(57)【要約】【課題】耐候性および耐久性に優れる太陽電池モジュール用保護シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールの提供。【解決手段】シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートを含む積層体であることを特徴とする太陽電池モジュール用保護シートである。前記太陽電池モジュール用保護シートは、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの少なくとも一方の面にフッ素樹脂層が積層されている積層体よりなることが好ましい。また、前記太陽電池モジュール用保護シートは、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの少なくとも一方の面に支持シートが積層されている積層体よりなることが好ましい。【選択図】図１
2010232589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートを含む積層体であることを特徴とする太陽電池モジュール用保護シート。
【請求項２】
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの少なくとも一方の面にフッ素樹脂層が積層されてな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保護シート。
【請求項３】
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの少なくとも一方の面に支持シートが積層されてな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保護シート。
【請求項４】
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの一方の面にフッ素樹脂層が積層され、該シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの他方の面に支持シートが積層されてな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保護シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール用保護シートを用いてなる太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの表面保護シートまたは裏面保護シートとして用いられる太陽電池モジュール用保護シートに関する。さらに本発明は、前記太陽電池モジュール用保護シートを用いてなる太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する装置である太陽電池モジュールは、二酸化炭素を排出せずに発電できるシステムとして注目されている。
図４は、一般的な太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。
この太陽電池モジュール１００は、結晶シリコン、アモルファスシリコンなどからなる太陽電池セル１０４と、太陽電池セル１０４を封止する電気絶縁体からなる封止材（充填層）１０３と、封止材１０３の表面に積層された表面保護シート（フロントシート）１０１と、封止材１０３の裏面に積層された裏面保護シート（バックシート）１０２とから概略構成されている。なお、フロントシート１０１は、基材がガラス板であることもある。
本明細書および特許請求の範囲においては、表面保護シート（フロントシート）１０１および裏面保護シート（バックシート）１０２を総称して、「保護シート」という。
【０００３】
屋外および屋内において長期間の使用に耐えうる耐候性および耐久性を太陽電池モジュールにもたせるためには、太陽電池セル１０４および封止材１０３を風雨、湿気、砂埃、機械的な衝撃などから守り、太陽電池モジュールの内部を外気から遮断して密閉した状態に保つことが必要である。このため、太陽電池モジュール用保護シート１０１、１０２には、耐候性、耐久性、耐湿熱性に優れることが求められる。
【０００４】
従来、太陽電池モジュール用保護シートとしては、電気絶縁性に優れるポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルムを用いた太陽電池モジュール用保護シートが開発されており、ポリエステルフィルムを用いるデメリットとして挙げられる耐候性および耐久性を改善させるべく、紫外線吸収剤を配合したフィルム（特許文献１参照）、ポリエステル中の環状オリゴマーの量を規定したフィルム（特許文献２、３参照）、ポリエステルの分子量を規定したフィルム（特許文献４参照）などを用いた保護シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１１０７３号公報
【特許文献２】特開２００２−１００７８８号公報
【特許文献３】特開２００２−１３４７７１号公報
【特許文献４】特開２００２−２６３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来技術に開示されている太陽電池モジュール用保護シートは、ポリエチレンテレフタレートを用いた保護シートに比べると、耐候性および耐久性は向上してはいるものの、基材シートとしてポリエステル系のフィルムを用いているため、前記基材シートの加水分解による劣化の問題を常に抱えていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、耐候性、耐久性が高く、太陽電池セルの安定した長期間使用が可能な太陽電池モジュール用保護シート、および、該太陽電池モジュール用保護シートを用いてなる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の問題点を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートを含む積層体であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの少なくとも一方の面にフッ素樹脂層が積層されてなることが好ましい。
