JP2017139285A - 太陽電池モジュール用裏面保護シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールを製造するにあたり、太陽電池モジュール用裏面保護シートのどちらの面も太陽電池モジュール用封止材シートとの密着性を有し、該太陽電池モジュール用裏面保護シートの表裏を区別することなく、太陽電池モジュールの熱圧着加工を行うことのできる太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供する。【解決手段】易接着性樹脂層（Ａ）１１／プラスチック基材（Ｂ）１２／易接着性樹脂層（Ａ）の積層構成からなる太陽電池モジュール用裏面保護シートであり、該易接着性樹脂層（Ａ）面と太陽電池モジュール用封止材シートとを加熱圧着成型した後の密着強度が５０Ｎ／ｃｍ以上で太陽電池モジュール用裏面保護シート。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュール用裏面保護シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュールの製造方法に関する。

太陽光発電は、無尽蔵で無公害の新たなエネルギー源として実用化されつつあり、このための太陽電池モジュールとしては、表面保護シート、封止材シート１、配線を配設した太陽光発電素子、封止材シート２、および裏面保護シートを積層し、一体化したものが広く知られている。

裏面保護シートは、太陽電池モジュールに組み込まれ、最近は設置後２０年〜３０年の長期にわたる品質保証を求められるなど、長期耐久性への要求は年々高まっており、とりわけ裏面保護シートと封止材シートとの密着性は、太陽光発電素子の保護、劣化防止の観点からの極めて重要な要求特性である。

さらに裏面保護シートは、直接太陽光にさらされることはないものの、設置方法によっては回り込みや照り返しによる太陽光が当たるため、裏面保護シートに耐光性を付与することは重要である。

従来から用いられている裏面保護シートとしては、白色のポリフッ化ビニルフィルム（デュポン（株）“テドラー”（登録商標））が例示でき、該フィルムでポリエステルフィルムを挟んだ積層構成の裏面保護シートは当該用途で幅広く用いられている。ポリフッ化ビニルフィルムは耐光性に優れるが、高価であり太陽電池モジュールの低価格化の点では障害となる。またフッ素を含有しているため廃棄コストが高い問題を有する。これら課題を解消するため、耐候性、ガスバリア性に優れたポリエステル系フィルムを積層した構成も提案されている（特許文献１）。

これらの構成の裏面保護シートにおいては、封止材シートと貼り合わせるための面が規定されており、太陽電池モジュール製造時において裏面保護シートの表裏を貼り間違えると封止材との密着強度が十分に発現しない問題があった。

特開２００２−０２６３５４号公報

本発明が解決しようとする課題は、太陽電池モジュールを製造するにあたり、裏面保護シートのどちらの面も封止材シートとの密着性を有し、裏面保護シートの表裏を区別することなく、太陽電池モジュールの熱圧着加工を行うことのできる裏面保護シートを提供することである。

本発明は上記課題を解決するため、以下の構成とした。

第１の発明は、易接着性樹脂層（Ａ）／プラスチック基材（Ｂ）／易接着性樹脂層（Ａ）の積層構成からなる太陽電池モジュール用裏面保護シートであり、該易接着性樹脂層（Ａ）面と太陽電池モジュール用封止材シートとを加熱圧着成型した後の密着強度が５０Ｎ／ｃｍ以上である太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

第２の発明は、前記易接着性樹脂層（Ａ）の波長３６０ｎｍにおける光線透過率が５％以下あることを特徴とする。

第３の発明は、前記プラスチック基材（Ｂ）の波長３６０ｎｍにおける光線透過率が５％以下であることを特徴とする第２の発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

第４の発明は、前記易接着性樹脂層（Ａ）の波長３６０ｎｍにおける光線透過率が５％以下であることを特徴とする第３の発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

第５の発明は、前記プラスチック基材（Ｂ）が少なくとも２枚以上のプラスチックフィルムの積層体からなることを特徴とする。

第６の発明は、前記プラスチックフィルムの積層体の両側の最外層に用いるプラスチックフィルムが同一フィルムであり、該プラスチックフィルムの積層体が厚さ方向に対称であることを特徴とする第４の発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

第７の発明は、温度６３℃、相対湿度３０％の雰囲気下、いずれか一方の易接着性樹脂層（Ａ）へ強度１０００Ｗ／ｍ^２の紫外線を３１６時間照射した前後の色差（ΔＥ^＊）が３以下であり、同照射前後における破断伸度保持率が７０％以上であることを特徴とする上記のいずれかの太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

第８の発明は、プラスチックフィルムの片面に、太陽電池モジュール用封止材シートとの密着性を有する易接着性樹脂層を塗布した部材を作製し、該部材の該易接着性樹脂層と反対側の面同士を対向させて接着剤で貼り合わせることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法である。

