JP4980589B2 - 太陽電池モジュール用放熱膜及びその放熱膜を備えた太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュール用放熱膜及びその放熱膜を備えた太陽電池モジュールに関し、特に新規で、低コスト、かつ、放射冷却機能を備え、太陽電池に適用することにより高い光電変換効率が得られる太陽電池モジュール用放熱膜に関する。

近年、クリーンなエネルギーの筆頭として、半導体特有の量子効果を利用して、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電が注目されている。太陽光発電は、その特質として、クリーンなエネルギーを、可動部がないので静かに発生させること、維持が簡単であるので自動化、無人化が容易であること、発電装置規模の大小に係わらず一定効率で発電すること、モジュール構造であるので量産性に富み、スケールメリットが大きいこと、直接の太陽光のみならず拡散光によっても発電すること、光発電は本来放棄されていたエネルギーの有効利用であることが挙げられる。

しかしながら、このような太陽光発電が、一般的に広く普及するためには、太陽電池モジュールの更なる低コスト化、及び光電変換効率の向上が求められている。

ところで、太陽電池素子として一般に用いられるものとしては単結晶シリコン型太陽電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子等の結晶シリコン太陽電池素子、シングル接合型あるいはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン太陽電池素子、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ｌｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体太陽電池素子、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）や銅インジウムセレナイド（ＣｕＩｎＳｅ２）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体太陽電池素子である。

太陽電池モジュールの構造は、（ａ）充填型、（ｂ）スーパーストレート型及び（ｃ）サブストレート型に太きくに分類される。この種の太陽電池モジュールは、通常、ビルの屋上や住宅屋根の上に専用架台を固定し、その上に設置していた。

ところが、このような設置手段では、専用架台のコストが高くなるという問題があり、そのため、太陽電池モジュールと建材の両方の機能をもった建材一体型太陽電池モジュールが提案されている。

建材一体型太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールを屋根面に直接設置することになるが、このような設置手段では、冷却用の通気部分がないため、太陽電池モジュールの太陽光発電時（稼動時）、特に、夏場において温度が大きく上昇する。

このような温度上昇は、例えば、セルが結晶シリコン系の場合において、光電変換効率が低下するという問題の主要因となっている。一般に、温度上昇に伴って、０．４％／℃程度の性能低下があることが知られており、例えば、太陽電池モジュールの温度が６０〜７０℃以上となる場合（夏場晴天時）、標準条件の性能の８割程度しか発電できないという問題がある。

このような温度上昇に伴う課題を解決するために、稼動時の太陽電池モジュールの発熱を放熱させる目的で、セルを放熱層（熱伝導性充填剤を含む合成樹脂）に埋設して、セル放熱を行うことは、特許文献１に開示されている。しかしながら、特許文献１に開示されている解決手段には、以下に説明する技術的な課題があった。
特開２００４−１７２２５５号公報

すなわち、特許文献１に開示されている太陽電池モジュールでは、放熱層に、カーボン，ガラス繊維，アルミナ粉，金属粉などの熱伝導性を高めるフィラを分散させた合成樹脂、例えば、エポキシ樹脂を用いているが、フィラにより主に熱伝導効果による放熱性が改善されるにしても、これがエポキシ樹脂中に分散されているので、冷却効果が十分ではないという欠点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、十分な冷却効果が得られる太陽電池モジュール用放熱膜及びその放熱膜を備えた太陽電池用モジュールを提供することにより太陽電池モジュールの光電変換効率を高めることにある。

上記目的を達成するために、本発明は、透光性の表面カバーと、前記表面カバーに一方の面が固着されたセルとを備えた太陽電池モジュールにおいて、前記セルは、結晶系シリコン太陽電池素子であって、前記セルの他方の面に直接設けられた放熱膜を備え、前記放熱膜は、前記セルが受光して温度上昇すると、遠赤外線を放出して前記セルの温度上昇を低減させる冷却機能を有している。

このように構成した太陽電池モジュールによれば、セルの他方の面に、温度上昇することにより遠赤外線を放出して、セルの温度を低下させる放熱膜を設けたので、後述する実験例からも明らかなように、セルの温度を十分に低下させることが可能になり、結果として高い光電変換効率が得られるようになる。

前記放熱膜は、前記セルの温度が５０℃〜１３０℃の範囲で効率良く遠赤外線を放出する。

前記放熱膜は、放熱性と耐候性とを兼ね備えることができる。

前記放熱膜は、大気に開放される放射面に、耐候性を有するフィルムを設けることができる。

前記放熱膜は、大気に開放される放射面に、耐候性を有するオーバーコート材を設けることができる。

前記放熱膜が放出する遠赤外線は、特定のエネルギーピーク波長領域において７０％以上の放射率を有するものである。特定のエネルギーピーク波長領域については、太陽電池セルが５０℃から１３０℃の範囲に効率よく遠赤外線を放出するには、「ウイーンの変位則」から７．２〜９．０μｍである。この５０℃から１３０℃のセル温度での放射膜からの放射率（完全黒体に対する放射率）が高いと冷却効果が高く７０％以上の放射率を有する。なお、「ウイーンの変位則」は、遠赤外線の場合、最大強度の放射波長（λｍ）は、絶対温度（Ｔ）に反比例するというものであり、λ＝２．８９７／Ｔとして表記することができる。

従来、遠赤外線の放射能力が高いとされている物質（例えば、ゼオライト、コージェライト、タルク、ドロマイト等）の遠赤外線の放射特性を見ても、前記放熱膜と同程度に７．２〜９．０μｍのエネルギーピーク波長で８５％〜９５％程度の放射率を有するが、これらの物質は金属鉱石等の状態で存在しており、一般にこれを被膜あるいは、板状等に加工しようとする場合は、細粒化した上で８００℃以上の高温焼成等の工程を経て固体焼結化されるが、実用上放熱膜の作成工程において加熱硬化温度範囲が太陽電池セルの耐熱温度以下であることが要求されるため、採用出来ない。

一方で当該放熱膜は３００℃以下の低温での乾燥硬化が十分に可能であり、また加工性に優れていることから乾燥後膜厚で１５０μｍまでの厚さまで安定した塗膜を容易に形成することができる。

前記フィルムは、放熱に必要な、波長が４〜１５μｍの遠赤外線を約２０％以上透過させるものである。

所定の放熱性と耐候性とを兼ね備える前記放熱膜は、アルコキシシラン化合物の部分加水分解物とアルコキシチタンと有機溶剤とからなる液状物に、特定の金属酸化物を含有させた組成物から成膜することができる。またエチルセルロースなどの有機高分子を少量混合してもよい。

