WO2019116859A1 - 光学層、光学層の製造方法、光学層付き太陽電池モジュール、建築用外壁材および建造物 - Google Patents

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康夫 菅原
祐 小野崎
徳克 ▲萱▼▲場▼
雄一 ▲桑▼原
愛知 井上
哲司 入江
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Definitions

  • the present invention relates to an optical layer, a method of manufacturing an optical layer, a solar cell module with an optical layer, an outer wall material for construction, and a structure.
  • the present invention provides an optical layer capable of forming a solar cell module excellent in designability, power generation efficiency and weather resistance, a method of manufacturing an optical layer, a solar cell module with an optical layer, and an exterior wall material for building And to provide buildings.
  • the present inventors have studied an optical layer having a functional layer including an inorganic pigment having predetermined physical properties and a matrix in which the inorganic pigment is dispersed, to a solar battery cell. It has been found that when it is disposed on the light incident surface side, desired effects can be obtained, and the present invention has been made. That is, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following configuration.
  • An optical layer which has a functional layer containing an inorganic pigment and a matrix in which the inorganic pigment is dispersed, and is disposed on the incident surface side of sunlight with respect to a solar battery cell, At least a part of the inorganic pigment has a near infrared light maximum reflectance of 50% or more in a near infrared light region with a wavelength of 780 to 1,500 nm, and an average particle diameter of 5.0 to 280.0 nm, An optical layer characterized by being an inorganic pigment having a specific surface area of 5.0 to 1,000 m 2 / g. [2] The optical layer of [1], wherein the optical layer is a colored optical layer, and the specific inorganic pigment is a colored inorganic pigment.
  • inorganic pigment of the colored is, L * a * b * is L * value of 5 to 100 in the color system, a * value is -60 to 60, b * value of -60 to 60 An optical layer of [2], which is an inorganic pigment.
  • the light-scattering inorganic pigment is an inorganic pigment having an average particle diameter of 10.0 to 2,000 nm and a specific surface area of 2.0 to 1,000 m 2 / g, [4] Or [5] optical layer.
  • the near-infrared light average transmittance is a value calculated by simply averaging the near-infrared light transmittance in steps of 5 nm;
  • the near infrared light maximum reflectance in the near infrared light region of wavelengths 780 to 1,500 nm is 50% or more, the average particle diameter is 5.0 to 280.0 nm, and the specific surface area is 5.0
  • a functional layer comprising an inorganic pigment, and a matrix in which the inorganic pigment is dispersed, and a base material layer comprising a glass plate,
  • Optical layer is an external light maximum reflectance of 50% or more, an average particle diameter of 5.0 to 280.0 nm,
  • a colored optical layer capable of forming a solar cell module excellent in designability, power generation efficiency and weatherability, a method of manufacturing the optical layer, a solar cell module with the optical layer, an exterior wall material for construction and construction Can provide
  • the colored inorganic pigment refers to an inorganic pigment having an absorption peak in the visible light region of a wavelength of 400 to 780 nm.
  • the white inorganic pigment refers to an inorganic pigment having no absorption peak in the visible light region with a wavelength of 400 to 780 nm.
  • the average particle size of the inorganic pigment is the cumulative 50% diameter (D50) based on volume obtained by performing ultrasonic treatment on the inorganic pigment and then measuring it using a particle size distribution analyzer, and the detailed measurement conditions are , As described in the examples.
  • Nanotrac Wave II-EX 150 manufactured by Microtrac Bell
  • the specific surface area of the inorganic pigment is a value obtained by a nitrogen adsorption BET method under a degassing condition of 200 ° C. for 20 minutes using a specific surface area measuring device.
  • HM model-1208 manufactured by Mountech Co., Ltd. was used as a specific surface area measuring device.
  • the density of the inorganic pigment is a value obtained by measurement with a pycnometer.
  • ULTRAPYC 1200e manufactured by Kantachrome
  • the composition of the inorganic pigment can be determined by appropriately analyzing fluorescent X-ray analysis, ICP emission spectral analysis, atomic absorption analysis or the like.
  • the L * value, a * value, and b * value of the inorganic pigment are values calculated from the diffuse reflectance spectrum obtained by measurement by the diffuse reflectance method according to the description of JIS Z 8781-4: 2013, and The measuring method is as described in the examples.
  • the near infrared light maximum reflectance and the visible light minimum reflectance are respectively calculated from the diffuse reflection spectrum obtained by measurement by the diffuse reflection method, and the maximum reflectance at a wavelength of 780 to 1,500 nm and a wavelength of 400 Minimum reflectance at ⁇ 780 nm.
  • each layer of the optical layer can be obtained by appropriately using a thickness gauge, an eddy current film thickness gauge, or the like.
  • the visible light average transmittance and the visible light average linear transmittance in the optical layer are visible at a wavelength of 400 to 780 nm using a spectrophotometer provided with the optical layer so that light is incident from the normal direction of the surface of the optical layer. It is a value calculated by simply averaging the visible light transmittance in 5 nm increments in the light region.
  • the near infrared light average transmittance in the optical layer is determined by using a spectrophotometer provided with an optical layer so that light is incident from the direction normal to the surface of the optical layer, and the near infrared light having a wavelength of 780 to 1,500 nm In the region, it is a value calculated by simply averaging the near-infrared light transmittance in steps of 5 nm.
  • the L * value, a * value, and b * value of the optical layer are as described in JIS Z 8781-4: 2013. It is a value calculated from a reflection spectrum obtained by measuring reflected light at wavelengths of 200 to 1,500 nm in 5 nm steps using a meter.
  • U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation was used as a spectrophotometer.
  • (Meth) acrylate is a generic term for acrylate and methacrylate
  • (Meth) acrylic is a generic term for "acrylic” and "methacrylic”.
  • the hydrolyzable silyl group is a group that becomes a silanol group by hydrolysis.
  • the acid value and the hydroxyl value are values measured according to the description of JIS K 0070-3 (1992), respectively.
  • the mass of the solid content of the composition or the like is the mass of the composition removed of the solvent when the composition contains the solvent.
  • the mass of solid content of a composition is calculated
  • the optical layer of the present invention has a maximum reflectance of at least 50% in the near infrared light region in the near infrared light region with a wavelength of 780 to 1,500 nm, an average particle diameter of 5.0 to 280.0 nm, and a specific surface area
  • the scattering of near-infrared light in the optical layer is controlled, and the optical layer is treated as having a functional layer containing an inorganic pigment (hereinafter, also referred to as a specific inorganic pigment) having a value of 5.0 to 1,000 m 2 / g.
  • the near infrared light which can pass through and reach the solar battery cell can be sufficiently secured. Therefore, it is thought that near-infrared light can selectively reach the solar battery cell selectively among the sunlight which has entered the optical layer, and an optical layer having excellent designability and power generation efficiency can be obtained. Furthermore, arbitrary coloring is possible by containing a colored inorganic pigment as a specific inorganic pigment, and while it is excellent in the designability, it is excellent also in a weather resistance.
  • optical layer of the present invention is also called this optical layer
  • solar cell module with an optical layer of this invention is also called this solar cell module.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the present optical layer.
  • the present optical layer 10 has a base layer 110 and a functional layer 120.
  • the optical layer is preferably a colored optical layer containing a specific inorganic pigment, and particularly preferably a colored optical layer containing a colored inorganic pigment as the specific inorganic pigment.
  • a specific inorganic pigment which is a colored inorganic pigment is also referred to as a specific colored inorganic pigment.
  • the specific colored inorganic pigment may be used in combination with a specific white inorganic pigment, or may be used in combination with a white pigment other than the specific inorganic pigment.
  • the colored present optical layer is colored because it contains a specific colored inorganic pigment, and contributes to the design of the present solar cell module. Specifically, the colored optical layer means that the average visible light transmittance is 90% or less.
  • the present optical layer has an L * value of 5 to 100 and an a * value of ⁇ 60 to 60 in the L * a * b * color system of the functional layer of the optical layer.
  • the b * value is preferably ⁇ 60 to 60, more preferably the L * value is 15 to 80, the a * value is 3 to 30, and the b * value is ⁇ 60 to 60.
  • a layer in which the L * value, the a * value, and the b * value are a combination of the following in order to exhibit a desired color is particularly preferable.
  • -L * value, a * value, and b * value are 5 to 100, -10 to 10, and -15 to 10 in this order (more preferably, 15 to 60, 1.5 to 15, in this order, and Optical layer which is -10 to 10).
  • An optical layer in which the L * value, the a * value, and the b * value are 25 to 70, 0 to 30, and -60 to -20 in this order.
  • An optical layer in which the L * value, the a * value, and the b * value are in the order of 20 to 70, 0 to 40, and -20 to 30, respectively.
  • An optical layer in which the L * value, the a * value, and the b * value are 30 to 80, -20 to 20, and 0 to 60 in this order.
  • the present optical layer has the below-mentioned functional layer containing an inorganic pigment and a matrix, the color tone of the present optical layer is more vivid when the L * value, a * value and b * value are a combination of the above ranges. Yes, the design of this solar cell module is excellent.
  • the present optical layer is a value calculated by simply averaging the near-infrared light transmittance in steps of 5 nm in the near-infrared light region of wavelengths 780 to 1,500 nm from the viewpoint of the power generation efficiency of the present solar cell module.
  • the average near infrared light transmittance is preferably 10% or more, more preferably 30% or more, and still more preferably 40% or more, 60% or more Is particularly preferred.
  • the near infrared light average transmittance of the present optical layer is usually 100% or less.
  • the value calculated by simply averaging the visible light transmittances in 5 nm steps is the visible light average transmittance.
  • the average visible light transmittance is preferably 80% or less, more preferably 50% or less, still more preferably 42.0% or less, and particularly preferably 20% or less.
  • the near infrared light average transmittance and the visible light average transmittance in the present optical layer are adjusted, for example, by the type, the addition amount of the specific inorganic pigment or the light scattering inorganic pigment described later, the thickness of the present optical layer, etc. it can.
  • the measuring method of the near-infrared light transmittance and the visible light average transmittance of the present optical layer is as described above, and the detailed measurement conditions are as described in the examples described later.
  • the thickness of the present optical layer is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 20 ⁇ m to 100 mm, particularly preferably 100 ⁇ m to 50 mm, from the viewpoint of easy handling of the present solar cell module.
  • the functional layer in the present invention includes an inorganic pigment at least a part of which is a specific inorganic pigment, and a matrix in which the inorganic pigment is dispersed.
  • the functional layer may contain one or more components other than the above-mentioned inorganic pigment and the above-mentioned matrix.
  • the L * value, the a * value, and the b * value of the functional layer, and their preferred ranges are the same as those of the optical layer described above.
  • the near infrared light average transmittance and the visible light average transmittance of the functional layer, and their preferable ranges are the same as those of the optical layer described above.
  • the layers other than the functional layer do not affect the average infrared transmittance and the average visible light transmittance of the present optical layer.
  • the difference between the near infrared light average transmittance and the visible light average transmittance of an optical layer having no layer other than the functional layer and an optical layer having a layer other than the functional layer Is less than 10%, preferably less than 5%.
  • the thickness of the functional layer is preferably 1 to 1,000 ⁇ m, more preferably 10 to 1,000 ⁇ m, still more preferably 20 to 100 ⁇ m, from the viewpoint of the weather resistance of the functional layer. It is particularly preferred that the thickness is ⁇ 60 ⁇ m.
  • the specific inorganic pigment in the present invention has a near infrared light maximum reflectance of 50% or more in a near infrared light region with a wavelength of 780 to 1,500 nm, and an average particle diameter of 5.0 to 280.0 nm,
  • the specific surface area is 5.0 to 1,000 m 2 / g.
  • the maximum reflectance of near infrared light in the near infrared light region of a wavelength of 780 to 1,500 nm of the specific inorganic pigment is 50% or more, 60% from the point of the near infrared light transmittance of the present optical layer
  • the above is preferable, 70% or more is more preferable, and 80% or more is particularly preferable.
  • the upper limit of the near infrared light maximum reflectance is usually 100%.
  • the near infrared light maximum reflectance of a specific inorganic pigment can be appropriately adjusted from the type, composition and crystal structure of the inorganic pigment.
  • a specific colored inorganic pigment is used to color the functional layer in the present invention, inorganic pigments which do not become colored when used alone are included in the category of colored inorganic pigments. I can not. That is, the category of colored inorganic pigments does not include white inorganic pigments such as silicon oxide (in particular, silicon dioxide).
  • the functional layer is colored means that the visible light average transmittance of the functional layer is 90% or less.
  • the average particle size of the specific inorganic pigment is 5.0 nm or more, preferably 50.0 nm or more, and particularly preferably 100.0 nm or more.
  • the average particle diameter of the inorganic pigment is 280.0 nm or less, preferably 200.0 nm or less, more preferably 180.0 nm or less, still more preferably 160.0 nm or less, and particularly preferably 140.0 nm or less.
  • the average particle diameter of the specific inorganic pigment is 280.0 nm or less, the near infrared light transmittance of the present optical layer becomes high, and the power generation efficiency of the present solar cell module is excellent. It is excellent in the concealability of this optical layer as the average particle diameter of a specific inorganic pigment is 1.0 nm or more, and excellent in the designability of this solar cell module.
  • Specific surface of specific inorganic pigment is at 5.0 m 2 / g or more, preferably at least 10.0 m 2 / g, more preferably at least 15.0 m 2 / g, particularly preferably at least 40.0m 2 / g .
  • the specific surface area of the inorganic pigment is less 1,000 m 2 / g, preferably from 500 meters 2 / g or less, particularly preferably 60.0m 2 / g or less.
  • a particularly preferred combination of near infrared light maximum reflectance, average particle size, and specific surface area is as follows.
  • the particle shape of the specific inorganic pigment is not particularly limited.
  • the particle shape of the specific inorganic pigment is, for example, spherical, elliptical, needle-like, plate-like, rod-like, conical, cylindrical, cubic, rectangular, diamond-like, star-like, scaly, etc. It may be of any shape.
  • the specific inorganic pigment may be hollow particles or solid particles.
  • the specific inorganic pigment may be porous particles.
  • the shape of the specific inorganic pigment is preferably spherical in terms of dispersibility.
  • the specific inorganic pigment is preferably a metal oxide, a hydrate of a metal oxide or the like from the viewpoint of the designability and the weather resistance of the present optical layer, and particularly preferably a metal complex oxide containing two or more of metal elements.
  • metal elements Li, Na, Mg, K, Ca, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In Sn, Sb, Ba, Ta, W, Pb, Bi, La, Ce and the like.
  • the metal element is Al, Fe, Co, Zn, Zr, Mn, Cr, Ce, Bi, Ni, from the viewpoint of the near infrared light reflectance of a specific inorganic pigment and the color tone and power generation efficiency of the present optical layer.
  • Cu and Cd are preferable, Al, Fe, Co, Zr, Ce, Mn, Bi and Cu are more preferable, Al, Fe, Co, Zn and Zr are more preferable, and Al, Fe and Co are particularly preferable.
  • the specific inorganic pigment is a metal oxide and part or all of its hydrates, and the same or different metal oxides and their hydrates etc. (silicon oxide, oxide It may be surface-treated by aluminum etc.).
  • the specific inorganic pigment may consist only of metal oxides, and may contain other components. Examples of components other than metal oxides include organic compounds. From the viewpoint of the weather resistance of the present optical layer, the specific inorganic pigment preferably does not contain the above-mentioned other components or, if it contains, 50% by mass or less based on the total mass of the inorganic pigment. As a specific inorganic pigment containing the said other component, the inorganic pigment by which one part or all part of the particle
  • specific colored inorganic pigments include Co-Ni-Ti-Zn complex oxide, Co-Li complex oxide, Co-Al complex oxide, Ti-Sb-Ni complex oxide, Co -Zn-Si complex oxide, Co-Al-Cr complex oxide, Co-Al-Cr-Zn complex oxide, Co-Cr-Zn-Ti complex oxide, Ti-Fe-Zn complex Oxide, Fe-Zn complex oxide, Fe-Cr complex oxide, Mn-Bi complex oxide, Cu-Bi complex oxide, Cu-Fe-Mn complex oxide, various iron oxides, The hydrate of various iron oxides is mentioned.
  • the specific colored inorganic pigment is a composite oxide of Co—Li, Co—Al in terms of the dispersibility of the inorganic pigment, the near infrared light reflectance, and the hiding power and near infrared light transmittance of the present optical layer.
  • Complex oxides, Co-Al-Cr complex oxides, Fe-Cr complex oxides, Mn-Bi complex oxides, Cu-Bi complex oxides, Cu-Fe-Mn complex oxides, various types Iron oxide and hydrates of various types of iron oxide are preferable, a complex oxide of Co-Al and iron oxide are more preferable, and a complex oxide of Co-Al and iron oxide are particularly preferable.
  • Specific examples of the specific inorganic pigment which is white include titanium oxide, zirconium oxide, vanadium oxide, zinc oxide, indium oxide, tin oxide, silicon oxide, aluminum oxide and the like, and the hiding power of the present optical layer and the present solar From the viewpoint of the power generation efficiency of the battery module, titanium oxide, zirconium oxide and zinc oxide are preferable, and zirconium oxide is particularly preferable.
  • certain inorganic pigments that are white have a part or all of the metal oxides further surface-treated with the same or different metal oxides (silicon oxide, aluminum oxide, etc.) May be
  • the specific inorganic pigment does not contain titanium oxide in order to prevent deterioration due to photocatalytic action, and if it contains, it is less than 1% by mass in the total inorganic pigment preferable.
  • the specific inorganic pigment which is white may use a commercial item, and "TTO” series (made by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), “MT” series (made by Tayca Corporation), “FINEX” series (made by Fuso Chemical Co., Ltd.), XZ -F series (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), “Zirco star” series (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), and the like.
  • TTO made by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
  • MT made by Tayca Corporation
  • FINEX made by Fuso Chemical Co., Ltd.
  • XZ -F series manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.
  • Zirco star manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
  • Specific colored inorganic pigments have an L * value in the L * a * b * color system of 5 to 100, an a * value of ⁇ 60 to 60, and b * from the viewpoint of the designability of the present optical layer .
  • the value is preferably ⁇ 60 to 60, and more preferably the L * value is 15 to 80, the a * value is 0.0 to 30, and the b * value is ⁇ 60 to 60.
  • the specific colored inorganic pigment it is preferable that the L * value, the a * value, and the b * value be a combination of the following in order that the present optical layer exhibits a desired color.
  • Inorganic pigments whose L * value, a * value and b * value are in the order of 30 to 70, 0.0 to 30 and -60 to -20. Inorganic pigments in which the L * value, the a * value, and the b * value are in the order of 20 to 70, 0.0 to 40, and -20 to 30, respectively. Inorganic pigments whose L * value, a * value and b * value are in this order 30 to 80, -20 to 20 and 0 to 60. Inorganic pigments whose L * value, a * value and b * value are 80 to 100, -10 to 10 and -10 to 10 in this order.
  • Inorganic pigments whose L * value, a * value and b * value are 5 to 50, -10 to 10 and -10 to 10 in this order.
  • the L * value, a * value, and b * value of the inorganic pigment can be adjusted by the composition of the specific colored inorganic pigment described above, and the like.
  • the density of a particular color inorganic pigments is preferably from 2.0 ⁇ 10.0g / cm 3, particularly preferably from 3.0 ⁇ 5.0g / cm 3 .
  • the density of the white specific inorganic pigment is preferably 0.10 to 10.0 g / cm 3 , particularly 5.0 to 7.0 g / cm 3 from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment.
  • the refractive index of the specific inorganic pigment is preferably 4.00 or less, more preferably 1.50 or more and 3.00 or less, from the viewpoint that the functional layer easily transmits near infrared light more selectively.
  • the refractive index of the specific inorganic pigment in white is preferably 4.00 or less, preferably 1.50 to 3.00, from the viewpoint that the functional layer is more likely to transmit near infrared light more selectively. More preferably, it is more preferably 1.90 to 2.60, and particularly preferably 2.10 to 2.40.
  • the refractive index of each inorganic pigment means the refractive index of the material constituting the inorganic pigment (e.g., the material before grinding when obtaining the inorganic pigment by grinding the material, etc.) It is a value.
  • the visible light minimum reflectance and refractive index of each inorganic pigment can be appropriately adjusted from the composition, crystal structure, average particle size, and specific surface area of the inorganic pigment.
  • the content of the specific inorganic pigment relative to the total mass of the functional layer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and 20% by mass or more from the viewpoint of the designability of the present optical layer. Is particularly preferred.
  • the content of the specific inorganic pigment relative to the total mass of the functional layer is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, from the viewpoint of the near infrared light transmittance of the present optical layer. It is particularly preferable that the content is 50% by mass or less.
  • the ratio of the specific inorganic pigment to the total mass of the inorganic pigment contained in the functional layer is preferably 80% by mass or more, particularly preferably 90% by mass or more, from the viewpoint of design and power generation efficiency.
  • the functional layer may contain two or more types of specific inorganic pigments.
  • the ratio of the specific white inorganic pigment to the total of the specific inorganic pigments is preferably 5 to 200% by mass, and 20 to 150%. It is more preferable that it is mass%, and it is particularly preferable that it is 20 to 40 mass%. If the functional layer contains more specific colored inorganic pigments than white specific inorganic pigments, the hiding power of the present optical layer and the designability of the present solar cell module are more balanced.
  • the white specific inorganic pigment is also a light-scattering inorganic pigment having a visible light minimum reflectance of 40% or more in a visible light region of a wavelength of 400 to 780 nm. Therefore, the hiding power of this solar cell module is more excellent by mixing a specific colored inorganic pigment and a specific white inorganic pigment.
  • the specific inorganic pigment of white has a visible light minimum reflectance of 40% or more and 80% or more in the visible light region of a wavelength of 400 to 780 nm because the functional layer tends to scatter visible light more selectively. Is more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.
  • the upper limit of the visible light minimum reflectance is usually 100%.
  • the present optical layer having a functional layer containing an inorganic pigment in the present invention is considered to be excellent in hiding ability and weather resistance, and also excellent in designability and power generation efficiency when applied to a solar cell module.
  • the functional layer is a light-scattering inorganic pigment having a visible light minimum reflectance of 40% or more in the visible light region of a wavelength of 400 to 780 nm from the viewpoint of the design of the present solar cell module (however, other than the specific inorganic pigment ) May be further included.
  • this light scattering inorganic pigment other than the specific inorganic pigment is also referred to as a light scattering inorganic pigment.
  • the visible light minimum reflectance, refractive index, density and shape in the visible light region at a wavelength of 400 to 780 nm and their preferable ranges are the same as those of the specific inorganic pigment of white described above.
  • the light scattering inorganic pigment may be composed of a metal oxide or the like similar to the above-mentioned white specific inorganic pigment, or a flaky inorganic pigment having a structural color, and a white inorganic pigment is preferable.
  • 10.0 nm or more is preferable, as for the average particle diameter of a light-scattering inorganic pigment, 50.0 nm or more is more preferable, and 100.0 nm or more is especially preferable.
  • 2,000 nm or less is preferable, as for the average particle diameter of a light-scattering inorganic pigment, 500.0 nm or less is more preferable, and 300.0 nm or less is especially preferable.
  • the average particle diameter of the light scattering inorganic pigment is 2,000 nm or less, the near infrared light transmittance of the present optical layer becomes high, and the power generation efficiency of the present solar cell module is excellent.
  • the average particle diameter of the light scattering inorganic pigment is 10 nm or more, the scattering property of visible light is excellent.
  • 2.0 m ⁇ 2 > / g or more is preferable and, as for the specific surface area of a light-scattering inorganic pigment, 8.0 m ⁇ 2 > / g or more is especially preferable.
  • 1,000 m ⁇ 2 > / g or less is preferable and, as for the specific surface area of a light-scattering inorganic pigment, 500 m ⁇ 2 > / g or less is especially preferable.
  • the specific surface area of the light-scattering inorganic pigment is 1,000 m 2 / g or less, the scattering of visible light increases, so the near-infrared light transmittance of the present optical layer tends to be high.
  • the specific surface area of the light-scattering inorganic pigment is 2.0 m 2 / g or more, the near-infrared light transmittance of the present optical layer becomes high.
  • the light-scattering inorganic pigment may be a flaky inorganic pigment (pearl pigment) having a structural color from the viewpoint of the design of the present solar cell module.
  • the pearl pigment is a pigment in which the surface of flaky particles (for example, particles having a longest diameter of 2 to 100 ⁇ m and a thickness of 0.01 to 10 ⁇ m) is coated with a metal or an oxide thereof.
  • flaky particles mica, sericite, talc, kaolin, smectite clay mineral, mica, sericite, plate-like titanium dioxide, plate-like silica, plate-like aluminum oxide, boron nitride, barium sulfate, plate-like titania ⁇ Silica composite oxides, glass and the like can be mentioned.
  • covers flaky particle surface the metal or its oxide mentioned by the inorganic pigment mentioned above is mentioned.
  • the pearl pigment particles in which flaky mica, glass, aluminum oxide or the like particle surfaces are coated with titanium dioxide, iron oxide, silver or the like are preferable.
  • the functional layer contains a pearl pigment as a light-scattering inorganic pigment, a more vivid and bright color tone can be expressed, and the design of the solar cell module is more excellent.
