CN103155169A - 太阳能电池组件用保护片及太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够长期充分地确保基体材料膜与氟树脂层之间的粘接强度的太阳能电池组件用保护片、以及使用了该保护片的太阳能电池组件。上述太阳能电池组件用保护片具有基体材料膜、热粘接性树脂层、及氟树脂层，所述热粘接性树脂层由具有官能团的热粘接性树脂形成，且直接粘接在所述基体材料膜的至少一面上，所述氟树脂层由具有能够与所述热粘接性树脂的官能团反应而形成化学键的官能团的氟树脂形成，且直接粘接在所述热粘接性树脂层上。

Description

太阳能电池组件用保护片及太阳能电池组件
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使用的太阳能电池组件用保护片、以及具备该太阳能电池组件用保护片的太阳能电池组件。
本申请基于2010年10月7日在日本提出申请的日本特愿2010-227512号主张优先权，在此援引其内容。
背景技术
为了应对大气污染、地球变暖等环境问题，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清洁能源备受瞩目。
一般来说，太阳能电池组件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)、叠层在太阳能电池单元的两面的密封材料(填充层)、叠层在密封材料的表面侧的表面保护片(前板)、以及叠层在密封材料的背面侧的背面保护片(背板)。
太阳能电池组件的主要构成包括：作为光发电元件的太阳能电池单元、作为用于防止电路短路的电绝缘体的密封材料、以及用于保护它们的保护片。在该太阳能电池组件的受光面侧(表面侧)及其背面侧，分别粘接有表面保护片和背面保护片。为了使太阳能电池组件具有能够耐受在户外及室内长期使用的耐候性及耐久性，保护太阳能电池单元及密封材料不受风雨、湿气、沙尘、机械冲击等的影响，需要使太阳能电池组件的内部与外部气体隔断而保持密闭的状态。因此，对于太阳能电池组件用保护片而言，要求其具有优异的耐候性。
作为通常的太阳能电池组件用保护片的构成，大多是在基体材料膜上贴合了用于赋予耐候性及耐久性的聚氟乙烯树脂膜而得到的。但是，聚氟乙烯树脂膜价格高、并且供给量少，因此存在难以获得的问题。
因此，提出了在聚酯膜等基体材料膜上用氟树脂涂料形成同样的层来代替聚氟乙烯树脂膜。但是，通常的氟树脂涂料在涂布于基体材料膜上并使其固化来形成氟树脂层的情况下，存在不能充分获得该氟树脂层与基体材料膜的粘接性、容易发生剥离的问题。为了解决该问题，提出了与其它材料的粘接性高的氟树脂，例如专利文献1、2中公开的技术。
专利文献1(WO2006/134764)公开了一种氟树脂多叠层体，其是通过共挤出等方法使含有酸酐残基等官能团的氟树脂层与具有环氧基等官能团的热粘接性树脂层直接叠层而得到的。
专利文献2(日本特表2005-534520号公报)中公开了一种多层膜，其是通过共挤出等将作为任意成分的保护层(A)、由含氟聚合物与包含(甲基)丙烯酸烷基酯单元的经过官能化的聚合物形成的层(B)、以乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/不饱和环氧共聚物为基础的层(C)、聚烯烃的结合层(D)叠层而得到的。现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2006/134764
专利文献2：日本特表2005-534520号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于太阳能电池组件用保护片而言，要求其具有耐受在野外长期使用的充分的耐候性、耐水性等，为此，必须要长期充分确保基体材料膜与氟树脂层的粘接强度。作为上述基体材料膜，主要使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下，记作PET)等。
但是，在专利文献1、2中，没有充分记载上述叠层膜相对于PET等基体材料膜的粘接性，并且对于叠层到PET膜上时获得充分的粘接强度的各树脂层的构成、特别是对于用于长期充分确保基体材料膜与氟树脂层之间的粘接强度的各树脂层的构成完全没有记载。
本发明是鉴于上述情况而进行的，其课题在于提供一种能够长期充分确保基体材料膜与氟树脂层之间的粘接强度的太阳能电池组件用保护片、以及使用该太阳能电池组件用保护片的太阳能电池组件。
解决问题的方法
为了解决上述课题，本发明提供一种太阳能电池组件用保护片，其具有基体材料膜、热粘接性树脂层、及氟树脂层，所述热粘接性树脂层由具有官能团的热粘接性树脂形成，且直接粘接在所述基体材料膜的至少一面上，所述氟树脂层由具有能够与所述热粘接性树脂的官能团反应而形成化学键的官能团的氟树脂形成，且直接粘接在上述热粘接性树脂层上。
