太陽電池用バックシート、及び、太陽電池用モジュール
【課題】反射率が大きく軽量な太陽電池用バックシート、及び発電効率のよい太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】全質量に対して１０質量％〜３０質量％の第１の白色無機粒子を含有するポリマー基材と、前記ポリマー基材の少なくとも一方の側に塗布形成されると共に、バインダー及び第２の白色無機粒子を含有し、前記バインダー及び前記第２の白色無機粒子の合計質量に対する前記第２の白色無機粒子の割合が３０質量％〜９０質量％である反射層と、を有する太陽電池用バックシートである。
【解決手段】全質量に対して１０質量％〜３０質量％の第１の白色無機粒子を含有するポリマー基材と、前記ポリマー基材の少なくとも一方の側に塗布形成されると共に、バインダー及び第２の白色無機粒子を含有し、前記バインダー及び前記第２の白色無機粒子の合計質量に対する前記第２の白色無機粒子の割合が３０質量％〜９０質量％である反射層と、を有する太陽電池用バックシートである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子の太陽光入射側の反対側に設けられる太陽電池用バックシート、及び、太陽電池用モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、発電時に二酸化炭素の排出がなく環境負荷が小さい発電方式であり、近年急速に普及が進んでいる。
【０００３】
太陽電池モジュールは、通常、太陽光が入射する側のオモテ面ガラスと、太陽光が入射する側とは反対側（裏面側）に配置される、いわゆるバックシートとの間に、太陽電池セルが挟まれた構造を有しており、オモテ面ガラスと太陽電池セルとの間、及び太陽電池セルとバックシートとの間は、それぞれＥＶＡ（エチレン−ビニルアセテート）樹脂などで封止されている。
【０００４】
バックシートは、太陽電池モジュールの裏面からの水分の浸入を防止する働きを有するもので、従来はガラスやフッ素樹脂等が用いられていたが、近年では、コストの観点からポリエステルが用いられるようになってきている。そして、バックシートは、単なるポリマーシートではなく、以下に示すような種々の機能が付与される場合がある。
【０００５】
前記機能として、例えば、バックシートに酸化チタン等の白色無機粒子を添加し、反射性能を持たせたものが要求される場合がある。これは、モジュールのオモテ面から入射した太陽光のうち、セルを素通りした光を乱反射(以降、単に「反射」という)して、セルに戻すことで発電効率を上げるためである。この点について、白色無機粒子が添加された白色ポリエチレンテレフタレートフィルムの例が開示されており（例えば、特許文献１および特許文献２参照）、また白色顔料を含有する白色インキ層を有する裏面保護シートの例も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０６０２１８号公報
【特許文献２】特開２００６−２１０５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発電効率をより向上させるためにはバックシートの反射率を上げることが必要で、そのために白色無機粒子の添加量を多くすることが必要である。
一方、太陽電池モジュールが大型化するにつれて、軽量化が強く要求されている。特に太陽電池モジュールを既存家屋の屋根上に設置する場合が多い我国ではこの要求が強い。ガラスに比べて軽量であるポリエステルのような樹脂を用いる場合であっても、白色無機粒子は樹脂より密度が大きいので、多量に添加するとバックシートの質量が増大するという問題があった。
【０００８】
具体的には、高い反射率を得るためには白色無機粒子を多量に用いる必要がある。バックシート中のポリマー量を一定のまま白色無機粒子量だけを増やすと、バックシートの強度が低下したり外観が悪化したりしてしまう。従って、白色無機粒子の量を増やすためにはバックシート中のポリマーも同時に増やす必要がある。このように白色無機粒子とポリマーの比を一定以下に保って白色無機粒子を増やすと、バックシートの質量が増大してしまう。
つまり、従来の方法では高い反射率と軽量化は両立できず、軽量で反射率が大きいバックシートが要求されていた。
【０００９】
本発明は上記の観点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、反射率が大きく軽量な太陽電池用バックシート、及び発電効率のよい太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者らは鋭意検討の結果、ポリマー基材は、少量の白色無機粒子を含有するだけで効率よく反射率を向上させられること、反射層は、ポリマー基材に比べ、白色無機粒子の量を大きくしてもバックシートの強度低下や外観悪化が起こりにくいことを見出して本発明に至った。
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
【００１１】
＜１＞ 全質量に対して１０質量％〜３０質量％の第１の白色無機粒子を含有するポリマー基材と、前記ポリマー基材の少なくとも一方の側に塗布形成されると共に、バインダー及び第２の白色無機粒子を含有し、前記バインダー及び前記第２の白色無機粒子の合計質量に対する前記第２の白色無機粒子の割合が３０質量％〜９０質量％である反射層と、を有する太陽電池用バックシートである。
【００１２】
＜２＞ 前記ポリマー基材が、ポリエステルである前記＜１＞に記載の太陽電池用バックシートである。
【００１３】
＜３＞ 前記第１の白色無機粒子および前記第２の白色無機粒子の少なくとも一方が、二酸化チタンである前記＜１＞または前記＜２＞に記載の太陽電池用バックシートである。
【００１４】
＜４＞ 前記反射層中の前記第２の白色無機粒子の含有量が、４ｇ／ｍ２〜１２ｇ／ｍ２である前記＜１＞〜前記＜３＞のいずれか１つに記載の太陽電池用バックシートである。
【００１５】
＜５＞ 前記ポリマー基材の反射層が設けられた側に入射した波長５５０ｎｍの光の反射率が８５％以上である前記＜１＞〜前記＜４＞のいずれか１つに記載の太陽電池用バックシートである。
【００１６】
＜６＞ 前記＜１＞〜前記＜５＞のいずれか１つに記載の太陽電池用バックシートを用いた太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、反射率が大きく軽量な太陽電池用バックシート、及び発電効率のよい太陽電池モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュールについて詳細に説明する。
【００１９】
＜太陽電池用バックシート及びその製造方法＞
本発明の太陽電池用バックシートは、全質量に対して１０質量％〜３０質量％の第１の白色無機粒子を含有するポリマー基材と、前記ポリマー基材の少なくとも一方の側に塗布形成されると共に、バインダー及び第２の白色無機粒子を含有し、前記バインダー及び前記第２の白色無機粒子の合計質量に対する前記第２の白色無機粒子の割合が３０質量％〜９０質量％である反射層と、を有する。
【００２０】
本発明においては、ポリマー基材および反射層が白色無機粒子を含有する。
ポリマー基材および反射層が含有する白色無機粒子は、同じであっても異なっていてもよい。ポリマー基材が含有する白色無機粒子を第１の白色無機粒子、反射層が含有する白色無機粒子を第２の白色無機粒子という。
既述のように、太陽電池用バックシートは、発電効率を上げるために、モジュールのオモテ面から入射し、セルを素通りした太陽光を反射してセルに戻す機能を有する。このとき、セルを素通りした太陽光は、主として、ポリマー基材上に形成された反射層により反射するが、反射層をも素通りした太陽光を、ポリマー基材にて反射すべく、ポリマー基材は白色無機粒子を含有する。
【００２１】
白色無機粒子の含有量が多いほど太陽光の反射量は多く、発電効率を向上することができる一方で、既述のように、白色無機粒子含量が多すぎると、太陽電池用バックシートの質量が増し、シートの強度も小さくなりやすい。
このとき、ポリマー基材および反射層を有する太陽電池用バックシートを上記構成とすることで、反射率を大きくしつつ、シートの質量も抑えた軽量な太陽電池用バックシートとすることができる。
以下、本発明の太陽電池用バックシートを構成するポリマー基材、及び反射層について詳細に説明する。
【００２２】
〔ポリマー基材〕
ポリマー基材としては、ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン、又はポリフッ化ビニルなどのフッ素系ポリマー等が挙げられる。これらの中では、コストや機械強度などの点から、ポリエステルが好ましい。
【００２３】
本発明における基材（支持体）として用いられるポリエステルとしては、芳香族二塩基酸又はそのエステル形成性誘導体とジオール又はそのエステル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルである。かかるポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどを挙げることができる。このうち、力学的物性やコストのバランスの点で、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン−２，６−ナフタレートが特に好ましい。
【００２４】
前記ポリエステルは、単独重合体であってもよいし、共重合体であってもよい。更に、前記ポリエステルに他の種類の樹脂、例えばポリイミド等を少量ブレンドしたものであってもよい。
【００２５】
本発明におけるポリエステルを重合する際には、カルボキシル基含量を所定の範囲以下に抑える観点から、Ｓｂ系、Ｇｅ系、Ｔｉ系の化合物を触媒として用いることが好ましく、中でも特にＴｉ系化合物が好ましい。Ｔｉ系化合物を用いる場合、Ｔｉ系化合物を１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下、より好ましくは３ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下の範囲で触媒として用いることにより重合する態様が好ましい。Ｔｉ系化合物の割合が前記範囲内であると、末端カルボキシル基を下記範囲に調整することが可能であり、ポリマー基材の耐加水分解性を低く保つことができる。
【００２６】
Ｔｉ系化合物を用いたポリエステルの合成には、例えば、特公平８−３０１１９８号公報、特許第２５４３６２４号、特許第３３３５６８３号、特許第３７１７３８０号、特許第３８９７７５６号、特許第３９６２２２６号、特許第３９７９８６６号、特許第３９９６８７１号、特許第４０００８６７号、特許第４０５３８３７号、特許第４１２７１１９号、特許第４１３４７１０号、特許第４１５９１５４号、特許第４２６９７０４号、特許第４３１３５３８号等に記載の方法を適用できる。
【００２７】
ポリエステル中のカルボキシル基含量は５０当量／ｔ以下が好ましく、より好ましくは３５当量／ｔ以下である。カルボキシル基含量が５０当量/ｔ以下であると、耐加水分解性を保持し、湿熱経時したときの強度低下を小さく抑制することができる。カルボキシル基含量の下限は、ポリエステルに形成される層（例えば着色層）との間の接着性を保持する点で、２当量／ｔが望ましい。
ポリエステル中のカルボキシル基含量は、重合触媒種、製膜条件（製膜温度や時間）により調整することが可能である。
【００２８】
