JP2012023122A - 太陽電池モジュール用の裏面保護シート及び太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの効率向上が可能であると共に、長期的な性能劣化を抑えることを目的とする。
【解決手段】太陽電池モジュールは内部に太陽電池セルを封止した封止材層の前面側に前面板を配置し、封止材層の裏面側に裏面保護シートを配置する。裏面保護シートは光入射側から透光性絶縁層と、入射光を特定方向に反射させる反射構造層と、耐候層とを積層して構成した。反射構造層は、凹凸構造を形成した鏡面反射金属層４０と樹脂シートからなる凹凸構造層４２とからなる。この金属層がＥＶＡの架橋によって発生する酢酸によって侵食される。上述の課題を解決する為に、防食性金属層４４を少なくとも１層積みかさねた太陽電池裏面保護シートである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光学シートに係る技術である。特に、入射光を反射させて光の利用効率を向上させるために太陽電池モジュールの裏面側に配置される裏面保護シート、及びその裏面保護シートを備える太陽電池モジュールに関する。

近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源として太陽電池が注目され、現在種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され様々な分野で利用が促進されている（特許文献１参照）。
この太陽電池は入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、太陽電池のうち主要なものは使用材料の種類によって結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、有機化合物系等に分類される。このうち、現在市場で流通しているものはほとんどが結晶系シリコン太陽電池であり、この結晶系シリコン太陽電池はさらに単結晶型及び多結晶型に分類される。

このうち、単結晶型のシリコン太陽電池は、基板の品質が良いために高効率化が容易であるという長所を有する反面、基板の製造が高コストになるという短所を有する。これに対して多結晶型のシリコン太陽電池は、基板の品質が劣るために高効率化が難しいという短所はあるものの、低コストで製造できるという長所があり、現在の主流となっている。
そして、上記のような太陽電池素子を使用する太陽電池モジュールは、例えば、表面シート層、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、裏面保護シートの層などの順に積層し、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る。

上記太陽電池モジュールを構成する裏面保護シートとしては、現在、強度に優れたプラスチック基材等が、最も一般的に使用され、その他、金属板等も使用されている。そして一般に、太陽電池モジュールを構成する裏面保護シートとして、例えば、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐薬品性、光反射性、光拡散性等に優れることが要求される。また特に、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性に優れ、更に、表面硬度が高く、かつ、表面の汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚性に優れ、極めて耐久性に富み、その保護能力性が高いこと、その他等の条件を充足することが必要とされている。

また、光利用効率を高めるために、太陽電池モジュールの前面から入射した太陽光のうち、太陽電池モジュール内にてエネルギー変換を行なう太陽電池セルに入射せずに太陽電池セルの裏面側に設けた裏面保護シートへ入射する太陽光を再利用する試みが行われている（特許文献２参照）。
また、反射材の表面を凹凸構造とする試みも行われている（特許文献３参照）。反射材の表面を凹凸構造とすることで、より光利用効率の向上が望める。

しかしながら、凹凸構造の反射材として例えばアルミニウムなどの金属が用いられているが、アルミニウムは、水分や酸等による腐食がおこりやすく、十数年自然環境に耐え得ることが出来ず、光利用効率向上の効果が低下してしまうことが問題となっている。

特開２００１−２９５４３７号公報 特開２０００−３３２２７９号公報 特開平１１−３０７７９１号公報

太陽電池モジュール用の裏面保護シートに対し、光を反射させる凹凸構造を形成した金属層を有する光反射凹凸構造を設けることで、太陽電池の変換効率を向上させることは出来る。しかし、高温高湿下での水分、酸等の侵入による劣化等によって、長期的な性能安定性を確保出来ないという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、太陽電池モジュールの効率向上が可能であると共に、長期的な性能劣化を抑えることを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、入射光を反射させて光の利用効率を向上させるために太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池用の裏面保護シートであって、
耐候層と、光を反射させる凹凸構造が形成された鏡面反射金属層を有する反射構造層と、透光性絶縁層と、がこの順番に積層され、
上記鏡面反射金属層と耐候層との間、及び上記鏡面反射金属層と透過性絶縁層との間のうちの少なくとも一方の間に、１層以上の防食性金属層を設けたことを特徴とするものである。

防食性金属層を設けることで、特に水分、酸等の浸入を防止することができ、上記鏡面反射金属層の劣化を防ぎ、長期安定性を向上させることができる。

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記防食性金属層は、金、銀、白金、プラチナ、銅のいずれかからなる金属、若しくはスズ、鉄、ニッケルの合金からなることを特徴とするものである。
上記材料からなる防食金属は、金属単体の表面が化学的に不安定である状態を防ぎ、空気中で反応しにくい金属が良い。

次に、請求項３に記載した発明は、請求項１に記載された構成に対し、上記防食性金属層は、不動態を形成するアルミニウム、クロム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、亜鉛、及びその合金のうちのいずれかからなることを特徴とするものである。

不動態は金属表面がその金属の酸化皮膜に一様に覆われた状態を示し、優れた防食性を示す。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載された構成に対し、上記防食性金属層の厚みは、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とするものである。

防食性金属層の厚みが５ｎｍ未満であると水蒸気透過が激しく、上記金属層の劣化を防ぐことが出来ず、１００ｎｍを越えると上記金属層と層間での剥離が起こってしまい、密着性の問題が起こる。

次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載された構成に対し、上記防食性金属層の水蒸気透過度が、５ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であることを特徴とするものである。
上記水蒸気透過度が５ｇ／ｍ²／ｄａｙを越えると上記金属層の劣化が激しく、反射構造層の光の効率が低下してしまい、長期的な安定性を持たない。

次に、請求項６に記載した発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載された構成に対し、上記防食性金属層は、上記鏡面反射金属層の凹凸構造に沿って積層され、その厚みが均一であることを特徴とするものである。
厚みが均一でないと上記反射構造層の凹凸構造の凹凸が不均一になり、光の反射に影響を及ぼし発効効率の低下が起こる。

次に、請求項７に記載した発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載された構成に対し、上記鏡面反射金属層の厚みは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とするものである。

上記鏡面反射金属層の厚みが１０ｎｍ未満だと上記鏡面反射金属層に入射する光を十分に反射させることができない。上記鏡面反射金属層の厚みが１００ｎｍを越えると目視でも確認できるほどのクラックが発生する不具合が生じる。

次に、請求項８に記載した発明は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載された構成に対し、上記鏡面反射金属層の凹凸構造は、プリズム形状、多角錐形状、或いはこれらのいずれかの形状の逆型形状、若しくはそれらの形状に近似した形状が、複数配列されてなることを特徴とするものである。

この鏡面反射金属層の構成により、前面側から入射する光を裏面保護シートで特定方向に反射させて確実に太陽電池セルへと再入射させて光の利用効率の向上を図ることができる。

次に、請求項９に記載した発明は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載された構成に対し、上記鏡面反射金属層における凹凸構造の凸部のピッチが、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とするものである。

