JPH0955530A - 太陽電池モジュールおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、特に接着性、耐候性に優れ、かつ
電池機能の信頼性および品質に優れた太陽電池モジュー
ルおよびその製造法を提供する。 【解決手段】 本発明の太陽電池モジュールは、透光板
の受光面と反対面に太陽電池素子を配設してなる太陽電
池パネル、および該太陽電池パネルの端部全周にわたっ
て設けられ、透光板の受光面と反対面を支持する突片を
具備し、かつ透光板の受光面を開放状態とするフレーム
から成り、上記太陽電池パネルをフレームの突片上に、
１分子中に少なくとも２つの加水分解性シリル基を含有
するポリマーを主成分とする湿気硬化性ホットメルト型
接着剤で接着固定したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池モジュール
およびその製造法、更に詳しくは、太陽電池パネルを適
当なフレームに取付けたことから成り、特に該取付用接
着剤として特定の湿気硬化性ホットメルト型接着剤を用
いたことにより、必ずしもプライマーを用いることなく
接着ができ、しかも耐候性などの耐久性に優れ、かつ電
池機能の信頼性および品質に優れた太陽電池モジュー
ル、および簡便かつ迅速に作業しうるその製造法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】近年、地
球環境保全の立場から太陽電池利用への関心が高まって
きている。この太陽電池は、モジュールとして屋外に配
置される場合が多く、かかる太陽電池モジュールは一般
に、透光板の受光面と反対面に太陽電池素子を配設して
なる太陽電池パネルと、該太陽電池パネルの取付用フレ
ームとで構成される。ここで、取付用フレームとして
は、たとえば太陽電池パネルの周辺端部に対し、四方か
ら嵌合しうる４つの枠体を持つタイプのものが多用され
ているが、この場合、４つの枠体をそれぞれ太陽電池パ
ネルの端部に嵌め込み、これら４つの枠体をネジ止め等
の方法で相互に固定してフレームを構成しなければなら
ず、組立てに手間がかかるという問題があった。また、
太陽電池パネルと枠体を固着するためシール材が介在さ
れるが、シール材の厚みのバラツキによっては、フレー
ムの、ひいては太陽電池モジュール全体の外形寸法が歪
むという事態を招く。

【０００３】一方、上記シール材としては、水分を遮断
し（比較的に水蒸気透過が少ない）、かつ安価であるこ
とから、ブチルゴム系が用いられているが、熱により軟
化、たとえば太陽電池モジュールの熱帯地への梱包輸送
時に、高温、荷重下でブチルゴムが軟化流動を起こし、
パネルが自重で沈降してしまうことがある。このため、
ブチルゴム系シール材に近接して、パネルの下面と枠体
の間隙部に弾性部材を充填することにより、パネルの沈
降を防止したり（実開平３−１０５６０号公報参照）、
あるいはブチルゴム系シール材に加えて、耐候性、耐熱
性を付与するためシリコーン系シール材を併用する方法
（実開平４−１３０４５７号公報参照）が採用されてい
る。しかし、前者の弾性部材の充填法でも、依然ブチル
ゴム系シール材が軟化してフレームから露出して外観を
損なわしめ、結局は雨水等の浸入を許す結果、電池機能
を阻害することになる。また、後者のシリコーン系シー
ル材の併用法では、該シリコーン系シール材は湿気硬化
性を有するが、常温ペースト状であるため、塗布後硬化
するまでの間、組立て後の状態で数時間〜数日間の養生
硬化が必要であり、未硬化状態における移動・段積み時
などの僅かな振動によっても、パネルとフレーム間でズ
レが発生することがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記フレーム構造による組立て手間の問題や外形寸法の
歪み並びにブチルゴム系シール材に関連する上記改善シ
ール法での品質上および製造工程上の問題を解決すべき
鋭意研究を進めたところ、太陽電池パネルの端部全周に
わたって設けられ、透光板の受光面と反対面を支持する
突片を具備し、かつ透光板の受光面を開放状態とするフ
レームを使用し、かつ太陽電池パネルの該フレームへの
取付用接着剤として、ポリヒドロキシ化合物と過剰量の
ポリイソシアネート化合物とを反応させて得られるウレ
タンプレポリマーを主成分とする湿気硬化性ホットメル
ト型接着剤を使用すれば、上述の問題点を悉く解消した
太陽電池モジュールが製造されることを見出し、該太陽
電池モジュールおよびその製造法について特許出願中で
ある（特願平６−１５５６２３号参照）。

