(57)【要約】【課題】多層フィルムおよび太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】第１の態様において、多層フィルムが、ポリマー基板フィルムと、ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と、ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層とを含む。多層フィルムは、ＡＳＴＭ  １９２７−０７にしたがって測定される４．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有する。第２の態様において、太陽電池モジュールが、バックシートと、封止材層とを含む。バックシートは、ポリマー基板フィルムと、ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と、ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層とを含む多層フィルムを含む。多層フィルムは、ＡＳＴＭ  １９２７−０７にしたがって測定される４．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有する。封止材層は、ポリマー酸素バリア層に接着される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー基板フィルムと；
前記ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と；
前記ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層と
を含む多層フィルムであって、ＡＳＴＭ  １９２７−０７にしたがって測定される４．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有する多層フィルム。
【請求項２】
前記第１のフルオロポリマーが、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、フルオロエチレンアルキルビニルエーテルおよびそれらの混合物のホモポリマーおよびコポリマーからなる群から選択されるフルオロポリマーを含む、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項３】
前記ポリマー酸素バリア層が、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリクロロトリフルオロエチレンおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項４】
前記ポリマー基板が、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミドからなる群から選択される、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項５】
前記ポリマー酸素バリア層が、フィルム層またはコーティング層である、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項６】
前記ポリマー基板フィルムと前記ポリマー酸素バリア層との間の第１の接着剤層をさらに含む、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項７】
前記ポリマー酸素バリア層が、接着剤を含む、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項８】
前記ポリマー基板フィルムの反対の側で前記ポリマー酸素バリア層に接着された第２の接着剤層をさらに含む、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項９】
前記ポリマー酸素バリア層に接着された封止材層をさらに含む、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項１０】
前記封止材層が、ポリ（ビニルブチラール）、エチレン酢酸ビニル、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリオレフィンブロックエラストマー、エチレンアクリレートエステルコポリマー、アイオノマー、シリコーンポリマー、エポキシ樹脂、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項９に記載の多層フィルム。
【請求項１１】
太陽電池モジュールであって、
ポリマー基板フィルムと；
前記ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と；
前記ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層と
を含む多層フィルムを含むバックシートであって、前記多層フィルムが、ＡＳＴＭ  １９２７−０７にしたがって測定される４．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有するバックシートと；
前記ポリマー酸素バリア層に接着された封止材層と
