JP2018082073A - Manufacturing method for solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状で未加硫状態のシリコーンゴム材料からなる封止材を太陽電池セルの上に配置して該太陽電池セルをモジュール化した太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar battery module in which a sealing material made of a silicone rubber material in a sheet form and not vulcanized is disposed on a solar battery cell to modularize the solar battery cell.
近年、太陽光を利用したエネルギー資源として、太陽光発電に対する関心が高まっている。ここで太陽電池の発電素子は、一般的にシリコン等の半導体からなり、太陽電池モジュールは、個々の太陽電池セルを電気的に相互接続した状態で、受光面ガラス基板などに積載される。 In recent years, interest in photovoltaic power generation has increased as an energy resource using sunlight. Here, the power generation element of the solar cell is generally made of a semiconductor such as silicon, and the solar cell module is mounted on a light-receiving surface glass substrate or the like in a state where individual solar cells are electrically interconnected.
その際、太陽電池セルに光が当たる表面、又は裏面側は、封入材料で覆われることにより、外的環境例えば、雨、風、雪、埃等から保護されることになる。封入材料として一般的には、シート状で取扱いやすく、低コストなどの観点からエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が使用されている。ＥＶＡを用いて太陽電池をモジュール化するのは、受光面／ＥＶＡシート／太陽電池セル／ＥＶＡ／背面パネル（バックシート）を積層したものを真空ラミネータに入れ、１３０〜１５０℃加熱下、数分間で真空引きして軟化させた後、１５〜３０分間プレスする方法が一般的である。 At this time, the front surface or the back surface side where the solar cell is exposed to light is protected from the external environment such as rain, wind, snow, and dust by being covered with the encapsulating material. In general, an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is used as an encapsulating material from the viewpoint of sheet-like and easy handling and low cost. Solar cells are modularized using EVA by placing a laminate of light receiving surface / EVA sheet / solar cell / EVA / back panel (back sheet) in a vacuum laminator and heating at 130 to 150 ° C. for several minutes. The method of pressing for 15 to 30 minutes after vacuuming and softening is common.
しかしながら、封止材としてＥＶＡを使用して太陽電池をモジュール化した場合、特に高温高湿環境下において酢酸が発生し、この酢酸が原因となって、太陽電池セル電極を腐食するなどの影響により、発電性能が劣化するという問題があった。特に、太陽電池は数十年単位の長期使用が期待されるため、経時劣化に対しては製品保証の観点から早急な解消が望まれている。 However, when solar cells are modularized using EVA as a sealing material, acetic acid is generated particularly in a high-temperature and high-humidity environment, and this acetic acid causes corrosion of solar cell electrodes. There was a problem that power generation performance deteriorated. In particular, since a solar cell is expected to be used for a long period of several decades, it is desired to quickly eliminate the deterioration with time from the viewpoint of product warranty.
このような中、非特許文献１では２９年間屋外暴露されたシリコーン封止太陽電池の再評価が行われ、出力の低下がわずか−０．２２％／年で非常に高い信頼性を有すると報告されている。 Under such circumstances, Non-Patent Document 1 reports that a silicone-encapsulated solar cell that has been exposed outdoors for 29 years has been re-evaluated and has a very high reliability with a decrease in output of only -0.22% / year. Has been.
近年、シリコーンゴム又はシリコーン樹脂は、耐熱性及び耐紫外線等に優れる特性から、発光ダイオード（ＬＥＤ）の封止材としても広く使用されている。可視光だけでなく、青色（４５０〜４９５ｎｍ光）や紫色（３８０〜４５０ｎｍ）の光に対しても高い透過性を有する特徴を有することから、太陽電池封止材として展開しても、より短波長の光も発電に利用することができ、出力向上も期待できる。 In recent years, silicone rubber or silicone resin has been widely used as a sealing material for light emitting diodes (LEDs) because of its excellent heat resistance and ultraviolet resistance. Not only visible light but also blue (450-495 nm light) and violet (380-450 nm) light has a characteristic of high transparency, so it is shorter even if it is developed as a solar cell encapsulant. Light of wavelength can also be used for power generation, and output can be expected to improve.
しかしながら、従来のシリコーン系封止材は、基板に液状材料をコーティングした後に硬化させるというステップを含むことから、基板、樹脂フィルム、セル及びバックシートを積層して真空ラミネートする製造工程が確立されている太陽電池モジュールに関する技術分野・業界には受け入れられなかった。そこで、特許文献１及び特許文献２には、従来の太陽電池モジュールの製造装置を使用して太陽電池セルを損傷することなく封止でき、耐久性に優れる未加硫状態でシート状のシリコーンゴム材料からなる封止材やそれを用いた太陽電池の製造方法が提案されている。また、特許文献３及び特許文献４には、ＥＶＡ封止材との接着性を向上させた太陽電池封止用バックシートが開示されており、バックシート上にＥＶＡ層を有するものが例示されている。しかし、シート状の未加硫シリコーンゴム組成物を封止材として用いる場合の接着性は十分でなく、受光面パネル／封止材／太陽電池セル／シート状未加硫シリコーンゴム製封止材／バックシートからなる積層体を真空ラミネートする工程においては作業性が悪くなり、更には、バックシートとシリコーンゴム封止材との間に封止不良が発生することがあった。 However, since the conventional silicone-based encapsulant includes a step of curing after coating a liquid material on a substrate, a manufacturing process for laminating a substrate, a resin film, a cell, and a back sheet and vacuum laminating has been established. It was not accepted by the technical field / industry related to solar cell modules. Therefore, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a conventional solar cell module manufacturing apparatus can be used to seal a solar battery cell without damaging it, and it is a sheet-like silicone rubber in an unvulcanized state having excellent durability. A sealing material made of a material and a method for manufacturing a solar cell using the same have been proposed. Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose a solar cell sealing back sheet with improved adhesion to an EVA sealing material, and examples include an EVA layer on the back sheet. Yes. However, when the sheet-like unvulcanized silicone rubber composition is used as a sealing material, the adhesiveness is not sufficient, and the light-receiving surface panel / sealing material / solar cell / sheet-shaped unvulcanized silicone rubber sealing material / In the process of vacuum laminating a laminate composed of a back sheet, workability deteriorates, and further, sealing failure may occur between the back sheet and the silicone rubber sealing material.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、シート状の未加硫シリコーンゴム製封止材を太陽電池セルの上に皺なく配置し、かつ、真空ラミネート時に上記シリコーンゴム製封止材とバックシートとの間の封止不良を無くすことができる太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, in which a sheet-like unvulcanized silicone rubber sealing material is arranged over the solar cells, and at the time of vacuum lamination, the silicone rubber sealing material and It aims at providing the manufacturing method of the solar cell module which can eliminate the sealing defect between back sheets.
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、バックシートと未加硫状態のシリコーンゴム材料からなる層とを複合化することで、取扱い性が向上するだけでなく、真空ラミネータを用いたモジュール化の際、太陽電池内に空孔が残らず封止材の封止性も向上し得ることを知見した。更に、このシリコーンゴム材料（ゴム組成物）に酸化チタン等の白色充填材を添加することにより、ＰＥＴ等からなるバックシートが、紫外線により劣化するのを防止することができ、かつ、白色シリコーンゴム製封止材上で太陽光が反射することにより太陽電池モジュールの発電効率をも向上できることを見出し、本発明をなすに至ったものである。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors not only improve the handleability by combining the backsheet and the layer made of the unvulcanized silicone rubber material, When modularizing using a vacuum laminator, it was found that no holes remain in the solar cell and the sealing performance of the sealing material can be improved. Further, by adding a white filler such as titanium oxide to the silicone rubber material (rubber composition), the back sheet made of PET or the like can be prevented from being deteriorated by ultraviolet rays, and the white silicone rubber The present inventors have found that the power generation efficiency of the solar cell module can be improved by reflecting sunlight on the encapsulant, and have made the present invention.
従って、本発明は、下記の太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
〔１〕バックシートの一方の面に、固体又は半固体の白色シリコーンゴム材料からなる層を未加硫状態で形成して複合シートを作製する工程と、受光面パネル、未加硫状態の透光性封止材及び太陽電池セルの積層体の上に、前記複合シートを未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなる層と太陽電池セルとが接するように配置させ、その後、真空下で加熱押圧することにより、該シリコーンゴム材料からなる層を硬化及びモジュール化することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔２〕前記白色シリコーンゴム材料からなる層が、
（Ａ）Ｒ1 aＳｉＯ(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ1は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数である。）
で表され、重合度が１００以上のオルガノポリシロキサン １００質量部、
（Ｂ）比表面積が５０ｍ2／ｇを超える補強性シリカ １０〜１５０質量部、
（Ｃ）硬化剤 （Ａ）成分を硬化させる有効量、及び
（Ｄ）白色充填材
を含むシリコーンゴム組成物からなる〔１〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔３〕前記（Ｄ）成分が酸化チタンであり、その配合量が（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計１００質量部に対して０．１〜１０質量部である〔２〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔４〕未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなる層の厚さが、０．１〜２．０ｍｍである〔２〕又は〔３〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔５〕未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなる層が、カレンダー成形又は押し出し成形により成形される〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
Therefore, this invention provides the manufacturing method of the following solar cell module.
[1] A step of forming a composite sheet by forming a layer made of a solid or semi-solid white silicone rubber material on one side of a back sheet in an unvulcanized state; a light-receiving surface panel; The composite sheet is placed on the laminate of the light sealing material and the solar battery cell so that the layer made of the unvulcanized white silicone rubber material and the solar battery cell are in contact with each other, and then heated under vacuum. A method of manufacturing a solar cell module, wherein the layer made of the silicone rubber material is cured and modularized by pressing.
[2] The layer made of the white silicone rubber material,
(A) R 1 a SiO (4-a) / 2 (1)
(In the formula, R 1 represents the same or different unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, and a is a positive number of 1.95 to 2.05.)
