太陽電池モジュール用裏面保護シート及びその製造方法
【課題】太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいては、太陽電池モジュールとしての一体化のための熱ラミネート処理時に、変則的な圧力のかかる端部において表面の明度が他の部分と異なるという外観不良が生じる場合がある。本発明は、封止材との間に高い密着性を備え、且つ、そのような外観不良がなく優れた意匠性を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供する。
【解決手段】裏面保護シートの基材層上に形成する密着強化層を高密度ポリエチレン系樹脂に電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂によって形成することにより密着性と意匠性の両立を可能にする。
【解決手段】裏面保護シートの基材層上に形成する密着強化層を高密度ポリエチレン系樹脂に電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂によって形成することにより密着性と意匠性の両立を可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュール用裏面保護シートに関し、更に詳しくは、電子線等の電離放射線によって架橋処理された密着強化層を備えた裏面保護シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面基板、前面封止材、太陽電池素子、背面封止材及び裏面保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が上記太陽電池素子に入射することにより発電する機能を有している。
【０００３】
裏面保護シートには、水分（水蒸気）の背面封止材への侵入を防止するという役割があり、そのために、積層された裏面保護シートと背面封止材との間に高い密着性が求められる。
【０００４】
太陽電池モジュールに使用される封止材としては、その加工性、施工性、製造コスト、その他等の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）が最も一般的なものとして使用されている。しかしながら、ＥＶＡ樹脂は、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、太陽電池素子に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性がある。このため、ＥＶＡ樹脂の代わりに、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン系樹脂を使用した太陽電池モジュール用封止材が使われることも増えている。
【０００５】
太陽電池モジュールの製造過程における裏面保護シートを含む各部材の一体化の方法として、真空熱ラミネート加工により一体化する方法が挙げられる。このような方法による一体化に際して、裏面保護シートと封止材との密着性を高めるために、安価で加工性に優れるポリエステルフィルムからなる基材に、エチレン系重合体に対する密着性に優れる熱融着性樹脂層を、ポリウレタン系密着剤等の密着剤を介して貼り合わせた裏面保護シートを使用することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
又、上記のような構成の裏面保護シートにおいて、熱融着性樹脂層に所定の高分子固定型安定剤を添加することにより、更に耐候性を高めた太陽電池モジュール用の裏面保護シートも提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２５３５７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１２３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１及び２に記載の裏面保護シートのように、密着性を向上させるための層（以下、密着強化層とも言う。）を設けた裏面保護シートにおいては、太陽電池モジュールとしての一体化のための熱ラミネート処理時に、密着強化層が高い密着性を担保するために高い流動性を持つことに起因して、例えば、図４及び図６の写真に見られるように、特に、モジュール化時に変則的な圧力のかかる裏面保護シートの端部において表面の明度が他の部分と異なるという外観不良が生じる場合があり、意匠性の面で問題となっている。
【０００９】
このような意匠性の面での問題を解決するために、例えば、従来公知の熱架橋処理により、密着強化層の流動性を抑えることが考えられるが、一般に流動性と密着性はトレードオフの関係にあり、外観不良を抑えるために、熱架橋処理により流動性を抑えると必要な密着性が発現しなくなってしまう。
【００１０】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、封止材との間に高い密着性を有し、長期にわたる過酷な環境での使用に耐えうる太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、外観においても優れた意匠性を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、裏面保護シートの基材層上に形成する密着強化層を高密度ポリエチレン系樹脂に電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂によって形成することにより、裏面保護シートと封止材との間の高い密着性を維持したまま、流動性を有意に抑えて上記外観不良を防止できることを見出し本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１２】
（１） 基材層と、最外層に配置される密着強化層と、を含む複数の層からなる太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、前記密着強化層は、高密度ポリエチレンに電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂を含有してなる太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【００１３】
（２） 太陽電池モジュールの受光面側から、透明前面基板と、前面封止材と、太陽電子素子と、背面封止材と、（１）に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、が順次積層され、一体化されている太陽電池モジュール。
【００１４】
（３） 前記背面封止材が、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂又はポリエチレン系樹脂である（２）に記載の太陽電池モジュール。
【００１５】
（４） 前記太陽電池モジュール用裏面保護シートの最外層側の全表面において、明度が最も高い部分と明度が最も低い部分の明度の差が０．３未満である（２）又は（３）に記載の太陽電池モジュール。
【００１６】
（５） 太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法であって、高密度ポリエチレン樹脂を含有し、前記密着強化層を形成する密着性樹脂シートに電離放射線を照射して架橋処理を行う架橋工程と、密着性樹脂シートと、前記基材層を形成する基材樹脂シートを積層して一体化する一体化工程と、を備え、前記架橋工程における電離放射線の照射量が８０ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ以下であることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、太陽電池モジュール用裏面保護シートの基材層上に形成する密着強化層を高密度ポリエチレン系樹脂に電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂によって形成することにより、裏面保護シートと封止材との間の高い密着性を維持したまま、密着強化層の高い流動性に起因する外観不良を防止できる太陽電池モジュール用裏面保護シート、及びそれを用いた耐候性と意匠性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面の模式図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの層構成の一例を示す断面の模式図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールを裏面保護シート側から見た場合の外観の模式図である。
【図４】従来の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールを裏面保護シート側から見た場合の外観の模式図である。
【図５】本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの積層サンプルをビュアー（ＨＡＫＵＢＡ製ライトビュアー７０００ＰＲＯ）上に載置し、外観を裏面保護シート側から撮影した写真である。
