JP5444329B2

JP5444329B2 - 太陽電池モジュール用裏面保護シート及び太陽電池モジュール

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Publication number: JP5444329B2
Application number: JP2011508217A
Authority: JP
Inventors: 剛志森
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: WO2010116651A1; EP2416384A4; US20120006388A1; TW201114046A; CN102365760A; JPWO2010116651A1; EP2416384A1

Description

本発明は、太陽電池モジュール用裏面保護シート、並びにそれを備えた太陽電池モジュールに関する。
本願は、２００９年３月３０日に、日本に出願された特願２００９−８１２７１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する装置である太陽電池モジュールは、二酸化炭素を排出せずに発電できるシステムとして注目されている。その太陽電池モジュールには、高い発電効率とともに、屋外で使用した場合にも長期間の使用に耐えうる耐久性が求められている。
図３は太陽電池モジュールの一例を示す概略図である。
太陽電池モジュール５０の主な構成は、光発電素子である太陽電池セル４０、電気回路のショートを防ぐ電気絶縁体である封止材３０、および封止材３０の表面側に積層された表面保護シート１０、封止材３０の裏面側に積層された裏面保護シート２０とから概略構成されている。

太陽電池モジュール５０に対して、屋外および屋内における長期間の使用に耐え得る耐候性および耐久性を付与するためには、太陽電池セル４０および封止材３０を風雨、湿気、砂埃、機械的な衝撃などから保護するとともに、太陽電池モジュール５０の内部を外気から遮断して密閉した状態に保つ必要がある。そのため、表面保護シート１０および裏面保護シート２０は、耐候性に優れることが必要であり、特に、水蒸気透過性が低いことが要求されている。
また、裏面保護シートにおいてはさらに、耐久性、光反射性を持たせる必要がある。

従来、水蒸気や酸素などに対するガスバリア性を改善するための技術として、特許文献１には、一方の面に微細な凸部又は凹部を略均一に有する光拡散層と、反射性及びガスバリア性を有する金属蒸着層とを備えた太陽電池モジュール用バックシートが開示されている。

特開２００６−３１９２５０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された太陽電池モジュール用バックシートは、ビーズ塗工層に接するように金属蒸着層を形成する場合、金属蒸着層を均一に形成することが困難となり、蒸着不良箇所が生じてガスバリア性が悪化するおそれがある。
また、このバックシートは、金属蒸着膜を形成するために製造コストが高くなる問題がある。
さらに、このバックシートは、金属蒸着膜を成形する工程や、他の部材との貼り合わせ工程が必要になるなど、品質や生産性に課題がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、優れたガスバリア性を有し、簡単且つ安価に製造することができる太陽電池モジュール用裏面保護シートの提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、基材シートの少なくとも一方の面にフッ素樹脂層が形成された太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、前記フッ素樹脂層に、平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）と、平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）が含有され、前記無機顔料（Ａ）の平均粒子径（ＤＡ）に対する前記無機顔料（Ｂ）の平均粒子径（ＤＢ）の径比率（ＤＢ／ＤＡ）が０．０４〜０．１９の範囲であり、前記無機顔料（Ａ），（Ｂ）の合計量がフッ素樹脂１００質量部に対し、７８〜１１０質量部の範囲であり、前記平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）の平均粒子径（ＤＡ）が２，７００〜８，０００ｎｍの範囲であり、前記平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）の平均粒子径（ＤＢ）が３００〜５００ｎｍの範囲であり、前記平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）の添加量（ＷＡ）に対する前記平均粒子径（Ｂ）の小さな無機顔料（Ｂ）の添加量（ＷＢ）の質量比（ＷＢ／ＷＡ）が２．８〜１０．３の範囲であり、前記平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）は、シリカであり、前記平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）は、二酸化チタンまたは表面処理二酸化チタンのいずれか一方と、シリカまたは表面処理シリカのいずれか一方とからなる太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供する。

本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、前記無機顔料（Ａ）、（Ｂ）が、二酸化チタン、表面処理二酸化チタン、シリカ、表面処理シリカから成る群から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。

