WO2023054672A1 - 太陽電池モジュール用裏面保護シートおよび太陽電池モジュール - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
- H01L31/049—Protective back sheets
Definitions
- the present disclosure relates to a back protective sheet for a solar cell module and a solar cell module.
- a solar cell module that constitutes a solar cell has a configuration in which a transparent front plate, a front side sealing material, a solar cell, a back side sealing material, and a back protective sheet are laminated in this order from the light receiving surface side. It has the function of generating electricity when light enters the solar cell.
- a transparent front plate a transparent glass substrate is often used, but a protective sheet similar to that used on the back side can also be used.
- the above-mentioned members that make up the solar cell module are required to be durable enough to withstand the harsh outdoor environment for a long period of time.
- Patent Document 1 proposes a back protective sheet in which a weather-resistant resin layer made of a fluorine-based resin film having weather resistance is formed on one surface of a base resin layer (Patent Document 1). reference).
- the fluorine-based film used for the back protective sheet has excellent weather resistance, but it is expensive and has a large environmental impact. In addition, it is soft and poor in scratch resistance and abrasion resistance. Furthermore, the thickness is thick due to the film forming method, and there are problems of weight increase and deterioration of transparency. From this point of view, a method of forming a weather-resistant coating layer using a coating agent has also been proposed. It is often formed thickly. However, when the thickness of the coating layer is large, cracks may occur and the transparency may deteriorate.
- the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and a solar cell module that has high scratch resistance and abrasion resistance even if the thickness of the weather-resistant coating layer is thin, and thus reduces deterioration in appearance and deterioration due to ultraviolet rays.
- the main purpose is to provide a back surface protective sheet for
- a back surface protective sheet for a solar cell module comprising a substrate and a weather-resistant coating layer disposed on one side of the substrate, wherein the weather-resistant coating layer comprises It contains a crosslinked acrylic resin, has a thickness of 4.0 g/m 2 or more and less than 7.0 g/m 2 in solid content coating amount, and has a pencil hardness in a pencil hardness test according to JIS K5600-5-4 (1999).
- a back surface protective sheet for a solar cell module which has a surface roughness of 2H or more and a scraping amount of 1 ⁇ m or less when 0.5 L of sand is dropped in a falling sand abrasion test according to ASTM D968.
- a back surface protective sheet for a solar cell module comprising a substrate and a weather-resistant coating layer disposed on one side of the substrate, wherein the weather-resistant coating layer comprises It contains a crosslinked acrylic resin, has a thickness of 4.0 ⁇ m or more and less than 7.0 ⁇ m, has a pencil hardness of 2H or more according to a pencil hardness test according to JIS K5600-5-4 (1999), and has a drop resistance according to ASTM D968.
- a back surface protective sheet for a solar cell module which has a scraping amount of 1 ⁇ m or less when 0.5 L of sand is dropped in a sand abrasion test.
- Another embodiment of the present disclosure is a solar cell having, in this order, a transparent front plate, a front sealing material, a plurality of solar cells, a back sealing material, and the back surface protective sheet for a solar cell module. Provide modules.
- the present disclosure can provide a back protective sheet for a solar cell module that has high scratch resistance and abrasion resistance even if the thickness of the weather-resistant coating layer is thin, and thus reduces deterioration in appearance and deterioration due to ultraviolet rays.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a back surface protective sheet for a solar cell module of the present disclosure
- FIG. 1A and 1B are a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing an example of a solar cell module of the present disclosure
- FIG. 1 is an SEM image of the back protective sheet for a solar cell module obtained in Example 1 after falling sand abrasion test
- 4 is an SEM image of the back protective sheet for a solar cell module obtained in Example 2 after falling sand abrasion test.
- 4 is a graph showing the thickness of the weather-resistant coating layer and the depth of the defect in the falling sand wear test of the back protective sheets for solar cell modules obtained in Examples 1 and 2.
- FIG. 4 is a graph showing the relationship between the solid content coating amount of the coating agent and the transmittance in Examples.
- 2 when expressing a mode of arranging another member on top of a certain member, when simply describing “above” or “below”, unless otherwise specified, 2 includes both cases in which another member is arranged directly above or directly below, and cases in which another member is arranged above or below a certain member via another member.
- 2 when expressing a mode in which another member is arranged on the surface of a certain member, when simply describing “on the surface side” or “on the surface”, unless otherwise specified, It includes both the case of arranging another member directly above or directly below so as to be in contact with it, and the case of arranging another member above or below a certain member via another member.
- the back protective sheet for a solar cell module of the present disclosure will be described in detail below.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the back surface protective sheet for a solar cell module of this embodiment.
- the back protective sheet 1 for a solar cell module of this embodiment has a substrate 2 and a weather-resistant coating layer 3 arranged on one side of the substrate 2 .
- the weather-resistant coating layer 3 contains a crosslinked acrylic resin, has a thickness of 4.0 g/m 2 or more and less than 7.0 g/m 2 in solid content coating amount, and conforms to JIS K5600-5-4 ( 1999) is 2H or more, and the scraping amount is 1 ⁇ m or less when 0.5 L of sand is dropped in the falling sand abrasion test according to ASTM D968.
- the solar cell module 10 has a transparent front plate 14, a front side sealing material 13, a solar cell 15, a back side sealing material 12, and a back surface protective sheet 1 of the present embodiment, which are laminated in this order. consists of configuration.
- the back surface protective sheet for a solar cell module has the base material 2 arranged on the back sealing material side 12 and the weather resistant coating layer 3 arranged on the outside air side.
- the resin layer in which the front-side sealing material 13 and the back-side sealing material 12 are combined and laminated and integrated is also simply referred to as a sealing material.
- the back surface protective sheet for a solar cell module of the present embodiment has a low solid content coating amount of the weather-resistant coating layer containing a specific resin, that is, the film thickness is thin. It has high scratch resistance and wear resistance because the amount of scraping by is within a specific range. Therefore, even if the solid content coating amount of the weather-resistant coating layer is small, it is possible to reduce the deterioration of the appearance due to scratches during long-term use and the deterioration of the back surface protective sheet for solar cell modules due to ultraviolet rays. Furthermore, the thin thickness of the weather-resistant coating layer can suppress the occurrence of cracks and a decrease in transmittance. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable solar cell module.
- the weather resistant coat layer in the present embodiment is arranged on one side of the base material.
- the weather resistant coating layer is preferably placed directly on the substrate.
- the weather-resistant coating layer is a layer arranged as the outermost layer of the back protective sheet for solar cell module to protect the substrate.
- the term "weather resistance" refers to the ability to suppress discoloration, deterioration, etc. caused by at least the effects of light rays (especially ultraviolet rays) from sunlight. containing agents. It is preferable that the weather-resistant coating layer in the present embodiment has transparency.
- the back protective sheet for a solar cell module of the present embodiment is, for example, a transparent type back protective sheet used for a see-through type or double-sided lighting type solar cell module, the weather resistant coating layer has transparency.
- the weather-resistant coating layer transmits light in the visible light region and the near-infrared region.
- the back surface protective sheet for a solar cell module of the present embodiment is used in a solar cell module, not only visible rays but also near-infrared rays can be used for power generation, and power generation efficiency can be improved.
- the weather-resistant coating layer contains a crosslinked acrylic resin.
- Acrylic resins are inexpensive and have good adhesion to substrates.
- a crosslinked acrylic resin a crosslinkable substituent-containing acrylic resin (A) described below crosslinked with a curing agent (B) can be used.
- the weather-resistant coating layer is a weather-resistant coating layer containing a crosslinkable substituent-containing acrylic resin (A), a curing agent (B), and optionally an ultraviolet absorber, other components, and a solvent, which will be described later.
- the coating composition (coating agent) can be applied so that the coating amount after drying (solid content coating amount) is within a specific range, and dried.
- the weather-resistant coating layer in the present embodiment has a thickness of 4.0 g/m 2 or more and less than 7.0 g/m 2 in solid content coating amount. As described later in Examples, when the weather-resistant coating layer contains a normal amount of ultraviolet absorber, the solid content coating amount is 3.0 g/m 2 or more and the transmittance at a wavelength of 350 nm is 10% or less. Furthermore, the weather-resistant coating layer in the present embodiment has an abrasion amount of 1 ⁇ m or less when 0.5 L of sand is dropped (equivalent to actual exposure in a desert for 30 years) in a sand fall abrasion test.
- the solid content coating amount of the weather-resistant coating layer is 4.0 g/m 2 or more, deterioration of the substrate due to ultraviolet irradiation is suppressed over a long period of use (for example, about 30 years). . If the coating amount of the solid content is too small, ultraviolet rays will pass through the weather-resistant coating layer, and the substrate will not be protected from ultraviolet rays. On the other hand, if the coating amount of solid content is too large, the thickness increases and cracks are likely to occur. Moreover, it is not preferable because the transmittance of light in the visible light region and the near-infrared region decreases.
- the solid content coating amount is preferably 4.5 g/m 2 or more, particularly preferably 5.0 g/m 2 or more. On the other hand, the solid content coating amount is preferably 6.5 g/m 2 or less.
- the weather-resistant coating layer in the present embodiment has a pencil hardness of 2H or more according to a pencil hardness test according to JIS K5600-5-4 (1999).
- the pencil hardness is, for example, 7H or less.
- the pencil hardness by the pencil hardness test is a load of 750 g in accordance with JIS K5600-5-4 (1999), reciprocates 1 cm ⁇ 3, and measures the highest pencil hardness that does not scratch 3 mm or more. can be obtained by
- the pencil hardness is above the above, it has the same pencil hardness as other exterior products that are used on a daily basis, and has excellent scratch resistance. If the pencil hardness is too low, the scratch resistance tends to be poor, and scratches are likely to occur, and the appearance may deteriorate. In addition, it becomes easy for ultraviolet rays to pass through the scratches, and deterioration due to absorption of ultraviolet rays by the base material cannot be suppressed.
- the weather-resistant coating layer in the present embodiment has a shaving amount of 1 ⁇ m or less when 0.5 L of sand is dropped in a sand falling abrasion test conforming to ASTM D968.
- the scraping amount is preferably 0.8 ⁇ m or less. If the scraping amount is too large, the thickness of the weather-resistant coating layer becomes thin after long-term use, and deterioration due to ultraviolet absorption of the base material cannot be suppressed.
- the amount of abrasion in a falling sand abrasion test in accordance with ASTM D968 is specifically measured using a falling sand abrasion tester (eg, Gardner type falling sand abrasion tester: AB-3110). Place the test sample with the coat layer on top at an angle of 45° to the horizontal surface, drop 0.5 L of sand onto the center of the weather-resistant coat layer, and measure the depth of the scraped portion (depth of the defect). can be obtained by The sand used is black silicon carbide (Basic CF36 manufactured by Showa Denko).
- the weather-resistant coating layer having the characteristics of "(3) pencil hardness” and “(4) scraping amount in falling sand test” is composed of a crosslinkable substituent-containing acrylic monomer (a1) and other acrylic monomers ( It can be produced by appropriately cross-linking the acrylic resin (cross-linkable substituent-containing acrylic resin (A)) as the copolymer of a2), and can be achieved by providing a sufficient cross-linking density.
- the crosslinkable substituent-containing acrylic resin (A) preferably has a glass transition temperature of 20° C. or higher and a weight-average molecular weight of 5000 or higher, so that the scraping amount in this test can be satisfied. .
- the glass transition temperature is measured according to JIS K 7121-1987.
- the weather-resistant coating layer contains a crosslinked acrylic resin.
- Acrylic resins are inexpensive and have good adhesion to substrates.
- the crosslinked acrylic resin is obtained by crosslinking the crosslinkable substituent-containing acrylic resin (A) with the curing agent (B).
