JP2012054276A - 太陽電池用裏面保護シート及びそれを用いた太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上させ、電力出力特性を長期にわたり維持することが可能な耐久性を有し、かつ、安価な太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】プラスチック基材の少なくとも片面に、プラスチック基材に接する側から、ウレタン結合を含む密着層、無機化合物からなる蒸着層、水酸基含有高分子化合物と金属アルコキシドとシランカップリング剤及び／またはそれらの加水分解物の少なくとも１種類以上を含む複合被膜層を順次積層したガスバリア性フィルムを有する太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、ガスバリア性フィルムの複合被膜層面と充填材層とが接着積層されることを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュール用裏面保護シートに関するものである。

近年、クリーンなエネルギー源である太陽光発電に対する期待が高まっている。太陽光発電を行う太陽電池モジュールは、一般的に太陽光が当たる面を、表面保護部材としてガラスを用い、光電変換セルの固定および保護、電気絶縁の目的で、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと略す）やアイオノマー等の熱可塑性プラスチックらなる充填材を用い、さら裏面保護シートで保護する構成からなっている。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、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性等の耐久性が要求されると共に、裏面保護シートには外部からの水蒸気(水分)や酸素の進入を遮断するためのガスバリア性が要求される。これは水蒸気(水分)の透過により充填材が剥離や、変色、配線の腐蝕を起こした場合、モジュールの出力そのものに影響を及ぼす恐れがあるためである。

上記の問題点を解消するために、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）基材の片面に、無機酸化物の蒸着膜を設け、さらに、上記の無機酸化物の蒸着膜を設けたフィルム基材の両面に、白色化剤と紫外線吸収剤とを含む耐熱性のポリプロピレン系樹脂フィルムを積層することを特徴とする太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−トおよびそれを使用した太陽電池モジュ−ルが提案されている（特許文献１）。

しかしながら、上記で提案した太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−トおよびそれを使用した太陽電池モジュ−ルは、太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−ト、太陽電池モジュ−ル等において必要とされる諸特性をそれなりに充足し得るものではあるが、未だ十分に満足し得るものではなく、特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材の片面に、無機酸化物の蒸着膜を設けたバリアフィルムのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が高温・高湿下で加水分解劣化等を生じ、水蒸気（水分）バリアが低下して、太陽電池の長期耐久性維持が困難であるという問題点を有するものである。

また、一般的にポリエステル系フィルムと充填材に使用されるＥＶＡとの接着性はそれほど高くないため、強度向上の対策としてＥＶＡ系充填材層との接着性を改善するために、接着改善層を設けたものが提案されている（特許文献２）。

しかしながら、上記で提案されている太陽電池モジュール用保護シートは、無機酸化物層からなるバリア層と充填材との接着改善層が基材フィルムを介しそれぞれ逆面に存在するため、積層構成は、接着改善層／透明基材フィルム／無機酸化物層からなるフィルムと、光利用効率を向上させる白色フィルムと、耐候性を持たせるための耐候性フィルムのそれぞれ別機能をもつ３枚のフィルムを、接着剤を介して積層する３層ラミネート構成になっている。またバリア層の無機酸化物層の保護層単層からなるため、バリア層が最外層もしくは、充填材と接着積層するように配すると、蒸着層の劣化が激しく密着やバリア性が低下するため、多層ラミネートにせざるを得ない。さらに上記で提案されている保護シートのバリア層では長期耐久性維持も困難である。

特開２００１−１１１０７７号公報 特開２００８−１３０６４２号公報

本発明は、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れ、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上させ、高温・高湿環境下でのガスバリア性能および太陽電池としての電力出力特性を長期にわたり維持することが可能な耐久性を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールを提供することである。

本発明の請求項１に係る発明は、表面保護部材／充填材層／光電変換セル／充填材層／裏面保護シートからなる太陽電池モジュールにおいて、
前記裏面保護シートが、プラスチック基材の少なくとも片面に、プラスチック基材に接する側から、ウレタン結合を含む密着層、無機化合物からなる蒸着層、水酸基含有高分子化合物と金属アルコキシドとシランカップリング剤及び／またはそれらの加水分解物の少なくとも１種類以上を含む複合被膜層を順次積層したガスバリア性フィルムであることを特徴とする太陽電池用裏面保護シートである。

本発明の請求項２に係る発明は、前記ガスバリア性フィルムの複合被膜層と前記充填材層とが接着積層されることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面保護シートである。

