JP2018060845A - Sealant-integrated backside protection sheet for solar battery module, sealant-integrated backside protection sheet, and solar battery module arranged by use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート、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 sealing material-integrated back protective sheet for a solar cell module, and a solar cell module using the same.
従来、太陽電池モジュールの層構成は、図4に示す層構成が一般的である。即ち、受光面側から、透明前面基板5、受光面側封止材シート4、太陽電池素子3、非受光面側封止材シート6及び裏面保護シート7が順に積層された構成である。
Conventionally, the layer structure shown in FIG. 4 is common for the layer structure of the solar cell module. That is, the transparent
太陽電池モジュールを構成する上記の各部材のうち、封止材シートとしては、透明性や施工性、製造コスト他等の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)かなる樹脂シートが汎用的に用いられていた。しかしながら、EVA樹脂は、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、太陽電池素子に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性がある。このため、EVA樹脂の代わりに、近年においては、ポリオレフィン系の樹脂を使用した太陽電池モジュール用の封止材シートが提案されており、その需要が拡大している。 Among the above-mentioned members constituting the solar cell module, as the sealing material sheet, a resin sheet made of ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA) is used from the viewpoints of transparency, workability, manufacturing cost, and the like. It was used for general purposes. However, EVA resin has a tendency to gradually decompose with long-term use, and deteriorates inside the solar cell module to decrease its strength or generate acetic acid gas that affects the solar cell element. there is a possibility. For this reason, in recent years, the sealing material sheet for solar cell modules which uses polyolefin resin instead of EVA resin is proposed, and the demand is expanding.
太陽電池モジュールの最外層に保護層として配置される裏面保護シートとしては、フッ素系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂を用いた樹脂シートが広く用いられている。又、更には、これらのバリア性を有する樹脂シート等の各部材をドライラミネート法等によって積層した多層シートが用いられている。 As the back surface protective sheet disposed as a protective layer on the outermost layer of the solar cell module, resin sheets using a fluorine resin or a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) are widely used. Furthermore, a multilayer sheet obtained by laminating these members such as a resin sheet having a barrier property by a dry laminating method or the like is used.
そして、近年においては、太陽電池モジュールに対する意匠上の要請による薄型化や、製造工程の簡略化による生産性向上を目的として、上記の封止材シートと裏面保護シートとが、予め一体品として形成されている、封止材一体型裏面保護シートの開発も進んでいる(特許文献1参照)。 In recent years, the above-described sealing material sheet and the back surface protection sheet are formed in advance as an integrated product for the purpose of reducing the thickness due to the design requirement for the solar cell module and improving the productivity by simplifying the manufacturing process. Development of a sealing material-integrated back surface protection sheet that has been made is also in progress (see Patent Document 1).
この封止材一体型裏面保護シートは、例えば図3のおける封止材一体型裏面保護シート10のように、太陽電池モジュール100において、太陽電池モジュールの非受光面側に配置されて用いられ、太陽電池モジュールの薄型化や生産性の向上に寄与する。
This sealing material-integrated back surface protection sheet is used by being disposed on the non-light-receiving surface side of the solar cell module in the
一方、封止材一体型裏面保護シートを構成する封止材シートは、図3に示す通り、太陽電池素子3及び封止材シートを構成する裏面保護シートに対面する態様で積層されており、この封止材シートには、これらの両部材との間の密着性と過酷な環境での長期使用に耐えうる密着耐久性が求められる。
On the other hand, the encapsulant sheet constituting the encapsulant-integrated back surface protection sheet is laminated in a manner facing the back surface protection sheet constituting the
そこで、ポリエチレン系の封止材シートの金属やガラスに対する密着性を向上させるために、ベース樹脂に一定量のシラン変性ポリエチレンを含有させることが広く行われている。 Thus, in order to improve the adhesion of the polyethylene-based sealing material sheet to metal or glass, it is widely performed to contain a certain amount of silane-modified polyethylene in the base resin.
一方、封止材一体型裏面保護シートを構成するポリエチレン系の封止材シートと、ポリエステル系の裏面保護シートとの間の十分な密着性を担保するためには、封止材シートの裏面保護シート側の表面にコロナ処理を行うことが必須である。しかし、封止材シートの各層に上記のようにシラン変性ポリエチレンが含有されている場合、コロナ処理によって水が発生し、封止材シートの密着耐久性を低下させてしまうという問題があった。 On the other hand, in order to ensure sufficient adhesion between the polyethylene-based sealing material sheet constituting the sealing material-integrated back surface protection sheet and the polyester-based back surface protection sheet, the back surface protection of the sealing material sheet It is essential to perform corona treatment on the surface on the sheet side. However, when the silane-modified polyethylene is contained in each layer of the encapsulant sheet as described above, there is a problem that water is generated by corona treatment and the adhesion durability of the encapsulant sheet is lowered.
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールの薄型化と製造コスト低減に寄与しうる封止材一体型裏面保護シートであって、太陽電池モジュールとしての一体化時に優れた密着耐久性を発揮することにより、太陽電池モジュールの長期信頼性の向上に寄与しうる封止材一体型裏面保護シート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 is a sealing material-integrated back surface protection sheet that can contribute to thinning and manufacturing cost reduction of a solar cell module, and when integrated as a solar cell module It is an object of the present invention to provide a sealing material-integrated back protective sheet that can contribute to improvement of long-term reliability of a solar cell module by exhibiting excellent adhesion durability.
本発明者らは、封止材一体型裏面保護シートを構成する封止材層を第1スキン層−コア層−第2スキンの3層構造とし、封止材層側の最表面の層である第1スキン層から裏面保護シート側の最表面の層である第2スキン層に向けて、シラン変性ポリエチレンの含有量が漸減していくような傾斜配合とすることにより、上記課題を解決できることに想到し、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。 The inventors of the present invention have a three-layer structure of a first skin layer, a core layer, and a second skin as the sealing material layer constituting the sealing material-integrated back protective sheet, and the outermost surface layer on the sealing material layer side. The above-mentioned problem can be solved by adopting an inclined blending method in which the content of the silane-modified polyethylene gradually decreases from a certain first skin layer toward the second skin layer that is the outermost surface layer on the back protective sheet side. The present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.
