JP2013237183A - 反射シート、及びこれを用いた太陽電池用バックシート - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池用バックシートとして使用する場合、使用する太陽電池の種類に合わせて高反射の波長領域（紫外線、可視光線、近赤外線）を調整することができ、容易に所望の波長領域における反射率を向上させることができ、また、白色層に含まれる紫外線反射剤が反射する紫外線を効率よく回帰反射させることにより反射シートの劣化を防ぐことができる反射シートを提供すること。
【解決手段】白色基材１０と、この白色基材１０上に形成される白色層２０とを含む反射シート４であって、前記白色層２０が紫外線反射剤を含むことを特徴とする反射シート４。
【選択図】図１

Description

本発明は、反射シート、及びこれを用いた太陽電池用バックシートに関する。

本発明は、例えば農業用ビニールフィルム、外層看板の表面保護用フィルム、変色、退色、及び光劣化等を防止するためのバリアフィルム、板ガラス、窓ガラス又は車両用ガラス等に貼付して用いる太陽光カットフィルム、太陽電池用バックシート等に用いられる反射シート、並びにこれを用いた太陽電池用バックシートに関する。

太陽光のうち波長の短い紫外線は、可視光線や赤外線と比較して人体や動植物に有害な影響を与える。そのため、例えば家屋の窓ガラスや農業用ビニール等には、紫外線の遮蔽、又は反射効果が求められている。

また近年においては、環境汚染の防止や安全性の観点から、化石燃料や電子力等のエネルギーインフラに代わる太陽電池等の次世代エネルギーインフラが注目されている。
一般的な太陽電池としては、材料としてシリコンを用いるシリコン系、銅、インジウム、セレン、及びカリウム等を用いて化合物半導体を形成する化合物系、並びに光電変換層に有機化合物を用いた有機系が挙げられる。これらの太陽電池は、主に可視光線をエネルギーに変換することにより発電を行っている。

このような太陽電池においては、可視光線のエネルギー変換率の向上が喫緊の課題である。そのため、１％でも多くの太陽光、特に可視光線及び近赤外線を反射する太陽電池用バックシートが望まれている。

また更に、上述の通り太陽光のエネルギー変換率の向上が求められる昨今では、紫外線もエネルギー変換できる太陽電池の開発が進んでおり、今後は可視光線と共に紫外線も効率よく反射する太陽電池用バックシートが望まれる。

可視光線や近赤外線の反射率の向上を図る反射シートとしては、アルミフィルム蒸着層を設けたり、シートの表面に凸凹を設けたりするものが挙げられる。しかし、これらの製造にはアルミの蒸着や凸凹の形成といった工程を経る必要があり、生産効率の低下や反射シートのコストアップに繋がる。

また従来の紫外線対応の反射シートとしては、酸化チタン、酸化ナトリウム、酸化亜鉛等の紫外線反射剤、若しくはオキシベンゾン、シラソーマ等の紫外線吸収剤を配合したフィルムを用いたり、これらを含有する樹脂組成物をフィルムに塗布したりすることによって、紫外線を遮断、吸収、又は反射させていた。しかし、紫外線吸収剤を含むフィルム等は、紫外線吸収剤の周囲の樹脂等が劣化することによって耐候性が低下し、また酸化チタン等の紫外線反射剤を含むフィルム等においては、紫外線反射剤が入射する紫外線を乱反射させるものの、これらの紫外線反射剤間で何度も乱反射が繰り返されることによってフィルム内または反射シートの紫外線吸収量が増大し、フィルムの劣化及び反射シートの劣化を招くという問題があった。

上記紫外線の問題を解決する技術としては、基材上に設けた光安定剤を含有するポリマー層の上に、更に複数の異なる屈折率を有する材料（屈折率膜層はＳｉ又はＡｌを含む酸化物、若しくは窒酸化物を含有し、高屈折率膜層はＺｎ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｔａ又はＡｌを含む酸化物、窒酸化物、若しくは窒化物を含有する）から構成される紫外線反射層を設ける方法（特許文献１参照）等が挙げられる。しかし、これは低屈折率層と高屈折率層を交互に積層するために作業効率が悪く、また酸化物等からなる膜層を形成することからコストも増大するという問題がある。

また反射シートを太陽電池用バックシートとして用いる場合、使用する太陽電池の種類によって高反射が望まれる波長領域は微妙に異なることから、それぞれの種類の太陽電池によって異なるバックシートを開発しなければならず、相互に応用利用することが困難であるという問題もあった。

国際公開ＷＯ２０１０/０２４１９３号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。具体的には、コスト及び作業時間をかけることなく、近赤外線、可視光線、紫外線を効率よく反射することのできる反射シートである。具体的には、太陽電池用バックシートとして使用する場合、使用する太陽電池の種類に合わせて高反射の波長領域（紫外線、可視光線、近赤外線）を調整することができ、容易に所望の波長領域における反射率を向上させることができる反射シートと、白色層に含まれる紫外線反射剤が反射する紫外線を効率よく回帰反射させることにより反射シートの劣化を防ぐことができる反射シートであって、これを太陽電池用バックシートとして用いる場合、入射する紫外線を効率よく太陽電池セルに戻すことのできる反射シートを提供することをその目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を有する。
即ち、本発明の反射シートは、白色基材と、この白色基材上に形成される白色層とを含む反射シートであって、前記白色層が紫外線反射剤を含むことを特徴とする。この構成により、当該反射シートは、太陽光のうち特に近赤外線を高く反射することができる。
前記紫外線反射剤は、水酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、タルク又はバリウムの少なくとも１つであることが好ましい。この中でも酸化チタンを前記白色層に配合することにより、紫外線及び可視光を高反射することが可能となる。

