(57)【要約】  光電池セルモジュール（２２）における使用のためのバックシート（１０）は、フッ素樹脂（１２）と、前記フッ素樹脂（１２）中に分散された複数のカプセル化粒子（１４）とを有する。前記フッ素樹脂（１２）中に分散された複数のカプセル化粒子（１４）の各々はコア粒子（１６）を有し、前記コア粒子（１６）は二酸化チタン（ＴｉＯ２）を有する。前記カプセル化粒子（１４）の各々は、前記コア粒子（１６）の周囲に配置された金属酸化物層（１８）をさらに有する。さらにカプセル化粒子（１４）の各々は、前記金属酸化物層（１８）の周囲に配置された有機保護層（２０）をも有する。また、バックシート（１０）を有する光電池セルモジュール（２２）が開示される。
2015521796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電池セルモジュールにおける使用のためのバックシートであって、前記バックシートは、
フッ素樹脂と；
前記フッ素樹脂中に分散された複数のカプセル化粒子と；
を有し；
前記カプセル化粒子の各々は、
二酸化チタン（ＴｉＯ２）を有するコア粒子と；
前記コア粒子の周囲に配置され、及び酸化アルミニウムを含む金属酸化物層と；
前記金属酸化物層の周囲に配置された有機保護層であって、有機化合物から形成される前記有機保護層と；
を含む、バックシート。
【請求項２】
前記金属酸化物は実質的に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まない、請求項１に記載のバックシート。
【請求項３】
前記酸化アルミニウムは、前記金属酸化物層内に存在するいずれの金属酸化物の合計重量に基づき少なくとも約８０重量％の量で、前記金属酸化物層内に存在する、請求項１乃至２のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項４】
前記酸化アルミニウムは、前記コア粒子の１００重量部に基づき約０．５乃至約２．９部の量で、前記金属酸化物層内で利用される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項５】
前記有機化合物は有機リン酸化合物を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項６】
前記有機リン酸化合物はリン酸エステル化合物を含む、請求項５に記載のバックシート。
【請求項７】
前記有機化合物は、前記有機保護層を形成するため、前記コア粒子と前記金属酸化物層とを組み合わせた重量の１００重量部に基づき約０．１乃至約１．０重量部の量で利用される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項８】
約１２乃至約１００マイクロメートル（μｍ）の平均厚さを有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項９】
前記カプセル化粒子は、約０．１乃至約０．４マイクロメートル（μｍ）の平均粒子サイズを有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１０】
前記カプセル化粒子は、前記バックシートの合計重量に基づき約２乃至約３０％の量で、前記バックシートの前記フッ素樹脂中に存在する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１１】
前記カプセル化粒子は、前記カプセル化粒子の合計重量に基づき少なくとも約９７％の量で二酸化チタンを含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１２】
前記フッ素樹脂は、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、及びこれらの組み合わせのグループから選択される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１３】
前記フッ素樹脂は、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマー、及びこれらの組み合わせのグループから選択される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１４】
前記フッ素樹脂は、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマーを含む、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１５】
前記フッ素樹脂は、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマーを含む、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１６】
３６０ナノメートル（ｎｍ）の波長における紫外線透過率（％）約０．０３以下を有する、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１７】
前記カプセル化粒子が、前記バックシートの合計重量に基づき２５重量％の量で、前記バックシートの前記フッ素樹脂中に存在する場合、少なくとも約９９．２％の４００℃における重量保持率を有する、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１８】
光電池セルモジュールにおける請求項１に記載のバックシートの使用。
【請求項１９】
請求項１に記載のバックシートと；
前記バックシートに隣接して配置された光電池セルと；
前記光電池セルの上に配置された封入剤層であって、前記光電池セルが前記バックシートと前記封入剤層との間に挟まれているような、封入剤層と；
前記封入剤層に隣接して配置されたカバーシートであって、前記光電池セル及び前記封入剤層は、前記バックシートと前記カバーシートとの間に挟まれているような、カバーシートと、
を含む、光電池セルモジュール。
【請求項２０】
前記バックシートは、約０．０３以下の３６０ナノメートル（ｎｍ）の波長における紫外線透過率（％）有する、請求項１９に記載の光電池セルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の背景
１．発明の分野
本開示は一般に、光電池セルモジュール用バックシートに、より具体的には、フッ素樹脂と、そのフッ素樹脂中に分散された複数のカプセル化粒子とを有する、光電池セルモジュール用バックシートに関わる。本開示はまた、そのバックシートを包含する光電池セルモジュールに関わる。
【背景技術】
【０００２】
２．関連技術の説明
光電池セルモジュールは当該技術において周知であり、太陽放射を電気エネルギーに変換するのに一般に利用される。光電池セルモジュールはバックシートを包含し、バックシートはその光電池セルモジュールの最外層である。光電池セルモジュールは、バックシートの上に配置される光電池セルを包含し、バックシートは太陽放射を電気エネルギーに変換するのに利用される。光電池セルは、典型的には封入剤層によりカプセル化される。最終的に、光電池セルモジュールは、光電池セルを包含するカプセル化層がバックシートとカバーシートとの間に挟まれているように、典型的にはガラスから形成されるカバーシートを包含する。カバーシートは、典型的には太陽光に曝露される。太陽光は、光電池セルに接触するため、カバーシートと封入剤層とを通過する。
【０００３】
バックシートは光電池セルモジュールの最外層であるから、バックシートは、十分な電気絶縁性、防湿性、及び長寿命（なお、長寿命は耐候性と耐熱性とに一般に起因する）を有していなければならない。例えば、光電池セルモジュールは長期間（例えば、数十年まで）風雨に曝されるのであるから、光電池セルモジュールは、劣化することなく風雨に耐えうるようでなければならない。さらに、光電池セルモジュールは、太陽光を受けるため最適な角度で地上に増々設置されるので（建物の屋根の上に設置されるのと対照的に）、光電池セルモジュールのバックシートはまた、太陽の位置に依存して相当な太陽光を受ける。望ましくないことに、これは従来のバックシートの劣化と退色とを引き起こし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のバックシートは、フッ素樹脂もしくはポリエステル、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）から典型的には形成される。加えて、多くの従来のバックシートは、層の組み合わせを含む多積層構造であって、これは、光電池セルモジュールに悪影響を及ぼし得る、従来のバックシートを通じての水の浸透を防ぐため、金属箔もしくは高分子バリア層を含めることをしばしば必要とする。このようなラミネートは、バックシートと、光電池セルモジュールの残余とを結合するのにも利用される接着剤を一般に必要とする。しかしながら、紫外線は多くの接着剤を劣化させる。従って、紫外線がバックシートを通過して、接着剤を劣化させるのを防ぐため、バックシートの紫外線透過率を最小化することが望ましい。
