CN102460724B - 太阳能电池用密封膜及使用了该密封膜的太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池用密封膜及使用了该密封膜的太阳能电池，其为以乙烯-极性单体共聚物作为主要成分，具有交联剂带来的交联结构的太阳能电池用密封膜，进而，即使作为背面侧密封膜为了有效利用反射光而含有着色剂，其绝缘性也不会降低。太阳能电池用密封膜及以该密封膜作为背面侧密封膜使用的太阳能电池，其特征在于，该太阳能电池用密封膜含有乙烯-极性单体共聚物、交联剂、着色剂，并进一步含有下述化学式(I)所示的(甲基)丙烯酸酯化合物，其中，化学式(I)中，R1、R2、R3为H或CH3，n为9～14的整数。

Description

太阳能电池用密封膜及使用了该密封膜的太阳能电池
技术领域
本发明涉及以乙烯-极性单体共聚物为主要成分的太阳能电池用密封膜，特别是涉及在太阳能电池的背面侧使用的，配混了钛白(二氧化钛)等着色剂的太阳能电池用密封膜。
背景技术
近年来，从资源的有效利用、环境污染的防止等方面出发，广泛使用将太阳光直接转换成电能的太阳能电池，并进一步从发电效率、耐候性等的观点推进开发。
太阳能电池一般如下制造：如图1所示，将由玻璃基板等构成的表面侧透明保护构件11、表面侧密封膜13A、硅发电元件等太阳能电池用单元14、背面侧密封膜13B，以及背面侧保护构件(back cover，背板)12依次层叠，减压脱气后，加热加压使表面侧密封膜13A及背面侧密封膜13B发生交联固化而交联一体化。太阳能电池为了获得高电力输出，将多个太阳能电池用单元14连接使用。因此，为了确保太阳能电池用单元14之间的绝缘性，密封太阳能电池用单元的密封膜13A、13B要求高绝缘性。
另外，薄膜硅系、薄膜无定形硅系太阳能电池、硒化铜铟(CIS)系太阳能电池等薄膜太阳能电池的开发也在推进，在该情况下，其具有以下结构：在玻璃、聚酰亚胺等透明基板的表面上通过化学气相沉积法等形成半导体层等发电元件层，其上层叠了密封膜。
以往，作为太阳能电池用密封膜，使用由乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)等乙烯-极性单体共聚物形成的薄膜。尤其是，由于价格低、具有高透明性，EVA被优选使用。进而，为了提高密封膜用的乙烯-极性单体共聚物薄膜的膜强度、耐久性，除了乙烯-极性单体共聚物之外，使用有机过氧化物等交联剂提升其交联密度。
进而，为了提高太阳能电池的发电效率，需要使光尽可能有效地入射到电池内并聚光于太阳能电池用单元。为此，尤其是针对表面侧密封膜，正在开发通过配混具有亚烷氧基的化合物，而具有更高透明性的密封膜(专利文献1)。另外，针对背面侧密封膜，正在开发配混钛白(二氧化钛)等着色剂，作为着色成白色的密封膜可有效利用反射光的密封膜(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-53379号公报
专利文献2：日本特开平6-177412号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，向密封膜中配混钛白(二氧化钛)等着色剂的情况下，有时密封膜的电绝缘性会降低。由此出现产生电流泄漏、太阳能电池的发电效率降低的问题。
于是，本发明的目的在于提供一种太阳能电池用密封膜，其为以乙烯-极性单体共聚物作为主要成分，具有交联剂带来的交联结构，并进一步含有着色剂的背面侧太阳能电池密封膜，其电绝缘性不会降低。另外，提供使用了该密封膜的太阳能电池。
用于解决问题的方案
上述目的是通过一种太阳能电池用密封膜而达成的，其特征在于，所述太阳能电池用密封膜含有乙烯-极性单体共聚物、交联剂、以及着色剂，并进一步含有下述化学式(I)所示的(甲基)丙烯酸酯化合物。
[化学式1]
其中，化学式(I)中，R1、R2、R3为H或CH3，n为9～14的整数。通过添加上述(甲基)丙烯酸酯化合物，能够抑制由于配混着色剂而产生的密封膜的电绝缘性的降低。
本发明所述的太阳能电池用密封膜的优选方案如下所示。
(1)前述化学式(I)的R2为H。
(2)前述(甲基)丙烯酸酯化合物的含量相对于100质量份前述乙烯-极性单体共聚物，为0.1～1.0质量份。
(3)前述着色剂为二氧化钛。
(4)前述交联剂为有机过氧化物。
(5)前述乙烯-极性单体共聚物为乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
另外，上述目的通过一种太阳能电池而达成，所述太阳能电池通过在表面侧透明保护构件和背面侧保护部件之间插入密封膜，交联一体化来密封太阳能电池用单元而成，其特征在于，至少前述太阳能电池用单元和前述背面侧保护构件之间的密封膜为权利要求1～6中的任一项所述的太阳能电池用密封膜。
