CN106796967A - 太阳能电池模块用背面保护片、太阳能电池模块和太阳能电池模块用背面保护片的制造方法 - Google Patents
太阳能电池模块用背面保护片、太阳能电池模块和太阳能电池模块用背面保护片的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种能够抑制因PID现象导致的性能劣化的太阳能电池模块用背面保护片、太阳能电池模块及太阳能电池模块用背面保护片的制造方法。将由JIS B0601601-1994规定的十点平均粗糙度Rz为5~100μm、十点平均粗糙度Rz与由JIS B0601-1994规定的局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10的1,1‑二氟乙烯系树脂膜配置在最外层从而得到太阳能电池模块用背面保护片。然后,利用该太阳能电池模块用背面保护片构成太阳能电池模块。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块用背面保护片、使用该背面保护片的太阳能电池模块及太阳能电池模块用背面保护片的制造方法。更详细地说,本技术涉及通过使用1,1-二氟乙烯系树脂提高太阳能电池模块用背面保护片性能的技术。
背景技术
太阳能电池模块通常构成为:将玻璃衬底等正面侧透明保护部件、作为密封膜的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)膜、硅发电元件、作为密封膜的EVA膜、和背面保护片依次层叠后,将EVA膜加热熔融并使其交联固化从而形成一体化结构。
另一方面,由于太阳能电池模块主要用于室外,因此要求其结构、材质构造等具备充分的耐久性及耐气候性。另外,若因水分透过而导致填充材料剥离、变色、或引起配线的腐蚀,则可能会影响模块的输出,因此,要求太阳能电池模块的背面保护片具有优良的耐气候性,且要求其水蒸气透过率小即具有优良的水分屏障性。
作为此时所使用的太阳能电池用背片,例如,可以使用层叠了铝箔和树脂膜的背片、或层叠了不同组成的多枚树脂膜的背片等(例如,参照专利文献1、2)。
例如,专利文献1中提出了这样一种背片:通过乙烯-醋酸乙烯共聚物系粘结剂在含氟树脂膜上层叠作为防潮膜形成有无机氧化物涂覆膜的膜并使其一体化。另外,在专利文献2记载的太阳能电池模块用背面保护片中,在为发挥防潮功能而设置有无机氧化物的蒸镀膜的基材膜两面,层叠含有着色用添加剂、紫外线吸收剂和光稳定剂的耐热性聚丙烯系树脂膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-294813号公报
专利文献2:日本特开2003-168814号公报
发明内容
发明欲解决的技术课题
但是,即使在利用所述以往的太阳能电池模块用背面保护片的情况下,也可能会发生被称作太阳能电池模块的PID现象(Potential Induced Degradation:电势诱发衰减效应)的性能劣化现象。这里,PID现象是指,在大规模太阳能发电站等高电压的太阳光发电系统中得到确认的输出降低现象。关于该PID现象的防止方法,以往致力于研究电路及密封材料的改善,但没有取得充分的成果。
因此,本发明提供一种能够抑制PID现象导致的性能劣化的太阳能电池模块用背面保护片、太阳能电池模块及太阳能电池模块用背面保护片的制造方法。
用于解决课题的手段
关于上述PID现象的主要原因有很多说法,但通常认为是经以下的步骤而产生的。首先,在接地的框架与模块内部电路之间产生较大的电位差的条件下,加上湿度、温度等外部因素,导致模块内部的绝缘电阻降低,在内部电路与框架之间、以及与因附着水的影响而成为与框架同电位的玻璃之间发生电流泄漏。接下来,玻璃中含有的Na+离子溶出,并向电池元件侧移动后,与电子成对并稳定化,其结果导致输出降低。
因此,本发明的发明者着眼于以往没有研究过的背面保护片,并进行了锐意实验研究的结果发现,在最外层配置具有凹凸形状的1,1-二氟乙烯系树脂膜,并使最外层表面的十点平均粗糙度Rz以及十点平均粗糙度Rz与局部峰处(Local Peak)的平均间隔S之比(Rz/S)为特定的范围,由此,能够得到具有优异疏水性、且能够抑制PID现象导致的性能劣化的太阳能电池背面保护片,并得到了本发明。
即,本发明的太阳能电池模块用背面保护片为在最外层配置有1,1-二氟乙烯系树脂膜的太阳能电池模块用背面保护片,所述最外层的表面的由JIS B0601-1994规定的十点平均粗糙度Rz为5~100μm,所述十点平均粗糙度Rz与由JIS B0601-1994规定的局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10。
所述最外层的表面相对于水的接触角可以设定为120°以上。
作为所述最外层,例如,能够使用以下1,1-二氟乙烯系树脂膜,即:相对于树脂成分的总质量,含有50~95质量%的1,1-二氟乙烯树脂、以及5~50质量%的甲基丙烯酸酯树脂。
相对于100质量份的树脂成分,所述1,1-二氟乙烯系树脂膜可以含有5~30质量份的氧化钛。
