JP2021057521A - 太陽電池用保護部材、太陽電池モジュール及び太陽電池用保護部材の製造方法 - Google Patents

太陽電池用保護部材、太陽電池モジュール及び太陽電池用保護部材の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】太陽電池モジュールの封止材との密着性に優れた保護部材を提供すること。【解決手段】ガスバリア性フィルム11と、このガスバリア性フィルム11の少なくとも一方の表面に配置された硬化膜層12とを備えて構成され、前記硬化膜層12を、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物の硬化物で構成する。【選択図】図1

Description

本発明は、太陽電池用保護部材に関し、特に、太陽電池モジュールの封止材との密着性に優れた保護部材に関する。
太陽電池モジュールは、太陽電池素子を封止材中に包埋して構成される。例えば、二枚の封止材シートの間に太陽電池素子を挟み、全体を一体化することにより、封止材中に太陽電池素子を包埋するのである。
また、一般には、これら太陽電池素子や封止材を酸素ガスや水蒸気から保護するため、その両面にガスバリア性フィルムを積層することが多い。これら両面のガスバリア性フィルムのうち、太陽光線が入射する側に配置されるフィルム(フロント側フィルム)は太陽光線を透過する必要があるから、透明なガスバリア性フィルムが使用される。一方、その反対側に配置されるフィルム(バック側フィルム)としては透明又は不透明のガスバリア性フィルムが使用される(特許文献1)。
ところで、前記封止材としては、透明性や柔軟性に優れるエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリオレフィンエラストマー(POE)が使用されている。そこで、前述のガスバリア性フィルムはこの封止材に強固に密着する必要がある。仮に密着力が不足して、不用意に剥離すると、この剥離によって生じた隙間から酸素ガスや水蒸気が侵入し、太陽電池モジュールの発電効率が低下するのである。
特開2015−185595号公報
そこで、本発明は、太陽電池モジュールの封止材との密着性に優れた保護部材を提供することを目的とする。
すなわち、請求項1に記載の発明は、ガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムの少なくとも一方の表面に配置された硬化膜層とを備えて構成された太陽電池用保護部材であって、
前記硬化膜層が、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物の硬化物からなることを特徴とする太陽電池用保護部材である。
次に、請求項2に記載の発明は、前記硬化膜層がガスバリア性フィルムの両方の表面に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池用保護部材である。
次に、請求項3に記載の発明は、太陽電池素子を封止材中に包埋し、その表裏に、それぞれ、フロント側フィルム及びバック側フィルムを貼り合わせて構成された太陽電池モジュールにおいて、
前記フロント側フィルムとバック側フィルムのうち、少なくとも一方のフィルムが、ガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムの少なくとも一方の表面に配置された硬化膜層とを備えて構成された太陽電池用保護部材であって、
前記硬化膜層が、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物の硬化物からなり、
かつ、その硬化膜層が前記封止材に接するように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールである。
次に、請求項4に記載の発明は、太陽電池素子の表側に封止材シートを重ね、さらにこの封止材シートの上に、順次、中間保護フィルム、封止材シート及びフロント側フィルムを重ね、一方、太陽電池素子の裏側に封止材シートを重ね、さらにバック側フィルムを重ねて構成された太陽電池モジュールにおいて、
前記中間保護フィルムが、ガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムの両方の表面に配置された硬化膜層とを備えて構成された太陽電池用保護部材であって、
前記硬化膜層が、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物の硬化物からなり、
かつ、その硬化膜層が前記封止材に接するように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールである。
次に、請求項5に記載の発明は、ガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムの少なくとも一方の表面に配置された硬化膜層とを備える太陽電池用保護部材の製造方法であって、
前記ガスバリア性フィルム上に、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物を塗布し、硬化させて前記硬化膜層を形成する工程を有することを特徴とする太陽電池用保護部材の製造方法である。
後述する実施例から分かるように、本発明の保護部材は前述の硬化膜層を有するため、この硬化膜層を封止材に接するように重ね、加熱加圧することにより、この保護部材と封止材とを強固に密着させることができる。
図1は本発明に係る保護部材の第1の具体例を示す断面図である。 図2は本発明に係る保護部材の第2の具体例を示す断面図である。 図3は第1の具体例に係る保護部材及び第2の具体例に係る保護部材を使用した太陽電池モジュールの説明用断面図である。 図4は本発明に係る透明な保護部材の第3の具体例の断面図である。 図5は本発明に係る透明な保護部材の第4の具体例の断面図である。 図6は第4の具体例に係る保護部材を使用した太陽電池モジュールの説明用断面図である。
本発明に係る太陽電池用保護部材は、ガスバリア性フィルムと、その一方の面上に積層され、かつ、太陽電池用保護部材の表面に露出した硬化膜層と、ガスバリア性フィルムの反対側に積層されたマット層とで構成されたものである。この保護部材が透明な場合には、太陽電池モジュールの太陽光線が入射する側(フロント側)に配置することもできるし、その反対側(バック側)に配置することもできる。一方、この保護部材が不透明な場合には、太陽電池モジュールのバック側に配置することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の具体例を説明するが、第1の具体例及び第3〜第4の具体例は透明な保護部材の例であり、第2の具体例は不透明な保護部材の例である。
