WO2007148754A1 - 太陽電池裏面封止用シート - Google Patents

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WO2007148754A1
WO2007148754A1 PCT/JP2007/062501 JP2007062501W WO2007148754A1 WO 2007148754 A1 WO2007148754 A1 WO 2007148754A1 JP 2007062501 W JP2007062501 W JP 2007062501W WO 2007148754 A1 WO2007148754 A1 WO 2007148754A1
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polyol
compound
solar cell
adhesive
back surface
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PCT/JP2007/062501
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Masayoshi Suzuta
Masanobu Yoshinaga
Ikuno Shimeno
Atsushi Tsujii
Bungo Yasui
Seiji Maeda
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Toppan Printing Co., Ltd.
Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a solar cell back surface sealing sheet having excellent hydrolysis resistance, and more specifically, laminated using an adhesive having excellent hydrolysis resistance, and the deterioration of the material accompanying hydrolysis.
  • Solar cell backside sealing that can maintain excellent barrier properties and electrical output characteristics of the solar cell, as well as preventing the appearance defects associated with delamination Related to the sheet.
  • Solar cells constitute the heart of a photovoltaic power generation system that converts sunlight energy directly into electricity, and are made of single-crystal, polycrystalline, or amorphous silicon semiconductor power. In terms of its structure, it is not necessary to use a single solar cell element (cell) as it is. Generally, several to several tens of solar cell elements are wired in series and in parallel for a long time (about 20 years). In order to protect the cell, various packaging is performed and unitized. The unit built in this package is called a solar cell module.
  • the solar electronic module generally covers the surface exposed to sunlight with glass A3, and the solar cell element alone with a filler made of thermoplastic plastic A-2, especially ethylene vinyl acetate copolymer. Covers the gap of A-1 and protects the back side with the sealing sheet B It has been configured.
  • the backside sealing sheet is required to have a weather resistance and a low water vapor transmission rate (excellent moisture barrier property). This is because if the filler is peeled off or discolored due to the permeation of moisture or the wiring is corroded, the output of the module itself may be affected.
  • this solar cell backside sealing sheet has excellent weather resistance and flame retardancy, and good adhesiveness with an ethylene-acetic acid copolymer which is often used as a filler for solar cell modules.
  • “Fluorocarbon resins” having the above are used (Patent Documents 1 and 2, etc.).
  • a sheet for sealing the back surface of a solar cell using a polyester film such as polyethylene terephthalate having excellent electrical insulation has been developed.
  • the composition contains a UV absorber that improves the weather resistance, which is cited as a disadvantage of using polyester film (Patent Document 3, etc.) and the amount of cyclic oligomer in the polyester (Patent Document 4). And 5), and the molecular weight of polyester is defined (Patent Document 6 etc.), there are many disclosures.
  • polyester polyol itself has a low molecular weight due to hydrolysis and adheres in an accelerated test environment. The problem emerged when the strength decreased significantly.
  • hydrolysis resistance is also required for adhesives that bond not only the weather resistance (hydrolysis resistance) as a film substrate, but it is still a solution at present. The current situation is not reached.
  • Patent Document 1 JP-T 8-500214
  • Patent Document 2 Special Table 2002-520820
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-111073
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100788
  • Patent Document 5 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-134771
  • Patent Document 6 JP 2002-26354 A
  • the present invention has been made in consideration of the above-mentioned technical background, and is considered at the time of evaluating a solar cell module that is used only in an environment that is actually used as a solar cell module. Even in accelerated evaluation under high humidity, the weather resistance (hydrolysis resistance) that can maintain the electrical output characteristics of the solar cell just by preventing the deterioration of the material due to the hydrolysis and the appearance failure due to the delamination.
  • An object of the present invention is to provide a sheet for sealing the back surface of a solar cell, which is excellent in properties.
  • seat for solar cell backside sealing has a gas barrier layer
  • the present invention provides a sheet for sealing a back surface of a solar cell comprising a laminate in which at least two layers of substrates are bonded together with a polyurethane-based adhesive.
  • Adhesive is condition 1: HAST chain which is an accelerated evaluation device using pressurized steam 105 (Highly Accelerated Stress Test Systems).
  • C 1. 05atm, laminate strength after 168 hours storage is at least IN / 15mm,
  • Condition 2 Hydrolysis resistance that satisfies the following conditions: no storage floats due to delamination after storage at 105 ° C and 1.05 atm for 168 hours in a HAST chamber, which is an accelerated evaluation device using pressurized steam
  • the polyurethane-based adhesive is a calposimide compound, an oxazoline compound, and an epoxy with respect to 100 parts by weight of the composition containing polyol A and a crosslinking agent.
  • An adhesive composition comprising 1 to 50 parts by weight of at least one compound of the group of compound strength,
  • the polyol A strength is preferably at least one of a polyester polyol and a polyester urethane polyol chain-extended with an isocyanate compound having two or more functional groups.
  • the polyurethane adhesive is an adhesive composition containing a polyol B and a crosslinking agent
  • Polyol B force It is preferably at least one of a polycarbonate polyol and a polycarbonate urethane polyol chain-extended with an isocyanate H compound having two or more functional groups.
  • the polyurethane-based adhesive is a calposimide compound, an oxazoline compound, and an epoxy compound with respect to 100 parts by weight of the composition containing the polyol B and the crosslinking agent. It is preferable that the adhesive composition is formed by adding 1 to 50 parts by weight of at least one compound of the group consisting of:
  • the polyurethane adhesive is an adhesive composition containing polyol C and a crosslinking agent
  • the above-mentioned polyol C force S and an acrylic polyol having a hydroxyl group introduced in the side chain are preferred.
  • the polyurethane-based adhesive is a calpositimide compound with respect to 100 parts by weight of the composition containing the polyol C and the crosslinking agent.
  • An adhesive composition comprising 1 to 50 parts by weight of at least one compound selected from the group consisting of an oxazoline compound and an epoxy compound is preferred.
  • the polyurethane adhesive is an adhesive composition containing polyol D and a crosslinking agent.
  • the polyol D preferably contains the polyol A:! To 50% by weight and at least one of the polyol B and the polyol C 50 to 99% by weight.
  • the polyurethane-based adhesive is a calpositimide compound, an oxazoline compound, and an epoxy with respect to 100 parts by weight of the composition containing polyol D and a crosslinking agent.
  • An adhesive composition comprising 1 to 50 parts by weight of at least one compound of the group of compound strength,
  • the polyol D preferably contains the polyol A:! To 50% by weight and at least one of the polyol B and the polyol C 50 to 99% by weight.
  • the polyurethane-based adhesive contains a polyol E and a crosslinking agent
  • the above-mentioned polyol E force 1-50% by weight of the above polyol A, 50-99% by weight of at least one of the above polyol B and the above polyol C, and a co-stretched chain with an isocyanate H compound having two or more functional groups A polymerization type polyol is preferable.
  • the polyurethane-based adhesive is a calposimide compound, an oxazoline compound, and an epoxy with respect to 100 parts by weight of a composition containing polyol E and a crosslinking agent. It is an adhesive composition formed by adding 1 to 50 parts by weight of at least one compound of gnoleop composed of a compound,
  • the polyol E is chained by an isocyanate compound in which 1 to 50% by weight of the polyol A and 50 to 99% by weight of at least one of the polyol B and the polyol C have two or more functional groups. It is preferable that the copolymerized polyol is elongated.
  • the polyurethane-based adhesive is a calposimide compound, an oxazoline compound, and an epoxy with respect to 100 parts by weight of the composition containing polyol F and a crosslinking agent.
  • An adhesive composition comprising 1 to 50 parts by weight of at least one compound of the group of compound strength,
  • the polyol F force is preferably at least one of a polyether polyol and a polyether urethane polyol chain-extended with an isocyanate H compound having two or more functional groups.
  • the cross-linking agent is 2,4_tolylene diisocyanate, 2,6_tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, methylene diisocyanate.
  • the base material is a polyester base material selected from polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT), and polycyclohexanedimethanol-terephthalate (PCT); Materials: Polyvinyl fluoride (PVF), Polyvinylidene fluoride (PVDF), Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), Polyethylenetetrafluoroethylene (ETFE), Polytetrafluoroethylene (PTFE), Tetrafluoro A group consisting of a polyethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) and a tetrafluoroethylene monohexafluoropropylene copolymer (FEP) force selected a fluorine-based substrate; and an acrylic substrate It is preferable that the substrate is selected from the following.
  • PFA polyethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • FEP tetrafluoroethylene monohe
  • the base material has a number average molecular weight of 18,000-40,000, a cyclic oligomer content of 1.5% by weight or less, an intrinsic viscosity of 0.5 dlZg or more, and A polyester base material having hydrolysis resistance is preferred.
  • the laminate further includes an aluminum foil base material, an aluminum vapor deposition base material, a silica vapor deposition base material, or an alumina vapor deposition base material.
  • the present invention provides a solar cell module using the solar cell back surface sealing sheet. By providing this, the above object is achieved.
  • the solar cell back surface sealing sheet of the present invention comprises a laminate that is laminated using an adhesive that is particularly excellent in hydrolysis resistance. For this reason, not only in the environment where solar cell modules are actually used, but also in high-temperature and high-humidity environments, and in the evaluation environment for solar cell modules, it is also effective in material deterioration and delamination due to hydrolysis. It is possible to maintain excellent NORA characteristics and solar cell electric output characteristics as a sheet for backside sealing that only prevents the appearance defects involved.
  • the solar cell module of the present invention can maintain excellent electric output characteristics.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a solar cell module.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the solar cell back surface sealing sheet of the present invention.
  • FIG. 3 is another example of the solar cell backside sealing sheet of the present invention, and is a schematic cross-sectional view with a barrier layer interposed.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory view showing an example of a manufacturing process of a solar cell module.
  • the polyurethane adhesive used when bonding two or more base materials constituting the solar cell backside sealing sheet has excellent hydrolysis resistance. It is in the form of an agent or an adhesive composition.
  • Excellent hydrolysis resistance refers to the effect of hydrolysis of the adhesive as an index. Accelerated evaluation under pressurized steam (105 ° C, 1.05 atm, 168 hours storage) (IEC— 60 068— 2— 66 JIS 60068— 2— 66)) This is a laminar strength of 1 N / I 5 mm or more, and there is no floating between substrates due to delamination. . In other words, excellent hydrolysis resistance is based on the influence of hydrolysis of the adhesive as an index, and is described in the accelerated evaluation by the HAST chamber (accelerated evaluation by pressurized steam), for example, in IEC 60068-2-66. In the way of 105. C, 1. 05 atm, laminating strength after storage for 168 hours is 1N / I 5mm or more, and the laminating power without lifting between substrates due to delamination.
  • the polyurethane adhesive used for the solar cell backside sealing sheet of the present invention is composed of a carpositimide compound, an oxazoline compound, and an epoxy compound with respect to 100 parts by weight of the composition containing Polyol A and a crosslinking agent.
  • an adhesive composition containing 1 to 50 parts by weight of at least one compound of the group can be mentioned.
  • polyol A is at least one of polyester urethane polyol and chain extension of isocyanate polyol compound having two or more functional groups.
  • the polyol A contained in the adhesive composition is excellent in the initial laminate strength between the substrates, and further has heat resistance enough to withstand an accelerated test in a high-temperature environment.
  • polyol A has a urethane bond having excellent hydrolysis resistance. However, it also has an ester bond having hydrolyzability.
  • the ester bond site that has undergone hydrolysis in an accelerated environment under high temperature and high humidity has the ability to cleave into a carboxyl group and a hydroxyl group. This carboxyl group acts as an acid catalyst and further hydrolyzes other ester bond sites. Promote.
  • a composition in which at least one compound of a group consisting of a carpositimide compound, an oxazoline compound, and an epoxy compound is added to polyol A with a crosslinking agent. 1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the product.
  • the polyester polyol used in the present invention includes aliphatic carboxylic acids such as succinic acid, gnoretaric acid, adipic acid, pimelic acid, spellic acid, azelaic acid, sebacic acid, and brassic acid; isophthalic acid, terephthalic acid Acids and aromatic dicarboxylic acids such as naphthalenedicarboxylic acid; ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, methylpentanediol, hexanediol, heptanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, and dodecane Can be obtained by using one or more of aliphatic diols such as diols; cyclohexane diols and alicyclic diols such as hydrogenated xylylene diols;
  • Polyester urethane polyols that are chain-extended with an isocyanate compound having two or more functional groups are hydroxyl groups at both ends of the polyester polyol, such as 2,4-tolylene diisocyanate, 2 , 6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, methylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2, 2 , 4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2, 4, 4_trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6_hexamethylene diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate 4, 4'—Diisocyanate, etc.
  • an isocyanate compound having two or more functional groups are hydroxyl groups at both ends of the polyester polyol, such as 2,4-tolylene diisocyanate, 2
  • Both Adakuto body consisting of the iso Xia sulfonates I arsenide compound selected from one or more, biuret body, or the like polyester Le urethane polyol chain extension with Isoshianureto products thereof.
  • the cross-linking agent for cross-linking these polyols A the above-mentioned isocyanate compound can be used with a force S, but is not limited to these, and has a reactive hydrogen group and reactivity. If so, the type is not questioned.
  • Monooxazoline compounds such as 2oxazoline, 2 phenol-2-oxazoline, 2,5 dimethyl-2-oxazoline, 2,4 diphenyl-2-oxazoline, 2, 2 '— (1,
  • epoxy compounds include 1,6 hexanediol, neopentyl darconol, and diglycidyl ethers of aliphatic diols such as polyalkylene glycol; recbitonore, sonorebitan, polyglycerone, pentaerythritole Polyglycidyl ethers of aliphatic polyols such as diglycerone, glycerol, and trimethylolpropane; polyglycidyl ethers of alicyclic polyols such as cyclohexanedimethanol; terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, triglyceride Diglycidyl esters or polyglycidyl esters of aliphatic or aromatic polycarboxylic acids such as meritic acid, adipic acid, and sebacic acid; resorcinol, bis (p-hydroxyphenyl) methane,
  • the compound capable of blocking the carboxyl group is blended in an amount of 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composition in which a polyol is blended with a crosslinking agent. If it is less than 1 part by weight, the hydrolysis resistance is poor. A larger amount is preferable from the viewpoint of blocking the carboxyl group produced by hydrolysis, but the polyurethane component that apparently contributes to adhesion is reduced, and the adhesion function may be lowered. In consideration of the coating handleability of the polyurethane adhesive, it is preferably 50 parts by weight or less.
