(57)【要約】【課題】光電変換効率を高めることができる太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供すること。【解決手段】前面板３、太陽電池素子５、封止材４、反射材層２１を備えた裏面保護シート２が一体化された太陽電池モジュール１であって、前記反射材層２１には、入射した太陽光を偏向して反射するための断面略Ｖ字状の溝パターン２２が、該溝パターン２２が伸長する方向Ｄ１と、太陽電池素子５が形成する四つの辺のうちのいずれかの辺が延在する方向Ｄ２とのなす角度αが６０度±５度となるように形成されていことを特徴とする太陽電池モジュール１。【選択図】図１
2016004926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面板、太陽電池素子、封止材、反射材層を備えた裏面保護シートが一体化された太陽電池モジュールであって、
前記反射材層には、入射した太陽光を偏向して反射するための断面略Ｖ字状の溝パターンが、該溝パターンが伸長する方向Ｄ１と、太陽電池素子が形成する四つの辺のうちのいずれかの辺が延在する方向Ｄ２とのなす角度αが６０度±５度となるように形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
太陽電池モジュールを製造するために用いられるロール状に巻き取られた反射材層を備えた裏面保護シートであって、
前記反射材層には、断面略Ｖ字状の溝パターンが、その伸長する方向Ｄ１とシートの幅方向Ｄ３とのなす角度βが６０度±５度となるように形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項３】
反射材層が、造核剤を含む樹脂組成物からなることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項４】
造核剤を含む樹脂組成物が、ポリプロピレン系樹脂と芳香族リン酸エステル金属塩系造核剤とからなることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項５】
各構成層を成す合成樹脂の融点がいずれも１５０℃以上であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池素子を封入した太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュール用裏面保護シートに関するものであり、さらに詳しくは、光電変換効率を高めることができる太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュール用裏面保護シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への意識の高まりにより、クリーンエネルギーを利用した発電手段の一つとして、太陽電池モジュールを備えた太陽電池発電システムが注目されている。太陽電池モジュールは板状の太陽電池素子が複数枚配置されており、これらの太陽電池素子を封止材と呼ばれるエチレン−酢酸ビニル共重合体などの合成樹脂で挟み込み、太陽光が当る側にガラスなどの前面板が、反対側に耐候性、防湿性を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートが重ね合わされ、真空加熱ラミネーション法などにより一体成形されている。
【０００３】
このような中で、太陽電池モジュールの開発においては、太陽電池モジュールへ入射した太陽光エネルギーを効率良く電気エネルギーに変換する、いわゆる光電変換効率をいかに高めるかが大きな課題となっており、太陽電池素子はもちろん、太陽電池モジュール用裏面保護シートにも様々な工夫が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、前面板と太陽電池素子と封止材と裏面保護シートとを有する太陽電池モジュールにおいて、裏面保護シートの封止材と接する面側に光反射機能を有する凹凸構造が形成されている太陽電池裏面シート及び太陽電池モジュールが提案されており、本来は損失となってしまう光を再利用することによって、光の利用効率を向上させることができる旨が記載されている。しかしながら同文献には、裏面保護シートに形成される凹凸構造と、太陽電池素子との相対的な位置関係が光電変換効率に及ぼす影響についての記載がない。
【０００５】