(1) ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする封止材層とポリエステル系樹脂をベース樹脂とする裏面保護層とが積層されてなる、太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シートであって、前記封止材層は、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とするコア層用の封止材組成物からなるコア層と、密度0.880g/cm3以上0.910g/cm3未満であり前記コア層用の封止材組成物よりも密度の低いポリエチレン系樹脂をベース樹脂とするスキン層用の封止材組成物からなり、前記封止材一体型裏面保護シートにおける封止材層側の最表面に配置されている第1スキン層と、前記スキン層用の封止材組成物からなり、前記裏面保護層との界面側に配置されている第2スキン層と、を含んでなる多層構造を有し、少なくとも前記コア層及び第1スキン層は、低密度ポリエチレンにエチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合したシラン変性ポリエチレンを含有し、前記第1スキン層は、前記コア層よりも前記シラン変性ポリエチレンの含有量比が大きく、前記第2スキン層は、前記シラン変性ポリエチレンを含有しないか、或いは、前記シラン変性ポリエチレンを前記コア層よりも小さい含有量比で含有する、封止材一体型裏面保護シート。 (1) A sealing material-integrated back surface protection sheet for a solar cell module, in which a sealing material layer having a polyethylene resin as a base resin and a back surface protection layer having a polyester resin as a base resin are laminated. The sealing material layer includes a core layer made of a sealing material composition for a core layer having a polyethylene resin as a base resin, and a density of 0.880 g / cm 3 or more and less than 0.910 g / cm 3. A sealing material composition for a skin layer using a polyethylene resin having a lower density than that of the sealing material composition for the layer as a base resin. A multilayer structure comprising: a first skin layer disposed on a surface; and a second skin layer comprising a sealing material composition for the skin layer and disposed on an interface side with the back surface protective layer. And at least the co The layer and the first skin layer contain silane-modified polyethylene obtained by graft polymerization of an ethylenically unsaturated silane compound to low-density polyethylene, and the first skin layer has a content ratio of the silane-modified polyethylene that is higher than that of the core layer. Largely, the second skin layer does not contain the silane-modified polyethylene, or contains the silane-modified polyethylene in a smaller content ratio than the core layer.
(2) 前記第1スキン層の前記封止材組成物中における重合シラン量が、300ppm以上2000ppm以下であり、前記コア層の前記封止材組成物中における重合シラン量が、30ppm以上300ppm未満であり、前記第2スキン層の前記封止材組成物中における重合シラン量が40ppm未満である、(1)に記載の封止材一体型裏面保護シート。 (2) The amount of polymerized silane in the sealing material composition of the first skin layer is 300 ppm or more and 2000 ppm or less, and the amount of polymerized silane in the sealing material composition of the core layer is 30 ppm or more and less than 300 ppm. The sealing material-integrated back protective sheet according to (1), wherein the amount of polymerized silane in the sealing material composition of the second skin layer is less than 40 ppm.
(3) 前記裏面保護層が、ポリエチレンテレフタレート層及び/又は耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート層を含んで構成されている(1)又は(2)に記載の封止材一体型裏面保護シート。 (3) The sealing material-integrated back protective sheet according to (1) or (2), wherein the back protective layer includes a polyethylene terephthalate layer and / or a hydrolysis-resistant polyethylene terephthalate layer.
(4) (1)から(3)のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シートが、太陽電池素子の非受光面側に前記第1スキン層が対面する態様で、積層されている太陽電池モジュール。 (4) The sealing material-integrated back surface protective sheet according to any one of (1) to (3) is laminated in such a manner that the first skin layer faces the non-light-receiving surface side of the solar cell element. Solar cell module.
本発明によれば、太陽電池モジュールの薄型化と製造コスト低減に寄与しうる封止材一体型裏面保護シートであって、太陽電池モジュールとしての一体化時に優れた密着耐久性を発揮することにより、太陽電池モジュールの長期信頼性の向上に寄与しうる封止材一体型裏面保護シートを提供することができる。 According to the present invention, a sealing material-integrated back surface protection sheet that can contribute to thinning and manufacturing cost reduction of a solar cell module, and exhibiting excellent adhesion durability when integrated as a solar cell module It is possible to provide a sealing material-integrated back protective sheet that can contribute to the improvement of long-term reliability of a solar cell module.
以下、本発明の封止材一体型裏面保護シート、及び、それを用いた太陽電池モジュールの詳細について説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the sealing material integrated back surface protection sheet of the present invention and the details of a solar cell module using the same will be described. The present invention is not limited to the embodiments described below.
<封止材一体型裏面保護シート>
図1及び図2に示す通り、本発明の太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート10は、主として太陽電池素子を太陽電池モジュール外部からの衝撃から保護する機能を果たす封止材層1と、主として太陽電池モジュール外部からの水分等の侵入を阻止するバリア性を有する裏面保護層2と、が積層一体化されてなる多層シートである。封止材層1と裏面保護層とはいずれも各種の樹脂シート等により構成されるが、それぞれ求められる機能が異なるため、通常は異なる材料樹脂により構成される。そしてこれらの異なる樹脂からなる各樹脂層は、通常、接着剤を用いたドライラミネート法によって積層一体化される。
<Encapsulant integrated back protection sheet>
As shown in FIGS. 1 and 2, the sealing material-integrated back
