JP2006210557A - 太陽電池用裏面保護シート - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性、防湿性、防汚性、意匠性、光反射性、耐電圧性、その他の要求される諸特性を具備し、入射光の反射能にも優れ、汎用の方法で成形、加工ができ、低コストで安全、且つ、耐久性に優れ、電力変換効率の高い太陽電池用裏面保護シートを提供する。
【解決手段】
基材フイルムと白色インキ層と無機蒸着フイルムからなることを特徴とした太陽電池用裏面保護フイルムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る耐熱性、耐候性、耐水性、防湿性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性、防汚性、光反射性、光拡散性、その他の諸特性に優れ、且つ、入射光の反射能に優れた安価な太陽電池用裏面保護シートに関す。

近年、地球温暖化問題に対する内外各方面の関心が高まる中、二酸化炭素の排出抑制のために、種々努力が続けられている。化石燃料の消費量の増大は、大気中の二酸化炭素の増加をもたらし、その温室効果により地球の気温が上昇し、地球環境に重大な影響を及ぼしているといわれている。そして、化石燃料に代替えするエネルギーがいろいろ検討されているなかで、クリーンなエネルギー源である太陽電池が注目され、日増しに期待が高まっている。

また、太陽電池は太陽光のエネルギーを直接電気に換える太陽光発電システムの心臓部を構成するものであり、半導体からできている。

また、その構造は、太陽電池素子単体をそのままの状態で使用するのではなく、一般的に数枚〜数十枚の太陽電池素子を直列あるいは並列に配線し、素子を長期間（約２０年）に亘って保護するための種々のパーケージングが施され、ユニット化されている。

そして、このパッケージに組み込まれたユニットを太陽電池モジュールと呼び、一般的に太陽光が当たる面をガラスで覆い、熱可塑性プラスチックからなる充填材で間隙が埋められている。そして、裏面を耐熱性、耐湿性、耐水性、耐候性プラスチック材料などのシートで保護された構造になっている。

これらの太陽電池モジュールは、屋外で使用されるため、その構成、材質構造などにおいて、十分な耐熱性、耐候性、耐水性、防湿性、耐風圧性、耐光性、耐降雹性、耐薬品性、防湿性、防汚性、光反射性、光拡散性、その他の諸特性が要求される。特に、裏面保護シートは耐候性と共に水蒸気透過率の小さいことが要求される。これは水分の透過により充填材が剥離、変色したり、配線の腐蝕を起こした場合、モジュールの出力そのものに影響を及ぼす恐れがあるためである。

（１）先行技術１
太陽電池用裏面保護シートとして、耐熱性、耐候性、耐風圧性、耐光性、防湿性その他の要求される諸機能を有し、かつ、ポリエステル樹脂からなる安価な耐熱、耐候性プラスチックフイルムを積層した構成の裏面保護シート（例えば、特許文献１参照。）が知られている。

この裏面保護シート１００は図７に示すように固有粘度が０．６（ｄｌ／ｇ）以上で、且つ、環状三量体含有量が０．５重量％以下のポリエステル樹脂からなる、耐熱性、耐候性、耐光性、防湿性プラスチックフイルム１０１の一方の表面に無機酸化物薄膜層１０２が施されている。そして、該薄膜層１０２の表面に接着剤層１０３を介して他の耐熱性、耐候性、耐光性、防湿性プラスチックフイルム１０１が積層されている。

（２）先行技術２
また、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性、防湿性、防汚性、光反射性、光拡散性、意匠性、その他の諸特性に優れ、より低
コストで安全な太陽電池モジュ−ル用裏面保護シート（例えば、特許文献２参照。）も知られている。

この裏面保護シート２００は図８に示すように基材フィルム１０５の表側面はヒ−トシ−ル性樹脂層１０４が積層されている。そして、裏側面は、無機酸化物の蒸着膜１０６が施され、該蒸着膜１０６の表面に耐熱性のポリプロピレン系樹脂フィルム１０７が積層されている。そして、さらに、耐侯性黒色最外層１０８が設けられている。

（３）先行技術３
また、耐熱性、耐候性、防湿性その他の要求される諸機能を有し、かつ、ポリエステル樹脂からなる安価な耐熱性、耐候性、耐水性、耐光性プラスチックフイルムを積層した構成の積層体からなる太陽電池用裏面保護シート（例えば、特許文献３参照。）も知られている。

この、裏面保護シート３００は図９に示すように固有粘度が０．６（ｄｌ／ｇ）以上で、且つ、環状三量体含有量が０．５重量％以下のポリエステル樹脂からなる耐熱性、耐候性、耐水性、耐光性プラスチックフイルム１０９で、金属箔１１１の表側面と裏側面が接着層１１０を介して積層されている。

（４）先行技術４
また、軽量で優れた耐水性や耐電圧性を具備し、入射光の反射能にも優れ、しかも軽量で、安価で、且つ、耐久性に優れている太陽電池カバー材用バックシート（例えば、特許文献４参照。）も知られている。

