(57)【要約】【課題】  太陽電池の部分放電電圧を向上させ、太陽電池セルを保護する性能を持つ太陽電池モジュールの裏面保護シートを得る。【解決手段】  基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面が表面抵抗値１×１０7から５×１０１２の範囲の帯電防止層を有し、もう一方の面には、帯電防止層を有しない太陽電池モジュール用裏面保護シート。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面が表面抵抗値１×１０7から５×１０１2の範囲の帯電防止層を有し、もう一方の面には、帯電防止層を有しない太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項２】
帯電防止層非形成面の表面抵抗値５×１０１3以上であり、厚みが１００〜４００μｍである請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項３】
帯電防止層非形成面に比較して、帯電防止層形成面の部分放電電圧が２０％以上向上する請求項１または請求項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】
太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚み（μｍ）をＡ、帯電防止層を形成した太陽電池モジュール用裏面保護シートの部分放電電圧をＢ、帯電防止層がない太陽電池モジュール用裏面保護シートの部分放電電圧をＣとし場合、
Ｂ≧Ｃ＋Ａ
を満たす請求項１〜３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。
【請求項５】
高度加速寿命試験装置１２０℃×１００％ＲＨに１２時間保管後の帯電防止層の表面抵抗値が、保管前に比べ１０倍以下であり、かつ、１×１０１２以下である請求項１〜４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。
【請求項６】
紫外線強度１００ｍＷ／ｃｍ２の超促進耐候性試験機で１２時間紫外線照射後の帯電防止層の表面抵抗値が、保管前に比べ１０倍以下であり、かつ１×１０１２以下である請求項１〜５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。
【請求項７】
基材シートがポリエステルフィルムの積層フィルムである請求項１〜６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。
【請求項８】
基材シートが、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、耐加水分解を有するポリエステルフィルムである請求項１〜７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、太陽電池用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】
太陽電池は、半永久的で無公害の新たなエネルギー源として実用化されつつある。太陽電池は、近年、次世代のエネルギー源として注目を浴びている。太陽電池は、建築分野で用いられており、太陽電池の電気電子部品の開発が進められている。
【０００３】
太陽電池モジュールは、表面保護シート、接着性樹脂層、光起電力素子、接着性樹脂層、裏面保護シートからなる太陽電池モジュールが広く知られている。
【０００４】
最近は、非晶質シリコン等の半導体装置を利用した太陽電池が急速に普及しつつあり、一般住宅用の電源としても使用されるようになってきた。
【０００５】
太陽電池を屋根部材と一体に構成して使用する際には、複数の太陽電池素子を組み合わせ、表裏面を適当なカバー材料で保護した太陽電池モジュールとして使用するのが一般的である。太陽電池の裏面保護シートとして、光反射フィルム、酸化物蒸着層、耐加水分解性ポリエステルフィルムを積層してなる方法も提案されている。
【０００６】
太陽電池の裏面保護シートには、太陽電池モジュールを電圧印加による破損から保護する為にセルの発電容量に併せ部分放電電圧７００Ｖもしくは１０００Ｖの耐性が要求され電気絶縁性や発泡層を含むことで部分放電電圧を向上させる提案がなされている。耐部分放電電圧を向上させる方法として電気絶縁性を有するフィルムや発泡層を含む提案がなされているが（特許文献１参照）、高分子フィルムの耐部分放電電圧はフィルムの厚みに依存する為に厚膜となり断裁時の作業性悪化と共に必然的にコストが高くなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００６−２５３２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明が解決しようとする課題は、太陽電池の部分放電電圧の向上であり、太陽電池セルを保護する性能を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面が表面抵抗値１×１０１２以下の帯電防止層を有し、もう一方の面には、帯電防止層を有しない太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、太陽電池の部分放電電圧を向上させ、太陽電池セルを保護する性能を持つ。
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、太陽電池モジュールに裏面保護シートを熱圧着する時の水蒸気遮断性の劣化を抑える。
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、太陽電池モジュールに裏面保護シートを熱圧着する際に収縮が小さい。
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、吸湿による、モジュールの発電性能の低下が小さく、入射した光を有効に反射させて再利用し、太陽電池の電力変換効率を高める。
【００１３】
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、特に、入射した光を有効に反射させて再利用し、太陽電池の電力変換効率を高めるので、太陽光反射にも優れた太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面が表面抵抗値１×１０7から５×１０１２の帯電防止層を有し、もう一方の面には、帯電防止層を有しない太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
【００１５】
