JP2002185027A - 太陽電池用封止膜 - Google Patents
太陽電池用封止膜Info
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Abstract
傷や脱気不良、フィルムの流出等の問題を確実に防止す
る。 【解決手段】 EVAフィルム2にエンボス加工を施し
てフィルム面に多数の凹部3、3Aを形成した太陽電池
用封止膜1E。隣接する凹部3,3A間を連通する連通
路4,4Aを設ける。
Description
係り、特に、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂製の太
陽電池用封止膜であって、太陽電池作製時の封止工程に
おける太陽電池用セルの破損が防止される太陽電池用封
止膜に関する。
境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギー
に変換する太陽電池が注目され、開発が進められてい
る。
表面側透明保護部材としてのガラス基板11と裏面側保
護部材(バックカバー)12との間にエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体樹脂(EVA)フィルム13A,13Bの
封止膜により、シリコン発電素子14等の太陽電池用セ
ルを封止した構成とされている。
封止膜用EVAフィルム13A、シリコン発電素子1
4、封止膜用EVAフィルム13B及びバックカバー1
2をこの順で積層し、加熱加圧して、EVAを架橋硬化
させて接着一体化することにより製造される。
3Bは、一般に溶融樹脂を直線状スリットを有するダイ
から押し出し、冷却ロール又は水槽で急冷固化するTダ
イ法、カレンダー法等により成膜されている。
その封止工程の加熱加圧の際にEVAフィルムが太陽電
池用セルに押し付けられるため、この押圧力で太陽電池
が割れるという問題があった。また、封止時の脱気不良
で空気を巻き込んだり、加熱加圧した際にEVAフィル
ムが流動して樹脂がはみ出したりすることで製品の歩留
りが低下するという問題もあった。
めに、EVAフィルムにエンボス加工を施してフィルム
表面に凹部を形成することが提案されている(特公平1
−52428号公報)。
る凹部の深さを深くすることにより、太陽電池作製時の
封止工程における太陽電池用セルの破損や脱気不良、樹
脂の流出等を改善する太陽電池用封止膜を提案した(特
願2000−227388号)。
フィルムであれば、脱気不良や太陽電池用セルの破損、
樹脂の流動等が防止されるが、十分に満足し得る効果が
得られているとは言えず、より一層の改善が望まれてい
る。
量を減らしてコスト削減を図るべく太陽電池用セルの薄
厚化が要求されており、この場合において太陽電池用セ
ルはより一層破損し易くなり、また、脱気不良も発生し
易くなることから、封止時に太陽電池用セルに加わる歪
をより一層緩和することができ、また、気泡の残留を確
実に防止することができる太陽電池用封止膜の開発が望
まれている。
工程における太陽電池用セルの破損や脱気不良、樹脂の
流出等をより一層確実に防止し、太陽電池を歩留り良く
効率的に作製することができる太陽電池用封止膜を提供
することを目的とする。
陽電池用封止膜は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂
を成膜して得られるフィルムにエンボス加工を施すこと
により、該フィルム面に多数の凹部を形成してなる太陽
電池用封止膜において、隣接する該凹部間を連通する連
通路が設けられていることを特徴とする。
ムであれば、太陽電池用セルの封止を行う際、局部的な
押圧力が集中しようとした場合、凹部形成表面のクッシ
ョン効果でこの応力を吸収し、太陽電池用セルへの局部
的な応力の集中を防止することができるため、太陽電池
用セルの破損を防止することができる。また、エンボス
加工の凹凸面で封止時の脱気性を高めると共に加熱加圧
時の樹脂の流動によるはみ出しを防止することができ
る。
成したのみのフィルムでは、封止時に凹部内に空気が封
じ込められ、封じ込められた空気の反発力で、十分なク
ッション性、応力吸収性能が得られない場合がある。即
ち、凹部を形成したフィルムでは、封止時にフィルム表
面が被封止物と面接触で当接された際、凹部は被封止物
