JP2020013864A - Solar cell module of multiple wire connection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュール、即ち、太陽電池素子間を多数の細線で電気的に接合するマルチワイヤー方式で太陽電池素子が実装されている太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module of a multi-wire connection type, that is, a solar cell module in which a solar cell element is mounted in a multi-wire type in which a plurality of fine wires are electrically connected between solar cell elements.
従来、太陽電池モジュールの層構成は、図1に示す太陽電池モジュール1と同様の層構成が一般的である。即ち、受光面側から、透明前面基板2、受光面側封止材31、複数の太陽電池素子4、非受光面側封止材32及び裏面保護シート5が順に積層された構成である。又、複数の太陽電池素子については、通常、各素子の表面又は裏面に、複数の隣接する太陽電池素子を接続してこれらの各素子において発電した電気を集電するための導線が接続されている。太陽電池素子同士を電気的に接続するために配置されるこのような導線としては、従来、「バスバー」と称される幅2mm〜5mm程度の帯状の導線が用いられることが一般的であった。
Conventionally, the layer configuration of a solar cell module is generally the same as the layer configuration of the solar cell module 1 shown in FIG. That is, the transparent
複数の太陽電池素子を電気的に接合する導線は、太陽電池モジュールを構成する上で必須の構成要件である。しかしながら、一方で、太陽電池素子の受光面のうち、これらの導線によって被覆されている部分においては、太陽電池素子への太陽光の入光が物理的に遮られてしまう。これによる光利用効率の低下を最小化することが、単位面積当りの発電効率の向上が厳しく要求される太陽電池の開発競争の中で、切実な課題として認識されるようになっていた。 A conducting wire for electrically connecting a plurality of solar cell elements is an essential component for constituting a solar cell module. However, on the other hand, in the light-receiving surface of the solar cell element, the sunlight that enters the solar cell element is physically blocked at a portion covered by these conductive wires. Minimizing the decrease in light use efficiency due to this has been recognized as a pressing issue in the competition for the development of solar cells, which requires strict improvement in power generation efficiency per unit area.
このような問題を解決するために、上述の帯状の導線(バスバー)に代えて、断面が略真円形である直径100μm〜200μm程度の多数の細線からなる集電ワイヤーを、太陽電池素子同士を電気的に接続する導線として用いる「マルチワイヤー接続」と称される太陽電池素子同士の接続構成が採用され始めている。この「マルチワイヤー接続」は、太陽電池モジュールの発電効率向上を可能とする技術として今後の需要拡大が見込まれている(特許文献1、2参照)。 In order to solve such a problem, instead of the above-mentioned strip-shaped conductive wire (bus bar), a current collecting wire composed of a large number of fine wires having a diameter of about 100 μm to 200 μm having a substantially perfect circular cross section is connected to the solar cell elements. A connection configuration between solar cell elements called "multi-wire connection" used as a conductive wire for electrical connection has begun to be adopted. The demand for the “multi-wire connection” is expected to increase in the future as a technology for improving the power generation efficiency of the solar cell module (see Patent Documents 1 and 2).
多数の細線による「マルチワイヤー接続」によって、太陽電池素子を電気的に接合する場合、各細線をハンダ処理等により太陽電池素子に固定することも可能ではあるが、図2に示すように、予め多数の集電ワイヤー64を樹脂フィルム(「集電ワイヤー固定フィルム」6A、6B)に埋込み、集電ワイヤーが埋め込まれたこの樹脂フィルム(「集電ワイヤー固定フィルム」)によって隣接する太陽電池素子4A、4Bを電気的に接続する構造が、より好ましい接続構造として、今後、「マルチワイヤー接続」における主流の接続構造となっていくことが予想されている。
When the solar cell elements are electrically joined by “multi-wire connection” using a large number of thin wires, each thin wire can be fixed to the solar cell element by soldering or the like, but as shown in FIG. A large number of
太陽電池モジュールは、過酷な湿熱環境下での長期使用が想定される。よって、上記態様の「マルチワイヤー接続」を行うために用いる上記の樹脂フィルム(「集電ワイヤー固定フィルム」)には、過酷な使用環境に耐える「耐熱性」と、加熱圧着により多数の細線を安定的に埋め込み支持するための「モールディング性」という、一般的には相互に背反するものと考えられる物性の両立が要求される。尚、本明細書においては、集電ワイヤー固定フィルムを集電ワイヤー部分に加熱圧着する際における断面が略真円形である個々の細線(集電ワイヤー)の周囲に同フィルムの樹脂成分が隙間なく回り込む性質のことを、当該フィルムの「モールディング性」と称する。この「モールディング性」は、「集電ワイヤー固定フィルム」が集電ワイヤー部分を安定的に支持するために必須の性質である。 The solar cell module is expected to be used for a long period of time in a harsh wet heat environment. Therefore, the above-mentioned resin film (“collector wire fixing film”) used for performing “multi-wire connection” in the above-described embodiment has “heat resistance” that can withstand a severe use environment and a large number of fine wires by heat compression. It is necessary to achieve both “molding properties” for stably embedding and supporting physical properties that are generally considered to be mutually contradictory. In the present specification, the resin component of the current-collecting wire fixing film has no gap around the individual thin wires (current-collecting wires) each having a substantially circular cross section when the current-collecting wire fixing film is heat-pressed to the current collecting wire portion. The wraparound property is referred to as “molding property” of the film. This “molding property” is an essential property for the “collecting wire fixing film” to stably support the collecting wire portion.