需要说明的是，本发明中，太阳能电池用单元被光照射的一侧(受光面侧)称为“表面侧”，与太阳能电池用单元的受光面相反的一侧称为“背面侧”。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种有用的太阳能电池用密封膜，其以乙烯-极性单体共聚物作为主要成分，具有交联剂带来的交联结构，作为背面侧密封膜即使为了有效利用反射光而含有着色剂，也可抑制其绝缘性的降低。因此，通过将本发明的太阳能电池用密封膜作为背面侧密封膜使用，可以提供能够有效利用反射光，且电绝缘性优异，发电效率高的太阳能电池。
附图说明
图1为一般的太阳能电池的简要剖面图。
附图标记说明
11   表面侧透明保护构件
12   背面侧保护构件
13A  表面侧密封膜
13B  背面侧密封膜
14   太阳能电池用单元
具体实施方式
本发明的太阳能电池用密封膜至少含有乙烯-极性单体共聚物、交联剂、着色剂，此外还含有下述化学式(I)所示的(甲基)丙烯酸酯化合物(本发明中，是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)。
[化学式2]
Figure BDA0000116138690000041
其中，化学式(I)中，R1、R2、R3为H或CH3，n为9～14的整数。本发明通过添加化学式(I)的(甲基)丙烯酸酯化合物(也称为化合物I)，抑制了由于配混着色剂而导致的密封膜的电绝缘性的降低。这个因素还未明确，考虑为以下那样的作用机理。
即，化合物I具有一定数量的亚乙基氧基和来源自(甲基)丙烯酰基的2个碳碳双键(-C＝C-)。因此，化合物I在密封膜中，通过2个双键稳固的导入乙烯-极性单体共聚物的交联结构中。认为向密封膜中配混着色剂时产生的电绝缘性的降低是由于带电的着色剂颗粒导致密封膜中产生离子的移动的缘故。此处，若存在化合物I，通过其亚乙基氧基，可以捕捉着色颗粒。进而，认为由于化合物I被稳固的导入交联结构中，能够限制密封膜中的离子的移动，并抑制电绝缘性的降低。
以下，对于本发明的太阳能电池用密封膜，进行更详细的说明。
(化学式(I)的(甲基)丙烯酸酯化合物)
本发明的化合物I如上述化学式I所示那样的具有9～14个亚乙基氧基(-CH2CH2O-(R2为H时))或亚丙基氧基(-CH(CH3)CH2O-(R2为CH3时))，并进一步在分子的两个末端部分具有(甲基)丙烯酰基(本发明中，是指丙烯酰基或甲基丙烯酰基)或(甲基)丙烯酰氧基(本发明中，是指丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基)。
本发明中，如上述那样，认为亚乙基氧基或亚丙基氧基通过其与着色颗粒离子键合的功能而对抑制电绝缘性的降低做出贡献。由于立体位阻小，容易捕捉着色颗粒，更优选亚乙基氧基(R2为H的情况)。这些亚烷基氧基的个数n比9小时，着色颗粒的捕捉能力不充分，无法充分抑制密封膜的电绝缘性的降低。另外，比14大时，出现与乙烯-极性单体共聚物的相容性降低等加工性的问题。进而，通过两个末端部分的(甲基)丙烯酰基的2个碳碳双键，如上述那样，化合物I稳固的导入乙烯-极性单体共聚物的交联剂带来的交联结构中。仅在一个末端部分具有(甲基)丙烯酰基的化合物的情况下，由于没有充分导入到交联结构中，不能充分限制离子的移动，不能充分抑制电绝缘性的降低。
作为化合物I，具体可举出亚乙基氧基为9～14的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，例如，九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十一乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯；亚丙基氧基为9～14的聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯，例如，九丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十一丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯。这些化合物可以一种单独使用，也可以使用两种以上。
在这些化合物中，优选亚乙基氧基为9～14的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，特别优选九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯以及十四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。