所述1,1-二氟乙烯系树脂膜的厚度例如可以为10~200μm。
所述太阳能电池模块用背面保护片的透湿度可以为1~5g/m2×24小时。
所述1,1-二氟乙烯系树脂膜可以是将熔融挤出后且冷却固化前的膜通过压花辊夹持从而在表面形成凹凸的膜。
本发明的太阳能电池模块具有前述的太阳能电池模块用背面保护片。
本发明的太阳能电池模块用背面保护片的制造方法包括以下工序:将其中含有1,1-二氟乙烯系树脂的树脂组合物熔融挤出后,在冷却固化前,通过压花辊进行夹持而在其表面形成凹凸,由此制得1,1-二氟乙烯系树脂膜,在所述1,1-二氟乙烯系树脂膜中,所述表面的由JIS B0601-1994规定的十点平均粗糙度Rz为5~100μm,所述十点平均粗糙度Rz与所述表面的由JIS B0601-1994规定的局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10;以及将所述1,1-二氟乙烯系树脂膜配置在最外层从而得到太阳能电池模块用背面保护片。
发明的效果
根据本发明,由于提高了背面保护片的最外层的疏水性,因此,能够抑制因PID现象导致的太阳能电池模块的性能劣化。
附图说明
图1是表示粗糙度曲线的一个示例的示意图,所述粗糙度曲线表示构成本发明的第1实施方式的背面保护片的最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜的表面状态。
图2是示意地表示本发明的第2实施方式的太阳能电池模块的结构的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。此外,本发明不限于以下说明的实施方式。
(第1实施方式)
首先,对本发明的第1实施方式的太阳能电池模块用背面保护片(以下,仅称作“背面保护片”。)进行说明。本实施方式的背面保护片设于太阳能电池模块的背面侧,至少在其最外层配置有1,1-二氟乙烯系树脂膜。图1是表示粗糙度曲线一例的示意图,所述粗糙度曲线表示构成本实施方式的背面保护片的最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜的表面状态。
[1,1-二氟乙烯系树脂膜]
配置于本实施方式的背面保护片的最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜的树脂成分可以为1,1-二氟乙烯的均聚物,另外,还可以为1,1-二氟乙烯与其他含氟单体的共聚物。作为与1,1-二氟乙烯一起形成共聚物的含氟单体,能够列举六氟丙烯、四氟乙烯、六氟异丁烯(hexafluoroisobutylene)及各种氟烷基乙烯基醚(fluoroalkylvinylether)等。此外,为了确保1,1-二氟乙烯系树脂膜及背面保护片整体的耐气候性、光稳定性,在1,1-二氟乙烯系树脂中,1,1-二氟乙烯以外的单体量优选为50质量%以下。
另外,在1,1-二氟乙烯系树脂膜中,除前述1,1-二氟乙烯系树脂以外,作为树脂成分还可以含有甲基丙烯酸酯系树脂。与其它氟系树脂相比,1,1-二氟乙烯系树脂因其熔融流动性优异且热分解温度高而具有良好的挤出加工性,另外,1,1-二氟乙烯系树脂在成膜后也具有优异的耐气候性及机械强度,但与其他材料之间的粘结性较差。另一方面,甲基丙烯酸酯系树脂具有在成膜时能够提高与其他树脂的粘结性的效果。因此,通过在1,1-二氟乙烯系树脂中混合甲基丙烯酸酯系树脂,能够提高与其他材料之间的粘结性。
不过,在树脂成分中的1,1-二氟乙烯系树脂量不足50质量%的情况下,即,若甲基丙烯酸酯系树脂量超过50质量%,则耐气候性可能会降低。另一方面,若树脂成分中的1,1-二氟乙烯系树脂量超过95质量%,即,在甲基丙烯酸酯系树脂量不足5质量%的情况下,有可能无法充分得到提高与其他材料之间的粘结性的效果。具体而言,在与其他材料进行热粘结的情况下,可能无法得到充分的热粘结性,另外,在利用粘结剂与其他材料进行粘结的情况下,由于涂布粘结剂时难以浸润开,其结果导致与其他材料之间的粘结性降低。
因此,在混合甲基丙烯酸酯系树脂的情况下,关于各树脂的配合比,以质量比计,优选为1,1-二氟乙烯系树脂:甲基丙烯酸酯系树脂=50:50~95:5,更优选为1,1-二氟乙烯系树脂:甲基丙烯酸酯系树脂=70:30~90:10。
这样,通过混合与1,1-二氟乙烯系树脂具有相溶性的甲基丙烯酸酯系树脂,能够得到具有优异的耐气候性,且能够与其他材料热粘结的1,1-二氟乙烯系树脂膜。关于1,1-二氟乙烯系树脂中混合的甲基丙烯酸酯系树脂,若为基于甲基丙烯酸酯单体的乙烯聚合物,则其构造等没有特别限定,可以是甲基丙烯酸酯的均聚物、多个甲基丙烯酸酯的共聚物或甲基丙烯酸酯与其它单体的共聚物的任一种。
这里,作为构成甲基丙烯酸酯系树脂的甲基丙烯酸酯,能够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、甲基丙烯酸戊酯及甲基丙烯酸己酯等。这其中,优选甲基丙烯酸甲酯。另外,甲基丙烯酸酯中的丙基、丁基、戊基及己基等烷基可以为直链,也可以为支链。
