WO2007010706A1 - 太陽電池のバックシート - Google Patents

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WO2007010706A1
WO2007010706A1 PCT/JP2006/312501 JP2006312501W WO2007010706A1 WO 2007010706 A1 WO2007010706 A1 WO 2007010706A1 JP 2006312501 W JP2006312501 W JP 2006312501W WO 2007010706 A1 WO2007010706 A1 WO 2007010706A1
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sheet
solar cell
functional group
paint
coating
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PCT/JP2006/312501
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Kazuhiro Meiji
Masaru Nagato
Tatsuya Higuchi
Masami Kato
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Daikin Industries, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a knock sheet for a solar cell excellent in adhesiveness to an ethylene Z vinyl acetate copolymer used as a sealant for solar cells, and a solar cell module including the back sheet. .
  • a solar cell module usually has a solar cell 1 sealed with a sealant layer 2, and this has a surface layer 3 and a back sheet 4 that have power such as glass and transparent grease.
  • the structure is stacked between.
  • As the sealant ethylene Z vinyl acetate copolymer (EV A) is used.
  • the back sheet 4 in the solar cell module has a role of preventing moisture (water vapor) from entering the sealant layer 2 in addition to the purpose of increasing the mechanical strength of the module.
  • the knock sheet 4 has a structure in which a water-impermeable sheet 5 for imparting water vapor-nozzle properties and a resin sheet 8 are bonded to one surface thereof. .
  • the resin sheet 9 is also bonded to the other surface of the water-impermeable sheet 5.
  • the material of the water-impermeable sheet 5 is Si-deposited polyester (Si-deposited PET), which has excellent water-impermeable properties, and metals such as aluminum and stainless steel. It is said that the film thickness.
  • the resin sheets 8 and 9 are required to have properties such as weather resistance, electrical insulation, flame retardancy, and design properties, and a sheet of polyfluorinated polymer (PVF) is used. . Also, a polyethylene sheet may be used as the resin sheet 8 on the sealant layer 2 side.
  • PVF polyfluorinated polymer
  • JP-A-7-176775 an epoxy resin coating is used as a resin coating! /, Ru.
  • the strength of epoxy resin is insufficient in terms of weather resistance and has not yet been put to practical use.
  • a metal substrate (water-impermeable sheet) is made of a PVdF-based paint in which a specific amount of tetraalkoxysilane or a partial hydrolyzate thereof is blended with PVdF having no functional group.
  • a two-layer backsheet for painting is proposed.
  • This PVdF paint has poor adhesion to EVA, which is a sealing agent, because PVdF has no functional group.
  • EVA which is a sealing agent
  • this point is improved by blending a specific amount of tetraalkoxysilane or its partial hydrolyzate and orienting the tetraalkoxysilane or its partial hydrolyzate at the interface with EVA.
  • PVdF is crystalline and has no functional groups, and in order to form a coating, it must be heated and fired at 200 to 300 ° C for 20 to 120 seconds. Providing seats has become difficult.
  • An object of the present invention is to provide a knock sheet for a solar cell excellent in adhesiveness with a water-impermeable sheet.
  • the present invention relates to a backsheet of a solar cell module in which a cured coating film of a curable functional group-containing fluoropolymer coating is formed on at least one surface of a water-impermeable sheet.
  • the back sheet of the present invention is a water-impermeable sheet having a two-layer structure in which a cured coating film of a curable functional group-containing fluorine-containing polymer paint is formed only on one side of the water-impermeable sheet.
  • a cured coating film of a fluorine-containing polymer coating that does not have a curable functional group, a coating film of a fluorine-containing polymer sheet, a polyester sheet, or a polyester coating hereinafter referred to as "other sheet or coating film” Even a three-layer structure formed by Good.
  • water-impermeable sheet conventionally known materials such as a Si-deposited polyester sheet or a metal sheet can be preferably used.
  • the curable functional group-containing fluorine-containing polymer paint it is preferable to disperse the pigment in the cured coating film of the curable functional group-containing fluorine-containing polymer paint.
  • the curable functional group-containing fluorine-containing polymer a tetrafluoroethylene (TFE) -based curable functional group-containing fluorine-containing polymer excellent in pigment dispersibility is preferred.
  • the present invention also relates to a solar cell module including the above-described back sheet.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a solar cell module of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a third embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view of a fifth embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conventional solar cell module.
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of a back sheet of a conventional solar cell module.
  • the backsheet of the present invention employs a cured coating film of a fluorinated polymer paint containing a curable functional group in a polymer layer provided for weather resistance, concealment, chemical resistance, moisture resistance, and salt resistance. It is in the point.
  • a coating composition containing a curable functional group-containing fluorine-containing polymer as a film-forming component is used as the curable functional group-containing fluorine-containing polymer paint for forming a hardened cured coating film.
  • Examples of the curable functional group-containing fluorine-containing polymer include polymers in which a curable functional group is introduced into the fluorine-containing polymer.
  • the fluorine-containing polymer includes a resin having a clear melting point, an elastomeric polymer exhibiting rubber elasticity, and an intermediate thermoplastic elastomeric polymer.
  • Examples of the functional group that imparts curability to the fluoropolymer include a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a glycidyl group, a silyl group, a silanate group, an isocyanate group, and the like. In addition, it is appropriately selected. Of these, a hydroxyl group, a cyano group, and a silyl group are preferred from the viewpoint of good curing reactivity. Particularly, a polymer having a high reactivity and a point of interest with good reactivity are preferred. These curable functional groups are usually introduced into the fluorine-containing polymer by copolymerizing a curable functional group-containing monomer.
  • curable functional group-containing monomer examples are not limited to those exemplified below.
  • hydroxyl group-containing monomer examples include 2 hydroxyethyl vinyl ether, 3 hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxy 2 Hydroxyl-containing butyl ethers such as methylbutyl vinyl ether, 5-hydroxypentyl vinyl ether, and 6-hydroxyhexyl vinyl ether; 2 Hydroxyl-containing aryl ethers such as 2-hydroxybutyl allyl ether, 4-hydroxybutyl allyl ether, and glycerol monoallyl ether Etc.
  • hydroxyl group-containing vinyl ethers particularly 4-hydroxybutyl vinyl ether and 2-hydroxyethyl vinyl ether, are preferred because of their excellent polymerization reactivity and functional group curability.
  • hydroxyl group-containing monomers examples include hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
  • hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
  • Examples of the carboxyl group-containing monomer include the formula ( ⁇ ):
  • R 3 , R 4 and R 5 are the same or different and all are hydrogen atoms, alkyl groups, carboxyl groups or ester groups; n is 0 or 1) Unsaturated carboxylic acids such as carboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, monoesters or anhydrides thereof; or formula (III):
  • unsaturated carboxylic acids of the formula (II) include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, bulacetic acid, crotonic acid, cinnamic acid, 3 allyloxypropionic acid, 3- (2 allyloxy ethoxycarbo- And propionic acid, itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, maleic anhydride, fumaric acid, fumaric acid monoester, vinyl phthalate, and pyromellitic acid butyl.
  • crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid, fumaric acid monoester, 3-aryloxypropionic acid which have low homopolymerization ability, can produce homopolymers with low homopolymerization ability. Power that is difficult is preferable.
  • carboxyl group-containing butyl ether monomer of the formula (III) examples include, for example, 3
  • CH CHSi (CH) (OC H)
  • CH CHSi (CH) SiCH (OCH)
  • CH CHSi (CH)
  • butylsilanes such as partial hydrolysates thereof; trimethoxysilylethyl vinyl ether, triethoxysilylethyl vinyl ether, trimethoxysilylbutyl vinyl ether, methyldimethoxysilylethyl vinyl ether, trimethoxysilylpropyl vinyl
  • fluorine-containing polymer into which the curable functional group is introduced examples include the following from the viewpoint of the structural unit.
  • Perfluorinated polymer mainly composed of perfluorinated olefin units Specific examples include a homopolymer of tetrafluoroethylene (TFE), or a copolymer of TFE with hexafluoropropylene (HFP), perfluoro (alkyl butyl ether) (PAVE), and the like. Examples thereof include copolymers with other monomers copolymerizable with these.
  • TFE tetrafluoroethylene
  • HFP hexafluoropropylene
  • PAVE perfluoro (alkyl butyl ether)
  • Examples of other copolymerizable monomers include vinyl acetate, butyl propionate, butyl butyrate, butyl butyrate, pivalate, caproate, versatic acid, lauric acid, stearin.
  • Carboxylic acid butyl esters such as acid butyl, cyclohexyl carboxylic acid butyl, vinyl benzoate, normal t-butyl benzoate butyl; methinolevino reetenore, ethinolevino reetenore, butino revino enotenole
  • Non-fluorinated olefins such as ethylene, propylene, n-butene, and isobutene
  • CTFE Chlorotrifluoroethylene
  • Bull Fluorinated monomers such as fluoride (VF) and fluorobulol ether Power not be construed as being limited thereto being.
  • TFE-based polymer strength mainly composed of TFE is preferred because it has excellent weather resistance, copolymerization and chemical resistance.
