JP6203250B2 - 吸湿層を有する太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池 - Google Patents
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Description
[1] 内側スキン層、バインダー樹脂及び無機吸湿剤を含む吸湿層、外側スキン層、並びにバリア層を、この順で少なくとも含み、かつ前記内側スキン層及び外側スキン層が熱可塑性樹脂からなる、太陽電池用バックシート。
[2] 前記無機吸湿剤は、1気圧、相対湿度20%、25℃における吸湿量が15重量%以上である、[1]に記載の太陽電池用バックシート。
[3] 前記無機吸湿剤が、天然ゼオライト、人工ゼオライト又は合成ゼオライトである、[1]又は[2]に記載の太陽電池用バックシート。
[4] 前記無機吸湿剤が、前記吸湿層の重量に対して30重量%超80重量%以下の範囲で前記吸湿層に含まれる、[1]〜[3]のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
[5] 前記内側スキン層、前記バインダー樹脂、及び前記外側スキン層が、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリプロピレン、飽和ポリエステル、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、アイオノマー、カルボン酸変性ポリエチレン、カルボン酸変性ポリプロピレン、カルボン酸変性エチレンビニルアセテート共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群よりそれぞれ選択される、[1]〜[4]のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
[6] 前記バリア層が、アルミニウム箔を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
[7] 前記バインダー樹脂のMFRが、温度190℃かつ荷重2.16kgの条件の下で、JIS K7210に準拠して測定した場合に、10g/10分以上である、[1]〜[6]のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
[8] 前記吸湿層の膜厚が10〜190μmであり、前記スキン層の膜厚が5〜190μmである、[1]〜[7]のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
[9] 透明基材、発電セル、導線、発電セル及び導線を封止するための封止樹脂、並びに[1]〜[8]のいずれかに記載の太陽電池用バックシートを具備する、太陽電池モジュール。
[10] 前記封止樹脂が、エチレンビニルアセテート共重合体(EVA)である、[9]に記載の太陽電池モジュール。
[11] 前記内側スキン層及び外側スキン層が、厚み5〜20μmのポリプロピレンフィルムであり;
前記バインダー樹脂が、低密度ポリエチレンであり;
前記無機吸湿剤が、ゼオライトであり;
前記吸湿層の厚みが、30〜100μmであり:かつ
前記バリアフィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムである、[10]に記載の太陽電池モジュール。
本発明の太陽電池用バックシートは、内側スキン層、バインダー樹脂及び無機吸湿剤を含む吸湿層、外側スキン層、並びにバリア層を少なくとも含む。バックシートは、太陽電池モジュールの入射光側とは反対側に使用されるものであり、上記4つの層は、入射光側から順に、内側スキン層、吸湿層、外側スキン層、そしてバリア層と位置する。内側スキン層及び外側スキン層が位置することで、それぞれ太陽電池素子の封止樹脂と吸湿層との密着性、及びバリア層と吸湿層との密着性を高めることができる。また、これらの層間に接着剤を用いて、層間の接着性を高めてもよい。
吸湿層には、バインダー樹脂に無機吸湿剤が分散されている。
吸湿層は表面の平滑性が低いためにそれだけでは太陽電池素子の封止樹脂との密着性を高めることができないが、内側スキン層を用いることによって、吸湿層と封止樹脂との密着性を高めることができる。内側スキン層に用いられる樹脂は、封止樹脂及び吸湿層と良好に密着できる熱可塑性樹脂であれば特に制限されない。用いることができる熱可塑性樹脂としては、上記の吸湿層のバインダーと同じ樹脂が挙げられる。
本発明で用いられるバリア層としては、フッ素系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルム等、及びこれらの積層体を用いることができる。積層体の場合、各層を接着剤等で接着することができる。また、金属層、例えばアルミニウム箔及び銅箔、並びに/又は金属酸化物層、例えば酸化ケイ素層及び酸化アルミニウム層をさらに積層してもよく、積層は、ドライラミネート、蒸着等により行うことができる。また、従来から用いられている太陽電池用バックシートをそのまま用いることができる。例えば、リプレア PKT HD(商標)、リプレア TFB MD(商標)(共にリンテック社製)、テドラー(商標)フィルム(デュポン社製)が挙げられる。
バリア層を作成する際に用いてもよい接着剤、並びに封止樹脂と内側スキン層及び外側スキン層とバリア層とを接着するのに用いてもよい接着剤としては、ウレタン系接着剤、オレフィン系樹脂接着剤、ブチルゴム系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ポリエステル樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系接着剤等が挙げられる。
