CN102341918A - 太阳能电池组件用保护片以及使用该保护片的太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能电池组件用保护片、以及使用该保护片的太阳能电池组件等，所述太阳能电池组件用保护片由2层以上阻气性膜叠层而成，所述阻气性膜是在基体材料膜的至少一侧的面上设置由无机氧化物形成的蒸镀层而得到的，其中，构成所述太阳能电池组件用保护片的材料由透射有助于发电的波长的光线的材料形成，所述太阳能电池组件用保护片被用作前板。根据本发明，可以提供太阳能电池组件用保护片以及使用该保护片的太阳能电池组件，所述太阳能电池组件用保护片防潮性高，在用作太阳能电池组件的前板或背板时，可实现太阳能电池单元的稳定的长期使用。

Description

太阳能电池组件用保护片以及使用该保护片的太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及可作为太阳能电池组件的表面保护片或背面保护片使用的太阳能电池组件用保护片，以及使用该保护片的太阳能电池组件。
本申请基于2009年3月6日在日本提出的日本特愿2009-054203号申请要求优先权，在此援引其内容。
背景技术
近年来，对于大气污染、地球变暖等环境问题的意识日益提高，作为清洁能源的太阳能电池的利用已备受关注。
图9为示出太阳能电池组件的一个例子的简略剖视图。
该太阳能电池组件100基本由下述各部分构成：包含晶体硅和无定形硅等的太阳能电池单元(cell)101、包含用于密封太阳能电池单元101的电绝缘体的密封材料(填充层)102、叠层在密封材料102表面的表面保护片(前板)103、以及叠层在密封材料102背面的背面保护片(背板)104。
以下也将表面保护片103和背面保护片104统称为“保护片”。
在太阳能电池组件100中，为了防止内部电路的漏电、腐蚀，对于保护片103和104、特别是背面保护片104而言，要求具有高的水蒸气阻隔性。因此，保护片103和104要形成为下述结构：在树脂制成的基体材料片上叠层1层由氧化硅或氧化铝等无机氧化物形成的蒸镀层。根据该叠层结构，保护片103和104为太阳能电池组件100赋予防潮性(例如，参考专利文献1或2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公平4-76231号公报
专利文献2：日本特开2000-294820号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于仅设置1层由无机氧化物形成的蒸镀层的太阳能电池组件而言，有时会因在制造太阳能电池时太阳能电池组件用保护片与太阳能电池单元的电极部等突起物发生接触，而导致在太阳能电池组件用保护片上产生针孔。因此，该太阳能电池组件由于在户外长时间暴露在太阳光线、雨中、或是受到来自外部的机械撞击，可能存在下述隐患：水分缓慢地浸入到内部，导致太阳能电池单元发生劣化，对电池性能带来不良影响。
本发明是鉴于上述背景而完成的，目的在于提供一种太阳能电池组件用保护片以及使用该保护片的太阳能电池组件，所述太阳能电池组件用保护片防潮性高，在用作太阳能电池组件的前板或背板时，可实现太阳能电池单元的稳定的长期使用。
解决问题的方法
本发明涉及例如下述发明。
(1)一种太阳能电池组件用保护片，其由2层以上的阻气性膜叠层而成，所述阻气性膜是在基体材料膜的至少一侧的面上设置由无机氧化物形成的蒸镀层而得到的，其中，构成所述太阳能电池组件用保护片的材料由透射有助于发电的波长的光线的材料形成，所述太阳能电池组件用保护片被用作前板。
(2)上述(1)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，基于JIS K7129标准测定的该保护片的水蒸气透过率小于1.0×10-1g/m2·24h。
(3)上述(1)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，在叠层的上述阻气性膜的至少之一的外表面设置有热粘接性层。
(4)上述(1)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，在该保护片的至少一侧的最外层设置有氟树脂层。
(5)上述(4)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，所述氟树脂层是由涂膜形成的层，所述涂膜是通过涂布具有含氟树脂的涂料而形成的。
(6)一种太阳能电池组件用保护片，其由2层以上的阻气性膜叠层而成，所述阻气性膜是在基体材料膜的至少一侧的面上设置由无机氧化物形成的蒸镀层而得到的，其中，所述太阳能电池组件用保护片被用作背板。
(7)上述(6)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，基于JIS K7129标准测定的该保护片的水蒸气透过率小于1.0×10-1g/m2·24h。
(8)上述(6)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，在叠层的上述阻气性膜的至少之一的外表面设置有热粘接性层。
