JP2000307137A

JP2000307137A - 太陽電池のカバーフィルム、およびそれを用いた太陽電池モジュール

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Publication number: JP2000307137A
Application number: JP11111479A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Okawa; 晃次郎大川; Yasushi Yamada; 泰山田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-04-19
Also published as: JP4498490B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐候性などと共に高度のガスバリヤー性を備
え、水分や酸素により劣化しやすい多結晶もしくは微結
晶シリコンを用いた太陽電池にも好適に使用できる太陽
電池のカバーフィルム、及びそれを用いた長期信頼性に
優れた太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池のカバーフィルムを、例えば１
層もしくは複数層の耐候性フィルム１、１′と、それを
太陽電池に積層するための接着層２とで構成すると共
に、そのいずれかの層に更に高ガスバリヤー層３を設け
て構成する。そして、太陽電池のモジュール化に際し
て、このようなカバーフィルムを太陽電池の一方の面、
または必要な場合には、両方の面に重ねて真空ラミネー
ト法で真空、加熱圧着して一体化させ、太陽電池モジュ
ールを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池のカバー
フィルム、およびそれを用いた太陽電池モジュールに関
し、更に詳しくは、カバーフィルムの水蒸気その他のガ
スバリヤー性を一層向上させ、水分や酸素などで劣化し
やすい多結晶もしくは微結晶シリコンが用いられた薄膜
系太陽電池、またはこれらをアモルファスシリコン、ア
モルファスシリコンゲルマニウム、銅セレン系などの太
陽電池と組み合わせたタンデム型の太陽電池にも好適に
使用できるようにした高ガスバリヤー性のカバーフィル
ム、およびそれを用いた太陽電池モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池は、クリーンなエネルギー源と
して、住宅における発電用途への大きな需要が見込まれ
ている。また、太陽電池は、その使用にあたって、屋外
の環境下で腐食などの影響を受けやすいため、外側をカ
バーフィルムなどでパッケージ保護すること、即ち、モ
ジュール化が行われている。

【０００３】そして、従来の薄膜系太陽電池の主流であ
るアモルファス系太陽電池においては、その太陽電池特
性を維持するために、モジュール化に使用するカバーフ
ィルムに対して、透湿度が数ｇ／ｍ²・ｄａｙという高
水蒸気バリヤー性のみが要求されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、今後、その発
展が期待される多結晶または微結晶シリコン薄膜を用い
た太陽電池においては、そのモジュール化部材に対し
て、従来のアモルファス系薄膜太陽電池や通常の単結晶
・多結晶シリコン太陽電池よりも高い水蒸気バリヤー性
に加えて、高酸素バリヤー性が求められている。これ
は、多結晶または微結晶シリコン薄膜系太陽電池が、ア
モルファス系薄膜太陽電池や通常の単結晶・多結晶シリ
コン太陽電池と異なり、欠陥を多く含んだ数多くの結晶
粒界を有するため、屋外の過酷な条件下においては、酸
素や水蒸気、雨水および大気中の不純物等が、その内部
にまで容易に侵入し、特に酸素による酸化等の反応を伴
うことにより、材料物性自体を劣化させてしまうことが
その原因である。

【０００５】本発明は、このような要求に応えるために
なされたものであり、その目的とするところは、太陽電
池のモジュール化に際して、太陽電池の外側に積層して
用いられるカバーフィルムのガスバリヤー性、特に、水
蒸気および酸素のバリヤー性を向上させ、アモルファス
系太陽電池はもとより、多結晶または微結晶シリコン薄
膜を用いた太陽電池に対しても好適に使用でき、恒久的
に良好な性能を発現させることのできる太陽電池のカバ
ーフィルムと、それを用いた高性能の太陽電池モジュー
ルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の本
発明により達成することができる。即ち、請求項１に記
載した発明は、太陽電池の前面または背面に積層して用
いられる太陽電池のカバーフィルムであって、該カバー
フィルムが、１層もしくは複数層の耐候性フィルムと、
該耐候性フィルムを太陽電池に積層するための接着層と
からなり、且つ、該カバーフィルムが、該耐候性フィル
ムと接着層との積層体として用いられる場合は、該積層
体の少なくともいずれかの層に、高ガスバリヤー層が設
けられ、また、該耐候性フィルムと接着層とを別々のフ
ィルムとして用いられる場合は、該耐候性フィルムの少
なくともいずれかの層、または接着層のフィルムの一方
の面に、高ガスバリヤー層が設けられていることを特徴
とする太陽電池のカバーフィルムからなる。

