JP2012231029A - 太陽電池用保護シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池用保護シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012231029A JP2012231029A JP2011098615A JP2011098615A JP2012231029A JP 2012231029 A JP2012231029 A JP 2012231029A JP 2011098615 A JP2011098615 A JP 2011098615A JP 2011098615 A JP2011098615 A JP 2011098615A JP 2012231029 A JP2012231029 A JP 2012231029A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- protective sheet
- solar cell
- layer
- polymer layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】単層であり、かつ厚みが220μm以上のポリマー支持体と、フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層と、を含有し、前記ポリマー支持体が下記式(1)を満たす、太陽電池用保護シートを用いる。
L1/L0×100≧60(%)・・・式(1)
(式(1)において、L1は85℃、相対湿度85%の条件で2000時間後のポリマー支持体の破断伸びを表す。L0は25℃、相対湿度60%の条件でのポリマー支持体の破断伸びを表す。)
【選択図】図1
Description
さらに、基材ポリマー自体を多層化しようとする方法も知られている。例えば、特許文献1には、3層構造のポリマー支持体と、フッ素系樹脂とを含有する積層フィルムが開示されている。前記特許文献1では、3層構造のポリマー支持体を用いており、層構成が多層化している。
一方、太陽電池には家庭用とメガソーラー用の二種類があり、家庭用のタイプでは使用電力量が少ないため部分放電電圧は600V以上あれば問題がないとされている。しかしながら、メガソーラーになると1000V以上の部分放電電圧が必要となる。このようなメガソーラー用レベルの部分放電電圧を有する太陽電池に対応しつつ、高温多湿環境での長期保存性が良好である太陽電池用保護シートはまだあまり検討されておらず、部分放電電圧に関しても、改良の余地があることがわかった。
L1/L0×100≧60(%)・・・式(1)
(式(1)において、L1は85℃、相対湿度85%の条件で2000時間後のポリマー支持体の破断伸びを表す。L0は25℃、相対湿度60%の条件でのポリマー支持体の破断伸びを表す。)
すなわち、その具体的手段である本発明は以下のとおりである。
項1.単層であり、かつ厚みが220μm以上のポリマー支持体と、フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層と、を含有し、前記ポリマー支持体が下記式(1)を満たす、太陽電池用保護シート。
L1/L0×100≧60(%)・・・式(1)
(式(1)において、L1は85℃、相対湿度85%の条件で2000時間後のポリマー支持体の破断伸びを表す。L0は25℃、相対湿度60%の条件でのポリマー支持体の破断伸びを表す。)
項2.前記ポリマー支持体が、220〜350μmである、項1に記載の太陽電池用保護シート。
項3.前記ポリマー支持体が、チタン触媒下で重合されたポリマーを含む、項1又は項2に記載の太陽電池用保護シート。
項4.前記ポリマー支持体が、ポリエチレンテレフタレートを含む、項1〜項3のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
項5.前記ポリマー支持体中の前記ポリエチレンテレフタレートのカルボキシル基含有量が、前記ポリマー支持体に対して、2〜35当量/tである、項4に記載の太陽電池用保護シート。
項6.前記ポリマー支持体が、180℃〜220℃の温度で熱処理されてなる、項1〜項5のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
項7.前記第一のポリマー層が、カルボジイミド又はオキサゾリン架橋剤由来の架橋構造を含む、項1〜6のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
項8.前記ポリマー支持体が、固層重合されてなる、項1〜項7のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
項9.前記ポリマー支持体と、第一のポリマー層との間に、更に第二のポリマー層を有する、項1〜項8のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
項10.前記第二のポリマー層が、前記第二のポリマー層の主バインダーに対して0.5〜50質量%の架橋剤による架橋構造を含む、項9に記載の太陽電池用保護シート。
項11.前記第二のポリマー層の前記架橋構造が、カルボジイミド又はオキサゾリン架橋剤由来の架橋構造を含む、項10に記載の太陽電池用保護シート。
項12.前記第二のポリマー層が、更に有機又は無機の微粒子を含有する、項11に記載の太陽電池用保護シート。
項13.前記有機又は無機の微粒子の、第二のポリマー層の主バインダーに対する含有量が、25質量%以下である、項12に記載の太陽電池用保護シート。
項14.前記ポリマー支持体の前記第一のポリマー層が設けられている側の反対側に着色層を有する、項1〜項13のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明に係る太陽電池用保護シート(以下、単に「保護シート」とも称する。)は、単層であり、かつ厚みが220μm以上のポリマー支持体と、フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層と、を含有し、前記ポリマー支持体が下記式(1)を満たすものである。
L1/L0×100≧60(%)・・・式(1)
(式(1)において、L1は85℃、相対湿度85%の条件で2000時間後のポリマー支持体の破断伸びを表す。L0は25℃、相対湿度60%の条件でのポリマー支持体の破断伸びを表す。)
L1/L0×100≧60(%)・・・式(2)
(式(2)において、L1は85℃、相対湿度85%の条件で2000時間後の太陽電池用保護シートの破断伸びを表す。L0は25℃、相対湿度60%の条件での破断伸びを表す。)