本発明の太陽電池用裏面保護シートは、太陽電池モジュールを構成する。太陽電池用裏面保護シートを、図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は、太陽電池用裏面保護シートの一実施形態の例を説明する側断面図である。表面保護シート１、光起電力素子２、接着性樹脂層３、および、裏面保護シート４によって構成される。外部からの光は、表面保護シートから入射し、接着性樹脂層３を通り、光起電力素子２に到達し、起電力が生ずる。また、裏面保護シートに反射した光が、光起電力素子２に到達し、起電力が生ずる。
【００１７】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、厚みの下限は、光起電力素子を保護する観点や耐候性から１００μｍが好ましい。厚みの上限は、太陽電池モジュール用裏面保護シートの断裁性を考えた場合、４００μｍ以下が好ましい。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、帯電防止層付与による部分放電電圧の向上の観点から、１００μｍ以上、３００μｍ以下が特に好ましい。
【００１８】
フィルムの総厚みを厚くすると、部分放電電圧が向上するが、あまりフィルムの総厚みを厚くすると、カットする際の断裁性が悪くなる場合があり、さらに、加工工程でのカール影響により太陽電池セルとの熱圧着作業性が悪くなる場合がある。また、フィルムの総厚みを薄くすると、配線透過が増加し、美観が悪くなる場合があるので、あまりに薄くする事は望ましくない。そこで、本発明において、太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚み（μｍ）をＡ、帯電防止層を形成した太陽電池モジュール用裏面保護シートの部分放電電圧をＢ、帯電防止層がない太陽電池モジュール用裏面保護シートの部分放電電圧をＣとし場合、
Ｂ≧Ｃ＋Ａ
を満たすことが好ましい。
Ｂ≧Ｃ＋Ａ
であると、フィルムの総厚みと要求される部分放電電圧を兼ね備えた設計が可能となる。
【００１９】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面に、帯電防止層を有する。
【００２０】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて帯電防止層は、ベースポリエステルフィルムへの帯電防止剤練りこみもしくはベースポリエステルフィルム上にコーティングにより形成するのが一般的である。
【００２１】
帯電防止剤としては、例えば、非イオン系帯防止剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエルスリット、ソルビット等の多価アルコールおよび／またはその脂肪酸エステルや、ポリエチレングリコールおよび／またはその脂肪酸エステルや、高級アルコール、多価アルコール、アルキルフェノールのポリエチレングリコール付加物またはポリプロピレングリコール付加物などが挙げられる。
【００２２】
中でもグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールおよび／またはその脂肪酸エステルが、帯電防止剤として、好適に用いられる。
【００２３】
多価アルコールは、そのままでも使用することができるが、脂肪酸とのエステル化反応によって脂肪酸エステルとすることがより望ましい。
【００２４】
脂肪酸は、特に限定されないが、ラウリン酸（Ｃ１２）、バルチミン酸（Ｃ１６）、ステアリン酸（Ｃ１８）、ベヘン酸（Ｃ２２）等の飽和脂肪酸や、パルミトレイン酸、オレイン酸、エルカ酸、リノール酸等の不飽和脂肪酸等が、コスト上有利に用いられる。
また、ヤシ油脂肪酸、大豆油脂肪酸、牛脂脂肪酸、イワシ油脂肪酸等、および天然物由来の混合脂肪酸を用いることもできる。
【００２５】
また、多価アルコールがこれら脂肪酸でエステル化される場合には、多価アルコールの分子構造単位当たり少なくとも１つの水酸基が残存することが好ましい。
【００２６】
帯電防止剤としてポリエチレングリコールおよび／またはその脂肪酸エステルを使用する場合、ポリエチレングリコールは、エチレンオキシドの繰り返し単位が、４〜１００００のものが好ましく、中でも１００〜８０００のものが好ましく、特に１０００〜６０００のものが特に好ましく用いられる。
【００２７】
ポリエチレングリコールは、帯電防止剤としてそのままでも使用することができるが、さらに、脂肪酸エステル化する場合は、末端の水酸基を残存させても、末端の水酸基を残存させなくてもよい。
【００２８】
帯電防止剤として、高級アルコールのポリエチレングリコール付加物またはポリプロピレングリコール付加物を使用する場合、高級アルコールは、炭素数６以上のものであれば特に限定されないが、工業的に入手しやすい代表的なものとして、ノニルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、およびオレイルアルコール等の第１アルコールを挙げることができる。マッコウアルコールやホホバアルコール等の混合物や、牛脂アルコール、およびヤシアルコール等の還元アルコールを用いることもできる。
【００２９】
帯電防止剤として、アルキルフェノールのポリエチレングリコール付加物またはポリプロピレングリコール付加物を使用する場合、アルキルフェノールとしては、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、オクチルフェノール、オクチルクレゾール等が挙げられる。
【００３０】
さらに、帯電防止剤としてイオン系の帯電防止剤を使用する場合、イオン系の帯電防止剤としては、例えば、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、アルキルジフェニルスルホン酸塩等のスルホン酸塩系帯電防止剤、アルキルリン酸エステル、アルキル亜リン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アルキルホスホン酸エステル等の含リン系帯電防止剤などのアニオン系帯電防止剤や、第４級アンモニウムクロライド、第４級アンモニウムサルフェート、第４級アンモニウムナイトレートなどのカチオン系帯電防止剤が挙げられる。
【００３１】
中でも、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、および、アルキルホスホン酸塩などのアニオン系帯電防止剤が、耐熱性の点から好ましく用いられ、特にアルキルスルホン酸塩が好ましく用いられる。
【００３２】
また、イオン系帯電防止剤で塩を形成する場合の対イオンは、通常、ナトリウムが好適に用いられる。