  • curable functional group-containing perfluorinated polymer examples include, for example, TFEZ isobutylene Z hydroxybutyl vinyl ether Z copolymer of other monomers, TF EZ versatic acid bur Z hydroxy Butyl vinyl ether Z Copolymers of other monomers, TFEZVdFZ Hydroxybutyl vinyl ether Z Copolymers of other monomers, etc.
  • Other single unit Copolymers of body, TFEZ versatic acid bur Z hydroxybutyl butyl ether Z copolymer of other monomers, etc. are preferred.
  • TFE-based curable polymer paints examples include Zaffle G manufactured by Daikin Industries, Ltd.
  • Examples include the K series.
  • CTFE-based curable polymer paints include Lumiflon manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. Examples include fluorate manufactured by Nippon Ink Manufacturing Co., Ltd., Cefral Coat manufactured by Central Glass Co., Ltd., and ZAFLON manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.
  • VdFZTFEZ hydroxybutyl vinyl ether Z Specific examples include VdFZTFEZ hydroxybutyl vinyl ether Z and other copolymer of monomers.
  • fluoroalkyl group-containing polymer examples include Dudin EF Tone manufactured by Daikin Industries, Ltd. and Zonyl manufactured by DuPont.
  • perfluorinated polymers are preferred in consideration of weather resistance and moisture resistance.
  • a coating composition containing these curable functional group-containing fluorine-containing polymers as a film-forming component is prepared in a conventional manner in the form of a solvent-type coating composition, an aqueous-type coating composition, or a powder-type coating composition. Can be prepared. Of these, solvent-based coating compositions are preferred because of their ease of film formation, curability, and good drying properties.
  • additives can be blended in the curable functional group-containing fluorine-containing polymer coating composition in accordance with required characteristics.
  • additives include curing agents, curing accelerators, pigments, pigment dispersants, antifoaming agents, leveling agents, UV absorbers, light stabilizers, thickeners, adhesion improvers, and matting agents.
  • the curing agent is selected according to the functional group of the curable polymer.
  • an isocyanate curing agent for a hydroxyl group-containing fluorine-containing polymer, an isocyanate curing agent, a melamine resin, a silicate compound, an isocyanate group-containing silane compound.
  • a thing etc. can illustrate preferably.
  • amino group-containing fluorine-containing polymers amino-type curing agents and epoxy-type curing agents are used.
  • carboxylic group-containing curing agents, epoxy-type curing agents, and acid anhydride-based polymers are used.
  • a curing agent is usually employed.
  • Examples of the curing accelerator include conventionally known tin-based, other metal-based, organic acid-based, and amino-based curings. Accelerators can be used.
  • titanium oxide which is a white pigment
  • calcium carbonate and power
  • which is a black pigment such as composite metal such as Cu-Cr-Mn alloy, etc.
  • the water-impermeable sheet is a layer provided so that moisture does not permeate the sealing agent EVA or solar cell, and any material that does not substantially permeate water can be used.
  • Si-deposited PET sheets and thin metal sheets such as aluminum and stainless steel are often used.
  • Si-deposited PET sheets are often used.
  • the thickness is usually about 10-20 / ⁇ ⁇ .
  • a conventionally known surface treatment may be performed.
  • the surface treatment include corona discharge treatment, plasma discharge treatment, chemical conversion treatment, and blast treatment in the case of a metal sheet.
  • a cured coating film is formed on the water-impermeable sheet by applying a coating composition containing a curable functional group-containing fluorine-containing polymer as a coating film-forming component to the water-impermeable sheet according to the coating form. To do.
  • the coating temperature should be within the range of the normal conditions for the coating form.
  • the coating film may be cured.
  • room temperature (20-30 ° C) To do. Therefore, as the water-impermeable sheet, a material such as a Si-deposited PET sheet that is desired to avoid high-temperature processing can be used without any problem. Curing is usually completed at 20-300 ° C for 1 minute to 3 days.
  • the water-impermeable sheet may be applied directly to the water-impermeable sheet! Alternatively, it may be applied through a primer layer.
  • the primer layer is formed by a conventional method using a conventionally known primer coating.
  • Typical examples of the primer coating include epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, silicone resin, and polyester resin.
  • the film thickness of the cured coating film is 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, and particularly preferably 20 ⁇ m or more. Force Preferable from the viewpoint of good concealability, weather resistance, chemical resistance, and moisture resistance. . If the upper limit is too thick, the effect of reducing the weight cannot be obtained, so about 1000 m and even 100 m are preferred.
  • the film thickness is particularly preferably 30 to 40 ⁇ m.
  • FIG. 1 is a solar cell, which is sealed with a sealant layer 2 typified by EVA, and is sandwiched between a surface layer 3 and a back sheet 4.
  • the back sheet 4 further comprises a water-impermeable sheet 5 and a cured coating film 6 of a fluorinated polymer coating containing a curable functional group.
  • the cured coating film 6 is provided on the sealing agent (EVA) layer 2 side.
  • FIG. 2 shows a second embodiment, and the cured coating film 6 is provided on the side opposite to the sealant (EVA) layer 2.
  • EVA sealant
  • FIG. 2 shows a second embodiment, and the cured coating film 6 is provided on the side opposite to the sealant (EVA) layer 2.
  • providing the cured coating film 6 is excellent in terms of weather resistance.
  • a polyester adhesive, an acrylic adhesive, a urethane adhesive, an epoxy adhesive, or the like may be used.
  • the backsheet of the present invention may have a two-layer structure (FIGS. 1 and 2) in which the cured coating film 6 is formed only on one side of the water-impermeable sheet 5 described above, and will be described below.
  • a three-layer structure may be used.
  • FIG. 1 An embodiment (third embodiment) of a backsheet having a three-layer structure is shown in FIG.
  • This third embodiment has a three-layer structure in which a cured coating 6 of a curable functional group-containing fluoropolymer coating is formed on both surfaces of a water-impermeable sheet 5.
  • the third embodiment is somewhat retreated from the viewpoint of the thickness of the knock sheet, but has the advantages of the first and second embodiments described above.
  • a cured coating film of a curable functional group-containing fluoropolymer paint is formed on one surface of the water-impermeable sheet, and the curable functional group is formed on the other surface.
  • a three-layer structure (Fig. 4, Fig. 5) in which a cured coating film of a fluorine-containing polymer paint, a fluorine-containing polymer sheet, a polyester sheet, or a coating film (other sheet or coating film) of a polyester paint is formed.
  • FIG. 5 is a structure in which another coating film 7 is formed on the encapsulant (EVA) layer 2 side of the second embodiment. It is.
  • the material constituting the layer 7 does not have a curable functional group, and includes a cured coating film of a fluorine-containing polymer paint. It can be a fluoropolymer sheet, a polyester sheet, or a polyester paint film.
  • a cured coating film of a fluorine-containing polymer paint having no curable functional group ! for example, PVdF described in JP-A-2004-214342, tetraalkoxysilane or a partial hydrolyzate thereof
  • Examples include coatings and cured coatings of paints in which an aminosilane coupling agent is blended with a VdFZHFP copolymer.
  • the film thickness is usually 5 to 300 ⁇ m, more preferably 10 to: LOO ⁇ m, especially 10 to 50 ⁇ m. Power Concealment, weather resistance, chemical resistance, moisture resistance preferable. In this case as well, a primer layer may be used.
  • fluorine-containing polymer sheet PVdF sheet, PVF sheet, PCTFE sheet, TFE ZHFPZ ethylene copolymer sheet, TFEZHFP copolymer (FEP) sheet, TFE / P AVE copolymer (PFA) sheet, ethylene ZTFE Fluorine-containing polymer sheets used in current backsheets such as copolymer (ETFE) sheets and ethylene Z CTFE copolymer (ECTFE) sheets can be mentioned.
  • the film thickness is usually from 5 to 300 ⁇ m, more preferably from 10 to 100 ⁇ m, and particularly preferably from 10 to 50 / ⁇ ⁇ .
  • the polyester sheet the one used in the conventional back sheet can be used as it is, and its adhesion to the water-impermeable sheet 5 is acrylic adhesive, urethane adhesive, epoxy adhesive, It can be performed with a polyester adhesive or the like.
  • the film thickness is usually from 5 to 300 ⁇ m, more preferably from 10 to LOO ⁇ m, and particularly from 10 to 50 ⁇ m. The strength of weather resistance, cost and transparency are also preferable.
  • polyester paint those using saturated polyester resin using polyvalent carboxylic acid and polyhydric alcohol, and unsaturated polyester resin using glycols such as maleic anhydride and fumaric acid are used. Roll coats, curtain coats, etc.
  • a coating film can be formed by a coating method such as spray coating or die coating.
  • the film thickness is preferably 5 to 300 ⁇ m, more preferably 10 to LOO ⁇ m, and particularly preferably 10 to 50 ⁇ m because of good concealability, weather resistance, chemical resistance, and moisture resistance. .
  • a primer layer may be used.
