CN102918658B - 太阳能电池用背板以及太阳能电池模块 - Google Patents

太阳能电池用背板以及太阳能电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种制造成本低廉、各构成部件间的粘接性优异、并且耐侯性和水蒸气阻隔性优异的太阳能电池用背板。在至少包含3层的层叠结构的太阳能电池用背板中,第一层为耐侯性聚酯系树脂膜或氟系树脂膜;第二层由改性聚烯烃系树脂形成,是厚度为5~250μm的聚烯烃层,所述改性聚烯烃系树脂是将含环氧基的乙烯基单体1~30重量份和芳香族乙烯基单体0.1~30重量份接枝于聚乙烯、聚丙烯、或乙烯-丙烯共聚物100重量份而得到的;第三层为聚酯层、聚烯烃层、或铝箔;第二层与第三层的总厚度为30μm以上。

Description

太阳能电池用背板以及太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及太阳能电池用背板、以及包含它的太阳能电池模块。
背景技术
近年来,从资源的有效利用、防止环境污染等观点出发,对将太阳光直接转换为电能的太阳能电池的关注提高,进行进一步的研究。
太阳能电池具有各种形态,作为代表性的太阳能电池,有非晶硅系太阳能电池、晶体硅系太阳能电池以及色素增感型太阳能电池等。
硅系太阳能电池通常由表面保护件、硅发电元件、背面密封件、以及背板(背面保护板)等构成。
非晶硅系太阳能电池虽然具有硅的使用量少这样的优点,但易于受到湿度的影响,所以在高湿度下存在由于水蒸气的浸入而输出降低这样的问题。为了消除该问题,开发出耐湿性(水蒸气阻隔性)优异的背板。
对于背板,除了要求通过耐湿性保护硅发电元件和引线等内容物的功能,还要求耐侯性、耐热性、耐水性、绝缘性、以及耐腐蚀性,进而还要求与通常作为背面密封材料使用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的粘接性等。
作为这样的背板,例如已知有聚氟乙烯(PVF)/铝箔/PVF这3层结构的背板,可长年使用(专利文献1)。这是利用铝箔的高水蒸气阻隔性,利用PVF膜赋予耐侯性和绝缘性的结构的背板。然而,PVF存在与作为背面密封材料使用的EVA的粘接性缺乏这样的问题,并且,还存在高价的问题。
另外,提出了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜/蒸镀金属氧化物而成的树脂膜/PET膜的层叠结构的背板(专利文献2)。然而,为了将PET膜与蒸镀树脂膜贴合,需要使用粘接剂,有时两膜间的粘接性成为问题。
作为贴合层叠体的各构成部件的方法,通常已知使用聚氨酯系粘接剂等粘接剂的干式层合法。然而,干式层合方式存在如下问题,有改良的余地,所述问题是:所使用的粘接剂因水解劣化而粘接力降低,或贴合后到粘接剂的固化反应完成为止需要长时间,因此制造成本提高。
另外,提出了将马来酸酐改性的聚烯烃系树脂作为粘接层而使用的背板(专利文献3),该改性聚烯烃系树脂虽然与聚丙烯等聚烯烃系树脂的粘接性优异,但是存在与EVA或蒸镀PET的粘接性不充分这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-235882号公报
专利文献2:日本特开2002-100788号公报
专利文献3:日本特开2008-270685号公报
发明内容
本发明鉴于上述现状,本发明要解决的课题是,提供一种制造成本低廉、各构成部件间的粘接性优异、并且耐侯性和水蒸气阻隔性优异的太阳能电池用背板、以及包含该太阳能电池用背板的太阳能电池模块。
本发明人等发现通过介由实施了特定改性的聚烯烃系树脂层叠耐侯性膜和其他的层,能够提供制造成本低廉、并且粘接性与水蒸气阻隔性双方均优异的太阳能电池用背板,从而完成了本发明。
即本发明涉及一种太阳能电池用背板,其是依次层叠地包含第一层、第二层和第三层且所述第一层配置在最远离太阳能电池元件的位置的太阳能电池用背板;所述第一层为选自耐侯性聚酯系树脂膜和氟系树脂膜中的耐侯性膜;所述第二层由改性聚烯烃系树脂形成,是厚度为5~250μm的聚烯烃层,所述改性聚烯烃系树脂是对于选自聚乙烯、聚丙烯、以及乙烯-丙烯共聚物中的1种以上聚烯烃系树脂100重量份,将含环氧基的乙烯基单体1~30重量份和芳香族乙烯基单体0.1~30重量份接枝化而得到的;所述第三层选自含有聚酯的层、含有聚烯烃的层、以及铝箔;所述第二层和所述第三层的总厚度为20μm以上。
本发明的太阳能电池用背板优选进一步包含第四层,所述第四层层叠在所述第三层的与层叠有所述第二层的面相反的一面;所述第四层由改性聚烯烃系树脂形成,是厚度为5~250μm的聚烯烃层,所述改性聚烯烃系树脂是对于选自聚乙烯、聚丙烯、以及乙烯-丙烯共聚物中的1种以上聚烯烃系树脂100重量份,将含环氧基的乙烯基单体1~30重量份接枝化而得到的;所述第二层、所述第三层和所述第四层的总厚度为100μm以上。
优选所述第二层和所述第四层的总厚度大于所述第三层的厚度。
优选所述第三层是在单面具有蒸镀层的聚酯系膜,所述第二层的厚度与所述第四层的厚度不同,所述蒸镀层配置成与所述第二层和所述第四层中厚度大的层对置。
优选所述第四层的所述改性聚烯烃系树脂是对于所述聚烯烃系树脂100重量份,进一步将芳香族乙烯基单体0.1~30重量份接枝化而得到的改性聚烯烃系树脂。
本发明的太阳能电池用背板优选进一步包含第五层,所述第五层层叠在所述第四层的与层叠有所述第三层的面相反的一面,所述第五层是选自聚酯系树脂膜和氟系树脂膜中的膜。
优选所述第三层是含有聚酯的层,所述第二层的厚度大于所述第三层的厚度。
优选所述第一层与所述第二层间的粘接强度、以及所述第二层与所述第三层间的粘接强度为2(N/cm)以上,所述太阳能电池用背板的水蒸气透过率(测定条件:40℃、90%RH)为0.00001~3.0g/(m2·day)。
优选通过在所述第一层与膜状的所述第三层之间挤出构成所述第二层的含树脂材料,利用挤出层合来形成。
优选通过在膜状的所述第三层与所述第五层之间挤出构成所述第四层的含树脂材料,利用挤出层合来形成。
优选通过在所述第一层的表面分别挤出构成所述第二层的含树脂材料、构成所述第三层的含树脂材料、以及构成所述第四层的含树脂材料,利用三层共挤出层合来形成。
优选所述第三层是在单面具有由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层和层叠在该蒸镀层上的高分子被膜层的聚酯系膜。
优选所述高分子被膜层由选自聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、以及乙烯-乙烯醇共聚物中的至少1种树脂形成。
优选所述第一层是含有选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氟乙烯、以及聚二氟乙烯中的至少1种的膜。
另外,本发明涉及一种太阳能电池模块,其包含太阳能电池元件和本发明的太阳能电池用背板,所述第一层配置在最远离所述太阳能电池元件的位置。
进而,本发明涉及一种太阳能电池模块,其包含太阳能电池元件和本发明的包含第一层~第四层的太阳能电池用背板,所述第四层与所述太阳能电池元件接触并密封所述太阳能电池元件。
本发明的太阳能电池用背板的耐侯性和水蒸气阻隔性优异,并且各构成部件间的粘接强度高,湿热条件下的粘接耐久性优异。并且,具有制造成本低廉的优点。
具体实施方式
本发明的太阳能电池用背板由至少依次层叠地包含第一层、第二层和第三层的层叠体构成。
(第一层)
本发明的太阳能电池用背板中的第一层是选自耐侯性聚酯系树脂膜和氟系树脂膜中的耐侯性膜。第一层配置于最远离太阳能电池的位置。太阳能电池用背板由于直接暴露在室外,所以要求耐侯性(耐UV光、耐湿、耐热、耐盐害等),通过使用耐侯性膜作为第一层能够具备耐侯性。
作为构成上述耐侯性聚酯系树脂膜的聚酯树脂,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。优选为PET、PEN,更优选为PET。作为构成上述氟系树脂膜的氟系树脂,可举出聚氟乙烯、聚二氟乙烯(聚偏氟乙烯、PVDF),优选为PVDF。
作为上述耐侯性聚酯系树脂膜,可使用通过向聚酯系树脂中配合紫外线吸收剂等而赋予耐侯性的膜、在聚酯系树脂膜表面涂布氟系涂料而赋予耐侯性的膜、在聚酯系树脂膜表面层叠由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层而成的蒸镀聚酯系树脂膜、双轴拉伸聚酯系树脂膜。
作为上述蒸镀聚酯系树脂膜,可例示在作为基材的聚酯系树脂膜上层叠由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层而成的膜。
作为由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层,可使用由氧化铝或者氧化硅构成的蒸镀层。认为由氧化铝构成的蒸镀层由Al、AlO、Al2O3等的混合物组成,它们的比率取决于制造条件。认为由氧化硅构成的蒸镀层由Si、SiO、SiO2等的混合物组成,它们的比率取决于制造条件。另外,可以混合使用氧化铝和氧化硅,这样的混合蒸镀层通常被称为二元蒸镀。另外,还可使用由SiN或SiON构成的蒸镀层。
从气体阻隔性和可挠性的观点考虑,由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层的厚度优选为1~500nm,更优选为5~300nm。蒸镀层的形成可使用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等PVD法(物理蒸镀法),或者CVD法(化学蒸镀法)等。
作为蒸镀聚酯系树脂膜,可使用在由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层之上进一步层叠高分子被膜层(称为树脂涂覆层)而成的膜。作为构成高分子被膜层的高分子,可例示聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等。这些可以单独使用,也可混合使用。通过层叠高分子被膜层,能够覆盖蒸镀层的针孔等,能够实现更高度的水蒸气阻隔性。
作为蒸镀聚酯系树脂膜的优选的方式,有具有由二氧化硅和/或氧化铝构成的蒸镀层、且水蒸气透过率(测定条件:40℃,90%RH)为0.00001~3.0g/(m2·day)的蒸镀PET膜。作为进一步优选的方式,有在由二氧化硅和/或氧化铝构成的蒸镀层上层叠含有选自聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、以及乙烯-乙烯醇共聚物中的至少1种的高分子被膜层而成的蒸镀PET膜。这样的蒸镀PET膜的水蒸气阻隔性、弯曲性、以及耐热性特别优异。
从抑止水分浸入电池单元的观点考虑,蒸镀聚酯系树脂膜的水蒸气透过率优选为0.00001~3.0g/(m2·day),更优选为0.00001~1.0g/(m2·day),进一步优选为0.00001~0.1g/(m2·day)。作为水蒸气透过率的测定方法,可使用JIS K 7128中记载的方法。若水蒸气透过率高,则可能无法抑制水分通过太阳能电池背板向太阳能电池元件侵入,而导致劣化。
从水蒸气阻隔性和弯曲性平衡的观点考虑,蒸镀聚酯系树脂膜的厚度优选为1~400μm,更优选为5~200μm。若比1μm薄,则有时水蒸气阻隔性不足,若比400μm厚,则有时弯曲性降低。
作为蒸镀聚酯系树脂膜,可使用市售的膜。例如,可例示二氧化硅蒸镀PET(产品名:TECHBARRIER,三菱化学株式会社制)、氧化铝蒸镀PET(产品名:FINEBARRIER,株式会社丽光制)、二元蒸镀PET(产品名:ECOSYAR VE500,东洋纺织株式会社制)、用聚偏氯乙烯涂覆而成的二氧化硅蒸镀PET(产品名:KET VS-10,Daicel ValueCoating株式会社制)等。
