WO2013105522A1 - 太陽電池モジュール用バックシート、太陽電池モジュール用バックシートの製造方法及び太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール用バックシート、太陽電池モジュール用バックシートの製造方法及び太陽電池モジュール Download PDF

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健治 伊原
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Definitions

  • the present invention relates to a back sheet for a solar cell module, which is a unit constituting a solar cell, and a solar cell module using the same.
  • This solar cell is composed of a plurality of solar cell modules obtained by packaging a plurality of arrayed solar cells into a unit. As shown in FIG. 5, the general structure of this solar cell module includes a light-transmitting substrate 62 made of glass or the like, a filler layer 63 made of a thermoplastic resin such as ethylene vinyl acetate copolymer, and light.
  • a plurality of solar cells 64 as an electromotive force element, a filler layer 65 similar to the filler layer 63, and a solar cell module backsheet 66 are laminated in this order from the front surface side to the back surface side, and vacuum It is integrally molded by the heating lamination method.
  • the solar cell module back sheet 66 is visually recognized from the surface side in the gap between the plurality of solar cells 64.
  • a solar cell module is often attached to the roof of a general house or the like.
  • the solar cell module back sheet 66 is used for a black solar cell module having the same color as the solar cell 64.
  • a backsheet may be used.
  • the black solar cell module back sheet a sheet obtained by adding carbon black to a sheet base material is generally used.
  • carbon black absorbs infrared rays in sunlight
  • the temperature of the solar cell module backsheet rises when irradiated with sunlight.
  • the power generation efficiency of the solar cell module decreases.
  • a back sheet for a solar cell module provided with a black resin layer containing a black perylene pigment has been proposed.
  • a base material is proposed.
  • a colored resin layer containing an infrared transmitting colorant is laminated on the surface of the sheet, and a black perylene pigment is used as the infrared transmitting colorant.
  • This perylene pigment is a pigment showing a color tone from bright red (pigment red 149: PR149) to prawn brown (pigment red 179: PR179) to black.
  • pigment red 149: PR149 bright red
  • prawn brown pigment red 179: PR179
  • black perylene-based pigment becomes red when the molecular arrangement is disturbed due to long-term use or the like and changes from crystalline to amorphous. Therefore, when the black resin layer containing the black perylene pigment is provided in the solar cell module backsheet, the black perylene pigment is discolored by long-term use, and the black solar cell module backsheet In the first place, the purpose may be harmed.
  • black perylene pigments that have been treated to suppress the above-mentioned discoloration have been developed, but such black perylene pigments are relatively expensive, and when used in solar cell module backsheets There is also a risk of high costs.
  • An object of the present invention is to provide a back sheet for a solar cell module that is difficult to perform, and a solar cell module using the back sheet.
  • the present invention has been made to solve the above problems.
  • the backsheet for a solar cell module of the present invention comprises a colored layer containing a different lightness L * 45 or three or more colorants of hues, lightness L * of the colored layer comprises a structure 40 or less.
  • the said solar cell module backsheet it is arrange
  • the colored layer exhibits a substantially black color. It has the advantage that it is difficult for the viewer to identify.
  • these three or more colorants each easily absorb visible light having a specific wavelength, but hardly absorb infrared rays. Therefore, even if the colored layer exhibits a black color, it is possible to suppress an increase in temperature due to irradiation with sunlight.
  • each colorant of the colored layer has a lightness L * 45 or more, a general colorant can be used, and it is not necessary to use a special colorant, thereby suppressing an increase in cost.
  • a general colorant can be used, and it is not necessary to use a special colorant, thereby suppressing an increase in cost.
  • the solar cell module backsheet preferably further includes a base sheet on which a colored layer is laminated. Thereby, a colored layer can be formed easily and stably.
  • the base sheet is white and the colored layer is laminated on the surface side of the base sheet.
  • a part of light rays for example, infrared rays
  • the white base sheet a part of the reflected light rays
  • Light passes through the colored layer again and exits from the surface side.
  • part of the light beam reflected by the base sheet and transmitted again through the colored layer is incident on the solar battery cell, so that the photoelectric conversion efficiency of the solar battery module can be increased and the power generation efficiency can be increased.
  • the base sheet is white as described above, it is preferable to employ a base sheet including a base film and a white layer laminated on the surface side of the base film.
  • a base sheet including a base film and a white layer laminated on the surface side of the base film.
  • the colored layers are arranged in a substantially lattice shape in plan view.
  • the entire surface of the solar cell module is viewed from the surface side. Will be black.
  • the area of the colored layer is small
  • the entire planar solar cell module can exhibit a black color.
  • the three or more colorants are preferably at least a red colorant, a blue colorant, and a yellow colorant.
  • a colored layer exhibits black only by using a general purpose color material.
  • the colorant is preferably a pigment. As described above, by using a general-purpose pigment as the colorant, a colored layer having lower cost and excellent durability can be obtained.
  • the method for producing a back sheet for a solar cell module according to the present invention comprises applying a colored layer forming material containing three or more colorants having lightness L * 45 or more different in hue from one surface side of the base sheet. A step of forming a colored layer.
  • the said solar cell module backsheet which has an advantage as stated above can be manufactured.
  • the solar cell module of the present invention includes a translucent substrate, a filler layer, a solar cell as a photovoltaic element, a filler layer, and the solar cell module backsheet comprising the above-described configuration.
  • a colored layer exhibits substantially black
  • a photovoltaic cell and a viewer are hard to distinguish
  • the said solar cell module backsheet cannot absorb infrared rays easily, and can suppress the temperature rise by irradiation of a sunlight ray.
  • a coloring material of the colored layer of the said solar cell module backsheet a general purpose coloring material can be used, and it is low-cost and it is hard to discolor.
  • the “lightness L * ” is a numerical value defined by JIS-Z8729, and the lightness L * of the colored layer is 40 or less means that the colored layer containing at least three or more colorants as described above. It means that the lightness L * measured from the side on which the colored layer is visually recognized is 40 or less. Further, the lightness L * of the colorant is 45 or more when a layer having the same thickness as the colored layer is formed by blending one kind of colorant with the same blending amount without containing other colorants. Means that the lightness L * of the layer is 45 or more.
  • the “colorant” is a concept including a pigment and a dye. Further, the “surface” means a light receiving side surface of the solar cell module and the back sheet constituting the solar cell module.
  • the solar cell module backsheet of the present invention is not easily increased in temperature by irradiation with solar rays even if it has a black appearance, and is used for a long time while suppressing an increase in cost. Also difficult to discolor.
  • FIG. 1 Schematic sectional view showing a back sheet for a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • Typical sectional drawing which shows the solar cell module using the back seat
  • Typical sectional drawing which shows the solar cell module backsheet which concerns on the form different from the solar cell module backsheet of FIG.
  • the graph which shows the relationship between a wavelength when a solar cell module backsheet which concerns on one Embodiment of this invention, and the backsheet which apply
  • the back sheet 1 for a solar cell module in FIG. 1 (hereinafter sometimes referred to as the back sheet 1) includes three or more colorants having lightness L * 45 or more different in hue, and a colored layer 2 having a lightness L * of 40 or less. And a base material sheet 3 on which the colored layer 2 is laminated.
  • the back sheet 1 includes a gas barrier layer 6 laminated on the back side of the base sheet 3 and a back side base sheet 7 laminated on the back side of the gas barrier layer 6.
  • the colored layer 2 is laminated on the surface side of the base sheet 3 and is formed from a resin layer containing a pigment (colorant).
  • inorganic pigments and organic pigments can be used, and it is preferable to use inorganic pigments in consideration of cost and durability.
  • red pigments, blue pigments, and yellow pigments are preferably used as the three or more kinds of pigments having different hues contained in the colored layer 2.
  • this pigment it is also possible to use a green pigment, an orange pigment, a purple pigment, a green pigment, and the like.
  • red pigment red inorganic pigments such as red lead and iron oxide red, and red organic pigments such as anthraquinone, quinacridone, and diketopyrrolopyrrole can be used.
  • blue pigment blue inorganic pigments such as ultramarine blue and procyan blue, and blue inorganic pigments such as phthalocyanine, anthraquinone and indigoid can be used.
  • yellow pigments yellow organic pigments such as yellow lead, zinc yellow (1 type of zinc yellow, 2 types of zinc yellow), isoindolinone, quinophthalone, isoindoline, anthraquinone, anthrone, and xanthene can be used.
  • phthalocyanine azomethine, or the like
  • orange pigment diketopyrrolopyrrole, perylene, intraquinone (anthrone), perinone, quinacridone, indigoid and the like can be used.
  • violet pigment dioxazine, quinacridone, perylene, indigoid, anthraquinone (anthrone), xanthene and the like can be used.
  • the average particle diameter of the pigment is preferably from 100 nm to 30 ⁇ m, particularly preferably from 200 nm to 20 ⁇ m. If the average particle diameter of the pigment is less than the above range, it may be difficult to uniformly disperse the pigment. Conversely, if the average particle diameter of the pigment exceeds the above range, the pigment of each color is uniformly dispersed as seen from the plane. There is a risk that it may be difficult to prevent.
  • the average thickness of the colored layer 2 is preferably 1 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably 3 ⁇ m to 150 ⁇ m, and particularly preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m. If the average thickness is less than the lower limit, the pigment may not be sufficiently added. If the average thickness exceeds the upper limit, the colored layer 2 becomes too thick, and the flexibility of the backsheet 1 is hindered. There is a fear.
  • the blending amount of this pigment (the blending amount in terms of solid content of the entire pigment contained in the colored layer 2 with respect to 100 parts by weight of the base polymer in the polymer composition that is the material for forming the resin layer) is 80 parts by weight or more. Is more preferably 100 parts by mass or more, and still more preferably 130 parts by mass or more. Further, the blending amount of the pigment is preferably 300 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or less, and still more preferably 150 parts by mass or less.
  • the blending amount of the pigment is less than the above range, it is difficult to absorb light having a desired wavelength, and it is necessary to increase the thickness of the colored layer 2 in order to reduce the lightness L * , while the blending amount of the pigment exceeds the above range. This is because the strength of the colored layer 2 may be reduced.
  • the blending ratio between the plurality of types of pigments is not particularly limited as long as the lightness L * of the colored layer 2 is blended so as to be a certain value or less, but the plurality of types of pigments included in the colored layer 2 include: It is preferable that a basic pigment having a ratio of 20 parts by mass or more with respect to the whole pigment and an auxiliary pigment having a ratio of 20 parts by mass or less with respect to the whole pigment are included.
  • auxiliary pigment it is preferable to use a pigment that absorbs light in a wavelength region that is easily transmitted through a layer formed only of the basic pigment.
  • one or a plurality of auxiliary pigments can be used, and the total amount of the auxiliary pigment is 30 parts by mass or less, preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass with respect to the total pigment. It is preferable that the amount is not more than part.
  • the pigment has a lightness L * of preferably 45 or more, more preferably 50 or more, and further preferably 55 or more.
  • the lightness L * of the pigment is measured when a layer is formed in the same manner as the colored layer 2 with only one kind of pigment without including other pigments contained in the colored layer 2. It means lightness L * . That is, the blending amount of the red pigment in the coloring layer 2 (the blending amount in terms of solid content of the red pigment contained in the coloring layer 2 with respect to 100 parts by mass of the base polymer in the polymer composition that is the resin layer forming material).
  • the compounding amount of the red pigment in the same material as the resin layer forming material of the colored layer 2 (in terms of solid content of the red pigment relative to 100 parts by mass of the base polymer)
  • the lightness L * of the layer formed with the same thickness as the colored layer 2 is added.
  • the colored layer 2 is a resin layer that melts when heated to form a solar cell module by laminating and bonding the backsheet 1, and is composed of, for example, a resin layer mainly composed of an ethylene-based polymer. Can do.
  • ethylene polymer examples include polyethylene such as low density polyethylene, medium density polyethylene, and high density polyethylene, ethylene- ⁇ olefin copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid alkyl ester copolymer, ethylene- (meth) acrylic.
  • An acid copolymer, an ionic cross-linked product of ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, an ethylene-vinyl ester copolymer, and the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
  • ⁇ -olefin constituting the ethylene- ⁇ -olefin copolymer for example, propylene, butene-1, hexene-1, octene-1, 4-methylpentene-1, and the like can be used.
  • Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester constituting the ethylene- (meth) acrylic acid alkyl ester copolymer include, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, isobutyl acrylate, n-butyl acrylate, acrylic Isooctyl acid, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate and the like can be used.
  • (meth) acrylic acid constituting the ethylene- (meth) acrylic acid copolymer for example, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride and the like can be used.
  • Examples of the vinyl ester constituting the ethylene-vinyl ester copolymer include vinyl acetate and vinyl propionate.
  • additives such as an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and an antioxidant can be mixed in the forming material of the colored layer 2.
  • the additive one or more of an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and an antioxidant
  • an additive conventionally used in the backsheet 1 can also be used.
  • additives such as an organic peroxide, a crosslinking aid, and a silane coupling agent can be mixed in the material for forming the colored layer 2.
  • organic peroxide it is preferable to employ one having a decomposition temperature of 145 ° C. or less with a half-life of 10 hours from the viewpoint of reactivity.
  • organic peroxides having a decomposition temperature of half hour 10 hours or less include dilauroyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, dibenzoylperoxide Oxide, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxymaleic acid, 1,1-di (T-amylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di (t-amylperoxy) cyclohexane, t-amylperoxyisononanoate, t-amylper
  • the blending amount of the organic peroxide is preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the ethylene polymer. .