【０００５】
このような従来のバックシートの紫外線透過率最小化するのに、従来のバックシートにおいて白色顔料、例えば酸化チタンが頼られてきた。しかしながら、このような顔料は比較的高濃度で利用されなければならない。このことは、従来のバックシートに関連したコストに加わり、及び従来のバックシートの平均表面粗さを増大させる。加えて、これらの顔料を利用する場合、いずれの良好な物理特性を有するには、従来のバックシートは、典型的には少なくとも２５マイクロメートル（μｍ）を有していなければならない。即ち、従来のバックシートの厚さを減ずることは、従来のバックシートの物理特性と長寿命とを犠牲にすることなしにはできない。このことは、さらに従来のバックシートに関連するコストに増し加わる。さらに、これらの顔料、特に二酸化チタンは、光活性を有する。従来の二酸化チタンが紫外線を照射される場合、従来の二酸化チタンのこの光活性がバックシートのフッ素樹脂を分解する。このような光活性はフッ素樹脂自体と光電池セルモジュールのバックシートとをあまりにも早く劣化させるかもしれないので、このことは望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の要約
本開示は、光電池セルモジュールで使用するバックシートを提供する。バックシートは、フッ素樹脂と、前記フッ素樹脂中に分散された複数のカプセル化粒子とを有する。フッ素樹脂中に分散されたカプセル化粒子の各々は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むコア粒子を有する。カプセル化粒子の各々は、さらにコア粒子の周囲に配置された金属酸化物層を有する。カプセル化粒子の金属酸化物層は、酸化アルミニウムを有する。カプセル化粒子の各々はまた、金属酸化物層の周囲に配置された有機保護層を有する。有機保護層は、有機化合物から形成される。
【０００７】
本開示はまた、バックシートを有する光電池セルモジュールを提供する。光電池セルモジュールは、バックシートに隣接して配置された光電池セルをさらに有する。加えて、光電池セルモジュールは、電池セルがバックシートと封入剤層との間に挟まれているように、光電池セル上に配置された封入剤層を有する。最終的に、光電池セル及び封入剤層がバックシートとカバーシートとの間に挟まれるように、光電池セルモジュールは、封入剤層に隣接して配置されたカバーシートを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示のバックシートは、光学安定性、熱安定性、光触媒安定性、紫外線透過率、長寿命、色安定性及び体質性を包含する（ただしこれらに限定されない）優れた物理特性を有する。事実、本開示のバックシートは、従来のバックシートの厚さよりも薄い厚さを有していながら、従ってバックシートの製造に関連するコストを減らしながら、これらの優れた物理特性を有する。さらに、本開示のバックシートは、従来のバックシートと比べて、カプセル化粒子の比較的低濃度においてさえこれらの優れた物理特性を有する。これは、従来のバックシートに比べて、バックシートのコストをさらに下げる。
【０００９】
本開示のその他の利点及び態様は、添付の図面と関連付けて考慮される場合、以下の詳細説明に記載され得る。図面中、
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、複数のカプセル化粒子を包含するバックシートの概略上面図である。
【図２】図２は、カプセル化粒子の概略断面図である。
【図３】図３は、バックシートを包含する光電池セルモジュールの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の詳細説明
複数の視点を通して数字等が部分等を表している図面を参照するならば、本開示によるバックシートは一般に１0に見られる。バックシート１０は優れた物理特性を有し、そして光電池セルモジュールに特に好適である。本開示はまた、バックシート１０を包含する光電池セルモジュール２２を提供する。
【００１２】
バックシート１０は、フッ素樹脂１２を有する。フッ素樹脂１２は、例えばポリフッ化ビニルポリマー、ポリフッ化ビニリデンポリマー、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビニリデン系コポリマー、テトラフルオロエチレン／プロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／プロピレンコポリマー、エチレン／テトラフルオロエチレン系コポリマー、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマー、ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、ペルフルオロ（アルキルビニル）／テトラフルオロエチレン系コポリマー、及びこれらの組合せのグループから選択されてよい。特定の実施形態において、フッ素樹脂１２は、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、及びこれらの組合せのグループから選択されてよい。他の実施形態において、フッ素樹脂１２は、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマー、及びこれらの組合せのグループから選択されてよい。特定の一実施形態において、フッ素樹脂１２は、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマーを有し、及び別の特定の実施形態において、フッ素樹脂１２は、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマーを有する。
【００１３】
バックシート１０は、図１に示されるように、フッ素樹脂１２中に分散される複数のカプセル化粒子の１４をさらに有する。明快さのため、本開示は、バックシート１０に好適な典型的カプセル化粒子１４の様々な態様を記載する。しかしながら、バックシート１０のフッ素樹脂中に分散されたカプセル化粒子１４のいくつかは、サイズ、形状、及び／もしくは質量に関して互いに異なっていてよい。この目的を達成するため、カプセル化粒子１４に関する下の記載は、一般にバックシート１０で利用されるカプセル化粒子１４の平均的及び典型的特性に関するものであるが、下に記載されたものと異なる粒子も、バックシート１０中のカプセル化粒子１４と併せて利用してよい。
【００１４】
図２に示すように、カプセル化粒子１４の各々は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むコア粒子１６を有する。カプセル化粒子１４は、コア粒子１６の周囲に配置された金属酸化物層１８をさらに有する。加えて，カプセル化粒子１４は、金属酸化物層１８の周囲に配置された有機保護層２０を有する。
【００１５】
コア粒子１６は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を有してよい。又は、コア粒子１６は、酸化チタンで覆われたマイカもしくは酸化チタンを含有する複合酸化物の顔料を有してよい。しかしながら最も典型的には、コア粒子１６は、主として二酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる。即ち、コア粒子１６は、コア粒子１００重量部に基づく二酸化チタン（ＴｉＯ２）重量％で、少なくとも約９５、あるいは少なくとも約９６、あるいは少なくとも約９７、あるいは少なくとも約９８、あるいは少なくとも約９９、あるいは少なくとも約９９．９重量％の量で、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を有する。他の実施形態において、コア粒子１６は二酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる。コア粒子１６は様々な形状を有し得る。例えばコア粒子１６は、ほぼ球状もしくはほぼ楕円形であってよい。又は、コア粒子１６は不規則形状を有してよい。しかしながら典型的には、コア粒子１６は球状である。
【００１６】
コア粒子１６は典型的には二酸化チタン（ＴｉＯ２）の結晶である。即ち、コア粒子１６は、結晶形態の二酸化チタン（ＴｉＯ２）を有する。二酸化チタン（ＴｉＯ２）は多様な形を有するので、コア粒子１６の結晶形態の二酸化チタン（ＴｉＯ２）は、独立して例えばルチル形、アナテース形もしくはブルカイト形であってよい。しかしながら典型的には、コア粒子１６の結晶形態はルチル形である。ルチル形は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の他の結晶形態よりも低い光活性を一般に有する。しかしながら、異なるカプセル化粒子１４は、本開示のバックシート１０中のコア粒子１６として二酸化チタン（ＴｉＯ２）の異なる結晶形態を有してよい。
【００１７】