前記式(2)におけるL1/L0×100は湿熱処理した太陽電池用保護シートの処理前後における破断伸びの保持率(以下、単に「破断伸び保持率」とも称する。)を表す。
本発明の太陽電池用保護シートは、破断伸び率が60%以上であることが好ましく、65%以上であることがより好ましく、80%以上であることが最も好ましい。
以下、本発明の太陽電池用保護シートに関して、ポリマー支持体、第一のポリマー層、層構成、及び太陽電池用保護シートの特性の順に説明をする。
本発明の太陽電池用保護シートは、単層であり、かつ厚みが220μm以上のポリマー支持体を含み、前記ポリマー支持体が前記式(1)を満たす。以下、前記ポリマー支持体について説明をする。
ポリマー支持体の厚みは、220μm以上であり、220μm〜350μmであることが好ましい。
本発明の太陽電池用保護シートは、フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層を含む。
前記フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層は、フッ素系ポリマー(以下、含フッ素ポリマーとも言う)を主バインダーとして構成される。前記主バインダーとは、第一のポリマー層において含有量が最も多いバインダーである。以下に前記フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層について具体的に説明する。
前記フッ素系ポリマーを含有する第一のポリマー層に用いるフッ素系ポリマーとしては−(CFX1−CX2X3)−で表される繰り返し単位を有するポリマーであれば特に制限はない(ただしX1、X2、X3は水素原子、フッ素原子、塩素原子又は炭素数1から3のパーフルオロアルキル基を示す。)。具体的なポリマーの例としては、ポリテトラフルオロエチレン(以降、PTFEと表す場合がある)、ポリフッ化ビニル(以降、PVFと表す場合がある)、ポリフッ化ビニリデン(以降、PVDFと表す場合がある)、ポリ塩化3フッ化エチレン(以降、PCTFEと表す場合がある)、ポリテトラフルオロプロピレン(以降、HFPと表す場合がある)などがある。
前記フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層に用いることができる前記架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。この中でカルボジイミド系、オキサゾリン系架橋剤が好ましい。カルボジイミド系架橋剤の例としては例えばカルボジライトV−02−L2(日清紡績(株)製)、オキサゾリン系架橋剤の例としては例えばエポクロスWS−700、エポクロスK−2020E(いずれも日本触媒(株)製)などがある。
前記フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層に用いることができる前記界面活性剤としては、アニオン系やノニオン系等の公知の界面活性剤を用いることができる。界面活性剤を添加する場合、その添加量は0.1〜15mg/m2が好ましく、より好ましくは0.5〜5mg/m2である。界面活性剤の添加量は、0.1mg/m2以上であると、ハジキの発生を抑えて良好な層形成が得られ、15mg/m2以下であると、接着を良好に行なうことができる。
前記フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層には、更に、フィラーを添加してもよい。フィラーとしてはコロイダルシリカ、二酸化チタンなどの公知のフィラーを用いることができる。フィラーの添加量は、フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層のバインダー当たり20質量%以下が好ましく、より好ましくは15質量%以下である。フィラーの添加量が20質量%以下であると、フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層の面状がより良好に保てる。
本発明のフッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層の厚みは0.8〜12μmの範囲が好ましく、特に1.0〜10μm程度の範囲が好ましい。
本発明の太陽電池用保護シートは、フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層の上にさらに別の層を積層してもよいが、保護シートの耐久性の向上、軽量化、薄型化、低コスト化などの観点から、前記フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層が本発明の太陽電池用保護シートの最外層であることが好ましい。
前記フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層は、前記第一のポリマー層を構成するフッ素系ポリマー等を含む塗布液を前記ポリマー支持体または前記第二のポリマー層上に塗布して塗膜を乾燥させることにより形成することができる。乾燥後、加熱するなどして硬化させてもよい。塗布方法や塗布液の溶媒には、特に制限はない。
塗布方法としては、例えばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
塗布液に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。溶媒は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。ただし、フッ素系ポリマー等のバインダー等を水分散した水系塗布液を形成して、これを塗布する方法が好ましい。この場合、溶媒中の水の割合は60質量%以上が好ましく、より好ましくは80質量%以上である。フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層を形成する塗布液に含まれる溶媒の60質量%以上が水であれば、環境負荷が小さくなるので好ましい。
本発明の第二のポリマー層とは、前記ポリマー支持体と、前記第一のポリマー層との間に任意に含まれる層のことを指す。前記第二のポリマー層はバインダーを含有し、ポリマー層とフッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層との接着性を高める層、すなわちいわゆる下塗り層であることが好ましい。以下に第二のポリマー層について具体的に説明する。
