JP6907474B2 - 太陽電池モジュール用の裏面保護シート及びそれを用いてなる太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュール用の裏面保護シート及びそれを用いてなる太陽電池モジュールに関する。

近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面基板、封止材、太陽電池素子、封止材及び裏面保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が太陽電池素子に入射することにより発電する機能を有している。

一般的に太陽電池モジュール用の封止材の多くは透明或いは半透明であるので、太陽電池モジュールを透明前面基板の側から見た場合、太陽電池素子が配置されていない隙間の部分については、太陽電池素子が配置される面側からの平面視において裏面保護シートの色が視認される。又、太陽電池素子については、表面が黒色又はそれに近い暗色である場合が多い。特に近年需要が増えている薄膜系の太陽電池素子については、ほとんどの製品においてその表面は黒色又はそれに近い暗色である。

そこで、太陽電池モジュール用の裏面保護シートは、意匠性の観点から外観を暗色にすることが求められる場合が多い。裏面保護シートを構成する樹脂基材に暗色の外観を付与するために用いることができる暗色の顔料としては、カーボンブラックを汎用的な顔料として挙げることができる。しかし、カーボンブラックは、黒色の外観を求められる場合における意匠性においては優れるものの、一方で近赤外線をよく吸収するため、これを用いた裏面保護シートや、更には当該裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの温度を上昇させてしまい、これにより当該太陽電池モジュールの発電効率が低下してしまうという問題があった。

そこで、近赤外線を吸収せずに透過させる暗色の有機顔料を用いて暗色インキ層を形成した太陽電池モジュール用の裏面保護シートが開発されている。これによれば、意匠上好ましい暗色の外観を保持しつつ、当該暗色インキ層を通過した近赤外光を、太陽電池モジュールの発電に寄与させることができるため、太陽電池モジュールの意匠性と発電効率のいずれをも好ましいに水準に保持することができる（特許文献１）。

上記のような暗色層を有する裏面保護シートは、多くの場合において、暗色インキの塗布後、太陽電池モジュールに組み込まれて最終的な使用形態とされるまでの製造工程のいずれかの段階において、この暗色層が最表面に露出した状態でロール状に巻き取られる工程を経ることとなる。よって、暗色層を有する上記の裏面保護シートには、意匠性と発電効率への寄与に加えて、更に、生産性向上のために、その表面に形成されている暗色層が、優れた耐ブロッキング性を有するものであるこが求められる。

樹脂基材の耐ブロッキング性を向上させるためには、一般的には、表面層に二酸化チタンやカーボンブラック等の無機フィラーを含有させることが行われている（特許文献２参照）。しかしながら、上記のように暗色の外観を有する裏面保護シートにおいては、暗色層に、耐ブロッキング性の向上に寄与しうるほどの粒径及び濃度で、白色の二酸化チタンを含有させた場合には、直接的に意匠性の低下を引き起こし、又、カーボンブラックは上記の通り、発電効率を低下させる恐れがある点において好ましくない。

国際公開第２０１６／第０２５６４１号 特開２０１５−１７０７３５号公報

本発明は、太陽電池モジュールの暗色の外観に係る意匠性と、発電効率とのいずれをも、好ましい水準に保持することができる太陽電池モジュール用の裏面保護シートにおいて、これらの好ましい上記効果を損なうことなく、耐ブロッキング性も改善することによって、生産性にも優れる太陽電池モジュール用の裏面保護シートを提供することを目的とする。

本発明者らは、所定の粒径と屈折率を有する透明無機フィラーを暗色層に含有させることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は、以下のものを提供する。

（１） 基材層と、波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を透過する暗色層とを備え、前記暗色層は、樹脂成分と、暗色顔料と、透明無機フィラーと、を含有してなり、前記暗色層に含まれる前記透明無機フィラーの含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して０．５質量部以上５質量部以下であって、前記樹脂成分１００質量部に対して０．５質量部以上５質量部以下であって、該透明無機フィラーの平均粒径が前記暗色層の厚さに対して５０％以上１５０％以下の大きさである、太陽電池用の裏面保護シート。