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子と、上記の太陽電池用バックシートを含む。太陽電池素子は、透明基材、発電セル、導線、発電セル及び導線を封止するための封止樹脂を含む。透明基材としては、従来知られている太陽電池用のガラス基板が挙げられ、発電セルとしては、従来知られている単結晶型、多結晶型、アモルファス型、化合物半導体型のセル等が挙げられる。封止樹脂としては、エチレンビニルアセテート共重合体(EVA)、熱可塑性ポリウレタン、ポリビニルブチラール等を用いることができ、特にEVAを用いることができる。
吸湿層、内側スキン層、及び外側スキン層の積層体を、インフレーション製膜機を使って作製した。ここでは、吸湿層を60μm、内側スキン層及び外側スキン層をそれぞれ10μmとした。吸湿層は、ゼオライト50wt%とバインダー樹脂50wt%とを混練して作製した。この積層体の外側スキン層上に、接着剤を用いてドライラミネートすることでバリア層である200μmの白色PETフィルムを積層し、バックシートを得た。さらに、真空ラミネーターを用いて130℃10分の条件で真空圧着して、このバックシートと太陽電池素子とをパネル化した。ここで、ガラス基板の厚みは5mmであり、発電セル及び導線を含む封止樹脂の厚みは600μmであった。
バリア層の白色PETの代わりとして、外側スキン層に12μmのPETフィルム及び9μmのアルミニウム箔を、アルミニウム箔を接着面としてドライラミネートして積層させた以外は、実施例1と同様の手順で太陽電池モジュールを得た。
バリア層の白色PETの代わりとして、二層の透明蒸着PETフィルム(GX−P−F12μm/GX−P−F12μm)を、PETフィルム・蒸着面/PETフィルム・蒸着面/外側スキン層の順でドライラミネートして積層させた以外は、実施例1と同様の手順で太陽電池モジュールを得た。
吸湿層、内側スキン層、及び外側スキン層の積層体を用いない以外は、実施例1と同様の手順で太陽電池モジュールを得た。すなわち、200μmの白色PETフィルムをバックシートとし、これと太陽電池素子とをパネル化した。
EVA:ソーラーエバ(三井化学東セロ社製)
ポリプロピレン:F−704NP(プライムポリマー社製)
ゼオライト:ゼオライト4A(ユニオン昭和社製)
LDPE:ペトロセン202(東ソー社製)
PET:E5102(東洋紡社製)・・・実施例2
アルミニウム箔:ベスパ(住軽アルミ箔社製)・・・実施例2
透明蒸着PETフィルム:GX−P−F(凸版印刷社製)・・・実施例3
ウレタン系接着剤:LIS−073−50及びCR−001の混合物(東洋インキ社製)
インフレーション製膜機:多層インフレーション製膜機3SOIB(プラコー社製)
真空ラミネーター:柏木式真空包装機(エヌピーシー社製)
2 封止樹脂
3 導線
4 発電セル
5 バリア層
6 内側スキン層
7 吸湿層
8 外側スキン層
10 太陽電池素子
20 バックシート
100 太陽電池モジュール
Claims (11)
- 内側スキン層、バインダー樹脂及び無機吸湿剤を含む吸湿層、外側スキン層、並びにバリア層を、この順で少なくとも含み、前記内側スキン層及び外側スキン層が熱可塑性樹脂からなり、かつ前記前記無機吸湿剤が前記吸湿層の重量に対して30重量%超80重量%以下の範囲で前記吸湿層に含まれる、太陽電池素子の封止樹脂と密着させて用いるための太陽電池用バックシート。
- 前記無機吸湿剤は、1気圧、相対湿度20%、25℃における吸湿量が15重量%以上である、請求項1に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記無機吸湿剤が、天然ゼオライト、人工ゼオライト又は合成ゼオライトである、請求項1又は2に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記内側スキン層、前記吸湿層、及び前記外側スキン層の積層体がインフレーションフィルムである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記内側スキン層、前記バインダー樹脂、及び前記外側スキン層が、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリプロピレン、飽和ポリエステル、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、アイオノマー、カルボン酸変性ポリエチレン、カルボン酸変性ポリプロピレン、カルボン酸変性エチレンビニルアセテート共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群よりそれぞれ選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記バリア層が、アルミニウム箔を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記バインダー樹脂のMFRが、温度190℃かつ荷重2.16kgの条件の下で、JIS K7210に準拠して測定した場合に、10g/10分以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記吸湿層の膜厚が10〜190μmであり、前記内側スキン層及び外側スキン層の膜厚が5〜100μmである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 透明基材、発電セル、導線、発電セル及び導線を封止するための封止樹脂、並びに請求項1〜8のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシートを具備する、太陽電池モジュール。
- 前記封止樹脂が、エチレンビニルアセテート共重合体(EVA)である、請求項9に記載の太陽電池モジュール。
- 前記内側スキン層及び外側スキン層が、厚み5〜20μmのポリプロピレンフィルムであり;
前記バインダー樹脂が、低密度ポリエチレンであり;
前記無機吸湿剤が、ゼオライトであり;
前記吸湿層の厚みが、30〜100μmであり:かつ
前記バリア層が、ポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項10に記載の太陽電池モジュール。
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