  • the amount of the organic peroxide is less than the above lower limit, the formation of a crosslinked structure may be insufficient.
  • the upper limit is exceeded, an excessive reaction occurs and the ethylene-based weight is decomposed due to decomposition or the like. Deterioration of coalescence may occur.
  • the above-mentioned crosslinking aid is an aid for improving the mechanical strength and the like of the colored layer 2 by increasing the degree of crosslinking of the ethylene polymer.
  • this crosslinking aid for example, a compound containing a (meth) acryloxy group, a compound containing an allyl group, or the like can be used.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester for example, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid amide and the like can be used.
  • alkyl group of the (meth) acrylic acid alkyl ester for example, methyl, ethyl, dodecyl and the like can be used.
  • the amount of the crosslinking aid is preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the ethylene-based polymer. is there.
  • the amount of the crosslinking aid is less than the above lower limit, the formation of a crosslinked structure may be insufficient, and when the upper limit is exceeded, the ethylene polymer may be deteriorated due to excessive reaction.
  • the hydrogen abstraction type (bimolecular reaction type) photopolymerization initiator for example, benzophenone, methyl orthobenzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, isopropylthioxanthone, or the like can be used.
  • benzoin alkyl ether benzoin alkyl ether, benzyl dimethyl ketal or the like can be used.
  • ⁇ -hydroxyalkylphenone type polymerization initiators such as 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, alkylphenylglyoxylate, diethoxyacetophenone, 2-methyl ⁇ -aminoalkylphenone type such as -1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1
  • a polymerization initiator, an acyl phosphine oxide, etc. can be used as an acyl phosphine oxide, etc.
  • silane coupling agent examples include vinyltriethoxysilane, vinyltris ( ⁇ -methoxyethoxy) silane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ - Glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, ⁇ -chloropropylmethoxysilane, vinyltrichlorosilane, ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane or the like can be used.
  • the compounding quantity of a silane coupling agent is 0.1 mass part or more and 5 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-type polymers.
  • the amount of the silane coupling agent is less than the above lower limit, the adhesiveness may be lowered, and when it exceeds the upper limit, sufficient heat resistance, light resistance, and weather resistance may not be obtained.
  • the colored layer 2 is formed by applying a coating liquid containing a pigment to the polymer composition, which is a resin layer forming material, on the surface of the substrate sheet 3 (white layer 5). Specifically, a coating liquid in which the above pigment is dissolved or dispersed in a polymer composition is prepared, and this coating liquid is applied to the surface of the base sheet 3 by dipping, flow coating, spraying, bar coating,
  • the colored layer 2 can be formed by applying and curing by a coating method such as a gravure coating method, a roll coating method, a blade coating method, and an air knife coating method.
  • the colored layer 2 is formed by forming a mixture of a pigment and a polymer composition into a film or sheet using methods such as photocuring, injection molding, T-die molding, calendar molding, compression molding, and casting. A method of adhering to the surface of the base sheet 3 can also be employed. However, the colored layer 2 can be easily and reliably formed by forming the colored layer 2 by coating as described above.
  • the said base material sheet 3 is exhibiting white seeing from the surface side, and has the base film 4 which uses a synthetic resin as a material, and the white layer 5 laminated
  • the reflectance of the surface of the base sheet 3 is preferably 80.5% or more, whereby the light beam that has passed through the colored layer 2 and entered the surface of the base sheet 3 can be accurately reflected. it can.
  • the whiteness of the surface of the base material sheet 3 is 80% or more, More preferably, it is 90% or more, More preferably, it is 94% or more. Thereby, the light which entered the base material sheet 3 from the surface side can be reflected accurately.
  • the synthetic resin used for the base film 4 is not particularly limited, and for example, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a cyclic polyolefin resin, a polystyrene resin, an acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyvinyl chloride resin, fluorine resin, poly (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, polyamideimide Examples thereof include resins, polyaryl phthalate resins, silicone resins, polysulfone resins, polyphenylene sulfide resins, polyether sulfone resins, polyurethane resins, acetal resins, and cellulose resins.
  • polyester having high heat resistance, strength, weather resistance, durability, gas barrier property against water vapor, etc., withstood the coating conditions of the white layer 5 and excellent in tight adhesion with the white layer 5
  • fluorocarbon resins fluororesins and cyclic polyolefin resins are preferred.
  • polyester resin examples include polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate.
  • polyester-based resins polyethylene terephthalate is particularly preferable because it has a good balance between various functions such as heat resistance and weather resistance, and price.
  • fluororesin examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy resin (PFA) made of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, and a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene (FEP).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkoxy resin
  • FEP hexafluoropropylene
  • cyclic polyolefin resin for example, a) cyclic dienes such as cyclopentadiene (and derivatives thereof), dicyclopentadiene (and derivatives thereof), cyclohexadiene (and derivatives thereof), norbornadiene (and derivatives thereof) are polymerized. And b) a copolymer obtained by copolymerizing the cyclic diene with one or more olefinic monomers such as ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, styrene, butadiene, and isoprene. .
  • cyclopentadiene (and derivatives thereof), dicyclopentadiene (and derivatives thereof) or norbornadiene (and derivatives thereof) such as polymers having excellent strength, heat resistance, and weather resistance are particularly preferred. preferable.
  • the said synthetic resin can be used 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • various additives and the like can be mixed in the forming material of the base film 4 for the purpose of improving and modifying processability, heat resistance, weather resistance, mechanical properties, dimensional stability, and the like.
  • the additive include a lubricant, a crosslinking agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a filler, a reinforcing fiber, a reinforcing agent, an antistatic agent, a flame retardant, a flame retardant, a foaming agent, and an antifungal agent.
  • the method for forming the base film 4 is not particularly limited, and known methods such as an extrusion method, a cast forming method, a T-die method, a cutting method, and an inflation method are employed.
  • the lower limit of the thickness (average thickness) of the base film 4 is preferably 10 ⁇ m, and particularly preferably 20 ⁇ m.
  • the upper limit of the thickness of the base film 4 is preferably 250 ⁇ m and particularly preferably 188 ⁇ m.
  • the thickness of the base film 4 is less than the lower limit, problems such as curling tend to occur during the coating of the bead coating layer 3 and handling become difficult.
  • the thickness of the base film 4 exceeds the above upper limit, the solar cell module 11 is contrary to the demand for thickness reduction and weight reduction.
  • the said white layer 5 is laminated
  • Titanium oxide (titanium white) is preferably used as the white pigment.
  • the material of the white pigment is not particularly limited, and for example, zinc oxide (zinc white), lead carbonate (lead white), barium sulfate, calcium carbonate (chalk), or the like can be used. However, it is preferable to use titanium oxide from the viewpoint of increasing whiteness and reflectance.
  • the surface of the white layer 5 is preferably a substantially flat surface.
  • the arithmetic average roughness (Ra) in the three-dimensional surface roughness of the surface of the white layer 5 is preferably 3 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or less, and particularly preferably 1 ⁇ m or less.
  • the thickness of the colored layer 2 is likely to be uniform, and the backsheet 1 is less likely to cause color unevenness when viewed from the surface side.
  • the average particle size of the white pigment is preferably 100 nm to 30 ⁇ m, particularly preferably 200 nm to 20 ⁇ m. If the average particle diameter of the white pigment is less than the above range, the whiteness and reflectance of the white layer 5 may be too low. Conversely, if the average particle diameter of the white pigment exceeds the above range, This is because the white pigment may cause unevenness on the surface of the white layer 5.
  • the average thickness of the white layer 5 is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and particularly preferably 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. If the average thickness is less than the lower limit, the pigment may not be sufficiently added. If the average thickness exceeds the upper limit, the white layer 5 becomes too thick and hinders the flexibility of the backsheet 1. There is a fear.
  • the blending amount of the white pigment (the blending amount in terms of solid content of the entire white pigment contained in the white layer 5 with respect to 100 parts by weight of the base polymer in the polymer composition that is the resin layer forming material) is 80 parts by weight or more. Preferably, it is 100 parts by mass or more, and more preferably 130 parts by mass or more. Further, the blending amount of the pigment is preferably 300 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or less, and still more preferably 150 parts by mass or less. If the blending amount of the white pigment is less than the above range, the whiteness and reflectance may be too low. On the other hand, if the blending amount of the white pigment exceeds the above range, the white pigment may be uneven on the surface of the white layer 5. This is because there is a risk of causing this.
  • the white layer 5 is a resin layer that is partially melted when heated to form a solar cell module by laminating and bonding the back sheet 1, and the resin constituting the colored layer 2 described above Similar ones can be used. Further, as the method for laminating the white layer 5, it is possible to adopt the same method as the method for laminating the colored layer 2 described above.
  • the gas barrier layer 6 is a layer having a function of reducing permeation of gas such as hydrogen gas and oxygen gas.
  • the gas barrier layer 6 includes a film-like or sheet-like base material (not shown) and an inorganic oxide layer (not shown) laminated on the base material.
  • the gas barrier layer can also be composed of aluminum foil or the like.
  • the base material of the gas barrier layer 6 is formed mainly of a synthetic resin.
  • the synthetic resin as the main component of the base material the same synthetic resin as the base material film 4 of the base material sheet 3 is used, and among them, the balance between various functions such as heat resistance and weather resistance and the price side is good. Polyethylene terephthalate is particularly preferred.
  • the base material forming method and the additives in the base material are the same as those of the base material film 4 of the base material sheet 3.
  • the lower limit of the thickness (average thickness) of the base material of the gas barrier layer 6 is preferably 7 ⁇ m, and particularly preferably 10 ⁇ m.
  • the upper limit of the thickness of the substrate is preferably 20 ⁇ m and particularly preferably 15 ⁇ m.
  • the inorganic oxide layer is a layer for expressing a gas barrier property against oxygen, water vapor and the like, and is formed by vapor-depositing an inorganic oxide on the back surface of the substrate.
  • the vapor deposition means for forming the inorganic oxide layer is not particularly limited as long as the inorganic oxide can be vapor deposited on the synthetic resin base material without causing deterioration such as shrinkage and yellowing.
  • Vacuum Physical vapor deposition method Physical Vapor Deposition method; PVD method
  • PVD method Physical Vapor Deposition method
  • Plasma chemical vapor deposition method thermal chemical vapor deposition method, photochemistry
  • a chemical vapor deposition method such as a vapor deposition method is employed.
  • a vacuum vapor deposition method and an ion plating method that can form a high-quality inorganic oxide layer with high productivity are preferable.
  • the inorganic oxide constituting the inorganic oxide layer is not particularly limited as long as it has gas barrier properties.
  • aluminum oxide, silica oxide, titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, tin oxide, magnesium oxide Among them, aluminum oxide or silica oxide having a good balance between gas barrier properties and price is particularly preferable.
  • the lower limit of the thickness (average thickness) of the inorganic oxide layer is preferably 3 mm, and particularly preferably 400 mm.
  • the upper limit of the thickness of the inorganic oxide layer is preferably 3000 mm, and particularly preferably 800 mm. If the thickness of the inorganic oxide layer is smaller than the above lower limit, the gas barrier property may be lowered. On the other hand, when the thickness of the inorganic oxide layer exceeds the above upper limit, the flexibility of the inorganic oxide layer is reduced, and defects such as cracks are likely to occur.
  • the inorganic oxide layer may have a single layer structure or a multilayer structure of two or more layers.
  • the vapor deposition conditions in the physical vapor deposition method and the chemical vapor deposition method are appropriately designed according to the resin type of the substrate, the thickness of the inorganic oxide layer, and the like.
  • adhesion improving surface treatment examples include (a) corona discharge treatment, ozone treatment, low temperature plasma treatment using oxygen gas or nitrogen gas, glow discharge treatment, oxidation treatment using chemicals, and the like ( b) Primer coat treatment, undercoat treatment, anchor coat treatment, vapor deposition anchor coat treatment and the like.
  • corona discharge treatment and anchor coat treatment that improve adhesion strength with the inorganic oxide layer and contribute to the formation of a dense and uniform inorganic oxide layer are preferable.
  • anchor coating agent used for the anchor coating treatment examples include a polyester anchor coating agent, a polyamide anchor coating agent, a polyurethane anchor coating agent, an epoxy anchor coating agent, a phenol anchor coating agent, and a (meth) acrylic anchor coating.
  • polyester anchor coating agents that can further improve the adhesive strength between the substrate and the inorganic oxide layer are particularly preferable.
  • the lower limit of the coating amount of the anchor coating agent (solid content) is preferably 0.1g / m 2, 1g / m 2 is particularly preferred.
  • the upper limit of the amount of coating of the anchor coating agent is preferably 5g / m 2, 3g / m 2 is particularly preferred. If the coating amount of the anchor coating agent is smaller than the above lower limit, the effect of improving the adhesion between the substrate and the inorganic oxide layer may be reduced. On the other hand, when the coating amount of the anchor coating agent exceeds the above upper limit, the strength, durability, and the like of the back sheet 1 may be reduced.
  • additives for improving tight adhesion, anti-blocking agents for preventing blocking with a base material, ultraviolet absorbers for improving weather resistance, etc.
  • Additives can be mixed as appropriate.
  • the amount of the additive to be mixed is preferably 0.1% by weight or more and 10% by weight or less from the balance between the effect expression of the additive and the function inhibition of the anchor coating agent.
  • the back side substrate sheet 7 is formed with a synthetic resin as a main component.
  • a synthetic resin As a main component.
  • Polyethylene naphthalate (PEN) which is excellent in hydrolysis resistance and heat resistance, is used as a synthetic resin as a main component of the hydrolysis resistant resin layer.
