(57)【要約】【課題】漏電等の問題が発生せず、物性低下がなく、かつ、環境に悪影響を及ぼすことのない太陽電池用のバックシート及び該バックシートを用いた太陽電池モジュールを提供すること。【解決手段】基材フィルムＡ（１１）と基材フィルムＢ（１２）とがバリアフィルム層を介して積層されてなる太陽電池モジュール用のバックシートであって、バリアフィルム層（１３）はアンダーコート処理（１３２）されたポリエステルフィルム基材（１３１）のアンダーコート処理面に無機化合物の蒸着薄膜層（１３３）が形成され、蒸着薄膜層の上にオーバーコート処理（１３４）された無機化合物蒸着ポリエステルフィルム（１３ａ）二枚を、ポリエステルフィルム面同士を対向させて二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤（１３５）を介して積層させた構成からなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムＡと基材フィルムＢとがバリアフィルム層を介して積層されてなる太陽電池モジュール用のバックシートであって、
前記バリアフィルム層は、アンダーコート処理が施されたポリエステルフィルム基材のアンダーコート処理面に無機化合物の蒸着薄膜層が形成され、さらに、蒸着薄膜層の上にオーバーコート処理が施された無機化合物蒸着ポリエステルフィルム二枚を、
ポリエステルフィルム面同士を対向させて二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤を介して積層させた構成からなることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシート。
【請求項２】
前記アンダーコート処理が、アクリルポリオールとイソシアネート化合物とシランカップリング剤との混合物からなるアンダーコート剤を塗布する処理であることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池モジュール用のバックシート。
【請求項３】
前記オーバーコート処理が、水溶性高分子と金属アルコキシドとシランカップリング剤との混合物からなるオーバーコート剤を塗布する処理であることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池モジュール用のバックシート。
【請求項４】
前記無機化合物は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、あるいはそれらの混合物の一種であることを特徴とする、請求項１、２又は３記載の太陽電池モジュール用のバックシート。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール用のバックシートを用いて作製した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、太陽光発電に使用する太陽電池モジュール用の裏面保護シート（バックシート）と該裏面保護シート（バックシート）を用いた太陽電池モジュールに関するものであり、特には、高い防湿性と耐候性を有する太陽電池モジュール用のバックシート及び該バックシートを用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体Ｐ−Ｎ接合ダイオード等の光起電力効果を利用して、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池は、深刻化する地球環境問題を背景として、クリーンなエネルギー源として注目されている。
【０００３】
そして、太陽電池モジュール用の裏面保護シート（バックシート）には、耐久性や水蒸気やガスに対するバリア性を付与するために、中間にバリア層が設けられている。このバリア層として従来は、アルミニウム箔や、一枚の無機化合物蒸着ポリエステルフィルムが使用されてきた。
【０００４】
しかし、アルミニウム箔を用いたバックシートは、伝導性のアルミニウム箔を使用することによりバックシートに傷などが発生した際には漏電等の問題が生じる、絶縁性を確保するために相当な厚みの絶縁フィルムを積層する必要がありコストが高くなる、廃棄の際にアルミニウム箔は燃焼カスが残り環境に悪影響を及ぼす、等の問題がある。
【０００５】
また、無機化合物蒸着ポリエステルフィルムを一枚用いたバックシートは、バリア性が不足し太陽電池の出力低下等の問題が発生する、片面のみに蒸着加工を施したフィルムのため屋外での長期にわたる使用・高温高湿試験機での促進試験等においてフィルムが加水分解を起こし物性の低下を招くおそれがある、等の問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、中間のバリア層にアルミニウム箔や一枚の無機化合物蒸着ポリエステルフィルムを使用した、太陽電池モジュール用のバックシートに関する以上のような問題に鑑みてなされたもので、漏電等の問題が発生せず、物性低下がなく、かつ、環境に悪影響を及ぼすこともない、太陽電池モジュール用のバックシート及び該バックシートを用いた太陽電池モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１の発明は、基材フィルムＡと基材フィルムＢとがバリアフィルム層を介して積層されてなる太陽電池モジュール用のバックシートであって、前記バリアフィルム層は、アンダーコート処理が施されたポリエステルフィルム基材のアンダーコート処理面に無機化合物の蒸着薄膜層が形成され、さらに、蒸着薄膜層の上にオーバーコート処理が施された無機化合物蒸着ポリエステルフィルム二枚を、ポリエステルフィルム面同士を対向させて二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤を介して積層させた構成からなることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシートである。
