(57)【要約】【課題】意匠性と発電効率低化防止のために近赤外線透過性暗色層を備えさせた太陽電池モジュール用の裏面保護シートにおいて、更に、可視光域の光の利用効率も高めて、太陽電池モジュールの発電効率向上への更なる寄与が可能となる裏面保護シートを提供すること。【解決手段】波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を反射する反射層１１と、前記近赤外線を透過する赤外線透過性暗色層１２と、オレフィン系樹脂をベース樹脂としてなる透明密着樹脂層１３と、が、直接又は他の層を介してこの順で積層されてなり、透明密着樹脂層１３が、波長６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の入射光を、波長７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であって該入射光よりも長波長の光に変換する波長変換剤を含有する、太陽電池モジュール用の裏面保護シート１とする。【選択図】図２
2018082031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を反射する反射層と、前記近赤外線を透過する赤外線透過性暗色層と、透明密着樹脂層と、が、直接又は他の層を介してこの順で積層されてなり、
前記透明密着樹脂層が、波長６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の入射光を、波長７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であって該入射光よりも長波長の光に変換する波長変換剤を含有する、太陽電池モジュール用の裏面保護シート。
【請求項２】
波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を反射する赤外線反射層と、前記近赤外線を透過する赤外線透過性暗色層と、を含んでなる裏面保護シートと、
オレフィン系樹脂層をベース樹脂としてなる封止材と、が一体化されてなり、
前記封止材が、波長６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の入射光を、波長７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であって該入射光よりも長波長の光に変換する波長変換剤を含有する、太陽電池モジュール用の封止材一体型の裏面保護シート。
【請求項３】
赤外線透過性暗色層は、有機系顔料を含有してなり、
該有機系顔料が、フタロシアニン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリン系顔料、キナクリドン系顔料、及び、茶色系顔料から選ばれる一種又は複数種の顔料であり、
前記茶色系顔料は、ベンズイミダゾロン系顔料、４−［（２，５−ジクロロフェニル）アゾ］−３−ヒドロキシ−Ｎ−（２，５−ジメトキシフェニル）−２−ナフタレンカルボキサミド、１−［（４−ニトロフェニル）アゾ］−２−ナフタレノール、ビス［３−ヒドロキシ−４−（フェニルアゾ）−２−ナフタレンカルボン酸］銅塩、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ７、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，４−ジニトロフェニル）−３，３’−ジメトキシ−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボンサンジイミド、Δ２，２’（１Ｈ，１’Ｈ）−ビナフト［２，１−ｂ］チオフェン−１，１’−ジオン及びＮ、Ｎ’−（１０，１５，１６，１７−テトラヒドロ−５，１０，１５，１７−テトラオキソ−５Ｈ−ジナフト［２，３−ａ：２’３’−ｉ］カルバゾール−４，９−ジイル）ビス（ベンズアミド）からなる群より選ばれる少なくとも一種以上の顔料である、請求項１又は２に記載の裏面保護シート。
【請求項４】
前記有機系顔料が、前記茶色系顔料と、前記フタロシアニン系顔料と、からなる顔料である、請求項３に記載の裏面保護シート。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の裏面保護シートが積層され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用の裏面保護シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面基板、封止材、太陽電池セル、封止材及び裏面保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が上記太陽電池素子に入射することにより発電する機能を有している。
【０００３】
太陽電池モジュールにおいては、意匠性の観点から裏面保護シートの外観を暗色にしたものが求められる場合がある。外観を暗色にするための方法としては、カーボンブラックを含むインキを設ける方法があるが、カーボンブラックは近赤外線を吸収することで温度を上昇させてしまい、その結果、太陽電池モジュールの発電効率は低下する。
【０００４】
