JP2013211336A - 太陽電池用裏面保護シートの製造方法、太陽電池用裏面保護シート及び太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程を減らすことが可能であり、リードタイムを短縮することがでるため生産性が向上できる裏面保護シートの提供する。
【解決手段】耐加水分解性ポリエステルフィルム１にアンカーコート剤を塗工することでアンカーコート層２を形成し、さらに加熱を行い溶融したポリオレフィン樹脂を塗工することでポリオレフィン樹脂層３を形成する工程を含む、太陽電池用裏面保護シートの製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電の太陽電池の製造に使用する裏面保護シートに関する。

近年、環境問題に対する意識の高まりから環境汚染がなくクリーンなエネルギー源として太陽光発電（太陽電池）が注目され、有用なエネルギー資源としての太陽光エネルギー利用の面から鋭意研究され実用化が進んでいる。

太陽電池には様々な発電素子が知られている。その代表的なものとして、単結晶シリコン太陽電池素子、多結晶シリコン太陽電池素子、非晶質シリコン太陽電池素子、銅インジウムセレナイド太陽電池素子、および化合物半導体太陽電池素子等が知られている。この中で薄膜結晶太陽電池素子、非晶質シリコン太陽電池素子、および化合物半導体太陽電池素子は、比較的製造コストが低く、面積を容易に拡大できるため、活発に研究開発が行われている。これらの太陽電池素子の中でも、導体金属基板上にシリコンを積層し、更にその上に透明導電層を形成した非晶質シリコン太陽電池素子に代表される薄膜太陽電池素子は軽量であり、また耐衝撃性や柔軟性に富んでいるので、太陽電池における将来の形態として有望視されている。

太陽電池は太陽電池モジュールの集合体であるが、この太陽電池モジュールは、ガラス板／封止材／発電素子／封止材／裏面保護シートを順次積層したものが一般的である。ガラス板は、透明性、耐候性、耐擦傷性に優れることから、太陽光を受ける発電素子の保護材として、現在も一般的に用いられている。しかし、太陽電池モジュールの太陽光を直接受けない側は透明性を必要としないため、コストや安全性、加工性の面から、ガラスを使用しない裏面保護シートが使用されつつある。

そこでポリエステルフィルム等の単層フィルム、ポリエステルフィルム等に金属酸化物若しくは非金属酸化物の蒸着層を設けたもの、またはポリエステルフィルム、フッ素系フィルム、オレフィンフィルム若しくはアルミニウム箔などのフィルムを複数積層した多層構成の裏面保護シートが提案されている（特許文献１）。

そして特許文献２では、例えば、ポリエステルフィルムを用いることで絶縁性、フッ素系フィルムを用いることで耐候性が得られることが開示されている。また、特許文献３では、アルミニウム箔を用いることで水蒸気バリア性が得られることが開示されている。

特開２００１−１１１０７７号公報 特開２００２−１３４７７１号公報 特開２００８−１３５６５６号公報

しかし、これらの裏面保護シートは、各層ないしフィルムの接着にラミネート接着剤を使用して製造されていたが、多様な機能を有する層を積層する場合は層の数が増えるため裏面保護シートを得るための工程が増えるため生産性が低くなる問題があった。

さらに、ラミネート接着剤は硬化の終了まで温度４０〜６０℃で４〜７日間程度を必要とするため、各層の積層後に裏面保護シートが使用できるまでのリードタイム（lead time）が長く、市場から生産性向上の要望があった。

本発明は、製造工程を減らすことが可能であり、リードタイムを短縮することがでるため生産性が向上できる裏面保護シートの提供を目的とする。

本発明は、耐加水分解性ポリエステルフィルム（Ａ）にアンカーコート剤を塗工することでアンカーコート層（Ｂ）を形成し、さらに加熱を行い溶融したポリオレフィン樹脂を塗工することでポリオレフィン樹脂層（Ｃ）を形成する工程を含む、太陽電池用裏面保護シートの製造方法である。

上記構成の本発明の製造方法によれば、太陽電池封止材と接するポリオレフィン樹脂層（Ｃ）をフィルムとして準備する必要がなく、製造工程を減らすことが出来る。また、従来のドライラミネートに使用する接着剤と比較して、硬化時間（以下、エージング時間）を大幅に短縮できるためリードタイムの短縮により裏面保護シートの生産性が向上した。

