(57)【要約】【課題】  本発明は、黒色でありながら赤外線領域の光の反射性や水蒸気遮断性に優れる太陽電池モジュール用シート、および外観、発電効率、耐湿熱性に優れた太陽電池モジュールを提供することをその課題とする。【解決手段】  赤外線透過層と、ポリエステル樹脂を主成分とする赤外線反射層と、金属層とをこの順に有し、  波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率が２０％以下であり、  赤外線反射層が、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対し、非相溶ポリマーを５質量％以上４０質量％以下含むことを特徴とする、太陽電池モジュール用シート。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線透過層と、ポリエステル樹脂を主成分とする赤外線反射層と、金属層とをこの順に有し、
波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率が２０％以下であり、
赤外線反射層が、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対し、非相溶ポリマーを５質量％以上４０質量％以下含むことを特徴とする、太陽電池モジュール用シート。
【請求項２】
波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率が８５％以上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シート。
【請求項３】
前記赤外線透過層が、赤外線透過着色剤を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用シート。
【請求項４】
前記赤外線透過層が、ペリレン系顔料を含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
【請求項５】
前記赤外線透過層が、フタロシアニン系青色顔料および／またはジオキサジン系紫色顔料、およびジケトピロロピロール系赤色顔料を含有す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シート。
【請求項６】
前記非相溶ポリマーが、ポリ−３−メチルブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリビニル−ｔ−ブタン、１，４−トランス−ポリ−２，３−ジメチルブタジエン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリジメチルスチレン、ポリフルオロスチレン、ポリ−２−メチル−４−フルオロスチレン、ポリビニル−ｔ−ブチルエーテル、セルローストリアセテート、セルローストリプロピオネート、ポリビニルフルオライド、非晶ポリオレフィン、環状オレフィン共重合樹脂、およびポリクロロトリフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも一つのポリマーであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
【請求項７】
前記金属層が、アルミニウムを主成分とす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シート。
【請求項８】
ポリエステル樹脂を主成分とし、白色顔料を含有し、かつ前記非相溶ポリマーを含まない又は層を構成する全成分１００質量％に対して５質量％未満含有する層を耐候層としたときに、前記赤外線透過層、前記赤外線反射層、前記金属層、及び耐候層をこの順に有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
【請求項９】
受光面側から、カバー材、表側封止材、太陽電池セル、裏側封止材、及び太陽電池モジュール用バックシートがこの順に位置する太陽電池モジュールであって、
請求項１〜８のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シートを有し、
かつ、前記赤外線透過層が、前記赤外線反射層よりも受光面側に位置することを特徴とする、太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記太陽電池モジュール用バックシートが、請求項１〜８のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シートであることを特徴とする、請求項９に記載の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用シート、および太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の増加による温室効果で地球の温暖化が生じることが予測され、二酸化炭素を排出しないクリーンなエネルギーが求められている。このような状況下で、太陽電池モジュールを利用した太陽光発電は、安全性と汎用性の高さから非常に注目されている。一般に、太陽電池モジュールは、受光面側から順にカバー材、表側封止材、光電変換を行う太陽電池セル、裏側封止材、および太陽電池モジュール用バックシートが積層された構成を有している。
【０００３】
通常、太陽電池セルの外観が黒色であることから、太陽電池モジュールを屋外に設置した際の外観を損なわないために、太陽電池モジュールに用いられる各種シートは黒色であることが好まれる。
【０００４】
一般的に、太陽電池モジュールに用いる各種シートを黒色にするためには、着色力が強く、安価なカーボンブラックが使用される。しかしながら、太陽電池モジュールに用いる各種シートにカーボンブラックを使用することにより、光吸収による反射率低下や赤外線吸収による温度上昇等が生じ、太陽電池モジュールの発電性能が低下することがある。
【０００５】
上記問題点への対策として、カーボンブラックの代わりに特許文献１に示されるペリレンブラックを用いる方法や、特許文献２に示されるような複数の顔料と気泡を有する白色シートを組み合わせて用いる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２４９６７０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、光吸収を軽減させつつ黒色意匠性を保持することができるものの、赤外線領域の反射性能は依然として不十分であり、太陽電池モジュールとしたときの発電効率に劣ることが問題となる。また、特許文献２に記載の方法では、気泡を含有する白色シートにより赤外線領域の反射性能を向上させることができるものの、その反射性能は依然として不十分である。また、気泡を含有する白色シートはシートの中の空気の含有量が多いため、外気の遮断性、特に水蒸気の遮断性が不十分であり、太陽電池モジュールとしたときの耐湿熱性に劣ることが問題となる。
【０００８】
本発明は、係る従来技術の問題点を改良し、黒色でありながら赤外線領域の光の反射性や水蒸気遮断性に優れる太陽電池モジュール用シート、および外観、発電効率、耐湿熱性に優れた太陽電池モジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、下記の構成からなる。
（１）  赤外線透過層と、ポリエステル樹脂を主成分とする赤外線反射層と、金属層とをこの順に有し、波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率が２０％以下であり、赤外線反射層が、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対し、非相溶ポリマーを５質量％以上４０質量％以下含むことを特徴とする、太陽電池モジュール用シート。
（２）  波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率が８５％以上であることを特徴とする、（１）に記載の太陽電池モジュール用シート。
（３）  前記赤外線透過層が、赤外線透過着色剤を含有することを特徴とする、（１）または（２）に記載の太陽電池モジュール用シート。
（４）  前記赤外線透過層が、ペリレン系顔料を含有することを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
（５）  前記赤外線透過層が、フタロシアニン系青色顔料および／またはジオキサジン系紫色顔料、およびジケトピロロピロール系赤色顔料を含有することを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
（６）  前記非相溶ポリマーが、ポリ−３−メチルブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリビニル−ｔ−ブタン、１，４−トランス−ポリ−２，３−ジメチルブタジエン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリジメチルスチレン、ポリフルオロスチレン、ポリ−２−メチル−４−フルオロスチレン、ポリビニル−ｔ−ブチルエーテル、セルローストリアセテート、セルローストリプロピオネート、ポリビニルフルオライド、非晶ポリオレフィン、環状オレフィン共重合樹脂、およびポリクロロトリフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも一つのポリマーであることを特徴とする、（１）〜（５）のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
