本申請是國際申請日為2011年10月27日、申請?zhí)枮?01180053986.3、發(fā)明名稱為“太陽能電池用背板及其制造方法、以及太陽能電池組件”的發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及被配置在具有太陽能電池元件的電池側(cè)基板的與受光面一側(cè)相反的一側(cè)的太陽能電池用背板及其制造方法、以及太陽能電池組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽能電池用背板中，從提高其耐候性并提高太陽能電池整體的耐久性的觀點出發(fā)，廣泛進行的是，將氟系聚合物片貼合到與主要入射太陽光的一側(cè)相反的一側(cè)的背面。
進一步，近年還提出了通過涂布來形成氟系聚合物層的方案，實現(xiàn)了成本降低，具體來說公開了涂布具有固化性官能基的氟系聚合物的技術(shù)(例如，參照日本特開2007-35694號公報)。
通過涂布來設(shè)置氟系聚合物層或硅酮系聚合物層，可以期待背板的耐久性的提高的效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明所要解決的問題
然而，對于如上所述的氟系聚合物、硅酮系聚合物，在涂布時容易在涂布膜上產(chǎn)生所謂的被稱為收縮(“收縮”日語原文為“ハジキ”、“收縮”英文為“cissing”)的涂布故障(以下，有時將其稱為“收縮故障”。)，成為背板的商品價值降低的一個原因。因此，期望提供一種背板，其具有即便使用氟系聚合物、硅酮系聚合物，也能抑制收縮的產(chǎn)生的涂布層，具有比以往更高的商品價值。
本發(fā)明是鑒于上述問題完成的，其目的在于，提供太陽能電池用背板及其制造方法、以及與設(shè)置環(huán)境無關(guān)地、長期獲得穩(wěn)定的發(fā)電性能的太陽能電池組件，并以達(dá)到該目的為課題，其中，對于所述太陽能電池用背板，在聚合物層中使用氟系聚合物和/或硅酮系聚合物作為粘合劑時的聚合物層的均勻性優(yōu)異、比以往的耐侯性更優(yōu)異。
用于解決問題的方法
用于達(dá)到前述課題的具體手段如下所述。
＜1＞一種太陽能電池用背板，其具有聚合物基材和聚合物層，
所述聚合物層通過涂布至該聚合物基材的至少一個面而被設(shè)置，且包含選自氟系聚合物及硅酮系聚合物的聚合物作為粘合劑、以及無定形的膠體二氧化硅。
＜2＞根據(jù)上述＜1＞所述的太陽能電池用背板，其中，
所述聚合物層中的所述氟系聚合物及所述硅酮系聚合物的總含量為0.5g/m2以上12.5g/m2以下的范圍。
＜3＞根據(jù)上述＜1＞或＜2＞所述的太陽能電池用背板，其中，
相對于所述氟系聚合物及所述硅酮系聚合物的總含量，所述膠體二氧化硅的含量為3.0質(zhì)量％以上60.0質(zhì)量％以下。
＜4＞根據(jù)上述＜1＞～＜3＞中任一項所述的太陽能電池用背板，其中，所述聚合物層進一步包含用于使所述聚合物層中的聚合物交聯(lián)的交聯(lián)劑。
＜5＞根據(jù)上述＜4＞所述的太陽能電池用背板，其中，
所述交聯(lián)劑包含碳二亞胺系化合物、和/或噁唑啉系化合物。
＜6＞根據(jù)上述＜4＞或＜5＞所述的太陽能電池用背板，其中，
相對于所述聚合物層中的所述聚合物的質(zhì)量，所述交聯(lián)劑含量為0.5質(zhì)量％以上100質(zhì)量％以下的范圍。
＜7＞根據(jù)上述＜1＞～＜6＞中任一項所述的太陽能電池用背板，其中，所述聚合物層進一步包含表面活性劑。
＜8＞根據(jù)上述＜7＞所述的太陽能電池用背板，其中，
所述表面活性劑包含聚氧亞烷基烷基醚系非離子表面活性劑。
＜9＞根據(jù)上述＜7＞或＜8＞所述的太陽能電池用背板，其中，
在所述聚合物層中所述表面活性劑含量為0.1～10mg/m2的范圍。
＜10＞根據(jù)上述＜1＞～＜9＞中任一項所述的太陽能電池用背板，其中，所述聚合物層被設(shè)置在所述聚合物基材的與配置有太陽能電池元件的一側(cè)相反的一側(cè)。
＜11＞一種太陽能電池用背板的制造方法，其具有如下所述的工序：
在聚合物基材的至少一個面上涂布涂布液并使其干燥，從而形成聚合物層的工序，所述涂布液包含作為粘合劑的選自氟系聚合物及硅酮系聚合物的聚合物、和無定形的膠體二氧化硅。
＜12＞一種太陽能電池組件，其具有：太陽光入射的透明性的基板、
太陽能電池元件、和被設(shè)置在所述太陽能電池元件的與配置有所述基板一側(cè)相反的一側(cè)的上述＜1＞～上述＜9＞中任一項所述的太陽能電池用背板。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，提供在使用氟系聚合物和/或硅酮系聚合物作為粘合劑時的聚合物層的均勻性優(yōu)異、與以往相比耐侯性更優(yōu)異的太陽能電池用背板及其制造方法。
另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供與設(shè)置環(huán)境無關(guān)地、可長期獲得穩(wěn)定的發(fā)電性能的太陽能電池組件。
附圖說明
圖1是表示太陽能電池組件的構(gòu)成例的示意性截面圖。
具體實施方式
以下，對于本發(fā)明的太陽能電池用背板及其制造方法、以及使用其的太陽能電池組件，進行詳細(xì)說明。
<太陽能電池用背板及其制造方法>
本發(fā)明的太陽能電池用背板為設(shè)有聚合物基材及聚合物層而構(gòu)成的，所述聚合物層被設(shè)置在該聚合物基材的至少一個面、包含作為粘合劑的至少一種的選自氟系聚合物及硅酮系聚合物中的聚合物、和無定形的膠體二氧化硅。本發(fā)明的太陽能電池用背板可以僅由聚合物基材及聚合物層構(gòu)成，還可以在聚合物基材的面上或聚合物層的面上，根據(jù)需要進一步具有與聚合物層不同的層、例如著色層、易粘接性層、底涂層等的其他層。其他層可以是1層、也可以是2層以上。
本發(fā)明中，在作為被設(shè)置在聚合物基材的至少一個面(優(yōu)選的是，聚合物基材的與配置有太陽能電池元件的一側(cè)相反的一側(cè)的面)的聚合物層的粘合劑成分使用氟系聚合物、硅酮系聚合物的情況下，通過使這些聚合物與無定形的膠體二氧化硅共存，從而能夠防止在涂布形成聚合物層時容易產(chǎn)生的收縮故障的產(chǎn)生，獲得具有均勻性優(yōu)異的聚合物層的太陽能電池用背板。由此，特別是提高在包含較多的溫濕度變化、熱、水分(濕度)的濕熱環(huán)境下的耐性，即使是構(gòu)成太陽能電池組件而在所有的環(huán)境條件下放置的情況下，也能長期且穩(wěn)定地確保發(fā)電性能。
-聚合物基材-
本發(fā)明的太陽能電池用背板具有聚合物基材(支撐體)。
作為聚合物基材，可列舉出使用聚酯、聚丙烯、聚乙烯等的聚烯烴、或聚氟乙烯等的氟系聚合物等的基材。這些當(dāng)中，從成本、機械強度等的觀點出發(fā)，優(yōu)選聚酯基材。
作為用作本發(fā)明中的基材(支撐體)的聚酯，有由芳香族二元酸或其酯形成性衍生物與二元醇或其酯形成性衍生物合成的線狀飽和聚酯。作為所述聚酯的具體例，可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚(1，4-環(huán)己烯二亞甲基對苯二甲酸酯)、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯等。其中，從力學(xué)物性、成本的平衡的觀點出發(fā)，特別優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯。
前述聚酯可以是均聚物、也可以是共聚物。還可以是在前述聚酯中進一步混合其他種類的樹脂、例如聚酰亞胺等而成的物質(zhì)。