（２） 前記透明無機フィラーの屈折率と、前記樹脂成分の屈折率との差が０．２０以下である、（１）に記載の裏面保護シート。

（３） 前記透明無機フィラーが透明シリカである（１）又は（２）に記載の裏面保護シート。

（４） 前記基材層は、７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線の反射率が５０％以上である、（１）から（３）のいずれかに記載の裏面保護シート。

（５） 前記暗色層が前記基材層の表面の一部に形成されることにより連続的な繰り替えし模様を形成している（１）から（４）のいずれかに記載の裏面保護シート。

（６） （１）から（５）のいずれかに記載の裏面保護シートが、他の樹脂基材に積層してなる太陽電池モジュールであって、前記暗色層に含有されている透明無機フィラーの屈折率と、該暗色層の表面に積層されている前記樹脂基材の屈折率との差が、０．２０以下である、太陽電池モジュール。

本発明によれば、太陽電池モジュールの暗色の外観に係る意匠性と、発電効率とのいずれをも、好ましい水準に保持することができる太陽電池モジュール用の裏面保護シートにおいて、これらの好ましい上記効果を損なうことなく、耐ブロッキング性も改善することによって、生産性にも優れる太陽電池モジュール用の裏面保護シートを提供することができる。

本発明に係る裏面保護シートの実施形態の層構成を模式的に示す断面図である。 本発明に係る裏面保護シートの他の実施形態に係る層構成を模式的に示す断面図である。 本発明の裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面模式図である。

＜太陽電池モジュール＞
先ず、本発明の裏面保護シート６を用いて得ることができる太陽電池モジュール１について説明する。図３は、太陽電池モジュ−ル１の層構成を示す模式図である。太陽電池モジュール１は、入射光７の受光面側から、透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、本発明の裏面保護シート６が順に積層された構成である。又、太陽電池モジュール１は、上記の各部材を、順次積層し、例えば真空熱ラミネート加工により一体化することにより製造することができる。この際のラミネート温度は、１３０℃〜１９０℃の範囲内とすることが好ましい。

＜裏面保護シート＞
裏面保護シート６は、基材層６１の表面に、暗色層６２が形成されてなる２層構成を最小限の必須構成要件とする。暗色層６２は基材層６１の表面の全体に形成されていてもよいし（図１参照）、基材層６１の表面の一部に形成されることによって、パターニング模様を構成していてもよい（図２参照）。暗色層６２を基材層６１の表面の全体に形成する場合、暗色層６２を暗色の接着剤層とすることもできるし、暗色のプライマー層としてこれを形成することもできる、或いは、暗色層６２の表面に、他部材との十分な密着性を付与する他の密着性向上層が更に設けられているものであってもよい。

裏面保護シート６を、例えば、意匠性の観点から、図２に示すように、パターニングの模様を施すために、基材層６１の一部のみに、選択的に暗色層６２を形成したものとする場合は、基材層６１の表面に部分的に暗色インキを塗布してそのような暗色層６２を形成し、その後、透明接着剤を用いて暗色層を被覆する態様で透明接着剤層６３、透明接着剤層６３を介して更に透明密着層６４を積層することで、パターンニング模様からなる外観を有する裏面保護シートを製造することができる。透明密着層６４は、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＡ樹脂）、又はポリエチレン等のポリオレフィンを使用した背面封止材層５と、裏面保護シート６との接着性を向上させる機能を有する。又、透明密着層６４には、基材層６１で反射された近赤外線を透過するものであること、又、意匠性の要請より透明若しくは半透明であることが求められる。このような観点から透明密着層６４には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いることが好ましい。

上記のような層構成とする場合、裏面保護シート６の完成段階において、暗色層６２は裏面保護シート６の最表面に露出する層ではないが、製造段階のいずれかの過程における耐ブロッキング性向上のメリットと意匠性保持の効果を享受しえるものであり、本発明の裏面保護シートの範囲内である。つまり、本発明の裏面保護シートにおいて、暗色層は、基材層の表面に積層されているものでさえあればよく、更に、その表面上に、本発明の奏しうる上記効果を阻害しない他の透明な層等が更に積層されたものであっても当然に本発明の範囲内にある裏面保護シートである。以下、特に断りのない限り、図１に示す実施形態を具体例として本発明の裏面保護シートについて説明する。