【０００５】しかして、かかる特許出願中の発明におい
て、使用する取付用接着剤についてさらに検討を進めた
結果、１分子中に少なくとも２つの加水分解性シリル基
を含有するポリマーを主成分とする湿気硬化性ホットメ
ルト型接着剤を使用すれば、太陽電池パネルおよびフレ
ームに対する接着性を向上するためのプライマーを使用
しなくとも、良好な接着性が得られ、かつ硬化物性面で
の耐候性や耐久性の向上が認められ、本発明を完成させ
るに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、透光板の受光面と反
対面に太陽電池素子を配設してなる太陽電池パネル、お
よび該太陽電池パネルの端部全周にわたって設けられ、
透光板の受光面と反対面を支持する突片を具備し、かつ
透光板の受光面を開放状態とするフレームから成り、上
記太陽電池パネルをフレームの突片上に、１分子中に少
なくとも２つの加水分解性シリル基を含有するポリマー
を主成分とする湿気硬化性ホットメルト型接着剤で接着
固定したことを特徴とする太陽電池モジュール、並びに
前記フレームの突片上に、１分子中に少なくとも２つの
加水分解性シリル基を含有するポリマーを主成分とする
湿気硬化性ホットメルト型接着剤を溶融塗布する工程、
および該フレームの溶融塗布した突片上に太陽電池パネ
ルを載置した後、冷却固化によって上記ホットメルト型
接着剤の初期接着強度を発現させると共に、湿気硬化に
より完全固化させて、フレームの突片上に太陽電池パネ
ルを接着固定する工程から成ることを特徴とする太陽電
池モジュールの製造法を提供するものである。

【０００７】本発明で用いる湿気硬化性ホットメルト型
接着剤の主成分ポリマーである１分子中に少なくとも２
つの加水分解性シリル基を含有するポリマーとしては、
具体的に２種のものに大別され、その内容は以下の通り
である。 （Ａ）イソシアネート基と反応しうる官能基としてヒド
ロキシル基、メルカプト基またはモノ置換もしくは非置
換のアミノ基を少なくとも２つ有し、そして該官能基と
のウレタン結合もしくはウレア結合を介して１分子中に
少なくとも２つの加水分解性シリル基を導入したポリマ
ー 該ポリマー(Ａ)は、出発ポリマーとしてイソシアネート
基と反応しうる官能基、すなわち、ヒドロキシル基(Ｏ
Ｈ)、メルカプト基(ＳＨ)またはモノ置換もしくは非置
換のアミノ基（ＮＨＲ、ここでＲはＨ、アルキル基、フ
ェニル基等）を少なくとも２つ有するポリマー（通常、
分子量１０００〜５００００、好ましくは３０００〜３
００００）を用い、該出発ポリマー（ＯＨ含有ポリマ
ー、ＳＨ含有ポリマー、ＮＨＲ含有ポリマー）の官能基
に対して過剰量のジイソシアネート化合物（たとえばト
リレンジイソシアネート、４,４'−ジフェニルメタンジ
イソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチ
レンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネー
ト、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジ
イソシアネート、イソフェロンジイソシアネート、リジ
ンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネー
ト、シクロヘキシルジイソシアネート、トリジンジイソ
シアネートなど）を反応させて遊離のイソシアネート基
(ＮＣＯ)を形成し、次いで該ＮＣＯに対して、反応しう
る官能基を有するアルコキシシラン（たとえばγ−アミ
ノ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、γ−アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、Ｎ−アミノエチルアミノプロピルトリメトキ
シシラン、Ｎ−アミノエチルアミノプロピルメチルジメ
トキシシラン、１,３−ジアミノイソプロピルトリメト
キシシラン、γ−Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメト
キシシラン、ビス(トリメトキシシリルプロピル)アミ
ン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒ
ドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
メチルジメトキシシラン等）を約当量乃至過剰に反応さ
せることによって加水分解性シリル基を導入するか；ま
たは該出発ポリマーの官能基に対してイソシアネートア
ルコキシシラン（たとえばイソシアネートプロピルトリ
エトキシシラン、イソシアネートプロピルトリメトキシ
シラン、イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラ
ン、イソシアネートトリメトキシシラン、ジイソシアネ
ートジメトキシシラン等）を約当量乃至過剰に反応させ
ることによって加水分解性シリル基を導入することによ
り製造することができる。

