WO2016121990A1 - 太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュール Download PDF

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material sheet
sheet
solar cell
encapsulant
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啓晶 玉木
靖史 白髭
直博 小保内
英一郎 横地
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大日本印刷株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a sealing material sheet for a solar cell module and a solar cell module.
  • a solar cell module has a configuration in which a transparent front substrate made of glass or the like, a solar cell element, and a back surface protection sheet are laminated via a sealing material sheet.
  • the sealing material sheet is required to have adhesion and durability with the transparent front substrate, solar cell element and back surface protection sheet, embedding property of the solar cell element, heat resistance, and the like.
  • the encapsulant sheet is improved in heat resistance of the encapsulant sheet by crosslinking the resin composition.
  • the encapsulant sheet is excessively crosslinked, the embedding property of the solar cell element is deteriorated.
  • Patent Document 1 A sealing material sheet having a structure in which the gel fraction is changed along the sheet thickness direction by irradiating ionizing radiation from one surface has been proposed.
  • Patent Document 1 describes a sealing material sheet excellent in the embedding property of a solar cell element, but does not consider wiring for connecting solar cells.
  • a wiring for extracting electricity from the solar cell element called a bus bar is arranged between the solar cell element and the sealing material sheet.
  • the solar cell element and the sealing material sheet are heated and laminated with a pressing pressure.
  • the bus bar has a certain thickness, the stress due to press working concentrates on the portion of the solar cell element where the bus bar overlaps. Therefore, there is a problem that cracks occur in the solar cell element portion where the bus bars overlap.
  • This invention is made
  • thermomechanical analysis (TMA) test of the sealing material sheet As a result of sincerity studies to solve the above problems, the present inventors have focused on a thermomechanical analysis (TMA) test of the sealing material sheet, and have a gradient P (indentation depth ( ⁇ m) / temperature of the TMA curve. (.Degree. C.)) It has been found that the above problem can be solved if the sealing material sheet specifies a gradient ratio at a predetermined film thickness with respect to the maximum value P max of the absolute value, and the present invention has been completed. . More specifically, the present invention provides the following.
  • TMA thermomechanical analysis
  • TMA thermomechanical analysis
  • TMA test A ⁇ 10 mm encapsulant sheet was set in a TMA apparatus, pressed into a ⁇ 1 mm needle to a constant pressure of 20 kPa, and the temperature was raised from room temperature to 150 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min. indentation depth is measured.
  • P 80 is, when the indentation depth of the needle at 0.99 ° C. of less than 80% more than 50% of the thickness of the encapsulant sheet, P 0.99 ° C. is the slope at 0.99 ° C. Is used.
  • the pressing depth of the needle at a temperature of the melting point of the encapsulant sheet + 40 ° C. is within 85% of the film thickness of the encapsulant sheet, according to any one of (1) to (3) Sealing material sheet.
  • the content of polyethylene having a density of 0.860 g / cm 3 or more and 0.970 g / cm 3 or less is 85% or more in the entire sealing material composition (1) to (4)
  • the sealing material sheet in any one.
  • the encapsulant sheet is a multilayer sheet comprising an intermediate layer and outermost layers disposed on both sides thereof,
  • the outermost layer is the sealing material sheet according to (5), further including a silane-modified polyethylene resin.
  • a solar cell module comprising: the encapsulant sheet according to any one of (1) to (7); a solar cell element; and a bus bar that is a wiring for taking out electricity from the solar cell element, The bus bar is disposed between the encapsulant sheet and the solar cell element; A solar cell module, wherein the bus bar has a thickness of 150 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • a solar cell module in which a solar cell element, a bus bar that is a wiring for taking out electricity from the solar cell element, and a sealing material sheet are arranged at least in this order,
  • the encapsulant sheet has a polyethylene content with a density of 0.860 g / cm 3 or more and 0.970 g / cm 3 or less of 85% or more in the total encapsulant composition,
  • the degree of cross-linking has changed along the thickness direction of the sealing material sheet,
  • the solar cell module in which the surface by the side of the said high degree of bridge
  • the sealing material sheet is irradiated with ionizing radiation from only one side of the front and back surfaces, or is irradiated with ionizing radiation of different intensity from the front and back surfaces (9).
  • the solar cell module described.
  • the sealing material sheet is a multilayer sheet comprising an intermediate layer and outermost layers disposed on both sides thereof, One outermost layer of the multilayer sheet on the side opposite to the bus bar side further contains a silane-modified polyethylene resin,
  • the encapsulant sheet is In a TMA curve obtained in a thermomechanical analysis (TMA) test under the following conditions and showing a relationship between a predetermined temperature range (° C.) and the depth of pressing of the needle into the sealing material sheet ( ⁇ m), A needle is pushed in from the surface of the sealing material sheet having the higher degree of crosslinking, and the gradient P (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) of the TMA curve in the predetermined temperature range (° C.) is obtained.
  • the value of P 80 is the slope at 80% of the thickness of the sealing material sheet, and a 1 [mu] m / ° C. or higher 10 [mu] m / ° C.
  • the value of P 50 is the gradient at 50% of the sealing material sheet having a thickness of solar cell module according to any one of 13 .mu.m / ° C. or higher 23 .mu.m / ° C. or less (9) from (11).
  • TMA test A 10 mm diameter sealing material sheet is set in the TMA apparatus, the pressure is set to a constant pressure of 20 kPa with a ⁇ 1 mm needle, the temperature is raised from room temperature to 150 ° C. at a temperature rising rate of 5 ° C./min, and the needle at that time The indentation depth is measured, provided that when P 80 has an indentation depth of the needle at 150 ° C. of more than 50% and less than 80% of the thickness of the encapsulant sheet, P 150 ° C. is a gradient at 150 ° C. Is used.
  • thermomechanical analysis test TMA test of the encapsulant sheet
  • P max the maximum value of the absolute value of the gradient P (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) of the TMA curve.
  • the encapsulant sheet that specifies the gradient ratio in film thickness is an encapsulant sheet for solar cell modules that has sufficient heat resistance, but can prevent the occurrence of cracks in the solar cell elements due to the bus bars. It is a stopping material sheet.
  • thermomechanical analysis test which concerns on the sealing material sheet
  • thermomechanical analysis test TMA test concerning the sealing material sheets of Examples and Comparative Examples, the relationship between the temperature (° C.) and the absolute value of the gradient of the TMA curve (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)). It is the graph which showed.
  • the sealing material sheet of the present invention may be expressed as a thermomechanical analysis test (hereinafter referred to as a TMA test) showing a relationship between a predetermined temperature range (° C.) and a needle pressing depth ( ⁇ m) into the sealing material sheet.
  • the gradient P indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)
  • P MAX that is the maximum absolute value of the gradient P is obtained.
  • the TMA test in the present invention means that a sealing material sheet of ⁇ 10 mm is set in a TMA apparatus, a pressure of 20 kPa is applied to a ⁇ 1 mm needle, a predetermined temperature range (° C.) at a temperature rising rate of 5 ° C./min, For example, it refers to a test in which the temperature is raised from room temperature to 150 ° C., and the indentation depth of the needle at that time is measured.
  • TMA thermomechanical analysis
  • P MAX in the TMA test is the maximum absolute value of the gradient P (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C)) obtained by differentiating the indentation depth ( ⁇ m) in the TMA curve with temperature (° C). is there.
  • P MAX is the maximum value of the pushing speed of the needle in the TMA test, and is a parameter indicating the flexibility of the sealing material sheet.
  • An encapsulant sheet having a large P MAX indicates that the encapsulant sheet has high flexibility in press processing of the laminate. Therefore, in the case of a sealing material sheet having a large P MAX , the bus bar can be easily embedded in the pressing process of the laminate, and the stress of the pressing process applied to the place where the bus bar and the solar cell element overlap is reduced. Can do.
  • Lamination in the laminating process is divided into a vacuuming process and a pressing process, and is performed at a set temperature of about 110 ° C. to 150 ° C.
  • the temperature reaches 70 ° C. to 90 ° C. in the vacuuming process, and the temperature is raised to the set temperature in the pressing process. Therefore generally the temperature at P MAX for loads of the solar cell element during the pressing process starts is the highest is desirably 70 °C ⁇ 90 °C.
  • the value of P MAX (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) is preferably 10 ⁇ m / ° C.
  • the temperature is set to from 30 ° C. to 30 ⁇ m / ° C.
  • P MAX indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)
  • the generation of cracks in the solar cell element due to the overlapping of the bus bars can be more effectively suppressed.
  • P MAX indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)
  • the P 80 of TMA test a gradient at 80% of the thickness of the sealing material sheet (indentation depth ([mu] m) / Temperature (° C.)).
  • the gradient at 80% of the film thickness of the encapsulant sheet refers to the gradient (indentation depth ( ⁇ m) / temperature) when the needle indentation depth is 80% of the film thickness of the encapsulant sheet. ° C)).
  • P 80 is a parameter indicating the heat resistance of the sealing material sheet. Higher P 80 is smaller sealing material sheet, which means to include many areas highly crosslinked during sealing material sheet. Therefore, it has a high heat resistance as small encapsulant sheet P 80. If less sealing material sheet P 80 is the heat resistance of the sealing material sheet is further improved.
  • the value of P 80 (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) is preferably from 1 ⁇ m / ° C. to 10 ⁇ m / ° C., more preferably from 2 ⁇ m / ° C. to 6 ⁇ m / ° C.
  • a sealing material sheet having sufficient heat resistance can be obtained.
  • P 80 (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.) is set to 1 ⁇ m / ° C. or more, the generation of cracks in the solar cell element due to the overlapping of the bus bars can be more effectively suppressed.
  • P 80 has a pressing depth of the needle at 150 ° C. of 50% or more and less than 80% of the film thickness of the encapsulant sheet
  • P 150 ° C. which is a gradient at 150 ° C. is used.
  • the ratio of the P 80 is the slope at 80% of the thickness of the sealing material sheet.
  • the melting point of the sealing material sheet in the TMA test + the needle indentation depth at a temperature of 40 ° C. is preferably within 85% of the film thickness of the sealing material sheet, more preferably within 80%, more preferably 75%. More preferably, it is within.
  • seat can be made more preferable by making the indentation depth of the needle
  • the gradient P 50 at 50% is preferably 13 ⁇ m / ° C. or more and 23 ⁇ m / ° C. or less.