この太陽電池カバー材用バックシート４００は、図１０に示すように基材フイルム１１４に金属酸化物１１５が被着されている樹脂フイルム１１６の一方の面に接着剤層１１３を介して耐加水分解性樹脂フイルム１１７が積層されている。また、他方の面も接着剤層１１３を介して白色樹脂フイルム１１２が積層されている、２層乃至３層の樹脂フイルム積層体からなる構造となっている。そして、基材フイルム１１４はポリエステルフイルム、金属酸化物１１５皮膜は酸化アルミニウム、白色顔料には酸化チタンが用いられている。

以下に先行技術文献を示す。
特開２００２−１３４７７１号公報（第１頁） 特開２００３−１５２２１２号公報（第１頁） 特開２００２−１３４７７０号公報（第１頁） 特開２００２−１００７８号公報（第１頁）

（１）先行技術１について
先行技術１では、裏面保護シートにアルミニウム箔等の金属箔が用いられていないために太陽電池を製造する際に、保護シートが傷付いて生じる、太陽電池素子とアルミニウム箔等との間で短絡を起こし、電池性能が低下するなどの悪影響はない。しかし入射光が裏面保護シートを透過するという問題がある。

さらに、透過により太陽電池が設置されている裏側方向の屋根などの部材面が加温されるために、太陽電池モジュール内が熱くなり、保護能力が低下するという問題がある。

また、入射光を反射させて太陽電池素子に戻せないために、電力変換効率が悪いという問題がある。

（２）先行技術２について
先行技術１と同様に、裏面保護シートにアルミニウム箔等の金属箔が用いられていないために太陽電池を製造する際に、保護シートが傷付いて生じる、太陽電池素子とアルミニウム箔等との間で短絡を起こし、電池性能が低下するなどの悪影響はない。しかし入射光が裏面保護シートを透過するという問題がある。さらに、透過により太陽電池が設置されている裏側方向の屋根などの部材面が加温されるために、太陽電池モジュール内が熱くなり、保護能力が低下する問題がある。

さらに、入射光を反射させて太陽電池素子に戻せないために、電力変換効率が悪いという問題がある。

（３）先行技術３について
金属箔が耐候性プラスチックフイルムでサンドイッチされている。このために裏面保護シートまで入射してきた光を反射させて太陽電池素子に戻し電力変換効率を向上させることができる。しかし金属箔が用いられているために、太陽電池を製造する際に、保護シートが傷付いて生じる、太陽電池素子とアルミニウム箔等との間で短絡を起こし、電池性能が低下するなどの悪影響がある。また、金属箔が用いられているために材料コストが高く、販売コストが高くなるという問題がある。

また、金属箔等が用いられていることにより、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、防湿性、耐光性、耐薬品性、耐突き刺し性、耐衝撃性、その他の諸堅牢性に優れている。さらに、表面硬度が硬く、かつ、表面の汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚性に優れ、その保護能力性が極めて高い等の利点がある。しかし、可塑性、軽量性、光反射性、光拡散性、意匠性等に欠け、さらに、加工性あるいは施工性等に劣り、且つ、上記のように低コスト化が計れないという問題点がある。

（４）先行技術４について
裏面保護シートにアルミ箔等の金属箔を用いずに、樹脂フイルムの裏側面に酸化アルミニウム被膜を設け、表側面に酸化チタンが添加されている白色樹脂フイルムが使用されている。このために太陽電池を製造す際に、保護シートが傷付いて生じる、太陽電池素子とアルミニウム箔等との間で短絡を起こし、電池性能が低下するなどの悪影響はなく、低コストで出来ると考えられる。

しかし、保護シートに用いられる白色樹脂フイルムは厚みが薄く、且つ、添加する酸化チタン量が物性上制限されるために、入射してきた光を全て反射させるまでの隠蔽力を施すことは不可能である。このために入射してきた光の一部が裏面保護シートを透過して、太陽電池が設置されている裏側方向の屋根などの部材面が加温されるために、太陽電池モジュール内が熱くなり、保護能力が低下する問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、次のような太陽電池用裏面保護シートを提供することを目的とする。

すなわち、本発明の第１の目的は、強度に優れ、耐候性、耐熱性、防湿性、耐水性、耐光性、耐薬品性、耐突き刺し性、耐衝撃性、その他の諸堅牢性に優れ、さらに、表面硬度
が硬く、汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚性に優れている。そして、保護能力性が高く、且つ、可塑性、軽量性、光反射性、光拡散性、意匠性等に優れ、さらに、加工性あるいは施工性等の良い、低コスト化等が計れる太陽電池用裏面保護シートを提供することである。

また、本発明の第２の目的は、太陽電池を製造する際に、保護シートが傷付いて生じる、太陽電池素子とアルミニウム箔等との間で短絡を起こし、電池性能が低下するなどの悪影響がない太陽電池用裏面保護シートを提供することである。

