JP2009170772A - Solar cell back sheet and solar cell module - Google Patents

Solar cell back sheet and solar cell module Download PDF

Info

Publication number
JP2009170772A
JP2009170772A JP2008009132A JP2008009132A JP2009170772A JP 2009170772 A JP2009170772 A JP 2009170772A JP 2008009132 A JP2008009132 A JP 2008009132A JP 2008009132 A JP2008009132 A JP 2008009132A JP 2009170772 A JP2009170772 A JP 2009170772A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
sheet
back sheet
cell module
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008009132A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Tsujii
篤 辻井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2008009132A priority Critical patent/JP2009170772A/en
Publication of JP2009170772A publication Critical patent/JP2009170772A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell back sheet for achieving a solar cell module which has various characteristics required for protecting contents, can be molded and machined by a general-purpose method, is manufactured at a low cost and excellent in safety and durability, specifically has stable and high power conversion efficiency. <P>SOLUTION: The solar cell back sheet is a laminate having plastic films laminated on both surfaces of metal foil and the plastic film contains a heat-conductive filler, wherein the heat-conductive filler is one selected from a silicon oxide, an aluminum oxide, a boron nitride, a silicon nitride and an aluminum nitride. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池用シート部材に関し、特に太陽電池モジュールの裏面側に配置して使用する材料に関する。より詳しくは、耐熱性、耐候性、水蒸気や酸素ガス等に関するガスバリア性、耐久性その他諸物性に優れ、かつ、モジュールの温度上昇を抑制して太陽電池の起電力の低下を抑える効果のある太陽電池バックシート及びそれを利用した太陽電池モジュールに関するものである。   The present invention relates to a solar cell sheet member, and more particularly to a material used by being arranged on the back side of a solar cell module. More specifically, it is excellent in heat resistance, weather resistance, gas barrier properties related to water vapor, oxygen gas, etc., durability, and other physical properties, and also has the effect of suppressing the increase in module temperature and suppressing the decrease in electromotive force of the solar cell. The present invention relates to a battery back sheet and a solar cell module using the same.

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(セル)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、素子を長期間に亘って保護するための種々のパッケージングが施され、ユニット化されている。その一例の構成の断面説明図を図1に示した。   Solar cells constitute the heart of a photovoltaic power generation system that directly converts solar energy into electricity, and are made of semiconductors. In addition, the structure does not use a single solar cell element (cell) as it is, but generally several to several tens of solar cell elements are wired in series or in parallel, and the element is extended over a long period of time. Various packaging for protection is applied and unitized. FIG. 1 shows a cross-sectional explanatory diagram of an example of the configuration.

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前面ガラスで覆い、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、裏面が耐熱性、耐湿性、耐水性、耐候性プラスチック材料などのシート(バックシート)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。
太陽電池モジュ−ルは、例えば、結晶シリコン太陽電池素子あるいはアモルファスシリコン太陽電池素子等を製造し、そのような太陽電池素子を使用し、表面保護シート層、充填剤層、光起電力素子としての太陽電池素子、充填剤層、および、裏面保護シート層等の順に積層し、真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を利用して製造されている。
A unit incorporated in this package is called a solar cell module, and a surface to which sunlight is applied is generally covered with a front glass, and a gap is filled with a filler made of a thermoplastic plastic. The back surface is protected by a sheet (back sheet) made of heat resistant, moisture resistant, water resistant, weather resistant plastic material or the like.
Since these solar cell modules are used outdoors, in their configuration, material structure, etc., sufficient heat resistance, weather resistance, water resistance, moisture resistance, wind pressure resistance, light resistance, rainfall resistance, chemical resistance, Moisture resistance, antifouling properties, light reflectivity, light diffusibility, and other properties are required.
The solar cell module, for example, produces a crystalline silicon solar cell element or an amorphous silicon solar cell element, and uses such a solar cell element as a surface protection sheet layer, a filler layer, a photovoltaic element. A solar cell element, a filler layer, a back surface protective sheet layer, and the like are laminated in this order, and are manufactured by using a lamination method in which vacuum suction is performed and thermocompression bonding is performed.

その一般的な構造の一例の構成を断面説明図(図1)に示した。
図1では、受光側(表面)から順に前面ガラス(表面保護シート)1、充填剤2、太陽電池素子3、バックシート4の順に積層されたモジュールとなっており、太陽電池素子の間をリード線5で連結して端子箱7から電力を取り出すようになっている。これらの構成要素をモジュールとして固定するためにシール材6を介してアルミ枠8で囲む構造になっている。
この例の太陽電池モジュールの代表的な製法としては、前面ガラス1に順次に、充填剤層2の約半分、太陽電池素子3、充填剤層2の約半分、および、太陽電池モジュール用バックシート4を積層し、次いで、真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等の通常の成形法を利用して上記の各層を一体成形体として太陽電池モジュールを製造する方法がある。
The structure of an example of the general structure is shown in a cross-sectional explanatory view (FIG. 1).
In FIG. 1, a module is formed by laminating a front glass (surface protective sheet) 1, a filler 2, a solar cell element 3, and a back sheet 4 in this order from the light receiving side (surface), and leads between the solar cell elements. The electric power is taken out from the terminal box 7 by connecting with the wire 5. In order to fix these components as a module, the structure is surrounded by an aluminum frame 8 via a seal material 6.
As a typical manufacturing method of the solar cell module of this example, the front glass 1 is sequentially filled with about half of the filler layer 2, the solar cell element 3, about half of the filler layer 2, and the back sheet for the solar cell module. There is a method of manufacturing a solar cell module using the above-mentioned layers as an integral molded body by using a normal molding method such as a lamination method in which 4 are stacked and then vacuum sucked and heat-pressed.

この太陽電池モジュールの構成要素のなかで、バックシートは太陽電池素子とリード線等の内容物を保護するために、機械的強度に優れ、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、その他等の諸特性に優れ、特に、水分、酸素等の侵入を防止するバリア性が高く、長期的な性能劣化を最小限に抑え、耐久性に富み、かつ、より低コストで安全な太陽電池モジュールを構成するバックシートであることが求められている。   Among the components of this solar cell module, the backsheet is excellent in mechanical strength to protect the contents of the solar cell element and lead wires, etc., and has weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, Excellent properties such as wind pressure resistance, drought resistance, chemical resistance, moisture resistance, antifouling properties, etc. Especially, it has a high barrier property to prevent intrusion of moisture, oxygen, etc., and minimizes long-term performance deterioration Therefore, it is required to be a back sheet that constitutes a solar cell module that is highly durable, low in cost and safe.

これらの諸特性を実現するために太陽電池モジュールを構成するバックシートとしては耐熱性のプラスチックフィルムが、絶縁性が高く、蒸着加工やコーティング加工等の二次
加工が容易である特徴を生かして広く用いられており、単層のプラスチックシート以外に性能向上のための層を積層した積層シートが種々提案されている。
In order to realize these various characteristics, a heat-resistant plastic film is widely used as a back sheet for the solar cell module, taking advantage of its high insulating properties and easy secondary processing such as vapor deposition and coating. Various laminated sheets in which layers for improving performance are laminated in addition to a single-layer plastic sheet have been proposed.

積層シートの一例を示すと、特許文献1に挙げられているように、 フッ素系樹脂シートの片面に、無機酸化物の蒸着薄膜を設けた太陽電池モジュール用保護シートをバックシートに使用することが提案されている。   As an example of a laminated sheet, as described in Patent Document 1, a protective sheet for a solar cell module in which a vapor-deposited thin film of an inorganic oxide is provided on one side of a fluorine-based resin sheet can be used as a back sheet. Proposed.

例えば、フッ素系樹脂の高耐性という特徴を生かした、ポリフッ化ビニル(PVF)/ポリエチレンテレフタレート(PET)/ポリフッ化ビニル(PVF)の構成の積層シートが代表的である。さらに、汎用性のあるポリエチレンテレフタレート(PET)の内容物保護性を高めるためにPETの中間に無機酸化物の蒸着薄膜層を設けた、PET/PETの無機酸化物蒸着シート/PETのような構成の積層シートも用いられている。   For example, a laminate sheet having a configuration of polyvinyl fluoride (PVF) / polyethylene terephthalate (PET) / polyvinyl fluoride (PVF), which takes advantage of the high resistance of fluororesin, is representative. Furthermore, in order to enhance the content protection of the versatile polyethylene terephthalate (PET), a structure like a PET / PET inorganic oxide vapor deposition sheet / PET provided with an inorganic oxide vapor deposition thin film layer in the middle of PET. The laminated sheet is also used.