(9)上述(6)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，在该保护片的至少一侧的最外层设置有氟树脂层。
(10)上述(9)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，所述氟树脂层是由涂膜形成的层，所述涂膜是通过涂布具有含氟树脂的涂料而形成的。
(11)上述(6)所述的太阳能电池组件用保护片，其中，构成所述太阳能电池组件用保护片的层中，至少一层由反射有助于发电的波长的光线的层形成。
(12)一种太阳能电池组件，其中，使用上述(1)～(5)中任一项所述的太阳能电池组件用保护片作为前板，使用上述(6)～(11)中任一项所述的太阳能电池组件用保护片作为背板，并且，在构成太阳能电池组件的太阳能电池单元中使用了柔性基板。
发明的效果
根据本发明的太阳能电池组件用保护片，由于其由2层以上的阻气性膜叠层而成，且所述阻气性膜是在基体材料膜的至少一侧的面上设置由无机氧化物形成的蒸镀层而得到的，因此，即使在各阻气性膜产生针孔，针孔相互重叠的可能性也是极低的。由此，太阳能电池组件用保护片的防潮性得到提高，将该保护片用于太阳能电池组件时，可实现太阳能电池单元的稳定的长期使用。此外，由于本发明的太阳能电池组件用保护片由至少2层阻气性膜叠层而成，因此其耐冲击性也得到提高。由此，通过在太阳能电池组件中使用本发明的太阳能电池组件用保护片，可以将太阳能电池组件的内部与外界气体完全阻断，保持密闭的状态，从而可保护内部的太阳能电池单元和密封材料免受风雨、潮气、沙尘或机械撞击等的影响。
附图说明
[图1]为简略剖视图，示出了本发明的太阳能电池组件用保护片的第一实施方式和实施例1的太阳能电池组件用保护片。
[图2]为简略剖视图，示出了本发明的太阳能电池组件用保护片的第二实施方式和实施例3的太阳能电池组件用保护片。
[图3]为简略剖视图，示出了本发明的太阳能电池组件用保护片的第三实施方式和实施例4的太阳能电池组件用保护片。
[图4]为示出实施例2的太阳能电池组件用保护片的简略剖视图。
[图5]为示出实施例5的太阳能电池组件用保护片的简略剖视图。
[图6]为示出实施例6的太阳能电池组件用保护片的简略剖视图。
[图7]为示出实施例7的太阳能电池组件用保护片的简略剖视图。
[图8]为示出比较例1的太阳能电池组件用保护片的简略剖视图。
[图9]为示出太阳能电池组件的一个例子的简略剖视图。
符号说明
10，20，30，40，50，60，70太阳能电池组件用保护片
11阻气性膜
12基体材料膜
13蒸镀层
14粘接层
15氟树脂层
16热粘接性层
17粘接层
18外面层
19中间层
发明的具体实施方式
对本发明的太阳能电池组件用保护片和使用该保护片的太阳能电池组件的实施方式加以说明。
需要说明的是，所述实施方式是为了进一步更好地理解发明主旨而做出的具体说明，如没有特别指出，不对本发明有任何限定。
(1)第一实施方式
图1为简略剖视图，示出了本发明的太阳能电池组件用保护片的第一实施方式。
所述太阳能电池组件用保护片10，是适用于上述太阳能电池组件100的前板103或背板104(参考图9)的保护片。
在该实施方式中，以将太阳能电池组件用保护片用于太阳能电池组件的背板的情况为例进行说明。
以下，也将太阳能电池组件用保护片10称作背板10。
背板10由2层阻气性膜11夹着粘接层14彼此叠层而形成叠层结构。
阻气性膜11由基体材料膜12和设置在基体材料膜12的一侧的面12a上的蒸镀层13构成。2层阻气性膜11以各自的基体材料膜12的未设置蒸镀层13一侧的表面(以下称作“基体材料膜12的另一面”)12b相互面对的状态彼此叠层。
作为基体材料膜12，只要具有电绝缘性，且可蒸镀蒸镀层13即可，并无特别限定，可以使用例如树脂膜等。
作为用于基体材料膜12的树脂膜，可以选择通常被用作太阳能电池组件用背板的树脂膜的材料。作为这样的树脂膜，可以使用例如：由聚乙烯或聚丙烯等烯烃类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二酸乙二醇酯等酯类树脂、Nylon(商品名)等酰胺类树脂、碳酸酯类树脂、苯乙烯类树脂、聚乙烯醇或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等乙烯醇类树脂、丙烯腈类树脂、氯乙烯类树脂、乙烯醇缩乙醛类树脂、乙烯醇缩丁醛类树脂、或氟类树脂等树脂形成的树脂的膜或片。上述树脂膜中，优选由聚酯形成的膜，更具体而言，优选PET膜。
基体材料膜12的厚度可根据太阳能电池组件所要求的电绝缘性而适当设定。例如，基体材料膜12为树脂膜时，优选其厚度在10μm～300μm的范围。更具体而言，基体材料膜12为PET膜时，从轻质性和电绝缘性的观点来看，优选其厚度在10μm～300μm的范围，进一步优选在10μm～250μm的范围，更优选在10μm～200μm的范围，特别优选在10μm～150μm的范围，最优选在10μm～125μm的范围。
蒸镀层13由无机氧化物构成，只要是通过针对基体材料膜12进行蒸镀而形成的层即可，并无特别限定。
作为用以形成蒸镀层13的蒸镀方法，可以采用例如：等离子化学气相沉积法、热化学气相沉积法及光化学气相沉积法等化学气相法、或真空蒸镀法、溅射法及离子镀法等物理气相法。考虑到操作性、对层厚的控制性，上述方法中优选真空蒸镀法。