- the crosslinkable substituent include a hydroxyl group, an amino group, and a carboxyl group.
- the crosslinkable substituent is preferably a hydroxyl group from the viewpoint of availability and crosslinkability. That is, the crosslinkable substituent-containing acrylic resin used in the crosslinked acrylic resin is preferably a hydroxyl group-containing acrylic resin.
- the weather-resistant coating layer preferably does not contain a fluororesin, and more preferably does not contain a fluorine atom.
- the crosslinkable substituent-containing acrylic resin (A) used in the crosslinked acrylic resin is, for example, a crosslinkable substituent-containing acrylic monomer (a1) and an acrylic monomer (a2) other than the crosslinkable substituent-containing acrylic monomer. It can be obtained by copolymerizing radically polymerizable monomers containing.
- the crosslinkable substituent-containing acrylic monomer (a1) is preferably a hydroxyl group-containing acrylic monomer.
- hydroxyl group-containing acrylic monomers include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, and polypropylene glycol mono (meth) acrylate. mentioned.
- the acrylic monomer (a2) other than the crosslinkable substituent-containing acrylic monomer is not particularly limited, but examples include n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid amyl, heptyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, isoctyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, (meth)acrylate (Meth)acrylic acid alkyl ester monomers having an alkyl group having 4 to 14 carbon atoms, such as isononyl acrylate, decyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, and tridecyl (meth)acrylate can be mentioned.
- the radically polymerizable monomers may optionally contain a polymerizable monomer other than the crosslinkable substituent-containing acrylic monomer (a1) and an acrylic monomer other than the crosslinkable substituent-containing acrylic monomer (a2). good.
- polymerizable monomers include (meth)acrylates other than those described above and aromatic vinyl compounds such as styrene and methylstyrene.
- the curing agent (B) used in the crosslinked acrylic resin may be any one capable of reacting with the crosslinkable substituent to crosslink the crosslinkable resin, and examples thereof include polyisocyanate compounds.
- the crosslinked acrylic resin is preferably a hydroxyl group-containing acrylic resin crosslinked with a polyisocyanate compound, that is, a crosslinked acrylic resin having urethane bonds.
- the hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has a hydroxyl value of 1 mgKOH/g or more and 200 mgKOH/g or less.
- the hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has a weight average molecular weight of 5,000 or more and 500,000 or less.
- the hydroxyl group-containing acrylic resin preferably has a glass transition temperature of 20°C or higher and 110°C or lower.
- the content of the acrylic monomer (a2) other than the crosslinkable substituent-containing acrylic monomer in the hydroxyl group-containing acrylic resin can be, for example, 50% by mass or more and 90% by mass or less.
- the content of the hydroxyl group-containing acrylic monomer in the hydroxyl group-containing acrylic resin can be, for example, 5% by mass or more and 20% by mass or less.
- the hydroxyl group-containing acrylic resin can be produced, for example, by radically polymerizing the radically polymerizable monomer using a radical polymerization initiator.
- the temperature of the radical polymerization reaction can be, for example, 60° C. or higher and 150° C. or lower.
- polyisocyanate compound may be any compound having two or more active isocyanate groups, and examples thereof include aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, and aromatic polyisocyanate.
- the above polyisocyanate compounds may be used singly or in combination of two or more.
- aliphatic polyisocyanate examples include aliphatic diisocyanates such as 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,8-octamethylene diisocyanate, and L-lysine diisocyanate.
- alicyclic polyisocyanate examples include hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), isophorone diisocyanate, and norbornene diisocyanate.
- aromatic polyisocyanate examples include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 4,4'-biphenyldiisocyanate tridenediisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, p- Aromatic diisocyanates such as tetramethylxylene diisocyanate, m-tetramethylxylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate and p-phenylene diisocyanate is mentioned.
- MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
- Biphenyldiisocyanate tridenediisocyanate 1,3-xylylene diisocyanate
- 1,4-xylylene diisocyanate 1,4-x
- trifunctional or higher polyisocyanates can also be used as the above polyisocyanate compounds. Specifically, triphenylmethane triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 4,4′,4′′-triphenylmethane triisocyanate, 2,4,4′-biphenyl triisocyanate, 2,4 ,4'-diphenylmethane triisocyanate and polymethylenephenyl isocyanate.
- isocyanurate-type polyisocyanates adduct-type polyisocyanates, biuret-type polyisocyanates, etc. obtained using the above polyisocyanate compounds can also be used.
- polyisocyanate compound it is preferable to use non-yellowing polyisocyanates such as aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates. This is because a weather resistant coating layer with excellent appearance can be obtained.
- non-yellowing polyisocyanates such as aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates.
- aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates.
- aliphatic diisocyanates aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates.
- aliphatic diisocyanates aliphatic diisocyanates
- alicyclic diisocyanates alicyclic diisocyanates.
- 1,6-hexamethylene diisocyanate, hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) and isophorone diisocyanate are preferred.
- the equivalent ratio (isocyanate group/hydroxyl group) between the hydroxyl group in the hydroxyl group-containing acrylic resin and the isocyanate group in the isocyanate compound is, for example, 0.5 or more. It is preferably 5.0 or less.
- the weather-resistant coating layer preferably contains an ultraviolet absorber.
- the base material can be protected from ultraviolet rays, and deterioration of the base material can be suppressed.
- the UV absorber contained in the weather-resistant coating layer is not particularly limited as long as it can suppress deterioration of the base material by absorbing UV light, and is generally used for the back protective sheet for solar cell modules. can be used.
- Examples of the ultraviolet absorber include triazine-based ultraviolet absorbers, benzotriazole-based ultraviolet absorbers, benzophenone-based ultraviolet absorbers, and cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers.
- the ultraviolet absorbers may be used singly or in combination of two or more.
- the ultraviolet absorbent is preferably an ultraviolet absorbent having an absorption maximum between 340 nm and 400 nm in wavelength.
- an ultraviolet absorber By using such an ultraviolet absorber, it is possible to effectively take in light having a wavelength of more than 400 nm, so deterioration due to ultraviolet absorption of the base material can be suppressed without lowering the power generation amount of the solar cell module.
- ultraviolet absorbers examples include triazine-based ultraviolet absorbers and benzotriazole-based ultraviolet absorbers.
- a hydroxyphenyltriazine-based UV absorber is particularly preferred.
- Specific examples include Tinuvin479 (manufactured by BASF).
- the lower limit of the content of the ultraviolet absorber in the weather-resistant coating layer can be, for example, 6% by mass or more, preferably 7% by mass or more.
- the upper limit of the content of the ultraviolet absorber in the weather-resistant coating layer can be, for example, 15% by mass or less, preferably 12% by mass or less. If the content of the ultraviolet absorber is within the above range, a sufficient ultraviolet shielding effect can be obtained, and the ultraviolet absorber does not float on the surface of the weather-resistant coating layer, which is preferable.
- the weather-resistant coating layer may contain glass beads. Glass beads have the effect of improving the scratch resistance and abrasion resistance of the coating film.
- the glass beads are preferably transparent. Also, the glass beads are preferably spherical.
- the lower limit of the average particle size of the glass beads is, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 1.5 ⁇ m or more.
- the upper limit of the average particle size of the glass beads is, for example, 6 ⁇ m or less, preferably 3 ⁇ m or less. If the particle size is too large, it will be difficult to reduce the film thickness of the weather-resistant coating layer containing this, and if the particle size is too small, the effect of incorporating the glass beads tends to decrease.
- the coating amount of solids refers to the coating amount of solids excluding glass beads.
- the lower limit of the thickness ( ⁇ m) of the weather-resistant coating layer is the thickness ( ⁇ m) obtained by adding the particle diameter of the glass beads to the thickness ( ⁇ m) formed by the solid content coating amount (4.0 g/m 2 ). Preferably. This is because a sufficient ultraviolet shielding effect can be obtained.
- the upper limit of the thickness ( ⁇ m) of the weather-resistant coating layer is, for example, less than 10 ⁇ m, and may be less than 7 ⁇ m.
- the lower limit of the content of the glass beads in the weather-resistant coating layer can be, for example, 4% by mass or more, preferably 6% by mass or more, and more preferably 7% by mass or more.
- the upper limit of the content of the glass beads in the weather-resistant coating layer is, for example, 20% by mass or less, preferably 12% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.
- the weather-resistant coating layer may contain various additives as necessary within a range that does not impair weather resistance, adhesion to substrates, solvent resistance, transparency, and the like.
- additives include, for example, light stabilizers, heat stabilizers, antioxidants, dispersants, and defoamers. These additives are not particularly limited, and known ones can be used, and are appropriately selected according to the performance required for the weather-resistant coating layer. Moreover, the content of the additive can be arbitrarily set according to the purpose.
- the weather-resistant coating layer for example, the above-described crosslinkable substituent-containing acrylic resin (A), a curing agent (B), and, if necessary, an ultraviolet absorber are applied on the base material. , other components, and a method of applying a composition for a weather-resistant coating layer containing a solvent and solidifying the coating film.
- the solvent used in the weather-resistant coating layer composition is not particularly limited as long as it can disperse or dissolve the resin, and examples thereof include aqueous media and organic media. Among them, an aqueous medium is preferably used from the viewpoint of environmental conservation.
- the aqueous medium should contain water, and may contain other solvents besides water.
- Other solvents include, for example, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, esters, ketones, alcohols, and ethers. These solvents may be used singly or in combination of two or more.
- organic medium examples include aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, esters, ketones, alcohols, and ethers. These solvents may be used singly or in combination of two or more.
- the solid content concentration of the weather-resistant coating layer composition may be adjusted by the preparation composition at the time of preparation, or may be adjusted by dilution or concentration.
- Examples of the method of applying the weather-resistant coating layer composition include gravure coating, reverse coating, wire bar coating, lip coating, air knife coating, curtain flow coating, spray coating, dip coating, roll coating, die coating, screen printing, brush coating and the like.
- Substrate As the substrate in the present embodiment, a substrate in a general back protective sheet for a solar cell module can be used, and various resin films can be used.
- the base material include polyester-based resins, polypropylene, and polya resin films.
- polyester-based resins include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate.
- polyester-based resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT), etc.
- PET polyethylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalate
- PBT polybutylene terephthalate
- PET polyethylene terephthalate
- PET polyethylene terephthalate
- a hydrolysis-resistant PET film is preferably used as the PET film.
- hydrolysis-resistant PET films include "Lumirror” manufactured by Toray Industries, Inc. and "Shine Beam” manufactured by Toyobo.
- the substrate in this embodiment is preferably transparent.
- the back protective sheet for a solar cell module of the present embodiment is, for example, a transparent type back protective sheet used in a see-through type or double-sided lighting type solar cell module, or a transparent front plate
- the base material is Has transparency.
- the total light transmittance of the substrate is, for example, preferably 80% or more, preferably 85% or more, and particularly preferably 90% or more.
- the total light transmittance can be measured according to JIS K7361-1:1997, for example.
- the base material may be a single layer, or may be a multilayer in which multiple layers are laminated.
- the substrate may be a multilayer film in which a plurality of the resin films are laminated.
- the base material when the base material is multi-layered, it can have, for example, a base material layer and a barrier layer arranged on one side of the base material layer. Since the base material has a barrier layer, the solar electronic cell can be protected from water vapor, oxygen, and the like when the back protective sheet for a solar cell module of the present embodiment is used in a solar cell module.
- the barrier layer is not particularly limited as long as it has a barrier property against water vapor and oxygen.
- Examples of the inorganic film include metal films and inorganic compound films.
- Examples of the metal film include metal films containing metals or alloys. Examples of the metal include aluminum, nickel, stainless steel, iron, copper, titanium, and the like.
