CN104137277A - 太阳能电池密封用片组件 - Google Patents

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Abstract

本发明是配置在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间而用于使太阳能电池元件密封的、具备第一密封片和第二密封片的太阳能电池密封用片组件。通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟来对上述第一密封片和上述第二密封片进行加热加压处理时,依照JISK6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的上述第一密封片的体积固有电阻比上述第二密封片的体积固有电阻高。上述第一密封片配置在上述受光面侧保护构件与上述太阳能电池元件之间。上述第二密封片包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基。

Description

太阳能电池密封用片组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池密封用片组件。
背景技术
太阳能电池模块通过将受光面侧保护构件、太阳能电池密封片、太阳能电池单元、太阳能电池密封片和背面侧保护构件依次叠层,将该叠层体加热加压而使太阳能电池密封片交联固化来制造。
作为太阳能电池密封片,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜由于透明性、柔软性和粘接性等优异,因此广泛使用。
此外,专利文献1中提出了一种太阳能电池用密封片,其含有乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-不饱和羧酸共聚物的离子交联聚合物和有机过氧化物,即使在高温高湿条件下长期使用的情况下,也没有由腐蚀引起的太阳能电池元件的劣化,不发生太阳能电池元件的发电性能的降低。
此外,专利文献2中提出了含有乙烯-α-烯烃共聚物、含有乙烯官能团的单体共聚物和有机过氧化物,且挤出生产性、透明性、耐热性和与玻璃的粘接性优异的太阳能电池密封材用树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-59259号公报
专利文献2:日本特开2011-153286号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,随着大型太阳能发电等发电系统的大规模化,系统的高电压化进展。由于太阳能电池模块的框架一般被接地,因此框架与单元之间的电位差直接成为系统电压,因此系统电压上升,从而框架与单元之间的电位差变大。此外,受光面侧保护构件所用的玻璃与由太阳能电池密封片形成的密封层相比电阻低,介由框架在受光面侧保护构件与单元之间也产生高电压。即,被串联连接成的模块的单元与模块框架间、单元与玻璃面的电位差从接地侧依次变大,最大的地方几乎维持系统电压的高电压的电位差。在这样的状态下使用的太阳能电池模块,易于发生输出大幅降低、引起特性劣化的PID(Potential InducedDegradation的简称)现象。因此,为了解决该问题,要求改良太阳能电池密封片的体积固有电阻。
然而,根据本发明人等的研究,专利文献1中记载的太阳能电池用密封片,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的含量多,虽然可以充分地抑制气泡的发生,但体积固有电阻不充分,因此不能抑制PID现象。
专利文献2所记载的太阳能电池密封材用树脂组合物,不能充分地抑制模块中的气泡的发生,因此有时从太阳能电池元件剥离,或发生太阳能电池元件的开裂。
本发明是鉴于上述情况而提出的,提供可以同时抑制模块中的PID发生和抑制气泡发生的太阳能电池密封用片。
用于解决课题的手段
本发明人等为了完成上述课题而进行了深入研究,发现通过使在受光面侧保护构件与太阳能电池元件之间配置的太阳能电池密封用片的加热加压处理(在伴有交联反应的情况下,也称为交联处理。)后的体积固有电阻相对高,可以抑制模块中的PID发生。此外,发现通过具有极性基的太阳能电池密封用片可以抑制气泡的发生。因此发现,通过将体积固有电阻相对高的太阳能电池密封用片和具有极性基的太阳能电池密封用片组合使用来密封太阳能电池元件,可以同时抑制PID发生和抑制气泡的发生,从而完成了本发明。
根据本发明,提供一种太阳能电池密封用片组件,其是配置在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间而用于使太阳能电池元件密封的、具备第一密封片和第二密封片的太阳能电池密封用片组件,
通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟来对上述第一密封片和上述第二密封片进行加热加压处理时,依照JISK6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的上述第一密封片的体积固有电阻比上述第二密封片的体积固有电阻高,
上述第一密封片配置在上述受光面侧保护构件与上述太阳能电池元件之间,
上述第二密封片包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基。
根据本发明,提供一种太阳能电池模块,其是在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间具有密封层,且在该密封层内密封太阳能电池元件而成的太阳能电池模块,
上述密封层具有第一密封层和第二密封层,
依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的上述第一密封层的体积固有电阻比上述第二密封层的体积固有电阻高,
上述第二密封层包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基,
上述第一密封层设置在上述受光面侧保护构件与上述太阳能电池元件之间。
发明的效果
根据本发明,提供可以同时抑制模块中的PID发生和抑制气泡发生的太阳能电池密封用片。
附图说明
上述目的以及其它目的、特征和优点通过以下所述的优选实施方式及其中所附的以下附图而变得更明确。
图1是示意性示出本发明的太阳能电池模块的一实施方式的截面图。
图2是示意性示出本发明的太阳能电池模块的其它实施方式的截面图。
图3是示意性示出本发明的太阳能电池模块的其它实施方式的截面图。
图4是示意性示出本发明的太阳能电池模块的其它实施方式的截面图。
图5是示意性示出本发明的太阳能电池模块的其它实施方式的截面图。
图6是示意性示出太阳能电池元件的受光面和背面的一构成例的平面图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在全部附图中,对同样的构成要素附上同样的符号,适当省略说明。
本发明是配置在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间而用于使太阳能电池元件密封的、具备第一密封片和第二密封片的太阳能电池密封用片组件。第一密封片的体积固有电阻以比第二密封片的体积固有电阻高的方式构成。
此外,第一密封片配置在受光面侧保护构件与太阳能电池元件之间。第二密封片包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基。
在本发明中“体积固有电阻”,是依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的。第一密封片和第二密封片的体积固有电阻使用通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了加热加压处理的片来测定。
具体而言,进行了加热加压处理的第一密封片的体积固有电阻R1(Ωcm)与进行了加热加压处理的第二密封片的体积固有电阻R2(Ωcm)之比(R1/R2)优选为1×101~1×1010,更优选为1×101~1×105。由此,可以在太阳能电池模块中抑制PID的发生,并且减少气泡的发生。
进行了加热加压处理的第一密封片的体积固有电阻(R1)优选为1×1013~1×1018Ωcm,更优选为1×1014~1×1016Ωcm。此外,进行了加热加压处理的第二密封片的体积固有电阻(R2)优选为1×108~1×1015Ωcm,更优选为1×1012~1×1015Ωcm。通过使R1和R2为该范围,可以使太阳能电池模块中PID的发生的抑制进一步长期化。
通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了加热加压处理的第二密封片的丙酮的吸收率(A2),相对于在丙酮中浸渍之前的进行了加热加压处理的第二密封片的重量优选为7~400重量%,更优选为8~200重量%。由此,可以充分地吸收有机过氧化物的分解物,可以使太阳能电池模块不易产生气泡,并且,100℃时的体积固有电阻提高,可以抑制PID现象的发生。进行了加热加压处理的第二密封片的丙酮的吸收率(A2)更优选为10~50重量%,进一步优选为15~30重量%。通过使丙酮的吸收率为50重量%以下,可以更加确实地抑制模块层压时的冷却过程中的气泡的发生。
在本发明中所谓丙酮的吸收率,是表示可以使由太阳能电池密封片的加热加压处理(交联处理)产生的有机过氧化物的分解物以何种程度吸收(溶解)在太阳能电池密封片中的指标。求算该加热加压处理后的丙酮的吸收率时,通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟对第一、第二密封片进行加热加压处理,例如,在100ml的密闭容器中加入丙酮10ml,将用精密天平称量过的加热加压处理后的第一、第二密封片约1g以分别在丙酮中充分浸渍的方式切断而加入。试验片的厚度优选设为0.3~1.2mm。接着,预先将包含第一、第二密封片的密闭容器在培养箱等恒温槽中在30℃放置1小时。然后,用擦拭纸(Kim-wipe)等将附着于片表面的丙酮擦去,擦去后在5分钟以内用精密天平称量试验后的片,由丙酮浸渍前后的重量差算出各片的丙酮吸收量。将算出的丙酮吸收量相对于加热加压处理后丙酮吸收前的第一、第二密封片的各重量的百分率作为丙酮的吸收率。
上述的进行了加热加压处理的第二密封片的丙酮的吸收率(A2),优选比通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了加热加压处理的第一密封片的丙酮的吸收率(A1)高。具体而言,进行了加热加压处理的第二密封片的丙酮的吸收率(A2)与进行了加热加压处理的第一密封片的丙酮的吸收率(A1)之差(A2-A1)优选为10~170,更优选为12~120,进一步优选为15~100。
通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了加热加压处理的第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2),相对于在叔丁醇中浸渍之前的进行了加热加压处理的第二密封片的重量优选为4~30重量%。由此,可以充分地吸收有机过氧化物的分解物,可以使太阳能电池模块不易产生气泡,并且,100℃时的体积固有电阻提高,可以抑制PID现象的发生。进行了加热加压处理的第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2)更优选为4~25重量%,进一步优选为7.5~20重量%。通过使叔丁醇的吸收率为25重量%以下,可以更加确实地抑制模块层压时的冷却过程中的气泡的发生。
在本发明中叔丁醇的吸收率也与丙酮的吸收率同样地,是表示可以将由太阳能电池密封片的加热加压处理产生的有机过氧化物的分解物以何种程度吸收(溶解)在太阳能电池密封片中的指标。在求算该加热加压处理后的叔丁醇的吸收率的情况下,也与丙酮的吸收率同样地,通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟对第一、第二密封片进行加热加压处理,例如,在100ml的密闭容器中加入叔丁醇10ml,将用精密天平称量过的加热加压处理后的第一、第二密封片约1g以分别在叔丁醇中充分浸渍的方式切断而放入。试验片的厚度优选设为0.3~1.2mm。在测定叔丁醇的吸收率的情况下,将包含第一、第二密封片的密闭容器放入恒温机等中,在30℃保温1小时。然后,用擦拭纸等擦去附着于片表面的叔丁醇,擦去后在5分钟以内用精密天平称量试验后的片,由叔丁醇浸渍前后的重量差算出各片的叔丁醇吸收量。将算出的叔丁醇吸收量相对于加热加压处理后叔丁醇吸收前的第一、第二密封片的各重量的百分率作为叔丁醇的吸收率。
上述的进行了加热加压处理的第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2),优选比通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了加热加压处理的第一密封片的叔丁醇的吸收率(B1)高。具体而言,进行了加热加压处理的第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2)与进行了加热加压处理的第一密封片的叔丁醇的吸收率(B1)之差(B2-B1)优选为5~40,更优选为5~30,进一步优选为7~20。
第一密封片,优选包含乙烯系共聚物作为交联性树脂,更优选为选自由乙烯-α-烯烃共聚物和乙烯-极性单体共聚物所组成的组中的树脂。
第一密封片可以单独使用乙烯-α-烯烃共聚物或乙烯-极性单体共聚物,也可以掺混使用。在掺混使用乙烯-α-烯烃共聚物与乙烯-极性单体共聚物的情况下,相对于乙烯-α-烯烃共聚物与乙烯-极性单体共聚物的合计100重量份,优选乙烯-α-烯烃共聚物为50~99重量份,乙烯-极性单体共聚物为1~50重量份,更优选乙烯-α-烯烃共聚物为50~98重量份,乙烯-极性单体共聚物为2~50重量份,进一步优选乙烯-α-烯烃共聚物为50~95重量份,乙烯-极性单体共聚物为5~50重量份,特别优选乙烯-α-烯烃共聚物为75~95重量份,乙烯-极性单体共聚物为5~25重量份。
第二密封片包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基,但如果包含选自羧基和酯基中的至少一种极性基,则可以更有效果地抑制模块中的气泡的发生,由此优选。具体而言,可以制成包含具有一种或二种以上这些极性基的交联性树脂的片。
作为第二密封片所用的交联性树脂,优选包含选自由乙烯-极性单体共聚物、聚乙烯醇缩乙醛和聚乙烯醇缩丁醛所组成的组中的树脂,更优选包含乙烯-极性单体共聚物。作为乙烯-极性单体共聚物,可举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸离子交联聚合物、乙烯-甲基丙烯酸离子交联聚合物、乙烯-马来酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等,但更优选包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。它们也可以使用一种或二种以上。乙烯-极性单体共聚物也可以与乙烯-α-烯烃共聚物掺混使用。在该情况下,相对于乙烯-α-烯烃共聚物与乙烯-极性单体共聚物的合计100重量份,优选乙烯-α-烯烃共聚物为1~50重量份,乙烯-极性单体共聚物为50~99重量份,更优选乙烯-α-烯烃共聚物为2~50重量份,乙烯-极性单体共聚物为50~98重量份,进一步优选乙烯-α-烯烃共聚物为5~50重量份,乙烯-极性单体共聚物为50~95重量份,特别优选乙烯-α-烯烃共聚物为5~25重量份,乙烯-极性单体共聚物为75~95重量份。