在使本發(fā)明中的聚酯聚合時，從將聚合后的聚酯中的羧基含量抑制到規(guī)定的范圍以下的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用sb系、ge系、ti系的化合物作為催化劑，其中特別優(yōu)選ti系化合物。在使用ti系化合物的情況下，優(yōu)按照使聚合后的聚酯中的ti元素?fù)Q算值為1ppm以上30ppm以下、更優(yōu)選3ppm以上15ppm以下的范圍的方式，使用ti系化合物作為催化劑，進行聚合。若ti系化合物的使用量以ti元素?fù)Q算計在前述范圍內(nèi)，則能夠?qū)⒕酆虾蟮木埘ブ械哪┒唆然{(diào)節(jié)在下述范圍，并能夠確保聚合物基材的耐水解性低。
在使用ti系化合物的聚酯的合成中，可以適用如下所述的方法：例如，日本特公平8-301198號公報、日本專利第2543624號、日本專利第3335683號、日本專利第3717380號、日本專利第3897756號、日本專利第3962226號、日本專利第3979866號、日本專利第3996871號、日本專利第4000867號、日本專利第4053837號、日本專利第4127119號、日本專利第4134710號、日本專利第4159154號、日本專利第4269704號、日本專利第4313538號等中記載的方法。
聚酯中的羧基含量優(yōu)選為2～50當(dāng)量/t的范圍、更優(yōu)選為3～35當(dāng)量/t的范圍。若羧基含量為50當(dāng)量/t以下，則能夠保持耐水解性、并抑制經(jīng)過濕熱時的強度降低，使其變小。從保持與被形成在聚酯上的層(例如著色層)之間的粘接性的觀點出發(fā)，羧基含量的下限期望為2當(dāng)量/t。
聚酯中的羧基含量可以通過聚合催化劑種類、制膜條件(制膜溫度、時間)來進行調(diào)節(jié)。另外，本說明書中，“當(dāng)量/噸”表示每1噸的摩爾當(dāng)量。
本發(fā)明中的聚酯優(yōu)選在聚合后進行固相聚合。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)選的羧基含量。固相聚合可以是連續(xù)法(將樹脂填充到塔中，使這種樹脂在加熱下緩慢地保持預(yù)定時間，然后排出該樹脂的方法)、也可以是分批法(將樹脂引入到容器中并對該樹脂加熱預(yù)定時間的方法)。具體來說，固相聚合中可以適用如下所述方法：日本專利第2621563號、日本專利第3121876號、日本專利第3136774號、日本專利第3603585號、日本專利第3616522號、日本專利第3617340號、日本專利第3680523號、日本專利第3717392號、日本專利第4167159號等中記載的方法。
固相聚合的溫度優(yōu)選為170℃以上240℃以下、更優(yōu)選為180℃以上230℃以下、進一步優(yōu)選為190℃以上220℃以下。另外，固相聚合時間優(yōu)選為5小時以上100小時以下、更優(yōu)選為10小時以上75小時以下、進一步優(yōu)選為15小時以上50小時以下。固相聚合優(yōu)選在真空中或者氮氣氣氛下進行。
本發(fā)明中的聚酯基材優(yōu)選是通過例如以下方法獲得的雙軸拉伸膜：將上述的聚酯熔融擠出為膜狀，然后，用流延鼓使其冷卻固化而制成未拉伸膜，使該未拉伸膜在tg～(tg+60)℃下在長度方向拉伸1次或2次以上，以使倍率(2次以上時為總倍率)為3倍～6倍，然后在tg～(tg+60)℃下在寬度方向拉伸所述膜，以使倍率為3～5倍。
進一步還可以根據(jù)需要在180～230℃下進行1～60秒鐘的熱處理。另外，tg表示玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，可以基于jisk7121或astmd3418-82等進行測定。例如，本發(fā)明中，使用島津制作所社制的差示掃描量熱測定裝置(dsc)進行測定。
具體來說，作為試樣，稱量聚酯等的聚合物10mg，放置于鋁盤，邊以升溫速度10℃/min，從室溫升溫至最終溫度300℃，邊使用dsc裝置測定相對于溫度的熱量，此時將dsc曲線彎曲的溫度作為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
聚合物基材(特別是聚酯基材)的厚度優(yōu)選為25～300μm左右。若厚度為25μm以上，則力學(xué)強度良好，若厚度為300μm以下，則在成本上有利。
特別是聚酯基材具有這樣的趨勢：隨著厚度增大，耐水解性變差，并且不耐于長期使用。本發(fā)明中，在進一步起到濕熱耐久性提高的效果的方面，優(yōu)選聚酯基材的厚度為120μm以上300μm以下，且聚酯中的羧基含量為2～50當(dāng)量/t。
-聚合物層-
本發(fā)明的太陽能電池用背板的構(gòu)成如下：在前述聚合物基材的一側(cè)或兩側(cè)，通過涂布方法設(shè)置聚合物層。該聚合物層包含作為粘合劑的選自氟系聚合物及硅酮系聚合物中的聚合物、和無定形的膠體二氧化硅，還可以根據(jù)需要進一步使用交聯(lián)劑、顏料、各種添加劑等其他成分而構(gòu)成。聚合物層可以以單層設(shè)置，也可以是設(shè)置有二層以上的形態(tài)。
(粘合劑)
本發(fā)明中的聚合物層含有選自氟系聚合物及硅酮系聚合物中的至少一種聚合物作為粘合劑。通過與下述膠體二氧化硅并用，作為被設(shè)置在聚合物基材上的聚合物層的粘合劑成分，能夠包含氟系聚合物和/或硅酮系聚合物，通過含有這些聚合物，能夠飛躍地提高背板的耐侯性、特別是包含較多的溫濕度變化、熱、水分(濕度)的濕熱環(huán)境下的耐性。
作為前述氟系聚合物，優(yōu)選具有-(cfx1-cx2x3)-所示的重復(fù)單元的聚合物。另外，前述重復(fù)單元中，x1、x2、以及x3各自獨立地表示氫原子、氟原子、氯原子、或碳原子數(shù)1～3的全氟烷基。
作為氟系聚合物的例子，可列舉出聚四氟乙烯(以下，有時表示為ptfe。)、聚氟乙烯(以下，有時表示為pvf。)、聚偏氟乙烯(以下，有時表示為pvdf。)、聚三氟氯乙烯(以下，有時表示為pctfe。)、聚四氟丙烯(以下，有時表示為hfp。)等。
氟系聚合物可以是使一種單體均聚而成的均聚物、也可以是使2種以上單體共聚而成的共聚物。作為共聚而成的聚合物的例子，可列舉出使四氟乙烯與四氟丙烯共聚而成的共聚物(簡稱為p(tfe/hfp)。)、使四氟乙烯與偏氟乙烯共聚而成的共聚物(簡稱為p(tfe/vdf)。)等。
進一步，還可以是使具有-(cfx1-cx2x3)-的結(jié)構(gòu)部分的氟系單體與除此以外的單體共聚而成的聚合物。作為其的一個例子，可列舉出四氟乙烯與乙烯的共聚物(簡稱為p(tfe/e)。)、四氟乙烯與丙烯的共聚物(簡稱為p(tfe/p)。)、四氟乙烯與乙烯基醚的共聚物(簡稱為p(tfe/ve)。)、四氟乙烯與全氟乙烯基醚的共聚物(簡稱為p(tfe/fve)。)、三氟氯乙烯與乙烯基醚的共聚物(簡稱為p(ctfe/ve)。)、三氟氯乙烯與全氟乙烯基醚的共聚物(簡稱為p(ctfe/fve)。)等。
氟系聚合物可以是溶解于有機溶劑而使用的，也可以是作為聚合物粒子分散于水而使用的。從環(huán)境負(fù)荷少的觀點出發(fā)優(yōu)選后者。對于氟系聚合物的水分散物，例如記載在日本特開2003-231722號公報、日本特開2002-20409號公報、日本特開平9-194538號公報等中。
前述氟系聚合物可以使用市面上出售的市售品，作為該市售品的例子，可列舉出agccoattech(株)制的obbligatosw0011f等。
作為前述硅酮系聚合物，可列舉出例如，硅酮與丙烯酸的復(fù)合聚合物、硅酮與聚酯的復(fù)合聚合物等。作為硅酮系聚合物，可以使用市面上出售的市售品，例如，作為硅酮與丙烯酸的復(fù)合聚合物的具體例子，可列舉出dic(株)制的ceranatewsa1060、ceranatewsa1070等、旭化成chemicals(株)制的h7620、h7630、h7650等等。
