JP4835806B2

JP4835806B2 - 太陽電池モジュール用封止材シート、及び太陽電池モジュールの製造方法

Info

Publication number: JP4835806B2
Application number: JP2011501833A
Authority: JP
Inventors: 立平田; 久光亀島; 農松島
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2030-09-21
Also published as: KR20120068931A; WO2011040282A1; JPWO2011040282A1; KR101306400B1; US20120184061A1; CN102549769B; CN102549769A; TW201125141A; EP2485270A1

Description

本発明は、太陽電池モジュール用封止材シート、及び該太陽電池モジュール用封止材シートを用いた太陽電池モジュールの製造方法に関する。

太陽光を利用するクリーンな発電技術として、太陽電池が近年注目を集めている。太陽電池モジュールは、一般に、太陽光を利用して発電する光電変換セルが封止材で封止された封止材層が、表面保護部材と裏面保護部材で挟まれた層構成を有している。

太陽電池モジュールの製造方法としては、２枚の太陽電池モジュール用封止材シート（以下、単に「封止材シート」ということがある。）を使用する下記方法（１）が用いられる。
（１）表面保護部材、第１の封止材シート、光電変換セル、第２の封止材シート及び裏面保護部材をこの順序で積層して積層体を形成し、真空中で該積層体を加熱して脱気した後、真空中で１気圧の荷重をかけながら加熱することで、前記光電変換セルを第１の封止材シートと第２の封止材シート内に埋没させ、それら封止材シートの樹脂を架橋硬化させて接着一体化する、太陽電池モジュールの製造方法。

しかし、方法（１）では、光電変換セルを封止材シート内に埋没させる際に、封止材シートが光電変換セルに強く押し付けられるため、その押圧力で光電変換セルが破損することがある。そこで、前記光電変換セルの破損を防ぐ方法として、下記製造方法が示されている。
（２）弾性率の低い封止材シートを用いることで、光電変換セルを封止する際の該封止材シートによる光電変換セルへの押圧力を小さくして、光電変換セルの破損を抑制する、太陽電池モジュールの製造方法（例えば、特許文献１）。
（３）エンボス加工により表面に凹部が設けられた封止材シートを用いることで、光電変換セルを封止する際の封止材シートによる光電変換セルへの押圧力を分散させて、光電変換セルの破損を抑制する、太陽電池モジュールの製造方法（例えば、特許文献２）。

国際公開第０６／０９５７６２号パンフレット国際公開第０１／０６１７６３号パンフレット

しかし、方法（２）では、封止材シートの弾性率が低いことで、光電変換セルを封止する際に、太陽電池モジュールの有効面積外まで封止材が押し出されて大きく漏れ出すことがある。
また、方法（３）では、封止材シート表面に設けた凹部内にあった空気が太陽電池モジュールの封止材層中に残存しやすい。凹部が深いほど空気の量も多くなるため、脱気に要する時間が増大する。
以上のことから、光電変換セルの破損及び封止材の漏れを抑制でき、高品質な太陽電池モジュールを簡便に製造できる方法の開発が望まれている。

本発明は、光電変換セルを封止する際における光電変換セルの破損及び封止材の漏れを抑制でき、高品質な太陽電池モジュールを簡便に製造できる太陽電池モジュール用封止材シート、及び太陽電池モジュールの製造方法の提供を目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
［１］メルトフローレート（温度１９０℃、荷重２．１６Kg）が１０〜２０ｇ／１０分の透明樹脂（A）と、メルトフローレート（温度１９０℃、荷重２．１６Ｋｇ）が３０〜４０ｇ／１０分の透明樹脂（Ｂ）とを含有し、前記透明樹脂（Ａ）（質量：Ｗ_Ａ）と透明樹脂（Ｂ）（質量：Ｗ_Ｂ）との質量比α（＝Ｗ_Ａ／Ｗ_Ｂ）が０．７〜１．５であり、
前記透明樹脂（Ａ）及び前記透明樹脂（Ｂ）は共にＥＶＡであり、
前記透明樹脂（Ａ）と前記透明樹脂（Ｂ）との混合樹脂を含む混合樹脂層を有する、
太陽電池モジュール用封止材シート。
［２］厚みが１０〜５００μｍである、前記［１］に記載の太陽電池モジュール用封止材シート。
［３］前記［１］に記載の太陽電池モジュール用封止材シートにより光電変換セルを挟んだ状態で、加熱加圧して、前記太陽電池モジュール用封止材シートにより前記光電変換セルを封止する封止工程を有する、太陽電池モジュールの製造方法。