第９の発明は、プラスチックフィルムの片面に、太陽電池モジュール用封止材シートとの密着性を有する易接着性樹脂層を塗布した部材を作製し、該部材の該易接着性樹脂層と反対側の面同士を対向させ、少なくとも１枚のプラスチックフィルムを介して接着剤で貼り合わせることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法である。

第１０の発明は、太陽電池モジュール用表面保護シート、封止材シート１、配線を配設した太陽光発電素子、封止材シート２、および裏面保護シートをこの順に積層し、加熱圧着成型により一体化することからなる太陽電池モジュールの製造方法であって、上記の発明のいずれかの裏面保護シートを用い、裏面保護シートのいずれかの面を封止材シート２に対向させて加熱圧着成型することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法である。

本発明によれば、太陽電池モジュール用裏面保護シートのどちらの面も太陽電池モジュール用封止材シートとの密着性を有することで、太陽電池モジュール用裏面保護シートの表裏を区別することなく、太陽電池モジュールの熱圧着加工を行うことのできる太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供することができる。

本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示した概略断面図である。 本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示した概略断面図である。 本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示した概略断面図である。 本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示した概略断面図である。 本発明の太陽電池モジュールの一例を示した概略断面図である。 本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートと封止材シートとの接着強度測定のためのサンプル作成方法を示した概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜図４は、太陽電池モジュール用裏面保護シートの一実施形態の例を説明する概略断面図である。なお図に示すものは一実施形態であり、これらに限定されるものではない。

図１は耐光性を有するプラスチックフィルムの両面に耐光性を有する易接着性樹脂層を積層してなる太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

図２はプラスチックフィルムの片面に耐光性を有する易接着性樹脂層を積層した部材を２枚、耐光性を有する易接着性樹脂層が最外層となるように接着剤で貼り合わせた太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

図３は耐光性を有するプラスチックフィルムの片面に易接着性樹脂層を積層した部材を２枚、易接着性樹脂層が最外層となるように接着剤で貼り合わせた太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

図４はプラスチックフィルムの片面に耐光性を有する易接着性樹脂層を積層した部材を２枚、白色フィルムを介して、耐光性を有する易接着性樹脂層が最外層となるように接着剤で貼り合わせた太陽電池モジュール用裏面保護シートである。

まず、本発明におけるプラスチック基材（Ｂ）について説明する。

プラスチック基材（Ｂ）に用いられるプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と略称する。）、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素系樹脂フィルム等である。これらの中で、機械的強度や耐熱性、経済性の点から、ＰＥＴフィルムが好ましく用いられ、長期間の特性維持が求められることから耐加水分解性ＰＥＴフィルムであることがより好ましく、具体的には東レ（株）製の“ルミラー”（登録商標）Ｘ１０Ｓなどが本発明のプラスチック基材（Ｂ）として好ましく用いることができる。

本発明におけるプラスチック基材（Ｂ）は、易接着性樹脂層（Ａ）との関係において、易接着性樹脂層（Ａ）に耐光性が付与されていない場合には耐光性が必要となり、易接着性樹脂層（Ａ）に耐光性が付与されている場合には耐光性を付与することが好ましい。本発明におけるプラスチック基材（Ｂ）には、長期の屋外暴露においても地面や屋根からの照り返しによる太陽電池裏面保護シート全体の色調変化や破断伸度劣化などの紫外線劣化を防止する機能を担うために、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、カオリンクレー、酸化チタン、硫酸バリウム等の無機系の微粒子による白色化剤が添加されたものが好ましい。

上記の様に耐光性が必要な場合は、プラスチック基材（Ｂ）の波長３６０ｎｍにおける光線透過率は５％未満とすることが必要であり、より好ましくは１％未満とすることで太陽電池裏面保護シート全体の色調変化や破断伸度劣化を小さくすることができる。このような耐光性を有するプラスチックフィルムとしては、白色化剤が添加された耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート樹脂からなる耐加水分解性白色ＰＥＴフィルムである東レ（株）製の“ルミラー”ＭＧ１３や、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート樹脂層と白色化剤が添加された耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート樹脂層が共押し出し成形された耐加水分解性白色ＰＥＴフィルムである東レ（株）製の“ルミラー”ＭＸ１１が好ましく用いることができる。

また、本発明におけるプラスチック基材（Ｂ）には、必要に応じて、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、充填剤、着色顔料等の添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲内で添加した樹脂フィルムも用いることができる。

本発明におけるプラスチック基材（Ｂ）は単層であっても、複数のプラスチックフィルムを貼り合わせた多層フィルム積層体であってもよく、またプラスチック基材（Ｂ）の厚さは、特に制限されるものではないが、裏面保護シートの耐電圧特性、コスト等を勘案すると、２５〜３００μｍの範囲が好ましい。

