノマーは,第一のアイオノマーを製造するのと同じ方法で製造してもよい。さらに、アイオノマーのブレンド組成物も、各種適切なブレンドプロセス、たとえばメルトブレンド法で製造してもよい。

本明細書に記載のアイオノマー組成物には、当業者に公知の各種適切な添加剤を含んでいてもよい。そのような添加剤としては、たとえば以下のようなものが挙げられる（これらに限定される訳ではない）：可塑剤、加工助剤、流動促進添加剤、流動抑制添加剤（たとえば、有機過酸化物）、潤滑剤、顔料、染料、蛍光増白剤、難燃化剤、耐衝撃性改良剤、成核剤、粘着防止剤（たとえば、シリカ）、熱安定剤、ヒンダードアミン耐光安定剤（ＨＡＬＳ）、ＵＶ吸収剤、ＵＶ安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート化剤、カップリング剤、接着剤、プライマー、補強性添加剤（たとえば、ガラス繊維）、充填剤など、および２種以上の慣用される添加剤の混合物または組合せ物。これらの添加剤は、たとえば、k『Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ』（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ，２００４）に記載されている。一般的には、組成物の光学的透明性を低下させる可能性がある添加剤、たとえば補強性添加剤および充填剤は、バック封入材として使用されるようなシートに限定される。

これらの慣用される成分は、組成物中に、一般的には０．０１〜１５重量％、好ましくは０．０１〜１０重量％の量で存在させてもよいが、ただし、それらが、その組成物の基本的および新規な特性を損なってはならず、また、その組成物またはその組成物から製造される物品の性能に顕著な悪影響を与えてはならない。これに関連して、そのような添加剤の重量パーセントは、本明細書で定義される熱可塑性プラスチック組成物の全重量パーセントには含まれない。典型的には、そのような添加剤の多くのものは、アイオノマー組成物の全重量を基準にして、０．０１〜５重量％の量で存在させてよい。

組成物の中にそのような慣用される成分を任意に組み入れるのは、各種公知のプロセスによって実施することができる。この組入れは、たとえば、ドライブレンド法によるか、各種の成分の混合物を押出し加工法によるか、慣用されるマスターバッチ法によるか、などの方法で実施することができる。『Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ』（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ，２００４）を参照されたい。

４種の特筆すべき添加剤は、熱安定剤、ＵＶ吸収剤、ヒンダードアミン耐光安定剤、およびシランカップリング剤である。熱安定剤を使用することが可能であって、当業者には広く開示されてきた。各種公知の熱安定剤が、アイオノマー組成物において使用するのに適している。好ましい一般的なタイプの熱安定剤としては、以下のものが挙げられる（これらに限定される訳ではない）：フェノール性抗酸化剤、アルキル化モノフェノール、アルキルチオメチルフェノール、ヒドロキノン、アルキル化ヒドロキノン、トコフェロール、ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル、アルキリデンビスフェノール、Ｏ−、Ｎ−およびＳ−ベンジル化合物、ヒドロキシベンジル化マロネート、芳香族ヒドロキシベンジル化合物、トリアジン化合物、アミン系抗酸化剤、アリールアミン、ジアリールアミン、ポリアリールアミン、アシルアミノフェノール、オキサミド、金属不活性化剤、ホスファイト、ホスホナイト、ベンジルホスホネート、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、過酸化物分解性化合物、ヒドロキシルアミン、ニトロン、チオ相乗剤、ベンゾフラノン、インドリノンなど、およびそれらの混合物。アイオノマー組成物には、各種有効量の熱安定剤を含んでいてよい。熱安定剤の使用は任意であり、場合によっては好ましくない。熱安定剤を使用する場合、それらは、アイオノマー組成物の中に、アイオノマー組成物の全重量を基準にして、少なくとも約０．０５重量％で、約１０重量％まで、より好ましくは約５重量％まで、最も好ましくは約１重量％までのレベルで存在させてもよい。

ＵＶ吸収剤を使用することが可能であって、これも当業者には広く開示されてきた。各種公知のＵＶ吸収剤が、アイオノマー組成物において使用するのに適している。好ましい一般的なタイプのＵＶ吸収剤としては以下のものが挙げられる（これらに限定される訳ではない）：ベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルトリアジン、置換および非置換の安息香酸のエステルなど、およびそれらの混合物。アイオノマー組成物には、各種有効量のＵＶ吸収剤が含まれていてよい。ＵＶ吸収剤の使用は任意であり、場合によっては好ましくない。ＵＶ吸収剤を使用する場合、それらは、アイオノマー組成物の中に、アイオノマー組成物の全重量を基準にして、少なくとも約０．０５重量％で、約１０重量％まで、より好ましくは約５重量％まで、最も好ましくは約１重量％までのレベルで存在させてもよい。

ヒンダードアミン耐光安定剤（ＨＡＬＳ）を使用することが可能であって、これも当業者には広く開示されてきた。一般的には、ヒンダードアミン耐光安定剤は、二級、三級、アセチル化、Ｎ−ヒドロカルビルオキシ置換、ヒドロキシ置換Ｎ−ヒドロカルビルオキシ置換、またはその他の置換された環状アミンであって、これらは、一般的にはアミン官能基に隣接した炭素原子の上に脂肪族置換することにより誘導される、実質的な量の立体障害によって特徴付けられる。アイオノマー組成物には、各種有効量のヒンダードアミン耐光安定剤が含まれていてよい。ヒンダードアミン耐光安定剤の使用は任意であり、場合によっては好ましくない。ヒンダードアミン耐光安定剤を使用する場合、それらは、アイオノマー組成物の中に、アイオノマー組成物の全重量を基準にして、少なくとも約０．０５重量％で、約１０重量％まで、より好ましくは約５重量％まで、最も好ましくは約１重量％までのレベルで存在させてもよい。

アイオノマー組成物において有用なシランカップリング剤の例としては、以下のものが挙げられる（これらに限定される訳ではない）：γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン，γ−ビニルベンジルプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリミングするエトキシシラン、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ミングするエトキシシラン、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、およびそれらのもの２種以上の混合物。シランカップリング剤はアイオノマー組成物の中に、アイオノマー組成物の全重量を基準にして、好ましくは約０．０１〜約５重量％、より好ましくは約０．０５〜約１重量％のレベルで組み入れる。

以下において開示される実施例に見られるように、本明細書において開示されたアイオノマー組成物からの太陽電池封入材は、改良された光学的性質を有している。たとえば、第一のアイオノマーを含む組成物は、一般的には、先行技術のアイオノマーから作製したものと同等またはそれより良好な光学的性質（たとえば、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定して、同等またはより低いヘイズ）を示す。さらに、そのような改良された光学的性質は、それを組み立てた後での封入材層の冷却速度の影響も受けないし、またその封入材層を含む太陽電池モジュールの冷却速度の影響も受けない。

本発明において有用なアイオノマー組成物は、熱可塑性プラスチック材料である。したがって、アイオノマー組成物を含む物品は、たいていの場合、アイオノマーおよびアイオノマー組成物のその他の成分を溶融するステップおよびポリマー溶融物から所望の物品を成形するステップを含むプロセスによって成形される。組立てプロセスの最後の段階で、熱伝達に関する制約と、高価な冷却装置の使用を避けるという経済的な制約とのために、より厚い物品は、より遅い速度で室温にまで冷却される可能性がある。一般的には、冷却速度が遅いことは、アイオノマーの光学的性質にとっては、好ましいことではない。理論に拘束されることを望むものではないが、エチレン酸含有コポリマーおよびそれらのアイオノマーは、ポリマー鎖の長さ方向におけるコモノマーの分布において、高いレベルの不均一性（非ランダム性）を有している可能性があると考えられる。その結果として、これらの材料には、連続的に共重合されたエチレン残基の長い並びが含まれていて、ポリエチレンそのものがよく知られているように結晶化する傾向を有していることからもわかるように、それが組織化されて結晶化することができる。たとえば、Ｌｏｎｇｗｏｒｔｈ，Ｒ．，『Ｉｏｎｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ』Ｃｈ．２（Ｌ．Ｈｏｌｌｉｄａｙ，ｅｄ．）（Ｈａｌｓｔｅａｄ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９７５）；およびＭｏｒｒｉｓ，Ｂ．Ａ．，Ｃｈｅｎ，Ｊ．Ｃ．，ＳＥＰ ＡＮＴＥＣ，６１（Ｖｏｌ．３）、３１５７（２００３）を参照されたい。あるサイズ以上の結晶は、そうでなければその物品を通過するであろう光を散乱させる。したがって、良好な光学的性質、たとえばヘイズおよび透明性は、結晶化度が上がるほど劣化する。