【００１０】
本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの少なくとも一方の面に支持シートが積層されてなることが好ましい。
【００１１】
本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの一方の面にフッ素樹脂層が積層され、該シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの他方の面に支持シートが積層されてなることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記太陽電池モジュール用保護シートを用いてなる太陽電池モジュールを提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートを含む積層体であるため、樹脂シート自体の加水分解による劣化が起こらず、耐候性および耐久性に非常に優れた太陽電池モジュール用保護シートを提供することができる。さらに、本発明の太陽電池モジュールは、前記太陽電池モジュール用保護シートが表面と裏面の一方または両方に接着されてなるものなので、耐候性および耐久性に優れ、太陽電池セルの安定した長期使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の太陽電池モジュール用保護シートの第一の実施形態および実施例１の太陽電池モジュール用保護シートを示す概略断面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュール用保護シートの第二の実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュール用保護シートの第三の実施形態を示す概略断面図である。
【図４】一般的な太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。
【図５】実施例２の太陽電池モジュール用保護シートを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートを含む積層体である。
【００１６】
本発明におけるシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートは、シンジオタクチック構造を有するポリスチレン系樹脂（本明細書においては「ＳＰＳ」と略すことがある。）からなるシートまたはフィルムであれば特に限定されない。シンジオタクチック構造とは、立体構造がシンジオタクチック構造、すなわち炭素−炭素結合から形成される主鎖に対して側鎖であるフェニル基や置換フェニル基が交互に反対方向に位置する立体構造を有するものであり、そのタクティシティーは同位体炭素による核磁気共鳴法（１３Ｃ−ＮＭＲ法）により定量される。１３Ｃ−ＮＭＲ法により測定されるタクティシティーは、連続する複数個の構成単位の存在割合、例えば２個の場合はダイアッド（２連子）、３個の場合はトリアッド（３連子）、５個の場合はペンタッド（５連子）によって示すことができるが、本発明におけるシンジオタクチック構造を有するポリスチレン系樹脂としては、ラセミダイアッドで７５モル％以上、もしくはラセミペンタッドで３０モル％以上のシンジオタクティシティーを有するポリスチレン系樹脂が好ましい。
【００１７】
上記ＳＰＳの分子量は特に制限はないが、重量平均分子量が好ましくは１００００以上、より好ましくは５００００以上である。さらに、分子量分布についてもその広狭は特に制限されず、様々な分子量分布のＳＰＳを用いることができる。
【００１８】
上記ＳＰＳのガラス転移温度（Ｔｇ）は特に限定されないが、製膜性の観点より８０〜１２０℃が好ましい。
【００１９】
上記ＳＰＳの融点（Ｔｍ）は特に限定されないが、製膜性の観点から２３０〜３５０℃が好ましく、２４０〜３３０℃がより好ましく、２５０〜３２０℃がさらに好ましい。
【００２０】
本発明におけるシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの厚さとしては、太陽電池システムが要求する電気絶縁性に基いて調節すればよく、通常、当該シートの厚さは１０〜３００μｍの範囲であることが好ましく、軽量性および電気絶縁性の観点から２０〜２００μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２１】
本発明におけるシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの好ましい例としては、例えば、出光興産社製のＸＡＲＥＣ（商品名）が挙げられる。
【００２２】
また、本発明におけるシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートには、耐候性、耐湿性等を高めるための表面改質処理を施すこともできる。例えば、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートにシリカ（ＳｉＯ２）、アルミニウム（Ａｌ）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などを蒸着させることにより、当該太陽電池モジュール用保護シートの耐候性、耐湿性等を高めることができる。なお、当該シリカ、アルミニウムおよびアルミナなどの蒸着処理は、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートの両面に行ってもよく、いずれか一方の面にのみ行ってもよい。