本願出願時においては、上記の背反する2つの要求を同時満たしうる構成の樹脂フィルムとして、通常、耐熱性に優れるポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂からなる基材層と、モールディング性に優れるポリエチレン系樹脂からなる封止層と、が接着剤等によって接合されてなる多層構成の樹脂フィルムが、「マルチワイヤー接続」を行うための樹脂フィルムとして広く用いられていた。 At the time of filing the present application, as a resin film having a configuration capable of simultaneously satisfying the two contradictory requirements, a base layer made of a polyester-based resin such as polyethylene terephthalate (PET) having excellent heat resistance and a molding property are generally excellent. 2. Description of the Related Art A resin film having a multilayer structure in which a sealing layer made of a polyethylene resin is joined with an adhesive or the like has been widely used as a resin film for performing “multi-wire connection”.
又、特許文献1、2には、「マルチワイヤー接続」を行うために用いる上記の樹脂フィルム(「集電ワイヤー固定フィルム」)について、フィルムを形成するポリマーにおいてフィルム厚さ方向における架橋度に差をつけることによって、接着性と耐熱性とをフィルム全体で担保することが可能である旨の記載がある。
In addition,
上述のように、マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュールにおいて用いられる集電ワイヤー固定フィルムにおいては、フィルム全体の耐熱性と両立させながら、集電ワイヤーを埋め込ませるためのモールディング性を向上させるための各種の改良の試みがなされている。 As described above, in the current-collecting wire fixing film used in the multi-wire connection type solar cell module, various types of moldings for improving the molding property for embedding the current-collecting wire while maintaining compatibility with the heat resistance of the entire film. Attempts have been made to improve.
しかしながら、「マルチワイヤー接続」を行う太陽電池モジュール1において、構造上広い面積を占めることになる集電ワイヤー固定フィルムと封止材との界面(図1〜図3参照)における両層間の密着性や、この界面の構成に影響される太陽電池モジュール全体としての光線透過率の最大化等の課題については、特段の配慮が未だなされてはいなかった。 However, in the solar cell module 1 performing “multi-wire connection”, the adhesion between the two layers at the interface (see FIGS. 1 to 3) between the current collecting wire fixing film and the sealing material, which occupies a large area in structure. In addition, no particular consideration has been given to issues such as maximizing the light transmittance of the entire solar cell module affected by the configuration of the interface.
本発明は以上の状況の中で完成されたものであり、今後需要拡大が予想される「マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュール」において、「集電ワイヤー固定フィルム」に要求される耐熱性とモールディング性をバランスよく兼ね備えるという基本的な要求に応えつつ、「集電ワイヤー固定フィルム」と封止材との界面の構成にも特段の配慮をして、この界面における層間密着性や、この界面の構成に影響される光線透過率を十分に向上させることができるように、その全体構成が最適化されている「太陽電池モジュール」を提供することを課題とする。 The present invention has been completed in the above situation, and in the "multi-wire connection type solar cell module" where demand is expected to expand in the future, the heat resistance and molding required for the "current collector wire fixing film" While responding to the basic requirement of having a good balance of properties, special consideration is also given to the configuration of the interface between the "current collector wire fixing film" and the sealing material, and the interlayer adhesion at this interface and the It is an object to provide a “solar cell module” whose overall configuration is optimized so that the light transmittance affected by the configuration can be sufficiently improved.
本発明者らは、耐熱性と、モールディング性の両立を求められる「太陽電池モジュール用の集電ワイヤー固定フィルム」の全層のベース樹脂を、低密度ポリエチレンによって形成し、尚且つ、この「太陽電池モジュール用の集電ワイヤー固定フィルム」におけるマルチワイヤーの埋まり込み面とは反対側の面に対向配置されることとなる封止材も、同様に、低密度ポリエチレンによって形成する構成とすることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。 The present inventors have formed a low-density polyethylene base resin for all layers of a “current collector wire fixing film for a solar cell module” that requires both heat resistance and molding properties. The sealing material to be disposed opposite to the surface opposite to the embedded surface of the multi-wire in the `` current collecting wire fixing film for the battery module '' is also formed by low-density polyethylene. The inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.
(1) マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュールであって、複数の太陽電池素子と、前記太陽電池素子の表面に複数配置されている集電ワイヤーと、前記複数の集電ワイヤーを被覆して前記太陽電池素子の表面に積層されている集電ワイヤー固定フィルムと、前記太陽電池素子を封止している封止材と、を備え、前記集電ワイヤー固定フィルムの一方の面には、複数の前記集電ワイヤーが埋まり込んでいて、前記集電ワイヤー固定フィルムの他方の面は、前記封止材に密着していて、前記封止材及び前記集電ワイヤー固定フィルムは、いずれも密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂フィルムである、マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュール。 (1) A solar cell module of a multi-wire connection system, wherein a plurality of solar cell elements, a plurality of current collection wires arranged on a surface of the solar cell element, and the plurality of current collection wires are covered. A current-collecting wire fixing film laminated on the surface of the solar cell element, and a sealing material for sealing the solar cell element, comprising, on one surface of the current-collecting wire fixing film, a plurality of The current collecting wire is embedded therein, and the other surface of the current collecting wire fixing film is in close contact with the sealing material, and the sealing material and the current collecting wire fixing film each have a density of 0. 870 g / cm 3 or more 0.930 g / cm 3 or less of the polyethylene resin is a resin film containing as a base resin, the solar cell module of the multi-wire connection method.