作为上述基体材料膜，只要是在制成太阳能电池组件用保护片时具有实用上充分的电绝缘性、耐候性、防湿性、且能够叠层上述热粘接性树脂层即可，可以从通常作为太阳能电池组件用保护片中的树脂膜使用的各种树脂膜中适当选择使用。
作为用作上述基体材料膜的树脂膜，可以使用例如由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂、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)等聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚乙烯醇类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等乙烯醇类树脂、聚苯醚类树脂、聚苯硫醚类树脂、丙烯腈类树脂、氯乙烯类树脂、乙烯醇缩乙醛类树脂、乙烯醇缩丁醛类树脂、氟树脂等树脂形成的树脂膜或片。上述树脂膜中，优选由聚酯形成的膜，更具体地，优选PET膜。
上述基体材料膜的厚度可基于太阳能电池组件所要求的电绝缘性适当设定。例如，基体材料膜为树脂膜的情况下，其厚度优选为10μm～300μm的范围。更具体地，基体材料膜为PET膜的情况下，从轻质性及电绝缘性的观点来看，其厚度优选为10μm～300μm的范围，更优选为20μm～250μm的范围，特别优选为30μm～200μm的范围。
上述热粘接性树脂层由具有能够与上述氟树脂所具有的官能团形成化学键的官能团的热粘接性树脂形成，该热粘接性树脂层直接粘接在基体材料膜的表面。作为该热粘接性树脂，可以举出：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，其中，优选聚乙烯等聚烯烃类树脂。
作为上述热粘接性树脂层所含有的官能团，可选择能够与上述氟树脂所具有的官能团形成化学键的官能团。上述氟树脂所具有的官能团为酸酐残基的情况下，作为该热粘接性树脂层所含有的官能团，可以举出：缩水甘油基、氨基、环氧基、异氰酸酯基等。上述热粘接性树脂中的官能团的含量优选为0.01～10摩尔%(在此，摩尔%是指由(官能团的摩尔数/热粘接性树脂的全部重复单元摩尔数)×100计算出的值)的范围，更优选为0.05～5摩尔%的范围。
上述氟树脂所具有的官能团为酸酐残基的情况下，优选热粘接性树脂层所含有的官能团为缩水甘油基。此外，具有缩水甘油基的热粘接性树脂层优选为乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
作为上述乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的优选市售品，可以举出“LOTADER AX8840”(商品名、ARKEMA公司制造)等。
上述氟树脂层由具有能够与上述热粘接性树脂层所含有的官能团形成化学键的官能团的氟树脂形成，该氟树脂层直接粘接在上述热粘接性树脂层的表面。作为上述氟树脂，可以举出例如：四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)类共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/六氟丙烯类共聚物、乙烯/四氟乙烯类共聚物(ETFE)、乙烯/三氟氯乙烯类共聚物、乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物等。在本发明特别优选的实施方式中，优选上述氟树脂为包含乙烯/四氟乙烯类共聚物及乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物中的一种或其两者的树脂。
作为上述氟树脂所含有的官能团，可以举出酸酐残基、羧基、环氧基、酰卤基等。这些官能团中，从增强氟树脂层与热粘接性树脂层之间的粘接强度，并且能够长期保持高粘接强度方面考虑，优选酸酐残基。上述氟树脂中的官能团的含量优选为0.01～10摩尔%(在此，摩尔%是指由(官能团的摩尔数/热粘接性树脂的全部重复单元摩尔数)×100计算出的值)的范围，更优选为0.05～5摩尔%的范围。
为了获得该包含酸酐残基的氟树脂，可以将构成上述氟树脂的含氟单体、乙烯单体等其它单体、含有官能团的单体供给到反应器中，在聚合引发剂的存在下使它们发生共聚反应而获得。作为含有官能团的单体，可以举出：马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等。该共聚反应可以采用使用通常使用的自由基聚合引发剂及链转移剂进行共聚的方法。作为聚合方法，可以举出以往公知的本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。
作为上述聚合中所使用的聚合引发剂，可以举出例如：三甲基乙酰叔丁基过氧化物等过氧化物、偶氮二异丁腈等偶氮化合物、过氧化二碳酸二异丙酯等过氧化异丁酸酯等。
作为溶液聚合的介质，可以举出氟代烃、氟氯代烃、醇、烃等有机溶剂、水性介质等，其中，优选氟代烃。