And 100 parts by mass of an organopolysiloxane having a degree of polymerization of 100 or more,
(B) 10 to 150 parts by mass of reinforcing silica having a specific surface area exceeding 50 m 2 / g,
(C) Hardener (A) The manufacturing method of the solar cell module as described in [1] which consists of a silicone rubber composition containing the effective amount which hardens a component, and (D) white filler.
[3] The solar cell according to [2], wherein the component (D) is titanium oxide and the blending amount is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the components (A) to (C). Module manufacturing method.
[4] The method for producing a solar cell module according to [2] or [3], wherein the layer made of the unvulcanized white silicone rubber material has a thickness of 0.1 to 2.0 mm.
[5] The method for manufacturing a solar cell module according to any one of [1] to [4], wherein the layer made of an unvulcanized white silicone rubber material is formed by calendar molding or extrusion molding.
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、未加硫シリコーンゴム製封止材の取扱い性及び太陽電池モジュールの生産性が大幅に向上し、空孔が残らないよう封止することができる。また、白色シリコーンゴム製封止材上で太陽光が反射することにより、着色しない封止材と比較して太陽電池の発電効率を向上させることができる。 According to the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, the handleability of the unvulcanized silicone rubber sealing material and the productivity of the solar cell module are greatly improved, and sealing can be performed so that no voids remain. . Moreover, when sunlight reflects on the white silicone rubber sealing material, the power generation efficiency of the solar cell can be improved as compared with a sealing material that is not colored.
本発明の製造方法により製造される太陽電池モジュールは、図１（Ａ）に示すように、受光面パネル１、透光性封止材２、太陽電池セル５、白色シリコーンゴム材料からなる層（封止材）３、及びバックシート４から構成される。そして、本発明の製造方法には、図１（Ｂ）に示すように、上記バックシート４の少なくとも一方の面に、固体又は半固体の白色シリコーンゴム材料からなる層３’を未加硫状態で形成して複合シート１０を作製する工程を含む。ここで、上記の「半固体」とは、可塑性を有し、特定の形状に成形されたときに少なくとも１時間、好ましくは８時間以上その形状を保持し得る物質の状態をいう。 As shown in FIG. 1A, the solar cell module manufactured by the manufacturing method of the present invention includes a light receiving surface panel 1, a light-transmitting sealing material 2, a solar cell 5, and a layer made of a white silicone rubber material ( (Sealing material) 3 and back sheet 4. And in the manufacturing method of this invention, as shown to FIG. 1 (B), on the at least one surface of the said back seat | sheet 4, the layer 3 'which consists of a solid or semi-solid white silicone rubber material is an unvulcanized state And forming the composite sheet 10. Here, the above-mentioned “semi-solid” refers to a state of a substance that has plasticity and can retain the shape when molded into a specific shape for at least 1 hour, preferably 8 hours or more.
ここで、受光面パネルとは、太陽光を入射させる側となる透明部材であり、かつ、長期間屋外暴露されることから、透明性、耐候性、耐衝撃性に優れることが求められる。受光面パネルとしては、例えば、白板強化ガラス、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられ、特に、厚さ３〜５ｍｍ程度有する白板強化ガラスであることが好適である。 Here, the light-receiving surface panel is a transparent member on the side on which sunlight is incident, and is required to be excellent in transparency, weather resistance, and impact resistance because it is exposed outdoors for a long time. Examples of the light-receiving surface panel include white plate tempered glass, acrylic resin, fluororesin, polycarbonate resin, and the like, and white plate tempered glass having a thickness of about 3 to 5 mm is particularly preferable.
太陽電池セルは、単結晶シリコン又は多結晶シリコンのうちから選ばれる１種もしくは２種のシリコン材料（シリコン基板）を用いて作製することができる。また、通常２〜６０個の太陽電池セルが互いにタブ線等のインターコネクタで電気的に直列に接続された直線状の太陽電池素子ストリングを複数用意し、これら（太陽電池素子ストリングス）を平行に配列し、その太陽電池素子ストリング同士を直列接続して太陽電池素子マトリックスを構成している。 The solar battery cell can be manufactured using one or two kinds of silicon materials (silicon substrates) selected from single crystal silicon or polycrystalline silicon. Also, normally, a plurality of linear solar cell element strings in which 2 to 60 solar cells are electrically connected in series with each other by an interconnector such as a tab wire are prepared, and these (solar cell element strings) are parallel to each other. The solar cell element strings are arranged in series and connected in series to form a solar cell element matrix.
バックシートとしては、特に制限はなく、市販されているものを使用することができる。例えば、ＴＰＴ「ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）／接着剤／ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）／接着剤／ＰＶＦ」や、ＴＰＥ「ＰＶＦ／接着剤／ＰＥＴ／接着剤／ＥＶＡ」、或いは特に「ＰＶＦ／接着剤／ＰＥＴ」に示される積層体を好適に採用することができる。 There is no restriction | limiting in particular as a back seat | sheet, What is marketed can be used. For example, TPT “PVF (polyvinyl fluoride) / adhesive / PET (polyethylene terephthalate) / adhesive / PVF”, TPE “PVF / adhesive / PET / adhesive / EVA”, or in particular “PVF / adhesive / The laminate shown in “PET” can be preferably employed.
白色シリコーンゴム材料からなる層（封止材）は、
（Ａ）Ｒ1 aＳｉＯ(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ1は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数である。）
で表され、重合度が１００以上のオルガノポリシロキサン １００質量部、
（Ｂ）比表面積が５０ｍ2／ｇを超える補強性シリカ １０〜１５０質量部、
（Ｃ）硬化剤 （Ａ）成分を硬化させる有効量、及び
（Ｄ）白色充填材
を含むシリコーンゴム組成物からなることを特徴とする。
The layer (sealing material) made of white silicone rubber material
(A) R 1 a SiO (4-a) / 2 (1)
(In the formula, R 1 represents the same or different unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, and a is a positive number of 1.95 to 2.05.)
And 100 parts by mass of an organopolysiloxane having a degree of polymerization of 100 or more,
(B) 10 to 150 parts by mass of reinforcing silica having a specific surface area exceeding 50 m 2 / g,
(C) Curing agent (A) It consists of the silicone rubber composition containing the effective amount which hardens a component, and (D) white filler.
上記シリコーンゴム組成物において、（Ａ）成分は、下記平均組成式（１）で表される重合度が１００以上のオルガノポリシロキサンである。
Ｒ1 aＳｉＯ(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ1は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数である。）
In the silicone rubber composition, the component (A) is an organopolysiloxane having a degree of polymerization represented by the following average composition formula (1) of 100 or more.
R 1 a SiO (4-a) / 2 (1)
(In the formula, R 1 represents the same or different unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, and a is a positive number of 1.95 to 2.05.)
上記平均組成式（１）中、Ｒ1は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、通常、炭素数１〜１２、特に炭素数１〜８のものが好ましく、具体的には、メチル基，エチル基，プロピル基，ブチル基，ヘキシル基，オクチル基等のアルキル基、シクロペンチル基，シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基，アリル基，プロペニル基等のアルケニル基、シクロアルケニル基，フェニル基，トリル基等のアリール基、ベンジル基，２−フェニルエチル基等のアラルキル基、或いはこれらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子又はシアノ基等で置換した基が挙げられ、メチル基、ビニル基、フェニル基、トリフルオロプロピル基が好ましく、特にメチル基、ビニル基が好ましい。 In the above average composition formula (1), R 1 represents the same or different unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, usually having 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably having 1 to 8 carbon atoms. Include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl and octyl, cycloalkyl such as cyclopentyl and cyclohexyl, alkenyl such as vinyl, allyl and propenyl, cyclo An aryl group such as an alkenyl group, a phenyl group or a tolyl group, an aralkyl group such as a benzyl group or a 2-phenylethyl group, or a group in which some or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with a halogen atom or a cyano group A methyl group, a vinyl group, a phenyl group, and a trifluoropropyl group are preferable, and a methyl group and a vinyl group are particularly preferable.
具体的には、上記オルガノポリシロキサンの主鎖がジメチルシロキサン単位の繰り返しからなるもの、又はこの主鎖を構成するジメチルシロキサン単位の繰り返しからなるジメチルポリシロキサン構造の一部にフェニル基、ビニル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等を有するジフェニルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位、メチルビニルシロキサン単位、メチル−３，３，３−トリフルオロプロピルシロキサン単位等を導入したもの等が好適である。 Specifically, a phenyl group, a vinyl group, or a part of a dimethylpolysiloxane structure in which the main chain of the organopolysiloxane consists of repeating dimethylsiloxane units, or a dimethylpolysiloxane structure consisting of repeating dimethylsiloxane units constituting the main chain, A diphenylsiloxane unit having a 3,3,3-trifluoropropyl group or the like, a methylphenylsiloxane unit, a methylvinylsiloxane unit, a methyl-3,3,3-trifluoropropylsiloxane unit or the like is preferred. .
特に、オルガノポリシロキサンは、一分子中に２個以上のアルケニル基、シクロアルケニル基等の脂肪族不飽和基を有するものが好ましく、特にビニル基であることが好ましい。この場合、全Ｒ1中０．０１〜２０モル％、特に０．０２〜１０モル％が脂肪族不飽和基であることが好ましい。なお、この脂肪族不飽和基は、分子鎖末端でケイ素原子に結合していても、分子鎖の途中のケイ素原子に結合していても、その両方であってもよいが、少なくとも分子鎖末端のケイ素原子に結合していることが好ましい。また、ａは１．９５〜２．０５、好ましくは１．９８〜２．０２、より好ましくは１．９９〜２．０１の正数である。 In particular, the organopolysiloxane preferably has an aliphatic unsaturated group such as two or more alkenyl groups or cycloalkenyl groups in one molecule, and particularly preferably a vinyl group. In this case, it is preferable all R 1 in 0.01 to 20 mol%, in particular 0.02 to 10 mol% is an aliphatic unsaturated group. The aliphatic unsaturated group may be bonded to a silicon atom at the molecular chain end, or may be bonded to a silicon atom in the middle of the molecular chain, or both. It is preferably bonded to the silicon atom. Moreover, a is a positive number of 1.95 to 2.05, preferably 1.98 to 2.02, more preferably 1.99 to 2.01.
