JP2012052004A - Method of manufacturing sealing material for solar cell module - Google Patents

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将 門脇
Toshio Yoshihara
俊夫 吉原
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山口  剛
Yusuke Konaka
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing material for a solar cell module, in which the heat shrinkage when vacuum heat laminating is small.SOLUTION: A sealing material composition includes: based on 100 pts.mass of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin in which the vinyl acetate content is at least 28 mass% and at most 33 mass%, at least 0.5 pt.mass and at most 1.0 pt.mass of a crosslinking agent; and at least 0.5 pt.mass and at most 1.0 pt.mass of a crosslinking auxiliary. A method of manufacturing the sealing material for a solar cell module includes: molding the sealing material composition; and then annealing the sealing material composition at least at 120°C and at most 140°C for at least 0.5 minutes and at most 10 minutes. In the sealing material for a solar cell module obtained by the method, since the thermal shrinkage is at most 10% and the heat shrinkage when vacuum heat laminating is small, the crack of a solar cell can be inhibited.

Description

本発明は太陽電池モジュール用封止材の製造方法に関し、更に詳しくは、モジュール化工程における真空加熱ラミネートの際の熱収縮が小さい太陽電池モジュール用封止材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a solar cell module encapsulant, and more particularly to a method for producing a solar cell module encapsulant having a small thermal shrinkage during vacuum heating lamination in a modularization process.

近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、透明前面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、封止材(充填材)を介して積層された構成である。   In recent years, solar cells as a clean energy source have attracted attention due to the growing awareness of environmental issues. Currently, various types of solar cell modules have been developed and proposed. In general, a solar cell module has a configuration in which a transparent front substrate, a solar cell element, and a back surface protection sheet are laminated via a sealing material (filler).

太陽電池モジュールの封止材としては、透明性や流動性の面からEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)を主として、架橋剤と、架橋助剤とを含有する構成が知られている(特許文献1参照)。この場合、上記の組成物は未架橋で成形され、モジュール化の際の加熱によって架橋される。   As a sealing material for a solar cell module, a configuration mainly containing EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) from the viewpoint of transparency and fluidity and containing a crosslinking agent and a crosslinking aid is known (patent). Reference 1). In this case, the above composition is formed uncrosslinked and crosslinked by heating during modularization.

しかし、EVAは架橋時の熱収縮が顕著であることから、この収縮応力によって真空加熱ラミネートの際に太陽電池素子が割れるという問題がある。特に近年は太陽電池素子の厚さが0.2mm以下と薄くなる傾向があり、この熱収縮は従来に増して顕著な問題となっている。   However, since EVA has a significant thermal shrinkage at the time of crosslinking, there is a problem that the solar cell element breaks during vacuum heating lamination due to this shrinkage stress. In particular, in recent years, the thickness of solar cell elements tends to be as thin as 0.2 mm or less, and this thermal shrinkage is a more significant problem than ever before.

EVAの熱収縮を防止するには、応力緩和のためのアニール処理を施すことが有効なことが知られている。例えば下記の特許文献1には、EVAの成膜直後で軟化点以下となる前に、軟化点より20℃から25℃程度高い温度で、1分から2分程度のアニール処理を行なうことで熱収縮率を低下できることが開示されている。   In order to prevent EVA thermal shrinkage, it is known that annealing treatment for stress relaxation is effective. For example, in Patent Document 1 below, heat shrinkage is performed by performing an annealing treatment for about 1 minute to 2 minutes at a temperature higher by about 20 ° C. to 25 ° C. than the softening point immediately after EVA deposition and before the softening point is reached. It is disclosed that the rate can be reduced.

特開2000−84996号公報JP 2000-84996 A

特許文献1のEVA封止材は、太陽電池モジュール製造時の熱ラミネーション工程後のキュア工程を省略するファストキュア封止材に対応させる場合、すなわち分解温度がより低い有機過酸化物を選択する場合には、押出時の樹脂温度低下による熱収縮率上昇に対しアニール温度が低いため熱収縮率の改善が不十分となる。また、架橋剤や架橋助剤が多量に配合されているため温度を上げた場合には架橋が進み、封止材としての柔軟性が低下して封止性(充填性)が低下するという問題がある。   The EVA sealing material of Patent Document 1 corresponds to a fast cure sealing material that omits the curing process after the thermal lamination process at the time of manufacturing the solar cell module, that is, when an organic peroxide having a lower decomposition temperature is selected. However, since the annealing temperature is low with respect to the increase in the thermal shrinkage due to the decrease in the resin temperature during extrusion, the improvement in the thermal shrinkage becomes insufficient. In addition, since a large amount of a crosslinking agent or a crosslinking aid is blended, when the temperature is raised, crosslinking proceeds, and the flexibility as a sealing material is reduced, resulting in a decrease in sealing performance (fillability). There is.

本発明は以上の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、EVA封止材において、熱収縮を抑制しつつ、柔軟性も維持できる太陽電池モジュール用封止材を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a sealing material for a solar cell module that can maintain thermal flexibility while suppressing thermal shrinkage in an EVA sealing material. It is in.

本発明者らは、架橋剤及び架橋助剤の量と、アニール条件との関係に着目し、従来より、架橋剤及び架橋助剤の量を減らして、更に、アニール処理を高温短時間処理とすることで、上記の課題解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。   The present inventors pay attention to the relationship between the amount of the crosslinking agent and the crosslinking aid and the annealing conditions, and conventionally, the amount of the crosslinking agent and the crosslinking aid is reduced, and the annealing treatment is further performed at a high temperature for a short time. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention. More specifically, the present invention provides the following.

(1) エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋剤と、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋助剤と、を含有する封止材組成物を成形後、120℃以上140℃以下で、0.5分以上10分以下のアニール処理を行なう太陽電池モジュール用封止材の製造方法。   (1) 0.5 to 1.0 parts by mass of a crosslinking agent and 0.5 to 1.0 parts by mass of a crosslinking aid with respect to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin. A method for producing a sealing material for a solar cell module, in which an annealing treatment is performed at 120 ° C. to 140 ° C. for 0.5 minutes to 10 minutes after molding an encapsulant composition.

(2) 100℃に加熱したタルクプレート上に、100mm×100mmの封止材フィルムの試験片を置き10分間静置した後の、加熱前後の試験片側辺長さの収縮割合である熱収縮率が10%以下である(1)記載の太陽電池モジュール用封止材の製造方法。   (2) Thermal shrinkage, which is the shrinkage ratio of the side length of the test piece before and after heating, after placing a test piece of a 100 mm × 100 mm sealing material film on a talc plate heated to 100 ° C. and allowing it to stand for 10 minutes The manufacturing method of the sealing material for solar cell modules as described in (1) whose is 10% or less.

