本發(fā)明涉及太陽能電池組件及其制造方法。

背景技術(shù)：

使由硅等的半導(dǎo)體基板構(gòu)成的太陽能電池元件連結(jié)而形成的結(jié)晶型太陽能電池組件在受光面?zhèn)染哂胁ＡУ鹊耐腹庑曰澹谧畋趁鎮(zhèn)染哂胁ＡУ鹊耐腹庑曰寤騪et膜等的背面保護(hù)材料，作為在其間存在的封裝材料，廣泛地使用了eva。

另一方面，近年來大量地建設(shè)了稱為megasolar的具有大規(guī)模發(fā)電容量的太陽光發(fā)電系統(tǒng)。這樣的具有大規(guī)模發(fā)電容量的太陽光發(fā)電系統(tǒng)有時對各個太陽能電池組件施加的電壓成為高電壓，因所設(shè)置的室外的狀況的不同，發(fā)生太陽能電池組件的輸出功率降低的現(xiàn)象。該輸出功率降低現(xiàn)象稱為pid(potentialinduceddegradation)。

作為原因之一，報(bào)道了如下等：通過對組件單獨(dú)施加高電壓，從而玻璃中的na⁺成分在封裝材料中通過，到達(dá)了太陽能電池單元表面，結(jié)果發(fā)生太陽能電池單元的表面再結(jié)合，使輸出功率降低(非專利文獻(xiàn)1)。

作為用于改善這樣的問題的對策，有太陽能電池單元的受光面減反射膜的改進(jìn)(專利文獻(xiàn)1)。

但是，就受光面減反射膜的改進(jìn)而言，存在使太陽能電池單元輸出功率少許降低、在太陽能電池單元減反射膜形成工序中必須在設(shè)備上進(jìn)行改進(jìn)等問題。

另外，作為太陽光發(fā)電系統(tǒng)的對策，有如下方法：使用絕緣變壓器附屬的變換器，以使太陽能電池組件的發(fā)電元件部成為負(fù)電位。但是，以變換器的高效率化、成本降低為目的，大量導(dǎo)入無變壓器型變換器，采用系統(tǒng)改變的對策困難。

作為用于改善這樣的問題的對策，有封裝材料的改變。pid現(xiàn)象一般在使用了eva的情況下大量地得以確認(rèn)(非專利文獻(xiàn)1)。作為具有pid耐性的封裝材料，可列舉出離聚物，但離聚物具有成本高、使太陽能電池組件生產(chǎn)成本上升的問題。

另外，也提出了用離聚物與eva的層疊體進(jìn)行密封的結(jié)構(gòu)的太陽能電池組件(非專利文獻(xiàn)2)。在該結(jié)構(gòu)中，離聚物防止來自受光面玻璃的na⁺擴(kuò)散，能夠抑制pid發(fā)生。但是，離聚物與eva用真空層壓機(jī)重疊而進(jìn)行加熱·真空·壓制的情況下，在界面容易殘留氣泡，難以良好地得到成型體。作為其對策，提出了在eva與離聚物之間插入透明pet樹脂膜片的方法(專利文獻(xiàn)2)。

在該方法中，在玻璃與單元之間必須使離聚物、pet樹脂膜、eva這3層層疊而進(jìn)行層壓，工序繁雜。

另外，作為不發(fā)生pid的封裝材料，可列舉出有機(jī)硅。在使用了有機(jī)硅作為封裝材料的太陽能電池組件中，報(bào)道了不易發(fā)生pid現(xiàn)象(非專利文獻(xiàn)1)。

但是，一般有機(jī)硅為液體，為了導(dǎo)入太陽能電池組件工序，新的設(shè)備投入變得必要，除此以外，還存在材料成本高、太陽能電池組件的制造成本上升的問題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2014-11246號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2014-157874號公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：pveye8月號(2012)

非專利文獻(xiàn)2：p.hacke等,“characterizationofmulticrystallinesiliconemoduleswithsystembiasvoltageappliedindampheat”，25theuropeanphotovoltaicsolarenergyconferenceandexhibition，valensia，spain，2010

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明為了解決上述課題而完成，目的在于提供太陽能電池組件工序容易、并且獲得良好的層壓密封、pid耐性優(yōu)異的太陽能電池組件及其制造方法。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述目的而進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果獲知將eva與有機(jī)硅的層疊體用于太陽能電池元件串(多個太陽能電池元件和將這些太陽能電池元件連結(jié)的連結(jié)體)的密封是有效的。

即，本發(fā)明提供下述太陽能電池組件及其制造方法。

[1]太陽能電池組件，是在受光面?zhèn)染哂型腹庑曰濉⒃诒趁鎮(zhèn)染哂斜趁姹Ｗo(hù)材料的太陽能電池組件，其特征在于，作為受光面?zhèn)韧腹庑曰迮c太陽能電池元件之間的封裝材料，為eva(乙烯－醋酸乙烯酯共聚物)與有機(jī)硅鄰接且層疊了的結(jié)構(gòu)，太陽能電池元件與背面保護(hù)材料之間為用eva密封的結(jié)構(gòu)。

