JP2014082399A - Method for manufacturing solar battery module, and solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールに関するものであり、より詳細には液状シリコーンを用いた太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell module and a solar cell module, and more particularly to a method for manufacturing a solar cell module using liquid silicone and a solar cell module.
近年、太陽光を利用したエネルギー資源として、太陽光発電に対する関心が高まってきている。ここで太陽電池の発電素子は、一般的にシリコン等の半導体からなり、太陽電池モジュールは、個々の太陽電池セルを電気的に相互接続した状態で、受光面ガラス基板などに積載される。 In recent years, interest in photovoltaic power generation has increased as an energy resource using sunlight. Here, the power generation element of the solar cell is generally made of a semiconductor such as silicon, and the solar cell module is mounted on a light-receiving surface glass substrate or the like in a state where individual solar cells are electrically interconnected.
その際、太陽電池セルに光が当たる表面、または裏面側は、封入材料で覆われることにより、外的環境例えば、雨、風、雪、埃などから保護されることになる。封入材料として一般的には、低コストなどの観点からエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が使用されている。 At that time, the front surface or the back surface side where the solar cell is exposed to light is protected from the external environment such as rain, wind, snow, and dust by being covered with the encapsulating material. In general, an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is used as an encapsulating material from the viewpoint of low cost.
例えば、特許文献１には、太陽電池モジュールに、封止材として酢酸ビニル含有率が１０〜３０質量％であるＥＶＡの太陽電池封止材の使用が記載されている。しかしながら、封止材としてＥＶＡを使用した場合、特に高温高湿環境下において酢酸が発生するため、この発生酢酸が原因となって、太陽電池セル電極を腐食するなどの影響により、発電性能が劣化するという問題があった。特に、太陽電池は数十年単位の長期使用が期待されるため、経時劣化は保証の観点から早急な解消が望まれていた。
For example,
またＥＶＡは、上記問題に留まらず、ＵＶ耐性が低く、長期間屋外に暴露されることにより変色が生じ、黄色あるいは褐色となるために、外観を損ねるという問題もあった。 Further, EVA is not limited to the above-mentioned problems, and has a problem that the UV resistance is low and the color is changed by being exposed to the outdoors for a long period of time.
これらの問題が生じない封止材として、シリコーンが挙げられる。例えば、シリコーンを封止材として使用した場合、酢酸の発生がないことにより電極腐食が抑えられるだけでなく、黄色または褐色の変色問題も解消される。また、ＥＶＡのように低温で弾性率が急激に上昇するようなことがなく、電極の接続の信頼性も高くなる。例えば、非特許文献１では、シリコーンを太陽電池モジュール封止材として適用した場合の性能が記されている。
An example of a sealing material that does not cause these problems is silicone. For example, when silicone is used as a sealing material, the occurrence of acetic acid not only suppresses electrode corrosion, but also eliminates the yellow or brown discoloration problem. In addition, the elastic modulus does not rapidly increase at a low temperature unlike EVA, and the reliability of electrode connection is improved. For example, Non-Patent
１９７０年代、宇宙用の太陽電池の封止材にはシリコーンが使用されていたが、地上用途向けに量産する段階で、液状シリコーンのコストおよび製造方法が課題となった。このとき低コスト且つフィルムで供給され、真空ラミネータによる成形可能なＥＶＡがシリコーンに置き換わった過去がある。 In the 1970s, silicone was used as a sealing material for space solar cells, but at the stage of mass production for ground use, the cost and manufacturing method of liquid silicone became a problem. At this time, there is a past in which the low-cost and film-supplied EVA that can be molded by a vacuum laminator has been replaced with silicone.
しかし、近年太陽電池の高効率化や長期信頼性が大きく取り上げられるようになり、高透明・高耐候性を有するシリコーンが改めて注目されるようになった。 However, in recent years, high efficiency and long-term reliability of solar cells have been greatly taken up, and silicone having high transparency and high weather resistance has attracted attention again.
これまで、様々なシリコーンでの封止方法が提案されている。特許文献２では、基板上にコーティングされたシリコーン材料上またはシリコーン材料中に、接続された太陽電池を多軸ロボットにより配置し、その後でシリコーン材料を硬化することにより気泡を取り込まずに封入することが提案されている。
So far, various sealing methods using silicone have been proposed. In
また、特許文献３では、移動可能なプレートを有したセルプレスを使用し、真空下で太陽電池セルを配置することにより気泡を取り込まずに封入することが提案されている。
Further,
しかし、上記いずれの方法においても、ホットプレートや加熱炉、ＩＲ炉により液状シリコーンが硬化する工程が入り、そのシリコーン封止材の端部の処理についても言及されておらず、加熱中に生じるシリコーンの流動に関して述べられていない。 However, in any of the above methods, there is a step in which the liquid silicone is cured by a hot plate, a heating furnace, or an IR furnace, and no mention is made of the treatment of the end portion of the silicone sealing material. There is no mention of the flow of.
特に、熱による硬化の場合、短時間加熱硬化性とポットライフのバランスが悪く、吐出・塗布装置に不利となり、また、加熱によるガラスの「反り」に関する対策も必要となっている。 In particular, in the case of curing by heat, the balance between short-time heat curability and pot life is poor, which is disadvantageous for the discharge / coating apparatus, and measures against “warping” of the glass by heating are also required.
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、液状シリコーンを用い、従来にない簡便な製造方法にて耐久性が高いシリコーン封止された高精度な太陽電池モジュールを製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for producing a high-precision solar cell module sealed with silicone having high durability by using a liquid silicone and a simple and unprecedented production method. The purpose is to do.
上記課題を解決するため、本発明は、
液状シリコーン（Ｘ）を裏面パネルに塗布する工程及び液状シリコーン（Ｙ）を表面パネルに塗布する工程、前記パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させる工程、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネルと、複数個の太陽電池セルと、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネルとをこの順で積層する工程を含み、
前記パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させる工程において、液状シリコーンを塗布した裏面パネル及び表面パネルに紫外線を照射して前記液状シリコーンを硬化させることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A step of applying liquid silicone (X) to the back panel, a step of applying liquid silicone (Y) to the front panel, a step of curing liquid silicone (X) and (Y) applied to the panel, and a cured silicone layer A step of laminating a back panel having (X ′), a plurality of solar cells, and a front panel having a cured silicone layer (Y ′) in this order;
In the step of curing the liquid silicone (X) and (Y) applied to the panel, the back surface panel and the front panel coated with the liquid silicone are irradiated with ultraviolet rays to cure the liquid silicone module. A manufacturing method is provided.
このような太陽電池モジュールを製造する方法であれば、簡便に高精度のシリコーン封止太陽電池モジュールを製造することができる。 If it is the method of manufacturing such a solar cell module, a highly accurate silicone sealing solar cell module can be manufactured simply.
また、前記液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）として、白金を触媒とする付加硬化型シリコーンを用いることが好ましい。 Further, as the liquid silicones (X) and (Y), it is preferable to use addition-curable silicones using platinum as a catalyst.