さらに、モジュールの耐性をより高めるため、フッ素系樹脂シートの片面に、無機酸化物の蒸着薄膜を設けた太陽電池モジュール用保護シートを裏面保護シート(バックシート)として使用することにより、接着性とバリア性等の諸特性を向上させて内容物保護と耐久性を確保する試みも提案されている(特許文献1)。   Furthermore, in order to further increase the durability of the module, by using a protective sheet for a solar cell module provided with a vapor-deposited thin film of an inorganic oxide on one side of a fluorine-based resin sheet as a back surface protective sheet (back sheet), adhesion and Attempts have also been made to improve various properties such as barrier properties to ensure content protection and durability (Patent Document 1).

具体的には、フッ素系樹脂シートを基材シートとして使用し、その片面に、酸化珪素、あるいは、酸化アルミニウム等の透明な、ガラス質からなる無機酸化物の蒸着薄膜を設けて太陽電池モジュール用保護シートを製造し、太陽電池モジュール用バックシートとして使用する。   Specifically, a fluorine-based resin sheet is used as a base sheet, and a transparent glassy inorganic oxide vapor-deposited thin film such as silicon oxide or aluminum oxide is provided on one side thereof for a solar cell module. A protective sheet is manufactured and used as a back sheet for a solar cell module.

例えば、上記の太陽電池モジュール用表面保護シートの無機酸化物の蒸着薄膜の面を内側にし、充填剤層、光起電力素子としての太陽電池素子、充填剤層、および、太陽電池モジュール用バックシート層等を順次に積層する。   For example, the surface of the surface protection sheet for solar cell module with the surface of the vapor-deposited thin film of inorganic oxide inside, the filler layer, the solar cell element as the photovoltaic element, the filler layer, and the back sheet for the solar cell module Layers are sequentially stacked.

次いで、これらを一体的に真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を利用して太陽電池モジュールを製造して、太陽光の透過性に優れ、かつ、強度に優れ、更に、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、その他等の特性に優れ、特に、水分、酸素等の侵入を防止するバリア性を著しく向上させ、その長期的な性能劣化を最小限に抑え、極めて耐久性に富み、保護能力性に優れ、より低コストで安全な太陽電池モジュールを安定的に製造することが提案されている。   Next, a solar cell module is manufactured using a lamination method or the like in which these are vacuum-sucked together and heat-pressed, and the solar cell module is excellent in sunlight permeability, strength, weather resistance, and heat resistance. Excellent properties such as water resistance, light resistance, wind pressure resistance, yield resistance, chemical resistance, moisture resistance, antifouling property, etc., especially improve the barrier properties to prevent the entry of moisture, oxygen, etc. It has been proposed to stably manufacture a solar cell module that minimizes its long-term performance degradation, is extremely durable, has excellent protection capability, and is safer at lower cost.

太陽電池モジュールの機械的強度と内容物保護性の長期維持を目的としたバックシート材料の積層構成は上記以外にも多数提案されておりそれぞれの効果が示唆されているが、モジュール内部の温度制御に関する工夫は少ない。   In addition to the above, there have been many proposals for the lamination structure of the backsheet material for the purpose of maintaining the mechanical strength and content protection of the solar cell module for a long period of time. There are few ideas about.

特許文献2では、内容物保護のために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モジュールを実現する目的で、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バックシートが提案されている。   Patent Document 2 has various properties required for content protection, excellent incident light reflectivity, can be molded and processed by a general-purpose method, is low-cost, safe, and excellent in durability. For the purpose of realizing a solar cell module with high power conversion efficiency, a solar cell backsheet characterized by comprising a base film, a white ink layer, and an inorganic vapor deposition film has been proposed.

この文献では、太陽電池モジュールのバックシートに必要な特性のうちで、基材フィルムと無機酸化物の蒸着フィルムによってモジュール内部の太陽電池セルとリード線等を保護し、白色インキ層によって入射光線を反射して太陽電池セルの発電効率を上げるというものである。白色インキ層のもう一つの効果として、入射光線を吸収しないでバックシート面で反射することによって光熱変換による温度上昇を防ぎ、それによってモジュール内部の素子等の劣化が抑えられることも挙げられている。   In this document, among the characteristics required for the back sheet of the solar cell module, the solar cell and lead wires inside the module are protected by the base film and the inorganic oxide vapor deposition film, and the incident light is protected by the white ink layer. It is reflected to increase the power generation efficiency of the solar battery cell. Another effect of the white ink layer is that it prevents the temperature rise due to photothermal conversion by reflecting on the back sheet surface without absorbing incident light, thereby suppressing degradation of elements inside the module. .

太陽電池モジュールの温度上昇によって影響を受ける特性としては、寿命以外にも太陽電池セルの発電効率が低下するということが知られている。特に、結晶性シリコンの太陽電池素子を用いた場合にモジュール内部の温度上昇にともなって発電効率が低下し出力の低下を招来することが知られている。太陽電池モジュールの夏場の使用時にこの現象は特に顕著である。   As a characteristic affected by the temperature rise of the solar battery module, it is known that the power generation efficiency of the solar battery cell is reduced in addition to the lifetime. In particular, it is known that when a crystalline silicon solar cell element is used, the power generation efficiency is reduced with a rise in temperature inside the module, leading to a reduction in output. This phenomenon is particularly remarkable when the solar cell module is used in summer.

太陽電池モジュールの構造から分かるように、裏面にバックシートが使用されてモジュールの保護機能を果たしているがこのバックシートは通常プラスチックシートあるいは内容物保護を目的としたその積層体であり一般に熱伝導は悪い。   As can be seen from the structure of the solar cell module, a back sheet is used on the back side to perform the protection function of the module, but this back sheet is usually a plastic sheet or a laminate for the purpose of protecting the contents, and generally heat conduction is not bad.

このために、太陽電池モジュール内部で発生した熱は外部に放散することが少なく内部に蓄積して内部温度を上昇させる要因になっていた。   For this reason, the heat generated inside the solar cell module is less dissipated to the outside and accumulates inside and becomes a factor that raises the internal temperature.

特許文献3では、太陽電池用裏面保護シートとして、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、耐候性プラスチックフイルムを積層した構成の積層体として、固有粘度が0.6(dl/g)以上で、かつ、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、耐候性プラスチックフイルムで、金属箔をその両面からサンドイッチした構成の太陽電池用裏面保護シートが提案されている。   In patent document 3, as a back surface protection sheet for solar cells, it has heat resistance, weather resistance, moisture resistance, and other required functions, and a structure in which an inexpensive heat and weather resistant plastic film made of polyester resin is laminated. As a laminate, a heat- and weather-resistant plastic film made of a polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.6 (dl / g) or more and a cyclic trimer content of 0.5% by weight or less is used. A solar cell back surface protective sheet sandwiched from both sides has been proposed.

金属箔を太陽電池用バックシートに使う理由の一つは内容物保護性、特に水蒸気や酸素のバリヤー性が優れていることによるが、同時に高い熱伝導率によってモジュール内部で発生した熱を外部に放散する効果が期待できる。   One of the reasons for using metal foil for solar cell backsheets is that it has excellent content protection, especially water vapor and oxygen barrier properties. Expected to dissipate.

金属箔の両面をプラスチックフィルムでサンドイッチするこのシートの構成は、一方では、モジュールを成型する時の熱による破れやそれによる配線ショート等のトラブルを引き起こし易かった。それを防ぐために、特許文献3のバックシートは成型時の温度で容易に破れない耐熱性プラスチックフイルムにより、両側から金属箔をサンドイッチした構成の積層体からなっている。   On the other hand, this sheet structure in which both sides of a metal foil are sandwiched with a plastic film easily causes troubles such as breakage due to heat and short circuit caused by molding. In order to prevent this, the back sheet of Patent Document 3 is composed of a laminate having a structure in which metal foil is sandwiched from both sides by a heat-resistant plastic film that is not easily broken at the molding temperature.