  • the polyethylene naphthalate is a polyester resin having ethylene naphthalate as a main repeating unit, and synthesized using naphthalenedicarboxylic acid as a main dicarboxylic acid component and ethylene glycol as a main glycol component.
  • the ethylene naphthalate unit is preferably 80 mol% or more of all repeating units of the polyester. If the proportion of ethylene naphthalate units is less than 80 mol%, the hydrolysis resistance, strength, and barrier properties of polyethylene naphthalate may be reduced.
  • naphthalenedicarboxylic acid examples include 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid, and the like. In view of surface, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid is particularly preferred.
  • the back side substrate sheet 7 may contain a carbodiimide compound in polyethylene naphthalate which is a main component.
  • a carbodiimide compound in polyethylene naphthalate which is a main component.
  • content of this carbodiimide compound 0.1 to 10 mass parts is preferable, and 0.5 to 3 mass parts is particularly preferable.
  • the hydrolysis resistance of the back surface side base material sheet 7 can be effectively improved by making content of a carbodiimide compound into the said range.
  • carbodiimide compound examples include (a) N, N′-diphenylcarbodiimide, N, N′-diisopropylphenylcarbodiimide, N, N′-dicyclohexylcarbodiimide, 1,3-diisopropylcarbodiimide, and 1- (3-dimethylaminopropyl). And monocarbodiimides such as 3-ethylcarbodiimide, and (b) polycarbodiimide compounds such as poly (1,3,5-triisopropylphenylene-2,4-carbodiimide).
  • the molecular weight of the carbodiimide compound is preferably in the range of 200 to 1000, particularly in the range of 200 to 600. When the molecular weight exceeds the above upper limit, the dispersibility of the carbodiimide compound in the resin is lowered, and when the molecular weight is less than the lower limit, the scattering property of the carbodiimide compound may be increased.
  • the back side substrate sheet 7 may contain an antioxidant in addition to the carbodiimide compound in polyethylene naphthalate as a main component.
  • an antioxidant in addition to the carbodiimide compound in polyethylene naphthalate as a main component.
  • the said hydrolysis resistance improves markedly, Furthermore, decomposition
  • content of this antioxidant 0.05 mass part or more and 1 mass part or less are preferable, and 0.1 mass part or more and 0.5 mass part or less are especially preferable.
  • the content of the antioxidant is less than the above lower limit, the carbodiimide degradation inhibiting function and hydrolysis resistance may be reduced, and if the content of the antioxidant exceeds the above upper limit, the back side substrate sheet 7 There is a risk that the color tone of the product may be impaired.
  • the antioxidant hindered phenol compounds and thioether compounds, particularly hindered phenol compounds, are preferable, and the hydrolysis resistance of the back side substrate sheet 76 can be effectively improved.
  • the mass ratio of the antioxidant content to the carbodiimide compound content is preferably 0.1 or more and 1.0 or less, and particularly preferably 0.15 or more and 0.8 or less.
  • the method for adding the carbodiimide compound and the antioxidant may be a method of kneading into polyethylene naphthalate or a method of adding it to the polycondensation reaction of polyethylene naphthalate.
  • the terminal carboxyl group amount of polyethylene naphthalate is preferably 10 eq / T (equivalent / 10 6 g) or more and 40 eq / T or less, particularly preferably 10 eq / T or more and 30 eq / T or less, more preferably 10 eq / T or more and 25 eq / T or less. If the amount of terminal carboxyl groups exceeds the above upper limit, the effect of improving hydrolysis resistance by the carbodiimide compound may be reduced, and if the amount of terminal carboxyl groups is less than the above lower limit, productivity may be reduced.
  • the back side substrate sheet 7 may contain an aromatic polyester in addition to polyethylene naphthalate.
  • aromatic polyester in polyethylene naphthalate, knot strength, delamination resistance, mechanical strength, and the like can be improved while maintaining the hydrolysis resistance of the back side base sheet 76.
  • content of this aromatic polyester 1 to 10 mass parts is preferable. By making content of aromatic polyester into the said range, knot strength, delamination resistance, mechanical strength, etc. can be improved effectively.
  • the aromatic polyester is preferably a polyester obtained by copolymerizing a terephthalic acid component and 4,4'-diphenyldicarboxylic acid as a main dicarboxylic acid component and ethylene glycol as a main glycol component.
  • the manufacturing method of polyethylene naphthalate is not particularly limited, and various known methods such as a transesterification method and a direct esterification method can be employed.
  • the forming method of the back side base sheet 76 and the additives in the forming material of the back side base sheet 7 are the same as those of the base film 4 of the base sheet 3.
  • the lower limit of the thickness of the back side substrate sheet 7 is preferably 12 ⁇ m, particularly preferably 25 ⁇ m.
  • an upper limit of the thickness of the back surface side base material sheet 7 50 micrometers is preferable and 40 micrometers is especially preferable. If the thickness of the back side substrate sheet 7 is less than the above lower limit, the durability improving effect of the back side substrate sheet 7 due to the hydrolysis resistance of polyethylene naphthalate may not be sufficiently exhibited, and its handling is difficult. Inconvenience, such as becoming. On the contrary, if the thickness of the back surface side base material sheet 7 exceeds the said upper limit, it will be contrary to the request
  • Adhesive layer Adhesive layer Adhesive layers are laminated between the base material sheet 3, the gas barrier layer 6, and the back side base material sheet 7 that are superposed as described above (illustration of the adhesive layer is omitted in each figure). Each layer is bonded and fixed by the adhesive layer, the strength, durability, fastness and the like of the backsheet 1 are improved, and further, the function of sealing and protecting the defects of the inorganic oxide layer is exhibited.
  • a laminating adhesive or a melt-extruded resin is used as the adhesive constituting the adhesive layer.
  • the laminating adhesive include dry laminating adhesive, wet laminating adhesive, hot melt laminating adhesive, non-solvent laminating adhesive, and the like.
  • these laminating adhesives a dry laminate having excellent adhesion strength, durability, weather resistance, etc., and a function of sealing and protecting defects (for example, scratches, pinholes, recesses, etc.) on the surface of the inorganic oxide layer.
  • adhesives are especially preferred.
  • dry laminate adhesive examples include polyvinyl acetate adhesive, homopolymers such as ethyl acrylate, butyl, 2-ethylhexyl ester, and copolymers of these with methyl methacrylate, acrylonitrile, styrene, and the like.
  • cellulose adhesive Agent polyester adhesive, polyamide adhesive, polyimide adhesive, urea resin, melamine resin amino resin adhesive, phenol resin adhesive, epoxy adhesive, polyurethane adhesive, reactive type ( (Meth) acrylic adhesive, chloroprene rubber, nitrile
  • polyurethane adhesives particularly polyester urethane adhesives.
  • the curing agent is preferably an aliphatic polyisocyanate with little thermal yellowing.
  • melt-extruded resin examples include a polyethylene resin, a polypropylene resin, an acid-modified polyethylene resin, an acid-modified polypropylene resin, an ethylene-acrylic acid or methacrylic acid copolymer, a Surlyn resin, and an ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • One or more thermoplastic resins such as polyvinyl acetate resin, ethylene-acrylic acid ester or methacrylic acid ester copolymer, polystyrene resin, and polyvinyl chloride resin can be used.
  • the lower limit of the amount of lamination of the adhesive layer (solid content), preferably 1g / m 2, 3g / m 2 is particularly preferred.
  • an upper limit of the lamination amount of the adhesive layer 10 g / m 2 is preferable, and 7 g / m 2 is particularly preferable. If the amount of the adhesive layer is less than the above lower limit, the adhesive strength and the defect sealing function of the inorganic oxide layer may not be obtained. On the other hand, when the lamination amount of the adhesive layer exceeds the above upper limit, the lamination strength and durability may be lowered.
  • the laminating adhesive or melt-extruded resin for forming the adhesive layer for the purpose of improving and modifying the handling property, heat resistance, weather resistance, mechanical properties, etc., for example, a solvent, a lubricant, a crosslinking agent, Various additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, fillers, reinforcing fibers, reinforcing agents, antistatic agents, flame retardants, flameproofing agents, foaming agents, antifungal agents, pigments and the like are mixed as appropriate. be able to.
  • the manufacturing method of the back sheet 1 includes a step of forming the base sheet 3, a step of laminating the gas barrier layer 6 on the back side of the base sheet 3, and a back side base sheet 7 on the back side of the gas barrier layer 6. It has the process of laminating
  • FIG. 1 The manufacturing method of the back sheet 1 includes a step of forming the base sheet 3, a step of laminating the gas barrier layer 6 on the back side of the base sheet 3, and a back side base sheet 7 on the back side of the gas barrier layer 6. It has the process of laminating
  • the step of laminating the gas barrier layer 6 is performed by laminating and bonding the base film 4 of the base sheet 3 and the gas barrier layer 6 using an adhesive, and the step of laminating the back side base sheet 7 is also performed.
  • the gas barrier layer 6 and the back side substrate sheet 7 are laminated and bonded using an adhesive.
  • the process of forming the base material sheet 3 is performed by forming the white layer 5 on the surface of the base film 4.
  • the white layer 5 can be formed by applying a coating liquid containing a white pigment to the surface of the base sheet 3, and further bonding the separately formed base sheet 3 and the white layer 5. It is also possible to adopt a method of laminating and bonding with an agent.
  • the process of forming the colored layer 2 on the surface of the base material sheet 3 can be performed by coating the surface of the base material sheet 3 with the coating liquid containing a pigment.
  • the order of said each process is not specifically limited, For example, after laminating
  • a translucent substrate 12, a sheet 13 constituting a front side filling layer, a plurality of solar cells 14, a sheet 15 constituting a back side filling layer, and the back sheet 1 A step of laminating sequentially, and (2) a heat laminating step of integrally forming the laminated body by a vacuum heating lamination method or the like in which the laminated body is integrated by vacuum suction and thermocompression bonded.
  • corona discharge treatment, ozone treatment, low-temperature plasma treatment, glow discharge treatment, oxidation treatment, primer coating treatment, undercoat treatment, anchor coating treatment, etc. may be performed on each stacked facing surface. Is possible.
  • Translucent substrate 12 The translucent substrate 12 is laminated on the outermost surface, and has (a) transparency to sunlight and electrical insulation, (b) mechanical, chemical and physical strength, specifically Is excellent in weather resistance, heat resistance, durability, water resistance, gas barrier properties against water vapor, wind pressure resistance, chemical resistance, fastness, (c) high surface hardness and accumulation of dirt, dust, etc. on the surface It is required to have excellent antifouling properties.
  • the material for forming the translucent substrate 12 glass and synthetic resin are used.
  • the synthetic resin used for the translucent substrate 12 include polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, fluorine resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), and acrylonitrile-butadiene.
  • ABS resin polyvinyl chloride resin
  • fluorine resin poly (meth) acrylic resin
  • polycarbonate resin polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate
  • polyamides such as various nylons Resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyarylphthalate resin, silicone resin, polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin, acetal resin, polyethersulfone resin, polyurethane resin , Cellulose-based resins.
  • fluorine resins, cyclic polyolefin resins, polycarbonate resins, poly (meth) acrylic resins, or polyester resins are particularly preferable.
  • the translucent substrate 12 made of a synthetic resin (a) transparent deposition of an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide on one surface by the PVD method or the CVD method for the purpose of improving gas barrier properties and the like.
  • the thickness (average thickness) of the translucent substrate 12 is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the material to be used so as to have required strength, gas barrier properties, and the like.
  • the thickness of the synthetic resin translucent substrate 12 is preferably 6 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, and particularly preferably 9 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the thickness of the glass translucent substrate 12 is generally about 3 mm.
  • the sheet 13 constituting the front side filling layer and the sheet 15 constituting the back side filling layer are melted at the time of the heating lamination, and then cooled and solidified, whereby the translucent substrate 12 and the back sheet are obtained. 1 is filled around the solar battery cell 14.
  • the filling layer 13 and the filling layer 15 have adhesion to the translucent substrate 12 and the back sheet 1, scratch resistance for protecting the solar battery cell 14, shock absorption, and the like. Furthermore, the filling layer 13 and the filling layer 15 have transparency to transmit sunlight in addition to the above functions.
  • an ethylene-vinyl acetate copolymer is preferably used as a material for forming the filling layer 13 and the filling layer 15.
  • these synthetic resins ethylene-vinyl acetate resins, fluorine resins, or silicone resins that are excellent in weather resistance, heat resistance, gas barrier properties, and the like are particularly preferable.
  • thermoreversible cross-linkable olefin polymer composition disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-34376, specifically, (a) an unsaturated carboxylic acid anhydride and A modified olefin polymer modified with a saturated carboxylic acid ester, wherein the average number of bonds of carboxylic anhydride groups per molecule is one or more, and the carboxylic anhydride in the modified olefin polymer A modified olefin polymer in which the ratio of the number of carboxylic acid ester groups to the number of groups is from 0.5 to 20, and (b) a hydroxyl group-containing polymer having an average number of hydroxyl groups per molecule of 1 or more, (a Those having a ratio of the number of hydroxyl groups in component (b) to the number of carboxylic anhydride groups in component (0.1) to 5 are also used.
  • the forming material of the filling layer 13 and the filling layer 15 includes, for example, a crosslinking agent, a thermal antioxidant, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, and a photoantioxidant for the purpose of improving weather resistance, heat resistance, gas barrier properties, and the like.