本发明的太阳能电池用密封膜中，化合物I的含量相对于100质量份前述乙烯-极性单体共聚物，优选0.1～1质量份，进一步优选0.1～0.5质量份。化合物I的配混量若过少，有时无法充分的发挥抑制电绝缘性的降低的效果，化合物I的配混量若过多，有时会出现交联剂的效果受阻、交联速度降低，或者混炼变得困难等加工性的降低。
(乙烯-极性单体共聚物)
在本发明中，乙烯-极性单体共聚物的极性单体可例示出不饱和羧酸、其盐、其酯、其酰胺、乙烯酯、一氧化碳等。更具体可例示出丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸酐、衣康酸酐等不饱和羧酸；这些不饱和羧酸的锂、钠、钾等1价金属的盐，镁、钙、锌等多价金属的盐；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、马来酸二甲酯等不饱和羧酸酯；醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯那样的乙烯酯、一氧化碳、二氧化硫等的一种或两种以上等。
作为乙烯-极性单体共聚物，更具体的，作为代表例可例示出乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物那样的乙烯-不饱和羧酸共聚物；前述乙烯-不饱和羧酸共聚物的羧基的一部分或全部被上述金属中和而成的离聚物；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸异丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物那样的乙烯-不饱和羧酸酯共聚物；乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物那样的乙烯-不饱和羧酸酯-不饱和羧酸共聚物及其羧基的一部分或全部被上述金属中和而成的离聚物；乙烯-醋酸乙烯共聚物那样的乙烯-乙烯酯共聚物等。
作为乙烯-极性单体共聚物，优选使用JIS K7210规定的熔体流动速率为35g/10分钟以下，特别优选3～6g/10分钟的共聚物。通过使用了具有这样的熔体流动速率的乙烯-极性单体共聚物的太阳能电池用密封膜，在制作太阳能电池时的密封工序中加热加压时，可以抑制因为密封膜产生熔融、位置偏离而从基板的边缘部位溢出。
需要说明的是，本发明的熔体流动速率(MFR)值为按照JIS K7210，基于190℃、负载21.18N的条件测定的熔体流动速率。
作为乙烯-极性单体共聚物，特别优选乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(也称为EVA)。由此，可以形成价格低、透明性(配混了着色剂的本发明的密封膜的情况下，影响反射性)、柔软性优异的太阳能电池用密封膜。
乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯的含量相对于100质量份前述乙烯醋酸乙烯酯共聚物优选为20～35质量份，进一步优选为22～30质量份，特别优选为24～28质量份。醋酸乙烯酯的含量低于20质量份时，在高温下交联固化时得到的密封膜的透明性有不充分之虞，超过35质量份时，有易于产生羧酸、醇、胺等，在密封膜与保护构件的界面易于起泡之虞。
本发明的太阳能电池密封膜在使用乙烯-极性单体共聚物的基础上，也可以进一步次要的使用聚乙烯醇缩醛系树脂(例如聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛(PVB树脂)、改性PVB)、氯乙烯树脂。此时，特别优选PVB。
(着色剂)
在本发明中，着色剂只要是配混到太阳能电池的背面侧密封膜中，能够将反射光有效利用到太阳能电池用单元的发电中的着色剂，则任何着色剂均可。可举出钛白(二氧化钛)、碳酸钙等白色着色剂，群青等蓝色着色剂，炭黑等黑色着色剂，玻璃微珠及光扩散剂等乳白色着色剂等。尤其是从光的反射性的观点出发优选白色的着色剂，从着色性高的观点出发，特别优选钛白(二氧化钛)。这些着色剂的含量相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物，优选1～10质量份，进一步优选2～5质量份。
(交联剂)
在本发明中，交联剂为可以形成乙烯-极性单体共聚物的交联结构的交联剂。交联剂优选使用有机过氧化物或光聚合引发剂。其中，由于可得到粘接力、透明性、耐湿性、耐贯通性的温度依赖性改善了的密封膜，因此优选使用有机过氧化物。
作为前述有机过氧化物，只要在100℃以上的温度下分解而产生自由基就可以使用任何物质。有机过氧化物通常考虑成膜温度、组合物的制备条件、固化温度、被粘物的耐热性、贮藏稳定性来选择。特别优选半衰期10小时的分解温度为70℃以上的有机过氧化物。