そこで、暗色層における蓄熱を抑制し、更に、反射光を太陽電池素子に入射させて、発電効率を向上させるために、赤外線透過性を有するオキサジン系顔料等の有機顔料をインキに練り込んだ黒色系樹脂層と赤外線反射性とを有する白色系樹脂層と、耐候性を有する裏面保護層等を備え、これらの複数の層を接着剤等で接着して製造する太陽電池モジュール用の裏面保護シートが開発されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１６６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールによれば、暗色の外観を保ちつつ、近赤外線を吸収せずに透過させることにより、カーボンブラックを暗色顔料として用いた場合のような発電効率の低下を防ぐことはできる。しかしながら、特許文献１に記載の太陽電池モジュールにおいても、波長７００μｍ以下の可視光域の光の大部分は暗色層を透過せずに吸収されてしまう点については変わりなく、そこで、暗色の外観を保ちつつ、更に、発電効率を向上させることができる裏面保護シートの開発が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、意匠性と発電効率低化防止のために近赤外線透過性暗色層を備えさせた太陽電池モジュール用の裏面保護シートにおいて、更に、可視光域の光の利用効率も高めて、太陽電池モジュールの発電効率向上への更なる寄与が可能となる裏面保護シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、赤外線透過性暗色層の表面に配置する透明樹脂層に可視光域の光の一部を近赤外線領域に変換する波長変換機能を備えさせることにより、上記問題を解決可能な優れた裏面保護シートとすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【０００９】
（１）  波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を反射する赤外線反射層と、前記近赤外線を透過する赤外線透過性暗色層と、透明密着樹脂層と、が、直接又は他の層を介してこの順で積層されてなり、前記透明密着樹脂層が、波長６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の入射光を、波長７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であって該入射光よりも長波長の光に変換する波長変換剤を含有する、太陽電池モジュール用の裏面保護シート。
【００１０】
（２）  波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を反射する赤外線反射層と、前記近赤外線を透過する赤外線透過性暗色層と、を含んでなる裏面保護シートと、オレフィン系樹脂層をベース樹脂としてなる封止材と、が一体化されてなり、前記封止材が、波長６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の入射光を、波長７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であって該入射光よりも長波長の光に変換する波長変換剤を含有する、太陽電池モジュール用の封止材一体型の裏面保護シート。
【００１１】
（３）  赤外線透過性暗色層は、有機系顔料を含有してなり、該有機系顔料が、フタロシアニン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリン系顔料、キナクリドン系顔料、及び、茶色系顔料から選ばれる一種又は複数種の顔料であり、前記茶色系顔料は、ベンズイミダゾロン系顔料、４−［（２，５−ジクロロフェニル）アゾ］−３−ヒドロキシ−Ｎ−（２，５−ジメトキシフェニル）−２−ナフタレンカルボキサミド、１−［（４−ニトロフェニル）アゾ］−２−ナフタレノール、ビス［３−ヒドロキシ−４−（フェニルアゾ）−２−ナフタレンカルボン酸］銅塩、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ７、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，４−ジニトロフェニル）−３，３’−ジメトキシ−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボンサンジイミド、Δ２，２’（１Ｈ，１’Ｈ）−ビナフト［２，１−ｂ］チオフェン−１，１’−ジオン及びＮ、Ｎ’−（１０，１５，１６，１７−テトラヒドロ−５，１０，１５，１７−テトラオキソ−５Ｈ−ジナフト［２，３−ａ：２’３’−ｉ］カルバゾール−４，９−ジイル）ビス（ベンズアミド）からなる群より選ばれる少なくとも一種以上の顔料である、（１）又は（２）に記載の裏面保護シート。
【００１２】
（４）  前記有機系顔料が、前記茶色系顔料と、前記フタロシアニン系顔料と、からなる顔料である、（３）に記載の裏面保護シート。
【００１３】
（５）  （１）から（４）のいずれかに記載の裏面保護シートが積層されてなる太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、意匠性と発電効率低化防止のために近赤外線透過性暗色層を備えさせた太陽電池モジュール用の裏面保護シートにおいて、更に、可視光域の光の利用効率も高めて、太陽電池モジュールの発電効率向上への更なる寄与が可能となる裏面保護シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の裏面保護シートの層構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の裏面保護シートの他の実施形態における層構成を模式的に示す断面図である。
