(57)【要約】【課題】反射角の制御により光の利用効率を向上させることが可能な太陽電池モジュールにおいて、光の利用効率向上効果を長期にわたり持続させることの可能な太陽電池裏面シート及びこれを用いた太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】内部に太陽電池セル１２を封止した充填層１３の前面側に前面板１１が配置されてなる太陽電池モジュール１０の裏面側に配置される太陽電池裏面シート１４であって、前面側から少なくとも透光性絶縁層１４１と、凹凸構造層１４２と、光反射性金属層１４４と、接着層１４５と、耐候層１４６とを順に積層して構成されており、さらに、バリア層１４３が、光反射性金属層１４４に対して上記凹凸構造層１４２側または／及び耐候層１４６側に積層して構成されており、凹凸構造層がガラス転移温度９５℃以上の紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂から形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に太陽電池セルを封止した充填層の前面側に透光性前面板が積層されてなる太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池裏面シートであって、
上記前面側から順に少なくとも透光性絶縁層と、凹凸構造層と、凹凸構造層に支持され凹凸構造を形成した光反射性金属層と、接着層と、耐候層とが積層されて構成され、
上記凹凸構造層は、ガラス転移温度９５℃以上の紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂から形成されたことを特徴とする太陽電池裏面シート。
【請求項２】
上記光反射性金属層に対し凹凸構造層側及び接着層側の少なくとも一方の側に、上記光反射性金属層の腐食を防ぐためのバリア層が設けられることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池裏面シート。
【請求項３】
上記バリア層は、上記光反射性金属層に接して形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池裏面シート。
【請求項４】
上記バリア層は、バルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池裏面シート。
【請求項５】
上記バリア層は、無機酸化物からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池裏面シート。
【請求項６】
上記凹凸構造は、略プリズム形状、略多角錐形状、あるいはこれら形状の逆型形状のいずれかが複数配列されてなることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池裏面シート。
【請求項７】
上記凹凸構造の各頂部は曲率を有しており、上記凹凸構造の頂部のピッチをＰｔとしたときに、上記頂部の曲率半径ｒが０．０１Ｐｔ以上０．１Ｐｔ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池裏面シート。
【請求項８】
上記凹凸構造の単位構造の底辺と高さのアスペクト比が、０．１５以上０．３５以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の太陽電池裏面シート。
【請求項９】
上記凹凸構造の頂部のピッチが、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の太陽電池裏面シート。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の太陽電池裏面シートを上記太陽電池モジュールの裏面に配置してなる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】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの裏面に配される太陽電池裏面シート、及び、該太陽電池裏面シートを用いた太陽電池モジュールに関する。太陽電池裏面シートは、太陽電池セルに入射せず裏面シートへ入射する本来は損失してしまう光を有効に活用することが可能とする。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池パネルの普及は大きな広がりを見せ、電卓等の小型電子機器に搭載される比較的小さなものから、家庭用として住宅に取り付けられる太陽電池パネルや大規模な発電施設に用いられる大面積の太陽電池発電システム、さらには人工衛星の電源まで、様々な分野で利用が促進されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この太陽電池は入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、該太陽電池のうち主要なものは、使用材料の種類によって結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、有機化合物系等に分類される。このうち、現在市場で流通しているものは、ほとんどが結晶系シリコン太陽電池であり、この結晶系シリコン太陽電池はさらに単結晶型及び多結晶型に分類される。
【０００４】
上記単結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質が良いために高効率化が容易であるという長所を有する反面、基板の製造が高コストになるという短所を有する。これに対して上記多結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質が劣るために高効率化が難しいという短所はあるものの、低コストで製造できるという長所があり、現在の主流となっている。
このような多結晶シリコン太陽電池の高効率化に関しては様々な検討が行われている。
【０００５】
一例として、太陽電池に用いられるシリコン基板の表面にはテクスチャ構造が形成されており、これによってシリコン基板表面での太陽光の反射を低減させて変換効率の向上が図られている。
【０００６】
単結晶シリコンにおいては、アルカリ溶液等の異方性エッチングにより微細なピラミッドまたは逆ピラミッドを形成することで太陽光の反射を低減させることが行われている。この異方性エッチングでは、単結晶シリコンのエッチング速度が、Ｓｉ（１００）結晶方位面とＳｉ（１１１）結晶方位面とで異なることを利用している。（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
ところが、このような異方性エッチングを多結晶シリコンに適用しようとした場合、アルカリ水溶液によるエッチングが結晶の面方位に依存するため、多結晶シリコンにおけるピラミッド構造を均一に形成できず、シリコン基板全体での反射率の低減を効果的に行うことができないという問題があった。
【０００８】
このような問題を解決するために、多結晶シリコン基板へテクスチャを形成する方法として、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によって多結晶シリコン基板表面に微細な突起を形成する手法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この手法によれば、微細な突起を多結晶シリコンにおける不規則な結晶の面方位に左右されずに均一に形成することにより、特に多結晶シリコンを用いた太陽電池セルにおいても反射率をより効果的に低減することができる。
【０００９】
また、表面反射防止膜を組み合わせることにより、さらに変換効率を向上できることが知られている。即ち、結晶シリコンは、波長４００ｎｍ〜１１００ｎｍ領域で６．００〜３．５０の大きな屈折率を持つので、短波長領域で約５４％、長波長領域で約３４％の反射損失がある。この反射損失を減ずるために、屈折率の異なる透明材料で表面反射防止膜を形成し、これにより変換効率を向上させることができる。
【００１０】
さらに、シリコン基板上に形成する電極を微細化することで、受光面積を増加させ、太陽光を多く取り込むことで変換効率を向上させる検討も行われている（例えば、特許文献４参照）。
【００１１】
以上のような高効率化技術の進歩により、最近では多結晶シリコン太陽電池においても、研究レベルでは１８％程度の変換効率が達成されており、多結晶シリコン太陽電池における変換効率の理論限界（２０〜３０％）に近づいてきている。
【００１２】
そこで、光利用効率を高めるべく太陽電池モジュールの前面から入射した太陽光のうち、該太陽電池モジュール内にてエネルギー変換を行う太陽電池セルに入射せずに裏面シートへ入射する太陽光を再利用する試みが行われている。
【００１３】
ここで一般的な結晶シリコン系太陽電池モジュールでは、リーク電流を低減させるべく該太陽電池モジュール内の複数の太陽電池セル間に隙間が形成されている。そのため、太陽電池セルに入射せずに太陽電池裏面シートへ入射する太陽光が存在しており、その太陽光を再利用することが出来れば光利用効率の向上が可能である。
【００１４】
そこで、反射材を備えた太陽電池裏面シートを配置し、太陽電池セルの隙間から裏面シートへ入射する太陽光を反射することにより、太陽電池セルに再入射させることで光利用効率の向上が図られている。
【００１５】
反射材としては、例えば、白色系顔料を混入した樹脂材料、つや消し表面加工を施した金属材料などの光を散乱反射させる反射材を用いることが可能である。また、反射材の表面を凹凸構造とすることで、さらに光利用効率を向上させることが可能である。特に、反射材の表面を凹凸構造とする場合には、アルミニウムなどの金属材料を用いることでより光利用効率の向上が望める（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−２９５４３７号公報
【特許文献２】特開昭６２−３５５８２号公報
【特許文献３】特公昭６０−２７１９５号公報
【特許文献４】特開２０００−３３２２７９号公報
【特許文献５】特開平１０−２８４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
太陽電池に用いられる太陽電池裏面シートには、耐候性、電気絶縁性、機械的強度の長期信頼性が要求される。即ち、屋外で長期に使用されることから、直射日光下での耐候劣化、熱による特性低下がなく、且つ水分の浸透による変質、剥離等を起こさないことが求められている。
【００１８】
このような長期信頼性を確認するため、様々な耐性試験が実施される。その一つとして、温度８５℃、湿度８５％環境下での高温高湿試験を最低１０００時間実施する必要があるが、特にその際に発生する樹脂材料の劣化や変形、金属材料の腐食などが問題となっていた。
【００１９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、光の利用効率を向上させることが可能であり、かつ、長期信頼性に優れる太陽電池裏面シート及びこ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。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、内部に太陽電池セルを封止した充填層の前面側に透光性前面板が積層されてなる太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池裏面シートであって、
