JP2011108725A - Back sheet, solar battery back sheet, and solar battery module using the same - Google Patents

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恵理 宮本
Hideaki Honma
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve light use efficiency by controlling an angle of reflection of incident light and offer superior electrical insulation. <P>SOLUTION: A solar battery module includes a front board disposed on the front face of a sealing layer in which solar battery cells are sealed, and a back sheet 4 disposed on the back of the sealing layer. The back sheet 4 includes a light-transmitting insulating layer 7, a light reflective irregular structure layer 8 which reflects incident light in a specific direction, and a weather-resistant layer 9, the layers 7, 8, and 9 being laminated in increasing order from the light-incident side. The light reflective irregular structure layer 8 includes a metal layer 11 forming an irregular structure and an irregular structure layer 10 made of a resin sheet. The irregular structure has a plurality of projections of prism shapes or approximate polygonal shapes whose apexes are formed into projecting curved surfaces having a radius of curvature r. When the pitch between the apexes is Pt, the radius of curvature r is determined to be within a range of 0.01 to 0.1 Pt. Each projection has an aspect ratio representing the ratio of its height to bottom of 0.15 to 0.35. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば太陽電池モジュールの裏面に配されていて、太陽電池セルに入射せず裏面シートへ入射して本来は損失してしまう光を有効に活用することが可能な太陽電池裏面シートと、この太陽電池裏面シートを備えた太陽電池モジュール、そしてディスプレイ部材や照明装置等の各種光学機器に用いる裏面シートに関する。   The present invention is, for example, a solar cell back sheet that is arranged on the back surface of a solar cell module and that can effectively utilize light that is incident on the back sheet and is originally lost without entering the solar cells. The present invention relates to a solar cell module provided with the solar cell back sheet, and a back sheet used for various optical devices such as a display member and a lighting device.

近年、太陽電池パネルの普及は大きな広がりを見せている。例えば、電卓等の小型電子機器に搭載される比較的小さなものから家庭用や工場用等として住宅や施設等に取り付けられる太陽電池パネルや、大規模な発電施設に用いられる大面積の太陽電池発電システムや、さらには人工衛星の電源まで、様々な分野で利用が促進されている（例えば、特許文献１参照）。   In recent years, the spread of solar cell panels has been greatly expanded. For example, solar panels that are installed in small electronic devices such as calculators, which are installed in houses and facilities for home use and factories, and large-area solar power generation used in large-scale power generation facilities Utilization is promoted in various fields from systems to power supplies for artificial satellites (see, for example, Patent Document 1).

この太陽電池は入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、太陽電池のうち主要なものは使用材料の種類によって結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、有機化合物系等に分類される。このうち、現在市場で流通しているものはほとんどが結晶系シリコン太陽電池であり、この結晶系シリコン太陽電池はさらに単結晶型及び多結晶型に分類される。
単結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質が良いために高効率化が容易であるという長所を有する反面、基板の製造が高コストになるという短所を有する。これに対して多結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質が劣るために高効率化が難しいという短所はあるものの、低コストで製造できるという長所があり、現在の主流となっている。 This solar cell converts incident light energy into electric energy, and the main ones of the solar cells are classified into crystalline silicon type, amorphous silicon type, organic compound type, etc. depending on the type of material used. Among these, most of those currently on the market are crystalline silicon solar cells, which are further classified into single crystal type and polycrystalline type.
Single-crystal silicon solar cells have the advantage that the substrate quality is good and the efficiency can be easily increased, but the substrate is expensive to manufacture. In contrast, polycrystalline silicon solar cells have the disadvantage of being difficult to achieve high efficiency due to poor substrate quality, but have the advantage that they can be manufactured at low cost, and are currently the mainstream.

このような多結晶シリコン太陽電池の高効率化に関しては様々な検討が行われている。
一例として、太陽電池に用いられるシリコン基板の表面にはテクスチャ構造が形成され
ており、これによってシリコン基板表面での太陽光の反射を低減させて光電変換効率の向上が図られている。
一方、単結晶シリコンにおいては、アルカリ溶液等の異方性エッチングにより微細なピラミッドまたは逆ピラミッド形を形成することで太陽光の反射を低減させることが行なわれている。この異方性エッチングでは、単結晶シリコンのエッチング速度が、Ｓｉ（１００）結晶方位面とＳｉ（１１１）結晶方位面とで異なることを利用している（例えば、特許文献２参照）。
ところが、このような異方性エッチングを多結晶シリコンに適用しようとした場合、ア
ルカリ水溶液によるエッチングが結晶の面方位に依存するため、多結晶シリコンにおけるピラミッド構造を均一に形成できず、シリコン基板全体での反射率の低減を効果的に行なうことができないという問題があった。 Various studies have been conducted on the improvement of the efficiency of such polycrystalline silicon solar cells.
As an example, a texture structure is formed on the surface of a silicon substrate used for a solar cell, thereby reducing the reflection of sunlight on the surface of the silicon substrate and improving the photoelectric conversion efficiency.
On the other hand, in the case of single crystal silicon, the reflection of sunlight is reduced by forming a fine pyramid or inverted pyramid by anisotropic etching such as an alkaline solution. This anisotropic etching utilizes the fact that the etching rate of single crystal silicon differs between the Si (100) crystal orientation plane and the Si (111) crystal orientation plane (see, for example, Patent Document 2).
However, when such anisotropic etching is applied to polycrystalline silicon, the etching with alkaline aqueous solution depends on the crystal plane orientation, so the pyramid structure in polycrystalline silicon cannot be formed uniformly, and the entire silicon substrate There is a problem that the reflectance cannot be effectively reduced.

このような問題を解決するために、多結晶シリコン基板へテクスチャを形成する方法として、反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching）法によって多結晶シリコン基板表面に微細な突起を形成する手法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この手法によれば、微細な突起を多結晶シリコンにおける不規則な結晶の面方位に左右されずに均一に形成することにより、特に多結晶シリコンを用いた太陽電池セルにおいても反射率をより効果的に低減することができる。
また、表面反射防止膜を組み合わせることにより、さらに変換効率を向上できることが知られている。即ち、結晶シリコンは、波長４００ｎｍ〜１１００ｎｍ領域で屈折率６．００〜３．５０の大きな屈折率を持つので、短波長領域で約５４％、長波長領域で約３４％の反射損失がある。この反射損失を減ずるために、屈折率の異なる透明材料で表面反射防止膜を形成し、これにより変換効率を向上させることができる。 In order to solve such problems, a method of forming fine protrusions on the surface of the polycrystalline silicon substrate by the reactive ion etching method has been proposed as a method of forming a texture on the polycrystalline silicon substrate. (For example, see Patent Document 3). According to this technique, the fine protrusions are uniformly formed without being influenced by the surface orientation of the irregular crystal in the polycrystalline silicon, so that the reflectance is more effective particularly in the solar cell using the polycrystalline silicon. Can be reduced.
It is also known that the conversion efficiency can be further improved by combining a surface antireflection film. That is, since crystalline silicon has a large refractive index of 6.00 to 3.50 in the wavelength range of 400 nm to 1100 nm, there is a reflection loss of about 54% in the short wavelength range and about 34% in the long wavelength range. In order to reduce this reflection loss, a surface antireflection film can be formed from transparent materials having different refractive indexes, thereby improving the conversion efficiency.

さらに、シリコン基板上に形成する電極を微細化することで受光面積を増加させ、太陽光を多く取り込むことで変換効率を向上させる検討も行われている（例えば、特許文献
４参照）。
以上のような高効率化技術の進歩により、最近では多結晶シリコン太陽電池においても、研究レベルでは１８％程度の変換効率が達成されており、多結晶シリコン太陽電池における変換効率の理論限界（２０〜３０％）に近づいてきている。 Furthermore, studies have been made to increase the light receiving area by miniaturizing an electrode formed on a silicon substrate and improve conversion efficiency by taking in a large amount of sunlight (for example, see Patent Document 4).
Due to the progress of the high efficiency technology as described above, conversion efficiency of about 18% has been achieved at the research level recently even in polycrystalline silicon solar cells, and the theoretical limit of conversion efficiency in polycrystalline silicon solar cells (20 ~ 30%).

そこで、光利用効率を高めるべく太陽電池モジュールの前面から入射した太陽光のうち、太陽電池モジュール内にてエネルギー変換を行なう太陽電池セルに入射せずに太陽電池セルの裏面側に設けた裏面シートへ入射する太陽光を再利用する試みが行なわれている。
このように、太陽電池セルに入射せずに裏面シートへ入射する太陽光が存在するのは、リーク電流を低減させるために太陽電池モジュール内の複数の太陽電池セル間に隙間が形成されていることに基づく。そこで、太陽電池モジュールの裏面側に反射材を備えた太陽電池裏面シートを配置している。太陽電池セルの隙間から漏れ出る太陽光を太陽電池裏面シートで反射させることによって太陽電池セルに再入射させることで、光利用効率の向上が図られている（例えば、特許文献５参照）。 Therefore, the back sheet provided on the back side of the solar cell without entering the solar cell that performs energy conversion in the solar cell module, out of the sunlight incident from the front surface of the solar cell module in order to increase the light utilization efficiency Attempts have been made to recycle sunlight incident on the sun.
As described above, the sunlight that does not enter the solar battery cell but enters the back sheet exists because gaps are formed between the plurality of solar battery cells in the solar battery module in order to reduce the leakage current. Based on that. Therefore, a solar cell backsheet provided with a reflective material is disposed on the backside of the solar cell module. The light utilization efficiency is improved by allowing the sunlight leaking from the gaps between the solar cells to be re-incident on the solar cells by reflecting the solar cell back surface sheet (see, for example, Patent Document 5).

また、反射材の表面を凹凸構造とする試みも行われている。反射材の表面を凹凸構造とすることで、より光利用効率の向上が望める。このとき、反射材としては上述の散乱反射体の他、アルミニウムなどの鏡面反射体を用いることも可能であるが、導電体が凹凸構造
を持つことによる電気絶縁性の低下が問題となっていた（例えば、特許文献６）。 Attempts have also been made to make the surface of the reflector have an uneven structure. By making the surface of the reflective material have a concavo-convex structure, the light utilization efficiency can be further improved. At this time, it is possible to use a specular reflector such as aluminum in addition to the above-mentioned scattering reflector as the reflector, but there has been a problem of a decrease in electrical insulation due to the conductor having an uneven structure. (For example, patent document 6).

特開２００１−２９５４３７号公報JP 2001-295437 A 特開昭６２−３５５８２号公報JP 62-35582 A 特公昭６０−２７１９５号公報Japanese Patent Publication No. 60-27195 特開２０００−３３２２７９号公報JP 2000-332279 A 特開平１１−３０７７９１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-307791 特開平１０−２８４７４７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-284747

ところで、上述のような太陽電池裏面シートにおいては、反射材として一般的に散乱反射体が使用されている。しかしながら、散乱反射体を使用する場合、散乱による光の損失が生じてしまい太陽電池セルに向けて光を効率的に反射することができない。従って、反射材による反射角を適切に設定することができれば、太陽電池セルに入射する光量を増加させることができて光利用効率の向上を図ることができる。
反射材の反射角を適切に設定するためには、金属などの鏡面反射体で凹凸構造を形成することが望ましい。しかしながら、金属の凸部が存在すると電荷集中により放電破壊が生じやすくなってしまうという問題が生じる。 By the way, in the solar cell back surface sheet as described above, a scattering reflector is generally used as a reflector. However, when a scattering reflector is used, light loss due to scattering occurs, and light cannot be efficiently reflected toward the solar battery cell. Therefore, if the reflection angle by the reflecting material can be set appropriately, the amount of light incident on the solar battery cell can be increased and the light utilization efficiency can be improved.
In order to appropriately set the reflection angle of the reflecting material, it is desirable to form the concavo-convex structure with a specular reflector such as a metal. However, there is a problem that the discharge breakdown is likely to occur due to the charge concentration when the metal convex portion exists.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、反射角を適切に設定することで光の利用効率を向上させることができると共に電気絶縁性にも優れる裏面シート、太陽電池裏面シート及び太陽電池裏面シートを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to improve the utilization efficiency of light by appropriately setting the reflection angle, and the back surface sheet and the back surface of the solar cell which are excellent in electrical insulation It aims at providing the solar cell module using a sheet | seat and a solar cell back surface sheet.

上述した課題を解決するために、本発明は以下の発明を提案している。
即ち、本発明に係る太陽電池裏面シートは、内部に太陽電池を封止した封止材層の前面側に透光性前面板が積層されてなる太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池裏面シートであって、前面側から裏面側に向けて、透光性絶縁層と、光を反射させる凹凸構造を形成した金属層を備えた光反射性凹凸構造層と、耐候層とが積層されてなり、金属層の凹凸構造における凸部の頂部が凸曲面を形成していることを特徴とする。
本発明による太陽電池裏面シートによれば、凹凸構造の金属層を配置すると共に金属層の凸部の頂部に凸曲面を形成したことで、前面側から透光性絶縁層を透過して光反射性凹凸構造層に入射する光を金属層の凹凸構造によって特定方向へ反射させることができる。そして、この反射光が前面板と大気との界面で反射することで太陽電池モジュールの太陽電池セルに再入射させて、光の利用効率を向上させることができる。 In order to solve the above-described problems, the present invention proposes the following inventions.
That is, the solar cell back sheet according to the present invention is a solar cell disposed on the back side of a solar cell module in which a translucent front plate is laminated on the front side of a sealing material layer encapsulating a solar cell inside. A back sheet, a light-transmitting insulating layer, a light-reflective concavo-convex structure layer including a metal layer having a concavo-convex structure that reflects light, and a weathering layer are laminated from the front side to the back side. The top of the convex part in the concavo-convex structure of the metal layer forms a convex curved surface.
According to the solar cell back sheet according to the present invention, the metal layer having the concavo-convex structure is arranged and the convex curved surface is formed on the top of the convex part of the metal layer, so that the light reflection is transmitted through the translucent insulating layer from the front side. The light incident on the concavo-convex structure layer can be reflected in a specific direction by the concavo-convex structure of the metal layer. Then, the reflected light is reflected at the interface between the front plate and the atmosphere so as to be re-incident on the solar cells of the solar cell module, thereby improving the light utilization efficiency.

また、金属層の凹凸構造として、略プリズム形状、略多角錐形状、或いはこれらのいずれかの形状の逆型形状のいずれかが複数配列されてなることを特徴とする。
この金属層の構成により、前面側から入射する光を裏面シートで特定方向に反射させて確実に太陽電池セルへと再入射させて光の利用効率の向上を図ることができる。 In addition, the uneven structure of the metal layer is characterized in that a plurality of a substantially prism shape, a substantially polygonal pyramid shape, or an inverted shape of any one of these shapes is arranged.
With this configuration of the metal layer, light incident from the front side can be reflected by the back sheet in a specific direction and reliably re-entered into the solar cell, thereby improving the light utilization efficiency.

また、金属層における頂部の凸曲面は曲率半径をｒとし、頂部のピッチをＰｔとしたときに、曲率半径ｒは０．０１Ｐｔ以上０．１Ｐｔ以下の範囲に設定されていることが好ましい。
凸曲面の曲率半径ｒが０．０１Ｐｔ〜０．１Ｐｔの範囲に設定されていることにより、金属層における凸部の頂部が尖鋭に形成されているときに生じる電荷集中による放電破壊を防ぐことができる。頂部の曲率半径は大きいほど電荷集中を防止できるが、０．１Ｐｔより大きいと反射光の多くを散乱させてしまい発電効率を落とすことになり、０．０１Ｐｔより小さいと電荷集中を生じる。 Moreover, it is preferable that the curvature radius r is set in the range of 0.01 Pt or more and 0.1 Pt or less, where r is the curvature radius of the convex surface of the top of the metal layer and Pt is the pitch of the top.
By setting the radius of curvature r of the convex curved surface in the range of 0.01 Pt to 0.1 Pt, it is possible to prevent discharge breakdown due to charge concentration that occurs when the top of the convex portion in the metal layer is sharply formed. it can. The larger the radius of curvature at the top, the more the charge concentration can be prevented. However, if it is larger than 0.1 Pt, much of the reflected light is scattered and power generation efficiency is lowered, and if it is smaller than 0.01 Pt, charge concentration occurs.