  • a compound that forms a crosslinking reaction starting from a hydroxyl group generated by hydrolysis may be added.
  • Examples of such compounds include phosphorus compounds, such as tris (2,4 di-t-butylphenol) phosphite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenol), 4,4'-biphenylen phosphonite, bis (2,4 di-t-butylphenol) pentaerythritol-diphosphite, bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol di-phosphite, 2,2-methylenebis (4,6 di-t-butylphenol) Ninore) octyl phosphite, 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-t butylphenol tridecyl) phosphite, 1,1,3-tris (2-methyl-4-ditridecyl phosphite-1 5-t —Butyl monophenyl) butane, tris (mixed mono and di non
  • the hydroxyl group generated by the hydrolysis is used as an acid catalyst for hydrolysis rather than further crosslinking with a phosphorus compound. Since it is essential to block the acting carboxyl group, A positive imide compound, an oxazoline compound, and an epoxy compound are preferable. Among them, the most preferred compound is a carpositimide compound.
  • the polyol component as a polyol component considered as a polyurethane-based material is considered as a polyurethane-based material
  • polyol B means at least one of polycarbonate urethane and a polycarbonate urethane polyol chain-extended with an isocyanate compound having two or more functional groups.
  • Polyol C means an acrylic polyol having a hydroxyl group introduced in the side chain.
  • Polyol F means at least one of polyether polyol and polyether urethane polyol that has been chain-extended with isocyanate H compound having two or more functional groups.
  • polyol B and polyol C are preferred in view of heat resistance.
  • the polycarbonate polyol that can be used as the polyol B can be obtained, for example, by reacting a carbonate compound with a diol.
  • carbonate compound dimethyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate and the like can be used.
  • Diols include aliphatic diols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, neopentyl diol, methylpentanediol, hexanediol, heptanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, and dodecanediol; cyclohexanediol And alicyclic diols such as hydrogenated xylylene glycol; aromatic diols such as xylylene glycol and the like. These can be used alone or as compounds. [0042] Further, polycarbonate urethane polyol obtained by reacting these carbonate compound and diol compound is subjected to chain extension with an isocyanate compound having two or more functional groups, Yes, it can be used as polyol B.
  • polycarbonate urethane polyol obtained by reacting these carbonate compound
  • aliphatic polycarbonate polyol is preferable in consideration of performance as an adhesive.
  • the acrylic polyol having a hydroxyl group introduced into the side chain used as polyol C is composed of a hydroxyl group-containing monomer such as 2-hydroxyxetyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and (meth) acrylic.
  • Acid and Z or alkyl (meth) acrylate monomers alkyl groups include methinole group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n_butyl group, i_butyl group, t_butyl group, 2_ Ethylhexyl group and cyclohexyl group) may be used.
  • (meth) acrylamide, N-alkyl (meth) acrylamide, N, N dialkyl (meth) acrylamide (alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, i-open pill, and n-butyl.
  • N-alkoxy (meth) acrylamide N, N dialkoxy (meth) acrylamide, (the alkoxy group is methoxy Group, ethoxy group, butoxy group, isobutoxy group, etc.), N methylol (meth) acrylamide, N phenyl (meth) acrylamide and other glycidinole group-containing monomers such as amylidene group-containing monomers can also be used.
  • a polymer obtained by copolymerizing monomers such as fumaric acid monoester, itaconic acid, alkylitaconic acid monoester, (meth) acrylonitrile, vinylidene chloride, ethylene, propylene, butyl chloride, butyl acetate and butadiene can also be used.
  • polyols ⁇ and C can also be used as a blend with polyol ⁇ .
  • a composition containing polyol A and polyol B, polyol A and polyol It may be a composition containing Reol C, or a composition containing polyol A, polyol B and polyol C.
  • the polyurethane adhesive used in the present invention may be polyol D.
  • the proportion of polyol B and / or C having a hydrolysis-resistant skeleton in polyol D is 50 to 99% by weight, and the proportion of polyol A having a hydrolyzable skeleton is 1 to 50% by weight.
  • polyurethane-based adhesive at least one of polyols B and C and polyol A are co-stretched using the above-described bifunctional or higher isocyanate compound.
  • Polymers can be used.
  • the polyurethane adhesive used in the present invention may be polyol E.
  • main chain block copolymer of polyol B_polyol A and the side chain block copolymer of polyol C-polyol A can be exemplified.
  • the ratio of polyol B and / or C having a hydrolysis-resistant skeleton in polyol E is 50 to 99% by weight, and the ratio of polyol A having a hydrolyzable skeleton is 1 to 50% by weight.
  • the polyurethane adhesive used in the present invention is a copolymer obtained by combining polyol A having hydrolysis properties and polyol B and / or polyol C having a hydrolysis-resistant skeleton. Or a mixture containing them.
  • These polyols B to E can be obtained by combining at least one compound of the above-described carposimide compound, oxazoline compound, and epoxy compound, preferably a carpositimide compound.
  • the blending ratio may be about 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composition obtained by blending polyols B to E with a crosslinking agent.
  • Preferred substrates include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT), and Polycyclohexanedimethanol monoterephthalate (PCT) force Polyester material selected; Polycarbonate base material; Polyvinyl fluoride (PVF), Polyvinylidene fluoride (PVDF), Polychlorinated trifluoroethylene (PCTFE), Polyethylene tetrafluoro Polyethylene (ET FE), Polytetrafluoroethylene (PTFE), Tetrafluoroethylene perfluoroalkyl butyl ether copolymer (PFA), and Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer ( Examples thereof include a fluorine-based substrate selected from FEP); or an acrylic substrate.
  • FEP polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PCT Polycyclohexaned
  • the present invention is not limited to these, and it is possible to appropriately select a polyolefin resin, a polyamide resin, a polyarylate resin, and the like in consideration of heat resistance, strength physical properties, electrical insulation, and the like.
  • the polyester base is a base obtained using a polybasic acid or an ester-forming derivative thereof and a polyol or an ester-forming derivative thereof.
  • polybasic acid component examples include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, phthalic anhydride, 2,6 naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid , Dimer acid, maleic acid, and itaconic acid. Two or more of these are used.
  • polyol component examples include ethylene glycol, 1,4 butanediol, ethylene glycol, dipropylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediethanolol, trimethylolpropane, pentaerythritol, and xylene.
  • polyester As the polyester constituting the base material, the above-mentioned polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT), and polycyclohexane dimethanol monoterephthalate (PCT) are generally used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PCT polycyclohexane dimethanol monoterephthalate
  • a polyester substrate particularly a substrate containing polyethylene terephthalate
  • a polyester base material such as polyethylene terephthalate
  • the number average molecular weight is in the range of 18,000 to 40,000
  • the cyclic oligomer content is 1.5% by weight or less
  • the intrinsic viscosity is A polyester substrate having hydrolysis resistance of 0.5 dl / g or more is preferred.
  • the polyester has a carboxylic acid group at the molecular end, it easily reacts with heat, water, and acid, so it is susceptible to hydrolysis. Therefore, it is preferable to obtain a substrate-required polyester by using a solid phase polymerization method capable of increasing the number average molecular weight without increasing the amount of terminal carboxylic acid.
  • the terminal carboxylic acid group can be sealed with a carpositimide compound, an epoxy compound, or an oxazoline compound.
  • a polyester having a heat shrinkage rate of 1% or less, preferably 0.5% or less, by annealing treatment is also preferable to use a base material.
  • UV absorbers such as benzophenone, benzotriazole, and triazine, hindered phenols, phosphorus, io, and tocopherol antioxidants, hindered amine light stabilizers It is also possible to mix them as appropriate.
  • the polyester base material used for the solar cell back surface sealing sheet may be transparent, but it is preferable to use a white polyester film from the viewpoint of improving the power generation efficiency of the solar cell element.
  • a white polyester film it is preferable to use a white polyester film as a base material to be bonded to the filler.
  • the white polyester film used here is a “pigment dispersion type” in which white additives such as titanium oxide, silica, alumina, calcium carbonate and barium sulfate are added, or polymers and fine particles which are incompatible with polyester.
  • white additives such as titanium oxide, silica, alumina, calcium carbonate and barium sulfate are added, or polymers and fine particles which are incompatible with polyester.
  • a “fine foaming type” that whitens by forming voids at the blend interface during biaxial stretching.
  • polymers that are incompatible with polyester are preferred.
  • polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, and polymethylpentene are preferred.
  • polyalkylene glycol or a copolymer thereof can be used as a compatibilizing agent.
  • fine particles include organic particles and inorganic particles, and silicon particles, polyimide particles, cross-linked styrene-dibutylbenzene copolymer particles, cross-linked polyester particles, fluorine-based particles, and the like are used.
  • inorganic particles calcium carbonate, silicon dioxide, barium sulfate or the like is used.
  • Fig. 2 shows a structure in which the above base material is bonded with a polyurethane adhesive using polyols A to E.
  • Figure 2 shows a simple structure, in which two base materials B_l are bonded with polyurethane adhesive B-2.
  • Examples of such a gas layer rear layer B-3 include a metal foil base material, a metal vapor deposition film base material aluminum foil base material, or an inorganic compound vapor deposition film base material.
  • metal foil is aluminum foil.
  • Typical examples of the metal vapor-deposited film include a polyester-based stretched film and an aluminum-deposited film obtained by depositing aluminum on a polyolefin-based stretched film.
  • Examples of the inorganic compound vapor-deposited film base material include a film base material obtained by vapor-depositing aluminum oxide, silicon oxide, tin oxide, magnesium oxide, indium oxide, or a composite oxide thereof on a polyester base material. If the substrate is transparent and has a gas barrier property such as oxygen and water vapor, it can be used as the gas barrier layer B-3. S, especially a film substrate obtained by depositing aluminum oxide on a polyester substrate or silicon oxide on a polyester substrate. Vapor deposited film substrate is preferred.
  • the optimum condition of the thickness varies depending on the kind of the inorganic oxide to be used, but the desired value is generally selected within the range of 5 to 300 nm.
  • the film thickness is less than 5 nm, and a uniform film cannot be obtained, and the film thickness is not sufficient to develop the NORA function. If the film thickness is greater than 300 nm, the film may be subjected to flexibility and cracks may occur due to external stress. Preferably, the range is from 10 to 150 nm.
  • a method of providing these vapor deposition layers there is a force that can be formed by a normal vacuum vapor deposition method, and other thin film formation methods such as sputtering, ion plating, and plasma vapor deposition (CVD). Etc. can also be used.
  • an overcoat containing a part of ethylene monoacetate butyl copolymer or a completely saponified product and a silane compound is formed on the vapor deposition layer of the inorganic compound.
  • a coat layer may be provided.
  • the base material forming the gas barrier layer B-3 are taken into consideration.
  • an inorganic compound vapor deposited film base material is preferable.
  • the gas noble layer B_3 when used for a solar cell backside sealing sheet, the gas noble layer B_3 must also have excellent hydrolysis resistance.
  • the gas barrier layer B_3 is particularly preferably an inorganic compound vapor-deposited film using a polyester base material. Among them, an inorganic compound vapor-deposited film using a polyethylene terephthalate film having a thickness of about 10 to 150 ⁇ m as a base material is preferred.
  • a polyethylene terephthalate film having a thickness in the above range is manufactured by forming a film of a polyester resin melted by a T-die casting method, and simultaneously heat-fixing it in-line simultaneously or sequentially. At this time, in order to improve workability, it is preferable to use a polyester resin having an intrinsic viscosity in the range of 0.2 to 0.5 dl / g.
  • polyester is used as the base material of the inorganic compound vapor-deposited film forming the gas rear layer B-3.
  • the gas barrier layer B-3 may be hydrolyzed.
  • a urethane adhesive that does not contain a hydrolyzable main agent (polyol A) and contains a polyol that is excellent in hydrolysis resistance, such as polyols B and C, also contains a carpositimide compound that suppresses hydrolysis. Added.
  • the added carpositimide compound or the like suppresses hydrolysis of the gas barrier layer B_3 rather than suppressing hydrolysis of the adhesive.
  • moisture passes through the polyurethane adhesive containing polyols B and Z or C.
  • the gas reaches the rear layer B-3 and usually causes hydrolysis in the gas barrier layer B-3.
  • the hydrolysis in the gas barrier layer B-3 can be suppressed because the calpositimide compound or the like is added to the adhesive layer.
  • the hydrolyzable main agent is The water that hydrolyzes the base material of the gas barrier layer B_3 is hydrolyzed and consumed.
  • the adhesive layer can maintain its adhesive function. That is, the function of the gas noble layer B_3 can be maintained while maintaining the function as the adhesive B_2.
  • the added carpositimide compound or the like suppresses hydrolysis of the ester group in the polyol A and hydrolysis of a further ester bond. Therefore, the function as the adhesive B-2 can be maintained at a higher level while maintaining the function of the gas barrier layer B-3.
  • Apply the above polyurethane adhesive in the range of ⁇ 10g / m 2 and dry laminate It is possible to use a known method such as lamination. Further, not limited to the above dry process, for example, an easy adhesion coating layer made of polyester, polyurethane, acrylic, or a mixture thereof may be provided on the substrate side.
  • the substrate side is preferably subjected to a surface treatment for improving adhesion, such as corona treatment, flame treatment, or plasma treatment, if necessary.
  • a surface treatment for improving adhesion such as corona treatment, flame treatment, or plasma treatment, if necessary.
  • plasma treatment or the like is preferable.
  • a laminate obtained as described above is used as a solar cell back surface sealing sheet, and a solar cell module is manufactured. This process is the following (1) to (4) and will be described with reference to FIG.
