CN104419335A - 太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材和使用其的太阳能电池模件的制造方法 - Google Patents
太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材和使用其的太阳能电池模件的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
未硫化状态的太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材，其特征在于，是将配置在分别具有刚性或可挠性的受光面面板和背面面板之间的多个太阳能电池单元密封的有机硅粘合剂片材，固化后的有机硅粘合剂片材与受光面面板的根据JIS K6256的180度剥离粘接强度为2.5N/cm以上。本发明的硅橡胶组合物制成的粘合剂片材是能够挤出成型、压延成型等的混炼型的粘合剂片材，能够将受光面面板、第1有机硅粘合剂片材、多个太阳能电池单元、第2有机硅粘合剂片材和背面面板层叠，使用真空层压机形成模件。此外，能够在没有使用以往的液体有机硅的情况下简便地得到粘接性也良好、层压结束后单元的密封性高的模件。
Description
技术领域
本发明涉及用于将特别是使用单晶硅、多晶硅形成的太阳能电池可靠性高地密封的有机硅粘合剂片材和使用了其的太阳能电池模件的制造方法。
背景技术
近年来，作为利用了太阳光的能源，对于太阳光发电的关心高涨。其中，太阳能电池的发电元件一般包括硅等半导体，太阳能电池模件是在将各个太阳能电池单元相互电连接的状态下搭载于受光面玻璃基板等的。
此时，对于太阳能电池单元，通过用封入材料将其光照射的表面或背面侧覆盖，从而保护其以免受外部环境，例如雨、风、雪、灰尘等的影响。作为封入材料，一般地，从以片状容易处理、低成本等的观点出发，使用作为热塑性树脂的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。使用EVA将太阳能电池形成模件，一般采用如下方法：将受光面/EVA片材/太阳能电池单元/EVA/背面面板(背板)层叠而成的产物放入真空层压机中，在130-150℃下加压15-30分钟。
但是，使用了EVA作为密封材料的情况下，特别是高温高湿环境下产生醋酸，因此该产生的醋酸成为原因，由于腐蚀太阳能电池单元电极等的影响，存在发电性能劣化的问题。特别地，由于对太阳能电池期待几十年单位的长期使用，因此从确保的观点出发，希望尽快消除经时劣化。
此外，不只是上述问题，EVA的耐UV性低，通过在屋外长期暴露而发生变色，成为黄色或褐色，因此也存在损害外观的问题。
作为不产生这些问题的密封材料，可列举有机硅。例如，使用了有机硅作为密封材料的情况下，由于不产生醋酸，不仅能抑制电极腐蚀，而且也消除黄色或褐色的变色问题。此外，不会如EVA那样在低温下弹性模量急剧地上升，电极的连接的可靠性也提高。例如，非专利文献1中，进行在室外暴露了29年的有机硅密封太阳能电池模件的再评价，据介绍具有最大输出的降低仅-0.22％/年的非常高的可靠性。
为了得到有机硅密封太阳能电池，目前为止研究了各种密封方法。特表2007-527109号公报(专利文献1)中提出了在基板上涂布的液体的有机硅材料上或有机硅材料中，利用多轴机器人配置连接的太阳能电池，然后通过使有机硅材料固化而没有裹挟气泡地密封。此外，特表2011-514680号公报(专利文献2)中提出了使用具有可移动的板的电池压机，通过在真空下将太阳能电池单元配置在固化或半固化的有机硅上，从而没有裹挟气泡地密封。另一方面，国际公开2009/091068号(专利文献3)中提出了下述方法：在玻璃基板配置密封剂、太阳能电池元件、有机硅液体物质，最后将背面保护基板重叠而制成临时层叠体，在室温的真空下使其加压密合，进行密封，但该方法中，认为太阳能电池模件向实用尺寸的发展困难。但是，所有这些方法在太阳能电池单元密封工序中都包括将液体有机硅涂布或封装的复杂的工序。现状是这些对于现今将EVA片材用于太阳能电池的形成模件的制造商根本无法接受。此外，使用了最适合涂布、封装的低粘度的有机硅的固化物与EVA相比，物理强度弱，而且粘接强度也低，因此长期的屋外暴露或加速劣化试验(85℃/85％RH)中的密封可靠性的确保成为课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特表2007-527109号公报
专利文献2：特表2011-514680号公报
