(57)【要約】  本発明の具現例は、光電池モジュール用バックシート、その製造方法及び光電池モジュールに関し、結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含む水分散組成物を基材の製造工程内でインラインコーティング工程によって基材の上にコーティングし、フッ素系高分子を含む樹脂層を形成することによって、バックシートの製造工程を単純化することができ、毒性の有機溶媒を使用しないため、親環境的であり、且つ経済的なので、生産性及び品質を向上させることができる。
2015525472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性フッ素系高分子がインラインコーティング工程によって基材の上にコーティングされる樹脂層を含み、
２気圧、１２１℃及び１００％Ｒ．Ｈ．の条件が維持されるオーブンに７５時間放置した後、ＡＳＴＭ  Ｄ３００２／Ｄ３３５９の規格に準拠して、クロスカットテストによって測定した接着力が４Ｂ以上である光電池モジュール用バックシート。
【請求項２】
前記フッ素系高分子は、結晶化度が１０〜５５％の結晶性高分子であり、非官能性高分子（ｎｏｎ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ）である、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項３】
前記樹脂層は、結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含む水分散組成物をインラインコーティング工程によって基材の上にコーティングして形成される、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項４】
前記フッ素系高分子は、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ、Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ビニルフルオライド（ＶＦ、Ｖｉｎｙｌ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ、Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ、Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ、ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、ペルフルオロブチルエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、ペルフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、ペルフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、ペルフルオロヘキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、ペルフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びペルフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）よりなる群から選択された１つ以上の単量体を重合された形態で含む単独重合体、共重合体またはこれらの混合物である、請求項２に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項５】
前記フッ素系高分子は、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）またはビニルフルオライド（ＶＦ）とテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ、Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ、Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ、ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、ペルフルオロブチルエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、ペルフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、ペルフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、ペルフルオロヘキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、ペルフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びペルフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）よりなる群から選択された１つ以上の共単量体を含む共重合体またはこれらの混合物である、請求項２に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項６】
前記共重合体に含まれた共単量体の含量は、全体共重合体の全体重量に対して０．５重量％〜５０重量％である、請求項５に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項７】
前記フッ素系高分子の重量平均分子量は、５万〜１００万である、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項８】
前記フッ素系高分子の融点が８０℃〜１７５℃である、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項９】
前記フッ素系高分子の平均粒径が５０μｍ以下である、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１０】
前記顔料は、フッ素系高分子１００重量部に対して１重量部〜２００重量部で含まれる、請求項３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１１】
前記水分散バインダーは、ポリウレタン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン−アクリレート共重合体、ビニル−ウレタン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、シリコン−アクリル−ウレタン共重合体、エチレン−ビニルアセテート共重合体及びアクリル変性ポリエステル樹脂よりなる群から選択される１つ以上である、請求項３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１２】
前記水分散バインダーは、フッ素系高分子１００重量部に対して０．１重量部〜５０重量部で含まれる、請求項３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１３】
前記水分散組成物が水分散バインダーの架橋剤をさらに含む、請求項３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１４】
前記架橋剤は、イソシアネート系樹脂、オキサゾリン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂及びカルボジイミド系樹脂よりなる群から選択される１つ以上である、請求項１３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１５】
前記架橋剤は、フッ素系高分子１００重量部に対して０．１重量部〜５０重量部で含まれる、請求項１３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１６】
前記水は、フッ素系高分子１００重量部に対して１００重量部〜２，０００重量部で含まれる、請求項３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１７】
前記水分散組成物が界面活性剤をさらに含む、請求項３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１８】
前記界面活性剤は、フッ素系高分子１００重量部に対して０．１重量部〜１００重量部で含まれる、請求項１７に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１９】
前記樹脂層が前記基材の一面または両面に形成される、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２０】