本发明的太阳能电池密封用片组件,作为交联性树脂,优选为第一密封片使用乙烯-α-烯烃共聚物、第二密封片使用聚乙烯醇缩丁醛的组合,第一密封片使用乙烯-α-烯烃共聚物、第二密封片使用乙烯-极性单体共聚物的组合,第一、第二密封片都使用乙烯-极性单体共聚物的组合,第一、第二密封片都使用乙烯-α-烯烃共聚物的组合,其中,优选第一密封片使用乙烯-α-烯烃共聚物、第二密封片使用乙烯-极性单体共聚物的组合。
本发明的太阳能电池密封用片组件中,第一、第二密封片可以分别具备一个,也可以第一、第二密封片的至少一方具备多个,也可以第一、第二密封片都具备多个。此外,第一、第二密封片可以被叠层,本发明的太阳能电池密封用片组件也可以具备第一、第二密封片的叠层体、和第一、第二密封片中的至少一方。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物通过将乙烯与碳原子数3~20的α-烯烃共聚来获得。作为α-烯烃,通常,可以单独使用1种碳原子数3~20的α-烯烃或组合使用2种以上。作为碳原子数3~20的α-烯烃,可以举出直链状或支链状的α-烯烃,例如丙烯、1-丁烯、2-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、3,3-二甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。其中优选的是碳原子数为10以下的α-烯烃,特别优选的是碳原子数为3~8的α-烯烃。从获得的容易性考虑,优选为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。另外,乙烯-α-烯烃共聚物可以为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物,但从柔软性的观点考虑,优选为无规共聚物。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物可以为由乙烯与碳原子数3~20的α-烯烃与非共轭多烯形成的共聚物。α-烯烃与上述同样,作为非共轭多烯,可举出5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB)、二环戊二烯(DCPD)等。可以将这些非共轭多烯单独使用1种,或2种以上组合使用。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物,可以并用芳香族乙烯基化合物,例如,苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻,对-二甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基苄基乙酸酯、羟基苯乙烯、对氯苯乙烯、二乙烯基苯等苯乙烯类;3-苯基丙烯、4-苯基丙烯、α-甲基苯乙烯,碳原子数为3~20的环状烯烃类,例如,环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯,等。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物优选满足以下a1)~a4)的至少一个,更优选满足以下a1)~a4)的二个以上,进一步优选满足以下a1)~a4)的三个以上,特别优选以下a1)~a4)全部满足。
a1)来源于乙烯的构成单元的含有比例为80~90mol%,并且来源于碳原子数3~20的α-烯烃的构成单元的含有比例为10~20mol%。
a2)依照ASTM D1238,在190℃、2.16kg荷重的条件下测定得到的MFR为0.1~50g/10分钟。
a3)依照ASTM D1505而测定得到的密度为0.865~0.884g/cm3。
a4)依照ASTM D2240而测定得到的肖氏A硬度为60~85。
a1)α-烯烃单元
本发明的第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物中包含的来源于乙烯的构成单元的含有比例优选为80~90mol%,更优选为80~88mol%,进一步优选为82~88mol%,特别优选为82~87mol%。乙烯-α-烯烃共聚物中包含的来源于碳原子数3~20的α-烯烃的构成单元(以下,也记为“α-烯烃单元”)的比例为10~20mol%,优选为12~20mol%,更优选为12~18mol%,进一步优选为13~18mol%。
如果乙烯-α-烯烃共聚物中包含的α-烯烃单元的含有比例为10mol%以上,则可获得高的透明性。此外,可以容易地进行低温下的挤出成型,例如能够进行130℃以下的挤出成型。因此,即使在乙烯-α-烯烃共聚物中炼入有机过氧化物的情况下,也可以抑制挤出机内的交联反应进行,可以使第一、第二密封片的外观良好。此外,可获得适度的柔软性,因此可以防止在太阳能电池模块的层压成型时发生太阳能电池元件的开裂、薄膜电极的破损等。
如果乙烯-α-烯烃共聚物中包含的α-烯烃单元的含有比例为20mol%以下,则乙烯-α-烯烃共聚物的结晶速度变得适度,因此由挤出机挤出的片不会发粘,冷却辊上的剥离容易,可以有效率地获得本发明的太阳能电池密封用片。此外,由于片不发生发粘,因此可以防止粘连,片的伸出性良好。此外,也可以防止耐热性的降低。
a2)MFR
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动速率(MFR)通常为0.1~50g/10分钟,优选为2~50g/10分钟,更优选为5~50g/10分钟,进一步优选为10~40g/10分钟,更进一步优选为10~27g/10分钟,最优选为15~25g/10分钟。另外,乙烯-α-烯烃共聚物的MFR可以通过调整聚合温度、聚合压力、以及聚合体系内的乙烯和α-烯烃的单体浓度与氢浓度的摩尔比率等来调整。
在本发明中,乙烯-α-烯烃共聚物的MFR依照ASTM D1238,在190℃、2.16kg荷重的条件下测定。
如果MFR在0.1~10g/10分钟的范围内,则可以通过压延成型来制造第一、第二密封片。如果MFR在0.1~10g/10分钟的范围内,则包含乙烯-α-烯烃共聚物的树脂组合物的流动性低,因此在可以防止将第一、第二密封片与电池元件层压时由渗出的熔融树脂引起的层压装置的污染方面是优选的。
进而,如果MFR为2g/10分钟以上,则树脂组合物的流动性提高,也能够通过片挤出成型来生产。进而,如果MFR为10g/10分钟以上,则在通过挤出成型来制造第一、第二密封片的情况下,包含乙烯-α-烯烃共聚物的树脂组合物的流动性提高,可以使片挤出成型时的生产性提高。
此外,如果使MFR为50g/10分钟以下,则分子量变大,因此可以抑制对冷却辊等的辊面的附着,因此不需要剥离,可以成型为均匀厚度的第一、第二密封片。此外,由于成为有“硬度”的树脂组合物,因此可以容易地成型0.3mm以上的厚的第一、第二密封片。此外,由于太阳能电池模块的层压成型时的交联特性提高,因此可以充分地交联,抑制耐热性的降低。如果MFR为27g/10分钟以下,则进而可以抑制片成型时的跌幅(drawdown),因此可以成型宽的第一、第二密封片,此外交联特性和耐热性进一步提高,可以获得最良好的第一、第二密封片。
a3)密度
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物的密度优选为0.865~0.884g/cm3,但更优选为0.866~0.883g/cm3,进一步优选为0.866~0.880g/cm3,特别优选为0.867~0.880g/cm3。乙烯-α-烯烃共聚物的密度可以通过乙烯单元的含有比例与α-烯烃单元的含有比例的平衡来调整。即,如果提高乙烯单元的含有比例,则结晶性变高,可以获得密度高的乙烯-α-烯烃共聚物。另一方面,如果降低乙烯单元的含有比例,则结晶性变低,可以获得密度低的乙烯-α-烯烃共聚物。
在本发明中,乙烯-α-烯烃共聚物的密度是依照ASTM D1505而测定得到的。
如果乙烯-α-烯烃共聚物的密度为0.884g/cm3以下,则结晶性变低,可以提高透明性。进而,低温下的挤出成型变容易,例如能够在130℃以下进行挤出成型。因此,即使在乙烯-α-烯烃共聚物中炼入有机过氧化物,也可以防止挤出机内的交联反应进行,使太阳能电池密封用片的外观良好。此外,由于柔软性高,因此可以防止在太阳能电池模块的层压成型时发生作为太阳能电池元件的单元的开裂、薄膜电极的破损等。
另一方面,如果乙烯-α-烯烃共聚物的密度为0.865g/cm3以上,则可以加速乙烯-α-烯烃共聚物的结晶速度,因此由挤出机挤出的片不易发粘,冷却辊上的剥离变得容易,可以容易地获得本发明的太阳能电池密封用片。此外,由于片不易发生发粘,因此可以抑制粘连的发生,使片的伸出性提高。此外,由于可充分地交联,因此可以抑制耐热性的降低。
a4)肖氏A硬度
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物的肖氏A硬度优选为60~85,更优选为62~83,进一步优选为62~80,特别优选为65~80。乙烯-α-烯烃共聚物的肖氏A硬度可以通过控制乙烯-α-烯烃共聚物的乙烯单元的含有比例、密度来调整。
在本发明中,乙烯-α-烯烃共聚物的肖氏A硬度是依照ASTM D2240而测定得到的。
如果肖氏A硬度为60以上,则乙烯-α-烯烃共聚物的结晶速度变得适度,因此由挤出机挤出的片不会发粘,冷却辊上的剥离容易,可以有效率地获得本发明的太阳能电池密封用片。此外,由于片不发生发粘,因此可以防止粘连,片的伸出性良好。此外,也可以防止耐热性的降低。
另一方面,如果肖氏A硬度为85以下,则可获得高的透明性。此外,可以容易地进行低温下的挤出成型,例如能够进行130℃以下的挤出成型。因此,在乙烯-α-烯烃共聚物中炼入有机过氧化物的情况下,也可以抑制挤出机内的交联反应进行,可以使本发明的太阳能电池密封用片的外观良好。此外,由于可获得适度的柔软性,因此可以防止在太阳能电池模块的层压成型时发生太阳能电池元件的开裂、薄膜电极的破损等。
此外,第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物更优选进一步满足以下a5)。
a5)乙烯-α-烯烃共聚物中的铝元素的含量为10~500ppm。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物所包含的铝元素(以下,也记为“Al”)的含量(残渣量)优选为10~500ppm,更优选为20~400ppm,进一步优选为20~300ppm。Al含量取决于在乙烯-α-烯烃共聚物的聚合过程中添加的有机铝氧化合物、有机铝化合物的浓度。
在Al含量为10ppm以上的情况下,在乙烯-α-烯烃共聚物的聚合过程中有机铝氧化合物、有机铝化合物由于可以以充分表现金属茂化合物活性程度的浓度添加,因此不需要添加与金属茂化合物反应而形成离子对的化合物。在添加该形成离子对的化合物的情况下,该形成离子对的化合物残留在乙烯-α-烯烃共聚物中,从而有时引起电气特性的降低(例如有100℃等高温下的电气特性降低的倾向),但能够防止这样的现象。此外,为了减少Al含量,需要使用酸、碱的脱灰处理,有残留在所得的乙烯-α-烯烃共聚物中的酸、碱引起电极的腐蚀的倾向,为了实施脱灰处理,乙烯-α-烯烃共聚物的成本也变高,但不需要这样的脱灰处理。
此外,如果Al含量为500ppm以下,则可以防止挤出机内的交联反应的进行,因此可以使太阳能电池密封用片的外观良好。
作为上述那样的控制乙烯-α-烯烃共聚物所包含的铝元素的手法,例如,可以通过后述的乙烯-α-烯烃共聚物的制造方法所记载的调整(II-1)有机铝氧化合物和(II-2)有机铝化合物的制造工序中的浓度或乙烯-α-烯烃共聚物的制造条件的金属茂化合物的聚合活性来控制乙烯-α-烯烃共聚物所包含的铝元素。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物,由13C-NMR光谱和下述式(1)求出的B值优选为0.9~1.5,进一步优选为0.9~1.3,更进一步优选为0.95~1.3,特别优选为0.95~1.2,最优选为1.0~1.2。B值能够通过变更将乙烯-α-烯烃共聚物聚合时的聚合催化剂来调整。更具体而言,通过使用后述的金属茂化合物,可以获得B值在上述的数值范围内的乙烯-α-烯烃共聚物。
B值=[POE]/(2×[PO]×[PE])    (1)
[式(1)中,[PE]表示乙烯-α-烯烃共聚物所包含的来源于乙烯的构成单元的比例(摩尔分率),[PO]表示乙烯-α-烯烃共聚物所包含的来源于碳原子数3~20的α-烯烃的构成单元的比例(摩尔分率),[POE]表示全部dyad链所包含的α-烯烃-乙烯链的比例(摩尔分率)]
该B值是表示乙烯-α-烯烃共聚物中的乙烯单元与α-烯烃单元的分布状态的指标,可以基于J.C.Randall(Macromolecules,15,353(1982)),J.Ray(Macromolecules,10,773(1977))等人的报告而求出。
如果B值为0.9以上,则低温下的挤出成型容易,例如可以在130℃以下进行挤出成型,因此,可以抑制挤出机内的交联反应进行,防止片的外观恶化。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物的13C-NMR光谱中的Tαβ相对于Tαα的强度比(Tαβ/Tαα)优选为1.5以下,进一步优选为1.2以下,更进一步优选为1.0以下,特别优选为0.7以下。Tαβ/Tαα能够通过变更将乙烯-α-烯烃共聚物聚合时的聚合催化剂来调整。
这里,13C-NMR光谱中的Tαα与Tαβ对应于来源于碳原子数3以上的α-烯烃的构成单元中的“CH2”的峰强度。更具体而言,如下述的通式(2)所示,分别意味着相对于叔碳位置不同的2种“CH2”的峰强度。
Tαβ/Tαα可以如以下那样求出。使用NMR测定装置(例如,日本电子公司制的商品名“JEOL-GX270”)测定乙烯-α-烯烃共聚物的13C-NMR光谱。使用以试样浓度成为5重量%的方式调制的六氯丁二烯/d6-苯=2/1(体积比)的混合溶液,以67.8MHz、25℃、d6-苯(128ppm)基准进行测定。按照Lindeman-Adams的提案(Analysis Chemistry,43,p1245(1971))、J.C.Randall(ReviewMacromolecular Chemistry Physics,C29,201(1989))解析测定得到的13C-NMR光谱,求出Tαβ/Tαα。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物的通过凝胶渗透色谱(GPC)测定得到的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比所示的分子量分布Mw/Mn优选在1.2~3.5的范围内,进一步优选在1.7~3.0的范围内,更优选在1.7~2.7的范围内,特别优选在1.9~2.4的范围内。乙烯-α-烯烃共聚物的分子量分布Mw/Mn能够通过变更聚合乙烯-α-烯烃共聚物时的聚合催化剂来调整。
如果使Mw/Mn为1.2以上,则由于活性聚合地将乙烯-α-烯烃共聚物聚合,因此可以获得催化活性。或者,由于不需要分离通过以往公知的聚合方法而获得的乙烯-α-烯烃共聚物的低分子量成分、高分子量成分,因此可以使制造成本降低。此外,可以成型的温度范围也窄,进而挤出机中的排出量也均匀,因此可以获得均匀厚度的片,片成型容易。
一般而言,已知如果分子量分布Mw/Mn变宽,则组成分布也变宽,但如果Mw/Mn为3.5以下,则低分子量成分变少,因此片不会发粘而变得不易粘连,因此可以使片的伸出性提高。此外,由于可以防止低分子量成分渗出到片表面,因此可以抑制粘接性的降低。
