JP2012004416A - Steel plate integrated solar cell module and method of manufacturing the same - Google Patents

Steel plate integrated solar cell module and method of manufacturing the same Download PDF

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充彦 和泉
Akihiko Furuta
彰彦 古田
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佐藤　　進
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steel plate integrated solar cell module excellent in insulation quality, corrosion resistance (weather resistance), workability, and adhesion.SOLUTION: This steel plate integrated solar cell module has a fluorine-based resin coating layer on at least one surface of a steel plate, at least one side of the fluorine-based resin coating layer is subjected to corona discharge treatment, and the fluorine-based resin coating layer is bonded to the lower surface part of a sheet type solar cell module. The average thickness of the fluorine-based coating layer is preferably 15-250 μm. The lower surface part of the sheet type solar module is preferably made of a fluorine-based resin, and is preferably integrated with the fluorine-based resin coating layer by bonding them through an adhesive layer. The end portion of the sheet type solar cell module (a portion having no solar cell element) may be bonded by thermal fusion of a fluorine-based resin film. The steel plate serving as a base material is preferably a molten zinc-based plated steel plate or a painted molten zinc-based plated steel plate from a viewpoint of corrosion resistance.

Description

本発明は、接着性や絶縁性、耐食性、加工性、耐候性に優れた鋼板一体型太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a steel sheet integrated solar cell module excellent in adhesion, insulation, corrosion resistance, workability, and weather resistance, and a method for producing the same.

近年、地球環境の保全の要望が強く、炭酸ガスの排出規制が強化されるようになり、自然エネルギーの利用が活発となっている。なかでも、太陽光を利用した発電が注目され、太陽電池の性能向上にも影響されて、屋根等に太陽電池を多数敷設して、太陽光発電を行うようになっている。
このような状況から、施工性の改善等を目的に、太陽電池と屋根用材料とを一体化した太陽電池一体型屋根材の開発が要望されていた。このような要望に対し、例えば、特許文献１には、ソーラー屋根材が提案されている。特許文献１に記載された技術は、主板の中間に、下方に屈曲成形された両段部を介し一段低くなる中間平坦部を形成し、主板の両側には屈曲結合部が形成された鉄系薄鋼板製の屋根板本体と、中間平坦部上に載置貼着されたソーラーと、該ソーラー上に固定されたガラス板又は硬質プラスチックからなるソーラー屋根板である。特許文献１に記載された技術では、ソーラーは、結晶系の太陽電池セルを上下でEVA（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂で被覆されるとともに、EVA樹脂の下側に絶縁シートが、さらにその下側にEVA樹脂が設けられた構造となっている。そして、特許文献１に記載された技術では、ソーラーは、段部を介して低くなる中間平坦部のみを形成した状態の屋根板本体とともに、真空加熱され、該中間平坦部にソーラーのEVA樹脂を熱圧着して、ソーラーを屋根板本体に貼着固定し、その後に、屋根板本体の両端部に屈曲結合部を形成するとしている。これにより、強度性に優れ、施工が容易で、かつ安価な、デザイン性や耐風圧性にも優れた、ソーラー屋根板を提供できるとしている。 In recent years, there has been a strong demand for conservation of the global environment, carbon dioxide emission regulations have been strengthened, and the use of natural energy has become active. In particular, power generation using sunlight has attracted attention, and it is also influenced by the improvement in the performance of solar cells, so that a large number of solar cells are laid on a roof or the like to perform solar power generation.
Under such circumstances, for the purpose of improving workability and the like, there has been a demand for the development of a solar cell integrated roof material in which a solar cell and a roof material are integrated. In response to such a demand, for example, Patent Document 1 proposes a solar roof material. The technique described in Patent Document 1 is an iron system in which an intermediate flat portion that is lowered by one step is formed in the middle of the main plate via both step portions that are bent downward, and bent joint portions are formed on both sides of the main plate. It is a solar roof plate made of a thin steel plate roof plate body, a solar mounted on and attached to an intermediate flat portion, and a glass plate or hard plastic fixed on the solar. In the technique described in Patent Document 1, the solar is coated with EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) resin on the upper and lower sides of a crystalline solar cell, and an insulating sheet is further provided on the lower side of the EVA resin. It has a structure with EVA resin underneath. In the technique described in Patent Document 1, the solar is vacuum heated together with the roof plate body in a state where only the intermediate flat portion that is lowered through the stepped portion is formed, and solar EVA resin is applied to the intermediate flat portion. It is assumed that the solar is adhered and fixed to the roof plate body by thermocompression bonding, and then bent joints are formed at both ends of the roof plate body. As a result, it is possible to provide a solar roof plate that is excellent in strength, easy to construct, and inexpensive, and that is excellent in design and wind pressure resistance.

また、特許文献２には、薄膜太陽電池を屋根材の前壁および上面の両面域にまたがって敷設した屋根材一体型太陽電池モジュールが提案されている。特許文献２に記載された技術では、太陽電池モジュールを、フレキシブルな基板とし、薄型太陽電池等をシート状の封止材および耐候性の表面保護材でサンドイッチ状に封止した構成として、屋根材の表面に貼り付けている。封止材としては、EVA（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂が、表面保護材としてはETFEなどのフッ素系樹フィルムが例示されている。これにより、ロール曲げ、型曲げ加工を施すことが容易になるとしている。特許文献２に記載された技術では、太陽電池モジュールの屋根材への貼り付けは、屋根材が平板状態であるときに行い、その後に曲げ加工するとしている。   Patent Document 2 proposes a roof material integrated solar cell module in which thin-film solar cells are laid across the front wall and the upper surface of the roof material. In the technique described in Patent Document 2, a solar cell module is used as a flexible substrate, and a thin solar cell or the like is sealed in a sandwich shape with a sheet-like sealing material and a weather-resistant surface protective material. It is pasted on the surface. Examples of the sealing material include EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) resin, and examples of the surface protection material include fluorine-based resin films such as ETFE. This makes it easy to perform roll bending and die bending. In the technique described in Patent Document 2, the solar cell module is attached to the roofing material when the roofing material is in a flat plate state and then bent.

特開2002−194858号公報JP 2002-194858 JP 特開2004−87769号公報JP 2004-87769 A

最近では、太陽電池モジュールに使用される太陽電池素子としては、軽量性、加工性の点から、シート型の薄膜アモルファス系太陽電池が広く使われている。このようなシート型の太陽電池素子を封止材で挟み込んだ太陽電池モジュール（ソーラー）を、特許文献１に記載された技術では、ソーラーの封止材であるEVA樹脂を熱圧着して、屋根板本体に貼着固定している。また、特許文献２に記載された技術では、シート型の太陽電池素子を封止材で挟み込んだ太陽電池モジュールを、接着剤で、屋根板本体に貼り付けている。接着剤としては、一般的に、シリコン系接着剤が使用されている。
しかしながら、引用文献１，２に記載された技術において、太陽電池モジュールで封止材として使用されているEVA樹脂（エチレン−酢酸ビニル共重合体）は、耐候性や耐熱性が悪く、長期間屋外で放置された場合、屋根用鋼板との密着性が不十分となるという問題があった。また、一般的に接着剤として使用されるシリコン系接着剤は、接着端面から、水等の侵入により、長期間の使用で剥離することが懸念され、接着性に問題を残していた。
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、絶縁性、耐食性（耐候性）、加工性に優れ、かつ密着性にも優れた鋼板一体型太陽電池モジュールおよび鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 Recently, as a solar cell element used for a solar cell module, a sheet-type thin film amorphous solar cell is widely used from the viewpoint of lightness and workability. A solar cell module (solar) in which such a sheet-type solar cell element is sandwiched between encapsulants is a technique described in Patent Document 1, in which an EVA resin, which is a solar encapsulant, is thermocompression bonded to a roof. Affixed to the plate body. Moreover, in the technique described in Patent Document 2, a solar cell module in which a sheet-type solar cell element is sandwiched between sealing materials is attached to a roof plate body with an adhesive. In general, a silicon-based adhesive is used as the adhesive.
However, in the technologies described in the cited documents 1 and 2, EVA resin (ethylene-vinyl acetate copolymer) used as a sealing material in solar cell modules has poor weather resistance and heat resistance, and has been outdoors for a long time. When left alone, there is a problem that the adhesion to the steel plate for roof becomes insufficient. Further, a silicon adhesive generally used as an adhesive has a concern that it may be peeled off for a long period of time due to intrusion of water or the like from an adhesion end face, leaving a problem in adhesiveness.
The present invention solves the problems of the prior art, and has excellent insulation, corrosion resistance (weather resistance), excellent workability, and excellent adhesion, and a method for producing a steel plate integrated solar cell module The purpose is to provide.