另外,作为能够与甲基丙烯酸酯共聚的单体,能够列举丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等碳原子数1~8的丙烯酸酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸及其他烯键式不饱和单体等。此外,为提高与1,1-二氟乙烯系树脂的相溶性,确保成膜时的透明性和机械强度,甲基丙烯酸酯系树脂中除甲基丙烯酸酯以外的单体的量优选为50质量%以下。
而且,出于付与隐蔽性、且提高反射性从而提高太阳能电池的发电效率等的目的,在1,1-二氟乙烯系树脂膜中,除了前述的树脂成分以外,还可以含有氧化钛、氧化镁、硫酸钡、碱式碳酸铅及氧化锌等各种白色颜料。该情况下,基于光反射特性、分散性及成膜性的考虑,每100质量份的树脂成分中优选含有5~30质量份的前述白色颜料。
本实施方式的背面保护片的最外层,即1,1-二氟乙烯系树脂膜的表面的十点平均粗糙度Rz为5~100μm,且十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10。这里,十点平均粗糙度Rz及十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)能够通过JIS B0601-1994中规定的方法算出。
如图1所示,十点平均粗糙度Rz是指,从粗糙度曲线中沿其平均线方向取样基准长度l的量,对峰处的标高Yp1~5的绝对值的平均值和谷底的标高Yv1~5的绝对值的平均值进行求和,并通过微米(μm)对该值进行表示后的值,其中,峰处的标高Yp1~5为,按由高到低的顺序从距该取样部分的平均线最高的峰处到第五个峰处的值;谷底的标高Yv1~5为,按由低到高的顺序(即由深到浅的顺序)从距该取样部分的平均线最低(即最深)的谷底到第五个谷底的值。
局部峰处的平均间隔S是指,求出粗糙度曲线的平均线方向上相邻局部峰处间所对应的平均线的长度S1~10,并通过毫米(mm)对该多个(图1的例示中为10个)局部峰处间的平均值进行表示后的值。不过,十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比即Rz/S的计算,需要将局部峰处的平均间隔S的单位换算成微米来进行。
在最外层表面的十点平均粗糙度Rz不足5μm的情况下,得不到充分的疏水性,无法抑制PID现象。另外,若最外层表面的十点平均粗糙度Rz超过100μm,则在进行表面加工时会在片材上产生开孔,会导致表面加工后机械强度大幅降低。此外,基于提高疏水性、防止产生开孔及防止机械强度降低的考虑,最外层表面的十点平均粗糙度Rz优选为6~90μm。
另一方面,在十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)不足1的情况下,得不到充分的疏水性,无法抑制PID现象。另外,若十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)超过10,则制造困难。此外,基于提高疏水性及提高加工性的考虑,优选十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2~9。
本实施方式的背面保护片的最外层,即1,1-二氟乙烯系树脂膜的表面相对于水的接触角优选为115°以上,更优选为120°以上。由此,背面保护片的最外层的疏水性提高,对于PID现象的抑制效果提高。基于提高最外层的疏水性的考虑,接触角的上限不受限定,接触角最大为180°以下。
构成本实施方式的背面保护片的最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜的厚度虽无特殊限定,但优选为5~300μm,更优选为10~200μm。通过使1,1-二氟乙烯系树脂膜的厚度形成在该范围内,能够容易地制造层叠结构的背面保护片,且能够提高作为背面保护片时的耐气候性。
[透湿度]
本实施方式的背面保护片的透湿度优选为1~5g/m2×24小时。由于背面保护片的透湿度为1~5g/m2×24小时,因此,侵入到太阳能电池模块内的水分容易向外部环境排放,即使长时间使用也能够抑制PID现象。基于提高抑制PID现象的效果的考虑,背面保护片的透湿度更优选为1~4g/m2×24小时。
所述透湿度的范围没有特殊限定,若透湿度不足1g/m2×24小时,则侵入到太阳能电池模块内的水分难以排放到外部环境,若长期使用则可能无法抑制PID现象。另外,若透湿度超过5g/m2×24小时,则侵入到太阳能电池模块内的水分量增多,可能存在无法抑制PID现象的情况。
此外,所述透湿度是以JIS K7129B为基准,并通过水蒸气透过率测定仪在25℃、90%RH的条件下测定的值。
[基材]