そのために、バックシートの内部からの放熱が金属箔の両面をはさんだプラスチックフィルムによって阻害されていた。その結果、使用時の内部温度の上昇による影響、特に太陽電池出力の低下を来たすことは避けられなかった。   For this reason, heat dissipation from the back sheet was hindered by a plastic film sandwiching both sides of the metal foil. As a result, it was inevitable that the internal temperature during use would be affected, particularly the solar cell output would decrease.

通常のプラスチックシートを構成する熱可塑性樹脂は、熱伝導性が低いことから、発生する熱を効率よく拡散することができず、最近の電気・電子部品の高出力化の流れから、一部展開が制限されているのが実状である。そこで、これらの問題点を解決するために、これまでに種々の改良方法が提案されている。   The thermoplastic resin that constitutes a normal plastic sheet has a low thermal conductivity, so it cannot diffuse the generated heat efficiently, and is partially developed due to the recent trend toward higher output of electrical and electronic components. Is actually limited. In order to solve these problems, various improvement methods have been proposed so far.

熱可塑性樹脂フィルムの充填材として熱伝導性フィラーを用いる方法はその一つであり、特許文献4に開示されているような例を含めて多数提案されている。この熱伝導性フィラーを用いることにより、それを含むシートの熱伝導率は含まない場合に比べて数十倍向上し、フィラー間の接触経路や接触面積の工夫によりさらに向上させることが可能であることも知られている。   One method is to use a thermally conductive filler as a filler for a thermoplastic resin film, and many methods including examples disclosed in Patent Document 4 have been proposed. By using this thermal conductive filler, the thermal conductivity of the sheet containing it can be improved by several tens of times compared to the case where the thermal conductivity of the sheet containing it is not included, and can be further improved by devising the contact path and the contact area between the fillers. It is also known.

しかしながら、熱伝導性フィラーを用いたこのような手法を太陽電池モジュールのバックシートに用いる場合には熱伝導性フィラーの含有量の増大につれてシートの熱伝導性は向上するがシートのバリア性が低下するという問題に直面する。すなわち、熱伝導性フィラーの添加によってシートの熱伝導率を上げる効果が顕著に現れるほどの量を添加すると、バックシートの本来の目的である機械的強度と内容物保護という性能が、バリア性の低下により維持できなくなるという結果を生み出すことになる。   However, when such a method using a thermally conductive filler is used for a back sheet of a solar cell module, the thermal conductivity of the sheet improves as the content of the thermally conductive filler increases, but the barrier property of the sheet decreases. Face the problem of In other words, when an amount is added so that the effect of increasing the thermal conductivity of the sheet by the addition of the thermal conductive filler is noticeable, the mechanical strength and the content protection performance, which are the original purposes of the backsheet, have barrier properties. The result is that it cannot be maintained due to the decline.

以上のように,従来の技術においては、太陽電池バックシートに要求される内容物保護機能、代表的には、太陽電池の出力低下を引き起こすセルや配線の腐食等を防止するための防湿性や屋外での長期使用に耐えうる耐候性を備えた上でさらにモジュールが高温になることによる発電効率の低下を効果的に防止する点で課題が残されていた。
特開2000−188412号公報 特開2006−210557号公報 特開2002−134770号公報 特開2007−302822号公報
As described above, in the prior art, the content protection function required for the solar battery back sheet, typically, moisture resistance or the like to prevent corrosion of cells and wiring that cause a decrease in the output of the solar battery. In addition to having weather resistance that can withstand long-term outdoor use, there remains a problem in that it effectively prevents a decrease in power generation efficiency due to a higher temperature of the module.
JP 2000-188212 A JP 2006-210557 A JP 2002-134770 A JP 2007-302822 A

内容物保護のために要求される諸特性を具備し、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、特にモジュール内部の温度上昇による電力変換効率の低下を効果的に抑制出来る太陽電池モジュールを実現する太陽電池バックシートを提供することが課題である。   It has various properties required for content protection, can be molded and processed by general-purpose methods, is low-cost, safe, and has excellent durability. Especially, it reduces power conversion efficiency due to temperature rise inside the module. It is a problem to provide a solar battery back sheet that realizes a solar battery module that can be effectively suppressed.

上記の課題に対して本発明の太陽電池バックシートは以下のような構成を有するものである。   In order to solve the above problems, the solar cell backsheet of the present invention has the following configuration.

請求項1の発明は、プラスチックフィルムが積層された積層体であって、該プラスチックフィルムが熱伝導性フィラーを含むフィルムであることを特徴とする、太陽電池バックシートである。   The invention according to claim 1 is a solar battery backsheet, characterized in that the plastic film is a laminated body in which the plastic film is a film containing a thermally conductive filler.

請求項2の発明は、熱伝導性フィラーを含むプラスチックフィルムの少なくとも片面に無機酸化物の蒸着薄膜層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池バックシートである。   The invention according to claim 2 is the solar battery backsheet according to claim 1, wherein a vapor-deposited thin film layer of an inorganic oxide is formed on at least one surface of a plastic film containing a thermally conductive filler.

請求項3の発明は、熱伝導性フィラーが少なくとも、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムのいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池バックシートである。   The invention according to claim 3 is the solar cell backsheet according to claim 1 or 2, wherein the thermally conductive filler is at least one of silicon oxide, aluminum oxide, boron nitride, silicon nitride, and aluminum nitride. It is.

請求項4の発明は、バックシートとして、請求項1から3のいずれか1項に記載の熱伝導性フィラーを含むプラスチックフィルムが積層された積層体を用いたことを特徴とする太陽電池モジュールである。   Invention of Claim 4 is a solar cell module characterized by using the laminated body on which the plastic film containing the heat conductive filler of any one of Claim 1 to 3 was laminated | stacked as a back sheet. is there.

本発明の太陽電池バックシートによれば、耐熱性、耐候性、水蒸気や酸素ガス等に関するガスバリア性、耐久性その他諸物性に優れ、かつ良好な製造性及びコスト性を有する、太陽電池モジュールを得ることが出来る。特に、モジュール内部での発熱を外部に放散させることによって温度上昇を防ぎ、温度上昇による構成要素の劣化を防止し、出力低下を抑制することが出来る太陽電池モジュールを提供することが出来る。   According to the solar cell backsheet of the present invention, a solar cell module is obtained that is excellent in heat resistance, weather resistance, gas barrier properties relating to water vapor, oxygen gas, etc., durability and other physical properties, and has good manufacturability and cost. I can do it. In particular, it is possible to provide a solar cell module capable of preventing temperature rise by dissipating heat generated inside the module to the outside, preventing deterioration of components due to temperature rise, and suppressing output drop.

以下、本発明の実施形態の一例について図を参照しながら詳細に説明する。
図1は太陽電池モジュールの構成の一例の断面説明図である。図2は太陽電池バックシートの構成の一例の断面説明図である。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of an example of the configuration of a solar cell module. FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of an example of the configuration of the solar battery backsheet.

請求項1の発明は、太陽電池モジュールの裏面保護に用いられるシートであって、熱伝導性フィラーを含むプラスチックフィルムが積層された積層体であることを特徴とする太陽電池バックシートである。   Invention of Claim 1 is a sheet | seat used for the back surface protection of a solar cell module, Comprising: It is a laminated body on which the plastic film containing a heat conductive filler was laminated | stacked, It is a solar cell backsheet characterized by the above-mentioned.

本発明の実施態様の一つを示す太陽電池バックシートの層構成は、図2に示すように、プラスチックフィルム、無機酸化物の蒸着薄膜層、接着剤層、無機酸化物の蒸着薄膜層、プラスチックフィルムが順次積層された積層構成になっている。   As shown in FIG. 2, the layer structure of the solar battery backsheet showing one embodiment of the present invention is a plastic film, an inorganic oxide vapor-deposited thin film layer, an adhesive layer, an inorganic oxide vapor-deposited thin film layer, and a plastic. It has a laminated structure in which films are sequentially laminated.

本発明の太陽電池バックシートに使用するプラスチックフィルムは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステルフィルム、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィンフィルムあるいはポリフェニレンサルファイド(PPS)等のフィルムから適宜選択できる。   The plastic film used for the solar cell backsheet of the present invention is a polyester film such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT) or polyethylene naphthalate (PEN), or a polyolefin such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE). A film or a film such as polyphenylene sulfide (PPS) can be appropriately selected.

上記のプラスチックフィルムから本発明に使用するフィルムを選択するに当たり格別の制約条件はないが、考慮すべき条件としては、次の3つが挙げられる。   There are no particular restrictions on selecting a film to be used in the present invention from the above plastic films, but the following three conditions are considered as conditions to be considered.