在本说明书中,重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)是使用Waters公司制的凝胶渗透色谱(商品名“Alliance GPC-2000型”),如以下那样地测定的值。分离柱中,使用2根商品名“TSKgel GMH6-HT”和2根商品名“TSKgel GMH6-HTL”的柱。柱尺寸均为内径7.5mm,长度300mm,柱温度为140℃,流动相使用邻二氯苯(和光纯药工业公司制)和作为抗氧化剂的BHT(武田药品公司制)0.025重量%。使流动相以1.0ml/分钟的速度流动,试样浓度为15mg/10ml,试样进样量为500μl,作为检测器使用差示折射计。关于标准聚苯乙烯,分子量为Mw<1000和Mw>4×106时使用Tosoh公司制的产品。此外,分子量为1000≤Mw≤4×106时使用Pressure Chemical公司制的产品。分子量是进行通用校正并根据使用的各α-烯烃换算成乙烯-α-烯烃共聚物而得的值。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物的、从固相提取处理后的提取液通过离子色谱仪而检测到的氯离子的含有比例优选为2ppm以下,进一步优选为1.5ppm以下,特别优选为1.2ppm以下。氯离子的含有比例可以通过变更聚合乙烯-α-烯烃共聚物时的聚合催化剂或调整聚合条件来调整。
通过使乙烯-α-烯烃共聚物中的氯离子的含有比例为2ppm以下,可以防止由于由银等构成的电极的腐蚀而降低太阳能电池模块的长期可靠性的问题。另外,通过使用不含氯原子的聚合催化剂,可以获得实质上不含氯离子的乙烯-α-烯烃共聚物。
乙烯-α-烯烃共聚物中的氯离子的含有比例,例如,可以在使用高压釜等进行了灭菌洗涤的玻璃容器中精密称量乙烯-α-烯烃共聚物约10g,加入超纯水100ml并密闭后,使用在常温进行30分钟超声波(38kHz)提取而获得的提取液,使用Dionex公司制的离子色谱仪装置(商品名“ICS-2000”)测定。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物的、在乙酸甲酯中的提取量优选为5.0重量%以下,进一步优选为4.0重量%以下,更进一步优选为3.5重量%以下,特别优选为2.0重量%以下。在乙酸甲酯中的提取量多,表示在乙烯-α-烯烃共聚物中大量包含低分子量成分,分子量分布或组成分布宽。因此,通过变更聚合乙烯-α-烯烃共聚物时的聚合催化剂或调整聚合条件,可以获得在乙酸甲酯中的提取量少的乙烯-α-烯烃共聚物。
在乙酸甲酯中的提取量如下算出:例如精密称量乙烯-α-烯烃共聚物约10g左右,使用乙酸甲酯,在乙酸甲酯的沸点以上的温度进行索格利特提取,由提取前后的乙烯-α-烯烃共聚物的重量差或使提取溶剂挥发后的残渣量算出。
第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烃共聚物的、基于差示扫描量热测定(DSC)的熔融峰优选存在于30~90℃的范围,进一步优选存在于33~90℃的范围,特别优选存在于33~88℃的范围。如果熔融峰为90℃以下,则结晶度变低,所得的片的柔软性提高,因此在层压成型太阳能电池模块时可以防止单元的开裂、薄膜电极的缺损的发生。另一方面,如果熔融峰为30℃以上,则可以适度地提高树脂组合物的柔软性,因此通过挤出成型可以容易地获得密封片。此外,可以防止片发粘而粘连,抑制片的伸出性的恶化。
乙烯-α-烯烃共聚物可以通过使用齐格勒化合物、钒化合物、金属茂化合物等作为催化剂来制造。其中优选使用以下所示的各种金属茂化合物作为催化剂来制造。作为金属茂化合物,例如,可以使用日本特开2006-077261号公报、日本特开2008-231265号公报、日本特开2005-314680号公报等所记载的金属茂化合物。然而,也可以使用与这些专利文献所记载的金属茂化合物不同的结构的金属茂化合物,也可以组合使用二种以上金属茂化合物。
作为使用金属茂化合物的聚合反应,可以举出例如以下所示的形态作为适合例。
在包含以往公知的金属茂化合物(I)、选自由有机铝氧化合物(II-1)、与化合物(I)反应而形成离子对的化合物(II-2)和有机铝化合物(II-3)所组成的组中的至少一种化合物(II)(也称为助催化剂)的烯烃聚合用催化剂的存在下,供给乙烯和选自α-烯烃等中的一种以上单体。
作为化合物(II),例如,也可以使用日本特开2006-077261号公报、日本特开2008-231265号公报、和日本特开2005-314680号公报等所记载的金属茂化合物。然而,也可以使用与这些专利文献所记载的金属茂化合物不同的结构的金属茂化合物。这些化合物也可以单独或预先接触而投入到聚合气氛中。此外,例如也可以担载于日本特开2005-314680号公报等所记载的微粒状无机氧化物载体而使用。
另外,优选通过实质上不使用化合物(II-2)来制造,可以获得电气特性优异的乙烯-α-烯烃共聚物。
乙烯-α-烯烃共聚物的聚合可以通过以往公知的气相聚合法和淤浆聚合法、溶液聚合法等液相聚合法中的任一种来进行。优选通过溶液聚合法等液相聚合法来进行。在使用上述那样的金属茂化合物,进行乙烯与碳原子数3~20的α-烯烃的共聚而制造乙烯-α-烯烃共聚物的情况下,(I)的金属茂化合物以每1升反应容积通常为10-9~10-1摩尔,优选为10-8~10-2摩尔那样的量来使用。
化合物(II-1)以化合物(II-1)与化合物(I)中的全部过渡金属原子(M)的摩尔比[(II-1)/M]通常为1~10000,优选为10~5000那样的量来使用。化合物(II-2)以与化合物(I)中的全部过渡金属(M)的摩尔比[(II-2)/M]通常为0.5~50,优选为1~20那样的量来使用。化合物(II-3)以每1升聚合容积通常为0~5毫摩尔,优选为约0~2毫摩尔那样的量来使用。
溶液聚合法中,在上述那样的金属茂化合物的存在下,通过进行乙烯与碳原子数3~20的α-烯烃的共聚,可以高效地制造共聚单体含量高、组成分布窄、分子量分布窄的乙烯-α-烯烃共聚物。这里,乙烯与碳原子数3~20的α-烯烃的加入摩尔比通常为乙烯:α-烯烃=10:90~99.9:0.1,优选为乙烯:α-烯烃=30:70~99.9:0.1,进一步优选为乙烯:α-烯烃=50:50~99.9:0.1。
所谓“溶液聚合法”,是在后述的非活性烃溶剂中溶解有聚合物的状态进行聚合的方法的总称。溶液聚合法中的聚合温度通常为0~200℃,优选为20~190℃,进一步优选为40~180℃。在溶液聚合法中,在聚合温度不满0℃的情况下,该聚合活性极端地降低,聚合热的除热也困难,从生产性方面考虑不实用。此外,如果聚合温度超过200℃,则聚合活性极端地降低,因此从生产性方面考虑不实用。
聚合压力通常为常压~10MPa表压,优选为常压~8MPa表压的条件下。共聚可以通过间歇式、半连续式、连续式中的任一方法进行。反应时间(在共聚反应通过连续法实施的情况下,为平均滞留时间)根据催化剂浓度、聚合温度等条件而不同,可以适当选择,但通常为1分钟~3小时,优选为10分钟钟~2.5小时。此外,也能够分成反应条件不同的2段以上进行聚合。所得的乙烯-α-烯烃共聚物的分子量也可以通过使聚合体系中的氢浓度、聚合温度变化来调节。此外,也可以通过使用的化合物(II)的量来调节。在添加氢的情况下,关于其量,生成的乙烯-α-烯烃共聚物每1kg为0.001~5,000NL左右是适当的。此外,存在于所得的乙烯-α-烯烃共聚物的分子末端的乙烯基和亚乙烯基可以通过提高聚合温度、极力减少加氢量来调整。
溶液聚合法中使用的溶剂通常为非活性烃溶剂,优选为常压下的沸点为50℃~200℃的饱和烃。具体而言,可举出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、煤油等脂肪族烃;环戊烷、环己烷、甲基环戊烷等脂环族烃。另外,苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类、氯化乙烯、氯苯、二氯甲烷等卤代烃也落入“非活性烃溶剂”的范畴,不限制其使用。
如上所述,在溶液聚合法中,不仅可以使用以往常用的溶解于芳香族烃的有机铝氧化合物,而且也可以使用溶解于脂肪族烃、脂环族烃的如MMAO那样的修饰甲基铝氧烷。其结果是,如果作为溶液聚合用的溶剂而采用脂肪族烃、脂环族烃,则能够几乎完全排除在聚合体系内、生成的乙烯-α-烯烃共聚物中混入芳香族烃的可能性。即,溶液聚合法也具有可以减轻环境负荷、可以将对人体健康的影响最小化这样的特征。另外,为了抑制物性值的不均匀,优选通过聚合反应而获得的乙烯-α-烯烃共聚物、和根据需要添加的其它成分通过任意的方法被熔融,实施混炼、造粒等。
第二密封片所用的聚乙烯醇缩丁醛的熔体流动速率(MFR)优选为0.05~2g/10分钟,更优选为0.1~1g/10分钟。该MFR可以通过加入了增塑剂的树脂获得。
在本发明中,聚乙烯醇缩丁醛的MFR是按照DIN53735,在120℃施加10kg荷重的条件下,测定在10分钟溶出的树脂量而得到的。
第一、第二密封片所用的乙烯-极性单体共聚物为乙烯与极性单体的无规共聚物。作为极性单体,可以例示丙烯酸、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、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、丙烯酸缩水甘油基酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯等不饱和羧酸缩水甘油基酯、丙烯酸缩水甘油基醚、甲基丙烯酸缩水甘油基醚等不饱和羧酸缩水甘油基醚、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯那样的乙烯基酯等中的一种或二种以上等。
第一、第二密封片所用的乙烯-极性单体共聚物,具体而言,可举出乙烯-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、乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-衣康酸酐共聚物那样的乙烯-不饱和羧酸酐共聚物、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、乙烯-丙烯酸缩水甘油基酯共聚物那样的乙烯-不饱和缩水甘油基酯共聚物、乙烯-丙烯酸缩水甘油基醚共聚物那样的乙烯-不饱和缩水甘油基醚共聚物、乙烯-丙烯酸缩水甘油基酯/丙烯酸甲酯共聚物那样的乙烯-不饱和缩水甘油基酯/不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸缩水甘油基醚/丙烯酸甲酯共聚物那样的乙烯-不饱和缩水甘油基醚/不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物那样的乙烯-乙烯基酯共聚物等,可以使用一种或混合2种以上使用。其中,优选为乙烯-不饱和缩水甘油基酯共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基醚共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基酯/不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基醚/不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-乙烯基酯共聚物等。
第一、第二密封片所用的乙烯-极性单体共聚物的极性单体的含量优选为15~50重量%,更优选为15~40重量%,进一步优选为20~40重量%。如果极性单体的含量在该范围内,则可提高第一、第二密封片的丙酮和叔丁醇的吸收率与肖氏A硬度的平衡,能够挤出成型。
第一、第二密封片所用的乙烯-极性单体共聚物,其中,优选为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯含量优选为15~47重量%,更优选为20~40重量%。如果乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯含量在该范围内,则可提高第一、第二密封片的丙酮和叔丁醇的吸收率与肖氏A硬度的平衡,能够挤出成型。
第一、第二密封片所用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率(MFR)优选为5~50g/10分钟,更优选为5~30g/10分钟,进一步优选为5~25g/10分钟。如果乙烯-极性单体共聚物的MFR在上述范围内,则挤出成型性优异。乙烯-极性单体共聚物的MFR可以通过调整聚合反应时的聚合温度、聚合压力、以及聚合体系内的极性单体的单体浓度与氢浓度的摩尔比率等来调整。
在本发明中,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的MFR是依照ASTM D1238并在190℃、2.16kg荷重的条件下测定得到的。
在第二密封片使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的情况下,特别优选使乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯含量为15~47重量%,优选为20~40重量%,使MFR5~50g/10分钟,优选为5~30g/分钟。由此,可以使丙酮吸收率(A2)和叔丁醇吸收率(B2)为适合的范围。
第一、第二密封片所用的乙烯-极性单体共聚物含有上述那样的单体单元,但该共聚物能够通过例如在自由基引发剂的存在下,在500~4000大气压、100~300℃在存在或不存在溶剂、链转移剂的条件下进行共聚来制造。此外也可以通过使用挤出机等将包含聚乙烯、具有缩水甘油基的不饱和化合物和自由基引发剂等的混合物进行熔融接枝聚合来制造。
构成第一、第二密封片的树脂组合物也可以含有硅烷偶联剂。第一、第二密封片中,相对于交联性树脂100重量份优选含有0.1~2重量份硅烷偶联剂,更优选为0.1~1.8重量份,进一步优选含有0.1~1.5重量份。通过为该范围,可以在提高粘接性的同时更确实地抑制气泡的发生。
作为硅烷偶联剂,可以使用例如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基硅烷)、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基双三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等。为了提高粘接性,更优选为3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷。
构成第一、第二密封片的树脂组合物也可以含有有机过氧化物。本发明的太阳能电池密封用片中优选使用的有机过氧化物,从挤出片成型的生产性和太阳能电池模块的层压成型时的交联速度的平衡考虑,优选有机过氧化物的1分钟半衰期温度为100~170℃。如果有机过氧化物的1分钟半衰期温度为100℃以上,则可以使片成型容易,并且,使片的外观良好。此外,可以防止绝缘击穿电压的降低,也可以防止透湿性的降低,进一步粘接性也提高。如果有机过氧化物的1分钟半衰期温度为170℃以下,则可以抑制太阳能电池模块的层压成型时的交联速度的降低,因此可以防止太阳能电池模块的生产性的降低。此外,也可以防止太阳能电池密封用片的耐热性、粘接性的降低。
作为1分钟半衰期温度在100~170℃的范围的有机过氧化物的优选具体例,可举出过氧化二月桂酰、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、二过氧化苯甲酰、叔戊基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化异丁酸酯、叔丁基过氧化马来酸、1,1-二(叔戊基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔戊基过氧化)环己烷、叔戊基过氧化异壬酸酯、叔戊基过氧化正辛酸酯、1,1-二(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰过氧化)己烷、叔戊基-过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化乙酸酯、叔丁基过氧化异壬酸酯、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、叔丁基过氧化苯甲酸酯等。优选可举出过氧化二月桂酰、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化乙酸酯、叔丁基过氧化异壬酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯等。