また特許文献２には、片面光入射型の太陽電池素子を備えた太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、裏面保護シートの少なくとも片側表面層が、ＤＳＣ測定の昇温時における吸熱ピーク温度と降温時の発熱ピーク温度との温度差が４０℃以下であるポリブチレンテレフタレート、またはポリブチレンテレフタレート共重合体よりなり、該表面が斜面で形成された凹凸構造を有することを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シート、ならびに該裏面保護シートを用いた片面光入射型の太陽電池モジュールが記載されている。さらに同文献では、凹凸構造の凸部間を結ぶ線と太陽電池素子の並びの方向とのなす角が１０度〜８０度となるように太陽電池素子と裏面保護シートを積層するのが特に好ましいことが記載されており（請求項４、段落番号００２６）、その角度がおよそ４５度である図面が示されている（図６）。しかしながら、同文献による開示によってもなお、光電変換効率の向上という観点から見ると、最適化の余地が残るものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１２３７２０号公報
【特許文献２】再公表ＷＯ２０１２／０５０１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような状況の中なされたものであり、光電変換効率が更に高められた太陽電池モジュールならびに該太陽電池モジュールのための太陽電池用モジュール用裏面保護シート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】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討を行った。この結果、太陽電池モジュール用裏面保護シートの封止材と接する面に形成される断面略Ｖ字状の溝パターンの伸長方向と、太陽電池素子が形成する四つの辺のうちのいずれかの辺が延在する方向とのなす角度を６０度±５度とすることにより、標記課題を解決できることを見出し本発明に至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、
［１］前面板、太陽電池素子、封止材、反射材層を備えた裏面保護シートが一体化された太陽電池モジュールであって、
前記反射材層には、入射した太陽光を偏向して反射するための断面略Ｖ字状の溝パターンが、該溝パターンが伸長する方向Ｄ１と、太陽電池素子が形成する四つの辺のうちのいずれかの辺が延在する方向Ｄ２とのなす角度αが６０度±５度となるように形成されていることを特徴とする太陽電池モジュールに関するものである。
［２］太陽電池モジュールを製造するために用いられるロール状に巻き取られた反射材層を備えた裏面保護シートであって、
前記反射材層には、断面略Ｖ字状の溝パターンが、その伸長する方向とシートの幅方向とのなす角度βが６０度±５度となるように形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートに関するものである。
［３］反射材層が、造核剤を含む樹脂組成物からなることを特徴とする［２］に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートに関するものである。
［４］造核剤を含む樹脂組成物が、ポリプロピレン系樹脂と芳香族リン酸エステル金属塩系造核剤とからなることを特徴とする［３］に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートに関するものである。
［５］各構成層を成す合成樹脂の融点がいずれも１５０℃以上であることを特徴とする［２］乃至［４］のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートに関するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールは、裏面保護シートの反射材層に、入射した太陽光を偏向して反射するための断面略Ｖ字状の溝パターンが、該溝パターンが伸長する方向と、太陽電池素子が形成する四つの辺のうちのいずれかの辺が延在する方向とのなす角度が６０度±５度となるように形成されている。このようにして構成される太陽電池モジュールは、前面から入射した太陽光のうち、太陽電池素子に入射せずに太陽電池素子間を通過した太陽光が、太陽電池モジュール用裏面保護シートの反射層で再反射して太陽電池素子の受光面により効率的に再入射する。以て、太陽電池モジュールの設置面積あたりの発電効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の太陽電池モジュールの模式部分平面図である。図１（Ｂ）は図１（Ａ）の線Ｉ−Ｉ’における模式部分断面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの模式斜視図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの反射材層の溝パターンの構造を例示するための模式断面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、溝パターンを与えるための彫刻が施されたエンボスロールにより連続して溝パターンを形成したシートのレーザマイクロスコープによる観察画像である。
