WO2011142218A1 - 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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前田　大輔
孝展 寺澤
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Definitions

  • the present invention generally relates to a solar cell back surface protection sheet disposed on the back surface side of a solar cell module and a solar cell module including the solar cell module, and more particularly to a solar cell back surface protection having long-term weather resistance.
  • the present invention relates to a sheet and a solar cell module including the sheet.
  • a transparent glass plate for example, is disposed on the front side, and on the back side.
  • a back surface protection sheet for solar cells for example, a laminated sheet of an aluminum foil and a resin film, a laminated sheet of a resin film, or the like is disposed.
  • Patent Document 1 proposes a laminated sheet of an aluminum foil and a resin film as a back protective sheet for solar cells having excellent moisture resistance.
  • the solar cell back surface protective sheet proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-27714 may cause an electrical short circuit between the solar cell element and the aluminum foil, and may have a long period of time. Since there is a possibility that corrosion of the aluminum foil may occur due to the use of, a laminated sheet of a resin film is widely used as a back surface protection sheet for solar cells.
  • the solar cell element is sealed with a filler such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin, and is arranged so as to be sandwiched between the transparent glass plate on the front surface side and the laminated sheet on the back surface side. Therefore, the back surface protection sheet for solar cells is adhered to the outer surface of the ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin by a hot press.
  • a filler such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • Patent Document 2 adhesion with EVA resin as a filler used for sealing a solar cell element can be improved, and weather resistance can be maintained over a long period of time.
  • a solar cell back surface protective sheet that can be reduced in weight and has been proposed.
  • the solar back protective sheet for a battery has a density of a first film containing 0.91 g / cm 3 or more 0.93 g / cm 3 or less linear low density polyethylene, are laminated in this first film, And a second film containing polyvinylidene fluoride and polymethyl methacrylate.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-211034
  • an object of the present invention is for a solar cell that can improve adhesion with an EVA resin as a filler used for sealing a solar cell element and can maintain weather resistance over a long period of time. It is providing a back surface protection sheet and a solar cell module provided with the same.
  • the back surface protection sheet for solar cells is a back surface protection sheet for solar cells disposed on the back surface side of the solar cell module, and includes a linear low density polyethylene, an intervening resin, and a linear low density polyethylene.
  • a first film made of a laminate formed by direct contact in order and a second film laminated on the first film with an adhesive layer interposed therebetween.
  • the intervening resin is a kind of resin selected from the group consisting of high-density polyethylene, polypropylene, cycloolefin polymer, and methacrylic resin.
  • the linear low density polyethylene is 0.91 g / cm 3 or more 0.93 g / cm 3 or less.
  • the adhesive layer is preferably a urethane-based adhesive layer.
  • the linear low-density polyethylene contains 0.1 to 30% by mass of an inorganic ultraviolet absorber having an average particle size of 0.1 to 5 ⁇ m. It is preferable.
  • the second film is preferably made of a fluororesin.
  • a solar cell module according to the present invention is fixed to an outer surface of a filler made of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin disposed for sealing a solar cell element and a filler on the back side of the solar cell module.
  • the solar cell back surface protective sheet having any of the above-described characteristics.
  • the linear low density polyethylene contained in the first film is a filler made of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin disposed for sealing the solar cell element.
  • the adhesion can be maintained over time.
  • a kind of resin selected from the group consisting of high-density polyethylene, polypropylene, cycloolefin polymer, and methacrylic resin as the intervening resin contained in the first film, moisture absorption and thermal action for a long time It is possible to prevent deterioration of the first film due to hydrolysis due to hydrolysis.
  • linear low density polyethylene is excellent in adhesiveness with said interposition resin.
  • the adhesion between the EVA resin as the filler used for sealing the solar cell element and the back surface protective sheet can be improved, and the weather resistance can be maintained over a long period of time. become.
  • FIG. 1 shows schematic sectional structure of the solar cell module to which the back surface protection sheet for solar cells as one embodiment according to this invention is applied. It is sectional drawing which shows one embodiment of the back surface protection sheet for solar cells of this invention. It is sectional drawing which shows one form of comparison of the back surface protection sheet for solar cells. It is sectional drawing which shows another comparison form of the back surface protection sheet for solar cells.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic cross-sectional structure of a solar cell module to which a solar cell back surface protective sheet as one embodiment according to the present invention is applied.
