JP2016072391A - Encapsulant sheet for non-light-receiving surface side and solar cell module using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールの非受光面側用封止材シート、及び、それを用いてなる太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a non-light-receiving surface side sealing material sheet of a solar cell module, and a solar cell module using the same.
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、ガラス等からなる透明前面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、封止材シート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. Generally, a solar cell module has a configuration in which a transparent front substrate made of glass or the like, a solar cell element, and a back surface protection sheet are laminated via a sealing material sheet.
太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため、太陽電池素子は、物理的衝撃に弱く、又、屋外に太陽電池モジュールを取り付けた場合に雨等からこれを保護する必要がある。又、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため、複数の太陽電池素子を接続し、透明基板及び封止材シートで封入して太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。一般に、太陽電池モジュールは、透明前面基板、受光面側用封止材シート、太陽電池素子、非受光面側用封止材シート及び裏面保護シート等を順次積層し、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等により製造される。 Solar cell elements are often manufactured using a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. For this reason, the solar cell element is vulnerable to physical impact, and it is necessary to protect the solar cell element from rain when the solar cell module is mounted outdoors. Moreover, since the electrical output generated by one solar cell element is small, it is necessary to connect a plurality of solar cell elements in series and parallel so that a practical electrical output can be taken out. For this reason, it is common practice to connect a plurality of solar cell elements and enclose them with a transparent substrate and a sealing material sheet to produce a solar cell module. In general, a solar cell module is formed by sequentially laminating a transparent front substrate, a light-receiving surface side sealing material sheet, a solar cell element, a non-light-receiving surface side sealing material sheet, a back surface protection sheet, etc. Manufactured by a lamination method for pressure bonding.
太陽電池モジュールに使用される封止材シートには、紫外線による樹脂の劣化を防ぐための紫外線吸収剤が含有されていることが一般的である。例えば特許文献１には、エチレン・α−オレフィン共重合体と、高分子量型ヒンダードアミン系光安定化剤と、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤とを含有する太陽電池封止材用樹脂組成物が開示されている。
The sealing material sheet used for the solar cell module generally contains an ultraviolet absorber for preventing deterioration of the resin due to ultraviolet rays. For example,
このような有機系の紫外線吸収剤は、樹脂の劣化を防止することができる。しかしその一方で、紫外線吸収剤は、本来、太陽電池素子が発電に使用可能な波長３１５ｎｍから４００ｎｍ付近の紫外線も吸収してしまう。発電効率向上の観点からは、少なくとも太陽電池素子の受光面側に積層する受光面側用封止材シートには紫外線吸収剤が含有されていないことが好ましい。 Such an organic ultraviolet absorber can prevent deterioration of the resin. However, on the other hand, the ultraviolet absorber originally absorbs ultraviolet rays having a wavelength of about 315 nm to about 400 nm that can be used by the solar cell element for power generation. From the viewpoint of improving the power generation efficiency, it is preferable that at least the light receiving surface side sealing material sheet laminated on the light receiving surface side of the solar cell element does not contain an ultraviolet absorber.
一方、太陽電池素子の非受光面側に積層する非受光面側用封止材シートについては、太陽電池モジュールの耐候性や水蒸気バリア性を担保する裏面保護シートを、紫外線による劣化から保護するために、紫外線吸収剤を含有させることが必須であった。 On the other hand, for the non-light-receiving surface side sealing material sheet laminated on the non-light-receiving surface side of the solar cell element, in order to protect the back surface protection sheet that ensures the weather resistance and water vapor barrier properties of the solar cell module from deterioration due to ultraviolet rays. It was essential to contain an ultraviolet absorber.
ここで、上記の各要請を満たすために、太陽電池モジュールの層構成を、非受光面側用封止材シートにのみ紫外線吸収剤を含有させる構成とすることが考えられる。但し、この場合においても、高温高湿の太陽電池モジュールの実際の使用環境下においては、非受光面側用封止材シートから受光面側用封止材シートへと、紫外線吸収剤が移行してしまい、これにより太陽電池モジュールの発電効率が経時的に低下してしまうことが問題となる。 Here, in order to satisfy each of the above requirements, it is conceivable that the layer structure of the solar cell module is configured to contain the ultraviolet absorber only in the non-light-receiving surface side sealing material sheet. However, even in this case, under the actual usage environment of the high-temperature and high-humidity solar cell module, the ultraviolet absorber moves from the non-light-receiving surface side sealing material sheet to the light-receiving surface side sealing material sheet. This causes a problem that the power generation efficiency of the solar cell module decreases with time.
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、裏面保護シートを紫外線による劣化から保護することができるものであって、尚且つ、高温高湿の使用環境においても受光面側への紫外線吸収剤の移行は抑制することができる非受光面側用封止材シートを提供すること。及び、それを用いることにより、そのような使用環境においても好ましい発電効率を長期にわたって維持することができる太陽電池モジュールを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and can protect the back surface protection sheet from deterioration due to ultraviolet rays. Moreover, the ultraviolet ray toward the light receiving surface side even in a high temperature and high humidity use environment. Providing a non-light-receiving surface side sealing material sheet capable of suppressing the migration of the absorbent. And it aims at providing the solar cell module which can maintain favorable power generation efficiency over such a long period of time also in such a use environment by using it.
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、太陽電池素子の非受光面側用封止材シートに含有させる紫外線吸収剤を、その融点が所定温度以上である高融点の紫外線吸収剤に限定することによって、裏面保護シートを紫外線による劣化から保護しながら、尚且つ、当該紫外線吸収剤の受光面側への移行をも抑制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。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention limited the ultraviolet absorber contained in the non-light-receiving surface side sealing material sheet of the solar cell element to a high-melting-point ultraviolet absorber having a melting point equal to or higher than a predetermined temperature. As a result, it was found that the back surface protection sheet was protected from deterioration due to ultraviolet rays, and that the ultraviolet absorbent could also be suppressed from moving to the light receiving surface side, and the present invention was completed. More specifically, the present invention provides the following.
（１） 太陽電池モジュールにおいて太陽電池素子の非受光面側に積層される非受光面側用封止材シートであって、エチレン系樹脂をベース樹脂とし、紫外線吸収剤を含有し、前記紫外線吸収剤の融点が８５℃以上である非受光面側用封止材シート。 (1) A non-light-receiving surface side sealing material sheet laminated on a non-light-receiving surface side of a solar cell element in a solar cell module, comprising an ethylene-based resin as a base resin and containing an ultraviolet absorber, The sealing material sheet for non-light-receiving surfaces whose melting | fusing point of an agent is 85 degreeC or more.
（２） 前記紫外線吸収剤の融点が１０５℃以上である（１）に記載の非受光面側用封止材シート。 (2) The non-light-receiving surface side sealing material sheet according to (1), wherein the ultraviolet absorbent has a melting point of 105 ° C. or higher.
（３） 前記エチレン系樹脂が、密度０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレン系樹脂である（１）又は（２）に記載の非受光面側用封止材シート。 (3) the ethylene-based resin is a density of 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 or less of the polyethylene resin (1) or (2) the non-light-receiving side sealing material sheet according to.
（４） 太陽電池モジュールにおいて太陽電池素子の非受光面側に積層される非受光面側用封止材シートの製造方法であって、エチレン系樹脂をベース樹脂とし、紫外線吸収剤を含有し、架橋剤を含有しない封止材組成物を溶融成形して、封止材シートを得るシート化工程を備え、前記紫外線吸収剤の融点が８５℃以上である非受光面側用封止材シートの製造方法。 (4) A method for producing a non-light-receiving surface side sealing material sheet laminated on a non-light-receiving surface side of a solar cell element in a solar cell module, comprising an ethylene-based resin as a base resin and containing an ultraviolet absorber, A non-light-receiving surface side encapsulant sheet comprising a sheet forming step of melt-molding an encapsulant composition not containing a crosslinking agent to obtain an encapsulant sheet, wherein the ultraviolet absorbent has a melting point of 85 ° C or higher Production method.
（５） 前記紫外線吸収剤の融点が１０５℃以上である（４）に記載の非受光面側用封止材シートの製造方法。 (5) The manufacturing method of the non-light-receiving surface side sealing material sheet as described in (4) whose melting | fusing point of the said ultraviolet absorber is 105 degreeC or more.
（６） 前記エチレン系樹脂が、密度０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３未満の低密度ポリエチレン系樹脂である（４）又は（５）に記載の非受光面側用封止材シートの製造方法。 (6) the ethylene-based resin is a low density polyethylene resin density of less than 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 (4) or (5) the sealing material for a non-light-receiving side according to Sheet manufacturing method.
（７） 前記シート化工程で得た未架橋の封止材シートを、電離放射線の照射によって架橋処理して架橋済みの封止材シートを得る架橋工程を更に備える（４）から（６）のいずれかに記載の非受光面側用封止材シートの製造方法。 (7) From (4) to (6), the method further comprises a cross-linking step of obtaining a cross-linked encapsulant sheet by subjecting the uncross-linked encapsulant sheet obtained in the sheet forming step to a cross-linking treatment by irradiation with ionizing radiation. The manufacturing method of the sealing material sheet for non-light-receiving surfaces in any one.
（８） （１）から（３）のいずれかに記載の非受光面用封止材シートが太陽電池素子の非受光面側に積層されている太陽電池モジュールであって、太陽電池素子の受光面側には、エチレン系樹脂をベース樹脂とし紫外線吸収剤を含有しない受光面用封止材シートが積層されていて、前記太陽電池モジュールの非受光面側の最外層には、裏面保護シートが積層されている太陽電池モジュール。 (8) A solar cell module in which the non-light-receiving surface sealing material sheet according to any one of (1) to (3) is laminated on the non-light-receiving surface side of the solar cell element, and the solar cell element receives light. On the surface side, a sealing material sheet for a light receiving surface that contains an ethylene-based resin as a base resin and does not contain an ultraviolet absorber is laminated, and a back surface protection sheet is provided on the outermost layer on the non-light receiving surface side of the solar cell module. A stacked solar cell module.