本発明により、製造工程を減らすことが可能で、リードタイムを短縮することが出来るため生産性が向上できる裏面保護シートの製造方法を提供できた。

本発明の製造方法により得られた裏面保護シートの一例の断面図である。 本発明の製造方法により得られた裏面保護シートの一例の断面図である。 従来のドライラミネート法により得られた裏面保護シートの断面図である。 従来のドライラミネート法により得られた裏面保護シートの断面図である。

まず、本発明を詳細に説明する。なお、本発明において、「任意の数Ａ〜任意の数Ｂ」の記載は数Ａ及び数Ａより大きい範囲であって、数Ｂ及び数Ｂより小さい範囲を意味する。

本発明の太陽電池用裏面保護シートの製造方法は、耐加水分解性ポリエステルフィルム（Ａ）にアンカーコート剤を塗工することでアンカーコート層（Ｂ）を形成し、さらに加熱を行い溶融したポリオレフィン樹脂を塗工することでポリオレフィン樹脂層（Ｃ）を形成する工程を含むことが好ましい。この製造方法で得られた太陽電池用裏面保護シートを太陽電池の製造に使用する場合は、ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）が太陽電池の封止材と接するように貼り合せることが好ましい。ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）は熱可塑性であるため、加熱して軟化したポリオレフィン樹脂層（Ｃ）を封止材と圧力を加えて貼りあわせ、室温に冷却することで封止材と接着する。これにより太陽電池用裏面保護シートは太陽電池セルに水等の異物を浸入させない役割を果たすことができる。

また、本発明の太陽電池用裏面保護シートの製造方法は、ポリオレフィン樹脂の塗工後に、着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）を貼り合わせることで、ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）と着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）が接着する工程を含むことが好ましい。得られる太陽電池用裏面保護シートが、着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）を含むことで、着色剤の種類により太陽電池用裏面保護シートに様々な機能が付与できる。
例えば、白色の着色剤を使用する場合、太陽光の反射率が向上し、太陽電池の発電効率が向上できる。また、黒色の着色剤を使用する場合、需要者に与える印象が向上すると言うように太陽電池の意匠性が向上する。

耐加水分解性ポリエステルフィルム（Ａ）は、ポリエステル樹脂を成形したポリエステルフィルムであり、一般には低オリゴマーポリエステルフィルムとも称される。具体的にはポリエステル樹脂を成形の際、加水分解した成分（環状三量体成分）含有量がポリエステルフィルムの単位重量当たり５０００ｐｐｍ以下であるポリエステルフィルムのことを言う。ここで、ポリエステル樹脂は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブ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。また本発明に用いる耐加水分解性ポリエステルフィルムの厚みは５０μｍ〜１５０μｍが好ましい。

アンカーコート層（Ｂ）は、耐加水分解性ポリエステルフィルム（Ａ）とポリオレフィン樹脂層（Ｃ）との密着性を向上するために使用する。具体的には、ポリエステルウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、およびポリカーボネート系樹脂などを含む公知のアンカーコート剤を使用出来る。

このアンカーコート層（Ｂ）は、アンカーコート剤を耐加水分解性ポリエステルフィルム（Ａ）に塗工し、乾燥することで得ることができる。アンカーコート層（Ｂ）の厚みは０．５μｍ〜１μｍが好ましい。前記範囲の厚みに設定することにより、アンカーコート剤の硬化を効率的に行う事が出来、リードタイムを短縮することが出来る。また前記塗工は、公知の塗工装置を使用できる。具体的には、例えばグラビアコーターおよびロールコーター等を使用できる。

ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）は、加熱し、溶融したポリオレフィン樹脂組成物をアンカーコート層（Ｂ）上に塗工することで形成できる。

前記塗工に使用する塗工方法は溶融押出成形法（例えばＴダイ法、インフレーション法等）、およびカレンダー法等が好ましい。またポリオレフィン樹脂層（Ｃ）の厚みは１０〜２００μｍが好ましく、２０〜１８０μｍがより好ましい。

本発明においてポリオレフィン樹脂層（Ｃ）は、ポリオレフィン樹脂と二酸化チタン粒子（Ｅ）を含む混合物から形成することが好ましい。二酸化チタン粒子（Ｅ）の存在により、本発明の太陽電池用裏面保護シートの寸法安定性がより向上する。