本発明の太陽電池モジュール用封止材シートは、太陽電池モジュールの製造時において、光電変換セルの破損及び封止材の漏れを抑制できる。
また、本発明の製造方法によれば、本発明の太陽電池モジュール用封止材シートを用いることにより、光電変換セルを封止する際における光電変換セルの破損及び封止材の漏れを抑制でき、高品質な太陽電池モジュールを簡便に製造できる。

本発明における太陽電池モジュールの実施形態の一例を示した断面図である。本発明の太陽電池モジュールの製造方法の一工程を示した断面図である。本発明の太陽電池モジュールの製造方法の一工程を示した断面図である。封止材シートと保護部材との密着強度の測定用サンプルを示した断面図である。実施例及び比較例の太陽電池モジュールにおける封止材の漏れの範囲を示した平面図である。

［太陽電池モジュール用封止材シート］
本発明の封止材シートは、太陽電池モジュールにおいて光電変換セルを封止するのに用いるシートであり、メルトフローレート（以下、「ＭＦＲ」という。）の異なる透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）とを含有している。
本発明における透明樹脂のＭＦＲとは、樹脂の流動性を示す指標であり、ＪＩＳＫ７２１０に準拠した方法で、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される値を意味する。また、本発明における透明樹脂とは、ＪＩＳＫ７１０５に準拠した方法で測定した全光線透過率が、厚み０．５ｍｍにおいて８５％以上の樹脂を意味する。

（透明樹脂（Ａ））
透明樹脂（Ａ）のＭＦＲ（温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）は、１０〜２０ｇ／１０分である。透明樹脂（Ａ）により、封止材が保護部材（表面保護部材、裏面保護部材）の外側に漏れ出すことを抑制する効果が付与される。
ＭＦＲが前記範囲内である透明樹脂（Ａ）を後述する透明樹脂（Ｂ）と併用することにより、太陽電池モジュールの製造における光電変換セルの破損、及び封止材の漏れを共に抑制できる。

透明樹脂（Ａ）としては、封止材シートに通常用いられる透明性の高い公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；アイオノマー；エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、「ＥＶＡ」という。）；エチレン−メタクリル酸共重合体；エチレン−アクリル酸共重合体；ポリフッ化ビニル；ポリ塩化ビニル、または、これらの共重合体が挙げられる。なかでも、透明性に優れ、安価である点から、ＥＶＡが好ましい。

架橋性エチレン系共重合体のＭＦＲは、該共重合体にける共重合成分に由来する単位の含有率を調節することにより調節できる。例えば、ＥＶＡのＭＦＲは、ＥＶＡ１００質量％中の酢酸ビニル単位の含有率を調節することにより調節できる。
透明樹脂（Ａ）（ＭＦＲ：１０〜２０ｇ／１０分）としてＥＶＡを用いる場合、該ＥＶＡ１００質量％中の酢酸ビニル単位の含有率は、１０〜４０質量％が好ましく、２０〜３０質量％がより好ましい。
また、ＭＦＲは、分子量を調節することでも調節でき、分子量を大きくすることでＭＦＲが小さくなる。

透明樹脂（Ａ）としては、ＥＶＡが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲で他の樹脂を加えることもできる。
透明樹脂（Ａ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

（透明樹脂（Ｂ））
透明樹脂（Ｂ）のＭＦＲ（温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）は、３０〜４０ｇ／１０分である。透明樹脂（Ｂ）により、太陽電池モジュールの製造における光電変換セルが破損することを抑制する効果が付与される。
ＭＦＲが前記範囲内である透明樹脂（Ｂ）を前記透明樹脂（Ａ）と併用することにより、太陽電池モジュールの製造における光電変換セルの破損、及び封止材の漏れを共に抑制できる。

透明樹脂（Ｂ）としては、前記透明樹脂（Ａ）で挙げた樹脂と同じ樹脂が挙げられる。透明樹脂（Ｂ）は、透明性に優れ、安価である点から、ＥＶＡが特に好ましい。透明樹脂（Ｂ）のＭＦＲは、前記透明樹脂（Ｂ）で説明した方法で調節できる。
透明樹脂（Ｂ）（ＭＦＲ：３０〜４０ｇ／１０分）としてＥＶＡを用いる場合、該ＥＶＡ１００質量％中の酢酸ビニル単位の含有率は、１０〜４０質量％が好ましく、３０〜３５質量％がより好ましい。

透明樹脂（Ｂ）としては、ＥＶＡが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲で他の樹脂を加えることもできる。
透明樹脂（Ｂ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