本發(fā)明中的聚合物層還可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍，并用上述的氟系聚合物和/或硅酮系聚合物與除了這些聚合物以外的其他聚合物。在并用其他聚合物的情況下，除了氟系聚合物及硅酮系聚合物以外的其他聚合物的量優(yōu)選為粘合劑總質(zhì)量的50質(zhì)量％以下。通過將其他聚合物的量設(shè)為50質(zhì)量％以下，可以作為背板發(fā)揮良好的耐候性。
作為前述其他聚合物，可以從例如聚酯系聚合物(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(pen)等的聚酯)、聚氨酯系聚合物(例如，包含六亞甲基二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯與乙二醇或丙二醇的聚合物等)、丙烯酸系聚合物(例如，含有聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等的聚合物)、聚烯烴系聚合物(例如，包含聚乙烯和(甲基)丙烯酸的聚合物等)等的公知的聚合物中選擇使用。
聚合物層中的前述氟系聚合物及前述硅酮系聚合物的總含量優(yōu)選為0.5g/m2以上12.5g/m2以下的范圍。若氟系聚合物及硅酮系聚合物的總含量為0.5g/m2以上，則能夠進一步提高曝露于溫濕度變化、高濕熱環(huán)境中時的耐久性能，另外若氟系聚合物及硅酮系聚合物的總含量為12.5g/m2以下，則能夠添加期望量的交聯(lián)劑、表面活性劑，因而在膜強度、涂布面狀的方面是有利的。
其中，基于與上述相同的理由，氟系聚合物及硅酮系聚合物的總含量優(yōu)選為1.0g/m2以上12.0g/m2以下的范圍。
(膠體二氧化硅)
本發(fā)明中的聚合物層含有無定形的膠體二氧化硅的至少一種。膠體二氧化硅可以并用二種以上的不同種類的物質(zhì)。本發(fā)明中，在包含氟系、硅酮系的樹脂材料而通過涂布形成層的情況下，雖然有涂布膜在聚合物基材上彈開而容易引起涂布故障(收縮故障)的趨勢，但是通過涂布使用了這些樹脂材料與膠體二氧化硅的涂布液，抑制了涂布時的收縮故障的產(chǎn)生、并獲得厚度、表面性狀的均勻性優(yōu)異的聚合物層。
膠體二氧化硅為含有二氧化硅(包括其水合物)作為主要成分、且由平均粒徑為數(shù)百nm以下的包含硅的無機氧化物的微粒構(gòu)成的膠體。另外，還可以包含作為少量成分的鋁酸鹽。作為有時作為少量成分包含的鋁酸鹽，可列舉出鋁酸鈉、鋁酸鈣等。
另外，膠體二氧化硅中還可以包含氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鋰、氫氧化銨等的無機鹽類、四甲基氫氧化銨等的有機鹽類。這些無機鹽類及有機鹽類起到例如膠體的穩(wěn)定化劑的作用。
作為膠體二氧化硅的分散介質(zhì)，沒有特別限定，可以是水、有機溶劑、以及它們的混合物中的任一項。前述有機溶劑可以是水溶性有機溶劑也可以是非水溶性有機溶劑，優(yōu)選水溶性有機溶劑。具體來說，可列舉出例如，甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇等。膠體二氧化硅可以通過通常使用的方法制造，例如，可以由利用四氯化硅的熱分解的aerosil合成、水玻璃來制造。或者還可以通過醇鹽的水解這樣的液相合成法(例如，“纖維與工業(yè)”、vol.60、no.7(2004)p376參照)等來制造。
通常，膠體二氧化硅包括粒子的形狀為球形的物質(zhì)和粒子的形狀為無定形的物質(zhì)，本發(fā)明中的膠體二氧化硅是無定形的物質(zhì)，詳細(xì)地講，本發(fā)明中的膠體二氧化硅具有球形的粒子(1次粒子)多個連結(jié)而成的例如鏈狀的形狀的結(jié)構(gòu)。
作為膠體二氧化硅所含的粒子的平均1次粒徑，沒有特別限定。作為膠體二氧化硅所含的粒子的平均1次粒徑，例如，優(yōu)選為1nm～200nm的范圍、更優(yōu)選為1nm～100nm的范圍、進一步優(yōu)選為3nm～50nm的范圍、特別優(yōu)選為4nm～25nm的范圍。通過平均1次粒徑為200nm以下，獲得良好的涂布面狀，通過平均1次粒徑為1nm以上，膠體二氧化硅的穩(wěn)定性優(yōu)異。
另外，前述平均1次粒徑是使用激光解析/散射式粒徑分布測定裝置la950〔(株)堀場制作所制〕，并通過光散射法測定的值。
作為多個1次粒子結(jié)合而成的本發(fā)明中的無定形的膠體二氧化硅的粒徑，以將無定形的膠體二氧化硅視為球形時的直徑計優(yōu)選為10～200nm、更優(yōu)選為30～180nm的范圍、進一步優(yōu)選為50～150nm的范圍。通過膠體二氧化硅的粒徑以前述直徑計為10nm以上，能夠獲得更良好的收縮改良效果，通過為200nm以下，在涂布液中能夠穩(wěn)定地確保膠體二氧化硅。
多個1次粒子結(jié)合而成的無定形的膠體二氧化硅的粒徑是使用激光解析/散射式粒徑分布測定裝置la950〔(株)堀場制作所制〕并通過光散射法測定的值。
這些無定形的膠體二氧化硅可以使用市面上出售的市售品，作為市售品，可列舉出例如，snowtexup、snowtexoup、snowtexps-s、snowtexps-m、snowtexps-mo(均為日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)(株)制)等。
分散含有膠體二氧化硅的分散液的ph通常被調(diào)節(jié)為酸性或堿性。這是因為膠體二氧化硅的穩(wěn)定分散區(qū)域存在于酸性側(cè)或堿性側(cè)，在將市售的膠體二氧化硅分散液添加到涂布液的情況下，考慮到膠體二氧化硅的穩(wěn)定分散區(qū)域的ph和涂布液的穩(wěn)定性，優(yōu)選添加中性～堿性的膠體二氧化硅分散液。
膠體二氧化硅的含量沒有特別限定。膠體二氧化硅的含量可以為例如，涂布液的總量的0.1～6.5質(zhì)量％，優(yōu)選為涂布液的總量的1.0～5.0質(zhì)量％。通過涂布液中的膠體二氧化硅的含量在前述范圍內(nèi)，能夠抑制在涂布時容易產(chǎn)生的涂布液的收縮，作為太陽能電池組件時的耐候性的提高效果大，從該觀點出發(fā)是有利的。
另外，作為膠體二氧化硅相對于氟系聚合物以及硅酮系聚合物的總含量的含量，優(yōu)選為3.0質(zhì)量％以上60.0質(zhì)量％以下的范圍、更優(yōu)選為5.0～50質(zhì)量％。若膠體二氧化硅相對于氟系聚合物及硅酮系聚合物的總量的比率為3.0質(zhì)量％以上，則涂布時容易產(chǎn)生的涂布液的收縮的抑制效果顯著，若所述比率為60.0質(zhì)量％以下，則從面狀的觀點出發(fā)是有利的。
(交聯(lián)劑)
聚合物層還可以含有用于使層中的聚合物交聯(lián)的交聯(lián)劑。
作為交聯(lián)劑，可列舉出環(huán)氧系、異氰酸酯系、密胺系、碳二亞胺系、噁唑啉系等的交聯(lián)劑。這些當(dāng)中，從確保經(jīng)過濕熱后的粘接性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為碳二亞胺系交聯(lián)劑、噁唑啉系交聯(lián)劑。
作為前述碳二亞胺系交聯(lián)劑的具體例子，可列舉出n，n’-二環(huán)己基碳二亞胺、n，n’-二異丙基碳二亞胺、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、n-[3-(二甲基氨基)丙基]-n’-乙基碳二亞胺、n-[3-(二甲基氨基)丙基]-n’-丙基碳二亞胺、n-叔丁基-n’-乙基碳二亞胺等。
