(57)【要約】【課題】太陽電池の表面保護部材として、耐摩耗性と水蒸気バリア性を有し、且つ光透過率の高い保護フィルムを安価に提供することを目的とする。【解決手段】表面に保護フィルムを有した太陽電池モジュールにおいて、保護フィルムが、基材の片方の側にハードコート層および耐摩耗層がこの順で積層されると共に、基材の耐摩耗層が施される側とは反対の側にバリア層を有するフィルムであり、基材が樹脂を用いており、且つ耐摩耗層及びバリア層は共にケイ素及び、酸素、窒素を含んでいると共に、耐摩耗層に含まれる酸素の含有量はバリア層よりも多いことを特徴とする保護フィルムを有した太陽電池モジュール。【選択図】    図１
2012222188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に保護フィルムを有した太陽電池モジュールにおいて、保護フィルムが、基材の片方の側にハードコート層および耐摩耗層がこの順で積層され、基材の耐摩耗層が施される側とは反対の側にバリア層を有し、基材が樹脂を用いており、且つ耐摩耗層及びバリア層は共に珪素及び、酸素、窒素を含んでおり、耐摩耗層に含まれる酸素の含有量はバリア層よりも多いことを特徴とする保護フィルムを有した太陽電池モジュール。
【請求項２】
ハードコート層が凹凸形状をしており、耐摩耗層がこの凹凸形状に沿って、凹部における耐摩耗層の膜厚がハードコート層の凹凸の差より薄いことを特徴とする請求項１記載の保護フィルムを有した太陽電池モジュール。
【請求項３】
耐摩耗層と水との接触角はバリア層と水との接触角よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の保護フィルムを有した太陽電池モジュール。
【請求項４】
ハードコート層は電離放射線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の保護フィルムを有した太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の保護フィルムを有した太陽電池モジュールの製造方法において、その耐摩耗層とバリア層は、ハードコート層と基材層が一体となった基板に対してポリシラザン溶液による塗布を行なった後、ポリシラザン溶液中の溶剤を乾燥させ、バリア層となる側のみプラズマ処理を行った後、該フィルムを水、もしくは水蒸気雰囲気下でエージング処理を行うことを特徴とする保護フィルムを有した太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光面側表面に用いられフレキシブル化に対応可能となる保護フィルムを有した太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、太陽電池は結晶型太陽電池の他、薄膜シリコン型、球状シリコン型、有機化合物型、ＣｄＴｅ型、ＣＩＧＳ型、色素増感型、有機薄膜型などといった多種多様の太陽電池が開発されている。また近年、環境への意識が向上したこと、また、各国での政府の補助などにより普及が進んでいる。
【０００３】
これら太陽電池モジュールの部品である表面保護部材としては透光性と硬さ、水蒸気バリア性のいずれも満たすことの出来るガラス基板が良く用いられている。
しかし、ガラスは重く、結晶系シリコン型太陽電池における重量比は全モジュールの７０％程を占める。
【０００４】
さらに、表面保護部材がガラスである場合には一度作成したモジュールを曲げることは出来ない。そのため、曲面を有する構造体を作成するには、予め曲面になるようにガラスを成形する必要がある。よって、曲面を有する太陽電池を作成することは難しかった。
ところが、近年、薄膜太陽電池などでフレキシブル化可能なフィルム型の太陽電池が出てきた。
【０００５】
フィルム型の太陽電池はモジュール形成後において曲げることが可能であるため、携帯用充電器の他、曲面を有する建材に用いることが可能となった。
このことにより、太陽電池モジュールの設置可能な箇所が増えた結果、建材一体型太陽電池モジュール（ＢＩＰＶ：ＢＵＩＬＤＩＮＧ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＰＨＯＴＯＶＯＬＴＡＩＣ  ＭＯＤＵＬＥ）用途などで実用化が進んでいる。
【０００６】
しかし、このフィルム型太陽電池に用いられている保護フィルムとしては主にフッ素系の樹脂が用いられているため、樹脂単体を保護フィルムとして用いた場合においては引っかきなどの傷に弱い。また、水蒸気バリア性が、フッ素系の樹脂フィルム単独では、数ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）であるため、太陽電池に求められる１ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下の水蒸気バリア性が得られないという問題がある。
【０００７】
このことに対応するために、フッ素系樹脂において例えば、特許文献１のようにフッ素系樹脂シ−トと無機酸化物の蒸着薄膜を有する樹脂フィルムとを積層し、更に、この積層体のいずれか一方の面あるいは両面に、防汚層または紫外線吸収剤層を設けたことを特徴とする太陽電池モジュ−ル用表面保護シ−トが考えられている。
