(57)【要約】【課題】経済性に優れ、尚且つ、発電効率の向上にも寄与することができる太陽電池モジュール用の裏面保護シートを提供する。【解決手段】基材層１１と、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする密着強化層１２と、を含む多層シートからなる裏面保護シート１であって、密着強化層１２は、密着コア層１２１と、密着強化層１２の最表面に形成される密着スキン層１２２とを含んでなり、密着コア層１２１には、酸化チタン及びタルクが含有されていて、密着コア層１２１を構成する樹脂成分中の前記酸化チタンの含有量が１５質量％以上２５質量％以下であって、密着コア層１２１を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量が３質量部以上２０質量部以下である裏面保護シート１とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする密着強化層と、を含む多層シートからなる裏面保護シートであって、
前記密着強化層は、密着コア層と、該密着強化層の最表面に形成される密着スキン層とを含んでなり、
前記密着コア層には、酸化チタン及びタルクが含有されていて、
前記密着コア層を構成する樹脂成分中の前記酸化チタンの含有量が１５質量％以上２５質量％以下であって、
前記密着コア層を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量が３質量部以上２０質量部以下である裏面保護シート。
【請求項２】
前記密着コア層の厚さが６０μｍ未満であって、該密着コア層を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量が、４質量部以上１１質量部以下である請求項１に記載の裏面保護シート。
【請求項３】
前記密着コア層の厚さが８０μｍ以上１００μｍ未満であって、該密着コア層を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量が、８質量部以上１７質量部以下である請求項１に記載の裏面保護シート。
【請求項４】
前記密着強化層を構成する前記密着コア層及び前記密着スキン層のベース樹脂が、いずれもポリプロピレンである請求項１から３のいずれかに記載の裏面保護シート。
【請求項５】
前記密着コア層を形成する樹脂内において、前記タルクが、該タルクの長軸方向と前記密着コア層を形成する樹脂の押出し方向とが略平行となる態様で配向している請求項１から４のいずれかに記載の裏面保護シート。
【請求項６】
下記の拡散角度分布の測定よって得た、０°入光時の受光角４５°以上の反射光の反射光強度の積算総和が５．４以上である請求項１から５のいずれかに記載の裏面保護シート。
拡散角度分布の測定は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２「色の測定方法−反射及び透過物体色」４．３３「分光立体角反射率の測定方法」方法ａ（二光路の分光測光器を用いて置換方式による場合）に準じて行う。
【請求項７】
前記基材層が、ポリエチレンテレフタレート層及び／又は耐加水分解ポリエチレンテレフタレート層を含んで構成されている請求項１から６のいずれかに記載の裏面保護シート。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の裏面保護シートを太陽電池素子の非受光面側に配置してな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用の裏面保護シートに関する。より詳しくは、所謂太陽電池モジュール用の裏面保護シートに要求されるバリア性、主には水蒸気バリア性を有する樹脂シートであって、尚且つ、太陽電池モジュールの発電効率の向上に寄与しうる反射性能を有する太陽電池モジュール用の裏面保護シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面基板、受光面側封止材シート、太陽電池素子、非受光面側封止材シート及び裏面保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が上記太陽電池素子に入射することにより発電する機能を有している。
【０００３】
近年、太陽電池モジュールの更なる発電率向上が強く求められている。そこで、太陽電池モジュールへの入射光のうち、発電に寄与することなく太陽電池素子の周辺や素子間の隙間等を通過してしまった通過光を、光反射性を有する裏面保護シートによって反射して再び太陽電池素子へと向かわせて発電に寄与させることが考えられる。そのような光反射性を有する裏面保護シートとして、白色樹脂フィルム、金属酸化物を被着させた樹脂フィルム、耐加水分解性の樹脂フィルムを順次積層した裏面保護シートが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載の裏面保護シートは、白色樹脂フィルムによって通過光を反射させるものであるが、白色樹脂フィルムにおいては、通過光の一部は吸収されてしまい反射率は不十分であった。又、より多くの通過光を太陽電池素子の表面へと向かわせるためには、裏面保護シートの拡散反射率を向上させることが有効であるとされてきた。しかし、より詳しくは、光反射層の拡散角度分布を最適化することが太陽電池モジュールの発電効率の向上に更に有効であることが分っている。ところが、特許文献１に記載の裏面保護シートは、そのような知見に基づく配慮、即ち、光反射層の拡散角度分布を最適化するための手立ては何ら施されていない。