上記前面側から順に少なくとも透光性絶縁層と、凹凸構造層と、凹凸構造層に支持され凹凸構造を形成した光反射性金属層と、接着層と、耐候層とが積層されて構成され、
上記凹凸構造層は、ガラス転移温度９５℃以上の紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂から形成されたことを特徴とするものである。
【００２１】
このような特徴の太陽電池裏面シートによれば、高温環境下においても、樹脂が劣化、変形することなく、長期に渡って光利用効率の向上効果を持続させることが可能となる。
【００２２】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記光反射性金属層に対し凹凸構造層側及び接着層側の少なくとも一方の側に、上記光反射性金属層の腐食を防ぐためのバリア層が設けられることを特徴とするものである。
【００２３】
このような特徴の太陽電池裏面シートによれば、高温高湿環境下であっても、バリア層が光反射性金属層の腐食を防ぐため、光反射性凹凸構造によって前面側から入射する光を特定方向へ反射し、太陽電池セルへ再入射することにより光の利用効率が向上する効果を、長期にわたって持続させることが可能となる。
【００２４】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記バリア層は、上記光反射性金属層に接して形成されることを特徴とするものである。
これにより、バリア層が光反射性金属層の劣化を防ぐ効果を高めることが可能となる。
【００２５】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、上記バリア層は、バルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金からなることを特徴とするものである。
バルブ金属とは、表面に酸化被膜を生じ不動態となる金属を指す。このようなバルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金は優れた耐食作用を持つため、バリア層として採用することで、光反射性金属層の腐食を長期に渡って防ぐことが可能となる。
【００２６】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、上記バリア層は、無機酸化物からなることを特徴とするものである。
無機酸化物は、優れた水蒸気バリア性、ガスバリア性を示すことで知られている。このような無機酸化物をバリア層として採用することで、光反射性金属層の劣化を長期に渡って防ぐことが可能となる。
【００２７】
次に、請求項６に記載した発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した構成に対し、上記凹凸構造は、略プリズム形状、略多角錐形状、あるいはこれら形状の逆型形状のいずれかが複数配列されてなることを特徴とするものである。
これにより、前面側から入射する光を確実に太陽電池セルへと再入射させて光の利用効率の向上を図ることが可能となる。
【００２８】
次に、請求項７に記載した発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載した構成に対し、上記凹凸構造の各頂部が曲率を有しており、上記凹凸構造の頂部のピッチをＰｔとしたときに、上記頂部の曲率半径ｒが０．０１Ｐｔ以上０．１Ｐｔ以下の範囲に設定されていることを特徴とするものである。
これにより、金属の凸部が存在することによって生じやすくなる電荷集中による放電破壊を防ぐことができ、十分な電気絶縁性を得ることが可能となる。
【００２９】
次に、請求項８に記載した発明は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載した構成に対し、上記凹凸構造の単位構造の底辺と高さのアスペクト比が、０．１５以上０．３５以下の範囲に設定されていることを特徴とするものである。
【００３０】
ここで、凹凸構造の単位構造のアスペクト比が０．３５より大きい場合には、凹凸構造を成形するときの成形性が低下してしまう。一方、アスペクト比が０．１５より小さいと、光利用効率を向上させる効果が弱くなってしまう。この点を踏まえ、本発明においては、アスペクト比が上記範囲に設定されているため、凹凸構造成形時の成形性を保持しながら光利用効率を高く向上させることができる。
【００３１】
次に、請求項９に記載した発明は、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載した構成に対し、上記凹凸構造の頂部のピッチが、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とするものである。
【００３２】
上記ピッチが３０μｍより大きい場合には、ピッチの増大にともなって構造の高さが高くなるため耐候層と接着層を介して貼り合わせる際に、気泡が入りやすい等の問題が発生し易くなり好ましくない。また、接着層の厚みを厚くする必要があり形成が困難となる他、コスト高の要因となってしまう。一方、ピッチが１０μｍ未満の場合、凹凸構造で光が反射する際に光の回折が起こり得る。該回折光は、分光して広がった光となるため制御が難しく、特定方向に反射する上で好ましくない。さらに、金型を切削する時間が長く、タクトが低下し生産効率が悪くなるため好ましくない。これを踏まえて本発明においては、上記ピッチが１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲に設定されているため、上記不都合を解消することができる。
【００３３】
次に、請求項１０に記載した発明は、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の太陽電池裏面シートを上記太陽電池モジュールの裏面に配置してなることを特徴とするものである。
このような特徴の太陽電池モジュールによれば、凹凸構造がガラス転移温度９５℃以上の紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂から形成されていることにより、高温環境下においても、樹脂が劣化、変形することなく、長期に渡って光利用効率の向上効果を持続させることが可能となる。
【００３４】
また、バリア層をさらに含むことにより、高温高湿環境下における光反射性金属層の腐食を防ぐことができ、太陽電池裏面シートに前面側から入射する光を特定方向へと向けて反射し、太陽電池セルに再入射させ、光の利用効率を向上させる効果を、長期にわたって持続することが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る太陽電池裏面シート及び太陽電池モジュールによれば、凹凸構造層がガラス転移温度９５℃以上の紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂から形成されていることにより、高温環境下における樹脂の劣化や変形を防ぐことがでる。
また、凹凸構造を形成した光反射性金属層含む太陽電池裏面シートが、バリア層をさらに含むことにより、高温高湿環境下における光反射性金属層の腐食を防ぐことができる。この結果、太陽電池裏面シートに対し前面側から入射した光を特定方向へと向けて反射し、太陽電池セルに再入射させ、太陽電池モジュールにおける光の利用効率を向上させて発電量を増加させる効果を、長期にわたって持続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。
【図３】電極を含む太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。
【図４】凹凸構造の例を示す斜視図である。
【図５】凹凸構造の例を示す斜視図である。
【図６】凹凸構造の単位構造の例を示す縦断面図である。
【図７】光反射性凹凸構造から陰極に放電が起こるときの様子を説明する図である。
【図８】太陽電池モジュールにおける裏面シートの作用を説明する縦断面図である。
【図９】本発明に基づく実施形態に係る裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。
【図１０】第１構成例の裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。
【図１１】第２構成例の裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。
【図１２】第３構成例の裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。
【図１３】第４構成例の裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。
【図１４】比較例の裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。
【図１５】本発明に基づく実施形態に係る裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明に基づく太陽電池裏面シート及び太陽電池モジュールの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
「第１実施形態」
（太陽電池モジュール）
図１は、実施形態の太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。
【００３８】
本実施形態の太陽電池モジュール１は、図１に示すように、光源側（前面側）から、前面板１１、内部に太陽電池セル１２を封止した充填層１３、及び太陽電池裏面シート１４（以下、単に裏面シート１４とも呼ぶ。）が積層されて構成されている。そして、太陽電池モジュール１は、光源Ｌからの光を受光することにより発電を行う。なお、光源Ｌとしては、通常、太陽や室内灯の人工照明が採用される。
【００３９】
このとき、上記前面板１１、内部に太陽電池セル１２を封止した充填層１３、及び裏面シート１４を、真空ラミネータで熱ラミネートすることにより積層されることで、太陽電池モジュール１が一体成形されている。
【００４０】
（前面板）
前面板１１は、太陽電池モジュール１の最前面に配置されて、太陽電池セル１２を衝撃、汚れ、水分の浸入等から保護する。また、前面板１１は、透過率が高い透明な材料から形成された板状をなしている。
【００４１】
図１に示すように、光源Ｌから発された光のうち、前面板１１の入射面１１０に垂直に入射する光Ｈ０は、前面板１１に入射後、該前面板１１を透過して充填層１３に入射する。ここで、入射面１１０に垂直に入射する光Ｈ０とは、法線ＮＧに平行に前面板１１に入射する光Ｈ０、即ち、太陽電池モジュール１に入射する光Ｈ０のことを示している。また、入射面１１０の法線ＮＧは、例えば水平面に平行な平面Ｐ上に前面板１１を載置した状態における平面Ｐの法線Ｎと平行な方向とする。