作为链转移剂，可以举出1,3-二氯-1,1,2,2,3-五氟丙烷等氟氯代烃、戊烷、己烷等烃。
该聚合条件没有特别限定，例如，优选聚合温度为0～100℃，更优选为30～80℃。另外，聚合压力优选为0.1～10MPa的范围，更优选为0.5～3MPa的范围。聚合时间可以根据聚合温度、聚合压力、单体的种类等适当设定，通常优选为1～30小时左右。
上述热粘接性树脂层和上述氟树脂层优选通过共挤出法叠层在上述基体材料膜的表面。更优选将上述热粘接性树脂投入到共挤出装置的一个挤出机中，并向另一个挤出机供给上述氟树脂，通过T型模头共挤出法一边使基体材料膜以一定的速度移动、一边将热粘接性树脂层和氟树脂层依次叠层在基体材料膜的一个面上。然后，可以在基体材料膜的另一个面上同样地叠层热粘接性树脂层和氟树脂层。
在上述通过共挤出形成的热粘接性树脂层和氟树脂层的层间，各官能团发生反应而生成化学键，由此，上述层间被牢固地粘接。另外，热粘接性树脂层与基体材料膜的表面牢固地热熔粘。其结果，在基体材料膜的一面或两面，隔着热粘接性树脂层，氟树脂层被牢固地粘接。
在该太阳能电池组件用保护片中，上述热粘接性树脂层和氟树脂层的厚度没有特别限定，一般来说，更优选分别为10μm～200μm的范围，进一步优选分别为15μm～150μm的范围。
在基体材料膜、热粘接性树脂层及氟树脂层中，还可以根据需要含有颜料、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、阻燃剂、增塑剂、防静电剂、润滑剂、抗粘连剂等各种添加剂。
作为颜料，只要是不损害本发明效果的颜料即可，没有特别限定。可以举出例如：二氧化钛、氧化锌、氧化铝、二氧化硅、炭黑等。作为颜料，特别优选使用白色颜料，颜料种类及其在含有颜料的层中的存在量如后述第二及第一实施方式所记载。
紫外线吸收剂可以举出：二苯甲酮类、苯并三唑类、草酰苯胺类、氰基丙烯酸酯类及三嗪类等。
在本发明的太阳能电池组件用保护片中，优选上述氟树脂的官能团为酸酐残基。
在本发明的太阳能电池组件用保护片中，优选上述氟树脂是由乙烯/四氟乙烯类共聚物和乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物中的一种或两者构成的树脂。
在本发明的太阳能电池组件用保护片中，优选上述热粘接性树脂的官能团为缩水甘油基。
在本发明的太阳能电池组件用保护片中，优选上述热粘接性树脂由聚烯烃类树脂构成。
另外，本发明提供使用上述太阳能电池组件用保护片形成的太阳能电池组件。
发明的效果
本发明的太阳能电池组件用保护片的结构为：在基体材料膜的至少一个面上直接粘接由具有官能团的热粘接性树脂形成的热粘接性树脂层，并在该热粘接性树脂层上直接粘接氟树脂层，该氟树脂层由具有能够与上述热粘接性树脂的官能团反应而形成化学键的官能团的氟树脂形成，由此，可以长期充分确保基体材料膜与氟树脂层之间的粘接强度，从而可以提供耐久性优异的太阳能电池组件用保护片。
本发明的太阳能电池组件由于使用了本发明的上述太阳能电池组件用保护片作为表面保护片和背面保护片中的一个或其两者，因此，可以长期确保优异的耐候性。
附图说明
[图1]是示出本发明的太阳能电池组件用保护片的第一实施方式的概略剖面图。
[图2]是示出本发明的太阳能电池组件用保护片的第二实施方式的概略剖面图。
[图3]是示出本发明的太阳能电池组件用保护片的第三实施方式的概略剖面图。
[图4]是示出本发明的太阳能电池组件用保护片的第四实施方式的概略剖面图。
[图5]是示出比较例1制作的太阳能电池组件用保护片的概略剖面图。
[图6]是示出比较例2制作的太阳能电池组件用保护片的概略剖面图。
[图7]是示出比较例3制作的太阳能电池组件用保护片的概略剖面图。
[图8]是示出本发明的太阳能电池组件的一个实施方式的概略剖面图。
符号说明
10、20、30、40、50、60、70：太阳能电池组件用保护片
11：基体材料膜
12：热粘接性树脂层
13：氟树脂层
14：粘接层
15：白色热粘接层
16：白色氟树脂层
17：ETFE膜
100：太阳能电池组件
101：太阳能电池单元
102：密封材料
103：表面保护片(前板)
104：背面保护片(背板)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的太阳能电池组件用保护片、以及使用了该太阳能电池组件用保护片的太阳能电池组件的实施方式(embodiment)进行说明。
(1)第一实施方式
图1是示出本发明的太阳能电池组件用保护片的第一实施方式的概略剖面图。
该实施方式的太阳能电池组件用保护片10如下构成：在基体材料膜11的两个面上直接粘接由具有官能团的热粘接性树脂形成的热粘接性树脂层12,12，并在该热粘接性树脂层12,12上直接粘接氟树脂层13,13，该氟树脂层13,13由具有能够与上述热粘接性树脂的官能团反应而形成化学键的官能团的氟树脂形成。
该太阳能电池组件用保护片10适用于太阳能电池组件的表面保护片(以下，记作前板)或背面保护片(以下，记作背板)。