【０００５】
一方、太陽電池モジュールの発電効率を更に向上させうる裏面保護シートとして、透明樹脂等からなる透光層と金属蒸着膜等からなる光反射層を備え、更に反射層に微細な凹凸部を設け（特許文献２）、或いは、透光層を特殊加工してプリズム層とすることにより（特許文献３）、通過光の反射率及び拡散反射率を高めた裏面保護シートも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１００７８８号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９２５０号公報
【特許文献３】特開２０１１−１２９８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の裏面保護シートは、微小なビーズや、マイクロレンズアレイのような特別の光拡散手段を要する。そして、それらの塗工には、極めて高度な塗工技術が要求される。
【０００８】
特許文献３に記載の裏面保護シートも、裏面保護シートに求められる耐候性や基材密着性には何ら寄与し得ない特殊な構造を有するプリズム層を、別途製造して追加的に積層するものである。
【０００９】
このように、従来の層構成のまま所定の層を白色顔料の添加によって反射層とした簡易な構成の裏面保護シートでは発電効率の向上が不十分であり、一方、特殊な構成要素を付加することによって発電効率を向上させようという試みは、いずれも製造コストが嵩み経済性に劣るという問題があった。
【００１０】
本発明は、経済性に優れ、尚且つ、発電効率の向上にも寄与することができる太陽電池モジュール用の裏面保護シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、光反射性を有する保護シートにおいて、必要なバリア性を担保するために形成される密着強化層を密着コア層と密着スキン層とからなる多層構造とし、当該密着コア層内に、白色顔料として実質的な飽和濃度に近い量の酸化チタンを添加した上で、更に、同層内に追加的にタルクを適量充填することにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１２】
（１）  基材層と、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする密着強化層と、を含む多層シートからなる裏面保護シートであって、前記密着強化層は、密着コア層と、該密着強化層の最表面に形成される密着スキン層とを含んでなり、前記密着コア層には、酸化チタン及びタルクが含有されていて、前記密着コア層を構成する樹脂成分中の前記酸化チタンの含有量が１５質量％以上２５質量％以下であって、前記密着コア層を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量が３質量部以上２０質量部以下である裏面保護シート。
【００１３】
（２）  前記密着コア層の厚さが６０μｍ未満であって、該密着コア層を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量が、４質量部以上１１質量部以下である（１）に記載の裏面保護シート。
【００１４】
（３）  前記密着コア層の厚さが８０μｍ以上１００μｍ未満であって、該密着コア層を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量が、８質量部以上１７質量部以下である（１）に記載の裏面保護シート。
【００１５】
（４）  前記密着強化層を構成する前記密着コア層及び前記密着スキン層のベース樹脂が、いずれもポリプロピレンである（１）から（３）のいずれかに記載の裏面保護シート。
【００１６】
（５）  前記密着コア層を形成する樹脂内において、前記タルクが、該タルクの長軸方向と前記密着コア層を形成する樹脂の押出し方向とが略平行となる態様で配向している（１）から（４）のいずれかに記載の裏面保護シート。
【００１７】
（６）  下記の拡散角度分布の測定によって得た、０°入光時の受光角４５°以上の反射光の反射光強度の積算総和が５．４以上である（１）から（５）のいずれかに記載の裏面保護シート。
拡散角度分布の測定は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２「色の測定方法−反射及び透過物体色」４．３３「分光立体角反射率の測定方法」方法ａ（二光路の分光測光器を用いて置換方式による場合）に準じて行う。
【００１８】
（７）  前記基材層が、ポリエチレンテレフタレート層及び／又は耐加水分解ポリエチレンテレフタレート層を含んで構成されている（１）から（６）のいずれかに記載の裏面保護シート。
【００１９】
（８）  （１）から（７）のいずれかに記載の裏面保護シートを太陽電池素子の非受光面側に配置してなる太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、反射層として単に白色樹脂を配置するのみの従来品に近い簡易な構造でありながら、太陽電池モジュールの発電効率の向上に寄与することができる太陽電池モジュール用の裏面保護シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の裏面保護シートを用いた太陽電池モジュ−ルの層構成の一例を例示する断面の模式図である。
