JP2020064954A - 太陽電池用モジュール用の裏面保護シート - Google Patents

Abstract

【課題】アルミ箔等の金属箔を積層させた裏面保護シートを用いた場合であっても、熱ラミネート時シワの発生を抑制することができる裏面保護シートを提供する。【解決手段】第１の樹脂シート層１１Ａと第２の樹脂シート層１１Ｂとの間にアルミ箔層１２が配置されている構成を含んでなる太陽電池モジュール用の裏面保護シート１を、アルミ箔層１２と、第１の樹脂シート層１１Ａとは第１の接着剤層１３Ａを介して接合されていて、アルミ箔層１２と、第２の樹脂シート層１１Ｂとは第２の接着剤層１３Ｂを介して接合されていて、第１の接着剤層１３Ａ及び第２の接着剤層１３Ｂの厚さが、何れも４μｍ以上６μｍ以下であって、アルミ箔層１２は、厚さ１０μｍ以下であって、直径２５μｍ以上３５μｍ以下の貫通孔であるピンホール１２１が、１ｍ２当り平均で２０個以上１５０個以下形成されている、裏面保護シート１とする。【選択図】図３

Description

本発明は、太陽電池モジュール用の裏面保護シートに関する。更に詳しくは、２層の樹脂層の間の中間層にバリア層としてアルミ箔層が配置されてい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、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面基板、受光面側の封止材、太陽電池素子、非受光面側の封止材、裏面保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が太陽電池素子に入射することにより発電する機能を有している。

太陽電池モジュールを構成する上記各構成部材のうち、裏面保護シートは、高い耐候性が要求されるとともに、太陽電池素子を水分や酸素等から保護するために、高い防湿性やガスバリア性（以下、両者をまとめて、単に「バリア性」とも称する）を有することが求められている。このような観点から、従来、裏面保護シートとして、耐候性を有する樹脂シートとアルミ箔等の金属箔を積層した多層構成の裏面保護シートが用いられている（特許文献１参照）。

ここで、上記のように、アルミ箔等の金属箔がバリア層として配置されている裏面保護シートを用いる場合、アルミ箔の製造過程において完全に排除することが困難なピンホール（一般に直径１００μｍ未満の微細な貫通孔）の存在が、アルミ箔本来のバリア性を低下させ、これにより、このような裏面保護シートが本来発揮すべきバリア性が十分に発揮されない場合があることが、しばしば問題となっていた。

高度なバリア性を求められるアルミ箔層のピンホール発生を低減させるための手段の一例として、例えば、純アルミ箔に替えて、アルミニウム−鉄合金からなる金属シートをバリア層として配置した裏面保護シート等も提案されている（特許文献２参照）。

このように、高度のバリア性が要求される太陽電池モジュール用の裏面保護シートのアルミ箔層において、上記のピンホールは、当然に極力その発生を排除すべきものであり、そのための様々な製法上の工夫が試行錯誤されていた。

しかしながら、太陽電池モジュールの薄型化、軽量化、そして省コストが厳しく追及される開発競争の流れの中で、軽量である純アルミ箔を用いて、より膜厚の小さいバリア層を構成したいという要求は根強く存在し、その場合においては、やはり、アルミ箔の製造過程におけるピンホールの発生を完全に排除することは依然として極めて困難であった。

軽量で加工性、経済性にも優れるアルミ箔をバリア層として配置した裏面保護シートの開発現場においては、アルミ箔の製造過程において半ば不可避的に発生するピンホールの問題に対する抜本的な対策は長年見出されていないままであった。

特開２００２−１３４７７０号公報 国際公開第２０１０／０７３７３５号

本発明は、製造過程においてピンホールの発生を完全に排除することが難しい膜厚の小さいアルミ箔をバリア層として配置した裏面保護シートにおいて、ピンホール発生に伴う品質低下を回避して、優れたバリア性と耐久性を有する裏面保護シートを提供することを目的とする。

本発明者らは、上述のアルミ箔のピンホール発生にかかる問題に対応するための研究を重ねる中で、バリア層として樹脂層間に配置するアルミ箔層について、特定態様で限定的に形成されているピンホールの存在が、太陽電池モジュールのバリア性を維持したまま、反って太陽電池モジュールの耐久性の向上に寄与することができるという、独創的な知見を見出す至り、本発明を完成させるに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。