[2]太陽能電池組件，是在受光面?zhèn)染哂型腹庑曰?、在背面?zhèn)染哂斜趁姹Ｗo(hù)材料的太陽能電池組件，其特征在于，作為受光面?zhèn)韧腹庑曰迮c太陽能電池元件之間的封裝材料，為eva(乙烯－醋酸乙烯酯共聚物)與有機(jī)硅鄰接且層疊了的結(jié)構(gòu)，并且在背面保護(hù)材料與太陽能電池元件之間為eva(乙烯－醋酸乙烯酯共聚物)與有機(jī)硅鄰接層疊了的結(jié)構(gòu)。

[3][1]所述的太陽能電池組件，其特征在于，是eva與受光面?zhèn)韧腹庑曰逑嘟?、鄰接的有機(jī)硅與太陽能電池元件相接的結(jié)構(gòu)。

[4][1]所述的太陽能電池組件，其特征在于，是有機(jī)硅與受光面?zhèn)韧腹庑曰逑嘟?、鄰接的eva與太陽能電池元件相接的結(jié)構(gòu)。

[5][2]所述的太陽能電池組件，其特征在于，是eva分別與受光面?zhèn)韧腹庑曰搴捅趁姹Ｗo(hù)材料相接、鄰接的有機(jī)硅分別與太陽能電池元件相接的結(jié)構(gòu)。

[6][2]所述的太陽能電池組件，其特征在于，是有機(jī)硅分別與受光面?zhèn)韧腹庑曰搴捅趁姹Ｗo(hù)材料相接、鄰接的eva分別與太陽能電池元件相接的結(jié)構(gòu)。

[7][2]所述的太陽能電池組件，其特征在于，是eva與受光面?zhèn)韧腹庑曰逑嘟?、與其鄰接的有機(jī)硅與太陽能電池元件受光面相接、并且有機(jī)硅與背面保護(hù)材料相接、與其鄰接的eva與太陽能電池元件背面相接的結(jié)構(gòu)。

[8][2]所述的太陽能電池組件，其特征在于，是有機(jī)硅與受光面?zhèn)韧腹庑曰逑嘟印⑴c其鄰接的eva與太陽能電池元件受光面相接、并且eva與背面保護(hù)材料相接、與其鄰接的有機(jī)硅與太陽能電池元件背面相接的結(jié)構(gòu)。

[9][1]～[8]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在于，上述eva與有機(jī)硅形成了eva與有機(jī)硅重疊為2層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層疊體，有機(jī)硅的厚度為0.05～3mm，復(fù)合層疊體的厚度為0.45～3.6mm。

[10][1]～[9]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在于，上述有機(jī)硅為包含下述組分的有機(jī)硅組合物的固化物：

(a)由下述平均組成式(i)

r¹asio(4-a)/2(i)

(式中，r¹表示相同或不同的未取代或取代的1價(jià)烴基，a為1.95～2.05的正數(shù)。)

表示的聚合度為100以上的有機(jī)聚硅氧烷：100質(zhì)量份，

(b)比表面積為50m²/g以上的補(bǔ)強(qiáng)性二氧化硅：20～150質(zhì)量份，

(c)固化劑：使(a)成分固化的有效量。

[11][1]～[10]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在于，為使用了背面透光性基板作為背面保護(hù)材料的結(jié)構(gòu)。

[12][1]～[11]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池組件的制造方法，其特征在于，上述太陽能電池組件通過如下而成為組件：在受光面?zhèn)染哂型腹庑曰?，使eva與未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物重疊為2層結(jié)構(gòu)的層疊體載置于透光性基板，在該層疊體上部載置太陽能電池元件串，在太陽能電池元件串背面上載置eva單層、或者eva與未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物重疊為2層結(jié)構(gòu)的層疊體，在最背面?zhèn)葘盈B了背面保護(hù)材料后，使用真空層壓機(jī)，在真空下進(jìn)行加熱擠壓，使未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物和eva交聯(lián)。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的太陽能電池組件在太陽能電池組件制造工序中沒有大幅的變動，能夠使用真空層壓機(jī)容易地制作，并且對于pid現(xiàn)象具有極大的耐性，抑制與pid現(xiàn)象相伴的太陽能電池組件的輸出功率降低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的第1實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖2為本發(fā)明的第2實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖3為本發(fā)明的第3實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖4為本發(fā)明的第4實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖5為本發(fā)明的第5實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖6為本發(fā)明的第6實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖7為第1比較例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖8為第2比較例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖9為第3比較例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