专利文献3：国际公开2009/091068号
非专利文献
非专利文献1：
非专利文献
【非专利文献1】伊藤厚雄，大和田寛人，降籏智欣，金享培，山川直樹，柳沼篤，今瀧智雄，渡邉百樹，阪本貞夫：第9回次世低の太陽光発學シスラムシンポジゥム予稿集，2014，p.54
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供通过特别是将与受光面面板的粘接强度高的硅橡胶组合物加工成片状，经由该片材将太阳能电池单元密封，从而处理容易且密封性高的太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材和使用了其的太阳能电池模件的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人为了实现上述目的而反复深入研究，结果发现，通过将固化物对于受光面面板的粘接强度为2.5N/cm以上的硅橡胶组合物加工成片状，形成有机硅粘合剂片材，将受光面面板、第1有机硅粘合剂片材、多个太阳能电池单元(太阳能电池串)、第2有机硅粘合剂片材、背面面板层叠，在真空、加热下挤压，在没有使用以往的液体有机硅的情况下得到太阳能电池模件，完成了本发明。
即，本发明提供下述的太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材和使用了其的太阳能电池模件的制造方法。
[1]未硫化状态的太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材，其特征在于，是将配置在分别具有刚性或可挠性的受光面面板和背面面板之间的多个太阳能电池单元密封的有机硅粘合剂片材，固化后的有机硅粘合剂片材与受光面面板的根据JIS K6256的180度剥离粘接强度为2.5N/cm以上。
[2][1]所述的有机硅粘合剂片材，其由硅橡胶组合物制成，该硅橡胶组合物含有：
(A)由式(I)表示、聚合度为100以上的有机聚硅氧烷100质量份，
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中，R1表示相同或不同的未取代或取代的1价烃基，a为1.95～2.05的正数。)
(B)比表面积为50m2/g以上的补强性二氧化硅 10～150质量份，
(C)一分子中含有至少2个与硅原子键合的氢原子、不含烷氧基、环氧基、(甲基)丙烯酰基的有机氢聚硅氧烷
0.1～30质量份，
(D)氢化硅烷化反应催化剂 催化量，
(E)粘接赋予剂 0～10质量份。
[3][2]所述的太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材，其中，(E)成分的配合量相对于(A)成分100质量份，为0.01～10质量份，(E)成分含有1个以上的下述基团中的任一种：烷氧基、环氧基、丙烯酰(甲基丙烯酰)基。
[4][1]～[3]的任一项所述的有机硅粘合剂片材，其中，厚度为0.3～2.5mm。
[5][1]～[4]的任一项所述的有机硅粘合剂片材，其通过压延辊或挤出成型加工形成。
[6]有机硅密封太阳能电池模件的制造方法，该有机硅密封太阳能电池模件是用第1和第2有机硅粘合剂片材的固化物密封太阳能电池而成，其特征在于，通过将受光面面板、[1]～[5]的任一项所述的第1有机硅粘合剂片材、多个太阳能电池单元、[1]～[5]的任一项所述的第2有机硅粘合剂片材、背面面板层叠后，使用真空层压机在真空下加热挤压，从而形成模件。
[7]采用[6]所述的制造方法得到的有机硅密封太阳能电池模件。
发明的效果
本发明的由硅橡胶组合物制成的粘合剂片材是能够挤出成型、压延成型等的混炼型的粘合剂片材，将受光面面板、第1有机硅粘合剂片材、多个太阳能电池单元、第2有机硅粘合剂片材和背面面板层叠，使用真空层压机能够形成模件。此外，能够在没有使用以往的液体有机硅的情况下简便地得到粘接性也良好、层压结束后单元的密封性高的模件。
附图说明
图1是表示根据本发明的有机硅密封太阳能电池模件的一例的剖面图。
图2是表示根据本发明的放置在真空层压机中的层叠体的一例的剖面图。
图3是表示将掩蔽带贴于粘接试验用被粘附体玻璃的实例的平面图。
图4是粘接试验片的剖面图。
图5是表示粘接试验的中途状态的剖面图。
附图标记的说明
1：受光面面板
2：背面面板
3：太阳能电池单元串
10：固化后的有机硅粘合剂片材
10a、10b：未固化的有机硅粘合剂片材
具体实施方式