另外，作為市面上出售的市售品，可列舉出carbodilitev-02-l2(日清紡織(株)制)等。
作為前述噁唑啉系交聯(lián)劑的具體例子，可列舉出2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉、2，2’-雙(2-噁唑啉)、2，2’-亞甲基-雙(2-噁唑啉)、2，2’-乙烯-雙(2-噁唑啉)、2，2’-三亞甲基-雙(2-噁唑啉)、2，2’-四亞甲基-雙(2-噁唑啉)、2、2’-六亞甲基-雙(2-噁唑啉)、2，2’-八亞甲基-雙(2-噁唑啉)、2，2’-亞乙基-雙(4，4’-二甲基-2-噁唑啉)、2，2’-對亞苯基-雙(2-噁唑啉)、2，2’-間亞苯基-雙(2-噁唑啉)、2，2’-間亞苯基-雙(4，4’-二甲基-2-噁唑啉)、雙(2-噁唑啉基環(huán)己烷)硫醚、雙(2-噁唑啉基降冰片烷)硫醚等。進一步，還可以優(yōu)選利用這些化合物的(共)聚合物。
另外，作為市面上出售的市售品，可以使用epocrosws-700、epocrosk-2020e(均為日本觸媒(株)制)等。
作為交聯(lián)劑的在聚合物層中的含量，相對于粘合劑，優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上100質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上50質(zhì)量％以下、進一步優(yōu)選為5.0質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下。若交聯(lián)劑的含量為0.5質(zhì)量％以上，則保持聚合物層的強度及粘接性的同時獲得充分的交聯(lián)效果，若為100質(zhì)量％以下、特別是50質(zhì)量％以下，則能夠確保在制備用于形成聚合物層的涂布液時的液體的有效期更長。
(顏料)
本發(fā)明中的聚合物層還可以含有顏料而形成為著色層。在此情況下，可以使用與后述的著色層相同的顏料，優(yōu)選例也相同。例如，可以含有期望的色相的顏料而使其具有外觀性，還可以通過含有白色顏料，對聚合物層賦予反射層的功能。
(其他添加劑)
本發(fā)明中的聚合物層還可以根據(jù)需要包含表面活性劑、填料等的其他添加劑。
作為前述表面活性劑，可以使用陰離子系、非離子系(例如，碳原子數(shù)2或3的亞烷基鏈和烷基的碳原子數(shù)1～30、優(yōu)選碳原子數(shù)2～24、進一步優(yōu)選為6～24的聚氧亞烷基烷基醚等)等的公知的表面活性劑。在含有表面活性劑的情況下，聚合物層中的其含量的范圍優(yōu)選為0.1～10mg/m2、更優(yōu)選為0.5～3mg/m2。若表面活性劑的含量為0.1mg/m2以上，則在形成層的情況下，能夠抑制收縮的發(fā)生而獲得更良好的層，若表面活性劑的含量為10mg/m2以下，則可以良好地確保與聚合物支撐體及聚合物層之間的粘接。
作為填料，可以使用二氧化鈦等的公知的填料(無機微粒)。在含有填料的情況下，聚合物層中的填料的含量相對于聚合物層中的粘合劑量，優(yōu)選為20質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為15質(zhì)量％以下。若填料的含量為20質(zhì)量％以下，則能夠更良好地確保涂布膜的膜面狀。填料的含量的下限優(yōu)選為0.5質(zhì)量％。另外，若填料的含量為0.5質(zhì)量％以上，則經(jīng)過濕熱后的粘接性也良好。填料的含量更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上15質(zhì)量％以下的范圍。
作為本發(fā)明中的聚合物層的厚度，優(yōu)選為0.5～4.0μm。若聚合物層的厚度為0.5μm以上，則能夠獲得高耐久性能，除此之外與聚合物支撐體之間的粘接力也良好。另外，若聚合物層的厚度為4.0μm以下，則面狀更良好，與鄰接層、聚合物基材之間的粘接力優(yōu)異。即，通過聚合物層的厚度為0.5～4.0μm的范圍內(nèi)，兼具聚合物層的耐久性和面狀，聚合物基材與聚合物層之間的粘接性更優(yōu)異。
聚合物層的厚度特別更優(yōu)選為1.0～3.5μm的范圍。
-著色層-
本發(fā)明的太陽能電池用背板優(yōu)選在聚合物基材的受光側(cè)具有著色層。例如，優(yōu)選如下方式：在聚合物基材的受光側(cè)(與設(shè)置有太陽能電池元件的電池側(cè)基板相面對的一側(cè))設(shè)置著色層，在與設(shè)置有著色層的一側(cè)相反一側(cè)設(shè)置上述的本發(fā)明中的聚合物層作為背面保護層。
本發(fā)明中的著色層至少含有顏料和粘合劑，根據(jù)需要，還可以包含各種添加劑等的其他成分而構(gòu)成。
作為著色層的功能，可列舉出第1功能：通過使入射光中透過太陽能電池單元且到達(dá)背板而未被用于發(fā)電的光反射，使該光返回到太陽能電池單元，從而提高太陽能電池組件的發(fā)電效率；第2功能：提高從太陽光入射側(cè)(前表面?zhèn)?觀察太陽能電池組件時的外觀的裝飾性等功能。通常，若從前表面?zhèn)?玻璃基板側(cè))觀察太陽能電池組件，則在太陽能電池單元的周圍看到背板，通過在背板用聚合物片上設(shè)置著色層，從而提高背板的裝飾性(外觀性)并改善外觀。
(顏料)
著色層可以含有顏料的至少一種。
作為顏料，可以適當(dāng)選擇含有例如，二氧化鈦、硫酸鋇、氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣、高嶺土、滑石、群青、普魯士藍(lán)、炭黑等的無機顏料、酞菁藍(lán)、酞菁綠等的有機顏料。
在將著色層構(gòu)成為反射入射到太陽能電池并透過太陽能電池單元的光、并使該光部分返回到太陽能電池單元的反射層的情況下，優(yōu)選包含白色無機粒子。作為白色無機粒子，優(yōu)選二氧化鈦、硫酸鋇、氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣、高嶺土、滑石等的白色顏料。尤其優(yōu)選二氧化鈦。
在形成反射層的情況下，作為反射層中的白色無機粒子的含量，相對于聚合物及白色無機粒子的總質(zhì)量，優(yōu)選為30質(zhì)量％～90質(zhì)量％的范圍、更優(yōu)選的白色無機粒子的含量的范圍為50～85質(zhì)量％。若白色無機粒子的在反射層中的含量為30質(zhì)量％以上，則能夠獲得良好的反射率，通過所述含量為90質(zhì)量％以下，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能電池用背板的輕量化。
顏料在著色層中的含量優(yōu)選為2.5～12g/m2的范圍、更優(yōu)選為2.5～8.5g/m2的范圍。若顏料的含量為2.5g/m2以上，則能夠獲得需要的著色，有效地賦予反射率、裝飾性。另外，若在著色層中的顏料的含量為12g/m2以下，則容易良好地維持著色層的面狀，膜強度更優(yōu)異。
在作為反射層設(shè)置著色層的情況下，優(yōu)選在4～12g/m2的范圍在反射層中含有白色無機粒子。若白色無機粒子的含量為4g/m2以上，則容易獲得需要的反射率，通過含量為12g/m2以下，能夠?qū)崿F(xiàn)背板的輕量化。尤其，反射層中的白色無機粒子的更優(yōu)選的含量為5～11g/m2的范圍。
另外，在反射層含有2種以上的白色無機粒子的情況下，反射層中的全部白色無機粒子的含量的總計優(yōu)選為4～12g/m2的范圍。
作為顏料的平均粒徑，以體積平均粒徑計優(yōu)選為0.03～0.8μm、更優(yōu)選為0.15～0.5μm左右。若平均粒徑在前述范圍內(nèi)，則光的反射效率高。體積平均粒徑是通過激光解析/散射式粒徑分布測定裝置la950〔(株)堀場制作所制〕測定的值。