圖10為第4比較例涉及的太陽能電池組件的截面圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及的太陽能電池組件在受光面?zhèn)染哂型腹庑曰澹诒趁鎮(zhèn)染哂斜趁姹Ｗo(hù)材料，在這些受光面與背面之間配設(shè)多個太陽能電池元件和由將這些多個太陽能電池元件連結(jié)的連結(jié)體構(gòu)成的太陽能電池元件串，將封裝該串的表側(cè)密封劑填充到透光性基板與太陽能電池元件串之間，另外，將背側(cè)密封劑充填到背面保護(hù)材料與太陽能電池元件串之間。

這種情況下，上述太陽能電池元件可以分別適用于包括p型半導(dǎo)體基板的產(chǎn)物、包括n型半導(dǎo)體基板的產(chǎn)物、包括薄膜元件的產(chǎn)物，全部顯現(xiàn)出效果。

另外，作為透光性基板，使用白板玻璃、聚碳酸酯、亞克力板等。其中，白板玻璃一般使用鈉鈣玻璃。就鈉鈣玻璃而言，na⁺離子的產(chǎn)生容易發(fā)生，系統(tǒng)化后，如果將太陽能電池組件多個串聯(lián)地連結(jié)，在單元側(cè)產(chǎn)生了高電壓(負(fù))負(fù)荷時，na⁺離子移動至單元側(cè)，到達(dá)單元表面，發(fā)生再結(jié)合，引起太陽能電池組件的輸出功率降低，但本發(fā)明由于對于pid現(xiàn)象的耐性高，能夠抑制與pid現(xiàn)象相伴的太陽能電池組件的輸出功率降低，因此能夠有效地使用白板玻璃。

作為背面保護(hù)材料，使用tpt“pvf(聚氟乙烯)/粘接劑/pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)/粘接劑/pvf”、tpe“pvf/粘接劑/pet/粘接劑/eva”、或者特別是“pvf/粘接劑/pet”中所示的層疊體的膜等。另外，作為背面保護(hù)材料，也可以使用與上述表面?zhèn)韧瑯拥耐腹庑曰濉?/p>

本發(fā)明中，作為上述表側(cè)密封劑，使用eva與有機(jī)硅的復(fù)合層疊體。另一方面，作為背側(cè)密封劑，可單獨(dú)使用eva，也可使用與表側(cè)密封劑同樣的eva與有機(jī)硅的復(fù)合層疊體。

這種情況下，作為表側(cè)密封劑的使用方式，eva與有機(jī)硅的任一個都可以位于透光性基板側(cè)，另外，作為背面保護(hù)材料使用上述復(fù)合層疊體的情況下，eva與有機(jī)硅的任一個都可以位于背面保護(hù)材料側(cè)。

圖1～圖6表示這樣的密封劑的配設(shè)方式。即，圖1為有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的太陽能電池組件100，從太陽光入射方向，以作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料eva102、有機(jī)硅103、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料eva102、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。對于這些的層疊體而言，用真空層壓機(jī)在真空下加熱擠壓、使其交聯(lián)并且一體化。這樣形成的太陽能電池組件100用鋁框?qū)⑼庵懿堪鼑?，連接至接地的金屬臺架。

另外，圖2為有關(guān)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的太陽能電池組件200，從太陽光入射方向，以作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料有機(jī)硅103、eva102、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料eva102、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

圖3為有關(guān)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的太陽能電池組件300，從太陽光入射方向，以作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料eva102、有機(jī)硅103、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料eva102、有機(jī)硅103、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

圖4為有關(guān)本發(fā)明的第4實(shí)施方式的太陽能電池組件400，從太陽光入射方向，以作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料有機(jī)硅103、eva102、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料eva102、有機(jī)硅103、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

圖5為有關(guān)本發(fā)明的第5實(shí)施方式的太陽能電池組件500，從太陽光入射方向，以作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料eva102、有機(jī)硅103、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料有機(jī)硅103、eva102、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

圖6為有關(guān)本發(fā)明的第6實(shí)施方式的太陽能電池組件600，從太陽光入射方向，以作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料有機(jī)硅103、eva102、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料有機(jī)硅103、eva102、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

其中，在上述復(fù)合層疊體中，有機(jī)硅的厚度優(yōu)選0.05～3mm，特別優(yōu)選0.1～1mm，eva的厚度優(yōu)選0.4～0.6mm。這種情況下，復(fù)合層疊體的厚度優(yōu)選0.45～3.6mm，特別優(yōu)選0.5～1.6mm。

另一方面，只使用eva作為背側(cè)密封劑的情況下，其厚度優(yōu)選為0.4～0.6mm。

本發(fā)明中，作為eva(乙烯－醋酸乙烯酯共聚物)，使用在太陽能電池組件中通常使用的eva，可使用市售品。作為一般的eva，將乙烯和醋酸乙烯酯以質(zhì)量比75：25～65：35的比例共聚而成的產(chǎn)物可作為市售品得到。

