JPH0476230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、太陽電池モジユールの裏面保護シー
トとして使用される積層材料に関するものであ
る。 （従来技術の構成とその問題点） 太陽電池モジユールの基本的な機能は、太陽の
幅射エネルギーを効率良く太陽電池素子へ導くと
共に、太陽電池素子及び内部配線を長期にわたつ
て過酷な自然環境に耐え得るように保護すること
にある。従来一般に太陽電池モジユールは第１図
に示す如く上部透明材料８がモジユール全体の構
造的支持体となつたもので、例えばガラス板等の
上部透明材料８と、塗装鋼板、あるいはAl箔を
サンドイツチしたフツ化ビニルシート等の裏面保
護シート１０の間に、相互に配線した単結晶シリ
コン等よりなる太陽電池素子６を挿入し、更に急
激な外気条件の変化による素子の損傷防止や電気
絶縁性の為に、上部透明材料と下部基板用材料の
間を、シリコーン樹脂等の充填材７で充填し、更
に全体をアルミニウム、ステンレス等の枠体９を
用いて封入固定したものである。 更に近年従来の石油を中心にしたエネルギーに
代替するものとして、太陽光発電の早期実用化が
強く求められ、モジユールに使用する充填剤７も
液状のシリコーン樹脂からシート状のブチラール
樹脂、更にはより低コストなエチレン−酢酸ビニ
ル共重合樹脂シートに変わり、モジユール複合方
法も熱プレスのみといつた形へ急ピツチで進んで
いる。 ここにおいて、裏面保護シート１０は、太陽電
池モジユール内部の部品（太陽電池素子、内部配
線等）を外部からの機械的衝撃、圧力等の外力か
ら保護し、また外部からの湿気の侵入によりモジ
ユール内部部品が劣化することを防止する防湿膜
として設けられる大切なものである。 従来、裏面保護シートとしては第２図にその断
面図を示すような構成から成る積層材料が用いら
れている。すなわち、防湿性金属箔２を耐熱性・
耐候性樹脂フイルム１により両側からはさんだ構
成である。耐熱性・耐候性樹脂フイルム１は、太
陽電池モジユール製造の熱プレス工程において加
えられる熱により溶融したり劣化したりすること
がなく、しかも太陽電池として実際に使用される
際の屋外曝露条件においても太陽光あるいは降雨
により劣化しないものとして、白色ポリフツ化ビ
ニル樹脂（以下ホワイトテドラーと略す）のフイ
ルムが用いられ、また防湿性金属箔２としては、
例えばアルミニウム箔あるいは亜鉛メツキ鉄箔等
が用いられている。 ところが、そのような構成の裏面保護シートの
場合には、熱プレス時に素子電極部のハンダ付け
部の突起物が充填剤層を貫通し、さらに裏面保護
シートを構成する内面のホワイトテドラーの層１
を貫通し、裏面保護シート中の金属箔２に接触す
ることにより、太陽電池素子と金属箔が短絡して
電池性能に悪影響を及ぼすという問題点があつ
た。また現状は充填剤シートと裏面保護シートが
別々である為、複合成型時破損しやすい素子を介
していることからプレス圧を大きくできず、また
エアー抜きの困難さ等、太陽電池モジユール製造
工程の連続化・自動化がはかれず、作業が煩雑で
あり、作業性の点においても問題点があつた。 （発明の目的） 本発明は、上記従来例の問題点を解決するもの
であり、金属箔に替る防湿性層として防湿性樹脂
フイルムの層を設けて、素子電極部のハンダ付部
の突起物と裏面保護シートの電気的短絡を回避す
るとともに、従来別々であつた充填剤の役割を担
うべき接着性樹脂の層を最内面に設けることによ
り、太陽電池モジユール製造作業を簡便化するこ
とを目的としたものである。 （発明の構成） すなわち、本発明は裏面保護シートの構成材料
として、外側より耐熱性・耐候性樹脂フイルム、
防湿性樹脂フイルム、内面接着性樹脂層を配した
ものである。この本発明の裏面保護シートは構成
材料中に導電体を含まないことから、太陽電池モ
