WO2016060163A1

WO2016060163A1 - 太陽電池モジュール用裏面保護シート、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法

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Publication number: WO2016060163A1
Application number: PCT/JP2015/079036
Authority: WO
Inventors: 辰則隅野; 智夫齋藤; 康次中島
Original assignee: Denka Co Ltd
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2017-04-15
Also published as: CN106796967A; JPWO2016060163A1

Abstract

　ＰＩＤ現象による性能劣化を抑制することができる太陽電池モジュール用裏面保護シート、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法を提供する。　ＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、十点平均粗さＲｚとＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０であるフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを、最外層に配置して太陽電池モジュール用裏面保護シートとする。そして、この太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いて太陽電池モジュールを構成する。

Description

太陽電池モジュール用裏面保護シート、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法

　本発明は、太陽電池モジュール用裏面保護シート、この裏面保護シートを用いた太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法に関する。より詳しくは、本技術は、フッ化ビニリデン系樹脂を用いた太陽電池モジュール用裏面保護シートの性能向上技術に関する。

　太陽電池モジュールは、一般に、ガラス基板等の表面側透明保護部材と、封止膜となるエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルムと、シリコン発電素子と、封止膜となるＥＶＡフィルムと、裏面保護シートとをこの順で積層した後、ＥＶＡフィルムを加熱溶融して架橋硬化させることにより一体化した構成となっている。

　一方、太陽電池モジュールは、主に屋外で使用されるため、その構成や材質構造等において、十分な耐久性及び耐候性が要求される。また、水分の透過により充填材が剥離したり、変色したり、配線の腐蝕を起こしたりすると、モジュールの出力そのものに影響を与える虞があるため、太陽電池モジュールの裏面保護シートには、耐候性が優れると共に、水蒸気透過率が小さく水分バリア性にも優れることが要求されている。

　その際に用いられる太陽電池用バックシートとしては、例えば、アルミニウム箔と樹脂フィルムとを積層したものや、組成が異なる複数の樹脂フィルムを積層したものなどがある（例えば、特許文献１、２参照）。

　例えば、特許文献１には、フッ素樹脂フィルムに、防湿フィルムとして無機酸化物のコーティング膜を形成したフィルムをエチレン－酢酸ビニル共重合体系接着剤により積層し、一体化したバックシートが提案されている。また、特許文献２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートでは、防湿機能として無機酸化物の蒸着膜を設けた基材フィルムの両面に、着色用添加剤と紫外線吸収剤と光安定化剤とを含む耐熱性のポリプロピレン系樹脂フィルムが積層されている。

特開２０００－２９４８１３号公報特開２００３－１６８８１４号公報

　しかしながら、前述した従来の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた場合でも、太陽電池モジュールのＰＩＤ現象（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）と呼ばれる性能劣化が生じることがある。ここで、ＰＩＤ現象とは、メガソーラー等の高電圧の太陽光発電システムにおいて確認される出力低下現象である。このＰＩＤ現象の防止手法に関する取り組みとしては、従来、電気回路及び封止材の改善による検討が行われているが、十分な成果は得られていない。

　そこで、本発明は、ＰＩＤ現象による性能劣化を抑制することができる太陽電池モジュール用裏面保護シート、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法を提供しようとするものである。

　前述したＰＩＤ現象の要因は、諸説あるが、以下のようなステップを経て生じると考えられている。先ず、接地されたフレームとモジュール内部回路の間に大きな電位差が発生する条件下で、湿度や温度などの外部要因が加わると、モジュール内部の絶縁抵抗が低下し、内部回路とフレーム間及び付着水の影響でフレームと同電位となったガラス間に漏れ電流が発生する。次に、ガラスに含まれるＮａ^＋イオンが溶出し、セル側に移動した後、電子とペアを作って安定化し、その結果出力が低下する。