【０００７】上記において、少なくとも太陽電池の前面
（光の入射する側）に用いられるカバーフィルムは、耐
候性フィルム、高ガスバリヤー層、接着層など、その総
ての材料を透明性（可視光域の光の透過性）に優れたも
ので形成するが、背面に用いられるカバーフィルムは、
通常、透明である必要はなく、むしろ一部に反射性を有
する層を設けて、入射した光を有効に利用することが好
ましい。

【０００８】このような構成を採ることにより、太陽電
池のカバーフィルムは、耐候性フィルムと高ガスバリヤ
ー層とにより、環境大気下で長期に渡って安定した耐候
性と、強度、耐熱性、そして、水蒸気、酸素その他のガ
スバリヤー性などに優れた性能を備えたものとなり、ま
た、接着層により、太陽電池素子（セル部）を外側から
包んで安全に密封し、固定することができるようにな
る。

【０００９】請求項２に記載した発明は、前記高ガスバ
リヤー層が、珪素酸化物（ＳｉＯ_X）、珪素窒化物（Ｓ
ｉＮ_X）、錫酸化物（ＳｎＯ_X）、酸化アルミニウム
（Ａｌ _XＯ_Y）のいずれかの単独、または二種以上の混
合系の蒸着層、金属の蒸着層、無機−有機のハイブリッ
ドコート層のうちの、いずれか一種または二種以上を組
み合わせた層、または、金属箔、金属板のいずれかで形
成されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池
のカバーフィルムからなる。

【００１０】上記高ガスバリヤー層のうち、珪素酸化物
（ＳｉＯ_X）、珪素窒化物（ＳｉＮ _X）、錫酸化物（Ｓ
ｎＯ_X）、酸化アルミニウム（Ａｌ_XＯ_Y）のいずれか
の単独または二種以上の混合系の蒸着層、および無機−
有機のハイブリッドコート層は、高ガスバリヤー性であ
ると同時に透明性（可視光域の光の透過性）、耐候性、
耐熱性にも優れており、太陽電池の前面（光の入射する
側）用、背面用のいずれのカバーフィルムにも好適に使
用することができる。そして、金属の蒸着層、金属箔、
金属板は、特に高ガスバリヤー性、耐候性、耐熱性に優
れるが、不透明であるため、光の透過性を必要としない
背面用のカバーフィルムに好適に使用することができ
る。

【００１１】また、無機−有機のハイブリッドコート層
は、例えば、テトラエトキシシランとエチレン−ビニル
アルコール共重合体などからなる無機−有機のハイブリ
ッド材料の塗布液をグラビア方式などで塗布し、加熱乾
燥することにより形成することができる。このような無
機−有機のハイブリッドコート層は、ガスバリヤー性に
優れており、単独で用いてもよいが、前記無機酸化物な
どの蒸着層の上にコーティングするなど、無機酸化物な
どの蒸着層と併用することにより一層そのガスバリヤー
性を高めることができる。

【００１２】このような構成を採ることにより、前記請
求項１に記載した発明の作用効果に加えて、高ガスバリ
ヤー層を透明型または不透明型のどちらでも任意に形成
でき、且つ、水蒸気、酸素その他のガスバリヤー性、耐
候性、耐熱性を一層優れたものにすることができるの
で、カバーフィルムの水蒸気、酸素その他のガスバリヤ
ー性、耐候性、耐熱性を一層向上させることができる。

【００１３】また、請求項３に記載した発明は、前記請
求項１または２に記載の太陽電池のカバーフィルムが、
太陽電池の少なくとも一方の面に用いられていることを
特徴とする太陽電池モジュールからなる。

【００１４】太陽電池は、通常、ガラス、合成樹脂など
の基板の上に、発電層、両側の電極、その他反射層など
を形成し、また、リード線を設けてセル部が作製され
る。従って、基板に強度のほか、高ガスバリヤー性、耐
候性、耐熱性など必要な性能を具備させた場合は、カバ
ーフィルムは、基板の反対側の面のみに用いてモジュー
ル化することもでき、また、基板の性能が不充分な場合
は、両面にカバーフィルムを用いてセル部を密封、固定
しモジュール化することができる。

【００１５】このような構成を採ることにより、太陽電
池のセル部が、強度、耐候性、耐熱性、高ガスバリヤー
性を兼ね備えた材料でパッケージ保護されるので、恒久
的に良好な性能を発現できる太陽電池モジュールとする
ことができる。

【００１６】請求項４に記載した発明は、前記太陽電池
が、多結晶もしくは微結晶シリコンが用いられた薄膜系
太陽電池、またはこれらをアモルファスシリコン、アモ
ルファスシリコンゲルマニウム、銅セレン系などの太陽
電池と組み合わせたタンデム型の太陽電池であることを
特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュールであ
る。