を含む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、多層フィルムおよび太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽光から電気エネルギーを生成するのに使用され、従来の発電方法に対するより環境に優しい代替手段を提供する。これらの太陽電池は、様々な半導体システムから構成され、半導体システムは、湿気、酸素、および紫外線などの環境影響から保護されなければならない。電池は、通常、太陽電池（ＰＶ）モジュールとして知られている多層構造を形成するガラスおよび／またはプラスチックフィルムの保護層によって両側が被覆されている。フルオロポリマーフィルムは、それらの優れた強度、耐候性、耐紫外線性、および防湿性のため、太陽電池モジュールにおける重要な構成要素として認識されている。これらのモジュールに特に有用なのは、モジュールのバッキングシートとして働く、フルオロポリマーフィルムとポリマー基板フィルムとのフィルム複合体である。このような複合体は、従来、ポリエステル基板フィルム、特にポリエチレンテレフタレートに接着された、フルオロポリマー、特にポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）の予備成形されたフィルムから製造されてきた。ＰＶＦなどのフルオロポリマーが、ＰＶモジュール用のバックシートとして使用されるとき、その特性が、モジュールの寿命を著しく延ばし、最大で２５年間のモジュールの保証を可能にする。フルオロポリマーバックシートは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムとの、典型的に、２つのＰＶＦフィルム間に挟まれたＰＥＴとの積層体の形態で用いられることが多い。
【０００３】
ＰＶ産業では、時間とともにＰＶモジュールの性能に影響を与え得る、業界において「スネイルトレイル（ｓｎａｉｌ  ｔｒａｉｌ）」として認識されている問題を現在抱えている。スネイルトレイルは、モジュール内の結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）セル表面に沿って伝播することが分かる目視できる変色であり、セルおよびグリッド線と接触している封止材、典型的にエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）中で見られる還元剤との、セルグリッド線中の銀ナノ粒子間の化学反応に起因している。この問題は、結晶シリコンセルが機械的応力の結果として損傷される場合に生じる。この応力は、取り付けまたは風荷重またはセルもしくはモジュールの製造に関連し、モジュールの保護層におけるマイクロクラックを引き起こし得る。これらのマイクロクラックは、モジュール構成要素との化学反応を可能にする、モジュールへの環境の侵入を引き起こし得る。銀金属（ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）およびＥＶＡ封止材との間の境界面において、電場の存在下でかつモジュール動作温度における湿気進入（およびおそらく紫外線照射腐食過程）が、銀を封止材層中に移動させることがあり、封止材層において、銀は、封止材層に使用される様々な構成要素と反応し得ることが示唆されている（例えば、（非特許文献１）を参照）。結果として、減少した水蒸気透過率を有するバックシートが、ＰＶモジュールにおけるスネイルトレイルの形成を防ぐことが示唆されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｍｅｙｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ｅｎｅｒｇｙ  Ｐｒｏｃｅｄｉａ  ３８（２０１３）４９８−５０５
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様において、多層フィルムが、ポリマー基板フィルムと、ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と、ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層とを含む。多層フィルムは、ＡＳＴＭ  １９２７−０７にしたがって測定される４．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有する。
【０００６】
第２の態様において、太陽電池モジュールが、バックシートと、封止材層とを含む。バックシートは、ポリマー基板フィルムと、ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と、ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層とを含む多層フィルムを含む。多層フィルムは、ＡＳＴＭ  １９２７−０７にしたがって測定される４．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有する。封止材層は、ポリマー酸素バリア層に接着される。
【０００７】
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明は、例示的かつ説明的なものに過ぎず、添付の特許請求の範囲において規定されるように、本発明を限定するものではない。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