  • the gradient at 50% of the film thickness of the encapsulant sheet refers to the gradient (indentation depth ( ⁇ m) / temperature) when the needle indentation depth is 50% of the film thickness of the encapsulant sheet. ° C)).
  • P 50 is a parameter indicating the property narrowing filling of the sealing material sheet. If large sealing material sheet P 50, of narrowing filled encapsulant sheet or irregularities followability is further improved.
  • the value of P 50 (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) is preferably 13 ⁇ m / ° C. to 23 ⁇ m / ° C., more preferably 15 ⁇ m / ° C. to 20 ⁇ m / ° C.
  • P 50 (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) By setting the value of P 50 (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) to 23 ⁇ m / ° C. or less, sufficient
  • the thickness of the sealing material sheet is more preferably 300 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less. By setting it as such a range, an impact can fully be eased and it can be set as a highly productive sealing material sheet.
  • the sealing material sheet used in the solar cell module of the present invention preferably has a different degree of crosslinking along the thickness direction of the sealing material sheet.
  • the method of crosslinking so that the degree of crosslinking of the encapsulant sheet changes along the thickness direction of the encapsulant sheet is not particularly limited.
  • crosslinking can be used by irradiating ionizing radiation from only one surface side of the front and back surfaces of a sealing material sheet, or by irradiating ionizing radiation of different intensity
  • ionizing radiation was irradiated from only one surface side of the front and back surfaces of the encapsulant sheet so that the surface on the side having a high degree of crosslinking is disposed on the bus bar side.
  • the solar cell element bus bar is placed on the irradiation surface irradiated with strong ionizing radiation. Good.
  • the degree of cross-linking of the encapsulant sheet refers to the rate of cross-linking of the encapsulant sheet as specified by parameters such as gel fraction and MFR, and the lower the degree of cross-linking, the less cross-linking reaction has occurred. It means that there are many resin component regions.
  • the gel fraction (%) means that 0.1 g of sealing material is put in a resin mesh, extracted with toluene at 60 ° C. for 4 hours, taken out together with the resin mesh, weighed after drying treatment, and mass comparison before and after extraction. The mass% of residual insoluble matter was measured and this was used as the gel fraction.
  • the MFR (g / 10 minutes) can be determined by measuring at 190 ° C. and a load of 2.16 kg measured according to JIS-K6922-2.
  • the sealing material sheet of the present invention preferably contains, for example, 85% or more of a polyethylene resin having a density of 0.860 g / cm 3 or more and 0.970 g / cm 3 or less in the total sealing material composition.
  • a polyethylene resin having a density of 0.860 g / cm 3 or more and 0.970 g / cm 3 or less in the total sealing material composition.
  • the polyethylene resin low density polyethylene (LDPE) can be more preferably used, and linear low density polyethylene (LLDPE) or metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE) can be particularly preferably used.
  • the density of the polyethylene resin is preferably 0.860 g / cm 3 or more and 0.970 g / cm 3 or less, and particularly preferably 0.865 g / cm 3 or more and 0.930 g / cm 3 or less.
  • the polyethylene resin preferably has a melting point of 40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and more preferably has a melting point of 55 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.
  • the sealing material sheet of the present invention is preferably a multilayer sheet comprising an intermediate layer and outermost layers disposed on both sides thereof, and the outermost layer further contains a silane-modified polyethylene resin. It is preferable to do.
  • the silane-modified polyethylene resin is a resin obtained by graft polymerizing low-density polyethylene (LDPE) serving as a main chain, preferably linear low-density polyethylene (LLDPE) with an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain. Since such a graft copolymer has a high degree of freedom of silanol groups that contribute to the adhesive force, it can improve the adhesion of the sealing material sheet to other members in the solar cell module.
  • LDPE low-density polyethylene
  • LLDPE linear low-density polyethylene
  • the sealing material sheet of the present invention is arranged so that the outermost layer containing the silane-modified polyethylene resin is on the surface opposite to the bus bar side.
  • the sealing material sheet of the present invention is arranged so that the outermost layer containing the silane-modified polyethylene resin is on the surface opposite to the bus bar side.
  • the encapsulant composition for forming the encapsulant sheet may contain a necessary minimum amount of cross-linking agent, but it is more preferable not to add a cross-linking agent. While the addition of a crosslinking aid allows adequate crosslinking to proceed sufficiently, the addition of a crosslinking agent such as an organic peroxide during the heat laminating process for integration with the solar cell module This is because the risk of problems such as foaming due to degas is increased.
  • a crosslinking agent a well-known thing can be used and it does not specifically limit, For example, a well-known radical polymerization initiator can be used.
  • the sealing material composition for molding the sealing material sheet may contain other components such as a crosslinking aid, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, and a heat stabilizer as necessary.
  • the other components are preferably in the range of 0.001% by mass to 5% by mass with respect to the total amount of the sealing material composition.
  • the sealing material sheet of this invention can be manufactured by passing through the sheet-forming process which melt-molds each composition and obtains a sealing material sheet, for example. Molding is performed by various molding methods such as injection molding, extrusion molding, hollow molding, compression molding, and rotational molding, which are usually used in ordinary thermoplastic resins. As an example of the method for forming the encapsulant sheet as the multilayer sheet, a method of forming by co-extrusion using two or more melt-kneading extruders can be given.
  • the sealing material sheet of this invention can be manufactured by passing through the bridge
  • a cross-linking step of performing a cross-linking treatment with ionizing radiation on an uncross-linked encapsulant sheet is a solar cell module integration step in which the encapsulant sheet is integrated with other members after completion of the sheeting step. Do before you start. It is set as the sealing material sheet from which the crosslinking degree of the sealing material sheet changed along the thickness direction of the sealing material sheet by this crosslinking process.
  • the cross-linking treatment may be performed continuously in-line following the sheet forming step, or may be performed off-line.
  • the surface of the sealing material sheet which is in contact with the bus bar in a solar cell module has a low bridge
  • the surface and the bus bar 7 may be arranged so as to be in contact with each other, and the surface of the sealing material sheet in contact with the bus bar is arranged so that the surface of the sealing material sheet having a high degree of crosslinking and the bus bar 7 are in contact with each other. Also good. It is preferable that the surface of the sealing material sheet in contact with the bus bar is arranged so that the bus bar 7 is in contact with the surface of the sealing material sheet having a high degree of crosslinking.
  • individual crosslinking conditions are not particularly limited. Although it can carry out by ionizing radiations, such as an electron beam (EB), an alpha ray, a beta ray, a gamma ray, a neutron beam, it is preferable to use an electron beam especially.
  • EB electron beam
  • alpha ray a beta ray
  • beta ray a gamma ray
  • neutron beam it is preferable to use an electron beam especially.
  • the ionizing radiation can mention the method of irradiating the ionizing radiation of different intensity
  • the degree of crosslinking of the encapsulant composition can be changed along the thickness direction of the encapsulant sheet. .
  • the acceleration voltage is determined by the thickness of the sheet that is the object to be irradiated, and a thicker sheet requires a larger acceleration voltage.
  • irradiation is performed at 100 kV to 250 kV.
  • the acceleration voltage is less than 100 kV, crosslinking is insufficient, and the heat resistance of the encapsulant sheet is insufficient.
  • the irradiation dose ranges from 30 kGy to 50 kGy, preferably from 35 kGy to 45 kGy. Irradiation may be in an air atmosphere or a nitrogen atmosphere.
  • the irradiation direction of the ionizing radiation may be applied from the solar cell side where the bus bar is disposed or from the opposite direction of the solar cell side. That is, the maximum value of the degree of crosslinking may be on the solar cell side of the encapsulant sheet or in the opposite direction to the solar cell side.
  • Manufacturing a sealing material sheet having a preferable value of P 1 (P 1 100 ⁇ (P 80 / P MAX )) in a TMA test by irradiating ionizing radiation with a predetermined acceleration voltage and dose. Can do.
  • ionizing radiation with different intensities may be irradiated from the front and back surfaces.
  • this crosslinking process may be performed continuously in-line following the sheet forming step, or may be performed off-line.
  • the crosslinking treatment is a general heat treatment
  • the content of the crosslinking agent is 0.5 parts by mass or more and 1.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of all components of the sealing material sheet.
  • the content of the crosslinking agent may be 0, and even if it is contained, it is preferably less than 0.5 parts by mass. Thereby, the risk of the productivity fall by gelatinization of the sealing material composition in the sheeting process of a sealing material composition can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a layer structure of a solar cell module 10 using the sealing material sheet of the present invention.
  • the transparent front substrate 2, the front sealing material layer 3, the solar cell element 4, the back sealing material layer 5, and the back surface protection sheet 6 are laminated in order from the incident light receiving surface side. ing.
  • a bus bar 7 that is a wiring for taking out electricity from the solar cell element is disposed.
  • the solar cell module 10 of the present invention can use the sealing material sheet of the present invention for at least one of the front sealing material layer 3 and the back sealing material layer 5.
  • the bus bar is disposed between the sealing material sheet of the present invention and the solar cell element. Although it is a sealing material sheet having sufficient heat resistance, the occurrence of cracks in the solar cell element due to the bus bar can be suppressed.
  • the sealing material sheet of this invention for the front sealing material layer 3 which is the side by which the bus-bar 7 is arrange
  • the sealing material sheet of the present invention for the back surface sealing material layer (not shown). Although it is a sealing material sheet having sufficient heat resistance, the occurrence of cracks in the solar cell element due to the bus bar can be suppressed.
  • the surface of the encapsulant sheet in contact with the bus bar in the solar cell module is cross-linked with the encapsulant sheet.
  • position so that it may become a surface with a low degree
  • position so that the surface of the sealing material sheet
  • the surface of the sealing material sheet in contact with the bus bar is disposed so that the surface of the sealing material sheet has a high degree of crosslinking.
  • the surface of the encapsulant sheet in contact with the bus bar has heat resistance equivalent to that when the encapsulant sheet is disposed such that the surface of the encapsulant sheet has a low degree of crosslinking.
  • positioning since it will be arrange
  • the thickness of the bus bar is preferably 150 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. By setting it as such a range, it can have favorable electroconductivity as wiring which takes out electricity from a solar cell element.
  • the thickness of the solar cell element is preferably 150 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. By setting it as 150 micrometers or more, the risk of the crack generation of a solar cell element can be suppressed. Productivity can be made favorable by setting it as 300 micrometers or less.