(3) 前記エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂の酢酸ビニル含有量が28質量%以上33%質量以下である(1)又は(2)記載の太陽電池モジュール用封止材の製造方法。   (3) The manufacturing method of the sealing material for solar cell modules as described in (1) or (2) whose vinyl acetate content of the said ethylene-vinyl acetate copolymer resin is 28 mass% or more and 33% mass or less.

(4) (1)から(3)いずれか記載の太陽電池モジュール用封止材を真空加熱ラミネートで積層するモジュール化工程を備え、
前記モジュール化工程における真空加熱ラミネート温度が140℃から160℃であって、真空加熱ラミネート時間が10分以上30分以下である太陽電池モジュールの製造方法。
(4) A module forming step of laminating the solar cell module sealing material according to any one of (1) to (3) by vacuum heating lamination,
The manufacturing method of the solar cell module whose vacuum heating lamination temperature in the said modularization process is 140 to 160 degreeC, and whose vacuum heating lamination time is 10 minutes or more and 30 minutes or less.

(5) 前記真空加熱ラミネート後のゲル分率が70%以上99%以下である(4)記載の太陽電池モジュールの製造方法。   (5) The method for producing a solar cell module according to (4), wherein the gel fraction after the vacuum heating lamination is 70% or more and 99% or less.

(6) 酢酸ビニル含有量が28質量%以上33%質量以下のエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋剤と、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋助剤と、を含有し、
ゲル分率が0%以上3%以下であり、100℃に加熱したタルクプレート上に、100mm×100mmの封止材フィルムの試験片を置き10分間静置した後の、加熱前後の試験片側辺長さの収縮割合である熱収縮率が10%以下である太陽電池モジュール用封止材。
(6) 0.5 to 1.0 parts by mass of a crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin having a vinyl acetate content of 28 to 33% by mass; 0.5 to 1.0 parts by mass of a crosslinking aid,
The side of the test piece before and after heating after placing a test piece of 100 mm × 100 mm sealing material film on a talc plate heated to 100 ° C. with a gel fraction of 0% or more and 3% or less. The sealing material for solar cell modules whose heat shrinkage rate which is a shrinkage ratio of length is 10% or less.

(7) 140℃以上160℃以下で、10分以上30分の架橋処理後のゲル分率が70%以上99%以下である(6)記載の太陽電池モジュール用封止材。   (7) The solar cell module sealing material according to (6), wherein the gel fraction after the crosslinking treatment at 140 ° C. to 160 ° C. for 10 minutes to 30 minutes is 70% to 99%.

本発明の太陽電池モジュール用封止材及びその製造方法によれば、熱収縮を抑制しつつ、柔軟性も維持できるEVAの太陽電池モジュール用封止材を提供できる。   According to the sealing material for solar cell modules and the manufacturing method thereof of the present invention, it is possible to provide an EVA sealing material for solar cell modules which can maintain flexibility while suppressing thermal shrinkage.

実施例における動的粘弾性(tanδ)の測定結果を示す図表である。It is a graph which shows the measurement result of the dynamic viscoelasticity (tan-delta) in an Example. 実施例(アニール処理なし)における真空加熱ラミネート時間とゲル分率との関係を測定した結果を示す図表である。It is a graph which shows the result of having measured the relationship between the vacuum heating lamination time in an Example (no annealing process) and a gel fraction. 実施例(アニール処理あり)における真空加熱ラミネート時間とゲル分率との関係を測定した結果を示す図表である。It is a graph which shows the result of having measured the relationship between the vacuum heating lamination time in an Example (with annealing process) and a gel fraction. 本発明の太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the laminated constitution of the solar cell module of this invention.

<封止材組成物>
本発明に用いられる封止材組成物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)100質量部に対して、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋剤と、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋助剤と、を含有する。以下、これらの必須成分について説明した後、その他の樹脂、その他の成分について説明する。
<Encapsulant composition>
The encapsulant composition used in the present invention is 0.5 parts by mass or more and 1.0 part by mass or less of a crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA), and 0.5 And 1 to 1.0 parts by mass of a crosslinking aid. Hereinafter, after explaining these essential components, other resins and other components will be explained.

[EVA]
EVAとしては従来公知のものを使用でき特に限定されないが、酢酸ビニル含有量(VA含量)が28質量%以上33%質量以下であることが、太陽電池作製工程の真空加熱ラミネーション工程後、ゲル分率70%以上の高架橋度によって100℃以上150℃以下の耐熱性を得る点から好ましい。
[EVA]
Although EVA can use a conventionally well-known thing, it is not specifically limited, It is a gel content after the vacuum heating lamination process of a solar cell preparation process that a vinyl acetate content (VA content) is 28 mass% or more and 33% mass or less. It is preferable from the viewpoint of obtaining heat resistance of 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower with a high degree of crosslinking of 70% or more.

EVA樹脂のメルトマスフローレート(MFR)は、JISK7210法190℃において1g/10分以上40g/10分以下であることが好ましく、15g/10分以上40g/10分以下であることがより好ましい。JISK7206法のビカット軟化点では30℃から40℃の範囲が好ましい。MFRや軟化点が上記の範囲であることにより、樹脂を加熱溶融、添加剤と均一流動化させ一定形状に冷却まで変形する特性に優れる。   The melt mass flow rate (MFR) of the EVA resin is preferably 1 g / 10 min or more and 40 g / 10 min or less, more preferably 15 g / 10 min or more and 40 g / 10 min or less at 190 ° C. in JIS K7210 method. The Vicat softening point of JIS K7206 is preferably in the range of 30 ° C to 40 ° C. When the MFR and softening point are within the above ranges, the resin is excellent in the property of being melted by heating, uniformly fluidized with the additive, and deformed to a constant shape until cooling.