(第二层)
本发明的太阳能电池用背板中的第二层夹持在第一层与第三层之间。第二层是通过后述的背板制造时的挤出层合而成型的层,起到粘接第一层与第三层的作用,另外还能够赋予背板规定的水蒸气阻隔性。
第二层含有改性聚烯烃系树脂,所述改性聚烯烃系树脂是通过对于选自聚乙烯、聚丙烯、以及乙烯-丙烯共聚物中的1种以上的聚烯烃系树脂100重量份,将含环氧基的乙烯基单体1~30重量份和芳香族乙烯基单体0.1~30重量份接枝化而得到的。该改性聚烯烃系树脂中,具有在聚烯烃系树脂的基体中含有环氧基的接枝链形成亚微米级的畴这样的层结构,由此,能够发挥水蒸气阻隔性。另外,对于由该改性聚烯烃系树脂形成的层而言,第一层与第三层的粘接性优异。因此,进行第一层与第三层的粘接时,不需要使用如以往的太阳能电池用背板中使用的那样的粘接剂。
(聚烯烃系树脂)
第二层中的聚烯烃系树脂是选自聚乙烯、聚丙烯、以及乙烯-丙烯共聚物(EPCP)中的1种以上聚烯烃系树脂,优选为乙烯-丙烯共聚物。
作为上述聚乙烯,可举出低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE),从能够在工业规模上廉价地制造方面考虑,优选为LDPE。上述LLDPE是指通过将乙烯与α-烯烃(丙烯、丁烯、己烯、辛烯、4-甲基戊烯等)进行共聚而导入短支链而成的密度低的聚乙烯。
上述聚丙烯优选熔融热量为10J/g以下的软质聚丙烯系树脂(例如Dow Chemical公司的Versify)。其中,作为软质聚丙烯系树脂,除后述的乙烯-丙烯共聚物(EPCP)之外,还可使用乙烯丙烯橡胶(EPR)。该EPR是指通常被称为嵌段型的聚乙烯与聚丙烯的混合体等(例如,作为Prime Polymer公司的PRIME TPO、SunAllomer公司的ReactorTPO的Catalloy等)。
上述乙烯-丙烯共聚物(EPCP)是指乙烯与丙烯与根据需要添加的选自1-丁烯、1-己烯、以及1-辛烯中的1种以上的无规共聚物或嵌段共聚物。优选仅由乙烯和丙烯构成的无规共聚物。在本发明中,从确保作为太阳能电池用背板需要的柔软度的观点、确保需要的层合加工性的观点、使适于粘接的温度区域合理化的观点、以及在为了制造改性聚烯烃系树脂而熔融混炼时使树脂的改性反应充分进行的观点出发,更优选使用乙烯含量为5~15重量%的乙烯-丙烯共聚物。
(改性聚烯烃系树脂)
第二层中的改性聚烯烃系树脂是使含环氧基的乙烯基单体和芳香族乙烯基单体接枝于上述聚烯烃系树脂而得到的接枝改性体。该改性体可通过在自由基聚合引发剂的存在下,使含环氧基的乙烯基单体和芳香族乙烯基单体与上述聚烯烃系树脂反应而制造。
通过在构成第二层的聚烯烃系树脂中导入环氧基作为官能团,能够改善第一层与第三层的粘接性,并且与羧基、酸酐基等酸性基团不同,不会使第二层的水蒸气阻隔性降低。另外,通过接枝含环氧基的乙烯基单体和芳香族乙烯基单体,能够提高含环氧基的乙烯基单体的接枝率(含环氧基的乙烯基单体的、与聚烯烃系树脂的反应率),能够可靠地实现由导入环氧基而带来的优点。
作为用于实施上述接枝化的接枝聚合反应,没有特别限制,但可使用溶液聚合、浸渍聚合、熔融聚合等。特别是熔融聚合简便,从而优选。对于熔融聚合,在聚合引发剂和各单体的存在下进行聚烯烃系树脂的熔融混炼即可。
(含环氧基的乙烯基单体)
作为本发明中使用的含环氧基的乙烯基单体,没有特别限定,例如,可举出甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、马来酸单缩水甘油酯、马来酸二缩水甘油酯、衣康酸单缩水甘油酯、衣康酸二缩水甘油酯、烯丙基琥珀酸单缩水甘油酯、烯丙基琥珀酸二缩水甘油酯、对苯乙烯甲酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、甲基烯丙基缩水甘油醚、苯乙烯对缩水甘油醚、对缩水甘油基苯乙烯、3,4-环氧-1-丁烯、3,4-环氧-3-甲基-1-丁烯等环氧烯烃、一氧化乙烯基环己烯等。这些化合物可仅使用1种,也可并用2种以上。
这些化合物中,从廉价的角度出发,优选为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯,特别优选为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
相对于聚烯烃系树脂100重量份,上述含环氧基的乙烯基单体的添加量优选为1~30重量份,更优选为1~15重量份,进一步优选为1~10重量份,特别优选为1~5重量份。含环氧基的乙烯基单体的添加量过少时有粘接性不能被充分改善的趋势,添加量过多时有无法形成具有优选的形状和外观的层的趋势。
(芳香族乙烯基单体)
作为本发明中使用的芳香族乙烯基单体,没有特别限定,例如可举出苯乙烯;邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯等甲基苯乙烯;邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、α-氯苯乙烯、β-氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯等氯苯乙烯;邻溴苯乙烯、间溴苯乙烯、对溴苯乙烯、二溴苯乙烯、三溴苯乙烯等溴苯乙烯;邻氟苯乙烯、间氟苯乙烯、对氟苯乙烯、二氟苯乙烯、三氟苯乙烯等氟苯乙烯;邻硝基苯乙烯、间硝基苯乙烯、对硝基苯乙烯、二硝基苯乙烯、三硝基苯乙烯等硝基苯乙烯;邻羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯、二羟基苯乙烯、三羟基苯乙烯等乙烯基苯酚;邻二乙烯基苯、间二乙烯基苯、对二乙烯基苯等二乙烯基苯;邻二异丙烯基苯、间二异丙烯基苯、对二异丙烯基苯等二异丙烯基苯;等。这些化合物可仅使用1种,也可并用2种以上。
这些化合物中,从廉价的角度出发,优选为苯乙烯;α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等甲基苯乙烯,二乙烯基苯单体或二乙烯基苯异构体混合物,特别优选为苯乙烯。
相对于聚烯烃系树脂100重量份,上述芳香族乙烯基单体的添加量优选为0.1~30重量份,更优选为1~30重量份,进一步优选为1~15重量份。特别优选3~5重量份。芳香族乙烯基单体的添加量过少时,有含环氧基的乙烯基单体对聚烯烃系树脂的接枝率变差的趋势。另外,添加量过多时,上述接枝率有达到饱和区域的趋势,因此不经济。
(自由基聚合引发剂)
对聚烯烃系树脂接枝共聚含环氧基的乙烯基单体和芳香族乙烯基单体时,为了引发聚合反应而添加自由基聚合引发剂。
作为本发明中使用的自由基聚合引发剂,可举出过氧化物或者偶氮化合物等。
具体而言,可举出过氧化甲基乙基酮、过氧化乙酰乙酸甲酯等过氧化酮,1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯、2,2-双(叔丁基过氧基)丁烷等过氧缩酮,过甲烷过氧化氢(permethanehydroperoxide)、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢、二异丙基苯过氧化氢、枯烯过氧化氢等过氧化氢,过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、α,α’-双(叔丁基过氧基-间异丙基)苯、叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己炔-3等二烷基过氧化物,过氧化苯甲酰等二酰基过氧化物,过氧化二碳酸二(3-甲基-3-甲氧基丁基)酯、过氧化二碳酸二-2-甲氧基丁酯等过氧化二碳酸酯,过氧化辛酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酰)己烷、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化间苯二甲酸二叔丁酯等过氧化酯等。
其中,从脱氢能力高的观点出发,优选使用1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯、2,2-双(叔丁基过氧基)丁烷等过氧缩酮,过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、α,α’-双(叔丁基过氧基-间异丙基)苯、叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己炔-3等二烷基过氧化物,过氧化苯甲酰等二酰基过氧化物;过氧化辛酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯,过氧化月桂酸叔丁酯,过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯,过氧化异丙基碳酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酰)己烷、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化间苯二甲酸二叔丁酯等。上述的自由基聚合引发剂可以单独或混合2种以上使用。
从使改性反应充分进行的观点和确保所得改性体的流动性、机械特性的观点出发,相对于聚烯烃系树脂100重量份,自由基聚合引发剂的添加量优选为0.01~10重量份,更优选为0.2~5重量份。
(添加剂)
可以向构成第二层的改性聚烯烃系树脂中添加热塑性树脂、弹性体、增粘剂(tackifier)、增塑剂、抗氧化剂、金属减活剂、磷系加工稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、荧光增白剂、金属皂、抗酸吸附剂、自由基捕捉剂、水分捕捉剂等稳定剂、交联剂、链转移剂、成核剂、润滑剂、填充材料、增强材料、颜料、染料、阻燃剂、防静电剂等作为添加剂。优选的添加剂为增粘剂(tackifier)、增塑剂,特别优选为增粘剂。
作为上述热塑性树脂,例如可举出丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、其氢化物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酯、聚乳酸等。
作为上述弹性体,例如可举出苯乙烯系热塑性弹性体(TPS)、烯烃系热塑性弹性体(TPO)、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶等。
作为上述增塑剂,例如可例示石蜡系操作油、环烷系操作油、芳香族系操作油等石油系操作油,硅酮系油、液状聚丁烯、液状聚异戊二烯等低分子量液状聚合物。
作为上述自由基捕捉剂,例如可举出酚系捕捉剂、磷系捕捉剂、硫系捕捉剂、HALS系捕捉剂等。上述自由基捕捉剂优选在构成第二层的树脂中含有0~3质量%。
作为上述水分捕捉剂,可举出碱土金属的氧化物、硫酸盐、硅酸盐等。优选为沸石。上述水分捕捉剂优选在构成第二层的树脂中含有0~20质量%。
作为上述粘接赋予树脂、即增粘剂没有特别限制,例如可举出松香系树脂(脂松香、浮油松香、木松香、氢化松香、歧化松香、聚合松香、马来松香、松香-甘油酯、氢化松香-甘油酯等)、萜烯酚醛树脂、其氢化物、萜烯树脂(α-蒎烯主体、β-蒎烯主体、二戊烯主体等)、其氢化物、芳香族烃改性萜烯树脂、石油树脂(脂肪族系、脂环族系、芳香族系等)、香豆酮-茚树脂、苯乙烯系树脂(苯乙烯系、取代苯乙烯系等)、酚醛系树脂(烷基酚醛树脂、松香改性酚醛树脂等)、二甲苯树脂等。这些树脂可以单独或并用2种以上使用。
作为优选的粘接赋予树脂,是数均分子量为300~3000、且基于JISK-2207中规定的环球法的软化点为20~200℃更优选为60~150℃的低分子的树脂。
