(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの発電効率を高め、かつ、意匠性に優れた、水蒸気遮断性、電気絶縁性、機械的強度、接着性等の長期的な性能劣化を最小限に抑えた、太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】プリズムシート、水蒸気バリア性シート及び耐候性樹脂シートをこの順で積層して、接着剤にて一体化したことを特徴とする太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池モジュール。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリズムシートを備えていることを特徴とする太陽電池用バックシート。
【請求項２】
前記プリズムシートが、プリズム要素層及び支持シートより構成され、該プリズム要素層と該支持シートが空気層を介して相対するように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項３】
前記プリズム要素層のプリズム要素が、直角プリズム、二等辺三角形プリズム、ドーブプリズム等からなる群より選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項４】
前記プリズムシートに、金属酸化物からなる薄膜層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項５】
前記金属酸化物からなる薄膜層を設けたプリズムシート及び耐候性樹脂シートを積層して、接着剤にて一体化したことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項６】
前記プリズムシート、水蒸気バリア性シート及び耐候性樹脂シートをこの順で積層して、接着剤にて一体化したことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項７】
前記水蒸気バリア性シートが、金属酸化物からなる薄膜層を設けた樹脂シートであることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項８】
前記水蒸気バリア性シートが、アルミニウム箔であることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項９】
前記耐候性樹脂シートの樹脂が、耐加水分解性で、かつ、耐低分子量体析出性のポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項５及び請求項６に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項１０】
前記ポリエチレンテレフタレートが、オリゴマー含有量が０．８重量％以下であることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項１１】
前記耐候性樹脂シートの樹脂が、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項５及び請求項６に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項１２】
前記耐候性樹脂シートが、白色、黒色、青色等から選ばれた色相に着色されたことを特徴とする請求項５及び請求項６に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項１３】
前記プリズムシート、水蒸気バリア性シート、着色樹脂シート及び耐候性樹脂シートを、この順で積層して、接着剤にて一体化したことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項１４】
前記プリズムシートに、易接着処理層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項１５】
温度８５℃、湿度８５％の環境下において、３０００時間処理後の破断伸度保持率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項１６】
温度８５℃、湿度８５％の環境下において、３０００時間処理後の交流全面耐電圧保持率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の太陽電池用バックシートを使用したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【産業上の利用分野】
【０００１】本発明は、太陽電池用バックシート及びそのバックシートを用いた太陽電池モジュールに関し、さらに詳しくは、太陽電池モジュールの発電効率を高め、かつ、意匠性に優れた、水蒸気遮断性、電気絶縁性、機械的強度、接着性等の長期的な性能劣化を最小限に抑えた、太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池モジュールに関わるものである。