【００４２】
この前面板１１は、強化ガラス、サファイアガラス等のガラスあるいは、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の樹脂シートから構成されている。また、前面板１１の厚さは、強化ガラスであれば約３〜５ｍｍ程度、樹脂シートであれば約５ｍｍ程度のものが用いられる。
【００４３】
（充填層）
前面板１１を透光して射出した光は、充填層１３に入射する。
この充填層１３は、厚み０．４〜１ｍｍ程度のシート状をなしており、その内部にて複数の太陽電池セル１２を封止して固定している。前面板１１に入射した光Ｈ０は、充填層１３を透過し、太陽電池セル１２へ入射する光Ｈ１となり、該光Ｈ１の一部は充填層１３を通過して裏面シート１４に入射する光Ｈ１となる。
【００４４】
この充填層１３には、入射した光Ｈ０を透過させるため光線透過率が高い材料が用いられ、さらに耐候性、耐高温、耐高湿、耐候性等の耐久性、電気絶縁性を有する素材が好適である。この条件を満たす材料として、例えば、酢酸ビニルの含有量が２０〜３０％であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート共重合体）やＰＶＢ（ポリビニルブチラール）等を主成分とする熱可塑性の合成樹脂材が使用される。
【００４５】
（太陽電池セル）
太陽電池セル１２は、光電効果により受光面Ｊに入射した光を電気へと変換する機能を持つ。太陽電池セル１２としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、ＣＩＳＧ（Ｃｕ・Ｉｎ・Ｇａ・Ｓｅの化合物）系薄膜型等多くの種類が存在するが、ここでは、単結晶もしくは多結晶シリコン型の太陽電池セルを例として説明する。
この太陽電池セル１２は、複数個が電極（図１では図示省略。図３参照）によって接続されてモジュールを形成している。
【００４６】
本実施形態においては、充填層１３から太陽電池セル１２に入射した光Ｈ１が、太陽電池セル１２で電気へと変換される。なお、通常、入射面１１０に対し斜めに入射した光は、垂直入射の光Ｈ０と比較して、該入射面１１０で反射する割合が多く、太陽電池セル１２に入射する光が少ない。即ち、発電に利用できる光が少ない。そのため、入射光Ｈ０が入射面１１０に垂直に入射する場合が、最も効率良く発電を行うことができる。
【００４７】
（裏面シート）
図２は、実施形態の裏面シート１４の概略構成を示す縦断面図である。この裏面シート１４は、太陽電池セル１２自体を透過した光や太陽電池セル１２に入射せずに充填層１３を透過した光Ｈ１を反射する機能を有する。
裏面シート１４は、図２に示すように、前面側（光源側）から透光性絶縁層１４１、凹凸構造層１４２、バリア層１４３、光反射性金属層１４４、接着層１４５、及び耐候層１４６が積層されて構成されている。
【００４８】
（透光性絶縁層）
透光性絶縁層１４１は、裏面シート１４の前面側に配されており、電気絶縁性を有する材料から構成されている。
ここで、裏面シート１４に要求される重要な性能の一つとして、電気絶縁性がある。この電気絶縁性は、太陽電池モジュール１が内部に電極を含むことから、長期使用での短絡や漏電等を防ぐための必須の性能である。また、太陽電池モジュール１においては、特に太陽電池セル１２側の表面が電気絶縁性であることが求められている。
【００４９】
以下に電気絶縁性について図３を参照して説明する。
なお、図３（ｃ）は、透光性絶縁層１４１が凹凸構造層１４２を兼ねる場合の例である。
図３（ａ）に太陽電池モジュール１の構成例を示す。太陽電池セル１２は、発電した電力を取り出すための電極２２ｃに接続する。通常、太陽電池セル１２は、充填層１３の中央付近に位置し、裏面シート１４の光反射性金属層１４４から離れているため、電極２２ｃがショートすることによる電流のリークは起こらない。
【００５０】
しかし、太陽電池セルは軟化した充填材で封止されるため、図３（ｂ）のように、上記光反射性金属層１４４が仮に太陽電池セル１２に近づいて配置されると、太陽電池セル１２と光反射性金属層１４４が接触してしまうことがある。この場合、光反射性金属層１４４を通じて電極２２ｃがショートし、電流がリークしてしまう。
このショートを防ぐために、図３（ｃ）のように、透光性絶縁層１４１を光反射性金属層１４４の前面側に配置することによって、上述のショートを防ぐことができる。
【００５１】
なお、透光性絶縁層１４１の厚みが足らない場合、図３（ｃ）に示すように、絶縁層１４１が絶縁破壊し、電極２２ｃと光反射性金属層１４４との間で、放電ｄによる電流のリークが起こる。
【００５２】
上記電気絶縁性を示す数値基準の一つとして、絶縁破壊電圧がある。この絶縁破壊電圧は、絶縁破壊電圧以上の電圧が加わると絶縁状態が破壊されるという指標であり、絶縁破壊電圧が高い方が電気的に安定であると言える。
【００５３】
例えば、参考文献１（「太陽光発電システム構成材料」（工業調査会））によると、各種電気絶縁用プラスチックフィルム（２５μｍ）の絶縁破壊電圧（ｋＶ）のおおよその数値は、次の通りである。
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）：６．５、
ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）：７．５、
ＰＶＣ（延伸硬質塩ビ）：４．０、
ＰＣ（ポリカーボネート）：５．０、
ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）：６．０、
ＰＥ（ポリエチレン）：４．０、
ＴＡＣ（トリアセテート）：３．０、
ＰＩ（ポリイミド）：７．０
これらはいずれも、絶縁材料としての絶縁破壊電圧を満たしている（参考  ＪＩＳＣ２３１８／電気用二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム）。
【００５４】
また、ＰＶＦ（ポリ・フッ化・ビニル）の代表的な製品であるデュポン社のテドラーの絶縁破壊電圧は、約３．０ｋＶである。
太陽電池モジュールの絶縁性能の一つとして、最大システム電圧の２倍＋１０００Ｖの直流電圧を１分間印加しても絶縁破壊などの異常がないこと、と定められている（参考  ＪＩＳＣ８９１８／結晶系太陽電池モジュール）。最大システム電圧は、通常６００〜１０００Ｖである。
【００５５】
以上から、絶縁破壊電圧の平均値は３ｋＶ以上であるのが望ましく、上述の各種材料はこの基準を満たしている（参考  ＪＩＳＣ２１５１／電気用プラスチックフィルム試験方法の１７．２．２平板電極法）。絶縁破壊電圧が３ｋＶより小さい場合、長期使用による短絡や漏電の可能性が高くなる。
【００５６】
本実施形態における透光性絶縁層１４１は、上述の各種材料のいずれかからなる樹脂フィルムから構成されている。この透光性絶縁層１４１に使用する材料としては、透明あるいは半透明の材料であることが望ましく、光の散乱を生じる要素が少ない方が好ましい。
【００５７】
裏面シート１４に入射した光は、透光性絶縁層１４１を透過した後に光反射性金属層１４４で反射され、再度透光性絶縁層１４１を透過し、裏面シート１４からの反射光となる。したがって、透光性絶縁層１４１は、透明性が高く、散乱要素が少なければ、裏面シート１４へ入射した光が反射光となる際の効率が高くなる。
【００５８】
また、透光性絶縁層１４１に用いる材料としては上記に限ったものではなく、絶縁破壊電圧の基準値を満たす材料であれば、適宜採用することが可能である。例えば、ＥＶＡやＰＶＢ等を主成分とする合成樹脂フィルムを採用することも可能である。これらの樹脂を採用した場合には、充填層１３との密着性が向上するため好ましい。
【００５９】
透光性絶縁層１４１は、単層であってもよく、多層であってもよい。単層の場合には、上述の材料のいずれかを要求特性に合わせて選択することができる。
多層の場合の構成方法としては、例えばＰＥＴフィルムにＰＶＦ等のフッ素樹脂フィルムを貼り合わせる方法、ＰＥＴフィルムにＰＶＦ等のフッ素樹脂塗膜を形成する方法、ＰＥＴフィルムにＥＶＡやＰＶＢ等を主成分とする合成樹脂フィルムを貼り合わせる方法等が挙げられる。
【００６０】
ＰＶＦ等のフッ素樹脂、ＥＶＡやＰＶＢ等を主成分とする合成樹脂は、電気絶縁性の基準を満たすとともに、充填層１３との密着性が向上するため好ましい。しかし、単層で十分な強度を得ようとすると厚みを厚くする必要がありコスト高の要因となってしまう。したがって、強度を確保する基材との組合せによる多層構造とすることが好ましい。特に、フッ素樹脂に関しては、塗膜を形成する方法を採用することも出来、この方法だとフッ素樹脂フィルムを貼り合わせる方法よりも工程を簡略化でできるため、好ましい。
【００６１】
また、上述の材料のいずれか、例えばＰＥＴフィルムを２層貼り合わせた多層構造としてもよい。絶縁性を高めるためには、１枚構成よりも多層構成の方が、絶縁欠陥をカバーし、信頼性が高くなることが知られている。そのため、ＰＥＴフィルム単層よりも、２層貼り合わせた多層構造の方が、より絶縁性を向上させることができる。
なお、透光性絶縁層１４１の層構成は上記に限ったものではなく、要求特性に応じて適宜変更可能である。
【００６２】
（凹凸構造層）
凹凸構造層１４２は、ガラス転移温度９５℃以上の紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂から形成されている。
【００６３】
凹凸構造層１４２に使用する樹脂は、ガラス転移温度９５℃以上の紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂であれば、種類は特に限定されるものではない。例えばポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、アクリロニトリル−（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、リエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂を１種又は２種以上混合して使用することができる。
【００６４】
また、上述の樹脂の他に例えば散乱反射体、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等の各種添加剤が適宜配合されてもよい。
【００６５】
凹凸構造層１４２には、図４や図５に示すような、凹凸構造４２１が形成されている。凹凸構造４２１は、頂部が曲率を持つ形状でも良い。凹凸構造４２１の形状などについては後述する。
また、凹凸構造層１４２は、単層でもよく、多層でもよい。
【００６６】
（凹凸構造層の形成方法）
樹脂材料からなる凹凸構造層１４２を形成する方法として、単層の場合には金型を用いたプレス法・キャスティング法・押し出し成形法・射出成形法などが挙げられる。これらの方法では、シート形成と同時に凹凸構造４２１を形成することが可能である。
【００６７】
