CN102687283B - 太阳能电池用密封膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够防止由光、热的影响所致的黄变从而具有优异的耐光性和耐热性的太阳能电池用密封膜。该太阳能电池用密封膜的特征在于,相对于100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,配混有0.05~10重量份具有下述通式(I)所示的部分结构的受阻胺化合物(式中,R1、R2、R3和R4各自独立地表示碳原子数1~4的低级烷基,R表示氢原子、任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基。)。

Description

太阳能电池用密封膜
技术领域
本发明涉及以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为主要成分的太阳能电池用密封膜及使用该密封膜的太阳能电池,尤其涉及黄变防止性优异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、防止环境污染等方面出发,将太阳光直接转换成电能的太阳能电池备受瞩目,其开发不断开展。
太阳能电池一般采取如下结构:如图1所示,在作为表面侧透明保护构件1的玻璃基板与背面侧保护构件(back cover,后盖)2之间通过EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)薄膜的密封膜3A、3B密封有硅发电元件等太阳能电池用电池单元4。另外,以下,将配置在电池单元的受光面侧的密封膜称为“表面侧密封膜”,将配置在电池单元的背光侧的密封膜称为“背面侧密封膜”。
这样的太阳能电池如下制造:依次层叠表面侧透明保护构件1、表面侧密封膜3A、太阳能电池用电池单元4、背面侧密封膜3B和背面侧保护构件2,加热加压而使EVA交联固化并粘接一体化,从而制造。
上述太阳能电池中,从提高发电效率的观点来看,强烈期望将入射到太阳能电池的光尽可能有效地捕获到太阳能电池用电池单元内。因此,密封用EVA薄膜理想的为具有尽可能高的透明性、不会吸收或反射入射的太阳光、使太阳光基本上全部透射的EVA薄膜。
然而,在长期使用太阳能电池时,存在如下问题:由于光、热的影响,密封用EVA薄膜发生黄变,出现太阳光的透射率降低的现象,以及因其黄变而引发外观不良。
为了应对这些问题,公开了在密封用EVA薄膜中并用各种有机过氧化物、紫外线吸收剂等各种添加剂的方法等。例如,专利文献1中,作为有机过氧化物(交联剂),使用作为过氧化酯系的过氧化物的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷,作为紫外线吸收剂,使用单羟基烷氧基二苯甲酮系的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。此外,专利文献2中,作为有机过氧化物,使用1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷,作为紫外线吸收剂,使用与上述相同的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平08-139347号公报
专利文献2:日本特开2000-183381号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,以往的使用密封用EVA薄膜的太阳能电池存在如下问题:若长期使用密封用EVA薄膜仍会发生黄变,导致发电性能降低。
专利文献1、2中提及二苯甲酮系紫外线吸收剂,其虽然显示出稳定化效果但与太阳能电池电池单元的寿命相比密封膜的寿命更短,结果出现太阳能电池的寿命依赖于密封膜的寿命这一状况,太阳能电池的普及要求进一步的稳定化。
为此,本发明的目的在于提供一种能够防止由光、热的影响所致的黄变从而具有优异的耐光性和耐热性的太阳能电池用密封膜。
用于解决问题的方案
本发明人等鉴于上述课题进行了各种研究,结果发现,通过在由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物形成的薄膜中使用具有特定结构的受阻胺系光稳定化剂,从而与使用以往认为优选的受阻胺系光稳定剂的情况相比能够显著提供耐光性,由此完成了本发明。
即,本发明的太阳能电池用密封膜的特征在于,相对于100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,配混0.05~10重量份具有下述通式(I)所示部分结构的受阻胺化合物。
(式中,R1、R2、R3和R4各自独立地表示碳原子数1~4的低级烷基,R表示氢原子、任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基。)
本发明的太阳能电池用密封膜优选:前述受阻胺化合物为具有下述通式(II)所示的2,2,6,6-四甲基哌啶结构的受阻胺化合物。
(式中,R5表示任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基。)
此外,本发明的太阳能电池用密封膜优选:前述受阻胺化合物为下述通式(III)所示的化合物。
(式中,R5表示任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基。)
进而,本发明的太阳能电池用密封膜优选:前述受阻胺化合物由下述通式(IV)来表示。
(式中,R5表示任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基,R6表示碳原子数1~20的烷基。)
本发明的太阳能电池,其特征在于,表面侧密封膜和背面侧密封膜的任一者或两者使用权利要求1所述的太阳能电池用密封膜。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种太阳能电池用密封膜,其在长期使用的情况下,也能够显著地抑制黄变等的发生,具有优异的耐光性、耐热性。进而,前述太阳能电池用密封膜能够长期维持较高的紫外线吸收性,能够抑制太阳能电池内部所含有的电池单元等的劣化。因此,使用了这样的太阳能电池用密封膜的太阳能电池的耐光性、耐热性也优异。
附图说明
图1为通常的太阳能电池的示意说明图。
附图标记说明
1    表面侧透明保护构件
2    背面侧保护构件
3A   表面侧密封膜
3B   背面侧密封膜
4    太阳能电池用电池单元
具体实施方式
以下列举本发明的太阳能电池用密封膜的优选方案。
作为本发明中使用的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,较佳的是醋酸乙烯酯电池单元为10~30质量份、更优选为10~28质量份、特别优选为22~28质量份。该醋酸乙烯酯的含有率超过30质量份时,可能会使树脂的粘性降低而容易在密封时从玻璃基板与后盖之间流出。进而,容易因光、热导致劣化。醋酸乙烯酯的含有率不足10质量份时,加工性降低,所得的薄膜变得太过硬质,因此脱气性降低,在太阳能电池制作时可能容易对电池单元造成损伤。