【図２】本発明の裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの断面の部分拡大模式図である。
【図３】本発明の裏面保護シートの層構成の一例を例示する断面の模式図である。
【図４】本発明の裏面保護シートにおける密着強化層の層構成の一例を示す断面の部分拡大模式図である。
【図５】実施例、比較例の裏面保護シートの受光角度と反射光強度の相関を示すグラフである。
【図６】本発明の裏面保護シートの密着コア層内におけるタルクの配向の態様を示す電子顕微鏡（ＳＥＭ）によるコア層断面の拡大写真（１５００倍）である。
【図７】太陽電池モジュール内での拡散反射の反射角度と太陽電池素子の採光量との相関についての説明に供する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の裏面保護シート、及び、それを用いた太陽電池モジュールの詳細について説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
＜太陽電池モジュールの基本構成＞
先ず、本発明の裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの基本構成について説明する。図１は、太陽電池モジュ−ルの層構成の一例を示す断面模式図である。太陽電池モジュール１０は、図１に示すように入射光６の受光面側から、透明前面基板５、受光面側封止材シート４、太陽電池素子３、非受光面側封止材シート２、本発明の裏面保護シート１が順に積層された構成である。これらを順次積層し、次いで真空吸引等により一体化して加熱圧着するラミネ−ション法等の通常の成形法を利用し、上記の各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュール１０を製造することができる。
【００２４】
図２は、太陽電池モジュール１０の断面の一部を拡大して示した模式図である。図２に示す通り、裏面保護シート１を備えた太陽電池モジュール１０においては、入射光のうち、発電に寄与せずに裏面保護シート１に到達した通過光６Ａを、裏面保護シート１で反射して、太陽電池素子３の受光面へと到達させることができる。裏面保護シート１は、太陽電池モジュール用の裏面保護シートに必須とされるバリア性を、その高い基材密着性によって維持しつつ、拡散角度分布を最適化することによって、発電効率向上への寄与度を顕著に向上させたものである。
【００２５】
ここで、拡散角度分布とは、光反射層とする基材の表面で反射した光の反射後の角度（光路）の分布を示す指標値である。反射光の角度の分布は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２「色の測定方法−反射及び透過物体色」４．３３「分光立体角反射率の測定方法」方法ａ（二光路の分光測光器を用いて置換方式による場合）に準拠して測定する。本発明においては、裏面保護シート等各種の光反射基材の光反射性能の評価指標として、この拡散角度分布に着目し、特に、受光角４５°以上の反射光の強度の積算総和の値を、裏面保護シート等の反射性能の評価指標とした。
【００２６】
上記の評価指標を得る方法について説明する。先ず、評価対象とする反射基材表面への入射光の入射角を０°（基材表面に対する法線の角度）に固定する。次に、測定対象とする反射光を受ける受光角を、０°に対して３０°〜７５℃の範囲で可変させて反射光の強度を角度毎にそれぞれ測定する。そして、受光角４５°以上の反射光の強度の積算総和を算出し、この値を裏面保護シートの光反射性能の評価指標とした。
【００２７】
「受光角４５°以上の反射光の強度の積算総和」の値を、裏面保護シートの光反射性能の評価指標とした理由は以下の通りである。図７に示す通り、例えば、標準的な太陽電池モジュールにおける評価用の基準値として、受光面側封止材シートの屈折率を１．４（ｎ＝１．４）、ガラス製の透明前面基板の屈折率を１．５１（ｎ＝１．５１）を想定し、更に空気の屈折率を１（ｎ＝１）とする。そして、上記の通り０°の入射光の反射光について、透明前面基板と空気の間の界面での反射光の挙動をスネルの法則に基づいて算出する。すると、図７に示す通り、裏面保護シート１に反射した反射光のうち、受光角が４３°（θ２＝４３°）以上の反射光が透明前面基板５に全反射して、太陽電池素子３の受光面に再度到達することとなる。
【００２８】
ここで、臨界値としての、上記の４３°という値は、太陽電池モジュールの層構成等によって若干の変動を起こす数値である。しかし、上記の受光角の値が４３°近辺のある臨界値を超えたときを境にして、発電効率の向上の割合が非連続的に好ましい方向に変化するという受光角と発電効率の相関は、一般的な構成を有する太陽電池モジュールにおいて概ね普遍的に認められるものである。そこで、モジュール構成の若干の変動に伴って臨界値としての受光角の大きさの若干の変動分を安全幅として織り込み、且つ、実際の測定と臨界値の算出をより簡便に行うために、裏面保護シートの性能評価のための指標とする臨界値を４５°と定めた。この値は、太陽電池モジュール用の裏面保護シートの光反射性能の汎用的な評価指標としては極めて適切な指標であると考えられる。