上記構成において、本発明の反射シートは、前記白色基材が白色顔料を含むポリエステルフィルム又は白色顔料を含むポリエステルフィルムと白色顔料を含まないポリエステルフィルムとを貼り合わせてなるフィルムからなることが好ましい。更に好ましくは、この白色顔料は酸化チタンである。

また本発明の反射シートは、前記白色層が前記紫外線反射剤と、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂の少なくとも１つと、酸化チタンとを含む白色樹脂組成物を前記白色基材上に塗布して形成されることを特徴とする。

更に本発明の反射シートは、前記白色層上に樹脂層を形成し、この樹脂層のヘイズが１５〜２８％であることを特徴とする。この構成により、反射シートに入射する紫外線のうち、特に波長領域が３８０〜４００ｎｍの紫外線を高反射することができる。
上記構成において、前記樹脂層は、ポリエステルフィルム又はポリエステル樹脂を含む樹脂組成物の塗布層からなることが好ましい。更に好ましくは、前記樹脂層は、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナフタレートフィルムからなる。

更に前記樹脂層は、白色顔料を含有することを特徴とする。前記白色顔料は酸化チタンであることが好ましい。この構成により、樹脂層に含まれる白色顔料と、白色層に含まれる酸化チタンとの相乗効果が発生し、反射シートに入射する可視光線及び長波長の太陽光を高反射することができる。

また本発明の反射シートは、前記樹脂層に向かい約０°から約５°の入射角で入射する紫外線のうち当該樹脂層を透過する紫外線が前記白色層に約４５°の入射角にて入射し、この入射した紫外線を当該白色層に含まれる前記紫外線反射剤が正反射し、この正反射される紫外線が前記樹脂層を透過することにより約０°から約５°の反射角で回帰反射することを特徴とする。

また更に、本発明の反射シートは太陽電池用バックシートとして用いることができる。この場合、前記白色層又は前記樹脂層を封止材と接するように積層することが好ましい。

本発明の反射シートは、これを太陽電池用バックシートとして使用する場合、使用する太陽電池の種類に合わせて高反射の波長領域（紫外線、可視光線、近赤外線）を調整することができ、容易に所望の波長領域における反射率を向上させることができる。
特に紫外線反射剤として酸化チタンを使用する場合、紫外線を反射するのみならず、可視光線を高反射することができる。また前記樹脂層と前記白色層とを重ねあわせることで、長波長の太陽光を高反射することが可能になる。
例えば具体的には、現在多く使用されているシリコン系のうち単結晶型、多結晶型といった液晶型の太陽電池は５００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の太陽光を利用して発電を行う。これに対しては可視光線の反射率の高い態様の反射シートを提供することができる。一方、アモルファス型と結晶型が組み合わさったダンデム型は３００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の太陽光を利用して発電を行う。これに対しては紫外線から可視光線の反射率の高い態様の反射シートを提供することができる。更に色素増感型は５００ｎｍ〜１５００ｎｍの波長の太陽光を利用して発電を行う。これに対しては可視光線から近赤外線の反射率の高い態様の反射シートを提供することができる。このように最大発電帯が異なる太陽電池に対して、本発明の反射シートは適宜所望の発電帯の波長における高い反射率を選択することができる。

また更に、本発明の反射シートは、太陽光が物質を透過する入射角約０°から５°とした場合の入射光のうち、特に紫外線を効率よく回帰反射させることができる。即ち、前記樹脂層のヘイズが１５〜２８％であることにより、前記樹脂層に向かい約０°から５°の入射角で入射する紫外線を屈折させ、当該樹脂層を透過する紫外線を約４５°の入射角にて前記白色層に入射させる。前記紫外線反射剤は前記白色層に入射される紫外線を約４５°の反射角で正反射し、この反射した紫外線は再度前記樹脂層に入射する。そして、前記樹脂層が再入射する紫外線を屈折させることにより、前記樹脂層を再透過する紫外線は約０°から５°の反射角にて回帰反射する。
これにより、前記紫外線反射剤による乱反射を抑制でき、反射フィルムの劣化を防止することができる。

このように、本発明の反射シートを太陽電池用バックシートとして用いた場合、入射する紫外線、可視光線、近赤外線を効率的に太陽電池セルに戻すことができる。

本発明の一実施形態に係る反射シートの断面図。 本発明の一実施形態に係る反射シートを用いた太陽電池モジュール。 本発明の実施例として作成した太陽電池用バックシート及び比較例として作成した太陽電池用バックシートについて紫外可視分光光度計を用いて封止材側から光を照射した場合の３００ｎｍ〜１０００ｎｍの反射率を測定したグラフ。