【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−ンなエネルギ−源としての太陽電池が注目されている。太陽電池モジュ−ルは、例えば、結晶性シリコン太陽電池セル、アモルファスシリコン太陽電池セル等を製造し、表面ガラス板、封止樹脂、太陽電池セル、封止樹脂及びバックシートを、この順に積層し、真空吸引して加熱圧着するラミネ−ション法等を利用して製造されている。【０００３】太陽電池のさらなる普及のためには、発電コストの低減、太陽電池モジュールの低コスト化、設置面積の減少等が必要であり、そのためには太陽電池モジュールの発電効率を向上させることが求められている。太陽電池モジュールに入射した光は、太陽電池セルそのもの或いは太陽電池セル同士の間隙を通過して、必ずしも全量が発電に寄与しているわけではない。かかる通過光を、バックシートで反射させて、太陽電池セルへ戻すことにより太陽電池モジュールの発電効率を向上させることが知られており、光反射性に優れたバックシートが求められている。【０００４】太陽電池モジュールは産業用のみならず、家庭用としても適用が進み、様々な建築分野で使用されている。太陽電池モジュールの適用が進むにつれ、既建築物とのバランスの上に立った太陽電池モジュールの意匠性が重要視されている。すなわち、太陽電池モジュールを白色、黒色、青色等の種々の色相に着色することが要求されており、そのために、バックシートをかかる色相に着色することが求められている。【０００５】太陽電池モジュ−ルを構成するバックシ−トとしては、現在、プラスチック基材等が最も一般的に使用されている。而して、太陽電池モジュ−ル用のバックシ−トとしては、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐薬品性、光反射性、意匠性等の諸特性に優れていることが必要である。特に、水分、酸素等の侵入を防止する防御性に優れ、耐久性に富み、その保護能力性が高いことが必要とされている。【０００６】すなわち、太陽電池モジュールの発電効率を高め、かつ、意匠性等に優れ、水蒸気遮断性、電気絶縁性、機械的強度、接着性等の長期的な性能劣化を最小限に抑えた、着色された太陽電池用バックシートが求められている。【０００７】従来、光反射性のバックシートとして、図１０のように、光反射性フィルム２１１と蒸着フィルム２１２を接着剤２１３で貼り合わせた構成が提案されている（特許文献１参照）。ここに、光反射性フィルムは白色顔料等を用いた白色フィルムである。図１０において、２１２１は樹脂フィルム、２１２２は蒸着層である。また、蒸着フィルムの上に、白色顔料等から成る光反射性層を印刷法で形成した構成も提案されている（特許文献２参照）。【０００８】従来、光反射性のバックシートの他の例として、図１１のように、白色ポリエステルフィルム２２１、蒸着フィルム２２２及び透明ポリエステルフィルム２２３を、接着剤２２４で貼り合わせた構成が提案されている（特許文献３参照）。ここに、ポリエステルフィルムの白色化には白色着色剤が用いられている。図１１において、２２２１は基材フィルム、２２２２は無機酸化物薄膜層である。また、光反射性の白色インキ層を設けた蒸着フィルムと基材フィルムを接着剤で貼り合わせた構成も提案されている（特許文献４参照）。【０００９】従来、光反射性のバックシートの他の例として、白色樹脂フィルム、金属酸化物被着樹脂フィルム及び耐加水分解性樹脂フィルムを、接着剤で貼り合わせた構成が提案されている（特許文献５参照）。本例においては、樹脂フィルムの白色化には白色顔料が用いられ、金属酸化物被着樹脂フィルムは、いわゆる蒸着フィルムである。このバックシートの構成は、基本的に図１１と同じである。【００１０】これら従来技術は、白色顔料を含有した白色フィルムを使用しているため、光反射性はあまり高くなく、また、光を一部吸収する。したがって、光を太陽電池セルへ有効に戻して、発電効率を向上させる効果が小さい。
また、太陽電池の意匠性の観点から、バックシートを黒色、青色等の種々の色相に着色することが要求されているが、白色に着色したフィルムを用いるため、かかる要求に応えることが困難である。【００１１】従来、光反射性のバックシートの他の例として、図１２のように、微細な凸部又は凹部を有する光拡散層と反射性及びガスバリア性の金属蒸着層を備えた構成が提案されている（特許文献６参照）。光拡散層２３８は、ビーズ２３４及びそのバインダー２３５を含むビーズ塗工層２３６を基材フィルム２３７の上に設けた構成であり、さらに、ビーズの上に金属蒸着層２３３が設けられる。光拡散層としてはマイクロレンズアレイも提案されている。【００１２】該従来技術は、微小なビーズ、バインダー等よりなる組成物を、基材フィルム上に塗工することにより、微細な凸部又は凹部を形成するが、そのためには、極めて高度な塗工技術が要求される。また、微細な凸部又は凹部の形成の再現性も必ずしも良くない。さらに、微細な凸部又は凹部の上へ蒸着膜を形成するに際し、反射膜としての厚み精度を制御するのも困難である。マイクロレンズは半球状の凸レンズ又は凹レンズであり、光拡散性に優れているが、光反射性としては、プリズムとは機構的に全く異なるものである。【００１３】従来、光反射性のバックシートの他の例として、内部に空洞を有する結晶性ポリマーシートが提案されている（特許文献７参照）。当該空洞は、配向に直交する厚み方向における空洞の平均長さｒと、配向方向における空洞の平均長さＬとの比（Ｌ／ｒ）が１０以上であることを要件としている。【００１４】該従来技術において、空洞の形成は、ポリエステル樹脂のような結晶性ポリマーシートを延伸することでなされる。空洞の形態は、楕円体であり、光散乱効果はあるが、光反射効果は大きくない。また、空洞の大きさや上記Ｌ／ｒを均一にすることは困難で、ばらつきが大きい。したがって、光反射効果が大きく、品質のばらつきの小さいバックシートを得るのは困難である。【００１５】以下に、特許文献を記す。
【特許文献１】特開２０００−１１４５６４号公報
【特許文献２】特開２００１−１４４３０９号公報
【特許文献３】特開２００６−２５３２６４号公報
