(57)【要約】【課題】耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の全ての性能を兼ね備えたセラミックスフィルムにより太陽電池用裏面保護シートの主要部を構成し、全体の性能を向上させ、セラミックスフィルムと太陽電池モジュールとの接合を簡単に行なえるようにする。【解決手段】太陽電池モジュール１の裏面に、裏面保護シート６として必要な耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の性能を兼ね備えたセラミックスフィルム７と、このセラミックスフィルム７の裏面に接合されるプラスチックフィルム９からなる裏面保護シート６が積層され、裏面保護シート６のセラミックスフィルム７にはシランカップリング剤１０が含有されており、このシランカップリング剤１０が架橋することで太陽電池モジュール１の裏面に裏面保護シート６が接合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールの裏面に、少なくとも裏面保護シートとして必要な耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の性能を兼ね備えたセラミックスフィルムと、このセラミックスフィルムの裏面に接合されるプラスチックフィルムからなる裏面保護シートが積層され、裏面保護シートのセラミックスフィルムにはシランカップリング剤が含有されており、このシランカップリング剤が架橋することで太陽電池モジュールの裏面に裏面保護シートが接合されていることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
裏面保護シートのセラミックスフィルムが、天然粘土あるいは合成粘土に含まれる雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトなどの成分の内、少なくとも１種を主要構成成分として粘土結晶を緻密に積層して作られた粘土薄膜からなることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【請求項３】
裏面保護シートが接合される太陽電池モジュールは、セルモジュールと、このセルモジュールをサンドイッチ状に包むエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂からなる封止シートとで構成され、内側に位置する封止シートにはシランカップリング剤が含有されており、このシランカップリング剤が裏面保護シートセラミックスフィルムに含有されたシランカップリング剤と架橋することで太陽電池モジュールの裏面に裏面保護シートが接合されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面保護シートを備えた太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽電池モジュール用裏面保護シートとしては例えば特許文献１に開示されているように、耐候性・耐加水分解性を有するフィルム基材の少なくとも片面に無機化合物からなる蒸着層を有するガスバリア性フィルムと、前記ガスバリア性フィルムに配置された耐熱性を有するフィルム基材とを有するものが知られている。
【０００３】
つまり、特許文献１に開示されている太陽電池モジュール用裏面保護シートは耐候性・耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の性能を備えるために３層構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２７２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されている従来の太陽電池モジュール用裏面保護シートでは、耐候性・耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の性能を兼ね備えるために３つの層を備える必要があった。
【０００６】
本発明の目的は、このような課題を解決するものであり、耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の全ての性能を兼ね備えたセラミックスフィルムにより太陽電池用裏面保護シートの主要部を構成し、全体の性能を向上させ、セラミックスフィルムと太陽電池モジュールとの接合を簡単に行なえるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の太陽電池は、太陽電池モジュールの裏面に、少なくとも裏面保護シートとして必要な耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の性能を兼ね備えたセラミックスフィルムと、このセラミックスフィルムの裏面に接合されるプラスチックフィルムからなる裏面保護シートが積層され、裏面保護シートのセラミックスフィルムにはシランカップリング剤が含有されており、このシランカップリング剤が架橋することで太陽電池モジュールの裏面に裏面保護シートが接合されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の太陽電池は、裏面保護シートのセラミックスフィルムが、天然粘土あるいは合成粘土に含まれる雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトなどの成分の内、少なくとも１種を主要構成成分として粘土結晶を緻密に積層して作られた粘土薄膜からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の太陽電池は、裏面保護シートが接合される太陽電池モジュールは、セルモジュールと、このセルモジュールをサンドイッチ状に包むエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂からなる封止シートとで構成され、内側に位置する封止シートにはシランカップリング剤が含有されており、このシランカップリング剤が裏面保護シートのセラミックスフィルムに含有されたシランカップリング剤と架橋することで太陽電池モジュールの裏面に裏面保護シートが接合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の太陽電池は、裏面保護シートとして必要な耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の性能を兼ね備えたセラミックスフィルムにより太陽電池用裏面保護シートの主要部を構成でき、従来のように特性の異なる複数の層を設ける必要がない。また、この裏面保護シートの主要部はセラミックスフィルムから作られているので、太陽電池モジュール用裏面保護シートとして必要な電気絶縁特性をも兼ね備えることになる。また、太陽電池モジュールと裏面保護シートが、少なくともセラミックスフィルムに含有するシランカップリング剤が架橋することによって接合されており、太陽電池モジュールに対する裏面保護シートの接合を接着層を設ける必要がない。さらに、裏面保護シートの主要部がセラミックスフィルムで作られているので、性能の向上を図るとともに、性能を長期に亘って維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における裏面保護シートを太陽電池モジュールに積層接合する前の状態を示す概略断面図である。