本発明におけるポリエステルは、重合後に固相重合されていることが好ましい。これにより、好ましいカルボキシル基含量を達成することができる。固相重合は、連続法（タワーの中に樹脂を充満させ、これを加熱しながらゆっくり所定の時間滞流させた後、送り出す方法）でもよいし、バッチ法（容器の中に樹脂を投入し、所定の時間加熱する方法）でもよい。具体的には、固相重合には、特許第２６２１５６３号、特許第３１２１８７６号、特許第３１３６７７４号、特許第３６０３５８５号、特許第３６１６５２２号、特許第３６１７３４０号、特許第３６８０５２３号、特許第３７１７３９２号、特許第４１６７１５９号等に記載の方法を適用することができる。
【００２９】
固相重合の温度は、１７０℃以上２４０℃以下が好ましく、より好ましくは１８０℃以上２３０℃以下であり、さらに好ましくは１９０℃以上２２０℃以下である。また、固相重合時間は、５時間以上１００時間以下が好ましく、より好ましくは１０時間以上７５時間以下であり、さらに好ましくは１５時間以上５０時間以下である。固相重合は、真空中あるいは窒素雰囲気下で行なうことが好ましい。
【００３０】
本発明におけるポリエステル基材は、例えば、上記のポリエステルをフィルム状に溶融押出を行なった後、キャスティングドラムで冷却固化させて未延伸フィルムとし、この未延伸フィルムをＴｇ〜（Ｔｇ＋６０）℃で長手方向に１回もしくは２回以上合計の倍率が３倍〜６倍になるよう延伸し、その後Ｔｇ〜（Ｔｇ＋６０）℃で幅方向に倍率が３〜５倍になるように延伸した２軸延伸フィルムであることが好ましい。
さらに、必要に応じて１８０〜２３０℃で１〜６０秒間の熱処理を行なったものでもよい。
【００３１】
ポリマー基材（特にポリエステル基材）の厚みは、２５〜１５０μｍ程度が好ましい。厚みは、２５μｍ以上であると力学強度が良好であり、１５０μｍ以下であると質量的に有利である。
【００３２】
−白色無機粒子（第１の白色無機粒子）−
本発明のポリマー基材は、白色無機粒子の少なくとも一種を含有する。白色無機粒子のポリマー基材中の含有量は、ポリマー基材全質量に対し、１０質量％〜３０質量％である。
白色無機顔料としては、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、等の無機顔料を適宜選択して含有することができる。中でも二酸化チタンが好ましい。
白色無機粒子の平均粒径としては、体積平均粒径で０．０３〜０．８μｍが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．５μｍ程度である。平均粒径が前記範囲内であると、光の反射効率が高い。平均粒径は、レーザー解析／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ９５０〔（株）堀場製作所製〕により測定される値である。
【００３３】
本発明のポリマー基材は、上記の白色無機粒子を、ポリマー基材の全質量に対して１０〜３０質量％の範囲で含有するが、より好ましい白色無機粒子の添加量の範囲は１２〜２０質量％である。白色無機粒子のポリマー基材中の含有量が１０質量％以上でないと、良好な反射率が得られず、３０質量％以下でないと良好な性状(ひび割れのない支持体)が得られない。
なお、ポリマー基材が２種類以上の白色無機粒子を含有する場合は、ポリマー基材中の全白色無機粒子の含有量の合計が１０〜３０質量％の範囲であることが必要である。
【００３４】
〔反射層〕
本発明における反射層は、支持体の少なくとも一方の面に塗布形成されると共に、バインダー及び白色無機粒子（第２の白色無機粒子）を含有する。反射層に含まれる白色無機粒子の割合は、反射層中のバインダー及び白色無機粒子の合計質量に対し、３０質量％〜９０質量％である。
反射層は、必要に応じて、さらに各種添加剤などの他の成分を含んで構成されてもよい。
【００３５】
−白色無機粒子（第２の白色無機粒子）
本発明における反射層は、白色無機粒子の少なくとも一種を含有する。
白色無機顔料は、ポリマー基材が含有する白色無機粒子と同じであっても異なっていてもよく、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機顔料を適宜選択して含有することができる。中でも二酸化チタンが好ましい。
【００３６】
本発明における反射層は、反射層中のバインダー及び白色無機粒子の合計質量に対し、３０質量％〜９０質量％の白色無機粒子を含有するが、より好ましい白色無機粒子の添加量の範囲は５０〜８５質量％である。白色無機粒子の反射層中の含有量が３０質量％以上でないと、良好な反射率が得られず、９０質量％以下でないと太陽電池用バックシートの軽量化を図れない。
【００３７】
本発明における反射層中には、白色無機粒子を４〜１２ｇ／ｍ２の範囲で含有することが好ましい。白色無機粒子の含量が４ｇ／ｍ２以上であると、必要な反射率が得られ易く、含量が１２ｇ／ｍ２であることでポリマーシートの軽量化が達成し易い。
中でも、反射層中の白色無機粒子のより好ましい含量は、５〜１１ｇ／ｍ２の範囲である。
なお、反射層が２種類以上の白色無機粒子を含有する場合は、反射層中の全白色無機粒子の添加量の合計が４〜１２ｇ／ｍ２の範囲であることが必要である。
【００３８】
白色無機粒子の平均粒径としては、体積平均粒径で０．０３〜０．８μｍが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．５μｍ程度である。平均粒径が前記範囲内であると、光の反射効率が高い。平均粒径は、レーザー解析／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ９５０〔（株）堀場製作所製〕により測定される値である。
【００３９】
−バインダー−
本発明の反射層は、バインダーの少なくとも１種を含有する。
バインダーの塗布量は、０．３〜１３ｇ／ｍ２の範囲が好ましく、０．４〜１１ｇ／ｍ２の範囲がより好ましい。バインダーの塗布量は、０．３ｇ／ｍ２以上であると、着色層の強度が充分に得られ、また１３ｇ／ｍ２以下であると、反射率と質量を良好に保つことができる。
本発明における反射層に好適なバインダーは、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等であり、耐久性の観点からは、アクリル樹脂、ポリオレフィンが好ましい。また、アクリル樹脂としては、アクリルとシリコーンとの複合樹脂も好ましい。好ましいバインダーの例としては、ポリオレフィンの例としてケミパールＳ−１２０、Ｓ−７５Ｎ(ともに三井化学（株）製)、アクリル樹脂の例としてジュリマーＥＴ−４１０、ＳＥＫ−３０１(ともに日本純薬（株）製)、アクリルとシリコーンとの複合樹脂の例としてセラネートＷＳＡ１０６０、ＷＳＡ１０７０(ともにＤＩＣ（株）製)、Ｈ７６２０、Ｈ７６３０、Ｈ７６５０(ともに旭化成ケミカルズ（株）製)などを挙げることができる。
【００４０】
（添加剤）
本発明における反射層には、バインダー及び白色無機顔料以外に、必要に応じて、更に架橋剤、界面活性剤、フィラー等の添加剤を添加してもよい。
前記架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも、オキサゾリン系の架橋剤が好ましく、具体的には後述の易接着性層に使用可能なものを好適に用いることができる。
架橋剤を添加する場合、その添加量としては、着色層中のバインダーに対して、５〜５０質量％が好ましく、より好ましくは１０〜４０質量％である。架橋剤の添加量は、５質量％以上であると、着色層の強度及び接着性を保持しながら充分な架橋効果が得られ、５０質量％以下であると、塗布液のポットライフを長く保てる。
【００４１】
前記界面活性剤としては、アニオン系やノニオン系等の公知の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤を添加する場合、その添加量は０．１〜１５ｍｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは０．５〜５ｍｇ／ｍ２である。界面活性剤の添加量は、０．１ｍｇ／ｍ２以上であると、ハジキの発生を抑えて良好な層形成が得られ、１５ｍｇ／ｍ２以下であると、接着を良好に行なうことができる。
【００４２】
本発明における反射層には、上記の白色無機粒子とは別に、更に、シリカ等のフィラーなどを添加してもよい。フィラーを添加する場合、その添加量は、着色層中のバインダーに対して、２０質量％以下が好ましく、より好ましくは１５質量％以下である。フィラーの添加量が２０質量％以下であると、必要な反射率や支持体との接着性を得ることができる。
【００４３】
−反射層の形成方法−
本発明の反射層は、支持体の少なくとも一方の面に、上記白色無機粒子（第２の白色無機粒子）、バインダー、及びその他必要に応じて含まれる成分を含有する反射層用塗布液を塗布することにより形成される。
【００４４】
塗布方法としては、例えば、グラビアコーター、バーコーターなどの公知の塗布方法を利用することができる。
塗布液は、塗布溶媒として水を用いた水系でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒を用いた溶剤系でもよい。中でも、環境負荷の観点から、水を溶媒とすることが好ましい。塗布溶媒は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。好ましい塗布溶媒の例として、水、水／メチルアルコール＝９５／５（質量比）等がある。
また、反射層用塗布液の塗布にあっては、ポリマー基材の表面に直にあるいは厚み２μｍ以下の下塗り層を介して、反射層用塗布液を塗布し、ポリマー基材上に反射層を形成することができる。
【００４５】
（下塗り層）
本発明の太陽電池用バックシートには、ポリマー基材（支持体）と反射層との間に下塗り層を設けてもよい。下塗り層の厚みは、厚み２μｍ以下の範囲が好ましく、より好ましくは０．０５μｍ〜２μｍであり、更に好ましくは０．１μｍ〜１．５μｍである。厚みが２μｍ以下であると、面状を良好に保つことができる。また、厚みが０．０５μｍ以上であることにより、必要な接着性を確保しやすい。
【００４６】
下塗り層は、バインダーを含有することができる。バインダーとしては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等を用いることができる。また、下塗り層には、バインダー以外に、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤、アニオン系やノニオン系等の界面活性剤、シリカ等のフィラーなどを添加してもよい。
【００４７】
下塗り層を塗布するための方法や用いる塗布液の溶媒には、特に制限はない。
塗布方法としては、例えばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
塗布液に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。溶媒は１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
また、塗布は、２軸延伸した後のポリマー基材に塗布してもよいし、１軸延伸後のポリマー基材に塗布した後に初めの延伸と異なる方向に延伸する方法でもよい。さらに、延伸前の基材に塗布した後に２方向に延伸してもよい。
【００４８】
（物性）