【０００８】
このように請求項１記載の発明によれば、基材フィルムＡと基材フィルムＢとがバリアフィルム層を介して積層されてなる太陽電池モジュール用のバックシートであって、前記バリアフィルム層は、アンダーコート処理が施されたポリエステルフィルム基材のアンダ
ーコート処理面に無機化合物の蒸着薄膜層が形成され、さらに、蒸着薄膜層の上にオーバーコート処理が施された無機化合物蒸着ポリエステルフィルム二枚を、ポリエステルフィルム面同士を対向させて二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤を介して積層させた構成からなるので、バリア性が高く、また、蒸着薄膜層がポリエステルフィルムへの水の浸入を防止するためフィルムの物性低下が少ない。このため、長期にわたって高い性能を保持することができる。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記アンダーコート処理が、アクリルポリオールとイソシアネート化合物とシランカップリング剤との混合物からなるアンダーコート剤を塗布する処理であることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシートである。
【００１０】
このように請求項２の発明によれば、バリアフィルム層のポリエステルフィルムと蒸着薄膜層の間にアンダーコート処理としてアクリルポリオールとイソシアネート化合物とシランカップリング剤との混合物からなるアンダーコート剤を塗布する処理が施されているので、ポリエステルフィルムと蒸着薄膜層の間の接着性はより強固なものとなる。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記蒸着薄膜層の上にはオーバーコート処理として水溶性高分子と金属アルコキシドとシランカップリング剤との混合物からなるオーバーコート剤を塗布する処理が施されていることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシートである。
【００１２】
このように請求項３の発明によれば、蒸着薄膜層の上にはオーバーコート処理として水溶性高分子と金属アルコキシドとシランカップリング剤との混合物からなるオーバーコート剤を塗布する処理が施されているので、バリア性や耐久性がさらに向上する。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の発明において、前記無機化合物は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、あるいはそれらの混合物の一種であることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシートである。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項1から請求項４のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール用のバックシートを用いて作製した太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明の太陽電池モジュール用のバックシートにおいては、バリアフィルム層として、無機化合物蒸着ポリエステルフィルムを二枚貼り合わせ、かつ、蒸着薄膜層面をそれぞれ外向きに貼り合わせるため、バリア性が高く、また、蒸着薄膜層が基材フィルムへの水の浸入を防止するため、フィルムの物性低下が少なく、長期にわたり高い性能を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
本発明の太陽電池モジュール用のバックシート（１０）は、例えば、図１〜図２に示すように、基材フィルムＡ（１１）と基材フィルムＢ（１２）とがバリアフィルム層（１３）を介して積層されてなるものである。
【００１７】
そして、バリアフィルム層（１３）は、アンダーコート処理（１３２）が施されたポリエステルフィルム基材（１３１）のアンダーコート処理面に無機化合物の蒸着薄膜層（１３３）が形成され、さらに、蒸着薄膜層の上にオーバーコート処理（１３４）が施された無機化合物蒸着ポリエステルフィルム（１３ａ）二枚を、ポリエステルフィルム基材（１３１）面同士を対向させて二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤（１３５）を介して積層させた構成からなる。
【００１８】