作为基体材料膜11，只要是在制成太阳能电池组件用保护片时具有实用上充分的电绝缘性、耐候性、防湿性、且能够叠层上述热粘接性树脂层12即可，可以从通常作为太阳能电池组件用保护片中的树脂膜使用的各种树脂膜中适当选择使用。
作为用作上述基体材料膜11的树脂膜，可以使用例如由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂、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)等聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚乙烯醇类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等乙烯醇类树脂、聚苯醚类树脂、聚苯硫醚类树脂、丙烯腈类树脂、氯乙烯类树脂、乙烯醇缩乙醛类树脂、乙烯醇缩丁醛类树脂、氟树脂等树脂形成的树脂膜或片。上述树脂膜中，优选由聚酯形成的膜，更具体地，优选PET膜。
上述基体材料膜11的厚度可基于太阳能电池组件所要求的电绝缘性适当设定。例如，基体材料膜11为树脂膜的情况下，其厚度优选为10μm～300μm的范围。更具体地，基体材料膜11为PET膜的情况下，从轻质性及电绝缘性的观点来看，其厚度优选为10μm～300μm的范围，更优选为20μm～250μm的范围，特别优选为30μm～200μm的范围。
上述热粘接性树脂层12由具有能够与上述氟树脂所具有的官能团形成化学键的官能团的热粘接性树脂形成，该热粘接性树脂层12直接粘接在基体材料膜11的表面。作为该热粘接性树脂，可以举出：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，其中，优选聚乙烯等聚烯烃类树脂。
作为上述热粘接性树脂层12所含有的官能团，可选择能够与上述氟树脂所具有的官能团形成化学键的官能团。上述氟树脂所具有的官能团为酸酐残基的情况下，作为该热粘接性树脂层12所含有的官能团，可以举出：缩水甘油基、氨基、环氧基、异氰酸酯基等。上述热粘接性树脂中的官能团的含量优选为0.01～10摩尔%(在此，摩尔%是指由(官能团的摩尔数/热粘接性树脂的全部重复单元摩尔数)×100计算出的值)的范围，更优选为0.05～5摩尔%的范围。
对于本发明特别优选的实施方式而言，上述氟树脂所具有的官能团为酸酐残基的情况下，优选热粘接性树脂层12所含有的官能团为缩水甘油基。此外，作为具有缩水甘油基的热粘接性树脂层12，优选使用乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
作为上述乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的优选市售品，可以举出“LOTADER AX8840”(商品名、ARKEMA公司制造)等。
上述氟树脂层13由具有能够与上述热粘接性树脂层12所含有的官能团化学键合的官能团的氟树脂形成，该氟树脂层13直接粘接在上述热粘接性树脂层12的表面。作为上述氟树脂，可以举出例如：四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)类共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/六氟丙烯类共聚物、乙烯/四氟乙烯类共聚物(ETFE)、乙烯/三氟氯乙烯类共聚物、乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物等。在本发明特别优选的实施方式中，优选上述氟树脂为包含乙烯/四氟乙烯类共聚物及乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物中的一种或其两者的树脂。
作为上述氟树脂所含有的官能团，可以举出酸酐残基、羧基、环氧基、酰卤基等。这些官能团中，从增强氟树脂层13与热粘接性树脂层12之间的粘接强度，并且能够长期保持高粘接强度方面考虑，优选酸酐残基。上述氟树脂中的官能团的含量优选为0.01～10摩尔%(在此，摩尔%是指由(官能团的摩尔数/热粘接性树脂的全部重复单元摩尔数)×100计算出的值)的范围，更优选为0.05～5摩尔%的范围。
为了获得该包含酸酐残基的氟树脂，可以将构成上述氟树脂的含氟单体、乙烯单体等其它单体、含有官能团的单体供给到反应器中，在聚合引发剂的存在下使它们发生共聚反应而获得。作为含有官能团的单体，可以举出：马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等。该共聚反应可以采用使用通常使用的自由基聚合引发剂及链转移剂进行共聚的方法。作为聚合方法，可以举出以往公知的本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。