二酸化チタン粒子（Ｅ）は、棒状や針状という形状であることが好ましい。具体的には粒子の平均アスペクト比（以下、単にアスペクト比という）が１．５〜５０であることが好ましく、４〜２０がより好ましい。アスペクト比が１．５〜５０の範囲内にあることで粒子の比表面積が小さくなり、二酸化チタンの表面活性を抑制し易くなる。そのためポリオレフィン樹脂の劣化を抑制し易くなる。さらに二酸化チタン粒子（Ｅ）は棒状や針状という形状であるため太陽光を受け続けても二酸化チタン自体が劣化しにくい。そのため太陽電池裏面保護シートを長期間使用した場合のシートの黄変や反射率の低下が小さい。

二酸化チタン粒子（Ｅ）は、さらに短軸長さが０．１〜１μｍかつ長軸長さが１．５〜５μｍであることが好ましく、短軸長さが０．２〜０．５μｍかつ長軸長さが２〜４μｍがより好ましい。二酸化チタン粒子（Ｅ）の短軸長さと長軸長さは、前記アスペクト比のために重要である。短軸長さと長軸長さが前記数値範囲内にあることでカールを低減でき、さらに寸法安定性が向上する。なお、この長軸および短軸長さは例えば走査型電子顕微鏡（日立製作所社製、製品名Ｓ−３０００Ｈ）などで２０００倍〜１万倍へ拡大した画像を使用して５０個程度の粒子を外観観察し、それらの平均をとることで得られる。

二酸化チタン粒子（Ｅ）の結晶構造は、ルチル型（正方晶高温型）、アナターゼ型（正方晶低温型）、ブルッカイト型（斜方晶）があるが、特に限定されるものではないが、反射率および、耐候性の観点からルチル型の結晶型をもつ二酸化チタンがより好ましい。二酸化チタン粒子（Ｅ）の製造方法は塩素法であっても硫酸法であってもよい。

二酸化チタン粒子（Ｅ）は、粒子の表面を無機化合物や有機化合物により表面処理されていてもよい。無機化合物で処理することで、耐候性および白色度をより向上できる。また、有機化合物で処理することで、粒子を疎水にし易く、分散性、および樹脂との相溶性をより向上できるため、寸法安定性をより向上できる。なお本発明で表面処理とは、粒子の表面を被覆することをいう。

二酸化チタン粒子（Ｅ）の表面処理は、有機化合物での処理の前に、あらかじめ無機化合物により表面処理されていることが好ましい。前記無機化合物はアルミニウムの酸化物、水酸化物、水和酸化物等のアルミニウム化合物であると好ましく、単独あるいは２種以上の組み合わせで使用することができる。無機化合物による表面処理は、例えば二酸化チタンを分散させた水性スラリーにアルミニウム化合物の水溶液を添加し、酸性または塩基性化合物の水溶液を添加して中和反応し、難溶性水和酸化物を二酸化チタン表面上に沈殿させてろ過乾燥する方法がある。

前記有機化合物は特に限定されるものではないが、例えばポリシロキサン系やアルキルシラン系、シランカップリング剤などのオルガノシラン系が挙げられ、特にシランカップリング剤であるとより好ましく、例えばアルコキシシラン類、クロロシラン類、ポリアルコキシアルキルシロキサン類が挙げられ、単独あるいは２種以上の組み合わせで使用することができる。有機化合物による表面処理は、例えばヘンシェルミキサ−、スーパーミキサー等の高せん断力混合機を用いて二酸化チタンと均一に混合することにより、二酸化チタンの表面処理をする方法がある。

二酸化チタン粒子（Ｅ）は、二酸化チタン１００重量部を無機化合物０．０５〜５重量部で表面処理することが好ましい。
また二酸化チタン粒子（Ｅ）は、二酸化チタン１００重量部を有機化合物０．０５〜５重量部で表面処理することが好ましい。または、無機処理した二酸化チタン１００重量部を有機化合物０．０５〜５重量部で表面処理することが好ましい。

二酸化チタン粒子（Ｅ）は、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対して１〜８０重量部使用することが好ましく、１０〜４０重量部がより好ましい。使用量が１重量部以上になることで寸法安定性がより向上できる。さらに、ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）の熱伝導率が大きくなる、すなわち成形するときのポリオレフィン樹脂層（Ｃ）の温度ムラを抑制できるため、カールを低減しやすくなる。加えて、太陽光の反射率もより向上する。ここでの反射率とは波長が４００〜１２００ｎｍでの光線反射率であり、この範囲での平均反射率が７０％以上であると太陽電池の変換効率が高くなる。一方、使用量が８０重量部以下になることで反射率並びに、寸法安定性および成形性をより両立しやすくなる。本発明で反射率は、紫外可視近赤外分光光度計（島津製作所社製、製品名ＵＶ−３１５０）で測定できる。