また特許文献２のように、耐候性のあるフィルムと無機酸化物がコーティングされたフィルムとを接着剤を介して貼り合せることで、耐候性と水蒸気バリア性を有する保護フィルムが考えられている。
【０００８】
このように透光性と耐摩耗性、水蒸気バリア性を満たすフィルムを作成するためには、耐候性のある基材に耐摩耗や防汚性を持たせる膜が必要であり、さらに水蒸気バリア性を有する別のフィルムを積層させる必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２０８７９７号公報
【特許文献２】特許第３９７８９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、保護フィルムとしてはフィルムが２枚以上必要であり、かつ材料も異なるものを使用するために、工程も多くなり、その結果高価なものとなっていた。
【００１１】
ところで、耐摩耗性を付与するためには、硬い材料を用いること、水蒸気バリア性のフィルムを形成するためには、緻密な欠陥のない膜を得ること、防汚性能を得るためには自己浄化作用が働くようその表面に親水性を持たせることが必要であることが一般に言われている。
そして、耐摩耗性、水蒸気バリア性、防汚性能を持たせるために用いられる材料としては無機物が多く用いられており、実際、現状では透明性の保護材料としてガラスが用いられていることは上述したとおりである。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、耐摩耗性と水蒸気バリア性を有し、且つ光透過率の高い保護フィルムを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、表面に保護フィルムを有した太陽電池モジュールにおいて、保護フィルムが、基材の片方の側にハードコート層および耐摩耗層がこの順で積層されると共に、基材の耐摩耗層が施される側とは反対の側にバリア層を有するフィルムであり、基材が樹脂を用いており、且つ耐摩耗層及びバリア層は共にケイ素及び、酸素、窒素を含んでいると共に、耐摩耗層に含まれる酸素の含有量はバリア層よりも多いことを特徴とする保護フィルムを有した太陽電池モジュールとしたものである。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の保護フィルムを有した太陽電池モジュールにおいてハードコート層が凹凸形状をしており、耐摩耗層がこの凹凸形状に沿って、凹部における耐摩耗層の膜厚がハードコート層の凹凸の差より薄いことを特徴とする保護フィルムを有した太陽電池モジュールとしたものである。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１及び２に記載の保護フィルムにおいて、耐摩耗層と水との接触角はバリア層と水との接触角よりも小さいことを特徴とする保護フィルムを有した太陽電池モジュールとしたものである。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載のハードコート層が電離放射線硬化性樹脂であることを特徴とする保護フィルムを有した太陽電池モジュールとしたものである。
【００１７】
また、請求項１から４に記載の保護フィルムを有した太陽電池モジュールの製造方法として、その耐摩耗層とバリア層は、ハードコート層と基材層が一体となった基板に対してポリシラザン溶液による塗布を行なった後、ポリシラザン溶液中の溶剤を乾燥させ、バリア層となる側のみプラズマ処理を行った後、該フィルムを水、もしくは水蒸気雰囲気下でエージング処理を行うことを特徴とする保護フィルムを有した太陽電池モジュールの製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明を用いることで、１枚のフィルムに対して耐摩耗性と水蒸気バリア性を有した保護フィルムを使用した太陽電池モジュールを作成することが可能となる。また、ハードコート層に賦形を施すことにより、透過率の高いフィルムを使用することが可能となる。さらには、耐摩耗層とバリア層の２つの層についての出発材料が同じであることから、材料を共用できるため、コストダウンを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る太陽電池全体構成の一例を示す断面図（ａ）と、その太陽電池における保護フィルム構成の一例を示す断面図（ｂ）である。
【図２】本実施の保護フィルムのハードコート層を作成するための版作成の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の保護フィルムを使用した太陽電池モジュールの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、（ａ）に保護フィルムを用いた太陽電池モジュールの断面図を示した。また、（ｂ）に実施形態の太陽電池における表面の保護フィルム断面図（ｂ）である。図１の（ｂ）に示すように、太陽電池モジュールにおける表面の保護フィルム１００は、受光面側より耐摩耗層１、ハードコート層２、基材層３、バリア層４とからなる。
【００２２】
耐摩耗層１は、太陽電池モジュールの受光面側の最前面に配置されて、表面に光線が入射するものである。この耐摩耗層１は、ポリシラザン溶液を塗布させた後に、水、もしくは水蒸気雰囲気下で処理を行うことで形成した層である。