【図５】実施例、比較例において太陽電池モジュールの発電効率を評価するために作成した太陽電池モジュール（テストピース）の概略を表す模式正面図である。
【図６】実施例、比較例において太陽電池モジュールの発電効率を評価する手順を示すための模式正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の太陽電池モジュールならびに太陽電池モジュール用裏面保護シートについて詳細に説明する。
【００１３】
本発明の太陽電池モジュール１に使用される太陽電池モジュール用裏面保護シート（以下、裏面保護シートと略称することがある）２は、封止材４と接する面に、入射した太陽光を偏向して反射するための反射材層２１を有しており、該反射材層２１には断面略Ｖ字状の溝パターン（以下、溝パターンと略称することがある）２２が形成されている。そしてこの溝パターン２２は、図１（Ａ）に示すように、該溝パターン２２が伸長する方向Ｄ１と太陽電池素子が形成する四つの辺のうちのいずれかの辺が延在する方向Ｄ２とのなす角度αが６０度±５度となるように構成されている。太陽電池モジュールの発電効率はこの角度αが６０度の時に極大値を示し、この角度αが５度を超えて６０度を下回ったり、上回ったりすると本発明の課題を達成し得ない。
【００１４】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の線Ｉ−Ｉ’における模式断面図である。太陽電池モジュール１は、前面板３、封止材４、太陽電池素子５と裏面保護シート２を有する。太陽光Ｌ１は前面板３より入射し、大部分の太陽光Ｌ２は太陽電池素子５表面へ入射する。一方、太陽電池素子５間を通過した太陽光Ｌ３は、溝パターン２２により偏向して反射されて太陽光Ｌ４となり、さらに前面板３で反射され太陽光Ｌ５となって太陽電池素子５へ入射し、太陽光エネルギーが電気エネルギーへ変換される。
【００１５】
図２は、ロール状に巻き取られた本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート２の模式斜視図である。反射材層２１に、断面略Ｖ字状の溝パターン２２が、その伸長する方向Ｄ１と、シートの幅方向（ＴＤ方向）Ｄ３とのなす角度βが６０度±５度となるように形成されている。ロール状に巻き取られた裏面保護シート２の反射材層２１に溝パターン２２がこのようにして形成されていると、太陽電池モジュール１の組み立てに際して、ロールから巻き出される裏面保護シート２の進行方向に対して太陽電池素子を斜めにして供給・配置する必要はなく、通常の操作により前記の角度αを６０度±５度に設定することができる。
【００１６】
通常、各太陽電池素子５はバスバー（図１ではＢｕｓと表示）と呼ばれる配線材料により接続されている。バスバーの直下に位置する裏面保護シート２は、バスバーにより太陽光が遮られるため、発電効率の向上に寄与しにくい。そのため太陽電池素子間に形成される間隙ａの幅と間隙ｂの幅が同程度であっても、バスバーの影響で、バスバーのない間隙ａに位置する裏面保護シートに、太陽光は多く入射する。
また溝パターン２２に入射した太陽光Ｌ１は、主に溝パターン２２が延在する方向Ｄ１と垂直な方向Ｄ４へ反射される。そのため、バスバーのない間隙ａに入射した光を裏面保護シート２で反射して太陽電池素子５へ入射させるためには、溝パターン２２が延在する方向Ｄ１が、バスバーのない辺５２が延在する方向と平行であることが望ましい。しかしながらこの場合、バスバーのある間隙ｂに入射した光は反射しても、バスバーのある間隙ｂへ再び入射してしまうだけで、発電効率の向上に寄与しない。
これらのことを考慮すると、各太陽電池素子５がバスバーにより接続されている場合、上述した「太陽電池素子の辺が延在する方向Ｄ２」における「辺」は、「バスバーのある辺５１」であることが望ましい。この場合、溝パターン２２の伸長する方向Ｄ１のなす角度が６０度±５度であれば、バスバーのない辺５２の延在する方向と溝パターン２２の延在方向が平行に近くなり、バスバーのある辺５１の延在する方向と溝パターン２２の延在する方向が垂直に近くなり、間隙ａに入射した光が優先的に太陽電池素子５へ入射する為、結果的に発電効率が高くなるのである。
【００１７】
図３（Ａ）〜（Ｄ）に、溝パターン２２が伸長する方向Ｄ１と直交する面で切断した溝パターン２２の断面形状を例示する。