以下、本発明の一実施形態について詳述する。

１．基材
本発明の反射シートに用いられる白色基材としては、ガラス、樹脂基材、樹脂フィルム等、前記白色層と前記樹脂層を保持することができるものであれば制限なく使用できる。この中でも特に樹脂基材又は樹脂フィルムが好ましく用いられる。

本発明においては、白色基材を構成する樹脂、好ましくはポリエステル樹脂に白色顔料を添加して白色基材とする。このような白色顔料としては、酸化チタン等を使用することができる。好ましくは酸化チタンが用いられる。
このような白色顔料の平均粒径は、好ましくは０．２５μｍ以上、さらに好ましくは０．２８μｍ以上、特に好ましくは０．３０μｍ以上である。平均粒径が０．２５μｍ未満であると、効率的に散乱できる光の波長が低波長側へずれるため、近赤外光領域での反射率が低下することがある。白色顔料の平均粒径が１０μｍを超えると、粒度分布によっては粗大な粒子を含有するため、フィルムにピンホールを生じるなどの不具合が発生することがある。また白色顔料の配合比率は、通常０．５重量％以上、好ましくは３〜５０重量％、さらに好ましくは５〜３０重量％である。白色顔料の配合比率が０．５重量％未満であると、可視光線や近赤外線の反射率が低くなる傾向がある。他方、上記配合比率が５０重量％を超えると、フィルムが脆くなり、実用的な機械的強度が得られないことがある。

本発明の反射シートを有機薄膜太陽電池用のバックシートとして使用する場合、厚みが薄く加工しやすいポリエチレンフィルムが基材として特に好ましく用いられる。
ポリエチレンフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナフタレートフィルムを好ましく用いることができる。
また、前記白色基材は、白色顔料を含有するポリエチレンフィルムと白色顔料を含まないポリエステルフィルムとを貼り合わせて形成することもできる。

白色基材に使用できる酸化チタンとしては、通常使用されるもの、及びこれに水酸化アルミニウム及びシリコン、若しくは水酸化アルミニウム及びジルコニアで表面処理を行うことができる。このような酸化チタンとしては、ルチル型酸化チタン、アナターゼ酸化チタンのどちらも使用することができる。
ルチル型酸化チタンとしては、例えばタイペーク（登録商標）Ｒ−５５０、タイペークＲ−６３０、タイペークＲ−６７０、タイペークＲ−６８０、タイペークＲ−７８０、タイペークＲ−８２０、タイペークＲ−８３０、タイペークＲ−８５０、タイペークＲ−９３０、タイペークＣＲ−５０、タイペークＣＲ−５７、タイペークＣＲ−５８、タイペークＣＲ−６０、タイペークＣＲ−６３、タイペークＣＲ−６７、タイペークＣＲ−８０、タイペークＣＲ−８５、タイペークＣＲ−９０、タイペークＣＲ−９３、タイペークＣＲ−９５、タイペークＣＲ−９７、タイペークＵＴ７７１（以上、石原産業（株）製）、タイピュア（登録商標）Ｒ−１００、タイピュアＲ−１０１、タイピュアＲ−１０２、タイピュアＲ−１０３、タイピュアＲ−１０４、タイピュアＲ−１０５、タイピュアＲ−１０８、タイピュアＲ−７０６、タイピュアＲ−９００、タイピュアＲ−９０２、タイピュアＲ−９６０、タイピュアＲ−９３１（以上、デュポン（株）製）、Ｒ−２１、Ｒ−２５、Ｒ−３２、Ｒ−４２、Ｒ−４４、Ｒ−７Ｅ、Ｒ−５Ｎ、Ｒ−６１Ｎ、Ｒ−６２Ｎ、Ｒ−４５Ｍ、Ｒ−４９Ｓ、ＧＴＲ−１００、ＧＴＲ−３００、Ｄ−９１８、ＴＣＲ−２９、ＴＣＲ−５２、ＦＴＲ−７００（以上、堺化学工業（株）製）等が挙げられる。
また、アナターゼ型酸化チタンとしては、例えばＴＩＴＯＮ Ａ−１１０、ＴＩＴＯＮ Ａ−１９０、ＴＩＴＯＮ Ａ−１９７、ＴＩＴＯＮ ＴＣＡ−１２３Ｅ、ＴＩＴＯＮ ＳＡ−１、ＴＩＴＯＮ ＳＡ−１Ｌ（以上、堺化学工業（株）製）、ＴＡ−１００、ＴＡ−２００、ＴＡ−３００、ＴＡ−４００、ＴＡ−５００、ＴＰ−２（以上、富士チタン工業（株）製）、ＴＩＴＡＮＩＸ（登録商標） ＪＡ−１、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−３、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−４、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−５、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−Ｃ、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＲ−６０３（以上、テイカ（株）製）、ＫＡ−１０、ＫＡ−１５、ＫＡ−２０、ＫＡ−３０（以上、チタン工業（株）製）、タイペークＡ−１００、タイペークＡ−２２０、タイペークＷ−１０（以上、石原産業（株）製）等が挙げられる。