(2) 前記集電ワイヤー固定フィルムが、融点が90℃以上110℃以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂フィルムであって、温度90℃と100℃との間における下記定義によるTMA曲線の傾きが、−3.0以上−1.3以下である(1)に記載の太陽電池モジュール。
「TMA曲線の傾き」:下記の「熱機械分析(TMA)試験」によって得ることが出来る「TMA曲線」において、温度X1(℃)において押込み深さがY1(μm)であり、温度X2(℃)(>X1(℃))において押込み深さがY2(μm)であるとき、X1とX2との間における「TMA曲線の傾き(a)」とは、(a)=(Y2―Y1)/(X2―X1)で表される(a)の値のことを言うものとする。但し、温度がX2に達する前に押込み深さが−150μmに達した場合(針が測定対象のフィルムを貫通した場合)には、温度X2を、押込み深さが−150μmに達した時点の温度に置き換える。
「熱機械分析(TMA)試験」:熱機械分析(TMA)試験装置に厚さ150μmの集電ワイヤー固定フィルムシートをセットし、φ1mmの針に押し込み圧力100kPaの一定圧とし、昇温速度5℃/分で室温から150℃まで昇温し、その時の針の押込み深さを測定する。但し、測定対象のフィルムが、JIS−K6922−2により測定した190℃、荷重2.16kgにおけるMFR(g/分)が厚さ方向に沿って変化するものである場合、針の押込みは、MFR(g/分)がより大きい側の表面から行う。又、この熱機械分析(TMA)試験によって得ることができる「TMA曲線」とは、上記熱機械分析(TMA)試験において、温度をX、当該温度における針の押込み深さをYとした場合のXY座標内において、温度と針の押込み深さとの相関を示す曲線のことを言うものとする。
(2) The current-collecting wire fixing film is a resin film having a melting point of 90 ° C. or more and 110 ° C. or less and a polyethylene resin as a base resin, and has a TMA curve defined by the following definition between 90 ° C. and 100 ° C. The solar cell module according to (1), wherein the inclination is −3.0 or more and −1.3 or less.
“Slope of TMA curve”: In the “TMA curve” obtained by the following “thermomechanical analysis (TMA) test”, the indentation depth is Y 1 (μm) at the temperature X 1 (° C.), and the temperature X When the indentation depth is Y 2 (μm) at 2 (° C.) (> X 1 (° C.)), the “slope (a) of the TMA curve” between X 1 and X 2 is (a) = (Y 2 −Y 1 ) / (X 2 −X 1 ). Time, however, penetration depth before the temperature reaches X 2 is a case has been reached -150Myuemu (when the needle penetrates the film to be measured), the temperature X 2, indentation depth reached -150Myuemu Replace with temperature.
“Thermo-mechanical analysis (TMA) test”: A 150 μm-thick current-collecting wire-fixed film sheet was set on a thermo-mechanical analysis (TMA) test apparatus, and was pushed into a φ1 mm needle to a constant pressure of 100 kPa, and the temperature was raised at a rate of 5 ° C. The temperature is raised from room temperature to 150 ° C./min, and the depth of the needle being pushed at that time is measured. However, when the film to be measured has an MFR (g / min) at 190 ° C. and a load of 2.16 kg measured in accordance with JIS-K6922-2 which changes along the thickness direction, the needle is pushed into the MFR. (G / min) is performed from the surface with the larger side. The “TMA curve” that can be obtained by the thermomechanical analysis (TMA) test means that the temperature is X in the thermomechanical analysis (TMA) test and the needle indentation depth at the temperature is Y. In the XY coordinates, it refers to a curve indicating the correlation between the temperature and the depth of the needle pressing.
(3) 前記集電ワイヤー固定フィルムが、ベース樹脂の融点が100°未満の封止層と、ベース樹脂の融点が100°以上の基材層とを含んでなる多層の樹脂フィルムであって、前記封止層に、複数の前記集電ワイヤーが埋まり込んでいる、(1)又は(2)に記載の太陽電池モジュール。 (3) The current collecting wire fixing film is a multilayer resin film including a sealing layer having a melting point of the base resin of less than 100 ° and a base layer having a melting point of the base resin of 100 ° or more, The solar cell module according to (1) or (2), wherein a plurality of the current collection wires are embedded in the sealing layer.
(4) 前記封止層に、シラン変性ポリエチレン系樹脂が含まれている、(3)に記載の太陽電池モジュール。 (4) The solar cell module according to (3), wherein the sealing layer contains a silane-modified polyethylene-based resin.
本発明によれば、今後需要拡大が予想される「マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュール」において、「集電ワイヤー固定フィルム」に要求される耐熱性とモールディング性をバランスよく兼ね備えるという基本的な要求に応えつつ、「集電ワイヤー固定フィルム」と封止材との界面の構成にも特段の配慮をして、この界面における層間密着性や、この界面の構成に影響される光線透過率を十分に向上させることができるように、その全体構成が最適化されている「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 “multi-wire connection type solar cell module”, for which demand is expected to increase in the future, a basic requirement that a good balance between heat resistance and molding properties required for a “current collector wire fixing film” is provided. In addition, the structure of the interface between the "collecting wire fixing film" and the encapsulant should be taken into account in particular, and the interlayer adhesion at this interface and the light transmittance affected by the structure of this interface should be sufficient. It is possible to provide a “solar cell module” whose overall configuration is optimized so that it can be improved.
以下、本発明のマルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュールについて説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the multi-wire connection type solar cell module of the present invention will be described. The present invention is not limited to the embodiments described below.
<マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュール>
図1に示す通り、マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュールである本発明の太陽電池モジュール1は、透明前面基板2、受光面側封止材31及び非受光面側封止材32からなる封止材3、裏面保護シート6が積層されてなる基本構造を有し、複数の太陽電池素子4は、この基本構造の内部において、受光面側封止材31及び非受光面側封止材32に挟持される態様で封止材3に封止されている。又、複数の太陽電池素子4は複数の集電ワイヤー64(図2参照)によって互いに電気的に接合されていて、複数の集電ワイヤー64は、集電ワイヤー固定フィルム6に埋り込んだ状態(図4参照)で、太陽電池素子4の表面において、集電ワイヤー固定フィルム6に被覆されて、同表面上に固定されている。尚、集電ワイヤー固定フィルム6における集電ワイヤー64が埋まり込んでいる面と反対側の面は封止材3と密着している。
<Multi-wire connection type solar cell module>
As shown in FIG. 1, a solar cell module 1 of the present invention, which is a multi-wire connection type solar cell module, includes a
太陽電池モジュール1を構成する集電ワイヤー固定フィルム6は、全層がポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物により形成されている樹脂フィルムである。集電ワイヤー固定フィルム6の組成や層構成、製造方法の詳細については後述する。尚、本明細書にいて「ベース樹脂」とは、当該樹脂成型物内の全樹脂成分中において含有量比が最も大きい樹脂のことを言い、樹脂成分中の含有量比が50質量%以上であり、90質量%以上であることが好ましい。
The current collecting
太陽電池モジュール1を構成する封止材3(受光面側封止材31及び非受光面側封止材32)は、主として太陽電池素子4を外部衝撃から保護する機能を発揮する樹脂シートである。又、特に受光面側封止材31は太陽光線を高い透過率で透過させるために透明なシートであることが求められる。従来、これらの封止材3(31、32)としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)からなる封止材シートが広く用いられていたが、太陽電池モジュール1においては、封止材3、或いは、少なくとも受光面側封止材31を、密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂フィルムに限定した。
The sealing material 3 (light receiving surface
太陽電池モジュール1においては、このように、封止材3(31)が、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂フィルムであり、尚且つ、この封止材と広い面積で対面する集電ワイヤー固定フィルム6も、全層がポリエチレン系樹脂をベース樹脂として形成されている。よって、従来広く採用されているポリエステル系樹脂を基材樹脂とする集電ワイヤー固定フィルムを用いる場合や、或いは、汎用的な封止材用樹脂であるEVAをベース樹脂とする封止材を用いた場合と比較して、封止材3と集電ワイヤー固定フィルム6の界面における密着性は極めて優れたものとなる。又、この広い界面で接する樹脂が同種の樹脂であることにより、接着剤等を介さずに屈折率の近い樹脂でこの界面を構成することができるため、この界面を含む上下の樹脂層全体における透明性を向上させ、この界面における入射光の屈折を小さくすることによって、太陽電池モジュールへの入射光の太陽電池素子への到達率を向上させることができる。
In the solar cell module 1, as described above, the sealing material 3 (31) is a resin film having a polyethylene resin as a base resin, and is fixed to a current collecting wire facing the sealing material over a wide area. All layers of the
太陽電池素子4としては、例えば、アモルファスシリコン型、結晶シリコン型等、「マルチワイヤー接続」が適用可能な太陽電池素子であれば、特に限定なく用いることができる。透明前面基板2、裏面保護シート5については、太陽電池モジュール用途の各部材として従来公知の部材を特に制限なく用いることができる。又、本発明の太陽電池モジュールは、上記部材以外の部材を必要に応じて更に含むものであってもよい。
As the solar cell element 4, any solar cell element to which “multi-wire connection” can be applied, such as an amorphous silicon type or a crystalline silicon type, can be used without particular limitation. As the transparent
ここで、以上の構成からなる太陽電池モジュール1に組込まれている集電ワイヤー固定フィルム6は、例えば、ポリエステル系樹脂で耐熱性が形成されていた従来の多層フィルムとは異なり、十分な耐光性(耐紫外線特性)を有する。よって、太陽電池モジュールにおいて、従来、必須であった受光面側封止材31への紫外線吸収剤の添加が不要となっている。これにより、太陽電池モジュール1においては、従来、UVA領域の光を発電へ十分に寄与させることが難しいものと考えられていたマルチワイヤー接続タイプの太陽電池モジュールにおいて、UVA領域の光を発電へ十分に寄与させることができる。
Here, the current-collecting
[太陽電池モジュールの製造方法]
一般に太陽電池モジュールは、これを構成する太陽電池素子や封止材他の各部材を積層してなる積層体を加熱圧着して一体化する製法により製造することができる。各太陽電池素子間を集電ワイヤー固定フィルム6に埋め込まれた集電ワイヤー64で接続する「マルチワイヤー接続」構造を含む太陽電池モジュール1を製造する場合においては、集電ワイヤー固定フィルム6に予め集電ワイヤー64を埋込み、集電ワイヤー64が埋め込まれた状態の集電ワイヤー固定フィルム6を太陽電池素子4に仮圧着した後、透明前面基板2、受光面側封止材31、太陽電池素子4、非受光面側封止材32、及び裏面保護シート5からなる各部材を順次積層してなる積層体を、真空吸引等により一体化する真空熱ラミネート加工を行う。真空熱ラミネート加工による場合、ラミネート温度は、130℃以上170℃以下の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、5分以上30分以下の範囲内が好ましく、特に8分以上15分以下の範囲内が好ましい。このようにして、上記各層を一体成形体として加熱圧着成形する際に、加熱によって封止面側の一部の樹脂が、断面が略円形である集電ワイヤー64の周囲に隙間なく回り込み、一体化後の太陽電池モジュールにおいて集電ワイヤー固定フィルム6と集電ワイヤー64との間に高い密着性が発現し、集電ワイヤー64は極めて安定的に支持されることとなる。
[Method of manufacturing solar cell module]