本発明者らは、上記した目的を達成するために、鋼板一体型太陽電池モジュールの密着性、とくに太陽電池モジュールと基板である鋼板との密着性に及ぼす各種要因について、鋭意研究した。その結果、基板である鋼板の表面にフッ素系樹脂被覆層を形成し、該フッ素系樹脂被覆層の片面または両面にコロナ放電処理を施し、そのフッ素系樹脂被覆層を介して太陽電池モジュールと鋼板を接着することが、密着性向上に有効であることに想到した。
そして、上記したことに加えて、さらにシート型太陽電池モジュールとして、フッ素系樹脂フィルムで太陽電池素子をサンドイッチ状に包封したものを使用するか、あるいは少なくとも保護シートとしてフッ素系樹脂フィルムで覆われたものを使用して、太陽電池モジュールの端部を樹脂の熱融着により接着することにより、太陽電池モジュールと基板である鋼板との密着性が顕著に向上することを見出した。
本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次の通りである。
（１）鋼板の上層に、シート型太陽電池モジュールを配設してなる鋼板一体型太陽電池モジュールであって、前記鋼板の少なくとも一方の表面に、フッ素系樹脂被覆層を有し、該フッ素系樹脂被覆層の片面または両面がコロナ放電処理され、該フッ素系樹脂被覆層と前記シート型太陽電池モジュールの下面部分とを接着してなることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュール。
（２）（１）において、前記シート型太陽電池モジュールの下面部分が、前記フッ素系樹脂被覆層に、接着剤層を介して接着されてなることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュール。
（３）（１）または（２）において、前記フッ素系樹脂被覆層の平均厚みが15〜250μmであることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュール。
（４）（１）ないし（３）のいずれかにおいて、前記シート型太陽電池モジュールが、フッ素系樹脂フィルムで該シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子をサンドイッチ状に包封したものであることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュール。
（５）（１）ないし（３）のいずれかにおいて、前記シート型太陽電池モジュールが、該シート型太陽電池モジュールの保護シートとしてフッ素系樹脂フィルムで覆われてなることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュール。
（６）（４）または（５）において、前記フッ素系樹脂被覆層と前記シート型太陽電池モジュールの下面部分との接着が、前記太陽電池素子の存在する部分では接着剤層を介しての接着とし、前記太陽電池素子の存在しない部分では前記フッ素系樹脂フィルムの熱融着による接着とすることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュール。
（７）（１）ないし（６）のいずれかにおいて、前記鋼板が、溶融亜鉛系めっき鋼板または塗装溶融亜鉛系めっき鋼板とすることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュール。
（８）基材である鋼板に、該鋼板の少なくとも一方の表面にフッ素系樹脂被覆層を形成し被覆鋼板とする被覆層形成工程と、該被覆鋼板のフッ素系樹脂被覆層にシート型太陽電池モジュールの下面側を接着し、シート型太陽電池モジュールと鋼板とを一体化する一体化形成工程と、を順次施す鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法であって、前記被覆層形成工程を、前記鋼板を前記フッ素系樹脂の融点以上に加熱し、該加熱された鋼板に、片面または両面にコロナ放電処理を施された前記フッ素系樹脂のフィルムを圧着し、乾燥焼付けを行ったのち、該鋼板を冷却して該鋼板表面にフッ素系樹脂被覆層を形成する工程、または、前記鋼板に接着剤を塗布し、該接着剤を塗布された鋼板に、片面または両面にコロナ放電処理を施された前記フッ素系樹脂のフィルムを圧着し、ついで該鋼板を冷却して該鋼板表面にフッ素系樹脂被覆層を形成する工程とし、前記一体化工程における接着を、前記シート型太陽電池モジュールの下面側の全面に接着剤を塗布し接着剤層を介しての接着とするか、あるいは、前記シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子が存在する領域は、シリコン系接着剤を塗布し接着剤層を介しての接着とし、太陽電池素子が存在しない領域は、前記フッ素系樹脂の熱融着を利用した接着とする、ことを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。
（９）（８）において、前記シート型太陽電池モジュールが、該シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子をフッ素系樹脂フィルムでサンドイッチ状に包封したものであることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。
（１０）（８）において、前記シート型太陽電池モジュールが、少なくとも該シート型太陽電池モジュールの上面側がフッ素系樹脂フィルムで覆われてなるシート型太陽電池モジュールであることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。
（１１）（９）ないし（１０）のいずれかにおいて、前記シート型太陽電池モジュールと前記鋼板との接着において使用するフッ素系樹脂フィルムに、コロナ放電処理を施すことを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。
（１２）（８）ないし（１１）のいずれかにおいて、前記鋼板が、溶融亜鉛系めっき鋼板または塗装溶融亜鉛系めっき鋼板とすることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。 In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors diligently studied various factors affecting the adhesion of a steel plate integrated solar cell module, particularly the adhesion between the solar cell module and a steel plate as a substrate. As a result, a fluorine-based resin coating layer is formed on the surface of the steel plate as a substrate, and one or both surfaces of the fluorine-based resin coating layer are subjected to corona discharge treatment, and the solar cell module and the steel plate are interposed through the fluorine-based resin coating layer. It was conceived that adhering is effective in improving adhesion.
Further, in addition to the above, a sheet type solar cell module in which solar cell elements are sandwiched with a fluorine resin film is used, or at least a protective sheet is covered with a fluorine resin film. It was found that the adhesiveness between the solar cell module and the steel plate as the substrate is remarkably improved by bonding the end portions of the solar cell module by thermal fusion of resin.
The present invention has been completed based on such findings and further studies. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A steel plate integrated solar cell module in which a sheet type solar cell module is disposed on an upper layer of a steel plate, and having a fluorine resin coating layer on at least one surface of the steel plate, One or both surfaces of the resin coating layer are subjected to corona discharge treatment, and the fluororesin coating layer and the lower surface portion of the sheet type solar cell module are bonded together.
(2) The steel sheet integrated solar cell module according to (1), wherein a lower surface portion of the sheet type solar cell module is bonded to the fluororesin coating layer via an adhesive layer.
(3) The steel sheet integrated solar cell module according to (1) or (2), wherein the fluororesin coating layer has an average thickness of 15 to 250 μm.
(4) In any one of (1) to (3), the sheet type solar cell module is obtained by encapsulating a solar cell element of the sheet type solar cell module in a sandwich shape with a fluorine-based resin film. A steel sheet integrated solar cell module.
(5) In any one of (1) to (3), the sheet type solar cell module is covered with a fluororesin film as a protective sheet of the sheet type solar cell module. Solar cell module.
(6) In (4) or (5), the adhesion between the fluororesin coating layer and the lower surface portion of the sheet-type solar cell module is performed through the adhesive layer in the portion where the solar cell element is present. And a solar cell module integrated with a steel sheet, wherein the portion where the solar cell element does not exist is bonded by thermal fusion of the fluororesin film.
(7) In any one of (1) to (6), the steel plate is a hot dip galvanized steel plate or a painted hot dip galvanized steel plate.
(8) A coating layer forming step in which a fluorine-based resin coating layer is formed on at least one surface of the steel plate as a substrate to form a coated steel plate, and a sheet-type solar cell is formed on the fluorine-based resin coating layer of the coated steel plate A method of manufacturing a steel sheet integrated solar cell module, in which the lower surface side of the module is bonded and the sheet type solar cell module and the steel sheet are integrated, and the coating layer forming step The steel sheet is heated to the melting point or higher of the fluororesin, the film of the fluororesin subjected to corona discharge treatment on one or both sides is pressure-bonded to the heated steel sheet, and dried and baked. Or a step of forming a fluororesin coating layer on the surface of the steel sheet, or by applying an adhesive to the steel sheet, and the steel sheet coated with the adhesive was subjected to corona discharge treatment on one or both sides. Above Bonding a film of a fluorine-based resin, then cooling the steel plate to form a fluorine-based resin coating layer on the surface of the steel plate, and bonding in the integration step is performed on the lower surface side of the sheet type solar cell module Adhesive is applied to the entire surface and adhesion is made through an adhesive layer, or the region where the solar cell element of the sheet type solar cell module is present is applied with a silicon-based adhesive through the adhesive layer. The method of manufacturing a steel sheet integrated solar cell module is characterized in that the region where the solar cell element does not exist is bonded using thermal fusion of the fluororesin.
(9) In the sheet-type solar cell module according to (8), the sheet-type solar cell module is obtained by encapsulating solar cell elements of the sheet-type solar cell module in a sandwich shape with a fluorine-based resin film. Manufacturing method of battery module.
(10) In (8), the sheet type solar cell module is a sheet type solar cell module in which at least the upper surface side of the sheet type solar cell module is covered with a fluororesin film. Manufacturing method of solar cell module.
(11) In any one of (9) to (10), a steel sheet-integrated solar battery, wherein a corona discharge treatment is applied to a fluorine-based resin film used for bonding the sheet-type solar cell module and the steel sheet. Manufacturing method of battery module.
(12) In any one of (8) to (11), the steel sheet is a hot-dip galvanized steel sheet or a painted hot-dip galvanized steel sheet.

