JPWO2011118353A1 - 太陽電池用裏面保護シートとそれを備えた太陽電池モジュール - Google Patents

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Abstract

太陽電池素子を封止するために用いられる充填材としてのＥＶＡ樹脂との密着性を高めることができ、長期間にわたって黄変を防止することが可能な太陽電池用裏面保護シートとそれを備えた太陽電池モジュールを提供する。太陽電池用裏面保護シート（１０）は、太陽電池モジュール（１００）の裏面側に配置される太陽電池用裏面保護シートであって、密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下の直鎖低密度ポリエチレンと無機系の紫外線吸収剤を含有する第１のフィルム（１１）と、第１のフィルム（１１）にウレタン系の接着剤層（１３）を介在して積層された第２のフィルム（１２）とを備える。無機系の紫外線吸収剤の平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下である。第１のフィルム（１１）が無機系の紫外線吸収剤を０．１質量％以上３０質量％以下含有する。

Description

本発明は、一般的には、太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池用裏面保護シートとそれを備えた太陽電池モジュールに関し、特定的には、耐候性を有する太陽電池用裏面保護シートとそれを備えた太陽電池モジュールに関するものである。
太陽電池モジュールは、その性質上屋外に設置されることが多いので、太陽電池素子、電極、配線等を保護する目的で、表面側には、たとえば透明ガラス板が配置され、裏面側には、たとえば、アルミニウム箔と樹脂フィルムとの積層シート、または、樹脂フィルムの積層シート等が配置される。
太陽電池用裏面保護シートは、太陽電池素子を封止するために用いられる充填材としてのエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂の外表面に加熱プレスによって接着される。たとえば、特開２００８−２１１０３４号公報（特許文献１）では、太陽電池素子を封止するために用いられる充填材としてのＥＶＡ樹脂との密着性を高めることができ、長期間にわたって耐候性を維持することができるとともに、軽量化を図ることが可能な太陽電池用裏面保護シートが提案されている。この太陽電池用裏面保護シートは、密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下の直鎖低密度ポリエチレンを含有する第１のフィルムと、この第１のフィルムに積層された、ポリフッ化ビニリデンとポリメチルメタクリレートを含有する第２のフィルムとを備える。
しかしながら、太陽電池用裏面保護シートの耐候性に関して解決されるべき課題として、ＥＶＡ樹脂との密着性の低下の他に、太陽電池用裏面保護シートの黄変による外観不良や出力低下という問題がある。
たとえば、特開２００８−２７０６４７号公報（特許文献２）では、透明性を有し、屋外に設置してもシート内の密着性の低下やシートの黄変を抑制させた太陽電池用裏面保護シートが提案されている。この太陽電池用裏面保護シートは、透明基材フィルムの少なくとも一方の面上に、少なくとも無機酸化物層、接着層、電気絶縁層を順次積層してなる太陽電池用裏面保護シートにおいて、上記の透明基材フィルムがポリエチレンナフタレートからなり、上記の無機酸化物層の膜厚が５０Å以上３０００Å以下であり、上記の接着層が該接着層を構成する樹脂固形分１００重量部に対し有機系の紫外線吸収剤を０．１重量部以上１０重量部以下含有する。
しかしながら、有機系の紫外線吸収剤は人体への有害性が懸念されている。また、無機系の紫外線吸収剤に比べて有機系の紫外線吸収剤は経時・環境安定性に劣るため、経年により紫外線吸収剤の分解等が生じる。
さらに、裏面保護シートを製造する際の積層工程時に樹脂フィルム同士の接着性を高める目的で樹脂フィルムの表面にコロナ処理が施される。コロナ処理はプラズマ放電による表面処理の一つであるが、フィルムに高エネルギーを付与するために不安定な物質を分解してしまうという問題がある。樹脂フィルムに含まれる有機系の紫外線吸収剤は、高温状態になると、揮散または分解の可能性があるため、コロナ処理により、その場で影響を受けたり、経時劣化が早まったりすることがある。したがって、施されるコロナ処理において紫外線吸収剤の分解等が生じたりするので、紫外線吸収剤の本来の特性が十分発揮されなくなるおそれがある。
特開２００８−２１１０３４号公報 特開２００８−２７０６４７号公報
そこで、本発明の目的は、太陽電池素子を封止するために用いられる充填材としてのＥＶＡ樹脂との密着性を高めることができ、長期間にわたって黄変を防止することが可能な太陽電池用裏面保護シートとそれを備えた太陽電池モジュールを提供することである。
本発明に従った太陽電池用裏面保護シートは、太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池用裏面保護シートであって、密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下の直鎖低密度ポリエチレンと無機系の紫外線吸収剤を含有する第１のフィルムと、この第１のフィルムにウレタン系の接着剤層を介在して積層された第２のフィルムとを備える。無機系の紫外線吸収剤の平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下である。第１のフィルムが無機系の紫外線吸収剤を０．１質量％以上３０質量％以下含有する。
本発明の太陽電池用裏面保護シートにおいて、無機系の紫外線吸収剤が、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、酸化セリウム、シリカ、酸化鉄、および、カーボンからなる群より選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。
また、本発明の太陽電池用裏面保護シートにおいて、第１のフィルムの紫外線透過率が２０％以下であることが好ましい。
さらに、本発明の太陽電池用裏面保護シートにおいて、第１のフィルムの厚みが５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
