JP2012182303A - Solar cell back sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールを構成する一部材である太陽電池用バックシートに関するものである。 The present invention relates to a solar cell backsheet which is a member constituting a solar cell module.
従来、透明ガスバリアフィルムは、長期安定保存を目的として、食品包装材や医薬品包装材に多く使用されてきた。 Conventionally, transparent gas barrier films have been used in many food packaging materials and pharmaceutical packaging materials for the purpose of long-term stable storage.
近年では、石油や石炭などの化石燃料などを燃焼させる際に発生するＣＯ２の増加に起因する地球温暖化現象などの環境破壊が重要な問題となっている。そのような中、地球環境にやさしい新たなエネルギー源として、太陽電池が実用化され始めてきている。 In recent years, environmental destruction such as global warming due to an increase in CO 2 generated when burning fossil fuels such as oil and coal has become an important issue. Under such circumstances, solar cells have begun to be put into practical use as a new energy source friendly to the global environment.
太陽電池は主に、結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどから形成される太陽電池素子から出来ており、これらを直列、並列に配線し、長期間にわたって発電変換効率を維持することを求められている。そのためには、長期間屋外に放置した際の太陽電池モジュールとしての耐久性が課題となっている。 Solar cells are mainly made of solar cell elements formed from crystalline silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, etc., and these are required to be connected in series and in parallel to maintain power conversion efficiency over a long period of time. ing. For that purpose, durability as a solar cell module when left outdoors for a long period of time is an issue.
太陽電池モジュールを保護する為に、太陽電池バックシートには、機械的強度から、耐候性、耐熱性、耐水性などの諸特性、さらには水分などの浸入を防ぐ高いガスバリア性が求められ、１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下の水蒸気バリア性、使用環境によっては、１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が必要とも言われているが、ガスバリア性向上の対応は、無機化合物からなるガスバリア層にオーバーコートを積層または、ガスバリア層、オーバーコートを複数回積層している（特許文献１）。また、金属箔では、高いガスバリア性を得ることが可能であるが、リーク電流などによる対電圧性の問題や、用途によっては、透明性の観点からも対応策が求められている。 In order to protect the solar cell module, the solar cell backsheet is required to have various characteristics such as weather resistance, heat resistance, water resistance, and high gas barrier properties to prevent intrusion of moisture and the like from mechanical strength. / m 2 / day or less of water vapor barrier properties, depending on the use environment, 10 -2 g / m 2 / day but less is said to require the corresponding gas barrier improvement, over the gas barrier layer made of an inorganic compound A coat is laminated or a gas barrier layer and an overcoat are laminated a plurality of times (Patent Document 1). In addition, with a metal foil, it is possible to obtain a high gas barrier property, but countermeasures are also required from the viewpoint of transparency depending on the problem of voltage resistance due to leakage current and the like, and applications.
これまで、透明ガスバリアフィルムのバリア層は、真空蒸着法である、抵抗加熱法、電子ビーム蒸着法やスパッタリング法などの物理的気相成長法(以下ＰＶＤ法)により成膜されることが多く、大面積化やロール・ツー・ロールでの成膜も検討されている（特許文献２）。 Until now, the barrier layer of the transparent gas barrier film is often formed by a physical vapor deposition method (hereinafter PVD method) such as a resistance heating method, an electron beam evaporation method or a sputtering method, which is a vacuum evaporation method, Large area and roll-to-roll film formation have also been studied (Patent Document 2).
また、化学的気相成長法（以下ＣＶＤ法）は、その膜成長過程において、成膜条件によっては、柱状の成長や島状の成長がしにくく、このため膜中のグレイン・バウンダリー発生頻度が低いため、高いガスバリア性を発現することが期待されている。 Also, chemical vapor deposition (hereinafter, referred to as CVD) is difficult to form columnar or island-like growth depending on the film formation conditions during the film growth process, and therefore the frequency of grain boundary occurrence in the film is low. Since it is low, it is expected to exhibit high gas barrier properties.