なお、ポリシラザンとは、珪素−窒素結合を持つポリマーで、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等からなるＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、及び両方の中間固溶体ＳｉＯｘＮｙ等のセラミック前駆体無機ポリマーである。
【００２３】
ポリシラザンは、
【００２４】
【化１】
2012222188.tif 000003
但し、式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれは、水素原子、アルキル基、アルケニル（ＡＬＫＥＮＹＬ）基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アルコキシ基などであって、本発明において、得られるガスバリア膜としての緻密性からはＲ１、Ｒ２及びＲ３のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンが特に好ましい。
【００２５】
パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と６及び８員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量（Ｍｎ）で約６００〜２０００程度（ポリスチレン換算）であり、分子量によって液体または固体の物質になる。これらは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン含有塗布液として使用することができる。
なお、ポリシラザンを含有する液体を調製する有機溶媒として、ポリシラザンと容易に反応してしまうようなアルコール系や水分を含有するものを用いることは好ましくない。具体的には、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。
【００２６】
使用する有機溶剤として、具体的には、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターペン等の炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類
等がある。これらの溶剤は、ポリシラザンの溶解度や溶剤の蒸発速度等、目的に合わせて選択し、複数の溶剤を混合してもよい。
【００２７】
ポリシラザン含有溶液中のポリシラザン濃度は、目的とするシリカ膜厚や塗布液のポットライフによっても異なるが、０．２〜３５質量％程度である。
【００２８】
酸化珪素化合物への転化を促進するために、アミンや金属の触媒を添加することもできる。これらについては、市販品として入手することが可能であり、具体的にはＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製  アクアミカ  ＮＡＸ１２０、ＮＮ１１０、ＮＮ１２０、ＮＮ３１０、ＮＮ３２０、ＮＬ１１０Ａ、ＮＬ１２０Ａ、ＮＰ１１０、ＮＰ１４０、ＮＰ３４４、ＳＰ１４０などが挙げられる。
【００２９】
耐摩耗層とバリア層それぞれに含まれる酸素の含有量を測定する方法としてはフーリエ変換赤外吸収法（ＦＴＩＲ）や、Ｘ線電子分光分析法（ＸＰＳ）を用いて測定する方法がある。
ＦＴＩＲを用いて測定を行う際には、耐摩耗層とバリア層についてそれぞれ、Ｓｉ３Ｎ４と帰属される８４０〜９５０ｃｍ−１の振動とＳｉＯ２と帰属される１０８０ｃｍ−１の振動のピーク面積を両者で比較することで大小について判断できる。また、ＸＰＳを用いて測定する場合には、Ｓｉ３Ｎ４と帰属される１０１〜１０２ｅＶ（電子ボルト：ＥＬＥＣＴＲＯＮＶＯＬＴ）のピーク面積とＳｉＯ２と帰属される１０３〜１０４ｅＶのピーク面積を耐摩耗層、バリア層についてそれぞれ比較するとよい。
【００３０】
耐摩耗層は、受光面側最表面に存在するため耐摩耗性の他、防汚性能が有ることが望ましい。耐摩耗層はＳｉＯ２皮膜となっているため、Ｓｉ３Ｎ４皮膜の水との接触角が６０°程度であるのに対し、ＳｉＯ２では２０〜３０°と小さくなる。このように、耐摩耗層と水との接触角をバリア層と水との接触角よりも小さくする事で、水で濡れた時に、汚れを浮かして除去するセルフクリーニング効果が期待できる。
【００３１】
ハードコート層２は電離放射線による硬化性樹脂からなる。ここで言う電離放射線とは、例えば、紫外線、可視光、赤外線、電子線であるが、その内でも、生産しやすい紫外線硬化型樹脂で構成されることが望ましい。
これらハードコート層２の材料としては、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、アクリルアクリレート、これらを水に分散したもの、エポキシド、光重合性不飽和結合を有する反応性モノマー及びこれらの混合物が用いられる。
【００３２】
光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有するアクリレートモノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチレントリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロピオンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロピオンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、及び、上記のアクリレートをメタクリレートに換えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン等が挙げられる。