本発明によれば、鋼板一体型太陽電池モジュールは、耐候性、耐食性等の耐久性に加えて、鋼板と太陽光電池モジュールとの密着性に優れた鋼板一体型太陽電池モジュールを、容易にしかも安価で、信頼性高く製造でき、産業上格段の効果を奏する。また、本発明になる鋼板一体型太陽光発電モジュールは、屋根材、外壁材、さらには高速道路等の遮音壁、などとして広く利用可能であるという効果がある。   According to the present invention, a steel plate integrated solar cell module is a steel plate integrated solar cell module that has excellent adhesion between the steel plate and the solar cell module in addition to durability such as weather resistance and corrosion resistance. Therefore, it can be manufactured with high reliability and has a remarkable industrial effect. Moreover, the steel plate integrated solar power generation module according to the present invention has an effect that it can be widely used as a roofing material, an outer wall material, and a sound insulation wall such as an expressway.

本発明の鋼板一体型太陽光発電モジュールの断面の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the cross section of the steel plate integrated solar power generation module of this invention. 本発明で使用する、基板である鋼板の表面にフッ素系樹脂被覆層を形成した断面状況の一例を、模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the cross-sectional condition which formed the fluororesin coating layer on the surface of the steel plate which is a board | substrate used by this invention. 本発明で使用するシート型太陽電池モジュールの断面の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the cross section of the sheet type solar cell module used by this invention.

本発明の鋼板一体型太陽電池モジュールは、鋼板の上層に、シート型太陽電池モジュールを配設してなるモジュールである。
基材として使用する鋼板は、特に限定する必要はないが、耐食性の観点から、鋼板表面に亜鉛系めっき層を有する亜鉛系めっき鋼板とすることが好ましい。なお、亜鉛系めっき層の上層としてさらに塗装膜を有する、塗装亜鉛系めっき鋼板としてもよい。 The steel sheet integrated solar cell module of the present invention is a module in which a sheet type solar cell module is disposed on the upper layer of a steel sheet.
The steel plate used as the substrate is not particularly limited, but is preferably a zinc-based plated steel plate having a zinc-based plated layer on the steel plate surface from the viewpoint of corrosion resistance. In addition, it is good also as a coating zinc-plated steel plate which has a coating film further as an upper layer of a zinc-based plating layer.

亜鉛系めっき鋼板あるいは塗装亜鉛系めっき鋼板の基板としては、強度や加工性の点から、厚さ0.1〜1.6mm程度の冷延鋼板とすることが望ましい。なお、亜鉛系めっき層は、基板の少なくとも片面に形成することが好ましいが、さらに耐食性，耐端面錆性向上という観点を考慮すれば、両面に形成することが好ましい。
ここで、亜鉛系めっき層としては、電気亜鉛めっき、亜鉛−ニッケル系合金めっき、亜鉛−クロム系合金めっき、溶融亜鉛系めっき板、合金化溶融亜鉛系めっき、亜鉛−アルミニウム系合金めっき等からなるめっき層が挙げられる。なお、価格や性能等からは、溶融亜鉛系めっき層とすることが好ましい。とくに、好ましい溶融亜鉛系めっき鋼板としては、５％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板（ガルファン，GF）、55％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板（ガルバリウム，GL）、等が例示される。またこれらの亜鉛及びアルミニウム−亜鉛合金中に、Mg，Mn，Si，Ti，Ni，Co，Mo，Pb，Sn，Cr，La，Ce，Y，Nb等を添加してもなんら問題はない。
また、本発明では、図２に示すように、上記した鋼板を基材２とし、さらに該基材２の少なくとも一方の表面に、フッ素系樹脂被覆層１を形成する。なお、基材とフッ素系樹脂被覆層との密着性向上という観点からは、基材表面に化成処理を施すことが好ましい。
化成処理としては、公知のリン酸塩処理、クロメート処理、クロメートフリー処理等が例示されるが、環境負荷軽減という観点からは、クロメートフリー処理とすることが好ましい。クロメートフリー処理としては、リン酸系、シリコーン系、珪酸塩系、マグネシウム系、バナジウム系等の化合物を含有した無機系処理および／または有機系処理が例示でき、本発明ではいずれも好適であるが、耐熱性の観点から無機系処理とすることが好ましい。なお、化成処理層の付着量は、コストや生産性の点から、薄膜厚とし、通常、乾燥重量で３g／m２以下とすることが好ましい。
フッ素系樹脂被覆層の形成には、フッ素系樹脂フィルムを使用する。
使用するフッ素系樹脂の種類はとくに限定する必要はなく、例えばポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、エチレン−テトラフロロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ）、あるいはその共重合体、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、テトラフロロエチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂が例示でき、いずれも適用できる。なお、接着性、耐候性などの観点からは、ＥＴＦＥ樹脂、あるいはその共重合体とすることが好ましい。
本発明では、上記したフッ素系樹脂のフィルムを基材表面に所望の厚さの被覆層となるように被覆して、フッ素系樹脂被覆層を形成する。なお、本発明では、使用するフッ素系樹脂のフィルムの少なくとも片面、好ましくは両面にはコロナ放電処理を施す。これにより、フッ素系樹脂層とシート型太陽電池モジュールとの接着、またはフッ素系樹脂層と基材（鋼板）との接着を強固にすることができる。なお、コロナ放電処理は、通常の、コロナ放電処理装置を用いて、フィルムの接着面に対して、所望の表面張力が保持できるように適正な処理条件で、放電加工を施すことが好ましい。
本発明で基材鋼板表面に形成するフッ素系樹脂層の平均厚みは、シート型太陽電池モジュールとの密着性や絶縁性、耐候性、耐食性の点から、15〜250μmとすることが好ましい。平均厚みが15μm未満の場合には、シート型太陽電池モジュールとの接着強度や絶縁性、耐候性、耐食性が不十分となる。一方、250μmを超えて厚くなると、ロール成形等成形時の加工性が低下するうえ、モジュールの不燃性が低下する。なお、より好ましくは20〜150μmである。
なお、フッ素系樹脂被覆層の接着強度を向上するために、本発明の目的を損なわない範囲で、フッ素系樹脂を共重合または変成しても良い。フッ素系樹脂の共重合は、例えば、マレイン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族多価カルボン酸類やエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族多価ヒドロキシ化合物等を利用することが考えられる。
また、フッ素系樹脂に、着色や防錆の目的で、本発明の目的を損なわない範囲で、防錆顔料、着色顔料を添加しても良い。防錆顔料としては、クロメート系、リン酸塩系、マグネシウム系、バナジウム系等の化合物の1種以上が例示できる。また、着色顔料としては、酸化チタン、カーボンブラック等が挙げられる。なお、防錆顔料、着色顔料の添加量としては、フィルム製造のしやすさや、絶縁性、耐食性の観点から、フッ素系樹脂全量に対するmass％で、30％以下とすることが好ましい。なお、より好ましくは、20％以下である。 The substrate of the zinc-based plated steel sheet or the coated zinc-based plated steel sheet is preferably a cold-rolled steel sheet having a thickness of about 0.1 to 1.6 mm from the viewpoint of strength and workability. The zinc-based plating layer is preferably formed on at least one side of the substrate, but is preferably formed on both sides from the viewpoint of improving corrosion resistance and end face rust resistance.
Here, the zinc-based plating layer is composed of electrogalvanizing, zinc-nickel alloy plating, zinc-chromium alloy plating, hot-dip zinc plating plate, alloyed hot-dip zinc plating, zinc-aluminum alloy plating, and the like. An example is a plating layer. In view of price and performance, a hot dip galvanized layer is preferable. In particular, preferable hot-dip galvanized steel sheets include 5% aluminum-zinc alloy plated steel sheets (Galfan, GF), 55% aluminum-zinc alloy plated steel sheets (galvalume, GL), and the like. In addition, there is no problem even if Mg, Mn, Si, Ti, Ni, Co, Mo, Pb, Sn, Cr, La, Ce, Y, Nb or the like is added to these zinc and aluminum-zinc alloys.
Moreover, in this invention, as shown in FIG. 2, the above-mentioned steel plate is used as the base material 2, and also the fluororesin coating layer 1 is formed on at least one surface of the base material 2. In addition, from the viewpoint of improving the adhesion between the base material and the fluororesin coating layer, it is preferable to subject the base material surface to a chemical conversion treatment.
Examples of the chemical conversion treatment include known phosphate treatment, chromate treatment, chromate-free treatment, and the like. From the viewpoint of reducing environmental burden, it is preferable to use chromate-free treatment. Examples of the chromate-free treatment include inorganic treatments and / or organic treatments containing a phosphoric acid-based, silicone-based, silicate-based, magnesium-based, vanadium-based compound, etc., all of which are suitable in the present invention. From the viewpoint of heat resistance, an inorganic treatment is preferable. In addition, it is preferable that the adhesion amount of a chemical conversion treatment layer shall be thin film thickness from a point of cost or productivity, and usually 3 g / m < 2 > or less by dry weight.
A fluorine resin film is used for forming the fluorine resin coating layer.
The type of fluororesin used is not particularly limited. For example, polyvinyl fluoride resin (PVF), ethylene-tetrafluoroethylene resin (ETFE), or a copolymer thereof, polyvinylidene fluoride resin (PVDF), tetrafluoro Fluorine resins such as ethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (FEP) and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA) can be exemplified, and any of them can be applied. In view of adhesiveness, weather resistance, etc., it is preferable to use an ETFE resin or a copolymer thereof.
In the present invention, the fluororesin film is coated on the surface of the substrate so as to form a coating layer having a desired thickness, thereby forming a fluororesin coating layer. In the present invention, at least one side, preferably both sides, of the fluororesin film used is subjected to corona discharge treatment. Thereby, adhesion | attachment with a fluorine resin layer and a sheet type solar cell module, or adhesion | attachment with a fluorine resin layer and a base material (steel plate) can be strengthened. The corona discharge treatment is preferably performed using an ordinary corona discharge treatment apparatus under an appropriate treatment condition so that a desired surface tension can be maintained on the adhesive surface of the film.
In the present invention, the average thickness of the fluororesin layer formed on the surface of the base steel sheet is preferably 15 to 250 μm from the viewpoint of adhesion to the sheet type solar cell module, insulation, weather resistance, and corrosion resistance. When the average thickness is less than 15 μm, the adhesive strength with the sheet-type solar cell module, insulation, weather resistance, and corrosion resistance are insufficient. On the other hand, when the thickness exceeds 250 μm, workability during molding such as roll molding is lowered, and the nonflammability of the module is also lowered. In addition, More preferably, it is 20-150 micrometers.
In order to improve the adhesive strength of the fluororesin coating layer, the fluororesin may be copolymerized or modified within a range not impairing the object of the present invention. For the copolymerization of the fluororesin, for example, aliphatic polyvalent carboxylic acids such as maleic acid, adipic acid, and sebacic acid, and aliphatic polyvalent hydroxy compounds such as ethylene glycol and propylene glycol may be used.
Moreover, you may add a rust preventive pigment and a coloring pigment to the fluororesin in the range which does not impair the objective of this invention for the purpose of coloring or rust prevention. Examples of the rust preventive pigment include one or more of chromate-based, phosphate-based, magnesium-based and vanadium-based compounds. Examples of the color pigment include titanium oxide and carbon black. In addition, the addition amount of the rust preventive pigment and the color pigment is preferably 30% or less in terms of mass% with respect to the total amount of the fluororesin, from the viewpoint of ease of film production, insulation, and corrosion resistance. More preferably, it is 20% or less.