鏡面反射金属層の凸部のピッチが３０μｍより大きい場合には、ピッチの増大にともなって凸部の高さが高くなるため透光性絶縁層と接着層を介して貼り合わせる際に、気泡が入りやすい等の欠点が発生し易くなり好ましくない。また、接着層の厚みを厚くする必要があり形成そのものも困難となってしまう。一方、鏡面反射金属層の凸部のピッチが１０μｍより小さい場合、光が反射する際に光の回折が起こり得る。回折光は分光して広がった光になるため制御が難しく、特定方向に反射する上で好ましくない。さらに、金型製作時に金型を切削する時間が長くタクトが低下し生産効率が悪くなるため好ましくない。これに対し本発明では、凸部のピッチが１０μｍ〜３０μｍの範囲に設定されているため、上記不都合を解消することができる。

次に、請求項１０に記載した発明は、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載された構成に対し、上記反射構造層における凹凸形状の頂部の頂角の角度が、１１１°以上１３７°以下の範囲に設定されていることを特徴とするものである。

太陽電池モジュールに用いられる封止樹脂およびガラスの屈折率を約１．５とした場合に、ガラスと空気との界面において全反射してしまうこと及び該反射光が光反射凹凸部へ入射してしまうことを防ぐことが可能となる。

ここで、上記頂角θが１３７°を超える場合、ガラスと空気との界面において、全反射が発生し難くなるため再集光効率が落ちる可能性が高くなり好ましくない。また、上記頂角θが１１１°を下回る場合、反射した光の一部が反射構造層内で衝突する可能性が高くなり、再集光効率が落ちる可能性が高くなり好ましくない。

次に、請求項１１に記載した発明は、耐候層と、光を反射させる凹凸構造が形成された鏡面反射金属層を有する反射構造層と、透光性絶縁層と、がこの順番に積層されて、太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池用の裏面保護シートであって、
上記鏡面反射金属層の代わりに、１層以上の防食性金属層を設け、防食性金属層は、金、銀、白金、プラチナ、銅のいずれかからなる金属、はスズ、鉄、ニッケルの合金、不動態を形成するアルミニウム、クロム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、亜鉛、及びその合金のうちのいずれかからなることを特徴とするものである。

次に、請求項１２に記載した発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載された上記裏面保護シートを裏面側に設けたことを特徴とする太陽電池モジュールを提供するものである。

本発明による裏面保護シート及び太陽電池モジュールによれば、凹凸構造をなす鏡面反射金属層を備えた反射構造層を有することにより、太陽電池裏面シートの光入射側から反射構造層に入射する光を凹凸構造の鏡面反射金属層によって、効率よく、太陽電池セルが配置された特定方向へ到達するように反射させることができる。この結果、太陽電池モジュールにおける光の利用効率を向上させて発電量を増加させることができる。

また、本発明に係る裏面保護シート及び太陽電池モジュールによれば、凹凸構造を形成した鏡面反射金属層が高温高湿下での水分やＥＶＡによって発生する酢等により劣化し性能低下することを防止し、非価値の利用効率向上効率を長期に維持できる。
特に加水分解やＥＶＡによって発生する酸等を防止し、極めて耐久性に富み、かつ、より低コストで太陽電池モジュールを構成する裏面保護シート及びそれを使用した太陽電池モジュールを安定的に提供することができるようになる。

本発明に基づく実施形態に係る太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。 本発明に基づく第３実施形態に係る裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。 本発明に基づく第４実施形態に係る裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。 実施例１における実施サンプルとの比較用の裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。 実施例１における耐性試験を行った測定物の概略構成を示す縦断面図である。 実施例２における格子における粘着テープの位置を示す上断面図である。 実施例２における格子から取り外し直前の縦断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
「第１実施形態」
図１は本発明に基づく裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの縦断面図である。図２は、本第１実施形態の太陽電池モジュール用の裏面保護シートの層構成例を例示する概略的断面図である。

（太陽電池モジュール）
本実施形態の太陽電池モジュール１は、図１に示すように、前面板２と充填層４とセル１０とから構成されている。その太陽電池モジュール１の裏面側に凹凸形状６のある裏面保護シート８の層である裏面保護シート２５が積層されている。このような太陽電池モジュール１及び裏面保護シート２５を備える太陽電池装置は、光線を受光することにより発電を行なう装置である。なお、光線としては、通常、太陽光２０や室内灯等の人工照明の光が採用される。

太陽電池モジュール１では、例えば太陽光２０が光線として入射し、その入射してきた入射光１２や反射して入射する反射光１４が、太陽電池のセル１０で受光されて発電するようなしくみである。
このとき、太陽電池モジュール１では、凹凸形状６の制御により、特定の方向に反射させることによって損失する反射光を低減して、セル１０に入射する反射光１４を増加させて、今まで以上に発電効率が向上する。

上記前面板２は、太陽電池モジュール１の最前面に配置されて、表面に光線が直接的に入射するものである。この前面板２には、光線透過率が高い透明な材料が用いられる。前面板２は、具体的には強化ガラス、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの樹脂シートが使用されている。また、前面板２の厚みは、強化ガラスであれば約３〜５ｍｍ、樹脂シートであれば数十〜数百μｍに設定されている。

前面板２に入射した光は充填層４へと入射する。充填層４は、前面板２の裏面側に積層されており、セル１０を封止する役割を有している。この充填層４は、前面板２から入射した光線を透過させるために、光線透過率が高い材料が用いられる。例えば、充填層４は、難燃性をもつＥＶＡ（エチレン・ビニル・アセテート）から形成されている。

充填層４を透過した光はセル１０へと入射する。このセル１０は、充填層４内部に複数埋設されており、光電効果より受光部に入射した光を電力へと変換する機能を有している。このセル１０としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、薄膜シリコン型、ＣＩＧＳ（Ｃｕ・Ｉｎ・Ｇａ・Ｓｅの化合物）系薄膜型等のものが用いられる。このような複数のセル１０は、互いに電極（図示省略）により接続され、該電極を通じて、発電した電力が外部に取り出されるようになっている。

充填層４及びセル１０を透過した光は、太陽電池モジュール１の裏面に配された裏面保護シート８へ入射する。
この裏面保護シート８は、入射した光を太陽電池モジュール１へと反射する機能を有している。裏面保護シート８で反射された光は、太陽電池モジュール１における前面板２と大気との界面等でさらに反射され、セル１０の受光面に反射光１４として到達することで、該セル１０の光電変換により電力へと変換される。これにより光利用効率の向上が図られている。

（裏面保護シート１００）
図２は本実施構成例１の裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。
この裏面保護シート１００は、図２に示すように、透光性絶縁層３４、凹凸形状構造層４２、鏡面反射金属層４０、防食性金属層４４、接着層３２、耐候層３０が順に積層されることで構成されている。そして、凹凸形状構造層４２、及び鏡面反射金属層４０が、反射構造層５０を構成する。
透光性絶縁層３４は、裏面保護シート１００における最背面側に設けられ、反射構造層５０を背面側から保護する役割を有している。