また、金属層における凹凸構造の凸部の底辺に対する高さのアスペクト比が、０．１５以上０．３５以下の範囲に設定されていることが好ましい。
ここで、凹凸構造の単位構造である凸部のアスペクト比が０．３５より大きい場合には、凹凸構造を成形するときの成形性が低下してしまう。一方、アスペクト比が０．１５より小さい場合には、光利用効率を向上させる効果が弱くなってしまう。この点を踏まえ、本発明ではアスペクト比を上記範囲に設定したため、凹凸構造成形時の成形性を保持しながら光利用効率を高く向上させることができる。 Moreover, it is preferable that the aspect ratio of the height with respect to the base of the convex part of the concavo-convex structure in the metal layer is set in a range of 0.15 or more and 0.35 or less.
Here, when the aspect ratio of the convex portion, which is the unit structure of the concavo-convex structure, is larger than 0.35, the moldability when forming the concavo-convex structure is lowered. On the other hand, when the aspect ratio is smaller than 0.15, the effect of improving the light utilization efficiency is weakened. Considering this point, in the present invention, the aspect ratio is set in the above range, so that the light utilization efficiency can be improved while maintaining the formability at the time of forming the concavo-convex structure.

また、金属層における凹凸構造の凸部のピッチＸが１０μｍ〜３０μｍの範囲に設定されていることが好ましい。
金属層の凸部のピッチＸが３０μｍより大きい場合には、ピッチＸの増大にともなって凸部の高さＹが高くなるため透光性絶縁層と接着層を介して貼り合わせる際に、気泡が入りやすい等の欠点が発生し易くなり好ましくない。また、接着層の厚みを厚くする必要があり形成そのものも困難となる他、コスト高の要因となってしまう。一方、金属層の凸部のピッチＸが１０μｍより小さい場合、光が反射する際に光の回折が起こり得る。回折光は分光して広がった光になるため制御が難しく、特定方向に反射する上で好ましくない。さらに、金型製作時に金型を切削する時間が長くタクトが低下し生産効率が悪くなるため好ましくない。これを踏まえて本発明では、凸部のピッチＸが１０μｍ〜３０μｍの範囲に設定されているため、上記不都合を解消することができる。 Moreover, it is preferable that the pitch X of the convex part of the concavo-convex structure in the metal layer is set in a range of 10 μm to 30 μm.
When the pitch X of the convex portion of the metal layer is larger than 30 μm, the height Y of the convex portion increases as the pitch X increases. It is not preferable because defects such as apt to occur easily occur. In addition, it is necessary to increase the thickness of the adhesive layer, which makes it difficult to form the adhesive layer, and increases the cost. On the other hand, when the pitch X of the convex portions of the metal layer is smaller than 10 μm, light diffraction may occur when the light is reflected. Diffracted light is scattered and spreads and is difficult to control, which is undesirable for reflection in a specific direction. Furthermore, it takes a long time to cut the mold at the time of mold production, which is not preferable because the tact is reduced and the production efficiency is deteriorated. Based on this, in the present invention, since the pitch X of the convex portions is set in the range of 10 μm to 30 μm, the above inconvenience can be solved.

本発明に係る太陽電池裏面シートは、透光性絶縁層が３ｋＶ以上の絶縁破壊電圧を有することを特徴とする。
これにより、太陽電池裏面シートの長期使用による短絡や漏電の発生を防止することができる。 The solar cell backsheet according to the present invention is characterized in that the translucent insulating layer has a dielectric breakdown voltage of 3 kV or more.
Thereby, generation | occurrence | production of the short circuit by the long-term use of a solar cell back surface sheet | seat, or electric leakage can be prevented.

また、本発明に係る太陽電池裏面シートは、光反射性凹凸構造層の透光性絶縁層側または／及び耐候層側に無機酸化物を含むバリア層が少なくとも一層含まれることが好ましい。
また、バリア層の水蒸気透過度が０〜５ｇ／ｍ２／ｄａｙであることが好ましい。
上述した構成を採用することにより、長期使用による金属層の劣化をバリア層によって防止することができる。 Moreover, it is preferable that the solar cell back surface sheet | seat which concerns on this invention contains the barrier layer containing an inorganic oxide at least one layer in the translucent insulating layer side of a light-reflective uneven | corrugated structure layer, and / or a weathering layer side.
Moreover, it is preferable that the water vapor permeability of a barrier layer is 0-5 g / m < 2 > / day.
By adopting the above-described configuration, deterioration of the metal layer due to long-term use can be prevented by the barrier layer.

また、本発明に係る太陽電池モジュールは、内部に太陽電池を封止した封止材層の光入射面側に透光性前面板が積層されてなり、透光性前面板の反対側である裏面側に上述したいずれかの太陽電池裏面シートを配置してなることを特徴とする。
本発明による太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュールの透光性前面板から封止材に入射する光の多くは太陽電池セルに受光されて光電変換され、残りの一部の光は太陽電池セル同士の間隙を通って太陽電池裏面シートに入射し、透光性絶縁層を透過して凹凸構造をなす光反射性凹凸構造層で反射して所定の反射角で特定方向に反射する。この反射光が透光性前面板の界面で更に反射し、太陽電池セルに再入射することによって光の利用効率を向上させることができる。また、太陽電池裏面シートの光反射性凹凸構造層における金属層の凸部の頂部が凸曲面であることによって、電荷集中による放電破壊を防ぐことができる。従って、電気絶縁性を向上させることができる。 In the solar cell module according to the present invention, a light-transmitting front plate is laminated on the light incident surface side of the sealing material layer that seals the solar cell inside, and is opposite to the light-transmitting front plate. Any one of the above-described solar battery back sheets is disposed on the back side.
According to the solar cell module of the present invention, most of the light incident on the sealing material from the translucent front plate of the solar cell module is received by the solar cells and subjected to photoelectric conversion, and the remaining part of the light is solar cells. The light is incident on the back sheet of the solar cell through the gap between the cells, is reflected by the light-reflective concavo-convex structure layer having a concavo-convex structure through the translucent insulating layer, and is reflected in a specific direction at a predetermined reflection angle. The reflected light is further reflected at the interface of the translucent front plate and re-enters the solar battery cell, whereby the light utilization efficiency can be improved. Moreover, when the top part of the convex part of the metal layer in the light reflective concavo-convex structure layer of the solar cell back sheet is a convex curved surface, discharge breakdown due to charge concentration can be prevented. Therefore, electrical insulation can be improved.

本発明による裏面シートは、光入射面側から裏面側に向けて、透光性絶縁層と、光を特定方向へ反射させる凹凸構造を形成した金属層を備えた光反射性凹凸構造層と、光反射性凹凸構造層を保護する耐候層とが積層されてなり、金属層の凹凸構造における凸部の頂部が凸曲面を形成していることを特徴とする。
本発明による裏面シートによれば、凹凸構造の金属層を配置すると共に金属層の凸部の頂部に凸曲面を形成したことで、入射光が透光性絶縁層を透過して光反射性凹凸構造層に入射し、この入射光を金属層の凹凸構造によって特定方向へ反射させることができる。そして、この反射光を太陽電池セルに再入射させたり光学素子から発光する光やディスプレイ部材に投射する光と共に出射させたりすることで、光の利用効率を向上させることができる。しかも、透光性絶縁層を挟んで金属層と対向する位置に電極等を配設したとしても、凹凸構造の頂部によって生じ易くなる電荷集中による放電破壊を防ぐことができ、十分な電気絶縁性を確保する The back sheet according to the present invention is a light-reflective concavo-convex structure layer including a translucent insulating layer and a concavo-convex structure that reflects light in a specific direction from the light incident surface side to the back surface side, A weather resistant layer for protecting the light-reflective uneven structure layer is laminated, and the top of the protrusion in the uneven structure of the metal layer forms a convex curved surface.
According to the back sheet according to the present invention, the metal layer having the concavo-convex structure is disposed and the convex curved surface is formed on the top of the convex portion of the metal layer, so that the incident light is transmitted through the translucent insulating layer and the light reflective concavo-convex pattern. The incident light is incident on the structure layer, and the incident light can be reflected in a specific direction by the uneven structure of the metal layer. And the utilization efficiency of light can be improved by making this reflected light re-enter into a photovoltaic cell, or emitting with the light emitted from an optical element, and the light projected on a display member. In addition, even if an electrode or the like is disposed at a position facing the metal layer with the light-transmitting insulating layer interposed therebetween, it is possible to prevent discharge breakdown due to charge concentration that tends to occur due to the top of the concavo-convex structure, and sufficient electrical insulation. Secure

本発明に係る太陽電池裏面シート及び太陽電池モジュールによれば、凹凸構造をなす金属層を備えた光反射性凹凸構造層を有することにより、太陽電池裏面シートの光入射側から透光性絶縁層を経由して光反射性凹凸構造層に入射する光を凹凸構造の金属層によって太陽電池セルが配置された特定方向へ到達するように反射させることができ、太陽電池モジュールにおける光の利用効率を向上させて発電量を増加させることができる。
また、光反射性凹凸構造層における金属層の凹凸構造の頂部が凸曲面を形成することによって、凹凸構造の頂部によって生じ易くなる電荷集中による放電破壊を防ぐことができる。これにより、十分な電気絶縁性を確保することができる。 According to the solar cell back sheet and the solar cell module according to the present invention, the translucent insulating layer is formed from the light incident side of the solar cell back sheet by including the light reflective concavo-convex structure layer including the metal layer having the concavo-convex structure. The light incident on the light-reflective concavo-convex structure layer can be reflected by the metal layer of the concavo-convex structure so as to reach the specific direction in which the solar cells are arranged, and the light use efficiency in the solar cell module can be improved. It is possible to improve the power generation amount.
In addition, since the top of the concavo-convex structure of the metal layer in the light reflective concavo-convex structure layer forms a convex curved surface, it is possible to prevent discharge breakdown due to charge concentration that tends to occur due to the top of the concavo-convex structure. Thereby, sufficient electrical insulation can be ensured.

また、本発明による裏面シートによれば、透光性絶縁層を透過して光反射性凹凸構造層に入射した入射光を金属層の凹凸構造によって特定方向へ反射させることができる。そして、この反射光を太陽電池セルに再入射させたり光学素子から発光する光やディスプレイ部材に投射する光と共に出射させたりすることで、光の利用効率を向上させることができる。しかも、透光性絶縁層を挟んで金属層と対向する位置に電極等を配設したとしても、電荷集中による放電破壊を防いで十分な電気絶縁性を確保できる。  Moreover, according to the back surface sheet by this invention, the incident light which permeate | transmitted the translucent insulating layer and entered into the light reflective uneven | corrugated structure layer can be reflected in a specific direction with the uneven structure of a metal layer. And the utilization efficiency of light can be improved by making this reflected light re-enter into a photovoltaic cell, or emitting with the light emitted from an optical element, and the light projected on a display member. Moreover, even if an electrode or the like is disposed at a position facing the metal layer with the light-transmitting insulating layer interposed therebetween, discharge breakdown due to charge concentration can be prevented and sufficient electrical insulation can be ensured.

本発明の実施形態による太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the solar cell module by embodiment of this invention. 図１に示す裏面シートの概略構成を示す拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a back sheet shown in FIG. 1. 図２に示す裏面シートにおける光反射性凹凸構造層の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the light reflective uneven | corrugated structure layer in the back surface sheet shown in FIG. 裏面シートにおける光反射性凹凸構造層の凹凸構造層の一例を示す斜視図であって、（ａ）は略プリズム形状の凹凸構造層、（ｂ）は略逆四角錐形状を有する凹凸構造層を示す図である。It is a perspective view which shows an example of the uneven structure layer of the light-reflective uneven structure layer in a back surface sheet, (a) is an uneven | corrugated structure layer of a substantially prism shape, (b) is an uneven structure layer which has a substantially reverse quadrangular pyramid shape. FIG. 図４（ａ）または（ｂ）に示す凹凸構造における単体の凸部形状を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the single convex part shape in the uneven structure shown to Fig.4 (a) or (b). 電極を含む太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図であり、（ａ）と（ｂ）は参考例、（ｃ）は実施形態による太陽電池モジュールの例である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the solar cell module containing an electrode, (a) and (b) are reference examples, (c) is an example of the solar cell module by embodiment. 光反射性凹凸構造層から透光性絶縁層を介して電極の陰極に放電が起こるときの様子を説明する図であり、（ａ）は金属層の頂部が尖鋭形状である場合、（ｂ）は金属層の頂部が凸曲面形状である場合を示す図である。It is a figure explaining a mode when discharge arises from the light-reflective uneven structure layer to the cathode of an electrode through a translucent insulating layer, (a) is a case where the top part of a metal layer is a sharp shape, (b) These are figures which show the case where the top part of a metal layer is a convex curve shape. 太陽電池モジュールにおける入射光の反射軌跡を示す図であり、（ａ）は太陽電池モジュールの要部縦断面図、（ｂ）は裏面シートの光反射性凹凸構造層での反射光を示す図、（ｃ）、（ｄ）は前面板と大気との界面で反射する反射光を示す図である。It is a diagram showing a reflection trajectory of incident light in the solar cell module, (a) is a longitudinal sectional view of the main part of the solar cell module, (b) is a diagram showing the reflected light in the light reflective uneven structure layer of the back sheet, (C), (d) is a figure which shows the reflected light reflected in the interface of a front board and air | atmosphere. 第１変形例による裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet by a 1st modification. 第２変形例による裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet by a 2nd modification. 第３変形例による裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet by a 3rd modification. 第４変形例による裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet by the 4th modification.

以下、本発明の実施形態による太陽電池裏面シート及びこの裏面シートを用いた太陽電池モジュールについて添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は実施形態による太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。図１において、太陽電池モジュール１は、光の入射方向から順に、前面板２と封止材層３と裏面シート（太陽電池裏面シート）４とが積層されることで構成されている。封止材層３には封止材中に複数の太陽電池セル５が所定の間隙を開けて例えば同一面状に配列されて封入されている。
太陽電池モジュール１は、光源Ｌからの光を受光することにより光電変換して発電を行なう装置である。なお、光源Ｌとしては、通常、太陽や室内灯等の人工照明が採用される。
また、前面板２、封止材層３、封止材層３中に封入された太陽電池セル５及び裏面シート４が、真空ラミネータで熱ラミネートすることにより積層されることで太陽電池モジュール１が一体成形されている。 Hereinafter, a solar cell back sheet and a solar cell module using the back sheet according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a solar cell module according to an embodiment. In FIG. 1, a solar cell module 1 is configured by laminating a front plate 2, a sealing material layer 3, and a back sheet (solar cell back sheet) 4 in order from the light incident direction. In the sealing material layer 3, a plurality of solar battery cells 5 are enclosed in a sealing material, for example, arranged in the same plane with a predetermined gap.
The solar cell module 1 is a device that generates electricity by photoelectric conversion by receiving light from the light source L. In addition, as the light source L, artificial lighting, such as the sun and an interior lamp, is normally employ | adopted.
Moreover, the solar cell module 1 is laminated | stacked by laminating | stacking the front plate 2, the sealing material layer 3, the photovoltaic cell 5 enclosed in the sealing material layer 3, and the back surface sheet 4 by carrying out heat lamination with a vacuum laminator. It is integrally molded.