【００３３】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面に、帯電防止層を有する。帯電防止剤の帯電防止層への添加量は、好ましくは、ポリマーアロイを構成する熱可塑性樹脂１００重量部に対し、２０重量部以下であり、より好ましくは、１０重量部以下であり、さらにより好ましくは、５重量部以下である。
【００３４】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面が表面抵抗値１×１０7から５×１０１２の帯電防止層を有する。
【００３５】
表面抵抗値は、部分放電電圧の向上効果を得る為には、１×１０7から５×１０１２である必要があり、更に帯電防止層は、好ましくは、１×１０7から１×１０１２、より好ましくは、1×１０7以上１×１０１0以下である。
【００３６】
表面抵抗値は、太陽電池の屋外使用を考えた場合、紫外線や雨等の自然環境下においても、１×１０7から１×１０１２であることが望ましい。
【００３７】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、紫外線強度１００ｍＷ／ｃｍ２の超促進耐候性試験機で１２時間紫外線照射後の帯電防止層の表面抵抗値が、保管前に比べ１０倍以下であり、かつ１×１０１２以下であるである事が望ましい。
【００３８】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、高度加速寿命試験装置１２０℃×１００％ＲＨに１２時間保管後の帯電防止層の表面抵抗値が、保管前に比べ１０倍以下であり、かつ１×１０１２以下であることが好ましい。高度加速寿命試験装置は、湿熱紫外線照射強制試験である。
【００３９】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面には帯電防止層を有するが、もう一方の面には、帯電防止層を有しない。本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、２×１０１3以上であることが好ましく、より好ましくは、１×１０１3以上である。帯電防止層非形成面の表面抵抗値が、２×１０１3未満の場合は、部分放電電圧向上効果は低減する場合がある。
【００４０】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材シートは、好ましくは、プラスチックフィルムであり、より好ましくは、ポリエステルフィルム、さらにより好ましくは、ポリエステルフィルムの積層フィルムである。
【００４１】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材シートは、さらにより好ましくは、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、または、耐加水分解を有するポリエステルフィルムである。
【００４２】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、一方の表面に帯電防止層を有することにより、帯電防止層を有しない面に比較して、好ましくは、部分放電電圧が２０％以上、より好ましくは、３０％以上、より好ましくは、３５％以上向上する。
【００４３】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートは、より好ましくは、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムであり、さらにより好ましくは、アルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムである。さらに、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが、加工性、透明性、耐熱性、価格の面から好ましく使用される。
【００４４】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートは、さらにより好ましくは、全光線透過率が８５％以上である透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムである。
【００４５】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートとして好ましく用いられるアルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、長期間使用した際の太陽電池モジュール構成部材の白化・黄変、強伸度低下、太陽電池モジュールの吸湿による発電効率の低下を起こりにくくする目的で使用する。
【００４６】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートとして好ましく用いられるアルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、４０℃、９０％における水蒸気透過率が、１．５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下が望ましく、要求される水蒸気遮断性に応じて複数枚のアルミナ蒸着ポリエステルフィルムを使用することも可能である。アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、非蒸着面側ポリエステルフィルムに易接着コートを形成し、太陽電池モジュールを構成する接着性樹脂層との接着力の向上を図ることも可能である。４０℃、９０％における水蒸気透過率は、より好ましくは、１ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である。  
【００４７】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、水蒸気透過率は、ＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ  Ｗ−ＴＷＩＮを用いて、１９９２年８月１日制定の「プラスチックフィルム及びシートの水蒸気透過度試験方法（機器測定法）ＪＩＳ  Ｋ７１２９Ｂ法」に従い、４０℃，９０％ＲＨ条件で測定した。
【００４８】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートとして好ましく用いられるアルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、酸化アルミ蒸着薄膜にコートを組み合わせたものでも使用可能である。
