JP2011035276A - 太陽電池モジュール用バックシートに用いられるpetフィルム及びこれを用いた太陽電池モジュール用バックシート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バックシート5において最外層に配置される第3PET層53は、耐候性を担う。そのために、第3PET層53は、特に耐加水分解性の向上が図られている。つまり、第3PET層53は、PETフィルムの表裏のいずれか一面、好ましくは両面に、耐加水分解性のコーティング層が形成されている。このコーティング層は、分子量40000〜45000g/molのエポキシ樹脂が10〜30質量%、メラミン樹脂が5〜10質量%、残部が分子量300〜10000g/molのエポキシ樹脂からなり、硬化後の厚みが3〜10μmである。このコーティング層は、PETフィルムの耐熱温度である180℃以下の温度で焼付けが可能である。
【選択図】図2
Description
太陽電池モジュールは、結晶シリコン、アモルファスシリコンからなる太陽電池素子を主たる構成要素としており、より具体的には、フロントシートと称される表面保護層、充填材層、光起電力素子としての太陽電池素子、充填材層、および、バックシートと称される裏面保護層の順に積層し、例えば真空吸引して加熱圧着するラミネ−ション法により製造されている。なお、太陽電池素子の材質、太陽電池モジュールの積層構造はあくまで一例である。また、太陽光が照射される面を表面とする。
しかし、フッ素フィルムやPENフィルムは高価である。そのため、PETフィルムにエポキシ樹脂をコーティングして耐加水分解性を向上させることが考えられる。しかし、エポキシ樹脂は200℃以上での焼付けが必要であり、この温度はPETフィルムの耐熱温度(180℃程度)を超える。したがって、エポキシ樹脂を実際にコーティングする場合には、PETフィルムの耐熱温度未満の温度までしか焼付け温度を上げない。そのために、コーティングされるエポキシ樹脂の硬化が不十分となり、コーティング樹脂層が白化する。この樹脂は、水分を透過しやすいので、PETフィルムの耐加水分解性を向上することができない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、十分に硬化されたエポキシ樹脂コーティング層が形成された、太陽電池モジュール用バックシート用のPETフィルム及びそのフィルムを使用したバックシートを提供することを目的とする。
本発明に係るバックシートが用いられる太陽電池モジュール10は、フロントシート1と、樹脂層からなる充填材層2と、光起電力素子としての太陽電池素子3と、充填材層2と同様の充填材層4と、バックシート5が順次に積層して構成されたものである。なお、この構成はあくまで太陽電池モジュールの一例であって、本発明におけるバックシートが適用される対象を限定するものでない。
フロントシート1は、光起電力素子としての太陽電池素子3を保護するものである。照射された太陽光が太陽電池素子3に到達するために、フロントシート1は光透過性に優れることが必要である。また、太陽電池素子3を保護するものであるから、耐候性、水蒸気その他のガスバリヤ性に優れることが必要である。フロントシート1としては、公知の材料、典型的にはガラスを用いることができる。
充填材層2、4は、アモルファスシリコンや結晶性シリコンなどからなる太陽電池素子3を埋め込んで安定化させるために、太陽電池素子3を挟んで設けられる。充填材層2、4は、熱流動性および熱接着性に優れた各種の熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物を使用することができる。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、または、シリコ−ン系樹脂の1種ないし2種以上の樹脂からなる樹脂組成物を使用することができる。これら樹脂は、いずれも、透明性を有して太陽光を透過するとともに、耐スクラッチ性、衝撃吸収性に優れている。また、これら樹脂は、熱の作用により劣化ないし分解等を起こしにくい耐熱性を有する。耐熱性は、太陽電池モジュ−ル10を製造する際に真空吸引して加熱圧着するラミネ−ション法における加熱作用、太陽電池モジュ−ル10として使用している間に太陽光の照射による加熱作用に対して要求される。
充填材層2、4の厚みは、200〜1000μmとすることが好ましく、350〜600μmとすることがより好ましい。
太陽電池モジュ−ル10を構成する光起電力素子としての太陽電池素子3としては、従来公知の単結晶シリコン型太陽電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子に代表される結晶シリコン太陽電子素子、シングル接合型あるいはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン太陽電池素子等、公知のものを広く適用できる。
バックシート5は、図2に示されるように、接着剤層54を除き、3層構造をなしている。つまり、太陽電池素子3(充填材層4)側から、第1PET層51、第2PET層52及び第3PET層53が接着剤層54を介して積層されている。ただし、この構成はあくまで一例であり、他の構成のバックシート5への本発明の適用を排除するものではない。
分子量が40000〜45000g/molのエポキシ樹脂は、コーティング層を構成する樹脂の10〜30質量%を占める。10質量%未満では、コーティング層に白化が生じて、コーティング層の耐加水分解性向上の効果が不十分である。したがって、第3PET層53を構成するPETフィルムの特性劣化が危惧される。また、30質量%を超えると、コーティング層自身が硬くなってしまい、PETフィルムへの密着不良が生じる。
メラミン樹脂は、エポキシ樹脂を架橋する(固める)ために必要である。含有量は5〜10質量%が好ましい。5%未満であると架橋が少なくなり未反応のエポキシ樹脂が残るため、加水分解(白濁化)しやすくなり、10%を超えると架橋しすぎて形成膜が硬くなってしまい、耐水性が低下する。
供試材を用いて促進試験を行い、破断強度及び伸びが当初の50%に低下する時間を測定した。促進試験(プレッシャークッカー試験)は、温度:105℃、湿度:100%の環境下に供試材を置き、48時間毎に破断強度、伸びを測定した。なお、コーティング層を形成しないPETフィルム基材についても同様の促進試験を行った。その結果を表2に示す。また、硬化後に、コーティング層に白化現象が生じるかを目視により観察した。
10…太陽電池モジュール
Claims (2)
- PETフィルム層と、
前記PETフィルム層の少なくとも表裏一方の面に被着されるコーティング層と、を備え、
前記コーティング層は、
分子量40000〜45000g/molのエポキシ樹脂が10〜30質量%、メラミン樹脂が5〜10質量%、残部が分子量300〜10000g/molのエポキシ樹脂からなり、
硬化後の厚みが3〜10μmであることを特徴とする太陽電池モジュール用バックシート用のPETフィルム。 - 請求項1に記載のPETフィルムを使用した太陽電池モジュール用バックシート。
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