JP5673936B2 - Front sheet for solar cell module, solar cell module using the same, and method for producing front sheet for solar cell module - Google Patents
Front sheet for solar cell module, solar cell module using the same, and method for producing front sheet for solar cell module Download PDFInfo
- Publication number
- JP5673936B2 JP5673936B2 JP2011001287A JP2011001287A JP5673936B2 JP 5673936 B2 JP5673936 B2 JP 5673936B2 JP 2011001287 A JP2011001287 A JP 2011001287A JP 2011001287 A JP2011001287 A JP 2011001287A JP 5673936 B2 JP5673936 B2 JP 5673936B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- transparent film
- organic layer
- cell module
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
本発明は、太陽電池モジュール用フロントシート、それを用いた太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュール用フロントシートの製造方法に関する。 The present invention relates to a front sheet for a solar cell module, a solar cell module using the front sheet, and a method for manufacturing a front sheet for a solar cell module.
近年、太陽電池は、炭酸ガス排出量の削減につながる化石燃料代替エネルギー源として注目されており、太陽電池の変換効率や耐久性などの各種性能を向上させる取り組みが盛んに行われている。 In recent years, solar cells have attracted attention as a fossil fuel alternative energy source that leads to reduction of carbon dioxide emissions, and efforts to improve various performances such as conversion efficiency and durability of solar cells have been actively conducted.
太陽電池の普及のためには、太陽電池の耐久性の向上が重要である。太陽電池の耐久性を阻害する問題として、例えば、大気に含まれる水蒸気などのガスが、太陽電池モジュールの内部に侵入して、太陽電池素子を劣化させることが挙げられる。そのため、水蒸気などのガス遮断機能であるガスバリア性が高い封止用基板を、太陽電池モジュールの太陽電池素子の受光面である表面側とその反対面である裏面側に配置することがなされている。 For the spread of solar cells, it is important to improve the durability of solar cells. As a problem that hinders the durability of the solar cell, for example, a gas such as water vapor contained in the atmosphere penetrates into the solar cell module and degrades the solar cell element. Therefore, a sealing substrate having a high gas barrier property, which is a gas blocking function such as water vapor, is disposed on the front surface side which is the light receiving surface of the solar cell element of the solar cell module and on the back surface side which is the opposite surface. .
太陽電池モジュール用のフロントシートは、太陽電池モジュールの太陽電池素子の受光面側に用いられる封止用基板である。光に晒されている環境下であっても良好なガスバリア性を維持しなければならないことから、フロントシートにはガラスを用いることが一般的である。 The front sheet for the solar cell module is a sealing substrate used on the light receiving surface side of the solar cell element of the solar cell module. Since it is necessary to maintain a good gas barrier property even in an environment exposed to light, it is common to use glass for the front sheet.
ところが、近年、軽量化や破損防止の観点から、ガラスに替えて樹脂製フィルムをフロントシートに用いることが試みられている。例えば、フロントシートに使用する樹脂製フィルムとして、フッ素樹脂製フィルム、アクリル樹脂製フィルムなどが提案されている(特許文献1、特許文献2)。
However, in recent years, attempts have been made to use a resin film instead of glass for the front sheet from the viewpoint of weight reduction and damage prevention. For example, as a resin film used for a front sheet, a fluororesin film, an acrylic resin film, and the like have been proposed (
もっとも、樹脂製フィルムだけではガスバリア性が一般的に低いので、樹脂製フィルムをフロントシートに用いる場合は、樹脂製フィルムの上にガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層を形成して、ガスバリア性を向上させることがなされている(特許文献1、特許文献2)。
However, since the gas barrier property is generally low only with the resin film, when the resin film is used for the front sheet, the gas barrier property is formed by forming an inorganic layer having an inorganic compound exhibiting the gas barrier property on the resin film. (
太陽電池モジュール用フロントシートでガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層を用いる場合は、複数の樹脂製フィルムを用いて、それらの樹脂製フィルムの間に無機層を形成して、無機化合物の脱落を防ぐことが望ましい。 When using an inorganic layer having an inorganic compound exhibiting gas barrier properties on a solar cell module front sheet, a plurality of resin films are used, and an inorganic layer is formed between the resin films to remove the inorganic compound. It is desirable to prevent.
また、ポリエステル樹脂製フィルムは一般的に、熱や光によって収縮し難いフィルムである。そのため、ポリエステル樹脂製フィルムの上に無機層を形成することで、製造時あるいは使用時の熱や光による樹脂製フィルムの収縮により無機層にひび割れが発生しガスバリア性が低下することを防ぐことができる。ところが、ポリエステル樹脂製フィルムの上に無機層を直接形成した場合は、ポリエステル樹脂製フィルムの表面に存在する微細な突起などに起因して、無機層に微小な穴空き等の欠陥が生じ易く、良質な無機層を安定して得ることができず、高いガスバリア性が実現できないという問題がある。また、ポリエステル樹脂製フィルムは、無機化合物との密着性が悪いという問題がある。そこで、ポリエステル樹脂と無機化合物との密着性が良い有機化合物を有する有機層をポリエステル樹脂製フィルムの上に形成して表面を平滑化させた後、その有機層上に無機層を形成させることが考えられる。 In addition, a polyester resin film is generally a film that hardly shrinks by heat or light. Therefore, by forming an inorganic layer on the polyester resin film, it is possible to prevent the gas barrier property from being lowered due to cracks in the inorganic layer due to the shrinkage of the resin film due to heat or light during production or use. it can. However, when the inorganic layer is directly formed on the polyester resin film, the inorganic layer is prone to defects such as minute holes due to fine protrusions present on the surface of the polyester resin film. There is a problem that a high-quality inorganic layer cannot be obtained stably and high gas barrier properties cannot be realized. In addition, the polyester resin film has a problem of poor adhesion to an inorganic compound. Therefore, after forming an organic layer having an organic compound with good adhesion between the polyester resin and the inorganic compound on the polyester resin film to smooth the surface, an inorganic layer can be formed on the organic layer. Conceivable.
しかし、太陽電池素子の受光面側に用いられるフロントシートの有機層で用いるためには、ポリエステル樹脂と無機化合物との密着性に加えて、光に晒されている環境下であっても劣化し難いことが必要である。 However, in order to use it in the organic layer of the front sheet used on the light-receiving surface side of the solar cell element, in addition to the adhesion between the polyester resin and the inorganic compound, it deteriorates even in an environment exposed to light. It is necessary to be difficult.
すなわち、本発明の課題は、太陽電池モジュール用フロントシートの有機層の最適な材料を見出すことによって、良好なガスバリア性を有する太陽電池モジュール用フロントシートを提供することである。また、該太陽電池モジュール用フロントシートを用いた太陽電池モジュールを提供することである。また、該太陽電池モジュール用フロントシートを容易に製造できる最適な製造方法を提供することである。 That is, the subject of this invention is providing the front sheet | seat for solar cell modules which has favorable gas barrier property by finding the optimal material of the organic layer of the front sheet | seat for solar cell modules. Moreover, it is providing the solar cell module using this front sheet | seat for solar cell modules. Moreover, it is providing the optimal manufacturing method which can manufacture this front sheet | seat for solar cell modules easily.
そこで、本発明では、次の様な構成の、太陽電池モジュール用フロントシート、太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュール用フロントシートの製造方法とした。 Therefore, in the present invention, a solar cell module front sheet, a solar cell module, and a method for manufacturing a solar cell module front sheet having the following configurations are provided.
第1の発明の太陽電池モジュール用フロントシートは、樹脂製の第1の透明フィルムと、ポリエステル樹脂製基材上に、有機層、及びガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層をこの順に有する第2の透明フィルムと、前記第1の透明フィルムのいずれか一方の面側と前記第2の透明フィルムの有機層及び無機層を有する面側に配置され、前記第1の透明フィルムと前記第2の透明フィルムの無機層とを積層させる接着層と、を有する太陽電池モジュール用フロントシートであって、前記有機層が、アクリル樹脂を有し、前記有機層のアクリル樹脂が、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含み、前記有機層が、該有機層の表面近傍に凹凸を有し、前記無機層が、前記有機層の凹凸を有する表面に沿うように形成されてなり、該無機層の表面にP−V値が200nm以上、かつ、Ra35がnm以上である凹凸を有する、太陽電池モジュール用フロントシートである。
The front sheet for a solar cell module according to the first aspect of the invention includes a first transparent film made of resin and an organic layer and an inorganic layer having an inorganic compound exhibiting gas barrier properties in this order on a polyester resin base material. 2 transparent films, one surface side of the first transparent film, and the surface side having the organic layer and the inorganic layer of the second transparent film, and the first transparent film and the second transparent film. An adhesive layer for laminating an inorganic layer of the transparent film, wherein the organic layer has an acrylic resin, and the organic layer acrylic resin has a hydroxyl group. no oxyalkylene group, and viewed including the structural unit is present fluorene group, wherein the organic layer has an uneven in the vicinity of the surface of the organic layer, the inorganic layer, have the unevenness of the organic layer It is formed along the surface that, P-V value on the surface of the inorganic layer is 200nm or more, and has an uneven Ra35 is above nm, a front sheet for a solar cell module.
第2の発明の太陽電池モジュール用フロントシートは、第1の発明において、前記有機層のアクリル樹脂が、下記一般式[1](一般式[1]中、n1,n2は0又は正の整数で、n1+n2は1〜20である。R1,R2は水素原子又はメチル基であり、R3,R4は水素原子、メチル基又はエチル基であり、R5,R6 は水素原子、メチル基又はエチル基である。)で表される構成単位を含む、請求項1記載の太陽電池モジュール用フロントシートである。
第3の発明の太陽電池モジュール用フロントシートは、第2の発明において、上記一般式[1]中、n1+n2が1〜6である、請求項2記載の太陽電池モジュール用フロントシートである。 The front sheet for a solar cell module according to the third invention is the front sheet for a solar cell module according to claim 2 , wherein n 1 + n 2 is 1 to 6 in the general formula [1] in the second invention. is there.
第4の発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール用フロントシート、太陽電池素子、及び太陽電池モジュール用バックシートを備えた太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池モジュール用フロントシートが、第1の発明〜第3の発明のいずれかの太陽電池モジュール用フロントシートであって、かつ前記太陽電池モジュール用フロントシートが、第2の透明フィルム側の面を前記太陽電池素子に向けて配置されている、太陽電池モジュールである。
A solar cell module of a fourth invention is a solar cell module comprising a solar cell module front sheet, a solar cell element, and a solar cell module back sheet.
The front sheet for a solar cell module is the front sheet for a solar cell module according to any one of the first to third inventions, and the front sheet for the solar cell module is a surface on the second transparent film side. It is a solar cell module arrange | positioned toward the said solar cell element.