一つは、本発明の目的である、太陽電池モジュール内部の熱を裏面から外部に放散する程度に関する事柄であり、プラスチックフィルムのうちで内側のフィルムと外側のフィルム、正確には内側のフィルムの内面と外側のフィルムの外面の色は変えた方がより放熱の効率が高まるので望ましい。内面を白として外面を黒とするのがその一例であるが、内面を白色にするとモジュール内部での入射光線の反射が多くなりこれによる発電効率の上昇も同時に期待できる。また、熱放散の観点からはプラスチックフィルムの厚さもその他の必要な条件を満たす範囲内で薄いほうが好ましい。   One is an object of the present invention relating to the degree to which the heat inside the solar cell module is dissipated from the back surface to the outside. Among the plastic films, the inner film and the outer film, more precisely, the inner film. It is desirable to change the color of the inner surface and the outer surface of the outer film because the efficiency of heat dissipation increases. For example, the inner surface is white and the outer surface is black. However, if the inner surface is white, reflection of incident light increases inside the module, and an increase in power generation efficiency can be expected at the same time. From the viewpoint of heat dissipation, it is preferable that the thickness of the plastic film is as thin as possible within a range that satisfies other necessary conditions.

二つ目は、バリア性を確保するために有用な手段であった金属箔を使用しないことによって、モジュールの製造工程の加熱でバックシートが反り変形してプラスチックシートを突き破り配線のショートなどのトラブルを引き起こすことはなくなるが、金属箔の熱伝導率の大きいことに依存してきたモジュールの熱放散機能の低下がある。   Second, by not using metal foil, which is a useful means to ensure barrier properties, the back sheet warps and deforms due to heating in the module manufacturing process, breaks the plastic sheet, and troubles such as wiring shorts. However, there is a decrease in the heat dissipation function of the module that has relied on the high thermal conductivity of the metal foil.

この熱放散機能を確保するためのプラスチックフィルムへの熱伝導性フィラーの添加の限界はそれぞれの樹脂及び成形条件により異なる。   The limit of addition of the thermally conductive filler to the plastic film for ensuring this heat dissipation function varies depending on the respective resin and molding conditions.

プラスチックフイルムの積層方法はドライラミネート法などの公知の方法で行うことが出来る。接着剤層10に使用する接着剤は、熱伝導性フィラーを含むプラスチックフイルム9及び11と無機酸化物の蒸着薄膜層12の接着強度が長期間の屋外使用で劣化し、デラミネーションなどを生じないこと、さらに接着剤が黄変しないことなどが必要であり、ウレタン系接着剤などが使用できる。   The plastic film can be laminated by a known method such as a dry laminating method. As for the adhesive used for the adhesive layer 10, the adhesive strength between the plastic films 9 and 11 containing the heat conductive filler and the inorganic oxide vapor-deposited thin film layer 12 is deteriorated by long-term outdoor use, and does not cause delamination. In addition, it is necessary that the adhesive does not turn yellow, and a urethane-based adhesive can be used.

また、これらのシートで太陽電池バックシートを構成する場合には、シート単層で用いても良いし、複数積層して用いても良い。   Moreover, when a solar cell backsheet is comprised with these sheets, you may use by a sheet | seat single layer and may laminate | stack and use two or more.

請求項2は、熱伝導性フィラーを含むプラスチックフィルムの少なくとも片面に無機酸化物の蒸着薄膜層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池バックシートである。   A second aspect of the present invention is the solar cell backsheet according to the first aspect, wherein a vapor-deposited thin film layer of an inorganic oxide is formed on at least one surface of a plastic film containing a thermally conductive filler.

本来のプラスチックシートの持つバリア性を向上させて熱伝導性フィラーの添加によるバリア性の低下を防止するための無機酸化物の蒸着は以下のように行なえばよい。   Vapor deposition of an inorganic oxide for improving the barrier property of the original plastic sheet and preventing the barrier property from being lowered by the addition of the heat conductive filler may be performed as follows.

上記のプラスチックフィルムには、基材面と無機酸化物の蒸着薄膜層との接着性を向上
させるために、必要に応じて、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガスもしくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、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すことが出来る。
For the above plastic film, for example, corona discharge treatment, ozone treatment, oxygen gas or nitrogen gas is used to improve the adhesion between the substrate surface and the deposited thin film layer of inorganic oxide, if necessary. Pretreatments such as low temperature plasma treatment, glow discharge treatment, oxidation treatment using chemicals, etc., etc. can be optionally applied.

さらに、プラスチックフィルム面にあらかじめプライマーコート剤層、アンダーコート剤層、接着剤層、あるいは、アンカーコート剤層等を任意に形成して、表面コートによる前処理を行うことも出来る。   Furthermore, a primer coating agent layer, an undercoat agent layer, an adhesive layer, an anchor coating agent layer, or the like can be arbitrarily formed in advance on the plastic film surface, and pretreatment by surface coating can be performed.

上記の前処理のコート剤層としては、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、フェノール系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンあるいはポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂あるいはその共重合体ないし変性樹脂、セルロース系樹脂、その他等を主成分とする樹脂組成物を使用することが出来る。   Examples of the pretreatment coating agent layer include polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, epoxy resins, phenol resins, (meth) acrylic resins, polyvinyl acetate resins, polyethylene, and polypropylene. A resin composition containing as its main component a polyolefin resin or a copolymer or modified resin thereof, a cellulose-based resin, or the like can be used.

また、上記の前処理において、コート剤層の形成法としては、例えば、溶媒に溶剤を用いた溶剤型、溶媒に水を用いた水性型、あるいは、分散媒に水を用いたエマルジョン型等のコート剤を使用し、ロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、その他のコート法を用いてコートすることができる。   In the pretreatment, the coating agent layer can be formed by, for example, a solvent type using a solvent as a solvent, an aqueous type using water as a solvent, or an emulsion type using water as a dispersion medium. The coating agent can be used for coating using a roll coating method, a gravure coating method, a kiss coating method, or other coating methods.

無機酸化物の蒸着薄膜としては、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るが、価格、効果、一般性等の観点から、好ましいものとしては、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)等の金属の酸化物または銅(Cu)の蒸着薄膜を挙げることができる。   As an inorganic oxide vapor-deposited thin film, it can be used as long as it is a thin film in which a metal oxide is vapor-deposited. However, from the viewpoint of price, effect, generality, etc., preferred are silicon (Si), Examples thereof include metal oxides such as aluminum (Al) and magnesium (Mg) or copper (Cu) deposited thin films.

無機酸化物の薄膜の膜厚としては、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、50〜2000Å位、好ましくは、100〜1000Å位の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。   The film thickness of the inorganic oxide thin film varies depending on the metal used or the type of metal oxide, but is arbitrarily selected within the range of, for example, 50 to 2000 mm, preferably 100 to 1000 mm. It is desirable to form.

無機酸化物の蒸着薄膜を形成する方法としては、通常の真空蒸着法により形成することが代表的であるが、その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、プラズマ気相成長法(CVD)などを用いることも可能である。   As a method of forming a vapor-deposited thin film of inorganic oxide, it is typically formed by a normal vacuum vapor deposition method, but other thin film formation methods such as sputtering, ion plating, and plasma vapor deposition ( CVD) or the like can also be used.

請求項3は熱伝導性フィラーが少なくとも、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムのいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池バックシートである。   A third aspect of the present invention is the solar cell backsheet according to the first or second aspect, wherein the thermally conductive filler is at least one of silicon oxide, aluminum oxide, boron nitride, silicon nitride, and aluminum nitride.

本発明に用いることが出来るフィラーとしては、一般的にプラスチックと混練して成型可能な微粒子のうちで、化学的に不活性でありそのプラスチック以上の耐熱性と熱伝導率を有するものが対象になり得る。   As fillers that can be used in the present invention, among the fine particles that can be generally kneaded and molded with plastic, those that are chemically inert and have heat resistance and thermal conductivity higher than that of plastic are targeted. Can be.

