JP2017168782A - 太陽電池モジュール用シート、及び太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、赤外線反射率、絶縁フィルム等のセル側部材との接着性、耐熱性に優れる太陽電池モジュール用シート、及び発電効率に優れ、かつ長期的に外観の良い太陽電池モジュールを提供することをその課題とする。【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂Xを主成分とする2つの層(A層、B層)を有し、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含み、B層がA層よりも白色顔料を多く含み、かつB層の少なくとも片側にA層が位置することを特徴とする、太陽電池モジュール用シート。【選択図】図1
Description
本発明は、太陽電池モジュール用シート、及び太陽電池モジュールに関するものである。
太陽電池モジュールは、一般に、受光面側から、ガラスが一般的である受光面保護基材、受光面側封止材、太陽電池素子、絶縁フィルム、裏面側封止材、及び裏面保護シート(バックシートなどと呼ばれることもある。)が順に積層された構成となっており、それぞれの構成部材を積層させて、圧着して一体化する工程(例えば、ラミネート工程)を経て製造される。
太陽電池モジュール用の封止材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下、EVAと略すことがある。)を主成分とするもの(特許文献1)や、ポリオレフィン系樹脂を主成分とするもの(特許文献2)が知られている。これらの封止材シートは着色無しで透明のまま使用することもあるが、発電効率向上のため裏面側封止材にのみ、二酸化チタン粒子などの白色着色剤を添加して使用することもある(特許文献3)。
しかしながら、特許文献1や2のように封止材を透明のまま使用すると、赤外線反射率が低いため太陽電池モジュールの発電効率が不十分となることがある。一方、特許文献3のように裏面側封止材中に白色着色剤を添加すると、赤外線反射率が上昇して太陽電池モジュールの発電効率が向上するものの、裏面側封止材と絶縁フィルム等のセル側部材との密着性が低下することがある。そのため、長期にわたり高温高湿環境下にさらされることにより、絶縁フィルム等のセル側部材と裏面側封止材との間に浮きが発生し、太陽電池モジュールの外観が悪化することがある。
本発明は係る従来技術の課題を解決し、赤外線反射率、絶縁フィルム等のセル側部材との接着性、耐熱性に優れる太陽電池モジュール用シート、及び発電効率に優れ、かつ長期的に外観の良い太陽電池モジュールを提供することをその課題とする。
上記課題を解決するため、本発明は、下記の構成からなる。
(1) ポリオレフィン系樹脂Xを主成分とする2つの層(A層、B層)を有し、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含み、B層がA層よりも白色顔料を多く含み、かつB層の少なくとも片側にA層が位置することを特徴とする、太陽電池モジュール用シート。
(2) 前記ポリオレフィン系樹脂Xの融点が、60℃以上130℃未満であることを特徴とする、(1)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(3) 前記B層の両側に前記A層が位置することを特徴とする、(1)又は(2)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(4) ポリオレフィン系樹脂Yを主成分とし、以下の特徴1及び2を満たす層をC層としたときに、C層を有し、かつ前記B層とC層が接することを特徴とする、(1)又は(2)に記載の太陽電池モジュール用シート。
特徴1:接着性樹脂の含有量がB層よりも多く、かつA層よりも少ない。
特徴2:白色顔料の含有量がB層よりも少ない。
(5) 前記ポリオレフィン系樹脂Yの融点が、130℃以上170℃以下であることを特徴とする、(4)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(6) 前記A層の全成分を100質量%としたときに、前記A層における接着性樹脂の含有量が1質量%以上50質量%未満であることを特徴とする、(1)〜(5)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(7) 前記接着性樹脂の融点が、30℃以上120℃以下であることを特徴とする、(1)〜(6)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(8) 前記接着性樹脂が、酸変性樹脂であることを特徴とする、(1)〜(7)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(9) 前記酸変性樹脂の酸変性率が、0.5%以上2.0%以下であることを特徴とする、(8)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(10) 前記接着性樹脂が、環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂であることを特徴とする、(1)〜(7)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(11) 前記環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂が、以下の一般式(I)又は(II)で表される環状無水酸基を有する樹脂であることを特徴とする、(10)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(1) ポリオレフィン系樹脂Xを主成分とする2つの層(A層、B層)を有し、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含み、B層がA層よりも白色顔料を多く含み、かつB層の少なくとも片側にA層が位置することを特徴とする、太陽電池モジュール用シート。
(2) 前記ポリオレフィン系樹脂Xの融点が、60℃以上130℃未満であることを特徴とする、(1)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(3) 前記B層の両側に前記A層が位置することを特徴とする、(1)又は(2)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(4) ポリオレフィン系樹脂Yを主成分とし、以下の特徴1及び2を満たす層をC層としたときに、C層を有し、かつ前記B層とC層が接することを特徴とする、(1)又は(2)に記載の太陽電池モジュール用シート。
特徴1:接着性樹脂の含有量がB層よりも多く、かつA層よりも少ない。
特徴2:白色顔料の含有量がB層よりも少ない。
(5) 前記ポリオレフィン系樹脂Yの融点が、130℃以上170℃以下であることを特徴とする、(4)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(6) 前記A層の全成分を100質量%としたときに、前記A層における接着性樹脂の含有量が1質量%以上50質量%未満であることを特徴とする、(1)〜(5)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(7) 前記接着性樹脂の融点が、30℃以上120℃以下であることを特徴とする、(1)〜(6)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(8) 前記接着性樹脂が、酸変性樹脂であることを特徴とする、(1)〜(7)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(9) 前記酸変性樹脂の酸変性率が、0.5%以上2.0%以下であることを特徴とする、(8)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(10) 前記接着性樹脂が、環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂であることを特徴とする、(1)〜(7)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(11) 前記環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂が、以下の一般式(I)又は(II)で表される環状無水酸基を有する樹脂であることを特徴とする、(10)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(波線はポリマーの主鎖である。)
(波線はポリマーの主鎖である。)
