JP2019021702A - Solar battery module and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は太陽電池モジュール、及び、その製造方法に関する。詳しくは、熱硬化系のポリエチレン系樹脂からなる封止材を備える太陽電池モジュールであって、耐熱性の向上と架橋剤由来のアウトガス発生の抑制とを両立させた太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a solar cell module including a sealing material made of a thermosetting polyethylene resin, which is compatible with both improvement in heat resistance and suppression of outgas generation derived from a crosslinking agent.
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般的な太陽電池モジュールは、ガラス保護基板等の表面側保護基材と、耐候性を有する樹脂シート等からなる裏面保護部材との間に、太陽電池モジュール用の封止材シートによって封止されている太陽電池素子が配置されている構成からなる。 In recent years, solar cells as a clean energy source have attracted attention due to the growing awareness of environmental issues. Currently, various types of solar cell modules have been developed and proposed. A general solar cell module is sealed with a sealing material sheet for a solar cell module between a front surface side protective substrate such as a glass protective substrate and a back surface protection member made of a weather resistant resin sheet or the like. The solar cell element is arranged.
太陽電池モジュールを構成する上記各部材、特には上記の封止材シートは、その使用時において、常時、強い紫外線、熱線、風雨等といった過酷な環境に曝される。このため、封止材シート等の上記各部材は、そのような過酷な環境下における長期使用に耐えうるだけの高度な耐久性を備えることが必須とされている。 Each member constituting the solar cell module, particularly the above-described sealing material sheet, is always exposed to a harsh environment such as strong ultraviolet rays, heat rays, wind and rain, and the like when used. For this reason, each said member, such as a sealing material sheet, is provided with the high durability which can endure long-term use in such a severe environment.
例えば、そのような高度な耐久性を備える封止材シートとして、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)をベース樹脂とし、架橋剤と、架橋助剤とを含有する樹脂組成物からなる封止材シートが知られている(特許文献1参照)。この場合、上記の樹脂組成物は、押し出し成形時に架橋反応が進むと、成膜時の負荷が過大となり生産性が低下、或いは成膜不能となってしまうため、一般的に50℃〜90℃の低温加熱による押し出しで未架橋のまま成膜される。そして、成膜後にモジュール化の際の加熱処理等によって架橋される。 For example, as a sealing material sheet having such a high durability, a sealing material comprising EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) as a base resin, and a resin composition containing a crosslinking agent and a crosslinking aid. A material sheet is known (see Patent Document 1). In this case, when the crosslinking reaction proceeds during extrusion molding, the above resin composition generally has an excessive load at the time of film formation, resulting in a decrease in productivity or the inability to form a film. Films are left uncrosslinked by extrusion by low-temperature heating. And after film-forming, it bridge | crosslinks by the heat processing etc. in the case of modularization.
一方、封止材シートのベース樹脂が、ポリエチレン系樹脂である場合、シランカップリング剤の配合によってガラス等との密着性が向上することが知られているが、更に密着性を改善するため、アルコキシシランをグラフト重合させた変性エチレン系樹脂を用いた封止材も知られている(特許文献2参照)。これによれば、特許文献1に記載の封止材シートの場合のような架橋工程を不要としつつも、耐久性、接着性を有する封止材シートを提供することができる。 On the other hand, when the base resin of the encapsulant sheet is a polyethylene resin, it is known that the adhesion with the glass or the like is improved by blending the silane coupling agent, but in order to further improve the adhesion, A sealing material using a modified ethylene-based resin obtained by graft polymerization of alkoxysilane is also known (see Patent Document 2). According to this, the sealing material sheet which has durability and adhesiveness can be provided, making the bridge | crosslinking process like the case of the sealing material sheet of patent document 1 unnecessary.
特許文献2の封止材シートは、架橋剤を含有しない。つまり、最終製品段階まで架橋処理を行わないことを前提とする熱可塑系の樹脂シートである。このように、封止材シートのベース樹脂が熱可塑系のポリエチレンである場合、封止材シートに求められる必要十分な耐熱性を担保するためには、ある程度、高密度で高融点の樹脂を選択せざるを得ない。実際に、特許文献2の実施例において、シラン変性エチレン−αオレフィン共重合体(実施例2)の組成物が、180℃の高温で押出成形されているのもその必然的結果であると考えられる。
The encapsulant sheet of
封止材シートのベース樹脂とするポリエチレン系樹脂の高密度化は、封止材シートの透明性の低下につながる。しかしながら、熱可塑系のポリエチレンをベース樹脂とする場合には、十分な耐熱性の確保のためには、ある程度の透明性の劣化については、これを甘受せざるを得ないのが実情であった。 Increasing the density of the polyethylene resin used as the base resin of the encapsulant sheet leads to a decrease in the transparency of the encapsulant sheet. However, when thermoplastic polyethylene is used as the base resin, in order to ensure sufficient heat resistance, it is necessary to accept this for a certain degree of transparency deterioration. .
一方、架橋剤を含有する熱硬化系のポリエチレンをベース樹脂とすれば、相対的に密度の低い低密度ポリエチレンの使用が可能となる。但し、この場合は封止材シートに十分な耐熱性や耐候性を備えさせるために、一定量以上の架橋剤を添加してポリエチレンを架橋させることが必須となる。 On the other hand, if a thermosetting polyethylene containing a crosslinking agent is used as a base resin, it is possible to use a low density polyethylene having a relatively low density. However, in this case, in order to provide the encapsulant sheet with sufficient heat resistance and weather resistance, it is essential to add a certain amount or more of a crosslinking agent to crosslink the polyethylene.
ポリエチレンは、一般に、特許文献1に開示されているEVAと比べて架橋反応が進行しにくい。よって、太陽電池モジュール用の封止材シートとして十分な耐熱性を備えさせるためには、より多量の架橋剤を添加する必要がある。しかしながら、封止材組成物への架橋剤の多量の添加は、太陽電池モジュールとしての一体化のための真空加熱ラミネーション時に多量のアウトガスを発生させ、又、一体化後の太陽電池モジュールにおいて封止材層に内在するアウトガス量の増加を引き起こす。このアウトガス量が増加すると、封止材シートとセル界面での気泡の発生に起因する封止材シートの剥がれを誘発するリスクが高まるため、太陽電池モジュールの品質安定性を維持するためには、このアウトガス量を一定量以下に抑制することが強く望まれる。 In general, the crosslinking reaction of polyethylene is less likely to proceed as compared with EVA disclosed in Patent Document 1. Therefore, in order to provide sufficient heat resistance as a sealing material sheet for a solar cell module, it is necessary to add a larger amount of a crosslinking agent. However, the addition of a large amount of the crosslinking agent to the encapsulant composition generates a large amount of outgas during vacuum heating lamination for integration as a solar cell module, and also seals in the solar cell module after integration. This causes an increase in the amount of outgas inherent in the material layer. When the amount of outgas increases, the risk of inducing peeling of the encapsulant sheet due to the generation of bubbles at the interface between the encapsulant sheet and the cell increases, so in order to maintain the quality stability of the solar cell module, It is strongly desired to suppress this outgas amount to a certain amount or less.
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものである。その目的は、ポリエチレンをベース樹脂とし架橋剤を含有する樹脂組成物を成膜し、その後に架橋を進行させて、必要十分な耐熱性を担保する熱硬化系の封止材シートからなる封止材層を備える太陽電池モジュールにおいて、耐熱性の向上と、封止材層内で発生するアウトガス量の抑制を両立することができる太陽電池モジュールを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems. Its purpose is to form a resin composition containing polyethylene as a base resin and contain a cross-linking agent, and then proceed with cross-linking to provide a sealing comprising a thermosetting encapsulant sheet that ensures the necessary and sufficient heat resistance. In a solar cell module provided with a material layer, it is providing the solar cell module which can make compatible improvement of heat resistance and suppression of the amount of outgas generated in a sealing material layer.
本発明者らは、例えば、太陽電池モジュールの封止材層を構成する封止材シートを形成する封止材組成物のベース樹脂を、特定炭素数のαオレフィンからなるポリエチレンとすることにより、必要な耐熱性を担保するに足る程度にまで架橋を進行させるための架橋剤の必要添加量を、従来よりも低減できることを見出した。そして、これにより、高ゲル分率でありながら、架橋剤由来のアウトガス量が極めて少ない封止材層を有する太陽電池モジュールを製造することに成功し、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 present inventors, for example, by setting the base resin of the encapsulant composition forming the encapsulant sheet constituting the encapsulant layer of the solar cell module to polyethylene made of an α-olefin having a specific carbon number, The present inventors have found that the necessary amount of a crosslinking agent for causing the crosslinking to progress to a level sufficient to ensure the necessary heat resistance can be reduced as compared with the conventional case. As a result, the present inventors have succeeded in producing a solar cell module having a sealing material layer with a very low gel fraction and a very small amount of outgas derived from a cross-linking agent, thereby completing the present invention. More specifically, the present invention provides the following.