［暗色層］
暗色層６２は、以下に詳細を説明する樹脂成分、暗色顔料、及び透明無機フィラーを含む暗色インキを、樹脂シートの表面に塗布し、塗布された暗色インキからコーティング膜を形成させることにより形成することができる。尚、暗色インキは、主剤と硬化剤とを使用直前に混合する２液タイプのものであることが好ましい。

暗色層６２は、意匠性の面において、裏面保護シート６に暗色の外観を付与する層である。ここで、本明細書における「暗色」とは、色座標におけるＬ^＊値の範囲が下記の特定範囲にある「色」のことを言い、黒色は当然にこれに含まれる。特定範囲とは、具体的には、ＪＩＳ−Ｚ８７２２：２００９に準拠して、Ｄ６５光源、１０°視野角の条件によって測定したＬ^＊値が、３０以下、好ましくは１０以下の範囲のことを言い、この範囲にある色味を、本明細書においては「暗色」と言うものとする。

又、暗色層６２は、上記のように裏面保護シート６に暗色の意匠性を付与するのみならず、太陽電池モジュールの温度上昇を抑制するために、近赤外線を透過する層ともなるように形成されている。所定の波長域の光線の透過率については、ＪＩＳ Ｋ７３７５−２００８（プラスチック−全光線透過率及び全光線反射率）に準じる測定方法により、紫外可視分光光度計（島津製作所製紫外可視分光光度計ＵＶ−２５５０）を用いて測定することができる。尚、本明細書において、ある波長域の光を「透過する」とは、特段の断りのない限り、上記測定方法（ＪＩＳ Ｋ７３７５−２００８）によって測定した、当該波長域における光線透過率が、１０％以上であることを言うもとする。尚、暗色層６２の光線透過率の測定は、より詳しくは、例えば以下の方法によることができる。白色ＰＥＴ（１８８μｍ）上に硬化剤が含有された赤外線透過性暗色インキ５ｇ／ｍ^２をグラビアコートし、その上にポリエチレン（６０μｍ）を積層し、４５℃以上５５℃以下、１６８時間のエージング処理をして過熱硬化させることにより裏面保護シートを作成する。そして、裏面保護シートのポリエチレンと白色ＰＥＴとを剥離し、メチルエチルケトンを用いて暗色層を溶解させた溶液の透過率の測定サンプルを作成する。測定サンプルを石英ガラスセルに注入し、分光光度計（例えば、日本分光社製、紫外分光光度計「Ｖ−６７０」又は株式会社日立ハイテクノロジーズ製、「Ｕ−４１００」）にて、波長３００ｎｍ〜１２００ｎｍの光の透過率（％）を測定し、波長４２５ｎｍの光及び波長６７５ｎｍの光の透過率をそれぞれ求めることで暗色層の茶色系顔料の含有量を推定することができる。

（樹脂成分）
暗色層６２に含まれる樹脂成分は、ポリカーボネートポリウレタンを含有する樹脂成分がイソシアネート系の硬化剤により架橋されている架橋樹脂又はフッ素アクリル樹脂が好ましい。又、上記架橋樹脂を構成する樹脂成分はグリコール変性ポリカーボネートポリウレタンであることが更に好ましい。上記樹脂成分としてグリコール変性ポリカーボネートポリウレタンを用いることにより、暗色層６２の柔軟性が増し、同層の接着性、耐衝撃性が向上する。

（暗色顔料）
暗色顔料としては、波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を透過する顔料を用いることができる。例えば、オキサジン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ピロール系顔料、キナクリドン系顔料、アゾ系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサン系顔料、イソインドリノン系顔料、インダスレン系顔料、キノフタロン系顔料、ペリノン系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機顔料を挙げることができる。

オキサジン系有機顔料としては、例えば、バイオレット２３（分子量５８９）やＣＩダイレクトバイオレット３７（分子量：７８９）や特開２００３−１０５２１７号公報に記載されているようなジオキサジン系化合物等を使用することができる。オキサジン系の有機顔料は耐ＵＶ性及び接着性が高く暗色インキに含有する顔料として好ましく用いることができる。

