WO2013137196A1 - 太陽電池裏面封止シートおよび太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2013137196A1
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solar cell
film
sealing sheet
polyester
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PCT/JP2013/056651
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池畠 良知
清水 亮
潤 稲垣
澤崎 真治
健 地引
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東洋紡株式会社
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Definitions

  • the present invention provides a solar cell back surface sealing sheet having high whiteness and good light reflectivity while using only one polyester film, and excellent in light resistance and hydrolysis resistance, and a solar cell using the same Regarding modules.
  • constituent members such as a back surface sealing sheet for sealing the back surface are used, and films are used for these constituent members. Since solar cells are used outdoors for a long period of time, durability to the natural environment is required for these components and films used for these components.
  • a fluorine-based film, a polyethylene-based film, or a polyester-based film to which a white pigment or the like is added has been used for the purpose of improving UV resistance, concealment properties, etc. (patents) References 1-9).
  • an object of the present invention is to have an environmental durability represented by light resistance and hydrolysis resistance, although it has only a single polyester film and has high whiteness and good light reflectivity. It is providing the solar cell backside sealing sheet excellent in adhesiveness, adhesiveness with fillers, such as EVA, and electrical insulation, and a solar cell module using the same.
  • the present invention employs the following means in order to solve such problems.
  • (1) It is a solar cell back surface sealing sheet which consists only of one polyester film,
  • the said polyester film is comprised from the following A layer and B layer, or A layer, B layer, and C layer,
  • the said polyester film is
  • the whiteness is 50 or more
  • the average reflectance in the wavelength range of 400 to 800 nm is 50 to 95%
  • the acid value of the polyester constituting the polyester film is 1 to 50 eq / ton
  • the thickness is 150 to 380 ⁇ m
  • the layer A is It has a multilayer structure arranged as at least one outermost layer, the thickness of layer A is 3 to 30% with respect to the total thickness of the polyester film, and the thickness of layer B is with respect to the total thickness of the polyester film 20% or more, and the content of inorganic fine particles in the entire polyester film is 0.5 to 10% by mass.
  • Layer A Polyester resin layer with an inorganic fine particle content of 10 to 35% by mass
  • B layer Inorganic fine particle content of 0 to 8% by mass, the most inorganic fine particle among the A, B and C layers
  • Polyester resin layer C with a low content of polyester Polyester resin layer with a content of inorganic fine particles of 0.4 to 10% by mass
  • the inorganic fine particles are titanium dioxide mainly composed of rutile type (1)
  • the breaking elongation retention after the accelerated hydrolysis test is 60 to 100% under the conditions of 105 ° C., 100% RH, 0.03 MPa, and 200 hours treatment, according to any one of (1) to (3) Solar cell backside sealing sheet.
  • Any of (1) to (4), wherein the elongation at break after accelerated light deterioration test is 35% or more under the conditions of irradiation at 63 ° C., 50% RH, UV irradiation intensity of 100 mW / cm 2 and 100 hours.
  • the solar cell back surface sealing sheet of crab is
  • the change in the color b * value after the accelerated light degradation test is 12 or less under the conditions of 63 ° C., 50% RH, UV irradiation intensity of 100 mW / cm 2 , and irradiation for 100 hours, any of (1) to (5)
  • the solar cell back surface sealing sheet of crab The sun according to any one of (1) to (6), wherein a coating layer containing a polyurethane resin containing an aliphatic polycarbonate polyol as a constituent component is disposed on at least one surface of the polyester film. Battery back surface sealing sheet.
  • the solar cell backside sealing sheet of the present invention is inexpensive and lightweight, it has high whiteness and good light reflectivity, environmental durability represented by light resistance and hydrolysis resistance, EVA
  • the solar cell module using this is excellent in electric insulation and adhesiveness with a filler such as high power generation efficiency and environmental durability.
  • This invention is a solar cell backside sealing sheet which consists only of one polyester film,
  • the said polyester film is comprised from the following A layer and B layer, or A layer, B layer, and C layer,
  • the said polyester film The whiteness is 50 or more, the average reflectance in the wavelength range of 400 to 800 nm is 50 to 95%, the acid value of the polyester constituting the polyester film is 1 to 50 eq / ton (hereinafter referred to as the acid value of the film), the thickness 150 to 380 ⁇ m, and the A layer has a multilayer structure arranged as at least one outermost layer, the thickness of the A layer is 3 to 30% of the total thickness of the polyester film, The thickness is 20% or more with respect to the entire thickness of the polyester film, and the inorganic fine particles in the entire polyester film Yes amount is characterized in that from 0.5 to 10 mass%.
  • Polyester resin layer A Polyester resin layer with an inorganic fine particle content of 10 to 35% by mass
  • B layer Inorganic fine particle content of 0 to 8% by mass, the most inorganic fine particle among the A, B and C layers
  • Polyester resin layer C with a low content of polyester polyester resin layer with a content of inorganic fine particles of 0.4 to 10% by mass
  • the solar cell backside sealing sheet composed of only one polyester film is not a laminate of a plurality of materials that independently maintain their form such as a film, a sheet-like material, or a metal foil. And as a material holding the form, it means a sheet having only one polyester film.
  • the polyester film may have a coating layer or a printing layer on the surface.
  • the polyester resin used in the polyester film used in the present invention is an aromatic dicarboxylic acid or ester thereof such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol. , Produced by polycondensation with a glycol such as neopentyl glycol, and may be a homopolymer or a copolymer obtained by copolymerizing a third component.
  • aromatic dicarboxylic acid or ester thereof such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol.
  • polyester resins include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, and the like.
  • the molar ratio of the ethylene terephthalate unit, butylene terephthalate unit or ethylene-2,6-naphthalate unit is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more. Further preferred.
  • the above polyester resin is a method of polycondensation after transesterification of alkyl ester of aromatic dicarboxylic acid and glycol, diglycol of aromatic dicarboxylic acid It can be produced by a method in which an ester is polycondensed.
  • Examples of the polycondensation catalyst include antimony compounds, titanium compounds, germanium compounds, tin compounds, aluminum and / or aluminum compounds, phosphorus compounds having an aromatic ring in the molecule, and aluminum salts of phosphorus compounds.
  • the thermal stability of the polyester resin can be further enhanced by removing the catalyst from the polyester resin or deactivating the catalyst by adding a phosphorus compound or the like. Further, an appropriate amount of the polycondensation catalyst may coexist within a range in which no problem occurs in the characteristics, processability, and color tone of the polyester resin.
  • dialkylene glycol is by-produced during the esterification reaction of terephthalic acid or the transesterification reaction of dimethyl terephthalate.
  • the resulting film may have reduced heat resistance when exposed to a high temperature environment. Therefore, the content of dialkylene glycol in the polyester resin used in the present invention is preferably suppressed within a certain range.
  • the content of diethylene glycol in the polyester resin is preferably 2.3 mol% or less, more preferably 2.0 mol% or less, and 1.8 mol%.
  • the following is more preferable.
  • the content of diethylene glycol is 2.3 mol% or less, the thermal stability can be increased, and an increase in acid value due to decomposition during drying and molding can be suppressed.
  • the lower limit of the content is realistically 1.0 mol%, Furthermore, 1.2 mol%.
  • the intrinsic viscosity of the polyester resin used as a raw material is preferably 0.65 dl / g or more, more preferably 0.67 dl / g or more, and preferably 0.90 dl / g or less. More preferably, it is 0.85 dl / g or less, More preferably, it is 0.8 dl / g or less, Most preferably, it is 0.77 dl / g or less, 0.75 dl / g or less.
  • the formed film may have poor hydrolysis resistance and heat resistance.
  • the productivity may decrease, and the acid value may increase due to shearing heat generation during film formation.
  • the acid value of the polyester film for sealing the back surface of the solar cell of the present invention is in the range of 1 to 50 eq / ton relative to the polyester.
  • the acid value is preferably 2 eq / ton or more, more preferably 3 eq / ton or more, preferably 40 eq / ton or less, more preferably 30 eq / ton or less with respect to the polyester.
  • an acid value is larger than 50 eq / ton, the hydrolysis resistance of a film falls and early deterioration tends to occur.
  • the acid value of the polyester resin used as raw material resin is preferably less than 50 eq / ton, more preferably 25 eq / ton or less, and further preferably 20 eq / ton or less.
  • the acid value of the polyester resin or film can be measured by a titration method described later.
  • the carboxyl terminal of the polyester resin represented by the acid value has an action of promoting hydrolysis by an autocatalytic action.
  • the upper limit of the acid value of the raw material polyester resin is preferably 20 eq / ton, more preferably 15 eq / ton, and further preferably 12 eq / ton. Particularly preferred is 10 eq / ton.
  • the acid value of the raw material polyester resin is preferably low, and the lower limit is not particularly defined. In the case of a polyester resin having a very low acid value, a negative value may be obtained by the titration method described later. From a practical aspect, the lower limit is ⁇ 3 eq / ton, and from the viewpoint of economical productivity, 0 eq / ton is the lower limit.
  • the polymerization conditions of the resin specifically, the production equipment factors such as the structure of the esterification reactor, and the dicarboxylic acid and glycol of the slurry supplied to the esterification reactor
  • Esterification reaction conditions such as composition ratio, esterification reaction temperature, reaction pressure, and reaction time, or solid layer polymerization conditions may be set as appropriate, and solid phase polymerization is preferably performed after melt polymerization. It is also effective to control the moisture content of the polyester chip supplied to the extruder or to control the resin temperature in the melting step. Furthermore, it is also a preferable method to block the carboxyl terminal with an epoxy compound or a carbodiimide compound. In addition, it is preferable to perform the polymerization step while preventing the mixing of oxygen in a nitrogen atmosphere as much as possible.
  • polyester resin depending on the purpose of use, fluorescent whitening agent, ultraviolet ray inhibitor, infrared absorbing dye, thermal stabilizer, surfactant, antioxidant, silica, alumina, talc and other lubricants,
  • fluorescent whitening agent ultraviolet ray inhibitor, infrared absorbing dye, thermal stabilizer, surfactant, antioxidant, silica, alumina, talc and other lubricants
  • one or more various additives such as color pigments such as titanium oxide and barium sulfate can be contained.
  • Antioxidants such as aromatic amines and phenols can be used as antioxidants, and thermal stabilizers such as phosphoric acid and phosphoric acid esters such as phosphorous, sulfur esters, and amines can be used.
  • the agent can be used.
  • the inorganic fine particles used in the polyester film used in the present invention are not particularly limited, and are titanium dioxide, barium sulfate, silica, kaolinite, talc, calcium carbonate, zeolite, alumina, carbon black, zinc oxide, Examples thereof include zinc sulfide. From the viewpoint of improving whiteness and productivity, titanium dioxide or barium sulfate which is a white pigment is preferable, and titanium dioxide is more preferable.
  • the content of the inorganic fine particles defined in the present invention is the total amount of the inorganic fine particles as mentioned above. For example, when inorganic silica is included as the lubricant and titanium dioxide is included as the white pigment, the total content is the total amount. In general, the lubricant often contains about 100 to 2000 ppm.
  • the average particle size of the inorganic fine particles is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more, preferably 3 ⁇ m or less, and more preferably 2.5 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the inorganic fine particles can be determined by the following electron microscope method. Specifically, the inorganic fine particles are observed with a scanning electron microscope, the magnification is appropriately changed according to the size of the particles, a photograph is taken, and the photographed photograph is enlarged and at least 100 or more randomly selected. The outer circumference of each particle is traced, and the equivalent circle diameter of the particle is measured from these trace images with an image analyzer, and the average value thereof is taken as the average particle diameter.
  • the inorganic fine particles used in the film in the present invention are preferably titanium dioxide fine particles mainly composed of rutile type.
  • titanium dioxide two crystal forms, mainly rutile type and anatase type, are known.
  • the anatase type has a characteristic that the spectral reflectance of ultraviolet rays is very large
  • the rutile type has a characteristic that the absorption rate of ultraviolet rays is large (that is, the spectral reflectance is small).
  • Paying attention to the difference in spectral characteristics of titanium dioxide crystal form it is possible to improve the light resistance of the film suitably by using the rutile UV absorption performance, and to reduce the coloration due to light deterioration of the film. Is possible.
  • it is excellent in light resistance, even if it does not add another ultraviolet absorber substantially. For this reason, problems such as contamination due to bleeding out of the ultraviolet absorber and a decrease in adhesion are unlikely to occur.
  • the “main body” here means that the content of rutile titanium dioxide in all titanium dioxide fine particles exceeds 50 mass%. Further, the content of anatase-type titanium dioxide in all the titanium dioxide fine particles is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and most preferably 0% by mass. If the content of anatase-type titanium dioxide exceeds 10% by mass, the content of rutile-type titanium dioxide in the total fine titanium dioxide particles will be reduced, resulting in insufficient UV absorption performance. Titanium has a strong photocatalytic action, and this action also tends to reduce light resistance. Rutile titanium dioxide and anatase titanium dioxide can be distinguished by X-ray structure diffraction and spectral absorption characteristics.
  • the surface of the titanium dioxide fine particles mainly composed of the rutile type of the present invention may be subjected to inorganic treatment with alumina or silica, or organic treatment with silicone or alcohol.
  • a known method can be used to add inorganic fine particles to the film.
  • a master batch method (MB method) in which a polyester resin and inorganic fine particles are previously mixed with an extruder. )
  • a polyester resin that has not been dried in advance and inorganic fine particles are put into an extruder, and a method of preparing a master batch while degassing moisture and air can be adopted. It is preferable to prepare a masterbatch by using it because an increase in the acid value of the polyester resin can be suppressed.
  • a method of producing a masterbatch while degassing or a method of producing a masterbatch without deaeration using a sufficiently dried polyester resin can be mentioned.
  • the acid value of the polyester resin can be suitably kept low while containing high concentrations of inorganic fine particles, so that high whiteness and light reflectance are achieved. While having it, it is easy to obtain a film having both light resistance and hydrolysis resistance.
  • the drying conditions are preferably 100 to 200 ° C., more preferably 120 to 180 ° C., preferably 1 hour or more, more preferably 3 hours or more, and further preferably 6 hours or more. Thereby, it is sufficiently dried so that the moisture content of the polyester resin is preferably 50 ppm or less, more preferably 30 ppm or less.
  • a method such as performing continuous suction deaeration of 0.05 MPa or more, preferably 0.1 MPa or more, and maintaining the reduced pressure in the mixer.
  • premixing method is not particularly limited, and may be a batch method or a single-screw or twin-screw kneading extruder.
  • An antioxidant may be added when preparing a masterbatch.
  • a monofunctional or bifunctional epoxy group-containing compound, an oxazoline group-containing compound, or a carbodiimide group-containing compound may be added.
  • the upper limit of the acid value of the polyester resin of the master batch is preferably 40 eq / ton, more preferably 35 eq / ton, and further preferably 30 eq / ton. If the above is exceeded, the acid value of the film may not be lowered.
  • the lower limit of the acid value of the polyester resin of the masterbatch is preferably 3 eq / ton, more preferably 5 eq / ton, particularly preferably 7 eq / ton, from the viewpoint of economical reality.
  • the lower limit of the intrinsic viscosity of the masterbatch polyester resin is preferably 0.55 dl / g, more preferably 0.58 dl / g, and even more preferably 0.6 dl / g.
  • the intrinsic viscosity of the polyester resin of the film may be lowered, and high weather resistance may not be obtained.
  • the upper limit of the intrinsic viscosity of the masterbatch polyester resin is preferably 0.9 dl / g, more preferably 0.85 dl / g, still more preferably 0.8 dl / g, and particularly preferably 0.77 dl / g. g.
  • a method of solid-phase polymerization after preparing a master batch is also a preferable method for preparing a master batch having a low acid value and a high intrinsic viscosity.
  • the original polyester resin for producing the master batch may be either after melt polymerization or after solid phase polymerization.
  • solid-phase polymerization of the masterbatch results in an increase in cost, and the lower the acid value and the higher the intrinsic viscosity, the more the cost increases. It is necessary to adjust the viscosity.
  • the polyester film of this invention is comprised from A layer and B layer or A layer, B layer, and C layer as below-mentioned.
  • the A layer and the B layer, or the A layer, the B layer, and the C layer are preferably laminated in this order.
  • at least one outermost layer is the A layer.
  • a layer needs to become the outermost layer (outermost back side) on the opposite side to a photovoltaic cell, when it is set as a solar cell backside sealing sheet.
  • the A layer may also be provided on the solar cell side layer of the film, but the A layer has a high content of inorganic fine particles and tends to peel off at the interface with a filler such as EVA.
  • the layer is preferably either a B layer or a C layer.
  • the A layer, the B layer, and the C layer need not be only one layer, and may be plural.
  • Specific layer configurations include A / B, A / B / A, A / B / C, A / C / B, A / C / B / C, A / B / C / B, A / B / A / C, A / C / A / B, etc. are mentioned, but A / B, A / B / A, A / B / C, A / C / B are preferable, and most preferably A / B, A / B / C.
  • an inorganic fine particle concentration-containing layer containing 10 to 35% by mass of inorganic fine particles is disposed as at least one outermost layer.
  • the layer containing concentrated inorganic fine particles (A layer) is the layer having the largest content of inorganic fine particles among the A layer, the B layer, and the C layer.
  • the content of inorganic fine particles in the concentrated inorganic fine particle layer is preferably 11% by mass or more, more preferably 12% by mass or more, particularly preferably 13% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably.
  • the upper limit of the acid value of the polyester resin constituting the A layer is preferably 50 eq / ton, more preferably 45 eq / ton, still more preferably 40 eq / ton, and particularly preferably 35 eq / ton, Most preferably, it is 30 eq / ton. If it exceeds the above, the hydrolysis resistance may be reduced, and powder may fall off from the surface, cracks may occur, or the A layer may peel off.
  • the acid value can be kept within the range by using a low acid value master batch using a low acid value raw material and not increasing the acid value during film formation as described above.
  • the lower limit of the acid value of the polyester resin constituting the A layer is preferably 0 eq / ton, more preferably 2 eq / ton, still more preferably 4 eq / ton, particularly preferably 5 eq / ton, Most preferably, it is 6 eq / ton. If it is less than the above, production at a realistic low cost may be difficult.
  • the lower limit of the intrinsic viscosity of the polyester resin constituting the A layer is preferably 0.60 dl / g, more preferably 0.62 dl / g, still more preferably 0.64 dl / g, and particularly preferably 0.65 dl / g. If it is less than the above, the hydrolysis resistance is lowered, and powder may fall off from the surface, cracks may occur, or the A layer may peel off.
  • the upper limit of the intrinsic viscosity of the polyester resin constituting the A layer is preferably 0.9 dl / g, more preferably 0.85 dl / g, still more preferably 0.8 dl / g, and particularly preferably 0.77 dl / g.
  • the intrinsic viscosity can be set within a range by using a raw material or a master batch having a high intrinsic viscosity and suppressing decomposition at the time of film formation.
  • the polyester film used in the present invention has a laminated structure of at least two layers, and may have a multilayer structure higher than that, but a layer having a large amount of inorganic fine particles (a layer containing inorganic fine particles)
  • the configuration is such that it is at least one outermost layer.
  • the layer containing inorganic fine particles is the A layer and the other layer having a smaller content of inorganic fine particles than the layer containing the inorganic fine particles is the B layer, the A layer / B layer, A layer / B layer / A layer, etc. Configuration can be taken.
  • a two-layer structure can be mentioned.
  • a film containing a large amount of inorganic particles is disposed on the outermost layer on the side in direct contact with sunlight. To effectively prevent.
  • inorganic fine particles having a certain high concentration are added to the layer, so that the surface roughness increases and it becomes difficult to obtain adhesion between the layers.
  • concentration of inorganic fine particles on the opposite surface can be kept low.
  • the skin that is the outermost layer relative to the entire film layer
  • the thickness of the layer (A layer) (one side or the total thickness of both side skin layers) is 3 to 30%.
  • the thickness ratio of the skin layer (A layer) is preferably 4% or more, more preferably 5% or more, and further preferably 6% or more. Further, it is preferably 25% or less, more preferably 20% or less, further preferably 15% or less, and particularly preferably 10% or less.
  • the thickness of the A layer is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 6 ⁇ m or more, further preferably 7 ⁇ m or more, and particularly preferably 8 ⁇ m or more.
  • the thickness of the A layer When the thickness of the A layer is lower than the above, the film light deterioration gradually proceeds in the thickness direction due to a decrease in the light shielding property, and the light resistance may be lowered or yellowed. Further, the thickness of the A layer does not need to be unnecessarily thick, is preferably 70 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, further preferably 50 ⁇ m or less, and particularly preferably 40 ⁇ m or less. . When the above is exceeded, the effect is saturated and economically disadvantageous, and since the B layer and the C layer become thin, the overall durability may be lowered.