- Examples of the inorganic compound film include inorganic compound films containing inorganic oxides, inorganic oxynitrides, inorganic nitrides, inorganic oxycarbides, inorganic oxycarbonitrides, and the like. Specific examples include inorganic compound films containing silicon (silica), aluminum, titanium, nickel, iron, copper, magnesium, calcium, potassium, tin, sodium, boron, lead, zinc, zirconium, yttrium, and the like.
- the thickness of the inorganic film is not particularly limited as long as desired barrier properties and transparency can be obtained, and is appropriately set according to the type of the inorganic film.
- Examples of the method for forming the inorganic film include a vapor deposition method. That is, the inorganic film can be a deposited film.
- barrier resin film examples include barrier resin films containing ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyvinyl alcohol, and polyvinylidene chloride.
- the thickness of the barrier resin film is not particularly limited as long as desired barrier properties and transparency can be obtained.
- the barrier film constituting the barrier laminate may be any film having barrier properties, and examples thereof include inorganic films, organic-inorganic hybrid films, and barrier resin films.
- inorganic film and the barrier resin film those described above can be used.
- the barrier film may be a single layer, or may be a multi-layered one obtained by laminating two or more layers.
- the thickness of the barrier film is not particularly limited as long as desired barrier properties and transparency can be obtained, and is appropriately set according to the type of barrier film.
- the barrier film may be a coating film or a vapor deposition film.
- the barrier film can be formed using a conventionally known method such as a coating method, a vapor deposition method, or a pressure bonding method depending on the material and type. Further, when the barrier film is a barrier resin film, the barrier film may be laminated with a support by co-extrusion.
- the support constituting the barrier laminate is not particularly limited as long as it can support the barrier film.
- Various resin films such as styrene copolymer (ABS), acrylic resin, polycarbonate, polyvinyl alcohol, saponified ethylene vinyl ester copolymer, polyamide, polyimide, polyurethane, polyacetal, and cellulose resin can be used.
- Polyolefins include, for example, polyethylene (PE) and polypropylene (PP).
- Polyester-based materials include, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polybutylene terephthalate (PBT).
- Polyvinyl alcohol-based materials include, for example, polyvinyl alcohol (PVA) and ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH).
- the thickness of the support is not particularly limited and can be set as appropriate.
- the barrier laminate can be laminated on the base material layer by, for example, a dry lamination method via an adhesive layer.
- another layer may be provided on the side of the weather resistant coating layer opposite to the substrate side.
- Such other layers include, for example, conventionally known hard coat layers.
- a sealant layer for adhering the back protective sheet to the back sealing material is formed on the side of the base material opposite to the weather resistant coating layer.
- the sealant layer preferably does not contain wax, and examples thereof include a polyethylene layer (polyethylene film).
- the sealant layer is arranged on the base material via an adhesive layer that does not contain wax.
- the adhesion to the encapsulant can be improved by subjecting the surface of the base material (for example, PET) to surface treatment such as corona treatment to increase wettability.
- the thickness of the weather resistant coating layer is thin as described above, so the transmittance is not adversely affected.
- the transparency of the back protective sheet for solar cell module of the present embodiment for example, it is preferable that the back protective sheet for solar cell module transmits light in the visible light region and the near-infrared region.
- the average spectral transmittance at wavelengths of 400 nm or more and 1200 nm or less is preferably 75% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 85% or more.
- the back protective sheet for a solar cell module of the present embodiment when used in a solar cell module, not only the visible light region but also the near-infrared region light can be used for power generation. , can increase the power generation efficiency. In addition, it is possible to prevent the temperature of the solar cell module from rising due to the absorption of near-infrared rays by the back surface protective sheet for solar cell module, resulting in a decrease in the power generation efficiency of the solar cell module.
- the average spectral transmittance at wavelengths of 400 nm or more and 1200 nm or less is the average value of spectral transmittances at wavelengths of 400 nm or more and 1200 nm or less.
- the average spectral transmittance can be measured by a method according to JIS K 7361-1:1997.
- the back protective sheet for a solar cell module of the present embodiment is a back protective sheet for a solar cell module having a substrate and a weather resistant coating layer disposed on one side of the substrate, wherein the weather resistant
- the protective coating layer contains a crosslinked acrylic resin, has a thickness of 4.0 ⁇ m or more and less than 7.0 ⁇ m, and has a pencil hardness of 2H or more according to a pencil hardness test according to JIS K5600-5-4 (1999).
- the scraping amount when 0.5 L of sand is dropped is 1.0 ⁇ m or less in a sand drop wear test based on D968.
- the back surface protective sheet for a solar cell module of the present embodiment has high scratch resistance and wear resistance even when the thickness of the weather-resistant coating layer is thin, and in addition, deterioration of the appearance and exposure to ultraviolet rays Degradation can be reduced.
- the thickness of the weather-resistant coating layer in this embodiment is 4.0 ⁇ m or more and less than 7.0 ⁇ m. With such a thickness, deterioration of the base material due to ultraviolet irradiation is suppressed over a long period of use (for example, about 30 years) for the reasons described above. If the thickness is too thin, UV light will pass through the weather-resistant coating layer, failing to protect the substrate from UV light. On the other hand, if the thickness is too thick, cracks are likely to occur. Moreover, it is not preferable because the transmittance of light in the visible light region and the near-infrared region decreases.
- the thickness is preferably 4.5 ⁇ m or more, particularly preferably 5.0 ⁇ m or more. On the other hand, the thickness is preferably 6.5 ⁇ m or less.
- the crosslinked acrylic resin and the ultraviolet absorber, physical properties (pencil hardness, falling sand abrasion test), and composition in the weather-resistant coating layer in the present embodiment are described in the above-mentioned "A. Back protective sheet for solar cell module (first embodiment). ) Same as 1. Weather-resistant coating layer”.
- the weather-resistant coating layer preferably does not contain glass beads.
- back surface protective sheet for solar cell module of this embodiment are the same as those of "A. Back surface protective sheet for solar cell module (first embodiment)" described above.
- Solar Cell Module A solar cell module according to the present disclosure has a transparent front plate, a front sealing material, a plurality of solar cells, a back sealing material, and the back surface protective sheet for a solar cell module, in this order. .
- Back protective sheet As the back protective sheet for solar cell module in the present disclosure, the above-mentioned “A. Back protective sheet for solar cell module (first embodiment)” or the above-mentioned “B. Back protective sheet for solar cell module (second embodiment)” is used. Second embodiment)”.
- sealing material As the front sealing material and the back sealing material, sealing materials generally used for solar cell modules can be used. Examples of the front sealing material and the back sealing material include sealing materials containing olefin resins such as polyethylene and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
- olefin resins such as polyethylene and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
- Solar Battery Cell Various solar battery cells can be used as the solar battery cell.
- Transparent Front Plate A glass substrate is usually used as the transparent front plate. Moreover, a transparent resin film having weather resistance may be used as the transparent front plate. Moreover, the back surface protective sheet for solar cell modules of this disclosure can also be used as a transparent front plate.
- a solar cell module can be manufactured by heat-pressing each of the above members by, for example, a vacuum lamination method.
- the lower limit of the heating temperature at this time can be, for example, 110° C. or higher, preferably 130° C. or higher.
- the upper limit of the heating temperature can be 190° C., for example.
- the lamination time can be, for example, 5 minutes or more and 60 minutes or less.
- Example 1 A transparent polyethylene terephthalate (manufactured by AP DuPont) having a thickness of 150 ⁇ m was prepared as a base material. Next, the following coating agent 1 was applied to one side of the substrate so that the solid content coating amount was 4.8 g/m 2 and dried to form a weather resistant coating layer (4.8 ⁇ m thick). , to obtain a transparent back protective sheet for a solar cell module. The content of the ultraviolet absorber in the weather resistant coating layer was 9.5% by mass.
- Crosslinkable substituent-containing acrylic resin Acrylic resin synthesized by the following method (glass transition temperature 65 ° C. weight average molecular weight 8000) 100 parts by mass Curing agent: Desmodur N3200 (manufactured by Sumika explanation Urethane Co., Ltd.) 6 parts by mass UV absorber : TInuvin429 (BASF) Solvent: ethyl acetate
- Example 2 In the same manner as in Example 1, except that the following coating agent 2 was used instead of the coating agent 1 and was applied so that the solid content coating amount (solid content coating amount excluding glass beads) was 4.8 g / m 2 . , a weather-resistant coating layer (9.8 ⁇ m) was formed to obtain a transparent back protective sheet for a solar cell module.
- the content of the ultraviolet absorber in the weather-resistant coating layer was 9.5% by mass, and the content of the glass beads was 4.0% by mass.
- ⁇ Coating agent 2 The crosslinkable substituent-containing acrylic resin curing agent: Desmodur N3200 (manufactured by Sumika explanation Urethane Co., Ltd.) UV absorber: TInuvin429 (BASF) Solvent: Ethyl acetate Glass beads: EMB-10 (manufactured by Potters Ballotini, average particle size 6 ⁇ m)
- Example 1 (Comparative example 1) Instead of the coating layer of Example 1, a 25 ⁇ m ETFE fluorine film (manufactured by 25ND AGC) was adhered to one surface of the substrate with an adhesive to obtain a transparent back protective sheet for a solar cell module.
- a 25 ⁇ m ETFE fluorine film manufactured by 25ND AGC
- Example 2 (Comparative example 2) Instead of the coating layer of Example 1, a 25 ⁇ m thick PVF fluorine film (manufactured by Tedlar-DuPont) was adhered to one surface of the substrate with an adhesive to obtain a transparent back protective sheet for a solar cell module.
- a 25 ⁇ m thick PVF fluorine film manufactured by Tedlar-DuPont
- the sample for evaluation of the transparent back protective sheet for solar cell module obtained in Example 1 was placed in a dump heat tester under the conditions of a temperature in the test chamber of 85°C, a humidity of 85%, and a duration of 2000 hours. After the test, the evaluation sample was subjected to a pencil hardness test according to the above measuring method (1 after endurance). Further, the sample for evaluation of the transparent back protective sheet for solar cell module obtained in Example 1 was irradiated with ultraviolet rays for 120 hours, and the sample for evaluation after irradiation was subjected to a pencil hardness test by the above measuring method (durability After 2). The ultraviolet irradiation conditions were a metal halide light source, 1000 W/m 2 (300-400 nm), and a black panel temperature of 63°C. Table 1 shows the results.
- the weather-resistant coating layer of the transparent back protective sheet for solar cell module of Example 2 and the layer opposite to the substrate of the transparent back protective sheet for solar cell module of Comparative Examples 1 and 2 were treated in the same manner as above.
- a pencil hardness test (initial) was performed by the method of Table 2 shows the results.
- FIGS. 3 and 4 show SEM images of the surface and cross section of the transparent back protective sheet for solar cell modules after the test with each amount of falling sand.
- the test with a sandfall amount of 0.5L corresponds to the load when actually exposed in the desert for 30 years
- the test with a sandfall amount of 1L corresponds to the load when it is actually exposed in the desert for 60 years.
- the test with a sand fall amount of 5 L corresponds to the load in the case of actual exposure in the desert for 300 years.
- FIG. 5(A) shows the thickness of the weather-resistant coating layer in the defective portion after the test with each amount of sand fall.
- the transparent back surface protective sheets for solar cell modules obtained in Examples 1 and 2 had a sandfall amount of 0.5 L in each example. (equivalent to 30 years of actual exposure in the desert), almost no defects in the coat layer were observed, and the scraped amount was 1 ⁇ m or less.
- the solid content coating amount of the coating agent 1 used in Example 1 was 4.8 g/m 2 , 3.8 g/m 2 , 3.4 g/m 2 , 3.0 g/m 2 on the transparent substrate. and 2.7 g/m 2 to form a weather-resistant coating layer.
