JP2007173449A - 太陽電池モジュール用表面保護シート - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、長期間使用しても白化・黄変、基材の強伸度低下が起こりにくく、高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、紫外線耐久性にも優れる太陽電池モジュール用表面保護シートを提供する。
【解決手段】 基材シートの光照射面の反対側の面に、ガスバリアシートが積層された太陽電池モジュール用表面保護シートであって、該ガスバリアシートが、無機酸化物蒸着薄膜層、樹脂コート層、高分子フィルムを有するガスバリアフィルムが少なくとも２枚以上積層された太陽電池モジュール用表面保護シート。
【選択図】 なし

Description

本発明は、長期間使用しても白化・黄変、構成部材の強伸度低下が起こりにくく、高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、紫外線耐久性にも優れる太陽電池モジュール用表面保護シートに関するものであって、さらに詳しくは表面保護シート、接着性樹脂層、光起電力素子、接着性樹脂層、裏面保護シートの部材から構成される太陽電池モジュールにおいて、モジュールの発電性能の低下、構成部材の紫外線、吸湿による接着力低下、白化等の問題が起こりにくい太陽電池モジュール用表面保護シートを提供するものである。

近年、次世代のエネルギー源として太陽電池が注目を浴びており、建築分野を始め電気電子部品まで開発が進められている。太陽電池モジュールの構成としては、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、裏面保護シートのものが広く知られている。

従来から、太陽電池モジュール用表面保護シートとしては、耐候性、耐熱性、耐湿性などの面から、ガラスまたはフッ素系樹脂シートが用いられるのが一般的であった。近年、耐衝撃性、設置時の取り扱い性、設置場所の多様化などから軽量で、可撓性を有したプラスチック製太陽電池モジュールへの関心が高まっている。これらに用いられる太陽電池モジュール用表面保護シートの最表面には紫外線吸収性化合物を含有するフッ素フィルムを使用する方法が一般的である（特許文献１，２参照）。

さらに、太陽電池モジュール用表面保護シートとして、耐候性フィルム、ガスバリアフィルム、および接着性フィルムの順にラミネートした透明複合フィルムであって、ガスバリアフィルムが１８０℃以下の温度で溶融軟化しない耐熱性プラスチックフィルムにＰＣＶＤ法によって無機酸化物を蒸着したものを用いる方法も提案されている（特許文献３参照）。

太陽電池モジュール用表面保護部材としてガラスを用いた場合、耐熱性、耐候性には優れるが、重量、取り扱い性などの問題がある。一方、フッ素フィルムを用いた場合、軽量化が可能で取り扱いが容易になり、フッ素フィルム自体は耐候性にも優れるが、紫外線を透過するため、太陽電池モジュール構成部材の紫外線による劣化が起こり、接着性が低下したり、構成部材の強度が低下したりする問題があった。紫外線吸収性化合物を含有するフッ素フィルムを用いた場合、上記問題点は解決できるが、フッ素フィルムは水蒸気透過率が不十分であるため、接着性樹脂層の耐湿劣化が起こり、表面保護部材と接着性樹脂層との界面の接着力が低下したり、接着性樹脂層が白化したり、モジュールの吸湿により発電効率が低下する問題があった。

金属酸化物薄膜を蒸着した高分子フィルムを積層する方法や、フッ素フィルム上に直接金属酸化物層を積層するなどの方法で、表面保護部材の水蒸気透過率を抑える工夫がなされてきたが、これらの方法では効果が不十分で、上記の耐湿劣化の問題を解決することができなかった。
特許第２７４５０８２号公報 特許第３０５７６７１号公報 特許第３７０１４９８号公報

本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、長期間使用しても白化・黄変、基材の強伸度低下が起こりにくく、高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、紫外線耐久性にも優れる太陽電池モジュール用表面保護シートを提供するものである。

本発明は、長期間使用しても白化・黄変、基材の強伸度低下が起こりにくく、高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、紫外線耐久性にも優れる太陽電池モジュール用表面保護シートについて、鋭意検討し、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートは、基材シートの光照射面の反対側の面に、ガスバリアシートが積層された太陽電池モジュール用表面保護シートであって、該ガスバリアシートが、無機酸化物蒸着薄膜層、樹脂コート層、高分子フィルムを有するガスバリアフィルムが少なくとも２枚以上積層された太陽電池モジュール用表面保護シートである。