そして、太陽電池モジュールとしての一体化工程に先駆けて予め一体化された封止材一体型裏面保護シート10は、図3に示すように、太陽電池モジュール100において、太陽電池素子3の非受光面側に積層されて太陽電池モジュールを構成する。又、封止材一体型裏面保護シート10は、太陽電池モジュール100において、封止材層1を太陽電池素子3の非受光面側に対面させる態様で配置される。
And the sealing material integrated back
封止材一体型裏面保護シート10の厚さは、以下に詳細を説明する封止材層1、裏面保護層2を含む総厚さが、250μm以上500μm以下であることが好ましい。
The total thickness including the sealing
[封止材層]
図1に示す通り、封止材一体型裏面保護シート10を構成する封止材層1は、コア層11とコア層11の両面に配置される両スキン層12、13とを含んでなる多層構造を有する。
[Encapsulant layer]
As shown in FIG. 1, the
図2に示す通り、第1スキン層12及び第2スキン層13(以下これらをまとめて「両スキン層」とも言う)は、封止材一体型裏面保護シート10における封止材層1の側の最表面に配置される。一方、第2スキン層13は、封止材一体型裏面保護シート10における裏面保護層2と封止材層1との界面側に配置される。
As shown in FIG. 2, the
封止材一体型裏面保護シート10の封止材層1を、以下に説明するそれぞれ各層用に最適化した樹脂組成物を用いて形成することにより、太陽電池モジュールの封止材層に求められる耐熱性や柔軟性等の一般的な要求物性を保持したまま、太陽電池モジュールとしての一体化時に各層間における優れた密着耐久性を発揮して、太陽電池モジュールの長期信頼性の向上に寄与することができる。
By forming the
封止材層1のコア層と両スキン層12、13は、それぞれ所定の密度範囲にあるポリエチレンをベース樹脂とする封止材組成物によって形成される。コア層11は、密度0.890g/cm3以上0.930g/cm3以下、より好ましくは、密度0.900g/cm3以上0.920g/cm3以下のコア層用の封止材組成物によって形成される。又、両スキン層12、13は、いずれも、密度0.880g/cm3以上0.910g/cm3未満、より好ましくは、密度0.890g/cm3以上0.900g/cm3以下であって、尚且つ、コア層用の封止材組成物よりも密度の低いポリエチレン系樹脂をベース樹脂とするスキン層用の封止材組成物によって形成される。このように、各層の密度を上記範囲に調整することにより、耐熱性と柔軟性とをバランスよく兼ね備える多層の封止材層とすることができる。
The core layer of the
封止材層1は、少なくともコア層11及び第1スキン層12に、低密度ポリエチレンにエチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合したシラン変性ポリエチレンを含有する。そして、封止材層1においては、各層毎のシラン変性ポリエチレンの含有量が、以下に説明する特有の傾斜配分比に最適化されている。具体的に、第1スキン層12は、コア層11よりもシラン変性ポリエチレンの含有量比が大きく、第2スキン層は、シラン変性ポリエチレンを含有しないか、或いは、シラン変性ポリエチレンをコア層11における含有量比よりも小さい含有量比で含有する。即ち、封止材層1においては、第1スキン層12の側から、第2スキン層13の側に向けて、シラン変性ポリエチレンの含有量が漸減するシラン変性ポリエチレンの含有量の傾斜配分が形成されている。
The sealing
ここで、多層の樹脂シートにおいて、特に密着性の強化が必要な層が一方の表面層に特定されている場合には、従来は、当該一方の表面層のみにシラン変性ポリエチレンを偏在させることによって対応するのが一般的な処方として実施されていた。しかしながら、スキン−コア−スキンの3層構成の多層シートにおいて、一方のスキン層にのみ多量のシラン変性ポリエチレンが含有される層構成とした場合には、層間での層強度差が拡大して、層強度が弱い側の層内部における凝集破壊が発生しやすくなってしまうことが本発明者らの研究によって明らかになった。これは、層強度が弱い層が強い層によって強く引っ張られてしまうため、弱い層の内部にて凝集破壊が起こりやすくなってしまうためであると考えられる。 Here, in the multilayer resin sheet, in particular, when a layer requiring adhesion enhancement is specified in one surface layer, conventionally, by distributing the silane-modified polyethylene only in the one surface layer, It was implemented as a general prescription. However, in the multilayer sheet having a three-layer structure of skin-core-skin, when the layer structure contains a large amount of silane-modified polyethylene only in one skin layer, the difference in layer strength between the layers increases, The present inventors have clarified that cohesive failure tends to occur inside the layer on the side where the layer strength is weak. This is presumably because a layer having a weak layer strength is strongly pulled by a strong layer, so that cohesive failure easily occurs inside the weak layer.
そこで、封止材一体型裏面保護シート10の封止材層1においては、コア層11にも、第1スキン層12よりは少なく、第2スキン層13よりは、多くのシラン変性ポリエチレンを含有させて上記の傾斜配分が形成されるものとした。これにより、封止材層1においては、第1スキン層12に多量のシラン変性ポリエチレンの添加が必要な場合においても、シラン変性ポリエチレンの極端な偏在を避けて上記のような各層間の層強度差の拡大を抑制し、上記の凝集破壊の発生を回避して封止材一体型裏面保護シート10の耐久性を高めることができる。
Therefore, in the sealing
封止材層1においては、太陽電池素子3との密着性、密着耐久性が求められる第1スキン層12に相対的に多量のシラン変性ポリエチレンを含有させることにより、第1スキン層12の対面する部材に対する密着性と密着耐久性を極めて好ましい程度にまで向上させることができる。
In the sealing
又、通常、コロナ処理が必須である裏面保護層側の界面に接する第2スキン層13には、シラン変性ポリエチレンを含有させないか、或いは、極少量のシラン変性ポリエチレンのみを含有させることで、当該界面におけるコロナ処理の影響で生じる水の発生を防いで、当該界面における第2スキン層13と裏面保護層2との密着耐久性の低下を回避することができる。封止材一体型裏面保護シート10においては、当該界面を形成する第2スキン層13又はこれと対面する裏面保護層2の表面の少なくともいずれかにコロナ処理が施されている。コロナ処理とは、樹脂基材にコロナ放電を照射させることでその表面に極性基を導入して密着性能を向上させる方法である。
In addition, the
封止材層1の各層におけるエチレン性不飽和シラン化合物の含有量については、以下の通りである。第1スキン層12の封止材組成物中における重合シラン量が、300ppm以上2000ppm以下、コア層11の封止材組成物中における重合シラン量が、30ppm以上300ppm未満、又、第2スキン層13の封止材組成物中における重合シラン量が40ppm未満であることがそれぞれ好ましい。
About content of the ethylenically unsaturated silane compound in each layer of the sealing
尚、封止材層1のコア層11と両スキン層12、13を形成する封止材組成物は、それぞれ所定の融点範囲にあるポリエチレンをベース樹脂とすることが好ましい。コア層用の封止材組成物は、融点100℃以上115℃以下の低密度ポリエチレンをベース樹脂とすることが好ましい。一方、両スキン層用の封止材組成物は、融点80℃以上100℃未満の低密度ポリエチレンをベース樹脂とすることが好ましい。又、上記融点範囲内において、コア層11と両スキン層12、13の各層を形成する封止材組成物のベース樹脂の融点の差が20℃以下の範囲となるように樹脂組成を調整することが更に好ましい。このように、各層の融点範囲を上記範囲に調整することにより、封止材一体型裏面保護シート10の加熱加工時に封止材層1の各層間の収縮応力の差異に起因して起こるシワの発生を低減して、太陽電池モジュール100の生産性や品質安定性の向上に寄与することができる。
In addition, it is preferable that the sealing material composition which forms the
尚、本明細書において、封止材層の各層等を構成する樹脂の融点とは、示差走査熱量測定(DSC)により測定して得ることができる樹脂の融点のことを言う。DSC曲線の谷のピークが複数存在する場合は、そのうちのピーク面積が最も大きいピークが示す融点のことを、当該樹脂の融点と言うものとする。 In this specification, the melting point of the resin constituting each layer of the encapsulant layer refers to the melting point of the resin that can be obtained by differential scanning calorimetry (DSC). When there are a plurality of valley peaks in the DSC curve, the melting point indicated by the peak with the largest peak area is referred to as the melting point of the resin.