２．白色層
本発明の反射シートの白色層は、例えば、白色基材上に前記紫外線反射剤と、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂の少なくとも１つと、酸化チタンとを含む白色樹脂組成物を前記白色基材上に塗布し、これを硬化させることにより形成される。また当該白色層の塗膜の厚みを増すことにより、可視光線の反射率をより高めることができる。
当該白色樹脂組成物に配合される紫外線反射剤としては、水酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、タルク又はバリウムが好ましく用いられる。これらは単独又は複数を組み合わせて使用することができる。またこれらの中でも特に水酸化アルミニウムが好ましく用いられる。当該紫外線反射剤は、主に白色層に入射される紫外線を反射する役割を果たす。

水酸化アルミニウムは公知のものを使用することでき、例えばＣ−３００５、Ｃ−３０１、ＣＬ−３０３（以上、住友化学（株）製）、ハイジライト（登録商標）Ｈ−２１、Ｈ−３１、Ｈ−３２、Ｈ−４２、Ｈ−４２Ｍ、Ｈ−４３Ｍ（以上、昭和電工（株）製）が挙げられる。
紫外線反射剤として水酸化アルミニウムを用いる場合、その配合率は、白色樹脂組成物全量に対して０．５〜５重量％であることが好ましい。

また酸化チタンとしては、前記白色基材に用いるものと同じものを用いることができる。酸化チタンは紫外線だけでなく、可視光線も高く反射することができる性質を有している。これら酸化チタンの中でも特に、水酸化アルミニウムでコーティングし、更にその上にシリコン又はジルコニアで表面処理を行ったものが好ましく用いられる。このような酸化チタンとしては、石原産業（株）製のＣｒ−Ｓｕｐｅｒ７０等が挙げられる。
また上記酸化チタンの粒径は、０．２μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。
紫外線反射剤として酸化チタンを用いる場合、その配合率は、前記白色樹脂組成物全量に対して３０〜７０重量％であることが好ましい。当該配合率が７０重量％を超えると、酸化チタンの分散性が悪化するため好ましくない。一方、当該配合率が３０重量％未満であると、白色層の反射率が低下し、太陽光を効率よく反射することができなくなるため好ましくない。

また、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、タルク、バリウムについては、いずれも公知のものを使用することができる。紫外線反射剤としてこれらを用いる場合、その配合率は、白色樹脂組成物全量に対して０．５〜５重量％であることが好ましい。

次に、前記白色組成物に配合される熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂としては、以下のものを用いることができる。

先ず、熱可塑性樹脂としては、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリエステル等のポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー１、ポリブチレン等のポリオレフィン；スチレン系樹脂、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルフォン、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリアリレート、ポリエーテルニトリル、フェノール樹脂（例えばフェノールノボラック型）、フェノキシ樹脂、並びにこれらの共重合体、変性体を用いることができる。これらは、必要に応じて単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。

本発明では、水酸基を有する、若しくは水酸基を付加した熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。このような熱可塑性樹脂としては、水酸基を有するオリゴマー又はポリマーであれば、特に限定されず用いることができる。例えば、ポリアミド、ポリエステル及び水酸基を有するビニル重合体、若しくは各種アクリレート、メタクリレートの共重合体、フェノール樹脂、クレゾール樹脂等を挙げることができる。
前記ポリエステルとしては、例えば、ニッポラン（登録商標）８００、１１００、１２１、１００４、１３６、１４１、４０７０（以上、日本ポリウレタン工業（株）製）等を挙げることができる。

前記白色樹脂組成物に熱可塑性樹脂を配合する場合、熱可塑性樹脂に含まれる水酸基と反応して架橋するイソシアネート化合物を併せて前記白色性樹脂組成物に配合する。イソシアネート化合物の配合により、白色層に耐湿性、耐熱性を付与することができ、また白色層と基材及び樹脂層との密着性を向上することができる。そのため、イソシアネート化合物は、１分子中に複数のイソシアネート基を有することが好ましい。
このようなイソシアネート化合物としては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンビス（４、１−フェニレン）＝ジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３、５、５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート及びキシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート；ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体；ジイソシアネートの三量体であるイソシアヌレート体；ジイソシアネートのビュレット結合体、並びにポリメリックジイソシアネート等が挙げられる。
このようなイソシアネート化合物の配合量は、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０３〜１０重量部であることが好ましい。

次に光硬化性樹脂としては、活性エネルギー線照射により硬化する樹脂組成物であれば公知のものを使用することができ、例えば、光重合性オリゴマー、及び光重合性ビニルモノマー等が挙げられる。

前記白色樹脂組成物に光硬化性樹脂を配合する場合、併せて光重合開始剤を配合することが好ましい。このような光重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１，１−ジクロロアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパン−１−オン等のアセトフェノン類；メチルアンソラキノン、２−エチルアンソラキノン、２−タ−シャリ−ブチルアンソラキノン、１−クロロアンソラキノン、２−アミルアンソラキノンなどのアンソラキノン類；チオキサントン、２、４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケタ−ル、ベンジルジメチルケタ−ルなどのケタ−ル類；ベンゾフェノン、４，４−ビスメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類などが挙げられる。これらは単独または複数を組み合わせて使用することができる。