一方、原子層堆積法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：以下ＡＬＤ法）は、形成しようとする膜を構成する各元素の原料ガスを基板に対し交互に提供することにより、原子層単位で薄膜を形成することが可能であるため、成膜速度が遅いという欠点はあるが、ＣＶＤ法以上に欠陥レスの密な膜を成膜することが可能であり、また膜厚制御が容易であることや、大面積化も比較的容易であるなどの良い点が多い。また、プラズマを用いることにより、反応速度の向上、低温プロセス化、未反応ガス減少を促せるプラズマＡＬＤ法もある（特許文献３）。
従来技術において、ＡＬＤ法やプラズマＡＬＤ法を透明ガスバリアフィルムの作製に適用し、これを太陽電池バックシートに採用することは開示も示唆もされていない。
On the other hand, atomic layer deposition (hereinafter referred to as ALD method) forms a thin film in units of atomic layers by alternately providing a source gas of each element constituting the film to be formed to the substrate. However, there is a disadvantage that the film forming speed is slow, but it is possible to form a dense film without defects more than the CVD method, and the film thickness can be easily controlled, and the large area There are many good points such as being relatively easy. In addition, there is a plasma ALD method that uses plasma to promote an increase in reaction rate, a low-temperature process, and a reduction in unreacted gas (Patent Document 3).
In the prior art, there is no disclosure or suggestion that the ALD method or the plasma ALD method is applied to the production of a transparent gas barrier film and is used for the solar cell backsheet.
しかしながら、ＰＶＤ法を用いる場合、薄膜の成長過程において、柱状または島状の成長をすることが一般的で、膜中にグレイン・バウンダリーが発生するため、高いガスバリア性を発現させることが困難である。このため、膜厚を厚くすることでガスバリア性を発現させることが考えられるが、膜厚が厚くなると、薄膜の内部応力が無視できなくなり、クラック等が発生し、逆にガスバリア性の低下を招く。さらには、成膜中に発生するピンホールなどの膜欠陥がある状況で薄膜を成長させてもガスバリア性が飽和することが分っている。 However, in the case of using the PVD method, it is common to form columnar or island-like growth in the thin film growth process, and since grain boundaries are generated in the film, it is difficult to develop a high gas barrier property. . For this reason, it is conceivable that the gas barrier property is expressed by increasing the film thickness. However, when the film thickness is increased, the internal stress of the thin film cannot be ignored, cracks, etc. occur, and conversely the gas barrier property is lowered. . Furthermore, it has been found that the gas barrier property is saturated even when a thin film is grown in the presence of film defects such as pinholes generated during film formation.
また、ＣＶＤ法を用いる場合、良好な膜厚分布を得ることが比較的難しく、大面積化の困難さという大きな問題を抱えている。 Further, when using the CVD method, it is relatively difficult to obtain a good film thickness distribution, and there is a big problem that it is difficult to increase the area.
そこで、本発明は、ＰＶＤ法やＣＶＤ法では、膜厚の増加に対してガスバリア性が飽和しやすい問題に対して、更に高いガスバリア性を持った太陽電池モジュール用のバックシートを提供することである。 Therefore, the present invention provides a back sheet for a solar cell module having a higher gas barrier property against the problem that the gas barrier property is easily saturated with an increase in film thickness in the PVD method and the CVD method. is there.
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、透明樹脂フィルム、接着剤、透明ガスバリアフィルム、接着剤、透明樹脂フィルムをこの順で積層した太陽電池バックシートであって、前記透明ガスバリアフィルムが、原子層堆積法（ＡＬＤ法）を用いて形成されたバリア層を有してなることを特徴とする太陽電池バックシート太陽電池バックシートある。 As means for solving the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is a solar battery backsheet in which a transparent resin film, an adhesive, a transparent gas barrier film, an adhesive, and a transparent resin film are laminated in this order. The solar cell backsheet is characterized in that the transparent gas barrier film has a barrier layer formed by using an atomic layer deposition method (ALD method).
また、請求項２に記載の発明は、該ＡＬＤ法が、プラズマを用いたプラズマＡＬＤ法であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池バックシートである。 The invention according to claim 2 is the solar cell backsheet according to claim 1, wherein the ALD method is a plasma ALD method using plasma.