作为本发明中使用的粘接赋予树脂,优选为萜烯系树脂,从相容性、耐热性好的理由出发,更优选为选自萜烯酚醛树脂、氢化萜烯树脂、以及氢化萜烯酚醛树脂中的1种以上,从确保透明性的观点出发,进一步优选为氢化萜烯酚醛树脂。
萜烯酚醛树脂中,从提高相容性和粘着力这样的理由出发,特别优选为软化点在20℃~200℃的范围、且数均分子量在300~1200的范围的萜烯酚醛树脂。
作为上述氢化萜烯树脂的具体例,可以举出YASUHARACHEMICAL公司制CLEARON P型(二戊烯树脂的氢化物,非极性型,CLEARON P-105)、YASUHARA CHEMICAL公司制K型(芳香族改性萜烯树脂的氢化物,极性型,CLEARON K-4100)。
作为上述氢化萜烯酚醛树脂的具体例,可以举出YASUHARACHEMICAL公司制的YS POLYSTAR TH130、UH115。
可在本发明中使用的粘接赋予树脂的配合量没有特别限定,相对于改性聚烯烃系树脂100重量份,优选为0.1~50重量份,更优选为0.1~30重量份,进一步优选为0.3~20重量份,特别优选为0.5~10重量份。
以上的添加剂可以预先添加在原料的聚烯烃系树脂中,也可以在对聚烯烃系树脂进行改性的熔融混炼时进行添加,另外也可以在制造上述改性聚烯烃系树脂后进行添加。
构成第二层的含改性聚烯烃系树脂的组合物优选不含有硅烷偶联剂。这是因为,硅烷偶联剂由于经时变化而难以确保可靠性,有时导致成品率的降低。通过不使用硅烷偶联剂,从而能够提高使用了本发明的太阳能电池用背板的太阳能电池模块的可靠性,另外,能够以高成品率进行制造。
(熔融混炼)
作为用于制造上述改性聚烯烃系树脂的熔融混炼的装置,可举出挤出机、班伯里密炼机、磨机、捏合机、加热辊等。从生产率方面出发,优选使用单轴或双轴挤出机。另外,为了充分均匀地混合各材料,可以重复多次熔融混炼。
熔融混炼时的各成分的添加顺序和方法没有特别限定,优选在将聚烯烃系树脂和自由基聚合引发剂熔融混炼而成的混合物中,加入含环氧基的乙烯基单体和芳香族乙烯基单体进行熔融混炼。由此,能够抑制无助于接枝的低分子量体的生成,能够提高接枝率。对于除此之外根据需要添加的材料的添加顺序和方法也没有特别限定。从聚烯烃系树脂充分熔融、并且不会热裂解的角度出发,熔融混炼时的加热温度优选为100~300℃。更优选为130~250℃。另外,熔融混炼的时间(从混合自由基聚合引发剂开始的时间)通常为30秒钟~60分钟。
在本发明中,含有上述改性聚烯烃系树脂的第二层的厚度为5~250μm。第二层的厚度薄于5μm时,无法实现第二层带来的充分的粘接性和水蒸气阻隔性。相反,超过250μm时,在制造太阳能电池模块的过程中,真空层合所需要的时间变长,所以无法在太阳能电池用背板用途中实际使用。更优选为10~250μm。
在本发明中,第一层与第二层之间的粘接强度优选为2(N/cm)以上。由此,能够在不另外使用粘接剂的情况下实现作为太阳能电池用背板所需要的层间的粘接性。该粘接强度可利用后述的挤出层合来实现。
(第三层)
第三层层叠在第二层上。在包含第四层的方式中,第三层夹持在第二层与第四层之间。第二层选自含有聚酯的层、含有聚烯烃的层、以及铝箔。第三层为含有聚酯的层或含有聚烯烃的层的情况下,第三层可以利用后述的背板制造时的挤出层合而成型,也可以是预先成型的树脂膜。
第三层为主要担保水蒸气阻隔性的层,但不限于该性能。其中,担心铝箔会因长期使用而发生腐蚀,另外,为了确保作为背板的耐电压,需要增厚其他的树脂层。因此,作为第三层,优选为含有聚酯的层、或含有聚烯烃的层。
第二层和第三层的总厚度构成为20μm以上。由此,能够确保作为太阳能电池用背板所需要的耐电压。优选为30μm~300μm。
作为第三层的一个方式的含有聚酯的层,优选使用耐侯性聚酯系树脂膜。作为这样的耐侯性聚酯系,可使用关于第一层所说明的化合物。
作为构成上述耐侯性聚酯系树脂膜的聚酯树脂,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。优选为PET、PEN,更优选为PET。作为构成上述氟系树脂膜的氟系树脂,可举出聚氟乙烯、聚二氟乙烯(聚偏氟乙烯、PVDF),优选为PVDF。
作为上述耐侯性聚酯系树脂膜,可使用通过向聚酯系树脂中配合紫外线吸收剂等来赋予耐侯性的膜、在聚酯系树脂膜表面层叠由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层而成的蒸镀聚酯系树脂膜(在单面具有蒸镀层的聚酯系树脂膜)、双轴拉伸聚酯系树脂膜。
作为上述蒸镀聚酯系树脂膜,可例示在作为基材的聚酯系树脂膜上层叠由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层而成的膜。
作为由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层,可使用由氧化铝、或氧化硅构成的蒸镀层。认为由氧化铝构成的蒸镀层是由Al、AlO、Al2O3等的混合物组成,它们的比率取决于制造条件。认为由氧化硅构成的蒸镀层由Si、SiO、SiO2等的混合物组成,它们的比率取决于制造条件。另外,可以混合使用氧化铝和氧化硅,这样的混合蒸镀层通常称为二元蒸镀。另外,还可使用由SiN或SiON构成的蒸镀层。
从气体阻隔性和可挠性的观点出发,由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层的厚度优选为1~500nm,更优选为5~300nm。蒸镀层的形成可使用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等PVD法(物理蒸镀法),或CVD法(化学蒸镀法)等。
作为蒸镀聚酯系树脂膜,还可使用进一步在由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层上层叠高分子被膜层(也可称为树脂涂布层)而成的膜。作为构成高分子被膜层的高分子,可例示聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等。这些可以单独使用,也可以混合使用。通过层叠高分子被膜层,能够覆盖蒸镀层的针孔等,能够实现更高度的水蒸气阻隔性。
作为蒸镀聚酯系树脂膜的优选方式,有具有由二氧化硅和/或氧化铝构成的蒸镀层、且水蒸气透过率(测定条件:40℃,90%RH)为0.00001~3.0g/(m2·day)的蒸镀PET膜。作为更优选的方式,有在由二氧化硅和/或氧化铝构成的蒸镀层上,层叠含有选自聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、以及乙烯-乙烯醇共聚物中的至少1种的高分子被膜层而成的蒸镀PET膜。这样的蒸镀PET膜的水蒸气阻隔性、弯曲性、以及耐热性特别优异。
从抑制水分向电池单元浸入的观点出发,蒸镀聚酯系树脂膜的水蒸气透过率(测定条件:40℃,90%RH)优选为0.00001~3.0g/(m2·day),更优选为0.00001~1.0g/(m2·day),进一步优选为0.00001~0.1g/(m2·day)。作为水蒸气透过率的测定方法,可使用JIS K 7128中记载的方法。若水蒸气透过率高,则无法抑制水分通过太阳能电池背板向太阳能电池元件侵入,可能引起劣化。
从水蒸气阻隔性和弯曲性平衡的观点出发,蒸镀聚酯系树脂膜的厚度优选为1~400μm,更优选为5~200μm。若比1μm薄,则有时水蒸气阻隔性不足,若比400μm厚,则有时弯曲性降低。
作为蒸镀聚酯系树脂膜可使用市售的膜。例如,二氧化硅蒸镀PET(产品名:TECHBARRIER,三菱化学株式会社制)、氧化铝蒸镀PET(产品名:FINEBARRIER,株式会社丽光制)、二元蒸镀PET(产品名:ECOSYAR VE500,东洋纺织株式会社制)、用聚偏氯乙烯涂布而成的二氧化硅蒸镀PET(产品名:KET VS-10,Daicel Value Coating株式会社制)等。
作为第三层的其它方式的含有聚烯烃的层,可以制成由关于第二层所说明的聚烯烃系树脂构成的层。该聚烯烃系树脂层可以是由与第二层相同的改性聚烯烃系树脂形成的层,但优选为由未被改性的聚烯烃系树脂形成的层。由于这样的层不需要改性工序,所以在成本方面是有利的。
上述聚烯烃系树脂是选自聚乙烯、聚丙烯、以及乙烯-丙烯共聚物(EPCP)中的1种以上聚烯烃系树脂,优选为乙烯-丙烯共聚物。
作为上述聚乙烯,可举出低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE),从可在工业规模上廉价制造的观点出发,优选为LDPE。上述LLDPE是指通过将乙烯和α-烯烃(丙烯、丁烯、己烯、辛烯、4-甲基戊烯等)共聚而导入短支链而成的密度低的聚乙烯。
上述聚丙烯优选是熔融热量为10J/g以下的软质聚丙烯系树脂(例如Dow Chemical公司的Versify)。此处,作为软质聚丙烯系树脂,除后述的乙烯-丙烯共聚物(EPCP)以外,还可以使用乙烯丙烯橡胶(EPR)。该EPR表示通常被称为嵌段型的聚乙烯和聚丙烯的混合体等(例如,作为Prime Polymer公司的PrimeTPO、SunAllomer公司的Reactor TPO的Catalloy等)。
上述乙烯-丙烯共聚物(EPCP)是乙烯与丙烯与根据需要添加的选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的1种以上的无规共聚物或嵌段共聚物。优选为仅由乙烯和丙烯构成的无规共聚物。在本发明中,从确保作为太阳能电池用背板所需要的柔软度的观点、确保需要的层合加工性的观点、以及使适于粘接的温度区域合理化的观点出发,更优选使用乙烯含量为5~15重量%的乙烯-丙烯共聚物。
作为第三层的含有聚烯烃的层的厚度优选为30~600μm。比30μm薄时,有时水蒸气阻隔性不足,比600μm厚时,有时弯曲性降低。
作为第三层的其它方式的铝箔,可使用一般的软质铝箔。出于提高耐针孔性的目的,还可使用铁含有率为0.1~9.0质量%、优选为0.5~2.0质量%的范围的铝箔。铁含有率低于0.1质量%时无法充分赋予耐针孔性,超过9.0质量%以上时,可能柔软性受损。考虑水蒸气阻隔性、耐针孔性、加工性,铝箔的厚度优选为5~200μm,更优选为15~100μm的范围。
在本发明中,第二层与第三层之间的粘接强度优选为2(N/cm)以上。由此,能够在不另外使用粘接剂的条件下实现作为太阳能电池用背板所需要的层间的粘接性。该粘接强度可利用后述的挤出层合来实现。
(第四层)
本发明的太阳能电池用背板可以仅由第一层、第二层和第三层构成,也可以进一步包含第四层。该情况下,第四层层叠在第三层的与层叠有第二层的面相反的面,所以是依次层叠第一层、第二层、第三层和第四层。第四层是通过后述的背板制造时的挤出层合而成型的层。在设置后述的第五层的情况下,第四层是出于提高第三层与第五层之间的粘接性的目的而设置的。另外,在不设置第五层时,通过以太阳能电池元件与第四层表面直接接触的方式配置,也能够起到密封太阳能电池元件的作用。
第四层由改性聚烯烃系树脂形成,厚度为5~250μm,所述改性聚烯烃系树脂是将含环氧基的乙烯基单体接枝到选自聚乙烯、聚丙烯、以及乙烯-丙烯共聚物中的1种以上聚烯烃系树脂上而得到的。作为构成第四层的改性聚烯烃系树脂的材料,可以使用与第二层的改性聚烯烃系树脂相同的材料,因此省略说明。
但是,在第四层中,芳香族乙烯基单体的改性不是必须的。因此相对于聚烯烃系树脂100重量份,芳香族乙烯基单体的配合量为0~30重量份。然而,在含有芳香族乙烯基单体时,其配合量优选为0.1~30重量份。通过将第四层的聚烯烃系树脂利用芳香族乙烯基单体进行改性,从而能够防止在熔融混炼时产生上述树脂的主链断裂,另外,在板制造时使用共挤出的情况下能够将第二层~第四层的树脂粘度控制在一定范围,能够拓宽共挤出的实施条件范围。第四层中的更优选的芳香族乙烯基单体的含量为0.1~5重量份,进一步优选为2~5重量份。