[架橋剤]
架橋剤は公知のものが使用でき特に限定されず、例えば公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ヒドロパーオキシ)ヘキサン等のヒドロパーオキサイド類;ジ‐t‐ブチルパーオキサイド、t‐ブチルクミルパーオキサイド、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)ヘキサン、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐パーオキシ)ヘキシン‐3等のジアルキルパーオキサイド類;ビス‐3,5,5‐トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、o‐メチルベンゾイルパーオキサイド、2,4‐ジクロロベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;t‐ブチルパーオキシアセテート、t‐ブチルパーオキシ‐2‐エチルヘキサノエート、t‐ブチルパーオキシピバレート、t‐ブチルパーオキシオクトエート、t‐ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t‐ブチルパーオキシベンゾエート、ジ‐t‐ブチルパーオキシフタレート、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキシン‐3、t‐ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート等のパーオキシエステル類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類等の有機過酸化物、または、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,4‐ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジクミルパーオキサイド、といったシラノール縮合触媒等を挙げることができる。これらは1種類でも2種以上を組み合わせても良い。具体的には、太陽電池作製の真空加熱ラミネーション工程におけるファストキュア法(真空加熱ラミネーションのみで封止材を高架橋させ、約150から160℃で30分から1時間静置し封止材を後架橋させるキュア工程を省略する方法)への適応の点からt‐ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(TBEC)が好ましく用いられる。
[Crosslinking agent]
A well-known thing can be used for a crosslinking agent, It does not specifically limit, For example, a well-known radical polymerization initiator can be used. Examples of radical polymerization initiators include hydroperoxides such as diisopropylbenzene hydroperoxide and 2,5-dimethyl-2,5-di (hydroperoxy) hexane; di-t-butyl peroxide, t-butyl Cumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-peroxy) hexyne-3, etc. Dialkyl peroxides; diacyl peroxides such as bis-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, benzoyl peroxide, o-methylbenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide; t-butyl peroxyacetate, t-butyl pero Ci-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyoctoate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t-butyl peroxybenzoate, di-t-butyl peroxyphthalate, 2 , 5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexyne-3, t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate Oxyesters; organic peroxides such as methyl peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide, or azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dibutyltin Diacetate, Dibutyltin dilaurate , It may be mentioned dibutyltin dioctoate, dioctyltin dilaurate, dicumyl peroxide, such a silanol condensation catalyst. These may be used alone or in combination of two or more. Specifically, the fast cure method in the vacuum heating lamination process of solar cell production (the sealing material is highly crosslinked only by vacuum heating lamination, and is allowed to stand at about 150 to 160 ° C. for 30 minutes to 1 hour to post-crosslink the sealing material. T-Butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate (TBEC) is preferably used from the viewpoint of application to a method of omitting the curing step.

架橋剤の10時間半減期温度は、押出機内で架橋反応が開始しない樹脂温度の上限の点から100℃〜120℃の有機過酸化物が好ましい。   The 10-hour half-life temperature of the crosslinking agent is preferably an organic peroxide of 100 ° C. to 120 ° C. from the upper limit of the resin temperature at which the crosslinking reaction does not start in the extruder.

架橋剤の含有量は、EVAの100質量部に対して0.5質量部以上〜1.0質量部以下含まれることが好ましい。0.5質量部未満であると、架橋不足により高温での耐熱性が劣り、また、架橋時間が長くなってファストキュアできないので好ましくない。なお、ファストキュアとは、後述するモジュール化工程において後架橋工程が不要のことを意味する。1.0質量部を超えると、後述するアニール処理で架橋が進んで封止材の柔軟性が低下するので好ましくない。   The content of the cross-linking agent is preferably 0.5 parts by mass to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of EVA. If it is less than 0.5 parts by mass, the heat resistance at high temperatures is inferior due to insufficient crosslinking, and the crosslinking time becomes long and cannot be fast cured. Fast cure means that a post-crosslinking step is not required in the modularization step described later. When the amount exceeds 1.0 part by mass, crosslinking is promoted by an annealing treatment described later, and the flexibility of the sealing material is lowered, which is not preferable.

[架橋助剤]
本発明においては、好ましくは炭素−炭素二重結合及び/またはエポキシ基を有する多官能モノマー、より好ましくは多官能モノマーの官能基がアリル基、(メタ)アクリレート基、ビニル基である。これによって適度な架橋反応を促進させる。
[Crosslinking aid]
In the present invention, a polyfunctional monomer having a carbon-carbon double bond and / or an epoxy group is preferable, and a functional group of the polyfunctional monomer is preferably an allyl group, a (meth) acrylate group, or a vinyl group. This promotes an appropriate crosslinking reaction.

具体的な架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエート等のポリアリル化合物、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル及びエポキシ基を2つ以上含有する1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルなどのエポキシ系化合物を挙げることができる。これらは単独でもよく、2種以上を組み合わせてもよい。   Specific crosslinking aids include triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, diallyl maleate and other polyallyl compounds, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether and two epoxy groups Examples thereof include epoxy compounds such as 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, and trimethylolpropane polyglycidyl ether. These may be used alone or in combination of two or more.

上記のなかでも、比較的反応速度が遅く反応による収縮率が低い点からトリアリルイソシアヌレート(TAIC)が好ましく使用できる。   Among these, triallyl isocyanurate (TAIC) can be preferably used because it has a relatively slow reaction rate and a low shrinkage rate due to the reaction.

なお、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート等のポリ(メタ)アクリロキシ化合物、二重結合とエポキシ基を含むグリシジルメタクリレート、等は反応速度が速いために好ましくない。   Trimethylolpropane trimethacrylate (TMPT), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1, Poly (meth) acryloxy compounds such as 9-nonanediol diacrylate, glycidyl methacrylate containing a double bond and an epoxy group, and the like are not preferable because of a high reaction rate.

架橋助剤の含有量は、EVAの100質量部に対して0.5質量部以上〜1.0質量部以下含まれることが好ましい。0.5質量部未満であると、架橋不足により高温での耐熱性が劣り、また、架橋時間が長くなってファストキュアできないので好ましくない。1.0質量部を超えると、後述するアニール処理で架橋が進んで封止材の柔軟性が低下するので好ましくない。   The content of the crosslinking aid is preferably included in the range of 0.5 parts by mass to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of EVA. If it is less than 0.5 parts by mass, the heat resistance at high temperatures is inferior due to insufficient crosslinking, and the crosslinking time becomes long and cannot be fast cured. When the amount exceeds 1.0 part by mass, crosslinking is promoted by an annealing treatment described later, and the flexibility of the sealing material is lowered, which is not preferable.

