JP2010199551A - 太陽電池用バックシート及びそれを備える太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の太陽電池用バックシート(1)は、第1樹脂層(11)、第2樹脂層(12)、第3樹脂層(13)及び第4樹脂層(14)を、順次、備え、第1樹脂層(11)が赤外線透過性着色樹脂層であり、第2樹脂層(12)及び第3樹脂層(13)のうち少なくとも第2樹脂層(12)が白色系樹脂層であり、第4樹脂層(14)が裏面保護層であり、第1樹脂層(11)の厚さHA、第2樹脂層(12)の厚さHB及び第3樹脂層(13)の厚さHCが、0.4≦(HA+HC)/HB≦2.4及び0.7≦HA/HC≦1.3を満足することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
太陽電池モジュールは、板状の太陽電池素子を多数配置するとともに、これらを、直列、並列に配線し、この素子を保護するためにパッケージして、ユニット化させたものである。そして、この太陽電池モジュールは、通常、太陽電池素子における、太陽光が当たる面をガラス板で覆い、例えば、透明性が高く耐湿性に優れるエチレン・酢酸ビニル共重合体等を含む組成物を、太陽電池素子の間隙を充填して充填材部とし、裏面(充填材部の露出面)を、太陽電池用バックシートといわれる部材で封止させた構造となっている。
太陽電池を、家屋の屋根等に配置する場合には、外観性の観点から、黒色等の暗色系の色に着色されることが好まれており、そのために、暗色系の色に着色された太陽電池用バックシートが求められている。
また、他の太陽電池用バックシートとしては、熱可塑性樹脂と、赤外線反射特性を有する無機顔料とを含む低蓄熱性熱可塑性樹脂組成物からなるシートが知られている(特許文献3参照)。
更に、ペリレン系顔料を含有させた黒色樹脂層を表面に備え、波長800〜1,100nmの光の反射率を30%以上として近赤外線を反射させることにより蓄熱を防止した太陽電池用バックシートが知られている(特許文献4参照)。
1.第1樹脂層、第2樹脂層、第3樹脂層及び第4樹脂層を、順次、備える太陽電池用バックシートにおいて、上記第1樹脂層が赤外線透過性着色樹脂層であり、上記第2樹脂層及び上記第3樹脂層のうち少なくとも第2樹脂層が白色系樹脂層であり、上記第4樹脂層が裏面保護層であり、且つ、上記第1樹脂層の厚さ(HA)、上記第2樹脂層の厚さ(HB)及び上記第3樹脂層の厚さ(HC)が、下記式(1)及び(2)を満足することを特徴とする太陽電池用バックシート。
0.4≦(HA+HC)/HB≦2.4 (1)
0.7≦HA/HC≦1.3 (2)
2.波長400〜700nmの光を、上記太陽電池用バックシートにおける上記第1樹脂層の表面に放射した場合、上記光に対する吸収率が60%以上である上記1に記載の太陽電池用バックシート。
3.波長800〜1,400nmの光を、上記太陽電池用バックシートにおける上記第1樹脂層の表面に放射した場合、上記光に対する反射率が50%以上である上記1又は2に記載の太陽電池用バックシート。
4.150℃で30分間放置したときの寸法変化率が±1%以下である上記1乃至3のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
5.上記第1樹脂層を構成する熱可塑性樹脂、上記第2樹脂層を構成する熱可塑性樹脂及び上記第3樹脂層を構成する熱可塑性樹脂が、いずれも芳香族ビニル系樹脂を含む熱可塑性樹脂である上記1乃至4のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
6.上記第1樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度、及び、上記第3樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度が、いずれも上記第2樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも低い上記1乃至5のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
7.上記第4樹脂層が、難燃性を有する樹脂層である上記1乃至6のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
8.上記太陽電池用バックシートの厚さが50〜1,000μmである上記1乃至7のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
9.上記1乃至8のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシートを備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
波長400〜700nmの光を、上記太陽電池用バックシートにおける上記第1樹脂層の表面に放射したときに、上記光に対する吸収率が60%以上である場合には、暗色系外観に優れた太陽電池モジュールを提供することができ、このシートを備える太陽電池モジュールを家屋の屋根等に配置した場合に、優れた外観性、意匠性等を得ることができる。
波長800〜1,400nmの光を、上記太陽電池用バックシートにおける上記第1樹脂層の表面に放射したときに、上記光に対する反射率が50%以上である場合には、太陽光が、隣り合う太陽電池素子の隙間から、太陽電池用バックシートの方へ漏れたときに、太陽電池用バックシートにおける蓄熱が抑制される。そして、反射光を太陽電池素子に入射させることができ、発電効率を向上させることができる。
本発明の太陽電池用バックシートを、150℃で30分間放置したときの寸法変化率が±1%以下である場合には、耐熱性に優れる。
上記第1樹脂層を構成する熱可塑性樹脂、上記第2樹脂層を構成する熱可塑性樹脂及び上記第3樹脂層を構成する熱可塑性樹脂が、いずれも芳香族ビニル系樹脂を含む熱可塑性樹脂である場合には、耐加水分解性、寸法安定性、耐衝撃性等に優れる。
上記第1樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度、及び、上記第3樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度が、いずれも上記第2樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも低い場合には、折り曲げたときに割れ等が発生するのを抑制し、耐熱性及び可撓性のバランスを図ることができる。
上記太陽電池用バックシートの厚さが50〜1,000μmである場合には、可撓性に優れる。
本発明の太陽電池用バックシートは、第1樹脂層11の表面(上面側)を、太陽電池素子を包埋する、エチレン・酢酸ビニル共重合体組成物等を含む充填材部の露出面に接着させるために用いられる。
上記第2樹脂層は、白色系樹脂層であり、好ましくは、熱可塑性樹脂(以下、「熱可塑性樹脂(II)」という。)と、可視光線や赤外線を反射させる性質を有する着色剤(以下、「白色系着色剤」という。)とを含有する熱可塑性樹脂組成物(以下、「第2熱可塑性樹脂組成物」という。)を用いて得られた層である。そして、この第2樹脂層は、本発明の太陽電池用バックシートにおける基層であり、耐熱性を有する層であり、更に、上記第1樹脂層を透過した赤外線を反射させる作用及び耐熱性を与える作用を有する層である。
また、上記第4樹脂層は、裏面保護層であり、好ましくは、熱可塑性樹脂(以下、「熱可塑性樹脂(IV)」という。)を含有する熱可塑性樹脂組成物(以下、「第4熱可塑性樹脂組成物」という。)を用いて得られた層である。そして、この第4樹脂層は、本発明の太陽電池用バックシートを、裏面からの力による衝撃や熱、化学物質等による破損、劣化等を抑制し、太陽電池用バックシートを備える太陽電池モジュールに耐久性等を付与する作用を有する層である。
