JP5978519B2 - 太陽電池用バックシート及び太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池用バックシート及びこれを用いた太陽電池モジュールに関する。

近年、環境汚染の防止や安全性の観点から、化石燃料や原子力等といった従来のエネルギーインフラに変わるエネルギーインフラとして太陽電池が注目されている。この太陽電池に使用される太陽電池モジュールは、一般的にガラス基材からなる表面保護材、結晶シリコンからなる太陽電池セル、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（以下、「ＥＶＡ」という。）からなる封止樹脂、及び太陽電池セルと封止樹脂を保護するバックシートからなる。
上記太陽電池モジュールは屋外に設置され、長時間に渡って太陽光や雨に曝される。そのため、封止樹脂や太陽電池セルを保護する目的で、バックシートには十分な耐熱性、耐湿性及び耐候性が要求される。これらの中でも特に十分な耐湿性が重要となる。これは、バックシートから封止樹脂に水分が透過すると封止樹脂の変化や配線の腐食が起こり、太陽電池モジュールの出力が低下するためである。

このようなバックシートの材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）といったポリエステルが用いられる。その中でも特に、国際基準があり、取り扱いやすく、また安価であるＰＥＴが好ましく用いられている。しかし、ＰＥＴは耐熱温度や耐湿性が劣るため、例えばフッ素含有フィルムやアルミ蒸着材等をＰＥＴに貼り合せたり、フッ素含有樹脂をＰＥＴに塗布したりすることにより、これらの機能を補っている。特にフッ素は、バックシートに強度、耐熱性及び耐候性を付与するものとして広く用いられている（特許文献１参照）。

また、ポリエステルは厚みが増すに伴って耐加水分解性が悪化するため、バックシートの形成には一般的にポリエステルからなる薄いフィルムが使用されている。そして当該フィルムを接着剤を介して複数枚貼り合せる、若しくは耐候性、耐湿性、強度性を有する他のフィルムと貼り合せることにより、上記問題を抑制している（特許文献２参照）。

更に、太陽電池モジュールの表面から照射される太陽光のうち太陽電池セルを透過した光を反射させ、これを太陽電池セルに戻して発電効率を上げるために、ポリエステルフィルムに白色顔料を配合する、又はポリエステルフィルムに白色顔料を含んだ白色層を貼り合せるバックシートも存在する（特許文献３参照）。

特開２０１０−２３２２０１号公報 特開２０１０−２１２３４１号公報 特開２０１１−１１６９３８号公報

従来のバックシートは上述のように接着剤を介して複数のフィルムを貼り合せるため、長時間の使用により接着箇所が剥離するという問題が生じる。ここで、フィルムではなく厚みのあるポリエステル基材を使用することで上記剥離の問題を解決する方法も考えられる。しかし上述の通り、ポリエステルは厚みが増すに伴って耐加水分解性が悪化してしまうという問題がある。特にＰＥＴは厚みを増しても耐候性や耐湿性が不十分である場合が多く、フッ素といった耐候性、耐湿性等を有する成分からなるフィルム等を更に積層する必要がある。そして、フッ素を使用したバックシートは、その使用後は埋立処理しかできずリサイクルができない。よって現在生産、使用されているフッ素含有のバックシートは、太陽電池モジュールの耐久年数である２０年経過後は大量の廃棄物となり、環境面での大きな負荷となる虞がある。

