(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐候性透明樹脂層と、着色されたエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂層とを積層一体化してなり、
該耐候性透明樹脂層がエチレン−四フッ化エチレン共重合体樹脂、ポリビニルホルマール樹脂又はアクリル樹脂よりなり、
該耐候性透明樹脂層の厚さが５０〜６００μｍで、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂層の厚さが５〜６００μｍで、
該エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂に架橋剤が配合されていることを特徴とする太陽電池用耐候性調色フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載の耐候性調色フィルムを、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂層が接着面となるように表面に貼り合わせてなる太陽電池。
【請求項３】
請求項２において、該太陽電池は、表面側透明保護部材としての前記耐候性調色フィルムと、裏面側保護部材との間に太陽電池用セルを封止してなることを特徴とする太陽電池。
【請求項４】
請求項２において、該太陽電池は、表面側透明保護部材としてのガラス基板と、裏面側保護部材との間に太陽電池用セルを封止してなり、該耐候性調色フィルムは該ガラス基板に貼着されていることを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池用耐候性調色フィルム及びこの耐候性調色フィルムを用いた太陽電池に係り、特に、太陽電池に着色を付与して意匠性を高めるために有効な耐候性調色フィルムと、この耐候性調色フィルムを用いた太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太陽電池が注目され、開発が進められている。
【０００３】
太陽電池は、一般に、図４に示す如く、表面側透明保護部材としてのガラス基板１と裏面側保護部材（バックカバー）２との間にＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂）フィルムの封止膜３Ａ，３Ｂにより、シリコン発電素子４等の太陽電池用セルを封止した構成とされている。
【０００４】
このような太陽電池は、ガラス基板１、封止膜３Ａ、シリコン発電素子４、封止膜３Ｂ及びバックカバー２をこの順で積層し、加熱加圧して、ＥＶＡを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の太陽電池にあっては、表面側透明保護部材がガラス基板等の無色透明な部材で構成されることから、発電素子のメタリック調の色がそのまま太陽電池の色となる。このため、例えば、この太陽電池を住宅の屋根に取り付けた場合には屋根材との調和が図れず、外観を著しく損なうものとなる。また、ソーラーカー等に設置する場合にあっても、太陽電池が違和感を醸し出す原因となる。
【０００６】
このため、太陽電池は、省エネルギーや環境保全の面で大きな注目を集めているにもかかわらず、設置場所等に制約を受け、普及が遅れているのが現状である。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決し、太陽電池に着色を付与して意匠性を高め、周囲との調和を図るために有効な耐候性調色フィルムと、この耐候性調色フィルムを用いた太陽電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽電池用耐候性調色フィルムは、耐候性透明樹脂層と、着色されたＥＶＡ層とを積層一体化してなり、該耐候性透明樹脂層がエチレン−四フッ化エチレン共重合体樹脂、ポリビニルホルマール樹脂又はアクリル樹脂よりなり、該耐候性透明樹脂層の厚さが５０〜６００μｍで、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂層の厚さが５〜６００μｍで、該エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂に架橋剤が配合されていることを特徴とするものである。
【０００９】
この耐候性調色フィルムであれば、着色ＥＶＡ層により、太陽電池を所望の色調に調色することができる。即ち、この耐候性調色フィルムを太陽電池の表面側に適用した場合、太陽電池の色調は、発電素子の発色と着色ＥＶＡ層の発色との混色となり、結果として太陽電池の調色を図ることができる。しかも、耐候性透明樹脂層が積層されているため、耐候性調色フィルム自体の耐候性に優れ、良好な外観を長期に亘り維持することができる。
【００１０】
本発明において、該耐候性透明樹脂層はエチレン−四フッ化エチレン共重合体樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリビニルホルマール樹脂（ＰＶＦ）又はアクリル樹脂よりなる。
【００１１】
また、耐候性透明樹脂層の厚さは５０〜６００μｍで、着色ＥＶＡ層の厚さは５〜６００μｍである。
【００１２】