第一、第二密封片通过含有有机过氧化物而具有优异的交联特性,因此不需要经过真空层压机和交联炉的二阶段的粘接工序,可以在高温度下在短时间内结束。
关于第一、第二密封片中的有机过氧化物的含量,相对于交联性树脂100重量份,可以优选为0.1~1.2重量份,更优选为0.2~1.0重量份,进一步优选为0.2~0.8重量份。如果有机过氧化物的含量为0.1重量份以上,则可以抑制太阳能电池密封用片的交联特性的降低,使硅烷偶联剂与乙烯系共聚物的主链的接枝反应良好,抑制耐热性、粘接性的降低。此外,如果有机过氧化物的含量为1.2重量份以下,则丙酮、叔丁醇及其它有机过氧化物的分解生成物等的产生量更加降低,可以确实地防止气泡的发生。
构成第一、第二密封片的树脂组合物中,优选含有选自由紫外线吸收剂、光稳定剂和耐热稳定剂所组成的组中的至少一种添加剂,更优选含有至少二种添加剂,进一步优选上述三种全部含有。
这些三种添加剂的含量,在第一、第二密封片中,相对于交联性树脂100重量份优选为0.005~5重量份。如果为该范围,则可以充分地确保提高对恒温恒湿的耐性、热循环的耐性、耐候稳定性和耐热稳定性的效果,并且,防止片的透明性、粘接性的降低。
作为紫外线吸收剂,具体而言,可使用2-羟基-4-正-辛基氧基二苯甲酮、2-羟基-4甲氧基二苯甲酮、2,2-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4-羧基二苯甲酮、2-羟基-4-N-辛氧基二苯甲酮等二苯甲酮系;2-(2-羟基-3,5-二-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑等苯并三唑系;水杨酸苯酯、对辛基苯基水杨酸酯等水杨酸酯系的紫外线吸收剂。
作为光稳定剂,可优选使用双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、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}]等受阻胺系、受阻哌啶系化合物等光稳定剂。
作为耐热稳定剂,具体而言,可以举出三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2,4-双(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基]乙基酯亚磷酸、四(2,4-二-叔丁基苯基)[1,1-联苯基]-4,4’-二基双亚膦酸酯和双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等亚磷酸酯系耐热稳定剂;3-羟基-5,7-二-叔丁基-呋喃-2-酮与邻二甲苯的反应生成物等内酯系耐热稳定剂;3,3’,3”,5,5’,5”-六-叔丁基-a,a’,a”-(亚甲基-2,4,6-三基)三-对甲酚、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)苄基苯、季戊四醇四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、硫代二亚乙基双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等受阻酚系耐热稳定剂;硫系耐热稳定剂;胺系耐热稳定剂等。此外,也可以单独使用这些耐热稳定剂中的一种或二种以上组合使用。其中,优选为亚磷酸酯系耐热稳定剂和受阻酚系耐热稳定剂。
第一、第二密封片可以包含含有交联助剂的树脂组合物。如果第一、第二密封片中,交联助剂的含量相对于交联性树脂100重量份为0.05~5重量份,则可以具有适度的交联结构,可以提高耐热性、机械物性、粘接性,因此优选。
作为交联助剂,可以使用分子内具有二个以上双键的化合物。具体而言,可举出丙烯酸叔丁酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸鲸蜡基酯、丙烯酸硬脂基酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇丙烯酸酯等单丙烯酸酯;甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸鲸蜡基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲氧基乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯等单甲基丙烯酸酯;1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯等二丙烯酸酯;1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯等二甲基丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等三丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯等三甲基丙烯酸酯;季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯等四丙烯酸酯;二乙烯基苯、二-异丙烯基苯等二乙烯基芳香族化合物;三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯等氰脲酸酯;二烯丙基邻苯二甲酸酯等二烯丙基化合物;三烯丙基化合物:对醌二肟、p-p’-二苯甲酰醌二肟等肟:苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺。这些交联助剂中,更优选的是二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、二乙烯基芳香族化合物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等三丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯等三甲基丙烯酸酯;季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯等四丙烯酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯等氰脲酸酯、二烯丙基邻苯二甲酸酯等二烯丙基化合物;三烯丙基化合物:对醌二肟、p-p’-二苯甲酰醌二肟等肟:苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺。其中,三烯丙基异氰脲酸酯由于太阳能电池密封用片中的气泡发生、交联特性的平衡优异,因此更优选。
构成第一、第二密封片的树脂组合物中,在不损害本发明的目的的范围内,可以适当含有以上详述的各成分以外的各种成分。例如,可举出乙烯系共聚物以外的各种聚烯烃、苯乙烯系、乙烯系嵌段共聚物、丙烯系聚合物等。它们在第一、第二密封片中,相对于交联性树脂100重量份,可以含有0.0001~50重量份,优选含有0.001~40重量份。此外,可以适当含有选自聚烯烃以外的各种树脂、和/或各种橡胶、增塑剂、填充剂、颜料、染料、抗静电剂、抗菌剂、防霉剂、阻燃剂和分散剂等中的一种以上添加剂。
第一、第二密封片的厚度优选为0.01~2mm,更优选为0.05~1.5mm,进一步优选为0.1~1.2mm,更进一步优选为0.2~1mm,特别优选为0.2~0.8mm,其中优选为0.25~0.6mm。如果厚度在该范围内,则可以抑制层压工序中的受光面侧保护构件、太阳能电池元件、薄膜电极等的破损,并且,可以通过确保充分的光线透射率来获得高的光发电量。此外,由于可以进行低温下的太阳能电池模块的层压成型,因此优选。
作为第一、第二密封片的制造方法,可以利用通常使用的方法,但优选通过压延辊、捏合机、班伯里密炼机、挤出机等进行熔融掺混来制造。特别优选用能够连续生产的挤出机进行制造。
第一、第二密封片的成型方法没有特别限制,能够采用公知的各种成型方法(浇铸成型、挤出片成型、吹胀成型、注射成型、压缩成型等)。特别是,在挤出机中将乙烯系共聚物与硅烷偶联剂、有机过氧化物、紫外线吸收剂、光稳定剂、耐热稳定剂和根据需要的其它添加剂在例如塑料袋等袋中用人力掺混,使用亨舍尔混合机、转筒、高速混合机等搅拌混合机将交联性树脂与各种添加剂配合而得的组合物,投入到挤出片成型的料斗中,进行熔融混炼同时进行挤出片成型,获得太阳能电池密封用片,可以使粘接性提高,并且,可以防止光稳定剂的劣化而使耐气候性、耐热性等长期可靠性降低,因此更优选。
作为挤出温度范围,优选为100~130℃。通过为该范围,可以提高片的生产性同时获得外观良好且粘接性优异的太阳能电池密封用片。
此外,在乙烯-α-烯烃共聚物的MFR为例如10g/10分钟以下的情况下,使用通过将熔融树脂用加热了的金属辊(压延辊)轧制来制作所希望的厚度的片、膜的压延成型机,进行乙烯-α-烯烃共聚物与根据需要的硅烷偶联剂、有机过氧化物、紫外线吸收剂、光稳定剂、耐热稳定剂和其它添加剂的熔融混炼同时进行压延成型,也可以获得第一、第二密封片。作为压延成型机,可以使用公知的各种压延成型机,可以使用混合辊、三辊压延机、四辊压延机。作为四辊压延机,特别是,可以使用I型、S型、倒L型、Z型、斜Z型等。此外,在供于压延辊之前,也优选预先将乙烯系树脂组合物加热到适度温度,例如,设置班伯里密炼机、捏合机、挤出机等也是优选的实施方式之一。关于压延成型的温度范围,优选使辊温度通常为40~100℃。
作为第一、第二密封片的制造方法的一例,可举出将交联性树脂在亨舍尔混合机、转筒混合器中与包含有机过氧化物的添加剂一起混合而供给至挤出机,成型为片状的方法。可以将交联性树脂和添加剂分别供给至挤出成型机,在成型机中进行熔融混合。此外,可以将交联性树脂一度熔融混炼而制成混合颗粒,将该颗粒再次供给至挤出机而进行片成型。
此外,可以对第一、第二密封片的表面实施压纹加工。压纹加工可以对第一、第二密封片的一面实施,也可以对两面实施。通过将第一、第二密封片的片表面通过压纹加工进行装饰,能够防止太阳能电池密封用片彼此或太阳能电池密封用片与其它片等的粘连。此外,压纹由于使太阳能电池密封用片的储存弹性模量降低,因此在将太阳能电池密封用片与太阳能电池元件层压时成为对太阳能电池元件等的缓冲,而可以防止太阳能电池元件的破损。
太阳能电池密封用片的每单位面积的凹部的合计体积VH与太阳能电池密封用片的表观体积VA的百分比VH/VA×100所示的空隙率P(%)优选为10~50%,更优选为10~40%,进一步优选为15~40%。另外,太阳能电池密封用片的表观体积VA通过将单位面积乘以太阳能电池密封用片的最大厚度而获得。
如果空隙率P为10%以上,则可以使太阳能电池密封用片的弹性模量充分降低,因此可以获得充分的缓冲性。因此,在层压加工时,即使对例如硅单元等局部性施加了大的压力也可以防止硅单元开裂。此外,如果空隙率P为80%以下,则在层压加工的加压时可以使空气良好地脱气,因此可以防止太阳能电池模块的外观的恶化、电极的腐蚀,太阳能电池密封用片与被粘物的粘接面积增加,可以获得充分的粘接强度。
空隙率P可以通过如下那样的计算来求出。实施了压纹加工的太阳能电池密封用片的表观体积VA(mm3)通过太阳能电池密封用片的最大厚度tmax(mm)与单位面积(例如1m2=1000×1000=106mm2)之积如下述式(3)那样地算出。
VA(mm3)=tmax(mm)×106(mm2)     (3)
另一方面,该单位面积的太阳能电池密封用片的实际体积V0(mm3)通过将构成太阳能电池密封用片的树脂的比重ρ(g/mm3)与每单位面积(1m2)的太阳能电池密封用片的实际重量W(g)代入下述式(4)来算出。
V0(mm3)=W/ρ     (4)
太阳能电池密封用片的每单位面积的凹部的合计体积VH(mm3),如下述式(5)所示,通过从“太阳能电池密封用片的表观体积VA”中减去“实际体积V0”来算出。
VH(mm3)=VA-V0=VA-(W/ρ)    (5)
因此,空隙率(%)可以如以下那样地求出。
空隙率P(%)=VH/VA×100
=(VA-(W/ρ))/VA×100
=1-W/(ρ·VA)×100
=1-W/(ρ·tmax·106)×100
空隙率(%)可以通过上述的计算式来求出,但也可以通过对实际的太阳能电池密封用片的截面、实施了压纹加工的面进行显微镜拍摄,进行图像处理等来求出。
第一、第二密封片也可以以分别根据太阳能电池模块尺寸而裁切成的单叶形式、或以能够在即将制作太阳能电池模块之前根据尺寸而裁切的卷形式使用。
构成本发明的太阳能电池密封片的第一、第二密封片可以为一层,也可以为二层以上,但从使结构简单而降低成本的观点和极力减小层间的界面反射,有效地利用光的观点等考虑,优选为各一层。第一、第二密封片可以仅由第一、第二密封片构成,也可以具有第一、第二密封片以外的层(以下,也记为“其它层”)。作为其它层的例子,如果按照目的分类,则可以举出用于受光面或背面保护的硬涂层、粘接层、防反射层、阻气层、防污层等。如果按照材质分类,则可以举出由紫外线固化性树脂形成的层、由热固性树脂形成的层、由聚烯烃树脂形成的层、由羧酸改性聚烯烃树脂形成的层、由含氟树脂形成的层、由环状烯烃(共)聚合物形成的层、由无机化合物形成的层等。
具备这样制造出的第一密封片和第二密封片的太阳能电池密封用片组件配置在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间而用于使太阳能电池元件密封。第一密封片与第二密封片按照模块的用途可以各种组合。
例如,本发明的太阳能电池密封用片组件可以为具备受光面侧密封片和背面侧密封片的一对密封片组件。该一对密封片组件,受光面侧密封片与背面侧密封片的构成可以相同,受光面侧密封片和背面侧密封片的至少一方可以由多个片构成。从抑制PID发生的观点考虑,优选至少受光面侧密封片具备第一密封片,从抑制气泡发生的观点考虑,更优选背面侧密封片具备第二密封片。
此外,第二密封片所具有的极性基由于粘接性优异,因此进一步优选第二密封片与受光面侧保护构件(特别是,玻璃)相接地配置。通过第二密封片与太阳能电池元件、背面侧保护构件相接地配置,可以获得各构件的粘接性更加优异的太阳能电池模块。
本发明的密封用组件中,例如,可举出下述例1~5的密封用组件。
(例1)
该例为由作为受光面侧密封片的1块第一密封片与作为背面侧密封片的1块第二密封片构成的一对片组件。使第一密封片配置在受光面侧保护构件与太阳能电池元件之间,使第二密封片配置在太阳能电池元件与背面侧保护构件之间。第一密封片优选与受光面侧保护构件和太阳能电池元件分别相接,第二密封片优选与背面侧保护构件和太阳能电池元件分别相接。第一密封片和第二密封片的厚度优选分别为0.01~2mm,更优选为0.05~1.5mm,进一步优选为0.1~1.2mm,更进一步优选为0.2~1mm,特别优选为0.2~0.8mm,其中优选为0.25~0.6mm。
(例2)
该例是由作为受光面侧密封片的厚度相对薄的第一、第二密封片与作为背面侧密封片的厚度相对厚的第二密封片构成的3块片组件。在该例中厚度相对薄的第一、第二密封片用于叠层配置在受光面侧保护构件与太阳能电池元件之间。在该情况下,优选厚度相对薄的第一、第二密封片彼此相接地配置。此外,如果使用预先叠层有厚度相对薄的第一、第二密封片的叠层片,则可以缩短模块的制造时间,因此优选。厚度相对厚的第二密封片配置在太阳能电池元件与背面侧保护构件之间。厚度相对厚的第二密封片的厚度优选为0.01~2mm,更优选为0.05~1.5mm,进一步优选为0.1~1.2mm,更进一步优选为0.2~1mm,特别优选为0.2~0.8mm,其中优选为0.25~0.6mm。厚度相对薄的第一、第二密封片,叠层时的厚度优选为0.01~2mm,更优选为0.05~1.5mm,进一步优选为0.1~1.2mm,更进一步优选为0.15~1mm,特别优选为0.2~0.8mm,其中优选为0.25~0.6mm。