本发明涉及的有机硅粘合剂片材用于将多个太阳能电池单元(将该多个单元相互连接而成的太阳能电池串)密封。太阳能电池单元密封的有机硅粘合剂片材被受光面面板和背面面板夹持而形成太阳能电池模件。
图1表示这样的有机硅密封太阳能电池模件的一例，图中1为受光面面板，2为背面面板，3为太阳能电池串，10为有机硅粘合剂片材。
其中，太阳能电池串已密封状态的有机硅粘合剂片材是硫化(固化)的产物(固化片材)，本发明涉及的有机硅粘合剂片材是由未硫化的硅橡胶组合物制成的有机硅粘合剂片材(未固化片材)，其固化后的有机硅粘合剂片材(固化片材)与受光面面板的180度剥离粘接强度采用根据JIS K6256的测定法，为2.5N/cm以上，优选为3.0N/cm以上。对其上限并无特别限制，通常为10N/cm以下。
这种情况下，硅橡胶组合物的固化型可以是任何类型，可列举有机过氧化物固化型、紫外线固化型、缩合反应固化型等，在不必担心反应副产物产生的变色的方面，特别优选加成反应固化型的硅橡胶组合物。
作为该加成固化型的硅橡胶组合物，优选含有：
(A)由式(I)表示、聚合度为100以上的有机聚硅氧烷100质量份，
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
式中，R1表示相同或不同的未取代或取代的1价烃基，a为1.95～2.05的正数，
(B)比表面积为50m2/g以上的补强性二氧化硅 10～150质量份，
(C)一分子中含有至少2个与硅原子键合的氢原子、不含烷氧基、环氧基、(甲基)丙烯酰基的有机氢聚硅氧烷
0.1～30质量份，
(D)氢化硅烷化反应催化剂 催化剂量，
(E)粘接赋予剂 0～10质量份。
上述的硅橡胶组合物中，(A)成分为由下述平均组成式(I)表示的聚合度为100以上的有机聚硅氧烷。
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
(式中，R1表示相同或不同的未取代或取代的1价烃基，a为1.95～2.05的正数。)
上述平均组成式(I)中，R1表示相同或不同的未取代或取代的1价烃基，通常优选碳原子数1～12、特别是碳原子数1～8的1价烃基，具体地，可列举甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基等烷基，环戊基、环己基等环烷基，乙烯基、烯丙基、丙烯基等烯基，环烯基，苯基、甲苯基等芳基，苄基、2-苯基乙基等芳烷基，或者这些基团的氢原子的一部分或全部被卤素原子或氰基等取代而成的基团，优选甲基、乙烯基、苯基、三氟丙基，特别优选甲基、乙烯基。再有，不含(甲基)丙烯酰基。
具体地，该有机聚硅氧烷的主链由二甲基硅氧烷单元的重复组成的有机聚硅氧烷，或者在构成该主链的二甲基硅氧烷单元的重复组成的二甲基聚硅氧烷结构的一部分中导入了具有苯基、乙烯基、3,3,3-三氟丙基等的二苯基硅氧烷单元、甲基苯基硅氧烷单元、甲基乙烯基硅氧烷单元、甲基-3,3,3-三氟丙基硅氧烷单元等而成的有机聚硅氧烷等适合。
特别地，有机聚硅氧烷优选在1分子中具有2个以上的烯基、环烯基等脂肪族不饱和基团的有机聚硅氧烷，特别优选为乙烯基。这种情况下，优选全部R1中0.01～20摩尔％、特别地0.02～10摩尔％为脂肪族不饱和基团。再有，该脂肪族不饱和基团可在分子链末端与硅原子键合，也可与分子链的中途的硅原子键合，还可以与这两种硅原子键合，但优选至少与分子链末端的硅原子键合。此外，a为1.95～2.05、优选地1.98～2.02、更优选地1.99～2.01的正数。
(A)成分的有机聚硅氧烷，可优选列举分子链末端用三甲基甲硅烷氧基、二甲基苯基甲硅烷氧基、二甲基羟基甲硅烷氧基、二甲基乙烯基甲硅烷氧基、甲基二乙烯基甲硅烷氧基、三乙烯基甲硅烷氧基等三有机甲硅烷氧基封端的有机聚硅氧烷。
作为特别优选的有机聚硅氧烷，可列举甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基苯基乙烯基聚硅氧烷、甲基三氟丙基乙烯基聚硅氧烷等。
这样的有机聚硅氧烷，能够通过使例如有机卤代硅烷的1种或2种以上(共)水解缩合，或者使用碱性或酸性的催化剂将环状聚硅氧烷(硅氧烷的3聚体、4聚体等)开环聚合而得到。这些是基本上直链状的二有机聚硅氧烷，作为(A)成分，可以是分子量(聚合度)、和/或分子结构不同的2种或3种以上的混合物。
再有，上述有机聚硅氧烷的聚合度为100以上，优选为100～100,000，特别优选为3,000～20,000。再有，该聚合度能够作为采用凝胶渗透色谱(GPC)分析得到的聚苯乙烯换算的重均聚合度而测定。