前記第二のポリマー層を主に構成するバインダー(結着樹脂)としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。これらの中でも、前記ポリマー支持体(基材)及び前記第一のポリマー層との高い接着性を確保する観点から、ポリオレフィン、アクリル樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂がより好ましい。また。複合樹脂を用いてもよく、例えばアクリル/シリコーン複合樹脂も好ましいバインダーである。
前記第二のポリマー層には、必要に応じて、架橋剤、界面活性剤、フィラー等を添加してもよい。
前記第二のポリマー層に含まれていてもよい架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。これらの中でカルボジイミド系及びオキサゾリン系架橋剤が好ましい。カルボジイミド系、オキサゾリン系架橋剤の具体例としては、カルボジイミド系架橋剤としては例えばカルボジライトV−02−L2(日清紡績(株)製)、オキサゾリン系架橋剤の例としては例えばエポクロスWS−700、エポクロスK−2020E(いずれも日本触媒(株)製)などがある。
前記界面活性剤としては、アニオン系やノニオン系等の公知の界面活性剤を用いることができる。界面活性剤を添加する場合、その添加量は0.1〜10mg/m2が好ましく、より好ましくは0.5〜3mg/m2である。界面活性剤の添加量は、0.1mg/m2以上であると、ハジキの発生を抑えて良好な層形成が得られ、10mg/m2以下であると、ポリマー支持体及び第一のポリマー層との接着を良好に行なうことができる。
前記第二のポリマー層には、更に、フィラーを添加してもよい。フィラーとしては白色顔料が好ましく、コロイダルシリカ又は二酸化チタンが好ましく、二酸化チタンが特に好ましい。本発明の太陽電池保護シートは、前記第二のポリマー層中に白色顔料を含むことにより、後述する着色層の機能も兼ねることが、積層数を減らし太陽電池保護シート全体としての湿熱環境下での密着性を高める観点から好ましい。
前記フィラーの添加量は、前記第二のポリマー層の主バインダーに対して25質量%以下が好ましく、3〜20質量%が更に好ましく、5〜10質量%が特に好ましい。フィラーの添加量が前記第二のポリマー層の主バインダーに対して25質量%以下であると、第二のポリマー層の面状がより良好に保てる。
前記第二のポリマー層の厚みは0.05〜10μmであることが好ましい。第二のポリマー層の厚みが0.05μm以上であれば耐久性が十分となり、前記ポリマー支持体と前記第一のポリマー層との接着力を十分に確保できる。一方、第二のポリマー層の厚みが10μm以下であると面状が悪化し難く、前記第一のポリマー層との接着力も十分となる。前記第二のポリマー層の厚みが0.05〜10μmの範囲にあると第二のポリマー層の耐久性と面状を両立し、ポリマー支持体と第一のポリマー層との接着性を高めることができ、特に1.0〜10μm程度の範囲が好ましい。
前記第二のポリマー層は、バインダー等を含む塗布液を前記ポリマー支持体上に塗布して乾燥させることにより形成することができる。乾燥後、加熱するなどして硬化させてもよい。塗布方法や用いる塗布液の溶媒には、特に制限はない。
塗布方法としては、例えばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
塗布液に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。溶媒は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。バインダーを水分散した水系塗布液を形成して、これを塗布する方法が好ましい。この場合、溶媒中の水の割合は60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
着色層は、少なくとも顔料とバインダーを含有し、必要に応じて、さらに各種添加剤などの他の成分を含んで構成されてもよい。
着色層は、顔料の少なくとも一種を含有することができる。
顔料としては、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、群青、紺青、カーボンブラック等の無機顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の有機顔料を、適宜選択して含有することができる。
前記バインダー成分の含有量は、顔料に対して、15〜200質量%の範囲が好ましく、17〜100質量%の範囲がより好ましい。バインダーの含有量は、15質量%以上であると、着色層の強度が充分に得られ、また200質量%以下であると、反射率や装飾性を良好に保つことができる。
前記着色層には、必要に応じて、架橋剤、界面活性剤、フィラー等を添加してもよい。
本発明の太陽電池保護シートには、さらに易接着性層(特に着色層の上に)が設けられていることも好ましい。前記易接着性層は、太陽電池保護シートを電池側基板(電池本体)の太陽電池素子(以下、発電素子ともいう)を封止する封止材(好ましくはEVA)と強固に接着するための層である。
前記易接着性層は、バインダーの少なくとも一種を含有することができる。
易接着性層に好適なバインダーとしては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等が挙げられ、中でも耐久性の観点から、アクリル樹脂、ポリオレフィンが好ましい。また、アクリル樹脂として、アクリルとシリコーンとの複合樹脂も好ましい。
前記易接着性層は、無機微粒子の少なくとも一種を含有することができる。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化錫等が挙げられる。中でも、湿熱雰囲気に曝されたときの接着性の低下が小さい点で、酸化錫、シリカの微粒子が好ましい。
中でも、無機微粒子の含有量は、50〜300質量%の範囲が好ましい。
前記易接着性層には、架橋剤の少なくとも一種を含有することができる。
前記易接着性層に好適な架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも、湿熱経時後の接着性を確保する観点から、オキサゾリン系架橋剤が特に好ましい。
また、オキサゾリン基を有する化合物として、エポクロスK2010E、同K2020E、同K2030E、同WS−500、同WS−700(いずれも日本触媒化学工業(株)製)等も利用できる。
前記易接着性層には、必要に応じて、更に、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリカ等の公知のマット剤、アニオン系やノニオン系などの公知の界面活性剤などを添加してもよい。