本発明における易接着性樹脂層（Ａ）は、表面保護シート、封止材シート１、配線を配設した太陽光発電素子、封止材シート２、および裏面保護シートをこの順に積層し、加熱圧着成型により一体化する太陽電池モジュールの製造過程において、裏面保護シートと封止材シートとの密着力を決定する。

本発明における封止材シートとは代表的には、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）からなるシートである。本発明における易接着性樹脂層（Ａ）面と封止材シートと加熱圧着成型した後の密着強度が５０Ｎ／ｃｍ以上であることが重要である。加熱圧着成型した後の密着強度が５０Ｎ／ｃｍ未満であると、太陽電池モジュールの設計の初期仕様を満足できない。また、その密着強度を屋外で曝露される環境下でも長期にわたり維持する必要があり、封止材シートと加熱圧着成型した後の密着強度が、８５℃８５％ＲＨ条件下にて１０００時間保管後で、４０Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。

さらに、太陽電池モジュール前面から入射した光線のうち、配線を配設した太陽光発電素子間を抜けて封止材シート層を透過して裏面保護シートに到達する光に対して、光劣化反応を生じない耐性を示す樹脂を選定することが、長期にわたり密着性能を安定に維持するためには好ましい。従って、易接着性樹脂層（Ａ）を形成する樹脂（以下「易接着性樹脂」と称する。）は耐光性を有する樹脂が好ましく、アクリル系樹脂や、さらに耐光性に優れるフッ素系樹脂を用いることが好ましい。

アクリル系樹脂としては、アクリル樹脂、アクリルポリオール共重合体、アクリル／ウレタン共重合体などが用いられる。例えば“アクリナール”（東栄化成（株）製）、“アクリット”（登録商標）（大成ファインケミカル（株）製）、“ヒタロイド”（登録商標）（日立化成工業（株）製）、“アクリディック”（登録商標）（ＤＩＣ（株）製）、“ユーダブル”（登録商標）（（株）日本触媒製）、“ダイヤナール”（登録商標）（三菱レイヨン（株））などが挙げられる。ポリウレタン系樹脂としては、例えば、“サンプレン”（登録商標）（三洋化成工業（株）製）、“タケラック”(登録商標)（三井化学（株）製）、ＴＡ（日立化成ポリマー（株）製）、“セイカボンド”（登録商標）（大日精化工業（株）製）などが挙げられる。

フッ素系樹脂としては、構成単位の観点から、例えばパーフルオロオレフィン単位を主体とするパーフルオロオレフィン系樹脂が挙げられる。具体例としては、テトラフルオロエチレンの単独重合体（ＰＴＦＥ）、またはテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）などとの共重合体、さらにはこれらと共重合可能な他の単量体との共重合体などが挙げられる。これらのうち、テトラフルオロエチレンを主体とするフッ素系樹脂が、顔料分散性や耐候性、共重合性、耐薬品性に優れている点で好ましく、例えばダイキン工業（株）製の“ゼッフル”（登録商標）ＧＫシリーズなどが例示できる。これらフッ素系樹脂は難燃性にも優れるため、太陽電池裏面保護シート用フィルムの難燃性を向上させる効果もある。

また、基材フィルムとの密着性を向上させるため、あるいは本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、太陽電池モジュール製造工程において、高温処理に曝されることから塗膜の耐熱性を向上させることを目的に、これらの耐侯性樹脂に架橋構造を形成することが好ましい。

本発明における易接着性樹脂層（Ａ）の厚さは０．２〜１０μｍが好ましく、さらに好ましくは１〜５μｍである。この易接着性樹脂層（Ａ）を塗布方法により形成する場合、易接着性樹脂層（Ａ）の厚さが０．２μｍ未満であると、塗工時にはじきや膜切れといった現象を生じ易く、均一な塗膜を形成し難いために、基材フィルム（Ｂ）及び封止材シートに対する密着強度が十分に発現しない場合がある。一方、易接着性樹脂層（Ａ）の厚さが１０μｍを越えると、密着強度は十分に発現するが、塗布方法に制約を生じる、生産コストが高くなる、搬送ロールへの塗膜粘着やそれに伴う塗膜の剥がれ等を生じ易くなるなどの点が懸念される。

本発明における易接着性樹脂層（Ａ）を塗布方法により形成するためのコーティング液の溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノールおよび水等を例示することができ、該コーティング液の性状としてはエマルジョン型および溶解型のいずれでも良い。