前記基材は、アクリルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリウレタンフィルム及びポリエステルフィルムよりなる群から選択された１つ以上の高分子フィルムである、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２１】
前記ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルムよりなる群から選択される１つ以上である、請求項２０に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２２】
前記基材の厚さは、５０μｍ〜５００μｍである、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２３】
前記樹脂層は、水分散組成物の溶融物を含む、請求項３に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２４】
前記樹脂層の厚さが０．５μｍ〜３０μｍである、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２５】
前記基材の少なくとも一面にプラズマ、コロナ、プライマー、アンカー剤、カップリング剤処理及び熱処理のうち選択された１つ以上の表面処理が形成される、請求項１に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２６】
結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含む水分散組成物を基材の延伸工程で基材の一面または両面にコーティングし、加熱して樹脂層を形成する段階を含む、光電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項２７】
前記基材の延伸工程は、二軸延伸工程で、基材を機械方向に延伸した後、前記水分散組成物をコーティングし、引き続いて横方向に延伸するものである、請求項２６に記載の光電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項２８】
前記基材の延伸工程は、二軸延伸工程で、前記水分散組成物を基材上にコーティングし、機械方向及び横方向に延伸するものである、請求項２６に記載の光電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項２９】
前記加熱温度は、１５０℃〜２５０℃である、請求項２６に記載の光電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項３０】
前記樹脂層を形成する前に基材の一面または両面にプラズマ処理、コロナ処理、プライマー処理、アンカー剤処理、カップリング剤処理、蒸着処理及び熱処理よりなる群から選択された１つ以上の表面処理を行う段階をさらに含む、請求項２６に記載の光電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項３１】
請求項１〜２５のいずれかに記載の光電池モジュール用バックシートを含む光電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の具現例は、親環境光電池モジュール用バックシート、その製造方法及びこれを含む光電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、地球環境問題と化石燃料の枯渇などに伴って、新再生エネルギー及びクリーンエネルギーに対する関心が高まっており、そのうち太陽光エネルギーは、環境汚染問題及び化石燃料枯渇問題を解決できる代表的な無公害エネルギー源として注目を集めている。
【０００３】
太陽光発電原理が適用される光電池は、太陽光を電気エネルギーに転換させる素子であって、太陽光を容易に吸収できるように外部環境に長期間露出しなければならないので、セルを保護するための様々なパッケージングが行われ、ユニット（ｕｎｉｔ）形態で製造され、このようなユニットを光電池モジュール（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｍｏｄｕｌｅｓ）という。
【０００４】
光電池モジュールは、２０年以上長期間の外部環境に露出した状態でも、光電池を安定的に保護できるように、耐候性及び耐久性に優れたバックシート（ｂａｃｋ  ｓｈｅｅｔ）を使用する。このようなバックシートは、基材の一面に耐久性及び耐候性などを有するフィルムを積層する方法で製造される。
【０００５】
一般的に、光電池モジュール用バックシートには、耐久性及び耐候性などを有するフッ素系フィルムが多く使用されている。従来、フッ素系樹脂をフィルム加工して基材に付着して使用するか、またはジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）またはＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）のような有機溶媒を利用してフッ素系樹脂を溶解させた後、これを基材の一面にコーティングし、上記有機溶媒を揮発させてフッ素系樹脂層を形成して使用した。
【０００６】
しかし、上記従来の方法は、フィルム加工の場合、基材との接着力が良くない問題があり、コーティング加工の場合には、有機溶媒の使用に起因して原材料費の上昇の問題があり、環境親和的な面において好適ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の具現例は、基材のインラインコーティング工程を活用して環境親和的で且つ優れた物性を提供できる光電池モジュール用バックシート、その製造方法及びこれを含む光電池モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの具現例は、結晶性フッ素系高分子がインラインコーティング工程によって基材の上にコーティングされる樹脂層を含む光電池モジュール用バックシートを提供する。
【０００９】
本発明の他の具現例は、結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含む水分散組成物を基材の延伸工程で基材の一面または両面にコーティングし、加熱して樹脂層を形成する段階を含む光電池モジュール用バックシートの製造方法を提供する。
【００１０】
本発明のまた他の具現例は、上記光電池モジュール用バックシートを含む光電池モジュールを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートは、結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含む水分散組成物をインラインコーティング工程によって基材の上にコーティングし、フッ素系高分子を含む樹脂層を形成することによって、バックシートの製造工程を単純化することができるので、経済的であり、毒性の有機溶媒を使用しないので、親環境的であり、且つ延伸及び熱処理工程で爆発や火事の危険を減らすことができ、生産性及び品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の一具現例による光電池モジュール用バックシートの断面図を示す図である。
【図２】図２は本発明の一具現例による光電池モジュールの断面を示す図である。
【図３】図３は本発明の他の具現例による光電池モジュールの断面を示す図である。
【図４】図４は本発明の実施例及び比較例の波長による反射率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照して本発明の具現例をより具体的に説明する。また、本発明を説明するに際して、関連した公知の汎用的な機能または構成に対する詳細な説明を省略する。また、添付の図面は、本発明の理解を助けるための概略的なものであって、本発明をより明確に説明するために説明と関係ない部分を省略し、図面において様々な層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示し、図面に表示された厚さ、サイズ、比率などによって本発明の範囲が制限されない。
【００１４】
本発明の一具現例は、結晶性フッ素系高分子がインラインコーティング工程によって基材の上にコーティングされて形成される樹脂層を含む光電池モジュール用バックシートに関する。
【００１５】
本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートは、従来技術に比べて製造費用を画期的に減らすことができる長所がある。従来、基材の上にフッ素系高分子フィルムを接着剤などを利用してラミネーションして製造するか、または基材の上に別にフッ素系高分子を有機溶媒を利用してコーティングして使用したが、製造工程が複雑であり、別途のフィルム製造または有機溶媒の使用による費用上の負担があった。
【００１６】