[ラジカル吸収剤]
本発明においては、ラジカル重合開始剤となる上記の架橋剤と、それをクエンチするラジカル吸収剤とを併用することにより、架橋の程度を調整してゲル分率を更に細かく調整してもよい。このようなラジカル吸収剤としては、ヒンダードフェノール系などの酸化防止剤や、ヒンダードアミン系の耐候安定化などが例示できる。架橋温度付近でのラジカル吸収能力が高い、ヒンダードフェノール系のラジカル吸収剤が好ましい。ラジカル吸収剤の使用量は、組成物中に0.01質量%〜3質量%含まれることが好ましく、より好ましくは0.05質量部〜2.0質量部の範囲である。この範囲内であれば適度に架橋反応を抑制できる。
[Radical absorbent]
In the present invention, the gel fraction may be further finely adjusted by adjusting the degree of cross-linking by using the above-mentioned cross-linking agent serving as a radical polymerization initiator in combination with the radical absorbent for quenching it. Examples of such radical absorbers include hindered phenol-based antioxidants, hindered amine-based weather resistance stabilization, and the like. A hindered phenol-based radical absorbent having a high radical absorbing ability near the crosslinking temperature is preferred. It is preferable that the usage-amount of a radical absorber is contained in 0.01 to 3 mass% in a composition, More preferably, it is the range of 0.05 mass part-2.0 mass parts. If it exists in this range, a crosslinking reaction can be suppressed moderately.

[その他の成分]
封止材組成物には、さらにその他の成分を含有させることができる。例えば、本発明の太陽電池モジュール用封止材組成物から作製された封止材に耐候性を付与するための耐候性マスターバッチ、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ太陽電池モジュール用封止材組成物中に0.001〜5質量%の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、太陽電池モジュール用封止材組成物に対して、長期に亘って安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。
[Other ingredients]
The sealing material composition can further contain other components. For example, a weather resistance masterbatch for imparting weather resistance to the encapsulant prepared from the encapsulant composition for solar cell modules of the present invention, various fillers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, heat stabilizers, etc. These components are exemplified. These contents vary depending on the particle shape, density, and the like, but are preferably in the range of 0.001 to 5 mass% in the solar cell module encapsulant composition. By including these additives, it is possible to impart a long-term stable mechanical strength, an effect of preventing yellowing, cracking, and the like to the encapsulant composition for solar cell modules.

耐候性マスターバッチとは、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び上記の酸化防止剤等をEVA等の樹脂に分散させたものであり、これを太陽電池モジュール用封止材組成物に添加することにより、太陽電池モジュール用封止材に良好な耐候性を付与することができる。耐候性マスターバッチは、適宜作製して使用してもよいし、市販品を使用してもよい。耐候性マスターバッチに使用される樹脂としては、本発明に用いるEVAでもよく、上記のその他の樹脂であってもよい。なお、これらの光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤及び酸化防止剤は、それぞれ1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。   The weather-resistant masterbatch is obtained by dispersing a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a heat stabilizer, the above-mentioned antioxidant, etc. in a resin such as EVA, and this is used as a sealing material composition for a solar cell module. By adding to, favorable weather resistance can be imparted to the solar cell module sealing material. The weatherproof masterbatch may be prepared and used as appropriate, or a commercially available product may be used. The resin used for the weatherproof masterbatch may be EVA used in the present invention, or other resins described above. These light stabilizers, ultraviolet absorbers, heat stabilizers and antioxidants can be used alone or in combination of two or more.

更に、封止材組成物に用いられる他の成分としては上記以外に、シランカップリング剤などの接着性向上剤、核剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤、難燃剤等を挙げることができる。   In addition to the above, other components used in the encapsulant composition include adhesion improvers such as silane coupling agents, nucleating agents, dispersants, leveling agents, plasticizers, antifoaming agents, flame retardants, and the like. Can be mentioned.

次に、本発明の太陽電池モジュール用封止材及びそれを用いた太陽電池モジュールの一例について、図面を参照しながら説明する。図3は、本発明の太陽電池モジュールについて、その層構成の一例を示す断面図である。本発明の太陽電池モジュール1は、入射光の受光面側から、透明前面基板2、前面封止材層3、太陽電池素子4、背面封止材層5、及び裏面保護シート6が順に積層されている。本発明の太陽電池モジュール1は、前面封止材層3及び背面封止材層5の少なくとも一方に上記の太陽電池モジュール用封止材(以下単に「封止材シート」ともいう)を使用する。   Next, an example of the solar cell module sealing material of the present invention and a solar cell module using the same will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the layer structure of the solar cell module of the present invention. In the solar cell module 1 of the present invention, a transparent front substrate 2, a front sealing material layer 3, a solar cell element 4, a back sealing material layer 5, and a back surface protection sheet 6 are sequentially laminated from the incident light receiving surface side. ing. The solar cell module 1 of the present invention uses the above solar cell module sealing material (hereinafter also simply referred to as “sealing material sheet”) for at least one of the front sealing material layer 3 and the back sealing material layer 5. .

<太陽電池モジュール用封止材>
本発明の封止材シートは、例えば、上記の封止材組成物を、従来公知のTダイ法などで成形(製膜)加工した後に、アニール処理して得られるものであり、厚さ300から650μmのシート状又はフィルム状としたものである。なお、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。その成形温度は例えば90℃から120℃が例示できる。
<Sealant for solar cell module>
The encapsulant sheet of the present invention is obtained, for example, by subjecting the above encapsulant composition to a forming (film formation) process by a conventionally known T-die method or the like, followed by annealing treatment, and has a thickness of 300. To 650 μm sheet or film. In addition, the sheet form in this invention means the film form, and there is no difference in both. Examples of the molding temperature are 90 ° C. to 120 ° C.

シート化された封止材シートは必ずしも単層でなくてもよい。封止材シートと、透明前面基板2や太陽電池素子4や裏面保護シート6などの被封止部材との密着性を向上させるためには、その界面に本発明の太陽電池モジュール用封止材組成物が配置されていればよい。本発明の封止材組成物を上記界面付近に偏って存在させることにより、より低コストで本発明の封止材シートを製造することができる。   The encapsulant sheet formed into a sheet is not necessarily a single layer. In order to improve adhesion between the encapsulant sheet and the encapsulated members such as the transparent front substrate 2, the solar cell element 4, and the back surface protective sheet 6, the encapsulant for the solar cell module of the present invention is formed at the interface. The composition should just be arrange | positioned. By allowing the encapsulant composition of the present invention to be present near the interface, the encapsulant sheet of the present invention can be produced at a lower cost.

本発明の封止材組成物を上記界面付近に偏って存在させるための方法としては、例えば、封止材シートの構造を3層以上の構造、すなわち2枚の最外層と、この最外層に挟まれたコア層とを少なくとも有する多層フィルムからなる構造とする方法が挙げられる。上記のような、多層フィルムからなる封止材シートを作製するには、例えば、従来公知のTダイ多層共押出し法を用いることができる。   As a method for causing the sealing material composition of the present invention to be present in the vicinity of the interface, for example, the structure of the sealing material sheet has three or more layers, that is, two outermost layers and the outermost layer. Examples thereof include a method comprising a multilayer film having at least a sandwiched core layer. In order to produce a sealing material sheet made of a multilayer film as described above, for example, a conventionally known T-die multilayer coextrusion method can be used.

