JP2019047071A - 太陽電池裏面保護シート用フィルム、太陽電池裏面保護シート、及び太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの製造工程における安定した加工性が得られ、かつフィルム製膜性と高耐候性と高反射を兼ね備える太陽電池裏面保護用フィルム、並びにそれを用いた太陽電池裏面保護シート、及び太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】ポリエチレン系樹脂の総量に対して高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含み、ポリエチレン系樹脂１００質量部に対してヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体を０．５質量部以上含み、封止材に接する面の算術平均粗さＲａが０．２８〜６．０μｍ、最大高さ粗さＲｚが２．９〜２７μｍであり、フィルムの厚さが６０μｍ未満とする。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の太陽電池素子を封入した太陽電池裏面保護シートに用いられるフィルム、並びにそれを用いた太陽電池裏面保護シート、及び太陽電池モジュールに関する。

近年、環境への意識の高まりにより、クリーンエネルギーを利用した発電手段の一つとして、太陽電池モジュールを備えた太陽電池発電システムが普及している。太陽電池モジュールには太陽電池素子が複数枚配置されており、これらの太陽電池素子をエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる封止材で挟み、太陽光が当たる側にガラスなどの前面板、これとは反対側に耐候性・防湿性を有する太陽電池裏面保護シート（以下「裏面保護シート」とも言う。）を順に重ね合せ、真空加熱ラミネーション法などにより一体成形されたものである。

裏面保護シートは、太陽電池素子や封止材を保護するものであり、外部からの機械的衝撃や圧力から太陽電池素子を保護し、水分の浸透を防いで太陽電池素子の劣化を防ぐなどの様々な特性が要求される。

ポリエチレン系樹脂を用いたフィルムを使用することで、封止材との密着性が良好かつ安価な太陽電池裏面保護シートを得られることは、特許文献１で報告されている。しかし、特許文献１のシートでは真空加熱ラミネーション時の安定した加工性や、フィルム製膜時に安定した外観と厚さ精度を得ることはできなかった。
また特許文献２はフィルム表面粗さを規定した熱可塑性樹脂フィルムを開示するが、フィルム単体でのブロッキング性を改善することを課題とし、透明性を維持する範囲で表面粗さを規定する発明であるため、その表面粗さは細かく、太陽電池裏面保護シートと封止材とを真空加熱ラミネーション法で加熱密着させる用途で不十分である。

一方、太陽電池モジュールの発電効率改善のためには、太陽光の反射率を向上させる必要がある。また、太陽電池裏面保護シートの低コスト化のためには、ポリエチレン系樹脂を用いたフィルムの薄膜化が要求されるが、その際、フィルム製膜性、高耐候性、及び高反射のすべてが所定の要求特性を満たす必要がある。

特開平１１−２６１０８５号公報 特開２０１４−１７７１３０号公報

本発明は上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、ポリエチレン系樹脂フィルムを使用した太陽電池裏面保護シートに用いられるフィルムであって、太陽電池モジュールの製造工程における安定した加工性が得られ、かつフィルム製膜性と高耐候性と高反射率を兼ね備える太陽電池裏面保護用フィルム、並びにそれを用いた太陽電池裏面シート、及び太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決すべく、ポリエチレン系樹脂を用いて封止材に密着する面のフィルム表面粗さ、用いる原料の選定、及び層構成を鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、第一の態様の本発明のフィルムは、ポリエチレン系樹脂からなるフィルムであって、前記ポリエチレン系樹脂が、該ポリエチレン系樹脂の総量に対して高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含み、前記ポリエチレン系樹脂１００質量部に対してヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体を０．５質量部以上含み、封止材に接するフィルム表面の算術平均粗さＲａが０．２８〜６．０μｍ、最大高さ粗さＲｚが２．９〜２７μｍであり、フィルムの厚さが６０μｍ未満であることを特徴とする太陽電池裏面保護シート用フィルムである。