(12) シート全体の厚みが150μm以上1,000μm以下であり、かつシート全体に占める前記B層の厚み比が、50%以上90%以下であることを特徴とする、(1)〜(11)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(13) ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、及びポリアミド系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂を主成分とする基材層を有することを特徴とする、(1)〜(12)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(14) 前記A層、前記B層、及び前記基材層がこの順に位置することを特徴とする、(13)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(15) (1)〜(14)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シートを有することを特徴とする、太陽電池モジュール。
(12) シート全体の厚みが150μm以上1,000μm以下であり、かつシート全体に占める前記B層の厚み比が、50%以上90%以下であることを特徴とする、(1)〜(11)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(13) ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、及びポリアミド系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂を主成分とする基材層を有することを特徴とする、(1)〜(12)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
(14) 前記A層、前記B層、及び前記基材層がこの順に位置することを特徴とする、(13)に記載の太陽電池モジュール用シート。
(15) (1)〜(14)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シートを有することを特徴とする、太陽電池モジュール。
本発明によれば、赤外線反射率、絶縁フィルムとの密着性、及び耐熱性に優れた太陽電池モジュール用シートを提供することができる。そして、本発明の太陽電池モジュール用シートを用いることにより、発電効率に優れ、長期的に外観の良い太陽電池モジュールを得ることができる。
以下、本発明の太陽電池モジュール用シートおよび太陽電池モジュールの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(太陽電池モジュール用シート)
本発明の太陽電池モジュール用シートは、ポリオレフィン系樹脂Xを主成分とする2つの層(A層、B層)を有し、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含み、B層がA層よりも白色顔料を多く含み、かつB層の少なくとも片側にA層が位置することを特徴とする。
(太陽電池モジュール用シート)
本発明の太陽電池モジュール用シートは、ポリオレフィン系樹脂Xを主成分とする2つの層(A層、B層)を有し、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含み、B層がA層よりも白色顔料を多く含み、かつB層の少なくとも片側にA層が位置することを特徴とする。
図1〜3に、本発明の一実施態様に係る太陽電池モジュール用シートを含む太陽電池モジュール用部材の模式図(側面図)を示す。本発明の太陽電池モジュール用シートXとしては、例えば、B層10とA層8が積層されたもの(図1)、A層8、B層10、及びC層11がこの順に積層されたもの(図2)、A層8、B層10、C層11、及び基材層12がこの順に積層されたもの(図3)がある。
これらの太陽電池モジュール用シートは、受光面保護基材1、受光面側封止材2、セル3、バスバー電極4、絶縁フィルム5、取り出し電極7、必要に応じてバックシート9や基材層12と共にラミネート法などにより圧着されて太陽電池モジュールとなる。このとき、A層8及びB層10は、裏面側封止材として機能する。
本発明の太陽電池モジュール用シートは、太陽電池モジュールとしたときの耐熱性、及び製造コストの観点から、ポリオレフィン系樹脂Xを主成分とする2つの層(A層、B層)を有することが重要である。ポリオレフィン系樹脂は低コストであり、耐熱性に優れる。そのため、太陽電池モジュール用シートがポリオレフィン系樹脂を主成分とする層を有することにより、太陽電池モジュール用シートの製造コストが軽減され、太陽電池モジュールとしたときの耐熱性が向上する。
ポリオレフィン系樹脂とは、炭素−炭素二重結合を有する単量体(以下、オレフィンモノマーということがある。)等を付加重合して得られるポリマーであって、ポリマー鎖を形成する全成分を100モル%としたときにオレフィンモノマー由来成分を50mol%以上100mol%以下含むものをいう。なお、ポリオレフィン系樹脂を得るためのオレフィンモノマーは、発明の効果を損なわない限り、一種類のみであっても複数種類であってもよい。
「ポリオレフィン系樹脂Xを主成分とする」とは、「層の全成分100質量%中に、ポリオレフィン系樹脂を50質量%より多く100質量%以下含むこと」をいう。以下、「主成分とする」に関して同様の言い換えができる。なお、ここでは、ポリオレフィン系樹脂であり、かつ後述する接着性樹脂でもある樹脂については、ポリオレフィン系樹脂でないものとして扱う。
本発明の太陽電池モジュール用シートにおけるポリオレフィン系樹脂Xは、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等を好適に用いることができる。そして、太陽電池モジュールとしたときの耐熱性と製造コストを両立させる観点からは、ポリエチレン系樹脂を用いることが好ましく、その中でもエチレンの単独重合体あるいはエチレンとα−オレフィンとの共重合体を用いることがより好ましい。
ポリエチレン系樹脂とは、ポリマー鎖を形成する全成分を100モル%としたときにエチレン由来成分を50mol%以上100mol%以下含むポリオレフィン系樹脂をいい、ポリプロピレン系樹脂とは、ポリマー鎖を形成する全成分を100モル%としたときにプロピレン由来成分を50mol%以上100mol%以下含むポリオレフィン系樹脂をいう。
α−オレフィンとは、炭素数2〜25のアルケンのうちα位に二重結合を持つもののことをいい、本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、A層を有するシートの柔軟性を高め、太陽電池モジュールに荷重が掛かった際のセルの破損を抑える観点から、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテンなどを用いることが好ましく、1−ブテン及び/または1−ヘキセンを用いることがより好ましい。
ポリエチレン系樹脂を密度などの観点から分類した場合、原料樹脂の製造コストの観点から、高密度ポリエチレン(HDPE:密度が945kg/m3より大きいポリエチレン)、低密度ポリエチレン(LDPE:高圧法により製造される密度900〜945kg/m3のポリエチレン)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:シングルサイトまたはマルチサイト触媒を用い、低圧法により製造される密度900〜945kg/m3のポリエチレン)、超低密度ポリエチレン(VLDPE:密度900kg/m3未満のポリエチレン)を好ましく用いることができ、直鎖状低密度ポリエチレンをより好ましく用いることができる。
本発明の太陽電池モジュール用シートにおけるポリオレフィン系樹脂Xは、本発明の効果を損なわない限り、一種類のポリオレフィン系樹脂のみからなるものであっても複数種類のポリオレフィン系樹脂を混合したものであってもよい。ポリオレフィン系樹脂Xが複数種類のポリオレフィン系樹脂を混合したものである場合、その含有量は、全てのポリオレフィン系樹脂を合算して算出するものとする。
本発明においては、ポリオレフィン系樹脂Xの融点が、60℃以上130℃未満であることが好ましい。ここで融点とは、示差走査熱量計を用い、窒素ガス流入量50mL/分の条件下で、サンプルを10℃/分の速度で30℃から250℃まで昇温(1st heating)させた後、250℃にて10分間保持し、10℃/分の速度で−30℃まで冷却させた後、−30℃にて10分間保持し、再度10℃/分の速度で250℃まで昇温(2nd heating)させたときの、2nd heatingで観測される融解ピーク温度をいう。複数ピークがある場合は、その中で最も高い吸熱量(単位:mW)を示す融解ピーク位置の融点(単位:℃)とする。また、以後樹脂の融点については、本方法により測定した融点をいう。
ポリオレフィン系樹脂の融点が60℃以上であることにより、太陽電池モジュールとしたときに十分な耐熱性を確保することができる。一方、ポリオレフィン系樹脂の融点が130℃未満であることにより太陽電池モジュールを製造する際のラミネート工程において、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層が十分に溶融し、封止材として機能する。