【図６】従来の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの積層サンプルをビュアー（ＨＡＫＵＢＡ製ライトビュアー７０００ＰＲＯ）上に載置し、外観を裏面保護シート側から撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート（以下、単に「裏面保護シート」とも言う。）について詳細に説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
＜太陽電池モジュールの基本構成＞
先ず、太陽電池モジュール用裏面保護シートが使用される本発明の太陽電池モジュールの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態である太陽電池モジュ−ル１について、その層構成の一例を例示する断面の模式図である。図１に示すように、太陽電池モジュール１は、受光面側から、透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、裏面保護シート６が順に積層された構成となっている。本発明の実施形態である裏面保護シート６は、このように太陽電池モジュール１において最外層に配置されるものであるため、高い耐候性を備えることが必須となっており、且つ、消費者等の目にふれる部位でもあるため、意匠性についても、上記課題を解決した優れたものであることが求められる。
【００２１】
透明前面基板２は、一般にガラス製の基板であり、太陽電池モジュール１の耐候性、耐衝撃性、耐久性を維持しつつ、且つ、太陽光線を高い透過率で透過させるものであればよい。前面封止材層３、背面封止材層５からなる封止材層は、太陽電池モジュール１内において、太陽電池素子４の位置を固定し、また外部からの衝撃を緩和するために配置される樹脂基材等からなる層である。封止材層を形成する樹脂基材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、アイオノマー、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂を用いることができる。中でも、一定の耐久性等を備え、加工性に優れ、比較的安価で入手可能なＥＶＡが広く用いられてきたが、近年においては、ＥＶＡの欠点である水蒸気バリア性の低下という問題を解決するため、低密度ポリエチレンに架橋処理を施した樹脂等、ポリエチレン系の樹脂も多く用いられるようになっている。
【００２２】
＜裏面保護シート＞
本発明の裏面保護シートの実施形態である裏面保護シート６を図２を用いて説明する。裏面保護シート６は、基材層６１と、密着強化層６２とを備える積層体である。密着強化層６２は、太陽電池モジュール１において裏面保護シート６が背面封止材層５と密着する側の最外層に配置される。
【００２３】
［基材層］
基材層６１としては、樹脂材料をシート状に成型した樹脂シートを用いる。このような樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、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等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、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、シリコーン系樹脂、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、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを用いることができる。これらの樹脂シートの中でも、特に、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンナフタレートが好ましく使用される。中でも、例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート又は二軸延伸ポリプロピレン系樹脂のフィルム又はシートが特に好ましい。なお、本明細書では、これらの樹脂をシート状に加工したものの名称として樹脂シートという用語を使用するが、この用語は、樹脂フィルムも含む概念として使用される。これらは単独層であってもよく、従来公知の密着剤等で積層された複数層からなる積層体であってもよい。
【００２４】
基材層６１の厚さは、裏面保護シート６に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。裏面保護シート６の厚さとして、１０〜５００μｍの範囲が一般的な例として挙げられるが特に限定されない。基材層６１の厚さも特に限定されないが、３８〜２５０μｍであることが好ましい。基材層６１の厚さが３８μｍ以上であることにより、裏面保護シート６に好ましい耐久性、耐候性を付与することができ、基材層６１の厚さが２５０μｍ以下であることにより、ラミネート加工時のフィルム搬送適性を付与することができる。
【００２５】
［密着強化層］
密着強化層６２は、裏面保護シート６の一方の最外層に配置される層であり、太陽電池モジュール１において、背面封止材層５との密着面となり、裏面保護シート６と背面封止材層５との間の密着性を向上させる機能を備える層である。一般に背面封止材層５は、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＡ樹脂）、又はポリエチレン系樹脂からなるため、密着強化層６２は、これらの樹脂との間に高い密着性を備えるものであることが求められる。更に、密着強化層６２は、材料樹脂に所定の照射量の電離放射線照射による架橋処理（以下「電離放射線架橋処理」とも言う。）を行ったものであるため、電離放射線架橋処理時に発生する熱によるシートの変形や着色等を回避するため、一定密度以上の樹脂であることも望まれる。以上より、密着強化層６２を形成する材料樹脂としては、高密度ポリエチレンを用いることができる。本明細書において、高密度ポリエチレンとは、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上のポリエチレン系樹脂のことを言う。中でも、流動性と密着性の観点から、密度が０．９４５ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下の高密度ポリエチレンを好ましく用いることができる。密着強化層６２の材料樹脂として用いる高密度ポリエチレン系樹脂の密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３未満であると、架橋処理を施したとしても下記に説明する外観不良を充分に防ぐことができず、又、密度が０．９７０ｇ／ｃｍ３を超えると、架橋処理後に密着性が不充分となるため好ましくない。
【００２６】
上記において説明した高密度ポリエチレンは、一般的な封止材樹脂に対して高い密着性を備えるものであるが、その一方で、融点が低く加熱時における流動性も高いため、何らの処理も施さずに単独で密着強化層６２の材料樹脂として、太陽電池モジュール１として一体化のための熱処理工程に投入すると、後に詳しく説明する通り、その流動性の高さに起因して図４及び図６の写真に示すような、表面の明度の不均一性、即ち、意匠性を低下させる外観不良が発生する場合が多い。
【００２７】
一方、本発明の裏面保護シート６は、高密度ポリエチレンに所定の照射量の電離放射線を照射して架橋処理を行うことにより、封止材に対する好ましい密着性を保持したまま、上記の外観不良の発生を防止したものである。
【００２８】
上記のような外観不良の発生を防止し意匠性を高めることを目的として、材料樹脂の流動性を抑える方法としては、例えば、架橋剤の添加と加熱処理による架橋処理を行うことも考えられるが、そのような熱架橋処理によって、上記の外観不良が防ぎ得る程度にまで架橋反応を進行させると、密着強化層において必要な密着性を保持することができない。そこで、架橋処理の手段を、所定の照射量の電離放射線を照射することによる架橋処理方法に限定することにより、密着性と意匠性を両立した点に本発明の裏面保護シート６の特徴がある。電離放射線の照射による架橋処理方法の詳細については後述するが、電離放射線の照射による架橋処理によれば、熱架橋の場合と異なり、密着性を保持したまま、外観不良の発生を防止することができる。これは、電離放射線架橋処理は、融点温度を大きく変化させることなく、融点温度以上での流動性を低くできる処理であるためであると推測される。
【００２９】
又、材料樹脂の流動性を抑える他の方法としては、例えば、高密度ポリエチレンに加えてポリプロピレン（ＰＰ）等、より融点の高い樹脂を追加的に配合する方法も従来より行われているが、本発明の裏面保護シート６においては、そのような目的で他の樹脂を更に配合する必要はないため、製造コストを抑えることもできる。
【００３０】