In general, a solar cell module can be manufactured by a manufacturing method in which a stacked body formed by stacking solar cell elements, a sealing material, and other members constituting the solar cell module is heat-pressed and integrated. In the case of manufacturing the solar cell module 1 including a “multi-wire connection” structure in which each solar cell element is connected by the
[集電ワイヤー固定フィルム]
以下、太陽電池モジュール1を構成する集電ワイヤー固定フィルム6の組成や層構成、製造方法の詳細について説明する。集電ワイヤー固定フィルム6は、図1に示す通り、太陽電池モジュール1において複数の太陽電池素子4同士を「マルチワイヤー接続」により電気的に接続する際に、この接続構造を構成する多数の集電ワイヤー64を各太陽電池素子4に安定的に固定するために用いられる樹脂フィルムである。
[Fixing wire fixing film]
Hereinafter, the composition, layer configuration, and manufacturing method of the current-collecting
図2及び図3に示す通り、マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュール1における太陽電池素子4同士の接続は、多数の集電ワイヤー64が埋め込まれた集電ワイヤー固定フィルム6A、6Bを太陽電池素子4A、4Bの表面又は裏面に接合することにより行われる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the connection between the solar cell elements 4 in the multi-wire connection type solar cell module 1 is performed by connecting the current collecting
又、図4に示す通り、集電ワイヤー固定フィルム6を用いた「マルチワイヤー接続」においては、太陽電池素子4Bに接合される集電ワイヤー64は、集電ワイヤー固定フィルム6に埋めこまれており、同時に、その一部が、太陽電池素子4Bに導通可能に集電ワイヤー固定フィルム6の表面から露出していて、個々の集電ワイヤー64は、当該露出部分において太陽電池素子4Bの表面又は裏面の電極部分に接合されている。
Further, as shown in FIG. 4, in the “multi-wire connection” using the current collecting
上述の態様で用いられる集電ワイヤー固定フィルム6は、単層フィルムであってもよいし、多層フィルムとして構成することもできる。そして、いずれの層構成とする場合においても、集電ワイヤー固定フィルム6は、全ての層が、密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物により形成されているものであることを、その特徴の一つとする。
The current-collecting
そして、全ての層がポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物により形成されている集電ワイヤー固定フィルム6は、温度90℃と100℃との間における下記定義による「TMA曲線の傾き」が、−3.0以上−1.3以下となる場合に、後に実施例においても示す通り、太陽電池モジュールとしての一体化時の熱ラミネーション処理時における材料樹脂の挙動が最適化されたものとなり、耐熱性と、とモールディング性との両立を、一般的な太陽電池モジュールの製造工程において更に安定的に発現させることができる。
The current collector
ここで本明細書における「TMA曲線の傾き」とは以下の定義によるのである。
「TMA曲線の傾き」
:下記の「熱機械分析(TMA)試験」によって得ることが出来る「TMA曲線」において、温度X1(℃)において押込み深さがY1(μm)であり、温度X2(℃)(>X1(℃))において押込み深さがY2(μm)であるとき、X1とX2との間における「TMA曲線の傾き(a)」とは、(a)=(Y2―Y1)/(X2―X1)で表される(a)の値のことを言うものとする。但し、温度がX2に達する前に押込み深さが−150μmに達した場合(針が測定対象のフィルムを貫通した場合)には、温度X2を、押込み深さが−150μmに達した時点の温度に置き換える。
Here, the “slope of the TMA curve” in the present specification is based on the following definition.
"Slope of TMA curve"
: In the “TMA curve” obtained by the following “thermomechanical analysis (TMA) test”, the indentation depth is Y 1 (μm) at the temperature X 1 (° C.), and the temperature X 2 (° C.) (> (X 1 (° C.)), when the indentation depth is Y 2 (μm), “the slope (a) of the TMA curve” between X 1 and X 2 is (a) = (Y 2 −Y 1 ) / (X 2 −X 1 ). Time, however, penetration depth before the temperature reaches X 2 is a case has been reached -150Myuemu (when the needle penetrates the film to be measured), the temperature X 2, indentation depth reached -150Myuemu Replace with temperature.
又、上記の「熱機械分析(TMA)試験」とは以下の条件により行われる試験のことを言う。
「熱機械分析(TMA)試験」
:熱機械分析(TMA)試験装置に厚さ150μmの集電ワイヤー固定フィルムシートをセットし、φ1mmの針に押し込み圧力100kPaの一定圧とし、昇温速度5℃/分で室温から150℃まで昇温し、その時の針の押込み深さを測定する。但し、測定対象のフィルムが、JIS−K6922−2により測定した190℃、荷重2.16kgにおけるMFR(g/分)が厚さ方向に沿って変化するものである場合、針の押込みは、MFR(g/分)がより大きい側の表面から行う。尚、本明細書における集電ワイヤー固定フィルムの「MFR」とは、架橋処理等も含めて集電ワイヤー固定フィルムが完成品となった段階におけるMFRを、JIS−K6922−2により測定した190℃、2.16kg荷重の条件で測定した値のことを言うものとする。又、この熱機械分析(TMA)試験によって得ることができる「TMA曲線」とは、上記熱機械分析(TMA)試験において、温度をX、当該温度における針の押込み深さをYとした場合のXY座標内において、温度と針の押込み深さとの相関を示す曲線のことを言うものとする。尚、熱機械分析(TMA)装置としては、例えば、SIIナノテクノロジー製TMA/SS7100等を用いることができる。
Further, the above-mentioned “thermomechanical analysis (TMA) test” refers to a test performed under the following conditions.