次に熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和イミド樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、シリコーン樹脂、トリアジン樹脂及びメラミン樹脂、ユリア樹脂が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。

前記エポキシ樹脂としては、１個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられる。その中でも２個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく用いられる。このようなエポキシ樹脂としては、例えばブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート等のモノエポキシ化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、フェニル−１，３−ジグリシジルエーテル、ビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコール又はプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート等の１分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物等が挙げられる。

前記白色樹脂組成物に熱硬化性樹脂を配合する場合、熱硬化性樹脂の熱硬化を促進するために硬化触媒を配合することが好ましい。このような硬化触媒としては、例えばイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、４−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体；ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、４−（ジメチルアミノ）−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、４−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、４−メチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物；トリフェニルホスフィン等のリン化合物、ナフテン酸コバルトやナフテン酸銅等の金属石鹸等が挙げられる。
また、密着性付与剤としても機能するグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−Ｓ−トリアジン、２−ビニル−４，６−ジアミノ−Ｓ−トリアジン、２−ビニル−４，６−ジアミノ−Ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−Ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のＳ−トリアジン誘導体を配合することもできる。
これらは必要に応じて単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。またこのような硬化触媒の配合量は、前記熱硬化性樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０重量部、更に好ましくは０．１〜３重量部であることが好ましい。

前記白色樹脂組成物には、これを調製したり粘度を調整する目的で有機溶剤を配合することができる。このような有機溶剤としては、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ヘキサメチレンジイソシアナートジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン等のエステル類；オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類；石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等が挙げられる。これらは、単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
これらの有機溶剤の配合率は、白色樹脂組成物全量に対して５０重量％以下であることが好ましい。

また、前記白色層を接着層として機能させたい場合、前記白色組成物にポリウレタン系接着剤を配合することができる。このようなポリウレタン系接着剤としては、例えば、セイカボンド（登録商標）Ｅ−２６３、セイカボンドＣ−２６（以上、大日精化工業（株）製）、タケラック（登録商標）Ａ３２１０、タケネート（登録商標）Ａ３０７２等（以上、三井化学ポリウレタン（株）製）が挙げられる。このようなポリウレタン系接着剤の配合率は、白色組成物全量に対して１０重量％以下であることが好ましい。

また前記白色樹脂組成物には、電気及び機械特性、耐候性等を付与することを目的として、スチレン系樹脂及びアクリル樹脂の少なくとも一方を配合することができる。これらの樹脂の配合率は、白色樹脂組成物全量に対して１〜５０重量％であることが好ましい。
更に、前記白色樹脂組成物には、更に必要に応じて、微粉シリカ、有機ベントナイト、モンモリロナイト等の増粘剤、シリコーン系、高分子系等の消泡剤、レベリング剤、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系等のシランカップリング剤等といった添加剤を配合することができる。

３．樹脂層
本発明の反射シートの樹脂層は、ヘイズが１５〜２６％であることを特徴とする。このような樹脂層は、ポリエステルフィルム、又はポリエステル樹脂を含む樹脂組成物の塗布層からなることが好ましい。このような樹脂層のヘイズ値は、ＪＩＳ規格Ｋ７１０５に準拠して測定される。

前記樹脂層に用いられるポリエステルフィルムとしては、一般的に使用されるポリエステル、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、ポリナフタレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレート等からなるフィルムが挙げられる。これらの中でも特に、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートが好ましく用いられる。
前記樹脂層がポリエステルフィルムからなる場合、そのヘイズ値を１５〜２８％に調整する方法としては、例えば、ポリエステル樹脂に微粒子や着色剤を含有させる、若しくはポリエステル樹脂の種類によってフィルムの厚みを調整する方法等が挙げられる。具体的には、ポリエステル樹脂自体の屈折率と微粒子の屈折率の差を大きくしたり、微粒子の平均粒径を大きくしたり、フィルムの厚みを厚くする方法等がある。
例えば、ポリエステルフィルムとしてポリエチレンナフタレートフィルムを使用する場合、その厚みを５０μｍとすることでヘイズ値を１５％とすることができる。またその厚みを１００μｍとすれば、ヘイズ値を２８％とすることができる。このようなポリエステルフィルムとしては、例えば帝人デュポンフィルム（株）製のテオネックス（登録商標）Ｑ５１、Ｑ８１、Ｑ８３（但し、いずれも厚みが５０〜１００μｍ）、韓国ＳＫＣ社のＳＫＹＮＥＸ等が挙げられる。

また、前記樹脂層がポリエステル樹脂を含む樹脂組成物の塗布層からなる場合、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、ポリナフタレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートを含む樹脂組成物を前記白色層の上に塗布して硬化させる、若しくは不飽和ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物を前記白色層の上に塗布して熱硬化させる等によって形成される。尚。この場合においても、前記ポリエステルフィルムと同様の方法を用いてヘイズを調整することができる。
また例えば、ポリエステルフィルムの表面にポリエステル樹脂を含む樹脂組成物の塗布層を形成することにより、樹脂層のヘイズ値を１５〜２８％とすることも可能である。