作为上述聚合中所使用的聚合引发剂，可以举出例如：三甲基乙酰叔丁基过氧化物等过氧化物、偶氮二异丁腈等偶氮化合物、过氧化二碳酸二异丙酯等过氧化异丁酸酯等。
作为溶液聚合的介质，可以举出氟代烃、氟氯代烃、醇、烃等有机溶剂、水性介质等，其中，优选氟代烃。
作为链转移剂，可以举出1,3-二氯-1,1,2,2,3-五氟丙烷等氟氯代烃、戊烷、己烷等烃。
该聚合条件没有特别限定，例如，优选聚合温度为0～100℃，更优选为30～80℃。另外，聚合压力优选为0.1～10MPa的范围，更优选为0.5～3MPa的范围。聚合时间可以根据聚合温度、聚合压力、单体的种类等适当设定，通常优选为1～30小时左右。
上述热粘接性树脂层12和上述氟树脂层13优选通过共挤出法叠层在上述基体材料膜11的表面。更优选将上述热粘接性树脂投入到共挤出装置的一个挤出机中，并向另一个挤出机供给上述氟树脂，通过T型模头共挤出法一边使基体材料膜11以一定的速度移动、一边将热粘接性树脂层12和氟树脂层13依次叠层在基体材料膜11的一个面上。然后，可以在基体材料膜11的另一个面上同样地叠层热粘接性树脂层12和氟树脂层13，由此，可以制造具有图1所示结构的太阳能电池组件用保护片10。
在上述通过共挤出形成的热粘接性树脂层12和氟树脂层13的层间，各官能团发生反应而生成化学键，由此，上述层间被牢固地粘接。另外，热粘接性树脂层12与基体材料膜11的表面牢固地热熔粘。其结果，在基体材料膜11的两面，隔着热粘接性树脂层12,12，氟树脂层13,13被牢固地粘接。
在该太阳能电池组件用保护片10中，上述热粘接性树脂层12和氟树脂层13的厚度没有特别限定，一般来说，更优选分别为10μm～200μm的范围，进一步优选分别为15μm～150μm的范围。
在基体材料膜11、热粘接性树脂层12及氟树脂层13中，还可以根据需要含有颜料、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、阻燃剂、增塑剂、防静电剂、润滑剂、抗粘连剂等各种添加剂。
作为颜料，只要是不损害本发明效果的颜料即可，没有特别限定。可以举出例如：二氧化钛、炭黑等。
紫外线吸收剂可以举出：二苯甲酮类、苯并三唑类、草酰苯胺类、氰基丙烯酸酯类及三嗪类等。
本实施方式的太阳能电池组件用保护片10具有如下的结构：在基体材料膜11的两个面上直接粘接有由具有官能团的热粘接性树脂形成的热粘接性树脂层12,12，并且在该热粘接性树脂层12,12上直接粘接有氟树脂层13,13，该氟树脂层13,13由具有能够与上述热粘接性树脂的官能团反应而形成化学键的官能团的氟树脂形成，因此，可以长期充分确保基体材料膜11和氟树脂层13之间的粘接强度，从而可以提供耐久性优异的太阳能电池组件用保护片。
需要说明的是，本实施方式的太阳能电池组件用保护片10是在基体材料膜11的两个面上分别叠层有热粘接性树脂层12,12及氟树脂层13,13的结构，但也可以是仅在基体材料膜11的一个面上叠层有热粘接性树脂层12及氟树脂层13的结构。
(第二实施方式)
图2是示出本发明的太阳能电池组件用保护片的第二实施方式的概略剖面图。
在图2中，与图1所示的太阳能电池组件用保护片10相同的构成要素标记同样的符号，并省略其说明。
该实施方式的太阳能电池组件用保护片20适用于太阳能电池组件的背板。
该实施方式的太阳能电池组件用保护片20如下构成：在基体材料膜11的一个面上直接粘接上述热粘接性树脂层12，在该热粘接性树脂层12上直接粘接上述氟树脂层13，并且在基体材料膜11的另一个面上隔着粘接层14叠层有白色热粘接层15。
作为构成上述粘接层14的粘接剂，可以使用聚丙烯酸酯类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、环氧类粘接剂、聚酯类粘接剂、聚酯聚氨酯类粘接剂等。这些粘接剂可以单独使用1种，也可以组合2种以上使用。
上述白色热粘接层15成为用于与构成太阳能电池组件的密封材料粘接的热粘接层。这里，所谓热粘接性是通过加热处理而表现出粘接性的特性。用于表现出粘接性的加热处理的温度优选为50～200℃的范围。另外，该白色热粘接层15粘接在太阳能电池组件的背面侧，反射由太阳能电池组件漏出的光并将其返回到组件侧，由此来谋求具有提高太阳能电池组件的发电效率的功能。
上述白色热粘接层15由在作为基质的热粘接性树脂中均匀分散有白色颜料而得到的材料形成。作为该热粘接性树脂，可以举出例如：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)等聚乙烯树脂；聚丙烯树脂(PP)；烯烃类弹性体(TPO)、环烯烃树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等。其中，从良好地获得与太阳能电池组件的密封材料的热粘接性等方面考虑，优选EVA。