（９） 前記受光面側用封止材シートの厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３００ｎｍにおける光線透過率が４０％以上であって、前記非受光面側用封止材シートの厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３４０ｎｍにおける光線透過率が０％である、（８）に記載の太陽電池モジュール。 (9) The light transmittance at a wavelength of 300 nm when measured at a thickness of 450 μm of the light-receiving surface side sealing material sheet is 40% or more, and the thickness of the non-light-receiving surface side sealing material sheet is 450 μm The solar cell module according to (8), wherein the light transmittance at a wavelength of 340 nm when measured is 0%.
（１０） ８５℃、８５％、１０００時間の条件によるダンプヒート耐久試験（ＪＩＳ Ｃ８９１７）後の前記受光面側用封止材シートの厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３００ｎｍにおける光線透過率が４０％以上であって、前記ダンプヒート耐久試験後の前記非受光面側用封止材シートの厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３４０ｎｍにおける光線透過率が０％である、（８）又は（９）に記載の太陽電池モジュール。 (10) The light transmittance at a wavelength of 300 nm when measured at a thickness of 450 μm of the light-receiving surface side sealing material sheet after dump heat durability test (JIS C8917) under the conditions of 85 ° C., 85%, 1000 hours is 40 The light transmittance at a wavelength of 340 nm when measured at a thickness of 450 μm of the non-light-receiving surface side sealing material sheet after the dump heat endurance test is 0%, (8) or (9 ) Solar cell module.
本発明によれば、裏面保護シートを紫外線による劣化から保護することができるものであって、尚且つ、高温高湿の使用環境においても受光面側への紫外線吸収剤の移行は抑制することができる非受光面側用封止材シートと、それを用いることにより、そのような使用環境においても好ましい発電効率を長期にわたって維持することができる太陽電池モジュールと、を提供することができる。 According to the present invention, the back surface protection sheet can be protected from deterioration due to ultraviolet rays, and the transfer of the ultraviolet absorber to the light receiving surface side can be suppressed even in a high temperature and high humidity usage environment. A non-light-receiving surface side sealing material sheet that can be provided, and a solar cell module that can maintain preferable power generation efficiency over a long period of time even in such a use environment can be provided.
本発明の非受光面側用封止材シートは、紫外線吸収剤を含有する。そして、当該紫外線吸収剤は融点が８５℃以上、好ましくは１０５℃以上の高融点の紫外線吸収剤に限定される。本発明の封止材シートを、太陽電池モジュールにおいて太陽電池素子の非受光面側に積層することにより、裏面保護シートを紫外線による劣化から保護することができる。そして、通常、この場合において問題となる受光面側への紫外線吸収剤の移行も十分に抑制することができる。 The non-light-receiving surface side sealing material sheet of the present invention contains an ultraviolet absorber. The ultraviolet absorber is limited to an ultraviolet absorber having a melting point of 85 ° C. or higher, preferably 105 ° C. or higher. By laminating the sealing material sheet of the present invention on the non-light-receiving surface side of the solar cell element in the solar cell module, the back surface protection sheet can be protected from deterioration due to ultraviolet rays. In general, it is possible to sufficiently suppress the migration of the ultraviolet absorber toward the light receiving surface, which is a problem in this case.
そして、上記態様の非受光面側用封止材シートの積層に加えて、更に、紫外線吸収剤を含有せず紫外線領域を含む幅広い波長について高い光線透過率を有する受光面側用封止材シートを、太陽電池素子の受光面側に積層することにより、優れた発電効率を長期的に維持することができる本発明の太陽電池モジュールとすることができる。 And in addition to lamination | stacking of the sealing material sheet for non-light-receiving surfaces of the said aspect, Furthermore, the sealing material sheet for light-receiving surfaces which has a high light transmittance about a wide wavelength including an ultraviolet region without containing an ultraviolet absorber Is stacked on the light-receiving surface side of the solar cell element, whereby the solar cell module of the present invention that can maintain excellent power generation efficiency for a long period can be obtained.
以下、先ずは、本発明の太陽電池モジュールの全体構成及びその製造方法について説明し、後に、本発明の非受光面側用封止材シート及び、本発明の太陽電池モジュールを構成する受光面側用封止材シート等、その他の構成部材の詳細について順次説明する。 Hereinafter, first, the overall configuration of the solar cell module of the present invention and the manufacturing method thereof will be described, and then the non-light-receiving surface side sealing material sheet of the present invention and the light-receiving surface side constituting the solar cell module of the present invention. Details of other constituent members such as the sealing material sheet will be sequentially described.
＜太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池モジュールは、上記の通り、太陽電池素子の受光面側に紫外線吸収剤を含有しない封止材シートを積層し、非受光面側に、本発明の非受光面側用封止材シートを積層してなる太陽電池モジュールである。ここで、本発明の非受光面側用封止材シートは、非受光面側の最外層に配置される裏面保護シートを紫外線から保護するための紫外線吸収剤が含有されるが、この紫外線吸収剤の融点を上記の通り所定の高融点範囲、具体的には、融点が８５℃以上、好ましくは１０５℃以上に限定することにより、当該紫外線吸収剤の受光面側用封止材シートへの移行が十分に抑制されるものとなっている。そして、これにより、長期に及ぶ高温高湿の使用環境においても、優れた発電効率を長期的にわたって維持することができるものとなっている。
<Solar cell module>
As described above, the solar cell module of the present invention is formed by laminating a sealing material sheet not containing an ultraviolet absorber on the light receiving surface side of the solar cell element, and the non-light receiving surface side sealing of the present invention on the non-light receiving surface side. It is a solar cell module formed by laminating material sheets. Here, the non-light-receiving surface side sealing material sheet of the present invention contains an ultraviolet absorber for protecting the back surface protective sheet disposed in the outermost layer on the non-light-receiving surface side from ultraviolet rays. By limiting the melting point of the agent to a predetermined high melting point range as described above, specifically, the melting point is 85 ° C. or higher, preferably 105 ° C. or higher, the ultraviolet absorber is applied to the light-receiving surface side sealing material sheet. Transition is sufficiently suppressed. Thus, excellent power generation efficiency can be maintained over a long period of time even in a long-term high-temperature and high-humidity environment.
以下、本発明の好ましい実施形態の一つとして、融点が８５℃以上、好ましくは１０５℃以上である紫外線吸収剤を含有する非受光面側用封止材シート１を太陽電池素子３の非受光面側に積層し、紫外線吸収剤を含有しない受光面側用封止材シート２を太陽電池素子３の受光面側に積層した太陽電池モジュール１０について、その詳細を説明する。図１に示す通り、この太陽電池モジュール１０は、入射光の受光面側から、透明前面基板５、受光面側用封止材シート２、太陽電池素子３、非受光面側用封止材シート１、及び裏面保護シート４が順に積層されている。
Hereinafter, as one of the preferred embodiments of the present invention, the non-light-receiving surface side sealing
太陽電池モジュール１０において、受光面側用封止材シート２は、紫外線吸収剤を含有しない樹脂シートであり、紫外線領域を含め、発電に寄与可能な波長の光の透過率が高い。よって、受光面側用封止材シート２を、太陽電池素子３の受光面側に積層することにより、従来の太陽電池モジュールで問題となっていた紫外線吸収剤の影響による発電効率の低下を防ぐことができる。
In the
太陽電池モジュール１０において、裏面側に配置される非受光面側用封止材シート１は、所定融点温度以上の高融点の紫外線吸収剤を含有する樹脂シートである。紫外線吸収剤を含有させることにより、裏面保護シート４の紫外線による劣化を防止することができ、且つ、紫外線吸収剤を高融点のものに限定することにより、当該紫外線吸収剤の非受光面側用封止材シート１から受光面側用封止材シート２への移行を抑制することができる。
In the
紫外線吸収剤の移行の抑制の効果について、より具体的には、以下の通りである。即ち、図１に示すように、受光面側用封止材シート２を非受光面側用封止材シート１と対面する位置に積層して太陽電池モジュール１０を構成し、当該太陽電池モジュールについて、８５℃、８５％、１０００時間の条件によるダンプヒート耐久試験（ＪＩＳ Ｃ８９１７）を行った後の受光面側用封止材シート２の厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３００ｎｍにおける光線透過率は４０％以上、好ましくは５０％以上であり、且つ、耐久試験前の同光線透過率と比較した場合の低下率が１０％以下、好ましくは０％である。このような長期耐久試験後における光線透過率が、初期状態と比較して十分に保持されているのは、太陽電池モジュール１０においては、非受光面側用封止材シート１に含有される紫外線吸収剤が、本願独自の知見により所定の高融点範囲のものに限定されていることによって、紫外線吸収剤の受光面側用封止材シート２への移行が十分に抑制されているからである。
More specifically, the effect of suppressing the migration of the ultraviolet absorber is as follows. That is, as shown in FIG. 1, the
このように太陽電池モジュール１０は、光線透過率の高い透明な受光面側用封止材シート２を、本発明の非受光面側用封止材シート１と組合せて構成することにより、高い発電効率を長期に亘って維持することができる。
As described above, the
尚、非受光面側用封止材シート１は、上記の紫外線吸収剤に加えて、更に酸化チタン等の無機白色顔料を含有させて、非受光面側用封止材シート１を白色シートとしてもよい。このようにすることにより、太陽電池素子３に入射せずに非受光面側に通り抜けた太陽光を反射して、再度、太陽電池素子３の受光面側へと導いて、太陽電池モジュール１０の発電効率を更に向上させることができる。
The non-light-receiving surface side sealing
太陽電池モジュール１０を構成する部材のうち、非受光面側の最外層に配置される裏面保護シート４については、ＥＴＦＥ、耐加水ＰＥＴ等の樹脂シート等、従来公知の樹脂シート等を適宜用いることができる。又、非受光面側用封止材シート１が白色層を有さないものである場合には、裏面保護シート４の表面に、別途の白色層を更に積層することによっても本発明の太陽電池モジュールとしての発電効率や意匠性の向上に寄与することができる。
Among the members constituting the
太陽電池素子３についても特に制限はない。単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製する結晶シリコン太陽電池に限らず、アモルファスシリコンや微結晶シリコン、或いはカルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜系太陽電池（ＣＩＧＳ）も好ましく用いることができる。
The
又、太陽電池モジュール１０を構成する非受光面側用封止材シート１を絶縁性の高いポリエチレン系樹脂からなるものとした場合には、特に、非受光面側に極性が異なる複数の電極が設けられた所謂バックコンタクト型の太陽電池素子を極めて好ましく用いることができる。
Further, when the non-light-receiving surface side sealing
受光面側の最外層に配置される透明前面基板５については、ガラス板等の従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。 About the transparent front substrate 5 arrange | positioned in the outermost layer by the side of a light-receiving surface, conventionally well-known materials, such as a glass plate, can be especially used without a restriction | limiting.