(1) 表面側保護基材と、裏面側保護基材と、太陽電池素子と、該太陽電池素子を前記表面側保護基材と前記裏面側保護基材との間において封止する封止材層と、を含んでなる太陽電池モジュールであって、前記封止材層は、密度0.865g/cm3以上0.900g/cm3以下のポリエチレンをベース樹脂とし、ゲル分率が65%以上80%以下である封止材シートからなり、前記封止材層に内在するアウトガス量が、トルエン換算で1.81μg/g以下である、太陽電池モジュール。 (1) Front side protective substrate, back side protective substrate, solar cell element, and sealing material for sealing the solar cell element between the front side protective substrate and the back side protective substrate a solar cell module comprising a layer, wherein the sealing material layer, and a density of 0.865 g / cm 3 or more 0.900 g / cm 3 or less polyethylene base resin, gel fraction of 65% or more The solar cell module which consists of a sealing material sheet which is 80% or less, and the amount of outgass in the said sealing material layer is 1.81 microgram / g or less in conversion of toluene.
(2) 前記ポリエチレンが、炭素数3のαオレフィンを6mol%以上25mol%以下の割合で含有してなる、エチレンとα−オレフィンとの共重合体である、(1)に記載の太陽電池モジュール。 (2) The solar cell module according to (1), wherein the polyethylene is a copolymer of ethylene and an α-olefin, containing the α-olefin having 3 carbon atoms at a ratio of 6 mol% to 25 mol%. .
(3) 前記ポリエチレンが、炭素数3のαオレフィンを18mol%以上含有する、エチレンとα−オレフィンとの共重合体である、(2)に記載の太陽電池モジュール。 (3) The solar cell module according to (2), wherein the polyethylene is a copolymer of ethylene and an α-olefin, containing 18 mol% or more of an α-olefin having 3 carbon atoms.
(4) (1)から(3)に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、密度0.865g/cm3以上0.900g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし架橋剤を含有してなる封止材組成物を、ゲル分率を10%以下に保持したままシート状に成膜して、未架橋の封止材シートを得る封止材成膜工程と、前記未架橋の封止材シートと前記太陽電池素子とを含む太陽電池モジュールの構成部材を、真空過熱ラミネーションによって前記未架橋の封止材シートのゲル分率が65%以上80%以下となるように架橋させながら一体化するモジュール一体化工程と、を含み、前記ポリエチレン系樹脂は、炭素数3のαオレフィンを6mol%以上25mol%以下の割合で含有してなる、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、前記架橋剤は、パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、又は、パーオキシカーボネート類である、太陽電池モジュールの製造方法。 (4) The method for manufacturing a solar cell module according to (1) (3), a density of 0.865 g / cm 3 or more 0.900 g / cm 3 or less of the polyethylene resin as a base resin containing a crosslinking agent The encapsulant composition is formed into a sheet shape while maintaining the gel fraction at 10% or less, and an encapsulant film forming step for obtaining an uncrosslinked encapsulant sheet; While the structural member of the solar cell module including the encapsulant sheet and the solar cell element is crosslinked by vacuum overheating lamination so that the gel fraction of the uncrosslinked encapsulant sheet is 65% or more and 80% or less. The polyethylene-based resin is a copolymer of ethylene and α-olefin, which contains the α-olefin having 3 carbon atoms at a ratio of 6 mol% to 25 mol%. Yes, the crosslinking agent is a peroxyketal, a dialkyl peroxide, or a peroxycarbonate, wherein the solar cell module is produced.
本発明によれば、ポリエチレンをベース樹脂とする熱硬化系の封止材層を備える太陽電池モジュールにおいて、封止材層の架橋が十分に進んでいて、尚且つ、同層内に内在するアウトガス量も十分に抑制されている太陽電池モジュールを提供することができる。 According to the present invention, in a solar cell module including a thermosetting sealing material layer made of polyethylene as a base resin, cross-linking of the sealing material layer is sufficiently advanced, and the outgas existing in the same layer A solar cell module whose amount is sufficiently suppressed can be provided.
<太陽電池モジュール>
図1は、本発明の太陽電池モジュールについて、その層構成の一例を示す断面図である。本発明の実施形態の一例である太陽電池モジュール1は、入射光の受光面側から、ガラス基板等の透明基材からなる表面側保護基材2、表面側の封止材シート31、太陽電池素子4、裏面側の封止材シート32、及び、裏面側保護基材5が、順に積層されている。一対の封止材シート31、32は、太陽電池素子4の両面に密着配置されて、これらを封止する封止材層3を構成している。
<Solar cell module>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the layer structure of the solar cell module of the present invention. The solar cell module 1 which is an example of embodiment of this invention is the surface side
[封止材層]
本明細書において、「太陽電池素子を封止する封止材層」とは、代表的な例としては、図1に示すように、太陽電池素子を、その両面に配置される一対の封止材シートで挟持する態様によってこれを封止している層のことを言う。しかし、「太陽電池素子を封止する」態様は、必ずしもこれに限られない。例えばガラス基板に薄膜系の太陽電池素子が形成されてなるセルガラスを封止材シートで被覆してなる構成を有する薄膜系の太陽電池モジュールにおいては、上記のセルガラス上に形成されている薄膜系の素子を被覆している封止材シートを、当該太陽電池モジュールにおいて「太陽電池素子を封止する封止材層」とみなすものとする。
[Encapsulant layer]
In this specification, “a sealing material layer for sealing a solar cell element”, as a typical example, as shown in FIG. This refers to the layer that is sealed by the mode of being sandwiched between the material sheets. However, the aspect of “sealing the solar cell element” is not necessarily limited to this. For example, in a thin film solar cell module having a configuration in which a cell glass in which a thin film solar cell element is formed on a glass substrate is covered with a sealing material sheet, the thin film formed on the cell glass The encapsulant sheet covering the elements of the system is regarded as the “encapsulant layer for encapsulating the solar cell elements” in the solar cell module.
本発明の太陽電池モジュール1は、その封止材層3がポリエチレン系樹脂からなり、尚且つ、架橋度の指標としてのゲル分率が65%以上となる程度に、封止材層3が十分に架橋されている。通常、封止材層3を構成するポリエチレン系樹脂をこの程度にまで架橋した場合には、少なくとも、トルエン換算で1.81μg/gを超えるアウトガスが、封止材層3に内在されることとなる蓋然性が極めて高い。これを安定的に回避することは従来の知見の範囲による製造方法では極めて困難であり、架橋度を65%未満に止めない限り、アウトガス量の上記量程度の発生は、実質的には不可避であった。本発明の太陽電池モジュール1は、封止材層3の架橋を上記程度にまで十分に進行させたものでありながら、尚且つ、この層に内在するアウトガス量が、少なくともトルエン換算で1.81μg/g以下、より好ましくは同換算で1.32μg/g以下に抑制されているものである点を主たる特徴とする。
In the solar cell module 1 of the present invention, the sealing
ここで、本明細書における「ゲル分率(%)」とは、封止材1.0gを樹脂メッシュに入れ、110℃キシレンにて12時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い残留不溶分の質量%を測定しこれをゲル分率としたものである。尚、ゲル分率0%とは、上記残留不溶分が実質的に0であり、封止材組成物或いは封止材シートの架橋反応が実質的に開始していない状態であることを言う。より具体的には、「ゲル分率0%」とは、上記残留不溶分が全く存在しない場合、及び、精密天秤によって測定した上記残留不溶分の質量%が0.05質量%未満である場合を言うものとする。尚、上記残留不溶分には、樹脂成分以外の顔料成分等は含まないものとする。これらの樹脂成分以外の混在物が、上記試験により残留不溶分に混在している場合には、例えば、予めこれらの混在物の樹脂成分中における含有量を別途測定しておくことで、これらの混在物を除く樹脂成分由来の残留不溶分について本来得られるべきゲル分率を算出することができる。 Here, “gel fraction (%)” in this specification means that 1.0 g of a sealing material is put into a resin mesh, extracted with 110 ° C. xylene for 12 hours, then taken out together with the resin mesh, dried and weighed. The mass ratio before and after extraction is compared to measure the mass% of the remaining insoluble matter, and this is used as the gel fraction. The gel fraction of 0% means that the residual insoluble matter is substantially 0 and the crosslinking reaction of the sealing material composition or the sealing material sheet has not substantially started. More specifically, “gel fraction 0%” means that the above-mentioned residual insoluble matter is not present at all, and that the above-mentioned residual insoluble matter mass% measured by a precision balance is less than 0.05% by mass. Shall be said. The residual insoluble matter does not include pigment components other than the resin component. When a mixture other than these resin components is mixed in the residual insoluble matter by the above test, for example, by separately measuring the content of these mixtures in the resin component beforehand, The gel fraction that should be originally obtained can be calculated for the residual insoluble matter derived from the resin component excluding the inclusions.
