光太陽電池用光ルミネッセンスバックシート

专利摘要:
本発明は太陽電池モジュール用バックシートを提供する。前記バックシートは、広範囲の太陽光波長（ＵＶ、ＩＲおよび可視光）を吸収し、光子として前記吸収した太陽光波長を再放射することができる。この際、このエネルギーは、対応する半導体のエネルギーのバンドキャップと同一またはそれ以上である。前記バックシートは太陽電池デバイスを含む様々な用途に利用されうる。
公开号:JP2011508984A
申请号:JP2010541516
申请日:2008-12-30
公开日:2011-03-17
发明作者:アヴィソン，デーヴィッド，ウィリアム；テムシェンコ，マリーナ；マンナリノ，フランク，アンソニー；リム，サミュエル
申请人:マディコ インコーポレイテッド；
IPC主号:H01L31-04

专利说明:

[0001] 関連出願のクロスリファレンス
本出願は、２００８年１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／００９，９７８号の利益を主張するものであり、その全体の内容が参照により本明細書に引用される。]
[0002] 発明の技術分野
本発明は太陽電池モジュールに関する。より具体的には、本発明は保護バックシートに関する。]
背景技術

[0003] 背景技術
太陽電池モジュールに利用される太陽エネルギーは、今世紀に使い果たされつつある化石燃料に代替するものの中で最も期待できるものである。しかしながら、太陽電池モジュールの製造および設置工程は未だに高価な工程である。典型的な太陽電池モジュールはガラスまたはフレキシブルの透明なフロントシート、太陽電池、カプセル材料、保護バックシート、モジュールの端を覆う保護シール、およびシールで被覆するアルミニウム製の周辺フレームからなる。図１に示すように、フロントシート１０、バックシート２０並びにカプセル材料３０および３０’が、天候要因、湿気、機械的負荷、および衝撃からセル４０の配列を保護するように設計されている。また、これらは人々の安全のための電気的遮蔽および電流の減少を付与する。保護バックシート２０は、太陽電池モジュールのライフサイクルおよび効率を改善することを目的としており、これによって太陽光電力の１ワットあたりのコストが低下する。フロントシート１０並びにカプセル材料３０および３０’は高い光透過率のため、透明でなければならないが、前記バックシートは美観目的から高い不透過率、機能目的から高反射性を有しなければならない。軽量で薄い太陽電池は、特に建築上（建物一体型ＰＶ）および宇宙応用、並びに軍事的応用（兵士用品に取り込む等）のための重量の減少を含む多くの理由で望まれている。さらに、軽量で薄いモジュールはコスト削減に寄与する。また、消耗する材料の量の削減は、技術を「環境に優しく」する。これによって、より天然資源を守ることになる。] 図１
[0004] 軽量で薄い太陽電池を製造する方法は、軽量で薄いバックシートを組み込むことである。しかしながら、材料で被覆された前記バックシートは、水や蒸気の浸透を防ぐために高い耐湿性を有しなければならない。水や蒸気は太陽電池の成分、ワイヤー、および電極、のような基本部位でさびを生じ、並びに太陽電池を損傷させうる。また、バックシートには電気的遮蔽、機械的保護、ＵＶ保護、カプセル材料への接着および出力リードの取付機能を付与するべきである。]
[0005] 現在用いられている保護バックシートは通常ラミネートである。図２には典型的なラミネートのバックシート２０を示した。前記ラミネートは、主要な構成要素として、ポリビニルフルオリドのフィルム２２（通常、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標））、ポリステル（ＰＥＴ）２４、およびポリビニルアセテート（ＥＶＡ）の共重合体２６からなる。前記ＥＶＡ層２６は、モジュール内でカプセル材料層３０と接着しており、誘電体層として機能し、並びに良好な防湿層性を有しており、寸法安定性がある。白色ＥＶＡには一部の出力増大の効果がある。前記ポリエステル層２４は非常に丈夫であり、優れた誘電特性を有し、寸法安定性があり、並びに良好な防湿層性をも有している。前記ポリビニルフルオリド層２２は非常に耐候性のある層として機能する。] 図２
[0006] 光起電（ＰＶ）デバイスは効率的に入射太陽エネルギーを有用な電力に変換しうる特徴がある。結晶性のまたはアモルファスのシリコンを利用するデバイスでは、効率が２３％以上に達する。しかしながら、効率的な結晶性デバイスは製造が難しく、高価である。低コスト電力で製造するため、太陽電池は高い効率で作動しなければならない。]
