JPWO2007122936A1 - 太陽電池モジュール用裏面保護シート - Google Patents
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Abstract
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを順次積層した積層材からなり、１５０℃、３０分熱処理をしたときの収縮率が、縦方向，横方向共に０．５％以下である。本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、吸湿による、モジュールの発電性能の低下が小さく、入射した光を有効に反射させて再利用し、太陽電池の電力変換効率を高める。
Description
本発明は、太陽電池用モジュール用裏面保護シートに関するものである。
太陽電池は、半永久的で無公害の新たなエネルギー源として実用化されつつある。太陽電池は、近年、次世代のエネルギー源として注目を浴びている。太陽電池は、建築分野で用いられており、太陽電池の電気電子部品の開発が進められている。
太陽電池モジュールは、表面保護シート、接着性樹脂層、光起電力素子、接着性樹脂層、裏面保護シートからなる太陽電池モジュールが広く知られている。
最近は、非晶質シリコン等の半導体装置を利用した太陽電池が急速に普及しつつあり、一般住宅用の電源としても使用されるようになってきた。
太陽電池を屋根部材と一体に構成して使用する際には、複数の太陽電池素子を組み合わせ、表裏面を適当なカバー材料で保護した太陽電池モジュールとして使用するのが一般的である。太陽電池の裏面保護シートとして、光反射フィルム、酸化物蒸着層、耐加水分解性ポリエステルフィルムを積層してなる方法も提案されている（特許文献１，２，３参照）。
太陽電池の表面保護シート、裏面保護シート共に、水蒸気遮断性が要求されるが、酸化アルミ蒸着を用いてシートを構成した場合、太陽電池モジュールに保護シートを熱圧着する際に収縮が発生し、水蒸気遮断性が劣化することにより、モジュールの発電性能が低下する問題があった。
特開２０００−１１４５６４号公報
特開２０００−１１４５６５号公報
特開２００２−１００７８８号公報
本発明は、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを順次積層した積層材からなり、１５０℃、３０分熱処理をしたときの収縮率が、縦方向，横方向共に０．５％以下である太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
１：表面保護シート
２：光起電力素子
３：接着性樹脂層
４：裏面保護シート
５：白色ポリエステルフィルム
６：１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルム
７１：アルミナ蒸着ポリエステルフィルム
７１１：樹脂コート層
７１２：無機酸化物蒸着薄膜層
７１３：ポリエステルフィルム
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本発明は、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを順次積層した積層材からなり、１５０℃、３０分熱処理をしたときの収縮率が、縦方向，横方向共に０．５％以下である太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
本発明の太陽電池用裏面保護シートは、太陽電池モジュールを構成する。本発明の太陽電池用裏面保護シートを、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の太陽電池用裏面保護シートの一実施形態の例の積層構造を説明する側断面図である。表面保護シート１、光起電力素子２、接着性樹脂層３、および、裏面保護シート４によって構成される。外部からの光は、表面保護シートから入射し、接着性樹脂層３を通り、光起電力素子２に到達し、起電力が生ずる。また、裏面保護シートに反射した光が、光起電力素子２に到達し、起電力が生ずる。
図２は、太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示す断面模式図である。光照射面側から透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステル、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムの順番に積層されている。
図３は、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの一例を示す断面模式図である。アルミナ蒸着薄膜層、高分子ポリエステルフィルムが順次積層されてなる。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、長期間使用した際の太陽電池モジュール構成部材の白化・黄変、強伸度低下、太陽電池モジュールの吸湿による発電効率の低下を起こりにくくする目的で使用する。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、４０℃、９０％における水蒸気透過率が、１．５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下が望ましく、要求される水蒸気遮断性に応じて複数枚のアルミナ蒸着ポリエステルフィルムを使用することも可能である。アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、非蒸着面側ポリエステルフィルムに易接着コートを形成し、太陽電池モジュールを構成する接着性樹脂層との接着力の向上を図ることも可能である。４０℃、９０％における水蒸気透過率は、より好ましくは、１ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、好ましくは、アルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムである。さらに、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが、加工性、透明性、耐熱性、価格の面から好ましく使用される。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、好ましくは、全光線透過率が８５％以上である透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムである。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムに使用されるポリエステルフィルムは、好ましくは、ポリエチレンテレフタレートを使用する。ポリエステルフィルムには、各種の添加剤が含有されていても良く、添加剤として、例えば、帯電防止剤、ＵＶ吸収剤、安定剤等が挙げられる。
