JP2000294813A - 太陽電池用バックカバー材及び太陽電池 - Google Patents

太陽電池用バックカバー材及び太陽電池

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JP2000294813A
JP2000294813A JP11100335A JP10033599A JP2000294813A JP 2000294813 A JP2000294813 A JP 2000294813A JP 11100335 A JP11100335 A JP 11100335A JP 10033599 A JP10033599 A JP 10033599A JP 2000294813 A JP2000294813 A JP 2000294813A
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恭弘 飯野
Kaoru Otani
薫 大谷
Kazuya Takano
和也 高野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池用セルの裏面側保護部材として用い
られるバックカバー材であって、軽量かつ薄肉で防湿
性、耐久性に優れ、しかも絶縁性が高く、リーク電流の
問題がない太陽電池用バックカバー材と、このバックカ
バー材を裏面側保護部材として用いた、高耐久性かつ高
性能の太陽電池を提供する。 【解決手段】 外皮フィルム３と防湿フィルム２とをＥ
ＶＡ系接着剤４により積層一体化してなる太陽電池用バ
ックカバー材１。防湿フィルム２は基材フィルムの表面
に無機酸化物のコーティング膜を形成してなる。表面側
透明保護部材８とこの太陽電池用バックカバー材１より
なる裏面側保護部材との間に太陽電池用セル７を封止し
てなる太陽電池１０。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池用セルの
裏面側保護部材として用いられるバックカバー材と、こ
のバックカバー材を用いた太陽電池に係り、特に、防湿
性、耐久性に優れ、しかも絶縁性が高く、リーク電流の
問題のない太陽電池用バックカバー材とこの太陽電池用
バックカバー材を裏面側保護部材として用いた高耐久性
かつ高性能の太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、資源の有効利用や環境汚染の防止
等の面から、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太
陽電池が注目され、開発が進められている。
【０００３】太陽電池は、一般に、図４に示す如く、受
光面側の表面側透明保護部材としてのガラス基板１１と
裏面側保護部材（バックカバー材）１２との間にエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム１３Ａ，１
３Ｂの封止膜により、太陽電池用セル、即ち、シリコン
等の発電素子１４を封止した構成とされている。
【０００４】このような太陽電池は、ガラス基板１１、
封止膜用ＥＶＡフィルム１３Ａ、シリコン発電素子１
４、封止膜用ＥＶＡフィルム１３Ｂ及びバックカバー材
１２をこの順で積層し、ＥＶＡを加熱溶融して架橋硬化
させることにより接着一体化することで製造される。
【０００５】このような太陽電池のバックカバー材１２
としては、太陽電池の軽量薄肉化の観点から、一フッ化
ポリエチレンフィルムや白色ポリエステルフィルム等の
樹脂フィルムが用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池のバックカバ
ー材には、軽量で十分な耐久性を有することに加えて、
湿気ないし水の透過による内部の導線や電極の発錆を防
止するために、防湿性に優れることが極めて重要な要件
となるが、従来の樹脂フィルムよりなるバックカバー材
では、十分な防湿性を得ることができなかった。
【０００７】なお、一般に、防湿フィルムとしては、基
材フィルムにアルミニウム等の金属のコーティング膜を
形成したものも知られているが、アルミニウム等の金属
では、太陽電池に適用した場合、電流がリークする恐れ
があるため、太陽電池の防湿フィルムとして不適当であ
る。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、太陽
電池用セルの裏面側保護部材として用いられるバックカ
バー材であって、軽量かつ薄肉で防湿性、耐久性に優
れ、しかも絶縁性が高く、リーク電流の問題がない太陽
電池用バックカバー材と、このバックカバー材を裏面側
保護部材として用いた、高耐久性かつ高性能の太陽電池
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池用バッ
クカバー材は、太陽電池用セルの裏面側保護部材として
用いられるバックカバー材において、外皮フィルムと防
湿フィルムとをエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）系接着剤により積層一体化してなる太陽電池用バッ
クカバー材であって、該防湿フィルムが、基材フィルム
の表面に無機酸化物のコーティング膜を形成したフィル
ムを有することを特徴とする。
【００１０】本発明の太陽電池用バックカバー材はガラ
スを用いていないために軽量かつ薄肉である。
【００１１】また、基材フィルム表面に無機酸化物のコ