(B)成分的BET比表面积50m2/g以上的补强性二氧化硅是为了得到硫化前后的机械强度优异的橡胶组合物而添加的。这种情况下，为了提高硅橡胶组合物的透明性，BET比表面积优选为200m2/g以上，更优选为250m2/g以上。如果BET比表面积不到200m2/g，有时固化物的透明性差。再有，其上限没有特别限制，通常为500m2/g以下。不过，对于背面面板侧的粘合剂片材，不需要透明性的情况下，BET比表面积为50m2/g以上就足够了。
作为这样的(B)成分的补强性二氧化硅，可列举热解二氧化硅(干式二氧化硅或气相法二氧化硅)、沉淀二氧化硅(湿式二氧化硅)等。此外，将这些的表面用氯硅烷、烷氧基硅烷、六甲基二硅氮烷等疏水化处理的产物也适合使用。特别地，采用六甲基二硅氮烷的处理，透明性提高而优选。为了提高透明性，优选使用热解二氧化硅作为补强性二氧化硅。补强性二氧化硅可1种单独使用，也可将2种以上并用。
作为(B)成分的补强性二氧化硅，能够使用市售品，可列举例如アエロジル130、アエロジル200、アエロジル300、アエロジルR-812、アエロジルR-972、アエロジルR-974等アエロジル系列(日本アエロジル(株)制)、Cabosil MS-5、MS-7(キャボット社制)、レオロシールQS-102、103、MT-10(トクヤマ社制)等表面未处理或表面疏水化处理的(即，亲水性或疏水性的)气相法二氧化硅，トクシールUS-F(トクヤマ社制)、NIPSIL-SS、NIPSIL-LP(日本シリカ(株)制)等表面未处理或表面疏水化处理的沉淀二氧化硅等。
(B)成分的补强性二氧化硅的配合量，相对于(A)成分的有机聚硅氧烷100质量份，为10～150质量份，优选为30～120质量份，更优选为50～100质量份。(B)成分的配合量过少的情况下，未获得硫化前后的补强效果，此外，有机硅粘合剂的固化后的透明性降低。配合量过多的情况下，有可能二氧化硅在有机硅聚合物中的分散变得困难，同时向片状的加工性变差。
本发明的硅橡胶组合物的(C)成分的有机氢聚硅氧烷，在1分子中含有至少2个与硅原子键合的氢原子(SiH基)，能够适用下述平均组成式(II)所示的以往公知的有机氢聚硅氧烷。
R2 bHcSiO(4-b-c)/2 (II)
(式中，R2为碳原子数1～6的未取代或取代的一价烃基，优选地，不具有脂肪族不饱和键。作为具体例，为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等烷基，环己基，环己烯基，苯基等未取代的一价烃基，上述一价烃基的氢原子的至少一部分被卤素原子、氰基取代的取代烷基等取代的一价烃基，如3,3,3-三氟丙基、氰基甲基等。应予说明，不含有烷氧基、环氧基、(甲基)丙烯酰基。b用满足0.7～2.1，c用满足0.01～1.0，并且b+c满足0.8～3.0的正数表示，优选地b用满足0.8～2.0，c用满足0.2～1.0，并且b+c满足1.0～2.5的正数表示。)
此外，有机氢聚硅氧烷的分子结构，可以是直链状、环状、分支状、三维网状的任何结构。这种情况下，优选使用一分子中的硅原子的数(或聚合度)为2～300个、特别地4～200个左右的室温下为液体的有机氢聚硅氧烷。再有，与硅原子键合的氢原子(SiH基)可以位于分子链末端，也可以位于侧链，也可位于这两者，使用一分子中含有至少2个(通常2～300个)、优选地3个以上(例如3～200个)、更优选地4～150个左右的SiH基的有机氢聚硅氧烷。
作为上述的(C)成分的有机氢聚硅氧烷，具体地，可列举1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、甲基氢环聚硅氧烷、甲基氢硅氧烷-二甲基硅氧烷环状共聚物、三(二甲基氢甲硅烷氧基)甲基硅烷、三(二甲基氢甲硅烷氧基)苯基硅烷、两末端三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷、两末端三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、两末端二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物、两末端三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物、两末端三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢硅氧烷-二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、环状甲基氢聚硅氧烷、环状甲基氢硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、环状甲基氢硅氧烷-二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、由(CH3)2HSiO1/2单元和SiO4/2单元组成的共聚物、由(CH3)2HSiO1/2单元和SiO4/2单元和(C6H5)SiO3/2单元组成的共聚物等，上述各例示化合物中甲基的一部分或全部被乙基、丙基等其他烷基、苯基等芳基替代的产物等。