本発明の請求項３に係る発明は、前記プラスチック基材がポリエステルであることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池用裏面保護シートである。

本発明の請求項４に係る発明は、前記ポリエステル基材が耐加水分解性に優れていることを特徴とする請求項３記載の太陽電池用裏面保護シートである。

本発明の請求項５に係る発明は、前記ポリエステル基材が白色であることを特徴とする請求項３または４記載の太陽電池用裏面保護シートである。

本発明の請求項６に係る発明は、前記充填材層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の太陽電池用裏面保護シートである。

本発明の請求項７に係る発明は、前記プラスチック基材の他方の面の最外層に耐候性フィルムが積層されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の太陽電池用裏面保護シートである。

本発明の請求項８に係る発明は、請求項１〜７の何れか１項に記載の太陽電池用裏面保護シートを用いたことを特徴とする太陽電池モジュールである。

本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、高温高湿環境下の促進評価試験条件においてもガスバリア性や密着を保持し、太陽電池としての電気出力特性を維持することができる。また、バリア性の発現と充填材との密着改善の機能をプラスチック基材の片面に同時に付与することで、プラスチック基材に耐候性や、光利用効率を向上させる反射性などの機能フィルムを選定することができるため、これらの機能を付与するために必要だった、別のフィルムを貼り合わせるラミネートの工程を省くことができ、安価な太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールを提供することもできる。

本発明の裏面保護シートのガスバリア性フィルムの一例を示す説明図である。 本発明の裏面保護シートの一例を示す説明図である。 本発明の裏面保護シートの一例を示す説明図である。 本発明の裏面保護シートの一例を示す説明図である。

図１は、本発明の裏面保護シートのガスバリア性フィルムの一例を示す説明図である。プラスチック基材１の片面にウレタン結合を含む密着層２、無機化合物からなる蒸着層３、水酸基含有高分子化合物と金属アルコキシドとシランカップリング剤及び／またはそれらの加水分解物の少なくとも１種類以上を含む複合被膜層４を、順次積層したガスバリア性フィルムである。

図２は、本発明の裏面保護シートの一例を示す説明図である。ガスバリア性フィルムの複合被膜層４と充填材層５とが接着密着している。

本発明で用いられるプラスチック基材は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、６６―ナイロン等のポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリイミドフィルム等のエンプラフィルム等が用いられ、延伸、未延伸のどちらでも良く、また機械強度や寸法安定性を有するものが良い。これらをフィルム状に加工して用いられる。これらをフィルム状に加工して用いられる。特にこれらの中で二軸方向に任意に延伸されたフィルムが好ましく用いられ、価格面、防湿性、充填適性、風合い、廃棄性を考慮すると、二軸延伸ポリエステルフィルムが好ましい。

また、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得るためには、ポリエステル基材の中でも耐加水分解性に優れたものが好ましい。ポリエステルの加水分解は末端カルボキシル基により進むため、耐加水分解性を向上させるには末端カルボキシルキの濃度が減少しているポリエステル組成物からなる必要がある。ポリエステル中の末端カルボキシル基の濃度は、ＡＮＡＬＹＴＩＣＬ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ第２６巻、１６１４ページに記載された方法にて測定され、末端カルボキシ基濃度が１０当量／１０６ｇ以下ならば加水分解が起こりにくい。ポリエステルの末端カルボキシル基を減少させるためには、エポキシ化合物やカルボジイミドを混合し、反応させる方法などがある。

さらにプラスチック基材に着色フィルムを用いてもよい。着色フィルムは、太陽電池モジュールの光利用効率を向上させ発電効率を向上させる機能があり、特に白色は、反射率が高い方が好ましい。白色フィルムとしては、酸化チタンなどの白色顔料をフィルム表面に塗布する方法や、フィルム成形時に練り込む方法、またフィルム樹脂中に発泡気泡を有することにより白色性を発現させるものなどがあり、どれを用いても良い。

プラスチック基材には、酸化チタンの他、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、チッ化ケイ素、クレー、タルク、カオリン、ジルコニウム酸などの各種無機粒子や架橋高分子粒子、各種金属粒子などの粒子類のばか従来公知の抗酸化剤、金属イオン封鎖剤、イオン交換剤、着色防止剤、耐光剤、包接化合物、帯電防止剤、各種着色剤、ワックス類、シリコーンオイル、各種フッ素化合物が添加されていてもよい。