作为前述有机过氧化物，从树脂的加工温度·贮藏稳定性的观点出发，例如可举出过氧化苯甲酰系固化剂、过氧化特戊酸叔己酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化3，5，5-三甲基己酰、过氧化二正辛酰、过氧化月桂酰、过氧化硬脂酰、过氧化2-乙基己酸1，1，3，3-四甲基丁酯、过氧化丁二酸、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化叔丁基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化2-乙基己酰基)己烷、过氧化-2-乙基己酸(1-环己基-1-甲基)乙酯、过氧化2-乙基己酸叔己酯、过氧化4-甲基苯甲酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化间甲苯酰+过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰、1，1-双(过氧化叔丁基)-2-甲基环己酸酯、1，1-双(过氧化叔己基)-3，3，5-三甲基环己酸酯、1，1-双(过氧化叔己基)环己酸酯、1，1-双(过氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-双(过氧化叔丁基)环己烷、2，2-双(4，4-二叔丁基过氧化环己基)丙烷、1，1-双(过氧化叔丁基)环十二烷、过氧化叔己基异丙基单碳酸酯、过氧化马来酸叔丁酯、过氧化叔丁基-3，3，5-三甲基己烷、过氧化月桂酸叔丁酯、2，5-二甲基-2，5-二(甲基过氧化苯甲酰)己烷、过氧化叔丁基异丙基单碳酸酯、过氧化叔丁基-2-乙基己基单碳酸酯、过氧化苯甲酸叔己酯、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酰)己烷等。
作为过氧化苯甲酰系固化剂，只要在70℃以上的温度下分解而产生自由基就可以使用任何物质，优选半衰期10小时的分解温度为50℃以上的固化剂，可以考虑配制条件、成膜温度、固化(贴合)温度、被粘物的耐热性、贮藏稳定性来适当选择。作为可以使用的过氧化苯甲酰系固化剂，例如可举出过氧化苯甲酰、2，5-双(过氧化苯甲酸)-2，5-二甲基己酯、过氧化对氯苯甲酰、间甲苯甲酰过氧化苯甲酸、2，4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯等。过氧化苯甲酰系固化剂可使用一种，也可两种以上组合使用。
作为有机过氧化物，特别优选使用2，5-二甲基-2，5-二(过氧化叔丁基)己烷、1，1-双(过氧化叔己基)-3，3，5-三甲基环己烷。由此，能够得到具有优异绝缘性的太阳能电池用密封膜。
前述有机过氧化物的含量相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物，优选为0.1～2质量份，更优选为0.2～1.5质量份。前述有机过氧化物的含量少时，所得密封膜的绝缘性有降低之虞，含量变多时，与共聚物的相容性有变差之虞。
另外，作为光聚合引发剂，可以使用公知的任何光聚合引发剂，而理想的是配混后的贮藏稳定性良好的光聚合引发剂。作为这样的光聚合引发剂，例如可以使用2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基丙-1-酮等苯乙酮系；苯偶酰二甲基缩酮等苯偶姻系；二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮等二苯甲酮系；异丙基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮等噻吨酮系；作为其他特殊的光聚合引发剂，可以使用苯甲酰甲酸甲酯等。特别优选可举出2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基丙-1-酮、二苯甲酮等。这些光聚合引发剂根据需要可以以任意的比例混合如4-二甲基氨基苯甲酸之类的苯甲酸系或叔胺系等公知惯用的光聚合促进剂中的一种或两种以上来使用。另外，光聚合引发剂可以仅使用单独一种或将两种以上混合使用。
前述光聚合引发剂的含量相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物，优选为0.5～5.0质量份。
(交联助剂)
本发明的太阳能电池用密封膜根据需要，也可以进一步含有交联助剂。前述交联助剂能够提高乙烯-极性单体共聚物的凝胶率，提高密封膜的粘接性及耐久性。
前述交联助剂的含量相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物，通常使用10质量份以下，优选0.1～5质量份，进一步优选0.1～2.5质量份。由此，能够得到粘接性优异的密封膜。