[0007] ＰＶモジュールの効率および有効性の向上のために、多くの技術が提案されてきた。１つのアプローチとしては、太陽電池用バックシートの光反射の強化がある。]
[0008] 従来技術の手法では、時間がかかり、高価である。例えば、光反射面の角度を付与する多数のＶ字形溝（Ｖ−ｓｈａｐｅｄ ｇｒｏｏｖｅｓ）を含むバックシートを利用することが１つのアプローチとして提案されている。かようなテクスチャー加工の材料は数工程で製造される。はじめに、基板として働くフィルムは、平面のフロント面およびバック面を有する連続膜または延長膜として製造され、並びに連続膜は次の工程のロールで曲げられる。さらに、処理は、片面にＶ字形溝を形成させるためのフィルムの第１のエンボッシング、およびフィルムの溝の面のメタライゼーションを含む。２つのローラーを通過するとき、前記フィルムは加熱され、エンボッシングローラー上のリッジで加工するのに十分な柔らかさとなる。溝を形成させた後、プラスチックフィルムのメタライジング工程を行い、この際、接着性金属フィルムが形成される。メタライズされたフィルムは光反射の手段として、次の利用のためにロール上で曲げられる。]
[0009] 本発明は、太陽電池モジュール用保護バックシートを提供する。前記バックシートは、広範囲の太陽光波長（ＵＶ、ＩＲおよび可視光）を吸収し、光子として前記吸収した太陽光波長を再放射することができる。この際、このエネルギーは、対応する半導体のエネルギーのバンドキャップと同一またはそれ以上である。前記バックシートは、多層構造のすべての層の反射率を向上させることによって、より高い反射率および出力を提供する。前記バックシートは太陽電池デバイスを含む様々な用途に利用されうる。]
[0010] １つの実施形態では、１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を有するポリマー層を含む太陽電池用バックシートが提供される。前記ポリマー層は白色顔料約２０〜６０重量％を含みうる。前記光ルミネッセンス物質は、ＵＶ光を吸収し、可視光として再放射する能力を有する。前記光ルミネッセンス物質は、例えば、光学的光沢剤でありうる。]
[0011] 前記バックシートは、耐候性フィルムの第１の外層をさらに含みうる。]
[0012] 他の実施形態では、前記バックシートはまた、ポリエステル、ＥＶＡ、ポリブタジエン、ポリアクリレート、ポリイミド、ラテックス、フッ化マグネシウム、パリレン、熱放射物質、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、液晶高分子、アクラー、アルミニウム、スパッタされた酸化アルミニウムのポリエステル、スパッタされた二酸化ケイ素／窒化ケイ素のポリエステル、スパッタされた酸化アルミニウムのポリカーボネート、およびスパッタされた酸化ケイ素／窒化ケイ素のポリカーボネート、架橋性官能基を含むスパッタされた酸化アルミニウムのフルオロ共重合体、架橋性官能基を含むスパッタされた酸化ケイ素／窒化ケイ素のフルオロ共重合体の層を１または２以上含みうる。]
[0013] 他の実施形態では、バックシートを有する太陽電池モジュールの出力を増大させる方法を提供する。前記方法は、１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を、前記太陽電池に面する前記バックシートの少なくとも一部に、またはすべての層に組み込むことを含む。]
[0014] 他の実施形態では、バックシートを有する太陽電池モジュールの出力を増大させる方法を提供する。前記方法は、１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を、前記太陽電池に面する前記バックシートの少なくとも一部に、またはすべての層に塗布することを含む。]
[0015] 他の実施形態では、バックシートを有する太陽電池モジュールの出力を増大させる方法を提供する。前記方法は、１または２以上の白色顔料および１または２以上の非直鎖型光学物質を、前記太陽電池に面する前記バックシートの少なくとも一部に、またはすべての層に塗布することを含む。]
[0016] 他の実施形態では、バックシートを有する太陽電池モジュールの出力を増大させる方法を提供する。前記方法は、１または２以上の白色顔料および１または２以上の非直鎖型光学物質を、前記太陽電池に面する前記バックシートの少なくとも一部に、または全ての層に組み込むことを含む。]
図面の簡単な説明

[0017] 本発明をより理解するため、添付の図面が参照にされうる。