作为上述白色热粘接层15所含有的白色颜料，只要是不损害本发明的效果的颜料即可，没有特别限定，可以使用例如二氧化钛、氧化锌、氧化铝、二氧化硅等。具体来说，优选使用二氧化钛、为了赋予耐久性而用氧化硅进行了处理的金红石型二氧化钛“Ti-Pure R105”(商品名，杜邦公司制造)、经过二甲基聚硅氧烷表面处理而对二氧化硅表面的羟基进行了改性的疏水性二氧化硅“CAB-O-SIL TS-720”(商品名，Cabot公司制造)等。该白色热粘接层中所含有的白色颜料的存在量优选为2.5～35质量%。
对于上述白色热粘接层15的厚度而言，只要不损害本发明的效果，则没有特别限制，优选为例如1μm～200μm的范围，从轻质性及电绝缘性等观点考虑，更优选为10μm～200μm的范围，进一步优选为15μm～150μm的范围。
本实施方式的太阳能电池组件用保护片20可获得与上述第一实施方式的太阳能电池组件用保护片10同样的效果，此外，通过设置有白色热粘接层15，还可以提高与太阳能电池组件的密封材料的粘接性。因此，通过将本实施方式的太阳能电池组件用保护片20用于太阳能电池组件，不易从太阳能电池组件的密封材料上剥离，从而可以提供长期具有优异的耐候性的太阳能电池组件。
(第三实施方式)
图3是示出本发明的太阳能电池组件用保护片的第三实施方式的概略剖面图。
在图3中，与图1所示的太阳能电池组件用保护片10相同的构成要素标记同样的符号，并省略其说明。
该实施方式的太阳能电池组件用保护片30适用于太阳能电池组件的背板。
该实施方式的太阳能电池组件用保护片30如下构成：在基体材料膜11的两个面上直接粘接由具有官能团的热粘接性树脂形成的热粘接性树脂层12,12，在该热粘接性树脂层12,12上直接粘接白色氟树脂层16,16，该白色氟树脂层16,16由具有能够与上述热粘接性树脂的官能团反应而形成化学键的官能团、且含有白色颜料的氟树脂形成。
上述白色氟树脂层16可以由使用与上述第一实施方式的太阳能电池组件用保护片10中的氟树脂同样的氟树脂、并在其中均匀地分散有二氧化钛等上述第二实施方式中记载的白色颜料而得到的材料形成。为了使白色颜料均匀地分散在上述氟树脂中，优选使用预先在氟树脂等基础树脂中配合白色颜料并使其均匀分散而得到的母胶料。该白色氟树脂层中所含有的白色颜料的存在量优选为2.5～50质量%。
与上述第一实施方式的太阳能电池组件用保护片10的制造方法同样，该太阳能电池组件用保护片30优选通过共挤出法在上述基体材料膜11的表面叠层热粘接性树脂层12和白色氟树脂层16来制造。
与上述第一实施方式的太阳能电池组件用保护片10同样，该实施方式的太阳能电池组件用保护片30可以长期充分确保基体材料膜11与白色氟树脂层16之间的粘接强度，从而可以提供耐久性优异的太阳能电池组件用保护片。另外，通过使用白色氟树脂层16，该白色氟树脂层16粘接在太阳能电池组件的背面侧，反射由太阳能电池组件漏出的光并将其返回到组件侧，由此可以提高太阳能电池组件的发电效率。
(第四实施方式)
图4是示出本发明的太阳能电池组件用保护片的第四实施方式的概略剖面图。
在图4中，与图1～3所示的太阳能电池组件用保护片10～30同样的构成要素标记同样的符号，并省略其说明。
该实施方式的太阳能电池组件用保护片40适用于太阳能电池组件的背板。
该实施方式的太阳能电池组件用保护片40如下构成：在基体材料膜11的一面侧直接粘接上述热粘接性树脂层12，在该热粘接性树脂层12上直接粘接上述白色氟树脂层16，并在基体材料膜11的另一面上隔着上述粘接层14叠层有上述白色热粘接层15。
与上述第一实施方式的太阳能电池组件用保护片10同样，该实施方式的太阳能电池组件用保护片40可以长期充分地确保基体材料膜11与白色氟树脂层16之间的粘接强度，从而可以提供耐久性优异的太阳能电池组件用保护片。另外，通过使用白色热粘接层15，白色热粘接层15粘接在太阳能电池组件的背面侧，反射由太阳能电池组件漏出的光并将其返回到组件侧，由此可以提高太阳能电池组件的发电效率。
需要说明的是，上述各太阳能电池组件用保护片10、20、30、40的结构是本发明的简单的举例，本发明并不受以上举例的限定。各太阳能电池组件用保护片10、20、30、40可以进行各种变更及修正。
例如，对于基体材料膜11而言，为了提高防湿性、耐候性等，也可以在基体材料膜11的两面或一面上形成由金属或半金属、金属或半金属的氧化物、氮化物、硅化物等无机材料构成的蒸镀膜。
(太阳能电池组件)
图8是示出本发明的太阳能电池组件的一个实施方式的概略剖面图。
太阳能电池组件100基本上由下述各部分构成：由晶体硅、无定形硅等构成的太阳能电池单元101、对太阳能电池单元101进行密封的由电绝缘体构成的密封材料(填充层)102、叠层在密封材料102表面的表面保护片(前板)103、及叠层在密封材料102背面的背面保护片(背板)104。
在该实施方式中，对于太阳能电池组件100而言，上述第一～第四实施方式中的太阳能电池组件用保护片10、20、30、40被设置成前板103或背板104。
通过将第一～第四实施方式的太阳能电池组件用保护片10、20、30、40应用于太阳能电池组件的前板或背板而制成太阳能电池组件，该太阳能电池组件100可以长期确保优异的耐候性。