また本発明は、前記太陽電池モジュール用裏面保護シートを裏面に備えている太陽電池モジュールを提供する。

本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、無機顔料を含有するフッ素樹脂層を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、そのフッ素樹脂層に、平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）と、平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）が含有され、前記無機顔料（Ａ）の平均粒子径（ＤＡ）に対する前記無機顔料（Ｂ）の平均粒子径（ＤＢ）の径比率（ＤＢ／ＤＡ）が０．０１〜０．３の範囲であり、且つ無機顔料（Ａ），（Ｂ）の合計量をフッ素樹脂１００質量部に対し、５０〜１３０質量部の範囲としたものなので、フッ素樹脂と前記無機顔料とを含む塗工液を基材シートに塗工してフッ素樹脂層を形成する際に、単一径の無機顔料を用いた場合よりも緻密な構造を形成でき、ガスバリア性の高いフッ素樹脂層を形成することができる。
また、単一径の無機顔料を用いて緻密な構造を形成するために、塗工液の無機顔料含有量を多くした場合には、塗工液の粘度が非常に高くなり、塗工適性が悪くなり、スジや気泡などが発生してしまうが、本発明によれば、フッ素樹脂層に平均粒子径の異なる無機顔料を含有させるものなので、塗工液中の無機顔料含有量をそれほど高くせずに緻密な構造を形成できるので、塗工液の粘度がそれほど高くならず、塗工適性が良好となる。
さらに、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、フッ素樹脂層側のブロッキング性に優れ、該シートをロール巻きにして保管した場合でも、シート引き出し時にブロッキングが起こりにくくなる。

本発明の太陽電池モジュールは、本発明に係る前記太陽電池モジュール用裏面保護シートをモジュールの裏面（背面）に備えているので、水蒸気バリア性、耐候性に優れ、屋外での長期間の使用に耐えうる耐久性を保持したものとなる。

本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例の断面図である。本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの他の例の断面図である。図１Ａ及び１Ｂの要部拡大図である。本発明の太陽電池モジュールの概略構成図である。

図３は、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート（以下、バックシートと略記する。）を用いる太陽電池モジュールの概略構成図である。
図３に例示するように、この太陽電池モジュール５０は、太陽電池セル４０とこれを被覆する封止材３０と、該封止材３０の表面（受光面）側に固定された表面保護シート１０と、封止材３０の裏面（背面）側に固着されたバックシート２０とを有する構成になっている。屋外および屋内において長期間の使用に耐えうる耐候性および耐久性を太陽電池モジュールにもたせるためには、太陽電池セル４０および封止材３０を風雨、湿気、砂埃、機械的な衝撃などから守り、太陽電池モジュールの内部を外気から遮断して密閉した状態に保つことが必要である。このため、バックシート２０には、高い水蒸気バリア性が求められている。

図１は、本発明のバックシートの構造を例示する断面図である。
図１Ａのバックシート２０は、基材シート２１の少なくとも一方の面にフッ素樹脂層２２が形成され、基材シート２１の他方の面に直接接着層２３が形成された構成になっている。図１Ｂのバックシート２０は、基材シート２１の一方の面にフッ素樹脂層２２が形成され、基材シート２１の他方の面にラミネート用接着剤層２４を介して接着層２３が形成された構成になっている。
前記フッ素樹脂層２２には、平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）と、平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）とが含有され、前記無機顔料（Ａ）の平均粒子径（ＤＡ）に対する前記無機顔料（Ｂ）の平均粒子径（ＤＢ）の径比率（ＤＢ／ＤＡ）が０．０１〜０．３の範囲であり、且つ前記無機顔料の合計量がフッ素樹脂１００質量部に対し、５０〜１３０質量部の範囲になっている。

前記基材シート２１として用いうる樹脂シートとしては、一般に太陽電池モジュール用保護シートにおける樹脂シートとして使用されているものが使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６）、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、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）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリエステルウレタン、ポリｍ−フェニレンイソフタルアミド、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミド、アクリル樹脂、アクリロニトリル‐ブタジエン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、エポキシ樹脂、ポリスチレン‐ポリカーボネートアロイ樹脂、フェノール樹脂等の樹脂からなるシートが挙げられる。なかでも、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＮ等のポリエステルからなるシートが好ましく、より具体的にはＰＥＴシートが好ましいものとして挙げられる。
また、前記ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＮ等のポリエステルからなる基材シート２１は、耐加水分解性が付与されたものであることがより好ましい。これらの好適な樹脂シートを基材シート２１として用いた場合、当該バックシート２０の水蒸気バリア性、電気絶縁性、耐熱性、耐薬品性をより向上させることができる。