  • pearl pigment examples include METHASHINE Titania coat series (manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.), TWINCLEPEARL silver type (manufactured by Nippon Kokken Kogyo Co., Ltd.) and the like.
  • the content of the light-scattering inorganic pigment based on the total mass of the functional layer is preferably 1 to 90% by mass, from the viewpoint of the near-infrared light transmittance of the functional layer -80% by mass is more preferable, and 5-60% by mass is particularly preferable. In this case, the concealability and near infrared light transmittance of the present optical layer are particularly excellent.
  • the functional layer may contain two or more kinds of light scattering inorganic pigments.
  • the content of the light scattering inorganic pigment is preferably 100% by mass or less, and 10% by mass or less based on the total mass of the specific inorganic pigment contained in the functional layer. Particularly preferred. In this case, the concealability of the present optical layer and the design of the present solar cell module are balanced.
  • the total content of the light scattering inorganic pigment and the specific inorganic pigment in the functional layer is relative to the total mass of the functional layer 5 mass% or more and 80 mass% or less are preferable, and 20 mass% or more and 50 mass% or less are particularly preferable. In this case, the concealability and near infrared light transmittance of the present optical layer are particularly excellent.
  • the matrix in the present invention serves to fix the inorganic pigment in a dispersed state.
  • a component which comprises a matrix resin, glass formed by sintering a glass frit composition, a silica, etc. are mentioned.
  • the matrix may be composed of two or more of the above components.
  • Resin which comprises a matrix consists of hardened
  • the thermoplastic resin for forming the resin constituting the matrix and the uncured curable resin appropriately contain components necessary for forming the matrix resin (for example, a component X described later such as a curing agent).
  • Resins forming the matrix include alkyd resin, amino alkyd resin, polyester resin, epoxy resin, urethane resin, epoxy-polyester resin, vinyl acetate resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, phenol resin, modified polyester resin, fluorine resin, Acrylic silicone resin, silicone resin, ethylene-vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin and the like can be mentioned.
  • the resin to be the resin constituting the matrix by curing or crosslinking is the resin in which the cured product or the crosslinked product constitutes the matrix.
  • the resin constituting the matrix from the viewpoint of weather resistance, a fluorine resin comprising a fluoropolymer or a cross-linked product of a crosslinkable fluoropolymer is preferable, and from the viewpoint of heat resistance, a condensation polymer of a condensation polymerizable silane compound The silicone resin which consists of these is preferable.
  • the matrix may be composed of two or more resins.
  • the fluorine resin used to form the matrix is a fluorine-containing polymer containing a unit based on fluoroolefin (hereinafter also referred to as unit F) and, if necessary, And at least one kind of component X described later other than the fluorine-containing polymer.
  • the unit is a generic term for an atomic group based on one molecule of the above-mentioned monomer, which is directly formed by polymerization of a monomer, and an atomic group obtained by chemical conversion of a part of the above-mentioned atomic group.
  • the content (mol%) of each unit relative to the total units contained in the polymer can be determined by analyzing the polymer by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy.
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • Fluoroolefins are olefins in which one or more of the hydrogen atoms have been replaced by fluorine atoms.
  • one or more hydrogen atoms which are not substituted by a fluorine atom may be substituted by a chlorine atom.
  • fluoroolefin CF 2
  • CF 2 CFCl
  • CF 2 CHF
  • CH 2 CF 2
  • CF 2 CFCF 3
  • CH CHF
  • CF 3 CF CH 2
  • CF 2 CFCFCl is particularly preferred.
  • Two or more fluoroolefins may be used in combination.
  • the fluorine-containing polymer may contain only the unit F, may contain a unit based on a monomer containing a fluorine atom other than the unit F and a fluoroolefin, and may contain a unit F and no fluorine atom. It may include body-based units.
  • fluorine-containing polymer containing only the unit F examples include homopolymers of fluoroolefins, copolymers of two or more fluoroolefins, etc. Specifically, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, Examples thereof include tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer and polyvinylidene fluoride.
  • a fluorine-containing polymer containing a unit based on a unit containing a fluorine atom other than the unit F and the fluoroolefin a fluoroolefin-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer and the like can be mentioned.
  • tetrafluoroethylene Perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymers and the like can be mentioned.
  • the fluorine-containing polymer preferably contains a unit based on a unit F and a monomer not containing a fluorine atom, from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment in the matrix.
  • chlorotrifluoroethylene-vinyl ether copolymer As a fluorine-containing polymer containing unit F and a unit based on a monomer not containing a fluorine atom, chlorotrifluoroethylene-vinyl ether copolymer, chlorotrifluoroethylene-vinyl ether-vinyl ester copolymer, chlorotriol Examples include fluoroethylene-vinyl ester-allyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-vinyl ester copolymer, tetrafluoroethylene-vinyl ester-allyl ether copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer and the like. Chlorotrifluoroethylene-vinyl ether copolymer is preferable from the viewpoint of excellent design of the present solar cell module.
  • the content of the unit F is preferably 20 to 100% by mole, more preferably 30 to 70% by mole, and more preferably 40 to 60% by mole relative to all units contained in the fluoropolymer from the viewpoint of the weather resistance of the functional layer. Is particularly preferred.
  • the fluorine-containing polymer preferably contains a unit having a crosslinkable group (hereinafter, also referred to as a unit (1)) as a unit based on a monomer not containing a fluorine atom, from the viewpoint of the durability of the functional layer.
  • the unit (1) may be a unit based on a monomer having a crosslinkable group (hereinafter, also referred to as a monomer (1)), and the crosslinkable group of the fluorine-containing polymer containing the unit (1) May be a unit obtained by converting into a different crosslinkable group.
  • Such units can be obtained by reacting a fluorine-containing polymer containing a unit having a hydroxy group with a polycarboxylic acid or an acid anhydride thereof to convert part or all of the hydroxy groups to a carboxy group.
  • Unit is mentioned.
  • the crosslinkable group include a hydroxy group, a carboxy group, an amino group, an epoxy group, and a hydrolyzable silyl group. From the viewpoint of the strength of the functional layer, a hydroxy group and a carboxy group are preferable.
  • the crosslinkable group possessed by the unit (1) may be crosslinked by a later-described curing agent in the matrix to be formed, may be left without being crosslinked, and is preferably crosslinked with the curing agent.
  • the durability of the functional layer is more excellent.
  • the crosslinkable group possessed by the unit (1) remains without being crosslinked, the dispersibility of the inorganic pigment in the matrix is more excellent.
  • a monomer having a carboxy group unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid, monomers obtained by reacting a carboxylic acid anhydride with the hydroxy group of the above-mentioned monomer having a hydroxy group, etc. may be mentioned. .
  • the content of the unit (1) is preferably 0.5 to 35 mol%, more preferably 3 to 25 mol%, still more preferably 5 to 25 mol%, based on all units contained in the fluoropolymer. -20 mol% is particularly preferred.
  • the fluorine-containing polymer may further contain a unit based on a monomer having no crosslinkable group as a unit based on a monomer not containing a fluorine atom.
  • a unit based on a monomer having no crosslinkable group one or more monomers selected from the group consisting of alkenes, vinyl ethers, vinyl esters, allyl ethers, allyl esters, and (meth) acrylic acid esters
  • a unit based on (hereinafter also referred to as monomer (2)) (hereinafter also referred to as unit (2)) can be mentioned.
  • the monomer (2) examples include ethylene, propylene, 1-butene, ethyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl pivalate, vinyl vinyl neononanoic acid (HEXION (Trade name "Beova 9"), Neodecanoic acid vinyl ester (manufactured by HEXION, trade name "Beova 10”), Benzoic acid vinyl ester, tert-butylbenzoic acid vinyl ester, tert-butyl (meth) acrylate, benzyl (Meth) acrylate is mentioned. Two or more of the monomers (2) may be used in combination.
  • the content of the unit (2) is preferably 5 to 60 mol%, particularly preferably 10 to 50 mol%, based on all units contained in the fluoropolymer .
  • fluorine-containing polymers may be used. Specific examples include Lumiflon series (trade name of AGC company), Kynar series (trade name of Arkema company), Zeffle series (product of Daikin Industries, Ltd.) Name), “Eterflon” series (ETERNAL brand name), and “Zendura” series (Honeywell brand name).
  • the fluorine-containing polymer is produced by a known method.
  • Solution polymerization, emulsion polymerization, etc. are mentioned as a manufacturing method of a fluoropolymer.
  • components other than the fluorine-containing polymer contained in the fluorine-containing resin include a polymerization stabilizer, a polymerization inhibitor, a surfactant and the like which are optionally added during or after the production of the fluorine-containing polymer.
  • the content of the fluorocarbon resin in the functional layer is preferably 5 to 95% by mass, based on the total mass of the functional layer, from the viewpoint of the weather resistance of the functional layer. % By weight is particularly preferred.
  • the content of the fluorine-containing polymer in the functional layer is preferably 5 to 95% by mass with respect to the total mass of the functional layer from the viewpoint of the weather resistance of the functional layer. -90% by weight is particularly preferred.
  • the fluorine atom content of the functional layer is preferably 65% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and 40% by mass from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment in the matrix.
  • the following are particularly preferable, 25% by mass or less is more preferable, and 20% or less is most preferable.
  • the fluorine atom content of the functional layer is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and 5% by mass or more based on the total mass of the functional layer from the viewpoint of the weather resistance of the functional layer. Is particularly preferable, and 10% by mass or more is more preferable.
  • the fluorine atom content of the functional layer is preferably 0.1 to 25% by mass, particularly preferably 5 to 20% by mass, the inorganic pigment is well dispersed in the functional layer, and the present optical layer Since the near-infrared light transmittance and the visible light reflectance in the above are high, the designability and the power generation efficiency of the present solar cell module are excellent.
  • the fluorine atom content in the functional layer means the content (% by mass) of the fluorine atom with respect to all the atoms constituting the functional layer.
  • the fluorine atom content in the functional layer can be obtained by measurement under the following conditions by an automatic sample combustion device-ion chromatography method (AQF-IC method).
  • the silicone resin contains a hydrolysis condensation product of a silane compound and, if necessary, at least one of the components X described later other than the hydrolysis condensation product of a silane compound.
  • silane compound chlorosilane, silazane, an alkoxysilane etc. are mentioned, An alkoxysilane is preferable from the reactive point of a silane compound.
  • chlorosilanes include trichlorosilane and trimethylchlorosilane.
  • silazane hexamethyldisilazane, heptamethyldisilazane etc. are mentioned.
  • Alkoxysilanes have one or more alkoxy groups bonded directly to the silicon atom.
  • the alkoxysilane may have one or more groups other than an alkoxy group directly bonded to a silicon atom.
  • the alkoxysilane may also have a hydrogen atom.
  • the alkoxysilane is a tetraalkoxysilane having four alkoxy groups directly bonded to a silicon atom and an alkoxysilane having 1 to 3 alkoxy groups directly bonded to a silicon atom, from the viewpoint of durability of the functional layer.
  • a methyl group, an ethyl group, a propyl group is preferable.
  • the aromatic alkyl group include an aryl group and a phenyl group, with a phenyl group being preferred.
  • a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a phenyl group are preferable from the viewpoint of the hardness of the functional layer.
  • alkoxysilane examples include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyl Triethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, perfluoropolyether triethoxysilane, perfluoroethyltriethoxysilane, etc.
  • the silane compound is preferably at least one selected from tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane from the viewpoint of the crack resistance of the functional layer.
  • bissilane may be further used.
  • Bissilane is a compound having a structure in which two silicon atoms having a hydrolyzable group are linked via a divalent linking group.
  • bivalent coupling group bivalent hydrocarbon groups, such as an alkylene group, an alkenylene group, and an arylene group, are mentioned.
  • the divalent hydrocarbon group is selected between carbon atoms from -O-, -S-, -CO- and -NR S1- (wherein R S1 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group). It may have one or more groups.
  • the divalent linking group is preferably an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
  • hydrolyzable group examples include alkoxy group, acyloxy group, ketoxime group, alkenyloxy group, amino group, aminoxy group, amide group, isocyanate group, halogen atom and the like, and alkoxy group (in particular, methoxy group and ethoxy group) And an isocyanate group and a halogen atom (in particular, a chlorine atom) are preferable.
  • a hydrogen atom, a hydroxy group, a monovalent hydrocarbon group or the like may be bonded to the silicon atom of the bissilane.
  • the monovalent hydrocarbon group may, for example, be an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group.
  • the number of hydrolyzable groups bonded to one silicon atom in the bissilane is preferably 1 to 3, and from the viewpoint of the reaction rate, 2 or 3 is preferred, and 3 is particularly preferred. Two or more silane compounds may be used in combination.
  • the hydrolysis condensation product of the silane compound is obtained by mixing one or more of the silane compounds, and drying by heating in the presence of water and, if necessary, a catalyst (acid catalyst, base catalyst, etc.) described later. .
  • the carbon atom content in the functional layer is preferably 30 atomic% or less, particularly preferably 20 atomic%, from the viewpoint of the heat resistance of the functional layer.
  • the carbon atom content in the functional layer can be adjusted by the type and amount of the silane compound.
  • the carbon atom content in the functional layer means the content (atomic%) of carbon atoms with respect to all the atoms constituting the functional layer.
  • the carbon atom content in the functional layer is obtained as an average value in the case where the atomic number ratio (atomic%) of carbon is measured at any three points by observing the surface of the functional layer at an acceleration voltage of 15 keV.
  • SEM-EDX product name "S-4300” manufactured by Hitachi, Ltd. and product name "EMAX” manufactured by HORIBA, Ltd.
  • the functional layer further contains scaly silica particles in terms of the crack resistance of the functional layer and the ability to thicken the functional layer and to improve the concealability of the functional layer. Is preferred. "Square-like" in scale-like silica particles means a flat shape. The shape of the particles can be confirmed using a transmission electron microscope.
  • the scaly silica particles are formed of, for example, secondary silica particles in which flaky silica primary particles and a plurality of flaky silica primary particles are formed by mutually orientating and overlapping each other in a plane. Secondary silica particles usually have a particle form of a laminated structure. The scaly silica particles may be made of only one of primary silica particles and secondary silica particles.
  • the thickness of the primary silica particles is preferably 0.001 to 0.1 ⁇ m. If the thickness of the primary silica particles is within the above-mentioned range, it is possible to form scaly secondary silica particles in which one or a plurality of sheets are overlapped with each other by orienting parallel to each other.
  • the average aspect ratio of the primary silica particles is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, and particularly preferably 10 or more.
  • the thickness of the secondary silica particles is preferably 0.001 to 3 ⁇ m, and particularly preferably 0.005 to 2 ⁇ m.
  • the average aspect ratio to the thickness of the secondary silica particles is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, and particularly preferably 10 or more.
  • the secondary silica particles are preferably present independently of one another without being fused.
  • the thickness of the primary and secondary silica particles is measured by atomic force microscopy.
  • the maximum lengths of the primary silica particles and secondary silica particles are measured by transmission electron microscopy.
  • the aspect ratio is the ratio of the longest length to the thickness of the particle (longest length / thickness).
  • the average aspect ratio is the average of the aspect ratios of 50 randomly selected particles.
  • the average longest particle size of the scaly silica particles is preferably 0.05 ⁇ m or more, particularly preferably 0.10 ⁇ m or more, from the viewpoint of being excellent in crack resistance even if the functional layer is thickened.
  • the average longest particle size of the scaly silica particles is preferably 3.00 ⁇ m or less, particularly preferably 1.50 ⁇ m or less, from the viewpoint of the dispersibility in the matrix.
  • the average longest particle size of the scaly silica particles is the average of the longest particle sizes of 50 randomly selected particles measured by transmission electron microscopy.
  • the thickness of the functional layer is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, and particularly preferably 10 ⁇ m or more. 300 micrometers or less are preferable, as for the thickness of the functional layer in said case, 150 micrometers or less are more preferable, and 100 micrometers or less are especially preferable.
  • the ratio of the thickness of the functional layer to the average longest particle size of the scaly silica particles is preferably 3 or more, It is more preferably 10 or more, and particularly preferably 20 or more.
  • the ratio is preferably 500 or less, more preferably 400 or less, and particularly preferably 300 or less.
  • the volume fraction of scaly silica particles in the functional layer is 5 to 5 from the point of adjusting the thickness of the functional layer and the point of being excellent in the crack resistance of the functional layer. 100% is preferred, and 10 to 30% is particularly preferred.
  • the volume fraction of scaly silica particles in the functional layer is determined as follows. First, the cross section in the thickness direction of the functional layer is observed using SEM (Hitachi product name “S-4300”), and the obtained image has an arbitrary width of 1.5 ⁇ m in the direction orthogonal to the thickness direction. The range is analyzed by the attached image analysis software, and the percentage (%) when the area fraction of the matrix, scale-like silica particles and inorganic pigment (total area of analysis cross section (thickness x 1.5 ⁇ m) is 100% Ask for)). Similarly, with respect to a cross-sectional SEM image in the thickness direction of the functional layer, another arbitrary range of 1.5 ⁇ m in width is analyzed at two places to obtain an area fraction. Finally, the area fractions of a total of three areas of thickness ⁇ 1.5 ⁇ m are averaged to obtain a volume fraction of scaly silica particles.
  • SEM Stachi product name “S-4300”
  • the content of the inorganic pigment in the functional layer is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and 5% by mass or more based on the total mass of the functional layer. Is particularly preferred.
  • the content of the inorganic pigment in the functional layer is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and particularly preferably 30% by mass or less, based on the total mass of the functional layer.
  • the scaly shape may be in the plane direction of the main surface of the functional layer if the ratio of the average longest particle diameter of scaly silica particles to the thickness of the functional layer is 3 or more and 500 or less. It is easy to arrange so that the surface direction of a silica particle may become parallel, and it is thought that it is excellent in the crack resistance of a functional layer. Furthermore, when the volume fraction of scaly silica particles in the functional layer is 5 to 100%, and the content of the inorganic pigment in the functional layer is 1 to 50% by mass, inorganic substances are present between the scaly silica particles.
  • the pigment is suitably disposed, the dispersibility of the inorganic pigment in the functional layer is excellent, and the above-described arrangement of scaly silica particles is further excellent, and it is considered that the crack resistance and the designability of the functional layer are further improved.
  • the inorganic pigment is uniformly dispersed in the functional layer, it is considered that the weather resistance of the present optical layer and the power generation efficiency of the present solar cell module are also excellent.
  • scaly silica particles commercially available ones, those obtained by processing the same, or the like may be used, or those manufactured may be used.
  • the scaly silica particles may be powder or may be dispersed in a dispersion medium.
  • scale-like silica particle the Sun Outdoor (brand name) series of AGC S IT Co., Ltd. is mentioned, for example.
  • the functional layer has a crosslinked structure formed by the reaction of the crosslinkable group possessed by the resin with the curing agent from the viewpoint of the hardness and durability of the functional layer. It is preferred to contain a resin.
  • this optical layer consists of the crosslinkable group which resin contained in a functional layer has, a hardening agent, and the reactive group which layers other than a functional layer have. Two or more selected from the group may have a crosslinked structure formed by reaction. In this case, the reactive group possessed by the layers other than the functional layer plays a role as a crosslinkable group.
  • silanol groups in the case where the layer other than the functional layer is a substrate layer made of a glass plate, and layers other than the functional layer are surface-treated with a silane coupling agent or the like.
  • Hydrolyzable silyl group in the case of the presence of when a functional layer is formed on a substrate layer made of a glass plate from a resin containing a curing agent having one or more selected from a hydrolyzable silyl group and a silanol group, the hydrolyzable silyl group of the curing agent Etc. (specifically, silanol groups generated by hydrolysis) react with silanol groups present on the surface of the glass plate to form a crosslinked structure.
  • the adhesion of the functional layer to the base material layer is more excellent.
  • the substrate layer is a layer comprising a glass plate surface-treated with a silane coupling agent or the like
  • the silanol group present on the surface of the glass plate and the hydrolyzability possessed by the silane coupling agent The silyl group or the like and the hydrolyzable silyl group or the like of the curing agent react to form a crosslinked structure. Therefore, the adhesiveness of a base material layer and a functional layer improves, and it is excellent in the endurance of this optical layer.
  • the matrix in the present invention is a sintered product obtained by sintering a glass frit composition
  • the glass frit composition comprises a glass powder obtained by crushing glass, and component G to be described later as necessary. At least one of
  • the 50% particle size (D50) of the glass powder is preferably 1.0 to 10.0 ⁇ m, and more preferably 3.0 to 8.0 ⁇ m.
  • the 90% particle size (D90) of the glass powder is preferably 5.0 to 30.0 ⁇ m, and more preferably 8.0 to 16.0 ⁇ m.
  • the 50% particle size (D50) and the 90% particle size (D90) are particle sizes corresponding to a cumulative amount of 50% and 90% in the cumulative distribution (based on volume) of particle sizes.
  • the 50% particle size (D50) and the 90% particle size (D90) are measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer.
  • Glass powder is Li, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Mn, Cu, Zn, Sr, Ag, Ba, Bi, Fe, Co, Ce, Nb, Ta, Sb, Cs, It is preferable to include at least one of elements selected from P, Zr, La, and Sn, and more preferably to include at least one of elements selected from Ba, B, Al, Cu, Zn, Bi, Fe, and Ce. It is particularly preferable to include at least one of the elements selected from Ba, B and Zn.
  • composition of the glass powder and the content of each element may be appropriately adjusted so that the softening point of the glass powder is suitable.
  • the amount of glass powder contained in the glass frit composition is appropriately adjusted together with the amount of the thermal expansion coefficient modifier described later so that the thermal expansion coefficient of the sintered body obtained by sintering the glass frit composition becomes suitable. Just do it.
  • the softening point of the glass powder is that the optical layer has a base layer made of a glass plate, and a functional layer containing a sintered glass frit is directly laminated on at least one surface of the base layer, In order to prevent the softening deformation of the base material layer at the time of sintering, it is necessary to be less than the softening point of the base material layer.
  • the softening point of the glass powder is preferably 450 to 700 ° C., and particularly preferably 500 to 600 ° C.
  • the glass powder is not particularly limited.
  • glass powder made of glass not containing lead is preferable, and glass powder made of barium borate-based glass is particularly preferable.
  • a barium borate zinc-based glass contains, for example, 20 to 50% of BaO, 10 to 35% of B 2 O 3 , and 5 to 25% of ZnO in mass% display when it is an oxide of a metal element contained in glass. It is preferably glass.
  • the present optical layer has a base material layer made of a glass plate, and a functional layer containing a sinter made of a glass frit composition is directly laminated on at least one surface of the base material layer
  • the glass powder is represented by 28 to 43% of BaO, 13 to 28% of B 2 O 3 , and 10 to 10% of ZnO in mass% display when it is an oxide of a metal element contained in glass. It is preferable to contain 20%.
  • a sintered body is manufactured using the binder and the organic solvent which are not contained in a glass frit sintered body other than component G.
  • the binder fixes the glass powder in the glass frit composition before sintering the glass frit composition, and is removed by heating at the time of sintering the glass frit composition.
  • the glass frit sinter does not contain a binder.
  • the glass frit composition contains a binder and an organic solvent, it can be easily applied because the glass frit composition becomes paste-like.
  • the binder is preferably an organic binder, and examples thereof include ethyl cellulose, polypropylene carbonate acrylic resin, styrene resin, phenol resin, butyral resin, etc. From the viewpoint of printability, ethyl cellulose is preferable.
  • the organic solvent dissolves the binder, and is selected according to the type of the binder.
  • the organic solvent is removed by heating and drying the glass frit composition and heating it. Therefore, the glass frit sinter does not contain an organic solvent.
  • the organic solvent include 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol monoisobutyrate, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, ⁇ -terpineol, butyl carbitol acetate, phthalic acid ester and the like. From the viewpoint of printability, 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol monoisobutyrate and ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether are preferred.
  • the thermal expansion coefficient modifier is to adjust the thermal expansion coefficient of the functional layer containing at least the glass frit composition and the inorganic pigment.
  • the thermal expansion coefficients of the functional layer and the substrate do not match, when the glass frit composition is sintered to obtain a sintered product, warpage or cracks occur in the functional layer or the substrate. Do. Therefore, for example, when forming a functional layer on a base material layer in order to prevent warpage and cracks when forming the functional layer, the thermal expansion coefficient of the functional layer is close to the thermal expansion coefficient of the base material layer by a thermal expansion coefficient modifier.
  • the thermal expansion coefficient modifier at least one selected from cordierite, aluminum titanate, alumina, mullite, silica, tin oxide ceramic, ⁇ -eucryptite, ⁇ -spodumene, zirconium phosphate ceramic and ⁇ -quartz solid solution
  • the thermal expansion coefficient modifier is a powder
  • the 50% particle diameter (D50) of the thermal expansion coefficient modifier is preferably 1.0 to 10.0 ⁇ m, and preferably 1.5 to 5.0 ⁇ m. preferable.
  • the 90% particle diameter (D90) of the thermal expansion coefficient modifier is preferably 1.0 to 10.0 ⁇ m, and more preferably 3.0 to 8.0 ⁇ m.
