JP5606849B2 - 太陽電池用バックシート用ポリマーシート及び太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
<1> ポリマー支持体と、前記ポリマー支持体上に設けられ、紫外線吸収剤及びバインダーポリマーを含有する第1のポリマー層と、前記第1のポリマー層上に設けられ、バインダーポリマーを含み、紫外線吸収剤の含有量がバインダーの総量に対して1.0質量%以下である第2のポリマー層と、を有し、前記第2のポリマー層が、前記バインダーポリマーとして、シリコーン系ポリマーを含有し、前記第2のポリマー層中における前記バインダーポリマーの含有量が、前記第2のポリマー層の全質量に対して、50質量%以上95質量%以下であり、前記ポリマー支持体における太陽光が入射する側の反対側に、前記第1のポリマー層が設けられるように用いられる太陽電池用バックシート用ポリマーシートである。
<3> 120℃、100%RHの条件で50時間保存した後の破断伸びの、保存前の破断伸びに対する比が50%以上である前記<1>又は前記<2>に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシートである。
<4> 150℃で30分間熱処理したときの熱収縮率が−1%以上1%以下の範囲である前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシートである。
なお、熱収縮率の正の値は縮みを表し、負の値は伸びを表す。
<6> 前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層の少なくとも一方は、更に、バインダーポリマーに対して0.5質量%以上50質量%以下の架橋剤を含有する前記<5>に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシートである。
<7> 前記架橋剤が、カルボジイミド系架橋剤又はオキサゾリン系架橋剤である前記<6>に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシートである。
<8> 前記第1のポリマー層が、更に、0.5体積%以上50体積%以下の無機微粒子を含有する前記<1>〜前記<7>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシートである。
<9> 前記第1のポリマー層の厚みL1と前記第2のポリマー層の厚みL2との比率(L2/L1)が、0.13/1.0〜24/1.0である前記<1>〜前記<8>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシートである。
<10> 前記<1>〜前記<9>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシートを備えた太陽電池モジュールである。
本発明によれば、長期に亘り安定的な発電性能が得られる太陽電池モジュールを提供することができる。
また、本発明のポリマーシートは、ポリマー支持体、第1のポリマー層、及び第2のポリマー層のみで構成されていてもよいし、ポリマー支持体の面上又は各ポリマー層の面上に、必要に応じて、他の層(例えば、着色層、易接着性層等)を更に有していてもよい。他の層は1層であってもよいし、2層以上であってもよい。
本発明における破断伸び保持率は、ポリマー支持体と第1のポリマー層と第2のポリマー層と(必要に応じて着色層等の他の層と)が設けられた形態での保持率である。
本発明のポリマーシートの破断伸び保持率は、上記同様の理由から、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることが更に好ましい。
破断伸び保持率[%]=(L1/L0)×100
具体的には、ポリマーシートを幅10mm×長さ200mmに裁断して、測定用のサンプル片A及びBを用意する。このうち、サンプル片Aに対して、25℃、60%RHの雰囲気で24時間調湿を施し、テンシロン(ORIENTEC製、RTC−1210A)により、サンプル片の延伸長さ:10cm、引っ張り速度:20mm/分の条件にて引っ張り試験を行ない、得られたサンプル片Aの破断伸びをL0とする。また別途、サンプル片Bに対して、120℃、100%RHの雰囲気で50時間湿熱処理を施し、サンプル片Aと同様に引っ張り試験を行ない、得られたサンプル片Bの破断伸びをL1とする。
熱収縮率は、製膜したシート状のポリマーを80℃〜200℃程度の温度で熱処理するによって、上記範囲に調整することができる。
ポリマー支持体(基材)としては、ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン、又はポリフッ化ビニルなどのフッ素系ポリマー等が挙げられる。これらの中では、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン−2,6−ナフタレート(PEN)等のポリエステルが好ましく、中でも力学的物性やコストのバランスの点でポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
