TW201336095A - 太陽能電池模組之背板、及太陽能電池模組 - Google Patents

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Kenji Gobou
Hidenori Ozaki
Kazuya Asano
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Abstract

本發明之目的為提供可構成能夠長期間維持高發電效率之太陽電池模組之背板、及太陽電池模組。本發明係一種太陽電池模組之背板，其係具有不透水性薄片、及形成於前述不透水性薄片之至少一面的塗膜之太陽能電池模組之背板，其特徵為，前述塗膜係由包含含有硬化性官能基之含氟聚合物的塗料所構成，且於此塗膜之至少與不透水性薄片相反側的面形成有表面處理層。

Description

太陽能電池模組之背板、及太陽能電池模組
本發明係關於太陽電池模組之背板、及太陽電池模組。
太陽電池模組通常係由表面層、密封太陽電池單元之密封材層、及背板所構成。作為形成密封材層之密封材，通常係使用乙烯與乙酸乙烯酯之共聚物(以下亦稱為EVA)。
背板係要求機械強度、耐候性、防水．防濕性、電絕緣性等各種特性。通常之背板的構成係為多層構造，例如由與太陽電池單元之密封材層接觸之側起，依序由位於太陽電池之密封材側的背面層/不透水性薄片/位於最外側之耐候層所構成。
一般而言，耐候層及該背面層，由於耐候性、防水．防濕性、及電絕緣性優良等理由，係使用聚氟乙烯薄膜等樹脂薄片，且不透水性薄片係使用PET薄膜。又，要求背板有高的防水．防濕效果時，於不透水性薄片之表面設有經蒸鍍二氧化矽等金屬化合物而得之PET薄膜、或鋁箔等金屬層。
為了滿足要求特性、或耐久性、遮光性等之各要求特性，背板之厚度通常設為20~500μm。但是，近年來要求背板之輕量化及薄膜化。
因而，有提出使用樹脂塗料來形成同樣的層以取代樹脂薄片。例如，有探討使用環氧樹脂塗料作為樹脂塗料(參照例如專利文獻1)。但是環氧樹脂塗料就硬化塗膜之耐候性觀點而言乃不充分，未達到實用化。
又，有提出以於之不具有官能基之PVdF中摻合了特定量之四烷氧基矽烷或其部分水解物之PVdF系塗料，來塗佈金屬基材(不透水性薄片)之2層構造背板(參照例如專利文獻2)。此PVdF系塗料因為PVdF不具有官能基，故單獨使用時與密封劑之EVA的接著性亦不佳。就此點上，專利文獻2中，欲藉由摻合特定量之四烷氧基矽烷或其部分水解物，使四烷氧基矽烷或其部分水解物定向於與EVA之界面來改善。
又，有提出於不透水性薄片之至少一面形成有含有硬化性官能基之含氟聚合物塗料的硬化塗膜而成的太陽電池模組之背板(參照例如專利文獻3)。作為該含有硬化性官能基之含氟聚合物，揭示有硬化性四氟乙烯(TFE)系共聚物(Zeffle GK570)。專利文獻3中，記載了藉由使用該含有硬化性官能基之含氟聚合物塗料，相較於以往之薄片的貼合，可使背板之厚度變薄，且可在維持機械強度的同時實現薄膜化．輕量化；或者藉由於含氟聚合物中導入官能基，即使不添加四烷氧基矽烷等，亦能夠提高與不透水性薄片之接著性。
又，亦有提出於基材薄片之單側或兩側形成有包含含氟聚合物(A)之塗料的硬化塗膜層之太陽電池模組用背 板，該含氟聚合物(A)係具有來自氟烯烴(a)之重複單位、來自含有架橋性基之單體(b)的重複單位、及來自不含4級碳原子之碳數2~20之直鏈或分支烷基與聚合性不飽和基以醚鍵或酯鍵連結而成之含有烷基之單體(c)的重複單位(參照例如專利文獻4)。專利文獻4中記載了如此之硬化塗膜層，柔軟性、與基材之密合性特優，可得到不會引起裂痕或破損、白化、剝離之問題，輕量且生產性優良之太陽電池模組用背板。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平7-176775號公報
[專利文獻2] 日本特開2004-214342號公報
[專利文獻3] 國際公開第2007/010706號
[專利文獻4] 國際公開第2009/157449號
如上所述，雖然探討了各種太陽電池模組之背板，但為了以更高等級實現各種要求特性，則尚有檢討之餘地。
例如，習知之太陽電池模組，若長期間使用，會有發電效率大幅降低之問題，例如以國際規格之IEC61215等所記載之加速試驗之一即恆溫恆濕試驗(溫濕試驗)來評估時，在相當於實際屋外使用30年至40年之4000小時試驗中，由最大輸出Pmax所算出之發電效率亦有減半之情 事(例如，第I期高信賴性太陽電池模組開發評估聯盟成果報告書(參照獨立行政法人 產業技術總合研究所 太陽光發電光學研究中心著、2011年、p.315)。)。
本發明係有鑑於上述現狀而為者，其目的在提供可構成可長期間維持高發電效率之太陽電池模組之背板、及太陽電池模組。
本發明者針對發電效率優之太陽電池模組進行各種探討，發現了使用於不透水性薄片之至少一面形成由包含含有硬化性官能基之含氟聚合物之塗料所構成的塗膜、且於該塗膜之至少與不透水性薄片相反側之面形成表面處理層的背板，作為構成太陽電池模組之背板時，具備該背板之太陽電池模組，即使長期間使用亦可維持高發電效率。更具體而言，發現了於具備上述背板之太陽電池模組中，上述表面處理層與密封材層接觸時，該太陽電池模組於長期間使用可維持高發電效率，而思及能夠解決上述課題，完成本發明。
亦即，本發明為一種太陽電池模組之背板，其係具有不透水性薄片、及形成於上述不透水性薄片之至少一面的塗膜之太陽電池模組之背板，其特徵在於，上述塗膜係由包含含有硬化性官能基之含氟聚合物之塗料所構成，且於此塗膜之至少與不透水性薄片相反側之面形成有表面處理層。
本發明亦為一種太陽電池模組，其特徵在於，具有上述背板、及形成於上述背板之上(較佳為表面處理層之上)的密封材層。
以下詳細說明本發明。
本發明之太陽電池模組之背板(以下亦有僅稱為本發明之背板)，係具有不透水性薄片、及形成於該不透水性薄片之至少一面的塗膜(以下，亦稱為本發明之塗膜)者。
上述塗膜係由包含含有硬化性官能基之含氟聚合物的塗料(以下，亦稱為本發明之塗料)所構成者。
說明本發明之塗料的各成分。
上述含有硬化性官能基之含氟聚合物，可列舉於含氟聚合物導入硬化性之官能基的聚合物。再者，含氟聚合物係包含具有明確熔點之樹脂性聚合物、顯示橡膠彈性之彈性體性的聚合物、其中間的熱可塑性彈性體性的聚合物。
對含氟聚合物賦予硬化性之官能基，可列舉例如羥基(惟羧基中所含的羥基除外，以下相同)、羧基、以-COOCO-表示之基、氰基、胺基、環氧丙基、矽烷基、矽烷化基(silanate)、異氰酸酯基等，係配合聚合物之製造容易度或硬化系來作適當選擇。其中尤以硬化反應性良好的觀點來看，較佳為由羥基、羧基、以-COOCO-表示之基、氰基、胺基、及矽烷基所構成群組中選擇之至少1種基；更佳為由羥基、羧基、胺基、及矽烷基所構成群組中選擇之至少1種基；特別地，由聚合物獲得容易之觀點或反應性良好之觀點而言，又更佳為由羥基、及羧基所構成 群組中選擇之至少1種基。該等之硬化性官能基，通常係藉由使含氟單體與含有硬化性官能基之單體共聚合而被導入於含氟聚合物中。