基于保护太阳能电池单元不受外部应力作用的考虑,本实施方式的背面保护片优选与具有优异机械强度的基材片形成层叠结构。基材所使用的树脂的种类没有特别限定,能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、及聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)等聚酯系树脂,此外,还能够使用环状聚烯烃(COC)、聚乙烯(HDPE,LDPE,LLDPE)、聚丙烯(PP)、及聚丁烯等聚烯烃系树脂;尼龙6、尼龙66、尼龙12、及共聚尼龙等聚酰胺系树脂;以及丙烯酸系树脂、聚碳酸酯(polycarbonate)系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚偏二氯乙烯系树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、缩醛系树脂、及聚芳酯系树脂等各种合成树脂。这些树脂中,考虑到作为背面保护片时的物理特性及成本,优选聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、及聚烯烃系树脂。
考虑到片材的物理特性,基材的厚度优选为100~500μm。若基材的厚度比100μm薄,则可能会导致机械强度及绝缘电阻值等降低,另外,若比500μm厚,则可能导致膜的加工特性降低。
[制造方法]
接下来,说明本实施方式的背面保护片的制造方法。
本实施方式的背面保护片的制造方法包括:制得1,1-二氟乙烯系树脂膜的工序,所述1,1-二氟乙烯系树脂膜具有所述十点平均粗糙度Rz及该Rz与所述局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)分别在特定范围内的表面;将该1,1-二氟乙烯系树脂膜配置于最外层从而得到太阳能电池模块用背面保护片的工序。在制得所述1,1-二氟乙烯系树脂膜的工序中,将含有作为该1,1-二氟乙烯系树脂膜的原料的1,1-二氟乙烯系树脂的树脂组合物熔融挤出后,且在冷却固化前,通过压花辊夹持从而在表面形成凹凸,由此,得到所述Rz为5~100μm、所述Rz/S为1~10的1,1-二氟乙烯系树脂膜。另外,所述冷却固化前优选为即将冷却固化前。
例如,如上述那样,制作在表面具有特定的凹凸的1,1-二氟乙烯系树脂膜,并以使该1,1-二氟乙烯系树脂膜成为最外层的方式层叠基材片等并进行一体化,由此能够制造本实施方式的背面保护片。
用于本实施方式的背面保护片的、十点平均粗糙度Rz为5~100μm、且十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10的1,1-二氟乙烯系树脂膜,是将含有作为该1,1-二氟乙烯系树脂膜的原料的1,1-二氟乙烯系树脂的树脂组合物通过T模头法等挤出成形法进行熔融挤出后,且在冷却固化前,通过压花辊夹持(夹压)从而在表面形成凹凸而由此得到的。将该1,1-二氟乙烯系树脂膜与基材片等进行层叠的方法没有特别限定,能够适用热复合法、干式复合法等。
另外,还能够将构成背面保护片的各层的原料树脂或树脂组合物分别向不同的挤出机供给并进行熔融混制,然后向给料区块供给后,使其通过T模头,在这些树脂冷却固化前通过配置于1,1-二氟乙烯系树脂膜面侧的压花辊进行夹持(夹压),从而在1,1-二氟乙烯系树脂膜的表面形成特定的凹凸形状,并对各层进行层叠从而构成背面保护片。该方法的制造工序少,能够高效地制造背面保护片。
而且,本实施方式的背面保护片还能够将构成背面保护片的各层的原料树脂或树脂组合物分别供给至多层结构的多流道模头(MULTI-MANIFOLD DIE)来制作层叠片,即通过共挤法来制造。因该方法能够得到各层的厚度分布较小的片,因而优选。
此外,本实施方式的背面保护片还能够通过以下方法制造:对预先制作的1,1-二氟乙烯系树脂膜或配置于层叠片的最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜进行再加热,并通过压花辊进行夹持(夹压)。不过,基于机械强度及保持外观的考虑,优选至少在熔融挤出成形时,在对1,1-二氟乙烯系树脂膜(成为原料的树脂组合物)进行冷却固化前通过压花辊进行夹持(夹压)的方法来制造。在对含有原料即1,1-二氟乙烯系树脂的树脂组合物进行熔融挤出后且进行冷却固化前进行由压花辊进行的夹持工序,由此,能够容易地避免在背面保护片为多层结构的情况下因各层的热收缩率不同导致的片的翘曲、因不耐热层的劣化导致的机械强度降低及变色等外观不良的问题。
此时,夹持条件没有特别限定,辊温度基于成形加工性的考虑优选25~100℃,更优选40~80℃。另外,基于成形加工性的考虑,尤其基于提高热转印率的考虑,触压优选为5~50N/mm,更优选为10~30N/mm。
如以上详述的那样,本实施方式的背面保护片,在最外层配置有十点平均粗糙度Rz为5~100μm、且十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10的1,1-二氟乙烯系树脂膜,因此,与现有技术相比,具有优异的疏水性及透湿性。因此,通过使用本实施方式的背面保护片,能够抑制因PID现象导致的太阳能电池模块的性能劣化。
(第2实施方式)
接下来,对本发明第2实施方式的太阳能电池模块进行说明。本实施方式的太阳能电池模块具有上述第1实施方式的背面保护片。
图2是示意性地表示本实施方式的太阳能电池模块的结构的一例的剖视图。如图2所示,太阳能电池模块20中,光伏功率元件即太阳能电池单元15通过由EVA树脂等合成树脂构成的密封材料13密封。