  • filler A-2 is melted by the heat / pressure to embed cell A-1. Further, the glass plate 8-3, the cell 8-1, and the back surface sealing sheet B are bonded together, and the filler A-2 is cross-linked and solidified.
  • the step (4) is classified into a case where a cross-linking reaction is performed in an oven provided in a separate line after lamination and a case where a cross-linking reaction is performed inside the laminator.
  • the former is a standard cure type, and the latter is a fast cure type.
  • an ethylene vinyl acetate copolymer having a butyl acetate content of 10 to 40% by weight is preferably used as the filler for the solar cell module.
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer is crosslinked by heat or light.
  • thermal crosslinking an organic peroxide that decomposes at a temperature of 70 ° C or higher to generate radicals is used.
  • a crosslinking agent having a half-life of about 10 hours and a decomposition temperature of 50 ° C or higher is used.
  • a photosensitizer When performing photocuring, a photosensitizer is used.
  • the hydrogen abstraction type (bimolecular reaction type) photosensitizer benzophenone, methyl orthobenzoylbenzoate, 4_benzoyl-4'-methyldiphenylsulfide, isopropyl thixanthone and the like are preferably used.
  • benzoin ether pendinole dimethyl ketal and the like can be used.
  • 2-hydroxy _ 2 -methinole 1 _phenyl propane 1 1 _one 2-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, alkyl phenyl daloxylate, jetoxy Setofone can be preferably used.
  • ⁇ -aminoalkylphenone type includes 2-methyl 1- [4 (methylthio) phenyl] —2-morpholinopropane-1, 2-benzyl-1-2-dimethylamino-1- (4-morpholino). Phenol) 1 butanone 1 or the like can be preferably used.
  • acyl phosphine oxide is also used.
  • the urethane-based adhesive preferably contains a silane coupling agent.
  • Silane coupling agents include bitriethoxysilane, vinyltrismethoxymethoxy) silane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, butyltrioxysilasilane, ⁇ _ (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Examples include silane, ⁇ -chloropropyl methoxysilane, butyltrichlorosilane, ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, and __ ⁇ (aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane it can.
  • a veg epoxy group-containing compound that promotes adhesion and curing.
  • the epoxy group-containing compound that is preferably used include triglycidinoretris (2-hydrochetchinole) isocyanurate, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1, 6 1-hexanediol diglycidyl ether, acrylic glycidyl ether, 2-ethynole hexyl glycidyl ether, phenyl daricidyl ether, phenol glycidyl etherenole, p-t petit / refeninoreglycidino reetenole, adipic acid diglycidino leste Compounds such as Nole, o-phthalic acid diglycidyl ester, glycidyl metatalylate, and butyl daricidyl ether, and oligomers containing an epoxy
  • an talyloxy group, methacryloxy group or allyl group-containing compound may be added.
  • talyloxy group, methacryloxy group or allyl group-containing compound may be added.
  • Most preferred are (meth) acrylic acid derivatives such as their alkyl esters and amides.
  • alkyl group in addition to alkyl groups such as methinole, ethyl, dodecyl, stearyl, lauryl, cyclohexyl group, tetrahydrofurfuryl group, aminoethyl group, 2-hydroxyethyl group, 3- Examples thereof include a hydroxypropyl group and a 3_chloro 2-hydroxypropyl group.
  • esters of (meth) acrylic acid with multifunctional alcohols such as ethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycolol, glycerin, trimethylolpropane, or pentaerythritol are also used.
  • a typical amide is acrylamide.
  • the aryl group-containing compound is preferably triaryl cyanurate, triallyl isocyanurate, diaryl phthalate, diaryl isophthalate, or diaryl maleate.
  • the ethylene vinyl acetate copolymer constituting the solar cell module is a resin composition in which various additives that satisfy the functions required for the solar cell module are blended.
  • the adhesion between the filler containing the ethylene-vinyl acetate copolymer composition obtained by blending such various additives and the solar cell back surface sealing sheet is improved.
  • the surface of the base material B-1 to be bonded with the filler is acrylic, epoxy, phenolic, polyester, urethane, styrenic resin or a modification thereof. It is also preferable to provide an easy-adhesion coat layer made of a natural material.
  • the obtained solar cell module can maintain excellent electrical output characteristics over a long period of time.
  • the following base materials 1 and 2 were used as the base material of the solar cell back surface sealing sheet.
  • the following base material 3 was used as a base material for the gas barrier layer.
  • a “fine foam type” white polyethylene terephthalate film with a thickness of 188 / im was used.
  • Polyethylene terephthalate This is the oligomer content of 0.5 wt 0/0, the number average molecular weight of 19, a 500, an inherent viscosity of 0. 7 dl / g.
  • This substrate is a two-layer, three-layer multilayer film with a fine foam layer in the intermediate layer. The thickness of the intermediate layer accounts for 80%.
  • This white polyethylene terephthalate film was not subjected to any treatment on the bonded surface in contact with the adhesive.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • This material is an alloy composed of PVDF and acrylic resin.
  • a normal biaxially stretched polyethylene terephthalate film with a thickness of 12 / im was provided with an alumina deposition layer with a thickness of 20 nm by the PVD method. Further, a hydrolyzate of alkoxysilane was subjected to a sol-gel reaction with a complete saponified product of ethylene-vinyl acetate copolymer to a thickness of 0.5 / im. The coating layer was provided. This base material was used as a gas base substrate.
  • the following adhesives 1 to 8 were used as adhesives for attaching the substrate.
  • a hardener consisting of a mixture of xylylene diisocyanate (adduct) and hexamethylene diisocyanate (burette) was blended with the main component consisting of polyester polyol so that the solid content ratio was 3: 1.
  • a polyurethane-based adhesive Adhesive 1 was obtained.
  • a polyurethane-based adhesive (Adhesive 2) was obtained by blending 10 parts by weight of N, N′-diphenylcarboximide with 100 parts by weight of Adhesive 1.
  • Polyurethane based by mixing an aliphatic resin based on polycarbonate with chain extension with isophorone diisocyanate (monomer) and a curing agent composed of isophorone diisocyanate (trimer) in a solid content ratio of 3: 1.
  • An adhesive (adhesive 3) was obtained.
  • a polyurethane-based adhesive (adhesive 4) was obtained by blending 30 parts by weight of N, '-diphenyl carpositimide with 100 parts by weight of adhesive 3.
  • the main component of acrylic polyol which is copolymerized with hydroxyethyl methacrylate, is mixed with a curing agent consisting of hexamethylene diisocyanate (burette) so that the solid content ratio is 3: 1.
  • a polyurethane-based adhesive Adhesive 5
  • polyurethane adhesive by adding 30 parts by weight of ⁇ , N'-divinylcarbodiimide to 100 parts by weight of polyurethane adhesive with a solid content ratio of 3: 1. 6) was obtained.
  • a curing agent consisting of xylylene diisocyanate is added to the main component consisting of polyether polyol.
  • Polyurethane adhesive (adhesive 7) is obtained by blending 30 parts by weight of ⁇ , ⁇ '-diphenyl carpositimide with 100 parts by weight of polyurethane adhesive blended to a solid content ratio of 4: 1. It was.
  • An aliphatic polycarbonate main agent and a main component comprising a polyester polyol were blended so as to be 70-30, and then an isophorone diisocyanate (monomer) was added to perform chain extension to obtain a copolymer type main agent.