（１） 第１の樹脂シート層と第２の樹脂シート層との間にアルミ箔層が配置されている構成を含んでなる太陽電池モジュール用の裏面保護シートであって、前記アルミ箔層と、前記第１の樹脂シート層とは第１の接着剤層を介して接合されていて、前記アルミ箔層と、前記第２の樹脂シート層とは第２の接着剤層を介して接合されていて、前記第１の接着剤層及び前記第２の接着剤層の厚さが、何れも４μｍ以上６μｍ以下であって、前記アルミ箔層は、厚さが１０μｍ以下であって、直径２５μｍ以上３５μｍ以下の貫通孔であるピンホールが、１ｍ^２当り平均で２０個以上１５０個以下形成されている、裏面保護シート。

（２） 前記第１の樹脂シート層及び前記第２の樹脂シート層が、何れもポリエチレンテレフタレート樹脂シートである、（１）に記載の裏面保護シート。

（３） （１）又は（２）の何れかに記載の裏面保護シートが最外層に配置されている太陽電池モジュール。

本発明によれば、製造過程においてピンホールの発生を完全に排除することが難しい膜厚の小さいアルミ箔をバリア層として配置した裏面保護シートにおいて、ピンホール発生に伴う品質低下を回避して、優れたバリア性と耐久性を有する裏面保護シートを提供することができる。

本発明の太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面の模式図である。 本発明の太陽電池モジュール用の裏面保護シートの層構成の一例を示す断面の模式図である。 図２の部分拡大図であり、裏面保護シートの特徴部分の説明に供する図面である。

以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

＜太陽電池モジュール＞
先ず、本発明の太陽電池モジュール用の裏面保護シート１を用いて構成される太陽電池モジュール１０の全体構成について説明する。図１に示すように、太陽電池モジュール１０は、受光面側から、透明前面基板２、受光面側の封止材３、太陽電池素子４、非受光面側の封止材５、裏面保護シート１が、順に積層された構成からなる。本発明の裏面保護シート１は、通常は、太陽電池モジュール１０において、太陽電池モジュール１０の非受光面側の最外層に配置される。

そして、図２に示すように、本発明の裏面保護シート１は、第１の樹脂シート層１１Ａと第２の樹脂シート層１１Ｂとの間にアルミ箔層１２が配置されている多層シートである。アルミ箔層１２の両面には接着剤層１３Ａ、１３Ｂが形成されていて、これらの各接着剤層を介して、第１の樹脂シート層１１Ａと第２の樹脂シート層１１Ｂは、それぞれアルミ箔層１２の両面に接合されている。

透明前面基板２としては、通常、透明ガラス板が用いられる。但し、これに限られず、耐候性を有する透明な樹脂シートを用いることもできる。何れにしても、太陽電池素子４の受光面側に配置される基材である以上、太陽電池モジュール１０による発電に寄与する光を、できるだけ高い割合で透過させることが求められる。具体的には、透明前面基板２は、波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における平均光線透過率が８０．０％以上であることが好ましい。

受光面側の封止材３としては、通常、各種の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、或いは、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）等のオレフィン系樹脂からなる厚さ１００μｍ〜４００μｍ程度の樹脂シートが用いられる。この受光面側の封止材３にも、透明前面基板２と同様、高い光線透過率が求められる。受光面側の封止材３は、波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における平均光線透過率が８０．０％以上、或いは、厚さ４００μｍにおけるヘイズ値が１０％以下であることが好ましい。

太陽電池素子４については特段の制限はない。単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製する結晶シリコン太陽電池の他、アモルファスシリコンや微結晶シリコン、或いはカルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜系太陽電池（ＣＩＧＳ）等、各種の太陽電池素子を適宜用いることができる。但し、水蒸気バリア性に特に優れる本発明の裏面保護シート１は、上記の各種の太陽電池素子のなかでも、特に高度の防湿性が要求される薄膜系太陽電池（ＣＩＧＳ）を搭載した太陽電池モジュールにおいて、特段好ましく用いることができる。