第１の態様において、多層フィルムが、ポリマー基板フィルムと、ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と、ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層とを含む。多層フィルムは、ＡＳＴＭ  １９２７−０７にしたがって測定される４．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有する。
【０００９】
第１の態様の一実施形態において、第１のフルオロポリマーは、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、フルオロエチレンアルキルビニルエーテルおよびそれらの混合物のホモポリマーおよびコポリマーからなる群から選択されるフルオロポリマーを含む。
【００１０】
第１の態様の別の実施形態において、ポリマー酸素バリア層は、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリクロロトリフルオロエチレンおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００１１】
第１の態様のさらに別の実施形態において、ポリマー基板は、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミドからなる群から選択される。
【００１２】
第１の態様のなおさらに別の実施形態において、ポリマー酸素バリア層は、フィルム層またはコーティング層である。
【００１３】
第１の態様の他の実施形態において、多層フィルムは、ポリマー基板フィルムとポリマー酸素バリア層との間の第１の接着剤層をさらに含む。
【００１４】
第１の態様のさらに他の実施形態において、ポリマー酸素バリア層は、接着剤を含む。
【００１５】
第１の態様のさらに他の実施形態において、多層フィルムは、ポリマー基板フィルムの反対の側でポリマー酸素バリア層に接着された第２の接着剤層をさらに含む。
【００１６】
第１の態様のなおさらに他の実施形態において、多層フィルムは、ポリマー酸素バリア層に接着された封止材層をさらに含む。特定の実施形態において、封止材層は、ポリ（ビニルブチラール）、エチレン酢酸ビニル、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリオレフィンブロックエラストマー、エチレンアクリレートエステルコポリマー、アイオノマー、シリコーンポリマー、エポキシ樹脂、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００１７】
第２の態様において、太陽電池モジュールが、バックシートと、封止材層とを含む。バックシートは、ポリマー基板フィルムと、ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と、ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層とを含む多層フィルムを含む。多層フィルムは、ＡＳＴＭ  １９２７−０７にしたがって測定される４．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有する。封止材層は、ポリマー酸素バリア層に接着される。
【００１８】
多くの態様および実施形態が、上述されており、例示的なものに過ぎず、限定的なものではない。本明細書を読んだ後、当業者は、他の態様および実施形態が、本発明の範囲から逸脱せずに可能であることを理解する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、および特許請求の範囲から明らかであろう。
【００１９】
定義
以下の定義が、本開示をさらに定義し、説明するために本明細書において使用される。
【００２０】
「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「を有する（ｈａｓ）」、「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語またはそれらの任意の他の活用形が、非排他的な包含を含むことが意図される。例えば、一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素のみに必ずしも限定されず、明白に列挙されていないかまたはこのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有の他の要素を含み得る。さらに、矛盾する明白な記載がない限り、「または」は、包括的な「または」を指し、排他的な「または」を指さない。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（または存在し）かつＢが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在せず）かつＢが真である（または存在する）、ＡおよびＢが両方とも真である（または存在する）。
【００２１】
「ａ」および「ａｎ」という用語は、「少なくとも１つの」および「１つまたは２つ以上の」の概念を含む。
【００２２】
特に記載されない限り、全てのパーセンテージ、部、比率などは、重量基準である。
【００２３】
「約」という用語が、値または範囲の端点を表すのに使用される場合、本開示は、言及される特定の値または端点を含むことが理解されるべきである。