【０００８】なお、上記出発ポリマーの中で、ＯＨ含有
ポリマーとしては、水またはエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ショ糖など
の多価アルコールに、プロピレンオキサイドまたはプロ
ピレンオキサイドと他のアルキレンオキサイド（エチレ
ンオキサイドなど）とを付加重合して得られるポリエー
テルポリオール類；ポリエチレングリコール(ＰＥＧ)、
ポリプロピレングリコール(ＰＰＧ)、エチレングリコー
ル，プロピレングリコール，ブチレングリコール，ヘキ
シレングリコールなどのオリゴグリコール等のポリアル
キレングリコール類；ポリテトラメチレンエーテルグリ
コール類；ポリカプロラクトンポリオール類；ポリエチ
レンアジペートのようなポリエステルポリオール類；ポ
リブタジエンポリオール類およびその水添物；ヒマシ油
のようなＯＨ含有高級脂肪酸エステル類が挙げられる。
上記ＳＨ含有ポリマーとしては、式： ＨＳ−(Ｒ₁−Ｓ・Ｓ)n−Ｒ₁−ＳＨ （式中、Ｒ₁は−Ｃ₂Ｈ₄−、−Ｃ₃Ｈ₆−、−Ｃ₂Ｈ₄−Ｏ
−Ｃ₂Ｈ₄−、−Ｃ₂Ｈ₄−Ｏ−ＣＨ₂−Ｏ−Ｃ₂Ｈ₄−、−
Ｃ₃Ｈ₆−Ｏ−Ｃ₃Ｈ₆−Ｏ−Ｃ₃Ｈ₆−、または−Ｃ₂Ｈ₄−
Ｏ−(Ｃ₂Ｈ₄−Ｏ)_1-30−Ｃ₂Ｈ₄−；およびnは２〜５０
である）で示され、一般に透明コハク色で常温液体乃至
粘稠液状物の液状ポリサルファイドポリマーが挙げられ
る。たとえば、東レ・チオコール(株)製の式： ＨＳ−(Ｃ₂Ｈ₄ＯＣＨ₂ＯＣ₂Ｈ₄ＳＳ)n−Ｃ₂Ｈ₄ＯＣＨ₂
ＯＣ₂Ｈ₄−ＳＨ で示される、平均分子量４０００の、商品名「チオコー
ルＬＰ−２」、「同ＬＰ−１２」、「同ＬＰ−３２」等、ま
た同社商品名「チオコールＬＰ−３１」（平均分子量７５
００）がある。上記ＮＨＲ含有ポリマーとしては、たと
えばテキサコ(ＴＥＸＣＯ)社製の商品名「ジェファーミ
ン(ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ)Ｄ−２３０」、「同Ｄ−４０
０」、「同Ｔ−４０３」、「同ＥＤＲ−１４８」等が市販さ
れている（なお、かかる市販品の構造は、Ｈ₂Ｎ−ＰＰ
Ｇ−ＮＨ₂で示される）。

【０００９】（Ｂ）アクリル酸エステル単量体の少なく
とも１種と、ビニルアルコキシシランおよび(メタ)アク
リロキシアルコキシシランの群から選ばれる少なくとも
１種と、連鎖移動剤としてメルカプトアルコキシシラン
の少なくとも１種とのラジカル共重合によって得られる
１分子中に少なくとも２つのアルコキシシリル基を含有
するポリマー 該ポリマー(Ｂ)は、アクリル酸エステル単量体（たとえ
ばエチルアクリレート、プロピルアクリレート、ｎ−ブ
チルアクリレート、イソブチルアクリレート、アミルア
クリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシ
ルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ｎ−オ
クチルアクリレート等の炭素数２〜８の直鎖、分枝鎖お
よび脂環状アルキルエステル類が好ましい）の少なくと
も１種と、ビニルアルコキシシラン（たとえばビニルト
リメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラ
ン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等）
および(メタ)アクリロキシアルコキシシラン（たとえば
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等）の群から
選ばれる少なくとも１種とを、連鎖移動剤としてメルカ
プトアルコキシシラン（たとえばγ−メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン等）の少なくとも１種の存在下、ラジ
カル重合開始剤（たとえばα,α'−アゾビスイソブチロ
ニトリル、α,α'−アゾビスイソバレロニトリル、過酸
化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキシド等）を
用いて公知の重合法、塊状重合、溶液重合などの手法で
ラジカル共重合、またはレドックス触媒（たとえば遷移
金属塩、アミン等と過酸化物系ラジカル重合開始剤の組
合せ）を用いてレドックス重合を行うことによって製造
することができる。

【００１０】この場合、アクリル酸エステル単量体１モ
ル当りメルカプトアルコキシシラン（連鎖移動剤）０.
００１〜０.０５モル（特に０.００２〜０.０３モル）
を用い、またメルカプトアルコキシシラン１モル当りビ
ニルアルコキシシランおよび／または(メタ)アクリロキ
シアルコキシシラン０.４〜２.０モルを用いればよい。
さらにまた、上記アクリル酸エステル単量体の一部に代
えて、通常２０〜５０モル％以下の割合でアクリル酸エ
ステル単量体と共重合しうる他の単量体、たとえばメタ
クリル酸エステル類（メチルメタクリレート、エチルメ
タクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチル
メタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、
ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、
ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレー
ト、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピル
メタクリレート、グリシジルメタクリレート、２−メト
キシエチルメタクリレート、２−エトキシエチルメタク
リレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートな
ど）、前記以外のアクリル酸エステル類（メチルアクリ
レート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルアクリレートなど）、ビニル
メチルジクロロシラン、γ−メタクリロキシプロピルメ
チルジクロロシラン、γ−アクリロキシプロピルトリク
ロロシラン、メルカプト基含有アクリル系モノマー[ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレートとチオグリコール酸
との等モル反応物など]、イソシアネート基含有アクリ
ル系モノマー[メタクリロイルイソシアネート、アクリ
ロイルエチルイソシアネートなど]、その他、(メタ)ア
クリル酸、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサテ
ィック酸ビニル[シェル化学(株)製の商品名「ベオバ」]、
塩化ビニル、ビニルアルコール、アクリロニトリル、ス
チレン、(メタ)アクリル酸アミド、Ｎ−メチロールアク
リル酸アミド、Ｎ,Ｎ−ジメチル(メタ)アリルアミン、
ビニルピリジン、無水マレイン酸、ビニルピロリドン等
を併用されてよい。