第5の発明の太陽電池モジュール用フロントシートの製造方法は、樹脂製の第1の透明フィルムを準備する準備工程と、ポリエステル樹脂製基材上に、下記一般式[2](一般式[2]中、n1,n2は0又は正の整数で、n1+n2は1〜6である。R1,R2は水素原子又はメチル基であり、R3,R4は水素原子、メチル基又はエチル基であり、R5,R6は水素原子、メチル基又はエチル基である。)で表される化合物と重合開始剤とを含む組成物を紫外線で架橋させて有機層を形成する有機層形成工程、及び
The manufacturing method of the solar cell module front sheet according to the fifth aspect of the present invention includes a preparation step of preparing a resin-made first transparent film and a polyester resin substrate on the following general formula [2] (general formula [2 In the formula, n 1 and n 2 are 0 or a positive integer, and n 1 + n 2 is 1 to 6. R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are a hydrogen atom, A methyl group or an ethyl group, and R 5 and R 6 are a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.) And a composition containing a polymerization initiator and a polymerization initiator are crosslinked with ultraviolet rays to form an organic layer. Forming an organic layer, and
本発明の太陽電池モジュール用フロントシートによれば、良好なガスバリア性を得ることができる。
本発明の太陽電池モジュールによれば、良好なガスバリア性を示す太陽電池モジュール用フロントシートを用いることで、耐久性に優れる太陽電池モジュールが得られる。
本発明による太陽電池モジュール用フロントシートの製造方法によれば、良好なガスバリア性を示し、かつ樹脂製フィルム間の密着性が高い太陽電池モジュール用フロントシートを製造することが可能となる。
According to the solar cell module front sheet of the present invention, good gas barrier properties can be obtained.
According to the solar cell module of the present invention, a solar cell module having excellent durability can be obtained by using the solar cell module front sheet exhibiting good gas barrier properties.
According to the method for manufacturing a front sheet for a solar cell module according to the present invention, it is possible to manufacture a front sheet for a solar cell module that exhibits good gas barrier properties and high adhesion between resin films.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、本明細書において、「アクリル樹脂」にはメタクリル樹脂も含まれ、「アクリレート」には「メタクリレート」も含まれる。「フィルム」、「シート」、「板」は、その大まかな厚みにより呼び分ける場合があるが、本明細書では、これらを特に区別しない。 In this specification, “acrylic resin” includes methacrylic resin, and “acrylate” includes “methacrylate”. “Film”, “sheet”, and “plate” are sometimes distinguished by their rough thicknesses, but are not particularly distinguished in this specification.
1.太陽電池モジュール用フロントシート
太陽電池モジュール用フロントシートは、太陽電池モジュールの太陽電池素子の受光面側に用いられる封止用基板である。なお、太陽電池モジュール用バックシートは、太陽電池素子の受光面と反対面側に用いられる封止用基板である。
1. Solar Cell Module Front Sheet The solar cell module front sheet is a sealing substrate used on the light receiving surface side of the solar cell element of the solar cell module. In addition, the solar cell module backsheet is a sealing substrate used on the side opposite to the light receiving surface of the solar cell element.
図1は、本発明による太陽電池モジュール用フロントシートの一形態を例示する断面図である。同図に示す太陽電池モジュール用フロントシート10は、第1の透明フィルム1と、第2の透明フィルム5と、接着層6とから構成されている。太陽電池モジュール用フロントシート10を太陽電池モジュールに用いる場合には、太陽電池モジュール用フロントシート10の第1の透明フィルム1側の面を太陽光Lの光入射側に向けて使用することを想定している。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating one embodiment of a front sheet for a solar cell module according to the present invention. A solar cell
第1の透明フィルム1及び第2の透明フィルム5は透明である。透明とは、第1の透明フィルム1と第2の透明フィルム5が、太陽電池素子が光電変換可能な波長の光を透過することを意味する。太陽電池素子が光電変換できる波長は、太陽電池素子の種類によって異なるが、第1の透明フィルム1及び第2の透明フィルム5は、太陽電池素子の光電変換できる波長の全領域の光を透過することは要せず、一部領域の光を透過すればよい。一般的な太陽電池素子は、可視光領域の波長の光で光電変換可能であるため、第1の透明フィルム1及び第2の透明フィルム5は、少なくとも可視光領域の一部の光を透過することが好ましい。
The first
第1の透明フィルム1は、樹脂製である。第2の透明フィルム5は、ポリエステル樹脂製基材2上に有機層3、無機層4がこの順に形成された構成である。第2の透明フィルム5の無機層4は、ガスバリア性を示す無機化合物を少なくとも有し、第2の透明フィルム5の有機層3は、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂を少なくとも有する。接着層6は、前記第1の透明フィルムのいずれか一方の面側と前記第2の透明フィルムの有機層及び無機層を有する面側に配置され、第1の透明フィルムと第2の透明フィルムの無機層とを積層させている。
The first
有機層3に、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂を含むことで、太陽電池モジュール用フロントシートのガスバリア性が良好になる。その理由としては、下記のように推察される。すなわち、アクリル樹脂の構成単位にヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基が存在するので、有機層3に対して水分等の低分子成分の吸着が抑制される。さらに、アクリル樹脂の構成単位にフルオレン基が存在するので、有機層3の耐熱性や耐プラズマ性が向上し、その結果、有機層3上に無機層4を製膜するときの熱やプラズマによって、水分等の低分子成分が有機層内部からガスとして出てきて無機層4の製膜を阻害することがなく、欠陥の少ない無機層4が形成される。その結果、ガスバリア性が良好になる。 By including the acrylic resin containing the structural unit in which the oxyalkylene group which does not have a hydroxyl group, and a fluorene group exists in the organic layer 3, the gas barrier property of the front sheet | seat for solar cell modules becomes favorable. The reason is presumed as follows. That is, since an oxyalkylene group having no hydroxyl group exists in the structural unit of the acrylic resin, adsorption of low molecular components such as moisture to the organic layer 3 is suppressed. Furthermore, since a fluorene group is present in the structural unit of the acrylic resin, the heat resistance and plasma resistance of the organic layer 3 are improved. As a result, the heat and plasma when forming the inorganic layer 4 on the organic layer 3 are increased. Thus, the low-molecular component such as moisture does not come out as gas from the inside of the organic layer, and the inorganic layer 4 with few defects is formed without inhibiting the film formation of the inorganic layer 4. As a result, gas barrier properties are improved.
次に、各層について更に説明する。 Next, each layer will be further described.
《第1の透明フィルム》
第1の透明フィルム1は、樹脂製の透明なフィルムである。
<First transparent film>
The first
第1の透明フィルム1に用いる樹脂としては、公知の樹脂を用いることができる。具体的には、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ビニル樹脂、及びスチロール樹脂などを挙げることができる。このうち、アクリル樹脂及びフッ素樹脂は、熱や光に対する耐性が高く黄変や白化し難いので好ましい。さらに、アクリル樹脂は、透明性に優れているのでより好ましい。
As the resin used for the first
第1の透明フィルム1の厚みは、特に限定されないが、例えば9〜500μmであり、機械的強度、可撓性等の点から、例えば9〜300μm、より好ましくは、12〜200μmである。下限は機械的強度の低下に特に影響し、上限は可撓性に特に影響する。また、第1の透明フィルム1の厚みが厚いと透過率が低下するので、50μm以下とすることがさらに好ましい。
Although the thickness of the 1st
第1の透明フィルム1には、紫外線吸収剤を含有させることが好ましい。太陽電池モジュール用フロントシート1を太陽電池モジュールに用いる際に、太陽電池モジュール用フロントシート1の第1の透明フィルム1側の面を太陽光Lの光入射側に向けて使用することを想定しているので、第1の透明フィルム1に紫外線吸収剤を含有させることで、第1の透明フィルム1自体と、その下層に存在する接着層と第2の透明フィルムを紫外線から保護することができるからである。
The first
第1の透明フィルム1に含有させる紫外線吸収剤としては、公知の紫外線吸収剤を適宜使用できるが、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチレート系、アクリロニトリル系等の有機系、金属錯塩系、超微粒子酸化チタン、超微粒子酸化亜鉛等の無機系が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、1種単独で又は2種以上併用して使用することができる。上記超微粒子酸化チタンは粒子径0.01〜0.06μmのものが好ましく、超微粒子酸化亜鉛は粒子径0.01〜0.04μmのものが好ましい。紫外線吸収剤は、樹脂内に練り込むことで、第1の透明フィルム1に含有させることができる。
As the ultraviolet absorber contained in the first
紫外線吸収剤を第1の透明フィルム1に含有させたとき、第1の透明フィルム1の紫外線に対する遮断性は、波長240〜400nmの範囲の各波長の紫外線において、その透過率が5%未満であることが望ましい。上記各波長とは、波長1nm間隔で240nmから400nmの範囲の波長域を測定したときの各波長の意味である。波長240〜400nmの範囲の各波長の紫外線において、第1の透明フィルム1の透過率を5%未満とすることによって、第1の透明フィルム1、接着層6、及び第2の透明フィルム5を紫外線から十分に保護し、黄変や白化を防ぐことができる。
When the first
《第2の透明フィルム》
第2の透明フィルム5は、ポリエステル樹脂製基材2に、有機層3、無機層4がこの順に形成された透明なフィルムである。
<< 2nd transparent film >>
The second
[ポリエステル樹脂製基材]
ポリエステル樹脂製基材2は、第2の透明フィルム5の基材であり、ポリエステル樹脂からなる。ポリエステル樹脂は熱や光で比較的収縮しにくいので、第2の透明フィルム5の基材にポリエステル樹脂を用いることによって、熱や光によって基材が収縮し、無機層4にひび割れが発生してガスバリア性が低下することを防げる。また、ポリエステル樹脂は耐溶剤性や耐熱性が高いので、ポリエステル樹脂製基材上に有機層3や無機層4を形成する際に溶剤を使用したり熱負荷がかかったりする場合であっても、溶剤や熱によって基材が劣化し、無機層4に微小な穴空き等の欠陥が生じてガスバリア性が低下することも防げる。
[Polyester resin substrate]
The
上記ポリエステル樹脂としては、ポリエステル樹脂であれば公知のものを適宜用いることができるが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、あるいはこれらの共重合体、あるいは、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート(PCT)等が挙げられる。これらのポリエステル樹脂の中でも、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、及びこれらの共重合体が、汎用性、耐熱性、機械的強度等の点で好ましい。 As the polyester resin, any known polyester resin can be appropriately used. For example, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), or a copolymer thereof. Or polycyclohexanedimethylene terephthalate (PCT). Among these polyester resins, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and copolymers thereof are preferable in terms of versatility, heat resistance, mechanical strength, and the like.