非受光面側の封止材５としては、特段の設計上の事情等がなければ、通常は、受光面側の封止材３と同様の樹脂組成物材料からなる樹脂シートが用いることが好ましい。但し、裏面保護シート１との密着性を高めるために、例えば、裏面保護シート１の封止材層側の最表面の樹脂組成や表面加工の態様応じて、上記の各種のオレフィン系樹脂のなかから適宜、裏面保護シート１との密着性に優れる最適な樹脂を選ぶこともできる。又、非受光面側の封止材５は、各種の有色の顔料を添加した有色の保護シートとすることもできる。これにより、この層に光反射性を発揮させて太陽電池モジュールの発電効率を向上させたり、或いは、意匠性を向上させたりすることできる。

［太陽電池モジュールの製造方法］
太陽電池モジュール１０は、太陽電池モジュールを構成する上記の各部材、即ち、透明前面基板２、受光面側の封止材３、太陽電池素子４、非受光面側の封止材５、及び、裏面保護シート１を、順次積層してなる積層体を加熱圧着して一体化する熱ラミネート加工により製造することができる。

＜裏面保護シート＞
図２に示す通り、本発明の裏面保護シート１は、一方の最外層を形成する第１の樹脂シート層１１Ａ、アルミ箔層１２、及び第１の樹脂シート層１１Ａと反対側の最外層を形成する第２の樹脂シート層１１Ｂが順次積層されてなり、第１の樹脂シート層１１Ａとアルミ箔層１２は、接着剤層（第１の接着剤層１３Ａ）を介して密着しており、アルミ箔層１２と第２の樹脂シート層１１Ｂは、接着剤層（第２の接着剤層１３Ｂ）を介して密着している。アルミ箔が積層されることで、高い水蒸気バリア性等のガスバリア性を有する裏面保護シートとすることができる。なお、本明細書では、樹脂をシート状に加工したものの名称として樹脂シートという用語を用いるが、この用語は、樹脂フィルムも含む概念として使用される。

ここで第１の樹脂シート層１１Ａは、図１に示す太陽電池モジュール１０としての一体化時に、非受光面側の封止材５と直接接触する態様で積層される層となることが想定されている樹脂シートである。一方、第２の樹脂シート層１１Ｂは、太陽電池モジュール１０の最外層側に配置される層となることが想定されている樹脂シートである。よって、太陽電池モジュールとしての一体化時には、裏面保護シート１は第２の樹脂シート層１１Ｂが最外層に配置されることとなるように積層されることが好ましい。但し、裏面保護シート１における第１の樹脂シート層１１Ａと第２の樹脂シート層１１Ｂとの区別は、単に一方の面と他方の面とを規定する相対的な概念であるので、以下に詳細を説明する本発明の構成要件を充足する限り、両最外層に配置される２つの樹脂シートが、それぞれ異なる物性を有する樹脂シートであることは本発明において必須ではない。

又、裏面保護シート１においては、太陽電池モジュール１０との一体化時に、非受光面側の封止材５との良好な密着性を発現させる機能を有する樹脂層として、第１の樹脂シート層１１Ａの表面に、更に、密着樹脂層（図示せず）を積層してもよい。このような密着樹脂層を形成する樹脂としては、太陽電池モジュール１０を構成する封止材に対する所望の密着性を有する樹脂、具体的には、ポリエチレン系樹脂等のオレフィン系樹脂を用いることができる。

［樹脂シート層（第１の樹脂シート層、第２の樹脂シート層）］
第１の樹脂シート層１１Ａ及び第２の樹脂シート層１１Ｂ（以下、これら両者を合せて「樹脂シート層１１」とも称する）を形成する樹脂組成物のベース樹脂は、耐候性や絶縁性等の要求を満たす限りにおいて特段限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）等のポリエステル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、等のフッ素系樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ（メタ）アクリル樹脂等の樹脂シートを、第１の樹脂シート層１１Ａ及び第２の樹脂シート層１１Ｂ（以下、これら両者を合せて「樹脂シート層１１」とも称する）を形成する樹脂として用いることができる。

例えば、第１の樹脂シート層１１Ａ及び第２の樹脂シート層１１Ｂの両方の層を、何れもポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂シートにより形成することで、アルミ箔層で十分なバリア性を担保した上で、経済性にも優れる裏面保護シートとすることができる。