作为本发明中使用的受阻胺化合物,可以使用具有下述通式(I)所示部分结构的受阻胺系化合物,具有下述通式(II)所示部分结构的受阻胺系化合物的耐候性优异,故优选,具有下述通式(III)或(IV)所示结构的化合物显示出显著的稳定化效果,故特别优选。
(式中,R1、R2、R3和R4各自独立地表示碳原子数1~4的低级烷基,R表示氢原子、任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基。)
(式中,R5表示任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基。)
(式中,R5表示任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基。)
(式中,R5表示任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基,R6表示碳原子数1~20的烷基。)
作为上述R1、R2、R3和R4表示的碳原子数1~4的低级烷基,可列举甲基、乙基、丙基、丁基。
作为上述R5表示的任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基,可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、庚基、正辛基、异辛基、叔辛基、壬基、异壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等。此外,这些烷基任选被环烷基取代。
作为上述R6表示的碳原子数5~8的环烷基,可列举环戊基、环己基、环庚基、环辛基。它们也任选被烷基等取代。
作为本发明中使用的具有通式(II)所示部分结构的化合物,例如可列举No.1~No.6的化合物。另外,化合物No.6中的n为2~3。
上述受阻胺化合物优选相对于100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物使用0.05~10重量份,更优选为0.1~5重量份,特别优选为0.2~3重量份。不足0.05重量份时无法得到稳定化效果,而使用多于10重量份时会出现以下弊病:使所得的树脂组合物的透明性降低,或者因增量所致的稳定化效果的提高幅度变小,仅成本提高等。
本发明优选在上述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中进一步使用交联剂,作为交联剂使用过氧化物等。作为所使用的过氧化物,可列举2,5-二甲基己烷-2,5-二过氧化氢;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷;3-二叔丁基过氧化物;二枯基过氧化物;2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷;二枯基过氧化物;叔丁基枯基过氧化物;α,α’-双(叔丁基过氧化异丙基)苯;α,α’-双(叔丁基过氧化)二异丙基苯;正丁基-4,4-双(叔丁基过氧化)丁烷;2,2-双(叔丁基过氧化)丁烷;1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷;1,1-双(叔丁基过氧化)3,3,5-三甲基环己烷;过氧化苯甲酸叔丁酯;过氧化苯甲酰等。
一般在使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的密封膜的制作中,为了提高单体的交联密度,使用上述的有机过氧化物等交联剂。然而,使用有机过氧化物会使交联密度提高从而能够提高耐光性等,但是另一方面会使密封膜中残留反应残渣和未反应物。这样的残留物不稳定,因此在对含有前述残留物的密封膜照射含紫外线的光或长期加热时,前述残留物容易分解,产生自由基,一旦产生自由基,则新自由基的生成会连锁性地发生,从而因聚合物的氧化劣化和共轭双键的生成而导致黄变。
因此,在本发明的太阳能电池用密封膜中,优选使具有特定结构的受阻胺系光稳定化剂和在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物膜中用作交联剂的有机过氧化物的含量最优化。
本发明的太阳能电池用密封膜中,相对于100质量份前述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,前述有机过氧化物的含量为0.2~1.8质量份,优选为0.25~1.7质量份,更优选为0.3~1.5质量份。由此,能够抑制有机过氧化物的反应残渣和未反应物在密封膜中的残留。此外,有机过氧化物的含量不足0.2质量份时,使密封膜交联固化的时间可能会延长至所需以上。
作为在本发明的太阳能电池用密封膜中使用的有机过氧化物,只要在100℃以上的温度下分解而产生自由基,则任意的有机过氧化物均可使用。有机过氧化物一般可考虑成膜温度、组合物的配制条件、固化温度、被粘物的耐热性、储藏稳定性而进行选择。特别优选的是半衰期10小时的分解温度为70℃以上有机过氧化物。
为了提高耐候性,本发明的太阳能电池用密封膜优选并用上述受阻胺系光稳定化剂和紫外线吸收剂。作为所使用的紫外线吸收剂,只要是以往公知的物质则没有特别限制。例如,可以使用二苯甲酮系、苯并三唑系、三嗪系、水杨酸系、氰基丙烯酸酯系等。可以使用这些物质中的一种,也可以组合使用两种以上。
作为二苯甲酮系紫外线吸收剂,例如可列举2,2’-二羟基-4,4’-二(羟甲基)二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二(2-羟乙基)二苯甲酮、2,2’-二羟基-3,3’-二甲氧基-5,5’-二(羟甲基)二苯甲酮、2,2’-二羟基-3,3’-二甲氧基-5,5’-二(2-羟乙基)二苯甲酮、2,2’-二羟基-3,3’-二(羟甲基)-5,5’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-3,3’-二(2-羟乙基)-5,5’-二甲氧基二苯甲酮、2,2-二羟基-4,4-二甲氧基二苯甲酮等。