このような液状シリコーンであれば、紫外線を照射することによって、触媒活性を発現させ、シリコーン組成物を硬化させることができる。例えば、白金触媒としては、光活性型白金錯体触媒であり、光を照射して活性化することにより前記液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）の硬化を促進する触媒活性を発現するものを用いることが好ましい。 With such a liquid silicone, it is possible to develop catalytic activity and cure the silicone composition by irradiating with ultraviolet rays. For example, as a platinum catalyst, a photoactive platinum complex catalyst that exhibits catalytic activity to promote curing of the liquid silicones (X) and (Y) by being activated by irradiation with light is used. Is preferred.
また、前記パネルに塗布／硬化させたシリコーン層（Ｘ’）及び（Ｙ’）として、針入度が１０〜２００のシリコーンゲルを用いることが好ましい。 Further, it is preferable to use a silicone gel having a penetration of 10 to 200 as the silicone layers (X ′) and (Y ′) applied / cured on the panel.
このようなシリコーンゲルであれば、太陽電池セルを効果的に貼り合わせることができる。 If it is such a silicone gel, a photovoltaic cell can be bonded together effectively.
また、本発明は、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネルと、複数個の太陽電池セルと、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネルとをこの順で積層した構造の太陽電池モジュールであって、
前記裏面パネル及び表面パネルのシリコーン層（Ｘ’）及び（Ｙ’）が紫外線照射によって硬化されたものであることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
The present invention also has a structure in which a back panel having a cured silicone layer (X ′), a plurality of solar cells, and a front panel having a cured silicone layer (Y ′) are laminated in this order. Solar cell module,
The solar cell module is characterized in that the silicone layers (X ′) and (Y ′) of the back panel and the front panel are cured by ultraviolet irradiation.
本発明の太陽電池モジュールは、紫外線照射によって硬化されたシリコーン層（Ｘ’）及び（Ｙ’）を有するため、耐久性が高く、形状安定性等に優れる高精度なものである。 Since the solar cell module of the present invention has the silicone layers (X ′) and (Y ′) cured by ultraviolet irradiation, it has high durability and high precision with excellent shape stability and the like.
また、前記紫外線照射によって硬化されたものが、シリコーンゲルであることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。 Moreover, what was hardened | cured by the said ultraviolet irradiation is a silicone gel, The solar cell module characterized by the above-mentioned is provided.
このようなシリコーンゲルであれば、増粘し形状が崩れなくなるためより良好な形状安定性を達成し、精密に塗布することができるため、高精度の太陽電池モジュールとすることができる。 With such a silicone gel, it is possible to obtain a highly accurate solar cell module because it is thickened and the shape does not collapse so that better shape stability can be achieved and it can be applied precisely.
以上説明したように、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、従来にない簡便な製造方法にて耐久性が高いシリコーン封止された太陽電池モジュールを製造することができる。 As described above, the method for manufacturing a solar cell module of the present invention can manufacture a silicon-sealed solar cell module with high durability by a simple manufacturing method that has not been conventionally used.
以下、本発明についてより詳細に説明する。
上記のように、耐久性が高いシリコーンで封止された太陽電池モジュールを簡便に製造できる方法の提案が望まれていた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As described above, it has been desired to propose a method for easily manufacturing a solar cell module sealed with silicone having high durability.
そこで、本発明者らは、鋭意検討を行った結果、液状シリコーン（Ｘ）を裏面パネルに塗布する工程及び液状シリコーン（Ｙ）を表面パネルに塗布する工程、前記パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させる工程、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネルと、複数個の太陽電池セルと、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネルとをこの順で積層する工程を含み、
前記パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させる工程において、液状シリコーンを塗布した裏面パネル及び表面パネルに紫外線を照射して前記液状シリコーンを硬化させることで、簡便にシリコーン封止太陽電池モジュールを製造することができることを見出し、本発明を完成させた。
Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have conducted a process of applying liquid silicone (X) to the back panel, a process of applying liquid silicone (Y) to the front panel, and a liquid silicone (X ) And (Y), a back panel having a cured silicone layer (X ′), a plurality of solar cells, and a front panel having a cured silicone layer (Y ′) in this order. Including the step of laminating
In the process of curing the liquid silicone (X) and (Y) applied to the panel, the backside panel and the front panel coated with the liquid silicone are irradiated with ultraviolet rays to cure the liquid silicone, thereby easily sealing the silicone. It discovered that a solar cell module could be manufactured and completed this invention.
以下に、まず本発明で製造可能なシリコーンを封止材とした太陽電池モジュールの構成部材に関し詳述する。
図１に示すように、本発明の製造方法により製造される太陽電池モジュール１０は、液状シリコーン（Ｘ）が塗布され、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）２を有する裏面パネル１と、複数個の太陽電池セル３と液状シリコーン層（Ｙ）が塗布され、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）４を有する表面パネル５がこの順で積層した構造の太陽電池モジュールである。
Below, the structural member of the solar cell module which used the silicone which can be manufactured by this invention as the sealing material is explained in full detail.
As shown in FIG. 1, a
液状シリコーンＸ・Ｙ
本発明に使用する液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）は紫外線硬化タイプのもので同一であっても、別のものであってもよい。また、この液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）は１液タイプでも、使用直前に混合する２液タイプでもよい。
液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）は、白金を触媒とする付加硬化型シリコーン特には、紫外線照射によりゲルとなる付加硬化型シリコーン組成物を用いることが好ましい。例えば、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有し、２３℃で１００〜１，０００，０００ｍＰａ．ｓ、より好ましくは５００〜１０，０００のｍＰａ．ｓ、の液状であるものが好ましく挙げられる。すなわち、
（Ａ）下記平均組成式（１）：
ＲａＲ１ ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２ （１）
（式中、Ｒは独立にアルケニル基であり、Ｒ１は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の１価炭化水素基であり、ａは０．０００１〜０．２の正数であり、ｂは１．７〜２．２の正数であり、但しａ＋ｂは１．９〜２．４である。）
で表される、一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも１個有するオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）一分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：少なくとも１５質量部、および
（Ｃ）白金系触媒：有効量、
を含有する。
Liquid silicone XY
The liquid silicones (X) and (Y) used in the present invention may be of the same type or different from each other. In addition, the liquid silicones (X) and (Y) may be a one-component type or a two-component type that is mixed immediately before use.
For the liquid silicones (X) and (Y), it is preferable to use an addition-curable silicone composition that becomes a gel upon irradiation with ultraviolet rays, particularly an addition-curable silicone using platinum as a catalyst. For example, it contains the following components (A) to (C) and 100 to 1,000,000 mPa.s at 23 ° C. s, more preferably 500 to 10,000 mPa.s. Preferred is a liquid form of s. That is,
(A) The following average composition formula (1):
R a R 1 b SiO (4-ab) / 2 (1)
Wherein R is independently an alkenyl group, R 1 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group that does not contain an aliphatic unsaturated bond, and a is a positive number of 0.0001 to 0.2. And b is a positive number from 1.7 to 2.2, where a + b is 1.9 to 2.4.)