透光性絶縁層３４は、耐候層３０と共に設置されることを鑑み、耐水性、紫外線に対する耐久性等の耐候性を有しているものが望ましく、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、リエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、エポキシン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等から形成されていることが好ましい。

上述の樹脂の中でも、高い耐熱性、強度、耐候性、耐久性、水蒸気等に対するガスバリア性等を有したものとして、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、ポリ乳酸系樹脂が好ましい。

上述のポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステル系樹脂の中でも、耐熱性、耐候性等の諸機能面及び価格面のバランスが良好なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。

上述のフッ素系樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体からなるペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー（ＥＰＥ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとのコポリマー（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）等が挙げられる。これらのフッ素系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるポリフッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）やテトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）が特に好ましい。

上述の環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えばａ）シクロペンタジエン（及びその誘導体）、ジシクロペンタジエン（及びその誘導体）、シクロヘキサジエン（及びその誘導体）、ノルボルナジエン（及びその誘導体）等の環状ジエンを重合させてなるポリマー、ｂ）当該環状ジエンとエチレン、プロピレン、４−メチル−１−ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン系モノマーの１種又は２種以上とを共重合させてなるコポリマー等が挙げられる。これらの環状ポリオレフィン系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるシクロペンタジエン（及びその誘導体）、ジシクロペンタジエン（及びその誘導体）又はノルボルナジエン（及びその誘導体）等の環状ジエンのポリマーが特に好ましい。

なお、透光性絶縁層３４の形成材料としては、上述の合成樹脂を１種又は２種以上混合して使用することができる。また、透光性絶縁層３４の形成材料中には、加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性等を改良、改質する目的で、種々の添加剤等を混合することができる。この添加剤としては、例えば滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、充填剤、強化繊維、補強剤、帯電防止剤、難燃剤、耐炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料等が挙げられる。上述の透光性絶縁層３４の成形方法としては、特に限定されず、例えば押出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法等の公知の方法が採用される。

上記透光性絶縁層３４中に紫外線安定剤又は分子鎖に紫外線安定基が結合したポリマーを含有することも可能である。この紫外線安定剤又は紫外線安定基により、紫外線で発生するラジカル、活性酸素等が不活性化され、裏面保護シート１００の紫外線安定性、耐候性等を向上させることができる。この紫外線安定剤又は紫外線安定基としては、紫外線に対する安定性が高いヒンダードアミン系紫外線安定剤又はヒンダードアミン系紫外線安定基が好適に用いられる。

反射構造層５０は、凹凸形状構造層４２と鏡面反射金属層４０とから構成されている。すなわち、凹凸形状構造層４２は、入射してきた光を特定の方向へと反射するための凹凸構造を決定する構造であり、略プリズム形状、略多角錐形状等をなす凹凸形状構造層４２が複数配列されている。さらに凹凸形状構造層４２の表面に、鏡面反射金属層４０が積層される。なお、凹凸形状構造層４２は、反射構造層５０の表面全域にわたって形成されていてもよいし、セル１０に対応する箇所にのみ形成されていてもよい。

反射構造層５０を形成する材料は、耐候層３０との密着性が高いことが望ましい。反射構造層５０に用いられる材料としては、ポリマー組成物や、金属等が挙げられる。また、凹凸形状構造層４２にポリマー組成物を用いる場合、ポリマー組成物の他に例えば硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等が適宜配合されてもよい。

上述のポリマー組成物としては、特に限定されるものではなく、例えばポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、アクリロニトリル−（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、リエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられ、これらのポリマーを１種又は２種以上混合して使用することができる。

上述のポリウレタン系樹脂の原料であるポリオールとしては、例えば水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオールや、水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールなどが挙げられ、これらを単体で又は２種以上混合して使用することができる。

水酸基含有不飽和単量体としては、例えば次の（ａ）及び（ｂ）などが挙げられる。これらの水酸基含有不飽和単量体から選択される１種又は２種以上を重合してポリオールを製造することができる。

（ａ）例えばアクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アリルアルコール、ホモアリルアルコール、ケイヒアルコール、クロトニルアルコール等の水酸基含有不飽和単量体

（ｂ）例えばエチレングリコール、エチレンオキサイド、プロピレングリコール、プロピレンオキサイド、ブチレングリコール、ブチレンオキサイド、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、フェニルグリシジルエーテル、グリシジルデカノエート、プラクセルＦＭ−１（ダイセル化学工業株式会社製）等の２価アルコール又はエポキシ化合物と、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸との反応で得られる水酸基含有不飽和単量体

また上述のポリオールは、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸シクロヘキシル、スチレン、ビニルトルエン、１−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、酢酸アリル、アジピン酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、マレイン酸ジエチル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エチレン、プロピレン、イソプレン等から選択される１種又は２種以上のエチレン性不飽和単量体と、上述の（ａ）及び（ｂ）から選択される水酸基含有不飽和単量体とを重合することで製造することもできる。

水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオールの数平均分子量は１０００以上５０００００以下であり、好ましくは５０００以上１０００００以下である。また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、さらに好ましくは２０以上１５０以下である。

水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールは、例えば（ｃ）に記載のような多価アルコールと、（ｄ）に記載のような多塩基酸とを、プロパンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール中の水酸基数が上記多塩基酸のカルボキシル基数よりも多い条件で反応させて製造することができる。

（ｃ）例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノルＡ、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ハイドロキノンビス（ヒドロキシエチルエーテル）、トリス（ヒドロキシエチル）イソシヌレート、キシリレングリコール等の多価アルコール

（ｄ）例えばマレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、トリメット酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等の多塩基酸

上述の水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールの数平均分子量は、５００以上３０００００以下であり、好ましくは２０００以上１０００００以下である。また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、さらに好ましくは２０以上１５０以下である。

当該ポリマー組成物のポリマー材料として用いられるポリオールとしては、上述のポリエステルポリオール、及び、上述の水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られ、かつ、（メタ）アクリル単位等を有するアクリルポリオールが好ましい。かかるポリエステルポリオール又はアクリルポリオールをポリマー材料とすれば耐候性が高く、反射構造層１５の黄変等を抑制することができる。なお、このポリエステルポリオールとアクリルポリオールのいずれか一方を使用してもよく、両方を使用してもよい。

なお、上述のポリエステルポリオール及びアクリルポリオール中の水酸基の個数は、１分子当たり２個以上であれば特に限定されないが、固形分中の水酸基価が１０以下であると架橋点数が減少し、耐溶剤性、耐水性、耐熱性、表面硬度等の被膜物性が低下する傾向がある。

凹凸形状構造層４２の形成方法としては、プラスチック原料をスクリュまたはプランジャで加熱シリンダ内で送り込み、加熱流動化させ、先端のダイを通過させて形を与え、これを水または空気で冷却固化させて、長尺品を作る押出成形法がある。他にも形状が切削された金型を用いたプレス法、キャスティング法、射出成形法、ＵＶ成形法などが挙げられる。これらの方法によれば、シート形成と同時に凹凸構造の前面を形成することが可能である。