【００１１】本発明で用いる湿気硬化性ホットメルト型
接着剤（以下、湿気硬化ＨＭＡと称す）は、上述のポリ
マー(Ａ)または(Ｂ)を主成分とし、通常これに必要に応
じて熱可塑性重合体、充填剤および可塑剤を配合し、さ
らに適当な添加剤、たとえば粘度調整用溶剤、硬化触
媒、粘着付与剤、軟化剤、揺変剤（ベントン、無水ケイ
酸、ケイ酸誘導体、尿素誘導体など）、染顔料、老化防
止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、シラン化合物、脱水剤等
を配合することにより構成され、常温で固形乃至半固形
を呈し、通常７０〜１００℃の加熱によって流動可能な
ペースト状あるいは液状となる。かかる加熱溶融後、常
温に冷却すると、固化して初期接着強度を発現し、そし
て大気中の湿気硬化により完全な固化状態に達し、特に
接着性に優れ、耐候性、耐熱性などの耐久性に極めて優
れた硬化物を形成することができる。

【００１２】上記熱可塑性重合体は、湿気硬化ＨＭＡの
凝集力を向上させ、初期接着強度の発現向上に寄与する
と共に、湿気硬化ＨＭＡのガラス転移温度を低下させて
低温弾性を付与し、かつ低温から高温への物性変化を少
なくすることができ、さらに湿気硬化ＨＭＡのコスト低
減にも寄与する。かかる熱可塑性重合体の好適例として
は、多官能の環含有活性水素含有化合物（たとえば分子
量４００〜２０００の、ビスフェノール樹脂、テルペン
樹脂、クマロン樹脂、キシレン樹脂、ロジンエステル樹
脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、テルペンフェノー
ル樹脂、ロジン樹脂、ポリエステル樹脂等）およびジオ
ール類（たとえばエチレングリコール、１,４−ブタン
ジオール、１,６−ヘキサンジオール、１,８−オクタン
ジオール、ポリカーボネートジオール、ポリテトラメチ
レングリコール、水添ポリブタジエンジオール、ポリア
クリルジオール、ポリオキシアルキレンジオール、ポリ
オキシアルキレン付加ビスフェノール等）またはトリオ
ール類（たとえばトリメチロールプロパン、グリセリ
ン、トリエチレントリオール、ポリオキシアルキレント
リオール等）に対し、過剰量のポリイソシアネート化合
物[たとえば２,４−または２,６−トリレンジイソシア
ネート、４,４'−ジフェニルメタンジイソシアネート
(ＭＤＩ)、１,３−または１,４−キシリレンジイソシア
ネート、１,５−ナフタレンジイソシアネート、イソフ
ェロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、テトラメチレンジイソシアネート、ジメチルジフ
ェニルメタンジイソシアネート、シクロヘキシルメタン
ジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、
これらのポリイソシアネートのトリメチロールプロパン
付加物、またはポリイソシアネート重合体、特にＭＤＩ
が好ましい]を反応させて得られるもの（通常、融点７
０〜１００℃）が挙げられ、たとえば(株)東洋化学研究
所から商品名「熱可塑性樹脂トーヨーエースＵ−Ｂ」で市
販されている。

【００１３】かかる好適な熱可塑性重合体は、分子中に
ウレタン結合および環化合物が導入されており、これに
よってモル凝集エネルギーを出し、熱可塑性となること
ができ、しかも環化合物およびウレタン結合による極性
によって、特に主成分ポリマー(Ａ)との相溶性が良好と
なる。なお、これ以外にも他の熱可塑性重合体として、
ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン
樹脂、ポリアクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド
樹脂、ゴム類等を使用することができ、この中で特にエ
チレン−酢酸ビニル共重合体が好ましい。なお、主成分
ポリマー(Ｂ)の場合には、重合成分および重合度を調整
すれば、熱可塑性重合体を併用しなくてもよい。

【００１４】上記充填剤としては、たとえばケイ酸誘導
体、タルク、金属粉、炭酸カルシウム、クレー、カーボ
ンブラック等が挙げられる。上記可塑剤としては、たと
えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシ
クロヘキシルフタレート、ジイソオクチルフタレート、
ジイソデシルフタレート、ジベンジルフタレート、ブチ
ルベンジルフタレート、トリオクチルホスフェート、エ
ポキシ系可塑剤、トルエン−スルホアミド、クロロパラ
フィン、アジピン酸エステル、ヒマシ油等が挙げられ
る。

【００１５】以上の配合成分から成る湿気硬化ＨＭＡに
おいて、通常、主成分ポリマー(Ａ)または(Ｂ)の含有量
は２０〜６０％（重量％、以下同様）、好ましくは３０
〜５０％に選定すればよく、また熱可塑性重合体では５
０％以下、充填剤では５０％以下、可塑剤では２０％以
下、および前記添加剤全量では１０％以下の含有量に選
定されていることが好ましい。主成分ポリマー(Ａ)また
は(Ｂ)が２０％未満であると、寒冷時での基本物性の伸
びが出ず、かつ硬度が高すぎ、また６０％を越えると、
作業性に問題が生じ易くなる傾向にある。熱可塑性重合
体が５０％を越えると、寒冷時の物性が満足されない傾
向にある。充填剤が５０％を越えると、湿気硬化ＨＭＡ
の加熱溶融時の粘度が高すぎ、接着性や物性面に支障を
来す傾向にある。可塑剤が２０％を越えると、接着性や
初期強度面で劣る傾向にある。