により蓋をされた密閉空間となってしまい、空気の逃げ
場がなくなる。また、この凹部内の空気の閉じ込めで脱
気不良となる場合もある。
を連通する連通路を設けるため、空気は連通路から隣接
する凹部に逃げることができ、この凹部内の空気の封じ
込めが防止され、十分なクッション性、応力吸収性でセ
ルの破損及び脱気不良を確実に防止することができる。
また、樹脂の流動による樹脂のはみ出しも有効に防止さ
れる。
けることにより、空気をフィルム外へ排出することがで
き、好ましい。また、このフィルム端面と連通する連通
路は2以上設けられていることが好ましい。
はフィルムの両面に設けられていても良く、この場合に
おいて、連通路はフィルムの両面に設けられていること
が好ましい。
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を成膜して得ら
れるフィルムよりなる太陽電池用封止膜において、該フ
ィルム面に多数の凸部を形成したことを特徴とする。
なく、凸部が設けられているため、前述の空気の封じ込
めの問題はなく、凸部による凹凸面のクッション性、応
力吸収性でセルの破損及び脱気不良を確実に防止するこ
とができる。また、樹脂の流動による樹脂のはみ出しも
有効に防止される。
フィルム面に規則的に等間隔で形成されていることが好
ましく、凸部はフィルムの両面に形成されていても良
い。
施の形態を詳細に説明する。
池用封止膜の実施の形態を示す図であって、各々(a)
図は平面図、(b)図は(a)図のB−B線に沿う断面
図である。
ィルム2の一方の面にエンボス加工により、多数の凹部
3と、隣接する凹部3,3を連通する連通路としての凹
溝4とを設けたものである。
鳥配列とされているのに対し、図2の太陽電池用封止膜
1Bは凹部3が縦横に等間隔で配置され、横方向及び縦
方向に隣接する凹部3,3間に凹溝4が設けられてい
る。
連通路としての凹溝4を設けることにより、凹部3内の
空気が隣接する凹部3へ移動することができるようにな
り、これにより、特定の凹部3に空気が封じ込められる
ことが防止され、良好なクッション性及び応力吸収性を
得ることができるようになる。
間に凹溝4を設けることにより、凹部3,3間での空気
の移動が可能となるが、好ましくは空気は封止界面から
排除することが望ましい。
D,1E,1Fは、凹部3のうちのフィルム端縁に最も
近い凹部3Aについては、フィルム端面に連通する連通
路としての凹溝4Aを設けたものである。このような太
陽電池用封止膜1C〜1Fであれば、封止面の空気を凹
部4,4Aを介してフィルム端面に排出することがで
き、より一層良好な効果を得ることができる。
このような凹部3,3A及び凹溝4,4Aは、EVAフ
ィルム2の両面に設けても良く、この場合、凹部3の投
影位置をEVAフィルム2の一方の面と他方の面とでず
らすようにすることにより、良好なクッション性、応力
吸収性及びガス抜き性を得ることができる。
は、凹部をフィルムの一方の面に設ける場合と両面に設
ける場合とでも異なり、また、凹部の大きさや形成割合
によっても異なるが、一般的には、直径Rが0.1〜2
mm程度で深さDがフィルムの厚みTの20〜95%程
度の凹部を、フィルムの全面積に対する凹部の形成面積
の合計が20〜99%程度となるように設けることが好
ましい。
効率の面で深さdがフィルムの厚みTの50〜90%で
幅Wが0.1〜1mm程度であることが好ましい。
ような半円ないし半円類似形状に限らず、三角形、四角
形等であっても良い。また、凹部の平面視形状も円形に
限らず、三角形、四角形、その他の異形形状であっても
良い。
両方の面に等間隔で規則正しく設けるのが好ましい。
用封止膜の実施の形態を示す図であって、(a)図は平
面図、(b)図は(a)図のB−B線に沿う断面図であ
る。
ィルム2の一方の面に多数の凸部5を等間隔で規則正し
く形成したものである。
も、凸部5,5間に空気が円滑に流動するために凸部
5,5による良好なクッション性及び応力吸収性、脱ガ
ス性を得ることができる。
凸部5を設けてあるが、この凸部の形状には特に制限は
なく、図9の太陽電池用封止膜1Iの如く、半球状の凸
部5Aであっても良い。また、図10の太陽電池用封止
膜1Jに示す如く、円錐台形状の凸部5Bであっても良
い。
限はなく、図11に示す如く、平面視形状が四角形の凸
部5Cを千鳥配列で等間隔で規則正しく設けた太陽電池