  • the type and amount of the thermal expansion coefficient modifier are appropriately selected so as to make the glass frit composition have a desired thermal expansion coefficient.
  • soda lime silicate glass when soda lime silicate glass is used as the base material layer, a combination of barium borate zinc oxide glass powder as a glass frit composition, cordierite as a thermal expansion coefficient control agent, and Co-Al composite oxide as an inorganic pigment is preferable. It is.
  • the content of the sintered glass frit, the thermal expansion coefficient regulator, and the inorganic pigment in the matrix is 50 to 85% by mass and 10 to 30% by mass, respectively, in this order with respect to the total mass of the matrix It is preferably 1 to 20% by mass, and particularly preferably 60 to 80% by mass, 15 to 25% by mass, and 5 to 10% by mass.
  • the adhesion between the base material layer and the functional layer is good, and the strength of the present optical layer is excellent.
  • the inorganic pigment is well dispersed in the matrix, the design and power generation efficiency of the present solar cell module are excellent.
  • composition (1) a functional layer-forming composition containing at least a polymer (in particular, a fluoropolymer) and an inorganic pigment.
  • the composition (1) may contain two or more of polymers.
  • the composition (1) may contain two or more of inorganic pigments.
  • As a polymer the polymer contained in resin which comprises the matrix mentioned above is mentioned, A fluorine-containing polymer is preferable.
  • the inorganic pigment in the composition (1) is the same as the inorganic pigment in the present invention described above, and thus the details thereof will be omitted.
  • the fluoropolymer in the composition (1F) is a functional layer-forming composition (hereinafter referred to as a composition (1F)) containing a fluoropolymer as a polymer
  • the fluoropolymer in the composition (1F) is It is preferable to have the physical properties of
  • the acid value of the fluorine-containing polymer is preferably 1 to 200 mg KOH / g, and preferably 1 to 150 mg KOH / g from the viewpoint of the strength of the functional layer. , 3 to 100 mg KOH / g is more preferable, and 5 to 50 mg KOH / g is particularly preferable.
  • the hydroxyl value of the fluoropolymer is preferably 1 to 200 mg KOH / g, preferably 1 to 150 mg KOH / g, from the viewpoint of the strength of the functional layer. , 3 to 100 mg KOH / g is more preferable, and 10 to 60 mg KOH / g is particularly preferable.
  • the fluorine-containing polymer may have either an acid value or a hydroxyl value, or both.
  • the fluorine atom content of the fluorine-containing polymer is preferably 70% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and particularly preferably 30% by mass or less, from the viewpoint of dispersibility of the inorganic pigment in the matrix. Is most preferred.
  • the fluorine atom content of the fluoropolymer is preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 15% by mass or more, from the viewpoint of the weather resistance of the functional layer.
  • the fluorine atom content of the fluorine-containing polymer is preferably 15 to 30% by mass, particularly preferably 15 to 28% by mass, the inorganic pigment is well dispersed in the functional layer, and the near red color in the present optical layer Since the external light transmittance and the visible light reflectance are high, the design and power generation efficiency of the present solar cell module are excellent.
  • the fluorine atom content of the fluorine-containing polymer means the ratio (% by mass) of the fluorine atom to all the atoms constituting the fluorine-containing polymer.
  • the fluorine atom content can be determined by analyzing the fluorine-containing polymer by nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) method.
  • the content of the fluorine-containing polymer in the composition (1F) is 10 to 90% by mass relative to the total mass of the composition (1F) from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment in the composition (1F) Preferably, 20 to 40% by mass is particularly preferred.
  • the content of the fluoropolymer in the solid content of the composition (1F) is 10 based on the total solid content of the composition (1F) from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment in the composition (1F). -90% by mass is preferable, and 40-70% by mass is particularly preferable.
  • the content of the inorganic pigment in the solid content of the composition (1F) is 5 to 80 based on the total solid content mass of the composition (1F) from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment in the composition (1F) % By weight is preferred, and 20 to 50% by weight is particularly preferred.
  • Composition (1) may contain at least one of the components X which are components other than an inorganic pigment and a polymer besides these.
  • components X curing agents, catalysts, fillers (organic fillers such as resin beads, etc.), organic pigments (carbon black (black), copper phthalocyanine (blue, green), perylene (red), etc.), organic type Light stabilizers, organic UV absorbers, inorganic UV absorbers, matting agents, dispersants, antifoaming agents, leveling agents, surface conditioners, degassing agents, fillers, heat stabilizers, thickeners, surface active agents Agents, antistatic agents, rust inhibitors, silane coupling agents, antifouling agents, treatment agents for reducing pollution, plasticizers, adhesives and the like.
  • the composition (1) may optionally contain components not contained in the functional layer. Such components include liquid media and the like. Liquid media such as water and organic solvents are components removed by evaporation and the like at the time of matrix formation, and are included in the composition (1) when forming a functional layer by means such as coating.
  • the solid concentration of the composition (1F) is preferably adjusted to 10 to 90% by mass, more preferably 40 to 70% by mass, based on the total mass of the composition (1F), by the liquid medium. preferable.
  • the curable resin and the crosslinkable polymer are contained in the composition (1), among the components X, it is particularly preferable to include a curing agent which constitutes a cross-linked structure in the functional layer described above.
  • the functional layer can be cured by crosslinking the crosslinkable group of the polymer and the curing agent.
  • the functional layer has a crosslinked structure of a polymer and a curing agent.
  • the curing agent in the composition (1) has one or more selected from a hydrolyzable silyl group and a silanol group, the curing agent, and a glass plate containing silicon oxide as a base material layer, depending on the case It is believed that the polymer reacts with the polymer to form a functional layer having a cross-linked structure of the curing agent, the glass plate, and the polymer as the case may be.
  • the content of the curing agent is preferably 5 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, and 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polymer in the composition (1). 150 parts by mass or less is particularly preferable.
  • the curing agent is preferably a compound having two or more isocyanate groups or blocked isocyanate groups in one molecule.
  • a curing agent is preferably a compound having two or more of an epoxy group, a carbodiimide group, an oxazoline group or a ⁇ -hydroxyalkylamide group in one molecule.
  • the polymer has both a hydroxy group and a carboxy group, a compound having two or more isocyanate groups or blocked isocyanate groups in one molecule, and an epoxy group, a carbodiimide group, an oxazoline group or a ⁇ -hydroxyalkylamide group A combined use with a compound having two or more in the molecule is preferred.
  • the curing agent is selected from hydrolyzable silyl groups and silanol groups because the adhesion between the functional layer and the substrate layer is further improved. Curing agents having at least one of the following are preferred.
  • the composition (1) preferably contains a dispersant from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment.
  • the dispersant include fatty acid amides, ester salts of acidic polyamides, acrylic resins, oxidized polyolefins, and polymers having an affinity to other inorganic pigments.
  • a commercial item may be used for a dispersing agent, and as a commercial item, "Disparon" series (Kushimoto Chemical Co., Ltd. brand name), "DISPERBYK” series (Bick Chemie brand name), etc. are mentioned.
  • composition (2) a functional layer-forming composition containing at least a silane compound, scaly silica particles, and an inorganic pigment. It is a layer.
  • the composition (2) may contain two or more of a silane compound and scaly silica particles.
  • a composition (2) may contain 2 or more types of inorganic pigments.
  • the content of the silane compound, the scaly silica particles, the inorganic pigment, and the content thereof in the composition (2) are the silane compounds described for the silicone resin in the present invention described above, the scaly silica particles, and the inorganic in the present invention described above As it is similar to the pigment, the details are omitted.
  • the composition (2) may contain components other than the silane compound, the scaly silica particles, and the inorganic pigment, and such components include the component X described above.
  • the composition (2) preferably contains, among the components X, a catalyst that promotes the hydrolysis of the silane compound.
  • An acid catalyst, an alkali catalyst, etc. are mentioned as said catalyst, An acid catalyst is preferable from the point of the long-term preservability after hydrolytic condensation of a silane compound.
  • the acid catalyst include inorganic acids (nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid etc.), organic acids (formic acid, oxalic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid etc.) and the like.
  • Examples of the alkali catalyst include ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, electrolytically reduced water having a pH of 10.5 to 12, and the like.
  • the composition (2) contains at least a medium (in particular, a liquid medium), and it is preferable that the silane compound, the scaly silica particles, and the inorganic pigment are dispersed in the liquid medium.
  • the liquid medium includes water, an organic solvent, and a mixture thereof, and preferably contains at least water.
  • the total content of the silane compound and the scaly silica particles in the composition (2) is 1 to 99 based on the total mass of the composition (2) from the viewpoint of the dispersibility in the composition (2). % By weight is preferred, and 30 to 90% by weight is particularly preferred.
  • the content of the inorganic pigment in the composition (2) is 0.01 to 50% by mass based on the total mass of the composition (2) from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment in the composition (2). Preferably, 1 to 30% by mass is particularly preferred.
  • composition (3) a functional layer-forming composition containing at least a glass frit composition and an inorganic pigment.
  • the composition (3) may contain two or more of inorganic pigments.
  • the glass frit composition and the inorganic pigment in the composition (3) are the same as the above-described glass frit composition in the present invention and the above-described inorganic pigment in the present invention, and thus the details thereof will be omitted.
  • the composition (3) may contain components other than the composition containing the glass frit and the inorganic pigment, and such components include the component G described above, and among the components G, a thermal expansion coefficient modifier It is preferable to include.
  • the composition (3) may contain a binder or an organic solvent, which is a component not contained in the sintered body as described above. In this case, the composition (3) is in the form of a paste, which facilitates application of the composition (3) and formation of a functional layer. Moreover, an inorganic pigment disperse
  • the functional layer When the functional layer is a layer formed using the composition (1), the functional layer may be produced by molding the composition (1), and the composition (1) may be the optical layer You may coat and heat-dry on layers (for example, base material layer) other than the functional layer which it has.
  • the functional layer is preferably produced by coating the composition (1) on a layer other than the functional layer possessed by the present optical layer, from the viewpoint of the dispersibility of the inorganic pigment in the matrix. That is, the composition (1) is preferably a paint containing a fluoropolymer.
  • the said coating material is apply
  • the composition (1) is molded to produce a functional layer
  • examples of the molding method include extrusion molding, injection molding, blow molding and the like.
  • the layer may be formed on a layer other than the functional layer of the present optical layer.
  • composition (1) contains a liquid medium and the solid content of the composition (1) is dispersed or dissolved in the medium (water-based paint, solvent-based paint, etc.)
  • specific examples of the coating method are , Spray coating method, squeegee coating method, flow coating method, bar coating method, spin coating method, dip coating method, screen printing method, gravure printing method, die coating method, ink jet method, curtain coating method, method using a brush or spatula Can be mentioned.
  • the composition (1) is preferably a solvent-based paint in which the fluoropolymer is dissolved or dispersed in a solvent, from the viewpoint of being able to form a functional layer having good dispersibility in the matrix.
  • the composition (1) is a paint (powder paint etc.) containing no liquid medium
  • specific examples of the coating method include electrostatic coating, electrostatic spraying, electrostatic immersion, spraying, and fluid immersion. Methods, spraying methods, spraying methods, thermal spraying methods, plasma spraying methods, etc. may be mentioned.
  • the coating layer formed by coating a composition (1) is heat-dried, It is preferable to form.
  • the heating and drying temperature of the coated layer is usually 0 ° C. to 300 ° C., and the heating and drying time is usually 1 minute to 2 weeks.
  • the present optical layer has a substrate layer and a functional layer laminated directly on at least one surface of the substrate layer.
  • the substrate layer is a layer comprising a surface-treated glass plate. That is, in the above case, at least one surface of the glass plate is surface-treated by a known surface treatment method to obtain a substrate layer, and the composition (1) is obtained on at least one surface of the obtained substrate layer.
  • the present optical layer is obtained by directly coating (1) to form a functional layer.
  • the functional layer When the functional layer is a layer formed using the composition (2), the functional layer may be formed on a layer (for example, a base material layer) other than the functional layer of the present optical layer. It is preferable to apply and heat-dry and manufacture.
  • the coating method the coating method described in the above-mentioned composition (1) may be mentioned, and the spray coating method is preferable.
  • the composition (2) When the composition (2) is coated by a spray coating method, for example, the composition (2) is charged using a known electrostatic coating device having a known electrostatic coating gun equipped with a rotary atomizing head, It can coat by spraying on the main surface of a material layer (preferably, a substrate layer which consists of glass plates). After coating, it is preferable to form a functional layer by heating, drying and curing a coated layer obtained by coating the composition (2). By heating and drying the coated layer, a hydrolysis condensation product of a silane compound having a siloxane bond or the like is formed.
  • the heat drying temperature of the coated layer is usually 30 ° C. to 700 ° C., and the heat drying time is usually 1 minute to 30 minutes.
  • the present optical layer comprises a glass plate and a functional layer directly laminated on at least one surface of the glass plate preferable. That is, it is preferable that the present optical layer in the above case is obtained by directly applying the composition (2) on at least one surface of the substrate layer made of a glass plate to form a functional layer.
  • the -Si-OH group of the glass plate interacts with the -Si-OH group of the silane compound to partially form a Si-O-Si bond, The adhesion to the functional layer is particularly excellent, and the durability of the present optical layer is excellent.
  • the functional layer when the functional layer is a layer formed by using the composition (3), the functional layer includes the composition (3) on a layer (for example, a base material layer) other than the functional layer of the present optical layer.
  • the composition (3) may be coated on a resin film or the like and then dried by heating, and then the resin film or the like may be removed to obtain a heat-dried product obtained. It may be made to sinter and manufacture.
  • composition (3) contains a binder and an organic solvent
  • the organic solvent is removed in the first heat drying, then the binder is removed by the second heat drying, and sintering occurs in the third heat drying.
  • the glass powder contained in the composition (3) is bonded.
  • the temperature in the first heat drying is preferably 100 to 150 ° C.
  • the temperature in the second heat drying is preferably 300 to 450 ° C., and particularly preferably 350 to 400 ° C.
  • the temperature in the third heat drying is preferably 450 to 700 ° C., and particularly preferably 550 to 650 ° C.
  • the temperature of the heat drying and sintering is appropriately adjusted depending on the type of substrate layer, the softening point of the glass frit composition, the thermal expansion coefficient and the like.
  • the base material layer is made of a material that does not reduce the near infrared light transmittance of the present optical layer. Specifically, in the near-infrared light region with a wavelength of 780 to 1,500 nm, the base layer is calculated by simply averaging the near-infrared light transmittance in steps of 5 nm as the near-infrared light average transmittance. When said, the said near-infrared light average transmittance
  • permeability is 10% or more, Preferably it is 100%.
  • a base material layer an organic material and an inorganic material are mentioned, From the point of near-infrared light transmittance, a glass plate or a resin molding is preferable, and a glass plate is especially preferable.
  • the glass plate examples include soda lime silicate glass, quartz glass, crystal glass, non-alkali glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass and the like, and soda lime is preferred because of its high near infrared light transmittance.
  • Silicate glass is preferred. Specific examples of soda lime silicate glass include 60 to 75% by mass of SiO 2 , 0 to 3% by mass of Al 2 O 3 , 0 to 15% by mass or less of CaO, 0 to 12% by mass in terms of oxides. Examples include glasses having a composition of MgO and 5 to 20% by mass Na 2 O. Here, SiO 2 is a main component of soda lime silicate glass.
  • the soda lime silicate glass may further include at least one material selected from the group consisting of K 2 O, TiO 2 , ZrO 2 and LiO 2 in addition to the above materials.
  • the soda lime silicate glass may further contain a fining agent (eg, SO 3 , SnO 2 , Sb 2 O 3 ).
  • the glass plate may be a tempered glass plate which has been subjected to a tempering treatment.
  • a tempered glass plate is preferable because it is less likely to be cracked compared to a glass plate which has not been subjected to a tempering treatment.
  • the tempered glass sheet includes, for example, a glass sheet having a surface layer having residual compressive stress, a back surface layer having residual compressive stress, and an intermediate layer formed between the surface layer and the back surface layer and having residual tensile stress. Is used.
  • Specific examples of the strengthening treatment include chemical strengthening treatment performed by a known ion exchange method or the like, and physical strengthening treatment performed by a known air cooling reinforcement method or the like.
  • the chemically strengthened glass sheet has sufficient strength because the value of residual compressive stress of the surface layer or the back surface layer can be increased even when the thickness is thin.
  • the resin molded product is a resin molded into a plate shape, a film shape or the like.
  • a resin fluorocarbon resin, alkyd resin, amino alkyd resin, polyester resin, epoxy resin, urethane resin, epoxy polyester resin, vinyl acetate resin, (meth) acrylic resin, vinyl chloride resin, phenol resin, modified polyester resin, acrylic silicone Resin, silicone resin etc. are mentioned. From the viewpoint of weatherability and near infrared light transmittance, a fluorine resin film is preferable as the resin molded product.
  • fluorine resin polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, fluoroolefin-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer
  • the resin containing a polymer etc. is mentioned.
  • a resin containing polyvinylidene fluoride and an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer is preferable from the viewpoint of processability and near infrared light transmittance.
  • the fluorine resin a commercially available product may be used, and examples include "Fluon" series (trade name of AGC) and "Kynar” series (trade name of Arkema).
  • the average thickness of the base material layer can be set arbitrarily from the design wind pressure of the building and the like. 1 mm or more is preferable, 2 mm or more is more preferable, and, as for the average thickness of a base material layer, 3 mm or more is especially preferable. 30 mm or less is preferable, as for the average thickness of a base material layer, 20 mm or less is more preferable, and 15 mm or less is especially preferable.
  • the average thickness is 1 mm or more, the durability is high, and the present optical layer becomes difficult to be broken. If the average thickness is 30 mm or less, the present optical layer becomes lightweight, so the present solar cell module is suitably used as a wall surface or window of a building.
  • the average thickness of the substrate layer is an arithmetic mean value of the thickness measured using a thickness gauge.
  • the base material layer may be a layer obtained by subjecting the above-mentioned material to a surface treatment from the viewpoint of adhesion with layers other than the base material layer.
  • a surface treatment method known methods can be used, and activation treatment (plasma method, vapor deposition method, acid treatment, base treatment, etc.), chemical conversion treatment, polishing of material surface, sanding treatment, sealing treatment, blasting treatment, primer treatment Etc.
  • the substrate layer is particularly preferably a layer comprising a surface-treated glass plate.
  • the surface treatment method in this case is preferably primer treatment (in particular, application of a primer agent).
  • silane coupling agent especially alkoxysilane etc.
  • titanium coupling agent an epoxy resin, (meth) acrylic resin, a polyester resin etc.
  • Silane Coupling agents or titanium coupling agents are preferred.
  • silane coupling agent when a functional layer is a layer formed using composition (1), an alkoxy group or an isocyanate group as a hydrolysable group from a viewpoint of adhesiveness with a base material layer, and durability. Compounds in which 3 to 4 of and and 0 to 1 of nonhydrolyzable groups are bonded to a silicon atom are preferred.
  • the alkyl group which may have a functional group is preferable, and an amino group, an isocyanate group, a hydroxyl group, an epoxy group etc. are mentioned as a functional group.
  • the silane coupling agent include 3-isocyanate propyltrialkoxysilane, 3-aminopropyltrialkoxysilane, methyltriisocyanatesilane, tetraisocyanatesilane, and commercially available products include organics manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd. SI-310, SI-400, etc. can be used.
  • the titanium coupling agent when the functional layer is a layer formed using composition (1), from the viewpoint of adhesion with the substrate layer and durability, alkoxytitanium ester, titanium chelate and titanium Acylates are preferred, and alkoxy titanium ester derivatives comprising titanium oligomers are more preferred.
  • a titanium coupling agent a compound represented by (RO) x (TiO) y / 2 (X and Y each independently represent a positive integer) is particularly preferable.
  • Organics PC-620, PC-601, etc. manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd. can be used.
  • composition (1) (in particular, composition (1) containing a fluorine resin) on at least one surface of the substrate layer Even in the case of direct coating, the adhesion between the base layer and the functional layer is excellent. Furthermore, in order to also improve the adhesiveness of the base material layer and functional layer at the time of immersing this optical layer in water, it is suitable as a solar cell module used outdoors.
  • the present optical layer has been described above according to FIG.
  • the present optical layer may have no base layer, as described above, as long as it has a functional layer. It is preferable that the present optical layer has a base material layer in terms of the strength of the present optical layer.
  • the optical layer may consist of only the functional layer.
  • the present optical layer may have layers other than the functional layer as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • layers other than the functional layer a base material layer, an adhesive layer, an air layer and the like can be mentioned.
  • the present optical layer may have a plurality of functional layers, and may have a plurality of layers other than the functional layer. Since the present optical layer only needs to have a functional layer, the arrangement order of the layers included in the present optical layer can be appropriately selected.
  • the adhesive layer is, for example, a layer that bonds two or more layers of the present optical layer.
  • the air layer is, for example, a layer that maintains the optical layer in a cushioned state when the optical layer is a bag-like film. At this time, the solar battery cell may be installed inside the present optical layer.
  • the present optical layer is disposed on the light incident surface side of the solar battery cell and used.
  • solar cells are not used alone, but a plurality of solar cells are arranged adjacent to each other, and each is used by being electrically connected in series or in parallel. Therefore, typically, the present optical layer is disposed as a continuous surface with respect to the plurality of solar cells, and is present on the light incident surface side of the solar cells.
  • the optical layer typically does not include a sealing layer that seals the solar cell.
  • the present optical layer is preferably laminated on the sealing layer (on the side irradiated with sunlight than the sealing layer) from the viewpoint of being excellent by the effect of the present invention.
  • the present optical layer may have irregularities on the air side surface to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
  • the present optical layer has irregularities on the surface on the air side
  • the present optical layer has a functional layer as the outermost layer on the air side and the functional layer contains a matting agent
  • the base layer is provided as the outermost layer on the air side, and the base layer is appropriately surface-treated by polishing or the like.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of one aspect (hereinafter also referred to as aspect 1) of the present solar cell module 20.
  • aspect 1 is preferable at the point which can provide designability to this solar cell module, making the texture of a base material effective.
  • the solar cell module 20 has an optical layer 10 having a base layer 110 and a functional layer 120, a plurality of solar cells 14, a sealing layer 16, and a back surface protective layer 18. .
  • the optical layer 10 is laminated on the sealing layer 16 and is disposed on the incident surface side of the solar light 40 with respect to the solar battery cell 14.
  • the plurality of solar cells 14 are all sealed by the sealing layer 16.
  • the optical layer 10 is used as an optical layer for a solar cell module, and can give the solar cell module 20 a design and weather resistance.
  • a functional layer which is at least one selected from a sintered product obtained by sintering a composition containing a fluorocarbon resin, a silicone resin, and a glass frit is preferable, and From the viewpoint of adhesion, fluorine resins or silicone resins are particularly preferred.
  • a glass plate is preferable from the viewpoint of the durability of the optical layer.
  • the solar battery cell 14 has a first light receiving surface 14A and a second light receiving surface 14B facing the first light receiving surface 14A.
  • the solar battery cell 14 has a function of converting light energy received by the first light receiving surface 14A and the second light receiving surface 14B into electrical energy.
  • the solar battery cell may have the function only on the first light receiving surface, or may have the function on the first light receiving surface and the second light receiving surface.
  • the solar battery cell in the present invention is preferably a material having spectral sensitivity in the near infrared region. Specifically, silicon-based solar battery cells composed of single crystal silicon or polycrystalline silicon, compound solar cells composed of GaAs, CIS, CIGS, CdTe, InP, Zn 3 P 2 or Cu 2 S etc. There is a cell.
  • FIG. 3 is a graph showing a sunlight spectrum (solar energy) on the ground and a spectral sensitivity curve of a single crystal silicon solar cell.
  • the single crystal silicon solar cell has high spectral sensitivity even in the longer wavelength region than the wavelength of 780 nm. That is, using the present optical layer exhibiting high transmittance in the long wavelength region means that a solar cell module capable of providing designability and power generation efficiency can be obtained.
  • the sealing layer 16 plays a role of sealing the solar battery cell 14.
  • Specific examples of the material constituting the sealing layer in the present invention include ethylene-vinyl acetate resin, olefin resin, polyvinyl butyral resin, ionomer resin, and silicone resin. Since the sealing layer is required to have adhesion to a solar cell and a protective effect, it is typically preferable that the sealing layer does not contain the inorganic pigment and the like in the present invention, or if it contains less than 1% by mass with respect to the resin .
  • the back surface protective layer 18 is disposed on the side of the solar cell facing the incident surface side of the solar light.
  • the back protective layer in the present invention is preferably a layer that improves the strength and light resistance of the solar cell module.
  • the material which comprises a back surface protective layer the material similar to the material which comprises the base material layer mentioned above is mentioned.
  • the back protective layer is preferably black in terms of the design of the present solar cell module.
  • the back surface protective layer is preferably a black glass plate or a glass plate to which a black coating is applied.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of one aspect (hereinafter also referred to as aspect 2) of the present solar cell module 20.
  • Aspect 2 is preferable in that the functional layer is the outermost layer, so that the texture of the functional layer can be utilized.
  • the solar cell module 20 has an optical layer 10 having a base layer 110 and a functional layer 120, a plurality of solar cells 14, a sealing layer 16, and a back surface protection layer 18. .