尚、上記第1熱可塑性樹脂組成物、上記第2熱可塑性樹脂組成物、上記第3熱可塑性樹脂組成物及び上記第4熱可塑性樹脂組成物は、好ましくは、フィルム形成性を有する組成物である。
上記第2熱可塑性樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂(II)のTgは、本発明の太陽電池用バックシートに耐熱性を付与する観点から、好ましくは110℃〜220℃、より好ましくは120℃〜200℃、更に好ましくは130℃〜190℃である。
また、上記第3熱可塑性樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂(III)のTgは、本発明の太陽電池用バックシートに可撓性を付与する観点から、好ましくは90℃〜200℃、より好ましくは95℃〜180℃、更に好ましくは100℃〜170℃、特に好ましくは105℃〜160℃である。
上記Tgは、示差走査熱量計(DSC)により測定することができる。
各樹脂層に熱可塑性樹脂が2種以上含まれて、DSC曲線で複数のTgが得られた場合、より高い方のTgを採用するものとする。
上記第1樹脂層(赤外線透過性着色樹脂層)を形成する第1熱可塑性樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂(I)は、熱可塑性を有する樹脂であれば、特に限定されない。上記第1樹脂層を構成する熱可塑性樹脂(I)としては、芳香族ビニル系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂(例えば、(メタ)アクリル酸エステル化合物の(共)重合体等)、フッ素樹脂、エチレン・酢酸ビニル系樹脂等が挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、上記のうち、耐加水分解性及び寸法安定性の観点から、芳香族ビニル系樹脂が好ましい。
上記ゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1)には、通常、芳香族ビニル化合物を含むビニル系単量体(b11)がゴム質重合体(a11)にグラフト共重合した共重合樹脂と、ゴム質重合体(a11)にグラフトしていない未グラフト成分、即ち、残部のビニル系単量体(b11)による(共)重合体とが含まれる。
上記のうち、耐衝撃性の観点から、共役ジエン系ゴムが好ましく、耐候性の観点から、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、シリコーン・アクリル複合ゴム、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム及び水添共役ジエン系ゴムが好ましい。
本発明においては、上記共役ジエン系ゴムは、可撓性、低温衝撃性等の観点から、そのガラス転移温度が−20℃以下であることが好ましい。
好ましいアクリル系ゴムを構成する、架橋性単量体に由来する構造単位の含有量は、構造単位の全量に対して、好ましくは0.01〜10質量%、より好ましくは0.05〜8質量%、更に好ましくは0.1〜5質量%である。
尚、上記オルガノシロキサンは、予め縮合された、例えば、Mwが500〜10,000程度のポリオルガノシロキサンであってもよい。また、オルガノシロキサンがポリオルガノシロキサンである場合、その分子鎖末端は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、トリメチルシリル基、メチルジフェニルシリル基等で封止されていてもよい。
上記ポリオルガノシロキサン系ゴムを構成する、オルガノシロキサンに由来する構造単位の含有量は、構造単位の全量に対して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上である。
また、上記単量体は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物以外に、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物;メタクリル酸変性シリコーン、フッ素含有ビニル化合物等の各種のビニル系単量体を30質量%以下の範囲で共重合成分として含んでいてもよい。
上記エチレン・α−オレフィン共重合体としては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン−1共重合体等が挙げられる。また、上記エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体としては、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、エチレン・ブテン−1・非共役ジエン共重合体等が挙げられる。
上記非共役ジエンに由来する構造単位の含有量は、上記エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体を構成する構造単位の全量に対して、好ましくは1〜30質量%、より好ましくは2〜20質量%である。非共役ジエン単位の含有割合が多すぎると、成形外観性及び耐侯性が低下する場合がある。
また、上記エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムのムーニー粘度(ML1+4、100℃;JIS K6300に準拠)は、好ましくは5〜80、より好ましくは10〜65、更に好ましくは15〜45である。ムーニー粘度が上記範囲にあると、耐衝撃性及び可撓性に優れる。
上記水添共役ジエン系ゴムとしては、下記の構造を有する共役ジエンブロック共重合体の水素添加物が挙げられる。即ち、芳香族ビニル化合物に由来する構造単位からなる重合体ブロックA;1,2−ビニル結合含量が25モル%を超える共役ジエン系化合物に由来する構造単位からなる重合体の二重結合部分を95モル%以上水素添加してなる重合体ブロックB;1,2−ビニル結合含量が25モル%以下の共役ジエン系化合物に由来する構造単位からなる重合体の二重結合部分を95モル%以上水素添加してなる重合体ブロックC;並びに、芳香族ビニル化合物に由来する構造単位と共役ジエン系化合物に由来する構造単位とからなる共重合体の二重結合部分を95モル%以上水素添加してなる重合体ブロックDのうち、2種以上を組み合わせたものからなるブロック共重合体である。
上記ブロック共重合体の構造としては、A−(B−A)n、(A−B)n、A−(B−C)n、C−(B−C)n、(B−C)n、A−(D−A)n、(A−D)n、A−(D−C)n、C−(D−C)n、(D−C)n、A−(B−C−D)n、(A−B−C−D)n〔但し、nは1以上の整数である。〕等が挙げられ、好ましくは、A−B−A、A−B−A−B、A−B−C、A−D−C、C−B−Cである。
上記ブロック共重合体を構成する重合体ブロックAの含有割合は、重合体の全体に対して、好ましくは0〜65質量%、より好ましくは10〜40質量%である。重合体ブロックAの含有量が多すぎると、耐衝撃性が十分でない場合がある。
上記重合体ブロックBにおける1,2−ビニル結合含量は、好ましくは25モル%を超え90モル%以下、より好ましくは30〜80モル%である。この1,2−ビニル結合含量が25モル%以下であると、ゴム的性質が失われ、耐衝撃性が十分でない場合がある。一方、90モル%を超えると、耐薬品性が十分でない場合がある。
また、上記重合体ブロックCにおける1,2−ビニル結合含量は、好ましくは25%モル以下、より好ましくは20モル%以下である。
また、上記重合体ブロックDにおける芳香族ビニル化合物単位量は、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。この芳香族ビニル化合物単位量が25質量%を超えると、ゴム的性質が失われ耐衝撃性が十分でない場合がある。