[封止材層に内在するアウトガス量]
又、本明細書において、「封止材層に内在するアウトガス量」とは、架橋処理を終えて完成品となった段階の太陽電池モジュールにおいて、「太陽電池素子を封止する封止材層」内に存在するガス量であり、詳しくは、これを、トルエン換算した単位質量当りのガス量(μg/g)のことを言う。そして、この定義によるアウトガス量は、以下に記す各方法により、(検量線の作成)、(アウトガス量の測定)、及び、(アウトガス量の算出)を順次行うことにより、特定の値としてこれを得ることができる。
[Outgas amount in the sealing material layer]
Further, in this specification, “the amount of outgas inherent in the encapsulant layer” means “the encapsulant layer for encapsulating the solar cell element” in the solar cell module at the stage where the crosslinking process has been completed to become a finished product. The amount of gas present in the graph indicates the amount of gas per unit mass (μg / g) in terms of toluene. The outgas amount according to this definition is determined as a specific value by sequentially performing (preparation of calibration curve), (measurement of outgas amount), and (calculation of outgas amount) by each method described below. Can be obtained.
(検量線の作成)
酢酸エチルとトルエンとを、酢酸エチル5.05566g=5.06494ml、トルエン0.99237g=1.150841mlを秤量し混合する。混合液を0.5μl、1.0μl、3.0μl、5.0μlの量を、それぞれバイアル瓶に取り分ける。トルエンの含有量は0.073446μg、0.14689μg、0.44068μg、0.73446μgとなっている。次に各バイアル瓶を、165℃30分加熱後、10mlのガスを採取し、FID−GCでスペクトルを検出し、トルエンのピークの面積を積算し下記表1の関係を得る。そして、表1の各値から以下の一次式で示される検量線を規定する。
Y=(1.3488×10−5)X
Y:トルエン量(μg)
X:面積値(pA/sec)
(Create a calibration curve)
Ethyl acetate and toluene are weighed and mixed in an amount of 5.05566 g = 5.06494 ml of ethyl acetate and 0.99237 g = 1.50841 ml of toluene. The liquid mixture is divided into 0.5 μl, 1.0 μl, 3.0 μl, and 5.0 μl each in a vial. The content of toluene is 0.073446 μg, 0.14689 μg, 0.44068 μg, and 0.73446 μg. Next, after each vial was heated at 165 ° C. for 30 minutes, 10 ml of gas was collected, the spectrum was detected by FID-GC, and the areas of toluene peaks were integrated to obtain the relationship shown in Table 1 below. Then, a calibration curve represented by the following linear expression is defined from each value in Table 1.
Y = (1.3488 × 10 −5 ) X
Y: Amount of toluene (μg)
X: Area value (pA / sec)
(アウトガス量の測定)
予め、架橋処理を行った測定対象とする封止材層の試験サンプルを200mg秤量し、バイアル瓶に取り分ける。165℃30分加熱後10mlのガスを採取し、FID−GCでスペクトルを取得し全てのピークの面積を積算する。
(Measurement of outgas amount)
In advance, 200 mg of the test sample of the sealing material layer subjected to the crosslinking treatment is weighed and placed in a vial. After heating at 165 ° C. for 30 minutes, 10 ml of gas is collected, a spectrum is acquired by FID-GC, and the areas of all peaks are integrated.
(アウトガス量の算出)
上記検量線にこの積算値をあてはめ、試験サンプルからのトルエン換算のアウトガス発生量を算出する。
トルエン換算アウトガス発生量(μg/g)=(1.3488×10−5)X×(1000/200)=(0.6744×10−6)X
尚、上記のスペクトル検出は、以下の測定装置を用いた下記条件での測定により、ガスクロマトグラフィー分析(定性・定量分析)により行うことができる。
装置:Agilent6890(Agilent Technologies社製)
カラム:Agilent J&W GCカラム「HP−5MS」(Agilent Technologies社製)
カラム温度:40℃〜320℃
ガス:He
検出器:水素炎イオン化検出器(FID)
(Calculation of outgas amount)
This integrated value is applied to the calibration curve, and the outgas generation amount in terms of toluene from the test sample is calculated.
Toluene conversion outgas generation amount (μg / g) = (1.3488 × 10 −5 ) X × (1000/200) = (0.6744 × 10 −6 ) X
In addition, said spectrum detection can be performed by gas chromatography analysis (qualitative / quantitative analysis) by the measurement on the following conditions using the following measuring devices.
Apparatus: Agilent 6890 (manufactured by Agilent Technologies)
Column: Agilent J & W GC column “HP-5MS” (manufactured by Agilent Technologies)
Column temperature: 40 ° C to 320 ° C
Gas: He
Detector: Hydrogen flame ionization detector (FID)
[封止材シート]
太陽電池モジュール1の封止材層3を構成する封止材シート31、32(以下、単に「封止材シート」とも言う)は、下記にその詳細を説明する封止材組成物を、従来公知の方法で成型してフィルム状又はシート状にしたものである。尚、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。
[Encapsulant sheet]
The
又、封止材シート31、32は、成膜温度を90℃から120℃の低温域に限定し、未架橋のまま成膜する。架橋処理は、例えば、太陽電池モジュールの製造時の高温加熱処理によって完了させる。
In addition, the sealing
封止材シート31、32は、密度0.865g/cm3以上0.900g/cm3以下、好ましくは、密度0.880g/cm3以上0.895g/cm3以下、より好ましくは、密度0.885g/cm3以上0.890g/cm3以下のポリエチレン系樹脂がベース樹脂であり、ゲル分率が0%以上10%以下、より好ましくは0%である未架橋の樹脂フィルムによって形成されている。
但し、成膜後未架橋の段階における封止材シート31、32は、所定量の架橋剤を含有するものであり、太陽電池モジュールとしての一体化後までの間におけるいずれかのプロセス中において、架橋が進行することが想定されている、所謂、熱硬化系(或いは架橋系)の樹脂フィルムである。太陽電池モジュール1として一体化後の架橋完了後における封止材シートのゲル分率、即ち封止材層3のゲル分率は、65%以上80%以下であればよく、70%以上80%以下であることがより好ましい。
However, the
又、封止材シート31、32は、太陽電池モジュール1として一体化後の架橋完了後において、即ち、封止材層3のゲル分率が65%以上となる十分な架橋が進行した段階においても、封止材層3に内在するアウトガス量が、トルエン換算で1.81μg/g以下となるように設計されている。
In addition, the
成膜後未架橋の段階における封止材シート31、32のメルトマスフローレート(MFR)は、JIS−K6922−2により測定した190℃、荷重2.16kgにおけるMFR(本明細書においては、以下、この測定条件による測定値を「MFR」と言う。)は、5g/10分以上25g/10分以下であることが好ましく、10g/10分以上20g/10分以下であることがより好ましい。MFRが上記の範囲であることにより、ガラス、金属等からなる太陽電池モジュールの他の部材との密着性に優れた封止材とすることができる。尚、封止材シートが下記に説明するような多層フィルムである場合のMFRについては、全ての層が一体積層された多層状態のまま、上記処理による測定を行い、得た測定値を当該多層の封止材シートのMFR値とするものとする。
The melt mass flow rate (MFR) of the
封止材シート31、32のそれぞれの厚さは、200μm以上1000μm以下であればよく、300μm以上600μm以下であることが好ましい。
Each thickness of the sealing
本発明の封止材シートは、単層フィルムであってもよいが、コア層と、コア層の両面に配置されるスキン層によって構成される多層フィルムであってもよい。尚、本明細書における多層フィルムとは、少なくともいずれかの最外層、好ましくは両最外層に成形されるスキン層と、スキン層以外の層であるコア層とを有する構造からなるフィルム又はシートのことを言う。 The encapsulant sheet of the present invention may be a single layer film, but may also be a multilayer film composed of a core layer and skin layers arranged on both sides of the core layer. The multilayer film in the present specification is a film or sheet having a structure having at least one outermost layer, preferably a skin layer formed on both outermost layers, and a core layer which is a layer other than the skin layer. Say that.
封止材シートを多層フィルムとする場合には、本発明の必須の構成要件を満たす範囲内において、各層毎にMFRが異なる層構成とすることがより好ましく、この場合、MFRがより高い層をスキン層として最外層側に配置することが好ましい。本発明の封止材シートは、単層の封止材シートである場合においても、十分に好ましい透明性と耐熱性、及び適度の柔軟性を備えるものではあるが、このように相対的にMFRの高い層を最外層に配置することにより、封止材シートとして上記の好ましい透明性や耐熱性を保持しつつ、更に密着性やモールディング特性を高めることができる。 In the case where the encapsulant sheet is a multilayer film, it is more preferable that each layer has a different MFR within the range satisfying the essential constituent requirements of the present invention. In this case, a layer having a higher MFR is used. The skin layer is preferably disposed on the outermost layer side. Even when the encapsulant sheet of the present invention is a single-layer encapsulant sheet, the encapsulant sheet has sufficiently preferable transparency, heat resistance, and moderate flexibility. By disposing a high layer as the outermost layer, the adhesiveness and molding characteristics can be further enhanced while maintaining the above-described preferable transparency and heat resistance as the sealing material sheet.