カプセル化粒子１４の金属酸化物層１８（金属酸化物層１８二酸化チタン（ＴｉＯ２）のコア粒子１６の周囲に配置される）は、酸化アルミニウムを有する。金属酸化物層１８の酸化アルミニウムは、典型的には酸化アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌ２Ｏ３）、すなわちアルミナである。特定の実施形態において、金属酸化物層１８は、主として酸化アルミニウムからなる。主として酸化アルミニウムからからなる金属酸化物層１８における「主として〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」とは、金属酸化物層１８の大多数が酸化アルミニウムを有する限り、金属酸化物層１８中の酸化アルミニウムと一緒に、他の金属酸化物の名目量が存在してよいことを意味する。例えば、酸化アルミニウムは、金属酸化物層１８内に、金属酸化物層の酸化金属の合計量に基づき少なくとも約７０，あるいは少なくとも約７５，あるいは少なくとも約８０，あるいは少なくとも約８５重量％からの量において、典型的に存在する。
【００１８】
金属酸化物層１８中の酸化アルミニウムと一緒に、他の金属酸化物の名目上存在してよいのではあるが、特定の実施形態において、金属酸化物層１８は実質的に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まない。実質的に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まない金属酸化物層１８における「実質的に〜を含まない（Ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｆｒｅｅ  ｏｆ）」とは、存在するからには、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）は、金属酸化物層１８中に約５未満、あるいは約４未満、あるいは約３未満、あるいは約２．５未満、あるいは約２未満の量で存在することを意味する。
【００１９】
コア粒子１６上に金属酸化物層１８を形成する場合、酸化アルミニウムは、コア粒子１６の１００重量部に基づき約０．５乃至約２．９重量部の量で利用される。特定の一実施形態において、酸化アルミニウムは、コア粒子１６の１００重量部に基づき約１．２乃至約１．４重量部の量で利用される。この重量建ては、もっぱら、実際に金属酸化物層１８を形成する酸化アルミニウムに関する。即ち、この重量建ては、金属酸化物層１８を形成した後残っている残留酸化アルミニウムを包含しない。
【００２０】
上述のように、カプセル化粒子１４は、金属酸化物層１８の周囲に配置される有機保護層２０をさらに有する。有機保護層２０は、有機化合物から形成される。有機化合物は、有機保護層２０を形成するのに好適ないずれの有機化合物でよい。例えば、有機化合物は、独立して任意に反応性官能基を有してよいモノマー化合物、オリゴマー化合物、高分子化合物、もしくはこのような化合物の組合せでよい。有機化合物は反応して、有機保護層２０を形成してよい。又は有機化合物は、有機保護層２０を形成する反応ありもしくはなしに、金属酸化物層１８に付着し、結合し、及び／もしくは結合されていてよい。前者の実施形態において、有機保護層２０は、有機化合物の反応生成物である一方で、後者の実施形態において、有機化合物自体が金属酸化物層１８に結合されており、有機保護層２０を形成する。有機化合物が反応性である場合、有機化合物は自己重合もしくは自己反応して有機保護層２０を形成してよい。又は有機化合物は、金属酸化物層１８の表面官能基と反応してよい。あるいは有機化合物は、反応なしに金属酸化物層１８に物理的に結合されていてよい。換言するなら、有機保護層２０は、金属酸化物層１８に化学的及び／又は物理的に結合されてよい。
【００２１】
様々な実施形態において、有機保護層２０は疎水性である。有機保護層２０の疎水性は、通常有機化合物を介して有機保護層２０に付与される。この目的を達成するため、このような実施形態において、有機化合物は典型的には少なくとも１個の親油性置換基を包含する。
【００２２】
特定の実施形態において、有機保護層２０を形成するのに利用される有機化合物は、有機リン酸化合物である。当該技術において理解されているように、有機リン酸化合物は、通常リン酸のエステルである。特にリン酸は、エステル化を介して容易にトリエステルを形成し得る。エステル化において、有機基は二価の酸素原子を介してリンに結合されている。このような実施形態において、有機リン酸化合物はリン酸エステル化合物を有してよい。
【００２３】
有機化合物が有機リン酸化合物を有する特定の実施形態において、有機化合物は以下の一般式を有する。
【００２４】
【化１】
2015521796.tif 000003
式中、Ｒ，Ｒ１，及びＲ２は独立に水素及び置換もしくは未置換ヒドロカルビル基から選択され、但しＲ，Ｒ１，及びＲ２の少なくとも１個は置換もしくは未置換ヒドロカルビル基である。有機保護層２０にとって疎水性であることが望ましいので、Ｒ，Ｒ１，及びＲ２の少なくとも１個は典型的には親油性置換基、即ち長鎖置換もしくは未置換ヒドロカルビル基である。典型的には、Ｒ，Ｒ１，及びＲ２が全て独立に置換もしくは未置換ヒドロカルビル基から選択される場合、Ｒ，Ｒ１，及びＲ２は各々脂肪族である。Ｒ，Ｒ１，及びＲ２は飽和されていても、エチレン性不飽和基を包含していてもよい。Ｒ，Ｒ１，及びＲ２の具体例は、１乃至５０炭素原子を有する脂肪族炭化水素基を包含する。
【００２５】
有機保護層２０の所望の物理特性に依存して、Ｒ，Ｒ１，及びＲ２は独立に短鎖脂肪族炭化水素基（即ち、１乃至５炭素原子を有する脂肪族炭化水素基）、中鎖脂肪族炭化水素基（即ち、６乃至１２炭素原子を有する脂肪族炭化水素基）、長鎖脂肪族炭化水素基（即ち、１３乃至２２炭素原子を有する脂肪族炭化水素基）、及び超長鎖脂肪族炭化水素基（即ち、２２より多い炭素原子を有する脂肪族炭化水素基）であってよい。上述のように、このような脂肪族炭化水素基は、飽和背でも不飽和でもよい。さらに、このような脂肪族炭化水素基は任意に地化されていてよい。例えば、脂肪族炭化水素基は任意に鎖内に少なくとも１個の酸素ヘテロ原子を包含してよい。
【００２６】
特に、有機保護層２０は、複数の有機化合物から形成されてよい。このような実施形態において、有機保護層２０を形成するのに利用される有機化合物の各々は、分子構造に関して互いに異なっていてよい。例えば、有機保護層２０は、複数の有機リン酸化合物から形成されてよく、有機リン酸化合物は、独立に上記のものから選択されてよい。それにより、Ｒ，Ｒ１，及びＲ２は各有機リン酸化合物内で同一もしくは異なっているだけではなく、また有機保護層２０を形成するのに利用される異なる有機リン酸化合物に対して同一もしくは異なっている。
【００２７】
特定の実施形態において、有機化合物は、コア粒子１６と金属酸化物層１８とを組み合わせた１００重量部に基づき、約０．１乃至約１．０重量部の量において、有機保護層２０を形成するのに利用される。この重量建ては、もっぱら実際に有機保護層２０を形成する有機化合物に関わる。即ち、この重量建ては、有機化合物で有機保護層２０を形成した後残っているいずれの残留有機化合物を包含しない。
【００２８】
カプセル化粒子１４の金属酸化物層１８及び有機保護層２０は、それぞれ均一であっても不均一であってもよい。例えば、単一のカプセル化粒子１４内で、金属酸化物層１８及び／又は有機保護層２０はそれぞれ変化する厚さを有する。さらに、本発明のバックシート１０において利用される２以上のカプセル化粒子１４の間で、金属酸化物層１８及び／又は有機保護層２０はそれぞれ変化する厚さを有してよい。金属酸化物層１８及び／又は有機保護層２０はそれぞれ変化する厚さを有してよいとはいえ、金属酸化物層１８及び有機保護層２０はカプセル化粒子１４内に通常連続的に存在する。換言するならば、金属酸化物層１８は典型的にはコア粒子１６をカプセル封入し、有機保護層２０は金属酸化物層１８をカプセル封入する。
【００２９】
カプセル化粒子１４は任意にはコア粒子１６と金属酸化物層１８との間、金属酸化物層１８と有機保護層２０との間に、及び／もしくは有機保護層２０の周囲に配置された、追加の層を包含する。しかしながら特定の実施形態において、金属酸化物層１８は、コア粒子１６の周囲に接触して配置される。そして有機保護層２０は、金属酸化物層１８の周囲に接触して配置される。ただし、有機保護層２０は、カプセル化粒子１４の最外層である。
【００３０】
カプセル化粒子１４の金属酸化物層１８及び有機保護層２０は変化し得るのであるが、カプセル化粒子１４は、典型的には二酸化チタン（ＴｉＯ２）を、カプセル化粒子１４の合計重量に基づき少なくとも約９７重量％の量で有する。
【００３１】