本発明によれば、長期間使用しても白化・黄変、構成部材の強伸度低下が起こりにくく、高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、紫外線耐久性にも優れる太陽電池モジュール用表面保護シートを提供することができる。

本発明は、基材シートの光照射面の反対側の面に、ガスバリアシートが積層された太陽電池モジュール用表面保護シートであって、該ガスバリアシートとして、無機酸化物蒸着薄膜層、樹脂コート層、高分子フィルムを有するガスバリアフィルムが少なくとも２枚以上積層された太陽電池モジュール用表面保護シートである。

まず、本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートを、図面を用いて説明する。

図１は、太陽電池モジュールの一例を示す断面模式図である。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ＦＳ面から入射し、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。

図２は、太陽電池モジュール用表面保護シートの一例を示す断面模式図である。基材シート５の光照射面の反対側の面に、ガスバリアシート７が積層されてなる。

図３は、ガスバリアシート７の一例を示す断面模式図である。ガスバリアフィルム７１が２枚以上積層されてなる。

図４は、ガスバリアフィルム７１の一例を示す断面模式図である。無機酸化物蒸着薄膜層７１１、樹脂コート層７１２、および高分子フィルム７１３が順次積層されてなる。

図５は、本発明のガスバリアシート７の一例を示す断面模式図である。無機酸化物蒸着薄膜層７１１、樹脂コート層７１２、無機酸化物蒸着薄膜層７１１、および高分子フィルム７１３を有するガスバリアフィルム７２が無機酸化物蒸着薄膜面同士が互いに向き合うように２枚積層されてなる。

図６は、本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートの一例を示す断面模式図である。基材シート５の光照射面の反対側の面に、紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層６、ガスバリアフィルム７１が２枚順次積層されてなる。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、基材シートは、光照射面側の最表層に位置する。基材シートは、高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、紫外線耐久性に優れる性能を有することが好ましく、太陽電池モジュールの保護を行う役割がある。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、基材シートは、例えばフッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリエチレン、およびポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種類以上の樹脂が好ましく使用される。特に、延伸製膜されたフッ素系樹脂が好ましく使用され、例えば、エチレンーテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体、およびポリトリフルオロクロロエチレンから選ばれるいずれか一種類が具体例として挙げられる。

かかる基材シートには、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、界面活性剤などの各種添加剤を必要に応じて添加、もしくはそれらを含有する樹脂層を積層することができる。

長期間使用した際の太陽電池モジュール構成部材の紫外線による白化・黄変、強伸度低下などの劣化を起こりにくくするために、基材シート中に紫外線吸収性化合物を添加したり、基材シートの光照射面の反対側の面に紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層を積層する方法が好適に用いられる。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートに使用される紫外線吸収性化合物は、少なくとも波長４００ｎｍ以下の光エネルギーを吸収し、熱エネルギー、燐光、蛍光に変換することで、ポリマー中の不純物の光励起、光化学反応を抑制し、劣化を防止する働きを有する化合物である。紫外線吸収性化合物としては、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等の無機系紫外線吸収性化合物や、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、カーボンブラック等の無機系のものと、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、修酸アニリド系、シアノアクリレート系、トリアジン系、ベンゾエート系等の有機系紫外線吸収性化合物のものが好ましく挙げられる。なかでもベンゾトリアゾール系の紫外線吸収性化合物が紫外線吸収性能に優れ、耐熱性がよく、透明性に優れ、着色が少ないため、より好ましい。

紫外線吸収性化合物は、単体で基材シート中に添加されてもよいし、基材シート上に紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層として積層してもよい。

太陽電池モジュール用表面保護シートの３６０ｎｍにおける分光透過率が２．０％以下となるように紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層が基材シートの光照射面の反対側の面に積層されていることが望ましい。

また、紫外線吸収性能が高いこと、長時間使用の場合に紫外線吸収性化合物のブリードアウトが起こりにくいなどの特徴から、紫外線吸収性化合物が付加された（メタ）アクリル系モノマーが共重合された（メタ）アクリル系共重合体を主成分とし、その他の成分として、水酸基を含有する（メタ）アクリル系モノマーを有する紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層をコーティングにより、基材シートに、塗布、乾燥することにより塗布厚み１．５〜８．０ｇ／ｍ^２程度積層する方法が特に好ましい。

紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層の構成成分として適宜、架橋性化合物を使用することにより、共重合体中の水酸基と架橋性化合物の熱架橋反応によって、三次元網状構造を形成することができる。架橋性化合物は、基材シートとの密着性、強靱性、耐溶剤性、耐水性等を向上するために加えるものである。

紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層の構成成分として使用する架橋性化合物としては、例えば、イソシアネート系化合物、メラミン系化合物、尿素系化合物、エポキシ系化合物、アミノ系化合物、アミド系化合物、アジリジン化合物、オキサゾリン化合物、シランカップリング剤等、また、それらの変性体を適宜使用することができる。中でも、紫外線吸収性化合物を含有する層の架橋性、強靱性等からイソシアネート系化合物およびその変性体を用いることが好ましい。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアシートは、無機酸化物蒸着薄膜層、樹脂コート層、高分子フィルムを有するガスバリアフィルムが少なくとも２枚以上積層されて構成される。ガスバリアシートは、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積層する。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアシートは、４０℃、９０％における水蒸気透過率が０．２ｇ/ｍ^２・ｄａｙ以下であることが望ましい。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアシートの無機酸化物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、各種ＣＶＤ法等公知のプロセスを用いたものやメッキ法等いずれでも可能であるが、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法が好適に用いられる。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアシートの無機酸化物蒸着薄膜層は、好ましくは、高分子フィルム上に少なくとも１層以上が形成される。アルミニウム、錫、チタン、インジウム、珪素、マグネシウム、鉄、亜鉛、チタン、ジルコニウム、コバルト、クロム、ニッケル等の酸化物薄膜を厚さ０．００１〜３μｍの蒸着層として形成したものである。無機酸化物蒸着薄膜層としては、アルミニウム、珪素の酸化物が特に好ましく用いられる。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアシートの無機酸化物が酸化アルミニウムの場合には、光学濃度２．０以上３．５以下の厚さの蒸着膜とすることが好ましい。光学濃度が２．０未満の場合、ガスバリア性が良好とならないので好ましくない。また、３．５を越える厚さでは、ガスバリア性の向上が顕著でなくなる。３．５を越える厚さでは、生産速度低下といった問題が生じる場合がある。酸化アルミニウムを蒸着する場合、蒸着膜の比重を２．７以上３．３以下の蒸着膜とすることが好ましい。比重が２．７未満の場合、膜の緻密性が低く、ガスバリア性が良好とならないので好ましくない。また、比重が３．３より大きくなると、膜が脆くなり、経日でガスバリア性が悪化するので好ましくない。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアシートの無機酸化物蒸着薄膜層の厚みは素材により一概に言えないが、例えば、酸化アルミニウム等の蒸着膜の場合は、０．００２〜０．３μｍが好ましく、より好ましくは、０．００３〜０．２μｍ、さらに好ましくは０．００５〜０．０１μｍがよい。

無機酸化物蒸着薄膜の膜厚が、０．００２〜０．３μｍであると、その膜の柔軟性を保てるので、膜にクラック等が発生しにくくなり、酸素ガス、水蒸気ガスによる膜の修復が容易となる。また、ピンホール等の影響が小さく、酸素分子の透過を無機酸化物蒸着薄膜によって十分に阻止でき高ガスバリア性を維持できる。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアシートの樹脂コート層の主成分となる樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等など、およびこれらの共重合体や、混合物などがあげられるが、必ずしもこれらに限定されない。特に、耐溶剤性、および蒸着加工適正の面から、ガスバリアシートの樹脂コート層の主成分となる樹脂は、ポリエステル、アクリル、ウレタンが好ましい。また、適宜、架橋性化合物を使用することにより、樹脂コート層の基材シートとの密着性、強靱性、耐溶剤性、耐水性等を向上させることができる。

ガスバリアシートの樹脂コート層に使用できる架橋性化合物としては、例えば、イソシアネート系化合物、メラミン系化合物、尿素系化合物、エポキシ系化合物、アミノ系化合物、アミド系化合物、アジリジン化合物、オキサゾリン化合物、シランカップリング剤等、また、それらの変性体を適宜使用することができる。中でも、架橋性、強靱性等からイソシアネート系化合物およびその変性体を用いることが好ましい。