本発明の太陽電池用裏面保護シートにおいて、第２のフィルムは、第１のフィルム側に配置されたポリエチレンテレフタレートと、このポリエチレンテレフタレートフィルムに積層されたフッ素系フィルムを含むことが好ましい。
本発明に従った太陽電池モジュールは、太陽電池素子を封止するために配置されたエチレン‐酢酸ビニル共重合体樹脂からなる充填材と、太陽電池モジュールの裏面側の充填材の外表面に固着された、上述のいずれかの特徴を有する太陽電池用裏面保護シートとを備える。
本発明の太陽電池用裏面保護シートにおいては、密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下の直鎖低密度ポリエチレンを含有する第１のフィルムは、太陽電池素子を封止するために配置されたエチレン‐酢酸ビニル共重合体樹脂からなる充填材との密着性に優れ、その密着性を経時的に維持することができる。また、第１のフィルムに含まれる無機系の紫外線吸収剤は経時・環境安定性が高いので、分解が生じ難く、裏面保護シートの黄変を長期間にわたって防止することができる。特に第１と第２のフィルムを積層して固着するために用いられるウレタン系接着剤層の黄変を長期間にわたって防止することができる。
したがって、本発明によれば、太陽電池素子を封止するために用いられる充填材としてのＥＶＡ樹脂と裏面保護シートとの密着性を高めることができ、長期間にわたって黄変による出力低下を抑制することが可能になる。
本発明に従った一つの実施の形態としての太陽電池用裏面保護シートが適用される太陽電池モジュールの概略的な断面構造を示す図である。 本発明の太陽電池用裏面保護シートの一つの実施の形態を示す断面図である。
図１は、本発明に従った一つの実施の形態としての太陽電池用裏面保護シートが適用される太陽電池モジュールの概略的な断面構造を示す図である。
図１に示すように、太陽電池モジュール１００には、多数個の太陽電池素子１が配列されている。これらの太陽電池素子１は電極２を介して相互に接続配線３によって電気的に接続され、太陽電池モジュール１００全体としてはリード線４によって裏面側に端子５が取り出され、端子５は端子箱６に収納されている。エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂からなる充填材７が多数個の太陽電池素子１を封止するために配置されている。太陽電池モジュール１００の受光面側に位置する充填材７の外表面には、透明ガラス層８が固着されている。太陽電池モジュール１００の設置面側に位置する充填材７の外表面には、本発明の太陽電池用裏面保護シート１０が固着されている。なお、太陽電池モジュール１００の側面にはアルミニウム製枠部材９がシール材を介して取り付けられている。
図２は、本発明の太陽電池用裏面保護シートの一つの実施の形態を示す断面図である。
図２に示すように、太陽電池用裏面保護シート１０は、太陽電池モジュール１００に相対的に近い側（内側）に配置される内層から、第１のフィルム１１、第２のフィルム１２の順に積層されている。第１のフィルム１１と第２のフィルム１２との間には、ウレタン系の接着剤層１３が配置されている。第１のフィルム１１は、充填材７の表面に接するように固着される。この固着は、加熱プレスを用いて行われる。第２のフィルム１２は、太陽電池用裏面保護シート１０の最外層に配置される。第１のフィルム１１は、密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下の直鎖低密度ポリエチレンと無機系の紫外線吸収剤を含有する。
（第１のフィルム）
第１のフィルム１１は、密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下の直鎖低密度ポリエチレンを用いることにより、ＥＶＡ樹脂等の封止剤との密着性を高めることができる。第１のフィルム１１に含有される無機系の紫外線吸収剤としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、シリカ、酸化鉄、カーボン等があるが、酸化チタンまたはカーボンが好適に使用される。
紫外線吸収剤の好ましい平均粒子径は０．１〜５μｍである。紫外線吸収剤の平均粒子径が５μｍを超えると、第１のフィルム１１内の分散性が悪くなり、均一な紫外線吸収効果が得られなくなるおそれがある。また、紫外線吸収剤の平均粒子径が０．１μｍ未満になると、単位重量あたりの価格が高くなる。
第１のフィルム１１は、太陽電池用裏面保護シート１０に黄変を防止するための紫外線吸収効果を十分発揮し、かつ、封止材であるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂との密着性を維持するためには無機系の紫外線吸収剤を０．１質量％以上３０質量％以下含有することが好ましい。無機系の紫外線吸収剤の含有量が０．１質量％未満になると、紫外線吸収効果が十分でなく、太陽電池用裏面保護シート１０が黄変するおそれがある。また、無機系の紫外線吸収剤の含有量が３０質量％を超えると、封止材との密着性が低下するおそれがある。
第１のフィルム１１の紫外線透過率が２０％以下であることが好ましい。第１のフィルム１１の紫外線透過率が２０％を超えると、紫外線吸収効果が十分でなく、太陽電池用裏面保護シート１０が黄変するおそれがある。紫外線透過率の下限値は特に限定されないが、通常は１％程度である。
第１のフィルム１１の厚みは、無機系の紫外線吸収剤を十分に含有させるためには５μｍ以上２００μｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは３０μｍ以上１８０μｍ以下である。第１のフィルム１１の厚みが５μｍ未満になると、無機系の紫外線吸収剤を十分に含有させることができない。
（第２のフィルム）
第２のフィルム１２には、耐候性および電気絶縁性が要求され、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルフィルム、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などのフッ素系フィルム、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム等が使用できる。また、第２のフィルム１２は、単層フィルムから構成されるのではなく、積層フィルムから構成されてもよい。