- the transmittance of light of 300 nm or more and 400 nm or less of the weather resistant coating layer was measured. The results are shown in FIG. From the results of FIG. 6, it was confirmed that when the solid content coating amount was 3.0 g/m 2 or more, the transmittance at a wavelength of 350 nm was 10% or less.
- the solid content coating amount was 2.7 g/m 2 , the transmittance at a wavelength of 350 nm was 10% or more, and the substrate turned yellow after being irradiated with ultraviolet rays.
- the amount of sand falling in Example 1 of 0.5 L resulted in a scraping amount of the coat layer of 1 ⁇ m or less. Since the specific gravity of the weather-resistant coating layer is about 1.0, the amount of sand that was removed by 0.5 L corresponds to a solid content coating amount of 1.0 g/m 2 or less. Therefore, from the results of FIGS. 5 and 6, when the solid content coating amount of the weather resistant coating layer is 4.0 g/m 2 or more, it is about 3.0 g/m 2 even if it is equivalent to 30 years of actual exposure in the desert. As described above, it was confirmed that deterioration of the base material due to ultraviolet irradiation was suppressed over a long period of time.
- Example 3 A weather-resistant coating layer (thickness: 2.5 ⁇ m) was formed in the same manner as in Example 1, except that the coating agent 1 of Example 1 was applied so that the solid content coating amount was 2.5 g/m 2 . to obtain a transparent back protective sheet for a solar cell module.
- the 350 nm light transmittance of the weather-resistant coating layer was measured, it was 10.5%, and the base material turned yellow after UV irradiation.
- Example 4 A weather-resistant coating layer (thickness: 10 ⁇ m) was formed in the same manner as in Example 1, except that the coating agent 1 of Example 1 was applied so that the solid content coating amount was 10 g/m 2 . A transparent back protective sheet for modules was obtained.
- a bending test was performed on the transparent back protective sheet for solar cell module obtained in Comparative Example 4, and as a result, the surface of the film was broken and powder was generated.
- the bending test was performed by bending the transparent back protective sheet for solar cell module 180° and checking the appearance after bending.
- a back protective sheet for a solar cell module comprising a substrate and a weather-resistant coating layer disposed on one side of the substrate,
- the weather resistant coating layer contains a crosslinked acrylic resin,
- the thickness is 4.0 g/m 2 or more and less than 7.0 g/m 2 in solid content coating amount,
- a back surface protective sheet for a solar cell module which has a scraping amount of 1 ⁇ m or less when 0.5 L of sand is dropped in a falling sand wear test according to ASTM D968.
- a back protective sheet for a solar cell module comprising a substrate and a weather-resistant coating layer disposed on one side of the substrate,
- the weather resistant coating layer contains a crosslinked acrylic resin,
- the thickness is 4.0 ⁇ m or more and less than 7.0 ⁇ m,
- a back surface protective sheet for a solar cell module which has a scraping amount of 1 ⁇ m or less when 0.5 L of sand is dropped in a falling sand wear test according to ASTM D968.
- REFERENCE SIGNS LIST 1 Back protective sheet for solar cell module 2 : Base material 3 : Weather-resistant coating layer 10 : Solar cell module
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Abstract
本開示は、基材と、上記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、厚さが固形分塗布量で４ｇ／ｍ２以上７ｇ／ｍ２未満であり、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供する。
Description
本開示は、太陽電池モジュール用裏面保護シートおよび太陽電池モジュールに関する。
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面板、表面側封止材、太陽電池セル、裏面側封止材、裏面保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が太陽電池セルに入射することにより発電する機能を有している。尚、透明前面板としては、透明ガラス基板が多く用いられるが、裏面側と同様の保護シートを用いることもできる。
太陽電池モジュールは、長期間にわたって屋外で使用されるため、太陽電池モジュールを構成する上記の各部材には長期間にわたって屋外における過酷な環境に耐え得る耐久性が求められる。
裏面保護シートを構成する耐候性フィルムは、裏面保護シートの最外層として配置されることから、高い耐候性が要求されている。具体的には、設置後２０年～３０年の長期にわたる品質保証を求められるなど、長期耐久性への要求は年々高まっている。そのため、従来、フッ素系フィルムが広く用いられてきた。例えば、特許文献１には、基材樹脂層の一方の面に、耐候性を有するフッ素系樹脂フィルムによって形成された耐候性樹脂層が形成された裏面保護シートが提案されている（特許文献１参照）。
また、近年、所謂シースルータイプや両面採光タイプの太陽電池モジュール用の保護シートとして、上記のような耐候性を保持した上で、更に高い透明性を有する透明裏面保護シートが求められている。太陽電池モジュール用の透明裏面保護シートには、耐候性と透明性が高い水準で求められる。
従来、裏面保護シートに用いられていたフッ素系フィルムは、耐候性に優れるものの、高価であり環境負荷が大きい。また、柔らかく耐傷性や耐摩耗性が乏しい。さらに、フィルムの成形法から厚みが厚く、重量化や、透明性悪化の問題がある。このような観点から、コーティング剤を用いて耐候性コート層を形成する方法も提案されているが、従来のコーティング剤は、耐傷性や耐摩耗性を担をお保するために厚みを１０μｍ程度と厚く形成する場合が多い。しかしながら、コート層の厚みが厚いと、クラック発生や透明性悪化が生じる場合がある。
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、耐候性コート層の厚みが薄くとも、高い耐傷性および耐摩耗性を有し、ひいては外観の悪化および紫外線による劣化を低減した太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供することを主目的とする。
本開示の一実施形態は、基材と、上記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、厚さが固形分塗布量で４．０ｇ／ｍ２以上７．０ｇ／ｍ２未満であり、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供する。
本開示の一実施形態は、基材と、上記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、厚さが４．０μｍ以上７．０μｍ未満であり、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供する。
本開示の他の実施形態は、透明前面板と、前面封止材と、複数の太陽電池セルと、裏面封止材と、上述の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、をこの順に有する太陽電池モジュールを提供する。
本開示は、耐候性コート層の厚みが薄くとも、高い耐傷性および耐摩耗性を有し、ひいては外観の悪化および紫外線による劣化を低減した太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供することができる。
下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本明細書において、ある部材の上に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」、あるいは「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。また、本明細書において、ある部材の面に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面側に」または「面に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。
本開示の発明者等は、鋭意検討した結果、以下に示す太陽電池モジュール用裏面保護シートを見出し、上記課題を解決したものである。
以下、本開示の太陽電池モジュール用裏面保護シートについて、詳細に説明する。
以下、本開示の太陽電池モジュール用裏面保護シートについて、詳細に説明する。
Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート（第一実施形態）
図１は、本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示す概略断面図である。図１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シート１は、基材２と、基材２の一方の面側に配置された耐候性コート層３と、を有する。
本実施形態において、耐候性コート層３は、架橋アクリル樹脂を含み、厚さが固形分塗布量で４．０ｇ／ｍ２以上７．０ｇ／ｍ２未満であり、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である。
図１は、本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一例を示す概略断面図である。図１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シート１は、基材２と、基材２の一方の面側に配置された耐候性コート層３と、を有する。
本実施形態において、耐候性コート層３は、架橋アクリル樹脂を含み、厚さが固形分塗布量で４．０ｇ／ｍ２以上７．０ｇ／ｍ２未満であり、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である。
また、本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールについて説明する。図２に示すように、太陽電池モジュール１０は、透明前面板１４、表面側封止材１３、太陽電池セル１５、裏面側封止材１２、本実施形態の裏面保護シート１が順に積層された構成からなる。図２において、太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材２が裏面封止材側１２に配置され、耐候性コート層３が外気側に配置されている。
尚、表面側封止材１３と裏面側封止材１２とを合せて、これらが積層一体化されている状態にある樹脂層のことを、単に封止材とも称する。
尚、表面側封止材１３と裏面側封止材１２とを合せて、これらが積層一体化されている状態にある樹脂層のことを、単に封止材とも称する。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、特定の樹脂を有する耐候性コート層の固形分塗布量が少ない、すなわち膜厚が薄いにも関わらず、鉛筆硬度試験による硬度および落砂摩耗試験による削れ量が特定の範囲であるため、高い耐傷性および耐摩耗性を有するものである。従って、耐候性コート層の固形分塗布量が少なくても、長期間にわたる使用での傷による外観の悪化や紫外線による太陽電池モジュール用裏面保護シートの劣化を低減できる。さらには、耐候性コート層の厚さが薄いことにより、クラックの発生および透過率の低下を抑制できる。そのため、高い信頼性を有する太陽電池モジュールを得ることが可能となる。
以下、本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおける各構成について、詳細に説明する。
１．耐候性コート層
本実施形態における耐候性コート層は、基材の一方の面側に配置される。耐候性コート層は、基材に直接配置されることが好ましい。耐候性コート層は、太陽電池モジュール用裏面保護シートの最外層に配置されて、基材を保護するために配置される層である。本明細書において、耐候性とは、少なくとも太陽光からの光線（特に、紫外線）の影響に起因した変色、劣化等を抑制する性質があることをいい、耐候性コート層は、通常、紫外線吸収剤を含む。本実施形態における耐候性コート層は、透明性を有することが好ましい。本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートが、例えばシースルータイプまたは両面採光タイプの太陽電池モジュールに用いられる透明タイプの裏面保護シートである場合、上記耐候性コート層は透明性を有する。