本発明においては、図３（Ａ）〜（Ｄ）に示す溝パターン２２の傾斜角θが、１５度以上４５度未満であること、さらには２２度±３度であることが好ましい。溝パターン２２がこのように設計されていると、裏面保護シート２からの反射光を前面板３へ臨界角以上で入射させることができ、裏面保護シート２からの反射光を太陽電池モジュール１内へ効率よく閉じ込めることができる。
溝パターン２２の高さは、５０μｍ以下が好ましく、さらには４０μｍ以下が好ましい。この高さが５０μｍを超える場合は、太陽電池モジュールの組み立て時の真空加熱ラミネーション工程において、封止材が溝パターンの隅々まで十分に延展しないことがある。一方、溝パターン２２の高さは５μｍ以上が好ましく、さらには１０μｍ以上が好ましく、この高さが５μｍ未満の場合は太陽光を有効に利用できない。ここで「溝パターンの高さ」とはパターンの山部頂点と谷部との間の、裏面保護シート平面に垂直な方向の距離を意味する。  
【００１８】
溝パターン２２が形成される反射材層２１に用いられる材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、エポキシ系樹脂などがある。これらの内でも、エチレン−酢酸ビニル共重合体等からなる封止材との接着性に優れるという観点からポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【００１９】
反射材層２１に溝パターン２２を形成する方法としては、金型を用いたプレス法、押出し成形法、射出成形法など公知の方法が挙げられる。
なお、反射材層２１に溝パターン２２を形成する際、反射材層を構成する合成樹脂が冷却固化する間に、転写した溝パターン２２が緩和し、パターン形状を忠実に転写、再現できないという問題を生じることがある。さらに、太陽電池モジュールの組み立て時の真空加熱ラミネーション工程において、熱により溝パターン２２が平坦化してしまうという問題を生じることがある。このような問題を避けるため、反射材層２１に用いられる材料は融点１５０℃以上のポリプロピレン、特にブロックポリプロピレンが好ましく、さらに反射材層２１を構成する合成樹脂に造核剤を配合するのが望ましい。反射材層２１を構成する合成樹脂を融点１５０℃以上のポリプロピレンとし、さらに造核剤を配合することにより、エンボスロール等のスタンパに刻印された溝パターン２２が成形時に緩和することなく、溝パターン２２を精度よく反射材層２１に転写できる。また、太陽電池モジュールの組み立て時の真空加熱ラミネーション工程における溝パターン２２の平坦化を防止できる。
【００２０】
ここにおいて用いられる造核剤としては、例えば、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸アルミニウム、安息香酸ナトリウムなどの安息香酸類の金属塩、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸エステルナトリウム、メチレンビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸エステルナトリウム、ビス〔メチレンビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）リン酸エステル〕ヒドロキシアルミニウムなどの芳香族リン酸エステル金属塩および芳香族リン酸エステル金属塩とアルカリ金属化合物の混合物、ジベンジリデンソルビトール、ビス（メチルベンジリデン）ソルビトール、ビス（ジメチルベンジリデンソルビトール）などのジベンジリデンソルビトール類、アミノ酸金属塩、ロジン酸金属塩などの有機系造核剤のほか、タルク、クレイ、炭酸カルシウムなどの無機系造核剤が挙げられる。これら造核剤の配合量は、合成樹脂成分１００重量部に対し０．０５〜１．０重量部、とりわけ０．１〜０．５重量部であることが好ましい。
【００２１】
特に本発明では、エンボスロールなどのスタンパに刻印された溝パターンを与える彫刻を、精度よく成形できるという観点から、ポリプロピレン系樹脂と芳香族リン酸エステル金属塩系造核剤からなる樹脂組成物により反射材層２１を構成するのがより好ましい。
【００２２】
なお、エンボスロールにより連続して溝パターン２２を成形する場合、該溝パターン２２の伸長する方向（図２におけるＤ１）と裏面保護シートの幅方向（図２におけるＤ３）のなす角度βが６０度±５度であると、エンボスロールの溝パターンを精度よく裏面保護シートに転写することができる。
図４は、エンボスロールにより連続して溝パターン２２を形成した裏面保護シートの、溝パターン２２のレーザマイクロスコープ（レーザーテック社製  コンフォーカル顕微鏡  Ｃ１３０）による溝パターン２２の伸長する方向と垂直な方向における凹凸構造の観察画像であり、（Ａ）は角度βが４５度のもの、（Ｂ）は角度βが６０度のものである。（Ａ）と比較して（Ｂ）は、溝パターン２２の頂部がより尖鋭であり、溝パターン２２間に形成される谷部も尖鋭である。この理由は明らかではないが、角度βが６０度の場合には、角度βが４５度の場合に比較して溝パターン成形時において、エンボスロール２２の間にエアーが噛みこみにくい為と推察される。