　そこで、本発明者は、従来検討されていなかった裏面保護シートに着目し、鋭意実験検討を行った結果、最外層に凹凸形状を有するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを配置し、最外層表面の十点平均粗さＲｚ及び十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）を特定の範囲とすることで、撥水性に優れ、ＰＩＤ現象による性能劣化を抑制できる太陽電池裏面保護シートを実現できることを見出し、本発明に至った。

　即ち、本発明に係る太陽電池モジュール用裏面保護シートは、最外層にフッ化ビニリデン系樹脂フィルムが配置された太陽電池モジュール用裏面保護シートであり、前記最外層の表面は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、前記十点平均粗さＲｚとＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０となっている。
　前記最外層の表面は、水に対する接触角を１２０°以上とすることができる。
　前記最外層として、例えば、樹脂成分全質量あたり、フッ化ビニリデン樹脂を５０～９５質量％と、メタクリル酸エステル樹脂を５～５０質量％とを含有するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを用いることができる。
　前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、樹脂成分１００質量部に対して、酸化チタンを５～３０質量部含有していてもよい。
　前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、厚さが例えば１０～２００μｍのものを用いることができる。
　この太陽電池モジュール用裏面保護シートの透湿度は、１～５ｇ／ｍ^２・２４時間としてもよい。
　前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、溶融押出し後で冷却固化直前のフィルムを、エンボスロールで挟んで表面に凹凸を形成したものであってもよい。

　本発明に係る太陽電池モジュールは、前述した太陽電池モジュール用裏面保護シートを備えるものである。

　本発明に係る太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法は、溶融押出した後、冷却固化直前に、エンボスロールで挟んで表面に凹凸を形成することにより、前記表面のＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、前記十点平均粗さＲｚと前記表面のＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得る工程と、前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層に配置して太陽電池モジュール用裏面保護シートを得る工程と、を有する。

　本発明によれば、裏面保護シートの最外層の撥水性が向上するため、ＰＩＤ現象による太陽電池モジュールの性能劣化を抑制することが可能となる。

本発明の第１の実施形態の裏面保護シートの最外層を構成するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの表面状態を表す粗さ曲線の一例を示す模式図である。本発明の第２の実施形態の太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。

　以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
　先ず、本発明の第１の実施形態に係る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」という。）について説明する。本実施形態の裏面保護シートは、太陽電池モジュールの裏面側に設けられるものであり、少なくとも最外層にフッ化ビニリデン系樹脂フィルムが配置されている。図１は本実施形態の裏面保護シートの最外層を構成するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの表面状態を表す粗さ曲線の一例を示す模式図である。

［フッ化ビニリデン系樹脂フィルム］
　本実施形態の裏面保護シートの最外層に配置されるフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの樹脂成分は、フッ化ビニリデンの単独重合体でもよく、また、フッ化ビニリデンと他のフッ素含有単量体との共重合体でもよい。フッ化ビニリデンと共重合体を形成するフッ素含有単量体としては、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン及び各種フルオロアルキルビニルエーテルなどが挙げられる。なお、フッ化ビニリデン系樹脂フィルム及び裏面保護シート全体における耐候性や光安定性を確保するため、フッ化ビニリデン系樹脂におけるフッ化ビニリデン以外の単量体の量は、５０質量％以下とすることが好ましい。

　また、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、前述したフッ化ビニリデン系樹脂の他に、樹脂成分としてメタクリル酸エステル系樹脂を含有していてもよい。フッ化ビニリデン系樹脂は、フッ素系樹脂の中でも溶融流動性に優れかつ熱分解温度も高いため押出加工性が良好であり、また、製膜後も耐候性や機械的強度に優れているが、他の素材との接着性に劣る。一方、メタクリル酸エステル系樹脂は、フィルムに製膜した際に他の樹脂との接着性を高める効果がある。このため、フッ化ビニリデン系樹脂にメタクリル酸エステル系樹脂を混合することにより、他の素材との接着性を高めることができる。