作为苯并三唑系紫外线吸收剂,例如可列举2-〔2’-羟基-5’-(羟甲基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-5’-(2-羟乙基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-5’-(3-羟丙基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-甲基-5’-(羟甲基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-甲基-5’-(2-羟乙基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-甲基-5’-(3-羟丙基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-叔丁基-5’-(羟甲基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-叔丁基-5’-(2-羟乙基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-叔丁基-5’-(2-羟乙基)苯基〕-5-氯-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-叔丁基-5’-(3-羟丙基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-叔辛基-5’-(羟甲基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-叔辛基-5’-(2-羟乙基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-〔2’-羟基-3’-叔辛基-5’-(3-羟丙基)苯基〕-2H-苯并三唑等,或者2,2’-亚甲基双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(羟甲基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(2-羟乙基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-(2-羟乙基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(5-溴-2H-苯并三唑-2-基)-4-(2-羟乙基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(3-羟丙基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-(3-羟丙基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(5-溴-2H-苯并三唑-2-基)-4-(3-羟丙基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(4-羟丁基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-(4-羟丁基)苯酚〕、2,2’-亚甲基双〔6-(5-溴-2H-苯并三唑-2-基)-4-(4-羟丁基)苯酚〕、3,3-{2,2’-双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-1-羟基-4-(2-羟乙基)苯基〕}丙烷、2,2-{2,2’-双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-1-羟基-4-(2-羟乙基)苯基〕}丁烷、2,2’-氧代双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(2-羟乙基)苯酚〕、2,2’-双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(2-羟乙基)苯酚〕硫化物、2,2’-双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(2-羟乙基)苯酚〕亚砜、2,2’-双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(2-羟乙基)苯酚〕砜、2,2’-双〔6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(2-羟乙基)苯酚〕胺等。
作为三嗪系紫外线吸收剂,例如可列举2-(2-羟基-4-羟甲基苯基)-4,6-二苯基-均三嗪、2-(2-羟基-4-羟甲基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(2-羟乙基)苯基〕-4,6-二苯基-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(2-羟乙基)苯基〕-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-4,6-二苯基-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(3-羟丙基)苯基〕-4,6-二苯基-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(3-羟丙基)苯基〕-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(3-羟基丙氧基)苯基〕-4,6-二苯基-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(3-羟基丙氧基)苯基〕-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(4-羟丁基)苯基〕-4,6-二苯基-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(4-羟丁基)苯基〕-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(4-羟基丁氧基)苯基〕-4,6-二苯基-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(4-羟基丁氧基)苯基〕-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-(2-羟基-4-己氧基苯基)-4,6-二苯基-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(2-乙基己氧基)苯基〕-4,6-(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-{2-(2-乙基己氧基)乙基}苯基〕-4,6-二苯基-均三嗪、2-(2-羟基-4-羟甲基苯基)-4,6-双(2-羟基-4-甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(2-羟乙基)苯基〕-4,6-双(2-羟基-4-甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-4,6-双(2-羟基-4-甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(3-羟丙基)苯基〕-4,6-双(2-羟基-4-甲基苯基)-均三嗪、2-〔2-羟基-4-(3-羟基丙氧基)苯基〕-4,6-双(2-羟基-4-甲基苯基)-均三嗪、2,4,6-三(2,4-双(2-羟基乙氧基)苯基)-均三嗪、2,4,6-三〔2-羟基-4-{2-(2-乙基己酰氧基)乙氧基}苯基〕-均三嗪、2,4,6-三〔2-羟基-3-甲基-4-{2-(2-乙基己酰氧基)乙氧基}苯基〕-均三嗪等。