ポリエステル樹脂製基材2の厚みは、特に限定はないが、例えば9〜500μmであることが好ましい。機械的強度、可撓性等の点から、例えば9〜300μmがより好ましく、さらに好ましくは、12〜200μmである。下限は機械的強度の低下に特に影響し、上限は可撓性に特に影響する。
The thickness of the
ポリエステル樹脂製基材2の表面(有機層3を形成する側の表面、あるいは有機層3を形成しない側の表面、あるいはこれら両表面)には、有機層3などの他の層との密着性を高めるために、必要に応じて、予め表面処理を施すことができる。表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品を用いる酸化処理等である。表面処理によって、例えばコロナ処理層、オゾン処理層、プラズマ処理層、酸化処理層等が形成される。 Adhesiveness with other layers such as the organic layer 3 on the surface of the polyester resin substrate 2 (the surface on the side where the organic layer 3 is formed, the surface where the organic layer 3 is not formed, or both surfaces) In order to improve the surface treatment, a surface treatment can be performed in advance as necessary. Examples of the surface treatment include corona discharge treatment, ozone treatment, low temperature plasma treatment using oxygen gas or nitrogen gas, glow discharge treatment, oxidation treatment using chemicals, and the like. By the surface treatment, for example, a corona treatment layer, an ozone treatment layer, a plasma treatment layer, an oxidation treatment layer and the like are formed.
ポリエステル樹脂製基材2の片面のみに有機層3を形成する場合に、該有機層3を形成しない側のポリエステル樹脂製基材2の表面に対して、表面処理を施すことで、該表面に積層される他の層との密着性を高めることができる。該表面に積層される他の層としては、例えば、フロントシート10を太陽電池モジュールに用いるときの封止材の層を挙げることができる。
When the organic layer 3 is formed only on one side of the polyester
[有機層]
有機層3は、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂を有する層である。有機層3がヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂を有することで、良好なガスバリア性が得られる。ここで、有機層中のヒドロキシル基の有無は、JIS K 1557−1970に準拠して測定できる。すなわち、試料を無水酢酸を含むピリジン溶液とし、ピリジン還流下で、ヒドロキシル基をアセチル化する。イミダゾールを触媒にして、この反応を促進させ、過剰のアセチル化試薬は水によって加水分解し、生成した酢酸を水酸化ナトリウムの標準液で滴定して計測できる。
[Organic layer]
The organic layer 3 is a layer having an acrylic resin including a structural unit in which an oxyalkylene group having no hydroxyl group and a fluorene group are present. When the organic layer 3 includes an oxyalkylene group having no hydroxyl group and an acrylic resin containing a structural unit in which a fluorene group is present, good gas barrier properties can be obtained. Here, the presence or absence of a hydroxyl group in the organic layer can be measured according to JIS K 1557-1970. That is, the sample is made into a pyridine solution containing acetic anhydride, and the hydroxyl group is acetylated under reflux of pyridine. This reaction can be promoted by using imidazole as a catalyst, and excess acetylating reagent can be hydrolyzed with water, and the resulting acetic acid can be measured by titration with a standard solution of sodium hydroxide.
有機層3の厚さは、0.1〜20μm以下であることが好ましく、0.5〜10μm以下であることがより好ましい。 The thickness of the organic layer 3 is preferably 0.1 to 20 μm or less, and more preferably 0.5 to 10 μm or less.
上記アクリル樹脂には、好ましくは、下記一般式[1]で表される構成単位を含む樹脂を用いることができる。
一般式[1]中、n1及びn2は互いに同値又は異値の0又は正の整数で、n1+n2は1〜20である。また、R1,R2はそれぞれ互いに独立で水素原子又はメチル基であり、R3,R4はそれぞれ互いに独立で水素原子、メチル基又はエチル基であり、R5,R6 はそれぞれ互いに独立で水素原子、メチル基又はエチル基である。
特に、R1,R2,R3,R4,R5,R6はそれぞれ互いに独立で水素原子又はメチル基であることが好ましく、R1,R2,R3,R4,R5,R6が同一でかつ水素原子又はメチル基であることがより好ましい。
In the general formula [1], n 1 and n 2 are 0 or positive integers having the same or different values, and n 1 + n 2 is 1 to 20. R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group; R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group; and R 5 and R 6 are each independently And a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.
In particular, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are preferably independent of each other and are each a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , More preferably, R 6 is the same and is a hydrogen atom or a methyl group.
上記のn1+n2を1〜20とした有機層3とすることで、均質な無機層4の形成による良好なガスバリア性に寄与することができる。n1+n2が0であると、有機層3の樹脂の結晶性が高くなり溶解し難く、有機層形成用の樹脂組成物の塗料化が困難になったり塗工適性が低下したりする。一方、n1+n2が21以上であると、有機層中にアルキレンオキサイドの直鎖状の分子鎖が増大し、その分子鎖中に低分子成分を取り込み易くなるおそれがある。 By setting it as the organic layer 3 which made said n < 1 > + n < 2 > 1-20, it can contribute to the favorable gas barrier property by formation of the homogeneous inorganic layer 4. FIG. If n 1 + n 2 is 0, the crystallinity of the resin of the organic layer 3 becomes high and is difficult to dissolve, making it difficult to form a resin composition for forming an organic layer or reducing the coating suitability. On the other hand, if n 1 + n 2 is 21 or more, the linear molecular chain of the alkylene oxide increases in the organic layer, and it is likely that a low molecular component is easily incorporated into the molecular chain.
n1+n2が大きくなると、有機層3のガラス転移温度Tgが低くなり、有機層3上に無機層4を成膜する際の熱やプラズマの影響によって、有機層3の結晶化が進み、有機層3が白化するおそれがある。白化すると、有機層3の透明性が低下し好ましくない。また、白化すると、有機層3の表面が荒れて、有機層3上に形成する無機層4にクラックが生じやすくなり、ガスバリア性が低下することがある。このような観点から、n1+n2は1〜6が好ましく、有機層3のガラス転移温度Tgを高くすることができる。その結果、良好なガスバリア性と有機層の良好な透明性とが安定して得られる。また、後述する方法で無機層の表面に適当な凹凸を形成することが容易になるので、第1の透明フィルムと第2の透明フィルムとの間の密着性を高くすることができる。 When n 1 + n 2 increases, the glass transition temperature Tg of the organic layer 3 decreases, and the crystallization of the organic layer 3 proceeds due to the influence of heat and plasma when forming the inorganic layer 4 on the organic layer 3, The organic layer 3 may be whitened. Whitening is not preferable because the transparency of the organic layer 3 decreases. Further, when whitened, the surface of the organic layer 3 becomes rough, and cracks are likely to occur in the inorganic layer 4 formed on the organic layer 3, which may deteriorate the gas barrier property. From such a point of view, n 1 + n 2 is preferably 1 to 6, and the glass transition temperature Tg of the organic layer 3 can be increased. As a result, good gas barrier properties and good transparency of the organic layer can be stably obtained. Moreover, since it becomes easy to form a suitable unevenness | corrugation on the surface of an inorganic layer with the method mentioned later, the adhesiveness between a 1st transparent film and a 2nd transparent film can be made high.
有機層3を、前記一般式[1](一般式[1]中のn1+n2は1〜6)で表される構成単位を有するアクリル樹脂とすることで、有機層を紫外線で架橋させて形成した後に、その有機層上に無機層4を、ポリエステル樹脂製の基材の両面のうち前記有機層が形成された面とは反対側の面を冷却しながら、熱負荷の加わるイオンプレーティングで形成した場合に、無機層表面に凹凸を形成することが可能となる。無機層表面に凹凸が形成されることによって、無機層とその上に形成される接着層との接触面積が増加するため、接着層6を介して無機層面で第2の透明フィルム5と第1の透明フィルム1とが積層された太陽電池モジュール用フロントシート10において、第1の透明フィルムと第2の透明フィルムの間の密着性を向上させることができる。無機層表面に凹凸が形成される理由は、確かではないが、下記のように推察している。すなわち、紫外線で架橋させて形成した有機層には未反応成分が残存している。そして、イオンプレーティングで無機層を形成する際に、有機層に衝突するイオンの熱負荷によってその未反応成分の硬化が促進される。ところが、前記一般式[1](一般式[1]中のn1+n2は1〜6)で表される構成単位を有するアクリル樹脂はTgが高く、かつポリエステル樹脂製の基材の両面のうち前記有機層が形成された面とは反対側の面を冷却しているので、未反応成分の硬化は専ら有機層の表面近傍で起こる。その結果、有機層の表面近傍が歪んで凹凸が発生し、その有機層の凹凸に沿って無機層が形成されるので、無機層表面に凹凸が形成される。
The organic layer 3 is made of an acrylic resin having a structural unit represented by the general formula [1] (wherein n 1 + n 2 in the general formula [1] is 1 to 6), whereby the organic layer is crosslinked with ultraviolet rays. After forming the inorganic layer 4 on the organic layer, an ion plate to which a heat load is applied while cooling the surface of the polyester resin substrate opposite to the surface on which the organic layer is formed. When formed by ting, irregularities can be formed on the surface of the inorganic layer. By forming irregularities on the surface of the inorganic layer, the contact area between the inorganic layer and the adhesive layer formed thereon increases, so that the first
冷却は、有機層が形成された面とは反対側の面の表面温度を少なくとも室温よりも低い温度にすることを要する。室温の一般的な目安は約25℃である。さらに、透明性の低下を来たすことなく十分な凹凸を形成するためには、有機層が形成された面とは反対側の面の表面温度が5℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましく、−10℃以下であることがさらに好ましく、−20℃以下で十分である。有機層が形成された面とは反対側の面の冷却は、例えば、有機層が形成されたポリエステル樹脂製基材を、エチレングリコールや液体窒素などの冷媒を用いて冷却した金属製ロールや金属製ホルダーに、ポリエステル樹脂製基材の有機層が形成された面とは反対側の面と金属製ロールや金属ホルダーの表面が接触するように配置する方法でおこなうことができる。 Cooling requires that the surface temperature of the surface opposite to the surface on which the organic layer is formed be at least a temperature lower than room temperature. A general guide for room temperature is about 25 ° C. Furthermore, in order to form sufficient irregularities without causing a decrease in transparency, the surface temperature of the surface opposite to the surface on which the organic layer is formed is preferably 5 ° C. or less, and 0 ° C. or less. More preferably, it is more preferably −10 ° C. or lower, and −20 ° C. or lower is sufficient. The cooling of the surface opposite to the surface on which the organic layer is formed is, for example, a metal roll or metal obtained by cooling a polyester resin base material on which the organic layer is formed using a refrigerant such as ethylene glycol or liquid nitrogen. It can be performed by a method in which the surface of the polyester resin base material on the side opposite to the surface on which the organic layer is formed and the surface of the metal roll or metal holder are in contact with the made holder.