[1]第1の具体例に係る保護部材10A
図1は本発明の保護部材の第1の具体例を示す断面図であり、透明な太陽電池用保護部材10Aを示している。このように保護部材10Aを透明とする場合には、ガスバリア性フィルムとして、透明なガスバリア性フィルム11を使用する必要がある。すなわち、この保護部材10Aは、透明なガスバリア性フィルム11と、その一方の面上に積層され、かつ、太陽電池用保護部材10Aの表面に露出した硬化膜層12と、ガスバリア性フィルム11の反対側に積層されたマット層13とで構成されたものである。
[透明なガスバリア性フィルム11]
透明ガスバリア性フィルム11は、例えば、基材フィルムと、この基材フィルム上に積層された透明な無機薄膜とで構成することができる。基材フィルムと無機薄膜との間にアンカーコート層を設けても良いし、無機薄膜の上に後述するガスバリア性被覆層を積層してもよい。
なお、太陽電池用保護部材10Aにおけるこの透明ガスバリア性フィルム11の向きは、基材フィルムが硬化膜層12に接する向きに配置してもよいし、その反対面が硬化膜層12に接する向きに配置してもよい。
(基材フィルム)
基材フィルムは、高分子フィルムであることが望ましい。高分子フィルムの材質としては、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及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン等のポリアミド;ポリプロピレン及びシクロオレフィン等のポリオレフィン;ポリカーボネート;並びにトリアセチルセルロース等が挙げられるが、これらに限定されない。高分子フィルムはポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム又はポリオレフィンフィルムであることが好ましく、ポリエステルフィルム又はポリアミドフィルムであることがより好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが更に好ましい。ポリエチレンテレフタレートフィルムは、透明性、加工適正及び密着性の観点から望ましい。また、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、透明性及びガスバリア性の観点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。
高分子フィルムは、必要に応じて、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤及び滑り剤等の添加剤を含んでいてもよい。また、高分子フィルムの表面は、コロナ処理、フレーム処理及びプラズマ処理が施されていてもよい。
太陽電池用保護部材10Aにおいて、基材フィルムが硬化膜層12に接する向きに配置されている場合、基材フィルムは、表面に水酸基やカルボニル基等の極性官能基を有していることが好ましい。基材フィルムが表面に水酸基やカルボニル基等の極性官能基を有することで、当該水酸基等の極性官能基と硬化膜層12中のシランカップリング剤のアルコキシシランが加水分解することにより発生したシラノール基とが反応して密着性がより向上する。上述した高分子フィルムのうち、通常、表面に水酸基やカルボニル基等の極性官能基を有するものとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられる。また、基材フィルムが表面に水酸基やカルボニル基等の極性官能基を有していない場合、コロナ処理、フレーム処理及びプラズマ処理の表面処理を施すことで、硬化膜層12との密着性をより向上させることができる。
基材フィルムの厚さは、特に制限されないが、3μm以上100μm以下であることが好ましく、加工性及び生産性の点から5μm以上50μm以下であることがより好ましい。この厚さが3μm以上であると加工が容易であり、100μm以下であると1ロットあたりのバリアフィルムの生産性を上げることができる。
(アンカーコート層)
アンカーコート層は、基材フィルムと無機薄膜との間の密着性を向上させるために、それらの間に設けられるものである。また、アンカーコート層は、水分や酸素の透過を防止するバリア性を有していてもよい。
アンカーコート層は、例えば、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコーン樹脂またはアルキルチタネート等から選択された樹脂を用いて形成することができる。アンカーコート層は、上述した樹脂を単独で用いて、または上述した樹脂を2種類以上組み合わせた複合樹脂を用いて、形成することができる。
アンカーコート層は、上述した樹脂を含む溶液を基材フィルム上に塗布し、乾燥硬化させることで形成することができる。塗布方法としては、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、及びダイコーター等による塗布方法が挙げられる。
アンカーコート層の厚さは、5〜500nmの範囲内とすることが好ましく、10〜100nmの範囲内とすることがより好ましい。ここで、厚さが5nm以上であると、基材フィルムと無機薄膜との間の密着性および水分や酸素に対するバリア性が向上する傾向があり、500nm以下であると、内部応力が十分抑制された均一な層を形成することができる傾向がある。
(無機薄膜)
無機薄膜は真空成膜法によって基材フィルム又はアンカーコート層の上に形成することができる。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、又はPECVD法である。真空蒸着法では、抵抗加熱式真空蒸着法、電子ビーム(Electron Beam)加熱式真空蒸着法、誘導加熱式真空蒸着法がより好ましく、スパッタリング法では、反応性スパッタリング法、デュアルマグネトロンスパッタリング法であることがより好ましい。膜の均質性の観点からはスパッタリング法が好ましく、コストの観点からは、真空蒸着法が好ましく、目的、用途に応じて選択することができる。
スパッタリング法及びPECVD法におけるプラズマの生成方法としては、DC(Direct Current)方式、RF(Radio Frequency)方式、MF(Middle Frequency)方式、DCパルス方式、RFパルス方式、及びDC+RF重畳方式等を挙げることができる。
無機薄膜の材質としては、金属の酸化物、窒化物又は窒化酸化物等が例示できる。金属としては、例えば、アルミニウム、チタン、銅、インジウム、スズ等が例示でき、これらの酸化物から構成される無機薄膜はいずれも透明性とバリア性の両方に優れている。また、これらの窒化物又は窒化酸化物から構成される無機薄膜も透明性とバリア性の両方に優れている。