本実施形態における耐候性コート層は、基材の一方の面側に配置される。耐候性コート層は、基材に直接配置されることが好ましい。耐候性コート層は、太陽電池モジュール用裏面保護シートの最外層に配置されて、基材を保護するために配置される層である。本明細書において、耐候性とは、少なくとも太陽光からの光線（特に、紫外線）の影響に起因した変色、劣化等を抑制する性質があることをいい、耐候性コート層は、通常、紫外線吸収剤を含む。本実施形態における耐候性コート層は、透明性を有することが好ましい。本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートが、例えばシースルータイプまたは両面採光タイプの太陽電池モジュールに用いられる透明タイプの裏面保護シートである場合、上記耐候性コート層は透明性を有する。
上記耐候性コート層の透明性としては、例えば、上記耐候性コート層が可視光線領域および近赤外線領域の光線を透過することが好ましい。本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートを太陽電池モジュールに用いた場合に、可視光線領域だけでなく近赤外線領域の光線も発電に利用でき、発電効率を高めることができる。
また、上記耐候性コート層が近赤外線を吸収することによって太陽電池モジュールの温度が上昇し、その結果、太陽電池モジュールの発電効率が低下するのを抑制できる。
また、上記耐候性コート層が近赤外線を吸収することによって太陽電池モジュールの温度が上昇し、その結果、太陽電池モジュールの発電効率が低下するのを抑制できる。
（１）架橋アクリル樹脂
上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含有する。アクリル樹脂は安価であり、基材との密着性が良好である。架橋アクリル樹脂は、後述する架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）が硬化剤（Ｂ）により架橋されたものを用いることができる。耐候性コート層は、具体的には、後述する架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、必要に応じて紫外線吸収剤、その他成分、および溶媒を含有する耐候性コート層用組成物（コーティング剤）を、乾燥後の塗布量（固形分塗布量）が特定の範囲となるように塗布し、乾燥することにより形成できる。
上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含有する。アクリル樹脂は安価であり、基材との密着性が良好である。架橋アクリル樹脂は、後述する架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）が硬化剤（Ｂ）により架橋されたものを用いることができる。耐候性コート層は、具体的には、後述する架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、必要に応じて紫外線吸収剤、その他成分、および溶媒を含有する耐候性コート層用組成物（コーティング剤）を、乾燥後の塗布量（固形分塗布量）が特定の範囲となるように塗布し、乾燥することにより形成できる。
（２）固形分塗布量
本実施形態における耐候性コート層は、厚さが固形分塗布量で４．０ｇ／ｍ２以上７．０ｇ／ｍ２未満である。後述の実施例に記載のように、耐候性コート層が紫外線吸収剤を通常量含む場合、固形分塗布量が３．０ｇ／ｍ２以上で波長３５０ｎｍの透過率が１０％以下となる。さらに、本実施形態における耐候性コート層は、落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時（砂漠での実曝３０年相当）の削れ量が１μｍ以下である。耐候性コート層の固形分塗布量が４．０ｇ／ｍ２以上である場合には、長期間（例えば、３０年程度）の使用にわたり、紫外線照射による基材の劣化が抑制されることとなる。固形分塗布量が少なすぎると、紫外線が耐候性コート層を透過してしまい、紫外線から基材を保護することができない。一方、固形分塗布量が多すぎると、厚さが厚くなり、クラックが生じやすくなる。また、可視光線領域および近赤外線領域の光線の透過率が下がるために好ましくない。
本実施形態における耐候性コート層は、厚さが固形分塗布量で４．０ｇ／ｍ２以上７．０ｇ／ｍ２未満である。後述の実施例に記載のように、耐候性コート層が紫外線吸収剤を通常量含む場合、固形分塗布量が３．０ｇ／ｍ２以上で波長３５０ｎｍの透過率が１０％以下となる。さらに、本実施形態における耐候性コート層は、落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時（砂漠での実曝３０年相当）の削れ量が１μｍ以下である。耐候性コート層の固形分塗布量が４．０ｇ／ｍ２以上である場合には、長期間（例えば、３０年程度）の使用にわたり、紫外線照射による基材の劣化が抑制されることとなる。固形分塗布量が少なすぎると、紫外線が耐候性コート層を透過してしまい、紫外線から基材を保護することができない。一方、固形分塗布量が多すぎると、厚さが厚くなり、クラックが生じやすくなる。また、可視光線領域および近赤外線領域の光線の透過率が下がるために好ましくない。
固形分塗布量は、好ましくは４．５ｇ／ｍ２以上であり、特に好ましくは５．０ｇ／ｍ２以上である。一方、固形分塗布量は、好ましくは６．５ｇ／ｍ２以下である。
（３）鉛筆硬度
本実施形態における耐候性コート層は、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が、２Ｈ以上である。一方、鉛筆硬度は例えば、７Ｈ以下である。本開示において、鉛筆硬度試験による鉛筆硬度は、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠して荷重７５０ｇとし、１ｃｍ×３往復させ、３ｍｍ以上の傷がつかない最も高い鉛筆の硬度を測定することにより求めることができる。
本実施形態における耐候性コート層は、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が、２Ｈ以上である。一方、鉛筆硬度は例えば、７Ｈ以下である。本開示において、鉛筆硬度試験による鉛筆硬度は、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠して荷重７５０ｇとし、１ｃｍ×３往復させ、３ｍｍ以上の傷がつかない最も高い鉛筆の硬度を測定することにより求めることができる。
鉛筆硬度が上記以上であれば、日常的に用いられる他の外装用製品と同等の鉛筆硬度であり、耐傷性に優れる。鉛筆硬度が低すぎると、耐傷性が劣り、傷が発生しやすくなり、外観が悪化する場合がある。また、傷から紫外線が透過しやすくなり、基材の紫外線吸収による劣化を抑制できない。
（４）落砂摩耗試験での削れ量
本実施形態における耐候性コート層は、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験において、砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である。上記削れ量は、好ましくは０．８μｍ以下である。上記削れ量が大きすぎると、長期使用した際に耐候性コート層の厚みが薄くなり、基材の紫外線吸収による劣化を抑制することができない。本開示において、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験での削れ量は、具体的には、落砂摩耗試験機（例えば、ガードナー式落砂摩耗試験機：ＡＢ－３１１０）を用いて、耐候性コート層を上面とした試験サンプルを水平面に対して４５°傾けて設置し、耐候性コート層の中心位置に砂０．５Lを落下させ、削れた深さ（欠損部の深さ）を測定することにより求めることができる。また、上記砂は、黒色炭化ケイ素（昭和電工製 Ｂａｓｉｃ Ｃ Ｆ３６）を使用する。
本実施形態における耐候性コート層は、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験において、砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である。上記削れ量は、好ましくは０．８μｍ以下である。上記削れ量が大きすぎると、長期使用した際に耐候性コート層の厚みが薄くなり、基材の紫外線吸収による劣化を抑制することができない。本開示において、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験での削れ量は、具体的には、落砂摩耗試験機（例えば、ガードナー式落砂摩耗試験機：ＡＢ－３１１０）を用いて、耐候性コート層を上面とした試験サンプルを水平面に対して４５°傾けて設置し、耐候性コート層の中心位置に砂０．５Lを落下させ、削れた深さ（欠損部の深さ）を測定することにより求めることができる。また、上記砂は、黒色炭化ケイ素（昭和電工製 Ｂａｓｉｃ Ｃ Ｆ３６）を使用する。
上記「（３）鉛筆硬度」および上記「（４）落砂試験での削れ量」の特徴を有する耐候性コート層は、後述する架橋性置換基含有アクリルモノマー（ａ１）と他のアクリルモノマー（ａ２）の共重合体としてのアクリル樹脂（架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ））を、適宜架橋させることで作製でき、十分な架橋密度を与えることで達成することができる。また、架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）のガラス転移温度は２０℃以上であることが好ましく、重量平均分子量は５０００以上のものを用いることで、本試験での削れ量を満たすことができる。なお、上記ガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１－１９８７に準拠して測定される。
（５）組成
ａ．架橋アクリル樹脂
上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含有する。アクリル樹脂は安価であり、基材との密着性が良好である。架橋アクリル樹脂は、架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）が硬化剤（Ｂ）により架橋されたものである。上記架橋性置換基としては、例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等が挙げられる。中でも、上記架橋性置換基は、入手性および架橋反応性の観点から、水酸基が好ましい。すなわち、上記架橋アクリル樹脂に用いられる架橋性置換基含有アクリル樹脂は、水酸基含有アクリル樹脂が好ましい。
ａ．架橋アクリル樹脂
上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含有する。アクリル樹脂は安価であり、基材との密着性が良好である。架橋アクリル樹脂は、架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）が硬化剤（Ｂ）により架橋されたものである。上記架橋性置換基としては、例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等が挙げられる。中でも、上記架橋性置換基は、入手性および架橋反応性の観点から、水酸基が好ましい。すなわち、上記架橋アクリル樹脂に用いられる架橋性置換基含有アクリル樹脂は、水酸基含有アクリル樹脂が好ましい。
上記耐候性コート層は、フッ素樹脂を含まないことが好ましく、さらにはフッ素原子を含まないことが好ましい。
上記架橋アクリル樹脂に用いられる架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）は、例えば、架橋性置換基含有アクリルモノマー（ａ１）と、この架橋性置換基含有アクリルモノマー以外のアクリルモノマー（ａ２）とを含むラジカル重合性モノマー類を共重合して得ることができる。
上記架橋性置換基含有アクリルモノマー（ａ１）は、水酸基含有アクリルモノマーが好ましい。水酸基含有アクリルモノマーとしては、例えば、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレートが挙げられる。
架橋性置換基含有アクリルモノマー以外のアクリルモノマー（ａ２）は、特に限定されないが、例えば、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アミル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ－オクチル、（メタ）アクリル酸イソクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸トリデシル等の炭素数４以上１４以下のアルキル基を有する（メタ）アクることリル酸アルキルエステル単量体を挙げることができる。
また、上記ラジカル重合性モノマー類は、必要に応じて、上記の架橋性置換基含有アクリルモノマー（ａ１）および架橋性置換基含有アクリルモノマー以外のアクリルモノマー（ａ２）以外の重合性モノマーを含んでもよい。このような重合性モノマーとしては、例えば、上記以外の（メタ）アクリレートや、スチレン、メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物が挙げられる。
上記架橋アクリル樹脂に用いられる硬化剤（Ｂ）は、上記架橋性置換基と反応して上記架橋性樹脂を架橋することが可能なものであればよく、例えば、ポリイソシアネート化合物等を挙げることができる。特に、上記架橋アクリル樹脂は、水酸基含有アクリル樹脂がポリイソシアネート化合物により架橋されたもの、すなわち、ウレタン結合を有する架橋アクリル樹脂が好ましい。
上記水酸基含有アクリル樹脂は、水酸基価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。上記水酸基含有アクリル樹脂は、重量平均分子量が５，０００以上５００，０００以下であることが好ましい。上記水酸基含有アクリル樹脂は、ガラス転移温度が２０℃以上１１０℃以下であることが好ましい。
上記水酸基含有アクリル樹脂中の上記架橋性置換基含有アクリルモノマー以外のアクリルモノマー（ａ２）の含有量は、例えば、５０質量％以上９０質量％以下とすることができる。
また、上記水酸基含有アクリル樹脂中の上記水酸基含有アクリルモノマーの含有量は、例えば、５質量％以上２０質量％以下とすることができる。
上記水酸基含有アクリル樹脂は、例えば、ラジカル重合開始剤を用いて、上記ラジカル重合性モノマーをラジカル重合させることにより製造できる。ラジカル重合反応の温度は、例えば、６０℃以上１５０℃以下とすることができる。また、ラジカル重合反応は、有機溶媒中で行うことが好ましい。
また、上記ポリイソシアネート化合物としては、活性なイソシアネート基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、脂肪族系ポリイソシアネート、脂環式系ポリイソシアネート、芳香族系ポリイソシアネートを挙げることができる。上記ポリイソシアネート化合物は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記脂肪族系ポリイソシアネートとしては、例えば、１，４－テトラメチレンジイソシアネート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、１，８－オクタメチレンジイソシアネート、Ｌ－リジンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートが挙げられる。
上記脂環式系ポリイソシアネートとしては、例えば、水素化４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（水素化ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネートの脂環式系ジイソシアネート等が挙げられる。
上記芳香族系ポリイソシアネートとしては、例えば、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４’－ビフェニルジイソシアネートトリデンジイソシアネート、１，３－キシリレンジイソシアネート、１，４－キシレンジイソシアネート、ｐ－テトラメチルキシレンジイソシアネート、ｍ－テトラメチルキシレンジイソシアネート、２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート等の芳香族系ジイソシアネートが挙げられる。