本発明の封止材シートにおいては、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）が異なる種類の透明樹脂であってもよいが、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）が同じ種類の透明樹脂であることが好ましい。透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）は、共にＥＶＡを含むことが好ましく、共にＥＶＡからなることが特に好ましい。

透明樹脂（Ａ）（質量：Ｗ_Ａ）と透明樹脂（Ｂ）（質量：Ｗ_Ｂ）との質量比α（＝Ｗ_Ａ／Ｗ_Ｂ）は、０．７〜１．５である。透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）との質量比αが前記範囲内であれば、太陽電池モジュールの製造において、光電変換セルを封止する際の光電変換セルの破損及び封止材の漏れが抑制できる。また、質量比αが大きいほど封止材の漏れを抑制する効果が高く、質量比αが小さいほど光電変換セルの破損を抑制する効果が高い。透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）との質量比αは、０．９〜１．１が好ましく、１．０がより好ましい。

（透明樹脂（Ｃ））
本発明の封止材シートにおける透明樹脂は、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）からなることが好ましいが、太陽電池モジュールの製造時における光電変換セルの破損及び封止材の漏れを抑制できる範囲内において、透明樹脂（Ａ）及び透明樹脂（Ｂ）以外の透明樹脂（Ｃ）が含まれていてもよい。
透明樹脂（Ｃ）としては、ＭＦＲ（温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）が１０ｇ／１０分未満の透明樹脂、２０ｇ／１０分超３０ｇ／１０分未満の透明樹脂、４０ｇ／１０分超の透明樹脂等が挙げられる。該透明樹脂の種類としては、透明樹脂（Ａ）で挙げたものが挙げられる。

（その他の成分）
本発明の封止材シートには、透明性を損なわない範囲で強度を高めることを目的として、架橋剤が添加されていてもよい。
架橋剤としては、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、２，２−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン等が挙げられる。

また、封止材シートには、前記架橋剤の他に、架橋反応を促進する架橋助剤が添加されてもよい。架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート等が挙げられる。

また、密着性の向上のために用いられるシランカップリング剤、耐光性の向上のために用いられる紫外線吸収剤、熱安定性の向上のために用いられる酸化防止剤が添加されていてもよい。
前記シランカップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシメチルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリクロロプロピルシラン、トリエトキシフェニルシラン等が挙げられる。

前記紫外線吸収剤としては、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。

前記酸化防止剤としては、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。

本発明の封止材シートは、単層からなるシートであってもよく、複数層からなるシートであってもよい。本発明の封止材シートが複数層からなる場合は、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）の質量比αは、全ての層に含まれる透明樹脂（Ａ）の合計質量と、全ての層に含まれる透明樹脂（Ｂ）の合計質量との質量比である。
本発明の封止材シートは、下記封止材シート（ｉ）及び封止材シート（ｉｉ）が好ましく、密着性の点から、封止材シート（ｉ）が特に好ましい。
（ｉ）透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）との混合樹脂を含む混合樹脂層を有する封止材シート。
（ｉｉ）透明樹脂（Ａ）を含む透明樹脂層（ａ）と、透明樹脂（Ｂ）を含む透明樹脂層（ｂ）が、少なくとも一方の最表層が透明樹脂（ｂ）となるように積層された積層体を有する封止材シート。

封止材シート（ｉ）：
封止材シート（ｉ）は、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）との混合樹脂、及び必要に応じて架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤等を含有する樹脂組成物により形成された混合樹脂層からなるシートである。混合樹脂層は、単層であってもよく、複数層であってもよいが、単層であることが好ましい。また、封止材シート（ｉ）が２層以上の混合樹脂層を有する場合は、各層が共押出しにより形成されていることが好ましい。

封止材シート（ｉ）の膜厚は、１０〜５００μｍが好ましく、４００〜５００μｍがより好ましい。前記膜厚は、封止材シート（ｉ）が複数層の場合は、それら全ての層を合計した厚みである。
太陽電池モジュールにおいて表面及び裏面保護部材に接する封止材層は、硬化性よりもそれらの部材との密着性が重視されるため、軟らかい層であることが好ましい。そのため、封止材シート（ｉ）の膜厚が５００μｍを超えると、保護部材の歪みに起因する応力により封止材層の変形が大きくなり、該層の端部の密閉性が低下し、光電変換セルや回路の劣化の原因となるおそれがある。また、封止材シート（ｉ）の膜厚が１０μｍ未満であると、加工性が低下し、封止材層内に抜け部分が発生し易いため、その部分の保護部材との密着性、密封性が低下して、光電変換セルや回路の劣化の原因となるおそれがある。