カルボキシル基含有量の下限は、ポリマー支持体上に形成される第1のポリマー層との間の接着性を保持する点から2当量/tが望ましい。
ポリエステル中のカルボキシル基含有量は、重合触媒種、製膜条件(製膜温度や時間)、固相重合により調整することが可能である。
ポリマー支持体の厚みは、25μm〜500μm程度が好ましく、25μm〜300μmがより好ましい。支持体の厚みが25μm以上であると、太陽電池用バックシートの支持体としての力学強度を有し、500μm以下、好ましくは300μm以下であるとコスト的及び加水分解耐性の点で有利である。また、本発明におけるポリエステルは、前記固相重合等によりカルボキシル基含有量を前記範囲とし、また既述のように第1及び第2のポリマー層が設けられるので、厚み125μm以上となる比較的厚い厚みの範囲でも、高い耐久性能を得ることができる。
本発明における第1のポリマー層は、少なくとも、紫外線吸収剤少なくとも一種と、バインダーポリマーの少なくとも一種とを含有し、必要に応じて、他の成分を用いて構成することができる。表層等の、第1のポリマー層より支持体から離れた位置に配される後述の第2のポリマー層ではなく、第2のポリマー層とポリマー支持体との間に配された第1のポリマー層に紫外線吸収剤を存在させることにより、長期に亘る紫外線による劣化が安定的に抑えられる。
紫外線吸収剤としては、紫外光を吸収して熱エネルギーに変換する化合物、フィルム等が紫外光を吸収、分解した際に発生したラジカルを捕捉し分解連鎖反応を抑制する材料などが挙げられる。これらの化合物を含有することで、長期間継続的に曝光下におかれた場合でも、強度劣化や剥離、色調変化等が防止される。
サリチル酸系の紫外線吸収剤として、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレート等が挙げられる。
ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤として、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニル)メタン等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤として、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2Hベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]等が挙げられる。
シアノアクリレート系の紫外線吸収剤として、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート)等が挙げられる。
トリアジン系の紫外線吸収剤として、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール等が挙げられる。
ヒンダードアミン系の紫外線安定剤として、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、コハク酸ジメチル・1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物等が挙げられる。
そのほか、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、及び2,4−ジ・t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ・t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエートなどを挙げることができる。
紫外線吸収剤の含有量が10質量%以上であると、長期経時による劣化に伴なう支持体のひび割れや塗布形成等された層の剥離などを抑止でき、例えば塗布形成された塗布層等の密着力低下を抑止することができる。また、紫外線吸収剤の含有量が80質量%以下であると、塗布面状や湿熱経時後の接着性の点で有利である。
バインダーポリマーとしては、例えば、シリコーン系ポリマー(例えば、シリコーンとアクリルの複合ポリマー、シリコーンとポリエステルの複合ポリマー等)、ポリエステル系ポリマー(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン−2,6−ナフタレート(PEN)等をのポリエステル)、ポリウレタン系ポリマー(例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート又はトルエンジイソシアネートとエチレングリコール又はプロピレングリコールからなるポリマー等)、アクリル系ポリマー(例えば、ホリメチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート等を含有するポリマー)、ポリオレフィン系ポリマー(例えば、ポリエチレンとアクリル酸またはメタクリル酸からなるポリマー等)等の公知のポリマーの中から適宜選択して用いることができる。
第1のポリマー層は、前記バインダーポリマーを架橋するための架橋剤の少なくとも一種をさらに含有することが好ましい。
また、上市されている市販品として、カルボジライトV−02−L2(日清紡績(株)製)などが挙げられる。
また、上市されている市販品として、エポクロスWS−700、エポクロスK−2020E(いずれも日本触媒(株)製)などを用いることができる。