  • the polyurethane adhesive (Adhesive 8) was obtained by blending 30 parts by weight of ⁇ , ⁇ '-diphenyl carpositimide with 100 parts by weight of this polyurethane adhesive.
  • Substrates 1 to 3 were laminated by the dry laminating method using the adhesives 1 to 8 described above.
  • the amount of adhesive applied was adjusted to 5 g / m 2 on a dry basis. Aging temperature is 50 ° C-5 days.
  • the actual prototype configurations are the following configurations 1-4.
  • Composition 1 Base 1 / Adhesive / Base 1
  • Composition 2 Substrate 2 / Adhesive / Substrate 2
  • composition 3 Substrate 1 / Adhesive / Substrate 3 / (Adhesive) / Substrate 1
  • Composition 4 Substrate 2 / Adhesive / Substrate 3 / (Adhesive) / Substrate 2
  • the (adhesive) in configurations 3 and 4 is in contact with the vapor deposition layer of the substrate 3.
  • the obtained solar cell back surface sealing sheet was evaluated by an accelerated evaluation test using pressurized steam.
  • a sample of the above configuration was cut to A4 size and set in a HAST chamber (accelerated evaluation device using pressurized steam), and the laminate strength and peeling behavior over time were evaluated at 105 ° C and 1.05 atm.
  • the laminate strength was measured using a T-type peeling method with Tensilon, and the strength was measured at a 15 mm wide crosshead speed of 300 mm / min.
  • Solar cell backside sealing sheet is usually required to be stored for more than 2, OOOh in 85 ° C_85% RH environment for accelerated evaluation. Required force Using this evaluation method, it is possible to shorten the time required for accelerated evaluation.
  • Interface field field 3 ⁇ 4 interface field [ ⁇ field t ⁇ 0
  • Adhesive Laminate strength (N / 15mm)
  • the solar cell back surface sealing sheet having the configuration of the present invention has been studied when evaluating a solar cell module that is used only in an environment actually used as a solar cell module. Even in the accelerated evaluation under high temperature and high humidity, it prevents the deterioration of the material due to hydrolysis, and the barrier characteristics as a backside sealing sheet and the electrical output characteristics as a solar cell, which are not only poor appearance due to delamination. Can be maintained.
  • the present invention prevents the deterioration of the material due to hydrolysis under high temperature and high humidity in the environment actually used as the solar cell module and the accelerated evaluation of the solar cell module, and the electric output characteristics as the solar cell.
  • a sheet for sealing the back surface of a solar cell that is excellent in weather resistance.

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Abstract

　本発明は、太陽電池モジュールとして実際に利用される環境や太陽電池モジュールの促進評価における高温多湿下において、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、太陽電池としての電気出力特性を維持可能な耐候性に優れる太陽電池裏面封止用シートを提供する。少なくとも２層以上の基材をポリウレタン系接着剤にて貼り合わせた積層体を具備する太陽電池裏面封止用シートにおいて、 　前記ポリウレタン系接着剤が、 　条件１：加圧蒸気による促進評価装置であるＨＡＳＴチャンバーに１０５°C、１．０５ａｔｍ、１６８時間保存した後のラミネート強度が少なくとも１Ｎ／１５mm以上である、 　条件２：加圧蒸気による促進評価装置であるＨＡＳＴチャンバーに１０５°C、１．０５ａｔｍ、１６８時間保存した後、ディラミネーションに伴う基材間の浮きが発生しない 　を満たす耐加水分解性を有する接着剤を含有することを特徴とする太陽電池裏面封止用シート。

Description

明 細 書
太陽電池裏面封止用シート
技術分野
[0001] 本発明は、耐加水分解性に優れる太陽電池裏面封止用シートに関し、さらに詳細 には、特に耐加水分解性に優れる接着剤を用いて積層され、加水分解に伴う材料の 劣化を防止し、ディラミネーシヨンに伴う外観不良の発生を防止できるだけでなぐ裏 面封止用シートとして優れたバリア特性および太陽電池の電気出力特性を良好に維 持することが可能な太陽電池裏面封止用シートに関する。 本願は、 2006年 6月 21 日に、 日本に出願された特願 2006— 171534号に基づき優先権を主張し、その内 容をここに援用する。
背景技術
[0002] 近年、地球温暖化問題に対する内外各方面の関心が高まる中、二酸化炭素の排 出抑制のために、種々努力が続けられている。化石燃料の消費量の増大は大気中 の二酸化炭素の増加をもたらし、その温室効果により地球の気温が上昇し、地球環 境に重大な影響を及ぼす。この地球規模の問題を解決するために様々な検討が行 われており、特に太陽光発電については、そのクリーン性や無公害性という点から期 待が高まっている。
太陽電池は太陽光のエネルギーを直接電気に換える太陽光発電システムの心臓 部を構成するものであり、単結晶、多結晶、あるいはアモルファスシリコン系の半導体 力 できている。その構造としては、太陽電池素子単体 (セル）をそのままの状態で使 用することはなぐ一般的に数枚〜数十枚の太陽電池素子を直列、並列に配線し、 長期間（約 20年）にわたつてセルを保護するために種々パッケージングが行われ、ュ ニット化されてレ、る。このパッケージに組み込まれたユニットを太陽電池モジュールと 呼ぶ。
太陽電子モジュールは、図 1に示すように、一般的に太陽光が当たる面をガラス A 3で覆い、熱可塑性プラスチック A— 2、特にエチレン 酢酸ビニル共重合体から なる充填材で太陽電池素子単体 A—1の間隙を坦め、裏面を封止用シート Bで保護 された構成になっている。
[0003] これらの太陽電池モジュールは主に屋外で使用されるため、その構成や材質構造 などにおいて、十分な耐久性および耐候性が要求される。特に、裏面封止用シート には耐候性と共に水蒸気透過率の小さレ、（水分バリア性に優れる）こととが要求され る。これは水分の透過により充填材が剥離、変色したり、配線の腐蝕を起こした場合 、モジュールの出力そのものに影響を与える恐れがあるためである。
[0004] 従来、この太陽電池裏面封止用シートとしては、耐候性および難燃性に優れ、そし て太陽電池モジュールの充填材として良く使用されるエチレン—酢酸ビュル共重合 体と良好な接着性を有する「フッ素系樹脂」が用いられている (特許文献 1および 2な ど）。また、電気絶縁性に優れるポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルフィル ムを用いた太陽電池裏面封止用シートも開発されている。さらには、ポリエステルフィ ルムを用いるディメリットとして挙げられる耐候性を改善させるベぐ紫外線吸収剤を 配合した組成物（特許文献 3など）やポリエステル中の環状オリゴマー量の規定をし たり（特許文献 4および 5など）、ポリエステルの分子量を規定する（特許文献 6など）と レ、つた開示が多く見受けられるようになった。
[0005] 上述したように、太陽電池は約 20年間その性能を維持する必要があり、その耐久 性を評価するために高温多湿化（85°C— 85%相対湿度）での促進試験を行う。特に ポリエステルフィルムを用いた場合は、この促進試験環境においてフィルム基材が加 水分解を引き起こし、強度物性が著しく低下することから、上記記載の特許文献にあ るように、その強度物性の低下を補うべく各種検討を行ってきたのが実情である。しか しながら、フィルム基材の耐候性 (耐加水分解性）を向上させることで新たに見つかつ た課題点がある。
それはフィルム基材を貼り合せる接着剤の加水分解によるディラミネーシヨンである。 一般に、耐熱性や安定性を考慮して、ポリエステルポリオールを主剤としたポリウレタ ン系接着剤が用いられてレ、るが、このポリエステルポリオール自体が加水分解により 低分子量化し、促進試験環境下で接着強度が著しく低下するといつた問題が浮き彫 りになった。
この問題は、当然ながら上述したフッ素系樹脂についても同様に見られ、上記促進 試験を行うと、経時でディラミネーシヨンによる浮きが発生して外観が不良となるだけ でなぐ裏面封止用シートとして求められるバリア性も低下し、太陽電池の電気出力 特性に影響を与える可能性がある。
[0006] 以上の点から、フィルム基材としての耐候性（耐加水分解性)だけでなぐそれを貼 り合せる接着剤にも耐加水分解性が必要とされているが、現状ではまだ解決に至つ ていないのが現状である。
[0007] 特許文献 1 :特表平 8— 500214号公報
特許文献 2：特表 2002— 520820号公報
特許文献 3 :特開 2001— 111073号公報
特許文献 4：特開 2002— 100788号公報
特許文献 5 :特開 2002— 134771号公報
特許文献 6 :特開 2002— 26354号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明は、上記の技術的背景を考慮してなされたものであって、太陽電池モジユー ルとして実際に利用される環境だけでなぐ太陽電池モジュールを評価する際に検 討される高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化およびデ イラミネーシヨンに伴う外観不良を防止するだけでなぐ太陽電池の電気出力特性を 維持することが可能な耐候性 (耐加水分解性）に優れる太陽電池裏面封止用シート を提供することを目的とする。
また、太陽電池裏面封止用シートがガスバリア層を有する場合、そのガスバリア層 の機能を維持できる太陽電池裏面封止用シートを提供することを目的とする。
さらには、長期間にわたって優れた電気出力特性を維持できる太陽電池を提供す ることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 上記の目的を達成すベぐ本発明は、少なくとも 2層以上の基材をポリウレタン系接 着剤にて貼り合わせた積層体を具備する太陽電池裏面封止用シートにおいて、前記 ポリウレタン系接着剤が、 条件 1：加圧蒸気による促進評価装置である HASTチヤ ンバー（Highly Accelerated Stress Test Systems)に 105。C、 1. 05atm、 168時間保 存した後のラミネート強度が少なくとも IN/15mm以上である、
条件 2 :加圧蒸気による促進評価装置である HASTチャンバ一に 105°C、 1. 05at m、 168時間保存した後、ディラミネーシヨンに伴う基材間の浮きが発生しない を満たす耐加水分解性を有する接着剤を含有することを特徴とする太陽電池裏面 封止用シートを提供する。
[0010] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオ ール Aと架橋剤とを含有する組成物の 100重量部に対し、カルポジイミド化合物、ォ キサゾリン化合物、およびエポキシ化合物力 なるグループの少なくとも 1つの化合 物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物であり、
上記ポリオール A力 ポリエステルポリオール、および官能基を 2以上具備するイソ シァネートイ匕合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールの少なくとも 一方であることが好ましい。
[0011] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオ ール Bと架橋剤とを含有する接着剤組成物であり、
ポリオール B力 ポリカーボネートポリオール、および官能基を 2以上具備するイソシ ァネー H匕合物により鎖伸長を施したポリカーボネートウレタンポリオールの少なくとも 一方であることが好ましい。
[0012] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、上記ポ リオール Bと架橋剤とを含有する組成物の 100重量部に対し、カルポジイミド化合物、 ォキサゾリン化合物、およびエポキシ化合物からなるグループの少なくとも 1つの化合 物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物であることが好ましい。
[0013] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオ ール Cと架橋剤とを含有する接着剤組成物であり、
上記ポリオール C力 S、側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールであることが好ま しい。
[0014] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、上記ポ リオール Cと架橋剤とを含有する組成物の 100重量部に対し、カルポジイミド化合物 、ォキサゾリン化合物、およびエポキシ化合物からなるグループの少なくとも 1つの化 合物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物であることが好ましい。
[0015] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオ ール Dと架橋剤とを含有する接着剤組成物であり、
上記ポリオール Dが、上記ポリオール Aを:!〜 50重量％と、上記ポリオール Bおよび 上記ポリオール Cの少なくとも一方を 50〜99重量％とを含有することが好ましい。
[0016] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオ ール Dと架橋剤とを含有する組成物 100重量部に対して、カルポジイミド化合物、ォ キサゾリン化合物、およびエポキシ化合物力 なるグループの少なくとも 1つの化合 物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物であり、