例2的片组件中,可以是第一密封片与受光面侧保护构件相接地配置,第二密封片与太阳能电池元件的表面相接地配置,也可以是第二密封片与受光面侧保护构件相接地配置,第一密封片与太阳能电池元件的表面相接地配置。该例中,由于第二密封片设置在太阳能电池元件的受光面侧,因此可以使在受光面侧产生的气体吸收到第二密封片,特别是在使用了大型太阳能电池元件的情况下,可以更确实地抑制受光面侧的气泡的发生。
(例3)
该例是由作为受光面侧密封片的厚度相对厚的第一密封片与作为背面侧密封片的厚度相对薄的第一、第二密封片构成的3块片组件。该例中,厚度相对薄的第一、第二密封片叠层配置在太阳能电池元件与背面侧保护构件之间。厚度相对薄的第一、第二密封片优选彼此相接地配置。此外,如果使用预先叠层有厚度相对薄的第一、第二密封片的叠层片,则可以缩短模块的制造时间,因此优选。厚度相对厚的第一密封片配置在受光面侧保护构件与太阳能电池元件之间。厚度相对厚的第一密封片的厚度优选为0.01~2mm,更优选为0.05~1.5mm,进一步优选为0.1~1.2mm,更进一步优选为0.2~1mm,特别优选为0.2~0.8mm,其中优选为0.25~0.6mm。厚度相对薄的第一、第二密封片,叠层时的厚度优选为0.01~2mm,更优选为0.05~1.5mm,进一步优选为0.1~1.2mm,更进一步优选为0.15~1mm,特别优选为0.2~0.8mm,其中优选为0.25~0.5mm。
例3的片组件中,优选第一密封片与背面侧保护构件相接地配置,第二密封片与太阳能电池元件的背面相接地配置。
(例4)
该例是由1块第一密封片与2块第二密封片构成的3块片组件。该片组件,只要是至少受光面侧密封片这样构成即可,可以组合任意的太阳能电池密封用片作为背面侧密封片,也可以为由2组该3块片组件构成的片组件,使2组中的一组为受光面侧密封片,使另一组为背面侧密封片。在该例中,这些3块片组件,在受光面侧保护构件与太阳能电池元件之间,按照第二密封片、第一密封片、第二密封片的顺序叠层地配置。在该情况下,优选3块片彼此相接地配置。此外,受光面保护构件和太阳能电池元件优选分别与第二密封片相接。此外,如果使用预先叠层有3块片的叠层片,则可以缩短模块的制造时间,因此优选。第一、第二密封片的厚度,3块叠层时优选为0.01~2mm,更优选为0.05~1.5mm,进一步优选为0.1~1.2mm,更进一步优选为0.2~1mm,特别优选为0.2~0.8mm,其中优选为0.25~0.6mm。在该例中,与上述例2同样地第二密封片设置在太阳能电池元件的受光面侧,因此可以使在受光面侧产生的气体吸收到第二密封片,特别是在使用了大型太阳能电池元件的情况下,可以更确实地抑制受光面侧的气泡的发生。
本发明的其它形态为太阳能电池模块。图1是示意性示出本发明的太阳能电池模块的一实施方式的截面图。图1所示的太阳能电池模块10是使用上述例1所示的太阳能电池密封用片组件而形成的。在受光面侧保护构件14与背面侧保护构件15之间具有密封层1,在该密封层1内密封太阳能电池元件13而成。密封层1具有第一密封层11和第二密封层12。依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定第一密封层11和第二密封层12的体积固有电阻时,第一密封层11的体积固有电阻比第二密封层12的体积固有电阻高。此外,第二密封层12包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基。此外,第一密封层11设置在受光面侧保护构件14与太阳能电池元件13之间。
第一密封层11(也称为受光面侧密封层11。)与第二密封层12(也称为背面侧密封层12。)的体积固有电阻,具体而言可以如下测定。即,如图所示,在具备多个太阳能电池元件13的情况下,将包含一个太阳能电池元件13的试验片使用水刀等切出。接着剥离背面侧保护构件15。这样可获得具有受光面侧保护构件14/第一密封层11/太阳能电池元件13/第二密封层12的构成的试验片。
通过将电阻测定仪的一方的电极与太阳能电池元件13连接,将另一方与第二密封层12接触,可以测定第二密封层12的体积固有电阻。与太阳能电池元件13的连接,在测定值不稳定的情况下,将太阳能电池元件13的表面(受光面侧)与背面短路地连接。
将电阻测定仪的一方的电极与上述同样地与太阳能电池元件13连接,将另一方与受光面侧保护构件14介由符合电极尺寸的导电性橡胶接触,可以测定第一密封层11的体积固有电阻。在该情况下严格来说测定的是将受光面侧保护构件14与第一密封层11合起来的电阻,但作为受光面侧保护构件14,通常使用的钠玻璃的体积固有电阻为1010Ωcm级程度,在本发明中适合使用的第一密封层11的电阻为1013Ωcm级以上,因此测定值实质上与第一密封层11的电阻相等。
然而,第一密封层11和第二密封层12的测定都是在施加电压后,在测定值不稳定而电阻值的增加倾向继续的情况下,使用1000秒后的值。
此外在算出体积电阻时,关于第一密封层11和第二密封层12的膜厚,分别从太阳能电池元件13剥落,进行接触式的厚度测定,作为5点测定的平均值。在不能剥落的情况下,可以使用激光位移计测定密封层的2个反射面的光学膜厚,使用密封层的实测折射率,通过膜厚换算来求出。此外,在第一密封层11的情况下,同样地,可以隔着玻璃等受光面侧保护构件14,使用激光位移计同样地计测密封层的2个反射面,折射率另外剥落密封层而测定,进行膜厚换算。所用的激光位移计只要是可以分别测定密封层的2个反射面间的距离的装置,则没有特别指定,可以使用例如keyence公司制激光位移计LT-9000等。
图1的例子中,使第一密封片配置在受光面侧保护构件14与太阳能电池元件13之间,形成第一密封层11。此外,使第二密封片配置在太阳能电池元件13与背面侧保护构件15之间,形成第二密封层12。
图2是示意性示出本发明的太阳能电池模块的其它实施方式的截面图。图2所示的太阳能电池模块20是使用上述例2所示的太阳能电池密封用片组件而形成的。图2的例子中,使第一密封片与受光面侧保护构件14相接地配置而形成第一密封层11,使相对薄的第二密封片与太阳能电池元件13的受光面相接地配置而形成第二密封层12A。相对厚的第二密封片配置在太阳能电池元件13与背面侧保护构件15之间,而形成第二密封层12B。其它与图1所示的太阳能电池模块10相同。
图3是示意性示出本发明的太阳能电池模块的其它实施方式的截面图。图3所示的太阳能电池模块30是使用上述例2所示的太阳能电池密封用片组件而形成的。图3的例子中,使相对薄的第二密封片与受光面侧保护构件14相接地配置而形成第二密封层12A,使相对薄的第一密封片11与太阳能电池元件13的受光面相接地配置。其它与图2所示的太阳能电池模块20相同。
图4是示意性示出本发明的太阳能电池模块的其它实施方式的截面图。图4所示的太阳能电池模块40是使用上述例3所示的太阳能电池密封用片组件而形成的。图4的例子中,使相对厚的第一密封片配置在受光面侧保护构件14与太阳能电池元件13之间而形成第一密封层11A,使相对薄的第二密封片与太阳能电池元件13的背面相接地配置而形成第二密封层12,使相对薄的第一密封片与背面侧保护构件15相接地配置而形成第一密封层11A。其它与图1所示的太阳能电池模块10相同。
图5是示意性示出本发明的太阳能电池模块的其它实施方式的截面图。图5所示的太阳能电池模块50是使用2组上述例4所示的太阳能电池密封用片组件而形成的。图5的例子中,依次叠层第二、第一、第二密封片,配置在受光面侧保护构件14与太阳能电池元件13之间,而形成第二密封层12A、第一密封层11A、第二密封层12B。此外,在太阳能电池元件13与背面侧保护构件15之间也配置依次叠层有第二、第一、第二密封片的叠层片,形成第二密封层12C、第一密封层11B、第二密封层12D。其它与图1所示的太阳能电池模块10相同。
第一密封层11(11A~B)的体积固有电阻R1(Ωcm)与第二密封层12(12A~D)的体积固有电阻R2(Ωcm)之比(R1/R2)优选为1×101~1×1010,更优选为1×101~1×105。由此,在太阳能电池模块10~50中,可以抑制PID的发生,并且降低气泡的发生。
第一密封层11(11A~B)的体积固有电阻(R1)优选为1×1013~1×1018Ωcm,更优选为1×1014~1×1017Ωcm。此外,第二密封层12的体积固有电阻(R2)优选为1×108~1×1015Ωcm,更优选为1×1012~1×1015Ωcm。通过使R1和R2为该范围,可以使太阳能电池模块的PID的发生的抑制进一步长期化。这里考虑将受光面侧的第1层与第2层串联连接的体积固有电阻为1×1012~1×1017Ωcm,更优选为1×1012~1×1015Ωcm,从而可以使太阳能电池模块10~50中PID的发生的抑制进一步长期化。
如上所述,可以是第一密封层11由第一密封片形成,第二密封层12由第二密封片形成,但可以通过以交联后的第一密封片的体积固有电阻比第二密封片大的方式将第一密封片与第二密封片组合而形成密封层1,形成第一密封层11的体积固有电阻比第二密封层12的体积固有电阻高的密封层1。
另外,测定体积固有电阻时的第一密封片和第二密封片的加热加压处理通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟来进行。此外,如上所述,在本说明书中体积固有电阻是依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的。
第二密封层12(12A~D)只要包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基即可,只要是使上述的第二密封片交联而形成的即可。
图1~5所示的太阳能电池模块10~50,具体而言,是结晶硅系的太阳能电池模块的一例。太阳能电池元件13是通过内部连线16而电连接成的多个结晶硅系的太阳能电池元件,被受光面侧保护构件14与背面侧保护构件15夹持。在太阳能电池元件13的受光面和背面,分别形成有电极(集电构件),在太阳能电池元件13的受光面和背面形成的电极与密封层1相接。集电构件中,包含后述的集电线、附极耳用母线和背面电极层等。
图1所示的太阳能电池模块10,具体而言,是结晶硅系的太阳能电池模块的一例。太阳能电池元件13是通过内部连线16而电连接成的多个结晶硅系的太阳能电池元件,被受光面侧保护构件14和背面侧保护构件15夹持。在受光面侧保护构件14与多个太阳能电池元件13之间,填充有第一密封层11,在背面侧保护构件15与多个太阳能电池元件13之间,填充有由第二密封片形成的第二密封层12。第一密封层11和第二密封层12,依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的体积固有电阻只要第一密封层11比第二密封层12高即可,但第一密封层11优选为使上述的第一密封片交联而形成,背面侧保护构件15优选为使上述的第二密封片交联而形成。在太阳能电池元件13的受光面形成的电极与第一密封层11相接,在太阳能电池元件13的背面形成的电极与第二密封层12相接。所谓电极,是在太阳能电池元件13的受光面和背面分别形成的集电构件,包含后述的集电线、附极耳用母线和背面电极层等。
图6是示意性示出太阳能电池元件的受光面和背面的一构成例的平面图。在图6中,示出太阳能电池元件13的受光面13A和背面13B的构成的一例。如图6(A)所示,在太阳能电池元件13的受光面13A,形成有多个形成为线状的集电线32、和从集电线32收集电荷并且与内部连线16(图1~5)连接的附极耳用母线(汇流条)34A。此外,如图6(B)所示,在太阳能电池元件13的背面13B,整面形成有导电层(背面电极)36,在其上形成有从导电层36收集电荷并且与内部连线16(图1~5)连接的附极耳用母线(汇流条)34B。集电线32的线宽为例如0.1mm左右;附极耳用母线34A的线宽为例如2~3mm左右;附极耳用母线34B的线宽为例如5~7mm左右。集电线32、附极耳用母线34A和附极耳用母线34B的厚度为例如20~50μm左右。
集电线32、附极耳用母线34A和附极耳用母线34B优选包含导电性高的金属。这样的导电性高的金属的例子中,包含金、银、铜等,但从导电性、耐腐蚀性高方面等考虑,优选为银、银化合物、含有银的合金等。导电层36,不仅包含导电性高的金属,而且从使在受光面受到的光反射而使太阳能电池元件的光电转换效率提高这样的观点等考虑,优选包含光反射性高的成分,例如铝。集电线32、附极耳用母线34A、附极耳用母线34B和导电层36通过在太阳能电池元件13的受光面13A或背面13B通过例如网版印刷将包含上述导电性高的金属的导电材涂料涂布成50μm的涂膜厚度后,干燥,根据需要在例如600~700℃烧结来形成。
受光面侧保护构件14由于配置在受光面侧,因此需要为透明。在表面侧保护构件14的例子中,包含透明玻璃板、透明树脂膜等。另一方面,背面侧保护构件15不需要为透明,其材质没有特别限定。背面侧保护构件15的例子中,包含玻璃基板、塑料膜等。作为塑料膜的材料,可举出由聚酯树脂、氟树脂、丙烯酸系树脂、环状烯烃(共)聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等形成的树脂膜。
树脂膜优选为在透明性、强度、成本等方面优异的聚酯树脂,特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、耐气候性好的氟树脂等。作为氟树脂的例子,有四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、聚氟乙烯树脂(PVF)、聚偏氟乙烯树脂(PVDF)、聚四氟乙烯树脂(TFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、聚三氟化氯化乙烯树脂(CTFE)。从耐气候性的观点考虑,聚偏氟乙烯树脂优异,但从耐气候性和机械强度的兼有考虑,四氟乙烯-乙烯共聚物优异。此外,为了与构成其它层的材料的粘接性的改良,优选对受光面侧保护构件进行电晕处理、等离子体处理。此外,也能够使用为了提高机械强度而实施了拉伸处理的片,例如双轴拉伸的聚丙烯片。
在作为正面侧保护构件14使用玻璃基板的情况下,玻璃基板的波长350~1400nm光的全光线透射率优选为80%以上,更优选为90%以上。作为这样的玻璃基板,一般使用红外部的吸收少的白板玻璃,但即使是蓝板玻璃,只要厚度为3mm以下则对太阳能电池模块的输出特性的影响少。此外,为了提高玻璃基板的机械强度,可以通过热处理来获得强化玻璃,但也可以使用无热处理的浮板玻璃。此外,为了在玻璃基板的受光面侧抑制反射,也可以进行防反射的涂布。
太阳能电池模块10~50所用的背面侧保护构件15,没有特别限制,但由于位于太阳能电池模块10~50的最表层,因此与上述的受光面侧保护构件14同样地,要求耐气候性、机械强度等各特性。因此,可以以与受光面侧保护构件14同样的材质构成背面侧保护构件15。即,背面侧保护构件15也可以使用作为受光面侧保护构件14而使用的上述的各种材料。特别是,可以优选使用聚酯树脂和玻璃。此外,背面侧保护构件15由于不以太阳光的通过为前提,因此也不一定要求受光面侧保护构件14所要求的透明性。因此,为了增加太阳能电池模块10的机械强度或防止由温度变化引起的变形、翘曲,可以张贴增强板。增强板可以优选使用例如钢板、塑料板、FRP(玻璃纤维强化塑料)板等。