An organopolysiloxane having at least one alkenyl group bonded to a silicon atom in one molecule represented by: 100 parts by mass
(B) an organohydrogenpolysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule: at least 15 parts by mass; and (C) a platinum-based catalyst: an effective amount,
Containing.
次に、各成分について示す。
（Ａ）成分は、シリコーンゲル組成物の主剤（ベースポリマー）である。該（Ａ）成分は、上記平均組成式（１）で表される、一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基（本明細書中において「ケイ素原子結合アルケニル基」という）を少なくとも１個有するオルガノポリシロキサンである。
上記式（１）中、Ｒは独立に、通常炭素原子数２〜６、好ましくは２〜４、より好ましくは２〜３のアルケニル基である。その具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基である。Ｒ１は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の１価炭化水素基であり、その炭素原子数は、通常１〜１０、好ましくは１〜６である。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基；これらの基の水素原子の一部または全部を、塩素、臭素、フッ素等のハロゲン原子で置換したクロロメチル基、３,３,３-トリフルオロプロピル基等が挙げられる。中でも合成が容易であることから、メチル基、フェニル基または３,３,３-トリフルオロプロピル基が好ましい。
Next, it shows about each component.
(A) A component is the main ingredient (base polymer) of a silicone gel composition. The component (A) has at least one alkenyl group bonded to a silicon atom (referred to as “silicon atom-bonded alkenyl group” in this specification) represented by the above average composition formula (1) in one molecule. Organopolysiloxane.
In the above formula (1), R is independently an alkenyl group usually having 2 to 6, preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3 carbon atoms. Specific examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, and an isobutenyl group, and a vinyl group is preferable. R 1 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group that does not contain an aliphatic unsaturated bond, and the number of carbon atoms is usually 1 to 10, preferably 1 to 6. Specific examples thereof include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group and decyl group; phenyl group Aryl groups such as tolyl groups; aralkyl groups such as benzyl groups and phenylethyl groups; chloromethyl groups in which some or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with halogen atoms such as chlorine, bromine and fluorine; Examples include 3,3-trifluoropropyl group. Among these, a methyl group, a phenyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group is preferable because synthesis is easy.
また、ａは０．０００１〜０．２の正数であることが必要であり、好ましくは０．０００５〜０．１の正数である。ｂは１．７〜２．２の正数であることが必要であり、好ましくは１．９〜２．０２の正数である。但し、ａ＋ｂは１．９〜２．４の範囲を満たすことが必要であり、好ましくは１．９５〜２．０５の範囲である。
本成分は、一分子中にケイ素原子結合アルケニル基を少なくとも１個有することが必要であり、好ましくは２〜５０個、より好ましくは２〜１０個有する。このケイ素原子結合アルケニル基の条件を満たすように前記ａおよびｂの値を選択すればよい。
本成分のオルガノポリシロキサンの分子構造は特に限定されず、直鎖状であっても、例えば、ＲＳｉＯ３／２単位、Ｒ１ＳｉＯ３／２単位、ＳｉＯ２単位等を含む分岐状であってもよいが、下記一般式（１ａ）：
で表されるオルガノポリシロキサン、即ち主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
Moreover, a needs to be a positive number of 0.0001 to 0.2, and is preferably a positive number of 0.0005 to 0.1. b needs to be a positive number of 1.7 to 2.2, and is preferably a positive number of 1.9 to 2.02. However, a + b needs to satisfy the range of 1.9 to 2.4, and preferably 1.95 to 2.05.
This component is required to have at least one silicon-bonded alkenyl group in one molecule, preferably 2 to 50, more preferably 2 to 10. What is necessary is just to select the value of said a and b so that the conditions of this silicon atom bond alkenyl group may be satisfy | filled.
The molecular structure of the organopolysiloxane of this component is not particularly limited, and even if it is linear, it is branched, for example, containing RSiO 3/2 units, R 1 SiO 3/2 units, SiO 2 units, etc. The following general formula (1a):
Is preferably a linear diorganopolysiloxane in which the main chain basically consists of repeating diorganosiloxane units and both ends of the molecular chain are blocked with triorganosiloxy groups. .
上記式（１ａ）中、Ｒ２で表されるアルケニル基以外の脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の１価炭化水素基は、通常炭素原子数１〜１０、好ましくは１〜６のものである。その具体例としては、Ｒ１で例示したものが挙げられる。中でも合成が容易であることから、メチル基、フェニル基または３,３,３-トリフルオロプロピル基が好ましい。 In the above formula (1a), the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond other than the alkenyl group represented by R 2 is usually 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. belongs to. Specific examples thereof include those exemplified for R 1 . Among these, a methyl group, a phenyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group is preferable because synthesis is easy.
また、Ｒ３で表される独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の１価炭化水素基は、通常炭素原子数１〜１０、好ましくは１〜６のものである。その具体例としては、Ｒ１で例示したものが挙げられる。中でも合成が容易であることから、メチル基、フェニル基または３,３,３-トリフルオロプロピル基が好ましい。Ｒ３で表されるアルケニル基は、通常炭素原子数２〜６、好ましくは２〜４、より好ましくは２〜３のものである。その具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基である。 Moreover, the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group independently containing an aliphatic unsaturated bond represented by R 3 is usually one having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. Specific examples thereof include those exemplified for R 1 . Among these, a methyl group, a phenyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group is preferable because synthesis is easy. The alkenyl group represented by R 3 usually has 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, more preferably 2 to 3 carbon atoms. Specific examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, and an isobutenyl group, and a vinyl group is preferable.
上記式（１ａ）中、分子鎖両末端のＲ３のいずれかがアルケニル基である場合には、ｋは１００〜１,０００の整数であり、ｍは０〜４０の整数であり、ｎは０であることが好ましく、分子鎖両末端のＲ３のいずれもアルケニル基でない場合には、ｋは１００〜１,０００の整数であり、ｍは２〜４０の整数であり、ｎは０であることが好ましい。 In the above formula (1a), when either R 3 at both molecular chain ends is an alkenyl group, k is an integer of 100 to 1,000, m is an integer of 0 to 40, and n is In the case where R 3 at both ends of the molecular chain is not an alkenyl group, k is an integer of 100 to 1,000, m is an integer of 2 to 40, and n is 0. Preferably there is.