また、裏面保護シート１００において、反射構造層５０の凹凸形状構造層４２が略プリズム形状、略多角錐形状、あるいは、これらの逆型形状のいずれかをなす場合には、光反射効率を最大限に高めることができる。この点、例えば、反射構造層５０の凹凸形状構造層４２が高アスペクト比の非球面レンズの場合、散乱性はあるが構造による光の吸収が起こり、再帰反射率の低下を招く可能性がある。したがって、反射構造層５０の凹凸形状構造層４２を上記のような形状とすることにより、再帰反射率の低下を防ぎ、光を効果的に太陽電池モジュール１に反射することができる。

上記凹凸形状構造層４２は頂部の頂角の角度θが、１１１°以上１３７°以下の範囲に設定されている場合には、太陽電池モジュール１に用いられる封止樹脂およびガラスの屈折率を約１．５とした場合に、ガラスと空気との界面において全反射してしまうこと、及び該反射光が光反射凹凸部に再度、入射してしまうことを防ぐことが可能となる。

ここで、上記頂角θが１３７°を超える場合、ガラスと空気との界面において、全反射が発生し難くなるため再集光効率が落ちる可能性が高くなり好ましくない。また、上記頂角θが１１１°を下回る場合、反射構造層５０で反射した光の一部が該反射構造層５０内で衝突する可能性が高くなり、再集光効率が落ちる可能性が高くなり好ましくない。

さらに、本反射構造層５０における凹凸形状構造層４２の頂部の頂角の角度θが、１２０°以上１３５°以下の範囲に設定されている場合には、安定してガラスと空気との界面において全反射する範囲の角度に形成することができるとともに、反射構造で反射した光の一部が反射構造層５０内で衝突することがないため、反射率が落ちることがなく、再集光効率を高く維持することができる。

上記反射構造層５０における凹凸形状構造層４２つまり鏡面反射金属層４０の凸部のピッチが、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲に設定されている。鏡面反射金属層４０の凸部のピッチが３０μｍより大きい場合には、ピッチの増大にともなって凸部の高さが高くなるため透光性絶縁層３４と接着層３２を介して貼り合わせる際に、気泡が入りやすい等の欠点が発生し易くなり好ましくない。また、接着層３２の厚みを厚くする必要があり形成そのものも困難となってしまう。一方、鏡面反射金属層４０の凸部のピッチが１０μｍより小さい場合、光が反射する際に光の回折が起こり得る。回折光は分光して広がった光になるため制御が難しく、特定方向に反射する上で好ましくない。さらに、金型製作時に金型を切削する時間が長くタクトが低下し生産効率が悪くなるため好ましくない。これを踏まえて本実施形態では、凸部のピッチを１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲に設定することで、上記不都合を解消している。

また、反射構造層５０を形成する材料に、フィラーを含有させることによって散乱性を付与し、光線の入射角による再集光効率の影響を減少させることが可能となる。また、フィラーの含有によって耐熱性が向上させることが可能となる。フィラーに用いられる材料としては、アクリル、アクリルスチレン、酸化ケイ素、酸化チタン、硫化亜鉛、酸化アルミニウム等が挙げられる。

また、反射構造層５０に、その凹凸形状構造層４２に沿って配置された鏡面反射金属層４０が配設されているため、反射構造層５０における光の反射効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態の太陽電池モジュール１によれば、上記裏面保護シート１００を備えているため、効率よく太陽電池モジュール１のセル１０に光を入射することができ、且つ良好な再現性を得ることが可能となる。

鏡面反射金属層４０は入射してきた光を反射する機能を有する金属の層である。鏡面反射金属層４０に用いられる材料としては、反射性を有しかつ蒸着が可能であれば特に限定されるものではなく、例えばアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属や、これらの合金等が挙げられる。また、酸化亜鉛、硫化亜鉛等の高屈折率材料を含んでも良い。中でも、アルミニウムは紫外、可視、近赤外領域において、反射率が高く、表面に酸化皮膜を生成することにより、内部の侵食を防ぐことが可能となる。また、高い水蒸気バリア性を有するという利点がある。また、銀は可視、近赤外領域においてアルミニウムと比較しても反射率が高いという利点がある。また、金は可視領域の短波長側に吸収があるものの、６００ｎｍ以上の波長においてはアルミニウムよりも反射率が高い。さらに、これら３種の金属は非常に侵食されにくいという利点があるため、鏡面反射金属層４０に用いる材料として望ましい。

鏡面反射金属層４０を形成する際には、凹凸形状構造層４２に沿って金属を蒸着することで形成される。この鏡面反射金属層４０の蒸着手段としては、凹凸形状構造層４２に収縮、黄変等の劣化を招来することなく金属が蒸着できれば特に限定されるものではない。例えば、下記（ａ）や（ｂ）の蒸着法を採用すればよい。これらの蒸着法の中でも、生産性が高く良質な反射層が形成できる真空蒸着法やイオンプレーティング法が好ましい。

（ａ）真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＰＶＤ法）
（ｂ）プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＣＶＤ法）

なお、鏡面反射金属層４０は、単層構造でもよく、２層以上の多層構造でもよい。鏡面反射金属層４０を多層構造とすると、蒸着の際に掛かる熱負担の軽減により凹凸形状構造層４２の劣化が低減され、さらに凹凸形状構造層４２と鏡面反射金属層４０との密着性等を改善することができる。このとき、金属膜の上に酸化金属層を設けても良い。また、上述の物理気相成長法及び化学気相成長法における蒸着条件は、反射構造層５０や耐候層３０の樹脂種類、鏡面反射金属層４０の厚み等に応じて適宜設計される。

鏡面反射金属層４０の厚みの下限としては１０ｎｍが好ましく、２０ｎｍが特に好ましい。一方、鏡面反射金属層４０の厚みの上限としては２００ｎｍが好ましく、１００ｎｍが特に好ましい。鏡面反射金属層４０の厚みが下限である１０ｎｍより小さいと、鏡面反射金属層４０に入射する光を十分に反射することができない。また、２０ｎｍ以上の厚みであっても、鏡面反射金属層４０で反射される光は増えないため、２０ｎｍであれば十分な厚みといえる。一方、鏡面反射金属層４０の厚みが上限である１００ｎｍを超えると、鏡面反射金属層４０に目視でも確認できるクラックが発生する。また、１００ｎｍ以下であれば、目視で確認できないようなクラックも発生しない。

裏面保護シート１００において、鏡面反射金属層４０を用いる場合にはその密接着性等を向上させるため、鏡面反射金属層４０の蒸着対象面である反射構造層５０の凹凸形状構造層４２の表面に表面処理を施すとよい。このような表面処理としては、例えば下記の（ａ）、（ｂ）などが挙げられる。これらの表面処理の中でも、凹凸形状構造層４２との接着強度が向上し、緻密かつ均一な鏡面反射金属層４０の形成に寄与するコロナ放電処理及びアンカーコート処理が好ましい。