上記のプラスチック基材には密着性を向上させるために、例えば、プラズマ処理、コロナ放電処理、オゾン処理、グロー放電処理その他の前処理を任意に施すことができる。

プラスチック基材の厚さはとくに制限を受けるものではないが、密着層、無機化合物層、複合被膜層を形成する場合の加工性を考慮すると、実用的には３〜２００μｍの範囲が好ましい。

次に、本発明で使用されるガスバリア性フィルムについて詳細に説明する。このガスバリア性フィルムはプラスチック基材１の少なくとも片面に、ウレタン結合を含む密着層２と、無機化合物からなる蒸着層３、水酸基含有高分子化合物と金属アルコキシドとシランカップリング剤及び／またはそれらの加水分解物の少なくとも１種類以上を含む複合被膜層（４）を順次積層してなるものである。

ウレタン結合を含む密着層２について詳しく説明する。この層は、プラスチック基材表面の密着性を高めることを目的とする。

密着層にはウレタン結合を含む必要がある。密着層にウレタン結合を含むことでプラスチック基材、特にポリエステル基材界面の耐加水分解性を上げ、密着を保持することができる。ウレタン結合は、イソシアネートとアルコールとの付加反応によって生成する結合であり、特に、ポリウレタンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオールなどの水酸基をもつ化合物とイソシアネート基をもイソシアネート化合物との２液反応複合物からなる密着層は、基材との密着も良好で、且つ平滑な膜を作ることができるので好ましい。この複合物に各種添加剤、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、３級アミン、イミダゾール誘導体、カルボン酸の金属塩化合物、４級アンモニウム塩、４級ホスホニウム塩等の硬化促進剤や、フェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の酸化防止剤、レベリング剤、流動調整剤、触媒、架橋反応促進剤、充填剤等を添加することも一向に構わない。

密着層の形成方法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコートなどの周知の塗布方式を用いることができる。乾燥条件については、一般的に使用される条件で構わない。また反応を促進させるために、高温のエージング室等に数日放置することででも可能である。

次に、無機化合物層からなる蒸着層３について詳しく説明する。無機化合物層は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、あるいはそれらの混合物などの無機化合物の蒸着膜からなり、透明性を有しかつ酸素、水蒸気等のガスバリア性を有する層であればよい。特に耐水性に優れる酸化珪素を用いることがより好ましい。ただし無機化合物層の材料は、酸化珪素に限定されず、酸化珪素が主成分ならば他の無機化合物が１種類以上混合することも可能である。

無機化合物層の厚さは、用いられる無機化合物の種類・構成により最適条件が異なるが、一般的には５〜３００ｎｍの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。ただし膜厚が５ｎｍ未満であると均一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また膜厚が３００ｎｍを越える場合は薄膜にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じる恐れがあるので問題がある。

無機化合物層をプラスチック基材上に形成する方法としては種々ある。通常の真空蒸着法により形成することができる。また、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。但し、生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れている。真空蒸着法の加熱手段としては電子線加熱方式や抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかの方式を用いることが好ましいが、蒸発材料の選択性の幅広さを考慮すると電子線加熱方式を用いることがより好ましい。また密着層２とプラスチック基材１との密着性及び無機化合物層の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いて蒸着することも可能である。また、無機化合物層の透明性を上げるために蒸着の際、酸素等の各種ガスなど吹き込む反応蒸着を用いても一向に構わない。

次いで、蒸着層３に接する面に設ける複合被膜層４を説明する。複合性被膜層は、無機化合物からなる蒸着層を保護し、また蒸着層と充填材との密着を強固にする。さらに太陽電池のモジュール形成する際、真空吸引加熱ラミネーションを行うが、このラミネーションによる熱と充填剤の熱収縮による蒸着層の被膜ひび割れを防止し、バリア性を保持することができる。また充填材がＥＶＡの場合、ＥＶＡの分解により発生する酸性の成分からも蒸着層を保護し、高温高湿下における促進試験に保存してもバリア性と密着性を保持することができる。

複合被膜層は、水溶性高分子と１種以上の金属アルコキシドとシランカップリング剤及び／またはそれらの加水分解物を含む水溶液或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を用いて形成される。例えば、水溶性高分子を水系（水或いは水／アルコール混合）溶媒で溶解させたものに金属アルコキシドとシランカップリング剤を直接、或いは予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合した溶液とする。