例えば、3層以上の層からなる多層フィルムである封止材シートにおいては、最外層の厚さは、30μm以上120μm以下であり、且つ、最外層以外の全ての層からなる中間層と最外層の厚さの比は、最外層:中間層:最外層=1:3:1〜1:8:1の範囲であることが好ましい。このようにすることにより、封止材としての好ましい耐熱性を保持しつつ、最外層における好ましいモールディング特性を備えることができる。 For example, in the encapsulant sheet which is a multilayer film composed of three or more layers, the thickness of the outermost layer is 30 μm or more and 120 μm or less, and the intermediate layer and the outermost layer composed of all layers other than the outermost layer The thickness ratio is preferably in the range of outermost layer: intermediate layer: outermost layer = 1: 3: 1 to 1: 8: 1. By doing in this way, the preferable molding characteristic in an outermost layer can be provided, maintaining the preferable heat resistance as a sealing material.
[封止材組成物]
太陽電池モジュール1の封止材層3を構成する封止材シート31、32の製造に用いる封止材組成物(以下、単に「封止材組成物」とも言う)は、低密度のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、架橋剤を必須とする熱硬化系の樹脂組成物である。尚、本明細書において「ベース樹脂」とは、当該ベース樹脂を含有してなる樹脂組成物において、当該樹脂組成物の樹脂成分中で含有量比の最も大きい樹脂のことを言うものとする。
[Encapsulant composition]
The encapsulant composition used for producing the
封止材組成物は、密度0.865g/cm3以上0.900g/cm3以下、好ましくは、密度0.880g/cm3以上0.895g/cm3以下、より好ましくは、密度0.885g/cm3以上0.890g/cm3以下のポリエチレンをベース樹脂とする。上記のような低密度のポリエチレンをベース樹脂とすることにより、封止材シート31、32の透明性を向上させることができる。又、これによれば、表面側保護基材2として積層されるガラス基板等、太陽電池モジュール1を構成する他の部材との密着性が高まり、又、ラミネート処理における各部材の圧着時におけるセル割れのリスクを低減させることもできる。封止材組成物の全樹脂成分に対する上記のベース樹脂の含有量は、70質量%以上100質量%以下であり、好ましくは、90質量%以上99質量%以下である。上記範囲内でこのベース樹脂を含むものである限りにおいて、封止材組成物中には、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の樹脂が含まれていてもよい。
Sealant composition, density 0.865 g / cm 3 or more 0.900 g / cm 3 or less, preferably, density 0.880 g / cm 3 or more 0.895 g / cm 3 or less, more preferably, density 0.885g / cm 3 and more 0.890 g / cm 3 or less polyethylene base resin. By using low-density polyethylene as described above as the base resin, the transparency of the sealing
封止材組成物のベース樹脂として用いるポリエチレンは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体である直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)である。又、このベース樹脂は、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン(M−LLDPE)であることが更に好ましい。メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは、側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような超低密度にすることが可能であり封止材に対して柔軟性を付与できる。封止材に柔軟性が付与される結果、封止材とガラス、金属等との密着性が高まる。 The polyethylene used as the base resin of the sealing material composition is linear low density polyethylene (LLDPE) which is a copolymer of ethylene and α-olefin. The base resin is more preferably a metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE). Metallocene linear low density polyethylene is synthesized using a metallocene catalyst which is a single site catalyst. Such polyethylene has few side chain branches and a uniform comonomer distribution. For this reason, molecular weight distribution is narrow, it is possible to make it the above ultra-low density, and a softness | flexibility can be provided with respect to a sealing material. As a result of the flexibility imparted to the sealing material, the adhesion between the sealing material and glass, metal, or the like increases.
又、直鎖低密度ポリエチレンは、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しないばかりでなく、低密度であるために結晶性自体が低い。このため、封止材シート31、32としてシート状に加工した際の透明性に優れる。したがって、これをベース樹脂とする封止材組成物からなる封止材シート31、32は、太陽電池モジュール1において、太陽電池素子4の受光面側に配置された場合に、太陽電池素子4への入射光の減衰による発電効率の低下を防ぐことができる。
In addition, linear low density polyethylene has a narrow crystallinity distribution and a uniform crystal size, so that not only a large crystal size does not exist, but also the crystallinity itself is low because of its low density. For this reason, it is excellent in transparency when processed into a sheet shape as the sealing
封止材組成物のベース樹脂として用いる直鎖低密度ポリエチレンのα−オレフィンとしては、炭素数が3のプロピレンを所定量以上の割合で用いる。これにより、封止材層3の架橋処理後のゲル分率を65%以上としつつ、尚且つ、そのような架橋処理後において同層に内在するアウトガス量を、トルエン換算で1.81μg/g以下とすることができる。封止材組成物は、この特定の炭素数のα−オレフィンを、ベース樹脂中に18mol%以上25mol%以下、好ましくは15mol%以上20mol%以下含有する。従来、太陽電池モジュール用の封止材シートに用いるポリエチレン系樹脂のα−オレフィンは、炭素数が6〜8のα−オレフィンである1−ヘキセン、1−ヘプテン又は1−オクテンが多く用いられていたが、これを炭素数が3のプロピレンに置き換えることで、より少ない架橋剤の添加で封止材層3に十分な耐熱性を備えさせることができる。
As the α-olefin of the linear low density polyethylene used as the base resin of the sealing material composition, propylene having 3 carbon atoms is used at a ratio of a predetermined amount or more. Thus, the gel fraction after the crosslinking treatment of the
封止材組成物中の特定炭素数のα−オレフィンの上記含有量を18mol%以上とすることにより、相対的に少ない架橋剤添加量であっても、封止材シート31、32に十分な耐熱性を付与することが可能であり、同時に、封止材シート31、32に含まれる耐光安定剤の劣化を抑えることもできる。一方この含有量が25mol%を超えると融点が下がり、封止材シートの製造過程においてブロッキングが発生しやすくなるため、上記含有量は、25mol%以下であることが好ましい。
By setting the content of the α-olefin having a specific carbon number in the encapsulant composition to 18 mol% or more, the
封止材組成物のベース樹脂中のα−オレフィンは、必ずしも全てが炭素数3のものであることが必須ではないが、例えば、1−オクテン等、炭素数8以上のα−オレフィンは含有しないことが好ましい。 The α-olefin in the base resin of the sealing material composition is not necessarily all having 3 carbon atoms, but does not contain an α-olefin having 8 or more carbon atoms such as 1-octene. It is preferable.
尚、成膜後、未架橋の段階における封止材シート31、32及び架橋後の封止材層3の「特定炭素数のα−オレフィンの含有量(mol%)」は、何れも、以下の測定方法で算出することができる。
‘特定炭素数のα−オレフィンの含有量(mol%)の測定方法’
封止材シート、又は、架橋後の封止材層の測定用試料をODCB/C6D6(4/1)溶媒に溶かし、濃度を10wt%にする。この溶媒の温度を130℃とした状態で、13C−NMRを利用して測定し、トリアッド(三連子)に特有のピークを定量する。モノマーのシーケンス分率(全シーケンスを100%に規格化)を算出した後、シーケンス分率から各モノマー比(C3成分濃度)を算出する。
The “content of α-olefin having a specific carbon number (mol%)” of the
'Method for measuring the content (mol%) of α-olefins with specific carbon number'
The measurement sample of the sealing material sheet or the crosslinked sealing material layer is dissolved in the ODCB / C6D6 (4/1) solvent to a concentration of 10 wt%. In a state where the temperature of the solvent is 130 ° C., measurement is performed using 13 C-NMR, and a peak peculiar to triad (triplet) is quantified. After calculating the monomer sequence fraction (normalized to 100% of all sequences), each monomer ratio (C3 component concentration) is calculated from the sequence fraction.
封止材組成物には、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体(以下、「シラン共重合体」とも言う)を、適量添加することが好ましい。これにより、表面側保護基材2として積層されるガラス基板や金属製或いはセラミック製の太陽電池素子4等の他の部材と封止材シート31、32との密着性を更に向上させることができる。
An appropriate amount of a silane copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer (hereinafter also referred to as “silane copolymer”) may be added to the sealing material composition. preferable. Thereby, the adhesiveness of the sealing
シラン共重合体は、例えば、特開2003−46105号公報に記載されているものである。当該共重合体を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封止材シートを製造し得る。 The silane copolymer is described in, for example, JP-A-2003-46105. By using the copolymer as a component of the encapsulant composition, it is excellent in strength, durability, etc., and has weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, wind pressure resistance, yield resistance, and other various properties. Excellent sealing properties, excellent heat-sealability without being affected by manufacturing conditions such as thermocompression bonding for manufacturing solar cell modules, stable, low-cost and suitable for various applications Material sheets can be produced.
シラン共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、及びグラフト共重合体のいずれであっても好ましく使用することができるが、グラフト共重合体であることがより好ましく、重合用ポリエチレンを主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物が側鎖として重合したグラフト共重合体が更に好ましい。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、封止材シートの他部材との間の接着性を向上させることができる。 As the silane copolymer, any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer can be preferably used. However, the silane copolymer is more preferably a graft copolymer. A graft copolymer obtained by polymerizing polyethylene for polymerization as a main chain and an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain is more preferable. Since such a graft copolymer has a high degree of freedom of silanol groups contributing to the adhesive force, it can improve the adhesion between the sealing material sheet and other members.