【００１６】上記湿気硬化ＨＭＡは、たとえば以下の手
順によって調製しうる。先ず、熱可塑性重合体を溶融
し、これを該溶融温度付近に保温した窒素置換可能な釜
に投入する。次いで、窒素雰囲気下で主成分ポリマー
(Ａ)または(Ｂ)を添加し、撹拌しながら充填剤および可
塑剤を加え、真空下で脱泡撹拌する。その後、添加剤と
してたとえば粘度調整用溶剤および硬化触媒を加え、さ
らに真空脱泡撹拌することにより、湿気硬化ＨＭＡを得
る。別法として、予め反応釜の中に可塑剤を投入してお
き、その中で主成分ポリマー(Ａ)または(Ｂ)の製造を行
った後、順次、熱可塑性重合体、充填剤および添加剤を
加える手順によっても湿気硬化ＨＭＡを調製することが
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る太陽電池モジュールおよびその製造法について詳述す
る。図１の(イ),(ロ)に示される本発明の太陽電池モジ
ュール１は、透光板２の受光面２aと反対面に太陽電池
素子３を配設してなる太陽電池パネル４、および該太陽
電池パネル４の端部全周にわたって設けられ、透光板２
の受光面２aと反対面を支持する突片５を具備し、かつ
透光板２の受光面２aを開放状態とするフレーム６から
成り、上記太陽電池パネル４をフレーム６の突片５上
に、上述のポリマー(Ａ)または(Ｂ)を主成分とする湿気
硬化ＨＭＡ７で接着固定したことで構成されている。こ
こで、太陽電池パネル４には、透光板２としてたとえば
白板ガラスが用いられ、その受光面２aと反対面に配設
される複数枚の結晶系太陽電池素子３が、たとえばエチ
レン−酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)のシール材８で封入
されると共に、たとえばポリビニルフルオライド(ＰＶ
Ｆ)によってアルミニウム箔をサンドイッチしたバック
シート９で裏面側がカバーされている。そして、それぞ
れ図示しないが、各太陽電池素子３間はシール材８中で
結線接続し、バックシート９上に設けた端子ボックス内
の出力端子と接続することで、外部に発電出力が取り出
せるようになっている。さらに防水機能向上のために、
必要に応じて受光面側における湿気硬化ＨＭＡ７の露出
部を、モール１０等でカバーすることができる。このモ
ール１０は、湿気硬化ＨＭＡ７が冷却固化する前に添設
され、湿気硬化ＨＭＡ７の冷却固化および湿気硬化とと
もに太陽電池パネル４、フレーム６、モール１０の３者
間で接着固定されることになる。なお、モール１０の使
用はあくまで外観向上のためのものであって、該モール
１０を省略した場合の態様は図２で示される。

【００１８】さらに、上記太陽電池素子３として結晶系
太陽電池素子を用いたが、これ以外にも、透光板２の受
光面２aと反対面に非晶質シリコーン等の薄膜半導体に
よる太陽電池素子を直接設け、該太陽電池素子上にエポ
キシ樹脂等の保護層を塗布コートしたタイプのものも使
用できる。このように、本発明においては太陽電池パネ
ルの構造は特に限定されるものではない。一方、上記フ
レーム６は、鋳造や射出成形によって一体的に形成され
た構造体(たとえばアルミダイキャストやエンジニアリ
ングプラスチック等の射出成形体)、あるいは４本の所
定形状の枠体を組立てたものでよく、また図示の如く、
取付穴１１を設けることにより、屋外に設けたアレイ設
置用架台(図示せず)にネジ止めし、太陽電池アレイを構
成することができる。

【００１９】次に、本発明に係る太陽電池モジュール１
の製造法は、上記フレーム６の突片５上に当該湿気硬化
ＨＭＡ７を溶融塗布する工程、および該フレーム６の溶
融塗布した突片５上に太陽電池パネル４を載置した後、
冷却固化によって湿気硬化ＨＭＡ７の初期接着強度を発
現させると共に、湿気硬化により完全固化させて、フレ
ーム６の突片５上に太陽電池パネル４を接着固定する工
程から成ることを特徴とし、以下、図３に模式的に示さ
れる太陽電池モジュールの組立てラインに沿って、その
製造全体について説明する。

【００２０】なお、上記湿気硬化ＨＭＡ７の突片５への
溶融塗布に先立ち、必らずしも必要としないが、必要に
応じ接着力をより高めるために、太陽電池パネル４およ
び／または突片５の接着面に(通常は、太陽電池パネル
４の接着面に)予め適当なプライマーを塗布することが
できる。かかるプライマーとしては、主にポリイソシア
ネート化合物、シランカップリング剤、チタネートカッ
プリング剤のいずれか１種または２種以上の混合物を有
機溶剤に溶解混合し、必要に応じてアクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、塩素化重合体等の皮膜形成物質を添加し
たもの(通常、固形分３〜２０％の溶剤溶液)が例示さ
れ、ハケ、スプレー等により塗布した後、乾燥してか
ら、湿気硬化ＨＭＡを溶融塗布すればよい。この溶融塗
布をロボットで自動的に行う場合には、ホットメルトア
プリケーターを使用することができる。