  • a crosslinking agent for example, a thermal antioxidant, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, and a photoantioxidant for the purpose of improving weather resistance, heat resistance, gas barrier properties, and the like.
  • Various additives such as these can be appropriately contained.
  • the thickness (average thickness) of the formed filling layer 13 and the filling layer 15 (solidified after being thermally melted) is not particularly limited, but is preferably 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, more preferably 350 ⁇ m or more. 600 ⁇ m or less is particularly preferable.
  • the solar battery cell 14 is a photovoltaic element that converts light energy into electrical energy, and is disposed between the filling layer 13 and the filling layer 15.
  • the plurality of solar cells 14 are laid in substantially the same plane and slightly apart from each other, and are wired in series or in parallel, although not shown.
  • Examples of the solar battery cell 14 include a crystalline silicon solar electronic element such as a single crystal silicon type solar cell element and a polycrystalline silicon type solar cell element, an amorphous silicon solar cell element composed of a single junction type or a tandem structure type, and gallium arsenide.
  • Group 3 to 5 compound semiconductor solar electronic devices such as (GaAs) and indium phosphorus (InP)
  • Group 2 to 6 compound semiconductor solar electronic devices such as cadmium tellurium (CdTe) and copper indium selenide (CuInSe 2 ) Etc., and those hybrid elements can also be used.
  • the filling layer 13 or the filling layer 15 is filled between the plurality of solar cells 14 without any gap.
  • Heating lamination process In the heating laminating step of the manufacturing method, the colored layer 2 and the filling layers 13 and 15 on the surface of the back sheet 1 are melted, and these molten resins are integrally bonded. And the colored layer 2 and the filling layers 13 and 15 solidify by cooling, and the said solar cell module 11 will be manufactured.
  • FIG. 3 shows the solar cell module 11 manufactured by the above manufacturing method.
  • the translucent substrate 12, the filling layer 13, the plurality of solar cells 14, the filling layer 15, and the backsheet 1 are shown in FIG. They are stacked in this order from the surface side.
  • the three or more colorants of the colored layer 2 have different hues, and the lightness L * of the colored layer 2 is 40 or less. The cell and the viewer are difficult to identify, and thus the solar cell module 11 is easily visually recognized as viewed from the front side.
  • the three or more pigments of the colored layer 2 each easily absorb visible light of a specific wavelength, but hardly absorb infrared rays, so that even if the colored layer 2 is black, it suppresses the temperature rise due to irradiation with sunlight. Can do. Furthermore, since each pigment of the colored layer 2 has a lightness L * 45 or more, a general pigment can be used, and since it is not necessary to use a special pigment, it is possible to suppress an increase in cost. In addition, as compared with the conventional black perylene pigment, it is difficult to discolor even when used for a long time.
  • the colored layer 2 can exhibit a black color simply by using a general-purpose pigment. Furthermore, since a pigment is used as a colorant instead of a dye, the colored layer 2 having lower cost and excellent durability can be obtained.
  • the colored layer 2 is laminated on the surface side of the base sheet 3 and supported by the base sheet 3, the colored layer 2 can be formed easily and stably.
  • the base material sheet 3 is white and the colored layer 2 is laminated
  • Some of the transmitted light rays (for example, infrared rays) are reflected by the white base sheet 3, and some of the reflected light rays pass through the colored layer 2 again and exit from the surface side.
  • the photoelectric conversion efficiency of the solar battery module can be increased and the power generation efficiency can be increased.
  • the base material sheet 3 is provided with the base material film 4 and the white layer 5 laminated
  • the base sheet 3 By providing the white layer 5 on the surface side, the retroreflected light does not need to pass through the base film 4, and the light beam reflection efficiency by the base material sheet 3 can be increased.
  • this invention is not limited to the structure of the said embodiment. That is, in the said embodiment, although the colored layer 2 was arrange
  • the present invention is not limited to the provision of the white layer 5 as in the above embodiment, and the design of the base sheet 3 can be appropriately changed by adopting a white synthetic resin sheet. Is possible.
  • the color layer 2 is formed over the entire surface of the base sheet 3.
  • the present invention is not limited to this. That is, for example, the case where the colored layer 2 is disposed only on a part of the surface of the base sheet 3 is also within the range intended by the present invention.
  • the gaps are arranged so as to cover the gaps in the plan view (parts divided by a lattice shape and the white layer 5 is exposed).
  • the entire surface of the solar cell module becomes black when viewed from the front side, and the amount of the pigment (coloring material) used can be reduced because the area of the colored layer 2 is narrow, thereby further reducing the cost. Can do.
  • the colored layer 2 demonstrated what has a single layer structure
  • the colored layer 2 can also be made into a multilayer structure, and specifically, the color material contained mutually differs. It is also possible to form the colored layer 2 from a plurality of layers. More specifically, for example, a first layer containing a blue pigment is laminated on the surface of the base sheet 3, and a second layer containing a red pigment and a yellow pigment is formed on the surface of the first layer. It is also possible to form the colored layer 2 by laminating from the first layer and the second layer.
  • a first layer containing a blue pigment is laminated on the surface of the base sheet 3
  • a second layer containing a red pigment is laminated on the surface of the first layer
  • a yellow layer is formed on the surface of the second layer. It is also possible to form a colored layer 2 from the first layer, the second layer, and the third layer by laminating a third layer containing a pigment.
  • a colored layer can be formed by performing dot printing over the entire surface of the base sheet.
  • the colored layer can be comprised, for example from the colored film, This colored film is used for the base sheet. It is also possible to obtain the back sheet by sticking to the surface.
  • the back sheet 1 can adopt a configuration that does not have the gas barrier layer 6 or the back-side base sheet 7, and the provision of other layers is a matter that can be appropriately changed in design.
  • the base sheet 3 is a white film 5 having a 110 ⁇ m thick polyethylene film (W-PO (white) manufactured by Keiwa Co., Ltd.), and the base film 4 is a 188 ⁇ m thick polyester film (Toray S10 (transparent)). ) And a 25 ⁇ m-thick polytetrafluoroethylene film (25PWA manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) were used.
  • the coating liquid is a red pigment having a concentration of 27% (Lamic SR915R Red, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), and a blue pigment having a concentration of 34.9%, having a concentration of 27% (Lamic manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd. SR739R indigo) was mixed at a blending ratio of 39.8% and a yellow pigment having a concentration of 27% (Lamic SR722R yellow, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) at a blending ratio of 25.3%.
  • the base sheet 3 having a smaller coating amount had a higher reflectance in the wavelength region of 800 nm to 1200 nm. From the tendency of the graph, it was considered that the reflectance was improved in the above range even when the coating amount was further reduced, and it was found that this contributed to cost reduction.
  • the base material sheet 3 to be used is a polyethylene film having a thickness of 110 ⁇ m (W-PO (white) manufactured by Ewa Co., Ltd.) as the white layer 5 and a thickness of 188 ⁇ m as the base film 4.