  • Curable TFE copolymer (Zefle GK570 manufactured by Daikin Industries, Ltd., solid content 65 mass%, hydroxyl value 60 mg KOHZg, solvent: butyl acetate) 223.2 parts by mass, black pigment (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) Dipyroxide 9510)
  • a curable TFE copolymer (Zeffle GK570) was added to the solution to prepare a black paint.
  • Curable paint 1 was prepared by blending 100 parts by mass of butyl acetate.
  • Curable TFE copolymer 233.2 parts by weight, 250 parts by weight of titanium oxide (Typure R960 manufactured by DuPont) as a white pigment, and 126.8 parts by weight of butyl acetate were premixed with stirring. Thereafter, 780 parts by mass of glass beads having a diameter of 1.2 mm were placed and dispersed with a pigment disperser at 1500 rpm for 1 hour. Thereafter, the glass beads were filtered through a # 80 mesh sieve, and 269.2 parts by mass of a curable TFE copolymer (Zeffle GK570) was added to the solution to prepare a white paint.
  • Tipure R960 manufactured by DuPont titanium oxide
  • butyl acetate butyl acetate
  • a clear coating was prepared by mixing 100 parts by mass of a curable TFE copolymer (Zeffle GK570), 100 parts by mass of butyl acetate, and 6 parts by mass of a UV absorber (Ubinal 3035 manufactured by BASF) with stirring.
  • Polyester copolymer (Desmophene 650MPA manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., solid content 65% by mass, hydroxyl value 5.3 mgKOHZg, solvent: methoxypropyl acetate) 2 23. 2 parts by mass, black pigment (Dipyroxide 9510 ) 250 parts by mass and 12.8 parts by mass of butyl acetate were premixed with stirring, and then 780 parts by mass of glass beads having a diameter of 1.2 mm were added and dispersed with a pigment disperser at 1500 rpm for 1 hour. Thereafter, the glass beads were filtered through a # 80 mesh sieve, and 269.2 parts by weight of a polyester copolymer (Desmophen 650MPA) was added to the solution to prepare a comparative black paint.
  • a polyester copolymer (Desmophen 650MPA) manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., solid content 65% by mass, hydroxyl value
  • a non-fluorine-based, curable resin is blended with 100 parts by mass of this comparative black paint and 13 parts by mass of a curing agent (Coronate HX manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) and 100 parts by mass of butyl acetate as a diluent solvent.
  • Comparative paint 2 was prepared.
  • a Si-deposited PET film (Noritec H, manufactured by Mitsubishi Sekiyu Co., Ltd., thickness 12; ⁇ ⁇ . Sheet A) was used, and the sheet A was prepared in Preparation Example 1 on one side.
  • the curable coating 1 was applied by air spray so that the dry film thickness was 20 m, and dried at 80 ° C for 30 minutes to produce a backsheet A1 having a two-layer structure.
  • an EVA resin sheet (Solar EVA manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., 400 m thick) was placed on the coating surface of the knock sheet A1, and the pressure was 100 ° C / cm 2 at 150 °.
  • a sample A1 having a three-layer structure (the embodiment shown in FIG. 1) was prepared by crimping with C.
  • the EVA adhesive sample A1 was examined for adhesion (between EVA and coating) and weather resistance. The results are shown in Table 1.
  • test method and measurement method are as follows.
  • a sunshine weatherometer (WEL-300 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) was used to conduct accelerated weathering tests for 5000 hours by applying sunlight to both sides of the sample.
  • the evaluation is performed by visually observing the interface and appearance between the EVA and the coating film or sheet.
  • ⁇ There are peeling, whitening, swelling and the like.
  • ⁇ There are peeling, whitening, swelling and the like.
  • Example 1 except that the comparative paint 1 (PVdF-based non-curable paint) prepared in Preparation Example 4 was used as the paint, the back sheet A2 with the two-layer structure and the EVA with the three-layer structure were the same as in Example 1.
  • Adhesive sample A2 was prepared and examined for adhesion, bendability, and weather resistance in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 Using a polyester adhesive (AD-76P1 and CAT-10L (hardener) manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) on the sheet A side of a backsheet A1 having a two-layer structure produced in the same manner as in Example 1.
  • An EVA resin sheet was pressure-bonded at 150 ° C. under a pressure of lOOgZcm 2 to prepare a sample B1 having a three-layer structure (the embodiment shown in FIG. 2).
  • adhesion EVA and Sheet A
  • weather resistance were examined. The results are shown in Table 2.
  • Si-deposited PET film (Sheet A) is used as a water-impermeable sheet. Apply the curable paint 1 prepared in Preparation Example 1 on both sides with air spray so that the dry film thickness is 20 ⁇ m, and dry it at 80 ° C for 30 minutes. C1 was produced.
  • Example 4 a three-layer knock sheet C2 was prepared in the same manner as in Example 4 except that an aluminum plate (Sheet B. 0.5 mm) was used instead of the sheet A. The adhesion (between the coating film and the sheet) and the bendability were examined. The results are shown in Table 3.
  • Example 4 a three-layer backsheet C5 was prepared in the same manner as in Example 4 except that the curable comparative paint 2 (non-fluorine-based curable paint) prepared in Preparation Example 5 was used as the paint. (Embodiment of FIG. 7) and a 4-layer EVA adhesive sample C5 were prepared, and adhesion, bendability, and weather resistance were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
  • Example 1 Al sheet A Polyester (PET) film (Lumirror made by Toray Industries Inc. with white pigment, thickness 75 ⁇ m) using polyester adhesive on the A side.
  • PET Polyester
  • a three-layer knock sheet D1 was prepared by pasting.
  • an EVA resin sheet was placed on the coating film of the curable paint 1 of the backsheet D1 and pressure-bonded at 150 ° C with a pressure of lOOgZcm 2 to form a four-layer sample D1 (the mode shown in Fig. 4 ).
  • the EVA adhesion sample D1 was examined for adhesion (between EVA and coating) and weather resistance. The results are shown in Table 4.
  • a four-layer sample D2 (Fig. 5) was prepared by pressing an EVA resin sheet on the PET film side of a three-layer back sheet D 1 produced in the same manner as in Example 8 at 150 ° C under a pressure of lOOgZcm 2 .
  • the EVA adhesive sample D2 was examined for adhesion (between EVA and PET film) and weather resistance. The results are shown in Table 4.
  • An EVA resin sheet, followed by a solar cell, an EVA resin sheet, and a glass plate are placed on the coating surface of the backsheet A1 having a two-layer structure prepared in Example 1, and the pressure is 10 ° under vacuum lOOgZcm 2 .
  • a solar cell module (the embodiment shown in FIG. 1) was prepared by crimping with C.
  • the EVA resin sheet, then the solar battery cell, EVA resin sheet, and glass plate were placed on the sheet A surface of the two-layered back sheet A1 prepared in Example 1 via a polyester-based adhesive, and the sample was placed under vacuum.
  • a photovoltaic module was prepared (embodiment of FIG. 2) and pressed at 0.99 ° C at a pressure LOOgZcm 2.
  • the EVA resin sheet, followed by the solar battery cell, EVA resin sheet, and glass plate were placed on the coating surface of the three-layered backsheet C1 prepared in Example 4, and the pressure was 100 ° under a pressure of lOOgZcm 2 under vacuum.
  • a solar cell module (in the embodiment shown in FIG. 3) was prepared by pressure bonding with C.
  • Example 13 The EVA resin sheet, followed by the solar battery cell, EVA resin sheet, and glass plate were placed on the coating layer of the three-layered backsheet Dl prepared in Example 8, and the pressure was 10 ° under vacuum lOOgZcm 2 .
  • a solar cell module (the embodiment shown in FIG. 4) was produced by pressure bonding with C.
  • the back sheet of the present invention can be applied in the form of a paint, the thickness can be reduced as compared with the conventional bonding of sheets, and the film can be made thinner and lighter.
  • a decrease in mechanical strength due to a decrease in the film thickness of the coating film can be prevented by curing (crosslinking) with a curable functional group.
  • the adhesiveness to the water-impermeable sheet can be improved by adding a functional group to the fluorine-containing polymer without adding tetraalkoxysilane or the like.

