JP2014220349A - 太陽電池用封止膜の製造方法及び太陽電池用封止膜 - Google Patents
太陽電池用封止膜の製造方法及び太陽電池用封止膜 Download PDFInfo
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Abstract
Description
(A)ポリエチレンと無機顔料とを混合して混合物を得る工程;
(B)工程(A)で得られた混合物とエチレン−酢酸ビニル共重合体とを混練して樹脂組成物を得る工程;及び
(C)前記樹脂組成物を製膜する工程;
を含むことを特徴とする製造方法により達成される。
(2)前記樹脂組成物は、前記ポリエチレンが島相であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体が海相である海島構造を有する。この樹脂組成物を使用して太陽電池用封止膜を製造することにより、EVAが海相でポリエチレンが島相の構造を有する太陽電池用封止膜を得ることができる。無機顔料が多く含まれるポリエチレンが島相となって導電ルートが分断されることから、電流のリークを更に効果的に防止することができる。
(3)前記樹脂組成物における前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)と前記ポリエチレン(PE)との質量比(EVA:PE)が8:2〜3:7である。
(4)前記無機顔料は二酸化チタンである。導電性の高い顔料である二酸化チタンを使用した場合であっても封止膜の電気抵抗の低下を抑制することができる。
上記樹脂組成物には滑剤を添加してもよい。滑剤を添加することにより、無機顔料と接着性向上剤の分散性を高めることで、電気絶縁性を向上させることができる。これは、滑剤の化学構造がイオン性界面活性剤及びその類似物質で、無機材料と有機材料との境界に配して無機材料の分散性を高めると同時に、接着向上剤の凝集を防いで有効に機能する分子を増やすことで、接着性や絶縁性といった性能を向上させることができるためと考えられる。
1.マスターバッチの作製
ポリエチレン100質量部と無機顔料として二酸化チタン150質量部を2軸押出機を使用して120℃で混練して押し出し、ペレット化することによりマスターバッチを作製した。使用した二酸化チタンは、石原産業社製のCR−63であり、平均粒径は0.21μmである。
2.混練
これにより得たマスターバッチを下記表1に示す各成分と共にヘンシェルミキサーに仕込み、40℃において10分間混合した。得られた混合物を2軸押出機を使用して105℃で混練し、樹脂組成物を得た。
3.製膜
上記混練より得た樹脂組成物をカレンダー成形により製膜し、厚さ0.5mmの太陽電池用封止膜を得た。
マスターバッチの作製において、ポリエチレンの代わりにEVAを使用したこと以外は実施例1及び2と同様にして太陽電池用封止膜を作製した。
1.体積固有抵抗値
作製した太陽電池用封止膜を、二枚の離型PETフィルムを用いて、離型PETフィルム/太陽電池用封止膜/離型PETフィルムの順となるように積層した。得られた積層体を、真空ラミネーターで真空下、90℃で2分間圧着した後、温度155℃の条件で45分間、加熱した。これにより、封止膜を架橋硬化させた積層体を得た。
作製した太陽電池用封止膜について、AFM(原子間力顕微鏡)によりEVAとポリエチレンの相分離構造を確認したところ、全ての実施例及び比較例においてポリエチレンが島相でEVAが海相である海島構造が認められた。また、EVA相とポリエチレン相中の無機顔料の各樹脂に対する割合を、封止膜の所定面積当たりのニ酸化チタンの個数を数えることにより確認したところ、EVA相よりもポリエチレン相中の方が高いことが認められた。
EVA:融点76℃、酢酸ビニル含有率26質量%、MFR4.3g/10分(東ソー製、UE634)
PE:融点119℃、MFR25g/10分、LDPE(宇部丸善製、J2516)
架橋剤:t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート(日本油脂製、パーブチルE)
架橋助剤:トリアリルイソシアヌレート(日本化成製、TAIC)
接着性向上剤:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン製、KBM503)
滑剤:トリデシルホスファイト(ADEKA製、アデカスタブ3010)
12 裏面側保護部材
13A 受光面側封止膜
13B 裏面側封止膜
14 太陽電池用セル(太陽電池素子)
Claims (9)
- エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとの樹脂混合物及び無機顔料を含む太陽電池用封止膜の製造方法であって、以下の工程:
(A)ポリエチレンと無機顔料とを混合して混合物を得る工程;
(B)工程(A)で得られた混合物とエチレン−酢酸ビニル共重合体とを混練して樹脂組成物を得る工程;及び
(C)前記樹脂組成物を製膜する工程;
を含むことを特徴とする製造方法。 - 工程(A)において、前記樹脂組成物に含まれるポリエチレンの全量の一部を用いて前記混合物であるマスターバッチを得、
工程(B)において、前記ポリエチレンの全量の残部を前記マスターバッチ及び前記エチレン−酢酸ビニル共重合体と共に混練することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 - 前記樹脂組成物は、前記ポリエチレンが島相であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体が海相である海島構造を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記樹脂組成物における前記エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)と前記ポリエチレン(PE)との質量比(EVA:PE)が8:2〜3:7であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の製造方法。
- 前記無機顔料は二酸化チタンであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の製造方法。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の製造方法により得られた太陽電池用封止膜。
- エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとの樹脂混合物及び無機顔料を含む太陽電池用封止膜であって、
エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンが相分離した構造を有し、
樹脂に対する無機顔料の割合がエチレン−酢酸ビニル共重合体相中よりもポリエチレン相中の方が高いことを特徴とする太陽電池用封止膜。 - 前記ポリエチレン相が島相であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体相が海相である海島構造を有することを特徴とする請求項7に記載の太陽電池用封止膜。
- 受光面側保護部材、太陽電池素子及び裏面側保護部材が太陽電池用封止膜を介して一体化された構造を有する太陽電池において、
前記太陽電池素子と前記裏面側保護部材との間に配置される太陽電池用封止膜が請求項6〜8の何れか1項に記載の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電池。
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