【００１７】本発明の太陽電池のカバーフィルムは、前
記したように、強度、耐候性、耐熱性と共に、水蒸気、
酸素その他のガスバリヤー性においても特に優れている
ので、太陽電池が、水蒸気、酸素などで劣化しやすい多
結晶もしくは微結晶シリコンが用いられた薄膜系太陽電
池、またはこれらをアモルファスシリコン、アモルファ
スシリコンゲルマニウム、銅セレン系などの太陽電池と
組み合わせたタンデム型の太陽電池であっても、恒久的
に良好な性能を発現できる太陽電池モジュールとするこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の太陽電池のカバ
ーフィルムおよびそれを用いた太陽電池モジュールの実
施の形態について説明する。図１〜図８は、それぞれ本
発明の太陽電池のカバーフィルムの一実施例の構成を示
す模式断面図である。但し、各層の積層の際、接着性向
上のために必要に応じて施されるコロナ放電処理、或い
はアンカーコート、プライマーコート、接着剤コートな
どは省略して示した。また、図９および図１０は、それ
ぞれ本発明の太陽電池のカバーフィルムを用いて作製さ
れる太陽電池モジュールの一実施例の構成を説明する模
式断面図である。尚、本発明はこれらの図面に限定され
るものではない。

【００１９】図１に示した太陽電池のカバーフィルム１
０は、外側（図において上側）から、耐候性フィルム
１、高ガスバリヤー層３、接着層２の順に積層した構成
であり、高ガスバリヤー層３が、耐候性フィルム１と接
着層２との界面に設けられた構成である。このような構
成を採った場合、高ガスバリヤー層３は、両側の耐候性
フィルム１と接着層２とで保護されるため、損傷を受け
にくく、その性能を効果的に発揮させることができる。

【００２０】図２に示した太陽電池のカバーフィルム２
０は、外側から、耐候性フィルム１、高ガスバリヤー層
３、耐候性フィルム１′、接着層２の順に積層した構成
であり、高ガスバリヤー層３が、二層の耐候性フィルム
１、１′の界面に設けられた構成である。このような構
成を採った場合、高ガスバリヤー層３は、その両側を耐
候性、強度、耐熱性に優れた耐候性フィルム１、１′で
保護されるため、前記図１に示した構成の場合よりも、
更に損傷を受けにくくなり、その性能を一層確実に発揮
させることができる。

【００２１】図３に示した太陽電池のカバーフィルム３
０は、外側から、保護層４、高ガスバリヤー層３、耐候
性フィルム１、接着層２の順に積層した構成である。こ
の構成は、耐候性フィルム１の内側の面、即ち、太陽電
池に積層する側の面に接着層２を設け、外側の面に高ガ
スバリヤー層３を設けた構成であるため、高ガスバリヤ
ー層３が損傷される恐れがあり、それを防ぐために更に
その上にハードコート層などによる保護層４を設けて構
成したものである。このような構成を採ることにより、
高ガスバリヤー層３は、内面側の耐候性フィルム１と保
護層４とで挟まれて保護されるので、安全に高ガスバリ
ヤー層３の性能を発揮させることができる。

【００２２】図４に示した太陽電池のカバーフィルム４
０は、外側から、耐候性フィルム１、接着層２、高ガス
バリヤー層３の順に積層した構成である。このような構
成を採った場合、接着層２の太陽電池に対する接着性が
失われるため、必ずしも好ましい構成とは言えないが、
接着層２の持つクッション性は利用することができ、ま
た、太陽電池のもう一方の側に前記図１〜図３に示した
ような構成、即ち、最内層に接着層２が積層された構成
のカバーフィルムを用いて、両側から太陽電池を挟み込
むように積層することにより、少なくとも太陽電池の外
側周縁部でカバーフィルムの内面同士を接着させること
ができるので、良好に太陽電池を密封、固定し、モジュ
ール化することができる。

【００２３】以上は、太陽電池のカバーフィルムを、１
層もしくは複数層の耐候性フィルムに、予め太陽電池に
積層するための接着層が積層された構成とし、更に、そ
の積層体のいずれかの層に、高ガスバリヤー層を設けて
構成したものである。このような構成を採ることによ
り、単に高ガスバリヤー層による水蒸気、酸素などのガ
スに対する優れたバリヤー性を付与できるだけでなく、
接着層をカバーフィルムに一体化させることにより、モ
ジュール化の工程を簡略化でき、生産性を向上できる効
果も得られる。