封止材層1の厚さは、200μm以上400μm以下であることが好ましく、250μm以上350μm以下の範囲であることがより好ましい。厚さが200μm以上であれば、十分に上記の耐熱性他、諸々の要求物性を保持することができる。尚、両スキン層12、13がコア層11の両面に積層されて三層構造の封止材層1を構成する場合においては、それらの厚さ比は、スキン:コア:スキンの厚さ比において、1:3:1〜1:30:1の範囲であることが好ましい。
The thickness of the sealing
[スキン層]
両スキン層12、13は、封止材層1の両方の最外層に配置される層である。第1スキン層12は、太陽電池モジュール100において、太陽電池素子3の非受光面側の表面及び受光面側封止材シート4との密着面となり、第2スキン層13は、封止材一体型裏面保護シート10を形成する際の裏面保護層2との密着面となる。両スキン層12、13は、封止材層1の密着性や、太陽電池モジュールとしての一体化のためのラミネート加工時における他部材の凹凸への追従性(以下「モールディング特性」と言う)の向上に寄与する。
[Skin layer]
Both skin layers 12 and 13 are layers arranged in both outermost layers of the sealing
両スキン層12、13の厚さは、封止材層1に要求される厚さ(薄さ)を考慮して適宜決定すればよい。一例として、両スキン層12、13が、コア層11の一方の面に積層される層構成の場合、両スキン層12、13の好ましい厚さとしては、3μm以上150μm以下が挙げられる。両スキン層12、13の厚さが3μm以上であることにより、封止材層1に十分な密着性とモールディング特性を付与することができる。
The thicknesses of the skin layers 12 and 13 may be appropriately determined in consideration of the thickness (thinness) required for the sealing
(スキン層用の封止材組成物)
第1スキン層12及び第2スキン層13を形成するスキン層用の封止材組成物は、密度0.880g/cm3以上0.910g/cm3未満の低密度ポリエチレンをベース樹脂とする。この低密度ポリエチレン系樹脂のスキン層用の封止材組成物の全樹脂成分中における含有量比は80質量%以上100質量%以下であればよく、好ましくは98質量%以上100質量%以下である。そして、このベース樹脂の融点を上述の範囲とする。
(Encapsulant composition for skin layer)
The sealing material composition for the skin layer that forms the
スキン層用の封止材組成物は、コア層用の封止材組成物と異なり、ポリプロピレンを実質的に含有しない。このような第1スキン層12及び第2スキン層13は、コア層用の封止材組成物のベース樹脂よりも密度が低い低密度ポリエチレンを主たる成分とする層であり、主として封止材層1にモールディング特性と密着性とを付与する層として機能する層である。尚、本発明における「ポリプロピレンは実質的に含有しない」とは、例えば、コア層に添加された樹脂由来のポリプロピレンが、スキン層に極微量含浸していて、これが検出されたとしても、本発明の技術思想上、「ポリプロピレンは実質的に含有しない」ものとみなすという意味である。上記の極微量とは、例えばスキン層中の含有量比で、0.1質量%未満が目安である。
Unlike the sealing material composition for the core layer, the sealing material composition for the skin layer does not substantially contain polypropylene. The
スキン層用封止材組成物のうち、少なくとも、第1スキン層用の封止材組成物には、シラン変性ポリエチレンが、所定の割合で含有されていることが好ましい。シラン変性ポリエチレンは、主鎖となる直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)等に、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなるものである。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、封止材層1の密着性を更に向上させることができる。
Of the encapsulant composition for skin layer, at least the encapsulant composition for first skin layer preferably contains silane-modified polyethylene in a predetermined ratio. Silane-modified polyethylene is obtained by graft-polymerizing linear low-density polyethylene (LLDPE) or the like as a main chain with an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain. Such a graft copolymer can further improve the adhesion of the
第1スキン層用の封止材組成物におけるエチレン性不飽和シラン化合物量は、第1スキン層の前記封止材組成物中における重合シラン量が、300ppm以上2000ppm以下、好ましくは、300ppm以上1500ppm以下、より好ましくは、300ppm以上1000ppm以下となるように適宜調整すればよい。エチレン性不飽和シラン化合物の量が多い場合には、機械的強度及び耐熱性等に優れるが、例えば、エチレン性不飽和シラン化合物量が2000ppmを超えるような場合には、含量が過度となり、引っ張り伸び及び熱融着性等に劣る傾向にある。尚、封止材各層における重合シラン量は、例えば、ICP発光分析等で各層中の元素を定量することによって、樹脂成分中の存在量を特定することができる。 The amount of ethylenically unsaturated silane compound in the sealing material composition for the first skin layer is such that the amount of polymerized silane in the sealing material composition of the first skin layer is 300 ppm to 2000 ppm, preferably 300 ppm to 1500 ppm. Hereinafter, more preferably, it may be appropriately adjusted so as to be 300 ppm or more and 1000 ppm or less. When the amount of the ethylenically unsaturated silane compound is large, the mechanical strength and heat resistance are excellent. For example, when the amount of the ethylenically unsaturated silane compound exceeds 2000 ppm, the content becomes excessive, and the tensile strength is increased. It tends to be inferior in elongation and heat-fusibility. In addition, the amount of polymerized silane in each layer of the sealing material can specify the abundance in the resin component by quantifying the elements in each layer by, for example, ICP emission analysis.
第2スキン層用の封止材組成物における上記のエチレン性不飽和シラン化合物量は、上記の傾斜配分を形成することができる範囲内であることを前提として、40ppm未満であることが好ましく、0ppmであることがより好ましい。 The amount of the ethylenically unsaturated silane compound in the encapsulant composition for the second skin layer is preferably less than 40 ppm on the assumption that it is within the range capable of forming the above-described gradient distribution, More preferably, it is 0 ppm.
シラン変性ポリエチレンは、例えば、特開2003−46105号公報に記載されている方法で製造でき、当該樹脂を太陽電池モジュール用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うる。 Silane-modified polyethylene can be produced, for example, by the method described in JP-A-2003-46105. By using the resin as a component of a sealing material composition for a solar cell module, strength, durability, etc. It has excellent weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, wind pressure resistance, yield resistance, and other characteristics, and is also affected by manufacturing conditions such as thermocompression bonding for manufacturing solar cell modules. It is possible to manufacture solar cell modules that are extremely excellent in heat fusion, stable, low cost, and suitable for various applications.