また、請求項３に記載の発明は、該透明ガスバリアフィルムのバリア層が、ＡｌｎＯｘ、ＡｌＯｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉｎＮｘ、ＳｉＮｘ、ＴｉＯｘ、ＮｂｎＯｘ、ＮｂＯｘ、ＴａｎＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｒＯｘ、ＭｇＯｘおよびＺｎＯｘ（式中、ｎ、ｘは任意の実数を表す）から選択された少なくとも一種からなることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池バックシートである。 In the invention according to claim 3, the barrier layer of the transparent gas barrier film is made of Al n O x , AlO x , SiO x , Si n N x , SiN x , TiO x , Nb n O x , NbO x , ta n O x, TaO x, ZrO x, ( wherein, n, x represents an arbitrary real number) MgO x and ZnO x according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of at least one member selected from the group consisting of It is a solar cell backsheet.
また、請求項４に記載の発明は、該透明ガスバリアフィルムの水蒸気透過度が１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池バックシートである。 Moreover, invention of Claim 4 is a solar cell backsheet in any one of Claims 1-3, wherein the water vapor permeability of the transparent gas barrier film is 1 g / m 2 / day or less. is there.
また、請求項５に記載の発明は、該透明樹脂フィルムの一方、又は両方が、紫外線カット機能を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池バックシートである。 Moreover, invention of Claim 5 is a solar cell backsheet in any one of Claims 1-4 with which one or both of this transparent resin film has an ultraviolet-ray cut function.
本発明によれば、透明ガスバリアフィルムのバリア層成膜の際、ＡＬＤ法を用いることにより、ＰＶＤ法で問題となるクラックまたは膜中のグレイン・バウンダリーもしくはピンホールなどの欠陥や、ＣＶＤ法で問題となる成膜速度の遅さまたは大面積化の困難さを解消し、高ガスバリア性に優れた、太陽電池モジュール用のバックシートを得られる。 According to the present invention, when the barrier layer of the transparent gas barrier film is formed, by using the ALD method, there is a problem such as a crack or a grain boundary or a pinhole in the film, which is a problem in the PVD method, or a problem in the CVD method. The back sheet for a solar cell module excellent in high gas barrier properties can be obtained by eliminating the slow deposition rate or difficulty in increasing the area.
本発明の太陽電池バックシートを一実施形態に基づいて以下に説明する。図１は、本発明の太陽電池バックシートの一実施形態の断面図である。図１に示すように、太陽電池バックシート（１）は、図上より透明樹脂フィルム（１０）と、接着剤（２０）と透明ガスバリアフィルム（３０）と接着剤（２０）と透明樹脂フィルム（１０）とをこの順で積層したものである。 The solar cell backsheet of this invention is demonstrated below based on one Embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of the solar cell backsheet of the present invention. As shown in FIG. 1, the solar cell backsheet (1) includes a transparent resin film (10), an adhesive (20), a transparent gas barrier film (30), an adhesive (20), and a transparent resin film ( 10) are laminated in this order.
透明樹脂フィルム（１０）は、特に限定されるものではなく公知のものを使用することができる。例えばポリオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル系（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）、ポリアミド系（ナイロン−６、ナイロン−６６等）、ポリスチレン、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリエーテルスルホン、アクリル、セルロース系（トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース等）などが挙げられるが特に限定されない。実際的には、用途や要求物性により適宜選定をすることが望ましく、限定をする例ではないが、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、ポリプロピレン、ナイロンなどがコスト的に用いやすい。基材フィルム厚みは限定するものではないが、用途に応じて、２５μｍから２００μｍ程度が使用しやすい。 A transparent resin film (10) is not specifically limited, A well-known thing can be used. For example, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyester (polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), polyamide (nylon-6, nylon-66, etc.), polystyrene, ethylene vinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyimide, polyvinyl alcohol, Polycarbonate, polyethersulfone, acrylic, cellulose-based (triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, etc.) and the like are exemplified, but not particularly limited. Actually, it is desirable to select appropriately depending on the application and required physical properties, and although it is not an example of limitation, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, nylon, etc. are easy to use in terms of cost. The thickness of the base film is not limited, but about 25 μm to 200 μm is easy to use depending on the application.