アルコキシシラン化合物の部分加水分解物について説明する。アルコキシシラン化合物の部分加水分解物は、一般式化１で表せるアルコキシシラン化合物を部分的に加水分解、縮合して得られるオリゴマーである。化１におけるＲ^１としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミノエチル基、グリシジルプロピル基、（化２参照）等、また、Ｒ^２としてはメチル基、エチル基等を例示することができる。ここで、ｎは１〜３の整数である。

アルコキシシラン化合物として、上記化１で表される物質の中から、少なくとも一種を適宜選択して使用する。通常二種ないし三種の化合物を混合使用する。これらのアルコキシシラン化合物を酸触媒の存在下で、アルコキシシランを完全に加水分解するに要する水の量（計算値）よりも少ない量の水と反応することにより部分加水分解物を得ることができる。トリアルコキシシランが存在すると、塗料の硬化によって得られる放熱膜は、３次元構造を有するものとなる。

アルコキシチタンは、式化３で表されるものである。式中のＲとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のものが好適に使用できる。

有機溶剤は、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、ジアセトンアルコール、酢酸ブチル、酪酸ブチル、プロピレングルコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、乳酸ブチル、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、イソホロン、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、３−メトキシブタノール、３−メトキシブチルアセテート等の溶剤である。しかしこれらの溶剤に限定されるものでないし、また、溶剤は１種類又は２種類以上を混合使用することもできる。

特定の金属化合物とは金属酸化物や金属水酸化物それに金属窒化物である。
金属酸化物は酸化ケイ素、チタン酸カリウム、酸化ゲルマニウム、酸化スズ、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化ビスマス、カオリン、及びタルクの少なくとも１種を含有するものである。

金属酸化物として、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、カオリン、チタン酸カリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スズの１種以上を含有することが好ましく、酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化ケイ素及びカオリンの１種類以上を含有することが特に好ましい。更にチタン酸カリウム繊維を含有することにより、放熱膜の加工時や長期使用時のクラックの防止に役立つ。

金属水酸化物や金属窒化物は前述の各種金属の水酸化物や窒化物である。水酸化アルミニウムを含有することが特に好ましい。

これらの金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物は、カップリング剤処理をすることにより、特性が更に向上することも認められた。表面疎水処理をしたフュームドシリカ粉末はこれらの成分を混合一体化した液剤の粘度（安定な放熱膜を塗工作成する時に必要な粘度）の調整に非常に役立つものである。

少量添加する有機高分子としては、エチルセルロースが特に有効である。このエチルセルロースを入れることにより液状組成物から放熱膜形成時の均一な膜形成に効果があり、また放熱膜の加工時や長期使用時のクラックの防止にも役立つものである。

特定の金属化合物の添加時の形状は微粉体や繊維としてである。微粉体の粒子径としては、塗膜の表面の平滑性、放熱性を考慮すると、平均粒子径で８０ｎｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましく、２００ｎｍ〜１０μｍの範囲であることがより好ましい。

繊維の直径は１μｍ以下であり、繊維の平均長さは２０μｍ以下、最大長さで１００μｍ以下である。繊維の直径や平均長さそれに最大長さがこれらの数値より大きくなると印刷法で放熱膜を形成する時はムラができ安定した印刷が出来なくなり適さなくなる。

エチルセルロース粉末は、例えば、米国ハーキュレス社のＮ―タイプ（無水グルコース一単位あたりのエトキシル基置換度２．４１から２．５１のもの）を好適に使用することができる。Ｎ―タイプのうち粘度別グレードでは、Ｎ―５０、Ｎ―１００が特に、溶解性と放熱膜品質のバランスの観点から好ましい。添加したエチルセルロース粉末は有機溶剤に全量溶解していても良いし一部溶解していても良い。

アルコキシチタンの使用量は、アルコキシシラン化合物の部分加水分解物１００重量部に対して、５重量部から３０重量部使用することにより、良好な放熱膜性能を得ることができる。

５重量部未満では、放熱膜の鉛筆硬度等が低くなり実用に耐えないものとなり、３０重量部を超えると例えば、煮沸試験で放熱膜にクラック等が入りやすくなり実用に耐えないものとなる。

ここでの使用量はあくまでも、有機溶剤を含まない、アルコキシシラン化合物の部分加水分解物とアルコキシチタンをベースにおいている。アルコキシチタンの実際の添加量は、使用するアルコキシチタン化合物の種類（例えば、チタンテトラブトキシドであるかチタンテトラプロポキシドであるか等）やアルコキシシラン化合物の種類とその使用割合（特に、トリアルコキシシランの使用量）によって異なる。

アルコキシシラン化合物のうち、トリアルコシシランの使用割合が多いと、アルコキシチタンの添加量は、少なくてよい。アルコキシチタンの添加量は、珪素元素に対するチタン元素の割合で表して、０．０１０〜０．１５の範囲にするのがよい。

チタンの添加量が珪素元素に対して０．０１０より少ないと、網目構造の硬化物、放熱膜の形成が困難になり、一方、チタンの添加量が珪素元素に対して０．１５より大きいと、混合液の硬化速度が速すぎたり、形成した硬化物や放熱膜の性能が十分でなく、例えば、煮沸試験時にクラックが入りやすくなる。
特定の金属化合物の添加量の上限は放熱膜のチョウキング（粉末が放熱膜の表面に露出している状態）が発生しない範囲でよい。

表面疎水化処理したフュームドシリカ粉末は、アルコキシシラン化合物の部分加水分解物１００重量部に対して１９重量部以下が好ましい。この添加量を超えると、混合液の貯蔵中の粘度上昇が速くなったり、放熱膜に小径の粒が発生しやすくなり実用上好ましくない。

エチルセルロース粉末は、アルコキシシラン化合物の部分加水分解物１００重量部に対して１３重量部以下が好ましい。この添加量を超えると放熱膜の難燃性が低下し、また、耐湿性も低下するからである。

有機溶剤の割合はアルコキシシラン化合物の部分加水分解物とアルコキシチタンと有機溶剤とからなる液状物に特定の金属化合物を含有させた組成物の全量に対して３０〜５０％が望ましい。３０％未満や５０％以上を超える溶剤量であっても放熱膜は形成できるが、放熱膜を製造する際の加工性で均一な塗膜が形成しにくくなるなどの種々の問題が発生するので好ましくない。