また、第二の態様の本発明のフィルムは、少なくとも表裏層と中間層とを有するポリエチレン系樹脂からなる多層フィルムであって、前記表裏層及び／又は前記中間層のポリエチレン系樹脂が、各層のポリエチレン系樹脂の総質量に対して高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含み、前記表裏層又は前記中間層のポリエチレン系樹脂１００質量部に対してヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体を０．５質量部以上含み、封止材に接する前記表裏層のフィルム表面の算術平均粗さＲａが０．２８〜６．０μｍ、最大高さ粗さＲｚが２．９〜２７μｍであり、フィルムの総厚さが６０μｍ未満であり、前記中間層の厚さはフィルムの総厚さに対して５０〜９９．９％であり、前記表裏層及び前記中間層が顔料を含み、前記中間層に含まれる顔料の含有量が、前記ポリエチレン系樹脂１００質量部に対して２〜２００質量部以下であり、かつ、前記中間層の顔料の含有量が、前記表裏層に含まれる顔料の含有量より多いことを特徴とする太陽電池裏面保護シート用フィルムである。

第一の態様及び第二の態様の本発明のフィルム（以下、まとめて「本発明のフィルム」ともいう。）は、前記ポリエチレン系樹脂の平均密度が０．９１０ 〜０．９７０g/ｃｍ^３であり、メルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃、２１．１８Ｎ荷重）が１〜３０であることが好ましい。

第二の態様の本発明のフィルムの顔料は、少なくともアルミナ層で被覆されたルチル型酸化チタンであることが好ましい。

また、第二の態様の本発明のフィルムは、全光線反射率が５５％以上であることが好ましい。

また、第二の態様の本発明のフィルムは、共押出成形フィルムであることが好ましい。

また、本発明の太陽電池裏面保護シートは、本発明のフィルムと基材フィルムとを有することが好ましい。

また、本発明の太陽電池モジュールは、本発明の太陽電池裏面保護シートの基材フィルム側の面を被着材に貼着してなることが好ましい。

第一の態様では、製膜性が良好なポリエチレン系樹脂フィルムであって、太陽電池モジュールの製造工程において安定した加工性と高耐候性と封止材との密着性を兼ね備えたフィルムが得られる。また、第二の態様では、フィルム製膜性、高耐候性、高反射率、及び封止材との密着性を兼ね備えたポリエチレン系樹脂フィルムが得られ、太陽電池裏面保護シート材料に好適に用いることができる。

本発明の太陽電池裏面保護シート用フィルムの一例を示した概略断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
［第一の態様］
第一の態様の本発明のフィルムは、ポリエチレン系樹脂からなるフィルムであって、前記ポリエチレン系樹脂が、該ポリエチレン系樹脂の総質量に対して高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含み、前記ポリエチレン系樹脂１００質量部に対してヒンダードアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体を０．５重量部以上含み、封止材に接するフィルム表面の算術平均面粗さＲａが０．２８〜６．０μｍ、最大高さ粗さＲｚが２．９〜２７μｍであり、フィルムの総厚さが６０μｍ未満であることを特徴とする太陽電池裏面保護シート用フィルムである。

ポリエチレン系樹脂
第一の態様で用いられるポリエチレン系樹脂は、エチレンの単独重合体および／またはエチレンを主成分とする、エチレンとこれと共重合可能な他の単量体との共重合体（低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、メタロセン系触媒を用いて重合して得られたポリエチレン等）、あるいは前記単独重合体および／または共重合体と他の共重合体との混合物（ポリマーブレンド）等を例示することができる。中でもフィルムの剛性を維持するためには、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をポリエチレン系樹脂の総質量に対して５０質量％以上含むポリエチレン系樹脂であることが好ましい。

上記ポリエチレン系樹脂は、平均密度が０．９１０ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは０．９２０ｇ／ｃｍ^３以上、さらに好ましくは０．９３０ｇ／ｃｍ^３以上であり、上限は０．９７０ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは０．９６０ｇ／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは０．９５０ｇ／ｃｍ^３以下である。ポリエチレン系樹脂の平均密度が０．９１０ｇ／ｃｍ^３以上であれば、フィルムが柔らかすぎず、金属製ロールとゴム製ロールとでエンボス加工を行う際のゴム製ロールとフィルムとの密着を防ぎ、安定してフィルムの製膜を行うことができる。一方、ポリエチレン系樹脂の平均密度が０．９７０ｇ／ｃｍ^３以下であれば、フィルムの結晶化度が高くなりすぎず、酸化チタン等の顔料を添加した場合に良好に分散し、十分な全光線反射率を得ることができる。なお、密度は、ＪＩＳ Ｋ−７１１２に準拠し測定した値である。