  • the solar cell module 10 is formed by sequentially laminating a member composed of the transparent front substrate 2, the front sealing material layer 3, the solar cell element 4 including the bus bar 7, the back sealing material layer 5, and the back surface protection sheet 6, for example. Then, they can be integrated by vacuum suction or the like, and then manufactured by thermocompression-bonding the above-mentioned member as an integral molded body by a molding method such as a lamination method.
  • the ionizing radiation irradiation surface is irradiated with ionizing radiation of different strength from the front and back surfaces. If the solar cell module is laminated so that the bus bar of the solar cell element is disposed on the irradiation surface irradiated with ionizing radiation, the solar cell module in which the surface on the side with the high degree of crosslinking of the encapsulant sheet is disposed on the bus bar side Can be manufactured.
  • the solar cell module 10 conventionally known materials can be used for the transparent front substrate 2, the solar cell element 4, and the back surface protective sheet 6 without particular limitation.
  • the solar cell module 10 of this invention may also contain members other than the said members, such as a heat dissipation sheet, for example.
  • Metallocene-based linear low density polyethylene (M-LLDPE): density of 0.880 g / cm 3 , melting point 60 ° C., MFR at 190 ° C. of 3.5 g / 10 min.
  • Metallocene linear low-density polyethylene 96.5 mass %, Density 0.884 g / cm 3 , MFR at 190 ° C.
  • Metallocene-based linear low density polyethylene (M-LLDPE): density 0.885 g / cm 3 , melting point 66 ° C., MFR at 190 ° C. of 18 g / 10 min.
  • Metallocene linear low-density polyethylene 86.0% by mass, Silane modification with a metallocene linear low density polyethylene of 96.5% by mass at 190 ° C. of 3.5 g / 10 min, a density of 0.884 g / cm 3 , and an MFR at 190 ° C. of 1.8 g / 10 min.
  • Polyethylene resin 13.6% by mass, light stabilizer (KEMISTAB62) 0.0545% by mass, UV absorber (KEMISORB12) 0.318% by mass, UV absorber (KEMISORB79) 0.0545% by mass, UV absorber (KEMISORB202) It mixes so that it may become 0.00636 mass%, the sealing material sheet
  • Each sealing material composition was produced using a 30 mm extruder and a film molding machine having a 200 mm wide T-die to produce an inner layer and an outer layer sealing material sheet at an extrusion temperature of 210 ° C. and a take-off speed of 1.1 m / min. These inner-layer and outer-layer sealing material sheets were laminated to obtain a three-layer solar cell module sealing material sheet (Example and Comparative Example). All of these encapsulant sheets had a thickness of 550 ⁇ m, and the outer layer: inner layer: outer layer thickness ratio was 1: 5: 1.
  • seat is laminated
  • fusing point of the sealing material sheet was 60 degreeC.
  • the acceleration voltage (kV) means the acceleration voltage (kV) of electron beam irradiation.
  • Illuminance (kGy) means the illuminance (kGy) of electron beam irradiation.
  • the gel fraction of the encapsulant sheet 1 was measured by the following method, the gel fraction of the encapsulant sheet obtained by collecting a part from the surface on the electron beam irradiation side of the encapsulant sheet to a depth of 100 ⁇ m is It was 20%, and the gel fraction of the encapsulant sheet obtained by collecting a portion from the surface opposite to the electron beam irradiation surface of the encapsulant sheet to a depth of 100 ⁇ m was 0%. From this result, it was confirmed that the cross-linking degree of the encapsulant sheet 1 changed along the thickness direction of the encapsulant sheet, and the surface on the electron beam irradiation side was a surface having a high degree of crosslinking.
  • the gel fraction is measured by collecting 0.1 g of each part from the both sides of the encapsulant sheet 1 to a depth of 100 ⁇ m, putting it in a resin mesh, extracting it with toluene at 60 ° C. for 4 hours, taking out the resin mesh and drying it. After weighing, it was measured by comparing the mass before and after extraction and measuring the mass% of the remaining insoluble matter.
  • a sealing material sheet was prepared in the same manner as the sealing material sheet 1 except that the electron beam was not irradiated.
  • the gel fraction on both sides of the encapsulant sheet 3 was measured in the same manner as the encapsulant sheet 1, the gel fraction of the part from the surface to 100 ⁇ m on both sides was 0%, and in the thickness direction of the encapsulant sheet It was confirmed that the degree of cross-linking did not change.
  • a sealing material sheet 4 was prepared in the same manner as the sealing material sheet 1 except that both surfaces of the sealing material sheet were irradiated with an electron beam.
  • the gel fraction on both sides of the encapsulant sheet 4 was measured in the same manner as the encapsulant sheet 1, the gel fraction of the part from the surface to 100 ⁇ m on both sides was 20%, and in the thickness direction of the encapsulant sheet It was confirmed that the degree of cross-linking did not change.
  • TMA tests were performed on the sealing material sheets 1 to 5. Specifically, the sealing material sheet is cut out to ⁇ 10 mm, set in a TMA apparatus (TMA / SS7100 manufactured by SII Nanotechnology), the temperature of the sealing material sheet is increased, and the pressure of 20 kPa is applied from the surface of the sealing material sheet. A needle having a diameter of 1 mm was pushed in and the depth of pushing was measured. The heating rate was 5 ° C./min, and the temperature was raised from room temperature to 150 ° C.
  • Table 2 shows P 80 which is the gradient of the TMA curve at 80% of the film thickness of the encapsulant sheet (indicated as P 80 in Table 2) and P MAX which is the maximum absolute value of the gradient P of the TMA curve (
  • P MAX (denoted as P MAX )
  • 100 ⁇ (P 80 / P MAX )
  • P 1 (denoted as P 1 in Table 2)
  • the ratio of the indentation depth of the needle with respect to is shown.
  • Table 2 shows the direction of pushing the needle in the TMA test (in Table 2, indicated as the measurement direction), and “EB irradiation surface” means that measurement was performed by pushing the needle from the electron beam irradiation surface.
  • the “opposite surface” means that the measurement was performed by pushing the needle from the opposite surface as viewed from the electron beam irradiation surface.
  • the sealing material sheet 3 is unirradiated and the sealing material sheet 4 is double-sided irradiation, the special measurement direction is not described.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the temperature (° C.) in the TMA test of the encapsulant sheets 1 to 5 and the depth ( ⁇ m) of pushing the needle into the encapsulant sheet.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature (° C.) and the gradient of the TMA curve (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) of the sealing material sheets 1 to 5 in the TMA test.
  • the electron beam irradiation surface of the sealing material sheet 1 (Example 1), the surface opposite to the electron beam irradiation surface of the sealing material sheet 1 (Example 1), the sealing material sheet 2 (Example 2) electron beam irradiation surface, P 1 showed 30% or less.
  • the electron beam irradiation surface of the sealing material sheet 1 (Example 1) (the surface of the high degree of cross-linking side) is, P 50 showed 13 .mu.m / ° C. or higher 23 .mu.m / ° C. or less.
  • the surface opposite to the electron beam irradiation surface of the encapsulant sheet 1 (Example 1) (the surface on the side having a low degree of cross-linking) and the cross-linked encapsulant sheet 4 irradiated with the electron beam from both sides are both used.
  • P 50 was less than 13 ⁇ m / ° C.
  • the uncrosslinked sealing material sheet 3 that was not irradiated with the electron beam had P 50 of more than 23 ⁇ m / ° C.
  • the bus bar connected to the solar battery cell is disposed on the light receiving surface side.
  • the “sealing material sheet surface in contact with the bus bar” represents the surface of the light receiving surface side sealing material in contact with the bus bar
  • the “EB irradiation surface” represents the electron beam irradiation surface.
  • the “opposite surface” means that the opposite surface as viewed from the electron beam irradiation surface is laminated so as to contact the bus bar.
  • the electron beam irradiation surface of the sealing material sheet 1 P 1 showed less than 30% (Example 1), the opposite surface of the electron beam irradiation surface of the sealing material sheet 1 (Example 1), sealing In the module 1 to 3 in which the electron beam irradiation surface of the material sheet 2 (Example 2) was laminated so as to be in contact with the bus bar, the crack of the solar cell element at the lamination temperature of 150 ° C. was not confirmed in the cell crack test. On the other hand, the module 5 by laminating a sealing material sheet 4 P 1 showed more than 30% (Comparative Example 2), the crack of the solar cell element was confirmed.
  • the module 1 laminated so that the electron beam irradiation surface (surface with a high degree of crosslinking) of the encapsulant sheet was in contact with the bus bar did not show any cracks in the solar cell element under any lamination temperature condition.
  • the module 3 laminated so that the surface opposite to the electron beam irradiation surface (the surface having a low degree of crosslinking) of the encapsulant sheet is in contact with the bus bar is a solar cell element in a cell crack test at a lamination temperature condition of 110 ° C. Cracks were confirmed.
  • the module 1 in which the surface on the side with a high degree of cross-linking of the encapsulant sheet is arranged on the bus bar side is the module 3 in which the surface on the side with a low degree of cross-linking of the encapsulant sheet is arranged on the bus bar side. It can be seen that the generation of cracks in the solar cell element due to the bus bar can be further suppressed as compared with.
  • ⁇ Heat resistance test> A heat resistance test was performed on the sealing material sheets 1 to 5 (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3). Specifically, a sealing material sheet cut out to 5 ⁇ 7.5 cm is placed vertically on a large-sized glass plate on a large-sized glass plate that has been subjected to graining, and left at 80 ° C. for 12 hours. The moving distance of 5 ⁇ 7.5 grain glass after being left was measured and evaluated. The measured values were evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results (shown as heat resistance in Table 4) are shown in Table 4.
  • EB irradiated surface means that the electron beam irradiated surface was tested so as to come into contact with the textured glass
  • opposite surface means that the opposite surface is in contact with the textured glass as viewed from the electron beam irradiated surface. It means that it was tested.
  • the evaluation criteria are as follows.