また、本発明では、基材表面に形成したフッ素系樹脂被覆層に、シート型太陽電池モジュールの下面部分を接着する。
フッ素系樹脂被覆層は、耐久性に優れており、太陽電池モジュールとの優れた接着性を有する。このため、フッ素系樹脂被覆層とシート型太陽電池モジュールの下面部分（バックシート）とは、簡易な接着方法で強固に接着でき、容易に鋼板一体型太陽電池モジュールとすることができる。簡易な接着方法としては、例えば、接着剤を利用し、接着剤層を介して接着する方法がある。好ましい接着剤としては、シリコン系接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤等が例示できるが、なかでもフッ素樹脂との接着性に優れたシリコン系接着剤とすることが好ましい。なお、太陽電池モジュールの下面部分（バックシート）が特殊な材料である場合には、下面部分（バックシート）との接着に適した接着剤を利用し、接着剤層を形成することが好ましい。 Moreover, in this invention, the lower surface part of a sheet type solar cell module is adhere | attached on the fluorine resin coating layer formed in the base-material surface.
The fluorine-based resin coating layer is excellent in durability and has excellent adhesiveness with the solar cell module. For this reason, the fluororesin coating layer and the lower surface portion (back sheet) of the sheet type solar cell module can be firmly bonded by a simple bonding method and can be easily formed into a steel plate integrated type solar cell module. As a simple bonding method, for example, there is a method of bonding via an adhesive layer using an adhesive. Examples of preferable adhesives include silicon-based adhesives, urethane-based adhesives, acrylic adhesives, and the like. Among these, silicon-based adhesives that are excellent in adhesiveness to fluororesins are preferable. In addition, when the lower surface part (back sheet | seat) of a solar cell module is a special material, it is preferable to form an adhesive bond layer using the adhesive suitable for adhesion | attachment with a lower surface part (back sheet | seat).

使用する太陽電池モジュールでは、通常、太陽電池素子として、単結晶型、多結晶型、薄膜アモルファス型、球状シリコン型、有機薄膜型、色素増感型等が利用可能である。しかし、本発明の鋼板一体型太陽電池モジュールでは、一体化後に、屋根形状等に加工することが要求されるので、使用する太陽電池モジュールとしては、シート状で、かつ加工可能な薄膜アモルファス型、球状シリコン型、有機薄膜型、色素増感型とすることが好ましい。   In the solar cell module to be used, a single crystal type, a polycrystalline type, a thin film amorphous type, a spherical silicon type, an organic thin film type, a dye sensitized type, or the like can be used as a solar cell element. However, in the steel plate integrated solar cell module of the present invention, after integration, it is required to be processed into a roof shape or the like, so the solar cell module to be used is a sheet-like thin film amorphous type that can be processed, A spherical silicon type, an organic thin film type, and a dye-sensitized type are preferable.

また、本発明で使用するシート型太陽電池モジュールは、フッ素系樹脂フィルムを利用して、例えば図３に示すように、太陽電池素子５をサンドイッチ状に包封したものとすることが好ましい。図３では、保護シート３とバックシート４ともに、同じ材料（フッ素系樹脂フィルム）としているが、これに限定する必要はない。保護シート３とバックシート４を、異なる材料で形成してもよいが、フッ素系樹脂被覆層との接着性の観点から、シート型太陽電池モジュールのバックシート（下面側）４は、フッ素系樹脂製とすることが好ましい。これにより、フッ素系樹脂被覆層とシート型太陽電池モジュールとの接着が、フッ素系樹脂同士の接着となるため、高い接着強度を確保しやすくなる。また、シート型太陽電池モジュールの上面側を、フッ素系樹脂フィルムで覆うような構造としても同じ効果が期待できる。この場合は、シート型太陽電池モジュールの保護シール、バックシールの材質を考慮することなく、上面側を覆ったフッ素系樹脂フィルムと被覆鋼板とで一体化のための接着（熱融着）を行うことができる。この場合、保護シート３及びバックシート４はポリエステル（PET）系樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）系樹脂、ポリフッ化ビニル（PVF）系樹脂フィルムを使用してもよい。   Moreover, it is preferable that the sheet type solar cell module used in the present invention has a solar cell element 5 encapsulated in a sandwich shape as shown in FIG. 3, for example, using a fluororesin film. In FIG. 3, both the protective sheet 3 and the back sheet 4 are made of the same material (fluorine resin film), but it is not necessary to limit to this. The protective sheet 3 and the back sheet 4 may be formed of different materials, but from the viewpoint of adhesion to the fluorine resin coating layer, the back sheet (lower surface side) 4 of the sheet type solar cell module is made of a fluorine resin. It is preferable to make it. Thereby, since adhesion | attachment with a fluorine resin coating layer and a sheet type solar cell module turns into adhesion of fluorine resin, it becomes easy to ensure high adhesive strength. Further, the same effect can be expected even when the upper surface side of the sheet type solar cell module is covered with a fluororesin film. In this case, adhesion (thermal fusion) is performed for integration between the fluororesin film covering the upper surface side and the coated steel plate without considering the material of the protective seal and back seal of the sheet type solar cell module. be able to. In this case, the protective sheet 3 and the back sheet 4 may be made of a polyester (PET) resin film, a polyvinylidene fluoride (PVDF) resin, or a polyvinyl fluoride (PVF) resin film.