それとは対照的に、本明細書に記載のアイオノマー組成物は、極めて遅い速度で冷却した場合でも、良好な光学的性質を有している。本明細書に記載のアイオノマーの凍結エンタルピーが例外的に低いか、さらには測定することも不能であるということが、これらのアイオノマーの結晶化傾向が、まったくないか、無視できるほど低いか、または極めて低いということの証拠である。

さらに、第一のアイオノマーを第二のアイオノマーとブレンドしたときに、その第二のアイオノマーが、比較的に低いＭＦＲ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して、約６０ｇ／１０分またはそれ以下）を有する第二の酸含有コポリマーから誘導されているために、そのブレンド組成物は、より靱性の低い第一のアイオノマーに比較して、改良された靱性を有すると予想されるであろう。さらに、当業者においては公知のことであるが、２種のポリマーのブレンド物のヘイズレベルが、その第一のアイオノマーを第二のアイオノマーとブレンドすることによって、それら２種のポリマー成分のいずれよりも高くなることも多いので、そのブレンド組成物が、第一のアイオノマーと第二のアイオノマーのいずれをも超える、高いレベルのヘイズを有することが予想できるであろう。しかしながら、驚くべきことには、本発明の太陽電池モジュールにおける封入材シートとして有用なアイオノマーのブレンド物が、第二のアイオノマー成分のヘイズよりも低いヘイズレベルを有しているということが判明した。そしていくつかの実施態様においては、本発明の太陽電池モジュールにおける封入材シートとして有用なアイオノマーのブレンド物が、第一のアイオノマーと第二のアイオノマーのいずれのヘイズよりも低いヘイズレベルを示す。

本発明の太陽電池モジュールの封入材層として機能するアイオノマー組成物を含むシートは、単一層の形態であっても、あるいは多層の形態であってもよい。「単一層（ｓｉｎｇｌｅ ｌａｙｅｒ）」という用語は、そのシートが、そのアイオノマー組成物から作製されているか、または実質的にそれからなっているということを意味している。多層の形態にある場合には、それらの副層の内の少なくとも１層が、アイオノマー組成物から作製されているか、または実質的にそれからなっており、その一方で、他の（１層または複数層の）副層が、その他各種の適切な（１種または複数の）ポリマー材料、たとえば、本明細書において先に定義されたような酸含有コポリマー、本明細書において先に定義されたような酸含有コポリマーのアイオノマー、ポリ（エチレン酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアセタール）（音響グレード（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｇｒａｄｅ）のポリ（ビニルアセタール）を含む）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン（たとえば、線状低密度ポリエチレン）、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルとのコポリマー（たとえば、エチレンアクリル酸メチルコポリマーおよびエチレンアクリル酸ブチルコポリマー）、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、および２種以上のそれらのものの組合せ、から作製されていてもよい。

さらに、アイオノマー組成物を含むシートは、その全厚みが、約１〜約１２０ミル（約０．０２５〜約３ｍｍ）、または約１０〜約９０ミル（約０．２５〜約２．３ｍｍ）、または約１０〜約６０ミル（約０．２５〜約１．５ｍｍ）、または約１０〜約４５ミル（約０．２５〜約１．１４ｍｍ）、または約１０〜約３５ミル（約０．２５〜約０．８９ｍｍ）であってよい。

アイオノマー組成物を含むシートは、一面または両面が、平滑面であっても粗面であってもよい。そのシートが両面共に粗面であって、積層プロセスの際の脱気がしやすくなっているのが好ましい。粗面は、機械的にエンボス化させて作るか、またはそのシートを押出し加工している際に溶融破壊を起こさせ、次いで急冷して処理の間に表面粗さが維持されるようにして作ることもできる。当業者には一般的なプロセスによって、表面のパターンをシートに与えることができる。たとえば、押出し加工したままのシートを、ダイの出口のすぐ近くに位置させたダイロールの特別に製造した表面の上を通過させ、それによって、溶融ポリマーの一方の面に所望の表面特性を付与するようにしてもよい。したがって、そのようなダイロールの表面が、微細な山と谷を有していれば、その上にキャストされたポリマーシートは、そのロールと接触状態にある側に粗面を有するようになり、その粗面が、一般的には、ロールの表面の谷と山それぞれに合致する。そのようなダイロールは、たとえば、米国特許第４，０３５，５４９号明細書および米国特許出願公開第２００３／０１２４２９６号明細書に開示されている。

アイオノマー組成物を含むシートは、各種適切なプロセスによって作製することができる。たとえば、シートは、浸漬被覆法、溶液キャスティング法、圧縮成形法、射出成形法、積層法、溶融押出し法、インフレートフィルム法、押出しコーティング法、タンデム押出しコーティング法、またはその他の当業者に公知の方法によって成形すればよい。ある種の実施態様においては、シートを、溶融押出し法、溶融共押出し法、溶融押出しコーティング法、またはタンデム溶融押出しコーティング法で成形する。

「太陽電池（ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ）」という用語は、光を電気エネルギーに変換することができる各種の物品を意味している。本発明において有用な太陽電池としては、ウェーハベースの太陽電池（たとえば、背景技術のセクションで上述したような、ｃ−Ｓｉまたはｍｃ−Ｓｉベースの太陽電池）および薄膜式太陽電池（たとえば、背景技術のセクションで上述したような、ａ−Ｓｉ、μｃ−Ｓｉ、ＣｄＴｅ、ＣＩＳ、ＣＩＧＳ、吸光性色素、または有機半導体ベースの太陽電池）などが挙げられるが、これらに限定される訳ではない。太陽電池層の内部では、複数の太陽電池が電気的に相互接続されているかおよび／または平面上に配置されているのが好ましい。さらに、その太陽電池層には、たとえばクロスリボンおよびバスバーのような電気配線がさらに含まれていてもよい。

太陽電池層が両面タイプであってもよい。そのような実施態様においては、太陽電池層の両側に位置するすべての積層材料が、充分な透光性を有していて、太陽光または反射された太陽光がそれらの太陽電池に到達できるようになっているべきである。あるいは、その太陽電池層が、太陽に面する側（フロントサイドとも呼ばれ、実使用条件下では通常、太陽に面することになる）と、太陽に面さない側（バックサイドとも呼ばれ、実使用条件下では通常、太陽とは反対側に面することになる）とを有していてもよい。そのような実施態様においては、太陽電池層の太陽に面する側に位置する積層物層および副層の中に存在している材料はすべて、充分な透光性を有していて、太陽光がそれらの太陽電池に到達できるようになっているべきである。太陽電池層の太陽に面さない側に位置する積層物層および副層の中に存在している積層材料は、透光性である必要はない。

本明細書に開示された太陽電池モジュールは、典型的には、先に開示されたアイオノマー組成物を含む少なくとも１枚の封入材シートを含み、それが太陽電池層に積層されている。「積層されている（ｌａｍｉｎａｔｅｄ）」という用語は、積層された構造物の内部において、二つの層が、直接的（すなわち、その２層の間には、何の材料も存在しない）または間接的（すなわち、その２層の間に、たとえば中間層または接着剤材料のようなさらなる材料が存在している）に、結合されているということを意味している。ある種の実施態様においては、アイオノマー組成物を含む封入材シートが、太陽電池層に直接結合されている。