【００２１】図３の組立てラインは、フレーム用ライン
２１と太陽電池パネル用ライン２３に二分したものであ
り、ここで、先ずパネル用パレット２５より太陽電池パ
ネル４を取り出し、太陽電池パネル用ライン２３上のパ
ネル投入ステーションに供給する。次にプライマーを
塗布する場合、プライマー塗布ステーションにおい
て、太陽電池パネル４の接着面にプライマー２７(たと
えばサンスター技研(株)製のプライマー＃４３５−４０
等)を塗布した後、オープンステーションでプライマ
ー２７の乾燥時間として約１分間放置し、次いで搬出ス
テーションへ移され、適当な時点で、該搬出ステーシ
ョンからフレーム用ライン２１のパネル貼り合わせス
テーション(３)へ搬出される。なお、プライマー塗布を
行なわない場合は、上記パネル用パレット２５から太陽
電池パネル４を取り出し、そのままパネル貼り合わせス
テーション(３)へ搬出されることになる。

【００２２】一方、フレーム用ライン２１では、フレー
ム投入ステーション(１)に、組立て済みのフレーム６を
投入する。なお、このフレーム投入ステーションに先立
って、フレーム６を作製するフレーム作製ステーション
(図示せず)を設けてもよい。次に接着剤塗布ステーショ
ン(２)において、ポリマー(Ａ)または(Ｂ)を主成分とす
る湿気硬化ＨＭＡ７の７０〜１００℃で加熱溶融したも
のを、フレーム６の突片５(およびフレーム６内の周辺
箇所を含んでもよい、以下同様)上に塗布する。なお、
この溶融塗布の前に、上記プライマー塗布ステーション
で行ったと同様に、該突片５上にも予めプライマーを
塗布しておいてもよい。続いて、パネル貼り合せステー
ション(３)において、上記搬出ステーションからのプ
ライマー処理した、またはパネル用パレット２５から取
り出したプライマー未処理の太陽電池パネル４を突片５
上に載置する。ここで、フレーム６が太陽電池パネル４
の外周形状に即してフレーム組立てを行ったものである
にも拘らず、その突片５があたかもフレーム６の内側に
貼り出した棚部の如き構造をとるため、簡単に太陽電池
パネル４の貼り合せ接着を行うことができる。

【００２３】最後に必要に応じて、モール取り付けステ
ーション(４)でモール１０を取り付けることにより、湿
気硬化ＨＭＡ７の露出部をカバーする。以上の手順によ
って、目的とする太陽電池モジュール１が完成する。か
かる製造法で用いる湿気硬化ＨＭＡは、溶融塗布後、冷
却によって急激に増粘して流動性を失い、塗布量によっ
ては数秒から数分以内に固化して初期接着強度を発現す
る(なお、この段階では、完全硬化には至っていないも
のの、移動、堆積、梱包などの外力が加わった場合にも
フレームがズレない程度の充分な強度を有しているた
め、後の検査工程等におけるハンドリングに特に支障は
ない)。さらに、大気中の湿気との反応性(湿気硬化性)
を有しているので、その後の反応の進行により、より高
い硬度のゴム弾性を有するようになる。なお、かかる組
立てラインにおける太陽電池パネル４やフレーム６の搬
送作業、並びにプライマー２７や湿気硬化ＨＭＡ７の塗
布作業は、適当なロボット２９、３１によって行ってよ
く、該ロボットとして、一般的な６軸多関節型ロボット
などが使用できる。

【００２４】次に、本発明で用いる湿気硬化ＨＭＡの製
造例(実施例として)を挙げ、比較例との接着試験を評価
する。 実施例１ (１)ポリマー(Ａ)の製造 平均分子量１００００のＰＰＧ[旭硝子(株)製、ＰＭＬ
−４０１０]１０５gを３００mlセパラブルフラスコに入
れ、８０℃に加熱した後、窒素雰囲気下トリレンジイソ
シアネート３.３５gを加え(ＯＨ／ＮＣＯ＝１／２.
１)、同温度で２４時間反応させる。次いで４０℃まで
放冷後、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン[信越
シリコーン(株)製、ＫＢＥ−９０３]３.３２gを加え、
攪拌反応させてＰＰＧの分子内に加水分解性シリル基を
導入することにより、ポリマー(Ａ)を得る。

【００２５】(２)湿気硬化ＨＭＡの調製 上記(１)ポリマー(Ａ)１００gを窒素置換された攪拌混
合機に投入し、温度を８０℃に設定する。次いで、９０
℃、３時間で溶融した熱可塑性重合体[(株)東洋化学研
究所製、熱可塑性樹脂トーヨーエースＵ−Ｂ]３０gを加
え、同温度で２０分間攪拌した後、ジシクロヘキシルフ
タレート１５gを投入し、次いで予備乾燥したカーボン
ブラック８０gおよび炭酸カルシウム２５gを添加し、１
０mmＨgで３０分間真空攪拌した後、γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン８g、キシレン１５gおよび硬化触
媒[ジブチル錫ジラウレート(ＤＢＴＤＬ)の１％キシレ
ン溶液０.３g]を加え、さらに３０分間真空脱泡攪拌し
て湿気硬化ＨＭＡを得、これをアルミカートリッジに取
り出し、密封する。