上記カルボキシル基含有不飽和化合物としては、(メタ)アクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げられる。これらの化合物は、単独であるいは2つ以上を組み合わせて用いることができる。
上記オキサゾリン基含有不飽和化合物としては、ビニルオキサゾリン等が挙げられる。
[1−1]ゴム質重合体(a11)の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物からなるビニル系単量体(b11)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
[1−2]ゴム質重合体(a11)の存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及びマレイミド系化合物からなるビニル系単量体(b11)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
[1−3]ゴム質重合体(a11)の存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及びメタクリル酸エステル化合物からなるビニル系単量体(b11)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
尚、上記重合開始剤は、反応系に一括して、又は、連続的に添加することができる。
尚、上記連鎖移動剤は、反応系に一括して、又は、連続的に添加することができる。
尚、上記芳香族ビニル系樹脂に、ゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1)を2種以上含有させる場合には、各ラテックスから樹脂を単離した後、混合してもよいが、他の方法として、各樹脂をそれぞれ含むラテックスの混合物を凝固する等の方法がある。
グラフト率(%)={(S−T)/T}×100
上記式中、Sはゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1)1グラムをアセトン(ゴム質重合体(a11)がアクリル系ゴムの場合、アセトニトリル)20mlに投入し、25℃の温度条件下で、振とう機により2時間振とうした後、5℃の温度条件下で、遠心分離機(回転数;23,000rpm)で60分間遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分の質量(g)であり、Tはゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1)1グラムに含まれるゴム質重合体(a11)の質量(g)である。このゴム質重合体(a11)の質量は、重合処方及び重合転化率から算出する方法、赤外線吸収スペクトル(IR)により求める方法等により得ることができる。
上記ビニル系単量体(b12)が、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含む場合、これらの合計量は、上記ビニル系単量体(b12)全体に対して、好ましくは40〜100質量%、より好ましくは50〜100質量%である。また、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の使用比率は、成形加工性、耐薬品性、耐加水分解性、寸法安定性、成形外観性等の観点から、これらの合計を100質量%とした場合、それぞれ、好ましくは5〜95質量%及び5〜95質量%、より好ましくは40〜95質量%及び5〜60質量%、更に好ましくは50〜90質量%及び10〜50質量%である。
[1−4]芳香族ビニル化合物に由来する構造単位(以下、「構造単位(s)」という。)と、シアン化ビニル化合物に由来する構造単位(以下、「構造単位(t)」という。)とからなる共重合体
[1−5]芳香族ビニル化合物に由来する構造単位(s)と、シアン化ビニル化合物に由来する構造単位(t)と、マレイミド系化合物に由来する構造単位(以下、「構造単位(u)」という。)とからなる共重合体
上記態様[1−4]の共重合体としては、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・α−メチルスチレン共重合体等が挙げられる。
上記態様[1−5]としては、アクリロニトリル・スチレン・N−フェニルマレイミド共重合体等が挙げられる。
その他、上記(共)重合体(I−2)として、アクリロニトリル・スチレン・メタクリル酸メチル共重合体等を用いることができる。
尚、必要に応じて、上記ゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1)の製造時に使用可能な連鎖移動剤、乳化剤等を用いることができる。
尚、上記芳香族ビニル系樹脂が、(共)重合体(I−2)である場合、上記記載の(共)重合体(I−2)をそのまま用いることができる。
上記芳香族ビニル系樹脂(ゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1)を含む)におけるグラフト率を求める際に、遠心分離後に回収されたアセトン可溶分(ゴム質重合体がアクリル系ゴムの場合、アセトニトリル可溶分)をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度の異なるものを5点調製し、ウベローデ粘度管を用いて、30℃で各濃度の還元粘度を測定し、極限粘度[η]が求められる。
また、上記芳香族ビニル系樹脂の極限粘度[η]は、極限粘度[η]が互いに異なるゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1)及び(共)重合体(I−2)を、適宜、選択することにより調整することもできる。
耐熱性に優れた第1樹脂層とするための構造単位(u)の含有量は、上記熱可塑性樹脂(I)を100質量%とした場合、好ましくは1〜40質量%、より好ましくは3〜35質量%、更に好ましくは5〜30質量%である。構造単位(u)の含有量が上記範囲にあると、耐熱性及び可撓性のバランスに優れた太陽電池用バックシートとすることができる。特に、太陽電池モジュールを製造する場合には、太陽電池用バックシートを取扱う際の不具合がなく、表面側透明保護部材、表面側封止膜、太陽電池素子、裏面側封止膜及びバックシートを接合する際に、100℃以上の温度で加熱しても、変形の発生を伴うことなく、加圧圧着することができる。上記構造単位(u)の含有量が多すぎると、第1樹脂層の可撓性が低下する場合がある。
上記赤外線透過性着色剤は、単独であるいは2つ以上を組み合わせて用いることができる。
尚、本発明の太陽電池用バックシートにおいて、赤外線の透過性を低下させるものでなければ、目的、用途等に応じて、他の着色剤を用いることができる。例えば、赤外線透過性着色剤以外の着色剤として、黄色系顔料、青色系顔料等を用い、下記のような組合せにより、種々の外観を有する太陽電池モジュールとすることができる。
[1]黒色系赤外線透過性着色剤及び黄色系顔料の組合せによる褐色着色
[2]黒色系赤外線透過性着色剤及び青色系顔料の組合せによる濃青色着色
他の着色剤を用いる場合、上記第1熱可塑性樹脂組成物における含有割合は、上記赤外線透過性着色剤100質量部に対して、通常、60質量部以下、好ましくは0.01〜55質量部である。
尚、上記第1樹脂層を形成する第1熱可塑性樹脂組成物は、実質的に、白色系着色剤を含まないことが好ましいが、この白色系着色剤を含有させる場合、その含有量の上限は、上記熱可塑性樹脂(I)100質量部に対して、通常、3質量部、好ましくは1質量部である。
上記熱可塑性樹脂(II)は、上記熱可塑性樹脂(I)と同一であってよいし、異なってもよい。