放熱膜の厚さは固形物として１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜８０μｍである。放熱膜の形成方法としては、スプレーのような吹付け法、ロールコーティングのような塗布法、スクリーン印刷のような印刷法等の方法を用いることができるが、これらの方法に限定されるものではない。

形成された液状組成物の乾燥方法は、常温又は乾燥炉によって加熱乾燥させてもよく、ドライヤ等の熱風によって乾燥させることもできる。加熱乾燥処理を行う場合は、最高温度でセルの耐熱温度以下の範囲であることが必要であり、３００℃以下で行う。

これら組成物から得られた放熱膜の所定の放熱性と耐候性とを兼ね備えることの内、放熱性とは現在工業的に主に使用されている太陽電池モジュールの放熱層の冷却効果よりも更に優れた冷却効果を持つ特性を意味し、その冷却効果は遠赤外線の放出（放射）により得られるものである。耐候性とは、耐水性、耐湿性、酸性雨等による耐酸性、海岸近くでの耐塩水性、極地や熱帯地方等それに昼夜における冷熱繰返し性である。尚、当該放熱膜は太陽光には直接曝されないため、ウェザオメーター等による耐候性試験は、必須ではない。

所定の放熱性を有し、放射面に耐候性を有するフィルムを設けた場合及びオーバーコート材を設けた場合の放熱膜は、アルカリ金属ケイ酸塩；シリコーン樹脂エマルジョン；シラン化合物からなるいずれかの液相と、特定の金属化合物とを含む組成物から成膜することができる。シラン化合物の場合はコロイダルシリカを添加するものが好ましい。

前記放熱膜を形成する組成物の具体的な態様として、下記に３つの組成物について詳述する。

組成物（１）は、液相としてアルカリ金属ケイ酸塩及び水と、特定の金属化合物とを含有する水性組成物であり、特定の金属化合物として酸化ケイ素がより好ましい。

アルカリ金属ケイ酸塩として、少なくともケイ酸ナトリウムとケイ酸カリウムの両成分を含有することが好ましい。また、他に併用可能なアルカリ金属ケイ酸塩として、ケイ酸リチウム等が挙げられる。

ケイ酸ナトリウムは、公知の物質であり、例えば、２ケイ酸ナトリウム、４ケイ酸ナトリウム等のケイ酸ナトリウムの単一又は混合物を用いることができる。ケイ酸ナトリウムは、市販品を用いることが可能であり、市販品の例としては、例えば、Ｊ珪酸ソーダ１号、５８珪酸ソーダ１号、５３珪酸ソーダ１号、５０珪酸ソーダ１号、４７珪酸ソーダ１号、３８珪酸ソーダ１号、４８珪酸ソーダ２号、４５珪酸ソーダ２号、４３珪酸ソーダ２号、Ｊ珪酸ソーダ３号、珪酸ソーダ４号（以上、日本化学工業（株）製）等が挙げられる。これらのうち、例えば、Ｊ珪酸ソーダ１号は、ケイ酸ナトリウムの含有濃度が５ ４．５重量％のケイ酸ナトリウム水溶液である。

ケイ酸カリウムは、公知の物質であり、例えば、２ケイ酸水素カリウム（４ケイ酸カリウム）、２ケイ酸カリウム等が挙げられ、これらのケイ酸カリウムが単一又は混合して用いられる。ケイ酸カリウムは、市販品を用いることが可能であり、市販品の例としては、例えば、２Ｋ珪酸カリ、Ａ珪酸カリ、Ｂ珪酸カリ、Ｃ珪酸カリ、１Ｋ珪酸カリ（以上、日本化学工業（株）製）等が挙げられる。これらのうち、例えば２Ｋ珪酸カリは、ケイ酸カリウムの含有濃度が３０重量％のケイ酸カリウム水溶液である。

組成物（１）における特定の金属化合物とは金属酸化物や金属水酸化物それに金属窒化物である。

金属酸化物は酸化ケイ素、チタン酸カリウム、酸化ゲルマニウム、酸化スズ、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化ビスマス、カオリン、及びタルクの少なくとも１種を含有するものである。金属酸化物として、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、カオリン、チタン酸カリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スズの１種以上を含有することが好ましく、酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化ケイ素及びカオリンを含有することが特に好ましい。金属水酸化物や金属窒化物は前述の各種金属の水酸化物や窒化物であり、具体的には水酸化アルミニウムや窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ジルコニウム、窒化スズ、窒化ストロンチウム、窒化チタン、窒化バリウム等の金属窒化物である。

特定の金属化合物の添加時の形状は、粉末、好ましくは微粉末の形状で用いることが好ましい。微粉末を用いる場合、得られる塗膜の緻密性が向上し、塗膜の耐熱性、放熱性、機械的強度をより一層向上させることができるからである。

金属化合物の微粉末の粒子径としては、平均粒子径で８０ｎｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましく、２００ｎｍ〜１０μｍの範囲であることがより好ましい。

組成物（１）は、アルカリ金属ケイ酸塩及び水からなる液相４０〜７０重量％、金属化合物６０〜３０重量％を含有することが好ましく、液相３５〜５０重量％、金属化合物６５〜５０重量％を含有することがさらに好ましい。

また、組成物（１）の、ケイ酸ナトリウムの含有量は、組成物全量中３〜１６重量％であることが好ましく、さらに好ましくは３〜１４重量％である。

ケイ酸カリウムの含有量は、組成物全量中１．０〜７．５重量％であることが好ましく、さらに好ましくは１．５〜７．５重量％である。また、ケイ酸ナトリウムとケイ酸カリウムの含有比は、重量比で１：２〜０．０５が好ましく、さらに好ましくは１：１．５〜０．０７である。

組成物（２）は、シリコーン樹脂エマルジョンと、特定の金属化合物とを含有する水性組成物である。

組成物（２）におけるシリコーン樹脂エマルジョンは非水溶性のシリコーン樹脂を主として水に分散させたエマルジョン状態のものであり、例えば、以下に示す方法で得ることができる。

（１）アルキルシリケート化合物またはその部分加水分解・縮合物を各種界面活性剤を用いて乳化し、水性エマルジョンとする方法（特開昭５８−２１３０４６号、特開昭６２−１９７３６９号、特開平３−１１５４８５号、特開平３−２００７９３号公報）。さらにこのエマルジョンに、重合性ビニルモノマーを乳化重合したエマルジョンを混合する方法 （特開平６−３４４６６５号公報）。

（２）界面活性剤を使用せずにアルキルシリケート化合物を水中で加水分解して得られる水溶性ポリマーの存在下、ラジカル重合可能なビニルモノマーを乳化重合する方法（特開平８−６００９８号公報）。