太陽電池モジュールに、他のポリマー材料を含むさらなる封入材層がさらに含まれていてもよいが、そのようなものとしは以下のものが挙げられる：酸含有コポリマー、酸含有コポリマーのアイオノマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、ポリ（ビニルアセタール）（音響グレードポリ（ビニルアセタール）を含む）、ポリウレタン、ポリ（塩化ビニル）、ポリエチレン（たとえば、線状低密度ポリエチレン）、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルとのコポリマー（たとえば、エチレン−アクリル酸メチルコポリマーおよびエチレン−アクリル酸ブチルコポリマー）、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、ならびに２種以上のそれらのものの組合せ。

アイオノマー組成物を含むシート以外の封入材層それぞれの厚みは、それぞれ独立して、約１〜約１２０ミル（約０．０２５〜約３ｍｍ）、または約１０〜約９０ミル（約０．２５〜約２．３ｍｍ）、または約１５〜約６０ミル（約０．３８〜約１．５ｍｍ）、または約２０〜約６０ミル（約０．５１〜約１．５ｍｍ）、または約２０〜約４５ミル（約０．５１〜約１．１４ｍｍ）の範囲であってよい。アイオノマー組成物を含むシート以外の、太陽電池モジュール中に含まれている（１層または複数層の）封入材層のいずれかまたは全部が、平滑面であっても、あるいは粗面であってもよい。

太陽電池モジュールにはさらに、太陽電池モジュールの太陽に面する側および太陽に面さない側のそれぞれに、モジュールの（１層または複数の）最外層として機能する、入射層および／またはバッキング層が含まれていてもよい。

太陽電池モジュールの外側層、すなわち、入射層およびバッキング層は、各種適切なシートまたはフィルムからできていてよい。適切なシートは、ガラスまたはプラスチックシート、たとえば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン（たとえば、エチレンノルボルネンポリマー）、ポリスチレン（好ましくはメタロセン触媒の存在下に製造したポリスチレン）、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、または２種以上のそれらのものの組合せなどであってよい。さらに、バッキング層を形成させるのに、金属シートたとえば、アルミニウム板、鋼板、めっき鋼板、またはセラミック板を使用してもよい。

「ガラス」という用語には、窓ガラス、板ガラス、シリケートガラス、シートガラス、低鉄ガラス、強化ガラス、強化ＣｅＯ不含有ガラス、およびフロートガラスだけではなく、着色ガラス、特殊用途ガラス（たとえば、太陽熱を調節するための成分を含むもの）、被覆ガラス（たとえば、金属（たとえば、太陽光を調節する目的の銀またはインジウムスズ酸化物）を用いてスパッターさせたもの）、低Ｅガラス、Ｔｏｒｏｇｌａｓ（登録商標）ガラス（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｎ．Ａ．Ｉｎｃ．，Ｔｒｕｍｂａｕｅｒｓｖｉｌｌｅ，ＰＡ）、Ｓｏｌｅｘｉａ（商標）ガラス（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｐｉｔｔｅｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）およびＳｔａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）ガラス（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）なども含まれる。そのような特殊用途ガラスは、たとえば、米国特許第４，６１５，９８９号明細書；米国特許第５，１７３，２１２号明細書；米国特許第５，２６４，２８６号明細書；米国特許第６，１５０，０２８号明細書；米国特許第６，３４０，６４６号明細書；米国特許第６，４６１，７３６号明細書、および米国特許第６，４６８，９３４明細書に開示されている。しかしながら、具体的なモジュールに選択するべきガラスのタイプが、それが意図されている用途に依存するということは、理解されたい。

好適なフィルムには以下のようなポリマーが含まれる（これらに限定される訳ではない）：ポリエステル（たとえば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリ（エチレンナフタレート））、ポリカーボネート、ポリオレフィン（たとえば、ポリプロピレン、ポリエチレン、および環状ポリオレフィン）、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン（たとえば、シンジオタクチックポリスチレン）、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン（たとえば、ポリエーテルルホン、ポリスルホンなど）、ナイロン、ポリ（ウレタン）、アクリル樹脂、セルロースアセテート（たとえば、セルロースアセテート、セルローストリアセテートなど）、セロファン、シリコーン、ポリ（塩化ビニル）（たとえば、ポリ（塩化ビニリデン））、フルオロポリマー（たとえば、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマーなど）、ならびに２種以上のそれらのものの組合せ。ポリマーフィルムは、非配向性、または１軸配向性、または２軸配向性のいずれであってもよい。太陽電池モジュールの外側層（たとえば、入射層またはバッキング層）において使用できる具体的なフィルムのいくつかの例としては、以下のものが挙げられる（これらに限定される訳ではない）：ポリエステルフィルム（たとえば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）、フルオロポリマーフィルム（たとえば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（ＤｕＰｏｎｔ），Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能なＴｅｄｌａｒ（登録商標）、Ｔｅｆｚｅｌ（登録商標）、およびＴｅｆｌｏｎ（登録商標）フィルム。金属フィルムたとえば、アルミニウムフォイルも、バッキング層として使用してもよい。.さらに、太陽電池モジュールの外側層において使用するフィルムが、たとえばフルオロポリマー／ポリエステル／フルオロポリマー多層フィルム（たとえばＴｅｄｌａｒ（登録商標）フィルム／ＰＥＴフィルム／Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）フィルム積層複合材料（ＴＰＴ））のような多層フィルムの形態にあってもよい。

太陽電池モジュールにはさらに、モジュールの中に埋め込まれた、その他の機能性フィルムまたはシートの層（たとえば、誘電体層またはバリヤー層）が含まれていてもよい。そのような機能性の層は、各種の上述のポリマーフィルム、またはさらなる機能性コーティングを用いてコーティングしたものから作製してもよい。たとえば、金属酸化物コーティングを用いてコーティングしたポリエチレンテレフタレートフィルム、たとえば米国特許第６，５２１，８２５号明細書および米国特許第６，８１８，８１９号明細書ならびに欧州特許第１１８２７１０号明細書に開示されているようなものを、積層物における酸素および湿分のバリヤー層として機能させてもよい。

所望により、不織布ガラス繊維の層（スクリム）を、太陽電池層と封入材との間に入れて、積層プロセスの際の脱気を容易にさせたり、封入材の補強に役立たせたりしてもよい。そのようなスクリム層の使用は、たとえば、米国特許第５，５８３，０５７号明細書；米国特許第６，０７５，２０２号明細書；米国特許第６，２０４，４４３号明細書；米国特許第６，３２０，１１５号明細書；および米国特許第６，３２３，４１６号明細書、ならびに欧州特許第０７６９８１８号明細書に開示されている。

特殊なフィルムまたはシートを加えて、封入材層と外側層の両方の機能を果たさせてもよい。モジュールに含まれるフィルムまたはシートの層のいずれかが、予備成形された単一層または多層のフィルムもしくはシートの形態であってもよいということも考えられる。

所望により、入射層のフィルムおよびシート、バッキング層のフィルムおよびシート、封入材層ならびに太陽電池モジュールの中に組み入れられたその他の層の片側または両方の面に、各種適切な接着性向上処理を施してもよい。この接着性向上処理は、当業者公知のいかなる形態であってもよく、たとえば、火炎処理法（たとえば、米国特許第２，６３２，９２１号明細書；米国特許第２，６４８，０９７号明細書；米国特許第２，６８３，８９４号明細書；および米国特許第２，７０４，３８２号明細書、参照）、プラズマ処理法（たとえば、米国特許第４，７３２，８１４号明細書参照）、電子ビーム処理法、酸化処理法、コロナ放電処理法、化学的処理法、クロム酸処理法、加熱空気処理法、オゾン処理法、紫外光処理法、サンドブラスト処理法、溶媒処理法、および２種以上のそれらのものの組合せなどが挙げられる。さらに、（１層または複数層の）積層物層の表面上に接着剤またはプライマーのコーティングをさらに塗布することによって、接着強度をさらに改良してもよい。たとえば、米国特許第４，８６５，７１１号明細書には、一方または両方の表面の上に析出させた炭素の薄層を有する、改良された接着性を有するフィルムまたはシートが開示されている。接着剤またはプライマーのその他の例としては、シラン、ポリ（アリルアミン）ベースのプライマー（たとえば、米国特許第５，４１１，８４５号明細書；米国特許第５，７７０，３１２号明細書；米国特許第５，６９０，９９４号明細書；および米国特許第５，６９８，３２９号明細書参照）、およびアクリルベースのプライマー（たとえば、米国特許第５，４１５，９４２号明細書参照）などが挙げられる。それらの接着剤またはプライマーのコーティングは、接着剤またはプライマーの単層の形態をとらせてよく、その厚みは、約０．０００４〜約１ミル（約０．００００１〜約０．０３ｍｍ）、または好ましくは、約０．００４〜約０．５ミル（約０．０００１〜約０．０１３ｍｍ）、またはより好ましくは、約０．００４〜約０．１ミル（約０．０００１〜約０．００３ｍｍ）である。