しかし、本発明者は、通常的な基材の製造過程を活用して基材の製造工程でフッ素系高分子を含むフッ素系樹脂層を形成することによって（インライン工程）、別途のフッ素層を形成するための段階を行う従来バックシート製造工程に比べて全体工程を単純化して製造費用を節減した。例えば、基材の製造工程で使用される二軸延伸工程を活用して基材の製造時と同時にフッ素系樹脂層を形成した。
【００１７】
１つの具現例では、結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含む水分散組成物を基材の延伸工程で基材の一面または両面にコーティングし、加熱して樹脂層を形成した。上記樹脂層は、コーティング方法によって形成されるコーティング層であって、別途の接着剤などを活用してフィルムをラミネーションする方式に比べて製造工程が単純であり、層間接着力に優れ、耐久性に優れている。上記樹脂層は、基材の製造時にインラインコーティング方式を利用して形成され、例えば、基材の延伸工程中に基材の一面または両面にコーティングされる。本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートを製造するために、基材は、二軸延伸工程を利用する。二軸延伸（Ｂｉａｘｉａｌｌｙ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）工程は、無延伸基材を押出工程で機械方向（ＭＤ、Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）と横方向（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓ  Ｄ）に強制に引っぱって配向を与えるものであって、結晶性フッ素系高分子を含む水分散組成物は、機械方向への１軸延伸後に塗布されてもよく、または、まず塗布された後に機械方向及び横方向に二軸延伸が行われてもよく、または二軸延伸後にも塗布されてもよい。
【００１８】
インライン工程で基材の製造工程でフッ素系高分子を含むフッ素系樹脂層を形成することによって、基材とフッ素系樹脂層との間の接着信頼性を向上させることができる。例えば、本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートにおいて基材とフッ素系樹脂層との間の接着力は、２気圧、１２１℃及び１００％Ｒ．Ｈ．の条件が維持されるオーブンに２５時間、５０時間及び７５時間放置した後、クロスカット試験基準であるＡＳＴＭ  Ｄ３００２／Ｄ３３５９の規格に準拠して、クロスカットテストを行ったとき、測定結果が４Ｂ以上、好ましくは５Ｂであることができる。
【００１９】
基材の製造時にインラインコーティング工程を利用してフッ素系高分子を基材の上にコーティングするためには、水分散組成物を使用しなければならない。コーティング組成物に有機溶媒が含まれる場合、フィルムの延伸または熱処理工程で、爆発や火事の危険があるため、有機溶媒を使用してはならないし、水にとけるか、または分散した形態の水分散組成物を使用しなければならない。このように、水分散組成物を使用すれば、価格が相対的に高い有機溶媒を使用しないため、原材料費を減らすことができ、有機溶媒の揮発と廃液による環境汚染問題を低減することができ、親環境的である。
【００２０】
光電池モジュール用バックシートのフッ素系樹脂層を基材の製造時にインラインコーティング工程によって製造するために使用される水分散組成物は、結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含むことができる。
【００２１】
上記水分散組成物において、フッ素系高分子は、耐久性及び耐候性を向上させる役目をすることができる。本発明の具現例では、フッ素系樹脂層を形成するために水分散組成物を使用するとき、非結晶性フッ素系高分子ではない結晶性フッ素系高分子を使用する。これは、非結晶性フッ素系高分子の場合、硬化剤との反応を通じてウレタン結合が形成され、そのようなウレタン結合は、初期接着力は良好であるが、高温高湿の条件下でウレタン結合が加水分解され、結合が切れることがあるので、結晶性フッ素系高分子に比べて接着信頼性が低下し得るからである。
【００２２】
上記結晶性フッ素系高分子の結晶化度は、５５％以下、５０％以下、１０％〜５５％、または１０％〜５０％であることができる。本明細書で、用語「結晶化度」は、全体高分子に含まれる結晶質領域の百分率（重量基準）を意味し、これは、視差走査熱量分析などのような公知の方法で測定することができる。
【００２３】
前述したようなフッ素系高分子の結晶化度は、フッ素系高分子の製造時に先立って説明したような共単量体を共重合させて、フッ素系高分子の規則的な元素配列を解除させるか、またはフッ素系高分子を枝状重合体（ｂｒａｎｃｈｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ）形態で重合させることによって、製造することができる。
【００２４】
また、上記フッ素系高分子は、非官能性高分子（ｎｏｎ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ）であることができる。すなわち、フッ素系高分子１種以上だけよりなるものであって、その他アクリレートなどによる変性が行われないものであって、このような非官能性純粋フッ素系高分子の場合には、アクリル変性フッ素系高分子、架橋結合性官能基、カルボキシ基、エポキシ基、ヒドロキシ基、酸無水物基、イソシアネート基などで官能化されたフッ素系高分子に比べて耐候性の面において優れた長所を提供する。上記のような官能化されたフッ素系高分子の場合、フッ素系高分子に官能基を有する重合性単量体を添加しなければならないので、フッ素の比率が減少し、耐候性が低下する。また、反応せずに残っている官能基の場合、安定性が劣るため、熱、水分、紫外線などによって破壊されるか、または加水分解され得、以後にバックシートでの黄変発生または接着力低下などの問題を起こすことができる。
【００２５】
上記結晶性フッ素系高分子の種類は、特に制限されず、例えば、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ、Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ビニルフルオライド（ＶＦ、ＶｉｎｙｌＦｌｕｏｒｉｄｅ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ、Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ、Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ、ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、ペルフルオロブチルエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、ペルフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、ペルフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、ペルフルオロヘキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、ペルフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びペルフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）よりなる群から選択された１つ以上の単量体を重合された形態で含む単独重合体、共重合体またはこれらの混合物であることができ、一例としては、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）を重合された形態で含む重合体または共重合体であることができる。
【００２６】
また、上記フッ素系高分子は、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）またはビニルフルオライド（ＶＦ）と共単量体を含む共重合体であることができ、上記フッ素系共重合体に共重合された形態で含まれることができる共単量体の種類は、特に制限されず、例えば、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ：Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ：Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ：ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、ペルフルオロブチルエチレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ：ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、ペルフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ：ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、ペルフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、ペルフルオロヘキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、ペルフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びペルフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）よりなる群から選択された１つ以上が挙げられ、一例としては、ヘキサフルオロプロピレン及びクロロトリフルオロエチレンなどの１つ以上であることができるが、これに制限されるものではない。