  • the electron beam irradiation surface of the sealing material sheet 1 P 1 showed less than 30% (Example 1), the opposite surface of the electron beam irradiation surface of the sealing material sheet 1 (Example 1), sealing Shibogarasu travel distance of the electron beam irradiation surface was measured contact facing the Shibogarasu of wood sheets 2 (example 2), the surface and sealing of the sealing material sheet 3 P 1 showed more than 30% (Comparative example 1) It can be seen that it is smaller than the movement distance of the textured glass measured by using the textured glass sheet 5 (Comparative Example 3) as the contact surface of the textured glass. Sealing material sheet 1, 2 Therefore P 1 is 30% or less (Examples 1 and 2) is presumed to be a sealing material sheet having excellent heat resistance as a sealing material sheet for a solar cell module .
  • Glass adhesion test Glass adhesion of the sealing material sheet 1 with respect to the electron beam irradiation surface (surface with a high degree of crosslinking) and the surface opposite to the electron beam irradiation surface (surface with a low degree of crosslinking) and the sealing material sheets 3 and 4 A test was conducted.
  • Each of the sealing material sheets 4 is brought into close contact with a glass substrate (white plate float semi-tempered glass JPT3.2 75 mm ⁇ 50 mm ⁇ 3.2 mm), heating temperature 150 ° C., vacuum heating (0 kPa) time 5 minutes, atmospheric pressure press (100 kPa) Lamination was performed in 7 minutes to prepare a sample for evaluating adhesion.
  • the surface of the encapsulant sheet 1 is contacted with the embossed glass on the electron beam irradiated surface (the surface on the side having a high degree of crosslinking) and the surface opposite the electron beam irradiated surface on the encapsulant sheet 1 (the surface on the side having a low degree of crosslinking). It can be seen that the moving distance measured by the facing glass is equal to or greater than that of the encapsulant sheet 3.
  • the encapsulant sheet having a P 1 (%) value of 30% or less of the encapsulant sheet is good in both the cell crack test and the heat resistance test. From this, in the TMA indentation test of the sealing material sheet, the gradient ratio P 1 at a predetermined film thickness with respect to the maximum value P max of the absolute value of the gradient P (indentation depth ( ⁇ m) / temperature (° C.)) of the TMA curve.
  • the encapsulant sheet that specifies (%) has excellent heat resistance as an encapsulant sheet, and is an excellent solar cell that can suppress the occurrence of cracks in the solar cell element due to the bus bar. It was confirmed that it was a sealing material sheet for modules.
  • the surface on the side with the higher degree of crosslinking of the encapsulant sheet faces the bus bar side of the solar cell element.
  • the arranged solar cell module has the same heat resistance as that of the solar cell module whose surface on the side having a low degree of crosslinking is arranged on the bus bar side of the solar cell element, and is embedded at or above the same level. It is a solar cell module that can suppress the occurrence of cracks in the solar cell element due to the bus bar, and is an excellent solar cell module with high adhesion to the glass used for the transparent front substrate. I understand.

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Abstract

　耐熱性を十分有する太陽電池モジュール用の封止材シートでありながら、バスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することが可能な太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュールを提供すること。　熱機械分析（ＴＭＡ）試験において得られ、所定の温度範囲（℃）と前記封止材シートへの針の押込深さ（μｍ）との関係を示すＴＭＡ曲線において、前記所定の温度範囲（℃）における、前記ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））を求め、前記勾配Ｐの絶対値の最大値であるＰＭＡＸに対する、前記封止材シートの膜厚の８０％における勾配であるＰ８０の比であるＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値が３０％以下である封止材シートである。

Description

太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュール
　本発明は太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュールに関する。
　近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、ガラス等からなる透明前面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、封止材シートを介して積層された構成である。
　封止材シートには、透明前面基板、太陽電池素子及び裏面保護シートとの密着性や密着耐久性、太陽電池素子の埋まり込み性、耐熱性等が要求される。
　封止材シートは、樹脂組成物を架橋することにより、封止材シートの耐熱性を向上させることが行われている。しかし、封止材シートが過度に架橋した場合には、太陽電池素子の埋まり込み性が悪化する。
　そこで、太陽電池モジュールを製造する際の太陽電池素子の埋まり込み性と耐熱性を両立するものとして、封止材シートを構成する樹脂中に電離性放射線架橋樹脂を含有させ、封止材シートの一方の面から電離性放射線を照射することにより、シート厚さ方向に沿ってゲル分率が変化した構造の封止材シートが提案されている（特許文献１）。
特開２０１１－７４２６１号公報
　特許文献１には、太陽電池素子の埋まり込み性に優れた封止材シートが記載されているものの、太陽電池セルを接続する配線については考慮されていない。一方、太陽電池モジュールとして積層する際には、太陽電池素子と封止材シートとの間にはバスバーと呼ばれる太陽電池素子から電気を取り出す配線が配置される。ここで、太陽電池モジュールを製造する際には、一般的に太陽電池モジュールを積層する積層工程を含み、積層工程において太陽電池素子と封止材シートを加熱しつつプレス圧力をかけてラミネートされる。しかし、バスバーには一定の厚みがあるため、バスバーが重なっている太陽電池素子の部分はプレス加工による応力が集中する。そのため、バスバーが重なっている太陽電池素子の部分にクラックが発生するという問題がある。
　本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、耐熱性を十分有する太陽電池モジュール用の封止材シートでありながら、バスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することが可能な太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュールを提供することを課題とする。
　本発明者らは、上記問題を解決すべく、誠意検討を行った結果、封止材シートの熱機械分析（ＴＭＡ）試験に着目し、ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込み深さ（μｍ）／温度（℃））の絶対値の最大値Ｐｍａｘに対する所定の膜厚における勾配比を特定した封止材シートであれば、上記問題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
　（１）太陽電池モジュール用の封止材シートであって、
　下記条件の熱機械分析（ＴＭＡ）試験において得られ、所定の温度範囲（℃）と前記封止材シートへの針の押込深さ（μｍ）との関係を示すＴＭＡ曲線において、
　前記所定の温度範囲（℃）における、前記ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））を求め、
　前記勾配Ｐの絶対値の最大値であるＰＭＡＸに対する、前記封止材シートの膜厚の８０％における勾配であるＰ８０の比であるＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値が３０％以下である封止材シート。
　（ＴＭＡ試験：ＴＭＡ装置にφ１０ｍｍの封止材シートをセットし、φ１ｍｍの針に押し込み圧力２０ｋＰａの一定圧とし、昇温速度５℃／分で室温から１５０℃まで昇温し、その時の針の押込み深さを測定する。但し、Ｐ８０が、１５０℃における針の押込み深さが封止材シートの膜厚の５０％以上８０％未満の場合には、１５０℃における勾配であるＰ１５０℃を用いる。）
　（２）前記ＰＭＡＸ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））が、１０μｍ／℃以上５０μｍ／℃以下である（１）に記載の封止材シート。
　（３）前記Ｐ８０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））が、１μｍ／℃以上１０μｍ／℃以下である（１）又は（２）に記載の封止材シート。