在本发明中,第四层的厚度为5~250μm,优选为5~100μm。低于5μm时,难以使第三层与第五层之间的粘接性、或太阳能电池元件的密封性成为充分等级的性能。超过250μm时,有时弯曲性降低。
在本发明中,为了确保充分的粘接性和耐电压,第二层、第三层和第四层的总厚度优选为100μm以上。更优选为300μm以上,进一步优选为400μm以上。另外,为了确保弯曲性,上述总厚度的上限优选为700μm以下。
另外,第二层和第四层的总厚度优选大于第三层的厚度。由此,能够在不另外使用粘接剂的条件下确保各层间的充分的粘接性。
另外,上述第三层为在单面具有蒸镀层的聚酯系膜时,优选上述蒸镀层配置成与上述第二层和上述第四层中厚度大的层对置。将构成第二层和第四层的树脂材料依次、以2个阶段挤出到膜状的第三层表面来层合三层时,通过预先在第一段的挤出时覆盖第三层的蒸镀层,从而能够在第二段的挤出工序中保护蒸镀层。另外,第二层和第四层的厚度越大,太阳能电池用背板越不易卷边,通过进一步增厚第二层和第四层中通过第一段的挤出而形成的层,能够更加可靠地抑制卷边。例如,本发明人等发现,在使第二层和第四层的厚度均为90μm的情况下,以及在使第二层和第四层中通过第一段的挤出而形成的层的厚度为135μm、使通过第2段的挤出而形成的层的厚度为45μm的情况下,虽然第二层和第四层的总厚度不变,但后者能够更加可靠地抑制卷边。从以上可知,第三层的蒸镀层优选配置成与第二层和第四层中厚度大的层对置。
(第五层)
本发明的太阳能电池用背板除了第一层~第四层,还可以进一步包含第五层,该第五层层叠在第四层的与层叠有第三层的面相反的面。此时,依次层叠第一层、第二层、第三层、第四层和第五层。
第五层可以由选自聚酯系树脂膜和氟系树脂膜中的膜构成。构成第五层的聚酯系树脂膜可以是与第一层相同的耐侯性聚酯系树脂膜,也可以是一般的聚酯系树脂膜。第五层为耐侯性膜的情况下,通过设置该第五层,从而太阳能电池用背板的两面均由耐侯性的层构成,所以能够进一步提高背板整体的耐侯性。
第五层配置于靠近太阳能电池的位置,所以优选以使太阳光反射的方式构成,以便太阳能电池最大限度地利用太阳光。从该观点出发,优选在耐侯性膜中配合白色颜料。
此外,作为构成本发明的太阳能电池用背板的层,在使用预先成型的膜的情况下,以赋予粘接性作为目的,可以对其膜表面实施电晕处理、等离子体处理、底涂涂布等处理。
(物性)
为了实现高度的水蒸气阻隔性,本发明的太阳能电池用背板优选水蒸气透过率(测定条件:40℃,90%RH)显示为0.00001~3.0g/(m2·day)。更优选为0.00001~1.0g/(m2·day),进一步优选为0.00001~0.1g/(m2·day)。作为水蒸气透过率的测定方法,可使用JIS K 7128中记载的方法。
(制法,方法A)
接下来,对制造本发明的太阳能电池用背板的方法进行说明。然而,本发明的太阳能电池用背板并不受以下的制造方法所限定。
首先,使用成型好的膜作为第三层,对制造本发明的太阳能电池用背板的方法(以下为方法A)进行说明。
在方法A中,第一层为膜,并且第三层也为成型好的膜(树脂膜或铝箔),通过在第一层与第三层之间挤出构成第二层的含树脂材料,利用挤出层合而形成太阳能电池用背板。
首先,将构成第二层的含树脂材料供给挤出机,使其加热熔融。
在将该含树脂材料供给到挤出机之前,优选预先进行含树脂材料的预备干燥。通过进行这样的预备干燥,能够防止从挤出机中挤出的材料的发泡。预备干燥的方法没有特别限定,例如可以通过使含树脂材料形成颗粒等形态,使用热风干燥机等来进行。
接着,将在挤出机内加热熔融后的含树脂材料供给到T模中。此时,若使用齿轮泵,则能够提高材料的挤出量的均匀性,减少形成的层的厚度不均。
接下来,将供给到T模的含树脂材料从T模中作为片状的熔融树脂挤出,使用2个层合辊,将该片状的熔融树脂夹入第一层与第三层之间并将这3层层合。由此,利用第二层使第一层与第三层粘接,得到由三层构成的板。
优选夹入上述片状的熔融树脂的2个层合辊中的一个是表面平滑的刚性的金属辊,另一个是表面平滑且具备可弹性形变的弹性外筒的挠性辊。利用这样的刚性的金属辊和具备弹性外筒的挠性辊,通过夹入上述片状的熔融树脂进行层合,从而能够得到各层间的粘接性和表面外观性良好的板。
从粘接性的观点出发,上述金属辊的表面温度优选为20℃以上,更优选为50℃以上。金属辊的表面温度低于20℃时,有时层合后的层间粘接力不足,因而不优选。换言之,金属辊优选在使用时进行加热。然而,担心与加热的金属辊接触的膜会发生由热收缩导致的性能(特别是水蒸气透过率)降低。因此,作为与金属辊接触的膜,优选不易产生由热收缩导致的性能降低的耐侯性膜。
另一方面,上述挠性辊的表面温度优选为150℃以下,更优选为130℃以下。挠性辊的表面温度超过150℃时,与该挠性辊接触的膜的热收缩变大,有时性能(特别是水蒸气透过率)降低。因此,与挠性辊侧接触的膜优选为第三层。
第一层或第三层为蒸镀聚酯系树脂膜的情况下,若蒸镀聚酯系树脂膜在层合时发生热收缩则蒸镀层产生裂纹,有时水蒸气阻隔性降低。因此,优选将膜宽度方向的收缩率抑制在5%以下,更优选抑制在3%以下。
优选层合辊在传送时,通过对各送出膜施加送出方向的张力来控制各膜的收缩率。优选的张力为0.01~100N/m,更优选为0.1~50N/m。
第一层或第三层为蒸镀聚酯系树脂膜的情况下,优选处理该膜,以使得在使该膜的蒸镀层与层合辊、传送辊接触的方式进行层合时,不会因为与层合辊等的摩擦而使蒸镀层产生伤痕而导致水蒸气阻隔性降低。
从T模挤出时的含树脂材料的温度优选为150~300℃,更优选为170~280℃。低于150℃时,材料的熔融粘度高,所以有时在形成的第二层中产生厚度不均,或层合后的层间粘接力不足。超过300℃时,由于材料的熔融粘度过低,所以难以成型。
金属辊与挠性辊的层合压力没有特别限定,可以进行适当调整以便得到充分的层间粘接力。
可以使用如上所述形成的三层结构的板作为本发明的太阳能电池用背板。另外,通过接着再次实施相同的挤出层合而层叠第四层和第五层,能够制造五层结构的本发明的太阳能电池用背板。这种情况下,也可以通过在上述的利用第一次挤出层合而形成的三层结构的板与第五层之间挤出构成第四层的含树脂材料,实施第二次挤出层合来制造。这两次挤出层合可以连续进行。第二次挤出层合的实施条件与第一次挤出层合的实施条件相同。
以上的制造顺序也可以是相反的。即,通过制造由第三层~第五层构成的三层结构的板后,再层叠第一层和第二层,也能够制造五层结构的本发明的太阳能电池用背板。
另外,可以使用仅在层合时使用的剥离板代替第五层。此时,通过从得到的5层结构的板上剥离该剥离板,能够得到4层结构的背板。
(制法,方法B)
接着,对不是使用成型好的膜作为第三层、而是通过挤出来形成第三层而制造本发明的太阳能电池用背板的方法(以下为方法B)进行说明。
在方法B中,通过在膜状的第一层的表面分别挤出构成第二层的含树脂材料、构成第三层的含树脂材料、以及构成第四层的含树脂材料,利用三层共挤出层合来形成太阳能电池用背板。
首先,将构成第二层的含树脂材料、构成第三层的含树脂材料、以及构成第四层的含树脂材料供给到各自的挤出机中,使其加热熔融。
在将这些含树脂材料供给到各挤出机前,优选预先进行各含树脂材料的预备干燥。通过这样的预备干燥,能够防止从挤出机挤出的材料的发泡。预备干燥的方法没有特别限定,例如可以通过将含树脂材料形成颗粒等形态,使用热风干燥机等来进行。
接着,将在各挤出机内加热熔融的各含树脂材料供给到前方设有进料块的共挤出T模、或者供给到多歧管方式的共挤出T模。此时,若使用齿轮泵,则能够提高材料的挤出量的均匀性,能够减少形成的层的厚度不均。
实施进料块方式的共挤出的情况下,优选通过挤出机的设定温度等使加热熔融的3种含树脂材料所显示的熔融粘度相匹配,以使得不会形成第二层或第四层部分不存在的板。
第三层的比率大于第二层/第三层/第四层的厚度比率、即1/10/1时,从能够均匀控制第二层和第四层的膜厚的观点出发,优选使用多歧管方式的共挤出T模。
接下来,将供给到共挤出T模的各含树脂材料从共挤出T模中作为片状的熔融树脂挤出(三层共挤出),使用2个层合辊,将由第二层~第四层构成的三层结构的片状熔融树脂层叠在第一层并将这4层层合。此时,以第一层与第二层接触的方式进行配置。由此,得到层叠有第一层~第四层的4层结构的板。
在层合时,除了第一层之外,还可使用其它膜而得到5层结构的板。此时,将三层结构的片状熔融树脂夹入第一层与该其它膜之间并将这5层层合。该其它膜可以是上述的第五层,另外,也可以是仅在层合时使用的剥离板。通过将该剥离板在层合后剥离,从而得到4层结构的背板。
优选夹入上述片状的熔融树脂的2个层合辊中的一个是表面平滑的刚性的金属辊,另一个是表面平滑且具备可弹性形变的弹性外筒的挠性辊。利用这样的刚性的金属辊和具备弹性外筒的挠性辊,通过夹入上述片状的熔融树脂进行层合,从而能够得到各层间的粘接性和表面外观性良好的板。
金属辊与挠性辊的层合压力没有特别限定,可以进行适当调整以便得到充分的层间粘接力。
从提高层合后的层间粘接力的观点出发,上述金属辊的表面温度优选为30℃以上。换言之,金属辊优选在使用时进行加热。然而,担心与加热的金属辊接触的膜会发生由热收缩导致的性能降低。因此,作为与金属辊接触的膜,优选不易产生由热收缩导致的性能降低的耐侯性膜。
另一方面,上述挠性辊的表面温度优选为100℃以下,以使得不会因为与该辊接触的膜的热收缩变得过大而使性能降低。因此,作为与挠性辊侧接触的膜优选为耐侯性膜。
第一层为蒸镀聚酯系树脂膜的情况下,若蒸镀聚酯系树脂膜在层合时发生热收缩则蒸镀层产生裂纹,有时水蒸气阻隔性降低。因此,优选将膜宽度方向的收缩率抑制在5%以下,更优选抑制在3%以下。
优选层合辊在传送时,通过对各送出膜施加送出方向的张力来控制各膜的收缩率。优选的张力为0.01~100N/m,更优选为0.1~50N/m。
第一层为蒸镀聚酯系树脂膜的情况下,优选处理该膜,以使得在以该膜的蒸镀层与层合辊、传送辊接触的方式进行层合时,不会因为与层合辊等的摩擦而使蒸镀层产生伤痕而导致水蒸气阻隔性降低。
从T模挤出时的各含树脂材料的温度优选为150~300℃,更优选为170~280℃。低于150℃时,材料的熔融粘度高,所以有时在形成的第二层中产生厚度不均,或层合后的层间粘接力不足。超过300℃时,由于材料的熔融粘度过低,所以难以成型。
(用途)
本发明的太阳能电池用背板可以与太阳能电池元件组合而构成太阳能电池模块。此时,第一层配置在最远离太阳能电池元件的位置。对于最靠近太阳能电池的层而言,在背板由第一层至第三层构成时,是第三层;在背板由第一层至第四层构成时,是第四层;在背板由第一层至第五层构成时,是第五层。
最靠近太阳能电池的层为第三层或第五层的情况下,在这些最表层的表面配置另外准备的由密封材料(例如,乙烯-乙烯醇共聚物)密封的太阳能电池元件。为了提高与密封材料的粘接性,也可以在第三层或第五层的外表面设置底涂层。作为底涂层没有特别限定,可以是由作为密封材料使用的乙烯-乙烯醇共聚物形成的层,也可以是由第二层或第四层中使用的改性聚烯烃系树脂形成的层。
最靠近太阳能电池的层为第四层的情况下,可以与上述同样地在第四层的表面配置另外准备的由密封材料密封的太阳能电池元件,优选第四层与太阳能电池元件不介由其它密封材料地直接接触,第四层作为太阳能电池元件的密封材料发挥功能。即,背板由第一层至第四层构成时,由改性聚烯烃系树脂形成的第四层可以作为太阳能电池元件的密封材料发挥功能,因此,不需要在背板与太阳能电池元件之间另外配置密封材料。采用该方式时,背板与密封材料一体形成,所以太阳能电池模块的生产率优异。
本发明的太阳能电池用背板可适用于任意的太阳能电池,特别适用于非晶硅系太阳能电池、晶体硅系太阳能电池、混合太阳能电池等。另外,作为太阳能电池的设置场所没有特别限定,例如可以举出屋顶上;大厦、工厂、学校、公共施设等屋上或者墙面,海岸,沙漠地带等。
以下,说明本发明的太阳能电池用背板的具体的实施方式。