（３）ビニル重合性アルキルシリケートを含有するアルキルシリケート混合物を加水分解・縮合することにより、固形のシリコーン樹脂を含む水性エマルジョンとし、さらにラジカル重合既ビニルモノマーを加え、乳化重合することにより、グラフト共重合体微粒子（固形）エマルジョンを得る方法（特開平５−２０９１４９号、特開平７−１９６７５０号公報）。

（４）ラジカル重合性官能基を乳化重合したエマルジョンにアルキルシリケート化合物を添加し、加水分解・縮合させ、エマルジョン粒子中にシリコーン樹脂を導入する方法（特開平３−４５６２８号、特開平８−３４０９号公報）

（５）ビニル重合性官能基含有アルキルシリケートを、ラジカル重合性ビニルモノマーと共に乳化重合し、エマルジョンを作成する方法（特開昭６１−９４６３号、特開平８−２７３４７号公報）。

組成物（２）における特定の金属化合物としては、上記の組成物（１）に使用される特定の金属化合物と同様のものが挙げられ、金属酸化物や金属水酸化物それに金属窒化物である。組成物（２）の金属化合物の添加時の形状は、特に限定されないが、粉末、好ましくは微粉末の形状で用いることが好ましい。微粉末を用いる場合、得られる塗膜の緻密性が向上し、塗膜の耐熱性、放熱性、機械的強度をより一層向上させることができるからである。

金属化合物の微粉末の粒子径としては、平均粒子径で８０ｎｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましく、２００ｎｍ〜１０μｍの範囲であることがより好ましい。

これらの金属酸化物のうち、好ましいもの、特に好ましいものは組成物（１）の金属酸化物に同じである。

シリコーン樹脂エマルジョンから形成される乾燥塗膜の表面硬度は、長期使用時の安定性を考慮すると、鉛筆硬度で５Ｂ以上であることが好ましい。組成物（２）は、シリコーン樹脂エマルジョン３０〜７０重量％、金属化合物７０〜３０重量％含有することが好ましく、シリコーン樹脂エマルジョン４０〜７０重量％、金属化合物６０〜３０重量％含有することがより好ましく、シリコーン樹脂エマルジョン４５〜５５重量％、金属酸化物５５〜４５重量％含有することが特に好ましい。

シリコーン樹脂エマルジョンの樹脂濃度は４０％以上が好ましい。
ゴムラテックスなどのラテックス数を少量添加して、液組成物被膜の安定性を改善することも出来る。

組成物（３）は、シラン化合物液状物と特定の金属化合物とを含有する組成物である。これらの組成物にコロイダルシリカが添加されているとシラン化合物濃度を高める事が出来るので好ましい。液相としてはアルコキシシランの溶液及び、又はコロイダルシリカの水分散液であり、特定の金属化合物としては、金属酸化物、金属水酸化物、それに金属窒化物である。

組成物（３）におけるアルコキシシランのようなシラン化合物の例は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フエニルトリメトキシシラン、フエニルトリエトキシシラン、メチルトリプロボキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、ジチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、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等のようなテトラアルコキシシラン；トリアルコキシシラン（モノ有機基置換アルコキシシラン）；ジアルコキシシラン（ジ有機基置換アルコキシシラン）等が挙げられ、さらにケイ素置換有機基はエポキシ基、エステル基、カルボキシル基、水酸基等の官能基を有することができる。

組成物（３）の組成物の各成分であるアルコキシシランの溶液、コロイダルシリカの水分散液、酸化ケイ素粉末、酸化アルミニウム粉末及びカオリン粉末は、使用する直前に混合することが好ましい。特にアルコキシシランは、保存中のアルコキシシランの加水分解・縮合を防止するため、実質的に水は含まない溶液の状態で使用するまで保存することが好ましい。

組成物（３）におけるアルコキシシランの加水分解・縮合の反応速度を制御するために、アルコキシシランにチタンアルコキシド及び／又はアルミニウムアルコキシドを添加することができる。

組成物（３）におけるチクンアルコキシドの例は、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロボキシチタン、テトラブトキシチタンが挙げられ、アルミニウムアルコキシドの例は、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリエトキシド等が挙げられる。

組成物（３）における溶剤としては、水溶性の有機溶剤が好ましく、例えばメチルアルコール、エチルアルコール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホオキシド、ジメチルフオルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルフオルムアミド、メチルアセトアミド等の溶媒剤である。なかでも、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、Ｎ−メチルピロジドン、ジメチルフオルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルフオルムアミド、メチルアセトアミド等の溶剤が、アルコキシシランの保存、膜形生成及び放熱効果を考慮すると好ましい。

組成物（３）におけるコロイダルシリカ（固形分）の配合量は、アルコキシシランの加水分解と、膜形性、膜の保特性及び放熱性、遮熱性とを考慮すると、アルコキシシラン１００重量部に対し、１〜１００重量部で使用することが好ましく、５０〜１００重量部で使用することがより好ましい。
組成物（３）における特定の金属化合物としては、上記の組成物（１）に使用される金属酸化物と同様のものが挙げられ、それらの水酸化物や窒化物を併用することができる。金属酸化物としては、カオリン、酸化ケイ素、酸化アルミニウムの１種以上が好ましい。

組成物（３）の金属化合物の添加時の形状は、特に限定されないが、粉末、好ましくは微粉末の形状で用いることが好ましい。微粉末を用いる場合、得られる塗膜の緻密性が向上し、塗膜の耐熱性、放熱性、機械的強度をより一層向上させることができるからである。

金属化合物の微粉末の粒子径は、平均粒子径で８０ｎｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましく、２００ｎｍ〜１０μｍの範囲であることがより好ましい。

酸化ケイ素粉末及び酸化アルミニウム粉末の配合量の和は、アルコキシシラン１００重量部に対し、５０〜１０００重量部であることが好ましい。カオリンの配合量は、膜形成性と、高い放熱性能、熱遮蔽性能とを考慮すると、アルコキシシラン１００重量部に対し、５０〜１０００重量部であることが好ましい。

組成物（３）における液相は、予め調製された市販のアルコキシシランの溶液及びコロイダルシリカの水分散液を用いることができる。例えば、ＴＳＢ製２液型ＷＢ３００Ａ・ＷＢ３００Ｂの等量混合液が挙げられる。