<封止材のアニール処理>
本発明の封止材シートは、上記封止材組成物を成形後にアニール処理して得られる。ここで、アニール条件は120℃以上140℃以下で、0.5分以上10分以下という高温短時間処理であり、より好ましくは、処理時間は1分以上2分以下である。アニール温度が120℃未満であると、熱収縮率が10%以下とならなくなるので好ましくなく、140℃を超えると柔軟性が失われ流動性が低下しセル(太陽電池素子)への形状追従性が悪くなるので好ましくない。また、アニール時間が0.5分未満であると、熱収縮率が10%以下とならなくなるので好ましくなく、10分を超えると低架橋度ながらも硬化し始めるので好ましくない。
<Annealing treatment of sealing material>
The sealing material sheet of the present invention is obtained by annealing the sealing material composition after molding. Here, the annealing conditions are 120 ° C. or more and 140 ° C. or less and a high temperature short time treatment of 0.5 minutes or more and 10 minutes or less, and more preferably, the treatment time is 1 minute or more and 2 minutes or less. If the annealing temperature is less than 120 ° C, the heat shrinkage rate will not be less than 10%, which is not preferable. If the annealing temperature exceeds 140 ° C, the flexibility is lost and the fluidity is lowered, and the shape followability to the cell (solar cell element). Is not preferable because of worsening. Also, if the annealing time is less than 0.5 minutes, the thermal shrinkage rate will not be 10% or less, which is not preferable, and if it exceeds 10 minutes, it will be hardened although the degree of crosslinking is low.

なお、アニール処理後のゲル分率は3%以下であることが好ましく、より好ましくは0%である。   The gel fraction after the annealing treatment is preferably 3% or less, more preferably 0%.

このように、本発明は、上記の封止材組成物と高温短時間アニール処理との組み合わせによって、低熱収縮率と柔軟性とを両立させた点に特徴がある。後述する実施例の図1(試験例1)及び図2(試験例2)を用いてこのことを説明する。   As described above, the present invention is characterized in that both the low thermal shrinkage rate and the flexibility are achieved by the combination of the above-described sealing material composition and the high temperature short time annealing treatment. This will be described with reference to FIG. 1 (Test Example 1) and FIG. 2 (Test Example 2) of Examples described later.

図1に示すように、本発明に用いる封止材組成物は、架橋剤と架橋助剤の量を減らすことで低温部でのtanδの挙動が大きく異なる。具体的にはモジュール化工程の真空加熱ラミネーション温度である150℃付近ではどちらも充分に架橋することでtanδが同じように低下している。この領域での挙動に大きな変化はない。一方、架橋温度より低い90℃から140℃付近では本発明に用いる封止材組成物のほうがtanδが大きく、すなわち軟らかい性質を有している一方、上記の特許文献1のように架橋剤と架橋助剤の量が多い比較例1ではtanδが小さく硬くなっていることが解かる。すなわち、本発明のほうがモジュール化工程で温度上昇する際に90℃から140℃付近での柔軟性を有していることから封止性に優れることになる。もちろん、架橋剤と架橋助剤の量を減らすことで熱収縮率は小さくすることができる。   As shown in FIG. 1, the encapsulant composition used in the present invention is greatly different in the behavior of tan δ in the low temperature part by reducing the amounts of the crosslinking agent and the crosslinking aid. Specifically, in the vicinity of 150 ° C., which is a vacuum heating lamination temperature in the modularization process, tan δ is similarly reduced by sufficient crosslinking. There is no significant change in behavior in this region. On the other hand, in the vicinity of 90 ° C. to 140 ° C., which is lower than the crosslinking temperature, the encapsulant composition used in the present invention has a larger tan δ, that is, has a softer property. It can be seen that in Comparative Example 1 in which the amount of the auxiliary agent is large, tan δ is small and hard. That is, since the present invention has flexibility in the vicinity of 90 ° C. to 140 ° C. when the temperature rises in the modularization process, the sealing performance is excellent. Of course, the heat shrinkage rate can be reduced by reducing the amount of the crosslinking agent and the crosslinking aid.

次に、図2によって150℃における真空加熱ラミネート時間とゲル分率との関係との観点から考察すると、本発明に用いる封止材組成物は、比較例よりゲル分率の立ち上がりが急激であり、真空加熱ラミネート時間8分付近まではゲル分率がゼロである。一方、比較例では真空加熱ラミネート時間4分付近から徐々にゲル分率が増加している。このことから、比較例で高温短時間のアニール処理を行なうと、架橋が進んでしまい柔軟性が低下し、モジュール化工程での封止性が悪くなることが理解できる。   Next, considering from the viewpoint of the relationship between the vacuum heating laminating time at 150 ° C. and the gel fraction according to FIG. 2, the encapsulant composition used in the present invention has a more rapid rise in gel fraction than the comparative example. The gel fraction is zero until the vacuum heating lamination time is around 8 minutes. On the other hand, in the comparative example, the gel fraction gradually increases from around 4 minutes in the vacuum heating lamination time. From this fact, it can be understood that when the annealing process is performed at a high temperature for a short time in the comparative example, the crosslinking proceeds, the flexibility is lowered, and the sealing performance in the modularization process is deteriorated.

すなわち、本発明では、架橋剤と架橋助剤の量を減らすことで低熱収縮率を可能とするとともに、図2のような時間−ゲル分率のプロファイルを得て架橋を遅らせる。これによって高温短時間のアニール処理を可能として、低熱収縮率に加えて、低温での柔軟性と高温での架橋性(耐熱性)を有する、きわめてバランスの良いEVAの封止材シートを得ることに成功したものである。   That is, in the present invention, a low heat shrinkage rate is enabled by reducing the amount of the crosslinking agent and the crosslinking aid, and the crosslinking is delayed by obtaining a time-gel fraction profile as shown in FIG. This enables high-temperature and short-time annealing treatment, and in addition to a low thermal shrinkage rate, to obtain a very well-balanced EVA sealing material sheet having flexibility at low temperatures and crosslinkability (heat resistance) at high temperatures. Is a successful one.