α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する際のエチレン性不飽和シラン化合物の含量としては、全共重合体質量に対して、例えば、0.001質量%以上15質量%以下、好ましくは、0.01質量%以上5質量%以下、特に好ましくは、0.05質量%以上2質量%以下が望ましい。本発明において、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成するエチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、機械的強度及び耐熱性等に優れるが、含量が過度になると、引っ張り伸び及び熱融着性等に劣る傾向にある。 The content of the ethylenically unsaturated silane compound in constituting the copolymer of the α-olefin and the ethylenically unsaturated silane compound is, for example, 0.001% by mass or more and 15% by mass with respect to the total copolymer mass. % Or less, preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, and particularly preferably 0.05% by mass or more and 2% by mass or less. In the present invention, when the content of the ethylenically unsaturated silane compound constituting the copolymer of the α-olefin and the ethylenically unsaturated silane compound is large, the mechanical strength and heat resistance are excellent, but the content is excessive. When it becomes, it exists in the tendency which is inferior to tensile elongation, heat-fusibility, etc.
封止材組成物に用いる架橋剤としては、十分な架橋処理を行ないつつ、架橋処理後において封止材層に内在するアウトガス量を、トルエン換算で1.81μg/g以下とすることができるように選択された架橋剤を適宜選択することができる。具体的には、封止材組成物のベース樹脂のエチレン・αオレフィン共重合体のαオレフィンの炭素数3の含有量を、上述の通り、18mol%以上とした場合においては、活性酸素量が6%以上程度、より好ましくは8.5%以上15.00%以下の架橋剤を用いることができる。反応性の高い上記組成からなるベース樹脂と活性酸素量が上記範囲にある架橋剤とを組合せて用いることにより、架橋剤の添加量を適量範囲内に抑えてアウトガスの過剰な発生を回避しつつ、同時にゲル分率が65%以上となる程度にまで架橋を進行させて、封止材層3に十分な耐熱性を備えさせることができる。
As a crosslinking agent used for the encapsulant composition, the amount of outgas present in the encapsulant layer after the crosslinking treatment can be 1.81 μg / g or less in terms of toluene while performing sufficient crosslinking treatment. The crosslinking agent selected in (1) can be appropriately selected. Specifically, when the content of
又、封止材組成物に用いる架橋剤の1時間半減期温度については、125℃以上145℃以下のものを用いることが好ましい。これにより、封止剤組成物を、120℃以下での溶融押出し成形が可能な組成物とすることができる。 Moreover, about the 1-hour half-life temperature of the crosslinking agent used for a sealing material composition, it is preferable to use a 125 to 145 degreeC thing. Thereby, a sealing agent composition can be made into the composition which can be melt-extruded at 120 degrees C or less.
又、上記条件を満たす好ましい架橋剤の具体例として、t−アミル−パーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート、t−ブチルパーオキシ2―エチルヘキシルカーボネート等のパーオキシカーボネート類、n−ブチル4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレレート、エチル3,3−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブチレート、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類、ジ‐t‐ブチルパーオキサイド、t‐ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐パーオキシ)ヘキシン‐3等のジアルキルパーオキサイド類を、封止材組成物に添加して用いることができる架橋剤として挙げることができる。それらのうちでも、活性酸素量が9.22以上、1時間半減期温度が140℃のジアルキルパーオキサイド類の架橋剤(例えば、製品名「ルペロックス101」(アルケマ吉富株式会社製))、或いは、活性酸素量が8.61以上、1時間半減期温度が129℃のパーオキシケタール類の架橋剤(例えば、製品名「ルペロックス230」(アルケマ吉富株式会社製))を、封止材組成物に用いる架橋剤として特に好ましく用いることができる。
Specific examples of preferable crosslinking agents satisfying the above conditions include peroxycarbonates such as t-amyl-peroxy-2-ethylhexyl carbonate and t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate, n-butyl 4,4-di ( peroxyketals such as t-butylperoxy) valerate,
封止材組成物における上記の架橋剤の含有量は、上記の各種の架橋剤毎に、十分な架橋処理を行ないつつ、架橋処理後において封止材層に内在するアウトガス量を、トルエン換算で1.81μg/g以下とすることができるように選択された各適量範囲とすればよい。具体的には、封止材組成物のベース樹脂のエチレン・αオレフィン共重合体のαオレフィンの炭素数3の含有量を、上述の通り、18mol%以上とした場合において、封止材組成物中の全樹脂成分に対する架橋剤の含有量は、0.3質量%以上0.6質量%以下であることが好ましい。 The content of the cross-linking agent in the encapsulant composition is the amount of outgas present in the encapsulant layer after the cross-linking treatment in terms of toluene while performing sufficient cross-linking treatment for each of the various cross-linking agents. Each appropriate amount range may be selected so as to be 1.81 μg / g or less. Specifically, when the content of the α-olefin having 3 carbon atoms of the ethylene / α-olefin copolymer of the base resin of the sealing material composition is 18 mol% or more as described above, the sealing material composition It is preferable that content of the crosslinking agent with respect to all the resin components in it is 0.3 mass% or more and 0.6 mass% or less.
封止材組成物における上記の架橋剤の含有量は、更に詳しくは、上記同様のベース樹脂との組合せにおいて選択する架橋剤が、パーオキシカーボネート類である場合には、封止材組成物中の全樹脂成分に対する含有量が0.4質量%以上0.6質量%以下であることが好ましい。同じく、パーオキシケタール類である場合には、同含有量が0.37質量%以上0.40質量%以下であることが好ましい。同じく、ジアルキルパーオキサイド類である場合には、同含有量が0.29質量%以上0.43質量%以下であることが好ましい。 More specifically, the content of the crosslinking agent in the encapsulant composition is more specifically described in the encapsulant composition when the crosslinking agent selected in combination with the same base resin is a peroxycarbonate. It is preferable that content with respect to all the resin components is 0.4 mass% or more and 0.6 mass% or less. Similarly, in the case of peroxyketals, the content is preferably 0.37% by mass or more and 0.40% by mass or less. Similarly, when it is dialkyl peroxides, it is preferable that the same content is 0.29 mass% or more and 0.43 mass% or less.
上記範囲の架橋剤を添加することにより、封止材シート31、32に十分な耐熱性を付与することができる。又、上記範囲の添加量であれば、架橋剤由来のアウトガスの発生も十分に抑えることができる。尚、本発明にかかる封止材シートは、実質的な架橋を進行させずに成膜するものであり、成膜後のシート段階における封止材シート中の上記の架橋剤の含有量範囲も組成物段階と同様の範囲となる。
By adding a crosslinking agent in the above range, sufficient heat resistance can be imparted to the sealing
封止材組成物には、炭素−炭素二重結合及び/又はエポキシ基を有する多官能モノマー、より好ましくは多官能モノマーの官能基がアリル基、(メタ)アクリレート基、ビニル基である架橋助剤を含有させることが好ましい。これによって適度な架橋反応を促進させて封止材シート31、32のガラスや金属に対する密着性を向上させることに加えて、この架橋助剤が、封止材シート31、32を形成する直鎖低密度ポリエチレンの結晶性を低下させ透明性を維持する。これにより、上記の密着性の向上の効果に加えて、封止材シート31、32の透明性と低温柔軟性をより優れたものとすることができる。
In the encapsulant composition, a polyfunctional monomer having a carbon-carbon double bond and / or an epoxy group, more preferably a crosslinking aid in which the functional group of the polyfunctional monomer is an allyl group, a (meth) acrylate group, or a vinyl group. It is preferable to contain an agent. In addition to promoting an appropriate crosslinking reaction thereby improving the adhesion of the sealing
封止材組成物に用いることができる架橋助剤としては、具体的には、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエート等のポリアリル化合物、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート等のポリ(メタ)アクリロキシ化合物、二重結合とエポキシ基を含むグリシジルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル及びエポキシ基を2つ以上含有する1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物を挙げることができる。これらは単独でもよく、2種以上を組合せてもよい。又、上記架橋助剤の中でも、封止材のガラス密着性向上にも顕著に寄与し、直鎖低密度ポリエチレンに対する相溶性が良好で、架橋によって結晶性を低下させ透明性を維持し、低温での柔軟性を付与する観点からTAICを好ましく使用することができる。 Specific examples of the crosslinking aid that can be used in the encapsulant composition include polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, and diallyl maleate; Methylolpropane trimethacrylate (TMPT), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonane Poly (meth) acryloxy compounds such as diol diacrylate, glycidyl methacrylate containing double bond and epoxy group, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether and two or more epoxy groups 1,6-hexanediol diglycidyl ether, and 1,4-butanediol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, an epoxy-based compounds such as trimethylolpropane polyglycidyl ether. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above-mentioned crosslinking aids, it also contributes significantly to improving the glass adhesion of the sealing material, has good compatibility with linear low density polyethylene, reduces crystallinity by crosslinking, maintains transparency, TAIC can be preferably used from the viewpoint of imparting flexibility in the above.