含有硬化性官能基之單體，可列舉例如含有羥基之單體、含有羧基之單體、酸酐單體、含有胺基之單體、及聚矽氧系乙烯單體，可使用該等之1種或2種以上。
上述含有硬化性官能基之含氟聚合物，較佳為含有：來自含氟單體之聚合單位；與來自由含有羥基之單體、含有羧基之單體、酸酐單體、含有胺基之單體、及聚矽氧系乙烯單體所構成群組中選擇之至少1種含有硬化性官能基之單體的聚合單位。又，上述含有硬化性官能基之含氟聚合物，更佳為含有：來自含氟單體之聚合單位；與來自由含有羥基之單體及含有羧基之單體所構成群組中選擇之至少1種含有硬化性官能基之單體的聚合單位。
來自含有硬化性官能基之單體的聚合單位，較佳為相對於含有硬化性官能基之含氟聚合物之全部聚合單位，為1~20莫耳%。更佳之下限為2莫耳%、更佳之上限為10莫耳%。
上述含有硬化性官能基之單體，例如可舉例如下，但不僅限定於此等。再者，可使用該等之1種或2種以上。
(1-1)含有羥基之單體：
含有羥基之單體，可列舉例如2-羥基乙基乙烯基醚、3-羥基丙基乙烯基醚、2-羥基丙基乙烯基醚、2-羥基- 2-甲基丙基乙烯基醚、4-羥基丁基乙烯基醚、4-羥基-2-甲基丁基乙烯基醚、5-羥基戊基乙烯基醚、6-羥基己基乙烯基醚等之含有羥基之乙烯基醚類；2-羥基乙基烯丙基醚、4-羥基丁基烯丙基醚、甘油單烯丙基醚等之含有羥基之烯丙基醚類等。該等當中，含有羥基之乙烯基醚類，特別是4-羥基丁基乙烯基醚、2-羥基乙基乙烯基醚就聚合反應性、官能基之硬化性優良的觀點而言較佳。
其他之含有羥基之單體，可例示例如丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯等(甲基)丙烯酸之羥基烷酯等。
再者，後述之含有羧基之單體，不包含於上述含有羥基之單體中。
(1-2)含有羧基之單體：
含有羧基之單體，可列舉例如以一般式(1)：
(式中，R3、R4及R5係相同或相異地為氫原子、烷基、芳基、羧基或烷氧基羰基；n為0或1。)表示之不飽和單羧酸、不飽和二羧酸、其單酯等之不飽和羧酸類；或以一般式(2)：
(式中，R6及R7係相同或相異地為飽和或不飽和之直鏈或環狀烷基；n為0或1；m為0或1。)表示之含有羧基之乙烯基醚單體等。
上述以一般式(1)表示之不飽和羧酸類的具體例，可列舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯乙酸、巴豆酸、桂皮酸、伊康酸、伊康酸單酯、馬來酸、馬來酸單酯、富馬酸、富馬酸單酯等。該等之中尤以均聚合性低之巴豆酸、伊康酸、馬來酸、馬來酸單酯、富馬酸、富馬酸單酯，由於均聚合性低，不易產生均聚物，故較佳。
上述以一般式(2)表示之含有羧基之乙烯基醚單體的具體例，可列舉例如3-烯丙基氧基丙酸、3-(2-烯丙氧基乙氧基羰基)丙酸、3-(2-烯丙氧基丁氧基羰基)丙酸、3-(2-乙烯氧基乙氧基羰基)丙酸、3-(2-乙烯氧基丁氧基羰基)丙酸等之1種或2種以上。該等當中尤以3-(2-烯丙氧基乙氧基羰基)丙酸等，就單體之安定性或聚合反應性佳的觀點而言係有利而較佳。
上述含有羧基之單體，於上述以一般式(1)或(2)表示者以外，亦可使用例如鄰苯二甲酸乙烯酯、苯均四酸乙烯酯等之多元羧酸的烯基酯等。
(1-3)酸酐單體：
酸酐單體可列舉例如馬來酸酐等之不飽和二羧酸之酸酐。
(1-4)含有胺基之單體：
含有胺基之單體，可列舉例如以CH2=CH-O-(CH2)x-NH2(x=0~10)所示之胺基乙烯基醚類；以CH2=CH-O-CO(CH2)x-NH2(x=1~10)所示之胺類；其他可列舉胺基甲基苯乙烯、乙烯胺、丙烯醯胺、乙烯基乙醯胺、乙烯基甲醯胺等。
(1-5)聚矽氧系乙烯單體：
聚矽氧系乙烯單體，可列舉例如CH2=CHCO2(CH2)3Si(OCH3)3、CH2=CHCO2(CH2)3Si(OC2H5)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OCH3)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OC2H5)3、CH2=CHCO2(CH2)3SiCH3(OC2H5)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC2H5(OCH3)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(CH3)2(OC2H5)、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(CH3)2OH、CH2=CH(CH2)3Si(OCOCH3)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC2H5(OCOCH3)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiCH3(N(CH3)COCH3)2、 CH2=CHCO2(CH2)3SiCH3〔ON(CH3)C2H5〕2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC6H5〔ON(CH3)C2H5〕2等之(甲基)丙烯酸酯類；CH2=CHSi[ON=C(CH3)(C2H5)]3、CH2=CHSi(OCH3)3、CH2=CHSi(OC2H5)3、CH2=CHSiCH3(OCH3)2、CH2=CHSi(OCOCH3)3、CH2=CHSi(CH3)2(OC2H5)、CH2=CHSi(CH3)2SiCH3(OCH3)2、CH2=CHSiC2H5(OCOCH3)2、CH2=CHSiCH3〔ON(CH3)C2H5〕2、乙烯基三氯矽烷或該等之部分水解物等之乙烯基矽烷類；三甲氧基矽烷基乙基乙烯基醚、三乙氧基矽烷基乙基乙烯基醚、三甲氧基矽烷基丁基乙烯基醚、甲基二甲氧基矽烷基乙基乙烯基醚、三甲氧基矽烷基丙基乙烯基醚、三乙氧基矽烷基丙基乙烯基醚等之乙烯基醚類等。
含氟單體，亦即用以形成經導入硬化性官能基之含氟聚合物的單體，可列舉例如四氟乙烯、氯三氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、及氟乙烯基醚，可使用該等之1種或2種以上。
其中尤以由四氟乙烯、氯三氟乙烯、及偏二氟乙烯所構成群組中選擇之至少1種為佳；以由四氟乙烯及氯三氟乙烯所構成群組中選擇之至少1種更佳。
經導入硬化性官能基之含氟聚合物，依照構成該聚合物之聚合單位，例如可舉例如下者。