また、上記ポリイソシアネート化合物としては、３官能以上のポリイソシアネートも用いることができる。具体的には、トリフェニルメタントリイソシアネート、１，６，１１－ウンデカントリイソシアネート、４，４'，４''－トリフェニルメタントリイソシアネート、２，４，４'－ビフェニルトリイソシアネート、２，４，４’－ジフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンフェニルイソシアネートが挙げられる。
さらに、上記ポリイソシアネート化合物を用いて得られるイソシアヌレート型ポリイソシアネート、アダクト型ポリイソシアネート、ビュレット型ポリイソシアネート等も用いることができる。
中でも、上記ポリイソシアネート化合物としては、脂肪族ジイソシアネート、脂環式系ジイソシアネート等の無黄色変型のポリイソシアネートを用いることが好ましい。外観に優れる耐候性コート層を得ることができるからである。特に、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（水素化ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネートが好ましい。
上記水酸基含有アクリル樹脂と上記ポリイソシアネートとの配合割合としては、上記水酸基含有アクリル樹脂中の水酸基と上記イソシアネート化合物中のイソアネート基との当量比（イソシアネート基／水酸基）が、例えば、０．５以上５．０以下であることが好ましい。
ｂ．紫外線吸収剤
上記耐候性コート層は、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。基材を紫外線から保護でき、基材の劣化を抑制できる。
上記耐候性コート層は、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。基材を紫外線から保護でき、基材の劣化を抑制できる。
上記耐候性コート層に含まれる紫外線吸収剤としては、紫外線を吸収することで基材の劣化を抑制できるものあれば特に限定されるものではなく、一般的に太陽電池モジュール用裏面保護シートに用いられる紫外線吸収剤を用いることができる。上記紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。上記紫外線吸収剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
中でも、上記紫外線吸収剤は、波長３４０ｎｍから４００ｎｍの間に吸収極大を有する紫外線吸収剤が好ましい。このような紫外線吸収剤を用いることにより、波長４００ｎｍを超える光線を有効に取り込めるので、太陽電池モジュールの発電量を低下させることなく、基材の紫外線吸収による劣化を抑制できる。
このような紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等を挙げることができる。本実施形態においては、特にヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤が好ましい。具体的にはＴｉｎｕｖｉｎ４７９（ＢＡＳＦ社製）が挙げられる。
上記耐候性コート層中の上記紫外線吸収剤の含有量の下限値は、例えば、６質量％以上、好ましくは７質量％以上、とすることができる。上記耐候性コート層中の上記紫外線吸収剤の含有量の上限値は、例えば、１５質量％以下、好ましくは１２質量％以下とすることができる。上記紫外線吸収剤の含有量が上記範囲内であれば、十分な紫外線遮蔽効果を得ることができ、また、紫外線吸収剤が耐候性コート層表面に浮きだす恐れがないために好ましい。
ｃ．ガラスビーズ
上記耐候性コート層は、ガラスビーズを含んでもよい。ガラスビーズは塗膜の耐傷性および耐摩耗性等を向上させる効果を有する。ガラスビーズは、透明であることが好ましい。また、ガラスビーズは球形であることが好ましい。ガラスビーズの平均粒子径の下限値は、例えば１μｍ以上、好ましくは１．５μｍ以上である。ガラスビーズの平均粒子径の上限値は、例えば６μｍ以下、好ましくは３μｍ以下である。粒子径が大きすぎると、これを含む耐候性コート層の膜厚を薄くすることが難しく、粒子径が小さすぎると、ガラスビーズを含有させる効果が低下する傾向にある。
上記耐候性コート層は、ガラスビーズを含んでもよい。ガラスビーズは塗膜の耐傷性および耐摩耗性等を向上させる効果を有する。ガラスビーズは、透明であることが好ましい。また、ガラスビーズは球形であることが好ましい。ガラスビーズの平均粒子径の下限値は、例えば１μｍ以上、好ましくは１．５μｍ以上である。ガラスビーズの平均粒子径の上限値は、例えば６μｍ以下、好ましくは３μｍ以下である。粒子径が大きすぎると、これを含む耐候性コート層の膜厚を薄くすることが難しく、粒子径が小さすぎると、ガラスビーズを含有させる効果が低下する傾向にある。
上記耐候性コート層がガラスビーズを含む場合、上記固形分塗布量は、ガラスビーズを除く固形分の塗布量をいう。上記耐候性コート層の厚み（μｍ）の下限は、上記固形分塗布量（４．０ｇ／ｍ２）で形成される厚み（μｍ）に、ガラスビーズの粒子径を足した厚み（μｍ）であることが好ましい。十分な紫外線遮蔽効果を得ることができるためである。一方、上記耐候性コート層の厚み（μｍ）の上限は、例えば１０μｍ未満であり、７μｍ未満であってもよい。
上記耐候性コート層中の上記ガラスビーズの含有量の下限値としては、例えば、４質量％以上、好ましくは６質量％以上、より好ましくは７質量％以上とすることができる。上記耐候性コート層中の上記ガラスビーズの含有量の上限値としては、例えば、２０質量％以下、好ましくは１２質量％以下、より好ましくは１０質量％以下とすることができる。
ｄ．その他
上記耐候性コート層は、耐候性、基材との密着性、耐溶剤性、透明性等を損なわない範囲で、必要に応じて、種々の添加剤を含有することができる。このような添加剤としては、例えば、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、分散剤、消泡剤が挙げられる。これらの添加剤は、特に限定されるものではなく、公知のものを使用でき、上記耐候性コート層に求められる性能に応じて適宜選択される。また、添加剤の含有量は、その目的に応じて任意に設定できる。
上記耐候性コート層は、耐候性、基材との密着性、耐溶剤性、透明性等を損なわない範囲で、必要に応じて、種々の添加剤を含有することができる。このような添加剤としては、例えば、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、分散剤、消泡剤が挙げられる。これらの添加剤は、特に限定されるものではなく、公知のものを使用でき、上記耐候性コート層に求められる性能に応じて適宜選択される。また、添加剤の含有量は、その目的に応じて任意に設定できる。
（６）形成方法
上記耐候性コート層の形成方法としては、例えば、基材上に、上述した架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、必要に応じて、紫外線吸収剤、その他成分、および溶媒を含有する耐候性コート層用組成物を塗布し、塗膜を固化する方法等が挙げられる。
上記耐候性コート層の形成方法としては、例えば、基材上に、上述した架橋性置換基含有アクリル樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、必要に応じて、紫外線吸収剤、その他成分、および溶媒を含有する耐候性コート層用組成物を塗布し、塗膜を固化する方法等が挙げられる。
上記耐候性コート層用組成物に用いられる溶媒は、上記樹脂を分散または溶解できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、水系媒体、有機系媒体を挙げることができる。中でも、環境保全の観点から、水系媒体が好ましく用いられる。
上記水性媒体は、水を含んでいればよく、水以外の他の溶媒を含有してもよい。他の溶媒としては、例えば、芳香族系炭化水素、脂肪族系炭化水素、脂環式炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エステル類、ケトン類、アルコール類、エーテル類が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
上記有機系媒体としては、例えば、芳香族系炭化水素、脂肪族系炭化水素、エステル類、ケトン類、アルコール類、エーテル類が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
上記耐候性コート層用組成物の固形分濃度は、調製時の仕込み組成により調節してもよく、希釈または濃縮することによって調節してもよい。
上記耐候性コート層用組成物の塗布方法としては、例えば、グラビアコート、リバースコート、ワイヤーバーコート、リップコート、エアナイフコート、カーテンフローコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ダイコート、スクリーン印刷、はけ塗り等が挙げられる。
２．基材
本実施形態における基材は、一般的な太陽電池モジュール用裏面保護シートにおける基材を用いることができ、各種の樹脂フィルムを用いることができる。上記基材としては、ポリエステル系樹脂や、ポリプロピレン、ポリアの樹脂フィルムが挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、が挙げられる。
本実施形態における基材は、一般的な太陽電池モジュール用裏面保護シートにおける基材を用いることができ、各種の樹脂フィルムを用いることができる。上記基材としては、ポリエステル系樹脂や、ポリプロピレン、ポリアの樹脂フィルムが挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、が挙げられる。
中でも、電気絶縁性、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性および成形性が良好であることから、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂フィルムが好ましい。特に、安価であることから、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましい。
ＰＥＴフィルムとしては、耐加水分解ＰＥＴフィルムが好ましく用いられる。耐加水分解ＰＥＴフィルムとしては、例えば、東レ社製の「ルミラー」、東洋紡社製の「シャインビーム」が挙げられる。
本実施形態における基材は、透明であることが好ましい。本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートが、例えば、シースルータイプまたは両面採光タイプの太陽電池モジュールに用いられる透明タイプの裏面保護シートである場合や、透明前面板である場合に、基材は透明性を有する。具体的には、基材の全光線透過率が、例えば、８０％以上、中でも８５％以上、特には９０％以上であることが好ましい。なお、上記全光線透過率は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７３６１－１：１９９７に準拠して測定できる。
上記基材は、単層であってもよく、複数の層が積層された多層であってもよい。例えば上記基材は、上記樹脂フィルムが複数積層された多層フィルムであってもよい。
また、上記基材が多層である場合、例えば、基材層と、基材層の一方の面に配置されたバリア層とを有することができる。基材がバリア層を有することにより、本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートを太陽電池モジュールに用いた場合に、水蒸気や酸素等から太陽電子セルを保護することができる。
また、上記バリア層としては、水蒸気や酸素に対してバリア性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、無機膜、バリア性樹脂膜、支持体の片面または両面にバリア膜を有するバリア積層体が挙げられる。
上記無機膜としては、例えば、金属膜、無機化合物膜が挙げられる。上記金属膜としては、例えば、金属または合金を含む金属膜が挙げられる。上記金属としては、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、チタン、等が挙げられる。上記無機化合物膜としては、例えば、無機酸化物、無機酸化窒化物、無機窒化物、無機酸化炭化物、無機酸化炭化窒化物等を含む無機化合物膜が挙げられる。具体的には、ケイ素（シリカ）、アルミニウム、チタン、ニッケル、鉄、銅、マグネシウム、カルシウム、カリウム、錫、ナトリウム、ホウ素、鉛、亜鉛、ジルコニウム、イットリウム等を含む無機化合物膜が挙げられる。上記無機膜の厚みは、所望のバリア性および透明性を得ることができれば特に限定されるものではなく、無機膜の種類に応じて適宜設定される。上記無機膜の形成方法は、例えば、蒸着法が挙げられる。すなわち、上記無機膜は蒸着膜とすることができる。
上記バリア性樹脂膜としては、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデンを含むバリア性樹脂膜が挙げられる。上記バリア性樹脂膜の厚みは、所望のバリア性および透明性を得ることができれば特に限定されない。
上記バリア積層体を構成するバリア膜は、バリア性を有するものであればよく、無機膜、有機－無機ハイブリッド膜、バリア性樹脂膜等が挙げられる。無機膜、バリア性樹脂膜は、上述したものを用いることができる。また、上記バリア膜は、単層であってもよく、２層以上を積層させて多層としたものであってもよい。上記バリア膜の厚みは、所望のバリア性および透明性を得ることができれば特に限定されるものではなく、バリア膜の種類に応じて適宜設定される。
上記バリア膜は、コーティング膜であってもよく、蒸着膜であってもよい。上記バリア膜は、材料や種類に応じて塗布法、蒸着法、圧着法等の従来公知の方法を用いて成膜することができる。また、上記バリア膜がバリア性樹脂膜である場合には、バリア膜は、共押出により支持体と積層されたものであってもよい。
また、上記バリア積層体を構成する支持体としては、上記バリア膜を支持することができれば特に限定されず、ポリオレフィン系、ポリエステル系、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン共重合体（ＡＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール系、エチレンビニルエステル共重合体ケン化物、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリアセタール、セルロース樹脂、等の各種の樹脂フィルムを使用できる。ポリオレフィン系としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。ポリエステル系としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が挙げられる。ポリビニルアルコール系としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が挙げられる。上記支持体の厚みは、特に限定されず、適宜設定することができる。
上記バリア積層体は、例えば、接着剤層を介したドライラミネーション法により上記基材層に積層できる。
３．その他
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、耐候性コート層の基材側とは反対の面側に、他の層を設けても良い。
このような他の層としては、例えば、従来公知のハードコート層が挙げられる。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、耐候性コート層の基材側とは反対の面側に、他の層を設けても良い。
このような他の層としては、例えば、従来公知のハードコート層が挙げられる。
また、上記基材の耐候性コート層とは反対の面側には、裏面封止材に対して裏面保護シートを接着するためのシーラント層が形成されていることが好ましい。上記シーラント層は、ワックスを含まないものが好ましく、例えば、ポリエチレン層（ポリエチレンフィルム）が挙げられる。また、上記シーラント層は、ワックスを含まない接着剤層を介して、上記基材に配置されていることが好ましい。また、基材（例えばＰＥＴ）表面に、コロナ処理等の表面処理を施して濡れ性を高めておくことでも、封止材との密着力を向上させることができる。
４．透過率