上記ゴム質重合体(a21)の形状及び体積平均粒子径は、上記ゴム質重合体(a11)における記載と同様とすることができる。
上記ゴム質重合体(a21)の種類、形状及び体積平均粒子径は、上記ゴム質重合体(a11)の形状及び体積平均粒子径と、それぞれ、同一であってよいし、異なってもよい。
上記ビニル系単量体(b21)は、上記ビニル系単量体(b11)と同一であってよいし、異なってもよい。
[2−1]ゴム質重合体(a21)の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物からなるビニル系単量体(b21)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
[2−2]ゴム質重合体(a21)の存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及びマレイミド系化合物からなるビニル系単量体(b21)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
[2−3]ゴム質重合体(a21)の存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及びメタクリル酸エステル化合物からなるビニル系単量体(b21)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
上記ビニル系単量体(b22)は、上記第1熱可塑性樹脂組成物に含有される(共)重合体(I−2)の形成に用いられるビニル系単量体(b12)と同一であってよいし、異なってもよい。
上記ビニル系単量体(b22)が、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含む場合、これらの合計量は、上記ビニル系単量体(b22)全体に対して、好ましくは40〜100質量%、より好ましくは50〜100質量%である。また、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の使用比率は、成形加工性、耐薬品性、耐加水分解性、寸法安定性、成形外観性等の観点から、これらの合計を100質量%とした場合、それぞれ、好ましくは5〜95質量%及び5〜95質量%、より好ましくは40〜95質量%及び5〜60質量%、更に好ましくは50〜90質量%及び10〜50質量%である。
[2−4]芳香族ビニル化合物に由来する構造単位(s)と、シアン化ビニル化合物に由来する構造単位(t)とからなる共重合体
[2−5]芳香族ビニル化合物に由来する構造単位(s)と、シアン化ビニル化合物に由来する構造単位(t)と、マレイミド系化合物に由来する構造単位(u)とからなる共重合体
尚、上記芳香族ビニル系樹脂が、(共)重合体(II−2)である場合、上記記載の(共)重合体(II−2)をそのまま用いることができる。
耐熱性に優れた第2樹脂層とするための構造単位(u)の含有量は、上記熱可塑性樹脂(II)を100質量%とした場合、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは5〜45質量%、更に好ましくは10〜40質量%である。構造単位(u)の含有量が上記範囲にあると、耐熱性及び可撓性のバランスに優れた太陽電池用バックシートとすることができる。特に、太陽電池モジュールを製造する場合には、太陽電池用バックシートを取扱う際の不具合がなく、表面側透明保護部材、表面側封止膜、太陽電池素子、裏面側封止膜及びバックシートを接合する際に、100℃以上の温度で加熱しても、変形の発生を伴うことなく、加圧圧着することができる。上記構造単位(u)の含有量が多すぎると、第2樹脂層の可撓性が低下する場合がある。
上記白色系着色剤の含有量は、特に、太陽電池用バックシートにおける第1樹脂層の表面に、波長800〜1,400nmの光が放射された場合、上記第1樹脂層の表面における、この光に対する反射性の観点から、上記熱可塑性樹脂(II)100質量部に対して、好ましくは1〜45質量部、より好ましくは3〜40質量部、更に好ましくは5〜30質量部である。この白色系着色剤の含有量が多すぎると、本発明の太陽電池用バックシートの可撓性が低下する場合がある。
上記熱可塑性樹脂(III)は、上記熱可塑性樹脂(I)と同一であってよいし、異なってもよい。また、上記熱可塑性樹脂(III)は、上記熱可塑性樹脂(II)と同一であってよいし、異なってもよい。
上記ゴム質重合体(a31)の形状及び体積平均粒子径は、上記ゴム質重合体(a11)における記載と同様とすることができる。
上記ゴム質重合体(a31)の種類、形状及び体積平均粒子径は、上記ゴム質重合体(a11)の形状及び体積平均粒子径と、それぞれ、同一であってよいし、異なってもよい。また、上記ゴム質重合体(a31)の種類、形状及び体積平均粒子径は、上記ゴム質重合体(a21)の形状及び体積平均粒子径と、それぞれ、同一であってよいし、異なってもよい。
上記ビニル系単量体(b31)は、上記ビニル系単量体(b11)と同一であってよいし、異なってもよい。また、上記ビニル系単量体(b31)は、上記ビニル系単量体(b21)と同一であってよいし、異なってもよい。
[3−1]ゴム質重合体(a31)の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物からなるビニル系単量体(b31)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
[3−2]ゴム質重合体(a31)の存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及びマレイミド系化合物からなるビニル系単量体(b31)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
[3−3]ゴム質重合体(a31)の存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物及びメタクリル酸エステル化合物からなるビニル系単量体(b31)を重合して得られたゴム強化芳香族ビニル系樹脂
上記ビニル系単量体(b32)は、上記第1熱可塑性樹脂組成物に含有される(共)重合体(I−2)の形成に用いられるビニル系単量体(b12)と同一であってよいし、異なってもよい。また、上記ビニル系単量体(b32)は、上記第2熱可塑性樹脂組成物に含有される(共)重合体(II−2)の形成に用いられるビニル系単量体(b22)と同一であってよいし、異なってもよい。
上記ビニル系単量体(b32)が、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含む場合、これらの合計量は、上記ビニル系単量体(b32)全体に対して、好ましくは40〜100質量%、より好ましくは50〜100質量%である。また、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の使用比率は、成形加工性、耐薬品性、耐加水分解性、寸法安定性、成形外観性等の観点から、これらの合計を100質量%とした場合、それぞれ、好ましくは5〜95質量%及び5〜95質量%、より好ましくは40〜95質量%及び5〜60質量%、更に好ましくは50〜90質量%及び10〜50質量%である。
[3−4]芳香族ビニル化合物に由来する構造単位(s)と、シアン化ビニル化合物に由来する構造単位(t)とからなる共重合体
[3−5]芳香族ビニル化合物に由来する構造単位(s)と、シアン化ビニル化合物に由来する構造単位(t)と、マレイミド系化合物に由来する構造単位(u)とからなる共重合体
尚、上記芳香族ビニル系樹脂が、(共)重合体(III−2)である場合、上記記載の(共)重合体(III−2)をそのまま用いることができる。