【００２３】
また、反射材層２１は光反射性を有していることが必要である。反射材層２１に光反射性を付与する手段としてまず、反射材層２１を構成する合成樹脂にフィラーを混合する手段が挙げられる。この場合、光反射性をより高めるために、屈折率が合成樹脂と大きく異なるフィラーを用いることが望ましい。このフィラーとしては特に限定されるものではないが、無機酸化物が好ましい。この無機酸化物は、酸化ケイ素等や、酸化亜鉛等の金属化合物を用いることもできるが、特に、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物が望ましい。また酸化ケイ素の中空粒子を用いることもできる。このうち、酸化チタンは、屈折率が高く、分散性も良好なため好ましい。また、フィラーの形状は、球状、針状、板状、鱗片状、破砕状等の任意の粒子形状でよく、特に限定されない。
【００２４】
フィラーの平均粒子径は、０．１μｍ以上、３０μｍ以下の範囲が好ましい。平均粒子径が０．１μｍより小さいと太陽光を十分に反射しない。また、平均粒子径が３０μｍより大きいと成型性が不良となる。
フィラーの配合量は合成樹脂成分１００重量部に対し５〜５０重量部であることが好ましい。
【００２５】
反射材層２１に光反射性を付与する別の手段として、バインダー樹脂中に白色顔料、金属粒子、高屈折率粒子、中空粒子のいずれかの光線散乱要素を分散させ、これを反射材層２１の溝パターン２２に塗布する手段が挙げられる。
【００２６】
光線散乱要素としては、特に限定されるものではないが、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの白色顔料（金属酸化物）、アルミニウムペースト、銀ペーストなどの金属粒子、シリカなどの高屈折率粒子、シリカなどの中空粒子などを採用することが可能である。このうち、酸化チタンは、屈折率が高く、分散性も良好なため好ましい。また、散乱反射体の形状は、球状、針状、板状、鱗片状、破砕状等の任意の粒子形状でよく、特に限定されない。
【００２７】
バインダー樹脂としては、特に限定されるものではなく、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、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、ポリフッ化ビニル系樹脂、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、ポ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、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。
【００２８】
反射材層２１に光反射性を付与するさらに別の手段として、反射材層２１に形成された溝パターン２２表面に金属膜を形成する手段が挙げられる。
溝パターン２２表面に形成する金属膜としては、金属光沢を有し反射面を形成できるものであれば特に限定されない。例えば、アルミニウム、銀、金、銅、ニッケル、クロム、スズ、ジルコニウム等の単体もしくは合金が挙げられる。
金属膜は、単層で形成してもよく複数の金属、合金を積層して用いてもよい。中でも、アルミニウムは、反射性が高く、緻密な金属層が比較的容易に形成でき、安価でもあるため、特に好適である。
【００２９】
金属膜の厚さは、３０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下が好ましい。さらには、４０ｎｍ以上、９０ｎｍ以下がより好ましい範囲である。
金属膜の厚さが３０ｎｍより小さいと、溝パターン２２表面に形成された金属膜に入射する光を十分に反射することができない。４０ｎｍ以上の厚さがあれば、より確実に溝パターン２２表面に形成された金属膜に入射する太陽光を反射することができる。
金属膜の厚さが１００ｎｍを超えると、金属膜に目視でも確認できるクラックが発生しやすくなる。９０ｎｍ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くなるためより好ましい。
【００３０】
金属膜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い。例えば、（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）などを採用することができる。
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特に好ましい。