また、本発明の第３の目的は、入射光が略反射し太陽電池素子に戻る、電力変換効率の良い太陽電池用裏面保護シートを提供することである。

また、本発明の第４の目的は、太陽電池モジュール内の温度上昇が少なく、保護能力の大きい太陽電池用裏面保護シートを提供することである。

また、本発明の第５の目的は、汎用の方法で成形、加工ができ、さらに大量生産ができる太陽電池用裏面保護シートを提供することである。

上記問題点を解決するために、まず本発明の請求項１に係る発明は、
基材フイルムと白色インキ層と無機蒸着フイルムからなることを特徴とした太陽電池用裏面保護シートである。

次ぎに、本発明の請求項２に係る発明は、
基材フイルムと白色インキ層と無機蒸着フイルムと裏面基材フイルムからなることを特徴とした太陽電池用裏面保護シートである。

また、本発明の請求項３に係る発明は、
前記、請求項１または２に記載の基材フイルムがポリエステルフイルムであることを特徴とした太陽電池用裏面保護シートである。

次ぎに、本発明の請求項４に係る発明は、
前記、請求項３に記載のポリエステルフイルムがポリエチレンテレフタレートフイルムであることを特徴とした太陽電池用裏面保護シートである。

また、本発明の請求項５に係る発明は、
前記、請求項１または２に記載の白色インキ層の白インキがウレタン系２液硬化型インキであることを特徴とした太陽電池用裏面保護シートである。

次ぎに、本発明の請求項６に係る発明は、
前記、請求項１または２に記載の無機蒸着フイルムの蒸着層が酸化アルミまたは酸化珪素であることを特徴とした太陽電池用裏面保護シートである。

本発明の太陽電池用裏面保護シートは、無機蒸着層を設け、その樹脂フイルムと、他の耐熱性、耐候性、耐水性、防湿性、防湿性、防汚性、光反射性、その他諸特性に優れた基材フイルム等を積層した構成の積層体になっている。このために耐熱性、耐候性、耐水性、防湿性、耐風圧性、耐光性、耐降雹性、耐薬品性、防湿性、防汚性、光反射性等に優れ、さらに太陽電池を製造する際に、保護シートが傷付いて生じる、短絡による電池性能の悪影響もなく、長期間（約２０年）諸機能の劣化もなく，屋外の使用が可能である。

また、酸化アルミまたは酸化珪素等の蒸着膜層の他に白色インキ層等が設けられているために、入射光を反射させ太陽電池素子に戻し、電力変換効率を向上させることができる。

さらに、白色インキ層で入射光を反射できることにより、太陽電池モジュール内の加温が低下される。

さらに、太陽電池用裏面保護シートが汎用の方法で成形、加工ができ、低価格で、且つ、大量生産することができる。

本発明の太陽電池用裏面保護シートを実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。図１〜図６は本発明の一実施例を示す。

図１〜図５は、本発明にかかる太陽電池用裏面保護シートの層構成を例示する概略断面図である。

まず、本発明の一実施例にかかる太陽電池用裏面保護シート１は図１に示すように、太陽電池素子が設けられている上部方向から基材フイルム６が設けられている。そして、蒸着フイルム１０の蒸着基材フイルム９に水蒸気バリア性、酸素バリア性等に優れた酸化珪素、あるいは、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜層８表面の白インキ層１１と接着層７を介して積層されている。さらに、蒸着基材フイルム９が接着層７を介して、裏面基材フイルム１４と積層されている。

前記、本発明にかかる太陽電池用裏面保護シ−ト（図１〜図５に示す）を構成する基材フィルム６としては、基本的には、他のフィルムないしシ−トあるいは白色インキ層１１等との密接着性に優れ、それらの層の特性を損なうことなく良好に保持し得ることができる。

また、強度に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性等の諸堅牢性に優れているものが好ましい。特に、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性に優れ、また、表面硬度が高く、かつ、表面の汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚性に優れ、極めて耐久性に富み、その保護能力性が高いこと等の特性を有する各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。

前記、各種の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、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（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）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−トまたはポリエチレンナフタレ−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−ルフタレ−ト系樹脂、シリコ−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−テルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他、各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。

また、本発明においては、前記、樹脂のフィルムないしシ−トの中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、または、ポリエステル系樹脂のフィルムないしシ−トを使用すること
が好ましい。

また、さらに好ましくは前記、ポリエステル系樹脂の中でも機械的特性、化学的特性、物理的特性等の優れた特性、具体的には、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐防湿性、耐汚染性、耐薬品性、耐久性、保護機能性等を有し、その他の諸特性に優れているポリエチレンテレフタレート樹脂のフィルムないしシ−トを使用することが望ましい。

また、本発明において、基材フィルム６として使用されるフィルムないしシ−トの膜厚としては、１２〜３００μｍ位、より好ましくは、１２〜２００μｍ位が望ましい。

次に、蒸着膜層８が設けられている蒸着基材フイルム９は基本的には、無機酸化物の蒸着膜層８等を形成する際の蒸着条件、その他に耐え、且つ、それらの無機酸化物の蒸着膜等との密接着性に優れ、それらの膜の特性を損なうことなく良好に保持し得ることができるものが好ましい。