作為構(gòu)成著色層的粘合劑，可以使用聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚烯烴樹脂、硅酮樹脂等。這些當(dāng)中，從確保高粘接性的觀點出發(fā)，優(yōu)選丙烯酸樹脂、聚烯烴樹脂。另外，還可以使用復(fù)合樹脂，例如丙烯酸/硅酮復(fù)合樹脂也是優(yōu)選的粘合劑。
粘合劑的含量相對于顏料，優(yōu)選為15～200質(zhì)量％的范圍、更優(yōu)選為17～100質(zhì)量％的范圍。若粘合劑的含量為15質(zhì)量％以上，則能夠充分獲得著色層的強度，另外若所述含量為200質(zhì)量％以下，則能夠良好地確保反射率、裝飾性。
(添加劑)
著色層中還可以根據(jù)需要，添加交聯(lián)劑、表面活性劑、填料等。
作為前述交聯(lián)劑，可列舉出環(huán)氧系、異氰酸酯系、密胺系、碳二亞胺系、噁唑啉系等的交聯(lián)劑。對于交聯(lián)劑的具體情況、特別是碳二亞胺系交聯(lián)劑、噁唑啉系交聯(lián)劑的具體情況以及優(yōu)選例子，與前述聚合物層中的記載相同。交聯(lián)劑的添加量優(yōu)選相對于層中的粘合劑，為5～50質(zhì)量％、更優(yōu)選為10～40質(zhì)量％。
作為前述表面活性劑，可以使用陰離子系、非離子系等的公知的表面活性劑。對于表面活性劑的具體情況以及優(yōu)選例子，與前述聚合物層中的記載相同。含有表面活性劑時的含量優(yōu)選為0.1～15mg/m2、更優(yōu)選為0.5～5mg/m2。
作為填料，可以使用膠體二氧化硅、二氧化鈦等的公知的填料。填料的含量相對于著色層的粘合劑，優(yōu)選為20質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為15質(zhì)量％以下。
著色層的形成可以通過如下方法來進行：將含有顏料的聚合物片貼合到聚合物支撐體的方法、在形成基材時共擠出著色層而形成的方法、利用涂布的方法等。具體來說，通過在聚合物支撐體的表面直接或者隔著厚度2μm以下的底涂層來進行貼合、共擠出、涂布等，從而能夠形成著色層。所形成的著色層可以是與聚合物支撐體的表面直接接觸的狀態(tài)、或者也可以是隔著底涂層而層疊的狀態(tài)。
上述當(dāng)中，從簡便的同時能夠形成均勻性的薄膜的觀點出發(fā)，優(yōu)選利用涂布的方法。
在利用涂布的情況下，作為涂布方法，可以利用例如，使用凹版印刷涂布機、棒涂機等的公知的涂布方法。涂布液可以是作為涂布溶劑使用水的水系，也可以是使用甲苯、甲乙酮等的有機溶劑的溶劑系。尤其，從環(huán)境負(fù)荷的觀點出發(fā)，優(yōu)選將水作為溶劑。涂布溶劑可以單獨使用1種，也可以混合2種以上來使用。具體來說，例如在形成反射層的情況下，通過將反射層形成用涂布液涂布到聚合物支撐體的未形成前述聚合物層的一側(cè)的面，從而形成反射層，所述反射層形成用涂布液含有白色無機粒子、粘合劑、以及其他根據(jù)需要包含的成分。
-易粘接性層-
本發(fā)明的太陽能電池用背板中還可以進一步設(shè)置易粘接性層(特別是著色層上)。易粘接性層是用于與具有太陽能電池元件的電池側(cè)基板(電池本體)、例如密封該電池側(cè)基板的太陽能電池元件的密封材料之間牢固地粘接的層。
易粘接性層可以使用粘合劑、無機微粒而構(gòu)成，另外還可以根據(jù)需要，進一步包含添加劑等其他成分而構(gòu)成。易粘接性層優(yōu)選構(gòu)成為對密封電池側(cè)基板的發(fā)電元件的密封材料(例如乙烯-乙烯基乙酸酯(eva；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、聚乙烯縮丁醛(pvb)、環(huán)氧樹脂等)，具有10n/cm以上(優(yōu)選為20n/cm以上)的粘接力。若粘接力為10n/cm以上，則容易獲得能夠維持粘接性的濕熱耐性。
另外，可以通過調(diào)節(jié)易粘接性層中的粘合劑及無機微粒的量的方法、對背板中與電池側(cè)基板(特別是密封材料)粘接的面實施電暈處理的方法等，對粘接力進行調(diào)節(jié)。
(粘合劑)
易粘接性層還可以含有粘合劑的至少一種。
作為適合易粘接性層的粘合劑，可列舉出例如，聚酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂、聚烯烴等，尤其，從耐久性的觀點出發(fā)，優(yōu)選丙烯酸樹脂、聚烯烴。另外，作為丙烯酸樹脂，優(yōu)選丙烯酸與硅酮的復(fù)合樹脂。
對于優(yōu)選的粘合劑的例子，作為聚烯烴的具體例子，可列舉出chemipearls-120、s-75n(均為三井化學(xué)(株)制)、作為丙烯酸樹脂的具體例，可列舉出julimaret-410、sek-301(均為日本純藥(株)制)、作為丙烯酸與硅酮的復(fù)合樹脂的具體例子，可列舉出ceranatewsa1060、wsa1070(均為dic(株)制)和h7620、h7630、h7650(均為旭化成chemicals(株)制)等。
粘合劑在易粘接性層中的含量優(yōu)選為0.05～5g/m2的范圍。尤其，更優(yōu)選為0.08～3g/m2的范圍。若粘合劑的含量為0.05g/m2以上，則容易獲得期望的粘接力，若粘合劑的含量為5g/m2以下，則能夠獲得更良好的面狀。
(無機微粒)
易粘接性層可以含有無機微粒的至少一種。
作為無機微粒，可列舉出例如，二氧化硅、碳酸鈣、氧化鎂、碳酸鎂、氧化錫等。尤其，從曝露于濕熱氣氛時的粘接性的降低小的觀點出發(fā)，優(yōu)選氧化錫、二氧化硅的微粒。
無機微粒的粒徑優(yōu)選為以體積平均粒徑計10～700nm左右、更優(yōu)選為20～300nm左右。若粒徑在該范圍內(nèi)，則能夠獲得更良好的易粘接性。粒徑為通過激光解析/散射式粒徑分布測定裝置la950〔(株)堀場制作所制〕測定的值。
無機微粒的形狀沒有特別限定，可以使用球形、無定形、針狀形等的任意形狀的物質(zhì)。
無機微粒的含量相對于易粘接性層中的粘合劑，優(yōu)選為5～400質(zhì)量％的范圍。若無機微粒的含量為5質(zhì)量％以上，則曝露于濕熱氣氛時能夠保持良好的粘接性，若無機微粒的含量為400質(zhì)量％以下，則易粘接性層的面狀良好。尤其，無機微粒的含量優(yōu)選為50～300質(zhì)量％的范圍。
(交聯(lián)劑)
易粘接性層中可以含有交聯(lián)劑的至少一種。
作為適合易粘接性層的交聯(lián)劑，可列舉出環(huán)氧系、異氰酸酯系、密胺系、碳二亞胺系、噁唑啉系等的交聯(lián)劑。尤其，從確保經(jīng)過濕熱后的粘接性的觀點出發(fā)，特別優(yōu)選噁唑啉系交聯(lián)劑。
對于交聯(lián)劑的具體情況、特別是碳二亞胺系交聯(lián)劑、噁唑啉系交聯(lián)劑的具體情況以及優(yōu)選的例子，與前述聚合物層中的記載相同。另外，對于具有噁唑啉基的化合物，作為市面上出售的市售品，還可以使用epocrosk2010e、epocrosk2020e、epocrosk2030e、epocrosws-500、epocrosws-700(均為(株)日本觸媒制)等。
作為交聯(lián)劑在易粘接性層中的含量，相對于易粘接性層中的粘合劑，優(yōu)選為5～50質(zhì)量％、尤其更優(yōu)選為20～40質(zhì)量％。若交聯(lián)劑的含量為5質(zhì)量％以上，則能夠獲得良好的交聯(lián)效果，能夠保持著色層的強度、粘接性，若交聯(lián)劑的含量為50質(zhì)量％以下，則能夠確保涂布液的有效期更長。
(添加劑)