　ただし、樹脂成分中のフッ化ビニリデン系樹脂量が５０質量％未満の場合、即ち、メタクリル酸エステル系樹脂量が５０質量％を超えると、耐候性が低下することがある。一方、樹脂成分中のフッ化ビニリデン系樹脂量が９５質量％を超えると、即ち、メタクリル酸エステル系樹脂量が５質量％未満の場合、他素材との接着性向上の効果が十分に得られないことがある。具体的には、他素材と融着する場合は、十分な融着性が得られないことがあり、また、接着剤を用いて他素材と接着する場合は、接着剤塗布の際にぬれ広がりにくくなるため、結果として他素材との接着性が低下する。

　よって、メタクリル酸エステル系樹脂を混合する場合は、各樹脂の配合比を、質量比で、フッ化ビニリデン系樹脂：メタクリル酸エステル系樹脂＝５０：５０～９５：５とすることが好ましく、より好ましくは、フッ化ビニリデン系樹脂：メタクリル酸エステル系樹脂＝７０：３０～９０：１０である。

　このように、フッ化ビニリデン系樹脂と相溶性を有するメタクリル酸エステル系樹脂を混合することにより、耐候性に優れ、かつ他素材と熱融着可能なフッ化ビニリデン系樹脂フィルムが得られる。フッ化ビニリデン系樹脂に混合するメタクリル酸エステル系樹脂は、メタクリル酸エステル単量体に基づくビニル重合体であれば、その構造などは特に限定されるものではなく、メタクリル酸エステルの単独重合体、複数のメタクリル酸エステルの共重合体又はメタクリル酸エステルと他の単量体との共重合体のいずれでもよい。

　ここで、メタクリル酸エステル系樹脂を構成するメタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ペンチル及びメタクリル酸ヘキシルなどが挙げられる。これらのうち、メタクリル酸メチルが好適である。また、メタクリル酸エステルにおけるプロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基などのアルキル基は、直鎖であってもよく、枝分かれしてもよい。

　また、メタクリル酸エステルと共重合可能な単量体としては、アクリル酸メチル及びアクリル酸ブチルなどの炭素数１～８のアクリル酸エステル、スチレン、α－メチルスチレン、アクリロニトリル、アクリル酸及びその他のエチレン性不飽和モノマーなどが挙げられる。なお、フッ化ビニリデン系樹脂との相溶性を向上させて、フィルムとしたときの透明性や機械的強度を確保する観点から、メタクリル酸エステル系樹脂におけるメタクリル酸エステル以外の単量体の量は、５０質量％以下とすることが好ましい。

　更に、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムには、隠蔽性を付与し、反射性を高めて太陽電池の発電効率を上げるなどの目的で、前述した樹脂成分に加えて、酸化チタン、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、塩基性炭酸鉛及び酸化亜鉛などの各種白色顔料が含まれていてもよい。その場合、前述した白色顔料の含有量は、光反射特性、分散性及び製膜性の観点から、樹脂成分１００質量部あたり、５～３０質量部とすることが好ましい。

　本実施形態の裏面保護シートの最外層、即ちフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの表面は、十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、かつ十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０である。ここで、十点平均粗さＲｚ及び十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４に規定された方法で算出することができる。
　十点平均粗さＲｚは、図１に示すように、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さｌだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から、最も高い山頂から高い順に５番目までの山頂の標高Ｙｐ_１～５の絶対値の平均値と、最も低い（即ち最も深い）谷底から低い順（即ち深い順）に５番目までの谷底の標高Ｙｖ_１～５の絶対値の平均値との和を求め、この値をマイクロメートル（μｍ）で表したものである。
　局部山頂の平均間隔Ｓは、粗さ曲線の平均線方向における隣り合う局部山頂間に対応する平均線の長さｓ_１～１０を求め、この多数（図１の例示では１０個）の局部山頂間の平均値をミリメートル（ｍｍ）で表したものである。ただし、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比であるＲｚ／Ｓの算出は、局部山頂の平均間隔Ｓをマイクロメートルに単位換算して行われる。