（ａ）コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若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、化学薬品等を用いた酸化処理
（ｂ）プライマーコート処理、アンダーコート処理、アンカーコート処理、蒸着アンカーコート処理

上述のアンカーコート処理に用いるアンカーコート剤としては、例えばポリエステル系アンカーコート剤、ポリアミド系アンカーコート剤、ポリウレタン系アンカーコート剤、エポキシ系アンカーコート剤、フェノール系アンカーコート剤、（メタ）アクリル系アンカーコート剤、ポリ酢酸ビニル系アンカーコート剤、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系アンカーコート剤、セルロース系アンカーコート剤などが挙げられる。これらのアンカーコート剤の中でも、鏡面反射金属層４０の接着強度をより向上することができるポリエステル系アンカーコート剤が特に好ましい。

上述のアンカーコート剤のコーティング量（固形分換算）は、１ｇ／ｍ²以上、３ｇ／ｍ²以下が好ましい。アンカーコート剤のコーティング量が１ｇ／ｍ²より少ないと、鏡面反射金属層４０の密着性向上効果が小さくなる。一方、当該アンカーコート剤のコーティング量が３ｇ／ｍ²より多いと、裏面保護シート１００の強度、耐久性等が低下するおそれがある。

なお、上述のアンカーコート剤中には、密接着性向上のためのシランカップリング剤、ブロッキングを防止するためのブロッキング防止剤、耐候性等を向上させるための紫外線吸収剤等の各種添加剤を適宜混合することができる。

上記防食性金属層４４に用いられる材料としては、防錆・防食・防水効果があり、かつ蒸着が可能であれば特に限定されるものではない。防食性金属層４４に用いられる材料として、例えば金、銀、白金、プラチナ、銅などの金属、またはスズ、鉄、ニッケルの合金などを採用すればよい。中でも、アルミニウム、クロム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、亜鉛やその合金は、不動態を持ち、金属表面がその金属の酸化皮膜に一様に覆われて、酸に対する防食が特に良く、内部の侵食を防ぐことが可能となる。また、高い水蒸気バリア性を有するという利点がある。さらに、これら３種の金属は非常に侵食されにくいという利点があるため、防食性金属層４４に用いる材料として望ましい。

上記鏡面反射金属層４０の劣化は太陽電池モジュール１への反射に顕著に影響し、効率低下の原因になる。裏面保護シート１００の構成で鏡面反射金属層４０に沿って防食性金属層４４が積層している構造となり、該防食性金属層４４が耐候層３０側の外部から侵入する水分の透過を防ぎ、該鏡面反射金属層４０の劣化を防ぐ働きを持つ。
上記防食性金属層４４は、鏡面反射金属層４０と同一の膜厚、蒸着法を採用すれば良い。

上記防食性金属層４４は、耐候層３０側からの入り込んでくる水蒸気透過を防ぎ、反射構造層５０の劣化を防ぎ、該耐候層３０側が背面側に配設される太陽電池モジュール１内部へ水蒸気の透過を防止して、該太陽電池モジュール１に用いられる電極の腐食や、封止樹脂の劣化を防ぐことが可能となる。なお、水蒸気透過度が５ｇ／ｍ² を超えてしまうと、電極の腐食や、封止樹脂の劣化が発生する場合がある為、望ましくない。この点、水蒸気透過密度を上記範囲に設定することで、電極の腐食及び封止樹脂の劣化を確実に回避することができる。さらに、当該防食金属が反射構造層５０にある凹凸形状構造層４２に沿うように形成されているので、反射構造層５０に入射光が到達するまでの光の吸収を極力抑えることが可能となる。

接着層３２は、該接着層３２が接する２つの層との密着性が良好であることが望ましい。この接着層３２は、耐久性、クッション性などの諸特性を補うために用いられ、一例としてシリコーン系樹脂等が用いられる。この接着層３２を設けることで、その他の層のみでは不足する性能を補うことができる。例えば、耐久性、クッション性などを高めるためにはシリコーン系樹脂を用いる。特に屋外使用の太陽電池モジュールの場合、日照時の太陽電池モジュールの熱上昇は著しく、樹脂材料から作製した裏面保護シート１００に反りが発生し、太陽電池モジュールの故障を招く恐れもある。この接着層３２の厚みとしては、３μｍ以下だと密着性が劣ってしまい、層間で剥離が起こってしまう。また、厚みを増す事に密着性は良くなるが、コストの面で高くなるので、１０μｍ程度が望ましい。

耐候層３０は、反射構造層５０を形成する材料との密着性が高い材質から形成されていることが望ましい。

以上のような裏面保護シート１００を作製する方法の例としては、透光性絶縁層３４上に金属版を用いたＵＶ成形法により凹凸形状構造層４２を成形するとともに、蒸着等により鏡面反射金属層４０、防食性金属層４４を形成した反射構造層５０を積層する。その後、防食性金属層４４と耐候層３０を接着層３２で介し接着する。

このようにして、本実施の形態の裏面保護シート１００は、光透過性を有し、一方の面が光入射面とされ他方の面が光出射面とされた透光性絶縁層３４と、光出射面側に設けられ光出射面から出射した光を透光性絶縁層３４に向けて反射する反射機能を有する反射構造層５０と、反射構造層５０裏面側から保護する耐候層３０とを有している。そして、反射構造層５０には、その表面又は裏面のいずれか一方に凹凸形状構造層４２が設けられ、該凹凸形状構造層４２は、凹凸形状構造層４２上に鏡面反射金属層４０、防食性金属層４４が配設されることで構成されている。

以上のような構成の裏面保護シート１００を有する太陽電池モジュールにおいては、図１のように、太陽電池モジュール１の充填層４及びセル１０を透過した光は、該太陽電池モジュール１の裏面に配された裏面保護シート１００へ入射する。そして、裏面保護シート１００に入射した光は、透光性絶縁層３４及び接着層３２を透過して、反射構造層５０の表面の凹凸形状構造層４２によって、セル１０側に反射される。そして、太陽電池モジュール１内に再帰させられた光はセル１０に受光されることで発電に寄与し、光の利用効率の向上が図られる。

本実施形態の裏面保護シート１００によれば、反射構造層５０に密着する層である接着層３２によって凹凸形状構造層４２を十分に埋めることができる。この点、凹凸形状構造層４２がしっかり形成されていなければ、凹凸形状構造層４２を充分に埋める事ができなくなり、層間剥離が生じたり、凹凸形状に追随した形状が表面に露呈してしまう。したがって、凹凸形状構造層４２の成形が層間剥離や塵や埃の巻き込みを防止することが可能となる。

「第２実施形態」
（第２の裏面保護シート１１０）
次に、第２実施形態としての裏面保護シート１１０について説明する。なお、裏面保護シート１１０において、第１実施形態の裏面保護シート１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図３は、本実施形態の裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。
この第２の裏面保護シート１１０における反射構造層６０は、凹凸形状構造層４２に沿うようにして防食性金属層４４が積層されている。さらに、該防食性金属層４４に沿うようにして鏡面反射金属層４０が積層されている。
鏡面反射金属層４０の劣化は太陽電池モジュール１への反射に顕著に影響し、効率低下の原因になる。裏面保護シート１１０の構成で凹凸形状構造層４２と鏡面反射金属層４０の間に防食性金属層４４が挟まれる構造となる。該防食性金属層４４が凹凸形状側の透光性絶縁層３４からの加水分解による水の透過を防ぎ、鏡面反射金属層４０の劣化を防ぐ働きを持つ。