本発明における第1のポリマー層は、必要に応じて、界面活性剤、フィラー等の他の添加剤を含んでいてもよい。
界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系等の公知の界面活性剤を用いることができる。界面活性剤を含有する場合、その含有量は0.1〜10mg/m2が好ましく、より好ましくは0.5〜3mg/m2である。界面活性剤の含有量は、0.1mg/m2以上であると、層形成する場合にハジキの発生を抑えて良好な層が得られ、10mg/m2以下であると、ポリマー支持体及び第2のポリマー層との間の接着を良好に保つことができる。
フィラーとしては、コロイダルシリカ、二酸化チタン等の公知のフィラー(無機微粒子)を用いることができる。
無機微粒子の含有量は、第1のポリマー層中のバインダーポリマーに対して20質量%以下であるのが好ましく、より好ましくは15質量%以下である。フィラーの含有量が20質量%以下であると、下塗り層の面状がより良好に保てる。また、無機微粒子は、第1のポリマー層中に0.5体積%〜50体積%以下の範囲で含まれていることが好ましい。第1のポリマー層中の無機微粒子の含有量は、0.5体積%以上であると、湿熱経時後の接着性が良好であり、また50体積%以下であると、良好な面状が得られる点で有利である。無機微粒子の含有量は、1体積%以上15体積%の範囲がより好ましい。
塗布方法としては、例えばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
塗布液に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。溶媒は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。バインダーポリマーを水分散した水系塗布液を調製し、これを塗布する方法が好ましい。この場合、溶媒中の水の割合は60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
本発明における第2のポリマー層は、少なくとも、バインダーポリマーの少なくとも一種を含有し、紫外線吸収剤の含有量を全バインダー質量の1.0質量%以下として構成されたものである。第2のポリマー層は、必要に応じて他の成分を用いて構成することができる。紫外線吸収剤が主に含まれた第1のポリマー層が第2のポリマー層で保護された構造であることにより、紫外線吸収剤が含有された層のひび割れ等で促される劣化を効果的に防止することができる。これにより、長期間継続的に曝光下におかれた場合でも、強度劣化や剥離、色調変化等が防止される。
第2のポリマー層に含有されるバインダーポリマーとしては、例えば、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、アクリル系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー、等の公知のポリマーの中から適宜選択して用いることができる。
第1のポリマー層は、前記バインダーポリマーを架橋するための架橋剤の少なくとも一種をさらに含有することが好ましい。
前記架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。これらのうち、湿熱経時後の接着性を確保する観点から、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤が好ましく、カルボジイミド系架橋剤がより好ましい。
本発明における第2のポリマー層は、必要に応じて、界面活性剤、フィラー(無機微粒子)等の他の添加剤を含んでいてもよい。これらの詳細については、既述の通りである。
塗布方法としては、例えばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
塗布液に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。溶媒は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。バインダーポリマーを水分散した水系塗布液を調製し、これを塗布する方法が好ましい。この場合、溶媒中の水の割合は60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
中でも、L2/L1は、0.29/1.0〜10.0/1.0の範囲がより好ましく、0.31/1.0〜4.0/1.0の範囲が更に好ましい。
着色層は、少なくとも顔料とバインダーを含有し、必要に応じて、さらに各種添加剤などの他の成分を含んで構成されてもよい。
着色層は、顔料の少なくとも一種を含有することができる。
顔料としては、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、群青、紺青、カーボンブラック等の無機顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の有機顔料を、適宜選択して含有することができる。
なお、反射層が2種類以上の白色無機粒子を含有する場合は、反射層中の全白色無機粒子の含有量の合計を4〜12g/m2の範囲とすることが好ましい。