その太陽電池が、ウェーハベースの自己支持式太陽電池ユニットから作製されている、本発明の一つの特定の実施態様においては（図１参照）、その太陽電池モジュール（２０）には、フロントの太陽に面する側からバックの太陽に面さない側への位置の順に、（ａ）入射層（１０）、（ｂ）フロント封入材層（１２）、（ｃ）一つまたは複数の電気的に相互接続された太陽電池からなる太陽電池層（１４）、（ｄ）バック封入材層（１６）、および（ｅ）バッキング層（１８）を含んでいてよく、ここでそのフロント封入材層とバック封入材層（１２および１６）の少なくとも一方または両方が、アイオノマー組成物を含むシートから作製されている。

さらなる実施態様においては、その太陽電池モジュールが薄膜式太陽電池から作製されており、それには、（ｉ）一つの実施態様（図２における３０）においては、フロントの太陽に面する側からバックの太陽に面さない側への位置の順に、（ａ）上側基材（２４）およびその上の太陽に面さない側に析出された（１層または複数の）薄膜太陽電池の層（２２）を含む太陽電池層（１４ａ）、（ｂ）アイオノマー組成物を含むシートから形成された（バックの）封入材層（１６）、および（ｃ）バッキング層（１８）を含んでいてもよいし、あるいは（ｉｉ）より好ましい実施態様（図３における４０）においては、（ａ）透光性入射層（１０）、（ｂ）アイオノマー組成物を含むシートから形成された（フロントの）封入材層（１２）、および（ｃ）基材（２６）の上のそれの太陽に面する側に析出された薄膜太陽電池の層（２２）を含む太陽電池層（１４ｂ）を含んでいてもよい。

さらに、上述の一連の太陽電池モジュールがさらに結合されて太陽電池アレイを形成して、所望の電圧および電流を発生できるようになっていてもよい。

（たとえば、オートクレーブプロセスとして、または非オートクレーブプロセスとして）当業者に公知の各種の積層プロセスを使用して、太陽電池モジュールを製造してもよい。

一つのプロセスの例においては、太陽電池モジュールの成分の層を所望の順で積み重ねて、予備積層アセンブリを形成させる。次いでそのアセンブリを、真空を維持できるバッグ（「真空バッグ」）の中に入れて、真空ラインまたはその他の手段によってそのバッグから空気を抜き、（たとえば、少なくとも約２７〜２８ｉｎＨｇ（６８９〜７１１ｍｍＨｇ）に）真空を維持しながらバッグをシールし、そしてそのシールしたバッグをオートクレーブの中に入れ、その圧力を約１５０〜約２５０ｐｓｉ（約１１．３〜約１８．８バール）に上げ、約１３０℃〜約１８０℃、または約１３０℃〜約１６０℃、または約１３５℃〜約１５５℃、または約１４５℃〜約１５５℃の温度で、約１０〜約５０分間、または約２０〜約４５分間、または約２０〜約４０分間、または約２５〜約３５分間加熱する。真空バッグを真空リングに代えてもよい。一つの適切なタイプの真空バッグが、米国特許第３，３１１，５１７号明細書の中に開示されている。加熱加圧サイクルが済んだら、さらなるガスを追加することなく、オートクレーブ内の圧力を維持しながら、オートクレーブ中の空気を冷却させる。約２０分間冷却してから、過剰の空気圧を放出させて、オートクレーブから積層物を取り出す。

別な方法として、予備積層アセンブリを、オーブン中で約８０℃〜約１２０℃、または約９０℃〜約１００℃で約２０〜約４０分間加熱し、その後で、その加熱したアセンブリを、対になったニップロールの間に通して、個々の層の間の空間にある空気を絞り出し、そのアセンブリの端部をシールしてもよい。この段階におけるアセンブリを、プリプレス（ｐｒｅ−ｐｒｅｓｓ）と呼ぶ。

次いで、そのプリプレスを空気圧オートクレーブの中に入れ、約１００〜約３００ｐｓｉ（約６．９〜約２０．７バール）、または好ましくは約２００ｐｓｉ（１３．８バール）の圧力で、温度を約１２０℃〜約１６０℃、または約１３５℃〜約１６０℃にまで上げるのがよい。これらの条件を約１５〜約６０分間、または約２０〜約５０分間維持し、その後で、オートクレーブの中にさらなる空気を導入することなく、空気の冷却を行う。約２０〜約４０分間冷却してから、過剰の空気圧を放出させて、オートクレーブから積層された製品を取り出す。

非オートクレーブプロセスによって、太陽電池モジュールを作製してもよい。そのような非オートクレーブプロセスは、たとえば、米国特許第３，２３４，０６２号明細書；米国特許第３，８５２，１３６号明細書；米国特許第４，３４１，５７６号明細書；米国特許第４，３８５，９５１号明細書；米国特許第４，３９８，９７９号明細書；米国特許第５，５３６，３４７号明細書；米国特許第５，８５３，５１６号明細書；米国特許第６，３４２，１１６号明細書；および米国特許第５，４１５，９０９号明細書、米国特許出願公開第２００４／０１８２４９３号明細書、欧州特許第１２３５６８３Ｂ１号明細書、ならびに国際公開第９１０１８８０号パンフレットおよび国際公開第０３０５７４７８号パンフレットに開示されている。一般的には、非オートクレーブプロセスには、予備積層アセンブリを加熱し、真空、加圧、またはその両方をかけることが含まれる。たとえば、アセンブリを、加熱オーブンとニップロールとに連続して通過させてもよい。

これらの積層プロセスの例は、限定することを意図したものではない。実質的には、いかなる積層プロセスを使用してもよい。

所望により、太陽電池モジュールの端部をシールして、太陽電池（一つまたは複数）の効率および寿命の低下をもたらす可能性がある、湿分と空気の侵入を低減させてもよい。それらの端部は、当業者に開示されている各種の手段によってシールすればよい。端部をシールするための適切な材料としては、以下のものが挙げられる（これらに限定される訳ではない）：ブチルゴム、ポリスルフィド、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレンエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）など。