【００３３】
ハードコート層２については、平滑な層でも良い（図示せず）が、その形状をプリズム形状とすることで、光の利用効率を上昇させることができる。この場合には頂角が小さいほど望ましいが、加工時にハードコート層の凸部分の折れなどの問題があるため、具体的には３０°から１５０°の間、さらには６０°から９０°の間が望ましい。
【００３４】
耐摩耗層がハードコート層の凹凸の差より薄い状態とは、耐摩耗層がハードコート層の凹凸における段差よりも薄い膜厚を有するということである。なお、この場合耐摩耗層は、膜厚が均一であることが望ましいが、ハードコート層の凹凸形状の影響を受けて、例えば凹部の耐摩耗層の厚みが凸部より厚い場合も含む。
【００３５】
ハードコート層２は、フィルムの上に積層することで基材より硬度を大きくする効果がある。例えば、耐摩耗層１があることで、スチールウールの耐性を得ることが可能であるが、例えば引っかきなどに対する耐性については耐摩耗層が薄いために、その下にある基材の影響を受けてしまい、その結果引っかきの耐性が所望の通りには得られないことがある。そのためハードコート層を設ける必要がある。ハードコート層２自体の硬さとしては鉛筆硬度で２H以上が望ましい。
【００３６】
ハードコート層には、基材層の劣化原因になる紫外線が到達しないように紫外線吸収剤が配合されてもよい。
その場合、紫外線吸収剤の例としては、紫外線吸収剤であれば特に限定されるものではなく、サリシレート系、ベンゾフェノン系、及びベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤が一般に知られている。
【００３７】
サリシレート系紫外線吸収剤としては、フェニルサリシリシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、及び４−ｔｅｒｔ−オクチルフェニルサリシレートなどが一般的に知られている。
【００３８】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシル−オキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシ−ベンゾフェノン、ビス（５−ベンゾイル−４−ヒドロキシ−２−メトキシフェニル）メタン、２，２´−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２´−ジヒドロキシ−４，４´−ジメトキシベンゾフェノン、２，２´−ジヒドロキシ−４，４´−ジメトキ
シベンゾフェノンと他の４置換ベンゾフェノンの混合品（例えば、商品名「ＵＶＩＮＵＬ４９０」ＢＡＳＦ社製）、２，２´，４，４´−テトラヒドロキシベンゾフェノン、及び２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２´−カルボキシルベンゾフェノンなどが一般的に知られている。
【００３９】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、２−（２´−ヒドロキシ−５´−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−〔２´−ヒドロキシ−３´，５´−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル〕−ベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−３´，５´−ジ−ｔ−ブチル−フェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−３´−ｔｅｒｔ−ブチル−５´−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−３´，５´−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−３´，５´−ジ−ｔ−アミル−ベンゾトリアゾール、２−（２´−ヒドロキシ−５´−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、及び２，２´−メチレンビス〔４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｎ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール〕などが一般的に知られている。
【００４０】
ハードコート層の厚みについては紫外線を吸収させる機能を付与するためにハードコート層における一番薄くなる部分の膜厚となる基材と凹部までの厚みは３μｍ以上あることが望ましい。一方、ハードコート層はあまり厚くするとハードコート層の作成時における硬化収縮により、基材層３とハードコート層２との間で密着性に問題が生じるのでハードコート層の最大の厚み、即ち基材から凸部分までの厚みは１００μｍ以下であることが望ましい。
【００４１】