【００２９】
太陽電池素子３としては、特に限定なく従来公知の様々な太陽電池素子を用いることができる。ここで、一般に太陽電池素子は、３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の光に対して高い分光感度を有している。より詳しくは、アモルファスシリコン型の太陽電池素子は、３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下、結晶型シリコン型の太陽電池素子は、３００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下、ＣｄＴｅ型の太陽電池素子は４００ｎｍ以上９００ｎｍ以下、ＣＩＳ型の太陽電池素子は、３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下、ＧａＡｓ型の太陽電池素子は、３００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の光に対して分光感度を有している。本発明の裏面保護シートは上記いずれの太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールにも用いることができるが、特に結晶型シリコン太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールに極めて好ましく用いることができる。又、片面受光型の太陽電池素子に限らず、両面受光型の太陽電池素子を備える太陽電池モジュールにも好ましく用いることができる。
【００３０】
非受光面側封止材シート２及び受光面側封止材シート４は、いずれも太陽電池モジュール１０内において、主には太陽電池素子３を外部衝撃から保護するために太陽電池素子３の表面を覆って配置される樹脂シートである。これらの封止材シートを形成する樹脂基材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、アイオノマー、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂等、各種の熱可塑性樹脂を適宜用いることができる。
【００３１】
透明前面基板５は、一般にガラス製の基板である。透明前面基板５は、又、太陽電池モジュール１０の耐候性、耐衝撃性、耐久性を維持しつつ、且つ、太陽光線を高い透過率で透過させるものであればその他の部材であってもよい。
【００３２】
＜裏面保護シート＞
図３に示す通り、裏面保護シート１は、基材層１１と、裏面保護シート１の少なくともいずれか一方の最表面に形成される密着強化層１２とを備える多層構成の樹脂シートである。裏面保護シート１の、基材層１１と、密着強化層１２とは、接着剤層（図示せず）を介して一体化されていることが好ましい。裏面保護シート１の総厚さは、特に限定されないが、１０μｍ以上５００μｍ以下の範囲の厚さを一般的な例として挙げることができる。そして、図１に示す通り、裏面保護シート１は、この密着強化層１２が非受光面側封止材シート２と対面する態様で太陽電池モジュール１０内に配置されて用いられる。
【００３３】
又、裏面保護シート１は、図４に示す通り、その一部を構成する密着強化層１２自体も、更に、密着コア層１２１と、密着強化層１２の最外層に配置される密着スキン層１２２とからなる多層構造とされている。密着強化層１２を構成する密着コア層１２１と密着スキン層１２２とは、同種の熱可塑性樹脂からなる共押出し層であることが好ましい。上記の両層を同種の熱可塑性樹脂で形成することにより、両層間の密着性が向上するため、裏面保護シートのバリア性や耐久性を更に好ましいものとすることができる。
【００３４】
尚、本発明の裏面保護シートの必須の構成要件ではないが、裏面保護シート１は、基材層１１における密着強化層１２の形成面とは反対側の面に、耐候層（図示せず）を更に備えさせてもよい。耐候層は、耐候性、耐熱性、耐光性等に優れたものを使用する。このような樹脂シートとの好ましい具体例としては、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂等の樹脂シートを挙げることできる。
【００３５】
［基材層］
基材層１１は、裏面保護シート１の基材として配置される樹脂層である。基材層１１の材料としては、下記の樹脂材料をシート状に成型したものを用いることができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、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−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、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、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、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、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを、基材層１１として用いることができる。これらの中でも、絶縁性能、機械強度、コスト、透明性等の物性及び経済性の観点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を、基材層１１の材料として好ましく用いることができる。又、機械強度や水蒸気バリア性向上の更なる向上の観点から、上記ＰＥＴの他に更に耐加水分解性ＰＥＴを最外層に積層した多層シートを、基材層１１として、特に好ましく用いることができる。