第２のフィルム１２が積層フィルムから構成される場合、耐候性に優れるフィルムと電気絶縁性に優れるフィルムとを積層することが好ましい。この場合、電気絶縁性に優れるフィルムを第１のフィルム側に積層する。耐候性に優れるフィルムとしては、特に厚みが２０μｍ以上１５０μｍ以下のフッ素系フィルムを用いるのが好ましい。電気絶縁性に優れるフィルムとしては、特に厚みが１００μｍ以上２５０μｍ以下のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好適に使用される。
（接着剤層）
第１のフィルム１１と第２のフィルム１２はウレタン系の接着剤を用いてドライラミネーション法によって積層する。ウレタン系の接着剤としては、２液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、ポリエステルポリウレタンポリオール系接着剤等があるが、特に２液硬化型ウレタン系接着剤を用いるのが好ましい。
第１のフィルム１１と第２のフィルム１２は、公知の方法を用いて積層することができる。たとえば、上述したように、ウレタン系の接着剤を用いてドライラミネーション法によって、図２に示すように接着剤層１３を介在させて、第１のフィルム１１と第２のフィルム１２を積層する方法以外に、共押出し、押出しコート、アンカーコート剤を用いた熱ラミネーション法等によって第１のフィルム１１と第２のフィルム１２を積層してもよい。
太陽電池用裏面保護シートの実施例と比較例の試料を次のようにして作製した。
（実施例１）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子２５ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが６０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が２０質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例２）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子０．２ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが１００μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が０．２質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例３）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子０．１ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが１５０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が０．１質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例４）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．２μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子２５ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが６０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が２０質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが４０μｍのＰＶＤＦフィルム（電気化学工業株式会社製）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例５）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．２μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子２５ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが１００μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が２０質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが４０μｍのＰＶＤＦフィルム（電気化学工業株式会社製）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例６）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．２μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子０．５ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが１５０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が０．５質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが４０μｍのＰＶＤＦフィルム（電気化学工業株式会社製）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例７）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子４３ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが６０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が３０質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例８）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径５μｍの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）粒子４３ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが６０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