太陽電池モジュール１０は、非受光面側用封止材シート１、受光面側用封止材シート２、及び太陽電池素子３等を含む上記の太陽電池モジュールの構成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、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。尚、本発明の太陽電池モジュール１０は、上記の各封止材シートの発揮すべき各機能を顕著に妨げるものでない限り、上記部材以外の部材を含むものであってもよい。
The
＜非受光面側用封止材組成物＞
本発明の非受光面側用封止材シート（以下、単に「非受光面側用封止材シート」とも言う。）を製造するための非受光面側用封止材組成物（以下、単に「非受光面側用封止材組成物」とも言う。）は、エチレン系樹脂をベース樹脂とし、上述の通り、融点が８５℃以上、好ましくは１０５℃以上の紫外線吸収剤を含有する。尚、本明細書におけるエチレン系樹脂とは、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂の他、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体等のエチレン共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）等の他のコモノマー成分を更に含むエチレン共重合体樹脂を含むものとする。
<Non-light-receiving surface side sealing material composition>
Non-light-receiving surface side sealing material sheet (hereinafter, also simply referred to as “non-light-receiving surface-side sealing material sheet”) of the present invention (hereinafter simply referred to as “non-light-receiving surface-side sealing material sheet”) The “non-light-receiving surface side sealing material composition”) is based on an ethylene-based resin and contains an ultraviolet absorber having a melting point of 85 ° C. or higher, preferably 105 ° C. or higher, as described above. In addition, the ethylene resin in this specification is not only an olefin resin such as polyethylene, but also an ethylene copolymer resin such as an ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene. -It shall contain the ethylene copolymer resin which further contains other comonomer components, such as an ethyl acrylate copolymer (EEA), an ethylene-acrylic acid copolymer (EAA), and an ethylene-methacrylic acid copolymer (EMMA).
非受光面側用封止材組成物のベース樹脂とするエチレン系樹脂としては、従来広く用いられてきた密着性等に優れるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）用いることもできるが、耐加水分解性や絶縁性等に更に優れ、生産性に優れる熱可塑性のポリエチレン系樹脂をより好ましく用いることができる。以下、非受光面側用封止材組成物のベース樹脂がポリエチレン系樹脂である場合について、その詳細を説明する。 As the ethylene-based resin used as the base resin of the non-light-receiving surface side sealing material composition, an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) having excellent adhesion and the like that has been widely used can be used. A thermoplastic polyethylene resin that is further excellent in decomposability, insulation, and the like and excellent in productivity can be more preferably used. Hereinafter, the case where the base resin of the non-light-receiving surface side sealing material composition is a polyethylene resin will be described in detail.
［ベース樹脂（ポリエチレン系樹脂）］
非受光面側用封止材組成物のベース樹脂としては、密度が０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．９４０ｇ／ｃｍ３以下のポリエチレン系樹脂、好ましくは、密度０．９００ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、より好ましくは直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いることができる。直鎖低密度ポリエチレンはエチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、本発明においては、その密度が０．９００ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．８９０ｇ／ｃｍ３以下の範囲である。ベース樹脂の密度がこの範囲であれば、シート加工性を維持しつつ良好な透明性と耐熱性を付与することができる。
[Base resin (polyethylene resin)]
As the base resin of the non-light-receiving side sealing material composition, density 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 or less of the polyethylene resin, preferably, the density 0.900 g / cm 3 or lower High density polyethylene (LDPE), more preferably linear low density polyethylene (LLDPE) can be used. The linear low density polyethylene is a copolymer of ethylene and α-olefin, and in the present invention, the density is 0.900 g / cm 3 or less, preferably 0.870 g / cm 3 or more and 0.890 g / cm 3. The range is as follows. If the density of the base resin is within this range, good transparency and heat resistance can be imparted while maintaining sheet processability.
非受光面側用封止材組成物のベース樹脂としては、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンを用いることがより好ましい。メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような超低密度にすることが可能である。又、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しないばかりでなく、低密度であるために結晶性自体が低い。このため、シート状に加工した際の透明性に優れる。 As the base resin of the non-light-receiving surface side sealing material composition, it is more preferable to use a metallocene linear low density polyethylene. Metallocene linear low density polyethylene is synthesized using a metallocene catalyst which is a single site catalyst. Such polyethylene has few side chain branches and a uniform distribution of comonomer. For this reason, molecular weight distribution is narrow and it is possible to make it the above ultra-low density. In addition, since the crystallinity distribution is narrow and the crystal sizes are uniform, not only a large crystal size does not exist, but also the crystallinity itself is low due to the low density. For this reason, it is excellent in transparency when processed into a sheet shape.
直鎖低密度ポリエチレンのα−オレフィンとしては、好ましくは分枝を有しないα−オレフィンが好ましく使用され、これらの中でも、炭素数が６〜８のα−オレフィンである１−ヘキセン、１−ヘプテン又は１−オクテンが特に好ましく使用される。α−オレフィンの炭素数が６以上８以下であることにより、非受光面側用封止材シートに良好な柔軟性を付与することができるとともに良好な強度を付与することができる。その結果、非受光面側用封止材シートと太陽電池モジュールを構成する他の積層部材との密着性が高まり、それらの部材間の積層界面からの太陽電池モジュール内への水分の浸入を防止するとができる。 As the α-olefin of the linear low density polyethylene, an α-olefin having no branch is preferably used. Among these, 1-hexene and 1-heptene which are α-olefins having 6 to 8 carbon atoms are preferable. Or 1-octene is particularly preferably used. When the number of carbon atoms of the α-olefin is 6 or more and 8 or less, the non-light-receiving surface side sealing material sheet can be given good flexibility and good strength. As a result, the adhesion between the non-light-receiving surface side sealing material sheet and the other laminated members constituting the solar cell module is increased, and moisture can be prevented from entering the solar cell module from the laminated interface between these members. Then you can.
非受光面側用封止材組成物のベース樹脂として用いるポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、における値が、１．０ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることが好ましく、２ｇ／１０分以上４０ｇ／１０分以下であることが更に好ましい。ＭＦＲが上記の範囲であることにより、製膜時の加工適性に優れる。ここで、本明細書中におけるＭＦＲとは、特に断りのない限り、以下の方法により得られた値である。尚、非受光面側用封止材が多層シートである場合は、全層が一体化された多層状態のまま、測定を行い、得た測定値を当該多層の封止材シートのＭＦＲの値とする。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin used as the base resin of the non-light-receiving surface side sealing material composition is 1.0 g at 190 ° C. and a load of 2.16 kg measured according to JIS K7210. / 10 minutes or more and 40 g / 10 minutes or less is preferable, and 2 g / 10 minutes or more and 40 g / 10 minutes or less is more preferable. When the MFR is in the above range, the processability during film formation is excellent. Here, MFR in the present specification is a value obtained by the following method unless otherwise specified. When the sealing material for the non-light-receiving surface side is a multilayer sheet, the measurement is performed in a multilayer state in which all layers are integrated, and the obtained measurement value is the MFR value of the multilayer sealing material sheet. And
非受光面側用封止材組成物のベース樹脂として用いる「ポリエチレン系樹脂」には、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、α−オレフィン等のようなエチレン性の不飽和結合を有する化合物を重合して得られた樹脂、エチレン性不飽和結合を有する複数の異なる化合物を共重合させた樹脂、及びこれらの樹脂に別の化学種をグラフトして得られる変性樹脂等が含まれる。 The “polyethylene-based resin” used as the base resin for the non-light-receiving surface side sealing material composition includes not only ordinary polyethylene obtained by polymerizing ethylene but also ethylenically unsaturated bonds such as α-olefins. A resin obtained by polymerizing a compound having a polymer, a resin obtained by copolymerizing a plurality of different compounds having an ethylenically unsaturated bond, and a modified resin obtained by grafting another chemical species to these resins. It is.
