[发明专利]太阳能电池用多层体及使用其制作的太阳能电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及具有优良的防湿性、透明性、耐热性，且能够在太阳能电池模块制造时赋予优良的密封性、操作性的太阳能电池用多层体。

背景技术

近年来，对于全球变暖等环境问题的意识正在提高，特别对于太阳光发电，由于其清洁性、无公害性而备受期望。太阳能电池是构成将太阳光的能量直接转换成电的太阳光发电系统的中心部件。作为其结构，一般而言，将多片太阳能电池元件（单元）串联、并联地布线，为了保护单元，进行各种封装，形成单元。将被组装入该封装体的单元称作太阳能电池模块，一般形成如下的构成：将太阳光照的面用作为上部保护材料的玻璃等透明基材（前板）覆盖，用由热塑性塑料（例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物）构成的树脂层（封装材料）填补间隙，将背面用作为下部保护材料的背面封装用片（背板）保护。

这些太阳能电池模块主要在户外使用，因此其构成、材质结构等需要各种特性。对于上述封装材料，主要要求用于保护太阳能电池元件的柔软性、耐冲击性、在太阳能电池模块发热时的耐热性、用于使太阳光有效到达太阳能电池元件的透明性（总光线透射率等）、耐久性、尺寸稳定性、阻燃性、防湿性等。

现在，作为太阳能电池模块中的太阳能电池元件的封装材料，从柔软性、透明性等观点出发，作为材料，广泛使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（以下，有时简称为EVA）（例如，参照专利文献1）。另外，以对EVA赋予耐热性为主要目的，可进行使用了有机过氧化物作为交联剂的交联。因此，采用如下工序：预先制作添加了交联剂（有机过氧化物）、交联助剂的EVA片，使用所得到的片来封装太阳能电池元件。

然而，在使用EVA片来制造太阳能电池模块时，根据其加热压合等的各条件，存在如下问题：因EVA热分解而产生乙酸气体，对作业环境及制造装置造成不良影响，或者发生太阳能电池的电路腐蚀，在太阳能电池元件、前板、背板等各部件的界面发生剥离等。

进而，EVA的防湿性、具体而言为水蒸气阻隔性不充分（例如，厚度0.3mm、温度40℃、相对湿度90%时的水蒸气透过率为25～35g/（m²·24小时）左右），在高湿度等环境下使用时，有可能水分到达太阳能电池元件，成为太阳能电池劣化、发电效率降低的原因。

因此，为了解决上述课题，例如专利文献2中公开了使用乙烯-α-烯烃共聚物的太阳能电池封装材料。另外，专利文献3中公开了使用硅烷改性乙烯系树脂的太阳能电池封装材料。另外，作为防湿性比EVA优异的树脂的例子，已知有高密度聚乙烯、在分子链中导入有环状烯烃的环状烯烃系树脂，例如，专利文献4中公开了使用降冰片烯系开环聚合物氢化物作为环状烯烃系树脂的太阳能电池封装材料。进而，专利文献5中公开了将粘合-耐热层和缓冲层层叠而成的太阳能电池封装材料。另外，专利文献6中公开了虽然不以提高防湿性为目的但在EVA中添加C9系芳香族烃树脂而成的太阳能电池用封装材料片。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-60579号公报

专利文献2：日本特开2000-91611号公报

专利文献3：日本特开2005-19975号公报

专利文献4：日本特开2009-79101号公报

专利文献5：国际公开第2006/095762号小册子

专利文献6：日本特开2010-171419号公报

发明内容

但是，专利文献1所代表的使用EVA的封装材料在常温下的弹性模量低，有时作为太阳能电池模块支承体的刚性不足，或在太阳能电池模块制造时在操作性上产生问题。

专利文献2中公开的使用乙烯-α-烯烃共聚物的太阳能电池封装材料虽然能够避免由EVA的热分解产生的乙酸气体的影响，但对于作为太阳能电池封装材料而优选的乙烯-α-烯烃共聚物的使用形态，没有任何具体的公开。认为这是由于专利文献2中公开的技术与以往的EVA同样是以交联处理为前提而力图实现耐热性、透明性等诸特性。

进而，专利文献3中公开的使用硅烷改性乙烯系树脂的太阳能电池封装材料虽然与太阳能电池模块中的各种基材的粘合性优良，但对于单层的封装材料而言，难以得到密封性与防湿性和透明性同时优异的封装材料。即，如果使封装材料的结晶性降低而赋予柔软性，则虽然密封性、透明性提高，但另一方面随着结晶性的降低而防湿性降低。