ガスバリアシートの樹脂コート層のガラス転移点は５０〜８０℃であることが好ましい。ガラス転移点が５０℃未満の場合、樹脂層が軟化しやすいため、ガスバリア性が低下する懸念があり、８０℃を越える場合、樹脂コート層の硬化の際に無機酸化物蒸着薄膜層が追従し収縮することにより、割れが生じやすくなるためである。

ガスバリアシートの樹脂コート層の塗膜厚みとしては、０．２〜２．０μｍの範囲内であることが好ましい。これは塗膜厚みが０．２μｍ未満の場合、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りキズが発生しやすくなるため、ガスバリア性が低下する可能性があり、２．０μｍを超える場合は透明性が低下し、ブロッキングが起こりやすくなるためである。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアフィルムに使用される高分子フィルムは、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリエチレン、およびポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種類以上の樹脂等から選ばれ、特に、ポリエステル、ナイロン、およびポリオレフィン等が好ましい。中でも、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。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアフィルムは、無機酸化物蒸着薄膜層、樹脂コート層、高分子フィルムを有するフィルムであるが、中でも、無機酸化物蒸着薄膜層、樹脂コート層、無機酸化物蒸着薄膜層、高分子フィルムが順次積層されてなるガスバリアフィルムがガスバリア性の点から好ましい。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートにおいて、ガスバリアシートは、ガスバリアフィルムが少なくとも２枚以上積層されてなることが好ましい。ガスバリア性フィルムが、２枚以上積層されることにより、製造工程におけるキズやピンホールの発生を著しく低減できるばかりでなく、キズやピンホールがあり、ガスバリア性が低いフィルムどうしであっても、２枚以上接着積層されることにより、著しくガスバリア性が優れたものを得ることができる。中でも、無機酸化物蒸着薄膜面同士が互いに向き合うように積層されている場合、無機酸化物蒸着薄膜中にある微少欠陥を互いに効果的に補うことができ、高温領域でも優れたガスバリア性を維持することから、特に好ましい。

接着の方法としては、接着剤を一方のガスバリアフィルムに塗布したのち、もう一方のガスバリア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。

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が、必ずしもこれらには限定されない。

中でも、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。

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く、更に好ましくは、０．３〜８μｍの場合であり、特に好ましくは、０．５〜５μｍの場合である。

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。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートが、光起電力素子が結晶系シリコンである太陽電池モジュールに使用される場合、特に太陽電池の感度が高い波長領域である４５０〜１０００ｎｍの光線透過率が８５％以上であることが太陽電池モジュールの発電効率の面から好ましい。光線透過率が８５％を下回る場合、表面保護シートの代わりにガラスを使用した場合に比べて発電効率が計算値９０％を下回るため、好ましくない。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートには、コシを付与し、加工性、取り扱い性、形状安定性を向上させるため適宜、層間シートを積層してもよい。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートに積層される層間シートとしては、例えばフッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリエチレン、およびポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種類以上の樹脂からなるシート状成型物が好ましく使用される。これらのシート状成型物は単独で使用してもよいし、接着層を介して複数のシート状成型物を接着した状態の複合シートして使用してもよい。一例としては、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが挙げられ、厚みとしては、好ましくは３８〜５００μｍ、より好ましくは５０〜２５０μｍのものを用いると透明性、加工性、耐熱性、コシの面からよい。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートに積層される層間シートには、公知の紫外線吸収性化合物、熱安定剤、帯電防止剤、耐ブロッキング剤などの各種添加剤を必要に応じて添加、もしくはそれらを含有する樹脂層を積層することができる。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートの各構成材料間の接着方法としては、接着剤を一方の構成材料に塗布したのち、もう一方の構成材料と重ね合せ、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。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートの各構成材料間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が、必ずしもこれらには限定されない。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートの各構成材料間の接着に用いられる接着剤は、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。

本発明の太陽電池モジュール用表面保護シートの各構成材料間の接着に用いられる接着剤の厚みが、０．１〜１０μｍの場合、接着力および、ガスバリア性、透明性の点で好ましく、更に好ましくは、０．３〜８μｍの場合であり、特に好ましくは、０．５〜５μｍの場合である。

