JP2008118073A

JP2008118073A - 太陽電池用受光面側封止膜

Info

Publication number: JP2008118073A
Application number: JP2006302427A
Authority: JP
Inventors: Makiko Shimada; 真紀子島田; Tokuo Okada; 徳男岡田; Terunao Kataoka; 央尚片岡; Yoshihiko Inoue; 佳彦井上
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-11-08
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2008-05-22
Also published as: CN101542748B; CN101542748A

Abstract

【課題】導線や電極の錆の発生を抑制するとともに、太陽電池の高い発電性能をさらに長期間に亘って維持できる太陽電池用封止膜を提供する。
【解決手段】ガラス基板などからなる受光面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、受光面側封止膜および裏面側封止膜を介してシリコン発電素子太陽電池用セルを複数封止した太陽電池において、受光面側封止膜はエチレン酢酸ビニル共重合体と、架橋剤と、受酸剤としてのＭｇ（ＯＨ）２とを含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、エチレン酢酸ビニル共重合体を主成分とする太陽電池の受光面側に用いられる封止膜に関する。

近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太陽電池が広く使用され、さらなる開発が進められている。

太陽電池は、一般に、図１に示すように、ガラス基板などからなる受光面側透明保護部材１と裏面側保護部材（バックカバー）２との間にＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）フィルムの受光面側封止膜３Ａおよび裏面側封止膜３Ｂを介して、シリコン発電素子太陽電池用セル４を複数、封止した構成とされている。

このような太陽電池は、受光面側透明保護部材１、受光面側封止膜３Ａ、太陽電池用セル４、裏面側封止膜３Ｂ及び裏面側保護部材２をこの順で積層し、加熱加圧して、ＥＶＡを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。

太陽電池は、高温高加湿や風雨に曝される室外などの環境下で長期にわたって使用されると、電池内部に湿気ないし水が透過する場合がある。このように電池内部に浸入した水分は、太陽電池内部の導線や電極に到達してこれらを腐食させ、結果として、太陽電池の耐久性を低下させる。

そこで、電池内部の導線や電極の発錆を防止して、太陽電池の耐久性を向上させるために、従来では、受光面側透明保護部材としてガラス板が用いられる等の対策が採られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、このようにして太陽電池の封止を十分に行ったとしても、発錆を防止して耐久性を十分に向上させるには至っていない。

一方、太陽電池の発電性能を向上させるために、電池内に光をなるべく効率よく入射させて太陽電池用セルに集光することが強く望まれている。このような観点から、太陽電池に用いられる封止膜としては、できるだけ高い透明性を有し、入射した太陽光を吸収したり反射したりすることが無く、太陽光のほとんどを透過させるものが好ましいことから、無色透明であり耐水性にも優れるＥＶＡフィルムが太陽電池における封止膜として、通常、用いられている。

しかしながら、このようなＥＶＡフィルムであっても、構成成分として酢酸ビニルを含むため、高温時の湿気ないし水の透過により経時的に加水分解して酢酸を生じ易い傾向にあり、このような酢酸が内部の導線や電極と接触して錆の発生を促進させることが明らかとなった。したがって、太陽電池内部の発錆の発生をより高く防止するには、太陽電池内部における酢酸と前記導線および前記電極との接触を防止するのが最も効果的である。

そこで、特許文献２では、太陽電池の封止膜などに用いられる透明フィルムとして、平均粒径５μｍ以下である受酸剤を、０．５質量％以下含むＥＶＡフィルムが開示されている。前記受酸剤を含むＥＶＡフィルムによれば、フィルムからの酢酸の発生を抑制して、太陽電池の耐久性を向上させることが可能となる。

特開２０００−１７４２９６号公報特開２００５−２９５８８号公報

太陽電池には、幅広い研究開発が行われているが、普及を促進させるためには、屋外の極めて厳しい自然環境下であっても、さらに長期に亘って高い発電性能を発揮できることが必要とされている。

そこで、本発明が目的とするところは、導線や電極の錆の発生を抑制するとともに、太陽電池の高い発電性能をさらに長期間に亘って維持できる太陽電池用封止膜を提供することを目的とする。