作为水杨酸系紫外线吸收剂,可列举苯基水杨酸酯、对叔丁基苯基水杨酸酯、对辛基苯基水杨酸酯等。
作为氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂,可列举2-乙基己基-2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸酯、乙基-2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸酯、四(2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸酯甲基)甲烷等。
此外,具有通式(I)的部分结构的受阻胺化合物以外的受阻胺系光稳定化剂,只要是以往公知的物质,则可以无特别限制地使用。
例如,作为能够与本发明中使用的受阻胺系光稳定剂并用的低分子量的受阻胺系光稳定化剂,可列举由癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)酯、1,1-二甲基乙基过氧化氢及辛烷的反应产物(分子量737)70重量%与聚丙烯30重量%构成的混合物;双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯(分子量685);双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯及甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯混合物(分子量509);双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(分子量481);四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯(分子量791);四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯(分子量847);2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯与十三烷基-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯的混合物(分子量900);1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯与十三烷基-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯的混合物(分子量900)等。
作为能够与本发明中使用的受阻胺系光稳定剂并用的高分子量的受阻胺系光稳定化剂,可列举聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}](分子量2,000~3,100);琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物(分子量3,100~4,000);N,N’,N”,N”’-四-(4,6-双-(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)-三嗪-2-基)-4,7-二氮杂癸烷-1,10-二胺(分子量2,286)与上述琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物的混合物;二丁基胺/1,3,5-三嗪/N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-六亚甲基二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物(分子量2,600~3,400)等。上述的受阻胺系光稳定化剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
相对于前述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物100质量份,上述的能够与本发明中使用的受阻胺系光稳定剂并用的受阻胺系光稳定化剂的含量为0.1~2.5质量份,更优选为0.1~1.0质量份。通过使前述含量为0.1质量份以上,可充分获得在稳定化上的效果,通过使前述含量为2.5质量份以下,能够高度防止由受阻胺系光稳定化剂的过量添加所致的密封膜的黄变。
为了提高与发电元件的粘结力,本发明的太阳能电池用密封膜可进一步含有硅烷偶联剂。作为以此目的使用的硅烷偶联剂,可列举公知的物质,例如γ-氯丙基三甲氧基硅烷;乙烯基三氯硅烷;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;β-(3,4-乙氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷;γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷;乙烯基三乙酰氧基硅烷;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。相对于100质量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,这些硅烷偶联剂以5质量份以下的量来使用,优选以0.1~2质量份的量使用。
进而,为了使乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的凝胶分率提高而提高耐久性,本发明的太阳能电池用密封膜优选含有交联助剂(具有自由基聚合性基团作为官能团的化合物)。作为以此目的提供的交联助剂,也可列举公知的三烯丙基氰尿酸酯;三烯丙基异氰尿酸酯等3官能交联助剂、以及(甲基)丙烯酸酯(例如NK酯等)的单官能或2官能的交联助剂等。一般相对于100质量份EVA,这些交联助剂以10质量份以下的量使用,优选以0.1~5质量份的量使用,更优选以0.5~3.5质量份的量使用。