また、無機薄膜の材質として珪素の酸化物、窒化物又は窒化酸化物等を使用することもできる。これら珪素の酸化物、窒化物又は窒化酸化物等から構成される無機薄膜も透明性とバリア性の両方に優れている。珪素を含む酸化物、窒化酸化物はバリア性が高く特に好ましい。
真空成膜法により形成される無機薄膜の厚さは、5nm以上100nm以下であることが好ましい。無機薄膜の厚さが5nm以上であると、より良好なバリア性を得ることができる傾向がある。また、無機薄膜の厚さが100nm以下であると、クラックの発生を抑制し、クラックによる水蒸気バリア性及び酸素バリア性の低下を抑制できる傾向がある。更に、無機薄膜の厚さが100nm以下であると、材料使用量の低減及び膜形成時間の短縮等に起因してコストを低減できるので、経済的観点から好ましい。
(ガスバリア性被覆層)
ガスバリア性被覆層は、後工程での無機薄膜の損傷を防止すると共に、高いバリア性を付与するために設けられるもので、このため、無機薄膜を被覆するように設けられる。ガスバリア性被覆層は、シロキサン結合を含んでいてもよい。ガスバリア性被覆層は、大気中で形成することもできる。ガスバリア性被覆層を大気中で形成する場合は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチレンビニルアルコールのような極性を持つ化合物、ポリ塩化ビニリデン等の塩素を含む化合物、及びSi原子を含む化合物、Ti原子を含む化合物、Al原子を含む化合物、Zr原子を含む化合物等を含有する塗布液を無機薄膜上に塗布し、乾燥硬化させることで形成することができる。
ガスバリア性被覆層を大気中で形成する際の塗布液の塗布方法としては、具体的には、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、及びダイコーター等による塗布方法が挙げられる。
シロキサン結合を含む化合物は、例えば、シラン化合物を用い、シラノール基を反応させて形成されることが好ましい。このようなシラン化合物としては、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
(OR4−nSi …(1)
[式中、nは0〜3の整数を示し、R及びRはそれぞれ独立に炭化水素基を示し、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を示す。]
上記式(1)で表される化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、及びジメチルジエトキシシラン等が挙げられる。窒素を含むポリシラザンを使用してもよい。
また、ガスバリア性被覆層には、他の金属原子からなる前駆体から作られる材料を使用してもよい。Ti原子を含む化合物としては、例えば、下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
(OR4−nTi …(2)
[式中、nは0〜3の整数を示し、R及びRはそれぞれ独立に炭化水素基を示し、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を示す。]
上記式(2)で表される化合物としては、例えば、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウム、テトライソプロポキシチタニウム、及びテトラブトキシチタニウム等が挙げられる。
Al原子を含む化合物としては、例えば、下記式(3)で表される化合物が挙げられる。
(OR3−mAl …(3)
[式中、mは0〜2の整数を示し、R及びRはそれぞれ独立に炭化水素基を示し、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を示す。]
上記式(3)で表される化合物としては、例えば、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、及びトリブトキシアルミニウム等が挙げられる。
Zr原子を含む化合物としては、例えば、下記式(4)で表される化合物が挙げられる。
(OR4−nZr …(4)
[式中、nは0〜3の整数を示し、R及びRはそれぞれ独立に炭化水素基を示し、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を示す。]
上記式(4)で表される化合物としては、例えば、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、及びテトラブトキシジルコニウム等が挙げられる。
ガスバリア性被覆層を大気中で形成する場合、上記塗布液は塗布後、硬化される。硬化方法としては、特に限定されないが、紫外線硬化及び熱硬化等が挙げられる。紫外線硬化の場合、塗布液は重合開始剤及び二重結合を有する化合物を含んでいてもよい。また必要に応じて、加熱エージングがされてもよい。
ガスバリア性被覆層を大気中で形成する別の方法として、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコニウムなどの無機酸化物の粒子同士が、リン化合物に由来するリン原子を介して脱水縮合することで得られる反応生成物をガスバリア性被覆層とする方法を用いることもできる。具体的には、無機酸化物の表面に存在する官能基(例えば、水酸基)と、無機酸化物と反応可能なリン化合物の部位(例えば、リン原子に直接結合したハロゲン原子や、リン原子に直接結合した酸素原子)とが、縮合反応を起こし、結合する。反応生成物は、例えば、無機酸化物とリン化合物とを含む塗布液を無機薄膜層13,23の表面に塗布し、形成した塗膜を熱処理することにより、無機酸化物の粒子同士が、リン化合物に由来するリン原子を介して結合する反応を進行させることで得られる。熱処理の温度の下限は、110℃以上であり、120℃以上であることが好ましく、140℃以上であることがより好ましく、170℃以上であることが更に好ましい。熱処理温度が低いと、十分な反応速度を得ることが難しくなり、生産性が低下する原因となる。熱処理の温度の好ましい上限は、基材の種類などによって異なるが、220℃以下であり、190℃以下であることが好ましい。熱処理は、空気中、窒素雰囲気下、又はアルゴン雰囲気下などで実施することができる。
ガスバリア性被覆層を大気中で形成する場合は、凝集等しない限り、上記塗布液は更に樹脂を含んでいてもよい。上記樹脂としては、具体的にはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。上記塗布液は、これらの樹脂のうち、塗布液中の他の材料との相溶性が高い樹脂を含むことが好ましい。