【００３６】
基材層１１の厚さは、特に限定されない。上記の通り一般に１０〜５００μｍの範囲にある裏面保護シート１の総厚さを考慮して適宜決定すればよい。基材層１１の厚さもこれに合わせて、３８μｍ以上２５０μｍ以下の厚さであることが好ましい。基材層１１の厚さが３８μｍ以上であることにより、裏面保護シート１に好ましい耐久性、耐候性を付与することができ、基材層１１の厚さが２５０μｍ以下であることにより、ラミネート加工時のシート搬送適性を付与することができる。
【００３７】
［密着強化層］
密着強化層１２は、裏面保護シート１の一方の最外層に配置される層であり、太陽電池モジュール１０において、非受光面側封止材シート２との密着面となり、裏面保護シート１と非受光面側封止材シート２との間の密着性を向上させる機能を備える層である。一般に非受光面側封止材シート２は、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＡ樹脂）、又は架橋処理をされた低密度ポリエチレン樹脂等からなる。密着強化層１２は、裏面保護シート１と、特にこれらの樹脂からなる非受光面側封止材シート２との間に高い密着性を備えさせるものである。
【００３８】
密着強化層１２を構成する密着コア層１２１と密着スキン層１２２は、いずれも、オレフィン系の樹脂をベース樹脂とする。密着強化層１２のベース樹脂として、具体的に、ポリプロピレン（ＰＰ）系又はポリエチレン（ＰＥ）系の樹脂を好ましく用いることができる。特に、密着強化層１２のベース樹脂として、ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂を用いることにより、裏面保護シート１に適切な剛性を付与することができる。以下、本明細書においては、裏面保護シート１について、密着強化層１２のベース樹脂として、主にポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂を用いた実施形態について説明する。
【００３９】
尚、密着強化層１２のベース樹脂として、ポリエチレン（ＰＥ）系の樹脂を用いることによっても、裏面保護シート１を、太陽電池モジュールのバリア性や耐久性を向上させる上で好ましいものとすることができる。これは、ポリエチレン（ＰＥ）系の樹脂は融点が低く、ラミネート時の溶融により裏面保護シートと封止材シートとの密着性が高まること、又、化学的に安定性が高く樹脂の耐久性が高いことによるものである。このようなポリエチレン（ＰＥ）系樹脂の具体例として、例えば、０．８９０ｇ／ｃｍ３〜０．９１０ｇ／ｃｍ３以下程度の直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を挙げることができる。
【００４０】
密着強化層１２の厚さは、裏面保護シート１に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。一例として、密着強化層１２の厚さとして３〜２００μｍが挙げられ特に限定されない。密着強化層１２の厚さが３μｍ以上であることにより、裏面保護シート１に非受光面側封止材シート２との間の十分な密着性を付与することができる。
【００４１】
密着強化層１２は、図４に示すように、密着スキン層１２２、密着コア層１２１、密着スキン層１２２が、順次積層された３層構造であることが好ましい。但し、本発明の効果を妨げない範囲でこれらの層の間に、他の機能層等が積層されていてもよい。密着強化層１２を、このような多層構成とした上で、密着コア層１２１を、光反射機能を有する白色層とし、尚且つ、密着スキン層１２２を密着性に優れる透明層とすることによって、裏面保護シート１を封止材シートとの密着性及び好ましい光反射性能を兼ね備えるものとすることができる。尚、このように対称的な層構成とすることによって生産効率を高められるというメリットもあり、又、製造過程における裏面保護シート１の好ましくないカールの発生を抑制することもできる。
【００４２】
（密着コア層）
密着コア層１２１は、密着強化層１２に耐熱性や適度な剛性を付与するために配置される層である。密着コア層１２１は、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂等のオレフィン系樹脂をベース樹脂として形成される。
【００４３】
密着コア層１２１は、白色の無機フィラーが含有され、それにより、同層は白色の光反射層としての機能を発揮する。裏面保護シート１は、密着コア層に添加する主たる白色顔料として、酸化チタンを用いる。そして、これに加えて、更に、タルクを追加的に密着コア層１２１に充填する。裏面保護シート１は、このような独自のフィラー組成により、密着コア層１２１の反射性能、即ち、上述の拡散角度分布を最適化したものである点に特徴がある。
【００４４】