上記式（１ａ）で表されるオルガノポリシロキサンとしては、例えば、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ビニルメチルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ビニルメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ビニルメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体等が挙げられる。 Examples of the organopolysiloxane represented by the above formula (1a) include dimethylpolysiloxane having both ends dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane, dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, and both ends dimethylvinylsiloxy. Blocked dimethylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, both ends dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, both ends dimethylvinylsiloxy-blocked methyltrifluoropropylpolysiloxane, both ends dimethylvinylsiloxy Capped dimethylsiloxane / methyltrifluoropropylsiloxane copolymer, dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methyltrifluoropropylsiloxane at both ends Methyl vinyl siloxane copolymer, Trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / vinylmethylsiloxane copolymer, Trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / vinylmethylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, Trimethylsiloxy group-capped vinylmethyl Siloxane / methyltrifluoropropylsiloxane copolymer, terminal trimethylsiloxy group / dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylpolysiloxane, terminal trimethylsiloxy group / dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, terminal trimethylsiloxy group / Dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, terminal trimethylsiloxy group / dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylene Polysiloxane / diphenylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, terminal trimethylsiloxy group / dimethylvinylsiloxy group-capped methyltrifluoropropylpolysiloxane, terminal trimethylsiloxy group / dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methyltrifluoropropylsiloxane copolymer Copolymer, terminal trimethylsiloxy group / dimethylvinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methyltrifluoropropylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, both end methyldivinylsiloxy group-capped dimethylpolysiloxane, both end methyldivinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methyl Vinylsiloxane copolymer, both ends methyldivinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, both ends methyl Rudivinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, both ends methyldivinylsiloxy group-blocked methyltrifluoropropylpolysiloxane, both ends methyldivinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methyltrifluoropropylsiloxane copolymer , Both ends methyldivinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methyltrifluoropropylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, both ends trivinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane, both ends trivinylsiloxy-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer Combined, trivinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, both ends trivinylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / medium Ruvinylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, trivinylsiloxy group-blocked methyltrifluoropropyl polysiloxane at both ends, trivinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methyltrifluoropropylsiloxane copolymer, trivinylsiloxy group-blocked at both ends Examples thereof include dimethylsiloxane / methyltrifluoropropylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer.
本成分のオルガノポリシロキサンの粘度は、特に限定されないが、組成物の取扱作業性、得られる硬化物の強度、および流動性が良好となる点から、５０〜１００,０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１００〜１０,０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。 The viscosity of the organopolysiloxane of this component is not particularly limited, but may be 50 to 100,000 mPa · s from the viewpoint that the handling workability of the composition, the strength of the resulting cured product, and the fluidity are improved. Preferably, it is 100 to 10,000 mPa · s.
（Ｂ）成分は、上記（Ａ）成分と反応し、架橋剤として作用するものである。該（Ｂ）成分は、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基（ヒドロシリル基）を意味し、本明細書中において「ケイ素原子結合水素原子」という）を少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンが一分子中に有するケイ素原子結合水素原子は、好ましくは２〜３０個、より好ましくは２〜１０個、特に好ましくは２〜５個である。 The component (B) reacts with the component (A) and acts as a crosslinking agent. The component (B) has at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule (that is, SiH groups (hydrosilyl groups), referred to herein as “silicon atom-bonded hydrogen atoms”). Organohydrogenpolysiloxane. The organohydrogenpolysiloxane has preferably 2 to 30, more preferably 2 to 10, particularly preferably 2 to 5 silicon atom-bonded hydrogen atoms in one molecule.
本成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン中に含有されるケイ素原子結合水素原子は、分子鎖末端および分子鎖途中のいずれに位置していてもよく、この両方に位置するものであってもよい。また、その分子構造は特に限定されず、直鎖状、環状、分岐状および三次元網状構造（樹脂状）のいずれであってもよい。 The silicon-bonded hydrogen atoms contained in the organohydrogenpolysiloxane of this component may be located either at the end of the molecular chain or in the middle of the molecular chain, or may be located at both. The molecular structure is not particularly limited, and may be any of linear, cyclic, branched and three-dimensional network structures (resin-like).
本成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン一分子中のケイ素原子の数（即ち、重合度）は、通常２０〜１,０００個であるが、組成物の取扱作業性および得られる硬化物の特性（低弾性率、低応力）が良好となる点から、好ましくは４０〜１,０００個、より好ましくは４０〜４００個、さらに好ましくは６０〜３００個、特に好ましくは１００〜３００個、最も好ましくは１６０〜３００個である。 The number of silicon atoms in one molecule of the organohydrogenpolysiloxane of this component (that is, the degree of polymerization) is usually 20 to 1,000, but the handling workability of the composition and the properties of the resulting cured product (low The elastic modulus and low stress) are preferably 40 to 1,000, more preferably 40 to 400, still more preferably 60 to 300, particularly preferably 100 to 300, and most preferably 160. ~ 300.
また、粘度は、通常１０〜１００,０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは２０〜１０,０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは５０〜５,０００mPa・sであって、室温（２５℃）で液状のものが好適に使用される。 The viscosity is usually 10 to 100,000 mPa · s, preferably 20 to 10,000 mPa · s, and more preferably 50 to 5,000 mPa · s, and is preferably liquid at room temperature (25 ° C.). used.
本成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記平均組成式（２）：
Ｒ４ ｃＨｄＳｉＯ（４−ｃ−ｄ）／２ （２）
（式中、Ｒ４は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の１価炭化水素基であり、ｃは０．７〜２．２の正数であり、ｄは０.００１〜０.５の正数であり、但しｃ＋ｄは０．８〜２．５である。）
で表されるものが好適に用いられる。
The organohydrogenpolysiloxane of this component has the following average composition formula (2):
R 4 c H d SiO (4-cd) / 2 (2)
(Wherein R 4 independently represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group that does not contain an aliphatic unsaturated bond, c is a positive number of 0.7 to 2.2, and d is 0.001. A positive number of .about.0.5, where c + d is 0.8 to 2.5.)
What is represented by these is used suitably.
上記式（２）中、Ｒ４は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の一価炭化水素基であり、その炭素原子数は、通常１〜１０、好ましくは１〜６である。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、へキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基；これらの基の水素原子の一部または全部を、塩素、臭素、フッ素等のハロゲン原子で置換した３,３,３-トリフルオロプロピル基等が挙げられる。中でも好ましくはアルキル基、アリール基、３,３,３-トリフルオロプロピル基であり、より好ましくはメチル基、フェニル基、３,３,３-トリフルオロプロピル基である。 In the above formula (2), R 4 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group that does not contain an aliphatic unsaturated bond, and the number of carbon atoms is usually 1 to 10, preferably 1 to 6. is there. Specific examples thereof include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group. An alkyl group such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, etc .; aralkyl group such as benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group, etc .; 3,3,3-trifluoropropyl group substituted with halogen atoms such as bromine and fluorine. Of these, an alkyl group, an aryl group, and a 3,3,3-trifluoropropyl group are preferable, and a methyl group, a phenyl group, and a 3,3,3-trifluoropropyl group are more preferable.
また、ｃは１．０〜２．１の正数であることが好ましく、ｄは０．００１〜０．１の正数であることが好ましく、０．００５〜０．１の正数であることがより好ましく、０．００５〜０．０５の正数であることがさらに好ましく、０．００５〜０．０３の正数であることが特に好ましく、また、ｃ＋ｄは１．０〜２．５の範囲を満たすことが好ましく、１．５〜２．２の範囲を満たすことが特に好ましい。 Further, c is preferably a positive number of 1.0 to 2.1, d is preferably a positive number of 0.001 to 0.1, and is a positive number of 0.005 to 0.1. More preferably, it is more preferably a positive number of 0.005 to 0.05, particularly preferably a positive number of 0.005 to 0.03, and c + d is 1.0 to 2.5. It is preferable to satisfy | fill the range of 1.5, and it is especially preferable to satisfy | fill the range of 1.5-2.2.