用封止膜1Kであっても良い。
Aフィルム2の両面に設けた太陽電池用封止膜1Lであ
っても良い。このように、凸部5DをEVAフィルム2
の両面に設ける場合、凸部5Dの投影位置をEVAフィ
ルム2の一方の面と他方の面とでずらすようにすること
により、良好なクッション性、応力吸収性及びガス抜き
性を得ることができる。
と凹部とを設けたものであっても良く、例えば、図13
に示す如く、EVAフィルム2の一方の面に凸部5Eを
設け、他方の面の該凸部5Eに対応する位置に凹部3E
を設けた太陽電池用封止膜1Mであっても良い。この場
合において、凹部3E,3E間を連通する連通路として
の凹溝を設けても良い。
3EとをEVAフィルム2の一方の面に交互に均等配置
した太陽電池用封止膜1Nであっても良い。また、図1
5に示す如く、凸部5Eと凹部3EとをEVAフィルム
2の両面に交互に均等配置した太陽電池用封止膜1Pで
あっても良く、この場合において、図示の如く、フィル
ムの一方の面と他方の面とで凸部5Eと3Eとの位置を
ずらし、凸部5Eの形成位置のフィルムの反対側の面に
は凹部3Eが位置し、凹部3Eの形成位置のフィルムの
反対側の面には凸部5Eが位置するようにすることによ
り、良好なクッション性、応力吸収性及びガス抜き性を
得ることができる。
さHは、凸部をフィルムの一方の面に設ける場合と両面
に設ける場合、或いは凸部と凹部とを設ける場合とでも
異なり、また、凸部の大きさや形成割合によっても異な
るが、一般的には、基部の直径Rが0.1〜2mm程度
で高さHがフィルムの厚みTの20〜95%程度の凸部
を、フィルムの全面積に対する凸部の形成面積の合計が
1〜50%程度となるように設けることが好ましい。
前述の第1の発明に係る凹部と同様の深さ及び直径とす
ることができ、その形成割合は、フィルムの全面積に対
する凸部と凹部の形成面積の合計が20〜99%程度と
なるように設けることが好ましい。
架橋剤を含むEVA樹脂組成物を常法に従って成膜し、
更に、エンボス加工により所定の深さの凹部と凹溝を形
成することにより、或いは凸部を形成することにより、
容易に製造することができる。
は、通常の場合50μm〜2000μm好ましくは10
0〜1000μm特に好ましくは200〜800μm程
度とされる。
凹部及び凹溝或いは凸部の形成された凹凸面が封止面と
なるように使用される。
EVA樹脂組成物について説明する。
ニル含有量が40重量%以下、好ましくは10〜36重
量%特に好ましくは10〜33重量%、とりわけ好まし
くは10〜26重量%である。
量%を超えると、樹脂が非常に流れ易くなり、加熱架橋
時にガラス基板とバックカバーとの間から流出し易い。
また、粘着性が増してタックし易くなり、取り扱い性が
悪くなる。
EVA樹脂は、加工性が悪く、またフィルムが硬過ぎて
脱気性が悪くなると共に、太陽電池用セルに損傷を生じ
させ易い。
フローレートが0.7〜20であることが好ましく、よ
り好ましくは1.5〜10である。
候性の向上のために架橋剤を配合して架橋構造を持たせ
るが、この架橋剤としては、一般に、100℃以上でラ
ジカルを発生する有機過酸化物が用いられ、特に、配合
時の安定性を考慮に入れれば、半減期10時間の分解温
度が70℃以上であるものが好ましい。このような有機
過酸化物としては、例えば2,5−ジメチルヘキサン;
2,5−ジハイドロパーオキサイド;2,5−ジメチル
−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン;3−
ジ−t−ブチルパーオキサイド;t−ジクミルパーオキ
サイド;2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキシン;ジクミルパーオキサイド;α,
α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベン
ゼン;n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)ブタン;2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブ
タン;1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘ
キサン;1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン;t−ブチルパーオ
キシベンゾエート;ベンゾイルパーオキサイド等を用い
ることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、一
般にEVA樹脂100重量部に対して5重量部以下、好
ましくは1〜3重量部である。
との接着力向上の目的で、EVA樹脂にシランカップリ
ング剤を添加することができる。この目的に供されるシ
ランカップリング剤としては公知のもの、例えばγ−ク
ロロプロピルトリメトキシシラン;ビニルトリクロロシ
ラン;ビニルトリエトキシシラン;ビニル−トリス−
(β−メトキシエトキシ)シラン;γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン;β−(3,4−エトキシ
シクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン;γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン;ビニルトリアセ
トキシシラン;γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン;N−β
−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン等を挙げることができる。これらのシランカップ
リング剤の配合量は、一般にEVA樹脂100重量部に
対して5重量部以下、好ましくは0.1〜2重量部であ
る。
耐久性を向上するためにEVA樹脂に架橋助剤を添加す
ることができる。この目的に供される架橋助剤として
は、公知のものとしてトリアリルイソシアヌレート;ト
リアリルイソシアネート等の3官能の架橋助剤の他、N
Kエステル等の単官能の架橋助剤等も挙げることができ
る。これらの架橋助剤の配合量は、一般にEVA樹脂1
00重量部に対して10重量部以下、好ましくは1〜5
重量部である。
でハイドロキノン;ハイドロキノンモノメチルエーテ
ル;p−ベンゾキノン;メチルハイドロキノンなどを添
加することができ、これらの配合量は、一般にEVA樹
脂100重量部に対して5重量部以下である。
外線吸収剤、老化防止剤、変色防止剤等を添加すること
ができる。着色剤の例としては、金属酸化物、金属粉等
の無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、アヂ系、酸性
又は塩基染料系レーキ等の有機顔料がある。紫外線吸収
剤には、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノ
ン;2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルフォベン
ゾフェノン等のベンゾフェノン系;2−(2’−ヒドロ
キシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベ
ンゾトリアゾール系;フェニルサルシレート;p−t−
ブチルフェニルサルシレート等のヒンダートアミン系が
ある。老化防止剤としては、アミン系;フェノール系;
ビスフェニル系;ヒンダートアミン系があり、例えばジ
−t−ブチル−p−クレゾール;ビス(2,2,6,6
−テトラメチル−4−ピペラジル)セバケート等があ
る。
を用いて太陽電池を製造するには、図16に示す如く、
ガラス基板11、EVAフィルム13A、シリコン発電
素子14、EVAフィルム13B及びバックカバー12
を積層し、積層体を常法に従って、真空ラミネーターで
温度125〜150℃、脱気時間5〜12分、プレス圧
力0.5〜1kg/cm2、プレス時間8〜45分で加
熱加圧圧着すれば良く、この加熱加圧時に、EVAフィ
ルム13A,13Bが架橋して耐候性に優れた封止膜を
形成することができる。この封止に当り、本発明のEV
Aフィルムは、クッション性が良好であるため、未溶融
のフィルムがセルに押し付けられることによるセルの損
傷を防止することができ、また、脱気性が良好であるた
め空気の巻き込みの問題もなく、更には樹脂の流出、タ
ックの問題もなく、高品質の製品を歩留り良く製造する
ことができる。
り具体的に説明する。
を成膜し、エンボス加工により、片面に、直径R=0.