ポリオレフィン樹脂を配合することでポリオレフィン樹脂層（Ｃ）は、所望の接着性が得られる。ポリオレフィン樹脂としては、例えば直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、およびポリプロピレン等が好ましい。
ポリオレフィン樹脂のＭＦＲは封止材との接着性の観点から、２〜１４の範囲のものを使用することが好ましい。ここでＭＦＲとはＭｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅの略であり、樹脂の流動性を表す指標の事である。ＭＦＲが低いほど、溶融させたときの樹脂の粘度が高く、ＭＦＲが高いほど、溶融させたときの樹脂の粘度は低くなる。

本発明においてポリオレフィン樹脂層（Ｃ）は、ポリオレフィン樹脂および二酸化チタン粒子（Ｅ）に加えて、さらにタルク、マイカ、モンモリロナイト、セリサイトおよびハイドロタルサイトからなる群から選ばれる１種以上の板状粒子を含む混合物から形成することが好ましい。板状粒子を含有することによって、ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）に水蒸気バリア性を付与することが出来る。本発明で、水蒸気バリア性は水蒸気透過率測定装置（モコン社製、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ）で測定できる。

板状粒子は平均粒子径０．５〜１０μｍが好ましい。本発明で平均粒子径は、例えば走査型電子顕微鏡（日立製作所社製、製品名Ｓ−３０００Ｈ）などで２０００倍〜１万倍へ拡大した画像を使用して５０個程度の粒子を外観観察し、それらの平均をとることで得られる粒子径をいう。

前記板状粒子は、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対して、１〜５０重量部使用することが好ましく、１０〜３０重量部がより好ましい。使用量が１重量部以上になることで水蒸気バリア性を付与することが出来る。一方、使用量が５０重量部を超えて使用する場合、ポリオレフィン樹脂組成物の成形性が低下し、ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）全体に占めるポリオレフィン樹脂成分が相対的に低下するため、ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）の封止材との接着力が低下する。

ポリオレフィン樹脂組成物には、さらに紫外線吸収剤を配合してもよい。当該配合によりポリオレフィン樹脂層（Ｃ）の耐候性がより向上する。
紫外線吸収剤は、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸エステル系などが好ましい。
紫外線吸収剤の具体例としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２’−カルボキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクタデシルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−５−クロロベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−メチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−メチル−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３、５−ジメチルフェニル）−５−メトキシベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−［４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−（オクチルオキシ）フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシルオキシ）フェノール、フェニルサリチレート、およびｐ−オクチルフェニルサリチレートなどが挙げられる。紫外線吸収剤は、単独あるいは２種以上組み合わせて使用できる。

紫外線吸収剤は、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対して、０．１〜３重量部配合することが好ましい。

ポリオレフィン樹脂組成物には、光安定化剤や酸化防止剤を配合してもよい。

光安定化剤は、耐候性をより向上するために配合することができる。また光安定化剤は、紫外線吸収剤と併用することが好ましい。
光安定化剤は、具体的には、例えばコハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛｛２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル｝イミノ｝］、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セパレート、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）などが挙げられる。光安定化剤は、単独あるいは２種以上組み合わせて使用できる。

光安定化剤は、ポリオレフィン樹脂組成物中のポリオレフィン樹脂１００重量部に対して、０．０１〜３重量部配合することが好ましい。

酸化防止剤は、高温下での熱安定性を向上するため使用できる。酸化防止剤は、モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系、硫黄系、および燐酸系などの化合物が好ましい。
酸化防止剤は、具体的には、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス〔｛１，１−ジメチル−２−｛β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝エチル｝２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〕５，５−ウンデカン、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−｛メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキスフェニル）プロピオネート｝メタン、ビス｛（３，３’−ビス−４’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド｝グルコールエステル、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオプロピオネート、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（オクタデシルホスファイト）、トリスジフェニルホスファイト、ジイソデシノレペンタエリスリトールジホスファイト、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナスレン−１０−オキサイド、１０−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン−１０−オキサイド、１０−デシロキシ−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−メチルフェニル）ホスファイト、および２，２−メチレンビス（４，６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイトなどが挙げられる。酸化防止剤は、単独あるいは２種以上組み合わせて使用できる。

酸化防止剤は、ポリオレフィン樹脂組成物中のポリオレフィン樹脂１００重量部に対して、０．０５〜３重量部を配合することが好ましい。

着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）は、着色剤とポリオレフィン樹脂を含むことが好ましい。