【００２４】以下、図５〜図８には、上記接着層一体型
のカバーフィルムとは異なり、カバーフィルムと接着層
とが別々のフィルムで用意される接着層分離型のカバー
フィルムの構成の例を示した。即ち、図５に示した太陽
電池のカバーフィルム５０は、耐候性フィルム１の内側
（太陽電池に積層する側）に高ガスバリヤー層３を積層
した積層フィルムを外側フィルムとし、その内側、即
ち、高ガスバリヤー層３側に、別に用意した接着層のフ
ィルム２′を内側フィルムとして配置して構成したもの
である。

【００２５】このようなカバーフィルム５０は、太陽電
池に積層する際、図に示した配置、即ち、太陽電池の積
層面に、先ず、内側フィルムの接着層のフィルム２′を
重ね、更にその外側に、前記外側フィルムの高ガスバリ
ヤー層３が接着層のフィルム２′に接するように重ねて
配置し、真空ラミネート法により、真空、加熱圧着して
太陽電池に積層するものである。

【００２６】図６に示した太陽電池のカバーフィルム６
０は、二枚の耐候性フィルム１、１′の間に高ガスバリ
ヤー層３を挟んで積層した積層フィルムを外側フィルム
とし、その内側、この場合、太陽電池に積層する耐候性
フィルム１′側に、別に用意した接着層のフィルム２′
を内側フィルムとして配置して構成したものである。

【００２７】この構成のカバーフィルム６０も、太陽電
池に積層する際には、太陽電池の積層面に、先ず、内側
フィルムの接着層のフィルム２′を重ね、更にその外側
に、前記外側フィルムを重ねて配置し、真空ラミネート
法により、真空、加熱圧着して太陽電池に積層すること
ができる。

【００２８】図７に示した太陽電池のカバーフィルム７
０は、耐候性フィルム１の外側、即ち、太陽電池に積層
する側の反対側の面に、高ガスバリヤー層３を積層し、
その上に保護層４を積層した積層フィルムを外側フィル
ムとし、その内側、即ち、耐候性フィルム１側に、接着
層のフィルム２′を内側フィルムとして配置して構成し
たものである。

【００２９】この場合も、太陽電池への積層は、前記図
５、図６に示したカバーフィルムと同様、内側フィルム
の接着層のフィルム２′を太陽電池の積層面に重ね、そ
の外側に前記外側フィルムを重ねて配置し、真空、加熱
圧着することにより、積層することができる。

【００３０】図８に示した太陽電池のカバーフィルム８
０は、外側フィルムには耐候性フィルム１の単独のフィ
ルムを用い、その内側に内側フィルムとして、接着層の
フィルム２′の内面、即ち、太陽電池に積層する側の面
に高ガスバリヤー層３を積層した積層フィルムを配置し
て構成したものである。

【００３１】この構成のカバーフィルム８０は、接着層
のフィルム２′の内面に高ガスバリヤー層３が積層され
ているので、前記図４に示したカバーフィルム４０の場
合と同様、接着層のフィルム２′の太陽電池に対する接
着性が失われるため、太陽電池のもう一方の側に、前記
図１〜図３、または図５〜図７に示したような構成、即
ち、最内層に接着層２または接着層のフィルム２′が積
層された構成のカバーフィルムを用いて、両側から太陽
電池を挟み込むように積層することにより、太陽電池の
外側周縁部でカバーフィルムの内面同士を接着させるこ
とができるので、良好に太陽電池を密封、固定し、モジ
ュール化することができる。

【００３２】次に、以上のような構成の太陽電池のカバ
ーフィルムの各層に用いる材料について説明する。先
ず、耐候性フィルム１としては、ポリビニルフルオライ
ド（以下、ＰＶＦ）フィルム、エチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合樹脂（以下、ＥＴＦＥ樹脂）フィルム
などのフッ素樹脂フィルム、ポリカーボネートフィル
ム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリサルホンフィ
ルム、ポリアリレートフィルム、ポリアクリロニトリル
フィルム、アクリル樹脂フィルム、セルロースロースア
セテートフィルム、ガラス繊維強化ポリエステルフィル
ム、ガラス繊維強化アクリル樹脂フィルム、ガラス繊維
強化ポリカーボネートフィルム、その他、耐候性ポリエ
チレンテレフタレートフィルム、耐候性ポリプロピレン
フィルムなどを使用することができる。これらのフィル
ムは単独で使用してもよいが、二種以上を積層した複合
フィルムとして使用することもできる。

【００３３】尚、これらの耐候性フィルム１は、カバー
フィルムが太陽電池の前面（受光側）用のカバーフィル
ムとして用いられる場合は、透明であること、特に可視
光域の光の透過性に優れることが必要であり、上記の透
明なフィルムを用いるが、背面用のカバーフィルムとし
て用いられる場合は、透明である必要はなく、逆に反射
性を持たせるため、酸化チタンなどの白色顔料で白色に
着色したり、或いは、中間層に高ガスバリヤー層を兼ね
て、アルミニウムなどの金属蒸着層または金属箔を積層
した積層フィルムとしてもよく、更には、太陽電池の支
持体も兼ねてアルミニウム、スチール、ステンレスなど
の金属板を中間層に積層した積層板を使用することもで
きる。