【００２７】
上記フッ素系共重合体に含まれる共単量体の含量は、特に制限されず、例えば、フッ素系共重合体の全体重量に対して０．５重量％〜５０重量％、１重量％〜４０重量％、７重量％〜４０重量％、または１０重量％〜３０重量％であることができる。フッ素系共重合体に含まれる共単量体の含量を上記範囲に制御することによって、耐久性及び耐候性などを確保することができると共に、効果的な低温溶融を誘導することができる。
【００２８】
上記フッ素系高分子の重量平均分子量は、５万〜１００万、１０万〜７０万、または３０万〜５０万であることができるが、これに制限されるものではない。重量平均分子量は、ＧＰＣ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）で測定される標準ポリスチレンの換算数値である。フッ素系高分子の重量平均分子量を上記範囲に制御することによって、優れた水分散性及びその他物性を確保することができる。
【００２９】
上記フッ素系高分子の融点は、８０℃〜１７５℃、または１２０℃〜１６５℃であることができる。上記フッ素系高分子の融点を８０℃以上に調節し、水分散組成物を使用して製造されたバックシートの使用過程での変形を防止することができ、融点を１７５℃以下に調節し、水分散組成物をインラインコーティング工程で基材の上に塗布し、低い温度でフッ素系高分子粒子を溶融させることによって、均一なコーティング外観を得ることができ、バックシート基材である基材の劣化を防止することができる。フッ素系高分子層の溶融は、水分散組成物の塗布後に延伸工程前の予熱乾燥工程を行う場合、その工程で溶融され得、延伸工程によっても溶融され得る。延伸工程前の予熱乾燥工程は、約１５０〜２００℃の温度範囲で行われることができる。
【００３０】
また、水分散組成物に含まれるフッ素系高分子の平均粒径は、５０μｍ以下、１０μｍ以下または１μｍ以下であることができる。上記水分散組成物をインラインコーティング工程で基材上に塗布すれば、基材の上部にフッ素系高分子粒子が配置され、熱を加えれば、上記フッ素系高分子粒子が溶融され、フィルム状に変わりながら、樹脂層を形成することができる。このような過程で均一な樹脂層を形成するためには、フッ素系高分子の平均粒径が１０μｍ以下であることが良い。
【００３１】
上記フッ素系高分子の製造方法は、特に制限されず、当該技術分野において一般的に通用される手段を制限なく採用することができるが、一例としては、エマルジョン（乳化重合）方法で製造され得る。乳化重合方法でフッ素系高分子を製造する場合、フッ素系高分子の平均粒径を１０μｍ以下に制御しながらも、均一なサイズに製造することができる。
【００３２】
水分散組成物に含まれる上記顔料は、樹脂層に色相を付与するか、またはＵＶ遮断性及び反射率の向上などのようにその他物性を向上させる役目をすることができる。
【００３３】
上記顔料は、上記水分散組成物に上記フッ素系高分子１００重量部に対して１重量部〜２００重量部で含まれることができる。上記顔料の含量が１重量部未満なら、その添加による効果が極めて弱く、２００重量部を超過すれば、水分散組成物を使用して形成された樹脂層がこわれやすくて、耐スクラッチ性が低下することができる。
【００３４】
本発明の具現例で使用できる顔料の種類は、特に制限されず、例えば、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）、二酸化チタン、シリカ及びアルミナなどの金属酸化物；カーボンブラックなどのブラックピグメント；コンプレックス金属酸化物（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）；金属塩または各種有機顔料が挙げられ、一例としては、二酸化チタンが挙げられるが、これに制限されるものではない。また、白色顔料として硫酸バリウム、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ３）、ストロンチウムチタネート（ＳｒＴｉＯ３）、カルシウムチタネート（ＣａＴｉＯ３）、カルシウムカーボネート、鉛チタネート（ＰｂＴｉＯ３）、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化マグネシウムまたは酸化アルミニウムなどが挙げられるが、これに制限されるものではない。
【００３５】
上記水分散組成物において、水分散バインダーは、フッ素系高分子及び顔料間の結合を強化させる役目をすることができる。上記水分散バインダーは、水分散組成物を利用してフッ素系樹脂層を形成する場合、顔料とフッ素系高分子を固定させて樹脂層の表面から顔料が容易に脱離することを防止することによって、チョーキング（ｃｈａｌｋｉｎｇ）現象を防止することができる。
【００３６】
上記水分散バインダーの例としては、ポリウレタン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン−アクリレート共重合体、ビニル−ウレタン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、シリコン−アクリル−ウレタン共重合体、エチレン−ビニルアセテート共重合体及びアクリル変性ポリエステル樹脂よりなる群から選択される１つ以上が挙げられ、一例としては、アクリル変性ポリエステル樹脂が挙げられるが、これに制限されるものではない。
【００３７】
上記水分散バインダーは、フッ素系高分子１００重量部に対して０．１重量部〜５０重量部で含まれることができる。上記水分散バインダーの含量を上記範囲に調節することによって、以後にフッ素系樹脂層の形成時に耐候性を維持することができる。
【００３８】
本発明の具現例では、水分散組成物に水分散バインダーの架橋剤をさらに添加することができる。上記水分散バインダーの架橋剤としては、イソシアネート系樹脂、オキサゾリン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂及びカルボジイミド系樹脂よりなる群から選択される１つ以上を使用することができ、このような架橋剤は、水分散バインダーと結合して架橋密度を調節するか、または基材表面のヒドロキシ基やカルボキシル基と反応して界面接着力をさらに向上させることができる。
【００３９】
上記架橋剤は、フッ素系高分子１００重量部に対して０．１重量部〜５０重量部で含まれることができる。架橋剤の含量を上記範囲に調節することによって、水分散バインダーの架橋密度を適切に調節することができ、基材との接着力をさらに向上させることができると共に、耐溶剤性及び耐スクラッチ性のような塗膜物性を向上させることができる。
【００４０】
水分散組成物において水は、前述したフッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを分散させる溶媒として使用され得る。
【００４１】
上記水は、フッ素系高分子１００重量部に対して１００重量部〜２，０００重量部で含まれることができる。上記水の含量を上記範囲に制御することによって、構成成分の分散安定性を確保すると同時に、水分散組成物を使用して樹脂層を形成するとき、該樹脂層の厚さを調節することが容易である。
【００４２】
本発明の具現例は、水分散組成物の分散性を向上させ、基材上にコーティングするとき、基材との濡れ性を向上させるために界面活性剤をさらに含むことができる。
【００４３】
上記界面活性剤は、フッ素系高分子１００重量部に対して０．１重量部〜１００重量部、０．５重量部〜８０重量部、または１重量部〜５０重量部で含まれることができる。上記界面活性剤の含量が０．１重量部未満なら、分散性及び濡れ性が低下し、水分散組成物を均一にコーティングすることが困難なことがあり、１００重量部を超過すれば、過量の界面活性剤によって耐候性が低下することができる。
【００４４】
上記界面活性剤の例としては、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤及び陰イオン性界面活性剤を制限なく使用することができるが、フッ素系高分子との相溶性を優秀にするためにフッ素系界面活性剤を使用することができる。
【００４５】