以下の、ある種の実施態様の実施例によって、本発明をさらに説明する。

以下の実施例は、本発明を説明することを意図したものであって、いかなる点においても、本発明の範囲を限定するものではない。

実施例Ｅ１〜Ｅ３および比較例ＣＥ１〜ＣＥ１６
以下の実施例のそれぞれにおいて使用されたアイオノマーは、以下のようにして製造した。最初に、アイオノマーの前駆体の酸含有コポリマー（すなわち、エチレンとメタクリル酸とのコポリマー）を、断熱連続撹拌式オートクレーブの中でフリーラジカル重合させることによって作製したが、これは、実質的に米国特許第５，０２８，６７４号明細書の実施例１に記載の手順に従ったが、以下の点で異なっていた：（１）エチレン対メタクリル酸の比率および重合開始剤の流量を調節することによって、反応器条件を、温度を約２００℃〜約２６０℃、圧力を１７０〜２４０ＭＰａの間に維持した；（２）反応器の中にプロパンテロゲンをフィードしなかった（ＣＥ１３の場合を除く）；（３）反応器中のメタノールの全濃度を、エチレン、メタクリル酸、メタノールおよび重合開始剤の溶液の全フィードを基準にして（または、ＣＥ１３においては、プロパンテロゲン、エチレン、メタクリル酸、メタノール、および重合開始剤の溶液の全フィードを基準にして）約２〜５モル％に維持した；（４）反応器を通過して流れる原料の滞留時間が約５秒間〜２分間になるようにして、系を定常状態に維持した。さらに、合成する具体的な酸含有コポリマーに応じて、２種のフリーラジカル開始剤、過酢酸ｔｅｒｔ−ブチルまたは過オクタン酸ｔｅｒｔ−ブチルの一つを使用した。過酢酸ｔｅｒｔ−ブチルが重合開始剤である場合（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、ＣＥ１、ＣＥ２、ＣＥ３、ＣＥ１３、およびＣＥ１５）、無臭ミネラルスピリッツ中、５０％濃度の溶液としてそれを使用した。過オクタン酸ｔｅｒｔ−ブチルが重合開始剤である場合（ＣＥ４、ＣＥ５、ＣＥ６、ＣＥ７、ＣＥ８、ＣＥ９、ＣＥ１０、ＣＥ１１、ＣＥ１２、ＣＥ１４、およびＣＥ１６）、無臭ミネラルスピリッツ中、９０％濃度の混合物としてそれを使用した。次いで、溶融温度設定値２００℃〜２７０℃での高剪断溶融混合条件下の単軸スクリュー押出機を使用するか、または米国特許第６，５１８，３６５号明細書の実施例１に記載されているような一般的な方法を使用するかのいずれかで、そのエチレンとメタクリル酸とからの前駆体コポリマーを、水酸化ナトリウム溶液を用いて部分的に中和させることによって、アイオノマーを得た。

次いで、そのようにして得られたアイオノマーを、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従った示差走査熱量測定（ＤＳＣ）試験にかけたが、その温度プロファイルは次の通りであった：（ａ）１８０℃まで加熱；（ｂ）３分間保持；（ｃ）１０℃／分の速度で２５℃まで冷却；（ｄ）３分間保持；（ｅ）１０℃／分の速度で１８０℃にまで加熱。アイオノマーについての凍結エンタルピーを測定したので、表２に示す。その結果から、本明細書において開示されたそれぞれのアイオノマー（Ｅ１〜Ｅ３）のそれぞれにおいては凍結エンタルピーが検出できなかったが、先行技術のアイオノマー（ＣＥ１〜ＣＥ１６）のそれぞれは、３ｊ／ｇより大きい凍結エンタルピーを有していることがわかる。

さらに、それらのアイオノマーを、表１に記載の温度プロファイル設定とした、直径２５ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ押出機の中にフィードして、押出注型して、ポリマーシートとした。具体的には、スクリュー速度を調節することによってポリマーの押出量を調節して、最大押出量とした。公称ギャップ２ｍｍを有する１５０ｍｍスロットダイに、押出機からフィードした。そのキャストシートを、温度１０℃〜１５℃、回転速度１〜２ｒｐｍに保った直径２００ｍｍの研磨クロム冷却ロールの上にフィードした。公称０．７６ｍｍ（３０ミル）厚のシートを取り出し、切断して、３００×３００ｍｍ平方とした。

そのアイオノマーシートを中間層シートとして使用して、ガラス積層物を形成させた。具体的には、焼き鈍したガラスシート（１００×１００×３ｍｍ）を、脱イオン水中リン酸三ナトリウム（５ｇ／Ｌ）の溶液を用いて、５０℃で５分間かけて洗浄してから、脱イオン水を用いて完全に洗い流し、乾燥させた。それぞれ独立したアイオノマーシート（それぞれ約０．７６ｍｍの厚み）の６枚の層を、相互に積み重ねて、ガラスシートの２枚のライト（ｌｉｔｅ）の間に挟み込む（中間層の厚みが１８０ミル（４．５７ｍｍ）となる）。室内環境（約３５％ＲＨ）への接触時間を最短にして、アイオノマーシートの湿分レベルが０．０６重量％未満に保たれるようにした。次いで、その予備積層アセンブリを、ポリエステルテープ片を用いて何カ所かでテープ止めをして、ガラスライトに対するそれぞれの層の相対的な位置が保持できるようにした。ナイロンの布片をアセンブリの回りに巻いて、それらの層の中から空気が容易に除去されるようにした。そのアセンブリを、ナイロン製の真空バッグの中側に入れ、シールしてから、真空ポンプに接続した。真空に引いて、バッグに詰めたアセンブリの内部から空気を実質的に除去できるようにした（バッグの内部の空気圧は、絶対圧で５０ミリバール未満にまで低下した）。次いで、バッグに詰めたアセンブリを対流式エアーオーブンの中で加熱して１２０℃とし、その条件で３０分間保持した。次いで、冷却ファンを使用してアセンブリを冷却してほぼ周囲温度とし、その後、真空源を切り離して、バッグを取り出すと、完全にプリプレス化されたガラスと中間層のアセンブリが得られた。周辺部のまわりを気密シールしたのではあるが、アセンブリの数カ所が完全に接着されていなかったことが、それらの箇所で気泡が存在していることからわかった。次いで、そのアセンブリを空気圧オートクレーブの中に入れ、１５分間で、１３．８バールで周囲温度から１３５℃になるまで、昇温、昇圧させた。そのような条件に３０分間、アセンブリを保持してから、得られた積層物を急冷して（すなわち、２．５℃／分の冷却速度Ａで）、周囲圧力で室温とした。次いで、そのようにして得られた積層物について、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従い、Ｈａｚｅ−ｇａｒｄ Ｐｌｕｓヘイズメーター（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ，Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤ）を使用して、ヘイズの試験を行った。その後で、同一の積層物をオーブン中で加熱して１２０℃とし、その温度で２〜３時間保持してから、徐冷して（すなわち、０．１℃／分の冷却速度Ｂで）室温としてから、ヘイズについての試験を行った。

比較例（ＣＥ１〜ＣＥ１６）からもわかるように、先行技術のアイオノマー中間層シートを含むガラス積層物のヘイズレベルは、その積層物が得られた場合の冷却速度に依存する。一般的には、冷却速度が遅い程、積層物のヘイズが上昇し、そのために、その光学的性質が低下する。しかしながら、表２に示したデータからもわかるように、本明細書において開示されたアイオノマーから作製された中間層シートを含むガラス積層物（Ｅ１〜Ｅ３）が、先行技術のアイオノマー中間層シートを含むガラス積層物（ＣＥ１〜ＣＥ１６）よりも低いヘイズを示す傾向があるだけではなく、本明細書において開示されたアイオノマーから作製されたガラス積層物のヘイズレベルは、その積層物が得られた場合の冷却速度の影響を受けない。

¹重合プロセスの間、反応器全体で単一相が維持された；
²前駆体の酸含有コポリマー（それから、積層物中間層シートを形成するアイオノマーが誘導された）の中に含まれるメタクリル酸の共重合単位の重量パーセント；
³前駆体の酸含有コポリマーのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、アイオノマーのＭＦＲに基づいて計算した；
⁴％中和ナトリウムは、中和された前駆体の酸含有コポリマーの中に存在しているカルボン酸基のパーセントである；
⁵アイオノマーのメルトフローレート（ＭＦＲ）、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定；
⁶「ｎ．ｄ．」は、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−０３に従って測定したときに、凍結エンタルピーが検出不能であるということを意味している。

実施例Ｅ４〜２３：
表３に記載された１２×１２インチ（３０５×３０５ｍｍ）の太陽電池モジュールを組み立てて、以下に示す積層プロセス１（実施例Ｅ４〜１３）または積層プロセス２（実施例Ｅ１４〜２３）のいずれかによって積層する。（適用できる場合には）層１および２はそれぞれ、入射層およびフロントシート封入材層を構成しており、層４および５はそれぞれ、バックシート封入材層およびバックシートを構成している。

