JP2008204997A

JP2008204997A - 太陽電池用裏面保護シート

Info

Publication number: JP2008204997A
Application number: JP2007036145A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Tsuchiyama; 土山　　武彦; Ikuno Shino; 郁乃示野; Atsushi Tsujii; 篤辻井; Yoshiki Ueda; 佳樹植田; Daiji Takeuchi; 大司竹内
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】太陽電池モジュールに使用する時に、所定の大きさにカットしても反り返りがなく、裏面保護シートとして非常に効率良く使用することができる太陽電池用裏面保護シートを提供することにある。
【解決手段】離型材層の離型性を有する面に感圧接着剤層を積層し、前記感圧接着剤層の上にフッ素系樹脂を直接、溶融押出法で製膜してなるフッ素系フィルム層を積層してなる三層フィルムから、前記離型材層を引き剥がし除去した後の二層フィルムの感圧接着剤層面に基材フィルム層を加圧圧着法で積層した積層体からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールを構成する一部材である太陽電池用裏面保護シートに関するものである。

近年、太陽電池は、無公害で地球環境にやさしい新たなエネルギー源として実用化されており、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。その構造としては、太陽電池素子単体をそのままの状態で使用することはなく、一般的に数枚〜数十枚の太陽電池素子を直列、並列に配線し、長期間に亘って素子を保護するため種々パッケージングが行われ、ユニット化されている。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を埋め、裏面を耐熱、耐候性プラスチック材料などの保護シートで保護された構成になっている。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、十分な耐久性、耐候性が要求される。特に、裏面に使用する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。従来、この太陽電池モジュールに使用する裏面保護シートとしては、白色のポリフッ化ビニルフィルムでアルミニウム箔を両側からサンドイッチした積層構造のシートが多く用いられているが、太陽電池モジュール作成時に加えられる１４０℃〜１５０℃の熱プレスの熱によりポリフッ化ビニルフィルムが軟化し、太陽電池素子電極部の突起物が充填材層を貫通し、さらに裏面保護シートを構成する内面のポリフッ化ビニルフィルムを貫通して裏面保護シート中のアルミニウム箔に接触することにより、太陽電池素子とアルミニウム箔が短絡して電池性能に悪影響を及ぼすというような問題が生じていた。これらを改善するものとして、基材フィルムの片面に無機酸化物の蒸着薄膜層を積層した蒸着フィルムにポリウレタン系接着剤を介して多層ポリエステルフィルムをドライラミネートした積層構成の太陽電池用裏面保護シートが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１１９２３号公報

しかしながら、前記提案されている太陽電池用裏面保護シートは、製造時のドライラミネート工程で積層構成全体が高温加熱されているので、所定の大きさにカットされた時に反り返ってしまい易く、太陽電池モジュールの裏面保護シートとして使用する時に非常に使用し難い欠点を有していた。

本発明の課題は、太陽電池モジュールに使用する時に、所定の大きさにカットしても反り返りがなく、裏面保護シートとして非常に効率良く使用することができる太陽電池用裏面保護シートを提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、離型材層の離型性を有する面に感圧接着剤層を積層し、前記感圧接着剤層の上にフッ素系樹脂を直接、溶融押出法で製膜してなるフッ素系フィルム層を積層してなる三層フィルムから、前記離型材層を引き剥がし除去した後の二層フィルムの感圧接着剤層面に基材フィルム層を加圧圧着法で積層した積層体からなることを特徴とする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、離型材層の離型性を有する面に感圧接着剤層を積層し、前記感圧接着剤層の上にフッ素系樹脂を直接、溶融押出法で製膜してなるフッ素系フィルム層を積層してなる三層フィルムから、前記離型材層を引き剥がし除去した後の二層フィルムの感圧接着剤層面に基材フィルム層を加圧圧着法で積層した積層体からなっているので、積層体が積層工程で高温過熱されていないことで、所定の大きさにカットしても反り返りがほとんどなく、太陽電池モジュールの裏面保護シートに使用する際も特に問題なく使用でき、太陽電池モジュールの生産効率が向上する。

本発明の太陽電池用裏面保護シートを以下に説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の太陽電池用裏面保護シートの製造方法を示す説明図であり、（ａ）は三層フィルムの側断面図であり、離型材層（２１）の離型性を有する面に感圧接着剤層（２２）を積層し、前記感圧接着剤層（２２）の上にフッ素系樹脂を直接、溶融押出法で製膜してなるフッ素系フィルム層（２３）を積層する方法で、三層フィルム（１０）を作成しており、（ｂ）は三層フィルムから二層フィルムを作成する工程の説明図であり、三層フィルム（１０）から離型材層（２１）を応力Ｐで引き剥がし除去する方法を示しており、（ｃ）は二層フィルムの側断面図であり、三層フィルム（１０）から離型材層（２１）を引き剥がし除去した後の二層フィルム（１１）は、フッ素系フィルム層（２３）と感圧接着剤層（２２）とからなっており、（ｄ）は最終の積層体を作成する工程の説明図で、二層フィルム（１１）の感圧接着剤層（２２）面に基材フィルム層（２４）を応力Ｐで加圧圧着して積層する方法を示している。

図１は本発明の太陽電池用裏面保護シートの一実施形態を示す側断面図であり、太陽電池用裏面保護シート（１）は、前記製造方法で製造されており、厚さ方向に順に、フッ素系フィルム層（２３）、感圧接着剤層（２２）、基材フィルム層（２４）を積層した構成になっている。