  • the polyester film used in the present invention is preferably composed of two layers that satisfy the above thickness ratio. Photodegradation gradually proceeds in the thickness direction from the outermost layer where sunlight directly enters. Therefore, the concentration of the inorganic fine particle concentration layer is provided in the outermost layer on the side where sunlight directly enters rather than being divided into several layers, thereby concentrating the function of efficiently preventing light deterioration on this layer. be able to.
  • the inorganic fine particle concentration-containing layer is the most on the side where sunlight directly enters.
  • the film of the present invention has, for example, a two-layer structure, and the concentration of inorganic fine particles is concentrated on the outermost layer on the side where sunlight directly penetrates. It is possible to achieve a high balance between reflectance, UV resistance, and hydrolysis resistance.
  • the polyester film used in the present invention has other layers (B layer, C layer) having a smaller inorganic fine particle content or no inorganic fine particles than the inorganic fine particle concentrated content layer.
  • the content of the inorganic fine particles in the other layer should be less than the content of the inorganic fine particles in the inorganic fine particle concentration-containing layer, but for the above reason, the difference from the content of the inorganic fine particles in the inorganic fine particle concentration-containing layer is different. It is preferable that it is 10 mass% or more.
  • the layer B does not contain inorganic fine particles or is a small amount of layer even if it contains.
  • a master batch is used, but considering the economical low-cost production of the master batch, the acid value is higher and the intrinsic viscosity is lower than the pellets after polymerization. .
  • the cut portion is collected and pelletized, and may be used by mixing with the virgin pellet. .
  • Such a recovered pellet has a high acid value and a low intrinsic viscosity, which causes a decrease in the hydrolysis resistance of the film.
  • the present invention is characterized by providing a layer excluding such factors that cause a decrease in hydrolysis resistance.
  • the polyester resin used for the B layer is preferably the above-described polyester resin.
  • the B layer may be a plurality of layers of two or more layers. In this case, it is preferable to use the above-described polyester resin for at least one of the B layers.
  • the particles of the B layer not only the above-mentioned titanium oxide but also other particles such as lubricant particles such as silica, talc and calcium carbonate, and colored particles such as carbon black, iron oxide and pigment may be used.
  • the laminated structure of the layer containing an inorganic particle and the layer which does not contain may be sufficient.
  • a laminated structure with polyester resins having different acid values or polyester resins having different molecular weights may be used.
  • the B layer is a layer having the smallest content of inorganic fine particles among the A layer, the B layer, and the C layer.
  • the upper limit of the content of inorganic fine particles in layer B is preferably 8% by mass, more preferably 2% by mass, still more preferably 1.5% by mass, and even more preferably 1.0% by mass. Particularly preferred is 0.7% by mass, most preferred is 0.5% by mass, and most preferred is 0.39% by mass. If the above is exceeded, hydrolysis resistance may be lowered.
  • the layer B preferably contains no inorganic fine particles, and the lower limit of the content is 0% by mass.
  • the upper limit of the acid value of the polyester resin constituting the B layer is preferably 25 eq / ton, more preferably 20 eq / ton, still more preferably 15 eq / ton, particularly preferably 13 eq / ton, Most preferably, it is 11 eq / ton. If it exceeds the above, hydrolysis resistance is lowered, and it may be difficult to obtain durability as a back surface sealing material for solar cells.
  • the lower limit of the acid value of the polyester resin constituting the B layer is preferably 0 eq / ton, more preferably 1 eq / ton, and even more preferably 2 eq / ton, from the viewpoint of economical production. Particularly preferred is 3 eq / ton.
  • the lower limit of the intrinsic viscosity of the polyester resin constituting the B layer is preferably 0.63 dl / g, more preferably 0.65 dl / g, still more preferably 0.66 dl / g, and particularly preferably 0.67 dl / g. If it is less than the above, it may be difficult to obtain durability as a back surface sealing material for solar cells.
  • the upper limit of the intrinsic viscosity of the polyester resin constituting the B layer is preferably 0.90 dl / g, more preferably 0.85 dl / g, still more preferably 0.8 dl / g, and particularly preferably 0.77 dl / g, most preferably 0.75 dl / g.
  • the film-forming property may decrease, or the acid value may increase due to shearing heat generation during melt-kneading.
  • the acid value and intrinsic viscosity can be made within the range by using raw materials having a low acid value and high intrinsic viscosity, and taking into account that the decomposition is kept low during film formation.
  • recovered resin in B layer it is necessary to adjust quantity so that it may not remove from the said preferable range.
  • the lower limit of the thickness of the B layer is preferably 50 ⁇ m, more preferably 60 ⁇ m, and even more preferably 70 ⁇ m. If it is less than the above, the entire durability may be lowered.
  • the B layer does not need to be unnecessarily thick, and the upper limit of the thickness is preferably 350 ⁇ m, more preferably 220 ⁇ m, still more preferably 200 ⁇ m, still more preferably 180 ⁇ m, and particularly preferably 160 ⁇ m.
  • the lower limit of the thickness ratio of the B layer to the entire film thickness is preferably 20%, more preferably 23%, still more preferably 25%, particularly preferably 28%, and most preferably 30%. . If it is less than the above, the overall durability may be lowered.
  • the upper limit of the thickness ratio of the B layer to the entire film thickness is preferably 97%, more preferably 70%, still more preferably 65%, still more preferably 60%, and particularly preferably 55%. Yes, most preferably 50%.
  • the C layer is a layer containing inorganic fine particles at a low concentration.
  • the lower limit of the content of inorganic fine particles in the layer C is preferably 0.4% by mass, more preferably 0.6% by mass, still more preferably 0.8% by mass, and particularly preferably 1% by mass.
  • the upper limit is preferably 10% by mass, more preferably 8% by mass, still more preferably 6% by mass, and particularly preferably 5% by mass.
  • the upper limit of the acid value of the polyester resin constituting the C layer is preferably 40 eq / ton, more preferably 30 eq / ton, further preferably 25 eq / ton, particularly preferably 20 eq / ton, and most preferably. Is 15 eq / ton. If the above is exceeded, the hydrolysis resistance is lowered, and cracking may occur after long-term use, resulting in a decrease in barrier properties from the end or peeling. Since the lower limit of the acid value of the polyester resin constituting the C layer is preferably low, it is not particularly defined. However, in terms of economic productivity, it is preferably 0 eq / ton, more preferably 2 eq / ton. Yes, more preferably 4 eq / ton, particularly preferably 5 eq / ton.
  • the lower limit of the intrinsic viscosity of the polyester resin constituting the C layer is preferably 0.6 dl / g, more preferably 0.62 dl / g, still more preferably 0.63 dl / g, and particularly preferably 0. .65 dl / g. If it is less than the above, the mechanical strength is lowered and the weather resistance is lowered, and cracking may occur after long-term use and the barrier property from the end part may be lowered, or peeling may occur.
  • the upper limit of the intrinsic viscosity of the polyester resin constituting the C layer is preferably 0.85 dl / g, more preferably 0.8 dl / g, still more preferably 0.77 dl / g, and particularly preferably 0.8.
  • the film-forming property may decrease, or the heat of fusion during film formation will increase, and the acid value may increase.
  • the acid value and intrinsic viscosity can be made within the range by using raw materials having a low acid value and high intrinsic viscosity, and taking into account that the decomposition is kept low during film formation.
  • recovered in C layer is also a preferable form for introduce
  • recovered polyester resin in order to reduce the raise of an acid value, and the fall of intrinsic viscosity, it is preferable to use it, drying enough. In the case of melting and re-pelletizing, it is preferable to dry similarly.
  • the lower limit of the thickness of the C layer is preferably 50 ⁇ m, more preferably 60 ⁇ m, and even more preferably 70 ⁇ m.
  • the upper limit of the thickness of the C layer is preferably 220 ⁇ m, more preferably 200 ⁇ m, still more preferably 180 ⁇ m, and particularly preferably 160 ⁇ m.
  • the lower limit of the thickness ratio of the C layer to the entire film thickness is preferably 20%, more preferably 23%, still more preferably 25%, particularly preferably 28%, and most preferably 30%.
  • the upper limit of the thickness ratio is preferably 70%, more preferably 65%, still more preferably 60%, particularly preferably 55%, and most preferably 50%.
  • the intrinsic viscosity of the polyester resin of the C layer is lower than the intrinsic viscosity of the polyester resin of the B layer.
  • the upper limit of the difference in intrinsic viscosity between the B layer and C layer polyester resin is preferably 0.1 dl / g, more preferably 0.08 dl / g, still more preferably 0.06 dl / g, and particularly preferably Is 0.05 dl / g. If it exceeds the above, the weather resistance of the C layer becomes too low while the B layer has high weather resistance, the balance as a whole becomes poor, and the weather resistance and barrier properties may be lowered and peeling may occur.
  • the lower limit of the difference in intrinsic viscosity between the B layer and the C layer polyester resin is preferably 0.01 dl / g, more preferably 0.02 dl / g.
  • the intrinsic viscosity of the polyester resin of the B layer and the A layer is preferably higher in the B layer, and the upper limit of the difference is preferably 0.1 dl / g, more preferably 0.08 dl / g, More preferably, it is 0.07 dl / g, and a minimum is preferably 0.02 dl / g.
  • the intrinsic viscosity of the polyester resin is preferably B layer> C layer> A layer.
  • the acid value of the polyester resin of the C layer is preferably higher than the acid value of the polyester resin of the B layer.
  • the upper limit of the acid value difference between the B layer and C layer polyester resins is preferably 10 eq / ton, more preferably 7 eq / ton, even more preferably 5 eq / ton, and particularly preferably 4 eq / ton. . If it exceeds the above, the weather resistance of the C layer becomes too low while the B layer has high weather resistance, the balance as a whole becomes poor, and the weather resistance and barrier properties may be lowered and peeling may occur.
  • the lower limit of the acid value difference between the B layer and C layer polyester resins is preferably 1 eq / ton, and more preferably 2 eq / ton.
  • the acid value of the polyester resin of the B layer and the A layer is higher in the A layer, and the upper limit of the difference is preferably 20 eq / ton, more preferably 15 eq / ton, and the lower limit is preferably 1 eq / ton, more preferably 2 eq / ton.
  • the acid value of the polyester resin is preferably B layer ⁇ C layer ⁇ A layer. In the present invention, it is preferable to adjust the intrinsic viscosity and acid value of each layer within the range of the balance according to the required weather resistance.
  • the surface is coated with a polymer resin by coating or the like. May be.
  • grain may be contained in the said coating layer.
  • the coating layer When easy adhesion is required, on the surface of at least one of the films (for example, in the case of being composed of an A layer and a B layer, the B layer; in the case of being composed of an A layer, a B layer, and a C layer) It is preferable to provide the coating layer using an aqueous coating solution containing at least one of water-soluble or water-dispersible copolymerized polyester resin, acrylic resin, and polyurethane resin. Examples of these coating liquids include aqueous coating liquids disclosed in Japanese Patent No. 3567927, Japanese Patent No. 3589232, Japanese Patent No. 3589233, and the like.
  • the solar cell back surface sealing sheet of the present invention exhibits easy adhesion to the filler layer on the surface in contact with the filler layer of an olefin resin such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) or polyvinyl butyral (PVB). Therefore, it is preferable to provide an easy adhesion layer.
  • an aqueous coating solution containing a polyester resin or a polyurethane resin As the easy-adhesion layer, it is preferable to apply an aqueous coating solution containing a polyester resin or a polyurethane resin. Among them, it is excellent in heat resistance and hydrolysis resistance, and from the viewpoint of preventing yellowing due to sunlight. It is preferable to contain a polyurethane resin containing a group polycarbonate polyol as a constituent component. By including such a polyurethane resin, it is possible to improve the adhesion under wet heat.
  • Examples of the aliphatic polycarbonate polyol include aliphatic polycarbonate diol and aliphatic polycarbonate triol.
  • the number average molecular weight of the aliphatic polycarbonate diol is preferably 1500 to 4000, more preferably 2000 to 3000. If the number average molecular weight of the aliphatic polycarbonate diol is less than 1500, a hard urethane component increases, stress due to thermal contraction of the substrate cannot be relieved, and adhesiveness may decrease. Moreover, when the number average molecular weight of aliphatic polycarbonate diol exceeds 4000, the adhesiveness and the strength after high-temperature and high-humidity treatment may be reduced.
  • the molar ratio of the aliphatic polycarbonate polyol is preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, preferably 60 mol% or less, when the total polyisocyanate component of the polyurethane resin is 100 mol%, preferably 40 mol% or less. % Or less is more preferable. If the molar ratio is less than 3 mol%, water dispersibility may be difficult. On the other hand, if it exceeds 60 mol%, the water resistance is lowered and the heat and moisture resistance is lowered.
  • the glass transition temperature of the polyurethane resin is not particularly limited, but is preferably less than 0 ° C, more preferably less than -5 ° C.
  • the viscosity is close to that of partially melted olefin resin such as EVA or PVB at the time of pressure bonding, and the adhesiveness is improved by partial mixing, so that suitable flexibility is easily developed.
  • various functional coats such as scratch resistance, antifouling resistance, and barrier properties can be provided on the surface opposite to the surface in contact with the filler layer.
  • a typical example of the scratch-resistant coat is an acrylic hard coat.
  • Examples of the antifouling coat include a fluorine-based coat and a titanium oxide-containing coat.
  • Examples of the barrier coat include a PVDC coat and an inorganic layered compound-containing coat.
  • An easy-adhesion coat as described above may be provided on the polyester film as a base for these coats.
  • the production method of the polyester film used in the present invention is not particularly limited, but after supplying the polyester chips for forming each layer to separate extruders, co-extrusion that is laminated in a molten state and extruded from the same die. The method is preferred.
  • a polyester chip containing a large amount of inorganic fine particles (resin chip for a layer containing inorganic fine particles) and a polyester chip containing less inorganic fine particles
  • supplying resin chips for other layers
  • the molten resin extruded in the form of a sheet forms an unstretched film by taking it out with a cooling roll.
  • the moisture content of the polyester chip is preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, and even more preferably 30 ppm or less.
  • the heating temperature is preferably from 100 to 200 ° C, more preferably from 120 to 180 ° C.
  • the drying time is preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer, and even more preferably 6 hours or longer.
  • the melting temperature of the polyester chip in the extruder is preferably 280 to 310 ° C, more preferably 290 to 300 ° C.
  • the back pressure during filtration in the extruder can be reduced, and good productivity can be achieved.
  • the melting temperature is higher than 310 ° C., thermal degradation of the resin proceeds, Since an acid value rises, the hydrolysis resistance of the obtained film may fall.
  • polyester resin for forming each layer melted in separate extruders is laminated in a molten state, extruded from the same die into a sheet, and taken out with a cooling roll to form an unstretched film.
  • the obtained unstretched film is stretched by biaxial orientation treatment.
  • the stretching method the obtained unstretched film is heated with a heating roll or a non-contact heater, then stretched between rolls having a speed difference (roll stretching), and then uniaxially stretched with a clip.
  • It is equipped with a sequential biaxial stretching method that stretches in the width direction (tenter stretching) after heating in the oven and then heat-sets by applying higher heat, and a mechanism that can simultaneously stretch in the vertical and horizontal directions
  • Examples thereof include a simultaneous biaxial stretching method in which stretching is performed with a tenter (tenter simultaneous biaxial stretching), and an inflation stretching method in which stretching is performed by expanding with air pressure.
  • a method of the longitudinal relaxation treatment a known method, for example, a method of performing longitudinal relaxation treatment by gradually narrowing the clip interval of the tenter (Japanese Patent Publication No. 4-0221818), a razor in the tenter, An example is a method in which the longitudinal relaxation treatment is performed by cutting the portion to avoid the influence of the clip (Japanese Patent Publication No. 57-54290). Further, a method of relaxing by applying heat off-line may be used. Furthermore, in the said extending process, high thermal dimensional stability can also be provided to a film by controlling extending
  • the surface of the film can be coated with a polymer resin by coating or the like, and inorganic and / or organic particles can be included in the coating layer.
  • the method of providing is not particularly limited.
  • the coating layer may be provided after film formation (off-line coating method), or film formation It may be provided inside (in-line coating method). From the viewpoint of productivity, it is preferably provided during film formation.
  • the lower limit of the content of inorganic fine particles in the entire polyester film used in the present invention is preferably 0.5% by mass, more preferably 0.6% by mass, still more preferably 0.7% by mass, and even more. Preferably it is 0.8 mass%, Still more preferably, it is 0.9 mass%, Most preferably, it is 1 mass%. Light resistance may fall that it is less than the above.
  • the upper limit of the content of the inorganic fine particles is preferably 10% by mass, more preferably 8% by mass, still more preferably 7% by mass, still more preferably 6% by mass, and particularly preferably 5% by mass. is there. When the above is exceeded, the hydrolysis resistance in the whole film will fall, and a back surface sealing sheet may crack during long-term use.
  • the upper limit of the acid value of the entire polyester film used in the present invention is preferably 50 eq / ton, more preferably 40 eq / ton, still more preferably 30 eq / ton, and even more preferably 25 eq / ton. Particularly preferred is 20 eq / ton, and most preferred is 18 eq / ton. When the above is exceeded, hydrolysis resistance may decrease.
  • a lower acid value is preferred, but from a practical productivity, the lower limit is preferably 0 eq / ton, more preferably 1 eq / ton, even more preferably 2 eq / ton, and particularly preferably 3 eq / ton. And most preferably 4 eq / ton.
  • the lower limit of the intrinsic viscosity of the entire polyester film used in the present invention is preferably 0.62 dl / g, more preferably 0.64 dl / g, still more preferably 0.65 dl / g, and particularly preferably 0.66 dl / g. If it is less than the above, the hydrolysis resistance may decrease.
  • the upper limit of the intrinsic viscosity is preferably 0.88 dl / g, more preferably 0.83 dl / g, still more preferably 0.78 dl / g, and particularly preferably 0.76 dl / g.
  • the thickness (excluding the coating layer) of the solar cell back surface sealing polyester film of the present invention is 150 to 380 ⁇ m. 180 ⁇ m or more is preferable, and 200 ⁇ m or more is more preferable. Moreover, 350 micrometers or less are preferable and 330 micrometers or less are more preferable.
  • the thickness of the film is excellent in electrical insulation, and is easily reduced in weight and thickness.
  • the thickness of the film is larger than 380 ⁇ m, not only the cost is increased, but also the rigidity of the film becomes too high, the handling property is deteriorated, and it is difficult to cope with the weight reduction and the thinning.
  • the whiteness of the polyester film used in the present invention is 50 or more, preferably 60 or more. If the whiteness is less than 50, the concealability may be inferior. In addition, it is preferable that the solar cell back surface sealing sheet of this invention is also 50 or more in whiteness, Furthermore, it is 60 or more.
  • the whiteness can be determined in accordance with, for example, JIS L 1015-1981-B.
  • the average reflectance of the polyester film used in the present invention in the wavelength range of 400 to 800 nm is 50% or more, preferably 60% or more. Further, the higher the average reflectance, the better. However, in reality, the upper limit is about 95%. When the reflectance is less than 50%, the film itself and the solar cell internal member are deteriorated by light, which is not preferable.
  • the average reflectance in the wavelength range of 400 to 800 nm of the solar cell backside sealing sheet of the present invention is also preferably 50% or more, and more preferably 60% or more.
  • the average reflectance is, for example, the reflectance when an integrating sphere is used for the spectrophotometer and the reflectance of the standard white plate is 100%.
  • the light reflection fluctuation rate of the polyester film used in the present invention is preferably 5% or less, more preferably 3% or less. In order to reduce the light reflection fluctuation rate, it is preferable to uniformly disperse the inorganic fine particles existing in the A layer.
  • the light reflection fluctuation rate can be evaluated by the following method. The smaller this value, the smaller the fluctuation of the average reflectance of the film, and the more preferable.
  • a 1 m ⁇ 1.8 m film piece is cut out from the center of the length position of 10%, 50%, 90%.
  • the average value of the average reflectance of each film sample is defined as the center value, and the difference between the maximum value and the minimum value of the average reflectance divided by the center value is defined as the light reflection variation rate.
  • the film used in the present invention can exhibit excellent light resistance even under light irradiation, and as a result, the solar cell backside sealing sheet of the present invention also exhibits excellent weather resistance.
  • the breaking elongation retention of the solar cell back surface sealing sheet is preferably 35% or more, more preferably 40%. It can be maintained above.
  • the solar cell back surface sealing sheet of the present invention is also suitable as a back surface sealing sheet for solar cells used outdoors because photolysis and deterioration are suppressed by light irradiation.
  • the thermal shrinkage rate at 150 ° C. of the solar cell backside sealing sheet of the present invention is preferably 0.2% or more, more preferably 0.4% or more, and preferably 3.0% or less in the longitudinal direction, 1.8 % Or less is more preferable. Thereby, the thermal contraction at the time of processing a solar cell module is suppressed. On the other hand, if the heat shrinkage rate is less than 0.2%, the sheet may bend during processing. On the other hand, if it is larger than 3.0%, the shrinkage at the time of processing is large, and the end of the solar cell module may not be completely covered, or it may become a residual strain and peel or crack during long-term use. .