该蒸镀层13作为具有水蒸气阻隔性的防潮层发挥作用。此外，通过在太阳能电池组件中使用蒸镀层13，可以提高太阳能电池组件的耐候性。
作为构成蒸镀层13的无机氧化物，优选金属氧化物。
作为金属氧化物，可以使用例如：硅(Si)、铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、钾(K)、锡(Sn)、钠(Na)、硼(B)、钛(Ti)、铅(Pb)、锆(Zr)或钇(Y)等金属的氧化物。在上述金属氧化物中，优选硅(Si)的金属氧化物二氧化硅(SiO2)、铝(Al)的金属氧化物氧化铝(Al2O3)。
蒸镀层13可以由一种金属氧化物构成，也可以由多种金属氧化物构成。
蒸镀层13由多种金属氧化物构成的情况下，其可以是依次蒸镀由各金属氧化物形成的层而得到的叠层结构的蒸镀层，也可以是同时蒸镀多种金属氧化物而得到的蒸镀层。
作为蒸镀层13的厚度，可以在考虑水蒸气阻隔性的情况下适当设定，根据所使用的金属氧化物的种类、蒸镀密度等加以变更。蒸镀层13的厚度优选为5nm～200nm，进一步优选为10nm～100nm。
粘接层14由对基体材料膜12具有粘接性的粘接剂构成。
作为构成粘接层14的粘接剂，可以使用聚丙烯酸类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、环氧类粘接剂、聚酯类粘接剂或聚酯聚氨酯类粘接剂等。上述粘接剂可以单独使用1种，也可以2种以上组合使用。其中，基于与基体材料膜12的粘接性优异这一点，特别优选聚酯聚氨酯类粘接剂。
此外，为了提高粘接剂的粘接性，还可以对基体材料膜12的另一面12b进行等离子体处理，也可以进行电晕处理和/或化学药品处理。
粘接层14的厚度优选为1μm～20μm，进一步优选为3μm～10μm。
背板10中，在基体材料膜12上蒸镀形成蒸镀层13而构成具有防潮性和耐候性的阻气性膜11，进一步，2个阻气性膜11再经由粘接层而彼此叠层，因此，即使在阻气性膜11产生针孔，针孔彼此叠合的可能性也极低。由此，太阳能电池组件用保护片的防潮性得到提高，将该保护片用于太阳能电池组件时，可实现太阳能电池单元的稳定的长期使用。此外，由于背板10由2层阻气性膜11隔着粘接层彼此叠层而成，因此耐冲击性也得到提高。由此，通过在太阳能电池组件中使用背板10，可以将太阳能电池组件的内部与外界气体完全阻断，保持密闭的状态，从而可保护内部的太阳能电池单元和密封材料免受风雨、潮气、沙尘或机械撞击等的影响。
需要说明的是，在该实施方式中，示例了由2个阻气性膜11隔着粘接层叠层而形成的太阳能电池组件用保护片(背板)10，但本发明的太阳能电池组件用保护片并不限定于此。对于本发明的太阳能电池组件用保护片，2个阻气性膜也可以不经由粘接层14，而是以直接叠层的状态，通过超声波熔接等熔接方法而实现熔接。
此外，在该实施方式中，示例了具备阻气性膜11的太阳能电池组件用保护片(背板)10，所述阻气性膜11中，在基体材料膜12的一侧的面12a上设置有蒸镀层13，但本发明的太阳能电池组件用保护片并不限定于此。对于本发明的太阳能电池组件用保护片，也可以在基体材料膜的两个面(一侧的面和另一面)上设置有蒸镀层。
(2)第二实施方式
图2为简略剖视图，示出了本发明的太阳能电池组件用保护片的第二实施方式。
图2中，对于与图1所示的太阳能电池组件用保护片10相同的构成要素，赋予相同符号，并省略其说明。
就该实施方式的太阳能电池组件用保护片20而言，与第一实施方式相同，可将其用于太阳能电池组件的背板。
以下，也将太阳能电池组件用保护片20称作背板20。
背板20中，除了第一实施方式的背板10的结构以外，还设置有氟树脂层15。
在该实施方式中，基体材料膜12、蒸镀层13及粘接层14的构成与第一实施方式中的构成相同。
氟树脂层15设置在2个阻气性膜11之一的外表面11a上。设置氟树脂层15作为固化层。
可以在考虑耐候性、耐药品性或轻质化等的情况下适当设定氟树脂层15的厚度，优选在5μm～50μm范围，进一步优选在10μm～30μm范围。
作为氟树脂层15，只要是含有氟的层即可，并无特别限定。作为该含有氟的层，可以列举例如：具有含氟树脂的片；或由通过涂布具有含氟树脂的涂料而得到的涂膜等形成的层。其中，从减小氟树脂层15的厚度以实现背板20的轻质化的观点出发，优选由通过涂布具有含氟树脂的涂料而得到的涂膜形成的层。
氟树脂层15是由具有含氟树脂的片形成的层的情况下，氟树脂层15隔着粘接层叠层在蒸镀层13上。上述粘接层的材料可使用与第一实施方式中的粘接层14的材料相同的材料，上述粘接层的厚度可以设定为与粘接层14的厚度相同。
另一方面，氟树脂层15是由通过涂布具有含氟树脂的涂料而得到的涂膜形成的层的情况下，通常不经由粘接层而将具有含氟树脂的涂料直接涂布在蒸镀层13上，由此在蒸镀层13上叠层氟树脂层15。
作为具有含氟树脂的片，可以列举例如：将以聚氟乙烯(PVF)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)或乙烯四氟乙烯(ETFE)为主成分的树脂加工为片状而得到的材料。