また、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム内部には、易滑性付与を目的とした不活性粒子は、透明性の点から、含有させないことが望ましい。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、酸化アルミ蒸着薄膜にコートを組み合わせたものでも使用可能である。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムのアルミナ蒸着薄膜層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法でも可能であるが、真空蒸着法が好適に用いられる。
アルミナ蒸着薄膜は、蒸着前ベーススィルムの全光線透過率を１００とした場合、好ましくは、９９．８以下の全光線透過率で形成した場合にフィルムの熱収縮に対する水蒸気遮断性の劣化が抑制される。蒸着前ベーススィルムと同一全光線透過率でアルミナ蒸着薄膜層を形成した場合、無色透明ではあるが、膜が非常に脆く熱処理時のフィルム収縮により水蒸気遮断性が劣化する場合がある。蒸着前ベーススィルムの全光線透過率を１００とした場合に、好ましくは、９９．８以下の全光線透過率でアルミナ蒸着薄膜を形成することにより、蒸着薄膜中にアルミ金属部分を残し、蒸着膜の延伸性を向上させることができる。９９．８以下の全光線透過率でアルミナ蒸着薄膜を形成することにより、０．５％のフィルム収縮においても水蒸気遮断性が劣化を最小限に防ぐことが、より一層可能となる。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜は、単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比が０．６≦Ｂ／Ａ≦０．７２で製造されることが好ましい。単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比が０．６≦Ｂ／Ａ≦０．７２であると、太陽電池モジュールと裏面保護シートとを加熱溶融、圧着により積層する際に水蒸気透過率の劣化が抑制され、好ましい。単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比は、より好ましくは、０．６≦Ｂ／Ａ≦０．７である。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートでは、水蒸気遮断性向上を目的として、アルミナ蒸着薄膜層上に樹脂コート層を形成することができる。アルミナ蒸着薄膜層上に樹脂コート層を形成する場合の樹脂コート層の塗膜厚みは、０．２〜２．０μｍであることが好ましい。樹脂コート層の塗膜厚みが０．２〜２．０μｍであると、製造工程内のロールによる無機酸化物蒸着薄膜層面の擦過によるキズの発生がなく、ガスバリア性が低下しない。さらに、樹脂コート層の塗膜厚みが０．２〜２．０μｍであると、透明性が低下せず、ブロッキングが起きない。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、白色ポリエステルフィルムは、好ましくは、白色ポリエチレンテレフタレートフィルムである。さらに、白色ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが、加工性、透明性、耐熱性、価格の面から好ましく使用される。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、白色ポリエステルフィルムは、太陽光を反射させ発電効率を上げる為に使用する。白色ポリエステルフィルムは、好ましくは、波長λ＝５５０ｎｍの反射率が、３０％以上のポリエステルフィルムであり、より好ましくは、反射率が４０％以上のポリエステルフィルム、さらに好ましくは、反射率が５０％以上のポリエステルフィルムである。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、ポリエステルフィルムの内部に微細な気泡を含有させたポリエステルフィルムを、白色ポリエステルフィルムとして使用することが好ましい。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、白色ポリエステルフィルムとして、ポリエステルフィルムを白色に着色する場合は、好ましくは、酸化チタン、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白色添加物を添加する。さらに白色度を高めるためにはチオフェンジイル等の蛍光増白剤を用いると効果的である。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを使用する必要がある。
一般的なポリエステルは、カルボキシル末端基が触媒的な役割を果たし、エステル結合部分への水分子の攻撃により加水分解が進行する。加水分解によって、テフレタル酸とエチレングリコールが生成し分解致し、引張強度・引張伸度といったフィルム物性が劣化するため、耐衝撃性等が劣化する。同劣化を防止する為に強制加湿条件での保管後においてもフィルムの破断伸度が一定値以上を保持するフィルムが、一般的に、耐加水分解性能を持つポリエステルフィルムである。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートでは、耐加水分解性能を持つポリエステルフィルムとして、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを使用する。
１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムの例としては、ＪＩＳ Ｃ２１５１（１９９６確認）によりフィルムの破断伸度を測定したとき、１４０℃高圧スチーム条件下でスチーム処理前と比較し、５０％伸度低下時間が耐加水分解性を有しないフィルムの２倍以上になるポリエステルフィルムが上市されており、好ましい。１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが、加工性、透明性、耐熱性、価格の面から好ましく使用される。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムは、アルミナ蒸着ポリエステルフィルムと、白色ポリエステルフィルムの次に積層される。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムは、好ましくは、光照反射反対面の最表層に位置する。