密着強化層６２は、太陽光線の再反射による発電効率の向上や、或いは意匠面での要請に応えるために、白色或いは、黒色等の顔料を含有するものであってもよい。顔料の具体例としては、酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、チタンブラックやＣｕ−Ｍｎ系複合酸化物、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系複合酸化物、或いは、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、チタンイエロー、クロムグリーン、群青、アルミニウム粉、雲母、炭酸バリウム、タルク等を用いることができる。これらの中でも、耐候性に優れ、塗料化が容易であること及び価格を含め入手が安易であることから、白色顔料としては、酸化チタンを、黒色顔料としては、カーボンブラックを好ましく用いることができる。裏面保護シートがこのような顔料を含む有色の外観を有するものであることが求められる場合に、上記に説明した外観不良の発生を防止しうる点で、裏面保護シート６は特に好ましく用いることができる。
【００３１】
密着強化層６２の厚さは、裏面保護シート６に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。一例として、密着強化層６２の厚さとしては、１０〜２００μｍが挙げられ、特に限定されない。密着強化層６２の厚さが１０μｍ以上であることにより、裏面保護シート６に背面封止材層５との間の十分な密着性を付与することができ、密着強化層６２の厚さが２００μｍ以下であることにより、ラミネート加工時のフィルム搬送適性を付与することができる。
【００３２】
［その他の層］
裏面保護シート６には、本発明の効果を害さない範囲で、その他の層を設けてもよい。例えば、基材層６１の密着強化層６２の形成されている面と反対側の面、即ち、太陽電池モジュール１における最外層側に、例えばＥＴＦＥに代表されるフッ素系樹脂からなる耐候性の高い耐候層（図示せず）を設けてもよいし、基材層６１と密着強化層６２の間に、例えばアルミ箔等、裏面保護シート６の強度を増すための他の透明な補強層（図示せず）を設けてもよい。
【００３３】
＜裏面保護シートの製造方法＞
本発明の裏面保護シートの製造方法について説明する。裏面保護シート６は、高密度ポリエチレン樹脂を含有し、密着強化層６２を形成する密着性樹脂シートに電離放射線を照射して架橋処理を行う架橋工程と、架橋工程を経た密着性樹脂シートと、基材層６１を形成する基材樹脂シートを積層して一体化する一体化工程とを経ることによって製造することができる。
【００３４】
基材層６１を形成する基材樹脂シートとしては、上記において説明したポリエチレンナフタレート等の樹脂材料を、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜したものを用いることができる。尚、基材樹脂シートは、本発明の効果を害さない範囲で、上記樹脂材料の他に顔料等のその他の添加物を含むものであってもよい。
【００３５】
密着強化層６２を形成する密着性樹脂シートとしては、上記において説明した高密度ポリエチレンを、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜したものを用いることができる。尚、高密度ポリエチレンを質量比で５０質量％以上含むものであれば、その他の樹脂や顔料等、その他の添加物を含むものであってもよい。
【００３６】
（架橋工程）
本発明の裏面保護シートの製造方法においては、製膜された上記の密着性樹脂シートに、所定量の電離放射線を照射して架橋処理を行う。架橋工程は、電子線（ＥＢ）、α線、β線、γ線、中性子線等の電離放射線によって行うが中でも電子線を使用することが好ましい。電子線照射における加速電圧は、被照射体である密着性樹脂シートの厚みによって決まり、厚いシートほど大きな加速電圧を必要とする。例えば、０．５ｍｍ厚みのシートでは１００ｋＶ以上、好ましくは２００ｋＶ以上で照射する。加速電圧がこれより低いと架橋が充分に行われない。照射線量は５１〜５００ｋＧｙ、好ましくは８０〜３００ｋＧｙの範囲である。照射線量が５０ｋＧｙ以下であると充分な架橋が行われず、また５００ｋＧｙを超えると発生する熱によるシートの変形や着色等が懸念されるようになる。なお、両面側から照射してもよい。また、照射は大気雰囲気下でもよく窒素雰囲気下であってもよい。
【００３７】
尚、電離放射線の照射による架橋処理を行う本発明の裏面保護シートの製造方法においては、架橋処理を行う密着性樹脂シートに、その他の添加物として、架橋剤を添加してもよい。少量の架橋剤の添加により、電離放射線の照射量を低く抑えることもできるため、それにより、電離放射線の照射量を必要に応じて調整することも可能である。又、例えば、裏面保護シートに透明性が求められる場合には、電離放射線による架橋処理を行う場合には従来不要であると考えられていた架橋剤を少量添加することによって、密着性と意匠性の向上に加えて、透明性においても優れた裏面保護シートとすることができる。上記の場合における架橋剤の添加量は、密着強化層となる組成物中の質量比で０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【００３８】
（一体化工程）
上記において説明した基材樹脂シート、上記架橋工程を経た密着性樹脂シート、及び必要に応じてその他の層を形成するシートを積層して、更に一体化することにより、本発明の裏面保護シート６を得ることができる。各シートの一体化は従来公知のドライラミネート法によることができる。ラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。尚、裏面保護シート６は、上記密着性樹脂シートを未架橋の状態で他の基材とこの一体化工程によって一体化した後に、上記架橋工程を施すことによっても製造することができる。そのような製造方法も当然に本発明の範囲である。
【００３９】
＜太陽電池モジュールの製造方法＞
太陽電池モジュール１は、例えば、上記の透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、及び裏面保護シート６からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。例えば真空熱ラミネート加工による場合、ラミネート温度は、１３０℃〜１８０℃の範囲内とすることが好ましい。また、ラミネート時間は、５〜２０分の範囲内が好ましく、特に８〜１５分の範囲内が好ましい。このようにして、上記各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュ−ル１を製造することができる。
【００４０】
＜太陽電池モジュールの外観不良とその改善＞
図４は、電離放射線の照射による架橋処理を行っていない高密度ポリエチレンを密着性樹脂シートの材料樹脂とした従来の一般的な裏面保護シート７を用いて、真空熱ラミネート加工により製造した太陽電池モジュールの、裏面保護シート７側から見た外観の模式図である。又、図６は、後に詳細を実施例（比較例１：ＥＶＡ封止材を使用）で示す通りの条件で、実際に上記の従来の一般的な裏面保護シートを用いて作成した太陽電池モジュールの積層サンプルを裏面保護シート側から撮影した写真である。図６から明らかであり、又図４に示す通り、従来の一般的な裏面保護シート７を従来の一般的な加工方法によって太陽電池モジュールとした場合、裏面保護シート７の端部７１の部分に中央部７２と明度の異なるプレス跡が見られ、表面の明度の不均一性が見られる。これは、上記真空熱ラミネート加工時に、流動性の高い状態にある裏面保護シート７に対して、積層される前面ガラス基板の端部周辺において過剰な圧力がかかることによるものであると考えられる。
【００４１】
一方、図３は、材料樹脂の高密度ポリエチレンに電離放射線の照射による架橋処理を行って本発明の裏面保護シート６としたこと以外は図４に示した太陽電池モジュールと全く同じ条件で製造した本発明の太陽電池モジュールの、裏面保護シート６側から見た外観の模式図である。又、図５は、後に詳細を実施例（実施例１：ＥＶＡ封止材を使用）で示す通りの条件で、実際に本発明の裏面保護シートを用いて作成した太陽電池モジュールの積層サンプルを裏面保護シート側から撮影した写真である。図５から明らかであり、又図３に示す通り、本発明の裏面保護シート６を従来の一般的な加工方法によって太陽電池モジュールとした場合、裏面保護シート６の端部６１の部分には、従来問題となっていた上記のようなプレス跡は全く見られず、表面の明度はほぼ均一である。又、後に実施例で示す通り、この裏面保護シート６は流動を抑えて意匠性を改善しながら、同時に裏面保護シートに求められる好ましい密着性をも備えるものである。このように、本発明の裏面保護シートとその製造方法、及び太陽電池モジュールは、いずれも、従来、効果的な解決手段の見出されていなかった外観における表面明度の不均一性という意匠性の面における課題を、全く新規なアプローチによって解決したものである。
【００４２】