上記フッ素系界面活性剤の例としては、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳ−６２、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＡ、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＥ、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＪ、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＰ、Ｚｏｎｙｌ  ＴＢＳまたはＺｏｎｙｌ  ＵＲなどの陰イオン性フッ素系界面活性剤；Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＯ、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＯ−１００、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＮまたはＺｏｎｙｌ  ＦＳ−３００などの非イオン性フッ素系界面活性剤；Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＤなどの陽イオン性フッ素系界面活性剤；Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＫまたはＢＹＫ３４０などの陰イオン性及び陽イオン性フッ素系界面活性剤などが挙げられるが、これに制限されるものではない。
【００４６】
上記フッ素系界面活性剤以外にも、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、エチルセルロース及びスチレン−無水マレイン酸共重合体などの水溶性高分子；オレイン酸ナトリウム及びソジウムラウリルサルフェートなどの陰イオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン及びグリセリン脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤；及びラウリルアミンアセテート、アルキルアミン塩及びラウリルトリメチルアンモニウムクロライドなどの４級アンモニウムを含む陽イオン性界面活性剤を使用することができ、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム及びリン酸亜鉛などのリン酸塩；ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸アルミニウム及びピロリン酸亜鉛などのピロリン酸塩；または炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、乳酸カルシウム、硫酸バリウム、コロイダルシリカ及びフュームシリカなどの無機系分散剤の中から使用してもよい。
【００４７】
上記フッ素系高分子が乳化重合方法で高分子化された場合には、既に水に分散したフッ素系高分子形態で存在することができるので、追加に界面活性剤を使用することなく、乳化重合方法で製造されたフッ素系高分子をそのまま使用することができ、乳化重合方法で製造されたフッ素系高分子を乾燥させてフッ素系高分子が粉末形態で存在する場合には、上記界面活性剤を添加し、フッ素系高分子を分散させることができる。
【００４８】
本発明の具現例では、物性を悪化させない範囲内で紫外線安定剤、熱安定剤または障壁粒子のような通常的な添加剤を水分散組成物にさらに含むことができる。
【００４９】
上記水分散組成物は、有機溶媒を含んでいないため、経済的であり、環境親和的であり、水分散バインダーをさらに含んで顔料の脱離によるチョーキング現象を防止することができ、経済性及び接着力と耐候性などの物性を向上させることができる。
【００５０】
本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートは、インラインコーティング工程によって結晶性フッ素系高分子を基材の一面または両面にコーティングすることができる。すなわち、基材の一面または両面にフッ素系樹脂層のコーティング層を含む。
【００５１】
添付の図１は、本発明の一具現例による光電池モジュール用バックシートの断面図を示す図である。図１に示されたように、光電池モジュール用バックシート１０は、基材１２と、上記基材１２上に形成され、結晶性フッ素系高分子を含むフッ素系樹脂層１１とを含む。
【００５２】
添付の図１は、本発明の一具現例による光電池モジュール用バックシート１０が、基材１２と、上記基材１２の一面にのみ形成されたフッ素系樹脂層１１とを含む場合を示しているが、本発明の他の具現例による光電池モジュール用バックシート（図示せず）は、基材の他の面にもフッ素系樹脂層が形成され、基材の両面に形成されたフッ素系樹脂層を含むことができる。
【００５３】
上記光電池モジュール用バックシートに含まれる基材の具体的な種類は、特に制限されず、この分野で公知の多様な素材を使用することができ、要求される機能、用途によって適切に選択して使用することができる。
【００５４】
例えば、基材として各種高分子フィルムを使用することができる。高分子フィルムとしては、アクリルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリウレタンフィルム及びポリエステルフィルムよりなる群から選択される１つ以上が挙げられるが、これに制限されるものではない。上記ポリエステルフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルムよりなる群から選択された１つ以上が挙げられるが、これに制限されるものではない。また、必要に応じて耐加水分解特性が向上したポリエステル系フィルムを使用してもよい。上記耐加水分解性に優れたポリエステルフィルムは、縮合重合時に発生するオリゴマーの含量が少ないものを使用することが好ましい。また、上記ポリエステルフィルムに公知の耐加水分解特性を向上させる熱処理をさらに行い、ポリエステルの水分含量を減らし、収縮率を低減することによって、耐加水分解特性をさらに優秀にすることができる。また、耐加水分解特性に優れたフィルムとして市販の製品を使用してもよい。
【００５５】
上記基材の厚さは、特に制限されず、例えば、５０μｍ〜５００μｍの範囲であることができ、または１００μｍ〜３００μｍの範囲であることができる。基材の厚さを上記のように調節し、電気絶縁性、水分遮断性、機械的特性及び取り扱い性などを優秀に維持することができる。但し、基材の厚さが前述した範囲に制限されるものではなく、これは、必要に応じて適切に調節され得る。
【００５６】
上記光電池モジュール用バックシートは、上記基材の一面または両面に形成された樹脂層を含み、上記樹脂層は、前述した水分散組成物で形成される。すなわち、上記樹脂層は、水分散組成物で形成されたコーティング層を意味し、ひいては、水分散組成物の溶融物を含むことができる。
【００５７】
上記樹脂層の厚さは、特に制限されず、例えば、０．５μｍ〜３０μｍ、１μｍ〜１０μｍ、または１μｍ〜５μｍであることができる。上記樹脂層の厚さが０．５μｍ未満なら、樹脂層が薄すぎて、顔料の充填が不十分で、光遮断性が劣るおそれがあり、３０μｍを超過すれば、通常的なインラインコーティング方式で製造が困難である。
【００５８】
上記水分散組成物で形成された樹脂層は、コーティング層であることができる。本発明で使用する用語である「コーティング層」は、コーティング方式によって形成された樹脂層を意味する。「コーティング層」は、前述した水分散組成物を含む樹脂層が、鋳造法（ｃａｓｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）または押出方式で製造されたシートを基材に接着剤などを使用してラミネートされる方式ではなく、水に樹脂層を構成する成分を分散させて製造された水分散組成物を基材にコーティングする方式で形成された場合を意味する。
【００５９】
本発明の具現例では、接着力をさらに向上させるために、上記基材には、上記フッ素系樹脂層が形成される面にあらかじめコロナ処理またはプラズマ処理のような高周波数のスパーク放電処理；熱処理；火炎処理；カップリング剤処理；プライマー処理；アンカー剤処理または気相ルイス酸（例えば、ＢＦ３）、硫酸または高温水酸化ナトリウムなどを使用した化学的活性化処理などが行われていてもよい。
【００６０】
また、水分遮断特性を向上させるために、基材の一面または両面に無機酸化物蒸着層が形成され得る。上記無機酸化物の種類は、特に制限されず、水分遮断特性があるものなら、制限なしに採用することができる。例えば、無機酸化物としてケイ素酸化物またはアルミニウム酸化物を使用することができるが、これに制限されるものではない。基材の一面または両面に無機酸化物蒸着層を形成する方法は、特に制限されず、この分野で一般的に通用される蒸着法などによることができる。無機酸化物の蒸着は、延伸前または後、いずれの過程でも行われることができる。
【００６１】