図１は典型的な太陽電池モジュール成分の拡大図である。
図２は典型的なバックシートの１つの実施形態である。
図３は、光ルミネッセンス物質が製造される典型的な励起スペクトルおよび光ルミネッセンススペクトルを示すグラフである。
図４は、太陽パネルの効率に関して、色素性樹脂に光学的光沢剤を添加した効果を示すグラフである。
図５は、太陽パネルのＰｍａｘに関して、色素性樹脂に光学的光沢剤を添加した効果を示すグラフである。
図６は、太陽電池およびモジュールの典型的な電流対電圧特性（Ｉ−Ｖ）曲線を示すグラフである。
図７は、太陽パネルのＩｓｃに関して、着色塗料に光学的光沢剤を添加した効果を示すグラフである。
図８は、太陽パネルのＰｍａｘに関して、着色塗料に光学的光沢剤を添加した効果を示すグラフである。
図９は、同一の白色ＥＶＡ内層を利用した６つの異なる製品構造すべてに対する、従来の３層バックシート構造の４４０ｎｍにおける反射率を示すグラフである。] 図１ 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７ 図８ 図９
[0018] 要約
本発明は、太陽電池モジュール用保護バックシートを提供する。前記バックシートは、広範囲の太陽光波長（ＵＶ、ＩＲおよび可視光）を吸収し、光子として前記吸収した太陽光波長を再放射することができる。この際、このエネルギーは、対応する半導体のエネルギーのバンドキャップと同一またはそれ以上である。前記バックシートは太陽電池デバイスを含む様々な用途に利用されうる。]
[0019] 「光起電力効果」とは、ＰＶセルが太陽光を電力に変換する基本的な物理的過程である。太陽光は光子、または太陽エネルギーの粒子から構成される。これらの光子は、太陽光スペクトルの異なる波長に相当する様々なエネルギー量を含む。光子がＰＶセルにぶつかると、反射または吸収、もしくは透過されうる。半導体のバンドキャップと同一またはそれ以上のエネルギーを有する吸収された光子のみで電力は発生しうる。これが起こると、光子のエネルギーはセル（半導体）の原子中の電子へ移動される。セルまたはセル間を透過した光子はバックシートにより吸収され、再放射される。前記バックシートから再放射された光は、もとの前記太陽セルに移動し、半導体物質によって電流に変換される。その結果、本発明の前記バックシートは、ＰＶモジュール用保護バックシートとして使用される場合、出力増大効率が通常のバックシートと比較して増加する。]
[0020] バックシート
本発明の前記バックシートは、典型的にバックシートの製造に用いられる様々な物質（通常はポリマー）で作られている。１つの実施形態では、１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質の組み合わせは、フィルムまたはシートを形成するためにポリマーマトリックスに組み込まれる。他の実施形態では、ポリマーフィルムに１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を含むコーティングをすることによって、バックシートが調製される。数多くの配列が可能である。前記バックシートの重要な性質は、様々な波長の太陽光放射を吸収し、前記吸収した太陽光波長を、対応する半導体のエネルギーのバンドキャップと同一またはそれ以上であるエネルギーを有する光子に変換する機能を果たすことである。さらに以下に述べるように、これは、バックシートの１または２以上の層に白色顔料および光ルミネッセンス物質の組み合わせを用いる１つの実施形態によって、容易に、および簡単に行われる。]
[0021] １つの実施形態では、発明に係るバックシートは、追加の層が含まれていてもよく、並びにラミネート中に形成される。前記ラミネートは、例えば、光起電（ＰＶ）モジュールのような電子デバイスに用いられうる。ＰＶモジュール用保護バックシートとして用いられた場合、ラミネートはモジュールの出力増加をもたらし、用途の拡張を超えて美観的に満足でき、ＰＶモジュールに電流が発生するための効果的な保護を付与し、並びに高い誘電強度を示す。]
[0022] １つの実施形態における前記ラミネートは、（ａ）耐候性フィルムの第１の外層；（ｂ）少なくとも１つの中間層；（ｃ）広範囲の太陽光波長（ＵＶ、ＩＲおよび可視光）を吸収し、前記吸収した太陽光波長を、対応する半導体のエネルギーのバンドキャップと同一またはそれ以上のエネルギーを有する光子に変換することができる、第２の外層（あるいは中間層または光ルミネッセンス層と呼ばれる）を含む。太陽電池モジュールに用いられた場合、前記ラミネートの第１の外層は自然環境に暴露され、内層は太陽セルおよび太陽光放射に暴露される、または面する。]