組成物（３）におけるチタンアルコキシド及び／又はアルミニウムアルコキシドの配合量は、アルコキシシランのケイ素原子に対し、チタン及び／又はアルミニウム原子が０．０１〜０．５の割合で添加するのが好ましい。チタンアルコキシド及び／又はアルミニウムアルコキシドは、水の不存在下であれば、アルコキシシラン、又は他の成分に予め添加することも、或いはアルコキシシランと他の成分とを混合する際に同時に添加することもできる。

組成物（３）は、液相４０〜７０重量％、金属酸化物６０〜３０重量％を含有することが好ましく、液相４５〜５５重量％、金属酸化物５５〜４５重量％を含有することがさらに好ましい。金属酸化物が微粉末の形態である場合、金属酸化物の配合量を上記の範囲よりも少なくすることができる。

組成物（１）、（２）、（３）の放熱膜の厚さは乾燥後の固形物として１０〜１５０μｍ、好ましくは２０〜８０μｍである。放熱膜の形成方法としては、スプレーのような吹付け法、ロールコーティングのような塗布法、スクリーン印刷のような印刷法等の方法を用いることができるが、これらの方法に限定されるものではない。

形成された液状組成物の乾燥方法は、常温又は乾燥炉によって加熱乾燥させてもよく、ドライヤ等の熱風によって乾燥させることもできる。加熱乾燥処理を行う場合は、最高温度でセルの耐熱温度以下の範囲であることが必要であり３００℃以下で行う。

放熱特性上からは、組成物２がもっとも好ましく特定のエネルギーピーク波長領域において９０％以上の放射率を示す、ついで組成物１が好ましい。
これら組成物から得られた放熱膜の所定の放熱性とは現在工業的に主に使用されている太陽電池モジュールの放熱層の冷却効果よりも更に優れた冷却効果を持つ特性を意味し、その冷却効果は遠赤外線を放出して得られるものである。

本発明の放熱膜は、その放出（放射）する遠赤外線のエネルギーピーク波長は、７．２〜９．０μｍの領域でありこの領域の放射率は、７０％以上である。

耐候性を有するフィルムとしてはポリエチレン（アキレス社製）ならびにポリオレフィン系樹脂シート（日本ゼオン（株）製ＺＦ１４−１００）等が挙げられるが、遠赤外線の透過効率が良く所定の耐候性を有するものであればこれらに限ったものではない。
ポリエチレンが特に好ましい。

次いで耐候性を有するオーバーコート材として以下のものも使用することができる。

無機コーティング材グラスカＨＰＣ４０６Ｈ（ＪＳＲ株式会社製、商品名）、有機・無機ハイブリッドコーティング材グラスカＨＰＣ７５０６（ＪＳＲ株式会社製、商品名）、シリコーンゴムコーティング材ＫＥ３４０２（信越化学株式会社製、商品名）、の塗膜等が挙げられるが、所定の耐候性を有しかつ、放熱膜より放出されるエネルギーピーク波長７．２μｍ〜９．０μｍの領域の遠赤外線を効率良く吸収し、他方の面に放射するオーバーコート材であればこれらに限ったものではない。

本発明にかかる太陽電池モジュール用放熱膜及びその放熱膜を備えた太陽電池用モジュールによれば、セルの受光による温度上昇により遠赤外線を放出して、セルの温度を低下させるので、後述する実験例からも明らかなように、セルの温度を十分に低下させることが可能になる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る太陽電池モジュールの第１実施例を示している。同図に示した太陽電池モジュール１０は、透光性の表面カバー１２と、この表面カバー１２の一面に、一方の面が固着されたセル１４とを備えている。

表面カバー１２は、例えば、透明なガラス板や各種合成樹脂板から構成され、所定の透光性を備えている。

セル１４は、一方の面が接着層１６を介して、表面カバー１２の裏面側に固着されている。この接着層１６は、表面カバー１２と同等の透光性を有するものであって、例えば、ＥＶＡ樹脂が用いられている。

セル１４の他方の面には、放熱膜１８が設けられている。本実施例の場合、放熱膜１８は、セル１４の全面に亘って形成されている。この放熱膜１８は、温度上昇することによって、遠赤外線を放出して、温度上昇源であるセルの温度を低下させるものである。

放熱膜１８用として、以下に示した３種類の組成物、組成物１、組成物２、組成物３を準備した。

［合成例１］
ケイ酸ナトリウム水溶液（日本化学工業（株）製Ｊケイ酸ソーダ１号）２９．２重量％と、ケイ酸カリウム水溶液（日本化学工業（株）製２Ｋケイ酸カリ）２９．２重量％と、純水４１．６重量％とを混合し、充分攪拌してアルカリ金属ケイ酸塩水溶液を調製した。このアルカリ金属ケイ酸塩水溶液中に、撹絆しながら、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液４８．１重量部に対して、１４．４重量部の酸化第ニスズ、１９．４重量部の二酸化ケイ素、６．７重量部のカオリン及び１１．４重量部の酸化アルミニウムの金属酸化物粉末を投入した。混合液を、粉末が均一に分散するまで撹絆し、さらに攪拌の回転数を上げ、攪拌を継続して、上述した組成物（１）に対応する組成物１を得た。

［合成例２］
シリコーン樹脂エマルジョン（信越化学工業（株）製製品「ＰＯＬＯＮ−ＭＦ−５６」）５０．８重量部に、カオリン１２重量部、酸化ケイ素８．２重量部、酸化アルミニウム１２．３重量部、酸化チタン６．２重量部および酸化ジルコニウム１０．５重量部を添加し、粉末が均一に分散するまで撹絆し、その後さらに回転数１０００〜１２００ｒｐｍで撹絆を４０分間継続して、組成物（２）に対応する組成物２を得た。

［合成例３］
メチルトリメトキシシラン３００重量部、ジメチルジメトキシシラン１７０重量部、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン３０重量部、テトラブトキシチタン１５重量部を、Ｎ−メチルピロリドン４８５重量部に溶解した溶液を作製し、この溶液に、シリカ固形分として２０重量％の酸性コロイダルシリカの水分散液１０００重量部とを混合した。この混合液の７００重量部をとり、カオリン１１０重量部、酸化ケイ素粉末４３５重量部、酸化アルミニウム粉末１９０重量部及び酸化ジルコニウム粉末１２０重量部を加え、合成例１と同様に攪拌混合して、組成物（３）に対応する組成物３を得た。

図８は、本発明に係る太陽電池モジュールの［実施例２］を示しており、［実施例１］と同一もしくは相当する部分には、対応した符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。