１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムは、高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、耐加水分解に優れる性能を有することが好ましく、太陽電池モジュールの保護を行う役割がある。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、公知の熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、耐ブロッキング剤、染料、顔料、光増感剤、界面活性剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を、必要に応じて添加した樹脂層を積層することができる。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、公知の熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、耐ブロッキング剤、染料、顔料、光増感剤、界面活性剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を含有する樹脂層を積層することができる。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、１５０℃、３０分熱処理をしたときの収縮率が、縦方向，横方向共に０．５％以下である。
太陽電池モジュールと裏面保護シートとを積層する際に、通常、接着樹脂層を、加熱溶融、圧着、冷却することにより一体化し形成する。加熱溶融、圧着は、通常、１３０〜１５０℃の温度で３０分程度行われる。加熱溶融条件を考えた場合、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、１５０℃，３０分の熱処理における収縮率を、縦方向，横方向共に０．５％以下に抑える必要がある。
太陽電池モジュール用裏面保護シートの熱収縮率が大きい場合、モジュールとしての寸法が一致しなくなる場合がある。太陽電池モジュール用裏面保護シートの熱収縮率が大きい場合、フィルム収縮応力により無機酸化物であるアルミナ蒸着薄膜に亀裂が生じ、水蒸気遮断性が劣化することにより太陽光による発電が損なわれる。
太陽電池モジュール用裏面保護シートの１５０℃，３０分の熱処理における収縮率は、好ましくは、縦方向、１．０％以下、横方向、１．０％以下であり、より好ましくは、縦方向、０．５％以下、横方向、０．５％以下である。
太陽電池モジュール用裏面保護シートの１５０℃，３０分の熱処理における収縮率を、縦方向，横方向共に０．５％以下に抑える方法としては、例えば、アニール処理により、事前に加工フィルムに熱を与える事により収縮させ、後工程において熱が加わるラミネートや熱圧着等の工程での収縮を防ぐ技術が知られている。
太陽電池モジュール用裏面保護シートの１５０℃，３０分熱処理後の水蒸気透過率の増加率は、熱処理前の水蒸気透過率に比べて、３０％未満であることが好ましく、１０％未満であることがより好ましい。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを積層して接着することが好ましい。接着の方法としては、接着剤を一方のフィルムに塗布したのち、もう一方のフィルムと重ね合せ、加圧あるいは、加熱下で接着する方法などを用いることができる。
アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムの接着に用いられる接着剤として代表的なものは、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂，ポリアミド、フェノール、ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン酢ビ共重合体、ポリビニルアセタールなど、およびこれらの共重合体や、混合物などがあげられる。
接着剤は、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂，ポリオレフィン、アイオノマーが、接着力および、ガスバリア性の点で好ましく、最も好ましくは、ウレタン樹脂であることが望ましい。
接着剤の厚みが、０．１〜１０μｍの場合、接着力および、ガスバリア性の点で好ましい。更に好ましくは、接着剤の厚みは、０．３〜８μｍであり、特に好ましくは、０．５〜５μｍである。
特に、接着剤の厚みが、０．５〜５μｍの場合は、金属酸化物層にピンホールや微細な亀裂がある場合にも優れたガスバリア性と強固な接着性を発揮できる。
太陽電池モジュールの構成としては、図１に示すように、表面保護シート、接着性樹脂層、光起電力素子、接着性樹脂層、裏面保護シートのものが広く知られている。
太陽電池モジュール用裏面保護シートは、樹脂接着層を介して、光起電力素子、樹脂接着層、表面保護シートと積層し、接着樹脂層を加熱溶融、圧着、冷却することにより、太陽電池モジュールとして一体化し形成されるのが一般的である。
太陽電池モジュールの樹脂接着層は、光起電力素子の凹凸を被覆し、素子を温度変化、湿度、衝撃などから保護し、かつ太陽電池モジュール用表面保護シートとの接着性を確保する目的で使用される。太陽電池モジュールの樹脂接着層としては、公知の接着性フィルムを使用することができ、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ウレタン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル部分鹸化物、シリコーン樹脂、ポリエステル系樹脂等を挙げることができる。太陽電池モジュールの樹脂接着層は、耐光性、透過性、耐湿性、経済性の点からエチレン−酢酸ビニルが特に好ましく用いられ、酢酸ビニル含有量が１５〜４０％のものが特に好ましい。太陽電池モジュールの樹脂接着層の酢酸ビニル含有量が１５〜４０％であると、透明性が低下せず、樹脂のべたつきがなく、加工性や取り扱い性がよい。