透明ガスバリアフィルム（３０）は、無機化合物からなるバリア層を備えた透明ガスバリアフィルムである。バリア層を蒸着する基板の透明樹脂フィルムは、特に限定されるものではなく公知のものを使用することができる。例えばポリオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル系（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）、ポリアミド系（ナイロン−６、ナイロン−６６等）、ポリスチレン、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリエーテルスルホン、アクリル、セルロース系（トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース等）などが挙げられるが特に限定されない。実際的には、用途や要求物性により適宜選定をすることが望ましく、限定をする例ではないが、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、ポリプロピレン、ナイロンなどがコスト的に用いやすい。基材フィルム厚みは限定するものではないが、用途に応じて、６μｍから２００μｍ程度が使用しやすい。 A transparent gas barrier film (30) is a transparent gas barrier film provided with the barrier layer which consists of inorganic compounds. The transparent resin film of the board | substrate which vapor-deposits a barrier layer is not specifically limited, A well-known thing can be used. For example, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyester (polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), polyamide (nylon-6, nylon-66, etc.), polystyrene, ethylene vinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyimide, polyvinyl alcohol, Polycarbonate, polyethersulfone, acrylic, cellulose-based (triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, etc.) and the like are exemplified, but not particularly limited. Actually, it is desirable to select appropriately depending on the application and required physical properties, and although it is not an example of limitation, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, nylon, etc. are easy to use in terms of cost. The thickness of the base film is not limited, but about 6 μm to 200 μm is easy to use depending on the application.
前記透明ガスバリアフィルム（３０）は、防湿層として使用するものであり、基板の透明樹脂フィルムの表面に、ＡｌｎＯｘ、ＡｌＯｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉｎＮｘ、ＳｉＮｘ、ＴｉＯｘ、ＮｂｎＯｘ、ＮｂＯｘ、ＴａｎＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｒＯｘ、ＭｇＯｘおよびＺｎＯｘ（式中、ｎ、ｘは任意の実数を表す）から選択された少なくとも一種からなる無機化合物を被着させたものであり、太陽電池素子に対して防湿効果を発揮するものである。前記無機化合物は絶縁性を有し、水分とも反応することが無く、化学的に安定である。従って、太陽電池モジュール用バックシートに使用した場合、電流がリークする危険性もなく、耐電圧性の高い材料となる。無機化合物を被着させる手法としては、誘導加熱法、抵抗加熱法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などの物理成膜法（ＰＶＤ法）を用いることで、大面積化やロール・ツー・ロールへの展開が容易であることから、これらの方式が多く用いられている。しかしながら、ＰＶＤ法は、成膜の成長過程において、柱状の成長や島状の成長をすることが一般的であるため、膜中にグレイン・バウンダリーが発生することや、表面拡散距離が短い為、凹凸形状に対して厚膜化してもボイドが発生し、膜厚に比例してガスバリア性が上がりつらくなり、結果として高いガスバリア性を発現させることが困難である。また、厚膜化により、薄膜の内部応力が無視できなくなり、クラック等が発生し、逆にガスバリア性の低下を招く場合もある。 The transparent gas barrier film (30) is used as a moisture-proof layer, and Al n O x , AlO x , SiO x , Si n N x , SiN x , TiO x , and Nb are formed on the surface of the transparent resin film of the substrate. n O x, NbO x, Ta n O x, TaO x, ZrO x, ( wherein, n, x represents an arbitrary real number) MgO x and ZnO x depositing inorganic compound comprising at least one member selected from the group consisting of It exhibits a moisture-proof effect on the solar cell element. The inorganic compound has insulating properties, does not react with moisture, and is chemically stable. Therefore, when used for a back sheet for a solar cell module, there is no risk of current leakage, and the material has high voltage resistance. As a method for depositing an inorganic compound, by using a physical film forming method (PVD method) such as an induction heating method, a resistance heating method, an electron beam vapor deposition method, or a sputtering method, it is possible to increase the area or roll to roll. Since these methods are easy to deploy, these methods are often used. However, the PVD method generally involves columnar growth and island-like growth in the film growth process, and therefore grain boundaries are generated in the film and the surface diffusion distance is short. Even if the thickness of the concavo-convex shape is increased, voids are generated, and the gas barrier property is difficult to increase in proportion to the film thickness. As a result, it is difficult to develop a high gas barrier property. Further, due to the thick film, the internal stress of the thin film cannot be ignored, cracks and the like are generated, and conversely, the gas barrier property may be lowered.