本発明の太陽電池は、このような本発明の耐候性調色フィルムを、ＥＶＡ層が接着面となるように表面に貼り合わせてなるものであり、耐候性調色フィルムによる調色と耐候性で、周囲との調和に優れ、その良好な外観を長期に亘り維持することができる。
【００１３】
本発明の太陽電池は、具体的には次のような構成とすることができる。
(1)  表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に太陽電池用セルを封止してなる太陽電池において、表面側透明保護部材として本発明の耐候性調色フィルムを用いる。
(2) ガラス基板と裏面側保護部材との間に太陽電池用セルを封止してなる太陽電池において、耐候性調色フィルムをガラス基板に貼着する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の耐候性調色フィルムの実施の形態を示す断面図であり、図２，３は本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。なお、図２，３において、図４に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してあり、その説明を省略する。
【００１６】
図１に示す如く、本発明の耐候性調色フィルム１０は、耐候性透明樹脂層１１と着色ＥＶＡ層１２とを積層一体化してなるものである。
【００１７】
耐候性透明樹脂層１１は、耐候性に優れ、かつ無色で透明度の高いＥＴＦＥ，ＰＶＦ，アクリル樹脂により形成することができ、その厚さは５０〜６００μｍである。この耐候性透明樹脂層１１の厚さが５０μｍ未満では十分な耐候性が得られず、６００μｍを超えると耐候性調色フィルム１０自体の厚さが厚くなり過ぎ、好ましくない。
【００１８】
一方、着色ＥＶＡ層１２は後述のＥＶＡに染料、顔料等を添加して着色したものであり、ここで染料としては、パール顔料、酸化チタン等を用いることができる。
【００１９】
用いる染料ないし顔料の種類や配合量は、耐候性調色フィルムを適用する太陽電池の発電素子等の色や、この太陽電池を設置する場所の色調に応じて、発電素子等の発色と耐候性調色フィルムの発色とが混色されたときに、設置場所の周囲環境と十分に調和する色調に調色されるように、適宜選択使用される。
【００２０】
なお、染料ないし顔料の配合量が過度に少ないと十分に調色を行うことができず、逆に過度に多いと耐候性調色フィルムに光が吸収され、太陽電池の発電素子に到達する光量が少なくなることにより発電効率が低下するため、染料ないし顔料の配合量は、調色と発電効率の兼ね合いから、最適な配合量となるように調整することが望まれる。
【００２１】
このような着色ＥＶＡ層１２の厚さは５〜６００μｍである。このＥＶＡ層１２の厚さが５μｍ未満では十分な調色が得られず、６００μｍを超えると耐候性調色フィルムでの吸光量が多くなって発電効率が低下する場合があり、好ましくない。
【００２２】
このような本発明の耐候性調色フィルム１０は、耐候性透明樹脂フィルムへの着色ＥＶＡのコーティングによって製造することができるが、一般的な積層フィルムの製法に従って、耐候性透明樹脂フィルムと着色ＥＶＡフィルムを積層化することによっても製造することができる。
【００２３】
なお、本発明で用いられるＥＶＡは、酢酸ビニル含有量が１０〜５０重量％、特に１５〜４０重量％で、メルトフローレートが０．７〜２０、特に１．５〜１０であることが好ましい。
【００２４】
本発明で用いるＥＶＡには、耐候性の向上のために架橋剤を配合して架橋構造を持たせることが好ましく、この架橋剤としては、一般に、１００℃以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられ、特に、配合時の安定性を考慮に入れれば、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上であるものが好ましい。このような有機過酸化物としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン；２，５−ジハイドロパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；３−ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド；ｔ−ジクミルパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン；ジクミルパーオキサイド；α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン；ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド等を用いることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、一般にＥＶＡ１００重量部に対して５重量部以下、好ましくは１〜３重量部である。
【００２５】