【００２４】
「シート」、「層」および「フィルム」という用語は、それらの広い意味で同義的に使用される。「バックシート」は、太陽電池モジュールにおける、光源と反対の側のシート、層またはフィルムであり、一般に不透明である。
【００２５】
「封止材」は、環境または物理的損傷から電圧生成太陽電池層を保護し、それを太陽電池モジュール中の適切な位置に保持するために、壊れやすい電圧生成太陽電池層を包むのに使用される材料を意味する。封止材層は、従来、太陽電池層と入射フロントシート層との間、および太陽電池層とバックシートバッキング層との間に位置決めされる。これらの封止材層に好適なポリマー材料は、典型的に、高い透明性、高い耐衝撃性、高い貫入抵抗、高い耐湿性、良好な紫外（ＵＶ）線抵抗性、良好な長期熱安定性、フロントシート、バックシート、他の硬質ポリマーシートおよび太陽電池表面への十分な接着強度、ならびに長期耐候性などの特性の組合せを有する。
【００２６】
「コポリマー」という用語は、２つの異なるモノマー（ジポリマー）、または３つ以上の異なるモノマーの共重合単位を含有するポリマーを指すのに本明細書において使用される。
【００２７】
ポリマー基板フィルム
ポリマー基板フィルムは、広範なポリマーから選択され得る。一実施形態において、ポリマー基板フィルムは、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリ塩化ビニル、ポリアミドまたはポリイミドである。一実施形態において、ポリマー基板フィルムは、熱可塑性ポリマーであり、これは、より高い処理温度に耐えるその能力のために望ましいことがある。特定の実施形態において、ポリマー基板フィルム用のポリエステルが、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および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の共押出物から選択される。
【００２８】
充填剤も基板フィルムに含まれてもよく、そこで、充填剤の存在が、基板の物理的特性、例えば、より高い弾性率および引張り強さを改善し得る。充填剤は、ポリマー基板フィルムへのフルオロポリマーコーティングの接着も改善し得る。１つの例示的な充填剤は、硫酸バリウムであるが、他の充填剤も使用されてもよい。
【００２９】
フルオロポリマー層
一実施形態において、多層フィルムは、ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層を含み得る。第１のフルオロポリマー層に使用されるフルオロポリマーに対する特定の制限はない。それは、コポリマー中のフッ素化モノマーに由来するモノマー単位が、コポリマーの全重量を基準にして約２０重量パーセント超、または約４０〜約９９重量パーセントを占める限り、フッ素化モノマーのホモポリマー、フッ素化モノマーのコポリマー、またはフッ素化モノマーと非フッ素化モノマーとのコポリマーを含む、当該技術分野において公知の任意のフルオロポリマーであり得る。
【００３０】
第１のフルオロポリマー層中のフルオロポリマーは、例えば、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、フルオロエチレン−アルキルビニルエーテルコポリマー（ＦＥＶＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビニリデンターポリマー（ＴＨＶ）、ポリフッ化ビニルおよびポリテトラフルオロエチレンを含むコポリマーおよびターポリマーなどを含み得る。一実施形態において、フルオロポリマーは、ＰＶＦホモポリマーまたはコポリマーまたはＰＶＤＦホモポリマーまたはコポリマーを含む。
【００３１】
第１のフルオロポリマー層に使用するのに好適なフルオロポリマーは、上記のポリマーまたはコポリマーの２つ以上のブレンドも含む。第１のフルオロポリマー層は、少量の他のポリマーおよび／または添加剤も含み得る。第２の層は、好ましくは、第２の層の総重量を基準にして、少なくとも約６０重量パーセント、または少なくとも約８０重量パーセント、または少なくとも約９０重量パーセントの、上記のフルオロポリマーの１つまたは複数を含む。一実施形態において、第２の層は、添加剤をさらに含み得る。添加剤は、例えば、光安定剤、紫外線安定剤、熱安定剤、加水分解防止剤、光反射剤、顔料、二酸化チタン、染料、およびスリップ剤を含み得る。好適なフルオロポリマーフィルムは、市販されている。例えば、ＰＶＦフィルムは、商標Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）でＤｕＰｏｎｔによって販売されている。
【００３２】
一実施形態において、１つまたは複数のさらなるフルオロポリマー層が、ポリマー基板フィルムの第１の側に、第１のフルオロポリマー層とポリマー基板フィルムとの間に、ポリマー基板フィルムの反対の側で第１のフルオロポリマーフィルムに、またはそれらの組合せに接着され得る。
【００３３】
ポリマー酸素バリア層