なお、図３では、太陽電池素子５をサンドイッチ状に包み込む（包封する）ように、保護シート３とバックシート４を形成して、太陽電池素子５の存在しない領域まで覆っているが、これに限定されるものではない。保護シート３やバックシート４を太陽電池素子５の大きさより大きくすることにより、図１に示すように、太陽電池素子５の存在しない部分の保護シート３の端部を利用して、保護シート３がフッ素系樹脂の場合、さらにはバックシート４がフッ素系樹脂の場合に、フッ素系樹脂の熱融着により端部に熱融着部７を形成し、シート型太陽電池モジュールとフッ素系樹脂被覆層、さらには基材との接着を強固にすることができる。また、シート型太陽電池モジュールの保護シートの端部をフッ素系樹脂の熱融着を利用して接着すれば、接着強度が増加するうえに、太陽電池モジュールの密封性も向上するという利点もある。なお、この場合、シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子５の存在する領域と被覆層との接着は、太陽電池素子の劣化を防止する観点から、接着剤による接着とすることが好ましい。   In FIG. 3, the protective sheet 3 and the back sheet 4 are formed so as to wrap (encapsulate) the solar cell element 5 in a sandwich shape and cover the region where the solar cell element 5 does not exist. It is not limited to. By making the protective sheet 3 and the back sheet 4 larger than the size of the solar cell element 5, as shown in FIG. 1, the end portion of the protective sheet 3 where the solar cell element 5 does not exist is used to protect the protective sheet 3. Is a fluorine-based resin, and when the back sheet 4 is a fluorine-based resin, a heat-bonding portion 7 is formed at the end by heat-sealing the fluorine-based resin, and the sheet type solar cell module and the fluorine-based resin coating are formed. Adhesion with the layer and further with the substrate can be strengthened. In addition, if the end of the protective sheet of the sheet type solar cell module is bonded by using heat-sealing of a fluorine-based resin, there is an advantage that the adhesive strength is increased and the sealing performance of the solar cell module is also improved. . In this case, the adhesion between the region where the solar cell element 5 of the sheet-type solar cell module is present and the coating layer is preferably bonded with an adhesive from the viewpoint of preventing deterioration of the solar cell element.

つぎに、本発明鋼板一体型太陽電池モジュールの好ましい製造方法について説明する。
本発明では、基材である鋼板に、被覆層形成工程を施し、被覆鋼板とし、ついで、該被覆鋼板と、シート型太陽電池モジュールとを一体化する一体化形成工程と、を順次施し、鋼板一体型太陽電池モジュールとする。
被覆層形成工程では、基材である鋼板に、該鋼板の少なくとも片方の表面にフッ素系樹脂被覆層を形成する。鋼板は、溶融亜鉛系めっき鋼板あるいは塗装溶融亜鉛系めっき鋼板とすることが好ましい。また、被覆層は、フッ素系樹脂層とする。 Below, the preferable manufacturing method of this invention steel plate integrated solar cell module is demonstrated.
In the present invention, a steel sheet as a base material is subjected to a coating layer forming step to obtain a coated steel plate, and then an integrated forming step of integrating the coated steel plate and the sheet type solar cell module in order, An integrated solar cell module is used.
In the coating layer forming step, a fluororesin coating layer is formed on at least one surface of the steel plate as a base material. The steel plate is preferably a hot dip galvanized steel plate or a painted hot dip galvanized steel plate. The coating layer is a fluorine resin layer.

基材である鋼板に、フッ素系樹脂層を形成する方法は、とくに限定する必要はないが、接着剤法、あるいは熱融着法とすることが好ましい。なかでも、熱融着法とすることが経済的、および特性劣化が少ないなどの点から好ましい。接着剤法では、接着剤の経年劣化を考慮する必要がある。
まず、接着剤法について説明する。
基材である鋼板に、接着剤を、所定量塗布する。塗布方法は、ロールコーター、スプレーコーター、フローコーター、バーコーター、ダイコーター等を用いて行うことが好ましい。塗布後、乾燥・焼付けを行った後、鋼板に、フッ素系樹脂フィルムをラミネートロール等で圧着し、水や冷風で鋼板を冷却し、鋼板表面に、上記した所定厚さのフッ素系樹脂被覆層を形成する。なお、接着剤の塗布量は、固形分で３〜10 g/ｍ２とすることが好ましい。また、接着剤としては、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、尿素系樹脂、フェノール系樹脂の1種および／または２種以上の組合せからなる接着剤が例示できるが、なかでも、ポリウレタン系接着剤とすることが好ましい。なお、乾燥・焼付けは、最高鋼板到達温度で、140〜230℃の範囲とすることが好ましい。
つぎに、熱融着法について説明する。
基材である鋼板を、フッ素系樹脂の融点（Tm）以上の温度に加熱したのち、該鋼板にフッ素系樹脂フィルムをラミネートロールで圧着し、フッ素系樹脂を溶融させたのち、鋼板を急冷し、所定厚さのフッ素系樹脂被覆層を形成し、被覆鋼板とする。なお、好ましい加熱温度は、Tm〜（Tm＋150℃）の範囲の温度であり、さらに好ましい加熱温度は、（Tm＋30℃）〜（Tm＋120℃）の範囲の温度である。また、フッ素系樹脂の融点は、共重合化により低下することが知られているが、本発明で使用するフッ素系樹脂をＥＴＦＥとした場合には、融点は、220〜270℃のため、加熱温度は220〜420℃の範囲とすることが好ましい。なお、フッ素系樹脂被覆層形成後の鋼板（被覆鋼板）は、フッ素系樹脂の再結晶化を防止するため、水、空気、冷却ロール等を用いて急冷することが好ましい。
フッ素系樹脂被覆層形成工程を経た鋼板（被覆鋼板）には、ついで、一体化形成工程が施される。
一体化形成工程では、被覆鋼板のフッ素系樹脂被覆層にシート型太陽電池モジュールの下面側（バックシート）を接着し、シート型太陽電池モジュールと鋼板とを一体化する。 The method for forming the fluororesin layer on the steel plate as the substrate is not particularly limited, but is preferably an adhesive method or a heat fusion method. Of these, it is preferable to use the heat fusion method from the viewpoints of economy and little deterioration in characteristics. In the adhesive method, it is necessary to consider the aging of the adhesive.
First, the adhesive method will be described.
A predetermined amount of an adhesive is applied to a steel plate as a base material. The coating method is preferably performed using a roll coater, spray coater, flow coater, bar coater, die coater or the like. After coating, drying and baking, a fluororesin film is pressure-bonded to the steel sheet with a laminating roll, etc., the steel sheet is cooled with water or cold air, and the fluororesin coating layer having the predetermined thickness is applied to the steel sheet surface. Form. In addition, it is preferable that the application quantity of an adhesive agent shall be 3-10 g / m < 2 > by solid content. In addition, as an adhesive, an adhesive composed of one or a combination of two or more of polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, melamine resins, epoxy resins, urea resins, and phenol resins can be used. Among them, a polyurethane adhesive is preferable. In addition, it is preferable to make drying and baking into the range of 140-230 degreeC by the highest steel plate ultimate temperature.
Next, the heat fusion method will be described.
After heating the steel sheet as the base material to a temperature equal to or higher than the melting point (Tm) of the fluororesin, the fluororesin film is pressure-bonded to the steel sheet with a laminating roll to melt the fluororesin, and then the steel sheet is rapidly cooled. Then, a fluororesin coating layer having a predetermined thickness is formed to obtain a coated steel plate. A preferable heating temperature is a temperature in the range of Tm to (Tm + 150 ° C.), and a more preferable heating temperature is a temperature in the range of (Tm + 30 ° C.) to (Tm + 120 ° C.). In addition, it is known that the melting point of the fluororesin is lowered by copolymerization. However, when the fluororesin used in the present invention is ETFE, the melting point is 220 to 270 ° C. The temperature is preferably in the range of 220-420 ° C. In addition, in order to prevent recrystallization of fluorine resin, it is preferable to rapidly cool the steel plate (coated steel plate) after forming the fluorine resin coating layer using water, air, a cooling roll, or the like.
The steel sheet (coated steel sheet) that has undergone the fluororesin coating layer forming step is then subjected to an integrated forming step.
In the integrated formation step, the lower surface side (back sheet) of the sheet type solar cell module is bonded to the fluororesin coating layer of the coated steel plate, and the sheet type solar cell module and the steel plate are integrated.