上記塗布液は、更に、フィラー、レベリング剤、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、並びに、シランカップリング剤及びチタンキレート剤等を必要に応じて含んでいてもよい。
大気中で形成されるガスバリア性被覆層14,24の厚さは、硬化後の膜厚で50nm〜2000nmであることが好ましく、100nm〜1000nmであることがより好ましい。大気中で形成さるガスバリア性被覆層14,24の厚さが50nm以上であると、膜形成がしやすくなる傾向がある。大気中で形成されるガスバリア性被覆層14,24の厚さが2000nm以下であると、割れ又はカールを抑制できる傾向がある。
[硬化膜層12]
硬化膜層12は、太陽電池用保護部材10Aと太陽電池モジュールの封止材との密着性を向上させるために設けられる層である。硬化膜層12は、太陽電池用保護部材10Aの一方の表面に露出して設けられ、太陽電池用保護部材10Aの硬化膜層12側の表面を封止材に貼り合わせることとなる。
硬化膜層12は、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物の硬化物からなる層である。この硬化膜層12は、前記組成物を塗布し、加熱乾燥して硬化させることによって形成することができる。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基及びイソシアネート基からなる群より選択される少なくとも一種の官能基を有するものが好ましい。これらの官能基は、被着体の成分に応じて選択することが好ましい。例えば、被着体がエポキシ樹脂を含む場合、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基、エポキシ基及びウレイド基からなる群より選択される少なくとも一種の官能基を有するシランカップリング剤を用いることが、密着性の観点から好ましい。また、被着体がアクリル樹脂を含む場合、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基、エポキシ基、メタクリル基、イソシアネート基及びイソシアヌレート基からなる群より選択される少なくとも一種の官能基を有するシランカップリング剤を用いることが、密着性の観点から好ましい。また、シランカップリング剤としては、官能基が異なるシランカップリング剤を2種以上組み合わせて用いてもよい。
ビニル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピル等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
エポキシ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
スチリル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、p−スチリルトリメトキシシラン等が挙げられる。
メタクリル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエト
キシシラン等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
アクリル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
アミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシランが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
イソシアヌレート基を有するシランカップリング剤としては、例えば、トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。
ウレイド基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
メルカプト基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランが好ましい。また、メルカプト基を有するシランカップリング剤には、臭気の点から例えばメルカプト基をアルコキシシリル基等で保護したシランカップリング剤も含まれる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
スルフィド基を有するシランカップリング剤としては、例えば、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
イソシアネート基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシランが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
有機金属化合物としては、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種が用いられる。これらの中でも加水分解の反応性促進の点では、金属キレート化合物及び金属アルコキシド化合物が好ましい。また、有機金属化合物は、アルミニウム、ジルコニウム、チタニウム及びスズからなる群より選択される少なくとも一種の金属を含むことが好ましい。これらの中でも、環境側面から有機金属化合物は、アルミニウム、ジルコニウム及びチタニウムからなる群より選択される少なくとも一種の金属を含むことが好ましく、更に、初期の密着性を特に良好にする観点からは、ジルコニウム及びチタニウムからなる群より選択される少なくとも一
種の金属を含むことが好ましく、熟成後の密着性を特に良好にする観点からは、ジルコニウム及びアルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種の金属を含むことが好ましく、初期及び熟成後の両方の密着性を良好にする観点からは、ジルコニウムを含むことが特に好ましい。