また、上記ポリエチレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃、２１．１８Ｎ荷重）は１以上、好ましくは１．５以上、さらに好ましくは２以上であり、３０以下、好ましくは２５以下、さらに好ましくは２０以下である。ＭＦＲが１〜３０の範囲にあれば、溶融時の粘度が最適であるため、製膜時に均一に引き取ることができる。
なお、ＭＦＲは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０（１９０℃、２１．１８Ｎ荷重）に準拠して測定した値である。

第一の態様で用いられるポリエチレン系樹脂は、６０μｍ未満の厚さでの製膜性の点から高圧法低密度ポリエチレンを含むことが好ましい。高圧法低密度ポリエチレンの含有量は、ポリエチレン系樹脂の総質量に対して５質量％以上、好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上である。高圧法低密度ポリエチレンの上限はフィルムの腰を維持する観点から９０質量％以下、好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下である。ポリエチレン系樹脂中の高圧法低密度ポリエチレンの含有量が上記の範囲内にあれば、６０μｍ未満のフィルム厚さでの製膜性が良好になる。

第一の態様の本発明のフィルムは、本発明のフィルムの性能を損なわない範囲で他の樹脂を混合してもよい。例えば、ホモポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のプロピレン系樹脂や、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、プロピレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−イソプレンゴム等のジエン系ゴム、エチレン−プロピレン非共役ジエンゴム、エチレン−ブタジエン共重合体ゴム等のポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、及びスチレン−ブタジエン系やスチレン−イソプレン系等のスチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。

添加剤
第一の態様の本発明のフィルムは、さらに、従来公知の各種添加剤を配合することができる。添加剤としては、例えば、結晶核剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、熱安定剤、着色剤、難燃剤、離型剤、帯電防止剤、顔料、滑剤、分散剤等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して使用してもよい。これらの中で特に光安定剤、酸化防止剤を配合するのが好ましい。光安定剤を添加することで実際に太陽電池モジュールとして使用した場合に、長期間劣化せずに物性を保つことができる。また、酸化防止剤を添加することで製膜時に熱で発生するポリエチレンの架橋を抑制することができ、均一なフィルムを得ることができる。

第一の態様の本発明のフィルムで使用可能な光安定剤としては、例えば、重金属不活性化剤や紫外線吸収剤などのラジカル連鎖開始阻止剤、ヒンダートアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）やフェノール系酸化防止剤などのラジカル捕捉剤、リン系酸化防止剤や硫黄系酸化防止剤などの過酸化物分解剤を挙げることができ、好ましくはヒンダートアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）であり、さらに好ましくはヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体である。

ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体
ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体とは、エチレンにヒンダートアミン系アクリレートを共重合させたヒンダートアミン系光安定剤であり、一般の光安定剤と比べてブリードアウトしにくいので、長期の耐候性を賦与することができると共に、ポリエチレン系樹脂との相溶性が良好であるため、フィルムを薄くした場合に特に有効である。そのため、ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体を添加すれば、フィルムを光存在下で長期使用しても安定な物性を保持することができる。

ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体の含有量は、ポリエチレン系樹脂１００質量部に対して、０．５質量部以上、好ましくは０．８質量部以上、さらに好ましくは１．０質量部以上である。上限は特に制限はないが、３０質量部以下、好ましくは２５質量部以下、さらに好ましくは２０質量部以下である。

ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体としては、４-アクリロイルオキシ-２，２，６，６-テトラメチルピペリジン、４-アクリロイルオキシ-１，２，２，６，６-ペンタメチルピペリジン、４-アクリロイルオキシ-１-エチル-２，２，６，６-テトラメチルピペリジン、４-アクリロイルオキシ-１-プロピル-２，２，６，６-テトラメチルピペリジン、４-アクリロイルオキシ-１-ブチル-２，２，６，６-テトラメチルピペリジン、４-メタクリロイルオキシ-２，２，６，６-テトラメチルピペリジン、４-メタクリロイルオキシ-１，２，２，６，６-ペンタメチルピペリジン、４-メタクリロイルオキシ-１-エチル-２，２，６，６-テトラメチルピペリジン、４-メタクリロイルオキシ-１-ブチル-２，２，６，６-テトラメチルピペリジン、４-クリトノイルオキシ-２，２，６，６-テトラメチルピペリジン、４-クリトノイルオキシ-１-プロピル-２，２，６，６-テトラメチルピペリジンなどが挙げられる。中でも４-アクリロイルオキシ-２，２，６，６-テトラメチルピペリジンが特に好ましい。これらのヒンダードアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体は、例えば、特開平４-８０２１５号の明細書に記載されている高圧ラジカル共重合法によって製造することができる。

ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１０，０００以上が好ましく、３０，０００以上がより好ましく、５０，０００以上がさらに好ましい。ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体としては、例えば日本ポリエチレン社製のコーカノックス（Ｋｏｋａｎｏｘ）を挙げることができる。

第一の態様の本発明のフィルムは、他の合成樹脂や必要に応じて酸化防止剤、スリップ剤、着色剤、充填剤、核剤等の添加剤を本発明の目的を損なわない範囲内で添加してもよい。また、これらの添加剤については、予め樹脂に高濃度で配合したもの（マスターバッチ）を用いるのが一般的である。

フィルムの表面粗さ（算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚ）
第一の態様の本発明のフィルムにおいては、封止材との密着性向上の観点から、封止材に接するフィルム表面の算術平均粗さＲａが０．２８μｍ以上、好ましくは０．３５μｍ以上、さらに好ましくは０．４０μｍ以上であり、６．０μｍ以下、好ましくは５．０μｍ以下、さらに好ましくは４．０μｍ以下である。また第一の態様の本発明のフィルムの表面の最大高さ粗さＲｚは、２．９μｍ以上、好ましくは３．５μｍ以上、さらに好ましくは４．０μｍ以上であり、上限は２７μｍ以下、好ましくは２４μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。本発明のフィルムの表面の算術平均粗さと最大高さ粗さが上記下限値以上であれば、太陽電池モジュールの製造工程において積層する際に良好な滑りが得られ、安定した加工性が得られる。また、算術平均粗さと最大高さ粗さが上記上限値以下であれば、太陽電池モジュールの製造工程において空気が上手く抜け、良質な対応電池モジュールが得られる。

フィルムの厚み
第一の態様の本発明のフィルムの厚みは、製膜性や強度の観点から、６０μｍ未満であることが好ましく、５５μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることがさらに好ましい。フィルムの厚みの下限は１５μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは２５μｍ以上である。

［第二の態様］
第二の態様の本発明のフィルムは、少なくとも表裏層と中間層とを有するポリエチレン系樹脂からなる多層フィルムであって、前記表裏層及び／又は前記中間層のポリエチレン系樹脂が、各層のポリエチレン系樹脂の総質量に対して高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含み、前記表裏層又は前記中間層のポリエチレン系樹脂１００質量部に対してヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体を０．５質量部以上含み、封止材に接する前記表裏層のフィルム表面の算術平均粗さＲａが０．２８〜６．０μｍ、最大高さ粗さＲｚが２．９〜２７μｍであり、フィルムの総厚さが６０μｍ未満であり、前記中間層の厚さはフィルムの総厚さに対して５０〜９９．９％であり、前記表裏層及び前記中間層が顔料を含み、前記中間層に含まれる顔料の含有量が、前記ポリエチレン系樹脂１００質量部に対して２〜２００質量部であり、かつ、前記中間層の顔料の含有量が、前記表裏層に含まれる顔料の含有量より多いことを特徴とする太陽電池裏面保護シート用フィルムである。