易粘接性層中可以根據(jù)需要，進一步添加聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅等的公知的消光劑、陰離子系、非離子系等的公知的表面活性劑等。
對于易粘接性層的形成，可列舉出將具有易粘接性的聚合物片貼合到聚合物支撐體的方法、利用涂布的方法。尤其，從簡便的同時，能夠形成均勻性的薄膜的觀點出發(fā)，優(yōu)選利用涂布的方法。作為涂布方法，可以利用例如，使用凹版印刷涂布機、棒涂機等的公知的涂布法。用于涂布液的制備的涂布溶劑可以是水、也可以是甲苯、甲乙酮等的有機溶劑。涂布溶劑可以單獨使用1種、也可以混合2種以上使用。
易粘接性層的厚度沒有特別限定，通常優(yōu)選為0.05～8μm、更優(yōu)選為0.1～5μm的范圍。若易粘接性層的厚度為0.05μm以上，則能夠適當(dāng)?shù)孬@得需要的易粘接性，若所述厚度為8μm以下，則面狀更良好。
另外，為了不降低著色層的效果，本發(fā)明的易粘接性層優(yōu)選透明。
～太陽能電池用背板的制造～
對于本發(fā)明的太陽能電池用背板，其制造法沒有特別限定，可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^例如下述工序進行制造。即，本發(fā)明的太陽能電池用背板的優(yōu)選的制造方法可以通過設(shè)置如下工序而構(gòu)成：(1)對于聚合物基材的至少一個面，將含有氟系聚合物和/或硅酮系聚合物與無定形的膠體二氧化硅、優(yōu)選溶劑的60質(zhì)量％以上為水的涂布液，直接或者隔著其他層地涂布到聚合物基材的表面的工序；(2)使被涂布到聚合物基材上而形成的涂布膜干燥，制成聚合物層的工序。其中，通過在形成聚合物層后使該聚合物層固化，從而能夠提高經(jīng)過濕熱后的粘接性。
如前所述，在具有易粘接性層等的其他層的情況下，除了上述工序以外，還可以進一步設(shè)置用于形成其他層的工序。作為其他層的形成方式，可列舉出例如，將含有構(gòu)成其他層的成分的涂布液，涂布到聚合物基材上(例如聚合物基材的與形成有聚合物層的一側(cè)相反的一側(cè))的方法，作為其例子，可列舉出作為易粘接性層、以及著色層的形成方法已敘述的方法。
作為本發(fā)明的太陽能電池用背板的具體例子，可列舉出如下例子：在聚合物基材的一方具有聚合物層，在與形成有聚合物層的面相反的面涂布設(shè)置含有白色無機粒子的反射層；在聚合物基材的一方具有聚合物層，在與形成有聚合物層的面相反的面涂布設(shè)置含有著色顏料的著色層；在聚合物基材的一方具有聚合物層，在與形成有聚合物層的面相反的面，從聚合物基材側(cè)開始依次涂布設(shè)置含有白色無機粒子的反射層和易接著層等例子。
另外，作為其他層的形成方式的其他例子，可列舉出將具有作為其他層發(fā)揮期望的功能的層的片材、膜貼合到聚合物層的被形成面的方法。此時的片材、膜是具有1層或2層以上其他層的片材、膜。
作為本發(fā)明的太陽能電池用背板的具體例子，可列舉出如下例子：在聚合物基材的一方側(cè)涂布形成有聚合物層，在與形成有該聚合物層的一側(cè)相反側(cè)的另一側(cè)，貼合了含有白色顏料(或白色以外的著色顏料)作為白色無機粒子的白色膜(或著色膜)；在聚合物支撐體的與形成有聚合物層的一側(cè)相反的一側(cè)貼合了鋁薄膜和含有白色顏料的白色膜；在聚合物支撐體的與形成有聚合物層的一側(cè)相反的一側(cè)貼合了具有無機阻擋層的聚合物膜和含有白色顏料的白色膜等例子。
本發(fā)明的太陽能電池用背板的制作只要是在聚合物基材上能夠涂布形成本發(fā)明中的聚合物層的方法，則可以是任意方式。例如，本發(fā)明中的聚合物層適合通過在制備至少含有作為粘合劑的氟系聚合物和/或硅酮系聚合物與無定形的膠體二氧化硅的涂布液后，將該涂布液涂布到聚合物基材上，使其干燥，從而形成。干燥后，可以進行加熱等而使其固化。對于涂布方法、所用的涂布液的溶劑，沒有特別限定。
作為涂布方法，可以適用例如利用凹版印刷涂布機、棒涂機的涂布法。
用于涂布液的溶劑可以是水、也可以是甲苯、甲乙酮等的有機溶劑。溶劑可以單獨使用1種、也可以混合2種以上使用。本發(fā)明中，優(yōu)選制備使作為粘合劑使用的氟系聚合物和/或硅酮系聚合物水分散后的水系涂布液，將其涂布的方法。在此情況下，溶劑中水的比例優(yōu)選為60質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為80質(zhì)量％以上。
另外，在聚合物支撐體為雙軸拉伸膜的情況下，還可以將用于形成聚合物層的涂布液涂布到雙軸拉伸后的聚合物基材后，使涂膜干燥。另外，還可以在將涂布液涂布到單軸拉伸后的聚合物基材并使涂膜干燥后，沿著與單軸拉伸的方向不同的方向進行拉伸。進一步，還可以在將涂布液涂布到拉伸前的聚合物支撐體并使涂膜干燥后，沿著2個方向拉伸。
<太陽能電池組件>
本發(fā)明的太陽能電池組件設(shè)置有如下所述的構(gòu)件而構(gòu)成：太陽光入射的透明性的基板、太陽能電池元件、被設(shè)置于前述太陽能電池元件的與配置有前述基板的一側(cè)相反的一側(cè)的上述本發(fā)明的太陽能電池用背板。本發(fā)明的太陽能電池組件由于具有上述本發(fā)明的太陽能電池用背板，因而能夠獲得耐候性、特別是即使曝露于溫濕度變化、高濕熱環(huán)境下的情況下也能夠獲得長期穩(wěn)定的發(fā)電性能。
圖1示意性表示本發(fā)明的太陽能電池組件的構(gòu)成的一個例子。該太陽能電池組件10如下所述地構(gòu)成：將使太陽光的光能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能電池元件20配置于太陽光入射的透明性的基板24與背板(上述本發(fā)明的太陽能電池用背板用聚合物片)5之間，用乙烯-乙烯基乙酸酯系密封材料22密封基板24與背板5之間，從而構(gòu)成本發(fā)明的太陽能電池組件10。本實施方式的背板5如下所述：在聚合物基材16的一個面?zhèn)仍O(shè)置有2層的聚合物層，另一個面?zhèn)?太陽光入射一側(cè))設(shè)置有作為其他層的白色的反射層18。2層的聚合物層是按照從聚合物基材側(cè)開始依次設(shè)置第1聚合物層14和與聚合物層14連接的第2聚合物層12的層疊結(jié)構(gòu)，第1聚合物層14及第2聚合物層12的一方或雙方含有氟系聚合物或/和硅酮系聚合物與無定形的膠體二氧化硅。
對于太陽能電池組件、太陽能電池單元、背板以外的部件，例如，在“太陽光發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成材料”(杉本榮一監(jiān)制、(株)工業(yè)調(diào)查會、2008年發(fā)行)中有詳細(xì)記載。
透明性的基板24只要具有太陽光能夠透射的光透射性即可，可以從透射光的基材中適當(dāng)選擇。從發(fā)電效率的觀點出發(fā)，優(yōu)選光的透射率越高越好，作為這樣的基板，可以適合地使用例如，玻璃基板、丙烯酸樹脂等的透明樹脂等。
作為太陽能電池元件20，可以適用單晶硅、多晶硅、無定形硅等的硅系、銅-銦-鎵-硒、銅-銦-硒、鎘-碲、鎵-砷等的iii-v族、ii-vi族化合物半導(dǎo)體系等、各種公知的太陽能電池元件。
實施例
以下，通過實施例更具體地說明本發(fā)明，本發(fā)明在不超越其主旨的情況下，不限定于以下實施例。另外，沒有特別限定，“份”是質(zhì)量基準(zhǔn)。
(實施例1)
-支撐體的制作-
(1)聚酯的合成
將高純度對苯二甲酸(三井化學(xué)(株)制)100kg與乙二醇(日本觸媒(株)制)45kg的漿料，用4小時逐漸供給到預(yù)先加入對苯二甲酸二(羥乙基)酯約123kg、保持在溫度250℃、壓力1.2×105pa的酯化反應(yīng)槽中，供給結(jié)束后進一步用1小時進行酯化反應(yīng)。然后，將所得的酯化反應(yīng)產(chǎn)物123kg移入縮聚反應(yīng)槽中。