直鎖低密度ポリエチレンとグラフト重合させるエチレン性不飽和シラン化合物として、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランより選択される1種以上を使用することができる。 Examples of ethylenically unsaturated silane compounds to be graft polymerized with linear low density polyethylene include, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltripentyloxysilane , One or more selected from vinyltriphenoxysilane, vinyltribenzyloxysilane, vinyltrimethylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane be able to.
[コア層]
コア層11は、封止材層1に、主として、耐熱性や適度な剛性を付与する機能を有する。コア層11は、低密度ポリエチレンをベース樹脂とするコア層用の封止材組成物からなる。そして、上述の通り、コア層11にも、第1スキン層12よりは少なく、第2スキン層13よりは、多くのシラン変性ポリエチレンが含有されることとなるように、コア層用の封止材組成物には適量のシラン変性ポリエチレンを添加する。そしてコア層用の封止材組成物は、更に所定の含有量比の範囲内でポリプロピレンを混合するものであってもよい。
[Core layer]
The
コア層11の厚さは、一例として、100μm以上240μm以下が挙げられ、特に限定されない。コア層11の厚さが100μm以上であることにより、封止材層1に、良好な寸法安定性を付与することがでる。又、コア層11の厚さが240μm以下であることにより、封止材層1に、ラミネート加工時のシート搬送適性を付与することができる。
An example of the thickness of the
(コア層用の封止材組成物)
コア層11を形成するコア層用の封止材組成物は、密度0.910g/cm3以上0.950g/cm3以下の低密度ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする。この低密度ポリエチレン系樹脂のコア層用の封止材組成物の全樹脂成分中における含有量比は、60質量%以上95質量%以下であればよく、好ましくは75質量%以上85質量%以下である。そして、このベース樹脂の融点は上述の範囲とすることが好ましい。尚、本発明に用いる樹脂組成物中の各樹脂の含有量比は、例えば、DSC(示差走査熱量測定)やIR(赤外分光法)で検出されるピーク比等から分析することができる。
(Encapsulant composition for core layer)
Encapsulant composition for the core layer to form a
コア層用の封止材組成物は、全樹脂成分中の含有量比において、ポリプロピレンを、5質量%以上40質量%以下含有することが好ましい。低密度ポリエチレンをベース樹脂とするコア層11に適量のポリプロピレンを添加することにより、耐熱性及び寸法安定性を付与する層として機能を更に向上させることができる。
The encapsulant composition for the core layer preferably contains 5% by mass or more and 40% by mass or less of polypropylene in the content ratio in all resin components. By adding an appropriate amount of polypropylene to the
コア層用の封止材組成物に上記の所定量範囲で含有させるポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン(ホモPP)樹脂を用いることがより好ましい。ホモPPは、ポリプロピレン単体のみからなる重合体であり結晶性が高いため、ブロックPPやランダムPPと比較して、更に高い剛性を有する。これをコア層用の封止材組成物への添加樹脂として用いることにより、封止材層1の寸法安定性を更に高めることができる。又、ホモPPの230℃におけるMFRは、5g/10分以上125g/10分以下であることが好ましい。上記MFRが5g/10分未満であると、分子量が大きくなり剛性が高くなりすぎて、封止材層1の好ましい十分な柔軟性が両スキン層12、13の物性によっても担保できなくなる。又、上記MFRが125g/10分を超えると、加熱時の流動性が十分に抑制されず、封止材層1に、上記のように耐熱性及び寸法安定性を十分に付与することが出来ない。尚、本明細書における「MFR」とは、他に特段の断りのない限り、JIS7210に準じて測定した190℃、荷重2.16kgにおけるMFRの値(但し、ポリプロピレン樹脂のMFRについては、同、230℃、荷重2.16kgにおけるMFRの値)のことを言うものとする。
It is more preferable to use a homopolypropylene (homo PP) resin as the polypropylene contained in the above-mentioned predetermined amount range in the encapsulant composition for the core layer. Homo PP is a polymer composed only of polypropylene and has high crystallinity, and therefore has higher rigidity than block PP and random PP. By using this as an additive resin to the encapsulant composition for the core layer, the dimensional stability of the
但し、ポリプロピレンは、上記のいずれの構造体であっても、ベース樹脂とする低密度ポリエチレンよりも遙かに高い剛性を有する。よって、例えば、上記の適切な添加量範囲を超えて、40質量%を超えるポリプロピレンをコア層用の封止材組成物に添加した場合には、コア層11においてポリプロピレンの物性が過剰に優位となり、封止材層1全体としての好ましい柔軟性が両スキン層12、13の物性によっても担保できなくなる。そこで、ポリプロピレンをコア層用の封止材組成物においても上記範囲内で限定的に添加することが好ましい。
However, polypropylene has a rigidity much higher than that of the low-density polyethylene used as the base resin in any of the above structures. Therefore, for example, when polypropylene exceeding 40% by mass is added to the sealing material composition for the core layer exceeding the appropriate addition amount range, the physical properties of polypropylene in the
上記含有量範囲でポリプロピレンを混合することにより、封止材シートを400μm以下の薄型のシートとした場合においても良好な耐熱性を封止材層1に備えさせることができる。
By mixing polypropylene in the above content range, the sealing
(その他の成分)
スキン層用の封止材組成物及びコア層用の封止材組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、封止材層1に、耐候性を付与するための各種の耐候性マスターバッチ、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ封止材組成物中に0.001質量%以上5質量%以下の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、封止材層1に、長期に亘る安定した機械強度の向上や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。
(Other ingredients)
The sealing material composition for the skin layer and the sealing material composition for the core layer can further contain other components. For example, components such as various weather resistance master batches, various fillers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, and heat stabilizers for imparting weather resistance to the
[裏面保護層]
封止材一体型裏面保護シート10を構成する裏面保護層2は、バリア性を備える樹脂からなる単層の樹脂層として形成することができる。或いは、封止材一体型裏面保護シート10を構成する裏面保護層2は、単層の樹脂層とその他の層とが積層されて構成される、バリア性を有する多層構造の層としても形成することもできる。
[Back side protective layer]
The back surface protective layer 2 constituting the sealing material integrated back surface
裏面保護層2を形成する材料樹脂としては、従来、太陽電池モジュール用の裏面保護シートとして用いられてきた各種の樹脂を用いることができる。裏面保護層2を形成する樹脂シートとしては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂を用いることができる。これらの中でも、絶縁性能、機械強度、コスト、透明性等の物性及び経済性の観点からポリエチレンテレフタレート(PET)を好ましく用いることができる。尚、上記ポリエチレンテレフタレート(PET)の融点は260℃程度であり、その他のポリエステル系樹脂についても融点は220℃〜280℃程度の範囲にある。いずれも封止材層1を形成するオレフィン系樹脂よりは十分に高い融点であり、一般的な太陽電池モジュールの製造時の加熱温度(150℃以下)によっては溶融しない高融点の樹脂である。
As the material resin for forming the back surface protective layer 2, various resins that have been conventionally used as back surface protective sheets for solar cell modules can be used. As the resin sheet for forming the back surface protective layer 2, for example, a polycarbonate resin, a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET), or polyethylene naphthalate can be used. Among these, polyethylene terephthalate (PET) can be preferably used from the viewpoints of physical properties such as insulation performance, mechanical strength, cost, transparency, and economy. The polyethylene terephthalate (PET) has a melting point of about 260 ° C, and other polyester resins have a melting point of about 220 ° C to 280 ° C. Any of these resins has a melting point sufficiently higher than that of the olefin resin forming the sealing
裏面保護層2が多層構造である場合の層構成については、機械強度や水蒸気バリア性向上、及び経済性への配慮という観点から、封止材層と対向する内層側の層をPETで形成し、最外層側に露出する外層側の層22を耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート(耐加水分解性PET)で形成し、これらの各層を接着剤層を介して一体化した構成を特に好ましい層構成の具体例として挙げることができる。 Regarding the layer structure in the case where the back surface protective layer 2 has a multilayer structure, an inner layer layer facing the sealing material layer is formed of PET from the viewpoint of improving mechanical strength and water vapor barrier properties and considering economy. The outer layer 22 exposed on the outermost layer side is formed of hydrolysis-resistant polyethylene terephthalate (hydrolysis-resistant PET), and these layers are integrated with each other through an adhesive layer. Specific examples can be given.