易接着性樹脂層（Ａ）をプラスチック基材（Ｂ）上に形成する方法は特に制限されるべきものではなく、公知の塗布手法を用いることができる。塗布手法としては、種々の方法を適用することができ、例えば、ロールコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、ダイコーティング法およびグラビアロールコーティング法等や、これらを組み合わせた方法を利用することができる。中でも、グラビアロールコーティング法は、易接着性樹脂層（Ａ）を安定して形成することができ一般的で好ましい方法である。

本発明の易接着性樹脂層（Ａ）には、耐光性を付与する目的で無機系の着色顔料を添加することが好ましい。現在、太陽電池用裏面保護シートの外観は白色や黒色が主流であるが、本発明の目的のためには無機系の白色顔料を添加することが、易接着性樹脂層（Ａ）に耐光性を付与する目的のために好ましい。また、太陽電池モジュール内の電気配線パターンなどの設計パターンを目隠しできるという効果もある。

白色顔料としては、耐光性に優れる酸化チタンが好ましい。発色の観点から、その数平均粒子径は０．１〜１．０μｍが好ましく、易接着性樹脂層（Ａ）に対する分散性やコストの観点からより好ましくは０．２〜０．５μｍである。

着色顔料の配合量に関しては、発色させたい色調の設計に合わせて適宜調整すれば良い。ただし、顔料配合量が少なすぎる場合には意匠性に優れた色調外観が得られないこと、耐光性能が不十分になること、逆に配合量が多すぎる場合にはコストが高くなること、樹脂層の硬度が大幅に増大すること、対封止材シートとの密着力の不足や低下を生じやすくなること、顔料が塗膜表面にブリードアウトするなどの懸念がある。

上記の理由から、着色顔料の配合量としては、易接着性樹脂１００質量部に対して、２０〜８０質量部が好ましく、より好ましくは３０〜７０質量部である。着色顔料が２０質量部未満だと適切な耐光性能が得られず、また８０質量部より多いと樹脂層が脆くなり適切な強度が得にくかったり、易接着性樹脂と着色剤の分散不良が発生して、耐光性能が低下したりする傾向がある。

本発明における易接着性樹脂層（Ａ）は、フィルム基材（Ｂ）との関係において、フィルム基材（Ｂ）に耐光性が付与されていない場合には耐光性が必要であり、フィルム基材（Ｂ）に耐光性が付与されている場合には耐光性が付与されることが好ましい。

本発明における易接着性樹脂層（Ａ）に耐光性が要求される場合は、波長３６０ｎｍにおける光線透過率が５％以下であることが必要である。波長３６０ｎｍにおける光線透過率が５％を超えると、耐光性が不十分となり、温度６３℃、相対湿度３０％の雰囲気下、易接着性樹脂層（Ａ）へ強度１０００Ｗ／ｍ^２の紫外線を３１６時間照射した前後の裏面保護シートの色差（ΔＥ^＊）が３を超えるか、破断伸度保持率が７０％未満となり裏面保護シートとしての耐光性に重大な悪影響を及ぼすことがある。

また、本発明の易接着性樹脂層（Ａ）の耐熱性や機械特性を向上させる目的で前述のとおり架橋構造とすることが好ましく、易接着性樹脂層（Ａ）に導入した水酸基と反応し得る官能基を有する架橋剤を配合しても良い。架橋剤を併用した場合には、プラスチック基材（Ｂ）と易接着性樹脂層（Ａ）との間の密着力の向上、あるいは架橋構造の導入に伴う易接着性樹脂層（Ａ）の耐熱性向上といった効果が得られる。太陽電池モジュール製造工程のうち、ガラスラミネート工程において、易接着性樹脂層（Ａ）が最大１５０℃程度の高温下で、長い場合には３０分以上の熱処理に曝されるため、その環境下で樹脂層（塗膜）が溶融、流動などを示さないよう、特に耐熱性が要求される。本発明では、水酸基と反応し得る架橋剤としてポリイソシアネート系樹脂を硬化剤として使用し、ウレタン結合（架橋構造）の生成を促す処方が好ましい。架橋剤として用いるポリイソシアネート系樹脂としては、芳香族系ポリイソシアネート、芳香脂肪族系ポリイソシアネート、脂環族系ポリイソシアネートおよび脂肪族系ポリイソシアネート等が例示できる。中でもポリイソシアネートの原料としては、樹脂骨格中に紫外線域の光の吸収帯を有する芳香環を含有する樹脂は、紫外線照射に伴い黄変し易いことから、脂環族ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネートを主成分とする硬化剤を用いることが好ましく、架橋反応の易進行性、架橋度、耐熱性、耐紫外線性などの観点からヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート変性体が好ましい。