前記離型材層（２１）は、離型性を有する面を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、グラシン紙やクラフト紙などの紙単体にシリコーン加工したタイプ、前記紙単体にポリエチレンをラミネートしたものにシリコーン加工したタイプ、あるいは、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムにリコーン加工したタイプのものなどがある。

前記感圧接着剤層（２２）は、粘着剤からなっており、粘着剤の種類としては、アクリル樹脂系又は天然ゴム、合成ゴムなどのゴム系のものが使用可能であり、形成方法は公知のグラビアコート法、ロールコート法などで形成する。厚みは５〜２０μｍが好ましい。

前記フッ素系フィルム層（２３）は、離型材層（２１）に積層された感圧接着剤層（２２）上にフッ素系樹脂を直接、溶融押出法で溶融押し出してフィルムを製膜し、形成する。使用するフッ素系樹脂としては、例えば、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）・ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）・ビニリデンフロライド（ＶＤＦ）の三元共重合体樹脂、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）樹脂、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）樹脂、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂などが使用できる。前記樹脂はいずれも優れた絶縁性、耐薬品性、機械的強度並びに１０年以上の耐候性を有しており、特に、ＥＴＦＥ樹脂、三元共重合耐樹脂は融点が１２０〜２７０℃と低く、汎用の熱可塑性樹脂と同様の加工性を有している。厚さは２５〜１００μｍが好ましい。

前記基材フィルム層（２４）には、耐候性ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、フッ素系フィルムなどが使用される。厚さは５０〜２５０μｍのものが使用される。

本発明の太陽電池用裏面保護シートの特徴とするところは、上記記載の如く、積層体の最終積層工程で高温の熱履歴無しに積層されているので、歪が少なく、所定の大きさにカットされても反り返りがなく、太陽電池用モジュールの製造作業が非常にやり易く、効率が上がることである。

本発明の太陽電池用裏面保護シートを、以下に具体的な実施例に従って説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。

離型材層（２１）として、厚さ２０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムの片面にシリコーン加工した剥離性フィルムを使用し、感圧接着剤層（２２）の粘着剤として、アクリル系粘着剤を使用し、フッ素系フィルム層（２３）の樹脂として、熱可塑性フッ素樹脂（旭硝子（株）、フルオンＥＴＦＥ）を使用し、基材フィルム層（２４）として、厚さ１００μｍの耐候性ポリエステルフィルムを使用して、以下の方法で作成した。まず、剥離性フィルムのシリコーン加工面に全面にアクリル系粘着剤をグラビアコート法で乾燥塗布量が１０ｇ／ｍ²になるように塗布し、その上にフルオンＥＴＦＥ樹脂を溶融押出法で押し出して製膜して、厚さ２５μｍのフッ素系フィルムを積層して、三層フィルム（１０）を作成した。しかる後に、三層フィルム（１０）から剥離性フィルムを引き剥がし除去して、二層フィルム（１１）を作成し、その二層フィルム（１１）のアクリル系粘着剤面に、基材フィルム層（２４）として、厚さ１００μｍの耐候性ポリエステルフィルムを重ね合わせて、７トンの力で加圧圧着させて積層体を作成し、本発明の太陽電池用裏面保護シートを作成した。

以下に本発明の比較用の実施例について説明する。

基材フィルム層として、厚さ１００μｍの耐候性ポリエステルフィルムを使用し、フッ素系樹脂フィルム層として、厚さ２５μｍのポリフッ化ビニルフィルム（デュポン（株）、テドラーフィルム）を使用して、ドライラミネート法で耐候性ポリエステルフィルム（１００μｍ）／ポリウレタン系接着剤（塗布量５ｇ／ｍ²、乾燥状態）／テドラーフィルム（２５μｍ）の構成の比較用の太陽電池用裏面保護シートを作成した。

〈評価〉
実施例１の本発明の太陽電池用裏面保護シート及び実施例２の比較用の太陽電池用裏面保護シートを用いて、それぞれを２０ｃｍ×２０ｃｍの大きさにカットした試験片を作成し、その試験片を平坦な場所に静置した状態で、中心に直線の長さがそれぞれ１０ｃｍの十字状の切れ目を入れた後の切り口の反り上がりの高さを測定し、評価した。その結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１の本発明の太陽電池用裏面保護シートは、反り上がりの高さが０ｍｍで反り上がりがなかったが、実施例２の比較用の太陽電池用裏面保護シートは、反り上がりの高さが２５ｍｍと大きく不良であった。

本発明の太陽電池用裏面保護シートの一実施形態を示す側断面図である。（ａ）〜（ｄ）は本発明の太陽電池用裏面保護シートの製造方法を示す説明図である。

符号の説明

１…太陽電池用裏面保護シート
１０…三層フィルム
１１…二層フィルム
２１…離型材層
２２…感圧接着剤層
２３…フッ素系フィルム層
２４…基材フィルム層
Ｐ…応力

Claims

離型材層の離型性を有する面に感圧接着剤層を積層し、前記感圧接着剤層の上にフッ素系樹脂を直接、溶融押出法で製膜してなるフッ素系フィルム層を積層してなる三層フィルムから、前記離型材層を引き剥がし除去した後の二層フィルムの感圧接着剤層面に基材フィルム層を加圧圧着法で積層した積層体からなることを特徴とする太陽電池用裏面保護シート。