本発明の太陽電池用バックシートは、反射層が設けられている側に入射した波長５５０ｎｍの光の反射率が、８５％以上であることが好ましい。なお、反射率とは、太陽電池用バックシート表面から入射した光が、反射層、または反射層およびポリマー基材で反射して出射した光量の入射光量に対する比率である。
光反射率が８５％以上であると、セルを素通りして内部に入射した光を効果的にセルに戻すことができ、発電効率の向上効果が大きい。白色無機粒子の含有量を、既述の範囲でポリマー基材及び反射層に含むことにより、光反射率を８５％以上に調整することができる。
【００４９】
〔その他の層〕
本発明の太陽電池用バックシートは、必要に応じて、封止材とバックシートの接着性を確保するための易接着性層、水分の滲入を防止するためのバリア層(またはシート)、バック側表面を保護するためのバック層(またはシート)等を有していてもよい。
【００５０】
（易接着性層）
易接着性層は、太陽電池用バックシートを電池本体の太陽電池素子（以下、発電素子ともいう）を封止する封止材と強固に接着するための層である。
具体的には、電池本体の発電素子を封止するＥＶＡ系封止材との間の接着力が１０Ｎ／ｃｍ以上、好ましくは２０Ｎ／ｃｍ以上となるように設けられる。
易接着性層は、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン、アクリル/シリコーンなどのバインダー、エポキシ系、イソシアネート系、オキサゾリン系、カルボジイミド系などの架橋剤、及び、シリカ、酸化錫などの粒子を含有するものであることが好ましい。
易接着性層は、反射層の効果を低減させないために、透明であることが必要である。
【００５１】
易接着性層は、易接着性を有するポリマーシートをポリマー基材に貼合したり、易接着性層が含有する成分を含む易接着性層用塗布液を、反射層等に塗布することにより形成される。塗布液の調製に用いる塗布溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。塗布溶媒は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００５２】
（バリア層）
バリア層(またはシート)は、無機のシリカや酸化アルミニウムなどの蒸着層や金属アルミニウムのシートなどを用いることができる。
バリア層は、シリカや酸化アルミニウムなどの蒸着層を、直接、反射層またはポリマー基材上に形成する方法や、シリカや酸化アルミニウムなどの蒸着層を設けたフィルムを直接、反射層またはポリマー基材の表面に貼合する方法がある。また、金属アルミニウムのシートを、反射層またはポリマー基材に貼合する方法も好ましい形態である。
【００５３】
＜太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池モジュールは、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する透明性の基板と既述の本発明の太陽電池用バックシートとの間に配置し、該基板とバックシートとの間をエチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）系封止材で封止して構成されている。
【００５４】
太陽電池モジュール、太陽電池セル、バックシート以外の部材については、例えば、「太陽光発電システム構成材料」（杉本栄一監修、（株）工業調査会、２００８年発行）に詳細に記載されている。
【００５５】
透明性の基板は、太陽光が透過し得る光透過性を有していればよく、光を透過する基材から適宜選択することができる。発電効率の観点からは、光の透過率が高いものほど好ましく、このような基板として、例えば、ガラス基板、アクリル樹脂などの透明樹脂などを好適に用いることができる。
【００５６】
太陽電池素子としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、銅−インジウム−ガリウム−セレン、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルル、ガリウム−砒素などのIII−V族やII−VI族化合物半導体系など、各種公知の太陽電池素子を適用することができる。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「％」は質量基準である。
なお、体積平均粒子径は、レーザー解析／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ９５０〔（株）堀場製作所製〕を用いて測定した。
【００５８】
〔実施例１〕
＜基材１（ポリマー基材）の作製＞
−ポリエステルの合成−
高純度テレフタル酸〔三井化学（株）製〕１００ｋｇとエチレングリコール〔日本触媒（株）製〕４５ｋｇのスラリーを、予めビス（ヒドロキシエチル）テレフタレート約１２３ｋｇが仕込まれ、温度２５０℃、圧力１．２×１０５Ｐａに保持されたエステル化反応槽に、４時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに１時間かけてエステル化反応を行なった。その後、得られたエステル化反応生成物１２３ｋｇを重縮合反応槽に移送した。
【００５９】
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された重縮合反応槽に、エチレングリコールを、得られるポリマーに対して０．３％添加した。５分間撹拌した後、酢酸コバルト及び酢酸マンガンのエチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対してそれぞれ３０ｐｐｍ、１５ｐｐｍとなるように加えた。更に５分間撹拌した後、チタンアルコキシド化合物の２％エチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対して５ｐｐｍとなるように添加した。その５分後、ジエチルホスホノ酢酸エチルの１０％エチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対して５ｐｐｍとなるように添加した。その後、低重合体を３０ｒｐｍで攪拌しながら、反応系を２５０℃から２８５℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を４０Ｐａまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに６０分とした。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし、常圧に戻し、重縮合反応を停止した。そして、冷水にストランド状に吐出し、直ちにカッティングしてポリマーのペレット（直径約３ｍｍ、長さ約７ｍｍ）を作製した。なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は３時間であった。
【００６０】
但し、前記チタンアルコキシド化合物には、特開２００５−３４０６１６号公報の段落番号［００８３］の実施例１で合成しているチタンアルコキシド化合物（Ｔｉ含有量＝４．４４％）を用いた。
【００６１】
−固相重合−
上記で得られたペレットを、４０Ｐａに保たれた真空容器中、２２０℃の温度で３０時間保持して、固相重合を行なった。
【００６２】
−二酸化チタンのマスターバッチの作成−
撹拌装置付の真空容器に、固相重合後のペレット５ｋｇと、タイペークＰＦ７３９〔石原産業（株）製ルチル型二酸化チタン〕５ｋｇを供給し、２８５℃、圧力４０Ｐａ環境下で撹拌しながら２時間保持した。
その後、反応系を窒素置換して常圧に戻し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングして(直径約３ｍｍ、長さ約７ｍｍ) 二酸化チタンのマスターバッチとした。
【００６３】
−ベース形成−
固相重合後のペレットと、二酸化チタンのマスターバッチとを、質量比で７２/２８（固相重合後のペレットの全質量／二酸化チタンのマスターバッチの全質量）の割合で混合し、混合物を得た。得られた混合物を、２８０℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約０．８ｍｍの未延伸ベースを作成した。その後、９０℃で縦方向に３倍に延伸し、更に１２０℃で横方向に３．３倍に延伸した。こうして、厚み７５μmの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート支持体（以下、「２軸延伸ＰＥＴ」と称する。）を得た。
【００６４】
＜反射層＞
−二酸化チタン分散物の調製−
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により１時間、分散処理を施した。
（二酸化チタン分散物の組成）
・二酸化チタン（体積平均粒子径＝０．４２μｍ） ・・・３９．９％
〔タイペークＲ−７８０−２、石原産業（株）製、固形分１００％〕
・ポリビニルアルコール ・・・８．０％
〔ＰＶＡ−１０５、（株）クラレ製、固形分：１０％〕
・界面活性剤〔デモールＥＰ、花王（株）製、固形分：２５％〕 ・・・０．５％
・蒸留水 ・・・５１．６％
【００６５】
−反射層用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、反射層用塗布液を調製した。
（塗布液の組成）
・二酸化チタン分散物 ・・・８０．０％
・ポリアクリル樹脂水分散液 ・・・１９．２％
〔バインダー：ジュリマーＥＴ４１０、日本純薬（株）製、固形分：３０％〕
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・３．０％
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分：１％〕
・オキサゾリン化合物 ・・・２．０％
〔エポクロスＷＳ−７００、日本触媒（株）製、固形分：２５％；架橋剤〕
・蒸留水 ・・・７．８％
【００６６】
−反射層の形成−
得られた塗布液を、上記の２軸延伸ＰＥＴ上の一方の面に塗布し、１８０℃で１分間乾燥させて、二酸化チタン量が５．５ｇ／ｍ２の反射層を形成した。
得られたポリマーシートを、実施例１の太陽電池用バックシートとした。
【００６７】
＜評価＞
実施例１の太陽電池用バックシートについて、反射率、性状および質量を評価した。結果を表１に示す。
【００６８】
−１．反射率の評価−
分光光度計ＵＶ−２４５０〔（株）島津製作所製〕に積分球付属装置ＩＳＲ−２２００を取り付けた装置を用い、太陽電池用バックシートの反射層の形成面側における５５０ｎｍの光に対する反射率を測定した。但し、リファレンスとして硫酸バリウム標準板の反射率を測定し、これを１００％として太陽電池用バックシートの反射率を算出した。
実用上許容される反射率は８５％以上のものである。
【００６９】
−２．性状−
太陽電池用バックシートの性状（面状）を、目視と光学顕微鏡により観察し、下記の評価基準に従って評価した。なお、光学顕微鏡は、倍率５０倍とし、太陽電池用バックシート表面の２０ｍｍ×５０ｍｍの範囲を観察した。
【００７０】
<評価基準>
ランク５:オモテ面、ウラ面ともに光学顕微鏡でもひび割れが見られない。
ランク４:オモテ面、ウラ面ともに目視ではひび割れがみられないが、光学顕微鏡ではわずかなひび割れが見られる。
ランク３:オモテ面、ウラ面ともに目視ではひび割れがみられないが、光学顕微鏡ではひび割れがはっきり見られる。
ランク２:目視でわずかなひび割れがみられる。