前記易接着性層の形成は、易接着性を有するポリマーシートを支持体に貼合する方法や、塗布による方法が挙げられる。中でも、塗布による方法は、簡便であると共に、均一性で薄膜での形成が可能である点で好ましい。塗布方法としては、例えば、グラビアコーターやバーコーターなどの公知の塗布法を利用することができる。塗布液の調製に用いる塗布溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。塗布溶媒は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
前記易接着性層の厚みには、特に制限はないが、通常は0.05〜8μmが好ましく、より好ましくは0.1〜5μmの範囲である。易接着性層の厚みは、0.05μm以上であると必要な易接着性を好適に得ることができ、8μm以下であると面状がより良好になる。また、本発明の易接着性層は、着色層の効果を低減させないために、透明であることが必要である。
本発明の太陽電池用保護シートを製造する方法は特に限定されるものではないが、以下の本発明の太陽電池用保護シートの製造方法(以下、本発明の製造方法とも言う)により好適に製造することができる。
すなわち、本発明の製造方法は、単層であり、かつ厚みが220μm以上のポリマー支持体を用意する工程と、フッ素系樹脂を含む第一のポリマー層を前記ポリマー支持体上に付与する工程と、を有する。
前記ポリマー支持体上に付与する工程は、塗布工程により付与されることが好ましい。更に、ポリマー支持体を用意する工程の後に、第二のポリマー層を塗布する工程と、前記第二のポリマー層上に塗布した塗布液を乾燥させる工程と、を更に有していてもよい。
また、前記第二のポリマー層上に塗布した塗布液を乾燥させて前記第一のポリマー層を形成した後、該第一のポリマー層を硬化させれば、湿熱経時後の接着性を高めることができる。
他の層の形成態様の例としては、例えば、(1)他の層を構成する成分を含有する塗布液を被形成面(例えば、本発明の太陽電池保護シートの前記ポリマー支持体の、第二のポリマー層や第一のポリマー層が形成されている面とは反対の面)に塗布することにより形成する方法が挙げられ、その例としては、易接着性層、及び着色層の形成方法として既述した方法が挙げられる。
このような方法で形成された本発明のポリマーシートの具体例としては、本発明のポリマーシートの第一のポリマー層が形成されている面とは反対の面に白色顔料を含有する反射層を塗設したもの、本発明のポリマーシートの第一のポリマー層が形成されている面とは反対の面に着色顔料を含有する着色層を塗設したもの、本発明のポリマーシートの第一のポリマー層が形成されている面とは反対の面に、白色顔料を含有する反射層と易接着層を塗設したものなどを挙げることができる。
また、他の層の形成態様の他の例としては、(2)他の層として所望される機能を発揮する層を1層又は2層以上有するシートを被形成面に貼合する方法が挙げられる。
上記(2)の方法が適用された場合において用いられるシートは、他の層を1層又は2層以上有するシートであり、その例としては、例えば、本発明のポリマーシートの第一のポリマー層が形成されている面とは反対の面に白色顔料を含有するポリマーフィルムを貼合したもの、本発明のポリマーシートの第一のポリマー層が形成されている面とは反対の面に着色顔料を含有する着色フィルムを貼合したもの、本発明のポリマーシートのフッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層が形成されている面とは反対の面にアルミニウム薄膜と白色顔料を含有するポリマーフィルムを貼合したもの、本発明のポリマーシートのフッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層が形成されている面とは反対の面に無機バリア層を有するポリマーフィルムと白色顔料を含有するポリマーフィルムを貼合したものの如き構成のシートが挙げられる。
図1は、本発明の太陽電池モジュールの構成の一例を概略的に示している。この太陽電池モジュール10は、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子20を、太陽光が入射する透明性の基板24と既述の本発明の太陽電池用保護シートとの間に配置し、該基板と保護シートとの間をエチレン−ビニルアセテート系封止材22で封止して構成されている。本実施形態の保護シートは、ポリマー支持体16の一方の面側に第二のポリマー層14に接してフッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層12が設けられ、他方の面側(太陽光が入射する側)に、他の層として、白色の反射層18が設けられていてもよいが、白色の反射層を例えば、ポリマー支持体16と、易接着層の間に有していてもよい。その中でも、本発明の太陽電池モジュールは、前記第二のポリマー層が前記反射層の機能も備えることが、積層数を減らして太陽電池保護シート全体の密着性の湿熱耐久性を高める観点から好ましい。
以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
−ポリエチレンテレフタレートの合成−
高純度テレフタル酸〔三井化学社製〕100kgとエチレングリコール〔日本触媒社製〕45kgのスラリーを、予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約123kgが仕込まれ、温度250℃、圧力1.2×105Paに保持されたエステル化反応槽に、4時間かけて順次供給した。供給終了後もさらに1時間かけてエステル化反応を行なった。その後、得られたエステル化反応生成物123kgを重縮合反応槽に移送した。