作为以PVF为主成分的树脂，可以列举例如“Tedlar(商品名，E.I.duPont de Nemours and Company公司制造)”。
作为以ECTFE为主成分的树脂，可以列举例如“Halar(商品名，SolvaySolexis公司制造)”。
作为以ETFE为主成分的树脂，可以列举例如“Fluon(商品名，旭硝子公司制造)”。
作为具有含氟树脂的涂料，只要是能够溶解在溶剂中或分散在水中并进行涂布的涂料即可，并无特别限定。
作为涂料中所含的含氟树脂，只要是含有氟、溶解在涂料的溶剂(有机溶剂或水)中、能够进行交联，且不损害本发明的效果的树脂即可，并无特别限定。
作为涂料中所含的含氟树脂，优选具有固化性官能团的氟代烯烃树脂。作为所述氟代烯烃树脂，可以列举：四氟乙烯(TFE)、异丁烯、偏氟乙烯(VdF)、羟基丁基乙烯基醚、及其它单体的共聚物，以及TFE、VdF、羟基丁基乙烯基醚及其它单体形成的共聚物。
具体而言，作为氟代烯烃树脂，可以列举：“LUMIFLON(商品名，旭硝子公司制造)”、“CEFRAL COAT(商品名，Central硝子公司制造)”、“FLUONATE(商品名，DIC公司制造)”等以三氟氯乙烯(CTFE)为主成分的聚合物类，“ZEFFLE(商品名，Daikin工业公司制造)”等以四氟乙烯(TFE)为主成分的聚合物类，“Zonyl(商品名，E.I.du Pont de Nemours and Company公司制造)”或“Unidyne(商品名，Daikin工业株式会公司制造)”等具有氟代烷基的聚合物类，以氟代烷基单元为主成分的聚合物类等。
其中，从耐候性和颜料分散性等观点来看，优选以CTFE为主成分的聚合物类和以TFE为主成分的聚合物类，最优选“LUMIFLON”和“ZEFFLE”。
“LUMIFLON”是含有CTFE、多种特定的烷基乙烯基醚(VE)及羟基烷基乙烯基醚为主要结构单元的非晶性树脂。像该“LUMIFLON”这样的含有羟基烷基乙烯基醚的单体单元的树脂，在溶剂可溶性、交联反应性、基体材料密合性、颜料分散性、硬度及柔软性方面优异，因此优选。
“ZEFFLE”是TFE和有机溶剂可溶性烯烃的共聚物，其中，含有具备高反应性羟基的烯烃的树脂，在溶剂可溶性、交联反应性、基体材料密合性及颜料分散性方面优异，因此优选。
作为形成涂料中含有的含氟树脂的可共聚单体，可以列举例如：乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸丁酯、异丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、己酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(バ一サチツク酸ビニル)、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、环己烷羧酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯等羧酸的乙烯酯类，甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚及环己基乙烯基醚等烷基乙烯基醚类，CTFE、氟乙烯(VF)、VdF及氟化乙烯基醚等含氟单体类。
另外，作为涂料中含有的含氟树脂，可以是由1种以上的单体形成的树脂，也可以是三元聚合物。
作为三元聚合物，可以列举例如：VdF、TFE及六氟丙烯形成的三元聚合物“Dyneon THV(商品名，3M Company公司制造)”。上述三元聚合物由于可以为树脂赋予各个单体所具有的特性，因此优选。使用例如“DyneonTHV”时，可以在较低温度下制造氟树脂层，并可以与弹性体、以烃为基础材料的塑料粘接，还具有优异的柔软性、光学透明度，因此优选。
除了上述含氟树脂以外，涂料中还可以含有交联剂、催化剂或溶剂等，进一步，还可以根据需要含有颜料或填充剂等无机化合物。
作为涂料中含有的溶剂，只要是不损害本发明的效果的溶剂即可，并没有特别限定，可以是包含选自下组中的1种或2种以上有机溶剂的溶剂：例如，甲乙酮(MEK)、环己酮、丙酮、甲基异丁酮(MIBK)、甲苯、二甲苯、甲醇、异丙醇、乙醇、庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯及正丁醇。
上述溶剂中，从涂料中所含成分的溶解性和在涂膜中的残留性低(低沸点温度)的观点来看，优选包含选自二甲苯、环己酮或MEK中的1种或2种以上有机溶剂的溶剂。
作为涂料中含有的颜料和填充剂，只要不损害本发明的效果即可，并无特别限定，可以列举例如：二氧化钛、炭黑、苝系颜料、色素、染料、云母、聚酰胺粉末、氮化硼、氧化锌、氧化铝、二氧化硅、紫外线吸收剂、防腐剂或干燥剂等。更具体而言，为了赋予耐久性，作为颜料和填充剂，优选使用氧化硅处理过的金红石型二氧化钛“Ti-Pure R105(商品名，E.I.du Pont deNemours and Company公司制造)”、或经过二甲基硅氧烷的表面处理对二氧化硅表面的羟基进行了修饰的疏水性二氧化硅“CAB-O-SIL TS 720(商品名，Cabot公司制造)”。
为了提高耐候性或耐擦伤性，上述涂膜优选通过交联剂固化。