バリアフィルム層（１３）をこのような構成とすることにより、バリア性能に優れ、かつ、屋外での長期使用、高温高湿（８５℃×８５％ＲＨ等）下での促進試験等において高い耐加水分解性を持ち、機械強度の低下の少ないフィルムとすることができる。
【００１９】
基材フィルムＡ（１１）や基材フィルムＢ（１２）は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム等のポリエステル基材や、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフロロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等のフッ素系基材、また、アクリル系基材等から耐候性、コストなどを考慮して適宜選択する。なお、基材フィルムＡ（１１）と基材フィルムＢ（１２）とは、材質を同じにしても良いし、違えても良い。
【００２０】
バリアフィルム層（１３）を構成するポリエステルフィルム基材（１３１）としては、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＢＴなどが好ましく使用できる。しかし、それに縛られることなく種々のプラスチックフィルムを使用することもできる。
【００２１】
ポリエステルフィルム基材（１３１）の片面に蒸着される蒸着薄膜層（１３３）を構成する無機化合物としては、酸化ケイ素又は酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、あるいはそれらの混合物が好ましく使用でき、通常は、酸化ケイ素又は酸化アルミニウムの薄膜を物理蒸着あるいは化学蒸着などの蒸着法により２０から１００ｎｍ程度の厚さに設けられている。
【００２２】
無機化合物蒸着ポリエステルフィルム（１３ａ）のポリエステルフィルム基材（１３１）と蒸着薄膜層（１３３）の間にアンダーコート層（１３２）を設けたり、蒸着薄膜層（１３３）の表面にオーバーコート層（１３４）を設けたりすることにより、蒸着薄膜層（１３３）はより強固にポリエステルフィルム基材（１３１）に接着し、また、蒸着薄膜層（１３３）の表面はより強靭なものとなる。
【００２３】
アンダーコート層（１３２）としては、アクリルポリオールとイソシアネート化合物とシランカップリング剤との混合物からなるアンダーコート剤を塗布する処理が好適に使用できる。
【００２４】
オーバーコート層（１３４）としては、ポリビニルアルコールを代表例とする水溶性高分子と、テトラエトキシシラン又はトリイソプロポキシアルミニウム、あるいはそれらの混合物からなる金属アルコキシドと、一般式（Ｒ2Ｓｉ（ＯＲ1）3）ｎ４（Ｒ1：ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5、Ｃ2Ｈ4ＯＣＨ3、Ｒ2：有機官能基）からなるシランカップリング剤との混合物からなるオーバーコート剤を塗布する処理が好適に使用できる。
【００２５】
図３は、本発明のバックシート（１０）を用いて作製した太陽電池モジュール（１）を模式的に示したもので、図中、２０は充填材（ＥＶＡ）、３０は太陽電池素子、４０は前面ガラス、５０はアルミニウム枠、６０はリード線、７０は端子、８０は端子箱、９０はシール材（ブチルゴム）をそれぞれ示している。
【００２６】
つぎにさらに具体的な実施例により本発明の太陽電池モジュール用のバックシートを詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
まず、バリアフィルム層（１３）を作製する。そのため、ポリエステルフィルム基材（１３１）である厚さ１２μmのポリエチレンテレフタレートフィルムに、アクリルポリオールとイソシアネート化合物とシランカップリング剤の混合物からなるアンダーコート処理（１３２）を施した後、該アンダーコート処理面に蒸着薄膜層（１３３）となる酸化アルミにムの薄膜を蒸着により設け、さらに、酸化アルミニウム薄膜の上に水溶性高分子と金属アルコキシドとシランカップリング剤との混合物からなるオーバーコート処理（１３４）を行い、酸化アルミニウム薄膜が形成された無機化合物蒸着ポリエステルフィルム（１３ａ）を得た。
【００２８】
この無機化合物蒸着ポリエステルフィルム（１３ａ）二枚を、ポリエステルフィルム基材（１３１）面同士を対向させてニ液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤（１３５）（主剤としてのタケラックＡ５１１と硬化剤としてのタケネートＡ５０（いずれも三井武田ケミカル株式会社製）を、Ａ５１１／Ａ５０＝１０／１の割合で混合し、適宜に希釈して得られた溶液、塗布量が５ｇ／ｍ2 ）を用いて貼り合わせ、バリアフィルム層（１３）を作製した。
【００２９】
つぎに、上記バリアフィルム層（１３）の一方の蒸着薄膜層（１３３）面に、バリアフィルム層作製時に使用したのと同じ接着剤を塗布し（塗布量５ｇ／ｍ2）、基材フィルムＡ（１１）となる厚さ５０μｍの白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製  ＭＸ０１）を貼り合わせ、ついで、上記バリアフィルム層（１３）のもう一方の蒸着薄膜層（１３３）面に、同じくウレタン系接着剤を５ｇ／ｍ2 塗布し、基材フィルムＢとなる厚さ１２５μｍの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製  Ｘ１０Ｓ）と貼り合わせ、〔充填材面〕白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（１１）／バリアフィルム層（１３）／透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（１２）〔外側面〕の層構成からなる実施例1のバックシートを作製した。
