研究開発された技術紹介

エネルギーや環境問題から太陽電池市場の成長は著しい｡太陽電池の生産能力は2005年までは日本がトップであったが､2010年は中国･独国･米国･台湾･日本の順となる見通し｡今後は技術力とコスト競争力が課題となる｡これらの課題を解決するために､太陽電池を構成する部材を接着剤の観点から見直し､構成部材の表面改質処理技術を高度化し､無接着剤積層技術を確立する｡このことで、国際的なコスト競争力を確保する

・真空プラズマ処理による、接着剤レス直接接合の実現
・高耐久性→耐用年数20年以上とし、引張強さ、伸び、絶縁破壊電圧、初期値の60%以上また、剥離強さ6.0N/15mm以上
(新技術)
<真空プラズマ改質により直接接合を行って積層を行う太陽電池セルモジュール>
・接着剤が不要となるため、従来の接着剤劣化による性能低下が生じない
・接着剤を使わないことで溶剤の使用もなくなり、環境に優しい

・接着剤を用いない直接接合技術の開発
‐PET系BSを構成するために必要なPET(BS)/PET(BS)、PET(BS)/EVA(封止樹脂)間の接合、フッ素系BSを構成するために必要なPVF(BS)/PET(BS)、PVF(BS)/EVA(封止樹脂)それぞれの直接接合を実施
‐4つの接合パターンいずれについても、目標としていた初期剥離強さ(10N/15mm以上)を達成
・太陽電池としての実用性を確認する試験の実施
‐高温恒湿機を使用し、温度85℃、湿度85%、1,000時間の条件(計算寿命時間は256,000時間であり、29.2年に相当)で加速劣化試験を実施
‐PET/PET以外の3つの組合わせにおいて、1,000時間経過後も剥離強さ6.0N/15mmの目標を達成するとともに、引張強さ、伸び、絶縁破壊電圧とも初期値の60%以上を保持
・無接着剤積層メカニズムの解明
‐プラズマ処理による無接着剤積層のメカニズムはアンカー効果や熱融着ではないことが判明
‐積層前後の官能基の調査において、接合後のCOOH基は接合前の2倍以下となっており、脱水縮合反応の可能性が示唆された
・加速劣化試験結果(剥離強さ)
～PET/PET接合以外の3種類につき、1,000時間経過後も目標値を達成～
・加速劣化試験結果一覧～いずれの試験でも、PET/EVA、PVF/PET、PVF/EVAの張合わせでは目標を達成～

低コストな無接着剤タイプの太陽電池セルモジュールの提供を想定していましたが、低コスト化に対する業界の要求レベルが厳しく、現状利用できるシーンが想定されません。

実用化を断念

・環境負荷削減→接着剤を使用しないドライプロセスで太陽電池用バックシートが製造可能であり、接着剤由来の環境負荷物質が発生しない
・低コスト化→業界の低コスト化に対する要求レベルが著しく厳しくなっており、数年前から対応が困難な状況となっている。

昨今の太陽光発電業界は、グローバルの激しい競争にさらされており、中国等の海外企業に押されて、国内企業が軒並み撤退するなど厳しい環境にある。当社提案の無接着剤積層技術では、業界の要求レベルの低コスト化は困難であり、事業化の見通しは全くないというのが実情である。そのため、本テーマについての補完研究も2016年3月末をもって終了させていただいている。