而且,在太阳光16所照射的面上层叠有玻璃等构成的透明衬底12,在背面侧层叠有前述的第1实施方式的背面保护片11,在其周围设有框架14。在该太阳能电池模块20中,配置并层叠背面保护片11使得其形成有特定的凹凸的由1,1-二氟乙烯系树脂膜构成的面处在外侧。
本实施方式的太阳能电池模块20使用了在最外层配置有十点平均粗糙度Rz为5~100μm、且十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10的1,1-二氟乙烯系树脂膜的、具有优异疏水性的背面保护片,因此,能够抑制因PID现象导致的性能劣化。
实施例
以下,列举本发明的实施例及比较例,具体说明本发明的效果。本实施例中,利用以下所示的材料,制作实施例1~17及比较例1~5的背面保护片,测定疏水性及透湿度,并对用于太阳能电池模块情况下的耐久性进行了评价。
[制作背面保护片]
实施例及比较例的各背面保护片为以下所示的3层结构。此外,内层的厚度全部为25μm,中间层的厚度全部为250μm,仅改变最外层的厚度。
内层:1,1-二氟乙烯系树脂膜层
中间层:聚对苯二甲酸乙二醇酯层(以下,称作“PET层”。)
最外层:1,1-二氟乙烯系树脂膜层
<内层及最外层用原料>
内层及最外层所使用的1,1-二氟乙烯系树脂膜的原料,在全部实施例及比较例中相同,使用以下的材料。
(B-1)1,1-二氟乙烯树脂:
阿科玛公司生产的(注册商标)K720(熔点170℃)
(B-2)甲基丙烯酸酯系树脂:
三菱丽阳公司生产的“Hi-Pet”HBS000(含有丙烯酸丁酯(n-BA)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)的橡胶成分的甲基丙烯酸酯系树脂)
(B-3)氧化钛:
杜邦公司生产的R960(平均粒径0.35μm,纯钛量89质量%)
<中间层用的PET层>
中间层用的PET层,使用东丽公司生产的商品名为“(注册商标)X10S”(耐热性低聚物PET膜)。
(实施例1)
将配合了比例为80质量份的1,1-二氟乙烯树脂(B-1)和20质量份的甲基丙烯酸酯树脂(B-2)的树脂组合物通过φ30mm的双轴挤出机混制,从而得到1,1-二氟乙烯系树脂混合物。然后利用φ40mm的单轴挤出机,将挤出温度设置为250℃,并使用T模头对该混合物进行膜成形。
在膜成形时,在对从挤出机挤出的膜进行冷却固化前,通过具有规定的表面粗糙度的压花辊,以辊温度45℃、触压15N/mm的条件对膜进行夹持(夹压)。由此,得到表面具有凹凸形状结构、且十点平均粗糙度Rz为5μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5的、厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。
将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,通过使用了聚酯系粘结剂的干式复合法,与构成内层及中间层的各膜进行层叠,从而来制作3层结构的实施例1的背面保护片。
(实施例2)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为10μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例2的背面保护片。
(实施例3)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例3的背面保护片。
(实施例4)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为80μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例4的背面保护片。
(实施例5)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为100μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例5的背面保护片。
(实施例6)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1.1、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例6的背面保护片。
(实施例7)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例7的背面保护片。
(实施例8)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为8、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例8的背面保护片。
(实施例9)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为10、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例9的背面保护片。