凹凸は、具体的には、P−V値が200nm以上、かつ、Raが35nm以上であることが、密着性向上効果の点で好ましい。P−V値及びRaは、JIS B0601(2001年版:ISO4287の1997年版)に基づく表面粗さの特性値であり、P−V値は基準長さにおける粗さ曲線の山高さの最大値と谷深さの最大値との和としての最大高さRz(JISの1994年版ではRyと呼ぶ)を意味し、Raは算術平均粗さRaを意味する。P−V値及びRaは、原子間力顕微鏡(AFM)と光干渉式表面形状測定装置で測定できる。 Specifically, it is preferable that the unevenness has a PV value of 200 nm or more and Ra of 35 nm or more from the viewpoint of the effect of improving adhesion. PV value and Ra are characteristic values of surface roughness based on JIS B0601 (2001 edition: 1997 edition of ISO4287), and PV values are the maximum value and valley of the roughness height at the reference length. It means the maximum height Rz (referred to as Ry in the 1994 edition of JIS) as the sum of the maximum depth and Ra means the arithmetic average roughness Ra. The PV value and Ra can be measured with an atomic force microscope (AFM) and an optical interference surface shape measuring device.
なお、一般式[1]で表される構成単位は、例えば、下記一般式[2]で表される化合物をモノマーとして重合した際に、樹脂中に生成される。
一般式[2]中、n1及びn2は互いに同値又は異値の0又は正の整数で、n1+n2は1〜20である。また、R1,R2はそれぞれ互いに独立で水素原子又はメチル基であり、R3,R4はそれぞれ互いに独立で水素原子、メチル基又はエチル基であり、R5,R6 はそれぞれ互いに独立で水素原子、メチル基又はエチル基である。
特に、R1,R2,R3,R4,R5,R6はそれぞれ互いに独立で水素原子又はメチル基であることが好ましく、R1,R2,R3,R4,R5,R6が同一でかつ水素原子又はメチル基であることがより好ましい。
In the general formula [2], n 1 and n 2 are 0 or a positive integer having the same or different values, and n 1 + n 2 is 1 to 20. R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group; R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group; and R 5 and R 6 are each independently And a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.
In particular, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are preferably independent of each other and are each a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , More preferably, R 6 is the same and is a hydrogen atom or a methyl group.
一般式[2]で表される化合物は、公知の方法で合成することができる。例えば、アルキレンオキサイド鎖の末端にヒドロキシル基を有するアルキレンオキサイド変性ビスフェニルフルオレン系化合物に対して、そのヒドロキシル基を、アクリル酸又はアクリル酸クロリドを用いて、エステル化することによって得られる。 The compound represented by the general formula [2] can be synthesized by a known method. For example, it can be obtained by esterifying the hydroxyl group of an alkylene oxide-modified bisphenylfluorene compound having a hydroxyl group at the end of an alkylene oxide chain with acrylic acid or acrylic acid chloride.
アルキレンオキサイド変性ビスフェニルフルオレン系化合物は、例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシエチルオキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシエチルオキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシエチルオキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3、3’−ジメチル−4−ヒドロキシエチルオキシフェニル)フルオレン等の化合物である。 Examples of the alkylene oxide-modified bisphenylfluorene compound include 9,9-bis (4-hydroxyethyloxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (3-methyl-4-hydroxyethyloxyphenyl) fluorene, and 9,9- Compounds such as bis (3-ethyl-4-hydroxyethyloxyphenyl) fluorene and 9,9-bis (3,3′-dimethyl-4-hydroxyethyloxyphenyl) fluorene.
アルキレンオキサイド変性ビスフェニルフルオレン系化合物は、ビスフェニルフルオレン系化合物、例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(これはビスフェノールフルオレンとも呼ばれている)、9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、等の化合物に対して、フェニル基に結合したヒドロキシル基に対して、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加することによって得られる。 Alkylene oxide-modified bisphenylfluorene compounds include bisphenylfluorene compounds such as 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene (also referred to as bisphenolfluorene), 9,9-bis (3- For compounds such as methyl-4-hydroxyphenyl) fluorene and 9,9-bis (3-ethyl-4-hydroxyphenyl) fluorene, ethylene oxide, propylene oxide, etc. with respect to the hydroxyl group bonded to the phenyl group To obtain an alkylene oxide.
また、一般式[2]で表される化合物は、市販品として、例えば、新中村化学工業株式会社製のNKエステルシリーズ、大阪ガスケミカル株式会社製のオグソール(登録商標)EAシリーズとして入手できる。 Moreover, the compound represented by General formula [2] can be obtained as a commercial item, for example, as NK ester series manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., and Ogsol (registered trademark) EA series manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.
なお、有機層3のヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂には、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位以外の構成単位を含んでいてもよい。ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位とそれ以外の構成単位との割合としては、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位とそれ以外の構成単位の質量比が、100:0〜50:50程度、好ましくは、100:0〜75:25である。この範囲であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本発明の所定の目的を達成し、ガスバリア性のよいフロントシートを得ることができると考えられる。 In addition, the oxyalkylene group which does not have a hydroxyl group in the range which does not deviate from the main point of this invention in the acrylic resin containing the structural unit in which the oxyalkylene group which does not have the hydroxyl group of the organic layer 3, and a fluorene group exists A structural unit other than the structural unit in which the group and the fluorene group are present may be contained. The ratio of the oxyalkylene group having no hydroxyl group and the structural unit in which the fluorene group is present to the other structural units is the ratio between the oxyalkylene group having no hydroxyl group and the structural unit in which the fluorene group is present and The mass ratio of other structural units is about 100: 0 to 50:50, preferably 100: 0 to 75:25. Within this range, it is considered that the predetermined object of the present invention can be achieved and a front seat with good gas barrier properties can be obtained without departing from the spirit of the present invention.
また、有機層3は、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂と、それ以外の樹脂との割合としては、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位とそれ以外の構成単位の質量比が、100:0〜50:50程度、好ましくは、100:0〜75:25である。この範囲であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本発明の所定の目的を達成し、ガスバリア性のよいフロントシートを得ることができると考えられる。 Moreover, the organic layer 3 may contain resin other than the acrylic resin containing the structural unit in which the oxyalkylene group which does not have a hydroxyl group, and a fluorene group exist within the range which does not deviate from the main point of this invention. As the ratio of the oxyalkylene group having no hydroxyl group and the acrylic resin containing the structural unit in which the fluorene group is present to the other resin, the oxyalkylene group having no hydroxyl group and the fluorene group are present. The mass ratio of the structural unit to other structural units is about 100: 0 to 50:50, preferably 100: 0 to 75:25. Within this range, it is considered that the predetermined object of the present invention can be achieved and a front seat with good gas barrier properties can be obtained without departing from the spirit of the present invention.
有機層3には、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて適宜、各種添加剤を含有させることができる。この様な添加剤としては、例えば、熱安定剤、紫外線吸収剤、ラジカル捕捉剤、酸化防止剤、可塑剤、界面活性剤、帯電防止剤、赤外線吸収剤、光拡散剤、色素(着色染料、着色顔料)、体質顔料、等である。 The organic layer 3 can contain various additives as needed within a range not departing from the gist of the present invention. Examples of such additives include heat stabilizers, ultraviolet absorbers, radical scavengers, antioxidants, plasticizers, surfactants, antistatic agents, infrared absorbers, light diffusing agents, pigments (colored dyes, Color pigments), extender pigments, and the like.
有機層3には、紫外線吸収剤を含有させることが好ましい。有機層に紫外線吸収剤を含有させることで、有機層及び基材を紫外線による黄変や白化から保護することができる。有機層3に使用することができる紫外線吸収剤としては、第1の透明フィルム1に使用することができる紫外線吸収剤として上述の紫外線吸収剤を適宜用いることができる。
The organic layer 3 preferably contains an ultraviolet absorber. By containing an ultraviolet absorber in the organic layer, the organic layer and the substrate can be protected from yellowing and whitening due to ultraviolet rays. As the ultraviolet absorber that can be used for the organic layer 3, the above-described ultraviolet absorber can be appropriately used as the ultraviolet absorber that can be used for the first
[無機層]
無機層4は、上記した有機層3上に形成され、ガスバリア性を示す無機化合物を有する一又は二以上の層であり、水蒸気等のガスを遮断するガスバリア機能を担う層である。
[Inorganic layer]
The inorganic layer 4 is formed on the organic layer 3 described above, and is one or two or more layers having an inorganic compound exhibiting gas barrier properties, and is a layer responsible for a gas barrier function of blocking gas such as water vapor.
ガスバリア性を示す無機化合物としては、公知のものを適宜使用することができ、例えば、無機酸化物、無機酸化窒化物、無機窒化物、無機酸化炭化物、無機酸化炭化窒化物等の無機化合物を1種又は2種以上用いることができる。例えば、珪素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、スズ、インジウム、ジルコニウム、イットリウム、セリウム、亜鉛、鉛等の金属元素を1種又は2種以上含有する無機化合物が挙げられる。珪素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、珪素亜鉛合金酸化物、インジウム合金酸化物、酸化珪素亜鉛等の無機酸化物、珪素窒化物、アルミニウム窒化物、チタン窒化物等の無機窒化物、酸化窒化珪素等の無機酸化窒化物、などが好ましく、なかでも、珪素酸化物、珪素窒化物、酸化窒化珪素、酸化珪素亜鉛が、特に好ましい。 As the inorganic compound exhibiting gas barrier properties, known compounds can be appropriately used. For example, inorganic compounds such as inorganic oxides, inorganic oxynitrides, inorganic nitrides, inorganic oxide carbides, inorganic oxycarbonitrides, and the like can be used. Two or more species can be used. Examples thereof include inorganic compounds containing one or more metal elements such as silicon, aluminum, magnesium, titanium, tin, indium, zirconium, yttrium, cerium, zinc and lead. Silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, titanium oxide, tin oxide, silicon zinc alloy oxide, indium alloy oxide, inorganic oxide such as silicon zinc oxide, silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride Inorganic nitrides such as oxides, inorganic oxynitrides such as silicon oxynitride, and the like are preferable, and silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and silicon zinc oxide are particularly preferable.
無機層4の厚さは、ガスバリア性、透明性、膜強度等を考慮して適宜決めれば良く、例えば、5〜1000nm、好ましくは5〜500nm、より好ましくは10nm〜200nm、更に好ましくは50〜100nm程度である。 The thickness of the inorganic layer 4 may be appropriately determined in consideration of gas barrier properties, transparency, film strength, and the like. For example, the thickness is 5 to 1000 nm, preferably 5 to 500 nm, more preferably 10 nm to 200 nm, and still more preferably 50 to 50 nm. It is about 100 nm.