  • As a method of setting the heat shrinkage rate at 150 ° C. in the above range it can be carried out by controlling the stretching conditions of the film or by performing longitudinal relaxation treatment and transverse relaxation treatment in the heat setting step.
  • the polyester film used in the present invention preferably has a vertical and horizontal orientation balance. That is, the MOR value (MOR-C) when the film thickness is converted to 50 ⁇ m is preferably 1.0 or more, more preferably 1.3 or more, preferably 2.0 or less, and more preferably 1.8 or less. Thereby, the vertical and horizontal orientation balance of the film is adjusted, and the mechanical strength and durability are easily maintained. Further, the occurrence of distortion during processing is suppressed, and the adhesion is improved.
  • a method for bringing MOR-C into the above range can be carried out by controlling the ratio of the longitudinal and lateral stretching ratios in the film stretching step.
  • the MOR value can be measured using, for example, a microwave transmission type molecular orientation meter.
  • the solar cell backside sealing sheet of the present invention can exhibit high hydrolysis resistance that can withstand long-term use outdoors.
  • the breaking elongation retention of the film after accelerated hydrolysis test (105 ° C., 100% RH, 0.03 MPa, 200 hours treatment) is preferably 50% or more, More preferably, it can be maintained at 60% or more, more preferably 70% or more and 100% or less.
  • the breaking elongation retention can be measured in accordance with, for example, JIS C 2318-1997 5.3.31.
  • the solar cell back surface sealing sheet of the present invention is suppressed from photolysis and deterioration even under light irradiation, it can exhibit excellent light resistance capable of withstanding long-term use outdoors.
  • the breaking elongation retention of the film after accelerated light deterioration test (63 ° C., 50% RH, UV irradiation intensity 100 mW / cm 2 , irradiation for 100 hours) is preferably 35%. As mentioned above, it is possible to maintain at 40% or more, more preferably 60% or more.
  • the change in the color b * value after the accelerated light deterioration test of the solar cell backside sealing sheet of the present invention is preferably 12 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 8 or less, and particularly preferably less than 5.
  • the change in the color b * value is greater than 12, the appearance deteriorates due to secular change, which is not preferable.
  • the b * value can be measured according to, for example, JIS K 7105-1981 5.3.5 (a).
  • the partial discharge voltage of the solar cell backside sealing sheet of the present invention is preferably 800 eV or more, more preferably 1000 eV or more, and particularly preferably 1100 eV or more.
  • the partial discharge voltage can be increased by increasing the thickness of the polyester film.
  • the partial discharge voltage may be reduced due to the influence of the precipitated particles derived from the catalyst of the polyester film, the precipitation of particles can be suppressed by adjusting the catalyst type, amount of catalyst, addition time, and conditions when producing the polyester. It is also effective to increase the partial discharge voltage by passing the molten resin through a filter and removing the particles.
  • the upper limit of the partial discharge voltage is about 2000 eV, more preferably about 1600 eV, from the relationship of the upper limit of the film thickness.
  • the water vapor permeability of the solar cell backside sealing sheet of the present invention is preferably 7 g / m 2 / d or less.
  • the water vapor permeability is further preferably 5 g / m 2 / d or less, particularly 3 g / m 2 / d or less.
  • the water vapor permeability can be lowered by increasing the thickness of the polyester film or by providing a barrier coat. Although the lower limit of water vapor permeability is not particularly defined, it is about 0.01 g / m 2 / d as a practical value.
  • the water vapor permeability can be measured according to, for example, JIS K 7129 B.
  • the solar cell back surface sealing sheet of the present invention has environmental durability, whiteness and light reflectivity, which are typified by light resistance and hydrolysis resistance, even if it is composed of a single polyester film.
  • the properties of a conventional durable layer (hydrolysis-resistant layer), white layer, insulating layer, etc. bonded together can be achieved with a single polyester film. Is possible. Therefore, it can respond to weight reduction and thin film formation by using the solar cell back surface sealing sheet of this invention.
  • the solar cell module in the present invention refers to a system that takes in incident light such as sunlight and room light, converts it into electricity, and stores the electricity.
  • the solar cell back surface sealing sheet and the solar cell back surface sealing sheet And a solar cell element embedded in the filler layer.
  • a transparent member on the light receiving surface side may be provided.
  • the solar cell element there are a crystalline silicon type, an amorphous silicon type, a hybrid type in which crystalline silicon and amorphous silicon are combined, a compound type, a dye sensitizing type, an organic thin film type, and the like.
  • silicon-based elements such as crystalline silicon, amorphous silicon, and hybrid are resistant to moisture and oxygen degradation, and therefore the object for using the solar cell backside sealing sheet of the present invention
  • it is preferably used for a crystalline silicon-based device.
  • the crystalline silicon system can be preferably applied to both a single crystal type and a polycrystalline type.
  • Resin used for a filler layer is not specifically limited, Olefin resin, such as EVA and PVB, can be illustrated.
  • Olefin resin such as EVA and PVB
  • glass As the member on the light receiving side, glass, a transparent resin sheet, a transparent resin film, or the like is used.
  • the solar cell module of the present invention may include a surface protection sheet, a high light transmission material, and the like, and may have a flexible property depending on the application.
  • ⁇ Average particle size of inorganic fine particles The inorganic fine particles were observed with a scanning electron microscope, and the magnification was appropriately changed according to the size of the particles, and photographs were taken. An enlarged copy of the photograph was taken, and the circumference of each particle was traced for at least 100 fine particles selected at random, and the equivalent circle diameters of the particles were measured from these trace images with an image analysis device. The average value was defined as the average particle size.
  • the sample was dissolved in a 6/4 (mass ratio) mixed solvent of phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane, filtered through a Teflon (registered trademark) membrane filter with a pore size of 0.2 ⁇ m, and washed with the mixed solvent. did.
  • the filtered material was dried together with the filter in a vacuum dryer, and the weight of the filtered material was calculated as the inorganic fine particle weight.
  • the film was embedded in an epoxy resin, cut to be perpendicular to the film, and the cross section was measured with an optical microscope. A photograph was taken and measured with a caliper, or the thickness of each layer was measured from the projected image. In addition, five samples were collected from different locations so as not to be biased, and the layer thickness was measured for each sample, and the average value was taken as the thickness of each layer. The film thickness was calculated by excluding the coat layer.
  • C layer First, if there is a coating layer on the surface of the C layer side, remove the coating layer with a knife or sandpaper, fix the film with the C layer on the flat table, and sand from the A layer side. The surface was removed until the C layer was exposed with paper. Whether or not the C layer was exposed was confirmed visually and with a film thickness meter. The part of only the obtained C layer was used as a measurement sample. In addition, when C layer was thin and this method was difficult to take, after removing the coat layer of C layer, the C layer part was shaved off with the knife, and what was shaved off was used as the measurement sample.
  • polyester (IV) ⁇ Intrinsic viscosity of polyester (IV)>
  • the polyester was dissolved in a 6/4 (mass ratio) mixed solvent of phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethane, and the intrinsic viscosity was measured at a temperature of 30 ° C.
  • the solid content was removed by centrifugation, and then the measurement was performed.
  • the acid value of the film or the raw material polyester resin was measured by the following method.
  • the chip was used as it was, and in the case of a solar cell backside sealing sheet, the coat layer was scraped with a knife to obtain a sample.
  • Samples when the dissolution time was 3, 5, and 7 minutes were designated as a, b, and c, respectively.
  • the value excluding the mass of the inorganic fine particles was set to W (g).
  • the content of the inorganic fine particles can be determined by dissolving the sample with a solvent, collecting the solid content by centrifugation, and measuring the mass.
  • the whiteness of the film was measured by using JIS L 1015-1981 method using Z-1001DP manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. In addition, it can measure similarly also in the case of a solar cell backside sealing sheet. The measurement was performed by applying light from the A layer side.
  • ⁇ Average reflectance of film> An integrating sphere is attached to a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, automatic spectrophotometer “UV-3150”), and reflection of a standard white plate (made by Sphere Optics, white standard plate “ZRS-99-010-W”) The reflectance was calibrated as 100%, and the spectral reflectance was measured. The measurement was performed in 1 nm increments in the wavelength range of 400 to 800 nm, and the average value was obtained. In addition, it measured by arranging a non-reflective black mount on the back of the sample film. The measurement was performed by applying light from the A layer side. In addition, it can measure similarly also in the case of a solar cell backside sealing sheet.
  • HAST Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test
  • JIS C 60068-2-66 JIS C 60068-2-66 was performed.
  • the sample was cut into a size of 70 mm ⁇ 190 mm, and a jig was used to keep the distance from contact with each other.
  • EHS-221 manufactured by ESPEC CORP. Treatment was performed at 105 ° C., 100% RH, 0.03 MPa, 200 hours.
  • Breaking elongation retention rate (%) [(breaking elongation after treatment) ⁇ 100] / (breaking elongation before treatment)
  • Breaking elongation retention after the accelerated light deterioration test the case of less than 35% was evaluated as x, the case of 35% or more and less than 60% as ⁇ , and the case of 60% or more as ⁇ .
  • the elongation at break was defined as the time when the film was broken.
  • x is less than 50%
  • o is 50% or more and less than 70%
  • is 70% or more.
  • Change in color b * value (Color b * value after accelerated light degradation test)-(Color b * value before accelerated light degradation test)
  • Change in the color b * value those higher than 12 were evaluated as x, those with 5 to 12 as ⁇ , and those with less than 5 as ⁇ .
  • ⁇ Heat shrinkage at 150 ° C. in the longitudinal direction (HS150)> The sample was cut into 10 mm ⁇ 250 mm, and the long side was aligned in the direction in which measurement was desired, and marks were made at intervals of 200 mm, and the mark interval A was measured under a constant tension of 5 g. Subsequently, the sample was left in an oven at 150 ° C. with no load for 30 minutes, then removed from the oven and cooled to room temperature. Thereafter, the mark interval B was determined under a constant tension of 5 g, and the thermal shrinkage (%) was determined by the following formula.
  • ⁇ MOR-C> The obtained film was divided into 5 equal parts in the width direction, 100 mm square samples were taken at the respective positions in the longitudinal direction and the width direction, and a microwave transmission type molecular orientation meter (manufactured by Oji Scientific Instruments, MOA-6004) was used. And measured. The thickness correction was 50 ⁇ m, MOR-C was determined, and an average value of 5 points was used.
  • peeling When the surface of the sample film is peeled off at 50% or more of the peeled area of the adhesive tape B, it is defined as “peeling”. When the frequency of “peeling” is less than half after 5 or more repetitions, “ ⁇ ” (excellent surface strength) The case of more than half was evaluated as “ ⁇ ” (poor surface strength).
  • ⁇ Adhesiveness> Prepare a solar cell back surface sealing sheet cut to 100 mm ⁇ 100 mm and the following EVA sheet to 70 mm ⁇ 90 mm, and prepare a solar cell back surface sealing sheet / EVA sheet / solar cell back surface sealing sheet (any solar cell back surface The sealing sheet was also installed so that the coating layer surface was opposed to the EVA sheet.) And was subjected to thermocompression bonding under the following adhesion conditions to prepare a sample. The produced sample was cut out to 20 mm ⁇ 100 mm, and then attached to a SUS plate, and the peel strength between the film layer and the EVA sheet layer was measured using a tensile tester under the following conditions.
  • the peel strength was determined as the average value of the parts that were stably peeled after exceeding the maximum point. The ranking was based on the following criteria.
  • EVA sheet A. Standard cure type I. UltraPearl (registered trademark) PV standard cure Type (0.4 mm) manufactured by Sanvic Lamination process: 100 ° C. (vacuum 5 minutes, vacuum pressurization 5 minutes) Cure process: Heat treatment 150 ° C (normal pressure 45 minutes) II. Solar Eva (registered trademark) SC4 (0.4mm), manufactured by Mitsui Fabro Lamination process: 130 ° C (vacuum 5 minutes, vacuum pressurization 5 minutes) Cure process: Heat treatment 150 ° C (normal pressure 45 minutes) B. Fast cure type I.
  • Adhesiveness measurement sample (EVA uses a standard type of Sanvik) Peel strength was measured after treatment at 105 ° C. and 100% RH for 150 hours, and evaluated by a maintenance rate relative to the initial peel strength. ⁇ : The peel strength of 60% or more of the initial peel strength was maintained. X: Less than 60% of initial peel strength.
  • the water vapor permeability was measured after purging with a water vapor permeability measuring device (PERMATRAN-W 3/31, manufactured by Modern Controls) at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% RH for 2 days in accordance with JIS K 7129 B method.
  • the unit is g / m 2 / 24hr (1day ).
  • the solar cell back surface sealing sheet and the EVA sheet were adhered using a vacuum laminator (135 ° C., vacuum 5 minutes, vacuum pressurization 15 minutes) to produce a simulated solar cell module.
  • the obtained solar cell module was subjected to an accelerated light deterioration test and an accelerated hydrolysis test, and the appearance was observed.
  • PET resin pellet I (PET-I)
  • a slurry comprising 86.4 parts by mass of terephthalic acid and 64.4 parts by mass of ethylene glycol was prepared.
  • 0.017 parts by mass of antimony trioxide and 0.16 parts by mass of triethylamine were added as catalysts.
  • the pressure was increased and the pressure esterification reaction was performed under the conditions of a gauge pressure of 3.5 kgf / cm 2 (343 kPa) ⁇ 240 ° C.
  • the inside of the esterification reaction vessel was returned to normal pressure, and 0.071 part by mass of magnesium acetate tetrahydrate and then 0.014 part by mass of trimethyl phosphate were added. Furthermore, the temperature was raised to 260 ° C. over 15 minutes, and 0.012 part by mass of trimethyl phosphate and then 0.0036 part by mass of sodium acetate were added. After 15 minutes, the resulting esterification reaction product was transferred to a polycondensation reaction can, gradually heated from 260 ° C. to 280 ° C. under reduced pressure, and subjected to a polycondensation reaction at 285 ° C.
  • PET resin pellet (PET-I) had an intrinsic viscosity of 0.616 dl / g, an acid value of 15.1 eq / ton, and contained substantially no inert particles and internally precipitated particles.
  • PET resin pellet II PET resin pellet I (PET-I) was pre-crystallized in advance at 160 ° C. and then solid-phase polymerized in a nitrogen atmosphere at 220 ° C. to obtain intrinsic viscosity.
  • PET resin pellet III (PET-III) Except for changing the polycondensation reaction time, the same method as PET resin pellet I (PET-I) was used, and the intrinsic viscosity was 0.51 dl / g, and the acid value was 39 eq. / Ton PET resin pellet III (PET-III) was obtained.
  • PET resin pellet IV (Preparation of polycondensation catalyst solution)
  • Irganox (registered trademark) 1222 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals (currently BASF)) 2009 was added.
  • An in-line mixer having a high-speed stirrer was installed in the transfer line from the third esterification reaction tank to the first polycondensation reaction tank, comprising three continuous esterification reaction tanks and three polycondensation reaction tanks.
  • 0.75 part by mass of ethylene glycol was continuously supplied to the slurry preparation tank with respect to 1 part by mass of high-purity terephthalic acid.
  • the first esterification reaction tank is 250 ° C. and 110 kPa
  • the second esterification reaction tank is 260 ° C. and 105 kPa
  • the third esterification reaction tank is 260 ° C.
  • the prepared slurry is continuously supplied to the polyester oligomer.
  • 0.025 mass part of ethylene glycol was continuously thrown into the 2nd esterification reaction tank.
  • the obtained oligomer was continuously transferred to a continuous polycondensation apparatus consisting of three reaction vessels, and an ethylene glycol solution of an aluminum compound and an ethylene glycol of a phosphorus compound prepared by the above method in an in-line mixer installed in a transfer line.
  • the initial polycondensation reaction was carried out by continuously adding the solution while stirring with a continuous mixer so as to be 0.015 mol% and 0.036 mol% as aluminum atoms and phosphorus atoms, respectively, with respect to the acid component in the polyester.
  • the polycondensation was conducted at 265 ° C. and 9 kPa, the medium-term polycondensation reaction vessel at 265 to 268 ° C. and 0.7 kPa, the final polycondensation reaction vessel at 273 ° C. and 13.3 Pa, an intrinsic viscosity of 0.63 dl / g, and an acid value of 10 PET resin pellet IV (PET-IV) of 5 eq / ton was obtained.
  • PET-IV PET resin pellet IV
  • PET resin pellet V (PET-V) Using the obtained PET resin pellet IV (PET-IV), solid phase polymerization was performed at 220 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg using a rotary vacuum polymerization apparatus. As a result, PET resin pellets V (PET-V) having an intrinsic viscosity of 0.73 dl / g and an acid value of 5.0 eq / ton were obtained.
  • Example 1 The raw material of the fine particle concentration containing layer (A layer) in which 60% by mass of PET-II and 40% by mass of MB-II are mixed, and another layer in which 86% by mass of PET-II and 14% by mass of MB-II are mixed ( The raw materials of layer B) were put into separate extruders, mixed and melted at 285 ° C., and then joined in a molten state to form layer A / layer B using a feed block. At this time, the discharge rate ratio of the A layer and the B layer was controlled using a gear pump. Next, it was extruded onto a cooling drum adjusted to 30 ° C. using a T-die to produce an unstretched sheet.
  • the obtained unstretched sheet was uniformly heated to 75 ° C. using a heating roll, and heated to 100 ° C. with a non-contact heater to perform 3.3-fold roll stretching (longitudinal stretching).
  • the uniaxially stretched film is led to a tenter, heated to 140 ° C., stretched to 4.0 times, fixed in width, subjected to heat treatment at 215 ° C. for 5 seconds, and further relaxed by 4% in the width direction at 210 ° C.
  • a polyester film roll for sealing the back surface of a solar cell having a thickness of 250 ⁇ m was obtained. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Examples 2-7 A polyester film roll for solar cell back surface sealing was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thicknesses of the A layer and B layer, and the raw material composition of the A layer and B layer were changed as shown in Table 1. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Examples 8-12 A polyester film roll for solar cell back surface sealing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thicknesses of the A layer and B layer, and the raw material composition of the A layer and B layer were changed as shown in Table 2. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Example 13 A polyester film roll for solar cell back surface sealing was obtained in the same manner as in Example 3 except that the feed block was changed to have a configuration of A layer / B layer / A layer. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet. The coating was performed only on one side.
  • Example 14 The raw material of the fine particle concentration layer (A layer) in which 64% by mass of PET-V and 36% by mass of MB-IV are mixed, the raw material of the layer consisting only of PET-V (B1 layer), and 98% by mass of PET-V Example 2 except that the raw materials of the other layer (B2 layer) in which 2% by mass of MB and IV-IV were mixed were put into separate extruders so as to have a configuration of A layer / B1 layer / B2 layer.
  • the polyester film roll for solar cell backside sealing was obtained by the same method as 1. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Example 15 The film roll obtained in Example 8 was passed through an offline coater set at a temperature of 160 ° C., and the relaxation treatment was performed by adjusting the speed and tension to obtain a polyester film roll for solar cell back surface sealing. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Comparative Examples 1-6 A polyester film roll for solar cell back surface sealing was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thicknesses of the A layer, the B layer, and the raw material composition of the A layer and the B layer were changed as shown in Table 3. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Tables 4 to 6 show the characteristics of the solar cell back surface sealing sheets obtained in Examples and Comparative Examples.
  • PET resin pellet a (PET-a) a) Preparation of ethylene glycol solution of phosphorus compound After adding 2.0 liters of ethylene glycol to a flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube at room temperature and normal pressure While stirring at 200 rpm under a nitrogen atmosphere, 200 g of Irganox (registered trademark) 1222 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals (currently BASF)) was added as a phosphorus compound. Further, 2.0 liters of ethylene glycol was added, the temperature was raised by changing the jacket temperature setting to 196 ° C., and the mixture was stirred under reflux for 60 minutes from the time when the internal temperature reached 185 ° C. or higher.
  • Irganox registered trademark
  • 1222 manufactured by Ciba Specialty Chemicals (currently BASF)
  • the heating was stopped, the solution was immediately removed from the heat source, and the solution was cooled to 120 ° C. or less within 30 minutes while maintaining the nitrogen atmosphere.
  • the mole fraction of Irganox 1222 in the obtained solution was 40%, and the mole fraction of the compound whose structure changed from Irganox 1222 was 60%.
  • An in-line mixer having a high-speed stirrer was installed in the transfer line from the third esterification reaction tank to the first polycondensation reaction tank, comprising three continuous esterification reaction tanks and three polycondensation reaction tanks.