第二の態様の本発明のフィルムは、第一の態様で使用可能なポリエチレン系樹脂、添加剤等をそのまま用いることができる。

第二の態様の本発明のフィルムは、表裏層及び／又は中間層を構成するポリエチレン系樹脂が、各層を構成するポリエチレン系樹脂の総質量に対して高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含む。第二の態様の本発明フィルムでは、少なくとも表裏層、好ましくは表裏層及び中間層に各層を構成するポリエチレン系樹脂の総質量に対し、高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含めば、フィルムに安定した製膜性を付与できるため好ましい。高圧法低密度ポリエチレンの含有量は、好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上である。また高圧法低密度ポリエチレンの上限は、フィルムの腰を維持する観点から９０質量％以下、好ましくは７０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下である。

また、第二の態様の本発明のフィルムは、太陽電池裏面保護シートとして用いられるため、製膜時のメヤニ防止とフィルムに良好な光反射性能を付与する観点から中間層、又は中間層と表裏層に顔料を含むことが好ましい。

顔料
第二の態様の本発明のフィルムで使用可能な顔料としては、石油などから合成した有機顔料、天然鉱物顔料や合成無機顔料などの無機顔料が挙げられるが、無機顔料が好ましく、白色顔料が特に好ましい。フィルムの光反射性向上の観点からは、本発明のフィルムは、顔料として酸化チタンを顔料として含むことが好ましい。

第二の態様の本発明のフィルムで用いる酸化チタンは、光触媒作用によるポリエチレン系樹脂の劣化を防ぐため、光活性の低いルチル型の酸化チタンを用いることが好ましい。中でも酸化チタンの表面が被覆処理されているものが好適に用いられる。酸化チタンの被覆層の組成は特に限定されないが、酸化ケイ素やアルミナ、または酸化亜鉛などの無機酸化物が好ましく、少なくともアルミナで被覆されたものが特に好ましい。酸化チタンの表面被覆剤の被覆方法は特に限定されるものではなく、公知の方法で得られた酸化チタン粒子を使用することができる。

また、第二の態様の本発明のフィルムでは、中間層で使用される顔料の含有量は、その比重によって多少左右されるものの、中間層を構成するポリエチレン系樹脂１００質量部に対し、２〜２００質量部の範囲であることが好ましく、５〜１５０質量部の範囲がより好ましく、１０〜１００質量部の範囲であることが最も好ましい。顔料の含有量が２質量部未満では光反射効果が低く、また、２００質量部を超えると、顔料（特に酸化チタン）に付着した水分が原因で製膜時の発泡や樹脂への分散性不良の原因になるので、好ましくない。

顔料の含有量は、表裏層の顔料の添加量をできるだけ少なくするか、または添加せず、中間層の顔料の添加量を多くすることにより、成膜時にメヤニが発生することを良好に防止することができる。従って、中間層に顔料を添加することにより製膜性の良いフィルムを得ることができる。

また、第二の態様の本発明のフィルムは、封止材に接する表裏層のフィルム表面の算術平均粗さＲａが０．２８〜６．０μｍ、最大高さ粗さＲｚが２．９〜２７μｍである。封止材との密着性向上の観点から、封止材に接する表裏層のフィルム表面の算術平均粗さＲａは０，２８μｍ以上であり、０．３５μｍ以上が好ましく、０．４０μｍ以上がより好ましい。また、上限は６．０μｍ以下であり、５．０μｍ以下が好ましく、４．０μｍ以下がさらに好ましい。また第二の態様の本発明のフィルムの表裏層のフィルム表面の最大高さ粗さＲｚは、２．９μｍ以上であり、３．５μｍ以上が好ましく、４．０μｍ以上がさらに好ましい。また、上限は２７μｍ以下であり、２４μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がさらに好ましい。第二の態様の本発明のフィルムの表裏層のフィルム面の算術平均粗さと最大高さ粗さが上記の下限値以上であれば、太陽電池モジュールの製造工程において積層する際に良好な滑りが得られ、安定した加工性が得られる。また、算術平均粗さと最大高さ粗さが上記上限値以下であれば、太陽電池モジュールの製造工程において空気が上手く抜け、良質な対応電池モジュールが得られる。

