CN103079823A - 透明保护片及使用了该透明保护片的太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明的透明保护片(10)具有支撑基体材料片(11)和叠层在支撑基体材料片(11)至少一侧的面(11a)上的热熔合性树脂层(12),其特征在于,热熔合性树脂层(12)由以乙烯和不饱和羧酸作为必需成分聚合而得到的共聚物,且来源于不饱和羧酸的结构单元的含有比率为5~30质量%。根据本发明,可以提供在加热处理时透明性不会降低的透明保护片以及使用该透明保护片的太阳能电池组件。
Description
技术领域
本发明涉及作为太阳能电池组件的表面保护片或背面保护片等使用的透明保护片以及使用了该透明保护片的太阳能电池组件。
本申请基于2010年8月23日在日本提出的日本特愿2010-186360号要求优先权,在此援引其内容。
背景技术
针对大气污染和地球温暖化等环境问题,将太阳的光能转化为电能的太阳能电池组件作为不排放二氧化碳就可以发电的绿色能源而备受瞩目。
太阳能电池组件的结构基本上由下述各部分构成:进行光电转换的太阳能电池单元(cell)、对太阳能电池单元进行封装的由电绝缘体构成的封装材料、以及叠层在太阳能电池单元的表面侧及背面侧的保护片。
这样的太阳能电池组件通过下述步骤制造:在太阳能电池单元的表面侧依次叠层封装材料和表面保护片,在太阳能电池单元的背面侧依次叠层封装材料和背面保护片,然后在真空室中对该叠层体加热、加压并进行一体化。
作为太阳能电池组件用背面保护片,已知有在具有耐水解性的聚酯基体材料的封装材料侧的面上叠层热熔合性树脂层而成的保护片,所述热熔合性树脂层以环氧化合物、硅烷化合物、或由这2种化合物中的任一种进行了接枝改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、或它们的混合物中的任一种作为主成分(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-108947号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于上述这样的太阳能电池组件用背面保护片而言,在对由太阳能电池单元、封装材料及保护片构成的叠层体进行加热、加压的工序中,有时在热熔合性树脂层中会生成大的球晶。这样在热熔合性树脂层中生成大的球晶时,由于该球晶会散射光,因此存在保护片的透明性降低这样的问题。
本发明是鉴于上述问题而进行的,其目的在于提供一种在加热处理时也不会降低透明性的透明保护片、以及使用该透明保护片的太阳能电池组件。解决问题的方法
本发明第一实施方式的透明保护片是具有支撑基体材料片、以及叠层在所述支撑基体材料片的至少一侧的面上的热熔合性树脂层的透明保护片,其特征在于,所述热熔合性树脂层由以乙烯和不饱和羧酸作为必需成分聚合而得到的共聚物形成,且来源于所述不饱和羧酸的结构单元的含有比率为5~30质量%。
对于上述透明保护片而言,优选其加热处理后的雾度值为5%以下。
对于上述透明保护片而言,优选上述不饱和羧酸为丙烯酸或甲基丙烯酸。
对于上述透明保护片而言,优选上述热熔合性树脂层的厚度为1μm~200μm的范围。
上述透明保护片优选进一步具有蒸镀层,且上述蒸镀层叠层在支撑基体材料片的设置有热熔合性树脂层的面上。
上述透明保护片优选进一步具有氟树脂层,且上述氟树脂层叠层在支撑基体材料片的与形成有热熔合性树脂层的面相反侧的面上。
本发明第二实施方式的太阳能电池组件是具有太阳能电池单元、对上述太阳能电池单元进行封装的封装材料、以及叠层在上述封装材料上的透明保护片的太阳能电池组件,其特征在于,上述透明保护片由本发明的透明保护片构成,上述透明保护片隔着上述热熔合性树脂层叠层在上述封装材料上。发明的效果