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された重縮合反応槽に、エチレングリコールを、得られるポリマーに対して0.3質量%添加した。5分間撹拌した後、酢酸コバルト及び酢酸マンガンのエチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対してそれぞれ30ppm、15ppmとなるように加えた。更に5分間撹拌した後、チタンアルコキシド化合物の2質量%エチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対して5ppmとなるように添加した。前記チタンアルコキシド化合物は、特開2005−340616号公報の段落番号[0083]の実施例1の合成されているチタンアルコキシド化合物(Ti含有量=4.44質量%)を用いた。チタンアルコキシド化合物を添加した5分後、ジエチルホスホノ酢酸エチルの10質量%エチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対して5ppmとなるように添加した。その後、低重合体を30rpmで攪拌しながら、反応系を250℃から285℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を40Paまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに60分とした。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし、常圧に戻し、重縮合反応を停止した。そして、冷水にストランド状に吐出し、直ちにカッティングしてポリマーのペレット(直径約3mm、長さ約7mm)を作製した。なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は3時間であった。
(固相重合)
重合したポリエチレンテレフタレートのペレットについて、下記方法(バッチ法)で固相重合を実施した。
ペレットを耐真空容器に投入した後、容器内を真空にし、撹拌しながら、210℃で20時間保持して固相重合した。
上記で得られたペレットを、280℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約3mmの未延伸ポリマー支持体を作成した。その後、90℃で縦方向に3倍に延伸し、更に120℃で横方向に3.3倍に二軸延伸し、215℃で10分熱固定した後、210℃で10分熱緩和し、厚み350μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を形成した。
<破断伸び保持率>
用いたポリマー支持体について、以下の測定方法により得られた破断伸びの測定値L0及びL1に基づいて、下記式にて示される破断伸び保持率(%)を算出した。実用上許容できるものは、破断伸び保持率が60%以上のものである。
破断伸び保持率(%)=L1/L0×100
ポリシロキサン−アクリルハイブリッドラテックス 46.8重量%
(セラネート WSA−1070、DIC、固形分40%)
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル 2.0重量%
(ナロアクティーCL−95、三洋化成工業、固形分:1%)
カルボジイミド化合物 13.1重量%
(カルボジライト V−02−L2、日清紡、固形分:10%)
オキサゾリン化合物 2.2重量%
(エポクロスWS700、日本触媒、固形分:25%)
フィラー分散液 4.7重量%
蒸留水 全体で100重量%となるように添加
上記第二のポリマー層の塗布液を表面処理したPETフィルムの片面に塗布し、175℃で30秒間乾燥させ、3.5μmの第二のポリマー層を塗布した。
−フィラー分散液の調製−
二酸化チタン(白色顔料、体積平均粒径0.3μm) 39.7重量%
〔タイペークR−780−2、石原産業(株)製、固形分100%〕
ポリビニルアルコール 49.7重量%
〔PVA−105、(株)クラレ製、固形分10%〕
界面活性剤 0.5重量%
〔デモールEP、花王(株)製、固形分25%〕
蒸留水 全体で100重量%となるように添加
上記処方のフィラー分散液をダイノミル型分散器により分散処理を施し、フィラー分散液を調製した。
クロロトリフルオロエチレン−ビニルエーテル共重合体 30.2重量%
(オブリガート SW0011F、AGCコーテック、固形分39%)
ポリシロキサン−アクリルハイブリッドラテックス 1.7重量%
(セラネート WSA−1070、DIC、固形分40%)
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル 2.0重量%
(ナロアクティーCL−95、三洋化成工業、固形分:1%)
カルボジイミド化合物 12.4重量%
(カルボジライト V−02−L2、日清紡、固形分:10%)
蒸留水 全体で100重量%となるように添加
実施例1と同様の方法でPETフィルムを製膜し、第二のポリマー層の架橋剤をカルボジイミド化合物のみに変更した以外は実施例1と同様の方法で塗布し、保護シートを作成した。
実施例1と同様の方法でPETフィルムを製膜し、第二のポリマー層の架橋剤をオキサゾリン化合物のみに変更した以外は実施例1と同様の方法で塗布し、保護シートを作成した。
実施例1と同様の方法でPETフィルムを製膜し、フィラー量を25重量%添加した以外は実施例2と同様の方法で塗布し、保護シートを作成した。
表面処理(コロナ処理)を行わない以外は実施例2と同様の方法で保護シートを作成した。
固層重合の工程を省略する以外は実施例2と同様の方法で保護シートを作成した。
製膜時の熱固定温度を200℃にした以外は実施例6と同様の方法で保護シートを作成した。
製膜時の熱固定温度を220℃にした以外は実施例6と同様の方法で保護シートを作成した。
実施例1と同様にPETフィルムを製膜し、第二のポリマー層のフィラーを除いた以外は実施例2と同様の方法で塗布し、保護シートを作成した。
PETフィルムの厚みを220μmにした以外は実施例1と同様の方法で、PETフィルムを製膜し、実施例2と同様に塗布し、保護シートを作成した。
実施例1と同様の方法でPETフィルムを製膜し、第二のポリマー層にセラネートWSA−1070(DIC(株)製)のみを塗布した以外は実施例2と同様の方法で塗布し、保護シートを作成した。
実施例1と同様の方法でPETフィルムを製膜し、第二のポリマー層なしで第一のポリマー層を実施例2と同様の方法で塗布し、保護シートを作成した。
塗布前に表面処理を行わない以外は実施例12と同様の方法で保護シートを作成した。
固層重合の工程を行わずに、熱固定温度を220℃にした以外は実施例12と同様の方法で、製膜、塗布し、保護シートを作成した。
厚みが100μmであるSb触媒PETフィルムを用いたこと以外は実施例2と同様の方法で製膜、塗布し、保護シートを作成した。
支持体にルミラーE6SQを用いた以外は実施例2と同様の方法で製膜、塗布し、保護シートを作成した。
厚みが100μmであるTi触媒PETフィルムを用いたこと以外は実施例2と同様の方法で製膜、塗布し、保護シートを作成した。
ポリエチレンテレフタレートを重合する際の添加触媒をGeに変更し、固層重合工程を行わなかった以外は実施例2と同様の方法で製膜、塗布し、保護シートを作成した。
破断伸び保持率が35%のポリマー支持体を用いた以外は実施例7と同様の方法で製膜、塗布し、保護シートを作成した。