さらに、本発明の易接着性樹脂層（Ａ）には、その特性を損なわない限りにおいて、熱安定剤、酸化防止剤、強化剤、劣化防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、離型剤、滑剤、架橋助剤、顔料分散剤、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤、増粘剤、密着改良剤、つや消し剤などを添加してもよい。

使用できる熱安定剤、酸化防止剤及び劣化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン類、硫黄化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物が挙げられる。

使用できる強化剤としては、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属ウィスカー、セラミックウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、炭素繊維などが挙げられる。

使用できる架橋助剤としては、従来公知のスズ系、他の金属系、有機酸系、アミノ系の架橋助剤が使用できる。

使用できる紫外線吸収剤としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤が例示できる。

使用できる光安定化剤としては、ヒンダードアミン系等の光安定化剤が挙げられる。

本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートとしては、単膜のフィルム基材（Ｂ）の両面に易接着性樹脂層（Ａ）を積層してもよいし、プラスチックフィルムの片面に封止材シートとの密着性を有する易接着性樹脂層を塗布した部材を作製し、該部材の該易接着性樹脂層と反対側の面同士を対向させて接着剤で貼り合わせることで太陽電池モジュール用裏面保護シートとしてもよい。

単膜のフィルム基材（Ｂ）の両面に易接着性樹脂層（Ａ）を積層する場合は、裏面保護シートとして必要な厚さを、その単膜のフィルム基材（Ｂ）で達成させる必要があるため、必然的にフィルム基材（Ｂ）が厚くなってしまい、そのためフィルム基材ロールの巻き長が短くなり、易接着性樹脂層（Ａ）を塗布等により積層する際に、フィルム基材ロールの架け替え作業が多くなり、生産性が低下してしまう。一方、プラスチックフィルムの片面に易接着性樹脂層を塗布した部材を上述の様に接着剤で貼り合わせる製造方法においては、薄番手のプラスチックフィルムに易接着性樹脂層を塗布することができるため、生産性良く加工することができる。

さらにプラスチックフィルムの片面に易接着性樹脂層を塗布した部材を接着剤で貼り合わせる場合には、間にに白色フィルム、金属酸化物蒸着層を有するバリアフィルム、太陽光発電素子から外部への放電を防止する絶縁フィルムなどのプラスチックフィルムから１つ以上を積層することにより、各種要求特性を満たす太陽電池モジュール用裏面保護シートを得ることができる。

白色フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムである東レ（株）製“ルミラー”Ｅ２０が例示できる。金属酸化物蒸着層を有するフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム基材上に酸化アルミニウム蒸着層が形成されてなる東レフィルム加工（株）製“バリアロックス”（登録商標）１０１１ＨＧが例示できる。絶縁フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムである東レ（株）製“ルミラー”Ｓ１０が例示できる。

白色フィルムを積層した場合には光反射性や隠蔽性が向上し、金属酸化物蒸着層を有するフィルムを積層した場合には水蒸気遮断性が付与され、また絶縁フィルムを積層した場合には、裏面保護シートの厚さが増し、絶縁破壊電圧や部分放電電圧等の電気特性を向上させることができる。また、本発明における裏面保護シートに積層するフィルムは必ずしも１枚である必要はなく、付与したい特性に応じて、適宜各部材フィルムを組み合わせ、裏面保護シートを設計すれば良い。

これらプラスチックフィルムを積層し、シート状に加工する手法としては、公知のドライラミネート法が利用できる。ドライラミネート法を用いた樹脂フィルムの貼り合わせには、ポリエーテルポリウレンタン系樹脂、ポリエステルポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエポキシ系樹脂などの主剤とポリイソシアネート系の硬化剤とを含有成分とする公知のドライラミネート用接着剤を用いることができる。ただし、これらの接着剤を用いて形成される接着剤層には、接着強度が長期間の屋外使用で劣化することに起因する剥離を生じないこと、外観の悪化や光線反射率の低下につながる黄変を生じないことなどが必要である。また、接着剤層の厚さとしては、好ましくは１〜５μｍの範囲である。１μｍ未満であると十分な接着強度が得られ難い場合がある。一方、５μｍを越えると接着剤塗工のスピードが上がらず、さらには接着剤使用量が増加し生産コストの上昇につながる。

以下に、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを使用して太陽電池モジュールを製造する方法について説明する。表面保護シート、封止材シート１、配線を配設した太陽発電素子、封止材シート２、本発明の裏面保護シートをこの順に積層し、次いでこれらを真空吸引等により一体化して加熱圧着するラミネ−ション法等の通常の成形法を利用し、上記の各層を一体成形体として加熱圧着成形して、枠を装着して太陽電池モジュールを製造する。