根据本发明的透明保护片,由于热熔合性树脂层由以乙烯和不饱和羧酸作为必需成分聚合而得到的共聚物形成,且来源于不饱和羧酸的结构单元的含有比率为5~30质量%,因此,可以抑制在用于对由太阳能电池单元、封装材料及透明保护片构成的叠层体进行一体化的加热处理时在热熔合性树脂层中生成大的球晶。由此,通过抑制热熔合性树脂层中的光的散射现象可抑制雾度的升高,进而可以防止热熔合性树脂层的透明性降低。
附图说明
[图1]是示出本发明透明保护片的第一实施方式的示意剖面图。
[图2]是示出本发明透明保护片的第二实施方式的示意剖面图。
[图3]是示出本发明透明保护片的第三实施方式的示意剖面图。
[图4]是示出本发明太阳能电池组件的一个实施方式的示意剖面图。
符号说明
10、20、30透明保护片
11支撑基体材料片
12热熔合性树脂层
13、13’粘接剂层
14蒸镀层
15氟树脂层
100太阳能电池组件
101太阳能电池单元
102封装材料
103表面保护片(前板)
104背面保护片(背板)
具体实施方式
对本发明的透明保护片及使用该透明保护片的太阳能电池组件的实施方式进行说明。
需要说明的是,该实施方式是为了更好地理解发明的主旨而进行的具体说明,只要没有特别说明,则并不对本发明构成限定。
(1)第一实施方式
“透明保护片”
图1是示出本发明透明保护片第一实施方式的示意剖面图。
该实施方式的透明保护片10基本上由支撑基体材料片11、隔着粘接剂层13叠层在支撑基体材料片11的一侧的面11a上的热熔合性树脂层12构成。
该透明保护片10是适合用作太阳能电池组件的表面保护片(前板)或背面保护片(背板)的透明保护片。
作为支撑基体材料片11,使用的是具有电绝缘性、且能够与热熔合性树脂层12叠层的树脂片。
作为用作支撑基体材料片11的树脂片,可以从作为太阳能电池组件用保护片的支撑基体材料片通常所使用的材料中选择。
作为用作支撑基体材料片11的树脂片,可以列举由拉伸膜或未拉伸膜形成的片,所述拉伸膜或未拉伸膜由例如聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚酰胺(尼龙6、尼龙66)、聚丙烯腈、聚氯乙烯、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)、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酯聚氨酯、聚(间亚苯基间苯二甲酰胺)、聚(对亚苯基间苯二甲酰胺)等聚合物进行制膜而成。
在这些树脂片中,从电绝缘性、耐热性、耐化学药品性、尺寸稳定性及形成性良好来看,优选由PET、PBT、PEN等聚酯形成的片,更具体来说,优选PET片。
支撑基体材料片11的厚度基于太阳能电池组件所要求的电绝缘性来适当选择,通常优选为10μm~400μm的范围。更具体来说,支撑基体材料片11为PET片的情况下,从轻量化及电绝缘性的观点来看,其厚度优选为20μm~350μm的范围,更优选为50μm~300μm的范围,最优选为100μm~250μm的范围。
此外,只要不损害透明性、密合性、耐候性等,可以在支撑基体材料片11中配合各种添加剂。
作为添加剂,可以列举例如紫外线吸收剂、抗氧剂等。
热熔合性树脂层12由以乙烯和不饱和羧酸作为必需成分聚合而得到的共聚物形成,且来源于不饱和羧酸的结构单元的含有比率为5~30质量%,并形成了用来与构成太阳能电池组件的封装材料粘接的粘接层。所述结构单元是指构成聚合物(树脂)的单体单元。
作为不饱和羧酸,可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸等,特别优选丙烯酸或甲基丙烯酸。
通过将热熔合性树脂层12叠层在支撑基体材料片11的一侧的面11a上,并作为透明保护片10的最外层,可以使透明保护片10粘接在构成太阳能电池组件的封装材料的外面。通过在50~200℃的范围的加热、加压处理,热熔合性树脂层12可以与透明保护片的封装材料粘接,从而与封装材料牢固地粘接。
热熔合性树脂层12还可以进一步共聚有乙烯-(甲基)丙烯酸酯。