另外，本發(fā)明中，有機(jī)硅優(yōu)選通過將包含下述(a)～(c)成分的有機(jī)硅組合物固化而得到。

(a)由下述平均組成式(i)

r¹asio(4-a)/2(i)

(式中，r¹表示相同或不同的未取代或取代的1價(jià)烴基，a為1.95～2.05的正數(shù)。)

表示的聚合度為100以上的有機(jī)聚硅氧烷：100質(zhì)量份、

(b)比表面積為50m²/g以上的補(bǔ)強(qiáng)性二氧化硅：20～150質(zhì)量份、

(c)固化劑：使(a)成分固化的有效量。

更詳細(xì)地說，上述(a)成分為由下述平均組成式(i)表示的聚合度為100以上的有機(jī)聚硅氧烷。

r¹asio(4-a)/2(i)

(式中，r¹表示相同或不同的未取代或取代的1價(jià)烴基，a為1.95～2.05的正數(shù)。)

上述平均組成式(i)中，r¹表示相同或不同的未取代或取代的1價(jià)烴基，通常優(yōu)選碳數(shù)1～12、特別地碳數(shù)1～8的1價(jià)烴基，具體地，可列舉出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基等烷基、環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)烷基、乙烯基、烯丙基、丙烯基等烯基、環(huán)烯基、苯基、甲苯基等芳基、芐基、2-苯基乙基等芳烷基、或者這些基團(tuán)的氫原子的一部分或全部被鹵素原子或氰基等取代的基團(tuán)，優(yōu)選甲基、乙烯基、苯基、三氟丙基，特別優(yōu)選甲基、乙烯基。

具體地，優(yōu)選該有機(jī)聚硅氧烷的主鏈由二甲基硅氧烷重復(fù)單元組成的產(chǎn)物、或者在由構(gòu)成該主鏈的二甲基硅氧烷重復(fù)單元組成的二甲基聚硅氧烷結(jié)構(gòu)的一部分中導(dǎo)入了具有苯基、乙烯基、3，3，3-三氟丙基等的二苯基硅氧烷單元、甲基苯基硅氧烷單元、甲基乙烯基硅氧烷單元、甲基-3，3，3-三氟丙基硅氧烷單元等的產(chǎn)物等。

特別地，有機(jī)聚硅氧烷優(yōu)選在1分子中具有2個以上的烯基、環(huán)烯基等脂肪族不飽和基團(tuán)，特別優(yōu)選為乙烯基。這種情況下，優(yōu)選全部r¹中的0.01～20摩爾％、特別地0.02～10摩爾％為脂肪族不飽和基團(tuán)。再有，該脂肪族不飽和基團(tuán)可以在分子鏈末端與硅原子鍵合，也可與分子鏈的中途的硅原子鍵合，還可以是這兩者，但優(yōu)選至少與分子鏈末端的硅原子鍵合。另外，a為1.95～2.05的正數(shù)，優(yōu)選為1.98～2.02的正數(shù)，更優(yōu)選為1.99～2.01的正數(shù)。

(a)成分的有機(jī)聚硅氧烷，可以優(yōu)選地列舉出分子鏈末端被三甲基甲硅烷氧基、二甲基苯基甲硅烷氧基、二甲基羥基甲硅烷氧基、二甲基乙烯基甲硅烷氧基、甲基二乙烯基甲硅烷氧基、三乙烯基甲硅烷氧基等三有機(jī)甲硅烷氧基封端的產(chǎn)物。作為特別優(yōu)選的有機(jī)聚硅氧烷，可以列舉出甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基苯基乙烯基聚硅氧烷、甲基三氟丙基乙烯基聚硅氧烷等。

這樣的有機(jī)聚硅氧烷例如可以通過使有機(jī)鹵代硅烷的1種或2種以上(共)水解縮合而得到，或者將環(huán)狀聚硅氧烷(硅氧烷的3聚體、4聚體等)使用堿性或酸性的催化劑進(jìn)行開環(huán)聚合而得到。它們基本上是直鏈狀的二有機(jī)聚硅氧烷，作為(a)成分，可以是分子量(聚合度)、分子結(jié)構(gòu)不同的2種或3種以上的混合物。

再有，上述有機(jī)聚硅氧烷的聚合度為100以上，優(yōu)選為100～100，000，特別優(yōu)選為3，000～20，000。再有，該聚合度可以作為采用凝膠滲透色譜(gpc)分析的聚苯乙烯換算的重均聚合度測定。