バインダー成分の含有量は、顔料に対して、15〜200質量%の範囲が好ましく、17〜100質量%の範囲がより好ましい。バインダーの含有量は、15質量%以上であると、着色層の強度が充分に得られ、また200質量%以下であると、反射率や装飾性を良好に保つことができる。
着色層には、必要に応じて、架橋剤、界面活性剤、フィラー等を添加してもよい。
上記のうち、塗布による方法は、簡便であると共に、均一性で薄膜での形成が可能である点で好ましい。
本発明の太陽電池用バックシート用ポリマーシートには、さらに易接着性層が(特に着色層の上に)設けられてもよい。易接着性層は、ポリマーシートを電池側基板(電池本体)の太陽電池素子(以下、発電素子ともいう)を封止する封止材と強固に接着するための層である。
易接着性層は、バインダーの少なくとも一種を含有することができる。
易接着性層に好適なバインダーとしては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等が挙げられ、中でも耐久性の観点から、アクリル樹脂、ポリオレフィンが好ましい。また、アクリル樹脂として、アクリルとシリコーンとの複合樹脂も好ましい。
易接着性層は、無機微粒子の少なくとも一種を含有することができる。
無機微粒子としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化錫等が挙げられる。中でも、湿熱雰囲気に曝されたときの接着性の低下が小さい点で、酸化錫、シリカの微粒子が好ましい。
易接着性層には、架橋剤の少なくとも一種を含有することができる。
易接着性層に好適な架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも、湿熱経時後の接着性を確保する観点から、オキサゾリン系架橋剤が特に好ましい。
架橋剤の詳細、特にカルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤の詳細及び好ましい態様については、前記第1のポリマー層において記載した通りである。また、オキサゾリン基を有する化合物として、上市されている市販品としては、エポクロスK2010E、同K2020E、同K2030E、同WS−500、同WS−700(いずれも(株)日本触媒製)等も使用可能である。
易接着性層には、必要に応じて、更に、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリカ等の公知のマット剤、アニオン系やノニオン系などの公知の界面活性剤などを添加してもよい。
また、本発明の易接着性層は、着色層の効果を低減させないために、透明であることが必要である。
本発明の太陽電池用バックシート用ポリマーシートの製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、下記工程により好適に製造することができる。すなわち、
本発明の太陽電池用バックシート用ポリマーシートの好ましい製造方法は、
(1)ポリマー支持体の少なくとも片面に、紫外線吸収剤及びバインダーポリマーを含有し、好ましくは溶媒の60質量%以上が水である塗布液(第1のポリマー層形成用の塗布液)を、ポリマー支持体の表面に直接あるいは他の層を介して塗布する工程と、
(2)ポリマー支持体上に塗布形成された塗布膜を乾燥させて第1のポリマー層を形成する工程と、
(3)前記第1のポリマー層の表面に直接、あるいは他の層を介して、バインダーポリマーを含み、紫外線吸収剤の含有量が1.0質量%以下である塗布液(第2のポリマー層形成用の塗布液)を塗布する工程と、
(4)前記第1のポリマー層上に塗布形成された塗布膜を乾燥させて、第2のポリマー層を形成する工程と、
を設けて構成することができる。
前記(2)の方法で用いられるシートやフィルムは、他の層を1層又は2層以上有するシートやフィルムである。ポリマーシートの具体例としては、ポリマーシートの第1及び第2のポリマー層が形成されている面とは反対の面に白色顔料を含有するポリマーフィルムを貼合したもの、ポリマーシートの第1及び第2のポリマー層が形成されている面とは反対の面に着色顔料を含有する着色フィルムを貼合したもの、ポリマーシートの第1及び第2のポリマー層が形成されている面とは反対の面にアルミニウム薄膜と白色顔料を含有するポリマーフィルムを貼合したもの、ポリマーシートの第1及び第2のポリマー層が形成されている面とは反対の面に無機バリア層を有するポリマーフィルムと白色顔料を含有するポリマーフィルムを貼合したもの、等が挙げられる。
図1は、本発明の太陽電池モジュールの構成の一例を概略的に示している。この太陽電池モジュール10は、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子20を、太陽光が入射する透明性の基板24とバックシート(既述の本発明の太陽電池用バックシート用ポリマーシート)5との間に配置し、基板24とバックシート5との間をエチレン−ビニルアセテート系封止材22で封止して構成されている。本実施形態のバックシート5は、ポリマー支持体16の一方の面側に支持体側から順に第1のポリマー層14とポリマー層14に接して第2のポリマー層12とが設けられ、他方の面側(太陽光が入射する側)に、他の層として白色の反射層18が設けられている。