ーティング膜を形成した防湿フィルムであれば、高い防
湿性を得ることができ、しかも、絶縁性であるためリー
ク電流の問題もない。このような防湿フィルムを外皮フ
ィルムに積層一体化するに当って、接着性に優れたＥＶ
Ａ系接着剤を用いることにより、耐久性を高めることが
できる。
【００１２】本発明において、防湿フィルムは、１枚の
基材フィルムの表面に無機酸化物のコーティング膜を形
成し、このコーティング膜側を外皮フィルムに貼り合わ
せるようにしても良いが、２枚の基材フィルム間に無機
酸化物のコーティング膜を形成した積層フィルムとする
ことにより、防湿フィルムの取り扱い時の無機酸化物の
コーティング膜の傷付き、剥離を防止することができ、
有利である。
【００１３】本発明において、防湿フィルムとしては、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムにシリ
カ又はアルミナのコーティング膜を形成したものが好ま
しい。
【００１４】また、外皮フィルムとしては、ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４−フッ化エチレン−
パークロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ）、４−フッ化
エチレン−６−フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、
２−エチレン−４−フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦ
Ｅ）、ポリ３−フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポ
リフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及びポリフッ化ビニル
（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂フィルムが好適である。
【００１５】本発明の太陽電池は、表面側保護部材と裏
面側保護部材との間に太陽電池用セルを封止してなる太
陽電池において、裏面側保護部材として上記本発明の太
陽電池用バックカバー材を用いたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【００１７】図１，２は本発明の太陽電池用バックカバ
ー材の実施の形態を示す断面図、図３は本発明の太陽電
池の実施の形態を示す断面図である。
【００１８】図１に示す太陽電池用バックカバー材１
は、防湿フィルム２と外皮フィルム３とをＥＶＡ系接着
剤のフィルム（以下「ＥＶＡフィルム」と称す。）４を
介して積層し、接着一体化したものである。
【００１９】防湿フィルム２としては、ＰＥＴフィルム
等の透明基材フィルム２ＡにＣＶＤ（化学蒸着）、ＰＶ
Ｄ（反応蒸着）法等により、シリカ、アルミナ等の無機
酸化物のコーティング膜よりなる防湿膜２Ｂを形成した
ものが好ましく、この防湿膜２Ｂ形成面がＥＶＡフィル
ム４により外皮フィルム３と貼り合わされる。
【００２０】ところで、図１に示す如く、基材フィルム
２Ａの表面に形成したシリカ、アルミナ等の無機酸化物
よりなる防湿膜２Ｂは、取り扱い時等に傷付いたり、剥
離したりし易い。このため、防湿フィルム２は、図２に
示すバックカバー材１Ａの如く、２枚の基材フィルム２
Ａ，２Ａ間に無機酸化物のコーティング膜よりなる防湿
膜２Ｂを形成した構成とし、防湿膜２Ｂが表面に露出し
ないようにしたものとしても良い。なお、図２に示すバ
ックカバー材１Ａは、防湿フィルム２'の外皮フィルム
３との貼り合せ面と反対側の面に反射フィルム５がＥＶ
Ａフィルム４により積層一体化されている。このように
反射フィルム５を設けることにより、光の有効利用効率
を高め発電効率を高めることができる。このような積層
型のバックカバー材１Ａは、ＰＥＴフィルム等の基材フ
ィルムの表面にシリカ、アルミナ等の無機酸化物よりな
る防湿膜を形成したフィルムを２枚用い、これらを防湿
膜側を内側にしてＥＶＡフィルム等の接着フィルムで貼
り合わせることにより、或いは更に、白色ＰＥＴフィル
ム等の反射フィルムを同様にＥＶＡフィルム等の接着フ
ィルムを用いて貼り合わせると共に、外皮フィルム３を
貼り合わせることにより製造することができる。ここ
で、使用されるＥＶＡフィルム及びその接着条件は、後
述の防湿フィルムと外皮フィルムの接着の場合と同様で
ある。
【００２１】なお、防湿フィルム２，２’の基材フィル
ム２Ａとしては厚さ６〜２５０μｍの透明ＰＥＴフィル
ムが好適であり、防湿膜２Ｂは５μｍ以下の厚さに形成
するのが好ましい。また、反射フィルム５としては、厚
さ６〜２５０μｍ程度の白色ＰＥＴフィルムが好適であ
る。
【００２２】外皮フィルム３としては、耐紫外線性に優
れたフッ素樹脂フィルムが挙げられ、フッ素樹脂フィル
ムとしては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、Ｐ
ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦフィルム等が挙げられる。
【００２３】このような外皮フィルム３の厚さは、１２
〜２００μｍ程度であることが好ましい。
【００２４】本発明の太陽電池用バックカバー材１は、
前述の防湿フィルム２と外皮フィルム３との間にＥＶＡ