(b)成分的bet比表面積50m²/g以上的補(bǔ)強(qiáng)性二氧化硅是為了得到固化前后的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的組合物而添加的。這種情況下，為了提高有機(jī)硅封裝材料的透明性，優(yōu)選bet比表面積超過200m²/g，更優(yōu)選為250m²/g以上。如果bet比表面積為200m²/g以下，有時固化物的透明性降低。再有，對其上限并無特別限制，但通常為500m²/g以下。

作為這樣的(b)成分的補(bǔ)強(qiáng)性二氧化硅，可以列舉出煙霧質(zhì)二氧化硅(干式二氧化硅或氣相法二氧化硅)、沉淀二氧化硅(濕式二氧化硅)等。另外，也優(yōu)選使用將它們的表面用氯硅烷、烷氧基硅烷、六甲基二硅氮烷等進(jìn)行了疏水化處理的產(chǎn)物。特別是采用六甲基二硅氮烷的處理，透明性升高而優(yōu)選。要提高透明性時，作為補(bǔ)強(qiáng)性二氧化硅，優(yōu)選使用煙霧質(zhì)二氧化硅。補(bǔ)強(qiáng)性二氧化硅可以1種單獨(dú)地使用，也可將2種以上并用。

作為(b)成分的補(bǔ)強(qiáng)性二氧化硅，可以使用市售品，例如可列舉出aerosil130、aerosil200、aerosil300、aerosilr-812、aerosilr-972、aerosilr-974等aerosil系列(日本aerosil(株)制造)、cabosilms-5、ms-7(cabotcorporation制造)、reolosilqs-102、103、mt-10((株)德山制造)等表面未處理或表面疏水化處理過的(即，親水性或疏水性的)氣相法二氧化硅、トクシールus-f((株)德山制造)、nipsil-ss、nipsil-lp(日本二氧化硅工業(yè)(株)制造)等表面未處理或表面疏水化處理過的沉淀二氧化硅等。

(b)成分的補(bǔ)強(qiáng)性二氧化硅的配合量，相對于(a)成分的有機(jī)聚硅氧烷100質(zhì)量份，為20～150質(zhì)量份，優(yōu)選為30～90質(zhì)量份，更優(yōu)選為50～90質(zhì)量份。(b)成分的配合量過少的情況下，無法獲得固化前后的補(bǔ)強(qiáng)效果，另外，有機(jī)硅封裝材料的固化后的透明性降低。過多的情況下，有可能在二氧化硅在有機(jī)硅封裝材料中的分散變得困難的同時向片狀的加工性變差。

作為(c)成分的固化劑，只要可使(a)成分固化，則并無特別限定，優(yōu)選廣泛作為有機(jī)硅組合物的固化劑公知的(a)加成反應(yīng)(氫化硅烷化反應(yīng))型固化劑、即有機(jī)氫聚硅氧烷(交聯(lián)劑)與氫化硅烷化反應(yīng)催化劑的組合、或(b)有機(jī)過氧化物。

作為上述(a)加成反應(yīng)(氫化硅烷化反應(yīng))中的交聯(lián)劑的有機(jī)氫聚硅氧烷，在1分子中含有至少2個與硅原子鍵合的氫原子(sih基)，可以應(yīng)用由下述平均組成式(ii)

r²bhcsio(4-b-c)/2(ii)

(式中，r²為碳數(shù)1～6的未取代或取代的1價(jià)烴基，優(yōu)選為不具有脂肪族不飽和鍵的1價(jià)烴基。作為具體例，為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等的烷基、環(huán)己基、環(huán)己烯基、苯基等未取代的1價(jià)烴基、3，3，3-三氟丙基、氰基甲基等上述1價(jià)烴基的氫原子的至少一部分被鹵素原子、氰基取代了的取代烷基等取代的1價(jià)烴基。b為0.7～2.1、c為0.01～1.0、并且b+c滿足0.8～3.0的正數(shù)，優(yōu)選地，b為0.8～2.0、c為0.2～1.0、并且b+c滿足1.0～2.5的正數(shù)。)

表示的以往公知的有機(jī)氫聚硅氧烷。另外，有機(jī)氫聚硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)可以為直鏈狀、環(huán)狀、分支狀、三維網(wǎng)狀的任一種結(jié)構(gòu)。這種情況下，優(yōu)選使用1分子中的硅原子的數(shù)(或聚合度)為2～300個、特別地4～200個左右的室溫下為液體的有機(jī)氫聚硅氧烷。再有，與硅原子鍵合的氫原子(sih基)可以位于分子鏈末端，也可位于側(cè)鏈，還可以位于這兩者，使用在1分子中含有至少2個(通常2～300個)、優(yōu)選地3個以上(例如3～200個)、更優(yōu)選地4～150個左右的sih基的有機(jī)氫聚硅氧烷。