【特許文献４】特開２００６−２１０５５７号公報
【特許文献５】特開２００２−１００７８８号公報
【特許文献６】特開２００６−３１９２５０号公報
【特許文献７】特開２００９−１８８３４５号公報
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】本発明は、上記の技術的背景に基づく問題点を解決するためになされたものであって、太陽電池モジュールの発電効率を高め、かつ、意匠性に優れた、水蒸気遮断性、電気絶縁性、機械的強度、接着性等の長期的な性能劣化を最小限に抑えた、太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【００１７】すなわち、本発明は、プリズムシートを備えていることを特徴とする太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池モジュールを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】本発明は、かかる課題を解決するために、次の手段を採用するものである。
すなわち、
請求項１に係る発明は、
プリズムシートを備えていることを特徴とする太陽電池用バックシートである。
【００１９】請求項２に係る発明は、
前記プリズムシートが、プリズム要素層及び支持シートより構成され、該プリズム要素層と該支持シートが空気層を介して相対するように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２０】請求項３に係る発明は、
前記プリズム要素層のプリズム要素が、直角プリズム、二等辺三角形プリズム、ドーブプリズム等からなる群より選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２１】請求項４に係る発明は、
前記プリズムシートに、金属酸化物からなる薄膜層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２２】請求項５に係る発明は、
前記金属酸化物からなる薄膜層を設けたプリズムシート及び耐候性樹脂シートを積層して、接着剤にて一体化したことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２３】請求項６に係る発明は、
前記プリズムシート、水蒸気バリア性シート及び耐候性樹脂シートをこの順で積層して、接着剤にて一体化したことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２４】請求項７に係る発明は、
前記水蒸気バリア性シートが、金属酸化物からなる薄膜層を設けた樹脂シートであることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２５】請求項８に係る発明は、
前記水蒸気バリア性シートが、アルミニウム箔であることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２６】請求項９に係る発明は、
前記耐候性樹脂シートの樹脂が、耐加水分解性で、かつ、耐低分子量体析出性のポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項５及び請求項６に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２７】請求項１０に係る発明は、
前記ポリエチレンテレフタレートが、オリゴマー含有量が０．８重量％以下であることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２８】請求項１１に係る発明は、
前記耐候性樹脂シートの樹脂が、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項５及び請求項６に記載の太陽電池用バックシートである。
【００２９】請求項１２に係る発明は、
前記耐候性樹脂シートが、白色、黒色、青色等から選ばれた色相に着色されたことを特徴とする請求項５及び請求項６に記載の太陽電池用バックシートである。
【００３０】請求項１３に係る発明は、
前記プリズムシート、水蒸気バリア性シート、着色樹脂シート及び耐候性樹脂シートを、この順で積層して、接着剤にて一体化したことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池用バックシートである。
【００３１】請求項１４に係る発明は、
前記プリズムシートに、易接着処理層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシートである。
【００３２】請求項１５に係る発明は、
温度８５℃、湿度８５％の環境下において、３０００時間処理後の破断伸度保持率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシートである。
【００３３】請求項１６に係る発明は、
温度８５℃、湿度８５％の環境下において、３０００時間処理後の交流全面耐電圧保持率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシートである。
【００３４】請求項１７に係る発明は、
請求項１〜１６のいずれかに記載の太陽電池用バックシートを使用したことを特徴とする太陽電池モジュールである。
【００３５】本発明は、プリズムシートを備えていることを特徴とする太陽電池用バックシートである。