该有机氢聚硅氧烷的配合量，相对于(A)成分的有机聚硅氧烷100质量份，优选为0.1～30质量份，更优选为0.1～10质量份，进一步优选为0.3～10质量份。
此外，该有机氢聚硅氧烷优选以下述量配合：(C)成分中的与硅原子键合的氢原子(即，SiH基)与(A)成分中的与硅原子键合的烯基的摩尔比(以下称为SiH/SiVi的摩尔比)成为0.5～15摩尔/摩尔、优选地3～12摩尔/摩尔、更优选地4～10摩尔/摩尔。
(D)成分的氢化硅烷化反应催化剂能够应用公知的催化剂，可列举例如铂黑、氯化铂、氯铂酸、氯铂酸与1元醇的反应物、氯铂酸与烯烃类的络合物、双乙酰乙酸铂等铂系催化剂，钯系催化剂，铑系催化剂等。再有，该氢化硅烷化反应催化剂的配合量能够为催化剂量，通常，换算为铂族金属质量，相对于(A)成分和(C)成分的合计，优选5～100ppm的范围。如果不到1ppm，加成反应无法充分地进行，有可能成为固化不足，添加超过1,000ppm的量不经济。
(E)成分是为了提高与太阳能电池面板、太阳能电池单元或者表面由氟树脂形成的背板的粘接力而添加的，优选是包含烷氧基、环氧基、丙烯酰(甲基丙烯酰)基中的任1种的1个以上的化合物，更优选除此以外还具有SiH基的化合物。(E)成分的添加量，相对于(A)成分100质量份，优选为0～10质量份，配合的情形下，为0.01～10质量份，优选为0.01～8质量份，更优选为0.2～5质量份。
(E)成分具体地可例示下述所示的化合物。
认为通过微量添加这些粘接赋予剂，与作为受光面面板广泛使用的玻璃和相同情形的陶瓷中所含的太阳能电池单元表面(SiN膜)、背面电极(Al)的粘接性也提高，加速劣化试验，例如85℃/85％RH条件下放置后的粘接性也得到维持。再有，添加了这些粘接成分的情况下，(C)、(E)成分的有机氢聚硅氧烷总量优选以如下的量配合：(C)、(E)成分中的与硅原子键合的氢原子(即，SiH基)的合计与(A)、(E)成分中的与硅原子键合的烯基和(甲基)丙烯酰基的合计的摩尔比(SiH/SiVi的摩尔比)成为0.5～15摩尔/摩尔、优选地3～12摩尔/摩尔、更优选地4～10摩尔/摩尔。
本发明的有机硅粘合剂组合物(硅橡胶组合物)中，除了上述反应催化剂以外，为了调整固化速度，可添加加成反应控制剂。具体地，可列举乙炔基环己醇、四甲基四乙烯基环四硅氧烷。此外，在不损害本发明的目的的范围内，能够添加阻燃性赋予剂、UV吸收剂、着色剂等。
本发明的有机硅粘合剂组合物，能够通过将上述的成分的规定量用双辊、捏合机、班伯里混炼机等混炼而得到。
这样调制的有机硅粘合剂组合物的可塑度为150～1,000、优选地200～800、更优选地250～600。如果可塑度比150小，未固化片材的形状维持变得困难，粘性强，难以使用。此外，如果超过1,000，变得僵硬，形成片材工序变得困难。再有，可塑度采用按照JIS K6249的方法测定。
将根据本发明的有机硅粘合剂组合物成型为片状的情况下，作为成型方法，并无特别限定，使用挤出成型、压延成型等。此时，有机硅粘合剂片材的厚度为0.3～2.5mm，更优选为0.3～1.0mm。比0.3mm薄的情形下，在作为下一工序的加热固化-太阳能电池单元的密封工序中将取出电极、母线电极的凹凸无空隙地密封有时困难，如果比2.0mm厚，粘合剂片材的质量提高，结果模件的质量增加。
根据本发明的有机硅粘合剂片材由于为未固化状态，因此并不是所谓的太阳能电池用EVA那样的表面无粘性(干爽)，而是具有表面粘性，能够变形。因此，形成片材时，优选对至少一个面施用层合膜，卷取时以片材之间不粘接的方式加工。然后，形成模件时，将层合膜剥离而使用。
以下对根据本发明的太阳能电池的形成模件方法进行说明。形成模件主要包括i)受光面侧面板层叠体的形成、ii)背面侧面板层叠体的形成、iii)i)和ii)的面板层叠体的贴合、iv)使用了真空层压机的太阳能电池单元的封入这4个工序。