《接着層》
接着層6は、前記第1の透明フィルムのいずれか一方の面側と前記第2の透明フィルムの有機層及び無機層を有する面側に配置され、第1の透明フィルムと第2の透明フィルムの無機層とを積層させる層である。そして、第1の透明フィルム1は、接着剤等による接着層6を介し、第2の透明フィルム5の無機層側に積層され、無機層側が貼り合わせ面となることで、第2の透明フィルム5を構成する無機層4及び有機層3等の各層が、第1の透明フィルム1に保護される。その結果、太陽電池モジュール用フロントシート10のハンドリング、太陽電池素子側の封止材の影響等で、無機層4が破壊されることがなくガスバリア性を維持できることになる。
<Adhesive layer>
The adhesive layer 6 is disposed on one surface side of the first transparent film and the surface side having the organic layer and the inorganic layer of the second transparent film, and the first transparent film and the second transparent film. It is a layer which laminates the inorganic layer. And the 1st
接着層6には、第1の透明フィルムと第2の透明フィルムの無機層との両方に接着する接着剤であれば、公知の接着剤を使用することができる。接着層6に用いる接着剤としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタール樹脂、あるいはこれらの共重合体や混合物などが挙げられる。 As the adhesive layer 6, a known adhesive can be used as long as it is an adhesive that adheres to both the first transparent film and the inorganic layer of the second transparent film. Examples of the adhesive used for the adhesive layer 6 include acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyolefin resin, phenol resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetal resin, or a copolymer of these. Examples include coalescence and mixtures.
接着層6は、後述するように、第1の透明フィルム1や第2の透明フィルム5の接着面に接着剤を塗布形成後、これらフィルムを貼り合わせることで形成できる。接着層6の厚みは、接着面である無機層4の表面凹凸を埋め尽くせる厚み、従って表面凹凸以上であることが望ましく、そのため下限は1μm以上であることが望ましい。よって、接着層6の厚みは、例えば1〜5μm程度とすると良い。
As will be described later, the adhesive layer 6 can be formed by applying an adhesive on the adhesive surface of the first
接着層6には、紫外線吸収剤を含有させることが好ましい。接着層中に紫外線吸収剤を含有させることで、接着層、有機層及びポリエステル樹脂製基材を紫外線による黄変や白化から保護することができる。接着層6に含有させる紫外線吸収剤としては、公知の紫外線吸収剤を適宜使用できるが、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチレート系、アクリロニトリル系等の有機系、金属錯塩系、超微粒子酸化チタン、超微粒子酸化亜鉛等の無機系が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、1種単独で又は2種以上併用して使用することができる。上記超微粒子酸化チタンは粒子径0.01〜0.06μmのものが好ましく、超微粒子酸化亜鉛は粒子径0.01〜0.04μmのものが好ましい。紫外線吸収剤は、接着剤と混合するか、接着剤に官能基として導入することで、接着層6に含有させることができる。 The adhesive layer 6 preferably contains an ultraviolet absorber. By containing the ultraviolet absorber in the adhesive layer, the adhesive layer, the organic layer, and the polyester resin substrate can be protected from yellowing and whitening due to ultraviolet rays. As the ultraviolet absorber to be contained in the adhesive layer 6, known ultraviolet absorbers can be appropriately used. For example, benzophenone-based, benzotriazole-based, salicylate-based, acrylonitrile-based organic systems, metal complex salts, ultrafine titanium oxide And inorganic type such as ultrafine zinc oxide. These ultraviolet absorbers can be used alone or in combination of two or more. The ultrafine titanium oxide preferably has a particle size of 0.01 to 0.06 μm, and the ultrafine zinc oxide preferably has a particle size of 0.01 to 0.04 μm. The ultraviolet absorber can be contained in the adhesive layer 6 by mixing with the adhesive or by introducing it as a functional group into the adhesive.
紫外線吸収剤を接着層6に含有させたとき、接着層6の紫外線に対する遮断性は、波長240〜400nmの範囲の各波長の紫外線において、その透過率が5%未満であることが望ましい。上記各波長とは、波長1nm間隔で240nmから400nmの範囲の波長域を測定したときの各波長の意味である。波長240〜400nmの範囲の各波長の紫外線において、第接着層6の透過率を5%未満とすることによって、接着層6及び第2の透明フィルム5を紫外線から十分に保護し、黄変や白化を防ぐことができる。
When the ultraviolet absorber is contained in the adhesive layer 6, it is desirable that the transmittance of the adhesive layer 6 with respect to the ultraviolet light is less than 5% in the ultraviolet light having each wavelength in the range of 240 to 400 nm. Each said wavelength is the meaning of each wavelength when the wavelength range of the range of 240 nm to 400 nm is measured at
《その他の構成層》
太陽電池モジュール用フロントシート10は、第1の透明フィルム1、第2の透明フィル5、及び接着層6以外のフィルム又は層を有していても良い。
また、第1の透明フィルム1、又は第2の透明フィルム5は、第1の透明フィルム1又は第2の透明フィルム5を構成する上述のフィルム又は層以外のフィルム又は層を有していてもよい。例えば、第1の透明フィルム1の光入射側の面には、反射防止層、ハードコート層、防曇層、防汚層、保護層等の機能層が形成されていても良い。また、第1の透明フィルム1又は第2の透明フィルム5は、帯電防止層、平滑化層、応力緩和層、易接着層を有していてもよい。
《Other constituent layers》
The solar cell
Moreover, even if the 1st
《ガスバリア性能、透明性》
以上のような構成とすることで、本発明による太陽電池モジュール用フロントシート10は、例えば、水蒸気に対するガスバリア性を0.05g/m2 ・day以下とすることも可能となる。水蒸気に対するガスバリア性、つまり、水蒸気透過率は、例えば、市販の水蒸気透過率測定装置(米国MOCON社製、PERMATRANなど)を用いて測定することができる。
《Gas barrier performance, transparency》
By setting it as the above structures, the front sheet |
また、本発明による太陽電池モジュール用フロントシート10は、第1の透明フィルム1及び第2の透明フィルム5を採用しているので、透明性に優れる。さらに、この第1の透明フィルム1又は/及び接着層6に紫外線吸収剤を含有させておくことで、第1の透明フィルム1も含めて、接着層6、無機層4、有機層3、第2の透明フィルム5、封止材等の変質による黄変や白濁による光透過率の低下を抑制できる。その結果、光透過率の低下に起因する太陽電池モジュールの発電効率の低下を防ぐことができる。
Moreover, since the 1st
2.太陽電池モジュール
本発明による太陽電池モジュールは、図2の断面図で例示する太陽電池モジュール20のように、太陽電池素子21と、該太陽電池素子21の前面側である光入射面側に配置される上記した太陽電池モジュール用フロントシート10と、該太陽電池素子21の後面側に配置される太陽電池モジュール用バックシート22とを備える太陽電池モジュールである。このとき、太陽電池モジュール用フロントシート10は、第1の透明フィルム1側を光入射面として、第2の透明フィルム5を太陽電池素子21側に向けて配置される。さらに、太陽電池素子21は、前面側の太陽電池モジュール用フロントシート10と後面側の太陽電池モジュール用バックシート22と、これらを接着する封止材23とによって、密閉された構成となっている。
2. Solar Cell Module The solar cell module according to the present invention is disposed on the
本発明による太陽電池モジュール20において、太陽電池モジュール用フロントシート10以外の構成要素は、特に制限はなく、用途に応じた公知のものを適宜採用することができる。同図で明示的に図示された構成要素では、太陽電池素子21、太陽電池モジュール用バックシート22、封止材23等である。太陽電池素子21には、結晶、微結晶、及びアモルファスのシリコン型太陽電池素子、化合物半導体型太陽電池素子、有機半導体型太陽電池素子、並びに色素増感型太陽電池素子などを用いることができる。太陽電池モジュール用バックシート22には、例えば、フッ素系フィルム、蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムなどを用いることができる。封止材23には、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルム、アイオノマー樹脂フィルムなどを用いることができる。また、同図で明示的に図示しない構成要素(例えば、リード線、電極端子、端子ボックスなど)についても、特に制限はなく、用途に応じた公知のものを適宜採用することができる。
In the
太陽電池モジュール20のフロントシートとして、上記した、樹脂製の第1の透明フィルムと、ポリエステル樹脂製基材上に、有機層、及びガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層をこの順に有する第2の透明フィルムと、前記第1の透明フィルムと前記第2の透明フィルムの無機層との間に配置され、前記第1の透明フィルムと前記第2の透明フィルムの無機層とを積層させる接着層と、を有する太陽電池モジュール用フロントシートであって、前記有機層が、アクリル樹脂を有し、前記有機層のアクリル樹脂が、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含む、太陽電池モジュール用フロントシートを採用することで、フロントシートのガスバリア性が良好であるため、太陽電池モジュールの経時的な性能低下を抑制でき太陽電池モジュールの、耐久性が向上する。
As the front sheet of the
3.太陽電池モジュール用フロントシートの製造方法
本発明の太陽電池モジュール用フロントシートは、製造方法を特に限定されるものではないが、例えば、第1の透明フィルムを準備する準備工程、第2の透明フィルムを作製する作製工程、及び積層工程を経て製造することができる。
3. Manufacturing method of front sheet for solar cell module The manufacturing method of the front sheet for solar cell module of the present invention is not particularly limited. For example, a preparation step for preparing a first transparent film, a second transparent film Can be manufactured through a manufacturing process and a stacking process.
《第1の透明フィルムを準備する準備工程》
第1の透明フィルムを準備する準備工程は、樹脂製の第1の透明フィルムを準備する工程であり、第1の透明フィルムを公知の方法で適宜作製して準備しても、市販品を譲り受けて準備してもよい。樹脂製の第1の透明フィルムを作製する場合の公知の方法としては、例えば、溶融させたモノマー又はポリマーを溶融押し出しで製膜する方法を挙げることができる。製膜後、必要に応じて公知の延伸法により1軸延伸又は2軸延伸してもよい。
<< Preparation process for preparing the first transparent film >>
The preparatory process for preparing the first transparent film is a process for preparing the first transparent film made of resin. Even if the first transparent film is appropriately prepared and prepared by a known method, a commercially available product is inherited. May be prepared. As a known method for producing the first transparent film made of resin, for example, a method of forming a film by melt extrusion of a molten monomer or polymer can be mentioned. After film formation, uniaxial stretching or biaxial stretching may be performed by a known stretching method as necessary.
《第2の透明フィルムを作製する作製工程》
第2の透明フィルムを作製する作製工程は、ポリエステル樹脂製基材上に、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂を有する有機層、及びガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層をこの順に有する第2の透明フィルムを作製する工程である。
<< Production Process for Producing Second Transparent Film >>
The production process for producing the second transparent film includes an organic layer having an acrylic resin containing a structural unit in which an oxyalkylene group having no hydroxyl group and a fluorene group are present on a polyester resin substrate, and gas barrier properties It is the process of producing the 2nd transparent film which has the inorganic layer which has an inorganic compound which shows this order.