また、第二の態様の本発明のフィルムは、製膜性や強度の観点から、フィルムの総厚さが６０μｍ未満であることが好ましく、５５μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることがさらに好ましい。フィルムの厚みの下限は１５μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは２５μｍ以上である。
また中間層の厚さがフィルム総厚さに対して５０〜９９．９％以上、好ましくは６０〜９８％以上、さらに好ましくは７０〜９５％以上である。中間層の厚さを上記範囲とすることでメヤニを発生させることなくフィルムに効率よく顔料が均一に分散され、裏面保護シートの光反射率が向上し、発電効率が良くなることが期待される。

第二の態様の本発明のフィルムは、２種３層の共押出成形フィルムであることが好ましく、また、ドライラミネートなどの公知手法を用いて、単層体又は積層体を貼り合せた多層フィルムであることも好ましい。

第二の態様の本発明のフィルムを製造する際に、発生するスリット屑などを回収原料として用いることもできる。具体的には、スリット屑などをペレタイズし、本発明のフィルムの中間層に必要に応じて添加することができる。ペレタイズの方法は、断裁したものを溶融押出後、カッティングする方法が一般的であるが、この方法に限定されるものではない。

フィルムの全光線反射率
第二の態様の本発明のフィルムは、顔料を含み、太陽光を裏面保護層から反射することにより太陽電池モジュールの発電効率を上げることができるため、フィルムの全光線反射率は５５％以上であることがよく、６２％以上であることが好ましく、６８％以上であることがより好ましく、７５％以上であることが最も好ましい。

製膜方法
本発明のフィルムにおけるポリエチレン系樹脂と添加剤等との混練方法は、混練方法として一般的な方法が使用できる。具体的には、ペレットや粉体、固体の細片等をヘンシェルミキサーやリボンミキサーで乾式混合し、単軸や２軸の押出し機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなどの公知の溶融混練機に供給して溶融混練することができる。樹脂層を製造するための方法としては、Ｔダイ押出し成形法、インフレーション成形法及びカレンダー成形法等の一般的な樹脂フィルムの成形方法を用いればよく、特に限定されない。

製膜された樹脂はシート状で得られた封止材の表面及び／または裏面には、必要に応じて、シートを巻物とした場合のシート同士のブロッキング防止や太陽電池素子のラミネート工程でのハンドリング性やエア抜きのし易さ向上などの目的のためエンボス加工や種々の凹凸（円錐や角錐形状や半球形状など）加工を行っても良い。また、各種被着体への接着性を向上させる目的で表面にコロナ処理やプラズマ処理およびプライマー処理などの各種表面処理を行うことができる。さらに、得られた多層フィルムを用いてラミネーション等の二次加工をすることができる。

添加剤・顔料の混合法
本発明のフィルムで使用する添加剤・顔料などをポリエチレン系樹脂に含有させる方法としては、例えば成形時にそれぞれの原料を単独で含有させてもよく、また、それぞれの原料を事前に混合して含有させてもよく、それぞれの原料に添加剤を加えてマスターバッチ化して混合する方法としてもよい。

太陽電池裏面保護シート
本発明のフィルムは、太陽電池裏面保護シートとして好適に用いることができる。太陽電池裏面保護シートは、本発明のフィルムと基材フィルムとを有する。太陽電池裏面保護シートの全体の厚みは、製膜性や強度の観点から、２０〜６００μｍであることが好ましく、２５〜５００μｍであることがより好ましく、３０〜４００μｍであることがさらに好ましい。

太陽電池モジュール
太陽電池モジュールは、太陽電池素子が上下の保護材の間に設けられる。太陽電池モジュールとして、種々の構成のものを挙げることができ、例えば、（i）上部保護材（フロントシート）／フロントシート側に用いる封止材／太陽電池素子／バックシート側に用いる封止材／下部保護材（バックシート）のように、太陽電池素子の両側から封止材で挟むように構成されたもの、（ii）上部保護材／フロントシート側に用いる封止材／内周面上に太陽電池素子を設けた下部保護材のように、下部保護材の内周面上に設けた太陽電池素子上に封止材と上部保護材を設けるように構成されたもの、（iii）内周面下に太陽電池素子を設けた上部保護材／バックシート側に用いる封止材／下部保護材のように、上部保護材の内周面下に設けた太陽電池素子の下に封止材と下部保護材を設けるように構成されたものなどを挙げることができる。なお、記号「／」は、記号「／」を挟む層が隣接して積層されていることを表す。
本発明の実施様態は、上記した多層フィルムからなる太陽電池裏面保護シートである。