接著，向移入酯化反應(yīng)產(chǎn)物的縮聚反應(yīng)槽中添加相對于所得的聚合物為0.3質(zhì)量％的乙二醇。在攪拌5分鐘后，按照相對于所得的聚合物，鈷元素?fù)Q算值為30ppm、錳元素?fù)Q算為15ppm的方式，加入醋酸鈷及醋酸錳的乙二醇溶液。進一步攪拌5分鐘后，按照相對于所得的聚合物，鈦元素?fù)Q算值為5ppm的方式，添加烷氧基鈦化合物的2質(zhì)量％乙二醇溶液。前述烷氧基鈦化合物中，使用日本特開2005-340616號公報的段落序號[0083]的實施例1中合成的烷氧基鈦化合物(ti含量＝4.44質(zhì)量％)。5分鐘后，按照相對于所得的聚合物為5ppm的方式，添加二乙基膦酰醋酸乙酯的10質(zhì)量％乙二醇溶液。
然后，邊以30rpm的速度攪拌低聚合物，邊使反應(yīng)體系從250℃緩慢升溫至285℃，同時使壓力降低到40pa。直至達(dá)到最終溫度、最終壓力的時間均為60分鐘。這種狀態(tài)下繼續(xù)反應(yīng)3小時，然后，氮氣清掃反應(yīng)體系，恢復(fù)到常壓，停止縮聚反應(yīng)。然后，將所得的聚合物熔融物以股線狀噴出至冷水，立即剪切，制作聚合物顆粒(直徑約3mm、長約7mm)。
(2)固相聚合
將上述獲得的顆粒，在保持在40pa的真空容器中，在220℃的溫度下保持30小時，進行固相聚合。
(3)基層形成
將如上所述經(jīng)過固相聚合后的顆粒在280℃下進行熔融擠出，澆鑄到金屬鼓上，制作厚約2.5mm的未拉伸基層。然后，在90℃沿著縱方向拉伸3倍，進一步在120℃下沿著橫方向拉伸3.3倍。進一步在215℃下進行3分鐘的熱定形，獲得厚度250μm的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯支撐體(以下，簡稱為“pet支撐體”。)。
-表面底涂層-
(1)表面底涂層形成用涂布液的制備
混合下述組成中的各成分，制備用于在受光的一側(cè)的表面設(shè)置底涂層的表面底涂層形成用涂布液。
<涂布液的組成>
·聚酯系粘合劑…48.0份
(vylonaldm1245(東洋紡(株)制、固體成分：30質(zhì)量％))
·碳二亞胺化合物(交聯(lián)劑)…10.0份
(carbodilitev-02-l2、日清紡織(株)制、固體成分：10質(zhì)量％)
·噁唑啉化合物(交聯(lián)劑)…3.0份
(epocrosws700、(株)日本觸媒制、固體成分：25質(zhì)量％)
·表面活性劑…15.0份
(naroactycl95、三洋化成工業(yè)(株)制、固體成分：1質(zhì)量％)
·蒸餾水…907.0份
(2)表面底涂層的形成
按照粘合劑量為以涂布量計0.1g/m2的方式，將所得的表面底涂層形成用涂布液涂布到pet支撐體的一個面，在180℃下使其干燥1分鐘，形成干燥厚度約0.1μm的底涂層。
-著色層-
(1)二氧化鈦分散物的制備
混合下述組成中的成分，將該混合物通過dyno-mill型分散機，實施1小時分散處理，制備二氧化鈦分散物。
<二氧化鈦分散物的組成>
·二氧化鈦(體積平均粒徑＝0.42μm)…39.9質(zhì)量％
(tipaquer-780-2、石原產(chǎn)業(yè)(株)制、固體成分100質(zhì)量％)
·聚乙烯醇…49.9質(zhì)量％
(pva-105、(株)kuraray制、固體成分：10質(zhì)量％)
·表面活性劑…0.5質(zhì)量％
(demolep、花王(株)制、固體成分：10質(zhì)量％)
·蒸餾水…9.7質(zhì)量％
(2)著色層用涂布液的制備
混合下述組成中的成分，制備著色層用涂布液。
<涂布液的組成>
·前述二氧化鈦分散物…80.0質(zhì)量％
·硅烷醇改性聚乙烯醇粘合劑…11.4質(zhì)量％
(r1130、(株)kuraray制、固體成分：7質(zhì)量％)
·聚氧亞烷基烷基醚…3.0質(zhì)量％
(naroactycl95、三洋化成工業(yè)(株)制、固體成分：1質(zhì)量％)
·噁唑啉化合物…2.0質(zhì)量％
(epocrosws-700、日本觸媒(株)制、固體成分：25質(zhì)量％；交聯(lián)劑)
·蒸餾水…5.6質(zhì)量％
(3)著色層的形成
將所得的涂布液涂布到形成于前述pet支撐體上的表面底涂層上，在180℃下使其干燥1分鐘，形成二氧化鈦量7.0g/m2、粘合劑1.2g/m2的著色層。
-背面聚合物層1-
(1)背面聚合物層1形成用涂布液的制備
混合下述組成中的各成分，制備背面聚合物層1形成用涂布液。另外，膠體二氧化硅的體積平均粒徑為約60nm(使用激光解析/散射式粒徑分布測定裝置la950〔(株)堀場制作所制〕并通過光散射法測定)。
<涂布液的組成>
·硅酮/丙烯酸系粘合劑(粘合劑p-1)…310份
(ceranatewsa-1070、dic(株)制、固體成分：40質(zhì)量％)
·膠體二氧化硅(cs-1)…12.4份
(snowtexup、日產(chǎn)化學(xué)(株)制、固體成分20質(zhì)量％、體積平均粒徑約60nm)
·碳二亞胺化合物(交聯(lián)劑)…24份
(carbodilitev-02-l2、日清紡織(株)制、固體成分：25質(zhì)量％)
·噁唑啉化合物(交聯(lián)劑)…24份
(epocrosws700、日本觸媒(株)制、固體成分：25質(zhì)量％)
·表面活性劑…1.0份
(naroactycl95、三洋化成工業(yè)(株)制、固體成分：1質(zhì)量％)
·二氧化鈦分散物…206份
·蒸餾水…435份
(2)背面聚合物層1的形成
使用#12的線棒，將所得的背面聚合物層1形成用涂布液涂布到pet支撐體的與形成有著色層的一側(cè)相反的一側(cè)的面后，在175℃下使其干燥3分鐘，形成聚合物層1。
如上所述，制作了pet支撐體的兩面的各層作為利用涂布的涂布層而設(shè)置的背板試樣。
-太陽能電池組件的制作-
按順序依次重疊厚3mm的強化玻璃、eva片〔sc50b、三井化學(xué)fabro(株)制〕、結(jié)晶系太陽能電池單元、eva片〔sc50b、三井化學(xué)fabro(株)制〕、以及如上所述地制作并進行與下述評價“3.粘接性”的“(2)經(jīng)過濕熱后的粘接性”同樣的處理后的背板試樣，使用真空層壓機〔日清紡(株)制、真空層壓機〕，通過熱壓，使其粘接。其中，背板試樣按照其著色層的表面與eva片接觸的方式進行配置。另外，粘接在如下所述的條件下進行：通過真空層壓機，在128℃下進行3分鐘的真空抽吸后，加壓2分鐘進行暫時粘接，進一步利用干燥爐在150℃下進行30分鐘正式粘接處理。由此，制作結(jié)晶系的太陽能電池組件。
使用所制作的太陽能電池組件，進行發(fā)電運轉(zhuǎn)，結(jié)果作為太陽能電池顯示出良好的發(fā)電性能。
(實施例2～6)
在實施例1中，將背面聚合物層1形成用涂布液的組成中的膠體二氧化硅的含量變?yōu)橄率霰?所示的量，除此以外，與實施例1同樣地，制作背板試樣。
(比較例1)
在實施例1中，不含有用于背面聚合物層1形成用涂布液的制備的膠體二氧化硅，除此以外，與實施例1同樣地，制作背板試樣。
(實施例7、比較例2～3)
在實施例4中，將背面聚合物層1形成用涂布液的組成中的粘合劑變?yōu)橄率霰?所示的成分，除此以外，實施例7、比較例2～3與實施例4同樣地，制作背板試樣。
(實施例8～12)
在實施例4中，將背面聚合物層1形成用涂布液的組成中的粘合劑的含量變?yōu)橄率霰?所示的量，除此以外，實施例8～12與實施例4同樣地，制作背板試樣。
(實施例13～14、比較例4～5)
