JP2003051605A - 太陽電池封止用シート - Google Patents
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Abstract
合にも周辺部での素子に与えるストレスを軽減して素子
割れを払拭できるようにした太陽電池封止用シートを提
供する。 【解決手段】 本願封止用シート1は、有機過酸化物と
シランカップリング剤と必要な安定剤を配合したEVA
樹脂シートにエンボス模様を施してなる太陽電池封止用
シートにおいて、前記EVA樹脂シートに、65°Cに
おける圧縮率10%以上のものを用いたことを特徴と
し、ラミネート時に生ずる中心部と周辺部での温度差が
あったとしても、EVA樹脂に素子割れを生じさせない
充分なクッション性が得られるように構成した。特に、
VA値(酢酸ビニル含有率)27%以上で、エンボス模
様が100μm以上の深エンボスのものが優れている。
Description
ック等の板状物又はシート状物からなる表裏面材間に太
陽電池を封止するために使用して好適な太陽電池封止用
シートに関するものである。
して、特公平1−52428号、特開平2000−18
3388号があった。前者は両面に深さが30μm以上
のエンボス模様が施された有機過酸化物含有EVAから
なるもので、表裏面材間に太陽電池を加熱封止するとき
に、帯電なし、ブロッキングなし、気泡なし、素子(太
陽電池)異常なしを特徴として掲げている。後者は片面
に深さが15〜50μmのエンボス模様が施された有機
過酸化物含有EVAからなるもので、表裏面材間に太陽
電池を加熱封止するときに、素子の破損なし、気泡なし
を特徴として訴えている。
来型の太陽電池封止用シートは、該シートを用いて太陽
電池素子をガラス板間にラミネータ方式で封止する場合
において、ガラス板自体に生ずるバイメタル状の反り
(このために生ずるガラス板の加熱ムラ)に対応出来な
かった。
いたとき、熱板に接した側と接していない側との温度差
により熱膨張によりガラス板にバイメタル状の反りが生
じることはラミネータ方式を採る以上避けられない現象
であり、従って、シート全域に均等に熱が伝わらない状
況は仕方ないとしても(当社による測定では中心部と周
辺部のガラス板上面に50°Cの温度差が確認され
た)、上記従来型の太陽電池封止用シートでは、シート
の中心部に比し周辺部は溶融しないか溶融しても粘度の
高い状態となってしまうために、周辺部のEVA樹脂の
圧力により太陽電池素子にストレスを与える結果、素子
割れを発生させるという問題があった。太陽電池素子が
今後より薄肉化、大型化される傾向にあり、この問題の
解決は必要不可欠である。
ので、その目的とするところは、太陽電池素子をラミネ
ータ方式で封止する場合にも周辺部での素子に与えるス
トレスを軽減して素子割れを払拭できるようにした太陽
電池封止用シートを提供することにある。
め、本発明は、有機過酸化物とシランカップリング剤と
必要な安定剤を配合したEVA樹脂シートにエンボス模
様を施してなる太陽電池封止用シートにおいて、前記E
VA樹脂シートに、65°Cにおける圧縮率10%以上
のものを用いたことを特徴とし、ラミネート時に生ずる
中心部と周辺部での温度差があったとしても、EVA樹
脂に素子割れを生じさせない充分なクッション性が得ら
れるように構成した。
A樹脂シートが、VA値(酢酸ビニル含有率)27%以
上であって、エンボス模様の深さが100μm以上であ
ることを特徴とし、65°Cにおける圧縮率10%以上
というEVA樹脂シートの特性をより効果的に発揮させ
ることができるように構成した。
に基づいて説明する。図1は本願封止用シートの使用状
態を示す断面図、図2は本願封止用シートの拡大断面
図、図3は圧縮率の試験方法を示す説明図、図4は熱板
の温度の変化に対するEVA樹脂の圧縮率のグラフを示
す図、図5はエンボス深さの変化に対するEVA樹脂の
圧縮率のグラフを示す図、図6はVA値+エンボス深さ
の変化に対するEVA樹脂の圧縮率のグラフを示す図、
図7は太陽電池素子の配置を示す略示的平面図、図8は
実施例及び比較例におけるラミネート後の素子割れ数の
差を示す図である。
該本願封止用シート1は、ガラス、プラスチック等の板
状物又はシート状物からなる表面材2と裏面材3との間
に太陽電池4を封止するために使用する。即ち、図1の
如く、下から表面材(ガラス板)2/本願封止用シート
1/太陽電池4/本願封止用シート1/裏面材(バック
シート)3の順に積層し、加熱などにより本願封止用シ
ート1を溶融して表裏面材2、3間に太陽電池4を封止
できるようにしている。この太陽電池4の封止には二重
真空型ラミネータを使用する。
やシランカップリング剤や必要な安定剤(例えば、アリ
ル基含有化合物)を配合したEVA樹脂(エチレン−酢
酸ビニル共重合体)をシート化し、図2の如く、表面に
エンボス模様5を施してなるものであって、65°Cに
おける圧縮率10%以上の特性のものをいう。
59Tに準拠し、図3の如く、熱板6、7間に、本願封
止用シート1と同構造の試験片(φ12mm、厚さ0.