同図に示した太陽電池モジュール１０ａは、透光性の表面カバー１２ａと、この表面カバー１２ａの一面に、一方の面が固着されたセル１４ａとを備えている。セル１４ａの他方の面には、その全面に亘って放熱膜１８ａが成膜形成されている。

本実施例の放熱膜１８ａは、所定の放熱性と耐候性とを備えたものであって、一膜ふく射塗料から構成されている。この放射膜１８ａは、以下のようにして得ることができる。

ジメチルジメトキシシラン２９部とメチルトリメトキシシラン５７部とエポキシ基を含むアルコキシシラン（化４参照）１４部からなるアルコキシシラン混合物を、純水１４．５部と酢酸１．５部の混合液中に滴下し、室温で反応させ部分的に加水分解したシランオリゴマーを得た。このオリゴマーにジアセトンアルコールを２９部加えオリゴマーの溶液を得た。このメタノールとジアセトンアルコールからなる有機溶剤溶液中から全体の２０％を脱溶剤して、この溶液に脱溶剤された溶剤分と同重量のエチルカルビトールを加え、シランオリゴマーの部分加水分解物を得た。

エチルカルビトールの添加量は、シランオリゴマーの部分加水分解物が１０５℃で１２０分間乾燥した後の固形分で４５重量％になるようにした。次いで、上記の部分的に加水分解したシラン化合物の有機溶剤溶液１０００ｇに、六チタン酸カリウム繊維（繊維の平均直径が０．５μｍで、平均長さが１５μｍのもの）２４０ｇを加え、アルミナ粉末（平均粒径が２．０μｍのもの）を５００ｇ加え、さらに、フュームドシリカ粉末（一次粒子の平均粒径が７ｎｍで、ヘキサメチルジシラザンで表面処理されたもの）５０ｇと、米国ハーキュレス社のＮ−５０タイプのエチルセルロース粉末３０ｇとを加え、液温２０℃〜３０℃で３０分間プロペラ型攪拌翼を有する攪拌槽で攪拌した。

次いで、この混合液をボールミルに移し、１２０分間混合した。混合時の液温が２０℃〜３０℃になるように制御した。ボールミルの途中簡単に脱泡した。ボールミルから取り出した混合液に、テトラブトキシチタンのエチルカルビトールの５０重量％溶液を、部分的に加水分解したシラン化合物１００重量部に対して２０重量部加え、プロペラ型攪拌機で２５℃で１５分間混合して、液状放熱組成物４とした。

本実施例の放熱膜１８ａは、後述する放熱試験２の結果からも明らかなように、良好な放熱特性を備えている。また、本実施例の放熱膜１８ａは、以下の試験により良好な耐候性を確認した。

耐煮沸性試験
表面粗化された銅板上に成膜した放熱膜１８ａを沸騰水中に２時間浸漬し、その後取り出し冷水に２２時間浸漬する。これを４回繰返した後、乾燥し外観とセロテープ（登録商標）による膜の剥離と鉛筆硬度を確認した。この結果外観についてはクラックや剥離は無く鉛筆硬度は６Ｈ以上が得られた。

耐高温高湿性試験
表面粗化された銅板上に成膜した放熱膜１８ａを６０℃／相対湿度９０％の試験槽の中に２０００時間放置後取出し乾燥した後に、外観とセロテープ（登録商標）による膜の剥離を確認した。この結果クラックや剥離は認められなかった。

耐酸性試験
表面粗化された銅板上に成膜した放熱膜１８ａを、３０℃の０．５％硫酸水溶液中に、１０分間浸漬して、水洗乾燥した後に、外観とセロテープ（登録商標）による膜の剥離と鉛筆硬度を確認した。この結果外観セロテープ（登録商標）による膜の剥離についてはクラックや剥離は無く鉛筆硬度は６Ｈ以上が得られた。

耐塩水噴霧試験
表面粗化された銅板上に成膜した放熱膜１８ａを、３５℃の５％食塩水を、９６時間噴霧して、水洗乾燥後、目視による外観とセロテープ（登録商標）による膜の剥離と鉛筆硬度を観察した。この結果外観についてはクラックや剥離は無く鉛筆硬度は６Ｈ以上が得られた。

熱衝撃性試験
表面粗化された銅板上に成膜した放熱膜１８ａを、−６５℃（３０分）〜１２５℃（３０分）、２００サイクル処理後、目視による外観とセロテープ（登録商標）による膜の剥離を観察した。この結果外観についてはクラックや剥離は無かった。

得られた組成物１〜４を、アルミ板に乾燥後、膜厚６０μｍになるように塗布し、それぞれに適した乾燥条件で乾燥させて、塗膜を作製した。そして、塗膜を形成した面と反対の面を、ガスバーナー等を用いて加熱し、所定の温度とし、その温度で反対面から放出される単位面積当たりの遠赤外線量を放射率計で測定した。

各測定温度（５０℃、１００℃、１５０℃等）での波長０〜２５μｍ（もしくは、１５μｍ）における放射輝度と放射率を測定した。ここで、放射率とは、試料の放射（ふく射）量を、完全黒体を１．０とする相対強度で示した値である。

例えば、アルミニウム粗面（２５．５℃）の放射率は、０．０５５であり、銅光沢面（２２℃）の放射率は、０．０７２であり、クロムニッケル合金研磨面の放射率（１００℃）は、０．０５９である。

図２〜図７から明らかなように、放熱膜１８、１８ａを構成する組成物１〜４は、特に７．２〜９．０μｍの領域にピークがあり、この範囲の波長領域全てにおいて、７０％以上の放射率が得られることが確認された。
太陽電池モジュールのセル温度５０℃〜１３０℃の領域で放熱効果が得られる。

図９は、本発明に係る太陽電池モジュールの［実施例３］を示しており、上記［実施例１］と同一もしくは相当する部分には、対応した符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。

同図に示した太陽電池モジュール１０ｂは、透光性の表面カバー１２ｂと、この表面カバー１２ｂの一面に、一方の面が固着されたセル１４ｂとを備えている。

セル１４ｂの他方の面には、［実施例１］と同様に、その全面に亘って放熱膜１８ｂが成膜形成されている。

本実施例の場合放熱膜１８ｂとしては［実施例１］の組成物２を使用した。この放熱膜１８ｂの背面側には、耐候性を有するフィルムやオーバーコート材２２ｂが設けられている。

本実施例では、フィルムとしてポリエチレンフィルム（（株）アキレス社製）厚さ３０μｍ、ポリオレフィン系樹脂フィルム（日本ゼオン製ＺＦ１４−１００）厚さ５０μｍ、比較例としてＥＶＡフィルム（過酸化物入り）１００μｍを使用した。