ハードコート層２における凹凸を形成するための方法としては、基材３にハードコート層を形成するための樹脂を塗布したものを、予め凹凸が形成されている金型と密着させ、基材側から電離放射線を照射させ、樹脂を硬化させることにより凹凸を形成することが出来る。
【００４２】
金型としては、例えば図２に示すようなロール状基材５を回転させながら、ダイヤモンドバイト６を移動させるか、または、ロールを移動させながら、バイトで押圧することにより、凹凸形状を形成する。
【００４３】
転写原型の材質は金属、セラミック、樹脂等限定されないが、好ましくは寸法安定性、導電性に優れるステンレス等の鉄合金、さらに加工性に優れた銅、あるいはニッケルが積層されたものを用いることが好ましい。
転写原型表面は機械研磨、エッチング、洗浄等を施し、均一な表面にして用いる。
表面に凹凸形状を形成する方法として、レーザー加工、スパッタ、エッチング、フォトリソグラフィ等が挙げられる。生産性に優れ、所望の表面凹凸を効率的に得る方法として、転写原型表面にダイヤモンドバイト等を用いて機械加工を行う方法が好ましい。
【００４４】
基材層３は屋外に設置されることを鑑み、水、紫外線などに対する耐候性を有しているものが望ましく、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ樹脂）等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、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）、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、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、ポリイミド系樹脂、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、シリコーン系樹脂、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、ポリエーテルイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。
【００４５】
上述の樹脂の中でも、高い耐熱性、強度、耐候性、耐久性、水蒸気バリア性等をバランス良く有したものとして、ポリエステル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂が挙げられ、これらを使用することが好ましい。また、光を透過させる必要があるため、基材単体の透過率はＪＩＳＫ７３６１に規定された全光線透過率において８０％以上あることが望ましく、特に９０％以上あることが望ましい。
【００４６】
上述のポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステル系樹脂の中でも、耐熱性、耐候性等の諸機能面及び価格面のバランスが良好なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
【００４７】
上述の環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、シクロペンタジエン（及びその誘導体）、ジシクロペンタジエン（及びその誘導体）、シクロヘキサジエン（及びその誘導体）、ノルボルナジエン（及びその誘導体）等の環状ジエンを重合させてなるポリマー、また当該環状ジエンとエチレン、プロピレン、４−メチル−１−ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン系モノマーの１種又は２種以上とを共重合させてなるコポリマー等が挙げられる。これらの環状ポリオレフィン系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるシクロペンタジエン（及びその誘導体）、ジシクロペンタジエン（及びその誘導体）又はノルボルナジエン（及びその誘導体）等の環状ジエンのポリマーが特に好ましい。
【００４８】
なお、基材３の形成材料としては、上述の合成樹脂を１種又は２種以上混合して使用することができる。また、基材３の形成材料中には、加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性等を改良、改質する目的で、種々の添加剤等を混合することができる。この添加剤としては、例えば滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、充填剤、強化繊維、補強剤、帯電防止剤、難燃剤、耐炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料等が挙げられる。なお、基材３は、延伸されていてもされていなくとも良い。
【００４９】
バリア層４については耐摩耗層１と同様ポリシラザン溶液を塗布した後に乾燥後、プラズマ処理を行うことで窒化ケイ素を主とする皮膜を形成する。
バリア層４については基材に対して直接ポリシラザンを塗布しても良いが、基材自体が有する凹凸を埋めるためのアンカー層を予め設けてからバリア層４を作成するためのポリシラザンを塗布しても良い。
【００５０】