上記ポリオール Dが、上記ポリオール Aを:!〜 50重量％と、上記ポリオール Bおよび 上記ポリオール Cの少なくとも一方を 50〜99重量％とを含有することが好ましい。
[0017] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオ ール Eと架橋剤とを含有し、
上記ポリオール E力 上記ポリオール Aの 1〜50重量％と、上記ポリオール Bおよび 上記ポリオール Cの少なくとも一方を 50〜99重量％と力 官能基を 2以上有するイソ シァネー H匕合物により鎖伸長した共重合型ポリオールであることが好ましい。
[0018] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオ ール Eと架橋剤とを含有する組成物 100重量部に対し、カルポジイミド化合物、ォキ サゾリン化合物、およびエポキシ化合物からなるグノレープの少なくとも 1つの化合物 を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物であり、
上記ポリオール Eが、上記ポリオ一ノレ Aの 1〜50重量％と、上記ポリオール Bおよび 上記ポリオール Cの少なくとも一方を 50〜99重量％とが、官能基を 2以上有するイソ シァネートイ匕合物により鎖伸長した共重合型ポリオールであることが好ましい。
[0019] 上記太陽電池裏面封止用シートにおいては、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオ ール Fと架橋剤とを含有する組成物の 100重量部に対し、カルポジイミド化合物、ォ キサゾリン化合物、およびエポキシ化合物力 なるグループの少なくとも 1つの化合 物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物であり、 上記ポリオール F力 ポリエーテルポリオール、および官能基を 2以上具備するイソ シァネー H匕合物により鎖伸長を施したポリエーテルウレタンポリオールの少なくとも 一方であることが好ましい。
[0020] 前記架橋剤が、 2, 4_トリレンジイソシァネート、 2, 6 _トリレンジイソシァネート、キ シリレンジイソシァネート、 4, 4'—ジフヱニルメタンジイソシァネート、メチレンジイソシ ァネート、イソプロピレンジイソシァネート、リジンジイソシァネート、 2, 2, 4_トリメチ ルへキサメチレンジイソシァネート、 2, 4， 4_トリメチルへキサメチレンジイソシァネー ト、 1， 6—へキサメチレンジイソシァネート、メチルシクロへキサンジイソシァネート、ィ ソホロンジイソシァネート、 4, 4'—ジシクロへキシルメタンジィイソシァネート、および イソプロピリデンジシクロへキシル一4, 4'—ジイソシァネートから選ばれるイソシァネ ート化合物、上記イソシァネートイ匕合物の少なくとも 1種以上を具備するァダクト体、ビ ユーレット体、またはイソシァヌレート体を含有する接着剤組成物であることが好まし レ、。
[0021] 前記基材が、ポリエチレンテレフタレート（PET)、ポリエチレンナフタレート（PEN) 、ポリブチレンテレフタレート（PBT)、およびポリシクロへキサンジメタノールーテレフ タレート（PCT)から選ばれるポリエステル基材；ポリカーボネート系基材；ポリフッ化ビ ニル（PVF)、ポリフッ化ビニリデン（PVDF)、ポリクロ口トリフルォロエチレン（PCTFE )、ポリエチレンテトラフルォロエチレン（ETFE)、ポリテトラフルォロエチレン（PTFE) 、テトラフルォロエチレンパーフォロアルキルビニルエーテル共重合体（PFA)、およ びテトラフルォロエチレン一へキサフルォロプロピレン共重合体（FEP)力 選ばれる フッ素系基材；およびアクリル系基材からなるグループから選択される基材であること が好ましい。
[0022] 前記基材が、数平均分子量が 18， 000-40, 000の範囲であり、環状オリゴマー の含有量が 1. 5重量％以下であり、固有粘度が 0. 5dlZg以上であり、かつ耐加水 分解性を有するポリエステル基材であることが好ましい。
[0023] 前記積層体が、アルミニウム箔基材、アルミニウム蒸着基材、シリカ蒸着基材、また はアルミナ蒸着基材をさらに具備することが好ましい。
[0024] さらに本発明は、前記太陽電池裏面封止用シートを用いた太陽電池モジュールを 提供することにより、上記目的を達成する。
発明の効果
[0025] 本発明の太陽電池裏面封止用シートは、特に耐加水分解性に優れる接着剤を用 いて積層された積層体を具備する。このため、太陽電池モジュールとして実際に利 用される環境だけでなく、高温多湿下とレ、う太陽電池モジュールの評価環境にぉレ、 ても、加水分解に伴う材料の劣化およびディラミネーシヨンに伴う外観不良を防止す るだけでなぐ裏面封止用シートとして優れたノ リア特性および太陽電池電気出力特 性を維持できる。
本発明の太陽電池モジュールは、優れた電気出力特性を維持できる。 図面の簡単な説明
[0026] [図 1]太陽電池モジュールの一例を示す模式図である。
[図 2]本発明の太陽電池裏面封止シートの一例を示す模式断面図である。
[図 3]本発明の太陽電池裏面封止シートの他の例であり、バリア層を介在させた模式 断面図である。
[図 4]太陽電池モジュールの製造工程の一例を示す模式説明図である。
符号の説明
[0027] A：太陽電池モジユーノレ
A— 1:太陽電池セル
A— 2:充填材
A— 3:ガラス板
B:裏面封止シート
B_l:基材
B_ 2:ポリウレタン系接着剤
B— 3:バリア層
C:ラミネーター
C— 1:天板
C_2:チャンバ一 1
C_3:チャンバ一 2 C 4 :ゴムシート
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
本発明の太陽電池裏面封止用シートの特徴の一つは、太陽電池裏面封止用シート を構成する 2以上の基材を貼り合せる際に用いるポリウレタン系接着剤を耐加水分解 性に優れる接着剤あるいは接着剤組成物としたことにある。
ここで、耐加水分解性に優れるとは、接着剤の加水分解による影響を指標とするもの であり、加圧蒸気下（105°C、 1. 05atm、 168時間保存）による促進評価（IEC— 60 068— 2— 66 JIS 60068— 2— 66) ) ίこおレヽて、 1N/I5mm以上のラミネー卜虽度 を有し、かつディラミネーシヨンによる基材間の浮きを伴わないことが挙げられる。 つまり、耐加水分解性に優れるとは、接着剤の加水分解による影響を指標とするもの であり、 HASTチャンバ一による促進評価 (加圧蒸気による促進評価）、例えば IEC 60068— 2— 66に記載の方法で、 105。C、 1. 05atm、 168時間保存後における ラミネート強度が 1N/I5mm以上であり、かつディラミネーシヨンによる基材間の浮き を伴わなレヽこと力 S挙げられる。
[0029] 以下、本発明で使用する耐加水分解性に優れる接着剤あるいは接着剤組成物に ついて記載する。
本発明の太陽電池裏面封止用シートに用いられるポリウレタン系接着剤としては、ポ リオール Aと架橋剤とを含有する組成物の 100重量部に対し、カルポジイミド化合物 、ォキサゾリン化合物、およびエポキシ化合物からなるグループの少なくとも 1つの化 合物を 1〜50重量部配合した接着剤組成物をまず挙げることができる。
先に説明したように、ポリオール Aとは、ポリエステルポリオールおよび官能基を 2以 上具備するイソシァネートイ匕合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオ一 ルの少なくとも一方である。
[0030] 上記接着剤組成物が含有するポリオール Aは、基材間の初期ラミネート強度に優 れ、さらには高温環境化での促進試験に十分耐え得る耐熱性を具備する。
さらに、ポリオール Aは、優れた耐加水分解性を有するウレタン結合を有する。しかし ながら、同時に加水分解性を有するエステル結合をも有する。 高温多湿下における促進環境下で加水分解が起きたエステル結合部位は、カルボ キシル基と水酸基とに開裂する力 このカルボキシル基が酸触媒として作用して、さ らに他のエステル結合部位の加水分解を促進する。
そこで、本発明においてはこの加水分解により発生したカルボキシル基を封鎖するた めに、カルポジイミド化合物、ォキサゾリン化合物、およびエポキシ化合物からなるグ ループの少なくとも 1つの化合物を、ポリオール Aに架橋剤を配合した組成物の 100 重量部に対し 1〜 50重量部配合する。
[0031] 本発明に使用されるポリエステルポリオールは、コハク酸、グノレタル酸、アジピン酸 、ピメリン酸、スペリン酸、ァゼライン酸、セバシン酸、およびブラシル酸などの脂肪族 系字カルボン酸；イソフタル酸、テレフタル酸、およびナフタレンジカルボン酸などの 芳香族系ジカルボン酸；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、 ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、へキサンジオール、ヘプタンジォ ール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、およびドデカンジオール など脂肪族系ジオール;シクロへキサンジオール、および水添キシリレンダリーコルな どの脂環式系ジオール;またはキシリレンダリーコルなどの芳香族系のジオールなど の一種以上を用いて得ることが可能である。
[0032] また、官能基を 2以上具備するイソシァネート化合物により鎖伸長を施したポリエス テルウレタンポリオールとは、上記ポリエステルポリオールの両末端の水酸基を、例え ば 2, 4—トリレンジイソシァネート、 2, 6—トリレンジイソシァネート、キシリレンジイソシ ァネート、 4, 4'ージフエニルメタンジイソシァネート、メチレンジイソシァネート、イソプ ロピレンジイソシァネート、リジンジイソシァネート、 2, 2, 4—トリメチルへキサメチレン ジイソシァネート、 2, 4, 4 _トリメチルへキサメチレンジイソシァネート、 1， 6 _へキサ メチレンジイソシァネート、メチルシクロへキサンジイソシァネート、イソホロンジイソシ シクロへキシル一4, 4'—ジイソシァネートなど力、ら選ばれるイソシァネート化合物の 単体、あるいは少なくとも一種以上から選択される上記イソシァネートィヒ合物からなる ァダクト体、ビューレット体、またはイソシァヌレート体を用いて鎖伸長したポリエステ ルウレタンポリオールなどが挙げられる。 [0033] これらのポリオール Aを架橋させる架橋剤としては、上記イソシァネート化合物を用 レ、ることが可能である力 S、これらに限られるものではなぐ活性水素基と反応性とを有 する架橋剤であれば種類は問わなレ、。
[0034] これらのポリオール Aが高温多湿下における促進環境下で加水分解が起きた際に 生成するカルボキシノレ基を封鎖するために配合するカルポジイミド化合物としては、 N, N'—ジ _o _トルィルカルボジイミド、 N， N，—ジフエ二ルカルボジイミド、 N, N' —ジ一 2, 6 ジメチルフエニルカルボジイミド、 N, N，一ビス（2， 6 ジイソプロピノレ フエニル）カルボジイミド、 N， N '—ジォクチルデシルカルポジイミド、 N_トリィル— N ，一シクロへキシルカルボジイミド、 N， N ' _ジ— 2， 2 _ジ一 tert. —ブチルフエ二ル カルボジイミド、 N トリィル— N'—フエ二ルカルボジイミド、 N， N '—ジ— p ニトロ フエ二ルカルボジイミド、 N， N '—ジ— p—アミノフヱニルカルボジイミド、 N， N '—ジ _p—ヒドロキシフエニルカルボジイミド、 N, N'—ジ一シクロへキシルカルボジイミド、 および N, N'—ジー p トルィルカルボジイミドなどが挙げられる。
[0035] また同様な作用を施すォキサゾリン化合物としては、 2—ォキサゾリン、 2—メチノレ一
2 ォキサゾリン、 2 フエ二ルー 2—ォキサゾリン、 2, 5 ジメチルー 2 ォキサゾリ ン、 2, 4 ジフエ二ルー 2—ォキサゾリンなどのモノォキサゾリン化合物、 2, 2 '—（1 ,
3 フエ二レン） ビス（2 ォキサゾリン）、 2, 2，ー（1 , 2 エチレン） ビス（2 ォ キサゾリン）、 2, 2 '—（1 , 4ーブチレン） ビス（2—ォキサゾリン）、 2, 2 '—（1 , 4 フエ二レン）一ビス（2—ォキサゾリン）などのジォキサゾリン化合物が挙げられる。
[0036] 同様にエポキシ化合物としては、 1 , 6 へキサンジオール、ネオペンチルダリコー ノレ、およびポリアルキレングリコールなどの脂肪族ジオールのジグリシジルエーテル； ソノレビトーノレ、ソノレビタン、ポリグリセローノレ、ペンタエリスリトーノレ、ジグリセローノレ、グ リセロール、およびトリメチロールプロパンなどの脂肪族ポリオールのポリグリシジルェ 一テル；シクロへキサンジメタノールなどの脂環式ポリオールのポリグリシジルエーテ ノレ；テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、アジピン酸、 およびセバシン酸などの脂肪族または芳香族の多価カルボン酸のジグリシジルエス テルまたはポリグリシジルエステル；レゾルシノール、ビス一（p—ヒドロキシフエニル）メ タン、 2， 2—ビス一（p ヒドロキシフエニル）プロパン、トリス一（p ヒドロキシフエニル )メタン、および 1, 1 , 2, 2—テトラキス（p ヒドロキシフエニル）ェタンなどの多価フエ ノールのジグリシジルエーテルもしくはポリグリシジルエーテル； N, N ジグリシジル ァニリン、 N, N ジグリシジルトルイジン、および N, N, Ν' , Ν'—テトラグリシジル一 ビス一（ρ—ァミノフエニル）メタンなどのァミンの Ν—グリシジル誘導体；ァミノフェール のトリグリシジル誘導体；トリグリシジルトリス（2——ヒドロキシェチル)イソシァヌレート 、トリグリシジルイソシァヌレート、オルソクレゾール型エポキシ、およびフエノールノボ ラック型エポキシが挙げられる。
[0037] これらカルボキシル基を封鎖することが可能な化合物は、ポリオール Αに架橋剤を 配合した組成物の 100重量部に対し 1〜50重量部の割合で配合する。 1重量部より 少ないと耐加水分解性に劣る。添加量が多い分には加水分解により生成したカルボ キシル基の封鎖という点で好ましいが、見かけ上接着に寄与するポリウレタン成分が 少なくなり、接着機能が低下する恐れがある。またポリウレタン系接着剤の塗工ハンド リング性などを考慮すると 50重量部以下であることが好ましい。
[0038] また、加水分解により生じた水酸基を起点にして架橋反応を形成するような化合物 を配合しても構わない。
このような化合物としてはリン系化合物が挙げられ、トリス（2, 4 ジー tーブチルフ ェニノレ）ホスファイト、テトラキス（2, 4—ジ一 t ブチルフエ二ノレ） 4, 4'—ビフエ二レン ホスフォナイト、ビス（2, 4 ジー t ブチルフエ二ノレ）ペンタエリスリトールージ一ホス ファイト、ビス（2, 6 ジ tーブチルー 4 メチルフエニル）ペンタエリスリトールージ —ホスファイト、 2, 2—メチレンビス（4, 6 ジ一 t ブチルフエ二ノレ）ォクチルホスファ イト、 4, 4'ーブチリデン—ビス（3—メチルー 6— t ブチルフエ二ルージートリデシル )ホスフアイト、 1 , 1， 3—トリス（2—メチル一4—ジトリデシルホスファイト一 5— t—ブ チル一フエ二ノレ）ブタン、トリス（ミックスドモノおよびジ一ノニルフエ二ノレ）ホスファイト、 トリス（ノエルフエニル）ホスファイト、および 4， 4， _イソプロピリデンビス（フエ二ル一ジ アルキルホスファイト）などを用いることが可能である。
[0039] し力、しながら、ポリエステルイ匕合物の加水分解を抑制させるという点では、一度加水 分解により生じた水酸基をさらにリンィ匕合物で架橋させるというよりは、加水分解の酸 触媒として作用するカルボキシノレ基を封鎖することが必須であることから、上記カル ポジイミド化合物、ォキサゾリン化合物、エポキシ化合物が好ましい。その中でももつ とも好ましい化合物としてはカルポジイミド化合物が挙げられる。
[0040] 上述したポリオール Aを用いたポリウレタン系接着剤では、カルポジイミド化合物、 ォキサゾリン化合物、および Zまたはエポキシ化合物などにより加水分解を抑制する
。これに対して、ポリウレタン系接着剤自体に加水分解を起こさせないという設計をす ることも可肯である。
この場合、ポリウレタン系材料として考えられるポリオール成分として、上記ポリオール
B、ポリオール C、およびポリオール Fなどがあげられる。さらには、これらの成分を主 剤とした化合物も使用かできる。
なお、上記説明の通り、ポリオール Bとは、ポリカーボネートポリオールおよび官能基 を 2以上具備するイソシァネートイ匕合物により鎖伸長を施したポリカーボネートウレタ ンポリオールの少なくとも一方を意味する。
ポリオール Cとは、側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールを意味する。
そしてポリオール Fとは、ポリエーテルポリオールおよび官能基を 2以上具備するイソ シァネー H匕合物により鎖伸長を施したポリエーテルウレタンポリオールの少なくとも 一方を意味する。
これらポリオール B、 Cおよび Fの中でも、耐熱性などを考慮すると、ポリオール Bおよ びポリオール Cが好ましレ、。