特定の実施形態において、カプセル化粒子１４は、約０．１乃至約０．４、あるいは約０．１５乃至約０．３０マイクロメートル（μｍ）の平均粒子サイズを有する。この平均粒子サイズは、カプセル化粒子１４それ自体に関する。即ち、この平均粒子サイズは、金属酸化物層１８と有機保護層２０とを組み合わせたコア粒子１６に関わる。カプセル化粒子１４の平均粒子サイズが約０．１マイクロメートル（μｍ）未満であるとき、カプセル化粒子１４のコア粒子１６は表面積と体積との比較的高い比率を有する。それにより、所望の耐水特性及び光触媒抑制特性を得るため、金属酸化物層１８及び／又は有機保護層２０は実質的により厚い必要がある。あるいは、カプセル化粒子１４の平均粒子サイズが約０．４マイクロメートル（μｍ）より大きいとき、それで形成されるバックシート１０の最小厚さが増大し、それは望ましくない。換言するならば、カプセル化粒子１４の平均粒子サイズが０．４マイクロメートル（μｍ）より大きい場合、それで形成されるバックシート１０は、カプセル化粒子１４の特定の充填量（ｌｏａｄｉｎｇｓ）において、及びバックシート１０の特定の厚さにおいて（例えば、≦２５マイクロメートル（μｍ）において）不均一であってよい。これは望ましくない。
【００３２】
カプセル化粒子１４は、バックシート１０の所望の物理特性に依存して変化する濃度でバックシート１０内に存在してよい。特定の実施形態において，カプセル化粒子１４は、バックシート１０のフッ素樹脂１２内に、バックシート１０の合計重量に基づき約２乃至約３０、あるいは約４乃至約２５、あるいは約６乃至約２５重量％の量で存在する。バックシート１０の残余は典型的にはフッ素樹脂１２であるが、その他の成分、顔料、充填剤もしくはその他の化合物もまた、任意にはバックシート１０内のフッ素樹脂１２とカプセル化粒子と共に含まれてよい。このような量でバックシート１０内に存在する場合、バックシート１０が比較的小さい厚さを有するときでさえ、カプセル化粒子１４はバックシート１０に望ましい物理特性を付与する。例えばこのような量でバックシート１０内に存在する場合、カプセル化粒子１４はフッ素樹脂１２内において優れた分散性を有する。それで形成されたバックシート１０は、以下に記載のように、バックシート１０の紫外線透過率値を介して反射されるので、やはり優れた紫外線遮蔽特性を有する。
【００３３】
特に、濃縮配合フッ素受信を製造するため、カプセル化粒子１４を、フッ素樹脂１２と配合してよい（例えば、混錬する）。例えば、カプセル化粒子１４はフッ素樹脂１２内で優れた分散性を有するので、濃縮配合フッ素樹脂を製造するため上に述べたより多い量で、カプセル化粒子１４をフッ素樹脂１２と配合してよい。その濃縮配合フッ素樹脂は、販売もしくは出荷可能であり、バックシート１０を形成するため、カプセル化粒子１４の所望の濃度まで、後に追加のフッ素樹脂で希釈できる。この目的を達成するため、カプセル化粒子１４を、例えば濃縮配合フッ素樹脂の１００重量部に基づく約２５より大乃至約７５、あるいは約２５より大乃至約６０重量部の量で、濃縮配合フッ素樹脂を形成するのに利用してよい。
【００３４】
分散剤がない場合に、カプセル化粒子１４をフッ素樹脂１２と配合してよい。分散剤は、従来のバックシート中の従来の顔料の分散性を改善するため、典型的には従来の顔料と併せて利用される。しかしながら、カプセル化粒子１４は優れた分散性を有する。これは、カプセル化粒子１４の有機保護層２０に起因すると思われる。それにより、バックシート１０を製造する場合、分散剤は必要とされないが、所望によりこのような分散剤を利用してよい。
【００３５】
バックシート１０を公知方法により形成してよい。例えば、フッ素樹脂１２とカプセル化粒子１４とを押し出し機により混合もしくは混錬し、引き続きカプセル化粒子１４と配合されたフッ素樹脂１２、即ち配合フッ素樹脂を包含するペレットを形成するためペレット化してよい。バックシート１０を形成するのに引き続きペレットを押し出ししてよい。カプセル化粒子１４は、典型的にはバックシート１０内のフッ素樹脂１２全体に均一に分散される。
【００３６】
バックシート１０は、均一なもしくは不均一な断面積及び厚さを有してよいが、典型的にはバックシート１０は、均一な断面積及び厚さを有する。バックシート１０の厚さは、典型的にはバックシート１０と、バックシート１０を利用されるべき光電池セルモジュール２２との所望の物理特性に基づき選択される。特定の実施形態において、バックシート１０は、約１２乃至約１００、あるいは約１２乃至約５０、あるいは約１２乃至約３０マイクロメートル（μｍ）の平均厚さを有する。本開示のバックシート１０は、約１２マイクロメートル（μｍ）の厚さにおいて、優れた物理特性を維持する一方で、従来のバックシートは典型的には少なくとも約２５マイクロメートル（μｍ）の厚さを有する。その上さらに上述のように、約２５マイクロメートル（μｍ）の厚さにおいてさえ、バックシートが２５マイクロメートル（μｍ）より少ない厚さを有する場合においてさえ、従来のバックシートの物理特性は、バックシート１０の物理特性よりも顕著に望ましくない。
【００３７】
典型的にはバックシート１０は、内面と外面とを有する。前記内面と外面は両方ともそれぞれ表面を表す。バックシート１０が光電池セルモジュール２２に組み込まれる場合、バックシート１０の画面は風雨に暴露される一方で、バックシート１０の内面は光電池セルモジュール２２の残余に結合される。この目的を達成するため、バックシート１０の外面の表面粗さを調節することにより、バックシート１０の光散乱特性を調節するのにバックシート１０の外面は艶消しされていてよい。特に、バックシート１０の外面は典型的には、ＪＩＳＢ０６０１に規定されたように０より大乃至約５、あるいは約０．１乃至約４、あるいは約０．２乃至約２．５、あるいは約０．６乃至約１．２マイクロメートル（μｍ）の表面粗さを有する。バックシート１０内のカプセル化粒子１４の濃度に依存して、バックシート１０の外面の表面粗さは上記範囲未満であってよい。対照的に、その中に分散されるいずれの粒子の均一な分散を得るため、及び従来のバックシートの表面クラッキングを防止するため、従来のバックシートの表面粗さは典型的に最小化される。しかしながら、従来のバックシートの表面粗さの最小化は、艶消しの、もしくは粗い表面から得られる光分散特性を犠牲にする。
【００３８】
従来のバックシート内で利用される従来の顔料はしばしば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）でカプセル化される酸化チタン（ＴｉＯ２）を有する。酸化チタン（ＴｉＯ２）をカプセル化するのに、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）は利用される。なぜなら酸化チタン（ＴｉＯ２）は、上述の通り、酸化チタン（ＴｉＯ２）が紫外線を照射されるにつれ、バックシート１０のフッ素樹脂１２を劣化させ得る光活性を有するからである。この目的を達成するため、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が、酸化チタン（ＴｉＯ２）顔料の光活性を最小化するのに及び減ずるのに利用された。しかしながら、驚くべきことに、酸化チタン（ＴｉＯ２）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とは、酸化チタン（ＴｉＯ２）顔料により放出される、痕跡量の水をしばしば包含することが分かった。なぜなら、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）と酸化チタン（ＴｉＯ２）とはそれぞれ吸湿性を有するからである。特に、フッ素樹脂は通常、比較的高い融点（例えば約３００℃以上）を有する。よって従来の酸化チタン（ＴｉＯ２）顔料が導入され、これらの温度においてフッ素樹脂と混合され、水が従来の酸化チタン（ＴｉＯ２）顔料から放出される場合、これは、望ましくないことに、このような酸化チタン（ＴｉＯ２）顔料により形成される従来のバックシート内に泡と筋とを導入する。酸化チタン（ＴｉＯ２）顔料を包含する従来のバックシートに関連したこれらの問題は、本開示のバックシート１０により主として除かれる。
【００３９】
さらに上記のように、特に従来のバックシートと比較して、本バックシート１０は優れた物理特性を有する。
【００４０】
例えば、本バックシート１０は、例えば３０℃で配合フッ素樹脂の重量、及び例えば４００℃で配合フッ素樹脂の重量に基づき算出される優れた重量保持率を有する。これらの温度において、及び約２５マイクロメートル（μｍ）の平均厚さにおいて、本バックシート１０は典型的には少なくとも約９５，あるいは少なくとも約９６，あるいは少なくとも約９７，あるいは少なくとも約９８，あるいは少なくとも約９９，あるいは少なくとも約９９．２％の重量保持率を有する。すなわち、約４００℃の温度に循環する間においてさえ、バックシートを形成するのに利用される配合フッ素樹脂は、その重量の多くを通常維持する。
【００４１】
加えて、バックシート１０内のカプセル化粒子１４のきわめて低い濃度においてさえ、バックシート１０は優れた紫外線遮蔽特性を有する。例えば、紫外線遮蔽特性は典型的には、ＪＩＳＲ３１０６に規定されるように３６０ナノメートル（ｎｍ）において測定される。紫外線遮蔽特性は、あるいは紫外線透過率を意味してよい。約２５マイクロメートル（μｍ）の平均厚さにおいて、及びカプセル化粒子１４がバックシート１０の合計重量に基づき少なくとも６．２５重量％の量で利用されるとき、バックシート１０は典型的には１未満、あるいは約０．２未満、あるいは約０．１未満、あるいは約０．０８未満、あるいは約０．０６未満、あるいは約０．０４未満、あるいは約０．０３％以下の紫外線遮蔽特性を有する。紫外線遮蔽特性を、カプセル化粒子１４を高濃度で（例えば、バックシート１０の合計重量に基づき約８．３３重量％以上の量で）包含することにより、約０まで減らすことができる。従来のバックシートのこのような紫外線遮蔽特性達成するため、従来の顔料は実質的に高い濃度において通常利用される。このことは、従来のバックシートの製造に関連するコストに加わる。