なお、上記基材シート２１は、有機フィラー、無機フィラー、紫外線吸収剤等の各種添加剤を含んだものであってもよい。また、基材シート２１表面には、耐候性、耐湿性等を高めるための蒸着層がさらに設けられていてもよい。蒸着層は、例えば、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法などの化学気相法、または、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理気相法により形成される。蒸着層は、無機酸化物から構成されるものであり、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）や酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などの金属酸化物からなるものが好適である。これら金属化合物は単独で用いても良いし、２種以上組み合わせてよい。また、蒸着層も単層で用いても良いし、２層以上でもよい。

前記基材シート２１の厚さは、太陽電池システムが要求する電気絶縁性に基づいて選択すればよい。例えば、前記基材シート２１が樹脂シートである場合には、該膜厚が１０〜３００μｍの範囲であることが好ましい。より具体的には、前記基材シート２１がＰＥＴシートである場合には、軽量性および電気絶縁性の観点から、該ＰＥＴシートの厚さは１０〜３００μｍの範囲であることが好ましく、３０〜２００μｍの範囲であることがより好ましく、５０〜１５０μｍであることがさらに好ましい。

本実施形態において、前記フッ素樹脂層２２は、ベース樹脂であるフッ素含有ポリマーと、前述した平均粒子径が異なる無機顔料と、溶媒とを含む塗工液を基材シート２１の少なくとも一方の面に塗工し、乾燥させることで形成される。このように形成されたフッ素樹脂層２２において、前述した平均粒子径が異なる無機顔料は、図２に示すように、平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）と、平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）とが混在することによって、大きな粒径の無機顔料（Ａ）同士の隙間に、小さな粒径の無機顔料（Ｂ）が入り込んで緻密な構造が形成されている。一方、平均粒子径が一つであるか、又は粒度分布がごく限られた範囲内に入るように粒度調整された単一径の無機顔料をフッ素樹脂層２２に含有させた場合には、無機顔料粒子間の隙間が多くなって図２に示すような緻密な構造とはならない。

前記塗工液に配合するフッ素含有樹脂としては、本発明の効果を損なわず、フッ素を含有する樹脂であれば特に限定されないが、前記塗工液の溶媒（有機溶媒または水）に溶解し、架橋可能であるものが好ましい。該フッ素含有樹脂の好ましい例としては、旭硝子社製のルミフロン（商品名）、セントラル硝子社製のＣＥＦＲＡＬＣＯＡＴ（商品名）、ＤＩＣ社製のＦＬＵＯＮＡＴＥ（商品名）等のクロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）を主成分としたポリマー類や、ダイキン工業社製のゼッフル（商品名）等のテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を主成分としたポリマー類が挙げられる。

前記ルミフロン（商品名）は、ＣＴＦＥと数種類の特定のアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテルとを主な構成単位として含む非結晶性のポリマーである。該ルミフロン（商品名）のように、ヒドロキシアルキルビニルエーテルのモノマー単位を有するポリマーは、溶剤可溶性、架橋反応性、基材密着性、顔料分散性、硬さ、および柔軟性に優れるので好ましい。
前記ゼッフル（商品名）は、ＴＦＥと有機溶媒可溶性の炭化水素オレフィンとの共重合体であり、なかでも反応性の高い水酸基を備えた炭化水素オレフィンを有する場合には、溶剤可溶性、架橋反応性、基材密着性、および顔料分散性に優れるので好ましい。

また、フッ素含有ポリマーとして、硬化性官能基を有するフルオロオレフィンのポリマーを使用することもでき、硬化性官能基としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、グリシジル基などが挙げられる。

また、前記塗工液には、前記フッ素含有ポリマーと共重合可能なモノマーを配合してもよく、このようなモノマーとしては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ブチル、イソ酪酸ビニル、ピバル酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル、および安息香酸ビニル等のカルボン酸のビニルエステル類や、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテルおよびシクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類が挙げられる。