（７）  前記金属層が、アルミニウムを主成分とすることを特徴とする、（１）〜（６）のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
（８）  ポリエステル樹脂を主成分とし、白色顔料を含有し、かつ前記非相溶ポリマーを含まない又は層を構成する全成分１００質量％に対して５質量％未満含有する層を耐候層としたときに、前記赤外線透過層、前記赤外線反射層、前記金属層、及び耐候層をこの順に有することを特徴とする、（１）〜（７）のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
（９）  受光面側から、カバー材、表側封止材、太陽電池セル、裏側封止材、及び太陽電池モジュール用バックシートがこの順に位置する太陽電池モジュールであって、（１）〜（８）のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シートを有し、かつ、前記赤外線透過層が、前記赤外線反射層よりも受光面側に位置することを特徴とする、太陽電池モジュール。
（１０）  前記太陽電池モジュール用バックシートが、（１）〜（８）のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シートであることを特徴とする、（９）に記載の太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、黒色でありながら赤外線領域の光の反射性や水蒸気遮断性に優れた太陽電池モジュール用シート、および発電効率や外観、耐湿熱性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施態様に係る太陽電池モジュールを、受光面と垂直かつ太陽電池セルを含む面で切断したときの概略断面図である（本発明の太陽電池モジュール用シートを、太陽電池モジュール用バックシートとして用いた例）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の太陽電池モジュール用シートと太陽電池モジュールについて説明する。
【００１３】
本発明の太陽電池モジュール用シートは、赤外線透過層と、ポリエステル樹脂を主成分とする赤外線反射層と、金属層とをこの順に有し、波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率が２０％以下であり、赤外線反射層が、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対し、非相溶ポリマーを５質量％以上４０質量％以下含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の太陽電池モジュール用シートは、太陽電池モジュールとしたときの意匠性と発電効率を両立させる観点から、赤外線透過層を有すること、及び波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率が２０％以下であることが重要である。
【００１５】
赤外線透過層とは、波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍの光を照射したときに、その平均透過率が５０％以上である層をいう。ここで、平均透過率とは、測定波長域を８００ｎｍ〜１，２００ｎｍとして、層を透過した光量（以下、透過光量ということがある。）と光源が発する光量（以下、基準光量ということがある。）を測定し、透過光量を基準光量で除して１００倍することにより得られる平均透過率をいう。
【００１６】
波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率とは、赤外線透過層側から太陽電池モジュール用シートに波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍの光を照射したときの平均反射率をいう。ここで、平均反射率とは、硫酸バリウムの白板を基準として測定した平均相対反射率をいう。
【００１７】
赤外線透過層は、太陽電池モジュールとしたときに後述する赤外線反射層よりも受光面側に位置する。そのため、太陽電池モジュール用シートが赤外線透過層を有することにより、太陽電池モジュールとしたときに、赤外線反射層まで届く赤外線領域の光（以下、単に赤外線ということがある。）の減少を軽減することができる。その結果、太陽電池モジュールの発電効率の低下が軽減される。
【００１８】
そして、一般的に波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率が低下すると、肉眼で観察したときの色は暗くなる。また、太陽電池セルは通常、黒色の外観を有する。そのため、太陽電池モジュール用シートの波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率を２０％以下とすることにより、太陽電池モジュール用シートの赤外線透過層と太陽電池セルとを重ねたときの色味の差を軽減することができる。その結果、太陽電池モジュールとしたときに、受光面側から観察した際の色合いに統一感が生まれ、その意匠性が良好となる。
【００１９】
太陽電池モジュール用シートの赤外線透過層と太陽電池セルとを重ねたときの色味の差を軽減する観点から、波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率は２０％以下であることが重要であり、１０％以下であることが好ましい。また、波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率が低いほど太陽電池モジュール用シートを赤外線透過層側から観察した時の外観（以下、赤外線透過層の外観ということがある。）は黒色に近づくため、波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率の下限値に特に制限はないが、０．５％あれば十分である。
【００２０】
波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率を２０％以下とする方法は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、例えば、赤外線透過層中に後述する赤外線透過着色剤を含有させる方法が挙げられる。より具体的には、赤外線透過層における赤外線透過着色剤の含有量を増加させることにより、波長域４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率を下げることができる。
【００２１】
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、太陽電池モジュールとしたときの意匠性と発電効率を両立させる観点から、赤外線透過層が、赤外線透過着色剤を含有することが好ましい。赤外線透過着色剤とは、全成分を１００質量％に対し、ポリエチレンテレフタレートを９５質量％、着色剤を５質量％含み、かつ厚みが７５μｍであるシートとしたときに、測定波長域を８００ｎｍ〜１，２００ｎｍとして前述の方法により測定して得られる平均透過率が７５％以上となる着色剤をいう。赤外線透過着色剤により、赤外線透過層の特性（赤外線透過性）を損なわずに、その外観を黒色に近づけることが可能となる。
【００２２】
赤外線透過着色剤の具体例としては、例えば、ペリレン系顔料、フタロシアニン系青色顔料、ジオキサジン系紫色顔料、およびジケトピロロピロール系赤色顔料、アゾ顔料等が挙げられる。
【００２３】
赤外線透過層における赤外線透過着色剤の含有量は、太陽電池モジュールとしたときの意匠性、および太陽電池モジュール用シート製造時における製膜性や経済性を両立させる観点から、赤外線透過層を構成する全成分を１００質量％としたときに、０．０１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。
【００２４】
赤外線透過層の厚みは、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、赤外線透過層の外観をより黒色に近づける観点から、２μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましい。通常、赤外線透過層における赤外線透過着色剤の含有量が等しければ、赤外線透過層の厚みが大きいほど、その外観は黒色に近づく。そのため、赤外線透過層の厚みに上限はないが、本発明の効果を得る観点からは１００μｍ程度あれば十分である。なお、赤外線透過層における赤外線透過着色剤の含有量が等しいとは、赤外線透過着色剤の絶対量ではなく、赤外線透過層を構成する全成分を１００質量％としたときの赤外線透過着色剤の含有量が等しいことを意味する。
【００２５】
本発明における赤外線透過着色剤は、本発明の効果を損なわない限り、一成分のみを用いても、複数成分を混合して用いてもよい。なお、複数種類を混合して用いる場合において、赤外線透過着色剤の含有量は、成分ごとではなく全ての赤外線透過着色剤を合計して算出するものとする。
【００２６】
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、太陽電池モジュールとしたときの意匠性と発電効率の観点から、前記赤外線透過層が、ペリレン系顔料を含有することが好ましい。ペリレン系顔料は、黒色を呈する顔料でありながらカーボンブラックのように高い赤外線吸収性を有さない。そのため、このような態様とすることにより、赤外線透過層の特性（赤外線透過性）を損なわずに、その外観を黒色に近づけることが可能となる。そして、このような太陽電池モジュール用シートを用いることにより、太陽電池モジュールの発電効率を損なうことなく、意匠性を向上させることができる。