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Abstract

　水不透過性シートとの接着性に優れた太陽電池のバックシートを提供する。水不透過性シートの少なくとも一方の面に硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜が形成されてなる太陽電池モジュールのバックシート。

Description

明 細 書
太陽電池のバックシート
技術分野
[oooi] 本発明は、太陽電池セルの封止剤として用いられているエチレン Z酢酸ビニル共 重合体との接着性に優れた太陽電池のノ ックシート、および該バックシートを備えた 太陽電池モジュールに関する。
背景技術
[0002] 太陽電池モジュールは、通常、図 6に示すように、太陽電池セル 1を封止剤層 2で 封止し、これをガラスや透明な榭脂など力もなる表面層 3とバックシート 4で挟んで積 層した構造となって 、る。そして封止剤としてはエチレン Z酢酸ビニル共重合体 (EV A)が用いられている。
[0003] 太陽電池モジュールにおけるバックシート 4は、モジュールの機械的強度を高める 目的のほか、水分 (水蒸気）が封止剤層 2に入らないように防止する役割もある。
[0004] ノ ックシート 4は、図 7に示すように、水蒸気ノ リヤー性をもたすための水不透過性 シート 5とその一方の面に榭脂シート 8が貼り合わされた構成とされている。通常、水 不透過性シート 5の他方の面にも榭脂シート 9が貼り合わされている。
[0005] 水不透過性シート 5の材料としては、水不透過性に優れた Si蒸着ポリエステル（Si 蒸着 PET)や、アルミニウムやステンレススチールなどの金属が使用されており、通常 は 10〜20 mの膜厚とされている。
[0006] 榭脂シート 8、 9には、耐候性、電気絶縁性、難燃性、意匠性などといった特性が求 められており、ポリフッ化ビュル重合体 (PVF)のシートが使用されている。また、封止 剤層 2側の榭脂シート 8として、ポリエチレンシートも使用されることがある。
[0007] しかし、これらの榭脂シートは、要求される耐候性、電気絶縁性、光の遮蔽性と ヽっ た特性を満たすために、通常は厚さ 20〜： LOO mとする必要があり、重量面からさら なる軽量化が求められて 、る。
[0008] そこで、榭脂シートに代えて榭脂塗料を用いて同様の層を形成することが提案され ている（特開平 7— 176775号公報、特開 2004— 214342号公報)。 [0009] 特開平 7— 176775号公報では、榭脂塗料としてエポキシ榭脂塗料を使用して！/、る 。し力 エポキシ榭脂では耐候性の点で不充分であり、実用化には至っていない。
[0010] 特開 2004— 214342号公報では、官能基をもたない PVdFにテトラアルコキシシラ ンまたはその部分加水分解物を特定量配合した PVdF系塗料で金属基材 (水不透 過性シート）を塗装する 2層構造のバックシートが提案されている。この PVdF系塗料 は PVdFが官能基をもたな 、ので、単独では封止剤である EVAとの接着性にも劣つ ている。この点を特開 2004— 214342号公報ではテトラアルコキシシランまたはその 部分加水分解物を特定量配合し、 EVAとの界面にテトラアルコキシシランまたはそ の部分加水分解物を配向させることで改善している。しかし、テトラアルコキシシラン またはその部分加水分解物が EVAとの界面に偏在して 、るため、依然として PVdF 塗膜と金属基材との接着性は改善されていない。し力も、 PVdFは結晶性でありかつ 官能基をもたず、塗膜を形成するためには 200〜300°Cで 20〜120秒間加熱焼成 しなければならないため、金属以外の水不透過性シートへの提供は困難となってい る。
発明の開示
[0011] 本発明は、水不透過性シートとの接着性に優れた太陽電池のノ ックシートを提供 することを目的とする。
[0012] その他の課題については、具体的な実施形態に応じて説明する。
[0013] すなわち本発明は、水不透過性シートの少なくとも一方の面に硬化性官能基含有 含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜が形成されてなる太陽電池モジュールのバックシ ートに関する。
[0014] 本発明のバックシートは、水不透過性シートの片面のみに硬化性官能基含有含フ ッ素ポリマー塗料の硬化塗膜が形成されて 、る 2層構造でも、水不透過性シートの両 面に硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜が形成されてなる 3層構造 、または水不透過性シートの一方の面に硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の 硬化塗膜が形成され、他方の面に、硬化性官能基を有しない含フッ素ポリマー塗料 の硬化塗膜、含フッ素ポリマーシート、ポリエステルシートまたはポリエステル塗料の 塗膜 (以下、「他のシートまたは塗膜」ということもある）が形成されてなる 3層構造でも よい。
[0015] なお、水不透過性シートと硬化塗膜および Zまたは他のシートまたは塗膜の間に、 接着性をさらに高めるためや隠蔽性を高めるため、水蒸気透過性を下げるために、 従来公知の 1または 2以上の介在層が存在していてもよい。そうした介在層の代表例 はプライマー層である。
[0016] 水不透過性シートとしては、 Si蒸着ポリエステルシートまたは金属シートといった従 来公知の材料が好ましく使用できる。
[0017] 太陽電池モジュールの封止剤（通常、 EVA)層側の水不透過性シート上に硬化性 官能基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜を形成する場合は、硬化性官能基含 有含フッ素ポリマーの官能基が EVAと共架橋を惹き起こし、さらに接着性が向上す る。
[0018] また、太陽電池モジュールの美観の観点から、硬化性官能基含有含フッ素ポリマ 一塗料の硬化塗膜中に顔料を分散させることが好ましい。この観点から、硬化性官 能基含有含フッ素ポリマーとしては、顔料分散性に優れたテトラフルォロエチレン (T FE)系の硬化性官能基含有含フッ素ポリマーが好ま 、。
[0019] 本発明はまた、上記のバックシートを備えた太陽電池モジュールにも関する。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]本発明の太陽電池モジュールの第 1の実施形態の概略断面図である。
[図 2]本発明の太陽電池モジュールの第 2の実施形態の概略断面図である。
[図 3]本発明の太陽電池モジュールの第 3の実施形態の概略断面図である。
[図 4]本発明の太陽電池モジュールの第 4の実施形態の概略断面図である。
[図 5]本発明の太陽電池モジュールの第 5の実施形態の概略断面図である。
[図 6]従来の太陽電池モジュールの概略断面図である。
[図 7]従来の太陽電池モジュールのバックシートの概略断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0021] 本発明のバックシートの特徴は、耐候性や隠蔽性、耐薬品性、耐湿性、耐塩性の ために設けられるポリマー層に硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜 を採用している点にある。 [0022] 力かる硬化塗膜を形成する硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料としては、硬 化性官能基含有含フッ素ポリマーを塗膜形成成分とする塗料組成物が用いられる。
[0023] 硬化性官能基含有含フッ素ポリマーとしては、含フッ素ポリマーに硬化性の官能基 を導入したポリマーがあげられる。なお、含フッ素ポリマーには明確な融点を有する 榭脂性のポリマー、ゴム弾性を示すエラストマ一性のポリマー、その中間の熱可塑性 エラストマ一'性のポリマーが含まれる。
[0024] 含フッ素ポリマーに硬化性を与える官能基としては、たとえば水酸基、カルボキシル 基、アミノ基、グリシジル基、シリル基、シラネート基、イソシァネート基などがあげられ 、ポリマーの製造の容易さや硬化系に併せて適宜選択される。なかでも、硬化反応 性が良好な点から水酸基、シァノ基、シリル基が好ましぐ特にポリマーの入手が容 易な点や反応性が良好な点力 水酸基が好ましい。これらの硬化性官能基は、通常 、硬化性官能基含有単量体を共重合することにより含フッ素ポリマーに導入される。
[0025] 硬化性官能基含有単量体としては、たとえばつぎのものが例示できる力 これらの みに限定されるものではない。
[0026] (1 1)水酸基含有単量体：
水酸基含有単量体としては、たとえば 2 ヒドロキシェチルビ-ルエーテル、 3 ヒド ロキシプロピルビニルエーテル、 2—ヒドロキシプロピルビニルエーテル、 2—ヒドロキ シ- 2 メチルプロピルビニルエーテル、 4ーヒドロキシブチルビニルエーテル、 4ーヒ ドロキシ 2 メチルブチルビニルエーテル、 5 ヒドロキシペンチルビニルエーテル 、 6 ヒドロキシへキシルビ-ルエーテルなどの水酸基含有ビュルエーテル類； 2 ヒ ドロキシェチルァリルエーテル、 4ーヒドロキシブチルァリルエーテル、グリセローノレモ ノアリルエーテルなどの水酸基含有ァリルエーテル類などがあげられる。これらのな かでも水酸基含有ビニルエーテル類、特に 4ーヒドロキシブチルビ-ルエーテル、 2 ヒドロキシェチルビ-ルエーテルが重合反応性、官能基の硬化性が優れる点で好 ましい。