また、樹脂材料からなる凹凸構造４２１を形成する別の方法として、多層の場合には平面スタンパやロールスタンパの凹凸形成面に熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等を塗布または注入し、その上に基材４２２を配置して、硬化処理後にスタンパから離型するといった方法が挙げられる。これらの方法では、使用する樹脂の粘度を低くすることができるため成形性がよいという利点がある。また、このとき、凹凸構造４２１の頂部にあたる金型の凹部の形状が尖っていると形状の再現が難しいが、曲率をもつ形状であれば再現性良く構造を賦型することが可能であり、好適である。
【００６８】
使用する金型は、バイトによる金属板の切削加工や、バイト切削及び電子ビームによる描画やエッチングによって得られた母型の電鋳加工等により得ることができる。このような加工により成形された金型は、表面に凹凸構造４２１の逆型構造が形成されている。例えば、所望の形状をもつバイトで金属板を切削することで、所望凹凸構造４２１の逆型構造が形成された金型が得られる。このとき、バイトの先端形状が尖っていると形状の再現性が難しい、バイトの先端が欠けやすいなどの問題があるが、曲率をもつ先端形状であれば形状の再現性も高く、バイトの欠けなどの問題も生じにくく、好適である。金型は板状でもよく、ロール状でもよいが、ロール状の金型とする方が望ましい。ロール状の金型であれば、連続エンボス加工が可能であり、大きな面積を必要とする裏面シートの作製方法として好適である。
【００６９】
上述の製造方法で使用する基材は、特に限定されるものではなく、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＶＣ（延伸硬質塩ビ）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＴＡＣ（トリアセテート）、ＰＩ（ポリイミド）等の樹脂材料からなるフィルムを使用することができる。
【００７０】
また、凹凸構造層１４２を多層とする場合に、透光性絶縁層１４１を、凹凸構造４２１を支持する基材４２２として採用することも可能である。
光反射性金属層１４４に用いられる金属としては、金属光沢を有しかつ上記のいずれかの形成方法が可能であれば特に限定されるものではない。例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、等の単体もしくは合金が挙げられ、単層で形成してもよく複数の金属を積層して用いてもよい。中でも、反射性が高く、緻密な金属層が比較的容易に形成でき、安価なアルミニウムが好適である。
【００７１】
（バリア層）
バリア層１４３は、バルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金を、凹凸構造層１４２の凹凸構造４２１の表面に沿って形成、つまり凹凸構造４２１の表面に追従した層状になるように形成される。
【００７２】
バルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金を採用したバリア層１４３の形成手段としては、凹凸構造層１４２に収縮、黄変等の劣化を招来することなく均一に金属層が形成できれば特に限定されるものではなく、各種手段が可能であるが、（ａ）真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＰＶＤ法）、（ｂ）プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＣＶＤ法）が採用される。これらの中でも、生産性が高く良質な金属層が形成できる真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかを適宜用いればよい。
【００７３】
バリア層１４３に用いられる金属としては、バルブ金属、もしくはバルブ金属を含む合金が望ましい。バルブ金属とは、表面に酸化被膜を生じ不動態となる金属を指し、例えばアルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、亜鉛（Ｚｎ）、タングステン（Ｗ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）等が挙げられる。バリア層１４３としは、これら金属の単体もしくは合金を用いることが可能である。また、単層で形成してもよく複数の金属を積層して用いてもよい。中でも、優れた耐食性を示し、緻密な金属層が比較的容易に形成できる、クロムが好適である。
【００７４】
バリア層１４３は、酸化珪素、酸化アルミニウムなどの無機酸化物を、凹凸構造層１４２の凹凸構造４２１に追従した層状になるように形成してもよい。
無機酸化物を採用したバリア層１４３の形成手段としては、凹凸構造層１４２に収縮、黄変等の劣化を招来することなく無機酸化物層が形成できれば特に限定されるものではなく、各種手段が可能であるが、真空蒸着法により形成することが一般的である。この真空蒸着法以外の手段としてスパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などを用いることもできる。但し生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れている。この真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかを適宜用いればよい。またバリア層１４３と凹凸構造層１４２との密着性及びバリア層１４３の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能である。また、バリア層１４３の透明性を上げるために蒸着の際、酸素ガスなど吹き込んだりする反応蒸着を行ってもよい。
【００７５】
バリア層１４３に用いられる無機酸化物としては、透明性を有し、かつ酸素、水蒸気のガスバリア性を有し、かつ上記のいずれかの形成方法が可能であれば特に限定されるものではない。例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化マグネシウム、あるいはそれらの混合物などの無機酸化物が挙げられる。中でも、緻密な無機酸化物層が比較的容易に形成でき、長期安定性に優れる酸化珪素が好適である。
【００７６】
バリア層１４３の厚さは、用いられるバルブ金属若しくは無機化合物の種類、構成により最適条件が異なるが、一般的には５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲内が望ましく、その値は必要とされるバリア性の程度によって適宜選択される。ただし膜厚が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、ガスバリア材としての機能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を越える場合はフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、亀裂を生じる危惧がある。さらに好ましくは、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲内である。膜厚が１０ｎｍ未満であると、バルブ金属や無機酸化物の種類、構成によっては十分なバリア性が得られない可能性がある。また膜厚が１５０ｎｍを超える場合は、クラックやピンホールが発生しやすくなり、バリア性が低下する可能性がある。
【００７７】
図２では、バリア層１４３は、光反射性金属層１４４に対して凹凸構造層１４２側に形成されている。このバリア層１４３は、高温高湿環境下において、充填層１３にＥＶＡを用いた場合に発生する酢酸成分等を含むアウトガスや、凹凸構造層１４２に使用される樹脂材料の加水分解で生じる可能性のあるカルボン酸等、凹凸構造層１４２側で生じる光反射性金属層１４４を腐食させる成分をブロックし、光反射性金属層１４４の腐食を防止する。
【００７８】
（蒸着プライマー層）
なお、バリア層１４３と凹凸構造層１４２の間に、不図示の蒸着プライマー層を設けてもよい。
【００７９】
蒸着プライマー層は、凹凸構造層１４２上に設けられ、凹凸構造層１４２とバリア層１４３との間の密着性を高め、デラミネーションの発生等を防止することを目的とする。そのために蒸着プライマー層として好適に用いられるのは、有機官能基を有するシランカップリング剤、あるいはその加水分解物と、ポリオールおよびイソシアネート化合物等との複合物である。
【００８０】
さらに、蒸着プライマー層を構成する複合物について詳細に説明する。蒸着プライマー層に用いる上記シランカップリング剤の例としては、有機官能基を含むシランカップリング剤を用いることができ、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のシランカップリング剤或いはその加水分解物の１種ないしは２種以上を用いることができる。
【００８１】
さらに、これらのシランカップリング剤のうち、ポリオールの水酸基またはイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応する官能基を持つものが特に好ましい。例えばγ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシランのようなイソシアネート基を含むもの、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランのようなメルカプト基を含むものや、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランのようなアミノ基を含むものがある。さらにγ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシランやβ−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のようにエポキシ基を含むものや、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等のようなシランカップリング剤に水酸基等を付加したものでも良く、これら１種ないしは２種以上を用いることができる。
【００８２】
これらのシランカップリング剤は、一端に存在する有機官能基がポリオールとイソシアネート化合物からなる複合物中で相互作用を示し、もしくはポリオールの水酸基またはイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応する官能基を含むシランカップリング剤を用いることで共有結合をもたせることによりさらに強固なプライマー層を形成する。また、他端のアルコキシ基またはアルコキシ基の加水分解によって生成したシラノール基が無機酸化物中の金属や、無機酸化物の表面の極性の高い水酸基等と強い相互作用により無機酸化物との高い密着性を発現する。これによって、目的の物性を得ることができるものである。よって上記蒸着プライマー層としてシランカップリング剤を金属アルコキシドとともに加水分解反応させたものを用いても構わない。また上記シランカップリング剤のアルコキシ基がクロロ基、アセトキシ基等になっていてもよく、これらのアルコキシ基、クロロ基、アセトキシ基等が加水分解し、シラノール基を形成するものであればこの複合物に用いることができる。
【００８３】