【００３４】次に、接着層２または接着層のフィルム
２′には、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−αオ
レフィン共重合体などのエチレン共重合体、ポリビニル
ブチラール、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰ
Ｅ）、アイオノマー、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹
脂のほか、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリジ
エン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、フッ素樹脂
系、ポリアミド系などのエラストマーを用いることがで
きる。尚、前記エチレン共重合体では、グラフト共重合
変性、或いは架橋剤、架橋助剤などの添加により、架橋
性を付与したエチレン共重合体も好ましく使用すること
ができる。

【００３５】接着層２または接着層のフィルム２′の厚
さは、特に限定されず、カバーフィルムを積層する太陽
電池素子の種類とその形状に応じて、適する厚さに設定
することができ、通常、５０〜１０００μｍ範囲が適当
である。接着層２の積層方法は、接着層の材質と積層す
る厚さに応じて、溶液もしくはディスパージョンなどの
塗布液を用いるコーティング法のほか、押し出しコート
法、カレンダーコート法、或いは、予め製膜したフィル
ムを用いる熱ラミネート法、ドライラミネート法など適
宜の手段により積層することができる。また、接着層を
予めフィルム化し、接着層のフィルム２′として用いる
場合は、カレンダー法、Ｔダイ法、インフレーション製
膜法などにより所望の厚さのフィルムに製膜して用いる
ことができる。

【００３６】高ガスバリヤー層３は、先にもその材質な
ど一部を説明したので、多少重複するが、各種のガスバ
リヤー性材料を使用することができ、前面用のカバーフ
ィルムに用いる場合は、透明性を兼ね備える必要があ
り、例えば、珪素酸化物（ＳｉＯ_X）、珪素窒化物（Ｓ
ｉＮ_X）、錫酸化物（ＳｎＯ_X）、酸化アルミニウム
（Ａｌ_XＯ_Y）のいずれかの単独、または二種以上の混
合系の蒸着層、または無機−有機のハイブリッドコート
層のうちのいずれか一種または二種以上を組み合わせた
層を好適に使用することができる。特に、複数を組み合
わせて複合層として使用した場合は、そのガスバリヤー
性を一層向上させることができる。また、背面用のカバ
ーフィルムに用いる場合は、透明性を必要としないた
め、上記のほかに、各種金属の蒸着層、金属箔、金属板
などを、例えば、カバーフィルムの中間層に積層して用
いることもできる。

【００３７】上記珪素酸化物（ＳｉＯ_X）、珪素窒化物
（ＳｉＮ_X）、錫酸化物（ＳｎＯ_X）、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ_XＯ_Y）などの蒸着層は、ＰＥ（Prasma enhan
ced)−ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、スパッタリング法などによ
り形成することができるが、特に、ＰＥ−ＣＶＤ法は、
透明で緻密な蒸着膜を低い温度で蒸着できるため一層好
ましく使用することができる。

【００３８】このような蒸着層の厚さは、５０〜５００
０Åの範囲でよく、３００〜１５００Åの範囲が更に好
ましい。また、無機−有機のハイブリッドコート層を設
ける場合は、乾燥時の塗布量が０．５〜８ｇ／ｍ²の範
囲が適当であり、１〜５ｇ／ｍ²の範囲が更に好まし
い。

【００３９】また、保護層４は、前記高ガスバリヤー層
３が、カバーフィルムの外側に設けられた時、これを保
護するために設けるものであり、例えばハードコート層
などに用いられている公知の各種電離放射線硬化性樹
脂、または熱硬化性樹脂などを好ましく使用することが
できる。

【００４０】図９および図１０は、それぞれ本発明の太
陽電池のカバーフィルムを用いて作製される太陽電池モ
ジュールの一例の構成を説明する模式断面図である。図
９に示した太陽電池モジュール１００は、図において上
側から、耐候性フィルム１、高ガスバリヤー層３、接着
層２、太陽電池素子（セル部）６、セル部の基板５が順
に積層された構成であり、太陽電池の一方の面のみに本
発明の太陽電池のカバーフィルムを積層してモジュール
化する場合の一実施例の構成を示すものである。

【００４１】このような構成は、セル部の基板５がカバ
ーフィルムの機能を兼ね備える場合にのみ採ることがで
き、このような太陽電池モジュール１００は、例えば、
セル部の基板５の上に、発電層および両側の電極、リー
ド線を含む太陽電池素子（セル部）６を形成し、その上
に前記図１に示した構成の太陽電池のカバーフィルム１
０を重ねて、真空ラミネート装置で、真空、加熱圧着し
て一体化する方法で作製することができる。