【００２７】
本発明の太陽電池モジュール用シートにおけるペリレン系顔料の種類は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、下記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれかで表される化合物等を用いることができる。なお、本発明の効果を損なわない限り、ペリレン系顔料は一種類のみを用いても、複数種類を混合して用いてもよい。
【００２８】
【化１】
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【００２９】
〔式中、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一又は異なって、ブチル基、フェニルエチル基、メトキシエチル基、又は４−メトキシフェニルメチル基である。〕
【００３０】
【化２】
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【００３１】
〔式中、Ｒ４及びＲ５は、互いに同一又は異なって、フェニレン基、３−メトキシフェニレン基、４−メトキシフェニレン基、４−エトキシフェニレン基、炭素数１〜３のアルキルフェニレン基、ヒドロキシフェニレン基、４，６−ジメチルフェニレン基、３，５−ジメチルフェニレン基、３−クロロフェニレン基、４−クロロフェニレン基、５−クロロフェニレン基、３−ブロモフェニレン基、４−ブロモフェニレン基、５−ブロモフェニレン基、３−フルオロフェニレン基、４−フルオロフェニレン基、５−フルオロフェニレン基、ナフチレン基、ナフタレンジイル基、ピリジレン基、２，３−ピリジンジイル基、３，４−ピリジンジイル基、４−メチル−２，３−ピリジンジイル基、５−メチル−２，３−ピリジンジイル基、６−メチル−２，３−ピリジンジイル基、５−メチル−３，４−ピリジンジイル基、４−メトキシ−２，３−ピリジンジイル基、又は４−クロロ−２，３−ピリジンジイル基である。〕
【００３２】
【化３】
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【００３３】
〔式中、Ｒ６及びＲ７は、互いに同一又は異なって、フェニレン基、３−メトキシフェニレン基、４−メトキシフェニレン基、４−エトキシフェニレン基、炭素数１〜３のアルキルフェニレン基、ヒドロキシフェニレン基、４，６−ジメチルフェニレン基、３，５−ジメチルフェニレン基、３−クロロフェニレン基、４−クロロフェニレン基、５−クロロフェニレン基、３−ブロモフェニレン基、４−ブロモフェニレン基、５−ブロモフェニレン基、３−フルオロフェニレン基、４−フルオロフェニレン基、５−フルオロフェニレン基、ナフチレン基、ナフタレンジイル基、ピリジレン基、２，３−ピリジンジイル基、３，４−ピリジンジイル基、４−メチル−２，３−ピリジンジイル基、５−メチル−２，３−ピリジンジイル基、６−メチル−２，３−ピリジンジイル基、５−メチル−３，４−ピリジンジイル基、４−メトキシ−２，３−ピリジンジイル基又は４−クロロ−２，３−ピリジンジイル基である。〕
また、上記ペリレン系顔料としては、「“Ｐａｌｉｏｇｅｎ”（登録商標）  Ｂｌａｃｋ  Ｓ  ００８４」、「“Ｌｕｍｏｇｅｎ”（登録商標）  Ｂｌａｃｋ  ＦＫ  ４２８０」、（以上、いずれもＢＡＳＦ社製）等の市販品を用いることができる。ここで、「“Ｐａｌｉｏｇｅｎ”（登録商標）  Ｂｌａｃｋ  Ｓ  ００８４」は一般式（Ｉ）のＲ２、Ｒ３がフェニルエチル基であるペリレン系顔料であり、「“Ｌｕｍｏｇｅｎ”（登録商標）  Ｂｌａｃｋ  ＦＫ  ４２８０」は一般式（ＩＩＩ）のＲ６、Ｒ７がフェニレン基であるペリレン系顔料である。
【００３４】
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、太陽電池モジュールとしたときの意匠性と発電効率の観点から、赤外線透過層が、フタロシアニン系青色顔料および／またはジオキサジン系紫色顔料、およびジケトピロロピロール系赤色顔料を含有することが好ましい。このような態様とすることにより、赤外線透過層の特性（赤外線透過性）を損なわずに、その外観を黒色に近づけることが可能となる。そして、このような太陽電池モジュール用シートを用いることにより、太陽電池モジュールの発電効率を損なうことなく、意匠性を向上させることができる。
【００３５】
フタロシアニン系青色顔料とは、フタロシアニン骨格を有する顔料であり、具体的には、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １７：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ７５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ７９、およびＰｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７等が挙げられる。本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、太陽電池モジュールとしたときの耐候性や色味の観点から、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：４、およびＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ７５のうち少なくとも一つを用いることが好ましい。
【００３６】
ジオキサジン系紫色顔料とは、ジオキサジン骨格を有する顔料であり、具体的には、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３、およびＰｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３７等が挙げられる。
【００３７】
ジケトピロロピロール系赤色顔料とは、ジケトピロロピロール骨格を有する顔料であり、具体的には、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２６４、およびＰｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２７２等が挙げられる。本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、太陽電池モジュールとしたときの耐候性や色味の観点から、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４、および／またはＰｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２６４を用いることが好ましい。
【００３８】
フタロシアニン系青色顔料、ジオキサジン系紫色顔料、およびジケトピロロピロール系赤色顔料は、フタロシアニン系青色顔料とジケトピロロピロール系赤色顔料の組み合わせ、ジオキサジン系紫色顔料とジケトピロロピロール系赤色顔料の組み合わせ、フタロシアニン系青色顔料、ジオキサジン系紫色顔料、およびジケトピロロピロール系赤色顔料の組み合わせのうちいずれかが維持されていれば、本発明の効果を損なわない限り、どのような態様で使用してもよい。
【００３９】
例えば、前述したペリレン系顔料と共に用いることもできる。また、上記の顔料の組み合わせが維持されている限り、フタロシアニン系青色顔料は一種類のみを用いても、複数種類を混合して用いてもよい。ジオキサジン系紫色顔料、およびジケトピロロピロール系についても同様である。
【００４０】
本発明の太陽電池モジュール用シートは、太陽電池モジュールとしたときの発電効率及び耐熱性を向上させる観点から、ポリエステル樹脂を主成分とする赤外線反射層を有することが重要である。
【００４１】
ポリエステル樹脂とは、ジオール又はその誘導体（以下、これらを総称してジオール等ということがある。）と、ジカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、又はこれらの誘導体（以下、これらを総称してジカルボン酸等ということがある。）を縮重合することで得られる樹脂をいう。なお、以下、縮重合によりポリマー鎖中に組み込まれた成分のうち、ジオール等に由来するものをジオール等成分、ジカルボン酸等に由来するものをジカルボン酸等成分ということがある。
【００４２】
ポリエステル樹脂を主成分とするとは、層を構成する全成分を１００質量％としたときに、層中のポリエステル樹脂が５０質量％を超えることをいう。また、赤外線反射層とは、波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍの光を照射したときに、その平均反射率が７０％以上である層をいう。ここで、平均反射率とは、硫酸バリウムの白板を基準として測定した平均相対反射率をいう。
【００４３】
ポリエステル樹脂を得るためのジカルボン酸等及びジオール等は、いずれも単一の成分であっても複数種の成分であってもよい。ここで、ジカルボン酸等とジオール等がいずれも単一成分であるポリエステル樹脂をホモポリエステル樹脂、ジカルボン酸等とジオール等の少なくとも一方が複数種の成分であるポリエステル樹脂をコポリエステル樹脂という。
【００４４】
ジカルボン酸等としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、およびこれらの誘導体などが挙げられる。
【００４５】
ジオール等としては、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコール、およびこれらの誘導体などが挙げられる。
【００４６】