【００２３】
本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、上記シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートを含む積層体である。以下、本発明の太陽電池モジュール用保護シートの構成を具体的に説明するために、第一の実施形態、第二の実施形態および第三の実施形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２４】
（１）第一の実施形態
図１は、本発明の太陽電池モジュール用保護シートの第一の実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態の太陽電池モジュール用保護シート１０は、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２にフッ素樹脂層２１が積層された積層構造をなしている。
【００２５】
本発明の太陽電池モジュール用保護シート１０において、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２としては、上記本発明におけるシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートにおいて挙げたものと同じものが挙げられる。
【００２６】
本発明の太陽電池モジュール用保護シート１０において、フッ素樹脂層２１は、本発明の効果を損なわず、フッ素を含む層であれば特に制限されない。例えばフッ素含有ポリマーを有するシートであってもよく、フッ素含有ポリマーを有する塗料を塗布した塗膜であってもよい。太陽電池モジュール用保護シートの軽量化のために前記フッ素樹脂層をより薄くする観点から、フッ素含有ポリマーを有する塗料を塗布した塗膜であることが好ましい。
【００２７】
前記フッ素含有ポリマーを有するシートとしては、例えばポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）またはエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）を主成分とするポリマーをシート状に加工したものが好ましいものとして挙げられる。前記ＰＶＦを主成分とするポリマーとしてはデュポン社製のＴｅｄｌａｒ（商品名）を用いることができる。また、前記ＥＣＴＦＥを主成分とするポリマーとしてはＳｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ社製のＨａｌａｒ（商品名）を用いることができる。前記ＥＴＦＥを主成分とするポリマーとしては旭硝子社製のＦｌｕｏｎ（商品名）を用いることができる。
前記フッ素含有ポリマーを有するシートの厚さとしては、耐候性および軽量化の観点から、一般に５〜２００μｍの範囲が好ましく、１０〜１００μｍの範囲がより好ましく、１０〜５０μｍの範囲が最も好ましい。
【００２８】
前記フッ素含有ポリマーを有する塗料としては、溶剤に溶解又は水に分散されたもので塗布可能なものであれば特に限定されない。
前記塗料に含まれていてもよいフッ素含有ポリマーとしては、本発明の効果を損なわず、フッ素を含有するポリマーであれば特に限定されないが、前記塗料の溶媒（有機溶媒または水）に溶解し、架橋可能であるものが好ましい。該フッ素含有ポリマーの好ましい例としては、旭硝子社製のＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）、セントラル硝子社製のＣＥＦＲＡＬ  ＣＯＡＴ（商品名）、ＤＩＣ社製のＦＬＵＯＮＡＴＥ（商品名）等のクロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）を主成分としたポリマー類や、ダイキン工業社製のＺＥＦＦＬＥ（商品名）等のテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を主成分としたポリマー類や、デュポン社製のＺｏｎｙｌ（商品名）、ダイキン工業社製のＵｎｉｄｙｎｅ（商品名）等のフルオロアルキル基を有するポリマー、およびフルオロアルキル単位を主成分としたポリマー類が挙げられる。これらの中でも、耐候性および顔料分散性等の観点から、ＣＴＦＥを主成分としたポリマーおよびＴＦＥを主成分としたポリマーがより好ましく、なかでも前記ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）および前記ＺＥＦＦＬＥ（商品名）が最も好ましい。
【００２９】
前記ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）は、ＣＴＦＥと数種類の特定のアルキルビニルエーテル（ＶＥ）、ヒドロキシアルキルビニルエーテルとを主な構成単位として含む非結晶性のポリマーである。該ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）のように、ヒドロキシアルキルビニルエーテルのモノマー単位を有するポリマーは、溶剤可溶性、架橋反応性、基材密着性、顔料分散性、硬さ、および柔軟性に優れるので好ましい。
前記ＺＥＦＦＬＥ（商品名）は、ＴＦＥと有機溶媒可溶性の炭化水素オレフィンとの共重合体であり、なかでも反応性の高い水酸基を備えた炭化水素オレフィンを有する場合には、溶剤可溶性、架橋反応性、基材密着性、および顔料分散性に優れるので好ましい。