其中,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,可以列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等。
此外,在本发明中,在以乙烯和不饱和羧酸作为必需成分聚合而得到的共聚物中,来源于不饱和羧酸的结构单元的含有比率为5~30质量%,优选为9~20质量%,更优选为9~15质量%。
来源于不饱和羧酸的结构单元的含有比率低于5质量%时,热熔合性树脂层12的雾度升高。另一方面,如果来源于不饱和羧酸的结构单元的含有比率高于30质量%,则熔体流动速率升高,因此热熔合性树脂层12的成型会变得困难。
另外,只要不损害透明性、密合性、耐候性等,在构成热熔合性树脂层12时还可以配合各种添加剂。
作为添加剂,可以列举中和剂、润滑剂、紫外线吸收剂、抗氧剂等。
作为中和剂,可以列举硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁等。
作为润滑剂,可以列举芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、油基棕榈酸酰胺等。
热熔合性树脂层12的厚度根据支撑基体材料片11、及太阳能电池组件的封装材料进行适当调节。热熔合性树脂层12的厚度优选例如为1μm~200μm的范围,从轻量性及电绝缘性等观点来看,更优选为10μm~200μm的范围,进一步优选为50μm~150μm的范围,最优选为80μm~120μm的范围。
作为构成粘接剂层13的粘接剂,可使用聚氨酯类粘接剂。
在本发明中,聚氨酯类粘接剂是指通过异氰酸酯化合物和多元醇化合物的反应而固化、具有氨基甲酸酯键的粘接剂树脂。
作为在聚氨酯类树脂中使用的多元醇,可以列举聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯酸多元醇等。
作为在聚氨酯类粘接剂中使用的聚酯多元醇,可以通过使二元酸和二元醇反应而获得。
作为脂肪族二元酸,可以列举丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、巴西二酸等。
作为芳香族类二元酸,可以列举间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘二羧酸等。
作为二元醇成分,可以列举脂肪族二元醇成分、脂环式二元醇成分、芳香族二元醇成分等。
作为脂肪族二元醇,可以列举乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、甲基戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十二烷二醇等。
作为脂环式二元醇,可以列举环己二醇、氢化苯二甲醇等。
作为芳香族二元醇,可以列举苯二甲醇等。
这些二元酸成分及二元醇成分可以分别仅使用1种,也可以组合2种以上使用。
另外,可以举出使用异氰酸酯化合物的单体、或者选自至少1种以上的异氰酸酯化合物的加合物、缩二脲体、异氰脲酸酯体对聚酯多元醇的两末端羟基进行了扩链而得到的聚酯聚氨酯多元醇等,所述异氰酸酯化合物选自例如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯、异亚丙基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、异亚丙基二环己基-4,4-二异氰酸酯等。
在聚氨酯类粘接剂中使用的聚碳酸酯多元醇可以通过使碳酸酯化合物和二元醇反应而获得。
作为碳酸酯化合物,可以列举碳酸二甲酯、碳酸二苯酯、碳酸亚乙酯等。
作为二元醇,可以列举脂肪族二元醇、脂环式二元醇、芳香族二元醇等。
作为脂肪族二元醇,可以列举乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、甲基戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十二烷二醇等。