基材の一面または両面に無機酸化物蒸着層を形成する場合には、基材の表面に無機酸化物蒸着層を形成した後、上記無機酸化物蒸着層上に前述した表面処理を行うことができる。
【００６２】
本発明の他の具現例は、前述した本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートの製造方法に関し、前述したように、本発明の一具現例による光電池モジュール用バックシートの製造方法は、結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含む水分散組成物を基材の製造工程でインラインコーティング工程を活用して、例えば、基材の延伸工程で基材の一面または両面にコーティングし、加熱し、樹脂層を形成する段階を含む。
【００６３】
上記基材の延伸工程は、二軸延伸工程で、基材を機械方向に延伸した後、上記水分散組成物をコーティングし、引き続いて横方向に延伸することができ、上記水分散組成物を基材上に先にコーティングした後、機械方向及び横方向に延伸してもよい。
【００６４】
基材の延伸工程は、一般的に押出工程で溶融押出された樹脂をキャストロール上で冷却固化してフィルムを形成する無延伸フィルム形成工程後に行われる。無延伸フィルムを機械方向及び横方向に二軸延伸することが二軸延伸工程であり、一例としては、無延伸フィルムを１００〜２００℃の温度に加熱されたロールによって機械方向（縦長方向、すなわちフィルムの進行方向）に２．５〜５倍の延伸率で延伸し、５０〜１００℃温度のロールによって冷却した後、さらにフィルムの両端をロールまたはテンダー方式の延伸器を利用して、１００〜２００℃の温度で機械方向に直角である横方向（フィルムの幅方向）に２．５〜５倍の延伸率で延伸する。
【００６５】
二軸延伸する方法としては、前述したように、機械方向と横方向の延伸を分離して行う順次二軸延伸方法以外に、機械方向と横方向の延伸を同時に行う同時二軸延伸方法を使用してもよい。
【００６６】
本発明の具現例による製造方法は、上記二軸延伸工程に水分散組成物を基材上にコーティングする工程を含んでインラインコーティング工程でフッ素系樹脂層を形成し、水分散組成物を基材上にコーティングした後、１５０℃〜２５０℃の温度に加熱し、樹脂層の結晶性フッ素系高分子を溶融させてフィルム状の樹脂層を形成する。
【００６７】
製造方法で使用することができる基材の具体的な種類は、前述した通りであり、上記基材の一面または両面には、適切なプラズマ処理、コロナ処理、プライマー処理、アンカー剤処理、カップリング剤処理、蒸着処理及び熱処理よりなる群から選択された１つ以上の表面処理が樹脂層形成の前に行われてもよく、１軸延伸後に水分散組成物のコーティングの前に行われてもよい。
【００６８】
上記のように、基材の一面または両面に１つ以上の表面処理を行うことによって、カルボキシル基、ヒドロキシ基などを基材の表面に誘導することができる。上記作用基は、フッ素系樹脂層に含まれたフッ素系高分子及び水分散バインダーとの化学的結合を形成し、基材と樹脂層との間の界面結合力をさらに向上させることができる。
【００６９】
上記水分散組成物は、水に結晶性フッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを分散させるか、または水に結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び界面活性剤を分散させるか、または水に結晶性フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー、界面活性剤及び通常の添加剤を分散させることによって製造され得る。水に上記各種成分を分散させる段階は、特に制限されず、この分野で一般的に通用される分散方法を制限なく使用することができる。水に上記各種成分を添加した後、撹拌することによって、水分散組成物を製造したが、これに制限されるものではない。
【００７０】
上記水分散組成物を基材の一面にコーティングすれば、基材の表面に結晶性フッ素系高分子粒子、顔料及び水分散バインダーが配置され、上記水分散組成物でコーティングされた基材を加熱すれば、水は蒸発し、フッ素系高分子粒子が融解（溶融）し、フィルム状に変わり、水分散バインダーは、上記フッ素系高分子のフィルム状の内部に存在しつつ、結晶性フッ素系高分子及び顔料間の結合を強化させることができ、顔料が表面から脱離する現象を防止することができる。
【００７１】
上記水分散組成物を基材の表面にコーティングする方法は、インラインコーティング方法で適用可能ないずれの方式も適用可能である。例えば、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコート及びドクターブレードなどの方法を使用することができる。
【００７２】
上記水分散組成物でコーティングされた基材を加熱する方法は、特に制限されず、通常のインラインコーティング方式での熱処理を使用することができる。例えば、オーブンを利用して水分散組成物でコーティングされた基材の水分を除去する工程、延伸工程を通じてコーティングされた基材を加熱する工程などがあるが、これに制限されるものではない。
【００７３】
上記水分散組成物でコーティングされた基材の水分を除去する工程温度は、上記フッ素系高分子の融点以上であって、例えば１５０℃〜２５０℃であることができる。上記加熱温度が１５０℃未満なら、フッ素系高分子粒子が融解せず、フッ素系高分子のフィルム状を形成することができず、２５０℃を超過すれば、基材が劣化し、機械的特性が低下することができる。
【００７４】
上記のような熱処理による熱固定工程後に、熱固定された延伸フィルムを機械方向及び横方向に弛緩処理を行ってもよい。熱固定された延伸フィルムに対して、フィルム機械方向及び横方向への弛緩をさらに行うことによって、フィルム終端部の熱収縮率を小さくすることができる。
【００７５】
弛緩時に温度は、１５０℃〜２５０℃であることができる。二軸延伸後の基材を比較的に低温で熱固定処理を行い、その後、機械方向及び横方向に弛緩処理を実施することによって、配向した分子を破壊せず、長期の耐加水分解性を維持しつつ、フィルムの寸法安定性をさらに効果的に良好化することができる。すなわち、熱固定処理を行った後、機械方向に３０％以内の弛緩率で収縮させることができ、横方向へは、３０％以内の弛緩率で収縮させることができる。
【００７６】
上記「弛緩率」は、弛緩する長さを延伸前の寸法で除した値を示す。
【００７７】
上記本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートの製造方法は、既に製造された基材の上に別途のフッ素系高分子をコーティングするものではなく、基材の製造時にインラインコーティング工程を通じてフッ素系高分子をコーティングすることによって、熱と湿気による基材の変形を最小化し、生産性及び品質を向上させることができ、有機溶媒を使用しないので、親環境的であり、製造費用を節減することができ、また、工程を単純化し、経済的であり、親環境的であり、耐候性が優れた光電池モジュール用バックシートを製造することができる。
【００７８】
本発明のさらに他の具現例は、前述した光電池モジュール用バックシートを含む光電池モジュールに関する。
【００７９】
上記光電池モジュールの構造は、上記光電池モジュール用バックシートを含んでいる限り、特に制限されず、この分野で一般的に公知の多様な構造を制限なく採用することができる。一例として、光電池モジュールの構造は、バックシートと；上記バックシート上に形成された光電池または光電池アレイと；上記光電池または光電池アレイ上に形成された受光シートと；上記バックシートと受光シートとの間で上記光電池または光電池アレイを封止している封止材層と；を含むことができる。
【００８０】
上記バックシートの厚さは、特に制限されず、例えば３０μｍ〜２，０００μｍ、５０μｍ〜１，０００μｍ、または１００μｍ〜６００μｍであることができる。上記バックシートの厚さを３０μｍ〜２，０００μｍの範囲に制御することによって、光電池モジュールをさらに薄型で構成し、且つ光電池モジュールの耐久性及び耐候性などの物性を優秀に維持することができる。
【００８１】
上記バックシートの上に形成される光電池の具体的な種類としては、光起電力を起こすことができるものなら特に限定されず、この分野で一般的に通用され得る光電池素子を使用することができる。例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコンなどの結晶シリコン光電池、シングル（ｓｉｎｇｌｅ）結合型またはタンデム（ｔａｎｄｅｍ）構造型などの無定形（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）シリコン光電池、ガリウム−ヒ素（ＧａＡｓ）、インジウム−リン（ＩｎＰ）などのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体光電池及びカドミウム−テルル（ＣｄＴｅ）、銅−インジウム−セレナイド（ＣｕＩｎＳｅ２）などのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体光電池などを使用することができ、また、薄膜多結晶性シリコン光電池、薄膜微結晶性シリコン光電池及び薄膜結晶シリコンと無定形（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）シリコンの混合型（ｈｙｂｒｉｄ）光電池などを使用することができる。