裏面保護層2の厚さは、特に限定されないが、裏面保護層2に要求される水蒸気のバリア性等の物性を維持することできる範囲で、封止材一体型裏面保護シート10に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。裏面保護層2の厚さは、25μm以上300μm以下であることが好ましく、25μm以上250μm以下であることがより好ましい。裏面保護層2の厚さが25μm以上であることにより、封止材一体型裏面保護シート10に好ましい耐久性、耐候性を付与することができる。
Although the thickness of the back surface protective layer 2 is not particularly limited, it is required for the sealing material-integrated back surface
又、上述の通り、裏面保護層2における封止材層との界面側の表面には密着性を向上するための表面処理としてコロナ処理が行われていてもよい。 Further, as described above, the surface of the back surface protective layer 2 on the interface side with the sealing material layer may be subjected to corona treatment as a surface treatment for improving adhesion.
[封止材一体型裏面保護シートの製造方法]
本発明の封止材一体型裏面保護シートの製造方法について説明する。封止材一体型裏面保護シート10は、裏面保護層2を形成する裏面保護シートを形成する「裏面保護シート形成工程」と、封止材層1を形成する封止材シートを形成する「封止材シート形成工程」と、裏面保護層シートに封止材シートを積層して一体化する「一体化工程」と、を経ることによって製造することができる。
[Method of manufacturing sealing material-integrated back surface protection sheet]
The manufacturing method of the sealing material integrated back surface protection sheet of this invention is demonstrated. The sealing material integrated back
(裏面保護シート形成工程)
裏面保護層シートは、上記において説明したPET等の樹脂材料を、押し出し法、キャスト成形法、Tダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜することにより形成することができる。尚、裏面保護層2は、本発明の効果を害さない範囲で、上記樹脂材料の他に顔料等のその他の添加物を含むシートからなるものであってもよい。
(Back surface protection sheet forming process)
The back surface protective layer sheet is formed by depositing a resin material such as PET described above by an extrusion method, a cast molding method, a T-die method, a cutting method, an inflation method, or other film forming methods. Can do. In addition, the back surface protective layer 2 may be made of a sheet containing other additives such as a pigment in addition to the resin material as long as the effects of the present invention are not impaired.
(封止材シート形成工程)
封止材層シートは、上述のスキン層用の封止材組成物とコア層用の封止材組成物とを、公知の共押出し法により一体成形して多層シート化することにより形成することができる。
(Encapsulant sheet forming process)
The encapsulant layer sheet is formed by integrally forming the above-described encapsulant composition for the skin layer and the encapsulant composition for the core layer into a multilayer sheet by a known co-extrusion method. Can do.
(一体化工程)
封止材層1を構成する封止材シートと、裏面保護層2を構成する裏面保護シートと、及び必要に応じて同様の方法によって形成したその他の層を形成するシートとを適宜積層して、更に一体化することにより、本発明の封止材一体型裏面保護シート10を得ることができる。各シートの一体化は従来公知のドライラミネート法によることができる。ラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる2液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。尚、この一体化工程は、押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によることもできる。
(Integration process)
The sealing material sheet constituting the sealing
<太陽電池モジュール>
本発明の封止材一体型裏面保護シート10を用いた太陽電池モジュール100の基本構成について、図3を参照しながら説明する。太陽電池モジュール100は、非受光面側から、封止材一体型裏面保護シート10、太陽電池素子3、受光面側封止材シート4、受光面側の最外層に配置される透明前面基板5が順に積層された構成である。封止材一体型裏面保護シート10は、封止材層1が太陽電池素子3の非受光面側と対面する態様で配置される。
<Solar cell module>
A basic configuration of the
太陽電池モジュール100に用いる太陽電池素子3としては、例えば、アモルファスシリコン型、結晶シリコン型、CdTe型、CIS型、GaAs型、その他、特に限定なく従来公知の様々な太陽電池素子を用いることができる。
As the
太陽電池素子3の受光面側の表面を覆って配置される受光面側封止材シート4は、上記の通り、主として太陽電池素子3を外部衝撃から保護する機能を発揮する樹脂シートである。又、受光面側封止材シート4は太陽光線を高い透過率で透過させるために透明なシートであることが求められる。この受光面側封止材シート4を形成する樹脂基材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、アイオノマー、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂を適宜用いることができる。
As described above, the light-receiving surface side sealing
透明前面基板5は、一般にガラス製の基板である。透明前面基板5は、又、太陽電池モジュール100の耐候性、耐衝撃性、耐久性を維持しつつ、且つ、太陽光線を高い透過率で透過させるものであればその他の部材であってもよい。
The transparent
[太陽電池モジュールの製造方法]
太陽電池モジュール100は、例えば、上記の透明前面基板5、受光面側封止材シート4、太陽電池素子3、及び封止材一体型裏面保護シート10からなる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。例えば真空熱ラミネート加工による場合、ラミネート温度は、130℃〜180℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、5〜20分の範囲内が好ましく、特に8〜15分の範囲内が好ましい。このようにして、上記各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュール100を製造することができる。
[Method for manufacturing solar cell module]
The
以下、実施例をもって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>
下記の材料を用いて、上記(封止材シート形成工程)の欄に記載の製造方法により、実施例、比較例の封止材一体型裏面保護シートの封止材層を構成する封止材シートを作成した。
<Manufacture of sealing material sheet>
The sealing material which comprises the sealing material layer of the sealing material integrated back surface protection sheet of an Example and a comparative example by the manufacturing method as described in the column of the said (sealing material sheet formation process) using the following material Created a sheet.