其中，所谓受光面面板是成为使太阳光入射的一侧的透明构件，但由于长期室外暴露，因此要求透明性、耐候性、抗冲击性优异。作为受光面面板，可列举例如白板强化玻璃、丙烯酸系树脂、氟树脂或聚碳酸酯树脂等，特别优选厚度3～5mm左右的白板强化玻璃。
此外，在作为成为太阳光入射的相反侧的面的背面侧面板，除了与上述表面面板同样的玻璃以外，也能够使用氟树脂、PET树脂的层叠体组成的TPT等背板。此外，为了缓和太阳能电池模件内产生的部分的热点现象，可使用铜、铝、铁等的金属片材，以二氧化硅为首，负载有氧化钛、氧化铝、氮化铝等具有高导热性的材料的合成树脂。
[工序i]
如图2中所示，在受光面面板1放置第1未硫化的有机硅粘合剂片材10a，在其上粘贴2～60个太阳能电池单元连接的单元串3以使受光面为下。将其作为受光面面板层叠体。其中，太阳能电池单元使用从一般的单晶硅或多晶硅中选择的1种或2种的硅半导体，太阳能电池单元串3在此可列举将上述太阳能电池单元用极片线4连接而制成的组装单元。
[工序ii]
在背面面板2粘贴未固化的第2有机硅粘合剂片材10b。将其作为背面面板层叠体。
[工序iii]
以受光面面板层叠体的单元背面与背面面板层叠体的有机硅粘合剂片材10b相接的方式贴合。
[工序iv]
将工序iii中制作的“受光面面板层叠体/背面面板层叠体”放置在真空层压机中，在减压空间内脱泡一定时间后，边加热边挤压，将太阳能电池单元密封。
其中，将“受光面面板/背面面板层叠体”配置在减压空间内的情况下，其减压度并无特别限制，优选为-0.08～-0.10MPa。此外，加热-挤压条件也适当地选择，但优选在70～150℃、特别地100～130℃的加热下、3～5分钟的真空减压后在大气压下挤压5～30分钟。该挤压时，有机硅粘合剂片材10a、10b交联，受光面面板、第1有机硅粘合剂片材10a、太阳能电池单元串3、第2有机硅粘合剂片材10b和背面面板2粘接。加热温度比70℃低的情况下，固化速度慢，有可能在成型时间内硫化没有完全地完成，比150℃高的情况下，固化速度变快，抽真空时间中固化开始，因此有可能在受光面或背面面板之间残留空隙。其中，为了有效地真空减压，在未固化的有机硅粘合剂片材中形成“斑马纹状”或“菱形形状”的凹凸是有效的。
经过上述工序，将有机硅密封太阳能电池形成模件。在该模件的周围安装由铝合金、不锈钢钢材制成的框，用螺钉等固定，从而完成赋予了抗冲击性的模件。
实施例
以下示出实施例和比较例，具体地对本发明进行说明，但本发明并不受下述的实施例限制。
[实施例1]
添加由二甲基硅氧烷单元99.825摩尔％、甲基乙烯基硅氧烷单元0.15摩尔％、二甲基乙烯基硅氧烷单元0.025摩尔％组成、平均聚合度为约8,000的有机聚硅氧烷100质量份、BET比表面积300m2/g的干式二氧化硅Arosil300(日本エアロジル(株))70质量份、作为分散剂的六甲基二硅氮烷16质量份、水4质量份，用捏合机混炼，在170℃下加热处理2小时，调制配混料。对于上述配混料100份，将作为加成交联固化剂的分别为0.5质量份、2.0质量份的C-25A(铂催化剂)、C-25B(有机氢聚硅氧烷)(都为信越化学工业(株)制)用双辊混炼后、添加，均匀地混合，得到了未固化的有机硅粘合剂组合物(硅橡胶组合物)。再有，SiH/SiVi的摩尔比为5.4。
[粘接力测定样品的制作]
如图3中所示，在125mm×25mm×5mm厚的青板浮法玻璃5的表面在70mm×25mm的大小粘贴掩蔽带6(剩余55mm×25mm为粘接面)。将该玻璃放入模具框中，将上述均匀混合的有机硅粘合剂组合物7在120℃、70kgf/cm2的条件下加热固化20分钟以使厚度成为1mm，得到了图4中所示的粘接力测定样品。
[粘接力的测定]
使用STROGRAPH VE10(东洋精机(株)制造)，如图5中所示，以50mm/分钟的速度拉伸橡胶和玻璃，进行了180度剥离试验。
[太阳能电池模件的试作]
将上述未固化的有机硅粘合剂组合物用双辊分出0.7mm厚。在得到的有机硅粘合剂片材的两面，用橡胶辊压靠石岛化学工业株式会社制的ダイヤ压花膜(压花NEF型；厚0.15mm)的压花辊面，对2片有机硅粘合剂片材的两面实施了压花加工。
接下来，将上述一方的实施了压花加工的有机硅粘合剂片材的一面的压花膜剥离后，用橡胶辊粘贴到作为340mm×360mm的受光面面板的旭ガラス(株)制造的白板强化玻璃基板(以下称为玻璃基板)。另一方面，作为背面面板，使用250μm厚的单层的PET膜，与上述同样地，在其一面，将上述另一方的实施了压花加工的有机硅粘合剂片材的一面的压花膜剥离后，用橡胶辊粘贴。