作为脂环式二元醇,可以列举环己二醇、氢化苯二甲醇等。
作为芳香族二元醇,可以列举苯二甲醇等。
另外,作为聚碳酸酯多元醇,可以使用采用了上述二元醇的1种以上的混合物而得到的聚碳酸酯多元醇、或者利用上述异氰酸酯化合物实施了扩链而得到的聚碳酸酯氨基甲酸酯多元醇。
作为在聚氨酯类粘接剂中使用的丙烯酸多元醇,可以使用以(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯等含羟基的单体作为必需的构成成分、并且以(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯类单体作为主要的构成成分而得到的丙烯酸多元醇。
作为构成(甲基)丙烯酸烷基酯类单体的烷基,可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基等。
另外,作为丙烯酸多元醇,可以使用共聚了含酰胺基的单体、含缩水甘油基的单体等而得到的丙烯酸多元醇。
作为含酰胺基的单体,可以列举(甲基)丙烯酰胺、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺(作为烷基,有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基等)、N-烷氧基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷氧基(甲基)丙烯酰胺(作为烷氧基,有甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丁氧基等)、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺等。
作为含缩水甘油基的单体,可以列举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油基醚等。
另外,作为丙烯酸多元醇,可以使用共聚有苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、马来酸、马来酸单烷基酯、富马酸、富马酸单烷基酯、衣康酸、衣康酸单烷基酯、(甲基)丙烯腈、偏氯乙烯、乙烯、丙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丁二烯等单体的丙烯酸多元醇。
其中,“(甲基)丙烯酸”是指在α位键合了氢原子的丙烯酸和在α位键合了甲基的甲基丙烯酸中的一种或其两者。
“(甲基)丙烯酸酯”是指在α位键合了氢原子的丙烯酸酯和在α位键合了甲基的甲基丙烯酸酯中的一种或其两者。
“(甲基)丙烯酸酯”是指在α位键合了氢原子的丙烯酸酯和在α位键合了甲基的甲基丙烯酸酯中的一种或其两者。
此外,在本发明中,异氰酸酯固化型丙烯酸类粘合剂树脂也包含在聚氨酯类树脂中。
此外,只要不损害透明性、密合性、耐候性等,可以在粘接剂层13中配合各种添加剂。
作为添加剂,可以列举例如:偶联剂(硅烷类、金属类)、紫外线吸收剂、抗氧剂、填料、消泡剂、增稠剂、流平剂、固化促进剂、填充剂、凝胶化防止剂、隔热剂等。
粘接剂层13的厚度可以根据支撑基体材料片11、及热熔合性树脂层12进行适当调节。粘接剂层13的厚度优选例如为1μm~25μm的范围,从轻量性及电绝缘性等观点来看,更优选为2μm~20μm的范围,最优选为3μm~10μm的范围。
对于该透明保护片10而言,由于热熔合性树脂层12由以乙烯和不饱和羧酸作为必需成分聚合而得到的共聚物形成,且来源于不饱和羧酸的结构单元的含有比率为5~30质量%,因此,可以抑制在用于对由太阳能电池单元、封装材料及透明保护片10构成的叠层体进行一体化的加热处理时在热熔合性树脂层12中生成大的球晶。由此,通过抑制热熔合性树脂层12中的光的散射现象可抑制雾度的升高,进而可以防止热熔合性树脂层12的透明性降低。具体来说,可以将透明保护片10的加热处理(150℃、1atm、15分钟)后的雾度值抑制在5%以下。