フッ素系樹脂被覆層とシート型太陽電池モジュールの下面側（バックシート）との接着は、図１に示すようにシート型太陽電池モジュール５の下面側（バックシート）全体で接着剤層６を介した接着とすることが好ましい。接着剤層６の形成は、被接着面（シート型太陽電池モジュールの下面側（バックシート））全面に接着剤を塗布して行う。この場合、使用する接着剤としては、フッ素樹脂との接着性に優れたシリコン系接着剤とすることが好ましい。なお、接着剤の塗布量は固形分で50〜2000ｇ/ｍ２とすることが、所望の接着強度を確保するために好ましい。50ｇ/ｍ２未満では、所望の接着強度が確保できない。一方、2000ｇ/ｍ２を超える塗布量では接着剤の硬化に長大な時間を要する。
また、フッ素系樹脂被覆層１とシート型太陽電池モジュールとの接着は、シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子５が存在する領域では、上記したように接着剤を塗布し接着剤層６を介しての接着とし、太陽電池素子５が存在しない領域（シート型太陽電池モジュールの端部）では、フッ素系樹脂の熱融着を利用した熱融着部７を形成する接着とすることが好ましい。フッ素系樹脂の熱融着を利用した接着は、接着剤を用いた接着に比べ、接着強度が高く、接着性の信頼度は高い。
このようなフッ素系樹脂の熱融着を利用するためには、図１、図３に示すように、シート型太陽電池モジュールの保護シート３、あるいはさらにバックシート４をフッ素系樹脂製とすることが必要である。しかも、保護シート３、あるいはさらにバックシート４を太陽電池素子５が存在しない領域まで覆う大きさとする必要がある。
熱融着では、誘導加熱装置、熱風溶接機、ヒートシーラー、工業用アイロン等の装置を使用し、被覆鋼板およびシート型太陽電池モジュールの保護シート、あるいはバックシートを、フッ素系樹脂被覆層のフッ素系樹脂の融点、あるいはシート型太陽電池モジュールの保護シート、あるいはバックシートとして使用されているフッ素系樹脂の融点のうち高い融点Tm以上、に加熱することが好ましい。また、熱融着に際しては、真空成形等の方法で、可能な限り、接着面の空気を除去しておくことが好ましい。なお好ましい加熱温度は、Tm〜（Tm＋150℃）、さらに好ましくは、（Tm＋30℃）〜（Tm＋120℃）である。
なお、接着性向上のために、シート型太陽電池モジュールの保護シート、あるいはバックシートに、コロナ放電処理あるいは共重合化等の処理を施してもよい。
また、シート型太陽電池モジュールのバックシートがフッ素系樹脂でない場合には、シート型太陽電池モジュールの保護シートとして、フッ素系樹脂フィルムを被せ、シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子が存在する領域の下面側をバックシートに適合した接着剤で接着し、太陽電池素子が存在しない、その他の部分（端部）を、保護シートとして被せたフッ素樹脂フィルムと熱融着しても、同等の効果が得られる。
以下、実施例にて、さらに本発明について説明する。なお、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。 Adhesion between the fluorine-based resin coating layer and the lower surface side (back sheet) of the sheet type solar cell module is performed through the adhesive layer 6 on the entire lower surface side (back sheet) of the sheet type solar cell module 5 as shown in FIG. It is preferable that the bonding be performed. The adhesive layer 6 is formed by applying an adhesive to the entire surface to be bonded (the lower surface side (back sheet) of the sheet type solar cell module). In this case, the adhesive to be used is preferably a silicon adhesive excellent in adhesiveness with a fluororesin. In addition, it is preferable that the application amount of the adhesive is 50 to 2000 g / m 2 in terms of solid content in order to ensure desired adhesive strength. If it is less than 50 g / m 2 , desired adhesive strength cannot be ensured. On the other hand, when the coating amount exceeds 2000 g / m 2 , it takes a long time to cure the adhesive.
In addition, the adhesion between the fluorine-based resin coating layer 1 and the sheet type solar cell module is performed by applying an adhesive and applying the adhesive layer 6 through the adhesive layer 6 in the region where the solar cell element 5 of the sheet type solar cell module exists. In the region where the solar cell element 5 does not exist (the end portion of the sheet type solar cell module), it is preferable to form the adhesive that forms the heat-sealed portion 7 using the heat-sealing of the fluororesin. Adhesion using heat-sealing of fluororesin has higher adhesion strength and higher reliability of adhesion than adhesion using an adhesive.
In order to use such heat-sealing of fluororesin, as shown in FIGS. 1 and 3, the protective sheet 3 of the sheet-type solar cell module, or the back sheet 4 is made of fluororesin. is required. And it is necessary to make it the magnitude | size which covers the protection sheet 3 or the back sheet 4 to the area | region where the solar cell element 5 does not exist.
In heat fusion, devices such as induction heating devices, hot air welders, heat sealers, industrial irons, etc. are used, and the protective sheet or back sheet of the coated steel sheet and the sheet type solar cell module is used as the fluorine resin coating layer. It is preferable to heat to a melting point Tm higher than the melting point of the resin based on the melting point of the fluororesin used as the protective sheet of the sheet-type solar cell module or the back sheet. Further, at the time of heat fusion, it is preferable to remove air on the bonding surface as much as possible by a method such as vacuum forming. A preferable heating temperature is Tm to (Tm + 150 ° C.), and more preferably (Tm + 30 ° C.) to (Tm + 120 ° C.).
In order to improve adhesion, the protective sheet or back sheet of the sheet type solar cell module may be subjected to a treatment such as a corona discharge treatment or copolymerization.
Further, when the back sheet of the sheet type solar cell module is not a fluorine-based resin, the sheet type solar cell module is covered with a fluorine-based resin film as a protective sheet of the sheet type solar cell module in the region where the solar cell element exists. Even if the lower surface side is bonded with an adhesive suitable for the back sheet and the solar cell element does not exist, other parts (ends) are heat-sealed with the fluororesin film covered as a protective sheet, the same effect is obtained. can get.
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples. In addition, this invention is not limited to this Example.

基材となる鋼板として、（ａ）55質量％アルミ−亜鉛合金めっき鋼板（板厚：0.50mm；AZ-150）、（ｂ）５質量％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板（板厚：0.50mm；Ｙ25）の２種を用いた。なお、一部の鋼板（鋼板No.2）では、基材表面に、化成処理として、クロメートフリー処理（日本パーカライジング社製CT−E224）を施し、化成処理層を形成した。なお、化成処理層の付着量は、固形分で0.8ｇ/ｍ２であった。 As a steel plate used as a base material, (a) 55% by mass aluminum-zinc alloy plated steel plate (plate thickness: 0.50 mm; AZ-150), (b) 5% by mass aluminum-zinc alloy plated steel plate (plate thickness: 0.50 mm; Two types of Y25) were used. In some steel plates (steel plate No. 2), the substrate surface was subjected to a chromate-free treatment (CT-E224 manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) as a chemical conversion treatment to form a chemical conversion treatment layer. In addition, the adhesion amount of the chemical conversion treatment layer was 0.8 g / m 2 in solid content.

これら基材表面に、表１に示すフッ素系樹脂フィルムを使用して、表１に示す平均厚さのフッ素系樹脂被覆層を形成する、被覆層形成工程を施し、被覆鋼板を得た。なお、被覆層の形成方法は熱融着法、および、一部の鋼板（被覆鋼板No.Ｈ）では、接着剤法とした。使用したフッ素系樹脂フィルムは、ＥＴＦＥまたは共重合ＥＴＦＥとした。共重合ＥＴＦＥの共重合成分は、マレイン酸であり、含有量は10mass％である。なお、フッ素系樹脂フィルムには、その両面に、コロナ放電処理を施したのち、接着に用いた。   A coating layer forming step of forming a fluorine-based resin coating layer having an average thickness shown in Table 1 using the fluorine-based resin film shown in Table 1 was performed on the surface of these base materials to obtain a coated steel sheet. In addition, the formation method of the coating layer was set to the adhesive method in the heat-sealing method and some steel plates (coated steel plate No. H). The fluorine resin film used was ETFE or copolymerized ETFE. The copolymerization component of copolymerization ETFE is maleic acid, and the content is 10 mass%. The fluororesin film was subjected to corona discharge treatment on both sides and then used for adhesion.

フッ素系樹脂被覆層の熱融着法による形成方法はつぎのとおりとした。
まず、基材である鋼板を、熱風乾燥機で、70ｓ後に、鋼板の最高到達温度が（Tm＋80℃）となるように加熱した。なお、Tmはフッ素系樹脂フィルムの融点である。そして、フッ素系樹脂フィルムを、鋼板にラミネートロールで圧着した。なお、ラミネートロールの温度は140℃、ロール圧力は２kg/cm２、ラミネートロールの速度は10m/minとした。圧着後、鋼板を水冷した。
また、フッ素系樹脂被覆層の接着剤法による形成方法はつぎのとおりとした。
鋼板表面に、バーコーターで、接着剤としてポリウレタン系塗料（旭硝子製「ALFLEX-BOND AG-9014A」）を固形分で８g/m2塗装（塗布）し、熱風乾燥機で、鋼板最高到達温度が、70秒後に220℃になるように加熱し、ラミネートロールでETFEフィルムを圧着した。圧着後、鋼板を水で冷却した。これにより、基材表面に、接着剤層を介してフッ素系樹脂被覆層を形成した。 The formation method of the fluororesin coating layer by the heat fusion method was as follows.
First, the steel plate as a substrate was heated with a hot air dryer so that the maximum temperature reached by the steel plate was (Tm + 80 ° C.) after 70 s. Tm is the melting point of the fluororesin film. And the fluorine-type resin film was crimped | bonded to the steel plate with the lamination roll. The laminate roll temperature was 140 ° C., the roll pressure was 2 kg / cm 2 , and the laminate roll speed was 10 m / min. After crimping, the steel sheet was water cooled.
Moreover, the formation method by the adhesive method of the fluororesin coating layer was as follows.
The surface of the steel plate is coated with 8 g / m 2 of solid content polyurethane paint ("ALFLEX-BOND AG-9014A" manufactured by Asahi Glass) as an adhesive with a bar coater, and the maximum temperature of the steel plate is achieved with a hot air dryer. After 70 seconds, it was heated to 220 ° C., and the ETFE film was pressure-bonded with a laminate roll. After crimping, the steel sheet was cooled with water. Thereby, the fluororesin coating layer was formed on the substrate surface via the adhesive layer.