また、白色顔料を配合したフィルム又は白色層は、太陽光のうち４００ｎｍ以上の波長領域である可視光線の反射率は高いものの、紫外線の反射率は低い。ここで、太陽電池モジュールは表面からだけではなく裏面からも太陽光が照射される。そのため、上記白色顔料を配合したフィルム等を使用したバックシートであっても、殆どの紫外線を裏面から透過させ、封止樹脂に入射させてしまう。また、当然ながら表面からも太陽光が照射されることから、表面及び裏面の両方から照射される紫外線により封止樹脂及びバックシートは熱を帯びてくる。このような状態で更に紫外線がバックシート付近の封止樹脂に入射すると、この封止樹脂（ＥＶＡ）は脱酢酸を伴って分解されてしまう。そしてこの分解により封止樹脂の変質が起こり、太陽電池モジュールの出力を低下させてしまう。尚、封止樹脂は、６０℃の環境下であっても３時間以上紫外線を照射され続けるとＥＶＡの組織結合成分である酢酸が離れて変質が起こる。更にこの際、ＥＶＡから放出された酢酸によって封止樹脂とバックシートが剥離してしまうという問題も生じる。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、フッ素を使用しないことからリサイクルが可能であり、また複数のフィルムを接着剤を介して貼り合せることなく簡単に形成することのできるバックシートであって、耐加水分解性を悪化させず、また特に裏面から照射される紫外線を反射させることにより封止樹脂の変質を防ぐとともに、封止樹脂の脱酢酸を伴う分解による封止樹脂とバックシートとの剥離を防止する太陽電池用バックシートの提供をその目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成からなる。

本発明の太陽電池用バックシートは、ポリエチレンナフタレートからなる基材と、この基材の少なくとも片面に熱可塑性樹脂と白色顔料と水酸化アルミニウムとイソシアネート化合物とを含む白色樹脂組成物を硬化させてなる白色層とを有することを特徴とする。

上記バックシートに於いて、前記基材はポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートからなることが好ましく、また前記基材の厚さは２００μｍ〜２５０μｍであることが好ましい。

また前記白色樹脂組成物に含まれる白色顔料は酸化チタンであることが好ましく、更に当該白色顔料の含有量は３０〜７０重量％であることが好ましい。

更に前記白色樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と硬化触媒と有機溶剤とを更に含むことが好ましく、更にスチレン系樹脂及びアクリル樹脂の少なくとも一方を含むことがより好ましい。

上記バックシートに於いて、前記白色層は、前記白色樹脂組成物を前記基材の少なくとも片面に塗布し熱硬化させて形成する方法と、前記白色樹脂組成物をフィルムに塗布乾燥させて得られる樹脂層を備えるドライフィルムを前記基材の少なくとも片面にラミネートし熱硬化させて形成する方法のどちらの方法を用いて形成してもよい。

また上記バックシートに於いては、前記基材の前記白色層を形成する面に易接着処理が施されていてもかまわない。

更に上記バックシートに於いて、前記白色層の表面にポリエステルからなるフィルムを積層することが好ましい。そして当該バックシートを用いて太陽電池モジュールを製造する場合、前記ポリエステルからなるフィルムの表面は封止樹脂に圧着又は接着されていることが好ましい。

尚、前記白色樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と白色顔料と水酸化アルミニウムと有機溶剤とを含む主剤と、イソシアネート化合物とを含む硬化剤とに分けて保存し、上記基材に塗布する前にこれらを混合して使用することもできる。
また当該白色樹脂組成物を一液で保存する場合、有機溶剤としてアミド系溶剤を配合する。その配合量は、当該樹脂組成物１００重量部に対して１０〜４０重量部であることが好ましい。このようなアミド系溶剤としては、例えばホルムアミド、モノメチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド、アセトアミド、モノメチルアセトアミド、ジメチルアセトアミド、モノエチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。

本発明の太陽電池用バックシートは、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる基材からなるため、耐湿性、耐候性及びガスバリア性が良く、長時間に渡って安全に使用することができる。またＰＥＮは熱による収縮率も低いため、安定した太陽電池用バックシートを提供することができる。

また本発明の太陽電池用バックシートは、ＰＥＮと白色層に含まれる水酸化アルミニウムの組み合わせにより、特に太陽電池モジュールの裏面から照射される紫外線を反射することができる。尚、ＰＥＮ自体も紫外線を吸収することができるが、ＰＥＮと水酸化アルミニウムとを組み合わせることにより、紫外線を吸収し、且つ、これを反射することができる。
更に、本発明の太陽電池用バックシートは白色樹脂組成物に含まれる白色顔料が可視光線を反射することができる。