[有機層形成工程]
有機層形成工程は、上述のポリエステル樹脂製基材2上に、例えば、公知の塗工法や印刷法でヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂を層形成させる方法を用いることができる。あるいは、公知の塗工法や印刷法でヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリレートを層形成させた後に、紫外線重合法、電子線重合法、又は熱重合法などの公知の方法で重合させる方法を用いることができる。
[Organic layer formation process]
The organic layer forming step includes, for example, an acrylic resin including a structural unit in which an oxyalkylene group having no hydroxyl group and a fluorene group are present on the above-described
特に、ポリエステル樹脂製基材上に、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリレートと公知の重合開始剤とを含む組成物を公知の塗工法や印刷法で層形成させた後に紫外線で架橋させて有機層を形成する方法は、設備的に低コストできるため、好ましく用いることができる。 In particular, on a polyester resin base material, a composition containing an acrylate having a hydroxyl group-free oxyalkylene group and a fluorene group-containing structural unit and a known polymerization initiator is known as a known coating method or printing method. The method of forming an organic layer by forming a layer with, and then crosslinking with ultraviolet rays can be preferably used because the cost can be reduced in terms of equipment.
公知の塗工法や印刷法としては、例えば、ロールコート、グラビアロールコート、キスロールコート、リバースロールコート、グラビアコート、ダイコート、又はスピンコートなどを挙げることができる。 Examples of known coating methods and printing methods include roll coating, gravure roll coating, kiss roll coating, reverse roll coating, gravure coating, die coating, and spin coating.
[無機層形成工程]
無機層4の形成は、緻密で均一な膜を形成できる方法であれば良く、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的気相成長法(PVD)、あるいは、プラズマCVD法、熱CVD法などの化学気相成長法(CVD)などの気相成長法が好ましい。なかでも、イオンプレーティング法は、原料をプラズマガンで発生させたプラズマビームでイオン化させ、有機層に堆積させる方法であり、高い成膜速度を得られるために好ましい。
[Inorganic layer forming step]
The inorganic layer 4 may be formed by any method that can form a dense and uniform film. For example, physical vapor deposition (PVD) such as vacuum deposition, sputtering, or ion plating, or plasma CVD. A vapor phase growth method such as chemical vapor deposition (CVD) such as a thermal CVD method is preferred. Among these, the ion plating method is a method in which a raw material is ionized with a plasma beam generated by a plasma gun and deposited on an organic layer, and is preferable because a high film formation rate can be obtained.
《積層工程》
積層工程では、上述の準備工程で準備した第1の透明フィルムと上述の作製工程で作製した第2の透明フィルムとを、前記第1の透明フィルムのいずれか一方の面側に前記第2の透明フィルムの有機層及び無機層を有する面側を向く様にして、第1の透明フィルムと第2の透明フィルムの無機層との間に接着層を介して積層する積層工程である。
<< Lamination process >>
In the laminating step, the first transparent film prepared in the above preparation step and the second transparent film prepared in the above preparation step are placed on either side of the first transparent film. This is a laminating step of laminating an adhesive layer between the first transparent film and the inorganic layer of the second transparent film so as to face the surface side having the organic layer and the inorganic layer of the transparent film.
接着層を第1の透明フィルムと第2の透明フィルムの無機層との間に形成する方法としては、例えば、第1の透明フィルム又は/及び第2の透明フィルムの無機層に接着剤を公知の塗工法や印刷法を用いて層形成した後、第1の透明フィルムと第2の透明フィルムを貼り合せればよい。 As a method for forming the adhesive layer between the first transparent film and the inorganic layer of the second transparent film, for example, an adhesive is known for the first transparent film and / or the inorganic layer of the second transparent film. After forming the layer using the coating method or printing method, the first transparent film and the second transparent film may be bonded together.
《その他の工程》
本発明による太陽電池モジュール用フロントシートの製造方法では、上述の準備工程、作製工程、及び積層工程以外の工程を含んでいてもよい。そのような工程として、例えば、第1の透明フィルム1に反射防止層を形成する工程、第2の透明フィルムの作製工程内にてポリエステル樹脂製基材面に易接着処理を施す工程、などを挙げることができる。
<< Other processes >>
In the manufacturing method of the solar cell module front sheet by this invention, processes other than the above-mentioned preparation process, preparation process, and lamination process may be included. As such a process, for example, a process of forming an antireflection layer on the first
以下、実施例、及び比較例により本発明を更に詳述する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
[性能評価方法]
各性能は次の方法で評価した。
[Performance evaluation method]
Each performance was evaluated by the following method.
(水蒸気透過率)
水蒸気に対するガスバリア性の評価として、温度40℃相対湿度90%RHの条件にて、下記耐光試験前後の水蒸気透過率を、米国MOCON社製の水蒸気透過率測定装置(PERMATRAN)を使用して測定した。評価は、0.05g/m2・day(40℃90%RH)以下を可(○)、0.05g/m2・day(40℃90%RH)を超過を不可(×)とした。
(Water vapor transmission rate)
As an evaluation of the gas barrier property against water vapor, the water vapor permeability before and after the following light resistance test was measured using a water vapor permeability measuring apparatus (PERMATRAN) manufactured by MOCON USA under the condition of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90% RH. . In the evaluation, 0.05 g / m 2 · day (40 ° C., 90% RH) or less is acceptable (◯), and 0.05 g / m 2 · day (40 ° C., 90% RH) is not acceptable (×).
(耐光試験)
耐光試験は、試料を、紫外線劣化促進試験機(岩崎電気株式会社製のアイスーパーUVテスターSUV−W23)を用いて、紫外線照射強度100mW/cm2、槽内環境:60℃50%RH、照射時間:168時間の条件にて、紫外線を照射することによっておこなった。
(Light resistance test)
In the light resistance test, the sample was irradiated with an ultraviolet light degradation acceleration tester (Isuper UV Tester SUV-W23 manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.), the ultraviolet irradiation intensity was 100 mW / cm 2 , the environment in the tank: 60 ° C., 50% RH, irradiation Time: Performed by irradiating with ultraviolet rays under the condition of 168 hours.
(無機層の表面凹凸)
無機層の表面凹凸の評価として、原子間力顕微鏡AFM(セイコーインスツル株式会社製のNanopics(登録商標)1000)と光干渉式表面形状測定装置(東レエンジニアリング株式会社製のSP500)を用いて、P−V値及びRaを測定した。
(密着性)
密着性評価として、引張試験機(株式会社エー・アンド・デー製のテンシロン万能材料試験機)を使用して、幅15mmの試料の第1の透明フィルム1と第2の透明フィルム5を90度方向に速度5mm/sで剥離したときの引張張力を測定した。評価は、5N/15mm以上が可(○)、5N/15mm超過が不可(×)とした。
(Surface irregularities of the inorganic layer)
As an evaluation of the surface roughness of the inorganic layer, using an atomic force microscope AFM (Nanopics (registered trademark) 1000 manufactured by Seiko Instruments Inc.) and an optical interference type surface shape measuring device (SP500 manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.) PV value and Ra were measured.
(Adhesion)
As an adhesion evaluation, using a tensile tester (Tensilon universal material tester manufactured by A & D Co., Ltd.), the first
[実施例1]
第1の透明フィルムとして、紫外線吸収剤を含有した厚さ33μmのアクリル樹脂製フィルム(株式会社カネカ製、商品名:サンデュレン(登録商標))を準備した。このフィルムの紫外光領域である240〜400nmの範囲の各波長の透過率は5%未満である。
[Example 1]
As the first transparent film, a 33 μm thick acrylic resin film (trade name: Sandulen (registered trademark) manufactured by Kaneka Corporation) containing an ultraviolet absorber was prepared. The transmittance of each wavelength in the range of 240 to 400 nm which is the ultraviolet light region of this film is less than 5%.
次に、ポリエステル樹脂製基材として、厚さ100μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績株式会社製、コスモシャイン(登録商標)A−4300)を準備し、このポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、下記の組成に調整した紫外線硬化型の組成物(1)をスピンコートにより塗工し、120℃で2分間乾燥させた後、波長260〜400nmの範囲における積算光量300mJ/cm2の条件で紫外線を照射し、厚さ1μmの有機層を形成した。 Next, as a polyester resin base material, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (Toyobo Co., Ltd., Cosmo Shine (registered trademark) A-4300) having a thickness of 100 μm was prepared, and on one side of the polyethylene terephthalate film, After applying the ultraviolet curable composition (1) adjusted to the above composition by spin coating and drying at 120 ° C. for 2 minutes, the composition was irradiated with ultraviolet rays under the condition of an integrated light quantity of 300 mJ / cm 2 in the wavelength range of 260 to 400 nm. Irradiation was performed to form an organic layer having a thickness of 1 μm.
(紫外線硬化型の組成物(1)の組成)
上記一般式[2](R1〜R6は水素原子、n1=n2=1、n1+n2=2)の化合物(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステル A−BPEF):38質量部、トルエン:60質量部、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−[1−(メチルビニル)フェニル]プロパノン](重合開始剤、米国lamberti社製、商品名:ESACURE ONE):2質量部。
(Composition of UV curable composition (1))
Compound of the above general formula [2] (R 1 to R 6 are hydrogen atoms, n 1 = n 2 = 1, n 1 + n 2 = 2) (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name: NK ester A-BPEF) ): 38 parts by mass, toluene: 60 parts by mass, oligo [2-hydroxy-2-methyl- [1- (methylvinyl) phenyl] propanone] (polymerization initiator, manufactured by US Lamberti, trade name: ESACURE ONE): 2 parts by weight.
上記の有機層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムを、有機層側に成膜する向きで、有機層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムの有機層が形成された面とは反対側の面は−10℃で冷却されている冷却ローラに接触させて、ホローカソード型イオンプレーティング装置に装着した。そして、酸化珪素亜鉛の蒸着源材料(酸化ケイ素の粉末と酸化亜鉛の粉末を酸化ケイ素:酸化亜鉛の重量比が10:6となるように混合した後にプレス成型して固めたもの)を、イオンプレーティング装置の坩堝に投入した後、真空引きをおこなった。真空度が5×10-4Paまで到達した後、プラズマガンにアルゴンガスを15sccm導入し、電流110A、電圧90Vのプラズマを発電させた。チャンバー内を1×10-1Paに維持し磁力によりプラズマを所定方向に曲げ、蒸着源材料に照射させた。るつぼ内の蒸着源は溶融状態を経て昇華することが確認された。有機層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムの有機層が形成された面とは反対側の面を冷却ローラに接触させながら、イオンプレーティングを7.5秒おこなって有機層上に堆積させることにより、膜厚50nmの膜厚で酸化珪素亜鉛層を無機層として形成し、第2の透明フィルムを作製した。
The surface of the polyethylene terephthalate film on which the organic layer is formed is oriented to form a film on the organic layer side of the polyethylene terephthalate film on which the organic layer is formed. The sample was placed in contact with a cooling roller cooled in
第2の透明フィルムの無機層上に接着剤としてウレタン樹脂(ロックペイント株式会社製、商品名:アドロック(登録商標)ADHESIVE)をワイヤーバーで塗布して接着層を形成した後、その接着層と第1の透明フィルムを向かい合わせて貼り合せ、加圧した。
上記により、実施例1の太陽電池モジュール用フロントシートを作製した。
A urethane resin (trade name: Adlock (registered trademark) ADHESIVE) manufactured by Rock Paint Co., Ltd. is applied as an adhesive on the inorganic layer of the second transparent film with a wire bar to form an adhesive layer. The first transparent film was bonded face to face and pressed.