  • 0.75 part by mass of ethylene glycol was continuously supplied to the slurry preparation tank with respect to 1 part by mass of high-purity terephthalic acid.
  • the first esterification reaction tank is 250 ° C. and 110 kPa
  • the second esterification reaction tank is 260 ° C. and 105 kPa
  • the third esterification reaction tank is 260 ° C.
  • the prepared slurry is continuously supplied to the polyester oligomer.
  • 0.025 mass part of ethylene glycol was continuously thrown into the 2nd esterification reaction tank.
  • the obtained oligomer was continuously transferred to a continuous polycondensation apparatus consisting of three reaction vessels, and an ethylene glycol solution of an aluminum compound and an ethylene glycol of a phosphorus compound prepared by the above method in an in-line mixer installed in a transfer line.
  • the initial polycondensation reaction was carried out by continuously adding the solution while stirring with a continuous mixer so as to be 0.015 mol% and 0.036 mol% as aluminum atoms and phosphorus atoms, respectively, with respect to the acid component in the polyester.
  • the polycondensation was conducted at 265 ° C. and 9 kPa, the medium-term polycondensation reaction vessel at 265 to 268 ° C. and 0.7 kPa, and the final polycondensation reaction vessel at 273 ° C. and 13.3 Pa. / Ton PET resin pellet a (PET-a) was obtained. During the polymerization, an ethylene glycol slurry of silica was added as a lubricant so that the silica content after polymerization was 800 ppm.
  • PET resin pellet b (PET-b) Using the obtained PET-a, solid-state polymerization was performed at 220 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg in a rotary vacuum polymerization apparatus, and an intrinsic viscosity of 0. A PET resin pellet b (PET-b) having 75 dl / g and an acid value of 5.0 eq / ton was obtained.
  • a master batch pellet containing rutile titanium dioxide fine particles having an intrinsic viscosity of 0.74 dl / g and an acid value of 17 eq / ton. d (MB-d) was obtained.
  • the hopper of the extruder was in a nitrogen atmosphere.
  • Example 16 Layer A raw material mixed with 70% by weight of PETb and 30% by weight of MB-c, Layer B raw material with 100% by weight of PETb, layer C mixed with 92% by weight of PETb and 8% by weight of MB-c The raw materials were fed into separate extruders, mixed and melted at 285 ° C., and then joined in a molten state using a feed block so as to be an A layer / B layer / C layer. At this time, the discharge rate ratio of each layer was controlled using a gear pump. Next, it was extruded onto a cooling drum adjusted to 30 ° C. using a T-die to produce an unstretched sheet. Each resin pellet was dried to a moisture content of about 25 ppm, and the hopper of the extruder was in a nitrogen atmosphere so as not to absorb moisture.
  • the obtained unstretched sheet was uniformly heated to 75 ° C. using a heating roll, and heated to 100 ° C. with a non-contact heater to perform 3.3-fold roll stretching (longitudinal stretching).
  • the uniaxially stretched film is led to a tenter, heated to 140 ° C., stretched to 4.0 times, fixed in width, subjected to heat treatment at 215 ° C. for 5 seconds, and further relaxed by 4% in the width direction at 210 ° C.
  • a polyester film roll for sealing the back surface of a solar cell having a thickness of 250 ⁇ m was obtained. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Examples 17-27 A polyester film roll for solar cell back surface sealing was obtained in the same manner as in Example 16 except that the thicknesses of the A layer, B layer, and C layer and the raw material composition were changed as shown in Table 7. The thickness of each layer was adjusted by adjusting the discharge amount with a gear pump and adjusting the outlet thickness of each layer of the feed block. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Comparative Examples 7-13 A polyester film roll for solar cell back surface sealing was obtained in the same manner as in Example 16 except that the thicknesses of the A layer, B layer, and C layer and the raw material composition were changed as shown in Table 8. The thickness of each layer was adjusted by adjusting the discharge amount with a gear pump and adjusting the outlet thickness of each layer of the feed block. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • the white pigment was not added to both the B layer and the C layer (corresponding to the case where the C layer was not present).
  • the white pigment was 4% by mass in both the B layer and the C layer. (Corresponding to the case where the B layer does not exist).
  • Example 28 A polyester film roll for solar cell back surface sealing was obtained in the same manner as in Example 16 except that the thicknesses of the A layer, B layer, and C layer and the raw material composition were changed as shown in Table 9. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Example 29 The back surface of the solar cell was the same as in Example 28 except that the raw material of layer C was 72% by weight of PETb, 3% by weight of MB-d, and 25% by weight of resin pellets recovered from the film forming process. A polyester film roll for sealing was obtained. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • the resin pellets recovered from the film-forming process are those obtained by cutting the portion gripped with a clip with a tenter and drying it to a moisture content of 30 ppm or less and then extruding it into a strand with an extruder. Is cooled with water to form a resin chip.
  • Example 30 A polyester film roll for solar cell back surface sealing was obtained in the same manner as in Example 29, except that the raw material of the B layer was 90% by mass of PETb and 10% by mass of the resin pellets recovered from the film forming step. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Example 31 The film roll obtained in Example 29 was passed through an off-line coater set at a temperature of 160 ° C., the speed and tension were adjusted, and relaxation treatment was performed to obtain a polyester film roll for solar cell back surface sealing. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Example 28 is the same as Example 28 except that layer B is not used, and the raw material of layer C is 72% by mass of PETb, 3% by mass of MB-d, and 25% by mass of resin pellets recovered from the film forming step.
  • the polyester film roll for solar cell backside sealing was obtained by the same method. This was directly used as a solar cell back surface sealing sheet.
  • Tables 10 to 12 show the characteristics of the solar cell backside sealing sheets obtained in Examples and Comparative Examples.
  • the solar cell back surface sealing sheet of the present invention is excellent in environmental durability represented by light resistance and hydrolysis resistance and has good electrical insulation properties while having good whiteness and light reflectivity. It is. By using the solar cell back surface sealing sheet of the present invention, a solar cell module that is excellent in environmental durability, inexpensive and lightweight can be provided.

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Abstract

 本発明は、1枚のポリエステルフィルムのみからなる太陽電池裏面封止シートであり、下記A層及びB層、又はA層、B層及びC層から構成され、当該ポリエステルフィルムの白色度、平均反射率、ポリエステル酸価、フィルム全体の厚み、A層及びB層の厚み、フィルム全体の無機微粒子の含有量が特定の値であることに特徴を有する太陽電池裏面封止シートである。 A層:無機微粒子の含有量が10~35質量%であるポリエステル樹脂層 B層:無機微粒子の含有量が0~8質量%であり、A層、B層、C層の中で最も前記含有量が少ないポリエステル樹脂層 C層:無機微粒子の含有量が0.4~10質量%であるポリエステル樹脂層

Description

太陽電池裏面封止シートおよび太陽電池モジュール
 本発明は、ポリエステルフィルム1枚のみを用いていながら、高い白色度と良好な光反射性を有し、耐光性および耐加水分解性に優れた太陽電池裏面封止シートおよびこれを用いた太陽電池モジュールに関する。
 近年、太陽電池は次世代のクリーンエネルギー源として注目を集めている。太陽電池モジュールには、その裏面を封止する裏面封止シートなどの構成部材が使用され、これらの構成部材にはフィルムが用いられる。太陽電池は屋外で長期にわたり使用されるため、これらの構成部材やこれらの構成部材に使用されるフィルムには自然環境に対する耐久性が求められる。
 太陽電池裏面封止シート用のフィルムとしては、耐UV性や隠蔽性などを高めるという目的で、白色顔料などが添加されたフッ素系フィルム、ポリエチレン系フィルムまたはポリエステル系フィルムが用いられてきた(特許文献1~9)。
特開平11-261085号公報 特開2000-114565号公報 特開2004-247390号公報 特開2002-134771号公報 特開2006-270025号公報 特開2007-184402号公報 特開2007-208179号公報 特開2008-85270号公報 WO2007-105306号公報 特開2012-19070号公報
 特許文献1~9にも記載のように、太陽電池裏面封止シートの構成部材として白色フィルムを用いることにより、太陽光を反射させ、発電効率を上げることが可能であった。しかし、これらの白色フィルムには多量の白色顔料粒子を添加する必要があり、多量に添加した粒子の分散性や混合状態を良好にするため、粒子と樹脂を予備混合した原料を作製する工程や、通常の押出工程でも溶融時間を長くすることなどの手法が採られており、こういった多数の熱履歴が加えられる結果、樹脂が劣化しやすくなり、得られたフィルムを太陽電池裏面封止シートに使用する場合に、高温高湿度下において耐久性に乏しいという問題があった。
 そのために、これらのフィルムは他の耐候性の優れたフィルムやバリア性フィルムなどと積層させて太陽電池封止シートとして用いることが常であった。
 一方、太陽光発電はコスト高と言われており、発電コスト低減のため、様々な努力がされてきている。太陽電池モジュールも低価格化に対応するため、太陽電池裏面封止シートを含め、個々の構成部品の低価格化が求められている。低価格化に対応するため、太陽電池裏面封止シートを上述のような積層体ではなく、使用するフィルムが1枚のみの構成の太陽電池裏面封止シートも提案されている(特許文献10)。このような提案のものも、太陽電池用裏面封止シートとして十分満足出来るものではなかった。また、更なるコストダウンを求めると耐候性を初めとする様々な特性を犠牲にせざるを得なくなり、低価格でありながら耐加水分解性、接着性、耐候性(例えば、耐光性など)の優れた太陽電池用裏面封止シートの出現が切望されていた。
 本発明の目的は、上記問題に鑑み、一枚のポリエステルフィルムのみからなるにもかかわらず、高い白色度と良好な光反射性を有し、耐光性および耐加水分解性に代表される環境耐久性、EVAなどの充填剤との接着性、電気絶縁性に優れた太陽電池裏面封止シートおよびこれを用いた太陽電池モジュールを提供することにある。
 本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。
(1)1枚のポリエステルフィルムのみからなる太陽電池裏面封止シートであり、当該ポリエステルフィルムは少なくとも下記のA層およびB層、またはA層、B層およびC層から構成され、当該ポリエステルフィルムは白色度が50以上、波長400~800nmの範囲における平均反射率が50~95%、当該ポリエステルフィルムを構成するポリエステルの酸価が1~50eq/ton、厚みが150~380μmであり、A層が少なくとも一方の最外層として配置された多層構造を有しており、A層の厚みがポリエステルフィルム全体の厚みに対して3~30%であり、B層の厚みがポリエステルフィルム全体の厚みに対して20%以上であり、ポリエステルフィルム全体における無機微粒子の含有量が0.5~10質量%であることを特徴とする太陽電池裏面封止シート。
A層:無機微粒子の含有量が10~35質量%であるポリエステル樹脂層
B層:無機微粒子の含有量が0~8質量%であり、A層、B層、C層の中で最も無機微粒子の含有量が少ないポリエステル樹脂層
C層:無機微粒子の含有量が0.4~10質量%であるポリエステル樹脂層
(2)上記無機微粒子がルチル型を主体とする二酸化チタンである(1)に記載の太陽電池裏面封止シート。
(3)長手方向の150℃での熱収縮率が0.2~3.0%である(1)または(2)に記載の太陽電池裏面封止シート。
(4)105℃、100%RH、0.03MPa、200時間処理の条件で促進加水分解試験後の破断伸度保持率が60~100%である(1)~(3)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
(5)63℃、50%RH、UV照射強度100mW/cm2、100時間照射の条件で促進光劣化試験後の破断伸度保持率が35%以上である(1)~(4)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
(6)63℃、50%RH、UV照射強度100mW/cm2、100時間照射の条件で促進光劣化試験後のカラーb*値の変化が12以下である(1)~(5)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
(7)ポリエステルフィルムの少なくとも一方の表面に、脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするポリウレタン樹脂を含有する塗布層が配置されるものである(1)~(6)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
(8)B層を構成するポリエステル樹脂の固有粘度が0.63~0.90dl/g、酸価が25eq/ton以下である(1)~(7)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
(9)C層が回収したポリエステル樹脂を含有する(1)~(8)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
(10)A層、B層およびC層がこの順で積層されている(1)~(9)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
(11)C層側に易接着層が設けられている(10)に記載の太陽電池裏面封止シート。
(12)(1)~(11)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シートと、太陽電池裏面封止シートに隣接する充填剤層と、充填剤層に埋設された太陽電池素子を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
 本発明の太陽電池裏面封止シートは、安価で軽量であるにもかかわらず、高い白色度と良好な光反射性を有し、耐光性および耐加水分解性に代表される環境耐久性、EVAなどの充填剤との接着性に電気絶縁性に優れ、これを用いた太陽電池モジュールは発電効率が高く、環境耐久性に優れる。