が３０質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例９）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）粒子１１ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが６０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が１０質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（実施例１０）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）粒子４３ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが６０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が３０質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の実施例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（比較例１）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、有機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの２、４ジヒドロキシベンゾフェノン粒子３．１ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが６０μｍ、有機系の紫外線吸収剤の含有量が３質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の比較例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（比較例２）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）を押出機で押し出して厚みが６０μｍの第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の比較例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（比較例３）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子５ｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが６０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が０．００５質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の比較例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（比較例４）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．３μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子４５ｋｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが３０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が３１質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の比較例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（比較例５）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径０．０５μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子１００ｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが３０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が０．１質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の比較例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
（比較例６）
密度０．９１４ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（タマポリ株式会社製）１００ｋｇに、無機系の紫外線吸収剤として平均粒子径６μｍの酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子１００ｇを添加し、十分に混練してＬＬＤＰＥ樹脂組成物を調製した。この調製されたＬＬＤＰＥ樹脂組成物を押出機で押し出して厚みが３０μｍ、無機系の紫外線吸収剤の含有量が０．１質量％の第１のフィルム１１を作製した。第１のフィルム１１の片面をコロナ処理した。
電気絶縁性に優れるフィルムとして厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：東洋紡エステルフィルムＥ５０００）を、耐候性に優れるフィルムとして厚みが３８μｍのＰＶＦフィルム（デュポン社製、製品名：テドラー）を用意した。これらのフィルムを積層して第２のフィルム１２を作製した。
コロナ処理された第１のフィルム１１の片面側と、第２のフィルム１２のＰＥＴフィルム側とを、ドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネート法で接着した。なお、ドライラミネート用接着剤としては、三井化学ポリウレタン株式会社製の製品名タケラックＡ３１５（１００重量部）と製品名タケネートＡ５０（１０重量部）とを混合したウレタン系接着剤を、固形分の塗工量が３ｇ／ｍ2となるように用いた。このようにして、本発明の比較例としての太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