耐熱性に優れた第3樹脂層とするための構造単位(u)の含有量は、上記熱可塑性樹脂(III)を100質量%とした場合、好ましくは1〜40質量%、より好ましくは3〜35質量%、更に好ましくは5〜30質量%である。上記構造単位(u)の含有量が多すぎると、第3樹脂層の可撓性が低下する場合がある。
上記第3樹脂層が白色系樹脂層又は低白色樹脂層である場合、第1樹脂層を透過した光が第2樹脂層で十分に反射されず、一部の光がこの第2樹脂層をも透過したときに、この光をこの第3樹脂層により反射させることができる。本発明においては、上記第3樹脂層が白色系樹脂層であることが好ましい。
上記白色系着色剤としては、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナ、シリカ、2PbCO3・Pb(OH)2、[ZnS+BaSO4]、タルク、石膏等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記第3樹脂層が低白色樹脂層である場合、上記白色系着色剤の含有量は、上記光に対する反射性の観点から、上記熱可塑性樹脂(III)100質量部に対して、好ましくは0.1〜5質量部、より好ましくは0.5〜4質量部である。
尚、上記第4樹脂層は、単層構造であってよいし、多層構造であってもよい。後者の場合、互いに同一の組成物からなるフィルム等が積層されてなるものであってよいし、互いに異なる組成物からなるフィルム等が積層されてなるものであってもよい。更には、上記第4熱可塑性樹脂組成物からなるフィルム等の一面側又は両面に、他の物質又は他の組成物からなる層が形成されてなるものであってもよい。
上記第4樹脂層の難燃性は、UL94規格に準ずる燃焼性がVTM−2のクラスか又はそれ以上のクラスであることが好ましい。
上記第4樹脂層としては、難燃性を有する樹脂フィルムである市販を用いることもできる。例えば、帝人デュポン社製「Melinex238」(商品名)、SKC社製「SR55」(商品名)、東レ社製「ルミラーX10P」、「ルミラーZV10」、「ルミラーX10S」、「ルミラーS10」、「ルミラーH10」、「ルミラーE20」(以上、商品名)等を用いることができる。
更に、上記第1樹脂層及び上記第2樹脂層の間、上記第2樹脂層及び上記第3樹脂層の間には、各樹脂層を接合する接着層を有してもよい(図示せず)。この場合、接着層の構成は、ポリウレタン樹脂組成物等とすることができる。
尚、本発明の太陽電池用バックシートにおける各層の間には、本発明の効果を損なわない範囲で、所望により、可飾層、塗布層、製造時に生じるリサイクル樹脂からなる層等の他の層を積層することもできる。
0.4≦(HA+HC)/HB≦2.4 (1)
0.7≦HA/HC≦1.3 (2)
0.5≦(HA+HC)/HB≦2.2
であることが好ましい。
0.75≦HA/HC≦1.25
であることが好ましい。
[ア]第1樹脂層(赤外線透過性着色樹脂層)と、第2樹脂層(白色系樹脂層)と、第3樹脂層と、第4樹脂層(裏面保護層)とを、順次、備え、第3樹脂層が白色系樹脂層であるシート
[イ]第1樹脂層(赤外線透過性着色樹脂層)と、第2樹脂層(白色系樹脂層)と、第3樹脂層と、第4樹脂層(裏面保護層)とを、順次、備え、第3樹脂層が低白色樹脂層であるシート
[ウ]第1樹脂層(赤外線透過性着色樹脂層)と、第2樹脂層(白色系樹脂層)と、第3樹脂層と、第4樹脂層(裏面保護層)とを、順次、備え、第3樹脂層が白色以外に着色された樹脂層であるシート
[エ]第1樹脂層(赤外線透過性着色樹脂層)と、第2樹脂層(白色系樹脂層)と、第3樹脂層と、第4樹脂層(裏面保護層)とを、順次、備え、第3樹脂層が無色透明な樹脂層であるシート
本発明において、「波長800〜1,400nmの光に対する反射率が50%以上である」とは、800nmから1,400nmまでの波長域における光の反射率を、800nm又は1,400nmから20nm毎に測定し、各反射率を用いて算出される平均値が50%以上であることを意味し、上記波長域における光の反射率が全て50%以上であることを要求するものではない。
上記酸化防止剤の含有量は、第1熱可塑性樹脂組成物、第2熱可塑性樹脂組成物、第3熱可塑性樹脂組成物及び第4熱可塑性樹脂組成物に含まれる各熱可塑性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量部である。
上記紫外線吸収剤の含有量は、第1熱可塑性樹脂組成物、第2熱可塑性樹脂組成物、第3熱可塑性樹脂組成物及び第4熱可塑性樹脂組成物に含まれる各熱可塑性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量部である。
上記老化防止剤の含有量は、第1熱可塑性樹脂組成物、第2熱可塑性樹脂組成物、第3熱可塑性樹脂組成物及び第4熱可塑性樹脂組成物に含まれる各熱可塑性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量部である。
上記可塑剤の含有量は、第1熱可塑性樹脂組成物、第2熱可塑性樹脂組成物、第3熱可塑性樹脂組成物及び第4熱可塑性樹脂組成物に含まれる各熱可塑性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量部である。
球状充填剤としては、ウォラストナイト、タルク、カオリン等が挙げられる。
繊維状充填剤としては、ガラス繊維、セラミックウィスカー等の無機繊維、並びに、炭素繊維、アラミド繊維等の有機繊維が挙げられる。
面状充填剤としては、マイカ等が挙げられる。
上記可塑剤の含有量は、第1熱可塑性樹脂組成物、第2熱可塑性樹脂組成物、第3熱可塑性樹脂組成物及び第4熱可塑性樹脂組成物に含まれる各熱可塑性樹脂100質量部に対して、好ましくは10質量部以下である。
有機系難燃剤としては、臭素化エポキシ系化合物、臭素化アルキルトリアジン化合物、臭素化ビスフェノール系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノール系フェノキシ樹脂、臭素化ビスフェノール系ポリカーボネート樹脂、臭素化ポリスチレン樹脂、臭素化架橋ポリスチレン樹脂、臭素化ビスフェノールシアヌレート樹脂、臭素化ポリフェニレンエーテル、デカブロモジフェニルオキサイド、テトラブロモビスフェノールA及びそのオリゴマー等のハロゲン系難燃剤;トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トキヘキシルホスフェート、トリシクロヘキシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルフェニルホスフェート、ジメチルエチルホスフェート、メチルジブチルホスフェート、エチルジプロピルホスフェート、ヒドロキシフェニルジフェニルホスフェート等のリン酸エステルやこれらを各種置換基で変性した化合物、各種の縮合型のリン酸エステル化合物、リン元素及び窒素元素を含むホスファゼン誘導体等のリン系難燃剤;ポリテトラフルオロエチレン、グアニジン塩、シリコーン系化合物、ホスファゼン系化合物等が挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
反応系難燃剤としては、テトラブロモビスフェノールA、ジブロモフェノールグリシジルエーテル、臭素化芳香族トリアジン、トリブロモフェノール、テトラブロモフタレート、テトラクロロ無水フタル酸、ジブロモネオペンチルグリコール、ポリ(ペンタブロモベンジルポリアクリレート)、クロレンド酸(ヘット酸)、無水クロレンド酸(無水ヘット酸)、臭素化フェノールグリシジルエーテル、ジブロモクレジルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