需要说明的是,在该实施方式中,列举了在支撑基体材料片11的一侧的面11a上隔着粘接剂层13叠层了热熔合性树脂层12的透明保护片10,但本发明并不限定于此。也可以不隔着粘接剂层13而直接在支撑基体材料片11的一侧的面11a上叠层热熔合性树脂层12。
“透明保护片的制造方法”
下面,参照图1对透明保护片10的制造方法进行说明。
使用T型模头挤出机对形成热熔合性树脂层12的树脂材料进行熔融、混炼,成型形成给定厚度的热熔合性树脂层12的热熔合性树脂片。将形成热熔合性树脂层12的树脂材料熔融的温度优选为80~350℃,更优选为150~300℃。
接下来,使用棒涂机等在支撑基体材料片11一侧的面11a上涂敷粘接剂,从而形成粘接剂层13。
然后,对形成热熔合性树脂层12的热熔合性树脂片的一侧的面进行电晕处理,该电晕处理面朝向粘接剂层13,将热熔合性树脂片和支撑基体材料片11在温度20~120℃下进行层压,然后在23℃、50%RH环境下养护4~7天,从而得到了透明保护片10。
(2)第二实施方式
图2是示出本发明透明保护片的第二实施方式的示意剖面图。
在图2中,对于与图1所示的透明保护片10相同的构成要素赋予相同的符号,并省略对其的说明。
与第一实施方式同样,该实施方式的透明保护片20适合用作太阳能电池组件的前板或背板。
在透明保护片20中,除了第一实施方式的太阳能电池组件用保护片10的结构以外,还进一步设置了蒸镀层14。
在该实施方式中,支撑基体材料片11、热熔合性树脂层12及粘接剂层13与第一实施方式为同样的结构。
蒸镀层14叠层在支撑基体材料片11的设置有热熔合性树脂层12的面(以下,称为“一侧的面”)11a上,并夹在支撑基体材料片11和粘接剂层13之间。
蒸镀层14是由金属及金属的氧化物、氮化物、硅化物等无机材料构成的层,只要是通过对支撑基体材料片11蒸镀而形成的层即可,没有特别限制。
作为形成蒸镀层14的蒸镀方法,可以列举例如:等离子体化学气相沉积法、热化学气相沉积法、光化学气相沉积法等化学气相法、或真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等物理气相法。在这些方法中,考虑操作性及层厚的控制性的情况下,优选真空蒸镀法。
该蒸镀层14发挥作为具有水蒸气阻隔性的防湿层的功能。此外,通过将蒸镀层14用于太阳能电池组件,可以提高太阳能电池组件的耐候性。
作为金属,可以使用例如硅(Si)、铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、钾(K)、锡(Sn)、钠(Na)、硼(B)、钛(Ti)、铅(Pb)、锆(Zr)、钇(Y)等金属。
作为这些金属的氧化物、氮化物、氮氧化物,可以列举例如氧化硅、氧化铝、氧化锡、氮化硅、氮氧化硅、氮氧化铝等。
蒸镀层14可以由一种无机材料构成,也可以由多种无机材料构成。
在蒸镀层14由多种无机材料构成的情况下,可以是依次蒸镀由各无机材料构成的层而成的叠层结构的蒸镀层,也可以是同时蒸镀多种无机材料而得到的蒸镀层。
蒸镀层14的厚度可考虑水蒸气阻隔性进行适当设定,可根据所使用的无机材料的种类及蒸镀密度等而变化。蒸镀层14的厚度优选为5nm~200nm,更优选为10nm~100nm。
对于透明保护片20而言,除了第一实施方式的透明保护片10以外,在支撑基体材料片11上设置蒸镀层14,由此,除了透明保护片10的效果以外,还可以提高耐湿性。
此外,在该实施方式中,列举了在支撑基体材料片11的一侧的面11a上设置有蒸镀层14的透明保护片20,但本发明并不限于此。在本发明中,也可以在支撑基体材料片的两面(一侧的面及另一侧的面)上设置蒸镀层。
(3)第三实施方式
图3是示出本发明透明保护片的第三实施方式的示意剖面图。