[0041] ポリオール Bとして使用できるポリカーボネートポリオールは、例えばカーボネート化 合物とジオールとを反応させて得ることができる。
カーボネート化合物としてはジメチルカーボネート、ジフエ二ルカーボネート、および エチレンカーボネートなどを用いることができる。
ジオールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペ ンチルダリコール、メチルペンタンジオール、へキサンジオール、ヘプタンジオール、 オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、およびドデカンジオールなどの 脂肪族ジオール；シクロへキサンジオール、および水添キシリレングリールなどの脂 環式ジオール；キシリレングリールなどの芳香族ジオールなどを例示できる。これらは 単体としても化合物としても使用できる。 [0042] また、これらカーボネートイ匕合物とジオールィ匕合物とを反応させて得られるポリカーボ ネートポリオールを、官能基を 2以上具備するイソシァネート化合物により鎖伸長を施 したポリカーボネートウレタンポリオールを、上記の通り、ポリオール Bとして用いること あでさる。
これらの中でも、特に接着剤としての性能を考慮すると脂肪族ポリカーボネートポリオ ールが好ましい。
[0043] ポリオール Cとして使用する側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールは、 2—ヒド ロキシェチル (メタ）アタリレート、および 2—ヒドロキシプロピル (メタ）アタリレートなど の水酸基含有モノマーと、（メタ）アクリル酸および Zまたはアルキル (メタ）アタリレート モノマー（アルキル基としては、メチノレ基、ェチル基、 n—プロピル基、 i—プロピル基 、 n_ブチル基、 i_ブチル基、 t_ブチル基、 2 _ェチルへキシル基、およびシクロへ キシル基）とから得られるポリマーであってもよい。
さらに、（メタ）アクリルアミド、 N—アルキル (メタ）アクリルアミド、 N, N ジアルキル（ メタ）アクリルアミド（アルキル基としては、メチル基、ェチル基、 n—プロピル基、 iープ 口ピル基、 n ブチル基、 i ブチル基、 t ブチル基、 2—ェチルへキシル基、シクロ へキシル基等）、 N—アルコキシ（メタ）アクリルアミド、 N, N ジアルコキシ（メタ）ァク リルアミド、 （アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基 等）、 N メチロール (メタ）アクリルアミド、 N フエニル (メタ）アクリルアミドなどのアミ ル等のグリシジノレ基含有モノマーなどを共重合させたポリマーを用いることもできる。 さらにはビニルイソシァネート、ァリルイソシァネート、スチレン、 α—メチルスチレン、 ビニノレメチノレエーテノレ、ビニノレエチノレエーテノレ、マレイン酸、ァノレキノレマレイン酸モノ エステル、フマル酸、アルキルフマル酸モノエステル、ィタコン酸、アルキルイタコン 酸モノエステル、（メタ）アクリロニトリル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、塩化 ビュル、酢酸ビュル、ブタジエン等のモノマーを共重合させたポリマーを用いることも できる。
[0044] これらのポリオール Βおよび Cはポリオール Αとのブレンド物として使用することもで きる。具体的には、ポリオール Aとポリオール Bとを含有する組成物、ポリオール Aとポ リオール Cとを含有する組成物、またはポリオール Aとポリオール Bとポリオール Cとを 含有する組成物であってもよい。つまり本発明で使用するポリウレタン系接着剤は、 ポリオール Dであってもよレヽ。
ポリオール Dにおける耐加水分解性骨格を有するポリオール Bおよび/または Cの 割合は 50〜99重量％であり、加水分解性骨格を有するポリオール Aの割合は 1〜5 0重量％である。
[0045] さらには、本発明においてはポリウレタン系接着剤として、ポリオール Bおよび Cの少 なくとも一方と、ポリオール Aとを、上述した 2官能以上のイソシァネートイ匕合物を用い て鎖伸長させた共重合体を使用できる。つまり本発明で使用するポリウレタン系接着 剤は、ポリオール Eであってもよい。
ポリオール Eの構造としてはいくつもある力 例えば、ポリオール B_ポリオール Aの 主鎖ブロック共重合体、ポリオール C一ポリオール Aの側鎖型ブロック共重合体を例 示できる。
ポリオール Eにおける耐加水分解性骨格を具備するポリオール Bおよび/または C の割合は 50〜99重量％であり、加水分解性骨格を有するポリオール Aの割合は 1 〜50重量％である。
[0046] つまり、本発明で使用するポリウレタン系接着剤は、加水分解性を有するポリオ一 ノレ Aと、耐加水分解性の骨格を具備するポリオール Bおよび/またはポリオール Cと を組み合わせた共重合体、またはそれらを含有する混合物である。
[0047] これらポリオール B〜Eには、上述したカルポジイミド化合物、ォキサゾリン化合物、 およびエポキシィヒ合物の少なくとも 1種の化合物、好ましくはカルポジイミド化合物を 酉己合することちでさる。
し力、しながら、これらカルボキシル基の封鎖機能を有する化合物は必須成分ではな レ、。このため、その配合割合は、ポリオール B〜Eに架橋剤を配合した組成物の 100 重量部に対して 1〜50重量部程度でよい。
[0048] これら上述したポリウレタン系接着剤は、太陽電池裏面封止用シートとして用いる基 材同士を貼り合せる際に用いる。好ましい基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ PET) ,ポリエチレンナフタレート（PEN)、ポリブチレンテレフタレート（PBT)、および ポリシクロへキサンジメタノール一テレフタレート（PCT)力 選ばれるポリエステル基 材；ポリカーボネート系基材；ポリフッ化ビエル（PVF)、ポリフッ化ビニリデン（PVDF) 、ポリクロ口トリフルォロエチレン（PCTFE)、ポリエチレンテトラフルォロエチレン（ET FE)、ポリテトラフルォロエチレン（PTFE)、テトラフルォロエチレンパーフルォロアル キルビュルエーテル共重合体（PFA)、およびテトラフルォロエチレン—へキサフル ォロプロピレン共重合体 (FEP)から選ばれるフッ素系基材;またはアクリル系基材を 例示できる。
また、これらに限定されず、ポリオレフイン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート 系樹脂など、耐熱性、強度物性、電気絶縁性等を考慮して適宜選択することが可能 である。
[0049] 上記ポリエステル基材は、多塩基酸またはそのエステル形成誘導体と、ポリオール またはそのエステル形成誘導体とを用いて得られた基材である。
上記多塩基酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、無水フタル酸 、 2, 6 ナフタレンジカルボン酸、 1, 4ーシクロへキサンジカルボン酸、アジピン酸、 セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ダイマー酸、マレイン酸、およびィタコン酸な どが挙げられ、これらの中から 2種以上を用いる。
上記ポリオール成分としては、エチレングリコール、 1, 4 ブタンジオール、ジェチ レングリコール、ジプロピレングリコール、 1 , 6—へキサンジオール、 1, 4ーシクロへ キサンジメタノーノレ、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、キシレングリコール、 ジメチロールプロパン、ポリ（エチレンォキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンォキシ ド）グリコール、さらにはカルボン酸基、スルホン酸基、アミノ基、またはこれらの塩を含 有するポリオール成分が挙げられ、これらの中から 1種または 2種以上用いる。
基材をなすポリエステルとしては、上述したポリエチレンテレフタレート（PET)、ポリ エチレンナフタレート（PEN)、ポリブチレンテレフタレート（PBT)、ポリシクロへキサン ジメタノール一テレフタレート（PCT)が一般的である。
[0050] しかしながら、ポリエステル基材、特にポリエチレンテレフタレートを含有する基材は 、上記ポリウレタン系接着剤と同様にエステル結合を有するため、加水分解が懸念さ れる。 そこで、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル基材を用いる場合には、数平 均分子量が 18, 000〜40, 000の範囲であり、環状オリゴマーの含有量が 1. 5重量 %以下であり、固有粘度が 0. 5dl/g以上であるという耐加水分解性を有するポリエ ステル基材であることが好ましレ、。
また、ポリエステルが分子末端にカルボン酸基を有する場合、熱、水、さらには酸に 容易に反応するため、加水分解にしゃすい。そこで、末端カルボン酸量を上昇させる ことなく数平均分子量を増加させることが可能な固相重合法を用いて、基材要ポリエ ステルを得ることが好ましい。このことは、上記ポリオール Aについても同様である。 さらに、ポリオール Aと同様に、末端カルボン酸基をカルポジイミド系化合物、ェポ キシ系化合物、ォキサゾリン系化合物により封止することもできる。
[0051] また、太陽電池モジュールを製造する際の熱で収縮の影響が懸念される場合には 、ァニール処理を施すことによって熱収縮率を 1 %以下、好ましくは 0. 5%以下にし たポリエステル基材を用いることも好ましレ、。
また、耐候性が要求される場合には、ベンゾフヱノン、ベンゾトリァゾール、トリアジン などの紫外線吸収剤、ヒンダードフエノーノレ系、リン系、ィォゥ系、トコフエロール系の 酸化防止剤、ヒンダードァミン系の光安定剤も適宜配合することも可能である。
[0052] 太陽電池裏面封止用シートに用いられるポリエステル基材は透明でも構わないが、 太陽電池素子の発電効率を向上させるという点から、白色ポリエステルフィルムを用 レ、ることが好ましい。特に太陽電池裏面封止用シートが多層構成から成る場合、少な くとも充填材に貼り合わされる基材には、白色ポリエステルフィルムを使用することが 好ましい。
この時用いる白色ポリエステルフィルムは、酸化チタン、シリカ、アルミナ、炭酸カルシ ゥム、硫酸バリウム等の白色添加物を添加する「顔料分散タイプ」、あるいはポリエス テルに非相溶なポリマーや微粒子を添加し、二軸延伸時にブレンド界面で空隙を形 成させることで白色化させる「微発泡タイプ」などを用いることが可能である。 「微発泡 タイプ」のなかでも、ポリエステルに対し非相溶なポリマーが好ましぐ具体的にはポリ エチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、およびポリメチルペンテンなどのポリオレフイン 系樹脂が好ましい。 [0053] さらには、必要に応じて、ポリアルキレングリコールまたはその共重合体などを相溶化 剤として使用することも可能である。
微粒子の具体例としては、有機粒子や無機粒子が挙げられ、シリコン粒子、ポリイミド 粒子、架橋スチレン—ジビュルベンゼン共重合体粒子、架橋ポリエステル粒子、フッ 素系粒子などが使用される。
無機粒子としては、炭酸カルシウム、二酸化珪素、硫酸バリウムなどが使用される。
[0054] 上記基材を、ポリオール A〜Eを用いたポリウレタン系接着剤により貼りあわせた構 造を図 2に示す。図 2はもつとも単純な構造であり、 2つの基材 B_ lをポリウレタン系 接着剤 B— 2で貼りあわせたものである。
し力 ながら、実際に太陽電池裏面封止用シートとして用いる場合には、水分およ び酸素に対するガスバリア層 B_ 3を介在させる必要があり、最終的には図 3に示す 構造となる。
このようなガスノくリア層 B— 3としては、金属箔基材、金属蒸着フィルム基材アルミユウ ム箔基材、または無機化合物蒸着フィルム基材が挙げられる。
金属箔としては、アルミニウム箔が挙げられる。
金属蒸着フィルムとしては、ポリエステル系延伸フィルムやポリオレフイン系延伸フィ ルムにアルミニウムを蒸着させたアルミニウム蒸着フィルムが代表的である。
[0055] 無機化合物蒸着フィルム基材としては、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化 マグネシウム、酸化インジウムあるいはこれらの複合酸化物などをポリエステル基材に 蒸着したフィルム基材が挙げられる。透明、かつ、酸素、水蒸気等のガスバリア性を 有する基材であればガスバリア層 B— 3として使用できる力 S、特に酸化アルミニウムを ポリエステル基材に蒸着したフィルム基材または酸化珪素をポリエステル基材に蒸着 したフィルム基材が好ましレ、。
その厚さは、用いられる無機酸化物の種類'構成により最適条件は異なるが、一般的 には 5〜300nmの範囲内が望ましぐその値は適宜選択される。膜厚が 5nmより薄 レ、と均一な膜が得られず、かつ、ノ リア機能を発現させるための十分な膜厚でない。 膜厚が 300nmより厚い場合は薄膜の柔軟性にかけ、外的応力により用意に亀裂を 生じるおそれがある。好ましくは、 10〜： 150nmの範囲内である。 [0056] これらの蒸着層を設ける方法としては、通常の真空蒸着法により形成することができ る力 その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、ブラ ズマ気相成長法（CVD)などを用いることも可能である。
また、必要に応じては更なるガスバリア性の向上という点から、上記無機化合物の蒸 着層上に、エチレン一酢酸ビュル共重合体の部分あるいは完全けん化物とシラン化 合物とを含有するオーバーコート層を設けても構わない。
[0057] 上記の通りガスバリア層 B— 3をなす基材を種々例示した力 電気絶縁性を考慮す ると、無機化合物蒸着フィルム基材が好ましい。
また、太陽電池裏面封止用シートに用いる場合、ガスノ リア層 B_ 3も耐加水分解 性に優れる必要がある。耐加水分解性を考慮した場合、ガスバリア層 B_ 3は、特に ポリエステル基材を用いた無機化合物蒸着フィルムであることが好ましい。その中で も、厚みが約 10〜150 μ mであるポリエチレンテレフタレートフィルムを基材として用 レ、た無機化合物蒸着フィルムが好ましレ、。
上記範囲の厚みを有するポリエチレンテレフタレートフィルムは、 Tダイキャスト法によ り溶融したポリエステル樹脂をフィルム製膜し、インラインで同時あるいは逐次ニ軸延 伸後、熱固定させることで製造される。このとき加工性を向上させるため、固有粘度が 0. 2〜0. 5dl/gの範囲のポリエステル樹脂を用いることが好ましい。
[0058] し力 ながら、基材 B—1またはポリウレタン系接着剤 B— 2の耐加水分解性を向上さ せても、ガスノくリア層 B— 3をなす無機化合物蒸着フィルムの基材としてポリエステル を用いると、上記の通りポリエステルは耐加水分解性に劣るため、ガスバリア層 B— 3 が加水分解する恐れがある。
[0059] 本発明においては、この問題は以下に説明するように解決した。
(1)まず、加水分解性主剤（ポリオール A)を含有せず、ポリオール Bおよび Cのように 耐加水分解に優れるポリオールを含有するウレタン系接着剤にも加水分解を抑制す るカルポジイミド化合物などを添加した。
添加されたカルポジイミド化合物などは、接着剤の加水分解を抑制というよりも、ガ スバリア層 B_ 3の加水分解を抑制する。
つまり、水分はポリオール Bおよび Zまたは Cを含有するポリウレタン系接着剤を透 過して、ガスノくリア層 B— 3に到達し、通常、ガスバリア層 B— 3で加水分解を引き起こ す。し力 ながら、本発明においては、カルポジイミド化合物などが接着層に添加さ れているため、ガスバリア層 B— 3での加水分解を抑制できる。
(2)次に、ポリオール Dおよび Eのように、耐加水分解性主剤（ポリオール Bおよび Z またはポリオール C)と、加水分解性主剤（ポリオール A)とを含有する場合、加水分 解性主剤はガスバリア層 B_ 3の基材を加水分解させる水分を自らが加水分解され て消費する。しかしながら、耐加水分解性主剤を含有するため、接着層は、その接着 機能を維持できる。つまり、接着剤 B_ 2としての機能を維持しつつ、ガスノ リア層 B _ 3の機能をも維持できる。
この場合、さらにカルポジイミド化合物などを添加すると、添加されたカルポジイミド 化合物などは、ポリオール A中のエステル結合が加水分解して発生したカルボキシ ル基がさらなるエステル結合を加水分解するのを抑制する。したがって、ガスバリア 層 B— 3の機能を維持しつつ、接着剤 B— 2としての機能をより高いレベルで維持で きる。
(3)最後に、耐加水分解性主剤を含有せずに、ポリオール Aまたはポリオール Fとい う加水分解性主剤を含有するポリウレタン系接着剤を具備するシートでは、接着剤 B 2の機能を重視するよりもガスバリア層 B— 3の機能を重視する。いいかえると、ガス バリア層 B— 3を加水分解させる水分を、ポリオール Aが犠牲となって補足する。 ただ、この場合であっても、カルポジイミド化合物などを添加すると、添加されたカル ポジイミド化合物などは、ポリオール A中のエステル結合が加水分解して発生した力 ルポキシル基がさらなるエステル結合を加水分解するのを抑制する。したがって、ガ スバリア層 B— 3の機能を維持しつつ、接着剤 B— 2としての機能をも維持できる。