  • the optical layer 10 is laminated on the sealing layer 16 and is disposed on the incident surface side of the solar light 40 with respect to the solar battery cell 14.
  • the plurality of solar cells 14 are all sealed by the sealing layer 16.
  • a functional layer which is at least one selected from a sintered product obtained by sintering a composition containing a fluorocarbon resin, a silicone resin, and a glass frit is preferable.
  • the details of each layer in aspect 2 are the same as in aspect 1, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of one aspect (hereinafter also referred to as aspect 3) of the present solar cell module 20.
  • Aspect 3 is preferable in that it is suitably used when sunlight is incident from any surface such as a fence.
  • the solar cell module 20 includes a first optical layer 10A, a plurality of solar cells 14, a first sealing layer 16A, a second sealing layer 16B, and a second optical layer 10B.
  • the first optical layer 10A and the second optical layer 10B may be collectively referred to as an optical layer 10.
  • the first sealing layer 16A and the second sealing layer 16B may be collectively referred to as a sealing layer 16.
  • the optical layer 10 is laminated on the sealing layer 16 and is disposed on the incident surface side of the sunlights 40A and 40B with respect to the solar battery cell 14.
  • Each of the plurality of solar cells 14 is sealed by sealing layers 16A and 16B.
  • the first optical layer 10A has a base layer 110A and a functional layer 120A disposed on the base layer 110A.
  • the first optical layer 10A is disposed on the first light receiving surface 14A side of the solar battery cell 14 and on the incident surface side of the sunlight 40A, and is stuck on the sealing layer 16A.
  • the second optical layer 10B is disposed on the second light receiving surface 14B side of the solar battery cell 14, and is stuck on the sealing layer 16B.
  • the second optical layer 10B includes a base layer 110B and a functional layer 120B disposed on the base layer 110B. Since the base material layer 110B and the functional layer 120B are the same as the above-mentioned base material layer 110A and the functional layer 120A, respectively, the description thereof is omitted.
  • a functional layer which is a sinter formed by sintering a composition containing a fluorocarbon resin, a silicone resin, and a glass frit is preferable. The details of each layer in aspect 3 are the same as in aspect 1, and thus the description thereof is omitted.
  • the present solar cell module has been described according to FIG. 2, FIG. 4 and FIG.
  • the present solar cell module is not limited to the above-described embodiment. That is, the present solar cell module may have at least one kind of any layer (adhesive layer, air layer, etc.) within the range not impairing the effects of the present invention.
  • the present optical layer may be disposed on the solar cell incident surface side with respect to the solar cell, and the stacking order other than that is not limited.
  • the present solar cell module can have an optional layer between the present optical layer and the sealing layer.
  • the solar cell may not be sealed by the sealing layer.
  • the aspect 1 is especially preferable from the point of the designability of this solar cell module, and the point of adhesiveness of a sealing layer and an optical layer.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing an example of a solar cell array configured by the present solar cell module.
  • the solar cell array 30 is configured by planarly arranging a plurality of rectangular solar cell modules 20 and connecting them in series and parallel.
  • a roof, a roof, an outer wall (for example, a wall surface, a window) of a building can be mentioned.
  • the solar cell array of the present invention is excellent in designability and weatherability, it is preferably used as an exterior wall material for building (for example, a wall surface of a building, a window).
  • FIG. 6 shows an aspect in which the solar cell array of the present invention is rectangular, the shape of the solar cell array of the present invention is not particularly limited.
  • the architectural outer wall material of the present invention has the above-described present solar cell module. Therefore, the building outer wall material of the present invention is excellent in weatherability, design and power generation efficiency.
  • a curtain wall, a wall material, and a window are mentioned as an example of an exterior wall material for construction.
  • the structure of the present invention has a solar cell module and an optical layer disposed on the light incident surface side of the solar cell module.
  • the solar cell module in the structure of this invention may be a solar cell module with this optical layer, and may be a standard solar cell module which does not have this optical layer.
  • the solar cell module in the structure of the present invention is preferably a standard solar cell module from the viewpoint of the power generation efficiency of the solar cell module.
  • the standard solar cell module typically includes a solar cell, a sealing layer for sealing the solar cell, and a surface protection layer disposed on the incident side of sunlight with respect to the solar cell. And a back surface protective layer disposed on the opposite side of the solar cell to the incident surface of sunlight.
  • the standard solar cell module may be single-sided light receiving type or double-sided light receiving type.
  • the structure of the present invention has the present optical layer optionally via an intermediate air layer or the like on the light incident surface side of the building outer wall material having the solar cell module. That is, the structure of the present invention is a structure having a double skin system, and the present optical layer is used as an outer skin. Since the structure of the present invention is excellent in designability and excellent in weather resistance, the designability of the structure is sustained. Furthermore, since power can be supplied by solar power generation, energy saving can be promoted.
  • the optical layer in the structure of the present invention is the same as the optical layer of the present invention described above, and thus the details thereof will be omitted.
  • One embodiment of the optical layer of the present invention has a functional layer containing at least one of inorganic pigments, a matrix in which the inorganic pigments are dispersed, and a base material layer made of a glass plate, and a base material layer
  • An optical layer in which a functional layer is laminated on at least one surface of an inorganic pigment, and the inorganic pigment has a near infrared light maximum reflectance of 50% or more in a near infrared light region of a wavelength of 780 to 1,500 nm. It has an average particle size of 5.0 to 280.0 nm and a specific surface area of 5.0 to 1,000 m 2 / g.
  • the optical layer of the present invention is also a protective layer of a device having an infrared sensor, a component of a member for introducing a light detection and rancing (LiDER) system, and the like, from the viewpoint of selectively transmitting near infrared light. It is useful.
  • the power generation efficiency obtained by the evaluation method shown in the examples described later is 25% or more (more preferably 30% or more, particularly preferably 40% or more), and the designability shown in the examples described later And the optical layer which is excellent in a weather resistance is obtained.
  • Examples 1-8, 14, 15, 17-25 are examples, and examples 9-13, 16 are comparative examples.
  • a curing agent (Corronate HX, Tosoh Corporation) (0.81 g) was added, and the mixture was further stirred at 2,000 rpm for 1 minute. Then, the glass beads were removed to obtain a composition (1-1).
  • the composition (1-1) was coated using an applicator on one surface of a soda lime silicate glass plate (manufactured by AGC, 100 mm long ⁇ 100 mm wide) having an average thickness of 3.2 mm. After that, it is dried by heating in a constant temperature room at 25 ° C. for 1 week to be cured, and a base layer made of a glass plate and a functional layer laminated on the base layer (average thickness: 46 ⁇ m, matrix: fluorocarbon resin) And an optical layer (1-1) composed of
  • Example 2 to 13 Functional layer-forming compositions (1-2) to (1-13) and optical layers (1-2) to (1-13) in the same manner as in Example 1 except that the type of pigment is changed as shown in Table 1. Got).
  • Example 6 a composite oxide of Co-Al (1.9 g) and titanium oxide (0.57 g) were used as inorganic pigments.
  • Example 7 used a composite oxide of Co-Al (1.9 g) and zirconium oxide (0.57 g) as inorganic pigments. Titanium oxide and zirconium oxide are white inorganic pigments having a visible light minimum reflectance of 40% or more.
  • Example 13 did not add a pigment.
  • Example 14 A composition (1-14) and an optical layer (1-14) were obtained in the same manner as in Example 5 except that a white inorganic pigment was added to a content shown in Table 2.
  • Example 15 A composition (1-15) and an optical layer (1-15) were obtained in the same manner as in Example 14 except that the type of the white inorganic pigment was changed as shown in Table 2.
  • the inorganic pigment A is a colored inorganic pigment
  • the inorganic pigment B is a white inorganic pigment.
  • the “content” in Table 2 is the ratio (% by mass) of the white inorganic pigment to the total mass of the colored inorganic pigment in the specific inorganic pigment.
  • Example 16 A composition (1-16) and an optical layer (1-16) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the inorganic pigment was changed to an organic pigment as shown in Table 1.
  • Example 17 ⁇ Production of Composition (2)> Denatured ethanol (Solmix (registered trademark) AP-11 manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., a mixed solvent containing ethanol as a main ingredient) (0.20 g), distilled water (18.7 g), phenyltriethoxysilane (Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) , KBE-103) (11.5 g), methyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., KBM-13) (26.1 g), sol containing scaly silica particles (manufactured by AGC S SITEC Co., Ltd., SanMEDIA LFS-HN050) Concentration of scaly silica particles: 15% by mass, average longest particle diameter of scaly silica particles: 0.5 ⁇ m, thickness of primary silica particles: 2.5 nm, aspect ratio of primary silica particles: 200) (38) .9 g
  • composition (2-1) An aqueous nitric acid solution (nitric acid concentration: 10% by mass) (0.72 g) was added to the obtained solution, and the mixture was stirred for 60 minutes to obtain a composition (2-1).
  • nitric acid concentration: 10% by mass 0.72 g
  • the composition (2-1) was applied using an applicator on one surface of a soda lime silicate glass plate (manufactured by AGC, 100 mm long ⁇ 100 mm wide) having an average plate thickness of 5.0 mm. After that, it is dried by heating at 150 ° C.
  • Example 18 ⁇ Production of Composition (3)> Glass powder containing BaO (31%), B 2 O 3 (25%), ZnO (13%) in terms of oxides (thermal expansion coefficient: 105 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., 50% particle size (D 50) : 4.7 ⁇ m, softening point: 530 ° C.
  • the composition (3-1) was applied using an applicator on one surface of a soda lime silicate glass plate (manufactured by AGC, 100 mm long ⁇ 100 mm wide) having an average thickness of 3.2 mm. After coating, the film is dried by heating at 120 ° C. for 25 minutes to remove the organic solvent, and then dried by heating at 370 ° C. for 30 minutes to remove the binder, and further dried by heating at 600 ° C. for 10 minutes to sinter And an optical layer comprising a base layer made of a glass plate and a functional layer (average thickness: 50 ⁇ m, matrix: a sintered product formed by sintering a glass frit composition) laminated on the base layer 3-1) I got it.
  • Example 1 "Daipyroxide TM Blue # 3490E” (product of Dainichi Seisei Co., Ltd., colored inorganic pigment)
  • Example 2 “Daipyroxide TM Red # 8270” (product of Dainichi Seika Co., Ltd., colored inorganic pigment)
  • Example 3 "Cappoxyt Yellow 4214X” (Cappel product, colored inorganic pigment)
  • Example 4 “Sicotrans Red L2817” (manufactured by BASF, colored inorganic pigment)
  • Example 5 “Blue CR4" (Asahi Chemical Industries, Ltd., colored inorganic pigment)
  • Example 6 “Blue CR 4" (Asahi Chemical Industries, Ltd., colored inorganic pigment) and titanium oxide (manufactured by CI Chemical Co., Ltd., white inorganic pigment)
  • Example 7 “Blue CR4" (Asahi Chemical Industries, Ltd., colored inorganic pigment) and zirconium oxide (manufact
  • (Inorganic pigment) ⁇ Average particle size> A sample to be measured (inorganic pigment, etc.) was added to distilled water so as to be 0.1% by mass, and 1% by mass of a dispersant (Poiz 532A, manufactured by Kao Corporation) was added to solid content to obtain a slurry. .
  • the obtained slurry is subjected to ultrasonic treatment for 6 hours with a tabletop ultrasonic washing machine (1510 J-MT, manufactured by BRANSON), 10 minutes after start of ultrasonic treatment, 30 minutes after that, every 30 minutes thereafter Then, the cumulative 50% diameter (D50) on a volume basis was measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac Wave II-EX 150, manufactured by Microtrac Bell). Of the 13 cumulative 50% diameters (D50) obtained, the smallest value was adopted as the average particle diameter.
  • Diffuse reflectance spectrum is a diffuse reflectance method, using a spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), a sample to be measured (inorganic pigment etc.) is filled in a glass holder with a depth of 0.5 mm, quartz It was obtained by measuring the diffuse reflected light in the wavelength range of 200 to 1,500 nm in steps of 5 nm while holding the cover.
  • a spectrophotometer U-4100, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation
  • barium sulfate (reagent, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) was used.
  • the near infrared light maximum transmittance and the visible light minimum reflectance of the inorganic pigment were calculated from the above-described diffuse reflection spectrum, respectively, for the maximum reflectance at a wavelength of 780 to 1,500 nm and the minimum reflectance at a wavelength of 400 to 780 nm.
