(57)【要約】【課題】廃棄後に焼却される際に発生する二酸化炭素の量を低減できる太陽電池モジュール用バックシートを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、充填材層２，４に埋設された太陽電池素子３の背面側に配設される太陽電池モジュール用バックシート５であって、太陽電池素子３側から発泡性樹脂層５１と耐加水分解性樹脂層５２が順次積層されていることを特徴とする。耐加水分解性樹脂層５２を設けることにより、バックシート５として要求される基本特性を備えつつ、発泡性樹脂層５１と複層化することによりバックシートの軽量化を実現し、二酸化炭素発生量を低減する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填材層に埋設された太陽電池素子の背面側に配設される太陽電池モジュール用バックシートであって、前記太陽電池素子側から発泡性樹脂層と耐加水分解性樹脂層が順次積層されていることを特徴とする太陽電池モジュール用バックシート。
【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に関し、特に太陽電池モジュールの裏面側に配置されるバックシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュ−ルは、当初電卓に使用されたのを皮切りに、その後、各種の電子機器等に応用されてきた。しかるに、クリーンエネルギを供給する太陽電池モジュールは、環境問題に対する意識の高まりから、家庭用、産業用電力の供給源として注目度が高くなっている。
太陽電池モジュールは、結晶シリコン、アモルファスシリコンからなる太陽電池素子を主たる構成要素としており、より具体的には、フロントシートと称される表面保護層、充填材層、光起電力素子としての太陽電池素子、充填材層、および、バックシートと称される裏面保護層の順に積層し、例えば真空吸引して加熱圧着するラミネ−ション法により製造されている。なお、太陽電池素子の材質、太陽電池モジュールの積層構造はあくまで一例である。また、太陽光が照射される面を表面とする。
【０００３】
太陽電池モジュールの中で、バックシートは電気絶縁性を備えていることを前提に、水蒸気その他のガスバリヤ性を供え、内部に装着されている太陽電池素子の劣化を防止することを目的として設けられる。そのために、当初は厚手のアルミニウム箔を中間層に積層した積層フィルムが用いられていた。しかし、アルミニウム箔を中間層に積層したバックシートは、ガスバリヤ性は優れるものの、コストが高いため、太陽電池モジュールを広く普及させる妨げとなる。また、アルミニウム箔は導電性を有するので、使用中に事故などで太陽電池回路に短絡（ショート）が生じるおそれがある。そこで、アルミニウム箔を用いないバックシートが種々提案されている（特許文献１〜特許文献３）。例えば特許文献１には、太陽電池素子側に配置される方から、光反射性を有する基材フィルム、接着層、無機酸化物の蒸着層、耐候性樹脂フィルムが順に積層された構成のバックシートが記載されている。このバックシートは、アルミニウム箔などの金属箔を使用することなく、光反射性およびガスバリヤ性を優れたものとすることができ、性能、および耐候性など長期信頼性を有すると特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１４５６５号公報
【特許文献２】特開２００２−２６３４３号公報
【特許文献３】特開２００６−２５３２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池モジュールが耐用年数に達して廃棄する際にバックシートは焼却される。アルミニウム箔を用いないバックシートの主体は樹脂であることから、焼却に伴って二酸化炭素が発生する。バックシートはクリーンエネルギを供給する太陽電池モジュールから派生するものであるから、発生する二酸化炭素の量が極力少ないことが地球環境にとって好ましい。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、廃棄後に焼却される際に発生する二酸化炭素の量を低減できる太陽電池モジュール用バックシート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】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明の太陽電池モジュール用バックシートは、充填材層に埋設された太陽電池素子の裏面側に配設されるものであり、太陽電池素子側から発泡性樹脂層と耐加水分解性樹脂層が順次積層されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のバックシートは、電気絶縁性に優れた発泡性樹脂層を構成要素としているので、その厚さを薄くしてもバックシートに必要な電気絶縁性を確保できる。このバックシートは、厚さを薄くすることができるので、バックシートの重量を抑えることにより、二酸化炭素排出量が低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態における太陽電池モジュールの概略構成を示す模式部分断面図である。
【図２】本実施の形態におけるバックシートの概略構成を示す模式部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
本実施の形態における太陽電池モジュール１０は、フロントシート１と、樹脂層からなる充填材層２と、光起電力素子としての太陽電池素子３と、充填材層２と同様の充填材層４と、バックシート５が順次に積層して構成されたものである。なお、この構成はあくまで太陽電池モジュールの一例であって、本発明におけるバックシートが適用される対象を限定するものでない。
【００１０】
＜フロントシート１＞
フロントシート１は、光起電力素子としての太陽電池素子３を保護するものである。照射された太陽光が太陽電池素子３に到達するために、フロントシート１は光透過性に優れることが必要である。また、太陽電池素子３を保護するものであるから、耐候性、水蒸気その他のガスバリヤ性に優れることが必要である。フロントシート１は従来公知の透明なガラスからなるシートを使用することができる。ただし、ガラスに限らず、上記特性を備えた樹脂材料からなるシートを用いることもできる。
【００１１】
＜充填材層２、４＞