【００３０】
また、前記塗料に含まれていてもよいフッ素含有ポリマーの例として、硬化性官能基を有するフルオロオレフィンのポリマーが挙げられ、具体例としては、ＴＦＥ、イソブチレン、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）、ヒドロキシブチルビニルエーテルおよびその他のモノマーからなる共重合体、ならびにＴＦＥ、ＶｄＦ、ヒドロキシブチルビニルエーテルおよびその他のモノマーからなる共重合体が好ましいものとして挙げられる。
【００３１】
また、前記塗料に含まれていてもよいフッ素含有ポリマーにおける共重合可能なモノマーとしては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ブチル、イソ酪酸ビニル、ピバル酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル、および安息香酸ビニル等のカルボン酸のビニルエステル類や、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテルおよびシクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類が挙げられる。
【００３２】
前記塗料としては、前記フッ素含有ポリマーの他に、架橋剤、触媒、および溶媒を含むことができ、さらに必要であれば、顔料および充填剤などの無機化合物を含むこともできる。
【００３３】
前記塗料に含まれる溶媒としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されず、例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノン、アセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、キシレン、メタノール、イソプロパノール、エタノール、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、またはｎ−ブチルアルコールのうち、いずれか１種以上を有する溶媒を好ましく用いることができる。なかでも、塗料中の含有成分の溶解性の観点から、前記溶媒はＭＩＢＫまたはＭＥＫのうち、いずれか１種以上を有するものであることがより好ましい。
【００３４】
前記塗料に含んでいてもよい顔料および充填剤としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されない。例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、ペリレン顔料、マイカ、窒化ホウ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、シリカ、紫外線吸収剤等が挙げられる。より具体的には、耐久性を付与するために被覆及び表面処理されたルチル型二酸化チタンであるＴｉ−Ｐｕｒｅ  Ｒ１０５（商品名；デュポン社製）、およびジメチルシリコーンの表面処理によってシリカ表面の水酸基を修飾した疎水性シリカであるＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ  ＴＳ  ７２０（商品名；Ｃａｂｏｔ社製）が好ましいものとして例示できる。
【００３５】
前記塗膜は耐候性、耐擦傷性を向上させるため、架橋剤により硬化していることが好ましい。該架橋剤としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されず、金属キレート類、シラン類、イソシアネート類、およびメラミン類が好ましく用いられるものとして挙げられる。当該太陽電池モジュール用保護シートを屋外において３０年以上使用することを想定した場合、耐候性の観点からは、前記架橋剤として、脂肪族のイソシアネート類が好ましい。
【００３６】
前記塗料の組成としては、本発明の効果を損なわなければ特に限定されず、例えば前記ルミフロンをベースとした塗料の組成物として、ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）、顔料、架橋剤、溶媒および触媒を混合してなるものが挙げられる。該組成比としては、該塗料全体を１００質量％としたときに、ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）は３〜８０質量％が好ましく、１０〜６０質量％程度がより好ましく、顔料および充填剤は５〜６０質量％が好ましく、１０〜４０質量％程度がより好ましく、有機溶媒は２０〜８０質量％が好ましい。
前記有機溶媒としては、ＭＥＫとキシレンとシクロヘキサノンとの混合溶媒が例示できる。また、前記触媒としては、ジブチルジラウリン酸スズ、ジオクチルジラウリン酸スズを例示でき、ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）とイソシアネートとの架橋を促進するために用いられる。
【００３７】
前記塗料をシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２の一方または他方の面側に塗布する方法としては、公知の方法で行うことができ、例えばロッドコーターで所望の膜厚になるように塗布すればよい。
前記塗料が硬化して形成されるフッ素樹脂層２１の膜厚としては特に限定されず、例えば５μｍ以上の膜厚とすればよい。水蒸気バリア性、耐候性および軽量性の観点から、フッ素樹脂層２１の膜厚としては、５〜１００μｍが好ましく、８〜５０μｍがより好ましく、１０〜３０μｍがさらに好ましい。