遠赤外線透過試験
フィルム単体の試験であり１〜１５μｍにおける波長に対する透過率を測定した。図１０〜図１２に試験結果を示している。図１０は、ポリエチレンの透過率であり、波長７．２〜９μｍの領域で７３〜９０％の光量を透過することが分かる。図１１は、ポリオレフィン系樹脂シートの透過率であり、波長７．２〜９μｍの領域で２８〜７０％の光量を透過することが分かる。

比較例として図１２は、ＥＶＡ樹脂フィルムであるが、波長７．２〜９μｍの領域でまったく透過させないことが分かる。アルミ板に組成物２を乾燥後６０μｍの膜厚になるように塗布し適切な乾燥条件で乾燥させて作成した。

放熱膜１８ｂの背面側にこれらのフィルムを設ける方法として接着剤等は使用せずに単純に放熱膜の上面において４周辺を粘着テープで固定した。

グラスカＨＰＣ４０６Ｈ（ＪＳＲ株式会社製、商品名）、グラスカＨＰＣ７５０６（ＪＳＲ株式会社製、商品名）、シリコーンゴムコーティング材ＫＥ３４０２（信越化学株式会社製、商品名）の塗膜などを用いることができる。

これらのオーバーコート材では、遠赤外線の透過性はないが、放射された遠赤外線を吸収し、自らにおいて放射して、熱を外部に拡散させることができるとともに、放熱膜１８ｂの耐候性を補強することができる。

表面カバーに白板強化ガラスを用い、セルとして結晶系シリコン太陽電池素子を用い、表面カバーとセル間に接着材としてのＥＶＡを介装させた太陽電池モジュールについて、受光側と逆側のセル面（背面）に、組成物２を加熱乾燥後に厚さ６０μｍに塗布し、乾燥させて放熱膜とした。この放熱膜上にオーバーコート材として、無機コーティング剤を積層させて、図９に示した断面構造の太陽電池モジュール試料を作製した。

太陽電池モジュール試料を、屋外に設置し、太陽光発電させ稼動時の温度上昇を測定した。比較試料として、オーバーコート材に代えて、放熱膜の上にＥＶＡを積層した比較例モジュール試料を作製した。

本発明の構造を有する太陽電池モジュール試料の温度は、太陽光発電時（稼動時）に、比較例モジュール試料のセル温度は約６０℃であったが、無機コーティング材を積層したものは、セル温度が５２℃と８℃低く、有意な放射冷却効果を示した。

本発明の放熱膜１８、１８ａ，１８ｂとオーバーコート材２２ｂの積層物の放熱特性を以下の４つの試験で行った。
放熱試験１

直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ円筒缶の壁面の外側に、組成物２を加熱乾燥後で厚さ６０μｍになるように塗布し、室温で１時間放置後１２０℃で１５分乾燥させて、試料１を作製した。

試料１のさらに外側に、ポリエチレンフィルム（厚さ５０μｍ、アキレス社製）を巻きつけて、試料２を作製した。

また、試料１のさらに外側に、ＥＶＡフィルム（厚さ１００μｍ）を巻きつけて、試料３を作製した。

そして、各試料１〜３の内側（直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ円筒缶内部）に、９５℃以上の湯を投入し、外部雰囲気（室温）に放置して、初期湯温９３．４℃が、６０℃まで低下するのに要した時間（温度低下時間）を測定した。

温度は、ＨＩＯＫＩ製メモリーハイロガー８４２０を用いて測定した。測定した温度低下曲線を、図１３に示す。試料１の温度低下曲線、試料２の温度低下曲線、試料例３の温度低下曲線及び何も処理を施していないアルミ円筒缶の温度低下曲線である。図１４は、図１３の温度低下曲線における、６０℃温度近辺の曲線の一部拡大図である。

初期湯温が９３．４℃が６０℃まで低下するのに要した時間（温度低下時間）を表１に示した。

表１から明らかなように、試料１と試料２は、ブランクよりも有意に放熱性に優れていた。また、組成物２のみをブランクに塗布した試料１と、ポリエチレンを積層させた試料２とは、温度低下時間が同程度であるので、ふく射による遠赤外線を透過させるフィルムを有する構造は、放熱性に優れることがわかる。

一方、組成物２にふく射による遠赤外線を透過させないＥＶＡフィルムを積層させた試料３では、温度低下時間は、試料１および試料２のいずれより長く、放熱性に劣ることがわかる。

放熱試験２
放熱試験１と同様にして、直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ円筒缶の壁面の外側に、［実施例２］の組成物４（一膜ふく射塗料）を加熱乾燥後で厚さ６０μｍになるように塗布し、室温で３時間放置後１８０℃迄の温度プロファイルでゆっくり乾燥して、試料４を作製した。

また、この試験では、比較として、同じ大きさのアルミ缶の外側に［実施例１］の組成物２で放熱膜を形成したもの（試料５）と、アルミ素地のブランクとを準備した。

そして、各試料の内側（直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ缶内部）に、９５℃以上の湯を投入し、外部雰囲気（室温）に放置して、初期湯温９３．４℃が、５０℃まで低下するのに要した時間（温度低下時間）を測定した。

温度は、ＨＩＯＫＩ製メモリーハイロガー８４２０を用いて測定した。測定した温度低下曲線を、図１５に示す。試料４の温度低下曲線、試料５の温度低下曲線及び何も処理を施していないアルミ缶の温度低下曲線である。図１６は、図１５の温度低下曲線における、５０℃温度近辺の曲線の一部拡大図である。

初期湯温が９３．４℃が５０℃まで低下するのに要した時間（温度低下時間）を表２に示した。

図１８，１９に示した結果から明らかなように、［実施例２］の組成物４からなる放熱膜１８ａでも、［実施例１］の組成物２と同等の放熱特性をもつことがわかる。

放熱試験３
直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ円筒缶の壁面の外側に、［実施例１］の組成物２を加熱乾燥後で厚さ６０μｍになるように塗布し、室温で１時間放置後１２０℃で１５分乾燥させて、試料６を作製した。

また、試料６のさらに外側に、グラスカＨＰＣ７５０６（ＪＳＲ株式会社製、商品名）を塗布し、試料７を作製した。

また、試料６のさらに外側に、シリコーンゴムコーティング材ＫＥ３４０２（信越化学株式会社製、商品名）を塗布し試料８を作成した。

そして、各試料６〜８の内側（直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ円筒缶内部）（試料５は表面に何も処理をしてないアルミ円筒缶である）に、９５℃以上の湯を投入し、外部雰囲気（室温）に放置して、初期湯温９３．４℃が、６０℃まで低下するのに要した時間（温度低下時間）を測定した。