また、強度に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性等の諸堅牢性に優れ、特に、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性に優れ、さらに、表面硬度が高く、且つ、表面の汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚性に優れ、極めて耐久性に富み、その保護能力性が高いこと等の特性を有する各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。

前記、各種の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、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（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）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−トまたはポリエチレンナフタレ−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−ルフタレ−ト系樹脂、シリコ−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−テルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他、各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。

また、本発明においては、前記、樹脂のフィルムないしシ−トの中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、または、ポリエステル系樹脂のフィルムないしシ−トを使用することが好ましい。

そして、前記のような樹脂のフィルムないしシ−トを使用することにより、それが有する機械的特性、化学的特性、物理的特性等の優れた特性、具体的には、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐防湿性、耐汚染性、耐薬品性、その他の諸特性を利用して太陽電池を構成する裏面保護シ−トとするものである。これにより、耐久性、保護機能性等を有し、また、そのフレキシブル性や機械的特性、化学的特性等から軽く、且つ、成形、加工性等に優れるなどの利点がある。

前記、各種の樹脂のフィルムないしシ−トは、例えば、前記、各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、インフレ−ション法、その他の製膜化法を用いて、前記の各種の樹脂を単独で製膜化する方法、あるいは、２種以上の各種の樹脂を使用して多層共押し出し製膜化する方法、または、２種以上の樹脂を使用し、製膜化する前に混合して製膜化する方法等により、各種の樹脂のフィルムないしシ−トが製造される。そして、本発明において、各種の樹脂のフィルムないしシ−トの膜厚と
しては、１２〜３００μｍ位、より好ましくは、１２〜２００μｍ位が望ましい。

前記、各種の樹脂の１種ないしそれ以上を使用し、その製膜化に際して、例えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐光性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離形性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、その他を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を添加することができる。そして、その添加量としては、極く微量から数十％まで、その目的に応じて、任意に添加することができる。

前記、添加剤としては、例えば、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、充填剤、滑剤、強化繊維、補強剤、帯電防止剤、難燃剤、耐炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料、その他等を使用することができる。さらに、改質用樹脂等も使用することがてきる。本発明においては、前記の添加剤の中でも、特に、紫外線吸収剤、光安定化剤、あるいは、酸化防止剤等を練り込み加工してなる各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することが好ましい。

前記、紫外線吸収剤としては、太陽光中の有害な紫外線を吸収して、分子内で無害な熱エネルギ−へと変換し、高分子中の光劣化開始の活性種が励起されるのを防止するものであり、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾ−ル系、サルチレ−ト系、アクリルニトリル系、金属錯塩系、超微粒子酸化チタン（粒子径、０．０１〜０．０６μｍ）あるいは超微粒子酸化亜鉛（０．０１〜０．０４μｍ）等の、無機系等の紫外線吸収剤の１種ないしそれ以上を使用することができる。

前記、光安定化剤としては、例えば、ヒンダ−ドアミン系化合物、ヒンダ−トピペリジン系化合物、その他の１種ないしそれ以上を使用することができる。さらに、前記の酸化防止剤としては、高分子の光あるは熱等による酸化劣化等を防止するものであり、例えば、フェノ−ル系、アミン系、硫黄系、燐酸系、その他等の酸化防止剤を使用することができる。

また、本発明において、蒸着基材フイルム９表面に設けられる蒸着膜層８は太陽電池の太陽電池素子方向の面、あるいは反対方向の面でもよく、いずれかの片側面に設けられる。そして、蒸着基材フイルム９に無機酸化物の蒸着膜層８等を施す際には、密接着性等を改善させるために、必要に応じて、予め、図には示していないが所望の表面処理層を設けることができる。

前記、表面処理層としては、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いたプラズマ処理、グロ−放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理、その他等の前処理を任意に施し、例えば、コロナ処理面、オゾン処理面、プラズマ処理面、酸化処理面、その他の表面処理面等を設けることができる。

また、表面前処理は、別工程で行うこともできる。例えば、プラズマ処理やグロ−放電処理等による表面前処理の場合は、前記の無機酸化物の蒸着膜層８等を形成する前処理としてインライン処理により前処理で行うことができる。また、製造コストが低減するという利点がある。

また、前記、密接着性を改善する方法以外に、例えば、蒸着基材フイルム９表面に、予め、プライマ−コ−ト剤層、アンダ−コ−ト剤層、アンカ−コ−ト剤層、接着剤層、あるいは、蒸着アンカ−コ−ト剤層等を任意に形成して、表面処理層とすることもできる。

前記、前処理のコ−ト剤層としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノ−ル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、
ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他をビヒクルの主成分とする樹脂組成物を使用することができる。

また、蒸着基材フイルム９の表裏面のいずれかの面に施される無機酸化物の蒸着膜層８は、例えば、物理気相成長法、または、化学気相成長法、あるいは、その両者を併用して、無機酸化物の蒸着膜層の１層からなる単層膜あるいは２層以上からなる多層膜または複合膜を形成して製造することができる。