6mmで深さD=300μmの凹部とこれらを連通する
幅W=0.5mmで深さd=100μmの凹溝とを形成
した厚さT=600μmのフィルムを得た。なお、凹部
及び凹溝の形状及び配置は図6(a),(b)に示す通
りであり、フィルムの面積に対する凹部の形成面積の割
合は50%である。 [EVA樹脂組成物配合(重量部)] EVA樹脂(酢酸ビニル含有量26重量%) :100 架橋剤(1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシ クロヘキサン) :2.0 シランカップリング剤(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン) :1.0 架橋助剤(トリアリルイソシアヌレート) :3.0 紫外線吸着剤(2−ヒドロキシ−4−オクチルベンゾフェノン) :0.3
3A,13Bとして用い、図16に示す如く、厚さ3m
mのガラス板11、厚さ38μmのフッ化ポリエチレン
フィルムよりなるバックカバー12との間にシリコン発
電素子14を封止して太陽電池を製造した。なお、フィ
ルム13A,13Bはそのエンボス加工面が素子14側
となるように配置した。また、封止は、真空ラミネータ
ーを用い、熱板温度150℃、脱気時間5分、プレス圧
力1atm、プレス時間45分間加熱圧着し、EVA樹
脂を架橋することにより行った。
製したところ、素子の損傷、脱気不良、タック不良及び
EVA樹脂のはみ出しは全く認められなかった。
Aフィルムを用いた他は実施例1と同様にして太陽電池
を作製したところ、100個中、2個についてセルの破
損が認められた。
封止膜によれば、太陽電池作製時の封止工程で太陽電池
用セルに封止膜が押し付けられることによるセルの損傷
や封止時の脱気不良、タック発生を確実に防止すること
ができると共に、EVA樹脂のはみ出しを防止すること
ができ、太陽電池を高い歩留りで作製することができ
る。
図であって、(a)図は平面図、(b)図は(a)図の
B−B線に沿う断面図である。
示す図であって、(a)図は平面図、(b)図は(a)
図のB−B線に沿う断面図である。
示す図であって、(a)図は平面図、(b)図は(a)
図のB−B線に沿う断面図である。
示す図であって、(a)図は平面図、(b)図は(a)
図のB−B線に沿う断面図である。
示す図であって、(a)図は平面図、(b)図は(a)
図のB−B線に沿う断面図である。
示す図であって、(a)図は平面図、(b)図は(a)
図のB−B線に沿う断面図である。
示す断面図である。
示す図であって、(a)図は平面図、(b)図は(a)
図のB−B線に沿う断面図である。
示す断面図である。
を示す断面図である。
を示す平面図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
I,1J,1K,1L,1M,1N,1P 太陽電池用
封止膜 2 EVAフィルム 3,3A,3E 凹部 4,4A 凹溝 5,5A,5B,5C,5D,5E 凸部 11 ガラス基板 12 バックカバー 13A,13B EVAフィルム 14 シリコン発電素子
Claims (8)
- 【請求項1】 エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を成
膜して得られるフィルムにエンボス加工を施すことによ
り、該フィルム面に多数の凹部を形成してなる太陽電池
用封止膜において、 隣接する該凹部間を連通する連通路が設けられているこ
とを特徴とする太陽電池用封止膜。 - 【請求項2】 請求項1において、前記凹部のうち少な
くとも一部とフィルム端面とを連通する連通路が設けら
れていることを特徴とする太陽電池用封止膜。 - 【請求項3】 請求項2において、前記凹部とフィルム
端面とを連通する連通路が2以上設けられていることを
特徴とする太陽電池用封止膜。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項におい
て、前記エンボス加工による凹部がフィルムの両面に形
成されていることを特徴とする太陽電池用封止膜。 - 【請求項5】 請求項4において、前記連通路がフィル
ムの両面に設けられていることを特徴とする太陽電池用
封止膜。 - 【請求項6】 エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を成
膜して得られるフィルムよりなる太陽電池用封止膜にお
いて、 該フィルム面に多数の凸部を形成したことを特徴とする
太陽電池用封止膜。 - 【請求項7】 請求項6において、前記凸部がフィルム
面に規則的に等間隔で形成されていることを特徴とする
太陽電池用封止膜。 - 【請求項8】 請求項6又は7において、前記凸部がフ
ィルムの両面に形成されていることを特徴とする太陽電
池用封止膜。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000383926A JP4513204B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 太陽電池用封止膜 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000383926A JP4513204B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 太陽電池用封止膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002185027A true JP2002185027A (ja) | 2002-06-28 |
JP4513204B2 JP4513204B2 (ja) | 2010-07-28 |
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