  • a large number of solar cell elements 1 are arranged in the solar cell module 100. These solar cell elements 1 are electrically connected to each other through connection wires 3 via electrodes 2, and the solar cell module 100 as a whole has a terminal 5 taken out on the back side by a lead wire 4, and the terminal 5 is a terminal box 6. It is stored in.
  • a filler 7 made of an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin is disposed to seal a large number of solar cell elements 1.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • a transparent glass layer 8 is fixed to the outer surface of the filler 7 located on the light receiving surface side of the solar cell module 100.
  • the back surface protection sheet 10 for solar cells of the present invention is fixed.
  • An aluminum frame member 9 is attached to the side surface of the solar cell module 100 via a sealing material.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of the back surface protective sheet for solar cell of the present invention.
  • the solar cell back surface protection sheet 10 is laminated in the order of the first film 11 and the second film 12 from the inner layer disposed on the side (inner side) relatively close to the solar cell module 100.
  • a urethane-based adhesive layer 13 is disposed between the first film 11 and the second film 12.
  • the first film 11 is fixed so as to contact the surface of the filler 7. This fixing is performed using a heating press.
  • the 2nd film 12 is arrange
  • the first film 11 includes a linear low density polyethylene layer 111 and 112 and an intervening resin layer 113 sandwiched between the linear low density polyethylene layers 111 and 112.
  • the linear low density polyethylene layer 111, the intervening resin layer 113, and the linear low density polyethylene layer 112 are formed so as to be in direct contact with each other in order.
  • the intervening resin layer 113 is made of a kind of resin selected from the group consisting of high-density polyethylene, polypropylene, cycloolefin polymer, and methacrylic resin.
  • the linear low-density polyethylene layer 111 acts so as to improve the adhesion with a sealing agent such as EVA resin and the intervening resin layer 113.
  • the linear low density polyethylene layer 112 acts so as to improve the adhesion with the intervening resin layer 113.
  • the density of linear low density polyethylene is preferably less 0.91 g / cm 3 or more 0.93 g / cm 3.
  • the intervening resin layer 113 By using a kind of resin selected from the group consisting of high density polyethylene (PE), polypropylene (PP), cycloolefin polymer (CPE), and methacrylic resin (PMMA) for the intervening resin layer 113, It is possible to prevent deterioration due to hydrolysis of the first film 11 due to moisture absorption and thermal action.
  • These resins are called non-polar olefin resins or low-polar olefin resins and are olefin resins that do not have polar functional groups or do not have many reactive functional groups. It has the feature that it is hard to cause.
  • the cycloolefin polymer is a hydrocarbon polymer having an alicyclic structure as a ring-opening polymer of cycloolefin, it constantly has a nonpolar structure.
  • examples of the olefin resin having high polarity include polyesters such as polyethylene terephthalate. Resin having high polarity is likely to react with a solvent having polarity, that is, moisture. For this reason, for example, polyethylene terephthalate, which is an example of a highly polar resin, reacts with moisture to produce terephthalic acid. Since the production of terephthalic acid affects the molecular structure of polyethylene terephthalate, the mechanical strength and moisture resistance of the film are lowered.
  • the non-polar or low-polar olefin resin that forms the intervening resin layer 113 is a polyurethane that is widely used as an adhesive having a polarity, particularly as an adhesive for dry lamination, as compared with a resin having a high polarity such as polyethylene terephthalate. Adhesiveness with adhesives is poor. For this reason, in the first film 11, the linear low-density polyethylene layer 111, the intervening resin layer 113, and the linear low-density polyethylene layer 112 are in direct contact and are in close contact with each other without interposing an adhesive layer. It is formed as follows.
  • the linear low density polyethylene is an olefin resin having multipolarity, and exhibits good adhesiveness with any of a nonpolar olefin resin, a polyurethane adhesive, or EVA.