"Thermo-mechanical analysis (TMA) test"
: A 150 μm-thick current-collecting wire fixed film sheet was set on a thermomechanical analysis (TMA) test apparatus, pushed into a needle of φ1 mm to a constant pressure of 100 kPa, and was heated from room temperature to 150 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min. Warm and measure the depth of needle penetration at that time. However, when the film to be measured has an MFR (g / min) at 190 ° C. and a load of 2.16 kg measured in accordance with JIS-K6922-2 which changes along the thickness direction, the needle is pushed into the MFR. (G / min) is performed from the surface with the larger side. The "MFR" of the current-collecting wire fixing film in the present specification refers to 190 ° C. of the MFR at the stage when the current-collecting wire fixing film including the cross-linking treatment and the like was completed, measured according to JIS-K692-2-2. , 2.16 kg. The “TMA curve” that can be obtained by the thermomechanical analysis (TMA) test means that the temperature is X in the thermomechanical analysis (TMA) test and the needle indentation depth at the temperature is Y. In the XY coordinates, it refers to a curve indicating the correlation between the temperature and the depth of the needle pressing. As the thermomechanical analysis (TMA) device, for example, TMA / SS7100 manufactured by SII Nanotechnology or the like can be used.
上記定義によるTMA曲線の傾きを−3.0以上とすることにより、太陽電池モジュールとしての一体化のための熱ラミネーション加工時に、集電ワイヤー64が埋まり込む側の面(以下、「封止面」とも言う)において、集電ワイヤー固定フィルム6が同面側において集電ワイヤー64の外周形状に追従しつつ、太陽電池素子4Bに密着するという、十分なモールディング性が発現する。
By setting the slope of the TMA curve according to the above definition to be −3.0 or more, a surface on which the
一方、このTMA曲線の傾きを−1.3以下とすることにより、上記の熱ラミネーション加工時に、集電ワイヤー固定フィルム全体としては樹脂の過剰流動を抑制し、これにより、集電ワイヤー64が集電ワイヤー固定フィルムを突き抜けて封止面と反対側の面から露出することを防ぐことができる。
On the other hand, by setting the slope of the TMA curve to be -1.3 or less, excessive flow of the resin is suppressed as a whole in the current-collecting wire fixing film during the above-described thermal lamination processing, whereby the current-collecting
上記定義によるTMA曲線の傾きが、−3.0以上−1.3以下である集電ワイヤー固定フィルム6は、例えば、融点が90℃以上110℃以下の範囲内にあり、尚且つ、MFRの異なる複数のポリエチレン樹脂フィルムを、適切に積層配置した多層フィルムによって構成することができる。具体的な一例として、融点が100°以上のポリエチレン樹脂をベース樹脂とする厚さ100μmの樹脂層を、耐熱性を担保するための基材層とし、これに融点が100°未満のポリエチレンをベース樹脂とする厚さ25μmの樹脂層をその両面に積層した多層の樹脂フィルムとし、相対的に融点の低い樹脂によって構成されている後者の樹脂層を、埋まり込み面側の最表面に配置してこれを封止層することにより実現できる。この場合、上記の基材層のMFRは、1.0g/分未満であることが好ましく、上記の封止層のMFRは、基材層のMFRよりも大きく、尚且つ、1.0g/分以上30.0g/分以下であることが好ましい。
The current-collecting
或いは、上記定義によるTMA曲線の傾きが、−3.0以上−1.3以下である樹脂フィルムは、例えば、図5に示すように、融点が90℃以上110℃以下の範囲内にある単一のポリエチレン樹脂からなる単層の樹脂フィルムにフィルム厚さ方向に沿って架橋度が漸減することとなるような条件で片面側からのみ電離放射線Eを照射する架橋処理を行うことによっても製造することができる。この場合架橋が十分に進行している図5における上面側の部分が基材層61として機能し、下面側が封止層62として機能する。
Alternatively, as shown in FIG. 5, for example, a resin film having a TMA curve with a slope of −3.0 or more and −1.3 or less as defined above has a melting point in the range of 90 ° C. or more and 110 ° C. or less. It is also manufactured by subjecting a single-layer resin film made of one polyethylene resin to a cross-linking treatment of irradiating ionizing radiation E only from one side under a condition such that the degree of cross-linking gradually decreases in the film thickness direction. be able to. In this case, the portion on the upper surface side in FIG. 5 where the crosslinking has sufficiently proceeded functions as the
ここで、上記定義によるTMA曲線の傾きが、−3.0以上−1.3以下である集電ワイヤー固定フィルム6は、層構成にかかわらず、JIS−K6922−2により測定した190℃、荷重2.16kgにおけるMFRについては、フィルム厚さ方向に沿って、上記の封止面側から反対側の表面に向けて漸減している。但し、ここで言う「MFRが、フィルム厚さ方向に沿って漸減している」とは、必ずしも、当該フィルムの厚さ方向の全領域においてMFRが常に減少していることを意味するものではない。本明細書においては、当該フィルムの試験片を層構成にかかわらず、一律に厚さ方向において1:4:1の比で3層に区分けして、これらの3層の各層を、表面層1―中間層―表面層2と想定した場合に、これらの3層の各MFRの大小関係が、表面層1のMFR≦中間層のMFR<表面層2のMFRとなっているか、又は、表面層1のMFR<中間層のMFR≦表面層2のMFRのいずれかの関係となっていれば「MFRが、フィルム厚さ方向に沿って漸減している」という要件を充足しているとみなすものとする。つまり、例えば−150μmのフィルムであれば、各表面から25μmの深さまでの範囲で試験片を削り取って測定したMFRが各表面層のMFRであり、それ以外の中心寄りの部分のMFRが中間層のMFRに該当し、これらの3つの層のMFR値が上記定義に照らして漸減している場合には、「MFRが、フィルム厚さ方向に沿って漸減している」ものとみなす。