顔料成分の中でも茶色系顔料と、フタロシアニン系顔料とからなる暗色顔料を含むものであることが好ましい。茶色系顔料とフタロシアニン系顔料を用いることにより、暗色層の厚さを薄くした場合でも十分な色味が出すことが可能である。そのため、暗色層が表面の一部のみに積層されている場合でも暗色層が積層されていない表面との段差は小さいものとなる。よって、少量の透明接着剤により複数の層を積層することが可能となり、低コストで生産性の高い太陽電池モジュール用の裏面保護シートとすることができる。上述の「茶色系顔料と、フタロシアニン系顔料とからなる暗色顔料」として、詳しくは、特許文献１に開示されている「赤外線透過性暗色インキ」に用いる顔料を、本発明の裏面保護シートにも好ましく用いることができる。

尚、上述の「茶色系顔料と、フタロシアニン系顔料とからなる暗色顔料」の暗色層６２中の含有量は、光透過率試験の特定の波長の光の透過率によって特定することができる。又、ベンズイミダゾロン系顔料等の茶色系顔料の含有量とフタロシアニン系顔料の含有量とを意匠性の面及び赤外線透過性の面で好ましいものとするには、暗色層に含まれるベンズイミダゾロン系顔料等の茶色系顔料及びフタロシアニン系顔料が顔料成分全量中８０質量％以上であって、且つ、暗色層の光透過率試験における波長４２５ｎｍの光の透過率が５％以上３０％以下であり、波長６７５ｎｍの光の透過率が４％以上２０％以下であることが好ましい。フタロシアニン系顔料は波長４２５ｎｍの光を一定量透過し、波長６７５ｎｍの光を透過しない性質を有する。ベンズイミダゾロン系顔料等の茶色系顔料は波長６７５ｎｍの光を一定量透過する性質を有し、波長４２５ｎｍの光を透過しない性質を有する。そのため、光透過率試験における波長４２５ｎｍの光の透過率と、波長６７５ｎｍの光の透過率と、を特定することによって、ベンズイミダゾロン系顔料等の茶色系顔料の含有量とフタロシアニン系顔料の含有量との含有量比を特定することができる。

暗色層６２における暗色顔料の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して２０質量部以上５０質量部以下であることが好ましく、３５質量部以上４５質量部以下とすることが更に好ましい。暗色顔料の含有量をこの範囲にすることにより色調を安定させることができる。又、上記野「茶色系顔料及びフタロシアニン系顔料」を含んでなる顔料成分を含んだ近赤外線透過性暗色インキにより暗色層６２を形成すれば、厚さの薄い暗色層でも十分な色味が出すことが可能である。そのため、暗色層が表面の一部のみに積層されている場合でも暗色層が積層されていない表面との段差は小さいものとなる。よって、少量の透明接着剤により積層することが可能となり、低コストで生産性の高い太陽電池モジュール用の裏面保護シートとすることができる。

（透明無機フィラー）
暗色層６２には、樹脂成分と、暗色顔料に加えて、更に、主には耐ブロッキング性の向上のために、透明無機フィラーが含まれている。本明細書における「透明」とは「可視光域の光線を透過」可能であることを言い、より詳しくは、波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下における上記測定方法（ＪＩＳ Ｋ７３７５−２００８）による光線透過率が、少なくとも８０％以上であることを意味するものとする。耐ブロッキング性向上のために添加するフィラーをこのように透明なものに限定することによって、暗色層６２に求められる暗色の外観に係る意匠性を損なうことなく、暗色層６２における耐ブロッキング性を向上させることができる。

尚、本発明における透明無機フィラーとはそのような「透明」と言える光学特性を有する無機フィラーを全て含むものとする。尚、暗色層６２に添加する透明無機フィラーとして、具体的には、上記範囲の透明性を有する透明シリカを好ましく用いることができる。