本発明におけるポリエステル樹脂としては、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタート、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエート、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、およびポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートなどを単独で又は混合して用いることができる。中でも、耐水性、耐久性および耐薬品性などの観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートを単独で又は混合して用いることが好ましく、ポリエチレンテレフタレートを単独で用いることが最も好ましい。
【００４７】
ここでポリエチレンテレフタレートとは、ジオール等成分全１００モル％中にエチレングリコール成分を５５モル％以上１００モル％以下含み、かつ、ジカルボン等酸成分全１００モル％中にテレフタル酸成分を５５モル％以上１００モル％以下含むホモポリエステル樹脂又はコポリエステル樹脂をいう。また、ここでポリエチレンナフタレートとは、ジオール等成分全１００モル％中にエチレングリコール成分を５５モル％以上１００モル％以下含み、かつ、ジカルボン等酸成分全１００モル％中に２，６−ナフタレンジカルボン酸成分を５５モル％以上１００モル％以下含むホモポリエステル樹脂又はコポリエステル樹脂をいう。
【００４８】
なお、複数種類のポリエステル樹脂を混合して用いる場合、層中のポリエステル樹脂の含有量は、全てのポリエステル樹脂を合算して算出するものとする。また、ポリエステル樹脂の中には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、および帯電防止剤などを添加することもできる。
【００４９】
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、赤外線反射層が、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対し、非相溶ポリマーを５質量％以上４０質量％以下含むことが重要である。ここで、非相溶ポリマーとは、主成分となるポリエステル樹脂に対し非相溶な樹脂をいう。
【００５０】
赤外線反射層が、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対し、非相溶ポリマーを５質量％以上含むことにより、製膜延伸時により赤外線反射層中に気泡が十分に形成されるため、得られるシートの赤外線反射性能が向上する。一方、赤外線反射層が、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対し、非相溶ポリマーを４０質量％以下含むことにより、シートが十分な機械強度を保つことができ、製膜安定性が維持される。
【００５１】
上記観点から、赤外線反射層における非相溶ポリマーの含有量は、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対し、８質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。
【００５２】
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、シートの赤外線反射性能と製膜安定性を両立させる観点から、非相溶ポリマーが、ポリ−３−メチルブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリビニル−ｔ−ブタン、１，４−トランス−ポリ−２，３−ジメチルブタジエン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリジメチルスチレン、ポリフルオロスチレン、ポリ−２−メチル−４−フルオロスチレン、ポリビニル−ｔ−ブチルエーテル、セルローストリアセテート、セルローストリプロピオネート、ポリビニルフルオライド、非晶ポリオレフィン、環状オレフィン共重合樹脂、およびポリクロロトリフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも一つのポリマーであることが好ましく、ポリ−４−メチルペンテン−１および／又は環状オレフィン共重合樹脂であることがより好ましく、ポリ−４−メチルペンテン−１であることがさらに好ましい。環状オレフィン共重合樹脂とは、エチレンと少なくとも１種の環状オレフィンとを共重合させて得られる共重合体である。本発明において、環状オレフィンは、ビシクロアルケンおよび／又はトリシクロアルケンであることが好ましい。なお、ポリ−４−メチルペンテン−１を、以下、単にポリメチルペンテンということがある。
【００５３】
非相溶ポリマーは、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射性能を向上させる観点から、その融点が１８０℃以上のポリマーであることが好ましい。非相溶ポリマーの融点が１８０℃以上であることにより、赤外線反射層内に形成される気泡が緻密化する。そのため、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射性能が向上し、機械強度の低下も抑えることができる。
【００５４】
また、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射性能を向上させる観点から、赤外線反射層中に非相溶ポリマーの分散助剤（以下、単に分散助剤ということがある。）を含有することが好ましい。赤外線反射層が分散助剤を含有することで、赤外線反射層中に形成される気泡が緻密化する。そのため、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射性能が向上し、機械強度の低下も抑えることができる。ここで、分散助剤とは、非相溶ポリマーの分散を促進させる効果を持つ化合物のことである。
【００５５】
分散助剤は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、赤外線反射層中に形成される気泡の緻密化の観点から、熱可塑性ポリエステルエラストマーやポリアルキレングリコールであることが好ましく、ポリアルキレングリコールであることがより好ましく、ポリエチレングリコールであることがさらに好ましい。また、非相溶ポリマーの分散性を向上させるために、さらに、ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレングリコールの共重合体（以下、ＰＢＴ／ＰＴＭＧということがある。）などを用いてもよい。
【００５６】
赤外線反射層における分散助剤の含有量は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、赤外線反射性能や非相溶ポリマーの分散性の向上とシートの機械特性維持を両立する観点から、赤外線反射層を構成する全成分を１００質量％としたときに、３質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。
【００５７】
分散助剤は、本発明の効果を損なわない限り、単独で使用することも、複数種類を併用して用いることも可能である。なお、複数種類を併用して用いる場合、その含有量は全ての分散助剤を合算して算出するものとする。
【００５８】
このような態様とすることにより、分散径が極度に小径化し、同厚み当たりの気泡層数が増加する。そのため、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射性能が向上し、機械強度の低下も抑えることができる。なお、赤外線反射層を構成する全成分１００質量％に対して、分散助剤の含有量が４０質量％を超えると、分散径のさらなる小径化効果が得られないことがある。
【００５９】
分散助剤は、予めシート母材ポリマー中に添加してマスターポリマー（マスターチップ）として調整することも可能である。
【００６０】
また、赤外線反射層は、本発明の効果を損なわない限り、太陽電池モジュールとしたときの耐候性向上等のために無機粒子を含有してもよい。赤外線反射層における無機粒子の含有量は、赤外線反射層の全成分１００質量％に対して、５質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。
【００６１】
赤外線反射層が、その全成分１００質量％に対して無機粒子を５質量％以上含有することで、太陽電池モジュールとしたときの耐候性が向上する。一方、赤外線反射層が、その全成分１００質量％に対して無機粒子を２０質量％以下含有することで、赤外線反射層の母材の特性が十分に維持される。
【００６２】
本発明における無機粒子としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、リン酸カルシウム、アルミナ、マイカ、雲母チタン、タルク、クレー、カオリン、フッ化リチウム、およびフッ化カルシウムなどを単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、耐候性、安定性の観点から、酸化チタンを用いることが好ましく、ルチル型酸化チタンを用いることがより好ましい。なお、無機粒子を二種類以上組み合わせて用いる場合において、無機粒子の含有量は、全ての無機粒子を合算して算出するものとする。
【００６３】
本発明における無機粒子は、その数平均二次粒径が０．０５μｍ以上７μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましい。無機粒子の数平均二次粒径が０．０５μｍ以上であることにより、赤外線反射層における分散性が保たれ、得られるシートがより均質なものとなる。また、無機粒子の数平均二次粒径が７μｍ以下であることにより、形成される空隙の粗さが低くなり、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射性能が向上する。