このように本発明の太陽電池用バックシートは、太陽電池モジュールの裏面から照射される太陽光については紫外線及び可視光線の両方を反射することができる。特に当該バックシートは、裏面から照射される、ＥＶＡを最も劣化させる波長領域である４００ｎｍまでの紫外線を反射することができるため、太陽電池モジュールの裏面から起こるバックシート及びバックシート近辺の封止樹脂の温度上昇を防ぐことができる。そしてこれにより、ＥＶＡの劣化を防止することができる。ここで、紫外線の９９％は３１５〜３８０ｎｍの波長領域を持つ近紫外線（ＵＶ−Ａ）であるが、本発明のバックシートはこのＵＶ−Ａの多くを裏面から反射することができる。
また太陽電池モジュールの表面から照射される太陽光については、ＰＥＮからなる基材が紫外線を吸収し、また白色層に含まれる白色顔料が可視光線を反射することができる。これにより、表面から照射される太陽光によるバックシート及びバックシート近辺の封止樹脂の温度上昇も防ぐことができる。

そして、特にその厚さが２００μｍ〜２５０μｍである上記基材は、ＰＥＮが有する耐熱性、耐候性、耐湿性、ガスバリア性及び絶縁性を十分発揮することができる。また、ポリエステルは加熱により収縮するという問題が生じるが、上記厚さの基材を用いる場合にはこのような収縮は殆ど起こらない。また上述の通り、本発明の太陽電池用バックシートは太陽電池モジュールの表面及び裏面から照射される太陽光による封止樹脂及びバックシートの熱上昇を抑制できる。このため、厚みが増すに伴って耐加水分解性が悪化するというポリエステル特有の問題も解決することができる。即ち、バックシートの熱による加水分解を防ぐことができるとともに、耐候性、耐湿性を上げてその劣化を防止することができることから、厚みのあるＰＥＮを基材として使用することができる。

また本発明の太陽電池用バックシートは、ＰＥＮからなる基材に熱可塑性樹脂、白色顔料、水酸化アルミニウム及びイソシアネート化合物からなる白色樹脂組成物を塗布する、若しくは当該白色樹脂組成物をフィルムに塗布乾燥して作成したドライフィルムを当該基板にラミネートして白色層を形成するという簡単な構造になっている。これにより、合わせ塗りや接着剤によるフィルムの積層といった手間をかけることなく上記課題を解決することができる。また、当該白色樹脂組成物には封止樹脂及びＰＥＮと密着性のよい熱可塑性樹脂が含まれることから、接着箇所が剥がれるという問題を防ぐこともできる。更に、当該白色樹脂組成物は耐酸性に優れているため、太陽電池モジュールの長時間の使用によりＥＶＡの脱酢酸を伴う分解が起こってしまった場合であっても酢酸による封止樹脂とバックシートとの剥離を防ぐことができる。

更に本発明のバックシートは、上記白色層の表面にポリエステルからなるフィルムを積層することにより、太陽電池モジュールの表面から照射される紫外線の反射率を向上することができる。またこのようなバックシートを用いて太陽電池モジュールを製造する場合、当該フィルムの表面を封止樹脂と接するように積層することが望ましい。

また本発明の太陽電池用バックシートは、表面から照射される可視光線のうち、太陽電池セルが吸収しきれないものを反射して再度これを太陽電池セルに戻すことによって発電効率を上げることができる。特に、上記白色層の表面にポリエステルからなるフィルムを積層してなる基材は、太陽電池セルの表面から照射される紫外線を反射することから、可視光線だけでなく紫外線も効率よく太陽電池セルに戻すことができる。

本発明の一実施形態に係る太陽電池用バックシートを使用した太陽電池モジュールの断面図。 同実施形態に係る太陽電池用バックシート及び比較例について紫外可視分光光度計を用いて白色層の３００ｎｍ〜１０００ｎｍの反射率を測定したグラフ。 同実施形態に係る太陽電池用バックシート及び比較例について紫外可視分光光度計を用いて白色層の３００ｎｍ〜４００ｎｍの反射率を測定したグラフ。