作为交联剂，只要是不损害本发明效果的交联剂即可，并无特别限定，优选金属螯合物类、硅烷类、异氰酸酯类或三聚氰胺类。假定背板20在户外使用30年以上的情况下，从耐候性的观点考虑，优选使用脂肪族的异氰酸酯类作为交联剂。
就涂料的组成而言，只要不损害本发明的效果即可，并无特别限定，可以将例如含氟树脂、颜料、交联剂、溶剂及催化剂混合来配制。
关于该组合物的组成比，将涂料总量作为100质量％时，含氟树脂的含有率优选为3～80质量％、进一步优选25～50质量％，颜料的含有率优选为5～60质量％、进一步优选10～30质量％，溶剂的含有率优选为20～80质量％、进一步优选25～65质量％。
作为溶剂，可以列举例如：MEK、二甲苯及环己酮的混合溶剂。
此外，作为催化剂，可以列举例如二丁基二月桂酸锡，该催化剂用于促进含氟树脂和异氰酸酯的交联。
作为将涂料涂布在蒸镀层13上的方法，可以使用公知的方法，例如，可以使用棒式涂布机涂布至所需厚度。
涂布在蒸镀层13上的涂料的干燥温度，只要是不损害本发明的效果的温度即可，从降低对蒸镀层13和基体材料膜12的影响的观点来看，优选在50～130℃的范围。
背板20中，通过在设置第一实施方式的背板10以外还设置氟树脂层15，可以在实现背板10的效果的同时使耐候性和耐药品性得以提高。因此，为了提高背板20的耐候性和耐药品性，优选在阻气性膜11的蒸镀层13的外表面(阻气性膜11的外表面11a)设置氟树脂层15。
(3)第三实施方式
图3为简略剖视图，示出了本发明的太阳能电池组件用保护片的第三实施方式。
图3中，对于与图1所示的太阳能电池组件用保护片10及图2所示的太阳能电池组件用保护片20相同的构成要素，赋予相同符号，并省略其说明。
就该实施方式的太阳能电池组件用保护片30而言，与第一实施方式及第二实施方式相同，可将其用于太阳能电池组件的背板。
以下，也将太阳能电池组件用保护片30称作背板30。
背板30中，除了第二实施方式的背板20的结构以外，还设置有热粘接性层16。
在该实施方式中，基体材料膜12、蒸镀层13及粘接层14的构成与第一实施方式中的相应构成相同，氟树脂层15的构成与第二实施方式中的构成相同。
热粘接性层16隔着粘接层17设置在2个阻气性膜11中未设置氟树脂层15的阻气性膜11的蒸镀层13的外表面(阻气性膜11的外表面11a)上。
热粘接性层16的所述热粘接性，指的是通过加热处理而表现出粘接性的特性。作为本发明中构成热粘接性层16的树脂，只要是具有热粘接性的树脂即可，并无特别限定。加热处理的温度优选在50～200℃的范围。
作为构成热粘接性层16的树脂，优选例如由以乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚烯烃为主成分的聚合物构成的树脂，进一步优选由以EVA为主成分的聚合物构成的树脂。
一般而言，作为构成太阳能电池组件的密封材料，大多使用由EVA构成的密封树脂，而当热粘接性层16是由以EVA为主成分的聚合物构成的树脂时，可以提高密封材料和热粘接性层16的适应性和粘接性。
就热粘接性层16的厚度而言，只要不影响本发明的效果即可，并无特别限定，可以根据热粘接性层16的种类适当调节。热粘接性层16的厚度优选在例如1μm～200μm的范围。更具体而言，热粘接性层16为EVA时，从轻质性和电绝缘性等的观点来看，热粘接性层16的厚度优选在10μm～200μm的范围，进一步优选在50μm～150μm的范围，最优选在80μm～120μm的范围。
粘接层17由对热粘接性层16和蒸镀层13具有粘接性的粘接剂构成。
作为构成粘接层17的粘接剂，只要是不损害本发明效果的粘接剂即可，并无特别限定，可以列举聚丙烯酸类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、环氧类粘接剂、聚酯类粘接剂或聚酯聚氨酯类粘接剂等。上述粘接剂可以单独使用1种，也可以2种以上组合使用。其中，从与热粘接性层16和蒸镀层13的粘接性优异这一点来看，特别优选聚酯聚氨酯类粘接剂。
此外，为了提高粘接剂的粘接性，可以对蒸镀层13的外表面、以及热粘接性层16的与蒸镀层13的粘接面进行电晕处理和/或化学药品处理。
粘接层17的厚度优选为1μm～20μm，进一步优选3μm～10μm。
背板30中，除了设置第二实施方式的背板20以外，还设置有热粘接性层16，因此不仅可以实现背板20的效果，还能够进一步提高防潮性。由此，将背板30用于太阳能电池组件时，可实现太阳能电池单元的稳定的长期使用。此外，由于背板30中设置有热粘接性层16，因此，对于太阳能电池组件的密封材料，可以容易地将背板30热熔接。
需要说明的是，在该实施方式中，示例了在未设置氟树脂层15的阻气性膜11的蒸镀层13的外表面设置有热粘接性层16的太阳能电池组件用保护片30，但本发明的太阳能电池组件用保护片并不限定于此。对于本发明的太阳能电池组件用保护片而言，可以在氟树脂层的外表面设置热粘接性层，也可以在未设置氟树脂层的阻气性膜的蒸镀层的外表面以及氟树脂层的外表面设置热粘接性层。
此外，在该实施方式中，示例了经由粘接层17在阻气性膜11的蒸镀层13的外表面(阻气性膜11的外表面11a)设置有热粘接性层16的太阳能电池组件用保护片30，但本发明的太阳能电池组件用保护片并不限定于此。对于本发明的太阳能电池组件用保护片而言，热粘接性层可以是由涂膜形成的层，所述涂膜是将热粘接性树脂溶解在溶剂中或分散于水中后涂布在蒸镀层上而得到的。