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、分子鎖末端がトリメチルシロキシ基、ジメチルフェニルシロキシ基、ジメチルヒドロキシシロキシ基、ジメチルビニルシロキシ基、メチルジビニルシロキシ基、トリビニルシロキシ基等のトリオルガノシロキシ基で封鎖されたものを好ましく挙げることができる。特に好ましいものとしては、メチルビニルポリシロキサン、メチルフェニルビニルポリシロキサン、メチルトリフルオロプロピルビニルポリシロキサン等を挙げることができる。 The organopolysiloxane of component (A) is blocked with a triorganosiloxy group such as a trimethylsiloxy group, a dimethylphenylsiloxy group, a dimethylhydroxysiloxy group, a dimethylvinylsiloxy group, a methyldivinylsiloxy group, or a trivinylsiloxy group. Preferred examples can be given. Particularly preferred are methyl vinyl polysiloxane, methyl phenyl vinyl polysiloxane, methyl trifluoropropyl vinyl polysiloxane and the like.
このようなオルガノポリシロキサンは、例えば、オルガノハロゲノシランの１種又は２種以上を（共）加水分解縮合することにより、或いは環状ポリシロキサン（シロキサンの３量体、４量体等）をアルカリ性又は酸性の触媒を用いて開環重合することによって得ることができる。これらは基本的に直鎖状のジオルガノポリシロキサンであるが、（Ａ）成分としては、分子量（重合度）や分子構造の異なる２種又は３種以上の混合物であってもよい。 Such an organopolysiloxane can be obtained by, for example, subjecting one or more organohalogenosilanes to (co) hydrolysis condensation, or cyclic polysiloxanes (siloxane trimers, tetramers, etc.) alkaline or It can be obtained by ring-opening polymerization using an acidic catalyst. These are basically linear diorganopolysiloxanes, but the component (A) may be a mixture of two or more different molecular weights (degree of polymerization) and molecular structures.
なお、上記オルガノポリシロキサンの重合度は、好ましくは１００以上、より好ましくは１００〜１００，０００、特に好ましくは３，０００〜２０，０００である。なお、上記の重合度は、トルエンを展開溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）分析によるポリスチレン換算の重量平均分子量より求めることができる。 The degree of polymerization of the organopolysiloxane is preferably 100 or more, more preferably 100 to 100,000, and particularly preferably 3,000 to 20,000. In addition, said polymerization degree can be calculated | required from the weight average molecular weight of polystyrene conversion by the gel permeation chromatography (GPC) analysis which used toluene as the developing solvent.
（Ｂ）成分は、比表面積（ＢＥＴ吸着法）が５０ｍ2／ｇを超える補強性シリカであり、この補強性シリカは、未加硫状態のシリコーンゴム組成物の形状維持及び硬化後に機械的強度の優れたゴム組成物を得るために添加される。このため、上記のように、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇを超えることを要件とし、好ましくは１００ｍ2／ｇ以上である。ＢＥＴ比表面積が５０ｍ2／ｇ以下であると、上記シリコーンゴム組成物の機械的強度が弱くなると共に、未加硫状態のシリコーンゴム組成物の形状維持が困難となるおそれがある。なお、補強性シリカのＢＥＴ比表面積の上限値は、特に制限はないが、５００ｍ2／ｇ以下であることが好適である。 Component (B) is a reinforcing silica having a specific surface area (BET adsorption method) exceeding 50 m 2 / g, and this reinforcing silica has a mechanical strength after maintaining and curing the shape of the unvulcanized silicone rubber composition. It is added to obtain an excellent rubber composition. For this reason, as mentioned above, it is required that the BET specific surface area exceeds 50 m 2 / g, and preferably 100 m 2 / g or more. When the BET specific surface area is 50 m 2 / g or less, the mechanical strength of the silicone rubber composition is weakened, and it may be difficult to maintain the shape of the unvulcanized silicone rubber composition. The upper limit value of the BET specific surface area of the reinforcing silica is not particularly limited, but is preferably 500 m 2 / g or less.
このような（Ｂ）成分の補強性シリカとしては、煙霧質シリカ（乾式シリカ又はヒュームドシリカ）、沈降シリカ（湿式シリカ）等が挙げられる。また、これらの表面をクロロシラン、アルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等で疎水化処理したものも好適に用いられる。ここで、補強性シリカは、１種単独で使用しても２種以上を併用してもよい。 Examples of the reinforcing silica as the component (B) include fumed silica (dry silica or fumed silica), precipitated silica (wet silica), and the like. Further, those whose surfaces have been subjected to a hydrophobic treatment with chlorosilane, alkoxysilane, hexamethyldisilazane, or the like are also preferably used. Here, the reinforcing silica may be used alone or in combination of two or more.
（Ｂ）成分の補強性シリカとしては、市販品を用いることができ、例えば、アエロジル１３０、アエロジル２００、アエロジル３００、アエロジルＲ−８１２、アエロジルＲ−９７２、アエロジルＲ−９７４などのアエロジルシリーズ（日本アエロジル（株）製）、Ｃａｂｏｓｉｌ ＭＳ−５、ＭＳ−７（キャボット社製）、レオロシールＱＳ−１０２、１０３、ＭＴ−１０（（株）トクヤマ製）等の表面未処理又は表面疎水化処理された（即ち、親水性又は疎水性の）ヒュームドシリカや、トクシールＵＳ−Ｆ（（株）トクヤマ製）、ＮＩＰＳＩＬ−ＳＳ、ＮＩＰＳＩＬ−ＬＰ（日本シリカ（株）製）等の表面未処理又は表面疎水化処理された沈降シリカ等が挙げられる。 As the reinforcing silica of component (B), commercially available products can be used. For example, Aerosil series such as Aerosil 130, Aerosil 200, Aerosil 300, Aerosil R-812, Aerosil R-972, Aerosil R-974 (Japan) Aerosil Co., Ltd.), Cabosil MS-5, MS-7 (Cabot Co., Ltd.), Leorosil QS-102, 103, MT-10 (Tokuyama Co., Ltd.), etc. Untreated or hydrophobic surface (eg, hydrophilic or hydrophobic) fumed silica, Toxeal US-F (manufactured by Tokuyama Corporation), NIPSIL-SS, NIPSIL-LP (manufactured by Nippon Silica Corporation) Examples thereof include precipitated silica subjected to chemical treatment.
（Ｂ）成分の補強性シリカの配合量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して１０〜１５０質量部であり、好ましくは３０〜１２０質量部であり、更に好ましくは５０〜１００質量部である。（Ｂ）成分の配合量が少なすぎると、未加硫状態のシリコーンの形状維持性が得られないだけでなく、硬化後の補強効果も得られないおそれがある。また、（Ｂ）成分の配合量が多すぎると、シリコーンポリマー中へのシリカの分散が困難となり、シリコーンゴム組成物をまとめることができなくなると同時に薄膜状への加工性が悪くなるおそれがある。 The blending amount of the reinforcing silica as the component (B) is 10 to 150 parts by weight, preferably 30 to 120 parts by weight, more preferably 50 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane as the component (A). 100 parts by mass. When the blending amount of the component (B) is too small, not only the shape maintaining property of the unvulcanized silicone can be obtained but also the reinforcing effect after curing may not be obtained. Moreover, when there is too much compounding quantity of (B) component, it will become difficult to disperse | distribute the silica in a silicone polymer, and there exists a possibility that the processability to a thin film form may worsen at the same time that a silicone rubber composition cannot be put together. .
（Ｃ）成分の硬化剤としては、（Ａ）成分を硬化させ得るものであれば特に限定されないが、シリコーンゴムの硬化剤として広く公知の（ａ）付加反応（ヒドロシリル化反応）型硬化剤、即ち、オルガノハイドロジェンポリシロキサン（架橋剤）とヒドロシリル化触媒との組み合わせ、又は（ｂ）有機過酸化物を使用することが好適である。 The curing agent for component (C) is not particularly limited as long as it can cure component (A), but (a) addition reaction (hydrosilylation reaction) type curing agent widely known as a silicone rubber curing agent, That is, it is preferable to use a combination of an organohydrogenpolysiloxane (crosslinking agent) and a hydrosilylation catalyst, or (b) an organic peroxide.
上記（ａ）付加反応（ヒドロシリル化反応）における架橋剤としてのオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中に少なくとも２個のケイ素原子と結合した水素原子（ＳｉＨ基）を含有するものであり、下記平均組成式（２）で示される従来から公知のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを採用することができる。
Ｒ2 bＨcＳｉＯ(4-b-c)/2 （２）
The organohydrogenpolysiloxane as a crosslinking agent in the addition reaction (hydrosilylation reaction) (a) contains a hydrogen atom (SiH group) bonded to at least two silicon atoms in one molecule. Conventionally known organohydrogenpolysiloxane represented by the average composition formula (2) can be employed.
R 2 b H c SiO (4-bc) / 2 (2)
ここで、Ｒ2は炭素数１〜６の非置換又は置換の１価炭化水素基であり、好ましくは脂肪族不飽和結合を有さないものである。Ｒ2の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、フェニル基等の非置換の１価炭化水素基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基等の上記１価炭化水素基の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子やシアノ基で置換された置換アルキル基等の置換の１価炭化水素基である。ｂは０．７〜２．１、ｃは０．０１〜１．０、かつｂ＋ｃは０．８〜３．０、好ましくはｂは０．８〜２．０、ｃは０．２〜１．０、かつｂ＋ｃは１．０〜２．５を満足する正数で示される。 Here, R < 2 > is a C1-C6 unsubstituted or substituted monovalent | monohydric hydrocarbon group, Preferably it does not have an aliphatic unsaturated bond. Specific examples of R 2 include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group, an unsubstituted monovalent hydrocarbon group such as a cyclohexyl group, a cyclohexenyl group and a phenyl group, Substituted monovalent hydrocarbon groups such as substituted alkyl groups in which at least some of the hydrogen atoms of the monovalent hydrocarbon groups such as 3,3,3-trifluoropropyl groups and cyanomethyl groups are substituted with halogen atoms or cyano groups It is. b is 0.7 to 2.1, c is 0.01 to 1.0, and b + c is 0.8 to 3.0, preferably b is 0.8 to 2.0, and c is 0.2 to 1. 0.0 and b + c are positive numbers satisfying 1.0 to 2.5.