酸化チタンは、耐候性に優れ、塗料化が容易であること及び価格を含め入手が安易であることから、白色顔料として汎用的に用いられている。裏面保護シート１は、密着コア層１２１に添加する主たるフィラーとして、この酸化チタンを用いる。酸化チタンは、密着コア層１２１を形成する樹脂成分中の含有量が１５質量％２５質量％以下、好ましくは、２０質量％以上２５質量％以下となるようにこの酸化チタンを添加する。酸化チタンの上記含有量が１５質量％未満であると反射性能が低くなり発電効率が低くなるため好ましくなく、又、酸化チタンの上記含有量が２５質量％を超えると、樹脂が硬く、脆くなることで封止材密着機能が損なわれるため好ましくない。つまり、太陽電池用の裏面保護シートとしての機能を発揮させる上で、実質的に酸化チタンの上記の含有量は、２５質量％以下に制約されており、反射性能の向上のためには、酸化チタンの更なる増量以外の手段が必要となる。
【００４５】
そこで、裏面保護シート１は、密着コア層１２１に添加する従たるフィラーとして、更にタルクを添加するものとした。タルクは、密着コア層１２１を形成する樹脂成分及び上記酸化チタンの１００質量部に対する含有量が３質量部以上２０質量部以下、好ましくは、４質量部以上１７質量部以下となるようにこのタルクを添加する。タルクの添加量が３質量部未満であると、太陽電池モジュールの発電率向上に寄与する効果が極めて低く、２０質量部より多いと、タルクの吸湿性により樹脂が発泡しやすくなり、裏面保護シートとしてのバリア性及び耐久性が損なわれる。又、後に実施例で示す通り、密着コア層１２１中のタルクの上記含有量が３質量部以上２０質量部以下であることによって、裏面保護シート１の拡散反射角度分布を、太陽電池モジュールの発電効率の向上に寄与する上で極めて好ましい範囲とすることができる。上記の通り、裏面保護シート１は、光反射性能に寄与する酸化チタンを実質的な飽和状態濃度まで添加しているものであるが、モース硬度１と、極めて硬度が小さく、且つ、アスペクト比が高い無機物であるタルクであれば、尚、追加的な添加が可能である。そして、これにより、上記の通り拡散反射角度分布を最適化できる。これらは、本発明者らの独自の知見であり、そのような知見に基づいた独自のフィラー組成により、密着強化層１２の内層部に光反射層として好ましく機能する密着コア層１２１を形成した点に本発明の裏面保護シートの特徴がある。
【００４６】
又、密着コア層１２１へのタルクの添加量は、密着コア層１２１の厚さに応じて適宜最適化することがより好ましい。例えば、密着コア層１２１の厚さが６０μｍ未満である場合の最適化例として、密着コア層１２１を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量を４質量部以上１１質量部以下とする例を挙げることができる。この場合、タルクの平均粒径（長径）は、２．０μｍ〜３．０μｍ程度であることが好ましい。
【００４７】
又、例えば、密着コア層１２１の厚さが８０μｍ以上１００μｍ未満である場合の最適化例としては、密着コア層１２１を構成する樹脂成分及び酸化チタン１００質量部に対するタルクの含有量を８質量部以上１７質量部以下とする例を挙げることができる。この場合、タルクの平均粒径（長径）は、１０μｍ〜１４μｍ程度であることが好ましい。
【００４８】
尚、タルクは、図６の電子顕微鏡の断面写真から明らかな通り、アスペクト比が高く、密着コア層を形成する樹脂の押出し成型時に、タルクの長軸方向と密着コア層を形成する樹脂の押出し方向とが略平行となる態様で配向する。このような特殊な配向であることも、タルクの添加が拡散反射角度分布の最適化に寄与できることの一因であると推測される。
【００４９】
尚、裏面保護シート１に適切な剛性を付与するために、例えば密着強化層１２を剛性に優れる単一のＰＰ樹脂のみによって構成すると、裏面保護シート１と封止材シートとの間の密着性が、裏面保護シート１の剛性の拡大に反比例して低下してしまう傾向がある。そこで裏面保護シート１においては、密着強化層１２を構成する密着コア層１２１と密着スキン層１２２とで、エチレン含有率の異なるＰＰ樹脂を材料樹脂として層毎に使い分けそれぞれの組成を最適化しているものであることがより好ましい。
【００５０】
密着コア層１２１の厚さは、一例として、４０μｍ以上１６０μｍ以下の厚さが挙げられるが、特に限定されない。密着コア層１２１の厚さが４０μｍ以上であることにより、十分な寸法安定性を付与することができ、密着コア層１２１の厚さが１６０μｍ以下であることにより、ラミネート加工時のフィルム搬送適性を付与することができる。
【００５１】
（密着スキン層）
密着スキン層１２２は、密着強化層１２と封止材シートとの充分な密着性を発現させる機能を備える層である。そのために、密着スキン層１２２は、例えば、融点１２０℃以上１４０℃以下のポリプロピレン樹脂を５０質量％以上含有するものであることが好ましい。
【００５２】
密着スキン層１２２の厚さは、裏面保護シート１に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。一例として、密着スキン層１２２の厚さとして、１μｍ以上４０μｍ以下の厚さがあげられるが、特に限定されない。密着スキン層１２２の厚さが１μｍ以上であることにより、裏面保護シート１に非受光面側封止材シート２との間の十分な密着性を付与することができ、密着スキン層１２２の厚さが４０μｍ以下であることにより、ラミネート加工時のフィルム搬送適性を付与することができる。密着コア層１２１と密着スキン層１２２層との厚さ比は、例えば５０：１〜４：１の範囲で適宜設定できる。なお、密着スキン層１２２は酸化チタン等の有色顔料を含有せず、基本的に透明である。但し、密着スキン層１２２に微量の有色顔料が含まれているものであっても、裏面保護シート１の密着性に実質的な影響を与えない範囲の含有量であれば本発明の範囲内である。