  • W-PO white
  • 188 ⁇ m a thickness of 188 ⁇ m as the base film 4.
  • the coating solution is a red pigment with a concentration of 27% (Lamic SR915R Red, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) and a blue pigment with a concentration ratio of 34.9% (Ramic SR739R indigo manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.). ) was mixed at a blending ratio of 25.3% with a yellow pigment (Lamic SR722R yellow, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) having a blending ratio of 39.8% and a concentration of 27%. Then, this coating solution was applied to the surface of the base sheet 3. The coating amount was 1.5 g / m 2 . The lightness L * measured from the side where the colored layer 2 was visually recognized was 24.17.
  • Coating method B Three types of coating liquids were respectively applied to the surface of the base sheet 3 in the form of dots at the following ratios.
  • a red pigment having a concentration of 27% (Lamic SR915R red, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) is applied to the surface of the base sheet 3 at a rate of 80% (80% per unit area).
  • a blue pigment having a concentration of 27% (Lamic SR739R indigo manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) is applied to the surface of the base sheet 3 at a rate of 80% (80% per unit area).
  • a yellow pigment having a concentration of 27% (Lamic SR722R yellow manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) is applied to the surface of the base sheet 3 at a rate of 20% (20% per unit area).
  • the lightness L * measured from the side where the colored layer 2 was visually recognized at this time was 39.76. Further, the appearance was close to black.
  • the coating method A and the coating method B showed better reflectance in the wavelength region of 800 nm or more than the coating method C in which carbon black was applied.
  • the coating method B applied in a dot shape has a higher reflectance in the wavelength region of 200 nm to 800 nm than the coating method A applied by mixing the colorant.
  • many solar cell modules used in solar cells can be used for power generation even in the wavelength region of 800 nm or less, and reflecting sunlight of 800 nm or less increases the efficiency of the solar cell. It has been found that dot-coating has a greater effect on solar cell efficiency, and contributes to cost reduction because it results in fewer colorants than mixed coating. .

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Abstract

 本発明は、外観上黒色を呈しても太陽光線の照射によって温度上昇がしにくいとともに、コスト高となることを抑制しつつ長期間使用しても変色しにくい太陽電池モジュール用バックシートの提供を目的とするものである。 本発明の太陽電池モジュール用バックシートは、互いに色相の異なる明度L45以上の三種以上の色料を含む着色層を備え、上記着色層の明度Lが、40以下である構成を備える。この三種以上の色料は、少なくとも赤色系色料、青色系色料及び黄色系色料であることが好ましい。さらに、この着色層が積層される基材シートを備えることが好ましい。この基材シートは白色で、この基材シートの表面側に上記着色層が積層されていることが好ましい。また、基材シートは、基材フィルムとこの基材フィルムの表面側に積層される白色層とを備えることが好ましい。

Description

太陽電池モジュール用バックシート、太陽電池モジュール用バックシートの製造方法及び太陽電池モジュール
 本発明は、太陽電池を構成するユニットである太陽電池モジュール用バックシート及びこれを用いた太陽電池モジュールに関するものである。
 近年、地球温暖化等の環境問題に対する意識の高まりから、クリーンエネルギー源としての太陽光発電が注目され、種々の形態からなる太陽電池が開発されている。この太陽電池は、並べられた複数枚の太陽電池セルをパッケージングし、ユニット化した複数の太陽電池モジュールから構成されている。この太陽電池モジュールの一般的な構造としては、図5に示すように、ガラス等からなる透光性基板62と、エチレン酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂からなる充填剤層63と、光起電力素子としての複数枚の太陽電池セル64と、上記充填剤層63と同様の充填剤層65と、太陽電池モジュール用バックシート66とが、表面側から裏面側にかけてこの順に積層され、真空加熱ラミネーション法等により一体成形されている。
 上記太陽電池モジュール用バックシート66は、複数枚の太陽電池セル64同士の隙間において表面側から視認される。ここで、このような太陽電池モジュールは一般家屋等の屋根に取付けられることも多く、このため装飾性の観点から太陽電池モジュール用バックシート66として太陽電池セル64と同色の黒色の太陽電池モジュール用バックシートを用いることがある。
 この黒色の太陽電池モジュール用バックシートとしては、シート基材にカーボングラックを添加したシートが一般的に用いられている。しかし、カーボンブラックは太陽光線中の赤外線を吸収するため、太陽光線に照射されると、太陽電池モジュール用バックシートは温度が上昇する。この太陽電池モジュール用バックシートの温度上昇に伴って太陽電池モジュールの温度が上昇すると、太陽電池モジュールの発電効率が低下する。
 このような事情に鑑みて、黒色ペリレン系顔料を含有させた黒色樹脂層を備えた太陽電池モジュール用バックシートが提案されており、例えば特開2007-128943号公報に記載のように、基材シートの表面に赤外線透過性着色剤を含む着色樹脂層を積層しており、この赤外線透過性着色剤としては黒色ペリレン系顔料を用いている。
 このペリレン系顔料は、鮮やかな赤(pigment red 149:PR149)から海老茶色(pigment red 179:PR179)を経て、黒に至る色調を示す顔料であり、結晶質の場合には黒色を呈し、非晶質の場合には赤色を呈する顔料である。このため、黒色ペリレン系顔料は、長期間の使用等によって分子配列が乱され結晶質から非晶質に変化すると赤色を呈するようになる。従って、太陽電池モジュール用バックシートにおいて黒色ペリレン系顔料を含有した黒色樹脂層を設けた場合には、長期間の使用により黒色ペリレン系顔料が変色してしまい、黒色の太陽電池モジュール用バックシートのそもそもの目的が害されるおそれがある。また、黒色ペリレン系顔料として上記変色を抑制するよう処理されたものも開発されているが、このような黒色ペリレン系顔料は比較的高額であり、太陽電池モジュール用バックシートに用いた場合にはコスト高となるおそれもある。
特開2007-128943号公報
 本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、外観上黒色を呈しても太陽光線の照射によって温度上昇がしにくいとともに、コスト高となることを抑制しつつ長期間使用しても変色しにくい太陽電池モジュール用バックシート、及びこれを用いた太陽電池モジュールの提供を目的とするものである。
 本発明は上記課題を解決するためになされたものである。本発明の太陽電池モジュール用バックシートは、互いに色相の異なる明度L45以上の三種以上の色料を含む着色層を備え、上記着色層の明度Lが、40以下である構成を備える。
 当該太陽電池モジュール用バックシートにあっては、太陽電池セルを有する太陽電池モジュールの裏面側に配設されて使用される。当該太陽電池モジュール用バックシートにあっては、着色層の三種以上の色料は色相が互いに異なり、着色層の明度Lは40以下であるため、着色層が略黒色を呈し、太陽電池セルと視認者が識別しにくいという利点を有する。しかも、この三種以上の色料は、それぞれ特定波長の可視光線を吸収し易いものの赤外線を吸収しにくいので、着色層が黒色を呈しても太陽光線の照射による温度上昇を抑制することができる。さらに、着色層のそれぞれの色料は明度L45以上であるため、一般的な色料を用いることができ、特殊な色料を用いることを要さないのでコスト高となることを抑制することができ、また従来の黒色ペリレン系顔料と比して、長期間使用しても変色しにくい。
 また、当該太陽電池モジュール用バックシートは、着色層が積層される基材シートをさらに備えることが好ましい。これにより、容易且つ安定的に着色層を形成することができる。
 上記のように基材シートを設けた場合には、基材シートが白色であり、着色層が基材シートの表面側に積層されることが好ましい。これにより、着色層の表面側から着色層に入射された光線のうち着色層を透過した一部の光線(例えば赤外線)が白色の基材シートで反射され、この反射された光線のうち一部の光線が再度着色層を透過して表面側から出射する。このように基材シートで反射し着色層を再度透過した光線の一部は、太陽電池セルに入射するため、太陽電池モジュールの光電変換効率を高め、発電効率を高めることができる。
 上記のように基材シートが白色である場合には、基材フィルムと、この基材フィルムの表面側に積層される白色層とを備える基材シートを採用することが好ましい。これにより、白色の基材シートを容易且つ確実に形成することができるとともに、基材シートの表面側の白色層によって光線を反射することができるので、基材シートによる光線の反射効率を高めることができる。
 また、上記のように基材シートを設けた場合には、着色層が、平面視略格子状に配設されていることが好ましい。これにより、当該太陽電池モジュール用バックシートの着色層の平面視間隙部分(格子状によって区画された部分)を覆うように太陽電池セルを配設することで、太陽電池モジュール全面が表面側から見て黒色を呈することになる。つまり、当該太陽電池モジュール用バックシートの着色層を、配設される予定の複数の太陽電池の位置に応じて各太陽電池モジュールの隙間部分に位置するよう形成することで、少ない着色層の面積で平面視太陽電池モジュール全体が黒色を呈することができる。このように着色層の形成面積を小さくすることができるので、よりコスト低減に寄与することが可能である。
 また、当該太陽電池モジュール用バックシートにあっては、三種以上の色料が、少なくとも赤色系色料、青色系色料及び黄色系色料であることが好ましい。これにより、汎用的な色料を用いるだけで着色層が黒色を呈する。
 さらに当該太陽電池モジュール用バックシートにあっては、色料が顔料であることが好ましい。このように色料として汎用的な顔料を用いることで、より低コストで且つ耐久性に優れた着色層を得ることができる。
 さらに、本発明の太陽電池モジュール用バックシートの製造方法は、互いに色相の異なる明度L45以上の三種以上の色料を含む着色層形成材料の塗工により、基材シートの一方の面側に着色層を形成する工程を有する。これにより、既述のような利点を有する当該太陽電池モジュール用バックシートを製造することができる。
 また、本発明の太陽電池モジュールは、透光性基板と、充填剤層と、光起電力素子としての太陽電池セルと、充填剤層と、既述の構成からなる当該太陽電池モジュール用バックシートとが表面側からこの順に積層されている。これにより、着色層が略黒色を呈し、太陽電池セルと視認者が識別しにくく、また当該太陽電池モジュール用バックシートは赤外線を吸収しにくく太陽光線の照射による温度上昇を抑制することができる。また、当該太陽電池モジュール用バックシートの着色層の色料としては、汎用的な色料を用いることができ、低コストで且つ変色し難い。
 なお、「明度L」とは、JIS-Z8729で規定される数値であり、着色層の明度Lが40以下であるとは、上述のように少なくとも三種以上の色料を含む着色層を備える当該バックシートを着色層が視認される側から測定した明度Lが40以下であることを意味する。また、色料の明度Lが45以上であるとは、他の色料を含有させずに一種類の色料を同一の配合量で配合して着色層と同一厚みの層を形成した場合にその層の明度Lが45以上であることを意味する。さらに、「色料」とは、顔料、染料を含む概念である。また、「表面」とは太陽電池モジュール及びこれを構成するバックシートの受光側の面を意味する。
 以上説明したように、本発明の太陽電池モジュール用バックシートは、外観上黒色を呈しても太陽光線の照射によって温度上昇がしにくいとともに、コスト高となることを抑制しつつ長期間使用しても変色しにくい。
本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール用バックシートを示す模式的断面図 図1の太陽電池モジュール用バックシートを用いた太陽電池モジュールを示す模式的断面図 図1の太陽電池モジュール用バックシートとは異なる形態に係る太陽電池モジュール用バックシートを示す模式的断面図 図1の太陽電池モジュール用バックシートとは異なる形態に係る太陽電池モジュール用バックシートの模式的平面図 従来の一般的な太陽電池モジュールを示す模式的断面図 本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール用バックシートに太陽光を照射したときの波長と反射率との関係を示すグラフ 本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール用バックシートと表面にカーボンブラックを塗工したバックシートに太陽光を照射したときの波長と反射率との関係を示すグラフ
[太陽電池モジュール用バックシート1の構成]
 図1の太陽電池モジュール用バックシート1(以下、バックシート1ということがある)は、互いに色相の異なる明度L45以上の三種以上の色料を含み明度Lが40以下の着色層2と、この着色層2が積層される基材シート3とを備えている。また、当該バックシート1は、基材シート3の裏面側に積層されるガスバリア層6と、このガスバリア層6の裏面側に積層される裏面側基材シート7とを備えている。
<着色層2>
 上記着色層2は、基材シート3の表面側に積層されており、顔料(色料)が含有される樹脂層から形成されている。
 上記顔料としては、無機顔料及び有機顔料を用いることができ、コスト及び耐久性を考慮すると無機顔料を用いることが好ましい。また、着色層2に含まれる色相の異なる三種以上の顔料としては、赤色系顔料、青色系顔料及び黄色系顔料が用いられることが好ましい。なお、この顔料として、その他、緑色系顔料や、橙色系顔料、紫色系顔料や、緑色系顔料等を用いることも可能である。
 ここで、赤色系顔料としては、鉛丹、酸化鉄赤などの赤色系無機顔料や、アントラキノン、キナクリドン、ジケトピロロピロール等の赤色系有機顔料を用いることができる。また、青色系顔料としては、ウルトラマリン青、プロシア青等の青色系無機顔料や、フタロシアニン、アントラキノン、インジゴイド等の青色系無機顔料を用いることができる。黄色系顔料としては、黄鉛、亜鉛黄(亜鉛黄1種、亜鉛黄2種)、イソインドリノン、キノフタロン、イソインドリン、アントラキノン、アントロン、キサンテン等の黄色系有機顔料を用いることができる。また、緑色系顔料としては、フタロシアニン、アゾメチン等を用いることができる。橙色系顔料としては、ジケトピロロピロール、ペリレン、イントラキノン(アントロン)、ペリノン、キナクリドン、インジゴイド等を用いることができる。紫色系顔料としては、ジオキサジン、キナクリドン、ペリレン、インジゴイド、アントラキノン(アントロン)、キサンテン等を用いることができる。
 上記顔料の平均粒子径は、100nm以上30μm以下が好ましく、200nm以上20μm以下が特に好ましい。顔料の平均粒子径が上記範囲未満であると、顔料を均一に分散させにくくなるおそれがあり、逆に、顔料の平均粒子径が上記範囲を超えると、各色の顔料を平面からみて均一に分散させにくくなるおそれがある。
 上記着色層2の平均厚さは、1μm以上300μm以下であることが好ましく、3μm以上150μm以下であることがより好ましく、5μm以上50μm以下であることが特に好ましい。上記平均厚さが上記下限値未満であると十分に顔料を添加することができないおそれがあり、また上記上限値を超えると着色層2が厚くなり過ぎ当該バックシート1の可撓性を阻害するおそれがある。