(1)以全氟烯烴單位為主體之全氟烯烴系聚合物： 具體例可列舉四氟乙烯(TFE)之均聚物、或TFE與六氟丙烯(HFP)、全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)等之共聚物、進一步地可列舉與可與該等共聚合之其他單體的共聚物等。
上述可共聚合之其他單體，可列舉例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、己酸乙烯酯、特十碳酸(versatic acid)乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、環己基羧酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯、對-t-丁基安息香酸乙烯酯等之羧酸乙烯酯酯類；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、環己基乙烯基醚等之烷基乙烯基醚類；乙烯、丙烯、n-丁烯、異丁烯等非氟系烯烴類；偏二氟乙烯(VdF)、氯三氟乙烯(CTFE)、氟乙烯(VF)、氟乙烯基醚等之氟系單體等，但不僅限定於此等。
該等當中，以TFE為主體之TFE系聚合物，就顏料分散性或耐候性、共聚合性、耐藥品性優良之觀點而言較佳。
具體的含有硬化性官能基之全氟烯烴系聚合物，可列舉例如TFE/異丁烯/羥基丁基乙烯基醚/其他單體之共聚物、TFE/特十碳酸(versatic acid)乙烯酯/羥基丁基乙烯基醚/其他單體之共聚物、TFE/VdF/羥基丁基乙烯基醚/其他單體之共聚物等，特別較佳為TFE/異丁烯/羥基丁基乙烯基醚/其他單體之共聚物、TFE/特十碳酸(versatic acid)乙烯酯/羥基丁基乙烯基醚/其他單體之共聚物等。
TFE系之塗料用硬化性聚合物組成物，例如可舉例大金工業(股)製之ZEFFLE GK系列等。
(2)以氯三氟乙烯(CTFE)單位為主體之CTFE系聚合物：具體例可列舉例如CTFE/羥基丁基乙烯基醚/其他單體之共聚物等。
CTFE系之塗料用硬化性聚合物組成物，例如可舉例旭硝子(股)製之Lumiflon、DIC(股)製之Fluonate、Central硝子(Central Glass Co.,Ltd.)(股)製之Cefral Coat、東亞合成(股)製之Zaflon等。
(3)以偏二氟乙烯(VdF)單位為主體之VdF系聚合物：具體例可列舉例如VdF/TFE/羥基丁基乙烯基醚/其他單體之共聚物等。
(4)以氟烷基單位為主體之含有氟烷基之聚合物：具體例可列舉例如CF3CF2(CF2CF2)nCH2CH2OCOCH=CH2(n=3與4之混合物)/甲基丙烯酸2-羥基乙酯/丙烯酸硬脂酯共聚物等。
含有氟烷基之聚合物，可列舉例如大金工業(股)製之Unidyne或Ftone、Dupont公司製之Zonyl等。
此等當中，考慮耐候性、防濕性時，較佳為全氟烯烴系聚合物。
上述含有硬化性官能基之含氟聚合物，例如可藉由日本特開2004-204205號公報所揭示方法來製造。
本發明之塗料中的上述含有硬化性官能基之含氟聚合 物含量，較佳相對於塗料中之不揮發成分總量100質量%，為20~100質量%。
本發明之塗料較佳為含有硬化劑。
上述硬化劑係依照硬化性聚合物之官能基來選擇，例如對含有羥基之含氟聚合物，較佳可舉例異氰酸酯系硬化劑、三聚氰胺樹脂、矽酸酯化合物、含有異氰酸酯基之矽烷化合物等。又，對含有羧基之含氟聚合物，通常採用胺基系硬化劑或環氧系硬化劑；對含有胺基之含氟聚合物通常採用含有羰基之硬化劑或環氧系硬化劑、酸酐系硬化劑。
作為上述硬化劑，其中尤以由：由苯二甲基二異氰酸酯(XDI)及雙(異氰酸酯甲基)環己烷(氫化XDI、H6XDI)所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯所衍生之聚異氰酸酯化合物、來自六亞甲基二異氰酸酯(HDI)之嵌段異氰酸酯化合物、由六亞甲基二異氰酸酯(HDI)所衍生之聚異氰酸酯化合物、以及由異佛酮二異氰酸酯(IPDI)所衍生之聚異氰酸酯化合物所構成群組中選擇之至少1種化合物較佳。
藉由使用由苯二甲基二異氰酸酯(XDI)及雙(異氰酸酯甲基)環己烷(氫化XDI、H6XDI)所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯(以下，亦稱為異氰酸酯(i))所衍生之聚異氰酸酯化合物(以下，亦稱為聚異氰酸酯化合物(I))作為硬化劑，由本發明之塗料所得之硬化塗膜，與太陽電池模組之密封材的密合性會變優良。進一步地，具有上述硬化塗膜之太陽電池模組之背板，在捲繞步驟等中，對該硬化塗膜 所接觸之面之耐黏連性會變優良。
上述聚異氰酸酯化合物(I)，可列舉例如使上述異氰酸酯(i)與3價以上之脂肪族多元醇加成聚合而得之加成物、由上述異氰酸酯(i)所構成之三聚異氰酸酯構造體(nurate構造體)、及由上述異氰酸酯(i)所構成之縮二脲。
上述加成物，較佳為例如具有以下述一般式(3)所表示之構造者：
(式中，R1表示碳數3~20之脂肪族烴基。R2表示伸苯基或伸環己基。k為3~20之整數。)。
上述一般式(3)中之R1為來自上述3價以上之脂肪族多元醇的烴基，較佳為碳數3~10之脂肪族烴基、更佳為碳數3~6之脂肪族烴基。
上述R2為伸苯基時，可為1,2-伸苯基(o-伸苯基)、1,3-伸苯基(m-伸苯基)、及1,4-伸苯基(p-伸苯基)之任一者。其中尤以1,3-伸苯基(m-伸苯基)較佳。又，上述一般式(3)中全部的R2可為相同之伸苯基、亦可混合存在2種以上。
上述R2為伸環己基時，可為1,2-伸環己基、1,3-伸環己基、及、1,4-伸環己基之任一者。其中尤以1,3-伸環己基較佳。又，上述一般式(3)中全部的R2可為相同之伸 環己基、亦可混合存在2種以上。
上述k為對應於3價以上之脂肪族多元醇的價數之數。上述k更佳為3~10之整數、又更佳為3~6之整數。
上述三聚異氰酸酯構造體為在分子中具有1個或2個以上之以下述一般式(4)表示之三聚異氰酸酯環者。
上述三聚異氰酸酯構造體可列舉藉由上述異氰酸酯之三聚化反應所得之三聚體、藉由五聚化反應所得之五聚體、藉由七聚化反應所得之七聚體等。
其中尤以下述一般式(5)：
(式中，R2與一般式(3)中之R2相同)表示之三聚體較 佳。亦即，上述三聚異氰酸酯構造體，較佳係由苯二甲基二異氰酸酯及雙(異氰酸酯甲基)環己烷所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯之三聚體。
上述縮二脲，係具有以下述一般式(6)：
(式中，R2係與一般式(3)中之R2相同)表示之構造的化合物，在與上述得到三聚異氰酸酯構造體時不同的條件下，可藉由使上述異氰酸酯三聚化而得到。