作为第一～第三实施方式中的防潮性，在温度40℃、湿度90％RH下基于日本工业标准JIS K7129测定的水蒸气透射度优选小于1.0×10-1g/m2·24h。
需要说明的是，在第一～第三实施方式中，示例了由2层阻气性膜11叠层而成的太阳能电池组件用保护片，但本发明的太阳能电池组件用保护片并不限定于此。就本发明的太阳能电池组件用保护片而言，也可以由3层以上的阻气性膜叠层而得到。这样一来，太阳能电池组件用保护片具有更高的防潮性和耐冲击性。此外，阻气性膜的叠层数并无特别限定，但考虑到与太阳能电池组件用保护片的整体厚度的关系，优选叠层10层以下。
此外，在第二或第三实施方式中，示例了叠层有1层氟树脂层15、热粘接性层16的太阳能电池组件用保护片，但本发明的太阳能电池组件用保护片并不限定于此。就本发明的太阳能电池组件用保护片而言，可以是叠层多层氟树脂层、热粘接性层的结构。这种情况下，氟树脂层、热粘接性层可以设置在多个阻气性膜之间、或阻气性膜与粘接层之间。
在第一～第三实施方式中，将太阳能电池组件用保护片用于太阳能电池组件的背板时，优选构成所述太阳能电池组件用保护片的层中的至少1层由反射下述光线的层形成，所述光线是有助于发电的波长的光线。由此，可利用反射有助于发电的波长的光线的层将透过太阳能电池单元的光线反射，以实现再利用，因此，可以提高太阳能电池组件的发电效率。
反射有助于发电的波长的光线的层，可以通过下述方式获得：例如，在用于形成基体材料膜12、粘接层14、氟树脂层15、热粘接性层16及后述的外面层18等构成太阳能电池组件用保护片的层的至少1层的材料中，混合光反射材料。此外，可以通过例如在基体材料膜12上形成铝等的金属蒸镀层而得到。
作为上述光反射材料，并无特别限定，通常使用白色颜料。作为白色颜料，可以列举二氧化钛、氧化锌、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡和碳酸钙等。其中，可以单独使用1种，也可以2种以上组合使用。
作为用作背板的太阳能电池组件用保护片的与太阳能电池单元相对的面的光线反射率，优选在波长400～1100nm范围的反射率最大值为50％以上。
此外，在第一～第三实施方式中，示例了将太阳能电池组件用保护片用于太阳能电池组件的背板的情况，但本发明的太阳能电池组件用保护片并不限定于此。即，通过将透明材料(透射有助于发电的波长的光线的材料)用于由无机氧化物形成的蒸镀层、基体材料膜等构成太阳能电池组件用保护片的材料，可以将本发明的太阳能电池组件用保护片应用于太阳能电池组件的前板，通过该应用，可以提高前板一侧的防潮性和耐冲击性。
作为有助于发电的波长的光线，具体可列举波长在400～1100nm范围的光线。作为用作前板的太阳能电池组件用保护片的光线透射率，优选在波长400～1100nm范围内的光线透射率的最小值为50％以上，进一步优选在70％以上。
此外，就本发明的太阳能电池组件用保护片而言，如图5所示，可以在图1所示的太阳能电池组件用保护片的两面分别隔着粘接层14设置外面层18。外面层18可以设置在太阳能电池组件用保护片的任意面上，优选设置为用于保护蒸镀层13的层。
外面层18可以使用与基体材料膜12相同的膜。
此外，就本发明的太阳能电池组件用保护片而言，如图6所示，可以在蒸镀层13上隔着粘接层14设置中间层19，也可以是通过在中间层19上直接涂布具有含氟树脂的涂料而得到的在中间层19上叠层有氟树脂层15的结构。
中间层19可以使用与基体材料膜12相同的膜。
(4)第四实施方式
本发明的第四实施方式，是设置选自上述第一～第三实施方式的太阳能电池组件用保护片作为前板或背板的任意之一的太阳能电池组件。通过将第一～第三实施方式的太阳能电池组件用保护片用于太阳能电池组件的前板或背板的任意之一来获得太阳能电池组件，可以得到实现上述效果的太阳能电池组件。
(5)第五实施方式
本发明的第五实施方式，是设置选自上述第一～第三实施方式的太阳能电池组件用保护片作为前板和背板这两者的太阳能电池组件。通过将第一～第三实施方式的太阳能电池组件用保护片用于太阳能电池组件的前板和背板这两者来获得太阳能电池组件，可以得到防潮性和耐冲击性高的太阳能电池组件。进一步，通过在构成太阳能电池组件的太阳能电池单元中使用柔性基板，并设置上述第一～第三实施方式的太阳能电池组件用保护片作为前板和背板这两者，可以得到具有柔性的太阳能电池组件。由此，通过使太阳能电池组件柔性化，可利用卷对卷工艺(roll to roll)实现大量生产。此外，具有柔性的太阳能电池组件可以适应于具有拱形、抛物线状的壁面的物体，由此可以设置于圆顶状建筑物、高速公路的隔音壁等。
以下，结合实施例和比较例对本发明进行更为详细的说明，但本发明并不限定于下述实施例。
实施例
[阻气性膜11的制造]
使用厚度为12μm的PET膜作为基体材料膜12，通过溅射法将金属氧化物二氧化硅(SiO2)成膜在该PET膜的一个面上，使其厚度为50nm，形成了由二氧化硅形成的蒸镀层13。
二氧化硅的蒸镀在以下条件下进行。
等离子体生成气体：氩气、氧气
靶材：硅
气体流量：氩气100scm、氧气50scm
电功率值：DC2500W