着色剤は、二酸化チタン、カーボンブラック等、一般にフィルムに練りこむ際に使用されるものを好ましく使用することが出来る。
ここで白色に着色する場合は、二酸化チタンを配合することが好ましい。白色に着色することで裏面保護シートに光線反射性を付与し、太陽光を裏面保護シートで反射し、発電素子側に戻すことで太陽電池の出力向上効果が得易くなる。
また黒色に着色する場合は、カーボンブラックを配合することが好ましい。黒色に着色することで太陽電池モジュールをガラス面から見た場合、着色ポリオレフィン樹脂フィルムと発電素子が同系統の色合いになり、意匠性が得やすくなる。

着色剤は、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対して５〜３０重量部配合できる。
ポリオレフィン樹脂は、例えば直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、およびポリプロピレンなどが好ましい。

着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）の製造は、例えば、ポリオレフィン樹脂と着色剤を配合した樹脂組成物を作成する。この樹脂組成物と樹脂を配合して成形機に投入し、シート状に押し出すことで得ることができる。成形機は、Ｔ−ダイ押出機、カレンダー成形機などが好ましい。着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）の厚みは、０．０１〜０．１５ｍｍ程度が好ましい。

本発明の裏面保護シートの製造方法を１例を挙げて説明する。まず耐加水分解性ポリエステルフィルム（Ａ）にアンカーコート剤をグラビアコーター塗布し、乾燥する事でアンカーコート層（Ｂ）を形成する。その後、ポリエチレン樹脂、またはポリエチレン樹脂組成物を押し出し機で加熱溶融し、Ｔ−ダイ押出機から押し出してアンカーコート層に塗工することで得られるものである。

本発明の太陽電池モジュールは、少なくとも本発明の製造方法で得た太陽電池用裏面保護シートを備えたものである。太陽電池モジュールの太陽電池用裏面保護シート以外の構成は、透明基板、封止材、発電素子が挙げられる。そして太陽光を受光する側から順に透明基板／受光面側封止材／発電素子／非受光面側封止材／太陽電池用裏面保護シートのように積層する。透明基板は、エンボス加工を施した白板強化ガラスが一般的である。また、封止材は、架橋処理したエチレン−酢酸ビニルを使用するのが一般的である。発電素子は単結晶シリコン系、多結晶シリコン系が好ましい。

本発明の太陽電池モジュールは封止材の配合組成により異なるが、一般的には、上記の各部材を重ね合わせた後、一括して真空ラミネーターで温度１５０℃、脱気時間５分、プレス圧力１ａｔｍ、プレス時間１５分、アフターキュア１５０℃−３０分で加熱圧着することにより製造できる。その際、本発明の製造方法によって得られた太陽電池用裏面保護シートをポリオレフィン樹脂層（Ｃ）または、着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）が非受光面側封止材と接する様に配置することで、非受光面側封止材と太陽電池用裏面保護シートを強力に接着することが出来る。

以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。部は重量部、％は重量％を意味する。

使用した原料は以下の通りである。
（Ａ）耐加水分解性ポリエステルフィルム
シャインビームＱ１２１５（東洋紡績社製、厚さ５０μｍ）
（Ｂ）アンカーコート層
オリバインＥＬ−５１０（主剤：ポリエステル系）／ＣＡＴ−ＲＴ８０（硬化剤： ポリイソシアネート系）（東洋モートン社製、ポリエステルウレタン系樹脂、配合 比５／１）
（Ｅ）二酸化チタン粒子
ＰＦＲ４０４（石原産業社製、平均短軸長さ０．４μｍ、平均長軸長さ３．０μｍ 、平均アスペクト比７．５）
（Ｘ）ポリオレフィン樹脂
（Ｘ−１）：ノバテックＬＤ ＬＦ４４１ＭＤ（日本ポリエチレン社製、低密度ポリエチレン）
（Ｘ−２）：ウルトゼックス１５１００Ｃ（プライムポリマー社製、直鎖状低密度ポリエチレン ）
（Ｘ−３）：プライムポリプロＦ３２９ＲＡ（プライムポリマー社製、ポリプロピレン）
（Ｙ）板状粒子
（Ｙ−１）タルク ＬＭＳ−４００（富士タルク工業社製、平均粒子径３．７μｍ）
（Ｙ−２）マイカ ＳＪ−００５（ヤマグチマイカ社製、平均粒子径５μｍ）
（Ｙ−３）モンモリロナイト クニフィルＤ３６（クニミネ工業社製、平均粒子径１０μｍ）
（Ｙ−４）セリサイト ＦＳＮ(三信鉱工社製、平均粒子径５μｍ)
（Ｙ−５）ハイドロタルサイト Ｎ４１ＳＡ（戸田工業社製、平均粒子径４０ｎｍ）