Here, the current-collecting
又、集電ワイヤー固定フィルム6の厚さは、総厚さが、75μm以上200μm以下であることが好ましい。又、例えば多層フィルムとする場合には、封止層62として機能させることを想定する層の厚さは、65μm以上170μm以下であることが好ましい。但し、これらの厚さ範囲は、一般的な「マルチワイヤー接続」構造における集電ワイヤー64の直径が、概ね100μm〜200μm程度であることを前提とするものであり、必ずしも、上記厚さ範囲内に限定されるものではない。特に封止層62の厚さについては、埋め込み対象とする集電ワイヤーの直径等に応じて、適宜調整すればよい。
The total thickness of the current-collecting
集電ワイヤー固定フィルム6は、モールディング性と耐熱性とをバランスよく保持したものとするために、低密度ポリエチレン(LD)等のポリエチレン系樹脂をベース樹脂する樹脂組成物を用いて製膜した樹脂フィルムに、更に耐熱性を担保するための架橋処理を行うことにより形成することが好ましい。このポリエチレン系樹脂は、融点が90℃以上110℃以下のものを適宜選択して用いることができる。又、このポリエチレン系樹脂の密度は、0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下であればよく、好ましくは、密度0.900g/cm3以上0.920g/cm3以下である。ここで、ベース樹脂とは、当該樹脂層内の全樹脂成分中において含有量比が最も大きい樹脂のことをいい、樹脂成分中の含有量比は、50質量%以上であり、90質量%以上であることが好ましい。
The current-collecting
集電ワイヤー固定フィルム6を形成する樹脂組成物のベース樹脂としてより好ましい、柔軟性に優れるポリエチレン系樹脂として、例えば、ポリエチレン系α−オレフィン共重合体を挙げることができる。このポリエチレン系α−オレフィン共重合体は、密度0.870g/cm3以上0.910g/cm3以下の低密度のポリエチレン系のα−オレフィン共重合体であることが好ましい。
As a polyethylene resin having excellent flexibility, which is more preferable as the base resin of the resin composition forming the current collecting
集電ワイヤー固定フィルム6を形成するためのベース樹脂として好ましく用いることができるポリエチレン系α−オレフィン共重合体として、市場で入手可能なもの具体例としては、例えば、「タフマーDF−710(商品名)/(三井化学社製)」、「タフマーDF−119(商品名)/(三井化学社製)」、「タフマーA−1085S(商品名)/(三井化学社製)」、「タフマーA−4070S(商品名)/(三井化学社製)」、「タフマーA−4085S(商品名)/(三井化学社製)」、「タフマーA−4090S(商品名)/(三井化学社製)」、「カーネルKF260T(商品名)/(日本ポリエチレン社製)」、「カーネルKF270(商品名)/(日本ポリエチレン社製)」、「カーネルKF370(商品名)/(日本ポリエチレン社製)」、「カーネルKF360T(商品名)/(日本ポリエチレン社製)」、「カーネルKS240T(商品名)/(日本ポリエチレン社製)」、「カーネルKS340T(商品名)/(日本ポリエチレン社製)」、「カーネルKS260(商品名)/(日本ポリエチレン社製)」、「エクセレンVL100(商品名)/(住友化学社製)」、「エクセレンVL102(商品名)/(住友化学社製)」、「エクセレンVL200(商品名)/(住友化学社製)」、「エクセレンFX201(商品名)/(住友化学社製)」、「エクセレンFX301(商品名)/(住友化学社製)」、「エクセレンFX307(商品名)/(住友化学社製)」、「エクセレンFX352(商品名)/(住友化学社製)」、「エクセレンFX351(商品名)/(住友化学社製)」、「エクセレンFX357(商品名)/(住友化学社製)」等の市販製品を挙げることができる。 Specific examples of commercially available polyethylene-based α-olefin copolymers that can be preferably used as a base resin for forming the current-collecting wire fixing film 6 include “Tuffmer DF-710 (trade name) ) / (Mitsui Chemicals) "," Tuffmer DF-119 (trade name) / (Mitsui Chemicals) "," Tuffmer A-1085S (trade name) / (Mitsui Chemicals) "," Tuffmer A- 4070S (trade name) / (Mitsui Chemicals) "," Tuffmer A-4085S (trade name) / (Mitsui Chemicals) "," Tuffmer A-4090S (trade name) / (Mitsui Chemicals) ", “Kernel KF260T (trade name) / (Nippon Polyethylene)”, “Kernel KF270 (trade name) / (Nippon Polyethylene)”, “Kernel KF370 (trade name) / (Nippon Polyethylene) Ethylene), "Kernel KF360T (trade name) / (Nippon Polyethylene)", "Kernel KS240T (trade name) / (Nippon Polyethylene)", "Kernel KS340T (trade name) / (Nippon Polyethylene) ), "Kernel KS260 (trade name) / (Nippon Polyethylene Corporation)", "Exelen VL100 (trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)", "Exelen VL102 (trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) "Exelen VL200 (trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)", "Exelen FX201 (trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)", "Exelen FX301 (trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)", "Exelen FX307 (trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)", "Exelen FX352 (trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)", "Exelen FX351 ( Commercially available products such as "(trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)" and "Exelen FX357 (trade name) / (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)" can be mentioned.