一方、ＣＶＤ法による成膜は、プラズマＣＶＤ法などでは、膜中のグレイン・バウンダリーの発生頻度も少なく、凹凸形状に対しても、コンフォーマルな膜堆積となるため、高いガスバリア性を発現することが期待できるが、成膜速度が遅い欠点がある。成膜速度を上げるために、気圧等の成膜条件を変更したりすることで、グレイン・バウンダリーが発生し、高いガスバリア性を得ることが困難である。 On the other hand, film formation by CVD method, such as plasma CVD method, has a low frequency of grain boundary in the film, and conformal film deposition even on uneven shapes, so that high gas barrier property is expressed. However, there is a drawback that the film forming speed is slow. In order to increase the film formation speed, the film boundary is generated by changing the film formation conditions such as atmospheric pressure, and it is difficult to obtain high gas barrier properties.
それらに対してＡＬＤ法は、原料ガスと反応ガスを交互に導入し、原料ガスが吸着可能なサイトには全て吸着するため、基材表面の形状によらず緻密で欠陥レスな高いガスバリア性の膜が得られる。 In contrast, the ALD method alternately introduces a source gas and a reaction gas and adsorbs all the sites where the source gas can be adsorbed. Therefore, the ALD method has a high density and defect-free gas barrier property regardless of the shape of the substrate surface. A membrane is obtained.
図３は、ＡＬＤ法の原理を説明するための図である。ＡＬＤ法は、真空チャンバーが、十分に減圧下となった状態で、ヒーターにより、基材を所望の温度まで加熱する。加熱終了後、昇温した温度を維持しながら、成膜を開始すべく、原料ガスを真空チャンバーに供給する（原料ガス供給＝ステップ１）。基材表面に原料ガスが吸着した後、原料ガスの供給を止め、不活性ガスを供給し、原料ガスの残余を排気する（不活性ガス供給＝ステップ２）。その後、不活性ガスの供給を止め、反応ガスを真空チャンバーに供給し、基材表面の原料と反応させる（反応ガス供給＝ステップ３）。反応終了後、反応ガスの供給を止め、再び不活性ガスを供給し、残余の反応ガスを排気する（不活性ガス供給＝ステップ４）。この作業を１サイクルとして、原子層が基材に成膜され、所望の膜厚まで繰り返しこのサイクルを行っていく。減圧状態、基材温度等にもよるが、ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３場合は、０．１ｎｍ／サイクル程度であり、物理膜厚１０ｎｍを求める場合は、約１００サイクル行うこととなる。このサイクル中は、一般的に常に真空ポンプで排気を行いながら各ガスを供給していくものである。このため、膜厚のコントロールが容易である上、原子層が１層ごと形成されていくため、ステップ・カバレッジに優れ、どのような複雑な形状の面にでも射影効果無しに成膜することが可能である。本発明では、真空チャンバーにプラズマを供給しながら前記堆積を行うプラズマＡＬＤ法を用いることにより、反応速度の向上、低温プロセス化を達成することができる。 FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the ALD method. In the ALD method, the substrate is heated to a desired temperature with a heater in a state where the vacuum chamber is sufficiently decompressed. After the heating is completed, a source gas is supplied to the vacuum chamber in order to start film formation while maintaining the elevated temperature (source gas supply = step 1). After the source gas is adsorbed on the substrate surface, the supply of the source gas is stopped, the inert gas is supplied, and the remainder of the source gas is exhausted (inert gas supply = step 2). Thereafter, the supply of the inert gas is stopped, and the reaction gas is supplied to the vacuum chamber to react with the raw material on the substrate surface (reaction gas supply = step 3). After completion of the reaction, the supply of the reaction gas is stopped, the inert gas is supplied again, and the remaining reaction gas is exhausted (inert gas supply = step 4). With this operation as one cycle, an atomic layer is formed on the substrate, and this cycle is repeated until a desired film thickness is obtained. Although depending on the reduced pressure state, the substrate temperature, etc., in the case of SiO 2 or Al 2 O 3, it is about 0.1 nm / cycle, and when a physical film thickness of 10 nm is obtained, about 100 cycles are performed. During this cycle, each gas is generally supplied while exhausting with a vacuum pump. Therefore, the film thickness can be easily controlled, and the atomic layers are formed one by one. Therefore, the step coverage is excellent, and the film can be formed on the surface of any complicated shape without the projection effect. Is possible. In the present invention, by using the plasma ALD method in which the deposition is performed while supplying plasma to the vacuum chamber, the reaction rate can be improved and the low temperature process can be achieved.