前面板２は太陽電池モジュール１の最前面に配置されており、太陽電池セル５を衝撃、汚れ、水分の浸入等から保護するものであり、透過率が高い透明な材料から形成された板状をなしている。
図１に示すように、光源Ｌから発光される光のうち、前面板２の入射面２ａに垂直に入射する光Ｈ０は、前面板２に入射した後、前面板２を透過して封止材層３に入射する。なお、入射面２ａの法線ＮＧは、例えば水平面に平行な平面Ｐ上に前面板２を載置した状態における平面Ｐの法線と平行な方向とする。入射面２ａに垂直に入射する光Ｈ０とは、法線ＮＧに平行に前面板２に入射する光Ｈ０、即ち太陽電池モジュール１に入射する光Ｈ０のことを示している。
この前面板２は、強化ガラス、サファイアガラス等のガラス、あるいはＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の樹脂シートから構成されている。また、前面板２の厚さは強化ガラスであれば約３〜５ｍｍ程度、樹脂シートであれば約５ｍｍ程度のものが用いられる。 The front plate 2 is disposed on the forefront of the solar cell module 1 and protects the solar cells 5 from impact, dirt, moisture intrusion, etc., and is a plate formed of a transparent material having a high transmittance. I am doing.
As shown in FIG. 1, among the light emitted from the light source L, the light H0 incident perpendicularly to the incident surface 2a of the front plate 2 is incident on the front plate 2 and then transmitted through the front plate 2 and sealed. Incident on the material layer 3. The normal line NG of the incident surface 2a is, for example, a direction parallel to the normal line of the plane P when the front plate 2 is placed on the plane P parallel to the horizontal plane. The light H0 incident perpendicularly to the incident surface 2a indicates the light H0 incident on the front plate 2 parallel to the normal line NG, that is, the light H0 incident on the solar cell module 1.
The front plate 2 is made of glass such as tempered glass or sapphire glass, or a resin sheet such as PC (polycarbonate) or PEN (polyethylene naphthalate). Further, the thickness of the front plate 2 is about 3 to 5 mm for tempered glass and about 5 mm for a resin sheet.

前面板２を射出した光は封止材層３に入射する。この封止材層３は厚さ０．４〜１．０ｍｍ程度のシート状をなしており、その内部に複数の太陽電池セル１２を封入して固定している。前面板２に入射した光Ｈ１は、封止材層３を透過して太陽電池セル５へ入射する光Ｈ１となり、光Ｈ１の一部は太陽電池セル５の間隙から封止材層３を通過して裏面シート４に入射する。
封止材層３には、入射した光Ｈ１を透過させるため光線透過率が高い材料が用いられ、さらに耐候性、耐高温、耐高湿、耐候性等の耐久性、そして電気絶縁性を有する素材が好適である。この条件を満たす材料として、例えば酢酸ビニル含有量が２０〜３０％のＥＶＡ（エチレンビニルアセテート共重合体）やＰＶＢ（ポリビニルブチラール）等を主成分とする熱可塑性の合成樹脂材が使用される。 The light emitted from the front plate 2 enters the sealing material layer 3. The sealing material layer 3 has a sheet shape with a thickness of about 0.4 to 1.0 mm, and a plurality of solar cells 12 are sealed and fixed therein. The light H1 that has entered the front plate 2 passes through the sealing material layer 3 and becomes light H1 that enters the solar battery cell 5, and part of the light H1 passes through the sealing material layer 3 from the gap between the solar battery cells 5. And enters the back sheet 4.
The sealing material layer 3 is made of a material having a high light transmittance so as to transmit the incident light H1, and further has durability such as weather resistance, high temperature resistance, high humidity resistance, weather resistance, and electrical insulation. A material is preferred. As a material that satisfies this condition, for example, a thermoplastic synthetic resin material mainly composed of EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) or PVB (polyvinyl butyral) having a vinyl acetate content of 20 to 30% is used.

太陽電池セル５は、光入射方向である受光面５ａに入射した光を光電効果により電気へ変換する機能を有する最小単位であり、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、ＣＩＳＧ（Ｃｕ・Ｉｎ・Ｇａ・Ｓｅの化合物）系薄膜型等多くの種類が存在する。太陽電池セル５は複数個の太陽電池セル５が図示しない電極によって接続されてモジュールを形成している。
本実施形態においては、前面板２に垂直に入射する光Ｈ０が、光Ｈ１として封止材層３から太陽電池セル５に入射し、太陽電池セル５で電気へと変換される。なお、通常、入射面２ａに対して斜めに入射した光は、垂直入射の光Ｈ０と比較して入射面２ａで反射する割合が多く、太陽電池セル５に入射する光量の割合が少ない。即ち、発電に利用できる光量が少ない。そのため、入射面２ａに垂直に入射する入射光Ｈ０が最も効率良く発電を行なうことができる。 The solar cell 5 is a minimum unit having a function of converting light incident on the light receiving surface 5a in the light incident direction into electricity by a photoelectric effect, and is a single crystal silicon type, a polycrystalline silicon type, an amorphous silicon type, CISG ( There are many types such as Cu / In / Ga / Se compound) thin film type. The solar cells 5 are formed by connecting a plurality of solar cells 5 by electrodes (not shown) to form a module.
In the present embodiment, light H0 incident perpendicularly to the front plate 2 enters the solar cells 5 from the sealing material layer 3 as light H1, and is converted into electricity by the solar cells 5. In general, light obliquely incident on the incident surface 2a has a higher ratio of reflection on the incident surface 2a and a lower ratio of the amount of light incident on the solar cells 5 than the vertically incident light H0. That is, the amount of light that can be used for power generation is small. Therefore, the incident light H0 incident perpendicularly to the incident surface 2a can generate power most efficiently.

図２は、本発明の実施形態による裏面シート４の概略構成を示す拡大縦断面図である。この裏面シート４は、太陽電池セル５自体を透過した光や太陽電池セル５に入射せずに太陽電池セル５，５間の封止材層３を透過した光Ｈ１を反射させる機能を有している。裏面シート４は、光Ｈ１が入射する前面側から裏面側に向けて順に少なくとも透光性絶縁層７と光反射性凹凸構造層８と耐候層９とが積層されて構成されている。   FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the back sheet 4 according to the embodiment of the present invention. The back sheet 4 has a function of reflecting the light transmitted through the solar battery cell 5 itself or the light H1 transmitted through the sealing material layer 3 between the solar battery cells 5 and 5 without entering the solar battery cell 5. ing. The back sheet 4 is configured by laminating at least a light-transmitting insulating layer 7, a light-reflective concavo-convex structure layer 8, and a weather-resistant layer 9 in order from the front surface side where the light H1 enters to the back surface side.

耐候層９には耐候性、耐高温、耐高湿、難燃性等の長期耐候性が要求される。これらの要求を満たす材料として、一般的にＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）等のフッ素樹脂フィルムやフッ素樹脂塗膜、もしくは低オリゴマーＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等、耐熱タイプのＰＥＴフィルム等が使用される。この他、耐候性に優れるＰＥＮフィルム等を使用してもよい。なお、耐候層９の材料としては上述したものに限定されることはなく、長期耐候性の基準値を満たす材料であれば適宜採用することができる。
耐候層９は単層であってもよく多層であってもよい。単層の場合には、上述した材料のいずれかを要求特性に合わせて選択することができる。ＰＶＦは長期耐候性に特に優れているため好適である。また低オリゴマーＰＥＴフィルム等、耐熱タイプのＰＥＴフィルムは安価でありながら長期耐候性にも優れているため、好適である。 The weather-resistant layer 9 is required to have long-term weather resistance such as weather resistance, high temperature resistance, high humidity resistance, and flame resistance. As materials satisfying these requirements, heat-resistant PET films such as a fluororesin film such as PVF (polyvinyl fluoride), a fluororesin coating film, or a low oligomer PET (polyethylene terephthalate) film are generally used. In addition, you may use the PEN film etc. which are excellent in a weather resistance. The material of the weathering layer 9 is not limited to those described above, and any material that satisfies the long-term weather resistance standard value can be used as appropriate.
The weather resistant layer 9 may be a single layer or a multilayer. In the case of a single layer, any of the materials described above can be selected according to the required characteristics. PVF is suitable because it is particularly excellent in long-term weather resistance. Further, heat-resistant PET films such as low oligomer PET films are suitable because they are inexpensive and have excellent long-term weather resistance.

この耐候層９が多層構造の場合には、例えばＰＥＴフィルムにＰＶＦ（ポリ・フッ化・ビニル）等のフッ素樹脂フィルムを貼り合わせたものや、ＰＥＴフィルムにＰＶＦ等のフッ素樹脂塗膜を形成したもの等が挙げられる。
ＰＶＦ等のフッ素樹脂は長期耐候性に非常に優れており、単層でも十分な性能を発揮するものの、単層で十分な強度を得ようとすると厚みを厚くする必要がありコスト高の要因となる。よって、強度を確保する基材との組合せによる多層構造とすることが好ましい。また、特に耐候層９がフッ素樹脂塗膜によって形成される場合には、光反射性凹凸構造層８に直接塗膜を形成するよりも、ＰＥＴフィルムに一度塗膜を形成した後に光反射性凹凸構造層８と貼り合わせる方が密着性や作業性の観点から望ましい。
なお、耐候層９の層構成は上述した構成に限定されたものではなく、要求特性に応じて適宜変更可能である。 In the case where the weather resistant layer 9 has a multilayer structure, for example, a PET film and a fluororesin film such as PVF (poly / fluorine / vinyl) are bonded together, or a fluororesin coating film such as PVF is formed on the PET film. And the like.
Fluororesin such as PVF is very excellent in long-term weather resistance, and even if it exhibits a sufficient performance even with a single layer, it is necessary to increase the thickness to obtain sufficient strength with a single layer, which is a factor of high cost Become. Therefore, it is preferable to have a multilayer structure in combination with a base material that ensures strength. In particular, when the weather-resistant layer 9 is formed of a fluororesin coating film, the light-reflective unevenness is formed after forming the coating film once on the PET film, rather than directly forming the coating film on the light-reflective uneven structure layer 8. The bonding with the structural layer 8 is desirable from the viewpoint of adhesion and workability.
In addition, the layer structure of the weather resistant layer 9 is not limited to the structure mentioned above, It can change suitably according to a required characteristic.

次に、光反射性凹凸構造層８は、図３の拡大図で示すように、樹脂材料からなる凹凸構造層１０とその透光性絶縁層７側に設けられた金属層１１とが積層されて構成されており、金属層１１は凹凸構造層１０との界面形状に沿って凹凸構造を形成している。
即ち、この光反射性凹凸構造層８は、図３及び図４に示すように、凹凸構造層１０の金属層１１と接触する面（前面という）は断面視で凸部と凹部が交互に配列されてなる凹凸構造に形成されており、凸部の頂部１０ａは断面視で曲率半径ｒを有する凸曲面に形成されている。凹凸構造層１０の凹凸を形成する前面に対向する裏面は例えば平面とされているが、凹凸面等でもよい。
また、凹凸構造層１０の前面に積層される金属層１１も凹凸構造層１０の前面に沿って断面視で凸部と凹部が交互に配列された凹凸構造に形成されている。金属層１１の凸部の頂部１１ａは頂部１０ａと同一曲率半径ｒの凸曲面に形成されている。そのため、金属層１１に入射する光Ｈ１を所定の方向へ反射させる機能を有している。このような反射機能を備えるためには、金属層１１が有する反射面が鏡面反射面であることが望ましい。 Next, as shown in the enlarged view of FIG. 3, the light reflective uneven structure layer 8 is formed by laminating an uneven structure layer 10 made of a resin material and a metal layer 11 provided on the light transmitting insulating layer 7 side. The metal layer 11 forms a concavo-convex structure along the interface shape with the concavo-convex structure layer 10.
That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the light-reflective concavo-convex structure layer 8 has convex and concave portions alternately arranged in a sectional view on the surface (referred to as the front surface) of the concavo-convex structure layer 10 in contact with the metal layer 11. The top part 10a of the convex part is formed in a convex curved surface having a curvature radius r in a sectional view. Although the back surface facing the front surface forming the unevenness of the uneven structure layer 10 is a flat surface, for example, an uneven surface or the like may be used.
The metal layer 11 laminated on the front surface of the concavo-convex structure layer 10 is also formed in a concavo-convex structure in which convex portions and concave portions are alternately arranged in a cross-sectional view along the front surface of the concavo-convex structure layer 10. The top portion 11a of the convex portion of the metal layer 11 is formed in a convex curved surface having the same curvature radius r as that of the top portion 10a. Therefore, it has a function of reflecting the light H1 incident on the metal layer 11 in a predetermined direction. In order to provide such a reflection function, it is desirable that the reflection surface of the metal layer 11 is a specular reflection surface.

凹凸構造層１０は樹脂材料からなっており、その製作方法としては、金型を用いたプレス法・キャスティング法・押し出し成形法・射出成形法などが挙げられる。これらの方法によれば、シート形成と同時に凹凸構造の前面を形成することが可能である。
また、樹脂材料からなる凹凸構造層１０を形成する別の方法として、平面スタンパやロールスタンパの凹凸形成面に熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等を塗布または注入し、その上に基材を配置して、硬化処理後にスタンパの凹凸形成面から離型するといった方法がある。これらの方法では、使用する樹脂の粘度を低くすることができるため成形性がよいという利点がある。
凹凸構造層１０の頂部１０ａにあたる金型の凹部の形状が尖っている尖鋭形状であると型成形による再現が難しいが、本実施形態では例えば曲率半径ｒを有する略球面形状等の凸曲面形状に形成したため再現性良く構造を賦型することが可能であり、好適である。 The concavo-convex structure layer 10 is made of a resin material, and examples of the manufacturing method thereof include a pressing method using a mold, a casting method, an extrusion molding method, and an injection molding method. According to these methods, the front surface of the concavo-convex structure can be formed simultaneously with the sheet formation.
As another method for forming the concavo-convex structure layer 10 made of a resin material, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, or the like is applied or injected onto the concavo-convex forming surface of a flat stamper or a roll stamper. There is a method in which a base material is disposed thereon and released from the uneven surface of the stamper after the curing process. These methods have the advantage that the moldability is good because the viscosity of the resin used can be lowered.
If the shape of the concave portion of the mold corresponding to the top portion 10a of the concavo-convex structure layer 10 is sharp, it is difficult to reproduce by molding, but in this embodiment, for example, a convex curved surface shape such as a substantially spherical shape having a curvature radius r is formed. Since it is formed, the structure can be shaped with good reproducibility, which is preferable.

凹凸構造層１０を形成するために使用する金型は、バイトによる金属板の切削加工や、バイト切削及び電子ビームによる描画やエッチングによって得られた母型の電鋳加工等により得ることができる。このような加工により成形された金型は、表面に凹凸構造の逆型構造が形成されている。例えば、曲率を有する先端形状をもつバイトで金属板を切削することで、所望の頂部１０ａに曲率を有する凹凸構造層１０の逆型構造が形成された金型が得られる。
このとき、バイトの先端形状が尖っていると形状の再現性が難しく、バイトの先端が欠けやすいなどの問題があるが、曲率をもつ先端形状であれば形状の再現性も高くバイトの欠けなどの問題も生じにくく、好適である。凹凸構造層１０の金型は板状でもよく、ロール状でもよいが、ロール状の金型とする方が望ましい。ロール状の金型であれば、連続エンボス加工が可能であり、大きな面積を必要とする裏面シート４の作製方法として好適である。 The mold used to form the concavo-convex structure layer 10 can be obtained by cutting a metal plate with a cutting tool, electroforming of a mother die obtained by cutting with a cutting tool, drawing with an electron beam, or etching. The mold formed by such a process has an inverted structure with an uneven structure on the surface. For example, by cutting a metal plate with a cutting tool having a tip shape having a curvature, a mold in which an inverted structure of the concavo-convex structure layer 10 having a curvature is formed on a desired top portion 10a is obtained.
At this time, if the cutting tool tip is sharp, it is difficult to reproduce the shape and the tip of the cutting tool tends to be chipped. This problem is less likely to occur. The mold of the concavo-convex structure layer 10 may be plate-shaped or roll-shaped, but is preferably a roll-shaped mold. If it is a roll-shaped metal mold | die, continuous embossing is possible and it is suitable as a preparation method of the back surface sheet 4 which requires a large area.