【００４２】
さらに、本バックシート１０は典型的には、リサイクルテストを受けた場合においてさえ、優れた着色耐性を有する。例えば、着色耐性を決定するため、反射モードのカラーメーターにより、バックシート１０の色指数を測定する。バックシート１０の製造由来のトリミングをリサイクルし、リサイクルバックシートを形成するためもう一度押し出す。リサイクルバックシートの色指数は、反射モードのカラーメーターにより測定される。バックシート１０とリサイクルバックシートとの色さを、それぞれの色指数に基づき算出する（すなわち、バックシート１０の色指数とリサイクルバックシートの色指数）。この色差は、一般にΔＥを意味する。ΔＥが約１未満であるのが望ましく、好ましくは、ΔＥは可能な限り小さい。この目的を達成するため、約２５マイクロメートル（μｍ）の平均厚さにおいて、及びカプセル化粒子１４がバックシート１０の合計重量に基づき約６．２５重量％の量で利用される場合、バックシート１０を形成するのに利用される配合フッ素樹脂は、約１未満、あるいは約０．５未満、あるいは約０．４未満、あるいは約０．３未満、あるいは約０．２５未満、あるいは約０．２０以下のΔEを有する。約０．２０以下が望ましい。
【００４３】
加えて、バックシート１０を形成するのに利用される配合フッ素樹脂は、優れた運転体積（ｒｕｎｎｉｎｇ  ｖｏｌｕｍｅ）を有する。運転体積は、バックシート１０の隣接部分に対して少なくとも２マイクロメートル（μｍ）だけ逸脱する厚さを有する筋線が現れる前に押し出しできる配合フッ素樹脂の体積に基づき算出される。通常、筋線は、配合フッ素樹脂の揮発量に起因する。揮発量は押し出し機内で蓄積し、押し出し機のフィルムダイを通って放出され得る。配合フッ素樹脂の揮発量が少ないほど、継続的に押し出すことができる材料、即ち配合フッ素樹脂が多い。この目的を達成するため、バックシート１０を形成するのに利用される配合フッ素樹脂は通常、少なくとも約８，あるいは少なくとも約９，あるいは少なくとも約１０，あるいは少なくとも約１１，あるいは少なくとも約１２メートルトンの運転体積を有する。
【００４４】
従来のバックシートは、特定の物理特性を最適化する試みにある程度の成功をおさめた。しかしながら、上記の物理特性は、従来のバックシートにおいて互いに相容れない。即ち、従来のバックシートは、上記の優れた物理特性の全てを同時には有しない。例えば、従来のバックシートは望ましい紫外線透過率を有するかもしれないが、望ましくないΔＥを有するかもしれない。またその逆もあり得る。しかしながら、本バックシート１０は、従来のバックシートのこれらの欠陥を除去するのであり、また本バックシート１０は、このような望ましい物理特性を同時に有する。
【００４５】
実際に、従来のバックシートは典型的には、約２５乃至約３０マイクロメートル（μｍ）の厚さを有する。しかしながら、本バックシートは２５マイクロメートル（μｍ）未満の厚さを有しながら、典型的には、上記の物理特性を有する。例えば、本バックシートは、約１２乃至約２５マイクロメートル（μｍ）の厚さを有しながら、これらの物理特性を有し得る。本バックシート１０の物理特性それ自体は、従来のバックシートのそれよりも優れているだけでなく、本バックシート１０はより薄い厚さを有していながら、従来のバックシートと比べて優れた物理特性を有する。それによりコストを下げ、バックシート１０を包含する光電池セルモジュール２２に望ましい特性（例えば可撓性）を付与する。
【００４６】
上に紹介したように、本開示はまた、バックシート１０を包含する光電池セルモジュール２２を提供する。光電池セルモジュール２２をマイナスもしくはプラスに接地してよい。光電池セルモジュール２２は、多様な形状、サイズ及び配置のものであり得る。また光電池セルモジュール２２はいずれの特定の形状、長さまもしくは幅に限定されない。
【００４７】
図３に見られるように、光電池セルモジュール２２は、本バックシート１０に加えて、バックシート１０に隣接して配置される光電池セル２６を有する。光電池セルモジュール２２はまた、光電池セル２６の上に配置された封入剤層２８を有し、それにより光電池セル２６はバックシート１０と封入剤層２８との間に挟まれる。最終的に、光電池セルモジュール２２は、封入剤層２８に隣接して配置されるカバーシート３０を有し、それにより光電池セル２６及び封入剤層２８はバックシート１０とカバーシート３０との間に挟まれる。光電池セルモジュール２２の成分についての様々な態様がそれぞれ下により詳しく記載される。
【００４８】
光電池セル２６は、バックシート１０に隣接して配置される。光電池セル２６をバックシート１０に隣接且つ接触させて配置させてよく。又は、光電池セルモジュール２２はさらに、バックシート１０と光電池セル２６との間に封入剤層２４を有し、それにより光電池セル２６がバックシート１０に隣接されるが、間隔をあけて配置されてよい。例えば、光電池セル２６とカバーシート３０との間で利用される封入剤層２８は同様に、バックシート１０と光電池セル２６との間に配置され、それにより光電池セル２６は封入剤層２４，２８によりカプセル化されてよい。光電池セルモジュール２２がバックシート１０と光電池セル２６との間のこのような封入剤層２４を包含する場合、封入剤層２４は、光電池セル２６とカバーシート３０との間で利用される封入剤層２８と同一でも異なっていてもよい。
【００４９】
光電池セルモジュール２２は、１個の光電池セル２６もしくは複数の光電池セル２６を有してよい。典型的には、光電池セルモジュール２２複数の光電池セル２６を包含する。光電池セルモジュール２２複数の光電池セル２６を包含する場合、前記複数の光電池セル２６は実質的に互いに同一平面であってよい。あるいは、光電池セル２６は互いにずれて（ｏｆｆｓｅｔ）いてよい。例えば光電池セル２６は非平面配置を有してよい。光電池セル２６が互いに平面であるか、非平面であるかに関わらず、光電池セル２６は多様なパターンで（例えば格子状パターン）配置されてよく、隣接した光電池セル２６どうしは典型的にはタブリボン３２を介して接続される。
【００５０】
光電池セル２６はそれぞれ独立に様々なタイプの様々な寸法を有してよく、様々な材料から形成されてよい。光電池セル２６は、いずれの好適な材料有してよい。例えば光電池セル２６は、単結晶ケイ素、多結晶ケイ素、非晶質ケイ素、ナノ結晶ケイ素、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、銅インジウムガリウムセレン化物（ＣＩＧＳ）等を有してよい。光電池セル２６は、多様な厚さ、例えば平均約５０乃至約２５０，あるいは約１００乃至約２２５，あるいは約１７５乃至約２２５，あるいは約１８０マイクロメートル（μｍ）を有してよい。光電池セル２６は独立に様々な幅及び長さを有してよい。
【００５１】
光電池セル２６を保護するのに利用される封入剤層２４，２８は、当該技術で公知の封入剤層でよい。例えば，封入剤層２４，２８は、エチレンと酢酸ビニルのコポリマーであるエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）から形成されてよい。あるいは、封入剤層２４，２８はシリコーン組成物、例えばヒドロシリル化反応硬化性シリコーン組成物から形成されてよい。
【００５２】
封入剤層２４，２８は、様々な厚さ、例えば平均約０．１２５乃至約０．７５，あるいは約０．２乃至約０．５，あるいは約０．２５乃至約０．４５ミリメートル（ｍｍ）を有し得る。さらに、上記のように、光電池セルモジュール２２はまた、バックシート１０と光電池セル２６との間の封入剤層２４を包含し得る。それにより、光電池セル２６は封入剤層２４，２８により完全にカプセル化される。封入剤層２４，２８は均一であっても不均一であってもよく、また封入剤層２４，２８は光電池セル２６とカバーシート３０との間で及び／又は光電池セル２６とバックシート１０との間で変化し得る。
【００５３】
カバーシート３０は、前面と、前万から間隔を置いて後面とを有する。カバーシート３０は実質的に平面であっても、非平面であってもよい。カバーシート３０は、環境条件、例えば雨、雪、埃、熱等、から光電池セルモジュール２２を保護するのに有用である。典型的にはカバーシート３０は、光透過性である。カバーシート３０は通常、光電池セルモジュール２２の太陽側すなわち前側である。
【００５４】
カバーシート３０は、当該技術で容易に理解されるように多様な材料から形成可能である。特定の実施形態において、カバーシート３０はガラスから形成される。様々なタイプのガラス、例えばシリカガラス，高分子ガラス，ホウケイ酸ガラス等を、カバーシート３０として利用可能である。加えて、カバーシート３０は、異なる材料の組合せから形成されてよい。カバーシート３０は一の材料、例えばガラスから形成される部分、及びもう一つの材料、例えば高分子ガラスから形成される他の部分を有してよい。