前記透明ガスバリアフィルム（３０）のバリア層の材料としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＺｎＯなどが挙げられるが、これに限られることはなく、用途により自由に選択することが可能である。また、各ガスの導入時間や成膜温度を調整することによりＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＳｉＯｘ、ＮｂＯｘ、ＺｒＯｘなどの中間酸化物、窒化物なども可能であり、必要により使用することは問題ない。本発明において使用する基材は透明樹脂フィルムであるため、成膜する薄膜はなるべく低温で成膜が可能である材料を選択することが好ましい。上記材料のうち、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２を用いるとよりバリア性が向上するためより好ましい。特に、耐久性を考慮するとＳｉＯ２を用いることがより好ましい。 Examples of the material of the barrier layer of the transparent gas barrier film (30) include SiO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , MgO, and ZnO. However, it is not limited to this, and can be freely selected depending on the application. Further, by adjusting the introduction time of each gas and the film formation temperature, intermediate oxides such as AlOx, TiOx, SiOx, NbOx, and ZrOx, nitrides, and the like can be used. Since the base material used in the present invention is a transparent resin film, it is preferable to select a material that can be formed at a temperature as low as possible. Of the above materials, use of SiO 2 , Al 2 O 3 , or TiO 2 is more preferable because the barrier property is further improved. In particular, considering the durability, it is more preferable to use SiO 2 .
前記透明ガスバリアフィルム（３０）におけるバリア層の厚みは、バリア性、透明性、生産性を考慮し、０．１〜５００ｎｍ程度が好ましい。 The thickness of the barrier layer in the transparent gas barrier film (30) is preferably about 0.1 to 500 nm in consideration of barrier properties, transparency and productivity.
上述の透明ガスバリアフィルム（３０）は水蒸気透過度が、１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましい。 The transparent gas barrier film (30) described above preferably has a water vapor permeability of 1 g / m 2 / day or less.
また、本発明の好ましい形態としては、透明樹脂フィルム（１０）の一方、又は両方が、紫外線カット機能を有する形態が挙げられる。なお、接着剤（２０）は、透明樹脂フィルム（１０）と透明ガスバリアフィルム（３０）を耐久性よく接着できるものであれば特に制限されず、公知のものから適宜選択すればよい。 Moreover, as a preferable form of this invention, the form in which one or both of a transparent resin film (10) has an ultraviolet-ray cut function is mentioned. The adhesive (20) is not particularly limited as long as it can adhere the transparent resin film (10) and the transparent gas barrier film (30) with good durability, and may be appropriately selected from known ones.
以下に、本発明の具体的な実施例を示す。 Specific examples of the present invention are shown below.
＜実施例１＞
図２に示すような太陽電池バックシートを作製した。透明樹脂フィルム（１０ａ）として５０μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。このＰＥＴフィルム上に、接着剤（２０ａ）をコートし、その上に透明ガスバリアフィルム（３０ａ）を積層し、さらに接着剤（２０ｂ）をコートし、その上に５０μｍ厚のＰＥＴフィルムからなる透明樹脂フィルム（１０ｂ）を積層した。透明ガスバリアフィルム（３０ａ）は、ＡＬＤ法で１０ｎｍのＡｌＯｘ膜（３２ａ）を１００μｍ厚のＰＥＴフィルム（３１ａ）上に成膜した。この際、原料ガスはトリメチルアルミニウム（以下ＴＭＡという）、パージガスとしてＡｒ、反応ガスとしてＤｒｙＡｉｒを用いた。
<Example 1>
A solar battery back sheet as shown in FIG. 2 was produced. A 50 μm thick PET film was used as the transparent resin film (10a). On this PET film, an adhesive (20a) is coated, a transparent gas barrier film (30a) is laminated thereon, an adhesive (20b) is further coated, and a transparent resin comprising a 50 μm-thick PET film thereon. A film (10b) was laminated. The transparent gas barrier film (30a) was formed by depositing a 10 nm AlOx film (32a) on a 100 μm thick PET film (31a) by ALD. At this time, trimethylaluminum (hereinafter referred to as TMA) was used as a source gas, Ar was used as a purge gas, and DryAir was used as a reaction gas.