一実施形態において、多層フィルムは、ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層を含み得る。ポリマー酸素バリア層を多層フィルムに組み込むと、ＰＶモジュール中の封止材層と接触している金属への酸素の透過の速度を大幅に低下させ、それによって、銀金属と封止材層中の反応性種との間の反応による、酸素で触媒される化学分解の速度を低下させ得る。ポリマー酸素バリア層は、モジュールに対する物理的応力に起因するマイクロクラックによる損傷を回避するために好適には可撓性であり得る。一実施形態において、ポリマー酸素バリア層を、ポリマー基板フィルムにおける、モジュールの外面からさらに遠く（すなわち、中心に位置するセルにさらに近く）位置する側に配置することによって、ポリマー酸素バリア層は、外部環境による物理的損傷からさらに保護される。さらに、ポリマー酸素バリア層を、ポリマー基板フィルムの内側に配置することにより、層を、封止材層により近接して位置決めし、モジュールの周縁部からの酸素透過を減少させることができる。
【００３４】
一実施形態において、ポリマー酸素バリア層は、エチレンビニルアルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ナイロン、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）およびそれらの混合物を含み得る。
【００３５】
一実施形態において、ポリマー酸素バリア層は、約１０〜約５０μｍ、または約１０〜約４０μｍ、または約１５〜約３５μｍの範囲の厚さを有し得る。
【００３６】
一実施形態において、ポリマー酸素バリア層は、フィルム層であり得る。ポリマー酸素バリア層がフィルム層であるとき、一実施形態において、それは、接着剤を用いてポリマー基板フィルムに接着され得る。別の実施形態において、フィルム層であるポリマー酸素バリア層は、さらなる接着剤がポリマー酸素バリア層をポリマー基板フィルムに接着する必要がないように、フィルム層中に混合された接着剤をさらに含み得る。一実施形態において、ポリマー酸素バリア層は、ポリマー基板フィルムに適用され、硬化されて、ポリマー酸素バリア層を形成するコーティング組成物であり得る。
【００３７】
接着剤
一実施形態において、多層フィルムが、１つまたは複数の接着剤を含み得る。有用な接着剤は、ポリマーフィルムの接着について当該技術分野において公知のものであり得る。一実施形態において、接着剤は、ウレタン接着剤またはエポキシ接着剤を含み得る。様々な公知の添加剤が、多層フィルムの様々な要件を満たすために接着剤に加えられ得る。好適な添加剤は、例えば、光安定剤、紫外線安定剤、熱安定剤、加水分解防止剤、光反射剤、顔料、二酸化チタン、染料、およびスリップ剤を含み得る。添加剤が、多層フィルムの最終的な接着特性に悪影響をもたらさない限り、添加剤の含量に対する特定の制限はない。
【００３８】
一実施形態において、接着剤は、ポリマー酸素バリア層をポリマー基板フィルムに接着するために接着剤層中で使用され得る。別の実施形態において、接着剤は、ポリマー酸素バリア層中で使用され得る。
【００３９】
多層フィルムおよびバックシート
一実施形態において、多層フィルムが、ポリマー基板フィルムと、ポリマー基板フィルムの第１の側に接着された第１のフルオロポリマー層と、ポリマー基板フィルムの第２の側に接着されたポリマー酸素バリア層とを含む。一実施形態において、多層フィルムは、ポリマー基板フィルムとポリマー酸素バリア層との間の第１の接着剤層を含む。一実施形態において、ポリマー酸素バリア層は、接着剤を含む。一実施形態において、多層フィルムは、ポリマー基板フィルムの反対の側でポリマー酸素バリア層に接着された第２の接着剤層を含む。一実施形態において、多層フィルムは、ポリマー酸素バリア層に接着された封止材層を含む。
【００４０】
一実施形態において、多層フィルムが、太陽電池モジュール用のバックシートとして使用されてもよく、モジュール内の損傷しやすい太陽電池に対する長期の機械的、電気的および他のバリア保護を提供する。一実施形態において、バックシートが、４．０ｃｃ／ｍ2−日未満、または２．０ｃｃ／ｍ2−日未満、または１．０ｃｃ／ｍ2−日未満の酸素透過率を有する多層フィルムを含む。
【００４１】
太陽電池モジュール
太陽電池モジュールが、光透過性基板として働く１つまたは複数のフロントシート層またはフィルム層（入射層としても知られている）をさらに含み得る。光透過性層は、ポリカーボネート、アクリル、ポリアクリレート、エチレンノルボルネンポリマーなどの環状ポリオレフィン、メタロセンで触媒されるポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、フルオロポリマーなどおよびそれらの組合せなどの、ガラスまたはプラスチックシートを含み得る。ガラスは、最も一般的には、太陽電池モジュールのフロントシート入射層として働く。「ガラス」という用語は、窓ガラス、板ガラス、ケイ酸塩ガラス、シートガラス、低鉄ガラス、強化ガラス、強化ＣｅＯフリーガラス、およびフロートガラスだけでなく、色ガラス、特殊ガラス（例えば太陽熱を制御する成分を含む）、日射調整の目的で、例えば銀またはインジウムスズ酸化物などの金属がスパッタリングされた被覆ガラス、Ｅ−ガラス、Ｔｏｒｏｇｌａｓｓ、Ｓｏｌｅｘ（登録商標）ガラス（Ｓｏｌｕｔｉａの製品）なども含むことが意図される。ガラスのタイプは、目的の用途に応じて決まる。
【００４２】