(第一实施方式)
本发明的第一实施方式是由耐侯性聚酯系树脂膜(第一层)/改性聚烯烃系树脂层(第二层)/蒸镀聚酯系树脂膜(第三层)/改性聚烯烃系树脂层(第四层)/耐侯性聚酯系树脂膜(第五层)构成的五层结构的太阳能电池用背板。在第五层侧配置太阳能电池。该方式能够通过第三层的存在而确保高度的水蒸气阻隔性。
优选在第一层的耐侯性聚酯系树脂膜的外表面(与第二层相反一侧的表面)进一步涂布氟系涂料来提高耐侯性。
为了提高与太阳能电池元件的密封材料的粘接性,优选在第五层的耐侯性聚酯系树脂膜的外表面(与第四层相反一侧的表面)进一步设置底涂层。
第三层的蒸镀聚酯系树脂膜的蒸镀层可以面向第二层,也可以面向第四层。但是,如上所述,从保护蒸镀层和抑制背板卷边的观点出发,优选蒸镀层配置成与第二层和第四层中厚度大的层对置。
作为第三层,可使用铝箔代替蒸镀聚酯系树脂膜。
优选在第五层中配合白色颜料以便能够反射太阳光。
第一实施方式可利用上述的方法A很好地进行制造。
(第二实施方式)
本发明的第二实施方式是由耐侯性聚酯系树脂膜(第一层)/改性聚烯烃系树脂层(第二层)/耐侯性聚酯系树脂膜(第三层)构成的三层结构的太阳能电池用背板。在第三层侧配置太阳能电池。
优选在第一层的耐侯性聚酯系树脂膜的外表面(与第二层相反一侧的表面)进一步涂布氟系涂料来提高耐侯性。
为了提高与太阳能电池元件的密封材料的粘接性,优选在第三层的耐侯性聚酯系树脂膜的外表面(与第二层相反一侧的表面)进一步设置底涂层。
优选在第三层中配合白色颜料以便能够反射太阳光。
在该实施方式中,优选第二层的厚度大于第三层的厚度。这是为了达成太阳能电池用背板所要求的耐电压而确保背板整体的相当的厚度。具体而言,第二层的厚度优选为100μm以上,更优选为150μm以上。另外,由于第二层如此厚,所以能够实现作为太阳能电池用背板所要求的水蒸气阻隔性。
第二实施方式可利用上述的方法A很好地进行制造。
(第三实施方式)
本发明的第三实施方式是由耐侯性聚酯系树脂膜(第一层)/改性聚烯烃系树脂层(第二层)/未改性的聚烯烃构成树脂成分的树脂层(第三层)/改性聚烯烃系树脂层(第四层)构成的四层结构的太阳能电池用背板。该方式的第二层、第三层以及第四层由烯烃系树脂形成,所以能够确保作为太阳能电池背板所需要的水蒸气阻隔性。
太阳能电池元件以与第四层的表面直接接触的方式配置。此时,在太阳能电池元件与第四层之间不需要配置用于密封太阳能电池元件的密封材料。第四层作为太阳能电池元件的密封材料发挥功能。即,该方式的太阳能电池用背板不仅是背板,还具有作为太阳能电池元件的密封件的功能。
可以在第一层的耐侯性聚酯系树脂膜的外表面(与第二层相反一侧的表面)进一步涂布氟系涂料来提高耐侯性。
第三实施方式可利用上述的方法B很好地进行制造。
在第三实施方式中,特别优选以下的方式。
第一层:耐侯性膜
第二层:由改性聚烯烃系树脂形成、且厚度为5~100μm的层,所述改性聚烯烃系树脂是对于聚烯烃系树脂100重量份,将含环氧基的乙烯基单体1~30重量份和芳香族乙烯基单体3~5重量份接枝化而得到的
第三层:由未改性的聚烯烃形成、且厚度为90~600μm的层
第四层:由改性聚烯烃系树脂形成、且厚度为5~100μm的层,所述改性聚烯烃系树脂是对于聚烯烃系树脂100重量份,将含环氧基的乙烯基单体1~30重量份和芳香族乙烯基单体0~5重量份接枝化而得到的
对于本实施方式中的第四层而言,芳香族乙烯基单体的使用量越少,对太阳能电池元件或玻璃的粘接力越高,所以能够防止来自太阳能电池模块的端面的水分的进入。其结果是太阳能电池模块的耐热耐湿性提高,因而优选。从该观点考虑,第三实施方式的第四层中的芳香族乙烯基单体的使用量优选为0~1重量份,更优选为0重量份。
实施例
以下举出实施例进一步详细说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。
(实施例1~9和比较例1)
以下示出实施例1~9和比较例1中的评价方法。
〔膜间粘接强度的评价〕
将层叠膜在宽度方向切出25mm、在长度方向切出200mm,用手将一个端部剥离20mm左右而设置夹持品(挟みしろ)。接着,使用拉伸测试机(AUTOGRAPH AG2000A,岛津制作所制),在试验温度23℃、试验速度50mm/min下测量T字剥离强度[N/cm]。依照以下的基准判断测量的粘接强度的优劣。
○:构成层叠膜的全部膜间的粘接强度为2N/cm以上
×:构成层叠膜的全部膜间的粘接强度低于2N/cm
〔光照射后的外观观察〕
将层叠膜切出纵15cm、横5cm的尺寸,使用氙灯耐候测试仪(X75SC,Suga Test Instruments制),基于ASTM G155对层叠膜的耐侯性膜侧照射光。观察光照射后的外观,依照以下的基准判断其优劣。
○:无异常
△:观察到裂纹、或者变色
×:观察到显著裂纹、或变色
〔光照射后的强度保持率的测定〕
用与〔光照射后的外观观察〕记载相同的方法对层叠膜进行光照射。接着,使用拉伸测试机(AUTOGRAPH AG2000A,岛津制作所制),在试验温度23℃、试验速度50mm/min下测量层叠膜的抗拉强度[MPa]。对光照射前的层叠膜也测量抗拉强度,计算光照射后的强度保持率,依照以下的基准判断其优劣。
○:光照射后的强度保持率为90%以上
△:光照射后的强度保持率为70%以上
×:光照射后的强度保持率低于70%
〔水蒸气透过率的测定〕
以透过面积为15.2cm2的方式切出层叠膜,基于JIS K7126-1(差压法),在40℃/90%RH、压力差75cmHg的条件下测定水蒸气透过率。单位用g/(m2·day)表示。
〔薄膜模块耐热耐湿性的评价〕
在5英寸见方尺寸的太阳能电池非晶基板(在玻璃板上蒸镀硅等,并进行加工而形成太阳能电池元件的基板)、即薄膜太阳能电池元件上,载置6英寸见方尺寸的市售的太阳能电池密封用EVA板(SANVIC公司制:Ultra Pearl,0.40mm厚)、和切成6英寸见方尺寸的层叠膜,所述6英寸见方尺寸的层叠膜是以耐侯性膜位于外侧(上侧)的方式载置。接着,通过用真空层合机(spire公司制:Spi-Laminator)一体成型而得到薄膜太阳能电池模块。一体成型的条件是在170℃下脱气时间3.5分钟、加压压力1kg/cm2、加压时间3.5分钟。再用150℃的烘箱对得到的太阳能电池模块进行120分钟加热,使EVA交联。
利用将光谱调整为AM1.5的太阳光模拟器,对制成的太阳能电池模块照射25℃、照射强度1000mW/cm2的模拟太阳光,测定太阳能电池的释放电压[V]、每1cm2的额定最大输出动作电流[A]以及额定最大输出动作电压[V]。由它们的积求出额定最大输出[W](JIS C89111998)的初始值。
接着,将太阳能电池模块在温度85℃、湿度85%RH的环境下放置1000小时,实施耐热耐湿试验。对放置后的太阳能电池模块与上述同样地求出额定最大输出[W],判断耐热耐湿性的优劣。优劣的判断是依照以下的基准进行。
○:用初始值除1000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值为0.9以上
△:用初始值除1000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值为0.8以上
×:用初始值除1000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值低于0.8
〔晶体模块耐热耐湿性的评价〕
在6英寸见方尺寸的玻璃板(厚度3.2mm,日本板硝子公司制)上,依次载置同尺寸的市售的太阳能电池密封用EVA板(SANVIC公司制:Ultra Pearl,0.40mm厚)、5英寸见方尺寸的晶体Si太阳能电池元件、6英寸见方尺寸的市售的太阳能电池密封用EVA板以及切成6英寸见方尺寸的层叠膜,所述6英寸见方尺寸的层叠膜是以耐侯性膜位于外侧(上侧)的方式载置。接着,通过用真空层合机(spire公司制:Spi-Laminator)一体成型而得到晶体硅太阳能电池模块。一体成型的条件是在170℃下脱气时间3.5分钟、加压压力1kg/cm2、加压时间3.5分钟。再用150℃的烘箱对得到的太阳能电池模块进行120分钟加热,使EVA交联。
利用将光谱调整为AM1.5的太阳光模拟器,对制成的太阳能电池模块照射25℃、照射强度1000mW/cm2的模拟太阳光,测定太阳能电池的释放电压[V]、每1cm2的额定最大输出动作电流[A]以及额定最大输出动作电压[V]。由它们的积求出额定最大输出[W](JIS C89111998)的初始值。
接着,将太阳能电池模块在温度85℃、湿度85%RH的环境下放置1000小时,实施耐热耐湿试验。对放置后的太阳能电池模块与上述同样地求出额定最大输出[W],判断耐热耐湿性的优劣。优劣的判断是依照以下的基准进行。
○:用初始值除1000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值为0.9以上
△:用初始值除1000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值为0.8以上
×:用初始值除1000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值低于0.8
(制备例1)
将固化性TFE系共聚物(ZEFFLE GK570,DAIKIN INDUSTRIES(株)制)15重量份、白色颜料(市售的氧化钛)35重量份、以及乙酸丁酯15重量份在搅拌下进行预备混合后,添加50重量份玻璃珠,采用颜料分散机以1000rpm分散3小时。其后,用筛网过滤玻璃珠,向其溶液中加入30重量份固化性TFE系共聚物(ZEFFLE GK570)和10重量份乙酸丁酯,从而制备氟系涂料1。
向得到的“氟系涂料1”100重量份中加入15重量份固化剂(市售的异氰酸酯系固化剂),制备氟系涂料2。
(制造例1)聚烯烃系树脂接枝改性体的制造方法
将丙烯-乙烯共聚物(VERSIFY 3401、MFR8,Dow Chemical制)100重量份、1,3-二(叔丁基过氧化异丙基)苯(日本油脂株式会社制:PERBUTYL P,1分钟半衰期175℃)0.5重量份供给到料筒温度设定为200℃的带有通风口的啮合型同方向旋转式双轴挤出机(TEX44,L/D=38,日本制钢所制)进行熔融混炼后,接着,在料筒中途从喷嘴加入甲基丙烯酸缩水甘油酯(日油公司制:BLEMMER G)5重量份和苯乙烯(Nihon Oxirane公司制)5重量份,得到聚烯烃系树脂接枝改性体(以下,记载为改性烯烃)的颗粒。改性后的MFR为5。
(制造例2)
不使用甲基丙烯酸缩水甘油酯(日油公司制:BLEMMER G),除此之外,与制造例1同样地得到苯乙烯单独改性烯烃的颗粒。改性后的MFR为3。
(制造例3)
不使用苯乙烯(Nihon Oxirane公司制),除此之外,与制造例1同样地得到甲基丙烯酸缩水甘油酯单独改性烯烃的颗粒。改性后的MFR为55。
(制造例4)
在透明耐候PET膜(SHINEBEAM K1653,东洋纺织制,厚度50μm,透明)的单面,以干燥后膜厚为10μm的方式采用凹版涂布机涂布制备例1中制备的氟系涂料2,在120℃干燥3分钟制成氟系涂料涂覆耐候PET膜。
(实施例1)
将制造例1中得到的改性烯烃在60℃下干燥15小时后,通过使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模在270℃下进行挤出,从而得到厚度90μm的片状的熔融树脂。在用加温到80℃的金属辊和加温到40℃的硅橡胶被膜辊夹住的同时,在该片状的熔融树脂的单面以使蒸镀层与熔融树脂接触的方式层合蒸镀PET膜1(在氧化铝、二氧化硅二元蒸镀PET上设置有机无机混合涂覆层、再对其上实施特殊处理的膜,厚度12μm,水蒸气透过率(40℃,90%RH)0.07g/(m2·day)),并在另一面层合作为涂覆有EVA易粘接层的绝缘膜的白色耐侯性PET膜(SHINEBEAM CA004,东洋纺织制,厚度50μm,白色),从而得到层叠膜中间体(EVA易粘接层(底涂层)/白色耐候PET膜(第五层)/改性烯烃层(第四层)/蒸镀PET膜(第三层))。
