水性防污鍍劑、防污鍍層、層疊體以及太陽電池模塊的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種水性防污鍍劑、防污鍍層及太陽電池模塊。具體而言，本發明涉及 一種用以形成防污鍍層的水性防污鍍劑，該防污鍍層是用于保護太陽電池模塊的表面。使 用此種水性防污鍍劑形成的防污鍍層可優選地用作太陽電池模塊的表面保護材料。
【背景技術】
[0002] 太陽電池是在發電時不排出二氧化碳而環境負荷小的發電方式，因此近年來急速 地進行普及。太陽電池模塊通常具有如下構造：在配置于太陽光入射的光接收面側（表面 偵U的表面保護材料與配置于與太陽光入射的光接收面側為相反側（背面側）的基材（所 謂背板）之間，夾持有利用密封材料將太陽電池元件密封而成的太陽電池單元。
[0003] 太陽電池的光接收面通常經包含玻璃或耐候性樹脂膜等的表面保護材料保護。由 于太陽電池的光接收面為太陽光入射的面，因此對設置于光接收面側的表面保護材料要求 具有高透光性。另外，設置于光接收面的表面保護材料多數情況下暴露于露天環境，也要求 具有高耐候性。另一方面，太陽電池的表面保護材料存在易受大氣中的粗沙塵或煤煙的影 響而容易附著污染物質的問題。在附著有污染物質的表面保護材料中，透光率下降，對太陽 電池的能量轉換效率造成不良影響，因此成為問題。
[0004] 為了解消此種污染物質的附著，例如專利文獻1中揭示有具有高親水性的親水性 膜、及用以形成此種膜的水性親水化處理劑。此處，提出通過在設置于室外的物品的表面設 置親水性膜，而對所附著的污染物質進行水洗。
[0005] [現有技術文獻]
[0006] [專利文獻]
[0007] [專利文獻1]日本專利特開2006-52352號公報
【發明內容】
[0008] 發明要解決的課題
[0009] 如上所述，如專利文獻1中記載的現有的表面保護材料中，可通過水洗而去除所 附著的污染物質。但是，在晴天時或干燥時，無去除污染物質的手段，如果無降雨，則存在污 染物質堆積的問題。在如此污染物質堆積的情況下，透光率變差，而對太陽電池的能量轉換 效率造成不良影響，因此成為問題。
[0010] 因此，本發明人等人為了解決此種現有技術的課題，以提供一種除具有優異的水 洗洗凈性以外，即便在晴天時或干燥時也可抑制污染物質的附著的防污鍍層、及可形成此 種防污鍍層的水性防污鍍劑為目的而進行研究。
[0011] 解決課題的技術手段
[0012] 本發明人等人為了解決所述課題而進行潛心研究，結果發現，通過獲得如下水性 防污鍍劑，可形成兼具優異的水洗洗凈性與防污性的防污鍍層，該水性防污鍍劑是具有抗 靜電劑的水性防污鍍劑，且將其中所含的顯示出界面活性的成分的含有率設為特定量以 上。進而，本發明人等人發現，在設置有此種防污鍍層的太陽電池模塊中，表面的透光率不 會下降，可長期將太陽電池的能量轉換效率維持為良好的狀態，從而完成本發明。
[0013] 具體而言，本發明具有如下構成。
[0014] [1] -種水性防污鍍劑，其是混合有下述通式（1)所表示的硅氧烷低聚物、水成 分、抗靜電劑、及二氧化硅微粒子的水性防污鍍劑，且水性防污鍍劑中包含〇. 01質量％以 上的顯示出界面活性的成分，
[0015] [化 1]
[0017] 通式⑴中，R1~R4分別獨立地表示碳數1~碳數6的有機基；另外，η表示2~ 20的整數。
[0018] [2]根據[1]所述的水性防污鍍劑，其進而包含促進硅氧烷低聚物的縮合的催化 劑。
[0019] [3]根據[1]或[2]所述的水性防污鍍劑，其包含離子性的顯示出界面活性的成 分。
[0020] [4]根據[1]至[3]中任一項所述的水性防污鍍劑，其包含非離子性的顯示出界面 活性的成分。
[0021] [5]根據[3]或[4]所述的水性防污鍍劑，其中離子性的顯示出界面活性的成分的 含有率相對于水性防污鍍劑的總質量為1. 〇質量％以下。
[0022] [6]根據[1]至[5]中任一項所述的水性防污鍍劑，其中抗靜電劑包含金屬氧化物 微粒子。
[0023] [7]根據[1]至[6]中任一項所述的水性防污鍍劑，其中水性防污鍍劑中所含的所 有固體成分中的碳的比例為3質量％以下。
[0024] [8]根據[6]或[7]所述的水性防污鍍劑，其中金屬氧化物微粒子的一次粒徑為 IOOnm以下。
[0025] [9]根據[1]至[8]中任一項所述的水性防污鍍劑，其中水性防污鍍劑中所含的分 子量為1100以上的有機化合物的含有率為〇. 2質量％以下。