【００６４】
本発明の太陽電池モジュール用シートは、太陽電池モジュールとしたときの発電性能の観点から、波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率が８５％以上であることが好ましい。波長域が８００ｎｍ〜１，２００ｎｍである光（赤外線）は太陽電池モジュールの発電に寄与するものである。そのため、波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率が８５％以上であることにより、太陽電池モジュールとしたときの発電性能をより向上させることが可能となる。
【００６５】
波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率を８５％以上とするための方法は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、例えば、赤外線反射層中の非相溶ポリマーの含有量を調節する方法や、赤外線反射層の厚みを調節する方法が挙げられる。
【００６６】
具体的には、赤外線反射層中の非相溶ポリマーの含有量を増加させることで、空洞核が増加して空洞層数が増加することから、波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率を向上させることができる。また、後述の通り一定範囲で赤外線反射層の厚みを大きくすることにより、波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率を向上させることができる。
【００６７】
波長域８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率を向上させる観点から、赤外線反射層の厚みは、５０μｍ以上であることが好ましく、７５μｍ以上であることがより好ましく、１２５μｍ以上であることがさらに好ましい。赤外線反射層の厚みの上限は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、３００μｍを超えるとさらなる反射性能の向上が期待できないことから、３００μｍ程度あれば十分である。
【００６８】
本発明の太陽電池モジュール用シートは、太陽電池モジュールとしたときの耐候性を向上させる観点から、赤外線反射層中に光安定剤を含むことが好ましい。光安定剤の含有量は、赤外線反射層全成分の１００質量％中に０．１〜５質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがより好ましく、１〜５質量％であることが特に好ましい。光安定剤の含有量が、赤外線反射層全成分１００質量に対して０．１質量％以上であることにより耐候性が向上し、５質量％以下であることにより光安定剤による赤外線反射層の着色による発電効率の低下が抑えられる。
【００６９】
本発明における光安定剤は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、耐熱性に優れ、前述のポリエステル樹脂との相溶性が良く均一分散できると共に、着色が少なくポリエステル樹脂および赤外線反射層の反射特性に悪影響を及ぼさないものを選択することが好ましい。例えば、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、およびトリアジン系等の紫外線吸収剤や、ヒンダードアミン系等の紫外線安定剤の各種の光安定剤が適用可能である。より具体的な適用例は、次のとおりである。
【００７０】
サリチル酸系紫外線吸収剤：ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、およびｐ−オクチルフェニルサリシレート等。
【００７１】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤：２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２，２’−４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、およびビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾイルフェニル）メタン等。
【００７２】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤：２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２（２’ヒロドキシ−５’−メタアクリロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、および２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３”，４”，５”，６”−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５’メチルフェニル］ベンゾトリアゾール等。
【００７３】
シアノアクリレート系紫外線吸収剤：エチル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレート等。
【００７４】
トリアジン系紫外線吸収剤： ２−（２，４−ジヒドロキシフェニル）−４，６−ビス−（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン、および２，４−ビス［２−ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル］−６−（２，４−ジブトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン等。
【００７５】
上記以外の紫外線吸収剤：２−エトキシ−２’−エチルオキザックアシッドビスアニリド、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール、および２−（４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヒドロキシフェニル等。
【００７６】
ヒンダードアミン系紫外線安定剤：ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セパケート、およびコハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物等。
【００７７】
上記以外の紫外線安定剤：ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、［２−チオビス（４−ｔ−オクチルフェノラート）］−ｎ−ブチルアミンニッケル、ニッケルコンプレックス−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル−リン酸モノエチレート、ニッケル−ジブチルジチオカーバメート、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、および２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ハイドロキシベンゾエート等。
【００７８】
これらの光安定剤の中でも、ポリエステル樹脂との相溶性に優れている観点からは、２，２’−４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、ビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾイルフェニル）メタン、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、および２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノールのうち少なくとも一つを用いることが好ましい。また、性能面ではトリアジン系紫外線吸収剤を用いることが好ましい。
【００７９】
光安定剤は、本発明の効果を損なわない限り、単独で使用することも、２種以上を併用して用いることも可能である。なお、２種以上を併用して用いる場合、その含有量は全ての光安定剤を合算して算出するものとする。
【００８０】
本発明の太陽電池モジュール用シートは、太陽電池モジュールとしたときの耐燃焼性及び水蒸気遮断性を向上させる観点から、赤外線透過層と、ポリエステル樹脂を主成分とする赤外線反射層と、金属層とをこの順に有することが重要である。赤外線透過層、赤外線反射層、後述の耐候層に比べて、金属層は耐燃焼性に優れるため、このような態様とすることにより太陽電池モジュール用シートの耐燃焼性を向上させることができる。ここで、金属層とは、層を構成する全成分を１００質量％としたときに、金属を５０質量％より多く含む層をいう。また、「赤外線透過層と、ポリエステル樹脂を主成分とする赤外線反射層と、金属層とをこの順に有する」とは、赤外線透過層と赤外線反射層の間や赤外線反射層と金属層の間に別の層が存在するか否かにかかわらず、上記３つの層がこの順に位置している状態をいう。但し、赤外線反射層に入射される赤外線や赤外線反射層によって反射される赤外線が間の層によって吸収されると太陽電池モジュールの発電効率が低下することがあるため、少なくとも赤外線透過層と赤外線反射層は接していることが好ましい。なお、このように赤外線透過層と赤外線反射層とを直接積層させる方法については、後述する。