ついで、表２に示すように、得られた各フッ素系樹脂被覆鋼板に、シート型太陽電池モジュール（富士電機製Fwave（商品名））とを接着し、被覆鋼板と太陽電池モジュールとを一体化する一体化工程を施し、鋼板一体型太陽電池モジュールを作製した。なお、使用した太陽電池素子は、薄型アモルファス太陽電池素子とし、これら太陽電池素子の上面側および下面側を保護シート、バックシートとして、ＥＴＦＥ（フッ素系樹脂）フィルムで包封するように構成されている。   Next, as shown in Table 2, a sheet type solar cell module (Fwave (trade name) manufactured by Fuji Electric) is bonded to each of the obtained fluororesin-coated steel plates, and the coated steel plate and the solar cell module are integrated. The steel plate integrated solar cell module was manufactured by performing the integration step. The solar cell elements used were thin amorphous solar cell elements, and the upper surface side and lower surface side of these solar cell elements were encapsulated with an ETFE (fluorinated resin) film as a protective sheet and a back sheet. Yes.

シート型太陽電池モジュールの被覆鋼板への接着方法は表２に示す通りとした。
すなわち、シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子が存在する領域（中央基板領域）の下面側（バックシート）に、シリコン系接着剤（信越化学製「KE-45T」）を塗布し、ハンドローラーで被覆鋼板に圧着した。なお、接着剤層の塗布量は表２に示すとおりとした。一方、シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子が存在しない領域（端部）においては、ＥＴＦＥ製である保護シート上から誘導加熱装置（ブラウニー（株）製）で、ＥＴＦＥ製であるバックシートをも含め、加熱し、シート型太陽電池モジュールを被覆鋼板に熱融着により接着し、一体化させた。熱融着幅は表２に示すとおりとした。なお、誘導加熱時間は７ｓ間とし、加熱温度はＥＴＦＥの融点＋80℃とした。 The method of adhering the sheet type solar cell module to the coated steel sheet was as shown in Table 2.
That is, apply a silicone adhesive (“KE-45T” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to the lower surface side (back sheet) of the area (central substrate area) where the solar cell elements of the sheet type solar cell module exist, Crimped to coated steel plate. The amount of adhesive layer applied was as shown in Table 2. On the other hand, in the area (edge part) where the solar cell element of the sheet type solar cell module does not exist, the back sheet made of ETFE is also used by the induction heating device (made by Brownie) from the protective sheet made of ETFE. In addition, the sheet type solar cell module was bonded to the coated steel sheet by heat fusion and integrated. The thermal fusion width was as shown in Table 2. The induction heating time was 7 s, and the heating temperature was ETFE melting point + 80 ° C.

なお、一部のモジュール（モジュールNo.13）では、バックシートがポリエステル（PET）系樹脂製であるシート型太陽電池モジュールを使用した。この場合、シート型太陽電池モジュールの上面側をＥＴＦＥフィルムで覆い、上記した一体化と同様の一体化を実施した。
得られた被覆鋼板について、耐食性、不燃性、加工性、耐候性、さらに被覆層密着性を評価した。評価方法は次の通りとした。
（１）耐食性
得られた被覆鋼板から試験材（大きさ：75×150mm）を採取し、JIS Z 2371に準拠して、塩水噴霧試験を実施した。試験条件は、温度：35±１℃、試験時間：3000 hr、噴霧：連続噴霧とした。試験後、目視で、試験片の平面部における、錆やブリスターの発生の有無を観察した。錆やブリスターが少しでも発生した場合を×、それ以外を○として被覆鋼板の耐食性を評価した。
（２）不燃性
得られた被覆鋼板から試験材（大きさ：99×99mm）を採取し、ISO 5660号に準拠して、試験材をコーンカロリーメーターで20分間燃焼させた時の総発熱量を求めた。総発熱量が高いと、不燃性が劣る（燃えやすい）ため、総発熱量が8.0MJ／m2以下を不燃性良好（合格：○）とし、それ以外の場合を×として被覆鋼板の不燃性を評価した。
（３）加工性
得られた被覆鋼板から試験材（大きさ：762×900mm）を採取し、ロールフォーミング法により、折板形状に成形加工した。成形加工後の試験材表面を目視で観察し、傷発生状況を観察し、少しでも傷が発生した場合を×、それ以外を○（良好）とし、被覆鋼板の加工性を評価した。
（４）耐候性
得られた被覆鋼板から試験材（大きさ：65×150mm）を採取し、JIS A 1415に準拠した、サンシャインカーボンアーク法により、試験材に紫外線照射を行う試験を実施した。試験時間：2000 hr後に、試験材表面の色差（ΔE）、光沢保持率（GR％）を測定した。ΔEが1.0以下、GR％が80％以上である場合を○（合格）とし、それ以外を×として、耐候性を評価した。
（５）被覆層密着性
得られた被覆鋼板から試験材（大きさ：50×100mm）を採取し、JIS K5600に準拠した碁盤目テープ法により、被覆層の剥離の有無を目視で観察し、剥離無し（異常なし）の場合を○（合格）とし、それ以外を×として、被覆層の密着性を評価した。 In some modules (module No. 13), a sheet type solar cell module whose back sheet is made of polyester (PET) resin was used. In this case, the upper surface side of the sheet type solar cell module was covered with an ETFE film, and the same integration as described above was performed.
The obtained coated steel sheet was evaluated for corrosion resistance, incombustibility, workability, weather resistance, and coating layer adhesion. The evaluation method was as follows.
(1) Corrosion resistance A test material (size: 75 × 150 mm) was collected from the obtained coated steel sheet and subjected to a salt spray test in accordance with JIS Z 2371. The test conditions were temperature: 35 ± 1 ° C., test time: 3000 hr, spray: continuous spray. After the test, the presence or absence of rust and blisters in the flat portion of the test piece was visually observed. The corrosion resistance of the coated steel sheet was evaluated with x when rust and blisters occurred even a little, and ◯ when there was no rust.
(2) Nonflammability Total heat generated when a test material (size: 99 x 99mm) is collected from the obtained coated steel sheet and combusted with a cone calorimeter for 20 minutes in accordance with ISO 5660 Asked. If the total calorific value is high, the incombustibility is inferior (easy to burn), so that the total calorific value is 8.0 MJ / m 2 or less as good non-flammability (pass: ○), otherwise x is non-flammability Evaluated.
(3) Workability A test material (size: 762 × 900 mm) was collected from the obtained coated steel sheet and formed into a folded plate shape by a roll forming method. The surface of the test material after forming was observed visually to observe the occurrence of scratches. The case where any scratches occurred was evaluated as x, and the others were evaluated as good (good), and the workability of the coated steel sheet was evaluated.
(4) Weather resistance A test material (size: 65 × 150 mm) was sampled from the obtained coated steel sheet, and a test was performed in which the test material was irradiated with ultraviolet rays by the sunshine carbon arc method in accordance with JIS A 1415. Test time: After 2000 hr, the color difference (ΔE) and gloss retention (GR%) on the surface of the test material were measured. A case where ΔE was 1.0 or less and GR% was 80% or more was evaluated as ○ (pass), and other cases were evaluated as ×, and weather resistance was evaluated.
(5) Covering layer adhesion The test material (size: 50 x 100mm) was sampled from the obtained coated steel sheet, and the presence or absence of peeling of the coating layer was visually observed by a cross-cut tape method in accordance with JIS K5600. The case of no peeling (no abnormality) was evaluated as “O” (pass), and the others were evaluated as “x”, and the adhesion of the coating layer was evaluated.

また、得られた鋼板一体化型太陽電池モジュールについて、密着性、絶縁性を評価した。評価方法は次の通りとした。
（６）密着性
得られた鋼板一体化型太陽電池モジュールを、３ヶ月間屋外曝露して、モジュール端面における浮きや剥離の発生状況を目視で観察し、浮きや剥離が発生しない場合（異常なし）を○、それ以外を×として、鋼板一体化型太陽電池モジュールの密着性を評価した。
（７）絶縁性
得られた鋼板一体化型太陽電池モジュールを、日光に当てて、フッ素系樹脂被覆鋼板裏面側への漏電の有無をテスターでチェックし、漏電なしを○、漏電ありを×として、鋼板一体化型太陽電池モジュールの絶縁性を評価した。 Moreover, adhesiveness and insulation were evaluated about the obtained steel plate integrated solar cell module. The evaluation method was as follows.
(6) Adhesion When the obtained steel sheet integrated solar cell module is exposed outdoors for 3 months and the occurrence of floating or peeling on the end face of the module is visually observed. ) Was evaluated as ○, and the others were evaluated as ×, and the adhesion of the solar cell module integrated with a steel plate was evaluated.
(7) Insulation Test the obtained steel plate integrated solar cell module against sunlight and check for leakage to the back side of the fluororesin-coated steel plate with a tester. The insulation properties of the steel plate integrated solar cell module were evaluated.

得られた結果を表３に示す。   The obtained results are shown in Table 3.