上述した凹凸構造層１０の製造方法に使用材料として樹脂を用いる場合、この樹脂材料は特に限定されるものではなく、例えばポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、アクリロニトリル―（ポリ）スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル―ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、リエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられ、これらの樹脂を１種又は２種以上混合して使用することができる。
また、上述した樹脂材料の他に例えば散乱反射体、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等の各種添加剤が適宜配合されてもよい。 When a resin is used as the material used in the manufacturing method of the concavo-convex structure layer 10 described above, this resin material is not particularly limited. For example, poly (meth) acrylic resin, polyurethane resin, fluorine resin, silicone resin , Polyimide resin, epoxy resin, polyethylene resin, polypropylene resin, methacrylic resin, polymethylpentene resin, cyclic polyolefin resin, acrylonitrile- (poly) styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene- Polystyrene resins such as styrene copolymers (ABS resins), polyvinyl chloride resins, polycarbonate resins, polyester resins, polyamide resins, polyamideimide resins, polyarylphthalate resins, polysulfone resins, polyphenylene sulfide resins Tree , Polyethersulfone resins, triethylene naphthalate resins, polyether imide resins, acetal resins, cellulose resins and the like, may be used by mixing these resins singly or in combination.
In addition to the resin materials described above, for example, scattering reflectors, curing agents, plasticizers, dispersants, various leveling agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, viscosity modifiers, lubricants, light stabilizers, and the like. Additives may be appropriately blended.

また、金属層１１は、例えばアルミニウムや銀などの金属を、凹凸構造１０の前面の凹凸形状に倣った層形状になるように形成する。金属層１１の形成手段としては、凹凸構造層１０に収縮、黄変等の劣化を招来することなく金属層１１を形成できれば特に限定されるものではない。
例えば、（ａ）真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＰＶＤ法）、（ｂ）プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＣＶＤ法）が採用される。これらの中でも、生産性が高く良質な金属層１１を形成できる真空蒸着法やイオンプレーティング法が好ましい。 Further, the metal layer 11 is formed, for example, from a metal such as aluminum or silver so as to have a layer shape that follows the uneven shape of the front surface of the uneven structure 10. The means for forming the metal layer 11 is not particularly limited as long as the metal layer 11 can be formed without causing deterioration such as shrinkage and yellowing in the concavo-convex structure layer 10.
For example, (a) physical vapor deposition method (PVD method) such as vacuum deposition method, sputtering method, ion plating method, ion cluster beam method, (b) plasma chemical vapor deposition method, thermochemistry A chemical vapor deposition method (Chemical Vapor Deposition method; CVD method) such as a vapor deposition method or a photochemical vapor deposition method is employed. Among these, a vacuum deposition method or an ion plating method that can form a high-quality metal layer 11 with high productivity is preferable.

金属層１１に用いられる金属としては、金属光沢を有しかつ上述したいずれかの形成方法に適用可能であれば特に限定されるものではなく、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の単体もしくは合金が挙げられ、単層で形成してもよく複数の金属を積層して形成してもよい。中でも、反射性が高く緻密な金属層１１を比較的容易に形成できるアルミニウムが好適である。
また、金属層１１の厚さの下限として１０ｎｍが好ましく、２０ｎｍが特に好ましい。一方、金属層１１の厚さの上限として２００ｎｍが好ましく、１００ｎｍが特に好ましい。金属層１１の厚さが下限である１０ｎｍより小さいと、金属層１１に入射する光を十分に反射させることができない。また、２０ｎｍ以上の厚さであっても、上述の金属層１１で反射される光は大幅には増えないため、２０ｎｍであれば十分な厚さといえる。一方、金属層１１の厚さが２００ｎｍの上限を超えると、金属層１１に目視でも確認できるクラックが発生する不具合が生じる。なお、金属層１１の厚さが１００ｎｍ以下であれば、目視で確認できないようなクラックも発生しないので特に好ましい。 The metal used for the metal layer 11 is not particularly limited as long as it has a metallic luster and is applicable to any of the above-described forming methods. For example, aluminum (Al), silver (Ag), gold ( Au), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), tin (Sn), zirconium (Zr), or a simple substance or an alloy may be mentioned. May be formed. Among them, aluminum that can form the metal layer 11 with high reflectivity and relatively easily is preferable.
Moreover, 10 nm is preferable as a minimum of the thickness of the metal layer 11, and 20 nm is especially preferable. On the other hand, the upper limit of the thickness of the metal layer 11 is preferably 200 nm, and particularly preferably 100 nm. If the thickness of the metal layer 11 is smaller than the lower limit of 10 nm, the light incident on the metal layer 11 cannot be sufficiently reflected. Further, even if the thickness is 20 nm or more, the light reflected by the metal layer 11 does not increase significantly. On the other hand, when the thickness of the metal layer 11 exceeds the upper limit of 200 nm, there is a problem that a crack that can be visually confirmed occurs in the metal layer 11. In addition, it is especially preferable if the thickness of the metal layer 11 is 100 nm or less because cracks that cannot be visually confirmed do not occur.

上述の製造方法で形成した光反射性凹凸構造層８は、樹脂材料からなる凹凸構造層１０上に金属層１１が積層して形成されている。すなわち、光反射性凹凸構造層８は金属層１１が樹脂シートからなる凹凸構造層１０に支持されている。なお、金属層１１は、図３では凹凸構造層１０の光入射側である前面側に配されているが、裏面側に配されてもよく、要求特性に応じて適宜選択することが出来る。
また、光反射性凹凸構造層８の金属層１１を支持する凹凸構造層１０に上述の耐候層９として使用可能な材料を採用して、凹凸構造層１０を省略して耐候層９とすることも可能である。この場合、光反射性凹凸構造層８は金属層１１で構成される。そのため、光反射性凹凸構造層８は少なくとも入射光を反射させる金属層１１が設けられていればよい。 The light-reflective uneven structure layer 8 formed by the above-described manufacturing method is formed by laminating a metal layer 11 on an uneven structure layer 10 made of a resin material. That is, the light reflective concavo-convex structure layer 8 is supported by the concavo-convex structure layer 10 in which the metal layer 11 is made of a resin sheet. In FIG. 3, the metal layer 11 is disposed on the front surface side which is the light incident side of the concavo-convex structure layer 10, but may be disposed on the back surface side and can be appropriately selected according to required characteristics.
Moreover, the material which can be used as the above-mentioned weathering layer 9 is employ | adopted for the uneven structure layer 10 which supports the metal layer 11 of the light reflective uneven structure layer 8, and the uneven structure layer 10 is abbreviate | omitted and it is set as the weather resistant layer 9. Is also possible. In this case, the light-reflective uneven structure layer 8 is composed of the metal layer 11. Therefore, the light-reflective uneven structure layer 8 only needs to be provided with a metal layer 11 that reflects at least incident light.

凹凸構造層１０は、図４（ａ）に示すような、頂部１０ａに曲率半径ｒを設けた凸部が略三角柱形状のプリズム形状１３Ａを採用して同一方向に配列して構成することが望ましい。或いは、図４（ｂ）に示すように、頂部に曲率を有する略多角錐形状１３Ｂを互いに直交するＸ，Ｙ方向に配列した構成を採用してもよい。また、凹凸構造層１０の形状として、図４（ｂ）に示す凸部と凹部が反転した形状の逆型形状を採用してもよい。
また、図４（ａ）、（ｂ）に示す凹凸構造層１０における単位形状である凸部、即ちプリズム形状１３Ａ，略多角錐形状１３Ｂ（以下、単位形状１３Ａ，１３Ｂということがある）の構造は、図５に示すような断面山形をなす単位形状１３Ａ，１３Ｂの底辺(ピッチ)Ｘと高さＹのアスペクト比Ｙ／Ｘが、０．３５以下であることが望ましい。 As shown in FIG. 4A, the concavo-convex structure layer 10 is preferably configured such that convex portions having a curvature radius r at the top portion 10a adopt a prism shape 13A having a substantially triangular prism shape and are arranged in the same direction. . Or as shown in FIG.4 (b), you may employ | adopt the structure which has arrange | positioned the substantially polygonal pyramid shape 13B which has a curvature at the top part in the X and Y directions orthogonal to each other. Further, as the shape of the concavo-convex structure layer 10, an inverted shape in which the convex portion and the concave portion shown in FIG.
4A and 4B, the structure of convex portions that are unit shapes in the concavo-convex structure layer 10, that is, a prism shape 13A and a substantially polygonal pyramid shape 13B (hereinafter also referred to as unit shapes 13A and 13B). The aspect ratio Y / X between the base (pitch) X and the height Y of the unit shapes 13A and 13B having a mountain shape as shown in FIG. 5 is preferably 0.35 or less.

単位形状１３Ａ，１３Ｂのアスペクト比Ｙ／Ｘが０．３５より大きい場合には、凹凸構造層１０を成形するときに金型の凹部または凸部部分に樹脂が残りやすく成形分離性が低下してしまう。単位形状１３Ａ，１３Ｂのアスペクト比が０．３５以下であるならば、樹脂が金型に残る可能性が低くなり、設計通りの形状に成形することができる。
また、単位形状１３Ａ，１３Ｂのアスペクト比Ｙ／Ｘは、０．１５以上であることが望ましい。アスペクト比Ｙ／Ｘが０．１５より小さいと、光利用効率を向上させる効果が弱くなる。この理由については後述する。
なお、凹凸構造層１０は、図４（ａ）、（ｂ）に示す凹凸構造を構成する複数の凸部であるプリズム形状１３Ａ、略多角錐形状１３Ｂが一定のピッチＰｔで配列された周期配列構造を有していてもよく、ピッチＰｔがランダムとされた不定形配列構造であってもよい。 When the aspect ratio Y / X of the unit shapes 13A and 13B is greater than 0.35, the resin tends to remain in the concave or convex portions of the mold when the concave / convex structure layer 10 is molded, and the molding separation property is lowered. End up. If the aspect ratio of the unit shapes 13A and 13B is 0.35 or less, the possibility that the resin will remain in the mold is reduced, and the unit can be formed into a shape as designed.
The aspect ratio Y / X of the unit shapes 13A and 13B is preferably 0.15 or more. When the aspect ratio Y / X is smaller than 0.15, the effect of improving the light utilization efficiency is weakened. The reason for this will be described later.
Note that the concavo-convex structure layer 10 is a periodic array in which a plurality of protrusions constituting the concavo-convex structure shown in FIGS. 4A and 4B are arranged in a prism shape 13A and a substantially polygonal pyramid shape 13B at a constant pitch Pt. It may have a structure, and may have an irregular arrangement structure in which the pitch Pt is random.

凹凸構造層１０が周期配列構造を有する場合のプリズム形状１３Ａ、略多角錐形状１３Ｂ即ち凸部のピッチＸとしては、３０μｍ以下であることが望ましい。 ピッチＸが３０μｍより大きい場合には、ピッチＸの増大にともなって構造の高さＹが高くなるため、耐候層９もしくは透光性絶縁層７と接着層を介して貼り合わせる際に、気泡が入りやすい等の問題が発生し易くなり好ましくない。また、接着層の厚みを厚くする必要があるため、接着による光反射性凹凸構造層８の形成そのものも困難となる他、コスト高の要因となってしまう。この点、ピッチＸが３０μｍ以下であれば貼り合わせの際に気泡等の問題が発生する可能性が低くなり、さらに成形性やコストの観点から好ましい。   When the concavo-convex structure layer 10 has a periodic arrangement structure, the prism shape 13A, the substantially polygonal pyramid shape 13B, that is, the pitch X of the convex portions is desirably 30 μm or less. When the pitch X is larger than 30 μm, the height Y of the structure is increased as the pitch X is increased. Therefore, when the paste is bonded to the weather resistant layer 9 or the translucent insulating layer 7 through the adhesive layer, bubbles are generated. Problems such as easy entry are likely to occur, which is not preferable. In addition, since it is necessary to increase the thickness of the adhesive layer, it is difficult to form the light-reflective uneven structure layer 8 by adhesion, and this increases the cost. In this respect, if the pitch X is 30 μm or less, there is a low possibility that problems such as bubbles will occur at the time of bonding, and this is preferable from the viewpoint of moldability and cost.

また、凹凸構造層１０が周期構造を有する場合のプリズム形状１３Ａ、略多角錐形状１３ＢのピッチＸは１０μｍ以上であることが望ましい。
当該ピッチＸが１０μｍより小さい場合、凹凸構造層１０によって入射光Ｈ１が反射する際に光の回折が起こり得る。この回折光は、分光して広がった光となるため制御が難しく、入射光Ｈ１を特定方向に反射させる上で好ましくない。さらに、金型を切削する時間が長くなりタクトが低下して生産効率が悪くなるため好ましくない。この点、ピッチが１０μｍ以上であれば、光を適確に特定方向に反射させることができる上に発電効率の観点から好ましい。 Further, it is desirable that the pitch X of the prism shape 13A and the substantially polygonal pyramid shape 13B when the concavo-convex structure layer 10 has a periodic structure is 10 μm or more.
When the pitch X is smaller than 10 μm, light diffraction may occur when the incident light H1 is reflected by the concavo-convex structure layer 10. Since this diffracted light becomes light that is spread by spectroscopy, it is difficult to control, and is not preferable for reflecting the incident light H1 in a specific direction. Furthermore, it is not preferable because the time for cutting the mold becomes longer, the tact time decreases, and the production efficiency deteriorates. In this respect, if the pitch is 10 μm or more, light can be reflected accurately in a specific direction, and it is preferable from the viewpoint of power generation efficiency.

なお、光反射性凹凸構造層８における金属層１１を形成する別の方法として、例えば凹凸構造層１０が形成された樹脂フィルムに金属粒子やフレークを含有した樹脂をコーティングする等の方法も挙げられるが、この方法では、鏡面反射性が劣るために光利用効率の向上効果が小さく好ましくない。
凹凸構造をなす金属層１１を形成するさらに別の方法として、例えば凹凸構造を金属箔によって直接形成する等の方法も挙げられるが、この方法では、金属層１１の厚みが厚くなるために電気抵抗が低くなり、モジュールを固定するアルミフレームや端子ＢＯＸとつながる配線などとの通電が起こりやすくなるため、好ましくない。 In addition, as another method of forming the metal layer 11 in the light-reflective uneven structure layer 8, for example, a method of coating a resin containing metal particles or flakes on the resin film on which the uneven structure layer 10 is formed may be mentioned. However, this method is not preferable because the specular reflectivity is inferior and the effect of improving the light utilization efficiency is small.
As another method for forming the metal layer 11 having the concavo-convex structure, for example, there is a method of directly forming the concavo-convex structure with a metal foil. In this method, since the thickness of the metal layer 11 is increased, the electric resistance is increased. Is low, and energization with an aluminum frame for fixing the module or wiring connected to the terminal BOX easily occurs, which is not preferable.

光反射性凹凸構造層８の前面側に配設された透光性絶縁層７は、電気絶縁性を有する材料から構成されている。
太陽電池裏面シート４に要求される重要な性能の一つとして、電気絶縁性がある。この電気絶縁性は、太陽電池モジュール１が内部に電極を含むことから、長期使用による短絡や漏電等を防ぐための必須の性能である。また、太陽電池モジュール１においては、裏面シート４は特に太陽電池セル５側の表面が電気絶縁性であることが求められている。 The translucent insulating layer 7 disposed on the front side of the light reflective concavo-convex structure layer 8 is made of a material having electrical insulation.
One of the important performances required for the solar cell backsheet 4 is electrical insulation. This electrical insulation is an indispensable performance for preventing a short circuit or leakage due to long-term use since the solar cell module 1 includes electrodes inside. Moreover, in the solar cell module 1, it is calculated | required that especially the surface by the side of the photovoltaic cell 5 of the back surface sheet 4 is electrically insulating.