また、蒸着プライマー層に用いるポリオールとは、高分子末端に、２つ以上のヒドロキシル基をもつもので、後に加えるイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応させるものである。このポリオールとして、アクリル酸誘導体モノマーを重合させて得られるポリオールもしくは、アクリル酸誘導体モノマーおよびその他のモノマーとを共重合させて得られるポリオールであるアクリルポリオールが好ましい。
【００８４】
中でもヒドロキシエチルメタクリレートやヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレートなどのアクリル酸誘導体モノマーを重合させたアクリルポリオールや、上記アクリル酸誘導体とスチレン等のその他のモノマーを加え共重合させたアクリルポリオールが好ましく用いられる。またイソシアネート化合物との反応性、シランカップリング剤との相溶性を考慮すると上記アクリルポリオールのヒドロキシル価が５〜２００（ｍｇＫＯＨ／ｇ）の間であることが好ましい。
【００８５】
アクリルポリオールとシランカップリング剤の配合比は、質量比で１／１から１０００／１の範囲であることが好ましく、より好ましくは２／１から１００／１の範囲にあることである。溶解および希釈溶媒としては、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトンなどのケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類等が単独および任意に配合されたものを用いることができる。
【００８６】
しかし、シランカップリング剤を加水分解するために塩酸等の水溶液を用いる場合には、共溶媒としてイソプロピルアルコール等のアルコール類と極性溶媒である酢酸エチルを任意に混合した溶媒を用いることが好ましい。
蒸着プライマー層に用いるイソシアネート化合物は、アクリルポリオールなどのポリオールと反応してできるウレタン結合により凹凸構造層１４２とバリア層１４３との密着性を高めるために添加されるもので、主に架橋剤もしくは硬化剤として作用する。
【００８７】
上記機能を発揮するイソシアネート化合物の具体例としては、芳香族系のトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）やジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、脂肪族系のキシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）やヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）などのモノマー類、これらの重合体、もしくは誘導体の１種、またはこれらの２種以上を用いることができる。
【００８８】
ここで、アクリルポリオールとイソシアネート化合物の配合比は特に制限されるのもではない。ただし、イソシアネート化合物が少なすぎると硬化不良になる場合があり、またそれが多すぎるとブロッキング等が発生し加工上問題がある。そこでアクリルポリオールとインソシアネート化合物との配合比としては、イソシアネート化合物由来のＮＣＯ基がアクリルポリオール由来のＯＨ基の５０倍以下であることが好ましく、特に好ましいのはＮＣＯ基とＯＨ基が当量で配合される場合である。混合方法は、周知の方法が使用可能であり特に限定されない。
【００８９】
蒸着プライマー層は、シランカップリング剤、ポリオール、イソシアネート化合物を混合した複合溶液を作成し、凹凸構造層１４２にコーティングしてから乾燥硬化して形成する。蒸着プライマー層を形成するプライマー用塗工剤は、具体的にはシランカップリング剤とポリオールを混合し、溶媒、希釈剤を加え任意の濃度に希釈した後、イソシアネート化合物と混合して作成する。上記方法以外にシランカップリング剤とポリオールを溶媒中混合しておき予めシランカップリング剤とポリオールを反応させたものを溶媒、希釈剤を加え任意の濃度に希釈した後、イソシアネート化合物を加えて作製する方法などがある。
【００９０】
上記プライマー用塗工剤にさらに各種添加剤、例えば、３級アミン、イミダゾール誘導体、カルボン酸の金属塩化合物、４級アンモニウム塩、４級ホスホニウム塩等の硬化促進剤や、フェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の酸化防止剤、レベリング剤、流動調整剤、触媒、架橋反応促進剤、充填剤等を添加する事も可能である。
【００９１】
蒸着プライマー層は、プライマー用塗工剤を、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコートなどの周知の塗布方式を用い凹凸構造層１４２の上にコーティングし、その後コーティング膜を乾燥し溶媒等を除去し硬化させることによって形成する。
【００９２】
蒸着プライマー層の厚さは、均一に塗膜を形成することができれば特に限定しないが、一般的に０．０１μｍ以上２μｍ以下の範囲であることが好ましい。厚さが０．０１μｍより薄いと、均一な塗膜が得られにくく密着性が低下する場合がある。また厚さが２μｍを越える場合は厚いために塗膜にフレキシビリティを保持させることができず、外的要因により塗膜に亀裂を生じる恐れがあるため好ましくない。特に好ましいのは、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内にあることである。
【００９３】
（バリア被膜層）
また、バリア層１４３上に、バリア層１４３を保護し、さらに高いバリア性を付与するために不図示のバリア被膜層を設けてもよい。
【００９４】
上記のバリア被膜層の形成材料としては、例えば、水溶性高分子と１種以上の金属アルコキシドおよび／またはその加水分解物からなるもの、さらには、上記金属アルコキシドが、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のいずれかからなる溶液を塗布形成したものが挙げられる。
バリア被膜層の形成材料の他の例としては、水溶性高分子と塩化銀からなるもの、さらには上記水溶性高分子が、ポリビニルアルコールからなる溶液を塗布形成したものがある。
【００９５】
バリア被膜層は、具体的には、水溶性高分子と塩化錫を水系（水あるいは水／アルコール混合）溶媒で溶解させた溶液、あるいは上記溶液に金属アルコキシドを直接、あるいは予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合した溶液をバリア層１４３にコーティングして加熱乾燥することで形成する。バリア被膜層を形成する各成分についてさらに詳細に説明する。
【００９６】
本実施形態のバリア被膜層を形成するために用いられる水溶性高分子の具体例として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。特にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）はガスバリア性が最も優れる。ここでいうＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるもので、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分けん化ＰＶＡから、酢酸基が数％しか残存していない、いわゆる完全ＰＶＡまでを含み、特に限定されない。
【００９７】
また、塩化錫は塩化第一錫（ＳｎＣｌ2）、塩化第二錫（ＳｎＣｌ4）、あるいはそれらの混合物であってもよく、無水物でも水和物でも用いることができる。
さらに、金属アルコキシドとしては、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）４〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ3Ｈ7）3〕などの一般式、Ｍ
（ＯＲ）ｎ（Ｍ：Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等の金属、Ｒ：ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5等のアルキル基）で表されるものがあげられる。中でも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が加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。
【００９８】
上述した各成分を単独、またはいくつかを組み合わせた溶液をバリア層１４３にコーティングして加熱乾燥することで、バリア被膜層を形成することができる。さらに、バリア被膜層にはガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤などの添加剤を加えてもよい。
バリア被膜層に加えられるイソシアネート化合物は、その分子中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有するものであり、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート（ＴＴＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）などのモノマー類と、これらの重合体、または誘導体などがある。
【００９９】
バリア被膜層を形成するための溶液の塗布方法には、ディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法などの従来公知の手段を用いることができる。またバリア被膜層の厚さは、被膜層を形成する溶液の種類や加工条件によって異なるが、乾燥後の厚さが０．０１μｍ以上あることが必要であり、厚さが５０μｍ以上では膜にクラックが生じ易くなるため、０．０１〜５０μｍの範囲が好ましい。
【０１００】
（光反射性金属層）
光反射性金属層１４４は、例えば、アルミニウムや銀などの金属を、凹凸構造層１４２の凹凸構造４２１に追従した層状になるように形成されたバリア層１４３上に、同様に凹凸構造４２１に追従した層状になるように形成する。
【０１０１】
光反射性金属層１４４の形成手段としては、均一に金属層が形成できれば特に限定されるものではなく、（ａ）真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ    Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＰＶＤ法）、（ｂ）プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ    Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＣＶＤ法）が採用される。これらの中でも、生産性が高く良質な金属層が形成できる真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかを適宜用いればよい。
【０１０２】