ランク１:全面に目視ではっきりとしたひび割れがみられる。反射層のみにひび割れが見られる場合もこのランクとした。
実用上許容されるものは３ランク以上のものである。
【００７１】
性状の上記評価基準のうち、ランク４とランク５が実用上許容可能な範囲である。
なお、オモテ面とは、太陽電池用バックシートの表面のうち、太陽光が入射する側（反射層が形成されている側）であり、ウラ面とは太陽光が入射する側とは逆の面である。
【００７２】
−３．太陽電池用バックシートの質量の評価−
太陽電池用バックシートを２０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断し、２５℃、６０％ＲＨで２時間調湿した。その後、太陽電池用バックシートの質量を測定し、太陽電池用バックシートが１００ｃｍ×１００ｃｍである場合の値に換算した。
【００７３】
〔実施例２〜実施例１０、比較例１〜比較例４〕
実施例１の太陽電池用バックシートの作成において、ポリマー基材（基材１）中のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）量、ポリマー基材（基材１）中の二酸化チタン（ＴｉＯ２）量、反射層中のバインダー量、及び、反射層中の二酸化チタン（ＴｉＯ２）量を、表１のように変更した以外は同様にして、実施例２〜実施例１０、および比較例１〜比較例４の太陽電池用バックシートを作成した。
ただし、実施例７と実施例８は、ポリマー基材（基材１）の両面に、同一の反射層を設けた。表１に示す実施例７と実施例８の反射層欄におけるバインダー量と二酸化チタン量は、両面の合計である。
得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００７４】
〔比較例５〕
実施例１の太陽電池用バックシートの作成に用いたポリマー基材（基材１）のみ用い、これを比較例５の太陽電池用バックシートとした。得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００７５】
〔比較例６〜比較例８〕
比較例５の太陽電池用バックシートにおいて、ポリマー基材の厚みと、ポリマー基材中の二酸化チタン量を、表１のように変更し、比較例６〜比較例８の太陽電池用バックシートとした。得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００７６】
〔比較例９〜比較例１１〕
実施例１の太陽電池用バックシートの作成に用いたポリマー基材（基材１）に、ポリエチレンテレフタレート量と二酸化チタン量が、表１の「共押出し層または基材２」欄に示す量である共押出し層を形成し、共押出し層付き基材を得た。
得られた共押出し層付き基材を比較例９〜比較例１１の太陽電池用バックシートとした。得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００７７】
共押出し層付き基材は、具体的には次のようにして作製した。
実施例１の太陽電池用バックシートの作成に用いたポリマー基材（基材１）の作製に使用したポリエチレンテレフタレートのペレットと、二酸化チタンのマスターバッチとを混合し、混合物を得た。この混合物を２８０℃で溶融して金属ドラムの上に共押出しして、未延伸の共押出しベースを作成した。
その後、未延伸の共押出しベースを、９０℃で縦方向に３倍に延伸し、更に１２０℃で横方向に３．３倍に延伸して共押出し層付き基材を得た。
【００７８】
〔比較例１２〜比較例１４〕
実施例１の太陽電池用バックシートの作成に用いたポリマー基材（基材１）の作製において、ポリエチレンテレフタレート量と二酸化チタン量とを、表１の「共押出し層または基材２」欄に示す量に変更した他は同様にして、基材２を作製した。
得られた基材２と基材１とを下記の方法で貼り合わせて、比較例１２〜比較例１４の太陽電池用バックシートとした。
【００７９】
（接着条件）
接着剤としてＬＸ６６０（Ｋ）〔ＤＩＣ（株）製接着剤〕に、硬化剤ＫＷ７５〔ＤＩＣ（株）製接着剤〕を１０部混合したものを用い、基材２と基材１とを真空ラミネータ〔日清紡（株）製 真空ラミネート機〕でホットプレス接着した。
接着は８０℃で３分の真空引き後、２分間加圧することで行い、その後４０℃で４日間保持して反応を完了させた。
【００８０】
得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００８１】
〔実施例１１〕
実施例１の太陽電池用バックシートにおいて、反射層が塗布されている面の反対側に下記易接着層用塗布液を塗布し、易接着性層を形成した。
【００８２】
＜易接着性層＞
−易接着性層用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、易接着性層用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・ポリオレフィン樹脂水分散液 ・・・５．２部
〔バインダー：ケミパールＳ７５Ｎ、三井化学（株）製、固形分：２４％〕
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・７．８部
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分：１％〕
・オキサゾリン化合物 ・・・０．８部
〔エポクロスＷＳ−７００、日本触媒（株）製、固形分：２５％；架橋剤〕
・シリカ粒子水分散物 ・・・２．９部
（アエロジルＯＸ−５０、日本アエロジル（株）製、体積平均粒子径＝０．１５μｍ、固形分：１０％）
・蒸留水 ・・・８３．３部
【００８３】
−易接着性層の形成−
得られた塗布液を、バインダー量が０．０９ｇ／ｍ２になるように反射層の上に塗布し、１８０℃で１分間乾燥させて、易接着性層を形成した。これを支持体Ａとする。
【００８４】
＜基材３の作成＞
実施例１の太陽電池用バックシートを作製する際に用いた基材１の作製に使用したペレットを、２８０℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約０．５ｍｍの未延伸ベースを作成した。その後、未延伸ベースを、９０℃で縦方向に３倍に延伸し、更に１２０℃で横方向に３．３倍に延伸した。こうして、厚み５０μmの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート支持体(基材３)を得た。
得られた基材３の一方の面に、下記バック層１を塗布し、ついで、バック層１上にバック層２を塗布した。
【００８５】
＜バック１層＞
−バック１層用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック１層用塗布液を調製した。
（塗布液の組成）
・アクリル／シリコーン複合樹脂水分散物 ・・・４５．９部
〔セラネートＷＳＡ１０７０、ＤＩＣ（株）製、固形分濃度４２％〕
・カルボジイミド化合物 ・・・４．８部
（カルボジライトＶ−０２−Ｌ２、（株）日清紡製、固形分：４０％；架橋剤）
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・２．０部
（ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分：１％）
・反射層で用いた二酸化チタン分散物 ・・・３３．０部
・蒸留水 ・・・１４．３部
【００８６】
−バック１層の形成−
得られた塗布液を、バインダー量が３．０ｇ／ｍ２になるように基材の反射層が形成されている面の反対面に塗布し、１８０℃で１分間乾燥させて、バック１層を形成した。
ついでバック１層の上に下記のバック２層を形成した。
【００８７】
＜バック２層＞
−バック２層用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック２層用塗布液を調製した。
（塗布液の組成）
・フッ素樹脂水分散物 ・・・４５．９部
〔オブリガート、ＡＧＣコーテック（株）製、固形分濃度４２％」
・オキサゾリン化合物 ・・・７．７部
〔エポクロスＷＳ−７００、日本触媒（株）製、固形分：２５％；架橋剤〕
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・２．０部
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分：１％〕
・反射層で用いた二酸化チタン分散物 ・・・３３．０部
・蒸留水 ・・・１１．４部
【００８８】
−バック２層の形成−
得られた塗布液を、バインダー量が２．０ｇ／ｍ２になるようにバック１層の上に塗布し、１８０℃で１分間乾燥させて、バック２層を形成した。これを支持体Ｂとする。
【００８９】
＜貼り合わせ＞
支持体Ａの反射層と、支持体Ｂの未塗布面が向かい合う形で、比較例１２と同様の方法で貼り合わせ、支持体Ａと支持体Ｂが貼合された太陽電池用バックシートを作成した。
【００９０】
〔実施例１２〕
＜太陽電池モジュールの作成＞
厚さ３ｍｍの強化ガラスと、ＥＶＡシート〔三井化学ファブロ（株）製のＳＣ５０Ｂ〕と、結晶系太陽電池セルと、ＥＶＡシート〔三井化学ファブロ（株）製のＳＣ５０Ｂ〕と、実施例１１の太陽電池用バックシートと、をこの順に重ね合わせ、真空ラミネータ〔日清紡（株）製、真空ラミネート機〕を用いてホットプレスすることにより、ＥＶＡと接着させた。ただし、バックシートはその易接着性層がＥＶＡシートと接触するように配置した。また、ＥＶＡの接着条件は、以下の通りである。
真空ラミネータを用いて、１２８℃で３分間の真空引き後、２分間加圧して仮接着した。その後、ドライオーブンにて１５０℃で３０分間、本接着処理を施した。
このようにして、結晶系の太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールを用いて発電運転をしたところ、太陽電池として良好な発電性能を示した。
【００９１】
【表１】
【００９２】
表１において、基材１欄の「割合」は、基材１全質量に対する白色無機粒子の割合〔％〕を表し、反射層欄の「割合」は、反射層中のバインダーおよび白色無機粒子の合計量に対する白色無機粒子の割合〔％〕を表す。
【００９３】
前記表１に示すように、実施例では、反射率がいずれも８５％以上となり、反射率と性状に優れるとともに、太陽電池用バックシートの質量を１３５ｇ／ｍ２以下とすることができ、軽量化することができた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子の太陽光入射側の反対側に設けられる太陽電池用バックシート、及び、太陽電池用モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、発電時に二酸化炭素の排出がなく環境負荷が小さい発電方式であり、近年急速に普及が進んでいる。
【０００３】
太陽電池モジュールは、通常、太陽光が入射する側のオモテ面ガラスと、太陽光が入射する側とは反対側（裏面側）に配置される、いわゆるバックシートとの間に、太陽電池セルが挟まれた構造を有しており、オモテ面ガラスと太陽電池セルとの間、及び太陽電池セルとバックシートとの間は、それぞれＥＶＡ（エチレン−ビニルアセテート）樹脂などで封止されている。
【０００４】
バックシートは、太陽電池モジュールの裏面からの水分の浸入を防止する働きを有するもので、従来はガラスやフッ素樹脂等が用いられていたが、近年では、コストの観点からポリエステルが用いられるようになってきている。そして、バックシートは、単なるポリマーシートではなく、以下に示すような種々の機能が付与される場合がある。