<ポリマーシートの作製>
−ポリエステルの合成−
高純度テレフタル酸(三井化学(株)製)100kgとエチレングリコール(日本触媒(株)製)45kgのスラリーを、予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約123kgが仕込まれ、温度250℃、圧力1.2×105Paに保持されたエステル化反応槽に、4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに1時間かけてエステル化反応を行なった。その後、得られたエステル化反応生成物123kgを重縮合反応槽に移送した。
上記で得られたペレットを、40Paに保たれた真空容器中、220℃の温度で30時間保持して、固相重合を行なった。
上記のように固相重合を経た後のペレットを、285℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約2.5mmの未延伸ベースを作製した。その後、90℃で縦方向に3倍に延伸し、更に120℃で横方向に3.3倍に延伸した。こうして、厚み250μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート基材(ポリマー支持体;PET−1)を得た。
下記組成中の各成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施して、顔料分散物として二酸化チタン分散物を調製した。
<二酸化チタン分散物の組成>
・二酸化チタン(体積平均粒子径=0.42μm)・・・40質量%
(タイペークR−780−2、石原産業(株)製、固形分:100質量%)
・ポリビニルアルコール水溶液(10質量%) ・・・8.0質量%
(PVA−105、(株)クラレ製)
・界面活性剤 ・・・0.5質量%
(デモールEP、花王(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・51.5質量%
(1)裏面ポリマー層1形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、裏面ポリマー層1(第1のポリマー層)形成用の塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・セラネートWSA−1070(バインダー、B−1)・・・484質量部
(アクリル/シリコーン系バインダー、DIC(株)製、固形分:40質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤、H−1) ・・・77質量部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒製、固形分:25質量%)
・界面活性剤 ・・・19質量部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・上記の二酸化チタン分散物(紫外線吸収剤) ・・・194質量部
・無機微粒子 ・・・97質量部
(アエロジルOX−50(日本アエロジル(株)製)の20質量%水分散物)
・蒸留水 ・・・129質量部
得られた裏面ポリマー層1形成用の塗布液を、上記で得た2軸延伸ポリエチレンテレフタレート基材の一方の面に、バインダー量が塗布量で3.0g/m2になるように塗布し、180℃で1分間乾燥させて、乾燥厚みが約3μmの裏面ポリマー層1(第1のポリマー層)を形成した。このとき、裏面ポリマー層1に含まれる無機微粒子(二酸化チタン分散物由来の二酸化チタンは含まない。)の比率は11.3体積%であった。
(1)裏面ポリマー層2形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、裏面ポリマー層2(第2のポリマー層)形成用の塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・セラネートWSA−1070(バインダー、B−1)・・・323質量部
(アクリル/シリコーン系バインダー、DIC(株)製、固形分:40質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤、H−1) ・・・52質量部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒製、固形分:25質量%)
・界面活性剤 ・・・32質量部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・594質量部
得られた裏面ポリマー層2形成用の塗布液を、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート基材の片面に設けられている裏面ポリマー層1の上に、バインダー量が塗布量で2.0g/m2になるように塗布し、180℃で1分間乾燥させて、乾燥厚み約2μmの裏面ポリマー層2(第2のポリマー層)を形成した。
上記のようにして作製したポリマーシートをバックシートとして用い、図2に示す構造になるように、基板24上の太陽電池素子20を包埋する透明充填剤(EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体;封止剤))22に貼り合わせ、30cm角の太陽電池モジュールを作製した。このとき、バックシート5aを、その第1のポリマー層14と第2のポリマー層12が設けられていない側のポリマーシート16の表面が、太陽電池素子を包埋している透明充填剤22と接するように貼り付け、モジュールとした。