  • the linear low density polyethylene layers 111 and 112 may be simultaneously formed on both surfaces of the film. Specifically, by adopting a co-extrusion method by T-die film formation or inflation film formation, a coating method, etc., the linear low density polyethylene layer 111, the intervening resin layer 113, and the linear low density polyethylene layer 112, What is necessary is just to form so that it may contact
  • the thickness of the intervening resin layer 113 may be 20 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, more preferably 80 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less. When the thickness of the intervening resin layer 113 is less than 20 ⁇ m, the moisture-proof effect obtained by the intervening resin layer 113 is not sufficient. When the thickness of the intervening resin layer 113 exceeds 200 ⁇ m, the moisture-proof effect obtained by the intervening resin layer 113 is saturated.
  • a colored film may be formed by adding a colorant to the intervening resin layer 113.
  • the linear low-density polyethylene layers 111 and 112 may include an inorganic ultraviolet absorber having an average particle diameter of 0.1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less in an amount of 0.1% by mass or more and 30% by mass or less.
  • inorganic ultraviolet absorbers contained in the linear low density polyethylene layers 111 and 112 include titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, cerium oxide, aluminum oxide, silica, iron oxide, and carbon. Titanium oxide or carbon is preferably used.
  • the average particle diameter of the ultraviolet absorber exceeds 5 ⁇ m, the dispersibility in the linear low density polyethylene layers 111 and 112 may be deteriorated, and a uniform ultraviolet absorbing effect may not be obtained.
  • the average particle diameter of the ultraviolet absorber is less than 0.1 ⁇ m, the price per unit weight increases.
  • the content of the inorganic ultraviolet absorber is less than 0.1% by mass, the ultraviolet ray absorbing effect is not sufficient, and the solar cell back surface protective sheet 10 may be yellowed.
  • content of an inorganic type ultraviolet absorber exceeds 30 mass%, there exists a possibility that the adhesiveness with a sealing material, an adhesive bond layer, and an interposition resin layer may fall.
  • the thickness of the linear low density polyethylene layer 111 may be 30 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, and preferably 30 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less.
  • the thickness of the linear low density polyethylene layer 112 may be 10 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, and preferably 20 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less. If the thickness of the linear low density polyethylene layer 111 is less than 30 ⁇ m or the thickness of the linear low density polyethylene layer 112 is less than 10 ⁇ m, the adhesion with the sealing material or the adhesive layer may be lowered.
  • the thickness of the linear low density polyethylene layer 111 is less than 30 ⁇ m, and the thickness of the linear low density polyethylene layer 112 is less than 10 ⁇ m, The ultraviolet absorbing effect of the ultraviolet absorber is not sufficient, and part of the transmitted ultraviolet rays may promote the deterioration of the back surface protection sheet 10 for solar cells.
  • the thickness of each of the linear low density polyethylene layers 111 and 112 exceeds 150 ⁇ m, the adhesion to the sealing material or the adhesive layer and the ultraviolet absorption effect are saturated.
  • a colored film may be formed by adding a colorant to the linear low-density polyethylene layers 111 and 112.
  • the second film 12 is required to have weather resistance and electrical insulation, such as polyester film such as polyethylene naphthalate (PEN) and polyethylene terephthalate (PET), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), and ethylene.
  • Polyester film such as polyethylene naphthalate (PEN) and polyethylene terephthalate (PET), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), and ethylene.
  • Fluorine films such as tetrafluoroethylene (ETFE), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polystyrene films, polyamide films, polyvinyl chloride films, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, polyimide films, and the like can be used.
  • the 2nd film 12 may be comprised not from a single layer film but from a laminated
  • the second film 12 is composed of a laminated film, it is preferable to laminate a film having excellent weather resistance and a film having excellent electrical insulation.
  • a film having excellent electrical insulation is laminated on the first film 11 side.
  • a film excellent in weather resistance it is particularly preferable to use a fluorine-based film having a thickness of 20 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the film having excellent electrical insulation polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of 100 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less is particularly preferably used.
  • the first film 11 and the second film 12 are laminated by a dry lamination method using a urethane-based adhesive.
  • a urethane-based adhesive examples include a two-component curable urethane-based adhesive, a polyether urethane-based adhesive, and a polyester polyurethane polyol-based adhesive. It is particularly preferable to use a two-component curable urethane-based adhesive.