【００３６】プリズムシートへ入射した光を、再び入射方向へ有効に戻すには、プリズム要素の頂角側に、プリズム要素よりも屈折率が小さい空気層を設けることが望ましい。すなわち、本発明のプリズムシートは、プリズム要素層及び支持シートより構成され、該プリズム要素層と該支持シートが空気層を介して相対するように配置される。図１は本発明のプリズムシート１の一例を示す断面図である。２は多数のプリズム要素３を有するプリズム要素層、４は支持シートであり、両者を相対するように配置することで、プリズム要素層２と支持シート４の間に空気層５が形成される。
【００３７】前記プリズム要素層のプリズム要素は、直角プリズム、二等辺三角形プリズム、ドーブプリズム等から成る群より選ばれた１種以上である。図１はプリズム要素が直角プリズムであるプリズムシートであり、一連の細長い断面が直角三角形状のプリズム要素が連続して多数形成されている。プリズムシートへ入射した光Ｌは、矢印で示したようにプリズム要素３内で２回反射して、元来た方向へ戻って行く。二等辺三角形プリズム、ドーブプリズム等でも同様に、入射した光はプリズム要素内で反射して、元来た方向へ戻って行く。
【００３８】前記プリズム要素層のプリズム要素としては、三角錐、四角錐、六角錐のような多角錐型プリズム、フルキューブプリズム、コーナーキューブプリズム等でもよい。
【００３９】前記プリズム要素層を構成する材料及び前記プリズムシートの支持シートを構成する材料としては、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、電気絶縁性に優れた樹脂が好ましく、特に、光学的透明性、均一性のあるものが好ましい。例えば、ポリカーボネート樹脂、（メタ）アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等があげられる。これら樹脂には、耐候性をあげる目的で、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
【００４０】プリズム要素の大きさ、すなわち、基準となる平面からの高さは２０〜５００μｍが好ましい。２０μｍより小さい時は、回折効果で反射性能が低下することがある。また、５００μｍより大きい時は、プリズムシートが厚くなりすぎて柔軟なシートが得られない。
【００４１】前記プリズム要素層の作製は、常法に従って行われる。第一の方法においては、プリズム要素層用の樹脂からシートを作製し、所望のプリズム要素の形状を有する金型を用いて、この樹脂シートを圧縮成型し、プリズム要素層を作製することができる。第二の方法においては、所望のプリズム要素の形状を有する金型内へ、プリズム要素層用の樹脂を射出成型機で押し出すことによって、プリズム要素層を作製することができる。第三の方法においては、プリズム要素層用の樹脂からシートを作製し、所望のプリズム要素の形状を有するロールと圧着ロールの間を、加熱下に通過させて、プリズム要素層を連続的に作製することができる。第四の方法においては、所望のプリズム要素の形状を有する金型内へ、プリズム要素層用の樹脂モノマーを注入し、熱、光、紫外線、放射線等で重合・固化させることによってプリズム要素層を作製することができる。
【００４２】プリズムシートに用いられる支持シートは、前記した樹脂を、例えば、押出成形でシート化し、必要に応じて１軸又は２軸延伸することで得られる。支持シートの厚みは、３０〜２００μｍである。この支持シートとプリズム要素層とを貼り合わせて、プリズムシートとなる。
【００４３】プリズムシートの作製に当たっては、プリズム要素層のプリズム要素の頂点が支持シートと相対するように配置する。プリズム要素層と支持シートの貼り合わせは、プリズムシート内へ十分な空気層を形成し、水分等の侵入を防ぐために強固に行う必要がある。プリズム要素層と支持シートの材質は異なっていてもよいが、同質であることが望ましい。
【００４４】プリズム要素層と支持シートの貼り合わせる第一の方法は、両者を相対して重ね合わせた後、シート周辺を接着剤で接着する方法である。第二の方法は、接着剤又は粘着剤を支持シート上に点状に塗布した後、プリズム要素層と支持シートを相対して重ね合わせて接着する方法である。第三の方法は、棒状の接着剤又は粘着剤を支持シート上に点状に塗布した後、プリズム要素層を相対して重ね合わせて接着する方法である。第四の方法は、支持シート上に接着剤又は粘着剤を塗布した後、プリズム要素層と支持シートを相対して重ね合わせて接着する方法であり、プリズム要素がドーブプリズムの場合は、プリズム頂点が平面であるため、この方法が有効である。図２はプリズム要素３がドーブプリズムであるプリズムシート１の断面図である。
【００４５】プリズム要素層と支持シートの貼り合わせに用いる接着剤又は粘着剤は光学的透明性に優れたものが好ましい。接着剤又は粘着剤の代表的なものとして、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂，ポリアミド、フェノール、ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタール等があげられるが、必ずしもこれらには限定されるものではない。
【００４６】接着剤としては、ポリオール成分とイソシアネート成分の、通常は各々の溶液からなる２液硬化型ポリウレタン樹脂も用いられる。この場合、ポリオール成分としては、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ポリビニールアルコール等が、イソシアネート成分としては、各種イソシアネート樹脂等が用いられる。