尚、熱可塑性樹脂組成物に難燃剤を含有させる場合には、難燃助剤を用いることが好ましい。この難燃助剤としては、三酸化二アンチモン、四酸化二アンチモン、五酸化二アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酒石酸アンチモン等のアンチモン化合物や、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、水和アルミナ、酸化ジルコニウム、ポリリン酸アンモニウム、酸化スズ等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
(1)各熱可塑性樹脂組成物を用いた共押出法
(2)各熱可塑性樹脂組成物を用いて作製した4種の樹脂シートを、熱融着又はドライラミネートする方法
(3)第1樹脂層、第2樹脂層及び第3樹脂層からなる積層物を共押出により作製した後、別途、準備した第4樹脂層を構成することとなるフィルムを熱融着又はドライラミネート若しくは接着剤により接合する方法
図2の太陽電池モジュール2は、太陽光の受光面側(図面で上側)から、表面側透明保護部材21、表面側封止膜(表面側充填材部)23、太陽電池素子25、裏面側封止膜(裏面側充填材部)27、及び上記本発明の太陽電池用バックシート1が、この順で配設されたものとすることができる。尚、本発明の太陽電池モジュールは、必要に応じて、上記構成要素以外に、適宜、必要に応じて、各種部材を備えることもできる(図示せず)。
上記表面側透明保護部材21の厚さは、ガラスを使用した場合は、通常、1〜5mm程度であり、透明樹脂を使用した場合は、通常、0.1〜5mm程度である。
各封止膜(充填材部)の厚さは、通常、100μm〜4mm程度、好ましくは200μm〜3mm程度、より好ましくは300μm〜2mm程度である。厚さが薄すぎると、太陽電池素子25が損傷する場合があり、一方、厚さが厚すぎると、製造コストが高くなり好ましくない。
上記のように、表面側封止膜(表面側充填材部)23を形成する材料と、裏面側封止膜(裏面側充填材部)27を形成する材料は、同一であっても異なってもよいが、接着性の点から同じであることが好ましい。
このラミネーション法におけるラミネート温度は、上記本発明の太陽電池用バックシートの接着性の観点から、通常、100℃〜250℃程度である。また、ラミネート時間は、通常、3〜30分程度である。
各種評価項目の測定方法を以下に示す。
1−1.熱可塑性樹脂中のゴム含有率
各樹脂層を構成する熱可塑性樹脂組成物を製造するための原料仕込み時の組成から、各樹脂層における熱可塑性樹脂の全量に対する、全てのゴム成分の合計割合を計算した。
1−2.熱可塑性樹脂中のN−フェニルマレイミド単位含有量
各樹脂層を構成する熱可塑性樹脂組成物を製造するための原料仕込み時の組成から算出した。
1−3.ガラス転移温度(Tg)
JIS K 7121に準拠して、TA Instruments社製示差走査熱量計「DSC2910」(型式名)により測定した。尚、熱可塑性樹脂組成物に、熱可塑性樹脂が2種以上含まれて、DSC曲線で複数のTgが得られた場合、より高い方のTgを採用した。
太陽電池用バックシート(50mm×50mm、厚さは表に記載)を測定試料とし、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計「V−670」(型式名)により、透過率及び反射率を測定した。即ち、測定試料の第1樹脂層表面に、光を放射し、400nmから700nmまでの波長域における透過率及び反射率を、20nm毎に測定し、これらの平均値を算出した。吸収率は、透過率の平均値及び反射率の平均値を用いて、下記式により算出した。
吸収率(%)=100−{透過率(%)+反射率(%)}
太陽電池用バックシート(50mm×50mm、厚さは表に記載)を測定試料とし、日本分光社製紫外可視近赤外分光光度計「V−670」(型式名)により、反射率を測定した。即ち、測定試料の第1樹脂層表面に、光を放射し、800nmから1,400nmまでの波長域における反射率を、20nm毎に測定し、これらの平均値を算出した。
東洋精機製作所社製分光光度計「TCS−II」(型式名)を用いて、太陽電池用バックシート(50mm×50mm、厚さは表に記載)における第1樹脂層側表面及び第4樹脂層側表面のL値を測定した。
太陽電池用バックシート(厚さは表に記載)を切削加工し、120mm(MD;樹脂押出方向)×120mm(TD;MDに対して直交方向)の大きさの試験片を作製した。次いで、この試験片の中央に、100mm(MD)×100mm(TD)の正方形の標線を引き、恒温槽中、150℃で30分間放置した。その後、冷却して、上記標線における長さを測定し、寸法変化率を下記式より算出した。
○:変形がなかった
△:ごくわずかに変形していた
×:変形があった
太陽電池用バックシート(厚さは表に記載)を切削加工し、100mm(MD)×100mm(TD)の大きさの試験片を作製した。次いで、MD方向の対称軸に沿って折り曲げた後、TD方向の対称軸に沿って折り曲げた。折り曲げた試験片を、JIS Z0237に準拠し手動式圧着ロール(2,000g)を用い、5mm/秒の速度で各折り目上を2往復させた。その後、折り目を広げて元の状態に戻し、試験片を目視にて観察し、下記基準で判定した。折り目が割れていないものが可撓性に優れる。
○:折り目が割れておらず、再度、折り曲げても広げても折り目が割れていない。
△:折り目が割れていないが、再度折り曲げて広げたら折り目が割れている。
×:折り目が割れている。
太陽電池用バックシート(厚さは表に記載)を切削加工し、200mm(MD)×200mm(TD)の大きさの試験片を作製した。次いで、この試験片を、温度105℃、及び、湿度100%RHの条件下で、300時間放置した後、長さ200mm×巾15mmの短冊状に切り出し、JIS K7127に準じて、島津製作所社製精密万能材料試験機「オートグラフAG2000」(型式名)を用いて、破断応力を測定した。測定用サンプルセット時のチャック間距離は100mm、引張速度は300mm/分であった。得られた破断応力の測定値から、下記式により破断応力の保持率を求めた。
破断応力保持率(%)=(温度105℃、湿度100%RHで300時間処理後の破断応力(N/15mm))÷(初期(処理前)の破断応力(N/15mm))×100
○:保持率が80%を超えた
△:保持率が50%〜80%であった
×:保持率が50%未満であった
上記1−9における高温高湿処理後の試験片を目視にて観察し、下記基準で判定した。
○:変形がなかった
△:ごくわずかに変形していた
×:変形があった
温度25℃±2℃、及び、湿度50±5%RHに調整された室において、ペクセル・テクノロジーズ社製Solar Simulator「PEC−11」(型式名)を用いて、予め、セル単体の光電変換効率を測定した1/4多結晶シリコンセルの表面に、厚さ3mmのガラスを、裏面に、太陽電池用バックシートを配置して、シリコンセルを挟み、ガラス及び太陽電池用バックシートの間にEVAを導入してシリコンセルを封止し太陽電池モジュールを作製した。その後、温度の影響を低減させるために、光を照射後すぐに光電変換効率を測定した。得られた光電変換効率と、セル単体の光電変換効率とを用いて、光電変換効率向上率を求めた。
光電変換効率向上率(%)={(モジュールの光電変換効率−セル単体の光電変換効率)÷(セル単体の光電変換効率)}×100
太陽電池用バックシート(80mm×80mm、厚さは表に記載)を測定試料とし、温度25℃±2℃、及び、湿度50±5%RHに調整された室において、測定試料における第1樹脂層側の表面に、高さ200mmから赤外線ランプ(出力100W)を照射した。60分照射後の表面温度を、表面温度計を用いて測定した。単位は℃である。