【図３】図１に示す裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの層構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図２に示す裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの層構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の太陽電池モジュール用の裏面保護シート及びそれを用いた太陽電池モジュールについて説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
＜太陽電池モジュール＞
先ず、本発明の太陽電池モジュール用の裏面保護シート１を用いた太陽電池モジュール１０について説明する。太陽電池モジュール１０は、図３に示すように受光面側から、透明前面基板２、封止材（前面側封止材）３、太陽電池素子４、封止材（背面側封止材）５、裏面保護シート１が順に積層された構成からなる。
【００１８】
又、裏面保護シートを封止材一体型の裏面保護シート１Ａとする場合には、図４に示すように、太陽電池モジュール１０Ａは、受光面側から、透明前面基板２、封止材３、太陽電池素子４、裏面保護シート１Ａ（封止材一体型の裏面保護シート）が順に積層された構成からなる。
【００１９】
［太陽電池モジュールの製造方法］
太陽電池モジュール１０は、上記の各構成部材を、例えば、真空熱ラミネート加工により加熱圧着して一体化することにより製造することができる。この際のラミネート温度は、１３０℃〜１９０℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、５分〜６０分の範囲内が好ましく、特に８分〜４０分の範囲内が好ましい。
【００２０】
＜裏面保護シート＞
［層構成概略］
図１に示す通り、裏面保護シート１は、反射層１１と、そのいずれかの表面に配置される赤外線透過性暗色層１２と、赤外線透過性暗色層１２の表面に配置される透明密着樹脂層１３とを含んで構成される。反射層１１、赤外線透過性暗色層１２、透明密着樹脂層１３がこの順に積層されている層構成であれば、これら３層の層間に本発明の効果を阻害しない範囲で適宜必要な他の層を介在させてもよい。反射層１１は、反射機能を備える単層の樹脂シート等であってもよいし、或いは反射性を有する樹脂シートや金属シートを透明な樹脂シートで挟んでなるような多層構成の反射部材であってもよい。以下においは、図１に示すような、反射層１１が白色樹脂シート等の反射性を有する単層の樹脂基材である裏面保護シート１を本発明の代表的な実施形態とし、これを中心に本発明を説明する。
【００２１】
尚、本発明における「暗色」とは、色座標におけるＬ＊値、ａ＊値及びｂ＊値の範囲が下記の特定範囲にある色味のことを言う。よって、「暗色層」、「暗色顔料」という場合には、上記各値が同様に下記特定範囲にある層、顔料のことを言うものとする。特定範囲とは、具体的には、ＪＩＳＺ８７２２に準拠して測定した、標準光源Ｄ６５によるＣＩＥ系色座標が、−１≦ａ＊≦２．５且つ−３．０≦ｂ＊≦０．５の範囲であり、Ｌ＊値については、０≦Ｌ＊≦２０の範囲にある色味を、本明細書においては「暗色」と言うものとする。
【００２２】
裏面保護シート１は、これを構成する各層のうち、透明密着樹脂層１３を、波長６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の入射光を、波長７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であって該入射光よりも長波長の光に変換する波長変換剤を含有する、波長変換層としたものである。これにより、裏面保護シート１は、その暗色の外観の品位を高品位に保持しながら、外観の暗色化に起因する太陽電池モジュールの発電効率の低下を極めて微少な範囲にとどめることができるようにしたものである。
【００２３】
又、図２に示す通り、本発明の裏面保護シートは、透明密着樹脂層１３を介して更に封止材を一体化した、封止材一体型の裏面保護シート１Ａであってもよい。この場合、透明密着樹脂層１３又は一体化される封止材層１４のいずれかが、上記の波長変換層であればよい。
【００２４】
封止材一体型の裏面保護シート１Ａを構成する封止材層１４としては、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＡ樹脂）、又は低密度ポリエチレン等のオレフィン系樹脂をベース樹脂としてなる公知の封止材シートを適宜選択することができる。
【００２５】
尚、赤外線透過性暗色層１２を備える図１の裏面保護シートであって、透明密着樹脂層１３が波長変換層とはされていない裏面保護シートに、太陽電池モジュールとしての一体化時に上記の波長変換機能を有する封止材を積層して、実質的に図４に示すものと同様の構成とした太陽電池モジュールも本発明の範囲となる。
【００２６】
［赤外線透過性暗色層］