金属キレート化合物としては、例えば、ジルコニウムエチルアセトアセテート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、チタンジイソプロポキシビス(アセチルアセトネート)、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムジ−2−エチルヘキソキシビス(2−エチル−3−ヒドロキシヘキソキシド)、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、チタン−1,3−プロパンジオキシビス(エチルアセトアセテート)、チタンアミノエチルアミノエタノレート、チタンアセチルアセトネート、チタンエチルアセトアセテート、リン酸チタン化合物、チタンオクチレングリコレート、チタンエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、アルミニウムビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトネート等が挙げられる。これらの中でも、有機溶剤への溶解性の観点から、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビス(エチルアセトアセテート)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムジ−2−エチルヘキソキシビス(2−エチル−3−ヒドロキシヘキソキシド)、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、チタン−1,3−プロパンジオキシビス(エチルアセトアセテート)、チタンアミノエチルアミノエタノレート、チタンジイソプロポキシビス(アセチルアセトネート)、チタンテトラアセチルアセトネート、アルミニウムビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトネートが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
金属アルコキシド化合物としては、例えば、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ノルマルプロピルジルコネート、ノルマルブチルジルコネート、チタンテトラノルマルブトキシド、チタンブトキシドダイマー、チタンテトラ−2−エチルヘキソキシド、チタンテトライソプロポキシド、ターシャリーアミルチタネート、テトラターシャリーブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラオクチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラステアリルチタネート、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムセカンダリーブトキシド等が挙げられる。これらの中でも、有機溶剤への溶解性の観点から、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、チタンテトラノルマルブトキシド、チタンブトキシドダイマー、チタンテトラ−2−エチルヘキソキシド、チタンテトライソプロポキシド、ターシャリーアミルチタネート、テトラターシャリーブチルチタネート、アルミニウムトリセカンダリーブトキシドが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
金属アシレート化合物としては、例えば、オクチル酸ジルコニウム化合物、ステアリン酸ジルコニウム、チタンイソステアレート等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上述した有機金属化合物の中でも、調液後のポットライフのコントロールの観点から、金属キレート化合物を用いることが好ましい。
有機金属化合物の炭素数は、2〜120であることが好ましく、6〜72であることがより好ましい。炭素数が上記範囲内であると、調液後のポットライフのコントロールが実
施しやすくなる。
有機金属化合物とシランカップリング剤とを含有する前記組成物において、シランカップリング剤と有機金属化合物との配合比(質量比)は、100:1〜1:100であることが好ましく、10:1〜1:10であることがより好ましい。有機金属化合物の配合量が上記範囲よりも少ないと、硬化膜層12の成膜に時間がかかると共に、タック性を抑制する効果が低下して、保護部材10Aを巻き取った場合に保護部材10A同士がブロッキングを起こす場合がある。一方、有機金属化合物の配合量が上記範囲よりも多いと、成膜後の硬化膜層12のシランカップリング剤が不十分となり、封止材に対する密着性が低下する場合がある。
前記組成物は、上述した有機金属化合物及びシランカップリング剤以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、希釈溶剤、スリップ剤、消泡剤、帯電防止剤等が挙げられる。
希釈溶剤としては、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ヘキサン、1−ブタノール、イソプロピルアルコール、水等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。希釈溶剤の配合量は特に限定されないが、通常、組成物全量を基準として0〜99.9質量%であり、好ましくは、70〜98質量%である。希釈溶剤が少ないと反応性が上がり、塗液がゲル化する恐れがあり、また希釈溶剤が多すぎると塗液の価格が上がってしまう。
硬化膜層12は、上述した組成物を透明ガスバリア性フィルム11の基材フィルム上又はガスバリア性被覆層上に塗布し、硬化させることで形成することができる。また、透明ガスバリア性フィルム11がガスバリア性被覆層を持っておらず、無機薄膜がその表面に露出している場合には、この無機薄膜上に塗布し、硬化させることで形成することも可能である。
もちろん、ガスバリア性フィルム11が不透明なフィルムである場合には、上述した組成物をこの不透明ガスバリア性フィルム11上に塗布し、硬化させることで形成することができる。
塗布方法としては、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、及びダイコーター等による塗布方法が挙げられる。硬化は、例えば、80〜150℃で15秒〜300秒の条件で行うことができる。
硬化膜層12の厚さは、1〜1000nmであることが好ましく、1〜200nmであることがより好ましく、5〜100nmであることが更に好ましく、10〜80nmであることが特に好ましい。この厚さが1nm以上であると、塗工後の成膜性が安定し、面内で均一に良好な密着性を得ることができる。一方、厚さが1000nm以下であると、硬化膜層12が脆くなることを防いで封止材との安定した密着性を得ることができると共に、硬化膜層12の端部(保護部材10Aと封止材との間)からの水蒸気及び酸素の侵入を十分に抑制できる。また、硬化膜層12の厚さが薄い方が、硬化膜層12の硬化反応が早く進むと共に、封止材との初期密着性が良好となる。更に、硬化膜層12の厚さが200nm以下であると、光学的な干渉縞も低減することができる。
[マット層13]
マット層13は本発明の保護部材に必須の構成要素ではないが、この例では、1以上の光学的機能や帯電防止機能を発揮させるために、保護部材10Aの硬化膜層12とは反対側の表面に設けられている。ここで、光学的機能としては、特に限定されるものではない