太陽電池モジュールの樹脂接着層には、必要に応じて、有機過酸化物などの架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等添加剤を使用することができる。また、加熱溶融時のシワの発生を軽減し、加工性を向上させるため、予めエンボス加工を施した樹脂シートを使用してもよい。
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、太陽電池モジュールに裏面保護シートを熱圧着する時の水蒸気遮断性の劣化を抑える。
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、太陽電池モジュールに裏面保護シートを熱圧着する際に収縮が小さい。
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、吸湿による、モジュールの発電性能の低下が小さく、入射した光を有効に反射させて再利用し、太陽電池の電力変換効率を高める。
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護シートは、特に、入射した光を有効に反射させて再利用し、太陽電池の電力変換効率を高めるので、太陽光反射にも優れた太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。実施例および比較例中の部数は、固形分の重量を示し、また、％は特に断りのない限り重量％である。実施例および比較例における本発明の特性値は、以下に示す測定方法ならびに評価基準によるものである。
実施例および比較例中の接着層は、一方の材料に、ウレタン系接着剤層（東洋モートン（株）製 ＡＤ５０３ １０部に同社製イソシアネート系硬化剤ＣＡＴ−１０ １部の混合物）を塗布、熱風循環式オーブンにより８０℃で２分間乾燥し、膜厚３μｍとなるよう設けて、他の構成材料と貼り合わせ積層し、４０℃オーブンにて４８時間硬化エージングさせた。
（１）水蒸気透過率
ＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ Ｗ−ＴＷＩＮを用いて、１９９２年８月１日制定の「プラスチックフィルム及びシートの水蒸気透過度試験方法（機器測定法）ＪＩＳ Ｋ７１２９Ｂ法」に従い、４０℃，９０％ＲＨ条件で測定した。
ＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ Ｗ−ＴＷＩＮを用いて、１９９２年８月１日制定の「プラスチックフィルム及びシートの水蒸気透過度試験方法（機器測定法）ＪＩＳ Ｋ７１２９Ｂ法」に従い、４０℃，９０％ＲＨ条件で測定した。
（２）全光線透過率
日本精密光学社製ＳＥＰ−Ｈ−Ｓ型積分球式ヘイズメーターを使用し、白色光線（１９５２年８月２５日制定の「色の表示方法−XYZ表色系及びX10Y10Z10表色系ＪＩＳ Ｚ８７０１」で規定されるＡ光）での透過率を測定した。
日本精密光学社製ＳＥＰ−Ｈ−Ｓ型積分球式ヘイズメーターを使用し、白色光線（１９５２年８月２５日制定の「色の表示方法−XYZ表色系及びX10Y10Z10表色系ＪＩＳ Ｚ８７０１」で規定されるＡ光）での透過率を測定した。
（３）熱収縮率
太陽電池モジュール用裏面保護シートをタバイ社製Ｐ−２１２オーブンにて１５０℃，３０分の熱処理を行った。熱処理を実施する前後の熱収縮率を、株式会社ミツトヨ製のデジタルノギスを用いて測定した。
太陽電池モジュール用裏面保護シートをタバイ社製Ｐ−２１２オーブンにて１５０℃，３０分の熱処理を行った。熱処理を実施する前後の熱収縮率を、株式会社ミツトヨ製のデジタルノギスを用いて測定した。
（４）酸化アルミ蒸着膜厚
日立製作所製透過型電子顕微鏡Ｈ−７１００ＦＡを用いて、断面写真を撮り、写真上で厚みを実測し、写真倍率で実際の厚みを算出した。
日立製作所製透過型電子顕微鏡Ｈ−７１００ＦＡを用いて、断面写真を撮り、写真上で厚みを実測し、写真倍率で実際の厚みを算出した。
（５）反射率
分光光度径Ｕ−３４１０（（株）日立製作所製）に、φ６０積分球１３０−０６３（（株）日立製作所製）および１０°傾斜スペーサーを取りつけた状態で、５５０ｎｍの反射率をフィルムの両表面について求め、最大値を該フィルムの反射率とした。標準白色板はＵ−３４１０に添付のもの（（株）日立製作所製）を用いた。
分光光度径Ｕ−３４１０（（株）日立製作所製）に、φ６０積分球１３０−０６３（（株）日立製作所製）および１０°傾斜スペーサーを取りつけた状態で、５５０ｎｍの反射率をフィルムの両表面について求め、最大値を該フィルムの反射率とした。標準白色板はＵ−３４１０に添付のもの（（株）日立製作所製）を用いた。
（６）１４０℃高圧スチームで保管後の引張伸度保持率
ＪＩＳ Ｃ２１５１（１９９６）に記載の測定方法で、幅１５ｍｍ，長さ１５０ｍｍ，の試験片を用いて１００ｍｍのつまみ間隔とし、５００ｍｍ／分の引張速度で、フィルムの引張伸度を測定した。
ＪＩＳ Ｃ２１５１（１９９６）に記載の測定方法で、幅１５ｍｍ，長さ１５０ｍｍ，の試験片を用いて１００ｍｍのつまみ間隔とし、５００ｍｍ／分の引張速度で、フィルムの引張伸度を測定した。
さらに、１４０℃高圧スチーム中に、所定の時間保管後のフィルムの引張伸度を、ＪＩＳ Ｃ２１５１（１９９６）に記載の測定方法で、幅１５ｍｍ，長さ１５０ｍｍの試験片を用いて、１００ｍｍのつまみ間隔とし、５００ｍｍ／分の引張速度で、測定した。
１４０℃高圧スチーム中に保管する前のフィルムの引張伸度と、１４０℃高圧スチーム中に保管後前のフィルムの引張伸度から、フィルムの引張伸度保持率を求めた。
実施例１
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムＴ７０５（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて６０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後に収縮率が０．２％となる蒸着前フィルムを得た。しかる後に、日本真空社製の連続式真空蒸着装置を用いて、２×１０−２Ｐａの真空度において、反応性蒸着にて１００ｍ／分の加工速度で厚み２０ｎｍの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．６とし蒸着前ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の全光線透過率を１００とした場合９８となる蒸着膜を形成した。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムＴ７０５（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて６０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後に収縮率が０．２％となる蒸着前フィルムを得た。しかる後に、日本真空社製の連続式真空蒸着装置を用いて、２×１０−２Ｐａの真空度において、反応性蒸着にて１００ｍ／分の加工速度で厚み２０ｎｍの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．６とし蒸着前ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の全光線透過率を１００とした場合９８となる蒸着膜を形成した。