[0027] 他の水酸基含有モノマーとしては、たとえばアクリル酸 2 ヒドロキシェチル、メタタリ ル酸 2—ヒドロキシェチルなどの（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどが 例示できる。 [0028] (1 2)カルボキシル基含有単量体：
カルボキシル基含有単量体としては、たとえば式 (Π)：
[0029] [化 1]
R 3 R 5
\ /
/ C = C \
R 4 ( C H 2 ) n C O O H
[0030] (式中、 R3、 R4および R5は同じかまたは異なり、いずれも水素原子、アルキル基、カル ボキシル基またはエステル基; nは 0または 1である）で表わされる不飽和モノカルボン 酸、不飽和ジカルボン酸、そのモノエステルまたは酸無水物などの不飽和カルボン 酸類;または式 (III) :
[0031] [化 2]
C H 2 = C H十 C H 2^- O十 R 6 O C O - R 7 C O O H
[0032] (式中、 R6および R7は同じ力または異なり、いずれも飽和または不飽和の直鎖または 環状アルキル基; nは 0または 1； mは 0または 1である）で表わされるカルボキシル基 含有ビュルエーテル単量体などがあげられる。
[0033] 式 (II)の不飽和カルボン酸類の具体例としては、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、 ビュル酢酸、クロトン酸、桂皮酸、 3 ァリルォキシプロピオン酸、 3—（2 ァリロキシ エトキシカルボ-ル）プロピオン酸、ィタコン酸、ィタコン酸モノエステル、マレイン酸、 マレイン酸モノエステル、マレイン酸無水物、フマル酸、フマル酸モノエステル、フタ ル酸ビニル、ピロメリット酸ビュルなどがあげられる。それらのなかでも単独重合性の 低いクロトン酸、ィタコン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル 酸モノエステル、 3—ァリルォキシプロピオン酸力 単独重合性が低く単独重合体が できにくいこと力 好ましい。
[0034] 式（III)のカルボキシル基含有ビュルエーテル単量体の具体例としては、たとえば 3
- (2—ァリロキシエトキシカルボ-ル）プロピオン酸、 3— (2—ァリロキシブトキシカル ボ -ル）プロピオン酸、 3—（2 ビ-ロキシエトキシカルボ-ル）プロピオン酸、 3— (2 ービ-ロキシブトキシカルボ-ル）プロピオン酸などの 1種または 2種以上があげられ る。これらの中でも 3—（2 ァリロキシエトキシカルボ-ル）プロピオン酸など力 単量 体の安定性や重合反応性がょ ヽ点で有利であり、好まし ヽ。
[0035] (1 3)アミノ基含有単量体：
アミノ基含有単量体としては、たとえば CH =CH— 0—(CH ) -NH (x = 0〜10
2 2 x 2
)で示されるアミノビ-ルエーテル類； CH =CH— O— CO (CH ) — NH (x= l〜l
2 2 x 2
0)で示されるァリルアミン類；そのほかアミノメチルスチレン、ビュルァミン、アクリルァ ミド、ビュルァセトアミド、ビュルホルムアミドなどがあげられる。
[0036] (1 4)シリコーン系ビュル単量体：
シリコーン系ビュル単量体としては、たとえば CH =CHCO (CH ) Si(OCH )、 CH
2 2 2 3 3 3
=CHCO (CH ) Si(OC H )、 CH =C(CH )CO (CH ) Si(OCH )、 CH =C(CH )C
2 2 2 3 2 5 3 2 3 2 2 3 3 3 2 3
O (CH ) Si(OC H )、 CH =CHCO (CH ) SiCH (OC H )、 CH =C(CH )CO (C
2 2 3 2 5 3 2 2 2 3 3 2 5 2 2 3 2
H ) SiC H (OCH )、 CH =C(CH )CO (CH ) Si(CH ) (OC H )、 CH =C(CH )C
2 3 2 5 3 2 2 3 2 2 3 3 2 2 5 2 3
O (CH ) Si(CH ) OH、 CH =CH(CH ) Si(OCOCH )、 CH =C(CH )CO (CH ) S
2 2 3 3 2 2 2 3 3 3 2 3 2 2 3 iC H (OCOCH )、 CH =C(CH )CO (CH ) SiCH (N (CH ) COCH )、 CH =CH
2 5 3 2 2 3 2 2 3 3 3 3 2 2
CO (CH ) SiCH〔ON(CH )C H〕 、 CH =C(CH )CO (CH ) SiC H〔ON(CH )C
2 2 3 3 3 2 5 2 2 3 2 2 3 6 5 3
H〕などの（メタ）アクリル酸エステル類； CH =CHSi[ON=C (CH ) (C H ) ]、 CH
2 5 2 2 3 2 5 3
=CHSi(OCH )、 CH =CHSi(OC H )、 CH =CHSiCH (OCH )、 CH =CHSi(0
2 3 3 2 2 5 3 2 3 3 2 2
COCH )、 CH =CHSi(CH ) (OC H )、 CH =CHSi(CH ) SiCH (OCH )、 CH =
3 3 2 3 2 2 5 2 3 2 3 3 2 2
CHSiC H (OCOCH )、 CH =CHSiCH 〔ON(CH )C H〕 、ビュルトリクロロシラン
2 5 3 2 2 3 3 2 5 2
またはこれらの部分加水分解物などのビュルシラン類；トリメトキシシリルェチルビ- ルエーテル、トリエトキシシリルェチルビニルエーテル、トリメトキシシリルブチルビニル エーテル、メチルジメトキシシリルェチルビニルエーテル、トリメトキシシリルプロピルビ
-ルエーテル、トリエトキシシリルプロピルビュルエーテルなどのビュルエーテル類な どが例示される。
[0037] 硬化性官能基が導入される含フッ素ポリマーとしては、構成単位の観点から、たと えば次のものが例示できる。
[0038] (1)パーフルォロォレフイン単位を主体とするパーフルォロォレフイン系ポリマー： 具体例としては、テトラフルォロエチレン (TFE)の単独重合体、または TFEとへキ サフルォロプロピレン（HFP)、パーフルォロ（アルキルビュルエーテル）（PAVE)な どとの共重合体、さらにはこれらと共重合可能な他の単量体との共重合体などがあげ られる。
[0039] 共重合可能な他の単量体としては、たとえば酢酸ビニル、プロピオン酸ビュル、酪 酸ビュル、イソ酪酸ビュル、ピバリン酸ビュル、カプロン酸ビュル、バーサチック酸ビ -ル、ラウリン酸ビュル、ステアリン酸ビュル、シクロへキシルカルボン酸ビュル、安息 香酸ビニル、ノ ラー t ブチル安息香酸ビュルなどのカルボン酸ビュルエステル類； メチノレビニノレエーテノレ、ェチノレビニノレエーテノレ、ブチノレビニノレエーテノレ、シクロへキ シルビ-ルエーテルなどのアルキルビュルエーテル類；エチレン、プロピレン、 n—ブ テン、イソブテンなど非フッ素系ォレフイン類；ビ-リデンフルオライド (VdF)、クロロト リフルォロエチレン（CTFE)、ビュルフルオライド（VF)、フルォロビュルエーテルな どのフッ素系単量体などがあげられる力 これらのみに限定されるものではない。
[0040] これらのうち、 TFEを主体とする TFE系ポリマー力 顔料分散性ゃ耐候性、共重合 性、耐薬品性に優れて ヽる点で好ま ヽ。
[0041] 具体的な硬化性官能基含有パーフルォロォレフイン系ポリマーとしては、たとえば T FEZイソブチレン Zヒドロキシブチルビ-ルエーテル Z他の単量体の共重合体、 TF EZバーサチック酸ビュル Zヒドロキシブチルビ-ルエーテル Z他の単量体の共重 合体、 TFEZVdFZヒドロキシブチルビ-ルエーテル Z他の単量体の共重合体など があげられ、特に TFEZイソブチレン Zヒドロキシブチルビ-ルエーテル Z他の単量 体の共重合体、 TFEZバーサチック酸ビュル Zヒドロキシブチルビ-ルエーテル Z 他の単量体の共重合体などが好まし 、。
[0042] TFE系の硬化性ポリマー塗料としては、たとえばダイキン工業 (株)製のゼッフル G
Kシリーズなどが例示できる。
[0043] (2)クロ口トリフルォロエチレン（CTFE)単位を主体とする CTFE系ポリマー：
具体例としては、たとえば CTFEZヒドロキシブチルビ-ルエーテル Z他の単量体 の共重合体などがあげられる。
[0044] CTFE系の硬化性ポリマー塗料としては、たとえば旭硝子 (株)製のルミフロン、大 日本インキ製造 (株)製のフルォネート、セントラル硝子 (株)製のセフラルコート、東 亜合成 (株)製のザフロンなどが例示できる。
[0045] (3)ビ-リデンフルオライド (VdF)単位を主体とする VdF系ポリマー：
具体例としては、たとえば VdFZTFEZヒドロキシブチルビ-ルエーテル Z他の単 量体の共重合体などがあげられる。
[0046] (4)フルォロアルキル単位を主体とするフルォロアルキル基含有ポリマー：
具体例としては、たとえば CF CF (CF CF ) CH CH OCOCH = CH (n= 3と 4
3 2 2 2 n 2 2 2 の混合物) Z2—ヒドロキシェチルメタタリレート Zステアリルアタリレート共重合体など があげられる。
[0047] フルォロアルキル基含有ポリマーとしては、たとえばダイキン工業 (株)製のュ-ダイ ンゃエフトーン、デュポン社製のゾニールなどが例示できる。