前記塗布した塗料の乾燥プロセスにおける温度は、本発明の効果を損なわない温度であればよく、フッ素樹脂層２１を形成する該塗料の架橋促進及びシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２への影響を低減する観点から、５０〜１５０℃程度の範囲であることが好ましい。
【００３８】
本実施形態の太陽電池モジュール用保護シート１０によれば、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２にフッ素樹脂層２１が積層されていることにより、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２の効果に加えて、さらに耐久性および耐候性を向上させることができる。
【００３９】
（２）第二の実施形態
図２は、本発明の太陽電池モジュール用保護シートの第二の実施形態を示す概略断面図である。
図２において、図１に示した太陽電池モジュール用保護シート１０と同じ構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本実施形態の太陽電池モジュール用保護シート２０は、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２に支持シート２４が積層された積層構造をなしている。
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２と支持シート２４とを積層する方法としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に限定されず、図２に示すように、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２と支持シート２４との間に、さらに接着層２３を設けて、接着層２３を介してシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２と支持シート２４を積層させることができる。
【００４１】
接着層２３としては、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２および支持シート２４に対して接着性を有する接着剤を含むものであることが好ましい。
【００４２】
接着剤としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に制限されず、例えばアクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、エステル系接着剤、シリコーン系接着剤などが挙げられる。その接着性を向上させるために、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２および支持シート２４の接着層２３側の面をコロナ処理および／または化学薬品処理してもよい。
【００４３】
本発明の太陽電池モジュール用保護シート２０における支持シート２４としては、熱接着性シート、樹脂シート、アルミニウムシート等が挙げられる。
ただし、アルミニウムシートを支持シート２４として用いた場合は、太陽電池モジュール用保護シート２０は光透過性を有さないので、フロントシート１０１としては用いられず、バックシート１０２として用いられる。
【００４４】
熱接着性シートとしては、本発明の効果を損なわず、熱接着性を有する樹脂シートであれば特に限定されない。ここで、熱接着性とは、加熱処理によって接着性を発現する性質のことである。該加熱処理における温度としては、通常５０〜２００℃の範囲である。
【００４５】
熱接着性シートとしては、例えばエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール(ＰＶＢ)、エチレンメタクリル酸共重合体やポリオレフィンを主成分とするポリマーからなる樹脂シートが好ましく、ＥＶＡを主成分とするポリマーからなる樹脂シートであることがより好ましい。一般に、封止材１０３がＥＶＡからなる封止樹脂であることが多く、その場合において、前記熱接着性シートがＥＶＡを主成分とするポリマーからなる樹脂シートであることにより、封止材１０３と前記熱接着性シートとの適合性および接着性を向上させることができる。
【００４６】
熱接着性シートの厚さとしては、熱接着性シートの種類によって適宜調節すればよく、通常、当該シートの厚さは５〜２００μｍの範囲であることが好ましい。より具体的には、熱接着性シートがＥＶＡからなるシートである場合には、軽量性および電気絶縁性等の観点から、当該ＥＶＡシートの厚さは、１０〜２００μｍの範囲であることが好ましく、５０〜１５０μｍの範囲であることがより好ましく、８０〜１２０μｍの範囲であることが最も好ましい。
【００４７】
熱接着性シートをシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２に積層する方法としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に限定されず、熱接着性樹脂を溶剤に溶解または水に分散したものをシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２に塗布して塗膜を形成させてもよいし、図２に示すように、熱接着性樹脂をシート状にしたものとシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２との間に、さらに接着層２３を設けて、接着層２３を介して熱接着性シートとシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２とを積層させてもよい。
【００４８】