太陽電池用バックシート(厚さは表に記載)を切削加工し、500mm(MD)×30mm(TD)の大きさの試験片を作製した。次いで、この試験片における第1樹脂層側の表面に対し、以下に示すステップ1〜4の条件を繰り返して暴露試験に供し、暴露前及び暴露100時間後の色調変化値ΔEを算出した。処理装置は、スガ試験機社製メタリングウェザーメーター「MV3000」(型式名)である。
ステップ1:照射0.53kW/m2、63℃、50%RH、4時間
ステップ2:照射+降雨0.53kW/m2、63℃、95%RH、1分間
ステップ3:暗黒0kW/m2、30℃、98%RH、4時間
ステップ4:照射+降雨0.53kW/m2、63℃、95%RH、1分間
ΔE=√{(L1−L0)2+(a1−a0)2+(b1−b0)2}
(式中、L1、a1、b1は暴露後の値であり、L0、a0、b0は暴露前の値である。)
ΔEの値が小さいほど、色の変化が小さく、耐候性が優れていることを示す。耐候性を、下記基準で判定した。
○:ΔEが10以下であった
×:ΔEが10超えた
太陽電池用バックシート(20mm×100mm、厚さは表に記載)を試験片とし、この試験片を縦長に吊るし、UL94のVテスト用のバーナーを用いて、バーナー先端から試験片下端まで10mm離した状態で、試験片の下端を5秒間接炎した。接炎終了後、試験片の接炎部分の燃焼状態を目視で観察し、下記基準で判定した。
○:着火しなかった
×:着火した
太陽電池用バックシートにおける第4樹脂層側の表面を、東測精密工業株式会社製往復動摩擦試験機を用いて、綿帆布かなきん3号、垂直荷重500gで500往復摩擦させた。その後の表面を目視で観察し、下記基準で判定した。
○:傷が観察されなかった
△:傷がわずかに観察された
×:傷が明確に観察された
2−1.シリコーン・アクリル複合ゴム強化スチレン系樹脂(ゴム強化樹脂A1)
三菱レイヨン社製「メタブレン SX−006」(商品名)を用いた。これは、シリコーン・アクリル複合ゴムにアクリロニトリル・スチレン共重合体をグラフトさせてなる樹脂であり、シリコーン・アクリル複合ゴムの含有量50%、グラフト率80%、極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃)0.38dl/g、ガラス転移温度(Tg)135℃)である。
p−ビニルフェニルメチルジメトキシシラン1.3部及びオクタメチルシクロテトラシロキサン98.7部を混合し、これを、ドデシルベンゼンスルホン酸2.0部を溶解した蒸留水300部中に入れ、ホモジナイザーにより3分間攪拌して乳化分散させた。この乳化分散液を、コンデンサー、窒素導入口及び攪拌機を備えたセパラブルフラスコに移し、攪拌しながら、90℃で6時間加熱した。次いで、5℃で24時間保持し、縮合を完結させ、ポリオルガノシロキサン系ゴムを含むラテックスを得た。縮合率は93%であった。その後、このラテックスを、炭酸ナトリウム水溶液を用いてpH7に中和した。得られたポリオルガノシロキサン系ゴムの体積平均粒子径は300nmであった。
次に、攪拌機を備えた内容積7リットルのガラス製フラスコに、イオン交換水100部、オレイン酸カリウム1.5部、水酸化カリウム0.01部、tert−ドデシルメルカプタン0.1部、上記ポリオルガノシロキサン系ゴム40部を含む、pH7に調製されたラテックス、スチレン15部及びアクリロニトリル5部からなるバッチ重合成分を加え、攪拌しながら昇温した。温度が45℃に達した時点で、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム0.1部、硫酸第1鉄0.003部、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシラート・二水塩0.2部及びイオン交換水15部よりなる活性剤水溶液、並びにジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド0.1部を添加し、1時間重合を行った。
その後、上記反応系に、イオン交換水50部、オレイン酸カリウム1部、水酸化カリウム0.02部、tert−ドデシルメルカプタン0.1部、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド0.2部、スチレン30部及びアクリロニトリル10部よりなるインクレメント重合成分を、3時間に渡って連続的に添加し、重合を続けた。添加終了後、更に攪拌を継続した。1時間後、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)0.2部を添加し、重合を終了し、シリコーンゴム強化スチレン系樹脂(ゴム強化樹脂A2)を含むラテックスを得た。次いで、上記ラテックスに、硫酸1.5部を加えて、樹脂成分を90℃で凝固させ、その後、樹脂成分の水洗、脱水及び乾燥を行って、シリコーンゴム強化スチレン系樹脂(ゴム強化樹脂A2)を得た。ガラス転移温度(Tg)は108℃、ポリオルガノシロキサン系ゴムの含有量40%、グラフト率は84%、極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃)は0.60dl/gであった。
反応器に、アクリル酸n−ブチル99部と、アリルメタアクリレート1部とを乳化重合して得られたアクリル系ゴム質重合体(体積平均粒子径:100nm、ゲル含率:90%)を含む固形分濃度40%のラテックス50部(固形分換算)を入れ、更に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1部及びイオン交換水150部を入れて希釈した。その後、反応器内を窒素ガスで置換し、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム0.02部、硫酸第一鉄0.005部及びホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム0.3部を加え、撹拌しながら、60℃まで昇温した。
一方、容器に、スチレン37.5部及びアクリロニトリル12.5部の混合物50部と、ターピノーレン1.0部及びクメンハイドロパーオキサイド0.2部とを入れ、容器内を窒素ガスで置換し、単量体組成物を得た。
次いで、上記単量体組成物を、5時間かけて、一定流量で上記反応器に添加し、70℃で重合を行い、ラテックスを得た。このラテックスに、硫酸マグネシウムを添加し、樹脂成分を凝固させた。その後、水洗、乾燥することにより、アクリル系ゴム強化芳香族ビニル系樹脂(ゴム強化樹脂A3)を得た。アクリル系ゴム質重合体の含有量50%、グラフト率は93%、極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃)は0.30dl/g、ガラス転移温度(Tg)は108℃であった。
撹拌機を備えたガラス製反応容器に、イオン交換水75部、ロジン酸カリウム0.5部、tert−ドデシルメルカプタン0.1部、ポリブタジエンラテックス(体積平均粒子径:270nm、ゲル含率:90%)32部(固形分換算)、スチレン・ブタジエン共重合ラテックス(スチレン単位量:25%、体積平均粒子径:550nm、ゲル含率:50%)8部(固形分換算)、スチレン15部及びアクリロニトリル5部を入れ、窒素気流中、攪拌しながら昇温した。内温が45℃に達した時点で、ピロリン酸ナトリウム0.2部、硫酸第一鉄7水和物0.01部及びブドウ糖0.2部をイオン交換水20部に溶解した水溶液を加えた。その後、クメンハイドロパーオキサイド0.07部を加え、70℃で重合を開始し、1時間重合させた。
その後、イオン交換水50部、ロジン酸カリウム0.7部、スチレン30部、アクリロニトリル10部、tert−ドデシルメルカプタン0.05部及びクメンハイドロパーオキサイド0.01部を3時間かけて連続的に添加し、重合を継続した。1時間重合させた後、2,2’−メチレンビス(4−エチレン−6−tert−ブチルフェノール)0.2部を添加し、重合を完結させ、ラテックスを得た。