が、干渉縞(モアレ)防止機能、反射防止機能、拡散機能等が挙げられる。これらの中でも、マット層6は、光学的機能として少なくとも干渉縞防止機能を有することが好ましい。本実施形態マット層13では、マット層13が少なくとも干渉縞防止機能を有するものである場合について説明する。
マット層13は、バインダー樹脂と、微粒子とを含んで構成されていてもよい。そして、マット層13の表面から微粒子の一部が露出するように微粒子がバインダー樹脂に埋め込まれることにより、マット層13の表面には微細な凹凸が生じていてもよい。このようなマット層13をバリアフィルムの表面に設けることにより、ニュートンリング等の干渉縞の発生をより十分に防止することができる。
バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、光学的透明性に優れた樹脂を用いることができる。より具体的には、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを用いることができる。また、有機樹脂以外に、シリカバインダーを用いることもできる。これらの中でも、材料の幅広さからアクリル系樹脂ウレタン系樹脂を用いることが望ましく、耐光性や光学特性に優れることからアクリル系樹脂を使用することがより望ましい。これらは、1種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。
微粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナなどの無機微粒子の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの有機微粒子を用いることができる。これらの中でも、微粒子としては、シリカ、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等からなる屈折率1.40〜1.55の微粒子を用いることが、透過率の上で好ましい。屈折率が低い微粒子は高価であり、一方、屈折率が高すぎる微粒子は透過率を損ねる傾向がある。これらは、1種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。
微粒子の平均粒径は、0.1〜30μmであることが好ましく、0.5〜10μmであることがより好ましい。微粒子の平均粒径が0.1μm以上であると、優れた干渉縞防止機能が得られる傾向があり、30μm以下であると、透明性がより向上する傾向がある。
マット層13における微粒子の含有量は、マット層13全量を基準として0.5〜30質量%であることが好ましく、3〜10質量%であることがより好ましい。微粒子の含有量が0.5質量%以上であると、光拡散機能と干渉縞の発生を防止する効果がより向上する傾向がある。
マット層13は、上述したバインダー樹脂及び微粒子を含む塗布液をガスバリア性フィルム11の表面上に塗布し、乾燥硬化させることで形成することができる。ガスバリア性フィルム11の基材フィルム上に形成してもよいし、ガスバリア性被覆層上に形成してもよいが、いずれも場合でも、硬化膜層12とは反対側の表面に露出して設けることが望ましい。塗布方法としては、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、及びダイコーター等による塗布方法が挙げられる。
マット層13の厚さは、0.1〜20μmであることが好ましく、0.3〜10μmであることがより好ましい。マット層13の厚さが0.1μm以上であることにより、均一な膜が得られやすく、光学的機能を十分に得やすくなる傾向がある。一方、マット層13
の厚さが20μm以下であることにより、マット層6に微粒子を用いた場合、マット層13の表面へ微粒子が露出して、凹凸付与効果が得られやすくなる傾向がある。
[2]第2の具体例に係る保護部材10B
図2は本発明の保護部材の第2の具体例を示す断面図であり、不透明な太陽電池用保護部材10Bを示している。このように保護部材10Bを透明とする場合には、ガスバリア性フィルムとして、不透明なガスバリア性フィルム11’を使用する必要がある。すなわち、この保護部材10Bは、第1の具体例に係る保護部材10Aの透明なガスバリア性フィルム11の代わりに不透明なガスバリア性フィルム11’を使用したもので、すなわち、不透明なガスバリア性フィルム11’と、その一方の面上に積層され、かつ、太陽電池用保護部材10Aの表面に露出した硬化膜層12と、ガスバリア性フィルム11’の反対側に積層されたマット層13とで構成されたものである。
[不透明なガスバリア性フィルム11’]
不透明なガスバリア性フィルム11’としては、例えば、金属箔を使用することができる。アルミニウム箔等である。
また、基材フィルムに金属薄膜を真空成膜した蒸着フィルムを不透明なガスバリア性フィルム11’として使用することも可能である。金属薄膜の材質としては、アルミニウム、チタン、銅、インジウム、スズ等が例示できる。この金属薄膜は、真空蒸着法、スパッタリング法、又はPECVD法であることが好ましい。真空蒸着法では、抵抗加熱式真空蒸着法、電子ビーム(Electron Beam)加熱式真空蒸着法、誘導加熱式真空蒸着法等の真空成膜によって形成することができる。
もちろん、これら金属箔や蒸着フィルムに加えて、他の層を積層したフィルムを不透明なガスバリア性フィルム11’として使用することも可能である。例えば、これら金属箔や蒸着フィルムに樹脂フィルムを積層したガスバリア性フィルム11’である。樹脂フィルムとしては、ポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム、ポリアミド系樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルム等を例示できる。
[3]太陽電池モジュール
次に、第1の具体例に係る保護部材10A及び第2の具体例に係る保護部材10Bを使用した太陽電池モジュールについて説明する。図3はこの太陽電池モジュール100の説明用断面図である。
この図から分かるように、太陽電池モジュール100は、太陽電池素子aを封止材b中に包埋し、その表裏に、それぞれ、フロント側フィルムcとバック側フィルムdとを貼り合わせて構成される。
封止材bとしては、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリオレフィンエラストマー(POE)等を使用できる。そして、これら封止材bをシートの形態で使用し、複数枚の封止材シートbの間に太陽電池素子aを挟み、一体化することにより、太陽電池素子aを封止材b中に包埋することができる。