在图3中,对于与图1所示的透明保护片10、及图2所示的透明保护片20相同的构成要素赋予相同的符号,并省略对其的说明。
与第一实施方式及第二实施方式相同,该实施方式的透明保护片30适合用作太阳能电池组件的前板或背板。
在透明保护片30中,除了第二实施方式的透明保护片20的结构以外,还进一步设置了氟树脂层15。
在该实施方式中,支撑基体材料片11、热熔合性树脂层12及粘接剂层13是与第一实施方式同样的结构,蒸镀层14是与第二实施方式同样的结构。
氟树脂层15叠层在支撑基体材料片11的与形成有热熔合性树脂层12的面相反一侧的面(以下,称为“另一侧的面”)11b上。
氟树脂层15的厚度可考虑耐候性、耐化学药品性、轻量化等来设定,优选为5μm~50μm的范围,更优选为10μm~30μm的范围。
作为氟树脂层15,只要是含有氟的层即可,没有特别限制。作为形成该含有氟的层的材料,可以列举由含氟树脂形成的片、涂敷具有含有氟的树脂的涂料而形成的涂膜等。
在氟树脂层15是由含有氟的树脂形成的片的情况下,隔着粘接剂层13’,在支撑基体材料片11的另一侧的面11b上叠层氟树脂层15。
作为构成该粘接剂层13’的粘接剂,可以使用与构成粘接剂层13的粘接剂相同的粘接剂。
另一方面,在氟树脂层15为涂敷具有含有氟的树脂的涂料而形成的涂膜的情况下,通常,通过在支撑基体材料片11上直接涂敷具有含有氟的树脂的涂料而不隔着粘接剂层来叠层氟树脂层15。
作为由含有氟的树脂形成的片,可以使用例如以聚氟乙烯(PVF)、乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)或乙烯-四氟乙烯(ETFE)为主成分的树脂加工为片状而得到的片。
作为以PVF为主成分的树脂,可以使用例如“Tedlar(商品名,E.I.duPontde Nemours and Company公司制造)”。
作为以ECTFE为主成分的树脂,可以使用例如“Halar(商品名,SolvaySolexis公司制造)”。
作为以ETFE为主成分的聚合物,可以使用例如“Fluon(商品名,旭硝子株式会社制造)”。
作为具有含有氟的树脂的涂料,只要是可以溶解在溶剂中或分散在水中、并能够涂敷的涂料即可,没有特别限定。
作为涂料中所含有的含有氟的树脂,只要是不损害本发明的效果、且含有氟的树脂即可,没有特别限定,可以使用溶解在涂料溶剂(有机溶剂或水)中、且能够交联的树脂。
具体来说,作为氟烯烃树脂,可以列举“LUMIFLON(商品名,旭硝子株式会社制造)”、“CEFRAL COAT(商品名,Central Glass公司制造)”、“FLUONATE(商品名,DIC公司制造)”等以三氟氯乙烯(CTFE)为主成分的聚合物类、“ZEFFLE(商品名,大金工业株式会社制造)”等以四氟乙烯(TFE)为主成分的聚合物类等。
“LUMIFLON”是含有CTFE、和多种特定的烷基乙烯基醚(VE)、羟基烷基乙烯基醚作为主要结构单元的非晶性树脂。像“LUMIFLON”这样的具有羟基烷基乙烯基醚的单体单元的树脂,在溶剂可溶性、交联反应性、基体材料密合性、硬度及柔软性方面优异,因此优选。
“ZEFFLE”是TFE和有机溶剂可溶性烯烃(炭化水素オレフィン)形成的共聚物,其中,在含有具有高反应性羟基的烯烃的情况下,在溶剂可溶性、交联反应性、基体材料密合性及颜料分散性方面优异,因此优选。
除了上述含有氟的树脂之外,涂料还可以含有交联剂、溶剂。
作为交联剂,只要不损害本发明的效果则没有特别限定,优选使用金属螯合物类、硅烷类、异氰酸酯类或三聚氰胺类。
作为溶剂,只要不损害本发明的效果则没有特别限定,优选使用例如包含选自甲乙酮(MEK)、环己酮、丙酮、甲基异丁基酮(MIBK)、甲苯、二甲苯、甲醇、异丙醇、乙醇、庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯或正丁醇中的任一种或2种以上有机溶剂的溶剂。
作为将涂料涂敷在支撑基体材料片11的另一侧的面11b上的方法,可以使用公知的方法,例如可以利用棒涂机涂敷至所期望的厚度。