さらに、前記塗工液に配合するフッ素含有ポリマーは、１種以上のモノマーからなるポリマーであってもよく、三元重合体であってもよい。例えば、ＶｄＦとＴＦＥとヘキサフルオロプロピレンとの三元重合体であるＤｙｎｅｏｎＴＨＶ（商品名；３Ｍ社製）が挙げられる。そのような多元重合体は、それぞれのモノマーが有する特性をポリマーに付与することができるので好ましい。例えば前記ＤｙｎｅｏｎＴＨＶ（商品名）は、比較的低温で製造することができ、エラストマーや炭化水素ベースのプラスチックにも接着でき、柔軟性や光学的透明度にも優れるので好ましい。

前記塗工液に含まれる溶媒としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されず、例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノン、アセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、キシレン、メタノール、イソプロパノール、エタノール、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、またはｎ−ブチルアルコールのうち、いずれか１種以上を有する溶媒を好ましく用いることができる。なかでも、塗工液中のベース樹脂成分の溶解性および塗膜中への残留性の低さ（低い沸点温度）、シリカの分散性の観点から、前記溶媒はキシレン、シクロヘキサノン、またはＭＥＫのうち、いずれか１種以上を有するものであることがより好ましい。

前記フッ素樹脂層２２は耐候性、耐擦傷性を向上させるため、架橋剤により硬化していることが好ましい。該架橋剤としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されず、金属キレート類、シラン類、イソシアネート類、およびメラミン類が好ましく用いられるものとして挙げられる。前記バックシートを屋外において３０年以上使用することを想定した場合、耐候性の観点からは、前記架橋剤として、脂肪族のイソシアネート類が好ましい。

前記塗工液に配合する無機顔料は、平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）と、平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）とが含有され、前記無機顔料（Ａ）の平均粒子径（ＤＡ）に対する前記無機顔料（Ｂ）の平均粒子径（ＤＢ）の径比率（ＤＢ／ＤＡ）が０．０１〜０．３の範囲、好ましくは０．０５〜０．２の範囲にあればよく、種々の平均粒子径をもつ各種の無機顔料の中から、適宜２種類又は３種類以上を選択し、前記塗工液中に配合することができる。前記無機顔料（Ａ），（Ｂ）の径比率（ＤＢ／ＤＡ）が０．０１〜０．３の範囲にあれば、フッ素樹脂層２２において図２に示すように、大きな粒径の無機顔料（Ａ）同士の隙間に、小さな粒径の無機顔料（Ｂ）が入り込んで緻密な構造が形成される。前記無機顔料（Ａ），（Ｂ）の径比率（ＤＢ／ＤＡ）が前記範囲から外れると、フッ素樹脂層２２において無機顔料の緻密な構造が形成困難となり、バックシート２０のガスバリア性が低下してしまう。

前記塗工液に添加する無機顔料（Ａ），（Ｂ）の量（無機顔料全量）は、固形分比でフッ素樹脂１００質量部に対し、５０〜１３０質量部の範囲であり、７０〜１１０質量部の範囲が好ましい。無機顔料の添加量が５０質量部未満であると、形成されるフッ素樹脂層２２における無機顔料の含有量が少なすぎて、ガスバリア性の改善効果が得られなくなる。一方、無機顔料の添加量が１３０質量部を超えると、塗工液の粘性が非常に高くなって、塗工適性が悪くなり、良好な塗工面のフッ素樹脂層２２の形成が困難となり、且つ基材シート２１とフッ素樹脂層２２との密着性が悪くなってフッ素樹脂層２２が剥離し易くなる。

平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）としては、平均粒子径（ＤＡ）が１，５００〜１２，０００ｎｍのものが好ましく、平均粒子径２，０００〜１０，０００ｎｍの範囲のものがより好ましい。

平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）としては、平均粒子径（ＤＢ）が１０〜８００ｎｍの範囲のものが好ましく、平均粒子径５０〜７００ｎｍの範囲のものがより好ましく、２５０〜６００ｎｍの範囲のものが特に好ましい。

前記塗工液に配合する無機顔料は、平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）の添加量（ＷＡ）に対する平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）の添加量（ＷＢ）の質量比（ＷＢ／ＷＡ）が２．０〜１５．０の範囲であることが好ましく、３．０〜１０．０の範囲であることがより好ましい。前記質量比（ＷＢ／ＷＡ）が２．０〜１５．０の範囲であれば、フッ素樹脂層２２において図２に示すように、大きな粒径の無機顔料（Ａ）同士の隙間に、小さな粒径の無機顔料（Ｂ）が入り込んで緻密な構造が形成される。前記質量比（ＷＢ／ＷＡ）が前記範囲から外れると、フッ素樹脂層２２において無機顔料の緻密な構造が形成困難となり、バックシート２０のガスバリア性が低下してしまう。