【０００５】
前記機能として、例えば、バックシートに酸化チタン等の白色無機粒子を添加し、反射性能を持たせたものが要求される場合がある。これは、モジュールのオモテ面から入射した太陽光のうち、セルを素通りした光を乱反射(以降、単に「反射」という)して、セルに戻すことで発電効率を上げるためである。この点について、白色無機粒子が添加された白色ポリエチレンテレフタレートフィルムの例が開示されており（例えば、特許文献１および特許文献２参照）、また白色顔料を含有する白色インキ層を有する裏面保護シートの例も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０６０２１８号公報
【特許文献２】特開２００６−２１０５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発電効率をより向上させるためにはバックシートの反射率を上げることが必要で、そのために白色無機粒子の添加量を多くすることが必要である。
一方、太陽電池モジュールが大型化するにつれて、軽量化が強く要求されている。特に太陽電池モジュールを既存家屋の屋根上に設置する場合が多い我国ではこの要求が強い。ガラスに比べて軽量であるポリエステルのような樹脂を用いる場合であっても、白色無機粒子は樹脂より密度が大きいので、多量に添加するとバックシートの質量が増大するという問題があった。
【０００８】
具体的には、高い反射率を得るためには白色無機粒子を多量に用いる必要がある。バックシート中のポリマー量を一定のまま白色無機粒子量だけを増やすと、バックシートの強度が低下したり外観が悪化したりしてしまう。従って、白色無機粒子の量を増やすためにはバックシート中のポリマーも同時に増やす必要がある。このように白色無機粒子とポリマーの比を一定以下に保って白色無機粒子を増やすと、バックシートの質量が増大してしまう。
つまり、従来の方法では高い反射率と軽量化は両立できず、軽量で反射率が大きいバックシートが要求されていた。
【０００９】
本発明は上記の観点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、反射率が大きく軽量な太陽電池用バックシート、及び発電効率のよい太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者らは鋭意検討の結果、ポリマー基材は、少量の白色無機粒子を含有するだけで効率よく反射率を向上させられること、反射層は、ポリマー基材に比べ、白色無機粒子の量を大きくしてもバックシートの強度低下や外観悪化が起こりにくいことを見出して本発明に至った。
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
【００１１】
＜１＞ 全質量に対して１０質量％〜３０質量％の第１の白色無機粒子を含有するポリマー基材と、前記ポリマー基材の少なくとも一方の側に塗布形成されると共に、バインダー及び第２の白色無機粒子を含有し、前記バインダー及び前記第２の白色無機粒子の合計質量に対する前記第２の白色無機粒子の割合が３０質量％〜９０質量％である反射層と、を有する太陽電池用バックシートである。
【００１２】
＜２＞ 前記ポリマー基材が、ポリエステルである前記＜１＞に記載の太陽電池用バックシートである。
【００１３】
＜３＞ 前記第１の白色無機粒子および前記第２の白色無機粒子の少なくとも一方が、二酸化チタンである前記＜１＞または前記＜２＞に記載の太陽電池用バックシートである。
【００１４】
＜４＞ 前記反射層中の前記第２の白色無機粒子の含有量が、４ｇ／ｍ２〜１２ｇ／ｍ２である前記＜１＞〜前記＜３＞のいずれか１つに記載の太陽電池用バックシートである。
【００１５】
＜５＞ 前記ポリマー基材の反射層が設けられた側に入射した波長５５０ｎｍの光の反射率が８５％以上である前記＜１＞〜前記＜４＞のいずれか１つに記載の太陽電池用バックシートである。
【００１６】
＜６＞ 前記＜１＞〜前記＜５＞のいずれか１つに記載の太陽電池用バックシートを用いた太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、反射率が大きく軽量な太陽電池用バックシート、及び発電効率のよい太陽電池モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュールについて詳細に説明する。
【００１９】
＜太陽電池用バックシート及びその製造方法＞
本発明の太陽電池用バックシートは、全質量に対して１０質量％〜３０質量％の第１の白色無機粒子を含有するポリマー基材と、前記ポリマー基材の少なくとも一方の側に塗布形成されると共に、バインダー及び第２の白色無機粒子を含有し、前記バインダー及び前記第２の白色無機粒子の合計質量に対する前記第２の白色無機粒子の割合が３０質量％〜９０質量％である反射層と、を有する。
【００２０】
本発明においては、ポリマー基材および反射層が白色無機粒子を含有する。
ポリマー基材および反射層が含有する白色無機粒子は、同じであっても異なっていてもよい。ポリマー基材が含有する白色無機粒子を第１の白色無機粒子、反射層が含有する白色無機粒子を第２の白色無機粒子という。
既述のように、太陽電池用バックシートは、発電効率を上げるために、モジュールのオモテ面から入射し、セルを素通りした太陽光を反射してセルに戻す機能を有する。このとき、セルを素通りした太陽光は、主として、ポリマー基材上に形成された反射層により反射するが、反射層をも素通りした太陽光を、ポリマー基材にて反射すべく、ポリマー基材は白色無機粒子を含有する。
【００２１】
白色無機粒子の含有量が多いほど太陽光の反射量は多く、発電効率を向上することができる一方で、既述のように、白色無機粒子含量が多すぎると、太陽電池用バックシートの質量が増し、シートの強度も小さくなりやすい。
このとき、ポリマー基材および反射層を有する太陽電池用バックシートを上記構成とすることで、反射率を大きくしつつ、シートの質量も抑えた軽量な太陽電池用バックシートとすることができる。
以下、本発明の太陽電池用バックシートを構成するポリマー基材、及び反射層について詳細に説明する。
【００２２】
〔ポリマー基材〕
ポリマー基材としては、ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン、又はポリフッ化ビニルなどのフッ素系ポリマー等が挙げられる。これらの中では、コストや機械強度などの点から、ポリエステルが好ましい。
【００２３】
本発明における基材（支持体）として用いられるポリエステルとしては、芳香族二塩基酸又はそのエステル形成性誘導体とジオール又はそのエステル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルである。かかるポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどを挙げることができる。このうち、力学的物性やコストのバランスの点で、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン−２，６−ナフタレートが特に好ましい。
【００２４】
前記ポリエステルは、単独重合体であってもよいし、共重合体であってもよい。更に、前記ポリエステルに他の種類の樹脂、例えばポリイミド等を少量ブレンドしたものであってもよい。
【００２５】
本発明におけるポリエステルを重合する際には、カルボキシル基含量を所定の範囲以下に抑える観点から、Ｓｂ系、Ｇｅ系、Ｔｉ系の化合物を触媒として用いることが好ましく、中でも特にＴｉ系化合物が好ましい。Ｔｉ系化合物を用いる場合、Ｔｉ系化合物を１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下、より好ましくは３ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下の範囲で触媒として用いることにより重合する態様が好ましい。Ｔｉ系化合物の割合が前記範囲内であると、末端カルボキシル基を下記範囲に調整することが可能であり、ポリマー基材の耐加水分解性を低く保つことができる。
【００２６】
Ｔｉ系化合物を用いたポリエステルの合成には、例えば、特公平８−３０１１９８号公報、特許第２５４３６２４号、特許第３３３５６８３号、特許第３７１７３８０号、特許第３８９７７５６号、特許第３９６２２２６号、特許第３９７９８６６号、特許第３９９６８７１号、特許第４０００８６７号、特許第４０５３８３７号、特許第４１２７１１９号、特許第４１３４７１０号、特許第４１５９１５４号、特許第４２６９７０４号、特許第４３１３５３８号等に記載の方法を適用できる。
【００２７】
ポリエステル中のカルボキシル基含量は５０当量／ｔ以下が好ましく、より好ましくは３５当量／ｔ以下である。カルボキシル基含量が５０当量/ｔ以下であると、耐加水分解性を保持し、湿熱経時したときの強度低下を小さく抑制することができる。カルボキシル基含量の下限は、ポリエステルに形成される層（例えば着色層）との間の接着性を保持する点で、２当量／ｔが望ましい。
ポリエステル中のカルボキシル基含量は、重合触媒種、製膜条件（製膜温度や時間）により調整することが可能である。
【００２８】
本発明におけるポリエステルは、重合後に固相重合されていることが好ましい。これにより、好ましいカルボキシル基含量を達成することができる。固相重合は、連続法（タワーの中に樹脂を充満させ、これを加熱しながらゆっくり所定の時間滞流させた後、送り出す方法）でもよいし、バッチ法（容器の中に樹脂を投入し、所定の時間加熱する方法）でもよい。具体的には、固相重合には、特許第２６２１５６３号、特許第３１２１８７６号、特許第３１３６７７４号、特許第３６０３５８５号、特許第３６１６５２２号、特許第３６１７３４０号、特許第３６８０５２３号、特許第３７１７３９２号、特許第４１６７１５９号等に記載の方法を適用することができる。
【００２９】
固相重合の温度は、１７０℃以上２４０℃以下が好ましく、より好ましくは１８０℃以上２３０℃以下であり、さらに好ましくは１９０℃以上２２０℃以下である。また、固相重合時間は、５時間以上１００時間以下が好ましく、より好ましくは１０時間以上７５時間以下であり、さらに好ましくは１５時間以上５０時間以下である。固相重合は、真空中あるいは窒素雰囲気下で行なうことが好ましい。
【００３０】
本発明におけるポリエステル基材は、例えば、上記のポリエステルをフィルム状に溶融押出を行なった後、キャスティングドラムで冷却固化させて未延伸フィルムとし、この未延伸フィルムをＴｇ〜（Ｔｇ＋６０）℃で長手方向に１回もしくは２回以上合計の倍率が３倍〜６倍になるよう延伸し、その後Ｔｇ〜（Ｔｇ＋６０）℃で幅方向に倍率が３〜５倍になるように延伸した２軸延伸フィルムであることが好ましい。
さらに、必要に応じて１８０〜２３０℃で１〜６０秒間の熱処理を行なったものでもよい。
【００３１】
ポリマー基材（特にポリエステル基材）の厚みは、２５〜１５０μｍ程度が好ましい。厚みは、２５μｍ以上であると力学強度が良好であり、１５０μｍ以下であると質量的に有利である。
【００３２】
−白色無機粒子（第１の白色無機粒子）−
本発明のポリマー基材は、白色無機粒子の少なくとも一種を含有する。白色無機粒子のポリマー基材中の含有量は、ポリマー基材全質量に対し、１０質量％〜３０質量％である。
白色無機顔料としては、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、等の無機顔料を適宜選択して含有することができる。中でも二酸化チタンが好ましい。