本発明の太陽電池モジュールは、裏面保護シートの最外層側の全表面において、明度が最も高い部分と明度が最も低い部分の明度の差が０．３未満であることを特徴とする。本明細書における明度とは、黒色の背景上でグレタグマクベスの濃度計で測定した明度（Ｌ）のことを言い、明度の差とは、上記の明度（Ｌ）の差分を言う。又、上述した通り、太陽電池モジュールの裏面保護シートの最外層側の表面の明度は、通常、中央部（図６、７における中央部６３又は中央部７１）と端部（図６又は７における端部６４又は端部７２）で異なるため、目視において、特に他の部分に明度の差が認められない場合は、この両部分の明度を測定し、その差分をもって上記の明度が最も高い部分と明度が最も低い部分の明度の差とする。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例、比較例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４４】
＜裏面保護シートの製造＞
以下の基材樹脂シート１及び２、密着性樹脂シート、を順次積層し、ドライラミネート加工により一体化して、各実施例、比較例の裏面保護シート試料となる予備シートを製造した。
基材樹脂シート１：白耐加水分解性ＰＥＴ（帝人デュポン社製、「ＶＷ」）厚さ５０μｍ
基材樹脂シート２：ＰＥＴフィルム（帝人デュポン社製、「Ｍｅｌｉｎｅｘ Ｓ」）厚さ１８８μｍ
密着性樹脂シート：高密度ポリエチレン（プライムポリマー社製「ＨＩ−ＺＥＸ（ＨＤＰＥ）７０００Ｆ」）に、酸化チタン（Ｄｕｐｏｎｔ Ｔｉ−ｐｕｒｅ Ｒ１０５）を混錬して得た組成物（酸化チタンの組成物中の含有量は８質量％とした）を溶融押出しにより６０μｍに成型して得た白色高密度ポリエチレンフィルムを用いた。
【００４５】
上記の各予備シートの密着性樹脂シート面に、各実施例、比較例毎に、表１に示す架橋条件（電離放射線（ＥＢ）照射量）で、それぞれ電離放射線の照射による架橋処理を施して、各実施例の架橋済の裏面保護シート試料を得た。但し、比較例１については、架橋処理を行わずに予備シートをそのまま裏面保護シート試料とした。尚、電離放射線の照射装置としては、「岩崎電気株式会社製、製品名ＥＣ２５０／１５／１８０Ｌ）」を用いた。
【００４６】
比較例３の予備シートについては、表１に示す通り電離放射線の照射量を６００ｋＧｙとして架橋処理を行ったところ、予備シートが変形してしまい、裏面保護シートとしての機能を発揮しえない状態となったため、その後の試験は行わなかった。
【００４７】
＜密着性評価＞
実施例１〜３、比較例１〜２のそれぞれの裏面保護シート試料について、上記架橋済みの密着性樹脂シート側の表面に、試料と同サイズにカットした下記の封止材シート１又は２を１５０℃で１５分間、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータを用いてラミネートし、密着性評価用のサンプルとした。
封止材シート１（表１において「ＥＶＡ」と表記）：ＥＶＡ高速架橋タイプ、厚さ５００μｍ（ブリヂストン社製）
封止材シート２（表２において「ＰＥ」と表記）：下記のシラン変性透明樹脂と耐候性マスターバッチと重合開始剤コンパウンド樹脂の質量比が２０：５：８０となるようにブレンドした樹脂を押し出し温度２１０℃で厚さ２００μｍになるように成膜した弱架橋性を有するＬＬＤＰＥ樹脂：ラミネート条件１５０℃で１５分間圧着。
シラン変性透明樹脂：密度０．８８１ｇ／ｃｍ３であり、１９０℃でのＭＦＲが２ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）９８質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１質量部とを混合し、２００℃で溶融、混練し、密度０．８８４ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが１．８ｇ／１０分であるシラン変性透明樹脂。
耐候性マスターバッチ：密度０．８８０ｇ／ｃｍ３のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００質量部に対して、ベンゾフェノール系紫外線吸収剤３．８質量部とヒンダードアミン系光安定化剤５質量部と、リン系熱安定化剤０．５質量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチ。
重合開始剤コンパウンド樹脂：密度０．８８０ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが３．１ｇ／１０分のＭ−ＬＬＤＰＥペレット１００質量部に対して、ｔ−アミル−パーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート０．１質量部を含浸させコンパウンドペレットした樹脂。
【００４８】
実施例１〜３、比較例１〜２の試料を用いた密着性評価用のサンプルについて、密着性を評価した。評価は以下の方法で測定した数値に基づいて行った。
（初期密着性試験：剥離試験）
各密着性評価用のサンプルについて、剥離強度（Ｎ）を１５ｍｍ幅の１８０度ピールにて密着性について密着強度を測定した。測定には、剥離試験装置（「株式会社エー・アンド・デイ」社製、商品名「ＴＥＮＳＩＬＯＮ ＲＴＡ−１１５０−Ｈ」）を用いて、１８０度ピールにて剥離条件５０ｍｍ／ｍｉｎで２３℃にて測定を行い、３回の測定の平均値を採用した。実際に、上記剥離が見られない場合は、結果を「＞１００Ｎ」とした。結果を表１に示す。
［評価基準］
○：密着強度が５０Ｎ／１５ｍｍ以上のものを好ましいものとして評価した。
×：密着強度が２０Ｎ／１５ｍｍ未満のものを好ましいものを好ましくないものとして評価した。
【００４９】
＜意匠性評価＞
ガラス基板（強化ガラス７５ｍｍ×５０ｍｍ×３．３ｍｍ）上に同サイズの上記封止材シート１又は２を置き、その上に７５ｍｍ×１００ｍｍにカットした実施例１〜３、比較例１〜３の裏面保護シート試料を積層し、１５０℃で１５分間、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータを用いてラミネートして一体化処理し、意匠性評価用のサンプルとした。
【００５０】
実施例１〜３、比較例１〜３の裏面保護シート試料を用いた意匠性評価用のサンプルについて、意匠性を評価した。評価は以下の方法で測定した数値に基づいて行った。
（意匠性評価試験）
上記意匠性評価用のサンプルを裏面保護シート試料側を表向きにビュアー（ＨＡＫＵＢＡ製ライトビュアー７０００ＰＲＯ）上に載置し、裏面保護シート試料側の中央部と端部における明度の均一性を濃度計（グレタグマクベス）による明度測定によって評価した。結果を表１に示す。
［評価基準］
○：中央部と端部の明度（Ｌ）の差が０．３未満のものを好ましいものとして評価した。
×：中央部と端部の明度（Ｌ）の差が０．３以上のものを好ましくないものとして評価した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１より、本発明の裏面保護シートを用いた実施例１から３の太陽電池モジュールにおいては、意匠性において好ましいものとなっており、且つ、密着性においても好ましいものとなることが分かる。一方、比較例１、２においては、意匠性、密着性とも不充分であることが分かる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 太陽電池モジュール
２ 透明前面基板
３ 前面封止材層
４ 太陽電池素子
５ 背面封止材層
６ 裏面保護シート
６１ 基材層
６２ 密着強化層
６３ 中央部
６４ 端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュール用裏面保護シートに関し、更に詳しくは、電子線等の電離放射線によって架橋処理された密着強化層を備えた裏面保護シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面基板、前面封止材、太陽電池素子、背面封止材及び裏面保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が上記太陽電池素子に入射することにより発電する機能を有している。
【０００３】
裏面保護シートには、水分（水蒸気）の背面封止材への侵入を防止するという役割があり、そのために、積層された裏面保護シートと背面封止材との間に高い密着性が求められる。
【０００４】
太陽電池モジュールに使用される封止材としては、その加工性、施工性、製造コスト、その他等の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）が最も一般的なものとして使用されている。しかしながら、ＥＶＡ樹脂は、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、太陽電池素子に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性がある。このため、ＥＶＡ樹脂の代わりに、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン系樹脂を使用した太陽電池モジュール用封止材が使われることも増えている。
【０００５】