【００８１】
金属層の成分としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えばアルミニウム、錫、マグネシウム、銀、ステンレスなどを単独で又は複数種類を組み合わせて使用することができる。中でも、耐腐食性とコストの観点から、金属層が、アルミニウムを主成分とすることが好ましい。ここでアルミニウムを主成分とするとは、層を構成する全成分を１００質量％としたときに、層中のアルミニウム量が５０質量％を超えることをいう。
【００８２】
金属層としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、アルミニウム箔やアルミニウム合板などを使用することができるが、太陽電池モジュール用シートの生産性の観点からアルミニウム箔が好ましい。
【００８３】
金属層の厚みとしては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されないが、加工性、耐燃焼性、コストの観点から５μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下がより好ましい。５μｍより薄いと耐燃焼性が不足することがあり、また赤外線反射層や後述の耐候層と貼り合わせるときの加工性に劣ることがある。１００μｍより厚いと経済性に劣ることがある。
【００８４】
本発明の太陽電池モジュール用シートは、ポリエステル樹脂を主成分とし、かつ白色顔料を含有し、かつ前記非相溶ポリマーを含まない又は層を構成する全成分１００質量％に対して５質量％未満含有する層を耐候層としたときに、前記赤外線透過層、前記赤外線反射層、前記金属層、及び耐候層をこの順に有することが好ましい。このような態様とすることにより、太陽電池モジュールとしたときの耐紫外線性、電気絶縁性、及び耐燃焼性を向上させることができる。
【００８５】
耐候層におけるポリエステル樹脂は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば前述したポリエステル樹脂を単独で又は複数種類を組み合わせて用いることができる。中でも、耐水性、耐熱性、および耐薬品性などの観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートを単独で又は混合して用いることが好ましく、ポリエチレンテレフタレートを単独で用いることがより好ましい。
【００８６】
白色顔料は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、有機系、無機系のいずれの白色顔料を用いることができるが、長期に亘る発色安定性、耐久性および紫外線吸収性を考慮すると無機系白色顔料を用いることが好ましく、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、及び酸化チタンのうち少なくとも一つを用いることがより好ましい。加えて、耐紫外線性を考慮すると、酸化チタンを用いることがさらに好ましく、ルチル型であり、その表面をアルミナやシリカなどの無機酸化物で被覆したタイプの酸化チタンを用いることが特に好ましい。
【００８７】
耐候層の厚みとしては、本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、電気絶縁性の観点から３０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。３０μｍより薄いと電気絶縁性が確保できなくなることがあり、１００μｍより厚いと経済性に劣ることがある。
【００８８】
耐候層は、太陽電池モジュールとしたときに外部の衝撃や熱から太陽電池セル等を保護する役割を果たす層であるため、強度や耐燃焼性が高いことが要求される。そして、層中に空洞が少ないほどこれらの特性が向上する観点から、耐候層における非相溶ポリマーは少なければ少ないほど好ましく、耐候層が非相溶ポリマーを含まないことがさらに好ましい。
【００８９】
本発明の太陽電池モジュール用シートを得るための赤外線透過層と赤外線反射層の積層方法としては、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、例えば、共押出法、コーティング法、ドライラミネート法、および溶融ラミネート法等を好ましく用いることができる。
【００９０】
共押出法とは、赤外線透過層を構成する樹脂や赤外線透過着色剤等の赤外線透過層の原料（以下、単に赤外線透過層の原料ということがある。）を一の押出機（押出機Ａ）に、ポリエステル樹脂や非相溶ポリマー等の赤外線反射層の原料（以下、単に赤外線反射層の原料ということがある。）を別の押出機（押出機Ｂ）に供給し、Ｔダイ２層口金で押出機Ａと押出機Ｂから溶融物をそれぞれ１層ずつ押し出して積層することにより、押出機Ａより得られる層を赤外線透過層、押出機Ｂより得られる層を赤外線反射層とする方法をいう。
【００９１】
コーティング法とは、赤外線透過層の原料を含有した塗剤を、赤外線反射層に相当するフィルムに塗工して、赤外線透過層と赤外線反射層を積層させる方法をいう。
【００９２】
ドライラミネート法とは、赤外線透過層の原料よりＴダイ押出機等を用いて製膜されたフィルムを、接着剤により赤外線反射層に相当するフィルムと積層させる方法をいう。
【００９３】
溶融ラミネート法とは、赤外線透過層の原料を溶融させた組成物を、赤外線反射層に相当するフィルム上に直接溶融押出することにより積層する方法をいう。
【００９４】
本発明の太陽電池モジュール用シートを得るための赤外線反射層と金属層、及び金属層と耐候層の積層方法としては、本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、生産性の観点から、後述するドライラミネート用接着剤を使用して、各層のいずれかにドライラミネート用接着剤の接着層を形成し、ドライラミネート法により貼り合わせる態様が好ましい。
【００９５】
ドライラミネート用接着剤としては、層間接着性を向上させる観点から、赤外線反射層、金属層、耐候層との密着性を有する樹脂（以下、接着性樹脂ということがある。）および硬化剤樹脂を混合、希釈して調合したものが用いられる。ここで硬化剤樹脂とは、ドライラミネート用接着剤の接着層内で接着性樹脂の分子鎖間を化学結合により連結し、物理的、化学的性質を変化させる反応性を有する樹脂をいう。
【００９６】
接着性樹脂としては、層間密着性の観点から、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、又はポリカーボネート系樹脂であって、水酸基を含むものなどを用いることが好ましく、ポリエステル系樹脂であって、水酸基を含むものを用いることがより好ましい。
【００９７】
硬化剤樹脂としては、接着性樹脂の水酸基との反応性に富み、その反応速度および初期密着力の発現が早いジイソシアネート化合物を用いることが好ましい。
【００９８】
赤外線透過層を構成する樹脂は、本発明の効果を損なわない限り、積層方法や後述する太陽電池モジュール用封止材との密着性を考慮して適宜選択することができる。例えば、前述のポリエステル樹脂、ポリ（メタ）アクリル樹脂等のアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、及びエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等を単独で又は混合して用いることができる。
【００９９】
次に、本発明の太陽電池モジュール用シートの製造方法について、赤外線透過層と赤外線反射層の積層を共押出法で、赤外線透過層と赤外線反射層と金属層の積層をドライラミネート法で実施した製造方法の一例を具体的に説明する。但し、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【０１００】
赤外線反射層を得るための組成物として、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン（非相溶ポリマー）、ポリエチレングリコール（分散助剤）、ＰＢＴ／ＰＴＭＧ（分散助剤）を混合する。こうして得られる組成物を乾燥させ、２７０〜３００℃の温度に加熱された押出機Ａに供給し、Ｔダイ２層口金へと押し出す。
【０１０１】
別途、赤外線透過層を得るための組成物として、ペリレン系顔料などの赤外線透過着色剤とポリエチレンテレフタレートを混合する。こうして得られる組成物を乾燥させ、２７０〜３００℃の温度に加熱された押出機Ｂに供給し、同様にＴダイ２層口金へと押し出す。
【０１０２】
次いで、押出機Ａと押出機Ｂから得られる組成物を、Ｔダイ２層口金を用いて、それぞれ１層ずつ押し出すことにより、赤外線反射層と赤外線透過層が積層されたシート状物を得る。
【０１０３】
このシート状物を、静電気力によって表面温度が１０〜６０℃であるドラム上に密着させて冷却固化し、無配向シートを得る。その後、得られた未延伸フィルムを８０〜１２０℃の温度に加熱したロール群に導き、長手方向に２．０〜５．０倍で縦延伸し、２０〜５０℃の温度のロール群で冷却して一軸配向シートを得る。続いて、得られた一軸配向シートの両端をクリップで把持しながらテンターに導き、９０〜１４０℃の温度に加熱された雰囲気中で、幅方向に２．０〜５．０倍で横延伸する。ここで、長手方向とは、シート製造時にフィルムが進行する方向をいい、幅方向とは、シートの搬送面に平行であり、長手方向と直交する方向をいう。
【０１０４】
延伸倍率は、縦と横それぞれ２．０〜５．０倍に延伸するが、その面積倍率（縦延伸倍率×横延伸倍率）は９〜１６倍であることが好ましい。面積倍率が９倍未満では、得られるシートの赤外線反射性能が低くなることがあり、逆に、面積倍率が１６倍を超えると、延伸時に破れを生じやすくなることがある。このようして二軸延伸されたシートに平面性と寸法安定性を付与するために、テンター内で１５０〜２３０℃の温度で熱固定を行い、均一に徐冷後、室温まで冷却して巻き取り、赤外線透過層と赤外線反射層の積層体を得る。