白色無機粒子の平均粒径としては、体積平均粒径で０．０３〜０．８μｍが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．５μｍ程度である。平均粒径が前記範囲内であると、光の反射効率が高い。平均粒径は、レーザー解析／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ９５０〔（株）堀場製作所製〕により測定される値である。
【００３３】
本発明のポリマー基材は、上記の白色無機粒子を、ポリマー基材の全質量に対して１０〜３０質量％の範囲で含有するが、より好ましい白色無機粒子の添加量の範囲は１２〜２０質量％である。白色無機粒子のポリマー基材中の含有量が１０質量％以上でないと、良好な反射率が得られず、３０質量％以下でないと良好な性状(ひび割れのない支持体)が得られない。
なお、ポリマー基材が２種類以上の白色無機粒子を含有する場合は、ポリマー基材中の全白色無機粒子の含有量の合計が１０〜３０質量％の範囲であることが必要である。
【００３４】
〔反射層〕
本発明における反射層は、支持体の少なくとも一方の面に塗布形成されると共に、バインダー及び白色無機粒子（第２の白色無機粒子）を含有する。反射層に含まれる白色無機粒子の割合は、反射層中のバインダー及び白色無機粒子の合計質量に対し、３０質量％〜９０質量％である。
反射層は、必要に応じて、さらに各種添加剤などの他の成分を含んで構成されてもよい。
【００３５】
−白色無機粒子（第２の白色無機粒子）
本発明における反射層は、白色無機粒子の少なくとも一種を含有する。
白色無機顔料は、ポリマー基材が含有する白色無機粒子と同じであっても異なっていてもよく、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機顔料を適宜選択して含有することができる。中でも二酸化チタンが好ましい。
【００３６】
本発明における反射層は、反射層中のバインダー及び白色無機粒子の合計質量に対し、３０質量％〜９０質量％の白色無機粒子を含有するが、より好ましい白色無機粒子の添加量の範囲は５０〜８５質量％である。白色無機粒子の反射層中の含有量が３０質量％以上でないと、良好な反射率が得られず、９０質量％以下でないと太陽電池用バックシートの軽量化を図れない。
【００３７】
本発明における反射層中には、白色無機粒子を４〜１２ｇ／ｍ２の範囲で含有することが好ましい。白色無機粒子の含量が４ｇ／ｍ２以上であると、必要な反射率が得られ易く、含量が１２ｇ／ｍ２であることでポリマーシートの軽量化が達成し易い。
中でも、反射層中の白色無機粒子のより好ましい含量は、５〜１１ｇ／ｍ２の範囲である。
なお、反射層が２種類以上の白色無機粒子を含有する場合は、反射層中の全白色無機粒子の添加量の合計が４〜１２ｇ／ｍ２の範囲であることが必要である。
【００３８】
白色無機粒子の平均粒径としては、体積平均粒径で０．０３〜０．８μｍが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．５μｍ程度である。平均粒径が前記範囲内であると、光の反射効率が高い。平均粒径は、レーザー解析／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ９５０〔（株）堀場製作所製〕により測定される値である。
【００３９】
−バインダー−
本発明の反射層は、バインダーの少なくとも１種を含有する。
バインダーの塗布量は、０．３〜１３ｇ／ｍ２の範囲が好ましく、０．４〜１１ｇ／ｍ２の範囲がより好ましい。バインダーの塗布量は、０．３ｇ／ｍ２以上であると、着色層の強度が充分に得られ、また１３ｇ／ｍ２以下であると、反射率と質量を良好に保つことができる。
本発明における反射層に好適なバインダーは、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等であり、耐久性の観点からは、アクリル樹脂、ポリオレフィンが好ましい。また、アクリル樹脂としては、アクリルとシリコーンとの複合樹脂も好ましい。好ましいバインダーの例としては、ポリオレフィンの例としてケミパールＳ−１２０、Ｓ−７５Ｎ(ともに三井化学（株）製)、アクリル樹脂の例としてジュリマーＥＴ−４１０、ＳＥＫ−３０１(ともに日本純薬（株）製)、アクリルとシリコーンとの複合樹脂の例としてセラネートＷＳＡ１０６０、ＷＳＡ１０７０(ともにＤＩＣ（株）製)、Ｈ７６２０、Ｈ７６３０、Ｈ７６５０(ともに旭化成ケミカルズ（株）製)などを挙げることができる。
【００４０】
（添加剤）
本発明における反射層には、バインダー及び白色無機顔料以外に、必要に応じて、更に架橋剤、界面活性剤、フィラー等の添加剤を添加してもよい。
前記架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも、オキサゾリン系の架橋剤が好ましく、具体的には後述の易接着性層に使用可能なものを好適に用いることができる。
架橋剤を添加する場合、その添加量としては、着色層中のバインダーに対して、５〜５０質量％が好ましく、より好ましくは１０〜４０質量％である。架橋剤の添加量は、５質量％以上であると、着色層の強度及び接着性を保持しながら充分な架橋効果が得られ、５０質量％以下であると、塗布液のポットライフを長く保てる。
【００４１】
前記界面活性剤としては、アニオン系やノニオン系等の公知の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤を添加する場合、その添加量は０．１〜１５ｍｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは０．５〜５ｍｇ／ｍ２である。界面活性剤の添加量は、０．１ｍｇ／ｍ２以上であると、ハジキの発生を抑えて良好な層形成が得られ、１５ｍｇ／ｍ２以下であると、接着を良好に行なうことができる。
【００４２】
本発明における反射層には、上記の白色無機粒子とは別に、更に、シリカ等のフィラーなどを添加してもよい。フィラーを添加する場合、その添加量は、着色層中のバインダーに対して、２０質量％以下が好ましく、より好ましくは１５質量％以下である。フィラーの添加量が２０質量％以下であると、必要な反射率や支持体との接着性を得ることができる。
【００４３】
−反射層の形成方法−
本発明の反射層は、支持体の少なくとも一方の面に、上記白色無機粒子（第２の白色無機粒子）、バインダー、及びその他必要に応じて含まれる成分を含有する反射層用塗布液を塗布することにより形成される。
【００４４】
塗布方法としては、例えば、グラビアコーター、バーコーターなどの公知の塗布方法を利用することができる。
塗布液は、塗布溶媒として水を用いた水系でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒を用いた溶剤系でもよい。中でも、環境負荷の観点から、水を溶媒とすることが好ましい。塗布溶媒は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。好ましい塗布溶媒の例として、水、水／メチルアルコール＝９５／５（質量比）等がある。
また、反射層用塗布液の塗布にあっては、ポリマー基材の表面に直にあるいは厚み２μｍ以下の下塗り層を介して、反射層用塗布液を塗布し、ポリマー基材上に反射層を形成することができる。
【００４５】
（下塗り層）
本発明の太陽電池用バックシートには、ポリマー基材（支持体）と反射層との間に下塗り層を設けてもよい。下塗り層の厚みは、厚み２μｍ以下の範囲が好ましく、より好ましくは０．０５μｍ〜２μｍであり、更に好ましくは０．１μｍ〜１．５μｍである。厚みが２μｍ以下であると、面状を良好に保つことができる。また、厚みが０．０５μｍ以上であることにより、必要な接着性を確保しやすい。
【００４６】
下塗り層は、バインダーを含有することができる。バインダーとしては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等を用いることができる。また、下塗り層には、バインダー以外に、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤、アニオン系やノニオン系等の界面活性剤、シリカ等のフィラーなどを添加してもよい。
【００４７】
下塗り層を塗布するための方法や用いる塗布液の溶媒には、特に制限はない。
塗布方法としては、例えばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
塗布液に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。溶媒は１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
また、塗布は、２軸延伸した後のポリマー基材に塗布してもよいし、１軸延伸後のポリマー基材に塗布した後に初めの延伸と異なる方向に延伸する方法でもよい。さらに、延伸前の基材に塗布した後に２方向に延伸してもよい。
【００４８】
（物性）
本発明の太陽電池用バックシートは、反射層が設けられている側に入射した波長５５０ｎｍの光の反射率が、８５％以上であることが好ましい。なお、反射率とは、太陽電池用バックシート表面から入射した光が、反射層、または反射層およびポリマー基材で反射して出射した光量の入射光量に対する比率である。
光反射率が８５％以上であると、セルを素通りして内部に入射した光を効果的にセルに戻すことができ、発電効率の向上効果が大きい。白色無機粒子の含有量を、既述の範囲でポリマー基材及び反射層に含むことにより、光反射率を８５％以上に調整することができる。
【００４９】
〔その他の層〕
本発明の太陽電池用バックシートは、必要に応じて、封止材とバックシートの接着性を確保するための易接着性層、水分の滲入を防止するためのバリア層(またはシート)、バック側表面を保護するためのバック層(またはシート)等を有していてもよい。
【００５０】
（易接着性層）
易接着性層は、太陽電池用バックシートを電池本体の太陽電池素子（以下、発電素子ともいう）を封止する封止材と強固に接着するための層である。
具体的には、電池本体の発電素子を封止するＥＶＡ系封止材との間の接着力が１０Ｎ／ｃｍ以上、好ましくは２０Ｎ／ｃｍ以上となるように設けられる。
易接着性層は、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン、アクリル/シリコーンなどのバインダー、エポキシ系、イソシアネート系、オキサゾリン系、カルボジイミド系などの架橋剤、及び、シリカ、酸化錫などの粒子を含有するものであることが好ましい。
易接着性層は、反射層の効果を低減させないために、透明であることが必要である。
【００５１】
易接着性層は、易接着性を有するポリマーシートをポリマー基材に貼合したり、易接着性層が含有する成分を含む易接着性層用塗布液を、反射層等に塗布することにより形成される。塗布液の調製に用いる塗布溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。塗布溶媒は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００５２】
（バリア層）
バリア層(またはシート)は、無機のシリカや酸化アルミニウムなどの蒸着層や金属アルミニウムのシートなどを用いることができる。