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、上述したように耐候性コート層の厚さが薄いため、透過率に悪影響を及ぼすものではない。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートの透明性としては、例えば、太陽電池モジュール用裏面保護シートが可視光線領域および近赤外線領域の光線を透過することが好ましい。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、上述したように耐候性コート層の厚さが薄いため、透過率に悪影響を及ぼすものではない。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートの透明性としては、例えば、太陽電池モジュール用裏面保護シートが可視光線領域および近赤外線領域の光線を透過することが好ましい。
具体的には、波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における平均分光透過率が、７５％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、８５％以上であることがさらに好ましい。
上記平均分光透過率が上記範囲であることにより、本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートを太陽電池モジュールに用いた場合に、可視光線領域だけでなく近赤外線領域の光線も発電に利用でき、発電効率を高めることができる。また、太陽電池モジュール用裏面保護シートが近赤外線を吸収することによって太陽電池モジュールの温度が上昇し、その結果、太陽電池モジュールの発電効率が低下するのを抑制できる。
なお、波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における平均分光透過率は、波長４００ｎ ｍ以上１２００ｎｍ以下における分光透過率の平均値である。上記平均分光透過率は、Ｊ ＩＳ Ｋ ７３６１－１：１９９７に準拠する方法により測定できる。
Ｂ．太陽電池モジュール用裏面保護シート（第二実施形態）
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材と、上記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、厚さが４．０μｍ以上７．０μｍ未満であり、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１．０μｍ以下である。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、基材と、上記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、上記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、厚さが４．０μｍ以上７．０μｍ未満であり、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１．０μｍ以下である。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートであれば、上述と同様の理由により、耐候性コート層の厚みが薄くとも、高い耐傷性および耐摩耗性を有し、ひいては外観の悪化および紫外線による劣化を低減できる。
本実施形態における耐候性コート層は、厚さが４．０μｍ以上７．０μｍ未満である。このような厚さであれば、上述した理由により、長期間（例えば、３０年程度）の使用にわたり、紫外線照射による基材の劣化が抑制されることとなる。厚さが薄すぎると、紫外線が耐候性コート層を透過してしまい、紫外線から基材を保護することができない。一方、厚さが厚すぎると、クラックが生じやすくなる。また、可視光線領域および近赤外線領域の光線の透過率が下がるために好ましくない。
厚さは、好ましくは４．５μｍ以上であり、特に好ましくは５．０μｍ以上である。一方、厚さは、好ましくは６．５μｍ以下である。
本実施形態における耐候性コート層における架橋アクリル樹脂および紫外線吸収剤、物性（鉛筆硬度、落砂摩耗試験）、および組成については、上述した「Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート（第一実施形態） １．耐候性コート層」と同様である。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいては、耐候性コート層はガラスビーズを含まないことが好ましい。
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シートのその他の構成および物性については、上述した「Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート（第一実施形態）」と同様である。
Ｃ．太陽電池モジュール
本開示における太陽電池モジュールは、透明前面板と、前面封止材と、複数の太陽電池セルと、裏面封止材と、上述の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、をこの順に有する。
本開示における太陽電池モジュールは、透明前面板と、前面封止材と、複数の太陽電池セルと、裏面封止材と、上述の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、をこの順に有する。
以下、本開示における太陽電池モジュールの各構成について説明する。
１． 裏面保護シート
本開示における太陽電池モジュール用裏面保護シートとしては、上述した「Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート（第一実施形態）」または上述した「Ｂ．太陽電池モジュール用裏面保護シート（第二実施形態）」と同様である。
本開示における太陽電池モジュール用裏面保護シートとしては、上述した「Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート（第一実施形態）」または上述した「Ｂ．太陽電池モジュール用裏面保護シート（第二実施形態）」と同様である。
２．封止材
前面封止材および裏面封止材としては、一般的に太陽電池モジュールに用いられる封止材を用いることができる。前面封止材および裏面封止材としては、ポリエチレンやエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のオレフィン系樹脂等を含む封止材を挙げることができる。
前面封止材および裏面封止材としては、一般的に太陽電池モジュールに用いられる封止材を用いることができる。前面封止材および裏面封止材としては、ポリエチレンやエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のオレフィン系樹脂等を含む封止材を挙げることができる。
３．太陽電池セル
太陽電池セルとしては、各種の太陽電池セルを用いることができる。
太陽電池セルとしては、各種の太陽電池セルを用いることができる。
４．透明前面板
透明前面板としては、通常、ガラス基板が用いられる。また、透明前面板として、耐候性を有する透明樹脂フィルムを用いてもよい。また、透明前面板として、本開示の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いることもできる。
透明前面板としては、通常、ガラス基板が用いられる。また、透明前面板として、耐候性を有する透明樹脂フィルムを用いてもよい。また、透明前面板として、本開示の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いることもできる。
太陽電池モジュールは、上記の各部材を、例えば、真空ラミネート法により加熱圧着すことにより製造することができる。この際の加熱温度の下限値は、例えば、１１０℃以上、好ましくは１３０℃以上とすることができる。加熱温度の上限値は、例えば、１９０℃とすることができる。また、ラミネート時間は、例えば、５分間以上６０分間以下とすることができる。
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
以下に実施例および比較例を示し、本開示をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
基材として、厚さ１５０μｍの透明ポリエチレンテレフタレート（ＡＰ デュポン製）を準備した。次いで、基材の一方の面側に、下記コーティング剤１を固形分塗布量４．８ｇ／ｍ２となるように塗布し、乾燥させ、耐候性コート層（厚さ４．８μｍ）を形成し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。なお、耐候性コート層の紫外線吸収剤の含有量は、９．５質量％であった。
基材として、厚さ１５０μｍの透明ポリエチレンテレフタレート（ＡＰ デュポン製）を準備した。次いで、基材の一方の面側に、下記コーティング剤１を固形分塗布量４．８ｇ／ｍ２となるように塗布し、乾燥させ、耐候性コート層（厚さ４．８μｍ）を形成し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。なお、耐候性コート層の紫外線吸収剤の含有量は、９．５質量％であった。
・コーティング剤１
架橋性置換基含有アクリル樹脂：下記方法により合成されたアクリル樹脂（ガラス転移温度６５℃ 重量平均分子量８０００） １００質量部
硬化剤：デスモジュールＮ３２００（住化バイエルンウレタン社製） ６質量部
紫外線吸収剤：ＴＩｎｕｖｉｎ４２９（ＢＡＳＦ）
溶媒：酢酸エチル
架橋性置換基含有アクリル樹脂：下記方法により合成されたアクリル樹脂（ガラス転移温度６５℃ 重量平均分子量８０００） １００質量部
硬化剤：デスモジュールＮ３２００（住化バイエルンウレタン社製） ６質量部
紫外線吸収剤：ＴＩｎｕｖｉｎ４２９（ＢＡＳＦ）
溶媒：酢酸エチル
・架橋性置換基含有アクリル樹脂の合成
酢酸イソブチル６０質量部を９０℃にまで昇温し、下記配合比のラジカル重合性モノマーの混合物と、パーブチルＯ（日油株式会社製、ｔ－ブチルペルオキシ－２－エチルヘキサノエート）の０．３質量部を２０質量部の酢酸イソブチルに溶解したものを、同時に４時間かけて滴下した。
・ブチルアクリレート ５．０質量部
・シクロヘキシルメタクリレート ６５．０質量部
・メチルメタクリレート １５．０質量部
・ヒドロキシエチルアクリレート ７．５質量部
・ヒドロキシエチルメタクリレート ７．５質量部
同温度で反応を続け、滴下終了後２時間の間、攪拌を続け、酢酸イソブチルの４０質量部とパーブチルＯの０．２質量部を投入した。次いで、不揮発分４０％における粘度が、ザーンカップ＃４にて２０秒の粘度になるまで反応を進めてアクリル樹脂を得た。
酢酸イソブチル６０質量部を９０℃にまで昇温し、下記配合比のラジカル重合性モノマーの混合物と、パーブチルＯ（日油株式会社製、ｔ－ブチルペルオキシ－２－エチルヘキサノエート）の０．３質量部を２０質量部の酢酸イソブチルに溶解したものを、同時に４時間かけて滴下した。
・ブチルアクリレート ５．０質量部
・シクロヘキシルメタクリレート ６５．０質量部
・メチルメタクリレート １５．０質量部
・ヒドロキシエチルアクリレート ７．５質量部
・ヒドロキシエチルメタクリレート ７．５質量部
同温度で反応を続け、滴下終了後２時間の間、攪拌を続け、酢酸イソブチルの４０質量部とパーブチルＯの０．２質量部を投入した。次いで、不揮発分４０％における粘度が、ザーンカップ＃４にて２０秒の粘度になるまで反応を進めてアクリル樹脂を得た。
（実施例２）
コーティング剤１の代わりに下記コーティング剤２を用い、固形分塗布量（ガラスビーズを除く固形分塗布量）４．８ｇ／ｍ２となるように塗布した以外は、実施例１と同様の方法で、耐候性コート層（９．８μｍ）を形成し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。なお、耐候性コート層の紫外線吸収剤の含有量は、９．５質量％であり、ガラスビーズの含有量は４．０質量％であった。
コーティング剤１の代わりに下記コーティング剤２を用い、固形分塗布量（ガラスビーズを除く固形分塗布量）４．８ｇ／ｍ２となるように塗布した以外は、実施例１と同様の方法で、耐候性コート層（９．８μｍ）を形成し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。なお、耐候性コート層の紫外線吸収剤の含有量は、９．５質量％であり、ガラスビーズの含有量は４．０質量％であった。
・コーティング剤２
上記架橋性置換基含有アクリル樹脂
硬化剤：デスモジュールＮ３２００（住化バイエルンウレタン社製）
紫外線吸収剤：ＴＩｎｕｖｉｎ４２９（ＢＡＳＦ）
溶媒：酢酸エチル
ガラスビーズ：ＥＭＢ－１０（ポッターズ・バロティーニ製 平均粒子径６μｍ）
上記架橋性置換基含有アクリル樹脂
硬化剤：デスモジュールＮ３２００（住化バイエルンウレタン社製）
紫外線吸収剤：ＴＩｎｕｖｉｎ４２９（ＢＡＳＦ）
溶媒：酢酸エチル
ガラスビーズ：ＥＭＢ－１０（ポッターズ・バロティーニ製 平均粒子径６μｍ）
（比較例１）
実施例１のコーティング層の代わりに、ＥＴＦＥフッ素フィルム２５μｍ（２５ＮＤ ＡＧＣ製）を接着剤で基材の一方の面に貼合し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。
実施例１のコーティング層の代わりに、ＥＴＦＥフッ素フィルム２５μｍ（２５ＮＤ ＡＧＣ製）を接着剤で基材の一方の面に貼合し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。
（比較例２）
実施例１のコーティング層の代わりに、ＰＶＦフッ素フィルム２５μｍ（テドラー デュポン製）を接着剤で基材の一方の面に貼合し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。
実施例１のコーティング層の代わりに、ＰＶＦフッ素フィルム２５μｍ（テドラー デュポン製）を接着剤で基材の一方の面に貼合し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。
［鉛筆硬度試験］
実施例１の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの耐候性コート層に対して、上述の「Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート １．耐候性コート層 （３）鉛筆硬度」に記載の方法で鉛筆硬度試験（初期）を行った。
実施例１の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの耐候性コート層に対して、上述の「Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート １．耐候性コート層 （３）鉛筆硬度」に記載の方法で鉛筆硬度試験（初期）を行った。
また、実施例１で得られた太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの評価用サンプルを、試験槽内温度８５℃、湿度８５％、継続時間２０００時間の条件で、ダンプヒート試験機に投入し、試験後の評価用サンプルついて、上記測定方法で鉛筆硬度試験を行った（耐久後１）。
また、実施例１で得られた太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの評価用サンプルに紫外線を１２０時間照射し、照射後の評価用サンプルについて、上記測定方法で、鉛筆硬度試験を行った（耐久後２）。紫外線照射条件は、メタルハライド光源、１０００Ｗ／ｍ２（３００－４００ｎｍ）、ブラックパネル温度６３℃とした。結果を表１に示す。
また、実施例１で得られた太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの評価用サンプルに紫外線を１２０時間照射し、照射後の評価用サンプルについて、上記測定方法で、鉛筆硬度試験を行った（耐久後２）。紫外線照射条件は、メタルハライド光源、１０００Ｗ／ｍ２（３００－４００ｎｍ）、ブラックパネル温度６３℃とした。結果を表１に示す。
また、実施例２の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの耐候性コート層および比較例１、２の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの基材とは反対側の層に対して、上記と同様の方法で、鉛筆硬度試験（初期）を行った。結果を表２に示す。