　（４）前記封止材シートの融点＋４０℃の温度における前記針の押込深さが、前記封止材シートの膜厚の８５％以内である（１）から（３）のいずれかに記載の封止材シート。
　（５）前記封止材シートは密度０．８６０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレンの含有量が全封止材組成物中８５％以上である（１）から（４）のいずれかに記載の封止材シート。
　（６）前記封止材シートは、中間層と、その両面に配置される最外層と、を含んでなる多層シートであり、
　前記最外層は、シラン変性ポリエチレン系樹脂を更に含有する（５）に記載の封止材シート。
　（７）前記封止材シートの厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下である（１）から（６）のいずれかに記載の封止材シート。
　（８）（１）ら（７）のいずれかに記載の封止材シートと、太陽電池素子と、前記太陽電池素子から電気を取り出す配線であるバスバーと、を備える太陽電池モジュールであって、
　前記バスバーが前記封止材シートと前記太陽電池素子の間に配置され、
　前記バスバーの厚さが１５０μｍ以上３００μｍ以下である太陽電池モジュール。
　（９）太陽電池素子と、前記太陽電池素子から電気を取り出す配線であるバスバーと、封止材シートと、が少なくともこの順に配置された太陽電池モジュールであって、
　前記封止材シートは、密度０．８６０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレンの含有量が全封止材組成物中８５％以上であり、
　前記封止材シートは、前記封止材シートの厚さ方向に沿って架橋度が変化しており、
　前記封止材シートの前記架橋度の高い側の面が、前記バスバー側に配置されている太陽電池モジュール。
　（１０）前記封止材シートは、表裏面の一方のみの面側から電離放射線の照射が施されているか、又は、表裏面から異なる強度の電離放射線の照射が施されている（９）に記載の太陽電池モジュール。
　（１１）前記封止材シートは、中間層と、その両面に配置される最外層と、を含んでなる多層シートであり、
　前記バスバー側と反対側となる前記多層シートの一方の最外層には、更にシラン変性ポリエチレン系樹脂が含まれ、
　前記封止材シートの前記バスバー側と反対側の面にはガラスが配置されている（９）又は（１０）に記載の太陽電池モジュール。
　（１２）　前記封止材シートは、
　下記条件の熱機械分析（ＴＭＡ）試験において得られ、所定の温度範囲（℃）と前記封止材シートへの針の押込深さ（μｍ）との関係を示すＴＭＡ曲線において、
　前記封止材シートの前記架橋度の高い側の面から針を押込み、前記所定の温度範囲（℃）における、前記ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））を求め、
　前記封止材シートの膜厚の８０％における勾配であるＰ８０の値が、１μｍ／℃以上１０μｍ／℃以下であり、
　前記封止材シートの膜厚の５０％における勾配であるＰ５０の値が、１３μｍ／℃以上２３μｍ／℃以下である（９）から（１１）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
　（ＴＭＡ試験：ＴＭＡ装置にφ１０ｍｍの封止材シートをセットし、φ１ｍｍの針で押込圧力２０ｋＰａの一定圧とし、昇温速度５℃／分で室温から１５０℃まで昇温し、その時の針の押込み深さを測定する。但し、Ｐ８０が、１５０℃における針の押込み深さが封止材シートの膜厚の５０％超８０％未満の場合には、１５０℃における勾配であるＰ１５０℃を用いる。）
　（１３）前記太陽電池素子の厚さが１５０μｍ以上３００μｍ以下である（８）から（１２）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
　本発明によれば、封止材シートの熱機械分析試験（ＴＭＡ）試験において、ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込み深さ（μｍ）／温度（℃））の絶対値の最大値Ｐｍａｘに対する所定の膜厚における勾配比を特定した封止材シートは、耐熱性を十分有する太陽電池モジュール用の封止材シートでありながら、バスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することのできる封止材シートである。
本発明の封止材シートと、それを用いた太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面模式図である。 実施例及び比較例の封止材シートに係る熱機械分析試験（ＴＭＡ）試験において、温度（℃）と封止材シートへの針の押し込み深さとの関係を示したグラフである。 実施例及び比較例の封止材シートに係る熱機械分析試験（ＴＭＡ）試験において、温度（℃）とＴＭＡ曲線の勾配（押込み深さ（μｍ）／温度（℃））の絶対値との関係を示したグラフである。
　以下、本発明の太陽電池モジュール用の封止材シート及び太陽電池モジュールについて詳細に説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。
　＜封止材シート＞
　本発明の封止材シートは、所定の温度範囲（℃）と封止材シートへの針の押込深さ（μｍ）との関係を示す熱機械分析試験（以下、ＴＭＡ試験と表記することがある。）において、所定の温度範囲（℃）における、ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））を求め、勾配Ｐの絶対値の最大値であるＰＭＡＸに対する、封止材シートの膜厚の８０％における勾配であるＰ８０の比であるＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値が３０％以下である封止材シートである。Ｐ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値を最適化することによって、耐熱性を十分有する封止材シートでありながら、バスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することができる封止材シートとすることができる。
　ここで本発明におけるＴＭＡ試験とは、ＴＭＡ装置にφ１０ｍｍの封止材シートをセットし、φ１ｍｍの針に押し込み圧力２０ｋＰａをかけて、昇温速度５℃／分で所定の温度範囲（℃）、例えば、室温から１５０℃まで昇温し、その時の針の押込み深さを測定する試験のことをいう。熱機械分析（ＴＭＡ）装置としては、例えばＳＩＩナノテクノロジー製ＴＭＡ／ＳＳ７１００等を用いることができる。
　ＴＭＡ試験におけるＰＭＡＸとは、ＴＭＡ曲線における押込深さ（μｍ）を温度（℃）により微分して求めた勾配Ｐ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の絶対値の最大値である。ＰＭＡＸは、ＴＭＡ試験の針の押し込み速さの最大値であり、封止材シートの柔軟性を示すパラメータである。ＰＭＡＸが大きい封止材シートであれば、ラミネートのプレス加工において、封止材シートの柔軟性が高いことを示す。そのため、ＰＭＡＸが大きい封止材シートであれは、ラミネートのプレス加工において、バスバーが容易に埋まり込むようになり、バスバーと太陽電池素子が重なっている箇所にかかるプレス加工の応力を軽減することができる。そのため、バスバーの重なりに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することができる。又、積層工程におけるラミネートは真空引き工程とプレス工程に分かれており、設定温度が１１０℃～１５０℃程度で行われる。真空引き工程において７０℃～９０℃に到達し、プレス工程で設定温度まで昇温する。ゆえに一般的に太陽電池素子への負担はプレス工程開始時がもっとも高くなるためＰＭＡＸにおける温度は７０℃～９０℃であることが望ましい。ＰＭＡＸ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値は、１０μｍ／℃以上５０μｍ／℃以下であることが好ましく、１２μｍ／℃以上３５μｍ／℃以下であることがより好ましく、１５μｍ／℃以上３０μｍ／℃以下とすることが更に好ましい。ＰＭＡＸ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値を１０μｍ／℃以上とすることで、バスバーの重なりに起因する太陽電池素子のクラックの発生をより効果的に抑制することができる。ＰＭＡＸ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値を５０μｍ／℃以下とすることで、耐熱性を十分有する封止材シートとすることができる。
　ＴＭＡ試験におけるＰ８０とは、封止材シートの膜厚の８０％における勾配（押込深さ（μｍ）／温度（℃））である。ここで封止材シートの膜厚の８０％における勾配とは、針の押込み深さが封止材シートの膜厚の８０％の深さの時点における勾配（押込深さ（μｍ）／温度（℃））を意味する。Ｐ８０は、封止材シートの耐熱性を示すパラメータである。Ｐ８０が小さい封止材シートほど、封止材シート中に架橋度の高い領域が多く含まれることを意味している。そのため、Ｐ８０の小さな封止材シートほど高い耐熱性を有している。Ｐ８０が小さい封止材シートであれば、封止材シートの耐熱性がより向上する。Ｐ８０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値は１μｍ／℃以上１０μｍ／℃以下であることが好ましく２μｍ／℃以上６μｍ／℃以下であることがより好ましい。Ｐ８０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値を１０μｍ／℃以下とすることで、耐熱性を十分有する封止材シートとすることができる。Ｐ８０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値を１μｍ／℃以上とすることで、バスバーの重なりに起因する太陽電池素子のクラックの発生をより効果的に抑制することができる。尚、Ｐ８０が、１５０℃における針の押込み深さが封止材シートの膜厚の５０％以上８０％未満の場合には、１５０℃における勾配であるＰ１５０℃を用いる。
　ＴＭＡ試験におけるＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））とは、ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の絶対値の最大値であるＰＭＡＸに対する、封止材シートの膜厚の８０％における勾配であるＰ８０との比である。本発明の封止材シートは、電離性放射線による加工条件を適切に調整し、ラミネート適性に優れた柔軟な領域と、耐熱性に優れた高い架橋度を持つ領域を共に有するようにＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））を３０％以下、より好ましくは２０％以下とすることによって、高い耐熱性を持たせつつ、且つバスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することができる。
　ＴＭＡ試験における封止材シートの融点＋４０℃の温度における針の押し込み深さが前記封止材シートの膜厚の８５％以内とすることが好ましく、８０％以内とすることがより好ましく、７５％以内とすることが更に好ましい。ＴＭＡ試験における針の押し込み深さをこのような範囲とすることで、封止材シートの耐熱性をより好ましいものとすることができる。
　又、封止材シートの表面から針を押込み、所定の温度範囲（℃）と封止材シートへの針の押込深さ（μｍ）を測定したＴＭＡ試験において、封止材シートの膜厚の５０％における勾配Ｐ５０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））は、１３μｍ／℃以上２３μｍ／℃以下であることが好ましい。ここで封止材シートの膜厚の５０％における勾配とは、針の押込み深さが封止材シートの膜厚の５０％の深さの時点における勾配（押込深さ（μｍ）／温度（℃））を意味する。Ｐ５０は、封止材シートの埋まり込み性を示すパラメータである。Ｐ５０が大きい封止材シートであれば、封止材シートの埋まり込み性即ち凹凸追随性がより向上する。Ｐ５０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値は１３μｍ／℃以上２３μｍ／℃以下であることが好ましく１５μｍ／℃以上２０μｍ／℃以下であることがより好ましい。Ｐ５０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値を１３μｍ／℃以上とすることで、封止材シートの埋まり込み性即ち凹凸追随性を有する封止材シートとすることができる。Ｐ５０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））の値を２３μｍ／℃以下とすることで、耐熱性を十分有するものとすることができる。
　封止材シートの厚さは、３００μｍ以上６００μｍ以下とすることがより好ましい。このような範囲とすることで、充分に衝撃を緩和することができ、且つ生産性の高い封止材シートとすることができる。