【００４７】接着剤又は粘着剤の塗布に際しては、ロールコーティング法、スクリ−ン印刷法、グラビア印刷法、ダイコーティング法、ディッピング法、スプレー法等の従来公知の手段を用いることができる。
【００４８】本発明のプリズムシートに、金属酸化物からなる薄膜層を設けて、プリズムシートに水蒸気バリア性を付与することができる。図３はその実施態様を示すもので、金属酸化物からなる薄膜層６がプリズムシート１の上に形成された水蒸気バリア性プリズムシート７である。
【００４９】図４は、水蒸気バリア性プリズムシートを用いた太陽電池用バックシートの断面図である。水蒸気バリア性プリズムシート７及び耐候性樹脂シート９を積層して、接着剤１０にて一体化される。
【００５０】図５は、本発明の太陽電池用バックシートの他の例の断面図である。１はプリズムシート、１１は水蒸気バリア性シート、９は耐候性樹脂シートであり、この順で積層して、接着剤１０にて一体化される。
【００５１】前記水蒸気バリア性シートは、金属酸化物からなる薄膜層を設けた樹脂シートである。図６は該水蒸気バリア性シートを用いた太陽電池用バックシートの断面図であり、１２は樹脂シート、１３は金属酸化物からなる薄膜層である。
【００５２】前記水蒸気バリア性プリズムシート又は前記水蒸気バリア性シートに用いられる金属酸化物としては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫からなる群より選ばれた１種以上が用いられる。これらの金属酸化物は単体でも良いし、複合酸化物となっていても良い。薄膜層の形成のしやすさ、水蒸気遮断性能等より、酸化シリコン及び／又は酸化アルミニウムが好んで用いられる。
【００５３】金属酸化物薄膜層の厚さは、用いられる金属酸化物の種類、構成により異なるが、一般的には５〜３００ｎｍの範囲内が望ましい。膜厚が５ｎｍ未満であると均一な膜が得られないことや、膜厚が十分ではないことがあり、水蒸気遮断効果を十分に果たすことができない場合がある。また、膜厚が３００ｎｍを越える場合は金属酸化物薄膜層に可撓性を保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張り等の外的要因により、金属酸化物薄膜層に亀裂を生じるおそれがある。
【００５４】プリズムシート又は樹脂シート上に金属酸化物薄膜層を形成するには、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法、各種ＣＶＤ法等公知の方法やメッキ法等が用いられる。
【００５５】金属酸化物薄膜層を形成するには、金属アルコキシド及び／又はその加水分解物の１種以上、水溶性高分子等からなる溶液を、プリズムシート又は樹脂シート上に塗布してもよい。前記金属アルコキシドとしては、テトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウム、またはこれらの混合物等が好んで用いられる。塗布にはベタ刷り等公知の方法が用いられる。
【００５６】前記水蒸気バリア性シートに用いられる樹脂シートの樹脂は、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、電気絶縁性等に優れたものが好ましい。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等である。樹脂シートの厚みは３０〜３００μｍである。
【００５７】前記樹脂シートに用いられる樹脂としては、かかる樹脂の中でも、ポリエステル系樹脂が好適である。ここに、ポリエステル系樹脂とは、ジカルボン酸誘導体とジオール誘導体との重縮合体であるポリエステルであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等である。
【００５８】これらポリエステルのなかでも、特に、ポリエチレンテレフタレートが、機械的性質、熱的性質、電気的性質等に優れているため、本発明の水蒸気バリア性シートに用いられるポリエステルとして、好んで用いられる。諸特性と生産性の上から問題ない範囲内であれば、滑り剤、着色剤、帯電防止剤、低密度化剤等が添加されてもよい。
【００５９】本発明の水蒸気バリア性シートとしては、アルミニウム箔を用いてもよい。アルミニウム箔の材質としては、アルミニウム又はアルミニウム合金があげられ、アルミニウム−鉄系合金（軟質材）が好ましい。アルミニウム−鉄系合金における鉄含有量としては、０．３〜９．０重量％が好ましい。この鉄含有量が０．３重量％未満の場合は、ピンホールが発生する恐れがあり、鉄含有量が９．０重量％を超える場合は、柔軟性が阻害され、加工性が低下するおそれがある。また、アルミニウム箔の材料としては、しわやピンホールを防止する観点から焼きなまし処理を行った柔軟性アルミニウムが好ましい。
【００６０】アルミニウム箔の厚さは９〜２５μｍが好ましい。アルミニウム箔の厚さが９μｍ未満の場合は、加工の際にアルミニウム箔の破断が起きやすくなり、またピンホール等に起因して水蒸気バリア性が低下するおそれがある。一方、アルミニウム箔の厚さが２５μｍを超える場合は、加工のさいにクラック等が発生するおそれがあり、また、太陽電池用バックシートの厚さや重量が増大して、薄型軽量化の流れに反することになる。
【００６１】アルミニウム箔の表面は、溶解、腐食を防止する観点から例えばクロメート処理、リン酸塩処理、潤滑性樹脂被覆処理等の表面処理が施されてもよく、接着性を促進する観点からカップリング処理等が施されてもよい。
【００６２】本発明の太陽電池用バックシートに用いられる耐候性樹脂シートの樹脂は、例えば、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等である。耐候性樹脂シートの厚さは５０〜３００μｍである。