フィルムを介在させて、当該ＥＶＡフィルム４の接着条
件で加熱加圧するなどして接着一体化することにより、
容易に製造することができる。
【００２５】ここで用いられるＥＶＡフィルムの厚さは
５〜５０μｍ程度であることが好ましい。
【００２６】このような太陽電池用バックカバー材を用
いて本発明の太陽電池を製造するには、図４に示す従来
の太陽電池のバックカバー材の代りに本発明のバックカ
バー材を用いて封止を行えば良いが、その際、本発明の
バックカバー材を予め封止用ＥＶＡフィルムと積層一体
化して用いるのが好適である。
【００２７】なお、封止用ＥＶＡフィルムの厚さは０．
１〜１ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２８】本発明の太陽電池１０は、図３に示す如
く、本発明の太陽電池用バックカバー材１、封止用ＥＶ
Ａフィルム６、シリコン発電素子７等の太陽電池用セ
ル、封止用ＥＶＡフィルム６及び表面側透明保護部材８
としてのガラス板や高機能性積層フィルムの積層体を、
常法に従って、真空ラミネーターで温度１２０〜１５０
℃、脱気時間２〜１５分、プレス圧力０．５〜１ａｔ
ｍ、プレス時間８〜４５分で加熱加圧圧着することによ
り容易に製造することができる。
【００２９】なお、本発明の太陽電池用バックカバー材
及び太陽電池に用いられるＥＶＡフィルムの製膜原料と
してのＥＶＡ樹脂組成物には、耐候性の向上のために架
橋剤を配合して架橋構造を持たせるが、この架橋剤とし
ては、一般に、１００℃以上でラジカルを発生する有機
過酸化物が用いられ、特に、配合時の安定性を考慮に入
れれば、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上である
ものが好ましい。このような有機過酸化物としては、例
えば２，５−ジメチルヘキサン；２，５−ジハイドロパ
ーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ヘキサン；３−ジ−ｔ−ブチルパーオ
キサイド；ｔ−ジクミルパーオキサイド；２，５−ジメ
チル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン；
ジクミルパーオキサイド；α，α’−ビス（ｔ−ブチル
パーオキシイソプロピル）ベンゼン；ｎ−ブチル−４，
４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；２，２−ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；１，１−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；１，１−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシク
ロヘキサン；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベン
ゾイルパーオキサイド等を用いることができる。これら
の有機過酸化物の配合量は、一般にＥＶＡ樹脂１００重
量部に対して５重量部以下、好ましくは１〜３重量部で
ある。
【００３０】また、接着力向上の目的で、ＥＶＡ樹脂に
シランカップリング剤を添加することができる。この目
的に供されるシランカップリング剤としては公知のも
の、例えばγ−クロロプロピルトリメトキシシラン；ビ
ニルトリクロロシラン；ビニルトリエトキシシラン；ビ
ニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）シラン；γ−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；β−
（３，４−エトキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン；ビニルトリアセトキシシラン；γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン；γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン；Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。こ
れらのシランカップリング剤の配合量は、一般にＥＶＡ
樹脂１００重量部に対して５重量部以下、好ましくは
０．１〜２重量部である。
【００３１】更に、ＥＶＡ樹脂のゲル分率を向上させ、
耐久性を向上するためにＥＶＡ樹脂に架橋助剤を添加す
ることができる。この目的に供される架橋助剤として
は、公知のものとしてトリアリルイソシアヌレート；ト
リアリルイソシアネート等の３官能の架橋助剤の他、Ｎ
Ｋエステル等の単官能の架橋助剤等も挙げることができ
る。これらの架橋助剤の配合量は、一般にＥＶＡ樹脂１
００重量部に対して１０重量部以下、好ましくは１〜５
重量部である。
【００３２】更に、ＥＶＡ樹脂の安定性を向上する目的
でハイドロキノン；ハイドロキノンモノメチルエーテ
ル；ｐ−ベンゾキノン；メチルハイドロキノンなどを添
加することができ、これらの配合量は、一般にＥＶＡ樹
脂１００重量部に対して５重量部以下である。
【００３３】更に、必要に応じ、上記以外に着色剤、紫
外線吸収剤、老化防止剤、変色防止剤等を添加すること
ができる。着色剤の例としては、金属酸化物、金属粉等