 本発明は、1枚のポリエステルフィルムのみからなる太陽電池裏面封止シートであり、当該ポリエステルフィルムは少なくとも下記のA層およびB層、またはA層、B層およびC層から構成され、当該ポリエステルフィルムは白色度が50以上、波長400~800nmの範囲における平均反射率が50~95%、当該ポリエステルフィルムを構成するポリエステルの酸価が1~50eq/ton(以下、フィルムの酸価という)、厚みが150~380μmであり、A層が少なくとも一方の最外層として配置された多層構造を有しており、A層の厚みがポリエステルフィルム全体の厚みに対して3~30%であり、B層の厚みがポリエステルフィルム全体の厚みに対して20%以上であり、ポリエステルフィルム全体における無機微粒子の含有量が0.5~10質量%であることを特徴とする。
A層:無機微粒子の含有量が10~35質量%であるポリエステル樹脂層
B層:無機微粒子の含有量が0~8質量%であり、A層、B層、C層の中で最も無機微粒子の含有量が少ないポリエステル樹脂層
C層:無機微粒子の含有量が0.4~10質量%であるポリエステル樹脂層
 ここで、1枚のポリエステルフィルムのみからなる太陽電池裏面封止シートとは、フィルムやシート状物、金属箔など独立して形態を保持している素材を複数貼り合わせたものではなく、これら独立して形態を保持している素材としてはポリエステルフィルム1枚のみであるシートを意味する。なお、ポリエステルフィルムには表面に塗工層や印刷層を有していても良い。
<ポリエステル樹脂>
 本発明で用いられるポリエステルフィルムに使用されるポリエステル樹脂とは、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸のごとき芳香族ジカルボン酸またはそのエステルと、エチレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコールのごときグリコールとを重縮合させて製造されるものであり、ホモポリマーであってもよく、第三成分を共重合したコポリマーであってもよい。
 かかるポリエステル樹脂の代表例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレートなどが挙げられる。
 第三成分を共重合した場合、エチレンテレフタレート単位、ブチレンテレフタレート単位またはエチレン-2,6-ナフタレート単位のモル比率は、70モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましい。
 上記ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸とグリコールとを直接重縮合させる方法のほか、芳香族ジカルボン酸のアルキルエステルとグリコールとをエステル交換反応させた後に重縮合させる方法、芳香族ジカルボン酸のジグリコールエステルを重縮合させる方法などによって製造することができる。
 重縮合触媒としては、アンチモン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、スズ化合物、アルミニウムおよび/またはアルミニウム化合物、芳香環を分子内に有するリン化合物、リン化合物のアルミニウム塩などが挙げられる。
 重縮合反応の後、ポリエステル樹脂から触媒を除去するか、またはリン系化合物などを添加することで触媒を失活させることによって、ポリエステル樹脂の熱安定性をさらに高めることができる。また、ポリエステル樹脂の特性、加工性、色調に問題が生じない範囲内において、重縮合触媒は適量共存してもよい。
 ポリエステル樹脂を製造する際には、テレフタル酸のエステル化反応時やテレフタル酸ジメチルのエステル交換反応時にジアルキレングリコールが副生する。ジアルキレングリコールがポリエステル樹脂に多く含まれると、得られたフィルムは高温環境に曝される場合、耐熱性が低下するおそれがある。そのため、本発明で使用されるポリエステル樹脂におけるジアルキレングリコールの含有量は一定範囲に抑えることが好ましい。
 具体的には、代表的なジアルキレングリコールとしてジエチレングリコールを例にすると、ポリエステル樹脂におけるジエチレングリコールの含有量は2.3モル%以下が好ましく、2.0モル%以下がより好ましく、1.8モル%以下がさらに好ましい。ジエチレングリコールの含有量を2.3モル%以下とすることで、熱安定性を高めることができ、乾燥時、成形時の分解による酸価の上昇を抑えることができる。なお、ジエチレングリコールは少ない方がよいが、ポリエステル樹脂を製造する際に副生するものなので、現実的にはその含有量の下限は1.0モル%、さらには1.2モル%である。
 本発明ではポリエステルフィルムに耐久性を付与するために、原料として用いるポリエステル樹脂の固有粘度は0.65dl/g以上が好ましく、0.67dl/g以上がより好ましく、0.90dl/g以下が好ましく、より好ましくは0.85dl/g以下であり、さらに好ましくは0.8dl/g以下であり、特に好ましくは0.77dl/g以下、0.75dl/g以下が最も好ましい。ポリエステル樹脂の固有粘度を上記範囲にすることで、良好な生産性を得るとともに、形成したフィルムの耐加水分解性、耐熱性を高めることができる。一方、固有粘度が0.65dl/gより低い場合は、形成したフィルムの耐加水分解性、耐熱性が劣る場合がある。また、0.90dl/gより高い場合は、生産性が低下する場合があるほか、製膜時などの剪断発熱により、酸価が高くなることがある。ポリエステル樹脂の固有粘度を上記範囲に調整するためには、重合後に固相重合を施すことが望ましい。
 本発明の太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムの酸価はポリエステルに対して1~50eq/tonの範囲にあることが重要である。上記酸価はポリエステルに対して2eq/ton以上が好ましく、3eq/ton以上がより好ましく、40eq/ton以下が好ましく、30eq/ton以下がより好ましい。酸価が50eq/tonより大きい場合は、フィルムの耐加水分解性が低下し、早期劣化が生じやすくなる。
 フィルムの酸価を上記範囲にするには、原料樹脂として用いるポリエステル樹脂の酸価を一定範囲に抑えることが好ましい。具体的には、ポリエステル樹脂の酸価は50eq/ton未満が好ましく、25eq/ton以下がより好ましく、20eq/ton以下がさらに好ましい。また、フィルムの酸価は小さい方が好ましいが、生産性の点から0.5eq/tonが下限である。ポリエステル樹脂やフィルムの酸価は後記する滴定法により測定することができる。
 また、酸価で表されるポリエステル樹脂のカルボキシル末端は自己触媒作用により加水分解を促進する作用がある。太陽電池用部材として高度な耐加水分解性を得るために、原料ポリエステル樹脂の酸価の上限は好ましくは20eq/tonであり、より好ましくは15eq/tonであり、さらに好ましくは12eq/tonであり、特に好ましくは10eq/tonである。酸価が20eq/tonを超える場合は、フィルムの酸価を低くできないことがある。原料のポリエステル樹脂の酸価は低い方が好ましく、特に下限を定めるものではなく、非常に酸価を下げたポリエステル樹脂の場合には後述する滴定法では負の値が得られることもある。現実的な面からは下限は-3eq/tonであり、経済的な生産性の点からは0eq/tonが下限である。
 ポリエステル樹脂の酸価を上記範囲に制御するためには、樹脂の重合条件、詳しくは、エステル化反応装置の構造などの製造装置要因や、エステル化反応装置に供給するスラリーのジカルボン酸とグリコールの組成比、エステル化反応温度、反応圧および反応時間などのエステル化反応条件もしくは固層重合条件などを適宜設定すればよく、溶融重合後に固相重合を行うことが好ましい。また、押出機へ供給するポリエステルチップの水分量を制御したり、溶融工程での樹脂温度を制御することも有効である。さらに、エポキシ化合物やカルボジイミド化合物などによりカルボキシル末端を封鎖することも好ましい方法である。また、これら重合工程中は窒素雰囲気下でなるべく酸素の混入を防ぎながら行うことが好ましい。
 なお、ポリエステル樹脂中には、使用する目的に応じて、蛍光増白剤、紫外線防止剤、赤外線吸収色素、熱安定剤、界面活性剤、酸化防止剤、シリカやアルミナ、タルクなどの滑材、酸化チタン、硫酸バリウムなどの着色顔料、などの各種添加剤を1種もしくは多種含有させることもできる。
 酸化防止剤としては、芳香族アミン系、フェノール系などの酸化防止剤が使用可能であり、熱安定剤としては、リン酸やリン酸エステル等のリン系、イオウ系、アミン系などの熱安定剤が使用可能である。
〈無機微粒子〉
 本発明で用いられるポリエステルフィルムに使用される無機微粒子としては、特に限定されるものではなく、二酸化チタン、硫酸バリウム、シリカ、カオリナイト、タルク、炭酸カルシウム、ゼオライト、アルミナ、カーボンブラック、酸化亜鉛、硫化亜鉛などが例示できる。白色度と生産性を向上させる点からは白色顔料である二酸化チタンまたは硫酸バリウムが好ましく、二酸化チタンがより好ましい。
 本発明で規定する無機微粒子含有量は、上記に上げられるような無機微粒子の総量であり、例えば、滑材としてシリカを、白色顔料として二酸化チタンを含む場合はその合計量である。なお、一般的には滑材は100~2000ppm程度含む場合が多い。
 上記無機微粒子の平均粒径は、0.1μm以上が好ましく、0.5μm以上がより好ましく、3μm以下が好ましく、2.5μm以下がより好ましい。無機微粒子の平均粒径を上記範囲にすることで、光散乱効果によるフィルムの白色度を高めると共に、好適に製膜を行うことができる。一方、平均粒径が0.1μm未満の場合は、光散乱効果の不足でフィルムに必要な白色度が得られないおそれがある。また、平均粒径が3μm超の場合は、製膜中にフィルムの破断が生じやすくなり、製膜をうまく行えないおそれがある。
 本発明において無機微粒子の平均粒径は以下の電子顕微鏡法により求めることができる。具体的には、無機微粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、粒子の大きさに応じて適宜倍率を変え、写真を撮影し、写真撮影したものを拡大コピーし、ランダムに選んだ少なくとも100個以上の微粒子について、各粒子の外周をトレースし、画像解析装置にてこれらのトレース像から粒子の円相当径を測定し、それらの平均値を平均粒径とする。
 太陽電池は屋外において長時間で太陽光の照射を受けるため、光劣化に対する耐久性(耐光性)が要求される。耐光性を向上させる点からは、本発明でフィルムに用いる無機微粒子はルチル型を主体とする二酸化チタン微粒子が好ましい。
 二酸化チタンでは、主にルチル型とアナターゼ型の2つの結晶形態が知られている。アナターゼ型は紫外線の分光反射率が非常に大きいのに対し、ルチル型は紫外線の吸収率が大きい(即ち、分光反射率が小さい)という特性を有する。二酸化チタンの結晶形態におけるこうした分光特性の違いに着目し、ルチル型の紫外線吸収性能を利用することで、フィルムの耐光性を好適に向上させることができ、フィルムの光劣化による着色も低減させることが可能となる。これにより、本発明のより好適な態様においては、ほかの紫外線吸収剤を実質的に添加しなくても耐光性に優れる。そのため、紫外線吸収剤のブリードアウトによる汚染や密着性の低下のような問題が生じにくい。
 なお、ここでいう「主体」とは、全二酸化チタン微粒子中のルチル型二酸化チタンの含有量が50質量%を超えていることを意味する。また、全二酸化チタン微粒子中のアナターゼ型二酸化チタンの含有量は10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、0質量%が最も好ましい。アナターゼ型二酸化チタンの含有量が10質量%を超えると、全二酸化チタン微粒子中に占めるルチル型二酸化チタンの含有量が少なくなるために紫外線吸収性能が不十分となる場合があるほか、アナターゼ型二酸化チタンは光触媒作用が強いため、この作用によっても耐光性が低下する傾向にある。ルチル型二酸化チタンとアナターゼ型二酸化チタンとはX線構造回折や分光吸収特性により区別することができる。
 なお、本発明のルチル型を主体とする二酸化チタン微粒子表面に、アルミナやシリカなどによる無機処理、またはシリコーン系やアルコール系などによる有機処理を施してもよい。
(マスターバッチ)
 フィルム中への無機微粒子の添加は公知の方法を用いることが可能であるが、熱履歴を低減させる点からは、予めポリエステル樹脂と無機微粒子を押出機で混合しておくマスターバッチ法(MB法)が好ましい。中でも、予め乾燥していないポリエステル樹脂と無機微粒子を押出機に投入し、水分や空気などを脱気しながらマスターバッチを作製する方法を採用することができるが、予め少しでも乾燥したポリエステル樹脂を用いてマスターバッチを作製する方がポリエステル樹脂の酸価上昇を抑えられるため好ましい。この場合、脱気しながらマスターバッチを作製する方法や、十分乾燥したポリエステル樹脂により脱気をせずに作製する方法が挙げられる。このようにポリエステル樹脂への無機微粒子の添加態様を制御することにより、高濃度の無機微粒子を含みながら好適にポリエステル樹脂の酸価を低く保持することができるから、高い白色度や光反射率を有しながら、耐光性と耐加水分解性とを両立したフィルムが得られやすい。
 上記のように、マスターバッチを作製する際、投入するポリエステル樹脂は予め乾燥により水分率を低減させることが好ましい。乾燥条件としては、好ましくは100~200℃、より好ましくは120~180℃において、好ましくは1時間以上、より好ましくは3時間以上、さらに好ましくは6時間以上乾燥する。これにより、ポリエステル樹脂の水分量を好ましくは50ppm以下、より好ましくは30ppm以下になるように十分乾燥する。
 脱気しながらマスターバッチを作製する場合は、250~300℃、好ましくは270~280℃の温度でポリエステル樹脂を融解し、予備混練機に一つ、好ましくは二つ以上の脱気口を設け、例えば0.05MPa以上、好ましくは0.1MPa以上の連続吸引脱気を行い、混合機内の減圧を維持することなどの方法を採用することが好ましい。
 なお、予備混合の方法は特に限定されず、バッチによる方法でもよいし、単軸もしくは二軸以上の混練押出機によってもよい。
 マスターバッチを作製する際に酸化防止剤を添加しても良い。また、1官能や2官能のエポキシ基含有化合物、オキサゾリン基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物を添加しても良い。
 マスターバッチのポリエステル樹脂の酸価の上限は好ましくは40eq/tonであり、より好ましくは35eq/tonであり、さらに好ましくは30eq/tonである。上記を超えるとフィルムの酸価を低くすることができないことがある。マスターバッチのポリエステル樹脂の酸価の下限は経済的な現実性の面から好ましくは3eq/tonであり、より好ましくは5eq/ton、特に好ましくは7eq/tonである。
 マスターバッチのポリエステル樹脂の固有粘度の下限は好ましくは0.55dl/gであり、より好ましくは0.58dl/gであり、さらに好ましくは0.6dl/gである。上記未満であるとフィルムのポリエステル樹脂の固有粘度が低下して高い耐候性がえられないことがある。
 マスターバッチのポリエステル樹脂の固有粘度の上限は好ましくは0.9dl/gであり、より好ましくは0.85dl/gであり、さらに好ましくは0.8dl/gであり、特に好ましくは0.77dl/gである。上記を超えると経済的なマスターバッチの生産が困難であったり、フィルムの製膜時に剪断発熱が大きくなり酸価が上昇することがある。
 マスターバッチを作製した後、固相重合する方法も低酸価で固有粘度の高いマスターバッチを作製する好ましい方法である。この場合、マスターバッチを作製する元のポリエステル樹脂は溶融重合後のものであっても、固相重合後のものであっても良い。但し、マスターバッチを固相重合することはコストの増加となり、酸価を低く、固有粘度を高くするほどそのコストは増加するため、コストとのバランスを考慮しながら、マスターバッチの酸価、固有粘度を調節していく必要がある。
(層構成)
 本発明のポリエステルフィルムは、後述の通り、A層およびB層、またはA層、B層およびC層から構成される。A層およびB層、またはA層、B層およびC層はそれぞれこの順に積層されることが好ましい。本発明で用いられるポリエステルフィルムは少なくとも一方の最外層はA層である。A層は太陽電池裏面封止シートとした場合に太陽電池セルとは反対側の最外層(最裏面側)となる必要がある。A層を最裏面側とすることで、太陽電池モジュールの裏面側から直接進入する紫外線を表層で効率よく遮断し、また、フィルム全体としての無機微粒子添加量を少なくすることができるため、高い耐光性を持ちながら耐加水分解性にも優れたバックシートとすることができる。
 フィルムの太陽電池セル側の層にもA層を設けても良いが、A層は無機微粒子の含有量が高く、EVAなど充填剤との界面で剥離しやすい傾向があり、太陽電池セル側の層はB層、C層のいずれかが好ましい。C層を太陽電池セル側の層にすることで、受光面、特にセルの隙間から進入する光による黄変を抑制できるため、好ましい形態である。また、白色フィルムを用いることでセルの隙間から進入した光がセル側に乱反射してより発電効率が上がるが、B層を太陽電池セル側の層にすることで、より遠くの光もセルに取り込みやすくなり、発電効率をより高めることが出来る。
 A層、B層、C層は1層だけである必要はなく、それぞれ複数にしても良い。具体的な層構成としては、A/B、A/B/A、A/B/C、A/C/B、A/C/B/C、A/B/C/B、A/B/A/C、A/C/A/B、などが挙げられるが、A/B、A/B/A、A/B/C、A/C/Bが好ましく、最も好ましくはA/B、A/B/Cである。
<無機微粒子集中含有層:A層>
 本発明で用いられるポリエステルフィルムでは、10~35質量%の無機微粒子を含有する無機微粒子集中含有層が少なくとも一方の最外層として配置される。無機微粒子集中含有層(A層)は、A層、B層、C層の中で最も無機微粒子の含有量が多い層である。また、無機微粒子集中含有層における無機微粒子の含有量は、11質量以上%が好ましく、より好ましくは12質量%以上であり、特に好ましくは13質量%以上、30質量%以下が好ましく、より好ましくは28質量%以下、さらに好ましくは27質量%以下であり、さらにより好ましくは25質量%以下であり、特に好ましくは23質量%以下、最も好ましくは21質量%以下である。無機微粒子の含有量を上記範囲にすることで、高い白色度や反射率を有しながら、環境耐久性に優れた太陽電池裏面封止シートを得ることができる。一方、含有量が10質量%より低い場合、フィルムの白色度や反射率が不十分となり、フィルムの光劣化が進みやすくなる。また、35質量%を超えると、樹脂中に均一に分散させるため、多数の熱履歴が必要となり、前記した従来の問題を解決できない、製膜性が低下するなどの問題が起きやすくなる。
 A層を構成しているポリエステル樹脂の酸価の上限は好ましくは50eq/tonであり、より好ましくは45eq/tonであり、さらに好ましくは40eq/tonであり、特に好ましくは35eq/tonであり、最も好ましくは30eq/tonである。上記を超えると耐加水分解性が低下して、表面から粉落ちが起こったり、ひび割れが起こったり、A層が剥離したりすることがある。
 酸価は低酸価の原料を用いる、低酸価のマスターバッチを用い、上述した様に製膜時に酸価を上げないようにして範囲内とすることが出来る。A層を構成しているポリエステル樹脂の酸価の下限は好ましくは0eq/tonであり、より好ましくは2eq/tonであり、さらに好ましくは4eq/tonであり、特に好ましくは5eq/tonであり、最も好ましくは6eq/tonである。上記未満であると現実的な低コストでの生産が困難となることがある。
 A層を構成しているポリエステル樹脂の固有粘度の下限は好ましくは0.60dl/gであり、より好ましくは0.62dl/gであり、さらに好ましくは0.64dl/gであり、特に好ましくは0.65dl/gである。上記未満であると耐加水分解性が低下して、表面から粉落ちが起こったり、ひび割れが起こったり、A層が剥離したりすることがある。A層を構成しているポリエステル樹脂の固有粘度の上限は好ましくは0.9dl/gであり、より好ましくは0.85dl/gであり、さらに好ましくは0.8dl/gであり、特に好ましくは0.77dl/gである。上記を超えると製膜性が低下したり、製膜時の剪断発熱により酸価が上昇しやすくなることがあり、さらに、現実的な低コストでの生産が困難となる。なお、固有粘度は固有粘度の高い原料やマスターバッチを用い、製膜時に分解を低く抑える様にして範囲内とすることが出来る。
 一態様において、本発明で用いられるポリエステルフィルムは、少なくとも2層の積層構成であり、それ以上の多層構造であっても構わないが、無機微粒子含有量の多い層(無機微粒子集中含有層)が少なくとも一方の最外層となるような構成をとる。例えば、無機微粒子集中含有層をA層とし、無機微粒子集中含有層より無機微粒子含有量の少ない他の層をB層とする時、A層/B層、A層/B層/A層などの構成をとることができる。好ましい構成としては2層構成が挙げられ、バックシートとした時に、直接太陽光に接する側の最外層に無機粒子を多く含んだ層を配置することでフィルム自身、及び接着層の紫外線などによる劣化を効率的に防止する。
 紫外線などによる劣化防止のために設けられる層にはある程度高い濃度の無機微粒子を添加させるため、表面粗さも大きくなってしまい、層間の密着も得にくくなる。2層構成とすることの利点は、反対面の無機微粒子濃度を低く抑えることができるため、そのような問題は生じないことが好ましい理由の一つである。
 2層構成(例えばA層/B層)または3層構成(例えばA層/B層/A層、A層/B層/C層)とする場合、フィルム全層に対して最外層であるスキン層(A層)の厚み(片面、もしくは両面スキン層合計の厚み)は3~30%とする。スキン層(A層)の厚み比率は4%以上が好ましく、5%以上がより好ましく、6%以上がさらに好ましい。また、25%以下が好ましく、20%以下がより好ましく、15%以下がさらに好ましく、特には10%以下が好ましい。スキン層の厚み比率を上記範囲にすることで、白色度、反射率と環境耐久性とが両立した太陽電池裏面封止シートに好適なポリエステルフィルムが得られる。一方、スキン層の厚み比率が上記下限よりも低い場合には、フィルム光劣化が徐々に厚み方向へ進むおそれがあったり、安定した生産が困難となったりすることがある。また、スキン層の厚み比率が上記上限よりも高い場合には、フィルム全体の耐加水分解性に劣る傾向にある。
 A層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、6μm以上であることがより好ましく、7μm以上であることがさらに好ましく、8μm以上であることが特に好ましい。A層の厚みが上記よりも低い場合には、遮光性の低下により、フィルム光劣化が徐々に厚み方向へ進み、耐光性が低下したり、黄変したりすることがある。また、A層の厚みはいたずらに厚くする必要はなく、70μm以下であることが好ましく、60μm以下であることがより好ましく、50μm以下であることがさらに好ましく、特には40μm以下であることが好ましい。上記を超えると効果が飽和し経済的に不利である他、B層やC層が薄くなるため全体の耐久性低下となることがある。
 特に、本発明で用いられるポリエステルフィルムは、上記厚み比率を満足する2層からなる構成が好ましい。光劣化は太陽光が直接侵入する側の最外層から厚み方向へ徐々に進む。そのため、無機微粒子集中含有層は何層にも分けて設置するよりも、太陽光が直接侵入する側の最外層に一層設けることにより、この層に効率的に光劣化を防止する機能を集中させることができる。また、中間層に無機微粒子集中含有層を配置した場合には、樹脂劣化によりフィルム剥離が生じるおそれがあり、そのような観点からも、無機微粒子集中含有層は太陽光が直接侵入する側の最外層、すなわち太陽電子素子の反対側となる裏面側のみに存在することが好ましい。本発明のフィルムは例えば2層構成とし、太陽光が直接侵入する側の最外層に無機微粒子含有量を集中させ、フィルム全体としては無機微粒子含有量を低めに抑えることで、高い白色度や光反射率、耐UV性能、耐加水分解性を高度に両立させることが可能となる。
<無機微粒子含有量が少ない他の層>