　本発明の太陽電池モジュールに用いられる封止材シートは、封止材シートの厚さ方向に沿って架橋度が変化していることが好ましい。封止材シートの架橋度が封止材シートの厚さ方向に沿って変化するように架橋させる方法は、特に限定されるものではない。例えば、封止材シートの表裏面の一方のみの面側から電離放射線を照射することにより又は表裏面から異なる強度の電離放射線を照射することにより架橋させる方法を用いることができる。このような方法により架橋させた場合において、架橋度の高い側の面がバスバー側に配置されるようにするには、封止材シートの表裏面の一方のみの面側から電離放射線を照射した場合には電離放射線の照射面に、表裏面から異なる強度の電離放射線を照射した場合には強い強度の電離放射線を照射した照射面に、太陽電池素子のバスバーが配置されるように積層すればよい。
　ここで封止材シートの架橋度とは、ゲル分率やＭＦＲ等のパラメータにより特定されるような封止材シートの架橋割合のことを表し、架橋度が小さいほど、架橋反応が生じていない樹脂成分の領域が多く存在することを意味する。尚、ゲル分率（％）とは、封止材０．１ｇを樹脂メッシュに入れ、６０℃トルエンにて４時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い残留不溶分の質量％を測定しこれをゲル分率としたものである。又、ＭＦＲ（ｇ／１０分）は、ＪＩＳ－Ｋ６９２２－２により測定した１９０℃、荷重２．１６ｋｇにより測定することにより求めることができる。
　［封止材組成物］
　本発明の封止材シートは、例えば、密度が０．８６０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレン系樹脂を全封止材組成物中８５％以上含まれていることが好ましい。ポリエチレン系樹脂をこのような範囲含ませることによって、封止材シートの長時間使用による分解を軽減するとともに、封止材シートの透明性を有するものとすることができる。ポリエチレン系樹脂としては低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）がより好ましく用いることができ、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、又はメタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）を特に好ましく用いることができる。
　ポリエチレン系樹脂の密度は、０．８６０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、特に好ましいのは、０．８６５ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３以下である。ポリエチレン系樹脂の密度を上記範囲とすることにより、封止材の透明性をより向上させることができる。
　ポリエチレン系樹脂は、融点４０℃以上９０℃以下のものであることが好ましく、融点５５℃以上８０℃以下のものであることがより好ましい。
　又、本発明の封止材シートは、中間層と、その両面に配置される最外層と、を含んでなる多層シートであることが好ましく、更に最外層は、シラン変性ポリエチレン系樹脂を更に含有することが好ましい。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、主鎖となる低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、好ましくは直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）に、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなる樹脂である。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、太陽電池モジュールにおける封止材シートの他の部材への密着性を向上することができる。特に、太陽電池モジュールにおいて、本発明の封止材シートがシラン変性ポリエチレン系樹脂を含む最外層がバスバー側と反対側の面となるように配置されていることが好ましい。このように配置されることでバスバー側と反対側の面に配置されるガラス等の透明前面基板との密着性をより好ましいものとすることができる。
　封止材シートを成形するための封止材組成物には、必要最小限度の架橋剤を含有させてもよいが、架橋剤は添加しないことがより好ましい。架橋助剤の添加によって、十分に適切な架橋を進行させることができる一方で、有機過酸化物等の架橋剤を別途添加したには、太陽電池モジュールとの一体化のための熱ラミネート処理時に、デガスによる発泡等の問題が生じるリスクが高まるからである。架橋剤を添加する場合、公知のものが使用でき特に限定されず、例えば公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。
　尚、封止材シートを成形するための封止材組成物には、必要に応じて架橋助剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等のその他の成分を含有させてもよい。その他の成分は封止材組成物全量に対して０．００１質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましい。
　＜封止材シートの製造方法＞
　［シート化工程］
　本発明の封止材シートは、例えば、各組成物を溶融成形し封止材シートを得るシート化工程を経ることによって製造することができる。成形は、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行われる。多層シートとして封止材シートを成形する方法としては、一例として、二種以上の溶融混練押出機による共押出により成形する方法が挙げられる。
　［架橋工程］
　本発明の封止材シートは、例えば、シート化後の未架橋の封止材シートに対して、電離放射線による架橋処理を施す架橋工程を経ることによって製造することができる。未架橋の封止材シートに対して、電離放射線による架橋処理を施す架橋工程を、シート化工程の終了後、且つ、封止材シートを他の部材と一体化する太陽電池モジュール一体化工程の開始前に行う。この架橋処理によって封止材シートの架橋度が封止材シートの厚さ方向に沿って変化した封止材シートとする。架橋処理はシート化工程に続いて連続的にインラインで行われてもよく、オフラインで行われてもよい。
　尚、後述するが、本発明の封止材シートを用いて太陽電池モジュールを製造する場合、太陽電池モジュール内のバスバーに接している封止材シートの面が封止材シートの架橋度の低い面とバスバー７が接触するように配置されていてもよく、バスバーに接している封止材シートの面が封止材シートの架橋度の高い面とバスバー７が接触するように配置されていてもよい。バスバーに接している封止材シートの面が封止材シートの架橋度の高い面とバスバー７が接触するように配置されていることが好ましい。
　電離放射線の照射による架橋処理については、個別の架橋条件は特に限定されない。電子線（ＥＢ）、α線、β線、γ線、中性子線等の電離放射線によって行うことができるが、なかでも電子線を用いることが好ましい。
　又、電離放射線は、封止材シートの一方のみの面側又は表裏面から異なる強度の電離放射線を照射する方法を挙げることができる。封止材シートの一方のみの面側又は表裏面から異なる強度の電離放射線を照射することで、封止材組成物の架橋度が封止材シートの厚さ方向に沿って変化させることができる。そのようにすることで、Ｐ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値が３０％以下である封止材シートを製造することができる。
　電離放射線の照射を片面照射によって行う場合、加速電圧は、被照射体であるシート厚みによって決まり、厚いシートほど大きな加速電圧を必要とする。例えば、５５０μｍの厚みの封止材シートでは、１００ｋＶ以上２５０ｋＶ以下で照射する。加速電圧が１００ｋＶ未満であると、架橋が不十分となり、封止材シートの耐熱性が不十分となる。一方、加速電圧が２５０ｋＶを超えると、表面よりも内側が線量の最大値のピークとなり、本発明の特有のパラメータであるＴＭＡ試験におけるＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値を好ましいものとした封止材シートの製造が困難になる。尚、照射線量は３０ｋＧｙ以上、５０ｋＧｙ以下、好ましくは３５ｋＧｙ以上４５ｋＧｙ以下の範囲である。又、照射は大気雰囲気下でもよく窒素雰囲気下であってもよい。
　電離放射線の照射を片面照射によって行う場合、電離放射線の照射方向は、バスバーが配置される太陽電池セル側から照射してもよいし、太陽電池セル側の反対方向から照射してもよい。即ち架橋度の最大値が封止材シートの太陽電池セル側であっても太陽電池セル側の反対方向であってもよい。所定の加速電圧と線量の電離放射線を片面照射することで、ＴＭＡ試験におけるＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値が好ましいものとした封止材シートを製造することができる。
　又、電離放射線の照射は、片面照射によって行うことの他に、表裏面から異なる強度の電離放射線を照射してもよい。表裏面から異なる強度の電離放射線を照射することによっても片面照射した場合と同様にＴＭＡ試験におけるＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値が好ましいものとした封止材シートを製造することができる。
　尚、この架橋処理はシート化工程に続いて連続的にインラインで行われてもよく、オフラインで行われてもよい。又、架橋処理が一般的な加熱処理である場合は、一般的に、架橋剤の含有量として封止材シートの全成分１００質量部に対して０．５質量部以上１．５質量部以下が必要とされているが、本願発明の封止材シートにおいては、架橋剤の含有量が０であってもよく、含有する場合であっても０．５質量部未満であることが好ましい。これにより、封止材組成物のシート化工程における封止材組成物のゲル化による生産性低下のリスクが低減できる。
　＜太陽電池モジュール＞
　本発明の封止材シートを用いた太陽電池モジュールの一実施形態について説明する。図１は、本発明の封止材シートを用いた太陽電池モジュール１０の層構成を示す断面図である。本発明の太陽電池モジュール１０は、入射光の受光面側から、透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、及び裏面保護シート６が順に積層されている。又、太陽電池素子４と前面封止材層３との間には、太陽電池素子から電気を取り出す配線であるバスバー７が配置されている。本発明の太陽電池モジュール１０は、前面封止材層３及び背面封止材層５の少なくとも一方の封止材層に本発明の封止材シートを使用することができる。バスバーが本発明の封止材シートと太陽電池素子の間に配置されていることが好ましい。耐熱性を十分有する封止材シートでありながら、バスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することができる。図１に示した太陽電池モジュールにおいては、バスバー７が配置されている側である前面封止材層３に本発明の封止材シートを使用することが好ましい。
　又、バスバーが太陽電池セルの背面封止材層側に配置されている場合には、背面封止材層に本発明の封止材シートを使用することが好ましい（図示せず）。耐熱性を十分有する封止材シートでありながら、バスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することができる。
　又、封止材シートが封止材シートの厚さ方向に沿って架橋度が変化している場合、太陽電池モジュール内のバスバーに接している封止材シートの面が封止材シートの架橋度の低い面になるように配置されていてもよく、バスバーに接している封止材シートの面が封止材シートの架橋度の高い面になるように配置されていてもよい。いずれの配置であってもバスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することができる。これらの配置の中でも、バスバーに接している封止材シートの面が封止材シートの架橋度の高い面になるように配置されていることが好ましい。そのような配置であることにより、バスバーに接している封止材シートの面が封止材シートの架橋度の低い面になるように配置した場合と同等の耐熱性を有するものとなる。又、そのような配置であることにより、バスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を同等以上に抑制することが可能となる。更に、そのような配置であることにより、架橋度の低い側の面が透明前面基板に接触するように配置されることになるため、封止材シートと透明前面基板との密着性を向上させることができる。
　バスバーの厚さは１５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。このような範囲にすることで太陽電池素子から電気を取り出す配線として好ましい導電性を有するものとすることができる。
　太陽電池素子の厚さは、１５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。１５０μｍ以上とすることで、太陽電池素子のクラック発生のリスクを抑えることができる。３００μｍ以下とすることで、生産性を好ましいものとすることができる。
　＜太陽電池モジュールの製造方法＞
　太陽電池モジュール１０は、例えば、上記の透明前面基板２、前面封止材層３、バスバー７を備えた太陽電池素子４、背面封止材層５、及び裏面保護シート６からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。