光反射性金属層１４４に用いられる金属としては、金属光沢を有しかつ上記のいずれかの形成方法が可能であれば特に限定されるものではない。例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、等の単体もしくは合金が挙げられ、単層で形成してもよく複数の金属を積層して用いてもよい。中でも、反射性が高く、緻密な金属層が比較的容易に形成でき、安価なアルミニウムが好適である。
【０１０３】
光反射性金属層１４４の厚さの下限としては、１０ｎｍが好ましく、２０ｎｍが特に好ましい。一方、光反射性金属層１４４の厚さの上限としては、２００ｎｍが好ましく、１００ｎｍが特に好ましい。光反射性金属層１４４の厚さが１０ｎｍの下限より小さいと、光反射性金属層１４４に入射する光を十分に反射することができない。２０ｎｍ以上の厚さがあれば、より確実に光反射性金属層１４４に入射する光を反射することができる。一方、光反射性金属層１４４の厚さが２００ｎｍの上限を超えると、光反射性金属層１４４に目視でも確認できるクラックが発生しやすく、１００ｎｍ以下であれば、目視で確認できないようなクラックも発生しにくい。
【０１０４】
光反射性金属層１４４は、バリア層１４３上に、凹凸構造層１４２の凹凸構造４２１に追従した形状に形成されており、光反射性金属層１４４は凹凸構造を為している。
即ち、この光反射性金属層１４４は、光反射性金属層１４４に入射した光を所定の方向へ反射する機能を有する。このような反射機能を備えるためには、光反射性金属層１４４が有する反射面が鏡面反射面であることが望ましい。
【０１０５】
（耐候層）
耐候層１４６には、耐高温、耐高湿、耐加水分解、難燃性等の長期耐候性が要求される。これらの要求を満たすものとして、一般的に、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）等のフッ素樹脂フィルムやフッ素樹脂塗膜、もしくは低オリゴマーＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等の耐加水分解性を高めたタイプのＰＥＴフィルム等が使用される。この他耐候性に優れるＰＥＮフィルム等を使用してもよい。なお、該耐候層１４６の材料としては上記に限ったものではなく、長期耐候性の基準値を満たす材料であれば適宜採用することができる。
【０１０６】
耐候層１４６は、単層であってもよく、多層であってもよい。単層の場合には、上述の材料のいずれかを要求特性に合わせて選択することができる。ＰＶＦは、長期耐候性に特に優れているため好適である。また低オリゴマーＰＥＴフィルム等の耐加水分解性のＰＥＴフィルムは、安価でありながら長期耐候性にも優れているため、好適である。
【０１０７】
この耐候層１４６が多層構造の場合の例としては、ＰＥＴフィルムにＰＶＦ（ポリ・フッ化・ビニル）等のフッ素樹脂フィルムを接着層を介して貼り合わせたものや、ＰＥＴフィルムにＰＶＦ等のフッ素樹脂塗膜を形成したもの等が挙げられる。
【０１０８】
ＰＶＦ等のフッ素樹脂は、長期耐候性に非常に優れており、単層でも十分な性能を発揮するものの、単層で十分な強度を得ようとすると厚みを厚くする必要がありコスト高の要因となる。よって、強度を確保する基材との組合せによる多層構造とすることが好ましい。
【０１０９】
なお、耐候層１４６の層構成は上記に限ったものではなく、要求特性に応じて適宜変更可能である。
耐候層１４６は、接着層１４５を介して、光反射性金属層１４４と貼り合わせられている。
【０１１０】
（接着層）
接着層１４５には、接着強度が長期間の屋外使用で劣化しデラミネーションなどを生じないこと、黄変の程度が小さいことなどが要求される。これらの要求を満たすものとして、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系の樹脂を１種又は２種以上混合したラミネート用接着剤を使用することができる。
【０１１１】
また、長期間の屋外暴露による接着剤の劣化を防止するために劣化防止剤を添加しても良い。劣化防止剤としては、例えば、イソシアネート系添加剤（ＴＤＩ、ＸＤＩなど）、カルボジイミン、エポキシなどの添加剤が挙げられる。
また、さらに、例えば、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等の各種添加剤が適宜配合されてもよい。
【０１１２】
また、耐候層１４６を光反射性金属層１４４を貼り合わせる方法は、例えば、ドライラミネーション方法、ノンソルベントドライラミネーション方法、ホットメルトラミネーション方法、エクストルージョンラミネーション方法を利用したサンドイッチ・エクストルージョンラミネーション方法などの公知の方法を適宜使用することができる。
【０１１３】
（凹凸構造）
凹凸構造４２１は、略プリズム形状（図４（ａ）参照）、略多角錐形状（図４（ｂ）参照）、あるいはこれら形状の逆型形状のいずれかの形状とするのが望ましい。また、頂部に曲率を有する略プリズム形状（図５（ａ）参照）、頂部に曲率を有する略多角錐形状（図５（ｂ）参照）、あるいはこれら形状の逆型形状のいずれかの形状としてもよい。略プリズム形状とは、凹凸構造の単位構造がプリズム形状若しくはプリズム形状に近似した形状となっていることを指す。略多角錐形状とは、凹凸構造の単位構造が多角錐形状若しくは多角錐形状に近似した形状となっていることを指す。
【０１１４】
また、これら構造は、図６に示すような単位構造の底辺Ｘと高さＹのアスペクト比が、０．３５以下であることが望ましい。単位構造のアスペクト比が０．３５より大きい場合には、凹凸構造４２１を成形するときに金型の先端部分に樹脂が残りやすく成形性が低下してしまう。単位構造のアスペクト比が０．３５以下であるならば、樹脂が金型に残る可能性が低くなり、設計通りの形状に成形することができる。また、単位構造のアスペクト比は、０．１５以上であることが望ましい。当該アスペクト比が０．１５より小さいと、光利用効率を向上させる効果が弱くなる。この理由については後述する。
【０１１５】
凹凸構造４２１は、該凹凸構造４２１を構成する複数の凸部が一定のピッチで配列された周期構造を有していてもよく、当該ピッチがランダムとされた不定形構造であってもよい。
【０１１６】
凹凸構造４２１が周期構造を有する場合の凸部のピッチとしては、３０μｍ以下であることが望ましい。  当該ピッチが３０μｍより大きい場合には、ピッチの増大にともなって構造の高さが高くなるため耐候層１４６を光反射性金属層１４４と接着層１４５を介して貼り合わせる際に、気泡が入りやすい等の問題が発生し易くなり好ましくない。また、接着層１４５の厚みを厚くする必要があり形成そのものも困難となる他、コスト高の要因となってしまう。この点、ピッチが３０μｍ以下であれば貼り合わせの際に気泡等の問題が発生する可能性が低くなり、さらに、成形性、コストの観点から好ましい。
【０１１７】
また、凹凸構造４２１が周期構造を有する場合の凸部のピッチは１０μｍ以上であることが望ましい。当該ピッチが１０μｍ未満の場合、凹凸構造４２１で光が反射する際に光の回折が起こり得る。該回折光は、分光し広がった光となるため制御が難しく、特定方向に反射する上で好ましくない。さらに、金型を切削する時間が長く、タクトが低下し生産効率が悪くなるため好ましくない。この点、ピッチが１０μｍ以上であれば、光を適確に特定方向に反射することができ、さらに、発電効率の観点から好ましい。
【０１１８】
なお、上記光反射性金属層１４４のような凹凸構造を為す金属層を形成する別の方法として、例えば凹凸構造が形成された樹脂フィルムに金属粒子やフレークを含有した樹脂をコーティングする等の方法も挙げられるが、この方法では、鏡面反射性が劣るために光利用効率の向上効果が小さいため好ましくない。
【０１１９】
上記光反射性金属層１４４のような凹凸構造を為す金属層を形成するさらに別の方法として、例えば凹凸構造を金属箔に直接形成する等の方法も挙げられるが、この方法では、金属層の厚みが厚いために抵抗が低く、モジュールを固定するアルミフレームや端子ＢＯＸとつながる配線などとの通電が起こりやすくなるため、好ましくない。
ここで、光反射性金属層１４４から陰極２２ｃに放電が起こるときの様子を、図７に、示す。  なお、図７は、透光性絶縁層１４１が凹凸構造層１４２を兼ねる場合の例である。
【０１２０】
図７（ａ）のように、光反射性金属層１４４を有していると、等電位線ＰＩが密集する層Ｉｃができる。この層は、放電が起き易くなってしまう。そのため、十分な絶縁性を得るためには、絶縁層１４１の総厚ＩｔからＩｃを引いたものが十分な厚みを有している必要がある。
等電位線ＰＩが密集する層Ｉｃでは、全体の絶縁層１４１が絶縁破壊するより低い電圧で絶縁破壊してしまう。そのため、絶縁層１４１の絶縁破壊電圧Ｄｖは、上述の絶縁層１４１の総厚Ｉｔより上述の等電位線ＰＩが密集する層Ｉｃを引いた厚みＩｅと単位厚み当りの絶縁耐力Ｄｓをかけたものとなる。絶縁破壊電圧Ｄｖを式で表すと、
【０１２１】
【数１】
2012015404.tif 000003
となる。
【０１２２】
なお、等電位線ＰＩが密集する層Ｉｃは、光反射性金属層１４４の頂部１４４ｔのピッチＰｔの半分となる。
【０１２３】
また、絶縁破壊電圧は、３ｋＶ以上あれば、通常の太陽電池モジュールの使用で絶縁破壊が起こらないため、上述の絶縁層１４１の総厚Ｉｔ、光反射性金属層１４４の頂部１４４ｔのピッチＰｔは以下の式を満たす必要がある。
【０１２４】
【数２】
2012015404.tif 000004
【０１２５】
また、頂部１４４ｔが尖状であると、図７（ａ）に示すように電荷集中Ｅｃにより低い電圧でも光反射性金属層１４４から放電破壊が起こり透光性絶縁層１４１中で放電することにより透光性絶縁層１４１に黒化が起きてしまう。黒化すると透光性絶縁層１４１の透過量が落ちるため、光反射性金属層１４４で反射されて太陽電池セル１２に入射する光が減少する。そのため、図７（ｂ）に示すような、曲率を有するものが好ましい。この頂部１４４ｔに内接する円Ｐｃの半径ｒは、大きいほど電荷集中を防げるが、頂部１４４ｔのピッチＰｔの１０％より大きいと、多くの光を散乱してしまい太陽電池モジュール１の発電効率を落としてしまう。そのため、上述の半径ｒは、１０％以下である事が好ましい。また、上述の半径ｒは小さすぎると電荷集中が起きてしまうため、頂部１４４ｔのピッチＰｔの１％以上であることが好ましい。
【０１２６】
（その他）
以上のように、裏面シート１４は、透光性絶縁層１４１、凹凸構造層１４２、バリア層１４３、光反射性金属層１４４、接着層１４５、耐候層１４６を備える。なお、各層は、必要に応じて接着層（図２において図示省略）を介して貼り合わせても良い。貼り合わせる方法は、例えば、ドライラミネーション方法、ノンソルベントドライラミネーション方法、ホットメルトラミネーション方法、エクストルージョンラミネーション方法を利用したサンドイッチ・エクストルージョンラミネーション方法などの公知の方法を適宜使用することができる。用いる接着剤としては、接着強度が長期間の屋外使用で劣化しデラミネーションなどを生じないこと、黄変の程度が小さいことなどが要求される。これらの要求を満たすものとして、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系の樹脂を１種又は２種以上混合したラミネート用接着剤を使用することができる。
【０１２７】
また、長期間の屋外暴露による接着剤の劣化を防止するために劣化防止剤を添加しても良い。劣化防止剤としては、例えば、イソシアネート系添加剤（ＴＤＩ、ＸＤＩなど）、カルボジイミン、エポキシなどの添加剤が挙げられる。