複合被膜層のコーティング剤に用いられる水溶性高分子は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。特にポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略す）は単体でのガスバリア性が最も優れるので好ましい。ここでいうＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるものである。ＰＶＡとしては例えば、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分けん化ＰＶＡから酢酸基が数％しか残存していない完全ＰＶＡ等用いることができ、これ以外のものを用いても一向に構わない。

また、金属アルコキシドは、一般式、Ｍ（ＯＲ）ｎで、ＭはＳｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｒ等の金属、ＲはＣＨ_３，Ｃ_２Ｈ_５等のアルキル基）で表せる化合物である。具体的にはテトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ_３Ｈ_７）_３〕などがあげられ、中でもテトラエトキシシランが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。 テトラエトキシシランと水溶性高分子と混合する際に、一部または全部を加水分解して混合する。加水分解は一般的には酸またはアルカリの触媒を用いて、水／アルコール混合溶媒中で行うが、その他どんな加水分解方法でもかまわない。

また、シランカップリング剤は一般式、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）ｎで、Ｒ１は有機官能基、Ｒ２はＣＨ_３，Ｃ_２Ｈ_５等のアルキル基で表せる化合物である。具体的には、エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ―クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ―クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ―メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ―メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルメトキシシラン、１，３，５−トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート等のシランカップリング剤などである。選定するシランカップリング剤の種類によって、金属アルコキシドと同時に加水分解しても良いし、シランカップリング剤のみで加水分解を行っても良いし、また加水分解を行わなくても良い。

コーティング剤の塗布方法としては、通常用いられるディッピング法、ロールコーティ
ング法、スクリーン印刷法、スプレー法、グラビア印刷法などの従来公知の方法を用いることが可能である。

複合被膜層の厚さは、コーティング剤の種類や加工機や加工条件によって最適条件が異なり特に限定しない。但し、乾燥後の厚さが、０．０１μｍ以下の場合は、均一な塗膜が得られなく十分なガスバリア性を得られない場合があるので好ましくない。また厚さが５０μｍを超える場合は膜にクラックが生じ易くなるため問題となる場合がある。好ましくは０．０１〜５０μｍの範囲にあり、より好ましくは０．１〜１０μｍの範囲にあることである。

さらに複合性被膜層の上に蒸着層と複合性被膜層を積層させ、プラスチック基材側から密着層／蒸着層／複合性被膜層／蒸着層／複合性被膜層の順で積層させることでバリア性をさらに向上させ、ハイバリアが必要な用途に使用しても良い。また太陽電池モジュールの仕様によって、プラスチック基材の両面に、基材側から密着層／蒸着層／複合性被膜層の順で各層を積層させて使用しても良い。

本発明の太陽電池裏面保護シートは、基材の選定によりラミネート工程を省略することができるが、用途によってはプラスチック基材の他方の面に接着剤を介して機能性フィルムをラミネートしても一向に構わない。

図３は、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示す説明図である。プラスチック基材の他方の面に、接着剤６Ａを介して、耐候性フィルム７または白色フィルム８が積層されている。

図４は、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示す説明図である。プラスチック基材の他方の面に、接着剤６Ａを介して、一般フィルム９が、さらにその上に接着剤６Ｂを介して、耐候性フィルム７または白色フィルム８が積層されている。

耐候性フィルムとは、上述の耐加水分解性に優れたポリエステルフィルムもしくはフッ素樹脂フィルムである。フッ素樹脂フィルムは、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）フィルム、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）フィルム、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）フィルム、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）フィルム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）フィルムから選ばれるフッ素系基材が上げられる。また反射率を上げるために、酸化チタンなどの白色顔料をフィルム中に分散させ白色化してもよい。

本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを構成する各種基材を積層する方法としては、例えば、ドライラミネ−ション積層方式を採用して積層することができる。ドライラミネ−ション用接着剤としては、接着強度が長期間の屋外使用で劣化による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、高耐熱性、耐湿熱性等に対応するために、接着剤を構成するビヒクルの主成分としての樹脂等が、架橋ないし硬化して三次元網目状の架橋構造等を形成し得るものを使用することが望ましい。例えば、２液硬化型ポリウレタン系接着剤と脂肪族系・脂環系イソシアネ−ト、あるいは、芳香族系イソシアネ−ト等のイソシアネ−ト系の硬化剤または架橋剤の存在下、熱、または光からなる反応エネルギ−によりラミネ−ト用接着剤が架橋構造を形成するものが良い。