上記式（２）で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位と（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位とからなる共重合体、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位とからなる共重合体、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位と（Ｃ６Ｈ５）３ＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位とからなる共重合体等が挙げられる。 Examples of the organohydrogenpolysiloxane represented by the above formula (2) include a methylhydrogensiloxane / dimethylsiloxane cyclic copolymer, a trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogenpolysiloxane having both ends, and a trimethylsiloxy group-blocked dimethyl having both ends. Siloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, both ends dimethylhydrogensiloxy-blocked dimethylpolysiloxane, both ends dimethylhydrogensiloxy-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, both ends trimethylsiloxy-blocked methylhydrogen Siloxane / diphenylsiloxane copolymer, both ends trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane / dimethylsiloxane copolymer Both ends endcapped with dimethyl hydrogen siloxy group methylhydrogensiloxane-dimethylsiloxane-diphenylsiloxane copolymer, and (CH 3) 2 HSiO 1/2 units and (CH 3) 3 SiO 1/2 units and SiO 4/2 units A copolymer consisting of (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 units and SiO 4/2 units, (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 units and (C 6 H 5 ) 3 SiO 1 / Examples thereof include a copolymer composed of 2 units and SiO 4/2 units.
本成分の配合量は、（Ａ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基１個あたり本成分中のケイ素原子結合水素原子が、０．３〜２．５個となる量であることが必要であり、好ましくは０．５〜２個、より好ましくは０．６〜１．５個となる量である。この配合量が１５質量部以上であれば、得られる硬化物はオイルブリードが発生しにくくなる。また、ケイ素原子結合水素原子が０．３個より多ければ、架橋密度が低くなり過ぎて、得られる組成物が硬化しなかったり、硬化物の耐熱性が低下する恐れがなく、２．５個より少なければ、脱水素反応による発泡の問題が生じたり、得られる硬化物の耐熱性が低下したり、オイルブリードが発生する恐れがない。 The amount of this component must be such that the silicon atom-bonded hydrogen atoms in this component are 0.3 to 2.5 per silicon atom-bonded alkenyl group in component (A). The amount is preferably 0.5 to 2, more preferably 0.6 to 1.5. If this blending amount is 15 parts by mass or more, the resulting cured product is less likely to cause oil bleeding. Further, if the number of silicon atom-bonded hydrogen atoms is more than 0.3, the crosslinking density becomes too low, and the resulting composition does not cure or the heat resistance of the cured product is not lowered. If it is less, there is no fear of foaming due to the dehydrogenation reaction, the heat resistance of the resulting cured product is reduced, or oil bleeding is not generated.
（Ｃ）成分は、（Ａ）と（Ｂ）のヒドロシリル化反応を進行させる成分である。紫外線を照射することで触媒として働くものとしては、特許文献４〜１２や非特許文献２に記載されたものがあるが、活性が高く、容易に入手することができる、ビス−（アセチルアセトナート）白金（２）が好ましい。配合量としては、白金原子量として３〜１００ｐｐｍが好ましい。（Ｃ）の白金成分は、紫外線を照射しない場合（Ａ）と（Ｂ）の反応を進行しないが、波長が２３０〜４００ｎｍの紫外線を照射することで室温下でも速やかに反応が進行する。
(C) A component is a component which advances the hydrosilylation reaction of (A) and (B). Although what was described in patent documents 4-12 and
表面パネル
表面所謂、受光面のパネルには、透明性、耐候性、耐衝撃性をはじめとして屋外使用において長期の信頼性能を有する部材が特に好ましく、例えば白板強化ガラス、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂等があるが、一般的には厚さ３〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが広く用いられている。
For the panel of the surface panel , the so-called light receiving surface, a member having long-term reliability performance in outdoor use including transparency, weather resistance and impact resistance is particularly preferable. For example, white plate reinforced glass, acrylic resin, fluororesin, polycarbonate Although there are resins and the like, generally white plate tempered glass having a thickness of about 3 to 5 mm is widely used.
裏面パネル
裏面パネルは、太陽電池素子が高温とならないように効率よく放熱するものであることが特に好ましく、このような材料として硝子材、合成樹脂材、金属材や、それらの複合部材が挙げられる。硝子材の例としては、青板硝子、白板硝子又は強化硝子等が挙げられ、合成樹脂材としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、ＴＰＴなどのバックシートが使用される。また金属材としては、銅、アルミニウム、鉄等が挙げられ、複合材としては、シリカをはじめ、酸化チタン、アルミナ、窒化アルミニウムなど高い熱伝導性を有する材料を担持した合成樹脂等が挙げられる。
The back panel is particularly preferably one that efficiently dissipates heat so that the solar cell element does not reach a high temperature. Examples of such materials include glass materials, synthetic resin materials, metal materials, and composite materials thereof. . Examples of the glass material include blue plate glass, white plate glass, or tempered glass, and examples of the synthetic resin material include acrylic resin, polycarbonate (PC) resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, and epoxy resin. Further, a back sheet such as TPT is used. Examples of the metal material include copper, aluminum, iron, and the like, and examples of the composite material include synthetic resin carrying a material having high thermal conductivity such as silica, titanium oxide, alumina, and aluminum nitride.
太陽電池セル
太陽電池セルにおいては、通常単結晶シリコン及び多結晶シリコンのうちから選ばれる１種もしくは２種のシリコン材料を用いて太陽電池セルとするもので、太陽電池ストリングスは太陽電池素子をタブ線で接続したものである。
In a solar cell, a solar cell is formed by using one or two kinds of silicon materials usually selected from single crystal silicon and polycrystalline silicon. It is connected with a line.
次に本発明の太陽電池モジュールの製造方法に関し、詳述する。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、
液状シリコーン（Ｘ）を裏面パネルに塗布する工程及び液状シリコーン（Ｙ）を表面パネルに塗布する工程、前記パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させる工程、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネルと、複数個の太陽電池セルと、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネルとをこの順で積層する工程を含み、
前記パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させる工程において、液状シリコーンを塗布した裏面パネル及び表面パネルに紫外線を照射して前記液状シリコーンを硬化させることを特徴とする。
Next, the manufacturing method of the solar cell module of this invention is explained in full detail.
The manufacturing method of the solar cell module of the present invention is as follows:
A step of applying liquid silicone (X) to the back panel, a step of applying liquid silicone (Y) to the front panel, a step of curing liquid silicone (X) and (Y) applied to the panel, and a cured silicone layer A step of laminating a back panel having (X ′), a plurality of solar cells, and a front panel having a cured silicone layer (Y ′) in this order;
In the step of curing the liquid silicones (X) and (Y) applied to the panel, the liquid silicone is cured by irradiating the back panel and the front panel coated with the liquid silicone with ultraviolet rays.