[0023] 代わりの実施形態では、異なる波長の太陽光放射を吸収し、前記吸収した太陽光波長を、対応する半導体のエネルギーのバンドキャップと同一またはそれ以上のエネルギーを有する光子に変換することができる層を１以上含むことで、前記ラミネートの複合材反射率は増加する。例えば、上述のラミネートにおいて、以下に述べるような内層と同じ方法で、１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質もまた第１に外層および／または中間層に組み込ませる。このような配列は、正味の反射率のさらなる増加およびより大きなモジュール効率／出力をもたらす。]
[0024] 本発明のラミネートの個別層は、互いに接着して結合しうる。本発明のラミネートを形成する具体的な方法は、層の組成および生じるラミネートの所望特性、およびラミネートの最終用途によって異なる。]
[0025] 前記内層または光ルミネッセンス物質はどのような物質からでも作れるが、典型的には１または２以上のポリマーから作られる。１つの例として、内層はエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）から作られる。ＥＶＡを含むビニルアセテートは、通常、約２〜３３重量％、好ましくは２〜８重量％である。白色顔料および光ルミネッセンス物質の組み合わせは、所望の光ルミネッセンスを獲得するため、ＥＶＡ（または他のポリマー）基質中に組み込まれる。]
[0026] 白色顔料はどのようなものでも用いられうる。例えば、二酸化チタン（例えば、デュポン社製の二酸化チタンのＴｉ−Ｐｕｒｅ（登録商標）シリーズ）、炭酸カルシウム、リトポン、硫酸亜鉛、酸化アルミニウム、窒化ホウ素などが適用に応じて利用されうる。さらに、適用に応じて、白色顔料は通常、約２０〜６０重量％の含量で内層のポリマーに加えられる。このうち、入手のしやすさから、二酸化チタンが好ましい。]
[0027] 光ルミネッセンス物質は、好ましくは白色顔料と組み合わせて内層に加えられるが、顔料がなくても加えられ、および／もしくはラミネートの１以上の層またはバックシートのすべての層にも加えられうる。多層への光ルミネッセンス物質の添加は、ラミネートの正味の反射率を増加させる。光ルミネッセンスは、光の吸収および再放射を備えた工程である。通常の顔料はエネルギー吸収および反射するが、光ルミネッセンス物質では、吸収、反射および再放射する。これらは通常、約０．０１〜３０．０重量％の含量で内層のポリマーに加えられる。]
[0028] 光ルミネッセンス物質の１つの例は光学的光沢剤である。光学的光沢剤は蛍光を発し、バックシートへの利用に好適である。Ｃｈｉｂａ（登録商標）、ＵＶＩＴＥＸ（登録商標）ＯＢなどの光学的光沢剤は、ＵＶ光を吸収し、可視光として再放射する。異なるエネルギーギャップを有する半導体とは相違するため、特性が合った他の光ルミネッセンス物質は、容易に識別され、並びにバックシートに組み込まれる。]
[0029] 光ルミネッセンス物質の他の例としては、ＢＡＳＦ社製の（クマリンおよびぺリレンからなる）染料またはライトリーダー株式会社製の材料が挙げられる。例えば、ＹＧ−１Ｆである。典型的な励起スペクトル（左）および光ルミネッセンススペクトル（右）を図３に示した。代わりに金属フッ化リンのような非直鎖型光学物質が用いられうる。これらのリンは可視光の様々な形態への赤外線（ＩＲ）放射のアップコンバージョンに用いられうる。] 図３
[0030] さらに他の実施形態では、内層または光ルミネッセンス層は、有機溶媒可溶性および／または水分散性の、白色顔料および光ルミネッセンス物質を含む架橋性アモルファスフルオロポリマーのマトリックスである。特定の実施形態では、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）および反応性のＯＨ基を有する炭化水素のオレフィンを含む。前記層は、フルオロポリマーを混合した架橋剤をさらに含みうる。]
[0031] 架橋剤は、有機溶媒不溶性の、不粘着フィルムを得ることを含む保護塗料の形成において用いられうる。好ましい架橋剤は、制限されないが、ＤｕＰｏｎ Ｔｙｚｏｒ（登録商標）有機チタン酸塩、シラン、イソシアネート、メラミンなどが挙げられる。これらのフィルムが通常は３０年以上屋外で使用されるものとして、耐候性を確保するため、脂肪族イソシアネートが好ましい。]