前記、物理気相成長法による無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法、イオンクラスタ−ビ−ム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）を用いて無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。本発明において、酸化アルミあるいは酸化珪素等の金属の酸化物を原料とし、これを加熱して蒸着基材フィルム９面に蒸着する真空蒸着法、または、原料として金属または金属の酸化物を使用し、酸素を導入して酸化させて蒸着基材フィルム９面に蒸着する酸化反応蒸着法、さらに酸化反応をプラズマで助成するプラズマ助成式の酸化反応蒸着法等を用いて蒸着膜層８を形成することができる。

前記、蒸着材料の加熱方式としては、例えば、抵抗加熱方式、高周波誘導加熱方式、エレクトロンビ−ム加熱方式（ＥＢ）等にて行うことができる。

前記、無機酸化物の蒸着膜層の膜厚としては、使用する金属、または金属の酸化物の種類等によって異なるが、例えば、５〜４００ｎｍ、好ましくは、１０〜１００ｎｍの範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。

また、前記化学気相成長法による無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、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）等を用いて無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。具体的には、蒸着基材フィルム９の一方の面に、有機珪素化合物等の蒸着用モノマ−ガスを原料とし、キャリヤ−ガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用する。

さらに、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、低温プラズマ発生装置等を利用する低温プラズマ化学気相成長法を用いて酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜を形成することができる。前記において、低温プラズマ発生装置としては、例えば、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、マイクロ波プラズマ等の発生装置を使用することがてきる。そして、高活性の安定したプラズマを得るためには、高周波プラズマ方式による発生装置を使用することが望ましい。

また、無機酸化物の蒸着膜の形成は、金属または金属の酸化物を１種類、または２種類以上の混合物を用いて、異種の材質で混合した無機酸化物の蒸着膜を構成することもできる。

前記、無機酸化物の蒸着膜としては、基本的に金属の酸化物を蒸着した薄膜であれば使用可能であり、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、スズ（Ｓｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）等の金属の酸化物の蒸着膜を使用することができる。

また、好ましいものとしては、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等の、金属の酸
化物の蒸着膜を挙げることができる。そして、本発明においては、酸化アルミニウムまたは酸化珪素が用いられる。

次に、接着層７を形成する接着剤としては、例えば、ポリオール成分とイソシアネート成分の、通常は各々の溶剤溶液からなる２液硬化型ポリウレタン樹脂（アルキット樹脂、アクリル樹脂、あるいはポリビニールアルコール等の水酸基（−ＯＨ）と、硬化剤（架橋剤）としてのイソシアネート樹脂のイソシアネート基（−ＮＣＯ）反応により硬化する樹脂）系接着剤等が用いられる。

前記、ポリウレタン樹脂系接着剤は、多くの官能基に含まれている活性水素と反応しやすく、溶解性と被着材との濡れがよいことから、種々のプラスチックフイルムあるいはシートの組み合わせにおいて、高い接着性を示す。

また、接着剤としては、例えば、２液硬化型ポリウレタン樹脂系接着剤を予め設定された比になるよう混合して使用し、接着する２つの面の片方、または両方に塗布した後、両者を重ね合わせて加圧するか、または、塗布後、一旦乾燥させた後に、両者を重ね合わせ、加熱および加圧して接着する。

また、接着剤の塗布に際しては、通常、ロールコーター、グラビアロールコーター等の塗工機が使用される。

また、塗布量は固形分換算で２〜２０ｇ／ｍ² の範囲で形成される。また、ラミネートは、通常のドライラミネータまたはエクストルージョンコーターを使用して行なう。

次に、入射光を反射させるための白色インキ層１１は白色インキでベタ刷りにより全面に形成されている。ベタ刷り手段は、公知のロールコーティングあるいはグラビアロールコーティング等、いかなるものを使用してもよいが、グラビア印刷が好適に使用できる。そして１〜２回印刷することにより入射光をより反射させることができる。

前記、白色インキに用いられる白色顔料としては、例えば、酸化チタン及び／または硫酸バリウム。この他に酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機フィラー、架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機フィラーを必要に応じて含有することができる。

次に、本発明にかかる太陽電池用裏面保護シ−ト（図１〜図５に示す）を構成する裏面基材フィルム１４としては、基本的には、他のフィルムないしシ−トあるいはインキ層等との密接着性に優れ、それらの膜の特性を損なうことなく良好に保持し得ることが望ましい。

また、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性等の諸堅牢性に優れているものが好ましい。特に、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性に優れ、また、表面硬度が高く、かつ、表面の汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚性に優れ、極めて耐久性に富み、その保護能力性が高いこと等の特性を有する各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。

前記、各種の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、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（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）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−トまたはポリエチレンナフタレ−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−ルフタレ−ト系樹脂、シリコ−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−テルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。