また、本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、A層の最大溶融ピーク温度が、100℃以上130℃未満であることが好ましい。最大溶融ピーク温度が100℃以上であることにより、太陽電池モジュールが高温下にさらされた際にも、A層が流れ出さないため、太陽電池モジュールの耐熱性を向上させることができる。また、A層の最大溶融ピーク温度が130℃未満であることにより、太陽電池モジュールを製造する際のラミネート工程時に、セルや配線がつくる凸凹を十分に包埋することができる程度にA層が柔らかくなる。A層の最大溶融ピーク温度とは、シート部分からA層部分を削り取り、前述の融点と同じ条件で示差走査熱量計による測定を行った際に得られる最も大きなピークの温度をいう。
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいて、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含むことが重要である。ここで、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含むとは、A層が接着性樹脂を含み、B層が接着性樹脂を含まないこと、又は、A層の全成分を100質量%としたときのA層における接着性樹脂の含有量(質量%)が、B層の全成分を100質量%としたときのB層における接着性樹脂の含有量(質量%)よりも高いことをいう。
ここで、接着性樹脂とは、エチレン−酢酸ビニル共重合体、後述する酸変性樹脂、後述する環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂、シラン変性樹脂、テルペン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、アイオノマー樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、及び石油樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つの樹脂のことをいう。
図1〜3に示すように、A層は、太陽電池モジュールとしたときに、セル及び絶縁フィルム等のセル側に位置する部材(以下、これらを総称してセル等ということがある。)との接着を担う層である。このA層が接着性樹脂を含むことにより、太陽電池モジュール用シートとセル等との接着性が向上する。
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、A層の全成分を100質量%としたときに、A層における接着性樹脂の含有量が1質量%以上50質量%未満であることが好ましい。A層が接着性樹脂を1質量%以上含有することにより、太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着性を十分に確保することができる。太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着性の観点から、A層における接着性樹脂の含有量は、A層の全成分を100質量%としたときに、5質量%以上であることがより好ましく、7質量%以上であることがさらに好ましい。
一方、A層が接着性樹脂を50質量%未満含有することにより、太陽電池モジュールとしたときの耐熱性を十分に確保することができる。太陽電池モジュールとしたときの耐熱性を確保する観点から、A層における接着性樹脂の含有量は、A層の全成分を100質量%としたときに、30質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることがさらに好ましい。
すなわち、A層における接着性樹脂の含有量は、太陽電池モジュール用シートとセル等との接着性と、太陽電池モジュールとしたときの耐熱性を両立させる観点から、A層の全成分を100質量%としたときに、5質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、7質量%以上15質量%以下であることがさらに好ましい。
B層は、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含む限り、接着性樹脂の含有量については特に制限されない。但し、太陽電池モジュールの製造コスト及び太陽電池モジュールとしたときの耐熱性の観点から、B層は、B層の全成分を100質量%としたときのB層における接着性樹脂の含有量が40質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以下であることが特に好ましく、B層が接着性樹脂を含まないことが最も好ましい。
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、セル等との接着性と生産性を両立させる観点から、接着性樹脂の融点が、30℃以上120℃以下であることが好ましい。接着性樹脂の融点が120℃以下であることにより、ラミネート工程の際に接着性樹脂が十分に溶融し、セル等との接着性を十分に得ることができる。太陽電池モジュール用シートとセル等との接着性の観点から、接着性樹脂の融点は、80℃以下であることが好ましく、60℃以下であることがより好ましい。
また、接着性樹脂の融点が30℃以上であることにより、太陽電池モジュール用シートを製造する際に樹脂ペレットがベタつきにくく、正確に分量を計量することや、製造工程で詰まりなく樹脂を搬送することが可能となるため、太陽電池モジュール用シートの生産性を向上させることができる。太陽電池モジュール用シートの生産性の観点から、接着性樹脂の融点は40℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましい。
すなわち、接着性樹脂の融点は、セル等との接着性と生産性を両立させる観点から、40℃以上80℃以下であることがより好ましく、50℃以上60℃以下であることがさらに好ましい。
本発明の太陽電池モジュールにおいては、A層とセル等との接着性を向上させる観点から、接着性樹脂が、酸変性樹脂であること、又は環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂であることが好ましい。これらの樹脂は結晶性が低いため、これらの樹脂を用いることにより、A層とセル等との接着性をより高めることができる。
ここで、酸変性樹脂とは、酸性官能基を側鎖にもつ及び/又は主鎖中に酸性官能基が組み込まれた樹脂のことをいう。環状無水酸基とは、無水酸基を環中に有する環状化合物からなる官能基をいう。なお、接着性樹脂には、酸変性樹脂かつ環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂であるものも存在する。
本発明の太陽電池モジュールに用いることができる酸変性樹脂としては、例えば、前記ポリエチレン系樹脂や、後述するポリプロピレン系樹脂(ここでは、これらを合わせてポリオレフィン系樹脂と呼ぶ)の各重合体を炭素−炭素二重結合を持つ酸で変性してなる酸変性ポリオレフィン樹脂、エチレンゴムの各重合体を炭素−炭素二重結合を持つ酸で変性してなる酸変性エチレンゴム、及びスチレン系エラストマーの各重合体を炭素−炭素二重結合を持つ酸で変性してなる酸変性スチレン系エラストマー等が挙げられる。
酸変性に用いる酸は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、例えば、不飽和カルボン酸又はその誘導体などを用いることができる。不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、及びパラストリン酸等が挙げられ、不飽和カルボン酸の誘導体としては、マレイン酸モノエステル、無水マレイン酸、イタコン酸モノエステル、無水イタコン酸、フマル酸モノエステル、無水フマル酸、ピマール酸、イソピマール酸、及びデヒドロアビエチン酸等が挙げられる。
本発明の太陽電池モジュールにおいては、酸変性樹脂の酸変性率が、0.5%以上2.0%以下であることが好ましい。酸変性樹脂の酸変性率が0.5%以上であることにより、A層と絶縁フィルムとの接着性を十分に保つことができる。一方、酸変性樹脂の酸変性率が2.0%以下であることにより、本発明の太陽電池モジュール用シートを生産する際に酸の揮発を抑えることができ、その生産性が向上する。
ここで、酸変性率とは、酸性官能基含有モノマー由来部分の質量/酸変性樹脂の質量×100(%)と定義することができる。なお、酸性官能基含有モノマー由来部分の質量や酸変性樹脂の質量の定量には、HPLCなどの公知の方法を用いることができる。