封止材組成物における架橋助剤の含有量は、封止材組成物中の全樹脂成分に対して、0.01質量%以上3質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.05質量%以上2.0質量%以下である。この範囲内であれば適度な架橋反応を促進させて封止材シート31、32の密着性を向上させることができる。
The content of the crosslinking aid in the encapsulant composition is preferably 0.01% by mass or more and 3% by mass or less, more preferably 0.05% with respect to all resin components in the encapsulant composition. The mass is not less than 2.0% by mass. If it is in this range, moderate crosslinking reaction can be promoted and the adhesiveness of the sealing
封止材組成物には、耐光安定剤としてヒンダードアミン系耐光安定剤(HALS)を用いることが好ましい。ヒンダードアミン系光安定剤はピペリジン骨格中の窒素原子の結合相手により大きく分けて、N−H型(窒素原子に水素が結合)、N−R型(窒素原子にアルキル基(R)が結合)、N−OR型(窒素原子にアルコキシ基(OR)が結合)の3タイプがあるがこれらのうち、N−H型又はN−R型のヒンダードアミン系耐光安定剤を特に好ましく用いることができる。 In the encapsulant composition, a hindered amine light resistance stabilizer (HALS) is preferably used as the light resistance stabilizer. The hindered amine light stabilizers are roughly classified according to the binding partner of the nitrogen atom in the piperidine skeleton, the NH type (hydrogen is bonded to the nitrogen atom), the NR type (the alkyl group (R) is bonded to the nitrogen atom), Although there are three types of N-OR type (an alkoxy group (OR) is bonded to a nitrogen atom), among these, an NH or NR type hindered amine light stabilizer can be particularly preferably used.
N−OR型のヒンダードアミン系耐光安定剤は、N−H型やN−R型のヒンダードアミン系耐光安定剤に比べ、反応スピードが速くラジカルトラップの機能が高い。しかし、本発明にかかる封止材シート31、32のように、成膜後、モジュール化の段階で架橋を進行させるタイプの封止材シートにおいては、モジュール化のための熱ラミネーション時に、架橋剤と反応して劣化しやすいため、それにより耐光性を十分に向上できなくなる場合が多い。ヒンダードアミン系耐光安定剤を、N−H型やN−R型のヒンダードアミン系耐光安定剤に特定することにより、架橋剤による劣化を回避して、光で発生したラジカルの補足機能をより安定的に良好に保つことができる。
The N-OR type hindered amine light resistance stabilizer has a higher reaction speed and a higher radical trap function than the NH or NR type hindered amine light resistance stabilizer. However, in the encapsulant sheet of the type in which the cross-linking proceeds at the stage of modularization after film formation like the
又、一般的に、ヒンダードアミン系耐光安定剤には、低分子量のものから高分子量のものまで多くの種類の化合物が知られている。太陽電池モジュール用の封止材組成物への使用に際しては、低分子量のもの、即ち、分子量が2000未満のものを用いるとブリードアウトが発生する場合が多く、この場合には、光線透過率が小さくなり透明性が低下してしまう。封止材の透明性の低下は太陽電池モジュールの発電効率の低下につながるため、封止材組成物に用いる耐光安定化剤としては、分子量が2000以上の高分子量のものを用いることが好ましい。 In general, many kinds of hindered amine light stabilizers are known, from low molecular weight compounds to high molecular weight compounds. When used in a sealing material composition for a solar cell module, bleeding out often occurs when a low molecular weight, that is, a molecular weight of less than 2000 is used. In this case, the light transmittance is low. It becomes smaller and transparency is lowered. Since a decrease in the transparency of the encapsulant leads to a decrease in power generation efficiency of the solar cell module, it is preferable to use a high molecular weight molecular weight of 2000 or more as the light resistance stabilizer used in the encapsulant composition.
封止材組成物に好ましく用いることができるヒンダードアミン系耐光安定剤の具体例としては、N−H型で且つ分子量が2000以上のものとして、ジブチルアミン−1,3,5−トリアジン−N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物を挙げることができる。この化合物はChimassorb2020として市販されており、CAS番号192268−64−7の化合物である。分子量は2600から3400であり、融点は130℃から136℃である。 Specific examples of the hindered amine light-resistant stabilizer that can be preferably used for the encapsulant composition include N-H type and molecular weight of 2000 or more, and dibutylamine-1,3,5-triazine-N, N. Polycondensate of '-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylenediamine and N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine This compound is commercially available as Chimassorb 2020 and is CAS No. 192268-64-7, has a molecular weight of 2600 to 3400, and a melting point of 130 ° C. to 136 ° C.
本発明に係る封止材組成物に好ましく用いることができるヒンダードアミン系耐光安定剤の他の具体例としては、N−R型で且つ分子量が2000以上のものとして、ブタン二酸1−[2−(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ)エチル]を挙げることができる。この化合物はKEMISTAB62として市販されており、CAS番号65447−77−0の化合物である。分子量は3100から4000であり、融点55℃から70℃である。 Other specific examples of the hindered amine light-resistant stabilizer that can be preferably used in the encapsulant composition according to the present invention are those of N-R type and having a molecular weight of 2000 or more, butanedioic acid 1- [2- (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidino) ethyl]. This compound is commercially available as KEMISTAB62 and is a compound having CAS number 65447-77-0. The molecular weight is 3100 to 4000, and the melting point is 55 ° C to 70 ° C.
封止材組成物への上記のヒンダードアミン系耐光安定剤添加量については、封止材組成物中の全樹脂成分に対して、0.1質量%以上0.5質量%以下であればよく、0.2質量%以上0.4質量%以下であることがより好ましい。上記含有量を、0.1質量%以上とすることにより、耐光安定化の効果が十分に得られる。又、上記含有量を、0.5質量%以下とすることによって、ブリードアウトを抑制することができ、又、ヒンダードアミン系耐光安定剤の過剰な添加による樹脂の変色を抑えることもできる。 About the hindered amine light resistance stabilizer addition amount to the sealing material composition, it may be 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to all resin components in the sealing material composition, More preferably, it is 0.2 mass% or more and 0.4 mass% or less. By making the content 0.1% by mass or more, the effect of stabilizing light resistance can be sufficiently obtained. Further, when the content is 0.5% by mass or less, bleeding out can be suppressed, and discoloration of the resin due to excessive addition of a hindered amine light-resistant stabilizer can also be suppressed.
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、紫外線吸収剤、熱安定剤、密着性向上剤、核剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤、難燃剤、及びその他の各種フィラーを適宜添加することができる。これらの添加剤の含有量比は、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60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、封止材組成物に対して、長期に亘って安定した機械強度や、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。 The sealing material composition may further contain other components. For example, ultraviolet absorbers, heat stabilizers, adhesion improvers, nucleating agents, dispersants, leveling agents, plasticizers, antifoaming agents, flame retardants, and other various fillers can be added as appropriate. The content ratio of these additives varies depending on the particle shape, density, and the like, but is preferably in the range of 0.001% by mass to 60% by mass in the encapsulant composition. By including these additives, it is possible to impart a mechanical strength that is stable over a long period of time, an effect of preventing yellowing, cracking, and the like to the encapsulant composition.
上述の通り、ベース樹脂における直鎖低密度ポリエチレンのα−オレフィンの炭素数、架橋剤の種類と添加量を好ましい範囲に調整することにより、ゲル分率が上記範囲となるように架橋反応を進行させながら、架橋剤由来のアウトガス発生を十分に抑制することできる。 As described above, the cross-linking reaction proceeds so that the gel fraction is in the above range by adjusting the α-olefin carbon number of the linear low density polyethylene in the base resin, the type and addition amount of the cross-linking agent to the preferable range. The outgas generation derived from the crosslinking agent can be sufficiently suppressed.
太陽電池モジュール1を構成する太陽電池素子4としては、単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板、或いは、タンデムタイプのシリコン基板を用いて作製する各種の結晶シリコン型の太陽電池素子を好ましく用いることができる。但し、これに限られず、例えば、カルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜系太陽電池素子(CIGS)等も含め従来公知の様々な太陽電池素子を特段の制限なく用いることができる。又、太陽電池素子4は、太陽電池モジュールの表面側から光のみを受光可能な片面受光型の素子であってもよいし、或いは、素子の両面において受光可能な両面受光型の素子であってもよい。 As the solar cell element 4 constituting the solar cell module 1, various crystalline silicon type solar cell elements manufactured using a single crystal silicon substrate, a polycrystalline silicon substrate, or a tandem type silicon substrate are preferably used. it can. However, the present invention is not limited thereto, and various conventionally known solar cell elements including a thin film solar cell element (CIGS) using a chalcopyrite compound or the like can be used without particular limitation. The solar cell element 4 may be a single-sided light receiving element that can receive only light from the surface side of the solar cell module, or a double-sided light receiving element that can receive light on both sides of the element. Also good.