对于涂敷在支撑基体材料片11的另一侧的面11b上的涂料的干燥温度而言,只要是不损害本发明效果的温度即可,从降低对支撑基体材料片11的影响的观点来看,优选为50~130℃的范围。
对于透明保护片30而言,除了第二实施方式的透明保护片20,还设置了氟树脂层15,由此,除了透明保护片20的效果以外,还可以提高耐候性。
(4)第四实施方式
图4是示出本发明的太阳能电池组件的一个实施方式的示意剖面图。
太阳能电池组件100主要由下述各部分构成:由晶体硅、无定形硅等构成的太阳能电池单元101、用于对太阳能电池单元101进行封装的由电绝缘体构成的封装材料102、叠层在封装材料102表面的表面保护片(前板)103、以及叠层在封装材料102背面的背面保护片(背板)104。
太阳能电池组件100是上述第一~第三实施方式的透明保护片用于前板103或背板104中的任一个而得到的太阳能电池组件。
在该实施方式中,构成封装材料102的树脂优选为聚烯烃类树脂。
作为聚烯烃类树脂,可以使用低密度聚乙烯(LDPE,密度:0.910g/cm3以上且低于0.930g/cm3)、中密度聚乙烯(MDPE,密度:0.930g/cm3以上且低于0.942g/cm3)、高密度聚乙烯(HDPE,密度:0.942g/cm3以上)等聚乙烯、聚丙烯(PP)、烯烃类弹性体(TPO)、环烯烃类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯-马来酸酐共聚物等。
这样一来,第一~第三实施方式的透明保护片的热熔合性树脂层12和封装材料102的亲和性增大,可以获得大的热熔合性树脂层12和封装材料102的粘接力。
通过将第一~第三实施方式的透明保护片用于前板或背板而制成太阳能电池组件,可以获得发挥上述效果的太阳能电池组件。
(5)第五实施方式
在该实施方式中,太阳能电池组件100是上述第一~第三实施方式的透明保护片用于前板103及背板104两者而得到的太阳能电池组件。
该实施方式中,构成封装材料102的树脂也优选为聚烯烃类树脂。
通过将第一~第三实施方式的透明保护片用于前板和背板而制成太阳能电池组件,可以得到光电转换效率高的太阳能电池组件。
进一步,通过在构成太阳能电池组件的太阳能电池单元中使用柔性基板,并设置上述第一~第三实施方式的透明保护片作为前板和背板,可以得到具有柔性的太阳能电池组件。这样一来,通过使太阳能电池组件柔性化,能够通过辊对辊方式大量生产。此外,具有柔性的太阳能电池组件由于能够适用于具有弧状或抛物线状的壁面的物体,因此能够设置于圆顶状的建筑物、高速公路的隔音壁等。
实施例
以下,通过实施例及比较例进一步对本发明进行具体说明,但本发明不限于以下的实施例。
“粘接剂的制备”
向聚酯多元醇(商品名:TAKELAC A-515、固体成分60%、三井化学株式会社制造)100质量份中添加二甲苯二异氰酸酯(商品名:TAKENATE A-50、固体成分75%、三井化学株式会社制造)11.1质量份和甲苯289.2质量份并进行混合,从而制备了粘接剂。
“实施例1”
使用棒涂机在PET膜(商品名:COSMOSHINE A4100、厚度125μm、TOYOBO公司制造)的一侧的面上涂敷粘接剂,并在80℃干燥1分钟,由此形成了厚度5μm的粘接剂层。
此外,对于由乙烯-甲基丙烯酸共聚物(酸含有比率15%)形成的厚度100μm的片的一侧的面进行电晕处理,使该电晕处理面面向形成在PET膜的一侧的面上的粘接剂层,在温度40℃下将乙烯-甲基丙烯酸共聚物的片层压在PET膜的一侧的面上,然后在23℃、50%RH环境下养护7天,得到了实施例1的透明保护片。
“实施例2”
除了使用由酸含有比率为12%的乙烯-甲基丙烯酸共聚物形成的片以外,与实施例1同样地制作了实施例2的透明保护片。
“实施例3”
除了使用由酸含有比率为9%的乙烯-甲基丙烯酸共聚物形成的片之外,与实施例1同样地制作了实施例3的透明保护片。