【００４９】
基材シートとして好ましく用いられるアルミナ蒸着ポリエステルフィルムのアルミナ蒸着薄膜は、蒸着前ベーススィルムの全光線透過率を１００とした場合、好ましくは、９９．８以下の全光線透過率で形成した場合にフィルムの熱収縮に対する水蒸気遮断性の劣化が抑制される。蒸着前ベーススィルムの全光線透過率を１００とした場合に、好ましくは、９９．８以下の全光線透過率でアルミナ蒸着薄膜を形成することにより、蒸着薄膜中にアルミ金属部分を残し、蒸着膜の延伸性を向上させることができる。９９．８以下の全光線透過率でアルミナ蒸着薄膜を形成することにより、０．５％のフィルム収縮においても水蒸気遮断性が劣化を最小限に防ぐことが、より一層可能となる。    
【００５０】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートとして好ましく用いられるアルミナ蒸着ポリエステルフィルムのアルミナ蒸着薄膜層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法でも可能であるが、真空蒸着法が好適に用いられる。
【００５１】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートとして好ましく用いられるアルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜は、単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比が０．６≦Ｂ／Ａ≦０．７２で製造されることが好ましい。単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比が０．６≦Ｂ／Ａ≦０．７２であると、太陽電池モジュールと裏面保護シートとを加熱溶融、圧着により積層する際に水蒸気透過率の劣化が抑制され、好ましい。単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比は、より好ましくは、０．６≦Ｂ／Ａ≦０．７である。
【００５２】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートでは、水蒸気遮断性向上を目的として、好ましくは、基材シートのアルミナ蒸着薄膜層上に樹脂コート層を形成することができる。アルミナ蒸着薄膜層上に樹脂コート層を形成する場合の樹脂コート層の塗膜厚みは、０．２〜２．０μｍであることが好ましい。樹脂コート層の塗膜厚みが０．２〜２．０μｍであると、製造工程内のロールによる無機酸化物蒸着薄膜層面の擦過によるキズの発生がなく、ガスバリア性が低下しない。さらに、樹脂コート層の塗膜厚みが０．２〜２．０μｍであると、透明性が低下せず、ブロッキングが起きない。
【００５３】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートは、より好ましくは、白色ポリエステルフィルムは、さらにより好ましくは、白色ポリエチレンテレフタレートフィルムである。さらに、白色ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが、加工性、透明性、耐熱性、価格の面から好ましく使用される。
【００５４】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートとして好ましく用いられる白色ポリエステルフィルムは、太陽光を反射させ発電効率を上げる為に使用する。白色ポリエステルフィルムは、好ましくは、波長λ＝５５０ｎｍの反射率が、３０％以上のポリエステルフィルムであり、より好ましくは、反射率が４０％以上のポリエステルフィルム、さらに好ましくは、反射率が５０％以上のポリエステルフィルムである。
【００５５】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、ポリエステルフィルムの内部に微細な気泡を含有させたポリエステルフィルムを、基材シートとして使用することが好ましい。
【００５６】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートとして白色ポリエステルフィルムを使用する場合、ポリエステルフィルムを白色に着色する場合は、好ましくは、酸化チタン、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白色添加物を添加する。さらに白色度を高めるためにはチオフェンジイル等の蛍光増白剤を用いると効果的である。
【００５７】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートは、より好ましくは、耐加水分解を有するポリエステルフィルムである。
【００５８】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいては、耐加水分解を有するポリエステルフィルムは、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムである。
【００５９】
一般的なポリエステルは、カルボキシル末端基が触媒的な役割を果たし、エステル結合部分への水分子の攻撃により加水分解が進行する。加水分解によって、テフレタル酸とエチレングリコールが生成し分解致し、引張強度・引張伸度といったフィルム物性が劣化するため、耐衝撃性等が劣化する。同劣化を防止する為に強制加湿条件での保管後においてもフィルムの破断伸度が一定値以上を保持するフィルムが、一般的に、耐加水分解性能を持つポリエステルフィルムである。
【００６０】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートでは、基材シートとして好ましく用いられる耐加水分解性能を持つポリエステルフィルムとして、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを使用する。
【００６１】
１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムの例としては、ＪＩＳ  Ｃ２１５１（１９９６確認）によりフィルムの破断伸度を測定したとき、１４０℃高圧スチーム条件下でスチーム処理前と比較し、５０％伸度低下時間が耐加水分解性を有しないフィルムの２倍以上になるポリエステルフィルムが上市されており、基材シートとして用いることが好ましい。１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが、加工性、透明性、耐熱性、価格の面から好ましく使用される。