接着,通过使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模对用上述方法干燥的改性烯烃在270℃下进行挤出,从而得到厚度90μm的片状的熔融树脂。在用加温到80℃的金属辊和加温到40℃的硅橡胶被膜辊夹住的同时,在该片状的熔融树脂的单面以使蒸镀PET膜的PET面与熔融树脂接触的方式层合层叠膜中间体,并在另一面层合制造例4中得到的氟系涂料涂覆耐候PET膜(其中,耐候PET面与熔融树脂接触),从而得到层叠膜(EVA易粘接层(底涂层)/白色耐候PET膜(第五层)/改性烯烃层(第四层)/蒸镀PET膜(第三层)/改性烯烃层(第二层)/耐候PET膜(第一层)/氟系涂料)。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表1。
(实施例2)
将蒸镀PET膜1变更为蒸镀PET膜2(在氧化铝、二氧化硅二元蒸镀PET上设置有机无机混合涂覆层的膜,厚度12μm,水蒸气透过率(40℃,90%RH)0.1g/(m2·day)),除此之外,与实施例1同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表1。
(实施例3)
使用没有涂覆EVA易粘接层的白色耐侯性PET膜(耐候PET膜,SHINEBEAM CA003,东洋纺织制,厚度50μm,白色)代替涂覆有EVA易粘接层的绝缘膜,在层叠膜的上述白色耐侯性PET膜表面层叠使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模将改性烯烃在270℃下挤出而得到的厚度5μm的片状的熔融树脂,除此之外,与实施例1同样地得到层叠膜。在该层叠膜中,耐侯性PET膜表面的由上述改性烯烃形成的层相当于底涂层。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表1。
(实施例4)
将蒸镀PET膜1变更为实施例2中使用的蒸镀PET膜2,除此之外,与实施例3同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表1。
(实施例5)
通过在将制造例1中得到的改性烯烃在60℃下干燥15小时后,使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模在270℃下进行挤出,从而得到厚度200μm的片状的熔融树脂。在用加温到80℃的金属辊和加温到40℃的硅橡胶被膜辊夹住的同时,在该片状的熔融树脂的单面,以使耐候PET面与熔融树脂接触的方式层合制造例2中得到的氟系涂料涂覆耐候PET膜,并在另一面层合作为涂覆有EVA易粘接层的绝缘膜的白色耐侯性PET膜(SHINEBEAM CA004,东洋纺织制,厚度50μm,白色),从而得到层叠膜(EVA易粘接层(底涂层)/白色耐候PET膜(第三层)/改性烯烃层(第二层)/耐候PET膜(第一层)/氟系涂料)。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及晶体模块耐热耐湿性示于表1。
(实施例6)
通过在将制造例1中得到的改性烯烃在60℃下干燥15小时后,使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模在270℃下进行挤出,从而得到厚度100μm的片状的熔融树脂。在用加温到80℃的金属辊和加温到40℃的硅橡胶被膜辊夹住的同时,在该片状的熔融树脂的单面,以使耐候PET面与熔融树脂接触的方式层合制造例2中得到的氟系涂料涂覆耐候PET膜,并在另一面层合没有涂覆EVA易粘接层的白色耐侯性PET膜(耐候PET膜,SHINEBEAM CA003,东洋纺织制,厚度50μm,白色),从而得到层叠膜中间体(白色耐候PET膜(第三层)/改性烯烃层(第二层)/耐候PET膜(第一层)/氟系涂料)。
接着,在层叠膜中间体的白色耐候PET膜面,层叠使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模在270℃下挤出改性烯烃而得到的厚度100μm的片状的熔融树脂,从而得到层叠膜(改性烯烃层(第四层)/白色耐候PET膜(第三层)/改性烯烃(第二层)/耐候PET膜(第一层)/氟系涂料层)。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及晶体模块耐热耐湿性示于表1。
(实施例7)
使用铝箔(厚度30μm,东洋铝制)代替蒸镀PET膜,除此之外,与实施例1同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表1。
(实施例8)
使用白色耐侯性PET膜(耐候PET膜,SHINEBEAM CA003,东洋纺织制,厚度50μm,白色)代替氟系涂料涂覆耐候PET膜,除此之外,与实施例1同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表1。
(实施例9)
使用白色耐侯性PET膜(耐候PET膜,SHINEBEAM CA003,东洋纺织制,厚度50μm,白色)代替氟系涂料涂覆耐候PET膜,除此之外,与实施例5同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及晶体模块耐热耐湿性示于表1。
(比较例1)
使用非耐侯性的白色PET膜(PET膜,Crisper K1212,东洋纺织制,厚度50μm,白色)代替氟系涂料涂覆耐候PET膜,除此之外,与实施例1同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、光照射后外观和强度保持率、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表1。
实施例1~9使用了耐侯性膜作为第一层,所以与不使用耐侯性膜的比较例1相比,光照射后的外观和强度保持率优异。
(实施例11~16和比较例11~14)
以下示出了实施例11~16和比较例11~14中的评价方法。
〔膜间粘接强度的测定〕
与上述同样地判断粘接强度的优劣。
〔EVA粘接强度的测定〕
在纵15cm、横5cm尺寸的玻璃板(厚度3.2mm,日本板硝子公司制)上,载置与玻璃同尺寸的市售的太阳能电池密封用EVA板(SANVIC公司制:Ultra Pearl,0.40mm厚),将纵3cm、横5cm的脱模纸载置在端部,再以耐侯性膜为外侧(上侧)的方式载置切成与玻璃同尺寸的层叠膜。接着,通过用真空层合机(spire公司制:Spi-Laminator)进行一体成型。在一体成型中,在135℃下以脱气时间3.5分钟、加压压力1kg/cm2、加压时间3.5分钟进行加热压接,再用150℃的烘箱加热120分钟使EVA交联。除去夹在得到的成型品的端部的脱模纸,设置夹持品。
接着,使用拉伸测试机(AUTOGRAPH AG2000A,岛津制作所制),在试验温度23℃、试验速度50mm/min下测量180°剥离强度[N/cm]。依照以下的基准判断EVA板与层叠膜的粘接强度的优劣。
○:粘接强度为50N/cm以上
×:粘接强度低于50N/cm
〔水蒸气透过率的测定〕
与上述同样地测定水蒸气透过率。
〔薄膜模块耐热耐湿性的评价〕
与上述同样地评价薄膜模块耐热耐湿性。
(实施例11)
通过在将制造例1中得到的改性烯烃在60℃下干燥15小时后,使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模在270℃下进行挤出,从而得到厚度90μm的片状的熔融树脂。在用加温到80℃的金属辊和加温到40℃的硅橡胶被膜辊夹住的同时,在该片状的熔融树脂的单面,以使蒸镀层与熔融树脂接触的方式层合蒸镀PET膜1(在氧化铝、二氧化硅二元蒸镀PET上设置有机无机混合涂覆层、并在其上实施了特殊处理的膜,厚度12μm,水蒸气透过率(40℃,90%RH)0.07g/(m2·day)),并在另一面层合作为涂覆有EVA易粘接层的绝缘膜的白色耐侯性PET膜(SHINEBEAM CA004,东洋纺织制,厚度50μm,白色),从而得到层叠膜中间体(EVA易粘接层(底涂层)/白色耐候PET膜(第五层)/改性烯烃层(第四层)/蒸镀PET膜(第三层))。
接着,通过使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模对用上述方法干燥的改性烯烃在270℃下进行挤出,从而得到厚度90μm的片状的熔融树脂。在用加温到80℃的金属辊和加温到40℃的硅橡胶被膜辊夹住的同时,在该片状的熔融树脂的单面以使蒸镀PET膜的PET面与熔融树脂接触的方式层合层叠膜中间体,并在另一面层合透明耐候PET膜(SHINEBEAM K1653,东洋纺织制,厚度50μm,透明),从而得到层叠膜(EVA易粘接层(底涂层)/白色耐候PET膜(第五层)/改性烯烃层(第四层)/蒸镀PET膜(第三层)/改性烯烃层(第二层)/透明耐候PET膜(第一层))的层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(实施例12)
将蒸镀PET膜1变更为蒸镀PET膜2(在氧化铝、二氧化硅二元蒸镀PET上设置有机无机混合涂覆层的膜,厚度12μm,水蒸气透过率(40℃,90%RH)0.1g/(m2·day)),除此之外,与实施例11同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(实施例13)
将透明耐候PET膜变更为PVDF(聚偏氟乙烯)膜(KYNAR FILM(商品名),ARKEMA制,厚度30μm),除此之外,与实施例11同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(实施例14)
将蒸镀PET膜1变更为蒸镀PET膜2,将透明耐候PET膜变更为PVDF膜,除此之外,与实施例11同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(实施例15)
使用没有涂覆EVA易粘接层的白色耐侯性PET膜(耐候PET膜,SHINEBEAM CA003,东洋纺织制,厚度50μm,白色)代替涂覆有EVA易粘接层的绝缘膜,在层叠膜的上述白色耐侯性PET膜表面层叠使用110mmφ单轴挤出机和700mm宽度的T模将改性烯烃在270℃下挤出而得到的厚度5μm的片状的熔融树脂,除此之外,与实施例11同样地得到层叠膜。在该层叠膜中,耐侯性PET膜表面的由上述改性烯烃形成的层相当于底涂层。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(实施例16)
将蒸镀PET膜1变更为蒸镀PET膜2,除此之外,与实施例15同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(比较例11)
使用聚乙烯(低密度聚乙烯,Du Pont-Mitsui Polychemicals公司制MIRASON,MRF=4.8)代替构成第二层和第四层的改性烯烃,除此之外,与实施例15同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(比较例12)
使用制造例2中得到的苯乙烯单独改性烯烃代替构成第二层和第四层的改性烯烃,除此之外,与实施例11同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(比较例13)