实施例
[氟树脂的聚合]
对带有搅拌机的聚合釜中进行脱气，然后向聚合釜中注入了1H-十三氟己烷300.0g、1,3-二氯-1,1,2,2,3-五氟丙烷(和光化学株式会社制造，商品名“HCFC-225”)75.0g、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己烯1.49g。然后，压入六氟丙烷157.3g、四氟乙烯49.2g、乙烯1.6g，将聚合釜的温度升温至66℃。添加作为聚合引发剂的三甲基乙酰叔丁基过氧化物0.564g，引发聚合。聚合中，为了使压力保持恒定，连续地向聚合釜中流入四氟乙烯/乙烯＝54/46的单体气体。并且，连续地流入1.0摩尔%的3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己烯和0.25摩尔%的衣康酸酐、包含1质量%的1,3-二氯-1,1,2,2,3-五氟丙烷的四氟乙烯/乙烯混合单体气体(混合比：54/46)。然后，在加入单体混合气体70g的时刻，停止聚合，将聚合釜温度冷却至室温，同时进行放压(purge)直至常压。使所得到的氟树脂在120℃干燥24小时，得到了目标的氟树脂。
[白色氟树脂的制作]
在上述获得的氟树脂中添加由ETFE和氧化钛构成的母胶料(商品名：“H5150White”，大日精化工业株式会社制造)，并使得二氧化钛的含量为20质量%，进行混炼，得到了白色氟树脂。
[实施例1]
使用聚酯膜(商品名：“Teijin Tetoron Film SL”，厚度125μm，帝人杜邦薄膜株式会社制造)作为基体材料膜，对该基体材料膜的一个面实施了电晕处理(输出功率2000W)。然后，利用T型模头制膜机(机筒温度：200℃、T型模头温度：300℃)将上述制作的氟树脂与作为含有官能团的热粘接性树脂的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(商品名：“LOTADER AX8840”，ARKEMA公司制造)共挤出涂敷在上述基体材料膜的电晕处理面上，并使它们的厚度分别为25μm。此外，按照同样的方法，在基体材料膜的另一个面上制作氟树脂/乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物层，得到了图1所示结构的太阳能电池组件用保护片10，即，在基体材料膜11的两个面上直接粘接乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物层(热粘接性树脂层12,12)，并且在该层上直接粘接氟树脂层13,13。
[实施例2]
使用聚酯膜(商品名：“Teijin Tetoron Film SL”，厚度125μm，帝人杜邦薄膜株式会社制造)作为基体材料膜，对该基体材料膜的一个面实施了电晕处理(输出功率2000W)。然后，利用T型模头制膜机(机筒温度：200℃、T型模头温度：300℃)将上述制作的氟树脂和作为含有官能团的热粘接性树脂的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(商品名：LOTADER AX8840；ARKEMA公司制造)共挤出涂敷在上述基体材料膜的电晕处理面上，并使它们的厚度分别为25μm。
此外，在基体材料膜的另一个面上，利用麦勒棒(meyer bar)涂布粘接剂(三井化学株式会社制造的“TAKELAC A-515”(商品名)与三井化学株式会社制造的“TAKENET(タケネート)A-3”(商品名)以9:1的比例混合而成)，在80℃干燥1分钟，形成了10μm的粘接层。将该粘接层、和作为白色热粘接层的含有5质量%二氧化钛的EVA膜(厚度100μm)层压，由此，制作了图2所示结构的太阳能电池组件用保护片20，即，在基体材料膜11的一个面上直接粘接乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物层(热粘接性树脂层12)，在该热粘接性树脂层12上直接粘接上述氟树脂层13，并在基体材料膜11的另一个面上隔着粘接层14叠层了白色热粘接层15。
[实施例3]
除了将氟树脂变更为白色氟树脂以外，与实施例1同样操作，制作了图3所示结构的太阳能电池组件用保护片30，即，在基体材料膜11的两个面上直接粘接乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物层(热粘接性树脂层12,12)，在该热粘接性树脂层12,12上直接粘接白色氟树脂层16,16。
[实施例4]
除了将氟树脂变更为白色氟树脂以外，与实施例2同样操作，制作了图4所示结构的太阳能电池组件用保护片40，即，在基体材料膜11的一面侧直接粘接乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物层(热粘接性树脂层12)，在该热粘接性树脂层12上直接粘接白色氟树脂层16，并在基体材料膜11的另一面上隔着粘接层14叠层了白色热粘接层15。