（製造例１）
低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−１）１００％をポリオレフィン樹脂１とした。

（製造例２）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）１００％をポリオレフィン樹脂２とした。

（製造例３）
ポリプロピレン樹脂（Ｘ−３）１００％をポリオレフィン樹脂３とした。

（製造例４）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部と二酸化チタン粒子（Ｅ）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用して二酸化チタンマスターバッチを得た。
得られた二酸化チタンマスターバッチに、表１の配合量となるように直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(Ｘ−２)を追加して、調製し、混合物４を得た。

（製造例５）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部とタルク（Ｙ−１）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用してタルクマスターバッチを得た。
得られたタルクマスターバッチに、表１の配合量となるように直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(Ｘ−２)を追加して、調製し、混合物５を得た。

（製造例６）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部とマイカ（Ｙ−２）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用してマイカマスターバッチを得た。
得られたマイカマスターバッチに、表１の配合量となるように直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(Ｘ−２)を追加して、調製し、混合物６を得た。

（製造例７）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部とモンモリロナイト（Ｙ−３）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用してモンモリロナイトマスターバッチを得た。
得られたモンモリロナイトマスターバッチに、表１の配合量となるように直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(Ｘ−２)を追加して、調製し、混合物７を得た。

（製造例８）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部とセリサイト（Ｙ−４）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用してセリサイトマスターバッチを得た。
得られたセリサイトマスターバッチに、表１の配合量となるように直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(Ｘ−２)を追加して、調製し、混合物８を得た。

（製造例９）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部とハイドロタルサイト（Ｙ−５）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用してハイドロタルサイトマスターバッチを得た。
得られたハイドロタルサイトマスターバッチに、表１の配合量となるように直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(Ｘ−２)を追加して、調製し、混合物９を得た。

（製造例１０）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部と二酸化チタン粒子（Ｅ）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用して二酸化チタンマスターバッチを得た。
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部とタルク（Ｙ−１）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用してタルクマスターバッチを得た。
得られた二酸化チタンマスターバッチとタルクマスターバッチに表１の配合量となるように直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(Ｘ−２)を追加して、調製し、混合物１０を得た。

（製造例１１）
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部と二酸化チタン粒子（Ｅ）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用して二酸化チタンマスターバッチを得た。
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（Ｘ−２）７０重量部とモンモリロナイト（Ｙ−３）３０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用してモンモリロナイトマスターバッチを得た。
得られた二酸化チタンマスターバッチとモンモリロナイトマスターバッチに、表１の配合量となるように直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(Ｘ−２)を追加して、調製し、混合物１１を得た。

＜着色ポリオレフィン樹脂フィルムの作製＞
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（プライムポリマー社製、ネオゼックス０４３４Ｎ）８０重量部と二酸化チタン（石原産業社製、ＰＦ７４０）２０重量部をスーパーミキサー（三井鉱山社製）に投入し温度２０℃、時間３分の条件で撹拌した。その後、二軸押出機（日本プラコン社製）を使用して二酸化チタンマスターバッチを得た。
得られた二酸化チタンマスターバッチ８０重量部と、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂２０重量部を用いて、着色ポリオレフィン樹脂組成物を調製した。調製後、Ｔ−ダイ押出機で２００℃にて押出成形し、厚さ８０μｍの着色ポリオレフィン樹脂フィルム層を作製した。

＜太陽電池用裏面保護シートの作成＞
（実施例１）
耐加水分解性ポリエステルフィルムの両面にコロナ処理を行った。その一方の面にポリエステルウレタン系アンカーコート剤（東洋モートン社製、オリバインＥＬ−５１０／ＣＡＴ−ＲＴ８０、配合比５／１）を押出ラミネート機のグラビアコーターユニットを使用して塗工し、乾燥することで乾燥塗工量約０．２ｇ／ｍ²のアンカーコート層を形成した。
上記アンカーコート層に得られたポリオレフィン樹脂１を押出ラミネート機のＴ−ダイ押出機ユニットを使用して押し出して塗工した。その後、４０℃、２日間エージング処理しアンカーコート層を硬化させ、図１に示す構成の太陽電池用裏面保護シート１を得た。