Thus, a solar cell module front sheet of Example 1 was produced.
[実施例2]
下記の組成に調整した紫外線硬化型の組成物(2)を用いて有機層を形成した以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2の太陽電池モジュール用フロントシートを作製した。
[Example 2]
A front sheet for a solar cell module of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the organic layer was formed using the ultraviolet curable composition (2) adjusted to the following composition.
(紫外線硬化型の組成物(2)の組成)
前記一般式[2](R1〜R6は水素原子、n1=n2=1、n1+n2=2)の化合物(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステル A−BPEF):34.2質量部、ポリエステルアクリレート(東亞合成株式会社製、商品名:M−8030):3.8重量部、トルエン:60質量部、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−[1−(メチルビニル)フェニル]プロパノン](重合開始剤、米国lamberti社製、商品名:ESACURE ONE):2質量部。
(Composition of UV curable composition (2))
Compound of general formula [2] (R 1 to R 6 are hydrogen atoms, n 1 = n 2 = 1, n 1 + n 2 = 2) (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name: NK ester A-BPEF) ): 34.2 parts by mass, polyester acrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: M-8030): 3.8 parts by weight, toluene: 60 parts by mass, oligo [2-hydroxy-2-methyl- [1- (Methylvinyl) phenyl] propanone] (polymerization initiator, manufactured by US Lamberti, trade name: ESACURE ONE): 2 parts by mass.
[実施例3]
第1の透明フィルムとして、厚さ25μmのフッ素樹脂フィルム(テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ETFE)、旭硝子株式会社製、商品名:アフレックス(登録商標))を使用し、接着剤として、紫外線吸収機能を示す官能基を有するアクリル樹脂(株式会社日本触媒製、商品名:UV−G101)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、実施例3の太陽電池モジュール用フロントシートを作製した。この接着層の紫外光領域である240〜400nmの範囲の各波長の透過率は5%未満である。
[Example 3]
As the first transparent film, a 25 μm-thick fluororesin film (tetrafluoroethylene and ethylene copolymer (ETFE), manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name: Aflex (registered trademark)) is used as an adhesive. The solar cell module front of Example 3 is the same as Example 1 except that an acrylic resin having a functional group exhibiting an ultraviolet absorbing function (trade name: UV-G101, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) is used. A sheet was produced. The transmittance of each wavelength in the range of 240 to 400 nm which is the ultraviolet light region of this adhesive layer is less than 5%.
[実施例4]
有機層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムの有機層が形成された面とは反対側の面を0℃で冷却されている冷却ローラに接触させながら、有機層上に酸化珪素亜鉛層を形成した以外は、実施例1と同様の方法で、実施例4の太陽電池モジュール用フロントシートを作製した。
[Example 4]
Other than forming a silicon oxide zinc layer on the organic layer while contacting the surface opposite to the surface on which the organic layer of the polyethylene terephthalate film on which the organic layer is formed with a cooling roller cooled at 0 ° C. Produced the solar cell module front sheet of Example 4 by the same method as in Example 1.
[参考例]
有機層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムの有機層が形成された面とは 反対側の面を20℃で冷却されている冷却ローラに接触させながら、有機層上に酸化珪素亜鉛層を形成した以外は、実施例1と同様の方法で、参考例の太陽電池モジュール用フロントシートを作製した。
[ Reference example ]
Other than forming a silicon oxide zinc layer on the organic layer while bringing the surface opposite to the surface on which the organic layer of the polyethylene terephthalate film on which the organic layer has been formed into contact with a cooling roller cooled at 20 ° C. The solar cell module front sheet of the reference example was produced in the same manner as in Example 1.
[比較例1]
有機層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で、比較例1の太陽電池モジュール用フロントシートを作製した。
[Comparative Example 1]
A solar cell module front sheet of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the organic layer was not formed.
[比較例2]
有機層を下記一般式[3](R1〜R6は水素原子、n1=n2=1、n1+N2=2)で表される構成単位を有するアクリル樹脂とするために、下記の組成に調整した紫外線硬化型の組成物(3)を用いて有機層を形成した以外は、実施例1と同様の方法で、比較例2の太陽電池モジュール用フロントシートを作製した。なお、紫外線硬化型の組成物(3)で用いている下記一般式[4](R1〜R6は水素原子、n1=n2=1、n1+N2=2)の化合物は、その構造内に、ヒドロキシル基を有するオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在するものであるので、下記一般式[4](R1〜R6は水素原子、n1=n2=1、n1+n2=2)の化合物を用いて形成された有機層は、下記一般式[3]のヒドロキシル基を有するオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂を有するものである。
In order to make the organic layer an acrylic resin having a structural unit represented by the following general formula [3] (R 1 to R 6 are hydrogen atoms, n 1 = n 2 = 1, n 1 + N 2 = 2), A solar cell module front sheet of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the organic layer was formed using the ultraviolet curable composition (3) adjusted to the above composition. The compound represented by the following general formula [4] (R 1 to R 6 are hydrogen atoms, n 1 = n 2 = 1, n 1 + N 2 = 2) used in the ultraviolet curable composition (3) is: Since the structure includes an oxyalkylene group having a hydroxyl group and a fluorene group, the following general formula [4] (R 1 to R 6 are hydrogen atoms, n 1 = n 2 = 1, n 1 The organic layer formed using the compound of + n 2 = 2) has an acrylic resin containing a structural unit in which an oxyalkylene group having a hydroxyl group of the following general formula [3] and a fluorene group are present.
(紫外線硬化型の組成物(3)の組成)
下記一般式[4](R1〜R6は水素原子、n1=n2=1、n1+N2=2)の化合物:34.2質量部、ポリエステルアクリレート(東亞合成株式会社製、商品名:M−8030):3.8重量部、トルエン:60質量部、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−[1−(メチルビニル)フェニル]プロパノン](重合開始剤、米国lamberti社製、商品名:ESACURE ONE):2質量部。
Compound of the following general formula [4] (R 1 to R 6 are hydrogen atoms, n 1 = n 2 = 1, n 1 + N 2 = 2): 34.2 parts by mass, polyester acrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd., product) Name: M-8030): 3.8 parts by weight, toluene: 60 parts by mass, oligo [2-hydroxy-2-methyl- [1- (methylvinyl) phenyl] propanone] (polymerization initiator, manufactured by Lamberti, USA) Product name: ESACURE ONE): 2 parts by mass.
なお、上記した一般式[4]の化合物は以下のように合成した。先ず、500mL四つ口フラスコ中にビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物231g(エポキシ当量231)と、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド450mgと、2,6−ジ−イソブチルフェノール100mgと、アクリル酸72.0gとを仕込んで混合し、空気を毎分25mLの速度で吹き込みながら90〜100℃で加熱して溶解させた。この溶液は白濁していたがそのまま徐々に昇温し、120℃に加熱して完全に溶解させた。溶液は次第に透明粘稠になったがそのまま攪拌し続け、この間に酸価を測定して酸価が2.0mgKOH/g未満になるまでこの加熱攪拌を継続した。酸価が目標(酸価0.8)に達した8時間を経過後、室温まで冷却し、無色透明な固体である、一般式[4]の化合物を得た。 The compound of the general formula [4] was synthesized as follows. First, 231 g (epoxy equivalent 231) of bisphenolfluorene type epoxy compound, 450 mg of triethylbenzylammonium chloride, 100 mg of 2,6-di-isobutylphenol, and 72.0 g of acrylic acid are charged and mixed in a 500 mL four-necked flask. Then, it was dissolved by heating at 90 to 100 ° C. while blowing air at a rate of 25 mL per minute. Although this solution was cloudy, the temperature was gradually raised as it was, and the solution was heated to 120 ° C. to be completely dissolved. Although the solution gradually became transparent and viscous, the stirring was continued as it was, and during this time, the acid value was measured, and this heating and stirring was continued until the acid value became less than 2.0 mgKOH / g. After 8 hours when the acid value reached the target (acid value 0.8), the mixture was cooled to room temperature to obtain a compound of the general formula [4], which was a colorless and transparent solid.
[比較例3]
下記の組成に調整した紫外線硬化型の組成物(4)を用いて有機層を形成した以外は、実施例1と同様の方法で、比較例3の太陽電池モジュール用フロントシートを作製した。なお、紫外線硬化型の組成物(4)で用いているポリエステルアクリレートは、その構造内にオキシアルキレン基及びフルオレン基が存在しないものである。
[Comparative Example 3]
A front sheet for a solar cell module of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the organic layer was formed using an ultraviolet curable composition (4) adjusted to the following composition. The polyester acrylate used in the ultraviolet curable composition (4) has no oxyalkylene group or fluorene group in its structure.
(紫外線硬化型の組成物(4)の組成)
ポリエステルアクリレート(東亞合成株式会社製、商品名:M−8030):38重量部、トルエン:60質量部、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−[1−(メチルビニル)フェニル]プロパノン](重合開始剤、米国lamberti社製、商品名:ESACURE ONE):2質量部。
(Composition of UV curable composition (4))
Polyester acrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: M-8030): 38 parts by weight, toluene: 60 parts by mass, oligo [2-hydroxy-2-methyl- [1- (methylvinyl) phenyl] propanone] (polymerization) Initiator, manufactured by US Lamberti, trade name: ESACURE ONE): 2 parts by mass.
[評価結果]
評価結果を表1に示す。
[Evaluation results]
The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示すように、実施例1〜5の太陽電池モジュール用フロントシートは、有機層にヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含むアクリル樹脂を有するので、耐光試験前後において、水蒸気透過率が0.05g/m2・day(40℃90%RH)以下であり、良好なガスバリア性を示した。一方、比較例1〜3の太陽電池モジュール用フロントシートは、耐光試験前後の水蒸気透過率が0.05g/m2・day(40℃90%RH)超過であり、ガスバリア性が劣るものであった。 As shown in Table 1, the solar cell module front sheets of Examples 1 to 5 have an oxyalkylene group having no hydroxyl group in the organic layer and an acrylic resin containing a structural unit in which a fluorene group is present. Before and after the light resistance test, the water vapor transmission rate was 0.05 g / m 2 · day (40 ° C., 90% RH) or less, indicating good gas barrier properties. On the other hand, the solar cell module front sheets of Comparative Examples 1 to 3 have a water vapor transmission rate before and after the light resistance test of more than 0.05 g / m 2 · day (40 ° C. and 90% RH), and have poor gas barrier properties. It was.