本発明においては、さらに高い熱伝導性を付与するために熱伝導率が20W/mK以上の熱伝導性フィラーを含むことが好ましい。フィラーの熱伝導率の上限については生産性、汎用性を考慮すると1000W/mkが好ましい。熱伝導性フィラーの配合量は樹脂成分100重量%に対して30重量%以上とするのが好ましい。   In the present invention, it is preferable to include a thermally conductive filler having a thermal conductivity of 20 W / mK or more in order to impart higher thermal conductivity. The upper limit of the thermal conductivity of the filler is preferably 1000 W / mk in consideration of productivity and versatility. The blending amount of the heat conductive filler is preferably 30% by weight or more with respect to 100% by weight of the resin component.

このような熱伝導性フィラーの具体例としては金属粉、金属フレーク、金属リボン、金属繊維、ベリリア、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素などの窒化物、熱伝導性物質で被覆された無機フィラー、カーボン粉末、黒鉛、ピッチ系炭素繊維、あるいは黒鉛化度の比較的高いPAN系炭素繊維、鱗片状カーボンおよびカーボンナノチューブなどが挙げられる。   Specific examples of such a thermally conductive filler include metal powder, metal flake, metal ribbon, metal fiber, beryllia, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide and other metal oxides, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, etc. Examples thereof include nitrides, inorganic fillers coated with a heat conductive material, carbon powder, graphite, pitch-based carbon fibers, PAN-based carbon fibers having a relatively high graphitization degree, scaly carbon, and carbon nanotubes.

このような物質のうちで電気絶縁性を有し、微粒子状の製品が容易に入手でき、化学的にも安定であることが広く知られているものとしては、ケイ素とアルミニウムとホウ素の窒化物及びケイ素とアルミニウムの酸化物がある。これらの物質を太陽電池モジュールバックシートを構成するフィルムのフィラーとして用いることによって、バックシートの熱伝導率の向上を図ることが出来る。   Among these substances, silicon, aluminum, and boron nitrides are widely known to have electrical insulation, easily obtain fine-grained products, and are chemically stable. And oxides of silicon and aluminum. By using these substances as fillers for the film constituting the solar cell module backsheet, the thermal conductivity of the backsheet can be improved.

請求項4は請求項1から3のいずれか1項に記載の太陽電池バックシートを用いた太陽電池モジュールである。   A fourth aspect of the present invention is a solar cell module using the solar cell backsheet according to any one of the first to third aspects.

本発明の太陽電池バックシート4を使用して、太陽電池モジュールを作成した一例の断面説明図として図1を利用して説明する。厚み方向に順に、前面ガラス1、充填材2、太陽電池素子3、リード線5、端子箱7、太陽電池バックシート4、アルミ枠8で形成されている。   A cross-sectional explanatory view of an example in which a solar cell module is created using the solar cell backsheet 4 of the present invention will be described with reference to FIG. A front glass 1, a filler 2, a solar cell element 3, a lead wire 5, a terminal box 7, a solar cell back sheet 4, and an aluminum frame 8 are formed in this order in the thickness direction.

前面ガラス1は、光線透過率が良いこと、長期(約20年)にわたり優れた耐候性を持ち、光線透過率の減少が少ないこと、埃などが付着しにくいこと、傷が付きにくいこと及び水蒸気透過率が極めて少ないこと等の諸機能を有する必要があり、材質としてはガラスが一般的であるが、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂なども使用されている。   The front glass 1 has good light transmittance, excellent weather resistance over a long period of time (about 20 years), little decrease in light transmittance, resistance to dust and the like, resistance to scratches, and water vapor. It is necessary to have various functions such as extremely low transmittance. As a material, glass is generally used, but acrylic resin, polycarbonate resin, silicone resin, fluorine resin, and the like are also used.

充填材2としては、太陽光線の透過率が高いこと、長期の屋外放置などにより、光線透過率に低下などの物性変化がないこと、絶縁耐性が高く、他の材料を腐食しないこと及び急激な外気条件の変化などによる樹脂の亀裂、界面剥離などが発生しないこと等の諸機能を有する必要があり、ポリビニルブチラール樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂などが使用出来るが、エチレンー酢酸ビニル共重合体樹脂が好ましく用いられる。枠体8としては、一般的にはアルミニウム型材が使用される。   The filler 2 has a high transmittance of sunlight, no long-term outdoor standing, no change in physical properties such as a decrease in light transmittance, high insulation resistance, no corrosion of other materials, and abrupt It must have various functions such as the prevention of cracking of the resin due to changes in the outside air conditions, interfacial peeling, etc., and polyvinyl butyral resin, silicone resin, vinyl chloride resin, polyurethane resin, etc. can be used. A polymer resin is preferably used. As the frame 8, an aluminum mold is generally used.

本発明の太陽電池バックシート4及びこのバックシートを使用して作成した太陽電池モジュールの具体的な実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
本発明の太陽電池バックシートに用いるプラスチックフイルムとして、押出法により製造された、窒化アルミニウムの微粉末フィラーを含む、厚さ100μmのポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂フイルム(特殊PPSフィルム)9の片面にドライラミネート機により、固形分30重量%の武田薬品工業(株)製ポリウレタン系接着剤(主剤タケラックA515/硬化剤タケネートA50=10/1溶液)を乾燥状態での塗布量が4.0g/m2となるように塗布してアンカーコート層10を形成した。
Although the specific Example of the solar cell backsheet 4 of this invention and the solar cell module produced using this backsheet is described, this invention is not limited to these Examples.
<Example 1>
As a plastic film for use in the solar battery backsheet of the present invention, a polyphenylene sulfide (PPS) resin film (special PPS film) 9 having a thickness of 100 μm and containing a fine powder filler of aluminum nitride produced by extrusion is dried on one side. Using a laminating machine, a coating amount in a dry state of a polyurethane adhesive (base Takelac A515 / curing agent Takenate A50 = 10/1 solution) manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. with a solid content of 30% by weight is 4.0 g / m 2. As a result, the anchor coat layer 10 was formed.

この積層体を巻き取り式真空蒸着装置の送り出しロールに装着し、次いで、これをコーティングドラムの上に繰り出して、蒸着時の加工温度1000℃、冷却ドラム温度−40℃の条件で、酸化ケイ素を蒸着源に用い、抵抗加熱方式による反応真空蒸着法により、上記のポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂フィルムのアンカーコート層面に、膜厚500Åの酸化ケイ素の蒸着薄膜11を形成して本発明の太陽電池バックシート4を作成した。   This laminate is mounted on a take-up roll of a take-up vacuum deposition apparatus, and then fed out onto a coating drum, and silicon oxide is deposited under conditions of a processing temperature of 1000 ° C. and a cooling drum temperature of −40 ° C. The solar cell back of the present invention is formed by forming a silicon oxide vapor deposition thin film 11 having a thickness of 500 mm on the anchor coat layer surface of the polyphenylene sulfide (PPS) resin film by a reactive vacuum vapor deposition method using a resistance heating method. Sheet 4 was created.

続いて、前もって配線接続した太陽電池素子3を厚さ400μmのエチレンー酢酸ビニルの充填材シートを敷いた前面ガラス1の上に置き、その上から同材質の、もう一枚の充填材シートをかぶせ、その上に本発明の太陽電池バックシート4を無機酸化物蒸着面が下
になるようにかぶせ、減圧下で全体を150℃、10分間熱プレスして太陽電池バックシート4を融着一体化させ、端部をアルミニウムの枠体8で固定し、図1の構成の太陽電池モジュールを作成した。
<実施例2>
本発明の太陽電池バックシートに用いるプラスチックフイルムとして、押出法により製造された、窒化アルミニウムの微粉末フィラーを含む、厚さ50μmのポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂フイルム(特殊PPSフィルム)12の片面にドライラミネート機により、固形分30重量%の武田薬品工業(株)製ポリウレタン系接着剤(主剤タケラックA515/硬化剤タケネートA50=10/1溶液)を乾燥状態での塗布量が4.0g/m2となるように塗布してアンカーコート層13を形成した。
Subsequently, the solar cell element 3 connected in advance is placed on the front glass 1 on which a 400 μm-thick ethylene-vinyl acetate filler sheet is laid, and another filler sheet of the same material is placed thereon. Then, the solar cell back sheet 4 of the present invention is placed thereon so that the inorganic oxide deposition surface faces down, and the whole is heat-pressed at 150 ° C. for 10 minutes under reduced pressure, and the solar cell back sheet 4 is fused and integrated. Then, the end portion was fixed with an aluminum frame 8 to produce a solar cell module having the configuration shown in FIG.
<Example 2>
As a plastic film used for the solar battery backsheet of the present invention, a dry film is dried on one side of a polyphenylene sulfide (PPS) resin film (special PPS film) 12 having a thickness of 50 μm and containing a fine powder filler of aluminum nitride manufactured by an extrusion method. Using a laminating machine, a coating amount in a dry state of a polyurethane adhesive (base Takelac A515 / curing agent Takenate A50 = 10/1 solution) manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. with a solid content of 30% by weight is 4.0 g / m 2. As a result, the anchor coat layer 13 was formed.