太陽電池モジュールの製造過程における裏面保護シートを含む各部材の一体化の方法として、真空熱ラミネート加工により一体化する方法が挙げられる。このような方法による一体化に際して、裏面保護シートと封止材との密着性を高めるために、安価で加工性に優れるポリエステルフィルムからなる基材に、エチレン系重合体に対する密着性に優れる熱融着性樹脂層を、ポリウレタン系密着剤等の密着剤を介して貼り合わせた裏面保護シートを使用することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
又、上記のような構成の裏面保護シートにおいて、熱融着性樹脂層に所定の高分子固定型安定剤を添加することにより、更に耐候性を高めた太陽電池モジュール用の裏面保護シートも提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２５３５７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１２３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１及び２に記載の裏面保護シートのように、密着性を向上させるための層（以下、密着強化層とも言う。）を設けた裏面保護シートにおいては、太陽電池モジュールとしての一体化のための熱ラミネート処理時に、密着強化層が高い密着性を担保するために高い流動性を持つことに起因して、例えば、図４及び図６の写真に見られるように、特に、モジュール化時に変則的な圧力のかかる裏面保護シートの端部において表面の明度が他の部分と異なるという外観不良が生じる場合があり、意匠性の面で問題となっている。
【０００９】
このような意匠性の面での問題を解決するために、例えば、従来公知の熱架橋処理により、密着強化層の流動性を抑えることが考えられるが、一般に流動性と密着性はトレードオフの関係にあり、外観不良を抑えるために、熱架橋処理により流動性を抑えると必要な密着性が発現しなくなってしまう。
【００１０】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、封止材との間に高い密着性を有し、長期にわたる過酷な環境での使用に耐えうる太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、外観においても優れた意匠性を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、裏面保護シートの基材層上に形成する密着強化層を高密度ポリエチレン系樹脂に電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂によって形成することにより、裏面保護シートと封止材との間の高い密着性を維持したまま、流動性を有意に抑えて上記外観不良を防止できることを見出し本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１２】
（１） 基材層と、最外層に配置される密着強化層と、を含む複数の層からなる太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、前記密着強化層は、高密度ポリエチレンに電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂を含有してなる太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【００１３】
（２） 太陽電池モジュールの受光面側から、透明前面基板と、前面封止材と、太陽電子素子と、背面封止材と、（１）に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、が順次積層され、一体化されている太陽電池モジュール。
【００１４】
（３） 前記背面封止材が、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂又はポリエチレン系樹脂である（２）に記載の太陽電池モジュール。
【００１５】
（４） 前記太陽電池モジュール用裏面保護シートの最外層側の全表面において、明度が最も高い部分と明度が最も低い部分の明度の差が０．３未満である（２）又は（３）に記載の太陽電池モジュール。
【００１６】
（５） 太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法であって、高密度ポリエチレン樹脂を含有し、前記密着強化層を形成する密着性樹脂シートに電離放射線を照射して架橋処理を行う架橋工程と、密着性樹脂シートと、前記基材層を形成する基材樹脂シートを積層して一体化する一体化工程と、を備え、前記架橋工程における電離放射線の照射量が８０ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ以下であることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、太陽電池モジュール用裏面保護シートの基材層上に形成する密着強化層を高密度ポリエチレン系樹脂に電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂によって形成することにより、裏面保護シートと封止材との間の高い密着性を維持したまま、密着強化層の高い流動性に起因する外観不良を防止できる太陽電池モジュール用裏面保護シート、及びそれを用いた耐候性と意匠性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面の模式図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの層構成の一例を示す断面の模式図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールを裏面保護シート側から見た場合の外観の模式図である。
【図４】従来の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールを裏面保護シート側から見た場合の外観の模式図である。
【図５】本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの積層サンプルをビュアー（ＨＡＫＵＢＡ製ライトビュアー７０００ＰＲＯ）上に載置し、外観を裏面保護シート側から撮影した写真である。
【図６】従来の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールの積層サンプルをビュアー（ＨＡＫＵＢＡ製ライトビュアー７０００ＰＲＯ）上に載置し、外観を裏面保護シート側から撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート（以下、単に「裏面保護シート」とも言う。）について詳細に説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
＜太陽電池モジュールの基本構成＞
先ず、太陽電池モジュール用裏面保護シートが使用される本発明の太陽電池モジュールの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態である太陽電池モジュ−ル１について、その層構成の一例を例示する断面の模式図である。図１に示すように、太陽電池モジュール１は、受光面側から、透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、裏面保護シート６が順に積層された構成となっている。本発明の実施形態である裏面保護シート６は、このように太陽電池モジュール１において最外層に配置されるものであるため、高い耐候性を備えることが必須となっており、且つ、消費者等の目にふれる部位でもあるため、意匠性についても、上記課題を解決した優れたものであることが求められる。
【００２１】
透明前面基板２は、一般にガラス製の基板であり、太陽電池モジュール１の耐候性、耐衝撃性、耐久性を維持しつつ、且つ、太陽光線を高い透過率で透過させるものであればよい。前面封止材層３、背面封止材層５からなる封止材層は、太陽電池モジュール１内において、太陽電池素子４の位置を固定し、また外部からの衝撃を緩和するために配置される樹脂基材等からなる層である。封止材層を形成する樹脂基材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、アイオノマー、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂を用いることができる。中でも、一定の耐久性等を備え、加工性に優れ、比較的安価で入手可能なＥＶＡが広く用いられてきたが、近年においては、ＥＶＡの欠点である水蒸気バリア性の低下という問題を解決するため、低密度ポリエチレンに架橋処理を施した樹脂等、ポリエチレン系の樹脂も多く用いられるようになっている。
【００２２】
＜裏面保護シート＞
本発明の裏面保護シートの実施形態である裏面保護シート６を図２を用いて説明する。裏面保護シート６は、基材層６１と、密着強化層６２とを備える積層体である。密着強化層６２は、太陽電池モジュール１において裏面保護シート６が背面封止材層５と密着する側の最外層に配置される。