【００３０】
この実施例１のバックシートを用い、図３の如く、ガラス、充填材（ＥＶＡ）、太陽電池素子、充填材（ＥＶＡ）、バックシートを重ね合わせ、１５０℃−３０分−１ｔｏｒｒの真空加熱によりラミネートして実施例１の太陽電池モジュール（１）とした。
【実施例２】
【００３１】
バリアフィルム層として実施例１と同様に、ポリエステルフィルム基材（１３１）である厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムにアンダーコート処理（１３２）を施した後、該アンダーコート処理面に蒸着薄膜層（１３３）となる酸化アルミニウムの薄膜を蒸着により設け、さらに、酸化アルミニウム薄膜の上にオーバーコート処理（１３４）を行い、酸化アルミニウム薄膜が形成された無機化合物蒸着ポリエステルフィルム（１３ａ）を作製し、バリアフィルム層とした以外は、実施例１と同じ材料、方法を用いて、〔充填材面〕白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（１１）／オーバーコート処理（１３４）／酸化アルミニウムの蒸着薄膜層（１３３）／アンダーコート処理（１３２）／ポリエステルフィルム基材（１３１）／透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（１２）〔外側面〕の層構成からなる比較例となる実施例２のバックシートを作製した。
【００３２】
この実施例２のバックシートを用い、実施例１と同様に図３の如く、ガラス、充填材（ＥＶＡ）、太陽電池素子、充填材（ＥＶＡ）、バックシートを重ね合わせ、１５０℃−３０分−１ｔｏｒｒの真空加熱によりラミネートして比較例となる実施例２の太陽電池モジュールとした。
【実施例３】
【００３３】
バリアフィルム層として、厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用いた以外は実施例１と同じ材料、方法を用いて、〔充填材面〕白色ポリエチレンテレフタレートフィルム／アルミ
ニウム箔／透明ポリエチレンテレフタレートフィルム〔外側面〕の層構成からなる比較例となる実施例３のバックシートを作製した。
【００３４】
この実施例３のバックシートを用い、実施例１と同様に図３の如く、ガラス、充填材（ＥＶＡ）、太陽電池素子、充填材（ＥＶＡ）、バックシートを重ね合わせ、１５０℃−３０分−１ｔｏｒｒの真空加熱によりラミネートして比較例となる実施例３の太陽電池モジュールとした。
【００３５】
このようにして作製した実施例１と、比較例である実施例２と実施例３、合計3種類のバックシート並びに太陽電池モジュールの防湿性、出力試験、耐加水分解性、環境対応、コストを下記の方法により測定・評価した。その結果を表１に示す。
・防湿性      ；  ＪＩＳ  Ｋ７１２９に準拠（４０℃−９０％ＲＨ）
・出力試験    ；  太陽電池モジュールを８５℃−８５％ＲＨ環境下で１０００時間保存後の電池の出力試験  ＩＥＣ６１２１５に準拠
・耐加水分解性；  ８５℃−８５％ＲＨ環境下で２０００時間保存試験後のフィルムの物
性低下。  フィルム間の接着強度を測定する際に蒸着フィルムのフィルム破断が無く、
強度が測定できること
・環境対応    ；廃棄や焼却の際に有毒なガス等を発生しないこと
・コスト      ；３つの構成のコストを比較して順位づけ
【００３６】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の太陽電池モジュール用のバックシートの層構成の一実施例を示す、断面説明図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュール用のバックシートに使用するバリアフィルム層の層構成の一実施例を示す、断面説明図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュール用のバックシートを用いて作製した太陽電池モジュールの一実施例を示す、断面説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１‥‥太陽電池モジュール
１０‥‥バックシート
１１‥‥基材フィルムＡ
１２‥‥基材フィルムＢ
１３‥‥バリアフィルム層
１３ａ‥無機化合物蒸着ポリエステルフィルム
１３１‥‥ポリエステルフィルム基材
１３２‥‥アンダーコート処理
１３３‥‥蒸着薄膜層
１３４‥‥オーバーコート処理
１３５‥‥接着剤層
２０‥‥充填材（ＥＶＡ）
３０‥‥太陽電池素子
４０‥‥前面ガラス
５０‥‥アルミニウム枠
６０‥‥リード線
７０‥‥端子
８０‥‥端子箱
９０‥‥シール材（ブチルゴム）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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