また、上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網目状のいずれの構造であってもよい。この場合、一分子中のケイ素原子の数（又は重合度）は２〜３００個、特に４〜２００個程度の室温で液状のものが好適に用いられる。なお、ケイ素原子に結合する水素原子（ＳｉＨ基）は分子鎖末端にあっても側鎖にあっても、その両方にあってもよく、一分子中に少なくとも２個（通常２〜３００個）、好ましくは３個以上（例えば３〜２００個）、より好ましくは４〜１５０個程度含有するものが使用される。 The molecular structure of the organohydrogenpolysiloxane may be any of linear, cyclic, branched, and three-dimensional network structures. In this case, the number of silicon atoms in one molecule (or the degree of polymerization) is preferably 2 to 300, particularly about 4 to 200 at room temperature. In addition, the hydrogen atom (SiH group) bonded to the silicon atom may be at the end of the molecular chain, at the side chain, or both, and at least two (usually 2 to 300) per molecule. Preferably, those containing 3 or more (for example, 3 to 200), more preferably about 4 to 150 are used.
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、具体的には、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）フェニルシラン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンポリシロキサン、環状メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位と（Ｃ6Ｈ5）ＳｉＯ3/2単位とからなる共重合体等や上記各例示化合物において、メチル基の一部又は全部がエチル基、プロピル基等の他のアルキル基やフェニル基等のアリール基で置換されたものなどが挙げられる。 Specific examples of the organohydrogenpolysiloxane include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, methylhydrogencyclopolysiloxane, and methylhydrogen. Siloxane / dimethylsiloxane cyclic copolymer, tris (dimethylhydrogensiloxy) methylsilane, tris (dimethylhydrogensiloxy) phenylsilane, trimethylsiloxy group-capped methylhydrogenpolysiloxane, both ends trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane methyl Hydrogensiloxane copolymer, dimethylhydrogensiloxy group-capped dimethylpolysiloxane at both ends, dimethylhydrogensiloxy group-capped dimethylsiloxane methylhydride at both ends Gensiloxane copolymer, trimethylsiloxy group-capped methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane copolymer, trimethylsiloxy group-capped methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane / dimethylsiloxane copolymer, cyclic methylhydrogenpolysiloxane, Cyclic methylhydrogensiloxane / dimethylsiloxane copolymer, cyclic methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane / dimethylsiloxane copolymer, a copolymer comprising (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 units and SiO 4/2 units, In a copolymer comprising (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 unit, SiO 4/2 unit and (C 6 H 5 ) SiO 3/2 unit, etc., and each of the above exemplified compounds, a part or all of the methyl group is Other alkyl groups such as ethyl and propyl Examples thereof include those substituted with an aryl group such as a nyl group.
また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、（Ａ）成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基に対する（Ｃ）成分中のケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）のモル比が０．５〜１０モル／モル、好ましくは０．８〜８モル／モル、より好ましくは２〜５モル／モルとなる量で配合することができる。 The organohydrogenpolysiloxane has a molar ratio of hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the component (C) (that is, SiH groups) to alkenyl groups bonded to silicon atoms in the component (A) is 0.5. -10 mol / mol, preferably 0.8 to 8 mol / mol, more preferably 2 to 5 mol / mol.
また、上記（ａ）付加反応（ヒドロシリル化反応）の架橋反応に使用されるヒドロシリル化反応触媒は、公知のものを採用することができ、例えば、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と１価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。なお、このヒドロシリル化反応触媒の配合量は触媒量とすることができ、通常、白金族金属質量に換算して１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは５〜１００ｐｐｍである。１ｐｐｍ未満であると付加反応が十分に進まず硬化不十分となるおそれがあり、１，０００ｐｐｍを超える量添加するのは不経済である。 In addition, as the hydrosilylation reaction catalyst used in the crosslinking reaction of the above (a) addition reaction (hydrosilylation reaction), a known catalyst can be adopted, for example, platinum black, platinum chloride, chloroplatinic acid, Examples thereof include a reaction product of chloroplatinic acid and a monohydric alcohol, a complex of chloroplatinic acid and an olefin, a platinum-based catalyst such as platinum bisacetoacetate, a palladium-based catalyst, and a rhodium-based catalyst. In addition, the compounding quantity of this hydrosilylation reaction catalyst can be made into a catalyst amount, and is 1-1000 ppm normally converted into platinum group metal mass, Preferably it is 5-100 ppm. If it is less than 1 ppm, the addition reaction may not proceed sufficiently and the curing may be insufficient, and it is uneconomical to add more than 1,000 ppm.
また、上記の反応触媒のほかに、硬化速度又はポットライフを調整する目的で、付加反応制御剤を使用してもよい。この付加反応制御剤として具体的には、エチニルシクロヘキサノールやテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。 In addition to the above reaction catalyst, an addition reaction control agent may be used for the purpose of adjusting the curing rate or pot life. Specific examples of the addition reaction control agent include ethynylcyclohexanol and tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxane.
一方、（ｂ）有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｐ−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−ビス（２，５−ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、１，６−ヘキサンジオール−ビス−ｔ−ブチルパーオキシカーボネート等が挙げられる。 On the other hand, as (b) organic peroxide, for example, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, p-methylbenzoyl peroxide, o-methylbenzoyl peroxide, 2,4-dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-bis (2,5-t-butylperoxy) hexane, di-t-butylperoxide, t-butylperbenzoate, 1,6-hexanediol-bis-t-butylperoxycarbonate, etc. Is mentioned.
この（ｂ）有機過酸化物の添加量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜１５質量部、特に０．２〜１０質量部が好ましい。この添加量が少なすぎると、架橋反応が十分に進行せず、硬度低下やゴム強度不足を生じる場合がある。逆に、上記添加量が多すぎると、コスト的に好ましくないばかりでなく、硬化剤の分解物が多く発生してしまい、シリコーンゴム硬化物の変色を増大させる場合がある。 The amount of (b) organic peroxide added is preferably 0.1 to 15 parts by weight, particularly preferably 0.2 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of component (A). If the amount added is too small, the crosslinking reaction does not proceed sufficiently, which may result in a decrease in hardness or insufficient rubber strength. On the other hand, if the amount added is too large, not only is it not preferable in terms of cost, but a large amount of decomposition product of the curing agent is generated, which may increase discoloration of the cured silicone rubber.
（Ｄ）成分は、紫外線を反射させる目的で添加する白色充填材である。（Ｄ）成分として用いる白色充填材は、平均粒子径が０．１〜１０μｍであることが好ましい。この粒子径が０．１μｍより小さいと、光の遮蔽性が低下するおそれがあり、１０μｍより大きい場合太陽電池セルを傷つけるおそれがある。ここで、上記の「平均粒子径」とは、体積平均粒子径であって、レーザー回折・散乱式粒度分布測定機等により測定することができる。（Ｄ）成分の白色充填材としては、結晶性シリカ、溶融シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、カオリナイト等が挙げられるが、絶縁性があり効果的に紫外線を遮蔽できるという点で、酸化チタンを採用することが好ましい。 The component (D) is a white filler added for the purpose of reflecting ultraviolet rays. The white filler used as the component (D) preferably has an average particle size of 0.1 to 10 μm. If the particle diameter is smaller than 0.1 μm, the light shielding property may be lowered, and if it is larger than 10 μm, the solar battery cell may be damaged. Here, the “average particle diameter” is a volume average particle diameter, and can be measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring machine or the like. Examples of the white filler of component (D) include crystalline silica, fused silica, titanium oxide, zinc oxide, calcium carbonate, kaolinite, and the like, but they are insulating and can effectively shield ultraviolet rays. It is preferable to employ titanium oxide.
（Ｄ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜５０質量部とすることが好ましい。光遮蔽性及び光反射性が高い酸化チタンを添加する場合には、酸化チタンの配合量は、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましくは０．２〜３質量部とすることができる。この配合量が０．１質量部より少ないと、紫外線を通してしまい、樹脂基材が紫外線で劣化してしまうおそれがある。なお、本発明による白色封止材の光透過率及び光反射率を図７及び図８にそれぞれ示す。 (D) It is preferable that the compounding quantity of a component shall be 0.1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component. When adding titanium oxide having high light shielding and light reflectivity, the amount of titanium oxide is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 3 parts by mass. . When this compounding quantity is less than 0.1 mass part, there exists a possibility that an ultraviolet-ray will pass and a resin base material may deteriorate with an ultraviolet-ray. In addition, the light transmittance and light reflectance of the white sealing material by this invention are shown in FIG.7 and FIG.8, respectively.
図７は、０．７ｍｍ厚さの各種の封止材を２枚の３．２ｍｍ厚さの白板ガラスに挟み加熱硬化した後の各サンプルの透過率を示す。図７のグラフより、酸化チタンの配合量を（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計１００質量部に対して０．２５質量部添加することにより、３８０ｎｍ未満の紫外光が白色シリコーンゴム製封止材によってほぼ遮断されることを示している。また、図８は、０．７ｍｍ厚さの酸化チタン含有白色未加硫シリコーンゴム組成物を２枚の３．２ｍｍ厚さの白板ガラスに挟み加熱硬化した後の各サンプルにおける、酸化チタンの含量と光反射率との関係を示す。図８のグラフからは、酸化チタンの添加量を増加することで白色シリコーンゴム製封止材の光反射率が高まることを示している。 FIG. 7 shows the transmittance of each sample after the various sealing materials having a thickness of 0.7 mm are sandwiched between two pieces of 3.2 mm-thick white glass and heat-cured. From the graph of FIG. 7, by adding 0.25 part by mass of the titanium oxide blending amount to 100 parts by mass in total of the components (A) to (C), ultraviolet light of less than 380 nm is sealed with white silicone rubber. It shows that it is almost blocked by the material. Further, FIG. 8 shows the content of titanium oxide in each sample after heat-cured by sandwiching a white unvulcanized silicone rubber composition containing 0.7 mm thick titanium oxide between two 3.2 mm thick white glass plates. And the light reflectance. The graph of FIG. 8 shows that the light reflectance of the white silicone rubber sealing material is increased by increasing the amount of titanium oxide added.