　最外層表面の十点平均粗さＲｚが５μｍ未満の場合、十分な撥水性が得られず、ＰＩＤ現象を抑制できない。また、最外層表面の十点平均粗さＲｚが１００μｍを超えると、表面加工時にシートに穴あきが発生したり、表面加工後に機械的強度の大幅な低下を生じる。なお、撥水性向上と、穴あき発生及び機械的強度低下の防止の観点から、最外層表面の十点平均粗さＲｚは６～９０μｍとすることが好ましい。

　一方、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が、１未満の場合、十分な撥水性が得られず、ＰＩＤ現象を抑制できない。また、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が、１０を超えるものは作製が困難である。なお、撥水性向上及び加工性向上の観点から、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）は、２～９とすることが好ましい。

　本実施形態の裏面保護シートの最外層、即ちフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの表面は、水に対する接触角が１１５°以上であることが好ましく、１２０°以上であることがより好ましい。これにより、裏面保護シートの最外層の撥水性が高まり、ＰＩＤ現象に対する抑制効果が向上する。最外層の撥水性を高める観点から、接触角の上限は限定されるものではなく、接触角は最大の１８０°以下である。

　本実施形態の裏面保護シートの最外層を構成するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、５～３００μｍであることが好ましく、１０～２００μｍであることがより好ましい。フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの厚さをこの範囲にすることにより、積層構造の裏面保護シートを容易に製造することができ、かつ、裏面保護シートとしたときの耐候性を向上させることができる。

［透湿度］
　本実施形態の裏面保護シートの透湿度は、１～５ｇ／ｍ^２・２４時間であることが好ましい。裏面保護シートの透湿度が１～５ｇ／ｍ^２・２４時間であることにより、太陽電池モジュール内に侵入した水分を外部環境に放出しやすくなり、長時間の使用においてもＰＩＤ現象を抑制することが可能となる。裏面保護シートの透湿度は、ＰＩＤ現象を抑制する効果を向上させる観点から、１～４ｇ／ｍ^２・２４時間であることがより好ましい。
　前記透湿度の範囲は特に限定されないが、透湿度が１ｇ／ｍ^２・２４時間未満であると、太陽電池モジュール内に侵入した水分が外部環境に放出されにくくなり、長期使用するとＰＩＤ現象を抑制できない場合がある。また、透湿度が５ｇ／ｍ^２・２４時間を超えると、太陽電池モジュール内に侵入する水分量が多くなり、ＰＩＤ現象を抑制できない場合がある。
　なお、前記透湿度は、ＪＩＳ　Ｋ７１２９Ｂに準拠して、水蒸気透過度計により、２５℃、９０％ＲＨの条件にて測定される値である。

［基材］
　本実施形態の裏面保護シートは、外部応力から太陽電池セルを保護する観点から、機械的強度に優れた基材シートとの積層構造とすることが好ましい。基材に用いられる樹脂の種類は、特に限定されるものではなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、及びポリシクロヘキサンジメタノール－テレフタレート（ＰＣＴ）などのポリエステル系樹脂の他、環状ポリオレフィン（ＣＯＣ）、ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びポリブテンなどのポリオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、及び共重合ナイロンなどのポリアミド系樹脂、並びにアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリビニルアルコ－ル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アセタ－ル系樹脂、及びポリアリレート系樹脂などの各種合成樹脂を用いることができる。これらの樹脂の中でも、裏面保護シートとしたときの物性及びコストの面から、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリオレフィン系樹脂が好ましい。

　基材の厚さは、シート物性面を考慮すると、１００～５００μｍが好ましい。基材の厚さが１００μｍよりも薄くなると、機械的強度及び絶縁抵抗値などが低下する場合があり、また、５００μｍより厚くなると、フィルムの加工特性が低下する場合がある。