更に前記樹脂層には白色顔料を配合することができる。このような白色顔料としては前記白色基材に配合するものと同じものを使用することができる。その配合比率についても前記白色基材と同様である。このような白色顔料を含むポリエステルフィルムとしては、例えば帝人デュポンフィルム（株）製のテイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＵ２、高耐久ＰＥＴフィルムＶＷ等が挙げられる。
尚、前記樹脂層に酸化チタンを配合する場合、配合率は樹脂層全量に対して２０〜８０重量％である。この場合、樹脂層、特にポリエステルフィルムは熱をかけて２軸延伸を行うため、酸化チタン架橋樹脂の間隔が白色層と異なっており、白色層への紫外線の入射を妨げないものと考える。

尚、前記樹脂層はポリエステル樹脂以外に添加剤等を含んでいてもよく、このような添加剤としては、耐加水分解改質剤、固相重合促進剤、酸化防止剤、難燃剤等が挙げられる。

また本発明の反射シートは、前記樹脂層のヘイズに影響を与えない範囲内で、前記白色基材と前記白色層の間、前記白色層と前記樹脂層の間、又は前記樹脂層の表面に接着剤を塗布し、接着層を形成することもできる。これにより、前記白色基材と前記白色層、又は前記白色層と前記樹脂層の接着力を増したり、前記反射シートを太陽電池用バックシートとして用いる場合に、太陽電池モジュールの封止材に当該反射シートを接着しやすくしたりすることができる。このような接着剤としては、ポリウレタン系接着剤やイソシアネート系接着剤が好ましく用いられる。このようなポリウレタン系接着剤としては、例えば、セイカボンド（登録商標）Ｅ−２６３、セイカボンドＣ−２６（以上、大日精化工業（株）製）、タケラック（登録商標）Ａ３２１０、タケネート（登録商標）Ａ３０７２等（以上、三井化学ポリウレタン（株）製）が挙げられる。また、イソシアネート系接着剤としては、例えばコロネート（登録商標）Ｌ等（日本ポリウレタン工業（株）製）、の市販品を用いることができる。また、これらのポリウレタン系接着剤、イソシアネート系接着剤には、接着性やポットライフに悪影響を与えない範囲で反応触媒やその他の添加剤を配合することができる。

本発明の反射シートの厚みは、その用途に応じて自由に調整することができる。例えば、当該反射シートを結晶型太陽電池のバックシートとして使用する場合、その好ましい合計の厚さは２５０μｍ〜３５０μｍである。

このような反射シートは、例えば以下のような方法で製造される。

本実施形態では、前記白色基材としてポリエチレンナレフタレートからなるフィルムを用いる。ポリエチレンナレフタレートフィルム中に白色顔料を含有させる方法としては特に限定されるものではなく、従来の方法を採用できる。例えば、ポリエチレンナフタレート成分を製造する任意の段階において添加する方法が挙げられる。尚、好ましくはエステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後に添加し、重縮合反応を進めてもよい。また、ベント付き混練押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた白色顔料のスラリーとポリエステル原料とをブレンドしてもよい。また、混練押出機を用い、乾燥させた白色顔料とポリエステル原料とをブレンドする方法でもよい。
そしてこのようなポリエチレンナフタレートを溶解し、これをキャスティングドラムを用いて冷却固化させて未延伸フィルムとする。そしてこの未延伸フィルムをガラス転移温度Ｔｇ１２１℃〜（Ｔｇ＋６０）℃で長手方向に１回若しくは２回以上、その合計の倍率が３〜６倍になるように延伸する。更にこれをＴｇ１２１℃〜（Ｔｇ＋６０）℃で幅方向に倍率が３〜６倍になるように延伸し、厚さが２５０μｍであるポリエチレンナフタレートフィルムを作製する。また更に必要に応じて、当該フィルムを１８０℃〜２３０℃で１〜６０秒間、熱処理を行ってもよい。

そして、上記白色基材（フィルム）の前記白色層を形成する面に、有機溶剤で塗布に適した粘度に調整された熱可塑性樹脂、酸化チタン、水酸化アルミニウム及びイソシアネート化合物を含む白色樹脂組成物を膜厚が３０μｍとなるように塗布する。その後、７０℃〜９０℃の温度で当該組成物中に含まれる有機溶剤を揮発乾燥して塗膜を形成させる。白色樹脂組成物の塗布方法としては、スクリーン印刷法、カーテンコート法、スプレーコート法、ロールコート法等を適宜用いることができる。また、有機溶剤の揮発乾燥には、熱風循環式乾燥炉、ＩＲ炉、ホットプレート、コンベクションオーブン等が用いられる。その後、８０℃〜２００℃で塗膜を加熱して熱硬化させることにより、前記基材上に白色層が形成された反射シートを作成することができる。

尚、上述のように白色樹脂組成物を前記白色基材に塗布するのではなく、当該組成物からなるドライフィルムを用いて前記塗膜を形成してもよい。
このようなドライフィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート等からなるキャリアフィルムに白色樹脂組成物を塗布乾燥して白色樹脂層を形成し、その上に剥離可能なポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のカバーフィルムとを積層したものである。具体的には、当該白色樹脂層は、キャリアフィルムに白色樹脂組成物をブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター、メイヤーバーコーター、マイクログラビアコーター等で塗布し、上記と同様にこれを乾燥することにより形成される。
そして、当該ドライフィルムのカバーフィルムを剥がし、当該白色樹脂層と前記白色基材とを重ね、ラミネーター等を用いてこれらを張り合わせることにより、前記白色基材上に白色樹脂層の塗膜が形成される。そして、当該塗膜を上記と同様に加熱すれば、前記基材上に白色層を形成することができる。