作為上述聚異氰酸酯化合物(I)，其中尤以使上述加成物，亦即由苯二甲基二異氰酸酯及雙(異氰酸酯甲基)環己烷所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯、與3元以上之脂肪族多元醇加成聚合而得者較佳。
上述聚異氰酸酯化合物(I)為上述異氰酸酯(i)與3元以上之脂肪族多元醇的加成物時，該3元以上之脂肪族多元醇，具體而言可列舉甘油、三羥甲基丙烷(TMP)、1,2,6-己三醇、三羥甲基乙烷、2,4-二羥基-3-羥基甲基戊烷、1,1,1-參(雙羥基甲基)丙烷、2,2-雙(羥基甲基)丁醇-3等之3元醇；季戊四醇、二甘油等之4元醇；阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇等之5元醇(戊五醇，pentite)；山梨醇、甘露醇、半乳糖醇、阿洛醇(allodulcit)等之6元醇(己六醇(hexite))等。其中尤以三羥甲基丙烷、季戊四醇 特佳。
又，使用作為上述加成物之構成成分之苯二甲基二異氰酸酯(XDI)，可列舉1,3-苯二甲基二異氰酸酯(m-苯二甲基二異氰酸酯)、1,2-苯二甲基二異氰酸酯(o-苯二甲基二異氰酸酯)、1,4-苯二甲基二異氰酸酯(p-苯二甲基二異氰酸酯)，其中尤以1,3-苯二甲基二異氰酸酯(m-苯二甲基二異氰酸酯)較佳。
又，使用作為上述加成物之構成成分的雙(異氰酸酯甲基)環己烷(氫化XDI、H6XDI)，可列舉1,3-雙(異氰酸酯甲基)環己烷、1,2-雙(異氰酸酯甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸酯甲基)環己烷，其中尤以1,3-雙(異氰酸酯甲基)環己烷較佳。
藉由使由苯二甲基二異氰酸酯及雙(異氰酸酯甲基)環己烷所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯、與如上述之3元以上之脂肪族多元醇加成聚合，可得到本發明中適合使用之加成物。
本發明中較佳可使用之加成物，具體而言可列舉例如下述一般式(7)：
(式中，R8表示伸苯基或伸環己基。)表示之化合物， 亦即，使由苯二甲基二異氰酸酯及雙(異氰酸酯甲基)環己烷所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯、與三羥甲基丙烷(TMP)加成聚合藉以得到之聚異氰酸酯化合物。
上述一般式(7)中之以R8表示之伸苯基或伸環己基，係同上述一般式(3)中之R2所述者。
以上述一般式(7)表示之聚異氰酸酯化合物之市售品，可列舉Takenate D110N(三井化學股份有限公司製，XDI與TMP之加成物，NCO含量11.8%)、TakenateD120N(三井化學股份有限公司製，H6XDI與TMP之加成物，NCO含量11.0%)等。
上述聚異氰酸酯化合物(I)為三聚異氰酸酯構造體時的具體例，可列舉Takenate D121N(三井化學股份有限公司製，H6XDI nurate，NCO含量14.0%)、Takenate D127N(三井化學股份有限公司製，H6XDI nurate，H6XDI之3聚體，NCO含量13.5%)等。
藉由使用來自六亞甲基二異氰酸酯(HDI)之嵌段異氰酸酯(以下，亦有僅稱為嵌段異氰酸酯)作為硬化劑，本發明之塗料會成為具有充分之可使用時間(pot life)者。
上述嵌段異氰酸酯，較佳為以封端劑使由六亞甲基二異氰酸酯所衍生之聚異氰酸酯化合物(以下，亦稱為聚異氰酸酯化合物(II))反應而得者。
上述聚異氰酸酯化合物(II)，可列舉例如使六亞甲基二異氰酸酯與3元以上之脂肪族多元醇加成聚合而得之加成物、由六亞甲基二異氰酸酯所構成之三聚異氰酸酯構造 體(nurate構造體)、及由六亞甲基二異氰酸酯所構成之縮二脲。
上述加成物較佳為例如具有以下述一般式(8)：
(式中，R9表示碳數3~20之脂肪族徑基。k為3~20之整數。)表示之構造者。
上述一般式(8)中之R9為來自上述3價以上之脂肪族多元醇的烴基，較佳為碳數3~10之脂肪族烴基、更佳為碳數3~6之脂肪族烴基。
上述k為對應於3元以上之脂肪族多元醇之價數的數。上述k更佳為3~10之整數、又更佳為3~6之整數。
上述三聚異氰酸酯構造體為分子中具有1個或2個以上之以下述一般式(4)：
表示之三聚異氰酸酯環者。
上述三聚異氰酸酯構造體可列舉藉由上述異氰酸酯之三聚化反應所得之三聚體、藉由五聚化反應所得之五聚體、藉由七聚化反應所得之七聚體等。
其中尤以，下述一般式(9)：
表示之三聚體較佳。
上述縮二脲為具有以下述一般式(10)：
表示之構造的化合物，可在與得到上述三聚異氰酸酯構造體時不同的條件下，藉由使六亞甲基二異氰酸酯三聚化而得到。
上述封端劑較佳為使用具有活性氫之化合物。上述具有活性氫之化合物，較佳為使用例如由醇類、肟類、內醯胺類、活性亞甲基化合物、及吡唑化合物所構成群組中選擇之至少1種。
如此地，上述嵌段異氰酸酯為以封端劑使由六亞甲基二異氰酸酯所衍生之聚異氰酸酯化合物反應而得者，在本發明之較佳實施形態之一，上述封端劑為由醇類、肟類、內醯胺類、活性亞甲基化合物、及吡唑化合物所構成群組中選擇之至少1種。
用以得到上述嵌段異氰酸酯之上述聚異氰酸酯化合物(II)為六亞甲基二異氰酸酯與3元以上之脂肪族多元醇之加成物時，該3元以上之脂肪族多元醇，具體而言可列舉甘油、三羥甲基丙烷(TMP)、1,2,6-己三醇、三羥甲基乙烷、2,4-二羥基-3-羥基甲基戊烷、1,1,1-參(雙羥基甲基)丙烷、2,2-雙(羥基甲基)丁醇-3等之3元醇；季戊四醇、二甘油等之4元醇；阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇等之5元醇(戊五醇，pentite)；山梨醇、甘露醇、半乳糖醇、阿洛醇(allodulcit)等之6元醇(己六醇(hexite))等。其中尤以三羥甲基丙烷、季戊四醇特佳。
藉由使六亞甲基二異氰酸酯、與如上述之3元以上之脂肪族多元醇加成聚合，可得到上述加成物。
與上述聚異氰酸酯化合物(II)反應之具有活性氫之化合物，具體而言可列舉甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、甲氧基丙醇等醇類；丙酮肟、2-丁酮肟、環己酮肟等肟類；ε-己內醯胺等內醯胺類；乙醯乙酸甲酯、丙二酸乙酯等活性亞甲基化合物；3-甲基吡唑、3,5-二甲基吡唑、3,5-二乙基吡唑等吡唑化合物等，可使用該等之1種或2種以上。
其中尤以活性亞甲基化合物、肟類較佳、活性亞甲基化合物更佳。