［製造方法］
　次に、本実施形態の裏面保護シートの製造方法について説明する。
　本実施形態の裏面保護シートの製造方法は、前記十点平均粗さＲｚ、及びこのＲｚと前記局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）がそれぞれ特定範囲である表面を有するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得る工程と、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層に配置して太陽電池モジュール用裏面保護シートを得る工程と、を有する。前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得る工程では、そのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの原料となる、フッ化ビニリデン系樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出した後、冷却固化直前に、エンボスロールで挟んで表面に凹凸を形成することにより、前記Ｒｚが５～１００μｍであり、前記Ｒｚ／Ｓが１～１０のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得る。
　例えば、本実施形態の裏面保護シートは、上述のように、表面に特定の凹凸を有するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを作製し、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムが最外層になるように基材シートなどを積層して一体化することにより製造することができる。

　本実施形態の裏面保護シートに用いる十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、かつ十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０であるフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、そのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの原料となる、フッ化ビニリデン系樹脂を含む樹脂組成物をＴダイ法などの押出成形法により溶融押出した後、冷却固化直前に、エンボスロールで挟んで（ニップして）表面に凹凸を形成することにより得られる。このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを、基材シートなどと積層する方法は、特に限定されるものではないが、熱ラミネーション法やドライラミネーション法などを適用することができる。

　また、裏面保護シートを構成する各層の原料樹脂又は樹脂組成物を、それぞれ別個の押出機に供給して溶融混練してフィードブロックに供給した後、Ｔダイを通過させ、それらが冷却固化する直前にフッ化ビニリデン系樹脂フィルム面側に配置されたエンボスロールで挟み（ニップし）、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの表面に特定の凹凸形状を形成すると共に、各層を積層して裏面保護シートとすることもできる。この方法は、製造工程が少なく、効率的に裏面保護シートを製造することが可能である。

　更に、本実施形態の裏面保護シートは、裏面保護シートを構成する各層の原料樹脂又は樹脂組成物を、それぞれ多層構成のマルチマニホールドダイに供給して積層シートを作製する共押出法により製造することもできる。この方法は、各層の厚み分布が小さいシートが得られる点で好ましい。

　なお、本実施形態の裏面保護シートは、予め作製されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムや積層シートの最外層に配置されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを再加熱し、エンボスロールで挟む（ニップする）方法でも製造可能である。ただし、機械的強度及び外観保持の観点から、少なくとも溶融押出成形において、フッ化ビニリデン系樹脂フィルム（原料となる樹脂組成物）を冷却固化する直前にエンボスロールにて挟む（ニップする）方法で製造することが好ましい。エンボスロールにて挟む工程を、原料であるフッ化ビニリデン系樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出した後、冷却固化する直前に行うことで、裏面保護シートが多層構成である場合における各層の熱収縮率の違いによるシートの反りや、熱に弱い層の劣化による機械的強度の低下及び変色などの外観不良の問題を回避しやすい。

　その際、ニップ条件は、特に限定されるものではないが、ロール温度は、成形加工性の観点から、２５～１００℃が好ましく、より好ましくは４０～８０℃である。また、タッチ圧力は、成形加工性の観点、特に熱転写率を高める観点から、５～５０Ｎ／ｍｍが好ましく、より好ましくは１０～３０Ｎ/ｍｍである。

　以上詳述したように、本実施形態の裏面保護シートは、最外層に、十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、かつ十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０であるフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを配置しているため、従来品に比べて、撥水性及び透湿性に優れている。このため、本実施形態の裏面保護シートを用いることにより、ＰＩＤ現象による太陽電池モジュールの性能劣化を抑制することが可能となる。

（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。本実施形態の太陽電池モジュールは、上述の第１の実施形態に係る裏面保護シートを備える。
　図２は本実施形態の太陽電池モジュールの構造の一例を模式的に示す断面図である。図２に示すように、太陽電池モジュール２０は、光起電力素子である太陽電池セル１５が、ＥＶＡ樹脂などの合成樹脂からなる封止材１３により封止されている。