上記シリコーンゴム組成物には、上記成分以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、下記に示すような接着付与剤や、白金、酸化チタン、トリアゾール化合物等の難燃性付与剤等を添加することができる。 To the silicone rubber composition, in addition to the above components, an adhesion imparting agent as shown below, a flame retardancy imparting agent such as platinum, titanium oxide, and a triazole compound are added as long as the object of the present invention is not impaired. can do.
ここで、接着付与剤としては、具体的には、ビニルトリメトキシラン、ビニルトリエトキシラン、アリルトリメトキシラン、アリルトリエトキシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシラン等の各種のアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物、トリアリルイソシアヌレートの３個のアリル基のうち１個又は２個のアリル基に、ハイドロジェントリアルコキシシランがヒドロシリル化付加反応したアルコキシシリル変性トリアリルイソシアヌレート及び／又はその部分加水分解縮合物、或いは、下記に示すＳｉＨ基とエポキシ基，アルコキシシリル基等の他の１種以上の官能性基とを有する各種シロキサン化合物などが挙げられる。なお、下記式において、Ｍｅはメチル基を示す。 Here, as the adhesion imparting agent, specifically, vinyltrimethoxylane, vinyltriethoxylane, allyltrimethoxylane, allyltriethoxylane, γ-glycidoxypropyltrimethoxylane, γ-glycidoxypropyl Triethoxylane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxylane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxylane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxylane, N-β (aminoethyl) -γ -Various alkoxysilanes such as aminopropylmethyldimethoxylane, γ-aminopropyltrimethoxylane, γ-aminopropyltriethoxylane, γ-aminopropylmethyldimethoxylane, γ-aminopropylmethyldiethoxylane, and their partial hydrolysis Three condensates, triallyl isocyanurate Alkylsilyl-modified triallyl isocyanurate and / or its partially hydrolyzed condensate obtained by hydrosilylation addition reaction of one or two allyl groups with hydrolyl alkoxysilane, or the following SiH group and epoxy And various siloxane compounds having one or more other functional groups such as a group and an alkoxysilyl group. In the following formulae, Me represents a methyl group.
また、接着付与剤の他の例として、一分子中に少なくとも１個のＳｉＨ基を有し、かつフェニレン骨格を少なくとも１個有するケイ素原子数１〜１００、好ましくは２〜３０の有機ケイ素化合物である。なお、上記の「フェニレン骨格」とは、２〜６価、特には２〜４価の、フェニレン構造、ナフタレン構造、アントラセン構造を包含するものも挙げられる。この化合物としては、一分子中に少なくとも１個、通常１〜２０個、特には２〜１０個程度のＳｉＨ基（即ち、ケイ素原子に結合した水素原子）を有し、少なくとも１個、通常１〜４個のフェニレン骨格を有し、更にグリシドキシ基等のエポキシ基、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基等のアルコキシシリル基、エステル基（ＣＯＯ基）、アクリル基、メタクリル基、無水カルボキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アミド基等の官能基を１種又は２種以上含んでもよい、ケイ素原子数１〜３０、好ましくは２〜２０、特には４〜１０程度の直鎖状又は環状のオルガノシロキサンオリゴマーやオルガノアルコキシシラン等の有機ケイ素化合物を好適に使用することができる。 Another example of the adhesion-imparting agent is an organosilicon compound having 1 to 100, preferably 2 to 30, silicon atoms having at least one SiH group in one molecule and having at least one phenylene skeleton. is there. Examples of the “phenylene skeleton” include those having a divalent to hexavalent, particularly divalent to tetravalent, phenylene structure, naphthalene structure, and anthracene structure. This compound has at least 1, usually 1 to 20, particularly 2 to 10 SiH groups (that is, hydrogen atoms bonded to silicon atoms) in one molecule, and at least one, usually 1 ˜4 phenylene skeletons, epoxy group such as glycidoxy group, alkoxysilyl group such as trimethoxysilyl group, triethoxysilyl group, methyldimethoxysilyl group, ester group (COO group), acrylic group, methacrylic group A linear group having 1 to 30, preferably 2 to 20, particularly 4 to 10 silicon atoms, which may contain one or more functional groups such as carboxy group, isocyanate group, amino group and amide group. An organosilicon compound such as a linear or cyclic organosiloxane oligomer or organoalkoxysilane can be preferably used.
このような化合物として、具体的には、下記に示す化合物を例示することができる。
から選ばれる基であり、Ｙ’は、
Y ′ is a group selected from
上記シリコーンゴム組成物は、上述した成分の所定量を２本ロール、ニーダー、バンバリーミキサー等で混練りすることによって得ることができる。 The silicone rubber composition can be obtained by kneading a predetermined amount of the above-described components with a two roll, kneader, Banbury mixer or the like.
このように調製されたシリコーンゴム組成物は、可塑度１５０〜１，０００、好ましくは２００〜８００、より好ましくは２５０〜６００である。シリコーンゴム組成物の可塑度が１５０より小さいと、該シリコーンゴム組成物の未硬化シートの形状維持が困難となり、或いは、タックが強くなり使いづらくなる。また、シリコーンゴム組成物の可塑度が１，０００を超えると、該組成物のまとまりが悪くなり、シート化の作業工程が困難となる。なお、上記の可塑度はＪＩＳ Ｋ ６２４９：２００３に記載されている可塑度測定方法によって求めることができる。 The silicone rubber composition thus prepared has a plasticity of 150 to 1,000, preferably 200 to 800, more preferably 250 to 600. When the plasticity of the silicone rubber composition is less than 150, it becomes difficult to maintain the shape of the uncured sheet of the silicone rubber composition, or the tack becomes strong and difficult to use. On the other hand, if the plasticity of the silicone rubber composition exceeds 1,000, the composition of the silicone rubber composition becomes poor and the work process for forming a sheet becomes difficult. In addition, said plasticity can be calculated | required by the plasticity measuring method described in JISK6249: 2003.
上記シリコーンゴム組成物をシート状に成形する場合、この成形方法としては、特に限定されないが、例えば、押し出し成形、カレンダー成形等を採用することができる。この際、未加硫シリコーンゴム組成物からなる層の厚さは、好ましくは０．１〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．３〜０．８ｍｍである。未加硫シリコーンゴム組成物からなる層の厚さが０．１ｍｍより薄くなると、次工程である加熱硬化及び太陽電池セルの封止工程において、取り出し電極やバスバー電極の凹凸を空隙なく封止することが困難となるおそれがある。逆に、未加硫シリコーンゴム組成物からなる層の厚さが２．０ｍｍより厚くなると、接着剤シートの重量が大きくなり、その結果、モジュールの重量が増大することになる。 When the silicone rubber composition is molded into a sheet shape, the molding method is not particularly limited, and for example, extrusion molding, calendar molding, or the like can be employed. Under the present circumstances, the thickness of the layer which consists of an unvulcanized silicone rubber composition becomes like this. Preferably it is 0.1-2.0 mm, More preferably, it is 0.3-0.8 mm. When the thickness of the layer made of the unvulcanized silicone rubber composition is less than 0.1 mm, the unevenness of the extraction electrode and the bus bar electrode is sealed without a gap in the subsequent heat curing and solar cell sealing step. May be difficult. Conversely, when the thickness of the layer made of the unvulcanized silicone rubber composition is greater than 2.0 mm, the weight of the adhesive sheet increases, and as a result, the weight of the module increases.
本発明による複合シートを構成するシリコーンゴム材料からなる層は未硬化又は半硬化状態の白色シリコーンゴム組成物からなる層であるため、所謂、太陽電池用ＥＶＡのような表面がさらっとしたものではなく、表面タックを有する。そこで、複合シートを作製する際、バックシート上に未加硫状態のシリコーンゴム組成物からなる層を形成した後、このシリコーンゴム組成物からなる層の上にＰＥＴ等からなるカバーフィルムで覆い、複合シートを巻き取りしても未加硫シリコーンゴム組成物とバックシートとが密着しないようにすることが好ましい。このカバーフィルムは、例えば菱形形状の凹凸パターンを有するＰＥ製のエンボスフィルムを用いることができる。このカバーフィルムを未加硫シリコーンゴム組成物に貼り付けることで、未加硫シリコーンゴム組成物にも凹凸パターンが転写され、真空ラミネータを用いた太陽電池モジュールをつくる際、真空脱気を効果的に行うことができる。なお、モジュール化の際には、カバーフィルムを剥がして使用する。 Since the layer made of the silicone rubber material constituting the composite sheet according to the present invention is a layer made of a white silicone rubber composition in an uncured or semi-cured state, the surface like the so-called EVA for solar cells is not smooth. Without surface tack. Therefore, when producing a composite sheet, after forming a layer made of an unvulcanized silicone rubber composition on the back sheet, the layer made of this silicone rubber composition is covered with a cover film made of PET, It is preferable that the unvulcanized silicone rubber composition and the back sheet do not adhere to each other even when the composite sheet is wound up. As this cover film, for example, an embossed film made of PE having a rhombic uneven pattern can be used. By attaching this cover film to the unvulcanized silicone rubber composition, the uneven pattern is also transferred to the unvulcanized silicone rubber composition, and vacuum deaeration is effective when making a solar cell module using a vacuum laminator. Can be done. For modularization, the cover film is peeled off before use.