次に、太陽電池モジュール１における電荷集中による放電破壊を防ぐための構成について、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）により説明する。図６（ａ）と（ｂ）に示す太陽電池モジュール１Ａ、１Ｂは裏面シート４に透光性絶縁層７が設けられていない構成を示すものであり、図６（ｃ）は本実施形態による太陽電池モジュール１を示すものである。なお、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において光反射性凹凸構造層８は凹凸構造の金属層１１で構成され、凹凸構造層１０は省略されている。しかし、図６（ｃ）に二点鎖線で示すように、図２に示す実施形態のように金属層１１の裏面側に凹凸構造層１０を積層して設けてもよい。
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各図に示す太陽電池モジュール１Ａ，１Ｂ，１において、太陽電池セル５は発電した電力を取り出すための電極１６を隣接する太陽電池５，５間に設けており、隣接する太陽電池５，５同士が電極１６によって接続されている。
図６（ａ）に示す太陽電池モジュール１Ａにおいて、通常、太陽電池セル５は封止材からなる封止材層３の厚み方向中央付近にあり、光反射性凹凸構造層８から離れているため、電極１６がショートすることによる電流のリークは起こらない。 Next, a configuration for preventing discharge breakdown due to charge concentration in the solar cell module 1 will be described with reference to FIGS. 6 (a), (b), and (c). The solar cell modules 1A and 1B shown in FIGS. 6A and 6B show a configuration in which the translucent insulating layer 7 is not provided on the back sheet 4, and FIG. 6C is according to the present embodiment. The solar cell module 1 is shown. In FIGS. 6A, 6B, and 6C, the light-reflective concavo-convex structure layer 8 is composed of a metal layer 11 having a concavo-convex structure, and the concavo-convex structure layer 10 is omitted. However, as shown by a two-dot chain line in FIG. 6C, the concavo-convex structure layer 10 may be provided on the back side of the metal layer 11 as in the embodiment shown in FIG.
In solar cell modules 1A, 1B, and 1 shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, solar cells 5 are adjacent solar cells 5 and 5 with electrodes 16 for taking out the generated power. The solar cells 5 and 5 that are adjacent to each other are connected by an electrode 16.
In the solar cell module 1A shown in FIG. 6A, the solar cell 5 is usually near the center in the thickness direction of the encapsulant layer 3 made of the encapsulant and is away from the light-reflective uneven structure layer 8. , Current leakage due to short circuit of the electrode 16 does not occur.

しかし、太陽電池セル５は封止材が軟化した充填材からなる封止材層３で封止されているため、図６（ｂ）に示す太陽電池モジュール１Ｂにおいて、光反射性凹凸構造層８を前面側に向けて即ち太陽電池セル５側に近接させて封止材層３で封止しようとすると、太陽電池セル５と光反射性凹凸構造層８が接触してしまうことがある。このとき光反射性凹凸構造層８を通じて電極１６がショートし、電流がリークしてしまう。
ショートを防ぐために、図６（ｃ）のように透光性絶縁層７を光反射性凹凸構造層８上に配置する構成を採用することで、ショートによる電流リークを防ぐことができる。 However, since the solar battery cell 5 is sealed with the sealing material layer 3 made of the filler in which the sealing material is softened, in the solar battery module 1B shown in FIG. When facing the front side, that is, close to the solar cell 5 side and sealing with the sealing material layer 3, the solar cell 5 and the light reflective uneven structure layer 8 may come into contact with each other. At this time, the electrode 16 is short-circuited through the light reflective concavo-convex structure layer 8 and current leaks.
In order to prevent a short circuit, current leakage due to a short circuit can be prevented by adopting a configuration in which the light-transmitting insulating layer 7 is disposed on the light reflective concavo-convex structure layer 8 as shown in FIG. 6C.

ここで、裏面シート４の前面側に透光性絶縁層７を設けたことによる電気絶縁性を示す数値基準の一つとして絶縁破壊電圧がある。この絶縁破壊電圧は、絶縁破壊電圧以上の電圧が加わると絶縁状態が破壊されるという指標であり、絶縁破壊電圧が高い方が電気的に安定であると言える。
一般的に、裏面シート４の前面側には、透光性絶縁層７として電気絶縁用プラスチックフィルムまたはＰＶＦ等のフッ素樹脂フィルムやフッ素樹脂塗膜が配されている。
例えば、参考文献１（「太陽光発電システム構成材料」（工業調査会））によると、各種電気絶縁用プラスチックフィルム（２５μｍ）の絶縁破壊電圧（ｋＶ）のおおよその数値は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で６．５ｋＶ、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）で７．５ｋＶ、ＰＶＣ（延伸硬質塩ビ）で４．０ｋＶ、ＰＣ（ポリカーボネート）で５．０ｋＶ、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）で６．０ｋＶ、ＰＥ（ポリエチレン）で４．０ｋＶ、ＴＡＣ（トリアセテート）で３．０ｋＶ、ＰＩ（ポリイミド）で７．０ｋＶである。これらはいずれも絶縁材料としての絶縁破壊電圧を満たしている（参考 ＪＩＳＣ２３１８／電気用二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム）。 Here, there is a dielectric breakdown voltage as one of the numerical standards indicating electrical insulation due to the provision of the translucent insulating layer 7 on the front side of the back sheet 4. This breakdown voltage is an index that the insulation state is broken when a voltage higher than the breakdown voltage is applied, and it can be said that a higher breakdown voltage is more electrically stable.
Generally, on the front side of the back sheet 4, an electrically insulating plastic film or a fluororesin film such as PVF or a fluororesin coating film is disposed as the translucent insulating layer 7.
For example, according to Reference 1 (“Photovoltaic power generation system constituent material” (Industry Research Committee)), the approximate breakdown voltage (kV) of various plastic films for electrical insulation (25 μm) is PET (polyethylene terephthalate). 6.5 kV, 7.5 kV with PEN (polyethylene naphthalate), 4.0 kV with PVC (stretched hard vinyl chloride), 5.0 kV with PC (polycarbonate), 6.0 kV with OPP (stretched polypropylene), PE (polyethylene) 4.0 kV, TAC (triacetate) is 3.0 kV, and PI (polyimide) is 7.0 kV. All of these satisfy the dielectric breakdown voltage as an insulating material (reference JISC2318 / biaxially oriented polyethylene terephthalate film for electricity).

また、ＰＶＦ（ポリ・フッ化・ビニル）の代表的な製品であるデュポン社のテドラーの絶縁破壊電圧は約３．０ｋＶである。
太陽電池モジュール１の絶縁性能の一つとして、最大システム電圧の２倍＋１０００Ｖの直流電圧を１分間印加しても絶縁破壊などの異常がないこと、と定められている（参考
ＪＩＳＣ８９１８／結晶系太陽電池モジュール）。最大システム電圧は、通常６００〜１０００Ｖである。
以上から、絶縁破壊電圧の平均値は３ｋＶ以上であることが望ましく、上述の各種材料はこの基準を満たしている（参考 ＪＩＳＣ２１５１／電気用プラスチックフィルム試験方法の１７．２．２平板電極法）。絶縁破壊電圧が３ｋＶより小さい場合、長期使用による短絡や漏電の可能性が高くなる。 Further, the dielectric breakdown voltage of a DuPont Tedlar which is a representative product of PVF (poly, fluoride, vinyl) is about 3.0 kV.
As one of the insulation performances of the solar cell module 1, it is stipulated that there is no abnormality such as dielectric breakdown even when a DC voltage of twice the maximum system voltage + 1000V is applied for 1 minute (reference)
JIS C8918 / crystalline solar cell module). The maximum system voltage is usually 600-1000V.
From the above, it is desirable that the average value of the dielectric breakdown voltage is 3 kV or more, and the above-mentioned various materials satisfy this standard (reference JISC2151 / electric plastic film test method 17.2.2 flat plate electrode method). When the dielectric breakdown voltage is smaller than 3 kV, the possibility of short circuit or leakage due to long-term use increases.

本実施形態における透光性絶縁層７は、上述の各種材料のいずれかからなる樹脂フィルムで構成されている。この透光性絶縁層７に使用する材料としては、透明あるいは半透明の材料であることが望ましく、光の散乱を生じる要素が少ない方が好ましい。
ここで、裏面シート４に入射した光Ｈ１は、透光性絶縁層７を透過した後に光反射性凹凸構造層８の金属層１１で反射され、再度透光性絶縁層７を透過して裏面シート４からの反射光Ｈ２となる。したがって、透光性絶縁層７は透明性が高く散乱要素が少なければ、裏面シート４へ入射した光が反射光となる際の反射効率が高くなる。
また、透光性絶縁層７の成形に用いる材料は上述したものに限ったものではなく、絶縁破壊電圧の基準値を満たす材料であれば適宜の材料を採用することが可能である。例えば、ＥＶＡやＰＶＢ等を主成分とする合成樹脂フィルムを採用することも可能である。これらの樹脂を採用した場合には、封止材層３との密着性が向上するため好ましい。 The translucent insulating layer 7 in the present embodiment is composed of a resin film made of any of the various materials described above. The material used for the translucent insulating layer 7 is preferably a transparent or translucent material, and preferably has fewer elements that cause light scattering.
Here, the light H1 incident on the back sheet 4 is reflected by the metal layer 11 of the light-reflective concavo-convex structure layer 8 after passing through the light-transmitting insulating layer 7, and is transmitted through the light-transmitting insulating layer 7 again and back. The reflected light H2 from the sheet 4 is obtained. Therefore, if the translucent insulating layer 7 is highly transparent and has few scattering elements, the reflection efficiency when the light incident on the back sheet 4 becomes reflected light increases.
Moreover, the material used for shaping | molding the translucent insulating layer 7 is not restricted to what was mentioned above, A proper material can be employ | adopted if it is a material which satisfy | fills the reference value of a dielectric breakdown voltage. For example, it is possible to employ a synthetic resin film mainly composed of EVA, PVB or the like. When these resins are employed, the adhesiveness with the sealing material layer 3 is improved, which is preferable.

透光性絶縁層７は単層であってもよく、また多層であってもよい。透光性絶縁層７が単層の場合には、上述した材料のいずれかを要求特性に合わせて選択することができる。透光性絶縁層７が多層の場合には、その構成として、例えばＰＥＴフィルムにＰＶＦ等のフッ素樹脂フィルムを貼り合わせる構成、ＰＥＴフィルムにＰＶＦ等のフッ素樹脂塗膜を形成する構成、ＰＥＴフィルムにＥＶＡやＰＶＢ等を主成分とする合成樹脂フィルムを貼り合わせる構成等が挙げられる。
透光性絶縁層７としてＰＶＦ等のフッ素樹脂を用いた場合には、電気絶縁性の基準を満たすとともに、封止材層３との密着性が向上するため好ましい。しかし、単層で十分な強度を得ようとすると厚みを厚くする必要がありコスト高の要因となってしまう。したがって、強度を確保する基材との組合せによって多層構造とすることが好ましい。特に透光性絶縁層７としてフッ素樹脂塗膜を用いる場合には、光反射性凹凸構造層８に直接塗膜を形成するよりもＰＥＴフィルムに一度塗膜を形成した後に光反射性凹凸構造層８と貼り合わせる方法が、密着性や作業性の観点から望ましい。 The translucent insulating layer 7 may be a single layer or a multilayer. In the case where the translucent insulating layer 7 is a single layer, any of the materials described above can be selected in accordance with the required characteristics. When the translucent insulating layer 7 is a multilayer, for example, a configuration in which a fluororesin film such as PVF is bonded to a PET film, a configuration in which a fluororesin coating film such as PVF is formed on a PET film, The structure etc. which bond the synthetic resin film which has EVA, PVB, etc. as a main component are mentioned.
When a fluororesin such as PVF is used as the light-transmitting insulating layer 7, it is preferable because it satisfies the electrical insulating standard and improves the adhesion with the sealing material layer 3. However, to obtain sufficient strength with a single layer, it is necessary to increase the thickness, which causes a high cost. Therefore, it is preferable to have a multilayer structure in combination with a base material that ensures strength. In particular, when a fluororesin coating film is used as the translucent insulating layer 7, the light-reflective uneven structure layer is formed after the coating film is formed once on the PET film, rather than directly forming the coating film on the light-reflective uneven structure layer 8. 8 is preferable from the viewpoint of adhesion and workability.

また、透光性絶縁層７は、上述した材料のいずれか、例えばＰＥＴフィルムを２層貼り合わせた多層構造として形成してもよい。透光性絶縁層７の絶縁性を高めるためには、１枚構成よりも多層構成の方が絶縁欠陥をカバーして、信頼性が高くなることが知られている。そのため、ＰＥＴフィルム単層よりも２層貼り合わせた多層構造の方が、より絶縁性を向上させることができる。
また、光反射性凹凸構造層８の金属層１１を支持する樹脂シートの凹凸構造層１０に上述の材料を採用して、凹凸構造層１０を透光性絶縁層７とすることも可能である。この場合、光反射性凹凸構造層８において金属層１１を裏面側に位置させると共に凹凸構造層１０を透過性絶縁層７として太陽電池セル５側に位置させる必要がある。
なお、透光性絶縁層７の層構成は上述したものに限ったものではなく、要求特性に応じて適宜変更可能である。 The translucent insulating layer 7 may be formed as a multilayer structure in which two of the above-described materials, for example, PET films are bonded together. In order to improve the insulating property of the translucent insulating layer 7, it is known that the multi-layer structure covers the insulation defects and has higher reliability than the single-layer structure. Therefore, the multilayer structure in which two layers are bonded together can improve the insulation more than the PET film single layer.
Moreover, it is also possible to adopt the above-described material for the concavo-convex structure layer 10 of the resin sheet that supports the metal layer 11 of the light-reflective concavo-convex structure layer 8 so that the concavo-convex structure layer 10 can be the translucent insulating layer 7. . In this case, in the light-reflective uneven structure layer 8, the metal layer 11 needs to be positioned on the back surface side, and the uneven structure layer 10 needs to be positioned on the solar cell 5 side as the transmissive insulating layer 7.
In addition, the layer structure of the translucent insulating layer 7 is not limited to the above-described one, and can be appropriately changed according to required characteristics.

以上の部材からなる裏面シート４は、耐候層９、光反射性凹凸構造層８、透光性絶縁層７をそれぞれ図示しない接着層を介して貼り合わせることで成形される。なお、接着剤としては、熱可塑性樹脂が好ましく、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ビニル系樹脂等の単体或いは共重合体を単独もしくは複合して使用可能であるが、これに限定されるものではない。
これらの接着剤は、例えばグラビア印刷法、スクリーン印刷法、ノズルコーター法等の既知の塗布手段により塗布する。
なお、図６（ｃ）に示す太陽電池モジュール１において、透光性絶縁層７の厚みが足らない場合には、透過性絶縁層７が絶縁破壊して電極１６と光反射性凹凸構造層８との間で放電ｄが発生して電流のリークが起こる。 The back sheet 4 made of the above members is formed by laminating the weather-resistant layer 9, the light-reflective uneven structure layer 8, and the light-transmitting insulating layer 7 through an adhesive layer (not shown). The adhesive is preferably a thermoplastic resin, and can be used alone or in combination with a single or copolymer such as an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, or a vinyl resin. However, the present invention is not limited to this.
These adhesives are applied by known application means such as a gravure printing method, a screen printing method, and a nozzle coater method.
In the solar cell module 1 shown in FIG. 6C, when the thickness of the light-transmitting insulating layer 7 is insufficient, the light-transmitting insulating layer 7 breaks down, and the electrode 16 and the light-reflective uneven structure layer 8 are formed. A discharge d occurs between the two and current leakage occurs.