又、特に第１の樹脂シート層１１Ａについては、裏面保護シート１が太陽電池モジュール１０を構成する際に、太陽電池モジュール１０の非受光面側の封止材５と接する面となることを想定して、電気絶縁性に加えて、非受光面側の封止材５との間の接着性に特に優れたものを用いることがより好ましい。例えば、その他の層により紫外線を遮断できる層構成とすることより、第１の樹脂シート層１１Ａとして、非受光面側の封止材５との特に高い接着性を有する変性ポリフェニレンエーテルを主成分とする樹脂シートを用いることもできる。
又、特に第２の樹脂シート層１１Ｂについては、裏面保護シート１が太陽電池モジュール１０を構成する際に、太陽電池モジュール１０の非受光面側の最表面に配置されることを想定して、耐候性、バリア性、耐加水分解性に特に優れたものを用いることがより好ましい。例えば、第２の樹脂シート層１１Ｂとしては、耐加水分解性に優れる耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート樹脂を特に好ましく用いることができる。

又、樹脂シート層１１には、各種の有色の顔料を添加して有色の樹脂層とすることもできる。これにより、この層に層としての機能を発揮させて太陽電池モジュールの発電効率を向上させたり、或いは、意匠性を向上させたりすることできる。

樹脂シート層１１に光反射層としての機能を発揮させるためには、同層を形成する樹脂組成物に適量の白色顔料を含有させて白色の樹脂層とすればよい。この白色顔料としては、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化ケイ素等を用いることができる。これらの中でも、特に、粒径が０．２μｍ以上１．５μｍ以下の酸化チタンを用いることが好ましい。

ここで、白色顔料の粒径は、日本電子社製の透過型電子顕微鏡（ＪＥＭ−１２３０）を用いて白色顔料の一次粒径を写真に撮影した後、その画像をマウンテック社製の画像解析式粒度分布測定ソフトウェア（ＭＡＣ−Ｖｉｅｗ Ｖｅｒ．３）にて統計処理を行い算出して得られる値を採用する。粒径の算出にあたっては体積基準の円相当径を採用する。本明細書における各種の樹脂や無機フィラーの粉末材料の粒径は、何れも上記方法によって測定した粒径のことを言うものとする。

又、樹脂シート層１１に白色顔料を含有させて光反射層とする場合、その含有量は、樹脂シート層１１の厚さに応じて適宜調整すればよい。例えば、樹脂シート層１１の厚さが、５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲にあるとき、白色顔料の含有量は、同層の樹脂成分に対し、５質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。上記含有量が上記割合未満であると、「近赤外線を反射する機能」が不十分となりやすく、又、同含有量が上記割合を超えると、製膜性の低化やブリードアウト等による樹脂シート層１１の平滑性の低下が問題となる一方、それ以上の添加による反射率の向上効果が認められなくなる。

樹脂シート層１１には、上記のベース樹脂と白色顔料の他、更に、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤等が含有されていてもよい。

樹脂シート層１１を構成する樹脂シートは、以上説明したベース樹脂及びその他の成分を含んでなる樹脂組成物を、押し出し法、Ｔダイ法、キャスト成形法、インフレーション法、その他の公知の各種成形法によりシート状に成形することによって得ることができる。又、これらの樹脂シートは、上記の樹脂組成物を、テンター方式、或いは、チューブラー方式等により、１軸ないし２軸方向に延伸加工して得ることができる延伸樹脂シート、例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート等であってもよい。

尚、裏面保護シート１の主たる部分を構成する第１の樹脂シート層１１Ａ、第２の樹脂シート層１１Ｂの厚さは、絶縁性を担保するに足る厚さ以上であればよく、太陽電池モジュールの放熱性能を阻害することとなるような厚さよりは小さいことが好ましい。具体的には、各樹脂シート層１１それぞれの厚さが、何れも３０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上７０μｍ以下であることがより好ましい。裏面保護シート１としての総厚さは、７０μｍ以上３１０μｍ以下程度であることが好ましい。

［アルミ箔層］
アルミ箔層１２、即ちこの層を構成するアルミ箔の厚さは１０μｍ以下とする。従来、裏面保護シートにバリア層として配置するアルミ箔については、その厚さを１５μｍ程度以上とすることで、ピンホールの発生を防いで、ガスバリア性を担保していた。これに対して、本発明は独自の発想により、太陽電池モジュール用の裏面保護シートとしてのバリア性や耐候性等の要求物性を十分に維持したまま、アルミ箔層１２の大幅な薄膜化を可能としたものである。これにより、低コストで加工適正が高く、重量を抑えた裏面保護シート１としたものである。