【００２３】
［基材層］
基材層６１としては、樹脂材料をシート状に成型した樹脂シートを用いる。このような樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、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等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、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、シリコーン系樹脂、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、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを用いることができる。これらの樹脂シートの中でも、特に、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンナフタレートが好ましく使用される。中でも、例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート又は二軸延伸ポリプロピレン系樹脂のフィルム又はシートが特に好ましい。なお、本明細書では、これらの樹脂をシート状に加工したものの名称として樹脂シートという用語を使用するが、この用語は、樹脂フィルムも含む概念として使用される。これらは単独層であってもよく、従来公知の密着剤等で積層された複数層からなる積層体であってもよい。
【００２４】
基材層６１の厚さは、裏面保護シート６に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。裏面保護シート６の厚さとして、１０〜５００μｍの範囲が一般的な例として挙げられるが特に限定されない。基材層６１の厚さも特に限定されないが、３８〜２５０μｍであることが好ましい。基材層６１の厚さが３８μｍ以上であることにより、裏面保護シート６に好ましい耐久性、耐候性を付与することができ、基材層６１の厚さが２５０μｍ以下であることにより、ラミネート加工時のフィルム搬送適性を付与することができる。
【００２５】
［密着強化層］
密着強化層６２は、裏面保護シート６の一方の最外層に配置される層であり、太陽電池モジュール１において、背面封止材層５との密着面となり、裏面保護シート６と背面封止材層５との間の密着性を向上させる機能を備える層である。一般に背面封止材層５は、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＡ樹脂）、又はポリエチレン系樹脂からなるため、密着強化層６２は、これらの樹脂との間に高い密着性を備えるものであることが求められる。更に、密着強化層６２は、材料樹脂に所定の照射量の電離放射線照射による架橋処理（以下「電離放射線架橋処理」とも言う。）を行ったものであるため、電離放射線架橋処理時に発生する熱によるシートの変形や着色等を回避するため、一定密度以上の樹脂であることも望まれる。以上より、密着強化層６２を形成する材料樹脂としては、高密度ポリエチレンを用いることができる。本明細書において、高密度ポリエチレンとは、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以上のポリエチレン系樹脂のことを言う。中でも、流動性と密着性の観点から、密度が０．９４５ｇ／ｃｍ３以上０．９７０ｇ／ｃｍ３以下の高密度ポリエチレンを好ましく用いることができる。密着強化層６２の材料樹脂として用いる高密度ポリエチレン系樹脂の密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３未満であると、架橋処理を施したとしても下記に説明する外観不良を充分に防ぐことができず、又、密度が０．９７０ｇ／ｃｍ３を超えると、架橋処理後に密着性が不充分となるため好ましくない。
【００２６】
上記において説明した高密度ポリエチレンは、一般的な封止材樹脂に対して高い密着性を備えるものであるが、その一方で、融点が低く加熱時における流動性も高いため、何らの処理も施さずに単独で密着強化層６２の材料樹脂として、太陽電池モジュール１として一体化のための熱処理工程に投入すると、後に詳しく説明する通り、その流動性の高さに起因して図４及び図６の写真に示すような、表面の明度の不均一性、即ち、意匠性を低下させる外観不良が発生する場合が多い。
【００２７】
一方、本発明の裏面保護シート６は、高密度ポリエチレンに所定の照射量の電離放射線を照射して架橋処理を行うことにより、封止材に対する好ましい密着性を保持したまま、上記の外観不良の発生を防止したものである。
【００２８】
上記のような外観不良の発生を防止し意匠性を高めることを目的として、材料樹脂の流動性を抑える方法としては、例えば、架橋剤の添加と加熱処理による架橋処理を行うことも考えられるが、そのような熱架橋処理によって、上記の外観不良が防ぎ得る程度にまで架橋反応を進行させると、密着強化層において必要な密着性を保持することができない。そこで、架橋処理の手段を、所定の照射量の電離放射線を照射することによる架橋処理方法に限定することにより、密着性と意匠性を両立した点に本発明の裏面保護シート６の特徴がある。電離放射線の照射による架橋処理方法の詳細については後述するが、電離放射線の照射による架橋処理によれば、熱架橋の場合と異なり、密着性を保持したまま、外観不良の発生を防止することができる。これは、電離放射線架橋処理は、融点温度を大きく変化させることなく、融点温度以上での流動性を低くできる処理であるためであると推測される。
【００２９】
又、材料樹脂の流動性を抑える他の方法としては、例えば、高密度ポリエチレンに加えてポリプロピレン（ＰＰ）等、より融点の高い樹脂を追加的に配合する方法も従来より行われているが、本発明の裏面保護シート６においては、そのような目的で他の樹脂を更に配合する必要はないため、製造コストを抑えることもできる。
【００３０】
密着強化層６２は、太陽光線の再反射による発電効率の向上や、或いは意匠面での要請に応えるために、白色或いは、黒色等の顔料を含有するものであってもよい。顔料の具体例としては、酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、チタンブラックやＣｕ−Ｍｎ系複合酸化物、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系複合酸化物、或いは、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、チタンイエロー、クロムグリーン、群青、アルミニウム粉、雲母、炭酸バリウム、タルク等を用いることができる。これらの中でも、耐候性に優れ、塗料化が容易であること及び価格を含め入手が安易であることから、白色顔料としては、酸化チタンを、黒色顔料としては、カーボンブラックを好ましく用いることができる。裏面保護シートがこのような顔料を含む有色の外観を有するものであることが求められる場合に、上記に説明した外観不良の発生を防止しうる点で、裏面保護シート６は特に好ましく用いることができる。
【００３１】
密着強化層６２の厚さは、裏面保護シート６に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。一例として、密着強化層６２の厚さとしては、１０〜２００μｍが挙げられ、特に限定されない。密着強化層６２の厚さが１０μｍ以上であることにより、裏面保護シート６に背面封止材層５との間の十分な密着性を付与することができ、密着強化層６２の厚さが２００μｍ以下であることにより、ラミネート加工時のフィルム搬送適性を付与することができる。
【００３２】
［その他の層］
裏面保護シート６には、本発明の効果を害さない範囲で、その他の層を設けてもよい。例えば、基材層６１の密着強化層６２の形成されている面と反対側の面、即ち、太陽電池モジュール１における最外層側に、例えばＥＴＦＥに代表されるフッ素系樹脂からなる耐候性の高い耐候層（図示せず）を設けてもよいし、基材層６１と密着強化層６２の間に、例えばアルミ箔等、裏面保護シート６の強度を増すための他の透明な補強層（図示せず）を設けてもよい。
【００３３】
＜裏面保護シートの製造方法＞
本発明の裏面保護シートの製造方法について説明する。裏面保護シート６は、高密度ポリエチレン樹脂を含有し、密着強化層６２を形成する密着性樹脂シートに電離放射線を照射して架橋処理を行う架橋工程と、架橋工程を経た密着性樹脂シートと、基材層６１を形成する基材樹脂シートを積層して一体化する一体化工程とを経ることによって製造することができる。
【００３４】
基材層６１を形成する基材樹脂シートとしては、上記において説明したポリエチレンナフタレート等の樹脂材料を、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜したものを用いることができる。尚、基材樹脂シートは、本発明の効果を害さない範囲で、上記樹脂材料の他に顔料等のその他の添加物を含むものであってもよい。