  • the 1st film 11 and the 2nd film 12 can be laminated
  • the first film 11 and the second film 12 may be laminated by co-extrusion, extrusion coating, a thermal lamination method using an anchor coating agent, or the like.
  • a linear low density polyethylene composition was prepared.
  • a film is formed by coextrusion with a T-die extruder in the form of sandwiching the intervening resin with this linear low density polyethylene composition, and as shown in FIG. 2, the linear low density polyethylene layer 111 / intervening resin layer 113 / The 1st film 11 was produced so that each thickness of the chain low density polyethylene layer 112 might be set to 50 ⁇ m / 100 ⁇ m / 50 ⁇ m.
  • high-density polyethylene Novatec HD manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.
  • polyvinyl fluoride (PVF) having a thickness of 38 ⁇ m (DuPont Tedlar) was used as the second film 12.
  • the above-mentioned first film 11 and the second film 12 were adhered by a dry laminating method using an adhesive for dry laminating to produce a back surface protective sheet 10 for solar cells.
  • the adhesive layer 13 a polyurethane adhesive obtained by mixing 100 parts by mass of “Product name: Takerak A315” and 10 parts by mass of “Product name: Takenate A50” manufactured by Mitsui Chemicals, Ltd. has a solid content application amount of 5 g. / M 2 was prepared and used.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • a cycloolefin polymer Zeonor manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • methacrylic resin (Sumipex, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used.
  • Other configurations were the same as in Example 1, and a back protective sheet for solar cell 10 was produced.
  • a linear low density polyethylene composition was prepared.
  • a film composed of the linear low density polyethylene layer 111 having a thickness of 50 ⁇ m was formed by forming this linear low density polyethylene composition with a T-die extruder. As shown in FIG.
  • a first film 11 was produced.
  • the adhesive layer 13 a polyurethane adhesive obtained by mixing 100 parts by mass of “Product name: Takerak A315” and 10 parts by mass of “Product name: Takenate A50” manufactured by Mitsui Chemicals, Ltd. has a solid content application amount of 5 g. / M 2 was prepared and used.
  • the back surface protection for solar cells is performed by bonding the PET film 114 side of the first film 11 and the second film 12 by the dry laminating method using the dry laminating adhesive in the same manner as in Example 1.
  • Sheet 10 was produced.
  • a linear low density polyethylene composition was prepared. By forming this linear low density polyethylene composition with a T-die extruder, a back protective sheet for a solar cell consisting only of a linear low density polyethylene film having a thickness of 200 ⁇ m was produced.
  • the weather resistance of the solar cell back surface protective sheet 10 produced as described above was evaluated as follows.
  • the peel strength between the first film 11 and the second film 12 is based on the T-type peel test of JIS K6854.
  • the peeling rate was measured as 100 mm / min. However, the width of the test piece was 15 mm.
  • the moisture resistance (water vapor permeability) of the entire back surface protective sheet 10 for solar cells was measured in the same manner as the weather resistance II described above.
  • the water vapor permeability change rate [%] was calculated by the following equation.
  • This water vapor permeability change rate was evaluated as weather resistance III.
  • a positive value for the rate of change in water vapor transmission rate indicates that the water vapor transmission rate decreases after the pressure cooker test, and a negative value indicates that the water vapor transmission rate increases after the pressure cooker test.
  • the solar cell back surface protective sheet of the present invention is used by being disposed on the back surface side of the solar cell module, and provides adhesion between the EVA resin as a filler used to seal the solar cell element and the back surface protective sheet.
  • the weather resistance can be maintained over a long period of time.
  • 10 back protective sheet for solar cell
  • 11 first film
  • 12 second film
  • 13 adhesive layer
  • 100 solar cell module
  • 111 linear low density polyethylene layer
  • 113 intervening resin layer.