【００４２】図１０に示した太陽電池モジュール２００
は、図において上側から、耐候性フィルム１、高ガスバ
リヤー層３、接着層２、太陽電池素子（セル部）６、セ
ル部の基板５、接着層２、耐候性フィルム１′、高ガス
バリヤー層３、耐候性フィルム１が順に積層された構成
であり、この場合は、太陽電池の両側の面に、本発明の
太陽電池のカバーフィルムを積層してモジュール化する
場合の一実施例の構成を示すものである。

【００４３】このような太陽電池モジュール２００は、
例えば、セル部の基板５の上に、発電層および両側の電
極、リード線を含む太陽電池素子（セル部）６を形成
し、セル部の基板５の下に、前記図２に示した構成の太
陽電池のカバーフィルム２０をその接着層２を上に向け
て重ねると共に、太陽電池素子（セル部）６の上にも、
前記図１に示した構成の太陽電池のカバーフィルム１０
をその接着層２を下に向けて重ね合わせて、真空ラミネ
ート装置で、真空、加熱圧着して一体化する方法で作製
することができる。

【００４４】以上のように、本発明の太陽電池のカバー
フィルムは、その耐候性フィルムと接着層とを含めたい
ずれかの層に高ガスバリヤー層が積層されており、且
つ、耐候性フィルムは、耐候性に優れると共に、強度、
耐熱性にも優れ、また、高ガスバリヤー層も、水蒸気、
酸素などのガスバリヤー性に優れると共に、耐候性、耐
熱性にも優れているため、カバーフィルムが全体とし
て、強度、および耐候性、ガスバリヤー性、耐熱性に優
れたものとなる。

【００４５】従って、このようなカバーフィルムを用い
て、太陽電池を包み込んで密封することにより、太陽電
池がアモルファス系太陽電池の場合はもとより、水分や
酸素により酸化、劣化しやすい多結晶または微結晶シリ
コン薄膜を用いた太陽電池であっても、これを安全に保
護することができ、恒久的に良好な性能を発現できる太
陽電池モジュールとすることができる。

【００４６】

〔実施例１〕

（前面用の太陽電池のカバーフィルムの作製）耐候性フ
ィルムとして、厚さ２５μｍの透明なＥＴＦＥ樹脂フィ
ルムを用い、その一方の面に高ガスバリヤー層として、
珪素酸化物（ＳｉＯ_X）の蒸着層をＰＥ−ＣＶＤ法によ
り厚さ５００Åに蒸着して設け、更にその上に、接着層
として、エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含
有量３５重量％）１００重量部と、架橋剤ＤＣＰ（ジク
ミルペルオキシド）２重量部、紫外線吸収剤（２，４−
ジヒドロキシベンゾフェノン）３重量部とを１１０℃で
均一に混合した樹脂組成物を、カレンダーコート法によ
り厚さ２５０μｍに被覆、積層して実施例１の前面用の
太陽電池のカバーフィルムを作製した。

【００４７】（背面用の太陽電池のカバーフィルムの作
製）耐候性フィルムとして、厚さ３８μｍの白着色ＰＶ
Ｆフィルムを二枚用意し、また、高ガスバリヤー層とし
て厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用意し、ドライラミ
ネート法により、白着色ＰＶＦフィルム（厚さ３８μ
ｍ）／アルミニウム箔（厚さ２０μｍ）／白着色ＰＶＦ
フィルム（厚さ３８μｍ）の順に貼り合わせた後、その
一方の面に接着層として、エチレン−酢酸ビニル共重合
体（酢酸ビニル含有量３５重量％）１００重量部と、架
橋剤ＤＣＰ１重量部、紫外線吸収剤（２，４−ジヒドロ
キシベンゾフェノン）２重量部、白色顔料として酸化チ
タン２５重量部とを１２０℃で均一に混合した樹脂組成
物を、カレンダーコート法により厚さ２５０μｍに被
覆、積層して実施例１の背面用の太陽電池のカバーフィ
ルムを作製した。