無機顔料（Ａ），（Ｂ）としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されず、フッ素樹脂層２２中の分散が良好で、高い反射率が得られ、耐久性に優れたフッ素樹脂層２２を形成し得るものが好ましく、例えば、二酸化チタン、表面処理二酸化チタン、カーボンブラック、マイカ、窒化ホウ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、シリカ、表面処理シリカなどが挙げられ、二酸化チタン、表面処理二酸化チタン、シリカ、表面処理シリカがより好ましい。これら無機顔料は単独で用いても良いし、２種以上組み合わせてよい。

前記塗工液に配合する無機顔料（Ａ），（Ｂ）は、ポリジメチルシロキサン、シランカップリング剤などにより表面が有機処理又は無機処理されたものが好ましい。このような表面処理した無機顔料を用いることにより、塗工液中での該無機顔料の分散性が良好となり、これを配合した塗工液の塗工適性も良好になる。

前記塗工液には、前記フッ素含有ポリマー、前記無機顔料（Ａ）、（Ｂ）及び前記溶媒の他に、硬化剤（架橋剤）、架橋促進剤、紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止剤などの添加剤を含めることもできる。

架橋促進剤としては、例えば、ジブチルジラウリン酸スズやジオクチルジラウリン酸スズが用いられ、この架橋促進剤はフッ素含有樹脂とイソシアネートとの架橋を促進するために用いられる。

前記塗工液の組成は、本発明の効果を十分に発揮できれば特に限定されない。一例として、塗工液の組成例を記すと、固形分比で前記前記フッ素含有ポリマー、例えば前記クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）系共重合体１００質量部に対し、前記無機顔料（Ａ），（Ｂ）が合計量で５０〜１３０質量部、硬化剤５〜２０質量部、架橋促進剤０．０００１〜０．０１質量部、溶媒、例えばメチルエチルケトン５０〜２５０質量部を配合する塗工液組成が挙げられる。

前記塗工液を基材シート２１に塗布する方法としては、バーコート法、リバースロールコート法、ナイフコート法、ロールナイフコート法、グラビアコート法、エアドクターコート法、ドクターブレードコート法など、従来公知の方法で行うことができ、所望の膜厚になるように塗布すればよい。
前記塗工液が硬化して形成される前記フッ素樹脂層２２の膜厚としては特に限定されず、例えば５μｍ以上の膜厚とすればよい。水蒸気バリア性、耐候性および軽量性の観点から、該フッ素樹脂層２２の膜厚としては、５〜１００μｍが好ましく、８〜５０μｍがより好ましく、１０〜４０μｍがさらに好ましい。
前記塗布した塗工液の乾燥プロセスにおける温度は、本発明の効果を損なわない温度であればよく、前記基材シート２１への影響を低減する観点から、５０〜１５０℃程度の範囲であることが好ましい。

前記接着層２３としては、バックシートとして使用する場合に太陽電池モジュール５０の背面に積層する際に、封止材３０との密着性向上の観点から、熱可塑性樹脂が好ましく、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、アセタール系樹脂、アクリロニトリル‐スチレン共重合樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）、メチルメタクリレート‐ブタジエン‐スチレン共重合樹脂（ＭＢＳ樹脂）、アクリルウレタン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂などが挙げられる。さらに、封止材３０と熱接着することが可能なように、熱接着性を有していることが好ましい。ここで、熱接着性とは、加熱処理によって接着性を発現する性質のことである。該加熱処理における温度としては、通常５０〜２００℃の範囲である。熱接着性を有する観点から、接着層２３としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、アイオノマー樹脂、およびそれらの混合物からなる群から選択される１種からなる樹脂が好ましい。一般に、前記封止材３０はＥＶＡからなる封止樹脂であることが多く、この場合、前記接着層２３がＥＶＡを主成分とするポリマーからなる樹脂であることにより、封止材３０と接着層２３との密着性を向上させることができる。

前記接着層２３の厚さとしては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されない。より具体的には、接着層２３のベース樹脂がＥＶＡである場合には、軽量性および電気絶縁性等の観点から。その厚さは、１０〜２００μｍの範囲であることが好ましく、２０〜１５０μｍの範囲であることがより好ましい。