さらに、光反射性凹凸構造層８の金属層１１から陰極の電極１６に放電が起こるときの様子を図７（ａ）、（ｂ）に示す。
図７（ａ）に示すように、光反射性凹凸構造層８が金属層１１を含む構成であると、金属層１１に隣接する透過性絶縁層７内には金属層１１に近接する領域に等電位線ＰＩが密集する層７ａができる。この層７ａは放電が起き易くなってしまう。そのため、十分な絶縁性を得るためには、透過性絶縁層７の総厚Ｉｔから層７ａの厚みＩｃを引いた層７ｂが十分な厚みＩｅを有している必要がある。
等電位線ＰＩが密集する層７ａでは、全体の透過性絶縁層７が絶縁破壊するより低い電圧で絶縁破壊してしまう。そのため、透過性絶縁層７の絶縁破壊電圧Ｄｖは、上述の透過性絶縁層７の総厚Ｉｔより上述の等電位線ＰＩが密集する層７ａの厚みＩｃを引いた層７ｂの厚みＩｅと単位厚み当りの絶縁耐力Ｄｓをかけたものとなる。 Further, FIGS. 7A and 7B show how the discharge occurs from the metal layer 11 of the light-reflective uneven structure layer 8 to the cathode electrode 16.
As shown in FIG. 7A, when the light reflective concavo-convex structure layer 8 includes the metal layer 11, the transparent insulating layer 7 adjacent to the metal layer 11 has a region adjacent to the metal layer 11. A layer 7a where the equipotential lines PI are densely formed is formed. This layer 7a is likely to be discharged. Therefore, in order to obtain sufficient insulation, the layer 7b obtained by subtracting the thickness Ic of the layer 7a from the total thickness It of the transmissive insulating layer 7 needs to have a sufficient thickness Ie.
In the layer 7a where the equipotential lines PI are concentrated, the dielectric breakdown occurs at a lower voltage than the entire transparent insulating layer 7 breaks down. Therefore, the dielectric breakdown voltage Dv of the transmissive insulating layer 7 is the unit of the thickness Ie of the layer 7b obtained by subtracting the thickness Ic of the layer 7a in which the equipotential lines PI are dense from the total thickness It of the transmissive insulating layer 7 described above. It is obtained by multiplying the dielectric strength per unit thickness Ds.

絶縁破壊電圧Ｄｖを式で表すと、次式（１）となる。
Ｄｖ＝Ｄｓ（Ｉｔ−Ｉｃ） …（１）
なお、等電位線ＰＩが密集する層７ａは、金属層１１の頂部１１ａのピッチＰｔの半分となる。
また、絶縁破壊電圧は３ｋＶ以上あれば、通常の太陽電池モジュールの使用で絶縁破壊が起こらないため、上述の透過性絶縁層７の総厚Ｉｔ、金属層１１の頂部１１ａのピッチＰｔは以下の式（２）を満たす必要がある。
６．０ｋＶ≦Ｄｓ（Ｉｔ−Ｐｔ／２） …（２） The dielectric breakdown voltage Dv is expressed by the following equation (1).
Dv = Ds (It−Ic) (1)
It should be noted that the layer 7a where the equipotential lines PI are dense is half the pitch Pt of the top portion 11a of the metal layer 11.
Further, if the dielectric breakdown voltage is 3 kV or higher, dielectric breakdown does not occur when using a normal solar cell module. Therefore, the total thickness It of the transparent insulating layer 7 and the pitch Pt of the top portion 11a of the metal layer 11 are as follows. Formula (2) needs to be satisfied.
6.0 kV ≦ Ds (It−Pt / 2) (2)

また、図７（ａ）に示すように金属層１１の頂部１１ａが凸曲面でなく尖鋭形状であると、電荷集中Ｅｃにより低い電圧でも金属層１１から放電破壊が起こり透光性絶縁層７中で放電することにより透光性絶縁層７に黒化が起きてしまう。黒化すると透光性絶縁層７の透過量が落ちて金属層１１で反射せずに吸収される光が増加する不具合がある。
そのため、金属層１１の頂部１１ａは、図７（ｂ）に示すように、例えば曲率半径ｒを有する断面略円弧状の凸曲面形状であることが好ましい。この頂部１１ａに内接する円Ｐｃの曲率半径ｒは、大きいほど電荷集中を防げるが、頂部１１ａのピッチＰｔの１０％より大きいと、多くの光を散乱してしまい太陽電池モジュール１の発電効率を落としてしまう欠点がある。そのため、上述の半径ｒは、ピッチＰｔの１０％以下であることが好ましい。
また、金属層１１の頂部１１ａは上述の曲率半径ｒが小さすぎると電荷集中が起きてしまうため、頂部１１ａのピッチＰｔの１％以上であることが好ましい。 7A, when the top portion 11a of the metal layer 11 is not a convex curved surface but a sharp shape, discharge breakdown occurs from the metal layer 11 even at a low voltage due to the charge concentration Ec. As a result of the discharge, blackening occurs in the translucent insulating layer 7. When blackened, there is a problem in that the amount of light transmitted through the light-transmitting insulating layer 7 falls and the light absorbed without being reflected by the metal layer 11 increases.
Therefore, as shown in FIG. 7B, the top portion 11a of the metal layer 11 preferably has, for example, a convex curved surface shape with a substantially arc-shaped cross section having a curvature radius r. The larger the radius of curvature r of the circle Pc inscribed in the top portion 11a, the greater the concentration of charge can be prevented. However, if it is larger than 10% of the pitch Pt of the top portion 11a, much light is scattered and the power generation efficiency of the solar cell module 1 is reduced. There is a fault that drops. Therefore, the radius r described above is preferably 10% or less of the pitch Pt.
Moreover, since the electric charge concentration will occur in the top part 11a of the metal layer 11 if the above-mentioned radius of curvature r is too small, it is preferably 1% or more of the pitch Pt of the top part 11a.

本実施形態による太陽電池モジュール１及びその裏面シート４は上述の構成を有しており、次に主に図８を参照して、その作用と裏面シート４による太陽電池モジュール１の光利用効率の向上の仕組みを説明する。
図８は、太陽電池モジュール１の裏面シート４に入射した光Ｈ１が光反射性凹凸構造層８によって反射されて太陽電池セル５の受光面５ａに入射する過程を示している。なお、凹凸構造層１０はプリズム形状１３Ａによる凹凸構造を有しており、金属層１１もこの凹凸構造に倣った形状を有している。
図８（ａ）において、裏面シート４には凹凸構造をなす金属層１１と凹凸構造層１０が積層されてなる光反射性凹凸構造層８が設けられている。太陽電池モジュール１の前面板２の入射面２ａから入射した光Ｈ１のうち一部の入射光Ｈ１は太陽電池モジュール１内を透過して太陽電池セル５に入射することなく裏面シート４に入射し、光反射性凹凸構造層８の金属層１１で反射される。反射された光Ｈ２は前面板２の入射面２ａと大気との界面で再度反射される。この反射光Ｈ３は太陽電池セル５の受光面５ａに入射して光電変換される。
したがって、太陽電池セル５の受光面５ａに入射する光Ｈ３が増加すれば、太陽電池セル５での光電変換量が増え、光利用効率の向上を見込むことができる。 The solar cell module 1 and the back sheet 4 thereof according to the present embodiment have the above-described configuration. Next, mainly referring to FIG. 8, the operation and the light use efficiency of the solar cell module 1 by the back sheet 4 are determined. Explain the improvement mechanism.
FIG. 8 shows a process in which the light H1 incident on the back sheet 4 of the solar cell module 1 is reflected by the light reflective uneven structure layer 8 and enters the light receiving surface 5a of the solar cell 5. The concavo-convex structure layer 10 has a concavo-convex structure with a prism shape 13A, and the metal layer 11 also has a shape following the concavo-convex structure.
8A, the back sheet 4 is provided with a light-reflective uneven structure layer 8 in which a metal layer 11 having an uneven structure and an uneven structure layer 10 are laminated. Of the light H1 incident from the incident surface 2a of the front plate 2 of the solar cell module 1, a part of the incident light H1 passes through the solar cell module 1 and enters the back sheet 4 without entering the solar cells 5. Reflected by the metal layer 11 of the light reflective concavo-convex structure layer 8. The reflected light H2 is reflected again at the interface between the incident surface 2a of the front plate 2 and the atmosphere. The reflected light H3 enters the light receiving surface 5a of the solar battery cell 5 and is photoelectrically converted.
Therefore, if the light H3 incident on the light receiving surface 5a of the solar battery cell 5 is increased, the amount of photoelectric conversion in the solar battery cell 5 is increased, and an improvement in light utilization efficiency can be expected.

本実施形態による太陽電池モジュール１においては、プリズム形状１３Ａの凹凸構造を有する金属層１１は、前面側から入射する光Ｈ１を特定方向へ反射させることができる。この反射光Ｈ２が再入射することにより、太陽電池セル５の受光面５ａに入射する光Ｈ３が増加する。したがって、光の利用効率を向上させて発電量を増加させることが可能となる。   In the solar cell module 1 according to the present embodiment, the metal layer 11 having the concavo-convex structure of the prism shape 13A can reflect the light H1 incident from the front side in a specific direction. When the reflected light H2 is incident again, the light H3 incident on the light receiving surface 5a of the solar battery cell 5 is increased. Therefore, it is possible to improve the light utilization efficiency and increase the amount of power generation.

ここで、図８（ｂ）に裏面シート４における凹凸構造層１０及び金属層１１の凸部を構成するプリズム形状１３Ａの頂角θと反射角α（入射角α）との関係を示す。図８（ｂ）において、前面板２の入射面２ａに対して垂直に光Ｈ０が入射した場合、頂角θと反射角αとの間には（３）式で示す関係が成り立つ。
α＝（１８０°−θ）／２ …（３） Here, FIG. 8B shows the relationship between the apex angle θ and the reflection angle α (incident angle α) of the prism shape 13A constituting the convex portions of the concavo-convex structure layer 10 and the metal layer 11 in the back sheet 4. In FIG. 8B, when light H0 is incident perpendicularly to the incident surface 2a of the front plate 2, the relationship represented by the equation (3) is established between the apex angle θ and the reflection angle α.
α = (180 ° −θ) / 2 (3)

凹凸構造をなす金属層１１で反射した光Ｈ２は、前面板２と大気との界面で反射する。このときの入射光Ｈ２の入射角は２αである（図８（ｃ）参照）。
ここで、入射角２αが臨界角φ以上の場合には、前面板２と大気との界面で全反射するため、入射光Ｈ２はロスが極めて少なくその多くが反射光Ｈ３となる。
一方、入射角２αが臨界角φより小さい場合には、反射光Ｈ３の他に大気中への透過光Ｈ４が発生する（図８（ｄ）参照）。この透過光Ｈ４の発生により、前面板２の入射面２ａと大気との界面での反射光Ｈ３の光量が減少し、太陽電池セル５の受光面５ａに入射する光Ｈ３の光量も減少するため、反射光Ｈ２の入射角２αが臨界角φ以上になることが望ましい。 The light H2 reflected by the metal layer 11 having the concavo-convex structure is reflected at the interface between the front plate 2 and the atmosphere. The incident angle of the incident light H2 at this time is 2α (see FIG. 8C).
Here, when the incident angle 2α is equal to or larger than the critical angle φ, total reflection is performed at the interface between the front plate 2 and the atmosphere, and therefore the incident light H2 has very little loss and most of it becomes reflected light H3.
On the other hand, when the incident angle 2α is smaller than the critical angle φ, transmitted light H4 to the atmosphere is generated in addition to the reflected light H3 (see FIG. 8D). Due to the generation of the transmitted light H4, the amount of reflected light H3 at the interface between the incident surface 2a of the front plate 2 and the atmosphere decreases, and the amount of light H3 incident on the light receiving surface 5a of the solar battery cell 5 also decreases. The incident angle 2α of the reflected light H2 is preferably equal to or greater than the critical angle φ.

なお、上記臨界角φは、前面板２の屈折率ｎ１と大気の屈折率ｎ２によって決定され、以下の関係式（４）が成立する。
ｓｉｎφ＝ｎ１／ｎ２ …（４）
但し、ｎ１＞ｎ２
例えば、前面板２に強化ガラスなどのガラスを用いた場合には、その屈折率ｎ１は約１．５、大気の屈折率ｎ２は約１．０であるため、臨界角φは約４２°となる。
以上の説明から、凹凸構造をなす金属層１１での反射光Ｈ２を有効に利用するためには、界面への入射角２αが臨界角φ以上となる必要があり、上述のように臨界角φが４２°の際には凹凸構造をなす金属層１１での反射角αが２１°以上であることが要求される。 The critical angle φ is determined by the refractive index n1 of the front plate 2 and the refractive index n2 of the atmosphere, and the following relational expression (4) is established.
sinφ = n1 / n2 (4)
However, n1> n2
For example, when glass such as tempered glass is used for the front plate 2, the refractive index n1 is about 1.5 and the atmospheric refractive index n2 is about 1.0, so the critical angle φ is about 42 °. Become.
From the above description, in order to effectively use the reflected light H2 on the metal layer 11 having the concavo-convex structure, the incident angle 2α to the interface needs to be equal to or larger than the critical angle φ, and as described above, the critical angle φ When the angle is 42 °, the reflection angle α at the metal layer 11 having the concavo-convex structure is required to be 21 ° or more.

ここで、凹凸構造層１０がプリズム構造である場合のプリズムの底辺Ｘと高さＹのアスペクト比Ｙ／Ｘに対する頂角θ及び凹凸構造をなす金属層１１での反射角αの値を下記の表１に示す。上述のように、凹凸構造をなす金属層１１での反射光Ｈ２を有効に利用するためには、反射角αが２１°以上である必要があるため、凹凸構造１０におけるプリズムのアスペクト比Ｙ／Ｘを０．２以上に設定する必要がある。   Here, when the concavo-convex structure layer 10 has a prism structure, the values of the apex angle θ with respect to the aspect ratio Y / X of the base X and height Y of the prism and the reflection angle α at the metal layer 11 forming the concavo-convex structure are Table 1 shows. As described above, in order to effectively use the reflected light H2 on the metal layer 11 having the concavo-convex structure, the reflection angle α needs to be 21 ° or more. Therefore, the prism aspect ratio Y / X must be set to 0.2 or more.

Figure 2011108725
Figure 2011108725

以上の説明においては、前面板２の入射面２ａへの光Ｈ０の入射角が０°である場合を検討してきたが、実際には、入射する光Ｈ０の入射角は様々である。そのため、アスペクト比Ｙ／Ｘが０．１５以上、すなわち前面板２と大気の界面に入射する金属層１１での反射光Ｈ２の入射角２αと臨界角φの差が約１０°以内であれば、光Ｈ０の入射角が異なる場合でも最終的に太陽電池セル５の受光面５ａに入射する光は発生する。しかし、アスペクト比Ｙ／Ｘが０．１５未満になると、前面板２と大気の界面に入射する反射光Ｈ２の入射角２αが臨界角φよりも１０°近く小さくなり、全反射する光が少なくなる。
したがって、上記アスペクト比Ｙ／Ｘは、少なくとも０．１５以上、好ましくは０．２以上であることが好ましい。
これにより、光の利用効率を大きく保持することができる。 In the above description, the case where the incident angle of the light H0 to the incident surface 2a of the front plate 2 is 0 ° has been studied, but actually the incident angle of the incident light H0 is various. Therefore, if the aspect ratio Y / X is 0.15 or more, that is, the difference between the incident angle 2α and the critical angle φ of the reflected light H2 at the metal layer 11 incident on the interface between the front plate 2 and the atmosphere is within about 10 °. Even when the incident angles of the light H0 are different, light that finally enters the light receiving surface 5a of the solar battery cell 5 is generated. However, when the aspect ratio Y / X is less than 0.15, the incident angle 2α of the reflected light H2 incident on the interface between the front plate 2 and the atmosphere becomes nearly 10 ° smaller than the critical angle φ, and the total reflected light is small. Become.
Therefore, the aspect ratio Y / X is preferably at least 0.15 or more, preferably 0.2 or more.
Thereby, the utilization efficiency of light can be kept large.