 本発明で用いられるポリエステルフィルムでは、上記無機微粒子集中含有層より無機微粒子含有量の少ないもしくは無機微粒子を含まない他の層(B層、C層)を有する。この他の層における無機微粒子の含有量は、上記無機微粒子集中含有層における無機微粒子の含有量より少なければよいが、上記の理由で、無機微粒子集中含有層における無機微粒子の含有量との差が10質量%以上であることが好ましい。
(無機微粒子不(低)含有層:B層)
 B層は、無機微粒子を含まないか、もしくは含んでも少量の層である。一般的に無機微粒子をフィルムに添加する場合はマスターバッチを用いるが、マスターバッチの経済的な低コスト生産を考えると、重合あがりのペレットに比べ、酸価は高く、固有粘度は低くなってしまう。また、フィルムの延伸製膜においては、テンターのクリップで把持した部分をカットする必要があるが、コストを抑えるためにカットした部分を回収してペレット化し、バージンペレットと混合して用いることもある。このような回収ペレットは酸価が高く、固有粘度は低くなっており、フィルムの耐加水分解性の低下を引き起こす要因となっていた。本発明では、このような耐加水分解性の低下を引き起こす要因を除いた層を設けていることが特徴である。
 B層に用いるポリエステル樹脂は、前述のポリエステル樹脂を用いることが好ましい。また、B層は2層以上の複数の層であってもよい。この場合にはB層のうち少なくとも1層には前述のポリエステル樹脂を用いることが好ましい。
 B層の粒子としては前述の酸化チタンだけでなくそれ以外のもの、例えばシリカ、タルク、炭酸カルシウム等の滑材粒子、カーボンブラック、酸化鉄、顔料などの着色粒子であっても良い。また、B層が複数の層の場合、無機粒子を含む層と含まない層の積層構成であってもよい。
 B層が複数の層の場合、酸価が異なるポリエステル樹脂や分子量が異なるポリエステル樹脂との積層構成であってもよい。
 B層は、A層、B層、C層の中で、最も無機微粒子の含有量が少ない層である。B層の無機微粒子含有量を最も少なくする(もしくは無機微粒子含有量を0にする)ことで、太陽電池裏面封止シート全体の耐加水分解性を向上させることができる。
 B層の無機微粒子含有量の上限は好ましくは、8質量%であり、より好ましくは2質量%であり、さらに好ましくは1.5質量%であり、さらにより好ましくは1.0質量%であり、特に好ましくは0.7質量%であり、最も好ましくは0.5質量%であり、特に最も好ましくは0.39質量%である。上記を超えると耐加水分解性の低下となることがある。B層に無機微粒子は含まれないことが好ましく、含有量の下限は0質量%である。
 B層を構成しているポリエステル樹脂の酸価の上限は好ましくは25eq/tonであり、より好ましくは20eq/tonであり、さらに好ましくは15eq/tonであり、特に好ましくは13eq/tonであり、最も好ましくは11eq/tonである。上記を超えると耐加水分解性低下となり、太陽電池用裏面封止材としての耐久性を得ることが困難となる場合がある。B層を構成しているポリエステル樹脂の酸価の下限は、経済的な生産の面から、好ましくは0eq/tonであり、より好ましくは1eq/tonであり、さらに好ましくは2eq/tonであり、特に好ましくは3eq/tonである。
 B層を構成しているポリエステル樹脂の固有粘度の下限は好ましくは0.63dl/gであり、より好ましくは0.65dl/gであり、さらに好ましくは0.66dl/gであり、特に好ましくは0.67dl/gである。上記未満であると太陽電池用裏面封止材としての耐久性を得ることが困難となる場合がある。
 B層を構成しているポリエステル樹脂の固有粘度の上限は好ましくは0.90dl/gであり、より好ましくは0.85dl/gであり、さらに好ましくは0.8dl/gであり、特に好ましくは0.77dl/gであり、最も好ましくは0.75dl/gである。上記を超えると製膜性が低下したり、溶融混練時の剪断発熱により酸価の上昇となることがある。
 酸価、固有粘度は低酸価、高固有粘度の原料を用い、製膜時に分解を低く抑える様に配慮することにより範囲内とすることが出来る。
 また、B層中にマスターバッチや回収した樹脂を用いることも可能ではあるが、上記好ましい範囲を外れないように量を調節する必要がある。
 B層の厚みの下限は好ましくは50μmであり、より好ましくは60μmであり、さらに好ましくは70μmである。上記未満であると全体の耐久性低下となることがある。B層はいたずらに厚くする必要はなく、厚みの上限は好ましくは350μmであり、より好ましくは220μmであり、さらに好ましくは200μmであり、さらにより好ましくは180μmであり、特に好ましくは160μmである。
 B層のフィルム厚全体に対する厚み比の下限は好ましくは20%であり、より好ましくは23%であり、さらに好ましくは25%であり、特に好ましくは28%であり、最も好ましくは30%である。上記未満であると全体の耐久性が低下することがある。B層のフィルム厚全体に対する厚み比の上限は好ましくは97%であり、より好ましくは70%であり、さらに好ましくは65%であり、さらにより好ましくは60%であり、特に好ましくは55%であり、最も好ましくは50%である。
(無機微粒子低濃度含有層:C層)
 C層は無機微粒子を低濃度で含有する層である。C層の無機微粒子含有量の下限は好ましくは0.4質量%であり、より好ましくは0.6質量%であり、さらに好ましくは0.8質量%であり、特に好ましくは1質量%である。上限は好ましくは10質量%であり、より好ましくは8質量%であり、さらに好ましくは6質量%であり、特に好ましくは5質量%である。上記未満であると、C層を太陽電池セル側層とした場合に黄変し易くなる場合や、発電効率が低下する場合がある。C層の無機微粒子含有量が上記を超えると接着性が低下し、長期の使用時には剥離しやすいことがある。
 C層を構成するポリエステル樹脂の酸価の上限は好ましくは40eq/tonであり、より好ましくは30eq/tonであり、さらに好ましくは25eq/tonであり、特に好ましくは20eq/tonであり、最も好ましくは15eq/tonである。上記を超えると耐加水分解性が低下し、長期使用後にひび割れして端部からのバリア性が低下する場合や剥離を起こすことがある。
 C層を構成するポリエステル樹脂の酸価の下限は低い方が好ましいため、特に定めるものではないが、経済的な生産性の面で、好ましくは0eq/tonであり、より好ましくは2eq/tonであり、さらに好ましくは4eq/tonであり、特に好ましくは5eq/tonである。
 C層を構成するポリエステル樹脂の固有粘度の下限は、好ましくは0.6dl/gであり、より好ましくは0.62dl/gであり、さらに好ましくは0.63dl/gであり、特に好ましくは0.65dl/gである。上記未満であると機械的強度が低くなるため耐候性が低下し、長期の使用後にひび割れして端部からのバリア性が低下する場合や剥離を起こすことがある。
 C層を構成するポリエステル樹脂の固有粘度の上限は好ましくは0.85dl/gであり、より好ましくは0.8dl/gであり、さらに好ましくは0.77dl/gであり、特に好ましくは0.75dl/gである。上記を超えると製膜性が低下する場合や、製膜時の溶融発熱が大きくなり、酸価の上昇を起こすことがある。
 酸価、固有粘度は低酸価、高固有粘度の原料を用い、製膜時に分解を低く抑える様に配慮することにより範囲内とすることが出来る。
 また、C層中に回収したポリエステル樹脂を用いることも白色顔料を導入するための好ましい形態である。なお、回収したポリエステル樹脂を用いる場合にも、酸価の上昇や固有粘度の低下を少なくするため、十分に乾燥して用いることが好ましい。溶融して再ペレット化する場合も同様に乾燥することが好ましい。
 C層の厚みの下限は好ましくは50μmであり、より好ましくは60μmであり、さらに好ましくは70μmである。C層の厚みの上限は好ましくは220μmであり、より好ましくは200μmであり、さらに好ましくは180μmであり、特に好ましくは160μmである。
 C層のフィルム厚全体に対する厚み比の下限は好ましくは20%であり、より好ましくは23%であり、さらに好ましくは25%であり、特に好ましくは28%であり、最も好ましくは30%である。厚み比の上限は好ましくは70%であり、より好ましくは65%であり、さらに好ましくは60%であり、特に好ましくは55%であり、最も好ましくは50%である。
 C層のポリエステル樹脂の固有粘度はB層のポリエステル樹脂の固有粘度よりも低いことが好ましい。B層とC層のポリエステル樹脂の固有粘度の差の上限は好ましくは0.1dl/gであり、より好ましくは0.08dl/gであり、さらに好ましくは0.06dl/gであり、特に好ましくは0.05dl/gである。上記を超えるとB層が高い耐候性を持っていながらC層の耐候性が低くなりすぎ、全体としてのバランスが悪くなり、耐候性やバリア性の低下、剥離が生じる場合がある。B層とC層のポリエステル樹脂の固有粘度の差の下限は好ましくは0.01dl/gであり、より好ましくは0.02dl/gである。なお、B層とA層のポリエステル樹脂の固有粘度はB層の方が高いことが好ましく、その差の上限は好ましくは0.1dl/gであり、より好ましくは0.08dl/gであり、さらに好ましくは0.07dl/gであり、下限は好ましくは0.02dl/gである。なお、ポリエステル樹脂の固有粘度はB層>C層>A層であることが好ましい。
 C層のポリエステル樹脂の酸価はB層のポリエステル樹脂の酸価よりも高いことが好ましい。B層とC層のポリエステル樹脂の酸価の差の上限は好ましくは10eq/tonであり、より好ましくは7eq/tonであり、さらに好ましくは5eq/tonであり、特に好ましくは4eq/tonである。上記を超えるとB層が高い耐候性を持っていながらC層の耐候性が低くなりすぎ、全体としてのバランスが悪くなり、耐候性やバリア性の低下、剥離が生じる場合がある。B層とC層のポリエステル樹脂の酸価の差の下限は好ましくは1eq/tonであり、より好ましくは2eq/tonである。なお、B層とA層のポリエステル樹脂の酸価はA層の方が高いことが好ましく、その差の上限は好ましくは20eq/tonであり、より好ましくは15eq/tonであり、下限は好ましくは1eq/tonであり、より好ましくは2eq/tonである。上限を超えると、B層が高い耐候性を持っていながらA層の耐候性が低くなりすぎ、全体としてのバランスが悪くなり、耐候性低下や表面のひび割れや剥離が生じる場合がある。下限未満にしようとすると、マスターバッチの作製が困難で経済的な生産や安定した品質の生産が困難となる場合がある。なお、ポリエステル樹脂の酸価はB層<C層<A層であることが好ましい。
 本発明では、求められる耐候性に合わせて上記のバランスの範囲で各層の固有粘度、酸価を調整していくことが好ましい。
<機能付与層>
 本発明の太陽電池裏面封止シートではポリエステルフィルムに易接着性、耐擦傷性、耐防汚性、バリア性などの各種機能が要求される場合、その表面がコーティングなどにより高分子樹脂で被覆されてもよい。また、易滑性が要求される場合、上記被覆層に無機および/または有機粒子が含まれてもよい。
 易接着性が要求される場合、フィルムの少なくとも一方(例えば、A層およびB層から構成される場合、B層;A層、B層およびC層から構成される場合、C層)の表面に水溶性または水分散性の共重合ポリエステル樹脂、アクリル樹脂およびポリウレタン樹脂の内、少なくとも1種を含む水性塗布液を用いて塗布層を設けることが好ましい。これらの塗布液としては、例えば、特許第3567927号公報、特許第3589232号公報、特許第3589233号公報などに開示された水性塗布液が挙げられる。
 特に本発明の太陽電池裏面封止シートは、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)などのオレフィン樹脂の充填剤層と接する面に、充填剤層に対する易接着性を奏するため、易接着層を設けることが好適である。易接着層としては水性塗布液にポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂を含有させたものを塗布することが好ましく、中でも、耐熱性、耐加水分解性に優れて、太陽光による黄変防止の点から、脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするポリウレタン樹脂を含有させることが好ましい。このようなポリウレタン樹脂を含有させることで、湿熱下での接着性を向上させることができる。
 脂肪族系ポリカーボネートポリオールとしては、脂肪族系ポリカーボネートジオールや脂肪族系ポリカーボネートトリオールなどが挙げられるが、脂肪族系ポリカーボネートジオールの数平均分子量としては、好ましくは1500~4000であり、より好ましくは2000~3000である。脂肪族系ポリカーボネートジオールの数平均分子量が1500より小さいと、強硬なウレタン成分が増加し、基材の熱収縮による応力を緩和できず、接着性が低下する場合がある。また、脂肪族系ポリカーボネートジオールの数平均分子量が4000を超えると、接着性や高温高湿処理後の強度が低下する場合がある。
 脂肪族系ポリカーボネートポリオールのモル比は、ポリウレタン樹脂の全ポリイソシアネート成分を100モル%としたときに、3モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、60モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましい。モル比が3モル%未満の場合は、水分散性が困難になる場合がある。また、60モル%を超えると、耐水性が低下するため耐湿熱性が低下する。
 上記ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は特に限定されないが、0℃未満が好ましく、-5℃未満がより好ましい。これにより、加圧接着の際に部分的に溶融したEVAやPVBなどのオレフィン樹脂と粘度が近くなり、部分的混合により接着性が向上し、好適な柔軟性を発現しやすい。
 また、充填剤層と接する面の反対面には耐擦傷性、耐防汚性、バリア性などの各種機能コートを設けることができる。耐擦傷性コートとしてはアクリル系のハードコートが代表として挙げられる。防汚コートとしてはフッ素系のコートや酸化チタン含有コートが挙げられる。バリア性コートとしてはPVDCコートや無機層状化合物含有コートが挙げられる。これらのコートの下地としてポリエステルフィルムに上記のような易接着コートを設けてもよい。
〈ポリエステルフィルムの製造方法〉
 本発明で用いられるポリエステルフィルムの製造方法は、特に制限されるものではないが、各層形成用のポリエステルチップを別々の押出機に供給した後、溶融状態で積層して同一のダイから押し出す共押出法が好ましい。例えば、無機微粒子集中含有層を含む2層構成のフィルムを製造する場合、無機微粒子を多く含んだポリエステルチップ(無機微粒子集中含有層用樹脂チップ)と、これより無機微粒子の含有量が少ないポリエステルチップ(他の層用樹脂チップ)を別々の押出機に供給した後、またはA層、B層、C層の組成に合わせた樹脂チップをそれぞれブレンドして、別々の押出機に供給した後、溶融状態で積層して同一のダイから押し出せばよい。
 シート状に押し出された溶融樹脂は冷却ロールで引き取ることにより未延伸フィルムを形成する。
 本発明を達成するためには、この製膜時に固有粘度の低下や酸価の上昇を出来る限り低減させることが必要である。
 そのためには、押出機へ供給するポリエステルチップの水分量を制御したり、溶融工程での樹脂温度を制御したりすることも有効である。さらに、エポキシ化合物やカルボジイミド化合物などによりカルボキシル末端を封鎖することも好ましい方法である。
 例えば、ポリエステルチップを押出機に供給する際、酸価上昇を抑えるためには、十分乾燥したポリエステルチップを用いることが好ましい。具体的には、ポリエステルチップの水分量は100ppm以下が好ましく、50ppm以下がより好ましく、30ppm以下がさらに好ましい。
 ポリエステルチップの乾燥方法は、減圧乾燥や加熱乾燥など公知の方法を用いることができる。例えば、加熱乾燥の場合、加熱温度は100~200℃が好ましく、120~180℃がより好ましい。乾燥時間は1時間以上が好ましく、3時間以上がより好ましく、6時間以上がさらに好ましい。
 また、ポリエステル樹脂の酸価を抑えるために、溶融工程での樹脂温度を一定範囲に制御することも有効である。具体的には、押出機内におけるポリエステルチップの溶融温度は、280~310℃が好ましく、290~300℃がより好ましい。溶融温度を上げることにより押出機内での濾過時の背圧が低下し、良好な生産性を奏することができるが、溶融温度が310℃よりも高くなると、樹脂の熱劣化が進行し、樹脂の酸価が上昇するため、得られたフィルムの耐加水分解性が低下する場合がある。
 次いで、別々の押出機で溶融した各層形成用のポリエステル樹脂を溶融状態で積層して同一のダイからシート状に押し出し、冷却ロールで引き取ることにより未延伸フィルムを形成する。
 得られた未延伸フィルムは二軸配向処理により延伸する。延伸方法としては、得られた未延伸フィルムを加熱ロールや非接触ヒーターで加熱した後、速度差をもったロール間で延伸(ロール延伸)を行い、次いでクリップにて一軸延伸したフィルムの両端部を把持し、オーブン内で加熱した後に幅方向に延伸(テンター延伸)を行い、さらに高い熱をかけて熱固定を行う逐次二軸延伸法や、縦、横方向に同時に延伸を行える機構を有するテンターで延伸(テンター同時二軸延伸)を行う同時二軸延伸法、空気圧で拡げることによる延伸を行うインフレーション延伸法などが挙げられる。これらの延伸工程において、得られたフィルムの破断伸度を好適に保持するために、縦横の延伸倍率比を適宜に制御することによって縦横の配向バランスをとることが好ましい。
 高度な熱寸法安定性が要求される場合は、フィルムに縦緩和処理を施すことが望ましい。縦緩和処理の方法としては、公知の方法、例えばテンターのクリップ間隔を徐々に狭くして縦緩和処理を行う方法(特公平4-028218号公報)や、テンターの内で剃刀を入れフィルムの端部を切断してクリップの影響を避けて縦緩和処理を行う方法(特公昭57-54290号公報)などが例示できる。また、オフラインで熱をかけて緩和させる方法を用いてもよい。さらに、上記延伸工程において、延伸条件を適宜に制御することによってフィルムに高度な熱寸法安定性を付与することもできる。
 なお、フィルムに各種機能を付与するために、フィルムの表面にコーティングなどにより高分子樹脂を被覆したり、被覆層中に無機および/または有機粒子を含有させたりすることもできる。付与する方法は特に限定されず、例えば、易接着性などを付与するための塗布層を形成する場合は、塗布層をフィルム製膜後(オフラインコート法)に設けてもよいし、フィルム製膜中(インラインコート法)に設けてもよい。生産性の点からはフィルム製膜中に設けることが好ましい。
<太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムの特性>
 本発明で用いられるポリエステルフィルム全体での無機微粒子の含有量の下限は好ましくは0.5質量%であり、より好ましくは0.6質量%、さらに好ましくは0.7質量%であり、さらにより好ましくは0.8質量%であり、さらにより一層好ましくは0.9質量%であり、特に好ましくは1質量%である。上記未満であると耐光性が低下することがある。無機微粒子含有量の上限は好ましくは10質量%であり、より好ましくは8質量%であり、さらに好ましくは7質量%であり、さらにより好ましくは6質量%であり、特に好ましくは5質量%である。上記を超えるとフィルム全体での耐加水分解性が低下し、長期使用中に裏面封止シートが割れる場合がある。
 本発明で用いられるポリエステルフィルム全体での酸価の上限は好ましくは50eq/tonであり、より好ましくは40eq/tonであり、さらに好ましくは30eq/tonであり、さらにより好ましくは25eq/tonであり、特に好ましくは20eq/tonであり、最も好ましくは18eq/tonである。上記を超えると耐加水分解性が低下することがある。酸価は低い方が好ましいが、現実的な生産性から、下限は好ましくは0eq/tonであり、より好ましくは1eq/tonであり、さらに好ましくは2eq/tonであり、特に好ましくは3eq/tonであり、最も好ましくは4eq/tonである。
 本発明で用いられるポリエステルフィルム全体での固有粘度の下限は好ましくは0.62dl/gであり、より好ましくは0.64dl/gであり、さらに好ましくは0.65dl/gであり、特に好ましくは0.66dl/gである。上記未満であると耐加水分解性が低下することがある。固有粘度の上限は好ましくは0.88dl/gであり、より好ましくは0.83dl/gであり、さらに好ましくは0.78dl/gであり、特に好ましくは0.76dl/gである。上記を超えると製膜性が低下する場合や、製膜時の剪断発熱が高くなり、酸価が上昇することがある。
 本発明の太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムの厚み(コート層を除く)は150~380μmとする。180μm以上が好ましく、200μm以上がより好ましい。また、350μm以下が好ましく、330μm以下がより好ましい。フィルムの厚みを上記範囲にすることで、電気絶縁性に優れると共に、軽量化や薄膜化されやすい。一方、フィルムの厚みが380μmより大きい場合は、コストアップとなるばかりでなく、フィルムの剛性が高くなりすぎて取り扱い性が悪くなったり、軽量化や薄膜化に対応しにくい。また、150μmより小さい場合は、電気絶縁効果やバリア性が奏しにくい。
 本発明で用いられるポリエステルフィルムの白色度は50以上であり、好ましくは60以上である。白色度が50未満では、隠蔽性が劣るおそれがある。
 なお、本発明の太陽電池裏面封止シートも白色度が50以上、さらには60以上であることが好ましい。白色度は、例えばJIS L 1015-1981-Bに準拠して求めることができる。
 本発明で用いられるポリエステルフィルムの波長400~800nmの範囲における平均反射率は50%以上であり、好ましくは60%以上である。また、平均反射率は高いほどよいが、現実的には95%程度が上限である。反射率が50%未満の場合、フィルム自身、および太陽電池内部部材の光による劣化が大きくなるので好ましくない。
 なお、本発明の太陽電池裏面封止シートの波長400~800nmの範囲における平均反射率も50%以上、さらには60%以上であることが好ましい。平均反射率は、例えば、分光光度計に積分球を使用して、標準白色板の反射率を100%とした場合の反射率である。
 本発明で用いられるポリエステルフィルムの光反射変動率は、5%以下が好ましく、より好ましくは3%以下である。光反射変動率を小さくするためには、A層中に存際する無機微粒子の分散を均一にすることが好ましい。
 光反射変動率は、次の方法により評価することができ、この値が小さいほどフィルムの平均反射率の変動が小さく好ましい。得られたフィルムロールについて、ロール巻き始めを0%、巻き終わりを100%とした場合に、10%、50%、90%の長さ位置の中央部から1m×1.8mのフィルム片を切り出し、それぞれのフィルム片の四隅および中央より20cm四方の正方形の5つのフィルム試料をサンプリングし、それぞれの平均反射率を測定する。各フィルム試料の平均反射率の平均値を中心値とし、平均反射率の最大値と最小値の差を中心値で割ったものを光反射変動率とする。
 上記構成において本発明で用いられるフィルムは光照射下でも優れた耐光性を奏することができ、その結果として本発明の太陽電池裏面封止シートも優れた耐候性を奏する。具体的には、63℃、50%RH、照射強度100mW/cm2で100時間UV照射した場合、太陽電池裏面封止シートの破断伸度保持率を好ましくは35%以上、より好ましくは40%以上に維持することができる。このように光照射によっても本発明の太陽電池裏面封止シートは光分解や劣化が抑制されるため、屋外で用いられる太陽電池の裏面封止シートとして好適である。
 本発明の太陽電池裏面封止シートの150℃での熱収縮率は、長手方向で0.2%以上が好ましく、0.4%以上がより好ましく、3.0%以下が好ましく、1.8%以下がより好ましい。これにより、太陽電池モジュール加工時の熱収縮が抑制される。一方、熱収縮率が0.2%未満であると、加工時にシートがたわみとなる場合がある。また、3.0%より大きい場合は、加工時の収縮が大きく、太陽電池モジュールの端部を完全に覆いきれなかったり、残留歪みとなって長期の使用中に剥離やひび割れとなる場合がある。150℃での熱収縮率を上記範囲にする方法としては、フィルムの延伸条件を制御することや、もしくは熱固定工程において縦緩和処理および横緩和処理を施すことにより行うことができる。