この封止材シートの段階での熱収縮率は、100℃に加熱したタルクプレート上に、100mm×100mmの封止材フィルムの試験片を置き10分間静置した後の、加熱前後の試験片側辺長さの収縮割合として測定して10%以下、好ましくは5%以下である。なお、試験片側辺のMD/CD方向(縦方向と横方向)によって収縮率が異なる場合には、収縮率が大きいほうの値を採用する。   The heat shrinkage rate at the stage of the encapsulant sheet is as follows: a test piece side before and after heating after placing a test piece of 100 mm × 100 mm encapsulant film on a talc plate heated to 100 ° C. It is 10% or less, preferably 5% or less, measured as the shrinkage ratio of the side length. When the shrinkage rate differs depending on the MD / CD direction (longitudinal direction and lateral direction) on the side of the test piece, the value with the larger shrinkage rate is adopted.

<太陽電池モジュール>
図4に示すように、太陽電池モジュール1は、モジュール化工程において、例えば、上記の透明前面基板2、前面封止材層3、太陽電池素子4、背面封止材層5、及び裏面保護シート6からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、真空加熱ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。
<Solar cell module>
As shown in FIG. 4, in the modularization process, the solar cell module 1 includes, for example, the transparent front substrate 2, the front sealing material layer 3, the solar cell element 4, the back sealing material layer 5, and the back surface protection sheet. 6 members can be laminated one after another and integrated by vacuum suction or the like, and then the above-mentioned members can be manufactured by thermocompression forming as an integrally formed body by a molding method such as a vacuum heating lamination method.

また、太陽電池モジュール1は、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、例えば、Tダイ押出成形等により、太陽電池素子4の表面側及び裏面側のそれぞれに、前面封止材層3及び背面封止材層5を溶融積層して、太陽電池素子4を前面封止材層3及び背面封止材層5でサンドし、次いで、透明前面基板2及び背面保護シート6を順次積層し、次いで、これらを真空吸引等により一体化して加熱圧着する方法で製造してもよい。   Moreover, the solar cell module 1 is formed on the front side and the back side of the solar cell element 4 by a molding method usually used in ordinary thermoplastic resins, for example, T-die extrusion molding. The back sealing material layer 5 is melt-laminated, the solar cell element 4 is sanded with the front sealing material layer 3 and the back sealing material layer 5, and then the transparent front substrate 2 and the back protection sheet 6 are sequentially laminated, Then, they may be manufactured by a method in which these are integrated by vacuum suction or the like and heat-pressed.

なお、上記のように封止材シートは成形時に未架橋であるので、このモジュール化工程において架橋を行なう。この場合、モジュール化工程における真空加熱ラミネート時間が、所定の温度、例えば、真空加熱ラミネート時間温度が140℃から160℃であって、真空加熱ラミネート時間が10分から30分以内で、所定のゲル分率に到達して架橋を完了できる。なお、160℃を超えるとセルにダメージを与える恐れがあるので好ましくない。すなわち本発明の封止材シートは、別工程で架橋処理が不要のファストキュアが可能となっている。   In addition, since a sealing material sheet is uncrosslinked at the time of shaping | molding as mentioned above, it bridge | crosslinks in this modularization process. In this case, the vacuum heating laminating time in the modularization step is a predetermined temperature, for example, the vacuum heating laminating time temperature is 140 ° C. to 160 ° C., and the vacuum heating laminating time is within 10 to 30 minutes, The rate can be reached and crosslinking can be completed. In addition, since it may damage a cell when it exceeds 160 degreeC, it is unpreferable. That is, the sealing material sheet of the present invention can be fast-cured in a separate process and does not require a crosslinking treatment.

なお、本発明の太陽電池モジュール1において、前面封止材層3及び背面封止材層5以外の部材である透明前面基板2、太陽電池素子4及び背面保護シート6は、従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。また、本発明の太陽電池モジュール1は、上記部材以外の部材を含んでもよい。なお、本発明の封止材シートは単結晶型に限らず、薄膜型その他のすべての太陽電池モジュールに適用できる。   In the solar cell module 1 of the present invention, the transparent front substrate 2, the solar cell element 4, and the back surface protection sheet 6 that are members other than the front surface sealing material layer 3 and the back surface sealing material layer 5 are made of conventionally known materials. It can be used without particular limitation. Moreover, the solar cell module 1 of this invention may also contain members other than the said member. In addition, the sealing material sheet | seat of this invention is applicable not only to a single crystal type but to all other solar cell modules.

このようにして得られる、本発明の太陽電池モジュールでは、封止材シートの架橋後のゲル分率が70%以上99%以下、好ましくは80%以上99%以下である。なお、本発明におけるゲル分率とは、後述する実施例の図2及び図3に示すように、特に温度と時間に指定がない場合には、実施例の方法での150℃×30分間の架橋処理後のゲル分率を意味する。また、上記の「架橋の完了」とは、ゲル分率が上昇後に定常状態(サチレート)に達する時点を意味する。   In the solar cell module of the present invention thus obtained, the gel fraction after crosslinking of the encapsulant sheet is 70% or more and 99% or less, preferably 80% or more and 99% or less. In addition, as shown in FIG.2 and FIG.3 of the Example mentioned later, the gel fraction in this invention is 150 degreeC x 30 minutes by the method of an Example, when there is no designation | designated in temperature and time especially. It means the gel fraction after the crosslinking treatment. In addition, the above “completion of crosslinking” means a time point when the gel fraction reaches a steady state (saturate) after increasing.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
<太陽電池モジュール用封止材の製造>
下記の材料を、表1の組成の組成物として混合して溶融し、常法Tダイ法により厚さ400μmとなるように成膜して未架橋の封止材を得た。成膜温度は95℃とした。なおアニール処理は行なっていない。
EVA−1:酢酸ビニル含量33%、三井デュポンポリケミカル製、商品名EVAFLEX/EV150Rグレード
EVA−2:酢酸ビニル含量28%、三井デュポンポリケミカル製、商品名EVAFLEX/EV250Rグレード
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
<Manufacture of sealing material for solar cell module>
The following materials were mixed and melted as a composition having the composition shown in Table 1, and formed into a film having a thickness of 400 μm by a conventional T-die method to obtain an uncrosslinked sealing material. The film forming temperature was 95 ° C. An annealing treatment is not performed.
EVA-1: vinyl acetate content 33%, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical, trade name EVAFLEX / EV150R grade EVA-2: vinyl acetate content 28%, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical, trade name EVAFLEX / EV250R grade