（実施例２〜１１）
ポリオレフィン樹脂１に換えて、ポリオレフィン樹脂または混合物の２〜１１を使用した以外は、実施例１２と同様の方法で太陽電池用裏面保護シート２〜１１を得た。

（実施例１２）
実施例１と同様に耐加水分解性ポリエステルフィルムにアンカーコート層を形成し、得られたポリオレフィン樹脂組成物１０をＴ−ダイ押出機を使用してアンカーコート層に押し出し、着色ポリオレフィン樹脂フィルムを貼り合わせた。その後、４０℃、２日間、エージング処理し、アンカーコート層を硬化させ、図２に示す構成の太陽電池用裏面保護シート１２を得た。

（比較例１）
耐加水分解性ポリエステルフィルムの両面にコロナ処理を行った。その一方の面にポリエステルウレタン系接着剤（東洋モートン社製、アドコート５０２／ＣＡＴ−１０、配合比１００／７）をグラビアコーターを使用して塗布し、乾燥することで、乾燥塗工量１０±１ｇ／ｍ²の接着剤層を形成した。さらに接着剤層に得られた着色ポリオレフィン樹脂フィルムを貼り合わせた。その後、５０℃、４日間、エージング処理し、接着剤層を硬化させ、図３に示す構成の太陽電池用裏面保護シート１３を得た。

（比較例２）
耐加水分解性ポリエステルフィルムの両面にコロナ処理を行った。その一方の面にポリエステルウレタン系接着剤（東洋モートン社製、アドコート５０２／ＣＡＴ−１０、配合比１００／７）をグラビアコーターを使用して塗布し、乾燥することで、乾燥塗工量１０±１ｇ／ｍ²の接着剤層を形成した。接着剤層にシリカ蒸着ポリエステルフィルム（三菱樹脂社製、テックバリアーＬＸ、１２μｍ）を貼り合わせ、さらにポリエステルウレタン系接着剤（東洋モートン社製、アドコート５０２／ＣＡＴ−１０、配合比１００／７）をグラビアコーターを使用して塗布し、乾燥することで、乾燥塗工量１０±１ｇ／ｍ²の接着剤層を形成した。さらに接着剤層に着色ポリオレフィン樹脂フィルムを貼り合わせ、５０℃、４日間、エージング処理し、接着剤層を硬化させ、図４に示す構成の太陽電池用裏面保護シート１４を得た。

評価項目と評価方法を以下に示す。

[生産工程数]
ポリオレフィン樹脂組成物から、着色ポリオレフィン樹脂フィルムを作製する工程を１工程と数える。また、フィルム原反をロールから巻きだして、別のロールに巻き取るまでを1工程とし、以下の様に判断した。
○：２工程以下
×：３工程以上

［リードタイム］
アンカーコート剤、及び接着剤を硬化させるのに必要な時間を以下の様に評価した。
○：生産から裏面保護シートが使用可能になるまで２日以内であった。
×：生産から裏面保護シートが使用可能になるまで３日以上かかった。

[寸法変化率]
実施例１２〜２３および比較例１〜２で得られたシートを、ＭＤ方向２００ｍｍ、ＴＤ方向２００ｍｍの大きさに切り取り、１５０℃に設定した恒温槽試験機に無荷重で３０分投入した。ここで、シートを成形する時の押出す方向（流れ方向ともいう）をＭＤ方向、流れに対して垂直方向（シート幅方向）をＴＤ方向と定義する。これらシートの加熱前後の寸法を、ＭＤ方向、ＴＤ方向について測定し、寸法変化率を式（１）により算出した。
式（１）：寸法変化率（％）＝（加熱前の寸法−加熱後の寸法）×１００÷加熱前の寸法
寸法変化率を評価する際は、その値の絶対値を下記の基準で評価した。
○：１％未満
×：１％以上

[カール評価]
実施例および比較例で得られたシートをＴＤ方向２００ｍｍ、ＭＤ方向２００ｍｍの大きさに切り取り、水平面上に静置して２５℃で２４時間静置後、水平面からシート縁までの垂直距離を観察し、その最大値をもってカールを評価した。カールは下記の基準で評価した。
○：５ｍｍ未満
×：５ｍｍ以上