[0032] 代わりの実施形態において、白色ポリビニルフルオリド（テドラー、ＲＴＭ、ポリビニルフルオリドとしてデュポン社で市販されている）は内層または光ルミネッセンス層として用いられる。所望の光ルミネッセンスを獲得するため、前記層は光ルミネッセンス物質、および任意の白色顔料を含む、薄い光反射フィルムで塗布されている。前記白色コーティングは、好ましくは、白色顔料４０〜５０重量％および蛍光増白剤０．０１〜２．０重量％を含む。]
[0033] 前記薄い光反射コーティングのマトリックスは、アクリルポリマー、ウレタン、ポリエステル、フルオロポリマー、クロロフルオロポリマー、エポキシポリマー、ポリイミド、ラテックス、熱可塑性エラストマー、および尿素のような数多くの種類から選択されうる。前記薄い光反射コーティングは、当業者に公知の様々なフィルムコーティングを製造する方法のいずれかによって、第２の層に適用されうる。好ましい方法ではスプレー法、ディッピング法およびブラッシング法による塗布を含む。]
[0034] 光ルミネッセンスコーティングは、所望の光ルミネッセンスを付与するため、どのようなバックシートにも適用されうる。すなわち、当業者に公知のどのようなバックシートでも、光ルミネッセンスコーティングを有する（好ましくは白色顔料を含む）バックシートをコーティングすることにより、出力増大バックシートに変換されうる。具体的な光ルミネッセンス物質の選択において、主として考慮されるものは、所望の光起電デバイス中の半導体物質のバンドキャップが有するピーク発光波長とマッチさせること（すなわち同一または近い）である。]
[0035] 前記バックシートはさらに追加の層を含みうる。前記追加の層は、粘着性を有するまたは有さないフルオロ共重合体に適用されうる。任意の追加の層は、例えば、ポリエステル、ＥＶＡ、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、液晶高分子、アクラー、アルミニウム、スパッタされた酸化アルミニウムのポリエステル、スパッタされた二酸化ケイ素のポリエステル、スパッタされた酸化アルミニウムのポリカーボネート、スパッタされた二酸化ケイ素のポリカーボネート、架橋性官能基を含むスパッタされた酸化アルミニウムのフルオロ共重合体、架橋性官能基を含むスパッタされた酸化ケイ素のフルオロ共重合体を含みうる。]
[0036] ラミネート
本発明に従いラミネートの実施例を調製した。さらに、比較例も調製した。前記実施例に対して多くの試験を行った。前記試験は本発明のバックシートの利点を説明するものである。]
[0037] ２つのラミネートを、以下の通り本発明に従い調製した。]
[0038] （実施例１）
実施例１は、厚さ１．５ｍｉｌ（ミル）を有する白色テドラーの第１の外層を含む３層ラミネートである。前記ラミネートは、厚さ５ｍｉｌを有するポリエステルミラーＡの中間層を含む。第３の層は光ルミネッセンス内層である。前記光ルミネッセンス層は、白色顔料および光ルミネッセンス物質の組み合わせを含むＥＶＡである。その厚さは４ｍｉｌである。]
[0039] （実施例２）
実施例２は、３層ラミネートであり、第１の外層は実施例１の層と同一である。中間層は厚さ３ｍｉｌのポリエステルミラーＡである。内層も厚さ１．５ｍｉｌを有する白色テドラーである。前記内層は、白色顔料および光ルミネッセンス物質（Ｃｈｉｂａ（登録商標），ＵＶＩＴＥＸ（登録商標）ＯＢが０．９〜１重量％）の組み合わせを含むコーティングがされている。前記コーティングはめっき量９ｇ／ｍのメイヤーロッドにも用いられる。]
[0040] 比較例１は、実施例１と同一の３層を含むラミネートであるが、内層に白色顔料のみを含み、光ルミネッセンス物質は含まない。]
[0041] 比較例２は、実施例２と同一の３層を含むラミネートであるが、内層へのコーティングには白色顔料のみを含み、光ルミネッセンス物質は含まない。]
[0042] 太陽パネル
実施例のラミネートおよび比較例のラミネートは、ＥＶＡカプセル材料に真空でラミネートした。３６ＢＰ結晶シリコンセル（それぞれ２ｍｍ間隔で２〜２．５Ｗ）を用いた２つの太陽パネルＳＳ８０を用いた。真空ラミネーションは、真空〜５００ミリトールおよび１００℃で５分間のポンピングおよび２分間の処理で、ＳＰＩ−ＬＡＭＩＮＡＴＯＲ（商標）４８０（スパイア社製）を用いて行った。]
[0043] 太陽電池モジュールに用いるバックシートの効率は、マルチパルスＳＰＩ−ＳＵＮＳＩＭＵＬＡＴＯＲ３５００シリーズ（スパイア社製）を用いて、太陽パネルを人工太陽光に当てることで測定した。バックシートおよびソーラーパネルのそれぞれにおいて測定を行った。Ｉｓｃ、Ｖｏｃ、Ｐｍａｘ、ＦＦおよび効率を測定した。]