 この顔料の配合量(樹脂層の形成材料であるポリマー組成物中の基材ポリマー100質量部に対する着色層2に含まれる顔料全体の固形分換算の配合量)は、80質量部以上であることが好ましく、より好ましくは100質量部以上であり、さらに好ましくは130質量部以上である。また、顔料の配合量は、300質量部以下が好ましく、より好ましくは200質量部以下であり、さらに好ましくは150質量部以下である。顔料の配合量が上記範囲未満であると、所望波長の光線を吸収しにくくなり明度Lを低くするために着色層2を厚くする必要が生じ、一方、顔料の配合量が上記範囲を越えると、着色層2の強度が低下するおそれがあるためである。
 上記複数種類の顔料同士の配合割合は、着色層2の明度Lが一定以下となるよう配合されるものであれば、特に限定されないが、着色層2に含まれる複数種類の顔料には、顔料全体に対する割合が20質量部以上の基本顔料と、顔料全体に対する割合が20質量部以下の補助顔料とが含まれることが好ましい。
 ここで、基本顔料は、少なくとも二種、好ましくは三種の色相の異なる顔料であり、特に上記「互いに色相の異なる明度L45以上の三種以上の色料」が何れも上記基本顔料であることが好ましい。この基本顔料としては、具体的には、赤色系顔料、青色系顔料及び黄色系顔料が用いられることが好ましく、特にコスト及び耐久性の観点から無機顔料が用いられることが好ましい。この基本顔料の合計量は、顔料全体に対して割合が70質量部以上、好ましくは80質量部以上、さらに好ましくは90質量部以上であることが好ましい。
 さらに、補助顔料としては、上記基本顔料のみによって形成される層が透過しやすい波長領域の光線を吸収する顔料を用いることが好ましい。ここで、補助顔料は、一種又は複数種類用いることが可能であり、また補助顔料の合計量は、顔料全体に対して割合が30質量部以下、好ましくは20質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下配合されていることが好ましい。
 なお、上記顔料は、明度Lが45以上であることが好ましく、50以上であることがより好ましく、55以上であることがさらに好ましい。なお、顔料の明度Lは、上記着色層2に含まれる他の顔料を含めずに一種類の顔料のみを同一の配合量で上記着色層2と同様に層を形成した場合に測定される明度Lを意味する。つまり、着色層2の赤色系顔料の配合量(樹脂層の形成材料であるポリマー組成物中の基材ポリマー100質量部に対する着色層2に含まれる赤色系顔料の固形分換算の配合量)が30質量部である場合にあっては、上記着色層2の樹脂層の形成材料と同一の材料に、この赤色系顔料の配合量(上記基材ポリマー100質量部に対する赤色系顔料の固形分換算の配合量)を30質量部添加し、上記着色層2と同一厚さで形成した層による明度Lを意味する。
 また、着色層2は、明度Lが40以下であることが好ましい、30以下であることがより好ましく、10以下であることがさらに好ましい。なお、着色層2の明度Lは、バックシート1を表面側から測定した明度Lを意味する。
 上記着色層2は、当該バックシート1を積層接着して太陽電池モジュールを形成すべく加熱されることにより溶融する樹脂層であり、例えばエチレン系重合体を主成分とする樹脂層から構成することができる。
 このエチレン系重合体としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレン等のポリエチレン、エチレン-αオレフィン共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のイオン架橋物、エチレン-ビニルエステル共重合体等を使用することができる。これらは1種単独で使用することも可能であり、また2種以上を併用することも可能である。
 上記エチレン-αオレフィン共重合体を構成するαオレフィンとしては、例えばプロピレン、ブテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、4-メチルペンテン-1等を用いることができる。
 上記エチレン-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体を構成する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル等を用いることができる。
 上記エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体を構成する(メタ)アクリル酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン等を用いることができる。
 上記エチレン-ビニルエステル共重合体を構成するビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等を用いることができる。
 さらに、エチレン系重合体に、グリシジル基、シラノール基、アミノ基等の反応性官能基を有する化合物が共重合されたものも用いることができる。
 また、着色層2の形成材料中に、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等の添加剤を混合することも可能である。この場合、この添加材(紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤の何れか1つ又は複数)が高分子固定型であることが好ましい。この添加材としては、バックシート1において従来から用いられている添加剤を用いることも可能である。例えば、有機過酸化物、架橋助剤、シランカップリング剤等の添加材を着色層2の形成材料中に混合することが可能である。
 上記有機過酸化物としては、反応性の観点から、半減期10時間の分解温度が145℃以下のものを採用することが好ましい。この半減期10時間の分解温度が145℃以下の有機過酸化物としては、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,3,-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジベンゾイルパーオキサイド、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシマレイン酸、1,1-ジ(t-アミルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-アミルパーオキシ)シクロヘキサン、t-アミルパーオキシイソノナノエート、t-アミルパーオキシノルマルオクトエート、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-アミル-パーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソノナノエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、n-ブチル-4,4-ジ-(t-ブチルパーオキシ)バレレート、ジ(2-t-ブチルパーオキシプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3等を用いることができる。これら有機過酸化物は、1種単独で用いることも可能であり、また2種以上を併用することも可能である。
 この有機過酸化物の配合量は、エチレン系重合体100質量部に対して0.05質量部以上5質量部以内が好ましく、より好ましくは0.1質量部以上2.0質量部以下である。有機過酸化物の配合量が上記下限未満の場合には、架橋構造の形成が不十分となる可能性があり、また上記上限を超えると、過度の反応が起こってしまい分解等によってエチレン系重合体の劣化が生ずるおそれがある。
 上記架橋助剤は、エチレン系重合体の架橋度を高めることにより、着色層2の機械的強度等を向上させるための助剤である。この架橋助剤としては、例えば(メタ)アクリロキシ基を含有する化合物、アリル基を含有する化合物等を用いることができる。
 (メタ)アクリロキシ基を含有する化合物としては、例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステルや(メタ)アクリル酸アミド等を用いることができる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルのアルキル基としては、例えばメチル、エチル、ドデシル等を用いることができる。
 架橋助剤の配合量は、エチレン系重合体100質量部に対して0.05質量部以上5質量部以内であることが好ましく、より好ましくは0.1質量部以上2.0質量部以内である。架橋助剤の配合量が上記下限未満の場合、架橋構造の形成が不十分となる可能性があり、また上記上限を超えると過度の反応によってエチレン系重合体が劣化するおそれがある。
 さらに、エチレン系重合体に光重合開始剤を添加して、光重合を行うよう設けることも可能である。
 この光重合開始剤としては、例えば水素引き抜き型や内部開裂型のものを用いることができる。
 水素引き抜き型(二分子反応型)の光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、オルソベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントン等を用いることができる。
 また、内部開裂型の光重合開始剤としては、ベンゾインアルキルエーテル、ベンジルジメチルケタール等を用いることができる。また、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノン等のα-ヒドロキシアルキルフェノン型重合開始剤、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1等のα-アミノアルキルフェノン型重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド等を用いることができる。
 上記シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等を用いることができる。シランカップリング剤の配合量は、エチレン系重合体100質量部に対して0.1質量部以上5質量部であることが好ましい。シランカップリング剤の配合量が上記下限未満の場合、接着性が低下するおそれがあり、また上記上限を超えると、充分な耐熱性、耐光性、耐候性が得られないおそれがある。
 上記着色層2は、樹脂層の形成材料であるポリマー組成物に顔料を含有する塗工液を基材シート3(白色層5)の表面に塗工することより形成されている。具体的には、上記顔料をポリマー組成物に溶解又は分散させた塗工液を調整し、この塗工液を基材シート3の表面にディッピング法、フローコート法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、ブレードコート法及びエアーナイフコート法等の塗工方法によって塗工して、硬化させて、着色層2を形成することができる。なお、着色層2の形成方法は、顔料とポリマー組成物との混合物を光硬化、射出成形、Tダイ成形、カレンダー成形、圧縮成形、キャスティング等の方法を用いてフィルム状あるいはシート状に成形し、基材シート3の表面に接着する方法等も採用可能である。ただし、上述のように塗工によって着色層2を形成することにより、着色層2を容易且つ確実に形成することができる。
<基材シート3>
 上記基材シート3は、表面側から見て白色を呈しており、合成樹脂を材料とする基材フィルム4と、この基材フィルム4の表面側に積層される白色層5とを有している。
 当該基材シート3の表面の反射率は80.5%以上であることが好ましく、これにより、上記着色層2を透過して基材シート3の表面に入射した光線を的確に反射することができる。また、基材シート3の表面の白色度は80%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは94%以上である。これにより、表面側から基材シート3に入射した光を的確に反射することができる。
(基材フィルム4)
 上記基材フィルム4に用いられる合成樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。上記樹脂の中でも、高い耐熱性、強度、耐候性、耐久性、水蒸気等に対するガスバリア性等を有し、白色層5の塗工条件に耐え、白色層5との密接着性に優れているポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂及び環状ポリオレフィン系樹脂が好ましい。
 上記ポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステル系樹脂の中でも、耐熱性、耐候性等の諸機能面及び価格面のバランスが良好なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
 上記フッ素系樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体からなるペルフルオロアルコキシ樹脂(PFA)、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー(FEP)、テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー(EPE)、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂(PCTFE)、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとのコポリマー(ECTFE)、フッ化ビニリデン系樹脂(PVDF)、フッ化ビニル系樹脂(PVF)等が挙げられる。これらのフッ素系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるポリフッ化ビニル系樹脂(PVF)やテトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー(ETFE)が特に好ましい。
 上記環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えばa)シクロペンタジエン(及びその誘導体)、ジシクロペンタジエン(及びその誘導体)、シクロヘキサジエン(及びその誘導体)、ノルボルナジエン(及びその誘導体)等の環状ジエンを重合させてなるポリマー、b)当該環状ジエンとエチレン、プロピレン、4-メチル-1-ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン系モノマーの1種又は2種以上とを共重合させてなるコポリマー等が挙げられる。これらの環状ポリオレフィン系樹脂の中でも、強度、耐熱性、耐候性等に優れるシクロペンタジエン(及びその誘導体)、ジシクロペンタジエン(及びその誘導体)又はノルボルナジエン(及びその誘導体)等の環状ジエンのポリマーが特に好ましい。
 なお、基材フィルム4の形成材料としては、上記合成樹脂を1種又は2種以上混合して使用することができる。また、基材フィルム4の形成材料中には、加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性等を改良、改質する目的で、種々の添加剤等を混合することができる。この添加剤としては、例えば滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、充填剤、強化繊維、補強剤、帯電防止剤、難燃剤、耐炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料等が挙げられる。上記基材フィルム4の成形方法としては、特に限定されず、例えば押出し法、キャスト成形法、Tダイ法、切削法、インフレーション法等の公知の方法が採用される。
 基材フィルム4の厚み(平均厚み)の下限としては、10μmが好ましく、20μmが特に好ましい。一方、基材フィルム4の厚みの上限としては、250μmが好ましく、188μmが特に好ましい。基材フィルム4の厚みが上記下限未満であると、ビーズ塗工層3の塗工加工の際にカールが発生しやすくなってしまう、取扱いが困難になる等の不都合が発生する。逆に、基材フィルム4の厚みが上記上限を超えると、太陽電池モジュール11の薄型化及び軽量化の要請に反することになる。
(白色層5)
 上記白色層5は、基材フィルム4の表面側に積層されており、白色顔料が含有される樹脂層から形成されている。
 上記白色顔料としては、酸化チタン(チタン白)が好適に用いられる。この白色顔料の材料は特に限定されるものではなく、例えば、酸化亜鉛(亜鉛華)、炭酸鉛(鉛白)、硫酸バリウム、炭酸カルシウム(白亜)などを用いることも可能である。ただし、白色度及び反射率を高める観点から、酸化チタンを用いることが好ましい。
 上記白色層5の表面は実質的に平坦面であることが好ましい。具体的は、白色層5の表面の三次元表面粗さにおける算術平均粗さ(Ra)が、3μm以下であることが好ましく、2μm以下であることがより好ましく、1μm以下であることが特に好ましい。白色層5の表面が実質的に平坦面であることによって、着色層2の厚みが均一となりやすく、当該バックシート1は表面側から見て色むらが生じにくい。
 この白色顔料の平均粒子径は、100nm以上30μm以下が好ましく、200nm以上20μm以下が特に好ましい。これは、白色顔料の平均粒子径が上記範囲未満であると、白色層5の白色度及び反射率が低くなり過ぎるおそれがあり、逆に、白色顔料の平均粒子径が上記範囲を超えると、白色顔料が白色層5の表面に凹凸が生じる原因となるおそれがあるためである。
 上記白色層5の平均厚さは、5μm以上500μm以下であることが好ましく、10μm以上200μm以下であることがより好ましく、50μm以上100μm以下であることが特に好ましい。上記平均厚さが上記下限値未満であると十分に顔料を添加することができないおそれがあり、また上記上限値を超えると白色層5が厚くなり過ぎ当該バックシート1の可撓性を阻害するおそれがある。
 この白色顔料の配合量(樹脂層の形成材料であるポリマー組成物中の基材ポリマー100質量部に対する白色層5に含まれる白色顔料全体の固形分換算の配合量)は、80質量部以上であることが好ましく、より好ましくは100質量部以上であり、さらに好ましくは130質量部以上である。また、顔料の配合量は、300質量部以下が好ましく、より好ましくは200質量部以下であり、さらに好ましくは150質量部以下である。白色顔料の配合量が上記範囲未満であると、白色度及び反射率が低くなり過ぎるおそれがあり、一方、白色顔料の配合量が上記範囲を越えると、白色顔料が白色層5の表面に凹凸が生じる原因となるおそれがあるためである。