[0048] これらのうち、耐候性、防湿性を考慮すると、パーフルォロォレフイン系ポリマーが 好ましい。
[0049] これらの硬化性官能基含有含フッ素ポリマーを塗膜形成成分とする塗料組成物は 、溶剤型塗料組成物、水性型塗料組成物、粉体型塗料組成物の形態に、常法により 調製することができる。なかでも成膜の容易さ、硬化性、乾燥性の良好さなどの点か らは溶剤型塗料組成物が好まし ヽ。
[0050] また、硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料組成物には、要求特性に応じて各 種の添加剤を配合することができる。添加剤としては、硬化剤、硬化促進剤、顔料、 顔料分散剤、消泡剤、レべリング剤、 UV吸収剤、光安定剤、増粘剤、密着改良剤、 つや消し剤などがあげられる。
[0051] 硬化剤としては、硬化性ポリマーの官能基に応じて選択され、たとえば水酸基含有 含フッ素ポリマーに対しては、イソシァネート系硬化剤、メラミン榭脂、シリケート化合 物、イソシァネート基含有シランィ匕合物などが好ましく例示できる。また、カルボキシ ル基含有含フッ素ポリマーに対してはァミノ系硬化剤やエポキシ系硬化剤力 ァミノ 基含有含フッ素ポリマーに対してはカルボ-ル基含有硬化剤やエポキシ系硬化剤、 酸無水物系硬化剤が通常採用される。
[0052] 硬化促進剤としては、従来公知のスズ系、他の金属系、有機酸系、ァミノ系の硬化 促進剤が使用できる。
[0053] また、顔料は太陽電池モジュールの外観を美麗にする点から添加することが強く望 まれている。特に白色顔料である酸ィ匕チタン、炭酸カルシウムや、黒色顔料である力 一ボンブラックのほ力 Cu—Cr—Mn合金などの複合金属類などが通常配合される。
[0054] 水不透過性シートは、封止剤である EVAや太陽電池セルに水分が透過しないよう に設けられる層であり、水が実質的に透過しない材料であれば使用できるが、重量 や価格、可撓性などの点から、 Si蒸着 PETシート、アルミニウムやステンレススチー ルなどの金属薄シートなどが多用されている。なかでも特に Si蒸着 PETシートがよく 用いられている。厚さは通常 10〜20 /ζ πι程度である。
[0055] また接着性を向上させるために、従来公知の表面処理を行ってもよい。表面処理と しては、たとえばコロナ放電処理、プラズマ放電処理、化成処理、金属シートの場合 はブラスト処理などが例示できる。
[0056] 水不透過性シートへの硬化塗膜の形成は、硬化性官能基含有含フッ素ポリマーを 塗膜形成成分とする塗料組成物をその塗料形態に応じて、水不透過性シートに塗装 することにより行う。
[0057] 塗装温度は塗装形態における通常の条件の範囲内で行えばよぐ塗膜の硬化も溶 剤型塗料組成物の場合、 10〜300°C、通常は常温（20〜30°C)で行う。したがって 、水不透過性シートとして、 Si蒸着 PETシートのような高温での処理を避けたい材料 も問題なく使用できる。硬化は、通常、 20〜300°Cにて 1分間〜 3日間で完了する。
[0058] 水不透過性シートへの塗装は、水不透過性シートに直接行ってもよ!、し、またブラ イマ一層などを介して塗装してもよ 、。
[0059] プライマー層の形成は、従来公知のプライマー用塗料を用いて、常法により行う。
プライマー用の塗料としては、たとえばエポキシ榭脂、ウレタン榭脂、アクリル榭脂、シ リコーン榭脂、ポリエステル榭脂などが代表例としてあげられる。
[0060] 硬化塗膜の膜厚は、 5 μ m以上、さらには 10 μ m以上、特に 20 μ m以上とすること 力 隠蔽性、耐候性、耐薬品性、耐湿性が良好な点から好ましい。上限は、余り厚く すると軽量化効果が得られなくなるので、 1000 m程度、さらには 100 mが好まし い。膜厚としては、特に 30〜40 μ mが好ましい。 [0061] つぎに本発明の太陽電池モジュールについて、好ましい実施形態を示した図 1に 従って説明する。また、本発明の別の好ましい実施形態の概略断面図を図 2〜5に 示す。
[0062] 図 1において、 1は太陽電池セルであり、 EVAに代表される封止剤層 2に封止され ており、表面層 3とバックシート 4で挟まれている。バックシート 4はさらに水不透過性 シート 5と硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜 6とから構成されてい る。この第 1の実施形態では硬化塗膜 6は封止剤 (EVA)層 2側に設けられて 、る。
[0063] この実施形態では、硬化塗膜 6が EVAと接するので、特に EVAとの共架橋により 界面接着性が向上する。
[0064] 図 2は第 2の実施形態であり、硬化塗膜 6は封止剤 (EVA)層 2と反対側に設けられ ている。この実施形態の場合、硬化塗膜 6を設けることにより耐候性の点で優れたも のになる。また、水不透過性シート 5の封止剤 (EVA)層 2側を表面処理しておくこと が密着性の改善の点力 好ましい。また、必要に応じて、ポリエステル系接着剤、ァク リル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤などを使用してもよい。
[0065] 本発明のバックシートは、上記の水不透過性シート 5の片面のみに硬化塗膜 6が形 成されている 2層構造（図 1、図 2)でもよいし、以下に説明する 3層構造であってもよ い。
[0066] 3層構造のバックシートの実施形態 (第 3の実施形態)を図 3に示す。この第 3の実 施形態は、水不透過性シート 5の両面に硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の 硬化塗膜 6が形成されてなる 3層構造のものである。
[0067] この第 3の実施形態は、ノ ックシートの膜厚の観点からは多少後退するが、上記の 第 1の実施形態および第 2の実施形態の利点を併せもつものである。
[0068] 3層構造のバックシートとしては、また、水不透過性シートの一方の面に硬化性官能 基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜が形成され、他方の面に、硬化性官能基を 有しない含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜、含フッ素ポリマーシート、ポリエステルシ ートまたはポリエステル塗料の塗膜 (他のシートまたは塗膜)が形成されてなる 3層構 造（図 4、図 5)でもよい。
[0069] 第 4の実施形態（図 4)は、第 1の実施形態の封止剤 (EVA)層 2と反対側に他の塗 膜 7が形成されている構造であり、第 5の実施形態（図 5)は、第 2の実施形態の封止 剤 (EVA)層 2側に他の塗膜 7が形成されて 、る構造である。
[0070] 第 4および第 5の 、ずれの実施形態にお!、ても、層 7を構成する材料は、硬化性官 能基を有しな 、含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜でも、含フッ素ポリマーシートでも、 ポリエステルシートでも、ポリエステル塗料の塗膜でもよ ヽ。
[0071] 硬化性官能基を有しな!/、含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜としては、たとえば特開 2004— 214342号公報に記載されている PVdFにテトラアルコキシシランまたはそ の部分加水分解物を配合した塗料の硬化塗膜、 VdFZTFEZCTFE共重合体とァ ルコキシシラン単位含有アクリル榭脂との混合塗料の硬化塗膜、 VdF/TFE/HFP 共重合体と水酸基含有アクリル榭脂との混合塗料の硬化塗膜、 VdFZHFP共重合 体にアミノシランカップリング剤を配合した塗料の硬化塗膜などがあげられる。膜厚は 、通常、 5〜300 μ m、さらには 10〜： LOO μ m、特に 10〜50 μ mとすること力 隠蔽 性、耐候性、耐薬品性、耐湿性が良好な点カゝら好ましい。この場合も、プライマー層 などを介してもよい。
[0072] 含フッ素ポリマーシートとしては、 PVdFシートや PVFシート、 PCTFEシート、 TFE ZHFPZエチレン共重合体シート、 TFEZHFP共重合体（FEP)シート、 TFE/P AVE共重合体（PFA)シート、エチレン ZTFE共重合体（ETFE)シート、エチレン Z CTFE共重合体 (ECTFE)シートなど、現在のバックシートに使用されて 、る含フッ 素ポリマーシートがあげられる。膜厚は、通常、 5〜300 μ m、さらには 10〜100 μ m 、特に 10〜50 /ζ πιとすることが、耐候性が良好な点力も好ましい。
[0073] ポリエステルシートとしては、従来のバックシートで使用されているものがそのまま使 用でき、その水不透過性シート 5への接着はアクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、 エポキシ系接着剤、ポリエステル系接着剤などによって行うことができる。膜厚は、通 常 5〜300 μ m、さらには 10〜： LOO μ m、特に 10〜50 μ mとすること力 耐候'性、コ スト、透明性が良好な点力も好ましい。