赤外線透過性暗色層１２は、反射層１１の表面に、波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を透過する赤外線透過型の暗色顔料を含むインキを、スクリーン印刷等の各種印刷方法によってコーティングすることによって形成することができる。又、赤外線透過性暗色層１２は、赤外線透過型の暗色顔料を含むインキに、更に硬化剤等を適量配合することにより暗色の接着剤とし、これを用いて、反射層１１と透明密着樹脂層１３の層間の暗色接着剤層として構成することもできる。或いは、赤外線透過性暗色層１２は、この層を形成するための透明性の樹脂に赤外線透過型の暗色顔料を練り込んで暗色の樹脂シートを形成し、これを赤外線透過性暗色層１２として反射層１１に積層したものであってもよい。近赤外線を透過する赤外線透過型の暗色顔料の詳細については後述する。又、赤外線透過性暗色層１２は、裏面保護シート１の全面において視認可能に形成されていてもよいし、必要に応じて、裏面保護シート１の表面の一部においてのみ視認可能なパターニングとして形成されていてもよい。
【００２７】
赤外線透過性暗色層１２は、近赤外線を透過する赤外線透過性の層である限り、様々な顔料の混色からなる暗色層とすることができる。近赤外線を透過する赤外線透過型の暗色層を形成するために用いることができる顔料としては、紫系顔料であるオキサジン系顔料、青色系顔料であるフタロシアニン系顔料、茶色系顔料であるベンズイミダゾロン系顔料、黄色系顔料イソインドリノン系顔料、赤系顔料であるキナクリドン系顔料等が挙げられる。尚、茶色系顔料としては、他に、４−［（２，５−ジクロロフェニル）アゾ］−３−ヒドロキシ−Ｎ−（２，５−ジメトキシフェニル）−２−ナフタレンカルボキサミド、１−［（４−ニトロフェニル）アゾ］−２−ナフタレノール、ビス［３−ヒドロキシ−４−（フェニルアゾ）−２−ナフタレンカルボン酸］銅塩、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ７、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，４−ジニトロフェニル）−３，３’−ジメトキシ−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボンサンジイミド、Δ２，２’（１Ｈ，１’Ｈ）−ビナフト［２，１−ｂ］チオフェン−１，１’−ジオン及びＮ、Ｎ’−（１０，１５，１６，１７−テトラヒドロ−５，１０，１５，１７−テトラオキソ−５Ｈ−ジナフト［２，３−ａ：２’３’−ｉ］カルバゾール−４，９−ジイル）ビス（ベンズアミド）等も用いることができる。これらの顔料を適宜混合して用いることによって、近赤外線を透過する赤外線透過性暗色層１２を形成することができる。尚、オキサジン系顔料については、単独で使用した場合であっても黒に近い紫系の暗色を発現させることができるため単独での使用も可能である。
【００２８】
（赤外線透過性暗色インキ）
赤外線透過性暗色層１２の色味は、上記の暗色顔料の混色により、様々な色味とすることができるが、以下、赤外線透過性暗色層１２に、特に好ましい黒色系の意匠性と、発電効率の向上に寄与しうる赤外線透過性を付与することができる赤外線透過性暗色インキについて、その詳細を説明する。この赤外線透過性暗色インキは、上記の茶色系顔料と、フタロシアニン系顔料とからなる暗色顔料を含むものである。このような暗色顔料を含んでなる顔料成分を含有する赤外線透過性暗色インキは、外観が暗色であって、赤外線透過率が高く、太陽電池用の裏面保護シートに用いるものとして、特に優れたインキであることは後に実施例において実証されている通りである。
【００２９】
茶色系顔料の代表的なものとして、ベンズイミダゾロン系顔料を用いることができる。ベンズイミダゾロン系顔料とは、下記一般式（１）で表されるベンズイミダゾロン骨格を有する顔料である。具体的には、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１９４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０８、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３２、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３６、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ６２、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ７２、ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ２５等が挙げられるが、これに限るものではない。色域の観点からＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ２５がより好ましい。
【００３０】
【化１】
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【００３１】