以下、本発明の一実施形態について詳述する。

＜ポリエチレンナフタレートからなる基材＞
本発明の太陽電池用バックシートの基材に用いられるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は、ナフタレン２，６−ジカルボン酸ジメチルエステルとエチレングリコールとを重縮合することにより得られる。ＰＥＮの中でも、特にポリエチレン２，６−ナフタレンジカルボキシレートが好ましく用いられる。ＰＥＮはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と比較して機械強度、耐熱性、耐湿性及び耐候性に優れている。
尚、当該基材には、ＰＥＮ以外に添加剤等を含んでいてもよく、このような添加剤としては、耐加水分解改質剤、固相重合促進剤、酸化防止剤、難燃剤等が挙げられる。

本発明の太陽電池用バックシートに用いられるＰＥＮからなる基材は、例えば以下の手順で作成される。即ち、上記ＰＥＮをフィルム状に溶解して押し出した後、キャスティングドラムを用いて冷却固化させて未延伸フィルムとする。そしてこの未延伸フィルムをガラス転移温度Ｔｇ１２１℃〜（Ｔｇ＋６０）℃で長手方向に１回若しくは２回以上、その合計の倍率が３〜６倍になるように延伸する。更にこれをＴｇ１２１℃〜（Ｔｇ＋６０）℃で幅方向に倍率が３〜６倍になるように延伸した２軸延伸フィルムを基材として用いることが好ましい。また更に必要に応じて、上記基材を１８０℃〜２３０℃で１〜６０秒間、熱処理を行ってもよい。

上記基材の厚みは、２００μｍ〜２５０μｍであることが好ましい。この厚みとすることで、基材に更なる耐熱性、耐候性、耐湿性、ガスバリア性及び紫外線遮断性を付与することができる。

＜白色樹脂組成物＞
本発明の太陽電池用バックシートに用いられる白色樹脂組成物は、熱可塑性樹脂、白色顔料、水酸化アルミニウム及びイソシアネート化合物、並びに必要に応じて、熱硬化性樹脂、硬化触媒、有機溶剤、並びにスチレン系樹脂及びアクリル樹脂の少なくとも一方とを混合することにより調製される。

ａ）熱可塑性樹脂
上記白色樹脂組成物には、基材や封止樹脂との密着性、耐熱性、耐候性、強度等を付与する目的で、熱可塑性樹脂を配合することができる。このような熱可塑性樹脂としては、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリエステル等のポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー１、ポリブチレン等のポリオレフィン；スチレン系樹脂、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリメチレンメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルフォン、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリアリレート、ポリエーテルニトリル、フェノール樹脂（例えばフェノールノボラック型）、フェノキシ樹脂、並びにこれらの共重合体、変性体が挙げられる。これらは、必要に応じて単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。

本発明では、水酸基を有する、若しくは水酸基を付加した熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。このような熱可塑性樹脂としては、水酸基を有するオリゴマー又はポリマーであれば特に限定されず用いることができる。このような熱可塑性樹脂としては、例えばポリアミド、ポリエステル及び水酸基を有するビニル重合体、若しくは各種アクリレート、メタクリレートの共重合体、フェノール樹脂、クレゾール樹脂等を挙げることができる。
また上記ポリエステルとしては、例えば、ニッポラン（登録商標）８００、１１００、１２１、１００４、１３６、１４１、４０７０（以上、日本ポリウレタン工業（株）製）等を挙げることができる。

このような熱可塑性樹脂組成物の配合率は、白色樹脂組成物全量に対して３〜２０重量％であることが好ましい。

ｂ）白色顔料
上記白色樹脂組成物には、上記バックシートに反射性（特に可視光線）を付与する目的で白色顔料を配合することができる。このような白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム等が挙げられる。その中でも酸化チタンが好ましく、より好ましくはルチル型酸化チタンが用いられる。