【図２】同裏面保護シートを太陽電池モジュールに積層接合した状態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における裏面保護シートを太陽電池モジュールに積層接合する前の状態を示す概略断面図である。
【図４】同裏面保護シートを太陽電池モジュールに積層接合した状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。
先ず、図１および図２に示す第１の実施の形態について説明すると、１はセルモジュール２と、このセルモジュール２をサンドイッチ状に包むエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂からなる封止シート３，４とで構成される太陽電池モジュールで、外側に位置する封止シート３には太陽電池モジュール１を外側から保護する強化ガラス板５が積層接合される。また、この太陽電池モジュール１の内側に位置する封止シート４には太陽電池モジュール１を裏側から保護する裏面保護シート６が積層接合される。
【００１３】
裏面保護シート６としては太陽電池モジュール用裏面保護シートとして必要な少なくとも耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の性能を兼ね備えたセラミックスフィルム７とこのセラミックスフィルム７の裏面に接着剤８を介して接合されるプラスチックフィルム９とで構成されたものが使用される。
【００１４】
使用される裏面保護シート６の材料であるセラミックスフィルム７は、天然粘土あるいは合成粘土に含まれる雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトなどの成分の内、少なくとも１種を主要構成成分として作られた粘土薄膜〔独立行政法人産業技術総合研究所製クレースト（登録商標）〕が使用される。
【００１５】
この「クレースト」なるセラミックスフィルム７は厚さ約１ｎｍの粘土結晶を緻密に積層して作られたもので、具体的には厚さ約１ｎｍ、粒子径〜１μｍ、アスペクト比〜３００程度の天然または合成の膨潤性層状珪酸塩が９０質量％〜と、分子の大きさ〜数ｎｍの天然または合成の低分子・高分子の添加物が〜１０質量％からなる構成が例示される。「クレースト」なるセラミックスフィルム７は厚さが薄く、柔軟性に優れており、１枚でも使用可能であるが、適度な厚みとなるように複数枚積層接合して用いることも可能である。
【００１６】
「クレースト」なるセラミックスフィルム７の耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性については次のとおりであって、裏面保護シート６として必要な全ての特性において満足していることが分かる。
・耐候性      …無機の粘土鉱物からなるので、半永久的に劣化することがない。
・耐加水分解性…粘土鉱物主成分のケイ酸塩は強固な化学結合で結合しており、加水分解                しない。
・ガスバリア性…酸素透過度；１ｍｌ／ｍ２  ・ｄ・ＭＰａ未満（フィルム厚３０μｍの                場合）
透湿度；ほぼ０ｇ／ｍ２  ／ｄａｙ
・耐熱性      …２５０℃以上
そして、本実施の形態では、太陽電池モジュール１の内側に位置する封止シート４に太陽電池モジュール１を裏側から保護する裏面保護シート６を積層接合させるにあたって、裏面保護シート６のセラミックスフィルム７にはシランカップリング剤１０が含有されており、このシランカップリング剤１０が架橋することで太陽電池モジュール１の裏面に裏面保護シート６が接合されている。詳しくは、裏面保護シート６のセラミックスフィルム７に含有されたシランカップリング剤１０はセラミックスフィルム７の表面に浮き出た状態となり、太陽電池モジュール１の内側に位置する封止シート４と裏面保護シート６を重ねた状態で真空吸引により加熱圧着させる。そのときの加熱温度は９０℃〜２３０℃の範囲であり、特に１１０℃〜１９０℃の範囲とするのが好ましい。また、そのときの加熱圧着時間は８〜４０分の範囲が好ましい。このような封止シート４と裏面保護シート６を真空吸引により加熱圧着させる方法を採用することにより、封止シート４は軟化溶融するとともに裏面保護シート６のセラミックスフィルム７に含有されたシランカップリング剤１０は架橋することによって封止シート４に裏面保護シート６が接合されることになる。
【００１７】
ところで、前記セラミックスフィルム７の下側、つまり裏面に接合されるプラスチックフィルム９としては例えば耐熱性があり、引っ張り強度、曲げ応力特性、突き刺し強度などの品質的特性に優れたポリエチレンテレフタレートフィルムが使用される。上記の耐熱性があり、品質的特性に優れたプラスチックフィルム９としては上記のポリエチレンテレフタレートフィルムの他、ポリエチレンナフタレートフィルムやポリフッ化ビニルフィルムなどが挙げられる。さらに、前記プラスチックフィルム９の裏面に耐熱性があり、品質的特性に優れたプラスチックフィルムを貼り合わせても良く、さらにはこの貼り合わされたプラスチックフィルムの裏面に上記セラミックスフィルム７と同様のセラミックスフィルムを貼り合わせても良い。
【００１８】
このように、セラミックスフィルム７に、耐熱性があり、品質的特性に優れたプラスチックフィルム９が貼り合わされていることにより、セラミックスフィルム７の取り扱い時などにおける引っ張りや折り曲げ、使用環境での熱、使用時における衝撃に耐えることができ、セラミックスフィルム７を保護することができる。
【００１９】
次に、図３および図４に示す第２の実施の形態について説明すると、この第２の実施の形態では太陽電池モジュール１の内側に位置する封止シート４にもシランカップリング剤１１が含有されており、このシランカップリング剤１１および前記セラミックスフィルム７にに含有されるシランカップリング剤１０が架橋することによって太陽電池モジュール１の裏面に裏面保護シート６が接合されている。他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００２０】
以上述べた各実施の形態において、裏面保護シート６に使用されるセラミックスフィルム７は何れも約１ｎｍの粘土結晶を緻密に積層して作られたセラミックスフィルムであるが、太陽電池モジュール用裏面保護シートとして必要な耐候性、耐加水分解性、ガスバリア性、耐熱性の性能を兼ね備えたセラミックスフィルムであれば上記以外のセラミックスフィルムでも良く、上記の約１ｎｍの粘土結晶を緻密に積層して作られたセラミックスフィルムに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２１】
１          太陽電池モジュール
２          セルモジュール
３，４      封止シート
５          強化ガラス板
６          裏面保護シート
７          セラミックスフィルム
８          接着剤
９          プラスチックフィルム
１０，１１    シランカップリング剤
【図１】
2011119553.tif 000003
【図２】
2011119553.tif 000004
【図３】
2011119553.tif 000005
【図４】
2011119553.tif 000006