腔(chamber)内压：0.2Pa
[用于粘接层14和17的粘接剂涂布液的配制]
将双组分固化型聚酯聚氨酯类粘接剂的主剂(三井化学聚氨酯公司制造、商品名“TAKELAC A-515”)90质量份、和固化剂(三井化学聚氨酯公司制造、商品名“TAKENATE A-3”)10质量份混合，配制了用于粘接层14和17的粘接剂涂布液。
[用于氟树脂层15的氟树脂涂布液的配制]
将氟树脂溶液(旭硝子公司制造、商品名“LUMIFLON LF-200”、固体成分：60质量％)100质量份、异氰酸酯类固化剂(住化拜尔聚氨脂公司制造、商品名“SUMIDUR 3300”、固体成分：100质量％)10质量份、及二氧化钛微粒(E.I.du Pont de Nemours and Company公司制造、商品名“Ti-Pure R105”)30质量份混合，配制了用于氟树脂层15的氟树脂涂布液。
[热粘接性层16的制作]
将EVA调节至100μm厚度，形成了热粘接性层16。
实施例1
首先，准备2片上述制作的阻气性膜11，使用麦勒棒(meyer bar)在其中的一片阻气性膜11的基体材料膜12的面上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层14。
接着，在该粘接层14上层压另一片阻气性膜11，使该阻气性膜11的基体材料膜12与粘接层14相接触，得到图1所示结构的太阳能电池组件用保护片10。
实施例2
首先，准备2片上述制作的阻气性膜11，使用麦勒棒在其中的一片阻气性膜11的蒸镀层13的面上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层14。
接着，在该粘接层14上层压另一片阻气性膜11，使该阻气性膜11的蒸镀层13与粘接层14相接触，得到图4所示结构的太阳能电池组件用保护片40。
实施例3
使用麦勒棒，在实施例1制作的图1所示结构的太阳能电池组件用保护片的一个蒸镀层13上涂布氟树脂涂布液，在130℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为15μm，形成氟树脂层15，得到图2所示结构的太阳能电池组件用保护片20。
实施例4
使用麦勒棒，在实施例3制作的图2所示结构的太阳能电池组件用保护片的未设置氟树脂层15的蒸镀层13上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层17。
接着，准备作为热粘接性层16的厚度为100μm的EVA膜，在使上述形成的粘接层17和厚度为100μm的EVA膜相接的状态下进行层压，得到图3所示结构的太阳能电池组件用保护片30。
实施例5
使用麦勒棒，在实施例1制作的图1所示结构的太阳能电池组件用保护片的一个蒸镀层13上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层14。
接着，准备作为外面层18的厚度为125μm的PET膜，在使形成于一个蒸镀层13上的粘接层14与厚度为125μm的PET膜相接的状态下进行层压。
随后，使用麦勒棒，在另一蒸镀层13上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层14。
接着，准备作为外面层18的厚度为125μm的PET膜，在使形成于另一蒸镀层13上的粘接层14与厚度为125μm的PET膜相接的状态下进行层压，得到图5所示结构的太阳能电池组件用保护片50。在该实施例中，以从上下夹入实施例1中制作的图1所示结构的太阳能电池组件用保护片的状态设置外面层18。
实施例6
首先，准备2片上述制作的阻气性膜11，使用麦勒棒在其中的一片阻气性膜11的蒸镀层13的面上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层14。
然后，在该粘接层14上层压另一片阻气性膜11，使该阻气性膜11的基体材料膜12与粘接层14相接触。
接着，使用麦勒棒在上述的一片阻气性膜11的基体材料膜12上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层17。
随后，准备作为热粘接性层16的厚度为100μm的EVA膜，在使上述形成的粘接层17与厚度为100μm的EVA膜相接的状态下进行层压。
接着，使用麦勒棒在上述的另一片阻气性膜11的蒸镀层13的面上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层14。
然后，准备作为中间层19厚度为125μm的PET膜，在使上述形成的粘接层14与厚度为125μm的PET膜相接的状态下进行层压。
然后，使用麦勒棒在上述中间层19上涂布氟树脂涂布液，在130℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为15μm，形成氟树脂层15，得到图6所示结构的太阳能电池组件用保护片60。
实施例7
使用麦勒棒，在实施例1制作的图1所示结构的太阳能电池组件用保护片的一个蒸镀层13上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层14。