上記白色顔料として用いられるルチル型酸化チタンとしては、例えばタイペーク（登録商標）Ｒ−５５０、タイペークＲ−６３０、タイペークＲ−６７０、タイペークＲ−６８０、タイペークＲ−７８０、タイペークＲ−８２０、タイペークＲ−８３０、タイペークＲ−８５０、タイペークＲ−９３０、タイペークＣＲ−５０、タイペークＣＲ−５７、タイペークＣＲ−５８、タイペークＣＲ−６０、タイペークＣＲ−６３、タイペークＣＲ−６７、タイペークＣＲ−８０、タイペークＣＲ−８５、タイペークＣＲ−９０、タイペークＣＲ−９３、タイペークＣＲ−９５、タイペークＣＲ−９７、タイペークＵＴ７７１（以上、石原産業（株）製）、タイピュア（登録商標）Ｒ−１００、タイピュアＲ−１０１、タイピュアＲ−１０２、タイピュアＲ−１０３、タイピュアＲ−１０４、タイピュアＲ−１０５、タイピュアＲ−１０８、タイピュアＲ−７０６、タイピュアＲ−９００、タイピュアＲ−９０２、タイピュアＲ−９６０、タイピュアＲ−９３１（以上、デュポン（株）製）、Ｒ−２１、Ｒ−２５、Ｒ−３２、Ｒ−４２、Ｒ−４４、Ｒ−７Ｅ、Ｒ−５Ｎ、Ｒ−６１Ｎ、Ｒ−６２Ｎ、Ｒ−４５Ｍ、Ｒ−４９Ｓ、ＧＴＲ−１００、ＧＴＲ−３００、Ｄ−９１８、ＴＣＲ−２９、ＴＣＲ−５２、ＦＴＲ−７００（以上、堺化学工業（株）製）等が挙げられる。

また上記白色顔料として用いられるアナターゼ型酸化チタンとしては、例えばＴＩＴＯＮ Ａ−１１０、ＴＩＴＯＮ Ａ−１９０、ＴＩＴＯＮ Ａ−１９７、ＴＩＴＯＮ ＴＣＡ−１２３Ｅ、ＴＩＴＯＮ ＳＡ−１、ＴＩＴＯＮ ＳＡ−１Ｌ（以上、堺化学工業（株）製）、ＴＡ−１００、ＴＡ−２００、ＴＡ−３００、ＴＡ−４００、ＴＡ−５００、ＴＰ−２（以上、富士チタン工業（株）製）、ＴＩＴＡＮＩＸ（登録商標） ＪＡ−１、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−３、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−４、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−５、ＴＩＴＡＮＩＸ ＪＡ−Ｃ（以上、テイカ（株）製）、ＫＡ−１０、ＫＡ−１５、ＫＡ−２０、ＫＡ−３０（以上、チタン工業（株）製）、タイペークＡ−１００、タイペークＡ−２２０、タイペークＷ−１０（以上、石原産業（株）製）等が挙げられる。

このような白色顔料の配合率は、白色樹脂組成物全量に対して３０〜７０重量％であることが好ましい。当該配合率が７０重量％を超えると、白色顔料の分散性が悪化することから好ましくない。一方、当該配合率が３０重量％未満であると、白色層の反射率が低下し、太陽光を効率よく反射することができなくなるため好ましくない。

ｃ）水酸化アルミニウム
上記白色樹脂組成物には、紫外線反射性、耐酸性及び放熱性を付与する目的で、水酸化アルミニウムを配合することができる。このような水酸化アルミニウムとしては公知のものを使用することでき、例えばＣ−３００５、Ｃ−３０１、ＣＬ−３０３（以上、住友化学（株）製）、ハイジライト（登録商標）Ｈ−２１、Ｈ−３１、Ｈ−３２、Ｈ−４２、Ｈ−４２Ｍ、Ｈ−４３Ｍ（以上、昭和電工（株）製）が挙げられる。

