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複合・新機能材料

過酷な環境に耐え得る太陽電池モジュール用裏面保護フィルムの開発

東京都

恵和株式会社

2020年4月10日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 薄膜系太陽電池モジュールの長寿命化を可能とする高水蒸気バリア性・高耐久性バックシート用素材及びバックシート多層成形技術の開発
基盤技術分野 複合・新機能材料
対象となる産業分野 環境・エネルギー
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)
キーワード 太陽電池、高耐久、高水蒸気バリア、バックシート、保護フィルム
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成21年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

ガラスや従来の金属箔積層シートに代わる太陽電池用バックシートとして、軽量化、薄膜化及びフレキシブル化が可能で、高水蒸気バリア性且つ高耐久性を有するバックシート素材を開発する。
更に水蒸気バリア性及び耐久性を高めるために、開発した素材シートへの多層積層フィルム化技術を開発し、薄膜系太陽電池モジュール用バックシートを製造する

開発した技術のポイント

軽量・薄膜で、バリア性と耐久性に優れた素材からなる薄膜系太陽電池モジュール用バックシートの製造
・高水蒸気バリア性 … 水蒸気透過度0.01~0.001g/m2・day(従来無機蒸着PETの10~1,000倍)
・高耐久性 … 現状(促進試験2,000時間以上で劣化)の1.5倍以上の長寿命化
・封止剤との易接着性 … 各種封止剤との熱密着性40N/cm以上
(新技術)
・軽量・薄膜
・フレキシブル
・高バリア性

・高耐久性

具体的な成果

◆耐加水分解性PETタイプのバックシートの開発に成功
-PCT評価で、一般PETの場合は50時間で強度・伸びの低下がみられるのに対し、耐加水分解性PETでは、75時間まで強度・伸びを保持。
-耐候性に関しては、1,000時間を経ても引張り特性の劣化が低位にとどまる結果を得た。黄変についても少ないことを確認
-4種類の接着剤試料について耐加水分解性・耐UV性の評価を実施し、総合的にはポリカーボネート系が良好との結果を得た
-それらの材料を組合せ、耐加水分解性PETタイプのバックシートを生産。
◆高いバリア性を有するシート素材(フィルム)の開発に成功
-目標としていた、耐久性評価試験(85℃×85%、2,000時間)にて、水蒸気透過度0.1~0.01g/m2・dayの素材開発を実現
◆新規開発のハイバリアシートを用いた有機薄膜太陽電池が高耐久性を持つことを検証
-既存の封止方法では、たとえ高ガスバリア性を持つバックシートを用いても、有機薄膜太陽電池の耐久性はほとんど改善できないことが判明
-各種実験を通じて得た最適条件下で、新規開発したバックシート(水蒸気透過度0.001g/m2・day)で封止した有機薄膜太陽電池の耐湿熱性試験を実施
-新規開発したハイガスバリアバックシートは、既存のアルミ箔タイプには及ばないものの、従来の無機蒸着pETタイプに比べ約8倍の耐久性を持つことを検証

知財出願や広報活動等の状況

出展:SOLAR POWER INTERNATIONAL 2010、Pollutec Lyon 2010(ポリュテック・リヨン環境総合展)

研究開発成果の利用シーン

耐加水分解性PETを使用した高耐久化技術により、太陽電池モジュールの長寿命化を実現することができる。
脱フッ素、脱ガラスといったシーンでの利活用が可能である。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・耐加水分解PETタイプの高耐久バックシートを実用化。結晶系太陽電池モジュール向けにH26年度より販売中
・無償サンプルあり(耐加水分解PETバックシート)

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

・耐久性→耐久性pET基材・耐久性接着剤を使用し、85℃×85%環境促進試験の耐久性を約3倍に向上したバックシートを開発
・低コスト→化フッ素タイプのバックシートと比較し、約30%のコストダウンを実現
・その他→透明モジュール、フレキシブルモジュールなどに使用する、透明バックシートやフロントシートを開発

今後の実用化・事業化の見通し

試作品の最終評価段階まで進んでおり、H26年9月より販売開始
・開発した耐加水分解PET・耐久性接着剤を使用したバックシートの新製品を川下企業に提供し、販売を開始し、販売継続中。
・サポイン事業で習得した評価技術を利用し、低コストで高耐久の素材開発を継続して実施

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 恵和株式会社
事業管理機関 恵和株式会社
研究等実施機関 和歌山県工業技術センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 恵和株式会社(法人番号:1120001051649)
事業内容 光学フィルム・特殊フィルム、防湿紙などの加工紙、太陽電池バックシートの製造販売
社員数 386 名
生産拠点 和歌山・滋賀・千葉・福岡
本社所在地 〒103-0025 東京都東京都中央区日本橋茅場町2丁目10番5号 住友生命茅場町ビル3階
ホームページ http://www.keiwa.co.jp
連絡先窓口 SDC corecommittee 川島康司
メールアドレス koji_kawashima@keiwa.co.jp
電話番号 0738-44-0791