(实施例10)
使混制物组成为:1,1-二氟乙烯树脂50质量份、甲基丙烯酸酯树脂50质量份,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例10的背面保护片。
(实施例11)
使混制物组成为:1,1-二氟乙烯树脂70质量份、甲基丙烯酸酯树脂30质量份,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例11的背面保护片。
(实施例12)
使混制物组成为:1,1-二氟乙烯树脂90质量份、甲基丙烯酸酯树脂10质量份,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例12的背面保护片。
(实施例13)
使混制物组成为:1,1-二氟乙烯树脂95质量份、甲基丙烯酸酯树脂5质量份,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例13的背面保护片。
(实施例14)
使混制物组成为:1,1-二氟乙烯树脂95质量份、甲基丙烯酸酯树脂5质量份、氧化钛22质量份,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作实施例14的背面保护片。
(实施例15)
使构成最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜的厚度为10μm,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制作背面保护片。配置在该实施例15的背面保护片的最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜,其十点平均粗糙度Rz为5μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5。
(实施例16)
使构成最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜的厚度为25μm,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制作背面保护片。配置在该实施例16的背面保护片的最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜,其十点平均粗糙度Rz为5μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5。
(实施例17)
使构成最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜的厚度为100μm,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制作背面保护片。配置在该实施例17的背面保护片的最外层的1,1-二氟乙烯系树脂膜,其十点平均粗糙度Rz为5μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5。
(比较例1)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为4μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作比较例1的背面保护片。
(比较例2)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为105μm、且十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作比较例2的背面保护片。
(比较例3)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为0.8、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作比较例3的背面保护片。
(比较例4)
使混制物组成为:甲基丙烯酸酯树脂100质量份,且变更膜成形时的压花辊,其他的条件与前述实施例1相同,制得十点平均粗糙度Rz为90μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为2.5、且厚度为200μm的甲基丙烯酸酯树脂膜。然后将该甲基丙烯酸酯树脂膜作为最外层,来制作比较例4的背面保护片。
(比较例5)
变更膜成形时的压花辊,除此以外,以与前述实施例1相同的方法及条件,制得十点平均粗糙度Rz为50μm、十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为11、且厚度为200μm的1,1-二氟乙烯系树脂膜。然后将该1,1-二氟乙烯系树脂膜作为最外层,来制作比较例5的背面保护片。
[评价方法]
通过以下所示的方法对通过前述方法制作的实施例及比较例的各背面保护片进行评价。