前記接着層２３には、必要に応じてその他のポリマーや各種の配合剤を添加してもよい。その他のポリマーとしては軟質重合体や、その他の有機高分子充填剤が用いられる。
また各種の配合剤としては、有機化合物、無機化合物のいずれであってもよく、樹脂工業において通常用いられる配合剤が用いられる。例えば、老化防止剤、安定剤、二酸化チタンなどの顔料、難燃剤、可塑剤、結晶核剤、塩酸吸収剤、帯電防止剤、無機フィラー、滑剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤が用いられる。

本発明のバックシートは、基材シート２１の一方の面にフッ素樹脂層２２が形成され、基材シート２１の他方の面にラミネート用接着剤層２４を介して接着層２３が形成させてもよい（図１Ｂ）。前記ラミネート用接着剤層２４に用いる接着剤としては、例えばアクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、エステル系接着剤などが挙げられる。これらの接着剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本実施形態のバックシート２０は、フッ素樹脂層２２に、平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）と、平均粒子径の小さな無機顔料が含有され、前記無機顔料（Ａ）の平均粒子径（ＤＡ）に対する前記無機顔料（Ｂ）の平均粒子径（ＤＢ）の径比率（ＤＢ／ＤＡ）が０．０１〜０．３の範囲であり、かつ前記無機顔料（Ａ），（Ｂ）の合計量がフッ素樹脂１００質量部に対し、５０〜１３０質量部の範囲である構成としたものなので、フッ素樹脂と前記無機顔料（Ａ），（Ｂ）とを含む塗工液を基材シート２１に塗工してフッ素樹脂層２２を形成する際に、単一径の無機顔料を用いた場合よりも緻密な構造を形成でき、ガスバリア性の高いフッ素樹脂層２２を形成することができる。
また、単一径の無機顔料を用いて緻密な構造を形成するために、塗工液の無機顔料含有量を多くした場合には、塗工液の粘度が非常に高くなり、塗工適性が悪くなり、スジや気泡などが発生してしまうが、本実施形態によれば、フッ素樹脂層２２に平均粒子径の異なる無機顔料（Ａ），（Ｂ）を含有させるものなので、塗工液中の無機顔料含有量をそれほど高くせずに緻密な構造を形成できるので、塗工液の粘度がそれほど高くならず、塗工適性が良好となる。
さらに、本実施形態のバックシート２０は、フッ素樹脂層側のブロッキング性に優れ、該シートをロール巻きにして保管した場合でも、シート引き出し時にブロッキングが起こりにくくなる。

本発明の太陽電池モジュールは、図３に示すように、太陽電池モジュール５０の裏面（背面）の封止材３０に、前述したバックシート２０を接着したものである。
この太陽電池モジュール５０の種類や構造は特に限定されず、アモルファスシリコン太陽電池、結晶シリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、ガリウムヒ素などの化合物半導体型太陽電池、色素増感型太陽電池とすることができる。
本発明の太陽電池モジュールは、前記バックシート２０をモジュールの裏面（背面）に備えているので、水蒸気バリア性、耐候性に優れ、屋外での長期間の使用に耐えうる耐久性を保持したものとなる。

以下の実施例、比較例において配合した無機顔料は次のものを用いた。
・富士シリシア化学社製、商品名「サイリシア５３０」（平均粒子径２７００ｎｍのシリカ）
・富士シリシア化学社製、商品名「サイリシア４３０」（平均粒子径４１００ｎｍのシリカ）
・富士シリシア化学社製、商品名「サイリシア４５０」（平均粒子径８０００ｎｍのシリカ）
・デュポン社製、商品名「Ｔｉ−ＰｕｒｅＲ１０５」（平均粒子径５００ｎｍの二酸化チタン）
・Ｃａｂｏｔ社製、商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＴＳ−７２０」（平均粒子径３００ｎｍのシリカ）
・Ｃａｂｏｔ社製、商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＴＳ−５３０」（平均粒子径４２０ｎｍのシリカ）