透光性封止材としては、特に制限はないが、例えば、上述した白色シリコーンゴム組成物のうち（Ｄ）成分を除いた（Ａ）〜（Ｃ）を含有するシリコーンゴム組成物を用いることができる。但し、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの重合度は、好ましくは１００以上、より好ましくは１００〜１００，０００、特に好ましくは３，０００〜２０，０００であり、上述した白色シリコーンゴム組成物とは異なってよい。また、（Ｂ）成分の補強性シリカについては、上述した白色シリコーンゴム組成物とは異なってもよいが、透明性を高めるために、ＢＥＴ比表面積が２００ｍ2／ｇ以上のものを用いることが好ましく、より好ましくは２５０ｍ2／ｇ以上、更に好ましくは３００ｍ2／ｇを超えるものである。 Although there is no restriction | limiting in particular as a translucent sealing material, For example, using the silicone rubber composition containing (A)-(C) except (D) component among the white silicone rubber compositions mentioned above. Can do. However, the polymerization degree of the organopolysiloxane of the component (A) is preferably 100 or more, more preferably 100 to 100,000, particularly preferably 3,000 to 20,000, and the white silicone rubber composition described above May be different. Further, the reinforcing silica of the component (B) may be different from the white silicone rubber composition described above. However, in order to improve transparency, a silica having a BET specific surface area of 200 m 2 / g or more should be used. More preferably, it is 250 m 2 / g or more, more preferably more than 300 m 2 / g.
以下、本発明による太陽電池のモジュール化方法について説明する。
太陽電池のモジュール化は、主に、
ａ）受光面パネル積層体の形成、
ｂ）接続された太陽電池ストリングスの搭載、
ｃ）本発明による積層体の搭載、及び
ｄ）真空ラミネータを用いたシリコーンゴム製封止材の加熱硬化及び太陽電池セルの封入
の４工程から構成される。
Hereinafter, a method for modularizing a solar cell according to the present invention will be described.
The modularization of solar cells is mainly
a) Formation of a light-receiving surface panel laminate,
b) mounting of connected solar cell strings;
c) mounting of the laminate according to the present invention, and d) heat curing of a silicone rubber sealing material using a vacuum laminator and sealing of solar cells.
次に、各工程について説明する。
［工程ａ］
受光面パネルに、透光性封止材として、固体又は半固体で未加硫状態のシリコーンゴム組成物からなる封止材（シート状物）を載置し、室温下で真空ラミネータを用いて減圧下押圧することにより、受光面パネル上に空隙なく平滑に未加硫状態のシリコーンゴム材料（ゴム組成物）からなる層を形成させる。
Next, each step will be described.
[Step a]
On the light-receiving surface panel, a sealing material (sheet-like material) made of a solid or semi-solid, unvulcanized silicone rubber composition is placed as a light-transmitting sealing material, and a vacuum laminator is used at room temperature. By pressing under reduced pressure, a layer made of an unvulcanized silicone rubber material (rubber composition) is smoothly formed on the light-receiving surface panel without voids.
［工程ｂ］
未加硫シリコーンゴム材料からなる層の上に２〜６０個の太陽電池セルが接続されたセルストリングスを、受光面を下にするよう貼り付け、これを受光面パネル積層体とする。ここで、太陽電池セルは、一般的な単結晶シリコン又は多結晶シリコンのうちから選ばれる１種又は２種以上のシリコン半導体を用いてなり、太陽電池セルストリングスとしては、上記太陽電池セルをタブ線で接続し組みセルとしたものが挙げられる。
[Step b]
Cell strings in which 2 to 60 solar cells are connected to a layer made of an unvulcanized silicone rubber material are attached so that the light receiving surface faces downward, and this is used as a light receiving surface panel laminate. Here, the solar battery cell is made of one or two or more silicon semiconductors selected from general single crystal silicon or polycrystalline silicon, and the solar battery cells are tabs. A cell connected by a line is used.
［工程ｃ］
本発明による複合シートのうち未加硫シリコーンゴム材料の面を受光面パネル上の太陽電池セル裏面と接するように複合シートを配置する。
[Step c]
A composite sheet is arrange | positioned so that the surface of the unvulcanized silicone rubber material may contact | connect the solar cell back surface on a light-receiving surface panel among the composite sheets by this invention.
［工程ｄ］
上記工程で作製した「受光面パネル積層体／太陽電池セル／複合シート」からなる積層体を真空ラミネータにセットし、減圧空間内に一定時間で脱気し、その後、加熱しながら押圧して太陽電池セルを封止する。
[Step d]
The laminate composed of “light-receiving surface panel laminate / solar cell / composite sheet” produced in the above process is set in a vacuum laminator, deaerated in a depressurized space for a certain period of time, and then heated and pressed to form the sun. The battery cell is sealed.
ここで、上記の積層構造「受光面パネル積層体／太陽電池セル／複合シート」を減圧空間内に配置する際、その減圧度については、特に制限されるものではないが、−０．０８〜−０．１０ＭＰａであることが好ましい。また、加熱・押圧条件も適宜選定されるが、好ましくは７０〜１６０℃、特に好ましくは１００〜１５０℃の加熱下で、好ましくは３〜５分間の時間で真空減圧し、その後に大気圧で好ましくは５〜３０分押圧することができる。受光面パネル上及び複合シート上のシリコーンゴム材料からなる層は、この押圧時に架橋し、受光面パネル、太陽電池セル、バックシートと接着する。上記の加熱温度が７０℃より低いと、硬化速度が遅くなり成形時間内に硬化が完全に完了しない可能性がある。逆に、上記の加熱温度が１６０℃より高くなると、硬化速度が速くなり、真空引き時間中に硬化が始まることで押圧不良による空隙が残る可能性がある。なお、加熱成形により得られた上記積層体を１００〜１５０℃で１０分〜１０時間程度でポストキュアーしてもよい。 Here, when the laminated structure “light-receiving surface panel laminate / solar cell / composite sheet” is disposed in the reduced pressure space, the degree of reduced pressure is not particularly limited, but is −0.08˜ -0.10 MPa is preferred. The heating and pressing conditions are also appropriately selected, but preferably 70 to 160 ° C., particularly preferably 100 to 150 ° C., preferably 3 to 5 minutes under vacuum, and then at atmospheric pressure. Preferably, it can be pressed for 5 to 30 minutes. The layer made of a silicone rubber material on the light-receiving surface panel and the composite sheet is cross-linked at the time of pressing and adheres to the light-receiving surface panel, the solar battery cell, and the back sheet. When the heating temperature is lower than 70 ° C., the curing rate becomes slow, and there is a possibility that the curing is not completely completed within the molding time. On the other hand, when the heating temperature is higher than 160 ° C., the curing speed is increased, and there is a possibility that voids due to defective pressing remain due to the start of curing during the evacuation time. In addition, you may postcure the said laminated body obtained by thermoforming at 100-150 degreeC for about 10 minutes-10 hours.
上記工程を経て、シリコーンゴム（硬化物）により封止された太陽電池がモジュール化される。このモジュールの周囲に、アルミニウム合金やステンレス鋼材からなるフレームを取り付け、ねじ等により固定することにより、耐衝撃性が付与された太陽電池モジュールを得ることができる。 Through the above steps, a solar cell sealed with silicone rubber (cured product) is modularized. A solar cell module with impact resistance can be obtained by attaching a frame made of an aluminum alloy or stainless steel around the module and fixing it with screws or the like.
以上説明したように、本発明の製造方法では、白色で固体又は半固体の未加硫シリコーンゴム材料（ゴム組成物）とバックシートとの複合体を用いることで従来の液状のシリコーンを使用する時と比べハンドリング性が向上し、ＥＶＡ封止材を用いる従来のモジュール化方法と同様の真空ラミネータを使用できる。また、真空ラミネート時にモジュール内に空孔が残らないよう封止することができ、シリコーンゴム製封止材に光反射性を付与することにより、バックシートの太陽光による劣化を防ぐと同時に、太陽電池の発電効率を向上させることができる。 As described above, in the production method of the present invention, a conventional liquid silicone is used by using a composite of a white, solid or semi-solid unvulcanized silicone rubber material (rubber composition) and a back sheet. The handling property is improved as compared with the time, and a vacuum laminator similar to the conventional modularization method using the EVA sealing material can be used. In addition, it can be sealed so that no voids remain in the module during vacuum lamination, and by adding light reflectivity to the silicone rubber sealant, the backsheet is prevented from being deteriorated by sunlight, and at the same time The power generation efficiency of the battery can be improved.
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
〔実施例１〕
ジメチルシロキサン単位９９．８２５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１５モル％、ジメチルビニルシロキサン単位０．０２５モル％からなり、平均重合度が約６，０００であるオルガノポリシロキサン１００質量部、ＢＥＴ比表面積３００ｍ2／ｇの乾式シリカ アエロジル３００（日本アエロジル（株）製）７０質量部、分散剤としてヘキサメチルジシラザン１６質量部、水４質量部を添加し、ニーダーにて混練りし、１７０℃にて２時間加熱処理してコンパウンドを調製した。上記コンパウンド１００質量部に対し、平均粒子径が０．２６μｍの酸化チタンＲ−８２０（石原産業（株）製）を０．７５質量部と付加架橋硬化剤としてＣ−２５Ａ（白金触媒）／Ｃ−２５Ｂ（オルガノハイドロジェンポリシロキサン）〔ともに信越化学工業（株）製〕をそれぞれ０．５／２．０質量部、並びに、下記の化学式で示される接着付与剤０．２５質量部を２本ロールで混練後添加し均一に混合し、半固体状の白色シリコーンゴム組成物を得た。
下記式のｎは、０，１又は２である。
[Example 1]
100 parts by mass of an organopolysiloxane comprising 99.825 mol% of dimethylsiloxane units, 0.15 mol% of methylvinylsiloxane units and 0.025 mol% of dimethylvinylsiloxane units and having an average degree of polymerization of about 6,000, BET ratio 70 parts by mass of dry silica Aerosil 300 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) with a surface area of 300 m 2 / g, 16 parts by mass of hexamethyldisilazane and 4 parts by mass of water as a dispersant were added, and kneaded with a kneader at 170 ° C. A compound was prepared by heating for 2 hours. C-25A (platinum catalyst) / C with 0.75 parts by mass of titanium oxide R-820 (Ishihara Sangyo Co., Ltd.) having an average particle size of 0.26 μm and an addition crosslinking curing agent with respect to 100 parts by mass of the compound. 0.5-25 parts by mass of -25B (organohydrogenpolysiloxane) [both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] and two 0.25 parts by mass of an adhesion-imparting agent represented by the following chemical formula After kneading with a roll, it was added and mixed uniformly to obtain a semi-solid white silicone rubber composition.