上述嵌段異氰酸酯之市售品，可列舉Duranate K6000(旭化成化學股份有限公司製、HDI之活性亞甲基化合物嵌段異氰酸酯)、Duranate TPA-B80E(旭化成化學股份有限公司製)、Duranate MF-B60X(旭化成化學股份有限公司製)、Duranate 17B-60PX(旭化成化學股份有限公司製)、Coronate2507(日本聚胺基甲酸酯股份有限公司製)、Coronate2513(日本聚胺基甲酸酯股份有限公司製)、Coronate2515(日本聚胺基甲酸酯股份有限公司製)、Sumijuur BL-3175(住化拜耳胺基甲酸酯股份有限公司製)、LuxateHC1170(Olin．Chemicals公司製)、LuxateHC2170(Olin．Chemicals公司製)等。
硬化劑亦可使用由六亞甲基二異氰酸酯(HDI)所衍生之聚異氰酸酯化合物(以下，亦稱為聚異氰酸酯化合物(III))。作為聚異氰酸酯化合物(III)者，可作為聚異氰酸酯化合物(II)而列舉上述者。其中尤以由六亞甲基二異氰酸酯所構成之三聚異氰酸酯構造體較佳。
聚異氰酸酯化合物(III)之具體例，可列舉CoronateHX(日本聚胺基甲酸酯(股)製、六亞甲基二異氰酸酯之三聚異氰酸酯構造體、NCO含量21.1%)、Sumijur N3300(住化拜耳公司製、六亞甲基二異氰酸酯之三聚異氰酸酯構造體)、TakenateD170N(三井化學公司製、六亞甲基二異氰酸酯之三聚異氰酸酯構造體)等。
藉由使用由異佛酮二異氰酸酯(IPDI)所衍生之聚異氰酸酯化合物(以下，亦稱為聚異氰酸酯化合物(IV))作為硬化劑，具有由本發明之塗料所得之硬化塗膜的太陽電池模組背板，在捲繞步驟等中，對於該硬化塗膜所接觸之面之耐黏連性優良。
上述聚異氰酸酯化合物(IV)，可列舉例如使異佛酮二異氰酸酯與3元以上之脂肪族多元醇加成聚合而得之加成物、由異佛酮二異氰酸酯所構成之三聚異氰酸酯構造體(nurate構造體)、及由異佛酮二異氰酸酯所構成之縮二脲。
上述加成物，較佳為例如具有以下述一般式(11)：
(式中，R10表示碳數3~20之脂肪族烴基。R11為以下述一般式(12)：
表示之基。k為3~20之整數。)表示之構造者。
上述一般式(11)中之R10為來自上述3價以上之脂肪族多元醇的烴基，較佳為碳數3~10之脂肪族烴基、更佳為碳數3~6之脂肪族烴基。
上述k為對應於3元以上之脂肪族多元醇之價數的數。上述k更佳為3~10之整數、又更佳為3~6之整數。
上述三聚異氰酸酯構造體為於分子中具有1個或2個以上之以下述一般式(4)：
表示之三聚異氰酸酯環者。
上述三聚異氰酸酯構造體可列舉藉由異佛酮二異氰酸酯之三聚化反應而得之三聚體、藉由五聚化反應而得之五聚體、藉由七聚化反應而得之七聚體等。
其中尤以下述一般式(13)：
(式中，R11係與一般式(11)中之R11相同。)表示之三聚體較佳。亦即，上述三聚異氰酸酯構造體較佳為異佛酮二異氰酸酯之三聚體。
上述縮二脲為具有以下述一般式(14)：
(式中，R11係與一般式(11)中之R11相同。)表示之構造的化合物，可在與得到上述三聚異氰酸酯構造體時不同的條件下，藉由使異佛酮二異氰酸酯三聚化而得到。
作為上述聚異氰酸酯化合物(IV)，其中尤以由上述加成物及上述三聚異氰酸酯構造體所構成群組中選擇之至少1種較佳。亦即，上述聚異氰酸酯化合物(IV)，較佳為由使異佛酮二異氰酸酯與3元以上之脂肪族多元醇加成聚合而得之加成物、及由異佛酮二異氰酸酯所構成之三聚異氰酸酯構造體所構成群組中選擇之至少1種。
上述聚異氰酸酯化合物(IV)為異佛酮二異氰酸酯與3元以上之脂肪族多元醇之加成物時，該3元以上之脂肪族多元醇，具體的而言可列舉甘油、三羥甲基丙烷(TMP)、1,2,6-己三醇、三羥甲基乙烷、2,4-二羥基-3-羥基甲基戊烷、1,1,1-參(雙羥基甲基)丙烷、2,2-雙(羥基甲基)丁醇-3等之3元醇；季戊四醇、二甘油等之4元醇；阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇等之5元醇(戊五醇，pentite)；山梨醇、甘露醇、半乳糖醇、阿洛醇(allodulcit)等之6元醇(己六醇(hexite))等。其中尤以三羥甲基丙烷、季戊四醇特佳。
藉由使異佛酮二異氰酸酯、與如上述之3元以上之脂肪族多元醇加成聚合，可得到本發明中適合使用之加成物。
本發明中較佳可使用之加成物，具體而言可列舉例如以下述一般式(15)：
(式中，R12為以下述一般式(12)：
表示之基)表示之化合物，亦即，可列舉使異佛酮二異氰酸酯與三羥甲基丙烷(TMP)加成聚合而得之聚異氰酸酯化合物。
上述以一般式(12)表示之聚異氰酸酯化合物(異佛酮二異氰酸酯之TMP加成物體)的市售品，可列舉TakenateD140N(三井化學股份有限公司製、NCO含量11%)等。
由異佛酮二異氰酸酯所構成之三聚異氰酸酯構造體之市售品，可列舉Desmodur Z4470(住化拜耳胺基甲酸酯股份有限公司製、NCO含量11%)等。
上述硬化劑更佳為由：由苯二甲基二異氰酸酯(XDI)及雙(異氰酸酯甲基)環己烷(氫化XDI、H6XDI)所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯所衍生之聚異氰酸酯化合物、來自六亞甲基二異氰酸酯(HDI)之嵌段異氰酸酯化合物、以及由異佛酮二異氰酸酯(IPDI)所衍生之聚異氰酸酯化合物所構成群組中選擇之至少1種化合物。
本發明之塗料含有由苯二甲基二異氰酸酯及雙(異氰酸酯甲基)環己烷所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯(i) 所衍生之聚異氰酸酯化合物(I)時，由該塗料所得之塗膜，與一般作為太陽電池模組之密封材的EVA之密合性優，而且捲繞時之耐黏連性亦優，因此適合一般經過捲繞步驟所製造之太陽電池模組之背板的塗敷。
如後所述，太陽電池模組之背板中，上述塗膜係形成於不透水性薄片之單面或兩面。
由本發明之塗料所得之塗膜形成於不透水性薄片之單面、且該不透水性薄片之另一面為非塗佈面時，該塗膜在捲繞步驟中係與不透水性薄片之非塗佈面接觸。另一方面，上述塗膜形成於不透水性薄片之單面、且該不透水性薄片之另一面設有由其他塗料所構成之塗膜(後述之不具有硬化性官能基之含氟聚合物塗料的硬化塗膜、聚酯塗料之塗膜、底漆層等)或其他薄片時，由本發明之塗料所得之塗膜，在捲繞步驟中，係與由不透水性薄片上之其他塗料所構成之塗膜或其他薄片接觸。又，由本發明之塗料所得之塗膜係形成於不透水性薄片之兩面時，該塗膜在捲繞步驟中，係與形成於不透水性薄片之另一面的相同種類之塗膜接觸。
本發明之塗料含有聚異氰酸酯化合物(I)時，由該塗料所得之塗膜，在此等任意情況，對所接觸之面均可發揮優良的耐黏連性。
本發明之塗料含有由異佛酮二異氰酸酯(IPDI)所衍生之聚異氰酸酯化合物(IV)時，由該塗料所得之塗膜在捲繞時之耐黏連性優良。此塗膜不管在形成於不透水性薄片之 單面、兩面之情況，均與上述同樣地對所接觸之面可發揮優良之耐黏連性。