背面侧保护构件15可以与本发明的太阳能电池密封用片中的第二密封片一体化。通过使第二密封片与背面侧保护构件15一体化,在模块组装时可以缩短将第二密封片和背面侧保护构件15裁切成模块尺寸的工序。此外,通过使将第二密封片与背面侧保护构件15分别叠加的工序为用一体化的片进行叠加的工序,也可以缩短、省略叠加工序。在使第二密封片与背面侧保护构件15一体化的情况下,第二密封片与背面侧保护构件15的叠层方法没有特别限制。叠层方法中,优选为使用浇铸成型机、挤出片成型机、吹胀成型机、注射成型机等公知的熔融挤出机进行共挤出而获得叠层体的方法,在预先成型的一方的层上熔融或加热层压另一方的层而获得叠层体的方法。
太阳能电池模块10~50所用的电极的构成和材料没有特别限定,但在具体的例子中,具有透明导电膜和金属膜的叠层结构。透明导电膜由SnO2、ITO、ZnO等形成。金属膜由银、金、铜、锡、铝、镉、锌、水银、铬、钼、钨、镍、钒等金属形成。这些金属膜可以单独使用,也可以以复合化了的合金形式使用。透明导电膜与金属膜通过CVD、溅射、蒸镀等方法来形成。
太阳能电池元件13,在图1~5中,例示了结晶硅系的太阳能电池元件,但只要是可以利用半导体的光电动势效果而发电,则没有特别限制,可以使用例如,硅(单晶系、多结晶系、非结晶(无定形)系)太阳能电池、化合物半导体(III-III族、II-VI族、其它)太阳能电池、湿式太阳能电池、有机半导体太阳能电池等。其中,从发电性能与成本的平衡等的观点考虑,优选为多结晶硅太阳能电池。图1的太阳能电池模块,也可以将结晶硅系的太阳能电池元件13换成薄膜太阳能电池元件,制成薄膜硅系的太阳能电池模块。
关于使用了本发明的太阳能电池密封用片组件的太阳能电池模块的制造方法,举出图1所示的太阳能电池模块10为例在以下进行说明。该制造方法可以通过以下工序来制造,例如,
(i)获得将背面侧保护构件15、第二密封片、多个太阳能电池元件13、第一密封片和受光面侧保护构件14依次叠层而成的叠层体的工序;
(ii)将该叠层体通过层压机等加压并贴合,同时根据需要进行加热的工序;
(iii)在(ii)的工序之后,进而根据需要对叠层体进行加热处理,将第一、第二密封片固化,由第一密封片获得第一密封层11,由第二密封片获得第二密封层12的工序。
在工序(i)中,在第一、第二密封片形成凹凸形状(压纹形状)的情况下,优选以凹凸面成为太阳能电池元件13侧的方式配置。
在工序(ii)中,按照常规方法使用真空层压机或热压机,将工序(i)中获得的叠层体加热和加压而一体化(密封)。
在使用真空层压机的情况下,例如,在温度125~160℃、真空压力300Pa以下的条件下真空加热3~6分钟,接着,以100kPa进行1~15分钟左右的加压。然后,例如,可以使用隧道式的连续式交联炉或板式的间歇式交联炉,在130~155℃进行20~60分钟左右的第一、第二密封片的交联处理。或者,也可以使真空层压机的加热温度为145~170℃,使大气压下的加压时间为6~30分钟,通过真空层压机进行交联处理。此外,然后,可以与上述同样地操作而进行交联处理。该交联处理工序可以与工序(ii)同时进行,也可以在工序(ii)之后进行。
在工序(ii)之后进行第一、第二密封片的交联处理工序的情况下,在工序(ii)中在温度125~160℃,真空压力1.33kPa以下的条件下真空加热3~6分钟,接着,进行1~15分钟左右的大气压下的加压,将上述叠层体一体化。工序(ii)之后进行的交联处理可以通过一般的方法进行,例如,可以使用隧道式的连续式交联炉,也可以使用板式的间歇式交联炉。此外,交联条件通常为在130~155℃进行20~60分钟左右。
另一方面,在与工序(ii)同时进行交联处理工序的情况下,使工序(ii)中的加热温度为145~170℃,使大气压下的加压时间为6~30分钟,除此以外可以与在工序(ii)之后进行交联处理工序的情况同样地操作而进行。
关于太阳能电池模块10的制造,只要在交联剂实质上不分解并且本发明的第一、第二密封片熔融那样的温度,在太阳能电池元件13和受光面侧保护构件14预粘接第一密封片,在太阳能电池元件13和背面保护构件15预粘接第二密封片,接着升温而进行充分的粘接和密封片的交联即可。只要选择可以满足各条件那样的添加剂处方即可,例如,只要选择上述交联剂和上述交联助剂等的种类和含浸量即可。
可以在这样制造的太阳能电池模块10的外框设置铝框架等来保持强度。此外,从安全上的观点考虑优选为铝框架接地(earth)。上述的太阳能电池模块也可以数台至数十台串联连接,构建住宅用的小规模的太阳能电池系统、被称为大型太阳能发电的大规模的太阳能电池系统。
本发明的太阳能电池模块,在不损害本发明的目的的范围内,可以适当具有任意的构件。典型地,可以设置粘接层、冲击吸收层、涂布层、防反射层、背面再反射层、光扩散层等,但不限定于这些。设置这些层的位置没有特别限定,可以考虑设置那样的层的目的和那样的层的特性而设置在适当的位置。
此外,可以通过使用了适当的粘接剂(例如,以马来酸酐改性聚烯烃树脂(三井化学公司制的商品名“ADOMER(注册商标)”、三菱化学公司制的商品名“MODIC(注册商标)”等)、不饱和聚烯烃等低(非)结晶性软质聚合物、乙烯/丙烯酸酯/马来酸酐三元共聚物(住化CDF化学公司制的商品名“BONDINE(注册商标)”等)为代表的丙烯酸系粘接剂、乙烯/乙酸乙烯酯系共聚物、或包含它们的粘接性树脂组合物等)的干式层压法或热层压法等来叠层。
作为粘接剂,优选为具有120~150℃左右的耐热性的粘接剂,具体而言,优选为聚酯系或聚氨酯系粘接剂等。此外,为了使二个层的粘接性提高,可以对至少一个层实施例如硅烷系偶联处理、钛系偶联处理、电晕处理、等离子体处理等。
本发明的太阳能电池模块的生产性、发电效率、寿命等优异。因此,使用了那样的太阳能电池模块的发电设备的成本、发电效率、寿命等优异,具有实用上高的价值。上述的发电设备,无论室外、屋内,都适合长期使用,设置于房屋的屋顶、作为面向宿营等户外活动的移动电源而利用、作为汽车电池组的辅助电源而利用等。
根据该太阳能电池模块,由于包含具有极性基的密封层,因此可以用密封层吸收在使用时由于温度上升而产生的气体,因此可以避免密封层变形那样的问题,不会损害太阳能电池的外观,可以防止单元的开裂,成本等经济性也优异。此外,根据该太阳能电池模块,由于在受光面侧具有电阻高的密封层,因此制成太阳能电池阵列时,即使维持在框架与太阳能电池元件间施加了高电压的状态,也可以大幅度抑制PID的发生。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了说明,但这些是本发明的例示,也可以采用上述以外的各种构成。
实施例1
以下,基于实施例具体地说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
(1)测定方法
[MFR]
依照ASTM D1238,在190℃、2.16kg荷重的条件下测定。
[铝元素的含量]
将乙烯-α-烯烃共聚物湿式分解后,用纯水定容,通过ICP发光分析装置(岛津制作所公司制,ICPS-8100),定量铝,求出铝元素的含量。
[肖氏A硬度]
将乙烯-α-烯烃共聚物在190℃加热4分钟,以10MPa加压后,以10MPa加压冷却5分钟直到常温而获得3mm厚的片。使用所得的片,依照ASTMD2240测定乙烯-α-烯烃共聚物的肖氏A硬度。
[密度]
依照ASTM D1505,测定乙烯-α-烯烃共聚物的密度。
[B值]
根据上述的13C-NMR光谱,按照下述式(1)算出乙烯-α-烯烃共聚物的“B值”。
B值=[POE]/(2×[PO]×[PE])···(1)
(式(1)中,[PE]表示乙烯-α-烯烃共聚物所包含的来源于乙烯的构成单元的比例(摩尔分率),[PO]表示乙烯-α-烯烃共聚物所包含的来源于碳原子数3~20的α-烯烃的构成单元的比例(摩尔分率),[POE]表示全部dyad链所包含的α-烯烃-乙烯链的比例(摩尔分率))
[Tαβ/Tαα]
以上述的文献的记载为参考,根据上述的13C-NMR光谱算出乙烯-α-烯烃共聚物的“Tαβ/Tαα”。
[分子量分布Mw/Mn]
使用Waters公司制的凝胶渗透色谱仪(商品名“Alliance GPC-2000型”),如以下那样地测定。分离柱中,使用了2根商品名“TSKgel GMH6-HT”和2根商品名“TSKgel GMH6-HTL”的柱。柱尺寸都是内径7.5mm,长度300mm,柱温度为140℃,流动相中使用了邻二氯苯(和光纯药工业公司制)和作为抗氧化剂的BHT(武田药品公司制)0.025重量%。使流动相以1.0ml/分钟的速度移动,试样浓度为15mg/10ml,试样进样量为500μl,作为检测器使用了差示折射计。关于标准聚苯乙烯,分子量为Mw<1000和Mw>4×106时使用了tosoh公司制的产品。此外,分子量为1000≤Mw≤4×106时使用了Pressure Chemical公司制的产品。分子量进行通用校正而根据使用的各α-烯烃换算成乙烯-α-烯烃共聚物。
[氯离子的含有比例]
在使用高压釜而进行了灭菌洗涤的玻璃容器中精密称量乙烯-α-烯烃共聚物约10g,加入超纯水100ml并密闭后,使用在常温进行了30分钟超声波(38kHz)提取而获得的提取液,使用Dionex公司制的离子色谱仪装置(商品名“ICS-2000”)进行测定。
[在乙酸甲酯中的提取量]
精密称量乙烯-α-烯烃共聚物约10g左右,使用乙酸甲酯,在温水浴温90℃进行索格利特提取3小时,由提取前后的乙烯-α-烯烃共聚物的重量差或使提取溶剂挥发后的残渣量来算出。
[体积固有电阻]
将太阳能电池密封用片的第一、第二密封片分别裁切成10cm×10cm的尺寸后,在150℃在真空压力250Pa进行3分钟,在150℃、加压压力100kPa进行15分钟的条件下,用层压装置(NPC公司制,LM-110X160S)层压而制作测定用的交联片。将制作的交联片的体积固有电阻(Ω·cm),依照JIS K6911,以施加电压500V测定。另外,测定时,使用高温测定室“12708”(Advantest公司制)使温度为100±2℃,使用了微小电流计“R8340A”(Advantest公司制)。
[丙酮、叔丁醇的吸收率]
将太阳能电池密封片的第一、第二密封片分别裁切成10cm×10cm的尺寸后,在以150℃、真空压250Pa进行3分钟,以加压压力100kPa进行15分钟的条件下,用层压装置(NPC公司制,LM-110X160S)层压而制作测定用的厚度0.5mm的交联片。将所得的交联处理后的片切断为能放入到密闭容器中,用精密天平称量约1g。称量后,将片在100ml的密闭容器中在10ml丙酮中在23℃浸渍1小时。1小时后,用擦拭纸等擦去附着于片表面的丙酮,用精密天平称量试验后的片。根据该试验前后的重量差,算出丙酮的吸收率。关于叔丁醇,将叔丁醇的浸渍温度变更为30℃,除此以外,同样地操作,算出叔丁醇的吸收率。
(2)乙烯-α-烯烃共聚物的合成
(合成例1)
在具备搅拌翼的内容积50L的连续聚合器的一个供给口以8.0mmol/hr的比例供给作为共催化剂的甲基铝氧烷的甲苯溶液,以0.025mmol/hr的比例供给作为主催化剂的双(1,3-二甲基环戊二烯基)二氯化锆的己烷浆料,以0.5mmol/hr的比例供给三异丁基铝的己烷溶液,以作为催化剂溶液和聚合溶剂使用的脱水精制后的正己烷的合计成为20L/hr的方式连续地供给脱水精制后的正己烷。同时在聚合器的其它供给口以3kg/hr的比例连续供给乙烯,以15kg/hr的比例连续供给1-丁烯,以5NL/hr的比例连续供给氢,在聚合温度90℃,总压力3MPaG,滞留时间1.0小时的条件下进行连续溶液聚合。使聚合器中生成的乙烯-α-烯烃共聚物的正己烷/甲苯混合溶液介由设置于聚合器底部的排出口而连续地排出,导入到夹套部被3~25kg/cm2蒸汽加热了的连接管中,使乙烯-α-烯烃共聚物的正己烷/甲苯混合溶液成为150~190℃。另外,在即将达到连接管之前附设有用于注入作为催化剂失活剂的甲醇的供给口,以约0.75L/hr的速度注入甲醇而合流于乙烯-α-烯烃共聚物的正己烷/甲苯混合溶液。在带蒸汽夹套的连接管内保温在约190℃的乙烯-α-烯烃共聚物的正己烷/甲苯混合溶液,以维持约4.3MPaG的方式通过设置于连接管终端部的压力控制阀的开度的调整而连续地输送到闪蒸槽中。另外,在对闪蒸槽内的移送中,以闪蒸槽内的压力维持约0.1MPaG,闪蒸槽内的蒸气部的温度维持约180℃的方式进行溶液温度和压力调整阀开度设定。然后,通过将模头温度设定于180℃的单轴挤出机,用水槽冷却线料,用颗粒切割机切断线料,作为颗粒而获得乙烯-α-烯烃共聚物。产量为2.2kg/hr。将物性示于表1中。
(合成例2)
分别以0.012mmol/hr的比例供给作为主催化剂的[二甲基(叔丁基酰胺)(四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷]二氯化钛的己烷溶液,以0.05mmol/hr的比例供给作为共催化剂的三苯基碳(四五氟苯基)硼酸酯的甲苯溶液,以0.4mmol/hr的比例供给三异丁基铝的己烷溶液,并且以5kg/hr的比例供给1-丁烯,以100NL/hr的比例供给氢,除此以外与上述的合成例1同样地操作而获得乙烯-α-烯烃共聚物。产量为1.3kg/hr。将物性示于表1中。
(合成例3)
分别以0.003mmol/hr的比例供给作为主催化剂的双(对甲苯基)亚甲基(环戊二烯基)(1,1,4,4,7,7,10,10-八甲基-1,2,3,4,7,8,9,10-八氢二苯并(b,h)-芴基)二氯化锆的己烷溶液,以3.0mmol/hr的比例供给作为共催化剂的甲基铝氧烷的甲苯溶液,以0.6mmol/hr的比例供给三异丁基铝的己烷溶液;以4.3kg/hr的比例供给乙烯;代替1-丁烯而以6.4kg/hr的比例供给1-辛烯;以1-辛烯和作为催化剂溶液和聚合溶剂使用的脱水精制后的正己烷的合计成为20L/hr的方式连续地供给脱水精制后的正己烷;以60NL/hr的比例供给氢;和使聚合温度为130℃,除此以外与合成例1同样地操作而获得乙烯-α-烯烃共聚物。产量为4.3kg/hr。将物性示于表1中。
[表1]
表1
合成例1 合成例2 合成例3
α-烯烃的种类 1-丁烯 1-丁烯 1-辛烯
α-烯烃单元的含有比例[mol%] 14 17 11
乙烯单元的含有比例[mol%] 86 83 89
MFR[g/10分钟] 20 11 48
A1残渣量[ppm] 102 8 23
密度[g/cm3] 0.870 0.866 0.884
肖式A硬度[-] 70 62 84
B值[-] 1.11 1.07 1.16
Tαβ/Tαα[-] <0.01 0.4 <0.01
Mw/Mn[-] 2.2 2.2 2.1
氯离子含有比例[ppm] 1 0.4 0.1
乙酸甲酯提取量[重量%] 0.7 1.8 0.8
(3)改性聚乙烯醇缩丁醛树脂的合成
(合成例4)
将乙烯含量15摩尔%、皂化度98摩尔%、平均聚合度1700的聚乙烯醇(kuraray公司制,PVA-117)100g溶解在蒸馏水中,获得了浓度10重量%的聚乙烯醇水溶液。在使该水溶液为40℃的状态下使用锚型搅拌翼对其进行搅拌同时添加35重量%盐酸32g后,滴加丁醛60g。确认了在水溶液中析出聚乙烯醇缩丁醛树脂后,进而添加35重量%盐酸64g同时升温至50℃并搅拌4小时使反应结束,获得了改性聚乙烯醇缩丁醛树脂的分散液。将所得的分散液冷却,通过30重量%氢氧化钠水溶液将分散液的pH中和至7.5,过滤后,用对聚合物20倍量的蒸馏水进行水洗/干燥而获得了平均聚合度1700、缩醛化度65摩尔%的改性聚乙烯醇缩丁醛树脂。
(4)第一、第二密封片
(制造例1)
相对于合成例1的乙烯-α-烯烃共聚物100重量份,配合了作为烯属不饱和硅烷化合物的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5重量份、作为有机过氧化物的1分钟半衰期温度为166℃的叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯1.0重量份、作为交联助剂的三烯丙基异氰脲酸酯1.2重量份、作为紫外线吸收剂的2-羟基-4-正-辛基氧基二苯甲酮0.4重量份、作为自由基捕获剂的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯0.2重量份、和作为耐热稳定剂1的三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯0.05重量份、作为耐热稳定剂2的十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯0.1重量份。在thermo plastic公司制的单轴挤出机(螺杆直径20mmφ,L/D=28)上安装衣架式T型模头(模唇形状:270×0.8mm),在模头温度100℃的条件下,以辊温度30℃、卷绕速度1.0m/min在第1冷却辊上使用压纹辊进行成型,获得了厚度0.5mm的进行了压纹加工的密封片。所得的片的空隙率为28%。