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。
これらの形成手段によれば、金属または合金の微粒子を緻密に積層させることができるため、金属膜の形成が容易である。
【００３１】
本発明の裏面保護シート２は、上記した溝パターン２２が形成された反射材層２１のみから構成されてもよいが、図１（Ｂ）に示すように基材層２３を備えることが望ましい。基材２３は、裏面保護シート２、ひいては太陽電池モジュール１に耐熱性、耐湿性、難燃性などの耐候性や水蒸気バリア性などの各種性能を付与するために備えられるものであり、単層構造であってもよいが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂からなるフィルム、ポリフッ化ビニルなどのフッ素系樹脂フィルムが配された多層構造とするのが望ましい。
【００３２】
また、本発明の裏面保護シートは、単層構成、多層構成のいずれの場合であっても、各合成樹脂層の融点がいずれも１５０℃以上であることが好ましい。合成樹脂層の融点が１５０℃以上であることにより、太陽電池モジュールの組み立て時の真空加熱ラミネーション工程における合成樹脂の溶融変形、流出を防止できる。
【００３３】
さらに本発明の裏面保護シート２は、太陽電池モジュール内へ水分を透過させないために、厚さ１００〜６００μｍであることが好ましい。裏面保護シート２の厚さが１００μｍ未満の場合は、水分が太陽電池モジュール内へ浸透しやすく、さらにコシが弱く、シワが発生しやすいなど取扱いが難しくなるので好ましくない。一方、裏面保護シート２の厚さが６００μｍを超える場合は、得られた裏面保護シート２をロール状に巻き取ることが困難となるため好ましくない。
【００３４】
本発明の裏面保護シート２を得るには、例えば、フラットダイを装着した押出し機へ、所定の合成樹脂あるいは合成樹脂組成物を供給し、押出し機のフラットダイから押出されたシートを、溶融状態あるいは軟化状態で、断面略Ｖ字状の溝パターンを与える彫刻が刻印されたエンボスロールに加圧接触させながら引き取る。こうすることにより、所定の溝パターンを精度よく転写できる。なお、多層構成の裏面保護シートを得るには、複数の押出し機を装着したフラットダイより合成樹脂あるいは合成樹脂組成物を共押出しする方法も採用できる。
【００３５】
本発明の太陽電池モジュール１は、この裏面保護シート２の反射材層２１が封止材４側となるようにして、前面板３、封止材４、太陽電池素子５、封止材４、裏面保護シート２の順となるように一体化することによって太陽電池モジュール１とすることができる。
【００３６】
前面板３の材質は、強化ガラス、サファイアガラス等のガラスあるいは、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂等の合成樹脂シートである。前面板の厚さは強化ガラスであれば約３〜６ｍｍ、合成樹脂シートであれば１００μｍ〜３０００μｍのものが用いられる。
【００３７】
封止材４は、太陽電池素子５を固定するものである。封止材４としては、入射した太陽光を透過させるため光線透過率が高い材料が用いられ、耐熱性、耐湿性、耐候性などの耐久性に優れるエチレン−酢酸ビニル共重合体を採用するのが一般的である。
【００３８】
封止材４の厚みは特に規定されないが、通常５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上であり、また、通常１０００μｍ以下、好ましくは８００μｍ以下、より好ましくは６００μｍ以下である。厚くすることで太陽電池モジュール１全体の強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まり、また可視光の透過率が向上する傾向にある。このため、両方の利点を兼ね備える範囲として、上記範囲とするのが望ましい。
【実施例】
【００３９】
以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。
【００４０】
［実施例１］
フラットダイを装着した単層製膜装置を用い、ブロックポリプロピレン（融点：１６４℃）１００重量部に対し、二酸化チタン２５重量部、造核剤（ＡＤＥＫＡ社製：芳香族リン酸エステル金属塩系）０．１重量部を配合した混合物をシート状に押出した。押出された溶融状態のシート状物を、断面略Ｖ字状の溝パターン（ピッチが１２５μｍ、高さが２０μｍで、傾斜角θ：２２度）で、該溝パターンの伸長方向が、シートの幅方向に対し６０度となるような溝パターンを与える彫刻が刻印されたエンボスロールに加圧接触させながら引き取り、表面に断面略Ｖ字状の溝パターンを有する厚み１２０μｍの裏面保護シートの反射材層を製造した。