本發明之塗料含有來自六亞甲基二異氰酸酯(HDI)之嵌段異氰酸酯時，該塗料相較於習知之含有硬化性官能基之含氟聚合物塗料，可使用時間係顯著地改善。顯示塗料之能夠使用之時間的可使用時間(pot life)，由提高步驟之自由度觀點來說是重要指標之一。若塗料之可使用時間長，亦可應用於塗佈比較需要時間之用途，又，調製塗料後，需要暫時儲藏或運送的情況下，亦可確保作業時之塗料的流動性。如此之塗料，亦極有用於以往一向適合使用含有硬化性官能基之含氟聚合物塗料之太陽電池模組之背板的塗敷。
上述硬化劑，特佳為由：由苯二甲基二異氰酸酯(XDI)及雙(異氰酸酯甲基)環己烷(氫化XDI、H6XDI)所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯所衍生之聚異氰酸酯化合物、以及來自六亞甲基二異氰酸酯(HDI)之嵌段異氰酸酯化合物所構成群組中選擇之至少1種化合物。
上述塗料中之硬化劑含量，較佳相對於含有硬化性官能基之含氟聚合物中之硬化性官能基1當量，為0.1~5當量、更佳為0.5~1.5當量。
上述含有硬化性官能基之含氟聚合物中的硬化性官能基含量，能夠依照單體之種類，適當組合NMR、FT-IR、元素分析、螢光X射線分析藉以算出。
本發明之塗料，能夠遵照一般方法調製為溶劑型塗 料、水性型塗料、粉體型塗料等形態。其中就成膜之容易度、硬化性、乾燥性之良好等觀點而言，尤以溶劑型塗料之形態較佳。
溶劑型塗料中之溶劑，較佳為有機溶劑，可列舉乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、乙酸賽璐蘇、丙二醇甲基醚乙酸酯等之酯類；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮類；四氫呋喃、二噁烷等之環狀醚類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等之醯胺類；二甲苯、甲苯、溶劑石油腦等之芳香族烴類；丙二醇甲基醚、乙基賽璐蘇等之二醇醚類；卡必醇乙酸酯等之二乙二醇酯類；n-戊烷、n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、n-壬烷、n-癸烷、n-十一烷、n-十二烷、礦油精等之脂肪族烴類；此等之混合溶劑等。
其中尤以酯類較佳、乙酸丁酯特佳。
本發明之塗料為溶劑型塗料時，含有硬化性官能基之含氟聚合物之濃度，較佳相對於塗料總量100質量%為5~95重量%、更佳為10~70重量%。
本發明之塗料中可進一步依照要求特性來摻合各種添加劑。添加劑可列舉硬化促進劑、顏料、顏料分散劑、消泡劑、調平劑、紫外線吸收劑、光安定劑、增黏劑、密合改良劑、消艷劑等。
硬化促進劑可列舉例如有機錫化合物、酸性磷酸酯、酸性磷酸酯與胺之反應物、飽和或不飽和之多價羧酸或其酸酐、有機鈦酸酯化合物、胺系化合物、辛酸鉛等。
硬化促進劑可使用1種、亦可併用2種以上。硬化促進劑之摻合比例較佳相對於含有硬化性官能基之含氟聚合物100重量份，為1.0×10-6~1.0×10-2重量份左右、更佳為5.0×10-5~1.0×10-3重量份左右。
本發明之塗料較佳為進一步含有顏料。藉此，所得之硬化塗膜UV遮蔽性變優良。又，由太陽電池模組之外觀變美麗之觀點而言，亦強力期望添加顏料。
顏料具體而言可列舉白色顏料之氧化鈦、碳酸鈣；或黑色顏料之碳黑、Cu-Cr-Mn合金等之複合金屬類等無機顏料；酞花青系、喹吖酮系或偶氮系等之有機顏料等，但不僅限定於此等。
顏料之添加量較佳相對於含有硬化性官能基之含氟聚合物100重量份，為0.1~200重量份、更佳為0.1~160重量份。
本發明之塗料較佳為進一步含有紫外線吸收劑。太陽電池係在紫外線強之屋外長期間使用，因此要求背板有針對紫外線劣化之對策。若於本發明之塗料中添加紫外線吸收劑，則可對硬化塗膜層賦予紫外線吸收之功能。
作為紫外線吸收劑，有機系、無機系之任意的紫外線吸收劑均可使用。有機化合物系可列舉例如水楊酸酯系、苯并三唑系、二苯甲酮系、氰基丙烯酸酯系等之紫外線吸收劑等；無機系較佳為氧化亞鉛、氧化鈰等之填料型無機系紫外線吸收劑等。
紫外線吸收劑可單獨使用1種、亦可組合2種以上使 用。紫外線吸收劑之量，較佳相對於塗料中之含有硬化性官能基之含氟聚合物總量100質量%，為0.1~15質量%。紫外線吸收劑之量太少時，無法充分得到耐光性之改良效果、又，太多時效果亦會飽和。
本發明之塗膜可藉由將該塗料塗佈於不透水性薄片並硬化以形成。硬化塗膜對不透水性薄片之形成，係藉由將本發明之塗料依照其塗料形態塗佈於不透水性薄片而進行。
塗佈只要在塗佈形態中之通常條件的溫度範圍內進行即可，硬化及乾燥，當為溶劑型塗料的情況時，係在10~300℃、通常為100~200℃進行30秒至3日。因此，如Si蒸鍍PET薄片之需避免在高溫處理之材料亦可無問題地使用作為構成本發明之太陽電池模組之背板的不透水性薄片。硬化及乾燥後，亦可熟化，熟化通常在20~300℃下以1分鐘~3日完成。
對基材之塗佈，可藉由將本發明之塗料直接塗佈於不透水性薄片而進行、亦可隔著底漆層等塗佈來進行。
上述底漆層之形成，係使用以往公知之底漆用塗料，依照一般方法進行。底漆用塗料可列舉例如環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、聚酯樹脂等作為代表例。
本發明之塗膜，由以丙酮進行索氏萃取(Soxhlet extraction)以凝膠分率計所計算之交聯度較佳為90~100%、更佳為95~100%、又更佳為98~100%。
硬化塗膜之膜厚，就隱蔽性、耐候性、耐藥品性、耐濕性良好之觀點而言，較佳為5μm以上。更佳為7μm以上、又更佳為10μm以上。因為太厚則無法得到輕量化效果，故上限1000μm左右較佳、100μm更佳。膜厚特別以10~40μm較佳。
本發明之塗膜之至少與不透水性薄片相反側之面，係形成有表面處理層。
上述表面處理層為藉由對上述塗膜施以表面處理而得之層。表面處理可舉例電暈放電處理、電漿放電處理、化成處理、噴砂處理等。該等任何處理均可採用以往公知之方法。
上述表面處理層尤以藉由電暈放電處理及/或電漿放電處理而得為佳。電暈放電處理及電漿放電處理之放電，較佳為以線速度5~1000m/分鐘、放電強度0.1~10kW來進行。線速度更佳為10~1000m/分鐘、又更佳為10~900m/分鐘。放電強度更佳為0.1~8kW、又更佳為0.1~6kW。
處理溫度可在下限0℃、上限100℃之範圍中任意設定。
上述表面處理層可僅形成於與上述塗膜之不透水性薄片相反側之面、亦可形成於兩面。