積層プロセス１においては、積層物の成分層を積み重ねて、予備積層アセンブリを形成させる。外側表面層としてポリマーフィルム層を含むアセンブリでは、カバーのガラスシートをそのフィルム層の上に置く。次いで、予備積層アセンブリを、Ｍｅｉｅｒ ＩＣＯＬＡＭ（登録商標）１０／０８ラミネーター（Ｍｅｉｅｒ ラミネーター；Ｍｅｉｅｒ Ｖａｋｕｕｍｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ，Ｂｏｃｈｏｌｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）の中に置く。その積層サイクルには、５．５分間の排気ステップ（真空、３ｉｎＨｇ（７６ｍｍＨｇ）と、温度１４５℃で５．５分間の加圧ステージ（圧力、１０００ミリバール）とが含まれる。次いで、得られた積層物をラミネーターから取り出す。

積層プロセス２においては、予備積層アセンブリを真空バッグの中に入れ、それをシールし、真空で引いて、その真空バッグから空気を除去する。そのバッグをオーブンの中に入れ、温度約９０℃〜約１００℃で３０分間加熱して、アセンブリの中に含まれていた空気を除去する。次いで、そのアセンブリを、空気圧オートクレーブ中、圧力２００ｐｓｉg（１４．３バール）、１４０℃で３０分間のオートクレーブ処理にかける。オートクレーブに空気をさらに導入することなく、空気を冷却する。２０分間冷却した後で、空気の温度が約５０℃未満に達したら、オートクレーブのガス抜きをして、積層されたアセンブリを含む真空バッグをオートクレーブから取り出す。次いで、得られた積層物を真空バッグから取り出す。

・ＡＣＲ１は、厚み２０ミル（０．５１ｍｍ）の、１８重量％のメタクリル酸の共重合単位を含み、（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１５ｋｇで測定して）２．５ｇ／１０分のＭＦＲを有する、エチレン／メタクリル酸コポリマーから誘導されたエンボス加工シートである。
・ＦＰＦは、コロナ表面処理したＴｅｄｌａｒ（登録商標）フィルム（厚み１．５ミル（０．０３８ｍｍ））であって、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．の製品である。
・ガラス１は、ＰＰＧ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＳｔａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）ガラスである。
・ガラス２は、クリア焼き鈍しをしたフロートガラス板層（厚み２．５ｍｍ）である。
・ガラス３は、Ｓｏｌｅｘ（登録商標）ソーラーコントロールガラス（厚み３．０ｍｍ）である。
・アイオノマー１は、Ｅ１で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み６０ミル（１．５０ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー２は、Ｅ１で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー３は、Ｅ２で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー４は、Ｅ３で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー５は、Ｅ２で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み４５ミル（１．１４ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー６は、Ｅ２で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み３５ミル（０．８９ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー７は、Ｅ３で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み４５ミル（１．１４ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・太陽電池１は、厚み１２５μｍのステンレス鋼基材を有する、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のａ−Ｓｉベースの薄膜式太陽電池である（米国特許第６，０９３，５８１号明細書、実施例１）。
・太陽電池２は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のＣＩＳベースの薄膜式太陽電池である（米国特許第６，３５３，０４２号明細書、カラム６、ライン１９）。
・太陽電池３は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）のＣｄＴｅベースの薄膜式太陽電池である（米国特許第６，３５３，０４２号明細書、カラム６、ライン４９）。
・太陽電池４は、１０×１０インチ（２５４×２５４ｍｍ）の多結晶ＥＦＧ成長法ウェーハから作製したシリコン太陽電池である（米国特許第６，６６０，９３０号明細書、カラム７、ライン６１）。
・太陽電池５は、１２×１２インチ（３０５×３０５ｍｍ）のガラスシートの上に支持された膜式太陽電池である（米国特許第５，５１２，１０７号明細書；米国特許第５，９４８，１７６号明細書；米国特許第５，９９４，１６３号明細書；米国特許第６，０４０，５２１号明細書；米国特許第６，１３７，０４８号明細書；および米国特許第６，２５８，６２０号明細書）。

実施例Ｅ２４および比較例ＣＥ１７
本明細書において使用するのに適したアイオノマーおよび先行技術のアイオノマーの凍結エンタルピーを、上述の方法に従って、ＤＳＣにより求めた。図４に、比較例ＣＥ１７の結果を示す。具体的には、図４は先行技術のアイオノマーのＤＳＣ曲線であるが、そのアイオノマーサンプルに出入りする熱の流れに相当するピークを明瞭に示している。それらのピークを積分すると、その物質の相転移のエンタルピーが得られる。図５に、実施例Ｅ２４の結果を示すが、具体的には、それは、本明細書で使用するのに適したアイオノマーのＤＳＣ曲線である。対照的に図５は、本明細書で使用するのに適したアイオノマーの凍結エンタルピーが、微々たるほどに小さいか、または検出不能であることを示している。

実施例Ｅ２５〜Ｅ２７および比較例ＣＥ１８〜ＣＥ１９：
以下の実施例においては、上述と類似のプロセスにより、２種のアイオノマー樹脂（ＩＯＮ ＡおよびＩＯＮ Ｂ）を製造した。次いで、それらのアイオノマーまたはそれらのブレンド物を、表１に記載の温度プロファイル設定とした、直径２５ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ押出機の中にフィードして、押出注型して、ポリマーシートとした。そのようにして得られたポリマーシートを、次いでガラス積層物を形成させるのに使用した。

具体的には、ＩＯＮ Ａは、２１．７重量％のメタクリル酸の共重合単位を含むエチレンとメタクリル酸とのコポリマーを、ナトリウムイオン含有塩基を用いて２６％の中和を行ったものであり、（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して）１．８ｇ／１０分のＭＦＲを有していた。そのＩＯＮ Ａの前駆体のエチレン−メタクリル酸コポリマーのＭＦＲは、中和の前には、２３ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）であった。ＩＯＮ Ｂは、２１．７重量％のメタクリル酸の共重合単位を含むエチレンとメタクリル酸とのコポリマーを、ナトリウムイオン含有塩基を用いて５３％の中和を行ったものであり、２．５ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）のＭＦＲを有していた。そのＩＯＮ Ｂの前駆体のエチレン−メタクリル酸コポリマーのＭＦＲは、中和の前には、３５０ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）であった。

ガラス積層物を形成させるには、焼き鈍したガラスシート（１００×１００×３ｍｍ）を、脱イオン水中リン酸三ナトリウム（５ｇ／Ｌ）の溶液を用いて、５０℃で５分間かけて洗浄してから、脱イオン水を用いて完全に洗い流し、乾燥させた。それぞれ独立したアイオノマーシート（それぞれ約０．７６ｍｍの厚み）の３枚の層を、相互に積み重ねて、２枚のガラスシートの間に挟み込む（中間層の厚みが１８０ミル（２．２８ｍｍ）となる）。室内環境（約３５％ＲＨ）への接触時間を最短にして、アイオノマーシートの湿分レベルが０．０６重量％未満に保たれるようにした。次いで、その予備積層アセンブリを、ポリエステルテープ片を用いて何カ所かでテープ止めをして、ガラスシートに対するそれぞれの層の相対的な位置が保持できるようにした。ナイロンの布片をアセンブリの回りに巻いて、それらの層の中から空気が容易に除去されるようにした。そのアセンブリを、ナイロン製の真空バッグの中側に入れ、シールしてから、真空ポンプに接続した。真空に引いて、バッグに詰めたアセンブリの内部から空気を実質的に除去できるようにした（バッグの内部の空気圧は、絶対圧で５０ミリバール未満にまで低下した）。次いで、バッグに詰めたアセンブリを対流式エアーオーブンの中で加熱して１２０℃とし、その条件で３０分間保持した。次いで、冷却ファンを使用してアセンブリを冷却してほぼ周囲温度とし、その後、真空源を切り離して、バッグを取り出すと、完全にプリプレス化されたガラスと中間層のアセンブリが得られた。周辺部のまわりを気密シールしたのではあるが、アセンブリの数カ所が完全に接着されていなかったことが、それらの箇所で気泡が存在していることからわかった。次いで、そのアセンブリを空気圧オートクレーブの中に入れ、１５分間で、１３．８バールで周囲温度から１３５℃になるまで、昇温、昇圧させた。そのような条件に３０分間、アセンブリを保持してから、得られた積層物を急冷して（すなわち、２．５℃／分の冷却速度Ａで）、周囲圧力で室温とした。次いで、そのようにして得られた積層物について、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従い、Ｈａｚｅ−ｇａｒｄ Ｐｌｕｓヘイズメーター（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ，Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤ）を使用して、ヘイズの試験を行った。その後で、同一の積層物をオーブン中で加熱して１２０℃とし、そのような温度で２〜３時間保持してから、徐冷して（すなわち、０．１℃／分の冷却速度Ｂで）室温としてから、再びヘイズについての試験を行った。そのヘイズの結果を、下の表４に示す。