ここでアルミ箔は、通常、膜厚さを１／２程度に圧する圧延処理を、複数回重ねて製造される。上記のピンホールは、主として圧延処理時に発生する。又、上述の通り、アルミ箔の厚さを小さくするほど、このピンホールの発生は増える傾向があり、例えば、厚さ１０μｍ以下のアルミ箔を製造する場合にピンホールの発生を完全に防ぐことは極めて困難であり、この場合においては、ある程度のピンホールの発生は不可避的であると認識されていた。尚、本明細書においてアルミ箔の「ピンホール」とは、アルミ箔表面に形成されている貫通孔であり、直径２５μｍ以上３５μｍ以下のもののことを言うものとする。

裏面保護シート１は、このピンホールを、１ｍ^２当り平均で２０個以上１５０個以下の割合に制御することを前提に、ピンホールを完全に排除するのではなく、これを積極的に形成するという従来とは全く異なる技術思想に基づいて、製造されるアルミ箔をバリア層として配置した独自形状のアルミ箔層１２を備えることを主たる特徴とする。

裏面保護シート１においては、図３に示すように、アルミ箔層１２に形成されている直径３５μｍ以下のピンホール１２１の形成個数が、上記割合の範囲内であれば、これらの各ピンホール１２１の孔内に、接着剤層１３Ａ、１３Ｂを形成する接着剤が侵入し、この接着剤の硬化時に、ピンホール１２１に侵入した接着剤の一部がアンカーとしての機能を果たして、接着剤層１３Ａ、１３Ｂの接着力や接着耐久性を、より向上させる効果を奏する。この効果は本発明者らが独自に見出した本発明独自の有利な効果である。

ピンホール１２１について、その形成個数が、１ｍ^２当り平均で２０個未満であると、上記のアンカー機能は発現しにくい。又、上記形成項数が１５０個を超えると、通常、必要とさえるバリア性の維持が困難となる。又、「ピンホール」にかかる上記定義よりも直径の大きな貫通孔が存在する場合は、上記形成項数が１５０個未満であっても、バリア性の維持はやはり困難となる。尚、「ピンホール」にかかる上記定義よりも直径の小さな貫通孔は、本願発明の効果の発現への寄与は小さいが、バリア性低下の程度も穏やかである。以上より、上記定義による「ピンホール」の形成個数を上記割合に制御することによって、本発明の効果を享受することができる。

尚、従来、アルミ箔の製造においては、例えば、特開昭６３−２８２２４４号公報に開示されているように、圧下率や箔地焼鈍等の圧延の条件を最適化して、単位面積当りのピンホールの数を所定数以下に制御している。同文献には、厚さ７μｍのアルミ箔について、上記諸条件の最適化により、ピンホールの数を１ｍ^２当り２０個未満に制御できることが開示されている。本願出願時においても、市場に流通するアルミ箔は、一般的に、ピンホールの数が２０個未満になるように製箔されている。例えば、このようなアルミ箔について、圧延後に、更に、エンボスロール（穴あけ用）を圧接させる加工を施すことにより、ピンホール数を、前段落に記したように、２０個以上１５０個以上という本発明独自の最適範囲に制御することができる。

尚、第１の樹脂シート層１１Ａ及び第２の樹脂シート層１１Ｂとアルミ箔層１２との接着力を確保するために、アルミ箔層１２には活性化表面処理を行うことが好ましい。この処理は、例えば、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法等の周知の方法によって行うことができる。

［接着剤層（第１の接着剤層、第２接着剤層）］
接着剤層（第１の接着剤層、第２接着剤層）層を形成する接着剤は、水酸基を有する主剤樹脂と、イソシアネート基を有する硬化剤と、上述の有機系暗色顔料とを、を含有してなる接着剤であることが好ましい。

この接着剤の主剤樹脂は、具体的には、ポリウレタンジオールと、脂肪族ポリカーボネートジオール、との混合物を含むものであることが好ましい。主剤樹脂を構成するポリウレタンジオール、及び、脂肪族ポリカーボネートジオールは、ともに水酸基を有するポリオールであり、イソシアネート基を有する硬化剤と反応して、接着剤層を構成する。主剤をポリウレタンジオールと脂肪族ポリカーボネートジオールとを所定量配合した混合物とすることによって、接着剤層の接着性及び耐候性を向上させることができる。