6mm)8を挟み、該熱板6、7の温度を23°C、4
5°C、65°C及び90°Cと4段階に変化させて荷
重G=0.8kg/cm2 を掛けたときの試験片8の
厚さの変化により、次式に当てはめて求める。 圧縮率(%)=(T0 −T1 )/T0 ×100 なお、T0 =試験片8の元の厚さ、T1 =所定荷重
での試験片8の厚さを示している。
おける圧縮率が高いほどクッション性が良く、太陽電池
(素子)4に与える応力が小さくなる。しかして、EV
A樹脂の65°Cにおける圧縮率10%以上という特性
は、VA値(酢酸ビニル含有率)が28%以上と高く、
MFRが15〜40g/10minのものに与えられ
る。次表1はVA値、MFR変化及びエンボス模様の深
さDを一定(45μm)にし、熱板の温度を23°C、
45°C、65°C及び90°Cと4段階に変化させて
0.8kg/cm2 の荷重Gを掛けたときの測定結果
である。この表1のグラフ化したものを図4に示してい
る。
における圧縮率10%以上というEVA樹脂の特性は、
高VA値品(33%)で、MFRが30g/10min
と、中VA値品(28%)で、MFRが40g/10m
inの2者である。この結果は、VA値が高くなるほど
柔らかくなること、MFRは数値が大きくなるほど粘度
が低くなることを示している。
びMFRが共通であれば、エンボス模様の深さDに影響
される。即ち、VA値28%、MFR15g/10mi
nと共通にした試験片(EVA樹脂シート)の圧縮率を
測定すると、次表2の通りである。この表2のグラフ化
したものを図5に示している。
における圧縮率10%以上というEVA樹脂の特性は、
エンボス模様の深さDが100μm以上である、135
μm品と、450μm品とであることが判る。つまり、
23〜65°Cではエンボス模様の深さDが深いほど圧
縮率は大きくなる。なお、90°CではEVA樹脂は溶
融してしまうためエンボス模様5の深さDには影響され
ない。
における圧縮率10%以上)は、VA値が高く、エンボ
ス模様5の深さDが深いほど大きい。即ち、次表3は、
「VA値+エンボス深さ」毎の圧縮率の測定結果であ
る。この表3のグラフ化したものを図6に示している。
品(28%)+エンボス深さ450μmでは、65°C
における圧縮率10%以上(12.2%)となるが、中
VA値品(28%)であってもエンボス深さDが45μ
mでは、65°Cにおける圧縮率10%以下(8.9
%)である。また、エンボス深さ450μmでも、低V
A値品(25%)では、65°Cにおける圧縮率10%
以下(7.9%)であって、65°Cにおける圧縮率1
0%以上の特性は得られない。
して用いられる。具体的には、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルロリクロロシラン、ビニルトリス(β−メト
キシ−エトキシ)シラン、γ−クリシドキシプロピル−
トリピルトリ−メトキシシラン、β−(3,4エポキシ
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、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン等が使用でき、エチレン−
酢酸ビニル共重合体100重量部に対してシランカップ
リング剤は0.1重量部以上、5重量部以下が好まし
い。
具体的には、10時間半減温度が、140°C以下のも
のを使用するが、安全性の面から最高保存温度が10°
C以上の、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,
3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサ
ノエート、ジベンゾイルパーオキサイド、t−アミルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパー
オキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオ
キシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイン
酸、1,1−ジ(t−アミルパーオキシ)−3,3,5
−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−アミル
パーオキシ)シクロヘキサン、t−アミルパーオキシイ
ソノナノエート、t−アミルパーオキシノルマルオクト
エート、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−
ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルパーオ
キシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシ
−2−エチルヘキシルカーボネート、2,5−ジメチル
−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−
アミル−パーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキ
シアセテート、t−ブチルパーオキシイソノナノエー