[0060] このようにポリウレタン系接着剤組成物に添加する添加剤の機能を明確に分担させ ることで、太陽電池裏面封止用シートとして必要な接着機能と耐加水分解性とを付与 させることが可能になる。
[0061] 上述した太陽電池裏面封止用シートの製造方法としては上述した基材上にグラビ ァコート、ロールコート、バーコート、リバースコート等の手法を用いて、ドライ固形分と して 0.：!〜 10g/m2の範囲で上記ポリウレタン系接着剤を塗工し、ドライラミネート などの公知手法を用いて積層させることが挙げられる。また上記ドライプロセスに限ら ず、例えばポリエステル系、ポリウレタン系、アクリル系あるいはこれらの混合物からな る易接着コート層を基材側に設けても構わない。
このとき、基材側は必要に応じて、コロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理など接 着性を向上させるための表面処理を施すことが好ましい。特に、基材としてフッ素系 樹脂を用いた場合は、プラズマ処理などが好適である。
[0062] このようにして得られた積層体を太陽電池裏面封止用シートとして用レ、、太陽電池 モジュールを製造する。この工程は、下記（1)〜（4)であり、図 4を用いて説明する。
(1)加熱された天板（およそ 120〜： 160°C)上にガラス板、充填材、セル、充填材、お よび裏面封止用シートをセットする。
(2)チャンバ一 C—1および C— 2を真空引きする。
(3)チャンバ一 C—1を大気開放し、耐熱性を有するゴムシート C— 4をモジュールに 密着させる。
(4)その熱/圧力で充填材 A— 2であるエチレン酢酸ビニル共重合体を溶融させて セル A—1を包埋させる。さらに、ガラス板八ー3とセル八ー1と、裏面封止シート Bとを 接着させるとともに、充填材 A— 2を架橋させて固化させる。
[0063] この時 (4)の工程は、ラミネート後に別ラインに設けたオーブンにて架橋反応をさせ るケースと、ラミネーター内部で架橋反応をさせるケースとに分類される。
前者はスタンダードキュアとレ、われるタイプで、後者はファストキュアとレ、われるタイ プである。通常、太陽電池モジュールの充填材としては、酢酸ビュル含有量が 10〜 40重量％のエチレン 酢酸ビニル共重合体が好ましく用いられる。太陽電池セルの 耐熱性、物理的強度を確保するために、熱あるいは光などによりエチレン—酢酸ビニ ル共重合体を架橋している。
[0064] 熱架橋を行う場合、 70°C以上の温度で分解してラジカルを発生する有機過酸化物 が用いられる。その中でも特に、半減期が 10時間程度であり、分解温度が 50°C以上 の架橋剤が用いられる。例えば、具体的には、 2, 5_ジメチルへキサン— 2, 5—ジ ハイドロキシパーオキサイド、 2, 5_ジメチノレ一 2, 5—ジ（t_ブチルパーォキシ）へ キシン— 3、ジ _t_ブチルパーオキサイド、 t_ブチルタミルパーオキサイド、 2, 5- ジメチノレー 2, 5 ジ（t ブチルパーォキシ）へキサン、ジクミルパーオキサイド、 a , a ， 一ビス（t ブチルパーォキシイソプロピル）ベンゼン、 n—ブチルー 4, 4 ビス (t ブチルパーォキシ）バレレート、 t ブチルパーォキシベンゾエート、ベンゾィル パーオキサイドなどが用いられる。
[0065] 光硬化を行う場合には光増感剤が用いられる。水素引き抜き型 (二分子反応型)光 増感剤としては、ベンゾフヱノン、オルソベンゾィル安息香酸メチル、 4 _ベンゾィル - 4 '—メチルジフヱ二ルサルファイド、イソプロピルチォキサントンなどが好ましく用い られる。
内部開裂型開始剤としては、ベンゾインエーテル、ペンジノレジメチルケタールなど が使用できる。その他に、 ひ一ヒドロキシアルキルフエノン型として、 2—ヒドロキシ _ 2 —メチノレ一 1 _フエニルプロパン一 1 _オン、 1—ヒドロキシシクロへキシルフェニルケ トン、アルキルフエニルダリオキシレート、ジェトキシァセトフヱノンなどが好ましく使用 できる。更に、 α—アミノアルキルフエノン型としては、 2—メチル 1— [4 (メチルチ ォ）フエニル]— 2—モルフォリノプロパン一 1、 2—ベンジル一 2 -ジメチルアミノー 1 - (4—モルフォリノフエ二ル）一ブタノン一 1などが好ましく使用できる。また、ァシル フォスフィンオキサイドなども用いられる。
[0066] また、太陽電池モジュールを構成するガラス板との接着を考慮して、ウレタン系接着 剤はシランカップリング剤を含有することも好ましい。
シランカップリング剤としては、ビエルトリエトキシシラン、ビニルトリス メトキシェ 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、ビュルトリァセトキシシラ シラン、 β _ (3， 4 _エポキシシクロへキシル）ェチルトリメトキシシラン、 γ—クロロプ 口ピルメトキシシラン、ビュ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—ァミノプロピルトリエトキシシラン、および Ν _ β (アミノエチル） - Ύ—ァミノプロ ピルトリメトキシシランなどを例示できる。
[0067] 更に、接着性及び硬化を促進すベぐエポキシ基含有化合物を配合することも好ま しい。好ましく使用されるエポキシ基含有化合物としては、トリグリシジノレトリス（2—ヒド ロキシェチノレ）イソシァヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、 1 , 6 一へキサンジオールジグリシジルエーテル、アクリルグリシジルエーテル、 2—ェチノレ へキシルグリシジルエーテル、フエニルダリシジルエーテル、フエノールグリシジルェ ーテノレ、 p— t プチ/レフェニノレグリシジノレエーテノレ、アジピン酸ジグリシジノレエステ ノレ、 o—フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタタリレート、およびブチルダリシ ジルエーテル等の化合物、およびエポキシ基を含有した分子量が数百から数千のォ リゴマーや重量平均分子量が数千から数十万のポリマーを例示できる。
[0068] そしてさらに、充填材の架橋、接着性、機械的強度、耐熱性、耐湿熱性、耐候性な どを向上させ目的で、アタリロキシ基、メタクリロキシ基又はァリル基含有化合物を添 加することの好ましい。 （メタ）アクリル酸誘導体、例えばそのアルキルエステルやアミ ドが最も好ましい。この場合、アルキル基としては、メチノレ、ェチル、ドデシル、ステア リル、ラウリルのようなアルキル基の他に、シクロへキシル基、テトラヒドロフルフリル基 、アミノエチル基、 2—ヒドロキシェチル基、 3—ヒドロキシプロピル基、および 3 _クロ ロー 2—ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。
また、 （メタ）アクリル酸と、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレン グリコーノレ、グリセリン、トリメチロールプロパン、またはペンタエリスリトール等の多官 能アルコールとのエステルも同様に用いられる。
アミドとしては、アクリルアミドが代表的である。また、ァリル基含有化合物としては、 トリァリルシアヌレート、トリアリルイソシァヌレート、フタル酸ジァリル、イソフタル酸ジァ リル、またはマレイン酸ジァリル等が好ましい。
[0069] さらには、難燃性を付与するための無機化合物や、耐候性を付与するために紫外 線吸収剤、酸化劣化防止のために酸化防止剤も種々配合することも好ましレ、。 つまり、太陽電池モジュールを構成するエチレン一酢酸ビニル共重合体は、太陽 電池モジュールとして要求される機能を満たすベぐ各種添加剤を配合した樹脂組 成物であることが挙げられる。
[0070] よって、このような各種添加剤を配合することによって得られたエチレン—酢酸ビニ ル共重合体の組成物を含有してなる充填剤と太陽電池裏面封止用シートとの密着 性を向上させる為に、充填剤と張り合わされる基材 B—1の面に、アクリル系、ェポキ シ系、フエノール系、ポリエステル系、ウレタン系、スチレン系樹脂あるいはこれらの変 性物からなる易接着コート層を設けることも好ましい。
[0071] 以上記載の構成からなる太陽電池裏面封止用シートを設けることで耐加水分解性 が良好で、かつ、太陽電池モジュールの保護作用が良好な太陽電池裏面封止シー トを得ることが可能である。
また、上記効果を奏する太陽電池裏面封止用シートを具備するため、得られる太陽 電池モジュールは、長期間にわたって優れた電気出力特性を維持できる。
実施例
[0072] 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。
まず、太陽電池裏面封止用シートを製造するための材料について説明する。
太陽電池裏面封止用シートの基材として、以下の基材 1および 2を使用した。なお、 下記基材 3はガスバリヤ層の基材として使用した。
<基材 1 >
厚さ 188 /i mの「微発泡タイプ」白色ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。こ のポリエチレンテレフタレートは、オリゴマー含有率が 0. 5重量0 /0であり、数平均分子 量が 19, 500であり、固有粘度が 0. 7dl/gである。本基材は中間層に微発泡層を 設けた 2種 3層の多層フィルムであり、中間層の厚さが 80%を占める。この白色ポリェ チレンテレフタレートフィルムが接着剤に接する張り合わせ面にはなんら処理を施さ なかった。
<基材 2 >
厚さ 40 μ mのポリビニリデンフロライド（PVDF)系の 2種 2層多層フィルムを用いた。 本材料は PVDFとアクリル系樹脂とから構成されるァロイであり、一方の層は PVDF /アタリノレ = 80/20であり、他方の層は PVDF/アクリル = 20/80である。この PV DF/アクリル = 20/80の層側を接着剤の貼り合わせ面とし、この貼り合わせ面側に はあらかじめプラズマ処理を施した。
<基材 3 >
厚さ 12 /i mの通常の 2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムに PVD法で厚さ が 20nmのアルミナ蒸着層を設けた。さらに、エチレン 酢酸ビニル共重合体の完全 けん化物にアルコキシシランの加水分解物をゾルーゲル反応させて厚さが 0. 5 /i m のコート層を設けた。この基材をガスノくリア基材として用いた。
上記基材を貼り付けるための接着剤として、以下の接着剤 1〜8を用いた。
<接着剤 1 >
ポリエステルポリオールからなる主剤に、キシリレンジイソシァネート（ァダクト体）とへ キサメチレンジイソシァネート（ビューレット体）との混合物からなる硬化剤を固形分比 で 3 : 1になるように配合したポリウレタン系接着剤 (接着剤 1)を得た。
<接着剤 2 >
接着剤 1の 100重量部に対し、 N, N'—ジフエニルカルポジイミドを 10重量部配合 してポリウレタン系接着剤 (接着剤 2)を得た。
<接着剤 3 >
イソホロンジイソシァネート（モノマー）により鎖伸長を施した脂肪族ポリカーボネート 系主剤に、イソホロンジイソシァネート（トリマー）からなる硬化剤を固形分比で 3 : 1に なるように配合してポリウレタン系接着剤 (接着剤 3)を得た。
<接着剤 4 >
接着剤 3の 100重量部に対し、 N, Ν'—ジフヱニルカルポジイミドを 30重量部配合 してポリウレタン系接着剤 (接着剤 4)を得た。
<接着剤 5 >
骨格中にヒドロキシェチルメタタリレートを共重合させたアクリルポリオール系主剤に 、へキサメチレンジイソシァネート（ビューレット体)からなる硬化剤を固形分比で 3： 1 になるように配合してポリウレタン系接着剤 (接着剤 5)を得た。
<接着剤 6 >
イソホロンジイソシァネート（モノマー）により鎖伸長を施した脂肪族ポリカーボネート 系主剤と、ポリエステルポリオールからなる主剤とを 70/30になるようにブレンドした 混合主剤に、イソホロンジイソシァネート（トリマー）からなる硬化剤を固形分比で 3： 1 になるように配合したポリウレタン系接着剤 100重量部に対し、 Ν, N'—ジフヱ二ルカ ルボジイミドを 30重量部配合してポリウレタン系接着剤（接着剤 6)を得た。
<接着剤 7 >
ポリエーテルポリオールからなる主剤にキシリレンジイソシァネートからなる硬化剤を 固形分比で 4 : 1になるように配合したポリウレタン系接着剤 100重量部に対し、 Ν,Ν'- ジフエニルカルポジイミドを 30重量部配合してポリウレタン系接着剤（接着剤 7)を得 た。
<接着剤 8 >
脂肪族ポリカーボネート系主剤とポリエステルポリオールからなる主剤とを 70Ζ30 になるようにブレンドし、次いでイソホロンジイソシァネート（モノマー）を加えて鎖伸長 を施し、共重合タイプの主剤を得た。この共重合タイプの主剤に、イソホロンジイソシ ァネート（トリマー）からなる硬化剤を、共重合タイプの主剤:硬化剤 = 3 : 1 (固形分比 )になるように配合してポリウレタン系接着剤を得て、このポリウレタン系接着剤 100重 量部に対して、 Ν, Ν' _ジフヱニルカルポジイミドを 30重量部配合してポリウレタン系 接着剤 (接着剤 8)を得た。
[0074] [太陽電池裏面封止用シートの作成]
基材 1〜基材 3を、上記接着剤 1〜接着剤 8を用いて、ドライラミネート法により積層 させた。接着剤の塗工量はドライ換算で 5g/m2になるように調整した。エージング 温度は 50°C— 5日である。実際に試作した構成は、下記構成 1〜4である。
構成 1 : 基材 1/接着剤/基材 1
構成 2 : 基材 2/接着剤/基材 2
構成 3 : 基材 1/接着剤/基材 3/ (接着剤) /基材 1
構成 4 : 基材 2/接着剤/基材 3/ (接着剤) /基材 2
ただし、構成 3および構成 4における（接着剤）は基材 3の蒸着層に接している。
[0075] [評価サンプルの評価方法]
得られた太陽電池裏面封止用シートを加圧蒸気を用いた促進評価試験により評価 を行った。
上記構成のサンプルを A4サイズに切り取り、 HASTチャンバ一（加圧蒸気による促 進評価装置）にセットし、 105°C、 1. 05atmの環境で経時におけるラミネート強度と 剥離挙動を評価した。ラミネート強度はテンシロンによる T型剥離法を用レ、、 15mm 幅クロスヘッドスピード 300mm/min.における強度を測定した。太陽電池裏面封 止用シートは通常促進評価として 85°C_ 85%RH環境で 2， OOOh以上の保存が必 要とされる力 本評価法を用いることで促進評価の時短化が可能であり、 85°C— 85 %RH環境 2, OOOhにおける物性値力 05°C、 1. 05atm— 168h保存の物性値に 相当することは確認済みである。
[0076] 下記の実施例で試作したサンプノレについて上記の評価方法に基づいて接着剤の 基礎性能評価を行つた。その評価結果を表 1〜 3に示す。
[0077] [実施例 1]
接着剤 1を用いて、上記構成 1〜4のサンプルを試作した。
[実施例 2]
接着剤 2を用いて、上記構成 1〜4のサンプルを試作した。
[実施例 3]
接着剤 3を用いて、上記構成 1〜4のサンプルを試作した。
[実施例 4]
接着剤 4を用いて、上記構成 1〜4のサンプルを試作した。
[実施例 5]
接着剤 5を用いて、上記構成 1〜4のサンプルを試作した。
[実施例 6]
接着剤 6を用いて、上記構成 1〜4のサンプルを試作した。
[実施例 7]
接着剤 7を用いて、上記構成 1〜4のサンプルを試作した。
[実施例 8]
接着剤 8を用いて、上記構成 1〜4のサンプルを試作した。
[0078] [表 1] 接翁 ラミネ-卜強度（N/15mm)
構成
剤 促進試験（105°C)
No. 評価
No. 初期 96h 144h 168h 192h 216h
4.2 4.3 2.2 0.7 0.3 0.3
1 X 界面 界面 凝集 凝集 凝集/浮き 凝集/浮き
3.8 3.7 1.9 0.4 0.3 0.3
2 X 界面 界 凝集 凝集/浮き 凝集/浮き 凝集/浮き 実 4.2 4.1 1.9 0.9 0.3 0.3
施 1 3 界面 界面 凝集 凝集/浮き 凝集/浮き 凝集/浮き X 例 3.9 2.2
1 * * * *
界面 凝集
4.2 4.3 1.9 0.5 0.3 0.3
4 界面 界面 凝集 凝集/浮き 凝集/浮き 凝集/浮き X
4.1 * * * *
界面 纏
3.8 4.1 3.9 3.9 2.2 1.5
1 〇 界面 界面 纏 凝集 織 凝集
3.6 3.7 3.5 2.9 2.1 1.4
2 O 界¾ 界面 凝集 凝集 凝集 凝集 実 3.7 4.1 3.8 3.9 2.4 1.8
施 2 3 界面 界 1≤ 凝集 凝集 凝集 凝集 例 3.6 3.2 2.6 2.1 1.6 1.3 O
2 界面 凝集 凝集 凝集 凝集 凝集
3.5 4.4 3.9 3.8 2.2 1.9
4 界面 界 凝集 凝集 凝集 凝集
3.7 3.4 2.8 2.2 1.4 1.2 O 界面 ；疑 16 凝集 凝集 Hk 凝果
3.6 3.8 3.6 3.2 3.5 3.2
1 O 界面 界面 界面 界面 界面 界面
3.3 3.4 3.2 2.9 2.8 2.6
2 O 界面 界 c 界 [≤ 界面 界面 界面 実 3.7
施 * * *
3 3 界面 X 例 3.2
3 * * * * *
界面
3.1 * * * *
4 界面 X
3.1 * * * * * 界
なお、表 'V'は、基材 3が破壌されたため測定が不可能であったことを示す。 表 2]
接 # ラミネート強度（N/15mm)
構成
剤 促進試験（105°C) 評価 No.