架橋剤(TBEC):t‐ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(アルケマ吉富株式会社製、商品名ルペロックスTBEC)
架橋剤(101):2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(アルケマ吉富株式会社製、商品名ルペロックス101)
架橋助剤A(TMPT):トリメチロールプロパントリメタクリレート(Sartomer社製、商品名SR350)
架橋助剤B(TAIC):トリアリルイソシアヌレート(Sartomer社製、商品名SR533)
シランカップリング剤(SC剤):信越化学工業株式会社製、商品名KBM503
UV吸収剤(UV剤):ケミプロ化成社製、商品名KEMISORB12)
酸化防止剤A:BASF社製、商品名Irganox1076
酸化防止剤B:BASF社製、商品名Irganox1330
酸化防止剤C:BASF社製、商品名Irganox1010
酸化防止剤D:BASF社製、商品名Irgafos168
ヒンダードアミン系光安定剤(HALS):BASF社製、Tinuvin770
Cross-linking agent (TBEC): t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate (manufactured by Arkema Yoshitomi, trade name Luperox TBEC)
Crosslinking agent (101): 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane (manufactured by Arkema Yoshitomi Corporation, trade name Luperox 101)
Crosslinking aid A (TMPT): trimethylolpropane trimethacrylate (manufactured by Sartomer, trade name SR350)
Crosslinking aid B (TAIC): triallyl isocyanurate (Sartomer, trade name SR533)
Silane coupling agent (SC agent): manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name KBM503
UV absorber (UV agent): Chemipro Kasei Co., Ltd., trade name KEMISORB12)
Antioxidant A: BASF Corporation, trade name Irganox 1076
Antioxidant B: Product name Irganox 1330, manufactured by BASF
Antioxidant C: Product name Irganox 1010 manufactured by BASF
Antioxidant D: manufactured by BASF, trade name Irgafos 168
Hindered amine light stabilizer (HALS): manufactured by BASF, Tinuvin 770

Figure 2012052004
Figure 2012052004

<試験例1>
実施例1と比較例1について動的粘弾性(tanδ)の変化を測定した。その結果を図1に示す。なお、測定は装置Anton Paar社製、Physica MCR301を用いて、振り角γ=5%,角周波数ω=11/sの測定条件にて行なった。
<Test Example 1>
For Example 1 and Comparative Example 1, the change in dynamic viscoelasticity (tan δ) was measured. The result is shown in FIG. In addition, the measurement was performed using the apparatus Anton Paar, Physica MCR301, under the measurement conditions of swing angle γ = 5% and angular frequency ω = 11 / s.

<試験例2>
実施例1、2と比較例2について真空加熱ラミネート温度150℃で真空加熱ラミネート時間を変化させた際のゲル分率(%)の変化を測定した。その結果を図2及び図3に示す。図2はアニール処理なしであり、図3は120℃×1分のアニール処理を施した後にゲル分率を測定した結果である。
<Test Example 2>
For Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, the change in gel fraction (%) when the vacuum heating lamination time was changed at a vacuum heating lamination temperature of 150 ° C. was measured. The results are shown in FIGS. FIG. 2 shows no annealing treatment, and FIG. 3 shows the result of measuring the gel fraction after annealing at 120 ° C. for 1 minute.

ゲル分率は下記の条件で測定し、ゲル分率の測定サンプルは、離型処理を施された厚さ50μmのPETフィルム(100mm×100mm)に封止材(50mm×50mm×厚さ約0.4から0.5mm)を挟み、真空加熱ラミネーターにより、所定の温度と時間ラミネートしたものを測定に供した。
ゲル分率(%):架橋後封止材0.1gを樹脂メッシュに入れ、60℃トルエンにて4時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の重量比較を行い残留不溶分の質量%を測定しこれをゲル分率とした。
熱収縮率(%):100℃に加熱したタルクプレート上に、100mm×100mmの封止材フィルムの試験片を置き10分間静置した後の、加熱前後の試験片側辺長さの収縮割合を熱収縮率とした。
The gel fraction was measured under the following conditions. The gel fraction measurement sample was a 50 μm-thick PET film (100 mm × 100 mm) subjected to a mold release treatment and a sealing material (50 mm × 50 mm × thickness of about 0). .4 to 0.5 mm) was sandwiched and laminated for a predetermined temperature and time using a vacuum heating laminator.
Gel fraction (%): 0.1 g of the sealing material after cross-linking was put into a resin mesh, extracted with 60 ° C. toluene for 4 hours, then taken out together with the resin mesh, weighed after drying treatment, and the weight was compared before and after extraction. The mass% of insoluble matter was measured and used as the gel fraction.
Thermal contraction rate (%): The shrinkage ratio of the side length of the test piece before and after heating after placing a test piece of 100 mm × 100 mm on a talc plate heated to 100 ° C. and leaving it to stand for 10 minutes. The heat shrinkage rate was used.

実施例1、2のアニール後熱収縮率はそれぞれ、5%、5%であり、比較例1、2のアニール後熱収縮率はそれぞれ5%、5%であった。この結果と図3を併せて考察すると、図3より、架橋剤と架橋助剤を本発明より多く含有する組成の比較例1においては、アニール処理によって架橋が進んでしまい、真空加熱ラミネート時間8分でゲル分率が50%付近まで上昇しており、既に硬化が進んで柔軟性に劣ることが解かる。一方、実施例1、2では真空加熱ラミネート時間8分でゲル分率が0%であり、高温短時間のアニール処理によって熱収縮率が低下し、かつ、アニール処理後も柔軟性に優れることが解かる。   The thermal shrinkage rates after annealing of Examples 1 and 2 were 5% and 5%, respectively, and the thermal shrinkage rates after annealing of Comparative Examples 1 and 2 were 5% and 5%, respectively. Considering this result together with FIG. 3, it can be seen from FIG. 3 that, in Comparative Example 1 having a composition containing more crosslinking agent and crosslinking aid than the present invention, crosslinking proceeds by annealing treatment, resulting in a vacuum heating lamination time of 8 It can be seen that the gel fraction is increased to around 50% in minutes, and the curing has already progressed and the flexibility is poor. On the other hand, in Examples 1 and 2, the gel fraction was 0% at a vacuum heating lamination time of 8 minutes, the thermal shrinkage ratio was lowered by annealing at a high temperature for a short time, and excellent flexibility after annealing. I understand.