また、さらに、例えば、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等の各種添加剤が適宜配合されてもよい。
【０１２８】
（作用など）
次に、裏面シート１４による光利用効率の向上の仕組みを図８を参照して説明する。
図８においては、裏面シート１４に入射した光が凹凸構造を為す光反射性金属層１４４によって反射されて太陽電池セル１２の受光面Ｊに入射する過程を示している。なお、図８においては、凹凸構造４２１としてプリズム構造を採用している。
【０１２９】
図８に示すように、裏面シート１４には凹凸構造を為す光反射性金属層１４４が設けられている。太陽電池モジュール１の入射面１１０から入射した光のうち太陽電池モジュール１内を透過して裏面シート１４に入射した光Ｈ１は、光反射性金属層１４４で反射される。反射された光Ｈ２は前面板１１と大気の間等の界面で再度反射され、太陽電池セル１２の受光面Ｊに入射する光Ｈ３となり光電変換される。したがって、太陽電池セル１２の受光面Ｊに入射する光Ｈ３が増加すれば、光電変換量が増え、光利用効率の向上を見込むことができる。
【０１３０】
この点、本実施形態においては、凹凸構造を為す光反射性金属層１４４は、前面側から入射する光を特定方向へ反射することができる。この反射光が再入射することにより、太陽電池セル１２の受光面Ｊに入射する光Ｈ３が増加する。したがって、光の利用効率を向上させて発電量を増加させることが可能となる。
図８（ｃ）に凹凸構造を為す光反射性金属層１４４を構成するプリズムの頂角θと反射角α（入射角α）の関係を示す。この図８（ｃ）に示すように、入射面１１０に対して垂直に光が入射した場合には、頂角θと反射角αの間には以下の関係が成り立つ。
【０１３１】
【数３】
2012015404.tif 000005
【０１３２】
凹凸構造を為す光反射性金属層１４４で反射した光Ｈ２は、前面板１１と大気の界面で反射する。このときの入射光Ｈ２の入射角は２αである。
ここで、２αが臨界角φ以上の場合には、前面板と大気の界面で全反射するため、入射光Ｈ２はロスが極めて少なく反射光Ｈ３となる（図８（ａ）参照）。
【０１３３】
一方、２αが臨界角φより小さい場合には、反射光Ｈ３の他に透過光Ｈ４が発生する（図８（ｂ）参照）。この透過光Ｈ４の発生にすると反射光Ｈ３の光量が減少し、太陽電池セル１２の受光面Ｊに入射する光Ｈ３の光量が減少するため、入射光Ｈ２の入射角２αが臨界角φ以上となることが望ましい。
なお、上記臨界角φは、前面板１１の屈折率ｎ１と大気の屈折率ｎ２によって決定され、以下の関係式が成立する。
【０１３４】
【数４】
2012015404.tif 000006
【０１３５】
例えば、前面板１１に強化ガラスなどのガラスを用いた場合には、屈折率ｎ１は約１．５、大気の屈折率ｎ２は約１．０であるため、臨界角φは約４２°となる。
以上から、凹凸構造を為す光反射性金属層１４４での反射光Ｈ２を有効に利用するためには、２αが臨界角φ以上となる必要があり、上記のように臨界角φが４２°の際には凹凸構造を為す光反射性金属層１４４での反射角αが２１°以上であることが要求される。
【０１３６】
ここで、凹凸構造４２１がプリズム構造である場合のプリズムの底辺Ｘと高さＹのアスペクト比に対する頂角θ及び凹凸構造を為す光反射性金属層１４４での反射角αの値を下記の表１に示す。上述のように、凹凸構造を為す光反射性金属層１４４での反射光Ｈ２を有効に利用するためには、反射角αが２１°以上である必要があるため、プリズムのアスペクト比を０．２以上に設定する必要がある。
【０１３７】
【表１】
2012015404.tif 000007
【０１３８】
以上においては、前面板１１の入射面１１０への入射角が０°である場合を考えてきたが、実際には、入射する光の入射角は様々である。そのため、アスペクト比が０．１５以上、すなわち前面板１１と大気の界面に入射する光Ｈ２の入射角２αと臨界角φの差が約１０°以内であれば、光の入射角が異なる場合でも最終的に受光面Ｊに入射する光は発生する。しかし、アスペクト比が０．１５未満になると、前面板１１と大気の界面に入射する光Ｈ２の入射角２αが臨界角φよりも１０°近く小さくなり、全反射する光が少なくなる。したがって、上記アスペクト比は、少なくとも０．１５以上であることが好ましい。これにより、光の利用効率を大きく保持することができる。
【０１３９】
なお、上述のように、プリズムのアスペクト比が０．３５以上であると成形性が悪くなるためアスペクト比は、０．３５以下であることが望ましく、したがって、本実施形態におけるアスペクト比は、０．１５以上０．３５以下に設定されている。
【０１４０】
そして、本実施形態の太陽電池裏面シート及び太陽電池モジュールによれば、凹凸構造層がガラス転移温度９５℃以上の紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂から形成されていることにより、高温環境下における樹脂の劣化や変形を防ぐことがでる。
【０１４１】
また、凹凸構造を形成した光反射性金属層含む太陽電池裏面シートが、バリア層をさらに含むことにより、高温高湿環境下における光反射性金属層の腐食を防ぐことができる。この結果、太陽電池裏面シートに対し前面側から入射した光を特定方向へと向けて反射し、太陽電池セルに再入射させ、太陽電池モジュールにおける光の利用効率を向上させて発電量を増加させる効果を、長期にわたって持続することが可能となる。
【０１４２】
「第２実施形態」
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。
（裏面シート）
図９は、第２実施形態の裏面シート１５の概略構成を示す縦断面図である。
【０１４３】
この裏面シート１５は、太陽電池セル１２自体を透過した光や太陽電池セル１２に入射せずに充填層１３を透過した光Ｈ１を反射する機能を有する。
本実施形態の裏面シート１５は、前面側（光源側）から順に、透光性絶縁層１４１、凹凸構造層１４２、光反射性金属層１４４、バリア層１４３、接着層１４５、及び耐候層１４６が積層されて構成されている。すなわち、基本構成は、上記第１実施形態と同様である。ただし、バリア層１４３の配置場所が異なっている。
【０１４４】
使用する材料、作製方法に関しても、バリア層１４３を光反射性金属層１４４に対して耐候層１４６側に形成すること以外は、同様の材料の使用が可能であり、同様の作製方法を採用することが可能である。
【０１４５】
（バリア層）
ここで、バリア層１４３は、光反射性金属層１４４に対して耐候層１４６側に形成されている。このバリア層１４３は、高温高湿環境下において、耐候層１４６側から侵入してくる可能性のある水蒸気や、接着層１４５に使用される樹脂材料の加水分解で生じる可能性のあるカルボン酸等、耐候層１４６側で生じる光反射性金属層１４４を腐食させる成分をブロックし、光反射性金属層１４４の腐食を防止する。
【０１４６】
また、バリア層１４３を、光反射性金属層１４４に対して、凹凸構造層１４２側、及び耐候層１４６側の両方に設けてもよい（図示せず）。このとき、凹凸構造層１４２側、及び耐候層１４６側のそれぞれで生じる可能性のある、光反射性金属層１４４を腐食させる成分を、両側からブロックすることが出来るため、好適である。
【０１４７】
以上、本発明に基づく実施形態について説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく多少の設計変更等も可能である。
【０１４８】
（変形例）
例えば、第１構成例の裏面シート２０として、図１０に示す層構成のものであってもよい。
この裏面シート２０においては、透光性絶縁層１４１としてＰＥＴフィルムを用いている。この透光性絶縁層１４１の裏面側には、凹凸構造層１４２、バリア層１４３、及び光反射性金属層１４４が積層されており、さらに接着層１４５を介して耐加水分解性のＰＥＴフィルムからなる耐候層１４６が配置されている。このとき、凹凸構造層１４２が多層構成となっており、透光性絶縁層１４１が凹凸構造４２１を支持する基材４２２を兼ねている。
【０１４９】
また、第２構成例の裏面シート３０として、図１１に示す層構成のものであってもよい。
この裏面シート３０においては、透光性絶縁層１４１としてＥＶＡフィルムを用いている。この透光性絶縁層１４１の裏面側には、凹凸構造４２１と基材４２２からなる凹凸構造層１４２、バリア層１４３、光反射性金属層１４４とが積層されており、さらに接着層１４５を介して耐加水分解性のＰＥＴフィルムからなる耐候層１４６が配置されている。このとき、透光性絶縁層１４１と凹凸構造層１４２を構成する基材４２２は接着層１４７を介して貼り合わされている。
【０１５０】
また、第３構成例の裏面シート４０として、図１２に示す層構成のものであってもよい。
この裏面シート４０においては、透光性絶縁層１４１としてＰＥＴフィルムを用い及び光反射性金属層１４４が積層されており、さらに接着層１４５を介してＰＥＴフィルム４６１とＰＶＦフィルム４６２からなる耐候層１４６が配置されている。このとき、耐候層１４６を構成するＰＥＴフィルム４６１とＰＶＦ４６２は接着層４６３を介して貼り合わされている。また、透光性絶縁層１４１と凹凸構造層１４２は接着層１４７を介して貼り合わされている。
【０１５１】
そして、第４構成例の裏面シート５０として、図１３に示す層構成のものであってもよい。
この裏面シート５０においては、透光性絶縁層１４１としてＥＶＡフィルムを用いている。この透光性絶縁層１４１の裏面側には、凹凸構造４２１と基材４２２からなる凹凸構造層１４２、バリア層１４３、光反射性金属層１４４とが積層されており、さらに接着層１４５を介してＰＥＴフィルム４６１とＰＶＦフィルム４６２からなる耐候層１４６が配置されている。このとき、耐候層１４６を構成するＰＥＴフィルム４６１とＰＶＦ４６２は接着層４６３を介して貼り合わされている。また、透光性絶縁層１４１と凹凸構造層１４２を構成する基材４２２は接着層１４７を介して貼り合わされている。
【０１５２】
このような第１〜４構成例の裏面シート２０，３０，４０，５０においても第１実施形態の裏面シート１４と同様に、光反射性金属層１４４を含むため、前面側に向かって光を効率良く反射することができる。したがって、太陽電池モジュール１の光の利用効率を向上させて発電量を増大させることが可能となる。
【０１５３】
なお、上記実施形態及び第１〜第４構成例の裏面シート１４，２０，３０，４０，５０において、凹凸構造４２１としてプリズム構造を採用する場合、単位構造であるプリズムの長手方向を太陽電池セル１２に対して傾斜して配置すると、より光利用効率を向上させることができ好ましい。
【０１５４】
また、上記実施形態及び第１〜第４構成例の裏面シート１４，２０，３０，４０，５０において、凹凸構造４２１としてプリズム構造を採用する場合、単位構造であるプリズムの長手方向を太陽電池セル１２のそれぞれの端面に並行にして配置すると、より光利用効率を向上させることができ好ましい。
【０１５５】
さらに、裏面シート１４，２０，３０，４０，５０は、太陽電池モジュール１への使用に限るものではなく、ＬＥＤ照明やＥＬ素子などの発光素子の光利用効率向上など、光利用効率向上が望まれる光学素子やディスプレイ部材への転用が可能である。