使用制造例3中得到的甲基丙烯酸缩水甘油酯单独改性烯烃代替构成第二层和第四层的改性烯烃,除此之外,与实施例11同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
(比较例14)
使用丙烯-乙烯共聚物(VERSIFY3401,MFR8,Dow Chemical制)代替构成第二层和第四层的改性烯烃,除此之外,与实施例11同样地得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、EVA粘接强度、水蒸气透过率以及薄膜模块耐热耐湿性示于表2。
实施例11~16的第二层和第四层由将特定单体接枝化而得的改性聚烯烃系树脂形成,所以与在第二层和第四层中不使用这样的改性聚烯烃系树脂的比较例11~14相比,层间粘接性优异。
(实施例21~26)
以下示出实施例21~26的评价方法。
〔膜间粘接强度的测定〕
通过与上述相同的方法,测量T字剥离强度[N/cm]作为粘接强度。此外,将从层叠膜的蒸镀PET面剥离的剥离强度设为“蒸镀PET面”粘接强度,将从耐侯性膜面剥离的剥离强度设为“耐侯性膜面”粘接强度。依照以下的基准判断测量的粘接强度的优劣。
○:膜间的粘接强度为2N/cm以上
×:膜间的粘接强度低于2N/cm
〔水蒸气透过率的测定〕
与上述同样地测定水蒸气透过率。
〔蒸镀PET膜收缩率的测定〕
测量层叠的蒸镀PET膜的宽度方向的长度,与预先测定的层叠前的宽度方向的长度比较,算出收缩率。
(实施例21)
将制造例1中得到的改性烯烃在60℃下干燥15小时后,通过使用40mmφ单轴挤出机和400mm宽度的T模在200℃下作为厚度50μm的片状的熔融树脂进行挤出。在用加温到85℃的金属辊和加温到35℃的硅橡胶被膜辊夹住的同时,在该片状的熔融树脂的单面层合蒸镀PET膜(ECOSYAR VE500,东洋纺织株式会社制,厚度12μm,水蒸气透过率(40℃,90%RH)0.6g/(m2·day)),并在另一面层合耐侯性膜(耐候PET膜,SHINEBEAM,东洋纺织制,厚度50μm),从而得到耐候PET膜(第一层)/改性烯烃层(第二层)/蒸镀PET膜(第三层)的三层层叠膜。另外,以蒸镀PET膜与硅橡胶被膜辊接触的方式进行层合。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、水蒸气透过率以及蒸镀PET膜的收缩率示于表3。
(实施例22)
将改性烯烃的T模挤出温度变更为250℃,除此之外,与实施例21同样地得到层叠膜。将得到的层叠膜的膜间粘接强度、水蒸气透过率以及蒸镀PET膜的收缩率示于表3。
(实施例23)
将改性烯烃的T模挤出温度变更为250℃,并将金属辊的温度变更为100℃,除此之外,与实施例21同样地得到层叠膜。将得到的层叠膜的膜间粘接强度、水蒸气透过率以及蒸镀PET膜的收缩率示于表3。
(实施例24)
将改性烯烃的T模挤出温度变更为250℃,并在改性烯烃中添加10重量份的增粘剂(YS POLYSTAR T130,YASUHARA CHEMICAL制)而进行挤出,除此之外,与实施例21同样地得到层叠膜。将得到的层叠膜的膜间粘接强度、水蒸气透过率以及蒸镀PET膜的收缩率示于表3。
(实施例25)
将改性烯烃的T模挤出温度变更为250℃,并将硅橡胶被膜辊的温度变更为120℃,除此之外,与实施例21同样地得到层叠膜。将得到的层叠膜的膜间粘接强度、水蒸气透过率以及蒸镀PET膜的收缩率示于表3。
(实施例26)
将金属辊的温度和硅橡胶被膜辊的温度变更为20℃,除此之外,与实施例21同样地得到层叠膜。将得到的层叠膜的膜间粘接强度、水蒸气透过率以及蒸镀PET膜的收缩率示于表3。
实施例21~26的粘接强度高,蒸镀PET的热收缩受到抑制,保持了层叠前的蒸镀PET膜的水蒸气透过率。
(实施例31~38)
以下示出实施例31~38中的评价方法。
〔耐侯性膜与板A的粘接强度的测定〕
通过与上述相同的方法,测量T字剥离强度[N/cm]作为粘接强度。
〔板间粘接强度的测定〕
将层叠膜在宽度方向切出25mm、在长度方向切出100mm,并用手剥离一个端部的板间,依照以下的基准判断此时的粘接强度的优劣。
○:难以用手剥离,板一体化
×:可用手剥离
〔板C与晶体电池单元的粘接强度的测定〕
在5英寸见方尺寸的玻璃板(厚度3.2mm,日本板硝子公司制)上,依次载置同尺寸的市售的太阳能电池密封用EVA板(SANVIC公司制:Ultra Pearl,0.40mm厚)、5英寸见方尺寸的晶体Si太阳能电池元件以及切成5英寸见方尺寸的层叠膜,所述5英寸见方尺寸的层叠膜是以耐侯性膜位于外侧(上侧)的方式载置。接着,通过用真空层合机(spire公司制:Spi-Laminator)进行一体成型而得到评价用试验片。一体成型的条件是在170℃下脱气时间3.5分钟、加压压力1kg/cm2、加压时间3.5分钟。用手剥离得到的试验片的层叠膜的端部,依照以下的基准判断此时的粘接强度的优劣。
○:难以用手剥离、或晶体电池单元破裂
△:可用手剥离,但剥离力强
×:可用手剥离
〔水蒸气透过率的测定〕
与上述同样地测定水蒸气透过率。
〔晶体模块耐热耐湿性的评价〕
在5英寸见方尺寸的玻璃板(厚度3.2mm,日本板硝子公司制)上,依次载置6英寸见方尺寸的市售的太阳能电池密封用EVA板(SANVIC公司制:Ultra Pearl,0.40mm厚)和晶体Si太阳能电池元件,再在其上以耐侯性膜位于外侧(上侧)的方式载置切成6英寸见方尺寸的层叠膜。接着,通过用真空层合机(spire公司制:Spi-Laminator)进行一体成型而得到晶体硅太阳能电池模块。一体成型的条件是在135℃下脱气时间3.5分钟、加压压力1kg/cm2、加压时间3.5分钟。再用150℃的烘箱对得到的太阳能电池模块进行120分钟加热,使EVA交联。
利用将光谱调整为AM1.5的太阳光模拟器,对制成的太阳能电池模块照射25℃、照射强度1000mW/cm2的模拟太阳光,测定太阳能电池的释放电压[V]、每1cm2的额定最大输出动作电流[A]以及额定最大输出动作电压[V]。由它们的积求出额定最大输出[W](JIS C89111998)的初始值。
接着,将太阳能电池模块在温度85℃、湿度85%RH的环境下放置2000小时,实施耐热耐湿试验。对放置后的太阳能电池模块与上述同样地求出额定最大输出[W],判断耐热耐湿性的优劣。优劣的判断依照以下的基准进行。
○:用初始值除2000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值为0.9以上
△:用初始值除2000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值为0.8以上
×:用初始值除2000小时耐热耐湿试验后的额定最大输出而得的值低于0.8
(改性烯烃的制造例)
将利用制造例1中记载的方法而得到的改性烯烃作为AR1。
变更树脂成分的种类、聚合引发剂PERBUTYL P的使用量、或各单体的使用量,除此之外,利用与制造例1相同的方法制造改性烯烃AR2~AR4和CR1~CR4,在以下的实施例中使用。
另外,在以下的实施例中使用未改性的聚烯烃作为聚烯烃BR1和BR2。
将各改性烯烃和聚烯烃的组成示于表4。
[表4]
应予说明,在表4中,EPCP为乙烯-丙烯共聚物(Dow Chemical制:VERSIFY 3401.05),LDPE为低密度聚乙烯(Du Pont-MitsuiPolychemicals公司制:MIRASON 403P,MFR=4.8),PERBUTYL P为作为自由基聚合引发剂的1,3-二(叔丁基过氧化异丙基)苯(日油公司制:PERBUTYL P,1分钟半衰期175℃),苯乙烯为苯乙烯单体(NihonOxirane公司制),GMA为甲基丙烯酸缩水甘油酯(日油公司制:BLEMMER G)。
(制造例3)聚烯烃系树脂组合物BRC的制造方法
将表4中的100重量份BR2和5重量份氧化钛供给到设定在200℃的双轴挤出机(TEX44:L/D=38,日本制钢所制)进行熔融混炼,从而得到聚烯烃系树脂组合物BRC2的颗粒。
同样地,按表5记载的组成制造聚烯烃系树脂组合物BRC3的颗粒,在以下的实施例中使用。
另外,将表4的AR1~AR4、BR1、以及CR1~CR4作为改性聚烯烃系树脂组合物ARC1~ARC4、BRC1、以及CRC1~CRC4,在以下的实施例中使用。
[表5]
此外,在表5中,氧化钛为氧化钛(IV)(堺化学工业公司制:D-918)。
(实施例31)
使用与改性聚烯烃系树脂组合物ARC1、CRC1、以及聚烯烃系树脂组合物BRC1这3种树脂组合物相对应的挤出机,向前方设有进料块的400mm宽度共挤出T模中供给熔融树脂,作为三层的片状熔融树脂挤出。在该三层片状的ARC1侧,一边将耐候PET膜(SHINEBEAMK1653,东洋纺织株式会社制,厚度50μm)用金属辊和硅橡胶被膜辊夹持一边进行层合,从而得到层叠膜。
将得到的层叠膜的膜间粘接强度、水蒸气透过率、以及晶体模块耐热耐湿性的评价结果示于表6。
(实施例32~38)
变更改性聚烯烃系树脂组合物、聚烯烃系树脂组合物以及耐侯性膜的种类,除此之外,与实施例31同样地得到层叠膜。将得到的层叠膜的膜间粘接强度、水蒸气透过率、以及晶体模块耐热耐湿性的评价结果示于表6。
在表6中,PVDF为聚偏氟乙烯膜(KYNAR FILM(商品名),ARKEMA制,厚度30μm)。
实施例31~38的水蒸气阻隔性、层间粘接性、以及耐湿耐热性优异。通过在第四层上直接配置太阳能电池元件,能够在第四层与太阳能电池元件之间不介入其它密封材料的情况下密封太阳能电池元件。

Claims (16)

1.一种太阳能电池用背板,其是依次层叠地包含第一层、第二层和第三层,且所述第一层配置在最远离太阳能电池元件的位置的太阳能电池用背板,
所述第一层为选自耐侯性聚酯系树脂膜和氟系树脂膜中的耐侯性膜,
所述第二层由改性聚烯烃系树脂形成,是厚度为5~250μm的聚烯烃层,所述改性聚烯烃系树脂是对于选自聚乙烯、聚丙烯、以及乙烯-丙烯共聚物中的1种以上聚烯烃系树脂100重量份,将含环氧基的乙烯基单体1~30重量份和芳香族乙烯基单体0.1~30重量份接枝化而得到的,
所述第三层选自含有聚酯的层、含有聚烯烃的层、以及铝箔,
所述第二层和所述第三层的总厚度为20μm以上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池用背板,其中,进一步包含第四层,所述第四层层叠在所述第三层的与层叠有所述第二层的面相反的面,
所述第四层由改性聚烯烃系树脂形成,是厚度为5~250μm的聚烯烃层,所述改性聚烯烃系树脂是对于选自聚乙烯、聚丙烯、以及乙烯-丙烯共聚物中的1种以上聚烯烃系树脂100重量份,将含环氧基的乙烯基单体1~30重量份接枝化而得到的,
所述第二层、所述第三层和所述第四层的总厚度为100μm以上。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池用背板,其中,所述第二层和所述第四层的总厚度大于所述第三层的厚度。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池用背板,其中,所述第三层是在单面具有蒸镀层的聚酯系膜,
所述第二层的厚度与所述第四层的厚度不同,
所述蒸镀层配置成与所述第二层和所述第四层中厚度大的层对置。
5.根据权利要求2或3所述的太阳能电池用背板,其中,所述第四层的所述改性聚烯烃系树脂是对于所述聚烯烃系树脂100重量份,进一步将芳香族乙烯基单体0.1~30重量份接枝化而得到的改性聚烯烃系树脂。
6.根据权利要求2或3所述的太阳能电池用背板,其中,进一步包含第五层,所述第五层层叠在所述第四层的与层叠有所述第三层的面相反的面,
所述第五层是选自聚酯系树脂膜和氟系树脂膜中的膜。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池用背板,其中,所述第三层是含有聚酯的层,