バリア層は、シリカや酸化アルミニウムなどの蒸着層を、直接、反射層またはポリマー基材上に形成する方法や、シリカや酸化アルミニウムなどの蒸着層を設けたフィルムを直接、反射層またはポリマー基材の表面に貼合する方法がある。また、金属アルミニウムのシートを、反射層またはポリマー基材に貼合する方法も好ましい形態である。
【００５３】
＜太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池モジュールは、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する透明性の基板と既述の本発明の太陽電池用バックシートとの間に配置し、該基板とバックシートとの間をエチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）系封止材で封止して構成されている。
【００５４】
太陽電池モジュール、太陽電池セル、バックシート以外の部材については、例えば、「太陽光発電システム構成材料」（杉本栄一監修、（株）工業調査会、２００８年発行）に詳細に記載されている。
【００５５】
透明性の基板は、太陽光が透過し得る光透過性を有していればよく、光を透過する基材から適宜選択することができる。発電効率の観点からは、光の透過率が高いものほど好ましく、このような基板として、例えば、ガラス基板、アクリル樹脂などの透明樹脂などを好適に用いることができる。
【００５６】
太陽電池素子としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、銅−インジウム−ガリウム−セレン、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルル、ガリウム−砒素などのIII−V族やII−VI族化合物半導体系など、各種公知の太陽電池素子を適用することができる。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「％」は質量基準である。
なお、体積平均粒子径は、レーザー解析／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ９５０〔（株）堀場製作所製〕を用いて測定した。
【００５８】
〔実施例１〕
＜基材１（ポリマー基材）の作製＞
−ポリエステルの合成−
高純度テレフタル酸〔三井化学（株）製〕１００ｋｇとエチレングリコール〔日本触媒（株）製〕４５ｋｇのスラリーを、予めビス（ヒドロキシエチル）テレフタレート約１２３ｋｇが仕込まれ、温度２５０℃、圧力１．２×１０５Ｐａに保持されたエステル化反応槽に、４時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに１時間かけてエステル化反応を行なった。その後、得られたエステル化反応生成物１２３ｋｇを重縮合反応槽に移送した。
【００５９】
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された重縮合反応槽に、エチレングリコールを、得られるポリマーに対して０．３％添加した。５分間撹拌した後、酢酸コバルト及び酢酸マンガンのエチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対してそれぞれ３０ｐｐｍ、１５ｐｐｍとなるように加えた。更に５分間撹拌した後、チタンアルコキシド化合物の２％エチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対して５ｐｐｍとなるように添加した。その５分後、ジエチルホスホノ酢酸エチルの１０％エチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対して５ｐｐｍとなるように添加した。その後、低重合体を３０ｒｐｍで攪拌しながら、反応系を２５０℃から２８５℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を４０Ｐａまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに６０分とした。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし、常圧に戻し、重縮合反応を停止した。そして、冷水にストランド状に吐出し、直ちにカッティングしてポリマーのペレット（直径約３ｍｍ、長さ約７ｍｍ）を作製した。なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は３時間であった。
【００６０】
但し、前記チタンアルコキシド化合物には、特開２００５−３４０６１６号公報の段落番号［００８３］の実施例１で合成しているチタンアルコキシド化合物（Ｔｉ含有量＝４．４４％）を用いた。
【００６１】
−固相重合−
上記で得られたペレットを、４０Ｐａに保たれた真空容器中、２２０℃の温度で３０時間保持して、固相重合を行なった。
【００６２】
−二酸化チタンのマスターバッチの作成−
撹拌装置付の真空容器に、固相重合後のペレット５ｋｇと、タイペークＰＦ７３９〔石原産業（株）製ルチル型二酸化チタン〕５ｋｇを供給し、２８５℃、圧力４０Ｐａ環境下で撹拌しながら２時間保持した。
その後、反応系を窒素置換して常圧に戻し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングして(直径約３ｍｍ、長さ約７ｍｍ) 二酸化チタンのマスターバッチとした。
【００６３】
−ベース形成−
固相重合後のペレットと、二酸化チタンのマスターバッチとを、質量比で７２/２８（固相重合後のペレットの全質量／二酸化チタンのマスターバッチの全質量）の割合で混合し、混合物を得た。得られた混合物を、２８０℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約０．８ｍｍの未延伸ベースを作成した。その後、９０℃で縦方向に３倍に延伸し、更に１２０℃で横方向に３．３倍に延伸した。こうして、厚み７５μmの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート支持体（以下、「２軸延伸ＰＥＴ」と称する。）を得た。
【００６４】
＜反射層＞
−二酸化チタン分散物の調製−
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により１時間、分散処理を施した。
（二酸化チタン分散物の組成）
・二酸化チタン（体積平均粒子径＝０．４２μｍ） ・・・３９．９％
〔タイペークＲ−７８０−２、石原産業（株）製、固形分１００％〕
・ポリビニルアルコール ・・・８．０％
〔ＰＶＡ−１０５、（株）クラレ製、固形分：１０％〕
・界面活性剤〔デモールＥＰ、花王（株）製、固形分：２５％〕 ・・・０．５％
・蒸留水 ・・・５１．６％
【００６５】
−反射層用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、反射層用塗布液を調製した。
（塗布液の組成）
・二酸化チタン分散物 ・・・８０．０％
・ポリアクリル樹脂水分散液 ・・・１９．２％
〔バインダー：ジュリマーＥＴ４１０、日本純薬（株）製、固形分：３０％〕
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・３．０％
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分：１％〕
・オキサゾリン化合物 ・・・２．０％
〔エポクロスＷＳ−７００、日本触媒（株）製、固形分：２５％；架橋剤〕
・蒸留水 ・・・７．８％
【００６６】
−反射層の形成−
得られた塗布液を、上記の２軸延伸ＰＥＴ上の一方の面に塗布し、１８０℃で１分間乾燥させて、二酸化チタン量が５．５ｇ／ｍ２の反射層を形成した。
得られたポリマーシートを、実施例１の太陽電池用バックシートとした。
【００６７】
＜評価＞
実施例１の太陽電池用バックシートについて、反射率、性状および質量を評価した。結果を表１に示す。
【００６８】
−１．反射率の評価−
分光光度計ＵＶ−２４５０〔（株）島津製作所製〕に積分球付属装置ＩＳＲ−２２００を取り付けた装置を用い、太陽電池用バックシートの反射層の形成面側における５５０ｎｍの光に対する反射率を測定した。但し、リファレンスとして硫酸バリウム標準板の反射率を測定し、これを１００％として太陽電池用バックシートの反射率を算出した。
実用上許容される反射率は８５％以上のものである。
【００６９】
−２．性状−
太陽電池用バックシートの性状（面状）を、目視と光学顕微鏡により観察し、下記の評価基準に従って評価した。なお、光学顕微鏡は、倍率５０倍とし、太陽電池用バックシート表面の２０ｍｍ×５０ｍｍの範囲を観察した。
【００７０】
<評価基準>
ランク５:オモテ面、ウラ面ともに光学顕微鏡でもひび割れが見られない。
ランク４:オモテ面、ウラ面ともに目視ではひび割れがみられないが、光学顕微鏡ではわずかなひび割れが見られる。
ランク３:オモテ面、ウラ面ともに目視ではひび割れがみられないが、光学顕微鏡ではひび割れがはっきり見られる。
ランク２:目視でわずかなひび割れがみられる。
ランク１:全面に目視ではっきりとしたひび割れがみられる。反射層のみにひび割れが見られる場合もこのランクとした。
実用上許容されるものは３ランク以上のものである。
【００７１】
性状の上記評価基準のうち、ランク４とランク５が実用上許容可能な範囲である。
なお、オモテ面とは、太陽電池用バックシートの表面のうち、太陽光が入射する側（反射層が形成されている側）であり、ウラ面とは太陽光が入射する側とは逆の面である。
【００７２】
−３．太陽電池用バックシートの質量の評価−
太陽電池用バックシートを２０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断し、２５℃、６０％ＲＨで２時間調湿した。その後、太陽電池用バックシートの質量を測定し、太陽電池用バックシートが１００ｃｍ×１００ｃｍである場合の値に換算した。
【００７３】
〔実施例２〜実施例１０、比較例１〜比較例４〕
実施例１の太陽電池用バックシートの作成において、ポリマー基材（基材１）中のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）量、ポリマー基材（基材１）中の二酸化チタン（ＴｉＯ２）量、反射層中のバインダー量、及び、反射層中の二酸化チタン（ＴｉＯ２）量を、表１のように変更した以外は同様にして、実施例２〜実施例１０、および比較例１〜比較例４の太陽電池用バックシートを作成した。
ただし、実施例７と実施例８は、ポリマー基材（基材１）の両面に、同一の反射層を設けた。表１に示す実施例７と実施例８の反射層欄におけるバインダー量と二酸化チタン量は、両面の合計である。
得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００７４】
〔比較例５〕
実施例１の太陽電池用バックシートの作成に用いたポリマー基材（基材１）のみ用い、これを比較例５の太陽電池用バックシートとした。得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００７５】
〔比較例６〜比較例８〕
比較例５の太陽電池用バックシートにおいて、ポリマー基材の厚みと、ポリマー基材中の二酸化チタン量を、表１のように変更し、比較例６〜比較例８の太陽電池用バックシートとした。得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００７６】