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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、長期間にわたって耐候性を維持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、直鎖低密度ポリエチレン層（１１１）、介在樹脂層（１１３）、および、直鎖低密度ポリエチレン層（１１２）を順に直接接触させることにより形成された積層体からなる第１のフィルム（１１）と、第１のフィルム（１１）に接着剤層（１３）を介在して積層された第２のフィルム（１２）とを備える。介在樹脂層（１１３）が、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、および、メタクリル樹脂からなる群より選ばれた一種の樹脂からなる。

Description

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
　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、長期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、太陽電池用裏面保護シートとして、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。
　特開２０１０－２７７１４号公報（特許文献１）では、防湿性に優れた太陽電池用裏面保護シートとして、アルミニウム箔と樹脂フィルムとの積層シートが提案されている。
　しかしながら、特開２０１０－２７７１４号公報（特許文献１）で提案された太陽電池用裏面保護シートでは、太陽電池素子とアルミニウム箔との間において電気的短絡が起こるおそれがあること、および、長期間の使用によってアルミニウム箔の腐食が発生するおそれがあることから、太陽電池用裏面保護シートとして樹脂フィルムの積層シートが広く用いられている。
　太陽電池素子は、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂等の充填材により封止され、上記の表面側の透明ガラス板と裏面側の積層シートとによって挟み込まれるように配置される。したがって、太陽電池用裏面保護シートは、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２）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。
　太陽光発電の普及に伴い、特に高所等の設置困難場所に施工された太陽電池には、数十年間という、かなり長期にわたっての耐用年数が期待されている。しかしながら、特開２００８－２１１０３４号公報（特許文献２）で提案された太陽電池用裏面保護シートでは、数十年間という長期間にわたって耐候性を維持することが困難であるという問題がある。
特開２０１０－２７７１４号公報 特開２００８－２１１０３４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、長期間にわたって耐候性を維持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、直鎖低密度ポリエチレン、介在樹脂、および、直鎖低密度ポリエチレンを順に直接接触させることにより形成された積層体からなる第１のフィルムと、この第１のフィルムに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。上記の介在樹脂が、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、および、メタクリル樹脂からなる群より選ばれた一種の樹脂である。
　本発明の太陽電池用裏面保護シートにおいて、直鎖低密度ポリエチレンの密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下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、接着剤層がウレタン系接着剤層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、直鎖低密度ポリエチレンが、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の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。
　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、フッ素系樹脂からなることが好ましい。
　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、第１のフィルムに含まれる直鎖低密度ポリエチレンは、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介在樹脂として、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、および、メタクリル樹脂からなる群より選ばれた一種の樹脂を用いることにより、長期間の吸湿と熱的作用に起因する第１のフィルムの加水分解による劣化を防止することができる。なお、直鎖低密度ポリエチレンは、上記の介在樹脂との密着性に優れる。
　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、長期間にわたって耐候性を維持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。 太陽電池用裏面保護シートの一つの比較の形態を示す断面図である。 太陽電池用裏面保護シートのもう一つの比較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、直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２と、直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２によって挟まれた介在樹脂層１１３とからなる。言い換えれば、第１のフィルム１１では、直鎖低密度ポリエチレン層１１１、介在樹脂層１１３、および、直鎖低密度ポリエチレン層１１２が、順に直接接触して密着するように形成されている。介在樹脂層１１３が、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、および、メタクリル樹脂からなる群より選ばれた一種の樹脂からなる。