なかでも、非受光面側用封止材組成物のベース樹脂として、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体を好ましく使用することができる。このような樹脂を非受光面側用封止材組成物のベース樹脂として用いることにより、太陽電池素子や裏面保護シート等との密着性を向上させることができる。特にポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする場合においては、シランカップリング剤の外添等によるよりも、このシラン共重合体を含む組成物を用いることが密着性や密着耐久性を向上させる上でより有効である。 Among them, a silane copolymer obtained by copolymerizing at least an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer can be preferably used as the base resin of the non-light-receiving surface side sealing material composition. By using such a resin as the base resin of the non-light-receiving surface side sealing material composition, it is possible to improve the adhesion to the solar cell element, the back surface protective sheet, and the like. In particular, when a polyethylene resin is used as the base resin, it is more effective to improve the adhesion and adhesion durability by using a composition containing this silane copolymer rather than by external addition of a silane coupling agent. It is valid.
シラン共重合体は、例えば、特開２００３−４６１０５号公報に記載されているものである。当該共重合体を太陽電池モジュールの封止材組成物の成分として使用することにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れ、更に、太陽電池モジュールを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく極めて優れた熱融着性を有し、安定的に、低コストで、種々の用途に適する太陽電池モジュールを製造し得る。 The silane copolymer is described in, for example, JP-A-2003-46105. By using the copolymer as a component of the solar cell module sealing material composition, it is excellent in strength, durability, etc., and weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, wind pressure resistance, yield resistance In addition, it has excellent other characteristics, and has extremely excellent heat-sealability without being affected by manufacturing conditions such as thermocompression bonding for manufacturing solar cell modules. A solar cell module suitable for the above can be manufactured.
具体的には、例えば、α−オレフィンの１種ないし２種以上と、エチレン性不飽和シラン化合物の１種ないし２種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマーの１種ないし２種以上とを、所望の反応容器を使用し、例えば、圧力５００〜４０００Ｋｇ／ｃｍ２位、好ましくは、１０００〜４０００Ｋｇ／ｃｍ２位、温度１００〜４００℃位、好ましくは、１５０〜３５０℃位の条件下で、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時に或いは段階的にランダム共重合させ、更には、必要に応じて、その共重合によって生成するランダム共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させて、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体を製造することができる。 Specifically, for example, one or more of α-olefins, one or more of ethylenically unsaturated silane compounds, and, if necessary, one or more of other unsaturated monomers. Using a desired reaction vessel, for example, pressure 500-4000 Kg / cm 2 position, preferably, 1000-4000 Kg / cm 2 position, temperature 100-400 ° C., preferably 150-350 ° C. In the presence of a radical polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent, random copolymerization is performed simultaneously or stepwise, and if necessary, a random copolymer formed by the copolymerization is formed. A silane compound portion can be modified or condensed to produce a copolymer of an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound, or a modified or condensed product thereof.
非受光面側用封止材組成物に含まれる上記のポリエチレン系樹脂の含有量は、非受光面側用封止材組成物中における樹脂成分中、９０質量％以上であればよく、９９質量％以上であることが好ましく、９９．９質量％以上であることがより好ましく。その範囲内において、その他の樹脂を含んでいてもよい。その他の樹脂としては、例えば０．９４０ｇ／ｃｍ３を超える他のポリエチレン系樹脂等が例示できる。これらは、例えば添加用樹脂として用いてもよく、その他の成分をマスターバッチ化するために使用できる。又、非受光面側用封止材シートが多層シートである場合は、各層を形成する非受光面側用封止材組成物が、上記のポリエチレン系樹脂を９０質量％以上含有する樹脂組成物である限り、各層毎に組成や成分比の異なるものを用いることができる。 Content of said polyethylene-type resin contained in the sealing material composition for non-light-receiving surface side should just be 90 mass% or more in the resin component in the sealing material composition for non-light-receiving surface side, and 99 mass % Or more, more preferably 99.9% by mass or more. Within that range, other resins may be included. Examples of other resins include other polyethylene resins exceeding 0.940 g / cm 3 . These may be used, for example, as an additive resin, and can be used to masterbatch other components. When the non-light-receiving surface side sealing material sheet is a multilayer sheet, the non-light-receiving surface-side sealing material composition forming each layer contains the above-described polyethylene resin in an amount of 90% by mass or more. As long as these are different, those having different compositions and component ratios can be used for each layer.
［紫外線吸収剤］
非受光面側用封止材組成物は、その融点が所定温度以上である紫外線吸収剤を含有する。ここで、本明細書における紫外線吸収剤とは、太陽光中の有害な紫外線を吸収して、分子内で無害な熱エネルギーへと変換し、封止材シートの材料樹脂の光劣化開始の活性種が励起されるのを防止することができる添加剤のことを言う。そしてこのような紫外線吸収剤として、従来、各種ベンゾフェノン系紫外線吸収剤や、各種ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の各種の有機系紫外線吸収剤が適宜用いられてきた。中でも、例えば、「ＫＥＭＩＳＯＲＢ １２（ケミプロ化性株式会社製）」等、融点が４８〜４９℃程度のベンゾフェノン系紫外線吸収剤が、一般的な紫外線吸収剤として広く用いられてきた。この低融点の紫外線吸収剤は、低密度ポリエチレンを含むあらゆる樹脂との相溶性が良く、又、低融点であることにより、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等、封止材シートの成形後の熱架橋処理を前提とする場合であっても架橋剤の反応温度以下で十分に相溶させることができるため、生産性の面で好ましいものとして広く用いられていた。
[Ultraviolet absorber]
The non-light-receiving surface side sealing material composition contains an ultraviolet absorber having a melting point equal to or higher than a predetermined temperature. Here, the ultraviolet absorber in this specification means that it absorbs harmful ultraviolet rays in sunlight, converts them into innocuous heat energy in the molecule, and initiates photodegradation activity of the material resin of the encapsulant sheet. Refers to an additive that can prevent the species from being excited. As such ultraviolet absorbers, various organic ultraviolet absorbers such as various benzophenone ultraviolet absorbers and various benzotriazole ultraviolet absorbers have been used as appropriate. Among them, for example, benzophenone-based ultraviolet absorbers having a melting point of about 48 to 49 ° C. such as “KEMISORB 12 (made by Chemipro Chemical Co., Ltd.)” have been widely used as general ultraviolet absorbers. This low-melting-point ultraviolet absorber has good compatibility with all resins including low-density polyethylene, and because of its low melting point, it forms an encapsulant sheet such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). Even if it is based on the premise of the subsequent thermal crosslinking treatment, it can be sufficiently compatible at a temperature lower than the reaction temperature of the crosslinking agent, so that it has been widely used as a preferable product in terms of productivity.
非受光面側用封止材組成物に用いることのできる紫外線吸収剤は融点が８５℃以上、好ましくは１０５℃以上の紫外線吸収剤である。非受光面側用封止材組成物に用いる紫外線吸収剤を、このように高融点のものに限定することにより、上記の通り、非受光面側用封止材シートから受光面側用封止材シートへの紫外線吸収剤の移行を十分に抑制することができる。尚、融点が８５℃以上、好ましくは１０５℃以上の高融点の紫外線吸収剤は、非受光面側用封止材組成物中の含有量にかかわらず、受光面側用封止材シートへの紫外線吸収剤の移行が十分に、或いは、より十分に抑制される。但し、紫外線吸収機能向上の観点からの必要量を超えた過剰な紫外線吸収剤の添加は樹脂の耐久性や密着性について悪影響を与えるリスクが生じるため好ましくない。そのような悪影響のリスクを回避することができる範囲内であれば、本発明における非受光面側用封止材組成物への紫外線吸収剤の添加量については特段の制限はなく、適宜必要量を添加することができる。 The ultraviolet absorber that can be used for the non-light-receiving surface side sealing material composition is an ultraviolet absorber having a melting point of 85 ° C. or higher, preferably 105 ° C. or higher. By limiting the ultraviolet absorber used for the non-light-receiving surface side sealing material composition to the high melting point as described above, the non-light-receiving surface side sealing material sheet is sealed as described above. The transfer of the ultraviolet absorber to the material sheet can be sufficiently suppressed. In addition, a high melting point ultraviolet absorber having a melting point of 85 ° C. or higher, preferably 105 ° C. or higher, is applied to the light receiving surface side sealing material sheet regardless of the content in the non-light receiving surface side sealing material composition. The migration of the UV absorber is sufficiently or more sufficiently suppressed. However, it is not preferable to add an excessive amount of the ultraviolet absorber exceeding the necessary amount from the viewpoint of improving the ultraviolet absorption function because there is a risk of adversely affecting the durability and adhesion of the resin. As long as the risk of such an adverse effect can be avoided, the amount of the ultraviolet absorber added to the non-light-receiving surface side sealing material composition in the present invention is not particularly limited, and is appropriately required. Can be added.
非受光面側用封止材組成物に用いることのできるこのような高融点の紫外線吸収剤として、例えば、融点１３８℃〜１４１℃のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤である「ＫＥＭＩＳＯＲＢ７３（、ケミプロ化成株式会社製）」や、融点９０℃以上のトリアジン系紫外線吸収剤である「ＫＥＭＩＳＯＲＢ １０２（ケミプロ化性株式会社製）」等を例示することができる。尚、上記融点温度範囲未満の低融点の紫外線吸収剤が極微量不純物的に含まれていても、本発明の範囲内である。その極微量とは例えば封止材組成物中に０．０１質量％未満である。 As such a high-melting-point ultraviolet absorber that can be used for the non-light-receiving surface side sealing material composition, for example, “KEMISORB73 (Kemipro Kasei Co., Ltd.), which is a benzotriazole-based ultraviolet absorber having a melting point of 138 ° C. to 141 ° C. "Manufactured by company"), "KEMISORB 102 (manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd.)" which is a triazine-based ultraviolet absorber having a melting point of 90 ° C or higher, and the like. In addition, even if a low melting point ultraviolet absorber having a temperature lower than the melting point temperature range is included as a trace amount impurity, it is within the scope of the present invention. The trace amount is, for example, less than 0.01% by mass in the sealing material composition.