このような水酸化アルミニウムの配合率は、白色樹脂組成物全量に対して０．５〜５重量％であることが好ましい。

ｄ）イソシアネート化合物
上記白色樹脂組成物には、熱可塑性樹脂又は他の成分に含まれる水酸基と反応して架橋するイソシアネート化合物を配合することができる。イソシアネート化合物の配合により、白色層に耐湿性、耐熱性を付与し、また白色層と基材及び封止樹脂との密着性を向上することができる。そのため、イソシアネート化合物は、１分子中に複数のイソシアネート基を有することが好ましい。
このようなイソシアネート化合物としては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンビス（４、１−フェニレン）＝ジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３、５、５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート及びキシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート；ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体；ジイソシアネートの三量体であるイソシアヌレート体；ジイソシアネートのビュレット結合体、並びにポリメリックジイソシアネート等が挙げられる。

このようなイソシアネート化合物の配合量は、上記熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０３〜１０重量部であることが好ましい。

ｅ）熱硬化性樹脂
上記白色樹脂組成物には、耐熱性、耐酸性、絶縁性等を付与することを目的として、熱硬化性樹脂を配合することができる。このような熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和イミド樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、シリコーン樹脂、トリアジン樹脂及びメラミン樹脂、ユリア樹脂が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。

エポキシ樹脂としては、１個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられる。その中でも２個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく用いられる。このようなエポキシ樹脂としては、例えばブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート等のモノエポキシ化合物等のモノエポキシ化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、フェニル−１，３−ジグリシジルエーテル、ビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコール又はプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート等の１分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物等が挙げられる。

上記熱硬化性樹脂は、白色層の特性向上の要求に合わせて単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。またこのような熱硬化性樹脂の配合率は、白色樹脂組成物全量に対して１〜５０重量％であることが好ましい。

ｆ）硬化触媒
上記白色樹脂組成物には、熱硬化性樹脂の熱硬化を促進するために、硬化触媒を配合することができる。このような硬化触媒としては、例えばイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、４−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体；ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、４−（ジメチルアミノ）−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、４−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、４−メチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物；トリフェニルホスフィン等のリン化合物、ナフテン酸コバルトやナフテン酸銅等の金属石鹸等が挙げられる。

また、密着性付与剤としても機能するグアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−Ｓ−トリアジン、２−ビニル−４，６−ジアミノ−Ｓ−トリアジン、２−ビニル−４，６−ジアミノ−Ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−Ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のＳ−トリアジン誘導体を配合することもできる。
これらは必要に応じて単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。

このような硬化触媒の配合量は、上記熱硬化性樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０重量部、更に好ましくは０．１〜３重量部であることが好ましい。

ｇ）有機溶剤
上記白色樹脂組成物には、これを調製したり粘度を調整する目的で有機溶剤を配合することができる。このような有機溶剤としては、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ヘキサメチレンジイソシアナートジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン等のエステル類；オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類；石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等が挙げられる。これらは、単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。

このような有機溶剤の配合率は、白色樹脂組成物全量に対して５０重量％以下であることが好ましい。

上記白色樹脂組成物には、電気及び機械特性、耐候性等を付与することを目的として、スチレン系樹脂及びアクリル樹脂の少なくとも一方を配合することができる。これらの樹脂の配合率は、白色樹脂組成物全量に対して１〜５０重量％であることが好ましい。
ｈ）スチレン系樹脂
上記スチレン系樹脂としては、例えば、スチレン系単量体（スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等）の単独又は共重合体；スチレン系単量体とビニル単量体（（メタ）アクリロニトリル等の不飽和ニトリル、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸等のα，β−モノオレフィン性不飽和カルボン酸又は酸無水物あるいはそのエステル、マレイミド、Ｎ−アルキルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド等のマレイミド系単量体等）との共重合体；スチレン系グラフト共重合体、スチレン系ブロック共重合体等が挙げられる。これらは、単独で又は複数を組み合わせて使用できる。

ｉ）アクリル樹脂
上記アクリル樹脂としては、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びアクリロニトリルから選ばれる少なくとも１種のモノマーを重合させて得られる重合体又は共重合体であればよい。これらは、単独で又は複数を組み合わせて使用できる。