フロント側フィルムcとして、本発明に係る透明な太陽電池用保護部材10Aを使用することができる。この際、太陽電池用保護部材10Aの硬化膜層12が封止材bに接するように重ね、加熱加圧することにより、この保護部材10Aと封止材bとを強固に密着させることができる。
一方、バック側フィルムdとしては、本発明に係る透明な保護部材10Aを使用してもよいし、その他のフィルムを使用してもよい。また、バック側フィルムdとして本発明に係る不透明な保護部材10Bを使用することもできる。このバック側フィルムdも、その硬化膜層12が封止材bに接するように重ね、加熱加圧することにより両者を強固に密着させることができる。
例えば、バック側フィルムd、封止材シートb、太陽電池素子a、封止材シートb及びフロント側フィルムcをこの順に重ね、真空ラミネータを使用して加熱加圧することにより全体を一体化して、太陽電池モジュール100を製造することが可能である。
[4]第3の具体例に係る保護部材10C
次に、図4を参照して、本発明の保護部材の第3の具体例を説明する。この第3の具体例は透明な保護部材の例で、図4はその断面図である。
図から分かるように、この保護部材10Cは、接着層14を介して2枚のガスバリア性フィルム11を積層し、その一方の表面に硬化膜層12を積層すると共に、他方の表面にマット層13を積層したものである。なお、ガスバリア性フィルム11は2枚に限られず、3枚あるいはそれ以上のガスバリア性フィルム11を積層してもよい。いずれにしても、硬化膜層12は保護部材10Cの一方の表面に露出している必要がある。
接着層14としては、高分子フィルム用の接着剤又は粘着剤として一般的なものを使用することができる。例えば、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系、ゴム系、フェノール系、及びウレタン系等の接着剤又は粘着剤である。
[5]第4の具体例に係る保護部材10D
次に、図5を参照して、本発明の保護部材の第4の具体例を説明する。この第4の具体例も透明な保護部材で、図5はその断面図である。
図から分かるように、この保護部材10Dは、ガスバリア性フィルム11の両方の表面に硬化膜層12を積層したものである。この保護部材10Dは、図6のように使用することができる。
すなわち、太陽電池素子aのフロント側に封止材シートbを重ね、さらにこの封止材シートbの上に順次中間保護フィルムe、封止材シートb’及びフロント側フィルムcを重ねる。一方、太陽電池素子aのバック側に封止材シートbを重ね、さらにバック側フィルムdを重ねる。そして、これらを加熱加圧することにより全体を一体化させることにより、太陽電池モジュール200を製造することができる。
この例に係る保護部材10Dは中間保護フィルムeとして使用できる。すなわち、中間保護フィルムeは封止材シートb,b’の間に挟まれているが、保護部材10Dはその両方の表面に硬化膜層12が露出しているため、中間保護フィルムeとして保護部材10Cを使用する場合には、両封止材シートb,b’と強固に密着するのである。
なお、フロント側フィルムcとしては、上述の透明な保護部材10A又は透明な保護部材10Cを使用することができる。また、バック側フィルムdとしては、透明又は不透明な太陽電池用保護部材10A,10Bあるいは10Cを使用することが可能である。
(実施例1)
片面がコロナ放電処理された二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名:
P60、厚さ:16μm、東レ株式会社製)を基材フィルムとし、この基材フィルムのコロナ放電処理された面上に、ポリエステル樹脂溶液をバーコート法により塗布し、80℃で1分間乾燥硬化させることにより、厚さ100nmのアンカーコート層を形成した。
電子ビーム加熱式の真空蒸着装置を用いて、酸化珪素材料(キヤノンオプトロン株式会社製)を1.5×10−2Paの圧力下で電子ビーム加熱によって蒸発させ、上記アンカーコート層上に無機薄膜として厚さ80nmのSiOx膜を形成した。なお、蒸着における加速電圧は40kVであり、エミッション電流は0.2Aであった。
次に、このSiOx膜上に、テトラエトキシシランの加水分解物(シロキサン結合含有)とポリビニルアルコールとを質量比1:1で混合した塗布液をバーコート法にて塗布し、120℃で1分間乾燥硬化させ、厚さ400nmのガスバリア性被覆層を形成した。これにより、透明なガスバリア性フィルム11を作製した。
このガスバリア性フィルム11の基材フィルム上に、下記の方法により硬化膜層12を形成した。
すなわち、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(メタクリル系シランカップリング剤、信越化学工業株式会社製、商品名:KBM−503)1.0質量部と、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート(ジルコニウムキレート、マツモトファインケミカル社製、商品名:オルガチックスZC−700)1.0質量部と、希釈溶剤としてトルエン22.2質量部とを混合して組成物を調製した。得られた組成物を、ワイヤーバー(#3)を用いてガスバリア性フィルム11の基材フィルム上に塗布し、120℃で30秒間乾燥させて硬化させ、厚さ80nmの硬化膜層12を形成した。
次に、ガスバリア性フィルム11のガスバリア性被覆層上に、アクリル系ポリオール樹脂(DIC社製、商品名:アクリディックA−814)100質量部、イソシアネート系硬化剤(DIC社製、商品名:バーノックDN−980、ヘキサメチレンジイソシアネート系化合物)8.5質量部、微粒子(ポリウレタン、平均粒径2μm)10質量部、溶剤(酢酸エチル)70質量部を塗布し加熱乾燥させて硬化させ、厚さ3μmのマット層を形成した。これにより、実施例1の透明な太陽電池用保護部材10Aを得た。
(実施例2)
硬化膜層12を以下の方法で形成した以外は実施例1と同様にして実施例2の透明な太陽電池用保護部材10Aを得た。
すなわち、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(メタクリル系シランカップリング剤、信越化学工業株式会社製、商品名:KBM−503)1.0質量部と、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート(ジルコニウムキレート、マツモトファインケミカル社製、商品名:オルガチックスZC−700)1.0質量部と、希釈溶剤としてトルエン22.2質量部とを混合して組成物を調製した。得られた組成物を、ワイヤーバー(#3)を用いてガスバリア性フィルム11の基材フィルム上に塗布し、120℃で30秒間乾燥させて硬化させ、厚さ80nmの硬化膜層12を形成した。
(実施例3)