　（第１のフィルム）
　直鎖低密度ポリエチレン層１１１は、ＥＶＡ樹脂等の封止剤および介在樹脂層１１３との密着性を高めるように作用する。直鎖低密度ポリエチレン層１１２は、介在樹脂層１１３との密着性を高めるように作用する。直鎖低密度ポリエチレンの密度は、０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。
　介在樹脂層１１３には、高密度ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＰＥ）、および、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）からなる群より選ばれた一種の樹脂を用いることにより、長期間の吸湿と熱的作用に起因する第１のフィルム１１の加水分解による劣化を防止することができる。これらの樹脂は、非極性オレフィン樹脂、または、低極性オレフィン樹脂といい、極性を有する官能基を持たない、または、反応性官能基を多く持たないオレフィン樹脂であり、吸湿性が低く、加水分解を起こしにくいという特徴を有する。特に、シクロオレフィンポリマーは、シクロオレフィンの開環重合体として脂環構造を有する炭化水素系ポリマーであるので、恒常的に非極性構造を有する。
　これに対して、高い極性を有する（すなわち、非極性または低極性でない）オレフィン樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルが挙げられる。高い極性を有する樹脂は、極性を有する溶媒、すなわち、水分と反応しやすい。このため、たとえば、高い極性を有する樹脂の一例であるポリエチレンテレフタレートは、水分と反応して、テレフタル酸を生成する。このテレフタル酸の生成がポリエチレンテレフタレートの分子構造に影響を及ぼすので、フィルムの機械的強度、防湿性等を低下させる。
　介在樹脂層１１３を形成する非極性または低極性のオレフィン樹脂は、ポリエチレンテレフタレート等の高い極性を有する樹脂と比較して、極性を有する接着剤、特にドライラミネート用接着剤として広く用いられているポリウレタン系接着剤との接着性が劣る。このため、第１のフィルム１１では、直鎖低密度ポリエチレン層１１１、介在樹脂層１１３、および、直鎖低密度ポリエチレン層１１２が、接着剤層を介在させることなく、順に直接接触して密着するように形成されている。なお、直鎖低密度ポリエチレンは、多極性を有するオレフィン樹脂であり、非極性オレフィン系樹脂、ポリウレタン系接着剤、または、ＥＶＡのいずれとも良好な接着性を示す。
　第１のフィルム１１の構成方法としては、介在樹脂層１１３を形成してフィルムとする際に、当該フィルムの両面に、直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２を同時に形成するとよい。具体的には、Ｔダイ製膜またはインフレーション製膜による共押出し法、コーティング法等を採用して、直鎖低密度ポリエチレン層１１１、介在樹脂層１１３、および、直鎖低密度ポリエチレン層１１２を、同時に密着させるように形成すればよい。特に、共押出し法を採用すると、各樹脂層の厚みを制御しやすいので、広幅の積層フィルムを安定して得ることができる。
　介在樹脂層１１３の厚みは、２０μｍ以上２００μｍ以下であればよく、好ましくは５０μｍ以上１５０μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以上１５０μｍ以下である。介在樹脂層１１３の厚みが２０μｍ未満では、介在樹脂層１１３によって得られる防湿性の効果が十分ではない。介在樹脂層１１３の厚みが２００μｍを超えると、介在樹脂層１１３によって得られる防湿性の効果が飽和する。介在樹脂層１１３に着色剤を添加して着色フィルムを構成してもよい。
　直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２は、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の無機系の紫外線吸収材を、０．１質量％以上３０質量％以下含んでもよい。直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２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。紫外線吸収剤の平均粒子径が５μｍを超えると、直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２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。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、接着剤層および介在樹脂層との密着性が低下するおそれがある。
　直鎖低密度ポリエチレン層１１１の厚みは、３０μｍ以上１５０μｍ以下であればよく、好ましくは３０μｍ以上８０μｍ以下である。直鎖低密度ポリエチレン層１１２の厚みは、１０μｍ以上１５０μｍ以下であればよく、好ましくは２０μｍ以上８０μｍ以下である。直鎖低密度ポリエチレン層１１１の厚みが３０μｍ未満、または、直鎖低密度ポリエチレン層１１２の厚みが１０μｍ未満では、封止材または接着剤層との密着性が低下する恐れがある。また、直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２が紫外線吸収剤を含む場合には、直鎖低密度ポリエチレン層１１１の厚みが３０μｍ未満、また、直鎖低密度ポリエチレン層１１２の厚みが１０μｍ未満では、紫外線吸収剤による紫外線吸収効果が十分ではなく、一部の透過した紫外線が太陽電池用裏面保護シート１０の劣化を促進させるおそれがある。直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２のそれぞれの厚みが１５０μｍを超えると、封止材または接着剤層との密着性および紫外線吸収効果が飽和する。直鎖低密度ポリエチレン層１１１および１１２に着色剤を添加して着色フィルムを構成してもよい。