上記白色樹脂組成物は、更に必要に応じて、微粉シリカ、有機ベントナイト、モンモリロナイト等の増粘剤、シリコーン系、高分子系等の消泡剤、レベリング剤、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系等のシランカップリング剤等といった添加剤を配合することができる。

＜ポリエステルからなるフィルム＞
上記ポリエステルからなるフィルムとしては、ポリエ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が好ましく用いられる。このようなフィルムの厚さは特に限定はないが、本発明の太陽電池用バックシートを結晶型太陽電池に用いる場合、上記基材、白色層、及びポリエステルからなるフィルムの合計の厚みを２００μｍ〜２５０μｍとすることが好ましい。

本発明の太陽電池用バックシートは、例えば以下の手順で製造される。

本実施形態では先ず、上述の方法でＰＥＮからなる厚さが２５０ｎｍである２軸延伸フィルム基材を形成する。また本実施形態においては、有機溶剤で塗布に適した粘度に調整された熱可塑性樹脂、白色顔料、水酸化アルミニウム及びイソシアネート化合物を含む白色樹脂組成物を乾燥後の膜厚が３０μｍとなるように上記基材に塗布する。その後、７０〜９０℃の温度で当該組成物中に含まれる有機溶剤を揮発乾燥して塗膜を形成させる。白色樹脂組成物の塗布方法としては、スクリーン印刷法、カーテンコート法、スプレーコート法、ロールコート法等を適宜用いることができる。また、有機溶剤の揮発乾燥には、熱風循環式乾燥炉、ＩＲ炉、ホットプレート、コンベクションオーブン等が用いられる。そしてその後、８０℃〜２００℃で塗膜を加熱して熱硬化させることにより、白色層を有する本実施形態の太陽電池用バックシートを製造することができる。

尚、白色樹脂組成物を基材に塗布するのではなく、当該組成物からなる樹脂層を備えるドライフィルムを用いて白色層を形成してもよい。
このようなドライフィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート等からなるキャリアフィルムに白色樹脂組成物を塗布乾燥して樹脂層を形成し、その上に剥離可能なポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のカバーフィルムとを積層したものである。この樹脂層は、キャリアフィルムに白色樹脂組成物をブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター、メイヤーバーコーター、マイクログラビアコーター等で塗布し、上記と同様にこれを乾燥することにより形成される。
そして、当該ドライフィルムのカバーフィルムを剥がし、ラミネーター等を用いて上記樹脂層を基材の白色層を形成する面に張り合わせることにより、基材上に樹脂層の塗膜が形成される。そして、当該塗膜を上記と同様に加熱すれば、白色層を有する本実施形態の太陽電池用バックシートを製造することができる。

以下、本発明の実施例を詳述する。

実施例
厚さ２５０μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基材（帝人デュポンフィルム（株）製テオネックス）の片面に以下の白色樹脂組成物をスクリーン印刷により乾燥塗膜が３０μｍとなるように印刷し、これを１２０℃で６０分間加熱し熱硬化させて、白色層を有する試験片を作成した。
＜白色樹脂組成物＞
以下の各成分を混合、撹拌することにより白色樹脂組成物を調製した。
ニッポラン１３６（日本ポリウレタン工業（株）製） １００重量部（熱可塑性樹脂）
タイペークＣＲ−９０（石原産業（株）製） １０００重量部（酸化チタン）
水酸化アルミニウム ２０重量部
タケネートＲ６００（三井化学（株）製） １０重量部（イソシアネート化合物）
プロピレングリコールモノエチルエーテル ２０重量部（有機溶剤）
エクアミドＢ−１００（出光興産（株）製） ２００重量部（有機溶剤：アミド系溶剤）
ＡＥＲＯＳＩＬ２００（（株）日本アエロジル製） ２０重量部（球状シリカ）
スチレン−無水マレイン酸共重合体 ６００重量部（スチレン系樹脂）
ＢＹＫ−Ａ５１５（ビックケミー・ジャパン（株）製） ２０重量部（消泡剤）