　そして、太陽光１６が照射される面には、ガラスなどからなる透明基板１２が積層され、裏面側には前述した第１の実施形態の裏面保護シート１１が積層され、これらの周囲にはフレーム１４が設けられている。この太陽電池モジュール２０では、裏面保護シート１１は、特定の凹凸が形成されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムにより構成されている面が外側になるように配置され、積層されている。

　本実施形態の太陽電池モジュール２０は、最外層に十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、かつ十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０であるフッ化ビニリデン系樹脂フィルムが配置され、撥水性に優れた裏面保護シートを用いているため、ＰＩＤ現象による性能劣化が抑制される。

　以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、以下に示す材料を用いて、実施例１～１７及び比較例１～５の裏面保護シートを作製し、撥水性及び透湿度を測定すると共に、太陽電池モジュールに用いた場合の耐久性を評価した。

［裏面保護シートの作製］
　実施例及び比較例の各裏面保護シートは、以下に示す３層構造とした。なお、内層の厚さは全て２５μｍ、中間層の厚さは全て２５０μｍとし、最外層の厚さのみ変化させた。
　内層：フッ化ビニリデン系樹脂フィルム層
　中間層：ポリエチレンテレフタレート層（以下、ＰＥＴ層という。）
　最外層：フッ化ビニリデン系樹脂フィルム層

＜内層及び最外層用原料＞
　内層及び最外層に用いたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの原料は、全ての実施例及び比較例において同じとし、以下の材料を用いた。
（Ｂ－１）フッ化ビニリデン樹脂：
　アルケマ社製　カイナー（登録商標）Ｋ７２０（融点１７０℃）
（Ｂ－２）メタクリル酸エステル系樹脂：
　三菱レーヨン社製　ハイペットＨＢＳ０００（アクリル酸ブチル（ｎ－ＢＡ）とメタクリル酸ブチル（ＢＭＡ）のゴム成分を含有するメタクリル酸エステル系樹脂）
（Ｂ－３）酸化チタン：
　デュポン社製　Ｒ９６０（平均粒子径０．３５μｍ、純チタン分８９質量％）

＜中間層用のＰＥＴ層＞
　中間層用のＰＥＴ層には、東レ株式会社製の商品名「ルミラー（登録商標）Ｘ１０Ｓ」（耐熱性オリゴマーＰＥＴフイルム）を用いた。

（実施例１）
　フッ化ビニリデン樹脂（Ｂ－１）を８０質量部、メタクリル酸エステル樹脂（Ｂ－２）を２０質量部の割合で配合した樹脂組成物を、φ３０ｍｍの２軸押出機によって混練して、フッ化ビニリデン系樹脂ブレンドを得た。次に、このブレンドを、φ４０ｍｍの単軸押出機にて、押出温度を２５０℃とし、Ｔダイを用いてフィルム成形を行なった。

　フィルム成形の際、押出機から押し出されたフィルムを冷却固化する直前に、所定の表面粗さを有するエンボスロールにより、ロール温度４５℃、タッチ圧力１５Ｎ／ｍｍの条件にて挟んだ（ニップした）。これにより、表面に凹凸形状構造を有し、十点平均粗さＲｚが５μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５である厚さ２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。

　このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層とし、ポリエステル系接着剤を用いたドライラミネートにより、内層及び中間層を構成する各フィルムと積層し、３層構造の実施例１の裏面保護シートを作製した。

（実施例２）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが１０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例２の裏面保護シートを作製した。

（実施例３）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例３の裏面保護シートを作製した。

（実施例４）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが８０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例４の裏面保護シートを作製した。

（実施例５）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが１００μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例５の裏面保護シートを作製した。

（実施例６）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１．１であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例６の裏面保護シートを作製した。