【００５３】
（その他の成分）
密着スキン層及び密着コア層には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、裏面保護シート１に、耐候性を付与するための各種の耐候性マスターバッチ、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの添加剤を含むことにより、裏面保護シート１に、長期に亘る安定した機械強度の向上や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。
【００５４】
＜裏面保護シートの製造方法＞
本発明の裏面保護シートの製造方法について説明する。裏面保護シート１は、基材層１１を構成する基材樹脂シートを形成する基材樹脂シート形成工程と、密着強化層１２を構成する密着性樹脂シートを形成する密着性樹脂シート形成工程と、基材樹脂シートに密着性樹脂シートを積層して一体化する一体化工程とを経ることによって製造することができる。
【００５５】
（基材樹脂シート形成工程）
基材層１１を形成する基材樹脂シートは、上記において説明したＰＥＴ等の樹脂材料を、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜することにより形成することができる。尚、基材樹脂シートは、本発明の効果を害さない範囲で、上記樹脂材料の他に顔料等のその他の添加物を含むものであってもよい。
【００５６】
（密着性樹脂層形成工程）
密着強化層１２を形成する密着性樹脂シートは、オレフィン系樹脂、好ましくはポリプロピレン（ＰＰ）を主成分とし、所定の無機フィラーを含有する密着コア層用の樹脂組成物と、密着スキン層用の樹脂組成物とを、公知の共押出し法により一体成形することにより得ることができる。
【００５７】
（一体化工程）
上記において説明した基材樹脂シート、密着性樹脂シート、及び必要に応じて同様の方法によって形成したその他の層を形成するシートを積層して、更に一体化することにより、本発明の裏面保護シート１を得ることができる。各シートの一体化は従来公知のドライラミネート法によることができる。ラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。
【００５８】
＜太陽電池モジュールの製造方法＞
太陽電池モジュール１０は、例えば、上記の透明前面基板５、受光面側封止材シート４、太陽電池素子３、非受光面側封止材シート２、及び裏面保護シート１からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。例えば真空熱ラミネート加工による場合、ラミネート温度は、１３０℃〜１８０℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、５〜２０分の範囲内が好ましく、特に８〜１５分の範囲内が好ましい。このようにして、上記各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュ−ル１０を製造することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６０】
＜裏面保護シートの製造＞
上記に記載の「裏面保護シートの製造方法」に準じて、下記に記載の各樹脂シート材料をドライラミネート加工により一体化して、図３及び図４に示す層構成の裏面保護シートを製造し、それぞれ実施例及び比較例の裏面保護シートとした。
【００６１】
［密着性樹脂シート］
下記の各層用の組成物を共押し出しによって多層フィルムとして成形し、厚さ６０μｍ（密着スキン層３μｍ／密着コア層５４μｍ／密着スキン層３μｍ）、又は厚さ１００μｍ（密着スキン層５μｍ／密着コア層９０μｍ／密着スキン層５μｍ）の樹脂シートとし、各実施例、比較例の裏面保護シートの密着強化層を構成する密着性樹脂シートとした。
（密着コア層用組成物）
ベース樹脂：下記のホモＰＰ樹脂を用いた。
ホモＰＰ（融点１６４℃）とエチレンを含有するランダムＰＰ樹脂（融点１４０℃、エチレン含有量３質量％）と、エラストマーＰＰ樹脂（融点１２５℃、エチレン含有量７質量％）とを、８：１：１の割合で混錬したＰＰ系樹脂を用いた。
無機フィラー：以下の通り、酸化チタン及びタルクを用いた。但し、比較例１〜２については、下記の無機フィラーのうちタルクを添加しないものとした。
酸化チタン：下記の酸化チタンを、ベース樹脂中の含有量がそれぞれ表１に示す含有量（質量％）となるようにベース樹脂中に混錬した。
「Ｔｉ−ｐｕｒｅ  Ｒ１０５（Ｄｕｐｏｎｔ製）」、平均粒径０．２〜０．２５μｍ
タルク：下記のタルクを、ベース樹脂及び上記酸化チタン１００質量部に対する含有量がそれぞれ表１に示す含有量（質量部）となるようにベース樹脂中に混錬した。
「ミクロエース（日本タルク製）」、平均粒径（長径）２．５μｍ
（密着スキン層用組成物）
ベース樹脂：ホモＰＰ（融点１６４℃）とエチレンを含有するランダムＰＰ樹脂（融点１４０℃、エチレン含有量３質量％）と、エラストマーＰＰ樹脂（融点１２５℃、エチレン含有量７質量％）とを、８：１：１の割合で混錬したＰＰ系樹脂を用いた。