温度は、ＨＩＯＫＩ製メモリーハイロガー８４２０を用いて測定した。測定した温度低下曲線を、図１７に示す。試料６の温度低下曲線、試料７の温度低下曲線、試料８の温度低下曲線及び何も処理を施していないアルミ円筒缶の温度低下曲線である。図１８は、図１７の温度低下曲線における、５０℃温度近辺の曲線の一部拡大図である。

初期湯温が９３．４℃が５０℃まで低下するのに要した時間（温度低下時間）を表３に示した。

表３から明らかなように、試料６〜試料８は、ブランクよりも有意に放熱性に優れていた。また、組成物２のみをブランクに塗布した試料６と、遠赤外線を吸収し放射する試料７〜８とは、温度低下時間が同程度であるので、遠赤外線を吸収して放射させるオーバーコートを有する構造は、放熱性に優れることがわかる。

放熱試験４
直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ円筒缶の壁面の外側に、［実施例２］の組成物４を加熱乾燥後で厚さ６０μｍになるように塗布し、適正な乾燥条件で乾燥させて、試料９を作製した。

直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ円筒缶の壁面の外側に、現在一般的に使用されているバックカバー材としてのＥＶＡフィルム（厚さ１００μｍ）とＰＥＴフィルム（厚さ３０μｍ）を巻きつけて、試料１０を作製した。

尚ＥＶＡフィルムは、内側に、ＰＥＴフィルムは外側にまきつけた。
そして、各試料９及び１０の内側（直径５０ｍｍ×高さ７７ｍｍのアルミ円筒缶内部）に、９５℃以上の湯を投入し、外部雰囲気（室温）に放置して、初期湯温９３．４℃が、６０℃まで低下するのに要した時間（温度低下時間）を測定した。

温度は、ＨＩＯＫＩ製メモリーハイロガー８４２０を用いて測定した。測定した温度低下曲線を、図１９に示す。図中、試料９の温度低下曲線、試料１０の温度低下曲線及び何も施していないアルミニウムの温度低下曲線である。図２０は、図１９の温度低下曲線における、６０℃温度近辺の曲線の一部拡大図である。

初期湯温が９３．４℃が５０℃まで低下するのに要した時間（温度低下時間）を表４に示した。

表４から明らかなように、試料９は、試料１０よりも有意に放熱性に優れていた。放熱性に優れることがわかる。

本発明にかかる太陽電池モジュール用放熱膜及びその放熱膜を備えた太陽電池用モジュールによれば、セルの温度を効果的に冷却させることで、高い光電変換効率のモジュールが低コストで得られるので、省エネルギーや地球の温暖防止に有効に活用することができる。

本発明にかかる太陽電池モジュールの実施例１を示す断面図である。 本発明の放熱膜（組成物１）の１００℃における放射輝度と放射率の測定結果を示すグラフである。 本発明の放熱膜（組成物２）の５０℃における放射輝度と放射率の測定結果を示すグラフである。 本発明の放熱膜（組成物２）の１００℃における放射輝度と放射率の測定結果を示すグラフである。 本発明の放熱膜（組成物２）の１５０℃における放射輝度と放射率の測定結果を示すグラフである。 本発明の放熱膜（組成物３）の１００℃における放射輝度と放射率の測定結果を示すグラフである。 本発明の放熱膜（組成物４）の１００℃における放射輝度と放射率の測定結果を示すグラフである。 本発明にかかる太陽電池モジュールの実施例２を示す断面図である。 本発明にかかる太陽電池モジュールの実施例３を示す断面図である。 ポリエチレンに対する遠赤外線の透過率の測定結果を示すグラフである。 ポリオレフィンに対する遠赤外線の透過率の測定結果を示すグラフである。 ＥＶＡ樹脂に対する遠赤外線の透過率の測定結果を示すグラフである。 放熱膜にフィルムを設けた構造の温度低下曲線である。 図１３の要部拡大図である。 耐候性を有する１膜放熱膜（組成物４）の温度低下曲線である。 図１５の要部拡大図である。 放熱膜にオーバーコート材を設けた構造の温度低下曲線である。 図１７の要部拡大図である。 耐候性を有する１膜放熱膜（組成物４）とバックシートの比較温度低下曲線である。 図１９の要部拡大図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ 太陽電池モジュール
１２，１２ａ，１２ｂ 表面カバー
１４，１４ａ，１４ｂ セル
１６，１６ａ，１６ｂ 接着層
１８，１８ａ，１８ｂ 放熱膜
２２ｂ 耐候性を有するフィルム又は耐候性を有するオーバーコート材

Claims (9)

1. 透光性の表面カバーと、前記表面カバーに一方の面が固着されたセルとを備えた太陽電池モジュールにおいて、
   前記セルは、結晶系シリコン太陽電池素子であって、
   前記セルの他方の面に直接設けられた放熱膜を備え、
   前記放熱膜は、前記セルが受光して温度上昇すると、遠赤外線を放出して前記セルの温度上昇を低減させる冷却機能を有することを特徴とする太陽電池モジュール用放熱膜。
2. 前記放熱膜は、放熱性と耐候性とを兼ね備えることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール用放熱膜。
3. 前記放熱膜は、大気側に開放される放射面に、耐候性を有するフィルムを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュール用放熱膜。
4. 前記放熱膜は、大気側に開放される放射面に、耐候性を有するオーバーコート材を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュール用放熱膜。
5. 前記放熱膜が放出する遠赤外線は、７．２〜９．０μｍのエネルギーピーク波長領域で７０％以上の放射率を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の太陽電池モジュール用放熱膜。
6. 前記フィルムは、放熱に必要な波長である４〜１５μｍの遠赤外線を透過させることを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール用放熱膜。
7. 前記放熱膜は、アルコキシシラン化合物の部分加水分解物とアルコキシチタンと有機溶剤とからなる液状物に、金属化合物を含有させた組成物から成膜されることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール用放熱膜。
8. 前記放熱膜は、アルカリ金属ケイ酸塩、シリコーン樹脂エマルジョン、およびシラン化合物のいずれか一つからなる液状物に、金属化合物を含有させた組成物から成膜されることを特徴とする請求項３または４記載の太陽電池モジュール用放熱膜。
9. 請求項２〜請求項８のいずれか１項に記載の放熱膜を備えた太陽電池モジュール。

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