下記の材料をそれぞれ表1の組成(質量部)で混合したものを、それぞれ実施例、比較例の封止材シートのコア層用及びスキン層の封止材組成物として使い分けた。そして、これらの封止材組成物を、φ30mm押出し機、200mm幅のTダイスを有するシート成形機を用いて、押出し温度210℃、引き取り速度1.1m/minでシート成型し、それらをスキン/コア/スキンの3層の封止材シートとした。各封止材シートの総厚さと各層の厚さは、いずれの封止材シートについても、各スキン層50μm、コア層200μm、層厚さ300μmとした。 What mixed the following material by the composition (mass part) of Table 1 was used properly as the sealing material composition of the core layer of the sealing material sheet of an Example and a comparative example, and a skin layer, respectively. Then, these sealing material compositions were formed into a sheet at an extrusion temperature of 210 ° C. and a take-off speed of 1.1 m / min using a φ30 mm extruder and a sheet molding machine having a 200-mm-wide T die, A core / skin three-layer encapsulant sheet was obtained. The total thickness of each encapsulant sheet and the thickness of each layer were 50 μm for each skin layer, 200 μm for the core layer, and 300 μm for the layer thickness for any encapsulant sheet.
封止材シートの材料として以下の原材料を使用した。
直鎖状低密度ポリエチレン1(LLDPE、表中「PE1」と表記):密度0.898g/cm3、融点90℃。
低密度ポリエチレン2(表中「PE2」と表記):密度0.919g/cm3、融点105℃。
シラン変性ポリエチレン(表中「PESi」と表記):密度0.900g/cm3、MFR1.1g/10分の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、を混合し、200℃で溶融、混練し、密度0.900g/cm3のシラン変性ポリエチレンを得た。
ポリプロピレン(PP、表中「PP」と表記):ホモポリプロピレン。密度0.900g/cm3、融点155℃。MFR8.5g/10分(230℃)。
耐候安定剤:BASF株式会社製、商品名Tinuvin622SF。全ての実施例、比較例のコア層及びスキン層用の各封止材組成物に、いずれも0.2質量部添加。
酸化防止剤:チバ・ジャパン株式会社製、商品名Irganox1076。全ての実施例、比較例のコア層及びスキン層用の各封止材組成物に、いずれも0.05質量部添加。
The following raw materials were used as the material for the encapsulant sheet.
Linear low-density polyethylene 1 (LLDPE, indicated as “PE1” in the table): density 0.898 g / cm 3 , melting point 90 ° C.
Low density polyethylene 2 (denoted as “PE2” in the table): density 0.919 g / cm 3 , melting point 105 ° C.
Silane-modified polyethylene (denoted as “PESi” in the table): 98 parts by mass of metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE) with a density of 0.900 g / cm 3 and MFR of 1.1 g / 10 min. 2 parts by mass of methoxysilane and 0.1 parts by mass of dicumyl peroxide as a radical generator (reaction catalyst) are mixed, melted and kneaded at 200 ° C., and silane-modified polyethylene having a density of 0.900 g / cm 3. Got.
Polypropylene (PP, indicated as “PP” in the table): homopolypropylene. Density 0.900 g / cm 3 , melting point 155 ° C. MFR 8.5 g / 10 min (230 ° C.).
Weathering stabilizer: BASF Corporation, trade name Tinuvin 622SF. 0.2 parts by mass are added to each of the sealing material compositions for the core layer and skin layer of all Examples and Comparative Examples.
Antioxidant: Ciba Japan Co., Ltd., trade name Irganox 1076. 0.05 parts by mass are added to each of the encapsulant compositions for the core layers and skin layers of all Examples and Comparative Examples.
上記実施例、比較例の各封止材シートの各層におけるポリエチレン系樹脂100質量部に対する前記エチレン性不飽和シラン化合物のグラフト量(質量部)については、「Siグラフト量」として、表2に示した。 The graft amount (parts by mass) of the ethylenically unsaturated silane compound with respect to 100 parts by mass of the polyethylene-based resin in each layer of the sealing material sheets of the above Examples and Comparative Examples is shown in Table 2 as “Si graft amount”. It was.
<封止材一体型裏面保護シートの製造>
上記各実施例、比較例の封止材シートと、表面にコロナ処理を施したPETフィルム(帝人デュポン社製、「Melinex S」、厚さ125μm)と、を、従来公知のドライラミネート法で積層して各実施例、比較例の封止材一体型裏面保護シートを得た。但し比較例5については、上記PETフィルムにコロナ処理を行わずに積層した。
<Manufacture of sealing material integrated back surface protection sheet>
The sealing material sheet of each of the above examples and comparative examples and a PET film (Teijin DuPont, “Melinex S”, thickness 125 μm) subjected to corona treatment on the surface are laminated by a conventionally known dry laminating method. And the sealing material integrated back surface protection sheet of each Example and the comparative example was obtained. However, in Comparative Example 5, the PET film was laminated without performing corona treatment.
<評価例1:第1スキン層の金属密着性評価>
[金属密着性試験]
15mm幅にカットした実施例、比較例の封止材一体型裏面保護シートの封止材層を、それぞれ銅箔(75mm×50mm×0.035mm)上に密着させて、下記真空加熱ラミネート条件(a)〜(d)と同条件で、真空加熱ラミネータ処理を行い、それぞれの実施例、比較例について金属密着性評価用サンプルを得た。これらの各金属密着性評価用サンプルについて、下記の試験条件における密着強度を測定して金属密着性を評価した。
測定は、上記の金属密着性評価用サンプルにおいて、銅箔上に密着している封止材シートを、剥離試験機(テンシロン万能試験機 RTF−1150−H)にて垂直剥離(50mm/min)試験を行い、測定結果を、以下の評価基準A〜Cにより評価した。
(真空加熱ラミネート条件) (a)真空引き:6.0分
(b)加圧(0kPa〜70kPa):1.5分
(c)圧力保持(70kPa):10.0分
(d)温度165℃
(評価基準) A:15.0N/15mm以上
B:10.0N/15mm以上15.0N/15mm未満
C:10.0N/15mm未満
<Evaluation Example 1: Metal adhesion evaluation of first skin layer>
[Metal adhesion test]
The sealing material layers of the sealing material-integrated back surface protection sheets of Examples and Comparative Examples cut to a width of 15 mm were adhered to copper foils (75 mm × 50 mm × 0.035 mm), respectively, and the following vacuum heating lamination conditions ( A vacuum heating laminator treatment was performed under the same conditions as in a) to (d), and samples for metal adhesion evaluation were obtained for each of the examples and comparative examples. For each of these metal adhesion evaluation samples, the adhesion strength under the following test conditions was measured to evaluate the metal adhesion.