また、発電素子やガラス基板等との接着力向上の目的で、ＥＶＡにシランカップリング剤を添加することができる。この目的に供されるシランカップリング剤としては公知のもの、例えばγ−クロロプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリクロロシラン；ビニルトリエトキシシラン；ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）シラン；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；β−（３，４−エトキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリアセトキシシラン；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン；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メトキシシラン等を挙げることができる。これらのシランカップリング剤の配合量は、一般にＥＶＡ１００重量部に対して５重量部以下、好ましくは０．１〜２重量部である。
【００２６】
更に、ＥＶＡのゲル分率を向上させ、耐久性を向上するためにＥＶＡに架橋助剤を添加することができる。この目的に供される架橋助剤としては、公知のものとしてトリアリルイソシアヌレート；トリアリルイソシアネート等の３官能の架橋助剤の他、ＮＫエステル等の単官能の架橋助剤等も挙げることができる。これらの架橋助剤の配合量は、一般にＥＶＡ１００重量部に対して１０重量部以下、好ましくは１〜５重量部である。
【００２７】
更に、ＥＶＡの安定性を向上する目的でハイドロキノン；ハイドロキノンモノメチルエーテル；ｐ−ベンゾキノン；メチルハイドロキノンなどを添加することができ、これらの配合量は、一般にＥＶＡ１００重量部に対して５重量部以下である。
【００２８】
更に、必要に応じ、上記以外に紫外線吸収剤、老化防止剤、変色防止剤等を添加することができる。紫外線吸収剤には、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン；２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルフォベンゾフェノン等のベンゾフェノン系；２−（２’−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系；フェニルサルシレート；ｐ−ｔ−ブチルフェニルサルシレート等のヒンダートアミン系がある。老化防止剤としては、アミン系；フェノール系；ビスフェニル系；ヒンダートアミン系があり、例えばジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペラジル）セバケート等がある。
【００２９】
このような本発明の耐候性調色フィルム１０を太陽電池に適用するには、具体的には次のような方法がある。
【００３０】
(1)  図２に示す如く、従来の太陽電池のガラス基板に代えて本発明の耐候性調色フィルム１０を表面側透明保護部材として用いる。
この太陽電池を製造するには、図２に示す如く、耐候性調色フィルム１０、シリコン発電素子４、封止膜（ＥＶＡフィルム）３Ｂ及びバックカバー２を順次積層し、積層体を常法に従って、真空ラミネーターで温度１２０〜１５０℃、脱気時間２〜１５分、プレス圧力０．５〜１ｋｇ／ｃｍ２、プレス時間８〜４５分で加熱加圧圧着すれば良く、この加熱加圧時に、封止膜３Ｂと耐候性調色フィルム１０の着色ＥＶＡ層１２のＥＶＡが架橋して耐候性及び接着性に優れた封止膜を形成することができる。
【００３１】
(2)  図３に示す如く、従来の太陽電池のガラス基板の表面に本発明の耐候性調色フィルムを貼着する。
この太陽電池を製造するには、予め作製された太陽電池に耐候性調色フィルム１０を常法に従って加熱加圧して貼着しても良く、耐候性調色フィルム１０、ガラス基板１、封止膜（ＥＶＡフィルム）３Ａ、シリコン発電素子４、封止膜（ＥＶＡフィルム）３Ｂ及びバックカバー２を積層して上述の如く、加熱加圧して一体化しても良い。
【００３２】
いずれの太陽電池であっても、耐候性調色フィルム１０の耐候性と調色効果により、周囲との調和に優れた良好な外観を長期に亘り維持することができる。
【００３３】
このような太陽電池は住宅用又は自動車用太陽電池として好適であり、建物や自動車の美観を損なうことなく太陽電池を設置することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の太陽電池用耐候性調色フィルム及び太陽電池によれば、太陽電池に着色を付与して意匠性を高め、周囲との調和を図ることができ、建物や自動車、その他の太陽電池設置場所の美観を損なうことなく、太陽電池を設置することができるため、太陽電池の適用分野を大幅に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の耐候性調色フィルムの実施の形態を示す断面図である。
【図２】  本発明の太陽電池の実施の形態を示す断面図である。
【図３】  本発明の太陽電池の別の実施の形態を示す断面図である。
【図４】  一般的な太陽電池を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ガラス基板
２  バックカバー
３Ａ，３Ｂ  封止膜
４  シリコン発電素子
１０  耐候性調色フィルム
１１  耐候性透明樹脂層
１２  着色ＥＶＡ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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