【００６２】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、好ましくは、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムは、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムと、白色ポリエステルフィルムの次に積層して用いることができる。
【００６３】
図２は、太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示す断面模式図である。光照射面側から易接着層、透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステル、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルム、帯電防止層の順番に積層されている。図３は、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの一例を示す断面模式図である。アルミナ蒸着薄膜層、高分子ポリエステルフィルムが順次積層されてなる。
【００６４】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートには、各種の添加剤が含有されていても良く、添加剤として、例えば、帯電防止剤、ＵＶ吸収剤、安定剤等が挙げられる。
【００６５】
また、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シート内部には、易滑性付与を目的とした不活性粒子は、透明性の点から、含有させないことが望ましい。
【００６６】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、好ましくは、光照反射反対面の最表層に、４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを位置することができる。
【００６７】
１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムは、高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、耐加水分解に優れる性能を有し、好ましくは、太陽電池モジュールの保護を行う。
【００６８】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、必要に応じて、樹脂層を積層することができる。
【００６９】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、樹脂層には、公知の熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、耐ブロッキング剤、染料、顔料、光増感剤、界面活性剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を、必要に応じて添加することができる。
【００７０】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、好ましくは、１５０℃、３０分熱処理をしたときの収縮率が、縦方向，横方向共に０．５％以下である。
【００７１】
太陽電池モジュールと裏面保護シートとを積層する際に、通常、接着樹脂層を、加熱溶融、圧着、冷却することにより一体化し形成する。加熱溶融、圧着は、通常、１３０〜１５０℃の温度で３０分程度行われる。加熱溶融条件を考えた場合、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、１５０℃，３０分の熱処理における収縮率を、縦方向，横方向共に０．５％以下に抑えることが好ましい。
【００７２】
太陽電池モジュール用裏面保護シートの１５０℃，３０分の熱処理における収縮率は、より好ましくは、縦方向、１．０％以下、横方向、１．０％以下であり、より好ましくは、縦方向、０．５％以下、横方向、０．５％以下である。
【００７３】
太陽電池モジュール用裏面保護シートの１５０℃，３０分の熱処理における収縮率を、縦方向，横方向共に０．５％以下に抑える方法としては、例えば、アニール処理により、事前に加工フィルムに熱を与える事により収縮させ、後工程において熱が加わるラミネートや熱圧着等の工程での収縮を防ぐ技術が知られている。
【００７４】
太陽電池モジュール用裏面保護シートの１５０℃，３０分熱処理後の水蒸気透過率の増加率は、熱処理前の水蒸気透過率に比べて、３０％未満であることが好ましく、１０％未満であることがより好ましい。
【００７５】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、基材シートとして、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを積層して接着することが好ましい接着の方法としては、接着剤を一方のフィルムに塗布したのち、もう一方のフィルムと重ね合せ、加圧あるいは、加熱下で接着する方法などを用いることができる。
【００７６】
アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムの接着に用いられる接着剤として代表的なものは、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂，ポリアミド、フェノール、ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン酢ビ共重合体、ポリビニルアセタールなど、およびこれらの共重合体や、混合物などがあげられる。
【００７７】
接着剤は、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂，ポリオレフィン、アイオノマーが、接着力および、ガスバリア性の点で好ましく、最も好ましくは、ウレタン樹脂であることが望ましい。
【００７８】
接着剤の厚みが、０．１〜１０μｍの場合、接着力および、ガスバリア性の点で好ましい。更に好ましくは、接着剤の厚みは、０．３〜８μｍであり、特に好ましくは、０．５〜５μｍである。
【００７９】
特に、接着剤の厚みが、０．５〜５μｍの場合は、金属酸化物層にピンホールや微細な亀裂がある場合にも優れたガスバリア性と強固な接着性を発揮できる。
【００８０】
太陽電池モジュールの構成としては、図１に示すように、表面保護シート、接着性樹脂層、光起電力素子、接着性樹脂層、裏面保護シートのものが広く知られている。
【００８１】