フタロシアニン系顔料とは、フタロシアニン骨格を有する顔料であり、各種金属が配位されたフタロシアニンをも含む概念である。具体的には、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ７、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ３６、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ３７、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１６、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ７５、又はＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５等が挙げられるが、これに限るものではない。非晶質のフタロシアニン系顔料であって青系のものを用いることが好ましい。
【００３２】
赤外線透過性暗色インキの茶色系顔料の含有量は、フタロシアニン系顔料１００質量部に対して４３質量部以上２３３質量部以下（茶色系顔料とフタロシアニン系顔料との含有量比が、質量比で３０：７０〜７０：３０の範囲）とすることが好ましく、６６質量部以上１５０質量部以下（茶色系顔料とフタロシアニン系顔料との含有量比が、質量比で４０：６０〜６０：４０の範囲）とすることがより好ましい。含有量比をこのような範囲にすることで、赤外線透過性暗色インキは、意匠性の面及び赤外線透過性の面で好ましいものとすることができる。
【００３３】
又、茶色系顔料の含有量とフタロシアニン系顔料の含有量とを意匠性の面及び赤外線透過性の面で好ましいものとするには、赤外線透過性暗色インキに含まれる茶色系顔料及びフタロシアニン系顔料が顔料成分全量中８０質量％以上であって、且つ、赤外線透過性暗色インキの光透過率試験における波長４５０ｎｍの光の透過率が５％以上２７％以下であり、波長７００ｎｍの光の透過率が３％以上２０％以下であることが好ましい。フタロシアニン系顔料は波長４５０ｎｍの光を一定量透過し、波長７００ｎｍの光を透過しない性質を有する。茶色系顔料は波長７００ｎｍの光を一定量透過する性質を有し、波長４５０ｎｍの光を透過しない性質を有する。そのため、光透過率試験における波長４５０ｎｍの光の透過率と、波長７００ｎｍの光の透過率と、を特定することによって、茶色系顔料の含有量とフタロシアニン系顔料の含有量との含有量比を特定することができる。
【００３４】
赤外線透過性暗色インキの透過率の測定方法は、例えば、白色ＰＥＴ上に硬化剤が含有された赤外線透過性暗色インキをグラビアコートし、その上にポリエチレンを積層し、４５℃以上５５℃以下、１６８時間のエージング処理をして過熱硬化させることにより裏面保護シートを作成し、分光光度計（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、「Ｕ−４１００」）にて、波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光の反射率（％）を測定し、波長４５０ｎｍの光及び波長７００ｎｍの光の透過率をそれぞれ求めることで測定することができる。
【００３５】
赤外線透過性インキの主剤樹脂は、成分（Ａ）脂肪族ポリカーボネートジオール化合物（以下単に成分（Ａ）とも言う）と、成分（Ｂ）ジイソシアネート化合物（以下単に成分（Ｂ）とも言う）とが、ウレタン結合してなるポリカーボネートポリウレタンの両末端を特定量の成分（Ｃ）アルキレンジオール化合物（以下単に成分（Ｃ）とも言う）との反応によりグリコール変性させ、更に特定量の成分（Ｄ）分子内にイソシアネート基を３つ以上有する変性イソシアネート化合物（以下、単に「変性イソシアネート化合物」、又は単に「成分（Ｄ）」とも言う）と、反応させて高分子量化することによって得た（Ｅ）グリコール変性ポリカーボネートポリウレタン（以下単に成分（Ｅ）とも言う）を主成分とする。
【００３６】
主剤樹脂は、上記の成分（Ｅ）単独でもよく、又は必要により主剤の固形分中に通常５０質量％以下の範囲でその他の従来公知のバインダー樹脂を併用してもよい。他のバインダー樹脂として、ポリウレタン、ポリアミド、ニトロセルロース、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリマー、塩素化ポリプロピレン、スチレンブタジエンゴム、エポキシ樹脂、ロジン系樹脂、ケトンレジン等があげられる。
【００３７】
赤外線透過性暗色インキには、暗色層６２が反射層１１の表面に強固に接合されるものとするために硬化剤を含有させることが好ましい。主剤と硬化剤の配合比率は、（ポリイソシアネート化合物由来のイソシアネート基）／（ポリウレタンジオール化合物由来の水酸基）の比が１．０以上３．５以下の範囲であることが好ましい。
【００３８】
主剤樹脂には、良好な塗布性及びハンドリング適正を得るために、溶剤成分を添加することが好ましい。このような溶剤成分としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール等のアルコール系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤；テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコルモノエチルエーテル等の多価アルコール系溶剤；ジメチルフォルムアミド等のアミド系溶剤；ジメチルスルホキサイド等のスルホキサイド系溶剤；及びこれらの２種以上の混合溶剤が挙げられる。これらの内、好ましいのはアセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、及びこれらの２種以上の混合溶剤である。