暗色層６２に用いることができる透明無機フィラーの粒径については、平均粒径が、当該透明無機フィラーを添加する暗色層６２の厚さに対して５０％以上１５０％以下、好ましくは８０％以上１００％以下の大きさであるものを、用いることができる。又、暗色層６２における透明無機フィラーの含有量については、暗色層中の樹脂成分１００質量部に対して０．５質量部以上５質量部以下であればよく、１質量部以上２．５質量部以下であることが好ましい。裏面保護シート６における暗色層６２の厚さは特定範囲に限定されるものではないが、一般的には、概ね２μｍ以上８μｍ以下の範囲である。例えば、暗色層６２の厚さが５μｍである場合、平均粒径が２．５μｍ以上、好ましくは４μｍ以上の透明無機フィラーを、上記含有量範囲で暗色層に含有させることにより、暗色層６２の表面における耐ブロッキング性を十分に好ましい範囲に向上させることができる。一方で平均粒径が暗色層６２の厚さの１５０％を超えると、太陽電池モジュールとしての一体化時における他部材との密着性低下のデメリットが耐ブロッキング性向上のメリットを上回り好ましくない。尚、上記において透明無機フィラーの平均粒径を規定するための前提とする暗色層６２の厚さについては、同層の厚さが均一であることを前提とするが、例えば、粒径の大きな透明無機フィラーの表面に追随して局部的に厚さが増している部分がある場合には、その部分を除いた厚さが均一な部分についての厚さを当該暗色層６２の厚さと考えるものとする。尚、裏面保護シート６における暗色層６２の厚さについては、裏面保護シート６を切断し、樹脂で包埋した後、ミクロトームを用いて試験片を作製し、断面を光学顕微鏡又はＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、走査型電子顕微鏡）により観察することで測定することができる。本発明においては、この測定方法により測定した厚さを暗色層の厚さとする。

又、透明無機フィラーは、その屈折率が特定の範囲であることが好ましい。具体的には、暗色層６２を形成する上記の樹脂成分の屈折率との差が０．２０以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。これにより、暗色層６２内に分散する透明無機フィラーの視認性が更に低下し、暗色の意匠性保持という観点から裏面保護シート６に更に優れた意匠性を付与することができる。尚、裏面保護シート６における暗色層６２の樹脂成分の屈折率については、例えば、暗色層６２を可溶性溶剤で溶解させて透明無機フィラーを抽出した後、更に、溶剤成分を揮発させ、残された樹脂成分を再度効果させて、その屈折率を、島津製作所製カルニュー精密屈折計（ＫＰＲ−３０）等の測定機により測定することで特定することができる。

又、透明無機フィラーの屈折率については、裏面保護シート６を用いて形成される太陽電池モジュール１において、暗色層６２の表面に積層される他の背面封止材層５等の他の樹脂基材の屈折率との差が、０．２０以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。これにより、上記同様、暗色層６２内に分散する透明無機フィラー、更には、暗色層６２の表面から一部露出して存在する透明無機フィラーの視認性が低下し、暗色の意匠性保持という観点から裏面保護シート６に更に優れた意匠性を付与することができる。例えば、太陽電池モジュール用の封止材として汎用的に用いられているＥＶＡ樹脂の屈折率は１．４９程度である。このＥＶＡ樹脂からなる封止材と積層されることが想定される場合においては、透明無機フィラーの屈折率は、１．２９以上１．６９以下であることが好ましく、１．４４以上１．５４以下であることがより好ましい。

［基材層］
基材層６１を構成する樹脂シートとしては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）等のフッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル系樹脂等の樹脂シートを好ましく用いることができる。ここで、裏面保護シート６において、基材層６１は太陽電池モジュール１としての一体化時に最外層に配置される層となることが想定されるため、高い耐候性、バリア性、耐加水分解性が求められる。そのような観点から以上のうちでも、ＥＴＦＥに代表されるフッ素系樹脂或いはＰＥＴに代表されるポリエステル系樹脂を用いることが特に好ましい。