上記の太陽電池モジュールを構成する表面保護シートは、太陽光の透過性、絶縁性、耐候性、耐熱性、耐光性、耐水性、防湿性、防汚性など物理的あるいは化学的強度性を有することが好ましい。上記の表面保護シートとしては、ガラス板等、ポリアミド系樹脂（各種のナイロン）、ポリエステル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アセタ−ル系樹脂、その他等の各種の樹脂フィルムないしシートを使用することができる。

太陽電池モジュールを構成する光起電力素子としての太陽発電素子は、従来から公知のもの、例えば、単結晶シリコン型太陽発電素子、多結晶シリコン型太陽発電素子等の結晶シリコン太陽発電素子、シングル接合型あるいはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン太陽発電素子、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体太陽発電素子、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）や銅インジウムセレナイド（ＣｕＩｎＳｅ_２）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体太陽発電素子、有機太陽発電素子、その他等を使用することができる。さらに、薄膜多結晶性シリコン太陽発電素子、薄膜微結晶性シリコン太陽発電素子、薄膜結晶シリコン太陽発電素子とアモルファスシリコン太陽発電素子とのハイブリット素子等も使用することができる。

封止材シート１、同２としては一般的にエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）のシートが用いられる。

なお、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートはどちらの面も封止材シートとの密着性を有していることから、裏面保護シートの表裏を区別することなく、太陽電池モジュールの熱圧着加工を行うことができるのが大きな特徴である。それにより裏面保護シートの表裏を管理、区分する必要がなく、太陽電池モジュール加工工程を簡略化することができ、また裏面保護シートの表裏貼り間違いによる不良発生等も防止することができる。

次に、実施例を挙げて、具体的に本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートについて説明する。

［特性の評価方法］
本発明で用いた特性の評価方法は、下記のとおりである。

（１）３６０ｎｍ波長での光線透過率
３６０ｎｍ波長の光線透過率を測定するため、（株）島津製作所製ＵＶ３１００−ＰＣを用いて、５ｃｍ角の試験片を使用して測定した。

プラスチック基材（Ｂ）については、プラスチック基材（Ｂ）単体を用いて測定し、接着性樹脂層（Ａ）の場合は、５０μｍのフッ素系フィルムであるＥＴＦＥフィルム”トヨフロン”（登録商標）５０Ｅの３６０ｎｍにおける光線透過率に対する、同フィルムに易接着性樹脂層（Ａ）を塗布したものの同透過率の差により、易接着性樹脂層（Ａ）の３６０ｎｍにおける光線透過率を求め、それぞれ３６０ｎｍでの光線透過率が５％未満であることにより耐光性を有すると判断した。

（２）封止材シートとの密着強度
封止材シートとしてサンビック（株）製エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂シート、ＰＶ−４５ＦＲ０００、厚さ４５０μｍを使用し、図６に示すように、裏面保護シート（６１）／離型フィルム（６５）／封止材シート２（６２）／封止材シート１（６３）／表面保護シート（６４）をこの順に積層し、（株）エヌ・ピー・シー製、太陽電池モジュールラミネーター（ＬＭ−５０×５０−Ｓ）に設置後、真空時間５分、制御時間１分、プレス時間９分、温度１４２℃の条件にて加熱圧着した。圧着後、室温冷却し、疑似モジュールを作製した。当該疑似モジュールを用い、裏面保護シート側から１ｃｍ幅にて裏面保護シート／封止材シート層間にて剥離し、室温２５℃条件下にて（株）ＯＲＩＥＮＴＥＣ製テンシロンＰＴＭ−５０を用いて、剥離角度１８０°、剥離スピード１００ｍｍ／ｍｉｎで剥離し、裏面保護シートと封止材シートの接着強度を測定した。裏面保護シートと封止材シートの接着強度が５０Ｎ／ｃｍ以上であることを実用範囲と判断した。

（３）耐湿熱性評価
上記（２）と同様に疑似モジュールを作製し、エスペック社製恒温恒湿オーブンを用いて、８５℃、８５％ＲＨの環境下で１０００時間の湿熱処理を施した。その後、上記（２）の方法に従い封止材シートとの密着強度を測定し、裏面保護シートと封止材シートの接着強度が４０Ｎ／ｃｍ以上であることを実用範囲と判断した。