^*Ｅ２５〜Ｅ２７のブレンド物のＭＦＲレベルは、ＩＯＮ Ａ対ＩＯＮ Ｂに比率から計算した。

実施例Ｅ２８および比較例ＣＥ２０
Ｅ２８およびＣＥ２０においては、亜鉛アイオノマー（ＩＯＮ Ｃ、Ｅ２８）およびナトリウムアイオノマー（ＩＯＮ Ｄ、ＣＥ２０）を、上述のようにして製造した。具体的には、ＩＯＮ Ｃは、２３重量％のメタクリル酸の共重合単位を含むエチレンとメタクリル酸とのコポリマーを、亜鉛イオン含有塩基を用いて２３％の中和を行ったものであり、２４ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）のＭＦＲを有していた。そのＩＯＮ Ｃの前駆体のエチレン−メタクリル酸コポリマーのＭＦＲは、中和の前には、２２０ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）であった。ＩＯＮ Ｄは、１９重量％のメタクリル酸の共重合単位を含むエチレンとメタクリル酸とのコポリマーを、ナトリウムイオン含有塩基を用いて４５％の中和を行ったものであり、４．５ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）のＭＦＲを有していた。そのＩＯＮ Ｄの前駆体のエチレン−メタクリル酸コポリマーのＭＦＲは、中和の前には、２２５ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）であった。

製造したままの樹脂ペレットを、次いで、水中に約２５℃で７日間浸漬させておいた。Ｍｅｔｔｌｅｒ湿分分析計（モデル番号＝ＤＬ３７ＫＦ）を使用すると、その湿分吸収レベルは、ＩＯＮ Ｃでは１８２８ｐｐｍ、ＩＯＮ Ｄでは１４３７８ｐｐｍと定量された。

実施例Ｅ２９〜４８：
表５に記載されている１２×１２インチ（３０５×３０５ｍｍ）の太陽電池モジュールを組み立てて、上述のＥ４〜Ｅ２３のようにして、積層プロセス１（実施例Ｅ２９〜３８）または積層プロセス２（実施例Ｅ３９〜４８）のいずれかによって積層した。

・ＡＣＲ１、ＦＰＦ、ガラス１〜３、および太陽電池１〜５は、Ｅ４〜Ｅ２３において使用されたものと同じである。
・アイオノマー８は、Ｅ２７で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み６０ミル（１．５０ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー９は、Ｅ２５で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー１０は、Ｅ２６で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー１１は、Ｅ２７で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み２０ミル（０．５１ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー１２は、Ｅ２６で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み４５ミル（１．１４ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー１３は、Ｅ２６で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み３５ミル（０．８９ｍｍ）のエンボス加工シートである。
・アイオノマー１４は、Ｅ２７で使用したのと同一のアイオノマーから作製した、厚み４５ミル（１．１４ｍｍ）のエンボス加工シートである。