白色ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製の５０μｍ Ｅ２０（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて、１６０℃の乾燥温度にて６０秒間処理した。この白色ポリエステルフィルムの１５０℃，３０分熱処理後の収縮率は０．２％であり、波長λ＝５５０ｎｍの反射率、８９％であった。
１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムとして、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、８０％を保持する東レ株式会社製の１８８μｍ Ｘ１０Ｓ（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を用いた。
岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて６０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後に収縮率０．２％となるフィルムを得た。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの蒸着面を白色ポリエステルフィルム側に向け接着した後に、東レ株式会社製の１８８μｍ Ｘ１０Ｓを貼合し、４０℃オーブンにて４８時間硬化エージング後に１５０℃，３０分熱処理後に、実施例１の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。実施例１の太陽電池モジュール用裏面保護シートの１５０℃，３０分熱処理後の収縮率は、表１に示す。
実施例２
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．７とし、蒸着前ポリエステルフィルムの全光線透過率を１００とした場合、全光線透過率が９９．８となる蒸着膜とした以外は、実施例１と同様の方法で、実施例２の裏面保護シートを作製した。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．７とし、蒸着前ポリエステルフィルムの全光線透過率を１００とした場合、全光線透過率が９９．８となる蒸着膜とした以外は、実施例１と同様の方法で、実施例２の裏面保護シートを作製した。
実施例３
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．７２とし、蒸着前ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の全光線透過率を１００とした場合、全光線透過率が１００となる蒸着膜とした以外は実施例１と同様の方法で、実施例３の裏面保護シートを作製した。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．７２とし、蒸着前ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の全光線透過率を１００とした場合、全光線透過率が１００となる蒸着膜とした以外は実施例１と同様の方法で、実施例３の裏面保護シートを作製した。
実施例４
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムＴ７０５（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて２０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後の収縮率０．５％となる蒸着前フィルムを得た。しかる後に、日本真空社製の連続式真空蒸着装置を用いて２×１０−２Ｐａの真空度において反応性蒸着にて１００ｍ／分の加工速度で厚み２０ｎｍの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．６とし、蒸着前ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の全光線透過率を１００とした場合、全光線透過率が９８となる蒸着膜を形成した。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムＴ７０５（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて２０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後の収縮率０．５％となる蒸着前フィルムを得た。しかる後に、日本真空社製の連続式真空蒸着装置を用いて２×１０−２Ｐａの真空度において反応性蒸着にて１００ｍ／分の加工速度で厚み２０ｎｍの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．６とし、蒸着前ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の全光線透過率を１００とした場合、全光線透過率が９８となる蒸着膜を形成した。
白色ポリエステルは、東レ株式会社製の５０μｍ Ｅ２０（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて２０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後の収縮率が０．５％となるフィルムを得た。
１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムとして、東レ株式会社製の１８８μｍ Ｘ１０Ｓ（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて２０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後の収縮率が０．５％となるフィルムを得た。
アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの蒸着面を白色ポリエステルフィルム側に向け接着した後に、東レ株式会社製の１８８μｍ Ｘ１０Ｓを貼合し、４０℃オーブンにて４８時間硬化エージング後に１５０℃，３０分熱処理後の収縮率が０．５％となる実施例４の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
比較例１
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムＴ７０５（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を、日本真空社製の連続式真空蒸着装置を用いて、２×１０−２Ｐａの真空度において、反応性蒸着にて１００ｍ／分の加工速度で厚み２０ｎｍの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．６とし、蒸着前ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の全光線透過率を１００とした場合、全光線透過率が９８となる蒸着膜を形成し、１５０℃，３０分熱処理後の収縮率が１．２％となるフィルムを得た。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムは、東レ株式会社製厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムＴ７０５（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を、日本真空社製の連続式真空蒸着装置を用いて、２×１０−２Ｐａの真空度において、反応性蒸着にて１００ｍ／分の加工速度で厚み２０ｎｍの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．６とし、蒸着前ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の全光線透過率を１００とした場合、全光線透過率が９８となる蒸着膜を形成し、１５０℃，３０分熱処理後の収縮率が１．２％となるフィルムを得た。
１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムとして、東レ株式会社製の１８８μｍ Ｘ１０Ｓ（幅１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて、１０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後の収縮率が１．２％となるフィルムを得た。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの蒸着面をコーターによる熱乾燥を行わない白色ポリエステルフィルム、及びコーターによる熱乾燥を行わない東レ株式会社製の１８８μｍ Ｘ１０Ｓと貼合・エージング後に１５０℃，３０分熱処理後に収縮率１．１％となるフィルムを得た。
比較例２
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．７とし蒸着前ポリエステルフィルムの全光線透過率を１００とした場合、９９．８となる蒸着膜とした以外は比較例１と同様の方法で、比較例２の裏面保護シートを作製した。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．７とし蒸着前ポリエステルフィルムの全光線透過率を１００とした場合、９９．８となる蒸着膜とした以外は比較例１と同様の方法で、比較例２の裏面保護シートを作製した。
比較例３
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．７２とし蒸着前ポリエステルフィルムの全光線透過率を１００とした場合１００となる蒸着膜とした以外は比較例１と同様の方法で、比較例３の裏面保護シートを作製した。
透明アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜を単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比において、Ｂ／Ａ＝０．７２とし蒸着前ポリエステルフィルムの全光線透過率を１００とした場合１００となる蒸着膜とした以外は比較例１と同様の方法で、比較例３の裏面保護シートを作製した。
表１より、本発明の太陽電池用裏面保護シートは、１５０℃，３０分熱処理後の収縮率が、縦方向，横方向共に０．５％以下と小さく、水蒸気透過率の低下が非常に小さいが判る。
本発明の太陽電池用裏面保護シートは、太陽電池モジュールとして一体化し形成する際の水蒸気透過率の低下が非常に小さく、水分影響による発電量低下を防止することが可能である。
Claims (6)
- アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、６０％以上を保持するポリエステルフィルムを順次積層した積層材からなり、１５０℃、３０分熱処理をしたときの収縮率が、縦方向，横方向共に０．５％以下である太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- １５０℃，３０分熱処理後の水蒸気透過率の増加率が、熱処理前の水蒸気透過率に比べて、３０％未満である請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの全光線透過率が、蒸着前のポリエステルフィルムの全光線透過率を１００とした場合、９９．８以下である請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- 白色ポリエステルフィルムの波長λ＝５５０ｎｍの反射率が、３０％以上である請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの４０℃、９０％における水蒸気透過率が１．５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- アルミナ蒸着ポリエステルフィルムの酸化アルミニウム膜が単位時間当たりの平均アルミニウム蒸発量Ａ［モル／分］と酸素ガス導入量［モル／分］の比が０．６≦Ｂ／Ａ≦０．７２である請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
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