一実施形態において、太陽電池モジュールの封止材層が、エチレンメタクリル酸およびエチレンアクリル酸、それらに由来するアイオノマー、またはそれらの組合せを含む。このような封止材層はまた、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ（ビニルアセタール）、ポリウレタン（ＰＵ）、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリオレフィンブロックエラストマー、ポリ（エチレン−コ−メチルアクリレート）およびポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）などのエチレンアクリレートエステルコポリマー、アイオノマー、シリコーンポリマーおよびエポキシ樹脂を含むフィルムまたはシートであり得る。本明細書において使用される際、「アイオノマー」という用語は、エチレン／アクリル酸またはメタクリル酸コポリマーに由来する共有結合およびイオン結合の両方を含有する熱可塑性樹脂を意味し、それを表す。封止材層が、当該技術分野において公知の任意の添加剤をさらに含有し得る。このような例示的な添加剤としては、限定はされないが、可塑剤、加工助剤、流動性向上添加剤、潤滑剤、顔料、染料、難燃剤、耐衝撃性改良剤、結晶化度を増大する造核剤、シリカなどのブロッキング防止剤、熱安定剤、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート剤、カップリング剤、接着剤、プライマー、ガラス繊維などの補強添加剤、充填剤などが挙げられる。
【００４３】
一実施形態において、太陽電池モジュールを製造する方法が、減圧積層法を含み得る。例えば、上記の太陽電池モジュール構築物は、減圧積層プレスにおいてレイアップされ、熱および標準大気圧または高圧を用いて減圧下で一緒に積層され得る。例示的なプロセスにおいて、ガラスシート、前面封止材層、太陽電池層、バックシートである裏面封止材層および多層フィルムが、熱および圧力下で、かつ空気を除去するために減圧下で一緒に積層される。好ましくは、ガラスシートは、洗浄され、乾燥されている。例示的な手順において、本発明の積層体アセンブリは、約１２０℃に加熱された減圧ラミネータのプラテンに配置される。ラミネータは、閉じられ、密閉され、積層体アセンブリを含むチャンバ中に真空が引かれる。約６分間の排気時間の後、シリコーンブラダーが、積層体アセンブリ上に下げられて、約１〜２分間の期間にわたって約１気圧の陽圧を適用する。圧力は、約１４分間保持され、その後、圧力は解放され、チャンバが開けられ、積層体がチャンバから取り出される。
【００４４】
必要に応じて、太陽電池モジュールの縁部は、当該技術分野において公知の任意の手段によって、湿気および空気の侵入を減少させるために封止され得る。このような湿気および空気の侵入は、太陽電池モジュールの効率性および耐用年数を損ない得る。一般的な技術分野の縁部封止材料としては、限定はされないが、ブチルゴム、多硫化物、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレンエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ブロックエラストマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）などが挙げられる。
【００４５】
記載される方法は、限定的であるとみなされるべきではない。本質的に、当該技術分野において公知の任意の積層方法が、ポリマー酸素バリア層を含む多層フィルムを含むバックシートを備えた太陽電池モジュールを製造するのに使用され得る。
【００４６】
本開示の発明が、その好ましい実施形態を参照して例示され、説明されてきたが、様々な変形および変更が、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱せずに行われ得ることが当業者によって理解されるであろう。
【実施例】
【００４７】
本明細書に記載される概念は、以下の実施例においてさらに説明され、実施例は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものではない。
【００４８】
試験方法
水蒸気透過率
水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を、１００％の相対湿度、１０ｃｃ／分の窒素ガス流量および３８℃の温度で、ＡＳＴＭ  Ｆ１２４９にしたがって、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ（登録商標）Ｍｏｄｅｌ  ７００試験システム（ＭＯＣＯＮ，Ｉｎｃ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）を用いて測定した。
【００４９】
酸素透過率
酸素透過率（ＯＴＲ）を、６０％の相対湿度で、室温で、ＡＳＴＭ  Ｆ１９２７−０７にしたがって、ＯＸ−ＴＲＡＮ（登録商標）Ｍｏｄｅｌ  ２／２１試験システム（ＭＯＣＯＮ）を用いて測定した。
【００５０】
実施例１および比較例１
比較例１（ＣＥ１）では、ＰＶＦ（３８μｍ）／ＰＥＴ（１２５μｍ）／ＥＶＡ（１００μｍ）の積層フィルム（ＴＰＥ  ＨＤバックシート、Ｍａｄｉｃｏ，Ｉｎｃ．，Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）を、ＷＶＴＲおよびＯＴＲについて試験した。積層フィルムは、ＰＶＦおよびＰＥＴフィルムの間ならびにＰＥＴおよびＥＶＡフィルムの間の両方に接着剤層（公称で１０μｍの厚さ）を含む。
【００５１】