【００４８】〔実施例２〕（前面用の太陽電池のカバーフィルムの作製）耐候性フ
ィルムとして、厚さ２５μｍの透明なＰＶＦフィルムを
用い、その一方の面に高ガスバリヤー層として、先ず、
酸化アルミニウムの蒸着層をＰＶＤ法で厚さ４００Åに
蒸着して設けた後、その上に、テトラエトキシシラン５
重量部とエチレン−ビニルアルコール共重合体９５重量
部からなる無機−有機ハイブリッド材料の塗布液をグラ
ビアコート法で乾燥時の塗布量が３ｇ／ｍ²となるよう
に塗布し、加熱乾燥して塗膜層を形成し、複合層の高ガ
スバリヤー層を設け、更にその上に接着層として、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量３０重量
％）１００重量部と、架橋剤ＴＢＰＨ〔２，５−ジメチ
ル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン〕
１．５重量部、架橋助剤ＴＡＣ（トリアリルシアヌレー
ト）２重量部、シランカップリング剤３重量部とを１１
０℃で均一に混合した樹脂組成物を、押し出しコート法
により厚さ２００μｍに積層して実施例２の前面用の太
陽電池のカバーフィルムを作製した。

【００４９】（背面用の太陽電池のカバーフィルムの作
製）耐候性フィルムとして、厚さ２５μｍの白着色耐候
性ポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、白着色
耐候性ＰＥＴフィルム）を二枚用意し、また、高ガスバ
リヤー層として厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用意
し、ドライラミネート法により、白着色耐候性ＰＥＴフ
ィルム（厚さ２５μｍ）／アルミニウム箔（厚さ２０μ
ｍ）／白着色耐候性ＰＥＴフィルム（厚さ２５μｍ）の
順に貼り合わせた後、その一方の面に接着層として、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量３０重
量％）１００重量部と、架橋剤ＴＢＰＨ〔２，５−ジメ
チル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン〕
１．５重量部、架橋助剤ＴＡＣ（トリアリルシアヌレー
ト）２重量部、シランカップリング剤３重量部とを１１
０℃で均一に混合した樹脂組成物を、押し出しコート法
により厚さ２００μｍに積層して実施例２の背面用の太
陽電池のカバーフィルムを作製した。

【００５０】〔比較例１〕（前面用の太陽電池のカバーフィルムの作製）前記実施
例１の前面用の太陽電池のカバーフィルムの構成におい
て、高ガスバリヤー層の珪素酸化物（ＳｉＯ_X）の蒸着
層を取り除いた他は、総て実施例１の前面用の太陽電池
のカバーフィルムと同様に加工して比較例１の前面用の
太陽電池のカバーフィルムを作製した。

【００５１】（背面用の太陽電池のカバーフィルムの作
製）前記実施例１の背面用の太陽電池のカバーフィルム
の構成において、高ガスバリヤー層として二枚の白着色
ＰＶＦフィルムの間に積層したアルミニウム箔のみを取
り除いた他は、総て実施例１の背面用の太陽電池のカバ
ーフィルムと同様に加工して比較例１の背面用の太陽電
池のカバーフィルムを作製した。

【００５２】〔試験および結果〕以上のように作製した
実施例１、２、および比較例１の前面用と背面用の太陽
電池のカバーフィルムを評価するため、下記の試験を行
い、その結果を表１と表２にまとめて示した。（１）各カバーフィルムの水蒸気透過度（４０℃、９０
％ＲＨ雰囲気下）および酸素透過度（２５℃、１００％
ＲＨ雰囲気下）を水蒸気透過度測定装置（MOCONPERMATR
AN モダンコントロール社製）および酸素透過度測定
装置（MOCON OXTRAN モダンコントロール社製）を用い
て測定し、その結果を表１に示した。

【００５３】

【表１】尚、水蒸気透過度の単位は、〔 g／m²・atm ・day 〕、
酸素透過度の単位は、〔 cc ／m²・atm ・day 〕であ
る。

【００５４】（２）太陽電池としてＰＥ−ＣＶＤ法によ
り作製した微結晶シリコン薄膜を用いた太陽電池を用意
し、その前面と背面とに、実施例１、２、および比較例
１の前面用と背面用の太陽電池のカバーフィルムを、そ
れぞれ真空ラミネート法で積層、一体化してモジュール
化し、実施例１、２、および比較例１の太陽電池モジュ
ールを作製し、その性能、長期安定性を評価するため、
初期、および１ｓｕｎ、５０℃、２０００時間照射後に
おける光電変換効率（η）〔％〕と、ＦＦ（Ｆｉｌｌ
Ｆａｃｔｏｒ）とを測定し、その結果を表２に示した。

【００５５】

【表２】

【００５６】以上、表１および表２に示した結果から明
らかなように、実施例１、２の太陽電池のカバーフィル
ムは、耐候性フィルムと接着層に加えて、高ガスバリヤ
ー層が設けられているので、強度、耐候性、耐熱性に優
れると共に、水蒸気透過度および酸素透過度が格段に小
さく、高度のガスバリヤー性を備えている。また、水分
や酸素の存在により劣化しやすい微結晶シリコン薄膜を
用いた太陽電池の両面に、実施例１、２の太陽電池のカ
バーフィルムを積層してモジュール化した実施例１、２
の太陽電池モジュールは、１ｓｕｎ、５０℃、２０００
時間の照射後においても、良好な変換効率とＦＦを維持
しており、太陽電池特性の長期安定性に優れていた。