【００３９】
［反射層］
反射層１１は、例えば、可視光、及び、波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を反射する機能を発揮しうる単層のシートであるか、又は、そのような反射機能を発揮する単層シートと、光線透過を阻害しない他の透明樹脂層等を積層してなる多層シートであればよい。反射層１１は、いずれかの層を上記の反射機能を発揮する層とすることにより、赤外線透過性暗色層１２を透過した近赤外線を反射して発電に寄与させて、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。
【００４０】
そのような反射層１１を形成する材料樹脂として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）等のフッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル系樹脂等の樹脂シートを好ましく用いることができる。
【００４１】
そして反射層１１は、上記の材料樹脂に白色顔料を含有させた白色樹脂シート、又は白色顔料を含むコート層（塗布膜や印刷膜）を、上記の材料樹脂からなる樹脂シートの表面に形成することによって構成することができる。
【００４２】
反射層１１は、近赤外線を反射する機能を有する必要がある。そのために、粒径が０．５μｍ以上１．５μｍ以下の白色顔料を含む白色樹脂層を用いることが好ましく、粒径が０．８μｍ以上１．２μｍ以下であることがより好ましい。又、反射層においては、粒径が０．８μｍ以上１．２μｍ以下の白色顔料の粒子が、全白色顔料の粒子中の８０質量％以上であることが好ましい。白色顔料の粒径及び配分比を上記の範囲にすることにより、白色樹脂層は近赤外線を効率よく反射するため、上記白色顔料は太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与する。近赤外線を反射とは、およそ１０００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長領域において、平均反射率が４０％以上が好ましく、６０％以上が更に好ましい。
【００４３】
反射層１１が、反射機能を有する層を含んでなる多層シートである場合には、反射機能を有する層の受光面側にある各層を「全光線を透過」する透明層とすることによって、上記の発電効率向上効果を好ましい態様で発現させることができる。尚、本明細書における「全光線を透過」とは、全光線透過率が８０％以上であることを意味するものとする。
【００４４】
［透明密着樹脂層］
透明密着樹脂層１３は、全光線を透過する樹脂をベース樹脂とし、これに「所定の波長変換機能」を透明密着樹脂層１３に付与しうる波長変換剤を添加して得ることができる樹脂層である。「所定の波長変換機能」とは、具体的には、波長６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の入射光を、当該入射光よりも長波長の光である、波長７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光に変換する機能である。
【００４５】
透明密着樹脂層１３が上述の波長変換機能を有することにより、裏面保護シート１においては、この透明密着樹脂層１３へ入射した光のうち、可視光域の長波長側にあたる波長６００ｎｍ以上の入射光の多くが、波長７００ｎｍ以上の近赤外線に変換される。そしてこのようにして近赤外線に変換された近赤外光は、赤外線透過性暗色層１２に吸収されることなくこの層を透過し、更に反射層１１において反射される等して太陽電池素子４に到達する。このようにして、暗色の外観保持が求められる太陽電池モジュールにおいて裏面保護シート１を用いることにより、従来のカーボンブラック等からなる黒色層や或いは近年開発が進んでいる近赤外線透過性の暗色層においては、発電に寄与することなく吸収されていた可視光域の光の一部を発電に寄与させて、意匠上の要求に応えながら、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。
【００４６】
透明密着樹脂層１３のベース樹脂は、例えば、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＡ樹脂）、又はポリエチレン等のポリオレフィン樹脂等、封止材との密着を強化するために、封止材を構成する樹脂と同種の樹脂で構成することが好ましい。その厚さは、封止材との密着信頼性、及び、色味に係る品位向上の観点から３０μｍ以上であることが好ましく、生産性、耐久信頼性の観点から１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
（波長変換剤）
ここで、波長変換剤とは、一般に、太陽電池素子において吸収感度の低い波長領域の光を吸収感度の高い波長領域に波長変換して太陽電池素子に入射させることによって、太陽電池モジュールの発電効率の向上に寄与するものとして知られており、無機系、有機系、或いは、それらのハイブリッド系の各種の波長変換剤が存在する。
【００４８】