【００８２】
上記光電池は、光電池と光電池との間を連結する配線によって光電池アレイ（光電池集合体）を形成することができる。光電池モジュールに太陽光を照らせば、光電池の内部で電子（−）と正孔（＋）が発生し、光電池と光電池を連結する配線を通じて電流が流れる。
【００８３】
上記光電池または光電池アレイ上に形成された受光シートは、光電池モジュールの内部を風雨、外部衝撃または火事などから保護し、光電池モジュールの屋外露出時に長期信頼性を確保する機能を行うことができる。上記受光シートの具体的な種類としては、光透過性、電気絶縁性、機械的または物理、化学的強度に優れたものなら、特に限定されず、例えば、ガラス板、フッ素系樹脂シート、環状ポリオレフィン系樹脂シート、ポリカーボネート系樹脂シート、ポリ（メタ）アクリル系樹脂シート、ポリアミド系樹脂シートまたはポリエステル系樹脂シートなどを使用することができる。１つの具現例では、上記受光シートとしては、耐熱性に優れたガラス板を使用することができるが、これに制限されるものではない。
【００８４】
上記受光シートの厚さは、特に制限されず、例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、１ｍｍ〜８ｍｍ、または２ｍｍ〜５ｍｍであることができる。上記受光シートの厚さを０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に制御することによって、光電池モジュールをさらに薄型で構成し、且つ光電池モジュールの長期信頼性などの物性を優秀に維持することができる。
【００８５】
また、光電池モジュールの内部で、すなわち、上記バックシートと受光シートとの間で光電池または光電池アレイを封止する封止材層は、この分野で一般的に公知されている封止材を制限なく採用することができる。
【００８６】
図２及び図３は、本発明の多様な具現例による光電池モジュールの断面図を示す図である。
【００８７】
図２は、本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートを含むウェハ系光電池モジュール２０の一例を示す図である。図２に示されたように、本発明の一具現例による光電池モジュールは、通常、強誘電体（例えば、ガラス）で構成され得る受光シート２１と；光電池モジュール用バックシート２３と；上記シリコン系ウェハなどの光電池素子２４と；上記光電池素子２４を封止している封止材層２２と；を含むことができる。この際、上記封止材層２２は、光電池素子２４を封止し、且つ上記受光シート２１に付着する第１層２２ａと、光電池素子２４を封止し、且つ上記バックシート２３に付着する第２層２２ｂとを含むことができる。上記封止材層２２を構成する第１層及び第２層は、前述したように、この分野で一般的に公知の素材で構成され得る。
【００８８】
図３は、本発明の他の具現例による薄膜型光電池モジュール３０の断面図を示す図である。図３に示されたように、薄膜型光電池モジュール３０の場合、光電池素子３４は、通常、強誘電体で構成され得る受光シート３１上に形成され得る。このような薄膜光電池素子３４は、通常、化学的蒸着（ＣＶＤ）などの方法で沈着され得る。図３の光電池モジュール３０は、図２の光電池モジュール２０と同様に、バックシート３３、封止材層３２、光電池素子３４及び受光シート３１を含み、上記封止材層３２は、単層で構成され得る。上記封止材層３２及びバックシート３３に対する具体的な説明は、前述した通りである。
【００８９】
上記のような光電池モジュールを製造する方法は、特に制限されず、この分野で当業者に公知の多様な方法を制限なく採用して製造することができる。
【００９０】
図２及び図３に示された光電池モジュールは、本発明の具現例の光電池モジュールの多様な具現例のうち一例に過ぎず、本発明の具現例による光電池モジュール用バックシートを含む場合なら、モジュールの構造、モジュールを構成する素材の種類及びサイズなどは、特に制限されず、この分野で一般的に公知のものを制限なく採用することができる。
【００９１】
［実施例］
以下、本発明による実施例及び本発明によらない比較例を通じて本発明をより詳しく説明するが、本発明の範囲が下記提示された実施例によって制限されるのではない。
【００９２】
（実施例１）
水分散組成物の製造
水にエマルジョン形態で分散したポリビニリデンフルオライド樹脂（固形分２０％）５００ｇに、水分散バインダーとしてアクリル変性ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）及びメチルメタクリル酸（ＭＡＡ）共重合体の水分散液、モル比は、１：０．５：１：０．２、水分散時のＭＡＡのカウンターイオンは、Ｎａ＋使用、固形分３０％）２０ｇ、架橋剤としてオキサゾリン基含有アクリル系共重合体（ＷＳ−５００、固形分４０％、日本触媒社製）５ｇ及び顔料である二酸化チタン（Ｔｉｐｕｒｅ  ＴＳ６２００、デュポン社製）５０ｇを添加した後、撹拌器を利用して分散させて水分散組成物を製造した。
【００９３】
光電池モジュール用バックシートの製造
充分に乾燥させたポリエチレンテレフタレートチップを溶融押出器に注入した後、溶融押出されたポリエチレンテレフタレートをＴ−ダイを利用して厚さ２５００μｍの無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを収得した後、１００℃で機械方向に３．５倍延伸し、１軸延伸ポリエステルフィルムを製造した。上記製造された１軸延伸ポリエステルフィルムにコロナ放電処理を行った後、その上部に先立ってあらかじめ製造した水分散組成物をメイヤバーを利用して厚さ１６μｍで塗布した後、１８０℃で予熱乾燥過程を進行した後、横方向に３．５倍延伸し、二軸延伸ポリエステルフィルムを製造した。その後、２４０℃で１０秒間熱処理を行い、２００℃で機械方向及び横方向に１０％弛緩させて、フッ素系高分子を含む厚さ２μｍの樹脂層がコーティングされた厚さ３００μｍの光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００９４】
（実施例２）
上記実施例１で水分散組成物の製造時に架橋剤としてオキサゾリン基含有アクリル系共重合体の代わりに、ヘキサメトキシメラミン（Ｈｅｘａｍｅｔｈｏｘｙｍｅｌａｍｉｎｅ、Ｃｙｍｅ１３０３、ＣＹＴＥＣ社製）５ｇを使用したことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００９５】
（実施例３）
上記実施例１で水分散組成物の製造時に架橋剤としてオキサゾリン基含有アクリル系共重合体の代わりにエポキシ樹脂（Ｄｅｎａｃｏｌ  ＥＸ６１４Ｂ、ナガセケムテックス社製）５ｇを使用したことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００９６】
（実施例４）
上記実施例１で水分散組成物の製造時に架橋剤としてオキサゾリン基含有アクリル系共重合体の代わりにカルボジイミド（Ｃａｒｂｏｄｉｌｉｔｅ  Ｖ０２−Ｌ２、Ｎｉｓｓｈｉｎｂｏｃｈｅｍｉｃａｌ社製）５ｇを使用したことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００９７】
（実施例５）
上記実施例１で水分散組成物の製造時に架橋剤であるオキサゾリン基含有アクリル系共重合体を使用しないことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００９８】
（実施例６）
上記実施例１で水分散バインダーとして実施例１で使用したアクリル変性ポリエステル樹脂の代わりにアクリル樹脂（アクリロニトリル（ＡＮ）、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、スチレン（ＳＴ）、ブチルアクリレート（ＢＡ）及びアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳＴ）の共重合体、１５：５：２８：５０：２の重量比）を使用したことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００９９】
（実施例７）
上記実施例１で水分散バインダーとして実施例１で使用したアクリル変性ポリエステル樹脂の代わりにウレタン樹脂（Ｔａｋｅｌａｃ  ＷＳ−５３００、三井化学）を使用したことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【０１００】
（実施例８）
上記実施例１で水分散バインダーとして実施例１で使用したアクリル変性ポリエステル樹脂の代わりにシリコン系ウレタン樹脂（Ｔａｋｅｌａｃ  ＷＳ−５０００、三井化学）を使用したことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【０１０１】