上述の液状シリコーン（Ｘ）、（Ｙ）を裏面パネル又は表面パネルの上に均一に塗布する方法については、スプレーコーティング、フローコーティング、カーテンコーティング、スクリーンコーティング、流し込み及びそれらの組み合わせで行われ、硬化後の厚みが好ましくは１０〜１０００ミクロン、より好ましくは２００〜８００ミクロン、特に好ましくは４００〜７００ミクロンとなるような厚さに形成する。シリコーン硬化物の厚みが上記の範囲であれば、太陽電池セルまたは太陽電池セルストリングスの厚みをより確実に吸収することができるため、クラックや断線が生じる恐れがなく、モジュールの重量がかさむことも無く、経済的である。 The method for uniformly applying the above liquid silicone (X) and (Y) on the back panel or the front panel is performed by spray coating, flow coating, curtain coating, screen coating, pouring and a combination thereof, and curing. The film is formed in such a thickness that the subsequent thickness is preferably 10 to 1000 microns, more preferably 200 to 800 microns, and particularly preferably 400 to 700 microns. If the thickness of the silicone cured product is in the above range, the thickness of the solar cell or solar cell string can be more reliably absorbed, so there is no risk of cracks or disconnection, and the module weight may increase. There is no economic.
パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させるには、紫外線を照射する。紫外線の照射には、高圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等を使用するのが好ましい。また、硬化に必要な照射量としては、硬化に十分な照射量であれば特に制限はないが、好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ２〜２００００ｍＪ／ｃｍ２、より好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ２〜５０００ｍＪ／ｃｍ２である。
触媒量、紫外線の照射量が適当であれば、１分程度の照射直後にゲル化させることが可能である。また、遅くとも照射後室温放置５〜３０分程度で増粘し形状が崩れなくなり、１〜５時間放置することで所定の針入度とすることも可能である。
In order to cure the liquid silicones (X) and (Y) applied to the panel, ultraviolet rays are irradiated. For ultraviolet irradiation, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a halogen lamp, a metal halide lamp or the like is preferably used. In addition, the irradiation amount necessary for curing is not particularly limited as long as it is a sufficient irradiation amount for curing, but preferably 500 mJ / cm 2 to 20000 mJ / cm 2 , more preferably 500 mJ / cm 2 to 5000 mJ / cm 2. It is.
If the amount of catalyst and the amount of ultraviolet irradiation are appropriate, gelation can be achieved immediately after irradiation for about 1 minute. Further, at the latest, after the irradiation, it is allowed to stand at room temperature for about 5 to 30 minutes so that the shape does not collapse, and it is possible to obtain a predetermined penetration by leaving it for 1 to 5 hours.
紫外線照射後は室温で反応が進んで硬化するが、時間を短くするため、紫外線を照射して増粘／非流動性が確認された後は１００度程度に加熱してもよい。 After UV irradiation, the reaction proceeds and cures at room temperature. However, in order to shorten the time, it may be heated to about 100 ° C. after the UV irradiation is performed and the thickening / non-fluidity is confirmed.
液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）の硬化後に、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネルと、複数個の太陽電池セルと、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネルとをこの順で積層させる工程、例えば２枚のパネルの間に太陽電池セルを挟んで貼り合わせる工程により太陽電池モジュールが作られる。 After curing of the liquid silicones (X) and (Y), a back panel having a cured silicone layer (X ′), a plurality of solar cells, and a front panel having a cured silicone layer (Y ′) Are stacked in this order, for example, a solar cell module is manufactured by a process of laminating and bonding solar cells between two panels.
尚、太陽電池セルを効果的に貼り合わせるには、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）及び（Ｙ’）として、針入度が１０〜２００のシリコーンゲルであることが好ましく、より好ましくは２０〜１００のシリコーンゲルである。単結晶太陽電池セルの場合、セルの厚みが２００約２００μｍであり、その受光面に高さ数十μｍの銀電極が配置されている。針入度が１０以上であれば、太陽電池セルの電極による段差を十分に吸収でき、貼り合わせる時にセルが割れてしまうこともない。また、針入度が２００以下であれば、硬化後の形状保持が良好となり、太陽電池セルがずれてしまうこともない。それに対し、ゲルより硬いデュロメータＡ硬度２０のゴムが硬化されたものを貼り合せる場合、銀電極の段差が吸収できずセルと良好な密着性が得られないばかりか、貼り合せ時にセルに力がかかり欠ける不具合の割合が高まる。 In order to effectively bond the solar cells, the cured silicone layers (X ′) and (Y ′) are preferably silicone gels having a penetration of 10 to 200, more preferably 20 ~ 100 silicone gel. In the case of a single crystal solar battery cell, the thickness of the cell is about 200 μm, and a silver electrode having a height of several tens of μm is disposed on the light receiving surface. If the penetration is 10 or more, a step due to the electrode of the solar battery cell can be sufficiently absorbed, and the cell is not cracked when bonded. Moreover, if penetration is 200 or less, the shape retention after hardening will become favorable and a photovoltaic cell will not slip | deviate. On the other hand, when the hardened rubber of durometer A hardness 20 which is harder than the gel is bonded, not only the step of the silver electrode can be absorbed and good adhesion to the cell cannot be obtained, but also the cell has a force when bonded. The percentage of defects that are missing increases.
更に積層工程においては、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネル及び、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネルを、単純に貼り合わせて積層する他に、例えば下記の工程を含んでいてもよい。 Further, in the laminating step, in addition to simply laminating and laminating the back panel having the cured silicone layer (X ′) and the front panel having the cured silicone layer (Y ′), for example, the following steps: May be included.
紫外線照射による、シリコーン硬化物界面の活性向上
硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネル及び、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネル同士を貼り合わせる際、接着力を向上させるために、界面の活性を向上させてもよい。貼り合わせる２枚のシリコーン硬化物界面の活性を向上させるための処理として、両方のシリコーン硬化面に波長１７２ｎｍの紫外線を照射する方法が報告されている（特許公報４７６０３１５）。
Improves the activity of the silicone cured product interface by UV irradiation. When the back panel having the cured silicone layer (X ′) and the front panel having the cured silicone layer (Y ′) are bonded together, the adhesion is improved. Therefore, the activity of the interface may be improved. As a treatment for improving the activity of the interface between the two cured silicone products to be bonded, a method of irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 172 nm on both silicone cured surfaces has been reported (Patent Publication 4760315).
ホットメルト型接着剤による接着
表面パネル及び裏面パネルをより強固に接着させるためにホットメルト型接着剤を使用してもよい。ホットメルト型接着剤は市販されているＥＶＡ、オレフィン樹脂系、合成ゴム系などいずれであってもよいが、例えば軟化点が高く、高温高湿条件下で酸をはじめとする副生成物が発生しないものが好ましい。接着させる方法としては、パネルを貼り合わせた後、その端部に塗布して固定・接着させる方法がある。
A hot-melt adhesive may be used to more firmly bond the front panel and the back panel with the hot-melt adhesive. The hot-melt adhesive may be any of commercially available EVA, olefin resin, synthetic rubber, etc. For example, it has a high softening point and generates by-products such as acid under high temperature and high humidity conditions. Those that do not are preferred. As a method of adhering, there is a method in which, after the panels are bonded together, they are applied to the end portions and fixed and adhered.