支持シート２４に用いられる樹脂シートとしては、太陽電池モジュール用保護シートにおける樹脂シートとして一般に用いられるものが使用できる。このような樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、非シンジオタクチックポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６）、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリエステルウレタン、ポリｍ−フェニレンイソフタルアミド、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミド等のポリマーからなるシートが挙げられる。
【００４９】
樹脂シートの厚さとしては、太陽電池システムが要求する電気絶縁性に基づいて調節すればよく、通常、当該シートの厚さは１０〜３００μｍの範囲であることが好ましい。
【００５０】
また、樹脂シートには、耐候性、耐湿性等を高めるための表面改質処理を施すこともできる。例えばＰＥＴシートにシリカ（ＳｉＯ２）、アルミニウム(Ａｌ)およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などを蒸着させることにより、当該太陽電池モジュール用保護シートの耐候性、耐湿性等を高めることができる。なお、当該シリカ、アルミニウムおよびアルミナなどの蒸着処理は、樹脂シートの両面に行ってもよく、いずれか一方の面にのみ行ってもよい。
【００５１】
支持シート２４に用いられるアルミニウムシートとしては、本発明の効果を損なうものでなければ特に制限されないが、鉄を０．７〜５．０質量％の範囲で含むアルミニウム−鉄合金をシート状にしたものが好ましい。具体的には、ＪＩＳ  Ｈ４１６０に規定される合金番号８０２１に区分されるものが挙げられる。該アルミニウム−鉄合金をシート状にしたものとしては、例えば日本製箔株式会社製のＰＡＣＡＬ２１（商品名）を好ましく用いることができる。また、住軽アルミ箔株式会社製のＢＥＳＰＡ（商品名）も同様に好ましく用いることができる。
【００５２】
鉄を前記範囲内で含むアルミニウム−鉄合金シートを用いることによって、純アルミニウム製のシートを用いるよりも、太陽電池モジュール用保護シート２０にかかるバックシートの耐水蒸気バリア性、および軽量性を高めることができる。その理由としては、鉄を前記範囲内で含むアルミニウム−鉄合金は、一般に純アルミニウムと比べて圧延加工性に優れるため、厚みが２０μｍ以下のシートに加工した場合でもピンホールの発生が少なく、該ピンホールを介した気体の流通を抑制することができ、その結果として該アルミニウム−鉄合金シートを用いた太陽電池モジュール用保護シート２０にかかるバックシートの水蒸気バリア性を高めることができると考えられる。また、圧延加工性に優れるため、水蒸気バリア性を維持したままで純アルミニウムのシートよりもより薄いシートに加工することができ、その結果として該アルミニウム−鉄合金シートを用いたバックシートは軽量性を高めることができる。
【００５３】
アルミニウム−鉄合金シートは、本発明の効果を損なわない限り、鉄以外の元素を含んでいてもよい。例えば、マグネシウム、マンガン、銅、ケイ素、亜鉛、チタン等が挙げられる。これらの元素は、アルミニウム−鉄合金の製造過程において不可避的に含まれることもあるが、一般に微量の含有量であれば、本発明の効果を損なわないと考えられる。ここで、微量の含有量としては、各元素がそれぞれ０．５質量％以下である場合、より好ましくは０．３質量％以下である場合をいう。
【００５４】
アルミニウム−鉄合金シートの厚さとしては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、ピンホール発生頻度の低さ（水蒸気バリア性の高さ）、および軽量性等の観点から、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、最も好ましくは５〜１０μｍの範囲である。
【００５５】
太陽電池モジュール用保護シート２０における支持シート２４が熱接着性シートである場合、太陽電池モジュールを構成する封止材１０３に対して、当該太陽電池モジュール用保護シート２０を容易に熱接着することができる。
【００５６】
太陽電池モジュール用保護シート２０における支持シート２４がアルミニウムシートである場合、太陽電池モジュール用保護シート２０にかかるバックシートの耐候性、耐水蒸気バリア性を向上させることができる。
【００５７】
太陽電池モジュール用保護シート２０における支持シート２４が樹脂シートである場合、太陽電池モジュール用保護シート２０の電気絶縁性をさらに向上させることができる。
【００５８】
本実施形態の太陽電池モジュール用保護シート２０によれば、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２に支持シート２４が積層されていることにより、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２の効果に加えて、さらに支持シート２４の効果を付与することができる。
【００５９】
（３）第三の実施形態
図３は、本発明の太陽電池モジュール用保護シートの第三の実施形態を示す概略断面図である。
図３において、図１に示した太陽電池モジュール用保護シート１０、および図２に示した太陽電池モジュール用保護シート２０と同じ構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
本実施形態の太陽電池モジュール用保護シート３０は、第二の実施形態の太陽電池モジュール用保護シート２０の構成に加えて、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２の、支持シート２４が積層する面とは反対の面（うら面）に、フッ素樹脂層２１が積層された積層構造をなしている。