<部分放電電圧>
上記のように作成したサンプルをIE60664に準拠した方法で部分放電電圧を測定した。このうちメガソーラー用太陽電池としては1000V以上がメガソーラー用太陽電池で実用上許容のレベルである。なお、部分放電電圧は600V以上が家庭用太陽電池で実用上許容のレベルであり、本発明の太陽電池保護シートは必要に応じてシートの厚みを薄くする事で、家庭用の太陽電池用の保護シートまたはバックシートとしても使用できる。
上記のように作成したサンプルを初期密着と湿熱試験後密着と称し、塗布後のサンプルと120℃、100%Rhの環境下で50時間静置させたサンプルを2mm四方の25マスにカットし、テープ剥離による密着評価を実施した。剥離量を指標に下記の評価基準を基に評価した。A及びBが実用上許容のレベルである。
≪評価基準≫
◎:全く剥離なし
○:カット部位が剥離
△:カット部位から一部剥離(剥離面積が4/25以内)
×:剥離(剥離面積が5/25以上)
上記のようにして作製したサンプルシートを、25℃、相対湿度65%の雰囲気で2時間保存した後、1kg/cm巾の荷重をかけた黒色紙と速度2460mm/分で擦り合わせる擦り試験を実施した。擦り試験後の黒色紙の上に付着した塗布層の粉落ちの程度を目視で観察し、粉落ちの程度を指標に下記の評価基準にしたがって評価した。このうち、A及びBが実用上許容のレベルである。
なお、白色顔料を用いていないサンプルについても、同様にして塗布層の粉落ちを確認した。
≪評価基準≫
◎:全く粉落ちがなかった。
○:粉落ちが極僅かにみられた。
△:粉落ちがみられた。
×:強い粉落ちがみられた。
得られた太陽電池保護シートのサンプル試料について、以下の測定方法により得られた破断伸びの測定値L0及びL1に基づいて、下記式にて示される破断伸び保持率(%)を算出した。実用上許容できるものは、破断伸び保持率が60%以上のものである。
破断伸び保持率(%)=L1/L0×100
各実施例及び比較例の条件にて、試料を2枚作製した。試料を、幅10mm×長さ200mmに裁断して、測定用の試料A及びBとした。
試料Aに対して、25℃、相対湿度60%の雰囲気で24時間調湿した後、テンシロン(ORIENTEC製 RTC−1210A)で引っ張り試験を行う。なお、延伸される試料の長さは10cm、引っ張り速度は20mm/分である。この評価で得られた試料Aの破断伸びをL0とする。
別途、試料Bに対して、120℃、相対湿度100%の雰囲気で50時間湿熱処理した後、試料Aと同様にして引っ張り試験を行う。この時の試料Bの破断伸びをL1とする。
が良好であった。
比較例1の太陽電池保護シートは、支持体の厚みが100μmであると耐電圧性能が悪化し、太陽電池保護シートとして最低必要な600Vにも対応できなかった。加えて、耐久性もないため、太陽電池保護シートとしての性能を発現できなかった。比較例2の太陽電池保護シートは、支持体の耐久性が無いため太陽電池保護シートとしての性能を発現できなかった。比較例3の保護シートは、ポリマー支持体の厚みが薄いため、耐電圧性能が低く、耐久性が良くても比較例1と同様に保護シートとしての600V対応ができず、性能発現できなかった。比較例1、2および4の太陽電池保護シートは、破断伸び保持率を評価するときに、上記の方法で引っ張る前に割れてしまい、測定不可であった。比較例5の太陽電池保護シートは、破断伸び保持率が低かった。
熱固定温度をあげる事でPETの耐久性が低下し、太陽電池保護シートとしての性能を長期間発現する事ができなかった。
<下塗層用塗布液の調製>
−下塗層の調製−
下記組成中の成分を混合し、下塗層用塗布液を調製した。
<下塗層用塗布液の組成>
・ポリエステル樹脂 ・・・1.7質量%
(バイロナールMD−1200、東洋紡(株)製、固形分:17質量%)
・ポリエステル樹脂 ・・・3.8質量%
(ペスレジンA−520、高松油脂(株)製、固形分:30質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・1.5質量%
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・無機酸化物フィラー ・・・1.6質量%
(スノーテックスC、日産化学(株)製、固形分:20質量%)
・カルボジイミド化合物 ・・・4.3質量%
(カルボジライトV−02−L2、日清紡(株)製、固形分:10質量%、架橋剤)
・蒸留水 ・・・87.1質量%
−白色顔料分散物の調製−
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施した。
<顔料分散物の組成>
・二酸化チタン(体積平均粒子径=0.42μm) ・・・44.9質量%
(タイペークR−780−2、石原産業(株)製、固形分100質量%)
・ポリビニルアルコール ・・・8.0質量%
(PVA−105、(株)クラレ製、固形分:10質量%)
・界面活性剤(デモールEP、花王(株)製、固形分:25質量%)・・・0.5質量%
・蒸留水 ・・・46.6質量%
下記組成中の成分を混合し、白色顔料層用塗布液を調製した。
<白色顔料層用塗布液の組成>
・上記の顔料分散物 ・・・70.9質量%
・ポリオレフィン樹脂水分散液 ・・・19.2質量%
(バインダー:アローベースSE−1010、ユニチカ製、固形分:20質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・3.0質量%
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物 ・・・6.9質量%
(エポクロスWS−700、日本触媒(株)製、固形分:25質量%、架橋剤)
前記下塗層用塗布液を、上記にて作製した実施例1〜14の太陽電池保護シートの耐候性層が設けられている側の反対側に塗布した。その後、180℃で1分間乾燥させて、塗設量が0.1g/m2の下塗層(厚み:0.1μm)を形成した。
更に、乾燥させた下塗層の上に、二酸化チタン量が8.5g/m2になるように前記白色顔料層用塗布液を塗布し、180℃で1分間乾燥させて、白色顔料層(反射層)(厚み:10μm)を形成した。
12 フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層
14 第二のポリマー層
16 ポリマー支持体
18 易接着層
20 太陽電池素子
22 封止材
24 透明性の基板
Claims (14)
- 単層であり、かつ厚みが220μm以上のポリマー支持体と、
フッ素ポリマーを含有する第一のポリマー層と、
を含有し、前記ポリマー支持体が下記式(1)を満たす、太陽電池用保護シート。