また、シリコーンで封止したパネルの外周部に、シリコーンが載らない部分を形成する部分を設け、そこにホットメルト型接着剤を配置し、１００〜１５０℃加熱下押圧することでも達成される。この場合、真空状態で押圧することが、２枚のパネルの間に気泡が残らぬよう成形することが可能となり、有効である。 Moreover, it can also be achieved by providing a portion for forming a portion on which the silicone is not placed on the outer peripheral portion of the panel sealed with silicone, placing a hot melt adhesive there, and pressing it under heating at 100 to 150 ° C. In this case, pressing in a vacuum state is effective because it is possible to mold so that no bubbles remain between the two panels.
上記のようにして貼りあわされた表裏のパネルには、例えば図１に示すように、ゴム製のシーリング材６を設けてもよい。パネルの外周部分に額縁状に配置するシーリング材には、モジュール外部から侵入する湿気やガス成分を防ぐ効果があり、シリコーン製ゴム、アクリルゴム、ブチルゴムなどが挙げられるが、素材の低ガス透過性からブチルゴムが好まれる。ブチルゴム等の比較的耐候性の低いシーリング材を用いる場合は、外側にアルミニウム等（アルミフレーム７）で被覆しておくことが好ましい。
For example, as shown in FIG. 1, a
以下、実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
シリコーン組成物の製造
シリコーンゲルは、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分（任意成分が配合される場合には、任意成分も含む）の組成物を常法に準じて混合することにより調製することができる。紫外線が当たらないようにすれば反応は進行しないので、（Ａ）〜（Ｃ）を１成分とすることができる。また、必要に応じて２パートまたはそれ以上のパートに分割して混合してもよく、例えば、（Ａ）成分の一部および（Ｃ）成分からなるパートと、（Ａ）成分の残部および（Ｂ）成分からなるパートとに分割して混合することも可能である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
Production of Silicone Composition A silicone gel is prepared by mixing the compositions of the above components (A) to (C) (including optional components when optional components are blended) according to a conventional method. Can do. Since the reaction does not proceed if ultraviolet rays are not irradiated, (A) to (C) can be made one component. Further, if necessary, it may be divided into two or more parts and mixed. For example, a part consisting of a part of (A) component and (C) component, a remaining part of (A) component and ( It is also possible to divide and mix into parts consisting of component B).
（Ａ）成分：
（Ａ−１）粘度が１,０００ｍＰａ．ｓの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン
（Ａ−２）粘度が１００,０００ｍＰａ．ｓの分子鎖両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン
（Ｂ）成分：
（Ｂ−１）粘度が１００ｍＰａ．ｓの両末端トリメチル基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体
（Ｂ−２）粘度が１８ｍＰａ．ｓの分子鎖両末端にケイ素原子に結合した水素原子を有する基を有するジメチルポリシロキサン
（Ｃ）成分：
（Ｃ−１）ビス（アセチルアセトナート）白金（２）溶液（白金原子が１．０質量％の酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチル溶液）
（Ｃ−２）塩化白金酸から誘導した、テトラメチルビニルジシロキサンを配位子として有する白金触媒（白金原子量：１．０質量％）
添加剤：
（Ｄ−１）１，３，５，７−テトラビニルー１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン
（Ｄ−２）１−エチニルー１−シクロヘキサノール
上記成分を表１に示す配合のものを２液に分けて混合し、組成物を得た。ここで、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合比は、（Ａ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基に対する（Ｂ）成分中のケイ素原子結合水素原子の比が計算値で１となる量に設定した。
(A) component:
(A-1) The viscosity is 1,000 mPa.s. s molecular chain both ends dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane (A-2) Viscosity is 100,000 mPa.s. s molecular chain both ends trivinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane (B) component:
(B-1) The viscosity is 100 mPa.s. s-terminated trimethyl group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer (B-2) Viscosity of 18 mPa.s Dimethylpolysiloxane having a group having a hydrogen atom bonded to a silicon atom at both ends of the molecular chain of s (C) component:
(C-1) Bis (acetylacetonato) platinum (2) solution (2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate solution containing 1.0 mass% platinum atom)
(C-2) A platinum catalyst derived from chloroplatinic acid and having tetramethylvinyldisiloxane as a ligand (platinum atomic weight: 1.0 mass%)
Additive:
(D-1) 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (D-2) 1-ethynyl-1-cyclohexanol Divided into two liquids and mixed to obtain a composition. Here, the mixing ratio of the component (A) and the component (B) is such that the calculated value of the ratio of the silicon atom-bonded hydrogen atom in the component (B) to the silicon atom-bonded alkenyl group in the component (A) is 1. Set to.
次に、これらの組成物（２液）をスタティックノズルを用いて混合し、以下の試験を行った。尚、実施例１・２はアイＵＶ電子制御装置ＵＶＸ０６０１−０１（岩崎電気社製）を用いて３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射によって硬化、比較例１〜３は１２０℃／３０分加熱硬化させた。 Next, these compositions (2 liquids) were mixed using the static nozzle, and the following tests were done. Examples 1 and 2 were cured by UV irradiation of 3000 mJ / cm 2 using an eye UV electronic control unit UVX0601-01 (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.), and Comparative Examples 1 to 3 were cured by heating at 120 ° C./30 minutes. .
得られたシリコーン組成物について、ＪＩＳ Ｋ２２２０に基づき針入度を測定した。また、太陽電池に使用されている片面エンボス・片面鮫肌状の白板ガラス（３４０×３６０ｍｍ×３．２ｍｍｔ）のエンボス面に約０．５ｍｍの厚みでシリコーン組成物を塗布して硬化させ、室温（２３℃）における1日後の性状として、スタティックノズル中で硬化しないか確認を行った。その結果を表．２に示す。 About the obtained silicone composition, the penetration was measured based on JIS K2220. In addition, a silicone composition is applied to an embossed surface of a single-sided embossed / single-sided white plate glass (340 × 360 mm × 3.2 mmt) used in a solar cell with a thickness of about 0.5 mm and cured to room temperature ( As a property after 1 day at 23 ° C., it was confirmed whether or not it was cured in a static nozzle. The results are shown in Table. It is shown in 2.
上記の結果より、比較例に示した従来広く行われている加熱硬化では、ガラスから材料が流出した。これは、３．２ｍｍ厚みのガラスが加熱されるのに時間を要したこと、シリコーンが徐々に温度が上がり、硬化が始まる前に粘度が低下して形状保持できなかったものと考えられる。それにもかかわらず、比較例１・２の結果に示した通り、２３℃1日液状状態を維持することができず、組成物を２液としてもスタティックノズルの交換または洗浄が必要となり時間的にも経済的にも不利である。 From the above results, the material flowed out of the glass in the conventional heat curing shown in the comparative example. This is probably because it took time to heat the glass having a thickness of 3.2 mm, and the temperature of the silicone gradually increased, and the viscosity was lowered before the curing started to keep the shape. Nevertheless, as shown in the results of Comparative Examples 1 and 2, the liquid state cannot be maintained at 23 ° C. for 1 day, and even if the composition is made into two liquids, it is necessary to replace or clean the static nozzle. It is also disadvantageous economically.