太陽電池モジュール用裏面保護シートは、樹脂接着層を介して、光起電力素子、樹脂接着層、表面保護シートと積層し、接着樹脂層を加熱溶融、圧着、冷却することにより、太陽電池モジュールとして一体化し形成されるのが一般的である。
【００８２】
太陽電池モジュールの樹脂接着層は、光起電力素子の凹凸を被覆し、素子を温度変化、湿度、衝撃などから保護し、かつ太陽電池モジュール用表面保護シートとの接着性を確保する目的で使用される。太陽電池モジュールの樹脂接着層としては、公知の接着性フィルムを使用することができ、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ウレタン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル部分鹸化物、シリコーン樹脂、ポリエステル系樹脂等を挙げることができる。太陽電池モジュールの樹脂接着層は、耐光性、透過性、耐湿性、経済性の点からエチレン−酢酸ビニルが特に好ましく用いられ、酢酸ビニル含有量が１５〜４０％のものが特に好ましい。太陽電池モジュールの樹脂接着層の酢酸ビニル含有量が１５〜４０％であると、透明性が低下せず、樹脂のべたつきがなく、加工性や取り扱い性がよい。
【００８３】
太陽電池モジュールの樹脂接着層には、必要に応じて、有機過酸化物などの架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等添加剤を使用することができる。また、加熱溶融時のシワの発生を軽減し、加工性を向上させるため、予めエンボス加工を施した樹脂シートを使用してもよい。
【実施例】
【００８４】
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。実施例および比較例中の部数は、固形分の重量を示し、また、％は特に断りのない限り重量％である。実施例および比較例における本発明の特性値は、以下に示す測定方法ならびに評価基準によるものである。
【００８５】
実施例および比較例中の接着層は、一方の材料に、ウレタン系接着剤層（東洋モートン（株）製「ＡＤ５０３」１０部に同社製イソシアネート系硬化剤「ＣＡＴ−１０」１部の混合物）を塗布、熱風循環式オーブンにより８０℃で２分間乾燥し、膜厚３μｍとなるよう設けて、他の構成材料と貼り合わせ積層し、４０℃オーブンにて４８時間硬化エージングさせた。
【００８６】
（１）表面抵抗値
（株）ダイアインスツルメンツ社製のハイレスタＵＰ（ＪＩＳＫ６９１１準拠）およびロレスタＧＰ（ＪＩＳＫ７１９４準拠）を用いて２３℃，６５％ＲＨ条件で測定した。
【００８７】
（２）部分放電電圧
帯電防止層がある場合の部分放電電圧は、菊水電子工業（株）社製部分放電試験器ＫＰＤ２０５０を使用し、２３，６５％ＲＨ条件で帯電防止層面から電圧をかけ測定した。帯電防止層がない場合の部分放電電圧は、菊水電子工業（株）社製部分放電試験器ＫＰＤ２０５０を使用し、２３℃，６５％ＲＨ条件で、耐加水分解を有するポリエステルフィルム面から電圧をかけ測定した。
【００８８】
（３）耐湿熱劣化  
エスペック（株）社製の高度加速寿命試験装置ＨＡＳＴチャンバーＥＨＳ−２２１ＭＤを用いて、１２０℃×１００％ＲＨ雰囲気にて１２時間保管後の表面抵抗値を測定した。
【００８９】
（４）  紫外線劣化
アイスーパーＵＶテスター  ＳＵＶ−Ｗ１３１：岩崎電気（株）を用いて、６０℃×５０％ＲＨ雰囲気にて紫外線強度１００ｍＷ／ｃｍ２で１２時間紫外線照射後の表面抵抗値を測定した。
【００９０】
（５）全光線透過率
日本精密光学社製ＳＥＰ−Ｈ−Ｓ型積分球式ヘイズメーターを使用し、白色光線（１９５２年８月２５日制定の「色の表示方法−XYZ表色系及びX10Y10Z10表色系ＪＩＳ  Ｚ８７０１」で規定されるＡ光）での透過率を測定した。
【００９１】
（６）熱収縮率
太陽電池モジュール用裏面保護シートをタバイ社製Ｐ−２１２オーブンにて１５０℃，３０分の熱処理を行った。熱処理を実施する前後の熱収縮率を、株式会社ミツトヨ製のデジタルノギスを用いて測定した。
【００９２】
（７）酸化アルミ蒸着膜厚
日立製作所製透過型電子顕微鏡Ｈ−７１００ＦＡを用いて、断面写真を撮り、写真上で厚みを実測し、写真倍率で実際の厚みを算出した。
【００９３】
（８）反射率
分光光度径Ｕ−３４１０（（株）日立製作所製）に、φ６０積分球１３０−０６３（（株）日立製作所製）および１０°傾斜スペーサーを取りつけた状態で、５５０ｎｍの反射率をフィルムの両表面について求め、最大値を該フィルムの反射率とした。標準白色板はＵ−３４１０に添付のもの（（株）日立製作所製）を用いた。
【００９４】
（９）１４０℃高圧スチームで保管後の引張伸度保持率
ＪＩＳ  Ｃ２１５１（１９９６）に記載の測定方法で、幅１５ｍｍ，長さ１５０ｍｍ，の試験片を用いて１００ｍｍのつまみ間隔とし、５００ｍｍ／分の引張速度で、フィルムの引張伸度を測定した。
【００９５】
さらに、１４０℃高圧スチーム中に、所定の時間保管後のフィルムの引張伸度を、ＪＩＳ  Ｃ２１５１（１９９６）に記載の測定方法で、幅１５ｍｍ，長さ１５０ｍｍの試験片を用いて、１００ｍｍのつまみ間隔とし、５００ｍｍ／分の引張速度で、測定した。
【００９６】
１４０℃高圧スチーム中に保管する前のフィルムの引張伸度と、１４０℃高圧スチーム中に保管後前のフィルムの引張伸度から、フィルムの引張伸度保持率を求めた。
【００９７】
実施例１
太陽電池モジュール用裏面保護シートの基材シートとして、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを積層した。  
【００９８】
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムＴ７０５（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて６０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後に収縮率が０．２％となる蒸着前フィルムを得た。しかる後に、日本真空社製の連続式真空蒸着装置を用いて、２×１０−２Ｐａの真空度において、反応性蒸着にて１００ｍ／分の加工速度で厚み２０ｎｍの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．６として、蒸着膜を形成した。蒸着後の透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの全光線透過率は、蒸着前フィルムの全光線透過率を１００とした場合、９８であった。
【００９９】