(制造例2)
相对于含有乙酸乙烯酯26重量%、MFR为15g/10分钟的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物100重量份,配合下述所示的添加剂,在100℃进行5分钟、30rpm的条件下,用Labo Plasto Mill(东洋精机公司制)混炼,获得了包含乙烯-乙酸乙烯酯聚合物的树脂组合物(表2中EVA)。使用真空层压机,对于所得的组合物,使用厚度0.5mm的具有25×25厘米的开口部的SUS制的金属框放置框的内部的片,在热盘温度100℃以真空时间3分钟、加压时间10分钟,制作厚度0.5μm的平坦的密封片。
<有机过氧化物>2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷1.3重量份
<交联助剂>三烯丙基异氰脲酸酯1.5重量份
<烯属不饱和硅烷化合物>γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3重量份
<自由基捕获剂>双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯0.1重量份
<紫外线吸收剂>2-羟基-4-正辛基氧基二苯甲酮0.2重量份
<耐热稳定剂1>丁基羟基甲苯0.01重量份
(制造例3、4)
设为表2所示的配合,除此以外,与实施例1同样地操作获得了进行了压纹加工的密封片。所得的片的空隙率都为28%。
(制造例5)
将合成例4的改性聚乙烯醇缩丁醛树脂100质量份、作为增塑剂的三乙二醇-二-2-乙基己酸酯45质量份在160℃进行10分钟、100rpm的条件下,用LaboPlasto Mill(东洋精机公司制)混炼,获得了改性聚乙烯醇缩丁醛树脂组合物(表2中PVB)。所得的组合物的MFR为0.6g/10分钟。使用空层压机,对于所得的组合物,使用厚度0.5mm的具有25×25厘米的开口部的SUS制的金属框放置框的内部的片,在热盘温度100℃以真空时间3分钟、加压时间10分钟,制作厚度0.5mm的平坦的片。
[表2]
(实施例1~4,比较例1、2)
将制造例1~5的密封片如表3所示那样组合来准备一对太阳能电池密封用片,如下述所示制作模型的模块,对“PID评价”、“气泡”、“太阳能电池元件的开裂”进行评价。将结果示于表3中。此外,第一密封片的体积固有电阻R1与第二密封片的体积固有电阻R2之比(R1/R2)、第二密封片的丙酮的吸收率(A2)与第一密封片的丙酮的吸收率(A1)之差(A2-A1)以及第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2)与第一密封片的叔丁醇的吸收率(B1)之差(B2-B1)也一并示于表3中。
(5)评价
[PID评价]
将第一密封片放置在受光面侧保护构件与太阳能电池元件之间,在太阳能电池元件与背面侧保护构件之间放置第二密封片,使用真空层压机来制作太阳能电池模块,实施PID评价。评价用模块所用的构成是,作为太阳能电池元件使用单晶单元,制成18单元串联连接而得的小模块。受光面侧保护构件中,使用了切割成24×21cm的旭硝子fabritech公司制的白板浮法玻璃3.2mm厚度的带有压纹的热处理玻璃。太阳能电池元件,使用了以受光面侧的汇流条银电极为中央而切割成5×3cm的单元(Shinsung Solar公司制的单晶单元)。使用在铜箔表面覆盖有共晶焊料的铜带电极将该单元串联连接18单元。作为背面侧保护构件,使用包含二氧化硅蒸镀PET的PET系背片,在背片的一部分用割刀切入约2cm切口作为单元的取出部位而取出18单元串联连接而得的单元的正端子和负端子,使用真空层压机(NPC公司制:LM-110x160-S)以热盘温度150℃、真空时间3分钟、加压时间15分钟进行层压。然后,切割从玻璃溢出的密封片、背片,在玻璃边缘施用端面密封材,安装铝框架后,从背片取出的端子部分的切入部位施用RTV有机硅而使其固化。将该迷你模块的正端子与负端子短路,连接电源的高压侧电缆。此外电源的低压侧的电缆与铝框架连接,铝框架接地。将该模块放置在85℃、85%rh的恒温恒湿槽内,等待温度上升后,施加-600V,施加24小时电压并保持。高压电源使用了松定PRECISION公司制HARb-3R10-LF,恒温恒湿槽使用了etac公司制FS-214C2。试验后,将该模块使用具有AM(air mass)1.5级A的光强度分布的氙光源评价IV特性。IV评价使用了日清纺mechatronics公司制的PVS-116i-S。
评价结果如下分类。
试验后的IV特性的最大输出电力Pmax与初始值相比
输出电力的降低为5%以下:○
输出电力的降低超过5%:×
另外,关于实施例和比较例的评价用模块,测定由第一密封片形成的第一密封层和由第二密封片形成的第二密封层的体积固有电阻,结果确认了在由实施例1~4的太阳能电池密封用片组件制作的评价用模块中,第一密封层的体积固有电阻比由第二密封片形成的第二密封层的体积固有电阻高,另一方面,比较例1、2的第一密封层和第二密封层的体积固有电阻相同。另外,第一密封层和第二密封层的体积固有电阻通过在实施方式中说明的方法,切出试验片后,依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定。
[气泡]
在蓝色玻璃(3mm厚度×12cm×7.5cm)上,放置第一密封片,接着在其上隔开2cm的间隔放置切成3cm见方的厚度0.2mm的铝板2块,用1cm宽×3cm长的聚四氟乙烯基材制的胶带固定。接着在其上进而放置第二密封片,最后重叠PET系背片,观察在以150℃、真空压250Pa进行3分钟,以加压压力100kPa进行15分钟的条件下,用层压装置(NPC公司制,LM-110X160S)进行贴合并进行交联、粘接后的外观(初始膨胀)。进而,放入130℃的烘箱中,观察实施1小时的耐热试验后的外观(耐热试验后膨胀)。按照以下的基准评价气泡发生。
○:外观没有特别变化
△:在贴有胶带的地方发生略微形状变化
×:在贴有胶带的地方发生膨胀
[太阳能电池元件的开裂]
从坯料切削采取厚度150μm的硅型太阳能电池元件,以白板玻璃/第一密封片/硅型太阳能电池元件/第二密封片/PET制背片的构成,在以150℃、真空压250Pa进行3分钟,以加压压力100kPa进行15分钟的条件下,用层压装置(NPC公司制,LM-110X160S)进行粘合并获得了叠层体。目视观察所得的叠层体内的硅型太阳能电池元件,评价开裂。
[表3]
表3
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 比较例2
第一密封片 制造例1 制造例3 制造例4 制造例1 制造例2 制造例5
第二密封片 制造例2 制造例2 制造例2 制造例5 制造例2 制造例5
R1/R2 6.3×102 3.8×102 1.3×103 ≥2×105 1 1
A2-A1 19.2 18.8 19.4 159.8 0 O
B2-B1 8.9 8.7 9.0 20.2 0 O
PID × ×
气泡
太阳能电池元件的开裂
实施例1~4的太阳能电池模块,未观察到PID现象,气泡的发生、元件的开裂也没有。与此相对,比较例1中,观察到PID现象。比较例2中,除了PID现象以外也观察到气泡的发生。
此外,如果制作使制造例1的片为第一密封片,作为制造例2的第二密封片具有图2~5所示的结构的太阳能电池模块,则与实施例1~4的模块同样地未观察到PID现象,气泡的发生、元件的开裂也没有。图3、5的模块中,玻璃与密封层的粘接性特别优异。
该申请主张以2012年2月29日提出的日本专利申请特愿2012-044739和2012年4月6日提出的日本专利申请特愿2012-087734为基础的优先权,将其公开的全部内容引入到本文中。
本发明包含以下形态。
[A1]
一种太阳能电池密封用片组件,是配置在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间而用于使太阳能电池元件密封的、具备第一密封片和第二密封片的太阳能电池密封用片组件,
通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟来对上述第一密封片和上述第二密封片进行交联处理时,依照JISK6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的进行了交联处理的上述第一密封片的体积固有电阻比上述第二密封片的体积固有电阻高,
上述第二密封片包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基。
[A2]
根据[A1]所述的太阳能电池密封用片组件,上述第一密封片配置在上述受光面侧保护构件与上述太阳能电池元件之间。
[A3]
根据[A1]或[A2]所述的太阳能电池密封用片组件,上述极性基包含选自羧基和酯基中的至少一种。
[A4]
根据[A1]~[A3]的任一项所述的太阳能电池密封用片组件,在上述受光面侧保护构件与上述太阳能电池元件之间,使上述第一密封片和上述第二密封片叠层地配置。
[A5]
根据[A4]所述的太阳能电池密封用片组件,上述第一密封片与上述第二密封片相接地配置。
[A6]
根据[A1]~[A5]的任一项所述的太阳能电池密封用片组件,上述第二密封片与上述受光面侧保护构件相接地配置。
[A7]
根据[A1]~[A6]的任一项所述的太阳能电池密封用片组件,上述第一密封片与上述第二密封片被叠层着。
[A8]
根据[A1]~[A7]的任一项所述的太阳能电池密封用片组件,包含多个上述第一密封片,上述第二密封片被上述第一密封片夹着而配置在上述受光面侧保护构件与上述背面侧保护构件之间。
[A9]
根据[A1]~[A7]的任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其包含多个上述第二密封片,上述第一密封片被上述第二密封片夹着而配置在上述受光面侧保护构件与上述背面侧保护构件之间。
[A10]
一种太阳能电池模块,是在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间具有密封层,且在该密封层内密封太阳能电池元件而成的太阳能电池模块,
上述密封层具有第一密封层和第二密封层,
依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的上述第一密封层的体积固有电阻比上述第二密封层的体积固有电阻高,
上述第二密封层包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基。
[A11]
根据[A10]所述的太阳能电池模块,上述密封层是通过[A1]~[A9]的任一项所述的太阳能电池密封用片组件而形成的,
上述第一密封层是使上述第一密封片交联而成的,
上述第二密封层是使上述第二密封片交联而成的。
[A12]
根据[A10]或[A11]所述的太阳能电池模块,上述第一密封层设置在上述受光面侧保护构件与上述太阳能电池元件之间。
[B1]
一对太阳能电池密封片,其特征在于,具有用于配置在太阳能电池的受光面侧的第一密封片和用于配置在太阳能电池的背面侧的第二密封片,上述第一密封片和上述第二密封片由包含交联性树脂的树脂组合物形成,
通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟来对上述第一密封片和上述第二密封片进行交联处理时,依照JISK6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的进行了交联处理的上述第一密封片的体积固有电阻比进行了交联处理的上述第二密封片的体积固有电阻高。
[B2]
根据[B1]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,进行了交联处理的上述第一密封片的体积固有电阻R1(Ωcm)与进行了交联处理的上述第二密封片的体积固有电阻R2(Ωcm)之比(R1/R2)为1×101~1×1010
[B3]
根据[B1]或[B2]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了交联处理的上述第二密封片在23℃在丙酮中浸渍1小时后,进行了交联处理的上述第二密封片的丙酮的吸收率,相对于在丙酮中浸渍之前的进行了交联处理的上述第二密封片的重量为7~400重量%。
[B4]
根据[B3]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,进行了交联处理的上述第二密封片的上述丙酮的吸收率,比将通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了交联处理的上述第一密封片在23℃在丙酮中浸渍1小时后的进行了交联处理的上述第一密封片的丙酮的吸收率高。
[B5]
根据[B4]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,进行了交联处理的上述第二密封片的丙酮的吸收率(A2)与进行了交联处理的上述第一密封片的丙酮的吸收率(A1)之差(A2-A1)为10~170。
[B6]
根据[B1]~[B5]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,将通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了交联处理的上述第二密封片在30℃在叔丁醇中浸渍1小时后,进行了交联处理的第二密封片的叔丁醇的吸收率,相对于在叔丁醇中浸渍之前的进行了交联处理的上述第二密封片的重量为4~30重量%。
[B7]
根据[B6]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,进行了交联处理的上述第二密封片的上述叔丁醇的吸收率,比将通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟进行了交联处理的上述第一密封片在30℃在叔丁醇中浸渍1小时后的进行了交联处理的上述第一密封片的叔丁醇的吸收率高。
[B8]
根据[B7]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,进行了交联处理的上述第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2)与进行了交联处理的上述第一密封片的叔丁醇的吸收率(B1)之差(B2-B1)为5~40。
[B9]
根据[B1]~[B8]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,进行了交联处理的上述第一密封片的上述体积固有电阻为1×1013~1×1018Ωcm。
[B10]
根据[B1]~[B9]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,进行了交联处理的上述第二密封片的上述体积固有电阻为1×108~1×1016Ωcm。
[B11]
根据[B1]~[B10]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述第一密封片包含乙烯系共聚物作为上述交联性树脂。
[B12]