 上記白色層5は、当該バックシート1を積層接着して太陽電池モジュールを形成すべく加熱されることにより一部が溶融状態となる樹脂層であり、既述の着色層2を構成する樹脂と同様のものを用いることができる。また、白色層5の積層方法は、既述の着色層2の積層方法と同様の方法を採用することが可能である。
<ガスバリア層6>
 上記ガスバリア層6は、水素ガス、酸素ガス等のガスの透過を低減する機能を有する層である。このガスバリア層6は、フィルム状あるいはシート状の基材(図示省略)と、この基材に積層された無機酸化層(図示省略)とを備えている。なお、ガスバリア層は、アルミ箔等から構成することも可能である。
 このガスバリア層6の基材は、合成樹脂を主成分として形成されている。この基材の主成分の合成樹脂としては、上記基材シート3の基材フィルム4と同様の合成樹脂が用いられ、中でも耐熱性、耐候性等の諸機能面及び価格面のバランスが良好なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。また基材の成形方法や基材の形成材料中の添加剤等に関しては上記基材シート3の基材フィルム4と同様である。
 上記ガスバリア層6の基材の厚さ(平均厚さ)の下限としては、7μmが好ましく、10μmが特に好ましい。一方、基材の厚さの上限としては、20μmが好ましく、15μmが特に好ましい。基材の厚さが上記下限未満であると、無機酸化物層を形成するための蒸着加工の際にカールが発生しやすくなってしまう、取扱いが困難になる等の不都合が発生する。逆に、基材の厚さが上記上限を超えると、太陽電池モジュールの薄型化及び軽量化の要請に反することになる。
 無機酸化物層は、酸素、水蒸気等に対するガスバリア性を発現するための層であり、基材の裏面に無機酸化物を蒸着することで形成される。この無機酸化物層を形成する蒸着手段としては、合成樹脂製の基材に収縮、黄変等の劣化を招来することなく無機酸化物が蒸着できれば特に限定されるものではなく、(a)真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法;PVD法)、(b)プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法;CVD法)が採用される。これらの蒸着法の中でも、生産性が高く良質な無機酸化物層が形成できる真空蒸着法やイオンプレーティング法が好ましい。
 無機酸化物層を構成する無機酸化物としては、ガスバリア性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば酸化アルミニウム、酸化シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化マグネシウム等が用いられ、中でもガスバリア性及び価格面のバランスが良好な酸化アルミニウム又は酸化シリカが特に好ましい。
 無機酸化物層の厚さ(平均厚さ)の下限としては、3Åが好ましく、400Åが特に好ましい。一方、無機酸化物層の厚さの上限としては、3000Åが好ましく、800Åが特に好ましい。無機酸化物層の厚さが上記下限より小さいと、ガスバリア性が低下するおそれがある。一方、無機酸化物層の厚さが上記上限を超えると、無機酸化物層のフレキシビリティーが低下し、クラック等の欠陥が発生しやすくなる。
 無機酸化物層は、単層構造でもよく、2層以上の多層構造でもよい。このように無機酸化物層を多層構造とすることで、蒸着の際に懸かる熱負担の軽減により基材の劣化が低減され、さらに基材と無機酸化物層との密着性等を改善することができる。また、上記物理気相成長法及び化学気相成長法における蒸着条件は、基材の樹脂種類、無機酸化物層の厚さ等に応じて適宜設計される。
 また、基材と無機酸化物層との密接着性等を向上させるため、基材の蒸着面に表面処理を施すとよい。このような密着性向上表面処理としては、例えば(a)コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いた酸化処理や、(b)プライマーコート処理、アンダーコート処理、アンカーコート処理、蒸着アンカーコート処理などが挙げられる。これらの表面処理の中でも、無機酸化物層との接着強度が向上し、緻密かつ均一な無機酸化物層の形成に寄与するコロナ放電処理及びアンカーコート処理が好ましい。
 上記アンカーコート処理に用いるアンカーコート剤としては、例えばポリエステル系アンカーコート剤、ポリアミド系アンカーコート剤、ポリウレタン系アンカーコート剤、エポキシ系アンカーコート剤、フェノール系アンカーコート剤、(メタ)アクリル系アンカーコート剤、ポリ酢酸ビニル系アンカーコート剤、ポリエチレンアルイハポリプロピレン等のポリオレフィン系アンカーコート剤、セルロース系アンカーコート剤などが挙げられる。これらのアンカーコート剤の中でも、基材と無機酸化物層との接着強度をより向上することができるポリエステル系アンカーコート剤が特に好ましい。
 上記アンカーコート剤のコーティング量(固形分換算)の下限としては、0.1g/mが好ましく、1g/mが特に好ましい。一方、当該アンカーコート剤のコーティング量の上限としては、5g/mが好ましく、3g/mが特に好ましい。アンカーコート剤のコーティング量が上記下限より小さいと、基材と無機酸化物層との密着性向上効果が小さくなるおそれがある。一方、当該アンカーコート剤のコーティング量が上記上限を超えると、当該バックシート1の強度、耐久性等が低下するおそれがある。
 なお、上記アンカーコート剤中には、密接着性向上のためのシランカップリング剤、基材とのブロッキングを防止するためのブロッキング防止剤、耐候性等を向上させるための紫外線吸収剤等の各種添加剤を適宜混合することができる。かかる添加剤の混合量としては、添加剤の効果発現とアンカーコート剤の機能阻害とのバランスから0.1重量%以上10重量%以下が好ましい。
(裏面側基材シート7)
 裏面側基材シート7は、合成樹脂を主成分として形成されている。この耐加水分解樹脂層の主成分の合成樹脂としては、耐加水分解性及び耐熱性に優れるポリエチレンナフタレート(PEN)が用いられている。
 このポリエチレンナフタレートとは、エチレンナフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステル樹脂で、ナフタレンジカルボン酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分として合成される。
 このエチレンナフタレート単位は、ポリエステルの全繰り返し単位の80モル%以上が好ましい。エチレンナフタレート単位の割合が80モル%未満となるとポリエチレンナフタレートの耐加水分解性、強度、バリア性が低下するおそれがある。
 上記ナフタレンジカルボン酸としては、2,6-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、1,3-ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、上記耐加水分解性等の面からは2,6-ナフタレンジカルボン酸が特に好ましい。
 裏面側基材シート7は、主成分であるポリエチレンナフタレート中に、カルボジイミド化合物を含有するとよい。このようにガルボジイミド化合物を含有することで、裏面側基材シート7の耐加水分解性が格段に向上する。このカルボジイミド化合物の含有量としては、0.1質量部以上10質量部以下が好ましく、0.5質量部以上3質量部以下が特に好ましい。このようにカルボジイミド化合物の含有量を上記範囲とすることで、裏面側基材シート7の耐加水分解性を効果的に向上することができる。
 このカルボジイミド化合物としては、例えば(a)N,N’-ジフェニルカルボジイミド、N,N’-ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、N、N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド、1,3-ジイソプロピルカルボジイミド、1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド等のモノカルボジイミド、及び(b)ポリ(1,3,5-トリイソプロピルフェニレン-2,4-カルボジイミド)等のポリカルボジイミド化合物が挙げられる。これらの中でも、N,N’-ジフェニルカルボジイミド及びN,N’-ジイソプロピルフェニルカルボジイミドが好ましく、裏面側基材シート76の耐加水分解性をより向上することができる。また、カルボジイミド化合物の分子量としては、200~1000の範囲、特に200~600の範囲が好ましい。分子量が上記上限を超えると樹脂中でのカルボジイミド化合物の分散性が低下し、分子量が上記下限未満であるとカルボジイミド化合物の飛散性が上昇するおそれがある。
 また、裏面側基材シート7は、主成分であるポリエチレンナフタレート中に、上記カルボジイミド化合物に加えて酸化防止剤を含有するとよい。このようにポリエチレンナフタレート中にカルボジイミド化合物と酸化防止剤を共に含有することで、上記耐加水分解性が格段に向上し、さらにカルボジイミド化合物の分解も抑制することができる。この酸化防止剤の含有量としては、0.05質量部以上1質量部以下が好ましく、0.1質量部以上0.5質量部以下が特に好ましい。酸化防止剤の含有量が上記下限未満では、カルボジイミドの分解抑制機能及び耐加水分解性の向上効果が低下するおそれがあり、酸化防止剤の含有量が上記上限を超えると裏面側基材シート7の色調が損なわれるおそれがある。この酸化防止剤としては、具体的にはヒンダードフェノール系化合物及びチオエーテル系化合物、特にヒンダードフェノール系化合物が好ましく、裏面側基材シート76の耐加水分解性を効果的に向上することができる。カルボジイミド化合物の含有量に対する酸化防止剤の含有量の質量比としては、0.1以上1.0以下が好ましく、0.15以上0.8以下が特に好ましい。この質量比が上記下限未満では、カルボジイミド自体の加水分解を抑制する効果が不十分となるおそれがあり、逆に、この質量比が上記上限を越えると、カルボジイミドの加水分解を抑制する効果が頭打ちになる。なお、カルボジイミド化合物及び酸化防止剤の添加方法は、ポリエチレンナフタレートに混練する方法でも、ポリエチレンナフタレートの重縮合反応に添加する方法でもよい。
 ポリエチレンナフタレートの末端カルボキシル基量としては、10eq/T(当量/10g)以上40eq/T以下、特に10eq/T以上30eq/T以下、さらに10eq/T以上25eq/T以下が好ましい。末端カルボキシル基量が上記上限を超えるとカルボジイミド化合物による耐加水分解性の向上効果が低下するおそれがあり、末端カルボキシル基量が上記下限より小さいと生産性が低下するおそれがある。
 また、裏面側基材シート7は、ポリエチレンナフタレートに加えて、芳香族ポリエステルを含有するとよい。このようにポリエチレンナフタレート中に芳香族ポリエステルを含有することで、裏面側基材シート76の耐加水分解性を保持しつつ結節強度、耐デラミネーション性、機械的強度等を向上することができる。この芳香族ポリエステルの含有量としては、1質量部以上10質量部以下が好ましい。芳香族ポリエステルの含有量を上記範囲とすることで、結節強度、耐デラミネーション性、機械的強度等を効果的に向上することができる。この芳香族ポリエステルとしては、具体的にはテレフタル酸成分及び4,4’-ジフェニルジカルボン酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分として共重合してなるポリエステルが好ましい。
 なお、ポリエチレンナフタレートの製造方法は、特に限定されるものではなく、エステル交換法、直接エステル化法等の公知の種々の方法を採用することができる。また、裏面側基材シート76の成形方法や裏面側基材シート7の形成材料中の添加剤等に関しては上記基材シート3の基材フィルム4と同様である。
 裏面側基材シート7の厚さの下限としては、12μmが好ましく、25μmが特に好ましい。一方、裏面側基材シート7の厚さの上限としては、50μmが好ましく、40μmが特に好ましい。裏面側基材シート7の厚さが上記下限未満であると、ポリエチレンナフタレートの耐加水分解性による裏面側基材シート7の耐久性向上効果が十分に発揮されないおそれがあり、その取扱いが困難になる等の不都合も発生する。逆に、裏面側基材シート7の厚さが上記上限を超えると、太陽電池モジュールの薄型化及び軽量化の要請に反することになる。
(接着層)
 上記のように重畳される基材シート3、ガスバリア層6及び裏面側基材シート7の各層間には接着剤層が積層されている(各図において接着層の図示は省略している)。この接着剤層によって各層が接着固定され、当該バックシート1の強度、耐久性、堅牢性等が向上し、さらに上記無機酸化物層の欠陥を封止及び保護する機能が奏される。
 接着剤層を構成する接着剤としては、ラミネート用接着剤又は溶融押出樹脂が用いられる。このラミネート用接着剤としては、例えばドライラミネート用接着剤、ウェットラミネート用接着剤、ホットメルトラミネート用接着剤、ノンソルベントラミネート用接着剤等が挙げられる。これらのラミネート用接着剤のなかでも、接着強度、耐久性、耐候性等に優れ、無機酸化物層表面の欠陥(例えばキズ、ピンホール、凹部等)を封止及び保護する機能を有するドライラミネート用接着剤が特に好ましい。
 上記ドライラミネート用接着剤としては、例えばポリ酢酸ビニル系接着剤、アクリル酸のエチル,ブチル,2-エチルヘキシルエステル等のホモポリマーまたはこれらとメタクリル酸メチル,アクリロニトリル,スチレン等との共重合体等からなるポリアクリル酸エステル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレンと酢酸ビニル,アクリル酸エチル,アクリル酸,メタクリル酸等のモノマーとの共重合体等からなるエチレン共重合体系接着剤、セルロース系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、尿素樹脂,メラミン樹脂等からなるアミノ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、反応型(メタ)アクリル系接着剤、クロロプレンゴム,ニトリルゴム,スチレン-ブタジエンゴム等からなるゴム系接着剤、シリコーン系接着剤、アルカリ金属シリケート,低融点ガラス等からなる無機系接着剤などが挙げられる。これらのドライラミネート用接着剤の中でも、当該太陽電池モジュール用バックシート1の屋外での長期間使用に起因する接着強度低下やデラミネーションが防止され、さらに接着剤層の黄変等の劣化が低減されるポリウレタン系接着剤、特にポリエステルウレタン系接着剤が好ましい。また硬化剤としては、熱黄変が少ない脂肪族系ポリイソシアネートが好ましい。
 上記溶融押出樹脂としては、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、酸変性ポリエチレン系樹脂、酸変性ポリプロピレン系樹脂、エチレン-アクリル酸又はメタクリル酸共重合体、サーリン系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン-アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂の1種又は2種以上を使用することができる。なお、上記溶融押出樹脂を用いた押出ラミネート法を採用する場合、より強固な接着強度を得るために、上記各シートの積層対向面に上述のアンカーコート処理等の表面処理を施すとよい。
 接着剤層の積層量(固形分換算)の下限としては、1g/mが好ましく、3g/mが特に好ましい。一方、接着剤層の積層量の上限としては、10g/mが好ましく、7g/mが特に好ましい。接着剤層の積層量が上記下限より小さいと、接着強度や無機酸化物層の欠陥封止機能が得られないおそれがある。一方、接着剤層の積層量が上記上限を超えると、積層強度や耐久性が低下するおそれがある。
 なお、接着剤層を形成するラミネート用接着剤又は溶融押出樹脂中には、取扱性、耐熱性、耐候性、機械的性質等を改良、改質する目的で、例えば溶媒、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、充填剤、強化繊維、補強剤、帯電防止剤、難燃剤、耐炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料等の種々の添加剤を適宜混合することができる。
[バックシート1の製造方法]
 次に、当該バックシート1の製造方法について説明する。
 当該バックシート1の製造方法は、基材シート3を形成する工程と、基材シート3の裏面側にガスバリア層6を積層する工程と、ガスバリア層6の裏面側に裏面側基材シート7を積層する工程と、基材シート3の表面側に着色層2を形成する工程とを有している。
 上記ガスバリア層6を積層する工程は、基材シート3の基材フィルム4とガスバリア層6とを接着剤を用いて積層接着することによってなされ、上記裏面側基材シート7を積層する工程も、ガスバリア層6と裏面側基材シート7とを接着剤を用いて積層接着することによってなされている。また、基材シート3を形成する工程は、基材フィルム4の表面に白色層5を形成することによってなされている。この白色層5の形成は、基材シート3表面へ白色顔料を含む塗工液を塗工して行うことも可能であり、さらにはそれぞれ別途形成した基材シート3と白色層5とを接着剤によって積層接着する方法を採用することも可能である。また、基材シート3(白色層5)の表面に着色層2を形成する工程は、顔料を含有する塗工液を基材シート3の表面に塗工することによって行うことができる。なお、上記各工程の順番は特に限定されず、例えば基材フィルム4とガスバリア層6と裏面側基材シート7とを一体的に積層した後に、この基材フィルム4の表面に白色層5を形成し、その後白色層5の表面に着色層2を形成することが可能である。
[太陽電池モジュールの製造方法]
 次に、当該バックシート1を用いた太陽電池モジュールの製造方法を説明する。
 この製造方法は、(1)透光性基板12、表面側の充填層を構成するシート13、複数枚の太陽電池セル14、裏面側の充填層を構成するシート15及び当該バックシート1をこの順に積層する工程と、(2)この積層体を真空吸引により一体化して加熱圧着する真空加熱ラミネーション法等により一体成形する加熱ラミネート工程とを有している。上記太陽電池モジュール11の製造方法において、各積層対向面にコロナ放電処理、オゾン処理、低温プラズマ処理、グロー放電処理、酸化処理、プライマーコート処理、アンダーコート処理、アンカーコート処理等を施すことなどが可能である。
(透光性基板12)
 上記透光性基板12は、最表面に積層されるものであり、(a)太陽光に対する透過性及び電気絶縁性を有すること、(b)機械的、化学的及び物理的強度、具体的には耐候性、耐熱性、耐久性、耐水性、水蒸気等に対するガスバリア性、耐風圧性、耐薬品性、堅牢性に優れること、(c)表面硬度が高く、かつ表面の汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚性に優れることが要求される。