また、入射光Ｈ１を特定方向に反射させて太陽電池セル５に向かわせる光反射性凹凸構造層８の金属層１１は、頂部１１ａ、１１ａ間のピッチをＰｔとして、頂部１１ａの曲率半径ｒが０．０１Ｐｔ〜０．１Ｐｔの範囲に設定されている。そして、透過性絶縁層７の総厚Ｉｔ、金属層１１の頂部１１ａのピッチＰｔは下記の（２）式を満たす関係にある。
６．０ｋＶ≦Ｄｓ（Ｉｔ−Ｐｔ／２） …（２）
そのため、頂部１１ａが存在することによって生じ易くなる電荷集中による放電破壊を防ぐことができる。これにより、十分な電気絶縁性を得ることができる。
なお、上述したように、凹凸構造層１０におけるプリズムのアスペクト比が０．３５より大きいと成形性が悪くなるため、アスペクト比Ｙ／Ｘは０．３５以下であることが望ましい。したがって、本実施形態におけるアスペクト比Ｙ／Ｘは、０．１５〜０．３５の範囲に設定されている。 In addition, the metal layer 11 of the light-reflective uneven structure layer 8 that reflects the incident light H1 in a specific direction and directs it toward the solar battery cell 5 has a curvature radius r of the top portion 11a where Pt is a pitch between the top portions 11a and 11a. It is set in the range of 0.01 Pt to 0.1 Pt. The total thickness It of the transparent insulating layer 7 and the pitch Pt of the top portion 11a of the metal layer 11 are in a relationship satisfying the following expression (2).
6.0 kV ≦ Ds (It−Pt / 2) (2)
For this reason, it is possible to prevent discharge breakdown due to charge concentration that is likely to occur due to the presence of the top portion 11a. Thereby, sufficient electrical insulation can be obtained.
As described above, if the prism aspect ratio in the concavo-convex structure layer 10 is greater than 0.35, the moldability deteriorates, so the aspect ratio Y / X is preferably 0.35 or less. Therefore, the aspect ratio Y / X in this embodiment is set in the range of 0.15 to 0.35.

上述のように本実施形態による太陽電池モジュール１によれば、裏面シート４は凹凸構造をなす凹凸構造層１０及び金属層１１からなる光反射性凹凸構造層８を有することにより、裏面シート４の前面側から太陽電池セル５に受光されずに透光性絶縁層７を経由して光反射性凹凸構造層８へ入射する一部の光Ｈ１を、太陽電池セル５が配設された封止材層３の方向へ反射させ、前面板２と大気との界面で反射させて太陽電池セル５の受光面５ａに再入射させることができる。そのため、太陽電池モジュール１における光の利用効率を向上させて発電量を増加させることができる。
特に、凹凸構造層１０及び金属層１１における凸部である単位形状１３Ａ、１３Ｂのアスペクト比Ｙ／Ｘを０．１５〜０．３５の範囲、好ましくは０．２〜０．３５の範囲に設定したから、凹凸構造層１０の成形性が良く金属層１１での反射光Ｈ２を特定方向に向かわせて太陽電池セル５の受光面５ａへ再入射する光量を増大できて反射光Ｈ２を一層有効利用できる。
また、裏面シート４は光反射性凹凸構造層８における金属層１１の頂部１１ａが曲率半径ｒの凸曲面を形成すると共に、透過性絶縁層７の総厚Ｉｔと金属層１１の頂部１１ａのピッチＰｔが上記（２）式を満たすことで、金属層１１の頂部１１ａが存在することによって生じやすくなる電荷集中による放電破壊を防ぐことができる。これにより、十分な電気絶縁性を得ることができる。 As described above, according to the solar cell module 1 according to the present embodiment, the back sheet 4 has the light-reflective concavo-convex structure layer 8 including the concavo-convex structure layer 10 and the metal layer 11 that form the concavo-convex structure. A portion of the light H1 incident on the light-reflective uneven structure layer 8 via the light-transmitting insulating layer 7 without being received by the solar cells 5 from the front side is sealed with the solar cells 5 disposed. The light can be reflected in the direction of the material layer 3, reflected at the interface between the front plate 2 and the atmosphere, and incident again on the light receiving surface 5 a of the solar battery cell 5. Therefore, the utilization efficiency of light in the solar cell module 1 can be improved and the amount of power generation can be increased.
In particular, the aspect ratio Y / X of the unit shapes 13A and 13B which are convex portions in the concavo-convex structure layer 10 and the metal layer 11 is set in the range of 0.15 to 0.35, preferably in the range of 0.2 to 0.35. Accordingly, the formability of the concavo-convex structure layer 10 is good, the amount of light incident again on the light receiving surface 5a of the solar battery cell 5 can be increased by directing the reflected light H2 on the metal layer 11 in a specific direction, and the reflected light H2 becomes more effective. Available.
The back sheet 4 has a convex surface with a radius of curvature r at the top 11a of the metal layer 11 in the light reflective concavo-convex structure layer 8, and the pitch between the total thickness It of the transparent insulating layer 7 and the top 11a of the metal layer 11. When Pt satisfies the above expression (2), it is possible to prevent discharge breakdown due to charge concentration that is likely to occur when the top portion 11a of the metal layer 11 exists. Thereby, sufficient electrical insulation can be obtained.

以上、本発明の実施形態による太陽電池モジュール１及びその裏面シート４について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、任意の設計変更等が可能であり、これらも本発明に含まれる。
次に本発明の変形例について以下に説明するが、上述した実施形態と同一または同様な部材、部分については同一の符号を用いて説明を省略する。
例えば、太陽電池モジュール１の第１変形例による裏面シート２０として、図９に示す層構成を採用してもよい。
図９に示す第１変形例による裏面シート２０においては、耐候層９として耐候性ＰＥＴフィルムを用いている。この耐候層９上には、接着層２１を介して凹凸構造層１０及び金属層１１からなる光反射性凹凸構造層８が配置されている。さらに光反射性凹凸構造層８に接着層２１を介してＰＥＴフィルムからなる透光性絶縁層７が配置されている。 As described above, the solar cell module 1 and the back sheet 4 thereof according to the embodiment of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and does not depart from the technical idea of the present invention. Arbitrary design changes and the like are possible, and these are also included in the present invention.
Next, modified examples of the present invention will be described below, but the same or similar members and parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
For example, as the back sheet 20 according to the first modification of the solar cell module 1, the layer configuration shown in FIG.
In the back sheet 20 according to the first modification shown in FIG. 9, a weather resistant PET film is used as the weather resistant layer 9. On the weather resistant layer 9, a light-reflective uneven structure layer 8 composed of the uneven structure layer 10 and the metal layer 11 is disposed via an adhesive layer 21. Further, a light-transmissive insulating layer 7 made of a PET film is disposed on the light-reflective uneven structure layer 8 with an adhesive layer 21 interposed therebetween.

また、第２変形例による裏面シート２５として、図１０に示す層構成を採用してもよい。
この裏面シート２５においては、耐候層９として耐候性ＰＥＴフィルムを用いている。この耐候層９上には、接着層２１を介して凹凸構造層１０及び金属層１１からなる光反射性凹凸構造層８が配置されている。ここでは、金属層１１が凹凸構造層１０の裏面側に位置するように配置されており、凹凸構造層１０を形成する樹脂シートが透光性絶縁層７の役割を兼ねている。そのため、別個に透光性絶縁層７を設けていない。 Moreover, you may employ | adopt the layer structure shown in FIG. 10 as the back surface sheet 25 by a 2nd modification.
In the back sheet 25, a weather resistant PET film is used as the weather resistant layer 9. On the weather resistant layer 9, a light-reflective uneven structure layer 8 composed of the uneven structure layer 10 and the metal layer 11 is disposed via an adhesive layer 21. Here, the metal layer 11 is disposed so as to be positioned on the back side of the concavo-convex structure layer 10, and the resin sheet forming the concavo-convex structure layer 10 also serves as the translucent insulating layer 7. Therefore, the translucent insulating layer 7 is not provided separately.

また、第３変形例による裏面シート３０として、図１１に示す層構成を採用してもよい。 この裏面シート３０においては、耐候層９として耐候性ＰＥＴフィルムを用いている。この耐候層９上には、接着層２１を介して凹凸構造層１０及び金属層１１からなる光反射性凹凸構造層８が配置されている。ここでは、金属層１１が凹凸構造層１０の裏面側に位置するように配置されている。
さらに接着層２１を介してＥＶＡフィルムからなる透光性絶縁層７が配設されている。 Moreover, you may employ | adopt the layer structure shown in FIG. 11 as the back surface sheet 30 by a 3rd modification. In the back sheet 30, a weather resistant PET film is used as the weather resistant layer 9. On the weather resistant layer 9, a light-reflective uneven structure layer 8 composed of the uneven structure layer 10 and the metal layer 11 is disposed via an adhesive layer 21. Here, it arrange | positions so that the metal layer 11 may be located in the back surface side of the uneven structure layer 10. FIG.
Further, a translucent insulating layer 7 made of an EVA film is provided through an adhesive layer 21.

また、第４変形例による裏面シート３５として、図１２に示す層構成を採用してもよい。 この裏面シート３５においては、耐候層９は長期耐候性を得るためのＰＶＦ層３６上にＰＥＴフィルム３７を積層して構成している。この耐候層９上には、接着層２１を介して凹凸構造層１０及び金属層１１からなる光反射性凹凸構造層８が配置されている。ここでは、金属層１１が凹凸構造層１０の裏面側即ち耐候層９側に配置されている。
さらに接着層２１を介してＥＶＡフィルムからなる透光性絶縁層７が配置されている。 Moreover, you may employ | adopt the layer structure shown in FIG. 12 as the back surface sheet 35 by a 4th modification. In this back sheet 35, the weathering layer 9 is formed by laminating a PET film 37 on a PVF layer 36 for obtaining long-term weather resistance. On the weather resistant layer 9, a light-reflective uneven structure layer 8 composed of the uneven structure layer 10 and the metal layer 11 is disposed via an adhesive layer 21. Here, the metal layer 11 is disposed on the back surface side of the concavo-convex structure layer 10, that is, on the weather resistant layer 9 side.
Further, a translucent insulating layer 7 made of an EVA film is disposed through an adhesive layer 21.

このような第１〜４変形例による裏面シート２０，２５，３０，３５においても実施形態の裏面シート４と同様に、金属層１１を有する光反射性凹凸構造層８を含むため、入射光Ｈ１を前面側に向かって効率良く反射させることができる。したがって、太陽電池モジュール１の光の利用効率を向上させて発電量を増大させることが可能となる。
なお、上記実施形態及び第１〜第４変形例による裏面シート４，２０，２５，３０，３５において、凹凸構造層１０としてプリズム形状１３Ａを単位形状の凸部として採用する場合、各プリズム形状１３Ａの長手方向を太陽電池セル１２に対して傾斜して配置すると、より光利用効率を向上させることができて好ましい。 Since the back sheets 20, 25, 30, and 35 according to the first to fourth modified examples include the light reflective concavo-convex structure layer 8 having the metal layer 11 similarly to the back sheet 4 of the embodiment, the incident light H1. Can be efficiently reflected toward the front side. Therefore, it is possible to increase the power generation amount by improving the light use efficiency of the solar cell module 1.
In addition, in the back sheets 4, 20, 25, 30, and 35 according to the above-described embodiment and the first to fourth modifications, when the prism shape 13A is adopted as the convex portion of the unit shape as the concavo-convex structure layer 10, each prism shape 13A It is preferable that the longitudinal direction is inclined with respect to the solar battery cell 12 so that the light utilization efficiency can be further improved.

また、太陽電池モジュール１の裏面シート４において、光反射性凹凸構造層８及び透光性絶縁層７の間と、光反射性凹凸構造層８及び耐候層９の間とのいずれか一方または両方に、無機酸化物を含むバリア層が含まれていてもよい。バリア層を採用することによって、長期使用による金属層１１の劣化を防止することができる。
このバリア層は、酸素及び水蒸気バリアー性に優れた材料の層である。具体的には、太陽電池モジュール１の内部の電極等の酸化を防止する機能を付与することが可能であることから、水蒸気透過度が０〜５ｇ／ｍ２／ｄａｙの範囲であることが望ましい。バリア層に用いることができる材料の一例として、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化タングステン或いはそれらの混合物等が挙げられる。
特に酸化珪素は、酸素、水蒸気バリア性に優れているだけではなく、酸に対する耐性も高いため、ＥＶＡの架橋によって発生する酢酸によって侵食されないため特に望ましい。
また、バリア層が透光性絶縁層７側に配置されている場合には、バリア層に対する光の入射角と、バリア層を経由して金属層１１で反射される光のバリア層からの出射角が異なる場合、太陽電池セル５への再入射を妨げる可能性があることから、バリア層は均一な厚みを有していて入射面と出射面が互いに平行な形状であることが望ましい。 Moreover, in the back surface sheet 4 of the solar cell module 1, either one or both of between the light reflective uneven structure layer 8 and the translucent insulating layer 7 and between the light reflective uneven structure layer 8 and the weathering layer 9. In addition, a barrier layer containing an inorganic oxide may be included. By adopting the barrier layer, deterioration of the metal layer 11 due to long-term use can be prevented.
This barrier layer is a layer of a material excellent in oxygen and water vapor barrier properties. Specifically, since it is possible to provide a function of preventing oxidation of the electrodes and the like inside the solar cell module 1, it is desirable that the water vapor permeability is in the range of 0 to 5 g / m 2 / day. . Examples of materials that can be used for the barrier layer include silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, tungsten oxide, and mixtures thereof.
In particular, silicon oxide is particularly desirable because it is not only excellent in oxygen and water vapor barrier properties but also has high resistance to acids and is not eroded by acetic acid generated by EVA cross-linking.
When the barrier layer is disposed on the light-transmitting insulating layer 7 side, the incident angle of light with respect to the barrier layer and the emission of light reflected from the metal layer 11 through the barrier layer from the barrier layer. When the angles are different, re-incidence to the solar battery cell 5 may be hindered. Therefore, it is desirable that the barrier layer has a uniform thickness and the incident surface and the output surface are parallel to each other.

なお、凹凸構造層１０や金属層１１における凸部の頂部１０ａ、１１ａについて、上述した実施形態や変形例では曲率半径ｒの断面円弧状または略球面形状の凸曲面としたが、凸曲面は必ずしも曲率半径ｒを断面円弧状等に形成する必要はなく、楕円形状等、適宜の断面非円弧状の凸曲面であってもよい。
さらに、裏面シート４，２０，２５，３０，３５は太陽電池モジュール１への使用に限定するものではなく、ＬＥＤ照明やＥＬ素子などの発光素子の光利用効率向上など、光利用効率向上が望まれる光学素子やディスプレイ部材への転用が可能である。 Note that the top portions 10a, 11a of the convex portions in the concavo-convex structure layer 10 and the metal layer 11 are convex curved surfaces having a circular arc shape or a substantially spherical shape with a radius of curvature r in the above-described embodiments and modified examples. The curvature radius r does not need to be formed in a circular arc shape or the like, and may be a convex curved surface having a suitable non-arc cross section such as an elliptical shape.
Further, the back sheets 4, 20, 25, 30, and 35 are not limited to use in the solar cell module 1, and it is desirable to improve the light utilization efficiency such as the light utilization efficiency of light emitting elements such as LED lighting and EL elements. Can be diverted to optical elements and display members.

次に本発明の実施例と比較例について説明する。
（比較例１）
比較例１として、図９に示す上記第１変形例による裏面シート２０について、耐候性ＰＥＴフィルムからなる耐候層９、凹凸構造をなす金属層１１と凹凸構造層１０からなる光反射性凹凸構造層８、絶縁性ＰＥＴフィルムからなる透光性絶縁層７を、接着層２１でそれぞれ貼り合わせた裏面シート２０′を作製した。この裏面シート２０′により光利用効率の向上を確認する試験と絶縁破壊試験を行った。
そして、この裏面シート２０′における金属層１１と凹凸構造層１０はプリズム形状１３Ａを備えた構成とし、そのアスペクト比Ｙ／Ｘ＝０．２、ピッチＰｔ＝１５μｍ、金属層１１の頂部１１ａは凸曲面をもたない尖鋭形状とした。また、透光性絶縁層７の厚みを２５μｍとした。 Next, examples and comparative examples of the present invention will be described.
(Comparative Example 1)
As a comparative example 1, a light-reflective concavo-convex structure layer comprising a weather-resistant layer 9 made of a weather-resistant PET film, a metal layer 11 having a concavo-convex structure and a concavo-convex structure layer 10 for the back sheet 20 according to the first modification shown in FIG. 8. A back sheet 20 ′ in which the translucent insulating layer 7 made of an insulating PET film was bonded to each other with the adhesive layer 21 was produced. A test for confirming an improvement in light utilization efficiency and a dielectric breakdown test were performed using the back sheet 20 ′.
The metal layer 11 and the concavo-convex structure layer 10 in the back sheet 20 ′ have a prism shape 13A, the aspect ratio Y / X = 0.2, the pitch Pt = 15 μm, and the top 11a of the metal layer 11 is convex. A sharp shape with no curved surface. Moreover, the thickness of the translucent insulating layer 7 was set to 25 μm.