接下来，将上述玻璃基板上粘贴的一方的有机硅粘合剂片材的另一面的压花膜剥离后，在其上放置将太阳能电池元件沿横纵方向上2行2列连接的合计4个单晶硅太阳能电池单元串，进而将在上述背面面板粘贴的另一方的有机硅粘合剂片材的另一面的压花膜剥离后，将其剥离面向下，放置在太阳能电池单元串上。由此，得到了受光面玻璃/有机硅粘合剂片材/太阳能电池单元/有机硅粘合剂片材/透明PET的一体层叠体。
将该一体层叠体放入真空层压机装置中，在110℃加热下，减压3分钟后，在大气压下压接15分钟，从而得到了太阳能电池模件。对于该太阳能电池模件，进行了以下的评价。
[太阳能电池模件的外观评价(空隙-单元开裂)]
为了评价受光面玻璃和固化的有机硅粘合剂片材的粘接性，在粘接界面放入切割刀的刃，进行了剥离试验。此时，将粘接良好的样品记为○，将从受光面玻璃剥离的样品记为×。
对太阳能电池模件在85℃/85％下进行500小时的耐久试验，进行了外观和粘接性的评价。将在受光面和受光面的相反侧的面无间隙地密封的状态记为“良好”，将空隙残留的情形记为“不良”。
[实施例2]
在如实施例1那样调制的配混料100质量份中后添加由二甲基硅氧烷单元99.825摩尔％、甲基乙烯基硅氧烷单元0.15摩尔％、二甲基乙烯基硅氧烷单元0.025摩尔％组成、平均聚合度为约8,000的有机聚硅氧烷10质量份,得到了配混料。与实施例1同样地将其制成组合物，进行了粘接试验、太阳能电池的成型。再有，SiH/SiVi摩尔比为4.6。
[实施例3]
在如实施例1那样调制的配混料100质量份中添加上述式(i)的化合物0.3质量份，得到了配混料。与实施例1同样地将其制成组合物，进行了粘接试验、太阳能电池的成型。再有，SiH/SiVi的摩尔比为7.0。
[实施例4]
在如实施例1那样调制的配混料100质量份中添加1质量份的C-153A(有机氢硅氧烷)(信越化学工业(株)制造)，得到了配混料。与实施例1同样地将其制成组合物，进行了粘接试验、太阳能电池的成型。再有，SiH/SiVi摩尔比为8.6。
[比较例1]
添加由二甲基硅氧烷单元99.825摩尔％、甲基乙烯基硅氧烷单元0.15摩尔％、二甲基乙烯基硅氧烷单元0.025摩尔％组成、平均聚合度为约8,000的有机聚硅氧烷100质量份、BET比表面积200m2/g的干式二氧化硅Arosil200(日本エアロジル(株))70质量份、作为分散剂的二甲基二甲氧基硅烷20质量份、乙烯基三甲氧基硅烷0.6质量份、pH3.5盐酸水6质量份，用捏合机混炼，在170℃下加热处理2小时，调制配混料。相对于上述配混料100质量份，将作为加成交联剂的分别为0.5质量份、2.0质量份C-25A(铂催化剂)、C-25B(有机氢聚硅氧烷)(都为信越化学工业(株)制)用双辊混炼后、添加，均匀地混合，得到了未固化的有机硅粘合剂组合物。此时的SiH/SiVi摩尔比为1.2。使用其，进行了与实施例1同样的粘接试验、太阳能电池的成型。
[比较例2]
添加由二甲基硅氧烷单元99.825摩尔％、甲基乙烯基硅氧烷单元0.15摩尔％、二甲基乙烯基硅氧烷单元0.025摩尔％组成、平均聚合度为约8,000的有机聚硅氧烷100质量份、BET比表面积200m2/g的干式二氧化硅Arosil200(日本エアロジル(株))60质量份、作为分散剂的二甲基二甲氧基硅烷10质量份、乙烯基三甲氧基硅烷0.3质量份、pH3.5盐酸水6质量份，用捏合机混炼，在170℃下加热处理2小时，调制配混料。将该组合物与比较例1同样地得到了未固化的有机硅粘合剂组合物。此时的SiH/SiVi摩尔比为2.2。使用其，进行了与实施例1同样的粘接试验、太阳能电池的成型。
[表1]
(*1)在单元/有机硅间稍有剥离
通过使用本发明的有机硅粘合剂片材，在没有使用以往的难以处理的液体有机硅的情况下，能够可靠性高、有效地将太阳能电池单元密封。此外，能够大幅地提高有机硅密封模件的生产率。
Claims (7)
1.未硫化状态的太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材，其是将配置在分别具有刚性或可挠性的受光面面板和背面面板之间的多个太阳能电池单元密封的有机硅粘合剂片材，特征在于，固化后的有机硅粘合剂片材与受光面面板的根据JIS K6256的180度剥离粘接强度为2.5N/cm以上。
2.权利要求1所述的有机硅粘合剂片材，其由硅橡胶组合物制成，该硅橡胶组合物含有：
(A)由式(I)表示、聚合度为100以上的有机聚硅氧烷100质量份，
R1 aSiO(4-a)/2 (I)