なお、上記の主剤には、主剤成分であるポリウレタンジオール、脂肪族ポリカーボネートジオールの他に、必要に応じて、粘着付与剤、安定化剤、充填剤、可塑剤、軟化点向上剤、触媒等を添加剤として混合することができる。

又、上記の接着剤の硬化剤は、ポリイソシアネート化合物を主成分とするものであることが好ましい。このポリイソシアネート化合物は、１分子中に２以上のイソシアネート基を有する化合物であり、このイソシアネート基が主剤のポリウレタンジオール化合物中の水酸基と反応することにより、ポリウレタンジオール化合物を架橋する。このようなポリイソシアネート化合物としては、上記において説明した主剤のポリウレタンジオール化合物を架橋することができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリウレタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下、「ＨＤＩ」）、イソシアヌレート変性のイソホロンジイソシアネート（以下、「ヌレート変性ＩＰＤＩ」）等を好ましい硬化剤として例示することができる。

上記の接着剤の接着成分である主剤及び硬化剤には、良好な塗布性及びハンドリング適正を得るために、溶剤成分を添加することが好ましい。このような溶剤成分としては、上記酢酸エチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等のカルボン酸エステルを挙げることができるがこれに限定されない。なお、既に述べたように上記の接着剤は、主剤と硬化剤の２液剤として構成されるが、主剤で使用される溶剤成分と硬化剤で使用される溶剤成分はそれぞれ独立に選択され、同一でもあってもよく、異なっていてもよい。

＜裏面保護シートの製造方法＞
本発明の裏面保護シートの製造方法は、特に限定されないが、例えば、アルミ箔層１２を形成するアルミ箔の両面に、第１の樹脂シート層１１Ａ及び第２の樹脂シート層１１Ｂをそれぞれ形成する樹脂シートを、上記の接着剤によって接合する公知のドライラミネート加工により製造することができる。尚、接着剤としては、上述の通り、主剤と硬化剤からなる２液タイプの接着剤を用いることが好ましい。

上記のドライラミネート加工において、主剤と硬化剤とからなる２液タイプの接着剤は、接合する各基材の表面に塗布され、続いて塗布された接着剤から溶剤成分が蒸発することによって、基材の表面に接着剤層１３Ａ、１３Ｂを形成する。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜裏面保護シートの製造＞
アルミ箔層を形成するアルミ箔の両面に、樹脂シート層（第１の樹脂シート層、第２の樹脂シート層）を形成する各樹脂シートを、接着剤層（第１の接着剤層、第２の接着剤層）を介して積層するドライラミネーション法により実施例及び比較例の裏面保護シートを製造した。

（樹脂シート層）
樹脂シート層（第１の樹脂シート層、第２の樹脂シート層）を形成する樹脂シートとしては、全ての実施例及び比較例の両層において下記のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いた。
「ルミラーＸ１０Ｓ」（東レ社製）、厚さ５０μｍ。

（比較例のアルミ箔層）
比較例１の裏面保護シートに用いるアルミ箔として、上述した特開昭６３−２８２２４号公報に開示されている「実施例１」のアルミ箔と同一のアルミ合金材料（箔地Ｎｏ．１）、同一の圧延条件（箔焼鈍後の引張り強さ：６．８ｋｇ／ｍｍ^２）で、厚さ７μｍに圧延して製造したアルミ箔を用いた。圧延後に確認したこのアルミ箔の１ｍ^２当りの平均ピンホール数は、５個であった。
比較例２の裏面保護シートに用いるアルミ箔として、圧延後の箔の厚さを２０μｍとしたことの他は、比較例１のアルミ箔と同一条件で製造したアルミ箔を用いた。圧延後に確認したこのアルミ箔の１ｍ^２当りの平均ピンホール数は、１個／１ｍ^２であった。
比較例３の裏面保護シートに用いるアルミ箔として、比較例１の裏面保護シート（厚さ７：μｍ、ピンホール数：５個／１ｍ^２）に、更に、エンボスロール（穴あけ用）を圧接させる加工を施すことによって、それぞれ、１ｍ^２当りの平均ピンホール数が、３００個となるように加工したアルミ箔を用いた。