（実施例７）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例７の裏面保護シートを作製した。

（実施例８）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が８であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例８の裏面保護シートを作製した。

（実施例９）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１０であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例９の裏面保護シートを作製した。

（実施例１０）
　コンパウンド組成を、フッ化ビニリデン樹脂５０質量部、メタクリル酸エステル樹脂５０質量部とした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例１０の裏面保護シートを作製した。

（実施例１１）
　コンパウンド組成を、フッ化ビニリデン樹脂７０質量部、メタクリル酸エステル樹脂３０質量部とした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例１１の裏面保護シートを作製した。

（実施例１２）
　コンパウンド組成を、フッ化ビニリデン樹脂９０質量部、メタクリル酸エステル樹脂１０質量部とした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例１２の裏面保護シートを作製した。

（実施例１３）
　コンパウンド組成を、フッ化ビニリデン樹脂９５質量部、メタクリル酸エステル樹脂５質量部とした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例１３の裏面保護シートを作製した。

（実施例１４）
　コンパウンド組成を、フッ化ビニリデン樹脂９５質量部、メタクリル酸エステル樹脂５質量部、酸化チタン２２質量部とした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、実施例１４の裏面保護シートを作製した。

（実施例１５）
　最外層を構成するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの厚さを１０μｍにした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、裏面保護シートを作製した。この実施例１５の裏面保護シートの最外層に配置されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、十点平均粗さＲｚが５μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であった。

（実施例１６）
　最外層を構成するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの厚さを２５μｍにした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、裏面保護シートを作製した。この実施例１６の裏面保護シートの最外層に配置されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、十点平均粗さＲｚが５μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であった。

（実施例１７）
　最外層を構成するフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの厚さを１００μｍにした以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、裏面保護シートを作製した。この実施例１７の裏面保護シートの最外層に配置されたフッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、十点平均粗さＲｚが５μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であった。

（比較例１）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが４μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、比較例１の裏面保護シートを作製した。

（比較例２）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが１０５μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、比較例２の裏面保護シートを作製した。

（比較例３）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が０．８であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、比較例３の裏面保護シートを作製した。

（比較例４）
　コンパウンド組成を、メタクリル酸エステル樹脂１００質量部とすると共に、フィルム成形時のエンボスロールを変更し、その他の条件は前述した実施例１と同様にして、十点平均粗さＲｚが９０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が２．５であり、厚さが２００μｍのメタクリル酸エステル樹脂フィルムを得た。そして、このメタクリル酸エステル樹脂フィルムを最外層として、比較例４の裏面保護シートを作製した。

（比較例５）
　フィルム成形時のエンボスロールを変更し、それ以外は、前述した実施例１と同様の方法及び条件で、十点平均粗さＲｚが５０μｍ、十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１１であり、厚さが２００μｍのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得た。そして、このフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層として、比較例５の裏面保護シートを作製した。

［評価方法］
　前述した方法で作製した実施例及び比較例の各裏面保護シートは、以下に示す方法で評価した。

＜十点平均粗さＲｚ及び十点平均粗さＲｚと局部山頂の平均間隔Ｓとの比＞
　十点平均粗さＲｚ及び局部山頂の平均間隔Ｓは、ＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４に規定される方法で測定した。具体的には、実施例及び比較例の各裏面保護シートを、５０ｍｍ角にカットし、キーエンス社製のレーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘ１１０にてフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの表面観察を実施した。

　十点平均粗さＲｚについては、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さ（ｌ）だけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から、最も高い山頂から高い順に５番目までの山頂の標高（Ｙ_ｐ１～５）の絶対値の平均値と、最も低い谷底から低い順に５番目までの谷底の標高（Ｙｖ）の絶対値の平均値との和を求め、この値をマイクロメートル（μｍ）で表した。
　局部山頂の平均間隔Ｓについては、粗さ曲線の平均線方向における隣り合う局部山頂間に対応する平均線の長さ（ｓ_ｎ）を求め、この多数の局部山頂間の平均値を算出した。Ｒｚ／Ｓの算出においては、Ｓの値をμｍに単位換算した。