No. 初期
96h 144h 168h 192h 216h
4.8 4.2 3.9 3.6 3.2 3.1
1 〇 界面 界面 界 界 ra 界 E 界&
4.9 4.4 4.2 3.9 3.3 2.9
2
界面 界 [≤ 界 界 Βά IB 界面 0 実 4.3 3.7 3.2 2.9 2.8 2.6 施 4 3 界面 界面 界面 界面 界 ¾ 界
〇 例 4.2 3.8 3.2 2.7 2.4 2.2
4 界面 界 ιώ 界 (≤ 界面 界面 界面
4.6 4.1 3.5 3.1 2.8 2.6
4 界面 界面 界面 界面 界面 界 〇
4.4 4.1 3.8 3.6 3.2 2.8 界面 界 1≤ 界面 界面 界 H 界面
3.2 2.9 2.8 3.1 2.9 2.5
1
界面 界 ] 界 ¾ 界面 界 [≤ 界 t≤ 0
2.9 2.7 2.2 1.9 1.8 1.6
2 o 界面 界 Βΰ 界 [fi 界 界 H IF- iti 実 3.7 木 * 木 * * 施 5 3 界面 X 例 3.2
5 * * * * *
界面
2.8 * 木 * * 木
4 界面 X
2.6 * * * * * 界面
4.2 4.1 3.9 3.9 3.5 3.4
1
界面 界 ra 界 ra 界 ¾ 界 ¾ 界面 0
4.9 4.6 4.3 3.9 3.5 2.9
2
界面 界面 〇 界 1≤ 界面 界 界面 実 4.2 3.6 3.2 2.8 2.4 2.3 施 6 3 界面 界 ra 界 ΒΪ 界 ¾ 界面- 界&
〇 例 4.4 3.9 3.4 2.9 2.4 2.3
6 ΙΜ& 界面 界面 界 ιώ 界面 界面
4.6 4.3 3.5 3.1 2.6 2.4
4 界面 界面 界面 界面 界 3] 界面
〇
4.5 4.4 3.8 3.2 2.5 2.2
面
なお、表中" *"は、基材 3が破壊されたため測定が不可能であったことを示す。 3]
接着 ラミネート強度 (N/15mm)
構成
剤 促進試験 (105°C) 評価
No.
No. 初期 96h 144h 168 192h 216h
3.5 3.7 3.5 3.3 3.2 2.8
1 o 界面 界 ¾ 界面 界面 界& 界面
3.8 3.6 3.5 3.4 3.2
2
界面 界 ¾ 界面 界 [fi 界 0 実 3.6 3.6 3.8 3.5 3.3 3.2 施 7 3 界面 界！] 界 ¾ 界面 界 ?·Η o 例 3.5 3.6 3.8 3.5 3.3 3.2
7 界 [fi 界& 界面 界面 界面 界面
3.8 3.9 4 3.7 3.6 3
4 界面 界面 界面 界 [fi 界 界面 o
3.9 3.6 3.8 3.5 3.5 3.3 界面 凝集 界 ΒΪ 界面 界 ¾ 界面
4.6 4.4 3.8 3.1 2.9 2.6
1
界面 界囬 界 ΒΪ 界面 界面 o 界面
4.5 4.2 4.1 3.6 3.2 2.9
2 o 界面 界面 界面 界面 界面 界面 実 4.4 3.8 3.2 2.8 2.6 2.4 施 8 3 界面 界& 界面 界 H 界 οί 界 ¾ 〇 例 4.4 3.5 2.9 2.6 2.2 1.9 8 界面 界 ¾ 界 ¾ iS 界 界 ifi
4.3 4.1 3.8 3.4 2.6 2.4
4 界面 界 界面 界面 界面 界 ¾
〇
4.1 3.8 3.4 2.9
®
なお、表中'' *"は、基材 3が破壊されたため測定が不可能であったことを示す。
[0081] 表:!〜 3より、構成 1、構成 2からは、カルポジイミド添加していないポリエステルポリ オール系ポリウレタン樹脂では促進評価 c
168h以上で強度低下が認めfflg ry -らoれ、 目視で もデイラミネーシヨンによる浮きが確認されるようになる。カルポジイミドを添加すること でその凝集力を維持し、耐加水分解性に優れることが確認される。ポリカーボネート 系、アクリル系主剤を用いたものはカルポジイミドを配合しなくても加水分解による影 響が少なぐ経時でも良好なラミネート強度を示していることが確認される。
一方、構成として中間層に通常の二軸延伸ポリエステルフィルムからなる層を設け た構成 3、構成 4に関しては、カルポジイミドを配合していないポリカーボネート系、ァ クリル系主剤を用いたものは、中間層のポリエステル基材の加水分解により太陽電池 裏面封止用シートとしての実用できない傾向が確認される。し力 ながらカルポジイミ ドを配合することで接着層だけでなく、中間層のポリエステル層の加水分解も抑制す るとレ、つた効果を付与することが可能である。
[0082] 以上より、本発明の構成の太陽電池裏面封止用シートは、太陽電池モジュールとし て実際に利用される環境だけでなぐ太陽電池モジュールを評価する際に検討され る高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディ ラミネーシヨンに伴う外観不良だけでなぐ裏面封止用シートとしてのバリア特性や太 陽電池としての電気出力特性を維持することが可能である。
産業上の利用可能性
本発明は、太陽電池モジュールとして実際に利用される環境や太陽電池モジユー ルの促進評価における高温多湿下におレ、て、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、 太陽電池としての電気出力特性を維持可能な耐候性に優れる太陽電池裏面封止用 シートを提供する。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも 2層以上の基材をポリウレタン系接着剤にて貼り合わせた積層体を具備 する太陽電池裏面封止用シートにおいて、
前記ポリウレタン系接着剤が、
条件 1 :加圧蒸気による促進評価装置である HASTチャンバ一に 105°C、 1. 05at m、 168時間保存した後のラミネート強度が少なくとも 1N/I5mm以上である、 条件 2 :加圧蒸気による促進評価装置である HASTチャンバ一に 105°C、 1. 05at m、 168時間保存した後、ディラミネーシヨンに伴う基材間の浮きが発生しない を満たす耐加水分解性を有する接着剤を含有することを特徴とする太陽電池裏面 封止用シート。
[2] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Aと架橋剤とを含有する組成物の 100重 量部に対し、カルポジイミド化合物、ォキサゾリンィ匕合物、およびエポキシィ匕合物から なるグループの少なくとも 1つの化合物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物 であり、
上記ポリオール A力 ポリエステルポリオール、および官能基を 2以上具備するイソ シァネートイ匕合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールの少なくとも 一方であることを特徴とする請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[3] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Bと架橋剤とを含有する接着剤組成物で あり、
ポリオール B力 S、ポリカーボネートポリオール、および官能基を 2以上具備するイソシ ァネートイ匕合物により鎖伸長を施したポリカーボネートウレタンポリオールの少なくとも 一方であることを特徴とする請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[4] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Bと架橋剤とを含有する組成物の 100重 量部に対し、カルポジイミド化合物、ォキサゾリンィ匕合物、およびエポキシィ匕合物から なるグループの少なくとも 1つの化合物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物 であり、
上記ポリオール B力 ポリカーボネートポリオール、および官能基を 2以上具備する イソシァネートィヒ合物により鎖伸長を施したポリカーボネートウレタンポリオールの少 なくとも一方であることを特徴とする請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[5] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Cと架橋剤とを含有する接着剤組成物で あり、
上記ポリオール c力 s、側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールであることを特徴 とする請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[6] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Cと架橋剤とを含有する組成物の 100重 量部に対し、カルポジイミド化合物、ォキサゾリンィ匕合物、およびエポキシィ匕合物から なるグループの少なくとも 1つの化合物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物 であり、
上記ポリオール Cが側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールであることを特徴と する請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[7] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Dと架橋剤とを含有する接着剤組成物で あり、
上記ポリオール D力 ポリオール Aを 1〜50重量％と、ポリオール Bおよびポリオ一 ル Cの少なくとも一方を 50〜99重量％とを含有し、
上記ポリオール A力 ポリエステルポリオール、および官能基を 2以上具備するイソ シァネー H匕合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールの少なくとも 一方であり、
上記ポリオール B力 ポリカーボネートポリオール、および官能基を 2以上具備する イソシァネートィヒ合物により鎖伸長を施したポリカーボネートウレタンポリオールの少 なくとも一方であり、
上記ポリオール Cが側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールであること特徴とす る請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[8] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Dと架橋剤とを含有する組成物 100重量 部に対して、カルポジイミド化合物、ォキサゾリンィ匕合物、およびエポキシィ匕合物から なるグループの少なくとも 1つの化合物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物 であり、
上記ポリオール D力 ポリオ一ノレ Aを 1〜50重量％と、ポリオール Bおよびポリオ一 ル Cの少なくとも一方を 50〜99重量％とを含有し、
上記ポリオール A力 ポリエステルポリオール、および官能基を 2以上具備するイソ シァネー H匕合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールの少なくとも 一方であり、
上記ポリオール B力 S、ポリカーボネートポリオール、および官能基を 2以上具備する イソシァネートイ匕合物により鎖伸長を施したポリカーボネートウレタンポリオールであり 上記ポリオール Cが側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールであること特徴とす る請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[9] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Eと架橋剤とを含有し、
上記ポリオール Eが、ポリオ一ノレ Aの 1〜50重量0 /0と、ポリオール Bおよびポリオ一 ル Cの少なくとも一方を 50〜99重量％と力 官能基を 2以上有するイソシァネートイ匕 合物により鎖伸長した共重合型ポリオールであり、
上記ポリオール A力 ポリエステルポリオール、および官能基を 2以上具備するイソ シァネー H匕合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールの少なくとも 一方であり、
上記ポリオール B力 ポリカーボネートポリオール、および官能基を 2以上具備する イソシァネートィヒ合物により鎖伸長を施したポリカーボネートウレタンポリオールの少 なくとも一方であり、
上記ポリオール Cが側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールであることを特徴と する請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[10] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Eと架橋剤とを含有する組成物 100重量 部に対し、カルポジイミド化合物、ォキサゾリンィ匕合物、およびエポキシィ匕合物からな るグループの少なくとも 1つの化合物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物で あり、
上記ポリオール Eが、ポリオ一ノレ Aの 1〜50重量0 /0と、ポリオール Bおよびポリオ一 ル Cの少なくとも一方を 50〜99重量％と力 官能基を 2以上有するイソシァネートイ匕 合物により鎖伸長した共重合型ポリオールであり、 上記ポリオール A力 ポリエステルポリオール、および官能基を 2以上具備するイソ シァネー H匕合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールの少なくとも 一方であり、
上記ポリオール Bがポリカーボネートポリオール、および官能基を 2以上具備するィ ソシァネートイ匕合物により鎖伸長を施したポリカーボネートウレタンポリオールの少な くとも一方であり、
上記ポリオール Cが側鎖に水酸基を導入したアクリルポリオールであることを特徴と する請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[11] 前記ポリウレタン系接着剤が、ポリオール Fと架橋剤とを含有する組成物の 100重量 部に対し、カルポジイミド化合物、ォキサゾリンィ匕合物、およびエポキシィ匕合物からな るグループの少なくとも 1つの化合物を 1〜50重量部添加してなる接着剤組成物で あり、
上記ポリオール F力 ポリエーテルポリオール、および官能基を 2以上具備するイソ シァネー H匕合物により鎖伸長を施したポリエーテルウレタンポリオールの少なくとも 一方であることを特徴とする請求項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[12] 前記架橋剤が、 2, 4—トリレンジイソシァネート、 2, 6—トリレンジイソシァネート、キ シリレンジイソシァネート、 4, 4'ージフエニルメタンジイソシァネート、メチレンジイソシ ァネート、イソプロピレンジイソシァネート、リジンジイソシァネート、 2, 2, 4—トリメチ ト、 1, 6—へキサメチレンジイソシァネート、メチルシクロへキサンジイソシァネート、ィ ソホロンジイソシァネート、 4, 4'ージシクロへキシルメタンジイイソシァネート、イソプロ ピリデンジシクロへキシル一4, 4'—ジイソシァネートから選ばれるイソシァネート化合 物、上記イソシァネートイ匕合物の少なくとも 1種以上を具備するァダクト体、ビューレツ ト体、またはイソシァヌレート体を含有する接着剤組成物であることを特徴とする請求 項 1記載の太陽電池裏面封止用シート。
[13] 前記基材が、ポリエチレンテレフタレート（PET)、ポリエチレンナフタレート（PEN) ポリブチレンテレフタレート（PBT)、およびポリシクロへキサンジメタノール一テレフタ レート（PCT)から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビ ニル（PVF)、ポリフッ化ビニリデン（PVDF)、ポリクロ口トリフルォロエチレン（PCTFE )、ポリエチレンテトラフルォロエチレン（ETFE)、ポリテトラフルォロエチレン（PTFE) 、テトラフルォロエチレンパーフォロアルキルビニルエーテル共重合体（PFA)、およ びテトラフルォロエチレン—へキサフルォロプロピレン共重合体（FEP)力、ら選ばれる フッ素系基材、およびアクリル系基材からなるグループから選択される基材であること を特徴とする請求項 1〜6のいずれ力、 1項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
[14] 前記基材が、数平均分子量が 18， 000-40, 000の範囲であり、環状オリゴマー の含有量が 1. 5重量％以下であり、固有粘度が 0. 5dlZg以上であり、かつ耐加水 分解性を有するポリエステル基材であることを特徴とする請求項 1〜6のいずれ力、 1項 に記載の太陽電池裏面封止用シート。
[15] 前記積層体が、アルミニウム箔基材、アルミニウム蒸着基材、シリカ蒸着基材、また はアルミナ蒸着基材をさらに具備することを特徴とする請求項 1〜8のいずれ力、 1項 に記載の太陽電池裏面封止用シート。
[16] 前記請求項 1から 12記載の太陽電池裏面封止用シートを用いた太陽電池モジュ 一ノレ,
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