バリア層４は無機質であり、膜厚を厚くするとクラックが入り、バリア層として機能しなくなることから膜厚としては２μｍ以下が望ましい。また膜厚が薄い場合には、基材自体の凹凸に起因するピンホールの影響が無視できなくなるため０．０１μｍ以上が望ましい。
【００５１】
耐摩耗層１及びバリア層４についての塗工方式としては、  塗布方法としては任意の適切な方法が採用され得る。具体例としては、グラビアコート、マイクログラビアコート、リバースグラビアコート、コンマコート、バーコート、スピンコート、ロールコート、フローコート、インクジェット、スプレーコート、ディップコートなどにより塗工を行なうことが可能である。
【実施例１】
【００５２】
図１に実施例１として本発明の太陽電池モジュールにおける保護フィルムについて説明する。
【００５３】
保護フィルムの作成
まず、基材である耐候性ＰＥＴ（ＨＢ、帝人デュポンフィルム(株)）５０μｍの表面に、粘度が１５００ｍＰａ・Ｓとなるように、１，６−へキサンジオールジアクリレートで希釈し、さらに紫外線吸収剤（ＵＶＩＮＵＬ４９０、ＢＡＳＦ）を全量に対して２％重量部だけ添加した紫外線硬化樹脂（ＥＢＥＣＲＹＬ  ８００  ダイセル・サイテック(株)）を塗工した。その後紫外線硬化樹脂が塗工してある側に頂角が６０°、５０μｍピッチとなるような版を線圧０．４ｋｇｆ／ｃｍで押し当てながら、ＵＶランプを用いて１０００ｍＪ／ｃｍ２で露光を行い、６０°のプリズム形状を有する賦形を作成した。
次いで、耐摩耗層及び、バリア層の前躯体となるポリシラザン溶液（ＮＡＸ１２０−２０
ＡＺエレクトロニクス(株)）を基板両面に対してディップ（引き上げ速度  ０．５ｍ／ｍｉｎ）により０．４μｍとなるように塗布し、５０℃で１分間加熱乾燥した。その後、バリア層側については、大気圧プラズマを用い、窒素流量４００Ｌ／ｍｉｎ、酸素流量１．６９×１０−１Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ（１００ＳＣＣＭ）の混合ガスを使用し、基板と電極間距離を３ｍｍとし、３０秒間の処理を行った。
【００５４】
ついで、プラズマ処理が施された基材についてはその後、６０℃９０％で３時間の加湿処理を行った。
【実施例２】
【００５５】
実施例１におけるポリシラザン溶液の塗布から加湿処理までを２回行なった他は実施例１と同様にして該フィルムを得た。
【実施例３】
【００５６】
実施例１における加湿処理を水蒸気処理から蒸留水へ５分間浸漬を行う処理とした他は同様にして行なった。
【実施例４】
【００５７】
実施例３におけるポリシラザン溶液の塗布から蒸留水への浸漬処理までの工程を２回行なった他は実施例３と同様にして行なった。
【００５８】
＜比較例１＞
比較例１として、実施例１のポリシラザン溶液のバリア層に対するプラズマ処理を行わなかったものを作成した。
【００５９】
＜比較例２＞
比較例２として、実施例１のポリシラザン溶液の加湿処理を行なわなかったものを作成した。
【００６０】
作成した保護シートにおいて、水蒸気バリア試験、耐摩耗性試験を行った。また、作成したフィルムについて発電効率の比較を行なった。その結果を表１に示した。
【００６１】
【表１】
2012222188.tif 000004
水蒸気バリア試験として、水蒸気透過率を測定した。測定方法としてはＪＩＳ規格のＫ７１２９Ｂ法（等圧法、温度４０℃、湿度９０％ＲＨ）及びＡＳＴＭ  Ｄ３９８５−８１に示された測定方法に準じたモコン法（クーロメトリック法）を用い、測定はＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ―Ｗ３／３３を用いて測定した。測定された水蒸気透過率は、ポリシラザン溶液のプラズマ処理をしたものは、いずれも１ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）未満であり、防湿膜として十分に機能していることがわかった。比較例１のポリシラザン溶液によるプラズマ処理をしなかったものは、１ｇ／（ｍ２／ｄａｙ）以上の水蒸気透過があり、
防湿膜としての機能を有していなかった。
【００６２】
スチールウール試験として、＃００００番のスチールウールで、５００ｇ／ｃｍ２の荷重をかけながら、速度５０ｍｍ／ｓｅｃで１０往復摩擦させ、その後のフィルムの状態について目視で観察した。耐摩耗層処理として、ポリシラザン溶液の加湿処理をした実施例１〜４と、比較例１は、傷がつかず、表面の耐摩耗性は充分にあるが、ポリシラザン溶液の加湿処理をしなかった比較例２は容易に傷が付き、適性に問題がある。
【００６３】
発電効率の比較については、６インチの太陽電池セルに対し、実施例及び比較例で準備したフィルムに対しグリセリンを介して貼り合せた上、ソーラーシミュレーターを用い効率測定を行い、問題はでなかった。
【００６４】
以上のように、本発明の保護フィルムを有する太陽電池モジュールは、長期にその性能を維持できる。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・・耐摩耗層
２・・・・ハードコート層
３・・・・基材層
４・・・・バリア層
５・・・・ロール状基材
６・・・・ダイヤモンドバイト
１１・・・封止樹脂層
１２・・・タブ線
１３・・・太陽電池セル
１４・・・バックシート
１００・・・太陽電池モジュールの表面保護フィルム
【図１】
2012222188.tif 000005
【図２】
2012222188.tif 000006