 本発明で用いられるポリエステルフィルムは、縦横の配向バランスをとることが好ましい。即ち、フィルム厚みを50μmに換算したときのMOR値(MOR-C)が、1.0以上が好ましく、1.3以上がより好ましく、2.0以下が好ましく、1.8以下がより好ましい。これにより、フィルムの縦横の配向バランスが調整され、機械的強度や耐久性が維持されやすい。また、加工時の歪みの発生が抑制され、密着性も向上する。MOR-Cを上記範囲にする方法としては、フィルムの延伸工程における縦横の延伸倍率の比を制御することにより行うことができる。MOR値は、例えばマイクロ波透過型分子配向計を用いて測定することができる。
 本発明の太陽電池裏面封止シートは、屋外での長期使用に耐え得る高い耐加水分解性を奏することができる。具体的には、耐加水分解性の評価指標として、促進加水分解試験(105℃、100%RH、0.03MPa、200時間処理)後のフィルムの破断伸度保持率を好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上、100%以下に維持することが可能である。破断伸度保持率は、例えばJIS C 2318-1997 5.3.31に準拠して測定することができる。
 本発明の太陽電池裏面封止シートは、光照射下でも光分解や劣化が抑制されたため、屋外での長期使用に耐え得る優れた耐光性を奏することができる。具体的には、耐光性の評価指標として、促進光劣化試験(63℃、50%RH、UV照射強度100mW/cm2、100時間照射)後のフィルムの破断伸度保持率を好ましくは35%以上、より好ましくは40%以上、さらに好ましくは60%以上に維持することが可能である。
 本発明の太陽電池裏面封止シートの上記促進光劣化試験後のカラーb*値の変化は12以下が好ましく、10以下がより好ましく、8以下がさらに好ましく、5未満が特に好ましい。カラーb*値の変化が12より大きい場合は、経年変化により外観が悪くなり好ましくない。b*値は、例えばJIS K 7105-1981 5.3.5(a)に準拠して測定することができる。
 本発明の太陽電池裏面封止シートの部分放電電圧は800eV以上であることが好ましく、さらには1000eV以上であることが好ましく、特には1100eV以上であることが好ましい。部分放電電圧はポリエステルフィルムの厚さを厚くすることで高めることができる。また、ポリエステルフィルムの触媒由来の析出粒子の影響で部分放電電圧が低下することがあるため、ポリエステルを製造する際の触媒種、触媒量、添加時期、条件を調整することにより粒子の析出を抑制したり、溶融樹脂をフィルターに通過させて粒子を除去することも部分放電電圧を高めるためには効果的である。
 部分放電電圧の上限はフィルムの厚みの上限の関係から、2000eV、さらには1600eV程度である。
 本発明の太陽電池裏面封止シートの水蒸気透過性は7g/m2/d以下であることが好ましい。水蒸気透過性はさらには5g/m2/d以下、特には3g/m2/d以下であることが好ましい。水蒸気透過性はポリエステルフィルムの厚さを厚くすることで低くする他、バリアコートを設けることで低くすることができる。水蒸気透過性の下限は特に定めるものではないが、現実的値として0.01g/m2/d程度である。水蒸気透過性は、例えばJIS K 7129 Bに準拠して測定することができる。
<太陽電池裏面封止シート>
 上記のように、本発明の太陽電池裏面封止シートは、1枚のポリエステルフィルムからなるものであっても耐光性および耐加水分解性に代表される環境耐久性と白色度や光反射性とを両立し、かつ優れた電気絶縁性を奏するものであるから、従来の耐久層(耐加水分解層)、白色層および絶縁層等を貼り合わせたものの特性を1枚のポリエステルフィルムで達成することが可能となる。そのため、本発明の太陽電池裏面封止シートを用いることで、軽量化と薄膜化に対応することができる。
<太陽電池モジュール>
 本発明でいう太陽電池モジュールとは、太陽光、室内光などの入射光を取り込んで電気に変換し、当該電気を蓄えるシステムをいい、上記太陽電池裏面封止シートと、太陽電池裏面封止シートに隣接する充填剤層と、充填剤層に埋設された太陽電池素子を備えることを特徴とする。この他、受光面側の透明部材を備えていてもよい。太陽電池素子としては、結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、結晶シリコンとアモルファスシリコンを組み合わせたハイブリッド系、化合物系、色素増感系、有機薄膜系などがある。特に限定するものではないが、これらの中でも結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、ハイブリッド系等のシリコン系素子が水分や酸素の劣化に対して強いため、本発明の太陽電池裏面封止シートを用いる対象として好ましく、特に結晶シリコン系の素子に用いることが好ましい。結晶シリコン系としては単結晶型、多結晶型いずれにも好ましく適応することができる。
 充填剤層に用いる樹脂は特に限定されず、EVAやPVBなどのオレフィン樹脂が例示できる。
 受光側の部材としては、ガラス、透明樹脂シート、透明樹脂フィルムなどが用いられる。
 なお、本発明の太陽電池モジュールは、表面保護シート、高光線透過材などを含んでもよく、用途によりフレキシブルな性状のものもある。
 本願は、2012年3月14日に出願された日本国特許出願第2012-057431号および2012年4月24日に出願された日本国特許出願第2012-098546号に基づく優先権の利益を主張するものである。2012年3月14日に出願された日本国特許出願第2012-057431号および2012年4月24日に出願された日本国特許出願第2012-098546号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
 次に、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは、全て本発明の技術的範囲に含まれる。本発明に用いる測定・評価方法は以下の通りである。
<無機微粒子の平均粒径>
 無機微粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、粒子の大きさに応じて適宜倍率を変え、写真を撮影した。写真撮影したものを拡大コピーし、ランダムに選んだ少なくとも100個以上の微粒子について、各粒子の外周をトレースし、画像解析装置にてこれらのトレース像から粒子の円相当径を測定し、それらの平均値を平均粒径とした。
(無機微粒子含有量)
 サンプルをフェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタンの6/4(質量比)混合溶媒に溶解した後、孔径0.2μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターでろ過し、混合溶媒で洗浄した。濾取物をフィルターごと真空乾燥機で乾燥して濾取物重量を無機微粒子重量として計算した。
(層厚み、フィルム厚み)
 フィルムをエポキシ樹脂に包埋し、フィルムに対して垂直になるよう切断しその断面を光学顕微鏡で測定した。写真を撮りノギスで測定するか、投影画像から各層の厚みを測定した。なお、サンプルは偏らないように場所を変えて採取したものを5点準備してそれぞれで層厚みを測定し、その平均値を各層の厚みとした。フィルム厚みは、コート層を除外した厚みを算出した。
(固有粘度、酸価測定のサンプリング)
 フィルム全体:表面にコート層が存在する場合はナイフ又はサンドペーパーで除去したフィルムを用いた。
A層:表面にコート層が存在する場合はナイフ又はサンドペーパーで除去したのち、A層部分をナイフで削り取り、削り取ったものを測定サンプルとした。
B層:平らな台の上にフィルムを固定し、A層側からサンドペーパーでB層が露出するまで表面を削除した。なお、B層が露出したか否かは目視およびフィルム厚み計で確認しながら行った。片面のB層が露出した後、フィルムを裏返して同様にB層が露出するまでサンドペーパーで除去した。得られたB層のみの部分を測定サンプルとした。
C層:まずC層側に表面にコート層が存在する場合はナイフ又はサンドペーパーでコート層を除去し、平らな台の上にC層を下にしてフィルムを固定し、A層側からサンドペーパーでC層が露出するまで表面を削除した。なお、C層が露出したか否かは目視およびフィルム厚み計で確認しながら行った。得られたC層のみの部分を測定サンプルとした。なお、C層が薄く、この方法がとりにくい場合は、C層のコート層を除去した後C層部分をナイフで削り取り、削り取ったものを測定サンプルとした。
<ポリエステルの固有粘度(IV)>
 ポリエステルをフェノール/1,1,2,2-テトラクロロエタンの6/4(質量比)混合溶媒に溶解し、温度30℃にて固有粘度を測定した。微粒子含有のマスターバッチおよびフィルムの場合は、遠心分離により固形分を除いた後、測定を行った。
<ジエチレングリコール(DEG)の含有量>
 ポリエステル0.1gをメタノール2ml中に250℃で加熱分解させた後、ガスクロマトグラフィーにより定量した。
<酸価>
 フィルムまたは原料ポリエステル樹脂の酸価は下記の方法により測定した。なお、ポリエステル樹脂の場合はチップをそのまま、太陽電池裏面封止シートの場合はナイフでコート層を削り取りサンプルとした。
(1)試料の調製
 サンプルを粉砕し、70℃で24時間真空乾燥を行った後、天秤を用いて0.20±0.0005gの範囲に秤量し、そのときの質量をW(g)とした。試験管にベンジルアルコール10mlと秤量した試料を加え、試験管を205℃に加熱したベンジルアルコール浴に浸し、ガラス棒で攪拌しながら試料を溶解させ、溶解時間を3分間、5分間、7分間としたときのサンプルをそれぞれA,B,Cとした。次いで、新たに試験管を用意し、ベンジルアルコールのみを入れ、同様の手順で処理し、溶解時間を3分間、5分間、7分間としたときのサンプルをそれぞれa,b,cとした。ただし、サンプル中に無機微粒子が存在する場合は、無機微粒子の質量を除いた値がW(g)となるようにした。なお、無機微粒子の含有量は、サンプルを溶媒で溶解した後、遠心分離で固形分を回収、質量を測定することにより求めることができる。
(2)滴定
 予めファクター(NF)が分かっている0.04mol/Lの水酸化カリウム溶液(エタノール溶液)を用いて滴定した。指示薬であるフェノールレッドが黄緑色から淡紅色に変化したところを終点とし、水酸化カリウム溶液の滴定量を求めた。サンプルA,B,Cの滴定量をXA,XB,XC(ml)とし、サンプルa,b,cの滴定量をXa,Xb,Xc(ml)とした。
(3)酸価の算出
 各溶解時間に対しての滴定量XA,XB,XCから、最小2乗法により、溶解時間0分での滴定量V(ml)を求めた。同様にXa,Xb,Xcから、溶解時間0分での滴定量VO(ml)を求めた。次いで、次式に従い酸価(eq/ton)を求めた。
酸価(eq/ton)=[(V-VO)×0.04×NF×1000]/W
<フィルムの見かけ密度>
 フィルムの見かけ密度は、JIS K 7222「発泡プラスチックおよびゴム-見かけ密度の測定」に準拠して測定した。但し、表記を簡便にするために単位をg/cm3に換算した。
<フィルムの白色度>
 フィルムの白色度は、JIS L 1015-1981-B法により、日本電色工業社製のZ-1001DPを用いて行った。なお、太陽電池裏面封止シートの場合も同様に測定することができる。測定はA層側から光を当てて測定した。
<フィルムの平均反射率>
 分光光度計(島津製作所社製、自動分光光度計「UV-3150」)に積分球を装着し、標準白色板(Sphere Optics社製、白色標準板「ZRS-99-010-W」)の反射率を100%として校正し、分光反射率を測定した。測定は波長400~800nmの領域で1nm刻みに行い平均値を求めた。なお、無反射の黒台紙を試料フィルム背面に配して測定した。測定は、A層側から光を当てて測定した。なお、太陽電池裏面封止シートの場合も同様に測定することができる。
<フィルムの光反射変動率>
 得られたフィルムロールについて、ロール巻き始めを0%、巻き終わりを100%とした場合に、10%、50%、90%の長さ位置の中央部から1m×1.8mのフィルム片を切り出した。それぞれのフィルム片の四隅および中央より20cm四方の正方形の5つのフィルム試料をサンプリングし、上記「フィルムの平均反射率」による方法でそれぞれの平均反射率を測定した。各フィルム試料の平均反射率の平均値を中心値とし、平均反射率の最大値と最小値の差を中心値で割ったものを光反射変動率とした。
<促進光劣化試験>
 アイスーパーUVテスター(岩崎電気社製、SUV-W151)を用い、太陽電池裏面封止シートの無機微粒子集中含有層(A層)側に63℃、50%RH、照射強度100mW/cm2で100時間の連続UV照射処理を行った。
<促進加水分解試験>
 JIS C 60068-2-66で規格化されているHAST(Highly Accelerated temperature and humidity Stress Test)を行った。試料は70mm×190mmにカットし、治具を用い各々が接触しない距離を保ち設置した。エスペック社製のEHS-221を用い、105℃、100%RH、0.03MPa、200時間処理を行った。
<破断伸度保持率>
 耐光性および耐加水分解性の評価は、破断伸度保持率で行った。促進光劣化試験および促進加水分解試験それぞれの処理前後の破断伸度を、JIS C 2318-1997 5.3.31(引張強さおよび伸び率)に準拠して測定し、下記式に従い破断伸度保持率(%)を算出した。
 破断伸度保持率(%)=[(処理後の破断伸度)×100]/(処理前の破断伸度)
 促進光劣化試験後の伸度保持率については、35%未満のものを×、35%以上、60%未満のものを○、60%以上のものを◎とした。
 なお、表面のコート層は破断せずに先にフィルム破断した場合には、フィルムが破断した時点を破断伸度とした。
 促進加水分解試験後の伸度保持率については、50%未満のものを×、50%以上、70%未満のものを○、70%以上のものを◎とした。
<カラーb*値の変化>
 試料フィルムを40mm×40mmにカットし、X=94.19,Y=92.22,Z=110.58の標準白板を用いて、カラーb*値色差計(日本電色社製、ZE-2000)により、促進光劣化試験前後の試料フィルムのカラーb*値をJIS K 7105-1981 5.3.5(a)に準拠して測定した。下記式に従いカラーb*値の変化を求めた。
 カラーb*値の変化=
(促進光劣化試験後のカラーb*値)-(促進光劣化試験前のカラーb*値)
 カラーb*値の変化については、12より高いものを×、5~12のものを○、5未満のものを◎とした。
<長手方向の150℃での熱収縮率(HS150)>
 試料を10mm×250mmにカットし、長辺を測定したい方向に合わせて、200mm間隔で印をつけ、5gの一定張力下で印の間隔Aを測った。続いて、試料を無荷重で150℃の雰囲気のオーブン中で30分間放置した後、オーブンから取り出し室温まで冷却した。その後、5gの一定張力下で印の間隔Bを求め、下記式により熱収縮率(%)を求めた。なお、上記熱収縮率は試料フィルムの幅方向に3等分した位置で測定し、3点の平均値を小数第3位の桁で四捨五入し、小数第2位の桁を丸めて用いた。
 熱収縮率(%)=[(A-B)×100]/A
<MOR-C>
 得られたフィルムを幅方向に5等分割し、それぞれの位置で長手方向、幅方向に100mmの正方形サンプルを採取し、マイクロ波透過型分子配向計(王子計測機器社製、MOA-6004)を用いて測定を行った。厚み補正を50μmとし、MOR-Cを求め5点の平均値を用いた。
<表面強度>
 5cm×20cmに切り出した試料フィルムを、ポリエステル両面粘着テープAを用い、無機微粒子集中含有層(A層)側が外側となるように平板ガラスに全面接着した。試料フィルムの表面に幅24mmの粘着テープB(ニチバン社製、セロテープ(登録商標))を長さ35mmにわたって貼付し1分間放置した。この後、粘着テープBをガラス面に垂直な方向に一気に引き剥がして無機微粒子集中含有層側(A層)の表面を観察した。
 粘着テープBの剥離部面積の50%以上で試料フィルム表面が剥がれたものを「剥離」とし、5回以上の繰り返しで「剥離」頻度が半数未満の場合を「○」(表面強度が優れる)、半数以上の場合を「×」(表面強度が劣る)と評価した。
<接着性>
 太陽電池裏面封止シートを100mm×100mmに、下記のEVAシートを70mm×90mmに切り出したものを用意し、太陽電池裏面封止シート/EVAシート/太陽電池裏面封止シート(いずれの太陽電池裏面封止シートも塗布層面がEVAシートに対向するように設置した。)の構成で重ね、下記接着条件で加熱圧着し、サンプルを作製した。作製したサンプルを20mm×100mmに切り出した後、SUS板に貼りつけ、引張り試験機を用いて下記条件でフィルム層とEVAシート層の剥離強度を測定した。剥離強度は極大点を超えた後に安定して剥離している部分の平均値として求めた。下記の基準でランク分けした。
○:いずれのEVAを用いたサンプルも75N/20mm以上の接着力を示した。
△:1~3種のEVAにおいて50N/20mm未満の接着力であった。
×:いずれのEVAを用いたサンプルも50N/20mm未満の接着力であった。
(サンプルの作製条件)
装置:真空ラミネーター(エヌ・ピー・シー社製、LM-30×30型)
加圧:1気圧
EVAシート:
A.スタンダードキュアタイプ
I.サンビック社製、UltraPearl(登録商標)PV standard cure Type(0.4mm)
ラミネート工程:100℃(真空5分、真空加圧5分)
キュア工程:熱処理150℃(常圧45分)
II.三井ファブロ社製、ソーラーエバ(登録商標)SC4(0.4mm)
ラミネート工程:130℃(真空5分、真空加圧5分)
キュア工程:熱処理150℃(常圧45分)
B.ファストキュアタイプ
I.サンビック社製UltraPearl(登録商標)PV fast cure Type(0.45mm)
ラミネート工程:135℃(真空5分、真空加圧15分)
II.三井ファブロ社製ソーラーエバ(登録商標)RCO2B(0.45mm)
ラミネート工程:150℃(真空5分、真空加圧15分)
<接着強度保持率>
 接着性測定サンプル(EVAはサンビック社スタンダードタイプを用いたもの)105℃、100%RHで150時間処理後に剥離強度を測定し、初期の剥離強度に対する維持率で評価した。
○:初期の剥離強度の60%以上の剥離強度を維持していた。
×:初期の剥離強度の60%未満であった。
<部分放電電圧>
 下記の測定法に基づき部分放電電圧Umax(V)を測定した。
(測定方法)
 準拠規格 :IEC60664/A2:2002 4.1.2.4
 試験器 :KPD2050(菊水電子工業製)
 開始電圧電荷しきい値:1.0pC
 消滅電圧電荷しきい値:1.0pC
 試験時間 :22.0s
 測定パターン:台形
 測定数:10点の平均
(評価)
  ○:1000eV以上
  △:800eV以上、1000eV未満
  ×:800eV未満
<水蒸気透過性>
 水蒸気透過度は、JIS K 7129 B法に準じて水蒸気透過度測定装置(PERMATRAN-W 3/31、Modern Controls社製)により、温度40℃、湿度90%RH、2日パージ後測定した。単位はg/m2/24hr(1day)である。
<外観変化>
 強化ガラス(70mm×150mm、厚さ3mm)、EVAシート(サンビック社製UrtlaPear1(登録商標)PV(0.45mm)、強化ガラス(30mm×100mm)、同EVAシート、太陽電池裏面封止シートをこの順に重ね合わせ、真空ラミネーターを用いて太陽電池裏面封止シートとEVAシートとを接着させ(135℃、真空5分、真空加圧15分)、模擬太陽電池モジュールを作製した。
 得られた太陽電池モジュールに対して促進光劣化試験および促進加水分解試験を行い、外観を観察した。
○:ほぼ初期の外観を維持していた。
△:端面に僅かな剥離、太陽電池裏面封止シートの微細なひび割れや表面劣化、わずかな黄変等認められたが問題のないレベルであった。
×:端面からの剥離、太陽電池裏面封止シートのひび割れ、黄変が認められた。
<ポリエステル樹脂ペレットの製造1>
(1)PET樹脂ペレットI(PET-I)の製造
 エステル化反応缶を昇温し、200℃に到達した時点で、テレフタル酸86.4質量部およびエチレングリコール64.4質量部からなるスラリーを仕込み、攪拌しながら、触媒として三酸化アンチモンを0.017質量部およびトリエチルアミンを0.16質量部添加した。次いで、加圧昇温を行いゲージ圧3.5kgf/cm2(343kPa)・240℃の条件で、加圧エステル化反応を行った。その後、エステル化反応缶内を常圧に戻し、酢酸マグネシウム四水和物0.071質量部、次いでリン酸トリメチル0.014質量部を添加した。さらに、15分かけて260℃に昇温し、リン酸トリメチル0.012質量部、次いで酢酸ナトリウム0.0036質量部を添加した。15分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、減圧下で260℃から280℃へ徐々に昇温し、285℃で重縮合反応を行った。
 重縮合反応終了後、95%カット径が5μmのナスロン(登録商標)製フィルターで濾過処理を行い、ノズルからストランド状に押出し、予め濾過処理(孔径:1μm以下)を行った冷却水を用いて冷却、固化させ、ペレット状にカットした。得られたPET樹脂ペレット(PET-I)の固有粘度は0.616dl/gであり、酸価は15.1eq/tonであり、不活性粒子および内部析出粒子は実質上含有していなかった。
(2)PET樹脂ペレットII(PET-II)の製造
 PET樹脂ペレットI(PET-I)を予め160℃で予備結晶化させた後、温度220℃の窒素雰囲気下で固相重合し、固有粘度0.71dl/g、酸価11eq/tonのPET樹脂ペレットII(PET-II)を得た。
(3)PET樹脂ペレットIII(PET-III)の製造
 重縮合反応時間を変更した以外は、PET樹脂ペレットI(PET-I)と同様の方法で、固有粘度0.51dl/g、酸価39eq/tonのPET樹脂ペレットIII(PET-III)を得た。
(4)PET樹脂ペレットIV(PET-IV)の製造(重縮合触媒溶液の調製)
ア)リン化合物のエチレングリコール溶液の調製
 窒素導入管、冷却管を備えたフラスコに、常温常圧下、エチレングリコール2.0リットルを加えた後、窒素雰囲気下、200rpmで攪拌しながら、リン化合物としてIrganox(登録商標)1222(チバ・スペシャルティーケミカルズ社(現BASF社)製)2009を加えた。さらに2.0リットルのエチレングリコールを追加した後、ジャケット温度の設定を196℃に変更して昇温し、内温が185℃以上になった時点から60分間還流下で攪拌した。その後加熱を止め、直ちに溶液を熱源から取り去り、窒素雰囲気下を保ったまま、30分以内に120℃以下まで冷却した。得られた溶液中のIrganox1222のモル分率は40%、Irganox1222から構造変化した化合物のモル分率は60%であった。
イ)アルミニウム化合物のエチレングリコール溶液の調製
 冷却管を備えたフラスコに、常温常圧下、純水5.0リットルを加えた後、200rpmで撹搾しながら、塩基性酢酸アルミニウム200gを純水とのスラリーとして加えた。さらに全体として10.0リットルとなるよう純水を追加して常温常圧で12時間攪拌した。その後、ジャケット温度の設定を100.5℃に変更して昇温し、内温が95℃以上になった時点から3時間還流下で攪拌した。攪拌を止め、室温まで放冷しアルミニウム化合物の水溶液を得た。
 得られたアルミニウム化合物の水溶液に等容量のエチレングリコールを加え、室温で30分間攪拌した後、内温80~90℃にコントロールし、徐々に減圧して、到達27hPaとして、数時間攪拌しながら系から水を留去し、20g/1のアルミニウム化合物のエチレングリコール溶液を得た。得られたアルミニウム溶液の27Al-NMRスペクトルのピーク積分値比は2.2であった。
(エステル化反応および重縮合)