また、太陽電池モジュール形成時に発生するシワ、ゆがみなどの発生を抑制したり、太陽電池モジュール表面のぎらつきを防止するために、太陽電池モジュール用表面保護シートにエンボス加工を施してもよい。

さらに、長時間の使用において、汚れによる発電効率の低下を防ぐために、太陽電池モジュール用表面保護シートに公知の方法で防汚性を付与してもよい。一例としては、フッ素系樹脂化合物を含有する疎水性樹脂組成物や、シリカゾル、および酸化チタン、酸化亜鉛などに代表される光触媒性能を有する化合物を含有する親水性樹脂組成物を表面に塗工、乾燥し防汚性を付与する方法が挙げられるが、この限りではない。

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。

太陽電池モジュール用表面保護シートは、樹脂接着層を介して、光起電力素子、樹脂接着層、裏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。

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。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。１５％未満の場合、透明性が低下し、４０％を越えると樹脂がべたつき、加工性や取り扱い性が悪くなる問題がある。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。

太陽電池モジュールの光起電力素子とは、少なくとも導電性層上に、光変換部材として結晶系シリコン、アモルファスシリコンなどの化合物半導体層が形成されたものである。

太陽電池モジュールの裏面保護シートとしては、光起電力素子の導電性層と外部との電気的絶縁を保つために形成され、長期間の使用においても強伸度の低下が起こりにくく、寸法安定性に優れ、水蒸気透過率が低い、耐湿性、耐熱性に優れる材料が好ましく用いられる。具体的には、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリエチレン、およびポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種類以上の樹脂等からなるフィルム、およびそれらのガスバリアフィルムとの積層体が好ましく使用され、中でも、フッ素系樹脂からなるフィルム、および入射した光を反射し、効率よく発電に使用するために白色ポリエチレンテレフタレートを使用し、光照射面の反対側の面にガスバリアフィルムを積層したフィルムが加工性、透明性、耐熱性の面から好ましく使用される。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。

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による。

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。

実施例および比較例中において、基材シートとしては、厚さ７５μｍのエチレンーテトラフルオロエチレン共重合体からなるフッ素フィルム（東レフィルム加工（株）製“トヨフロン”７５Ｅ）を用いた。

該フッ素フィルム上に、適宜、紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層を下記方法により積層した。紫外線吸収性樹脂化合物を含有する樹脂として、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メタクリルオキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、β−ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレートを４０：１０：５０の比率で含有する共重合体を酢酸エチルで希釈してなる濃度４５％の溶媒溶液の固形分１００部に対して、架橋性化合物（住化バイエルウレタン（株）製デスモジュールＮ３２００；ＨＤＩのビゥレット変性体）を固形分１０部混合し、トルエンで固形分濃度２０重量％とした均一塗液を調製した。

上記均一塗液を表面にプラズマ処理を行ったフッ素フィルム上に、メタリングバーにより塗布した後、熱風循環式オーブンにより１４０℃で２分間乾燥し、厚み５μｍの紫外線吸収性樹脂層を設けたフッ素フィルムを得た（前駆体Ａ）。

実施例および比較例中のバリアシート中の樹脂コート層は、金属酸化物蒸着薄膜層上にポリエステル系接着剤層（ユニチカ（株）製“エリーテル”ＵＥ−３２００ １０部と東洋モートン（株）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０．５μｍとなるよう設けた。

実施例および比較例中のバリアシート中の接着層、および太陽電池モジュール用表面保護シートの各構成材料間の接着層は、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２μｍとなるよう設けて、もう一方の材料と貼り合わせし、積層した。

・試験方法
（１）水蒸気透過率
ＪＩＳ Ｋ ７１２９Ｂに準じて、水蒸気透過率計（ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ ＴＷＩＮ：ＭＯＣＯＮ（株）製）を用いて、４０℃、９０％ＲＨにおける表面保護シートの水蒸気透過
率（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を測定した。

（２）分光透過率
分光光度計（ＵＶ−２５００：島津製作所（株）製）を用いて、波長３６０ｎｍにおける表面保護シートの分光透過率（％）、４５０〜１０００ｎｍにおける分光透過率（％）を測定した。

（３）接着力測定方法
ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて、表面保護シートを１０ｍｍ×１５ｍｍのサイズに切り出し、テンシロン万能試験機（オリエンテック（株）製）を用いて、剥離速度３００ｍｍ／分でガスバリアシートに対して１８０°方向に基材シート部を引き剥がして接着力を測定した。