基材層６１は、更に、７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長域における近赤外線の反射率が５０％以上である層であることが好ましく、同反射率が６０％以上であることがより好ましく、同反射率が８０％以上であることが更に好ましい。上記のこのような反射性を有する層とするために、基材層６１は、白色顔料を含む樹脂シート又は白色顔料を含むコート層（塗布膜や印刷膜）を形成した樹脂シートからなる白色樹脂層であることが好ましい。基材層６１をこのような白色樹脂層とすることにより、太陽電池モジュール１において、裏面保護シート６の暗色層６２を透過した近赤外線を含む入射光がこの反射性を有する基材層６１において反射し、太陽電池素子４に入射することができるようにすることにより、太陽電池モジュール１の発電効率向上に寄与することができる。尚、本明細書において、ある波長域の光を「反射する」或いは当該光について「反射性を有する」とは、特段の断りのない限り、上記測定方法（ＪＩＳ Ｋ７３７５−２００８）によって測定した、当該波長域における反射率が、４０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは、８０％以上であることを言うもとする。又、本明細書において、所定の波長域における「反射率が特定の値以上」であるとは、当該波長域における反射率が、当該波長域内のいずれの波長においても少なくとも当該特定値以上であることを意味するものとする。

基材層６１は、特に近赤外線をよく反射するために、粒径が０．５μｍ以上１．５μｍ以下の白色顔料を含む白色樹脂層を用いることが好ましく、粒径が０．８μｍ以上１．２μｍ以下であることがより好ましい。又、基材層６１においては、粒径が０．８μｍ以上１．２μｍ以下の白色顔料の粒子が、全白色顔料の粒子中の８０質量％以上であることが好ましい。白色顔料の粒径及び配分比を上記の範囲にすることにより、白色樹脂層は近赤外線を効率よく反射するため、上記白色顔料は太陽電池モジュールの発電効率向上に更によく寄与することができる。

粒径が０．５μｍ以上１．５μｍ以下の白色顔料の代表例は酸化チタンであり、本発明においても、白色顔料として、酸化チタンを用いることが好ましい。ここで、酸化チタンには表面処理された酸化チタンも含まれる。

含水酸化チタンを原料とし、そこに酸化チタン分に対して酸化アルミニウム換算で０．１質量％以上０．５質量％以下のアルミニウム化合物と炭酸カリウム換算で０．１質量％以上０．５質量％以下のカリウム化合物、及び、酸化亜鉛換算で０．２質量％以上１．０質量％以下の亜鉛化合物を添加し、乾燥、焙焼することによって製造することができる。

反射性を有する基材層６１の製造方法については、例えば、樹脂シート上に白色顔料を含むコート層を形成する方法、樹脂シート中に白色顔料を練り込む方法が挙げられる。いずれも、特に限定はなく従来公知の方法により製造することができる。

［暗色層の形成方法］
暗色層は、樹脂シートの表面に近赤外線透過性暗色インキを塗布してコーティング塗膜を形成し、このコーティング塗膜に含まれる溶剤を蒸発後、コーティング塗膜に含まれる樹脂成分と硬化剤とを架橋反応させて硬化させることによって形成することができる。

樹脂シートの表に近赤外線透過性暗色インキを塗布する方法としては、従来公知の方法を特に制限なく使用することができる。このような塗布方法としては、印刷法、グラビアコーターによるコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコティング法、ディップコーティング法、ベタコーティング法、はけ塗り法等が例示される。

コーティング塗膜に含まれる溶剤を蒸発させる方法としては、従来公知の方法を特に制限なく使用することができる。このような蒸発方法としては、加熱法、減圧乾燥法、熱風乾燥法、自然乾燥法等が例示されるが、特に限定されない。コーティング塗膜に含まれる溶剤を蒸発させる条件は、使用される溶剤に合わせて適宜設定すればよいが、加熱時間及び加熱温度については、１〜５分間、５０〜１２０℃の範囲であることが好ましく、２分間、７０〜１００℃であることが更に好ましい。このように加熱することにより、好ましい耐ブロッキング性及び接着性が発現する。溶剤を蒸発させたコーティング塗膜は、架橋反応を十分に行わせるための養生に付される。養生の条件は、使用される主剤及び硬化剤の種類に応じて適宜設定すればよいが、例えば、４０〜５０℃で３〜４日間放置することが挙げられる。

コーティング塗膜から溶剤が蒸発除去されると、樹脂成分、硬化剤及び近赤外線透過性暗色インキに添加したその他の添加剤が樹脂シートの表面に残ってコーティング膜を形成する。このコーティング膜が硬化して暗色層となる。