封止材シート（ｉ）は、例えば、加熱溶融させた前記樹脂組成物を、Ｔダイ法又はカレンダー法により製膜することで製造できる。また、該製膜工程において、熱溶融した状態の封止材シート（ｉ）の表面に、凹凸パターンが施されているロール（金属製又はゴム製）を圧着させることで、封止材シート（ｉ）の片面もしくは両面に該ロールの凹凸パターンを転写させ、封止材シートにエンボス加工を施してもよい。

このエンボス加工実施の際に、封止材シート（ｉ）の単位面積あたりの凹部の合計体積Ｖ_Ｈと前記単位面積に最大厚みを乗じた該シートの見かけ体積Ｖ_Ａとの百分比Ｖ_Ｈ／Ｖ_Ａ×１００％で規定される空隙率Ｐが１〜４％となるよう、製膜工程のロールにおける凹凸パターンを選定し、封止材シートへのエンボス加工を実施することが好ましい。

上記Ｖ_Ｈ／Ｖ_Ａ×１００％にて定義される空隙率Ｐは、次のようにして計算により求めることができる。すなわち、エンボス加工を施した封止材シートにおいて、封止材シートの見掛けの体積Ｖ_Ａ（ｍｍ^３）は、封止材シートの最大厚みｔ_ｍａｘ（ｍｍ）と単位面積（例えば１ｍ^２＝１０００×１０００＝１０^６ｍｍ^２）との積で、以下のようにして算出される。
Ｖ_Ａ（ｍｍ^３）＝ｔ_ｍａｘ×１０^６
一方、この単位面積の封止材シートの実際の体積Ｖ_０（ｍｍ^３）は封止材シートを構成する樹脂の比重ρ（ｇ／ｍｍ^３）と単位面積（１ｍ^２）当りの封止材シートの実際の重さＷ（ｇ）とから次のように算出される。
Ｖ_０（ｍｍ^３）＝Ｗ／ρ
封止材シートの単位面積当りの凹部の合計体積ＶＨ（ｍｍ^３）は、封止材シートの見掛けの体積Ｖ_Ａから実際の体積Ｖ_０を差し引いた値として次のように算出される。
Ｖ_Ｈ（ｍｍ^３）＝Ｖ_Ａ−Ｖ_０＝Ｖ_Ａ−（Ｗ／ρ）
従って、空隙率（％）は次のようにして求めることができる。
空隙率Ｐ（％）＝Ｖ_Ｈ／Ｖ_Ａ×１００＝（Ｖ_Ａ−（Ｗ／ρ））／Ｖ_Ａ×１００
＝１−Ｗ／（ρ・Ｖ_Ａ）×１００＝１−Ｗ／（ρ・ｔ_ｍａｘ・１０^６）×１００
なお、この空隙率（％）は、上記のような計算式により算出する他、実際の封止材シートについて断面やエンボス加工が施された面を顕微鏡撮影し、画像処理を行うことにより求めることもできる。
また、封止材シートの最大厚みｔ_ｍａｘとは、封止材シートの一方の面にエンボス加工してある場合、凸部の最頂部から裏面までの距離を示し、フィルムの双方の面にエンボス加工してある場合には、双方の面の凸部の先端同士の距離（フィルム厚さ方向の距離）を示す。最大厚みｔ_ｍａｘは５０〜２０００μｍであることが好ましい。

封止材シート（ｉｉ）：
封止材シート（ｉｉ）は、透明樹脂（Ａ）、及び必要に応じて架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤等を含む樹脂組成物により形成された透明樹脂層（ａ）と、透明樹脂（Ｂ）、及び必要に応じて架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤等を含む樹脂組成物により形成された透明樹脂層（ｂ）が、一方又は両方の最表層が透明樹脂（ｂ）となるように積層された積層体を有するシートである。例えば、透明樹脂層（ａ）／透明樹脂層（ｂ）からなる積層体、透明樹脂層（ｂ）／透明樹脂層（ａ）／透明樹脂層（ｂ）からなる積層体、透明樹脂層（ａ）／透明樹脂層（ｂ）／透明樹脂層（ａ）／透明樹脂層（ｂ）からなる積層体等を有する封止材シートが挙げられる。なかでも、密着性の点から、透明樹脂層（ａ）／透明樹脂層（ｂ）からなる積層体を有する封止材シートが好ましい。
封止材シート（ｉｉ）は、太陽電池モジュールの製造においては、最表層の透明樹脂（ｂ）を光電変換セル側に向けて使用する。