  • the total light transmittance of the optical layer at a scanning speed of 1,200 nm / min in 5 nm intervals in the wavelength range of 380 to 1,500 nm was measured.
  • the optical layer was placed in contact with the light receiving portion of the integrating sphere, and light was set to be incident from the surface of the optical layer.
  • the light source switching was automatic, the switching wavelength was 340.0 nm, the slit was fixed 8 nm, and the sampling interval was 5 nm.
  • the visible light average linear transmittance is obtained by arithmetically averaging the linear transmittance in 5 nm increments in the visible light region of wavelengths 400 to 780 nm among the total light transmittances obtained by the above measurement.
  • the near-infrared light average transmittance was determined by arithmetically averaging the transmittance in steps of 5 nm in the near-infrared light region with a wavelength of 780 to 1,500 nm out of the total light transmittance obtained by the above measurement.
  • the visible light average linear transmittance was determined in accordance with the above-described method, and was evaluated according to the following criteria. The lower the visible light average linear transmittance, the better the concealability and the better the design. ⁇ Evaluation criteria> A: The visible light average linear transmittance is less than 20%. B: The visible light average linear transmittance is 20% or more and less than 40%. C: The visible light average linear transmittance is 40% or more.
  • ⁇ L * is an absolute value of the difference between the L * value of the optical layer before the test and the L * value of the optical layer after the test.
  • ⁇ a * is the absolute value of the difference between the a * value of the optical layer before the test and the a * value of the optical layer after the test.
  • ⁇ b * is an absolute value of the difference between the b * value of the optical layer before the test and the b * value of the optical layer after the test.
  • the near infrared light maximum reflectance in the near infrared light region of wavelengths 780 to 1,500 nm is 50% or more
  • the average particle diameter is 5.0 nm to 280.0 nm
  • the specific surface area An optical layer having a functional layer including an inorganic pigment having a particle size of 5.0 m 2 / g or more and 1,000 m 2 / g or less and a matrix in which the inorganic pigment is dispersed has designability, power generation efficiency and weather resistance It has been shown that it is possible to form an excellent solar cell module.
  • Example 21 ⁇ Manufacturing of optical layer> A silane coupling agent (3-isocyanatopropyltriethoxysilane) is coated using an applicator on one side of a soda lime silicate glass plate (manufactured by AGC, 100 mm ⁇ 100 mm) having an average thickness of 3.2 mm. After drying at 120 ° C. for 12 hours, a primer layer was formed. Next, the composition (1-5) prepared in Example 5 is coated on the primer layer, dried by heating in a constant temperature room at 25 ° C. for 1 week, and cured, and a base layer comprising a glass plate, and the primer layer And an optical layer (1-5A) having a functional layer (average thickness: 46 ⁇ m, matrix: fluorine resin) in this order.
  • a silane coupling agent (3-isocyanatopropyltriethoxysilane) is coated using an applicator on one side of a soda lime silicate glass plate (manufactured by AGC, 100 mm ⁇
  • Example 22 An optical layer (1-5B) was obtained in the same manner as in Example 21 except that the silane coupling agent was changed to methyltriisocyanatesilane.
  • Example 23 ⁇ Manufacture of solar cell module> After laminating a black back glass, an interlayer (ethylene-vinyl acetate resin, EVASKY S88 manufactured by Bridgestone Co., Ltd.), an optical layer (1-3) and a solar battery cell (5BB PERC manufactured by NSP), vacuum heat compression bonding is performed to obtain a back glass And a solar battery cell contained in an intermediate film (sealing layer) and an optical layer (1-3) in this order, and a solar cell in which the base material layer in the optical layer is disposed in the outermost layer of the solar battery cell The battery module (1-3) was obtained. The solar cell module (1-3) was yellow, and it was confirmed that the solar cell was not visually recognized when viewed from the optical layer side, and had excellent designability.
  • EVASKY S88 ethylene-vinyl acetate resin
  • an optical layer (1-3) and a solar battery cell 5BB PERC manufactured by NSP
  • vacuum heat compression bonding is performed to obtain a back glass
  • solar cell modules (1-4) (red) and (1-5) (red) are used except that the optical layer (1-3) is changed to use the optical layer (1-4) or (1-5). Blue).

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Abstract

意匠性と、発電効率および耐候性と、に優れた太陽電池モジュールを形成できる有色の光学層、光学層の製造方法、光学層付き太陽電池モジュール、建築用外壁材および建築物の提供。 無機顔料と、無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む機能層を有し、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配されて用いられる光学層であって、無機顔料の少なくとも一部が、波長780~1,500nmの近赤外光領域における、近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m2/gである無機顔料である、光学層。

Description

光学層、光学層の製造方法、光学層付き太陽電池モジュール、建築用外壁材および建造物
 本発明は、光学層、光学層の製造方法、光学層付き太陽電池モジュール、建築用外壁材および建造物に関する。
 電力供給におけるコスト削減およびエネルギーの有効活用の観点から、太陽電池モジュールの設置が検討されている。一般的に、太陽電池モジュールは、太陽光の透過性が高い部材を用いることで発電効率を確保している。しかしながらこの場合、太陽電池セルが視認され、外観における周囲との調和を図ることが難しい場合が多い。
 この問題に対し、太陽電池モジュールの部材を部分的に着色して、意匠性を向上させる試みがなされている。特許文献1には、太陽電池モジュールに意匠性を付与し、かつこの意匠性を長期に渡って保持するために、耐候性透明樹脂層と、着色されたエチレン-酢酸ビニル樹脂とを積層一体化してなる耐候性調色フィルムに係る発明が開示されている。
特開2001-047568号公報
 しかしながら、太陽電池モジュールの部材を、着色剤等を用いて着色することによって意匠性を付与する場合、使用する着色剤によっては、太陽光の透過が低下する場合があることを、本発明者らは知見した。具体的には、上記のような場合には、部材を着色しない場合と比較して、太陽電池モジュールの発電効率が劣る問題がある。さらには、上記着色剤自体が太陽光によって劣化し、太陽電池モジュールの耐候性が低下する問題がある。したがって、意匠性と、発電効率および耐候性と、に優れた太陽電池モジュールの実現は困難であった。
 本発明は、上記課題に鑑みて、意匠性と、発電効率および耐候性と、に優れた太陽電池モジュールを形成できる光学層、光学層の製造方法、光学層付き太陽電池モジュール、建築用外壁材および建築物の提供を目的とする。
 本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、所定の物性を有する無機顔料と、無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む機能層を有する光学層を、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配すれば、所望の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
[1] 無機顔料と、前記無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む機能層を有し、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配されて用いられる光学層であって、
 前記無機顔料の少なくとも一部が、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである、無機顔料であることを特徴とする光学層。
[2] 前記光学層が有色の光学層であり、前記特定の無機顔料が有色の無機顔料である、[1]の光学層。
[3] 前記有色の無機顔料が、L表色系におけるL値が5~100であり、a値が-60~60であり、b値が-60~60である、無機顔料である、[2]の光学層。
[4] さらに、波長400~780nmの可視光領域における可視光最小反射率が40%以上である光散乱性の無機顔料(ただし、前記有色の無機顔料を除く)を含む、[2]または[3]の光学層。
[5] 前記光散乱性の無機顔料の屈折率が1.50~2.60である、[4]の光学層。
[6] 前記光散乱性の無機顔料が、平均粒子径が10.0~2,000nmであり、比表面積が2.0~1,000m/gである、無機顔料である、[4]または[5]の光学層。
[7] 前記マトリックスが、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、および、ガラスフリット組成物を焼結してなる焼結物から選択される少なくとも一種である、[1]~[6]のいずれかの光学層。
[8] 波長780~1,500nmの近赤外光領域において、5nm刻みの近赤外光透過率を単純平均して算出した値を近赤外光平均透過率としたときに、前記近赤外光平均透過率が10~100%である、[1]~[7]のいずれかの光学層。
[9] 前記光学層が、さらに基材層を有し、前記基材層の少なくとも一方の面上に、前記機能層が積層されている、[1]~[8]のいずれかの光学層。
[10] 波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである、無機顔料と、
 含フッ素重合体、シラン化合物、およびガラスフリット組成物から選択される少なくとも一種と、
 を少なくとも含む機能層形成組成物を、基材層の少なくとも一方の面上に塗装して機能層を形成して、
 基材層と、前記基材層の少なくとも一方の面上に配される機能層と、を有する光学層を形成することを特徴とする光学層の製造方法。
[11] 太陽電池セルと、[1]~[9]のいずれかの光学層と、を有し、前記光学層が、前記太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配されている、光学層付き太陽電池モジュール。
[12] 前記太陽電池セルがCIS系太陽電池セルまたはCIGS系太陽電池セルである、[11]の太陽電池モジュール。
[13] 前記[11]または[12]の光学層付き太陽電池モジュールを有する、建築用外壁材。
[14] 太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールに対して太陽光の入射面側に配される[1]~[9]のいずれかの光学層と、を有する建造物。
[15] 無機顔料と、前記無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む機能層と、ガラス板からなる基材層と、を有し、
 前記基材層の少なくとも一方の面上に、前記機能層が積層されている光学層であって、 前記無機顔料の少なくとも一部が、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである、無機顔料であることを特徴とする光学層。
 本発明によれば、意匠性と、発電効率および耐候性と、に優れた太陽電池モジュールを形成できる有色の光学層、光学層の製造方法、光学層付き太陽電池モジュール、建築用外壁材および建造物を提供できる。
本発明の光学層の一例を示す概略断面図である。 本発明の光学層付き太陽電池モジュールの一態様を示す概略断面図である。 地上での太陽光スペクトルと単結晶シリコンの太陽電池の分光感度曲線を示すグラフである。 本発明の光学層付き太陽電池モジュールの一態様を示す概略断面図である。 本発明の光学層付き太陽電池モジュールの一態様を示す概略断面図である。 本発明の光学層付き太陽電池モジュールによって構成された太陽電池アレイの一例を示す概略平面図である。
 本発明における用語の意味は以下の通りである。
 有色の無機顔料とは、波長400~780nmの可視光領域に吸収ピークを有する無機顔料をいう。白色の無機顔料とは、波長400~780nmの可視光領域に吸収ピークを有しない無機顔料をいう。
 無機顔料の平均粒子径は、無機顔料に超音波処理を行ったのち、粒度分布測定装置を用いて測定して得られる、体積基準の累積50%径(D50)であり、詳細な測定条件は、実施例に記載の通りである。なお、実施例においては、粒度分布測定装置としてNanotrac Wave II-EX150(マイクロトラック・ベル社製)を使用した。
 無機顔料の比表面積は、比表面積測定装置を用い、200℃で20分の脱気条件下での窒素吸着BET法により得られる値である。なお、実施例においては、比表面積測定装置としてHM model-1208(マウンテック社製)を使用した。
 無機顔料の密度は、ピクノメーターにより測定して得られる値である。なお、実施例においては、ULTRAPYC 1200e(カンタクローム社製)を使用した。
 無機顔料の組成は、蛍光X線分析、ICP発光分光分析、原子吸光分析等により適宜分析して求められる。
 無機顔料のL値、a値、およびb値は、JIS Z 8781-4:2013の記載に従い、拡散反射法により測定して得られる拡散反射スペクトルから算出される値であり、詳細な測定方法は、実施例に記載の通りである。
 無機顔料における、近赤外光最大反射率および可視光最小反射率は、拡散反射法により測定して得られる拡散反射スペクトルからそれぞれ算出される、波長780~1,500nmにおける最大反射率および波長400~780nmにおける最小反射率である。
 光学層が有する各層の厚さは、厚み計、渦電流式膜厚計等を適宜用いて得られる。
 光学層における可視光平均透過率および可視光平均直線透過率は、光学層の表面の法線方向から光が入射するように光学層を設置した分光光度計を用いて、波長400~780nmの可視光領域において、5nm刻みの可視光透過率を単純平均して算出した値である。
 光学層における近赤外光平均透過率は、光学層の表面の法線方向から光が入射するように光学層を設置した分光光度計を用いて、波長780~1,500nmの近赤外光領域において、5nm刻みの近赤外光透過率を単純平均して算出した値である。
 光学層のL値、a値、およびb値は、JIS Z 8781-4:2013の記載に従い、光学層の表面の法線方向から光が入射するように光学層を設置した分光光度計を用いて、波長200~1,500nmにおける反射光を5nm刻みで測定して得られる反射スペクトルから算出される値である。
 なお、実施例においては、分光光度計としてU-4100(日立ハイテクノロジー社製)を使用した。
 「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートの総称であり、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」と「メタクリル」の総称である。
 加水分解性シリル基とは、加水分解によってシラノール基となる基である。
 酸価および水酸基価は、それぞれ、JIS K 0070-3(1992)の記載に準じて測定される値である。
 組成物等の固形分の質量とは、組成物が溶媒を含む場合に、組成物から溶媒を除去した質量である。なお、組成物の固形分の質量は、組成物を130℃で20分加熱した後に残存する質量として求められる。
 本発明の光学層を用いれば、意匠性と、発電効率および耐候性と、に優れた太陽電池モジュールを形成できる。これは、以下の理由によると推測される。
 本発明の光学層は、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである無機顔料(以下、特定の無機顔料ともいう。)を含む機能層を有するため、光学層における近赤外光の散乱が制御され、光学層を通過して太陽電池セルに到達しうる近赤外光を充分に確保できる。したがって、光学層に入射した太陽光のうち、近赤外光が選択的に太陽電池セルに到達しやすく、意匠性および発電効率に優れる光学層が得られると考えられる。さらに、特定の無機顔料として有色の無機顔料を含有することにより任意の着色が可能であり、意匠性に優れるとともに、耐候性にも優れる。
 以下、図面を用いて、本発明の光学層および本発明の光学層付き太陽電池モジュールの一例を説明する。なお、本発明の光学層を、本光学層ともいい、本発明の光学層付き太陽電池モジュールを、本太陽電池モジュールともいう。
 図1は、本光学層の一例を示す概略断面図である。
 図1に示すように、本光学層10は、基材層110と、機能層120とを有する。
 本光学層は、特定の無機顔料を含む有色の光学層であることが好ましく、特定の無機顔料として有色の無機顔料を含む、有色の光学層であることが特に好ましい。以下、有色の無機顔料である特定の無機顔料を、特定の有色無機顔料ともいう。なお、特定の有色無機顔料は、白色の特定の無機顔料と併用してもよく、特定の無機顔料以外の白色顔料と併用してもよい。
 有色の本光学層は、特定の有色無機顔料を含むため有色であり、本太陽電池モジュールの意匠性に寄与する。本光学層が有色であるとは、具体的には、可視光平均透過率が90%以下であることを意味する。
 本光学層は、意匠性の点から、本光学層が有する機能層のL表色系におけるL値が5~100であり、a値が-60~60であり、b値が-60~60であるのが好ましく、L値が15~80であり、a値が3~30であり、b値が-60~60であるのがより好ましい。
 本光学層としては、所望の色を呈するために、L値、a値、およびb値が、以下の組み合わせである層が特に好ましい。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、5~100、-10~10、および-15~10(より好ましくは、この順に15~60、1.5~15、および-10~10)である光学層。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、25~70、0~30、および-60~-20である光学層。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、20~70、0~40、および-20~30である光学層。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、30~80、-20~20、および0~60である光学層。
 本光学層は、無機顔料およびマトリックスを含む後述の機能層を有するため、L値、a値、およびb値が上記範囲の組み合わせであると、本光学層の色味がより鮮やかであり、本太陽電池モジュールの意匠性が優れる。
 本光学層は、本太陽電池モジュールの発電効率の点から、波長780~1,500nmの近赤外光領域において、5nm刻みの近赤外光透過率を単純平均して算出した値を近赤外光平均透過率としたときに、近赤外光平均透過率が10%以上であるのが好ましく、30%以上であるのがより好ましく、40%以上であるのがさらに好ましく、60%以上であるのが特に好ましい。本光学層の近赤外光平均透過率は、通常100%以下である。
 本光学層は、本光学層の隠蔽性の点から、波長400~780nmの可視光領域において、5nm刻みの可視光透過率を単純平均して算出した値を可視光平均透過率としたときに、可視光平均透過率が、80%以下であるのが好ましく、50%以下であるのがより好ましく、42.0%以下であるのがさらに好ましく、20%以下であるのが特に好ましい。
 本光学層における上記近赤外光平均透過率および可視光平均透過率は、例えば、特定の無機顔料または後述する光散乱性の無機顔料の種類、添加量、本光学層の厚さ等によって調節できる。
 本光学層の近赤外光透過率および可視光平均透過率の測定方法は、上述の通りであり、詳細な測定条件は後述の実施例に記載の通りである。
 本光学層の厚さは、本太陽電池モジュールの取り扱い容易性の点から、10μm以上であるのが好ましく、20μm~100mmであるのがより好ましく、100μm~50mmであるのが特に好ましい。
 本発明における機能層は、少なくとも一部が特定の無機顔料である無機顔料と、上記無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む。機能層は、上記無機顔料と、上記マトリックス以外の成分を一以上含んでいてもよい。
 機能層のL値、a値、およびb値、ならびにこれらの好適範囲は、上述した光学層と同様である。
 機能層の近赤外光平均透過率および可視光平均透過率、ならびにこれらの好適範囲は、上述した光学層と同様である。
 つまり、本光学層が、機能層と、機能層以外の層と、を有する場合、機能層以外の層は、本光学層の近赤外光平均透過率および可視光平均透過率に影響しない層であるのが好ましい。影響しないとは、具体的には、機能層以外の層を有さない光学層と、機能層以外の層を有する光学層と、の近赤外光平均透過率の差および可視光平均透過率の差が、それぞれ10%未満であり、好ましくは5%未満である。
 機能層は、機能層の耐候性の点から、厚さが1~1,000μmであるのが好ましく、10~1,000μmであるのがより好ましく、20~100μmであるのがさらに好ましく、25~60μmであるのが特に好ましい。
 本発明における特定の無機顔料は、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである。
 特定の無機顔料の、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率は、本光学層の近赤外光透過率の点から、50%以上であり、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましく、80%以上が特に好ましい。上記近赤外光最大反射率の上限は、通常100%である。
 特定の無機顔料の近赤外光最大反射率は、無機顔料の種類、組成および結晶構造から適宜調整できる。
 なお、本発明において、特定の有色無機顔料は、本発明における機能層を有色とするために用いられるため、単独で用いた場合に機能層が有色とならない無機顔料は有色無機顔料の範疇に含まれない。つまり、有色無機顔料の範疇には、酸化ケイ素(特に、二酸化ケイ素)等の白色無機顔料は含まれない。また、機能層が有色であるとは、機能層の可視光平均透過率が90%以下であることを意味する。
 特定の無機顔料の平均粒子径は、5.0nm以上であり、50.0nm以上が好ましく、100.0nm以上が特に好ましい。無機顔料の平均粒子径は、280.0nm以下であり、200.0nm以下が好ましく、180.0nm以下がより好ましく、160.0nm以下がさらに好ましく、140.0nm以下が特に好ましい。
 特定の無機顔料の平均粒子径が280.0nm以下であると、本光学層の近赤外光透過率が高くなり、本太陽電池モジュールの発電効率に優れる。特定の無機顔料の平均粒子径が1.0nm以上であると、本光学層の隠蔽性に優れ、本太陽電池モジュールの意匠性に優れる。
 特定の無機顔料の比表面積は、5.0m/g以上であり、10.0m/g以上が好ましく、15.0m/g以上がより好ましく、40.0m/g以上が特に好ましい。無機顔料の比表面積は、1,000m/g以下であり、500m/g以下が好ましく、60.0m/g以下が特に好ましい。
 特定の無機顔料の比表面積が5.0m/g以上1,000m/g以下であると、無機顔料による近赤外光の散乱が好適となり、本太陽電池モジュールの発電効率に優れる。
 特定の無機顔料として、近赤外光最大反射率、平均粒子径、および比表面積の特に好ましい組み合わせは以下である。
 ・近赤外光最大反射率が60%以上であり、平均粒子径が50.0~200.0nmであり、比表面積が10.0~500m/gである無機顔料。
 ・近赤外光最大反射率が70%以上であり、平均粒子径が100.0~180.0nmであり、比表面積が15.0~60m/gである無機顔料。
 特定の無機顔料の粒子形状は特に制限されない。特定の無機顔料の粒子形状は、たとえば、球状、楕円状、針状、板状、棒状、円すい状、円柱状、立方体状、長方体状、ダイヤモンド状、星状、鱗片状、不定形状等のいずれの形状であってもよい。また、特定の無機顔料は、中空粒子であってもよく、中実粒子であってもよい。また、特定の無機顔料は、多孔質粒子であってもよい。
 特定の無機顔料の形状は、分散性の点から、球状であるのが好ましい。
 特定の無機顔料は、本光学層の意匠性および耐候性の点から、金属酸化物、金属酸化物の水和物等が好ましく、金属元素の二種以上を含む金属複合酸化物が特に好ましい。
 金属元素としては、Li、Na、Mg、K、Ca、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Sn、Sb、Ba、Ta、W、Pb、Bi、La、Ce等が挙げられる。金属元素は、特定の無機顔料の近赤外光反射率、ならびに、本光学層の色調および発電効率の点から、Al、Fe、Co、Zn、Zr、Mn、Cr、Ce、Bi、Ni、Cu、Cdが好ましく、Al、Fe、Co、Zr、Ce、Mn、Bi、Cuがより好ましく、Al、Fe、Co、Zn、Zrがさらに好ましく、Al、Fe、Coが特に好ましい。
 光触媒作用による劣化を抑制する点から、特定の無機顔料は、金属酸化物およびその水和物の一部または全部が、さらに同種または別種の金属酸化物およびその水和物等(酸化ケイ素、酸化アルミニウム等)によって表面処理されていてもよい。
 特定の無機顔料は、金属酸化物のみからなっていてもよく、他の成分を含んでいてもよい。金属酸化物以外の他の成分としては、有機化合物等が挙げられる。特定の無機顔料は、本光学層の耐候性の点から、上記他の成分を含まないか、含む場合には、無機顔料の全質量に対して50質量%以下であるのが好ましい。
 上記他の成分を含む特定の無機顔料としては、金属酸化物の粒子の一部または全部が有機化合物等で表面処理された無機顔料が挙げられる。