以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例等に限定されるものではない。

本発明の裏面保護シートの耐ブロッキング性と意匠性とに係る好ましい効果の発現を確認するために以下に示す方法で試験用の近赤外線透過性暗色インキを調整し、各実施例比較例の裏面保護シート試料を製造した。

＜近赤外線透過性暗色インキ＞
［主剤］
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管を備えた丸底フラスコに数平均分子量１０００の脂肪族ポリカーボネートジオール（５０質量部）と、１，６ヘキサンジオール（７０質量部）と、１，８−オクタンジオール（３０質量部）と、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）（１７６．６質量部）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）アダクト変性物（１０質量部）と、酢酸エチル（３３３．６質量部）を仕込み、窒素ガス導入下にて、赤外線吸収スペクトルにて２２７０ｃｍ^−１のイソシアネートの吸収が消失するまで加熱環流させ、グリコール変性量：１０％、ＩＰＤＩ変性量：２％の実施例の主剤樹脂を調整した。尚、本実施例において、グリコール変性量とは、上記の主剤樹脂成分の全成分質量に対するアルキレンジオール化合物（本実施例においては、１，６ヘキサンジオールとオクタンジオールの混合物）の質量（質量比％）をいい、ＩＰＤＩ変性量とは、上記の主剤の樹脂成分の全成分質量に対する変性イソシアネート化合物（本実施例においては、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）アダクト変性物）の質量（質量比％）をいう。グリコール変性量を１０％及びＩＰＤＩ変性量を３％となるように、１，６ヘキサンジオールと１，８−オクタンジオールの合計添加量、及び、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）アダクト変性物の添加量を適宜調整した。
［硬化剤］
ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のヌレート体（４０質量部）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）アダクト変性物（６０質量部）とからなる硬化剤を調整した。又、ポリイソシアネート化合物のＮＣＯ価と架橋性主剤樹脂のＯＨ価の比であるＮＣＯ／ＯＨ比を１．０とした。
［暗色顔料］
「ベンズイミダゾロン系顔料（ＰｉｇｍｅｎｔＢｒｏｗｎ２５、粒径０．０８μｍ）」と「非晶質型フタロシアニン系顔料青（ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５、粒径０．１５〜０．２０μｍ）」との含有量比が５２．５：４７．５の暗色顔料を用い、主剤の樹脂成分１００質量部に対して顔料成分が４０質量部となるように調整した。
［フィラー］
フィラー１：透明シリカ（全光線透過率８０％以上）（富士シリシア化学社製 サイリシア５３０）、平均粒径４μｍ、屈折率１．４６。
フィラー２：透明シリカ（全光線透過率８０％以上）（富士シリシア化学社製 サイリシア４３０）、平均粒径２μｍ、屈折率１．４６。
フィラー３：メラミン樹脂及びベンゾグアナミン樹脂を原料とする熱硬化樹脂球状微粒子（全光線透過率６０％未満）（日本触媒社製 エポスター）
［溶剤］：酢酸エチル

上記主剤、上記硬化剤、顔料及び、フィラー１から３のいずれかを、上記溶剤に溶解させて、各実施例比較例に用いる試験用近赤外線透過性暗色インキをそれぞれ表１に記載の通りに作成した。

＜耐ブロッキング性試験＞
試験用近赤外線透過性暗色インキを用いて下記方法により作成した各裏面保護シート試料に対して下記の方法で耐ブロッキング性に関する試験を行い、測定結果により耐ブロッキングを評価した。試験片はすべて１５ｍｍ幅である。
［裏面保護シート試料の作成］
白ＰＥＴ（東レ社製白ＰＥＴ、１８８μｍ）フィルムの表面に、各試料毎に、それぞれ表１に記載の通り、試験用近赤外線透過性暗色インキをバーコーターにて塗工し、塗工された同インキを１２０℃で２分間乾燥させて基材表面に暗色層を形成した。同インキの塗布量は、各試料における暗色層の厚さが表１に記載の厚さとなる塗布量とした。そして乾燥直後の暗色層表面に、白ＰＥＴ（東レ社製白ＰＥＴ、１８８μｍ）を重ね合わせて接触させた状態で５０℃、３日間養生したものを、耐ブロッキング性評価用試料とした。各耐ブロッキング性評価用試料の重ね合わせた部分を剥がすことでブロッキング状態を評価する方法で耐ブロッキング性の試験を行い、下記の基準で評価した。
［評価基準］
○：暗色層の転移なく、自然にシート同士が剥離する
△：暗色層の転移なく、基材同士の剥離時の若干の密着手ごたえ有り
×：暗色層の転移あり、及び／又は、基材同士の剥離時に密着手ごたえ有り