＜撥水性（接触角評価）＞
　実施例及び比較例の各裏面保護シートのフッ化ビニリデン系樹脂フィルムについて、協和界面科学株式会社製の接触角計ＣＡ－Ｖを用いて、温度２３℃、相対湿度５５％ＲＨの環境下で、フィルム表面における純水との接触角を測定した。

＜透湿度＞
　実施例及び比較例の各裏面保護シートを、直径１０ｃｍの円形状にカットした。これをＪＩＳ　Ｋ７１２９Ｂに従い、八州貿易社製のＬ８０－５０００型水蒸気透過度計を用いて、２５℃、９０％ＲＨの条件にて透湿度を測定した。

＜モジュール耐久性評価（ＰＩＤ耐性）＞
　実施例及び比較例の各裏面保護シートを組み込んだ太陽電池モジュールについて、電圧１０００Ｖを印加した状態で、温度６０℃、相対湿度８５％の環境下で９６時間静置した後、ソーラーシミュレータを用いてＩ－Ｖ特性における最大出力Ｐ_ｍａｘの保持率を測定し、ＰＩＤ耐性を評価した。なお、「ソーラーシミュレータ」とは、擬似的な太陽光を人工的に発生させる光源装置であり、一般に太陽電池の性能検査測定に使用されるものである。また、太陽電池の最大出力Ｐ_ｍａｘは、最大動作電圧Ｖ_ｐｍ、最大動作電流Ｉ_ｐｍから求めることができる。

　ＰＩＤ耐性の評価は、出力保持率１００％以上を「優」、出力保持率９８％以上１００％未満を「良」、出力保持率９５％以上９８％未満を「可」、出力保持率９５％未満を「不可」とした。

　以上の結果を、下記表１～３にまとめて示す。

　表１及び表２に示すように、実施例１～１７の裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールは、ＰＩＤ現象に対して高い耐性を示した。これに対して、表３に示すように、比較例１～５の裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールでは、ＰＩＤ現象に対する耐性が低かった。

１１　裏面保護シート
１２　透明基板
１３　封止材
１４　フレーム
１５　太陽電池セル
１６　太陽光
２０　太陽電池モジュール

Claims

　最外層にフッ化ビニリデン系樹脂フィルムが配置された太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、
　前記最外層の表面は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、前記十点平均粗さＲｚとＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０である太陽電池モジュール用裏面保護シート。
　前記最外層の表面は、水に対する接触角が１１５°以上である請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
　前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、樹脂成分全質量あたり、フッ化ビニリデン樹脂を５０～９５質量％と、メタクリル酸エステル樹脂を５～５０質量％とを含有する請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
　前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、樹脂成分１００質量部に対して、酸化チタンを５～３０質量部含有する請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
　前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、厚さが１０～２００μｍである請求項１～４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
　透湿度が１～５ｇ／ｍ^２・２４時間である請求項１～５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
　前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムは、溶融押出し後で冷却固化直前のフィルムを、エンボスロールで挟んで表面に凹凸を形成したものである請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
　請求項１～７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートを備える太陽電池モジュール。
　フッ化ビニリデン系樹脂を含む樹脂組成物を溶融押出した後、冷却固化直前に、エンボスロールで挟んで表面に凹凸を形成することにより、前記表面のＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される十点平均粗さＲｚが５～１００μｍであり、前記十点平均粗さＲｚと前記表面のＪＩＳ　Ｂ０６０１－１９９４で規定される局部山頂の平均間隔Ｓとの比（Ｒｚ／Ｓ）が１～１０のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを得る工程と、
　前記フッ化ビニリデン系樹脂フィルムを最外層に配置して太陽電池モジュール用裏面保護シートを得る工程と、
　を有する太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。