封止材シート（ｉｉ）における積層体は、透明樹脂層（ａ）と透明樹脂層（ｂ）をＴダイ法又はカレンダー法により別々に製膜した後、それらを積層したものであってもよいが、透明樹脂層（ａ）と透明樹脂層（ｂ）が共押し出しにより形成されていることが好ましい。
また、封止材シート（ｉｉ）には、封止材シート（ｉ）と同様にエンボス加工が施されていてもよい。

封止材シート（ｉｉ）の膜厚は、封止材シート（ｉ）と同様の理由から、１０〜５００μｍが好ましく、４００〜５００μｍがより好ましい。
また、封止材シート（ｉｉ）における透明樹脂層（ａ）の膜厚ｄａと、透明樹脂層（ｂ）の膜厚ｄｂとの比ｄ_ａ／ｄ_ｂは、０．８〜１．２が好ましく、０．９〜１．１がより好ましい。比ｄ_ａ／ｄ_ｂが０．８以上であれば、太陽電池モジュール製造時に封止材が漏れ出すことを抑制しやすい。比ｄ_ａ／ｄ_ｂが１．２以下であれば、太陽電池モジュール製造時に光電変換セルが破損することを抑制しやすい。

従来の封止材シートには、ＭＦＲが０．１〜１００ｇ／１０分の透明樹脂が用いられることが多いが、該封止材シートでは光電変換セルの破損と封止材の漏れを共に抑制することが困難であった。該問題に対し詳細な検討を行った結果、本発明者等は、ＭＦＲが１０〜２０ｇ／分の透明樹脂（Ａ）とＭＦＲが３０〜４０ｇ／分の透明樹脂（Ｂ）とを、特定の質量比で併用することで、該封止材シートを用いた太陽電池モジュールの製造において、光電変換セルを封止する際に光電変換セルが破損したり、封止材が保護部材の外側に漏れ出したりすることが共に抑制されることを見い出した。該効果は、ＭＦＲの異なる透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）を併用することで流動性の分布が広がるため、透明樹脂（Ａ）による封止材の漏れの抑制効果と、透明樹脂（Ｂ）による光電変換セルの破損の抑制効果が、両立して発揮されるためであると考えられる。

なお、本発明の封止材シートは前述した封止材シートには限定されない。例えば、混合樹脂層と、透明樹脂層（ａ）及び／又は透明樹脂層（ｂ）が積層された封止材シートであってもよい。この場合、該封止材シートにおいては、少なくとも一方の最表層を混合樹脂層（混合樹脂層中の質量比αが０．７〜１．５である場合。）又は透明樹脂層（ｂ）とすればよい。

［太陽電池モジュールの製造方法］
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、前述した本発明の封止材シートを用いて光電変換セルを封止する封止工程を有することを特徴とする。すなわち、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、本発明の封止材シートを用いる以外は、公知の方法が適用できる。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、使用する本発明の封止材シートの形態の違いに応じて、下記方法（Ｉ）及び方法（ＩＩ）が挙げられる。
（Ｉ）封止材シート（ｉ）により光電変換セルを挟んだ状態で、加熱加圧して、封止材シート（ｉ）で該光電変換セルを封止する封止工程を有する方法。
（ＩＩ）封止材シート（ｉｉ）により、該封止材シート（ｉｉ）の最表層の透明樹脂層（ｂ）が光電変換セル側を向くようにして光電変換セルを挟んだ状態で、加熱加圧して、封止材シート（ｉｉ）で該光電変換セルを封止する封止工程を有する方法。

以下、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の実施形態の一例として、図１に示すように、太陽光を利用して発電する光電変換セル２、２と、光電変換セル２、２を封止する封止材層３と、封止材層３の表面側を保護する表面保護部材４と、封止材層３の裏面側を保護する裏面保護部材５とを有する太陽電池モジュール１の製造方法について詳細に説明する。

方法（Ｉ）：
方法（Ｉ）は、下記工程を有する。
積層工程：図２に示すように、裏面保護部材５、封止材シート（ｉ）３Ａ、光電変換セル２、２、封止材シート（ｉ）３Ａ、及び表面保護部材４をこの順に積層して積層体１Ａを得る。
封止工程：積層体１Ａを加熱加圧して、封止材シート（ｉ）３Ａ、３Ａで光電変換セル２、２を封止し、封止材層３を形成する。

封止工程においては、真空状態で積層体１Ａを加熱加圧する真空ラミネートにより、封止材シート（ｉ）３Ａ、３Ａを光電変換セル２、２に押し付け、封止材シート（ｉ）３Ａ、３Ａ中に光電変換セル２、２を埋没させ、封止材シート（ｉ）３Ａ、３Ａの透明樹脂を架橋硬化させて接着一体化して封止材層３を形成させる。これにより、太陽電池モジュール１が得られる。