本発明の太陽電池モジュールに用いることができる環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−α−オレフィン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸グラフト変性樹脂、プロピレン−(メタ)アクリル酸グラフト変性樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体−(メタ)アクリル酸変性樹脂、ポリ無水マレイン酸、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸グラフト変性樹脂、プロピレン−無水マレイン酸グラフト変性樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体−無水マレイン酸変性樹脂等、前記不飽和カルボン酸又はその誘導体の単独重合体や、エチレン、プロピレン、酢酸ビニルなど、公知のポリマーに用いられる単量体から選ばれる少なくとも1種以上の単量体と、上記不飽和カルボン酸又はその誘導体との共重合体や、公知のポリマーを、前記不飽和カルボン酸又はその誘導体を用いて変性した樹脂等が挙げられる。
さらに製造コスト面も考慮すると、環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂が、以下の一般式(I)又は(II)で表される環状無水酸基を有する樹脂であることがより好ましく、以下の一般式(I)で表される環状無水酸基を有する樹脂であることがさらに好ましい。
(波線はポリマーの主鎖である。)
(波線はポリマーの主鎖である。)
一般式(I)で表される環状無水酸基を有する樹脂は、一般に無水マレイン酸変性樹脂と呼ばれ、酸変性樹脂にも該当する。一般式(II)で表される環状無水酸基を有する樹脂は、一般に無水マレイン酸共重合体と呼ばれる。一般式(I)又は(II)で表される環状無水酸基を有する樹脂は、公知の方法により製造することができ、例えば、デュポン(株)製“フサボンド”(登録商標)N525、N493、及びM603や、三井化学(株)製“タフマー”(登録商標)MA8510、MH7010、三菱化学(株)製“ダイヤカルナ”(登録商標)が市販されている。
一般式(I)で表される環状無水酸基を有する樹脂は、一般に無水マレイン酸変性樹脂と呼ばれ、酸変性樹脂にも該当する。一般式(II)で表される環状無水酸基を有する樹脂は、一般に無水マレイン酸共重合体と呼ばれる。一般式(I)又は(II)で表される環状無水酸基を有する樹脂は、公知の方法により製造することができ、例えば、デュポン(株)製“フサボンド”(登録商標)N525、N493、及びM603や、三井化学(株)製“タフマー”(登録商標)MA8510、MH7010、三菱化学(株)製“ダイヤカルナ”(登録商標)が市販されている。
また、一般式(I)で表される環状無水酸基を有する樹脂は、別名、無水マレイン酸グラフト変性樹脂ともいわれ、その例としては、デュポン(株)製“フサボンド”(登録商標)N525、N493、三井化学(株)製“タフマー”(登録商標)MA8510、MH7010などが市販されている。
樹脂が前記一般式(I)又は(II)で表される環状無水酸基を有するか否かは、例えば、酸変性樹脂成分を核磁気共鳴(NMR)装置などにより定性分析することで確認することができる。
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、太陽電池モジュールとしたときの発電効率を向上させる観点から、B層がA層よりも白色顔料を多く含むことが重要である。B層がA層よりも白色顔料を多く含むことで、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射率が向上し、太陽電池モジュールとしたときの発電効率を高めることができる。
また、太陽電池モジュールを製造する際のラミネート工程においてA層が溶融すると、溶融したA層成分がセルの受光面側に回り込むことがある。このような状況に至った場合、A層中の白色顔料が多いほどセルによる太陽光の受光が強く阻害され、太陽電池モジュールの発電効率も低下することとなる。そのため、B層がA層よりも白色顔料を多く含むことで、A層の回り込みによる発電効率低下を軽減することもできる。
ここで、B層がA層よりも白色顔料を多く含むとは、B層が白色顔料を含み、A層が白色顔料を含まないこと、又は、B層の全成分を100質量%としたときのB層における白色顔料の含有量(質量%)が、A層の全成分を100質量%としたときのA層における白色顔料の含有量(質量%)よりも高いことをいう。
B層における白色顔料の含有量は、本発明の効果を損なわないのであれば、B層がA層よりも白色顔料を多く含む限り特に制限されないが、太陽電池モジュールとしたときの発電効率と製膜性を両立させる観点から、B層の全成分を100質量%としたときに、1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、2質量%以上6質量%以下であることがより好ましい。B層における白色顔料の含有量が、B層の全成分を100質量%に対して1質量%未満であると、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射率が低くなり、太陽電池モジュールとしたときの発電効率が低くなることがある。一方、B層における白色顔料の含有量が、B層の全成分100質量%に対して10質量%を超えると、B層を形成する樹脂が脆くなり、製膜性が低下することがある。
A層における白色顔料の含有量は、本発明の効果を損なわないのであれば、B層がA層よりも白色顔料を多く含む限り特に制限されない。但し、太陽電池モジュール用シートとセル等との接着性の観点から、A層における白色顔料の含有量は、A層の全成分を100質量%としたときに、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、2質量%未満であることがさらに好ましく、1質量%以下であることが特に好ましく、A層が白色顔料を含まないことが最も好ましい。
白色顔料とは、水に不溶な粒子であり、微粉末固体化した際に白色を示すものである。ここで白色とは、JIS Z 8717(1989)に準拠して測定したマンセル表示系の明度が8.0〜10.0である色を意味する。白色顔料としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、公知の白色顔料を使用できる。本発明の太陽電池モジュール用シートに用いることができる白色顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、および二酸化チタン等が挙げられる。中でも、幅広い波長域の光を反射することができる二酸化チタンを好ましく用いることができる。
これらの白色顔料は本発明の効果を損なわない限り、一種類のみであっても複数種を混合したものであってもよい。なお、白色顔料が複数種類を混合したものである場合、その含有量は全ての白色顔料を合算して算出するものとする。
白色顔料の平均粒径は、粒子の凝集を防いで分散性を向上する観点から、0.1μm以上が好ましく、太陽電池モジュール用シートとしたときに反射特性を十分に得る観点から、50μm以下が好ましい。上記観点から、白色顔料の平均粒径は0.1μm以上20μm以下がより好ましく、0.15μm以上10μm以下がさらに好ましい。なお、平均粒径は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置、例えばLA950(堀場製作所社(株)製)を用いて測定することができる。
本発明の太陽電池モジュール用シートは、セル等との接着性と太陽電池モジュールとしたときの耐熱性を両立させる観点から、B層の少なくとも片側にA層が位置することが重要である。このような態様とすることで、A層によるセル等との接着性向上効果とB層による耐熱性向上効果を得ることができ、太陽電池モジュール用シートは、セル等との接着性と太陽電池モジュールとしたときの耐熱性の両方に優れたものとなる。
また、本発明の太陽電池モジュール用シートは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層を3層以上有する態様とすることも好ましい。
このような態様の好ましい例の一つとして、B層の両側にA層が位置する態様が挙げられる。B層の両側にA層が位置することにより、セル等だけでなく、後述する基材層等の太陽電池モジュールとしたときに太陽電池モジュール用シートの裏側に位置する部材(以下、裏側部材ということがある。)との接着性も向上させることができる。B層の両側にA層が位置する場合におけるA層の組成は、本発明の効果を損なわない限り同一であっても互いに異なっていてもよい。
ポリオレフィン系樹脂を主成分とする層を3層以上有する別の好ましい態様としては、ポリオレフィン系樹脂Yを主成分とし、以下の特徴1及び2を全て満たす層をC層としたときに、C層を有し、かつ前記B層とC層が接する態様が挙げられる。
特徴1:接着性樹脂の含有量がB層よりも多く、かつA層よりも少ない。
特徴2:白色顔料の含有量がB層よりも少ない。
特徴1:接着性樹脂の含有量がB層よりも多く、かつA層よりも少ない。
特徴2:白色顔料の含有量がB層よりも少ない。