 特定の有色無機顔料の具体例としては、Co-Ni-Ti-Znの複合酸化物、Co-Liの複合酸化物、Co-Alの複合酸化物、Ti-Sb-Niの複合酸化物、Co-Zn-Siの複合酸化物、Co-Al-Crの複合酸化物、Co-Al-Cr-Znの複合酸化物、Co-Cr-Zn-Tiの複合酸化物、Ti-Fe-Znの複合酸化物、Fe-Znの複合酸化物、Fe-Crの複合酸化物、Mn-Biの複合酸化物、Cu-Biの複合酸化物、Cu-Fe-Mnの複合酸化物、各種の酸化鉄、各種の酸化鉄の水和物が挙げられる。特定の有色無機顔料は、無機顔料の分散性、近赤外光反射率、ならびに、本光学層の隠蔽性および近赤外光透過率の点から、Co-Liの複合酸化物、Co-Alの複合酸化物、Co-Al-Crの複合酸化物、Fe-Crの複合酸化物、Mn-Biの複合酸化物、Cu-Biの複合酸化物、Cu-Fe-Mnの複合酸化物、各種の酸化鉄、各種の酸化鉄の水和物が好ましく、Co-Alの複合酸化物、酸化鉄がより好ましく、Co-Alの複合酸化物、酸化鉄が特に好ましい。
 特定の有色無機顔料は、市販品を用いてもよく、「Daipyroxide TM」シリーズ(大日精化社製)、「Cappoxyt」シリーズ(Cappelle社製)、「Sicotrans」シリーズ(BASF社製)、「Blue CR4」(アサヒ化成工業社製)等が挙げられる。
 白色である特定の無機顔料の具体例としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等が挙げられ、本光学層の隠蔽性および本太陽電池モジュールの発電効率の点から、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛が好ましく、酸化ジルコニウムが特に好ましい。
 光触媒作用による劣化を抑制する点から、白色である特定の無機顔料は、金属酸化物の一部または全部が、さらに同種または別種の金属酸化物(酸化ケイ素、酸化アルミニウム等)によって表面処理されていてもよい。
 特定の無機顔料は、本光学層の耐候性をより向上させたい場合には、光触媒作用による劣化を防ぐために酸化チタンを含まないか、含む場合は全無機顔料中1質量%未満であることが好ましい。
 白色である特定の無機顔料は、市販品を用いてもよく、「TTO」シリーズ(石原産業社製)、「MT」シリーズ(テイカ社製)、「FINEX」シリーズ(堺化学社製)、XZ-Fシリーズ(堺化学社製)、「ジルコスター」シリーズ(日本触媒社製)等が挙げられる。
 特定の有色無機顔料は、本光学層の意匠性の点から、L表色系におけるL値が5~100であり、a値が-60~60であり、b値が-60~60であるのが好ましく、L値が15~80であり、a値が0.0~30であり、b値が-60~60であるのがより好ましい。
 特定の有色無機顔料としては、本光学層が所望の色を呈するために、L値、a値、およびb値が、以下の組み合わせであるのが好ましい。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、30~70、0.0~30、および-60~-20である無機顔料。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、20~70、0.0~40、および-20~30である無機顔料。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、30~80、-20~20、および0~60である無機顔料。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、80~100、-10~10、および-10~10である無機顔料。
 ・L値、a値、およびb値が、この順に、5~50、-10~10、および-10~10である無機顔料。
 無機顔料のL値、a値、およびb値は、上述した特定の有色無機顔料の組成等によって調整できる。
 特定の有色無機顔料の密度は、無機顔料の分散性の点から、2.0~10.0g/cmであるのが好ましく、3.0~5.0g/cmであるのが特に好ましい。
 白色の特定の無機顔料の密度は、無機顔料の分散性の点から、0.10~10.0g/cmであるのが好ましく、5.0~7.0g/cmであるのが特に好ましい。
 特定の無機顔料の屈折率は、機能層が近赤外光をより選択的に透過しやすい点から、4.00以下であるのが好ましく、1.50以上3.00以下であるのがより好ましく、1.90以上2.60以下であるのがさらに好ましく、2.10以上2.40以下であるのが特に好ましい。
 白色の特定の無機顔料の屈折率は、機能層が近赤外光をより選択的に透過しやすい点から、4.00以下であるのが好ましく、1.50~3.00であるのがより好ましく、1.90~2.60であるのがさらに好ましく、2.10~2.40であるのが特に好ましい。
 なお、各無機顔料の屈折率とは、無機顔料を構成する材料(例えば材料を粉砕等によって無機顔料を得る場合には、粉砕前の材料)の屈折率を意味し、通常は上記材料の文献値である。
 各無機顔料の可視光最小反射率および屈折率は、無機顔料の組成、結晶構造、平均粒子径、および比表面積から適宜調整できる。
 機能層の全質量に対する特定の無機顔料の含有量は、本光学層の意匠性の点から、5質量%以上であるのが好ましく、10質量%以上であるのがより好ましく、20質量%以上であるのが特に好ましい。機能層の全質量に対する特定の無機顔料の含有量は、本光学層の近赤外光透過率の点から、80質量%以下であるのが好ましく、60質量%以下であるのがより好ましく、50質量%以下であるのが特に好ましい。
 機能層が含む無機顔料の全質量に対する特定の無機顔料の割合は、意匠性および発電効率の点から、80質量%以上が好ましく、90質量%以上が特に好ましい。
 機能層は、特定の無機顔料の二種以上を含んでいてもよい。特定の有色無機顔料と白色の特定の無機顔料とを併用する場合、それら特定の無機顔料の合計に対する白色の特定の無機顔料の割合は、5~200質量%であるのが好ましく、20~150質量%であるのがより好ましく、20~40質量%であるのが特に好ましい。機能層が白色の特定の無機顔料よりも特定の有色無機顔料を多く含めば、本光学層の隠蔽性と、本太陽電池モジュールの意匠性とがよりバランスする。
 特に、白色の特定の無機顔料は、波長400~780nmの可視光領域における可視光最小反射率が40%以上である光散乱性の無機顔料でもある。したがって、特定の有色無機顔料と、白色の特定の無機顔料とを混合することで、本太陽電池モジュールの隠蔽性がより優れる。
 白色の特定の無機顔料は、機能層が可視光をより選択的に散乱しやすい点から、波長400~780nmの可視光領域における可視光最小反射率が40%以上であり、80%以上であるのが好ましく、90%以上であるのがより好ましく、95%以上であるのが特に好ましい。可視光最小反射率の上限は、通常100%である。
 本発明における特定の無機顔料は、太陽光に含まれる近赤外光が無機顔料に散乱されにくい。かつ、可視光域に十分な吸収を有するため意匠性を高くしやすい。また、有機顔料と比較して耐候性に優れるとともに、上記平均粒子径および比表面積を有するために機能層中に好適に分散しやすい。したがって、本発明における無機顔料を含む機能層を有する本光学層は、隠蔽性が高く、耐候性に優れるとともに、太陽電池モジュールに適用した場合の意匠性および発電効率にも優れると考えられる。
 機能層は、本太陽電池モジュールの意匠性の点から、波長400~780nmの可視光領域における可視光最小反射率が40%以上である光散乱性の無機顔料(ただし、特定の無機顔料以外のもの)をさらに含んでもよい。特定の無機顔料以外のこの光散乱性の無機顔料を、以下、光散乱性無機顔料ともいう。
 光散乱性無機顔料における、波長400~780nmの可視光領域における可視光最小反射率、屈折率、密度および形状ならびにそれらの好適範囲は、上述した白色の特定の無機顔料と同様である。光散乱性無機顔料は、上述した白色の特定の無機顔料と同様の金属酸化物等または構造色を有する薄片状の無機顔料から構成されればよく、白色の無機顔料が好ましい。
 光散乱性無機顔料の平均粒子径は、10.0nm以上が好ましく、50.0nm以上がより好ましく、100.0nm以上が特に好ましい。光散乱性無機顔料の平均粒子径は、2,000nm以下が好ましく、500.0nm以下がより好ましく、300.0nm以下が特に好ましい。
 光散乱性無機顔料の平均粒子径が2,000nm以下であると、本光学層の近赤外光透過率が高くなり、本太陽電池モジュールの発電効率に優れる。光散乱性無機顔料の平均粒子径が10nm以上であると、可視光の散乱性に優れる。
 光散乱性無機顔料の比表面積は、2.0m/g以上が好ましく、8.0m/g以上が特に好ましい。光散乱性無機顔料の比表面積は、1,000m/g以下が好ましく、500m/g以下が特に好ましい。
 光散乱性無機顔料の比表面積が1,000m/g以下であると、可視光の散乱が増加するため、本光学層の近赤外光透過率が高くなりやすい。光散乱性無機顔料の比表面積が2.0m/g以上であると、本光学層の近赤外光透過率が高くなる。
 光散乱性無機顔料は、本太陽電池モジュールの意匠性の点から、構造色を有する薄片状の無機顔料(パール顔料)であってもよい。
 パール顔料とは、薄片状の粒子(例えば、最長径が2~100μm、厚さが0.01~10μmである粒子)の表面が金属またはその酸化物によって被覆されている顔料である。薄片状の粒子としては、雲母、セリサイト、タルク、カオリン、スメクタイト属粘土鉱物、マイカ、セリサイト、板状二酸化チタン、板状シリカ、板状酸化アルミニウム、窒化硼素、硫酸バリウム、板状チタニア・シリカ複合酸化物、ガラス等が挙げられる。薄片状の粒子表面を被覆する金属またはその酸化物としては、上述した無機顔料で挙げた金属またはその酸化物が挙げられる。パール顔料としては、薄片状のマイカ、ガラス、酸化アルミニウム等の粒子表面が、二酸化チタン、酸化鉄、銀等によって被覆されている粒子が好ましい。
 機能層が、光散乱性無機顔料としてパール顔料を含む場合、より鮮やかで光輝感のある色調を発現でき、本太陽電池モジュールの意匠性により優れる。
 パール顔料としては、メタシャイン チタニアコートシリーズ(日本板硝子社製)、TWINCLEPEARL シルバータイプ(日本光研工業社製)等が挙げられる。
 機能層が光散乱性無機顔料を含む場合、機能層の全質量に対する光散乱性無機顔料の含有量は、機能層の近赤外光透過率の点から、1~90質量%が好ましく、3~80質量%がより好ましく、5~60質量%が特に好ましい。この場合、本光学層の隠蔽性および近赤外光透過率に特に優れる。
 機能層が光散乱性無機顔料を含む場合、機能層は、光散乱性無機顔料の二種以上を含んでいてよい。
 機能層が、光散乱性無機顔料を含む場合、光散乱性無機顔料の含有量は、機能層が含む特定の無機顔料の全質量に対して、100質量%以下が好ましく、10質量%以下が特に好ましい。この場合、本光学層の隠蔽性と、本太陽電池モジュールの意匠性とがバランスする。
 機能層が、光散乱性無機顔料と特定の無機顔料との両方を含む場合、機能層における、光散乱性無機顔料と特定の無機顔料との含有量の合計は、機能層の全質量に対して、5質量%以上80質量%以下が好ましく、20質量%以上50質量%以下が特に好ましい。この場合、本光学層の隠蔽性および近赤外光透過率に特に優れる。
 本発明におけるマトリックスは、無機顔料を、分散している状態で固定する役割を果たす。マトリックスを構成する成分としては、樹脂、ガラスフリット組成物を焼結してなるガラス、シリカ等が挙げられる。マトリックスは、上記成分の二種以上から構成されていてもよい。
 マトリックスを構成する樹脂は、熱可塑性樹脂や硬化性樹脂の硬化物からなる。架橋性基を有する重合体の架橋物、縮重合性基を有する化合物の縮重合物、付加重合性基を有する化合物の付加重合物等も熱可塑性樹脂や硬化性樹脂の硬化物の範疇に含まれるものとする。また、ヒドロキシ基等の反応性基を有する熱可塑性樹脂が、その反応性基が反応することなくマトリックスを構成する樹脂となってもよい。
 マトリックスを構成する樹脂を形成するための熱可塑性樹脂や未硬化の硬化性樹脂は、適宜マトリックス樹脂を形成するために必要な成分(たとえば硬化剤等の、後述する成分X)を含む。
 マトリックスを形成する樹脂としては、アルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ-ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、変性ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、アクリルシリコーン樹脂、シリコーン樹脂、エチレン-酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。これらのうち、硬化や架橋によりマトリックスを構成する樹脂となる樹脂は、その硬化物や架橋物がマトリックスを構成する樹脂である。マトリックスを構成する樹脂としては、耐候性の点から、含フッ素重合体や架橋性含フッ素重合体の架橋物からなるフッ素樹脂が好ましく、耐熱性の点から、縮重合性シラン化合物の縮重合物からなるシリコーン樹脂が好ましい。
 マトリックスは、樹脂の二種以上から構成されていてもよい。
 本発明におけるマトリックスがフッ素樹脂を含む場合、マトリックスを形成するために使用されるフッ素樹脂は、フルオロオレフィンに基づく単位(以下、単位Fともいう。)を含む含フッ素重合体と、必要に応じて含フッ素重合体以外の後述する成分Xの少なくとも一種と、を含む。
 単位とは、単量体が重合して直接形成された、上記単量体1分子に基づく原子団と、上記原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。重合体が含む全単位に対する、それぞれの単位の含有量(モル%)は、重合体を核磁気共鳴スペクトル(NMR)法により分析して求められる。
 フルオロオレフィンは、水素原子の1個以上がフッ素原子で置換されたオレフィンである。フルオロオレフィンは、フッ素原子で置換されていない水素原子の1個以上が塩素原子で置換されていてもよい。
 フルオロオレフィンの具体例としては、CF=CF、CF=CFCl、CF=CHF、CH=CF、CF=CFCF、CF=CHCF、CFCH=CHF、CFCF=CH、CH=CXf0(CFn0f0(式中、Xf0およびYf0は、独立に水素原子またはフッ素原子であり、n0は2~10の整数である。)で表される単量体が挙げられ、機能層の耐候性に優れる点から、CF=CF、CH=CF、CF=CFCl、CFCH=CHF、CFCF=CHが好ましく、CF=CFClが特に好ましい。フルオロオレフィンは、二種以上が併用されていてもよい。
 含フッ素重合体は、単位Fのみを含んでいてもよく、単位Fおよびフルオロオレフィン以外のフッ素原子を含む単量体に基づく単位を含んでいてもよく、単位Fおよびフッ素原子を含まない単量体に基づく単位を含んでいてもよい。
 単位Fのみを含む含フッ素重合体としては、フルオロオレフィンの単独重合体、フルオロオレフィンの二種以上の共重合体等が挙げられ、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリビニリデンフルオリド等が挙げられる。
 単位Fおよびフルオロオレフィン以外のフッ素原子を含む単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体としては、フルオロオレフィン-ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体等が挙げられ、具体的には、テトラフルオロエチレン-ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体等が挙げられる。
 含フッ素重合体は、マトリックス中における無機顔料の分散性の点から、単位Fおよびフッ素原子を含まない単量体に基づく単位を含むのが好ましい。
 単位Fと、フッ素原子を含まない単量体に基づく単位とを含む含フッ素重合体としては、クロロトリフルオロエチレン-ビニルエーテル共重合体、クロロトリフルオロエチレン-ビニルエーテル-ビニルエステル共重合体、クロロトリフルオロエチレン-ビニルエステル-アリルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン-ビニルエステル共重合体、テトラフルオロエチレン-ビニルエステル-アリルエーテル共重合体、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。本太陽電池モジュールの意匠性に優れる点から、クロロトリフルオロエチレン-ビニルエーテル共重合体が好ましい。
 単位Fの含有量は、機能層の耐候性の点から、含フッ素重合体が含む全単位に対して、20~100モル%が好ましく、30~70モル%がより好ましく、40~60モル%が特に好ましい。
 含フッ素重合体は、機能層の耐久性の点から、フッ素原子を含まない単量体に基づく単位として、架橋性基を有する単位(以下、単位(1)ともいう。)を含むのが好ましい。単位(1)は、架橋性基を有する単量体(以下、単量体(1)ともいう。)に基づく単位であってもよく、単位(1)を含む含フッ素重合体の架橋性基を、異なる架橋性基に変換させて得られる単位であってもよい。このような単位としては、ヒドロキシ基を有する単位を含む含フッ素重合体に、ポリカルボン酸やその酸無水物等を反応させて、ヒドロキシ基の一部または全部をカルボキシ基に変換させて得られる単位が挙げられる。上記架橋性基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、エポキシ基、加水分解性シリル基が挙げられ、機能層の強度の点から、ヒドロキシ基およびカルボキシ基が好ましい。
 単位(1)が有する架橋性基は、形成するマトリックスにおいて後述する硬化剤によって架橋していてもよく、架橋せず残存していてもよく、硬化剤と架橋しているのが好ましい。単位(1)が有する架橋性基が硬化剤によって架橋していると、機能層の耐久性がより優れる。単位(1)が有する架橋性基が、架橋せず残存していると、マトリックス中における無機顔料の分散性がより優れる。
 ヒドロキシ基を有する単量体としては、ヒドロキシ基を有する、ビニルエーテル、ビニルエステル、アリルエーテル、アリルエステル、(メタ)アクリル酸エステル、アリルアルコール等が挙げられる。
 ヒドロキシ基を有する単量体(1)の具体例としては、CH=CHO-CH-cycloC10-CHOH、CH=CHCHO-CH-cycloC10-CHOH、CH=CHO-CH-cycloC10-CH-(OCHCH15OH、CH=CHOCHCHOH、CH=CHCHOCHCHOH、CH=CHOCHCHCHCHOH、およびCH=CHCHOCHCHCHCHOHが挙げられ、フルオロオレフィンとの共重合性の点から、CH=CHCHOCHCHOHまたはCH=CHOCHCHCHCHOHが好ましい。
 なお、「-cycloC10-」はシクロへキシレン基を表し、「-cycloC10-」の結合部位は、通常1,4-である。
 カルボキシ基を有する単量体としては、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸、上記ヒドロキシ基を有する単量体のヒドロキシ基にカルボン酸無水物を反応させて得られる単量体等が挙げられる。
 カルボキシ基を有する単量体の具体例としては、CH=CHCOOH、CH(CH)=CHCOOH、CH=C(CH)COOH、HOOCCH=CHCOOH、CH=CH(CHn11COOHで表される単量体(ただし、n11は1~10の整数を示す。)、CH=CHO(CHn12OC(O)CHCHCOOHで表される単量体(ただし、n12は1~10の整数を示す。)が挙げられ、フルオロオレフィンとの共重合性の点から、CH=CH(CHn11COOHで表される単量体またはCH=CHO(CHn12OC(O)CHCHCOOHで表される単量体が好ましい。
 単量体(1)は、二種以上が併用されていてもよい。
 単位(1)の含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、0.5~35モル%が好ましく、3~25モル%がより好ましく、5~25モル%がさらに好ましく、5~20モル%が特に好ましい。
 含フッ素重合体は、さらに、フッ素原子を含まない単量体に基づく単位として、架橋性基を有さない単量体に基づく単位を含んでよい。架橋性基を有さない単量体に基づく単位としては、アルケン、ビニルエーテル、ビニルエステル、アリルエーテル、アリルエステル、および(メタ)アクリル酸エステルからなる群から選択される1種以上の単量体(以下、単量体(2)ともいう。)に基づく単位(以下、単位(2)ともいう。)が挙げられる。
 単量体(2)の具体例としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、エチルビニルエーテル、tert-ブチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、酢酸ビニル、ピバル酸ビニルエステル、ネオノナン酸ビニルエステル(HEXION社製、商品名「ベオバ9」)、ネオデカン酸ビニルエステル(HEXION社製、商品名「ベオバ10」)、安息香酸ビニルエステル、tert-ブチル安息香酸ビニルエステル、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 単量体(2)は、二種以上が併用されていてもよい。
 含フッ素重合体が単位(2)を含む場合、単位(2)の含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、5~60モル%が好ましく、10~50モル%が特に好ましい。
 含フッ素重合体は、市販品を用いてもよく、具体例としては、「ルミフロン」シリーズ(AGC社商品名)、「Kynar」シリーズ(アルケマ社商品名)、「ゼッフル」シリーズ(ダイキン工業社商品名)、「Eterflon」シリーズ(エターナル社商品名)、「Zendura」シリーズ(Honeywell社商品名)が挙げられる。
 含フッ素重合体は、公知の方法で製造される。含フッ素重合体の製造方法としては、溶液重合、乳化重合等が挙げられる。
 フッ素樹脂が含む含フッ素重合体以外の成分としては、含フッ素重合体の製造時または製造後に任意に添加される、重合安定剤、重合禁止剤、界面活性剤等が挙げられる。
 本発明におけるマトリックスがフッ素樹脂を含む場合、機能層におけるフッ素樹脂の含有量は、機能層の耐候性の点から、機能層の全質量に対して、5~95質量%が好ましく、10~90質量%が特に好ましい。
 本発明におけるマトリックスがフッ素樹脂を含む場合、機能層における含フッ素重合体の含有量は、機能層の耐候性の点から、機能層の全質量に対して、5~95質量%が好ましく、10~90質量%が特に好ましい。
 本発明におけるマトリックスがフッ素樹脂を含む場合、機能層のフッ素原子含有量は、マトリックス中における無機顔料の分散性の点から、65質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、40質量%以下が特に好ましく、25質量%以下がさらに好ましく、20%以下が最も好ましい。また、機能層のフッ素原子含有量は、機能層の耐候性の点から、機能層の全質量に対して、0.1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上が特に好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。
 この場合、特に、機能層のフッ素原子含有量が、好ましくは0.1~25質量%、特に好ましくは5~20質量%であれば、機能層において無機顔料が良好に分散し、本光学層における近赤外光透過率および可視光反射率が高くなるため、本太陽電池モジュールの意匠性および発電効率に優れる。
 機能層中のフッ素原子含有量とは、機能層を構成する全原子に対するフッ素原子の含有量(質量%)を意味する。機能層中のフッ素原子含有量は、自動試料燃焼装置-イオンクロマト法(AQF-IC法)によって、下記条件にて測定して得られる。
<分析条件>
・自動試料燃焼装置
 装置:三菱ケミカルアナリテック社製、自動試料燃焼装置AQF-100
 燃焼条件:固体試料用モード
 試料量:2~20mg
・イオンクロマトグラフ
 装置:Thermo Fisher SCIENTIFIC社製
 カラム:IonpacAG11HC+IonpacAS11HC
 溶離液:KOH10mN(0-9min)、10-16mN(9-11min)、16mN(11-15min)、16-61mN(15-20min)、60mN(20-25min)
 流速:1.0mL/分
 サプレッサ:ASRS
 検出器:電導度検出器
 注入量:5μL
 本発明におけるマトリックスがシリコーン樹脂である場合、シリコーン樹脂は、シラン化合物の加水分解縮合物と、必要に応じてシラン化合物の加水分解縮合物以外の後述する成分Xの少なくとも一種と、を含む。
 シラン化合物としては、クロロシラン、シラザン、アルコキシシラン等が挙げられ、シラン化合物の反応性の点から、アルコキシシランが好ましい。
 クロロシランとしては、トリクロロシラン、トリメチルクロロシラン等が挙げられる。
 シラザンとしては、ヘキサメチルジシラザン、ヘプタメチルジシラザン等が挙げられる。
 アルコキシシランは、ケイ素原子に直接結合している一以上のアルコキシ基を有する。アルコキシシランは、アルコキシ基以外の、ケイ素原子に直接結合している一以上の基を有していてもよい。また、アルコキシシランは、水素原子を有していてもよい。
 アルコキシシランは、機能層の耐久性の点から、ケイ素原子に直接結合しているアルコキシ基を4個有するテトラアルコキシシランと、ケイ素原子に直接結合しているアルコキシ基を1~3個有するアルコキシシランと、を併用するのが好ましい。
 アルコキシ基以外の、ケイ素原子に直接結合している一以上の基としては、ヒドロキシ基、アルキル基、芳香族アルキル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリル基、アミノ基、イソシアネート基、メルカプト基、ウレイド基、ポリフルオロポリエーテル基、ポリフルオロアルキル基等が挙げられ、シリコーン樹脂の耐クラック性の点から、アルキル基および芳香族アルキル基が好ましい。
 上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
 上記芳香族アルキル基としては、アリール基、フェニル基等が挙げられ、フェニル基が好ましい。
 アルコキシ基以外の、ケイ素原子に直接結合している一以上の基としては、機能層の硬度の点から、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基が好ましい。
 アルコキシシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、ペルフルオロポリエーテルトリエトキシシラン、ペルフルオロエチルトリエトキシシラン等が挙げられ、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランが好ましい。シラン化合物は、機能層の耐クラック性の点から、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランから選択される少なくとも一種が好ましい。
 シラン化合物としては、さらに、ビスシランを用いてもよい。ビスシランは、加水分解性基を有するケイ素原子2個が、2価の連結基を介して結合した構造を有する化合物である。
 2価の連結基としては、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基等の2価の炭化水素基が挙げられる。2価の炭化水素基は、炭素原子間に-O-、-S-、-CO-および-NRS1-(ただし、RS1は水素原子または1価の炭化水素基である。)から選択される一以上の基を有していてもよい。2価の連結基は、炭素数2~8のアルキレン基が好ましく、炭素数2~6のアルキレン基が特に好ましい。
 加水分解性基としては、アルコキシ基、アシロキシ基、ケトオキシム基、アルケニルオキシ基、アミノ基、アミノキシ基、アミド基、イソシアネート基、ハロゲン原子等が挙げられ、アルコキシ基(特に、メトキシ基およびエトキシ基)、イソシアネート基、ハロゲン原子(特に、塩素原子)が好ましい。
 ビスシランが有するケイ素原子には、加水分解性基以外に、水素原子、ヒドロキシ基、1価の炭化水素基等が結合していてもよい。1価の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基等が挙げられる。ビスシランにおける、1個のケイ素原子に結合する加水分解性基の数は、1~3が好ましく、反応速度の点から、2または3が好ましく、3が特に好ましい。
 シラン化合物は、二種以上を併用してもよい。
 シラン化合物の加水分解縮合物は、シラン化合物の一種以上を混合し、水と、必要に応じて後述する触媒(酸触媒、塩基触媒等)と、の存在下にて、加熱乾燥して得られる。
 本発明におけるマトリックスがシリコーン樹脂を含む場合、機能層における炭素原子含有量は、機能層の耐熱性の点から、30原子%以下が好ましく、20原子%が特に好ましい。機能層における炭素原子含有量は、シラン化合物の種類および量によって調節できる。
 機能層中の炭素原子含有量とは、機能層を構成する全原子に対する炭素原子の含有量(原子%)を意味する。機能層中の炭素原子含有量は、機能層表面を加速電圧15keVで観察し、任意の3点について炭素の元素個数比率(原子%)を測定した場合の平均値として得られ、実施例においては、SEM-EDX(日立社製品名「S-4300」および堀場社製品名「EMAX」)により分析して得られる値である。
 本発明におけるマトリックスが、シリコーン樹脂である場合、機能層の耐クラック性の点、および機能層を厚くでき、機能層の隠蔽性を向上させる点から、機能層は、さらに鱗片状シリカ粒子を含むのが好ましい。
 鱗片状シリカ粒子における「鱗片状」とは、扁平な形状を意味する。粒子の形状は、透過型電子顕微鏡を用いて確認できる。
 鱗片状シリカ粒子は、例えば、薄片状のシリカ1次粒子と複数枚の薄片状のシリカ1次粒子が、互いに面間が平行的に配向し重なって形成されるシリカ2次粒子からなる。シリカ2次粒子は、通常、積層構造の粒子形態を有する。鱗片状シリカ粒子はシリカ1次粒子とシリカ2次粒子のいずれか一方のみからなるものでもよい。
 シリカ1次粒子の厚さは、0.001~0.1μmが好ましい。シリカ1次粒子の厚さが上記範囲内であれば、互いに面間が平行的に配向して1枚または複数枚重なった鱗片状のシリカ2次粒子を形成できる。シリカ1次粒子の平均アスペクト比は、2以上が好ましく、5以上がより好ましく、10以上が特に好ましい。
 シリカ2次粒子の厚さは、0.001~3μmが好ましく、0.005~2μmが特に好ましい。シリカ2次粒子の厚さに対する平均アスペクト比は、2以上が好ましく、5以上がより好ましく、10以上が特に好ましい。シリカ2次粒子は、融着することなく互いに独立に存在していることが好ましい。
 シリカ1次粒子およびシリカ2次粒子の厚さは、原子間力顕微鏡によって測定される。
 シリカ1次粒子およびシリカ2次粒子の最長長さは、透過型電子顕微鏡によって測定される。
 アスペクト比は、粒子の厚さに対する最長長さの比(最長長さ/厚さ)である。
 平均アスペクト比は、無作為に選択された50個の粒子のアスペクト比の平均値である。
 鱗片状シリカ粒子の平均最長粒子径は、機能層を厚くしても耐クラック性に優れる点から、0.05μm以上が好ましく、0.10μm以上が特に好ましい。鱗片状シリカ粒子の平均最長粒子径は、マトリックス中における分散性の点から、3.00μm以下が好ましく、1.50μm以下が特に好ましい。
 鱗片状シリカ粒子の平均最長粒子径は、透過型電子顕微鏡によって測定される、無作為に選択された50個の粒子の最長粒子径の平均値である。
 機能層が鱗片状シリカ粒子を含む場合、機能層の厚さは、1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましく、10μm以上が特に好ましい。上記の場合の機能層の厚さは、300μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましく、100μm以下が特に好ましい。
 機能層が鱗片状シリカ粒子を含む場合、鱗片状シリカ粒子の平均最長粒子径に対する機能層の厚さの比(機能層の厚さ/平均最長粒子径)が、3以上であるのが好ましく、10以上であるのがより好ましく、20以上が特に好ましい。上記比は、500以下であるのが好ましく400以下であるのがより好ましく、300以下であるのが特に好ましい。
 機能層が鱗片状シリカ粒子を含む場合、機能層中における鱗片状シリカ粒子の体積分率は、機能層の厚さを調整する点、および、機能層の耐クラック性に優れる点から、5~100%が好ましく、10~30%が特に好ましい。
 機能層における鱗片状シリカ粒子の体積分率は、以下のように求められる。
 まず、機能層の厚さ方向の断面をSEM(日立社製品名「S-4300」)を用いて観察し、得られた画像について、厚さ方向に直交する方向の任意の幅1.5μmの範囲を、付属の画像解析ソフトにより解析して、マトリックス、鱗片状シリカ粒子、無機顔料の面積分率(解析断面の全面積(厚さ×1.5μm)を100%とした場合の百分率(%))を求める。