＜密着性試験＞
インキ１〜５を用いて上記同様の方法で作成した各裏面保護シート試料に対して下記の方法で密着性試験を行い、測定結果により密着性を評価した。試験片はすべて１５ｍｍ幅である。
ＡＳＴＭ Ｄ３３５９、ＪＩＳ ５４００に準じた密着試験を行い、密着性を以下の基準で評価した。結果については、「密着性」として、下記表１に示す。
［評価基準］
○：０％のコーティング剥離
△：０％超１５％以下のコーティング剥離
×：１５％超のコーティング剥離

＜意匠性評価試験＞
インキ１〜５を用いて上記同様の方法で作成した各裏面保護シート試料に対して、表面からの距離３０ｃｍの位置からの目視による表面観察により意匠性評価試験を行い、意匠性を官能的に評価した。試験片はすべて１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズとした。尚、各実施例及び比較例に用いた試験用近赤外線透過性暗色インキからなる暗色層の樹脂成分の屈折率については、各例において顔料とフィラーを添加せずに他は同条件で硬化させて得た樹脂層について、島津製作所製カルニュー精密屈折計（ＫＰＲ−３０）により、予め屈折率を測定した。試験用近赤外線透過性暗色インキからなる暗色層の樹脂成分の屈折率は、いずれも、１．５０であった。
［評価基準］
○：透明シリカの存在が視認できず、暗色の外観を保持している。
△：透明シリカの存在が僅かに視認されるが、概ね暗色の外観を保持している。
×：透明シリカの存在が視認され、暗色の外観が損なわれている。

表１から、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる近赤外線透過性の暗色インキからなる暗色層を設けた太陽電池モジュールにおいて、その平均粒径を暗色層の厚さとの相対値において最適化した透明無機フィラーを適量含有させた暗色インキによって、暗色層を形成した本発明の裏面保護シートは、好ましい意匠性を保持したまま耐ブロッキング性にも優れる裏面保護シートとされているものであることが分かる。

１ 太陽電池モジュール
２ 透明前面基板
３ 前面封止材層
４ 太陽電池素子
５ 背面封止材層
６ 裏面保護シート
６１ 基材層
６２ 暗色層
６３ 透明接着剤層
６４ 透明密着層

Claims (6)

1. 暗色の外観を有する太陽電池用の裏面保護シートであって、
   基材層と、
   波長７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線を透過する暗色層と、を備え、
   前記暗色層は、樹脂成分と、暗色顔料と、透明無機フィラーと、を含有してなり、
   前記透明無機フィラーは、波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下における光線透過率が８０％以上であって、
   前記暗色層に含まれる前記透明無機フィラーの含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して１質量部以上２．５質量部以下であって、
   該透明無機フィラーの平均粒径が前記暗色層の厚さに対して５０％以上１５０％以下の大きさである、太陽電池用の裏面保護シート。
2. 前記透明無機フィラーの屈折率と、前記樹脂成分の屈折率との差が０．２０以下である、請求項１に記載の裏面保護シート。
3. 前記透明無機フィラーが透明シリカである請求項１又は２に記載の裏面保護シート。
4. 前記基材層は、７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の近赤外線の反射率が５０％以上である、請求項１から３のいずれかに記載の裏面保護シート。
5. 前記暗色層が前記基材層の表面の一部のみに選択的に形成されていることにより同一パターンの模様が連続的に繰り返されるパターニング模様を形成している請求項１から４のいずれかに記載の裏面保護シート。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の裏面保護シートが、他の樹脂基材に積層してなる太陽電池モジュールであって、
   前記暗色層に含有されている透明無機フィラーの屈折率と、該暗色層の表面に積層されている前記樹脂基材の屈折率との差が、０．２０以下である、太陽電池モジュール。

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