[0074] ポリエステル塗料としては、多価カルボン酸と多価アルコールなどを用いた飽和ポリ エステル榭脂を用いたもの、無水マレイン酸、フマル酸などのグリコール類を用いた 不飽和ポリエステル榭脂を用いたものなどがあげられ、ロールコート、カーテンコート 、スプレーコート、ダイコートなどの塗装方法により塗膜を形成できる。膜厚は、 5〜3 00 μ m、さらには 10〜： LOO μ m、特に 10〜50 μ mとすることが隠蔽性、耐候性、耐 薬品性、耐湿性が良好な点カゝら好ましい。この場合も、プライマー層などを介してもよ い。
実施例
[0075] つぎに本発明を調製例および実施例に基づいて説明するが、本発明は力かる調 製例および実施例のみに限定されるものではない。
[0076] 調製例 1
硬化性 TFE系共重合体 (ダイキン工業 (株)製のゼッフル GK570、固形分 65質量 %、水酸基価 60mgKOHZg、溶剤：酢酸ブチル）223. 2質量部、黒色顔料 (大日 精化 (株)製のダイピロキサイド 9510) 250質量部、酢酸ブチル 126. 8質量部を攪 拌下に予備混合した後、直径 1. 2mmのガラスビーズを 780質量部入れ、顔料分散 機にて 1500rpmで 1時間分散させた。その後、 # 80メッシュのフルイでガラスビーズ をろ過し、その溶液に硬化性 TFE系共重合体 (ゼッフル GK570)を 269. 2質量部 加えて黒色塗料を調製した。
[0077] この黒色塗料 100質量部に硬化剤（日本ポリウレタン (株)製のコロネート HX) 7質 量部、シランカップリング剤 (NCO— C H— Si(OCH ) ) 3質量部、希釈溶剤として
3 6 3 3
酢酸ブチル 100質量部を配合して、硬化性塗料 1を調製した。
[0078] 調製例 2
硬化性 TFE系共重合体 (ゼッフル GK570) 223. 2質量部、白色顔料として酸化チ タン（デュポン社製のタイピュア R960) 250質量部、酢酸ブチル 126. 8質量部を攪 拌下に予備混合した後、直径 1. 2mmのガラスビーズを 780質量部入れ、顔料分散 機にて 1500rpmで 1時間分散させた。その後、 # 80メッシュのフルイでガラスビーズ をろ過し、その溶液に硬化性 TFE系共重合体 (ゼッフル GK570)を 269. 2質量部 加えて白色塗料を調製した。
[0079] この白色塗料 100質量部に硬化剤（コロネート HX) 7質量部、シランカップリング剤
(NCO-C H -Si (OCH ) ) 3質量部、希釈溶剤として酢酸ブチル 100質量部を配
3 6 3 3
合して、硬化性塗料 2を調製した。 [0080] 調製例 3
硬化性 TFE系共重合体（ゼッフル GK570) 100質量部、酢酸ブチル 100質量部、 UV吸収剤（BASF社製のュビナール 3035) 6質量部を攪拌下に混合してクリア塗 料を調製した。
[0081] このクリア塗料 100質量部に硬化剤（コロネート HX) 7質量部、シランカップリング剤
(NCO-C H -Si (OCH ) ) 3質量部、希釈溶剤として酢酸ブチル 100質量部を配
3 6 3 3
合して、硬化性塗料 3を調製した。
[0082] 調製例 4
PVdF系共重合体の黒エナメル塗料であるディックフロー C (日本 NFC (株)製） 10 0質量部に、シリケート化合物（コルコート社製のメチルシリケート 51)を 30質量部配 合して、非硬化性の比較塗料 1を調製した。
[0083] 調製例 5
ポリエステル系共重合体（住化バイエルウレタン (株）製のデスモフェン 650MPA、 固形分 65質量％、水酸基価 5. 3mgKOHZg、溶剤:メトキシプロピルアセテート） 2 23. 2質量部、黒色顔料 (ダイピロキサイド 9510) 250質量部、酢酸ブチル 126. 8質 量部を攪拌下に予備混合した後、直径 1. 2mmのガラスビーズを 780質量部入れ、 顔料分散機にて 1500rpmで 1時間分散させた。その後、 # 80メッシュのフルイでガ ラスビーズをろ過し、その溶液にポリエステル系共重合体（デスモフェン 650MPA) を 269. 2質量部加えて比較用黒色塗料を調製した。
[0084] この比較用黒色塗料 100質量部に硬化剤（日本ポリウレタン (株)製のコロネート H X) 13質量部、希釈溶剤として酢酸ブチル 100質量部を配合して、非フッ素系で硬 化性の比較塗料 2を調製した。
[0085] 実施例 1
水不透過性シートとして、 Si蒸着 PETフィルム (三菱榭脂 (株)製のノ リアテック H、 厚さ 12 ;ζ ΐη。シート A)を使用し、このシート Aの片面に調製例 1で調製した硬化性塗 料 1を乾燥膜厚が 20 mとなるようにエアスプレーにて塗装し、 80°Cで 30分間乾燥 して 2層構造のバックシート A1を作製した。
[0086] このノ ックシート A1につ 、て、密着性 (塗膜とシートの間）および折り曲げ性を調べ た。結果を表 1に示す。
[0087] ついでこのノ ックシート A1の塗膜面上に EVA榭脂シート（三井ィ匕学フアブ口 (株） 製のソーラーエバ。厚さ 400 m)を載せ、圧力 100g/cm2にて 150°Cで圧着して 3 層構造のサンプル A1 (図 1に示す態様)を作製した。この EVA接着サンプル A1に ついて、密着性 (EVAと塗膜間）および耐候性を調べた。結果を表 1に示す。
[0088] 試験方法および測定方法はつぎのとおりである。
[0089] (密着性）
JIS K6900で規定する碁盤目試験（幅 lmmにクロスカット）による。
[0090] 評価某準
〇：剥離なし。
X：剥離有り。
[0091] (耐候性試験）
JIS B7753に準拠し、サンシャインゥェザォメーター (スガ試験機 (株)製の WEL— 300)を用い、サンプルの両面に太陽光を当てて 5000時間の促進耐候性試験を行
[0092] 評価は、 EVAと塗膜またはシートの界面と外観を目視で観察して行う。
[0093] 界 の 進
〇:異常なし。
△:剥離、白化、膨れ等がある。
X：著しい剥離、白化、膨れ等がある。
[0094] 外観の評価某準
〇:異常なし。
△:剥離、白化、膨れ等がある。
X：著しい剥離、白化、膨れ等がある。
[0095] (折り曲げ性）
ノ ックシートを 50mm X 50mmにカットして試験片とする。試験片の塗膜面を外側 にして直径 2mmの丸棒に巻きつけるようにして 180度折り曲げ (所要時間 1秒間）、 折り曲げ部分の割れの有無を目視で観察する。割れが観察できた場合は、試験片を 2枚重ねて同様にして 180度折り曲げる。これを繰返し、割れが観察できな力つたとき の試験片の枚数を記録する。枚数が少な!ヽ方が折り曲げ性がょ ヽ。
[0096] (膜厚）
電磁式膜厚計で測定する。
[0097] 比較例 1
実施例 1において、塗料として調製例 4で調製した比較塗料 1 (PVdF系の非硬化 性塗料)を用いたほかは実施例 1と同様にして 2層構造のバックシート A2および 3層 構造の EVA接着サンプル A2を作製し、実施例 1と同様にして密着性、折り曲げ性、 耐候性を調べた。結果を表 1に示す。
[0098] [表 1] 表 1
Figure imgf000017_0001
実施例 2
実施例 1と同様にして作製した 2層構造のバックシート A1のシート A側上にポリエス テル系接着剤 (東洋モートン (株)製の AD— 76P1と CAT— 10L (硬化剤））を用い て EVA榭脂シートを圧力 lOOgZcm2にて 150°Cで圧着して 3層構造のサンプル B1 (図 2に示す態様)を作製した。この EVA接着サンプル B1について、密着性 (EVAと シート A間）および耐候性を調べた。結果を表 2に示す。
[0100] 実施例 3
水不透過性シートとして、 Si蒸着 PETフィルム（シート A)を使用し、このシート Aの 片面に調製例 2で調製した硬化性塗料 2を乾燥膜厚が 20 /z mとなるようにエアスプレ 一にて塗装し、 80°Cで 30分間乾燥して 2層構造のバックシート B2を作製した。
[0101] このノ ックシート B2について、密着性 (塗膜とシートの間）および折り曲げ性を調べ た。結果を表 2に示す。
[0102] ついでこのバックシート B2のシート A側上にポリエステル系接着剤（東洋モートン（ 株）製の AD— 76P1と CAT— 10L (硬化剤） )を用いて EVA榭脂シートを圧力 lOOg Zcm2にて 150°Cで圧着して 3層構造のサンプル B2 (図 2に示す態様)を作製した。 この EVA接着サンプル B2につ 、て、密着性 (EVAとシート A間）および耐候性を調 ベた。結果を表 2に示す。
[0103] [表 2]
表 2
Figure imgf000018_0001
[0104] 実施例 4
水不透過性シートとして、 Si蒸着 PETフィルム（シート A)を使用し、このシート Aの 両面に調製例 1で調製した硬化性塗料 1を!、ずれも乾燥膜厚が 20 μ mとなるように エアスプレーにて塗装し、 80°Cで 30分間乾燥して 3層構造のバックシート C1を作製 した。
[0105] このノ ックシート C1につ 、て、密着性 (塗膜とシートの間）および折り曲げ性を調べ た。結果を表 3に示す。
[0106] ついでこのバックシート C1の一方の塗膜上に EVA榭脂シートを載せ、圧力 100g Zcm2にて 150°Cで圧着して 4層構造のサンプル C1 (図 3に示す態様)を作製した。 この EVA接着サンプル C1につ 、て、密着性 (EVAと塗膜間）および耐候性を調べ た。結果を表 3に示す。
[0107] 実施例 5
実施例 4において、シート Aに代えてアルミニウム板 (シート B。 0. 5mm)を用いた ほかは実施例 4と同様にして 3層構造のノ ックシート C2を作製し、実施例 4と同様に して密着性 (塗膜とシートの間）および折り曲げ性を調べた。結果を表 3に示す。
[0108] ついでこのバックシート C2の一方の塗膜上に EVA榭脂シートを載せ、圧力 100g Zcm2にて 150°Cで圧着して 4層構造のサンプル C2 (図 3に示す態様)を作製した。 この EVA接着サンプル C2につ 、て、密着性 (EVAと塗膜間）および耐候性を調べ た。結果を表 3に示す。
[0109] 実施例 6
水不透過性シートとして、 Si蒸着 PETフィルム（シート A)を使用し、このシート Aの 両面に調製例 2で調製した硬化性塗料 2を 、ずれも乾燥膜厚が 20 μ mとなるように エアスプレーにて塗装し、 80°Cで 30分間乾燥して 3層構造のバックシート C3を作製 した。
[0110] このノ ックシート C3について、密着性 (塗膜とシートの間）および折り曲げ性を調べ た。結果を表 3に示す。
[0111] ついでこのバックシート C3の一方の塗膜上に EVA榭脂シートを載せ、圧力 100g Zcm2にて 150°Cで圧着して 4層構造のサンプル C3 (図 3に示す態様)を作製した。 この EVA接着サンプル C3につ 、て、密着性 (EVAと塗膜間）および耐候性を調べ た。結果を表 3に示す。 [0112] 実施例 7
水不透過性シートとして、 Si蒸着 PETフィルム（シート A)を使用し、このシート Aの 片面に調製例 1で調製した硬化性塗料 1を乾燥膜厚が 20 /z mとなるようにエアスプレ 一にて塗装し、他方の面に調製例 3で調製した硬化性塗料 3を乾燥膜厚が 20 mと なるようにエアスプレーにて塗装し、 80°Cで 30分間乾燥して 3層構造のバックシート C4を作製した。
[0113] このバックシート C4について、密着性 (硬化性塗料 3の塗膜とシートの間）および折 り曲げ性を調べた。結果を表 3に示す。
[0114] っ 、でこのバックシート C4の硬化性塗料 3の塗膜上に EVA榭脂シートを載せ、圧 力 1 OOgZcm2にて 150°Cで圧着して 4層構造のサンプル C4 (図 3に示す態様）を作 製した。この EVA接着サンプル C4について、密着性 (EVAと塗膜間）および耐候性 を調べた。結果を表 3に示す。
[0115] 比較例 2
実施例 4にお 、て、塗料として調製例 5で調製した硬化性の比較塗料 2 (非フッ素 系の硬化性塗料)を用いたほかは実施例 4と同様にして 3層構造のバックシート C5 ( 図 7の態様)および 4層構造の EVA接着サンプル C5を作製し、実施例 1と同様にし て密着性、折り曲げ性、耐候性を調べた。結果を表 3に示す。
[0116] 比較例 3
シート Aの両面にポリエステル系接着剤を用いてポリビュルフルオライド（PVF)フィ ルム（三井デュポンケミカル (株)製のテドラー。黒色顔料入り。厚さ 10 /z m)を貼り付 け、 3層構造のバックシート C6を作製した。
[0117] このバックシート C6について、密着性（シート Aと PVFフィルムの間）および折り曲 げ性を調べた。結果を表 3に示す。
[0118] ついでこのバックシート C6の一方の PVFフィルム側上にポリエステル系接着剤（東 洋モートン (株)製の AD— 76P1と CAT— 10L (硬化剤） )を用いて EVA榭脂シート を圧力 lOOgZcm2にて 150°Cで圧着して 4層構造のサンプル C6 (図 3に示す態様） を作製した。この EVA接着サンプル C6について、密着性 (EVAと PVFフィルム間） および耐候性を調べた。結果を表 3に示す。 表 3
Figure imgf000021_0001
s^0119w [0120] 実施例 8
実施例 1で作製した 2層構造のバックシート Alのシート A側にポリエステル系接着 剤を用いてポリエステル (PET)フィルム (東レ (株)製のルミラー。白色顔料入り。厚さ 75 μ m)を貼り付け、 3層構造のノ ックシート D1を作製した。
[0121] このバックシート D1について、密着性（シート Aと PETフィルムの間）および折り曲 げ性を調べた。結果を表 4に示す。
[0122] ついでこのバックシート D1の硬化性塗料 1の塗膜上に EVA榭脂シートを載せ、圧 力 lOOgZcm2にて 150°Cで圧着して 4層構造のサンプル D1 (図 4に示す態様）を作 製した。この EVA接着サンプル D1について、密着性 (EVAと塗膜間）および耐候性 を調べた。結果を表 4に示す。
[0123] 実施例 9
実施例 8と同様にして作製した 3層構造のバックシート D 1の PETフィルム側上に E VA榭脂シートを圧力 lOOgZcm2にて 150°Cで圧着して 4層構造のサンプル D2 (図 5に示す態様)を作製した。この EVA接着サンプル D2について、密着性 (EVAと PE Tフィルム間）および耐候性を調べた。結果を表 4に示す。
[0124] [表 4]
4
Figure imgf000023_0001
[0125] 実施例 10
実施例 1で作製した 2層構造のバックシート A1の塗膜面上に EVA榭脂シート、つ いで太陽電池セル、 EVA榭脂シート、ガラス板を載せ、真空下に圧力 lOOgZcm2に て 150°Cで圧着して太陽電池モジュール（図 1の態様)を作製した。
[0126] 実施例 11
実施例 1で作製した 2層構造のバックシート A1のシート A面上にポリエステル系接 着剤を介して EVA榭脂シート、ついで太陽電池セル、 EVA榭脂シート、ガラス板を 載せ、真空下に圧力 lOOgZcm2にて 150°Cで圧着して太陽電池モジュール（図 2の 態様)を作製した。
[0127] 実施例 12
実施例 4で作製した 3層構造のバックシート C1の塗膜面上に EVA榭脂シート、つ いで太陽電池セル、 EVA榭脂シート、ガラス板を載せ、真空下に圧力 lOOgZcm2に て 150°Cで圧着して太陽電池モジュール（図 3の態様)を作製した。
[0128] 実施例 13 実施例 8で作製した 3層構造のバックシート Dlの塗膜面上に EVA榭脂シート、つ いで太陽電池セル、 EVA榭脂シート、ガラス板を載せ、真空下に圧力 lOOgZcm2に て 150°Cで圧着して太陽電池モジュール（図 4の態様)を作製した。
[0129] 実施例 14
実施例 9で作製した 3層構造のバックシート D2の PETフィルム面上に EVA榭脂シ ート、ついで太陽電池セル、 EVA榭脂シート、ガラス板を載せ、真空下に圧力 lOOg Zcm2にて 150°Cで圧着して太陽電池モジュール（図 5の態様)を作製した。
産業上の利用可能性
[0130] 本発明のバックシートは、塗料の形態で塗装することができるので従来のシートの 貼り合せに比べて厚さを薄くでき、薄膜化'軽量ィ匕を図ることができる。また塗膜の膜 厚の減少による機械的強度の低下は、硬化性の官能基による硬化 (架橋）によって ネ ΐうことができる。
[0131] また、たとえば水不透過性シートとの接着性が、含フッ素ポリマーに官能基を導入 することにより、テトラアルコキシシランなどを添加せずとも、向上させることができる。
[0132] その他の効果については、本明細書中に具体的な実施形態に応じて説明する。

Claims

請求の範囲
[1] 水不透過性シートの少なくとも一方の面に硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗 料の硬化塗膜が形成されてなる太陽電池モジュールのバックシート。
[2] 水不透過性シートの両面に硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜 が形成されてなる太陽電池モジュールのバックシート。
[3] 水不透過性シートの一方の面に硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化 塗膜が形成され、他方の面に、硬化性官能基を有しない含フッ素ポリマー塗料の硬 化塗膜、含フッ素ポリマーシート、ポリエステルシートまたはポリエステル塗料の塗膜 が形成されてなる太陽電池モジュールのバックシート。
[4] 水不透過性シートが、 Si蒸着ポリエステルシートまたは金属シートである請求の範 囲第 1項〜第 3項のいずれかに記載の太陽電池モジュールのバックシート。
[5] 太陽電池モジュールの封止剤層側の水不透過性シート上に硬化性官能基含有含 フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜が形成されている請求の範囲第 1項〜第 4項のいず れかに記載の太陽電池モジュールのバックシート。
[6] 硬化性官能基含有含フッ素ポリマー塗料の硬化塗膜中に顔料が分散して！/ヽる請 求の範囲第 1項〜第 5項のいずれかに記載の太陽電池のバックシート。
[7] 硬化性官能基含有含フッ素ポリマーが、テトラフルォロエチレン系の硬化性官能基 含有含フッ素ポリマーである請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれかに記載の太陽電 池のバックシート。
[8] 請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれかに記載のバックシートを備えた太陽電池モ ジュール。
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