前記真空状態とは、圧力を１３３Ｐａ（１ｍｍＨｇ程度）以下にすることを意味する。
３分間真空に保った後、裏面保護部材側の真空を開放し、裏面保護部材から１０１３２５Ｐａ（大気圧）で押圧することが好ましい。
封止における加熱温度は、１５０℃が好ましい。

方法（ＩＩ）：
方法（ＩＩ）は、下記工程を有する。
積層工程：図３に示すように、透明樹脂層（ａ）３１ａと透明樹脂層（ｂ）３１ｂが積層された封止材シート（ｉｉ）３Ｂを用い、その透明樹脂層（ｂ）３１ｂが光電変換セル２、２側に向くようにして、裏面保護部材５、封止材シート（ｉｉ）３Ｂ、光電変換セル２、２、封止材シート（ｉｉ）３Ｂ、及び表面保護部材４をこの順に積層して積層体１Ｂを得る。
封止工程：積層体１Ｂを加熱加圧して、封止材シート（ｉｉ）３Ｂ、３Ｂで光電変換セル２、２を封止し、封止材層３を形成する。

方法（ＩＩ）における積層工程では、柔軟性に優れ、光電変換セル２に押し付けたときに光電変換セル２に破損が生じることを抑制する効果の高い透明樹脂層（ｂ）を、光電変換セル２側に向けて積層を行う。
また、封止工程は、方法（Ｉ）における封止工程と同様に行うことができる。

以下、太陽電池モジュール１の製造に用いる封止材シート以外の各材料について説明する。
光電変換セル２は、光電効果により受光面に入射した光を電気に変換する機能を有するセルである。光電変換セル２は、太陽電池モジュール１内において複数個（図１では２つ）が電極（図示省略）によって接続されている。光電変換セル２の材料としては、光電変換セルに用いられる公知の材料を用いることができ、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン等の結晶系シリコン等が挙げられる。なかでも、簡便に製造でき、低コストである点から、多結晶シリコンが好ましい。

表面保護部材５としては、耐候性、耐久性、透明性等に優れたものが好ましく、例えば、ガラス板、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂シート等が挙げられる。また、ポリカーボネート等の樹脂シートを用いてもよい。
表面保護部材５の厚さは、０．２〜３．０ｍｍが好ましい。

裏面保護部材６としては、耐候性、耐久性に優れたものが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルフロライド、ＥＶＡ等の樹脂シート、及びそれらの積層体等が挙げられる。また、前記樹脂シートや積層体には、水蒸気バリア性や酸素バリア性を付与するバリア層を積層してもよい。
裏面保護部材６の厚さは、０．１〜１．０ｍｍが好ましい。

太陽電池モジュール１において、透明樹脂（Ａ）、（Ｂ）としてＥＶＡを用いた場合、真空状態で加熱加圧した後の封止材層３におけるＥＶＡの架橋率は、７０％以上であることが好ましい。
該架橋率は、加熱加圧した後に、太陽電池モジュール１の封止材層３を引き剥がし、その１ｇをキシレン１００ｃｃに浸漬して、１２時間、１１０℃で溶融させ、非溶融成分の質量を測定し、下記式の質量比を算出することにより求められる。
（架橋率）＝［非溶融成分の質量（ｇ）／溶融前の質量（１ｇ）］×１００

また、太陽電池モジュール１における保護部材（表面保護部材４、裏面保護部材５）と封止材層３の密着強度は、３０Ｎ／１５ｍｍ以上が好ましい。密着強度は、下記測定方法により測定される。
図４に示すように、裏面保護部材５、封止材シート（ｉ）３Ａ、封止材シート（ｉ）３Ａ、表面保護部材４をこの順に重ね合わせ、１５０℃で１０分間、１０１３２５Ｐａで真空加圧して擬似モジュールを作成する。表面保護部材としては白板ガラス（厚さ３ｍｍ）を、裏面保護部材としてはフッ化ビニルポリマー（厚さ３８μｍ）を用いる。

表面保護部材／封止材層間の接着強度は、前記模擬モジュールにおける表面保護部材４と封止材シート（ｉ）３Ａ界面に、カッターナイフで剥離きっかけとして切り込みを入れ、封止材層と裏面保護部材を接着強度測定機のチャックに固定し、９０°の角度で接着強度を測定する。
接着強度測定機としては、ＯＲＩＥＮＴＥＣ製ＴＥＮＳＩＬＯＮ（ＲＴＣ−１２５０）を用いる。測定条件としては、１５ｍｍ幅の接着強度測定とし、剥離速度は３０ｍｍ／分とする。