以上のようにして作製された太陽電池用裏面保護シート１０の黄変と第１のフィルム１１の紫外線透過率と黄変を次のようにして評価した。
（第１のフィルムの紫外線透過率）
第１のフィルム１１の紫外線透過率を次のようにして求めた。まず、日本分光株式会社製のマルチパーパス分光光度計を用いて、波長３００〜６００ｎｍの紫外線を第１のフィルム１１に照射し、これらの波長域における透過率を測定した。次に、波長３５０ｎｍにおける透過率を求めて、紫外線透過率として評価した。
（黄変Ｉ）
得られた太陽電池用裏面保護シート１０の第１のフィルム１１側から紫外線を照射した。照射条件は１００ｍＷ／ｃｍ2で１５時間とし、メタルハライドランプ照射機「アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１５１（岩崎電気株式会社製）」を用いて紫外線を照射した。紫外線照射後の黄変を、第１のフィルム１１側から測定したΔｂ＊値で評価した。Δｂ＊は、照射前のｂ＊値と照射後のｂ＊値の差を示す。このΔｂ＊値を「黄変Ｉ」として評価した。なお、ｂ＊値を測定するために米国エックスライト社製の測色機Ｘ−Ｒｉｔｅ ＭＡ６８ＩＩ型を用いた。
（黄変ＩＩ）
黄変Ｉの評価で使用した試料を、温度８５℃、相体湿度８５％の雰囲気で３０００時間保持した後、黄変Ｉの評価と同様にして、第１のフィルム１１側から測定したΔｂ＊値で評価した。Δｂ＊は、黄変Ｉで用いた照射前のｂ＊値と照射後３０００時間保持後のｂ＊値の差を示す。このΔｂ＊値を「黄変ＩＩ」として評価した。
（接着力）
得られた太陽電池用裏面保護シート１０を用いて、擬似の太陽電池モジュールを作製した。具体的には、擬似の太陽電池モジュールは、厚みが３ｍｍ、面積が２０ｃｍ×２０ｃｍのガラス板の上に、厚みが０．５ｍｍで面積が２０ｃｍ×２０ｃｍのＥＶＡ樹脂（ブリヂストン株式会社製、製品名 Ｓ−１１）、実施例１〜１０と比較例１〜６で得られた面積が２０ｃｍ×２０ｃｍの太陽電池用裏面保護シート１０の各々を、それぞれの辺が重なるように順に積層した。この積層体を１５０℃の温度で５分間脱泡処理した後、１５０℃の温度で１５分間、大気圧プレスを用いて加圧することによって、擬似の太陽電池モジュールを作製した。
擬似の太陽電池モジュールの太陽電池用裏面保護シート１０の表面側から、ＥＶＡ樹脂に向かって（太陽電池用裏面保護シート１０の厚み＋５μｍ）の深さで、幅１５ｍｍ、長さ１８ｃｍの切り込みを入れることによって、一方端が開放された１５ｍｍ幅の試験片を作製し、この試験片を引張速度１００ｍｍ／分で引っ張った。このときの破断応力値を測定し、ＥＶＡ樹脂と太陽電池用裏面保護シート１０との間の接着力（Ｎ／１５ｍｍ）として評価した。ただし、この破断応力値が４０（Ｎ／１５ｍｍ）を超える場合には、ＥＶＡ樹脂と裏面保護シートの間で剥離が起こる前に裏面保護シートの破断が起こるため、正確な接着力を評価することができないが、接着力を４０（Ｎ／１５ｍｍ）以上と評価した。
以上の結果を表１と表２に示す。
Figure 2011118353
Figure 2011118353
表１と表２の結果から、本発明の実施例では、太陽電池素子を封止するために用いられる充填材としてのＥＶＡ樹脂との密着性を高めることができ、長期間にわたって黄変を防止することができることがわかる。
今回開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態と実施例ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。
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の裏面側に配置されて用いられ、太陽電池素子を封止するために用いられる充填材としてのＥＶＡ樹脂との密着性を高めることができ、長期間にわたって黄変を防止することが可能になる。
１０：太陽電池用裏面保護シート、１１：第１のフィルム、１２：第２のフィルム、１００：太陽電池モジュール。
（黄変ＩＩ）
黄変Ｉの評価で使用した試料を、温度８５℃、相対湿度８５％の雰囲気で３０００時間保持した後、黄変Ｉの評価と同様にして、第１のフィルム１１側から測定したΔｂ＊値で評価した。Δｂ＊は、黄変Ｉで用いた照射前のｂ＊値と照射後３０００時間保持後のｂ＊値の差を示す。このΔｂ＊値を「黄変ＩＩ」として評価した。

Claims (6)

  1. 太陽電池モジュール（１００）の裏面側に配置される太陽電池用裏面保護シート（１０）であって、
    密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下の直鎖低密度ポリエチレンと無機系の紫外線吸収剤を含有する第１のフィルム（１１）と、
    前記第１のフィルム（１１）にウレタン系の接着層を介在して積層された第２のフィルム（１２）とを備え、
    前記無機系の紫外線吸収剤の平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下であり、前記第１のフィルム（１１）が前記無機系の紫外線吸収剤を０．１質量％以上３０質量％以下含有する、太陽電池用裏面保護シート（１０）。
  2. 前記無機系の紫外線吸収剤が、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、酸化セリウム、シリカ、酸化鉄、および、カーボンからなる群より選ばれた少なくとも１種である、請求項１に記載の太陽電池用裏面保護シート（１０）。
  3. 前記第１のフィルム（１１）の紫外線透過率が２０％以下である、請求項１に記載の太陽電池用裏面保護シート（１０）。
  4. 前記第１のフィルム（１１）の厚みが５μｍ以上２００μｍ以下である、請求項１に記載の太陽電池用裏面保護シート（１０）。
  5. 前記第２のフィルム（１２）は、前記第１のフィルム（１１）側に配置されたポリエチレンテレフタレートと、このポリエチレンテレフタレートフィルムに積層されたフッ素系フィルムを含む、請求項１に記載の太陽電池用裏面保護シート（１０）。
  6. 太陽電池素子（１）を封止するために配置されたエチレン‐酢酸ビニル共重合体樹脂からなる充填材（７）と、
    当該太陽電池モジュール（１００）の裏面側の前記充填材（７）の外表面に固着された、請求項１に記載の太陽電池用裏面保護シート（１０）とを備えた、太陽電池モジュール（１００）。
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