ト、t−ブチルパーオキシベンゾエート、2,2−ジ
(ブチルパ−オキシ)ブタン、n−ブチル−4,4−ジ
(t−ブチルパ−オキシ)プチレート、メチルエチルケ
トンパ−オキサイド、エチル3,3−ジ(t−ブチルパ
−オキシ)ブチレート、ジクミルパ−オキサイド、t−
ブチルクミルパ−オキサイド、ジ−t−ブチルパ−オキ
サイド、1,1,3,3−テトララメチルブチルハイド
ロパ−オキサイド、アセチルアセトンパ−オキサイド等
から少なくとも1種類を、EVA100重量部に対して
5重量部以下添加するのが好ましい。
化物及び/又はアリル基含有化合物の他、光安定剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を添加しても良いこ
とは勿論である。
×160mm、厚さ320μmを、図7の如く、6列×
7行=42枚を、2mm間隔で、ガラス/本願封止用シ
ート/太陽電池/本願封止用シート/バックシートの順
に積層した。本願封止用シートは、中VA値(28
%)、エンボス深さ450μmを使用するとともに、ガ
ラス側が0.6mm、バックシート側0.4mmを用い
て太陽電池モジュール製作用ラミネータ(株式会社エヌ
・ピー・シー社製LM−110×160)を使用して、
熱板温度128°C、真空時間3分、加圧時間2分でラ
ミネートし、太陽電池(素子)の割れ数を調べた処、図
8の結果を得た。
を、2mm間隔で、ガラス/比較EVAシート(0.6
mm)/太陽電池/比較EVAシート(0.4mm)/
バックシートの順に積層するとともに、比較EVAシー
トには、中VA値(28%)、エンボス深さ45μmを
使用し、実施例1と同じラミネータを使用して同条件で
ラミネートし、素子割れ数を調べた処、図8の結果を得
た。
を、2mm間隔で、ガラス/比較EVAシート(0.6
mm)/太陽電池/比較EVAシート(0.4mm)/
バックシートの順に積層するとともに、比較EVAシー
トには、低VA値(25%)、エンボス深さ450μm
を使用し、実施例1と同じラミネータを使用して同条件
でラミネートし、素子割れ数を調べた処、図8の結果を
得た。
ト=中VA値28%、エンボス深さ450μm使用)で
は、素子割れ数は0/42であったが、比較例1(比較
EVAシート=中VA値28%、エンボス深さ45μm
使用)での素子割れ数は8/42、比較例2(比較EV
Aシート=低VA値25%、エンボス深さ450μm使
用)での素子割れ数は15/42と高くなった。特に、
周辺部において素子割れが起こっていることが認められ
た。これはガラス板をラミネータの熱板の上に置いたと
き、熱板に接した側と非接触側の温度差により熱膨張に
よる反り(バイメタル状の反り返り)が生じるためであ
る。本願封止用シートを用いた実施例1ではラミネータ
方式を採りながら素子割れ数“0”であったのは、本願
封止用シートが中心部と周辺部とで熱伝導性の偏りがあ
っても、EVA樹脂のクッション性のために周辺部にお
いても太陽電池素子に与えるストレスが比較例1、2に
比して小さいことによる。
シランカップリング剤と必要な安定剤を配合したEVA
樹脂シートにエンボス模様を施してなる太陽電池封止用
シートにおいて、前記EVA樹脂シートに、65°Cに
おける圧縮率10%以上のものを用いたことを特徴とし
ているから、たとえ、ラミネート方式にて加熱し、シー
トの中心部と周辺部とで温度差が生じたとしても、EV
A樹脂の充分なクッション性のために周辺部においても
太陽電池素子に与えるストレスが小さく、特に、低温で
も素子割れのない太陽電池封止製品を得ることができる
いう優れた効果を奏するものである。
A樹脂シートが、VA値(酢酸ビニル含有率)27%以
上であって、エンボス模様の深さが100μm以上であ
ることを特徴としているから、65°Cにおける圧縮率
10%以上というEVA樹脂シートの特性をより効果的
に発揮させることができる。従って、太陽電池の封止製
品が効率良く、迅速にして低コストにて得られるという
優れた効果を奏するものである。
る。
のグラフを示す図である。
率のグラフを示す図である。
脂の圧縮率のグラフを示す図である。
電池(素子)の配置を示す平面図である。
割れ数の差を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 有機過酸化物とシランカップリング剤と
必要な安定剤を配合したEVA樹脂シートにエンボス模
様を施してなる太陽電池封止用シートにおいて、前記E
VA樹脂シートとして、65°Cにおける圧縮率10%
以上のものを用いたことを特徴とする太陽電池封止用シ
ート。 - 【請求項2】 前記EVA樹脂シートが、VA値(酢酸
ビニル含有率)27%以上であって、エンボス模様の深
さが100μm以上であることを特徴とする請求項1に
記載の太陽電池封止用シート。
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---|---|---|---|
JP2001238229A JP2003051605A (ja) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | 太陽電池封止用シート |
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