[0044] 前記結果は、図に示され、図４〜８に表されている。図４では、白色ＥＶＡに光学的光沢剤を添加した効果が説明される（光学的光沢剤を有する白色ＴＰＥまたは光学的光沢剤を有する色素性の白色テドラーについて、図４〜５および７〜８を参照）。光学的光沢剤の添加により、光学的光沢剤を含まない同一の色素性フィルムと比較して、出力の増大（〜１Ｗ）および０．９％の効率の増加となった。] 図４ 図５ 図６ 図７ 図８
[0045] 図５では、短絡回路電流発生において、色素性樹脂に光学的光沢剤を添加した太陽パネルのＰｍａｘの〜２％の増加に関する効果が説明される。太陽電池およびモジュールの前記性能は、電流対電圧特性（Ｉ−Ｖ）により表されうる。典型的なＩ−Ｖ曲線を図６に示す。Ｉ−Ｖ曲線において重要なパラメータは開路電圧（Ｖｏｃ）、短絡電圧（Ｉｓｃ）および最大出力点（Ｐｍａｘ）である。Ｉｓｃ、すなわちゼロ電圧における最大電流は、利用できる太陽光に正比例する。Ｖｏｃは、ゼロ電圧点付近のＩ−Ｖ曲線への直線的な適合により決定されうる。Ｐｍａｘは、製品の電流および電圧が最大である時点で作用する際の電気出力である。] 図５ 図６
[0046] 図７では、太陽パネルのＩｓｃにおいて、光学的光沢剤を着色塗料に添加した効果が説明される。左のカラムは実施例２のＩｓｃを表し、右のカラムは比較例２のＩｓｃを表す。] 図７
[0047] 図８では、太陽パネルのＰｍａｘにおいて、光学的光沢剤を着色塗料に添加した効果が説明される。左のカラムは実施例２のＰｍａｘを表し、右のカラムは比較例２のＰｍａｘを表す。] 図８
[0048] 電気出力のモジュールの試験は、それぞれのモジュールに太陽シミュレータ光源を用いて光を当てることにより行われ、短絡電圧（Ｉｓｃ）、開路電圧（Ｖｏｃ）、最大出力点（Ｐｍａｘ）、および出力変換効率であるηの測定が行われた。]
[0049] Ｐｍａｘは、製品の電流および電圧が最大である時点で作用する際の電気出力である。]
[0050] ]
[0051] 出力変換効率ηは以下のように定義される。]
[0052] ]
[0053] 式中、Ｐｉｎは入射放射出力であり、太陽セルの光スペクトル入射の性質により決定される。]
[0054] 図９では、１以上またはすべての層（太陽セルと面していない外層も含む）の反射率が増加する結果、正味の反射率が増加し、並びにセルの出力が増加する。このグラフは４４０ｎｍにおける、白色ＥＶＡ内層と同じもの（しかし、中間層および外層とは異なる）を利用した６つの異なる製品構造すべての反射率の範囲を示す。] 図９
[0055] 左側のボックスは、異なる３つの白色外層を用いて製造されたバックシート構造（個々の反射率は「層３はＲである」のようにグラフの下部に明記されている）および個々の反射率が〜１５％である透明なＰＥＴ中間層（「層２」）を表す。複合材反射率は外層反射率に依存する。]
[0056] 透明なＰＥＴ中間層（層２）を不透明なものに代えると、複合材バックシート反射率における反射中間層（反射率９９．６％）は、劇的に増加する。このことは、グラフの右側の３つのボックスによって表されている。]
[0057] これらは様々な修飾、修正、および開示された本発明の適用は、当業者であれば明らかになし得ることであり、並びに本願は、上記の実施形態に及ぶことを目的とする。本発明は、ある好ましい実施形態の状況について記述してきたが、添付の特許請求の範囲の参照によって評価されるこれらすべての範囲を目的とする。]
実施例

[0058] 本明細書中で引用される様々な公報、特許および特許出願は、全体が参照により引用される。]

权利要求:

請求項1
１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を含むポリマー層を有する、太陽電池モジュール用バックシート。
請求項2
前記ポリマー層が、白色顔料約２０〜６０重量％を含む、請求項１に記載のバックシート。
請求項3
前記白色顔料が、二酸化チタン、炭酸カルシウム、リトポン、および硫酸亜鉛の１または２以上を含む、請求項１に記載のバックシート。
請求項4
耐候性フィルムの第１の外層をさらに含む、請求項１に記載のバックシート。
請求項5
ポリエステル、ＥＶＡ、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、液晶高分子、アクラー、アルミニウム、スパッタされた酸化アルミニウムのポリエステル、スパッタされた二酸化ケイ素のポリエステル、スパッタされた酸化アルミニウムのポリカーボネート、およびスパッタされた二酸化ケイ素のポリカーボネート、架橋性官能基を含むスパッタされた酸化アルミニウムのフルオロ共重合体、架橋性官能基を含むスパッタされた酸化ケイ素のフルオロ共重合体からなる郡から選択される１または２以上の層をさらに含む、請求項４に記載のバックシート。