 3基の連続エステル化反応槽および3基の重縮合反応槽よりなり、かつ第3エステル化反応槽から第1重縮合反応槽への移送ラインに高速攪拌器を有したインラインミキサーが設置された連続式ポリエステル製造装置において、高純度テレフタル酸1質量部に対してエチレングリコール0.75質量部をスラリー調製槽に連続的に供給した。第1エステル化反応槽を250℃、110kPa、第2エステル化反応槽を260℃、105kPa、第3エステル化反応槽を260℃、105kPaとして、調製されたスラリーを連続的に供給し、ポリエステルオリゴマーを得た。なお、第2エステル化反応槽にエチレングリコール0.025質量部を連続的に投入した。得られたオリゴマーを3基の反応槽よりなる連続重縮合装置に連続的に移送すると共に、移送ラインに設置されたインラインミキサーに上記方法で調製したアルミニウム化合物のエチレングリコール溶液およびリン化合物のエチレングリコール溶液をそれぞれポリエステル中の酸成分に対してアルミニウム原子およびリン原子として0.015モル%および0.036モル%となるように連続式のミキサーで攪拌しながら連続的に添加し、初期重縮合反応槽を265℃、9kPa、中期重縮合反応槽を265~268℃、0.7kPa、最終重縮合反応槽を273℃、13.3Paとして重縮合し、固有粘度0.63dl/g、酸価10.5eq/tonのPET樹脂ペレットIV(PET-IV)を得た。
(5)PET樹脂ペレットV(PET-V)の製造
 得られたPET樹脂ペレットIV(PET-IV)を用いて回転型真空重合装置で、0.5mmHgの減圧下、220℃で固相重合を行い、固有粘度0.73dl/g、酸価5.0eq/tonのPET樹脂ペレットV(PET-V)を得た。
<微粒子含有マスターバッチペレットの製造>
(6)マスターバッチペレットI(MB-I)の製造
 原料として、予め120℃、8時間ほど、10-3torr(約0.133Pa)下で乾燥したPET樹脂ペレットI(PET-I)50質量%に、平均粒径0.3μm(電子顕微鏡法により求めた値)のルチル型二酸化チタン50質量%を混合したものをベント式二軸押出機に供給して、混練りして脱気しながら275℃で押出し、ルチル型二酸化チタン微粒子含有マスターバッチペレットI(MB-I)を得た。このペレットの固有粘度は0.45dl/g、酸価は42.2eq/tonであった。
(7)マスターバッチペレットII(MB-II)の製造
 マスターバッチペレットI(MB-I)を用いて回転型真空重合装置で、0.5mmHgの減圧下、220℃で固相重合を行い、固有粘度0.71dl/g、酸価23.5eq/tonのマスターバッチペレットII(MB-II)を得た。
(8)マスターバッチペレットIII(MB-III)の製造
 PET樹脂ペレットI(PET-I)の代わりにPET樹脂ペレットIV(PET-IV)を用いた以外は、マスターバッチペレットI(MB-I)と同様の方法でルチル型二酸化チタン微粒子含有マスターバッチペレットIII(MB-III)を得た。このペレットの固有粘度は0.46dl/g、酸価は36.3eq/tonであった。
(9)マスターバッチペレットIV(MB-IV)の製造
 マスターバッチペレットIII(MB-III)を用いて回転型真空重合装置で、0.5mmHgの減圧下、220℃で固相重合を行い、固有粘度0.70dl/g、酸価19.4eq/tonのルチル型二酸化チタン微粒子含有マスターバッチペレットIV(MB-IV)を得た。
<塗布液の調製>
 4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート43.75質量部、ジメチロールブタン酸12.85質量部、数平均分子量2000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール153.41質量部、ジブチルスズジラウレート0.03質量部、および溶剤としてアセトン84.00質量部を投入し、窒素雰囲気下、75℃において3時間攪拌し、この反応液を40℃にまで降温した後、トリエチルアミン8.77質量部を添加し、ポリウレタンプレポリマー溶液を得た。ポリウレタンプレポリマー溶液に水450質量部を添加し、25℃に調整して2000min-1で攪拌混合することによって水分散した。その後、減圧下で、アセトンおよび水の一部を除去することにより、固形分35%の水溶性ポリウレタン樹脂溶液を調製した。得られたポリウレタン樹脂のガラス転移温度は-30℃であった。
 次いで、水55.86質量%、イソプロパノール30.00質量%、上記で得られたポリウレタン樹脂溶液13.52質量%、粒子(平均粒径40nmのシリカゾル、固形分濃度40質量%)0.59質量%、界面活性剤(シリコーン系、固形分濃度100質量%)0.03質量%となるように混合し、塗布液を調製した。
<太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムの製造>
実施例1
 PET-IIを60質量%、MB-IIを40質量%混合した微粒子集中含有層(A層)の原料と、PET-IIを86質量%、MB-IIを14質量%混合した他の層(B層)の原料とをそれぞれ別々の押出機に投入し、285℃で混合、溶融し、続いてフィードブロックを用い、A層/B層となるように溶融状態で接合した。このとき、A層とB層の吐出量比率は、ギアポンプを用いて制御した。次いでT-ダイを用いて30℃に調節された冷却ドラム上に押出し、未延伸シートを作製した。
 得られた未延伸シートを、加熱ロールを用いて75℃に均一加熱し、非接触ヒーターで100℃に加熱して3.3倍のロール延伸(縦延伸)を行った。得られた一軸延伸フィルムのB層側に上記で調製した塗布液をロールコート法で、最終(二軸延伸後)の乾燥後の塗布量が0.15g/m2になるように塗布した後に80℃で20秒間乾燥した。その後一軸延伸フィルムをテンターに導き、140℃に加熱して4.0倍に横延伸し、幅固定して215℃で5秒間の熱処理を施し、さらに210℃で幅方向に4%緩和させることにより、厚み250μmの太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
実施例2~7
 A層、B層の厚み、A層、B層の原料組成を表1のように変更した以外は、実施例1と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例8~12
 A層、B層の厚み、A層、B層の原料組成を表2のように変更した以外は、実施例1と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
実施例13
 フィードブロックを変更してA層/B層/A層の構成となるようにした以外は実施例3と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。なお、コートは片面にのみ行った。
実施例14
 PET-Vを64質量%、MB-IVを36質量%混合した微粒子集中含有層(A層)の原料と、PET-Vのみからなる層(B1層)の原料と、PET-Vを98質量%、MB-IVを2質量%混合した他の層(B2層)の原料とをそれぞれ別々の押出機に投入し、A層/B1層/B2層の構成となるようにした以外は実施例1と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
実施例15
 実施例8で得られたフィルムロールを160℃の温度に設定されたオフラインコーターに通し、速度、張力を調整して弛緩処理を行い、太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
比較例1~6
 A層、B層の厚み、A層、B層の原料組成を表3のように変更した以外は、実施例1と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 実施例、比較例で得られた太陽電池裏面封止シートの特性を表4~6に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
(太陽電池モジュールの作製)
 強化ガラス(300mm×200mm、厚さ3mm)、EVAシート(サンビック社製UrtlaPear1(登録商標)PV(0.45mm)、結晶系太陽電池セル(150mm×155mm)、同EVAシート、各実施例の太陽電池裏面封止シートをこの順に重ね合わせ、真空ラミネータを用いてバックシートとEVAシートとを接着させ(135℃、真空5分、真空加圧15分)、太陽電池モジュールを作製した。
 得られた太陽電池モジュールを、85℃、85%RHの雰囲気下に3000時間保持した後、バックシートの外観を観察したが、いずれのサンプルも端面の剥離、ひび、黄変などは認められず、ほぼ初期の外観を維持していた。
<ポリエステル樹脂ペレットの製造2>
(1)PET樹脂ペレットa(PET-a)の製造
ア)リン化合物のエチレングリコール溶液の調製
 窒素導入管、冷却管を備えたフラスコに、常温常圧下、エチレングリコール2.0リットルを加えた後、窒素雰囲気下、200rpmで攪拌しながら、リン化合物としてIrganox(登録商標)1222(チバ・スペシャルティーケミカルズ社(現BASF社)製)200gを加えた。さらに2.0リットルのエチレングリコールを追加した後、ジャケット温度の設定を196℃に変更して昇温し、内温が185℃以上になった時点から60分間還流下で攪拌した。その後加熱を止め、直ちに溶液を熱源から取り去り、窒素雰囲気下を保ったまま、30分以内に120℃以下まで冷却した。得られた溶液中のIrganox1222のモル分率は40%、Irganox1222から構造変化した化合物のモル分率は60%であった。
イ)アルミニウム化合物のエチレングリコール溶液の調製
 冷却管を備えたフラスコに、常温常圧下、純水5.0リットルを加えた後、200rpmで撹搾しながら、塩基性酢酸アルミニウム200gを純水とのスラリーとして加えた。さらに全体として10.0リットルとなるよう純水を追加して常温常圧で12時間攪拌した。その後、ジャケット温度の設定を100.5℃に変更して昇温し、内温が95℃以上になった時点から3時間還流下で攪拌した。攪拌を止め、室温まで放冷しアルミニウム化合物の水溶液を得た。
 得られたアルミニウム化合物の水溶液に等容量のエチレングリコールを加え、室温で30分間攪拌した後、内温80~90℃にコントロールし、徐々に減圧して、到達27hPaとして、数時間攪拌しながら系から水を留去し、20g/lのアルミニウム化合物のエチレングリコール溶液を得た。
(エステル化反応および重縮合)
 3基の連続エステル化反応槽および3基の重縮合反応槽よりなり、かつ第3エステル化反応槽から第1重縮合反応槽への移送ラインに高速攪拌器を有したインラインミキサーが設置された連続式ポリエステル製造装置において、高純度テレフタル酸1質量部に対してエチレングリコール0.75質量部をスラリー調製槽に連続的に供給した。第1エステル化反応槽を250℃、110kPa、第2エステル化反応槽を260℃、105kPa、第3エステル化反応槽を260℃、105kPaとして、調製されたスラリーを連続的に供給し、ポリエステルオリゴマーを得た。なお、第2エステル化反応槽にエチレングリコール0.025質量部を連続的に投入した。得られたオリゴマーを3基の反応槽よりなる連続重縮合装置に連続的に移送すると共に、移送ラインに設置されたインラインミキサーに上記方法で調製したアルミニウム化合物のエチレングリコール溶液およびリン化合物のエチレングリコール溶液をそれぞれポリエステル中の酸成分に対してアルミニウム原子およびリン原子として0.015モル%および0.036モル%となるように連続式のミキサーで攪拌しながら連続的に添加し、初期重縮合反応槽を265℃、9kPa、中期重縮合反応槽を265~268℃、0.7kPa、最終重縮合反応槽を273℃、13.3Paとして重縮合し、固有粘度0.63dl/g、酸価10eq/tonのPET樹脂ペレットa(PET-a)を得た。なお、重合中に滑材としてシリカのエチレングリコールスラリーを重合後のシリカ含有量が800ppmになるように添加した。
(2)PET樹脂ペレットb(PET-b)の製造
 得られたPET-aを用いて回転型真空重合装置で、0.5mmHgの減圧下、220℃で固相重合を行い、固有粘度0.75dl/g、酸価5.0eq/tonのPET樹脂ペレットb(PET-b)を得た。
<白色顔料含有マスターバッチペレットの製造>
(3)マスターバッチペレットc(MB-c)の製造
 原料として、予め120℃、8時間ほど、10-3torr(約0.133Pa)下で乾燥したPET-b50質量%に、平均粒径0.3μm(電子顕微鏡法により求めた値)のルチル型二酸化チタン50質量%を混合したものをベント式二軸押出機に供給して、混練りして脱気しながら275℃で押出し、ルチル型二酸化チタン微粒子含有マスターバッチペレットc(MB-c)を得た。なお、押し出し機の供給ホッパー内は窒素置換した。固有粘度0.63dl/g、酸価は27eq/tonであった。なお、吸湿を避けるため、押し出し機のホッパーは窒素雰囲気とした。
(4)マスターバッチペレットd(MB-d)の製造
 原料として、予め120℃、8時間ほど、10-3torr(約0.133Pa)下で乾燥したPET-a50質量%に、平均粒径0.3μm(電子顕微鏡法により求めた値)のルチル型二酸化チタン50質量%を混合したものベント式二軸押出機に供給して、混練りして脱気しながら275℃で押出し、ペレットを得た。さらにこのペレットを回転型真空重合装置で、0.5mmHgの減圧下、220℃で固相重合を行い、固有粘度0.74dl/g、酸価17eq/tonのルチル型二酸化チタン微粒子含有マスターバッチペレットd(MB-d)を得た。なお、吸湿を避けるため、押し出し機のホッパーは窒素雰囲気とした。
<塗布液の調製>
 撹拌機、ジムロート冷却器、窒素導入管、シリカゲル乾燥管、及び温度計を備えた4つ口フラスコに、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート29.14質量部、ジメチロールブタン酸7.57質量部、数平均分子量3000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール173.29質量部、ジブチルスズジラウレート0.03質量部、及び溶剤としてアセトン84.00質量部を投入し、窒素雰囲気下、75℃において3時間撹拌し、反応液が所定のアミン当量に達したことを確認した。次に、この反応液を40℃にまで降温した後、トリエチルアミン5.17質量部を添加し、ポリウレタンプレポリマー溶液を得た。次に、高速攪拌可能なホモディスパーを備えた反応容器に、水450gを添加して、25℃に調整して、2000min-1で攪拌混合しながら、ポリウレタンプレポリマー溶液を添加して水分散した。その後、減圧下で、アセトンおよび水の一部を除去することにより、固形分35%の水性ポリウレタン樹脂溶液を調製した。
 次いで、水55.86質量%、イソプロパノール30.00質量%、上記で得られたポリウレタン樹脂溶液13.52質量%、粒子(平均粒径40nmのシリカゾル、固形分濃度40質量%)0.59質量%、界面活性剤(シリコーン系、固形分濃度100質量%)0.03質量%となるように混合し、塗布液を調製した。
<太陽電池裏面封止シートの製造>
実施例16
 PETbを70質量%、MB-cを30質量%混合したA層の原料と、PETbを100質量%のB層の原料と、PETbを92質量%、MB-cを8質量%混合したC層の原料とをそれぞれ別々の押出機に投入し、285℃で混合、溶融し、続いてフィードブロックを用い、A層/B層/C層となるように溶融状態で接合した。このとき、各層の吐出量比率は、ギアポンプを用いて制御した。次いでT-ダイを用いて30℃に調節された冷却ドラム上に押出し、未延伸シートを作製した。なお、各樹脂ペレットは水分率が約25ppmにまで乾燥したものを用い、吸湿しないよう押し出し機のホッパーは窒素雰囲気とした。
 得られた未延伸シートを、加熱ロールを用いて75℃に均一加熱し、非接触ヒーターで100℃に加熱して3.3倍のロール延伸(縦延伸)を行った。得られた一軸延伸フィルムのC層側に上記で調製した塗布液をロールコート法で、最終(二軸延伸後)の乾燥後の塗布量が0.15g/m2になるように塗布した後に80℃で20秒間乾燥した。その後一軸延伸フィルムをテンターに導き、140℃に加熱して4.0倍に横延伸し、幅固定して215℃で5秒間の熱処理を施し、さらに210℃で幅方向に4%緩和させることにより、厚み250μmの太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
実施例17~27
 A層、B層、C層の厚み、原料組成を表7のように変更した以外は、実施例16と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。なお、各層の厚みはギアポンプで吐出量を調整することと、フィードブロックの各層の出口厚みを調整することで行った。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
比較例7~13
 A層、B層、C層の厚み、原料組成を表8のように変更した以外は、実施例16と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。なお、各層の厚みはギアポンプで吐出量を調整することと、フィードブロックの各層の出口厚みを調整することで行った。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
 なお、比較例8はB層、C層ともに白色顔料を添加しなかったものであり(C層が存在しない場合に相当)、比較例10はB層、C層共に白色顔料が4質量%となるようにしたもの(B層が存在しない場合に相当)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
実施例28
 A層、B層、C層の厚み、原料組成を表9のように変更した以外は、実施例16と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
実施例29
 C層の原料を、PETbを72質量%、MB-dを3質量%、さらにはフィルムの製膜工程から回収された樹脂ペレット25質量%とした以外は実施例28と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
 フィルムの製膜工程から回収された樹脂ペレットは、テンターでクリップで把持された部分を切断して回収したものを水分含有量30ppm以下になるように乾燥後、押し出し機でストランド状に押し出したものを水で冷却して樹脂チップとしものである。
実施例30
 B層の原料を、PETbを90質量%、フィルムの製膜工程から回収された樹脂ペレット10質量%とした以外は実施例29と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
実施例31
 実施例29で得られたフィルムロールを160℃の温度に設定されたオフラインコーターに通し、速度、張力を調整して弛緩処理を行い、太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
比較例14
 B層は用いず、C層の原料を、PETbを72質量%、MB-dを3質量%、さらにはフィルムの製膜工程から回収された樹脂ペレット25質量%とした以外は実施例28と同じ方法で太陽電池裏面封止用ポリエステルフィルムロールを得た。これをそのまま太陽電池裏面封止シートとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 実施例、比較例で得られた太陽電池裏面封止シートの特性を表10~12に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
(太陽電池モジュールの作製)
 強化ガラス(300mm×200mm、厚さ3mm)、EVAシート(サンビック社製UrtlaPearl(登録商標)PV(0.45mm)、結晶系太陽電池セル(150mm×155mm)、同EVAシート、各実施例の太陽電池裏面封止シートをこの順に重ね合わせ、真空ラミネータを用い太陽電池裏面封止シートとEVAシートとを接着させ(135℃、真空5分、真空加圧15分)、太陽電池モジュールを作製した。得られた太陽電池モジュールを、85℃、85%RHの雰囲気下に3000時間保持した後、太陽電池裏面封止シートの外観を観察したが、いずれのサンプルも端面の剥離、ひび、黄変などは認められず、ほぼ初期の外観を維持していた。
 本発明の太陽電池裏面封止シートは、良好な白色度と光反射性を有しながら、耐光性および耐加水分解性に代表される環境耐久性に優れ、かつ良好な電気絶縁性を奏するものである。本発明の太陽電池裏面封止シートを用いることにより、環境耐久性に優れ、安価で軽量な太陽電池モジュールを提供することができる。

Claims (12)

  1.  1枚のポリエステルフィルムのみからなる太陽電池裏面封止シートであり、当該ポリエステルフィルムは少なくとも下記のA層およびB層、またはA層、B層およびC層から構成され、当該ポリエステルフィルムは白色度が50以上、波長400~800nmの範囲における平均反射率が50~95%、当該ポリエステルフィルムを構成するポリエステルの酸価が1~50eq/ton、厚みが150~380μmであり、A層が少なくとも一方の最外層として配置された多層構造を有しており、A層の厚みがポリエステルフィルム全体の厚みに対して3~30%であり、B層の厚みがポリエステルフィルム全体の厚みに対して20%以上であり、ポリエステルフィルム全体における無機微粒子の含有量が0.5~10質量%であることを特徴とする太陽電池裏面封止シート。
    A層:無機微粒子の含有量が10~35質量%であるポリエステル樹脂層
    B層:無機微粒子の含有量が0~8質量%であり、A層、B層、C層の中で最も無機微粒子の含有量が少ないポリエステル樹脂層
    C層:無機微粒子の含有量が0.4~10質量%であるポリエステル樹脂層
  2.  上記無機微粒子がルチル型を主体とする二酸化チタンである請求項1に記載の太陽電池裏面封止シート。
  3.  長手方向の150℃での熱収縮率が0.2~3.0%である請求項1または2に記載の太陽電池裏面封止シート。
  4.  105℃、100%RH、0.03MPa、200時間処理の条件で促進加水分解試験後の破断伸度保持率が50~100%である請求項1~3のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
  5.  63℃、50%RH、UV照射強度100mW/cm2、100時間照射の条件で促進光劣化試験後の破断伸度保持率が35%以上である請求項1~4のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
  6.  63℃、50%RH、UV照射強度100mW/cm2、100時間照射の条件で促進光劣化試験後のカラーb*値の変化が12以下である請求項1~5のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
  7.  ポリエステルフィルムの少なくとも一方の表面に、脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするポリウレタン樹脂を含有する塗布層が配置されるものである請求項1~6のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
  8.  B層を構成するポリエステル樹脂の固有粘度が0.63~0.90dl/g、酸価が25eq/ton以下である請求項1~7のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
  9.  C層が回収したポリエステル樹脂を含有する請求項1~8のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
  10.  A層、B層およびC層がこの順で積層されている請求項1~9のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シート。
  11.  C層側に易接着層が設けられている請求項10に記載の太陽電池裏面封止シート。
  12.  請求項1~11のいずれかに記載の太陽電池裏面封止シートと、太陽電池裏面封止シートに隣接する充填剤層と、充填剤層に埋設された太陽電池素子を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
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