このような態様は、すなわち、A層/B層/C層の3種3層構成を有し、各層を構成する全成分を100質量%としたときの接着性樹脂の含有量がA層>C層>B層であり、各層を構成する全成分を100質量%としたときの白色顔料の含有量がB層>A層≧C層、又はB層>C層>A層である態様である。前述の通り、A層はセル等との接着性を担う層である。そして、C層は太陽電池モジュールとしたときに太陽電池モジュール用シートの裏側に位置する部材との接着を担う層である。このように、部材との接着を担う層における接着性樹脂の含有量を多くすることで、部材同士の接着を強固にすることができる。
また、他部材との接着を担うA層とC層の間に位置するB層が、各層を構成する全成分を100質量%としたときに白色顔料を最も多く含むことにより、太陽電池モジュール用シートの赤外線反射率が向上し、太陽電池モジュールとしたときの発電効率も向上する。
ここでポリオレフィン系樹脂Yとは、ポリオレフィン系樹脂Xと異なるポリオレフィン系樹脂である。ポリオレフィン系樹脂Yは、ポリオレフィン系樹脂Xと種類又は組成が同一でなければ本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、例えば、前述のポリオレフィン系樹脂を単独で又は組み合わせて用いることができる。中でも、太陽電池モジュールとしたときの耐熱性等の観点から、ポリプロピレン系樹脂を単独で又は他のポリオレフィン系樹脂と組み合わせて用いることが好ましく、ポリプロピレン系樹脂を単独で用いることがさらに好ましい。ポリプロピレン系樹脂は比重や耐熱性、及びコスト面で優れ、太陽電池モジュールとしたときに、例えばバックシートの一部として高い機能を発揮する。
「ポリオレフィン系樹脂Yを主成分とする」とは、「層の全成分100質量%中に、ポリオレフィン系樹脂を50質量%より多く100質量%以下含むこと」をいう。なお、ここでは、ポリオレフィン系樹脂であり、かつ接着性樹脂でもある樹脂については、ポリオレフィン系樹脂でないものとして扱う。
ここで、ポリプロピレン系樹脂とは、炭素−炭素二重結合を有する単量体を付加重合して得られる高分子化合物であって、当該単量体としてプロピレンを50mol%以上100mol%以下用いて得られる高分子化合物と定義する。
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、アイソタクチックホモポリプロピレン、シンジオタクチックホモポリプロピレンおよびアタクチックホモポリプロピレンなどのプロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体およびエチレン−プロピレンランダムブロック共重合体などに代表されるα−オレフィン−プロピレン共重合体(ここでいうα−オレフィンとは、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテンおよび1−ノネンなどのことを言う。)、変性ポリプロピレン系樹脂、およびエチレン、イソプレン、ブタジエンおよびスチレンなどのブロック部をもつプロピレンブロック共重合体などが挙げられる。
また、ポリプロピレン系樹脂は1種類もしくは2種類以上を混合して使用してもよく、その例として、ブロックポリプロピレンと呼ばれる、反応槽にて重合により作られるプロピレンのホモポリマーと、続いて後続の反応槽にて共重合により作られるエチレン−プロピレン共重合体とを含有する混合物等が挙げられる。
本発明の太陽電池モジュール用シートにおいては、耐熱性の点から、ポリオレフィン系樹脂Yの融点が、130℃以上170℃以下であることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂Yの融点が130℃以上であることにより、太陽電池モジュールとしたときの耐熱性が向上する。ポリオレフィン系樹脂Yの融点の上限値は、高いほど太陽電池モジュールとしたときの耐熱性が向上するため、特に制限はないが、170℃あれば十分である。
本発明の太陽電池モジュール用シートは、封止機能の確保と経済性の観点から、シート全体の厚みが150μm以上1,000μm以下であることが好ましい。シート全体の厚みが150μm以上であることにより、太陽電池モジュールとしたときにセルを十分に封止することができ、封止材の量が不足することに起因するセル割れの発生を軽減することができる。一方、シート全体の厚みが1,000μm以下であることにより、生産コストの上昇を抑えることができる。
本発明の太陽電池モジュール用シートは、セル等との接着性と太陽電池モジュールとしたときの発電効率を両立させる観点から、シート全体に占めるB層の厚み比が、50%以上90%以下であることが好ましい。シート全体に占めるB層の厚み比が50%以上であることにより、十分な反射性能を確保することができるため、太陽電池モジュールとしたときの発電効率の低下を抑えることができる。一方、シート全体に占めるB層の厚み比が90%以下であることにより、A層の厚みがセル等との接着を担うのに十分なものとなるため、セル等との接着性を確保することができる。
また、本発明の太陽電池モジュール用シートは、機械的強度や耐候性の点から、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、及びポリアミド系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂を主成分とする基材層を有することが好ましい。中でも、コスト面やリサイクル性の点から、ポリエステル系樹脂を主成分とする基材層を有することがより好ましい。
本発明の太陽電池モジュール用シートは、A層、B層、及び基材層がこの順に位置することが好ましい。A層、B層、及び基材層がこの順に位置するとは、A層とB層及び/又はB層と基材層の間に別の層が位置するか否かにかかわらず、A層、B層、及び基材層がこの順に位置する態様全般を指す。すなわち、A層/B層/基材層の3種3層構成、A層/B層/A層/基材層の3種4層構成、A層/B層/C層/基材層の4種4層構成の他、基材層とA層、B層、又はC層との間に易接着層を有する構成等も「A層、B層、及び基材層がこの順に位置する」に該当する。
このような態様とした場合、最表面のA層はセル等と接着する封止材層の一部として働き、B層は封止材層の一部として働き、かつ太陽電池モジュールとしたときの耐熱性や発電効率の向上に寄与する。また、基材層はバックシートの一部として働き、かつ砂塵などから部材を保護する。B層と基材層の間にA層やC層が存在する場合は、このA層又はC層はバックシートの一部として働き、かつ基材層との接着も担う。
すなわち、太陽電池モジュール用シートをこのような態様とすることにより、太陽電池モジュールとしたときの機械的強度や耐候性、耐久性を向上させることができる。さらに、このような態様とすることにより、太陽電池モジュール用シートが封止材として機能する最表面のA層及びB層と、バックシートに相当する層(B層と基材層の間のA層やC層、基材層)を同時に有することとなる。そのため、太陽電池モジュールを製造する際に、裏面側封止材とバックシートを積層する工程を省略でき、太陽電池モジュールの生産性を向上させることができる。
以下、A層、B層、及びC層を有する太陽電池モジュール用シートを例に、本発明の太陽電池モジュール用シートの製造方法について説明するが、本発明の太陽電池モジュール用シートは、本態様に限定されるものではない。
A層、B層、及びC層は、公知のブレンダーで原料樹脂ペレットをドライブレンドし、単軸または二軸押出機を用い、200℃前後の押出機温度で押し出すことができる。製膜方法はTダイ法、カレンダー法のどちらでも良いが、多層製膜ができる点からTダイ法が好ましい。Tダイ法を用いる場合、積層装置としてはフィードブロックやマルチマニホールドダイのどちらを用いても良い。
A層、B層、及びC層は共押出法により一体製膜しても良いし、押出ラミネートしても良い。また、公知の接着剤を用いて一体化しても良い。また、C層と基材層とは押出ラミネートによる一体化をしても良いし、公知の接着剤を用いて貼りあわせても良い。
(太陽電池モジュール)
本発明の太陽電池モジュールは、本発明の太陽電池モジュール用シートを有することを特徴とする。このような態様とすることにより、太陽電池モジュールは各部材の接着性、耐熱性に優れ、長期的に外観の良いものとなる。
本発明の太陽電池モジュールは、本発明の太陽電池モジュール用シートを有することを特徴とする。このような態様とすることにより、太陽電池モジュールは各部材の接着性、耐熱性に優れ、長期的に外観の良いものとなる。
また、本発明の太陽電池モジュールは、前述した太陽電池モジュール用シートの好ましい態様のもの有する構成とすることが好ましい。
本発明の太陽電池モジュールは、取り出し電極とセルとが導通しないようにするために、絶縁フィルムを有することが好ましい。本発明において絶縁フィルムとは、JISC2151(2006) 附属書2「(参考)表面抵抗及び体積抵抗率の試験方法」に準拠し、前処理条件として23±2℃、相対湿度50±5%にて24時間以上放置し、試験電圧500Vにて測定した体積抵抗率が1×1013Ω・cm以上であるフィルム状のものをいう。絶縁フィルムは図1に例示するように、取り出し電極とセルの間に挿入される。