L1/L0×100≧60(%)・・・式(1)
(式(1)において、L1は85℃、相対湿度85%の条件で2000時間後のポリマー支持体の破断伸びを表す。L0は25℃、相対湿度60%の条件でのポリマー支持体の破断伸びを表す。) - 前記ポリマー支持体が、220〜350μmである、請求項1に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記ポリマー支持体が、チタン触媒下で重合されたポリマーを含む、請求項1又は請求項2に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記ポリマー支持体が、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記ポリマー支持体中の前記ポリエチレンテレフタレートのカルボキシル基含有量が、前記ポリマー支持体に対して、2〜35当量/tである、請求項4に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記ポリマー支持体が、180℃〜220℃の温度で熱処理されてなる、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記第一のポリマー層が、カルボジイミド又はオキサゾリン架橋剤由来の架橋構造を含む、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記ポリマー支持体が、固層重合されてなる、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記ポリマー支持体と、第一のポリマー層との間に、更に第二のポリマー層を有する、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記第二のポリマー層が、前記第二のポリマー層の主バインダーに対して0.5〜50質量%の架橋剤による架橋構造を含む、請求項9に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記第二のポリマー層の前記架橋構造が、カルボジイミド又はオキサゾリン架橋剤由来の架橋構造を含む、請求項10に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記第二のポリマー層が、更に有機又は無機の微粒子を含有する、請求項9〜11のいずれか一項に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記有機又は無機の微粒子の、第二のポリマー層の主バインダーに対する含有量が、25質量%以下である、請求項12に記載の太陽電池用保護シート。
- 前記ポリマー支持体の前記第一のポリマー層が設けられている側の反対側に着色層を有する、請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載の太陽電池用保護シート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011098615A JP2012231029A (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 太陽電池用保護シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011098615A JP2012231029A (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 太陽電池用保護シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012231029A true JP2012231029A (ja) | 2012-11-22 |
Family
ID=47432349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011098615A Pending JP2012231029A (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 太陽電池用保護シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012231029A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017502096A (ja) * | 2013-11-07 | 2017-01-19 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | アジリジン化合物及び非フッ素化ポリマーを含むフルオロポリマーコーティング |
US10208223B2 (en) | 2013-11-07 | 2019-02-19 | 3M Innovative Properties Company | Fluoropolymer coatings comprising aziridine compounds |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010519742A (ja) * | 2007-02-16 | 2010-06-03 | マディコ・インコーポレーテッド | 太陽電池モジュール用バックシート及びその修理方法 |
WO2010123087A1 (ja) * | 2009-04-23 | 2010-10-28 | 帝人デュポンフィルム株式会社 | 太陽電池用二軸延伸ポリエステルフィルム |
JP2010253728A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Daikin Ind Ltd | フッ素樹脂層とエラストマー層からなる積層体 |
JP2010263193A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-11-18 | Nippon Shokubai Co Ltd | 太陽電池モジュール用バックシート |
JP2010272833A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Dengiken:Kk | 太陽電池用バックシートおよびそれを用いた太陽電池モジュール |
-
2011