作为前述交联助剂(作为官能团，具有自由基聚合性基团的化合物)，除了可举出三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯等3官能的交联助剂以外，还可举出(甲基)丙烯酸酯(例如NK Ester等)的单官能或2官能的交联助剂等。其中，优选三烯丙基氰脲酸酯及三烯丙基异氰脲酸酯，特别优选三烯丙基异氰脲酸酯。
(粘接促进剂)
本发明的太阳能电池用密封膜若考虑太阳能电池内部的密封性能，优选具有优异粘接能力的密封膜。为此，也可进一步含有粘接促进剂。作为粘接促进剂，可以使用硅烷偶联剂。由此，能够形成具有优异粘接能力的太阳能电池用密封膜。作为前述硅烷偶联剂，可举出γ-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等。这些硅烷偶联剂可以单独使用，或者两种以上组合使用。其中特别优选可举出γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
前述硅烷偶联剂的含量相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物，优选为0.1～0.7质量份，特别优选为0.3～0.65质量份。
(其他)
本发明的太阳能电池用密封膜，为了改良或调整膜的各种物性(机械强度、透明性等光学特性、耐热性、耐光性、交联速度等)，根据需要，也可以进一步含有增塑剂、除了本发明所述化合物I之外的含有丙烯酰氧基的化合物、含有甲基丙烯酰氧基的化合物及/或含有乙氧基的化合物等各种添加剂。
作为增塑剂，没有特别限定，通常使用多元酸的酯、多元醇的酯。作为其例子，可举出邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二己酯、三乙二醇二-2-乙基丁酸酯、癸二酸丁酯、四乙二醇二庚酸酯、三乙二醇二壬酸酯。增塑剂可以使用一种，也可以组合两种以上使用。增塑剂的含量相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物优选为5质量份以下的范围。
作为含有丙烯酰氧基的化合物和含有甲基丙烯酰氧基的化合物，通常为丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物，例如可举出丙烯酸或甲基丙烯酸的酯、酰胺。作为酯残基的例子，可举出甲基、乙基、十二烷基、硬脂基、月桂基等直链状的烷基；环己基、四氢糠基、氨基乙基、2-羟乙基、3-羟丙基、3-氯-2-羟丙基。作为酰胺的例子，可举出二丙酮丙烯酰胺。另外，还可举出乙二醇、三乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的酯。
作为含有环氧基的化合物，可举出三缩水甘油基三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、新戊二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苯酚(亚乙基氧)5缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丁基缩水甘油醚。
前述含有丙烯酰氧基的化合物、前述含有甲基丙烯酰氧基的化合物或前述含有环氧基的化合物分别相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物，各自通常优选含有0.5～5.0质量份、特别优选含有1.0～4.0质量份。
进而，本发明的太阳能电池用密封膜还可以含有紫外线吸收剂、光稳定剂及防老剂。通过含有紫外线吸收剂，可以抑制由于光照射等影响导致的乙烯-极性单体共聚物劣化、太阳能电池用密封膜变黄。作为紫外线吸收剂，没有特别限定，优选列举出2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮、2，2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂。另外，上述二苯甲酮系紫外线吸收剂的配混量相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物，优选为0.01～5质量份。