この積層体を巻き取り式真空蒸着装置の送り出しロールに装着し、次いで、これをコーティングドラムの上に繰り出して、蒸着時の加工温度1000℃、冷却ドラム温度−40℃の条件で、酸化ケイ素を蒸着源に用い、抵抗加熱方式による反応真空蒸着法により、上記のポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂フィルムのアンカーコート層面に、膜厚500Åの酸化ケイ素の蒸着薄膜14を形成した。   This laminated body is mounted on a feed roll of a take-up vacuum deposition apparatus, and then this is fed out onto a coating drum, and silicon oxide is deposited under conditions of a processing temperature of 1000 ° C. and a cooling drum temperature of −40 ° C. during the deposition. A vapor deposition thin film 14 of silicon oxide having a thickness of 500 mm was formed on the anchor coat layer surface of the polyphenylene sulfide (PPS) resin film by a reactive vacuum vapor deposition method using a resistance heating method.

同様に作成した2枚のシートの片方の蒸着薄膜面に、前記と同一の接着剤を乾燥状態で4.0g/m2となるように塗布し、プラスチックフイルム11とプラスチックフイルム9とのそれぞれの蒸着薄膜面同士を貼り合わせ、本発明の太陽電池バックシート4を作成した。 Similarly, the same adhesive as described above was applied to one of the two deposited thin film surfaces of the two sheets so as to be 4.0 g / m 2 in a dry state, and each of the plastic film 11 and the plastic film 9 was applied. The vapor-deposited thin film surfaces were bonded together to produce the solar cell backsheet 4 of the present invention.

続いて、前もって配線接続した太陽電池素子3を厚さ400μmのエチレンー酢酸ビニルの充填材シートを敷いた前面ガラス1の上に置き、その上から同材質の、もう一枚の充填材シートをかぶせ、その上に本発明の太陽電池バックシート4をかぶせ、減圧下で全体を150℃、10分間熱プレスして太陽電池バックシート4を融着一体化させ、端部をアルミニウムの枠体8で固定し、図1の構成の太陽電池モジュールを作成した。
<比較例1>
太陽電池バックシートに用いるプラスチックフイルム9として、押出法により製造された、酸化チタンの微粉末白色顔料を含む、厚さ50μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フイルム23の片面にドライラミネート機により、固形分30重量%の武田薬品工業(株)製ポリウレタン系接着剤(主剤タケラックA515/硬化剤タケネートA50=10/1溶液)を乾燥状態での塗布量が4.0g/m2となるように塗布し、その上に金属箔21として厚さ20μmのアルミニウム箔を貼り合わせ、しかる後そのアルミニウム箔面に、前記と同一の接着剤を乾燥状態で4.0g/m2となるように塗布し、プラスチックフイルム9と同じ、酸化チタンの微粉末白色顔料を含む、厚さ100μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フイルム19を貼り合わせ、太陽電池バックシートを作成した。
Subsequently, the solar cell element 3 connected in advance is placed on the front glass 1 on which a 400 μm-thick ethylene-vinyl acetate filler sheet is laid, and another filler sheet of the same material is placed thereon. Then, the solar battery back sheet 4 of the present invention is placed thereon, and the whole is hot-pressed at 150 ° C. for 10 minutes under reduced pressure to fuse and integrate the solar battery back sheet 4. The solar cell module having the configuration shown in FIG. 1 was prepared.
<Comparative Example 1>
As a plastic film 9 used for a solar battery back sheet, a dry lamination machine is used to apply a 50 μm thick biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) resin film 23 containing a fine powder white pigment of titanium oxide produced by an extrusion method. The coating amount in the dry state of a polyurethane adhesive (main agent Takelac A515 / curing agent Takenate A50 = 10/1 solution) with a solid content of 30% by weight made by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. is 4.0 g / m 2. Then, an aluminum foil having a thickness of 20 μm is laminated thereon as the metal foil 21, and then the same adhesive as described above is applied to the aluminum foil surface so as to be 4.0 g / m 2 in a dry state. 100 μm-thick biaxially oriented polyethylene terrestrial film containing fine white powder of titanium oxide, which is the same as plastic film 9 A tarate (PET) resin film 19 was bonded to prepare a solar cell back sheet.

続いて、前もって配線接続した太陽電池素子3を厚さ400μmのエチレンー酢酸ビニルの充填材シートを敷いた前面ガラス1の上に置き、その上から同材質の、もう一枚の充填材シートをかぶせ、その上に太陽電池バックシートをかぶせ、減圧下で全体を150℃、10分間熱プレスして太陽電池バックシートを融着一体化させ、端部をアルミニウムの枠体8で固定し、図1の構成の太陽電池モジュールを作成した。
<比較例2>
太陽電池バックシートに用いるプラスチックフイルム24として、押出法により製造された、酸化チタンの微粉末白色顔料を含む、厚さ38μmのポリフッ化ビニル(PVF)樹脂フイルムの片面にドライラミネート機により、固形分30重量%の武田薬品工業(株)製ポリウレタン系接着剤(主剤タケラックA515/硬化剤タケネートA50=10/1溶液)を乾燥状態での塗布量が4.0g/m2となるように塗布した。
Subsequently, the solar cell element 3 connected in advance is placed on the front glass 1 on which a 400 μm-thick ethylene-vinyl acetate filler sheet is laid, and another filler sheet of the same material is placed thereon. Then, the solar battery back sheet is placed thereon, and the whole is heat-pressed under reduced pressure at 150 ° C. for 10 minutes to fuse and integrate the solar battery back sheet, and the ends are fixed with an aluminum frame 8. A solar cell module having the following configuration was created.
<Comparative example 2>
As a plastic film 24 used for a solar battery back sheet, a dry lamination machine is used for solid content on one side of a 38 μm-thick polyvinyl fluoride (PVF) resin film containing a fine powder white pigment of titanium oxide produced by an extrusion method. 30% by weight of Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. polyurethane adhesive (main product Takelac A515 / curing agent Takenate A50 = 10/1 solution) was applied so that the application amount in a dry state was 4.0 g / m 2 . .

その上に厚さ50μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フイルム26を貼り合わせ、しかる後そのPETフィルム面に、前記と同一の接着剤を乾燥状態で4.0g/m2となるように塗布し、酸化チタンの微粉末白色顔料を含む、厚さ38μmのポリフッ化ビニル(PVF)樹脂フイルム28を貼り合わせ、太陽電池バックシートを作成した。 A biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) resin film 26 having a thickness of 50 μm is laminated thereon, and then the same adhesive as above is dried to 4.0 g / m 2 on the PET film surface. The solar cell back sheet was produced by applying and bonding a 38 μm-thick polyvinyl fluoride (PVF) resin film 28 containing a fine powder white pigment of titanium oxide.

続いて、前もって配線接続した太陽電池素子3を厚さ400μmのエチレンー酢酸ビニルの充填材シートを敷いた前面ガラス1の上に置き、その上から同材質の、もう一枚の充填材シートをかぶせ、その上に太陽電池バックシートをかぶせ、減圧下で全体を150℃、10分間熱プレスして太陽電池バックシートを融着一体化させ、端部をアルミニウムの枠体8で固定し、図1の構成の太陽電池モジュールを作成した。
<比較例3>
太陽電池バックシートに用いるプラスチックフイルム29として、押出法により製造された、酸化チタンの微粉末白色顔料を含む、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フイルムの片面にドライラミネート機により、固形分30重量%の武田薬品工業(株)製ポリウレタン系接着剤(主剤タケラックA515/硬化剤タケネートA50=10/1溶液)を乾燥状態での塗布量が4.0g/m2となるように塗布した。
Subsequently, the solar cell element 3 connected in advance is placed on the front glass 1 on which a 400 μm-thick ethylene-vinyl acetate filler sheet is laid, and another filler sheet of the same material is placed thereon. Then, the solar battery back sheet is placed thereon, and the whole is heat-pressed under reduced pressure at 150 ° C. for 10 minutes to fuse and integrate the solar battery back sheet, and the ends are fixed with an aluminum frame 8. A solar cell module having the following configuration was created.
<Comparative Example 3>
As a plastic film 29 used for a solar battery backsheet, a solid content of 30 μm on one side of a polyethylene terephthalate (PET) resin film having a fine powdery white pigment of titanium oxide produced by an extrusion method and having a thickness of 30 μm. A polyurethane adhesive (main agent Takelac A515 / curing agent Takenate A50 = 10/1 solution) manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. by weight was applied so that the coating amount in a dry state was 4.0 g / m 2 .