【００２６】実施例２ (１)ポリマー(Ａ)の製造 旭ガラス(株)製のＰＰＧ(ＰＭＬ−４０１０)１０５gを
８０℃に加熱後、イソシアネートプロピルメチルジメト
キシシラン[信越シリコーン(株)製、ＫＢＭ−９２０７]
３.７gを加え、２４時間反応させてポリマー(Ａ)を得
る。 (２)湿気硬化ＨＭＡの調製 上記(１)のポリマー(Ａ)１００gを用いる以外は、実施
例１の(２)と同様な配合および条件で湿気硬化ＨＭＡを
得る。

【００２７】実施例３ (１)ポリマー(Ｂ)の製造 n−ブチルアクリレート６４g(０.５モル)、エチルアク
リレート５０g(０.５モル)、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン３.４９g(０.０１５モル)お
よびγ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン
０.７２g(０.００４モル)を混合し、これにα,α'−ア
ゾビスイソブチロニトリル(ＡＩＢＮ)０.３gおよびジオ
クチルフタレート可塑剤６０gを加えて攪拌混合する。
この混合液の一部(２０g)をセパラブルフラスコに入
れ、窒素雰囲気下８０℃まで徐々に加熱する。数分後に
重合が始まり、粘度が上昇するのを確認しつつ、そのま
ま攪拌および加熱を続ける。１０分後、滴下漏斗を用い
て残りの混合液を徐々に滴下して重合に供する。滴下終
了後、約３０分間そのまま加熱を続け、これにＡＩＢＮ
(０.１g)を添加し、さらに約１時間加熱攪拌を続け、共
重合反応を完了させる。得られるポリマー(Ｂ)は、無色
透明の粘稠液体で、ＧＰＣによる平均分子量は３２００
０であった。

【００２８】(２)湿気硬化ＨＭＡの調製 上記(１)のポリマー(Ｂ)６０gに炭酸カルシウム４０gお
よび酸化チタン１０gを加え、予備混合後３本ロールに
て均一に混練し、さらに減圧混合機中で５分間脱泡し、
さらにＤＢＴＤＬ(０.１g)、n−オクチルアミン０.２
g、メタノール２gおよびγ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン３gを加え、減圧混合を行って湿気硬化ＨＭＡ
を得、これをアルミカートリッジに取り出し、密封す
る。

【００２９】実施例４ (１)ポリマー(Ｂ)の製造 ２−エチルヘキシルアクリレート１４７.２g(０.８モ
ル)、メチルメタクリレート２０g(０.２モル)、γ−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン４.９８g(０.
０２モル)、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン０.４９g(０.００２５モル)およびジオクチルフタレ
ート８５gを混合し、これにＡＩＢＮ(０.３g)を加えて
攪拌混合する。以後の操作は、実施例３の(１)と同様に
共重合反応を行ってポリマー(Ｂ)を得る。該ポリマー
(Ｂ)は、無色透明の粘稠液体で、ＧＰＣによる平均分子
量は５６０００であった。 (２)湿気硬化ＨＭＡの調製 上記(１)のポリマー(Ｂ)６０gを用いる以外は、実施例
３の(２)と同様な配合および条件で湿気硬化ＨＭＡを得
る。

【００３０】比較例１ 下記組成のブチルゴム系ホットメルト型接着剤を用い
る。 組成 ％ ブチルゴム(エクソン社製、ブチルゴム０６５) ・・・ ２０ アタクチックポリプロピレン[三菱油化(株)製、 ＡＰＰ・Ｂ−３０００] ・・・ ２０ ポリブテン[日本石油(株)製、ポリブテンＨＶ−３００] ・・・ ２４ 粘着付与剤[荒川化学(株)製、タッキファイヤー アルコンＰ−１１５] ・・・ ３２ ポリプロピレンワックス[三菱石油化学(株)製、 ＰＰワックスＨＷＮＰ０５５] ・・・ ４ 比較例２ 市販の１成分形成シリコーン系シール材[サンスター技
研(株)製、ペンギンシール＃２５０５]を用いる。

【００３１】比較例３ (１)ウレタンプレポリマーの製造 分子量１２５００のポリオキシプロピレンエチレントリ
オール(旭硝子(株)製、Ｘ８８０５、３官能、ＥＯ分１
２％、ＯＨ価１３.８)１００gを窒素置換された反応槽
に投入し、窒素雰囲気下４,４'−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート(ＭＤＩ)７.９gを加え(ＮＣＯ／ＯＨ＝２.
６１)、温度を８０±５℃に調整して１時間反応させ
る。その後、ジブチルチンジラウレート(ＤＢＴＤＬ)の
１％キシレン溶液０.０５gを加え、同温度で２０時間反
応させ、遊離ＮＣＯ量１.４８％、粘度２４０００cps／
８０℃、３８００００cps／２０℃のウレタンプレポリ
マーを得る。 (２)湿気硬化ＨＭＡの調製 実施例１／(２)において、ポリマー(Ａ)に代えて上記
(１)のウレタンプレポリマーを用いる以外は、同様な配
合および条件で湿気硬化ＨＭＡを得る。