また、他の実施形態として、前記白色層の上に樹脂層を形成する場合、上記と同様の手順にて作成した反射シートの前記白色層上に樹脂層を形成する。
このような樹脂層としては、例えばポリエチレンナフタレートフィルムを用いることができる。このようなポリエチレンテレフタレートフィルムの製造方法としては、例えば溶解されたポリエチレンナレフタレートをキャスティングドラムを用いてこれを冷却固化させて未延伸フィルムとする。そしてこの未延伸フィルムをガラス転移温度Ｔｇ１２１℃〜（Ｔｇ＋６０）℃で長手方向に１回若しくは２回以上、その合計の倍率が３〜６倍になるように延伸する。更にこれをＴｇ１２１℃〜（Ｔｇ＋６０）℃で幅方向に倍率が３〜６倍になるように延伸し、厚さが５０μｍであるポリエチレンナフタレートフィルムを作製する。また更に必要に応じて、当該フィルムを１８０℃〜２３０℃で１〜６０秒間、熱処理を行ってもよい。

そして当該白色層の表面に前記ポリエチレンナフタレートフィルム（樹脂層）を接着又は圧着することにより、他の実施形態の反射シートが作製される。当該接着方法としては、前記白色層の表面に前記ポリエチレンナフタレートフィルムを加熱されたロール群等を用いて熱圧着することにより行う。

更に他の実施形態として、前記ポリエチレンナフタレートフィルムの表面に白色層を形成し、当該白色層の表面に前記白色基材を熱圧着することにより本発明の反射シートを製造することもできる。

また前記実施形態以外にも、前記白色基材と前記ポリエチレンナフタレートフィルム（樹脂層）間に前記白色樹脂組成物を押し出して積層する押出サンドラミネーター法を用いて本発明の反射シートを製造することもできる。

次に、図１を用いて本発明の一実施形態の反射シートを簡単に説明する。
本実施形態の反射シート４は、ポリエステルフィルムからなる白色基材１０と、白色層２０と、白色ポリエステルフィルムからなる樹脂層３０からなる。約５°の入射角で樹脂層３０に向かい入射する太陽光１のうち紫外線２は、樹脂層３０によって屈折し、約４５°の入射角となって白色層２０に入射する。白色層２０に含まれる紫外線反射剤はこの紫外線を正反射し、反射角が約４５°の状態で樹脂層３０に戻される。この樹脂層３０に戻された紫外線は再び屈折し、約５°の反射角となって回帰反射する。
また、反射シートに入射する太陽光１のうち可視光線３は、樹脂層３０に含まれる白色顔料により正反射される。

また、このような反射シートを結晶シリコン型太陽電池のバックシートとして用いた場合の太陽電池モジュールについて、図２を用いて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュール５は、ＥＶＡからなる封止材４１と、太陽電池セル４２と、ガラスからなる表面保護材基材４３と、反射シート２（太陽電池用バックシート）からなる。表面保護基材４３から入射する太陽光は太陽電池セル４２に吸収され、エネルギーに変換される。太陽電池セル４２が吸収できなかった太陽光は、封止材４３を透過して反射シート４に入射する。そして、反射シート４は、入射する太陽光を可視光線及び紫外線共に効率よく反射し、これを太陽電池セル４２に戻すことができる。

以下、本発明の一実施例として、本発明の反射シートを使用した太陽電池用バックシートについて詳述する。尚、実施例を太陽電池用バックシートとしたのは、紫外線の反射効率が最もわかりやすい事例であるためであり、本発明は当然ながらこれに限定されるものではない。

＜白色樹脂組成物＞
以下の各成分を混合、撹拌することにより白色樹脂組成物を調製した。
ニッポラン１３６（日本ポリウレタン工業（株）製） １００重量部（熱可塑性樹脂）
タイペークＣＲ−９０（石原産業（株）製） １０００重量部（酸化チタン）
水酸化アルミニウム ２０重量部
タケネートＲ６００（三井化学（株）製） １０重量部（イソシアネート化合物）
プロピレングリコールモノメチルエーテル ２０重量部（有機溶剤）
エクアミドＢ１００（出光興産（株）製） ２００重量部（有機溶剤：アミド系溶剤）
ＡＥＲＯＳＩＬ２００（（株）日本アエロジル製） ２０重量部（球状シリカ）
スチレン−無水マレイン酸共重合体 ６００重量部（スチレン系樹脂）
ＢＹＫ−Ａ５１５（ビックケミー・ジャパン（株）製） ２０重量部（消泡剤）
沈降性硫酸バリウム＃１００（堺化学工業（株）製） １０重量部（硫酸バリウム）