<試験例3>
架橋剤と架橋助剤と種類と量を表2のように変化させた以外は実施例1と同様にして、実施例3及び4、比較例3から6の封止剤を得た。これらについて120℃×10分のアニール処理後の熱収縮率と動的粘弾性(DMA)を測定した。また、これらの未架橋封止材を155℃×10分間、真空加熱ラミネーターで処理して架橋を行ない(モジュール化工程における真空加熱ラミネートに相当)、それぞれの実施例及び比較例について架橋後封止材を得てた。その結果をまとめて表2に示す。なお、表中DMA変化の○×は80℃から110℃でのtanδが変化ない場合を○、変化ある場合を×として評価したものである。
<Test Example 3>
Except having changed the crosslinking agent, the crosslinking assistant, the kind and the amount as shown in Table 2, the sealing agents of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 to 6 were obtained in the same manner as in Example 1. About these, the thermal contraction rate and dynamic viscoelasticity (DMA) after 120 degreeC x 10-minute annealing treatment were measured. In addition, these uncrosslinked sealing materials were treated with a vacuum heating laminator at 155 ° C. for 10 minutes to perform crosslinking (corresponding to vacuum heating lamination in a modularization process), and each of Examples and Comparative Examples was sealed after crosslinking. I got the material. The results are summarized in Table 2. In the table, DMA change XX is evaluated when tan δ does not change from 80 ° C. to 110 ° C., and X when change occurs.

Figure 2012052004
Figure 2012052004

表2から、架橋剤及び架橋助剤が本発明の範囲内より少ない比較例3においては、アニール後のゲル分率は0%と低くDMA変化も小さいので、アニール処理後の柔軟性が維持しているが、真空加熱ラミネート後のゲル分率が40%と低く耐熱性に劣る。また、架橋剤及び架橋助剤が本発明の範囲内より多い比較例4においては、真空加熱ラミネート後のゲル分率は95%と高く耐熱性に優れるが、アニール後のゲル分率が10%と高くDMAのtanδも大きいので、アニール処理後の柔軟性が劣る。   From Table 2, in Comparative Example 3 in which the crosslinking agent and the crosslinking aid are less than within the scope of the present invention, the gel fraction after annealing is as low as 0% and the DMA change is small, so the flexibility after annealing is maintained. However, the gel fraction after vacuum heating lamination is as low as 40% and is inferior in heat resistance. Further, in Comparative Example 4 in which the crosslinking agent and the crosslinking aid are larger than the range of the present invention, the gel fraction after vacuum heating lamination is as high as 95% and excellent in heat resistance, but the gel fraction after annealing is 10%. And the tan δ of the DMA is large, so that the flexibility after the annealing treatment is inferior.

なお、架橋助剤としてTMPTを用いた試験例5、6については架橋速度が早いためにアニール後のゲル分率が4〜8%と高くなり、DMAのtanδも大きくアニール処理後の柔軟性が劣る。   In Test Examples 5 and 6 using TMPT as a crosslinking aid, the gel fraction after annealing was high at 4 to 8% because of the high crosslinking rate, and the tan δ of DMA was large and the flexibility after annealing was high. Inferior.

1 太陽電池モジュール
2 透明前面基板
3 前面封止材層
4 太陽電池素子
5 背面封止材層
6 背面保護シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2 Transparent front substrate 3 Front sealing material layer 4 Solar cell element 5 Back sealing material layer 6 Back surface protection sheet

Claims (7)

エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋剤と、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋助剤と、を含有する封止材組成物を成形後、120℃以上140℃以下で、0.5分以上10分以下のアニール処理を行なう太陽電池モジュール用封止材の製造方法。   0.5 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less of a crosslinking agent, and 0.5 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less of a crosslinking aid, relative to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer resin The manufacturing method of the sealing material for solar cell modules which performs the annealing process for 0.5 to 10 minutes at 120 to 140 degreeC after shaping | molding the sealing material composition containing this. 100℃に加熱したタルクプレート上に、100mm×100mmの封止材フィルムの試験片を置き10分間静置した後の、加熱前後の試験片側辺長さの収縮割合である熱収縮率が10%以下である請求項1記載の太陽電池モジュール用封止材の製造方法。   After placing a test piece of 100 mm × 100 mm sealing material film on a talc plate heated to 100 ° C. and leaving it to stand for 10 minutes, the thermal shrinkage rate, which is the shrinkage ratio of the side length of the test piece before and after heating, is 10%. The manufacturing method of the sealing material for solar cell modules of Claim 1 which is the following. 前記エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂の酢酸ビニル含有量が28質量%以上33%質量以下である請求項1又は2記載の太陽電池モジュール用封止材の製造方法。   The manufacturing method of the sealing material for solar cell modules of Claim 1 or 2 whose vinyl acetate content of the said ethylene-vinyl acetate copolymer resin is 28 mass% or more and 33% mass or less. 請求項1から3いずれか記載の太陽電池モジュール用封止材を真空加熱ラミネートで積層するモジュール化工程を備え、
前記モジュール化工程における真空加熱ラミネート温度が140℃から160℃であって、真空加熱ラミネート時間が10分以上30分以下である太陽電池モジュールの製造方法。
A modularization step of laminating the solar cell module sealing material according to any one of claims 1 to 3 by vacuum heating lamination,
The manufacturing method of the solar cell module whose vacuum heating lamination temperature in the said modularization process is 140 to 160 degreeC, and whose vacuum heating lamination time is 10 minutes or more and 30 minutes or less.
前記真空加熱ラミネート後のゲル分率が70%以上99%以下である請求項4記載の太陽電池モジュールの製造方法。   The method for producing a solar cell module according to claim 4, wherein the gel fraction after the vacuum heating lamination is 70% or more and 99% or less. 酢酸ビニル含有量が28質量%以上33%質量以下のエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋剤と、0.5質量部以上1.0質量部以下の架橋助剤と、を含有し、
ゲル分率が0%以上3%以下であり、100℃に加熱したタルクプレート上に、100mm×100mmの封止材フィルムの試験片を置き10分間静置した後の、加熱前後の試験片側辺長さの収縮割合である熱収縮率が10%以下である太陽電池モジュール用封止材。
With respect to 100 parts by mass of an ethylene-vinyl acetate copolymer resin having a vinyl acetate content of 28% by mass to 33% by mass, Containing not less than 1.0 part and not more than 1.0 part by mass of a crosslinking aid,
The side of the test piece before and after heating after placing a test piece of 100 mm × 100 mm sealing material film on a talc plate heated to 100 ° C. with a gel fraction of 0% or more and 3% or less. The sealing material for solar cell modules whose heat shrinkage rate which is a shrinkage ratio of length is 10% or less.
140℃以上160℃以下で、10分以上30分の架橋処理後のゲル分率が70%以上99%以下である請求項6記載の太陽電池モジュール用封止材。   The encapsulant for a solar cell module according to claim 6, wherein the gel fraction after the crosslinking treatment at from 140 ° C to 160 ° C for from 10 minutes to 30 minutes is from 70% to 99%.
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