Figure 2012004416
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本発明例で使用したフッ素系樹脂被覆鋼板はいずれも、耐食性、不燃性、加工性、耐候性、被覆層密着性に優れ、また、これらフッ素系樹脂被覆鋼板とシート型太陽電池モジュールを一体化させた鋼板一体型太陽電池モジュール（本発明例）はいずれも、一体として所望の密着性、絶縁性を満足し、耐久性に加えて、密着性、絶縁性にも優れた鋼板一体型太陽電池モジュールとなっている。   All of the fluororesin-coated steel sheets used in the examples of the present invention are excellent in corrosion resistance, incombustibility, workability, weather resistance, and coating layer adhesion, and these fluororesin-coated steel sheets and sheet type solar cell modules are integrated. All of the steel sheet integrated solar cell modules (examples of the present invention) that have been made satisfy the desired adhesion and insulation as a whole, and in addition to durability, the steel sheet integrated solar cell is excellent in adhesion and insulation. It is a module.

１ フッ素系樹脂層
２ 基材（鋼板）
３ 保護シート（フッ素系樹脂フィルム）
４ バックシート（フッ素系樹脂フィルム）
５ 太陽電池素子
６ 接着剤層
７ 熱融着部

1 Fluorine resin layer 2 Base material (steel plate)
3 Protection sheet (fluorine resin film)
4 Back sheet (Fluorine resin film)
5 Solar cell element 6 Adhesive layer
7 Heat fusion part

Claims (12)

鋼板の上層に、シート型太陽電池モジュールを配設してなる鋼板一体型太陽電池モジュールであって、前記鋼板の少なくとも一方の表面に、フッ素系樹脂被覆層を有し、該フッ素系樹脂被覆層の片面または両面がコロナ放電処理され、該フッ素系樹脂被覆層と前記シート型太陽電池モジュールの下面部分とを接着してなることを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュール。   A steel plate-integrated solar cell module in which a sheet type solar cell module is disposed on an upper layer of a steel plate, having a fluorine resin coating layer on at least one surface of the steel plate, the fluorine resin coating layer A steel plate integrated solar cell module, wherein one side or both sides of the sheet is subjected to corona discharge treatment, and the fluororesin coating layer and the lower surface portion of the sheet type solar cell module are bonded. 前記シート型太陽電池モジュールの下面部分が、前記フッ素系樹脂被覆層に、接着剤層を介して接着されてなることを特徴とする請求項１に記載の鋼板一体型太陽電池モジュール。   The steel sheet integrated solar cell module according to claim 1, wherein a lower surface portion of the sheet type solar cell module is bonded to the fluororesin coating layer via an adhesive layer. 前記フッ素系樹脂被覆層の平均厚みが15〜250μmであることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼板一体型太陽電池モジュール。   The steel sheet integrated solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the fluorine resin coating layer has an average thickness of 15 to 250 µm. 前記シート型太陽電池モジュールが、フッ素系樹脂フィルムで該シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子をサンドイッチ状に包封したものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の鋼板一体型太陽電池モジュール。   The steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet type solar cell module is obtained by encapsulating a solar cell element of the sheet type solar cell module with a fluorine resin film in a sandwich shape. Integrated solar cell module. 前記シート型太陽電池モジュールが、少なくとも該シート型太陽電池モジュールの上面側がフッ素系樹脂フィルムで覆われてなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の鋼板一体型太陽電池モジュール。   The steel sheet-integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet-type solar cell module includes at least an upper surface side of the sheet-type solar cell module covered with a fluororesin film. 前記フッ素系樹脂被覆層と前記シート型太陽電池モジュールの下面部分との接着が、前記太陽電池素子の存在する部分では接着剤層を介しての接着とし、前記太陽電池素子の存在しない部分では前記フッ素系樹脂フィルムの熱融着による接着とすることを特徴とする請求項４または５に記載の鋼板一体型太陽電池モジュール。   Adhesion between the fluorine-based resin coating layer and the lower surface portion of the sheet-type solar cell module is adhesion through an adhesive layer in a portion where the solar cell element exists, and in a portion where the solar cell element does not exist 6. The steel sheet integrated solar cell module according to claim 4 or 5, wherein the adhesive is made by heat-sealing a fluororesin film. 前記鋼板が、溶融亜鉛系めっき鋼板または塗装溶融亜鉛系めっき鋼板とすることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の鋼板一体型太陽電池モジュール。   The steel plate integrated solar cell module according to any one of claims 1 to 6, wherein the steel plate is a hot dip galvanized steel plate or a painted hot dip galvanized steel plate. 基板である鋼板に、該鋼板の少なくとも一方の表面にフッ素系樹脂被覆層を形成し被覆鋼板とする被覆層形成工程と、該被覆鋼板のフッ素系樹脂被覆層にシート型太陽電池モジュールの下面側を接着し、シート型太陽電池モジュールと被覆鋼板とを一体化する一体化形成工程と、を順次施す鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記被覆層形成工程を、前記鋼板を前記フッ素系樹脂の融点以上に加熱し、該加熱された鋼板に、片面または両面にコロナ放電処理を施された前記フッ素系樹脂のフィルムを圧着し、乾燥焼付けを行ったのち、該鋼板を冷却して該鋼板表面にフッ素系樹脂被覆層を形成する工程、または、前記鋼板に接着剤を塗布し、該接着剤を塗布された鋼板に、片面または両面にコロナ放電処理を施された前記フッ素系樹脂のフィルムを圧着し、ついで該鋼板を冷却して該鋼板表面にフッ素系樹脂被覆層を形成する工程とし、
前記一体化工程における接着を、前記シート型太陽電池モジュールの下面側の全面に接着剤を塗布し接着剤層を介しての接着とするか、あるいは、該シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子が存在する領域は、シリコン系接着剤を塗布し接着剤層を介しての接着とし、該シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子が存在しない領域は、前記フッ素系樹脂の熱融着を利用した接着とする、
ことを特徴とする鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。 A coating layer forming step of forming a fluororesin coating layer on at least one surface of the steel plate as a substrate to form a coated steel plate; and a lower surface side of the sheet type solar cell module on the fluororesin coating layer of the coated steel plate An integrated formation step of integrating the sheet-type solar cell module and the coated steel plate, and a method for producing a steel plate-integrated solar cell module, which sequentially performs:
In the coating layer forming step, the steel sheet is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin, and the fluororesin film subjected to corona discharge treatment on one side or both sides is pressure-bonded to the heated steel sheet and dried. After baking, the steel sheet is cooled to form a fluorine resin coating layer on the steel sheet surface, or an adhesive is applied to the steel sheet, and the steel sheet coated with the adhesive is coated on one or both sides. Pressure-bonding the fluororesin film that has been subjected to corona discharge treatment, and then cooling the steel sheet to form a fluororesin coating layer on the steel sheet surface;
Adhesion in the integration step is performed by applying an adhesive to the entire lower surface of the sheet type solar cell module and adhering via an adhesive layer, or the solar cell element of the sheet type solar cell module The region where the silicon-based adhesive is applied is bonded through the adhesive layer, and the region where the solar cell element of the sheet-type solar cell module is not present is bonded using thermal fusion of the fluororesin. And
A method for manufacturing a steel sheet integrated solar cell module, comprising: 前記シート型太陽電池モジュールが、該シート型太陽電池モジュールの太陽電池素子をフッ素系樹脂フィルムでサンドイッチ状に包封したものであることを特徴とする請求項８に記載の鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。   The steel sheet-integrated solar cell module according to claim 8, wherein the sheet-type solar cell module is obtained by encapsulating solar cell elements of the sheet-type solar cell module with a fluorine resin film in a sandwich shape. Manufacturing method. 前記シート型太陽電池モジュールが、少なくとも該シート型太陽電池モジュールの上面側がフッ素系樹脂フィルムで覆われてなるシート型太陽電池モジュールであることを特徴とする請求項８に記載の鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。   The steel sheet-integrated solar cell according to claim 8, wherein the sheet-type solar cell module is a sheet-type solar cell module in which at least the upper surface side of the sheet-type solar cell module is covered with a fluororesin film. Module manufacturing method. 前記シート型太陽電池モジュールと前記被覆鋼板との接着において使用するフッ素系樹脂フィルムに、コロナ放電処理を施すことを特徴とする請求項９ないし１０のいずれかに記載の鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。   The steel sheet-integrated solar cell module according to any one of claims 9 to 10, wherein a corona discharge treatment is applied to a fluorine-based resin film used for bonding the sheet-type solar cell module and the coated steel plate. Production method. 前記鋼板が、溶融亜鉛系めっき鋼板または塗装溶融亜鉛系めっき鋼板とすることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の鋼板一体型太陽電池モジュールの製造方法。   The method for manufacturing a steel sheet integrated solar cell module according to any one of claims 8 to 11, wherein the steel sheet is a hot dip galvanized steel sheet or a painted hot dip galvanized steel sheet.
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