In the above-mentioned sample for metal adhesion evaluation, the sealing material sheet adhered on the copper foil was vertically peeled (50 mm / min) with a peel tester (Tensilon Universal Tester RTF-1150-H). The test was conducted and the measurement results were evaluated according to the following evaluation criteria A to C.
(Vacuum heating lamination conditions) (a) Vacuum drawing: 6.0 minutes
(B) Pressurization (0 kPa to 70 kPa): 1.5 minutes
(C) Pressure holding (70 kPa): 10.0 minutes
(D) Temperature 165 ° C
(Evaluation criteria) A: 15.0N / 15mm or more
B: 10.0N / 15mm or more and less than 15.0N / 15mm
C: Less than 10.0N / 15mm
<評価例2:第2スキン層の接着性評価>
15mm幅にカットした実施例、比較例の封止材シートの第2スキン層を上記の裏面保護層用のPETフィルム(75mm×50mm×0.035mm)上向けて、アクリル系接着剤によるドライラミネーションによる接着を試みた。コロナ処理を行わなかった比較例6のみが、実用に耐えるレベルでの接着が不能であった。
<Evaluation Example 2: Adhesive evaluation of second skin layer>
Dry lamination with an acrylic adhesive with the second skin layer of the sealing material sheets of Examples and Comparative Examples cut to a width of 15 mm facing the PET film (75 mm × 50 mm × 0.035 mm) for the back surface protective layer. Attempted to adhere. Only Comparative Example 6 in which the corona treatment was not performed was impossible to bond at a level that could withstand practical use.
<評価例3:封止材層の耐久性評価>
[耐久性試験]
本発明の封止材シートの耐光性を評価するために、評価例1で用いた封止材一体型裏面保護シート各試料について、JIS C8917に準拠し、試験槽内温度85℃、湿度85%の条件下で「ダンプヒート試験」を行い、封止材層と裏面保護層の間に目視で視認可能な剥離が生じるまでの時間により耐久性を評価した。結果は「耐久性」として表2に示す。評価基準は以下の通りとした。
(評価基準) A:2000時間経過後に剥離発生せず
B:上記剥離発生までの時間が1000時間以上2000時間未満
C:上記剥離発生までの時間が1000時間未満
<Evaluation Example 3: Evaluation of durability of sealing material layer>
[Durability test]
In order to evaluate the light resistance of the encapsulant sheet of the present invention, each sample of the encapsulant-integrated back protective sheet used in Evaluation Example 1 conforms to JIS C8917, and has a test chamber temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%. The “dump heat test” was performed under the above conditions, and the durability was evaluated based on the time until peeling visually observable between the sealing material layer and the back surface protective layer. The results are shown in Table 2 as “durability”. The evaluation criteria were as follows.
(Evaluation criteria) A: No peeling occurred after 2000 hours
B: Time until occurrence of peeling is 1000 hours or more and less than 2000 hours
C: Time until occurrence of the peeling is less than 1000 hours
表1及び2より、本発明の封止材一体型裏面保護シートは、太陽電池モジュールの薄型化と製造コスト低減に寄与しうる封止材一体型裏面保護シートであって、太陽電池モジュールとしての一体化時に優れた密着耐久性を発揮することにより、太陽電池モジュールの長期信頼性の向上に寄与しうる封止材一体型裏面保護シートであることが分る。 From Tables 1 and 2, the sealing material integrated back surface protection sheet of the present invention is a sealing material integrated back surface protection sheet that can contribute to the reduction in thickness and manufacturing cost of the solar cell module. It can be seen that it is a sealing material-integrated back protective sheet that can contribute to improvement of long-term reliability of the solar cell module by exhibiting excellent adhesion durability at the time of integration.
1 封止材層
11 コア層
12 第1スキン層
13 第2スキン層
2、7 裏面保護層
3 太陽電池素子
4 受光面側封止材シート
5 透明前面基板
6 非受光面側封止材シート
10 封止材一体型裏面保護シート
100 太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記封止材層は、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とするコア層用の封止材組成物からなるコア層と、
前記コア層用の封止材組成物よりも密度の低いスキン層用の封止材組成物からなり、前記封止材一体型裏面保護シートにおける封止材層側の最表面に配置されている第1スキン層と、
前記スキン層用の封止材組成物からなり、前記裏面保護層との界面側に配置されている第2スキン層と、を含んでなる多層構造を有し、
少なくとも前記コア層及び第1スキン層は、低密度ポリエチレンにエチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合したシラン変性ポリエチレンを含有し、
前記第1スキン層は、前記コア層よりも前記シラン変性ポリエチレンの含有量比が大きく、
前記第2スキン層は、前記シラン変性ポリエチレンを含有しないか、或いは、前記シラン変性ポリエチレンを前記コア層よりも小さい含有量比で含有する、封止材一体型裏面保護シート。 A sealing material-integrated back surface protection sheet for a solar cell module, in which a sealing material layer based on a polyethylene resin and a back surface protection layer based on a polyester resin are laminated,
The sealing material layer includes a core layer made of a sealing material composition for a core layer having a polyethylene resin as a base resin;
It consists of the sealing material composition for skin layers whose density is lower than that of the sealing material composition for the core layer, and is arranged on the outermost surface on the sealing material layer side in the sealing material-integrated back protective sheet. A first skin layer;
A second skin layer comprising a sealing material composition for the skin layer and disposed on an interface side with the back surface protective layer; and a multilayer structure comprising:
At least the core layer and the first skin layer contain silane-modified polyethylene obtained by graft polymerization of an ethylenically unsaturated silane compound to low-density polyethylene,
The first skin layer has a larger content ratio of the silane-modified polyethylene than the core layer,
The second skin layer does not contain the silane-modified polyethylene, or contains the silane-modified polyethylene in a smaller content ratio than the core layer.
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