【０１０５】
金属層は、例えば以下の手順により製造することができる。先ず、アルミインゴットを溶解して圧延用鋳塊を得る。得られた圧延用鋳塊を、アルミニウムの再結晶温度以上である４００℃以上で熱間圧延し、さらに室温程度での冷間圧延することにより、厚み０．４ｍｍ程度のシート状物とする。このシート状物を、厚みが０．０１２〜０．０２５ｍｍになるまで圧延してロール状に巻き取ることにより、金属層を得ることができる。
【０１０６】
ドライラミネート用接着剤は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、公知のものを用いることができる。例えば、水酸基を含むポリエステル系樹脂などの接着性樹脂と、ジイソシアネート化合物などの硬化剤樹脂の混合物を用いることができる。
【０１０７】
このドライラミネート用接着剤を、赤外線透過層と赤外線反射層の積層体の赤外線反射層側に塗工し、８０〜９０℃の乾燥炉で乾燥させた後、前述のドライラミネート法によって金属層を貼り合わせることで太陽電池モジュール用シートを得る。
【０１０８】
その後、耐紫外線性及び電気絶縁性向上の観点から、耐候層として、白色顔料を含有するポリエチレンテレフタレートのシートに前記のドライラミネート用接着剤を塗工して、前述のドライラミネート法によって陽電池モジュール用シートの金属層側と貼り合わせることも好ましい。
【０１０９】
本発明の太陽電池モジュールは、受光面側から、カバー材、表側封止材、太陽電池セル、裏側封止材、及び太陽電池モジュール用バックシートがこの順に位置する太陽電池モジュールであって、本発明の太陽電池モジュール用シートを有し、かつ、赤外線透過層が、前記赤外線反射層よりも受光面側に位置することを特徴とする。
【０１１０】
本発明の太陽電池モジュールは、受光面側から、カバー材、表側封止材、太陽電池セル、裏側封止材、及び太陽電池モジュール用バックシートがこの順に位置する太陽電池モジュールであって、本発明の太陽電池モジュール用シートを有することが重要である。太陽電池モジュールが本発明の太陽電池モジュール用シートを有することにより、発電効率を損なわずに意匠性を向上させ、さらに耐燃焼性や水蒸気遮断性を向上させることができる。
【０１１１】
また、本発明の太陽電池モジュールは、意匠性の観点から、赤外線透過層が、前記赤外線反射層よりも受光面側に位置することが重要である。赤外線透過層が赤外線反射層よりも受光面側に位置することにより、受光面側から太陽電池モジュールを観察したときに、太陽電池セル部分と本発明の太陽電池モジュール用シート部分との色味の差が小さくなり、太陽電池モジュールの意匠性が向上する。
【０１１２】
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール用バックシートが、本発明の太陽電池モジュール用シートであることが好ましい。太陽電池モジュール用バックシートは、太陽電池モジュールの裏面（受光面と反対側の面）全体をカバーする。そのため、赤外線透過層が受光面側になるように本発明の太陽電池モジュール用シートを用いることで、太陽電池モジュールの発電効率を損なわずにその意匠性を向上させることができる。
【０１１３】
このような態様の太陽電池モジュールの厚み（カバー材表面から太陽電池モジュール用バックシート裏面までの厚み）は、４７５μｍ以上１２．５ｃｍ以下の範囲であることが好ましい。太陽電池モジュールの厚みが４７５μｍ未満であると、太陽電池モジュールの機械強度が不十分となることがある。また、太陽電池モジュールの厚みが１２．５ｃｍを超えると、太陽電池モジュールの重量が増加し、太陽電池モジュールを設置する際の施工性が悪化する懸念がある。
【０１１４】
以下、図面で本発明の太陽電池モジュールの具体的な態様を示しながら、本発明の太陽電池モジュールについて説明する。
【０１１５】
図１は、本発明の一実施態様に係る太陽電池モジュールを、受光面と垂直かつ太陽電池セルを含む面で切断したときの概略断面図であり、本発明の太陽電池モジュール用シートを、太陽電池モジュール用バックシートとして用いた例を示す。
【０１１６】
図１に示すように、本発明の太陽電池モジュール用シートを太陽電池モジュール用バックシートとして用いる場合、太陽電池モジュール１は、受光面側から、カバー材９、表側封止材８、太陽電池セル１０、裏側封止材７、および太陽電池モジュール用バックシート２の順に位置する構成を有する。なお、太陽電池モジュール用バックシート２は、赤外線透過層３、赤外線反射層４、金属層５、及び耐候層６がこの順に位置する構成を有しており、耐候層６が最外層に位置するように配置される。このとき、太陽電池セル１０は１枚あるいは複数枚が直列または並列に導電材料にて接続されており、表側封止材６と裏側封止材５の間に、隣り合う太陽電池セル１０同士の間に隙間ができるように設置されている。
【０１１７】
本発明で用いられるカバー材は、太陽電池モジュールの最表面に位置する材料であり、太陽光が直接照射される部分である。カバー材には、太陽光に対する透過性と、電気絶縁性や積雪や風圧などに対する機械的強度、酸性雨や長期の温度、湿度および紫外線などに対する耐候性、および砂塵や太陽電池モジュール施工の際の耐傷付性などが要求される。
【０１１８】
カバー材の材料としては、ガラスや樹脂成形品などの公知の材料を用いることができる。樹脂成形品としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリ（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、およびフッ素樹脂などが挙げられる。これらの材料の中でも、強度と耐候性の観点から、ガラスやポリカーボネートが好ましく用いられる。
【０１１９】
カバー材の厚みは、機械的強度と軽量化の観点から、５０μｍ以上１０ｃｍ以下の範囲であることが好ましい。カバー材の厚みが５０μｍ未満であると、機械的強度が不足することがある。また、カバー材の厚みが１０ｃｍを超えると、太陽電池モジュールの重量が増加し、太陽電池モジュールを設置する際の施工性が悪化する懸念がある。
【０１２０】
太陽電池モジュールに用いられる表側封止材および裏側封止材（以下、これらを総称して封止材ということがある。）としては、例えば、アイオノマー樹脂、ＥＶＡ、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、および変性ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、耐候性や他部材との密着性および部材コストの観点から、ＥＶＡが好ましく用いられる。なお、表側封止材と裏側封止材は、本発明の効果を損なわない限り、同一の材料を用いても、異なる材料を用いてもよい。
【０１２１】
太陽電池モジュールとする前の表側封止材と裏側封止材の厚みは、いずれも２００μｍ以上１ｃｍ以下であることが好ましい。表側封止材および／または裏側封止材の厚みが２００μｍを下回ると、太陽電池モジュール製造用の各種部材の積載や加熱による圧力で太陽電池セルが割れてしまう懸念があり、また、表側封止材および／または裏側封止材の厚みが１ｃｍを超えると太陽電池モジュールの重量が必要以上に増加し、太陽電池モジュールを設置する際の施工性が悪化する懸念がある。
【０１２２】
太陽電池セルとは、太陽光からの光エネルギーを電気エネルギーに変換する光起電力素子であり、表側封止材と裏側封止材の間に太陽電池セル同士が隙間を空けて直列または並列に接続されて配列される。本発明の太陽電池モジュールにおいては、本発明の効果を損なわない限り、太陽電池セルの種類は特に限定されない。太陽電池セルとしては、例えば、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型、および有機薄膜型などを好適に使用することができる。
【実施例】
【０１２３】
＜特性の評価方法＞
実施例中に示す測定や評価は次に示すような条件で行った。
【０１２４】
（１）シートの厚みと各層の厚み：
太陽電池モジュール用シートの厚みは、ＪＩＳ  Ｃ２１５１：２００６に準じて測定した。太陽電池モジュール用シートを、ミクロトームを用いて厚み方向に切断し、切片サンプルを得た。その切片サンプルの断面を、日立製作所製電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）Ｓ−８００を用いて、２００倍の倍率で３点撮像し、３点の撮像から層の厚みの平均値を採寸し各層の厚みと各層の厚みの合計である総厚みを算出した。
【０１２５】
（２）平均反射率：
太陽電池モジュール用シートを５ｃｍ×５ｃｍで切り出し、サンプルとした。得られたサンプルを、測定光の入射面が赤外線透過層側となるように配置し、島津製作所製分光光度計（ＵＶ−３１５０  ＵＶ−ＶＩＳ−ＮＩＲ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）に付属の積分球を用いた基本構成で基準光に対して波長４００ｎｍ〜６００ｎｍ、および８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける相対反射率の測定を行った。測定は、装置付属の硫酸バリウムの副白板を基準とし、スリットを１２ｎｍ、サンプリングピッチを１ｎｍ、スキャンスピードを高速として１回行った。得られた波長４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける各波長の相対反射率の値の平均値、波長８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける各波長の相対反射率の値の平均値を、それぞれ波長４００ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均反射率、波長８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける平均反射率とした。