白色ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製の厚さ５０μｍのＥ２０（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて、１６０℃の乾燥温度にて６０秒間処理した。この白色ポリエステルフィルムの１５０℃，３０分熱処理後の収縮率は、０．２％であり、波長λ＝５５０ｎｍの反射率は、８９％であった。
【０１００】
１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムとして、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、８０％を保持する東レ株式会社製の厚さ５０μｍのＸ１０Ｓ（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を用いた。
【０１０１】
大日本インキ化学工業株式会社製のＳＦ帯電防止コート剤Ｍ−２と硬化剤であるＳＦ帯電防止コート剤Ｍ〜を１：１で混合後、ディックセーフＮｏ，３にて希釈し、塗剤を調合した。
【０１０２】
厚さ５０μｍのＸ１０Ｓの片面に、調合した塗剤を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１２０℃の乾燥温度にて乾燥後の帯電防止層厚み０．２５ｇ／ｍ２となるように形成した。
【０１０３】
しかる後に、透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの蒸着面を白色ポリエステルフィルム側に向けて接着した後に、東レ株式会社製の厚さ５０μｍのＸ１０Ｓを、帯電防止層が外側になるように貼合し、４０℃オーブンにて４８時間硬化エージング後に実施例１の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。  
【０１０４】
実施例１の太陽電池モジュール用裏面保護シートでは、基材シートは、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルム（Ｘ１０Ｓ）が積層されている。さらに、基材シートの片面、すなわち、Ｘ１０Ｓの片面に、厚さ０．２５ｇ／ｍ２の帯電防止層が形成され、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０１０であった。
【０１０５】
実施例１の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、帯電防止層非形成面、すなわち、透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの非蒸着面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１０６】
実施例１の太陽電池モジュール用裏面保護シートの表面抵抗値の変化（劣化試験前、耐湿熱劣化後、紫外線劣化後）を表１に示す。表１に示したシート厚み１１２μｍは、実施例１の太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みである。実施例１の太陽電池モジュール用裏面保護シートの部分放電電圧測定結果（帯電防止層がある場合、ない場合）と、帯電防止層による部分放電電圧向上率を表２に示す。
【０１０７】
実施例２
東レ株式会社製のＸ１０Ｓの厚みを１２５μｍとし、帯電防止層厚みを、０．３５ｇ／ｍ２としたこと以外は実施例１と同様の方法で、実施例２の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、１８７μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０８、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１０８】
実施例３
帯電防止層厚み０．３ｇ／ｍ２となるようにしたこと以外は、実施例２と同様の方法で、実施例３の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、１８７μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０９、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１０９】
実施例４
東レ株式会社製のＸ１０Ｓの厚みを１２５μｍとしたこと以外は実施例１と同様の方法で、実施例４の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、１８７μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０１０、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１０】
実施例５
帯電防止層厚み０．２２ｇ／ｍ２となるようにしたこと以外は、実施例２と同様の方法で、実施例５の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、１８７μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０１１、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１１】
実施例６
帯電防止層厚みを０．１９ｇ／ｍ２となるようにしたこと以外は、実施例２と同様の方法で、実施例６の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、１８７μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０１２、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１２】
実施例７
帯電防止層厚みを０．３５ｇ／ｍ２としたこと以外は、実施例２と同様の方法で、実施例７の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、１８７μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０８、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１３】
実施例８
東レ株式会社製のＸ１０Ｓの厚みを１７５μｍとしたこと以外は実施例２と同様の方法で、実施例８の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、２３７μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０８、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１４】