本発明者等は、太陽電池の耐久性をさらに向上させるため種々の検討を行った結果、受酸剤を含む封止膜を用いた太陽電池を長期にわたり使用すると、特に裏面側封止膜に含まれる受酸剤自体に起因して、太陽電池の発電性能が低下する場合があることを見出した。このような発電性能の低下の原因は明らかではないが受酸剤から生じたイオンが太陽電池用セルの裏面電極における電池の動きに影響を与えていると考えられる。したがって、太陽電池の耐久性をさらに向上させるためには、受酸剤自体に起因する太陽電池の発電性能の低下を防止するのが効果的である。

そこで、本発明では、受酸剤を含む太陽電池用封止膜を太陽電池用セルの受光面側に配置される封止膜として用いることにより、金属の腐食を効果的に防止して太陽電池の耐久性をさらに向上させることができることを見出した。

すなわち、本発明は、エチレン酢酸ビニル共重合体と、架橋剤と、受酸剤とを含む太陽電池用受光面側封止膜により上記目的を達成する。

本発明の太陽電池の好ましい態様を以下に列記する。

（１）発電開始初期から高い発電性能を発揮するために、前記受酸剤の平均粒子径は、０．１〜４．０μｍ、特に０．１〜０．９μｍとするのが好ましい。

（２）前記受酸剤が、Ｍｇ（ＯＨ）₂からなる。これにより、太陽電池内部の発錆を高く防止することができる。

（３）発錆の高い防止性を得るためには、前記受酸剤を、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．０１〜０．１５質量％含むのが好ましい。

本発明では、受酸剤を含む太陽電池封止膜を太陽電池用セルの受光面側に用いることで、受酸剤自体に起因する太陽電池の発電性能の低下を防止することができ、酢酸などの酸による電池内部の金属の腐食を高く防止して耐久性を向上させることが可能となる。特に、太陽電池用受光面側封止膜において、受酸剤の粒子径、組成、含有量などを最適化することにより、太陽電池の高い発電性能を維持したまま、耐久性の向上が図れる。

本発明の太陽電池用受光面側封止膜は、エチレン酢酸ビニル共重合体と、架橋剤と、受酸剤とを含む膜であり、太陽電池用セルの受光面側に配置されることを特徴とする。具体的には、上述した図１に示す、受光面側封止膜３Ａとして用いられる。

本発明の太陽電池用受光面側封止膜に含まれる受酸剤は、平均粒子径を、０．１〜４．０μｍ、さらに０．１〜０．９μｍ、特に０．１〜０．５μｍとするのが好ましい。封止膜には太陽電池用セルへの入射光を多く入射させるため高い透明度（低いヘイズ）を有していることが望ましく、受光面側に配置される受光面側封止膜には特に高い透明度を有することが求められる。そこで、封止膜の高い透明度を向上させて発電開始初期から長期にわたり高い発電性能を確保するとともに、受酸剤による高い受酸性能を得るためには、受光面側封止膜に含ませる受酸剤の平均粒子径を上記した範囲内にするのが特に効果的である。

前記受酸剤の平均粒子径を４．０μｍ以下とすることにより、高い受光積を有することから受酸剤による高い受酸性能が得られるとともに、前記受酸剤を高分散させて前記受光面側封止膜の高い透明度を確保することができる。また、前記受酸剤の平均粒子径を０．１μｍ以上とすることにより、前記受酸剤の凝集を抑制して、前記受光面側封止膜において前記受酸剤を高分散させることができる。

なお、本発明において、受酸剤の平均粒子径は、太陽電池用封止膜を電子顕微鏡（好ましくは透過型電子顕微鏡）により倍率１００万倍程度で観測し、少なくとも１００個の受酸剤の面積円相当径を求めた数平均値とする。

本発明において、前記受光面側封止膜に含有させる受酸剤の組成は、酢酸、などの酸を吸収および／または中和する機能を有するものであれば特に制限されない。

前記受酸剤としては、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸化物又は複合金属水酸化物が用いられ、発生する酢酸の量、及び用途に応じ適宜選択することができる。前記受酸剤として、具体的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、硼酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜燐酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、メタホウ酸マグネシウム、メタホウ酸カルシウム、メタホウ酸バリウムなどの周期律表第２族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、珪酸塩、硼酸塩、亜燐酸塩、メタホウ酸塩など；酸化錫、塩基性炭酸錫、ステアリン酸錫、塩基性亜燐酸錫、塩基性亜硫酸錫、四酸化三鉛、酸化ケイ素、ステアリン酸ケイ素などの周期律表第１４族金属の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜燐酸塩、塩基性亜硫酸塩など；酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄；ハイドロタルサイト類等の複合金属水酸化物；水酸化アルミニウムゲル化合物；などが挙げられる。これらは一種単独で用いられてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。

前記酸化マグネシウムとしては、神島化学工業株式会社製、スターマグＵ、Ｕ−２、ＣＸ−１５０、Ｍ、Ｍ−２、Ｌ、Ｐ、Ｃ、ＣＸ、Ｇ、Ｌ−１０を挙げることができ、特にスターマグＬが好ましい。前記ハイドロタルサイト類としては、Ｍｇ_4.3Ａ_l2（ＯＨ）_12.6ＣＯ₃・ｍＨ₂Ｏ（協和化学工業株式会社製ＤＨＴ−４Ａ）などが挙げられる。

なかでも、電池内部の導線や電極の発錆を特に高く防止することができることから、前記受酸剤としては、Ｍｇ（ＯＨ）₂からなるものを用いるのが最も好ましい。

前記受光面側封止膜における前記受酸剤の含有量は、前記受光面側封止膜に含まれる前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜０．１５質量部、より好ましくは０．０１〜０．１２質量部、特に好ましくは０．０１〜０．１質量部とするのがよい。前記受酸剤の含有量が、０．１５質量部を超えると得られる受光面側封止膜の透明度が低下する恐れがあり、０．０１質量部未満であると受酸剤による十分な受酸性能が得られない恐れがある。

本発明の封止膜は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含むが、エチレン酢酸ビニル共重合体の他に必要に応じて、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢなどのポリビニルアセタール系樹脂、塩化ビニル樹脂を、併用しても良い。しかしながら、封止膜にはエチレン酢酸ビニル共重合体のみを用いることが好ましい。

前記受光面側封止膜は、前記エチレン酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量が、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して５〜５０質量部、特に１０〜４０質量部とするのが好ましい。酢酸ビニルの含有量が、５質量部未満であると、高温で架橋硬化させる場合に得られる樹脂膜の透明度が充分でない恐れがあり、５０質量部を超えると、酢酸等が発生しやすくなる恐れがある。

受光面側封止膜の厚さは、特に制限されず、一般に５０μｍ〜２ｍｍの範囲である。

受光面側封止膜は、受酸剤及びエチレン酢酸ビニル共重合体の他に架橋剤を含む。架橋剤としては、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された中間膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。

前記有機過酸化物としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。

前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイル＋ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサネート、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシマレイックアシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。

前記ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、調製条件、成膜温度、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は１種でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。

前記太陽電池用受光面側封止膜において、前記有機過酸化物の含有量は、エチレン酢酸ビニル樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部、より好ましくは０．２〜１．５質量部であることが好ましい。前記有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止膜の透明性が低下する恐れがあり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。

また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができるが、配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタ−ルなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、２−４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレ−トなどが使用できる。特に好ましくは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、４−ジメチルアミノ安息香酸のごとき安息香酸系又は、第３級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の１種または２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの１種単独または２種以上の混合で使用することができる。

前記太陽電池用受光面側封止膜において、前記光重合開始剤の含有量は、エチレン酢酸ビニル樹脂１００質量部に対して０．５〜５．０質量部であることが好ましい。

前記太陽電池用受光面側封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度、接着性、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて可塑剤、接着向上剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物など架橋助剤等の各種添加剤をさらに含んでいてもよい。

前記可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、ＥＶＡ１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。

前記接着向上剤は、シランカップリング剤を用いることができる。前記シランカップリング剤の例として、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。また前記接着向上剤の含有量は、ＥＶＡ１００質量部に対して５質量部以下であることが好ましい。

前記アクリロキシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。

前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）₅グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。

前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物又は前記エポキシ基含有化合物は、それぞれＥＶＡ１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。

さらに、前記太陽電池用受光面側封止膜は、紫外線吸収剤、光安定剤および老化防止剤を含んでいてもよい。

前記紫外線吸収剤としては、特に制限されないが、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の配合量は、エチレン酢酸ビニル樹脂１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。

前記光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ−６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれも旭電化（株）製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ９４４ＬＤ（いずれもチバ・ガイギー社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、エチレン酢酸ビニル樹脂１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。

前記老化防止剤としては、例えばＮ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。

本発明の受光面側封止膜は、エチレン酢酸ビニル共重合体、受酸剤、架橋剤及び必要に応じてその他の添加剤を含む樹脂組成物を用いて、公知の方法に準じて成膜することにより得られる。例えば、前記樹脂組成物を、押出成形等を用いて加熱圧延することによって成膜する方法などを用いることができる。加熱は、架橋剤が分解しない程度で行うのが好ましく、一般的に５０〜９０℃の範囲である。

上述した本発明による太陽電池用受光面側封止膜は、太陽電池において太陽電池用セルの受光面側に配置される封止膜として用いられる。前記太陽電池用受光面側封止膜を用いた太陽電池の構成としては、受光面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、封止膜を介して太陽電池用セルを封止してなり、前記受光面側透明保護部材と前記太陽電池用セルとの間に配置される封止膜として上述した本発明の太陽電池用受光面側封止膜を用いた構成が挙げられる。また、前記太陽電池において、前記裏面側保護部材と前記太陽電池用セルとの間に配置される裏面側封止膜は受酸剤を含有させない。このような構成を有する太陽電池は、受光面側封止膜のみが受酸剤を含有し、裏面側封止膜が受酸剤を含有しないことにより、電池内部の導線や電極の発錆を受酸剤により抑制するとともに、長期間に亘る使用における受酸剤による太陽電池の発電性能の低下を抑制することができ、優れた耐久性を有する。

なお、本発明において、「裏面側」とは、太陽電池用セルの受光面に対して反対側の面を意味する。

前記太陽電池を製造するには、例えば、図１に示すように、受光面側透明保護部材１、受光面側封止膜３Ａ、太陽電池用セル４、裏面側封止膜３Ｂ及び裏面側保護部材２を積層し、積層体を常法に従って、真空ラミネータで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１８０℃、特に１５５〜１８０℃、脱気時間０．１〜５分、プレス圧力０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ²、プレス時間５〜１５分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、受光面側封止膜３Ａおよび裏面側封止膜３Ｂに含まれるエチレン酢酸ビニル共重合体を架橋させることにより、受光面側封止膜３Ａおよび裏面側封止膜３Ｂを介して、受光面側透明保護部材１、裏面側透明部材２、および太陽電池用セル４を一体化させて、太陽電池用セル４を封止することができる。

本発明において、前記裏面側封止膜は、受酸剤を含まないものであれば、従来公知のものを使用すればよい。また、前記裏面側封止膜は、着色剤をさらに含んでいるのが好ましい。裏面側封止膜として着色剤を含むものを用いると、裏面側封止膜と受光面側封止膜との界面における光の反射や着色剤による乱反射で、太陽電池用セル同士の間に入射した光や、セルを通過した光を乱反射させ、再度セルに入射させることができるようになり、太陽電池に入射した光の利用効率が高まり、発電効率を向上させることができる。

本発明の太陽電池に使用される受光面側透明保護部材は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。

本発明で使用される裏面側保護部材は、ＰＥＴなどのプラスチックフィルムであるが、耐熱性を考慮してフッ化ポリエチレフィルムが好ましい。

なお、本発明の太陽電池は、上述した通り、受光面側に用いられる封止膜に特徴を有する。したがって、受光面側透明保護部材、裏面側保護部材、および太陽電池用セルなどの前記封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよく、特に制限されない。