所述第二层的厚度大于所述第三层的厚度。
8.根据权利要求1~3、7中任一项所述的太阳能电池用背板,其中,所述第一层与所述第二层间的粘接强度、以及所述第二层与所述第三层间的粘接强度为2N/cm以上,
所述太阳能电池用背板在40℃、90%RH的测定条件下的水蒸气透过率为0.00001~3.0g/m2·day。
9.根据权利要求1~3、7中任一项所述的太阳能电池用背板,其是通过在所述第一层与膜状的所述第三层之间挤出构成所述第二层的含树脂材料,利用挤出层合而形成的。
10.根据权利要求6所述的太阳能电池用背板,其是通过在膜状的所述第三层与所述第五层之间挤出构成所述第四层的含树脂材料,利用挤出层合而形成的。
11.根据权利要求2所述的太阳能电池用背板,其是通过在所述第一层的表面分别挤出构成所述第二层的含树脂材料、构成所述第三层的含树脂材料、以及构成所述第四层的含树脂材料,利用三层共挤出层合而形成的。
12.根据权利要求1~3、7中任一项所述的太阳能电池用背板,其中,所述第三层是在单面具有由无机物或无机氧化物构成的蒸镀层和层叠在该蒸镀层上的高分子被膜层的聚酯系膜。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池用背板,其中,所述高分子被膜层由选自聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、以及乙烯-乙烯醇共聚物中的至少1种树脂形成。
14.根据权利要求1~3、7中任一项所述的太阳能电池用背板,其中,所述第一层是含有选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氟乙烯、以及聚二氟乙烯中的至少1种的膜。
15.一种太阳能电池模块,其包含太阳能电池元件和权利要求1~14中任一项所述的太阳能电池用背板,所述第一层配置在最远离所述太阳能电池元件的位置。
16.一种太阳能电池模块,其包含太阳能电池元件和权利要求2所述的太阳能电池用背板,所述第四层与所述太阳能电池元件接触并密封所述太阳能电池元件。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103187469B (zh) * 2011-12-30 2016-02-03 苏州中来光伏新材股份有限公司 一种聚烯烃改性太阳电池背板及其加工工艺
JP2013161824A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Kaneka Corp 太陽電池用バックシート、及びその製造方法
US8887981B2 (en) * 2013-03-15 2014-11-18 Raytheon Company Temporary adhesive for component bonding
JP6203250B2 (ja) * 2013-03-29 2017-09-27 共同印刷株式会社 吸湿層を有する太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池
CN103311344B (zh) * 2013-06-14 2015-10-14 南京理工大学 一种用于太阳能电池背板的材料及其制备方法
CN105684162A (zh) * 2013-09-24 2016-06-15 东丽株式会社 太阳能电池用多层片、太阳能电池用密封材料一体型背面保护片、以及太阳能电池组件
CN104934494A (zh) * 2014-03-21 2015-09-23 3M创新有限公司 太阳能电池用复合背板和包含它的太阳能电池组件
JP2015191944A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 大日本印刷株式会社 裏面保護シート及びそれを用いた太陽電池モジュール
CN110256746A (zh) * 2014-03-31 2019-09-20 积水化学工业株式会社 聚烯烃系发泡片及粘合胶带
KR101717330B1 (ko) 2014-08-27 2017-03-16 주식회사 엘지화학 백시트
KR101727366B1 (ko) 2014-09-03 2017-04-14 주식회사 엘지화학 백시트
KR101658184B1 (ko) * 2015-04-23 2016-09-30 에스케이씨 주식회사 폴리머 필름, 태양 전지 패널 보호 필름 및 이를 포함하는 태양광 발전 장치
KR20170009292A (ko) * 2015-07-16 2017-01-25 주식회사 엘지화학 이면 시트 및 그 제조방법
KR102579970B1 (ko) * 2017-03-29 2023-09-20 아지노모토 가부시키가이샤 봉지용 시트
CN107819050A (zh) * 2017-11-10 2018-03-20 扬州鑫晶光伏科技有限公司 一种太阳能电池散热背板结构及其加工工艺
CN110254007B (zh) * 2019-05-27 2021-05-14 四川东方绝缘材料股份有限公司 一种高局放电压光伏背板基膜及其制备方法
CN111423824B (zh) 2020-06-15 2020-09-22 杭州福斯特应用材料股份有限公司 胶膜及包含其的电子器件
CN112802916B (zh) * 2021-01-12 2023-09-22 浙江中聚材料有限公司 一种高水汽阻隔性太阳能光伏背板及其制备工艺和应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1144742A (zh) * 1995-03-29 1997-03-12 东丽株式会社 聚烯烃系统多层薄膜
CN1439028A (zh) * 2000-06-28 2003-08-27 住友化学工业株式会社 绝缘材料用树脂组合物,粘合剂用树脂组合物和粘合板
CN1799147A (zh) * 2003-06-03 2006-07-05 大日本印刷株式会社 太阳能电池模块用填充材料层及使用它的太阳能电池模块
CN101313046A (zh) * 2005-11-25 2008-11-26 三井化学株式会社 太阳能电池密封材料、太阳能电池密封用片材及使用其的太阳能电池组件
CN101317276A (zh) * 2005-11-29 2008-12-03 大日本印刷株式会社 太阳电池组件用背面保护片、太阳电池组件用背面层叠体以及太阳电池组件
CN101359695A (zh) * 2008-09-02 2009-02-04 中国乐凯胶片集团公司 一种太阳能电池背板
CN101426697A (zh) * 2006-04-25 2009-05-06 电气化学工业株式会社 覆盖膜
CN101645465A (zh) * 2009-08-31 2010-02-10 苏州福斯特光伏材料有限公司 一种太阳能电池组件背板材料

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290856A (en) * 1992-04-16 1994-03-01 Himont Incorporated Engineering resin-propylene polymer graft composition
JP2002100788A (ja) 2000-09-20 2002-04-05 Mitsubishi Alum Co Ltd 太陽電池カバー材用バックシート及びそれを用いた太陽電池モジュール
WO2004055908A1 (ja) * 2002-12-16 2004-07-01 Dai Nippon Printing Co., Ltd. 太陽電池モジュール用充填材シートおよびそれを使用した太陽電池モジュール
WO2007008329A2 (en) * 2005-06-13 2007-01-18 3M Innovative Properties Company Fluoropolymer containing laminates
JP5023449B2 (ja) * 2005-08-08 2012-09-12 日油株式会社 熱可塑性エラストマー組成物
ATE518255T1 (de) * 2006-08-30 2011-08-15 Keiwa Inc Benutzung einer rückplatte für photovoltaikmodule und photovoltaikmodule damit
JP2008098592A (ja) * 2006-09-15 2008-04-24 Toyo Ink Mfg Co Ltd 太陽電池バックシート及びそれを用いてなる太陽電池モジュール
KR20130027038A (ko) * 2007-02-16 2013-03-14 마디코, 인크. 광전지 모듈용 이면 시트 및 그 수리 방법
CN101617410A (zh) 2007-02-23 2009-12-30 株式会社普利司通 太阳能电池用密封膜及使用其的太阳能电池
JP2008270685A (ja) 2007-04-25 2008-11-06 Toppan Printing Co Ltd 太陽電池用裏面保護シート
JP5757733B2 (ja) * 2007-06-15 2015-07-29 アーケマ・インコーポレイテッド ポリフッ化ビニリデン背面シートを有する光起電モジュール
JP5178452B2 (ja) * 2007-10-25 2013-04-10 テクノポリマー株式会社 赤外線反射性積層体
EP2232563A1 (en) * 2008-01-03 2010-09-29 Madico, Inc. Photoluminescent backing sheet for photovoltaic modules
US8545971B2 (en) * 2008-06-30 2013-10-01 Fina Technology, Inc. Polymeric compositions comprising polylactic acid and methods of making and using same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1144742A (zh) * 1995-03-29 1997-03-12 东丽株式会社 聚烯烃系统多层薄膜
CN1439028A (zh) * 2000-06-28 2003-08-27 住友化学工业株式会社 绝缘材料用树脂组合物,粘合剂用树脂组合物和粘合板
CN1799147A (zh) * 2003-06-03 2006-07-05 大日本印刷株式会社 太阳能电池模块用填充材料层及使用它的太阳能电池模块
CN101313046A (zh) * 2005-11-25 2008-11-26 三井化学株式会社 太阳能电池密封材料、太阳能电池密封用片材及使用其的太阳能电池组件
CN101317276A (zh) * 2005-11-29 2008-12-03 大日本印刷株式会社 太阳电池组件用背面保护片、太阳电池组件用背面层叠体以及太阳电池组件
CN101426697A (zh) * 2006-04-25 2009-05-06 电气化学工业株式会社 覆盖膜
CN101359695A (zh) * 2008-09-02 2009-02-04 中国乐凯胶片集团公司 一种太阳能电池背板
CN101645465A (zh) * 2009-08-31 2010-02-10 苏州福斯特光伏材料有限公司 一种太阳能电池组件背板材料

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