ジユール内部部品（太陽電池素子、内部配線等）
と裏面保護シートの電気的短絡は発生せず、かつ
内面接着性樹脂層が太陽電池モジユール中の充填
剤と同様の機能を果たすので、モジユール製造作
業の熱プレス工程を短縮し、作業の簡便化を図る
ことが可能となる。 第３図は本発明の太陽電池モジユール裏面保護
シート用の防湿性積層材料の一実施例を示す断面
図であり、耐熱性・耐候性樹脂フイルム１、防湿
性樹脂フイルム３、内面接着性樹脂層４から構成
されている。 耐熱性・耐候性樹脂フイルム１は、防湿性樹脂
フイルム３と積層して、防湿性樹脂フイルムのピ
ンホール発生を防ぎ、かつ裏面保護シートとして
の熱プレス作業性を与えるために設けられ、太陽
電池モジユール製造時の熱プレス工程の際に加え
られる熱により溶融したり劣化したりすることが
なく、しかも太陽電池として実際に使用される際
の屋外曝露条件においても太陽光、降雨等により
劣化しない樹脂フイルムが使用される。特に熱プ
レスの条件は通常150℃程度の熱が加えられるの
で、150℃以下の温度では溶融軟化しない樹脂フ
イルムである必要がある。 この耐熱性・耐候性樹脂フイルム１の例として
は、例えば、パーフルオロアルコキシ樹脂、４フ
ツ化エチレン−６フツ化プロピレン共重合体、パ
ーフルオロエチレン−パーフルオロプロピレン−
パーフルオロビニルエ−テル三元共重合体、エチ
レン−４フツ化エチレン共重合体、塩化−３フツ
化エチレン樹脂、ポリフツ化ビニリデン、ポリフ
ツ化ビニルから選ばれるフツ素樹脂フイルムがあ
り、そのほか、ポリカーボネート、ポリメチルメ
タクリレート、ポリアクリレート、又は紫外線吸
収剤（例えば、ベンゾフエノンやベンゾトリアゾ
ールなど）を含浸もしくは練り込んだポリエチレ
ンテレフタレートがあげられる。上記した樹脂の
フイルムは、一種の単層フイルムとして用いられ
るほか、二種以上の積層フイルムとして用いるも
ともできる。その厚さは防湿性樹脂フイルムの保
護効果を確保できる厚さであればよく、特に限定
されるものではないが、通常12μ以上の厚さのフ
イルムが使用される。 防湿性樹脂フイルム３は、太陽電池モジユール
外部から内部へ湿気が浸入して太陽電池素子や内
部配線等の部品が劣化することを防止するために
設けられるものである。 その具体例としては、ポリ塩化ビニリデンフイ
ルム、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体フイ
ルム、あるいはこれらとポリエチレン、無延伸ポ
リプロピレン等のポリオレフインフイルムを積層
したフイルムがあげられる。それ以上には、二軸
延伸ポリエステル、二軸延伸ナイロン、二軸延伸
ポリプロピレン、二軸延伸ビニロン、セロハン等
から選択される一種の単層フイルムもしくは二種
以上の積層フイルムに対して、ポリ塩化ビニリデ
ンを該フイルムの少なくとも片面に塗布したもの
があげられる。これらの防湿性樹脂フイルムの厚
さは特に限定されるものではない。 内面接着性樹脂層４は、本発明の裏面保護シー
ト積層材料の最内部に配され、太陽電池モジユー
ル内部の太陽電池素子、内部配線等の部品を外部
からの機械的衝撃や圧力から保護するクツシヨン
材で、従来は裏面保護シートとは別々であつた充
填剤と同様の機能を有するのもであり、それ自身
が太陽電池素子表面のガラス質及び金属質への接
着性を有し、150℃未満、好ましくは120℃以下の
温度で溶融軟化する樹脂からなるものである。
具体的には、ポリビニルブチラール、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、あるいはエチレン−酢酸ビ
ニル−グリシジルメタクリレート三元共重合体、
エチレン−酢酸ビニル部分ケン化物−有機酸グラ
フト四元共重合体等のエチレン−酢酸ビニル共重