　（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）やエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）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１１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される。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。
　公知の方法を用いて、第１のフィルム１１と第２のフィルム１２を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、比較例および参考例の試料を次のようにして作製した。
　（実施例１）
　密度が０．９３ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（三井化学株式会社製　ウルトゼックス）１００質量部に対し、平均粒子径が０．３μｍの酸化チタン粒子を４．５質量部添加し、十分に混練して直鎖低密度ポリエチレン組成物を調製した。この直鎖低密度ポリエチレン組成物で介在樹脂を挟み込む形で、Ｔダイ押出機で共押出しによる製膜を行い、図２に示すように、直鎖低密度ポリエチレン層１１１／介在樹脂層１１３／直鎖低密度ポリエチレン層１１２のそれぞれの厚みが５０μｍ／１００μｍ／５０μｍになるように第１のフィルム１１を作製した。介在樹脂層１１３には、高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製　ノバテックＨＤ）を用いた。
　次に、厚みが３８μｍのポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）（デュポン製　テドラー）を第２のフィルム１２として用いた。上記の第１のフィルム１１と第２のフィルム１２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することにより、太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。接着剤層１３としては、三井化学株式会社製の「製品名：タケラックＡ３１５」１００質量部と「製品名：タケネートＡ５０」１０質量部を混合したポリウレタン系接着剤を、固形分の塗布量が５ｇ／ｍ2になるように調製して用いた。
　（実施例２）
　介在樹脂層１１３には、ポリプロピレン（日本ポリプロ株式会社製　ノバテックＰＰ）を用いた。また、厚みが４０μｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）（電気化学工業株式会社製）を第２のフィルム１２として用いた。その他の構成は、実施例１と同様にして、太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
　（実施例３）
　介在樹脂層１１３には、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン株式会社製　ゼオノア）を用いた。また、厚みが４０μｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）（電気化学工業株式会社製）を第２のフィルム１２として用いた。その他の構成は、実施例１と同様にして、太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
　（実施例４）
　介在樹脂層１１３には、メタクリル樹脂（住友化学株式会社製　スミペックス）を用いた。その他の構成は、実施例１と同様にして、太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
　（比較例１）
　実施例１で用いたＴダイ押出機で共押出しによる製膜を行い、図３に示すように、直鎖低密度ポリエチレン層１１１／介在樹脂層１１３のそれぞれの厚みが１００μｍ／１００μｍになるように第１のフィルム１１を作製した。介在樹脂層１１３には、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン株式会社製　ゼオノア）を用いた。次に、厚みが３８μｍのポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）（デュポン製　テドラー）を第２のフィルム１２として用いた。第１のフィルム１１の介在樹脂層１１３側と第２のフィルム１２を、実施例１と同様にして、ドライラミネート接着剤を用いてドライラミネート法で接着することにより、太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
　（比較例２）
　密度が０．９３ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（三井化学株式会社製　ウルトゼックス）１００質量部に対し、平均粒子径が０．３μｍの酸化チタン粒子を４．５質量部添加し、十分に混練して直鎖低密度ポリエチレン組成物を調製した。この直鎖低密度ポリエチレン組成物をＴダイ押出機により製膜することによって、厚みが５０μｍの直鎖低密度ポリエチレン層１１１からなるフィルムを形成した。図４に示すように、直鎖低密度ポリエチレン層１１１からなるフィルムと厚みが１２５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡株式会社製）１１４とを、ドライラミネート接着剤を用いてドライラミネート法で接着することにより、第１のフィルム１１を作製した。接着剤層１３としては、三井化学株式会社製の「製品名：タケラックＡ３１５」１００質量部と「製品名：タケネートＡ５０」１０質量部を混合したポリウレタン系接着剤を、固形分の塗布量が５ｇ／ｍ2となるように調製して用いた。