【００６３】前記耐候性樹脂シートの樹脂としては、耐加水分解性で、かつ、耐低分子量体析出性のポリエチレンテレフタレートが好適である。
【００６４】本発明の耐加水分解性で、かつ、耐低分子量体析出性のポリエチレンテレフタレートにおいて、耐加水分解性は、長期間の使用においてポリエチレンテレフタレート自体が加水分解を受けにくいことを意味する。また、耐低分子量体析出性は、長期間の使用においてポリエチレンテレフタレート中に含まれる可能性がある低分子量体がポリエチレンテレフタレートから析出しにくいこと及び／又は析出する可能性がある低分子量体を極微量しか含まないことを意味する。
【００６５】ポリエチレンテレフタレートが加水分解を受けると、分子量が低下し、その結果として、破断強度、破断伸度等の機械的特性、耐熱性、耐湿性等が低下する。また、官能基が生成して、耐水性、耐候性、電気的特性等が低下する。ポリエチレンテレフタレートから低分子量体が析出すると、斑点の発生、黄変等による外観不良、透明性の低下、接着力の低下、電気的特性の低下等が起こる。これらは太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池モジュールとしては好ましくない現象である。
【００６６】通常のポリエチレンテレフタレートは、エチレングリコールとテレフタル酸を縮合重合させたいわゆるポリマーであり、モノマーとポリマーの中間体であるオリゴマーが１．６〜２重量％含まれている。ここで、オリゴマーとは構造単位の繰返しの数（重合度）が２から２０程度の低重合体である。オリゴマーの含有量は、核磁気共鳴法、キシレン抽出法等の手段により知ることができる。
【００６７】これに対して本発明で使用する耐加水分解性で、かつ、耐低分子量体析出性のポリエチレンテレフタレートは、重合反応が高度に進んで、オリゴマー含有量が０．８重量％以下である。重合反応が高度に進んでオリゴマー含有量が０．８重量％以下と低くなれば、耐加水分解性に優れた、すなわち、長期の使用にさいして、機械的性質、熱的性質、電気的性質等が安定した優れたシートとすることができる。また、長期の使用において、低分子量体、すなわち、オリゴマーの析出がきわめて少なく、透明性の低下、斑点の発生等が見られないため、性能や外観に悪影響しない。
【００６８】前記ポリエチレンテレフタレートには、諸特性と生産性の上から問題ない範囲内であれば、滑り剤、着色剤、帯電防止剤、低密度化剤等が添加されていてもよい。
【００６９】本発明の太陽電池用バックシートに用いられる耐候性樹脂シートの樹脂としては、フッ素系樹脂も好んで用いられる。フッ素系樹脂としては、ポリビニルフルオライド、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、パーフルオロエチレン−プロペン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群より選ばれた一種以上が用いられる。
【００７０】本発明の太陽電池用バックシートにおいて、着色された耐候性樹脂シートを用いてもよい。着色された耐候性樹脂シートを用いることにより、着色されたバックシート、さらには着色された太陽電池モジュールを提供すことができる。
【００７１】耐候性樹脂シートは、通常、白色、黒色、青色等から選ばれた色相に着色される。色相は目的によって異なり、入射光の反射・再利用を重視するときは白色である。また、屋根材としての意匠性、装飾性等を重視するときは黒色、青色等である。
【００７２】白色の耐候性樹脂シートに用いられる白色着色剤としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機着色剤、架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機着色剤がある。
【００７３】黒色の耐候性樹脂シートに用いられる黒色着色剤としては、カーボンブラック（チャンネル又はファーネス）、黒色酸化鉄等がある。本発明において、黒色樹脂フィルムは、茶色系あるいは褐色系の黒色、灰色系の黒色等の黒色味を帯びた黒色でもよい。
【００７４】青色の耐候性樹脂シートに用いられる青色着色剤としては、ウルトラマリン、コバルトブルー、プルシアンブルー、ターコイズブルー、マンガニーズブルー、フタロシアニンブルー等がある。また、色相を調整するために、他の色相の着色剤を併用してもよい。
【００７５】着色された耐候性樹脂シートに用いられる白色、黒色、青色等の着色剤の使用量は、樹脂に対して０．１〜１５重量％である。
【００７６】着色剤を、予めシート化のための耐候性樹脂組成物に添加し、押出成形等によりシートとすることで、着色剤がシート全体に均一に練り込まれた着色された耐候性樹脂シートを作製することができる。また、必要に応じて、シートを１軸または２軸延伸してもよい。
【００７７】着色された耐候性樹脂シートは、着色剤を、耐候性樹脂シート上に塗布して、着色層を形成することでも作製することができる。着色剤は樹脂、溶剤、粘度調整剤等ともに組成物とされ、ベタ刷り等公知の方法により、樹脂シート上に着色層が形成される。
【００７８】本発明の太陽電池用バックシートにおいて、プリズムシート、水蒸気バリア性シート、着色樹脂シート及び耐候性樹脂シートを、この順で積層して、接着剤にて一体化することもできる。図７は、着色樹脂シートを用いたバックシートの断面図であり、プリズムシート１、水蒸気バリア性シート１１、着色樹脂シート１４及び耐候性樹脂シート９を、この順で積層し、接着剤１０で一体化される。