【００３５】
密着強化層６２を形成する密着性樹脂シートとしては、上記において説明した高密度ポリエチレンを、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜したものを用いることができる。尚、高密度ポリエチレンを質量比で５０質量％以上含むものであれば、その他の樹脂や顔料等、その他の添加物を含むものであってもよい。
【００３６】
（架橋工程）
本発明の裏面保護シートの製造方法においては、製膜された上記の密着性樹脂シートに、所定量の電離放射線を照射して架橋処理を行う。架橋工程は、電子線（ＥＢ）、α線、β線、γ線、中性子線等の電離放射線によって行うが中でも電子線を使用することが好ましい。電子線照射における加速電圧は、被照射体である密着性樹脂シートの厚みによって決まり、厚いシートほど大きな加速電圧を必要とする。例えば、０．５ｍｍ厚みのシートでは１００ｋＶ以上、好ましくは２００ｋＶ以上で照射する。加速電圧がこれより低いと架橋が充分に行われない。照射線量は５１〜５００ｋＧｙ、好ましくは８０〜３００ｋＧｙの範囲である。照射線量が５０ｋＧｙ以下であると充分な架橋が行われず、また５００ｋＧｙを超えると発生する熱によるシートの変形や着色等が懸念されるようになる。なお、両面側から照射してもよい。また、照射は大気雰囲気下でもよく窒素雰囲気下であってもよい。
【００３７】
尚、電離放射線の照射による架橋処理を行う本発明の裏面保護シートの製造方法においては、架橋処理を行う密着性樹脂シートに、その他の添加物として、架橋剤を添加してもよい。少量の架橋剤の添加により、電離放射線の照射量を低く抑えることもできるため、それにより、電離放射線の照射量を必要に応じて調整することも可能である。又、例えば、裏面保護シートに透明性が求められる場合には、電離放射線による架橋処理を行う場合には従来不要であると考えられていた架橋剤を少量添加することによって、密着性と意匠性の向上に加えて、透明性においても優れた裏面保護シートとすることができる。上記の場合における架橋剤の添加量は、密着強化層となる組成物中の質量比で０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【００３８】
（一体化工程）
上記において説明した基材樹脂シート、上記架橋工程を経た密着性樹脂シート、及び必要に応じてその他の層を形成するシートを積層して、更に一体化することにより、本発明の裏面保護シート６を得ることができる。各シートの一体化は従来公知のドライラミネート法によることができる。ラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。尚、裏面保護シート６は、上記密着性樹脂シートを未架橋の状態で他の基材とこの一体化工程によって一体化した後に、上記架橋工程を施すことによっても製造することができる。そのような製造方法も当然に本発明の範囲である。
【００３９】
＜太陽電池モジュールの製造方法＞
太陽電池モジュール１は、例えば、上記の透明前面基板２、前面封止材層３、太陽電池素子４、背面封止材層５、及び裏面保護シート６からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。例えば真空熱ラミネート加工による場合、ラミネート温度は、１３０℃〜１８０℃の範囲内とすることが好ましい。また、ラミネート時間は、５〜２０分の範囲内が好ましく、特に８〜１５分の範囲内が好ましい。このようにして、上記各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュ−ル１を製造することができる。
【００４０】
＜太陽電池モジュールの外観不良とその改善＞
図４は、電離放射線の照射による架橋処理を行っていない高密度ポリエチレンを密着性樹脂シートの材料樹脂とした従来の一般的な裏面保護シート７を用いて、真空熱ラミネート加工により製造した太陽電池モジュールの、裏面保護シート７側から見た外観の模式図である。又、図６は、後に詳細を実施例（比較例１：ＥＶＡ封止材を使用）で示す通りの条件で、実際に上記の従来の一般的な裏面保護シートを用いて作成した太陽電池モジュールの積層サンプルを裏面保護シート側から撮影した写真である。図６から明らかであり、又図４に示す通り、従来の一般的な裏面保護シート７を従来の一般的な加工方法によって太陽電池モジュールとした場合、裏面保護シート７の端部７１の部分に中央部７２と明度の異なるプレス跡が見られ、表面の明度の不均一性が見られる。これは、上記真空熱ラミネート加工時に、流動性の高い状態にある裏面保護シート７に対して、積層される前面ガラス基板の端部周辺において過剰な圧力がかかることによるものであると考えられる。
【００４１】
一方、図３は、材料樹脂の高密度ポリエチレンに電離放射線の照射による架橋処理を行って本発明の裏面保護シート６としたこと以外は図４に示した太陽電池モジュールと全く同じ条件で製造した本発明の太陽電池モジュールの、裏面保護シート６側から見た外観の模式図である。又、図５は、後に詳細を実施例（実施例１：ＥＶＡ封止材を使用）で示す通りの条件で、実際に本発明の裏面保護シートを用いて作成した太陽電池モジュールの積層サンプルを裏面保護シート側から撮影した写真である。図５から明らかであり、又図３に示す通り、本発明の裏面保護シート６を従来の一般的な加工方法によって太陽電池モジュールとした場合、裏面保護シート６の端部６１の部分には、従来問題となっていた上記のようなプレス跡は全く見られず、表面の明度はほぼ均一である。又、後に実施例で示す通り、この裏面保護シート６は流動を抑えて意匠性を改善しながら、同時に裏面保護シートに求められる好ましい密着性をも備えるものである。このように、本発明の裏面保護シートとその製造方法、及び太陽電池モジュールは、いずれも、従来、効果的な解決手段の見出されていなかった外観における表面明度の不均一性という意匠性の面における課題を、全く新規なアプローチによって解決したものである。
【００４２】
本発明の太陽電池モジュールは、裏面保護シートの最外層側の全表面において、明度が最も高い部分と明度が最も低い部分の明度の差が０．３未満であることを特徴とする。本明細書における明度とは、黒色の背景上でグレタグマクベスの濃度計で測定した明度（Ｌ）のことを言い、明度の差とは、上記の明度（Ｌ）の差分を言う。又、上述した通り、太陽電池モジュールの裏面保護シートの最外層側の表面の明度は、通常、中央部（図６、７における中央部６３又は中央部７１）と端部（図６又は７における端部６４又は端部７２）で異なるため、目視において、特に他の部分に明度の差が認められない場合は、この両部分の明度を測定し、その差分をもって上記の明度が最も高い部分と明度が最も低い部分の明度の差とする。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例、比較例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４４】
＜裏面保護シートの製造＞
以下の基材樹脂シート１及び２、密着性樹脂シート、を順次積層し、ドライラミネート加工により一体化して、各実施例、比較例の裏面保護シート試料となる予備シートを製造した。
基材樹脂シート１：白耐加水分解性ＰＥＴ（帝人デュポン社製、「ＶＷ」）厚さ５０μｍ
基材樹脂シート２：ＰＥＴフィルム（帝人デュポン社製、「Ｍｅｌｉｎｅｘ Ｓ」）厚さ１８８μｍ
密着性樹脂シート：高密度ポリエチレン（プライムポリマー社製「ＨＩ−ＺＥＸ（ＨＤＰＥ）７０００Ｆ」）に、酸化チタン（Ｄｕｐｏｎｔ Ｔｉ−ｐｕｒｅ Ｒ１０５）を混錬して得た組成物（酸化チタンの組成物中の含有量は８質量％とした）を溶融押出しにより６０μｍに成型して得た白色高密度ポリエチレンフィルムを用いた。
【００４５】
上記の各予備シートの密着性樹脂シート面に、各実施例、比較例毎に、表１に示す架橋条件（電離放射線（ＥＢ）照射量）で、それぞれ電離放射線の照射による架橋処理を施して、各実施例の架橋済の裏面保護シート試料を得た。但し、比較例１については、架橋処理を行わずに予備シートをそのまま裏面保護シート試料とした。尚、電離放射線の照射装置としては、「岩崎電気株式会社製、製品名ＥＣ２５０／１５／１８０Ｌ）」を用いた。
【００４６】
比較例３の予備シートについては、表１に示す通り電離放射線の照射量を６００ｋＧｙとして架橋処理を行ったところ、予備シートが変形してしまい、裏面保護シートとしての機能を発揮しえない状態となったため、その後の試験は行わなかった。
【００４７】
＜密着性評価＞
実施例１〜３、比較例１〜２のそれぞれの裏面保護シート試料について、上記架橋済みの密着性樹脂シート側の表面に、試料と同サイズにカットした下記の封止材シート１又は２を１５０℃で１５分間、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータを用いてラミネートし、密着性評価用のサンプルとした。
封止材シート１（表１において「ＥＶＡ」と表記）：ＥＶＡ高速架橋タイプ、厚さ５００μｍ（ブリヂストン社製）