合体の変性樹脂があげられ、あるいは無水マレイ
ン酸グラフトポリエチレン等のカルボキシル基含
有ポリオレフイン、エチレンテレフタレート−変
性アルキレンエ−テルテレフタレートブロツク共
重合体等のポリエステル変性樹脂等のいずれかに
よりなる樹脂が使用可能である。その厚さは太陽
電池モジユールの裏面クツシヨン材としての効果
を有効に発揮するために50μ以上であることが好
ましい。また、熱プレス時に防湿性樹脂フイルム
３にピンホールが発生したりすることを防止する
目的で、第４図の実施例に示すように上記内面接
着性樹脂層４を最内面の層とし、さらに防湿性樹
脂フイルム３との間に二軸延伸ポリエステル、二
軸延伸ナイロン等の耐熱性樹脂フイルム５を介在
してもかまわない。 耐熱性・耐候性樹脂フイルム１、防湿性樹脂フ
イルム３（耐熱性樹脂フイルム５）は接着剤また
は接着性樹脂フイルムを用いて、ドライラミネー
ト法あるいはヒートプレス法等の方法で積層する
ことができるが、150℃以上の耐熱性及び耐候性
のある接着剤または接着性フイルムを使用する。
また、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体及びその変性樹脂等の内面接着性樹
脂層４を防湿性樹脂フイルム３（あるいは耐熱性
樹脂フイルム５）に積層する場合、接着剤を用い
たドライラミネート法と共に、接着性樹脂を熱溶
融して防湿性樹脂フイルム３（あるいは耐熱性樹
脂フイルム５）上へ直接押出し塗工する方法等、
本発明の積層材料は公知の積層技術を用いて作成
できる。 本発明の積層材料を太陽電池モジユールに適用
する場合、予め配線接続した太陽電池素子６を上
部保護用充填剤シート７を敷いた上部透明材料８
であるガラス板の上に置き、その上から下部保護
用充填剤シート７′をかぶせるか、または使用せ
ずに本発明の裏面保護シートを内面接着性樹脂層
４側を内面にして更にその上にかぶせ、真空に減
圧しつつ全体を140℃〜150℃でプレスして融着一
体化させ、端部をアルミニウム等の枠体９で封入
固定する。 以上詳細に述べたように本発明の太陽電池モジ
ユール裏面保護シート用の防湿性積層材料は、従
来の保護シートと比較して特にモジユール複合適
性の面で極立つた利点を有しており、本発明によ
ればプレス時に素子電極と保護シートとの短絡
が完全になくなる為、収率向上はもちろんプレス
圧・時間・温度などがより自由に選べる為作業の
効率化がはかれる。短絡の危険がない為充填剤
シートの厚みを必要最低限にすることが可能とな
り材料の節減ができる。裏面保護シートの一部
が充填剤となりうるかまたは充填剤と簡単に融着
できる為、従来裏面材−充填剤次に充填剤−素子
といつた異なる条件で多段階プレスが必要であつ
たのが、ほぼ１度のプレス工程でモジユール化が
可能となり、素子の破損も大幅に減少する、とい
つた点があげられる。 以上詳細に述べたように、本発明により太陽電
池モジユールの品質安定化、製造安定化、材料節
減が可能となる等の利点が得られ、太陽光発電に
関係する産業分野において多大な価値を有するも
のである。 （実施例の説明） 本発明の実施例を以下に説明する。 本発明の太陽電池モジユール裏面保護シート用
積層材料として、次に示す構成の２種類の積層材
料を作成した。 ＜本発明１＞ 紫外線吸収剤練込みポリエステル
フイルム（商品名ルミラ−Ｑ−37〔東レ製〕厚さ
25μ）／ポリ塩化ビニリデン塗布ポリエステルフ
イルム（商品名エスペツトフイルムＴ−8020〔東
洋紡製〕厚さ12μ）／エチレン−酢酸ビニル共重
合体樹脂層（酢酸ビニル含有量33重量％、厚さ
400μ） ＜本発明２＞ 白色ポリフツ化ビニルフイルム
（商品名テドラ−〔デユポン製〕厚さ38μ）／塩化
ビニリデン−塩化ビニル共重合体フイルム（商品
名（ケイフレツクス〔呉羽化学製〕厚さ20μ）／