N in the following formula is 0, 1 or 2.
［積層シートの作製］
ＰＥＴ（厚さ：１２５μｍ）と白色フッ素樹脂（厚さ：１５μｍ）とからなる太陽電池封止用バックシート（ＫＯＢＡＴＥＣＨ ＰＶＫＢＺ１３：（株）コバヤシ製）のＰＥＴ面に前記未加硫状態の白色シリコーンゴム組成物を厚さ０．７ｍｍとなるように積層加工した。なお、この加工は、逆Ｌ型４本カレンダーロールを用いて行いて形成した未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなる層の表面にセパレータとして石島化学工業（株）製のエンボスフィルム（ＡＬＥＦタイプ：厚さ０．１ｍｍ）を積層させて、図２に示すように、セパレータ６／未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなる層３’／バックシート４（ＰＥＴ）からなる複合シート１０（裏面保護積層体）を作製した。
[Production of laminated sheet]
The unvulcanized white silicone rubber on the PET surface of a back sheet for sealing a solar cell (KOBATECH PVKBZ13: manufactured by Kobayashi Co., Ltd.) made of PET (thickness: 125 μm) and white fluororesin (thickness: 15 μm). The composition was laminated so as to have a thickness of 0.7 mm. This processing is performed using an inverted L-shaped four calender roll, and an embossed film (ALEF type) manufactured by Ishijima Chemical Co., Ltd. is used as a separator on the surface of a layer made of an unvulcanized white silicone rubber material. : 0.1 mm thick), as shown in FIG. 2, separator 6 / layer 3 ′ made of white silicone rubber material in an unvulcanized state / composite sheet 10 made of back sheet 4 (PET) (back surface) (Protective laminate) was produced.
［太陽電池モジュールの試作］
〈１〉受光面に配置する透光性封止材層（シリコーンゴム材料からなる層）の調製
ジメチルシロキサン単位９９．８２５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１５モル％、ジメチルビニルシロキサン単位０．０２５モル％からなり、平均重合度が約６，０００であるオルガノポリシロキサン１００質量部、ＢＥＴ比表面積３００ｍ2／ｇの乾式シリカ アエロジル３００（日本アエロジル（株）製）７０質量部、分散剤としてヘキサメチルジシラザン１６質量部、水４質量部を添加し、ニーダーにて混練りし、１７０℃にて２時間加熱処理してコンパウンドを調製した。上記コンパウンド１００質量部に対し、付加架橋硬化剤としてＣ−２５Ａ（白金触媒）／Ｃ−２５Ｂ（オルガノハイドロジェンポリシロキサン）〔ともに信越化学工業（株）製〕をそれぞれ０．５／２．０質量部を２本ロールで混練後添加し均一に混合し、無色半透明のシリコーンゴム組成物を得た。このシリコーンゴム組成物を２本ロールで０．７ｍｍ厚さにシート化した。その両面に石島化学工業（株）製のエンボスフィルム（ＡＬＥＦタイプ：厚さ０．１ｍｍ）のエンボスロール面をゴムロールにて押し付けながら貼り合わせた。これにより未加硫状態のシリコーンゴム材料からなるシートの両面を凹凸に加工した。
[Prototype solar cell module]
<1> Preparation of Translucent Sealing Material Layer (Layer Made of Silicone Rubber Material) Arranged on the Light-Receiving Surface 99.825 mol% of dimethylsiloxane units, 0.15 mol% of methylvinylsiloxane units, 0. 100 parts by mass of organopolysiloxane having an average polymerization degree of about 6,000, 70 parts by mass of dry silica Aerosil 300 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a BET specific surface area of 300 m 2 / g, as a dispersant 16 parts by mass of hexamethyldisilazane and 4 parts by mass of water were added, kneaded with a kneader, and heat-treated at 170 ° C. for 2 hours to prepare a compound. With respect to 100 parts by mass of the above compound, 0.5 / 2.0 C-25A (platinum catalyst) / C-25B (organohydrogenpolysiloxane) [both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] are used as addition crosslinking curing agents. A mass part was kneaded with two rolls and added and mixed uniformly to obtain a colorless translucent silicone rubber composition. This silicone rubber composition was formed into a sheet with a thickness of 0.7 mm using two rolls. The embossed roll surfaces of an embossed film (ALEF type: thickness 0.1 mm) manufactured by Ishijima Chemical Industry Co., Ltd. were bonded to both surfaces while pressing them with a rubber roll. Thereby, both surfaces of the sheet made of the unvulcanized silicone rubber material were processed into irregularities.
〈２〉受光面積層体の調製
上記エンボス加工を施した未加硫状態のシリコーンゴム材料シートの片面のエンボスフィルムを剥離した後、３６０ｍｍ×３６０ｍｍの白板強化ガラス基板（旭ガラス（株）製：以下、ガラス基板）にシリコーンゴム材料からなる層が接するように配置した。次に、室温（２５℃）の真空ラミネータに配置し、５分間真空引きした後、５分間押圧して、ガラスと未加硫状態のシリコーンゴム材料からなる層とを密着させた。
<2> Preparation of light-receiving area layered body After peeling the embossed film on one side of the unvulcanized silicone rubber material sheet subjected to the above embossing process, a 360 mm × 360 mm white plate tempered glass substrate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd .: Hereinafter, the glass substrate was disposed so that a layer made of a silicone rubber material was in contact with the glass substrate. Next, it was placed in a vacuum laminator at room temperature (25 ° C.), evacuated for 5 minutes, and then pressed for 5 minutes to adhere the glass and the layer made of the unvulcanized silicone rubber material.
〈３〉太陽電池セルの構成
太陽電池セルは、１５６ｍｍ四方の太陽電池用ｐ型単結晶セルを使用した。
<3> Configuration of Solar Cell As the solar cell, a p-type single crystal cell for a 156 mm square solar cell was used.
〈４〉太陽電池セルストリングスの作製
太陽電池セルは、４直サイズ（２×２列）に配列され、接続配線をそれぞれ直列に接続することでセルストリングスを作製した。
<4> Production of Solar Cell Strings The solar cells were arranged in four straight sizes (2 × 2 rows), and cell strings were produced by connecting the connection wirings in series.
〈５〉受光面／太陽電池セル／背面積層体の調製
上記ガラス基板に貼り付けた未加硫状態のシリコーンゴム材料からなるシートの他方の片面のエンボスフィルムを剥離した後、上記太陽電池セルストリングスを載置し、更に、白色未加硫シリコーンゴム材料上のエンボスフィルムを剥離した背面側の積層体のシリコーンゴムと太陽電池セルとが接するように載置した。これにより、図３に示すように、「受光面パネル１／未加硫状態のシリコーンゴム材料からなる層２’／太陽電池セル５／未加硫状態の白色シリコーンゴム組成物からなる層３’＋バックシート４（ＰＥＴ＋白色保護層）」からなる「太陽電池モジュール積層体」を得た。なお、図３及び後述する図４中、符号２０は、真空ラミネータの熱板を示す。
<5> Preparation of Light Receiving Surface / Solar Cell / Back Laminate After peeling off the embossed film on the other side of the sheet made of the unvulcanized silicone rubber material attached to the glass substrate, the solar cell strings Was further placed so that the silicone rubber of the laminate on the back side from which the embossed film on the white unvulcanized silicone rubber material was peeled off and the solar battery cell were in contact with each other. Thus, as shown in FIG. 3, “light-receiving surface panel 1 / layer 2 ′ made of unvulcanized silicone rubber material / solar cell 5 / layer 3 ′ made of unvulcanized white silicone rubber composition” A “solar cell module laminate” consisting of “+ back sheet 4 (PET + white protective layer)” was obtained. In FIG. 3 and FIG. 4 to be described later, reference numeral 20 denotes a hot plate of a vacuum laminator.
〈６〉ラミネート工程
上記工程で得られた「太陽電池モジュール積層体」を、真空ラミネータ装置の熱板上に配置し、１３０℃加熱下、５分間減圧し、その後３０分間大気圧で圧着させることで透光性の未加硫状態のシリコーンゴム材料からなる層２’及び未加硫状態の白色シリコーンゴム組成物からなる層３’が硬化して、それぞれ透光性シリコーンゴム（硬化物）層２及び白色シリコーンゴム（硬化物）層３となり、太陽電池モジュールを得た。この太陽電池モジュールについて外観目視評価を行い、空隙及びセル割れの無いことを確認した。
<6> Laminating step “Solar cell module laminate” obtained in the above step is placed on a hot plate of a vacuum laminator device, heated at 130 ° C., depressurized for 5 minutes, and then pressure-bonded at atmospheric pressure for 30 minutes. The layer 2 ′ made of a light-transmitting unvulcanized silicone rubber material and the layer 3 ′ made of a white silicone rubber composition in an unvulcanized state are cured to form a light-transmitting silicone rubber (cured product) layer, respectively. 2 and white silicone rubber (cured product) layer 3 were obtained, and a solar cell module was obtained. This solar cell module was visually evaluated for appearance and confirmed to be free of voids and cell cracks.
上記工程を経て作製した太陽電池モジュールは、周囲にアルミニウム合金からなるフレームを取り付け、シリコーン材等のエッジシール材を封入し、フレーム隅部をねじ止め固定することにより、太陽電池モジュールを完成させた。 The solar cell module manufactured through the above steps was completed by attaching a frame made of an aluminum alloy to the periphery, enclosing an edge seal material such as a silicone material, and fixing the corners of the frame with screws. .