　次に、第１のフィルム１１のＰＥＴフィルム１１４側と第２のフィルム１２を、実施例１と同様にして、ドライラミネート接着剤を用いてドライラミネート法で接着することにより、太陽電池用裏面保護シート１０を作製した。
　（参考例）
　密度が０．９３ｇ／ｃｍ3のポリエチレン樹脂（三井化学株式会社製　ウルトゼックス）１００質量部に対し、平均粒子径が０．３μｍの酸化チタン粒子を４．５質量部添加し、十分に混練して直鎖低密度ポリエチレン組成物を調製した。この直鎖低密度ポリエチレン組成物をＴダイ押出機により製膜することによって、厚みが２００μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルムのみからなる太陽電池用裏面保護シートを作製した。
　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の耐候性を次のようにして評価した。
　（耐候性Ｉ）
　実施例１～４と比較例１～２の太陽電池用裏面保護シート１０において、第１のフィルム１１と第２のフィルム１２との間の剥離強度を、ＪＩＳ　Ｋ６８５４のＴ型はく離試験に準拠して、剥離速度を１００ｍｍ／分として測定した。ただし、試験片の幅を１５ｍｍとした。試料作製直後に測定した剥離強度の値（Ａ）と、プレッシャークッカー試験（温度１２０℃、相対湿度１００％、２気圧）の条件下で１００時間保持した後に測定した剥離強度の値（Ｂ）とから、剥離強度保持率［％］を以下の式で算出した。
　剥離強度保持率［％］＝｛（Ｂ－Ａ）／Ａ｝×１００
　この剥離強度保持率を耐候性Ｉとして評価した。
　（耐候性ＩＩ）
　実施例１～４の太陽電池用裏面保護シート１０における第１のフィルム１１と、参考例の太陽電池用裏面保護シート（直鎖低密度ポリエチレンフィルムのみ）について、防湿性（水蒸気透過度）を、ＪＩＳ　Ｋ７１２９：２００８の感湿センサ法に準拠し、PBI-Dansensor社製L80-5000型で測定した。
　（耐候性ＩＩＩ）
　太陽電池用裏面保護シート１０全体の防湿性（水蒸気透過度）を、上記の耐候性ＩＩと同様にして測定した。試料作製直後に測定した水蒸気透過度の値（Ｃ）と、プレッシャークッカー試験（温度１２０℃、相対湿度１００％、２気圧）の条件下で１００時間保持した後に測定した水蒸気透過度の値（Ｄ）とから、水蒸気透過度変化率［％］を以下の式で算出した。
　水蒸気透過度変化率［％］＝｛１－（Ｄ／Ｃ）｝×１００
　この水蒸気透過度変化率を耐候性ＩＩＩとして評価した。水蒸気透過度変化率の値が正の場合は、水蒸気透過度がプレッシャークッカー試験後に低くなることを示し、負の場合は、水蒸気透過度がプレッシャークッカー試験後に高くなることを示す。
　以上の結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果から、本発明の実施例１～４の太陽電池用裏面保護シート１０では、比較例１～２の太陽電池用裏面保護シート１０に比べて、耐湿評価の加速寿命試験後においても、第１と第２のフィルムの剥離強度を良好に保持し、防湿性も良好に維持することができることがわかる。したがって、本発明の実施例１～４の太陽電池用裏面保護シート１０では、比較例１～２の太陽電池用裏面保護シート１０に比べて、長期間にわたって耐候性を維持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、長期間にわたって耐候性を維持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、１３：接着剤層、１００：太陽電池モジュール、１１１，１１２：直鎖低密度ポリエチレン層、１１３：介在樹脂層。
                                                                                

Claims (6)

  1. 　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（１０）であって、
    　直鎖低密度ポリエチレン（１１１）、介在樹脂（１１３）、および、直鎖低密度ポリエチレン（１１２）を順に直接接触させることにより形成された積層体からなる第１のフィルム（１１）と、
    　前記第１のフィルム（１１）に接着剤層（１３）を介在して積層された第２のフィルム（１２）とを備え、
    　前記介在樹脂（１１３）が、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、および、メタクリル樹脂からなる群より選ばれた一種の樹脂である、太陽電池用裏面保護シート（１０）。
  2. 　前記直鎖低密度ポリエチレンの密度が０．９１ｇ／ｃｍ3以上０．９３ｇ／ｃｍ3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。
  3. 　前記接着剤層（１３）がウレタン系接着剤層である、請求項１に記載の太陽電池用裏面保護シート（１０）。
  4. 　前記直鎖低密度ポリエチレンが、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の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、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、フッ素系樹脂からなる、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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