上述防食性金属層４４は鏡面反射金属層４０と同一の膜厚、蒸着法を採用するので省略する。

「第３実施形態」
（第３の裏面保護シート１２０）
次に、第３実施形態としての裏面保護シート１１０について説明する。なお、裏面保護シート１１０において、第１実施形態の裏面保護シート１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図４は本実施形態の裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。
この第３の裏面保護シート１２０における反射構造層７０は、凹凸形状構造層４２に沿うようにして防食性金属層４４が形成されている。その防食性金属層４４に沿うようにして鏡面反射金属層４０が形成され、さらに該鏡面反射金属層４０に沿うようにして該防食性金属層４４が形成されている。

裏面保護シート１２０の反射構造層７０は、裏面保護シート１００の反射構造層５０、裏面保護シート１１０の反射構造層６０の二つの構成を組み合わせた構造となる。

反射構造層７０は、耐候層３０側からの入り込んでくる水蒸気透過や凹凸形状側の透光性絶縁層３４からの加水分解による水の透過を防ぎ、該反射構造層７０の劣化を防ぎ、該耐候層３０が背面側に配設される太陽電池モジュール１内部へ水蒸気の透過を防止して、該太陽電池モジュール１に用いられる電極の腐食や、封止樹脂の劣化を防ぐことが可能となる。

上述防食性金属層４４は鏡面反射金属層４０と同一の膜厚、蒸着法を採用するので省略する。

「第４実施形態」
（第４の裏面保護シート１３０）
次に、第３実施形態としての裏面保護シート１１０について説明する。なお、裏面保護シート１１０において、第１実施形態の裏面保護シート１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図５は、本実施形態の裏面保護シートの概略構成を示す縦断面図である。
この第４の裏面保護シート１３０における反射構造層８０は、凹凸形状構造層４２に沿うようにして防食性金属層４４が構成されており、即ち、第１実施形態の裏面保護シート１００における反射構造層５０から鏡面反射金属層４０を省略した構成となっている。

なお、裏面保護シート１３０において、第１実施形態の裏面保護シート１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、本実施形態構成においても第１実施形態と同様、反射構造層８０と耐候層３０の間に位置する接着層３２が、反射構造層８０に密着する層とされている。

このように鏡面反射金属層４０が設けられていない第４実施形態の裏面保護シート１３０においては、反射構造層８０の材料自体に反射性が付与されていることが望ましい。具体的には、反射構造層８０を形成する材料へのフィラー、顔料などの混合や、金属材料などの反射性を有する材料を用いる方法等が挙げられる。すなわち、本例では、反射構造層６０は、光反射性を有する光反射層から構成され、凹凸形状構造層４６は、該光反射層の表面に一体に形成されている。

反射構造層８０を形成する材料中にフィラーを混合する場合、反射構造層８０の耐熱性を向上させることができ、かつ、屈折率がポリマー組成物と大きく異なるものを用いることが望ましい。これによって、光を反射させることができる。このフィラーを構成する無機物としては、特に限定されるものではなく、無機酸化物が好ましい。この無機酸化物は、酸化ケイ素等や、硫化亜鉛等の金属化合物を用いることもできるが特に、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物が望ましい。また酸化ケイ素の中空粒子を用いることもできる。このうち、酸化チタンは、屈折率が高く、分散性も得られ易いため好ましい。また、フィラーの形状は、球状、針状、板状、鱗片状、破砕状等の任意の粒子形状でよく、特に限定されない。

フィラーの平均粒子径の下限としては、０．１μｍが好ましく、上限としては３０μｍが好ましい。平均粒子径が０．１μｍより小さいと光を十分に反射しない。また、平均粒子径が３０μｍより大きいと成型性が悪い。

フィラーのポリマー組成物１００部に対する配合量の下限としては固形分換算で３０部が好ましい。一方、フィラーの上述の配合量の上限としては１００部が好ましい。これは、フィラーの配合量が３０部より少ないと光を十分に反射することができない為である。逆に、配合量が上述の範囲を越えると、成型性が悪い。

上述のフィラーとしては、その表面に有機ポリマーが固定されたものを用いるとよい。このように有機ポリマー固定のフィラーを用いることで、ポリマー組成物での分散性やポリマー組成物との親和性の向上が図られる。この有機ポリマーについては、その分子量、形状、組成、官能基の有無等に関して特に限定はなく、任意の有機ポリマーを使用することができる。また有機ポリマーの形状については、直鎖状、分枝状、架橋構造等の任意の形状のものを使用することができる。

上述の有機ポリマーを構成する具体的な樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルおよびこれらの共重合体やアミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の官能基で一部変性した樹脂等が挙げられる。中でも、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリル−スチレン系樹脂、（メタ）アクリル−ポリエステル系樹脂等の（メタ）アクリル単位を含む有機ポリマーを必須成分とするものが被膜形成能を有し好適である。他方、上述のポリマー組成物と相溶性を有する樹脂が好ましい。

上述の反射構造層８０を形成する材料としては、シクロアルキル基を有するポリオールが好ましい。ポリマー組成物としてのポリオール中にシクロアルキル基を導入することで、ポリマー組成物の撥水性、耐水性等の疎水性が高くなり、高温高湿条件下での反射構造層８０の耐撓み性、寸法安定性等が改善される。また、反射構造層８０の耐候性、硬度、肉持感、耐溶剤性等の塗膜基本性能が向上する。さらに、表面に有機ポリマーが固定されたフィラーとの親和性及びフィラーの分散性がさらに良好になる。

また、ポリマー組成物中には硬化剤としてイソシアネートを含有するとよい。このようにポリマー組成物中にイソシアネート硬化剤を含有することで、より一層強固な架橋構造となり、反射構造層８０の被膜物性がさらに向上する。このイソシアネートとしては上述の多官能イソシアネート化合物と同様の物質が用いられる。中でも、被膜の黄変色を防止する脂肪族系イソシアネートが好ましい。

なお、フィラーは、内部に有機ポリマーを包含していてもよい。このことにより、フィラーのコアである無機物に適度な軟度および靱性を付与することができる。

上述の有機ポリマーにはアルコキシ基を含有するものを用いるとよく、その含有量は特に限定されないが、フィラー１ｇ当たり０．０１ｍｍｏｌ以上５０ｍｍｏｌ以下が好ましい。アルコキシ基により、ポリマー組成物との親和性や、ポリマー組成物中での分散性向上させることができる。