＜接着力測定用サンプルの作成＞
得られた太陽電池用裏面保護シートのポリオレフィン樹脂層または着色ポリオレフィン樹脂層と、封止材（エチレン−酢酸ビニル共重合体、厚さ０．４５ｍｍ）が接するように太陽電池用裏面保護シート／封止材／太陽電池用裏面保護シートを積層した。この積層体を真空ラミネーターを使用して、真空下、温度１５０℃で５分間脱気した後、プレス圧力1ａｔｍで１５分間で加熱加圧圧着した。さらに１５０℃で３０分間放置し、巾１５ｍｍ、長さ１００ｍｍの形状に切り取ることで接着力測定用サンプルを得た。

［接着力］
得られた接着力測定用サンプルを引張試験機（島津製作所社製、ＥＺ−Ｔｅｓｔ）で引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで長さ方向にＴ字剥離試験を行い、接着力の初期値を測定した。また、接着力測定用サンプルをプレッシャークッカー試験機（温度１０５℃、相対湿度１００％、圧力１ｋｇ／ｃｍ²の環境下、１９２時間）で加速試験し、その後、初期値の測定と同様の条件で長さ方向にＴ字剥離試験を行い、加速試験後の接着力の値とした。

＜耐候性評価用サンプルの作成＞
太陽電池用裏面保護シートのポリオレフィン樹脂層または着色ポリオレフィン樹脂層と、封止材が接するように白板ガラス、封止材、太陽電池用裏面保護シートの順で積層し、真空ラミネーターによる真空下、温度１５０℃で５分間脱気した後、プレス圧力１ａｔｍで１５分間加熱加圧圧着した。さらに１５０℃で３０分間放置し、耐候性評価用サンプルを得た。

［耐候性評価］
耐候性評価として、ＵＶ照射前、ＵＶ照射後のＬａｂ値を測定して評価した。ここで、Ｌとは明度のことであり、ａは緑〜赤、ｂは青〜黄を表す補色軸のことである。ｂ値を評価することで標準色に対する黄色の度合いを定量化出来る。
上記耐候性評価用サンプルのＵＶ照射前のｂ値を、色彩色差計（コニカミノルタ社製、ＣＲ−４００）で白板ガラス面側から測定した。その後、促進耐候試験機（岩崎電器社製アイスーパーＵＶ）を使用して紫外線を照射量１００ｍＷ／ｃｍ²、温度５０℃、相対湿度３０％の条件で１００時間白板ガラス面側に照射した。そのサンプルの白板ガラス面側のｂ値を測定し、これをＵＶ照射後のｂ値とした。

表２の結果より、押出ラミネートにより作製した実施例１〜１２の太陽電池用裏面保護シートは、ドライラミネートで作製した比較例１および２の太陽電池用裏面保護シートよりも生産性が向上し、かつ、すべての評価項目においてドライラミネートで作製した太陽電池用裏面保護シートと同様の優れた物性が得られている。

１ 耐加水分解性ポリエステルフィルム
２ アンカーコート層
３ ポリオレフィン樹脂層
４ 着色ポリオレフィン樹脂層
５ 接着剤層
６ シリカ蒸着ポリエステルフィルム

Claims (6)

1. 耐加水分解性ポリエステルフィルム（Ａ）にアンカーコート剤を塗工することでアンカーコート層（Ｂ）を形成し、さらに加熱を行い溶融したポリオレフィン樹脂を塗工することでポリオレフィン樹脂層（Ｃ）を形成する工程を含む、太陽電池用裏面保護シートの製造方法。
2. ポリオレフィン樹脂の塗工後に、着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）を貼り合わせることで、ポリオレフィン樹脂層（Ｃ）と着色ポリオレフィン樹脂フィルム（Ｄ）が接着する工程を含む、請求項１記載の太陽電池用裏面保護シートの製造方法。
3. ポリオレフィン樹脂と、粒子の平均アスペクト比が１．５〜５０、かつ平均短軸長さが０．１〜１μｍ、平均長軸長さが１．５〜５μｍである二酸化チタン粒子（Ｅ）とを含む混合物を塗工することでポリオレフィン樹脂層（Ｃ）を形成することを特徴とする、請求項１または２に記載の太陽電池用裏面保護シートの製造方法。
4. 混合物が、さらにタルク、マイカ、モンモリロナイト、セリサイトおよびハイドロタルサイトからなる群から選ばれる１種以上を含む、請求項１〜３いずれか記載の太陽電池用裏面保護シートの製造方法。
5. 請求項１〜４いずれか記載の製造方法で得られた太陽電池用裏面保護シート。
6. 請求項５記載の太陽電池用裏面保護シートを備えた太陽電池モジュール。

Images