（実施例９）
上記実施例１で水分散組成物の製造時に水にエマルジョン形態で分散したポリビニリデンフルオライド樹脂の代わりに結晶化度２２％のビニリデンフルオライド（ＶＤＦ；Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）及びヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ；Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）を８５：１５（ＶＤＦ：ＨＦＰ）の重量比率で重合された形態で含む共重合体を使用したことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【０１０２】
（実施例１０）
上記実施例１で水分散組成物の製造時に水にエマルジョン形態で分散したポリビニリデンフルオライド樹脂の代わりに結晶化度２５％のビニリデンフルオライド（ＶＤＦ；Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）及びクロロトリフルオルエチレン（ＣＴＦＥ；Ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）を８５：１５（ＶＤＦ：ＣＴＦＥ）の重量比率で重合された形態で含む共重合体を使用したことを除いて実施例１と同一に実施し、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【０１０３】
（比較例１）
上記実施例１の水分散組成物の代わりに、熱硬化性フッ素樹脂としてテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヒドロキシ基が置換されたエチレンの共重合体であるＺｅｆｆｌｅ  ＧＫ−５７０（ダイキン社、固形分６０％、６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）１００重量部に、架橋剤としてイソホロンジイソシアネート２５．１重量部（Ｚｅｆｆｌｅ  ＧＫ−５７０内のＯＨと架橋剤のＮＣＯの当量比＝１：１）及び顔料として二酸化チタン（ＴｉＰｕｒｅ  ＴＳ６２００、デュポン社）６０重量部を添加した後、さらにメチルエチルケトン１０重量部を添加した後、充分に撹拌し、フッ素樹脂層形成用コーティング液を製造した。
【０１０４】
あらかじめ準備した基材の一面に上記フッ素樹脂層形成用コーティング液をオフライン工程を利用してコンマリバース（ｃｏｍｍａ  ｒｅｖｅｒｓｅ）方式で塗布した。具体的には、乾燥後の厚さが約１０μｍとなるように間隔を調節してコーティングした後、コーティングされた基材をそれぞれの長さが２ｍであり、温度が８０℃、１８０℃及び１８０℃に調節された３つのオーブンに１ｍ／ｍｉｎの速度で順次に通過させてフッ素樹脂層を形成した。その後、上記フッ素樹脂層が積層された基材を１週間常温で熟成させて、基材（ＰＥＴフィルム）の一面にフッ素樹脂層がコーティングされた多層フィルムを製造した。
【０１０５】
（比較例２）
商業的に販売されているＴｅｄｌａｒフィルム／接着剤／ＰＥＴフィルム／接着剤／Ｔｅｄｌａｒフィルムの積層構造体を多層フィルムとして使用した。上記積層構造体は、押出工程で製造されたデュポン社のＴｅｄｌａｒフィルム（ＰＶＦフィルム、厚さ３８μｍ）を接着剤を利用してＰＥＴフィルムの両面にラミネーションした製品である。
【０１０６】
（比較例３）
上記実施例１の水分散組成物の製造時に使用された水にエマルジョン形態で分散したポリビニリデンフルオライド樹脂の代わりに下記のようなエマルジョン形態のヒドロキシ基で官能化されたアクリル変性フッ素系高分子５００ｇ（固形分２０％）を使用したことを除いて実施例１と同一の方法で光電池モジュール用バックシートを製造した。
【０１０７】
ヒドロキシ基で官能化されたアクリル変性フッ素系高分子の製造
１Ｌ高圧反応器で蒸留水４００ｇに１５％アンモニウムペルフルオロオクタノエート溶液５ｇを添加した後、ＶＤＦ（ビニリデンフルオライド）７０ｇと２−ＨＥＭＡ（２−ヒドロキシエチルメタクリル酸）３０ｇを添加した後、反応器の温度を８０℃に維持させた後、０．５％のカリウムペルサルフェート溶液１ｇを添加し、ヒドロキシ基で官能化されたアクリル変性フッ素系高分子を製造した。
【０１０８】
上記実施例及び比較例で製造された光電池モジュール用バックシートの各物性は、下記の方式で測定した。
【０１０９】
１．試験例１：クロス−ハッチ接着力測定
クロスカット試験基準であるＡＳＴＭ  Ｄ３００２／Ｄ３３５９の規格に準拠して、クロスカットテストを行った。具体的に、試験片を１ｍｍの間隔で横及び縦方向にそれぞれ１１ラインずつ刀で引いて横及び縦がそれぞれ１ｍｍである１００個の正四角形格子を形成した。その後、Ｎｉｃｈｉｂａｎ社のＣＴ−２４接着テープを上記カット面に付着した後、引き離すとき、一緒に脱離する面の状態を測定し、下記基準で評価した。
＜クロス−ハッチ接着力評価基準＞
５Ｂ：脱離した面がない場合
４Ｂ：脱離した面が全体面積に対して５％未満の場合
３Ｂ：脱離した面が全体面積に対して５％〜１５％の場合
２Ｂ：脱離した面が全体面積に対して１５％超過３５％以下の場合
１Ｂ：脱離した面が全体面積に対して３５％超過６５％以下の場合
０Ｂ：脱離した面が全体面積に対して６５％超過の場合
【０１１０】
２．試験例２：ＰＣＴ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃｏｏｋｅｒ  ｔｅｓｔ）
実施例及び比較例で製造された光電池モジュール用バックシートを２気圧、１２１℃及び１００％Ｒ．Ｈ．の条件が維持されるオーブンに２５時間、５０時間及び７５時間放置した後、上記クロス−ハッチ接着力の測定方法と同一に接着力の変化を観察した。
【０１１１】
上記実施例及び比較例で製造された光電池モジュール用バックシートの物性測定結果を下記の表１に記載した。
【０１１２】
【表１】
2015525472.tif 000003
【０１１３】
上記表２に示されたように、実施例１〜実施例８は、いずれも接着力において優れていることを確認することができる。
【０１１４】
一方、比較例１〜３の場合、苛酷条件で接着性が低下することを確認することができる。また、熱硬化性フッ素樹脂を使用する比較例１の場合には、有機溶媒を使用するので、ポリエステルフィルムの製造時にインラインコーティング工程に適用することができないので、オフラインでコーティングし、工程が実施例１〜８よりも複雑であることを確認することができる。
【０１１５】
すなわち、フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含む水分散組成物でポリエステルフィルムの二軸延伸工程を利用して光電池モジュール用バックシートを製造する場合、従来のラミネーション工程を利用する場合に比べて、製造工程を単純化することができ、耐久性及び耐候性などの物性を優秀に維持することができ、有機溶媒を含んでいないため、親環境的であり、且つ経済的である。
【０１１６】
３．試験例３：反射率測定
実施例１及び比較例２で製造された光電池モジュール用バックシートをＳｈｉｍａｄｚｕ  ＵＶ  Ｖｉｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＵＶ−３６００）を利用して２００〜８００ｎｍ波長領域帯の反射率を測定し、図４に示す。
【０１１７】
図４のＵＶスペクトルを見れば、フッ素系樹脂層の厚さが２μｍであって、従来、ラミネーション工程を利用して製造される商業化されたバックシートに比べて薄いにもかかわらず、同等水準以上の反射率を示すことを確認することができる。
【０１１８】
以上、本発明の例示的な実施例を参照として本発明について詳細に説明したが、これらは、ただ例示的なことに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者ならこれから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解することができる。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は、添付の特許請求範囲の技術的思想によって定められなければならない。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  光電池モジュール用バックシート
１１  フッ素系樹脂層
１２  基材
２０  ウェハ系光電池モジュール
３０  薄膜型光電池モジュール
２１、３１  受光シート
２２、３２  封止材層
２２ａ  第１層
２２ｂ  第２層
２３、３３  光電池モジュール用バックシート
２４、３４  光電池素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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