“实施例4”
在实施例1中制作的透明保护片的PET膜面上与实施例1同样地形成厚度5μm的粘接剂层,并在该粘接剂层上于温度40℃层压厚度25μm的ETFE膜(商品名:Fluon ETFE Film25N、旭硝子株式会社制造),由此制作了实施例4的透明保护片。
“比较例1”
除了使用由酸含有比率为4%的乙烯-甲基丙烯酸共聚物形成的片以外,与实施例1同样地制作了比较例1的透明保护片。
“比较例2”
除了使用由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯含有比率9%)形成的片来代替由乙烯-甲基丙烯酸共聚物形成的片以外,与实施例1同样地制作了比较例2的透明保护片。
“比较例3”
除了使用由聚乙烯树脂形成的片代替由乙烯-甲基丙烯酸共聚物形成的片以外,与实施例1同样地制作了比较例3的透明保护片。
“评价方法及评价结果”
(评价用片的制作)
在厚度3mm的白板强化玻璃(铁含量少的强化玻璃)(AGC-fabritech公司制造)的一侧的面上,使实施例及比较例中制作的透明保护片的热熔合性树脂层面向玻璃面叠合,并使用真空室在压力1atm、温度150℃的条件下进行15分钟加热处理,从而制作了评价用片。
(透射率的测定)
从评价用片的透明保护片侧照射光,测定波长400~1200nm的分光透射率,并求出其算术平均值。
分光透射率的测定使用了分光光度计(装置名;UV-3600,株式会社岛津制作所制造)。
结果如表1所示。
(雾度的测定)
从评价用片的透明保护片侧照射光,测定了雾度。
雾度依据JIS K7136:2000(ISO14782:1999),使用雾度计(装置名:NDH-5000:日本电色工业株式会社制造)进行了测定。
结果如表1所示。
[表1]
透射率(%) | 雾度(%) | |
实施例1 | 86 | 1.6 |
实施例2 | 85 | 1.9 |
实施例3 | 85 | 2.0 |
实施例4 | 83 | 4.5 |
比较例1 | 87 | 17.4 |
比较例2 | 82 | 14.3 |
比较例3 | 82 | 12.7 |
由表1的结果确认到,实施例1~4的透明保护片加热处理后的透射率为83%以上,加热处理后的雾度值为4.5%以下,透射率及雾度均优于比较例1~3。
工业实用性
本发明的透明保护片可以适用于太阳能电池组件的前板或背板。
Claims (7)
1.一种透明保护片,其具有:支撑基体材料片、和叠层在所述支撑基体材料片至少一侧的面上的热熔合性树脂层,其中,
所述热熔合性树脂层由以乙烯和不饱和羧酸作为必需成分聚合而得到的共聚物形成,且来源于所述不饱和羧酸的结构单元的含有比率为5~30质量%。
2.根据权利要求1所述的透明保护片,其加热处理后的雾度值为5%以下。
3.根据权利要求1或2所述的透明保护片,其中,所述不饱和羧酸为丙烯酸或甲基丙烯酸。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的透明保护片,其中,所述热熔合性树脂层的厚度为1μm~200μm的范围。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的透明保护片,其还具有蒸镀层,所述蒸镀层叠层在支撑基体材料片的设置有热熔合性树脂层的面上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的透明保护片,其还具有氟树脂层,所述氟树脂层叠层在支撑基体材料片的与形成有热熔合性树脂层的面相反一侧的面上。
7.一种太阳能电池组件,其具有:太阳能电池单元、对所述太阳能电池单元进行封装的封装材料、和叠层在所述封装材料上的透明保护片,其中,
所述透明保护片由权利要求1~6中任一项所述的透明保护片构成,且所述透明保护片隔着所述热熔合性树脂层叠层在所述封装材料上。
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