充填材層２、４は、アモルファスシリコンや結晶性シリコンなどからなる太陽電池素子３を埋め込んで安定化させるために、太陽電池素子３を挟んで設けられる。充填材層２、４は、熱流動性および熱接着性に優れた各種の熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物を使用することができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、または、シリコ−ン系樹脂の１種ないし２種以上の樹脂からなる樹脂組成物を使用することができる。これら樹脂は、いずれも、透明性を有して太陽光を透過するとともに、耐スクラッチ性、衝撃吸収性に優れている。また、これら樹脂は、熱の作用により劣化ないし分解等を起こしにくい耐熱性を有する。耐熱性は、太陽電池モジュ−ル１０を製造する際に真空吸引して加熱圧着するラミネ−ション法における加熱作用、太陽電池モジュ−ル１０として使用している間に太陽光の照射による加熱作用に対して要求される。
充填材層２、４の厚さは、２００〜１０００μｍとすることが好ましく、３５０〜６００μｍとすることがより好ましい。
【００１２】
＜太陽電池素子３＞
太陽電池モジュ−ル１０を構成する光起電力素子としての太陽電池素子３としては、従来公知の単結晶シリコン型太陽電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子に代表される結晶シリコン太陽電子素子、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電池素子等、公知のものを広く適用できる。
【００１３】
＜バックシート５＞
バックシート５は、発泡性樹脂層５１と耐加水分解性樹脂層５２が接着剤層５３を介して接合された構造を有する（図２（ａ））。発泡性樹脂層５１が、充填材層４（太陽電池素子３）側に配置、接合される。バックシート５をこのように、発泡性樹脂層５１と耐加水分解性樹脂層５２の二層構造とするのは以下の理由による。
本発明の目的である廃棄後に焼却される際に発生する二酸化炭素の量を低減することだけを考えると、比重が小さい発泡性樹脂層５１だけからバックシート５を構成することが好ましい。しかし、発泡性樹脂層５１だけからバックシート５を構成したのでは、バックシート５として要求される水蒸気を含むガスバリヤ性、耐久性等の基本特性を備えることが困難である。そこで、耐加水分解性樹脂層５２を設けることにより、バックシート５として要求される基本特性を備えつつ、発泡性樹脂層５１と複層化することによりバックシートの軽量化を実現する。
【００１４】
発泡性樹脂層５１としては、微細な気泡を含むポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂からなるフィルムを適宜選択して用いることができる。
バックシート５は、電気絶縁性を有することも要求される。電気絶縁性を確保するためには、バックシート５の厚さを増すことが有効であるが、そうするとバックシート５の重量が増えて二酸化炭素排出量が増加する。これに対して発泡性樹脂は、通常の緻密な樹脂に比べて電気絶縁性に優れているため、バックシート５の厚さを薄くすることができる。その結果、バックシート５の重量を抑えることにより、二酸化炭素排出量の低減に寄与する。
発泡性樹脂層５１について、他に光反射層を設けない場合には、二酸化チタンなどの白色顔料を練り込む。
発泡性樹脂層５１の厚さは、５〜２００μｍとするのが好ましく、２５〜１５０μｍとするのがより好ましい。なお、バックシート５の総厚さは、２５〜３００μｍとするのが好ましく、５０〜２００μｍとするのがより好ましい。
発泡性樹脂層５１は、バックシート５の軽量化に寄与するのみならず、弾力性があることから、バックシート５全体の緩衝材として機能することにより、バックシート５の層間剥離、割れを防止するのに有効である。
【００１５】
耐加水分解性樹脂層５２としては、オリゴマー含有量が０．５〜０．８ｗｔ％のものが好ましく、フィルム状のフッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂から適宜選択して用いることができる。
耐加水分解性樹脂層５２の厚さは、５〜２００μｍとするのが好ましく、２５〜１５０μｍとするのがより好ましい。
【００１６】
接着剤層５３は、公知のものを広く適用することができ、例えば、２液硬化型ポリウレタン系接着剤、熱接着性樹脂を、接着手法にあわせて適宜選択して使用することができる。
【００１７】
バックシート５は、発泡性樹脂層５１と耐加水分解性樹脂層５２を備えていれば、他の層を有してもよい。例えば、図２（ｂ）に示すように、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等からなるフィルムに、無機酸化物からなる蒸着層を形成したバリヤ層５４を、発泡性樹脂層５１と耐加水分解性樹脂層５２の間に介在させることができる。無機酸化物としては、フロントシート１と同様のものを用いることができる。
【実施例】
【００１８】
以下、具体的な実施例に基づき本発明を説明する。
表１に示す層構成のバックシートを作製し、単位面積当たりの重量を測定するとともに、以下の要領で水蒸気透過度、酸素ガス透過度を評価した。結果を表１に併せて示す。また、表１の蒸着ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）は、表面に０．０３μｍの厚さの酸化アルミニウムを蒸着させたＰＥＴである。
（１）水蒸気透過度〔ｇ／（ｍ２・２４ｈｒｓ）、（４０℃、９０％ＲＨ）〕
ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂ法に準拠。
（２）酸素ガス透過度〔ｍｌ／（ｍ２・２４ｈｒｓ・ａｔｍ）〕
ＪＩＳ Ｋ７１２６ Ｂ法に準拠。
【００１９】
単位面積当たりの重量は、蒸着ＰＥＴを介在したものはその分、重くなるが、蒸着ＰＥＴを介在したもの同士で比較すると、発泡性ＰＥＴを使用したものの方が重量は小さい。
水蒸気透過度、酸素ガス透過度は十分低いレベルである。
【００２０】
【表１】
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【符号の説明】
【００２１】
１…フロントシート、２，４…充填材層、３…太陽電池素子、５…バックシート、５１…発泡性樹脂層、５２…耐加水分解性樹脂層、５４…バリヤ層、１０…太陽電池モジュール
【図１】
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【図２】
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