【０１２６】
（３）平均透過率：
少なくとも一つの着色剤を含有する層を５ｃｍ×５ｃｍで切り出し、サンプルとした。得られたサンプルを、測定光の入射面がモジュール内に位置した際に受光面側となるように配置し、島津製作所製分光光度計（ＵＶ−３１５０  ＵＶ−ＶＩＳ−ＮＩＲ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）に付属の積分球を用いた基本構成で基準光に対して波長８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける透過率の測定を行った。測定は、スリットを１２ｎｍ、サンプリングピッチを１ｎｍ、スキャンスピードを高速として１回行った。得られた波長８００ｎｍ〜１，２００ｎｍにおける各波長の透過率の値の平均値を平均透過率とした。なお、ここで着色剤とは、後にＢ１〜Ｂ４として示す着色剤をいう。
【０１２７】
（４）耐燃焼性評価
太陽電池モジュール用シートの耐燃焼性は、ＵＬ９４規格の水平燃焼性ＨＢ試験に基づいて試験を実施し、下記分類とした。
＋：ＨＢ試験合格
−：ＨＢ試験不合格
（５）水蒸気遮断性
温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の水蒸気透過率透過率測定装置（機種名“パ−マトラン”（登録商標）Ｗ３／３１）を使用してＪＩＳ  Ｋ７１２９：２０００に記載のＢ法（赤外センサー法）に基づいて測定した。また、２枚の試験片について各々測定を１回行い、２つの測定値の平均値を水蒸気透過率（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）の値とした。なお、検出下限界は０．０２ｇ／ｍ２／ｄａｙとした。
【０１２８】
（６）太陽電池モジュールの作製および発電量
多結晶シリコン型太陽電池セル（ジンテック社製  Ｇ１５６Ｍ３）の表面と裏面の銀電極部分に、ディスペンサーでフラックス  Ｈ−７２２（ＨＯＺＡＮ社製）を塗布し、表面と裏面の銀電極の上に、１５５ｍｍの長さに切断した配線材（日立電線社製  銅箔ＳＳＡ−ＳＰＳ０．２×１．５（２０））を、表面側のセルの片端から１０ｍｍ離れたところが配線材の端に、そして裏面側は表面側と対称になるように乗せ、セル裏面側から半田ごてを接触させて表面と裏面を同時に半田溶着し、１セルストリングスを作製した。
【０１２９】
次に、作製した１セルストリングスのセルから飛び出している前記の配線材の長手方向と、１８０ｍｍに切断した取り出し電極（日立電線社製  銅箔Ａ−ＳＰＳ０．２３×６．０）の長手方向が垂直になるよう置き、前記の配線材と取り出し電極が重なる部分に前記のフラックスを塗布して半田溶着を行い、取り出し電極付きストリングスを作製した。
【０１３０】
次に、カバー材として１９０ｍｍ×１９０ｍｍのガラス（旭硝子社製  太陽電池用３．２ｍｍ厚白板熱処理ガラス）と、表側封止材として１９０ｍｍ×１９０ｍｍのエチレンビニルアセテート（サンビック社製  封止材０．５ｍｍ厚）と、取り出し電極付きストリングスと、裏側封止材として１９０ｍｍ×１９０ｍｍのＥＶＡ（サンビック社製  封止材０．５ｍｍ厚）と、赤外線透過層がエチレンビニルアセテートと赤外線反射層の間に位置する向きになるよう設置された、１９０ｍｍ×１９０ｍｍに裁断した太陽電池モジュール用シートの順に積層した。得られた積層物を、該ガラスが真空ラミネータの熱板と接触するようにセットし、熱板温度１４５℃、真空引き４分、プレス１分および保持時間１０分の条件で真空ラミネートを行い、太陽電池モジュールを得た。このとき、取り出し電極付きストリングスはガラス面がセル表面側になるようにセットした。得られた太陽電池モジュールを、ＪＩＳ  Ｃ８９１４：２００５の基準状態に準じて最大発電量の測定を実施し、太陽電池モジュールの発電量とした。
【０１３１】
＜ポリエステル樹脂＞
（Ａ１）
チップ状のポリエチレンテレフタレート
＜着色剤＞
（Ｂ１）
ペリレン系顔料（ＢＡＳＦ社製  商品名：“Ｐｅｌｉｏｇｅｎ”（登録商標）  Ｂｌａｃｋ  Ｌ  ００８６）
（Ｂ２）
フタロシアニン系青色顔料（東京化成工業社製  商品名：Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：３）
（Ｂ３）
ジケトピロロピロール系赤色顔料（東京化成工業社製  商品名：Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５５）
（Ｂ４）
カーボンブラック
Ｂ１〜Ｂ３は赤外線透過着色剤に該当し、Ｂ４は該当しない。
【０１３２】
＜分散助剤＞
（Ｃ１）
ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレングリコールの共重合体（ＰＢＴ／ＰＴＭＧ）  （東レデュポン社製  商品名：“ハイトレル”（登録商標）７２７７）
（Ｃ２）
全ジカルボン等成分中にイソフタル酸成分を１０ｍｏｌ％含み、全ジオール等成分中に数平均分子量１，０００のポリエチレングリコール成分５ｍｏｌ％含むポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰＥＴ／Ｉ／ＰＥＧ）
＜非相溶ポリマー＞
（Ｄ１）
ポリメチルペンテン
＜アルミニウム箔１＞
住軽アルミ箔（株）製アルミニウム箔、厚み１２μｍ
＜耐候性フィルム１＞
東レ（株）製ＰＥＴフィルム、“ルミラー”（登録商標）ＭＸ１１、厚み５０μｍ
＜ポリエステルポリオール１＞
ＤＩＣ（株）製ドライラミネート剤  ＬＸ−９０３
＜イソシアネート系硬化剤１＞
ＤＩＣ（株）製ＫＬ−７５
次に、本発明について実施例を用いて詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれら実施例により限定して解釈されるものではない。
【０１３３】
[実施例１]
組成物を構成する全成分を１００質量％としたときに、Ａ１が９５質量％、Ｂ１が５質量％となるように各成分を調整混合し、赤外線透過層を得るための組成物を得た。この組成物を１８０℃の温度で３時間減圧乾燥した後、２７０〜３００℃の温度に加熱された押出機Ａに供給した。一方、組成物を構成する全成分を１００質量％としたときに、Ａ１が７５質量％、Ｃ１が５質量％、Ｃ２が１０質量％、Ｄ１が１０質量％となるように各成分を調整混合し、赤外線反射層を得るための組成物を得た。この組成物を１８０℃の温度で３時間乾燥させた後、２７０〜３００℃の温度に加熱された押出機Ｂに供給した。
【０１３４】
押出機Ａより組成物をシート状に吐出し、表面温度が２５℃の冷却ドラムで冷却固化して無配向フィルムを得た。これを８５〜９８℃の温度に加熱されたロール群にて長手方向に３．４倍に縦延伸し、２１℃の温度のロール群で冷却して一軸配向フィルムを得た。続いて、一軸配向フィルムの両端をクリップで把持しながらテンターに導き、１２０℃の温度に加熱された雰囲気中で幅方向に３．６倍に横延伸した。その後、テンター内において温度２００℃で熱固定を行い、均一に徐冷した後に２５℃まで冷却して、総厚み５０μｍの赤外線透過層シートを得た。
【０１３５】
赤外線透過層を得るための組成物と赤外線反射層を得るための組成物を、その厚み比が５０：７５となるように押出機Ａ及び押出機Ｂよりシート状に押し出して、Ｔダイ２層口金を通して積層した以外は赤外線透過層と同様の方法で、総厚み１２５μｍの赤外線透過層と赤外線反射層の積層体を得た。次に、赤外線透過層と赤外線反射層の積層体の赤外線反射層側の面に、ポリエステルポリオール１とイソシアネート系硬化剤１を８：１の質量比で混合した接着剤（以下、単に接着剤ということがある。）をこれに塗工して、アルミニウム箔１とドライラミネートし、赤外線透過層と赤外線反射層と金属層の積層体を得た。次に、耐候性フィルム１に接着剤を塗工して、赤外線透過層と赤外線反射層と金属層の積層体の金属層側にドライラミネートした。その後、４０℃で１２０時間熱処理を施し、太陽電池モジュール用シートを得た。さらに、得られた赤外線透過層シートと太陽電池モジュール用シートを用いて、「（６）太陽電池モジュールの作製および発電量」の項に記載の方法により、太陽電池モジュールを得た。太陽電池モジュール用シートおよび太陽電池モジュールの評価結果を表１に示す。
【０１３６】
[実施例２〜８、比較例１〜４]
各層の組成（各層を得るための組成物の組成）と層厚みを表１に記載の通りとした以外は実施例１と同様にして、赤外線透過層シート、太陽電池モジュール用シート、及び太陽電池モジュールを得た。その評価結果を表１に示す。
【０１３７】
【表１】
2018026376.tif 000006
【０１３８】
表における各成分の含有量は、各層を構成する全成分を１００質量％として算出した。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明により、黒色でありながら赤外線領域の光の反射性や水蒸気遮断性に優れた太陽電池モジュール用シートを提供することができる。また、本発明の太陽電池モジュール用シートを用いることにより、発電効率、外観、耐湿熱性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１：太陽電池モジュール
２：太陽電池モジュール用バックシート
３：赤外線透過層
４：赤外線反射層
５：金属層
６：耐候層
７：裏側封止材
８：表側封止材
９：カバー材
１０：太陽電池セル
【図１】
2018026376.tif 000007