それに対し、紫外線により硬化させた実施例１・２は、紫外線照射後室温放置３分程度でゲル化した。形状保持されたのは、紫外線照射時に温度が上がらなかったためと考えられる。また、これらの組成物は1日後、さらには1週間後も液状を保った。このことから、途中で中断ない連続的な塗布が実現された。 On the other hand, Examples 1 and 2 cured by ultraviolet rays gelled in about 3 minutes after being irradiated with ultraviolet rays. The shape was held because the temperature did not rise during the ultraviolet irradiation. Also, these compositions remained liquid after one day and even after one week. From this, continuous application without interruption was realized.
実施例で得られた白板ガラスおよび４枚の太陽電池セルを用いて、太陽電池モジュールを製造した。以下に一例を示すが、モジュール化方法および形状はこの限りではない。 A solar battery module was manufactured using the white plate glass and four solar battery cells obtained in the examples. Although an example is shown below, the modularization method and shape are not limited to this.
太陽電池モジュールの製造
硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネル（白板ガラス）と、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネル（白板ガラス）のシリコーンゲル表面に、紫外線（１７２ｎｍ光）を紫外線照度１０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間１０秒、積算照度１００ｍＪ／ｃｍ２の条件でＳＣＱ０５型紫外線照射装置（ウシオ電機株式会社製）を用いて照射し、表面処理を行った。
これら表面処理された、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネル（白板ガラス）と、複数個の太陽電池セルと、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネル（白板ガラス）とをこの順で積層し、真空ラミネータを用い、真空度１０Ｔｏｒｒ、１２０℃３０分加熱圧着することで、両面ガラス構造の太陽電池モジュールを製造した。このモジュールに、湿気硬化型シリコーンゴム（信越化学製：ＫＥ−４８９８Ｔ）を用いてアルミフレーム枠をとりつけ、太陽電池パネルを得た。
Manufacture of solar cell module UV (172 nm) on the silicone gel surface of the back panel (white plate glass) having a cured silicone layer (X ′) and the front panel (white plate glass) having a cured silicone layer (Y ′) Light) was irradiated using an SCQ05 type ultraviolet irradiation device (USHIO INC.) Under the conditions of ultraviolet illuminance of 10 mW / cm 2 , irradiation time of 10 seconds, and integrated illuminance of 100 mJ / cm 2 .
These surface-treated back panel (white plate glass) having a cured silicone layer (X ′), a plurality of solar cells, and a front panel (white plate glass) having a cured silicone layer (Y ′) Were laminated in this order, and a solar cell module having a double-sided glass structure was manufactured by thermocompression bonding using a vacuum laminator at a vacuum degree of 10 Torr and 120 ° C. for 30 minutes. An aluminum frame was attached to this module using moisture-curing silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical: KE-4898T) to obtain a solar cell panel.
条件、評価結果
このようにして得られたシリコーン封止太陽電池モジュールは、８５℃／８５％ＲＨ／１０００時間の高温高湿放置試験および８５℃⇔―４０℃・２００サイクルのサーマルサイクル試験でモジュール変換効率５％未満というＩＥＣ６１２１５規格をクリアした。
Conditions and Evaluation Results The silicone-sealed solar cell module obtained in this way is a module in a high-temperature and high-humidity test at 85 ° C./85% RH / 1000 hours and a thermal cycle test at 85 ° C.−40 ° C./200 cycles. The IEC61215 standard of less than 5% conversion efficiency was cleared.
以上のように、液状シリコーンを紫外線によって硬化させる工程を太陽電池モジュールの製造方法に組み込むことで、ガラスへの精密塗布および良好な形状安定性を達成することが可能となった。また、紫外線によって硬化させることにより、ポットライフとのバランスが良好となり、塗布装置の洗浄頻度を下げることも可能となった。
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法により、耐久性が高く、形状安定性に優れた高精度の太陽電池モジュールを得られることが示された。
As described above, by incorporating the step of curing the liquid silicone with ultraviolet rays into the manufacturing method of the solar cell module, it has become possible to achieve precise application to glass and good shape stability. Further, by curing with ultraviolet rays, the balance with the pot life is improved, and the cleaning frequency of the coating apparatus can be lowered.
Moreover, it was shown by the manufacturing method of the solar cell module of this invention that a highly accurate solar cell module with high durability and excellent shape stability can be obtained.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
１…白板ガラス（裏面パネル）、 ２…シリコーン層（Ｘ’）、
３…太陽電池セル、 ４…シリコーン層（Ｙ’）、 ５…白板ガラス（表面パネル）、
６…シーリング材、 ７…アルミフレーム、 １０…太陽電池モジュール
1 ... White plate glass (back panel), 2 ... Silicone layer (X '),
3 ... Solar cell, 4 ... Silicone layer (Y '), 5 ... White plate glass (surface panel),
6 ... Sealing material, 7 ... Aluminum frame, 10 ... Solar cell module
Claims (5)
液状シリコーン（Ｘ）を裏面パネルに塗布する工程及び液状シリコーン（Ｙ）を表面パネルに塗布する工程、前記パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させる工程、硬化されたシリコーン層（Ｘ’）を有する裏面パネルと、複数個の太陽電池セルと、硬化されたシリコーン層（Ｙ’）を有する表面パネルとをこの順で積層する工程を含み、
前記パネルに塗布した液状シリコーン（Ｘ）及び（Ｙ）を硬化させる工程において、液状シリコーンを塗布した裏面パネル及び表面パネルに紫外線を照射して前記液状シリコーンを硬化させることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 A method for manufacturing a solar cell module, comprising:
A step of applying liquid silicone (X) to the back panel, a step of applying liquid silicone (Y) to the front panel, a step of curing liquid silicone (X) and (Y) applied to the panel, and a cured silicone layer A step of laminating a back panel having (X ′), a plurality of solar cells, and a front panel having a cured silicone layer (Y ′) in this order;
In the step of curing the liquid silicone (X) and (Y) applied to the panel, the back surface panel and the front panel coated with the liquid silicone are irradiated with ultraviolet rays to cure the liquid silicone module. Manufacturing method.
前記裏面パネル及び表面パネルのシリコーン層（Ｘ’）及び（Ｙ’）が紫外線照射によって硬化されたものであることを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell module having a structure in which a back panel having a cured silicone layer (X ′), a plurality of solar cells, and a front panel having a cured silicone layer (Y ′) are laminated in this order. And
The solar cell module, wherein the silicone layers (X ′) and (Y ′) of the back panel and the front panel are cured by ultraviolet irradiation.
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