〔架橋剤〕
非受光面側用封止材組成物にはラジカル重合開始剤等の架橋剤を含有しないことが好ましい。非受光面側用封止材組成物は、基本的には高融点の紫外線吸収剤をベース樹脂に十分に相溶させるために、低融点の紫外線吸収剤を用いる場合よりも高い温度での熔融形成を行うことが必要となる。このような高温での熔融形成中に架橋剤が反応を開始してしまうと封止材シートとしての製膜が困難となるからである。又、非受光面側用封止材組成物に、有機過酸化物等の架橋剤を添加した場合には、太陽電池モジュールとの一体化のための熱ラミネート処理時のガス発生による発泡等の問題が生じるリスクが高まるという点からも、非受光面側用封止材組成物には架橋剤を含有しないことが好ましい。
[Crosslinking agent]
The non-light-receiving surface side sealing material composition preferably does not contain a crosslinking agent such as a radical polymerization initiator. The non-light-receiving surface side sealing material composition basically melts at a higher temperature than when a low-melting ultraviolet absorber is used so that the high-melting ultraviolet absorber is sufficiently compatible with the base resin. It is necessary to form. This is because if the crosslinking agent starts to react during the melt formation at such a high temperature, it becomes difficult to form a sealing material sheet. In addition, when a crosslinking agent such as an organic peroxide is added to the non-light-receiving surface side sealing material composition, foaming due to gas generation at the time of heat lamination for integration with the solar cell module, etc. It is preferable that the non-light-receiving surface side sealing material composition does not contain a crosslinking agent from the viewpoint of increasing the risk of problems.
しかし封止材シートとしての耐熱性等の要求を満たすために、架橋剤を含有させる必要がある場合には、封止材組成物中の含有量を０．５質量％未満に限定するか、又は、その反応開始温度が紫外線吸収剤の上記の融点温度よりも十分に高い架橋剤を限定的に選択することによって架橋剤を添加することもできる。 However, in order to satisfy the requirements such as heat resistance as the encapsulant sheet, when it is necessary to contain a crosslinking agent, the content in the encapsulant composition is limited to less than 0.5 mass%, Alternatively, the crosslinking agent can be added by limitedly selecting a crosslinking agent whose reaction initiation temperature is sufficiently higher than the melting point temperature of the ultraviolet absorber.
尚、紫外線吸収剤を、ベース樹脂と相溶可能なオレフィン系樹脂によりマスターバッチ化する方法によれば、架橋剤の反応開始温度以下でベース樹脂と相溶させることができ、これにより製膜時の架橋反応の進行を抑制することも可能である。又、後述する通り、架橋剤は添加せずに電離放射線の照射によって架橋処理を行う製造方法を選択することもできる。特に、非受光面側用の封止材組成物のベース樹脂として製膜後の架橋が必須となるＥＶＡ樹脂を用いる場合には、この紫外線吸収剤のマスターバッチ化や、電離放射線の照射による架橋処理を行う方法の選択によって、上記の架橋剤選択の制約を回避して、本発明をＥＶＡ系の封止材にも好ましく適用することができる。 In addition, according to the method of masterbatching an ultraviolet absorber with an olefin resin compatible with the base resin, the ultraviolet absorber can be compatible with the base resin at a temperature lower than the reaction start temperature of the crosslinking agent. It is also possible to suppress the progress of the crosslinking reaction. In addition, as described later, a production method in which a crosslinking treatment is performed by irradiation with ionizing radiation without adding a crosslinking agent can be selected. In particular, when an EVA resin that requires crosslinking after film formation is used as the base resin of the sealing material composition for the non-light-receiving surface side, a masterbatch of this ultraviolet absorber or crosslinking by irradiation with ionizing radiation is used. By selecting a method for performing the treatment, the present invention can be preferably applied to an EVA-based sealing material while avoiding the restriction on the selection of the crosslinking agent.
［その他の添加物］
非受光面側用封止材組成物には、必要に応じて、適宜、以下の添加物を含有させることができる。
[Other additives]
The non-light-receiving surface side sealing material composition may contain the following additives as needed.
（架橋助剤）
非受光面側用封止材組成物には、適量の架橋助剤を含有させてもよい。架橋助剤として、炭素−炭素二重結合及び／又はエポキシ基を有する多官能モノマーを好ましく用いることができる。架橋助剤としてより好ましくは、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、ビニル基であるものが用いられる。このような架橋助剤の添加により、低密度ポリエチレンの結晶性を低下させ、低温柔軟性に優れる封止材シートを得ることができる。具体的には、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、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、トリシクロデカンジメタノ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、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等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、二種以上を組合せてもよい。
(Crosslinking aid)
The non-light-receiving surface side sealing material composition may contain an appropriate amount of a crosslinking aid. As a crosslinking aid, a polyfunctional monomer having a carbon-carbon double bond and / or an epoxy group can be preferably used. More preferably, the cross-linking aid is one in which the functional group of the polyfunctional monomer is an allyl group, a (meth) acrylate group, or a vinyl group. By adding such a crosslinking aid, the crystallinity of the low-density polyethylene can be reduced, and a sealing material sheet excellent in low-temperature flexibility can be obtained. Specifically, polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, diallyl maleate, trimethylolpropane trimethacrylate (TMPT), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) , Ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, etc. ) An acryloxy compound, a glycidyl methacrylate containing a double bond and an epoxy group, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether and 1, containing two or more epoxy groups - hexanediol diglycidyl ether, and 1,4-butanediol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, an epoxy-based compounds such as trimethylolpropane polyglycidyl ether. These may be used alone or in combination of two or more.
（白色顔料）
非受光面側用封止材組成物には、酸化チタン等の無機系の白色顔料を添加することができる。これにより、上記の通り、入射光を適切に反射して、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。又、非受光面側用封止材シートを白色シートとすることにより意匠性の向上にも寄与することができる。無機系の白色顔料として、具体的には、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛及び酸化チタン等を用いることができる。
(White pigment)
An inorganic white pigment such as titanium oxide can be added to the non-light-receiving surface side sealing material composition. Thereby, as above-mentioned, incident light can be reflected appropriately and the power generation efficiency of a solar cell module can be improved. Moreover, it can contribute also to the improvement of the designability by making the sealing material sheet for non-light-receiving surfaces side a white sheet. Specifically, calcium carbonate, barium sulfate, zinc oxide, titanium oxide, or the like can be used as the inorganic white pigment.
非受光面側用封止材組成物に白色顔料を含有させる場合、当該白色顔料の粒径は、０．２μｍ以上１．５μｍ以下であることが好ましい。白色顔料の粒径が上記範囲にあれば、可視光線の領域に加えて近赤外線をも効率よく反射することができる。そのような白色顔料の代表例は酸化チタンである。又、非受光面側用封止材シートに白色顔料を含有させる場合、非受光面側用封止材シートを多層構成として、最外層以外の中間層にのみ白色顔料が含有されている構成とすることがより好ましい。このような層構成とすることにより、最外層の密着性の白色顔料の影響による低下を防ぐことができる。 When the white pigment is contained in the non-light-receiving surface side sealing material composition, the particle size of the white pigment is preferably 0.2 μm or more and 1.5 μm or less. If the particle size of the white pigment is within the above range, near infrared rays can be efficiently reflected in addition to the visible light region. A typical example of such a white pigment is titanium oxide. In addition, when a white pigment is contained in the non-light-receiving surface side sealing material sheet, the non-light-receiving surface side sealing material sheet has a multi-layer structure, and the white pigment is contained only in an intermediate layer other than the outermost layer. More preferably. By setting it as such a layer structure, the fall by the influence of the adhesion white pigment of outermost layer can be prevented.
（光安定剤（ＨＡＬＳ））
非受光面側用封止材組成物は、更にヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）を含有するものであることが好ましい。本発明に係る封止材組成物に好ましく用いることのできるＨＡＬＳとして、具体的には、ＫＥＭＩＳＴＡＢ６２（軟化点５０〜７０℃、分子量３１００〜４０００）等を挙げることができる。このようなＨＡＬＳの含有量は、非受光面側用封止材組成物中に０．１質量％以上０．５質量％以下であり、好ましくは、０．２０質量％以上０．３０質量％以下である。０．１質量％未満であると対光性やガラス密着強度の向上の効果が十分に発現しない。又、ＨＡＬＳの含有量が、０．５質量％を超えると経時によりＨＡＬＳが凝集固化し封止材シート表面で粉化する、所謂ブリードアウトが発生する場合があり好ましくない。
(Light stabilizer (HALS))
The non-light-receiving surface side sealing material composition preferably further contains a hindered amine light stabilizer (HALS). Specific examples of HALS that can be preferably used in the sealing material composition according to the present invention include KEMISTAB62 (softening point 50 to 70 ° C., molecular weight 3100 to 4000). The HALS content is 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less, preferably 0.20% by mass or more and 0.30% by mass in the non-light-receiving surface side sealing material composition. It is as follows. If it is less than 0.1% by mass, the effect of improving the light sensitivity and the glass adhesion strength is not sufficiently exhibited. Further, if the HALS content exceeds 0.5% by mass, so-called bleed-out, in which HALS aggregates and solidifies over time and is pulverized on the surface of the sealing material sheet, is not preferable.