その上に厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フイルム33にアンカーコート層32を介して酸化ケイ素31を蒸着したフィルムを貼り合わせ、しかる後そのPETフィルム面に、前記と同一の接着剤を乾燥状態で4.0g/m2となるように塗布し、酸化チタンの微粉末白色顔料を含む、厚さ50μmのPET樹脂フイルム35を貼り合わせ、太陽電池バックシートを作成した。 A film obtained by depositing silicon oxide 31 on the biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) resin film 33 having a thickness of 12 μm is bonded to the PET film surface through the anchor coat layer 32, and then the same adhesion as described above is applied to the PET film surface. The agent was applied in a dry state to 4.0 g / m 2, and a 50 μm thick PET resin film 35 containing a fine powdered white pigment of titanium oxide was bonded to prepare a solar cell back sheet.

続いて、前もって配線接続した太陽電池素子3を厚さ400μmのエチレンー酢酸ビニルの充填材シートを敷いた前面ガラス1の上に置き、その上から同材質の、もう一枚の充填材シートをかぶせ、その上に太陽電池バックシートをかぶせ、減圧下で全体を150℃、10分間熱プレスして太陽電池バックシートを融着一体化させ、端部をアルミニウムの枠体8で固定し、図1の構成の太陽電池モジュールを作成した。   Subsequently, the solar cell element 3 connected in advance is placed on the front glass 1 on which a 400 μm-thick ethylene-vinyl acetate filler sheet is laid, and another filler sheet of the same material is placed thereon. Then, the solar battery back sheet is placed thereon, and the whole is heat-pressed under reduced pressure at 150 ° C. for 10 minutes to fuse and integrate the solar battery back sheet, and the ends are fixed with an aluminum frame 8. A solar cell module having the following configuration was created.

<評価>実施例1、2及び比較例1〜3で作成した太陽電池バックシートを用いてASTM E1570に準拠して定常比較法で厚み方向の熱伝導率を測定した。   <Evaluation> The thermal conductivity in the thickness direction was measured by a steady comparison method based on ASTM E1570 using the solar battery backsheets prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3.

<評価>実施例1、2及び比較例1〜3で作成した太陽電池モジュールを用いて、JIS−C8913にもとづいた最大出力等の電池特性試験を実施し測定した。 <Evaluation> Using the solar cell modules prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, a battery characteristic test such as maximum output based on JIS-C8913 was carried out and measured.

積層体のバリア性及び電気絶縁性の判定:相対優劣
積層体の熱伝導率判定:◎→10W/mK以上 ○→1〜10W/mK ×→1W/mK未満
電池素子の出力判定:◎→出力低下3%未満 ○→出力低下3〜5% ×→出力低下5%以上
実施例1と実施例2の評価結果からは無機酸化物蒸着層の積層回数がバリア性を向上させる効果があること、特殊PPSフィルムをバックシートに使用することにより通常のプラスチックフィルムの場合に比べて熱伝導率の向上と出力低下の抑制ができることが明らかになった。
Determination of barrier property and electrical insulation of laminate: Relative superiority / decision Thermal conductivity of laminate: 積 層 → 10 W / mK or more ○ → 1-10 W / mK × → less than 1 W / mK Battery element output judgment: ◎ → Output Less than 3% decrease ○ → Output decrease 3-5% × → Output decrease 5% or more From the evaluation results of Example 1 and Example 2, the number of lamination of the inorganic oxide vapor deposition layer has an effect of improving the barrier property, It has been clarified that the use of a special PPS film for the back sheet can improve the thermal conductivity and suppress the decrease in output as compared with the case of a normal plastic film.

実施例2と比較例1の評価結果から、フィラーとして窒化アルミニウムの微粉末を含む
ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂フィルムを用いた構成の太陽電池バックシートでは、アルミニウム箔を含む積層シートの場合に比べて、バリア性が同等水準であること、熱伝導率が上昇することと、それをバックシートに用いて作成した太陽電池モジュールでは太陽電池素子の出力低下がさらに抑制されることが明らかになった。
From the evaluation results of Example 2 and Comparative Example 1, in the solar cell backsheet having the configuration using the polyphenylene sulfide (PPS) resin film containing the fine powder of aluminum nitride as the filler, compared with the case of the laminated sheet containing the aluminum foil. It has been clarified that the barrier property is the same level, the thermal conductivity is increased, and that the output of the solar cell element is further suppressed in the solar cell module produced by using it as a back sheet.

以上の結果より、本発明の太陽電池バックシートからは、耐熱性、耐候性、水蒸気や酸素ガス等に関するガスバリア性、耐久性その他諸物性に優れ、かつ良好な製造性及びコスト性を有する、太陽電池モジュールを得ることが出来る。   From the above results, the solar cell backsheet of the present invention is excellent in heat resistance, weather resistance, gas barrier properties relating to water vapor, oxygen gas, etc., durability and other physical properties, and has good manufacturability and cost. A battery module can be obtained.

特に、バリア性を確保しつつモジュール内部での発熱を外部に放散させることによって温度上昇を防ぎ、温度上昇による構成要素の劣化を防止し、出力低下を抑制することが効果的に出来る太陽電池モジュールの提供が可能となった。   In particular, a solar cell module that can effectively prevent a rise in temperature by dissipating heat generated inside the module to the outside while ensuring barrier properties, prevent deterioration of components due to a rise in temperature, and effectively suppress a drop in output Is now available.

太陽電池モジュールの一例の構成断面説明図である。It is composition cross-sectional explanatory drawing of an example of a solar cell module. 本発明の太陽電池バックシートの一例の構成断面説明図である。It is composition cross-sectional explanatory drawing of an example of the solar cell backsheet of this invention. 本発明の太陽電池バックシートの一例の構成断面説明図である。It is composition cross-sectional explanatory drawing of an example of the solar cell backsheet of this invention. 比較例の太陽電池バックシートの一例の構成断面説明図である。It is composition cross-sectional explanatory drawing of an example of the solar cell backsheet of a comparative example. 比較例の太陽電池バックシートの一例の構成断面説明図である。It is composition cross-sectional explanatory drawing of an example of the solar cell backsheet of a comparative example. 比較例の太陽電池バックシートの一例の構成断面説明図である。It is composition cross-sectional explanatory drawing of an example of the solar cell backsheet of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1…前面ガラス
2…充填材
3…太陽電池セル
4…バックシート
5…リード線
6…シール剤
7…端子箱
8…アルミ枠
9…特殊PPS100μm
10…アンカー層
11…無機酸化物蒸着層
12…特殊PPS50μm
13…アンカー層
14…無機酸化物蒸着層
15…接着剤層
16…無機酸化物蒸着層
17…アンカー層
18…特殊PPS50μm
19…白PET100μm
20…接着剤層
21…アルミニウム箔20μm
22…接着剤層
23…白PET50μm
24…白PVF38μm
25…接着剤層
26…PET50μm
27…接着剤層
28…白PVF38μm
29…白PET50μm
30…接着剤層
31…無機酸化物蒸着層
32…アンカーコート層
33…PET12μm
34…接着剤層
35…白PET50μm
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Front glass 2 ... Filler 3 ... Solar cell 4 ... Back sheet 5 ... Lead wire 6 ... Sealing agent 7 ... Terminal box 8 ... Aluminum frame 9 ... Special PPS100micrometer
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Anchor layer 11 ... Inorganic oxide vapor deposition layer 12 ... Special PPS50micrometer
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Anchor layer 14 ... Inorganic oxide vapor deposition layer 15 ... Adhesive layer 16 ... Inorganic oxide vapor deposition layer 17 ... Anchor layer 18 ... Special PPS50micrometer
19 ... White PET 100μm
20 ... Adhesive layer 21 ... Aluminum foil 20 μm
22 ... Adhesive layer 23 ... White PET 50μm
24 ... White PVF 38μm
25 ... Adhesive layer 26 ... PET 50μm
27 ... Adhesive layer 28 ... White PVF 38μm
29 ... White PET 50μm
30 ... Adhesive layer 31 ... Inorganic oxide vapor deposition layer 32 ... Anchor coat layer 33 ... PET 12 μm
34 ... Adhesive layer 35 ... White PET 50 μm