（４）色調測定方法
スガ試験機（株）製ＳＭカラーコンピューターを用い、ＪＩＳ Ｋ−７１０５（ｃ−２°，透過法）に従って黄色さの指標であるｂ値を求めた。

（５）耐候性促進試験
表面保護シートのバリアシート面に、融点が８０℃であるエチレン−酢酸ビニル共重合体のシート状化合物（５００μｍ：格子状エンボス加工あり）４枚を重ね、同じ表面保護シートのバリアシート面がエチレン−酢酸ビニル共重合体のシート状化合物に接するように積層し、上下１３０℃に熱したヒートシーラー（ＴＰ−７０１Ｓ：テスター産業（株）製）で６０秒間熱圧着させ、周囲を防湿性のアルミニウムテープで保護し、太陽電池モジュールの構成を想定した評価用サンプルを作成した。

紫外線劣化促進試験機（アイスーパーＵＶテスター ＳＵＶ−Ｗ１３１：岩崎電気（株）製）を用いて、下記の条件でサイクルテストを行った。

紫外線照射８時間（ＵＶ照度：１００ｍＷ/cm^２ 温湿度：６０℃×５０％ＲＨ）⇒デュー４時間（温湿度：３５℃×１００％ＲＨ結露）の１２時間を照射サイクル１サイクルとし、２０サイクル照射した。長期間使用時を想定しており、耐湿性の目安となるサンプルの白化の有無を蛍光灯下での外観観察により評価し、紫外線による黄変を色調の変化により評価した。

（実施例１）
厚さ１２μｍのアルミ蒸着フィルム（東レフィルム加工（株）製“バリアロックス”１０１１ＨＧ−ＣＲ：樹脂コート層／Ａｌ_２Ｏ_３／ポリエチレンテレフタレートフィルム）に接着層を設けて同バリアシートを、アルミ蒸着面同士が２枚とも光照射面を向くように貼り合わせすることにより、ガスバリアシートを作成した（前駆体Ｂ）。さらに層間シートとして、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製“ルミラー”Ｔ６０）を使用し、片面に接着層を設けた後、前駆体Ｂのシートと貼り合わせし、さらに層間シートの反対側の面にも接着層を設けて前駆体Ａの紫外線吸収性化合物を含有する層の面と貼り合わせし、実施例１の表面保護シートを作成した。

（実施例２）
実施例１のアルミ蒸着フィルムを、アルミ蒸着面同士が互いに向き合うように２枚貼り合わせすることにより、ガスバリアシートを作成した以外は実施例１と同様の方法で、実施例２の表面保護シートを作成した。

（実施例３）
アルミ蒸着フィルムとして、厚さ１２μｍのアルミ蒸着フィルム（東レフィルム加工（株）製“バリアロックス”１０１１ＳＧ：Ａｌ_２Ｏ_３／樹脂コート層／Ａｌ_２Ｏ_３／ポリエチレンテレフタレートフィルム）を用いた以外は実施例１と同様の方法で、実施例３の表面保護シートを作成した。

（実施例４）
アルミ蒸着フィルムとして、厚さ１２μｍのアルミ蒸着フィルム（東レフィルム加工（株）製“バリアロックス”１０１１ＳＧ：Ａｌ_２Ｏ_３／樹脂コート層／Ａｌ_２Ｏ_３／ポリエチレンテレフタレートフィルム）を用いた以外は実施例２と同様の方法で、実施例４の表面保護シートを作成した。

（比較例１）
層間シートとして、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製“ルミラー”Ｔ６０）を使用し、片面に接着層を設け、厚さ１２μｍのアルミ蒸着フィルム（東レフィルム加工（株）製“バリアロックス”１０１１ＨＧ−ＣＲ：樹脂コート層／Ａｌ_２Ｏ_３／ポリエチレンテレフタレートフィルム）のアルミ蒸着面と貼り合わせた後、さらに層間シートの反対側の面にも接着層を設けて厚さ７５μｍのエチレンーテトラフルオロエチレン共重合体からなるフッ素フィルム（東レフィルム加工（株）製“トヨフロン”７５Ｅ）と貼り合わせ、比較例１の表面保護シートを作成した。