<十点平均粗糙度Rz及十点平均粗糙度Rz与局部峰处的平均间隔S之比>
十点平均粗糙度Rz及局部峰处的平均间隔S通过JIS B0601-1994规定的方法测定。具体而言,将实施例及比较例的各背面保护片切割成50mm见方,利用KEYENCE公司生产的激光显微镜VK-X110对1,1-二氟乙烯系树脂膜的表面实施观察。
关于十点平均粗糙度Rz,从粗糙度曲线沿其平均线的方向以基准长度(1)的量取样,并对距该取样部分的平均线以由高到低的顺序从最高峰处到第5个峰处的标高(Yp1~5)的绝对值的平均值、和以由深到浅的顺序从最深的谷底到第5个谷底的标高(Yv)的绝对值的平均值进行求和,并以微米(μm)表示该值。
关于局部峰处的平均间隔S,求出粗糙度曲线的平均线方向上相邻局部峰处间所对应的平均线的长度(sn),计算该多个局部峰处间的平均值。在计算Rz/S时,将S的值的单位换算成μm。
<疏水性(接触角评价)>
关于实施例及比较例的各背面保护片的1,1-二氟乙烯系树脂膜,利用协和界面科学公司生产的接触角测量仪CA-V,在温度23℃、相对湿度55%RH的环境下测定膜表面与纯水的接触角。
<透湿度>
将实施例及比较例的各背面保护片切割成直径10cm的圆形,根据JIS K7129B,利用八州贸易公司生产的L80-5000型水蒸气透过率测定仪,在25℃、90%RH的条件下对其透湿度进行测定。
<模块耐久性评价(PID耐性)>
关于组装了实施例及比较例的各背面保护片的太阳能电池模块,在施加了1000V电压的状态下,且在温度60℃、相对湿度85%的环境下静置96小时后,利用太阳光模拟器测定I-V特性的最大输出Pmax的保持率,评价PID耐性。此外,“太阳光模拟器”是指,人工产生模拟太阳光的光源装置,一般用于太阳能电池的性能检查测定。另外,太阳能电池的最大输出Pmax可根据最大工作电压Vpm、最大工作电流Ipm求得。
对PID耐性的评价,输出保持率为100%以上为“优”,输出保持率为98%以上且不足100%为“良”,输出保持率为95%以上且不足98%为“合格”,输出保持率不足95%为“不合格”。
将以上的结果总结地表示在下述表1~3中。
如表1及表2所示,使用了实施例1~17的背面保护片的太阳能电池模块,相对于PID现象显示出高耐性。而如表3所示,使用了比较例1~5的背面保护片的太阳能电池模块,相对于PID现象的耐性较低。
附图标记的说明
11 背面保护片
12 透明衬底
13 密封材料
14 框架
15 太阳能电池单元
16 太阳光
20 太阳能电池模块
Claims (9)
1.一种太阳能电池模块用背面保护片,其最外层配置有1,1-二氟乙烯系树脂膜,其中,
关于所述最外层的表面,由JIS B0601-1994所规定的十点平均粗糙度Rz为5~100μm,所述十点平均粗糙度Rz与由JIS B0601-1994所规定的局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块用背面保护片,其中,
所述最外层的表面相对于水的接触角为115°以上。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块用背面保护片,其中,
在所述1,1-二氟乙烯系树脂膜中,相对于树脂成分的总质量,含有50~95质量%的1,1-二氟乙烯树脂以及5~50质量%的甲基丙烯酸酯树脂。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的太阳能电池模块用背面保护片,其中,
在所述1,1-二氟乙烯系树脂膜中,相对于100质量份的树脂成分,含有5~30质量份的氧化钛。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的太阳能电池模块用背面保护片,其中,
所述1,1-二氟乙烯系树脂膜的厚度为10~200μm。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的太阳能电池模块用背面保护片,其中,
透湿度为1~5g/m2×24小时。
7.根据权利要求1至6的任一项所述的太阳能电池模块用背面保护片,其中,
所述1,1-二氟乙烯系树脂膜是将熔融挤出后且冷却固化前的膜通过压花辊夹持从而在表面形成凹凸的膜。
8.一种太阳能电池模块,其中,具有权利要求1~7的任一项所述的太阳能电池模块用背面保护片。
9.一种太阳能电池模块用背面保护片的制造方法,包括以下工序:
将其中含有1,1-二氟乙烯系树脂的树脂组合物熔融挤出后,在冷却固化前,通过压花辊进行夹持而在其表面形成凹凸,由此制得1,1-二氟乙烯系树脂膜,在所述1,1-二氟乙烯系树脂膜中,所述表面的由JIS B0601-1994规定的十点平均粗糙度Rz为5~100μm,所述十点平均粗糙度Rz与所述表面的由JIS B0601-1994规定的局部峰处的平均间隔S之比(Rz/S)为1~10;以及
将所述1,1-二氟乙烯系树脂膜配置在最外层,从而得到太阳能电池模块用背面保护片。
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