Claims (4)

太陽電池モジュールの裏面保護に用いられるシートであって、熱伝導性フィラーを含むプラスチックフィルムが積層された積層体であることを特徴とする太陽電池バックシート   A solar cell back sheet, which is a sheet used for protecting the back surface of a solar cell module, and is a laminate in which a plastic film containing a heat conductive filler is laminated. 熱伝導性フィラーを含むプラスチックフィルムの少なくとも片面に無機酸化物の蒸着薄膜層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池バックシート   The solar cell backsheet according to claim 1, wherein a vapor-deposited thin film layer of an inorganic oxide is formed on at least one surface of a plastic film containing a thermally conductive filler. 熱伝導性フィラーが少なくとも、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムのいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池バックシート   The solar cell backsheet according to claim 1 or 2, wherein the thermally conductive filler is at least one of silicon oxide, aluminum oxide, boron nitride, silicon nitride, and aluminum nitride. 裏面保護に、請求項1〜3のいずれか1項記載の太陽電池バックシートを用いたことを特徴とする太陽電池モジュール   A solar cell module using the solar cell backsheet according to any one of claims 1 to 3 for back surface protection.
JP2008009132A 2008-01-18 2008-01-18 Solar cell back sheet and solar cell module Pending JP2009170772A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008009132A JP2009170772A (en) 2008-01-18 2008-01-18 Solar cell back sheet and solar cell module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008009132A JP2009170772A (en) 2008-01-18 2008-01-18 Solar cell back sheet and solar cell module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009170772A true JP2009170772A (en) 2009-07-30

Family

ID=40971606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008009132A Pending JP2009170772A (en) 2008-01-18 2008-01-18 Solar cell back sheet and solar cell module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009170772A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011052290A1 (en) * 2009-10-27 2011-05-05 東レ株式会社 Polyethylene terephthalate composition, manufacturing method therefor, and polyethylene terephthalate film
JP2011096989A (en) * 2009-11-02 2011-05-12 Keiwa Inc Heat radiation sheet for back of solar cell module, and solar cell module using the same
JP2011228382A (en) * 2010-04-16 2011-11-10 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Solar cell backside protection sheet and solar cell module
JP2011228381A (en) * 2010-04-16 2011-11-10 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Solar cell backside protection sheet and solar cell module
WO2011145599A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 東レフィルム加工株式会社 Backside protective sheet for solar cell module
WO2012021279A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Madico, Inc. Backing sheet for photovoltaic modules
JP2012134273A (en) * 2010-12-21 2012-07-12 Panasonic Corp Backsheet for solar cell panel and solar cell panel using the same
JP2014502033A (en) * 2010-06-08 2014-01-23 アメレイジア、インターナショナル テクノロジー、インク. Solar cell interconnection, module, panel and method thereof
JP2014502788A (en) * 2010-12-28 2014-02-03 ヨウル チョン ケミカル カンパニー, リミテッド Back sheet for solar cell and method for producing the same
JP2015185595A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 凸版印刷株式会社 Solar battery module
WO2015190929A1 (en) 2014-06-12 2015-12-17 Olympic Holding B.V. Photovoltaic panels
US9735298B2 (en) 2007-02-16 2017-08-15 Madico, Inc. Backing sheet for photovoltaic modules

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8507029B2 (en) 2007-02-16 2013-08-13 Madico, Inc. Backing sheet for photovoltaic modules
US9735298B2 (en) 2007-02-16 2017-08-15 Madico, Inc. Backing sheet for photovoltaic modules
WO2011052290A1 (en) * 2009-10-27 2011-05-05 東レ株式会社 Polyethylene terephthalate composition, manufacturing method therefor, and polyethylene terephthalate film
US9056956B2 (en) 2009-10-27 2015-06-16 Toray Industries, Inc. Polyethylene terephthalate composition, manufacturing method therefor, and polyethylene terephthalate film
JP5648629B2 (en) * 2009-10-27 2015-01-07 東レ株式会社 Polyethylene terephthalate composition, method for producing the same, and polyethylene terephthalate film
JP2011096989A (en) * 2009-11-02 2011-05-12 Keiwa Inc Heat radiation sheet for back of solar cell module, and solar cell module using the same
CN102064226A (en) * 2009-11-02 2011-05-18 惠和株式会社 Heat dissipation sheet for the back face of solar battery module, and solar battery module using the same
JP2011228382A (en) * 2010-04-16 2011-11-10 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Solar cell backside protection sheet and solar cell module
JP2011228381A (en) * 2010-04-16 2011-11-10 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd Solar cell backside protection sheet and solar cell module
EP2573824A4 (en) * 2010-05-20 2015-08-19 Toray Advanced Film Co Ltd Backside protective sheet for solar cell module
CN102906885A (en) * 2010-05-20 2013-01-30 东丽薄膜先端加工股份有限公司 Backside protective sheet for solar cell module
JP5747353B2 (en) * 2010-05-20 2015-07-15 東レフィルム加工株式会社 Back protection sheet for solar cell module
CN102906885B (en) * 2010-05-20 2016-01-27 东丽薄膜先端加工股份有限公司 Solar module backside protective sheet
WO2011145599A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 東レフィルム加工株式会社 Backside protective sheet for solar cell module
JP2014502033A (en) * 2010-06-08 2014-01-23 アメレイジア、インターナショナル テクノロジー、インク. Solar cell interconnection, module, panel and method thereof
WO2012021279A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Madico, Inc. Backing sheet for photovoltaic modules
JP2012134273A (en) * 2010-12-21 2012-07-12 Panasonic Corp Backsheet for solar cell panel and solar cell panel using the same
JP2014502788A (en) * 2010-12-28 2014-02-03 ヨウル チョン ケミカル カンパニー, リミテッド Back sheet for solar cell and method for producing the same
JP2015185595A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 凸版印刷株式会社 Solar battery module
WO2015190929A1 (en) 2014-06-12 2015-12-17 Olympic Holding B.V. Photovoltaic panels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009170772A (en) Solar cell back sheet and solar cell module
JP5365140B2 (en) Solar battery backsheet
JP5301107B2 (en) Back sheet for solar cell module and solar cell module using the same
JP6286736B2 (en) Back contact type solar cell module
US8222514B2 (en) Backskin material for solar energy modules
KR101236016B1 (en) Backsheet for solar battery and preparation method thereof
JP5214087B2 (en) Back sheet for solar cell module and solar cell module using the same
JP2009267294A (en) Backsheet for solar cell module
KR101487962B1 (en) Back sheet for solar cell module
JP6716945B2 (en) Solar cell module with snow melting function
JP2008085293A (en) Back sheet for photovoltaic cell module and photovoltaic cell module employing the same
JP2009170770A (en) Solar cell back sheet and solar cell module
JP5156172B2 (en) Back sheet for solar cell module and solar cell module using the same
JP2010165873A (en) Rear surface protective sheet and solar battery module using the same
KR20130062539A (en) Back sheet for a solar cell having an excellent heat releasing property and the preparing process thereof
JP2010232513A (en) Back protective sheet for solar cell module, and solar cell module
KR20130006835A (en) Back sheet for a solar cell having an excellent heat releasing property and the preparing process thereof
KR101602290B1 (en) Back sheet for solar cell module and solar cell module including the same
JP2009170771A (en) Solar cell back sheet and solar cell module
EP2535947A1 (en) Solar cell module and production method for solar cell module
JP2010109038A (en) Solar cell back sheet, and solar cell module
JP2012204458A (en) Method for manufacturing solar cell module
KR101782441B1 (en) Back sheet for solar cell module and solar cell module including the same
KR20120088972A (en) Multi-layered film and Photovoltaic Modules comprising the same
WO2013129324A1 (en) Protective sheet for solar cell, production method therefor, and solar cell module