JP2007266382A

JP2007266382A - 太陽電池モジュール用のバックシート及び該バックシートを用いた太陽電池モジュール。

Info

Publication number: JP2007266382A
Application number: JP2006090448A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tsujii; 篤辻井; Ikuno Shino; 郁乃示野
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】耐熱性の高い、アクリルフィルムに蒸着加工を施した構成のバックシートと該バックシートを用いた太陽電池モジュールを提供すること。
【解決手段】バックシート（１０）はアクリルフィルム（１１）と基材フィルム（１２）が、二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤（１３）を介して積層されている。アクリルフィルム（１１）は、アクリル系塗料を電子線照射により硬化させて作製する。アクリルフィルム（１１）には蒸着加工が施してあっても良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電に使用する太陽電池モジュール用の裏面保護シート（バックシート）と該裏面保護シート（バックシート）を用いた太陽電池モジュールに関するものであり、特には、太陽電池モジュールの低価格化、軽量化、高耐久化に役立つ太陽電池モジュール用のバックシートと該バックシートを用いた太陽電池モジュールに関する。

半導体Ｐ−Ｎ接合ダイオード等の光起電力効果を利用して、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池は、深刻化する地球環境問題などを背景として、クリーンなエネルギー源として注目されている。

そして従来の太陽電池モジュールの裏面保護シート（バックシート）としては、耐久性（屋外使用での劣化耐性）やバリア性（水蒸気やガスバリア）を付与するために、ａ）フッ素系のフィルムを表面に用いる．ｂ）アルミニウム箔を中間層に用いる．という構成のものが多かった。

しかしながら、前者は廃棄時（焼却時）に有毒ガスを発生する．後者についても焼却時に燃えカスが残るといった問題があった。また、価格的にも高価で、太陽電池の普及を妨げる要因になっている。

一方価格や環境に配慮した構成としてポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた構成のバックシートがあるが、ポリエチレンテレフタレートフィルムの耐久性（耐加水分解性）に問題があり、長時間の使用に適さないものがある。
また、アクリルフィルムに関しても一般的に耐熱性が無く、モジュール製造時の熱による収縮等の問題がある。

本発明は、太陽電池モジュールのバックシートに関する以上のような問題に鑑みてなされたもので、耐候性の高い、アクリルフィルムに蒸着加工を施した構成のバックシートと該バックシートを用いた太陽電池モジュールを提供することを課題とする。

本発明の請求項１の発明は、アクリルフィルムと基材フィルムとが、二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤層を介して積層されていることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシートである。

このように請求項１記載の発明によれば、アクリルフィルムと基材フィルムとが、二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤層を介して積層されているので、耐久性、バリア性に優れたバックシートとなる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、アクリルフィルムがアクリル系塗料を電子線照射により硬化させて作製されていることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシートである。

このように請求項２記載の発明によれば、アクリルフィルムがアクリル系塗料を電子線
照射により硬化させて作製されているので、耐熱性に優れたアクリルフィルムを得ることができる。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記アクリルフィルムには蒸着加工が施されていることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシートである。

このように請求項３記載の発明によれば、アクリルフィルムには蒸着加工が施されているので、バリア性が付与された太陽電池モジュール用のバックシートとなる。

また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の発明において、前記基材フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンブチレートフィルムであることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシートである。

このように請求項４記載の発明によれば、基材フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンブチレートフィルムであるので、耐熱性、耐候性及び剛性、絶縁性等が付与された太陽電池モジュール用のバックシートとなる。

また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４記載のバックシートを用いて作製した太陽電池モジュールである。

このように本発明の太陽電池モジュール用のバックシートは、耐熱性に優れ、アクリルフィルムが元来持つ優れた耐候性、高い透明性を併せ持つ。

本発明を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
本発明のバックシートは、例えば、図１に示すように、アクリルフィルム（１１）と基材フィルム（１２）とが、二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤層（１３）を介して積層されていることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシート（１０）である。

アクリルフィルム（１１）は、耐熱性、耐候性等を付与させるために用いられ、アクリル系塗料を電子線照射により硬化させて作製した、シーアイ化成株式会社製ノベルビュートを使用する。厚みとしては２０〜３００μｍが望ましく、機械的強度・コスト等を考慮すると５０〜１００μｍが好適に使用できる。

厚さが２０μｍ以下の場合はフィルム製造が難しく、１００μｍ以上の場合にはフィルムの価格が高くなり、経済的でない。

アクリルフィルムに蒸着加工を施してバリア性を付与することができる。蒸着材料としては酸化珪素や酸化アルミニウムが用いられる。基材のアクリルフィルムは、要求により白や黒などに着色することも可能である。

基材フィルム（１２）は、耐熱性、耐候性及び剛性、絶縁性等を付与するためにポリエチレンテレフタレートフィルムやポリブチレンテレフタレートフィルムが好ましく用いられる。フィルムの厚さとしては、５〜３００μｍ程度が望ましく、生産性・コストを考慮すると、２０〜２００μｍが好適に使用される。フィルムは要求により白や黒に着色することも可能である。