 同様に、機能層の厚さ方向の断面SEM画像について、別の任意の幅1.5μmの範囲を2箇所解析し面積分率を求める。
 最後に、合計3箇所の厚さ×1.5μmの範囲についての面積分率を平均して、鱗片状シリカ粒子の体積分率とする。
 機能層が鱗片状シリカ粒子を含む場合、機能層中の無機顔料の含有量は、機能層の全質量に対して、1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上が特に好ましい。機能層中の無機顔料の含有量は、機能層の全質量に対して、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下が特に好ましい。
 機能層が鱗片状シリカ粒子を含む場合、機能層の厚さに対する鱗片状シリカ粒子の平均最長粒子径の比が3以上500以下であると、機能層の主面の面方向に対して鱗片状シリカ粒子の面方向が平行となるように配列しやすく、機能層の耐クラック性に優れると考えられる。さらに、機能層における鱗片状シリカ粒子の体積分率が5~100%であり、かつ、機能層中の無機顔料の含有量が1~50質量%であると、鱗片状シリカ粒子の間に無機顔料が好適に配置するため、機能層における無機顔料の分散性に優れるとともに、鱗片状シリカ粒子の上記配列にもより優れ、機能層の耐クラック性および意匠性がさらに向上すると考えられる。その上、無機顔料が機能層中に均一に分散することから、本光学層の耐候性および本太陽電池モジュールの発電効率にも優れると考えられる。
 鱗片状シリカ粒子は、市販のもの、それを加工したもの等を用いてもよく、製造したものを用いてもよい。鱗片状シリカ粒子は、粉体を用いてもよく、分散媒に分散させて用いてもよい。鱗片状シリカ粒子の市販品としては、例えば、AGCエスアイテック社のサンラブリー(商品名)シリーズが挙げられる。
 マトリックスを形成する樹脂が後述する硬化剤を含む場合、機能層は、機能層の硬度および耐久性の点から、該樹脂が有する架橋性基が硬化剤と反応して形成される架橋構造を有する樹脂を含むことが好ましい。
 また、マトリックスを形成する樹脂が後述する硬化剤を含む場合、本光学層は、機能層に含まれる樹脂が有する架橋性基と、硬化剤と、機能層以外の層が有する反応性基からなる群より選択される2種以上が反応して形成される架橋構造を有していてよい。この場合、機能層以外の層が有する反応性基は、架橋性基としての役割を果たす。
 機能層以外の層が有する反応性基としては、機能層以外の層がガラス板からなる基材層である場合のシラノール基、機能層以外の層が、シランカップリング剤等によって表面処理されている層である場合の加水分解性シリル基等が挙げられる。
 例えば、加水分解性シリル基およびシラノール基から選択される1種以上を有する硬化剤を含む樹脂から、ガラス板からなる基材層上に機能層を形成する場合、硬化剤の加水分解性シリル基等(具体的には、加水分解により生じたシラノール基)と、ガラス板の表面に存在するシラノール基と、が反応して架橋構造を形成する。そのため、基材層に対する機能層の密着性がより優れる。さらには、この場合、基材層が、シランカップリング剤等によって表面処理されたガラス板からなる層であると、ガラス板の表面に存在するシラノール基と、シランカップリング剤が有する加水分解性シリル基等と、硬化剤の加水分解性シリル基等と、が反応して架橋構造を形成する。そのため、基材層と、機能層と、の密着性が向上し、本光学層の耐久性に優れる。
 本発明におけるマトリックスが、ガラスフリット組成物を焼結してなる焼結物である場合、ガラスフリット組成物は、ガラスを粉砕して得られるガラス粉末からなり、必要に応じて、後述する成分Gの少なくとも一種を含む。
 ガラス粉末の50%粒子径(D50)は、1.0~10.0μmであるのが好ましく、3.0~8.0μmであるのが好ましい。
 ガラス粉末の90%粒子径(D90)は、5.0~30.0μmであるのが好ましく、8.0~16.0μmであるのが好ましい。50%粒子径(D50)および90%粒子径(D90)は、粒子径の累積分布(体積基準)において累積量50%および90%に対応する粒子径である。50%粒子径(D50)および90%粒子径(D90)は、レーザ回折式粒子径分布測定機により測定される。
 ガラス粉末は、Li、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Cu、Zn、Sr、Ag、Ba、Bi、Fe、Co、Ce、Nb、Ta、Sb、Cs、P、Zr、La、Snから選択される元素の少なくとも一種を含むのが好ましく、Ba、B、Al、Cu、Zn、Bi、Fe、Ceから選択される元素の少なくとも一種を含むのがより好ましく、Ba、B、Znから選択される元素の少なくとも一種を含むのが特に好ましい。
 ガラス粉末の組成および各元素の含有量は、ガラス粉末の軟化点が好適となるように適宜調節されればよい。
 ガラスフリット組成物が含むガラス粉末の量は、ガラスフリット組成物を焼結してなる焼結体の熱膨張係数が好適となるように、後述する熱膨張係数調整剤の量とともに適宜調節されればよい。
 ガラス粉末の軟化点は、本光学層がガラス板からなる基材層を有し、基材層の少なくとも一方の面上に、ガラスフリット焼結物を含む機能層が直接積層されている場合、焼結時における基材層の軟化変形を防ぐため、基材層の軟化点未満である必要がある。特に基材層としてソーダライムシリケートガラスを用いた場合、ガラス粉末の軟化点は、450~700℃であるのが好ましく、500~600℃であるのが特に好ましい。
 ガラス粉末としては、特に限定されないが、例えば環境負荷低減の観点から、鉛を含まないガラスからなるガラス粉末が好ましく、特に、バリウムホウ酸亜鉛系のガラスからなるガラス粉末が好ましい。バリウムホウ酸亜鉛系ガラスは、例えば、ガラスが含む金属元素の酸化物とした場合の質量%表示において、BaOを20~50%、Bを10~35%、ZnOを5~25%含むガラスであるのが好ましい。特に、本光学層がガラス板からなる基材層を有し、基材層の少なくとも一方の面上に、ガラスフリット組成物からなる焼結物を含む機能層が直接積層されている場合、本光学層の硬度の点から、ガラス粉末は、ガラスが含む金属元素の酸化物とした場合の質量%表示において、BaOを28~43%、Bを13~28%、ZnOを10~20%含むのが好ましい。
 成分Gとしては、熱膨張係数調整剤、離型剤、還元剤等が挙げられる。成分G以外にガラスフリット焼結物には含まれないバインダーや有機溶媒を用いて焼結体が製造される。
 バインダーは、ガラスフリット組成物を焼結する前において、ガラスフリット組成物中のガラス粉末を固定するものであり、ガラスフリット組成物を焼結する際の加熱によって除去される。したがって、ガラスフリット焼結物には、バインダーは含まれない。
 ガラスフリット組成物がバインダーおよび有機溶剤を含むと、ガラスフリット組成物がペースト状となるため、容易に塗布できる。バインダーとしては、有機バインダーが好ましく、エチルセルロース、ポリプロピレンカーボネートアクリル樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられ、印刷性の点から、エチルセルロースが好ましい。
 有機溶剤は、バインダーを溶解させるものであり、バインダーの種類に応じて選定される。有機溶剤は、ガラスフリット組成物の加熱乾燥および焼結する際の加熱によって除去される。したがって、ガラスフリット焼結物には、有機溶剤は含まれない。
 有機溶剤としては、2,2,4-トリメチルペンタン-1,3-ジオールモノイソブチラート、エチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、α-テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート、フタル酸エステル等が挙げられ、印刷性の点から、2,2,4-トリメチルペンタン-1,3-ジオールモノイソブチラート、エチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテルが好ましい。
 熱膨張係数調整剤は、ガラスフリット組成物と、無機顔料と、を少なくとも含む機能層の熱膨張係数を調整するものである。機能層と基材(ガラス板等)との熱膨張係数が適合していない場合、ガラスフリット組成物を焼結して焼結物を得る際に、機能層や基材に反りやクラックが発生する。したがって、機能層形成時の反りやクラックを防ぐために、例えば基材層上に機能層を形成する場合、機能層の熱膨張係数を、熱膨張係数調整剤によって基材層の熱膨張係数に近くなるよう調整するのが好ましい。
 熱膨張係数調整剤としては、コージェライト、チタン酸アルミニウム、アルミナ、ムライト、シリカ、酸化錫系セラミック、β-ユークリプタイト、β-スポジュメン、リン酸ジルコニウム系セラミックおよびβ-石英固溶体から選ばれる少なくとも一種が好ましく、これらの粉末であるのがより好ましい。
 熱膨張係数調整剤が粉末である場合、熱膨張係数調整剤の50%粒子径(D50)は、1.0~10.0μmであるのが好ましく、1.5~5.0μmであるのが好ましい。熱膨張係数調整剤の90%粒子径(D90)は、1.0~10.0μmであるのが好ましく、3.0~8.0μmであるのが好ましい。熱膨張係数調整剤の種類および量は、ガラスフリット組成物を所望の熱膨張係数とするように、適宜選択される。
 例えば、基材層としてソーダライムシリケートガラスを用いる場合、ガラスフリット組成物として、バリウムホウ酸亜鉛系ガラス粉末、熱膨張係数調整剤としてコージェライト、無機顔料としてCo-Alの複合酸化物の組み合わせが好適である。
 マトリックス中における、ガラスフリット焼結物と、熱膨張係数調整剤と、無機顔料と、の含有量は、マトリックスの全質量に対してこの順にそれぞれ、50~85質量%、10~30質量%、1~20質量%であるのが好ましく、60~80質量%、15~25質量%、5~10質量%であるのが特に好ましい。
 上記の場合、基材層と機能層との密着性が良好になり、本光学層の強度に優れる。さらには、マトリックス中に無機顔料が良好に分散するため、本太陽電池モジュールの意匠性および発電効率に優れる。
 本発明における機能層の一形態としては、重合体(特に、含フッ素重合体)と、無機顔料と、を少なくとも含む機能層形成組成物(以下、組成物(1)という。)を用いて形成される層である。組成物(1)は、重合体の二種以上を含んでいてよい。また、組成物(1)は、無機顔料の二種以上を含んでいてよい。
 重合体としては、上述したマトリックスを構成する樹脂に含まれる重合体が挙げられ、含フッ素重合体が好ましい。
 組成物(1)における無機顔料は、上述した本発明における無機顔料と同様であるので、詳細を省略する。
 組成物(1)が、重合体として含フッ素重合体を含む機能層形成組成物(以下、組成物(1F)という。)である場合、組成物(1F)中の含フッ素重合体は、以下の物性を有するのが好ましい。
 含フッ素重合体が、カルボキシ基を有する含フッ素重合体である場合、含フッ素重合体の酸価は、機能層の強度の点から、1~200mgKOH/gが好ましく、1~150mgKOH/gが好ましく、3~100mgKOH/gがより好ましく、5~50mgKOH/gが特に好ましい。
 含フッ素重合体が、ヒドロキシ基を含む含フッ素重合体である場合、含フッ素重合体の水酸基価は、機能層の強度の点から、1~200mgKOH/gが好ましく、1~150mgKOH/gが好ましく、3~100mgKOH/gがより好ましく、10~60mgKOH/gが特に好ましい。
 含フッ素重合体は、酸価または水酸基価のどちらか一方のみを有してもよく、両方を有してもよい。
 含フッ素重合体のフッ素原子含有量は、マトリックス中における無機顔料の分散性の点から、70質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、30質量%以下が特に好ましく、28質量%以下が最も好ましい。また、含フッ素重合体のフッ素原子含有量は、機能層の耐候性の点から、10質量%以上が好ましく、15質量%以上が特に好ましい。
 特に、含フッ素重合体のフッ素原子含有量が、好ましくは15~30質量%、特に好ましくは15~28質量%であれば、機能層において無機顔料が良好に分散し、本光学層における近赤外光透過率および可視光反射率が高くなるため、本太陽電池モジュールの意匠性および発電効率に優れる。
 含フッ素重合体のフッ素原子含有量とは、含フッ素重合体を構成する全原子に対するフッ素原子の割合(質量%)を意味する。フッ素原子含有量は、含フッ素重合体を核磁気共鳴スペクトル(NMR)法により分析して求められる。
 上記以外に関しては、上述したマトリックス中における含フッ素重合体と同様であるので、詳細を省略する。
 組成物(1F)中の含フッ素重合体の含有量は、組成物(1F)中における無機顔料の分散性の点から、組成物(1F)の全質量に対して、10~90質量%が好ましく、20~40質量%が特に好ましい。
 組成物(1F)の固形分中の含フッ素重合体の含有量は、組成物(1F)中における無機顔料の分散性の点から、組成物(1F)の全固形分質量に対して、10~90質量%が好ましく、40~70質量%が特に好ましい。
 組成物(1F)の固形分中の無機顔料の含有量は、組成物(1F)中における無機顔料の分散性の点から、組成物(1F)の全固形分質量に対して、5~80質量%が好ましく、20~50質量%が特に好ましい。
 組成物(1)は、無機顔料および重合体以外にそれら以外の成分である成分Xの少なくとも一種を含んでよい。このような成分Xとしては、硬化剤、触媒、フィラー(樹脂ビーズ等の有機フィラー等)、有機顔料(カーボンブラック(黒色)、銅フタロシアニン(青色、緑色)、ペリレン(赤色)等)、有機系光安定剤、有機系紫外線吸収剤、無機系紫外線吸収剤、つや消し剤、分散剤、消泡剤、レベリング剤、表面調整剤、脱ガス剤、充填剤、熱安定剤、増粘剤、界面活性剤、帯電防止剤、防錆剤、シランカップリング剤、防汚剤、低汚染化処理剤、可塑剤、接着剤等が挙げられる。
 ただし、機能層の耐候性の点からは、有機顔料を含まないか、含む場合は全顔料中1質量%未満であることが好ましい。
 組成物(1)には、機能層に含まれない成分を必要により含んでもよい。そのような成分としては液状媒体等が挙げられる。水、有機溶媒等液状媒体は、マトリックス形成時に蒸発除去等により除去される成分であり、コーティング等の手段で機能層を形成する場合に、組成物(1)に含まれる。
 組成物(1F)の固形分濃度は、上記液状媒体によって、組成物(1F)の全質量に対して好ましくは10~90質量%、より好ましくは40~70質量%に調整されていることが好ましい。
 組成物(1)に硬化性の樹脂や架橋性の重合体が含まれる場合は、成分Xの中でも、上述した機能層において架橋構造を構成する硬化剤を含むのが特に好ましい。
 組成物(1)中の重合体が架橋性基を含む場合、重合体の架橋性基と、硬化剤とを架橋させることで、機能層を硬化させることができる。この場合、機能層は、重合体と硬化剤との架橋構造体を有する。
 また、組成物(1)中の硬化剤が加水分解性シリル基およびシラノール基から選択される1種以上を有する場合、硬化剤と、基材層として酸化ケイ素を含むガラス板と、場合に応じて重合体と、が反応して、硬化剤と、ガラス板と、場合に応じて重合体と、の架橋構造を有する機能層が形成されると考えられる。
 組成物(1)が硬化剤を含む場合、硬化剤の含有量は、組成物(1)中の重合体100質量部に対して、5質量部以上200質量部以下が好ましく、10質量部以上150質量部以下が特に好ましい。
 重合体がヒドロキシ基を有する場合の硬化剤は、イソシアネート基またはブロック化イソシアネート基を1分子中に2以上有する化合物が好ましい。
 重合体がカルボキシ基を有する場合の硬化剤は、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基またはβ-ヒドロキシアルキルアミド基を、1分子中に2以上有する化合物が好ましい。
 重合体がヒドロキシ基およびカルボキシ基の両方を有する場合は、イソシアネート基またはブロック化イソシアネート基を1分子中に2以上有する化合物と、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基またはβ-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する化合物と、の併用が好ましい。
 また、本光学層がガラス板からなる基材層を有する場合は、硬化剤は、機能層と基材層との密着性がより向上する点から、加水分解性シリル基およびシラノール基から選択される少なくとも1種を有する硬化剤が好ましい。
 組成物(1)は、無機顔料の分散性の点から、分散剤を含むのが好ましい。分散剤としては、脂肪酸アミド、酸性ポリアミドのエステル塩、アクリル樹脂、酸化ポリオレフィン、その他無機顔料に親和性のある重合体等が挙げられる。分散剤は市販品を用いてもよく、市販品としては、「ディスパロン」シリーズ(楠本化成社商品名)、「DISPERBYK」シリーズ(ビックケミー社商品名)等が挙げられる。
 本発明における機能層の一形態としては、シラン化合物と、鱗片状シリカ粒子と、無機顔料と、を少なくとも含む機能層形成組成物(以下、組成物(2)という。)を用いて形成される層である。組成物(2)は、シラン化合物および鱗片状シリカ粒子の二種以上を含んでいてよい。また、組成物(2)は、無機顔料の二種以上を含んでいてよい。
 組成物(2)における、シラン化合物、鱗片状シリカ粒子、無機顔料、およびそれらの含有量は、上述した本発明におけるシリコーン樹脂で説明したシラン化合物、鱗片状シリカ粒子、および上述した本発明における無機顔料と同様であるので、詳細を省略する。
 組成物(2)は、シラン化合物、鱗片状シリカ粒子、および無機顔料以外の成分を含んでよく、このような成分としては、上述した成分Xが挙げられる。
 組成物(2)は、成分Xの中でも、シラン化合物の加水分解を促進する触媒を含むのが好ましい。上記触媒としては、酸触媒、アルカリ触媒等が挙げられ、シラン化合物が加水分解縮合した後の長期保存性の点から、酸触媒が好ましい。
 酸触媒としては、無機酸(硝酸、硫酸、塩酸等)、有機酸(ギ酸、シュウ酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、トリクロル酢酸等)等が挙げられる。
 アルカリ触媒としては、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、pH10.5~12の電解還元水等が挙げられる。
 組成物(2)は、少なくとも媒体(特に、液状媒体)を含み、液状媒体中に、シラン化合物と、鱗片状シリカ粒子と、無機顔料と、が分散しているのが好ましい。液状媒体としては、水、有機溶剤、およびこれらの混合物が挙げられ、少なくとも水を含むのが好ましい。
 組成物(2)中の、シラン化合物および鱗片状シリカ粒子の含有量の合計は、組成物(2)中における分散性の点から、組成物(2)の全質量に対して、1~99質量%が好ましく、30~90質量%が特に好ましい。
 組成物(2)中の無機顔料の含有量は、組成物(2)中における無機顔料の分散性の点から、組成物(2)の全質量に対して、0.01~50質量%が好ましく、1~30質量%が特に好ましい。
 本発明における機能層の一形態としては、ガラスフリット組成物と、無機顔料と、を少なくとも含む機能層形成組成物(以下、組成物(3)という。)を用いて形成される層である。組成物(3)は、無機顔料の二種以上を含んでいてよい。
 組成物(3)における、ガラスフリット組成物および無機顔料は、上述した本発明におけるガラスフリット組成物、および上述した本発明における無機顔料と同様であるので、詳細を省略する。
 組成物(3)は、ガラスフリットを含む組成物および無機顔料以外の成分を含んでよく、このような成分としては、上述した成分Gが挙げられ、成分Gのうち、熱膨張係数調整剤を含むのが好ましい。
 組成物(3)には、前記のように焼結体には含まれない成分である、バインダーや有機溶媒が含まれてもよい。この場合、組成物(3)がペースト状となり、組成物(3)の塗布および機能層の形成が容易になる。また、組成物(3)中に無機顔料が好適に分散し、本太陽電池モジュールの意匠性に優れる。
 機能層が、組成物(1)を用いて形成される層である場合、機能層は、組成物(1)を成形して製造してもよく、組成物(1)を、本光学層が有する機能層以外の層(例えば、基材層)上に塗装し、加熱乾燥して製造してもよい。機能層は、マトリックス中における無機顔料の分散性の点から、組成物(1)を、本光学層が有する機能層以外の層上に塗装して製造するのが好ましい。つまり、組成物(1)は、含フッ素重合体を含む塗料であることが好ましい。
 本太陽電池モジュールを製造する場合、好ましくは基材層上に上記塗料を塗装して光学層を製造し、得られた光学層を後述する封止層と圧着する。したがって、光学層における機能層が塗料を塗装して形成される層であれば、機能層がフィルムである場合と比較して、封止層との圧着時に端面において機能層がはみ出さない点でも好ましい。
 組成物(1)を成形して機能層を製造する場合、成形方法としては、押出成形、射出成形、ブロー成形等が挙げられる。この場合、本光学層が有する機能層以外の層上にラミネート成形してもよい。
 組成物(1)が液状媒体を含み、媒体中に組成物(1)の固形分が分散または溶解している塗料(水系塗料、溶剤型塗料等)である場合、塗装方法の具体例としては、スプレーコート法、スキージコート法、フローコート法、バーコート法、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、ダイコート法、インクジェット法、カーテンコート法、はけやへらを用いる方法が挙げられる。組成物(1)は、マトリックス中における分散性が良好である機能層を形成できる点から、含フッ素重合体が溶剤中に溶解または分散している溶剤型塗料であることが好ましい。
 組成物(1)が液状媒体を含まない塗料(粉体塗料等)である場合、塗装方法の具体例としては、静電塗装法、静電吹付法、静電浸漬法、噴霧法、流動浸漬法、吹付法、スプレー法、溶射法、プラズマ溶射法等が挙げられる。
 組成物(1)を本光学層が有する機能層以外の層上に塗装して機能層を製造する場合、塗装後は、組成物(1)を塗装してなる塗装層を、加熱乾燥させて形成するのが好ましい。上記塗装層の加熱乾燥温度は、通常0℃~300℃であり、加熱乾燥時間は、通常1分~2週間である。
 機能層が、組成物(1)を用いて形成される層である場合、本光学層は、基材層と、基材層の少なくとも一方の面上に直接積層された機能層とを有し、基材層が表面処理されたガラス板からなる層であるのが好ましい。つまり、上記の場合、ガラス板の少なくとも一方の面上を、公知の表面処理方法によって表面処理して基材層を得て、得られた基材層の少なくとも一方の面上に組成物(1)を直接塗装して機能層を形成して、本光学層を得るのが好ましい。特に、上記表面処理がシランカップリング剤の塗布等である場合、基材層においてガラス板が有する-Si-OH基と、シランカップリング剤が有する-Si-OH基とが相互作用するとともに、表面処理された基材層と機能層とが密着するため、本光学層の耐久性に優れる。
 機能層が、組成物(2)を用いて形成される層である場合、機能層は、組成物(2)を、本光学層が有する機能層以外の層(例えば、基材層)上に塗装し、加熱乾燥して製造するのが好ましい。この場合、塗装方法としては、上述した組成物(1)で記載した塗装方法が挙げられ、スプレーコート法が好ましい。
 組成物(2)をスプレーコート法によって塗装する場合、例えば、回転霧化頭を備える公知の静電塗装ガンを有する公知の静電塗装装置を用いて、組成物(2)を帯電させ、基材層(好ましくは、ガラス板からなる基材層)の主面上に噴霧することにより塗装できる。塗装後は、組成物(2)を塗装してなる塗装層を加熱乾燥して硬化させて、機能層を形成するのが好ましい。上記塗装層を加熱乾燥することで、シロキサン結合等を有するシラン化合物の加水分解縮合物が形成される。上記塗装層の加熱乾燥温度は、通常30℃~700℃であり、加熱乾燥時間は、通常1分~30分である。
 機能層が、組成物(2)を用いて形成される層である場合、本光学層は、ガラス板と、ガラス板の少なくとも一方の面上に直接積層された機能層と、を有するのが好ましい。つまり、上記の場合の本光学層は、ガラス板からなる基材層の少なくとも一方の面上に、組成物(2)を直接塗布して機能層を形成して得るのが好ましい。この場合、ガラス板が有する-Si-OH基と、シラン化合物が有する-Si-OH基と、が相互作用し、一部がSi-O-Si結合を形成すると考えられるため、基材層と機能層との密着性に特に優れ、本光学層の耐久性に優れる。
 機能層が、組成物(3)を用いて形成される層である場合、機能層は、組成物(3)を、本光学層が有する機能層以外の層(例えば、基材層)上に塗装し、加熱乾燥し、焼結させて製造してもよく、組成物(3)を、樹脂フィルム等に塗装し、加熱乾燥したのち、樹脂フィルム等を取り除いて、得られた加熱乾燥物を焼結させて製造してもよい。
 塗装方法としては、上述した組成物(1)で記載した塗装方法が挙げられ、カーテンコート法、スクリーン印刷法またはインクジェット法が好ましい。
 組成物(3)が、バインダーおよび有機溶剤を含む場合、第一の加熱乾燥において有機溶剤が除去され、次いで第二の加熱乾燥によりバインダーが除去され、さらに第三の加熱乾燥において焼結が起こり、組成物(3)が含むガラス粉末が結合する。
 上記第一の加熱乾燥における温度は、100~150℃が好ましい。上記第二の加熱乾燥における温度は、300~450℃が好ましく、350~400℃が特に好ましい。上記第三の加熱乾燥における温度は、450~700℃が好ましく、550~650℃が特に好ましい。加熱乾燥および焼結の温度は、基材層の種類、ガラスフリット組成物の軟化点、および熱膨張係数等によって適宜調節される。
 基材層は、本光学層の近赤外光透過率を低下させない材料からなる。基材層は、具体的には、波長780~1,500nmの近赤外光領域において、5nm刻みの近赤外光透過率を単純平均して算出した値を近赤外光平均透過率としたときに、前記近赤外光平均透過率が10%以上であり、好ましくは100%である。
 基材層としては、有機材料および無機材料が挙げられ、近赤外光透過率の点から、ガラス板または樹脂成形物が好ましく、ガラス板が特に好ましい。
 ガラス板としては、ソーダライムシリケートガラス、石英ガラス、クリスタルガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス等が挙げられ、近赤外光透過率が高い点から、ソーダライムシリケートガラスが好ましい。
 ソーダライムシリケートガラスの具体例としては、酸化物換算で、60~75質量%のSiO、0~3質量%のAl、0超15質量%以下のCaO、0~12質量%のMgO、および、5~20質量%のNaOの組成を持つガラスが挙げられる。ここで、SiOは、ソーダライムシリケートガラスの主成分である。
 ソーダライムシリケートガラスは、上記材料の他に、KO、TiO、ZrOおよびLiOからなる群より選択される少なくとも1種の材料をさらに含んでいてもよい。
 また、ソーダライムシリケートガラスは、清澄剤(例えば、SO、SnO、Sb)をさらに含んでいてもよい。
 ガラス板は、強化処理が施された強化ガラス板であってもよい。強化ガラス板は、強化処理が施されていないガラス板と比較して割れ難くなるので好ましい。強化ガラス板には、例えば、残留圧縮応力を有する表面層と、残留圧縮応力を有する裏面層と、表面層と裏面層との間に形成され残留引張応力を有する中間層と、を有するガラス板が用いられる。 強化処理の具体例としては、公知のイオン交換法等によって行われる化学強化処理、および、公知の風冷強化法等によって行われる物理強化処理が挙げられる。化学強化処理したガラス板は、板厚が薄い場合であっても、表面層または裏面層の残留圧縮応力の値を大きくできるので、十分な強度を有する。
 樹脂成形物は、板状、フィルム状等に成形された樹脂である。樹脂としては、フッ素樹脂、アルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、変性ポリエステル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。樹脂成型物としては、耐候性および近赤外光透過率の点から、フッ素樹脂フィルムが好ましい。
 フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリビニリデンフルオリド、フルオロオレフィン-ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体等を含む樹脂が挙げられる。フッ素樹脂としては、加工性および近赤外光透過率の点から、ポリビニリデンフルオリドおよびエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体を含む樹脂が好ましい。
 フッ素樹脂としては、市販品を用いてよく、「Fluon」シリーズ(AGC社商品名)、「Kynar」シリーズ(Arkema社商品名)等が挙げられる。
 基材層の平均厚さは、建造物の設計風圧等から任意に設定できる。基材層の平均厚さは、1mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましく、3mm以上が特に好ましい。基材層の平均厚さは、30mm以下が好ましく、20mm以下がより好ましく、15mm以下が特に好ましい。平均厚さが1mm以上であれば、耐久性が高く、本光学層が割れにくくなる。平均厚さが30mm以下であれば、本光学層が軽量になるため、本太陽電池モジュールがビルの壁面や窓により好適に用いられる。
 基材層の平均厚さは、厚み計を用いて測定される厚さの算術平均値である。
 基材層は、基材層以外の層との密着性の点から、上記材料を表面処理して得られる層であってよい。表面処理方法は、公知の方法を使用でき、活性化処理(プラズマ法、蒸着法、酸処理、塩基処理等)、化成処理、材料表面の研磨、サンダー処理、封孔処理、ブラスト処理、プライマー処理等が挙げられる。
 基材層は、特に、表面処理されたガラス板からなる層であるのが好ましい。この場合の表面処理方法は、プライマー処理(特に、プライマー剤の塗布)が好ましい。
 プライマー剤としては、シランカップリング剤(特に、アルコキシシラン等)、チタンカップリング剤、エポキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられ、被表面処理材料がガラス板である場合、シランカップリング剤またはチタンカップリング剤が好ましい。
 シランカップリング剤としては、機能層が組成物(1)を用いて形成される層である場合、基材層との密着性及び耐久性の観点から、加水分解性基としてアルコキシ基またはイソシアネート基の3~4個と非加水分解性基の0~1個とがケイ素原子に結合した化合物が好ましい。非加水分解性基としては官能性基を有していてもよいアルキル基が好ましく、官能性基としては、アミノ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、エポキシ基等が挙げられる。
 シランカップリング剤の具体例としては、3-イソシアネートプロピルトリアルコキシシラン、3-アミノプロピルトリアルコキシシラン、メチルトリイソシアネートシラン、テトライソシアネートシランが挙げられ、市販品としては、マツモトファインケミカル社製のオルガチックスSI-310、SI-400等が使用できる。
 チタンカップリング剤としては、機能層が組成物(1)を用いて形成される層である場合、基材層との密着性及び耐久性の観の点から、アルコキシチタニウムエステル、チタニウムキレートおよびチタニウムアシレートが好ましく、チタンオリゴマーを含むアルコキシチタニウムエステル誘導体がより好ましい。チタンカップリング剤としては、(RO)(TiO)y/2で表される化合物(XおよびYはそれぞれ独立に正の整数である。)が特に好ましい。市販品としては、マツモトファインケミカル社製のオルガチックスPC-620、PC-601等が使用できる。
 シランカップリング剤またはチタンカップリング剤を塗布したガラス板を基材層として用いると、基材層の少なくとも一方の面上に組成物(1)(特に、フッ素樹脂を含む組成物(1))を直接塗装する場合でも、基材層と機能層との密着性に優れる。さらには、本光学層を水に浸漬した場合の基材層と機能層との密着性も向上するため、屋外で用いられる太陽電池モジュールとして好適である。
 以上、図1に従って本光学層を説明した。本光学層は、上述したように、機能層を有していればよいので、基材層を有さなくてもよい。本光学層は、本光学層の強度の点から、基材層を有するのが好ましい。
 本光学層は、機能層のみからなっていてよい。また、本光学層は、本発明の効果を損なわない範囲で、機能層以外の層を有してよい。機能層以外の層としては、基材層、接着層、空気層等が挙げられる。また、本光学層は、機能層を複数有していてもよく、機能層以外の層を複数有していてもよい。本光学層は、機能層を有していればよいため、本光学層が有する各層の配置順は適宜選択できる。