（実施例のアルミ箔層）
実施例１〜３の各実施例に用いるアルミ箔として、比較例１の裏面保護シート（厚さ７：μｍ、ピンホール数：５個／１ｍ^２）に、更に、エンボスロール（穴あけ用）を圧接させる加工を施すことによって、それぞれ、１ｍ^２当りの平均ピンホール数が、それぞれ表１記載の通り、１３０個、４０個、２５個となるように加工したアルミ箔を用いた。

（接着剤層）
接着剤層（第１の接着剤層、第２の接着剤層）を形成する接着剤としては、各実施例及び比較例において、下記の通りに調製した主剤と硬化剤とからなる接着剤を用いた。又、当該「接着剤」からなる各接着剤層の厚さ（アルミ箔表面への塗工量）については、全ての実施例及び比較例において、各接着剤層の厚さ（アルミ箔表面から接着剤層表面までの厚さ）が、何れも５μｍとなるように接着剤の塗工量を調整した。そして、４５℃、１２０時間のエージング処理により「接着剤層」を硬化させて、各実施例及び比較例の裏面保護シートを完成させた。

（接着剤）
接着剤の主剤成分である「ポリウレタンジオール」を、以下のように製造した。
窒素雰囲気下、攪拌機を備えたフラスコに数平均分子量１０００の脂肪族ポリカーボネートジオール（旭化成ケミカルズ社製、商品名「デュラノールＴ５６５１」（以下、「ＰＤＣ１０００」と略す。））を１００質量部、１、６−ヘキサンジオール（５質量部）、イソホロンジイソシアネート（２７．５質量部）、酢酸エチル（１３２．５質量部）を加え、赤外線吸収スペクトルにて、２２７０ｃｍ^−１のイソシアネートの吸収が消失するまで加熱還流させ、「ポリウレタンジオール１」の５０％溶液を得た。
又、接着剤の他の主剤成分である「脂肪族ポリカーボネートジオール」としては、数平均分子量１０００の脂肪族ポリカーボネートジオール（旭化成ケミカルズ社製、商品名「デュラノールＴ５６５１」）を用いた。
そして、上記で製造した「ポリウレタンジオール」と「脂肪族ポリカーボネートジオール」を混合して、各実施例及び比較例に用いる接着剤の主剤を調製した。各モノマーの配合比は「ポリウレタンジオール」１００質量部に対して「脂肪族ポリカーボネートジオール」１５質量部、となるように配合した。

尚、接着剤を構成する硬化剤として、イソホロンジイソシアネートのヌレート体１００質量部と、ヘキサメチレンジイソシアネート系２官能ポリウレタンジイソシアネート（旭化成ケミカルズ社製「デュラネートＤ１０１」）１５０質量部からなる硬化剤を用いた。

そして、上記で製造した各「主剤」と「硬化剤」を使用し、各実施例及び各比較例の裏面保護シートの製造例に用いる「暗色の接着剤」を製造した。尚、全ての実施例及び比較例において主剤と硬化剤の配合割合は、各主剤１００質量部に対して硬化剤２０質量部の割合とした。主剤と硬化剤の配合は、主剤及び硬化剤を溶剤に溶解させてそれぞれ５０質量％溶液（酢酸エチル溶液）として行った。

＜評価例１（水蒸気バリア性）＞
実施例及び比較例の裏面保護シートの水蒸気バリア性を評価した。その結果を表１に示す。尚、水蒸気バリア性の評価のための試験条件は以下の通りとした。
（水蒸気バリア性試験）：水蒸気バリア性についての試験は、ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂにより水蒸気透過率（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を測定することにより行った。測定機器としては、ＭＯＣＯＮ社製「ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ ３／３１」を用いた。
［評価基準］
Ａ：水蒸気透過率が、０．０１ｇ／ｍ^２・ｄａｙ未満
Ｂ：水蒸気透過率が、０．０１ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以上０．０３ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下
Ｃ：水蒸気透過率が、０．０３ｇ／ｍ^２・ｄａｙを超える

＜評価例２（層間接着強度（初期））＞
実施例及び比較例の裏面保護シートについて、樹脂シート層とアルミ箔層との間の初期接着強度を、下記の剥離試験により評価した。試験方法及び評価規準は下記の通りとした。