また、実施例1の太陽電池モジュール用フロントシートは、スガ試験機株式会社製ヘーズメータで測定した全光線透過率が90%以上であったのに対して、実施例2の太陽電池モジュール用フロントシートは、実施例1と同様に測定した全光線透過率が90%未満であった。そのため、第1の透明フィルムには、アクリル樹脂製フィルムを用いることが好ましいことがわかる。 Further, the front sheet for the solar cell module of Example 1 had a total light transmittance of 90% or more measured with a haze meter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., whereas the front sheet for the solar cell module of Example 2 The total light transmittance measured in the same manner as in Example 1 was less than 90%. Therefore, it turns out that it is preferable to use an acrylic resin film for the first transparent film.
さらに、実施例5の太陽電池モジュール用フロントシートは、実施例1〜4の太陽電池モジュール用フロントシートに比べて密着性が劣っていた。実施例1〜4の太陽電池モジュール用フロントシートの無機層の凹凸は、P−Vが200nm以上で、Raが35nm以上である。有機層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムの有機層が形成された面とは反対側の面を0℃以下で冷却されている冷却ローラに接触させながら、有機層上にガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層を形成することで、無機層に適度な凹凸が形成され、密着性が良好になったと推定される。有機層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムの有機層が形成された面とは反対側の面を0℃以上で冷却されている冷却ローラに接触させながら、有機層上にガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層を形成することは、ガスバリア性と密着性の両方が良好な太陽電池モジュール用フロントシートを得ることができるので、より好ましい製造方法であることがわかる。 Further, the solar cell module front sheet of Example 5 was inferior in adhesion to the solar cell module front sheets of Examples 1 to 4. As for the unevenness | corrugation of the inorganic layer of the front sheet | seat for solar cell modules of Examples 1-4, PV is 200 nm or more, and Ra is 35 nm or more. An inorganic compound having gas barrier properties is formed on the organic layer while bringing the surface opposite to the surface on which the organic layer of the polyethylene terephthalate film on which the organic layer has been formed into contact with a cooling roller cooled at 0 ° C. or lower. It is presumed that by forming the inorganic layer, moderate irregularities were formed in the inorganic layer and the adhesion was improved. An inorganic compound having gas barrier properties is formed on the organic layer while bringing the surface opposite to the surface on which the organic layer of the polyethylene terephthalate film on which the organic layer has been formed into contact with a cooling roller cooled at 0 ° C. or higher. It can be seen that forming the inorganic layer has a more preferable manufacturing method because a front sheet for a solar cell module with good gas barrier properties and adhesion can be obtained.
1 第1の透明フィルム
2 ポリエステル樹脂製基材
3 有機層
4 無機層
5 第2の透明フィルム
6 接着層
10 太陽電池モジュール用フロントシート
20 太陽電池モジュール
21 太陽電池素子
22 太陽電池モジュールバックシート
23 封止材
L 光
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ポリエステル樹脂製基材上に、有機層、及びガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層をこの順に有する第2の透明フィルムと、
前記第1の透明フィルムのいずれか一方の面側と前記第2の透明フィルムの有機層及び無機層を有する面側に配置され、前記第1の透明フィルムと前記第2の透明フィルムの無機層とを積層させる接着層と、
を有する太陽電池モジュール用フロントシートであって、
前記有機層が、アクリル樹脂を有し、
前記有機層のアクリル樹脂が、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含み、
前記有機層が、該有機層の表面近傍に凹凸を有し、
前記無機層が、前記有機層の凹凸を有する表面に沿うように形成されてなり、該無機層の表面にP−V値が200nm以上、かつ、Raが35nm以上である凹凸を有する、
太陽電池モジュール用フロントシート。 A first transparent film made of resin;
On the polyester resin substrate, a second transparent film having an organic layer and an inorganic layer having an inorganic compound exhibiting gas barrier properties in this order;
It arrange | positions in the surface side which has the organic layer and inorganic layer of any one surface side of a said 1st transparent film, and a said 2nd transparent film, The inorganic layer of a said 1st transparent film and a said 2nd transparent film And an adhesive layer for laminating
A front sheet for a solar cell module having
The organic layer has an acrylic resin;
Acrylic resin of the organic layer, viewed contains a structural unit oxyalkylene group having no hydroxyl group, and a fluorene group are present,
The organic layer has irregularities in the vicinity of the surface of the organic layer;
The inorganic layer is formed so as to be along the surface having irregularities of the organic layer, and the surface of the inorganic layer has irregularities having a PV value of 200 nm or more and Ra of 35 nm or more.
Front seat for solar cell module.
前記太陽電池モジュール用フロントシートが、請求項1〜3のいずれかに記載の太陽電池モジュール用フロントシートであって、かつ前記太陽電池モジュール用フロントシートが、第2の透明フィルム側の面を前記太陽電池素子に向けて配置されている、太陽電池モジュール。 In a solar cell module provided with a solar cell module front sheet, a solar cell element, and a solar cell module backsheet,
The solar cell module front sheet is the solar cell module front sheet according to any one of claims 1 to 3, and the solar cell module front sheet has a surface on the second transparent film side as the surface. A solar cell module disposed toward the solar cell element.
ポリエステル樹脂製基材上に、下記一般式[2](一般式[2]中、n1,n2は0又は正の整数で、n1+n2は1〜6である。R1,R2は水素原子又はメチル基であり、R3, R4は水素原子、メチル基又はエチル基であり、R5,R6は水素原子、メチル基又はエチル基である。)で表される化合物と重合開始剤とを含む組成物を紫外線で架橋させて有機層を形成する有機層形成工程、及び
第2の透明フィルムを作製する作製工程と、
前記準備工程で準備した第1の透明フィルムと前記作製工程で作製した第2の透明フィルムとを、前記第1の透明フィルムのいずれか一方の面側に前記第2の透明フィルムの有機層及び無機層を有する面側を向く様にして、前記第1の透明フィルムと前記第2の透明フィルムの無機層との間に接着層を介して積層する積層工程と、
を有する、太陽電池モジュール用フロントシートの製造方法。 A preparation step of preparing a first transparent film made of resin;
On the polyester resin substrate, the following general formula [2] (in the general formula [2], n 1 and n 2 are 0 or a positive integer, and n 1 + n 2 is 1 to 6. R 1 and R 2 2 is a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and R 5 and R 6 are a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group. And an organic layer forming step of forming an organic layer by cross-linking a composition containing a polymerization initiator with ultraviolet rays, and
A production step of producing a second transparent film;
The organic layer of the second transparent film and the first transparent film prepared in the preparation step and the second transparent film prepared in the preparation step are disposed on one surface side of the first transparent film, and A laminating step of laminating an adhesive layer between the first transparent film and the inorganic layer of the second transparent film so as to face the surface side having the inorganic layer;
A method for manufacturing a front sheet for a solar cell module.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011001287A JP5673936B2 (en) | 2011-01-06 | 2011-01-06 | Front sheet for solar cell module, solar cell module using the same, and method for producing front sheet for solar cell module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011001287A JP5673936B2 (en) | 2011-01-06 | 2011-01-06 | Front sheet for solar cell module, solar cell module using the same, and method for producing front sheet for solar cell module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012142527A JP2012142527A (en) | 2012-07-26 |
JP5673936B2 true JP5673936B2 (en) | 2015-02-18 |
Family
ID=46678478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011001287A Expired - Fee Related JP5673936B2 (en) | 2011-01-06 | 2011-01-06 | Front sheet for solar cell module, solar cell module using the same, and method for producing front sheet for solar cell module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5673936B2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3267738B2 (en) * | 1993-05-07 | 2002-03-25 | キヤノン株式会社 | Solar cell module |
JP3978912B2 (en) * | 1998-12-07 | 2007-09-19 | 株式会社ブリヂストン | Solar cell cover material, sealing film, and solar cell |
JP4254350B2 (en) * | 2002-12-16 | 2009-04-15 | 住友ベークライト株式会社 | Transparent barrier film |
JP4295588B2 (en) * | 2003-09-22 | 2009-07-15 | 大日本印刷株式会社 | Anti-reflective gas barrier substrate |
JP2008242190A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter substrate and method of manufacturing the same |
-
2011
- 2011-01-06 JP JP2011001287A patent/JP5673936B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012142527A (en) | 2012-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5365140B2 (en) | Solar battery backsheet | |
EP1898470B1 (en) | Use of a back sheet for photovoltaic modules and resulting photovoltaic module | |
CN101449387B (en) | Backside protective sheet for solar battery module | |
JP5115777B2 (en) | Surface protection sheet for solar cell module | |
EP2800148B1 (en) | Protective sheet | |
JP2002083988A (en) | Rear surface protection sheet for solar cell module and solar cell module using the same | |
US20110073169A1 (en) | Gas barrier composite, back sheet for solar cell module and solar cell module | |
US20190148575A1 (en) | Gas barrier film, solar cell, and manufacturing method of gas barrier film | |
JP2015531704A (en) | Barrier assembly manufacturing method | |
JP2001119051A (en) | Rear-surface protecting sheet for solar cell module and solar cell module using the same | |
JP2006257144A (en) | Surface protection sheet for solar cell module | |
JP5136937B2 (en) | Film for back surface protection sheet for solar cell module, and solar cell module using the same | |
JP5156172B2 (en) | Back sheet for solar cell module and solar cell module using the same | |
JP5623952B2 (en) | SOLAR CELL POLYMER SHEET AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, SOLAR CELL BACK SHEET, AND SOLAR CELL MODULE | |
JP2011032451A (en) | Composite adhesive tape and solar cell module using the same | |
JP2008270685A (en) | Rear surface protective sheet for solar cell | |
JP2007253463A (en) | Surface protective sheet for solar cell module | |
JP2009147063A (en) | Rear surface protection sheet for solar cell module | |
JP5673936B2 (en) | Front sheet for solar cell module, solar cell module using the same, and method for producing front sheet for solar cell module | |
WO2014156518A1 (en) | Solar cell module production method | |
JP4478250B2 (en) | Protective sheet for solar cell module and solar cell module using the same | |
JP2000332277A (en) | Solar battery module and protective sheet therefor | |
JP2001119045A (en) | Rear protective sheet for solar cell module and solar cell module using the same | |
JP5474171B1 (en) | Protective material for solar cells | |
JP2001196618A (en) | Back face protecting sheet for solar battery module and solar battery module using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20130823 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140314 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140909 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141029 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5673936 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |