太陽電池用接着シート
【課題】 本発明は、製膜時において、エチレン系共重合体をＴダイ内で滞留或いは固化させてしまうことなく、安定して均一に製膜することができる太陽電池用接着シートを提供する。
【解決手段】 本発明の太陽電池用接着シートＡは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物からなるシート層が３層以上、積層一体化されてなる太陽電池用接着シートであって、上記シート層のうちの両側最外シート層に上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物０．３〜３重量部及びスコーチ防止剤０．０１〜２重量部が含有されていると共に、上記両側最外シート層の厚みの和がシート全体の厚みの２０％以下であることを特徴とする。
【解決手段】 本発明の太陽電池用接着シートＡは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物からなるシート層が３層以上、積層一体化されてなる太陽電池用接着シートであって、上記シート層のうちの両側最外シート層に上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物０．３〜３重量部及びスコーチ防止剤０．０１〜２重量部が含有されていると共に、上記両側最外シート層の厚みの和がシート全体の厚みの２０％以下であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールを作製する際、太陽電池素子と保護材とを接合するのに好適に用いられる太陽電池用接着シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンやセレンの半導体ウェハーからなる太陽電池モジュールは、両面に接着シートが積層された太陽電池素子の上面に上部透明保護材を、下面に下部基板保護材を重ね合わせて得た積層体を減圧下で脱気しながら加熱し、太陽電池素子の上下面に保護材を接着シートを介して積層一体化させることによって製造されている。
【０００３】
このような太陽電池モジュールに用いられる太陽電池用接着シートとしては、例えば、特許文献１に、有機過酸化物を含有するエチレン共重合体からなる太陽電池モジュール用保護シートにおいて、有機過酸化物として、ジアルキルパーオキサイド（Ａ）と、アルキルパーオキシエステル及びパーオキシケタールからなる群より選ばれる少なくとも一種の過酸化物（Ｂ）を、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が１０／９０〜９０／１０の割合で配合したものを用いることを特徴とする太陽電池モジュール用保護シートが提案されている。そして、この太陽電池モジュール用保護シートを製膜する方法としては、押出機でエチレン共重合体及び有機過酸化物からなる樹脂組成物を８０〜１３０℃で溶融混練し、押出機の先端に配設されたＴダイから押出製膜する方法が開示されている。
【０００４】
ここで、上記太陽電池モジュール用保護シートを、Ｔダイを用いて製膜する場合、Ｔダイ内の温度が８０〜１１０℃であると、樹脂の溶融粘度が高くなって、樹脂組成物がＴダイ内で滞留しやすくなる。すると、Ｔダイ内でシート状に展開された樹脂組成物と、温度の高いＴダイ内面との接触時間が長くなるため、Ｔダイ内面に接触している樹脂組成物中の有機過酸化物が分解して、樹脂の架橋が進行する。従って、樹脂組成物の溶融粘度が更に高くなり、樹脂組成物がＴダイ内で滞留して、均一な厚みのシートを製膜することができないという問題が生じた。又、このように樹脂が架橋して、樹脂組成物の溶融粘度が高くなることで、樹脂組成物のＴダイ内での滞留時間が一段と長くなるので、樹脂の架橋が更に進行してしまい、樹脂がＴダイ内で固化してシートを押出すことができなくなるといった事態も生じていた。
【０００５】
一方、上記太陽電池モジュール用保護シートの製膜時において、Ｔダイ内の温度が１１０〜１３０℃であると、Ｔダイ内面の温度が高温であることから、Ｔダイ内でシート状に展開された樹脂組成物がＴダイ内面に熱せられて、有機過酸化物が分解し、樹脂の架橋が進行する。従って、上記樹脂組成物の溶融粘度が更に高くなり、樹脂組成物がＴダイ内で滞留して、均一な厚みのシートを得ることができないという問題が生じた。又、Ｔダイ内で樹脂組成物が滞留すると、シート状に展開された樹脂組成物とＴダイ内面との接触時間が長くなって、樹脂の架橋が更に進行するため、樹脂がＴダイ内で固化してシートを押出すことができなくなるといった事態も生じていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２６７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、製膜時において、エチレン系共重合体がＴダイ内において滞留或いは固化することがなく、安定して均一な厚みに製膜することができる太陽電池用接着シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の太陽電池用接着シートＡは、図１に示したように、エチレン系共重合体及び有機過酸化物からなるシート層１、１・・・が３層以上、積層一体化されてなる太陽電池用接着シートであって、上記シート層１、１・・・のうちの両側最外シート層1a、1bにエチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物０．３〜３重量部及びスコーチ防止剤０．０１〜２重量部が含有されていると共に、上記両側最外シート層1a、1bの厚みの和が太陽電池用接着シートＡ全体の厚みの２０％以下であることを特徴とする。
【０００９】
上記シート層１に用いられるエチレン系共重合体は、エチレンと、エチレンと共重合し得る共重合性モノマーとの共重合体であり、このような共重合性モノマーとしては、特に限定されず、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸エステルなどが挙げられ、酢酸ビニルが好ましい。なお、上記共重合性モノマーは、単独でエチレンと共重合されていても、二種以上がエチレンと共重合されていてもよい。
【００１０】
又、上記エチレン系共重合体中に含まれる共重合性モノマーの量は、少ないと、得られる太陽電池用接着シートの透明性が不足し、太陽電池素子の発電効率が低下することがある一方、多いと、太陽電池用接着シートの製膜安定性や機械的強度が不十分になることがあるので、５〜５０重量％であることが好ましい。
【００１１】
そして、上記エチレン系共重合体のメルトフローレイトは、小さいと、太陽電池用接着シートの製膜安定性が低下することがある一方、大きいと、太陽電池用接着シートの機械的強度が不十分となることがあるので、１〜１００ｇ／１０分が好ましい。なお、本発明におけるエチレン系共重合体のメルトフローレイトは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ）の条件下で測定された値をいう。
【００１２】
ここで、上記太陽電池用接着シートＡは、太陽電池モジュールの製造時に、上部透明保護材及び下部基板保護材と、太陽電池素子との間に介在させて用いられ、減圧下での加熱圧着によって太陽電池素子と上下保護材とを接着させる。上記エチレン系共重合体は、太陽電池用接着シートに特に必要とされる透明性、接着性及び耐熱性のうち、透明性と接着性には優れているものの、耐熱性が低く、太陽電池モジュールの製造工程中の高温条件下では、変形してしまうという問題点がある。そこで、太陽電池用接着シートＡを構成しているエチレン系共重合体に有機過酸化物を含有させ、太陽電池モジュールの製造時に加えられる熱でエチレン系共重合体を架橋させて、太陽電池用接着シートＡの耐熱性を向上させている。
【００１３】
しかしながら、後述するような太陽電池用接着シートＡの製膜工程において、エチレン系共重合体が架橋されてしまうと、エチレン系共重合体がＴダイ内で滞留して厚みが均一な太陽電池用接着シートを得ることができない、或いは、Ｔダイ内でエチレン系共重合体が固化して太陽電池用接着シートを製膜することができないなどの問題が生じてしまう。
【００１４】
そこで、製膜時において、高温になっているＴダイ内面と直接接触して架橋され易い、太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層1a、1bに、樹脂の貯蔵中や樹脂の成形中などに樹脂が架橋して成形不能になってしまう現象（スコーチ）を防止するスコーチ防止剤を含有させることで、太陽電池用接着シートＡの製膜時におけるエチレン系共重合体の架橋を防止し、太陽電池用接着シートＡの製膜安定性を損なわせないようにしている。
【００１５】
上記シート層１に用いられる有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド（１３６℃）、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（１２５℃）、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン（１０２℃）、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（１０６℃）、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン（１０７℃）、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン（１１１℃）、２，２−ジ（４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパン（１１４℃）、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート（１１５℃）、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート（１１８℃）、ｔ−ブチルパーオキシラウレート（１１８℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン（１１９℃）、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシアセテート（１２１℃）、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン（１２２℃）、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート（１２７℃）、ジ−ｔ−ヘキシルパーオキサイド（１３６℃）、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド（１３７℃）、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン（１３８℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（１３８℃）、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド（１４４℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３（１５０℃）、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド（１５１℃）などが挙げられ、単独で用いられても２種以上が併用されてもよい。なお、上記括弧内の温度は１時間半減期温度を表す。
【００１６】
そして、太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層1a、1bに含有される有機過酸化物の量は、少ないと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分になって、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足し、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下する一方、多いと、太陽電池用接着シートの製膜時において、エチレン系共重合体が架橋してＴダイ内に滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなくなったり、或いは、エチレン系共重合体がＴダイ内で固化して、太陽電池用接着シートを押出すことができなくなるので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．３〜３重量部に限定され、０．５〜１．５重量部が好ましい。
【００１７】
又、太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層以外の残余のシート層（以下、「中間シート層」という）1c、1c・・・に含有される有機過酸化物の量は、少ないと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分になって、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足し、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下することがある一方、多いと、太陽電池モジュールの製造時の加熱圧着工程中に、有機過酸化物の分解に伴って、アセトンや二酸化炭素といった低分子量化合物が大量に発生し、太陽電池素子と保護材との対向面間に気泡膨れを生じて、太陽電池素子と保護材との接着性が低下し、太陽電池素子の保護機能が低下し、或いは、太陽電池用接着シートが変色して、太陽電池素子の発電効率が低下することがあるので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．３〜３重量部が好ましく、０．５〜１．５重量部がより好ましい。
【００１８】
更に、上記両側最外シート層1a、1bには、太陽電池用接着シートＡの製膜時におけるエチレン系共重合体の架橋を防止する目的で、スコーチ防止剤が含有されている。このようなスコーチ防止剤としては、特に限定されず、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン、２，５−ジ−t−ブチル−ｐ−クレゾール、ヒドロキノン、２−メルカプトベンゾチアゾール、オクチルメタクリレート、Ｎ−ニトロソジフェニルアミンなどが挙げられ、単独で用いられても、二種以上が併用されてもよい。
【００１９】
そして、上記両側最外シート層1a、1bに含有されるスコーチ防止剤の量は、少ないと、太陽電池用接着シートの製膜時において、エチレン系共重合体が架橋してＴダイ内に滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなくなったり、或いは、エチレン系共重合体がＴダイ内で固化して、太陽電池用接着シートを押出すことができなくなる一方、多いと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分となって、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足し、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下するので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．０１〜２重量部に限定され、０．０５〜１重量部が好ましい。
【００２０】
又、上記太陽電池用接着シートＡの中間シート層1c、1c・・・にも、中間シート層1c、1c・・・を構成しているエチレン系共重合体の架橋を阻害しない範囲内においてスコーチ防止剤が添加されていてもよいが、スコーチ防止剤が含有されていないことが好ましい。
【００２１】
なお、上記シート層１には、太陽電池用接着シートＡの物性を損なわない範囲内であれば、必要に応じて、架橋助剤、カップリング剤、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどの酸化防止剤、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンなどの紫外線吸収剤などの添加剤を添加してもよい。
【００２２】
上記架橋助剤としては、アリル基、ビニル基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を２個以上有する多官能モノマーが挙げられ、これらは、ポリマーラジカルを安定化して架橋効率を高めると共に、架橋点を集中させて、ゲルの生成を促進させる。上記多官能モノマーとしては、例えば、フタル酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルフォスフェート、ジビニルベンゼン；１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールなどの（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールの（メタ）アクリレートなどが挙げられ、単独で使用されてもよいし、二種以上が併用されてもよい。
【００２３】
そして、太陽電池用接着シートＡの各シート層１に含有される架橋助剤の量は、多いと、Ｔダイ内でエチレン系共重合体が架橋されて溶融粘度が高くなり、エチレン系共重合体がＴダイ内で滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなくなったり、或いは、Ｔダイ内でエチレン系共重合体が架橋されて固化し、太陽電池用接着シートをＴダイから押出すことができなくなったりするので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．０１〜１重量部が好ましい。
【００２４】
更に、上記シート層１には、太陽電池用接着シートＡの物性を損なわない範囲内であれば、太陽電池用接着シートＡの接着性を高める目的で、カップリング剤を添加してもよい。このようなカップリング剤としては、アミノ基、グリシジル基、メタクリロキシ基及びメルカプト基からなる群より選ばれた一種又は二種以上の官能基を有するシランカップリング剤が好適に用いられ、例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００２５】
そして、本発明の太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層1a、1bの厚みの和は、厚いと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分となり、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足して、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下するので、太陽電池用接着シートＡ全体の厚みの２０％以下であることが好ましいが、薄すぎると、太陽電池用接着シートの製膜時において、中間シート層1c、1c・・・中のエチレン系共重合体が架橋してＴダイ内で滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなかったり、或いは、エチレン系共重合体がＴダイ内で固化して、太陽電池用接着シートを押出すことができなくなることがあるので、太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層1a、1bの厚みの和の下限は、太陽電池用接着シートＡ全体の厚みの５％であることが好ましい。なお、最外シート層1a、1bのそれぞれの厚みは、同じでなくてもよいが、同じ厚みであることが好ましい。
【００２６】
次に、本発明の太陽電池用接着シートＡの製膜方法について説明する。本発明の太陽電池用接着シートＡの製膜には、２機以上の押出機が一のフィードブロックを介して一のＴダイに接続された多層押出装置などにより製膜することができ、例えば、製膜する太陽電池用接着シートの層数分の押出機を有する多層押出装置を用意し、この多層押出装置の２機の押出機に両側最外シート層1a、1b用のエチレン系共重合体、有機過酸化物、スコーチ防止剤、及び、必要に応じて加えられる添加剤からなる樹脂組成物を供給する一方、残余の押出機に中間シート層1c、1c・・・用のエチレン系共重合体、有機過酸化物、及び、必要に応じて加えられる添加剤からなる樹脂組成物を供給して、それぞれの押出機中で樹脂組成物を溶融混練し、フィードブロックに供給して、フィードブロックの先端に配設されたＴダイより最外シート層1a、中間シート層1c、1c・・・及び最外シート層1bをこの順序に積層一体化された状態となるようにシート状に押出製膜し、押出された溶融状態のシートを冷却ロールで冷却、固化して巻き取ることにより製膜することができる。なお、同一の樹脂組成からなるシート層が複数ある場合には、一の押出機で溶融混練を行い、押出機より押出された溶融樹脂組成物を所定の層数分に分岐させた上でフィードブロックに供給して製膜してもよい。
【００２７】
又、上記太陽電池用接着シートＡの製膜工程において、シート層１の樹脂組成物を押出機内で溶融混練させる際の温度は、高いと、樹脂組成物中の有機過酸化物が分解して、エチレン系共重合体の架橋が進行してしまうことがあるので、使用する有機過酸化物の１時間半減期温度よりも１０℃以上低い温度であることが好ましく、二種以上の有機過酸化物を用いる場合においては、使用する有機過酸化物のうち、最も低い有機過酸化物の１時間半減期温度よりも１０℃以上低い温度であるのが好ましい。
【００２８】
更に、上記太陽電池用接着シートＡは、太陽電池モジュール製造時の加熱圧着工程における脱気性を向上させるために、表面にエンボス加工が施されるのが好ましい。なお、太陽電池用接着シートＡの表面にエンボス加工を施す方法としては、公知の方法が用いられ、例えば、Ｔダイから押出された直後の溶融状態の太陽電池用接着シートＡを、表面にエンボス模様が施されたエンボスロールと、このエンボスロールに対峙して配設されたゴムロールとの間に供給し、エンボスロールを溶融シートに押圧させて、太陽電池用接着シートＡの表面にエンボス加工を施す方法が挙げられる。なお、一旦製造された太陽電池用接着シートＡを再度、加熱して溶融状態とした上で上述の要領でエンボス加工を施してもよい。
【００２９】
そして、本発明の太陽電池用接着シートＡを用いて太陽電池モジュールを製造する方法としては、太陽電池素子の上面に太陽電池用接着シートＡを介して上部透明保護材を積層させると共に、太陽電池素子の下面に太陽電池用接着シートＡを介して下部基板保護材を積層させた積層体を作製し、この積層体を減圧下で加熱圧着することにより、太陽電池素子の上下面に太陽電池用接着シートＡを介して保護材が積層一体化された太陽電池モジュールを得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の太陽電池用接着シートは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物からなるシート層が３層以上、積層一体化されてなる太陽電池用接着シートであって、上記シート層のうちの両側最外シート層に上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物０．３〜３重量部及びスコーチ防止剤０．０１〜２重量部が含有されていると共に、上記両側最外シート層の厚みの和がシート全体の厚みの２０％以下であることを特徴とするので、太陽電池用接着シートの製膜時において、エチレン系共重合体がＴダイ内で架橋して滞留し或いは固化するようなことはなく、よって、太陽電池用接着シートは均一な厚みを有しており、太陽電池素子と保護材とを太陽電池用接着シートを介して全体的に確実に圧着一体化させることができる。
【００３１】
又、上記太陽電池用接着シートにおける両側最外シート層を除く残余のシート層には、スコーチ防止剤を含有しない、或いは、太陽電池モジュールの製造時におけるエチレン系共重合体の架橋を阻害しない程度のスコーチ防止剤を含有させているので、太陽電池用接着シートは、太陽電池モジュールの製造時に加えられる熱によって充分に架橋構造が付与されて耐熱性が向上される。従って、本発明の太陽電池用接着シートは、温度が高くなる屋外での使用においても長期間に亘って優れた接着性を確実に維持し、得られる太陽電池モジュールは優れた耐久性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１〜３、比較例１〜４）
３機の押出機が一のフィードブロックを介して一のＴダイに接続された３層共押出装置を用意し、これらの押出機のうち２機を両側最外シート層1a、1b用とし、残りの１機を中間シート層1c用として、両側最外シート層1a、1b用の２機の押出機にエチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト：２０ｇ／１０分）１００重量部、有機過酸化物として、表１に示した所定量のジクミルパーオキサイド（１時間半減期温度：１３６℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（１時間半減期温度：１３８℃）、スコーチ防止剤として、表１に示した所定量のＮ−ニトロソジフェニルアミン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン、並びに、トリアリルイソシアヌレート０．３重量部、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．１重量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１重量部及び２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン０．３重量部からなる樹脂組成物を供給する一方、中間シート層1c用の押出機に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト：２０ｇ／１０分）１００重量部、ジクミルパーオキサイド（１時間半減期温度：１３６℃）１重量部、トリアリルイソシアヌレート０．３重量部、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．１重量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１重量部及び２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン０．３重量部からなる樹脂組成物を供給した。
【００３４】
次に、３機それぞれの押出機にて１２０℃で樹脂組成物を溶融混練し、溶融状態の樹脂組成物をフィードブロックに供給して、フィードブロックの先端に配設されたＴダイより、最外シート層1a、中間シート層1c及び最外シート層1bをこの順に積層一体化させた状態に且つその厚み比が表１に示した厚み比となるように共押出して太陽電池用接着シートＡを製膜した。そして、Ｔダイより共押出された直後の溶融状態の太陽電池用接着シートＡを、エンボスロールと、このエンボスロールに対峙して配設されたゴムロールとの間に供給し、エンボスロールを溶融状態の太陽電池用接着シートＡに押圧させて、太陽電池用接着シートＡの表面に深さ０．２ｍｍのエンボス加工を施した後、冷却ロールによって冷却しながら巻き取ることにより、厚みが０．５ｍｍの３層の太陽電池用接着シートＡを得た。
【００３５】
上述のようにして太陽電池用接着シートＡを２４時間以上に亘って押出製膜し続けたところ、実施例１〜３及び比較例１〜２では、製膜を開始してから２４時間を経過しても、押出機内やＴダイ内でエチレン−酢酸ビニル共重合体が滞留することなく、安定して均一な厚みの太陽電池用接着シートＡを得ることができたが、比較例３及び４では、時間の経過と共に太陽電池用接着シートＡの幅方向の両端部の厚みが薄くなって、厚みの均一な太陽電池用接着シートＡを得ることができなくなった。更に、比較例３では、時間の経過と共にＴダイのシート押出口の両端部から中央へ向かって固化したエチレン−酢酸ビニル共重合体が詰まっていき、ついには、太陽電池用接着シートＡを押出すことができなくなった。
【００３６】
実施例及び比較例で得られた太陽電池用接着シートＡについて、架橋前後のゲル分率及び耐温湿度サイクル試験を下記の要領で行い、その結果を表１に示した。
【００３７】
（太陽電池用接着シートの架橋前のゲル分率）
製膜を開始してから１時間後及び２４時間後に得られた太陽電池用接着シートＡを用意した。そして、これらの太陽電池用接着シートＡにおける幅方向の端縁から幅方向に沿って中央側に５ｃｍだけ離間した部分（表１では「シート端部」と表記した）と、幅方向の中央部（表１では、「シート中央部」と表記した）とから、それぞれ約０．２ｇの試験片を切り出した。この試験片の精秤値をＳ（ｇ）とした。
【００３８】
次に、上記試験片を１１０℃のキシレン５０ミリリットル中に１２時間浸漬して、不溶解分を２００メッシュの金網で濾過し、金網上の残渣を８０℃で４時間減圧乾燥して、乾燥残渣の重量Ｗ（ｇ）を秤量し、下記式（１）を用いてゲル分率を算出した。但し、比較例３では、製膜を開始してから２４時間後の太陽電池用接着シートＡを得ることができなかったため、製膜を開始してから１時間後に得られた太陽電池用接着シートＡのみでゲル分率の測定を行った。
ゲル分率（重量％）＝１００×Ｗ／Ｓ ・・・式（１）
【００３９】
（太陽電池用接着シートの架橋後のゲル分率）
製膜を開始してから１時間後の太陽電池用接着シートＡを１５０℃で１０分間加熱することにより架橋させ、架橋後の太陽電池用接着シートＡにおける幅方向の中央部から試験片を切り出し、上記と同様の要領でゲル分率を測定した。
【００４０】
（耐温湿度サイクル試験）
製膜を開始してから２４時間後に得られた太陽電池用接着シートＡを用意した。そして、インターコネクターを介して接続された複数個の太陽電池用シリコン半導体ウェハーを一列に配置し、これらの太陽電池用シリコン半導体ウェハーの上面に太陽電池用接着シートＡを介して透明平板ガラスを積層し、太陽電池用シリコン半導体ウェハーの下面に太陽電池用接着シートＡを介してポリフッ化ビニルシートを積層させて積層体を作製した。
【００４１】
この積層体を１．３ｋＰａの減圧下にて１５０℃で１０分間加熱し、太陽電池用シリコン半導体ウェハーの上面に太陽電池用接着シートＡを介して透明平板ガラスが積層一体化され且つ太陽電池用シリコン半導体ウェハーの下面に太陽電池用接着シートＡを介してポリフッ化ビニルシートが積層一体化された太陽電池モジュールを製造した。
【００４２】
このようにして得られた太陽電池モジュールを、−２０℃の条件下にて６時間放置し、次に、１時間かけて温度を−２０℃から８５℃まで昇温すると共に湿度を８５％ＲＨにして再び６時間放置し、更に、１時間かけて温度を８５℃から−２０℃まで冷却する工程を１サイクルとして、このサイクルを１０回繰り返し行った後の太陽電池モジュールの外観を目視観察し、太陽電池用接着シートＡの変色の有無、及び、透明平板ガラス及びポリフッ化ビニルシートと、太陽電池用シリコン半導体ウェハーとの剥離の有無を評価した。但し、比較例３では、製膜開始から２４時間後の太陽電池用接着シートＡを得ることができず、比較例４では、製膜開始から２４時間後に厚みの均一な太陽電池用接着シートＡを得ることができなかったので、耐温湿度サイクル試験を行うことができなかった。
【００４３】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の太陽電池用接着シートを示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ シート層
1a、1b 最外シート層
1c 中間シート層
Ａ 太陽電池用接着シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールを作製する際、太陽電池素子と保護材とを接合するのに好適に用いられる太陽電池用接着シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンやセレンの半導体ウェハーからなる太陽電池モジュールは、両面に接着シートが積層された太陽電池素子の上面に上部透明保護材を、下面に下部基板保護材を重ね合わせて得た積層体を減圧下で脱気しながら加熱し、太陽電池素子の上下面に保護材を接着シートを介して積層一体化させることによって製造されている。
【０００３】
このような太陽電池モジュールに用いられる太陽電池用接着シートとしては、例えば、特許文献１に、有機過酸化物を含有するエチレン共重合体からなる太陽電池モジュール用保護シートにおいて、有機過酸化物として、ジアルキルパーオキサイド（Ａ）と、アルキルパーオキシエステル及びパーオキシケタールからなる群より選ばれる少なくとも一種の過酸化物（Ｂ）を、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が１０／９０〜９０／１０の割合で配合したものを用いることを特徴とする太陽電池モジュール用保護シートが提案されている。そして、この太陽電池モジュール用保護シートを製膜する方法としては、押出機でエチレン共重合体及び有機過酸化物からなる樹脂組成物を８０〜１３０℃で溶融混練し、押出機の先端に配設されたＴダイから押出製膜する方法が開示されている。
【０００４】
ここで、上記太陽電池モジュール用保護シートを、Ｔダイを用いて製膜する場合、Ｔダイ内の温度が８０〜１１０℃であると、樹脂の溶融粘度が高くなって、樹脂組成物がＴダイ内で滞留しやすくなる。すると、Ｔダイ内でシート状に展開された樹脂組成物と、温度の高いＴダイ内面との接触時間が長くなるため、Ｔダイ内面に接触している樹脂組成物中の有機過酸化物が分解して、樹脂の架橋が進行する。従って、樹脂組成物の溶融粘度が更に高くなり、樹脂組成物がＴダイ内で滞留して、均一な厚みのシートを製膜することができないという問題が生じた。又、このように樹脂が架橋して、樹脂組成物の溶融粘度が高くなることで、樹脂組成物のＴダイ内での滞留時間が一段と長くなるので、樹脂の架橋が更に進行してしまい、樹脂がＴダイ内で固化してシートを押出すことができなくなるといった事態も生じていた。
【０００５】
一方、上記太陽電池モジュール用保護シートの製膜時において、Ｔダイ内の温度が１１０〜１３０℃であると、Ｔダイ内面の温度が高温であることから、Ｔダイ内でシート状に展開された樹脂組成物がＴダイ内面に熱せられて、有機過酸化物が分解し、樹脂の架橋が進行する。従って、上記樹脂組成物の溶融粘度が更に高くなり、樹脂組成物がＴダイ内で滞留して、均一な厚みのシートを得ることができないという問題が生じた。又、Ｔダイ内で樹脂組成物が滞留すると、シート状に展開された樹脂組成物とＴダイ内面との接触時間が長くなって、樹脂の架橋が更に進行するため、樹脂がＴダイ内で固化してシートを押出すことができなくなるといった事態も生じていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２６７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、製膜時において、エチレン系共重合体がＴダイ内において滞留或いは固化することがなく、安定して均一な厚みに製膜することができる太陽電池用接着シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の太陽電池用接着シートＡは、図１に示したように、エチレン系共重合体及び有機過酸化物からなるシート層１、１・・・が３層以上、積層一体化されてなる太陽電池用接着シートであって、上記シート層１、１・・・のうちの両側最外シート層1a、1bにエチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物０．３〜３重量部及びスコーチ防止剤０．０１〜２重量部が含有されていると共に、上記両側最外シート層1a、1bの厚みの和が太陽電池用接着シートＡ全体の厚みの２０％以下であることを特徴とする。
【０００９】
上記シート層１に用いられるエチレン系共重合体は、エチレンと、エチレンと共重合し得る共重合性モノマーとの共重合体であり、このような共重合性モノマーとしては、特に限定されず、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸エステルなどが挙げられ、酢酸ビニルが好ましい。なお、上記共重合性モノマーは、単独でエチレンと共重合されていても、二種以上がエチレンと共重合されていてもよい。
【００１０】
又、上記エチレン系共重合体中に含まれる共重合性モノマーの量は、少ないと、得られる太陽電池用接着シートの透明性が不足し、太陽電池素子の発電効率が低下することがある一方、多いと、太陽電池用接着シートの製膜安定性や機械的強度が不十分になることがあるので、５〜５０重量％であることが好ましい。
【００１１】
そして、上記エチレン系共重合体のメルトフローレイトは、小さいと、太陽電池用接着シートの製膜安定性が低下することがある一方、大きいと、太陽電池用接着シートの機械的強度が不十分となることがあるので、１〜１００ｇ／１０分が好ましい。なお、本発明におけるエチレン系共重合体のメルトフローレイトは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ（２１．１８Ｎ）の条件下で測定された値をいう。
【００１２】
ここで、上記太陽電池用接着シートＡは、太陽電池モジュールの製造時に、上部透明保護材及び下部基板保護材と、太陽電池素子との間に介在させて用いられ、減圧下での加熱圧着によって太陽電池素子と上下保護材とを接着させる。上記エチレン系共重合体は、太陽電池用接着シートに特に必要とされる透明性、接着性及び耐熱性のうち、透明性と接着性には優れているものの、耐熱性が低く、太陽電池モジュールの製造工程中の高温条件下では、変形してしまうという問題点がある。そこで、太陽電池用接着シートＡを構成しているエチレン系共重合体に有機過酸化物を含有させ、太陽電池モジュールの製造時に加えられる熱でエチレン系共重合体を架橋させて、太陽電池用接着シートＡの耐熱性を向上させている。
【００１３】
しかしながら、後述するような太陽電池用接着シートＡの製膜工程において、エチレン系共重合体が架橋されてしまうと、エチレン系共重合体がＴダイ内で滞留して厚みが均一な太陽電池用接着シートを得ることができない、或いは、Ｔダイ内でエチレン系共重合体が固化して太陽電池用接着シートを製膜することができないなどの問題が生じてしまう。
【００１４】
そこで、製膜時において、高温になっているＴダイ内面と直接接触して架橋され易い、太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層1a、1bに、樹脂の貯蔵中や樹脂の成形中などに樹脂が架橋して成形不能になってしまう現象（スコーチ）を防止するスコーチ防止剤を含有させることで、太陽電池用接着シートＡの製膜時におけるエチレン系共重合体の架橋を防止し、太陽電池用接着シートＡの製膜安定性を損なわせないようにしている。
【００１５】
上記シート層１に用いられる有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド（１３６℃）、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（１２５℃）、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン（１０２℃）、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（１０６℃）、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン（１０７℃）、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン（１１１℃）、２，２−ジ（４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパン（１１４℃）、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート（１１５℃）、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート（１１８℃）、ｔ−ブチルパーオキシラウレート（１１８℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン（１１９℃）、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート（１１９℃）、ｔ−ブチルパーオキシアセテート（１２１℃）、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン（１２２℃）、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート（１２７℃）、ジ−ｔ−ヘキシルパーオキサイド（１３６℃）、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド（１３７℃）、ジ（２−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン（１３８℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（１３８℃）、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド（１４４℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３（１５０℃）、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド（１５１℃）などが挙げられ、単独で用いられても２種以上が併用されてもよい。なお、上記括弧内の温度は１時間半減期温度を表す。
【００１６】
そして、太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層1a、1bに含有される有機過酸化物の量は、少ないと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分になって、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足し、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下する一方、多いと、太陽電池用接着シートの製膜時において、エチレン系共重合体が架橋してＴダイ内に滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなくなったり、或いは、エチレン系共重合体がＴダイ内で固化して、太陽電池用接着シートを押出すことができなくなるので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．３〜３重量部に限定され、０．５〜１．５重量部が好ましい。
【００１７】
又、太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層以外の残余のシート層（以下、「中間シート層」という）1c、1c・・・に含有される有機過酸化物の量は、少ないと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分になって、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足し、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下することがある一方、多いと、太陽電池モジュールの製造時の加熱圧着工程中に、有機過酸化物の分解に伴って、アセトンや二酸化炭素といった低分子量化合物が大量に発生し、太陽電池素子と保護材との対向面間に気泡膨れを生じて、太陽電池素子と保護材との接着性が低下し、太陽電池素子の保護機能が低下し、或いは、太陽電池用接着シートが変色して、太陽電池素子の発電効率が低下することがあるので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．３〜３重量部が好ましく、０．５〜１．５重量部がより好ましい。
【００１８】
更に、上記両側最外シート層1a、1bには、太陽電池用接着シートＡの製膜時におけるエチレン系共重合体の架橋を防止する目的で、スコーチ防止剤が含有されている。このようなスコーチ防止剤としては、特に限定されず、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン、２，５−ジ−t−ブチル−ｐ−クレゾール、ヒドロキノン、２−メルカプトベンゾチアゾール、オクチルメタクリレート、Ｎ−ニトロソジフェニルアミンなどが挙げられ、単独で用いられても、二種以上が併用されてもよい。
【００１９】
そして、上記両側最外シート層1a、1bに含有されるスコーチ防止剤の量は、少ないと、太陽電池用接着シートの製膜時において、エチレン系共重合体が架橋してＴダイ内に滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなくなったり、或いは、エチレン系共重合体がＴダイ内で固化して、太陽電池用接着シートを押出すことができなくなる一方、多いと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分となって、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足し、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下するので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．０１〜２重量部に限定され、０．０５〜１重量部が好ましい。
【００２０】
又、上記太陽電池用接着シートＡの中間シート層1c、1c・・・にも、中間シート層1c、1c・・・を構成しているエチレン系共重合体の架橋を阻害しない範囲内においてスコーチ防止剤が添加されていてもよいが、スコーチ防止剤が含有されていないことが好ましい。
【００２１】
なお、上記シート層１には、太陽電池用接着シートＡの物性を損なわない範囲内であれば、必要に応じて、架橋助剤、カップリング剤、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどの酸化防止剤、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンなどの紫外線吸収剤などの添加剤を添加してもよい。
【００２２】
上記架橋助剤としては、アリル基、ビニル基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を２個以上有する多官能モノマーが挙げられ、これらは、ポリマーラジカルを安定化して架橋効率を高めると共に、架橋点を集中させて、ゲルの生成を促進させる。上記多官能モノマーとしては、例えば、フタル酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルフォスフェート、ジビニルベンゼン；１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールなどの（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールの（メタ）アクリレートなどが挙げられ、単独で使用されてもよいし、二種以上が併用されてもよい。
【００２３】
そして、太陽電池用接着シートＡの各シート層１に含有される架橋助剤の量は、多いと、Ｔダイ内でエチレン系共重合体が架橋されて溶融粘度が高くなり、エチレン系共重合体がＴダイ内で滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなくなったり、或いは、Ｔダイ内でエチレン系共重合体が架橋されて固化し、太陽電池用接着シートをＴダイから押出すことができなくなったりするので、エチレン系共重合体１００重量部に対して０．０１〜１重量部が好ましい。
【００２４】
更に、上記シート層１には、太陽電池用接着シートＡの物性を損なわない範囲内であれば、太陽電池用接着シートＡの接着性を高める目的で、カップリング剤を添加してもよい。このようなカップリング剤としては、アミノ基、グリシジル基、メタクリロキシ基及びメルカプト基からなる群より選ばれた一種又は二種以上の官能基を有するシランカップリング剤が好適に用いられ、例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００２５】
そして、本発明の太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層1a、1bの厚みの和は、厚いと、太陽電池モジュールの製造時において、エチレン系共重合体の架橋が不十分となり、太陽電池用接着シートの耐熱性が不足して、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下するので、太陽電池用接着シートＡ全体の厚みの２０％以下であることが好ましいが、薄すぎると、太陽電池用接着シートの製膜時において、中間シート層1c、1c・・・中のエチレン系共重合体が架橋してＴダイ内で滞留し、均一な厚みの太陽電池用接着シートを得ることができなかったり、或いは、エチレン系共重合体がＴダイ内で固化して、太陽電池用接着シートを押出すことができなくなることがあるので、太陽電池用接着シートＡの両側最外シート層1a、1bの厚みの和の下限は、太陽電池用接着シートＡ全体の厚みの５％であることが好ましい。なお、最外シート層1a、1bのそれぞれの厚みは、同じでなくてもよいが、同じ厚みであることが好ましい。
【００２６】
次に、本発明の太陽電池用接着シートＡの製膜方法について説明する。本発明の太陽電池用接着シートＡの製膜には、２機以上の押出機が一のフィードブロックを介して一のＴダイに接続された多層押出装置などにより製膜することができ、例えば、製膜する太陽電池用接着シートの層数分の押出機を有する多層押出装置を用意し、この多層押出装置の２機の押出機に両側最外シート層1a、1b用のエチレン系共重合体、有機過酸化物、スコーチ防止剤、及び、必要に応じて加えられる添加剤からなる樹脂組成物を供給する一方、残余の押出機に中間シート層1c、1c・・・用のエチレン系共重合体、有機過酸化物、及び、必要に応じて加えられる添加剤からなる樹脂組成物を供給して、それぞれの押出機中で樹脂組成物を溶融混練し、フィードブロックに供給して、フィードブロックの先端に配設されたＴダイより最外シート層1a、中間シート層1c、1c・・・及び最外シート層1bをこの順序に積層一体化された状態となるようにシート状に押出製膜し、押出された溶融状態のシートを冷却ロールで冷却、固化して巻き取ることにより製膜することができる。なお、同一の樹脂組成からなるシート層が複数ある場合には、一の押出機で溶融混練を行い、押出機より押出された溶融樹脂組成物を所定の層数分に分岐させた上でフィードブロックに供給して製膜してもよい。
【００２７】
又、上記太陽電池用接着シートＡの製膜工程において、シート層１の樹脂組成物を押出機内で溶融混練させる際の温度は、高いと、樹脂組成物中の有機過酸化物が分解して、エチレン系共重合体の架橋が進行してしまうことがあるので、使用する有機過酸化物の１時間半減期温度よりも１０℃以上低い温度であることが好ましく、二種以上の有機過酸化物を用いる場合においては、使用する有機過酸化物のうち、最も低い有機過酸化物の１時間半減期温度よりも１０℃以上低い温度であるのが好ましい。
【００２８】
更に、上記太陽電池用接着シートＡは、太陽電池モジュール製造時の加熱圧着工程における脱気性を向上させるために、表面にエンボス加工が施されるのが好ましい。なお、太陽電池用接着シートＡの表面にエンボス加工を施す方法としては、公知の方法が用いられ、例えば、Ｔダイから押出された直後の溶融状態の太陽電池用接着シートＡを、表面にエンボス模様が施されたエンボスロールと、このエンボスロールに対峙して配設されたゴムロールとの間に供給し、エンボスロールを溶融シートに押圧させて、太陽電池用接着シートＡの表面にエンボス加工を施す方法が挙げられる。なお、一旦製造された太陽電池用接着シートＡを再度、加熱して溶融状態とした上で上述の要領でエンボス加工を施してもよい。
【００２９】
そして、本発明の太陽電池用接着シートＡを用いて太陽電池モジュールを製造する方法としては、太陽電池素子の上面に太陽電池用接着シートＡを介して上部透明保護材を積層させると共に、太陽電池素子の下面に太陽電池用接着シートＡを介して下部基板保護材を積層させた積層体を作製し、この積層体を減圧下で加熱圧着することにより、太陽電池素子の上下面に太陽電池用接着シートＡを介して保護材が積層一体化された太陽電池モジュールを得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の太陽電池用接着シートは、エチレン系共重合体及び有機過酸化物からなるシート層が３層以上、積層一体化されてなる太陽電池用接着シートであって、上記シート層のうちの両側最外シート層に上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物０．３〜３重量部及びスコーチ防止剤０．０１〜２重量部が含有されていると共に、上記両側最外シート層の厚みの和がシート全体の厚みの２０％以下であることを特徴とするので、太陽電池用接着シートの製膜時において、エチレン系共重合体がＴダイ内で架橋して滞留し或いは固化するようなことはなく、よって、太陽電池用接着シートは均一な厚みを有しており、太陽電池素子と保護材とを太陽電池用接着シートを介して全体的に確実に圧着一体化させることができる。
【００３１】
又、上記太陽電池用接着シートにおける両側最外シート層を除く残余のシート層には、スコーチ防止剤を含有しない、或いは、太陽電池モジュールの製造時におけるエチレン系共重合体の架橋を阻害しない程度のスコーチ防止剤を含有させているので、太陽電池用接着シートは、太陽電池モジュールの製造時に加えられる熱によって充分に架橋構造が付与されて耐熱性が向上される。従って、本発明の太陽電池用接着シートは、温度が高くなる屋外での使用においても長期間に亘って優れた接着性を確実に維持し、得られる太陽電池モジュールは優れた耐久性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１〜３、比較例１〜４）
３機の押出機が一のフィードブロックを介して一のＴダイに接続された３層共押出装置を用意し、これらの押出機のうち２機を両側最外シート層1a、1b用とし、残りの１機を中間シート層1c用として、両側最外シート層1a、1b用の２機の押出機にエチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト：２０ｇ／１０分）１００重量部、有機過酸化物として、表１に示した所定量のジクミルパーオキサイド（１時間半減期温度：１３６℃）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（１時間半減期温度：１３８℃）、スコーチ防止剤として、表１に示した所定量のＮ−ニトロソジフェニルアミン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン、並びに、トリアリルイソシアヌレート０．３重量部、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．１重量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１重量部及び２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン０．３重量部からなる樹脂組成物を供給する一方、中間シート層1c用の押出機に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量：２８重量％、メルトフローレイト：２０ｇ／１０分）１００重量部、ジクミルパーオキサイド（１時間半減期温度：１３６℃）１重量部、トリアリルイソシアヌレート０．３重量部、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．１重量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１重量部及び２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン０．３重量部からなる樹脂組成物を供給した。
【００３４】
次に、３機それぞれの押出機にて１２０℃で樹脂組成物を溶融混練し、溶融状態の樹脂組成物をフィードブロックに供給して、フィードブロックの先端に配設されたＴダイより、最外シート層1a、中間シート層1c及び最外シート層1bをこの順に積層一体化させた状態に且つその厚み比が表１に示した厚み比となるように共押出して太陽電池用接着シートＡを製膜した。そして、Ｔダイより共押出された直後の溶融状態の太陽電池用接着シートＡを、エンボスロールと、このエンボスロールに対峙して配設されたゴムロールとの間に供給し、エンボスロールを溶融状態の太陽電池用接着シートＡに押圧させて、太陽電池用接着シートＡの表面に深さ０．２ｍｍのエンボス加工を施した後、冷却ロールによって冷却しながら巻き取ることにより、厚みが０．５ｍｍの３層の太陽電池用接着シートＡを得た。
【００３５】
上述のようにして太陽電池用接着シートＡを２４時間以上に亘って押出製膜し続けたところ、実施例１〜３及び比較例１〜２では、製膜を開始してから２４時間を経過しても、押出機内やＴダイ内でエチレン−酢酸ビニル共重合体が滞留することなく、安定して均一な厚みの太陽電池用接着シートＡを得ることができたが、比較例３及び４では、時間の経過と共に太陽電池用接着シートＡの幅方向の両端部の厚みが薄くなって、厚みの均一な太陽電池用接着シートＡを得ることができなくなった。更に、比較例３では、時間の経過と共にＴダイのシート押出口の両端部から中央へ向かって固化したエチレン−酢酸ビニル共重合体が詰まっていき、ついには、太陽電池用接着シートＡを押出すことができなくなった。
【００３６】
実施例及び比較例で得られた太陽電池用接着シートＡについて、架橋前後のゲル分率及び耐温湿度サイクル試験を下記の要領で行い、その結果を表１に示した。
【００３７】
（太陽電池用接着シートの架橋前のゲル分率）
製膜を開始してから１時間後及び２４時間後に得られた太陽電池用接着シートＡを用意した。そして、これらの太陽電池用接着シートＡにおける幅方向の端縁から幅方向に沿って中央側に５ｃｍだけ離間した部分（表１では「シート端部」と表記した）と、幅方向の中央部（表１では、「シート中央部」と表記した）とから、それぞれ約０．２ｇの試験片を切り出した。この試験片の精秤値をＳ（ｇ）とした。
【００３８】
次に、上記試験片を１１０℃のキシレン５０ミリリットル中に１２時間浸漬して、不溶解分を２００メッシュの金網で濾過し、金網上の残渣を８０℃で４時間減圧乾燥して、乾燥残渣の重量Ｗ（ｇ）を秤量し、下記式（１）を用いてゲル分率を算出した。但し、比較例３では、製膜を開始してから２４時間後の太陽電池用接着シートＡを得ることができなかったため、製膜を開始してから１時間後に得られた太陽電池用接着シートＡのみでゲル分率の測定を行った。
ゲル分率（重量％）＝１００×Ｗ／Ｓ ・・・式（１）
【００３９】
（太陽電池用接着シートの架橋後のゲル分率）
製膜を開始してから１時間後の太陽電池用接着シートＡを１５０℃で１０分間加熱することにより架橋させ、架橋後の太陽電池用接着シートＡにおける幅方向の中央部から試験片を切り出し、上記と同様の要領でゲル分率を測定した。
【００４０】
（耐温湿度サイクル試験）
製膜を開始してから２４時間後に得られた太陽電池用接着シートＡを用意した。そして、インターコネクターを介して接続された複数個の太陽電池用シリコン半導体ウェハーを一列に配置し、これらの太陽電池用シリコン半導体ウェハーの上面に太陽電池用接着シートＡを介して透明平板ガラスを積層し、太陽電池用シリコン半導体ウェハーの下面に太陽電池用接着シートＡを介してポリフッ化ビニルシートを積層させて積層体を作製した。
【００４１】
この積層体を１．３ｋＰａの減圧下にて１５０℃で１０分間加熱し、太陽電池用シリコン半導体ウェハーの上面に太陽電池用接着シートＡを介して透明平板ガラスが積層一体化され且つ太陽電池用シリコン半導体ウェハーの下面に太陽電池用接着シートＡを介してポリフッ化ビニルシートが積層一体化された太陽電池モジュールを製造した。
【００４２】
このようにして得られた太陽電池モジュールを、−２０℃の条件下にて６時間放置し、次に、１時間かけて温度を−２０℃から８５℃まで昇温すると共に湿度を８５％ＲＨにして再び６時間放置し、更に、１時間かけて温度を８５℃から−２０℃まで冷却する工程を１サイクルとして、このサイクルを１０回繰り返し行った後の太陽電池モジュールの外観を目視観察し、太陽電池用接着シートＡの変色の有無、及び、透明平板ガラス及びポリフッ化ビニルシートと、太陽電池用シリコン半導体ウェハーとの剥離の有無を評価した。但し、比較例３では、製膜開始から２４時間後の太陽電池用接着シートＡを得ることができず、比較例４では、製膜開始から２４時間後に厚みの均一な太陽電池用接着シートＡを得ることができなかったので、耐温湿度サイクル試験を行うことができなかった。
【００４３】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の太陽電池用接着シートを示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ シート層
1a、1b 最外シート層
1c 中間シート層
Ａ 太陽電池用接着シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン系共重合体及び有機過酸化物からなるシート層が３層以上、積層一体化されてなる太陽電池用接着シートであって、上記シート層のうちの両側最外シート層に上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物０．３〜３重量部及びスコーチ防止剤０．０１〜２重量部が含有されていると共に、上記両側最外シート層の厚みの和がシート全体の厚みの２０％以下であることを特徴とする太陽電池用接着シート。
【請求項２】
シート層のうちの両側最外シート層以外の残余のシート層にエチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物が０．３〜３重量部含有されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用接着シート。
【請求項３】
シート層のうちの両側最外シート層以外の残余のシート層にスコーチ防止剤が含有されていないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池用接着シート。
【請求項１】
エチレン系共重合体及び有機過酸化物からなるシート層が３層以上、積層一体化されてなる太陽電池用接着シートであって、上記シート層のうちの両側最外シート層に上記エチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物０．３〜３重量部及びスコーチ防止剤０．０１〜２重量部が含有されていると共に、上記両側最外シート層の厚みの和がシート全体の厚みの２０％以下であることを特徴とする太陽電池用接着シート。
【請求項２】
シート層のうちの両側最外シート層以外の残余のシート層にエチレン系共重合体１００重量部に対して、有機過酸化物が０．３〜３重量部含有されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用接着シート。
【請求項３】
シート層のうちの両側最外シート層以外の残余のシート層にスコーチ防止剤が含有されていないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池用接着シート。
【図１】
【公開番号】特開２００７−２９９９１７（Ｐ２００７−２９９９１７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２６３７６（Ｐ２００６−１２６３７６）
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（５９６１１１２７６）積水フイルム株式会社 (133)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（５９６１１１２７６）積水フイルム株式会社 (133)
【Ｆターム（参考）】
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