另外，通过含有光稳定剂，也可以抑制由于光照射等影响导致的乙烯-极性单体共聚物劣化、太阳能电池用密封膜变黄。作为光稳定剂优选使用被称为受阻胺系的光稳定剂，例如可举出LA-52、LA-57、LA-62、LA-63、LA-63p、LA-67、LA-68(均为株式会社ADEKA制造)，Tinuvin 744、Tinuvin 770、Tinuvin765、Tinuvin 144、Tinuvin 622LD、CHIMASSORB 944LD(均为Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)，UV-3034(B.F.Goodrich公司制造)等。另外，上述光稳定剂可以单独使用，也可以组合两种以上使用，其配混量相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物，优选为0.01～5质量份。
作为防老剂，例如可举出N，N′-己烷-1，6-二基双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]等受阻酚系抗氧化剂、磷系热稳定剂、内酯系热稳定剂、维生素E系热稳定剂、硫系热稳定剂等。
(太阳能电池用密封膜的制造方法)
形成上述本发明的太阳能电池用密封膜只要按照公知的方法进行即可。例如，可以采用对使用高速混合机(高速流动混合机)、辊磨机等按照公知的方法混合上述各材料而得到的组合物通过挤出成形、或压延成形(压延)等进行成形而得到板状物的方法进行制造。另外，也可以通过将前述组合物溶解在溶剂中，使用适当的涂布机(涂布机)将该溶液涂布在适当的支持体上，干燥，形成涂膜而得到板状物。另外，优选制膜时的加热温度为交联剂不反应或几乎不反应的温度。例如，优选为50～90℃，特别优选为40～80℃。太阳能电池用密封膜的厚度不做特别限定，只要在50μm～2mm的范围内即可。
(太阳能电池、及其制造方法)
作为本发明的太阳能电池的结构，只要至少以本发明的太阳能电池用密封膜作为背面侧密封膜(太阳能电池用单元与背面侧保护构件之间的密封膜(与受光面相反侧的密封膜)使用，则无特殊限定。例如，可举出通过在表面侧透明保护构件与背面侧保护构件之间插入太阳能电池用密封膜并进行交联一体化来密封太阳能电池用单元而成的结构等。
本发明的太阳能电池中，为了充分密封太阳能电池用单元，如图1所示，将表面侧透明保护构件11、表面侧密封膜13A、太阳能电池用单元14、背面侧密封膜(本发明的太阳能电池用密封膜)13B及背面侧保护构件12层叠，按照加热加压等常规方法使密封膜交联固化即可。作为表面侧密封膜(受光面侧的密封膜)，由于配混了着色剂的本发明的太阳能电池用密封膜不适用，故使用不配混着色剂的公知的太阳能电池用密封膜。例如，可以使用透明性高的、专利文献1中所述的太阳能电池用密封膜。
以本发明的太阳能电池用密封膜作为背面侧密封膜使用的本发明的太阳能电池由于能够有效利用反射光，可进一步抑制电绝缘性的降低，故为发电效率高的太阳能电池。
为了进行前述加热加压，例如使用真空层压机在温度135～180℃、进而140～180℃、特别是155～180℃、脱气时间0.1～5分钟、加压压力0.1～1.5kg/cm2、加压时间5～15分钟的条件下将前述层叠体加热压接即可。在该加热加压时，通过使表面侧密封膜13A及背面侧密封膜13B中含有的乙烯-极性单体共聚物交联，可以介由表面侧密封膜13A及背面侧密封膜13B，使表面侧透明保护构件11、背面侧透明构件12、及太阳能电池用单元14一体化来密封太阳能电池用单元14。
另外，本发明的太阳能电池用密封膜还可以用于薄膜硅系、薄膜无定形硅系太阳能电池、硒化铜铟(CIS)系太阳能电池等薄膜太阳能电池的密封膜。在该情况下，例如可举出以下结构：在通过化学气相沉积法等在玻璃基板、聚酰亚胺基板、氟树脂系透明基板等的表面侧透明保护构件的表面上形成的薄膜太阳能电池元件层上层叠背面侧密封膜(本发明的太阳能电池用密封膜)、背面侧保护构件，并使其交联一体化而成的结构；或将表面侧透明保护构件、表面侧密封膜、薄膜太阳能电池元件、背面侧密封膜(本发明的太阳能电池用密封膜)、及背面侧保护构件依次层叠，并使其交联一体化而成的结构。
本发明的太阳能电池中使用的表面侧透明保护构件11通常优选为硅酸盐玻璃等玻璃基板。玻璃基板的厚度通常为0.1～10mm，优选为0.3～5mm。玻璃基板通常可以是进行过化学强化或热强化的玻璃基板。
本发明使用的背面侧保护构件12为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料薄膜，考虑耐热性、耐湿热性，优选氟化聚乙烯薄膜，特别优选氟化聚乙烯薄膜/Al/氟化聚乙烯薄膜依次层叠而成的薄膜。
另外，本发明的太阳能电池如上所述，其特征在于背面侧密封膜。因此，对于表面侧透明保护构件、背面侧保护构件、表面侧密封膜及太阳能电池用单元等的除了背面侧密封膜以外的构件，只要具有与现有公知的太阳能电池同样的构造即可，没有特别限制。
实施例
以下，通过实施例来说明本发明。
(实施例1～10、比较例1～7、参考例1及2)