上述のアルコキシ基は、微粒子骨格を形成する金属元素に結合したＲＯ基を示す。このＲは置換されていてもよいアルキル基であり、微粒子中のＲＯ基は同一であっても異なっていてもよい。Ｒの具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル等が挙げられる。フィラーを構成する金属と同一の金属アルコキシ基を用いるのが好ましく、フィラーがコロイダルシリカである場合には、シリコンを金属とするアルコキシ基を用いるのが好ましい。

有機ポリマーを固定したフィラーの有機ポリマーの含有率については、特に制限されないが、フィラーを基準にして０．５質量％以上５０質量％以下が好ましい。

このような第４実施形態の裏面保護シート１３０においても、反射構造層８０において光を太陽電池モジュール１に反射することにより、光の利用効率を向上させて、太陽電池モジュール１のセル１０における発電量を増大させることができる。また、層間剥離や塵や埃の巻き込みを防止するとともに、太陽電池モジュール１への光の反射効率を最大限に高めて、発電効率を向上させることができる。

ここで、上記全実施形態において、凹凸形状構造層４２に、その凹凸形状構造層４２に沿って配置された鏡面反射金属層４０が配設、または凹凸形状構造層４６に該光反射層の表面に一体に形成されているため、光反射凹凸における光の反射効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態の太陽電池モジュールによれば、上記裏面保護シート２５を備えているため、効率よく太陽電池モジュールのセル１０に光を入射することができ、且つ良好な再現性を得ることが可能となる。

次に、上記実施形態に基づく実施例について説明する。
図２に示す、第１実施形態に基づく裏面保護シート１００を実施例として作製した。
具体的には、反射構造層５０の最大凹凸形状の高さを約４．５μｍ、凹凸形状構造層４２の最大凹凸高さを約６μｍとし、該凹凸形状構造層４２の頂角部分の平均間隔ｐが１５μｍ、鏡面反射金属層４０の最大凹凸高さ５０ｎｍ、防食性金属層４４の最大凹凸高さ５ｎｍ、１０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍと異なる計６種の裏面保護シート１００を作製した。

また、これら裏面保護シート１００においては、反射構造層５０はＰＥＴフィルムを成形基材として、紫外線硬化型のアクリル系樹脂を用いて作製し、該鏡面反射金属層４０としてアルミ蒸着、防食性金属層４４としてニッケル蒸着を施した。また、透光性絶縁層３４及び耐候層３０にはＰＥＴフィルムを用いた。そして、これら裏面保護シート１００について、透光性絶縁層３４側からの入り込んでくる水蒸気透過を防ぎ該鏡面反射金属層４０の劣化の防食を確認する為恒温恒湿試験機を用いて耐性試験を実施した。

凹凸形状構造層４２に沿って積層する鏡面反射金属層４０は蒸着する前に密着性を上げる為コロナ処理を施した。また、鏡面反射金属層４０に沿って積層する防食性金属層４４も同じようにコロナ処理を施した。

裏面保護シート１００の用途としては太陽電池モジュール１の背面を保護する用途があり、十数年自然環境に耐え得る構成でなければならない。恒温恒湿試験機では温度変化、湿度変化への耐性を確認する温度サイクル・温湿度サイクル試験が試行でき、耐性の有無を検査する為に実施した。

実施例における耐性試験を行った測定物の概略構成を、縦断面図である図６に示す。この測定物は、前面板２、充填層４、裏面保護シート１００から構成されており、図１の構成からセル１０を抜いた構成となっている。前面板２は、強化ガラスを使用し厚み３ｍｍ、充填層４は太陽電池の封止材として用いられているＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）を使用した。

真空ラミネータ装置を使用し強化ガラス上に充填層４、裏面保護シート１００を積み重ねたものを３分間真空引き後真空中で１５０℃１０分間熱をかけてプレスし、封止したものが実施サンプル１〜６である。
ＥＶＡ樹脂に架橋構造を持たせる事で、ＥＶＡ樹脂の耐熱性、耐薬品性を向上させる為１５０℃の温度での加熱を行った。

また、比較例として、図７に示すような、耐性試験用の測定物を作製した。
この裏面保護シート１４０における反射構造層９０は、凹凸形状構造層４２に沿うようにして鏡面反射金属層４０が構成されている。即ち本実施構成例として使用している防食性金属層４４を積層しない構成をなしている。なお、裏面保護シート１４０において、第１実施形態の裏面保護シート１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。裏面保護シート１４０は図６の実施サンプル１〜６の比較サンプル１として作製した。作製条件としては実施サンプル１〜６と同様にして作製したので省略する。

比較サンプル１は真空ラミネータ装置の使用条件も実施サンプル１〜６と同様の条件で行ったので省略する。
恒温恒湿試験では温度８５℃湿度８５％の条件で実施サンプル１〜６、比較サンプル１を５００時間耐性試験を行った。
５００時間耐性試験後の上述鏡面反射金属層４０のアルミ劣化を確認する為、透過率の測定を用いて確認した。

透過率の測定は、分光器ＭＰＣ−２２００（島津社製）を用いて実施した。
外観としてサンプルを光に照射してアルミの劣化を確認することもできるので、外観で確認する劣化と相違が無いかを確認する為に４５０ｎｍの可視光領域での透過率を確認した。

可視光領域での測定はアルミの透過率は１％以下となり劣化すれば透過率が上昇するので顕著にわかりやすいことが要因となる。よって外観による確認でも光の透過が目視でも認識できる。

実施サンプル１〜４と比較サンプル１を比較すると、全ての実施サンプルにおいて透過率が低い結果が確認され、比較サンプル１は透過率が上昇する結果となった。
また、外観としても光に照射した実施サンプル１〜６は光の透過が無く、比較サンプル１は光の透過が確認された。このことより、比較サンプル１のアルミの劣化具合が顕著にわかり、実施サンプル１〜６より防食性金属層４４のニッケルが防食の効果を得た。

表１に耐性試験実施前の透過率を、表２に耐性試験５００時間経過後透過率をそれぞれ示す。

表１及び表２から分かるように、比較サンプル１における透過率の増大に比べて、実施サンプル１〜６の透過率の増大は低い。これは外観と示し合わせても上述の鏡面反射金属層４０のアルミの劣化が防食されたことを意味する。

また、実施サンプル１〜６から分かるように、防食性金属層４４のニッケルの厚みが増えれば増えるほど劣化の度合いが低くなる傾向が確認された。

表２から分かるように、実施サンプル１の防食性金属層４４のニッケルがかなり比較サンプル１に近い値が確認された。このことから、防食性金属層４４のニッケルは５ｎｍ未満であると効果を示さないことが言える。

表２から分かるように、実施サンプル４〜６はかなり低い透過率を示した。鏡面反射金属層４０のアルミに沿うように防食性金属層４４のニッケルが積層されるが、アルミとニッケルの密着性の面で層間剥離が起こってしまい、該防食性金属層４４のニッケルは１００ｎｍ以上であると密着性の問題が起こる。