　架橋工程において、封止材シートの表裏面の一方のみの面側から電離放射線を照射した場合には電離放射線の照射面に、表裏面から異なる強度の電離放射線を照射した場合には強い強度の電離放射線を照射した照射面に、太陽電池素子のバスバーが配置されるように積層すれば、封止材シートの架橋度の高い側の面がバスバー側に配置されているような太陽電池モジュールを製造することができる。
　尚、太陽電池モジュール１０において、透明前面基板２、太陽電池素子４及び裏面保護シート６は、従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。又、本発明の太陽電池モジュール１０は、例えば放熱シート等の上記部材以外の部材を含んでもよい。
　以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
　［中間層用封止材組成物］
　メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）：密度０．８８０ｇ／ｃｍ３、融点６０℃、１９０℃でのＭＦＲが３．５ｇ／１０分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン９６．５質量％、密度０．８８４ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが１．８ｇ／１０分のシラン変性ポリエチレン樹脂２．７３質量％、光安定剤（ＫＥＭＩＳＴＡＢ６２）０．０５４５質量％、紫外線吸収剤（ＫＥＭＩＳＯＲＢ１２）０．３１８質量％、紫外線吸収剤（ＫＥＭＩＳＯＲＢ７９）０．０５４５質量％、紫外線吸収剤（ＫＥＭＩＳＯＲＢ２０２）０．００６３６質量％、架橋助剤（トリシクロデカンジメタノールジアクリレート）０．３８２質量％となるように混合し、実施例及び比較例の封止材シートの内層用封止材シートを作成するための封止材組成物とした。
　［最外層用封止材組成物］
　メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ－ＬＬＤＰＥ）：密度０．８８５ｇ／ｃｍ３、融点６６℃、１９０℃でのＭＦＲが１８ｇ／１０分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン８６．０質量％、１９０℃でのＭＦＲが３．５ｇ／１０分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン９６．５質量％、密度０．８８４ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが１．８ｇ／１０分のシラン変性ポリエチレン樹脂１３．６質量％、光安定剤（ＫＥＭＩＳＴＡＢ６２）０．０５４５質量％、紫外線吸収剤（ＫＥＭＩＳＯＲＢ１２）０．３１８質量％、紫外線吸収剤（ＫＥＭＩＳＯＲＢ７９）０．０５４５質量％、紫外線吸収剤（ＫＥＭＩＳＯＲＢ２０２）０．００６３６質量％となるように混合し、実施例及び比較例の封止材シートの内層用封止材シートを作成するための封止材組成物とした。
　＜太陽電池モジュール用の封止材シートの製造＞
　各封止材組成物をφ３０ｍｍ押出し機、２００ｍｍ幅のＴダイを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２１０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎで内層用及び外層用封止材シートを作製し、これらの内層用及び外層用封止材シートを積層して、３層の太陽電池モジュール用封止材シート（実施例及び比較例）とした。これらの封止材シートは、いずれも、厚さ５５０μｍとし、外層：内層：外層の厚さの比を１：５：１とした。又、実施例及び比較例に係る封止材シートについて、シートを積層し、それぞれ電子線照射装置（岩崎電気株式会社製、製品名ＥＣ２５０／１５／１８０Ｌ）を用いて、表１の条件にて照射し、架橋済の封止材シートを作製した。尚、封止材シートの融点は、６０℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１中、加速電圧（ｋＶ）とは、電子線照射の加速電圧（ｋＶ）を意味する。照度（ｋＧｙ）とは、電子線照射の照度（ｋＧｙ）を意味する。
　尚、封止材シート１のゲル分率を以下の方法により測定したところ、封止材シートの電子線照射側の面から深さ１００μｍまでの部分を採取した封止材シートのゲル分率は２０％であり、封止材シートの電子線照射面からみて反対側の面から深さ１００μｍまでの部分を採取した封止材シートのゲル分率は０％であった。本結果から、封止材シート１は、封止材シートの厚さ方向に沿って架橋度が変化しており、電子線照射側の面が架橋度の高い面であることが確認された。
　ゲル分率の測定は、封止材シート１の両面から深さ１００μｍまでの部分をそれぞれ０．１ｇ採取し樹脂メッシュに入れ、６０℃トルエンにて４時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い残留不溶分の質量％を測定して測定した。
　又、封止材シート３として、電子線を照射しない以外封止材シート１と同様に封止材シートを作成した。封止材シート１同様に封止材シート３の両面のゲル分率を測定した所、両面ともに面から１００μｍまでの部分のゲル分率は０％であり、封止材シートの厚さ方向に沿って架橋度が変化していないことが確認された。
　更に、封止材シート４として封止材シートの両面に電子線を照射した以外封止材シート１と同様に作成した。封止材シート１同様に封止材シート４の両面のゲル分率を測定した所、両面ともに面から１００μｍまでの部分のゲル分率は２０％であり、封止材シートの厚さ方向に沿って架橋度が変化していないことが確認された。
　＜ＴＭＡ試験＞
　封止材シート１～５についてＴＭＡ試験を行った。具体的には、封止材シートをφ１０ｍｍに切り出し、ＴＭＡ装置（ＳＩＩナノテクノロジー製ＴＭＡ／ＳＳ７１００）にセットし、封止材シートを昇温し、封止材シートの表面から２０ｋＰａの圧力にてφ１ｍｍの針を押し込み、押し込み深さを測定した。昇温速度は５℃／分で行い、室温から１５０℃まで昇温を行った。表２に、封止材シートの膜厚の８０％におけるＴＭＡ曲線の勾配であるＰ８０（表２中、Ｐ８０と表記）、ＴＭＡ曲線の勾配Ｐの絶対値の最大値であるＰＭＡＸ（表２中、ＰＭＡＸと表記）、１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ）であるＰ１（表２中Ｐ１と表記）、樹脂の融点＋４０℃である１００℃の時点における封止材膜厚に対する針の押し込み深さの比率（表２中、押込み深さと表記）を示す。又、表２には、ＴＭＡ試験における針の押し込み方向（表２中、測定方向と表記。）を記載し、「ＥＢ照射面」とは電子線照射面から針を押し込んで測定したことを意味し、「反対面」とは電子線照射面からみて反対の面から針を押し込んで測定したことを意味する。尚、封止材シート３は未照射、封止材シート４は両面照射であるため、特段測定方向は記載していない。
　図２に封止材シート１～５のＴＭＡ試験における温度（℃）と封止材シートへの針の押し込み深さ（μｍ）との関係を表したグラフを示す。又、図３に封止材シート１～５のＴＭＡ試験における温度（℃）とＴＭＡ曲線の勾配（押込み深さ（μｍ）／温度（℃））との関係を表したグラフを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２より封止材シート１（実施例１）の電子線照射面、封止材シート１（実施例１）の電子線照射面の反対の面、封止材シート２（実施例２）の電子線照射面は、Ｐ１が３０％以下を示した。一方、封止材シート３（比較例１）の表面、封止材シート４（比較例２）の表面、封止材シート５（比較例３）の電子線照射面は、Ｐ１が３０％超となった。
　又、封止材シート１（実施例１）の電子線照射面（架橋度の高い側の面）は、Ｐ５０が１３μｍ／℃以上２３μｍ／℃以下を示した。一方、封止材シート１（実施例１）の電子線照射面の反対の面（架橋度の低い側の面）、及び電子線を両面から照射した架橋済の封止材シート４はいずれもＰ５０が１３μｍ／℃未満であり、電子線を照射しない未架橋の封止材シート３はＰ５０が２３μｍ／℃超であった。
　＜セルクラック試験＞
　封止材シート１～５（実施例１、２及び比較例１～３）を用いて、太陽電池モジュール（表３中、モジュール１～６と表記）を作成し、セルクラック試験を行った。具体的には、１８０ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの白板半強化ガラス（ＡＧＣファブリテック（株）製：３ＫＷＥ３３）、受光面側封止材として各封止材シート、幅１．５ｍｍのバスバー（厚さ２５０μｍ）を３本接続した５インチ単結晶太陽電池素子（厚さ２００μｍ）、非受光面側封止材として各封止材シート、及び裏面保護シート（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）：厚さ１８８μｍ）をこの順序で積層し、ラミネート温度１１０℃～１５０℃で５分間の真空引き加熱（圧力：０ｋＰａ）を行ったのち、７分間の大気圧プレス（圧力：１００ｋＰａ）分でラミネートし、太陽電池モジュールを作成した。尚、太陽電池セルに接続されたバスバーは、受光面側に配置されている。又、表３中「バスバーに接している封止材シート面」とは、バスバーに接触している受光面側封止材の面を表し、「ＥＢ照射面」とは、電子線照射面をバスバーに接触するように積層したことを意味し、「反対面」とは電子線照射面からみて反対の面をバスバーに接触するように積層したことを意味する。そして、太陽電池モジュールの太陽電池素子のクラック発生の有無はＥＬ(Ｅｌｅｃｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）検査にて確認した。クラックは、セルに電極を付けて電圧を印加し、赤外波長で発光している様子をカメラで撮影することにより確認した。評価結果を表３（表３中、セルクラックと表記）に示す。尚、評価基準は以下の通りである。
　［評価基準］
○：太陽電池素子にクラックは確認されなかった。 
×：太陽電池素子にクラックが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３より、Ｐ１が３０％以下を示した封止材シート１（実施例１）の電子線照射面、封止材シート１（実施例１）の電子線照射面の反対面、封止材シート２（実施例２）の電子線照射面をバスバーに接するように積層したモジュール１～３はセルクラック試験において、ラミネート温度が１５０℃における太陽電池素子のクラックは確認されなかった。一方、Ｐ１が３０％超を示した封止材シート４（比較例２）を積層したモジュール５は、太陽電池素子のクラックが確認された。
　そして、封止材シートの電子線照射面（架橋度の高い側の面）をバスバーに接するように積層したモジュール１は、いずれのラミネート温度条件においても太陽電池素子のクラックは確認されなかった。しかし、封止材シートの電子線照射面の反対面（架橋度の低い側の面）をバスバーに接するように積層したモジュール３はセルクラック試験において、１１０℃でのラミネート温度条件において太陽電池素子のクラックは確認された。このことから、封止材シートの架橋度の高い側の面がバスバー側に配置されているモジュール１は、封止材シートの架橋度の低い側の面がバスバー側に配置されているモジュール３と比べて、更にバスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することができることが分かる。
　＜耐熱性試験＞
　封止材シート１～５（実施例１、２及び比較例１～３）について、耐熱性試験を行った。具体的には、シボ加工を施した大判のガラス板に５×７．５ｃｍに切り出した封止材シートを大判ガラスに垂直に置き、８０℃で１２時間放置をする。放置後の５×７．５のシボガラスの移動距離を計測評価した。測定値を以下の評価基準に従って評価した。評価結果（表４中、耐熱性と表記）を表４に示す。表４中、「ＥＢ照射面」とは、電子線照射面をシボガラスに接触するように試験をしたことを意味し、「反対面」とは電子線照射面からみて反対の面をシボガラスに接触するように試験をしたことを意味する。尚、評価基準は以下の通りである。
（評価基準）
　○：１．５ｍｍ未満
　△：１．５ｍｍ以上２ｍｍ未満
　×：２ｍｍ以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４より、Ｐ１が３０％以下を示した封止材シート１（実施例１）の電子線照射面、封止材シート１（実施例１）の電子線照射面の反対面、封止材シート２（実施例２）の電子線照射面をシボガラスの接触面して測定したシボガラス移動距離は、Ｐ１が３０％超を示した封止材シート３（比較例１）の表面や封止材シート５（比較例３）の電子線照射面をシボガラスの接触面して測定したシボガラス移動距離と比べ小さいことが分かる。そのためＰ１が３０％以下とした封止材シート１、２（実施例１、２）は、太陽電池モジュール用の封止材シートとして耐熱性の優れる封止材シートであることが推認される。
［ガラス密着性試験］
　封止材シート１の電子線照射面（架橋度の高い側の面）及び電子線照射面からみて反対の面（架橋度の低い側の面）及び封止材シート３、４についてガラス密着性試験を行った。封止材シート１の電子線照射面（架橋度の高い側の面）、封止材シート１の電子線照射面からみて反対の面（架橋度の低い側の面）、封止材シート３、封止材シート４それぞれをガラス基板（白板フロート半強化ガラス　ＪＰＴ３．２　７５ｍｍ×５０ｍｍ×３．２ｍｍ）に密着させて、加熱温度１５０℃、真空引き加熱（０ｋＰａ）時間５分、大気圧プレス（１００ｋＰａ）７分でラミネート処理を行い密着性評価用試料を作成した。そして、この密着性評価用試料において、ガラス基板上に密着している封止材シートを１５ｍｍ幅にカットし、剥離試験機（テンシロン万能試験機　ＲＴＦ－１１５０－Ｈ）にて垂直剥離（５０ｍｍ／ｍｉｎ）試験を行い、ガラス密着強度を測定した。その測定結果を「ガラス初期密着強度」として表４に記す。