また、本発明においては、前記の樹脂のフィルムないしシ−トの中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、または、ポリエステル系樹脂のフィルムないしシ−トを使用することが好ましい。

また、前記のポリエステル系樹脂の中でも機械的特性、化学的特性、物理的特性等の優れた特性、具体的には、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐防湿性、耐汚染性、耐薬品性、耐久性、保護機能性等を有し、その他の諸特性に優れているポリエチレンテレフタレート樹脂のフィルムないしシ−トを使用することが望ましい。

さらに、本発明において、裏面基材フィルム１４として使用されるフィルムないしシ−トの膜厚としては、１２〜３００μｍ位、より好ましくは、１２〜２００μｍ位が望ましい。

次に、図２は太陽電池用裏面保護シ−トの他の一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。

図２に示すように太陽電池用裏面保護シ−ト２は太陽電池素子が設けられている上部方向から白色インキ層１１が裏側面に形成されている基材フイルム６が設けられている。そして、接着層７を介して蒸着フイルム１０の蒸着膜層８表面に形成されている白色インキ層１１と積層されている。さらに、蒸着フイルム１０の蒸着基材フイルム９が接着層７を介して裏面基材フイルム１４と積層されている。前記、白色インキ層１１は、入射光をより反射させるために設けられている。また、蒸着フイルム１０は蒸着基材フイルム９に酸化珪素、あるいは、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜層８が形成されている。

白色インキ層１１が基材フイルム６の裏側面と蒸着基材フイルム９の蒸着膜層８上部面に設けられているいるために、太陽電池の裏面保護シートとして用いられた際に、入射光を反射させ太陽電池素子に戻し、電力変換効率を向上させることができる。また、入射光が反射されるために太陽電池モジュール内の加温が低下され、使用している部材の劣化が減少する。

前記、基材フイルム６の裏側面に設けられている白色インキ層１１は蒸着フイルム１０に施されている白色インキ層１１と同様に、白色インキでベタ刷りにより基材フイルム６の裏側面全面に形成されている。また、ベタ刷り手段は、公知のロールコーティングあるいはグラビアロールコーティング等、いかなるものを使用してもよいが、グラビア印刷が好適に使用できる。そして１〜２回印刷することにより隠蔽力が強くなり、入射光をより反射させることができる。

前記、白色インキに用いられる白色顔料としては、例えば、酸化チタン及び／または硫酸バリウム。また、この他に酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機フィラー、架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機フィラーを必要に応じて含有することができる。

前記、基材フイルム６、蒸着基材フイルム９および裏面基材フイルム１４等は図１に示すものと同様のものが使用できる。また、蒸着基材フイルム９の上側面に設けられる蒸着膜層８は太陽電池の太陽電池素子方向の面あるいは反対方向の面でもよく、いずれかの片側面に設けられる。そして蒸着基材フイルム９に無機酸化物の蒸着膜層８等を施す際に、密接着性等を改善させるために、必要に応じて、予め、所望の表面処理層（図には示していない）を設けることができる。

また、接着層７も図１と同様の接着剤が望ましい。例えば、ポリオール成分とイソシアネート成分の、通常は各々の溶剤溶液からなる２液硬化型ポリウレタン樹脂（アルキット樹脂、アクリル樹脂、あるいはポリビニールアルコール等の水酸基（−ＯＨ）と、硬化剤（架橋剤）としてのイソシアネート樹脂のイソシアネート基（−ＮＣＯ）反応により硬化する樹脂）性接着剤等が用いられる。そして、２液硬化型ポリウレタン樹脂系接着剤等を予め設定された比になるよう混合して使用し、接着する２つの面の片方、または両方に塗布した後、両者を重ね合わせて加圧するか、または、塗布後、一旦乾燥させた後に、両者を重ね合わせ、加熱および加圧して接着する。

次に、図３は太陽電池用裏面保護シートの層構成の他の一実施例の概略を示す概略断面図である。

図３に示すように太陽電池用裏面保護シート３は太陽電池素子が設けられている上部方向から、入射光をより反射させるための白色インキ層１１が両側面に施されている基材フイルム６と蒸着フイルム１０の蒸着膜層８が接着層７を介して積層されている。さらに、蒸着基材フイルム９と裏面基材フイルム１４が接着層７を介して積層されている。そして、蒸着フイルム１０の蒸着膜層８は蒸着基材フイルム９に酸化珪素あるいは酸化アルミニウム等の無機酸化物により形成されている。

前記、白色インキ層１１が基材フイルム６の両側面に設けられているために、太陽電池の裏面保護シートとして用いられた際に、入射光を反射させ、太陽電池素子（図には示していないが）に戻し、電力変換効率を向上させることができる。また、入射光が反射されるために太陽電池モジュール内の加温が低下され、使用している部材の劣化が減少する。