【００６１】
本実施形態の太陽電池モジュール用保護シート３０によれば、前述した第二の実施形態の太陽電池モジュール用保護シート２０と同様の効果を得ることができ、さらにフッ素樹脂層２１を積層したことにより、耐久性および耐候性を向上させることができる。
尚、第三の実施形態の場合、支持シート２４としては熱接着性シートであることが好ましい。
【００６２】
本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、太陽電池モジュール形成用の従来公知の材料を組み合わせて、太陽電池モジュールとして使用することができる。
本発明の太陽電池モジュールは、例えば、図４に示すように、結晶シリコン、アモルファスシリコンなどからなる太陽電池セル１０４と、太陽電池セル１０４を封止する電気絶縁体からなる封止材（充填層）１０３と、封止材１０３の表面に積層された表面保護シート（フロントシート）１０１と、封止材１０３の裏面に積層された裏面保護シート（バックシート）１０２とから構成されている。
封止材１０３としては、酢酸ビニル―エチレン共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノマー樹脂などの透明な樹脂を主成分とする接着剤を使用することができる。
【００６３】
本発明にかかる太陽電池モジュール用保護シート１０、２０および３０を、図４におけるフロントシート１０１および／またはバックシート１０２として使用し、太陽電池セル１０４を内包する封止材１０３からなる封止面に積層させることにより、当該太陽電池モジュール内の太陽電池セル１０４および封止材１０３を風雨、湿気、砂埃、機械的な衝撃などから守り、当該太陽電池モジュールの内部を外気から遮断して密閉した状態に保つことができる。
本発明の太陽電池モジュール用保護シートを封止面に積層させる場合は、公知の方法を適用することができる。
【００６４】
前記第一〜第三の実施形態においては、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２、フッ素樹脂層２１、支持シート２４および接着層２３がそれぞれ０乃至１層積層された太陽電池モジュール用保護シートを例示したが、本発明の太陽電池モジュール用保護シートはこれに限定されない。本発明の太陽電池モジュール用保護シートにあっては、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート、支持シート、接着層および／またはフッ素樹脂層が複数積層した構造であってもよい。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６６】
（フッ素樹脂塗工液１の調製）
ルミフロンＬＦ−２００（商品名；旭硝子社製、固形分濃度６０質量％）１００重量部、脂肪族イソシアネート系架橋剤としてスミジュール３３００（商品名；住化バイエルウレタン社製、固形分濃度１００質量％）１０重量部、触媒としてＢＸＸ３７７８−１０（商品名；東洋インキ製造社製、固形分濃度２．５質量％、ジオクチルジラウリル酸スズ）０．００４重量部、顔料として二酸化チタンであるタイピュアＲ−１０５（商品名；デュポン社製）３０重量部を混合することによりフッ素樹脂塗工液１を調製した。
【００６７】
（接着剤１の調製）
タケラックＡ−５１５（商品名；三井化学ポリウレタン社製）と、タケネートＡ−３（商品名；三井化学ポリウレタン社製）とを９：１の割合（重量比）で混合することにより、ポリウレタン系の接着剤１を調製した。
【００６８】
実施例１
図１は実施例１の太陽電池モジュール用保護シート１０を示す概略断面図である。
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２としてＸＡＲＥＣ−Ｃ１２２（商品名；出光興産社製、厚さ３０μｍ）上に、上記フッ素樹脂塗工液１をマイヤーバーで塗工し、１２０℃で１分間乾燥させることにより厚さ１５μｍのフッ素樹脂層２１を形成させて、太陽電池モジュール用保護シート１０を作成した。
【００６９】
実施例２
図５は実施例２の太陽電池モジュール用保護シート４０を示す概略断面図である。
第１のシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２としてＸＡＲＥＣ−Ｃ１２２（商品名；出光興産社製、厚さ３０μｍ）上に、上記接着剤１をマイヤーバーで塗工し、８０℃で１分間乾燥して厚さ１０μｍの接着層２３を形成した。次いで、形成した接着層２３と、支持シート２４としてシリカ蒸着ポリエステルフィルムであるテックバリアＬＸ（商品名；三菱樹脂社製、厚さ１２μｍ）のシリカ蒸着面を常温でラミネートして、シンジオタクチックポリスチレン／シリカ蒸着ポリエステルフィルム積層体を作製した。さらに、第２のシンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート２２としてＸＡＲＥＣ−Ｃ１２２（商品名；出光興産社製、厚さ３０μｍ）上に、上記接着剤１をマイヤーバーで塗工し、８０℃で１分間乾燥して厚さ１０μｍの接着層２３を形成した。この形成した接着層面と、上記で作製したシンジオタクチックポリスチレン／シリカ蒸着ポリエステルフィルム積層体のポリエステル面とを常温でラミネートして、太陽電池モジュール用保護シート４０を作成した。
【００７０】
比較例１
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートＸＡＲＥＣ−Ｃ１２２（商品名；出光興産社製、厚さ３０μｍ）をポリエステルフィルムメリネックスＳ（商品名；帝人・デュポンフィルム社製、厚さ５０μｍ）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュール用保護シートを作成した。
