JP5395597B2 - 太陽電池用表面保護シート - Google Patents
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Description
また、結晶シリコンの発電に利用できる波長領域は500〜1100nmであり、太陽光の効率が上がらない要因となっているが、これの対策として、紫外線にも感応するアモルファスシリコン系の開発や感応する波長領域が異なる発電素子を組み合わせる積層型太陽電池の検討が行われている。
即ち本発明は、フッ化ビニリデン樹脂を主成分とし、アクリル樹脂を含有する樹脂組成物からなる太陽電池用表面保護シートである。樹脂組成としてはフッ化ビニリデン樹脂を98〜50質量%、アクリル樹脂を2〜50質量%含有するシートが好ましい。そして、フッ化ビニリデン樹脂がフッ化ビニリデンのホモポリマーであり、アクリル樹脂が、メチル(メタ)アクリレートを95〜85質量%、n−ブチルアクリレートを5〜15質量%含有する樹脂であるシートが好ましい。更に少なくとも受光側の表面層と裏面層を有する積層シートであって、前記の各層が下記の(1)および(2)の樹脂組成を有する請求項1または請求項2に記載の太陽電池用表面保護シートが好ましい。
(1) 表面層: フッ化ビニリデン樹脂を75〜50質量%、アクリル樹脂を25〜50質量%
(2) 裏面層: フッ化ビニリデン樹脂を98〜75質量%、アクリル樹脂を2〜25質量%
本発明は、前記のいずれかの表面保護シートを用いた太陽電池用モジュールを含む。
本発明において用いるフッ化ビニリデン樹脂(以下「PVDF」と記す)とは、フッ化ビニリデン単量体を主成分とするものであって、例えば一部にフッ化ビニル、四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、六フッ化プロピレン等のフッ素化されたビニル化合物や、スチレン、エチレン、ブタジエン、及びプロピレン等の公知のビニル単量体を含有するものも含む。しかし、後述する本発明の樹脂組成物を溶融押出し、厚さ50μm以下のような比較的薄いシートを得る場合は、製膜加工時の冷却ロールからの剥離性の観点から、PVDFとしてはホモポリマーを用いることが好ましい。またPVDFの溶融粘度は、製膜時の加工性の観点から4〜30(10−3poise)のものが好ましく、更に好ましくは6〜12(10−3poise)のものが好ましい。(尚、本発明における「溶融粘度」とは、キャピログラフ(東洋精機製)を用いて、温度240℃、剪断速度50sec.−1測定した値である。)
即ち、少なくとも表面層と裏面層を有する積層シートであって、前記の層が下記の(1)および(2)の各成分を含有する積層シートが好ましい。
(1)表面層: PVDF:75〜50質量%、PMMA:25〜50質量%
(2)裏面層: PVDF:98〜75質量%、PMMA:2〜25質量%
また表面層と裏面層の間に、上記の(1)と(2)の中間の組成の層を設けると、各層間での低角度入射光の反射が低減し、更に光活用効率が向上する。
図1 において、太陽電池モジュール1は、主要な部分としては受光側表面の表面保護シート2、非受光面側の裏面保護シート3、表面保護シート2と裏面保護シート3、とで覆われた絶縁性封止材4、そしてこの絶縁性封止材4で封止された太陽電池セル群5で構成されている。
本発明においては、表面保護シート2は、前記のPMMAを含有するPVDFシートであり、絶縁性封止材4は通常はEVAで構成される。そしてこの両者を接着する方法は、特に限定されるものではなく、熱プレスによって他の部材と共に一体化しても良いが、PVDFシートと他の樹脂を接着する際に用いるアクリル系やウレタン系等の一般的な接着剤を用いることが好ましい。
実施例、比較例の各サンプルの各特性を、以下の方法にて評価した。
(1)耐候性
各サンプルシートを下記促進耐候性試験機で2000時間暴露し、処理前のシートとの色差b(黄色)変化で示した。
耐候性試験条件
試験機 : スガ試験機社製サンシャインウエザーメーター
条件 : ブラックパネル温度 60℃、シャワーなし
UV照射強度: 100mw/cm2
(2)光透過度
島津製作所製 UV1200によって、JIS K7105法に準拠して紫外線領域の315nm及びより可視光に近い400nm波長での透過度を測定した。
(3)曇り度
スガ試験機製ヘーズメーター HZ−Tによって、JIS K7105法に準拠して測定した。
(4)斜光透過率
厚み6mmの白板ガラス(旭ガラス社製)に厚さ10μmの二液架橋型アクリル粘着剤(東洋インキ社製:オリバインBPS5977)を介して、各実施例または比較例のシートを接着し、斜光透過率測定のサンプルとした。
各サンプルのシート側を入射光側とし、変角光度計(日本電色社製GC5000L)を用いて、JISK7105B法に準拠して入射角度70度での透過率を測定した。尚、斜光透過率の測定は、実施例1,4,5 のサンプルについて行い、比較例3として白板ガラスのみでシートを貼っていないものについても測定した。
PVDFは、アルケマ社製、商品名「カイナーK720」、PMMAは、クラレ社製、商品名「パラペットGR1000H42」を用いた。PVDF95質量部とPMMA5質量部をヘンシェルミキサーで混合し、この混合物をスクリュー径65mmの単軸押出しシート化設備にて0.4mm厚み、幅400mmのシートを作成した。
(実施例2,3)
PVDFとPMMAを表1に記載した配合比とした以外は、実施例1と同様にしてシートを作成した。
(比較例1)
PVDFのみを用いた以外は、実施例1と同様にしてシートを作成した。
(比較例2)
PVDFを30質量部、PMMAを70質量部とした以外は、実施例1と同様にしてシートを作成した。
実施例1〜3、比較例1および比較例2の評価結果を表1に纏めて示した。
PVDFおよびPMMAは、実施例1と同じ樹脂を用いて、下記の手順で太陽光の受光側表面層、中芯層、裏面層の3層シートを作成した。
表2に記載した各層の樹脂組成比の混合物を作成し、3台のスクリュー径65mmの単軸押し出し機にそれぞれ、PVDF/PMMA比率の異なる樹脂コンパウンドを投入し、マルチマニホールドダイスにて各層厚が受光側表面層/中芯層/裏面層=0.1/0.2/0.1mmの三層シートを得た。評価結果を表2に示した。(比較例3は白板ガラスのみで評価した結果である。)
2 表面保護シート
3 裏面保護シート
4 絶縁性封止材
5 太陽電池セル
Claims (3)
- 少なくとも受光側の表面層と裏面層を有する積層シートであって、前記の各層が下記の(1)および(2)の樹脂組成を有する太陽電池用表面保護シート。
(1) 表面層: フッ化ビニリデン樹脂を75〜50質量%、アクリル樹脂を25〜50質量%
(2) 裏面層: フッ化ビニリデン樹脂を98〜75質量%、アクリル樹脂を2〜25質量% - フッ化ビニリデン樹脂がフッ化ビニリデンのホモポリマーであり、アクリル樹脂が、メチル(メタ)アクリレートを95〜85質量%、n−ブチルアクリレートを5〜15質量%含有する樹脂である請求項1に記載の太陽電池用表面保護シート。
- 請求項1又は2に記載した表面保護シートを用いた太陽電池用モジュール。
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