上記で得られる本発明の太陽電池モジュ−ル用裏面保護シートを用いてなる、太陽電池モジュールは、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れており、特に水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止
するガスバリア性が著しく向上し且つ長期間維持されるため、太陽電池としての電気出力特性を長期にわたり保持することが可能である。

以下、本発明の実施例を挙げて具体的に本発明を説明する。まず、本発明の下記の実施例において使用した材料について下記に記す。

［密着層を形成する液］
アクリルポリオールとトリイジルイソシアネートをアクリルポリオールのＯＨ基に対し、ＮＣＯ基が等量となるように加え、全固形分が５ｗｔ％になるよう酢酸エチルで希釈して混合した溶液（液１）。

［複合被膜層を形成する液］
テトラエトキシシラン１０．４ｇに塩酸（０．１Ｎ）８９．６ｇを加え、３０分間撹拌し加水分解させた固形分３ｗｔ％（ＳｉＯ_２換算）の加水分解溶液（Ａ液）。ポリビニルアルコールの３ｗｔ％水／イソプロピルアルコール溶液（水：イソプロピルアルコール重量比で９０：１０）液（Ｂ液）。γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを０．１Ｎ塩酸／イソプロピルアルコール溶液の混合溶液（０．１Ｎ塩酸：イソプロピルアルコール重量比で１：１）で３ｗｔ％に希釈した液（Ｃ液）。Ａ液、Ｂ液、Ｃ液を配合比（ｗｔ％）で７０／２０／１０に混合した溶液（液２）。

耐加水分解性に優れた発泡白ＰＥＴ（東レ株式会社製 ＭＸ０１ ２００μｍ）を基材として、その片面上に、密着層として液１のコーティング剤をグラビアコート法により厚さ０．２μｍ（乾燥状態）形成した。次いで、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、厚さ３０ｎｍの酸化珪素からなる無機化合物薄膜層を形成した。さらに、その上に液２のコーティング剤をグラビアコーターで塗布し乾燥機で１００℃、１分間乾燥させ、厚さ０．３μｍ（乾燥状態）の被膜層を形成しガスバリア性フィルムを得た。このガスバリア性フィルムをそのまま太陽電池用裏面保護シートとした。

実施例１の基材である発泡白ＰＥＴの代わりに、耐加水分解性に優れたポリエステルフィルム（東レ株式会社製 Ｘ１０Ｓ ２００μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして本発明の太陽電裏面保護シートを作製した。

実施例１の基材である発泡白ＰＥＴの代わりに、耐加水分解性に優れたポリエステルフィルム（東レ株式会社製 Ｘ１０Ｓ ５０μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性フィルムを作成した。このガスバリアフィルムの複合被膜層とは逆面に、白ＰＥＴフィルム（東レ株式会社製ＭＸ−０１ ５０μｍ）を、ウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ^２）を介してラミネートし、太陽電池裏面保護シートを作製した。

実施例１の基材である発泡白ＰＥＴの代わりに、一般的なポリエステルフィルム（東レ株式会社製Ｐ６０ １２μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性フィルムを作成した。この一般的なポリエステルフィルムの他方の面に、白色ポリエステルフィルム（東レ株式会社製ＭＸ−０１ ５０μｍ）を、ウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ^２）を介してラミネートし太陽電池裏面保護シートを作製した。

実施例１の基材である発泡白ＰＥＴの代わりに、一般的なポリエステルフィルム（東レ
株式会社製 Ｐ６０ １２μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性フィルムを作成した。この一般的なポリエステルフィルムの他方の面に、ポリエステルフィルム（１８８μｍ）を、ウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ^２）を介してラミネートし、さらにその上に、耐候性フィルムとしてフッ素樹脂フィルム（デュポン製 テドラー ２５μｍ）をウレタン系接着剤（塗布量３ｇ／ｍ^２）を介してラミネートして、太陽電池裏面保護シートを作製した。

＜比較例１＞
実施例１においてガスバリアフィルムの替わりに、未処理の耐加水分解性に優れた発泡白ＰＥＴフィルム（東レ株式会社製 ＭＸ０１ ２００μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして本発明の太陽電池裏面保護シートを作製した。