次いで、このラテックスに硫酸マグネシウムを添加し、樹脂成分を凝固させた。その後、水洗及び乾燥することにより、ブタジエンゴム強化芳香族ビニル系樹脂(ゴム強化樹脂A4)を得た。ブタジエンゴムの含有量40%、グラフト率は72%、アセトン可溶分の極限粘度[η]は0.47dl/g、ガラス転移温度(Tg)は108℃であった。
テクノポリマー社製AS樹脂「SAN−H」(商品名)を用いた。ガラス転移温度(Tg)は、108℃である。
日本触媒社製アクリロニトリル・スチレン・N−フェニルマレイミド共重合体「ポリイミレックス PAS1460」(商品名)を用いた。N−フェニルマレイミド単位量は40%、スチレン単位量は51%、GPCによるポリスチレン換算のMwは120,000である。ガラス転移温度(Tg)は、173℃である。
石原産業社製酸化チタン「タイペークCR−50−2」(商品名)を用いた。平均一次粒子径は0.25μmである。
BASF社製ペリレン系黒色顔料「Lumogen BLACK FK4280」(商品名)を用いた。
BASF社製キノフタロン系黄色顔料「Paliotol Yellow K0961HD」(商品名)を用いた。
三菱化学社製「カーボンブラック#45」(商品名)を用いた。
帝人デュポン社製PETフィルム「Melinex238」(商品名)を用いた。厚さは75μmである。
2−12.第4樹脂層(裏面保護層)形成用フィルム(IV−2)
SKC社製PETフィルム「SR55」(商品名)を用いた。厚さは75μmである。
2−13.第4樹脂層(裏面保護層)形成用フィルム(IV−3)
東レ社製PETフィルム「ルミラーX10P」(商品名)を用いた。厚さは50μmである。
製造例1−1
熱可塑性樹脂と、着色剤とを、表1に示す割合で、ヘンシェルミキサーにより混合した。その後、日本製鋼所製二軸押出機「TEX44」(型式名)を用いて、バレル温度270℃で溶融混練し、ペレット状の第1熱可塑性樹脂組成物(I−1)を得た(表1参照)。
熱可塑性樹脂と、着色剤とを、表1に示す割合で用いた以外は、製造例1−1と同様にして、ペレット状の第1熱可塑性樹脂組成物(I−2)〜(I−7)を得た(表1参照)。
製造例2−1
熱可塑性樹脂と、着色剤とを、表2に示す割合で、ヘンシェルミキサーにより混合した。その後、日本製鋼所製二軸押出機「TEX44」(型式名)を用いて、バレル温度270℃で溶融混練し、ペレット状の第2熱可塑性樹脂組成物(II−1)を得た(表2参照)。
熱可塑性樹脂と、着色剤とを、表2に示す割合で用いた以外は、製造例2−1と同様にして、ペレット状の第2熱可塑性樹脂組成物(II−2)〜(II−8)を得た(表2参照)。
製造例3−1
熱可塑性樹脂と、着色剤とを、表3に示す割合で、ヘンシェルミキサーにより混合した。その後、日本製鋼所製二軸押出機「TEX44」(型式名)を用いて、バレル温度270℃で溶融混練し、ペレット状の第3熱可塑性樹脂組成物(III−1)を得た(表3参照)。
熱可塑性樹脂と、着色剤とを、表3に示す割合で用いた以外は、製造例3−1と同様にして、ペレット状の第3熱可塑性樹脂組成物(III−2)〜(III−6)を得た(表3参照)。
実施例1
ダイ幅1,400mm及びリップ間隔1.5mmのTダイを有し、スクリュー径65mmの押出機3機を備える多層フィルム成形機を用い、各押出機に、第1熱可塑性樹脂組成物(I−1)、第2熱可塑性樹脂組成物(II−1)及び第3熱可塑性樹脂組成物(III−1)を供給した。そして、Tダイから、温度270℃で溶融させた、各樹脂組成物を吐出させ、3層型軟質フィルムとした。その後、この3層型軟質フィルムを、エアーナイフにより、表面温度が95℃に制御されたキャストロールに面密着させつつ、冷却固化させ、厚さ75μmの積層フィルムを得た。尚、第1樹脂層、第2樹脂層及び第3樹脂層の厚さは、表4に記載の通りである。フィルムの厚さは、ミツトヨ社製シックネスゲージ「ID−C1112C」(型式名)を用い、フィルムの製造開始から1時間経過後のフィルムを切り取り、フィルム幅方向の中心、及び、中心より両端に向けて、10mm間隔で厚さを測定し(n=107)、その平均値とした。フィルムの端部から20mmの範囲にある測定点の値は、上記平均値の計算から除去した。
次に、上記積層フィルムにおける第3樹脂層の外表面に、第4樹脂層(裏面保護層)形成用フィルム(IV−1)をポリウレタン系の接着剤を用いて接着させ、太陽電池用バックシートを得た。そして、この太陽電池用バックシートについて、各種評価を行い、その結果を表4に併記した。
第1熱可塑性樹脂組成物、第2熱可塑性樹脂組成物及び第3熱可塑性樹脂組成物と、第4樹脂層(裏面保護層)形成用フィルムとを用い、実施例1と同様にして、太陽電池用バックシートを得た。そして、この太陽電池用バックシートについて、各種評価を行い、その結果を表4〜表8に併記した。
11:第1樹脂層(赤外線透過性着色樹脂層)
12:第2樹脂層(白色系樹脂層)
13:第3樹脂層
14:第4樹脂層(裏面保護層)
2:太陽電池モジュール
21:表面側透明保護部材
23:表面側封止膜
25:太陽電池素子
27:裏面側封止膜
Claims (9)
- 第1樹脂層、第2樹脂層、第3樹脂層及び第4樹脂層を、順次、備える太陽電池用バックシートにおいて、上記第1樹脂層が赤外線透過性着色樹脂層であり、上記第2樹脂層及び上記第3樹脂層のうち少なくとも該第2樹脂層が白色系樹脂層であり、上記第4樹脂層が裏面保護層であり、且つ、上記第1樹脂層の厚さ(HA)、上記第2樹脂層の厚さ(HB)及び上記第3樹脂層の厚さ(HC)が、下記式(1)及び(2)を満足することを特徴とする太陽電池用バックシート。
0.4≦(HA+HC)/HB≦2.4 (1)
0.7≦HA/HC≦1.3 (2) - 波長400〜700nmの光を、上記太陽電池用バックシートにおける上記第1樹脂層の表面に放射した場合、上記光に対する吸収率が60%以上である請求項1に記載の太陽電池用バックシート。
- 波長800〜1,400nmの光を、上記太陽電池用バックシートにおける上記第1樹脂層の表面に放射した場合、上記光に対する反射率が50%以上である請求項1又は2に記載の太陽電池用バックシート。
- 150℃で30分間放置したときの寸法変化率が±1%以下である請求項1乃至3のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 上記第1樹脂層を構成する熱可塑性樹脂、上記第2樹脂層を構成する熱可塑性樹脂及び上記第3樹脂層を構成する熱可塑性樹脂が、いずれも芳香族ビニル系樹脂を含む熱可塑性樹脂である請求項1乃至4のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 上記第1樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度、及び、上記第3樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度が、いずれも上記第2樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも低い請求項1乃至5のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 上記第4樹脂層が、難燃性を有する樹脂層である請求項1乃至6のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 上記太陽電池用バックシートの厚さが50〜1,000μmである請求項1乃至7のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシートを備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
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