＜実施例２＞
図２に示すような太陽電池バックシートを作製した。透明樹脂フィルム（１０ａ）として５０μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。このＰＥＴフィルム上に、接着剤（２０ａ）をコートし、その上に透明ガスバリアフィルム（３０ａ）を積層し、さらに接着剤（２０ｂ）をコートし、その上に５０μｍ厚のＰＥＴフィルムからなる透明樹脂フィルム（１０ｂ）を積層した。透明ガスバリアフィルム（３０ａ）は、ＡＬＤ法で２０ｎｍのＡｌＯｘ膜（３２ａ）を１００μｍ厚のＰＥＴフィルム（３１ａ）上に成膜した。この際、原料ガスはＴＭＡ、パージガスとしてＡｒ、反応ガスとしてＤｒｙＡｉｒを用いた。
<Example 2>
A solar battery back sheet as shown in FIG. 2 was produced. A 50 μm thick PET film was used as the transparent resin film (10a). On this PET film, an adhesive (20a) is coated, a transparent gas barrier film (30a) is laminated thereon, an adhesive (20b) is further coated, and a transparent resin comprising a 50 μm-thick PET film thereon. A film (10b) was laminated. The transparent gas barrier film (30a) was formed by depositing a 20 nm AlOx film (32a) on a 100 μm thick PET film (31a) by ALD. At this time, the raw material gas was TMA, the purge gas was Ar, and the reaction gas was DryAir.
＜比較例１＞
図２に示すような太陽電池バックシートを作製した。透明樹脂フィルム（１０ａ）として５０μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。このＰＥＴフィルム上に、接着剤（２０ａ）をコートし、その上に透明ガスバリアフィルム（３０ａ）を積層し、さらに接着剤（２０ｂ）をコートし、その上に５０μｍ厚のＰＥＴフィルムからなる透明樹脂フィルム（１０ｂ）を積層した。透明ガスバリアフィルム（３０ａ）は、抵抗加熱法によりＡｌ材料を蒸発させ、厚み２０ｎｍのＡｌＯｘ膜（３２ａ）を１００μｍ厚のＰＥＴフィルム（３１ａ）上に成膜させた。
<Comparative Example 1>
A solar battery back sheet as shown in FIG. 2 was produced. A 50 μm thick PET film was used as the transparent resin film (10a). On this PET film, an adhesive (20a) is coated, a transparent gas barrier film (30a) is laminated thereon, an adhesive (20b) is further coated, and a transparent resin comprising a 50 μm-thick PET film thereon. A film (10b) was laminated. For the transparent gas barrier film (30a), the Al material was evaporated by a resistance heating method, and an AlOx film (32a) having a thickness of 20 nm was formed on a PET film (31a) having a thickness of 100 μm.
＜比較例２＞
図２に示すような太陽電池バックシートを作製した。透明樹脂フィルム（１０ａ）として５０μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。このＰＥＴフィルム上に、接着剤（２０ａ）をコートし、その上に透明ガスバリアフィルム（３０ａ）を積層し、さらに接着剤（２０ｂ）をコートし、その上に５０μｍ厚のＰＥＴフィルムからなる透明樹脂フィルム（１０ｂ）を積層した。透明ガスバリアフィルム（３０ａ）は、電子ビーム蒸着法によりＡｌ材料を蒸発させ、厚み２０ｎｍのＡｌＯｘ膜（３２ａ）を１００μｍ厚のＰＥＴフィルム（３１ａ）上に成膜させた。
<Comparative example 2>
A solar battery back sheet as shown in FIG. 2 was produced. A 50 μm thick PET film was used as the transparent resin film (10a). On this PET film, an adhesive (20a) is coated, a transparent gas barrier film (30a) is laminated thereon, an adhesive (20b) is further coated, and a transparent resin comprising a 50 μm-thick PET film thereon. A film (10b) was laminated. For the transparent gas barrier film (30a), an Al material was evaporated by an electron beam evaporation method, and an AlOx film (32a) having a thickness of 20 nm was formed on a PET film (31a) having a thickness of 100 μm.