【００７９】着色樹脂シートは、通常、白色、黒色、青色等から選ばれた色相に着色される。着色された耐候性樹脂シートと同様に、着色剤を、予めシート化のための樹脂組成物に添加し、押出成形等によりシートとする、着色剤を樹脂シート上に塗布して、着色層を形成する等により作製することができる。
【００８０】前記着色樹脂シートに用いられる樹脂は、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、電気絶縁性等に優れたものが好ましい。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等である。
【００８１】着色樹脂フィルムに用いられる樹脂としては、かかる樹脂の中でも、ポリエステル系樹脂が好適である。ここに、ポリエステル系樹脂とは、ジカルボン酸誘導体とジオール誘導体との重縮合体であるポリエステルであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等である。
【００８２】これらポリエステルのなかでも、特に、ポリエチレンテレフタレートが、機械的性質、熱的性質、電気的性質等に優れているため、本発明の着色樹脂フィルムに用いられるポリエステルとして、好んで用いられる。諸特性と生産性の上から問題ない範囲内であれば、滑り剤、帯電防止剤、低密度化剤等が添加されていてもよい。
【００８３】本発明の太陽電池用バックシートにおいて、図５のように、プリズムシート、水蒸気バリア性シート及び耐候性樹脂シートを、この順で積層して、接着剤にて一体化される。着色樹脂シートを用いる場合は、図７のように、プリズムシート、水蒸気バリア性シート、着色樹脂シート及び耐候性樹脂シートを、この順で積層して、接着剤にて一体化される。
【００８４】接着・一体化の方法としては、本発明のバックシートを構成する各シートに接着剤を塗布し、重ね合せ、加圧あるいは、加熱下で接着する方法等を用いることができる。
【００８５】接着剤の代表的なものとして、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂，ポリアミド、フェノール、ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタール等があげられるが、必ずしもこれらには限定されるものではない。
【００８６】接着剤としては、ポリオール成分とイソシアネート成分の、通常は各々の溶液からなる２液硬化型ポリウレタン樹脂も用いられる。この場合、ポリオール成分としては、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ポリビニールアルコール等が、イソシアネート成分としては、各種イソシアネート樹脂等が用いられる。
【００８７】接着剤の厚みは、接着力、水蒸気遮断性等の点で１〜１０μｍが好ましい。また、接着剤の塗布に際しては、ロールコーティング法、スクリ−ン印刷法、グラビア印刷法、ダイコーティング法、ディッピング法、スプレー法等の従来公知の手段を用いることができる。
【００８８】本発明の太陽電池用バックシートにおいて、プリズムシートに易接着処理層を設けてもよい。易接着処理層を設けることにより、バックシートと封止樹脂（通常、エチレン−酢酸ビニル共重合体）との間の接着力が著しく向上し、その結果、太陽電池モジュールの信頼性が向上する。図８は易接着処理層を設けた太陽電池用バックシートの断面図であり、易接着処理層１５は、プリズムシート１の上側に設けられる。
【００８９】易接着処理剤としては、ポリウレタン系、ポリエステル系、アクリル系等の熱可塑性樹脂を主成分として含有することが好ましい。これらは常温下でほとんどタック性を有さないものであり、加熱時においてタック性を有するものであればよい。したがって、ガラス転移点が２０〜１００℃の範囲内にあることが好ましい。ガラス転移点が２０℃未満の場合には、易接着処理層が常温においてタック性を有しやすく、易接着処理層と易接着処理層を重ね合わせた際に接着してしまう場合があり、取り扱い性に問題を生じる。１００℃を超える場合は、接着性が減少する恐れや、易接着処理層が脆くなって密着性が保てなくなる場合がある。
【００９０】易接着処理層の厚さは０．１〜１μｍであることが好ましい。０．１μｍ未満では易接着処理層を施したバックシートと封止樹脂との接着力が不十分になる恐れがある。１μｍを超えるとニュートンリングが発生しやすくなる場合があり、光透過率が減少する恐れがある。
【００９１】易接着処理層の形成には、ロールコーティング法、スクリ−ン印刷法、グラビア印刷法、ダイコーティング法、ディッピング法、スプレー法等の従来公知の手段を用いることができる。
【００９２】易接着処理層としては、低密度ポリエチレンを用いることもできる。低密度ポリエチレンとは密度が０．９１以上、０．９３未満のポリエチレンである。低密度ポリエチレンは引っ張り、引裂き、衝撃、耐折等の機械的強度に優れ、封止樹脂との溶着性にも優れているので、バックシートと封止樹脂との間の接着力が著しく向上する。
【００９３】低密度ポリエチレンは、厚みが１０〜１００μｍのフィルム状態で、プリズムシート上に、例えば、ウレタン系接着剤で貼り合わされるか、直接、溶着される。
【００９４】本発明の太陽電池用バックシートにおいて、温度８５℃、湿度８５％の環境下において、３０００時間処理後の破断伸度保持率が５０％以上であることが望ましい。温度８５℃、湿度８５％の環境下における３０００時間のエージングは、太陽電池用バックシートとして、屋外暴露状態で２０年間相当の耐久性を検査する試験の一つである。この条件で試験した時の破断伸度保持率が５０％未満であれば、バックシートの劣化が著しく、太陽電池用のバックシートとしての役目を果たさない。