【００５７】

【発明の効果】以上、詳しく説明したように、本発明に
よれば、強度、耐候性、耐熱性に優れると共に、高度の
水蒸気、酸素などのガスバリヤー性を備えた太陽電池の
カバーフィルムを提供することができる。また、本発明
の太陽電池のカバーフィルムを太陽電池の外側に積層し
てモジュール化することにより、太陽電池が、水分や酸
素により劣化しやすい多結晶もしくは微結晶シリコンが
用いられた薄膜系太陽電池、または、これらをアモルフ
ァスシリコン、アモルファスシリコンゲルマニウム、銅
セレン系などの太陽電池と組み合わせたタンデム型の太
陽電池であっても、その太陽電池特性を恒久的に良好に
発現させることができ、長期信頼性に優れた太陽電池モ
ジュールを生産性よく提供できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の太陽電池のカバーフィルムの第１の実
施例の構成を示す模式断面図である。

【図２】本発明の太陽電池のカバーフィルムの第２の実
施例の構成を示す模式断面図である。

【図３】本発明の太陽電池のカバーフィルムの第３の実
施例の構成を示す模式断面図である。

【図４】本発明の太陽電池のカバーフィルムの第４の実
施例の構成を示す模式断面図である。

【図５】本発明の太陽電池のカバーフィルムの第５の実
施例の構成を示す模式断面図である。

【図６】本発明の太陽電池のカバーフィルムの第６の実
施例の構成を示す模式断面図である。

【図７】本発明の太陽電池のカバーフィルムの第７の実
施例の構成を示す模式断面図である。

【図８】本発明の太陽電池のカバーフィルムの第８の実
施例の構成を示す模式断面図である。

【図９】本発明の太陽電池のカバーフィルムを用いて作
製される太陽電池モジュールの一実施例の構成を説明す
る模式断面図である。

【図１０】本発明の太陽電池のカバーフィルムを用いて
作製される太陽電池モジュールの図９とは異なる実施例
の構成を説明する模式断面図である。

【符号の説明】

１、１′耐候性フィルム２接着層２′接着層のフィルム３高ガスバリヤー層４保護層５セル部の基板６太陽電池素子（セル部）１０、２０、３０、４０太陽電池のカバーフィルム
（接着層一体型）５０、６０、７０、８０太陽電池のカバーフィルム
（接着層分離型）１００、２００太陽電池モジュール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K030 BA40 BA43 BA44 BA45 CA07 CA12 DA02 FA01 LA16 5F051 AA03 AA04 AA05 BA18 DA17 EA01 EA18 JA02 JA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池の前面または背面に積層して用い
られる太陽電池のカバーフィルムであって、該カバーフ
ィルムが、１層もしくは複数層の耐候性フィルムと、該
耐候性フィルムを太陽電池に積層するための接着層とか
らなり、且つ、該カバーフィルムが、該耐候性フィルム
と接着層との積層体として用いられる場合は、該積層体
の少なくともいずれかの層に、高ガスバリヤー層が設け
られ、また、該耐候性フィルムと接着層とを別々のフィ
ルムとして用いられる場合は、該耐候性フィルムの少な
くともいずれかの層、または接着層のフィルムの一方の
面に、高ガスバリヤー層が設けられていることを特徴と
する太陽電池のカバーフィルム。
【請求項２】前記高ガスバリヤー層が、珪素酸化物（Ｓ
ｉＯ_X）、珪素窒化物（ＳｉＮ_X）、錫酸化物（ＳｎＯ
_X）、酸化アルミニウム（Ａｌ_XＯ_Y）のいずれかの単
独、または二種以上の混合系の蒸着層、金属の蒸着層、
無機−有機のハイブリッドコート層のうちの、いずれか
一種または二種以上を組み合わせた層、または、金属
箔、金属板のいずれかで形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の太陽電池のカバーフィルム。
【請求項３】前記請求項１または２に記載の太陽電池の
カバーフィルムが、太陽電池の少なくとも一方の面に用
いられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】前記太陽電池が、多結晶もしくは微結晶シ
リコンが用いられた薄膜系太陽電池、またはこれらをア
モルファスシリコン、アモルファスシリコンゲルマニウ
ム、銅セレン系などの太陽電池と組み合わせたタンデム
型の太陽電池であることを特徴とする請求項３に記載の
太陽電池モジュール。