〔比較例９〜比較例１１〕
実施例１の太陽電池用バックシートの作成に用いたポリマー基材（基材１）に、ポリエチレンテレフタレート量と二酸化チタン量が、表１の「共押出し層または基材２」欄に示す量である共押出し層を形成し、共押出し層付き基材を得た。
得られた共押出し層付き基材を比較例９〜比較例１１の太陽電池用バックシートとした。得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００７７】
共押出し層付き基材は、具体的には次のようにして作製した。
実施例１の太陽電池用バックシートの作成に用いたポリマー基材（基材１）の作製に使用したポリエチレンテレフタレートのペレットと、二酸化チタンのマスターバッチとを混合し、混合物を得た。この混合物を２８０℃で溶融して金属ドラムの上に共押出しして、未延伸の共押出しベースを作成した。
その後、未延伸の共押出しベースを、９０℃で縦方向に３倍に延伸し、更に１２０℃で横方向に３．３倍に延伸して共押出し層付き基材を得た。
【００７８】
〔比較例１２〜比較例１４〕
実施例１の太陽電池用バックシートの作成に用いたポリマー基材（基材１）の作製において、ポリエチレンテレフタレート量と二酸化チタン量とを、表１の「共押出し層または基材２」欄に示す量に変更した他は同様にして、基材２を作製した。
得られた基材２と基材１とを下記の方法で貼り合わせて、比較例１２〜比較例１４の太陽電池用バックシートとした。
【００７９】
（接着条件）
接着剤としてＬＸ６６０（Ｋ）〔ＤＩＣ（株）製接着剤〕に、硬化剤ＫＷ７５〔ＤＩＣ（株）製接着剤〕を１０部混合したものを用い、基材２と基材１とを真空ラミネータ〔日清紡（株）製 真空ラミネート機〕でホットプレス接着した。
接着は８０℃で３分の真空引き後、２分間加圧することで行い、その後４０℃で４日間保持して反応を完了させた。
【００８０】
得られた太陽電池用バックシートについて、実施例１の太陽電池用バックシートと同様の評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００８１】
〔実施例１１〕
実施例１の太陽電池用バックシートにおいて、反射層が塗布されている面の反対側に下記易接着層用塗布液を塗布し、易接着性層を形成した。
【００８２】
＜易接着性層＞
−易接着性層用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、易接着性層用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・ポリオレフィン樹脂水分散液 ・・・５．２部
〔バインダー：ケミパールＳ７５Ｎ、三井化学（株）製、固形分：２４％〕
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・７．８部
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分：１％〕
・オキサゾリン化合物 ・・・０．８部
〔エポクロスＷＳ−７００、日本触媒（株）製、固形分：２５％；架橋剤〕
・シリカ粒子水分散物 ・・・２．９部
（アエロジルＯＸ−５０、日本アエロジル（株）製、体積平均粒子径＝０．１５μｍ、固形分：１０％）
・蒸留水 ・・・８３．３部
【００８３】
−易接着性層の形成−
得られた塗布液を、バインダー量が０．０９ｇ／ｍ２になるように反射層の上に塗布し、１８０℃で１分間乾燥させて、易接着性層を形成した。これを支持体Ａとする。
【００８４】
＜基材３の作成＞
実施例１の太陽電池用バックシートを作製する際に用いた基材１の作製に使用したペレットを、２８０℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約０．５ｍｍの未延伸ベースを作成した。その後、未延伸ベースを、９０℃で縦方向に３倍に延伸し、更に１２０℃で横方向に３．３倍に延伸した。こうして、厚み５０μmの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート支持体(基材３)を得た。
得られた基材３の一方の面に、下記バック層１を塗布し、ついで、バック層１上にバック層２を塗布した。
【００８５】
＜バック１層＞
−バック１層用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック１層用塗布液を調製した。
（塗布液の組成）
・アクリル／シリコーン複合樹脂水分散物 ・・・４５．９部
〔セラネートＷＳＡ１０７０、ＤＩＣ（株）製、固形分濃度４２％〕
・カルボジイミド化合物 ・・・４．８部
（カルボジライトＶ−０２−Ｌ２、（株）日清紡製、固形分：４０％；架橋剤）
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・２．０部
（ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分：１％）
・反射層で用いた二酸化チタン分散物 ・・・３３．０部
・蒸留水 ・・・１４．３部
【００８６】
−バック１層の形成−
得られた塗布液を、バインダー量が３．０ｇ／ｍ２になるように基材の反射層が形成されている面の反対面に塗布し、１８０℃で１分間乾燥させて、バック１層を形成した。
ついでバック１層の上に下記のバック２層を形成した。
【００８７】
＜バック２層＞
−バック２層用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック２層用塗布液を調製した。
（塗布液の組成）
・フッ素樹脂水分散物 ・・・４５．９部
〔オブリガート、ＡＧＣコーテック（株）製、固形分濃度４２％」
・オキサゾリン化合物 ・・・７．７部
〔エポクロスＷＳ−７００、日本触媒（株）製、固形分：２５％；架橋剤〕
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・２．０部
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分：１％〕
・反射層で用いた二酸化チタン分散物 ・・・３３．０部
・蒸留水 ・・・１１．４部
【００８８】
−バック２層の形成−
得られた塗布液を、バインダー量が２．０ｇ／ｍ２になるようにバック１層の上に塗布し、１８０℃で１分間乾燥させて、バック２層を形成した。これを支持体Ｂとする。
【００８９】
＜貼り合わせ＞
支持体Ａの反射層と、支持体Ｂの未塗布面が向かい合う形で、比較例１２と同様の方法で貼り合わせ、支持体Ａと支持体Ｂが貼合された太陽電池用バックシートを作成した。
【００９０】
〔実施例１２〕
＜太陽電池モジュールの作成＞
厚さ３ｍｍの強化ガラスと、ＥＶＡシート〔三井化学ファブロ（株）製のＳＣ５０Ｂ〕と、結晶系太陽電池セルと、ＥＶＡシート〔三井化学ファブロ（株）製のＳＣ５０Ｂ〕と、実施例１１の太陽電池用バックシートと、をこの順に重ね合わせ、真空ラミネータ〔日清紡（株）製、真空ラミネート機〕を用いてホットプレスすることにより、ＥＶＡと接着させた。ただし、バックシートはその易接着性層がＥＶＡシートと接触するように配置した。また、ＥＶＡの接着条件は、以下の通りである。
真空ラミネータを用いて、１２８℃で３分間の真空引き後、２分間加圧して仮接着した。その後、ドライオーブンにて１５０℃で３０分間、本接着処理を施した。
このようにして、結晶系の太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールを用いて発電運転をしたところ、太陽電池として良好な発電性能を示した。
【００９１】
【表１】
【００９２】
表１において、基材１欄の「割合」は、基材１全質量に対する白色無機粒子の割合〔％〕を表し、反射層欄の「割合」は、反射層中のバインダーおよび白色無機粒子の合計量に対する白色無機粒子の割合〔％〕を表す。
【００９３】
前記表１に示すように、実施例では、反射率がいずれも８５％以上となり、反射率と性状に優れるとともに、太陽電池用バックシートの質量を１３５ｇ／ｍ２以下とすることができ、軽量化することができた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全質量に対して１０質量％〜３０質量％の第１の白色無機粒子を含有するポリマー基材と、
前記ポリマー基材の少なくとも一方の側に塗布形成されると共に、バインダー及び第２の白色無機粒子を含有し、前記バインダー及び前記第２の白色無機粒子の合計質量に対する前記第２の白色無機粒子の割合が３０質量％〜９０質量％である反射層と、
を有する太陽電池用バックシート。
【請求項２】
前記ポリマー基材が、ポリエステルである請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項３】
前記第１の白色無機粒子および前記第２の白色無機粒子の少なくとも一方が、二酸化チタンである請求項１または請求項２に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項４】
前記反射層中の前記第２の白色無機粒子の含有量が、４ｇ／ｍ２〜１２ｇ／ｍ２である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項５】
前記ポリマー基材の反射層が設けられた側に入射した波長５５０ｎｍの光の反射率が８５％以上である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池用バックシートを用いた太陽電池モジュール。
【請求項１】
全質量に対して１０質量％〜３０質量％の第１の白色無機粒子を含有するポリマー基材と、
前記ポリマー基材の少なくとも一方の側に塗布形成されると共に、バインダー及び第２の白色無機粒子を含有し、前記バインダー及び前記第２の白色無機粒子の合計質量に対する前記第２の白色無機粒子の割合が３０質量％〜９０質量％である反射層と、
を有する太陽電池用バックシート。
【請求項２】
前記ポリマー基材が、ポリエステルである請求項１に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項３】
前記第１の白色無機粒子および前記第２の白色無機粒子の少なくとも一方が、二酸化チタンである請求項１または請求項２に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項４】
前記反射層中の前記第２の白色無機粒子の含有量が、４ｇ／ｍ２〜１２ｇ／ｍ２である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項５】
前記ポリマー基材の反射層が設けられた側に入射した波長５５０ｎｍの光の反射率が８５％以上である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池用バックシートを用いた太陽電池モジュール。
【公開番号】特開２０１１−１６５９６７（Ｐ２０１１−１６５９６７Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９９８（Ｐ２０１０−２７９９８）
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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