（４）紫外線照射による色差（ΔＥ^＊）
促進耐候性試験機である岩崎電気（株）アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１６１を用い、照度計を使用して、温度６３℃、相対湿度３０％の雰囲気下にて紫外線強度１０００Ｗ／ｍ^２に調整した。本装置条件にて、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートのいずれか一方の易接着性樹脂層（Ａ）側へ３１６時間紫外線照射を実施した。以下の式により照射を行った側の易接着性樹脂層（Ａ）面の紫外線照射前後の色差（ΔＥ^＊）の測定を行った。なお、シートの幅方向３点のサンプリング箇所で当該加速試験と評価を行った。ΔＥ^＊は、米国Ｘ−ｒｉｔｅ社製の色彩色差計ＳＰ６８を用いて、紫外線照射前後での紫外線吸収層のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊の測定により、ΔＥ^＊：｛（（紫外線照射後のＬ^＊）−（紫外線照射前のＬ^＊））^２＋（（紫外線照射後のａ^＊）−（紫外線照射前のａ^＊））^２＋（（紫外線照射後のｂ^＊）−（紫外線照射前のｂ^＊））^２｝^１／２を算出した。標準光源には、ナトリウムメタルハライドランプＤ６５を使用した。幅方向３点の平均値で評価し、ΔＥ^＊が３以下であれば色差が小さく、実用範囲と判断した。

（５）破断伸度保持率
ＪＩＳ Ｃ２１５１（１９９６）に記載の測定方法で、幅１０ｍｍ長さ１５０ｍｍの試験片を用いて、チャック間の初期距離を１００ｍｍとし、３００ｍｍ／分の引張速度で、フィルムの破断伸度を測定した。

上記（４）項と同じ紫外線照射を行い、紫外線照射前の破断伸度（ａ）に対し、紫外線照射後の破断伸度（ｂ）より、｛（ｂ）／（ａ）｝×１００（％）の数値を破断伸度保持率とした、評価はフィルムのＭＤ方向にそれぞれ５サンプルで行い、その平均値で評価し、破断伸度保持率が７０％以上を実用範囲と判断した。

［易接着樹脂層形成用塗料１の調製］
水酸基含有テトラフルオロエチレン系共重合樹脂と無機顔料として配合された酸化チタンを含むダイキン工業（株）製のコーティング剤“ゼッフル”（登録商標）ＧＫ５７０白（固形分濃度：６５質量％）１００重量部、ヌレート型ヘキサメチレンジイソシアネート樹脂である住化バイエル社製 “デスモジュール”（登録商標）Ｎ３３００（固形分濃度：１００質量％）４重量部および希釈剤として酢酸ｎ−ブチルを１２６重量部配合し、１５分間攪拌することにより耐光性の易接着性樹脂層形成用塗料１（固形分濃度３０質量％）を得た。

［易接着樹脂層形成用塗料２の調製］
アクリル系共重合ポリマーとブロックイソシアネート化合物を含有する東洋インキＳＣホールディングス株式会社製コーティング剤ＰＲＣ−００４（固形分濃度：３０質量％）１００重量部と希釈剤として酢酸ｎ−ブチルを２０重量部配合し、１５分間攪拌することにより易接着性樹脂層形成用塗料２（固形分濃度２５質量％）を得た。

（実施例１）
プラスチックフィルムとして耐加水分解性白色ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”ＭＧ１３（２５０μｍ）を準備した。このプラスチックフィルムの両面に順次、コロナ処理を施し、さらにワイヤーバーを用いて易接着性樹脂層形成用塗料１を塗布し、１５０℃で３０秒間乾燥し、乾燥後塗布量がそれぞれ１．０ｇ／ｍ^２となるように耐光性易接着性樹脂層を設け、太陽電池モジュール用裏面保護シートとした。

（実施例２）
プラスチックフィルムとして耐加水分解性ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”Ｘ１０Ｓ（１２５μｍ）を準備した。このプラスチックフィルムの片面にコロナ処理を施し、さらにワイヤーバーを用いて易接着性樹脂層形成用塗料１を塗布し、１５０℃で３０秒間乾燥し、乾燥後塗布量が３．０ｇ／ｍ^２となるように耐光性易接着性樹脂層を設け、部材１を製造した。

次に該部材１の耐光性易接着性樹脂層を形成した面とは反対側の面に、ワイヤーバーを用いてウレタン系接着剤層（東洋モートン（株）製ＡＤ５０３、１０重量部に同社製イソシアネート系硬化剤ＣＡＴ−１０を１重量部、混合した物）を固形分塗布量５ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥し、部材１の耐光性易接着性樹脂層を形成した面の反対側の面と６０Ｎ／ｃｍのニップ圧でラミネートを実施した。積層したフィルムは、温度４０℃にて７２時間エージングを実施し、接着剤層の硬化反応を促し、太陽電池モジュール用裏面保護シートとした。