【実施例１】
【０１５６】
次に、上記実施形態に基づく実施例につて説明する。
（比較例１）
比較のための比較例１として、図１４に示した裏面シート６０、即ち、ＰＥＴフィルムからなる透光性絶縁層１４１、凹凸構造層１４２、光反射性金属層１４４、接着層１４５、耐加水分解性ＰＥＴフィルムからなる耐候層１４６の順に積層した裏面シート６０を作製した。
【０１５７】
評価は、裏面シート６０、ＥＶＡフィルム、強化ガラスの順に積層し、真空ラミネータで熱ラミネートを行うことで作製した、評価用サンプル１を用いて実施した。
評価用サンプル１は、太陽電池セル１２を省いた以外は太陽電池モジュール１と同様の構成である。
【０１５８】
裏面シート６０は、バリア層１４３を省いた以外は裏面シート２０と同様の構成であり、ここでは光反射性金属層１４４として、アルミニウムを採用した。
また、凹凸構造層１４２としてガラス転移温度１０１℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ｊを採用した。
【０１５９】
（実施例１）
実施例１として、図１０に示した上記第１構成例の裏面シート２０、即ち、ＰＥＴフィルムからなる透光性絶縁層１４１、凹凸構造層１４２、バリア層１４３、光反射性金属層１４４、接着層１４５、耐加水分解性ＰＥＴフィルムからなる耐候層１４６の順に積層した裏面シート２０を作製した。
【０１６０】
評価は、裏面シート２０、ＥＶＡフィルム、強化ガラスの順に積層し、真空ラミネータで熱ラミネートを行うことで作製した、評価用サンプル２を用いて実施した。
評価用サンプル２は、太陽電池セル１２を省いた以外は太陽電池モジュール１と同様の構成である
裏面シート２０は、比較例１の裏面シート６０と同様に、光反射性金属層１４４としてアルミニウムを採用した。
【０１６１】
また、凹凸構造層１４２としてガラス転移温度７３℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ａ、７７℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｂ、８１℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ｃ、８４℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ｄ、８８℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｅ、９１℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｆ、９３℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ｇ、９５℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ｈ、９７℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｉ、１０１℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ｊ、１０４℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｋ、１０７℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｌ、１１０℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ｍ、１１３℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｎ、１１８℃の紫外線硬化樹脂である樹脂Ｏの１５種類を用いて作製した。
このとき、バリア層１４３としてクロムを採用した。
【０１６２】
（実施例２）
実施例２として、図１０に示した上記第１構成例の裏面シート２０、即ち、ＰＥＴフィルムからなる透光性絶縁層１４１、凹凸構造層１４２、バリア層１４３、光反射性金属層１４４、接着層１４５、耐加水分解性ＰＥＴフィルムからなる耐候層１４６の順に積層した裏面シート２０を作製した。
【０１６３】
評価は、裏面シート２０、ＥＶＡフィルム、強化ガラスの順に積層し、真空ラミネータで熱ラミネートを行うことで作製した、評価用サンプル３を用いて実施した。
評価用サンプル３は、太陽電池セル１２を省いた以外は太陽電池モジュール１と同様の構成である。
裏面シート２０は、比較例１の裏面シート６０と同様に、光反射性金属層１４４としてアルミニウムを採用した。
【０１６４】
また、凹凸構造層１４２としてガラス転移温度１０４℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｋ、バリア層１４３として酸化珪素を採用した。
【０１６５】
（実施例３）
実施例３として、図１５に示した裏面シート７０、即ち、ＰＥＴフィルムからなる透光性絶縁層１４１、凹凸構造層１４２、光反射性金属層１４４、バリア層１４３、接着層１４５、耐加水分解性ＰＥＴフィルムからなる耐候層１４６の順に積層した裏面シート７０を作製した。
【０１６６】
評価は、裏面シート７０、ＥＶＡフィルム、強化ガラスの順に積層し、真空ラミネータで熱ラミネートを行うことで作製した、評価用サンプル４を用いて実施した。
評価用サンプル４は、太陽電池セル１２を省いた以外は太陽電池モジュール１と同様の構成である。
【０１６７】
裏面シート７０は、バリア層１４３を光反射性金属層１４４の耐候層１４６側に配置した以外は裏面シート２０と同様の構成であり、また、比較例１の裏面シート６０と同様に、光反射性金属層１４４としてアルミニウムを採用した。
【０１６８】
また、凹凸構造層１４２として、ガラス転移温度１０７℃の熱硬化性樹脂である樹脂Ｌ、バリア層１４３としてクロムを採用した。
【０１６９】
（高温高湿試験の実施）
比較例１、及び実施例１〜３の評価用サンプル１〜４において、長期耐候性を評価するために高温高湿試験（温度８５℃温度８５％の環境下で１０００時間）を行った（参考  ＪＩＳＣ８９９０／地上設置の結晶シリコン太陽電池（ＰＶ）モジュール−設計適格性確認及び形式認証のための要求事項の１０．１３高温高湿試験）。
【０１７０】
（凹凸構造の形状評価）
実施例１の評価用サンプル２（樹脂Ａ〜Ｏ）において、上記高温高湿試験の実施前後の凹凸構造４２１の形状評価を行った。形状評価は、ミクロトーム（ＬＥＩＣＡ社製）を使用して断面を削り出した後、走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製）を用いて断面形状の観察を行った。
【０１７１】
断面形状を観察し、上記高温高湿試験前後の形状を比較した結果、樹脂Ａ、Ｂ、Ｃにおいては凹凸構造４２１の変形が認められた。樹脂Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇにおいては僅かに変形が認められた。樹脂Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏにおいては、凹凸構造４２１の変形は認められなかった。
【０１７２】
（層間密着評価）
実施例１の評価用サンプル２（樹脂Ａ〜Ｏ）において、上記高温高湿試験の実施前後の層間密着評価を行った。層間密着評価は、テンシロン（エー・アンド・ディ社製）を使用して、耐候層１４６の剥離強度の測定を行った（参考  ＡＳＴＭ  Ｄ−１８７６／Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｅｅｌ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ（Ｔ−Ｐｅｅｌ  Ｔｅｓｔ））。
【０１７３】
剥離強度を測定し、上記高温高湿試験前後の剥離強度を比較した結果、まず、試験前はいずれも剥離強度が８Ｎ／ｃｍ程度であった。試験後は、樹脂Ａ、Ｂ、Ｃにおいては、剥離強度は１Ｎ／ｃｍ以下であった。樹脂Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇにおいては、剥離強度は１〜５Ｎ／ｃｍ程度であった。樹脂Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏにおいては、剥離強度は５Ｎ／ｃｍ以上であった。なお、剥離箇所は、凹凸構造層１４２とバリア層１４３の界面であった。
【０１７４】
凹凸構造４２１の形状評価と、層間密着評価の結果を表２に示す。表２から、凹凸構造層１４２を形成する樹脂材料のガラス転移温度が９５℃以上であれば、高温高湿試験後の形状変化を防ぐことができ、かつ層間密着の低下を防ぐことができることが確認できた。
【０１７５】
【表２】
2012015404.tif 000008
【０１７６】
（光反射性金属層の耐食性評価）
評価用サンプル１〜４において、上記高温高湿試験の実施前後の耐食性評価を行った。耐食性評価は、分光光度計（島津製作所社製）を使用して、透過率の測定を強化ガラス側から行った。
【０１７７】
透過率の測定結果（測定波長９００ｎｍ）を表３に示す。９００ｎｍの透過率において、比較例１の評価用サンプル１の試験後の透過率は、試験前の透過率に比べて３８％上昇しているのに対し、実施例１〜３の評価用サンプル２〜４の試験後の透過率は、試験前の透過率に比べて１％以下の上昇に抑えられていることが確認できた。
【０１７８】
【表３】
2012015404.tif 000009
【０１７９】
この結果より、バリア層１４３が存在することで透過率の上昇を防ぐことが可能である、即ち、光反射性金属層１４４の腐食を防ぐことが可能であることが確認できた。
【符号の説明】
【０１８０】
１     太陽電池モジュール
１０   太陽電池モジュール
１１   前面板
１２   太陽電池セル
１３   充填層
１４，１５，２０，３０，４０，５０、６０，７０   裏面シート（太陽電池裏面シート）
１４１ 透光性絶縁層
１４２ 凹凸構造層
１４３ バリア層
１４４ 光反射性金属層
１４４ｔ      頂部
１４５ 接着層
１４６ 耐候層
１４７ 接着層
４２１ 凹凸構造
４２２ 基材
４６１ フィルム
４６２ フィルム
４６３ 接着層
Ｐｔ   ピッチ
ｒ     曲率半径
【図１】
2012015404.tif 000010
【図２】
2012015404.tif 000011
【図３】
2012015404.tif 000012
【図４】
2012015404.tif 000013
【図５】
2012015404.tif 000014
【図６】
2012015404.tif 000015
【図７】
2012015404.tif 000016
【図８】
2012015404.tif 000017
【図９】
2012015404.tif 000018
【図１０】
2012015404.tif 000019
【図１１】
2012015404.tif 000020
【図１２】
2012015404.tif 000021
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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