透明密着樹脂層１３に含有される波長変換剤は、この層に上述の「波長変換機能」を付与しうるものであれば、特に限定されないが、例えば、ＩＲ−１４４（ＣＡＳ登録番号５４８４９−６９−３）を挙げることができる。この波長変換剤（ＩＲ−１４４）の吸収波長域は６３０ｎｍ〜８００ｎｍ程度で、同ピークは７４５ｎｍであり、発光波長域は８００ｎｍ〜８７０ｎｍ程度で、同ピークは８２５ｎｍである。
【００４９】
透明密着樹脂層１３に含有される波長変換剤の他の例として、例えば、国際公開２００９／１１６３２６号公報に開示されている近赤外発光蛍光体ナノ粒子を挙げることができる。近赤外発光蛍光体ナノ粒子は、平均粒径が２〜５０ｎｍであり、一般式、ＡＰＯ４又は、ＡＦ３（式中、Ａは、Ｙ，Ｌｕ及びＬａからなる群から選択される少なくとも１種以上の元素）で表され、少なくとも１種の希土類元素がドープされており、且つ、その表面が末端に官能基を有するポリエチレングリコールで修飾されているナノ粒子である。このような近赤外発光蛍光体ナノ粒子の吸収波長域は７００ｎｍ〜９００ｎｍ程度で、発光波長域は８００ｎｍ〜２０００ｎｍ程度である。
【００５０】
透明密着樹脂層１３における波長変換剤の含有量は、同層の樹脂成分に対して、
０．０１質量％以上５．０質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上２．０質量％以下であることがより好ましい。この範囲で、各材料の発光強度や量子収率、又、透明密着樹脂層１３の厚み等に応じて適宜最適な量を添加すればよい。波長変換剤の添加量が０．０１質量％未満であると、十分な波長変換が行えず、太陽電池モジュールの発電効率を十分に増大させることができない。一方、波長変換剤の添加量が、５．０質量％を超えると、波長変換剤の最外層への浸出とブリードアウトによる裏面保護シート１の密着機能等の劣化を十分に回避することができなくなる場合があるため好ましくない。
【００５１】
［裏面保護シートの製造方法］
裏面保護シート１は、例えば赤外線透過性暗色層１２を、赤外線透過性暗色インキを反射層１１の表面に印刷法等により形成した後に、更に透明密着樹脂層１３をその上にドライラミネート加工により一体化することにより製造することができる。ドライラミネート法に用いる接着剤は、透明接着剤、又は、上記の暗色顔料を含む赤外線透過性を有する有色の接着剤によることが好ましい。封止材層１４を更に積層して封止材一体型の裏面保護シート１Ａとする場合は、裏面保護シート１の透明密着樹脂層１３上に封止材層１４を積層して熱ラミネーション処理により一体化することによって、これを製造することができる。
【実施例】
【００５２】
波長変換剤を含有してなる透明密着樹脂層、及び赤外線透過性暗色層を有する本発明の裏面保護シートの赤外線透過性と意匠性とを評価するために、以下に示す暗色の接着剤を用い、これを反射層と透明密着樹脂層の層間に配置した構成からなる、実施例、比較例及び参考例の各裏面保護シートを作成した。この作成は、反射層を構成する下記の樹脂シートの表面に下記の暗色接着剤１又は２をグラビアコート（塗布量は７ｇ／ｍ２）して厚み３μｍ（乾燥状態）の接着剤層（暗色層）を形成し、この上に下記に示す透明密着樹脂層を形成する透明樹脂シート１又は２を積層して、４５〜５５℃、１６８時間のエージング処理をして加熱硬化させることにより行った。
【００５３】
［暗色接着剤１］
下記の主剤（固形分率５０質量％）、硬化剤（固形分率１０質量％）、及び下記の赤外線透過性暗色顔料（固形分率２０質量％）を、溶剤（酢酸エチル）に溶解させて、固形分塗布量２〜１５ｇ／ｍ２（硬化後膜厚２〜１５μｍ）となるように調整して暗色接着剤１を製造した。
【００５４】
（主剤）
窒素雰囲気下、攪拌機、窒素導入管を備えたフラスコに、エチレングリコール（３２．３質量部）、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（２７０．８質量部）、１、６−ヘキサンジオール（１２２．９質量部）、アジピン酸（２２８．１質量部）、イソフタル酸（６６４質量部）を加え、１８０℃から２２０℃にて窒素にてバブリングさせ、酸価２ｍｇＫＯＨ／ｇまで反応させ、酢酸エチル（８６０質量部）を加え、ポリエステルジオールＨの５０％溶液を得た。得られた樹脂の水酸基価は、３２ｍｇＫＯＨ／ｇであり、数平均分子量は約３５００であった。
窒素雰囲気下、攪拌機を備えたフラスコに数平均分子量１０００の脂肪族ポリカーボネートジオール（旭化成ケミカルズ社製、商品名「デュラノールＴ５６５１」以下、「ＰＤＣ１０００」と略す。）を１００質量部、上記ポリエステルジオールＨ（５０質量部）、１、６−ヘキサンジオール（２質量部）、イソホロンジイソシアネート（２３．８質量部）、酢酸エチル（１７５．８質量部）を加え、赤外線吸収スペクトルにて、２２７０ｃｍ−１のイソシアネートの吸収が消失するまで加熱還流させ、ポリウレタンジオールの５０％溶液を得た。得られた樹脂の水酸基価は、１４ｍｇＫＯＨ／ｇであり、数平均分子量は約８０００であった。
上記のポリウレタンジオール１００質量部と脂肪族ポリカーボネートジオール（Ｂ）（ＰＤＣ１０００）の１５質量部を混合して主剤を調整した。
【００５５】
（硬化剤）
ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩアダクト：２官能）とイソシアヌレート変性のイソホロンジイソシアネート（ヌレート変性ＩＰＤＩ）の混合物を使用した。上記アダクト変性ＨＤＩ及びヌレート変性ＩＰＤＩの混合比（ＨＤＩアダクト）／（ヌレート変性ＩＰＤＩ）を６：４（質量比）とした。