＜比較例３＞
図２に示すような太陽電池バックシートを作製した。透明樹脂フィルム（１０ａ）として５０μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。このＰＥＴフィルム上に、接着剤（２０ａ）をコートし、その上に透明ガスバリアフィルム（３０ａ）を積層し、さらに接着剤（２０ｂ）をコートし、その上に５０μｍ厚のＰＥＴフィルムからなる透明樹脂フィルム（１０ｂ）を積層した。透明ガスバリアフィルム（３０ａ）は、スパッタリング法によりＡｌ材料をスパッタリングし、厚み２０ｎｍのＡｌＯｘ膜（３２ａ）を１００μｍ厚のＰＥＴフィルム（３１ａ）上に成膜させた。
<Comparative Example 3>
A solar battery back sheet as shown in FIG. 2 was produced. A 50 μm thick PET film was used as the transparent resin film (10a). On this PET film, an adhesive (20a) is coated, a transparent gas barrier film (30a) is laminated thereon, an adhesive (20b) is further coated, and a transparent resin comprising a 50 μm-thick PET film thereon. A film (10b) was laminated. For the transparent gas barrier film (30a), an Al material was sputtered by a sputtering method, and an AlOx film (32a) having a thickness of 20 nm was formed on a PET film (31a) having a thickness of 100 μm.
上記の実施例１、実施例２、および比較例１、比較例２、比較例３に示す、太陽電池バックシートを作製して、水蒸気透過度を以下の方法で測定した。 Solar cell backsheets shown in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 were prepared, and the water vapor permeability was measured by the following method.
（評価方法）
水蒸気透過度をＭＯＣＯＮ法により測定した。用いた測定器はＭＯＣＯＮ ＡＱＵＡＴＲＡＮ ｍｏｄｅｌ１により、４０℃、９０％Ｒｈにて測定した。
(Evaluation methods)
The water vapor permeability was measured by the MOCON method. The measuring instrument used was measured by MOCON AQUATRAN model 1 at 40 ° C. and 90% Rh.
表１に実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、比較例３で作成したサンプルの水蒸気透過度を示す。 Table 1 shows the water vapor permeability of the samples prepared in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3.
表１の結果より、本発明の太陽電池バックシートは、透明ガスバリアフィルムからなる層を作製する際に、ＡＬＤ法にて成膜を行うことで、ガスバリア性が向上する結果が得られた。 From the results shown in Table 1, the solar cell backsheet of the present invention has a result that gas barrier properties are improved by forming a film by the ALD method when a layer made of a transparent gas barrier film is produced.
本発明は、軽量、高ガスバリア性優れ、安価で生産性の高い、さらには、透明性に優れた太陽電池モジュール用のバックシートへの展開が可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be developed into a back sheet for a solar cell module that is lightweight, excellent in high gas barrier properties, inexpensive, high in productivity, and excellent in transparency.
１０・・・透明樹脂フィルム
１０ａ、１０ｂ・・・ＰＥＴフィルム
２０、２０ａ、２０ｂ・・・接着剤
３０、３０ａ・・・透明ガスバリアフィルム
３１ａ・・・ＰＥＴフィルム
３２ａ・・・ＡｌＯｘ蒸着膜
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記透明ガスバリアフィルムが、原子層堆積法（ＡＬＤ法）を用いて形成されたバリア層を有してなることを特徴とする太陽電池バックシート。 A solar battery back sheet in which a transparent resin film, an adhesive, a transparent gas barrier film, an adhesive, and a transparent resin film are laminated in this order,
The said transparent gas barrier film has a barrier layer formed using the atomic layer deposition method (ALD method), The solar cell backsheet characterized by the above-mentioned.
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