【００９５】本発明の太陽電池用バックシートにおいて、温度８５℃、湿度８５％の環境下において、３０００時間処理後の交流全面耐電圧保持率が５０％以上であることが望ましい。この条件で試験した時の交流全面耐電圧保持率が５０％未満であれば、バックシートの電気絶縁性の低下が著しく、太陽電池モジュール用のバックシートとしての役目を果たさない。通常、太陽電池用バックシートとしては、電気絶縁性を十分に保つには、交流全面耐電圧が２０００Ｖ／ｍｉｌ以上が必要である。
【発明を実施するための形態】
【００９６】本発明の太陽電池用バックシートの実施態様を図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７及び図８に、本発明の太陽電池用バックシートを用いた太陽電池モジュールの実施態様を図９に示す。また、従来の太陽電池用バックシートの実施態様を図１０、図１１及び図１２に示す。
【００９７】図９は本発明の太陽電池用バックシート８を用いた太陽電池モジュール１６の断面図である。表面保護板であるガラス板１７、封止樹脂１８、予め配線１９を配設した太陽電池セル２０、封止樹脂１８及び本発明の太陽電池用バックシ−ト８を順次積層し、真空吸引等により一体化した後、加熱圧着成形により一体成形する。太陽電池セルを透過したり、太陽電池セルの間隙を通過したりした太陽光Ｌは、本発明のバックシート８で反射して、再度、太陽電池セルへ戻り、発電に使われる。その結果、発電効率が向上する。
【発明の効果】
【００９８】本発明によれば、太陽電池用バックシートにおいて、プリズムシートを設けたことで、発電に使われなかった入射光を効果的に太陽電池セルへ戻すことができるので、発電効率が向上した太陽電池モジュールを提供することができる。
【００９９】本発明によれば、太陽電池用バックシートにおいて、着色された樹脂シートを随意に用いることができるので、家庭用、産業用等の様々な建築分野の要望に応えられる着色されたバックシート、さらには、着色された太陽電池モジュールを提供することができる。また、透明タイプのバックシートを提供することもできる。
【０１００】本発明によれば、軽量で優れた耐水性や耐電圧性を具備し、意匠性に優れ、安価な太陽電池用バックシートが得られる。したがって、意匠性に
優れ、軽量で耐久性にも優れ、かつ、電力変換効率が高く、しかも、安価な太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリズムシートの一例を示す断面図である。
【図２】本発明のプリズムシートの他の一例を示す断面図である。
【図３】本発明のプリズムシートの他の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の太陽電池用バックシートの一例を示す断面図である。
【図５】本発明の太陽電池用バックシートの他の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の太陽電池用バックシートの他の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の太陽電池用バックシートの他の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の太陽電池用バックシートの他の一例を示す断面図である。
【図９】本発明の太陽電池用バックシートを用いた太陽電池モジュールの断面図である。
【図１０】従来の太陽電池用バックシートの一例を示す断面図である。
【図１１】従来の太陽電池用バックシートの他の一例を示す断面図である。
【図１２】従来の太陽電池用バックシートの他の一例を示す断面図である。
【符号の説明】１  プリズムシート
２  プリズム要素層
３  プリズム要素
４  支持シート
５  空気層
６  金属酸化物からなる薄膜層
７  水蒸気バリア性プリズムシート
８  バックシート
９  耐候性樹脂シート
１０  接着剤
１１  水蒸気バリア性シート
１２  樹脂シート
１３  金属酸化物からなる薄膜層
１４  着色樹脂シート
１５  易接着処理層
１６  太陽電池モジュール
１７  ガラス板
１８  封止樹脂
１９  配線
２０  太陽電池セル
２１  従来の太陽電池用バックシート
２１１  光反射性フィルム
２１２  蒸着フィルム
２１２１  樹脂フィルム
２１２２  蒸着層
２１３  接着剤
２２  従来の他の太陽電池用バックシート
２２１  白色ポリエステルフィルム
２２２  蒸着フィルム
２２２１  基材フィルム
２２２２  無機酸化物薄膜層
２２３  透明ポリエステルフィルム
２２４  接着剤
２３  従来の他の太陽電池用バックシート
２３１  基材フィルム
２３２  接着層
２３３  金属蒸着層
２３４  ビーズ
２３５  バインダー
２３６  ビーズ塗工層
２３７  基材フィルム
２３８  光拡散層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2011129850.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2011129850.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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