比較例１
ＩＳＯＳＯＬＡＲ ＷＦＰＥ（ＩＳＯＶＯＬＴＡＩＣ社製 太陽電池用バックシート）を試験片として使用した。

比較例２
ＫＢ−Ｚ１−３（（株）コバヤシ製 太陽電池用バックシート）を試験片として使用した。

＜反射率＞
実施例及び比較例２の各試験片について、紫外可視分光光度計（日本分光（株）製 Ｖ−６７０ ＩＬＮ−７２５型：積分球装置付）を用いて裏側（基材側）から３００ｎｍ〜１０００ｎｍの反射率を測定した。その結果を図２に示す。また当該結果のうち、３００〜４００ｎｍの反射率の値を図３に示す。

＜破断強度、破断伸度＞
実施例、比較例１及び２の各試験片について、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ−ｋ７１２７）に基づき破断強度及び破断伸度を測定し、以下の通り評価した。その結果を表１に表す。

＜水蒸気透過度＞
実施例の試験片について、水蒸気透過度をＪＩＳ−ｋ７１２９ＧＢ／Ｔ１０３７に基づき測定した。また比較例１及び２の各試験片について、水蒸気透過度をＪＩＳｋ７１２９（Ｃ２１５１）に基づき測定した。これらの結果を表２に表す。

＜収縮率＞
実施例、比較例１及び２の各試験片について、収縮率をＪＩＳ-ｃ２１５１に基づき測定した。その結果を表３に表す。

＜絶縁破壊強さ＞
実施例、比較例１及び２の各試験片について、絶縁破壊強さをＡＳＴＭ Ｄ−１４９−０９に基づき測定した。その結果を表４に表す。

＜部分放電性＞
実施例の試験片について、部分放電性をＩＥＣ６１７３０−２：２００４に基づき測定した。また比較例１及び２の各試験片について、部分放電性をＩＥＣ６０６６４−１に基づき測定した。これらの結果を表５に表す。

以上、図２及び図３から明らかなように、本発明の太陽電池用バックシートは、太陽電池モジュールの裏面から照射される可視光線及び紫外線を十分に反射できることが分かる。これにより太陽電池モジュール裏面からの紫外線の封止樹脂への入射、及びバックシートの温度上昇を防止することができ、封止樹脂の変質を防ぐことができる。また、表１乃至表５から明らかなように、本発明の太陽電池用バックシートは、バックシートとして要求される特性を十分に満たしており、且つ長時間太陽光に曝された場合であっても、十分な耐候性及び耐湿性を保持することができる。

１ … 表面保護材
２ … 太陽電池セル
３ … 封止樹脂
４ … ＰＥＮ基材
５ … 白色樹脂層

Claims (8)

1. ポリエチレンナフタレートからなる基材と、
   この基材の少なくとも片面に熱可塑性樹脂と酸化チタンと水酸化アルミニウムとイソシアネート化合物とを含む白色樹脂組成物を硬化してなる白色層とを有し、
   前記酸化チタンの配合率は白色樹脂組成物全量に対して３０〜７０重量％であり、
   前記水酸化アルミニウムの配合率は白色樹脂組成物全量に対して０．５〜５重量％であることを特徴とする太陽電池用バックシート。
2. 前記基材はポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートからなることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
3. 前記基材の厚さは２００μｍ〜２５０μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池用バックシート。
4. 前記白色樹脂組成物は熱硬化性樹脂と硬化触媒と有機溶剤とを更に含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の太陽電池用バックシート。
5. 前記白色樹脂組成物はスチレン系樹脂及びアクリル樹脂の少なくとも一方を更に含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の太陽電池用バックシート。
6. 前記白色層の形成された面が封止樹脂と接するように積層されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の太陽電池用バックシート。
7. 前記白色層の表面にポリエステルからなるフィルムを積層したことを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の太陽電池用バックシート。
8. 請求項７に記載の太陽電池用バックシートを用いた太陽電池モジュールであって、前記ポリエステルからなるフィルムの表面が封止樹脂と接着若しくは圧着状態であることを特徴とする太陽電池モジュール。