構成本發明之太陽電池模組之背板的不透水性薄片，係被設置成使水分不透過密封材或太陽電池單元之層，只要係水實質上不透過之材料即可使用，但就重量或價格、可撓性等觀點而言，常用PET薄片、Si蒸鍍PET薄片、 鋁或不鏽鋼等之金屬薄片等。其中尤以PET薄片常被使用。厚度通常為50~250μm左右。其中在防濕性特別必要之情況，常用Si蒸鍍PET薄片。厚度通常為10~20μm左右。
又，為了提高與上述塗膜之接著性，亦可對不透水性薄片進行以往公知之表面處理。表面處理例如可舉例電暈放電處理、電漿放電處理、化成處理；金屬薄片時可舉例噴砂處理等。
將上述塗膜形成於上述不透水性薄片上之方法係如上述。
上述塗膜可僅形成於上述不透水性薄片之單面、亦可形成於兩面。
本發明亦為具有上述背板、及形成於該背板之上的密封材層之太陽電池模組。
上述背板係為於不透水性薄片之單面或兩面具有由特定塗料所成、且經表面處理之塗膜者，因此具備該背板之本發明之太陽電池模組，可持續長期間維持高發電效率。
又，上述之背板，與密封材(例如EVA)之密合性亦優，因此具備該背板之本發明的太陽電池模組，於密封材與背板之界面不易產生空隙，可更確實地保護太陽電池單元。
本發明之太陽電池模組，藉由具有上述構成，於高溫多濕之環境下亦可使用。
上述密封材層為用以密封太陽電池單元之層，較佳係 以乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚矽氧樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等構成。其中尤以使用EVA為佳。
本發明之太陽電池模組中，上述密封材層較佳為形成於在本發明之塗膜上形成之表面處理層之上。此時，密封材層與上述表面處理層係直接接觸，因此可使長期間之發電效率維持效果、或密封材層與背板之密合性提高效果更為顯著。
上述太陽電池模組之較佳構造，可列舉例如圖1~3所示者。
圖1所示之第1構造中，太陽電池單元1係被密封材層2密封，該密封材層2係被表面層3與背板4包夾。背板4係進一步由不透水性薄片5與由本發明之塗料所得之硬化塗膜6構成。此第1構造中，硬化塗膜6僅設於密封材層2側。
上述密封材層2，係以乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚矽氧樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等構成。
上述表面層3通常雖使用玻璃板，但亦可使用樹脂薄片等可撓性之材料。
圖2所示之第2構造中，背板4係為於不透水性薄片5之兩面形成有硬化塗膜6而成之3層構造。
此第2構造，雖然背板之膜厚增加，但兼具密封材層2側之硬化塗膜6所致之發電效率之維持及密合性、及與 密封材層2相反側之硬化塗膜6所致之耐候性兩者的優點。
3層構造之背板，亦可為於不透水性薄片之一面形成由本發明之塗料所得之硬化塗膜、且於另一面形成不具有硬化性官能基之含氟聚合物塗料之硬化塗膜、含氟聚合物薄片、聚酯薄片或聚酯塗料之塗膜(其他薄片或塗膜)而成的3層構造之背板。
於圖3所示之第3構造中，背板4係具有於不透水性薄片5之密封材層2側形成由本發明之塗料所得之硬化塗膜6、且於與密封材層2之相反側形成其他塗膜7之構造者。
構成塗膜7之材料，可為不具有硬化性官能基之含氟聚合物塗料之硬化塗膜、可為含氟聚合物薄片、可為聚酯薄片、亦可為聚酯塗料之塗膜。
上述不具有硬化性官能基之含氟聚合物塗料之硬化塗膜，可列舉例如日本特開2004-214342號公報記載之於PVdF中摻合四烷氧基矽烷或其部分水解物之塗料的硬化塗膜、VdF/TFE/CTFE共聚物與含有烷氧基矽烷單位之丙烯酸樹脂的混合塗料之硬化塗膜、VdF/TFE/HFP共聚物與含有羥基之丙烯酸樹脂的混合塗料之硬化塗膜、於VdF/HFP共聚物中摻合胺基矽烷偶合劑之塗料的硬化塗膜等。就隱蔽性、耐候性、耐藥品性、耐濕性良好的觀點而言，膜厚通常較佳為5~300μm。更佳為10~100μm、又更佳為10~50μm。此時亦可隔著底漆層等。
上述含氟聚合物薄片，可列舉PVdF薄片或PVF薄片、PCTFE薄片、TFE/HFP/乙烯共聚物薄片、TFE/HFP共聚物(FEP)薄片、TFE/PAVE共聚物(PFA)薄片、乙烯/TFE共聚物(ETFE)薄片、乙烯/CTFE共聚物(ECTFE)薄片等使用於現在之背板的含氟聚合物薄片。就耐候性良好的觀點而言，膜厚通常較佳為5~300μm。更佳為10~100μm、又更佳為10~50μm。
上述聚酯薄片，可直接使用以往的背板所使用者，對該不透水性薄片5之接著，可藉由丙烯酸系接著劑、胺基甲酸酯系接著劑、環氧系接著劑、聚酯系接著劑等來進行。就耐候性、成本、透明性良好之觀點而言，膜厚通常較佳為5~300μm。更佳為10~100μm、又更佳為10~50μm。
上述聚酯塗料，可列舉使用了使用多價羧酸與多元醇等之飽和聚酯樹脂者、使用了使用馬來酸酐、富馬酸等與二醇類之不飽和聚酯樹脂者，可藉由輥塗、淋幕塗佈、噴塗、模具塗佈等塗佈方法來形成塗膜。就隱蔽性、耐候性、耐藥品性、耐濕性良好的觀點而言，膜厚較佳為5~300μm。更佳為10~100μm、又更佳為10~50μm。此時亦可隔著底漆層等。
本發明之太陽電池模組，較佳為溫濕試驗4000小時後之最大輸出，為試驗開始時之最大輸出的90%以上。如此之太陽電池模組，即使長期間之使用，亦可維持高的發電效率。溫濕試驗4000小時後之最大輸出，更佳為試驗 開始時之最大輸出的94%以上。
本發明之太陽電池模組之背板，因為係由上述構成所成者，故可構成能夠持續長期間維持高的發電效率持之太陽電池模組。
藉由實施例更詳說明本發明，但本發明並不受此實施例所限定。
調製例1
將硬化性TFE系共聚物(大金工業(股)製之ZEFFLE GK570，固體成分65質量%、羥基價60mgKOH/g、溶劑：乙酸丁酯)202質量份、作為白色顏料之氧化鈦(堺化學工業(股)製之D918)263質量份、乙酸丁酯167質量份在攪拌下預混合後，加入直徑1.2mm之玻璃珠632質量份，以顏料分散機於1500rpm分散1小時。之後，以#80網目之篩將玻璃珠過濾，於其溶液中添加硬化性TFE系共聚物(ZEFFLE GK570)283質量份、乙酸丁酯85質量份，以調製白色分散液1。
於此白色分散液1之100質量份中摻合硬化劑(Sumijur N3300(住化拜耳公司製))7質量份(相對於硬化性TFE系共聚物中之硬化性官能基1當量，相當於1.0當 量)，以調製塗料1。
調製例2
於上述調製例1中調製之白色分散液1之100質量份中，摻合作為硬化劑之Takenate D120N(三井化學公司製)14質量份(相對於硬化性TFE系共聚物中之硬化性官能基1當量，相當於1.0當量)，以調製塗料2。
調製例3
於上述調製例1中調製之白色分散液1之100質量份中，摻合作為硬化劑之TakenateD140N(三井化學公司製)14質量份(相對於硬化性TFE系共聚物中之硬化性官能基1當量，相當於1.0當量)，以調製塗料3。