実施例１（Ｅ１）では、ＣＥ１のフィルムを、接着剤層（Ｂｏｓｔｉｋ，Ｉｎｃ．（Ｗａｕｗａｔｏｓａ，ＷＩ）から入手可能な二液性ウレタン接着剤）を用いて２５μｍのポリマー酸素バリア層フィルム（ＥＶＡＬ（商標）ＥＦ−Ｆ  ＥＶＯＨ，Ｋｕｒａｒａｙ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）へと積層して、ＰＶＦ／ＰＥＴ／ＥＶＡ／ＥＶＯＨ多層フィルムを形成し、それを、ＷＶＴＲおよびＯＴＲについて試験した。多層フィルムは、積層後に３００μｍの全厚を有していた。
【００５２】
実施例２および比較例２
比較例２（ＣＥ２）では、ＰＶＦ（３８μｍ）／ＰＥＴ（２５０μｍ）／ＥＶＡ（６０μｍ）の積層フィルム（Ｓｏｌｍａｔｅ（登録商標）ＶＴＰＥバックシート、Ｔａｉｆｌｅｘ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｔａｉｗａｎ）を、ＷＶＴＲおよびＯＴＲについて試験した。積層フィルムは、ＰＶＦおよびＰＥＴフィルムの間ならびにＰＥＴおよびＥＶＡフィルムの間の両方に接着剤層（公称で１０μｍの厚さ）を含む。
【００５３】
実施例２（Ｅ２）では、ＣＥ２のフィルムを、ウレタン接着剤層（Ｂｏｓｔｉｋ）を用いて２５μｍのポリマー酸素バリア層フィルム（ＥＶＡＬ（商標）ＥＦ−Ｆ  ＥＶＯＨ）へと積層して、ＰＶＦ／ＰＥＴ／ＥＶＡ／ＥＶＯＨ多層フィルムを形成し、それを、ＷＶＴＲおよびＯＴＲについて試験した。多層フィルムは、積層後に３８０μｍの全厚を有していた。
【００５４】
実施例３および比較例３
比較例３（ＣＥ３）では、ＰＶＦ（２５μｍ）／ＰＥＴ（２５０μｍ）の積層フィルム（Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）ＰＶ  ２１１１，ＤｕＰｏｎｔ）を、ＷＶＴＲおよびＯＴＲについて試験した。積層フィルムは、ＰＶＦおよびＰＥＴフィルムの間に接着剤層（公称で１０μｍの厚さ）を含む。
【００５５】
実施例３（Ｅ３）では、ＣＥ３のフィルムを、ウレタン接着剤層（Ｂｏｓｔｉｋ）を用いて２５μｍのポリマー酸素バリア層フィルム（ＥＶＡＬ（商標）ＥＦ−Ｆ  ＥＶＯＨ）へと積層して、ＰＶＦ／ＰＥＴ／ＥＶＯＨ多層フィルムを形成し、それをＷＶＴＲおよびＯＴＲについて試験した。多層フィルムは、積層後に３００μｍの全厚を有していた。
【００５６】
比較例４
比較例４（ＣＥ４）では、ＰＶＦ（２５μｍ）／ＰＥＴ（２５０μｍ）／ＰＶＦ（２５μｍ）の積層フィルム（ＩＣＯＳＯＬＡＲ（登録商標）２４４２，Ｉｓｏｖｏｌｔａｉｃ  ＡＧ，Ａｕｓｔｒｉａ）を、ＷＶＴＲおよびＯＴＲについて試験した。積層フィルムは、ＰＶＦおよびＰＥＴフィルムの間に接着剤層（公称で１０μｍの厚さ）を含む。
【００５７】
表１は、Ｅ１〜Ｅ３およびＣＥ１〜ＣＥ４のＷＶＴＲおよびＯＴＲをまとめている。各例について示される結果は、３つの試料の平均である。ＷＶＴＲが、多層フィルムへのポリマー酸素バリア層の組み込みにやや影響される一方、ＯＴＲは、著しく低下される。個々のフィルム層について実施例において列挙されるフィルム厚さは、積層前のそれらの層の公称厚さである。多層フィルムの全厚は、積層後に測定されるとおりである。
【００５８】
【表１】
2018027689.tif 000002
【００５９】
一般的な説明または実施例において上述される作業の全てが必要であるわけではなく、特定の作業の一部が必要でなくてもよく、１つまたは複数のさらなる作業が、記載されている作業に加えて行われてもよいことに留意されたい。さらにまた、作業が列挙される順序は、必ずしも作業が行われる順序ではない。本明細書を読んだ後、当業者は、具体的な必要または要求のためにどの作業を使用することができるかを決定することができる。
【００６０】
上記の本明細書において、本発明は、特定の実施形態を参照して説明されている。しかしながら、当業者は、１つまたは複数の変更または１つまたは複数の他の変形が、以下の特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲から逸脱せずに行われ得ることを理解する。したがって、本明細書は、限定的意味ではなく例示的な意味で考えられるべきであり、あらゆるこのような変更および他の変形が、本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【００６１】
いずれか１つまたは複数の利益、１つまたは複数の他の利点、１つまたは複数の課題に対する１つまたは複数の解決策、またはそれらの任意の組合せが、１つまたは複数の特定の実施形態に関して上述されている。しかしながら、利益、利点、課題に対する解決策、あるいは任意の利益、利点、または解決策を生じさせ得るかまたはより顕著にさせ得る任意の要素は、請求項のいずれかまたは全ての重大な、必要とされる、または本質的な特徴または要素として解釈されるべきではない。
【００６２】
分かりやすくするために、別個の実施形態の文脈において上記および以下に記載されている本発明の特定の特徴がまた、単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることが理解されるべきである。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈において記載されている本発明の様々な特徴がまた、別個にまたは任意の副次的な組合せで提供され得る。さらに、範囲で記載される値への言及は、その範囲内のあらゆる値を含む。