実施例１
［フッ素樹脂層形成用塗工液］
以下の各材料：
・クロロトリフルオロエチレン系共重合体（旭硝子社製、商品名「ルミフロンＬＦ２００、固形分濃度６０質量％）；１００質量部
・無機顔料（商品名「サイリシア４５０」）；５質量部
・無機顔料（商品名「Ｔｉ−ＰｕｒｅＲ１０５」；３６．５質量部
・無機顔料（商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＴＳ−７２０」）；５質量部
・脂肪族系イソシアネート架橋剤（住化バイエルウレタン社製、商品名「スミジュールＮ３３００」固形分濃度１００質量％）；１０．７質量部
・架橋促進剤（ジオクチルジラウリン酸スズ）；０．０００１質量部
・メチルエチルケトン；１５４質量部
を配合し、Ｔ．Ｋ．ホモディスパー（プライミクス社製）を用いて分散させてフッ素樹脂層形成用塗工液を調製した。

［接着剤層形成用塗工液］
ウレタン系接着剤の主剤（三井化学社製、商品名「タケラックＡ５１５」）９０質量部と硬化剤（三井化学社製、商品名「タケネートＡ−３」）１０質量部の量で配合し、接着剤層形成用塗工液とした。

厚さ１２５μｍ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社製、商品名「メリネックスＳ」）の一方の面（片面）に、前記フッ素樹脂層形成用塗工液を乾燥後の塗膜厚みが１５μｍとなるようにバーコーターを用いて塗工し、１２０℃で２分間乾燥させてフッ素樹脂層が形成されたＰＥＴフィルムを得た。

得られたフッ素樹脂層が形成されたＰＥＴフィルムの裏面（フッ素樹脂層の非形成面）に、前記接着剤層形成用塗工液を、乾燥後の厚みが５μｍとなるようにバーコーターを用いて塗工し、８０℃で１分間乾燥後、厚さ１００μｍのＥＶＡフィルムを貼り合せた。その後、２３℃５０％ＲＨ環境下で７日間放置してバックシート作製した。

実施例２
実施例１において、商品名「サイリシア４５０」に替えて、商品名「サイリシア４３０」を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２のバックシートを作製した。

実施例３
無機顔料として商品名「サイリシア５３０」５質量部、商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＴＳ−５３０」５質量部、および商品名「Ｔｉ−ＰｕｒｅＲ１０５」３６．５質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例３のバックシートを作製した。

実施例４
無機顔料として商品名「サイリシア４３０」１０質量部、商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＴＳ−７２０」１０質量部、および商品名「Ｔｉ−ＰｕｒｅＲ１０５」３６．５質量部用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例４のバックシートを作製した。

実施例５
無機顔料として商品名「サイリシア４３０」１５質量部、商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＴＳ−７２０」１５質量部、および商品名「Ｔｉ−ＰｕｒｅＲ１０５」３６．５質量部用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例５のバックシートを作製した。

実施例６
無機顔料として商品名「サイリシア４３０」の配合量を１５質量部とした以外は、実施例２と同様にして、実施例６のバックシートを作製した。

実施例７
無機顔料として商品名「サイリシア４３０」５質量部、商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＴＳ−７２０」１５質量部、および商品名「Ｔｉ−ＰｕｒｅＲ１０５」３６．５質量部用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例７のバックシートを作製した。

比較例１
無機顔料として、商品名「Ｔｉ−ＰｕｒｅＲ１０５」３６．５質量のみ加えた以外は実施例１と同様にして、比較例１のバックシートを作製した。

比較例２
無機顔料として商品名「サイリシア４３０」４５質量部とし、商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＴＳ−７２０」４５質量部、および商品名「Ｔｉ−ＰｕｒｅＲ１０５」３６．５質量部用いた以外は実施例１と同様にして、比較例４のバックシートを作製した。

前記実施例１〜７、比較例１〜２で調製した塗工液に用いた無機顔料の平均粒子径、径比率（ＤＢ／ＤＡ）、添加量、添加比率（ＷＢ／ＷＡ）及びフッ素樹脂と無機顔料の割合について、表１にまとめて記す。

前記のように作製した実施例１〜７及び比較例１〜２のそれぞれのバックシートに対して、水蒸気透過度、ブロッキング性、塗工面状態の測定を行った。
これらの測定は下記のように実施した。その測定結果を表２にまとめて記す。

＜水蒸気透過度の測定＞
作製したバックシートを９０ｍｍ×９０ｍｍに切断し、この試験片をＡＳＴＭＦ１２４９に従って水蒸気透過度測定装置（ＭＯＣＯＮ社製：ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ（登録商標）３／３３）を用いて、４０℃−９０％ＲＨの条件で水蒸気透過度を測定した。