次いで、上記したようにして得られた反射材層の溝パターンが形成されていない面に、ドライラミネート法により、厚み１９０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（融点：２６０℃）、厚み５０μｍのポリブチレンテレフタレートフィルム（融点２３０℃）を順に積層して厚み３６０μｍの裏面保護シートを得た。
【００４１】
［比較例１、２、３］
使用するエンボスロールを変更し、転写される溝パターンの伸長方向が、シートの幅方向に対しそれぞれ、０度（比較例１）、４５度（比較例２）、９０度（比較例３）となるようにした以外は実施例１と同様にして厚み３６０μｍの裏面保護シートを得た。
【００４２】
＜太陽電池モジュール（テストピース）の作成＞
実施例１、比較例１、２、３で得られた裏面保護シートを用い太陽電池モジュール（テストピース）を作成した。より詳しくは、前面板（ガラス、厚み：３．２ｍｍ）、封止材（エチレン−酢酸ビニル共重合体、厚み：４５０μｍ）、太陽電池素子（１１９ｍｍ角、厚み：０．２ｍｍ）、封止材（エチレン−酢酸ビニル共重合体、厚み：４５０μｍ）、裏面保護シートをこの順に積層し、真空加熱ラミネーション法により一体化した後裁断し、図５に示すような太陽電池モジュール（テストピース）を作成した。図５のハッチングで表した部分が太陽電池素子外周部分６である。
なお、実施例１、比較例１、２、３で得られた裏面保護シートを用いて得られた太陽電池モジュール（テストピース）の角度αは、それぞれ６０度、０度、４５度、９０度である。
【００４３】
＜発電効率の評価＞
（１）前記手順で得られた太陽電池モジュール（テストピース）の太陽電池素子外周部分を全て黒テープ７でマスキングしたもの（図６（Ａ）参照）に、ソーラーシミュレータ（ＮＰＣ社製ＮＣＴ−１８０ＡＡ−Ｍ）により２５℃の雰囲気下で疑似太陽光を照射し、太陽電池モジュールの出力（Ｐｍａｘ０）を測定した。すなわち、Ｐｍａｘ０の値は、太陽電池素子に直接入射した光のみの効果を反映したものである。
（２）前記手順で得られた太陽電池モジュール（テストピース）の太陽電池素子外周部分５ｍｍを残して黒テープ７でマスキングしたもの（図６（Ｂ）参照）に、ソーラーシミュレータ（ＮＰＣ社製ＮＣＴ−１８０ＡＡ−Ｍ）により２５℃の雰囲気下で疑似太陽光を照射し、太陽電池モジュールの出力（Ｐｍａｘ１）を測定した。すなわち、Ｐｍａｘ１の値は、太陽電池モジュールに直接入射した光のみならず、太陽電池素子外周部分６に配された裏面保護シートに入射して反射され、太陽電池素子に再入射する光の効果も反映したものである。
（３）（１）で測定したＰｍａｘ０、（２）で測定したＰｍａｘ１の比率により太陽電池モジュールの発電効率向上率を評価する。
【００４４】
実施例１、比較例１〜３で得られた裏面保護シートを用いて作成された太陽電池モジュール（テストピース）の発電効率向上率を評価した結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2016004926.tif 000003
【００４６】
表１より、本発明の要件を満たす実施例１で得られた裏面保護シートを用いた太陽電池モジュール（テストピース）は良好な発電効率向上率を示すことが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本発明の太陽電池モジュールは、入射した太陽光エネルギーを効率良く電気エネルギーに変換することができる。また、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートによれば、本発明の太陽電池モジュールを効率的に製造することができる。このような本発明の太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュール用裏面保護シートは、近年注目されている太陽電池発電システムにおいて有用に用いられるものであり産業に利するところ大である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ：太陽電池モジュール
２  ：裏面保護シート
２１：反射材層
２２：溝パターン
２３：基材層
３  ：前面板
４  ：封止材
５  ：太陽電池素子
６  ：太陽電池素子外周部分
Ｌ１：太陽電池モジュールに入射する太陽光
Ｌ２：太陽電池素子へ入射する太陽光
Ｌ３：太陽電池素子間を直進する太陽光
Ｌ４：裏面保護シートで反射された太陽光
Ｌ５：前面板で反射された太陽光
α  ：溝パターンが伸長する方向と、太陽電池素子の上下の縁部が延在する方向とのなす角度
θ  ：傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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