式中，R1表示相同或不同的未取代或取代的1价烃基，a为1.95～2.05的正数，
(B)比表面积为50m2/g以上的补强性二氧化硅
10～150质量份，
(C)一分子中含有至少2个与硅原子键合的氢原子、不含烷氧基、环氧基、(甲基)丙烯酰基的有机氢聚硅氧烷
0.1～30质量份，
(D)氢化硅烷化反应催化剂 催化量，
(E)粘接赋予剂 0～10质量份。
3.权利要求2所述的太阳能电池密封用有机硅粘合剂片材，其中，(E)成分的配合量相对于(A)成分100质量份，为0.01～10质量份，(E)成分含有1个以上的下述基团中的任一种：烷氧基、环氧基、丙烯酰(甲基丙烯酰)基。
4.权利要求1所述的有机硅粘合剂片材，其中，厚度为0.3～2.5mm。
5.权利要求1所述的有机硅粘合剂片材，其通过压延辊或挤出成型加工形成。
6.有机硅密封太阳能电池模件的制造方法，该有机硅密封太阳能电池模件是用第1和第2有机硅粘合剂片材的固化物密封太阳能电池而成，其特征在于，通过将受光面面板、权利要求1～5的任一项所述的第1有机硅粘合剂片材、多个太阳能电池单元、权利要求1～5的任一项所述的第2有机硅粘合剂片材、背面面板层叠后，使用真空层压机在真空下加热挤压，从而形成模件。
7.采用权利要求6所述的制造方法得到的有机硅密封太阳能电池模件。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0319839A2 (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-14 | Toray Silicone Company, Limited | Silicone rubber adhesive films |
| JPH10321886A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Shibata Ind Co Ltd | 太陽電池モジュールの製造方法 |
| CN1840599A (zh) * | 2005-04-01 | 2006-10-04 | 信越化学工业株式会社 | 热压粘合片材 |
| CN1845968A (zh) * | 2003-09-01 | 2006-10-11 | 陶氏康宁东丽株式会社 | 胶粘硅氧烷弹性体片材 |
| CN102892837A (zh) * | 2010-03-05 | 2013-01-23 | 迈图高新材料有限责任公司 | 用作太阳能电池模块的密封剂的可固化聚有机硅氧烷组合物 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11103085A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 太陽電池とその製造方法及び太陽電池ユニット |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0319839A2 (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-14 | Toray Silicone Company, Limited | Silicone rubber adhesive films |
| JPH10321886A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-04 | Shibata Ind Co Ltd | 太陽電池モジュールの製造方法 |
| CN1845968A (zh) * | 2003-09-01 | 2006-10-11 | 陶氏康宁东丽株式会社 | 胶粘硅氧烷弹性体片材 |
| CN1840599A (zh) * | 2005-04-01 | 2006-10-04 | 信越化学工业株式会社 | 热压粘合片材 |
| CN102892837A (zh) * | 2010-03-05 | 2013-01-23 | 迈图高新材料有限责任公司 | 用作太阳能电池模块的密封剂的可固化聚有机硅氧烷组合物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018082073A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
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