アクリルフィルム（１１）と基材フィルム（１２）とは、二液反応型のポリレタン樹脂
系接着剤を用いてドライラミネート法により積層することができる。
蒸着加工を施したアクリルフィルムを使用する場合は、アクリルフィルムの蒸着加工面（１１ａ）と基材フィルム（１２）とを対向させて貼り合わせる（図１参照）。

以下実施例により本発明を詳細に説明する。

アクリルフィルム（１１）として厚さ５０μｍのシーアイ化成株式会社製ベルビュートフィルムを準備し、このベルビュートフィルムに酸化アルミ（Ａｌ₂Ｏ₃）を真空中で気化させ、フィルムの表面に付着させて透明蒸着層（１１ａ）を有する透明蒸着ベルビュートフィルムを得た。

この透明蒸着ベルビュートフィルムの蒸着面にウレタン樹脂系接着剤（三井武田ケミカル株式会社製主剤タケラックＡ５１１／硬化剤Ａ５０＝１０／１）を塗布量５ｇ／ｍ²になるように塗布し、別に基材フィルム（１２）として準備しておいた厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムと貼り合わせ、〔外面〕ベルビュートフィルム（５０μｍ）（１１）・蒸着薄膜層（１１ａ）／接着剤層（１３）／ポリエチレンテレフタレートフィルム（５０μｍ）（１２）〔太陽電池素子側〕の層構成からなる実施例１のバックシートを作製した。

この実施例１のバックシートを用い、図２の如く、ガラス、ＥＶＡ、太陽電池素子、ＥＶＡ、バックシートを重ね合わせ、１５０°Ｃ−１０分−１気圧の真空加熱によりラミネートして実施例１の試験用太陽電池モジュールとした。

厚さ３８μｍのフッソ樹脂フィルム（デュポン株式会社製、テドラー）に実施例１で使用したウレタン樹脂系接着剤を塗布量５ｇ／ｍ²になるように塗布し、厚さ２０μｍのアルミニウム箔と貼り合わせ、同様にアルミニウム箔に接着剤を塗布してフッソ樹脂フィルムと貼り合わせ、〔外面〕フッソ樹脂フィルム（３８μｍ）／接着剤層／アルミニウム箔（２０μｍ）／接着剤層／フッソ樹脂フィルム（３８μｍ）〔太陽電池素子側〕の層構成からなる比較例となる実施例２のバックシートを作製した。

同様に、この実施例２のバックシートを用い、図２の如く、ガラス、ＥＶＡ、太陽電池素子、ＥＶＡ、バックシートを重ね合わせ、１５０°Ｃ−１０分−１気圧の真空加熱によりラミネートして実施例２の試験用太陽電池モジュールとした。

透明な無機化合物蒸着プラスチックフィルムとして準備した、凸版印刷株式会社製のＧＬフィルム（厚さ１２μｍ）の蒸着面に実施例１で使用したウレタン樹脂系接着剤を塗布量５ｇ／ｍ²になるように塗布し、厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、Ｓ１０）を貼り合わせ、〔外面〕ＧＬフィルム（１２μｍ）／接着剤層／ポリエチレンテレフタレートフィルム（１２５μｍ）〔太陽電池素子側〕の層構成からなる比較例となる実施例３のバックシートを作製した。

同様に、この実施例３のバックシートを用い、図２の如く、ガラス、ＥＶＡ、太陽電池素子、ＥＶＡ、バックシートを重ね合わせ、１５０°Ｃ−１０分−１気圧の真空加熱によりラミネートして実施例３の試験用太陽電池モジュールとした。

このようにして作製した実施例１と比較例である実施例２と実施例３、合計３種類のバックシートならびに太陽電池モジュールの防湿性、耐候性、環境対応性、コストを下記の
方法により測定・評価した。その結果を表１に示す。

防湿性；ＪＩＳＫ７１２９に準拠（４０°Ｃ−９０％ＲＨ）
耐候性；表面保護材を８５°Ｃ−８５％ＲＨ環境下で３０００時間保存後
の外観、物性劣化の度合いをチェック
環境対応；廃棄や焼却の際に有害はガス等を発生しないこと
コスト；３つの構成のコストを比較して順位づけ

本発明のバックシートの層構成の一実施例を示す、断面説明図である。本発明のバックシートを用いて作製した太陽電池モジュールの一実施例を示す、断面説明図である。

符号の説明

１‥‥太陽電池モジュール
１０‥‥バックシート
１１‥‥アクリルフィルム
１１ａ‥蒸着薄膜
１２‥‥基材フィルム
１３‥‥接着剤層
２０‥‥充填材（ＥＶＡ）
３０‥‥太陽電池素子
４０‥‥ガラス板
５０‥‥スペーサ

Claims

アクリルフィルムと基材フィルムとが、二液反応型のポリウレタン樹脂系接着剤層を介して積層されていることを特徴とする、太陽電池モジュール用のバックシート。
前記アクリルフィルムがアクリル系塗料を電子線照射により硬化させて作製されていることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池モジュール用のバックシート。
前記アクリルフィルムには蒸着加工が施されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の太陽電池モジュール用のバックシート。
前記基材フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンブタレートフィルムであることを特徴とする、請求項１、２又は３記載の太陽電池モジュール用のバックシート。
請求項１、２、３又は４記載のバックシートを用いて作製した太陽電池モジュール。