　（評価基準）
　○：４０Ｎ／１５ｍｍ以上
　△：３０Ｎ／１５ｍｍ以上４０Ｎ／１５ｍｍ未満
　×：３０Ｎ／１５ｍｍ未満
　次に、上記の各密着性評価用試料について、下記ダンプヒート（Ｄ．Ｈ．）試験後のガラス密着強度維持率を測定した。Ｄ．Ｈ．試験は、ＪＩＳ　Ｃ８９１７に準拠し、試験槽内温度８５℃、湿度８５％の条件下で評価用試料の耐久性試験を５００時間行った。試験後の評価用試料について、上記と同一の試験方法でガラス密着強度を再測定し、初期ガラス密着強度に対する密着強度の維持率（％）を算出した。結果を「ガラス密着強度維持率」として表４に記す。
　（評価基準）
　○：８０％以上
　△：７０％以上８０％未満
　×：７０％未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５より、封止材シート１の電子線照射面（架橋度の高い側の面）及び封止材シート１の電子線照射面の反対面（架橋度の低い側の面）をシボガラスの接触面して測定したシボガラス移動距離は、同等以上のものであり、又封止材シート３と比較して優れていることが分かる。
　表３及び表４の試験結果より、封止材シートのＰ１（％）の値が３０％以下の封止材シートは、セルクラック試験及び耐熱性試験双方において良好であることが分かる。このことから、封止材シートのＴＭＡ押し込み試験において、ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込み深さ（μｍ）／温度（℃））の絶対値の最大値Ｐｍａｘに対する所定の膜厚における勾配比Ｐ１（％）を特定した封止材シートは、封止材シートとしての耐熱性を十分有するものでありながら、且つバスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することのできる優れた太陽電池モジュール用の封止材シートであることが確認された。
　更に、表２～５から、封止材シートの厚さ方向に沿って架橋度が変化した封止材シートにおいて、封止材シートの架橋度の高い側の面が太陽電池素子のバスバー側に配置されている太陽電池モジュールは、架橋度の低い側の面が太陽電池素子のバスバー側に配置されている太陽電池モジュールと比較して、同様の耐熱性を有し、且つ、同等以上の埋め込み性を有しバスバーに起因する太陽電池素子のクラックの発生を抑制することができる太陽電池モジュールでありながら、更に透明前面基板に用いられるガラスとの密着性の高い優れた太陽電池モジュールであることが分かる。
　１０　　太陽電池モジュール
　２　　　透明前面基板
　３　　　前面封止材層
　４　　　太陽電池素子
　５　　　背面封止材層
　６　　　裏面保護シート
　７　　　バスバー

Claims (13)

  1. 　太陽電池モジュール用の封止材シートであって、
    　下記条件の熱機械分析（ＴＭＡ）試験において得られ、所定の温度範囲（℃）と前記封止材シートへの針の押込深さ（μｍ）との関係を示すＴＭＡ曲線において、
    　前記所定の温度範囲（℃）における、前記ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））を求め、
    　前記勾配Ｐの絶対値の最大値であるＰＭＡＸに対する、前記封止材シートの膜厚の８０％における勾配であるＰ８０の比であるＰ１（Ｐ１＝１００×（Ｐ８０／ＰＭＡＸ））の値が３０％以下である封止材シート。
    　（ＴＭＡ試験：ＴＭＡ装置にφ１０ｍｍの封止材シートをセットし、φ１ｍｍの針に押し込み圧力２０ｋＰａの一定圧とし、昇温速度５℃／分で室温から１５０℃まで昇温し、その時の針の押込み深さを測定する。但し、Ｐ８０が、１５０℃における針の押込み深さが封止材シートの膜厚の５０％以上８０％未満の場合には、１５０℃における勾配であるＰ１５０℃を用いる。）
  2. 　前記ＰＭＡＸ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））が、１０μｍ／℃以上５０μｍ／℃以下である請求項１に記載の封止材シート。
  3. 　前記Ｐ８０（押込深さ（μｍ）／温度（℃））が、１μｍ／℃以上１０μｍ／℃以下である請求項１又は２に記載の封止材シート。
  4. 　前記封止材シートの融点＋４０℃の温度における前記針の押込深さが、前記封止材シートの膜厚の８５％以内である請求項１から３のいずれかに記載の封止材シート。
  5. 　前記封止材シートは密度０．８６０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレンの含有量が全封止材組成物中８５％以上である請求項１から４のいずれかに記載の封止材シート。
  6. 　前記封止材シートは、中間層と、その両面に配置される最外層と、を含んでなる多層シートであり、
    　前記最外層は、シラン変性ポリエチレン系樹脂を更に含有する請求項５に記載の封止材シート。
  7. 　前記封止材シートの厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下である請求項１から６のいずれかに記載の封止材シート。
  8. 　請求項１から７のいずれかに記載の封止材シートと、太陽電池素子と、前記太陽電池素子から電気を取り出す配線であるバスバーと、を備える太陽電池モジュールであって、
    　前記バスバーが前記封止材シートと前記太陽電池素子の間に配置され、
    　前記バスバーの厚さが１５０μｍ以上３００μｍ以下である太陽電池モジュール。
  9. 　太陽電池素子と、前記太陽電池素子から電気を取り出す配線であるバスバーと、封止材シートと、が少なくともこの順に配置された太陽電池モジュールであって、
    　前記封止材シートは、密度０．８６０ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレンの含有量が全封止材組成物中８５％以上であり、
    　前記封止材シートは、前記封止材シートの厚さ方向に沿って架橋度が変化しており、
    　前記封止材シートの前記架橋度の高い側の面が、前記バスバー側に配置されている太陽電池モジュール。
  10. 　前記封止材シートは、表裏面の一方のみの面側から電離放射線の照射が施されているか、又は、表裏面から異なる強度の電離放射線の照射が施されている請求項９に記載の太陽電池モジュール。
  11. 　前記封止材シートは、中間層と、その両面に配置される最外層と、を含んでなる多層シートであり、
    　前記バスバー側と反対側となる前記多層シートの一方の最外層には、更にシラン変性ポリエチレン系樹脂が含まれ、
    　前記封止材シートの前記バスバー側と反対側の面にはガラスが配置されている請求項９又は１０に記載の太陽電池モジュール。
  12. 　前記封止材シートは、
    　下記条件の熱機械分析（ＴＭＡ）試験において得られ、所定の温度範囲（℃）と前記封止材シートへの針の押込深さ（μｍ）との関係を示すＴＭＡ曲線において、
    　前記封止材シートの前記架橋度の高い側の面から針を押込み、前記所定の温度範囲（℃）における、前記ＴＭＡ曲線の勾配Ｐ（押込深さ（μｍ）／温度（℃））を求め、
    　前記封止材シートの膜厚の８０％における勾配であるＰ８０の値が、１μｍ／℃以上１０μｍ／℃以下であり、
    　前記封止材シートの膜厚の５０％における勾配であるＰ５０の値が、１３μｍ／℃以上２３μｍ／℃以下である請求項９から１１のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
    　（ＴＭＡ試験：ＴＭＡ装置にφ１０ｍｍの封止材シートをセットし、φ１ｍｍの針で押込圧力２０ｋＰａの一定圧とし、昇温速度５℃／分で室温から１５０℃まで昇温し、その時の針の押込み深さを測定する。但し、Ｐ８０が、１５０℃における針の押込み深さが封止材シートの膜厚の５０％超８０％未満の場合には、１５０℃における勾配であるＰ１５０℃を用いる。）
  13. 　前記太陽電池素子の厚さが１５０μｍ以上３００μｍ以下である請求項８から１２のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
     
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3319130A4 (en) * 2015-07-03 2019-01-16 Dai Nippon Printing Co., Ltd. SEALING MATERIAL SHEET FOR SOLAR CELL MODULES, AND REAR PROTECTIVE SHEET WITH INTEGRATED SEALING MATERIAL USING THE SAME
US12015094B2 (en) 2019-04-11 2024-06-18 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Sealing material sheet for solar-cell module and solar-cell module using the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010140384A1 (ja) * 2009-06-05 2010-12-09 三井化学株式会社 太陽電池封止膜の保存用または運搬用包装体、および太陽電池封止膜の保存または運搬方法
JP2011031601A (ja) * 2008-10-23 2011-02-17 Mitsubishi Chemicals Corp 熱線反射膜及びその積層体ならびに熱線反射層形成用塗布液
WO2011059009A1 (ja) * 2009-11-13 2011-05-19 三井・デュポンポリケミカル株式会社 アモルファスシリコン太陽電池モジュール
JP2012164962A (ja) * 2011-01-18 2012-08-30 Mitsubishi Plastics Inc 太陽電池封止材及びそれを用いて作製された太陽電池モジュール
WO2013027284A1 (ja) * 2011-08-24 2013-02-28 旭化成イーマテリアルズ株式会社 樹脂封止シート及び太陽電池モジュール
JP2014072422A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Printing Co Ltd 封止材シートの製造方法
JP2014241391A (ja) * 2014-02-17 2014-12-25 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用の封止材組成物の組合せセット、封止材シート、及び封止材シートの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011031601A (ja) * 2008-10-23 2011-02-17 Mitsubishi Chemicals Corp 熱線反射膜及びその積層体ならびに熱線反射層形成用塗布液
WO2010140384A1 (ja) * 2009-06-05 2010-12-09 三井化学株式会社 太陽電池封止膜の保存用または運搬用包装体、および太陽電池封止膜の保存または運搬方法
WO2011059009A1 (ja) * 2009-11-13 2011-05-19 三井・デュポンポリケミカル株式会社 アモルファスシリコン太陽電池モジュール
JP2012164962A (ja) * 2011-01-18 2012-08-30 Mitsubishi Plastics Inc 太陽電池封止材及びそれを用いて作製された太陽電池モジュール
WO2013027284A1 (ja) * 2011-08-24 2013-02-28 旭化成イーマテリアルズ株式会社 樹脂封止シート及び太陽電池モジュール
JP2014072422A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Printing Co Ltd 封止材シートの製造方法
JP2014241391A (ja) * 2014-02-17 2014-12-25 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用の封止材組成物の組合せセット、封止材シート、及び封止材シートの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3319130A4 (en) * 2015-07-03 2019-01-16 Dai Nippon Printing Co., Ltd. SEALING MATERIAL SHEET FOR SOLAR CELL MODULES, AND REAR PROTECTIVE SHEET WITH INTEGRATED SEALING MATERIAL USING THE SAME
US12015094B2 (en) 2019-04-11 2024-06-18 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Sealing material sheet for solar-cell module and solar-cell module using the same

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