実施例９
東レ株式会社製の白色ポリエステルフィルムＥ２０を７５μｍとしたこと以外は実施例８と同様の方法で、実施例９の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、２６２μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０８、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１５】
実施例１０
東レ株式会社製のＸ１０Ｓの厚みを２５０μｍとしたこと以外は、実施例２と同様の方法で、実施例１０の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、３１２μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０８、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１６】
実施例１１
東レ株式会社製の白色ポリエステルフィルムＥ２０を１２５μｍとしたこと以外は実施例１０と同様の方法で、実施例１１の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、３８７μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、１．０×１０８、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１７】
比較例１
帯電防止層を形成しない事以外は、実施例１と同様の方法で、実施例１０の裏面保護シートを作製した。裏面保護シートの表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１８】
比較例２
帯電防止層厚み０．１５ｇ／ｍ２となるようにしたこと以外は実施例１と同様の方法で、比較例２の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、１１２μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、８．９×１０１２、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１１９】
比較例３
帯電防止層を形成しない事以外は、実施例２と同様の方法で、比較例３の裏面保護シートを作製した。裏面保護シートの表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１２０】
比較例４
帯電防止層を形成しない事以外は、実施例８と同様の方法で、比較例４の裏面保護シートを作製した。裏面保護シートの表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１２１】
比較例５
帯電防止層を形成しない事以外は、実施例１０と同様の方法で、比較例５の裏面保護シートを作製した。裏面保護シートの表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１２２】
比較例６
帯電防止層を形成しない事以外は、実施例１１と同様の方法で、比較例６の裏面保護シートを作製した。裏面保護シートの表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１２３】
比較例７
実施例１の裏面保護シートの帯電防止層面に、アイスーパーＵＶテスター  ＳＵＶ−Ｗ１３１：岩崎電気（株）を用いて、６０℃×５０％ＲＨ雰囲気にて紫外線強度１００ｍＷ／ｃｍ２で１２時間紫外線照射し、比較例７の裏面保護シートを作製した。帯電防止層の表面抵抗値は、９．８×１０１２、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１２４】
比較例８
実施例１の裏面保護シートをエスペック（株）社製の高度加速寿命試験装置ＨＡＳＴチャンバーＥＨＳ−２２１ＭＤを用いて、１２０℃×１００％ＲＨ雰囲気にて１２時間保管して比較例８の裏面保護シートを作製した。帯電防止層の表面抵抗値は、９．７×１０１２、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１２５】
比較例９
実施例２の透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの非蒸着面側に、帯電防止層を厚み０．３５ｇ／ｍ２に形成し、比較例９の裏面保護シートを作製した。裏面保護シートの表面抵抗値は、１．０×１０８であった。
【０１２６】
比較例１０
帯電防止層厚み１．５ｇ／ｍ２となるようにしたこと以外は実施例１と同様の方法で、比較例２の裏面保護シートを作製した。太陽電池モジュール用裏面保護シートの厚みは、１１２μｍ、帯電防止層の表面抵抗値は、２．９×１０6、帯電防止層非形成面の表面抵抗値は、１．０×１０１３であった。
【０１２７】
【表１】
2009147063.tif 000002
【０１２８】
【表２】
2009147063.tif 000003
【０１２９】
表１、表２より、本発明の太陽電池用裏面保護シートは、耐部分放電電圧が向上し、また、部分放電電圧向上率は基材シートの厚みが厚いほど効果が大きい。本発明の太陽電池用裏面保護シートは、薄膜化による作業性の向上と共に、耐部分放電電圧の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】図１は、太陽電池用モジュールを例示する断面図である。
【図２】図２は、太陽電池用モジュール用裏面保護シートを例示する断面図である。
【図３】図３は、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムを例示する断面図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１：表面ガラス
２：光起電力素子
３：接着性樹脂層
４：裏面保護シート
５：白色ポリエステルフィルム
６：１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルム
７：帯電防止層
８１：アルミナ蒸着ポリエステルフィルム
８１１：樹脂コート層
８１２：無機酸化物蒸着薄膜層
８１３： ポリエステルフィルム
【図１】
2009147063.tif 000004
【図２】
2009147063.tif 000005
【図３】
2009147063.tif 000006