以下、本発明を実施例により説明する。本発明は、以下の実施例により制限されるものではない。

（実施例１）
ＥＶＡ（ＥＶＡ１００質量部に対する酢酸ビニルの含有量：２６質量部）１００質量部、
架橋剤（２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）１質量部、
架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート）２質量部、
受酸剤（Ｍｇ（ＯＨ）₂、平均粒子径０．４μｍ）０．０５質量部、
上記の配合で、これらの材料をロールミルに供給し、８０℃で、混練して樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を、１００℃で、カレンダ成形し、放冷後、厚さ０．６ｍｍの封止膜（１）を得た。

（比較例１）
受酸剤を用いなかった以外は、実施例１と同様にして封止膜（２）を作製した。

（評価）
上記で作製した封止膜および太陽電池の評価を下記手順に従って行った。

１．封止膜の透明度
ＪＩＳＫ７１３６（２０００年）に従って、封止膜のヘイズ値（％）を測定した。その際、濁度計（日本電色工業株式会社製ＮＤＨ２０００型）を用いた。結果を表１に示す。

２．封止膜の全光線透過率
濁度計（日本電色工業株式会社製ＮＤＨ２０００型）を用いて、封止膜の厚み方向の全光線透過率を測定した。前記測定を封止膜において３箇所、実施し、その平均値を、封止膜の全光線透過率（％）とした。結果を表１に示す。

３．太陽電池の発電性能
上記で作製した封止膜（１）及び（２）を、表２に示すように受光面側及び裏面側用封止膜としてそれぞれ用い、図１に示すように、ガラス板（厚さ０．３ｍｍ）よりなる受光面側透明保護部材１と、フッ化ポリエチレンフィルム（厚さ５０μｍ）よりなる裏面側保護部材２との間にシリコン発電素子からなる太陽電池用セル４を封止して太陽電池を製造した。なお、封止は、真空ラミネータで、真空下、温度１５０℃で、加熱圧着し、ＥＶＡを架橋することにより行った。

上記で作製した太陽電池に、ＡＭ１．５にスペクトル調整したソーラーシミュレータによって、２５℃、照射強度１０００ｍＷ／ｃｍ²の擬似太陽光を照射し、太陽電池の開放電圧［Ｖ］、および、１ｃｍ²当たりの公称最大出力動作電流［Ａ］および公称最大出力動作電圧［Ｖ］を測定し、これらの積から公称最大出力［Ｗ］（ＪＩＳＣ８９１１１９９８）を求めた。

次に、太陽電池を、温度１２１℃、湿度１００％ＲＨの環境下に、２４０時間放置し、放置後の太陽電池について上記と同様にして開放電圧［Ｖ］および公称最大出力［Ｗ］を求めた。結果を表２に示す。

表２に示す結果から、本発明の太陽電池用封止膜を受光面側に用いた太陽電池によれば、開放電圧及び公称最大出力の双方の低下が抑制されていることがわかる。これにより、本発明によれば、高い発電性能を長期間に亘って維持することができ、耐久性がさらに向上された太陽電池が得られることがわかる。

一般的な太陽電池の断面図を示す。

符号の説明

１受光面側透明保護部材、
２裏面側保護部材、
３Ａ受光面側封止膜、
３Ｂ裏面側封止膜、
４太陽電池用セル。

Claims

エチレン酢酸ビニル共重合体と、架橋剤と、受酸剤とを含む太陽電池用受光面側封止膜。
前記受酸剤の平均粒子径が、０．１〜４．０μｍである請求項１に記載の太陽電池用受光面側封止膜。
前記受酸剤の平均粒子径が、０．１〜０．９μｍである請求項１または２に記載の太陽電池用受光面側封止膜。
前記受酸剤が、Ｍｇ（ＯＨ）₂からなる請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池用受光面側封止膜。
前記受酸剤を、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．０１〜０．１５質量部含む請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池用受光面側封止膜。
前記エチレン酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量が、前記エチレン酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して５〜５０質量部である請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池用受光面側封止膜。