【００５５】
カバーシート３０は、多様な厚さ、例えば平均約０．５乃至約１０，約１乃至約７．５，約２．５乃至約５，もしくは約３ミリメートル（ｍｍ）を有し得る。カバーシート３０の厚さは、均一であっても、変化してもよい。
【００５６】
所望により、光電池セルモジュール２２は、光電池セルモジュール２２への水分移動をさらに防ぐため、バックシート１０に加えてバリア層（図示せず）をさらに有してよい。このようなバリア層は、例えば金属もしくは合金から、又は高分子材料から形成され得る。光電池セルモジュール２２内に存在する場合、バリア層は典型的にはバックシート１０の内面上に配置され、それによりバリア層は、光電池セルモジュール２２の構成に依存して光電池セルモジュール２２の封入剤層２４に隣接且つ接触して配置される。
【００５７】
本バックシート１０を包含する１より大の光電池セルモジュール２２、即ち複数の光電池セルモジュールは、互いに同時に利用してよい。このような複数の光電池セルモジュールは通常、アレーと称する。アレーは、平面であっても非平面であってもよい。光電池セルモジュール及び／又はアレーを、多様な用途に、例えば構造体、建築物、車両、装置、空き地等に使用してよい。
【００５８】
光電池セルモジュール２２は、バックシート１０に起因する優れた物理特性を有する。そのバックシート１０の物理特性は、上に記載及び導入されており、そして下の実施例においてさらに説明される。
【００５９】
添付の請求項は、詳細説明に記載された、明示された且つ特定の化合物、組成物もしくは方法に限定されないと理解すべきである。これらは、添付の請求項の範囲内に該当する特定の実施形態の間で変化し得る。多様な実施形態の特定の特徴もしくは態様を記載するための本書において依拠されるいずれのマーカッシュグループに関して、異なる、特別な及び／もしくは意外な結果が、他の全マーカッシュメンバーとは独立に、それぞれのマーカッシュグループの各メンバーから得られるかもしれないと認識されるべきである。マーカッシュグループの各メンバーは、個別及び／もしくは組み合わせで依拠されかもしれず、添付の請求項の範囲内において特定の実施形態のための十分なサポートを提供する。
【００６０】
本発明の様々な実施係蹄を記載するのに依拠されるいずれの範囲及び部分範囲は、個別に及び一体的に添付の請求項の範囲内に該当するとことをも理解すべきであり、該範囲及び部分範囲は、その中の全体値及び分数値を包含する全範囲を記載及び意図するものと理解される（例え、このような値が本書に明示的に記載されていなくても）。このような範囲及び部分範囲は、さらに関連した２分の１、３分の１，４分の１，５分の１、その他へとさらに描かれる。ほんの一例として、「０．１乃至０．９」の範囲は、下側３分の１、即ち０．１乃至０．３、真ん中３分の１、即ち０．４乃至０．６、及び上側３分の１、即ち０．７乃至０．９（これらは個別に及び一体的に添付の請求項の範囲内にある）へとさらに描かれ、個別に及び／もしくは一体的に依拠されてよく、添付の請求項の範囲内の特定の実施形態について十分なサポートを提供する。加えて、範囲を定義するもしくは修飾する言語、例えば「少なくとも」、「より大」、「未満」、「以下」等に関して、そのような言語は、部分範囲及び／又は上限もしくは下限を包含すると理解すべきである。もう一つの例として、「少なくとも１０」の範囲は、少なくとも１０乃至３５の部分範囲、少なくとも１０乃至２５の部分範囲、２５乃至３５の部分範囲等を本質的に包含するのであり、各部分範囲は、個別に及び／もしくは一体的に依拠されてよく、添付の請求項の範囲内の特定の実施形態について十分なサポートを提供する。最終的に、開示範囲内の個別の数字は依拠されてよく、添付の請求項の範囲内の特定の実施形態について十分なサポートを提供する。並びに小数点（もしくは小数）を包含する個別の数字、例えば４．１は個別に及び／もしくは一体的に依拠されてよく、添付の請求項の範囲内の特定の実施形態について十分なサポートを提供する。
【００６１】
以下の実施例は、開示を説明することを意図するのであり、開示の範囲を限定するものとして見るべきではない。
【実施例】
【００６２】
実施例１：
本開示に従いバックシートを製造する。特に、二軸スクリュー押し出し機によりフッ素樹脂及び複数のカプセル化粒子を紺レンして、配合フッ素樹脂を形成する。フッ素樹脂は、エチレン／テトラフルオロエチレン系コポリマーを有する。前記複数のカプセル化粒子は、それらの組成について下の表１に記載される。配合フッ素樹脂は、ペレットを形成するためペレット化される。配合フッ素樹脂のペレットは、バックシートを製造するため、フィルムダイを通ってステンレススチールキャストローラ上に押し出される。本開示に従い３個の異なるバックシートを製造するため、このプロセスを別々に３回繰り返す。ただし、その３個のバックシートのそれぞれの違いは、以下に記載するようにそれぞれのバックシート内のカプセル化粒子の濃度である。
【００６３】
比較実施例１：
実施例１に対して上述されるプロセスに従い、従来のバックシートを製造する。但し、実施例１で利用されるカプセル化粒子は、比較実施例１のための従来のカプセル化粒子と置換される。従来のカプセル化粒子の組成に関しては、以下の表１に記載される。利用される特定のフッ素樹脂を含めて、プロセスのそのほかのパラメータは、実施例１と同一である。本開示に従い３個の異なる従来のバックシートを製造するため、このプロセスを別々に３回繰り返す。ただし、その３個の従来のバックシートのそれぞれの違いは、以下に記載するようにそれぞれのバックシート内の従来のカプセル化粒子の濃度である。
【００６４】
比較実施例２：
実施例１に対して上述されるプロセスに従い、従来のバックシートを製造する。但し、実施例１で利用されるカプセル化粒子は、比較実施例２のための従来のカプセル化粒子と置換される（これら従来のカプセル化粒子は、比較実施例１で利用される従来のカプセル化粒子とも異なる）。従来のカプセル化粒子の組成に関しては、以下の表１に記載される。利用される特定のフッ素樹脂を含めて、プロセスのそのほかのパラメータは、実施例１と同一である。本開示に従い３個の異なる従来のバックシートを製造するため、このプロセスを別々に３回繰り返す。ただし、その３個の従来のバックシートのそれぞれの違いは、以下に記載するようにそれぞれのバックシート内の従来のカプセル化粒子の濃度である。
【００６５】
【表１】
2015521796.tif 000004
【００６６】
上記表１は、実施例１のカプセル化粒子、及び比較実施例１及び２の従来のカプセル化粒子の二酸化チタン，酸化アルミニウム，及び二酸化ケイ素の相対量を開示する。さらに上の表１は、実施例１のカプセル化粒子内には存在するが、比較実施例１もしくは２の従来のカプセル化粒子内には存在しない有機保護層の相対量を開示する。最後に、実施例１及び比較実施例１及び２のカプセル化粒子内には、酸化アルミニウムもしくは二酸化ケイ素以外に存在してよい追加の化合物、例えば追加の金属酸化物が、「その他」と題する欄内に集計される。表１の定量値は全て、それぞれのカプセル化粒子の１００重量部に基づいた重量部に関わる。これらの値は、文献及び分光学により決定された。例えば、カプセル化粒子の組成は以下のように求められた：
蛍光Ｘ線分析装置により原子量を測定し；
Ｘ線光電子分光学により金属酸化物量を測定し；及び
赤外分光法により機能素子を測定した。
【００６７】
実施例１及び比較実施例１及び２で形成したバックシートの物理特性を測定し、以下の表２に示す。特に、以下の表２に示される物理特性のいくつかは実施例１及び比較実施例１及び２の配合フッ素樹脂の物理特性に関わる。即ち、以下の物理特性のいくつかは、必ずしも配合フッ素樹脂のバックシート形態に関わるのではないが、このような物理特性は、配合フッ素樹脂のバックシート形態に明らかに相互に関係する。
【００６８】
重量保持率：
特に、重量保持率が、熱重量分析装置により、実施例１及び比較実施例１及び２の各々の配合フッ素樹脂に対して算出される。より具体的には、それぞれの配合フッ素樹脂を、流速２００ミリリットル／分（ｍＬ／ｍｉｎ）の流速を有する空気中３０乃至５５０℃、１０℃／分の速度で押し出し及び測定する。以下の式：
重量保持率（％）＝１００×（（Ｗ４００）／（Ｗ３０））
に従い３０℃（Ｗ３０）及び４００℃（Ｗ４００）におけるそれぞれの配合フッ素樹脂の重量に基づき、重量保持率を算出する。名目重量損失もしくは重量損失がないことを意味する、１００に近い重量保持率を有するのが望ましい。
【００６９】
紫外線透過率：
実施例１のバックシート及び比較実施例１及び２の従来のバックシートの初期光学特性を測定する。特に、これらバックシートの各々について３６０ナノメートル（ｎｍ）の波長における紫外線透過率（％）を、ＵＶ−ＰＣ３００測定装置で、ＪＩＳ  Ｒ３１０６に規定されるように測定する。紫外線透過率はできるだけ小さいのが望ましい。
【００７０】
着色：