 透光性基板12の形成材料としては、ガラス及び合成樹脂が使用される。透光性基板12に使用される合成樹脂としては、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂の中でも、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂又はポリエステル系樹脂が特に好ましい。
 なお、合成樹脂製の透光性基板12の場合、(a)ガスバリア性等を向上させる目的で上記PVD法又はCVD法によりその一方の面に酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の透明蒸着膜を積層すること、(b)加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性等を改良、改質する目的で、例えば滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、光安定剤、充填剤、強化繊維、補強剤、難燃剤、耐炎剤、発泡剤、防カビ剤、顔料等の各種添加剤を含有することも可能である。
 透光性基板12の厚さ(平均厚さ)としては、特に限定されず、使用する材料に応じて所要の強度、ガスバリア性等を具備するよう適宜選択される。合成樹脂製の透光性基板12の厚さとしては6μm以上300μm以下が好ましく、9μm以上150μm以下が特に好ましい。また、ガラス製の透光性基板12の厚さとしては、一般的には3mm程度とされている。
(充填層)
 また、表面側の充填層を構成するシート13及び裏面側の充填層を構成するシート15は、上記加熱ラミネート時に溶融し、その後冷却されて固化することにより、透光性基板12及び当該バックシート1間における太陽電池セル14の周囲に充填されている。この充填層13及び充填層15は、透光性基板12及びバックシート1との接着性や、太陽電池セル14を保護するための耐スクラッチ性、衝撃吸収性等を有している。さらに、充填層13及び充填層15は、上記諸機能に加え、太陽光を透過する透明性を有している。
 この充填層13及び充填層15の形成材料としては、エチレン-酢酸ビニル共重合体が好適に用いられ、その他、フッ素系樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン-アクリル酸又はメタクリル酸共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレンフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの合成樹脂の中でも、耐候性、耐熱性、ガスバリア性等に優れるエチレン-酢酸ビニル系樹脂、フッ素系樹脂又はシリコーン系樹脂が特に好ましい。
 また、充填層13及び充填層15の形成材料としては、特開2000-34376公報に示される熱可逆架橋性オレフィン系重合体組成物、具体的には(a)不飽和カルボン酸無水物と不飽和カルボン酸エステルとによって変性された変性オレフィン系重合体であって、1分子当たりのカルボン酸無水物基の平均結合数が1個以上で、かつ該変性オレフィン系重合体中のカルボン酸無水物基数に対するカルボン酸エステル基数の比が0.5~20である変性オレフィン系重合体と、(b)1分子当たりの水酸基の平均結合数が1個以上の水酸基含有重合体とを含み、(a)成分のカルボン酸無水物基数に対する(b)成分の水酸基数の比が0.1~5のもの等も使用される。
 なお、充填層13及び充填層15の形成材料には、耐候性、耐熱性、ガスバリア性等の向上を目的として例えば架橋剤、熱酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、光酸化防止剤等の各種添加剤を適宜含有することができる。また形成された(熱溶融された後に固化された)充填層13及び充填層15の厚さ(平均厚さ)としては、特に限定されるものではないが、200μm以上1000μm以下が好ましく、350μm以上600μm以下が特に好ましい。
(太陽電池セル14)
 上記太陽電池セル14は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光起電力素子であり、充填層13及び充填層15間に配設される。複数枚の太陽電池セル14は、略同一平面内で且つ互いに若干離間して敷設され、図示していないが直列又は並列に配線されている。この太陽電池セル14としては、例えば単結晶シリコン型太陽電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子等の結晶シリコン太陽電子素子、シングル接合型やタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン太陽電池素子、ガリウムヒ素(GaAs)やインジウム燐(InP)等の第3~第5族化合物半導体太陽電子素子、カドミウムテルル(CdTe)や銅インジウムセレナイド(CuInSe)等の第2~第6族化合物半導体太陽電子素子等を使用することができ、それらのハイブリット素子も使用することができる。なお、複数枚の太陽電池セル14の間には、上記充填層13又は充填層15が隙間なく充填されることになる。
(加熱ラミネート工程)
 上記製造方法の上記加熱ラミネート工程においては、バックシート1の表面の着色層2及び充填層13,15が溶融し、これらの溶融樹脂が一体的に接合される。そして、冷却されることによって着色層2及び充填層13,15が固化して、当該太陽電池モジュール11が製造されることになる。
<太陽電池モジュール11>
 図3は、上記製造方法によって製造された太陽電池モジュール11を示し、透光性基板12と、充填層13と、複数枚の太陽電池セル14と、充填層15と、当該バックシート1とが表面側からこの順に積層されている。
 上記構成からなる太陽電池モジュール11は、着色層2の三種以上の色料は色相が互いに異なり、着色層2の明度Lは40以下であるため、着色層2が略黒色を呈し、太陽電池セルと視認者が識別しにくく、このため太陽電池モジュール11が表面側から見て一体的に視認され易い。
 さらに、着色層2の三種以上の顔料は、それぞれ特定波長の可視光線を吸収し易いものの赤外線を吸収しにくいので、着色層2が黒色を呈しても太陽光線の照射による温度上昇を抑制することができる。さらに、着色層2のそれぞれの顔料は明度L45以上であるため、一般的な顔料を用いることができ、特殊な顔料を用いることを要さないのでコスト高となることを抑制することができ、また従来の黒色ペリレン系顔料と比して、長期間使用しても変色しにくい。特に、三種以上の顔料として、赤色系色料、青色系色料及び黄色系色料を用いるため、汎用的な顔料を用いるだけで着色層2が黒色を呈することができる。さらに、色料として染料ではなく顔料を用いるため、より低コストで且つ耐久性に優れた着色層2を得ることができる。
 また、着色層2は基材シート3の表面側に積層され、基材シート3によって支持されているので、容易且つ安定的に着色層2を形成することができる。また、基材シート3は白色であり、着色層2が基材シート3の表面側に積層されているので、着色層2の表面側から着色層2に入射された光線のうち着色層2を透過した一部の光線(例えば赤外線)が白色の基材シート3で反射され、この反射された光線のうち一部の光線が再度着色層2を透過して表面側から出射する。このように基材シート3で反射し着色層2を再度透過した光線の一部は、太陽電池セルに入射するため、太陽電池モジュールの光電変換効率を高め、発電効率を高めることができる。
 また、基材シート3は、基材フィルム4と、この基材フィルム4の表面側に積層される白色層5とを備えるので、白色の基材シート3を容易且つ確実に形成することができる。なお、上記白色層5を基材フィルム4の裏面側に積層し、基材フィルム4を透明又は半透明な素材から構成することも可能であるが、上記実施形態のように、基材シート3の表面側に白色層5を設けることで、再帰光線が基材フィルム4を透過する必要がなく、基材シート3による光線の反射効率を高めることができる。
[その他の実施形態]
 なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。つまり、上記実施形態においては、着色層2が最表面に配設されるものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば上記実施形態の着色層2の表面に透明又は半透明な熱融着層を配設することも可能である。
 また、上記実施形態においては、基材シート3を白色とするものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば基材シート3が透明又は半透明とすることも可能である。なお、この場合には、着色層2を基材シート3の裏面側に積層することも可能である。
 さらに、基材シート3を白色とする場合にあっても、上記実施形態のように、白色層5を設けるものに限られず、基材シート3として白色合成樹脂シートを採用することも適宜設計変更可能である。
 また、上記実施形態においては、着色層2が基材シート3の表面全面にわたって形成されるものについて説明したが、本発明はこれに限定されない。つまり、例えば基材シート3の表面の一部のみに着色層2が配設されるものも本発明の意図する範囲である。特に、バックシート1の着色層2が図4に示すように平面視略格子状に配設されている構成を採用することも可能であり、太陽電池モジュールの太陽電池セル14が上記着色層2の平面視間隙部分(格子状によって区画され、白色層5が表出する部分)を覆うように配設された構成を採用することも可能である。これにより、太陽電池モジュール全面が表面側から見て黒色を呈することになるとともに、着色層2の面積が狭いため顔料(色料)の使用量を低減することができ、よりコスト低減を図ることができる。
 さらに、上記実施形態においては、着色層2が単層構造であるものについて説明したが、着色層2を複層構造とすることも可能であり、具体的には、互いに含有する色料の異なる複数の層から着色層2を構成することも可能である。より具体的に説明すると、例えば、基材シート3の表面に青色系顔料を含有する第一層を積層し、この第一層の表面に赤色系顔料及び黄色系顔料を含有する第二層を積層して、この第一層及び第二層から着色層2を形成することも可能である。また、基材シート3の表面に青色系顔料を含有する第一層を積層し、この第一層の表面に赤色系顔料を含有する第二層を積層し、この第二層の表面に黄色系顔料を含有する第三層を積層して、この第一層、第二層及び第三層から着色層2を形成することも可能である。
 また、着色層が基材シートの表面にドット状に配設されたものも本発明の意図する範囲内である。具体的には、基材シートの表面全面に亘ってドット印刷が施されることによって、着色層を形成することも可能である。この場合、複数のドットのすべてが黒色を呈するよう複数の色料を含有させることも可能であるが、複数のドットが各色を呈するよう設けることも可能である。つまり、例えば赤色系顔料を含有する第一ドット群と、青色系顔料を含有する第二ドット群と、黄色系顔料を含有する第三ドット群とが、略均等に配設され、表面視黒色となるよう設けることも可能である。
 また、上記実施形態においては、着色層が塗工されて形成されているものについて説明したが、例えば着色されたフィルムから着色層を構成することができ、この着色されたフィルムを基材シートの表面に貼着して当該バックシートを得ることも可能である。
 さらに、当該バックシート1は、上記ガスバリア層6や裏面側基材シート7を有さない構成を採用することも可能であり、またその他の層を設けることも適宜設計変更可能な事項である。
 以下、実施例によって当該発明の実験結果を具体的に説明するが、当該発明は以下の実施例に限定されるものではない。
<塗工量の違いによる反射率>
 当該バックシート1の着色層2を、基材シート3(白色層5)の表面に塗工液を塗工して形成したときの反射率を計測した。
 基材シート3は、白色層5として、厚み110μmのポリエチレンフィルム(恵和株式会社製W-PO(白色))、基材フィルム4として、厚み188μmのポリエステルフィルム(東レ株式会社製S10(透明))と厚み25μmポリテトラフルオロエチレンフィルム(旭硝子株式会社製25PWA)を積層したものを使用した。
 また、塗工液は、濃度27%の赤色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR915R紅)を配合比34.9%、濃度27%の青色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR739R藍)を配合比39.8%、及び濃度27%の黄色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR722R黄)を配合比25.3%で混合したものを使用した。そして、この塗工液の塗工量を2.8g/m、3.5g/m、5.3g/m、7.6g/mとして基材シート3の表面に塗工した。
 図6のグラフから明らかなように、塗工量が少ない基材シート3の方が800nm~1200nmの波長域において高い反射率であることが確認できた。グラフの傾向より、さらに塗工量を少なくした場合にも上記範囲で反射率が向上すると考えられ、コスト低減に寄与することがわかった。
<塗工方法の違いによる反射率>
 次に、当該バックシート1の着色層2を、基材シート3(白色層5)の表面に塗工液を塗工して形成したときの反射率について、二種類の塗工方法(塗工方法A及び塗工方法B)とバックシートの表面にカーボンブラックを塗工(塗工方法C)した場合とを計測し比較した。
 いすれの塗工方法においても、使用する基材シート3は、白色層5として、厚み110μmのポリエチレンフィルム(恵和株式会社製W-PO(白色))、基材フィルム4として、厚み188μmのポリエステルフィルム(東レ株式会社製S10(透明))と厚み25μmポリテトラフルオロエチレンフィルム(旭硝子株式会社製25PWA)を積層したものを使用した。
(塗工方法A)
 塗工液は、濃度27%の赤色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR915R紅)を配合比34.9%、濃度27%の青色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR739R藍)を配合比39.8%、及び濃度27%の黄色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR722R黄)を配合比25.3%で混合したもの使用した。そして、この塗工液を基材シート3の表面に塗工した。なお、塗工量は1.5g/mとした。着色層2が視認される側から測定した明度Lは、24.17であった。
(塗工方法B)
 三種類の塗工液をそれぞれ基材シート3の表面に以下の割合でドット状に塗工した。
(1)濃度27%の赤色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR915R紅)を基材シート3の表面に対して80%の割合(単位面積あたり80%)で塗工。
(2)濃度27%の青色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR739R藍)を基材シート3の表面に対して80%の割合(単位面積あたり80%)で塗工。
(3)濃度27%の黄色系顔料(大日精化工業株式会社製ラミックSR722R黄)を基材シート3の表面に対して20%の割合(単位面積あたり20%)で塗工。
 なお、このときの着色層2が視認される側から測定した明度Lは、39.76であった。また、外観は黒色に近いものであった。
(塗工方法C)
 カーボンブラックを着色顔料とした塗工液を、基材シート3の表面に塗工した。着色層2が視認される側から測定した明度Lは略0である。
 図7のグラフから明らかなように、カーボンブラックを塗工した塗工方法Cと比べ、塗工方法A及び塗工方法Bは800nm以上の波長域に対して良好な反射率を示した。また、ドット状に塗工した塗工方法Bは、色料を混合して塗工した塗工方法Aと比べて、200nm~800nmの波長域において高い反射率であることが確認できた。周知のごとく、太陽電池に用いられる多くの太陽電池モジュールは、800nm以下の波長域についても発電に利用することが可能であり、800nm以下の太陽光を反射させることは太陽電池の高効率化に繋がるもので、ドット状に塗工した方が太陽電池の高効率化への影響が大きく、また混合した塗工した場合よりも少ない色料となるためコストの低減にも寄与することがわかった。
 以上のように、本発明は、太陽電池の構成要素として有用であり、特に今日普及しつつある家屋屋根据え置き型の太陽電池や電卓等の小型電気機器用の太陽電池などに好適に使用される。
1 バックシート
2 着色層
3 基材シート
4 基材フィルム
5 白色層
6 ガスバリア層
7 裏面側基材シート
11 太陽電池モジュール
12 透光性基板
13 充填層
14 太陽電池セル
15 充填層

Claims (9)

  1.  互いに色相の異なる明度L45以上の三種以上の色料を含む着色層を備え、
     上記着色層の明度Lが、40以下である太陽電池モジュール用バックシート。
  2.  上記着色層が積層される基材シートをさらに備える請求項1に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
  3.  上記基材シートが白色であり、
     上記着色層が基材シートの表面側に積層される請求項2に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
  4.  上記基材シートが、基材フィルムと、この基材フィルムの表面側に積層される白色層とを備える請求項3に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
  5.  上記着色層が、平面視略格子状パターンで配設されている請求項2に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
  6.  上記三種以上の色料が、少なくとも赤色系色料、青色系色料及び黄色系色料である請求項1に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
  7.  上記色料が顔料である請求項1に記載の太陽電池モジュール用バックシート。
  8.  互いに色相の異なる明度L45以上の三種以上の色料を含む着色層形成材料の塗工により、基材シートの一方の面側に着色層を形成する工程を有する太陽電池モジュール用バックシートの製造方法。
  9.  透光性基板と、充填剤層と、光起電力素子としての太陽電池セルと、充填剤層と、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール用バックシートとが表面側からこの順に積層されている太陽電池モジュール。
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