＜ブロッキング性＞
得られたバックシートを、Ａ４の大きさ（縦２９７ｍｍ×横２１０ｍｍ）で切り出した。切り出したシートを、フッ素樹脂層とフッ素樹脂層がない面が接するように１０枚重ねた後、その上下をＡ４サイズ、厚さ３ｍｍの塩化ビニル製の板で挟み、重さ１ｋｇの重りを載せ、４０℃、８０％ＲＨの恒温恒湿槽中で７日間保管後、２３℃、５０％ＲＨの恒温室内で１時間保管した。次いで、そのシートを上から順に手で剥がし、シートの積層界面で抵抗なく剥がれるかを、下記の評価基準に従って評価した。
Ａ：抵抗無く剥がれ、フッ素樹脂層の外観も良好であった。（ブロッキングなし）
Ｂ：抵抗があり、フッ素含有樹脂コート層において、部分的に光沢度が高い箇所ができること（艶ボケ）による、外観不良が発生した。（ブロッキングあり）

＜塗工面状態＞
実施例１〜７及び比較例１〜２において調製したフッ素樹脂層形成用塗工液をＰＥＴフィルムに塗工後、乾燥させた後のフッ素樹脂層の塗工面状態を目視にて確認し、下記の評価基準に従って評価した。
Ａ：スジや気泡が無く良好な塗工面である。
Ｂ：スジや気泡などの塗工欠陥が多発し、塗工面が非常に悪い。

表２の結果より、本発明に係る実施例１〜７のバックシートは、比較例のバックシートと比べて水蒸気透過度が低く、優れた水蒸気バリア性を有していることが分かる。
また、実施例１〜７のバックシートはブロッキング性に優れ、さらにフッ素樹脂層の塗工面状態を良好に塗工できることが分かる。

一方、フッ素樹脂層に単一の粒子径である無機顔料を３６．５質量部配合した比較例１のバックシートは、水蒸気透過度が高く、またブロッキング性が悪いものであった。
また、無機顔料の合計含有量が１２６．５質量部配合した比較例２のバックシートは、塗工面状態が悪く、その結果水蒸気透過度が高くなった。

本発明のバックシートは、優れたガスバリア性を有し、簡単且つ安価に製造することができ、太陽電池モジュール用のバックシートとして有用である。

１０ …表面保護シート
２０ …裏面保護シート（バックシート）
２１ …基材シート
２２ …フッ素樹脂層
２３ …接着層
２４ …ラミネート用接着剤層
Ａ …平均粒子径の大きな無機顔料
Ｂ …平均粒子径の小さな無機顔料
３０ …封止材
４０ …太陽電池セル
５０ …太陽電池モジュール

Claims

基材シートの少なくとも一方の面にフッ素樹脂層が形成された太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、
前記フッ素樹脂層に、平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）と、平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）が含有され、前記無機顔料（Ａ）の平均粒子径（ＤＡ）と、前記無機顔料（Ｂ）の平均粒子径（ＤＢ）の径比率（ＤＢ／ＤＡ）が０．０４〜０．１９の範囲であり、前記無機顔料（Ａ），（Ｂ）の合計量がフッ素樹脂１００質量部に対し、７８〜１１０質量部の範囲であり、
前記平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）の平均粒子径（ＤＡ）が２，７００〜８，０００ｎｍの範囲であり、前記平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）の平均粒子径（ＤＢ）が３００〜５００ｎｍの範囲であり、
前記平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）の添加量（ＷＡ）に対する前記平均粒子径（Ｂ）の小さな無機顔料（Ｂ）の添加量（ＷＢ）の質量比（ＷＢ／ＷＡ）が２．８〜１０．３の範囲であり、
前記平均粒子径の大きな無機顔料（Ａ）は、シリカであり、
前記平均粒子径の小さな無機顔料（Ｂ）は、二酸化チタンまたは表面処理二酸化チタンのいずれか一方と、シリカまたは表面処理シリカのいずれか一方とからなる太陽電池モジュール用裏面保護シート。
前記無機顔料（Ａ），（Ｂ）は、二酸化チタン、表面処理二酸化チタン、シリカ、表面処理シリカから成る群から選択される１種又は２種以上である請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートを裏面として備えている太陽電池モジュール。