如表1及表2所示的配方，将各材料供于辊磨机，在70℃下混炼来制备太阳能电池用密封膜组合物。将前述太阳能电池用密封膜组合物在70℃下压延成形，自然冷却后，制成太阳能电池用密封膜(厚度0.6mm)。
然后，制作100mm×100mm大小的样品，使用真空层压机在90℃下预压接之后，在烘箱中以155℃加热30分钟，交联至凝胶率达90％以上。
(评价方法)
(1)体积电阻率
对于制作的各样品，使用高阻抗表面阻抗分析仪(HirestaUP(三菱化学株式会社制))和探针(UR-100(三菱化学会社制))，在60℃气氛下测定体积电阻率(LogΩ·cm)。以未配混二氧化钛的密封膜(参考例1)的体积电阻率为参考，将13.0以上的体积电阻率记为合格。
(2)加工性
评价了辊磨机中的混炼难易度。能够没有问题的混炼时记为○，有点不易混炼时记为△，非常不易混炼时记为×。
表1
Figure BDA0000116138690000181
表2
(评价结果)
各样品的体积电阻率的结果如表1及表2所示。实施例1～10中，评价了相对于100质量份EVA，配混了满足上述化学式(I)的(甲基)丙烯酸酯化合物(化学式(I)中，R1及R3为CH3，R2为H，n为9或14)0.1～1.5质量份的太阳能电池用密封膜。结果显示，所有实施例中，体积电阻率与未配混着色剂(二氧化钛)的参考例1显示同种程度的数值(13.0以上)，合格。与此相对，未添加(甲基)丙烯酸酯化合物的比较例1中，体积电阻率明显降低。在对比比较例1与实施例1(配混有着色剂)、及参考例1与参考例2(未配混着色剂)的体积电阻率的差异时，发现比较例1与实施例1的体积电阻率之差大，配混有着色剂的密封膜时的(甲基)丙烯酸酯化合物的绝缘性提升效果显著。
另外，即使在添加了(甲基)丙烯酸酯化合物的情况下，对于添加了化学式(I)中的亚乙基氧基的个数n为3的(甲基)丙烯酸酯化合物的比较例2、3、添加了不含亚乙基氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物的比较例4～6、及添加了仅一侧末端部分含有丙烯酰基的化合物的比较例7，其体积电阻率低于13.0，未发现其抑制电绝缘性的降低的效果。
根据以上内容，显示了满足上述化学式(I)的(甲基)丙烯酸酯化合物能够抑制由于配混了着色剂而导致的密封膜的电绝缘性的降低。
另外，满足上述化学式(I)的(甲基)丙烯酸酯化合物的配混量相对于100质量份EVA，为1.5质量份时，略微不易混合，加工性稍差。因此，显示从加工性的观点出发，更优选相对于100质量份EVA，满足上述化学式(I)的(甲基)丙烯酸酯化合物的配混量为0.1～1.0质量份。
另外，本发明不受上述的实施方案的构成及实施例的限定，可以在发明的要点的范围内进行各种变形。
产业上的可利用性
根据本发明，可以提供发电效率更高的太阳能电池。

Claims (7)

1.一种太阳能电池用密封膜，其特征在于，所述太阳能电池用密封膜含有乙烯-极性单体共聚物、交联剂、以及着色剂，并进一步含有下述化学式（I）所示的（甲基）丙烯酸酯化合物和作为交联剂的1,1-双（过氧化叔己基）-3,3,5-三甲基环已烷，
[化学式1]
Figure FDA0000466018390000011
其中，化学式（I）中，R1、R3为H或CH3、R2为H，n为14。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池用密封膜，其中，所述（甲基）丙烯酸酯化合物的含量相对于100质量份所述乙烯-极性单体共聚物，为0.1～1.0质量份。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池用密封膜，其中，所述（甲基）丙烯酸酯化合物的含量相对于100质量份所述乙烯-极性单体共聚物，为0.1～0.5质量份。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池用密封膜，其中，所述着色剂为二氧化钛。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池用密封膜，其中，所述交联剂为有机过氧化物。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池用密封膜，其中，所述乙烯-极性单体共聚物为乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
7.一种太阳能电池，其为通过在表面侧透明保护构件与背面侧保护构件之间插入密封膜，交联一体化来密封太阳能电池用单元而成的太阳能电池，其特征在于，
至少所述太阳能电池用单元与所述背面侧保护构件之间的密封膜为权利要求1～6中的任一项所述的太阳能电池用密封膜。
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