この比較例１による裏面シート２０′を用いて太陽電池モジュール１′を作製した。
また参照例として、比較例１による太陽電池モジュール１′における裏面シート２０′に変えて散乱反射体である白色ＰＥＴ（東レ製ルミラーＥ２０）を採用した太陽電池モジュールを作製した。比較例１と参照例の各太陽電池モジュールにおいて、裏面シート以外は実施形態による太陽電池モジュール１と同様に前面板２と封止材層３とを備えた構成を有するものとする。
そして、比較例１による太陽電池モジュール１′及び参照例の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル５にあたる箇所に光センサーを配置して、前面板２の前面側から所定輝度の光Ｈ０を照射した場合における発電量を測定した。
その結果、参照例の太陽電池モジュールで測定された発電量を１とした場合、比較例１の太陽電池モジュール１′における発電量は１．１２となった。これにより、光反射性凹凸構造層８を含む裏面シート２０′を用いると、太陽電池モジュール１′の光利用効率の向上が可能であることが確認できた。
また、上述した比較例１による太陽電池モジュール１′において、絶縁破壊試験を行ったところ、３ｋＶ以下で絶縁破壊が起こった。
これにより、凹凸構造層１０及び金属層１１の頂部１０ａ、１１ａが曲率半径ｒの凸曲面をもたない尖鋭な構成の場合、電気絶縁性が低いことを確認できた。 A solar cell module 1 ′ was produced using the back sheet 20 ′ according to Comparative Example 1.
As a reference example, a solar cell module employing white PET (Toray Lumirror E20) as a scattering reflector instead of the back sheet 20 ′ in the solar cell module 1 ′ according to Comparative Example 1 was produced. Each solar cell module of Comparative Example 1 and the reference example has a configuration including a front plate 2 and a sealing material layer 3 as in the solar cell module 1 according to the embodiment except for the back sheet.
Then, in the solar cell module 1 ′ according to the comparative example 1 and the solar cell module of the reference example, a light sensor is arranged at a location corresponding to the solar cell 5 and light H 0 having a predetermined luminance is irradiated from the front side of the front plate 2. The amount of power generation in was measured.
As a result, when the power generation amount measured by the solar cell module of the reference example is 1, the power generation amount of the solar cell module 1 'of the comparative example 1 is 1.12. Thus, it was confirmed that the light utilization efficiency of the solar cell module 1 ′ can be improved by using the back sheet 20 ′ including the light reflective uneven structure layer 8.
In addition, when the dielectric breakdown test was performed on the solar cell module 1 ′ according to Comparative Example 1 described above, dielectric breakdown occurred at 3 kV or less.
Thereby, when the top parts 10a and 11a of the concavo-convex structure layer 10 and the metal layer 11 had a sharp configuration without a convex curved surface having a radius of curvature r, it was confirmed that the electrical insulation was low.

（比較例２）
比較例２として、図９に示す第１変形例による裏面シート２０、即ち耐候性ＰＥＴフィルムからなる耐候層９、凹凸構造層１０と金属層１１からなる光反射性凹凸構造層８、絶縁性ＰＥＴフィルムからなる透光性絶縁層７を、接着層２１でそれぞれ貼り合わせた裏面シート２０″を作製し、光利用効率の向上を確認する試験と絶縁破壊試験を行った。
なお、裏面シート２０″における凹凸構造層１０はプリズム形状１３Ａを有する構成とし、そのアスペクト比Ｙ／Ｘを０．２、ピッチＰｔを１５μｍ、頂部１０ａの曲率半径ｒを０．１μｍ（＝０．００６７Ｐｔ）とした。また、裏面シート２０″における透光性絶縁層７の厚みを２５μｍとした。 (Comparative Example 2)
As Comparative Example 2, the back sheet 20 according to the first modification shown in FIG. 9, that is, the weather-resistant layer 9 made of a weather-resistant PET film, the light-reflective uneven structure layer 8 made of the uneven structure layer 10 and the metal layer 11, and the insulating PET A back sheet 20 ″ in which the translucent insulating layer 7 made of a film was bonded to each other with an adhesive layer 21 was manufactured, and a test for confirming improvement in light utilization efficiency and a dielectric breakdown test were performed.
The concavo-convex structure layer 10 in the back sheet 20 ″ has a prism shape 13A, the aspect ratio Y / X is 0.2, the pitch Pt is 15 μm, and the curvature radius r of the top portion 10a is 0.1 μm (= 0..m). In addition, the thickness of the translucent insulating layer 7 in the back sheet 20 ″ was set to 25 μm.

この比較例２による裏面シート２０″を用いて太陽電池モジュール１″を作製した。
上記比較例２による太陽電池モジュール１″及び上述した参照例の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル５にあたる箇所に光センサーを配置して、前面２ａ側から光を照射した場合における発電量を測定した。
その結果、参照例の太陽電池モジュールにおける発電量を１とした場合に比較例２による太陽電池モジュール１″における発電量は１．１２となった。これにより、凹凸構造層１０が頂部１０ａに曲率半径ｒを有する形状であっても、太陽電池モジュール１の光利用効率は低下しないことが確認できた。
また、比較例２による太陽電池モジュール１″において、３ｋＶまで電圧を上げて絶縁破壊試験を行ったところ、透光性絶縁層７に黒化する現象は見られなかった。しかし、絶縁状態が破られリーク電流が発生した。 Using the back sheet 20 ″ according to Comparative Example 2, a solar cell module 1 ″ was produced.
In the solar cell module 1 ″ according to the comparative example 2 and the solar cell module according to the reference example described above, an optical sensor was arranged at a location corresponding to the solar cell 5, and the amount of power generation was measured when light was irradiated from the front surface 2a side. .
As a result, when the power generation amount in the solar cell module of the reference example is 1, the power generation amount in the solar cell module 1 ″ according to the comparative example 2 is 1.12. Thereby, the uneven structure layer 10 has a curvature at the top portion 10a. It was confirmed that the light utilization efficiency of the solar cell module 1 did not decrease even when the shape had the radius r.
Further, in the solar cell module 1 ″ according to the comparative example 2, when the dielectric breakdown test was performed by raising the voltage to 3 kV, no phenomenon of blackening was observed in the translucent insulating layer 7. However, the insulation state was broken. Leakage current was generated.

次に本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
実施例１として、図９に示す第１構成例の裏面シート２０、即ち耐候性ＰＥＴフィルムからなる耐候層９、凹凸構造層１０と金属層１１からなる光反射性凹凸構造層８、絶縁性ＰＥＴフィルムからなる透光性絶縁層７を、接着層２１でそれぞれ貼り合わせた裏面シート２０を作製し、光利用効率の向上を確認する試験と絶縁破壊試験を行った。
なお、裏面シート２０における凹凸構造層１０を凸部がプリズム形状１３Ａの凹凸構造とし、アスペクト比Ｙ／Ｘ＝０．２、ピッチＰｔ＝１５μｍとした。凹凸構造層１０と金属層１１の各頂部１０ａ，１１ａを凸曲面形状とし、頂部１０ａ，１１ａの曲率半径ｒ＝０．７５μｍとした。また、裏面シート２０における透光性絶縁層７の厚みを２５μｍとした。
この実施例１による裏面シート２０を用いて太陽電池モジュール１を作製した。また、上述した参照例の太陽電池モジュールを比較のために用いた。 Next, examples of the present invention will be described.
Example 1
As Example 1, the back sheet 20 of the first configuration example shown in FIG. 9, that is, the weather resistant layer 9 made of a weather resistant PET film, the light reflective uneven structure layer 8 made of the uneven structure layer 10 and the metal layer 11, and the insulating PET. The back sheet 20 which each bonded the translucent insulating layer 7 which consists of a film with the contact bonding layer 21 was produced, and the test which confirms the improvement of light utilization efficiency, and the dielectric breakdown test were done.
The concavo-convex structure layer 10 in the back sheet 20 had a concavo-convex structure with convex portions having a prism shape 13A, an aspect ratio Y / X = 0.2, and a pitch Pt = 15 μm. The top portions 10a and 11a of the concavo-convex structure layer 10 and the metal layer 11 were formed into a convex curved surface shape, and the curvature radius r of the top portions 10a and 11a was set to 0.75 μm. Moreover, the thickness of the translucent insulating layer 7 in the back sheet 20 was set to 25 μm.
Using the back sheet 20 according to Example 1, a solar cell module 1 was produced. Moreover, the solar cell module of the reference example mentioned above was used for the comparison.

上記実施例１による太陽電池モジュール１と参照例の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル５に光が入射する箇所に光センサーを配置して、前面２ａ側から光を照射した場合における発電量を測定した。
その結果、参照例の太陽電池モジュールにおける発電量を１とした場合における実施例１による太陽電池モジュール１における発電量は１．１２となった。これにより、光反射用凹凸構造層８が頂部１１ａに曲率半径ｒを有する形状であっても、太陽電池モジュール１の光利用効率は低下しないことが確認できた。
また、実施例１による太陽電池モジュール１において、絶縁破壊試験を行ったところ、３ｋＶまで電圧をあげても絶縁破壊は起こらなかった。
これにより、凹凸構造層１０及び金属層１１の頂部１０ａ，１１ａに曲率半径ｒの凸曲面を形成することで電気絶縁性が向上することが確認できた。 In the solar cell module 1 according to Example 1 and the solar cell module of the reference example, an optical sensor is arranged at a position where light is incident on the solar cell 5 and the amount of power generation is measured when light is irradiated from the front surface 2a side. did.
As a result, when the power generation amount in the solar cell module of the reference example is 1, the power generation amount in the solar cell module 1 according to Example 1 is 1.12. Thus, it was confirmed that the light utilization efficiency of the solar cell module 1 does not decrease even if the light reflecting uneven structure layer 8 has a shape having the curvature radius r at the top portion 11a.
Further, when the dielectric breakdown test was performed on the solar cell module 1 according to Example 1, no dielectric breakdown occurred even when the voltage was increased to 3 kV.
Thereby, it has been confirmed that the electrical insulation is improved by forming the convex curved surface with the curvature radius r on the top portions 10a and 11a of the concavo-convex structure layer 10 and the metal layer 11.

１ 太陽電池モジュール
２ 前面板（透光性前面板）
２ａ 入射面
３ 封止材層
４、２０，２５，３０，３５ 裏面シート（太陽電池裏面シート）
５ 太陽電池セル
５ａ 受光面
９ 耐候層
８ 光反射性凹凸構造層
１０ 凹凸構造層
１０ａ，１１ａ 頂部
１１ 金属層
７ 透光性絶縁層
１６ 電極
２１，２２ 接着層
Ｌ 光源 1 Solar cell module 2 Front plate (translucent front plate)
2a Incident surface 3 Sealing material layer 4, 20, 25, 30, 35 Back sheet (solar cell back sheet)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Solar cell 5a Light-receiving surface 9 Weatherproof layer 8 Light-reflective uneven | corrugated structure layer 10 Uneven structure layer 10a, 11a Top part 11 Metal layer 7 Translucent insulating layer 16 Electrodes 21 and 22 Adhesive layer L Light source

Claims (10)

内部に太陽電池を封止した封止材層の前面側に透光性前面板が積層されてなる太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池裏面シートであって、
前面側から裏面側に向けて、透光性絶縁層と、光を反射させる凹凸構造を形成した金属層を備えた光反射性凹凸構造層と、耐候層とが積層されてなり、
前記金属層の凹凸構造における凸部の頂部が凸曲面を形成していることを特徴とする太陽電池裏面シート。 A solar cell back sheet disposed on the back side of a solar cell module in which a translucent front plate is laminated on the front side of a sealing material layer that seals a solar cell inside,
From the front side to the back side, a light-transmitting insulating layer, a light-reflective concavo-convex structure layer including a metal layer with a concavo-convex structure that reflects light, and a weathering layer are laminated,
The solar cell back surface sheet characterized by the top part of the convex part in the uneven structure of the said metal layer forming the convex curve. 前記金属層の凹凸構造は、略プリズム形状、略多角錐形状、或いはこれらのいずれかの形状の逆型形状のいずれかが複数配列されてなることを特徴とする請求項１に記載された太陽電池裏面シート。   2. The sun according to claim 1, wherein the concavo-convex structure of the metal layer is formed by arranging a plurality of any of a substantially prism shape, a substantially polygonal pyramid shape, or an inverted shape of any one of these shapes. Battery back sheet. 前記金属層における頂部の凸曲面における曲率半径をｒとし、前記頂部のピッチをＰｔとしたときに、前記曲率半径ｒは０．０１Ｐｔ以上０．１Ｐｔ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載された太陽電池裏面シート。   The curvature radius r is set in the range of 0.01 Pt or more and 0.1 Pt or less, where r is the curvature radius of the convex surface of the top of the metal layer and Pt is the pitch of the top. The solar cell back surface sheet described in claim 1 or 2. 前記金属層における凹凸構造の凸部の底辺に対する高さのアスペクト比が、０．１５以上０．３５以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載された太陽電池裏面シート。   The aspect ratio of the height with respect to the base of the convex part of the concavo-convex structure in the metal layer is set in a range of 0.15 or more and 0.35 or less, according to any one of claims 1 to 3. The solar cell back sheet described. 前記金属層における凹凸構造の凸部のピッチが、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載された太陽電池裏面シート。   The pitch of the convex part of the uneven structure in the said metal layer is set to the range of 10 micrometers or more and 30 micrometers or less, The solar cell back surface sheet described in any one of Claims 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. 前記透光性絶縁層が、３ｋＶ以上の絶縁破壊電圧を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載された太陽電池裏面シート。   The solar cell backsheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the translucent insulating layer has a dielectric breakdown voltage of 3 kV or more. 前記光反射性凹凸構造層の前記透光性絶縁層側または／及び前記耐候層側に、無機酸化物を含むバリア層が少なくとも一層含まれることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載された太陽電池裏面シート。   The barrier layer containing an inorganic oxide is included in at least one layer on the light-transmissive insulating layer side and / or the weather-resistant layer side of the light-reflective uneven structure layer. The solar cell back sheet described in the item. 前記バリア層の水蒸気透過度が０〜５ｇ／ｍ２／ｄａｙであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載された太陽電池裏面シート。 The water vapor permeability of the barrier layer is 0 to 5 g / m 2 / day, and the solar cell backsheet according to any one of claims 1 to 7. 内部に太陽電池を封止した封止材層の光入射側に透光性前面板が積層されてなり、該透光性前面板の反対側である裏面側に請求項１乃至８のいずれか１項に記載された前記太陽電池裏面シートを配置してなることを特徴とする太陽電池モジュール。   9. A light-transmitting front plate is laminated on a light incident side of a sealing material layer in which a solar cell is sealed, and any one of claims 1 to 8 is provided on a back side opposite to the light-transmitting front plate. A solar cell module comprising the solar cell backsheet described in item 1. 光入射面側から裏面側に向けて、透光性絶縁層と、光を特定方向へ反射させる凹凸構造を形成した金属層を備えた光反射性凹凸構造層と、光反射性凹凸構造層を保護する耐候層とが積層されてなり、
前記金属層の凹凸構造における凸部の頂部が凸曲面を形成していることを特徴とする裏面シート。 From the light incident surface side to the back surface side, a light-transmitting insulating layer, a light-reflective concavo-convex structure layer including a metal layer formed with a concavo-convex structure that reflects light in a specific direction, and a light-reflective concavo-convex structure layer A protective weathering layer is laminated,
The back sheet | seat characterized by the top part of the convex part in the uneven structure of the said metal layer forming the convex curve.
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