【００５６】
（赤外線透過性暗色顔料）
茶色系顔料と、フタロシアニン系顔料とからなる暗色顔料。
：茶色系顔料（ベンズイミダゾロン系顔料（ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ２５、粒径０．０８μｍ））とフタロシアニン系顔料（非晶質型フタロシアニン系顔料青（ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５、粒径０．１５〜０．２０μｍ））を用いた。ベンズイミダゾロン系顔料と非晶質型フタロシアニン系顔料青との含有量比は５２．５：４７．５とした。
［暗色接着剤２］
上記の赤外線透過性暗色顔料に代えてカーボンブラックを用いた他は、暗色接着剤１同一の材料及び製法により製造した接着剤を暗色接着剤２とした。尚、カーボンブラックの固形分率は３０質量％とした。
【００５７】
［反射層］
反射層を構成する樹脂シートとして、厚さ１８０μｍの白色ＰＥＴ（東レ社製「ルミラー」）を用いた。
【００５８】
［透明樹脂シート１］
透明密着樹脂層を形成する樹脂シートの材料として、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンをベース樹脂とし、これに、波長変換剤として、「ＩＲ−１４４（ＣＡＳ登録番号５４８４９−６９−３）」をベース樹脂に対する含有量が０．０２質量％となるように添加してシート厚さ６０μｍで成膜した樹脂シートを透明樹脂シート１とした。
【００５９】
［透明樹脂シート２］
上記の透明樹脂シート１に対して、波長変換剤を添加しなかった点のみが異なり他は全て同一の物性を有する樹脂シートを透明樹脂シート２とした。
【００６０】
［裏面保護シート］
実施例、比較例、及び参考例の各裏面保護シートに毎に、暗色顔料と透明樹脂シートとを下記の通り使い分けた。
（実施例）
「暗色接着剤１」で赤外線透過性暗色層を構成し、波長変換剤を含有する「透明樹脂シート１」で透明密着樹脂層を構成した裏面保護シートとした。
（比較例）
「暗色接着剤１」で赤外線透過性暗色層を構成し、波長変換剤を含有しない「透明樹脂シート２」で透明密着樹脂層を構成した裏面保護シートとした。
（参考例）
顔料としてカーボンブラックを用いた「暗色接着剤２」で赤外線透過性暗色層を構成し、波長変換剤を含有する「透明樹脂シート１」で透明密着樹脂層を構成した裏面保護シートとした。
【００６１】
［太陽電池モジュール］
１８０ｍｍ□の白板半強化ガラス（ＡＧＣファブリテック（株）製：３ＫＷＥ３３）、受光面側封止材シート（ＥＶＡ：４５０μｍ、商品名：ＭＬＣＥ−６２−Ｔ、シーアイ化成社製）、Ｔ−ＳＥＣ製単結晶セル（ＴＳＳ６３ＴＮ）、非受光面側封止材シート（受光面側封止材シートと同一）、及び、上記実施例又は各比較例の裏面保護シートを順次積層し、真空ラミネータを用いて減圧下で加熱して融着一体化し、実施例、比較例、及び、参考例の太陽電池モジュールサンプルを作製した。
【００６２】
＜評価例１：発電効率＞
上記の実施例、比較例、及び、参考例の太陽電池モジュールサンプルについて、ソーラーシュミレータ（英弘精機株式会社製ＥＷＸＳ−３００Ｓ−５０）を用いて、Ｉｓｃ値（Ａ）を測定することにより各試料の発電効率を評価した。測定は、セル裏面温度２５℃、照度１００ｍＷ／ｃｍ２の条件で行った。結果を表１に示す。
【００６３】
＜評価例２：意匠性＞
実施例、比較例、及び参考例の各裏面保護シートについて、透明密着樹脂層側から見た場合の色味（黒品位）を検証するために、下記の測定方法により、色座標の測定を行った。測定は、ＪＩＳ  Ｚ８７２２に準拠し、Ｄ６５光源、１０°視野角の条件によって、ＫＯＮＩＣＡ  ＭＩＮＯＬＴＡ分光測色計ＣＭ−７００ｄを用いて各実施例、比較例、参考例の裏面保護シートの透明密着樹脂層から光源を当てて色座標を測定した。評価基準は以下の通りとした。結果を表１に示す。
標準光源Ｄ６５によるＣＩＥ系色座標が、
Ａ：−１≦ａ＊≦１．０且つ−２ｂ＊≦０．５の範囲
Ｂ：−１≦ａ＊≦２．５且つ−３ｂ＊≦０．５の範囲
Ｃ：上記（Ａ又はＢ）の範囲外
【００６４】
【表１】
2018082031.tif 000004
【００６５】
表１から、透明密着樹脂層に可視光線の一部を近赤外線に変換する波長変換剤を含有させ、尚且つ、暗色層を近赤外線透過層とした本発明の裏面保護シートは、太陽電池モジュールに必要とされる暗色の意匠性を保持しつつ、その発電効率の向上に寄与することができるものであることが分かる。
【符号の説明】
【００６６】
１                裏面保護シート
１１              反射層
１２              赤外線透過性暗色層
１３              透明密着樹脂層
１４              封止材層
２                透明前面基板
３、５            封止材
４                太陽電池素子
１０、１０Ａ      太陽電池モジュール
【図１】
2018082031.tif 000005
【図２】
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【図３】
2018082031.tif 000007
【図４】
2018082031.tif 000008