- 2011-04-26 JP JP2011098615A patent/JP2012231029A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010519742A (ja) * | 2007-02-16 | 2010-06-03 | マディコ・インコーポレーテッド | 太陽電池モジュール用バックシート及びその修理方法 |
JP2010263193A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-11-18 | Nippon Shokubai Co Ltd | 太陽電池モジュール用バックシート |
JP2010253728A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Daikin Ind Ltd | フッ素樹脂層とエラストマー層からなる積層体 |
WO2010123087A1 (ja) * | 2009-04-23 | 2010-10-28 | 帝人デュポンフィルム株式会社 | 太陽電池用二軸延伸ポリエステルフィルム |
JP2010272833A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Dengiken:Kk | 太陽電池用バックシートおよびそれを用いた太陽電池モジュール |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017502096A (ja) * | 2013-11-07 | 2017-01-19 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | アジリジン化合物及び非フッ素化ポリマーを含むフルオロポリマーコーティング |
US10208223B2 (en) | 2013-11-07 | 2019-02-19 | 3M Innovative Properties Company | Fluoropolymer coatings comprising aziridine compounds |
US10526503B2 (en) | 2013-11-07 | 2020-01-07 | 3M Innovative Properties Company | Fluoropolymer coatings comprising aziridine compounds and non-fluorinated polymer |
US11292934B2 (en) | 2013-11-07 | 2022-04-05 | 3M Innovative Properties Company | Fluoropolymer coatings comprising aziridine compounds and non-fluorinated polymer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5750226B2 (ja) | 太陽電池バックシート用フィルム及びその製造方法 | |
JP5734569B2 (ja) | 太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール | |
JP5705643B2 (ja) | 太陽電池用バックシート用ポリマーシート、及び太陽電池モジュール | |
JP5753110B2 (ja) | 太陽電池モジュール用裏面保護シート及び太陽電池モジュール | |
JP5769037B2 (ja) | 多層フィルム及びこれを含む光電池モジュール | |
WO2012121276A1 (ja) | 易接着シート及び太陽電池用保護シート | |
JP5914224B2 (ja) | 太陽電池用保護シートとその製造方法、太陽電池用バックシート、太陽電池モジュール | |
EP2639836A1 (en) | Back sheet for solar cells and process for production thereof, and solar cell module | |
JP5484293B2 (ja) | 太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール | |
WO2012063945A1 (ja) | 太陽電池用バックシート及び太陽電池モジュール | |
JP5705670B2 (ja) | 太陽電池用バックシート及び太陽電池モジュール | |
JP6200131B2 (ja) | ポリマーシート、太陽電池用裏面保護シートおよび太陽電池モジュール | |
WO2013008945A1 (ja) | 太陽電池用ポリマーシート及び太陽電池モジュール | |
JP5606849B2 (ja) | 太陽電池用バックシート用ポリマーシート及び太陽電池モジュール | |
JP5833981B2 (ja) | ポリマーシートとその製造方法、太陽電池用バックシートおよび太陽電池モジュール | |
JP2012222227A (ja) | 太陽電池用バックシート、太陽電池用積層体及び太陽電池モジュール並びにそれらの製造方法 | |
JP5727319B2 (ja) | ポリマーシート、太陽電池用保護シート及び太陽電池モジュール | |
JP2012231029A (ja) | 太陽電池用保護シート及びその製造方法並びに太陽電池モジュール | |
WO2012063713A1 (ja) | 太陽電池用バックシート部材及び太陽電池モジュール | |
JP2013042016A (ja) | 太陽電池用ポリマーシート、太陽電池用バックシート、及び太陽電池モジュール | |
JP5611136B2 (ja) | 太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール | |
JP5705769B2 (ja) | 太陽電池用保護シート及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに太陽電池モジュール | |
WO2013024884A1 (ja) | 太陽電池モジュール用ポリマーシートとその製造方法、太陽電池モジュール用バックシート及び太陽電池モジュール | |
JP5694881B2 (ja) | 太陽電池用ポリマーシート、太陽電池用バックシート、及び太陽電池モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140603 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140731 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140930 |