（密着性向上剤）
本発明に係る封止材組成物には、いずれについても、適宜、密着性向上剤を添加することにより、更に、他基材との密着耐久性を更に高めることができる。密着性向上剤としては、公知のシランカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤は特に限定されないが、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリロキシ系シランカップリング剤等を好ましく用いることができる。尚、これらは単独で又は二種以上を混合して使用することもできる。
(Adhesion improver)
In any of the encapsulant compositions according to the present invention, the adhesion durability with other base materials can be further enhanced by appropriately adding an adhesion improver. As the adhesion improver, a known silane coupling agent can be used. The silane coupling agent is not particularly limited. For example, vinyl-based silane coupling agents such as vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, and vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyldiethoxy. A methacryloxy-based silane coupling agent such as silane or 3-methacryloxypropyltriethoxysilane can be preferably used. In addition, these can also be used individually or in mixture of 2 or more types.
密着性向上剤として、シランカップリング剤を添加する場合、その含有量は、封止材組成物の全樹脂成分の合計１００質量部に対して０．１質量部以上１０．０質量部以下であり、上限は好ましくは５．０質量部以下である。シランカップリング剤の含有量が上記範囲にあり、且つ、封止材組成物を構成するポリオレフィン系の樹脂に適量のエチレン性不飽和シラン化合物の含量されているときには、密着性がより好ましい範囲へと向上する。尚、この範囲を超えると、製膜性が低下したり、或いは、ブリードアウトが発生する場合があり好ましくない。 When adding a silane coupling agent as an adhesion improver, the content is 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of all resin components of the sealing material composition. Yes, the upper limit is preferably 5.0 parts by mass or less. When the content of the silane coupling agent is in the above range, and the polyolefin resin constituting the encapsulant composition contains an appropriate amount of the ethylenically unsaturated silane compound, the adhesion is more preferable. And improve. In addition, when it exceeds this range, the film-forming property may be lowered or bleed out may occur, which is not preferable.
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、架橋の程度を更に微調整するための酸化防止剤等のラジカル吸収剤や、その他、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。 Furthermore, as other components used in the encapsulant composition, in addition to the above, radical absorbents such as antioxidants for further fine-tuning the degree of crosslinking, and in addition, nucleating agents, dispersing agents, leveling agents, A plasticizer, an antifoamer, a flame retardant, etc. can be mentioned.
＜非受光面側用封止材シート＞
非受光面側用封止材シート１は、上記の非受光面側用封止材組成物を、後述する本発明の封止材シートの製造方法等によって成形加工して得られるものであり、単層又は多層のシート状又はフィルム状としたものである。尚、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。又、非受光面側用封止材シート１は、図１に示す通り、太陽電池モジュール１０において太陽電池素子３の非受光面側であって、裏面保護シート４の受光面側に配置されて用いられる。
<Encapsulant sheet for non-light-receiving surface>
The non-light-receiving surface side sealing
非受光面側用封止材シート１の総厚さは１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以上６００μｍ以下であることがより好ましい。１００μｍ未満であると充分に衝撃を緩和することができず、１０００μｍを超えてもそれ以上の効果が得られず不経済であるので好ましくない。
The total thickness of the non-light-receiving surface side sealing
非受光面側用封止材シートの光線透過率は、厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３００ｎｍにおける光線透過率が３％以下、好ましくは１％以下、より好ましくは０％である。これにより、裏面保護シートの紫外線による劣化を十分に防ぐことができる。尚、本明細書における光線透過率とは、従来公知の分光光度計にて測定した値である。 The light transmittance of the non-light-receiving surface side sealing material sheet is 3% or less, preferably 1% or less, more preferably 0%, when measured at a thickness of 450 μm at a wavelength of 300 nm. Thereby, deterioration by the ultraviolet-ray of a back surface protection sheet can fully be prevented. In addition, the light transmittance in this specification is a value measured with a conventionally known spectrophotometer.
＜受光面側用封止材組成物＞
受光面側用封止材シート２を製造するための受光面側用封止材組成物（以下、単に「受光面側用封止材組成物」とも言う。）は、非受光面側用封止材組成物と同様のエチレン系樹脂をベース樹脂として用いる。受光面側用封止材シートのベース樹脂としては、従来広く用いられてきたエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いることができる他、非受光面側用封止材組成物に用いることができるものと同様のポリエチレン系樹脂を好ましく用いることができる。
<Light-receiving surface side sealing material composition>
A light-receiving surface side sealing material composition (hereinafter also simply referred to as “light-receiving surface-side sealing material composition”) for producing the light-receiving surface-side
受光面側用封止材組成物は、非受光面側用封止材組成物とは異なり紫外線吸収剤を含有しない。受光面側用封止材組成物が、紫外線吸収剤を含有しないことにより、受光面側用封止材シート２を太陽電池素子の受光面側に積層した場合に、紫外線領域を含む広い波長範囲の太陽光を発電に寄与させることができる。
Unlike the non-light-receiving surface side sealing material composition, the light-receiving surface side sealing material composition does not contain an ultraviolet absorber. When the light-receiving surface side sealing material composition does not contain an ultraviolet absorber, when the light-receiving surface-side
受光面側用封止材シートには高い透明性が求められるため、受光面側用封止材組成物には、非受光面側用封止材組成物と異なり有色の顔料は含有させない。又、有色の顔料以外のその他の添加材については、非受光面側用封止材組成物と同様の添加剤を適宜含有させることができる。但し、架橋剤及び架橋助剤については、非受光面側と異なり高融点の紫外線吸収剤が含有されていないため、上述の高融点の紫外線吸収剤との組合せに起因する制約は受けずに、必要に応じて適量含有させてもよい。 Since the light receiving surface side sealing material sheet is required to have high transparency, the light receiving surface side sealing material composition does not contain a colored pigment unlike the non-light receiving surface side sealing material composition. Moreover, about other additives other than a colored pigment, the additive similar to the sealing material composition for non-light-receiving surfaces can be contained suitably. However, for the crosslinking agent and the crosslinking aid, unlike the non-light-receiving surface side, because it does not contain a high-melting ultraviolet absorber, it is not subject to restrictions due to the combination with the above-described high-melting ultraviolet absorber, An appropriate amount may be contained as necessary.
＜受光面側用封止材シート＞
受光面側用封止材シート２は、上記の受光面側用封止材組成物を、後述する本発明の製造方法等によって成形加工して得られるものであり、単層又は多層のシート状又はフィルム状としたものである。尚、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。又、受光面側用封止材シート２は、図１に示す通り、太陽電池モジュール１０において太陽電池素子３の受光面側に積層されることにより、太陽電池モジュール１０の発電効率の向上に寄与することができる。又、受光面側用封止材シート２の総厚さや、多層シートとした場合の各層の厚さ比も、非受光面側用封止材シートと同様の厚さ及び厚さ比の範囲であることが好ましい。
<Light-receiving surface side sealing material sheet>
The light-receiving surface-side
そして、受光面側用封止材シート２の光線透過率は、厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３００ｎｍにおける光線透過率が４０％以上、好ましくは５０％以上である。これにより、紫外線領域の光線を有効利用して太陽電池モジュール１０の発電効率向上に寄与することができる。
And as for the light transmittance of the sealing
＜封止材シートの製造方法＞
［シート化工程］
上記においてそれぞれその詳細を説明した受光面側用封止材シート及び非受光面用封止材シートは、いずれも通常の熱可塑性樹脂において従来用いられる成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行うことができる。多層シートとしての成形方法としては、一例として、二種以上の溶融混練押出機による共押出により成形する方法が挙げられる。
<Method for producing sealing material sheet>
[Sheet making process]
The light-receiving surface side sealing material sheet and the non-light-receiving surface sealing material sheet, each of which has been described in detail above, are all molding methods conventionally used in ordinary thermoplastic resins, that is, injection molding, extrusion molding, hollow Various molding methods such as molding, compression molding, and rotational molding can be used. As an example of the forming method as the multilayer sheet, a method of forming by co-extrusion with two or more melt-kneading extruders can be given.
成形時の成形温度の下限は、各封止材組成物の融点を超える温度であることが必要である。具体的には、上述した紫外線吸収剤のマスターバッチ化を行う場合を除けば、少なくとも組成物中に含有される紫外線吸収剤の融点温度以上の温度である必要がある。成形温度の上限は、架橋剤を使用する場合には、使用する架橋剤の１分間半減期温度に応じて、製膜中に架橋が開始しない温度、即ち、封止材組成物のゲル分率を０％に維持できる温度であればよい。ここで、ゲル分率（％）とは、封止材シート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、抽出前後の質量比較を行い、残留不溶分の質量％を測定しこれをゲル分率としたものである。 The lower limit of the molding temperature at the time of molding needs to be a temperature exceeding the melting point of each sealing material composition. Specifically, it is necessary that the temperature is at least equal to or higher than the melting point temperature of the ultraviolet absorbent contained in the composition, except when the above-described ultraviolet absorbent masterbatch is performed. The upper limit of the molding temperature is, when a crosslinking agent is used, the temperature at which crosslinking does not start during film formation, that is, the gel fraction of the encapsulant composition, depending on the 1 minute half-life temperature of the crosslinking agent used. The temperature may be any temperature that can be maintained at 0%. Here, the gel fraction (%) means that 0.1 g of a sealing material sheet is put in a resin mesh, extracted with 60 ° C. toluene for 4 hours, taken out together with the resin mesh, weighed after drying, and mass before and after extraction. Comparison is made and the mass% of the remaining insoluble matter is measured, and this is used as the gel fraction.
［架橋工程］
尚、上記のシート化後の未架橋の封止材シートに対して、電離放射線による架橋処理を施す架橋工程を、シート化工程の終了後、且つ、封止材シートを他の部材と一体化する太陽電池モジュール一体化工程の開始前に行うことができる。このような架橋処理によって、封止材シートの耐熱性を更に向上させることができる。
[Crosslinking process]
In addition, the crosslinking process which performs the bridge | crosslinking process by ionizing radiation with respect to the uncrosslinked sealing material sheet | seat after said sheet | seat formation is integrated with another member after completion | finish of a sheeting process. This can be done before the start of the solar cell module integration step. Such a crosslinking treatment can further improve the heat resistance of the encapsulant sheet.