【００７１】
比較例２
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シートＸＡＲＥＣ−Ｃ１２２（商品名；出光興産社製、厚さ３０μｍ）をポリエステルフィルムメリネックスＳ（商品名；帝人・デュポンフィルム社製、厚さ５０μｍ）に変更した以外は、実施例２と同様にして太陽電池モジュール用保護シートを作成した。
【００７２】
前記のようにして作製した実施例１〜２および比較例１〜２のそれぞれの太陽電池モジュール用保護シートに対して、以下の評価方法により、密着性評価、耐久性評価、水蒸気バリア性評価を行った。結果を表１に示した。
【００７３】
（密着性評価）
ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６に準拠し、実施例１および比較例１で作製した太陽電池モジュール用裏面保護シートのフッ素樹脂層に１ｍｍ角の碁盤目を１０×１０マス作製し、セロハンテープ（ニチバン社製；ＣＴ２４）を貼着し、該テープを剥がした際のフッ素樹脂層の剥離度合いで評価した。判定は１００マスの内、剥離しないマス目の数で表した。この密着性評価の結果は表１において、密着性の「０時間」として記す。
【００７４】
（耐久性評価１）
実施例１および比較例１で作製した太陽電池モジュール用保護シートに対して、促進試験ＩＥＣ  ６００６８−２−６６（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｔｅｓｔｉｎｇ−Ｐａｒｔ２：Ｔｅｓｔ  ｍｅｔｈｏｄｓ−Ｔｅｓｔ  Ｃｘ：Ｄａｍｐ  ｈｅａｔ、ｓｔｅａｄｙ  ｓｔａｔｅ（ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  ｖａｐｏｕｒ））に準じて、１２１℃１００％ＲＨ（２ａｔｍ）の条件下で４８時間促進試験を行い、その後２３℃５０％ＲＨ環境下で太陽電池保護シートを２４時間静置した後、前記（密着性評価）と同様の手法で太陽電池モジュール用保護シートの密着性を評価した。この耐久性評価１の結果は、表１において密着性の「４８時間」として記す。「０時間」と「４８時間」における密着性の変化が小さいほど、耐久性が良好であることを示す。
【００７５】
（水蒸気バリア性評価）
実施例２および比較例２で作製した太陽電池モジュール用保護シートを９０ｍｍ×９０ｍｍに切断し、この試験片を水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製；商品名；ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３３）を用いて、４０℃、９０％ＲＨの条件で太陽電池モジュール用保護シートの水蒸気バリア性を評価した。この水蒸気バリア性評価の結果は表１において水蒸気バリア性の「０時間」として記す。
【００７６】
（耐久性評価２）
実施例２および比較例２で作製した太陽電池モジュール用保護シートに対して、前記耐久性評価１と同様の条件下で４８時間促進試験を行い、前記（水蒸気バリア性評価）と同様の手法で太陽電池モジュール用保護シートの水蒸気バリア性を評価した。この耐久性評価２の結果は、表１において水蒸気バリア性の「４８時間」として記す。「０時間」と「４８時間」における水蒸気バリア性の変化が小さいほど、耐久性が良好であることを示す。
【００７７】
（耐久性評価３）
実施例１〜２および比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用保護シートを１５ｍｍ×１５０ｍｍに切断し、ＪＩＳ  Ｋ７１２７−１９９９に準じて、試験速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、２３℃、５０％ＲＨにて、促進試験実施前の太陽電池モジュール用保護シートの破断点における強度（破断強度）：Ａ（０）（Ｎ／１５ｍｍ）を測定した。
さらに、実施例１〜２および比較例１〜２で作製した太陽電池モジュール用保護シートに対して、前記耐久性試験１と同様の条件下で４８時間促進試験を行い、前記破断強度：Ａ（０）と同様の手法で、促進試験実施後の破断強度：Ａ（１）（Ｎ／１５ｍｍ）を測定し、促進試験実施前後における破断強度の維持率（Ａ（１）／Ａ（０）×１００（％））を計算し、表１に示した。破断強度の維持率が１００％に近いほど、耐久性が良好であることを示す。
【００７８】
【表１】
2010232589.tif 000003
【００７９】
表１の結果から、本発明の太陽電池モジュール用保護シートにかかる実施例１〜２は、比較例１〜２に比べて、高温多湿である促進試験実施後も、良好な密着性、水蒸気バリア性を示し、破断点における強度の維持率も高いことが確認された。この結果より、本発明の太陽電池モジュール用保護シートは、優れた耐候性および耐久性を有することが明らかである。
【符号の説明】
【００８０】
１０、２０、３０、４０  太陽電池モジュール用保護シート
２１  フッ素樹脂層
２２  シンジオタクチックポリスチレン系樹脂シート
２３  接着層
２４  支持シート
１００  太陽電池モジュール
１０１  表面保護シート（フロントシート）
１０２  裏面保護シート（バックシート）
１０３  封止材
１０４  太陽電池セル
【図１】
2010232589.tif 000004
【図２】
2010232589.tif 000005
【図３】
2010232589.tif 000006
【図４】
2010232589.tif 000007
【図５】
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