根据[B1]~[B11]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述第二密封片包含选自由乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-极性单体共聚物和聚乙烯醇缩丁醛所组成的组中的树脂作为上述交联性树脂。
[B13]
根据[B11]或[B12]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述第一密封片和上述第二密封片的至少一方包含乙烯系共聚物作为上述交联性树脂,上述乙烯系共聚物为选自由乙烯-α-烯烃共聚物和乙烯-极性单体共聚物所组成的组中的树脂。
[B14]
根据[B13]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述第一密封片和上述第二密封片的至少一方包含乙烯-α-烯烃共聚物作为上述交联性树脂,该乙烯-α-烯烃共聚物满足以下a1)~a4)。
a1)来源于乙烯的构成单元的含有比例为80~90mol%,并且来源于碳原子数3~20的α-烯烃的构成单元的含有比例为10~20mol%。
a2)依照ASTM D1238,在190℃、2.16kg荷重的条件下测定得到的MFR为5~50g/10分钟。
a3)依照ASTM D1505而测定得到的密度为0.865~0.884g/cm3
a4)依照ASTM D2240而测定得到的肖氏A硬度为60~85。
[B15]
根据[B14]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述乙烯-α-烯烃共聚物进一步满足以下a5)。
a5)上述乙烯-α-烯烃共聚物中的铝元素的含量为10~500ppm。
[B16]
根据[B13]~[B15]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述第一密封片和上述第二密封片的至少一方包含乙烯-极性单体共聚物作为上述交联性树脂,该乙烯-极性单体共聚物为选自乙烯-不饱和羧酸共聚物、乙烯-不饱和羧酸酐共聚物、乙烯-不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-不饱和羧酸酯/不饱和羧酸共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基酯共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基醚共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基酯/不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基醚/不饱和羧酸酯共聚物和乙烯-乙烯基酯共聚物的组中的至少1种。
[B17]
根据[B16]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述乙烯-极性单体共聚物为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
[B18]
根据[B17]所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯含量相对于上述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物整体为15~47重量%。
[B19]
根据[B16]~[B18]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,依照ASTM D1238,在190℃、2.16kg荷重的条件下测定得到的上述乙烯-极性单体共聚物的MFR为5~50g/10分钟。
[B20]
根据[B1]~[B19]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述树脂组合物包含硅烷偶联剂,上述硅烷偶联剂的含量相对于上述交联性树脂100重量份为0.1~2.0重量份。
[B21]
根据[B1]~[B20]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述树脂组合物包含有机过氧化物,上述有机过氧化物的含量相对于上述交联性树脂100重量份为0.1~1.2重量份。
[B22]
根据[B1]~[B21]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述树脂组合物包含选自由紫外线吸收剂、光稳定剂和耐热稳定剂所组成的组中的至少一种,选自由上述紫外线吸收剂、上述光稳定剂和上述耐热稳定剂所组成的组中的至少一种的含量相对于上述交联性树脂100重量份为0.005~5重量份。
[B23]
根据[B1]~[B22]的任一项所述的太阳能电池密封片,其特征在于,上述树脂组合物包含交联助剂,上述交联助剂的含量相对于上述交联性树脂100重量份为0.05~5重量份。
[B24]
一种太阳能电池模块,其特征在于,是在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间具有密封层,且在该密封层内密封太阳能电池元件而成的太阳能电池模块,
上述密封层具有:
配置在上述受光面侧保护构件与上述太阳能电池元件之间而形成的受光面侧密封层,和
配置在上述背面侧保护构件与上述太阳能电池元件之间而形成的背面侧密封层,
依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定上述受光面侧密封层和上述背面侧密封层的体积固有电阻时,上述受光面侧密封层的上述体积固有电阻比上述背面侧密封层的上述体积固有电阻高。
[B25]
根据[B24]所述的太阳能电池模块,其特征在于,上述密封层是通过[B1]~[B23]的任一项所述的太阳能电池密封片而形成的,
上述受光面侧密封层是使上述第一密封片交联而成的,
上述背面侧密封层是使上述第二密封片交联而成的。

Claims (25)

1.一种太阳能电池密封用片组件,是配置在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间而用于使太阳能电池元件密封的、具备第一密封片和第二密封片的太阳能电池密封用片组件,
通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟来对所述第一密封片和所述第二密封片进行加热加压处理时,依照JISK6911并以温度100℃、施加电压500V测定得到的所述第一密封片的体积固有电阻比所述第二密封片的体积固有电阻高,
所述第一密封片配置在所述受光面侧保护构件与所述太阳能电池元件之间,
所述第二密封片包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池密封用片组件,所述极性基包含选自羧基和酯基中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,进行了加热加压处理的所述第一密封片的体积固有电阻R1(Ωcm)与进行了加热加压处理的所述第二密封片的体积固有电阻R2(Ωcm)之比,即R1/R2为1×101~1×1010
4.根据权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,将通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟的进行了加热加压处理的所述第二密封片在23℃在丙酮中浸渍1小时后,进行了加热加压处理的所述第二密封片的丙酮的吸收率,相对于在丙酮中浸渍之前的进行了加热加压处理的所述第二密封片的重量为7~400重量%。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,进行了加热加压处理的所述第二密封片的所述丙酮的吸收率,比将通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟的进行了加热加压处理的所述第一密封片在23℃在丙酮中浸渍1小时后的、进行了加热加压处理的所述第一密封片的丙酮的吸收率高。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,将通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟的进行了加热加压处理的所述第二密封片在30℃在叔丁醇中浸渍1小时后,进行了加热加压处理的第二密封片的叔丁醇的吸收率,相对于在叔丁醇中浸渍之前的进行了加热加压处理的所述第二密封片的重量为4~30重量%。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,进行了加热加压处理的所述第二密封片的所述叔丁醇的吸收率,比将通过以150℃、250Pa加热减压3分钟后,以150℃、100kPa加热加压15分钟的进行了加热加压处理的所述第一密封片在30℃在叔丁醇中浸渍1小时后的、进行了加热加压处理的所述第一密封片的叔丁醇的吸收率高。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,进行了加热加压处理的所述第一密封片的所述体积固有电阻为1×1013~1×1018Ωcm,
进行了加热加压处理的所述第二密封片的所述体积固有电阻为1×108~1×1016Ωcm。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含乙烯系共聚物作为交联性树脂,所述乙烯系共聚物为选自由乙烯-α-烯烃共聚物和乙烯-极性单体共聚物所组成的组中的树脂。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含有机过氧化物,所述有机过氧化物的含量相对于所述交联性树脂100重量份为0.1~1.2重量份。
11.根据权利要求9或10所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含乙烯-α-烯烃共聚物作为所述交联性树脂,该乙烯-α-烯烃共聚物满足以下a1)~a4),
a1)来源于乙烯的构成单元的含有比例为80~90mol%,并且来源于碳原子数3~20的α-烯烃的构成单元的含有比例为10~20mol%。
a2)依照ASTM D1238,在190℃、2.16kg荷重的条件下测定得到的MFR为0.1~50g/10分钟。
a3)依照ASTM D1505而测定得到的密度为0.865~0.884g/cm3
a4)依照ASTM D2240而测定得到的肖氏A硬度为60~85。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述乙烯-α-烯烃共聚物进一步满足以下a5),
a5)所述乙烯-α-烯烃共聚物中的铝元素的含量为10~500ppm。
13.根据权利要求9~12中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含乙烯-极性单体共聚物作为所述交联性树脂,该乙烯-极性单体共聚物为选自乙烯-不饱和羧酸共聚物、乙烯-不饱和羧酸酐共聚物、乙烯-不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-不饱和羧酸酯/不饱和羧酸共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基酯共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基醚共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基酯/不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-不饱和缩水甘油基醚/不饱和羧酸酯共聚物和乙烯-乙烯基酯共聚物的组中的至少1种。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述乙烯-极性单体共聚物为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯含量相对于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物整体为15~47重量%。
15.根据权利要求13或14所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,依照ASTM D1238,在190℃、2.16kg荷重的条件下测定得到的所述乙烯-极性单体共聚物的MFR为5~50g/10分钟。
16.根据权利要求9~15中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含硅烷偶联剂,所述硅烷偶联剂的含量相对于所述交联性树脂100重量份为0.1~2.0重量份。
17.根据权利要求9~16中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含选自由紫外线吸收剂、光稳定剂和耐热稳定剂所组成的组中的至少一种,选自由所述紫外线吸收剂、所述光稳定剂和所述耐热稳定剂所组成的组中的至少一种的含量相对于所述交联性树脂100重量份为0.005~5重量份。
18.根据权利要求9~17中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其特征在于,所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含交联助剂,所述交联助剂的含量相对于所述交联性树脂100重量份为0.05~5重量份。
19.根据权利要求1~18中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,所述第二密封片配置在所述背面侧保护构件与所述太阳能电池元件之间。
20.根据权利要求1~19中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,在所述受光面侧保护构件与所述太阳能电池元件之间,使所述第一密封片和所述第二密封片叠层地配置。
21.根据权利要求1~20中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其包含多个所述第一密封片,所述第二密封片被所述第一密封片夹着而配置在所述受光面侧保护构件与所述背面侧保护构件之间。
22.根据权利要求1~21中任一项所述的太阳能电池密封用片组件,其包含多个所述第二密封片,所述第一密封片被所述第二密封片夹着而配置在所述受光面侧保护构件与所述背面侧保护构件之间。
23.一种太阳能电池模块,其是在受光面侧保护构件与背面侧保护构件之间具有密封层,并在该密封层内密封太阳能电池元件而成的太阳能电池模块,
所述密封层具有第一密封层和第二密封层,
依照JIS K6911,以温度100℃、施加电压500V测定得到的所述第一密封层的体积固有电阻比所述第二密封层的体积固有电阻高,
所述第二密封层包含选自羧基、酯基、羟基、氨基和缩醛基中的至少一种极性基,
所述第一密封层设置在所述受光面侧保护构件与所述太阳能电池元件之间。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池模块,所述密封层通过权利要求1~22中任一项所述的太阳能电池密封用片组件而形成,
所述第一密封层是使所述第一密封片交联而成的,
所述第二密封层是使所述第二密封片交联而成的。
25.根据权利要求23或24所述的太阳能电池模块,所述第二密封层设置在所述背面侧保护构件与所述太阳能电池元件之间。
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