＜比較例２＞
実施例１に複合性被膜を用いなかった以外は、実施例１と同様にして本発明の太陽電池裏面保護シートを作製した。

＜密着評価＞
ガラス板からなる太陽電池モジュ−ル用表面保護板、１００μｍのエチレン−酢酸ビニルシートからなる充填材シートを配し、実施例１〜５は、充填材層に向けて複合被膜層面を、比較例２は蒸着層を向けて太陽電池裏面保護シートを配置した。比較例１の向きは特にない。真空吸引等により一体化して１５０℃、２０分間熱プレスにより加熱圧着成形し一体成形体した。得られた成形品で、太陽電池裏面保護シートと充填材との接着力を測定した。試験片１５ｍｍ幅で接着したガラス面に対し、９０°の角度で３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離したときの強度を測定した。長期試験の代替として、得られた成形品をプレッシャークッカー試験機に入れ、１０５℃１００％ＲＨ環境下に９６ｈ保存して虐待試験を実施後、同様に密着強度を測定した。

＜バリア評価＞
得られた太陽電池裏面保護シートのバリア性を、水蒸気透過度測定装置（ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ３／３１ モダンコントロール社製）により４０℃９０％ＲＨ雰囲気下で測定した。次に、ガラス板からなる太陽電池モジュ−ル用表面保護板、１００μｍのエチレン−酢酸ビニルシートからなる充填材シート、その上に１０ｃｍ×１０ｃｍのＰＥＴフィルム（５０μｍ）を配し実施例１〜５は、充填材層に向けて複合被膜層面を、比較例２は蒸着層を向けて太陽電池裏面保護シート配置した。比較例１の向きは特にない。真空吸引等により一体化して１５０℃、２０分間熱プレスにより加熱圧着成形により一体成形体した。長期試験の代替として、得られた成形品をプレッシャークッカー試験機に入れ、１０５℃１００％ＲＨ環境下に９６ｈ保存して虐待試験を実施した。試験後、１０ｃｍｘ１０ｃｍのＰＥＴフィルムを挟んだ部分を切り出して、太陽電池裏面保護シートのみを取り出し、同様に水蒸気透過度を測定した。

試験結果を表１に示す。

試験結果より、実施例１から５はバリア性、密着性がプレッシャークッカー試験前後でも良好であるのに対し、比較例１、２は試験後にバリア性および密着性が大きく低下している。（表１には、プレッシャークッカー試験をＰＣＴ試験と記す）
このことは、本発明の太陽電池裏面保護シートは、プラスチック基材の片面に、ウレタン結合を含む密着層、無機化合物からなる蒸着層、水酸基含有高分子化合物と金属アルコキシドとシランカップリング剤およびまたはその加水分解物の少なくとも１種類以上を含む複合被膜が積層されていることから、バリア性および充填材との密着も良好で、長期試
験の代替とされるプレッシャークッカー試験後でも物性の低下が起きず、長期間にわたる過酷な自然環境に耐えて、太陽電池のジュールの電力出力特性を維持することが可能であり、且つ、ラミネート工程の少ない安価な太陽電池用裏面保護シートとすることができる。

１・・・プラスチック基材
２・・・密着層
３・・・蒸着層
４・・・複合被膜層
５・・・充填材層
６Ａ、６Ｂ・・・接着剤層
７・・・耐候性フィルム
８・・・白色フィルム
９・・・一般フィルム
１０・・ガスバリア性フィルム

Claims (8)

1. 表面保護部材／充填材層／光電変換セル／充填材層／裏面保護シートからなる太陽電池モジュールにおいて、
   前記裏面保護シートが、プラスチック基材の少なくとも片面に、プラスチック基材に接する側から、ウレタン結合を含む密着層、無機化合物からなる蒸着層、水酸基含有高分子化合物と金属アルコキシドとシランカップリング剤及び／またはそれらの加水分解物の少なくとも１種類以上を含む複合被膜層を順次積層したガスバリア性フィルムであることを特徴とする太陽電池用裏面保護シート。
2. 前記ガスバリア性フィルムの複合被膜層と前記充填材層とが接着積層されることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面保護シート。
3. 前記プラスチック基材がポリエステルであることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池用裏面保護シート。
4. 前記ポリエステル基材が耐加水分解性に優れていることを特徴とする請求項３記載の太陽電池用裏面保護シート。
5. 前記ポリエステル基材が白色であることを特徴とする請求項３または４記載の太陽電池用裏面保護シート。
6. 前記充填材層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の太陽電池用裏面保護シート。
7. 前記プラスチック基材の他方の面の最外層に耐候性フィルムが積層されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の太陽電池用裏面保護シート。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の太陽電池用裏面保護シートを用いたことを特徴とする太陽電池モジュール。