以下本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

［使用した材料］
＜ポリエチレン系樹脂＞
高密度ポリエチレン
融点１３５℃、密度０．９６０ｇ/ｃｍ³、ＭＦＲ７.０ｇ/１０分
直鎖状低密度ポリエチレン
融点９４℃、密度０．９０３ｇ/ｃｍ³、ＭＦＲ４．０ｇ/１０分
高圧法低密度ポリエチレン
融点１０８℃、密度０．９１８ｇ/ｃｍ³、ＭＦＲ４．０ｇ/１０分

＜ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体＞
融点１１１℃、密度０．９３ｇ/ｃｍ³、ＭＦＲ２．０ｇ/１０分、Ｍｗ：約３５，０００
高分子主鎖 ポリエチレン、ヒンダートアミン成分含有率 ５質量％

＜顔料：酸化チタン＞
結晶構造：ルチル型
表面処理：酸化ケイ素 ３．５質量％、アルミナ ３．２質量％
中間粒子径：０．３１μｍ

［測定方法］
＜表面粗さ測定（Ｒａ、Ｒｚ）＞
ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠する方法により、株式会社東京精密製表面粗さ形状測定機ＳＵＲＦＣＯＭ ＦＬＥＸ−５０Ａで、先端半径２μｍ、円錐のテーパ角６０°の触針を用い、測定力０．６ｍＮ、カットオフ値λｃ＝０．８ｍｍ、評価長さ＝２．０ｍｍ、フィルタ種類＝ガウシアン、λｓフィルタ種別＝カットオフ比３００、評価スピード＝０．３ｍｍ／ｓの条件にて測定した。

＜全光線反射率測定＞
株式会社日立製作所製 Ｕ−３５００形自記分光光度計を用いてＪＩＳ Ｋ７３７５に従い波長３００〜２５００ｎｍ、波長の間隔１ｎｍで樹脂層の面側に照射して、照射面と反対側にライトトラップを取り付け、各太陽電池裏面保護シート用フィルムの全光線反射率を測定した。その測定結果から４００〜１２００ｎｍの値の平均値を、全光線反射率の値とした。

［耐候性］
ＪＩＳ Ｂ７７３５に記載のスガ試験機株式会社製サンシャインウェザーメーターＳ８０を、バックパネル温度６３℃、１サイクル１２０分、１２分降雨の条件でＪＩＳ Ｋ７１２７規定の測定部分が１ｃｍ幅のダンベル状に打ち抜いたサンプルを２０００ｈ処理した。そのサンプルを２３℃でチャック間を４ｃｍに設置して引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎにて引張破断強度の測定を行った。耐候性の評価として、上記引張破断強度の結果を以下の基準で評価した。
○：引張破断強度２ＭＰａ以上
×：引張破断強度２ＭＰａ未満

＜実施例１〜６、比較例１〜５、及び参考例１＞
[太陽電池裏面保護シートの作製]
表１に示す配合の樹脂組成物を用いて、単層フィルムの場合、５０ｍｍφの押出機１台と６５０ｍｍ幅のＴダイを、また多層フィルムの場合、５０ｍｍφの押出機１台と３５ｍｍφの押出機２台、及び６５０ｍｍ幅のＴダイをそれぞれ用い、ダイス温度２１０℃の条件で樹脂を押出し、冷却水を通した金属製成形ロールとゴム製成形ロールでニップ成形を行い、厚さ６０μｍの単層又は３層からなる多層フィルムを作製し、これを太陽電池裏面保護シートとして用いた。なお、実施例２は実施例１よりも粗いシボの金属ロールを、比較例２は鏡面状の金属ロールを、比較例３は実施例２よりも粗いシボの金属ロールをそれぞれ使用し、表面粗さが異なるフィルムを作製した。
得られた太陽電池裏面保護シートついて以下の評価を行った。結果を表１に示す。