実施例１のバックシート及び比較実施例１及び２の従来のバックシートに関して、リサイクル由来の着色を測定する。特に、それぞれのバックシートの各々の色指数を、反射モードのカラーメーターにより測定する（ただし、バックシートの各々は、２５マイクロメートル（μｍ）の厚さを有する）。リサイクルバックシートを形成するため、バックシートの各々の製造からのトリミングをリサイクルし、もう一度押し出す。リサイクルバックシートの各々の色指数を、反射モードのカラーメーターにより測定する。実施例１及び比較実施例１及び２の各々について、バックシートとリサイクルバックシートとの色差を、それぞれの色指数（即ち、これら実施例の各々に関して、バックシートの色指数及びリサイクルバックシートの色指数）に基づき算出する。この色差は通常、ΔＥと称する。ΔＥが１未満であるのが望ましい。及び好ましくは、ΔＥはできるだけ小さい。
【００７１】
体積抵抗：
実施例１のバックシート及び比較実施例１及び２の従来のバックシートについて、体積抵抗を測定する。特に、５００ボルト（Ｖ）の電圧をバックシートの各々に印加した後、体積抵抗をデジタル超高抵抗／微少電流計Ｒ８３４０により測定する。以下の表２においてこれは「初期」体積抵抗と呼ばれる。バックシートを５，０００時間の耐候性試験を受けさせた後（以下の表２においてこれは「ＳＷＭ」と呼ばれる）、バックシートの各々に関する体積抵抗をまた測定する。耐候性試験は、６３℃のブラックパネル温度を有するサンシャインウェザーメーター（Ｓｕｎｓｈｉｎｅ３００）を利用する。さらに、バックシートに２３０℃で１６８時間の熱抵抗試験を受けさせた後（以下の表２においてこれは「ＨＴＴ」と呼ばれる）、バックシートの各々に関する体積抵抗をまた測定する。
【００７２】
引張強度及び破断伸び：
実施例１のバックシート及び比較実施例１及び２の従来のバックシートについて、引張強度及び破断伸びを測定する。特に、バックシートを７×１５センチメートル（ｃｍ）のサンプルサイズにカットすることにより、バックシートのサンプルを得る。次いでサンプルを回転する試験片ラックを備えたギアーオーブン内に置く。サンプルの各々について、ダンベル試験片を、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８タイプＶに従う形状で打ち抜き、縦方向と横方向における破断強度（ＭＰａ）と破断伸び（％）を測定する。縦方向と横方向との平均値は、それぞれ引張強度及び破断伸びとみなされる。サンプルに体積抵抗に関する上記の耐候性試験及び耐熱性試験を受けさせた後、該値は算出される。
【００７３】
運転体積：
材料の運転体積は、バックシートを形成するため筋線が現れるまで押し出すことができる、実施例１及び比較実施例１及び２で利用される配合フッ素樹脂の量を測定する。特に配合フッ素樹脂は、筋線が現れるまで継続的に押し出される。筋線は、バックシートの隣接する厚さと比較して少なくとも２マイクロメートルだけ少ない厚さを有し、バックシートにこのような筋線が出現する前に、それぞれの配合フッ素樹脂の合計体積を算出する。通常、筋線は、配合フッ素樹脂の揮発量に起因する。揮発量は押し出し機内で蓄積し、押し出し機のフィルムダイを通って放出され得る。配合フッ素樹脂の揮発量が少ないほど、継続的に運転される、即ち押し出すことができる材料、即ち配合フッ素樹脂が多い。
【００７４】
【表２】
2015521796.tif 000005
【００７５】
上記表２で実証されるように、本開示に従い製造されたバックシート（即ち実施例１のもの）は、比較実施例１及び２に従い製造された従来のバックシートよりも実質的に優れた物理特性を有する。比較実施例１及び２に従い製造された従来のバックシートは特定の望ましい物理特性を有するところ、このような従来のバックシートは、多数の望ましい物理特性を同時には有しない。例えば、ただの６．２５重量％のカプセル化粒子の濃度における実施例１のバックシートの紫外線透過率は、比較実施例１の従来のバックシートが８．３３重量％の従来のカプセル化粒子の濃度を有する場合の、比較実施例１の従来のバックシートの紫外線透過率におおよそ対応する。即ち、実施例１の本バックシートは、カプセル化粒子のより低い濃度を有していながら、比較実施例１の従来のバックシートと同様な紫外線透過率を有する。それにより比較実施例１の従来のバックシートと比べて本バックシートのコストを下げる。比較実施例１の従来のバックシートは、実施例１のバックシートよりも５倍、即ち５００％大きい紫外線透過率を有する。その場合、比較実施例１の従来のバックシートもまた、６．２５重量％のカプセル化粒子の濃度を有する。他方、比較実施例２の従来のバックシートが望ましい紫外線透過率を有する場合、比較実施例２の従来のバックシートは２．３のΔＥを有する。これは、実施例１のバックシートよりも１１倍、即ち１，１００％多い。さらに、実施例１の配合フッ素樹脂は、比較実施例１の配合フッ素樹脂のものよりもほぼ５０％大きい運転体積を有する。従って、本バックシートは、比較実施例１及び２の従来のバックシートと比べて顕著に優れた物理特性を有することが表２から明らかである。
【００７６】
実施例２：
本開示に従い及び実施例１のプロセスに従い、バックシートを製造する。但し、実施例２においては、バックシートの１００重量部に基づき２５重量部の量でカプセル化粒子を利用する。利用される特定のフッ素樹脂及びカプセル化粒子を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００７７】
実施例３：
本開示に従い及び実施例１のプロセスに従い、バックシートを製造する。但し、実施例３においては、バックシートの１００重量部に基づき３２重量部の量でカプセル化粒子を利用する。利用される特定のフッ素樹脂及びカプセル化粒子を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００７８】
実施例４：
本開示に従い及び実施例１のプロセスに従い、バックシートを製造する。但し、実施例４においては、バックシートの１００重量部に基づき４０重量部の量でカプセル化粒子を利用する。利用される特定のフッ素樹脂及びカプセル化粒子を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００７９】
比較実施例３：
実施例１に対する上記のプロセスに従い従来のバックシートを製造する。ただし、実施例１で利用されるカプセル化粒子を、比較実施例３の従来のカプセル化粒子で置換する。従来のカプセル化粒子は、それらの組成に関して以下の表３に記載されている。利用されるフッ素樹脂を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００８０】
比較実施例４：
実施例１に対する上記のプロセスに従い従来のバックシートを製造する。ただし、実施例１で利用されるカプセル化粒子を、比較実施例４の従来のカプセル化粒子で置換する。従来のカプセル化粒子は、それらの組成に関して以下の表３に記載されている。利用されるフッ素樹脂を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００８１】
比較実施例５：
実施例１に対する上記のプロセスに従い従来のバックシートを製造する。ただし、実施例１で利用されるカプセル化粒子を、比較実施例５の従来のカプセル化粒子で置換する。従来のカプセル化粒子は、それらの組成に関して以下の表３に記載されている。利用されるフッ素樹脂を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００８２】
比較実施例６：
実施例１に対する上記のプロセスに従い従来のバックシートを製造する。ただし、実施例１で利用されるカプセル化粒子を、比較実施例６の従来のカプセル化粒子で置換する。従来のカプセル化粒子は、それらの組成に関して以下の表３に記載されている。利用されるフッ素樹脂を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００８３】
比較実施例７：
実施例１に対する上記のプロセスに従い従来のバックシートを製造する。ただし、実施例１で利用されるカプセル化粒子を、比較実施例７の従来のカプセル化粒子で置換する。従来のカプセル化粒子は、それらの組成に関して以下の表３に記載されている。利用されるフッ素樹脂を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００８４】
比較実施例８：
実施例１に対する上記のプロセスに従い従来のバックシートを製造する。ただし、実施例１で利用されるカプセル化粒子を、比較実施例８の従来のカプセル化粒子で置換する。従来のカプセル化粒子は、それらの組成に関して以下の表３に記載されている。利用されるフッ素樹脂を含めて、プロセスの他の全てのパラメータは、実施例１と同一である。
【００８５】
【表３】
2015521796.tif 000006
【００８６】