本発明の好ましい実施態様のいくつかを記載し、上に例を挙げてきたが、本発明をそのような実施態様に限定することを意図したものではない。以下の特許請求項に記載されている本発明の範囲と精神から外れることなく、各種の修正を施すことができる。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
１ 太陽電池層およびアイオノマーシートを含む太陽電池モジュールであって、
（Ａ）前記太陽電池層が、単一の太陽電池または複数の電気的に相互接続された太陽電池含むか、または前記太陽電池層が、フロントの太陽に面する側とバックの太陽に面さない側とを有するか、または前記太陽電池が、結晶質シリコンおよび多結晶シリコーンをベースとする太陽電池からなる群より選択されるウェーハベースの太陽電池であるか、または前記太陽電池が、非晶質シリコン、微結晶シリコン、テルル化カドミウム、銅インジウムセレニド、銅インジウム／ガリウムジセレニド、吸光性色素、および有機半導体をベースとする太陽電池からなる群より選択される薄膜式太陽電池であり；
（Ｂ）前記アイオノマーシートが、アイオノマー組成物を含み、前記アイオノマー組成物が、第一のアイオノマーを含み、第二のアイオノマーを含んでいてもよく；
（Ｃ）前記第一のアイオノマーが、第一の前駆体の酸含有コポリマーの中和反応生成物であって、ここで、（ｉ）前記第一の前駆体の酸含有コポリマーが、２〜１０個の炭素原子を有する第一のα−オレフィンの共重合単位、および前記第一の前駆体の酸含有コポリマーの全重量を基準にして約２０〜約３０重量％の、３〜８個の炭素原子を有する第一のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位を含んでおり；（ｉｉ）前記第一の前駆体の酸含有コポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して約７０〜約１０００ｇ／１０分のメルトフローレートを有しており；そして（ｉｉｉ）前記第一の前駆体の酸含有コポリマーが、前記前駆体の酸含有コポリマーの中に存在しているカルボン酸基の全数を基準にして、約４０％〜約９０％のレベルに中和され、かつ実質的にナトリウムカチオンからなる対イオンを含んでいる場合に、ナトリウムアイオノマーを生成し、そして前記ナトリウムアイオノマーが、約０．７〜約２５ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）のメルトフローレート、およびＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従った示差走査熱量測定によって求めたときに、検出不能であるか、または約３．０ｊ／ｇ未満である凍結エンタルピーを有しており；そして
（Ｄ）前記第二のアイオノマーが、第二の前駆体の酸含有コポリマーの中和反応生成物であって、ここで、（ｉ）前記第二の前駆体の酸含有コポリマーが、２〜１０個の炭素原子を有する第二のα−オレフィンの共重合単位、および約１８〜約３０重量％または約２０〜約２５重量％の３〜８個の炭素原子を有する第二のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位を有しており；（ｉｉ）前記第二のα−オレフィンが、前記第一のα−オレフィンと同じであっても、異なっていてもよく；（ｉｉｉ）前記第二のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸が、前記第一のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と同じであっても、異なっていてもよく；（ｉｖ）前記第二の前駆体の酸含有コポリマーが、約６０ｇ／１０分以下のメルトフローレート（１９０℃、２．１６ｋｇ）を有しており；そして（ｖ）前記第二のアイオノマーが、約１０ｇ／１０分以下のメルトフローレート（１９０℃、２．１６ｋｇ）を有している、太陽電池モジュール。
２ 前記第一の前駆体の酸含有コポリマーの中に存在しているカルボン酸基の全含量の約４０％〜約７０％が、ナトリウムイオン含有塩基によって中和されている、上記１に記載の太陽電池モジュール。
３ 前記第一の前駆体の酸含有コポリマーの中に存在しているカルボン酸基の全含量の約１０％〜約６０％が、亜鉛イオン含有塩基によって中和されている、上記１に記載の太陽電池モジュール。
４ 前記第一および第二のアイオノマーがそれぞれ、ナトリウムイオン含有塩基によって中和されている、上記１に記載の太陽電池モジュール。
５ 前記アイオノマー組成物が、前記アイオノマー組成物の全重量を基準にして、約６０〜約９５重量％の前記第一のアイオノマーおよび約５〜約４０重量％の前記第二のアイオノマーを含む、上記１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
６ 前記アイオノマーシートが、単層シートの形態にあって、実質的に前記アイオノマー組成物からなるか、または、前記アイオノマーシートが、多層シートの形態にあって、２層以上の副層を含み、ここで前記副層の少なくとも１層が、実質的に前記アイオノマー組成物からなっており、その他の（１層または複数層の）副層のそれぞれが、酸含有コポリマー、酸含有コポリマーのアイオノマー、ポリ（エチレン酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックコポリマーエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルとのコポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびそれらの２種以上の組合せ、からなる群より選択されるポリマーを含む、上記１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
７ 前記アイオノマーシートが、約１〜約１２０ミル（約０．０２５〜約３ｍｍ）の全厚みを有する、上記１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
８ 前記アイオノマーシートが、前記太陽電池層に直接積層されている、上記１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
９ 前記太陽電池層の太陽に面する側に積層されたフロント封入材層、および前記太陽電池層の太陽に面さない側に積層されたバック封入材層を含み、前記フロント封入材層とバック封入材層の一方が前記アイオノマーシートであり、前記フロント封入材層とバック封入材層の他方が、酸含有コポリマー、酸含有コポリマーのアイオノマー、ポリ（エチレン酢酸ビニル）、ポリ（ビニルコポリマーアセタール）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィンブロックエラストマー、α−オレフィンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルとのコポリマー、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、およびそれらの組合せからなる群より選択されるポリマー材料を含むか、または、前記太陽電池モジュールが、前記アイオノマーシートの内の２枚を含み、前記フロント封入材層とバック封入材層のそれぞれが、前記２枚のアイオノマーシートの内の１枚である、上記１〜８のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
１０ 入射層および／またはバッキング層をさらに含み、前記入射層が、前記モジュールの最外表面層であって、前記太陽電池層の太陽に面する側の上に位置しており、前記入射層が、（ｉ）ガラスシート、（ｉｉ）ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、およびそれらの２種以上の組合せからなる群より選択されるポリマーを含むポリマーシート、および（ｉｉｉ）ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル樹脂、セルロースアセテート、セロファン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマー、およびそれらの２種以上の組合せからなる群より選択されるポリマーを含むポリマーフィルム、からなる群より選択され、前記バッキング層が、前記モジュールの最外表面層であって、前記太陽電池層の受光しない側の上に位置しており、前記バッキング層が、（ｉ）ガラスシート、（ｉｉ）ポリマーシート、（ｉｉｉ）ポリマーフィルム、（ｉｖ）金属シート、および（ｖ）セラミック板からなる群より選択され、そして、前記ポリマーシートが、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリアクリレート、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマー、およびそれらの２種以上の組合せからなる群より選択されるポリマーを含み；そして、前記ポリマーフィルムが、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリスルホン、ナイロン、ポリウレタン、アクリル樹脂、セルロースアセテート、セロファン、ポリ（塩化ビニル）、フルオロポリマー、およびそれらの２種以上の組合せからなる群より選択されるポリマーを含む、上記９に記載の太陽電池モジュール。
１１ その位置の順で、実質的に（ｉ）入射層、（ｉｉ）前記太陽電池層の太陽に面する側に積層されたフロント封入材層、（ｉｉｉ）太陽電池層、（ｉｖ）前記太陽電池層の受光しない側に積層されたバック封入材層、および（ｖ）バッキング層からなり、前記フロント封入材層または前記バック封入材層の内の一つが、アイオノマーシートである、上記１〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
１２ その位置の順で、実質的に（ｉ）入射層、（ｉｉ）前記アイオノマーシートを含むフロント封入材層、および（ｉｉｉ）前記太陽電池層、からなり、前記太陽電池層が、その上に前記薄膜式太陽電池が析出される基材を含み、そして前記基材が、前記基材が前記モジュールの最外表面となるような位置にあり、かつ前記太陽電池層の前記太陽に面さない側の上に位置している、上記１〜９のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
１３ その位置の順で、実質的に（ｉ）前記太陽電池層、（ｉｉ）前記アイオノマーシートを含むバック封入材層、および（ｉｉｉ）バッキング層、からなり、前記太陽電池層が、その上に前記薄膜式太陽電池が析出される上側基材を含み、前記上側基材が、前記上側基材が前記太陽電池層の太陽に面する側の上で、前記モジュールの最外表面であるように位置している、上記１〜９のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
１４ 太陽電池モジュールを製造するための方法であって、（ｉ）上記１〜１３のいずれかに記載の前記成分層をすべて含むアセンブリを備えるステップ、および（ｉｉ）前記太陽電池モジュールを形成させるために前記アセンブリを積層するステップ、を含む方法。
１５ 前記積層するステップが、前記アセンブリを加熱することによって実施され、減圧または加圧してもよい、上記１４に記載の方法。

Claims (3)

1. 太陽電池層およびアイオノマーシートを含む太陽電池モジュールであって、
   （Ａ）前記太陽電池層が、単一の太陽電池または複数の電気的に相互接続された太陽電池を含むか、または前記太陽電池層が、フロントの太陽に面する側とバックの太陽に面さない側とを有するか、または前記太陽電池が、結晶質シリコンおよび多結晶シリコーンをベースとする太陽電池からなる群より選択されるウェーハベースの太陽電池であるか、または前記太陽電池が、非晶質シリコン、微結晶シリコン、テルル化カドミウム、銅インジウムセレニド、銅インジウム／ガリウムジセレニド、吸光性色素、および有機半導体をベースとする太陽電池からなる群より選択される薄膜式太陽電池であり；
   （Ｂ）前記アイオノマーシートが、アイオノマー組成物を含み、前記アイオノマー組成物が、第一のアイオノマーを含み；そして
   （Ｃ）前記第一のアイオノマーが、第一の前駆体の酸含有コポリマーの中和反応生成物であって、第一の前駆体の酸含有コポリマーは、第一の前駆体の酸含有コポリマーの中に存在しているカルボン酸基の全数を基準にして、ナトリウムイオンにより４０〜６０重量％のレベルになるように中和され、ここで、（ｉ）前記第一の前駆体の酸含有コポリマーが、２〜１０個の炭素原子を有する第一のα−オレフィンの共重合単位、および前記第一の前駆体の酸含有コポリマーの全重量を基準にして２０〜３０重量％の、３〜８個の炭素原子を有する第一のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位を含んでおり；（ｉｉ）前記第一の前駆体の酸含有コポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇで測定して１００〜５００ｇ／１０分のメルトフローレートを有しており；そして（ｉｉｉ）前記第一の前駆体の酸含有コポリマーが、前記前駆体の酸含有コポリマーの中に存在しているカルボン酸基の全数を基準にして、４０％〜９０％のレベルに中和され、かつナトリウムカチオンからなる対イオンを含んでいる場合に、ナトリウムアイオノマーを生成し、そして前記ナトリウムアイオノマーが、０．７〜２５ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）のメルトフローレート、およびＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従った示差走査熱量測定によって求めたときに、検出不能であるか、または３．０ｊ／ｇ未満である凍結エンタルピーを有している、太陽電池モジュール。
2. 前記アイオノマー組成物がさらに第二のアイオノマーを含み、
   （Ｄ）前記第二のアイオノマーが、第二の前駆体の酸含有コポリマーの中和反応生成物であって、ここで、（ｉ）前記第二の前駆体の酸含有コポリマーが、２〜１０個の炭素原子を有する第二のα−オレフィンの共重合単位、および１８〜３０重量％または２０〜２５重量％の３〜８個の炭素原子を有する第二のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位を有しており；（ｉｉ）前記第二の前駆体の酸含有コポリマーが、６０ｇ／１０分以下のメルトフローレート（１９０℃、２．１６ｋｇ）を有しており；そして（ｉｉｉ）前記第二のアイオノマーが、１０ｇ／１０分以下のメルトフローレート（１９０℃、２．１６ｋｇ）を有している、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 太陽電池モジュールを製造するための方法であって、（ｉ）請求項１に記載の前記成分層をすべて含むアセンブリを備えるステップ、および（ｉｉ）前記太陽電池モジュールを形成させるために前記アセンブリを積層するステップ、を含む方法。

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