表１の結果から、実施例１の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートは、初期および耐久試験後にも高い耐傷性を有することが確認された。表１および表２の結果から、実施例１および実施例２の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートは、比較例１および比較例２の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートに対して、鉛筆硬度が高い結果となった。
［落砂摩耗試験］
上記実施例１および実施例２で得られた太陽電池モジュール用透明裏面保護シートに対し、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験を、上述の「Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート １．耐候性コート層 （４）落砂摩耗試験での削れ量」に記載の方法で行った。また、落砂量を０．５Ｌ、１．０Ｌ、５．０Ｌと変更し行った。各落砂量での試験後の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの表面および断面を観察したＳＥＭ像を図３、図４に示す。なお、落砂量０．５Ｌとした試験は、砂漠で３０年間実際に曝した場合の負荷に相当し、落砂量１Ｌとした試験は、砂漠で６０年間実際に曝した場合の負荷に相当し、落砂量５Ｌとした試験は、砂漠で３００年間実際に曝した場合の負荷に相当する。
上記実施例１および実施例２で得られた太陽電池モジュール用透明裏面保護シートに対し、ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験を、上述の「Ａ．太陽電池モジュール用裏面保護シート １．耐候性コート層 （４）落砂摩耗試験での削れ量」に記載の方法で行った。また、落砂量を０．５Ｌ、１．０Ｌ、５．０Ｌと変更し行った。各落砂量での試験後の太陽電池モジュール用透明裏面保護シートの表面および断面を観察したＳＥＭ像を図３、図４に示す。なお、落砂量０．５Ｌとした試験は、砂漠で３０年間実際に曝した場合の負荷に相当し、落砂量１Ｌとした試験は、砂漠で６０年間実際に曝した場合の負荷に相当し、落砂量５Ｌとした試験は、砂漠で３００年間実際に曝した場合の負荷に相当する。
また、各落砂量での試験後の欠損部の耐候性コート層の厚みを、欠損部をＳＥＭで検出し平均値を算出することによって求めた。結果を図５（Ａ）に示す。また、図５（Ａ）から算出された、各落砂量での試験における欠損深さ（μｍ）を図５（Ｂ）に示す。
図３、図４および図５（Ａ）、（Ｂ）によると、実施例１および実施例２で得られた太陽電池モジュール用透明裏面保護シートは、いずれの実施例も落砂量０．５Ｌ（砂漠での実曝３０年相当）ではコート層の欠損がほぼ観察されず、削れ量が１μｍ以下であった。
［ＵＶ透過性］
上記透明基材上に、実施例１で使用したコーティング剤１の固形分塗布量を、４．８ｇ／ｍ２、３．８ｇ／ｍ２、３．４ｇ／ｍ２、３．０ｇ／ｍ２および２．７ｇ／ｍ２となるように塗布し、耐候性コート層を形成した。
耐候性コート層の３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光の透過率を測定した。結果を図６に示す。図６の結果から、固形分塗布量が３．０ｇ／ｍ２以上である場合には、波長３５０ｎｍの透過率が１０％以下となることが確認された。一方、固形分塗布量が２．７ｇ／ｍ２である場合には、波長３５０ｎｍの透過率が１０％以上となり、紫外線照射後に基材が黄色く変色した。
上記透明基材上に、実施例１で使用したコーティング剤１の固形分塗布量を、４．８ｇ／ｍ２、３．８ｇ／ｍ２、３．４ｇ／ｍ２、３．０ｇ／ｍ２および２．７ｇ／ｍ２となるように塗布し、耐候性コート層を形成した。
耐候性コート層の３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光の透過率を測定した。結果を図６に示す。図６の結果から、固形分塗布量が３．０ｇ／ｍ２以上である場合には、波長３５０ｎｍの透過率が１０％以下となることが確認された。一方、固形分塗布量が２．７ｇ／ｍ２である場合には、波長３５０ｎｍの透過率が１０％以上となり、紫外線照射後に基材が黄色く変色した。
図５の結果から、実施例１の落砂量０．５Ｌ（砂漠での実曝３０年相当）ではコート層の削れ量が１μｍ以下であった。耐候性コート層の比重が約１．０であることから、落砂量０．５Ｌで削られたのは、固形分塗布量で１．０ｇ／ｍ２以下に相当する。従って、図５および図６の結果から、耐候性コート層の固形分塗布量が４．０ｇ／ｍ２以上である場合には、砂漠での実曝３０年相当でも３．０ｇ／ｍ２程度以上となり、長期にわたり紫外線照射による基材の劣化が抑制されることが確認された。
（比較例３）
実施例１のコーティング剤１を、固形分塗布量２．５ｇ／ｍ２となるように塗布した以外は、実施例１と同様の方法で、耐候性コート層（厚さ２．５μｍ）を形成し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。
実施例１のコーティング剤１を、固形分塗布量２．５ｇ／ｍ２となるように塗布した以外は、実施例１と同様の方法で、耐候性コート層（厚さ２．５μｍ）を形成し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。
耐候性コート層の３５０ｎｍの光の透過率を測定したところ、１０．５％となり、紫外線照射後に基材が黄色く変色した。
（比較例４）
実施例１のコーティング剤１を、固形分塗布量１０ｇ／ｍ２となるように塗布した以外は、実施例１と同様の方法で、耐候性コート層（厚さ１０μｍ）を形成し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。
実施例１のコーティング剤１を、固形分塗布量１０ｇ／ｍ２となるように塗布した以外は、実施例１と同様の方法で、耐候性コート層（厚さ１０μｍ）を形成し、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを得た。
比較例４で得られた太陽電池モジュール用透明裏面保護シートに対して折り曲げ試験を実施した結果、膜表面が砕けて粉末が発生した。折り曲げ試験は、太陽電池モジュール用透明裏面保護シートを１８０°折り曲げて、折り曲げ後の外観を確認することにより行った。
すなわち、本開示においては、以下の発明が提供される。
［１］
基材と、前記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
前記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、
厚さが固形分塗布量で４．０ｇ／ｍ２以上７．０ｇ／ｍ２未満であり、
ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、
ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シート。
基材と、前記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
前記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、
厚さが固形分塗布量で４．０ｇ／ｍ２以上７．０ｇ／ｍ２未満であり、
ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、
ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シート。
［２］
基材と、前記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
前記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、
厚さが４．０μｍ以上７．０μｍ未満であり、
ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、
ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シート。
基材と、前記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
前記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、
厚さが４．０μｍ以上７．０μｍ未満であり、
ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、
ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シート。
［３］
前記耐候性コート層は、紫外線吸収材を含む、［１］または［２］に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
前記耐候性コート層は、紫外線吸収材を含む、［１］または［２］に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
［４］
前記耐候性コート層は、フッ素原子を有さない、［１から［３］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
前記耐候性コート層は、フッ素原子を有さない、［１から［３］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
［５］
前記耐候性コート層は、ウレタン結合を有する架橋アクリル樹脂を含有する、［１］から［４］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
前記耐候性コート層は、ウレタン結合を有する架橋アクリル樹脂を含有する、［１］から［４］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
［６］
前記太陽電池モジュール用裏面保護シートは、波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における平均分光透過率が、７５％以上である、［１］から［５］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
前記太陽電池モジュール用裏面保護シートは、波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における平均分光透過率が、７５％以上である、［１］から［５］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
［７］
前記耐候性コート層中の前記紫外線吸収剤の含有量が、６質量％以上１５質量％以下である、［３］に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
前記耐候性コート層中の前記紫外線吸収剤の含有量が、６質量％以上１５質量％以下である、［３］に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
［８］
前記耐候性コート層は、ガラスビーズを含む、［１］から［７］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
前記耐候性コート層は、ガラスビーズを含む、［１］から［７］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
［９］
透明前面板と、前面封止材と、複数の太陽電池セルと、裏面封止材と、［１］から［８］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、をこの順に有する太陽電池モジュール。
透明前面板と、前面封止材と、複数の太陽電池セルと、裏面封止材と、［１］から［８］までのいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、をこの順に有する太陽電池モジュール。
［１０］
前記太陽電池モジュール用裏面保護シートは、前記基材が前記裏面封止材側に配置され、前記耐候性コート層が外気側に配置されている、［９］に記載の太陽電池モジュール。
前記太陽電池モジュール用裏面保護シートは、前記基材が前記裏面封止材側に配置され、前記耐候性コート層が外気側に配置されている、［９］に記載の太陽電池モジュール。
１ … 太陽電池モジュール用裏面保護シート
２ … 基材
３ … 耐候性コート層
１０ … 太陽電池モジュール
２ … 基材
３ … 耐候性コート層
１０ … 太陽電池モジュール
Claims (10)
- 基材と、前記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
前記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、
厚さが固形分塗布量で４ｇ／ｍ２以上７ｇ／ｍ２未満であり、
ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、
ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シート。 - 基材と、前記基材の一方の面側に配置された耐候性コート層と、を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
前記耐候性コート層は、架橋アクリル樹脂を含み、
厚さが４μｍ以上７μｍ未満であり、
ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４（１９９９）に準拠する鉛筆硬度試験による鉛筆硬度が２Ｈ以上であり、
ＡＳＴＭ Ｄ９６８に準拠する落砂摩耗試験による砂０．５Ｌ落下時の削れ量が１μｍ以下である、太陽電池モジュール用裏面保護シート。 - 前記耐候性コート層は、紫外線吸収材を含む、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- 前記耐候性コート層は、フッ素原子を有さない、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- 前記耐候性コート層は、ウレタン結合を有する架橋アクリル樹脂を含有する、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- 前記太陽電池モジュール用裏面保護シートは、波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における平均分光透過率が、７５％以上である、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- 前記耐候性コート層中の前記紫外線吸収剤の含有量が、６質量％以上１５質量％以下である、請求項３に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- 前記耐候性コート層は、ガラスビーズを含む、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
- 透明前面板と、前面封止材と、複数の太陽電池セルと、裏面封止材と、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、をこの順に有する太陽電池モジュール。
- 前記太陽電池モジュール用裏面保護シートは、前記基材が前記裏面封止材側に配置され、前記耐候性コート層が外気側に配置されている、請求項９に記載の太陽電池モジュール。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/036692 WO2023054672A1 (ja) | 2021-09-30 | 2022-09-30 | 太陽電池モジュール用裏面保護シートおよび太陽電池モジュール |
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|---|---|
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Citations (6)
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| JP2011228381A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | 太陽電池裏面保護シートならびに太陽電池モジュール |
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-
2022
- 2022-09-30 WO PCT/JP2022/036692 patent/WO2023054672A1/ja unknown
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