前記、基材フイルム６の両側面に設けられている白色インキ層１１は図１あるいは図２の蒸着フイルム２に施されている白色インキ層１１と同様に、白色インキでベタ刷りにより基材フイルム６の両側全面に形成されている。ベタ刷り手段は、公知のロールコーティングあるいはグラビアロールコーティングまたはディピング等、いかなるものを使用してもよいが、グラビア印刷が好適に使用できる。そして１〜２回印刷することにより隠蔽力が強くなり、入射光をより反射させることができる。

前記、白色インキに用いられる白色顔料として、例えば、酸化チタン及び／または硫酸バリウム。また、この他に酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機フィラー、架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機フィラーを必要に応じて含有することができる。

前記、基材フイルム６、蒸着基材フイルム８あるいは裏面基材フイルム１４等は図１あるいは図２に示すものと同様のものが使用できる。また、蒸着基材フイルム９表面に設けられる蒸着膜層８は太陽電池の太陽電池素子方向の面、あるいは反対方向の面でもよく、いずれかの片側面に設けられる。また、蒸着基材フイルム９に無機酸化物の蒸着膜層８等を施す際に、密接着性等を改善させるために、必要に応じて、予め、所望の表面処理層（図には示していない）を設けることができる。

次に、図４は太陽電池用裏面保護シートの他の一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。

図４に示すように太陽電池用裏面保護シート４は太陽電池素子が設けられている上部方向に基材フイルム６が設けられている。そして、白色顔料入り接着層１２を介して、蒸着フイルム１０の蒸着基材フイルム９表面に酸化珪素あるいは酸化アルミニウム等の無機酸化物で形成されている蒸着膜層８と積層されている。さらに、蒸着基材フイルム９が白色顔料入り接着層７を介して、裏面基材フイルム１４と積層されている。

前記、白色顔料入り接着層１２が基材フイルム６の裏側面と裏面基材フイルム１４の太陽電池素子が設けられている方向面に形成されている。このために、太陽電池の裏面保護シートとして用いられた際に、入射光を反射させ、太陽電池素子（図には示していないが）に戻し、電力変換効率を向上させることができる。また、入射光が反射されるために太陽電池モジュール内の加温が低下され、使用している部材の劣化が減少する。

前記、白色顔料入り接着層１２の接着剤として、例えば、ポリオール成分とイソシアネート成分の、通常は各々の溶剤溶液からなる２液硬化型ポリウレタン樹脂（アルキット樹脂、アクリル樹脂、あるいはポリビニールアルコール等の水酸基（−ＯＨ）と、硬化剤（架橋剤）としてのイソシアネート樹脂のイソシアネート基（−ＮＣＯ）反応により硬化する樹脂）性接着剤等に白色顔料、例えば、酸化チタン及び／または硫酸バリウムが添加されている。また、この他に酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機フィラー、架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機フィラーを必要に応じて添加することもできる。

前記、白色顔料の含有率は多い方が望ましいが接着力が低下するために、通常、２０〜４０％、好ましくは、３０〜３５％程度が望ましい。

前記、基材フイルム６、蒸着基材フイルム９および裏面基材フイルム１４等は図１〜図３に示すものと同様のものが使用できる。また、蒸着基材フイルム９表面に設けられる蒸着膜層８は太陽電池の太陽電池素子方向面あるいは反対方向面でもよく、いずれかの片側面に設けられる。そして、蒸着基材フイルム９に無機酸化物の蒸着膜層８等を施す際に、密接着性等を改善させるために、必要に応じて、予め、所望の表面処理層（図には示していないが）を設けることができる。

次に図５は太陽電池用裏面保護シートの層構成の他の一実施例の概略を示す概略断面図である。

図５に示すように太陽電池用裏面保護シート５は太陽電池素子が設けられている上部方向に白色インキ層が形成されている白色基材フイルム１３が設けられている。そして、接着層７を介して、蒸着基材フイルム９の裏側面に酸化珪素あるいは酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜層８を設けた蒸着フイルム１０が積層されている。さらに、蒸着膜層８が白色顔料入り接着層７を介して裏面基材フイルム１４と積層されている。

前記、白色基材フイルム１３としては、基本的には、他のフィルムないしシ−トあるいは白色インキ層１１等との密接着性に優れ、それらの膜の特性を損なうことなく良好に保持し得ることができるものが好ましい。

また、強度に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性等の諸堅牢性に優れているものが好ましい。特に、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性に優れ、また、表面硬度が高く、且つ、表面の汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚
性に優れ、極めて耐久性に富み、その保護能力性が高いこと等の特性を有する各種の樹脂の白色フィルムないし白色シ−トを使用することができる。

前記、各種の樹脂に白顔料を添加して練り込まれた白色フィルムないし白色シ−トとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、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（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）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−トまたはポリエチレンナフタレ−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−ルフタレ−ト系樹脂、シリコ−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−テルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂等、その他の、各種の樹脂の白色フィルムないし白色シ−トを使用することができる。

また、本発明においては、前記の樹脂に白顔料を添加して練り込まれた白色フィルムないし白色シ−トの中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、または、ポリエステル系樹脂に白顔料を添加して練り込まれた白色フィルムないし白色シ−トを使用することが好ましい。