以上、実施形態を示して本発明を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において、適宜変更を加えて実施することができる。 While the present invention has been specifically described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the present invention.
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。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
＜封止材シートの製造＞
以下に説明する封止材組成物の材料を、封止材組成物中における各成分の含有量が、それぞれ下記記載の割合となるように調整して混合し、それぞれ実施例、比較例の封止材シートの中間層用及び最外層用封止材シートを作成するための封止材組成物とした。それぞれの封止材組成物をφ３０ｍｍ押出し機、２００ｍｍ幅のＴダイを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度２１０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎで中間層用及び最外層用封止材シートを作製し、これらの中間層用及び最外層用封止材シートを積層して、３層の太陽電池モジュール用の封止材シートとした。これらの封止材シートは、いずれも、厚さ４５０μｍ、最外層：中間層：最外層の厚さの比を１：６：１とした。尚、封止材組成物の材料としては、以下の材料を使用した。
<Manufacture of sealing material sheet>
The materials of the encapsulant composition described below were adjusted and mixed so that the content of each component in the encapsulant composition would be the ratio described below, respectively. It was set as the sealing material composition for producing the sealing material sheet for intermediate | middle layers and outermost layer of a fixing material sheet. Each encapsulant composition is used for an intermediate layer and an outermost layer at an extrusion temperature of 210 ° C. and a take-off speed of 1.1 m / min using a φ30 mm extruder and a film forming machine having a 200-mm width T-die. The intermediate layer and outermost layer sealing material sheets were laminated to obtain a sealing material sheet for a three-layer solar cell module. Each of these sealing material sheets had a thickness of 450 μm, and the ratio of the thickness of the outermost layer: intermediate layer: outermost layer was 1: 6: 1. In addition, the following materials were used as the material of the sealing material composition.
［ポリエチレン系樹脂］
メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）：密度０．８８０ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが３．５ｇ／１０分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンをベース樹脂として用いた。実施例、比較例の封止材シートを製造するための、いずれの封止材組成物においても、同樹脂の含有量が、中間層用の封止材組成物においては、９１．０質量％、最外層用の封止材組成物においては、８０．０質量％となるようにした。
[Polyethylene resin]
Metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE): Metallocene linear low density polyethylene having a density of 0.880 g / cm 3 and an MFR at 190 ° C. of 3.5 g / 10 min was used as a base resin. In any sealing material composition for producing the sealing material sheets of Examples and Comparative Examples, the content of the resin is 91.0% by mass in the sealing material composition for the intermediate layer. In the sealing material composition for the outermost layer, the content was 80.0% by mass.
［シラン変性ポリエチレン系樹脂］
密度０．８８１ｇ／ｃｍ３であり、１９０℃でのＭＦＲが２ｇ／１０分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）９８質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１質量部とからなるシラン架橋性樹脂をベース樹脂に混合するシラン変性ポリエチレン樹脂として用いた。この樹脂の密度は０．８８４ｇ／ｃｍ３、１９０℃でのＭＦＲが１．８ｇ／１０分である。実施例、比較例の封止材シートを製造するための、いずれの封止材組成物においても、同樹脂の含有量が、中間層用の封止材組成物においては、４．０質量％、最外層用の封止材組成物においては、１５．０質量％となるようにした。
[Silane-modified polyethylene resin]
With respect to 98 parts by mass of a metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE) having a density of 0.881 g / cm 3 and an MFR at 190 ° C. of 2 g / 10 minutes, A silane-crosslinkable resin composed of 0.1 part by mass of dicumyl peroxide as a radical generator (reaction catalyst) was used as a silane-modified polyethylene resin mixed with a base resin. This resin has a density of 0.884 g / cm 3 and an MFR at 190 ° C. of 1.8 g / 10 min. In any sealing material composition for producing the sealing material sheets of Examples and Comparative Examples, the content of the resin is 4.0% by mass in the sealing material composition for the intermediate layer. In the sealing material composition for the outermost layer, the content was 15.0% by mass.
［光安定剤］
光安定剤として、密度０．８８０ｇ／ｃｍ３のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００質量部に対して、ヒンダードアミン系光安定化剤（ケミプロ化成株式会社製：ＫＥＭＩＳＴＡＢ６２）２．２８質量部を混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチを作成した。実施例、比較例の封止材シートを製造するための、いずれの封止材組成物においても、封止材組成物中の上記光安定剤の含有量が、中間層用の封止材組成物においては、５．０質量％、最外層用の封止材組成物においては、５．０質量％となるようにした。
[Light stabilizer]
As a light stabilizer, hindered amine light stabilizer (Kemipro Kasei Co., Ltd .: KEMISTAB62) 2.28 mass with respect to 100 mass parts of powder obtained by pulverizing Ziegler linear low density polyethylene having a density of 0.880 g / cm 3. The parts were mixed, melted, processed, and a pelletized master batch was prepared. In any sealing material composition for producing the sealing material sheets of Examples and Comparative Examples, the content of the light stabilizer in the sealing material composition is the sealing material composition for the intermediate layer. In the product, it was set to 5.0% by mass, and in the sealing material composition for the outermost layer, 5.0% by mass.
［紫外線吸収剤］
紫外線吸収剤として、それぞれの実施例と比較例において、下記の３種類の紫外線吸収剤１〜３を表１に記載の通りに別途使い分けた。各紫外線吸収剤は、密度０．８８０ｇ／ｃｍ３のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー１００質量部に対して、それぞれ３．３質量部を混合してマスターバッチを作成し、各封止材組成物中の各紫外線吸収剤の含有量が、表１に記載の含有量（質量％）となるように調整した。
紫外線吸収剤１（表１にて「ＵＶＡ１」と記載）：ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤。融点１３８〜１４１℃。分子量３１５．８。ＣＡＳＮｏ．３８９６−１１−５。（ケミプロ化成株式会社製：ＫＥＭＩＳＯＲＢ７３）
紫外線吸収剤２（表１にて「ＵＶＡ２」と記載）：トリアジン系紫外線吸収剤。融点９０℃以上。分子量５０９．７。ＣＡＳＮｏ．２７２５−２２−６。（ケミプロ化成株式会社製：ＫＥＭＩＳＯＲＢ１０２）
紫外線吸収剤３（表１にて「ＵＶＡ３」と記載）：ベンゾフェノン系紫外線吸収剤。融点４８〜４９℃。分子量３２６．４。ＣＡＳＮｏ．１８４３−０５−６。（ケミプロ化成株式会社製：ＫＥＭＩＳＯＲＢ１２）
[Ultraviolet absorber]
As ultraviolet absorbers, the following three types of
Ultraviolet absorber 1 (described as “UVA1” in Table 1): a benzotriazole ultraviolet absorber. Mp 138-141 ° C. Molecular weight 315.8. CASNo. 3896-11-5. (Kemipro Kasei Co., Ltd .: KEMISORB 73)
Ultraviolet absorber 2 (described as “UVA2” in Table 1): Triazine-based ultraviolet absorber. Melting point 90 ° C or higher. Molecular weight 509.7. CASNo. 2725-22-6. (Kemipro Kasei Co., Ltd .: KEMISORB102)
Ultraviolet absorber 3 (described as “UVA3” in Table 1): Benzophenone ultraviolet absorber. Mp 48-49 ° C. Molecular weight 326.4. CASNo. 1843-05-6. (Kemipro Kasei Co., Ltd .: KEMISORB12)
＜裏面保護シート＞
裏面保護シートとしては、下記の樹脂基材を用いた。
樹脂基材：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材：厚さ１８８μｍ（商品名「ルミラーＳ１０」、東レ社製）
<Back protection sheet>
The following resin base material was used as the back surface protection sheet.
Resin base material: Polyethylene terephthalate (PET) base material: thickness 188 μm (trade name “Lumirror S10”, manufactured by Toray Industries, Inc.)
＜太陽電池モジュールの製造＞
上記の実施例及び比較例の各封止材シート及び各裏面保護シートを用いて、実施例及び比較例の評価用の各太陽電池モジュールを製造した。白板半強化ガラス（ＪＰＴ３．２ ７５ｍｍ×５０ｍｍ×３．２ｍｍ）、太陽電池素子（Ｔ−ＳＥＣ製単結晶６インチセル（ＴＳＳ６３ＴＮ））、及び実施例、比較例の各封止材シート及び裏面保護シートを、図１に示す一般的な層構成に沿って積層し、下記のラミネート条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について太陽電池モジュール評価用サンプルを得た。
（ラミネート条件） 真空引き：５．０分
加圧（０ｋＰａ〜１００ｋＰａ）：１．０分
圧力保持（１００ｋＰａ）：１０．０分
温度１６５℃
<Manufacture of solar cell modules>
Each solar cell module for evaluation of an Example and a comparative example was manufactured using each sealing material sheet and each back surface protection sheet of said Example and a comparative example. White plate semi-tempered glass (JPT3.2 75 mm × 50 mm × 3.2 mm), solar cell element (T-SEC single crystal 6 inch cell (TSS63TN)), and each sealing material sheet and back surface protection sheet of Examples and Comparative Examples Were laminated according to the general layer configuration shown in FIG. 1, and vacuum heating laminating was performed under the following laminating conditions, and solar cell module evaluation samples were obtained for the respective examples and comparative examples.