硬化膜層12の厚さを800nmとした以外は、実施例1と同様にして実施例3の透明な太陽電池用保護部材10Aを得た。
(実施例4)
硬化膜層12の厚さを1500nmとした以外は、実施例1と同様にして実施例3の透
明な太陽電池用保護部材10Aを得た。
(比較例1)
硬化膜層12を以下の方法で形成した以外は実施例1と同様にして比較例1の透明な太陽電池用保護部材を得た。
すなわち、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(メタクリル系シランカップリング剤、信越化学工業株式会社製、商品名:KBM−503)2.0質量部と、希釈溶剤としてトルエン18.9質量部とを混合して組成物を調製した。得られた組成物を、ワイヤーバー(#3)を用いてガスバリア性フィルム11の基材フィルム上に塗布し、120℃で30秒間乾燥させて硬化させ、厚さ80nmの硬化膜層12を形成した。
(比較例2)
硬化膜層12を形成しなかった以外は実施例1と同様にして比較例2の透明な太陽電池用保護部材を得た。
[評価]
これら実施例1〜4及び比較例1〜2の太陽電池用保護部材について、3つの観点から評価した。その第1の観点はこれら保護部材がブロッキングを生じるか否かという点である(ブロッキングの評価)。第2の観点は、これら保護部材10Aを使用して太陽電池モジュール100を製造したとき、これら保護部材10Aが封止材強固に密着するか否かという点である(密着性の評価)。また、第3の観点は、こうして製造した太陽電池モジュール100が経時的に劣化するか否かという点である(発電効率の変化の評価)。
(ブロッキングの評価)
これら実施例1〜4及び比較例1〜2の太陽電池用保護部材を巻き取り、ブロッキングが生じるか否かを目視で評価した。
(密着性の評価)
これら実施例1〜4及び比較例1〜2の太陽電池用保護部材を使用して、図3に示す太陽電池モジュール100を製造した。
すなわち、太陽電池素子aを複数枚の封止材シートbの間に太陽電池素子aを挟み、さらにその上下にフロント側フィルムcとバック側フィルムdとを重ね、真空ラミネータを使用して全体を加熱加圧して一体化させることにより、太陽電池モジュール100を製造した。
なお、実施例1〜4及び比較例1〜2の太陽電池用保護部材をフロント側フィルムc及びバック側フィルムdとして使用した。いずれの例においても、これら保護部材は、その硬化膜層12が封止材シートbに接するように配置した。
また、封止材シートbとしては、ポリオレフィンエラストマー(POE)シートを使用した。
また、加熱加圧の条件は、150℃,10kgf/cm,10分である。
こうして得られた太陽電池モジュール100について、フロント側フィルムcと封止材シートbとの剥離強度(N/cm)を測定して、その密着性を評価した。剥離強度の測定方法は180℃剥離で、剥離速度は300mm/min.である。
(発電効率の変化の評価)
IEC60904−1に準じて、実施例1〜4及び比較例1〜2の太陽電池用保護部材10Aを使用して製造した前記太陽電池モジュール100を85℃,85%RHの環境下に300時間保管した後、24時間常温に放置した。そして、この環境試験前後の発電効率を測定し、比較して、その低下率(%)を算出した。
これらの結果を表1に示す。
Figure 2021057521
10A,10B,10C,10D:太陽電池用保護部材
11:透明なガスバリア性フィルム 11’:不透明なガスバリア性フィルム
12:硬化膜層
13:マット層
100,200:太陽電池モジュール
a:太陽電池素子
b,b’:封止材シート
c:フロント側フィルム
d:バック側フィルム
e:中間保護フィルム

Claims (5)

  1. ガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムの少なくとも一方の表面に配置された硬化膜層とを備えて構成された太陽電池用保護部材であって、
    前記硬化膜層が、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物の硬化物からなることを特徴とする太陽電池用保護部材。
  2. 前記硬化膜層がガスバリア性フィルムの両方の表面に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池用保護部材。
  3. 太陽電池素子を封止材中に包埋し、その表裏に、それぞれ、フロント側フィルム及びバック側フィルムを貼り合わせて構成された太陽電池モジュールにおいて、
    前記フロント側フィルムとバック側フィルムのうち、少なくとも一方のフィルムが、ガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムの少なくとも一方の表面に配置された硬化膜層とを備えて構成された太陽電池用保護部材であって、
    前記硬化膜層が、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物の硬化物からなり、
    かつ、その硬化膜層が前記封止材に接するように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  4. 太陽電池素子の表側に封止材シートを重ね、さらにこの封止材シートの上に、順次、中間保護フィルム、封止材シート及びフロント側フィルムを重ね、一方、太陽電池素子の裏側に封止材シートを重ね、さらにバック側フィルムを重ねて構成された太陽電池モジュールにおいて、
    前記中間保護フィルムが、ガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムの両方の表面に配置された硬化膜層とを備えて構成された太陽電池用保護部材であって、
    前記硬化膜層が、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物の硬化物からなり、
    かつ、その硬化膜層が前記封止材に接するように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  5. ガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムの少なくとも一方の表面に配置された硬化膜層とを備える太陽電池用保護部材の製造方法であって、
    前記ガスバリア性フィルム上に、金属キレート化合物、金属アルコキシド化合物及び金属アシレート化合物からなる群より選択される少なくとも一種の有機金属化合物、並びに、シランカップリング剤を含有する組成物を塗布し、硬化させて前記硬化膜層を形成する工程を有することを特徴とする太陽電池用保護部材の製造方法。
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