[0026] [10] -種防污鍍層，其是涂布根據[1]至[9]中任一項所述的水性防污鍍劑，并使 之干燥而形成。
[0027] [11]根據請求項10所述的防污鍍層，其中表面電阻為IX 1012Ω / □以下。
[0028] [12]根據[10]或[11]所述的防污鍍層，其中表面的水接觸角為40°以下。
[0029] [13]根據[10]至[12]中任一項所述的防污鍍層，其中波長300nm~1200nm時的 平均的積分球透過率為95%以上。
[0030] [14] -種層疊體，其是將根據[10]至[13]中任一項所述的防污鍍層層疊于玻璃 層之上。
[0031] [15] -種太陽電池模塊，其具有根據[14]所述的層疊體。
[0032] 發明的效果
[0033] 通過使用本發明的水性防污鍍劑，則可形成兼具優異的水洗洗凈性與防污性的防 污鍍層。即，通過使用本發明的水性防污鍍劑，則可獲得雨天時污染物質易經雨水等沖洗、 且在晴天時或干燥時污染物質的附著得以抑制的防污鍍層。以所述方式獲得的防污鍍層可 優選地用作各種基材的表面、尤其是太陽電池表面保護材料的防污層。
【具體實施方式】
[0034] 以下對本發明詳細地進行說明。以下所記載的構成要件的說明有時是基于代表性 實施方式或具體例而進行，但本發明并不限定于此種實施方式。此外，在本說明書中，使用 "~"表示的數值范圍是指包含"~"前后所記載的數值作為下限值及上限值的范圍。
[0035] (水性防污鍍劑）
[0036] 本發明涉及一種水性防污鍍劑，其混合有下述通式（1)所表示的硅氧烷低聚物、 水成分、抗靜電劑、及二氧化硅微粒子。此處，水性防污鍍劑中包含〇. 01質量％以上的顯示 出界面活性的成分。在本發明中，通過使用此種水性防污鍍劑，可在對象基材的表面形成富 有抗靜電性與親水性的鍍層。由此，可獲得兼具水洗洗凈性與防污性（耐污垢附著性）的 防污鍍層。
[0037] [化 2]
[0039] 此處，通式（1)中，R1~R4分別獨立地表示碳數1~碳數6的有機基。另外，η表 示2~20的整數。
[0040] 通式（1)中，R1~R4分別獨立地表示碳數1~碳數6的有機基。此外，R 1~R4可分 別為相同的有機基，也可為不同的有機基。另外，R1~R 4可為直鏈狀，也可具有分枝。R1~ R4所表示的有機基優選為碳數1~碳數6的烷基，作為R1~R4所表示的烷基，例如可列舉： 甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環己基等。在本發明中，通過將 R1~R4所表示的烷基的碳數設為1~6,可提高硅氧烷低聚物的水解性。此外，就水解的容 易性而言，更優選為碳數1~碳數4的烷基，尤其優選為碳數1或2的烷基。
[0041] 通式（1)中，η為2~20的整數。通過將η設為所述范圍內，可將包含水解物的 溶液的粘度設為適當的范圍，且可將硅氧烷低聚物的反應性控制為優選的范圍。此外，如果 η超過20,則成為水解物溶液的粘度變得過高而難以操作的傾向。另一方面，η為1時成為 難以控制烷氧基硅烷的反應性的傾向，涂布后難以獲得適當地具有親水性基的防污鍍層。η 只要為2~20即可，優選為3~15,更優選為5~10。
[0042] 本發明中所使用的硅氧烷低聚物通過與水成分一同混合，而呈現至少一部分進行 水解的狀態。此種硅氧烷低聚物的水解物可通過如下方式而獲得：使硅氧烷低聚物與水成 分反應，而使鍵結于硅的烷氧基轉變為羥基。雖然在水解時未必需要所有烷氧基進行反應， 但為了使鍍劑在涂布后發揮親水性，優選為盡可能多的烷氧基進行水解。另外，水解時需要 的最低限度的水成分的量成為與硅氧烷低聚物的烷氧基相等的摩爾量，但為了順利地進行 反應，優選為存在大量過多的水。
[0043] 該水解反應在室溫下也進行，但為了促進反應，也可進行加熱。另外，由于反應時 間長會使反應進一步進行，因此優選。另外，如果為后述催化劑的存在下，則也能以半天左 右獲得水解物。
[0044] 此外，水解反應為可逆反應，如果自體系中去除水，則硅氧烷低聚物的水解物在羥 基間開始縮合。因此，在使大量過多的水與硅氧烷低聚物反應而獲得水解物的水溶液的情 況下，優選為不強行使水解物自其中分離而在水溶液的狀態下用作鍍劑的原料。
[0045] 本發明的水性防污鍍劑含有水成分作為其主溶劑。通過將水成分作為溶劑，可減 輕對操作時的作業人員的健康的負荷或對環境的負荷，且可防止硅氧烷低聚物的水解物在 貯存中在溶液中進行縮合。
[0046] 此外，本發明中所使用的水成分是包含水作為主成分的