絶縁フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムや、フッ素フィルムなどが最表層に位置するものや、コート層(図4の6)が一方の最表層に位置するものなどを用いることができる。また、絶縁フィルムは図5に例示するように、絶縁フィルム、ホットメルト樹脂などを含む接着剤層(図5の13)、及び電極を貼り合わせて用いることできる。
中でも、本発明の太陽電池モジュールは、長期間の外観品位を保持する観点から、一方の最表層がアクリル樹脂を含む層である絶縁フィルムを有することが好ましい。アクリル樹脂は耐候性が良いため、このような態様とすることにより、絶縁フィルムの変色や割れを低減でき、外観を長期間にわたり良好に保持することができる。ここで、一方の最表層がアクリル樹脂を含む層であるとは、コート層がアクリル樹脂を含む層であることをいう。
本発明の太陽電池モジュールは、A層と、絶縁フィルムとが接することが好ましい。このような態様とすることで、絶縁フィルムを用いた際の浮きを抑制することができる。特に、一方の最表層がアクリル樹脂を含む層である絶縁フィルムを用いた場合は、公知のポリエチレン系封止材では十分に接着性を確保できないことが多く、A層とアクリル樹脂を含む層とが接することがより好ましい。
本発明の太陽電池モジュールは公知の製造方法により製造することができるが、受光面保護基材、受光面側封止材、セル、本発明の太陽電池モジュール用シート、必要に応じてバックシートを、この順に重ねてラミネートする工程を有する太陽電池モジュールの製造方法が好ましい。
また、各部材を重ねてラミネートする工程において用いるラミネーターは、公知のラミネーターを使用することができ、受光面保護基材側から加熱することができるラミネーターや、受光面保護基材側と、バックシート側の両側から加熱することのできるラミネーターを好適に使用することができる。また、ラミネートの後に公知のキュア炉にて加熱することで、受光面側封止材の架橋率を調整することも好ましく行うことができる。
以下、本発明を実施例にて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。
[特性の評価方法]
(1)融点
試料を3〜8mg程度採取し、示差走査熱量計((株)島津製作所製DSC−60)を用い、窒素ガス流入量50mL/分の条件下で、サンプルを10℃/分の速度で、30℃から250℃まで昇温(1st heating)させた後、250℃にて10分間保持し、10℃/分の速度で−30℃まで冷却させた後、−30℃にて10分間保持し、再度10℃/分の速度で250℃まで昇温(2nd heating)したときの、2nd heatingの吸熱ピークのうち、中で最も高い吸熱量(単位:mW)を示す融解ピーク位置の温度を融点(単位:℃)とした。測定回数は1回とした。
(2)太陽電池モジュール用シートの光線反射率
分光光度計U−3410(日立製作所(株)製)に直径60mmの積分球(型番130−0632)を取り付け、酸化アルミニウム白色板(型番210−0740)の波長400〜1,200nmに於ける反射率が100%となるようにベースラインを補正した。太陽電池モジュール用シートを設置し、波長400〜1,200nmに於ける10nm毎の酸化アルミニウム白色板に対する相対反射率を測定し、その平均値を光線反射率とした。なお、測定はA層側から光を照射して行った。
(1)融点
試料を3〜8mg程度採取し、示差走査熱量計((株)島津製作所製DSC−60)を用い、窒素ガス流入量50mL/分の条件下で、サンプルを10℃/分の速度で、30℃から250℃まで昇温(1st heating)させた後、250℃にて10分間保持し、10℃/分の速度で−30℃まで冷却させた後、−30℃にて10分間保持し、再度10℃/分の速度で250℃まで昇温(2nd heating)したときの、2nd heatingの吸熱ピークのうち、中で最も高い吸熱量(単位:mW)を示す融解ピーク位置の温度を融点(単位:℃)とした。測定回数は1回とした。
(2)太陽電池モジュール用シートの光線反射率
分光光度計U−3410(日立製作所(株)製)に直径60mmの積分球(型番130−0632)を取り付け、酸化アルミニウム白色板(型番210−0740)の波長400〜1,200nmに於ける反射率が100%となるようにベースラインを補正した。太陽電池モジュール用シートを設置し、波長400〜1,200nmに於ける10nm毎の酸化アルミニウム白色板に対する相対反射率を測定し、その平均値を光線反射率とした。なお、測定はA層側から光を照射して行った。
(3)太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着強度
後述の方法で作製したガラスラミサンプル(図8,9)を用い、バックシート側からカッターナイフで切込みを入れ、長さ100mm、幅15mmの短冊(図8の16)を作成し、受光面保護基材含む部分と、バックシートを含む部分とを、それぞれ接着強度測定機(エー・アンド・デイ(株)製テンシロン(“TENSILON”(登録商標))万能試験機)のチャックに固定し、剥離速度を200mm/分として180°の角度で引っ張り、太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着強度(N/15mm)を測定した。以下、太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着強度を単に接着強度ということがある。
後述の方法で作製したガラスラミサンプル(図8,9)を用い、バックシート側からカッターナイフで切込みを入れ、長さ100mm、幅15mmの短冊(図8の16)を作成し、受光面保護基材含む部分と、バックシートを含む部分とを、それぞれ接着強度測定機(エー・アンド・デイ(株)製テンシロン(“TENSILON”(登録商標))万能試験機)のチャックに固定し、剥離速度を200mm/分として180°の角度で引っ張り、太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着強度(N/15mm)を測定した。以下、太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着強度を単に接着強度ということがある。
また、湿熱試験後における接着強度についても同様に測定した。具体的には、ガラスラミサンプルを85℃85%RHの恒温恒湿器に投入し、500時間処理した後に取り出して、室温まで放冷した後に、前述の方法により接着強度を測定した。なお、接着強度の測定回数は湿熱試験前後とも1回とし、湿熱試験後における接着強度が10N/15mm以上である場合を「A」、そうでない場合を「B」と判定した。
(4)太陽電池モジュールの耐熱性
後述の方法で作製した太陽電池モジュールを、120℃の乾熱オーブン内に、受光面がオーブンの底面と垂直になるように立てかけ、500時間経過後のセルの位置ズレの大きさ(mm)をノギスにより測定した。なお、セルの位置ズレが小さいほど、太陽電池モジュールは耐熱性に優れている。
後述の方法で作製した太陽電池モジュールを、120℃の乾熱オーブン内に、受光面がオーブンの底面と垂直になるように立てかけ、500時間経過後のセルの位置ズレの大きさ(mm)をノギスにより測定した。なお、セルの位置ズレが小さいほど、太陽電池モジュールは耐熱性に優れている。
[使用部材]
受光面保護基材:
AGC(株)製白板強化ガラス、厚み3.2mm
受光面側封止材:
サンビック(株)製 “ウルトラパール”(登録商標)、厚み450μm
セル:
SOLARTECH ENERGY CORPORATION製太陽電池セルM−156−3、厚み200μm、3本バスバータイプ、バスバー電極厚み180μm
タブ線(横配線)・取り出し電極:
丸正(株)製 鉛はんだメッキリボン線 200μm厚×6mm幅(60%Snはんだメッキ、はんだメッキ厚み15μm)
樹脂1:
住友化学(株)製LLDPE樹脂 “スミカセン”(登録商標)−L GA401 (密度0.935g/cm3、融点127℃、メルトフローレート(190℃)3g/10分)
樹脂2:
住友化学(株)製エチレン−プロピレンブロック共重合体 “ノーブレン”(登録商標)AW564(融点:165℃、メルトフローレート(230℃)7g/10分)
樹脂3:
住友化学(株)製エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体 “ボンドファースト”(登録商標)E(融点103℃、メルトフローレート(190℃)3g/10分)
接着性樹脂1:
デュポン(株)製無水マレイン酸グラフトポリエチレン樹脂 “フサボンド”(登録商標)N525 (融点51℃、メルトフローレート(190℃)3.7g/10分、酸変性率1%)
接着性樹脂2:
デュポン(株)製無水マレイン酸グラフトEVA樹脂 “フサボンド”(登録商標)C190 (融点71℃、メルトフローレート(190℃)16g/10分、酸変性率1%)
接着性樹脂3:
三菱化学(株)製無水マレイン酸グラフト変性ポリエチレン樹脂 “モディック”(登録商標)P565(融点143℃、メルトフローレート(230℃)2.4g/10分、酸変性率0.5%)
二酸化チタン:
テイカ(株)製 “チタニックス”(登録商標)JR−709(明度9.0)
バックシート:
東レフィルム加工(株)製バックシート “ルミソーラー”(登録商標)LTW−09ST2
絶縁フィルム:
東レ(株)製アクリルコートPETフィルム T60U1、厚み60μm
離型フィルム:
東レフィルム加工(株)製離型フィルム “セラピール”(登録商標)、厚み50μm
[実施例]
(実施例1)
A層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を90質量%、接着性樹脂1を10質量%含むドライブレンドした樹脂混合物を二軸押出機1へ投入した。B層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を95質量%、二酸化チタンを5質量%含む樹脂混合物を二軸押出機2へ投入した。二軸押出機1及び2にて樹脂混合物を溶融して押し出し、マルチマニホールド付きTダイにより幅300mm、厚み450μmの、A層/B層の2種2層構成の積層シート(A層の厚み:50μm、B層の厚み:400μm)を作製し、太陽電池モジュール用シートを得た。得られた太陽電池モジュール用シートの光線反射率を測定した。
受光面保護基材:
AGC(株)製白板強化ガラス、厚み3.2mm
受光面側封止材:
サンビック(株)製 “ウルトラパール”(登録商標)、厚み450μm
セル:
SOLARTECH ENERGY CORPORATION製太陽電池セルM−156−3、厚み200μm、3本バスバータイプ、バスバー電極厚み180μm
タブ線(横配線)・取り出し電極:
丸正(株)製 鉛はんだメッキリボン線 200μm厚×6mm幅(60%Snはんだメッキ、はんだメッキ厚み15μm)
樹脂1:
住友化学(株)製LLDPE樹脂 “スミカセン”(登録商標)−L GA401 (密度0.935g/cm3、融点127℃、メルトフローレート(190℃)3g/10分)
樹脂2:
住友化学(株)製エチレン−プロピレンブロック共重合体 “ノーブレン”(登録商標)AW564(融点:165℃、メルトフローレート(230℃)7g/10分)
樹脂3:
住友化学(株)製エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体 “ボンドファースト”(登録商標)E(融点103℃、メルトフローレート(190℃)3g/10分)
接着性樹脂1:
デュポン(株)製無水マレイン酸グラフトポリエチレン樹脂 “フサボンド”(登録商標)N525 (融点51℃、メルトフローレート(190℃)3.7g/10分、酸変性率1%)
接着性樹脂2:
デュポン(株)製無水マレイン酸グラフトEVA樹脂 “フサボンド”(登録商標)C190 (融点71℃、メルトフローレート(190℃)16g/10分、酸変性率1%)
接着性樹脂3:
三菱化学(株)製無水マレイン酸グラフト変性ポリエチレン樹脂 “モディック”(登録商標)P565(融点143℃、メルトフローレート(230℃)2.4g/10分、酸変性率0.5%)
二酸化チタン:
テイカ(株)製 “チタニックス”(登録商標)JR−709(明度9.0)
バックシート:
東レフィルム加工(株)製バックシート “ルミソーラー”(登録商標)LTW−09ST2
絶縁フィルム:
東レ(株)製アクリルコートPETフィルム T60U1、厚み60μm
離型フィルム:
東レフィルム加工(株)製離型フィルム “セラピール”(登録商標)、厚み50μm
[実施例]
(実施例1)
A層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を90質量%、接着性樹脂1を10質量%含むドライブレンドした樹脂混合物を二軸押出機1へ投入した。B層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を95質量%、二酸化チタンを5質量%含む樹脂混合物を二軸押出機2へ投入した。二軸押出機1及び2にて樹脂混合物を溶融して押し出し、マルチマニホールド付きTダイにより幅300mm、厚み450μmの、A層/B層の2種2層構成の積層シート(A層の厚み:50μm、B層の厚み:400μm)を作製し、太陽電池モジュール用シートを得た。得られた太陽電池モジュール用シートの光線反射率を測定した。
受光面側封止材、太陽電池モジュール用シート、バックシートをそれぞれ190mm角にカットし、図6,7に示すように、受光面保護基材(190mm角)、受光面側封止材、タブ線並びに取り出し電極を半田付けしたセル、絶縁フィルム、太陽電池モジュール用シート(二軸押出機1の組成物より形成された層がセル側)、バックシートの順に積層した。積層したものを、(株)エヌ・ピー・シー製真空加熱ラミネーター(受光面保護基材側のみの片面加熱方式)により、熱板設定温度145℃、真空脱気4分、大気圧プレス1分、圧力保持10分の条件にてラミネートした。ラミネート後、積層体をラミネーターより取り出して、室温まで放冷した後、受光面保護基材よりはみ出した部分をカッターナイフで切り落とし、太陽電池モジュールを得た。得られた太陽電池モジュールの耐熱性を評価した。
また、受光面側封止材、太陽電池モジュール用シート、バックシートをそれぞれ100mm角にカットし、受光面保護基材(100mm角)、受光面側封止材、絶縁フィルム(90mm×50mm、アクリルコートは太陽電池用シート側)、離型フィルム(80mm×60mm)、太陽電池モジュール用シート、バックシートの順に積層した(積層様式は図8,9に例示)。積層したものを、(株)エヌ・ピー・シー製真空加熱ラミネーター(受光面保護基材側のみの片面加熱方式)により、熱板設定温度145℃、真空脱気4分、大気圧プレス1分、圧力保持10分の条件にてラミネートした。ラミネート後、ラミネーターより取り出して、室温まで放冷して、ガラスラミサンプルを得た。得られたガラスラミサンプルを用いて、太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着強度を評価した。
太陽電池モジュール用シートの光線反射率、太陽電池モジュール用シートと絶縁フィルムとの接着強度、及び太陽電池モジュールの耐熱性を評価した結果を表1に示す。
(実施例2〜8)
表1に示す通り、樹脂の種類や配合を変えた以外は実施例1と同様の方法で、太陽電池モジュール用シート、太陽電池モジュール、及びガラスラミサンプルを得て、実施例1と同様に各項目を評価した。評価結果を表1に示す。
表1に示す通り、樹脂の種類や配合を変えた以外は実施例1と同様の方法で、太陽電池モジュール用シート、太陽電池モジュール、及びガラスラミサンプルを得て、実施例1と同様に各項目を評価した。評価結果を表1に示す。
(実施例9)
A層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を90質量%、接着性樹脂1を10質量%含むドライブレンドした樹脂混合物を二軸押出機1へ投入した。B層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を95質量%、二酸化チタンを5質量%含む樹脂混合物を二軸押出機2へ投入した。二軸押出機1及び2にて樹脂混合物を溶融して押し出し、マルチマニホールド付きTダイにより幅300mm、厚み450μmの、A層/B層/A層の2種3層構成の積層シート(各A層の厚み:25μm、B層の厚み:400μm)を作成し、太陽電池モジュール用シートを得た。実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールおよびガラスラミサンプルを得て、実施例1と同様に、高温高湿処理後の浮き、耐熱性、およびA層と絶縁フィルムとの接着性を評価した。評価結果を表1に示す。
A層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を90質量%、接着性樹脂1を10質量%含むドライブレンドした樹脂混合物を二軸押出機1へ投入した。B層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を95質量%、二酸化チタンを5質量%含む樹脂混合物を二軸押出機2へ投入した。二軸押出機1及び2にて樹脂混合物を溶融して押し出し、マルチマニホールド付きTダイにより幅300mm、厚み450μmの、A層/B層/A層の2種3層構成の積層シート(各A層の厚み:25μm、B層の厚み:400μm)を作成し、太陽電池モジュール用シートを得た。実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールおよびガラスラミサンプルを得て、実施例1と同様に、高温高湿処理後の浮き、耐熱性、およびA層と絶縁フィルムとの接着性を評価した。評価結果を表1に示す。
(実施例10)