（実施例３）
プラスチックフィルムとして、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート樹脂層と白色化剤が添加された耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート樹脂層が共押し出し成形された耐加水分解性白色ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”ＭＸ１１（１５０μｍ）を準備した。この “ルミラー”ＭＸ１１の白色化剤が添加された耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート樹脂層面にコロナ処理を施し、さらにワイヤーバーを用いて易接着性樹脂層形成用塗料２を塗布し、１５０℃で３０秒間乾燥し、乾燥後塗布量が３．０ｇ／ｍ^２となるように易接着性樹脂層を設け、部材２を製造した。

次に部材２の易接着性樹脂層を形成した面とは反対側の面同士を実施例２に記載の方法でラミネート、さらにエージングを行い、太陽電池モジュール用裏面保護シートとした。

（実施例４）
プラスチックフィルムとして耐加水分解性ポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”Ｘ１０Ｓ（７５μｍ）を準備した。このプラスチックフィルムの片面にコロナ処理を施し、さらにワイヤーバーを用いて易接着性樹脂層形成用塗料２を塗布し、１５０℃で３０秒間乾燥し、乾燥後塗布量が３．０ｇ／ｍ^２となるように易接着性樹脂層を設け、部材３を製造した。

さらに白色フィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム“ルミラー”Ｅ２０（５０μｍ）を準備し、２枚の部材３の易接着性樹脂層が最外層になり、またＳ１０が中間層になるように実施例２に記載の方法でラミネート、さらにエージングを行い、太陽電池モジュール用裏面保護シートとした。

各実施例の太陽電池モジュール用裏面保護シートの構成と特性を表１に示した。

本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートによれば、裏面保護シートのどちらの面も封止材シートとの密着性を有することで、裏面保護シートの表裏を区別することなく、太陽電池モジュールの熱圧着加工を行うことができ、生産管理の容易な裏面保護シートを提供することができる。

１１：耐光性易接着性樹脂層
１２：耐光性プラスチックフィルム
２１：耐光性易接着性樹脂層
２２：プラスチックフィルム
２３：接着剤層
３１：易接着性樹脂層
３２：耐光性プラスチックフィルム
３３：接着剤層
４１：耐光性易接着性樹層
４２：プラスチックフィルム
４３：白色フィルム
４４：接着剤層
５１：裏面保護シート
５２：封止材シート層２
５３：封止材シート層１
５４：表面保護シート
５５：配線を配設した太陽発電素子
６１：裏面保護シート
６２：封止材シート層２
６３：封止材シート層１
６４：表面保護シート
６５：離型フィルム

Claims (10)

1. 易接着性樹脂層（Ａ）／プラスチック基材（Ｂ）／易接着性樹脂層（Ａ）の積層構成からなる太陽電池モジュール用裏面保護シートであり、該易接着性樹脂層（Ａ）面と太陽電池モジュール用封止材シートとを加熱圧着成型した後の密着強度が５０Ｎ／ｃｍ以上である太陽電池モジュール用裏面保護シート。
2. 前記易接着性樹脂層（Ａ）の波長３６０ｎｍにおける光線透過率が５％以下であ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用裏面保護シート。
3. 前記プラスチック基材（Ｂ）の波長３６０ｎｍにおける光線透過率が５％以下であ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用裏面保護シート。
4. 前記易接着性樹脂層（Ａ）の波長３６０ｎｍにおける光線透過率が５％以下であることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
5. 前記プラスチック基材（Ｂ）が少なくとも２枚以上のプラスチックフィルムの積層体からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
6. 前記プラスチックフィルムの積層体の両側の最外層に用いるプラスチックフィルムが同一フィルムであり、該プラスチックフィルムの積層体が厚さ方向に対称であることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
7. 温度６３℃、相対湿度３０％の雰囲気下、いずれか一方の易接着性樹脂層（Ａ）へ強度１０００Ｗ／ｍ^２の紫外線を３１６時間照射した前後の色差（ΔＥ^＊）が３以下であり、同照射前後における破断伸度保持率が７０％以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
8. プラスチックフィルムの片面に、太陽電池モジュール用封止材シートとの密着性を有する易接着性樹脂層を塗布した部材を作製し、該部材の該易接着性樹脂層と反対側の面同士を対向させて接着剤で貼り合わせることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
9. プラスチックフィルムの片面に、太陽電池モジュール用封止材シートとの密着性を有する易接着性樹脂層を塗布した部材を作製し、該部材の該易接着性樹脂層と反対側の面同士を対向させ、少なくとも１枚のプラスチックフィルムを介して接着剤で貼り合わせることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
10. 太陽電池モジュール用表面保護シート、封止材シート１、配線を配設した太陽光発電素子、封止材シート２、および裏面保護シートをこの順に積層し、加熱圧着成型により一体化することからなる太陽電池モジュールの製造方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載の裏面保護シートを用い、裏面保護シートのいずれかの面を封止材シート２に対向させて加熱圧着成型することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。