上記表３は、比較実施例３乃至８の従来のカプセル化粒子の二酸化チタン，酸化アルミニウム，及び二酸化ケイ素の相対量を開示する。さらに上の表３は、従来のカプセル化粒子のいずれの有機物の相対量を開示する。最後に、比較実施例３乃至８の従来のカプセル化粒子内には、酸化アルミニウムもしくは二酸化ケイ素以外に存在してよい追加の化合物、例えば追加の金属酸化物が、「その他」と題する欄内に集計される。表３の定量値は全て、それぞれのカプセル化粒子の１００重量部に基づいた重量部に関わる。これらの値は、文献及び分光学により決定された。例えば、カプセル化粒子の組成は以下のように求められた：
蛍光Ｘ線分析装置により原子量を測定し；
Ｘ線光電子分光学により金属酸化物量を測定し；及び
赤外分光法により機能素子を測定した。
【００８７】
実施例２乃至４及び比較実施例３乃至８のバックシートの物理特性が測定され、以下の表４に示される。特に、以下の表４に示される物理特性のいくつかは、実施例１及び比較実施例１及び２の配合フッ素樹脂の物理特性に関わる。即ち、以下の物理特性のいくつかは、必ずしも配合フッ素樹脂のバックシート形態に関わるのではないが、このような物理特性は、配合フッ素樹脂のバックシート形態に明らかに相互に関係する。実施例２乃至４及び比較実施例３乃至８のバックシートの各々は、２５マイクロメートル（μｍ）の平均厚さを有する。
【００８８】
ＣＩＥＬＡＢ  Ｌ：
ＣＩＥＬＡＢ  Ｌを、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ  Ｃｏｌｏｒ  ｉ５分光光度計により測定する。ＣＩＥＬＡＢ  Ｌは、実施例２乃至４及び比較実施例３乃至８のバックシートの白色度を測定する。ただし、１００の値は完全な白色度を示し、０の値は完全な黒色度を示す。
【００８９】
ＣＩＥＬＡＢ  ａ：
ＣＩＥＬＡＢ  ａを、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ  Ｃｏｌｏｒ  ｉ５分光光度計により測定する。ＣＩＥＬＡＢ  ａは、実施例２乃至４及び比較実施例３乃至８のバックシートの赤／緑色を測定する。ただし、正数は赤色に対応し、負数は緑色に対応する。
【００９０】
ＣＩＥＬＡＢ  ｂ：
ＣＩＥＬＡＢ  ｂを、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ  Ｃｏｌｏｒ  ｉ５分光光度計により測定する。ＣＩＥＬＡＢ  ｂは、実施例２乃至４及び比較実施例３乃至８のバックシートの黄／青色を測定する。ただし、正数は黄色に対応し、負数は青色に対応する。
【００９１】
黄色度：
ＣＩＥＬＡＢ  ｂに関連して、黄色度をＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ  Ｃｏｌｏｒ  ｉ５分光光度計により測定する。
【００９２】
コントラスト比：
コントラスト比を、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ  Ｃｏｌｏｒ  ｉ５分光光度計により測定する。コントラスト比は、実施例２乃至４及び比較実施例３乃至８のバックシートの不透明度を示す。ただし、高い値ほど、不透明度の高いレベルに対応する。
【００９３】
表面粗さ：
接触表面粗さ計で、表面粗さを測定する。値は、実施例２乃至４及び比較実施例３乃至８のバックシートの表面の、完全な滑らかさからの平均変わりやすさを示す。
【００９４】
実施例１及び比較実施例１及び２に関しては、ΔＥ及び重量保持率（即ち４００℃で保持される％）に関する測定が、上に記載される。
【００９５】
【表４】
2015521796.tif 000007
【００９６】
比較実施例６のデータは得られない。なぜなら比較実施例６の従来のカプセル化粒子はフッ素樹脂内に適正に分散せず、よって配合フッ素樹脂は、従来のバックシートへ押し出すのに好適ではなかったからである。上の表４に明確に説明されるように、本開示によるバックシートは、従来のカプセル化粒子を包含する従来のバックシートに比べて、顕著に優れた物理特性を有する。驚くべきことに、表４は、本開示のバックシートは、４０重量％のカプセル化粒子の濃度を有し、従来のバックシートは、ただの２５重量％の従来のカプセル化粒子の濃度を有する場合でさえ、本開示のバックシートは、比較実施例３乃至８の従来のバックシートの平均表面粗さよりも少ない、平均表面粗さを有すること、さえも説明する。
【図１】
2015521796.tif 000008
【図２】
2015521796.tif 000009
【図３】
2015521796.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月22日(2014.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電池セルモジュールにおける使用のためのバックシートであって、前記バックシートは、
フッ素樹脂と；
前記フッ素樹脂中に分散された複数のカプセル化粒子と；
を有し；
前記カプセル化粒子の各々は、
二酸化チタン（ＴｉＯ２）を有するコア粒子と；
前記コア粒子の周囲に配置され、及び酸化アルミニウムを含む金属酸化物層と；
前記金属酸化物層の周囲に配置された有機保護層であって、有機化合物から形成される前記有機保護層と；
を含む、バックシート。
【請求項２】
前記金属酸化物は実質的に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含まない、請求項１に記載のバックシート。
【請求項３】
前記酸化アルミニウムは、前記金属酸化物層内に存在するいずれの金属酸化物の合計重量に基づき少なくとも約８０重量％の量で、前記金属酸化物層内に存在する；又は
前記酸化アルミニウムは、前記コア粒子の１００重量部に基づき約０．５乃至約２．９部の量で、前記金属酸化物層内で利用される、請求項１乃至２のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項４】
前記有機化合物は有機リン酸化合物を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項５】
前記有機リン酸化合物はリン酸エステル化合物を含む、請求項４に記載のバックシート。
【請求項６】
前記有機化合物は、前記有機保護層を形成するため、前記コア粒子と前記金属酸化物層とを組み合わせた重量の１００重量部に基づき約０．１乃至約１．０重量部の量で利用される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項７】
約１２乃至約１００マイクロメートル（μｍ）の平均厚さを有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項８】
前記カプセル化粒子は、約０．１乃至約０．４マイクロメートル（μｍ）の平均粒子サイズを有する；又は
前記カプセル化粒子は、前記バックシートの合計重量に基づき約２乃至約３０％の量で、前記バックシートの前記フッ素樹脂中に存在する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項９】
前記カプセル化粒子は、前記カプセル化粒子の合計重量に基づき少なくとも約９７％の量で二酸化チタンを含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１０】
前記フッ素樹脂は、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、及びこれらの組み合わせのグループから選択される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１１】
前記フッ素樹脂は、エチレン／クロロトリフルオロエチレンコポリマーを含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１２】
３６０ナノメートル（ｎｍ）の波長における紫外線透過率（％）約０．０３以下を有する；又は
前記カプセル化粒子が、前記バックシートの合計重量に基づき２５重量％の量で、前記バックシートの前記フッ素樹脂中に存在する場合、少なくとも約９９．２％の４００℃における重量保持率を有する、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のバックシート。
【請求項１３】
光電池セルモジュールにおける請求項１に記載のバックシートの使用。
【請求項１４】
請求項１に記載のバックシートと；
前記バックシートに隣接して配置された光電池セルと；
前記光電池セルの上に配置された封入剤層であって、前記光電池セルが前記バックシートと前記封入剤層との間に挟まれているような、封入剤層と；
前記封入剤層に隣接して配置されたカバーシートであって、前記光電池セル及び前記封入剤層は、前記バックシートと前記カバーシートとの間に挟まれているような、カバーシートと、
を含む、光電池セルモジュール。
【請求項１５】
前記バックシートは、約０．０３以下の３６０ナノメートル（ｎｍ）の波長における紫外線透過率（％）を有する、請求項１４に記載の光電池セルモジュール。
【国際調査報告】
2015521796.tif 000011
2015521796.tif 000012
2015521796.tif 000013