（比較例２）
層間シートとして、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製“ルミラー”Ｔ６０）を使用し、片面に接着層を設け、厚さ１２μｍのアルミ蒸着フィルム（東レフィルム加工（株）製“バリアロックス”１０１１ＨＧ−ＣＲ：樹脂コート層／Ａｌ_２Ｏ_３／ポリエチレンテレフタレートフィルム）のアルミ蒸着面と貼り合わせた後、さらに層間シートの反対側の面にも接着層を設けて前駆体Ａの紫外線吸収性化合物を含有する層の面と貼り合わせ、比較例２の表面保護シートを作成した。

（比較例３）
アルミ蒸着フィルムとして、厚さ１２μｍのアルミ蒸着フィルム（東レフィルム加工（株）製“バリアロックス”１０１１ＳＧ：Ａｌ_２Ｏ_３／樹脂コート層／Ａｌ_２Ｏ_３／ポリエチレンテレフタレートフィルム）を用いた以外は比較例２と同様の方法で、比較例３の表面保護シートを作成した。

表１より、本発明の太陽電池用表面保護シートは、ガスバリアフィルムが少なくとも２枚以上積層されてなることにより、水蒸気透過率が低く、防湿性に優れるものであることがわかる。また、３６０ｎｍの分光透過率が２．０％以下であり、高い紫外線吸収性を有するため、太陽電池モジュール構成部材への紫外線の透過を抑制でき、構成部材の紫外線による劣化を抑制できることがわかる。さらに、４５０〜１０００ｎｍの分光透過率下限値が８５％以上と高いため、光起電力素子が結晶系シリコンである太陽電池モジュールに使用される場合の、特に太陽電池の感度が高い波長領域の透過光を有効に活用することができる。また、層間の接着性も高いため、加工性に優れることがわかる。

表２より、太陽電池モジュールの構成を想定して耐候性試験を行った後も、耐湿性不足による白化は見られず、紫外線による黄変もほとんどないことがわかり、長期間使用しても耐久性に優れていることがわかる。

図１は、本発明の太陽電池用モジュールを例示する断面図である。 図２は、本発明の太陽電池用モジュール用表面保護シートを例示する断面図である。 図３は、本発明のバリアシートを例示する断面図である。 図４は、本発明のバリアフィルムを例示する断面図である。 図５は、本発明のバリアシートを例示する断面図である。 図６は、本発明の太陽電池用モジュール用表面保護シートを例示する断面図である。

符号の説明

１：表面保護シート
２：光起電力素子
３：接着性樹脂層
４：裏面保護シート
５：基材シート
６：紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層
７：ガスバリアシート
７１、７２：ガスバリアフィルム
７１１：無機酸化物蒸着薄膜層
７１２：樹脂コート層
７１３：高分子フィルム

Claims (8)

1. 基材シートの光照射面の反対側の面に、ガスバリアシートが積層された太陽電池モジュール用表面保護シートであって、該ガスバリアシートが、無機酸化物蒸着薄膜層、樹脂コート層、高分子フィルムを有するガスバリアフィルムが少なくとも２枚以上積層太陽電池モジュール用表面保護シート。
2. ガスバリアフィルムが、無機酸化物蒸着薄膜層、樹脂コート層、無機酸化物蒸着薄膜層、高分子フィルムが順次積層されている請求項１に記載の太陽電池モジュール用表面保護シート。
3. ガスバリアシートが２枚のガスバリアフィルムからなり、ガスバリアフィルムの無機酸化物蒸着薄膜面同士が互いに向き合うように積層されている請求項１および２に記載の太陽電池モジュール用表面保護シート。
4. 基材シートがフッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリエチレン、およびポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種類以上の樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール用表面保護シート。
5. ガスバリアシートの４０℃、９０％ＲＨにおける水蒸気透過率が０．２ｇ/ｍ^２・ｄａｙ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表面保護シート。
6. 基材シートの一方の面に、紫外線吸収性化合物を含有する樹脂層が積層されている請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュール用表面保護シート。
7. ３６０ｎｍにおける分光透過率が２．０％以下である請求項６に記載の太陽電池モジュール用表面保護シート。
8. ４５０〜１０００ｎｍにおける分光透過率が８５％以上である請求項１から７のいずれかに記載の太陽電池モジュール用表面保護シート。