（剥離試験）
ＩＳＯ１１３３９に準じて測定した。裏面保護シートの一方の樹脂シート層に１５ｍｍ巾に切れ目を入れ、テンシロンにて、引っ張り速度５０ｍｍ／分で、アルミ箔層と樹脂シート層の層間のＴ字剥離試験を実施した。
［評価基準］
Ａ：剥離強度が、８．０Ｎ／１５ｍｍ以上
Ｂ：剥離強度が、５．０Ｎ／１５ｍｍ以上８．０Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｃ：剥離強度が、５．０Ｎ／１５ｍｍ未満

＜評価例３（耐久性：層間接着強度（耐久性））＞
実施例及び比較例の裏面保護シートについて、樹脂シート層とアルミ箔層との間の接着強度の耐久性を、下記の耐候性試験（ＭＷ（メタルウェザー）試験）、及び、同試験後に行った剥離試験後の接着強度を上記の初期接着強度と対比することにより評価した。試験方法及び評価規準は下記の通りとした。
（耐候性試験（ＭＷ（メタルウェザー）試験））
メタルハライドランプ方式試験機：ＪＴＭ Ｇ ０１ ２０００ 日本試験機工業会規格 ＪＴＭ ＳＴＡＮＤＡＲＤ Ｍｅｔａｌｈａｌｉｄｅ Ｌａｍｐ ｔｙｐｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ
装置名称：ダイプラ・メタルウェザー（ダイプラ・ウィンテス株式会社製）
型式：ＫＵ−Ｒ５ＣＩ−Ａ
光源ランプ：ＭＷ−６０Ｗ
フィルター：ＫＦ−１（照射範囲２９５ｎｍから７８０ｎｍ）
照度：６０±５ ｍＷ／ｃｍ^２（ウシオ電機（株）製照度計使用）
試験条件：Ｌｉｔｅ（照射）６３℃５０％ＲＨ ２０時間、Ｄｅｗ（結露）３０℃９８％ＲＨ ４時間、Ｒｅｓｔ（休止）：３０℃、９８％ＲＨ、０．０１時間、Ｄｅｗ前後に１０ｓシャワーを１サイクルとして２５０時間試験実施。尚、シャワーには２５℃、導電率２μＳ／ｃｍ以下の純水を用いた。
［評価基準］
Ａ：耐候性試験後における剥離強度の維持率が８０％以上
Ｂ：耐候性試験後における剥離強度の維持率が７５％以上８０％未満
Ｃ：耐候性試験後における剥離強度の維持率が７５％未満

表１より、アルミ箔層のピンホール数を適切な範囲に特定した本発明にかかる裏面保護シートは、必要な水蒸気バリア性は維持していて、尚且つ、層間接着強度の耐久性、即ち、製品の品質の長期安定性については、従来品よりも優れる裏面保護シートであることが分かる。よって本発明によれば、アルミ箔のピンホール発生に伴う品質低下を回避して、優れたバリア性と耐久性を有する裏面保護シートを提供することができる。

１ 裏面保護シート
１１Ａ 第１の樹脂シート層
１１Ｂ 第２の樹脂シート層
１２ アルミ箔層
１２１ ピンホール
１３Ａ 第１の接着剤層
１３Ｂ 第２の接着剤層
２ 透明前面基板
３ 受光面側の封止材
４ 太陽電池素子
５ 非受光面側の封止材
１０ 太陽電池モジュール

Claims (3)

1. 第１の樹脂シート層と第２の樹脂シート層との間にアルミ箔層が配置されている構成を含んでなる太陽電池モジュール用の裏面保護シートであって、
   前記アルミ箔層と、前記第１の樹脂シート層とは第１の接着剤層を介して接合されていて、
   前記アルミ箔層と、前記第２の樹脂シート層とは第２の接着剤層を介して接合されていて、
   前記第１の接着剤層及び前記第２の接着剤層の厚さが、何れも４μｍ以上６μｍ以下であって、
   前記アルミ箔層は、厚さ１０μｍ以下であって、直径２５μｍ以上３５μｍ以下の貫通孔であるピンホールが、１ｍ^２当り平均で２０個以上１５０個以下形成されている、裏面保護シート。
2. 前記第１の樹脂シート層及び前記第２の樹脂シート層が、何れもポリエチレンテレフタレート樹脂シートである、請求項１に記載の裏面保護シート。
3. 請求項１又は２に記載の裏面保護シートが最外層に配置されている太陽電池モジュール。

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