又、太陽電池モジュール1は、絶縁性の高いポリエチレン系樹脂からなる封止材シート32を用いるものであるため、非受光面側に極性が異なる複数の電極が設けられたバックコンタクト型の太陽電池素子も好ましく用いることができる。
Further, since the solar cell module 1 uses the sealing
太陽電池モジュール1を構成する表面側保護基材2としては、太陽電池モジュールの受光面側において求められる透明性を有するガラス基板等、従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。封止材層3を構成する表面側の封止材シート31は、ガラス密着性及び密着耐久性にも優れるものであるため、太陽電池モジュール1は、封止材層3とガラスからなる表面側保護基材2の界面における密着性と密着耐久性に優れたモジュールとすることができる。
As the surface-side
太陽電池モジュール1を構成する裏面側保護基材5としては、ETFE、耐加水PET等の樹脂シート或いはアルミ箔層をコア層として樹脂層を両面に積層したもの等、従来公知の太陽電池モジュール用の裏面保護シートを適宜用いることができる。
As the back surface side
尚、本発明の太陽電池モジュール1の層構成は、上記の実施形態に限られず、上記において説明した各部材以外の構成部材を必要に応じて更に含むものであってもよい。 In addition, the layer structure of the solar cell module 1 of this invention is not restricted to said embodiment, You may further include structural members other than each member demonstrated in the above as needed.
[太陽電池モジュールの製造方法]
太陽電池モジュール1は、例えば、上記の表面側保護基材2、封止材シート31、太陽電池素子4、封止材シート32、及び裏面側保護基材5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。
[Method for manufacturing solar cell module]
For example, the solar cell module 1 is formed by sequentially laminating the members including the front surface side
(封止材成膜工程)
太陽電池モジュール1を構成する封止材シート31、32については、一体化のための工程に先駆けて、予め、上記の封止材組成物を、ゲル分率を10%以下に保持したまま、シート状に成膜して、未架橋の封止材シートを得る工程により得ることができる。溶融成形はTダイによる成膜等、従来公知の各種の成膜方法によることができる。
(Encapsulant film forming process)
For the sealing
(モジュール一体化工程)
上記封止材成膜工程で得た未架橋の封止材シートを含む各部材を、上述の通り、真空過熱ラミネーション等の成形方法により、一体成形体として加熱圧着成形する。この一体化のための工程内で、未架橋の封止材シートのゲル分率が65%以上80%以下となるように架橋を進行させる。尚、ラミネーション条件に応じて必要であれば、別途の熱架橋処理を更にモジュール化後に行ってもよい。
(Module integration process)
As described above, each member including the uncrosslinked sealing material sheet obtained in the sealing material film forming step is thermocompression-molded as an integrally molded body by a molding method such as vacuum overheating lamination. In the process for integration, the crosslinking is advanced so that the gel fraction of the uncrosslinked sealing material sheet is 65% or more and 80% or less. If necessary according to the lamination conditions, a separate thermal crosslinking treatment may be further performed after modularization.
このようにして得られる、太陽電池モジュール1は、耐熱性と耐光性に優れ、強い紫外線、熱線、風雨等といった過酷な環境に曝される場合であっても、長期間に亘るきわめて高い耐久性を備えるものとなっている。又、透明性においても優れたものであることにより太陽電池モジュールの発電効率の向上にも寄与することができる。 The solar cell module 1 thus obtained is excellent in heat resistance and light resistance, and has extremely high durability over a long period even when exposed to harsh environments such as strong ultraviolet rays, heat rays, and wind and rain. It has become. Moreover, it can contribute also to the improvement of the power generation efficiency of a solar cell module by being excellent also in transparency.
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
[太陽電池モジュール用の封止材シートの製造]
下記の材料からなる封止材組成物を溶融し、常法Tダイ法により厚さ460μmとなるように成膜して太陽電池モジュール用の未架橋の単層の封止材シートを得た。成膜温度は90℃〜100℃とした。
(ベース樹脂)
密度0.880g/cm3、190℃でのメルトマスフローレート(MFR)が20g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(表3にて「PE」と表記)と、以下の各α−オレフィンとの共重合体を、実施例及び比較例の封止材シートのベース樹脂として用いた。各ベース樹脂に含まれるα−オレフィンの種類(炭素数)と含有量(mol%)は、表3に記載されている通りであり、実施例、比較例毎に異なる炭素数(3、6、8)のものが、異なる含有量で含まれるようにした。
プロピレン:炭素量3(表3にて「C3」と表記)
1−ヘキセン:炭素量6(表3にて「C6」と表記)
1−オクテン:炭素量8(表3にて「C8」と表記)
このベース樹脂は各封止材組成物に100質量部ずつ用いた。
(シラン変性ポリエチレン)
ベース樹脂に用いた上記のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン95質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン5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0.884g/cm3、190℃でのMFRが6g/10分であるシラン変性ポリエチレン(シラン共重合体)を得た。このシラン変性ポリエチレンを全ての実施例及び比較例の封止材シートのその他の添加樹脂として各封止材組成物に15質量部ずつ用いた。
(架橋剤)
架橋剤については、各封止材組成物毎に表2に記載の3種類の架橋剤(A〜C)をそれぞれ表3に記載の通りの配合で使い分けた。各封止材組成物毎の樹脂成分中における各架橋剤の含有量(質量%)は、表3に記載の通りとした。各架橋剤(A〜C)の分子量、活性酸素量、1時間半減期温度は表2に記載の通りである。
(架橋助剤)
各封止材組成物に下記の架橋助剤を添加した。各封止材組成物毎の樹脂成分中におけるこの架橋助剤の含有量(質量%)は表3に記載されている含有量となるようにした。
架橋助剤(TAIC):トリアリルイソシアヌレート(Statomer社製、商品名「SR533」)
(ヒンダードアミン系耐光安定剤(HASLS))
各封止材組成物に下記のHASLSを添加した。このHASLSの各封止材組成物中の含有量(質量部)は、いずれにおいても0.1質量部となるようにした。
HASLS:アミノ基を有する、N−R型のヒンダードアミン系耐光安定剤(アデカ株式会社製、商品名「LA−72」)
[Manufacture of sealing material sheet for solar cell module]
A sealing material composition made of the following materials was melted and formed into a film having a thickness of 460 μm by a conventional T-die method to obtain an uncrosslinked single-layer sealing material sheet for a solar cell module. The film forming temperature was 90 ° C. to 100 ° C.
(Base resin)
Metallocene linear low-density polyethylene (denoted as “PE” in Table 3) having a density of 0.880 g / cm 3 and a melt mass flow rate (MFR) at 190 ° C. of 20 g / 10 minutes, and the following α -A copolymer with olefin was used as the base resin of the sealing material sheets of Examples and Comparative Examples. The type (carbon number) and content (mol%) of the α-olefin contained in each base resin are as described in Table 3, and different carbon numbers (3, 6, 8) was included in different contents.
Propylene: Carbon content 3 (indicated as “C3” in Table 3)
1-hexene: 6 carbon atoms (indicated as “C6” in Table 3)
1-octene: carbon content 8 (indicated as “C8” in Table 3)
This base resin was used in an amount of 100 parts by mass for each encapsulant composition.
(Silane-modified polyethylene)
5 parts by mass of vinyltrimethoxysilane and 0.1 part by mass of dicumyl peroxide as a radical generator (reaction catalyst) with respect to 95 parts by mass of the metallocene linear low density polyethylene used for the base resin Were melted and kneaded at 200 ° C. to obtain a silane-modified polyethylene (silane copolymer) having a density of 0.884 g / cm 3 and an MFR at 190 ° C. of 6 g / 10 min. This silane-modified polyethylene was used in an amount of 15 parts by mass for each encapsulant composition as another additive resin for the encapsulant sheets of all Examples and Comparative Examples.
(Crosslinking agent)
About the crosslinking agent, the three types of crosslinking agents (A to C) described in Table 2 for each encapsulant composition were used properly in accordance with the formulation shown in Table 3, respectively. The content (mass%) of each crosslinking agent in the resin component for each sealing material composition was as shown in Table 3. The molecular weight, active oxygen content, and 1 hour half-life temperature of each crosslinking agent (A to C) are as shown in Table 2.
(Crosslinking aid)
The following crosslinking assistant was added to each sealing material composition. The content (mass%) of the crosslinking aid in the resin component for each sealing material composition was set to the content described in Table 3.
Crosslinking aid (TAIC): triallyl isocyanurate (product name “SR533” manufactured by Statomer)
(Hindered amine light resistance stabilizer (HASLS))
The following HASLS was added to each sealing material composition. The content (parts by mass) of each HASLS in each sealing material composition was 0.1 parts by mass in any case.
HALS: N-R type hindered amine light-resistant stabilizer having an amino group (manufactured by Adeka Co., Ltd., trade name “LA-72”)
[評価例1:α−オレフィンの状態]
各封止材組成物段階におけるベース樹脂のエチレン・αオレフィン共重合体のαオレフィンの状態(分岐の状態)について、上述の方法の通り、13C−NMRで測定して表3に記載の通りの状態であることを確認した。
[Evaluation Example 1: State of α-olefin]
The state (branched state) of the ethylene / α-olefin copolymer of the base resin in each encapsulant composition stage was measured by 13C-NMR as described above and as shown in Table 3. Confirmed that the condition.