接着，准备第3阻气性膜11，在使形成于一个蒸镀层13上的粘接层14和第3阻气性膜11的基体材料膜12相接的状态下进行层压，得到图7所示结构的太阳能电池组件用保护片70。
比较例
直接使用上述制作的阻气性膜11，得到图8所示结构的太阳能电池组件用保护片。
[水蒸气透过性的评价]
基于日本工业标准JIS K7129，测定上述实施例1～7和比较例的太阳能电池组件用保护片的水蒸气透过率，并对水蒸气透过性进行了评价。
具体而言，使用水蒸气透过率测定装置(MOCON公司制造、装置名“AQUATRAN”、水蒸气透过率的检测下限值为0.0005g/m2·24h)，在温度40℃、湿度90％RH的条件下，测定了各太阳能电池组件用保护片的水蒸气透过率。
结果如表1所示。
[表1]
Figure BDA0000089235220000181
由表1的结果可以确认，由2层以上包含基体材料膜12和蒸镀层13的阻气性膜11叠层而成的实施例1～7的太阳能电池组件用保护片，水蒸气透过率小于1.0×10-1g/m2·24h，其作为太阳能电池组件用保护片具有充分的防潮性。
另一方面，比较例的太阳能电池组件用保护片的水蒸气透过率为3.3×10-1g/m2·24h，可确认其作为太阳能电池组件用保护片的防潮性不足。
实施例8
首先，使用麦勒棒在实施例5中制作的图5所示结构的太阳能电池组件用保护片的一侧的外面层18上涂布粘接剂涂布液，在80℃干燥1分钟，使干燥后的厚度为5μm，形成粘接层。
接着，准备作为热粘接性层的厚度为100μm的EVA膜，在使上述形成的粘接层和厚度为100μm的EVA膜相接的状态下进行层压，得到前板。
另一方面，准备实施例4制作的图3所示的太阳能电池组件用保护片30和太阳能电池用柔性基板(在玻璃纤维强化塑料膜上贴合有无定形太阳能电池而得到的基板)。叠合柔性基板，并使太阳能电池组件用保护片30的热粘接性层16与柔性基板相接，从而将太阳能电池组件用保护片30制成背板。
接着，在其柔性基板上叠合上述前板，并使该前板的热粘接性层与柔性基板相接，然后，使用加热辊对整体进行热压合，制作了包含前板/柔性基板/背板的结构的太阳能电池组件。
上述得到的太阳能电池组件具有柔性，可适应于具有抛物线状的壁面的物体。
工业实用性
根据本发明，可以提供防潮性高的太阳能电池组件用保护片及使用该保护片的太阳能电池组件，能够实现太阳能电池单元的稳定的长期使用。

Claims (12)

1.一种太阳能电池组件用保护片，其由2层以上的阻气性膜叠层而成，所述阻气性膜是在基体材料膜的至少一侧的面上设置由无机氧化物形成的蒸镀层而得到的，
其中，构成所述太阳能电池组件用保护片的材料由透射有助于发电的波长的光线的材料形成，
所述太阳能电池组件用保护片被用作前板。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件用保护片，其中，基于JISK7129标准测定的该保护片的水蒸气透过率小于1.0×10-1g/m2·24h。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件用保护片，其中，在叠层的所述阻气性膜的至少之一的外表面设置有热粘接性层。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件用保护片，其中，在该保护片的至少一侧的最外层设置有氟树脂层。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池组件用保护片，其中，所述氟树脂层是由涂膜形成的层，所述涂膜是通过涂布具有含氟树脂的涂料而形成的。
6.一种太阳能电池组件用保护片，其由2层以上的阻气性膜叠层而成，所述阻气性膜是在基体材料膜的至少一侧的面上设置由无机氧化物形成的蒸镀层而得到的，
其中，所述太阳能电池组件用保护片被用作背板。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池组件用保护片，其中，基于JISK7129标准测定的该保护片的水蒸气透过率小于1.0×10-1g/m2·24h。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池组件用保护片，其中，在叠层的所述阻气性膜的至少之一的外表面设置有热粘接性层。
9.根据权利要求6所述的太阳能电池组件用保护片，其中，在该保护片的至少一侧的最外层设置有氟树脂层。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池组件用保护片，其中，所述氟树脂层是由涂膜形成的层，所述涂膜是通过涂布具有含氟树脂的涂料而形成的。
11.根据权利要求6所述的太阳能电池组件用保护片，其中，构成所述太阳能电池组件用保护片的层中，至少一层由反射有助于发电的波长的光线的层形成。
12.一种太阳能电池组件，其中，
使用权利要求1～5中任一项所述的太阳能电池组件用保护片作为前板，
使用权利要求6～11中任一项所述的太阳能电池组件用保护片作为背板，
并且，在构成太阳能电池组件的太阳能电池单元中使用了柔性基板。
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