 接着層は、例えば、本光学層が有する2以上の層を接着させる層である。
 空気層は、例えば、本光学層が袋状のフィルムである場合に、本光学層をクッション状に膨らんだ状態で維持する層である。この際、太陽電池セルは、本光学層の内部に設置されていてよい。
 本光学層は、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配されて用いられる。通常、太陽電池セルは、一枚単独で用いられることはなく、複数枚の太陽電池セルが隣り合うように並べられ、かつ、各々が直列または並列に電気接続されて用いられる。したがって、典型的には、本光学層は、これら複数の太陽電池セルに対して連続的な面として配され、かつ、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に存在することとなる。
 本光学層は、典型的には、太陽電池セルを封止する封止層は含まない。本光学層は、本発明の効果により優れる点から、封止層上(封止層よりも太陽光の照射側)に積層されるのが好ましい。
 本光学層は、本発明の効果を損なわない程度に、空気側の表面に凹凸を有していてもよい。本光学層が、空気側の表面に凹凸を有する態様としては、例えば、本光学層が空気側の最外層として機能層を有し、かつ機能層がつや消し剤を含む態様、および、本光学層が空気側の最外層として基材層を有し、かつ基材層が研磨等により適当な表面処理がなされている態様等が挙げられる。
 図2は、本太陽電池モジュール20の一態様(以下、態様1ともいう。)における断面図である。態様1は、基材層が最外層となるため、基材の質感を生かしつつ本太陽電池モジュールに意匠性を付与できる点で好ましい。
 図2に示すように、太陽電池モジュール20は、基材層110および機能層120を有する光学層10と、複数の太陽電池セル14と、封止層16と、裏面保護層18と、を有する。光学層10は、封止層16上に積層されており、かつ、太陽電池セル14に対して、太陽光40の入射面側に配されている。複数の太陽電池セル14はいずれも、封止層16によって封止されている。
 光学層10は、太陽電池モジュール用の光学層として用いられ、太陽電池モジュール20に意匠性および耐候性を付与できる。
 態様1において、機能層としては、マトリックスがフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ガラスフリットを含む組成物を焼結してなる焼結物から選択される少なくとも一種である機能層が好ましく、封止層との接着性の点からは、フッ素樹脂またはシリコーン樹脂が特に好ましい。
 態様1において、基材層としては、光学層の耐久性の点から、ガラス板が好ましい。
 太陽電池セル14は、第1受光面14Aと、第1受光面14Aと対向する第2受光面14Bと、を有する。太陽電池セル14は、第1受光面14Aおよび第2受光面14Bで受光した光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を持つ。太陽電池セルは、第1受光面のみに該機能を有してもよく、第1受光面および第2受光面に有してもよい。
 本発明における太陽電池セルは、近赤外領域に分光感度を有する材料であることが好ましい。具体的には、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等により構成されるシリコン系太陽電池セル、GaAs、CIS、CIGS、CdTe、InP、ZnまたはCuS等により構成される化合物系太陽電池セルが挙げられる。太陽電池セルとしては、配線がないために本太陽電池モジュールの意匠性により優れ、外壁材として好適に使用できる点、および近赤外光領域における発電により優れる点から、CIS系太陽電池セルまたはCIGS系太陽電池セルが特に好ましい。また、太陽電池セルが配線を有する場合は、本太陽電池モジュールの意匠性の点から、配線は着色されていることが好ましく、黒色に着色されていることが特に好ましい。
 ここで、図3は、地上での太陽光スペクトル(日射エネルギー)と単結晶シリコン系太陽電池の分光感度曲線を示すグラフである。
 図3に示す通り、単結晶シリコン系太陽電池は波長780nmよりも長波長領域にも高い分光感度を有する。つまり、長波長領域で高い透過率を示す本光学層を用いることで、意匠性と発電効率を具備できる太陽電池モジュールが得られることを意味する。
 封止層16は、太陽電池セル14を封止する役割を果たす。
 本発明における封止層を構成する材料の具体例としては、エチレン-酢酸ビニル樹脂、オレフィン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。封止層は、太陽電池セルに対する密着性および保護効果が求められるため、典型的には、本発明における無機顔料等を含まないか、含む場合は樹脂に対し1質量%未満であることが好ましい。
 裏面保護層18は、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側と対向する面側に配されている。
 本発明における裏面保護層は、太陽電池モジュールに強度および耐光性を向上させる層であるのが好ましい。裏面保護層を構成する材料の具体例としては、上述した基材層を構成する材料と同様の材料が挙げられる。
 裏面保護層は、本太陽電池モジュールの意匠性の点から、黒色であることが好ましい。具体的には、裏面保護層は、黒色のガラス板または黒色のコーティングが施されたガラス板が好ましい。
 図4は、本太陽電池モジュール20の一態様(以下、態様2ともいう。)における断面図である。態様2は、機能層が最外層となるため、機能層の質感を生かすことができる点で好ましい。
 図4に示すように、太陽電池モジュール20は、基材層110および機能層120を有する光学層10と、複数の太陽電池セル14と、封止層16と、裏面保護層18と、を有する。光学層10は、封止層16上に積層されており、かつ、太陽電池セル14に対して、太陽光40の入射面側に配されている。複数の太陽電池セル14はいずれも、封止層16によって封止されている。
 態様2において、機能層としては、マトリックスがフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ガラスフリットを含む組成物を焼結してなる焼結物から選択される少なくとも一種である機能層が好ましい。
 態様2における各層の詳細は、態様1と同様であるので、その説明を省略する。
 図5は、本太陽電池モジュール20の一態様(以下、態様3ともいう。)における断面図である。態様3は、例えばフェンス等の、いずれの面からも太陽光が入射する場合において好適に用いられる点で好ましい。
 図5に示すように、太陽電池モジュール20は、第一光学層10Aと、複数の太陽電池セル14と、第一封止層16Aと、第二封止層16Bと、第二光学層10Bと、を有する。以下の説明において、第1光学層10Aおよび第2光学層10Bを総称して、光学層10という場合がある。また、第一封止層16Aおよび第二封止層16Bを総称して、封止層16という場合がある。光学層10は、封止層16上に積層されており、かつ、太陽電池セル14に対して、太陽光40Aおよび40Bの入射面側に配されている。複数の太陽電池セル14はいずれも、封止層16Aおよび16Bによって封止されている。 第1光学層10Aは、基材層110Aと、基材層110A上に配された機能層120Aと、を有する。
 第1光学層10Aは、太陽電池セル14の第1受光面14A側かつ太陽光40Aの入射面側に配され、封止層16A上に貼着されている。また、第2光学層10Bは、太陽電池セル14の第2受光面14B側に配され、封止層16B上に貼着されている。
 第2光学層10Bは、基材層110Bと、基材層110B上に配された機能層120Bと、を有する。基材層110Bおよび機能層120Bはそれぞれ、上述の基材層110Aおよび機能層120Aと同様であるので、その説明を省略する。
 態様3において、機能層としては、マトリックスがフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ガラスフリットを含む組成物を焼結してなる焼結物である機能層が好ましい。
 態様3における各層の詳細は、態様1と同様であるので、その説明を省略する。
 以上、図2、図4および図5に従って、本太陽電池モジュールを説明した。本太陽電池モジュールは、上述の態様に限定されない。つまり、本太陽電池モジュールは、本発明の効果を損なわない範囲内で、任意の層(接着層、空気層等)の少なくとも一種を有してよい。また、本太陽電池モジュールは、本光学層が、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配されていればよく、それ以外の積層順は制限されない。
 例えば、本太陽電池モジュールは、本光学層と封止層との間に任意の層を有することができる。また、本太陽電池モジュールは、太陽電池セルが封止層によって封止されていなくてもよい。
 基材層としてガラス板を用いる場合は、本太陽電池モジュールの意匠性の点、および封止層と光学層との接着性の点から、態様1が特に好ましい。
 図6は、本太陽電池モジュールによって構成された太陽電池アレイの一例を示す概略平面図である。
 図6に示すように、太陽電池アレイ30は、複数枚の矩形状の太陽電池モジュール20を平面的に配列し、直並列に接続して構成される。
 本発明における太陽電池アレイの設置場所の具体例としては、ビルの屋上、屋根、外壁(例えば、壁面、窓)が挙げられる。
 本発明の太陽電池アレイは、意匠性および耐候性に優れるため、建築用外壁材(例えば、ビルの壁面、窓)に用いるのが好ましい。図6では、本発明の太陽電池アレイが矩形状である態様を示したが、本発明の太陽電池アレイの形状は、特に制限されない。
 本発明の建築用外壁材は、上述した本太陽電池モジュールを有する。したがって、本発明の建築用外壁材は、耐候性、意匠性および発電効率に優れる。建築用外壁材の具体例としては、カーテンウォール、壁材、窓が挙げられる。
 本発明の建造物は、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールに対して太陽光の入射面側に配された光学層と、を有する。
 本発明の建造物における太陽電池モジュールには制限がなく、本光学層付き太陽電池モジュールであってもよく、本光学層を有さない標準太陽電池モジュールであってもよい。本発明の建造物における太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの発電効率の点から、標準太陽電池モジュールであるのが好ましい。標準太陽電池モジュールとは、典型的には、太陽電池セルと、太陽電池セルを封止する封止層と、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配された表面保護層と、太陽電池セルに対して太陽光の入射面と反対側に配された裏面保護層と、を有する太陽電池モジュールである。標準太陽電池モジュールは、片面受光型であってもよく、両面受光型であってもよい。
 本発明の建造物は、具体的には、太陽電池モジュールを有する建築用外壁材の太陽光の入射面側に、任意に中間気層等を介して本光学層を有する。つまり、本発明の建造物は、ダブルスキンシステムを有する建造物であって、アウタースキンとして本光学層が用いられている。
 本発明の建造物は、意匠性に優れるとともに、耐候性に優れるため建造物の意匠性が持続する。さらに、太陽光発電によって電力を供給できるため、省エネルギー化を促進できる。
 本発明の建造物における光学層は、上述した本発明の光学層と同様であるので、詳細を省略する。
 本発明の光学層の一形態としては、無機顔料の少なくとも一種と、無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む機能層と、ガラス板からなる基材層と、を有し、基材層の少なくとも一方の面上に、機能層が積層されてなる光学層であって、無機顔料が、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである。
 本発明の光学層は、近赤外光を選択的に透過しやすい点から、赤外線センサーを有する機器の保護層、LiDER(Light Detection And Rancing)システムを導入するための部材の構成要素等としても有用である。
 本発明によれば、後述する実施例に示す評価方法で得られる発電効率が25%以上(より好ましくは30%以上、特に好ましくは40%以上)であり、かつ後述する実施例で示す意匠性および耐候性に優れる光学層が得られる。
 以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の例に限定されない。例1~8、14、15、17~25は実施例であり、例9~13、16は比較例である。
[例1]
<組成物(1)の製造>
 重合体溶液F(クロロトリフルオロエチレン-ビニルエーテル共重合体のキシレン溶液(AGC社製「LF-200」、重合体濃度60質量%、重合体のフッ素原子含有量27質量%、水酸基価52mgKOH/g)(7.32g)、キシレン(3g)、ジブチルスズジラウレートの1ppmキシレン溶液(0.31g)、および無機顔料(1.9g)を加え、さらに直径1mmのガラスビーズ13gを加えて、混練機(あわとり練太郎、シンキー社製)を用いて、2,000rpmで20分間撹拌した。その後、硬化剤(コロネートHX、東ソー社製)(0.81g)を加えて、さらに2,000rpmで1分間攪拌し、ガラスビーズを取り除いて、組成物(1-1)を得た。
<光学層の製造>
 平均板厚3.2mmのソーダライムシリケートガラス板(AGC社製、縦100mm×横100mm)の一方の面上に、アプリケーターを用いて組成物(1-1)を塗装した。その後、25℃の恒温室中で1週間加熱乾燥して硬化させて、ガラス板からなる基材層と、基材層上に積層された機能層(平均厚さ:46μm、マトリックス:フッ素樹脂)と、からなる光学層(1-1)を得た。
[例2~13]
 顔料の種類を表1に示すように変更した以外は例1と同様にして、機能層形成組成物(1-2)~(1-13)および光学層(1-2)~(1-13)を得た。
 例6は、無機顔料としてCo-Alの複合酸化物(1.9g)および酸化チタン(0.57g)を用いた。例7は、無機顔料としてCo-Alの複合酸化物(1.9g)および酸化ジルコニウム(0.57g)とを用いた。酸化チタンおよび酸化ジルコニウムは、可視光最小反射率が40%以上の、白色の無機顔料である。
 例13は、顔料を添加しなかった。
[例14]
 白色の無機顔料を、表2に示す含有量となるよう添加した以外は例5と同様にして、組成物(1-14)および光学層(1-14)を得た。
[例15]
 白色の無機顔料の種類を表2に示すように変更した以外は例14と同様にして、組成物(1-15)および光学層(1-15)を得た。
 表2中、無機顔料Aは有色無機顔料であり、無機顔料Bは白色の無機顔料である。表2における「含有量」は、特定の無機顔料における、有色無機顔料の全質量に対する白色の無機顔料の割合(質量%)である。
[例16]
 無機顔料を、表1に示すように有機顔料に変更した以外は例1と同様にして、組成物(1-16)および光学層(1-16)を得た。
[例17]
<組成物(2)の製造>
 変性エタノール(日本アルコール販売社製、ソルミックス(登録商標)AP-11、エタノールを主剤とした混合溶媒)(0.20g)、蒸留水(18.7g)、フェニルトリエトキシシラン(信越シリコーン社製、KBE-103)(11.5g)、メチルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製、KBM-13)(26.1g)、鱗片状シリカ粒子を含むゾル(AGCエスアイテック社製、サンラブリーLFS-HN050。鱗片状シリカ粒子の濃度:15質量%、鱗片状シリカ粒子の平均最長粒子径:0.5μm、シリカ1次粒子の厚さ:2.5nm、シリカ1次粒子のアスペクト比:200)(38.9g)、無機顔料(3.84g)をこの順に混合し、30分間撹拌した。得られた溶液に、硝酸水溶液(硝酸濃度:10質量%)(0.72g)を添加して60分間撹拌し、組成物(2-1)を得た。
<光学層の形成>
 平均板厚5.0mmのソーダライムシリケートガラス板(AGC社製、縦100mm×横100mm)の一方の面上に、アプリケーターを用いて組成物(2-1)を塗布した。その後、150℃で10分間加熱乾燥して硬化させて、ガラス板からなる基材層と、基材層上に積層された機能層(平均厚さ:60μm、マトリックス:シリコーン樹脂、機能層中における鱗片状シリカ粒子の体積分率:24%)と、からなる光学層(2-1)を得た。
[例18]
<組成物(3)の製造>
 酸化物に換算してBaO(31%)、B(25%)、ZnO(13%)を含むガラス粉末(熱膨張係数:105×10-7/℃、50%粒子径(D50):4.7μm、軟化点:530℃)(22.5g)と、熱膨張係数調製剤としてコージェライト(50%粒子径(D50):2.5μm、90%粒子径(D90):4.6μm)(6.8g)と、バインダーとしてエチルセルロース(1.2g)と、有機溶剤として2,2,4-トリメチルペンタン-1,3-ジオールモノイソブチラート(6.3g)およびエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル(2.5g)と、無機顔料(2.7g)と、を混練機(あわとり練太郎、シンキー社製)を用いて混合し、3本ロールミルにて分散して、組成物(3-1)を得た。
<光学層の形成>
 平均板厚3.2mmのソーダライムシリケートガラス板(AGC社製、縦100mm×横100mm)の一方の面上に、アプリケーターを用いて組成物(3-1)を塗布した。塗布後、120℃にて25分加熱乾燥して有機溶剤を除去し、次いで370℃にて30分間加熱乾燥してバインダーを除去し、さらに600℃にて10分間加熱乾燥して焼結して、ガラス板からなる基材層と、基材層上に積層された機能層(平均厚さ:50μm、マトリックス:ガラスフリット組成物を焼結してなる焼結物)と、からなる光学層(3-1)を得た。
[各例で使用した顔料]
 例1:「Daipyroxide TM ブルー#3490E」(大日精化社商品、有色無機顔料)
 例2:「Daipyroxide TM レッド#8270」(大日精化社商品、有色無機顔料)
 例3:「Cappoxyt Yellow 4214X」(Cappelle社商品、有色無機顔料)
 例4:「Sicotrans Red L2817」(BASF社商品、有色無機顔料)
 例5:「Blue CR4」(アサヒ化成工業社商品、有色無機顔料)
 例6:「Blue CR4」(アサヒ化成工業社商品、有色無機顔料)および酸化チタン(シーアイ化成社製、白色の無機顔料)
 例7:「Blue CR4」(アサヒ化成工業社商品、有色無機顔料)および酸化ジルコニウム(アルドリッチ社製、白色の無機顔料)
 例8:酸化ジルコニウム(アルドリッチ社商品、白色の無機顔料)
 例9:「Daipyroxide TM ブラック#3550」(大日精化社商品、有色無機顔料)
 例10:「42-250A」(東罐マテリアル社商品、有色無機顔料)
 例11:酸化鉄(純正化学社商品、有色無機顔料)
 例12:黄色三二酸化鉄(純正化学社商品、有色無機顔料)
 例14:「Blue CR4」(アサヒ化成工業社商品、有色無機顔料)および酸化亜鉛(堺化学社製、白色の無機顔料)
 例15:「Blue CR4」(アサヒ化成工業社商品、有色無機顔料)および「ミズカシルP-526」(水澤化学工業社商品、白色の無機顔料)
 例16:有機顔料
 例17:「Blue CR4」(アサヒ化成工業社商品、有色無機顔料)
 例18:「Blue CR4」(アサヒ化成工業社商品、有色無機顔料)
[評価方法]
 各物性の測定方法は、上述した通りである。以下、さらに詳細な測定方法および条件を記載する。
(無機顔料)
<平均粒子径>
 測定対象試料(無機顔料等)を0.1質量%となるように蒸留水に投入し、さらに分散剤(Poiz532A、花王社製)を固形分に対して1質量%添加してスラリーを得た。得られたスラリーに、卓上型超音波洗浄機(1510J-MT、BRANSON社製)にて6時間の超音波処理を行い、超音波処理開始から10分後、30分後、その後は30分毎に、粒度分布測定装置(Nanotrac Wave II-EX150、マイクロトラック・ベル社製)にて体積基準の累積50%径(D50)を測定した。得られた13点の累積50%径(D50)のうち、最も小さい値を平均粒子径として採用した。
<L値、a値、およびb値>
 無機顔料における、L値、a値、およびb値は、JIS Z 8781-4:2013の記載に従い、拡散反射法により測定して得られる拡散反射スペクトルから算出した。
 拡散反射スペクトルは、拡散反射法により、分光光度計(U-4100、日立ハイテクノロジー社製)を用い、測定対象の試料(無機顔料等)を深さ0.5mmのガラスホルダーに充填し、石英カバーで押さえ、波長200~1,500nmの範囲における拡散反射光を5nm刻みで測定して得た。リファレンスには、硫酸バリウム(試薬、関東化学社製)を用いた。
<近赤外光最大反射率および可視光最小反射率>
 無機顔料における、近赤外光最大透過率および可視光最小反射率は、上述した拡散反射スペクトルから、波長780~1,500nmにおける最大反射率および波長400~780nmにおける最小反射率をそれぞれ算出した。
(光学層の可視光平均透過率、可視光平均直線透過率および近赤外光平均透過率)
 分光光度計(株式会社日立ハイテクノロジーズ製 製品名:U-4100)を用いて、波長380~1,500nmの範囲を5nm刻みで、1,200nm/minのスキャン速度で光学層の全光透過率を測定した。
 光学層は積分球の受光部に接触させるように設置し、光学層の表面から光が入射するように設定した。
 光源切り替えは自動、切り替え波長は340.0nm、スリットは固定8nm、サンプリング間隔は5nmとした。
 また、検知器切り替え補正なし、検知器切り替え波長850.0nm、スキャンスピード750nm/min、スリットは自動制御、Pbs感度は2、光量制御モード固定とした。
 可視光平均直線透過率は、上記測定で得られる全光透過率のうち、波長400~780nmの可視光領域において、5nm刻みの直線透過率を算術平均して求めた。
 近赤外光平均透過率は、上記測定で得られる全光透過率のうち、波長780~1,500nmの近赤外光領域において、5nm刻みの透過率を算術平均して求めた。
(発電効率1)
 単結晶シリコンセルの可視光(400~780nm)と、近赤外光(780~1,500nm)との発電寄与度をそれぞれ30%、70%として、可視光平均透過率および近赤外光平均透過率を乗算したものを合計し、平均板厚3.2mmのソーダライムシリケートガラス板(AGC社製)を用いた単結晶シリコンセルに対する発電効率を算出した。
(意匠性)
 上記各例で得られた光学層について、上述の方法に従って可視光平均直線透過率を求め、以下の基準で評価した。可視光平均直線透過率が低いほど、隠蔽性に優れ、意匠性に優れる。
<評価基準>
 A:可視光平均直線透過率が20%未満である。
 B:可視光平均直線透過率が20%以上40%未満である。
 C:可視光平均直線透過率が40%以上である。
(耐候性)
 Accelerated Weather Tester(Q-PANEL LAB PRODUCT社製、モデルQUV/SE)を用い、JIS K 5600-7-7に準拠して促進耐候性試験を行った。光学層における機能層面に紫外線を照射し、試験前の光学層と、試験開始から2000時間後における光学層について、下式(1)で求められる色差を算出し、以下の基準で評価した。
  式(1) 色差=[(ΔL+(Δa+(Δb]1/2
 式中の記号は、以下の意味を示す。
  ΔLは、試験前の光学層のL値と、試験後の光学層のL値の差の絶対値である。
  Δaは、試験前の光学層のa値と、試験後の光学層のa値の差の絶対値である。
  Δbは、試験前の光学層のb値と、試験後の光学層のb値の差の絶対値である。
<評価基準>
 A:式(1)で求められる色差が1.0未満である。
 B:式(1)で求められる色差が1.0以上1.30未満である。
 C:式(1)で求められる色差が1.30以上である。
 得られた結果を表1~3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1~3より、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0nm以上280.0nm以下であり、比表面積が5.0m/g以上1,000m/g以下である無機顔料と、無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む機能層を有する光学層は、意匠性と、発電効率および耐候性と、に優れた太陽電池モジュールを形成できることが示された。
[例21]
<光学層の製造>
 平均板厚3.2mmのソーダライムシリケートガラス板(AGC社製、縦100mm×横100mm)の一方の面上に、アプリケーターを用いてシランカップリング剤(3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン)を塗装し、120℃で12時間乾燥させて、プライマー層を形成した。次いで、プライマー層上に例5で調製した組成物(1-5)を塗装し、25℃の恒温室中で1週間加熱乾燥して硬化させて、ガラス板からなる基材層と、プライマー層と、機能層(平均厚さ:46μm、マトリックス:フッ素樹脂)とをこの順に有する光学層(1-5A)を得た。
[例22]
 例21において、シランカップリング剤をメチルトリイソシアネートシランに変更する以外は同様にして、光学層(1-5B)を得た。
(耐温水性)
 光学層(1-5)、(1-5A)、および(1-5B)を、80℃の温水に100時間浸漬した後に、基材層からの機能層の剥離の有無を目視で確認し、以下の基準に従って評価した。結果を表4に示す。
 S:剥離なし。
 A:剥離面積5%以下。
 B:剥離面積5%以上。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に示すように、特定のシランカップリング剤をプライマーとして用いることで、ガラス板からなる基材に対する機能層の密着性が向上した。
[例23]
<太陽電池モジュールの製造>
 黒色バックガラス、中間膜(エチレン-酢酸ビニル樹脂、ブリジストン社製EVASKY S88)、光学層(1-3)および太陽電池セル(NSP社製5BB PERC)を積層後に真空加熱圧着して、バックガラスと、中間膜(封止層)に内包された太陽電池セルと、光学層(1-3)とをこの順に有し、光学層における基材層が太陽電池セルの最外層に配されている太陽電池モジュール(1-3)を得た。
 太陽電池モジュール(1-3)は、黄色であり、光学層側から目視した際に太陽電池セルが視認されない、優れた意匠性を有することを確認した。
[例24、25]
 光学層(1-3)から変更して光学層(1-4)または(1-5)を用いる以外は同様にして、太陽電池モジュール(1-4)(赤色)および(1-5)(青色)を得た。
(発電効率2)
 ソーラーシミュレーターを用いて、太陽電池モジュール(1-3)~(1-5)および高透過ガラスについて、短絡電流(Isc)、解放電力(Voc)、および最大出力(Pmax)を求めた。高透過ガラスのPmaxに対する太陽電池モジュールのPmaxの割合(太陽電池モジュールのPmax/高透過ガラスのPmax×100(%))を発電効率2とした。
(セル視認性)
 1m離れた位置から太陽電池モジュール(1-3)~(1-5)を観察した場合に、太陽電池セルが視認できるかどうかを目視判断した。視認された場合をB、視認されなかった場合をAとした。
 その他の分析項目に関しては、上述した方法と同様である。また、例23~25で用いた光学層の詳細は、例3~5と同様である。結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表5より、本発明の光学層を有する太陽電池モジュールは、意匠性および発電効率に優れることが示された。
 なお、2017年12月11日に出願された日本特許出願2017-236991号、2018年03月13日に出願された日本特許出願2018-045508号、および2018年03月13日に出願された日本特許出願2018-045416号の明細書、特許請求の範囲、要約書および図面の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
 10   光学層
 10A  第1光学層
 10B  第2光学層
 110  基材層
 110A 第1基材層
 110B 第2基材層
 120  機能層
 120A 第1機能層
 120B 第2機能層
 14   太陽電池セル
 14A  第1受光面
 14B  第2受光面
 16   封止層
 18   裏面保護層
 20   光学層付き太陽電池モジュール
 30   太陽電池アレイ
 40、40、40B 太陽光

Claims (15)

  1.  無機顔料と、前記無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む機能層を有し、太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配されて用いられる光学層であって、
     前記無機顔料の少なくとも一部が、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである、無機顔料であることを特徴とする光学層。
  2.  前記光学層が有色の光学層であり、前記特定の無機顔料が有色の無機顔料である、請求項1に記載の光学層。
  3.  前記有色の無機顔料が、L表色系におけるL値が5~100であり、a値が-60~60であり、b値が-60~60である、無機顔料である、請求項2に記載の光学層。
  4.  さらに、波長400~780nmの可視光領域における可視光最小反射率が40%以上である光散乱性の無機顔料(ただし、前記有色の無機顔料を除く)を含む、請求項2または3に記載の光学層。
  5.  前記光散乱性の無機顔料の屈折率が1.50~2.60である、請求項4に記載の光学層。
  6.  前記光散乱性の無機顔料が、平均粒子径が10.0~2,000nmであり、比表面積が2.0~1,000m/gである、無機顔料である、請求項4または5に記載の光学層。
  7.  前記マトリックスが、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、および、ガラスフリット組成物を焼結してなる焼結物から選択される少なくとも一種である、請求項1~6のいずれか一項に記載の光学層。
  8.  波長780~1,500nmの近赤外光領域において、5nm刻みの近赤外光透過率を単純平均して算出した値を近赤外光平均透過率としたときに、前記近赤外光平均透過率が10~100%である、請求項1~7のいずれか一項に記載の光学層。
  9.  前記光学層が、さらに基材層を有し、前記基材層の少なくとも一方の面上に、前記機能層が積層されている、請求項1~8のいずれか一項に記載の光学層。
  10.  波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである、無機顔料と、
     含フッ素重合体、シラン化合物、およびガラスフリット組成物から選択される少なくとも一種と、
     を少なくとも含む機能層形成組成物を、基材層の少なくとも一方の面上に塗装して機能層を形成して、
     基材層と、前記基材層の少なくとも一方の面上に配される機能層と、を有する光学層を形成することを特徴とする光学層の製造方法。
  11.  太陽電池セルと、請求項1~9のいずれか一項に記載の光学層と、を有し、前記光学層が、前記太陽電池セルに対して太陽光の入射面側に配されている、光学層付き太陽電池モジュール。
  12.  前記太陽電池セルがCIS系太陽電池セルまたはCIGS系太陽電池セルである、請求項11に記載の太陽電池モジュール。
  13.  請求項11または12に記載の光学層付き太陽電池モジュールを有する、建築用外壁材。
  14.  太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールに対して太陽光の入射面側に配される請求項1~9に記載の光学層と、を有する建造物。
  15.  無機顔料と、前記無機顔料が分散しているマトリックスと、を含む機能層と、ガラス板からなる基材層と、を有し、
     前記基材層の少なくとも一方の面上に、前記機能層が積層されている光学層であって、 前記無機顔料の少なくとも一部が、波長780~1,500nmの近赤外光領域における近赤外光最大反射率が50%以上であり、平均粒子径が5.0~280.0nmであり、比表面積が5.0~1,000m/gである、無機顔料であることを特徴とする光学層。
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