調製例4
將硬化性CTFE系共聚物(旭硝子(股)製之Lumiflon LF200、固體成分60質量%、羥基價52mgKOH/g、溶劑：二甲苯)202質量份、白色顏料之氧化鈦(堺化學工業(股)製之D918)242質量份、乙酸丁酯154質量份，在攪拌下預混合後，加入直徑1.2mm之玻璃珠632質量份，於顏料分散機以1500rpm分散1小時。之後，以#80網目之篩將玻璃珠過濾，於其溶液中添加硬化性CTFE系共聚物(LumiflonLF200)283質量份、乙酸丁酯78質量份，以調製白色分散液2。
於此白色分散液2之100質量份中摻合硬化劑(Sumijur N3300(住化拜耳公司製))6質量份(相對於硬化性CTFE系共聚物中之硬化性官能基1當量，相當於1.0當量)，以調製塗料4。
製造例1
使用PET薄膜(東麗(股)製之LumirrorS10、厚度250μm。薄片A)作為不透水性薄片，於此薄片A之單面以塗佈器塗佈調製例1中調製之塗料1，使乾燥膜厚成為10μm，於120℃乾燥2分鐘。進而於另一面亦同樣地進行塗佈、乾燥，製造3層構造之背板A1。
製造例2
使用於調製例2製造之塗料2，以與製造例1同樣之方法來製造背板A2。
製造例3
使用於調製例3製造之塗料3，以與製造例1同樣之方法來製造背板A3。
製造例4
使用於調製例4製造之塗料4，以與製造例1同樣之方法來製造背板A4。
將製造例1~4所製造之背板A1~A4之EVA接著層側 表面(後述步驟中與EVA層接著之表面)以電暈放電處理機以線速度100m/分鐘、放電強度1kW施以處理，製造表面處理背板B1~B4。
實施例1
為了得到圖2所示之構成的太陽電池模組，表面層3使用強化玻璃板(18cm見方)、密封材層2使用由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)所構成之樹脂薄片(18cm見方)、太陽電池單元1使用多結晶矽太陽電池單元(15cm見方)、背板4使用上述所製造且經電暈放電處理之背板B1(18cm見方)，使背板B1之電暈處理面朝向EVA側層合，使用真空層合機(NPC公司製)，於溫度135℃抽真空5分鐘、大氣壓加壓15分鐘以進行層合，製造太陽電池模組用層合體。製造太陽電池模組用層合體後，配線於太陽電池單元之電線，係於太陽電池單元1與密封材層2之間拉出至外部。
接著，將上述製造之太陽電池模組用層合體之端面以框架(鋁製)密封，以市售之聚矽氧密封劑(東麗道康寧公司製)流入於框架與太陽電池模組用層合體之空隙進行接著．密封，於室溫下進行熟化1週，以製造太陽電池模組M1。
實施例2
使用表面處理背板B2作為背板4，以與實施例1同 樣之方法來製造太陽電池模組M2。
實施例3
使用表面處理背板B3作為背板4，以與實施例1同樣之方法來製造太陽電池模組M3。
實施例4
使用表面處理背板B4作為背板4，以與實施例1同樣之方法來製造太陽電池模組M4。
比較例1
不使用硬化塗膜6，而不經特別表面處理地使用將市售之太陽電池背板用氟乙烯聚合物(PVF)薄膜層合於不透水性薄片而得之背板T1，以取代實施例1之背板4。除此以外係使用與實施例1同樣方法來製造太陽電池模組M5。
比較例2
不使用硬化塗膜6，而不經特別表面處理地使用將市售之太陽電池背板用偏二氟乙烯聚合物(PVDF)薄膜層合於不透水性薄片而得之背板K1，以取代實施例1之背板4。除此以外係使用與實施例1同樣方法來製造太陽電池模組M6。
比較例3
使用未進行表面處理之背板A1，以取代實施例1之背板4。除此以外係使用與實施例1同樣方法來製造太陽電池模組M7。
試驗方法及測定方法如下所述。
(膜厚)
根據JIS C-2151，以測微計(Mitsutoyo公司製)測定。
(發電效率)
根據JIS C8913，使用太陽模擬器(日清紡mechatronics(Nisshinbo mechatronics)公司製)來測定。
(促進耐久試驗(溫濕試驗、高溫恆濕試驗))
參考JIS C8990，根據JIS C60068-2-78來進行(溫度：85℃、相對濕度：85%)。
每經過任意時間，以上述方法測定發電效率。結果如表1所示。
1‧‧‧太陽電池單元
2‧‧‧密封材層
3‧‧‧表面層
4‧‧‧背板
5‧‧‧不透水性薄片
6‧‧‧硬化塗膜
7‧‧‧其他塗膜
[圖1]圖1為太陽電池模組之第1構造的概略截面圖。
[圖2]圖2為太陽電池模組之第2構造的概略截面圖。
[圖3]圖3為太陽電池模組之第3構造的概略截面圖。
1‧‧‧太陽電池單元
2‧‧‧密封材層
3‧‧‧表面層
4‧‧‧背板
5‧‧‧不透水性薄片
6‧‧‧硬化塗膜

Claims (8)

  1. 一種太陽能電池模組之背板，其係具有不透水性薄片、及形成於前述不透水性薄片之至少一面的塗膜之太陽能電池模組之背板，其特徵為前述塗膜係由包含含有硬化性官能基之含氟聚合物的塗料所構成，且於此塗膜之至少與不透水性薄片相反側的面形成有表面處理層。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽能電池模組之背板，其中表面處理層係藉由電暈放電處理及/或電漿放電處理而得。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之太陽能電池模組之背板，其中含有硬化性官能基之含氟聚合物，係含有來自含氟單體之聚合單位；與來自由含有羥基之單體、含有羧基之單體、酸酐單體、含有胺基之單體、及聚矽氧系乙烯基單體所構成群組中選擇之至少1種含有硬化性官能基之單體的聚合單位。
  4. 如申請專利範圍第3項之太陽能電池模組之背板，其中含氟單體為由四氟乙烯、氯三氟乙烯、及偏二氟乙烯所構成群組中選擇之至少1種。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之太陽能電池模組之背板，其中前述塗料進一步含有由苯二甲基二異氰酸酯及雙(異氰酸酯甲基)環己烷所構成群組中選擇之至少1種異氰酸酯所衍生之聚異氰酸酯化合物、來自六亞甲基 二異氰酸酯之嵌段異氰酸酯化合物、六亞甲基二異氰酸酯所衍生之聚異氰酸酯化合物、以及由異佛酮二異氰酸酯所衍生之聚異氰酸酯化合物所構成群組中選擇之至少1種化合物。
  6. 一種太陽能電池模組，其特徵為具有如申請專利範圍第1至5項中任一項之背板、及形成於前述背板之上的密封材層。
  7. 如申請專利範圍第6項之太陽能電池模組，其中密封材層係形成於前述表面處理層之上。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之太陽能電池模組，其中溫濕試驗4000小時後之最大輸出，為試驗開始時之最大輸出的90%以上。
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