A層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を90質量%、接着性樹脂1を10質量%含むドライブレンドした樹脂混合物を二軸押出機1へ投入した。B層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を95質量%、二酸化チタンを5質量%含む樹脂混合物を二軸押出機2へ投入した。C層の原料として、全体100質量%中、樹脂2を92質量%、接着性樹脂1を5質量%、二酸化チタンを3質量%含む樹脂混合物を二軸押出機3へ投入した。二軸押出機1、2及び3にて樹脂混合物を溶融して押し出し、マルチマニホールド付きTダイにより幅300mm、厚み450μmの、A層/B層/C層の3種3層構成の積層シート(A層の厚み:25μm、Bの厚み:400μm、C層の厚み:25μm)を作製し、太陽電池モジュール用シートを得た。実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールおよびガラスラミサンプルを得て、実施例1と同様に、高温高湿処理後の浮き、耐熱性、およびA層と絶縁フィルムとの接着性を評価した。評価結果を表1に示す。
A層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を90質量%、接着性樹脂1を10質量%含むドライブレンドした樹脂混合物を二軸押出機1へ投入した。B層の原料として、全体100質量%中、樹脂1を95質量%、二酸化チタンを5質量%含む樹脂混合物を二軸押出機2へ投入した。C層の原料として、全体100質量%中、樹脂2を92質量%、接着性樹脂1を5質量%、二酸化チタンを3質量%含む樹脂混合物を二軸押出機3へ投入した。二軸押出機1、2及び3にて樹脂混合物を溶融して押し出し、マルチマニホールド付きTダイにより幅300mm、厚み450μmの、A層/B層/C層の3種3層構成の積層シート(A層の厚み:25μm、Bの厚み:400μm、C層の厚み:25μm)を作製し、太陽電池モジュール用シートを得た。実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールおよびガラスラミサンプルを得て、実施例1と同様に、高温高湿処理後の浮き、耐熱性、およびA層と絶縁フィルムとの接着性を評価した。評価結果を表1に示す。
[比較例]
(比較例1〜4)
表1に示す通り、樹脂の種類や配合を変えた以外は実施例1と同様の方法で、太陽電池モジュール用シート、太陽電池モジュール、及びガラスラミサンプルを得て、実施例1と同様に各項目を評価した。評価結果を表1に示す。
(比較例1〜4)
表1に示す通り、樹脂の種類や配合を変えた以外は実施例1と同様の方法で、太陽電池モジュール用シート、太陽電池モジュール、及びガラスラミサンプルを得て、実施例1と同様に各項目を評価した。評価結果を表1に示す。
A層、B層、及びC層における各成分の含有量は、各層を構成する全成分を100質量%として算出した。
実施例9におけるA層の厚みは、個々のA層の厚みである。
実施例9におけるA層の厚みは、個々のA層の厚みである。
本発明によれば、接着性ならびに光線反射率に優れた太陽電池モジュール用シートを提供することができ、本発明の太陽電池モジュール用シートを用いることにより、発電効率が高く長期的に外観の良い太陽電池モジュールを得ることができる。
1 受光面保護基材
2 受光面側封止材
3 セル
4 バスバー電極
5 絶縁フィルム
6 コート層
7 取り出し電極
8 A層
9 バックシート
10 B層
11 C層
12 基材層
13 接着剤層
14 タブ線(横配線)
15 離型フィルム
16 短冊
X 太陽電池モジュール用シート
2 受光面側封止材
3 セル
4 バスバー電極
5 絶縁フィルム
6 コート層
7 取り出し電極
8 A層
9 バックシート
10 B層
11 C層
12 基材層
13 接着剤層
14 タブ線(横配線)
15 離型フィルム
16 短冊
X 太陽電池モジュール用シート
Claims (15)
- ポリオレフィン系樹脂Xを主成分とする2つの層(A層、B層)を有し、A層がB層よりも接着性樹脂を多く含み、B層がA層よりも白色顔料を多く含み、かつB層の少なくとも片側にA層が位置することを特徴とする、太陽電池モジュール用シート。
- 前記ポリオレフィン系樹脂Xの融点が、60℃以上130℃未満であることを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池モジュール用シート。
- 前記B層の両側に前記A層が位置することを特徴とする、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール用シート。
- ポリオレフィン系樹脂Yを主成分とし、以下の特徴1及び2を満たす層をC層としたときに、C層を有し、かつ前記B層とC層が接することを特徴とする、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール用シート。
特徴1:接着性樹脂の含有量がB層よりも多く、かつA層よりも少ない。
特徴2:白色顔料の含有量がB層よりも少ない。 - 前記ポリオレフィン系樹脂Yの融点が、130℃以上170℃以下であることを特徴とする、請求項4に記載の太陽電池モジュール用シート。
- 前記A層の全成分を100質量%としたときに、前記A層における接着性樹脂の含有量が1質量%以上50質量%未満であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
- 前記接着性樹脂の融点が、30℃以上120℃以下であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
- 前記接着性樹脂が、酸変性樹脂であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
- 前記酸変性樹脂の酸変性率が、0.5%以上2.0%以下であることを特徴とする、請求項8に記載の太陽電池モジュール用シート。
- 前記接着性樹脂が、環状無水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
- シート全体の厚みが150μm以上1,000μm以下であり、かつシート全体に占める前記B層の厚み比が、50%以上90%以下であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
- ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、及びポリアミド系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂を主成分とする基材層を有することを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シート。
- 前記A層、前記B層、及び前記基材層がこの順に位置することを特徴とする、請求項13に記載の太陽電池モジュール用シート。
- 請求項1〜14のいずれかに記載の太陽電池モジュール用シートを有することを特徴とする、太陽電池モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016055190A JP2017168782A (ja) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 太陽電池モジュール用シート、及び太陽電池モジュール |
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ID=59909189
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Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019116858A1 (ja) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | Agc株式会社 | 塗料、カバーガラス、太陽光発電モジュールおよび建築用外壁材 |
CN117384562A (zh) * | 2023-09-28 | 2024-01-12 | 湖北慧狮塑业股份有限公司 | 一种太阳能电池电极粘合胶膜及其制备方法和应用 |
-
2016
- 2016-03-18 JP JP2016055190A patent/JP2017168782A/ja active Pending
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CN111699162A (zh) * | 2017-12-11 | 2020-09-22 | Agc株式会社 | 涂料、玻璃盖片、太阳光发电组件及建筑用外壁材料 |
JPWO2019116858A1 (ja) * | 2017-12-11 | 2020-12-17 | Agc株式会社 | 塗料、カバーガラス、太陽光発電モジュールおよび建築用外壁材 |
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CN117384562A (zh) * | 2023-09-28 | 2024-01-12 | 湖北慧狮塑业股份有限公司 | 一种太阳能电池电极粘合胶膜及其制备方法和应用 |
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