[評価例2:ゲル分率]
太陽電池モジュールとして一体化された状態での封止材層の架橋度、即ち耐熱性を評価するために、上記各封止材シートをETFEフィルムで挟み込んで、下記の真空加熱ラミネート(条件1:表3にて「高」と記載)又は、真空加熱ラミネート及びその後のキュア処理(条件2:表3にて「低」と記載)により架橋処理を行ったものについて、上述の測定方法により、ゲル分率を測定した。結果は表3に「ゲル分率」として示す。又、各ゲル分率の数値に基づく「耐熱性」の評価基準は、以下の通りとした。尚、成膜後、上記架橋処理前の状態においては、いずれの封止材シートについてもゲル分率が0%であることも併せて確認されている。
(条件1:(高))
真空加熱ラミネート条件 真空引き:6分/加圧:(0kPa〜50kPa):10秒/圧力保持:(50kPa):11分/温度:165℃
(条件2:(低))
真空加熱ラミネート条件 真空引き:4分/加圧:(0kPa〜50kPa):10秒/圧力保持:(50kPa):7分/温度:110℃
キュア条件 時間40分、温度150℃
(評価基準) A:ゲル分率が、70%以上。
B:ゲル分率が、65%以上70%未満。
C:ゲル分率が、65%未満。
[Evaluation Example 2: Gel fraction]
In order to evaluate the degree of crosslinking of the encapsulant layer in a state integrated as a solar cell module, that is, heat resistance, each encapsulant sheet is sandwiched between ETFE films, and the following vacuum heating laminate (Condition 1: In Table 3, “high”) or by vacuum heating lamination and subsequent curing treatment (condition 2: described as “low” in Table 3), the gel was measured by the above-described measurement method. The fraction was measured. The results are shown as “gel fraction” in Table 3. The evaluation criteria for “heat resistance” based on the numerical values of the gel fractions were as follows. In addition, after film formation, in the state before the crosslinking treatment, it is also confirmed that the gel fraction is 0% for any sealing material sheet.
(Condition 1: (High))
Vacuum heating lamination conditions Vacuum drawing: 6 minutes / pressurization: (0 kPa to 50 kPa): 10 seconds / pressure holding: (50 kPa): 11 minutes / temperature: 165 ° C.
(Condition 2: (Low))
Vacuum heating lamination conditions Vacuum drawing: 4 minutes / pressurization: (0 kPa to 50 kPa): 10 seconds / pressure holding: (50 kPa): 7 minutes / temperature: 110 ° C.
Cure conditions Time 40 minutes, temperature 150 ° C
(Evaluation criteria) A: Gel fraction is 70% or more.
B: The gel fraction is 65% or more and less than 70%.
C: The gel fraction is less than 65%.
[評価例3:アウトガス量]
太陽電池モジュールとして一体化された状態での各封止材層に内在するアウトガス量を評価するために、評価例2のゲル分率の測定と同様の架橋処理を行った各封止材シートについて、本明細書段落<0024>〜<0026>において説明した、(検量線の作成)、(アウトガス量の測定)、及び、(アウトガス量の算出)を順次行う方法により、アウトガス量を測定した。結果は表3に「アウトガス量」として示す。
[Evaluation Example 3: Outgas amount]
About each sealing material sheet which performed the crosslinking process similar to the measurement of the gel fraction of the evaluation example 2 in order to evaluate the amount of outgas inherent in each sealing material layer in the state integrated as a solar cell module The outgas amount was measured by the method of performing (preparation of calibration curve), (measurement of outgas amount), and (calculation of outgas amount) described in paragraphs <0024> to <0026> of this specification. The results are shown in Table 3 as “Outgas amount”.
[評価例4:気泡発生]
上記の各封止材シート、及び、下記の透明前面基板、裏面保護シート及び太陽電池素子を用いて、実施例及び比較例の太陽電池モジュール評価用試料を作成した。上記各部材を、図1に示す一般的な層構成に沿って積層し、上記の評価例2と同一の真空加熱ラミネート条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について太陽電池モジュール評価用試料を得た。
(透明前面基板):白板半強化ガラス(JPT3.2 75mm×50mm×3.2mm)
(裏面保護シート):ポリエチレンテレフタレート(PET)基材:厚さ188μm(「ルミラーS10」、東レ株式会社製)
を用いた。
(太陽電池素子):多結晶シリコン基板を用いて作製する結晶シリコン太陽電池素子。(Motech、IM156B3)
そして、実施例、比較例の各太陽電池モジュール評価用試料について、190℃で6時間保管後に、封止材シートと他部材との界面における気泡の発生の有無を目視により観察した。結果は「気泡発生」として表3に示す。評価基準は以下の通りとした。
(評価基準) A:目視により気泡の発生が確認された。
C:目視により気泡が発生していないことが確認された。
[Evaluation Example 4: Generation of bubbles]
The solar cell module evaluation sample of an Example and a comparative example was created using each said sealing material sheet | seat and the following transparent front substrate, back surface protection sheet, and solar cell element. Each of the above members is laminated along the general layer structure shown in FIG. 1, and is subjected to a vacuum heating laminating process under the same vacuum heating laminating conditions as in Evaluation Example 2 above. A battery module evaluation sample was obtained.
(Transparent front substrate): White plate semi-tempered glass (JPT3.2 75 mm × 50 mm × 3.2 mm)
(Back surface protection sheet): Polyethylene terephthalate (PET) base material: Thickness 188 μm (“Lumirror S10”, manufactured by Toray Industries, Inc.)
Was used.
(Solar cell element): A crystalline silicon solar cell element produced using a polycrystalline silicon substrate. (Motech, IM156B3)
And about each solar cell module evaluation sample of an Example and a comparative example, after storing for 6 hours at 190 degreeC, the presence or absence of the bubble generation | occurrence | production at the interface of a sealing material sheet and another member was observed visually. The results are shown in Table 3 as “bubble generation”. The evaluation criteria were as follows.
(Evaluation criteria) A: Generation | occurrence | production of the bubble was confirmed visually.
C: It was confirmed by visual observation that no bubbles were generated.
表3より、本発明の太陽電池モジュールは、ポリエチレンをベース樹脂とし架橋剤を含有する樹脂組成物を成膜し、その後に架橋を進行させて、必要十分な耐熱性を担保する熱硬化系の封止材シートからなる封止材層を備える太陽電池モジュールであって、耐熱性の向上と、封止材層内に内在するアウトガス量の抑制を両立することができるものであることが分かる。 From Table 3, the solar cell module of the present invention is a thermosetting system that ensures a necessary and sufficient heat resistance by forming a resin composition containing polyethylene as a base resin and containing a crosslinking agent, and then proceeding with crosslinking. It is a solar cell module provided with the sealing material layer which consists of a sealing material sheet, Comprising: It turns out that heat resistance improvement and suppression of the outgas amount which exists in a sealing material layer can be made compatible.
1 太陽電池モジュール
2 表面側保護基材
3 封止材層
31、32 封止材シート
4 太陽電池素子
5 裏面側保護基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記封止材層は、密度0.865g/cm3以上0.900g/cm3以下のポリエチレンをベース樹脂とし、ゲル分率が65%以上80%以下である封止材シートからなり、
前記封止材層に内在するアウトガス量が、トルエン換算で1.81μg/g以下である、太陽電池モジュール。 A surface-side protective substrate, a back-side protective substrate, a solar cell element, and a sealing material layer that seals the solar cell element between the front-side protective substrate and the back-side protective substrate; A solar cell module comprising:
The sealing material layer, and a density of 0.865 g / cm 3 or more 0.900 g / cm 3 or less polyethylene base resin consists encapsulant sheet a gel fraction of 80% or less than 65%
The solar cell module whose outgas amount which exists in the said sealing material layer is 1.81 microgram / g or less in conversion of toluene.
密度0.865g/cm3以上0.900g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし架橋剤を含有してなる封止材組成物を、ゲル分率を10%以下に保持したままシート状に成膜して、未架橋の封止材シートを得る封止材成膜工程と、
前記未架橋の封止材シートと前記太陽電池素子とを含む太陽電池モジュールの構成部材を、真空過熱ラミネーションによって前記未架橋の封止材シートのゲル分率が65%以上80%以下となるように架橋させながら一体化するモジュール一体化工程と、を含み、
前記ポリエチレン系樹脂は、炭素数3のαオレフィンを6mol%以上25mol%以下の割合で含有してなる、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、
前記架橋剤は、パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、又は、パーオキシカーボネート類である、
太陽電池モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the solar cell module according to claim 1,
Density 0.865 g / cm 3 or more 0.900 g / cm 3 or less of the polyethylene resin as a base resin and then sealing material composition comprising a crosslinking agent, while the sheet-like holding the gel fraction to 10% or less A sealing material film forming step for obtaining an uncrosslinked sealing material sheet,
The component of the solar cell module including the uncrosslinked encapsulant sheet and the solar cell element is subjected to vacuum overheating lamination so that the gel fraction of the uncrosslinked encapsulant sheet is 65% or more and 80% or less. Including a module integration step of integrating while cross-linking to
The polyethylene-based resin is a copolymer of ethylene and an α-olefin, containing an α-olefin having 3 carbon atoms at a ratio of 6 mol% to 25 mol%.
The crosslinking agent is peroxyketals, dialkyl peroxides, or peroxycarbonates.
Manufacturing method of solar cell module.
Priority Applications (3)
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