封止材シート２（表２において「ＰＥ」と表記）：下記のシラン変性透明樹脂と耐候性マスターバッチと重合開始剤コンパウンド樹脂の質量比が２０：５：８０となるようにブレンドした樹脂を押し出し温度２１０℃で厚さ２００μｍになるように成膜した弱架橋性を有するＬＬＤＰＥ樹脂：ラミネート条件１５０℃で１５分間圧着。
シラン変性透明樹脂：密度０．８８１ｇ／ｃｍ３であり、１９０℃でのＭＦＲが２ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）９８質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１質量部とを混合し、２００℃で溶融、混練し、密度０．８８４ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが１．８ｇ／１０分であるシラン変性透明樹脂。
耐候性マスターバッチ：密度０．８８０ｇ／ｃｍ３のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００質量部に対して、ベンゾフェノール系紫外線吸収剤３．８質量部とヒンダードアミン系光安定化剤５質量部と、リン系熱安定化剤０．５質量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチ。
重合開始剤コンパウンド樹脂：密度０．８８０ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが３．１ｇ／１０分のＭ−ＬＬＤＰＥペレット１００質量部に対して、ｔ−アミル−パーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート０．１質量部を含浸させコンパウンドペレットした樹脂。
【００４８】
実施例１〜３、比較例１〜２の試料を用いた密着性評価用のサンプルについて、密着性を評価した。評価は以下の方法で測定した数値に基づいて行った。
（初期密着性試験：剥離試験）
各密着性評価用のサンプルについて、剥離強度（Ｎ）を１５ｍｍ幅の１８０度ピールにて密着性について密着強度を測定した。測定には、剥離試験装置（「株式会社エー・アンド・デイ」社製、商品名「ＴＥＮＳＩＬＯＮ ＲＴＡ−１１５０−Ｈ」）を用いて、１８０度ピールにて剥離条件５０ｍｍ／ｍｉｎで２３℃にて測定を行い、３回の測定の平均値を採用した。実際に、上記剥離が見られない場合は、結果を「＞１００Ｎ」とした。結果を表１に示す。
［評価基準］
○：密着強度が５０Ｎ／１５ｍｍ以上のものを好ましいものとして評価した。
×：密着強度が２０Ｎ／１５ｍｍ未満のものを好ましいものを好ましくないものとして評価した。
【００４９】
＜意匠性評価＞
ガラス基板（強化ガラス７５ｍｍ×５０ｍｍ×３．３ｍｍ）上に同サイズの上記封止材シート１又は２を置き、その上に７５ｍｍ×１００ｍｍにカットした実施例１〜３、比較例１〜３の裏面保護シート試料を積層し、１５０℃で１５分間、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータを用いてラミネートして一体化処理し、意匠性評価用のサンプルとした。
【００５０】
実施例１〜３、比較例１〜３の裏面保護シート試料を用いた意匠性評価用のサンプルについて、意匠性を評価した。評価は以下の方法で測定した数値に基づいて行った。
（意匠性評価試験）
上記意匠性評価用のサンプルを裏面保護シート試料側を表向きにビュアー（ＨＡＫＵＢＡ製ライトビュアー７０００ＰＲＯ）上に載置し、裏面保護シート試料側の中央部と端部における明度の均一性を濃度計（グレタグマクベス）による明度測定によって評価した。結果を表１に示す。
［評価基準］
○：中央部と端部の明度（Ｌ）の差が０．３未満のものを好ましいものとして評価した。
×：中央部と端部の明度（Ｌ）の差が０．３以上のものを好ましくないものとして評価した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１より、本発明の裏面保護シートを用いた実施例１から３の太陽電池モジュールにおいては、意匠性において好ましいものとなっており、且つ、密着性においても好ましいものとなることが分かる。一方、比較例１、２においては、意匠性、密着性とも不充分であることが分かる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 太陽電池モジュール
２ 透明前面基板
３ 前面封止材層
４ 太陽電池素子
５ 背面封止材層
６ 裏面保護シート
６１ 基材層
６２ 密着強化層
６３ 中央部
６４ 端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
最外層に配置される密着強化層と、を含む複数の層からなる太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
前記密着強化層は、高密度ポリエチレンに電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂を含有してなる太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項２】
太陽電池モジュールの受光面側から、
透明前面基板と、
前面封止材と、
太陽電子素子と、
背面封止材と、
請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、が順次積層され、一体化されている太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記背面封止材が、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂又はポリエチレン系樹脂である請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記太陽電池モジュール用裏面保護シートの最外層側の全表面において、明度（Ｌ）が最も高い部分と明度（Ｌ）が最も低い部分の明度（Ｌ）の差が０．３未満である請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法であって、
高密度ポリエチレン樹脂を含有し、前記密着強化層を形成する密着性樹脂シートに電離放射線を照射して架橋処理を行う架橋工程と、
前記密着性樹脂シートと、前記基材層を形成する基材樹脂シートを積層して一体化する一体化工程と、を備え、
前記架橋工程における電離放射線の照射量が８０ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ以下であることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
【請求項１】
基材層と、
最外層に配置される密着強化層と、を含む複数の層からなる太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
前記密着強化層は、高密度ポリエチレンに電離放射線を照射して架橋処理された架橋樹脂を含有してなる太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項２】
太陽電池モジュールの受光面側から、
透明前面基板と、
前面封止材と、
太陽電子素子と、
背面封止材と、
請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートと、が順次積層され、一体化されている太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記背面封止材が、エチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体樹脂又はポリエチレン系樹脂である請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記太陽電池モジュール用裏面保護シートの最外層側の全表面において、明度（Ｌ）が最も高い部分と明度（Ｌ）が最も低い部分の明度（Ｌ）の差が０．３未満である請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法であって、
高密度ポリエチレン樹脂を含有し、前記密着強化層を形成する密着性樹脂シートに電離放射線を照射して架橋処理を行う架橋工程と、
前記密着性樹脂シートと、前記基材層を形成する基材樹脂シートを積層して一体化する一体化工程と、を備え、
前記架橋工程における電離放射線の照射量が８０ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ以下であることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８０７３７（Ｐ２０１３−８０７３７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８５５７（Ｐ２０１１−２１８５５７）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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