裏面保護部材／封止材間の接着強度は、裏面保護部材５と封止材シート（ｉ）３Ａ界面にカッターナイフで剥離きっかけとして切り込みを入れ、裏面保護部材５を接着強度測定機のチャックに固定し、９０°の角度で接着強度を測定した。接着強度測定機及び測定条件は、表面保護部材／封止材間の接着強度測定時と同様とする。
なお、封止材シート（ｉｉ）３Ｂを用いる場合も同様に行える。

以上説明した本発明の製造方法によれば、製造時に光電変換セルが破損したり、封止材が漏れ出したりすることを抑制することができ、高い生産性で簡便に太陽電池モジュールを製造できる。
なお、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は前述した方法には限定されない。例えば、封止材シート（ｉ）と封止材シート（ｉｉ）を組み合わせて用いる方法であってもよい。

以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［評価方法］
本実施例における評価は、以下に示すようにして行った。
（セル破損の評価）
図２に示すように、表面保護部材４（白板ガラス；縦２９０ｍｍ×横２１０ｍｍ×厚さ３ｍｍ）、封止材シート３Ａ（各例で得た封止材シート；縦２８０ｍｍ×横２００ｍｍ）、２つの光電変換セル２、封止材シート３Ａ（各例で得た封止材シート；縦２８０ｍｍ×横２００ｍｍ）、裏面保護部材５（ポリフッ化ビニル；縦２９０ｍｍ×横２１０ｍｍ）をこの順に積層し、１５０℃で１０分間真空ラミネートした。その後、表面保護部材４側から目視にてセルの破損を確認した。これを５０回行い、下記基準で評価した。
「○」：光電変換セルが破損した回数が０であった。
「△」：光電変換セルが破損した回数が１以上３未満であった。
「×」：光電変換セルが破損した回数が３以上であった。

（封止材の漏れの評価）
「セル破損の評価」と同様にして太陽電池モジュールを作成し、図５に示すように、漏れ出した封止材３の縁から表面保護部材４の縁までの距離Ｌの最大値を測定し、下記基準で評価した。
「○」：距離Ｌの最大値が２ｍｍ未満であった。
「△」：距離Ｌの最大値が２ｍｍ以上５ｍｍ未満であった。
「×」：距離Ｌの最大値が５ｍｍ以上であった。

以下、本実施例で用いた原料を示す。
（透明樹脂（Ａ））
透明樹脂Ａ１：ＥＶＡ（ＭＦＲ：１０ｇ／１０分、酢酸ビニル単位：３０質量％）
透明樹脂Ａ２：ＥＶＡ（ＭＦＲ：２０ｇ／１０分、酢酸ビニル単位：２８質量％）

（透明樹脂（Ｂ））
透明樹脂Ｂ１：ＥＶＡ（ＭＦＲ：３０ｇ／１０分、酢酸ビニル単位：３０質量％）
透明樹脂Ｂ２：ＥＶＡ（ＭＦＲ：４０ｇ／１０分、酢酸ビニル単位：３３質量％）

（透明樹脂（Ｃ））
透明樹脂Ｃ１：ＥＶＡ（ＭＦＲ：５ｇ／１０分、酢酸ビニル単位：３０質量％）
透明樹脂Ｃ２：ＥＶＡ（ＭＦＲ：２５ｇ／１０分、酢酸ビニル単位：３０質量％）
透明樹脂Ｃ３：ＥＶＡ（ＭＦＲ：５０ｇ／１０分、酢酸ビニル単位：３０質量％）

（架橋剤）
架橋剤Ｄ１：２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（有機過酸化物）
（架橋助剤）
架橋助剤Ｅ１：トリアリルイソシアヌレート
（シランカップリング剤）
シランカップリング剤Ｆ１：γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン

［実施例１］
透明樹脂Ａ１と透明樹脂Ｂ１とを等量混合した混合樹脂（質量比α＝１．０）１００質量部に、架橋剤Ｄ１を０．３７５質量部、架橋助剤Ｅ１を０．３７５質量部、シランカップリング剤Ｆ１を０．２５質量部添加した樹脂組成物を調製した。
次いで、前記樹脂組成物を押出成型機により成型し、膜厚０．４ｍｍの封止材シートを得た。封止材シートの膜厚は、電子マイクロメーター（アンリツ社製、Ｋ３５１Ｃ）により測定した。