この太陽電池モジュールは、上記より得られたポリマーシートを備えているため、長期に亘って安定的な発電性能を発揮させることができる。
上記に引き続いて、得られたポリマーシートについて、下記の評価を実施した。評価結果は、下記表1〜表2に示す。
(1)破断伸び保持率
得られたポリマーシートについて、以下の測定方法により得られた破断伸びの測定値L0及びL1に基づいて、下記式で示される破断伸び保持率(%)を算出した。実用上許容できるものは、破断伸び保持率が50%以上のものである。
破断伸び保持率(%)=L1/L0×100
<破断伸びの測定>
ポリマーシートを幅10mm×長さ200mmに裁断して、測定用のサンプル片A及びBを用意した。サンプル片Aに対して、25℃、60%RHの雰囲気で24時間調湿した後、テンシロン(ORIENTEC製、RTC−1210A)で引っ張り試験を行なった。なお、延伸されるサンプル片の長さは10cm、引っ張り速度は20mm/分とした。この操作で得られるサンプル片Aの破断伸びをL0とする。
別途、サンプル片Bに対して、120℃、100%RHの雰囲気で50時間湿熱処理した後、サンプル片Aと同様にして引っ張り試験を行なった。このときのサンプル片Bの破断伸びをL1とする。
得られたポリマーシートを25℃、60%RHの雰囲気で24時間調湿した。その後、カミソリを用いて、ポリマーシート表面に約30cm間隔で平行な2つのキズをつけて、この間隔L0を測定した。キズを付した測定用サンプルを150℃で30分間保持することにより熱処理した。熱処理後の測定用サンプルを25℃、60%RHの雰囲気で24時間調湿してから2つのキズの間隔L1を測定した。
得られたL0、L1から下記式を用いて収縮率を計算した。
収縮率[%]=(L0−L1)/L0×100
前記収縮率は、ポリマーシートの長手方向と幅方向について測定、計算を行ない、これらの平均値をポリマーシートの収縮率とした。なお、収縮率の単位は[%]で、数値が正の時は縮みを、負の時は伸びを表す。
得られたポリマーシートの面状(表面性状)を目視で観察し、下記の評価基準に従って評価した。このうち、ランク4及び5が実用上許容可能な範囲である。
<評価基準>
5:ムラやハジキが全くみられなかった。
4:ムラが極僅かにみられたが、ハジキ、異物は確認できなかった。
3:ムラがややみられたが、ハジキ、異物は確認できなかった。
2:ムラがはっきり確認され、一部(10個/m2未満)にハジキ、異物がみられた。
1:ムラがはっきり確認され、ハジキ、異物が10個/m2以上みられた。
−4.1.湿熱経時前−
得られたポリマーシートの第1のポリマー層の表面に片刃のカミソリで、縦横それぞれ6本ずつ3mm間隔にキズをつけ、25マスのマス目を形成した。この上にマイラーテープ(ポリエステル粘着テープ)を貼り付け、次いでマイラーテープを手動で、ポリマーシート表面に沿って180°方向に引っ張って剥離した。このとき、剥離されたマス目の数によって、バック層の接着力を下記の評価基準にしたがってランク分けした。
なお、評価ランク4〜5が、実用上許容可能な範囲である。
<評価基準>
5:剥離したマス目はなかった(0マス)
4:剥離したマス目が0マスから0.5マス未満
3:剥離したマス目が0.5マス以上2マス未満
2:剥離したマス目が2マス以上10マス未満
1:剥離したマス目が10マス以上
得られたポリマーシートを120℃、100%RHの環境条件下で48時間保持した後、25℃、60%RHの環境下において1時間調湿した。その後、前記「4.1.湿熱経時前」の評価と同様の方法で、ポリマー層の接着力を評価した。
超エネルギー照射試験機(スガ試験機(株)製)を用いて700W/m2強度の紫外光を48時間、上記で得られたポリマーシートに対し照射した後、前記「4.1.湿熱経時前」の評価と同様の方法で、裏面ポリマー層1と支持体との間の接着性を評価した。
実施例1において、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート基材の作製時における温度を285℃から315℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚み250μmのポリマー支持体(PET−2)を作製し、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
実施例1において、裏面ポリマー層1のバインダー種と紫外線吸収剤量とを、下記表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
実施例1において、裏面ポリマー層1に用いる架橋剤の種類と量を下記表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
実施例1において、裏面ポリマー層1の無機微粒子の量(10質量%)を、下記表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