表１より、本発明の範囲のフィルム（実施例１〜６）であれば、安定した加工性と、フィルムの製膜性と高い耐候性、更には顔料を含む場合（実施例３〜６）には、良好な全光線反射率が得られることが分かる。
これに対し、比較例１は、ポリエチレン系樹脂に含まれる高圧法低密度ポリエチレンが５質量％より少ないため、６０μｍ未満での製膜性が劣りフィルムの製膜ができなかった。また比較例２は、フィルムの表面粗さが低すぎるため太陽電池モジュールの製造工程において積層する際の滑りが悪く安定した加工性が得られなかった。比較例３は、フィルムの表面粗さが高すぎるため太陽電池モジュールの製造工程において空気が上手く抜けず良質な太陽電池モジュールを得られなかった。比較例４は、ヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体の添加量が０．５重量部より少ないため、十分な耐候性を得られなかった。比較例５は、酸化チタンを表裏層に中間層よりも多く添加したため、製膜時にメヤニが発生してしまいフィルムの製膜ができなかった。また、ポリエチレン系樹脂の密度が低いと、フィルムが非常に柔軟であり、フィルムに凹凸を付けるために金属ロールとゴムロールでエンボス加工を行う際にゴムロールに密着してしまいフィルムの製膜ができなかった（参考例１を参照）。

本発明のフィルムは、太陽電池モジュールの製造工程における安定した加工性が得られ、かつフィルム製膜性と高耐候性と高反射を兼ね備える。このため、本発明のフィルムは、太陽電池裏面保護シートや太陽電池モジュールに好適に用いることができる。

１：太陽電池裏面保護シート
２：ポリエチレン系樹脂多層フィルム
３：接着剤層
４：プラスチックフィルム

Claims (8)

1. ポリエチレン系樹脂からなるフィルムであって、
   前記ポリエチレン系樹脂が、該ポリエチレン系樹脂の総質量に対して高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含み、
   前記ポリエチレン系樹脂１００質量部に対してヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体を０．５質量部以上含み、
   封止材に接するフィルム表面の算術平均粗さＲａが０．２８〜６．０μｍ、最大高さ粗さＲｚが２．９〜２７μｍであり、
   フィルムの総厚さが６０μｍ未満であることを特徴とする太陽電池裏面保護シート用フィルム。
2. 少なくとも表裏層と中間層とを有するポリエチレン系樹脂からなる多層フィルムであって、
   前記表裏層及び／又は前記中間層のポリエチレン系樹脂が、各層のポリエチレン系樹脂の総質量に対して高圧法低密度ポリエチレンを５質量％以上含み、
   前記表裏層又は前記中間層のポリエチレン系樹脂１００質量部に対してヒンダートアミンを側鎖に有するエチレン系共重合体を０．５質量部以上含み、
   封止材と接する前記表裏層のフィルム表面の算術平均粗さＲａが０．２８〜６．０μｍ、最大高さ粗さＲｚが２．９〜２７μｍであり、
   フィルムの総厚さが６０μｍ未満であり、
   前記中間層の厚さはフィルムの総厚さに対して５０〜９９．９％であり、
   前記表裏層及び前記中間層が顔料を含み、前記中間層に含まれる顔料の含有量が、前記ポリエチレン系樹脂１００質量部に対して２〜２００質量部であり、かつ、前記中間層の顔料の含有量が、前記表裏層に含まれる顔料の含有量より多いことを特徴とする太陽電池裏面保護シート用フィルム。
3. 前記ポリエチレン系樹脂の平均密度が０．９１０ 〜０．９７０g/ｃｍ^３であり、メルトフローレートが１〜３０（ＭＦＲ：１９０℃、２１．１８Ｎ荷重）である、請求項１又は２に記載の太陽電池裏面保護シート用フィルム。
4. 前記顔料が、少なくともアルミナ層で被覆されたルチル型酸化チタンである、請求項２又は３に記載の太陽電池裏面保護シート用フィルム。
5. 全光線反射率が５５％以上である、請求項２〜４のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シート用フィルム。
6. 前記フィルムが共押出成形フィルムである、請求項２〜５のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シート用フィルム。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シート用フィルムと基材フィルムとを有する太陽電池裏面保護シート。
8. 請求項７に記載の太陽電池裏面保護シートの基材フィルム側の面を被着材に貼着してなる太陽電池モジュール。

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