【００３２】接着試験 実施例１〜４および比較例１〜３の接着剤をそれぞれ用
い、プライマー未処理の２枚の試験鋼板(１２.５mm×２
５mm)に対して、その接着部(幅３mm)に各接着剤を６０
〜１００℃で溶融塗布して両鋼板を貼り合せた後、以下
の試験項目に供し、結果を下記表１に示す。 初期接着強度:２０℃、６５％ＲＨで１０分間放置後、
引張速度５０mm／分で剪断強度を測定する。 常態接着強度:２０℃、６５％ＲＨで７日間放置後、引
張速度５０mm／分で剪断強度を測定する。 耐熱クリープ性:２０℃、６５％ＲＨで７日間放置後、
試験片の片端に５００gのおもりを吊り下げ、さらに９
０℃で４８時間垂直放置し、試験片の落下の有無を観察
する。 耐候性(Ｗ／Ｏ):接着剤をガラス板上にビード状に塗布
し、接着剤の表面からウェザオメーターに暴露し、接着
剤の表面のキレツの有無を観察する。

【００３３】

【表１】

【００３４】以上の構成から成る本発明によれば、太陽
電池パネル４のフレーム６への取付けに、先に開発した
ウレタンプレポリマーを主成分とする湿気硬化性ホット
メルト型接着剤に代えて、１分子中に少なくとも２つの
加水分解性シリル基を含有するポリマー(Ａ)または(Ｂ)
を主成分とする湿気硬化ＨＭＡを用いたことにより、接
着性に優れ、得られる太陽電池モジュールは特に屋外設
置での耐候性などの耐久性上の高度な要求にも充分満足
でき、かつ優れた電池機能の信頼性および品質を有する
ことができ、また、突片５を具備するフレーム６の使用
並びに該湿気硬化ＨＭＡの初期接着強度の発現および強
固な湿気硬化に基づき、太陽電池モジュールの組立時の
寸法誤差および組立後のフレームのズレの発生がなく、
さらに製造組立てラインにおいても、簡便かつ迅速な作
業で実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明太陽電池モジュールの一例を示し、
(イ)はその平面図および(ロ)は(イ)におけるＡ−Ａ線断
面図である。

【図２】 本発明太陽電池モジュールの他の例の一部を
示す断面図である。

【図３】 本発明製造法の組立てラインを模式的に示す
フローシートである。

【符号の説明】

１ 太陽電池モジュール ２ 透光板 ２a 受光面 ３ 太陽電池素子 ４ 太陽電池パネル ５ 突片 ６ フレーム ７ 湿気硬化性ホットメルト型接着剤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光板の受光面と反対面に太陽電池素子
   を配設してなる太陽電池パネル、および該太陽電池パネ
   ルの端部全周にわたって設けられ、透光板の受光面と反
   対面を支持する突片を具備し、かつ透光板の受光面を開
   放状態とするフレームから成り、上記太陽電池パネルを
   フレームの突片上に、１分子中に少なくとも２つの加水
   分解性シリル基を含有するポリマーを主成分とする湿気
   硬化性ホットメルト型接着剤で接着固定したことを特徴
   とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 湿気硬化性ホットメルト型接着剤の主成
   分ポリマーが、イソシアネート基と反応しうる官能基と
   してヒドロキシル基、メルカプト基またはモノ置換もし
   くは非置換のアミノ基を少なくとも２つ有し、そして該
   官能基とのウレタン結合もしくはウレア結合を介して１
   分子中に少なくとも２つの加水分解性シリル基を導入し
   たポリマーである請求項１に記載の太陽電池モジュー
   ル。
3. 【請求項３】 湿気硬化性ホットメルト型接着剤の主成
   分ポリマーが、アクリル酸エステル単量体の少なくとも
   １種と、ビニルアルコキシシランおよび(メタ)アクリロ
   キシアルコキシシランの群から選ばれる少なくとも１種
   と、連鎖移動剤としてメルカプトアルコキシシランの少
   なくとも１種とのラジカル共重合によって得られる１分
   子中に少なくとも２つのアルコキシシリル基を含有する
   ポリマーである請求項１に記載の太陽電池モジュール。
4. 【請求項４】 前記フレームの突片上に、１分子中に少
   なくとも２つの加水分解性シリル基を含有するポリマー
   を主成分とする湿気硬化性ホットメルト型接着剤を溶融
   塗布する工程、および該フレームの溶融塗布した突片上
   に太陽電池パネルを載置した後、冷却固化によって上記
   ホットメルト型接着剤の初期接着強度を発現させると共
   に、湿気硬化により完全固化させて、フレームの突片上
   に太陽電池パネルを接着固定する工程から成ることを特
   徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造
   法。