の無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、アヂ系、酸性
又は塩基染料系レーキ等の有機顔料がある。紫外線吸収
剤には、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノ
ン；２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルフォベン
ゾフェノン等のベンゾフェノン系；２−（２’−ヒドロ
キシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベ
ンゾトリアゾール系；フェニルサルシレート；ｐ−ｔ−
ブチルフェニルサルシレート等のヒンダートアミン系が
ある。老化防止剤としては、アミン系；フェノール系；
ビスフェニル系；ヒンダートアミン系があり、例えばジ
−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ビス（２，２，６，６
−テトラメチル−４−ピペラジル）セバケート等があ
る。
【００３４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の太陽電池用
バックカバー材は、軽量かつ薄肉で防湿性、耐久性に優
れ、リーク電流の問題もないため、この太陽電池用バッ
クカバー材を太陽電池の裏面側保護部材として用いるこ
とにより、高防湿性で発錆の問題もなく、耐久性に優
れ、リーク電流による性能低下の問題もない高性能の太
陽電池を提供することができる。
【００３５】本発明の太陽電池は、本発明の太陽電池用
バックカバー材を裏面側保護部材として用いたものであ
り、高性能で耐久性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池用バックカバー材の実施の形
態を示す断面図である。
【図２】本発明の太陽電池用バックカバー材の他の実施
の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図で
ある。
【図４】従来の太陽電池を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ 太陽電池用バックカバー材 ２ 防湿フィルム ３ 外皮フィルム ４ ＥＶＡフィルム ５ 反射フィルム ６ 封止用ＥＶＡフィルム ７ シリコン発電素子 ８ 表面側透明保護部材 １０ 太陽電池

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽電池用セルの裏面側保護部材として
    用いられるバックカバー材において、外皮フィルムと防
    湿フィルムとをエチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤
    により積層一体化してなる太陽電池用バックカバー材で
    あって、該防湿フィルムが、基材フィルムの表面に無機
    酸化物のコーティング膜を形成したフィルムを有するこ
    とを特徴とする太陽電池用バックカバー材。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記防湿フィルム
    が、２枚の基材フィルム間に無機酸化物のコーティング
    膜を設けた積層フィルムよりなることを特徴とする太陽
    電池用バックカバー材。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記防湿フィ
    ルムがポリエチレンテレフタレートフィルムにシリカ又
    はアルミナのコーティング膜を形成したものであること
    を特徴とする太陽電池用バックカバー材。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
    て、前記基材フィルムがフッ素樹脂フィルムであること
    を特徴とする太陽電池用バックカバー材。
  5. 【請求項５】 請求項４において、該フッ素樹脂がポリ
    テトラフルオロエチレン、４−フッ化エチレン−パーク
    ロロアルコキシ共重合体、４−フッ化エチレン−６−フ
    ッ化プロピレン共重合体、２−エチレン−４−フッ化エ
    チレン共重合体、ポリ３−フッ化塩化エチレン、ポリフ
    ッ化ビニリデン及びポリフッ化ビニルよりなる群から選
    ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする太陽電
    池用バックカバー材。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項におい
    て、前記防湿フィルムの、外皮フィルムとの貼り合せ面
    と反対側の面に反射層が形成されていることを特徴とす
    る太陽電池用バックカバー材。
  7. 【請求項７】 請求項６において、前記反射層は白色ポ
    リエチレンテレフタレートフィルムよりなることを特徴
    とする太陽電池用バックカバー材。
  8. 【請求項８】 表面側保護部材と裏面側保護部材との間
    に太陽電池用セルを封止してなる太陽電池において、該
    裏面側保護部材が請求項１ないし７のいずれか１項に記
    載される太陽電池用バックカバー材であることを特徴と
    する太陽電池。
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