請求項6
前記光ルミネッセンス物質が、ＵＶ光を吸収し、可視光として再放射する、請求項１に記載のバックシート。
請求項7
前記光ルミネッセンス物質が光学的光沢剤である、請求項６に記載のバックシート。
請求項8
前記ポリマー層が、有機溶媒可溶性および／または水分散性の、架橋性アモルファスフルオロポリマーを含む、請求項１に記載のバックシート。
請求項9
前記フルオロポリマーが、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）および１または２以上のアルキルビニルエーテルのフルオロ共重合体である、請求項８に記載のバックシート。
請求項10
前記ポリマー層が、その外表面上に光反射コーティングをさらに含む、請求項１に記載のバックシート。
請求項11
１または２以上の追加の層が、１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を含む、請求項５に記載のバックシート。
請求項12
１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を含み、太陽光を吸収して吸収した前記太陽光をピーク発光波長へ変換することができる、バックシートと、 前記ピーク発光波長またはその近傍のバンドギャップを有する物質から構成される１または２以上の半導体と、 を含む、太陽電池。
請求項13
前記バックシートが、白色顔料約２０〜６０重量％を含むポリマー層を含む、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
請求項14
前記白色顔料が、二酸化チタン、炭酸カルシウム、リトポン、および硫酸亜鉛の１または２以上を含む、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
請求項15
前記バックシートが、耐候性フィルムの第１の外層をさらに含む、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
請求項16
前記バックシートが、ポリエステル、ＥＶＡ、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、液晶高分子、アクラー、アルミニウム、スパッタされた酸化アルミニウムのポリエステル、スパッタされた二酸化ケイ素のポリエステル、スパッタされた酸化アルミニウムのポリカーボネート、スパッタされた二酸化ケイ素のポリカーボネート、架橋性官能基を含むスパッタされた酸化アルミニウムのフルオロ共重合体、架橋性官能基を含むスパッタされた酸化ケイ素のフルオロ共重合体からなる群から選択される１または２以上の層をさらに含む、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
請求項17
前記光ルミネッセンス物質が、ＵＶ光を吸収し、可視光として再放射する、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
請求項18
前記光ルミネッセンス物質が光学的光沢剤である、請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
請求項19
前記ポリマー層が、有機溶媒可溶性および／または水分散性の、架橋性アモルファスフルオロポリマーを含む、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
請求項20
前記フルオロポリマーがクロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）および１または２以上のアルキルビニルエーテルのフルオロ共重合体である、請求項１９に記載の太陽電池モジュール。
請求項21
前記ポリマー層がその外表面上に光反射コーティングをさらに含む、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
請求項22
１または２以上の追加の層が、１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を含む、請求項１６に記載の太陽電池モジュール。
請求項23
１または２以上の白色顔料および１または２以上の光ルミネッセンス物質を含むコーティングを、前記太陽電池に面する前記バックシートの一部に塗布することを含む、バックシートを含む太陽電池の出力を増大させる方法。