此外,为了提高乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的稳定性,可以添加对苯二酚、对苯二酚单甲醚、对苯醌、甲基对苯二酚等,相对于100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,这些物质一般可以以5质量份以下的量使用。
本发明的太阳能电池用密封膜可以根据需要进一步添加着色剂、防老化剂、防变色剂等。作为着色剂的例子,有:金属氧化物、金属粉等无机颜料,偶氮系、酞菁系、叠氮(azi)系,酸性或碱性染料系色淀等有机颜料。作为防老化剂,可列举胺系;苯酚系;联苯系。
本发明的太阳能电池用密封膜的厚度没有特别限制,优选为20μm~2mm。
本发明的太阳能电池用密封膜可以按照例如将含有上述各种成分的组合物利用挤出成形、压延成形等进行加热压延而成膜等常规方法来制造。此外,还可以在溶剂中溶解前述组合物,并将该溶液用适当的涂布机(coater)涂布在适当的支撑体上,干燥而形成涂膜,从而得到片状物。另外,加热温度一般为50~90℃。
根据本发明,可以形成能够抑制黄变的发生且耐光性、耐热性和耐候性优异的太阳能电池用密封膜。因此,通过在太阳能电池中使用这样的密封膜,即使长期设置于易受光、热影响的室外等严酷的环境下,也能够有效地将入射光捕获到太阳能电池用电池单元内,从而能够实现发电效率优异的太阳能电池。
为了使用本发明的太阳能电池用密封膜制造太阳能电池,在如图1那样层叠表面侧透明保护构件1、表面侧密封膜3A、太阳能电池用电池单元4、背面侧密封膜3B和背面侧保护构件2时,表面侧密封膜和背面侧密封膜的至少一者使用本发明的密封膜进行层叠,按照常规方法将层叠体用真空层压机在温度120~150℃、脱气时间2~15分钟、压制压力0.5~1kg/cm2、压制时间8~45分钟的条件下进行加热加压压接即可。
在该加热加压时,通过使表面侧密封膜和背面侧密封膜中所含的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物交联,介由表面侧密封膜和背面侧密封膜使表面侧透明保护构件、背面侧保护构件和太阳能电池用电池单元一体化,从而能够密封太阳能电池用电池单元。
前述太阳能电池中,本发明的密封膜可以用作表面侧密封膜和背面侧密封膜中的至少一者,但从能够长期高度抑制由光、热所致的劣化而引发的黄变,优选至少作为表面侧密封膜来使用,更优选用于表面侧密封膜和背面侧密封膜这两者。
与本发明的太阳能电池用密封膜一起使用的表面侧透明保护构件通常为硅酸盐玻璃。玻璃板厚度一般为0.1~10mm,优选为0.3~5mm。玻璃基板一般经过了化学或热力学上的强化。
与本发明的太阳能电池用密封膜一起使用的背面侧保护构件一般为塑料薄膜(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)),考虑到耐热性,优选氟化聚乙烯薄膜。
有关表面侧透明保护构件、背面侧保护构件和太阳能电池用电池单元等前述密封膜以外的构件,只要具有与以往公知的太阳能电池同样的结构即可,没有特别的限制。
实施例
以下,通过实施例来说明本发明。但本发明不受以下实施例的限制。
(实施例1-1~1-9和比较例1-1~1-8)
使用以下配方的组合物,在80℃下进行压延成形,形成EVA薄膜。薄膜的厚度为500μm。
*1:2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷
*2:四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基甲基)甲烷
*3:三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯
[基于断裂时间的评价]
将所得的EVA薄膜用日光老化试验机(sunshineweatherometer)(黑板温度63℃,无水雾)促进劣化,测定到断裂为止的时间,每隔120小时测定一次。
将结果示于下述表1。
[表1]
*4:三(2-羟基-3-甲基-4-(2-乙基己酰氧基)苯基-均三嗪
*5:2,4-二羟基二苯甲酮
*6:(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯
*7:(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯
*8:1,6-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基氨基)己烷/2,4-二氯-6-叔辛基氨基-均三嗪缩聚物
(实施例2-1~2-9和比较例2-1~2-8)
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯含量25质量%)变更为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯含量6质量%),除此以外,与实施例1-1同样地得到薄膜。受阻胺化合物和紫外线吸收剂配混下述表2所述的物质。
[基于羰基指数的评价]
将实施例2中得到的EVA薄膜(大小50×50mm)夹持于浮法玻璃(厚度3mm,大小50×50mm)之间,在100℃下,脱气5分钟后,在10kPa下压制10分钟,由此进行预成形,接着,在160℃下加热加压,制作耐候性测定用样品。对该耐候性测定用样品用日光老化试验机(黑板温度63℃,无水雾)测定到羰基指数超过1.0时的时间,每隔120小时测定一次。
[表2]
*4:三(2-羟基-3-甲基-4-(2-乙基己酰氧基)苯基-均三嗪
*5:2,4-二羟基二苯甲酮
*6:(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯
*7:(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯
*8:1,6-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基氨基)己烷/2,4-二氯-6-叔辛基氨基-均三嗪缩聚物
比较例1-7中,虽然能够成形但在薄膜表面有粘稠的喷出物,耐候性测定用样品的制作时的操作性存在问题。

Claims (2)

1.一种太阳能电池用密封膜,其特征在于,相对于100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,配混有0.05~10重量份由下述通式(III)或(IV)所示的受阻胺化合物,
式(III)中,R5表示任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基;
式(IV)中,R5表示任选被羟基取代的碳原子数1~18的直链或支链烷基、碳原子数5~8的环烷基,R6表示碳原子数1~20的烷基。
2.一种太阳能电池,其特征在于,表面侧密封膜和背面侧密封膜的任一者或两者使用了权利要求1所述的太阳能电池用密封膜。
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