［出力測定］
２５℃，照度１，０００Ｗ／ｍ2、スペクトルＡＭ１．５グローバル疑似太陽光を照射し、電気特性を測定した。なお、シミュレーター装置は、ショートパルス型、製品名「ＳＵＮ３５０ｉ」を用いた。その測定結果を表１に示す。
[Output measurement]
The electrical characteristics were measured by irradiating 25 ° C., illuminance of 1,000 W / m 2 , spectrum AM1.5 global simulated sunlight. The simulator device used was a short pulse type and a product name “SUN350i”. The measurement results are shown in Table 1.
〔実施例２〕
実施例１と同様の配合により得た白色シリコーンゴム組成物を実施例１と同様の方法で、ＰＥＴ面に厚さ０．４ｍｍとなるように積層加工した。この「未加硫状態の白色シリコーンゴム材料＋ＰＥＴ＋白色保護層」からなる複合シート１０を用いて実施例１と同様に太陽電池モジュールを成形し、出力測定を行った。その測定結果を表１に示す。
[Example 2]
A white silicone rubber composition obtained by blending in the same manner as in Example 1 was laminated and processed to a thickness of 0.4 mm on the PET surface in the same manner as in Example 1. Using this composite sheet 10 made of “unvulcanized white silicone rubber material + PET + white protective layer”, a solar cell module was molded in the same manner as in Example 1, and the output was measured. The measurement results are shown in Table 1.
〔実施例３〕
実施例１と同様の配合により得た白色シリコーンゴム組成物を、２本ロールを用いて厚さ０．７ｍｍとなるように加工して未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなるシートを得た。この両面に石島化学工業（株）製のエンボスフィルム（ＡＬＥＦタイプ：厚さ０．１ｍｍ）で空隙無く貼り合わせた。次に、片面のエンボスフィルムを剥離し、室温（２５℃）で５分間真空引きし、その後５分間プレスをすることにより、図２に示すように、セパレータ６／白色未加硫シリコーンゴム材料からなるシート３’＋バックシート４（ＰＥＴ＋白色保護層）からなる積層体を作製した。その後、他方の片面のエンボスフィルムを剥離して実施例１と同様に太陽電池モジュールを成形し、出力測定を行った。その測定結果を表１に示す。
Example 3
A white silicone rubber composition obtained by the same formulation as in Example 1 was processed to a thickness of 0.7 mm using two rolls to obtain a sheet made of an unvulcanized white silicone rubber material. . The both surfaces were bonded together with an embossed film (ALEF type: thickness 0.1 mm) manufactured by Ishijima Chemical Co., Ltd. without any gap. Next, the embossed film on one side is peeled off, evacuated at room temperature (25 ° C.) for 5 minutes, and then pressed for 5 minutes, thereby separating the separator 6 / white unvulcanized silicone rubber material as shown in FIG. A laminate composed of sheet 3 ′ + back sheet 4 (PET + white protective layer) was prepared. Thereafter, the embossed film on the other side was peeled off to form a solar cell module in the same manner as in Example 1, and the output was measured. The measurement results are shown in Table 1.
〔比較例１〕
実施例１と同様の配合により得た白色シリコーンゴム組成物を、２本ロールを用いて厚さ０．７ｍｍとなるように加工し、未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなるシートを得た。次に、図４に示すように、「受光面パネル１／無色半透明シリコーンゴム材料からなるシート２／太陽電池セル５／未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなるシート３’／バックシート４（ＰＥＴ＋白色保護層）」を順に重ねて積層体を準備し、実施例１と同様に太陽電池モジュールを成形した後、出力測定を行った。その測定結果を表１に示す。
[Comparative Example 1]
A white silicone rubber composition obtained by the same composition as in Example 1 was processed to a thickness of 0.7 mm using two rolls to obtain a sheet made of an unvulcanized white silicone rubber material. . Next, as shown in FIG. 4, “light-receiving surface panel 1 / sheet 2 made of a colorless translucent silicone rubber material / solar cell 5 / sheet 3 ′ made of an unvulcanized white silicone rubber material / back sheet 4” (PET + white protective layer) ”was sequentially stacked to prepare a laminate, and after the solar cell module was molded in the same manner as in Example 1, output measurement was performed. The measurement results are shown in Table 1.
〔比較例２〕
実施例１より、酸化チタンを省いた組成物からなる無色半透明のコンパウンドを作製し、逆Ｌ型カレンダーロールによって、ＰＥＴ（１２５μｍ）と白色フッ素樹脂（１５μｍ）とからなる樹脂積層体のＰＥＴ面に厚さ０．７ｍｍとなるように未加硫状態の無色半透明のシリコーンゴム材料からなるシートを積層加工した。この未加硫シリコーンゴム材料／ＰＥＴからなる複合シートを用いて、実施例１と同様にモジュール化し、図６に示されるように、「受光面パネル１／シリコーンゴム材料からなる層２／太陽電池セル５／シリコーンゴム材料からなる層２（無色半透明）＋バックシート４（ＰＥＴ＋白色保護層）」からなる「太陽電池モジュール積層体」を得た。この太陽電池モジュールを実施例１と同様に出力測定を行った。その測定結果を表１に示す。
[Comparative Example 2]
From Example 1, a colorless translucent compound composed of a composition excluding titanium oxide was prepared, and a PET surface of a resin laminate composed of PET (125 μm) and white fluororesin (15 μm) by an inverted L-type calender roll. Then, a sheet made of an unvulcanized colorless and translucent silicone rubber material was laminated so as to have a thickness of 0.7 mm. Using this composite sheet made of unvulcanized silicone rubber material / PET, it was modularized in the same manner as in Example 1 and, as shown in FIG. 6, "light-receiving surface panel 1 / layer 2 made of silicone rubber material / solar cell" A “solar cell module laminate” composed of “Cell 5 / Layer 2 made of silicone rubber material (colorless translucent) + back sheet 4 (PET + white protective layer)” was obtained. The output of this solar cell module was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in Table 1.
表１の結果より、本実施例１，２，３の太陽電池モジュールでは、セル裏側のシリコーンゴム製封止材を白色化することにより入射光の反射性が増加し、短絡電流が増加して発電効率が約１％向上することが明らかとなった。また、太陽電池モジュールの製造過程において、予め未加硫状態の白色シリコーンゴム組成物からなる封止材とバックシートとを一体化させた複合体をつくることで複合体の取扱い性も容易となり、ＥＶＡを封止材とする太陽電池モジュール生産ラインで気泡が残らないように封止することができた。
一方、比較例１の太陽電池モジュールは、図５に示すように、セル裏側の白色シリコーンゴム製封止材とバックシートとの間に空孔ができてしまい、太陽電池セルをクラックさせてしまった。
比較例２の太陽電池モジュールは、セル裏面にも半透明のシリコーンゴム封止材が存在し、バックシートで入射光が反射するため、反射光が弱まる分だけ短絡電流が減少し、発電効率が低めとなった。
From the results of Table 1, in the solar cell modules of Examples 1, 2, and 3, whitening the silicone rubber sealing material on the back side of the cell increases the reflectivity of incident light and increases the short-circuit current. It became clear that the power generation efficiency improved by about 1%. In addition, in the manufacturing process of the solar cell module, it becomes easy to handle the composite by creating a composite in which the sealing material and the back sheet made of the unvulcanized white silicone rubber composition are integrated, The solar cell module production line using EVA as a sealing material could be sealed so that no bubbles remained.
On the other hand, in the solar cell module of Comparative Example 1, as shown in FIG. 5, voids are formed between the white silicone rubber sealing material on the back side of the cell and the back sheet, and the solar cell is cracked. It was.
The solar cell module of Comparative Example 2 has a translucent silicone rubber sealing material on the back surface of the cell, and the incident light is reflected by the back sheet. Therefore, the short-circuit current is reduced by the amount of the reflected light and the power generation efficiency is reduced. It became lower.
１ 受光面パネル（受光面ガラス）
２ 加硫後の透光性封止材（無色半透明色シリコーンゴム層）
２’ 未加硫状態の透光性封止材（未加硫シリコーンゴム材料からなる層）
３ 加硫後のシリコーンゴム製封止材（白色）
３’ 未加硫状態の白色シリコーンゴム材料からなる封止材
４ バックシート（裏面シート）
５ 太陽電池セル
６ カバーフィルム（ＰＥ製エンボスフィルム）
７ 封止不良箇所（バックシートとシリコーンゴム製封止材との間の空隙）
１０ 複合シート（裏面保護積層体）
1 Light-receiving surface panel (light-receiving surface glass)
2 Translucent sealing material after vulcanization (colorless translucent silicone rubber layer)
2 'Non-vulcanized translucent sealing material (layer made of unvulcanized silicone rubber material)
3 Sealing material made of silicone rubber after vulcanization (white)
3 'Sealing material made of white silicone rubber material in an unvulcanized state 4 Back sheet (back sheet)
5 Solar cell 6 Cover film (PE embossed film)
7 Sealing failure location (gap between back sheet and silicone rubber sealing material)
10 Composite sheet (Back side protection laminate)
Claims (5)
（Ａ）Ｒ1 aＳｉＯ(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒ1は同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数である。）
で表され、重合度が１００以上のオルガノポリシロキサン １００質量部、
（Ｂ）比表面積が５０ｍ2／ｇを超える補強性シリカ １０〜１５０質量部、
（Ｃ）硬化剤 （Ａ）成分を硬化させる有効量、及び
（Ｄ）白色充填材
を含むシリコーンゴム組成物からなる請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。 The white silicone rubber material layer is
(A) R 1 a SiO (4-a) / 2 (1)
(In the formula, R 1 represents the same or different unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, and a is a positive number of 1.95 to 2.05.)
And 100 parts by mass of an organopolysiloxane having a degree of polymerization of 100 or more,
(B) 10 to 150 parts by mass of reinforcing silica having a specific surface area exceeding 50 m 2 / g,
(C) Hardener (A) The manufacturing method of the solar cell module of Claim 1 which consists of a silicone rubber composition containing the effective amount which hardens a component and (D) white filler.
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