また、前記、ポリエステル系樹脂の中でも機械的特性、化学的特性、物理的特性等の優れた特性、具体的には、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐防湿性、耐汚染性、耐薬品性、耐久性、保護機能性等を有し、その他等の諸特性に優れているポリエチレンテレフタレート樹脂に白顔料を添加して練り込まれた白色フィルムないし白色シ−トを使用することが望ましい。

前記、各種樹脂に添加される白色顔料は、例えば、酸化チタン及び／または硫酸バリウム。また、この他に酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機フィラー、架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機フィラーが必要に応じて適宜用いられる。

また、白色フィルムないし白色シ−トは各種樹脂に白色顔料を練り込み、白色度が８０％以上、不透明度が８０％以上に成されている。

前記、白色インキ層１１、接着層７および蒸着基材フイルム９または裏面基材フイルム１４等は図１〜図４に示すものと同様のものが使用できる。また、蒸着基材フイルム９裏側面に設けられる蒸着膜層８は太陽電池のモジュール方向面あるいは反対方向面でもよく、いずれかの片側面に設けられる。そして、蒸着基材フイルム９に無機酸化物の蒸着膜層８等を施す際に、密接着性等を改善させるために、必要に応じて、予め、図には示していないが所望の表面処理層を設けることができる。

前記、白色基材フイルム１３と白色インキ層１１が形成されていることにより、太陽電池の裏面保護シートとして用いられた際に、入射光を反射させ、太陽電池素子（図には示していないが）に戻し、電力変換効率を向上させることができる。また、太陽電池モジュール内の加温が低下され、使用している部材の劣化が減少する。

次に図６は図１に示す本発明の太陽電池用裏面保護シート１を使用して製造した太陽電池１５の一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。

本発明の太陽電池用裏面保護シート１が用いられる太陽電池は図６に示すように、まず
、通常、最上部から太陽電池用表面保護シート１６、充填剤層１７、光起電力素子としての太陽電池素子１８、充填剤層１９、および、本発明の太陽電池用裏面保護シート１を、樹脂組成物による押し出し樹脂層２０の面を対向させて順次に積層する。次いで、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等の成形法を利用して、一体化成形して製造されている。そして、本発明の他の一実施の太陽電池用裏面保護シート（図２〜図５に示す）も図６に示すような太陽電池を製造する際に太陽電池用裏面保護フイルムとして用いられる。

本発明の太陽電池用裏面保護シートは太陽電池の裏面保護シートとして優れていることはもとより、夏場の鶏舎や牛舎等の屋根部材あるいは自動車カバー等をはじめ広い分野に利用できる素晴らしい発明である。

本発明の太陽電池用裏面保護シートの一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。 本発明の太陽電池用裏面保護シートの他の一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。 本発明の太陽電池用裏面保護シートの他の一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。 本発明の太陽電池用裏面保護シートの他の一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。 本発明の太陽電池用裏面保護シートの他の一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。 本発明の太陽電池用裏面保護シートを使用して製造した太陽電池の一実施例の層構成の概略を示す概略断面図である。 従来使用されている太陽電池用裏面保護シートの層構成の概略を示す概略断面図である。 従来使用されている太陽電池用裏面保護シートの層構成の概略を示す概略断面図である。 従来使用されている太陽電池用裏面保護シートの層構成の概略を示す概略断面図である。 従来使用されている太陽電池用裏面保護シートの層構成の概略を示す概略断面図である。

符号の説明

１…太陽電池用裏面保護シート
２…太陽電池用裏面保護シート
３…太陽電池用裏面保護シート
４…太陽電池用裏面保護シート
５…太陽電池用裏面保護シート
６…基材フイルム
７…接着層
８…蒸着膜層
９…蒸着基材フイルム
１０…蒸着フイルム
１１…白色インキ層
１２…白色顔料入り接着剤
１３…白色基材フイルム
１４…裏面基材フイルム
１５…太陽電池
１６…太陽電池用表面保護シート
１７…充填剤層
１８…太陽電池素子
１９…充填剤層
２０…押し出し樹脂層

Claims (6)

1. 基材フイルムと白色インキ層と無機蒸着フイルムからなることを特徴とした太陽電池用裏面保護シート。
2. 基材フイルムと白色インキ層と無機蒸着フイルムと裏面基材フイルムからなることを特徴とした太陽電池用裏面保護シート。
3. 前記、請求項１または２に記載の基材フイルムがポリエステルフイルムであることを特徴とした太陽電池用裏面保護シート。
4. 前記、請求項３に記載のポリエステルフイルムがポリエチレンテレフタレートフイルムであることを特徴とした太陽電池用裏面保護シート。
5. 前記、請求項１または２に記載の白色インキ層の白インキがウレタン系２液硬化型インキであることを特徴とした太陽電池用裏面保護シート。
6. 前記、請求項１または２に記載の無機蒸着フイルムの蒸着層が酸化アルミまたは酸化珪素であることを特徴とした太陽電池用裏面保護シート。

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