実施例１
厚さ３０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人デュポンフィルム（株）製のテイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＵ２）と厚さ１２５μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、テオネックスＱ５１）とをポリウレタン系接着剤（三井化学ポリウレタン（株）製のタケネート（登録商標）Ａ３０７２）を用いて順に積層し白色基材を作成した。その上（ＰＥＮフィルム上）に片面にスクリーン印刷により白色樹脂組成物を乾燥塗膜が３０μｍとなるように印刷し、これを１２０°で６０分加熱して熱硬化させて白色層を形成した。更にこの白色層上に厚さ３０μｍであって、ヘイズが１５．０％のＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製のテイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＵ２）をポリウレタン系接着剤（三井化学ポリウレタン（株）製のタケネート（登録商標）Ａ３０７２）を用いて接着することにより試験片を作製した。

実施例２
厚さ３０μｍのＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製の高耐久ＰＥＴフィルムＶＷ）と厚さ１２５μｍのＰＥＮフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、テオネックスＱ５１）とをポリウレタン系接着剤（三井化学ポリウレタン（株）製のタケネート（登録商標）Ａ３０７２）を用いて順に積層し白色基材を作成した。その上（ＰＥＮフィルム上）に片面にスクリーン印刷により白色樹脂組成物を乾燥塗膜が３０μｍとなるように印刷し、これを１２０°で６０分加熱して熱硬化させて白色層を形成した。更にこの白色層上に厚さ３０μｍであって、ヘイズが１５．０％のＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製の高耐久ＰＥＴフィルムＶＷ）をポリウレタン系接着剤（三井化学ポリウレタン（株）製のタケネート（登録商標）Ａ３０７２）を用いて接着することにより試験片を作製した。

比較例１
厚さ２５０μｍのＰＥＮフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、テオネックスＱ５１）の片面にスクリーン印刷により白色樹脂組成物を乾燥塗膜が３０μｍとなるように印刷し、これを１２０°で６０分加熱して熱硬化させて白色層を形成した。更にこの白色層上に厚さ３０μｍであって、ヘイズが１５．０％のＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製のテイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＵ２）をポリウレタン系接着剤（三井化学ポリウレタン（株）製のタケネート（登録商標）Ａ３０７２）を用いて接着することにより試験片を作製した。

＜反射率＞
実施例１及び実施例２、及び比較例１について、紫外可視分光光度計（日本分光（株）製 Ｖ−６７０ ＩＬＮ−７２５型：積分球装置付）を用いて、その入射角が５°となるよう、表面（封止材側）から３００ｎｍ〜１０００ｎｍの反射率を測定した。これらの比較結果を図３に示す。

以上、図３から明らかなように、実施例１及び実施例２の白色フィルムと白色以外のフィルムを組み合わせた基材であっても、紫外線及び可視光線を高く反射することができる。即ち、本実施例の反射シート（太陽電池用バックシート）は、太陽電池モジュールの表面から照射される近赤外線、可視光線及び紫外線を十分に反射できることが分かる。これにより当該反射シートは、これらの近赤外線、可視光線及び紫外線を効率よく太陽電池セルに戻すことができ、太陽電池セルの発電効率をより向上することができる。

１…太陽光
２…紫外線
３…可視光線
４…反射シート
５…太陽電池モジュール
１０…白色基材
２０…白色層
３０…樹脂層
４１…封止材
４２…太陽電池セル
４３…表面保護材

Claims (12)

1. 白色基材と、この白色基材上に形成される白色層とを含む反射シートであって、
   前記白色層が紫外線反射剤を含むことを特徴とする反射シート。
2. 前記紫外線反射剤は、水酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、タルク又はバリウムの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の反射シート。
3. 前記白色基材は、白色顔料を含むポリエステルフィルム又は白色顔料を含むポリエステルフィルムと白色顔料を含まないポリエステルフィルムとを貼り合わせてなるフィルムからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反射シート。
4. 前記白色顔料は酸化チタンであることを特徴とする請求項３に記載の反射シート。
5. 前記白色層は、前記紫外線反射剤と、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂の少なくとも１つとを含む白色樹脂組成物を前記白色基材上に塗布して形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の反射シート。
6. 前記白色層上に樹脂層を形成し、この樹脂層のヘイズが１５〜２８％であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の反射シート。
7. 前記樹脂層は、ポリエステルフィルム又はポリエステル樹脂を含む樹脂組成物の塗布層からなることを特徴とする請求項６に記載の反射シート。
8. 前記樹脂層は、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナフタレートフィルムからなることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の反射シート。
9. 前記樹脂層は、白色顔料を含有することを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れか一項に記載の反射シート。
10. 前記白色顔料は、酸化チタンであることを特徴とする請求項９に記載の反射シート。
11. 前記樹脂層に向かい約０°から約５°の入射角で入射する紫外線のうち当該樹脂層を透過する紫外線が前記白色層に約４５°の入射角にて入射し、
    この入射した紫外線を当該白色層に含まれる前記紫外線反射剤が正反射し、
    この正反射される紫外線が前記樹脂層を透過することにより約０°から約５°の反射角で回帰反射することを特徴とする請求項６乃至請求項１０の何れか一項に記載の反射シート。
12. 請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の反射シートを使用したことを特徴とする太陽電池用バックシート。
    
    

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