(Lamination condition) Vacuum drawing: 5.0 minutes
Pressurization (0 kPa to 100 kPa): 1.0 minute
Pressure holding (100 kPa): 10.0 minutes
165 ° C
＜評価例１＞
実施例及び比較例の各太陽電池モジュール評価用サンプルについて、ダンプヒート試験による保存試験前後の各層の光学特性を評価した。具体的には、ＪＩＳ Ｃ８９１７に準拠し、試験槽内温度をそれぞれ６０℃、８５℃、及び１０５℃の各温度、湿度は８５％の条件下で、それぞれの条件下で、評価用サンプルモジュールの耐久性試験を５００時間行った。受光面側用封止材シートについては、発電に寄与しうる紫外線領域の波長の光として３００ｎｍの光に対する光線透過率を上記試験の前後において測定し、又、保存試験前後の同値の維持率を算出した。又、非受光面側用封止材シートについては、製造直後における裏面保護シートの樹脂劣化を引き起こす可能性の高い光として３４０ｎｍの光に対する光線透過率を分光光度計で測定した。
<Evaluation Example 1>
The optical characteristics of each layer before and after the storage test by the dump heat test were evaluated for the solar cell module evaluation samples of the examples and comparative examples. Specifically, in accordance with JIS C8917, the temperature in the test tank is 60 ° C., 85 ° C., and 105 ° C., respectively, and the humidity is 85%. The durability test was conducted for 500 hours. For the light-receiving surface side sealing material sheet, the light transmittance with respect to 300 nm light as light having a wavelength in the ultraviolet region that can contribute to power generation is measured before and after the above test, and the same retention rate before and after the storage test is measured. Calculated. Moreover, about the sealing material sheet for non-light-receiving surfaces, the light transmittance with respect to light of 340 nm was measured with the spectrophotometer as light with high possibility of causing the resin deterioration of the back surface protection sheet immediately after manufacture.
尚、上記の試験の温度条件について、８５℃は、太陽電池モジュールの耐久試験として、広く一般的に採用されている温度条件であり、日本国内における平均的な使用環境を想定している。又、１０５℃については、国内における例外的な高温環境や、熱帯や砂漠地域での稼働等、特段の高温度下における使用環境を想定している。測定結果を表２に示す。 In addition, about the temperature conditions of said test, 85 degreeC is a temperature condition widely employ | adopted widely as an endurance test of a solar cell module, and assumes the average use environment in Japan. Moreover, about 105 degreeC, the use environment under special high temperature, such as the exceptional high temperature environment in Japan and the operation | movement in a tropical or desert area, is assumed. The measurement results are shown in Table 2.
＜評価例２＞
太陽電池モジュールの発電出力を評価するために、評価例１で行った保存試験（ダンプヒート試験。但し温度、湿度条件については８５℃、８５％とした）後の実施例及び比較例の各太陽電池モジュール評価用サンプルについて、Ｐｍａｘ値をそれぞれ測定した。Ｐｍａｘ値とは、太陽電池の出力が最高となる動作点での最高出力値であり、ＪＩＳ−Ｃ８９３５−１９９５に基づき、環境試験前後のモジュールの発電出力を測定した。又、保存試験前後の同値の維持率を算出して下記の基準で評価した。結果を「発電効率」として、下記表２に示す。
<Evaluation Example 2>
In order to evaluate the power generation output of the solar cell module, each of the solar cells in the examples and comparative examples after the storage test (dump heat test, where the temperature and humidity conditions were 85 ° C. and 85%) performed in Evaluation Example 1 The Pmax value was measured for each battery module evaluation sample. The Pmax value is the maximum output value at the operating point at which the output of the solar cell is maximum, and the power generation output of the module before and after the environmental test was measured based on JIS-C8935-1995. In addition, the same retention rate before and after the storage test was calculated and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2 below as “power generation efficiency”.
実施例１及び２と、比較例２との対比結果から、受光面側用封止材シートへの紫外線吸収剤の添加は、太陽電池モジュールの初期の発電効率を低化させることが確認された。尚、太陽電池モジュールの発電効率については、Ｐｍａｘ値の比較で、１％程度での激しい開発競争が世界中で行われており、上記のＰｍａｘ値の差は、そのような開発競争における十分に有意な差異である。 From the comparison results between Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, it was confirmed that the addition of the ultraviolet absorber to the light-receiving surface side sealing material sheet lowers the initial power generation efficiency of the solar cell module. . Regarding the power generation efficiency of solar cell modules, intense development competition of about 1% is conducted all over the world in comparison with Pmax value, and the above difference in Pmax value is sufficient in such development competition. Significant difference.
そして、比較例１の評価結果から、本発明に係る融点温度の条件を満たさない一般的な紫外線吸収剤を非受光面側のみに添加した場合は、高温多湿の環境下での長期使用後に発電効率が十分に維持できないことが分る。これに対して、実施例１及び２の評価結果から、紫外線吸収剤の融点温度を本発明独自の範囲に限定した場合には、高温多湿の環境下での長期使用後においても、良好な発電効率を維持できることが分かる。 From the evaluation results of Comparative Example 1, when a general ultraviolet absorber that does not satisfy the melting point temperature condition according to the present invention is added only to the non-light-receiving surface side, power generation is performed after long-term use in a hot and humid environment. It can be seen that the efficiency cannot be maintained sufficiently. On the other hand, from the evaluation results of Examples 1 and 2, when the melting point temperature of the ultraviolet absorber is limited to the unique range of the present invention, good power generation is possible even after long-term use in a hot and humid environment. It can be seen that the efficiency can be maintained.
尚、実施例１のように紫外線吸収剤の融点温度をより高い温度に最適化することにより、本発明の太陽電池モジュールは、通常の温度環境以上の特段の高温環境下においても、高い発電効率を長期に亘って十分に維持できることが確認された。 In addition, by optimizing the melting point temperature of the ultraviolet absorber to a higher temperature as in Example 1, the solar cell module of the present invention has a high power generation efficiency even under a special high temperature environment higher than the normal temperature environment. It was confirmed that can be sufficiently maintained over a long period of time.
以上、評価例１及び２の結果より、本発明の非受光面側用封止材シートを用いた太陽電池モジュールは、裏面保護シートを紫外線による劣化から保護することができるものであって、尚且つ、高温多湿の使用環境においても、その好ましい初期発電効率を、長期にわたって維持することができる優れた太陽電池モジュールであることが分る。 As described above, from the results of Evaluation Examples 1 and 2, the solar cell module using the non-light-receiving surface side sealing material sheet of the present invention can protect the back surface protection sheet from deterioration due to ultraviolet rays, and In addition, it can be seen that the solar cell module is excellent in that the preferable initial power generation efficiency can be maintained over a long period even in a high temperature and high humidity environment.
１ 非受光面側用封止材シート
２ 受光面側用封止材シート
３ 太陽電池素子
４ 裏面保護シート
５ 透明前面基板
１０ 太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (10)
エチレン系樹脂をベース樹脂とし、
紫外線吸収剤を含有し、
前記紫外線吸収剤の融点が８５℃以上である非受光面側用封止材シート。 Non-light-receiving surface side sealing material sheet laminated on the non-light-receiving surface side of the solar cell element in the solar cell module,
Using ethylene resin as the base resin,
Contains UV absorbers,
The non-light-receiving surface side sealing material sheet whose melting | fusing point of the said ultraviolet absorber is 85 degreeC or more.
エチレン系樹脂をベース樹脂とし、紫外線吸収剤を含有し、架橋剤を含有しない封止材組成物を溶融成形して、封止材シートを得るシート化工程を備え、
前記紫外線吸収剤の融点が８５℃以上である非受光面側用封止材シートの製造方法。 A method for producing a non-light-receiving surface side sealing material sheet laminated on a non-light-receiving surface side of a solar cell element in a solar cell module,
An ethylene-based resin as a base resin, containing an ultraviolet absorber, and melt-molding a sealing material composition not containing a crosslinking agent, comprising a sheeting step for obtaining a sealing material sheet,
The manufacturing method of the non-light-receiving surface side sealing material sheet whose melting | fusing point of the said ultraviolet absorber is 85 degreeC or more.
太陽電池素子の受光面側には、エチレン系樹脂をベース樹脂とし紫外線吸収剤を含有しない受光面側用封止材シートが積層されていて、
前記太陽電池モジュールの非受光面側の最外層には、裏面保護シートが積層されている太陽電池モジュール。 A solar cell module in which the non-light-receiving surface sealing material sheet according to any one of claims 1 to 3 is laminated on a non-light-receiving surface side of a solar cell element,
On the light-receiving surface side of the solar cell element, an encapsulant sheet for the light-receiving surface side that does not contain an ultraviolet absorber with an ethylene-based resin as a base resin is laminated,
A solar cell module in which a back protective sheet is laminated on the outermost layer on the non-light-receiving surface side of the solar cell module.
前記非受光面側用封止材シートの厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３４０ｎｍにおける光線透過率が０％である、請求項８に記載の太陽電池モジュール。 The light transmittance at a wavelength of 300 nm when measured at a thickness of 450 μm of the light-receiving surface side sealing material sheet is 40% or more,
The solar cell module according to claim 8, wherein the light transmittance at a wavelength of 340 nm when measured at a thickness of 450 μm of the non-light-receiving surface side sealing material sheet is 0%.
前記ダンプヒート耐久試験後の前記非受光面側用封止材シートの厚さ４５０μｍで測定した場合の波長３４０ｎｍにおける光線透過率が０％である、請求項８又は９に記載の太陽電池モジュール。 The light transmittance at a wavelength of 300 nm measured at a thickness of 450 μm after the dump heat durability test (JIS C8917) under the conditions of 85 ° C., 85%, and 1000 hours is 40% or more. There,
The solar cell module according to claim 8 or 9, wherein the light transmittance at a wavelength of 340 nm when measured at a thickness of 450 µm of the non-light-receiving surface side sealing material sheet after the dump heat durability test is 0%.
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