作為該有機(jī)氫聚硅氧烷，具體地，可列舉出1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，3，5，7-四甲基環(huán)四硅氧烷、甲基氫環(huán)聚硅氧烷、甲基氫硅氧烷-二甲基硅氧烷環(huán)狀共聚物、三(二甲基氫甲硅烷氧基)甲基硅烷、三(二甲基氫甲硅烷氧基)苯基硅烷、兩末端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氫聚硅氧烷、兩末端三甲基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷·甲基氫硅氧烷共聚物、兩末端二甲基氫甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷、兩末端二甲基氫甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷·甲基氫硅氧烷共聚物、兩末端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氫硅氧烷·二苯基硅氧烷共聚物、兩末端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氫硅氧烷-二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、環(huán)狀甲基氫聚硅氧烷、環(huán)狀甲基氫硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、環(huán)狀甲基氫硅氧烷-二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、由(ch3)2hsio1/2單元和sio4/2單元組成的共聚物、由(ch3)2hsio1/2單元和sio4/2單元和(c6h5)sio3/2單元組成的共聚物等、上述各例示化合物中甲基的一部分或全部被乙基、丙基等其他烷基、苯基等芳基替換的產(chǎn)物等。

該有機(jī)氫聚硅氧烷的配合量，相對于(a)成分的有機(jī)聚硅氧烷100質(zhì)量份，優(yōu)選設(shè)為0.1～30質(zhì)量份，更優(yōu)選設(shè)為0.1～10質(zhì)量份，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為0.3～10質(zhì)量份。

另外，該有機(jī)氫聚硅氧烷優(yōu)選以如下的量配合:(c)成分中的與硅原子鍵合的氫原子(即，sih基)對于(a)成分中的與硅原子鍵合的烯基的摩爾比成為0.5～5摩爾/摩爾、優(yōu)選地0.8～4摩爾/摩爾、更優(yōu)選地1～3摩爾/摩爾。

另外，在上述(a)加成反應(yīng)(氫化硅烷化反應(yīng))的交聯(lián)反應(yīng)中所使用的氫化硅烷化反應(yīng)催化劑，可應(yīng)用公知的催化劑，例如可列舉出鉑黑、氯化鉑、氯鉑酸、氯鉑酸與1元醇的反應(yīng)物、氯鉑酸與烯烴類的絡(luò)合物、雙乙酰乙酸鉑等鉑系催化劑、鈀系催化劑、銠系催化劑等。再有，該氫化硅烷化反應(yīng)催化劑的配合量可以設(shè)為催化劑量，通常，換算為鉑族金屬質(zhì)量，優(yōu)選1～1，000ppm，更優(yōu)選5～100ppm的范圍。如果不到1ppm，有可能加成反應(yīng)沒有充分地進(jìn)行，固化變得不充分，添加超過1，000ppm的量是不經(jīng)濟(jì)的。

另外，除了上述的反應(yīng)催化劑以外，為了調(diào)節(jié)固化速度或適用期，可使用加成反應(yīng)控制劑。具體地，可列舉出乙炔基環(huán)己醇、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷等。

另一方面，作為(b)有機(jī)過氧化物，例如可列舉出過氧化苯甲酰、過氧化2，4-二氯苯甲酰、過氧化對-甲基苯甲酰、過氧化鄰-甲基苯甲酰、過氧化2，4-二枯基、2，5-二甲基-雙(2，5-叔-丁基過氧)己烷、過氧化二-叔-丁基、過苯甲酸叔丁酯、1，6-己二醇-雙-叔-丁基過氧碳酸酯等。

該(b)有機(jī)過氧化物的添加量，相對于(a)成分100質(zhì)量份，優(yōu)選0.1～15質(zhì)量份，特別優(yōu)選0.2～10質(zhì)量份。如果添加量過少，則交聯(lián)反應(yīng)無法充分地進(jìn)行，有時發(fā)生硬度降低、強(qiáng)度不足，如果過多，不僅在成本上不利，而且大量產(chǎn)生固化劑的分解物，有時使片材的變色增大。

本發(fā)明涉及的有機(jī)硅組合物中，除了上述成分以外，在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，能夠添加阻燃性賦予劑、著色劑、具有烷氧基甲硅烷基的碳官能硅烷等增粘劑。

本發(fā)明涉及的有機(jī)硅組合物可以通過用雙聯(lián)輥、捏合機(jī)、班伯里混煉機(jī)等對上述的成分的規(guī)定量進(jìn)行混煉而得到。

這樣制備的有機(jī)硅組合物的固化前的可塑度成為150～1，000，優(yōu)選成為200～800，更優(yōu)選成為250～600。如果可塑度比150小，則未固化片材的形狀維持困難，變得粘性強(qiáng)而難以使用。另外，如果超過1，000，則成為干干巴巴，片材化工序變得困難。應(yīng)予說明，可塑度可以按照jisk6249測定.