【００６２】
［基材樹脂シート］
基材樹脂シートとしては下記のＰＥＴフィルムとＨＲ−ＰＥＴフィルムを用いた。そして、これらをドライラミネート法で積層して、基材樹脂シートとした。
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム：厚さ１８８μｍ（商品名「ルミラーＳ１０」、東レ社製）
耐加水分解ポリエチレンテレフタレート（ＨＲ−ＰＥＴ）フィルム：厚さ５０μｍ（商品名「ルミラーＸ１０Ｓ」、東レ社製）
【００６３】
【表１】
2016068478.tif 000003
【００６４】
＜評価例１：ＰＶ特性＞
実施例及び比較例の裏面保護シートを用いて実施例及び比較例の太陽電池モジュールを作成し、太陽電池モジュールとしてのＰＶ特性を評価した。具体的には、アスデン株式会社製単結晶セル（ＡＳＧ−１８０Ａ）の上下に下記の封止材シートを積層して、非受光面側の最外層に実施例又は比較例の各裏面保護シートを、受光面側の最外層に青板ガラスを積層して熱ラミネーション法により一体化して太陽電池モジュールの実施例及び比較例の評価用モジュール試料を得た。試験は、各評価用モジュール試料につきソーラーシュミレータ（英弘精機株式会社製ＥＷＸＳ−３００Ｓ−５０）を用いて、セル裏面温度２５℃、照度１００ｍＷ／ｃｍ２の条件で短絡電流値を測定することによって行った。結果を表２及び表３に示す。
【００６５】
【表２】
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【００６６】
【表３】
2016068478.tif 000005
【００６７】
表２及び表３より、酸化チタンに加え、更にタルクを追加的に添加した本発明の裏面保護シートを用いることにより、タルクを含有しない比較例の保護シートを用いた場合よりも、太陽電池モジュールのＩｓｃ値（短絡電流、単位ｍＡ）が向上することが確認できる。
【００６８】
＜評価例２：光学特性＞
実施例１と１１、及び比較例１の裏面保護シートについて、拡散反射率と、臨界角４５°以上における反射光強度積算総和を求めた。評価は以下の方法で測定した数値に基づいて行った。結果を表３に示す。
【００６９】
（拡散反射率の測定）
波長７００μｍの光に対する拡散反射率を以下の方法で測定した。
拡散反射率の測定は、各裏面保護シートの密着強化層側から光を入射したときの、波長７００ｎｍの光の拡散反射率（％）を、分光光度計（株式会社島津製作所製、ＵＶ−３１００）により測定した値であり、硫酸バリウムの微粉末を固めた白板の拡散反射率を１００％とする拡散反射率の相対値とした。
【００７０】
（拡散角度分布の測定）
ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２「色の測定方法−反射及び透過物体色」４．３３「分光立体角反射率の測定方法」方法ａ（二光路の分光測光器を用いて置換方式による場合）に準じて行った。
拡散角度分布の測定は、以下の手順で行った。先ず、上記実施例及び比較例の裏面保護シートについて、受光角度３０°から７５°の範囲で５°ずつ角度を変え、波長７００ｎｍの光の反射光強度を測定した。図５は、その結果をグラフ化したものである。縦軸の反射光強度は完全拡散（ランバート散乱）における各受光角度における輝度を１とした場合の相対値を示す。次に、受光角度４５°以上の反射光強度の総和、即ち４５°から７５°の範囲における積分値を算出した。
【００７１】
【表４】
2016068478.tif 000006
【００７２】
表１〜３及び図５に示す結果より、本発明の裏面保護シートは、従来の裏面保護シートの一般的な層構成を維持したまま、太陽電池モジュールの発電効率に寄与する波長７００ｎｍ程度の光の反射光強度と受光角度４５°以上の反射光強度の総和を最適化することにより、太陽電池モジュールの発電効率向上に大きく寄与することができるものであることが分る。
【００７３】
尚、表３から、単に拡散反射を増加させても必ずしも太陽電池モジュールの発電効率の向上には直結するとは限らないことも分る。本発明の裏面保護シートは、臨界角以上での反射光強度の総和を極大化することが発電効率の向上に直結することに着目し、そして、極めて軟らかく、添加された樹脂内での特異な配向特性を有するタルクの追加的な添加によって、そのような反射光強度の総和の最適化が可能となるという独自の知見に基づいて創作されたものである。
【符号の説明】
【００７４】
１      裏面保護シート
１１    基材層
１２    密着強化層
１２１  密着コア層
１２２  密着スキン層
２      非受光面側封止材シート
３      太陽電池素子
４      受光面側封止材シート
５      透明前面基板
６      入射光
６Ａ    通過光
１０    太陽電池モジュール
【図１】
2016068478.tif 000007
【図２】
2016068478.tif 000008
【図３】
2016068478.tif 000009
【図４】
2016068478.tif 000010
【図５】
2016068478.tif 000011
【図７】
2016068478.tif 000012
【図６】
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