以上から防食性金属層として用いられたニッケルは鏡面反射金属として用いたアルミを防食し、光効率の低下を防ぐことが実証された。

また実施例２として上記凹凸形状構造層４２と上記鏡面反射金属層４０の密着性を確認するために実施サンプルを作製した。
鏡面反射金属層４０の凹凸の高さ３ｎｍ、５ｎｍ、７ｎｍ、１０ｎｍ、３０ｎｍ、７０ｎｍ、１００、１２０ｎｍ、２００ｎｍ、５００ｎｍと異なる計１０種を凹凸形状構造層４２に沿って蒸着した実施サンプル２０〜２９を作製した。

実施サンプルの密着性を確認するため付着性試験を行った。
前述付着試験とはクロスカット法に準じて行い、碁盤目テープ法を用いて密着性を評価した。
前述クロスカット法とは隙間間隔１ｍｍ間隔カッターガイドを用いて格子にカットを行った。
前述クロスカット法よりカットされた格子は１００ｍｍ×１００ｍｍとする。

図８は実施例２における格子における粘着テープの位置を示す上断面図である。カットされた格子に粘着テープを平行な方向で格子上に置き、格子の部分にかかった箇所と最低２０ｍｍを超える長さで、指でテープを平らになるようにする。
正しく接触させる為に、指先でしっかりとテープをこすり、テープを通して見られる鏡面反射金属層４０の色は接触全体がきちんとしているかどうかを示す有効な目安である。

図９は実施例２における格子から取り外し直前の縦断面図である。テープを付着して５分以内にテープを引き剥がすが、できるだけ６０°に近い角度でテープの端をつかみ、０．５〜１秒で確実に引き離し、剥がれの評価を行う。
実施サンプルの作製条件として実施サンプル１〜６と同様の条件で行い、該裏面保護シート１００の構成で耐候層３０、接着層３２、防食性金属層４４を積層せず、最表面に鏡面反射金属層４０を出す構成を用いた。

次に上記鏡面反射金属層４０と防食性金属層４４の密着性を確認する為に実施サンプルを作製した。
鏡面反射金属層４０の最大凹凸高さを５０ｎｍ、防食性金属層４４の凹凸高さ３ｎｍ、５ｎｍ、７ｎｍ、１０ｎｍ、３０ｎｍ、７０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、２００ｎｍ、５００ｎｍと異なる計１０種を鏡面反射金属層４０に沿って蒸着した実施サンプル３０〜３９を作製した。

上述実施サンプル３０〜３９の作製条件は実施サンプル２０〜２９と同様の条件で行い、該裏面保護シート１００の構成で耐候層３０、接着層３２を積層せず、最表面に防食性金属層４４を出す構成を用いた。
上述実施サンプル３０〜３９の評価条件は実施サンプル２０〜２９と同様の条件で行ったので省略する。

実施サンプル２０〜２９、３０〜３９ともに最大凹凸高さ１００ｎｍ以上を超えると密着性が悪くなる結果となった。
表３に最大凹凸高さによる密着性の評価、表４に密着性の判断基準を示す。

表４の判断基準として、分類の１に示される条件までを合格とし、密着性の評価を行った。
表３から分かるように、上記凹凸形状構造層４２と鏡面反射金属層４０は凹凸高さ５ｎｍでも密着性が良いが、鏡面反射金属層４０に入射する光を十分に反射させることができない。また凹凸高さ１００ｎｍ以上だとクラックが目視でも確認され、密着性の低下が激しくなる。

表３から上記鏡面反射金属層４０と防食性金属層４４は凹凸高さ５〜１００ｎｍの範囲で密着が良いことが確認され、１００ｎｍを越えるとクラックが目視でも確認され、密着性の低下が激しくなる。
以上から上記防食性金属層の厚みが５〜１００ｎｍ、鏡面反射金属層の厚みが１０〜１００ｎｍと設定するのが望ましい。

本発明の裏面保護シートはディスプレイ部材や照明装置などの各種光学機器に用いる裏面保護シートに利用が可能である。特に太陽電池の分野では強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐薬品性、光反射性、光拡散性等の諸堅牢性に優れ、極めて耐久性に富み、その保護能力性が高く、光の効率向上に利用が期待される。

１ 太陽電池モジュール
２ 前面板
４ 充填層
６ 凹凸形状
８ 裏面保護シート
１０ セル
１５ 反射構造層
２５ 裏面保護シート
３０ 耐候層
３２ 接着層
３４ 透光性絶縁層
４０ 鏡面反射金属層
４２ 凹凸形状構造層
４４ 防食性金属層
４６ 凹凸形状構造層
５０ 反射構造層
６０ 反射構造層
７０ 反射構造層
８０ 反射構造層
９０ 反射構造層
１００ 裏面保護シート
１４０ 裏面保護シート

Claims (12)

1. 入射光を反射させて光の利用効率を向上させるために太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池用の裏面保護シートであって、
   耐候層と、光を反射させる凹凸構造が形成された鏡面反射金属層を有する反射構造層と、透光性絶縁層と、がこの順番に積層され、
   上記鏡面反射金属層と耐候層との間、及び上記鏡面反射金属層と透過性絶縁層との間のうちの少なくとも一方の間に、１層以上の防食性金属層を設けたことを特徴とする裏面保護シート。
2. 上記防食性金属層は、金、銀、白金、プラチナ、銅のいずれかからなる金属、若しくはスズ、鉄、ニッケルの合金からなることを特徴とする請求項１に記載された裏面保護シート。
3. 上記防食性金属層は、不動態を形成するアルミニウム、クロム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、亜鉛、及びその合金のうちのいずれかからなることを特徴とする請求項１に記載された裏面保護シート。
4. 上記防食性金属層の厚みは、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載された裏面保護シート
5. 上記防食性金属層の水蒸気透過度が、５ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載された裏面保護シート。
6. 上記防食性金属層は、上記鏡面反射金属層の凹凸構造に沿って積層され、その厚みが均一であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載された裏面保護シート。
7. 上記鏡面反射金属層の厚みは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載された裏面保護シート。
8. 上記鏡面反射金属層の凹凸構造は、プリズム形状、多角錐形状、或いはこれらのいずれかの形状の逆型形状、若しくはそれらの形状に近似した形状が、複数配列されてなることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載された裏面保護シート。
9. 上記鏡面反射金属層における凹凸構造の凸部のピッチが、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載された裏面保護シート。
10. 上記反射構造層における凹凸形状の頂部の頂角の角度が、１１１°以上１３７°以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載された裏面保護シート。
11. 耐候層と、光を反射させる凹凸構造が形成された鏡面反射金属層を有する反射構造層と、透光性絶縁層と、がこの順番に積層されて、太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池用の裏面保護シートであって、
    上記鏡面反射金属層の代わりに、１層以上の防食性金属層を設け、防食性金属層は、金、銀、白金、プラチナ、銅のいずれかからなる金属、スズ、鉄、ニッケルの合金、不動態を形成するアルミニウム、クロム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、亜鉛、及びその合金のうちのいずれかからなることを特徴とする裏面保護シート。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載された上記裏面保護シートを裏面側に設けたことを特徴とする太陽電池モジュール。

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