將本發(fā)明涉及的未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物成型為片狀的情況下，作為成型方法，并無特別限定，可使用擠出成型、壓延成型等。此時，有機(jī)硅組合物片材的厚度優(yōu)選為0.05～3mm。

對于本發(fā)明涉及的未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物，可以以eva作為基材，邊使eva與有機(jī)硅組合物的一面貼合邊進(jìn)行成型加工。

例如，作為未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物與eva的層疊方法，有用輥同時地將預(yù)先兩者層疊的片材擠壓成型，或者以有機(jī)硅單層用輥擠壓成型后，在卷取過程中邊與eva同時地層疊邊粘貼成型的方法等。

再有，上述有機(jī)硅組合物的固化可以通過在120～150℃下加熱20～60分鐘而進(jìn)行。

在此，對本發(fā)明的太陽能電池組件的制造方法進(jìn)行說明，上述太陽能電池組件能夠通過如下而成為組件：在受光面?zhèn)染哂型腹庑曰?，使eva與未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物重疊為2層結(jié)構(gòu)的層疊體載置于透光性基板，在該層疊體上部載置太陽能電池元件串，在太陽能電池元件串背面上載置eva單層、或者eva與未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物重疊為2層結(jié)構(gòu)的層疊體，在最背面?zhèn)葘盈B了背面保護(hù)材料后，使用真空層壓機(jī)，在真空下進(jìn)行加熱擠壓，使未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物和eva交聯(lián)。

實(shí)施例

以下示出實(shí)施例和比較例，對本發(fā)明具體地說明，但本發(fā)明并不限于下述的實(shí)施例。應(yīng)予說明，配合量的單位的份為質(zhì)量份。另外，重均分子量、重均聚合度為凝膠滲透色譜(gpc)分析中的聚苯乙烯換算值。

[實(shí)施例、比較例]

首先，對實(shí)施例和比較例中使用的有機(jī)硅進(jìn)行說明。

添加由二甲基硅氧烷單元99.85摩爾％、甲基乙烯基硅氧烷單元0.025摩爾％、二甲基乙烯基硅氧烷單元0.125摩爾％組成、平均聚合度為約6，000的有機(jī)聚硅氧烷100份、bet比表面積300m²/g的二氧化硅(商品名aerosil300、日本aerosil(株)制造)70份、作為分散劑的六甲基二硅氮烷16份、水4份，用捏合機(jī)進(jìn)行混煉，在170℃下加熱處理2小時，制備了混煉膠。

相對于上述混煉膠100份，用雙輥將作為加成交聯(lián)固化劑的c-25a(鉑催化劑)/c-25b(有機(jī)氫聚硅氧烷)(都為信越化學(xué)工業(yè)(株)制造)各自0.5份/2.0份均勻混合后，采用壓延輥制作了未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物的片材。

另外，作為eva使用サンビック(株)制太陽能電池用eva片材(快速固化型)，作為表面的透光性基板，使用中島硝子工業(yè)(株)制白板玻璃(3.2mm厚、帶有單面壓花形狀)，作為背面保護(hù)材料，使用(株)エムエーパッケージング的tpt(tedlar-pet-tedlar：ptd250)，制作了實(shí)施例和比較例的太陽能電池組件。

即，按照上述的圖1～圖6的構(gòu)成，得到了實(shí)施例1～6的太陽能電池組件100～600。

另外，得到了圖7中所示的太陽能電池組件700(比較例1)。其從太陽光入射方向按作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料eva102、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料eva102、有機(jī)硅103、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

圖8為太陽能電池組件800(比較例2)，從太陽光入射方向按作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料eva102、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料有機(jī)硅103、eva102、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

圖9為太陽能電池組件900(比較例3)，從太陽光入射方向按作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料eva102、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料eva102、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

圖10為太陽能電池組件1000(比較例4)，從太陽光入射方向按作為透光性基板101的白板玻璃、封裝材料有機(jī)硅103、結(jié)晶硅太陽能電池元件串104、封裝材料有機(jī)硅103、背面保護(hù)材料105的順序構(gòu)成。

其中，封裝材料eva102的厚度為0.45mm，為片狀。另外，封裝材料有機(jī)硅103的厚度為0.5mm，太陽能電池組件100～700為有機(jī)硅103與eva102一體化的片狀。即，eva有機(jī)硅層疊體的總厚度為0.95mm。在太陽能電池組件800中，封裝材料有機(jī)硅103為厚度0.5mm的單體。

另外，就太陽能電池組件100而言，制作未硫化狀態(tài)的封裝材料有機(jī)硅103的厚度為0.05、0.1、0.25、0.5、1、3mm的6種，分別與eva102一體化而成。因此，封裝材料eva有機(jī)硅層疊體的厚度分別為0.5、0.55、0.7、0.95、1.45、3.45mm。

接下來，對各太陽能電池組件的制造中的各工序進(jìn)行說明。

[太陽能電池組件的制作]