[比较例1]
在基体材料膜11的两面上直接挤出涂敷氟树脂层13，而不设置热粘接性树脂层12，制作了图5所示结构的太阳能电池组件用保护片50，即，在基体材料膜11的两面直接叠层了氟树脂层13,13。
[比较例2]
除了将氟树脂变更为白色氟树脂以外，与比较例1同样操作，制作了图6所示结构的太阳能电池组件用保护片60，即，在基体材料膜11的两面直接叠层了白色氟树脂层16,16。
[比较例3]
在作为基体材料膜的聚酯膜(“Teijin Tetoron Film SL”，厚度125μm，帝人杜邦薄膜株式会社制造)的一个面上，利用麦勒棒涂布粘接剂(三井化学株式会社制造的TAKELAC A-515与三井化学株式会社制造的TAKENET A-3以9:1的比例混合而成)，在80℃干燥1分钟，形成了厚度10μm的粘接层14。使该粘接层14与ETFE膜17(商品名：“AFLEX25WP”，厚度25μm，旭硝子株式会社制造)贴合。并且，按照同样的方法，在基体材料膜的另一个面上隔着粘接层贴合ETFE膜17，制作了图7所示结构的太阳能电池组件用保护片70，即，在基体材料膜11的两个面上隔着粘接层14,14贴合有ETFE膜17,17。
对于如上所述制作的实施例1～4、比较例1～3的太阳能电池组件用保护片(以下，记作保护片)，按照下述的测定方法及评价标准，对于剥离粘接强度、断裂强度及黄变度ΔYI进行了测定、评价。
需要说明的是，对于以下的耐久试验前的保护片及耐久试验后的保护片，对其剥离粘接强度及断裂强度进行了测定、比较。
另外，对于以下的耐候试验后的保护片的黄变度ΔYI进行了测定。
将上述结果归纳记载于表1中。
＜耐久试验＞
将各保护片在温度121℃、湿度100%RH、压力2atm的条件下曝露24小时。
＜耐候试验(耐UV试验)＞
使用耐候性试验机(商品名“Eye Super UV Tester SUV-W13”，岩崎电气株式会社制造)，将照射4小时(黑板温度63℃、湿度70%)、静止4小时(黑板温度70℃、湿度90%)、喷雾10秒钟、加湿(デュー)4小时(黑板温度30℃、湿度100%)、喷雾10秒钟的条件反复进行100小时，将各保护片置于该反复条件下，测定了黄变度ΔYI。
＜剥离粘接强度＞
将保护片切成25mm×150mm，基于JIS K6854-3:1999(粘接剂-剥离粘接强度试验方法-第3部：T形剥离)标准，测定了聚酯膜与氟树脂层的剥离粘接强度。剥离速度为300mm/分。
＜断裂强度＞
将保护片切成15mm×150mm，基于JIS K7127:1999(塑料-拉伸特性的试验方法-第3部：膜及片的试验条件)标准，测定了保护片断裂时的荷重。
＜黄变度ΔYI＞
基于JIS K7373:2006(塑料-黄色度及黄变度的求出方法)标准，测定了耐候性试验后的保护片的黄变度ΔYI。
[表1]
Figure BDA00003001864500181
1)粘接力非常强，无法剥离。
2)粘接力非常弱，在耐久试验中发生了剥离。
由表1的结果可知，对于本发明的实施例1～4的保护片而言，基体材料膜与氟树脂层之间的粘接强度优异，并且可以长期保持高粘接强度。
另外可知，本发明的实施例1～4的保护片可以长期保持优异的断裂强度。
工业实用性
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使用的保护片、以及具有该保护片的太阳能电池组件。本发明的保护片可以长期充分地确保基体材料膜与氟树脂层之间的粘接强度。

Claims (6)

1.一种太阳能电池组件用保护片，其具有基体材料膜、热粘接性树脂层、及氟树脂层，
所述热粘接性树脂层由具有官能团的热粘接性树脂形成，且直接粘接在所述基体材料膜的至少一面上，
所述氟树脂层由具有能够与所述热粘接性树脂的官能团反应而形成化学键的官能团的氟树脂形成，且直接粘接在所述热粘接性树脂层上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件用保护片，其中，所述氟树脂的官能团为酸酐残基。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件用保护片，其中，所述氟树脂由乙烯/四氟乙烯类共聚物和乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物中的一种或其两者构成。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件用保护片，其中，所述热粘接性树脂的官能团为缩水甘油基。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件用保护片，其中，所述热粘接性树脂由聚烯烃类树脂构成。
6.一种太阳能电池组件，其具有权利要求1所述的太阳能电池组件用保护片。
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