［実施例２〜４］
樹脂組成物に含有させる透明樹脂の種類を表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして封止材シートを得た。

［比較例１〜５］
樹脂組成物に含有させる透明樹脂の種類を表１に示す１種類に変更した以外は、実施例１と同様にして封止材シートを得た。

［比較例６〜１３］
樹脂組成物に含有させる透明樹脂の種類を表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして封止材シートを得た。
実施例１〜４及び比較例１〜１３の評価結果を表１に示す。

表１に示すように、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）を質量比α＝１で混合した混合樹脂を用いた実施例１〜４の封止材シートでは、太陽電池モジュールの製造時において、セルの破損及び封止材の漏れが抑制された。
一方、透明樹脂（Ａ）のみを用いた比較例１及び２の封止シートでは、光電変換セルの破損を抑制することができなかった。
ＭＦＲが３０ｇ／１０分の透明樹脂（Ｂ）のみを用いた比較例３の封止材シートでは、ＭＦＲが２０ｇ／１０分の透明樹脂（Ａ）と４０ｇ／１０分の透明樹脂（Ｂ）を等量用いた実施例４に比べて、光電変換セルの破損及び封止材の漏れを抑制する効果が共に劣っていた。
ＭＦＲが４０ｇ／１０分の透明樹脂（Ｂ）のみを用いた比較例４、及びＭＦＲが５０ｇ／１０分の透明樹脂（Ｃ）のみを用いた比較例５の封止材シートでは、封止材が大きく漏れ出してしまった。
また、ＭＦＲが異なる２種の透明樹脂を用いているが、その組み合わせが透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）ではない比較例６〜１３の封止材シートでは、ＭＦＲが５ｇ／１０分の透明樹脂（Ｃ）を用いた場合（比較例６〜８）に光電変換セルの破損を抑制できず、５０ｇ／分の透明樹脂（Ｃ）を用いた場合（比較例８〜１０）に封止材の漏れを抑制できなかった。また、ＭＦＲが透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）の中間である２５ｇ／１０分の透明樹脂（Ｃ）を用いた場合（比較例１１〜１３）も、光電変換セルの破損及び封止材の漏れの抑制を両立させることができなかった。

次に、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）の質量比αについて検討を行った。
［実施例５及び６］
透明樹脂Ａ２と透明樹脂Ｂ２とを用い、それらの質量比αを表２に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして封止材シートを得た。

［比較例１４及び１５］
透明樹脂Ａ２と透明樹脂Ｂ２とを用い、それらの質量比αを表２に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして封止材シートを得た。
また、実施例４〜６及び比較例１４、１５の評価結果を表２に示す。

表２に示すように、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）の質量比αが０．７〜１．５の範囲内である実施例４〜６の封止材シートでは、太陽電池モジュールの製造において、光電変換セルの破損及び封止材の漏れが抑制された。
一方、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）の質量比αが０．５の比較例１４の封止材シートでは、封止材の漏れが充分に抑制できなかった。また、透明樹脂（Ａ）と透明樹脂（Ｂ）の質量比αが２．０の比較例１４の封止材シートでは、光電変換セルの破損を充分に抑制できなかった。

１太陽電池モジュール２光電変換セル３封止材層３Ａ封止材シート（ｉ）３Ｂ封止材シート（ｉｉ）３１ａ透明樹脂層（ａ）３１ｂ透明樹脂層（ｂ）４表面保護部材５裏面保護部材

Claims

メルトフローレート（温度１９０℃、荷重２．１６Kg）が１０〜２０ｇ／１０分の透明樹脂（A）と、メルトフローレート（温度１９０℃、荷重２．１６Ｋｇ）が３０〜４０ｇ／１０分の透明樹脂（Ｂ）とを含有し、前記透明樹脂（Ａ）（質量：Ｗ_Ａ）と透明樹脂（Ｂ）（質量：Ｗ_Ｂ）との質量比α（＝Ｗ_Ａ／Ｗ_Ｂ）が０．７〜１．５であり、
前記透明樹脂（Ａ）及び前記透明樹脂（Ｂ）は共にＥＶＡであり、
前記透明樹脂（Ａ）と前記透明樹脂（Ｂ）との混合樹脂を含む混合樹脂層を有する、
太陽電池モジュール用封止材シート。
厚みが１０〜５００μｍである、請求項１に記載の太陽電池モジュール用封止材シート。
請求項１に記載の太陽電池モジュール用封止材シートにより光電変換セルを挟んだ状態で、加熱加圧して、前記太陽電池モジュール用封止材シートにより前記光電変換セルを封止する封止工程を有する、太陽電池モジュールの製造方法。