[1]eva有機(jī)硅層疊體片材的制作

通過壓延加工將上述有機(jī)硅組合物形成為片材。此時，以未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物的厚度成為0.05、0.1、0.25、0.5、1、3mm厚的方式制備，邊以eva作為基材進(jìn)行粘貼邊加工成型。

對于未硫化狀態(tài)的有機(jī)硅組合物上面而言，按壓壓花膜，邊保護(hù)有機(jī)硅面邊形成。

[2]太陽能電池元件(單元)的構(gòu)成

太陽能電池單元104使用了156mm四方的太陽能電池用p型單晶單元。

[3]太陽能電池元件(單元)串的制作

太陽能電池單元串104是排列為4方尺寸(2×2列)，將連接配線各自串聯(lián)地連接而形成。

[4]太陽能電池組件的形成

以太陽能電池組件100為例進(jìn)行說明。

在白板玻璃(透光性基板101)的上面，以eva102配置在與白板玻璃相接的一側(cè)的形式載置eva有機(jī)硅復(fù)合體(102、103)。在有機(jī)硅103上面載置上述太陽能電池單元串104，在其上面載置eva102，最終載置背面保護(hù)材料105。

將這樣得到的玻璃·封裝材料·單元封裝材料、背面保護(hù)材料的層疊體用真空層壓機(jī)在140℃、真空下加熱擠壓，形成了太陽能電池組件。在沒有在eva102與有機(jī)硅103之間產(chǎn)生通過目視確認(rèn)的界面，沒有產(chǎn)生褶皺、起伏的情況下，可以良好地進(jìn)行層壓密封。

經(jīng)過上述工序制作的太陽能電池組件，在周圍安裝由鋁合金構(gòu)成的框，封入有機(jī)硅等邊緣封裝材料，最終將框的角落部進(jìn)行螺絲緊固固定，從而最終完成了太陽能電池組件。

接下來，示出pid試驗(yàn)的實(shí)施例和比較例。

[pid試驗(yàn)]

對于上述這樣制作的太陽能電池組件，使受光面?zhèn)炔Ａ蛳?，在水槽中將受光面?zhèn)劝装宀ＡЫ胨?，并且在溫?0℃、濕度85％rh環(huán)境下進(jìn)行了試驗(yàn)。

在外側(cè)鋁框與太陽能電池單元配線間施加在太陽能電池單元內(nèi)部成為-1，000v的電壓，實(shí)施了96小時。輸出功率測定使用脈沖波iv模擬器、在試驗(yàn)前與試驗(yàn)后測定、比較。測定試驗(yàn)條件為25℃、照度1，000w/m²。

將結(jié)果示于表1、2中。

[表1]

[表2]

如表1中所示那樣，可知太陽能電池組件100、200、300、400、500、600的試驗(yàn)后的輸出功率維持率(初期)為100±0.2％以內(nèi)，抑制了pid現(xiàn)象。

如表2中所示那樣，可知太陽能電池組件700、800的試驗(yàn)后的輸出功率維持率(初期)分別為72.6％、68.9％，發(fā)生了pid現(xiàn)象。該結(jié)果表示如果在受光面?zhèn)劝装宀Ａc太陽能電池單元之間不存在有機(jī)硅，則不能抑制pid。另外，太陽能電池組件900的試驗(yàn)后的輸出功率維持率(初期)為60.1％，pid現(xiàn)象的發(fā)生狀況最大。

太陽能電池組件1000的試驗(yàn)后的輸出功率維持率為100.1％，抑制了pid現(xiàn)象。對于該結(jié)構(gòu)體而言，認(rèn)為太陽能電池組件的pid耐性最大，但存在太陽能電池生產(chǎn)成本的問題。

另外，將在太陽能電池組件100中使有機(jī)硅的厚度改變的評價(jià)結(jié)果示于表3中。

[表3]

如表3中所示那樣，在0.05mm下輸出功率維持率為98.0％，在有機(jī)硅的厚度0.1、0.25、0.5、1、3mm下，為100±0.2％。即使是0.05mm厚，也獲得pid現(xiàn)象抑制效果，但優(yōu)選0.1mm厚以上。

由以上所述，本發(fā)明涉及的太陽能電池組件通過使用eva和有機(jī)硅的復(fù)合體作為封裝材料，并且在由玻璃等構(gòu)成的透過性基板與太陽能電池單元之間層疊該密封復(fù)合體，從而能夠抑制pid發(fā)生，并且在不使太陽能電池組件的生產(chǎn)成本大幅地上升的情況下能夠容易地獲得良好的層壓密封。

附圖標(biāo)記的說明

100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000：太陽能電池組件

101：透光性基板

102：封裝材料eva

103：封裝材料有機(jī)硅

104：太陽能電池元件串

105：背面保護(hù)材料