在實施例4中，將背面聚合物層1形成用涂布液的組成中的膠體二氧化硅變?yōu)橄率霰?所示的成分，除此以外，實施例13～14、比較例4～5與實施例4同樣地，制作背板試樣。
(實施例15)
在實施例4中，按照以下所示的順序，將背面聚合物層2形成用涂布液涂布到在pet支撐體的與設(shè)置有著色層的一側(cè)相反的一側(cè)的面形成的聚合物層1的表面，進一步形成背面聚合物層2，除此以外，實施例15與實施例4同樣地，制作背板試樣。
-背面聚合物層2的形成-
(1)背面聚合物層2形成用涂布液的制備
混合下述組成中的各成分，制備背面聚合物層2形成用涂布液。另外，膠體二氧化硅的體積平均粒徑與前述同樣地通過光散射法進行測定。
<涂布液的組成>
·硅酮/丙烯酸系粘合劑(粘合劑p-1)…311份
(ceranatewsa-1070、dic(株)制、固體成分：40質(zhì)量％)
·碳二亞胺化合物(交聯(lián)劑)…50份
(carbodilitev-02-l2、日清紡織(株)制、固體成分：25質(zhì)量％)
·表面活性劑…2份
(naroactycl95、三洋化成工業(yè)(株)制、固體成分：1質(zhì)量％)
·膠體二氧化硅(cs-1)…187份
(snowtexup、日產(chǎn)化學(xué)(株)制、固體成分20質(zhì)量％、體積平均粒徑約60nm)
·蒸餾水…450份
(2)背面聚合物層2的形成
利用#8的線棒，將所得的背面聚合物層2形成用涂布液涂布到背面聚合物層1上后，在175℃下使其干燥3分鐘，形成背面聚合物層2。
由此，制作pet支撐體的両面的各層作為利用涂布的涂布層而設(shè)置的背板試樣。
(實施例16～17)
在實施例15中，將背面聚合物層2形成用涂布液的組成中的粘合劑變?yōu)橄率霰?所示的成分，除此以外，實施例16～17與實施例15同樣地，制作背板試樣。
(實施例18～19、比較例6～7)
在實施例15中，將背面聚合物層2形成用涂布液的組成中的膠體二氧化硅變?yōu)橄率霰?所示的成分，除此以外，實施例18～19、比較例6～7與實施例15同樣地，制作背板試樣。
(評價)
對于上述的實施例及比較例中制作的背板試樣，進行下述評價。評價結(jié)果示于下述表1。
-1.收縮-
將所制作的背板試樣加工成30cm×40cm的尺寸的試樣片，準(zhǔn)備三張上述試樣片，目視計算背面聚合物層1中的涂布液的收縮(cissing)數(shù)。另外，在實施例15～19、比較例6～7中，對于背面聚合物層1及背面聚合物層2，分別進行評價。
-2.面狀-
將所制作的背板試樣加工成30cm×40cm的尺寸的試樣片，通過目視觀察該試樣片1張，按照下述評價基準(zhǔn)評價斑點的情況。
<評價基準(zhǔn)>
5：與比較例1相比，斑點的產(chǎn)生少、所產(chǎn)生的斑點是不明顯的斑點。
4：與比較例1相比，斑點少。
3：產(chǎn)生與比較例1相同程度的斑點。
2：與比較例1相比，斑點的產(chǎn)生頻率多。
1：與比較例1相比，確認(rèn)到斑點多。
上述基準(zhǔn)中，實用上被允許的是等級3以上。
-3.粘接性-
(1)經(jīng)過濕熱前的粘接性
使用單刃的剃刀，對所制作的背板的背面聚合物層1(其中，對于實施例15～19、比較例6～7是背面聚合物層2)的表面，實施縱橫各6根的損傷，形成25塊的網(wǎng)格。在其上貼合美拉帶(mylartape)(聚酯帶)，沿著試樣表面在180°方向上拉伸，手動剝離。此時，通過剝離后的網(wǎng)格的數(shù)目，按照下述評價基準(zhǔn)，評價背面聚合物層的粘接力。評價等級4、5是實用上可允許的范圍。
<評價基準(zhǔn)>
5：沒有剝離的網(wǎng)格(0塊)。
4：剝離的網(wǎng)格為0塊至不足0.5塊。
3：剝離的網(wǎng)格為0.5塊以上且不足2塊。
2：剝離的網(wǎng)格為2塊以上且不足10塊。
1：剝離的網(wǎng)格為10塊以上。
(2)經(jīng)過濕熱后的粘接性
將所制作的背板在120℃、相對濕度100％的環(huán)境條件下保持48小時，然后，在25℃、相對濕度60％的環(huán)境下，調(diào)濕1小時后，通過與前述“(1)經(jīng)過濕熱前的粘接性”的評價相同的方法，評價背面聚合物層的粘接力。
[表1]
*1：[％]表示相對于氟系聚合物及硅酮系聚合物的總含量的比例[質(zhì)量％]。
前述表1中的成分的具體情況如下所述。
<粘合劑>
·p-1：ceranatewsa1070
(dic(株)制、硅酮丙烯酸系粘合劑)
·p-2：ceranatewsa1060
(dic(株)制、硅酮丙烯酸系粘合劑)
·p-3：obbligatosw0011f
(agccoattech(株)制、氟系粘合劑)
·p-101：finetexes650
(dic(株)制、聚酯系粘合劑)
·p-102：olesterud350
(三井化學(xué)(株)制、聚氨酯粘合劑)
<膠體二氧化硅>
·cs-1：snowtexup
(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)(株)制、無定形的膠體二氧化硅、體積平均粒徑約60nm)
·cs-2：snowtexps-s
(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)(株)制、無定形的膠體二氧化硅、體積平均粒徑約100nm)
·cs-3：snowtexps-m
(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)(株)制、無定形的膠體二氧化硅、體積平均粒徑約110nm)
·cs-101：snowtexc
(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)(株)制、球形粒子的膠體二氧化硅、體積平均粒徑15nm)
·cs-102：snowtexzl
(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)(株)制、球形粒子的膠體二氧化硅、體積平均粒徑80nm)
如前述表1所示，實施例中，形成有均勻性高的聚合物層，特別是即使在曝露于濕熱環(huán)境下的情況下，粘接性的降低也受到抑制，顯示出良好的耐侯性。相對于此，比較例中，無法解決涂布形成聚合物層時的涂布液的收縮，其結(jié)果是，所形成的聚合物層的膜狀態(tài)變差、無法良好地維持耐侯性。
本發(fā)明的具體方式的上述記載是以記載和說明為目的而提出的。公開的實施方式并沒有意圖限定本發(fā)明，或者意圖包括本發(fā)明所有的實施方式。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠進行多種修飾和變形是不言而喻的。該方式是被選定用于最恰當(dāng)?shù)卣f明本發(fā)明的概念以及其實際應(yīng)用的例子，由此，該方式用于以下用途：使本領(lǐng)域技術(shù)人員的其他人能夠理解本發(fā)明，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員的其他人適用于意圖的特定的用途而能夠進行各種方式和各種變形。
2010年11月12日申請的日本專利申請第2010-254210號公報的公開整體作為參照文獻(xiàn)援引于此。
本說明書中記載的全部刊物、日本專利申請、以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在這些各個刊行物、日本專利申請、以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以引用文獻(xiàn)的形式特別是分別被特定引入的情況下，與該引用文獻(xiàn)同樣的限定范圍被援引于此。本發(fā)明的范圍意圖通過本申請權(quán)利要求書及其等同的方案來確定。