二軸延伸ナイロンフイルム（商品名ボニール〔興
人製〕厚さ25μ）／エチレン−酢酸ビニル共重合
体樹脂層（酢酸ビニル含有量33重量％、厚さ
400μ） 上記２種類の本発明の積層材料、及び従来例の
積層材料として、白色ポリフツ化ビニルフイルム
（商品名テドラ−〔デユポン製〕厚さ38μ）／アル
ミニウム箔（厚さ20μ）／白色ポリフツ化ビニル
フイルム（テドラ−厚さ38μ）なる構成の積層材
料を裏面保護シートとして使用して第１図に示す
のと同様の構造の太陽電池モジユールを製造し
た。ただし、従来例の積層材料を裏面保護シート
として使用する場合は、本発明１、本発明２の積
層材料中に内面接着性樹脂層として使用されてい
るエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂層と同じシ
ートを充填剤として用いて太陽電池モジユールを
製造した。なお、熱プレスの条件は150℃−５
Kg／cm²−10分である。 この３種類の太陽電池モジユールを各々100個
ずつ製造した場合の太陽電池素子電極部のハンダ
付部の突起物と裏面保護シートとの電気的短絡に
よる電池性能の不良発生率、及び製造作業の作業
性を比較した結果を次表に示す。

【表】 このように、本発明の太陽電池裏面保護シート
用積層材料を使用することにより、電池の品質の
安定化、モジユール製造作業の簡便化を図ること
に効果があつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来及び本発明の裏面保護シートを適
用する太陽電池モジユールの構造を示す概略断面
図、第２図は従来例の太陽電池モジユール裏面保
護シートを示す概略断面図、第３図および第４図
は本発明の太陽電池モジユール裏面保護シートの
実施例を示す概略断面図である。 １……耐熱性・耐候性樹脂フイルム、２……防
湿性金属箔、３……防湿性樹脂フイルム、４……
内面接着性樹脂層、５……耐熱性樹脂フイルム、
６……太陽電池素子、７……充填剤、７′……充
填剤、８……上部透明材料、９……枠体、１０…
…裏面保護シート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外側に150℃以下の温度では溶融軟化しない
   耐熱性・耐候性樹脂フイルムを配し、中間層の防
   湿性樹脂フイルムを介して、内面接着性樹脂層を
   積層した太陽電池モジユール用裏面保護シートで
   あつて、前記防湿性樹脂フイルムが、 (a) 塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体フイル
   ム、 (b) ポリ塩化ビニリデンフイルムもしくは塩化ビ
   ニリデン−塩化ビニル共重合体フイルムと、ポ
   リエチレン、無延伸ポリプロピレン等のポリオ
   レフインフイルムとを積層したフイルム、 (c) 二軸延伸ポリエステル、二軸延伸ナイロン、
   二軸延伸ポリプロピレン、二軸延伸ビニロン、
   セロハン等から選択される一種の単層フイルム
   もしくは二種以上の積層フイルムに対して、ポ
   リ塩化ビニリデンを該フイルムの少なくとも片
   面に塗布したフイルム、 上記(a)(b)(c)から選択される単層フイルム又は積
   層フイルムからなることを特徴とする太陽電池モ
   ジユール用裏面保護シート。 ２ 内面接着性樹脂層が、ガラスおよび金属に対
   する接着性を有し、150℃未満好ましくは120℃以
   下で溶融軟化する樹脂層である特許請求の範囲第
   １項記載の太陽電池モジユール用裏面保護シー
   ト。 ３ 防湿性樹脂フイルムと内面接着性樹脂層の間
   に、二軸延伸ポリエステルまたは二軸延伸ナイロ
   ン等の耐熱性樹脂フイルムを介在する特許請求の
   範囲第１項記載の太陽電池モジユール用裏面保護
   シート。