実施例1において、裏面ポリマー層1の紫外線吸収剤の種類と量を、下記表2に示すように変更したこと以外、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表2に示す。
実施例1において、裏面ポリマー層2のバインダーをB−1からB−4に代えあるいは代えないでさらに架橋剤の種類、量を下記表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表2に示す。
実施例1において、裏面ポリマー層1の膜厚を下記表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表2に示す。
実施例1において、裏面ポリマー層2の膜厚を下記表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表2に示す。なお、実施例34では、更に、裏面ポリマー層2の架橋剤をH−2に変更した。
実施例1において、裏面ポリマー層2を設けない以外は、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表2に示す。
実施例1において、裏面ポリマー層1、裏面ポリマー層2における紫外線吸収剤(U−1)の添加量をそれぞれ全バインダーに対して20質量%、30質量%としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリマーシートを作製すると共に、太陽電池モジュールを作製し、評価を行なった。評価結果は、下記表2に示す。
UV剤及び架橋剤の含有量は、各層中のバインダーポリマーの全質量に対する比率を表し、無機微粒子の含有量は、裏面ポリマー層1中に占める体積比率を表す。
これに対し、比較例では、曝光下に曝された際のポリマー層の接着性低下が著しく、剥離耐性の点で大きく劣っていた。
10・・・太陽電池モジュール
12・・・含フッ素ポリマー層
14・・・下塗り層
16・・・ポリマー支持体
18・・・反射層
20・・・太陽電池素子
22・・・封止材
24・・・透明性の基板
Claims (10)
- ポリマー支持体と、
前記ポリマー支持体上に設けられ、紫外線吸収剤及びバインダーポリマーを含有する第1のポリマー層と、
前記第1のポリマー層上に設けられ、バインダーポリマーを含み、紫外線吸収剤の含有量がバインダーの総量に対して1.0質量%以下である第2のポリマー層と、
を有し、
前記第2のポリマー層が、前記バインダーポリマーとして、シリコーン系ポリマーを含有し、
前記第2のポリマー層中における前記バインダーポリマーの含有量が、前記第2のポリマー層の全質量に対して、50質量%以上95質量%以下であり、前記ポリマー支持体における太陽光が入射する側の反対側に、前記第1のポリマー層が設けられるように用いられる太陽電池用バックシート用ポリマーシート。 - 前記ポリマー支持体が、ポリエステルである請求項1に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシート。
- 120℃、100%RHの条件で50時間保存した後の破断伸びの、保存前の破断伸びに対する比が50%以上である請求項1又は請求項2に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシート。
- 150℃で30分間熱処理したときの熱収縮率が−1%以上1%以下の範囲である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシート。
- 前記第1のポリマー層が、前記バインダーポリマーとして、シリコーン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、及びポリウレタン系ポリマーから選ばれる少なくとも一種を含有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシート。
- 前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層の少なくとも一方は、更に、バインダーポリマーに対して0.5質量%以上50質量%以下の架橋剤を含有する請求項5に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシート。
- 前記架橋剤が、カルボジイミド系架橋剤又はオキサゾリン系架橋剤である請求項6に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシート。
- 前記第1のポリマー層が、更に、0.5体積%以上50体積%以下の無機微粒子を含有する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシート。
- 前記第1のポリマー層の厚みL1と前記第2のポリマー層の厚みL2との比率(L2/L1)が、0.13/1.0〜24/1.0である請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシート。
- 請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート用ポリマーシートを備えた太陽電池モジュール。
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