集電ワイヤー固定フィルム6を形成する樹脂組成物には、上記のベース樹脂に加えて、更に、耐光安定剤を含有させることが好ましい。この耐光安定剤としては、エチレンと特定化学構造のモノマーとを重合させた各種のヒンダードアミン系耐光安定剤を好ましく用いることができる。又、このヒンダードアミン系耐光安定剤として、環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体からなり、分子量が30000以上の巨大な分子構造からなる耐光安定剤を、特に好ましく用いることができる。耐光安定剤の含有量は、3質量%以上10質量%以下であればよく、3.5質量%以上4.5質量%以下であることがより好ましい。本発明の集電ワイヤー固定フィルムの基材層に添加する耐光安定剤として好ましく用いることができる上述のヒンダードアミン系耐光安定剤として、市場で入手可能なもの具体例としては、例えば、「XJ−100H」(分子量:35000、日本ポリエチレン株式会社製)に代表される、高分子量タイプのヒンダードアミン系光安定剤を挙げることができる。
It is preferable that the resin composition forming the current-collecting
集電ワイヤー固定フィルム6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(本明細書において、「シラン変性ポリエチレン系樹脂」とも言う)を一定量範囲で含有させることがより好ましい。シラン変性ポリエチレン系樹脂を適量含有させることにより、太陽電池素子や封止材シート等太陽電池モジュールとしての一体化時に上下に積層される各部材との密着性を更に高めることができる。特に、集電ワイヤー固定フィルムを多層フィルムとする場合、最表面側に配置される封止層62に、このシラン変性ポリエチレン系樹脂を含有させることが好ましい。
A silane copolymer (hereinafter, also referred to as “silane-modified polyethylene resin”) obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer is fixed to the current collecting
シラン変性ポリエチレン系樹脂は、主鎖となる直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)等に、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなるものである。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、集電ワイヤー固定フィルム6の太陽電池モジュール1を構成する他の積層部材への接着性を向上することができる。このシラン変性ポリエチレン系樹脂の接着層622の樹脂成分中の含有量は5質量%以上25質量%以下であることが好ましい。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、例えば、特開2003−46105号公報に記載されている方法で製造できる。
The silane-modified polyethylene-based resin is obtained by graft-polymerizing a linear low-density polyethylene (LLDPE) serving as a main chain with an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain. Such a graft copolymer has a high degree of freedom of silanol groups contributing to the adhesive force, and therefore improves the adhesion of the current-collecting
直鎖低密度ポリエチレンとグラフト重合させるエチレン性不飽和シラン化合物として、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランより選択される1種以上を使用することができる。 As an ethylenically unsaturated silane compound to be graft-polymerized with a linear low-density polyethylene, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltripentyloxysilane Use one or more selected from vinyltriphenoxysilane, vinyltribenzyloxysilane, vinyltrimethylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane be able to.
尚、集電ワイヤー固定フィルム6の各層に含有される各樹脂の含有量比は、例えば、DSC(示差走査熱量測定)やIR(赤外分光法)、NMR(核磁気共鳴)で検出されるピーク比等から分析することができる。
The content ratio of each resin contained in each layer of the current-collecting
[集電ワイヤー固定フィルムの製造方法]
集電ワイヤー固定フィルムの製造方法は、特定の方法に限定されないが、一例として、以下に説明する製造方法により、上述のATM曲線に係る要件を満たす樹脂フィルムを得ることができる。即ち、本発明の集電ワイヤー固定フィルムは、これを形成する上述のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物を、溶融押出しにより製膜して未架橋の樹脂フィルムを得る製膜工程、及び、この未架橋の樹脂フィルムの片面側からのみ電離放射線を照射して、当該片面側と反対側とで、架橋度が異なるように架橋処理を行う架橋処理工程、を含んでなる製造方法により製造することができる。
[Method of manufacturing current collector wire fixing film]
The method for manufacturing the current-collecting wire fixing film is not limited to a specific method. As an example, a resin film satisfying the requirements for the above-described ATM curve can be obtained by the manufacturing method described below. That is, the current-collecting wire fixing film of the present invention is a film-forming step of forming an uncrosslinked resin film by forming a resin composition based on the above-mentioned polyethylene-based resin forming the base resin by melt extrusion, and A cross-linking treatment step of irradiating ionizing radiation only from one side of the uncross-linked resin film and performing a cross-linking treatment so that the degree of cross-linking is different between the one side and the opposite side. can do.
(製膜工程)
樹脂組成物の溶融成形を行う製膜工程は、公知の成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行うことができる。成形時の成形温度の下限は樹脂組成物の融点を超える温度であればよい。
(Film forming process)
The film forming step of performing the melt molding of the resin composition can be performed by a known molding method, that is, various molding methods such as injection molding, extrusion molding, hollow molding, compression molding, and rotational molding. The lower limit of the molding temperature during molding may be any temperature that exceeds the melting point of the resin composition.
集電ワイヤー固定フィルムを多層フィルムにより構成する場合には、上記溶融形成方法により、予め各層毎に製膜したフィルムを、接着剤を介して相互に接合することにより多層フィルムとすることもできるが、各層を形成する樹脂組成物を共押出しする工程によって、多層フィルムを製膜することにより、より高い生産性の下で、集電ワイヤー固定フィルムを製造することができる。 When the current-collecting wire fixing film is formed of a multilayer film, the film formed in advance for each layer by the above-described melt forming method can be formed into a multilayer film by bonding them together via an adhesive. By forming a multilayer film by a process of co-extruding a resin composition forming each layer, a current collector wire fixing film can be manufactured with higher productivity.
(架橋工程)
架橋工程は、製膜工程で得た未架橋の樹脂フィルムの片面側からのみ電離放射線を照射して、この片面側(電離放射線の照射面)と反対面の側とで、架橋度が異なるように、より詳細には、電離放射線の照射面側から反対側の面に向けて、架橋度が漸減していくような照射条件で架橋処理を行う。
(Crosslinking step)
In the cross-linking step, ionizing radiation is irradiated only from one side of the uncrosslinked resin film obtained in the film forming step, and the degree of cross-linking is different between this one side (the surface irradiated with ionizing radiation) and the opposite side. More specifically, the cross-linking treatment is performed under irradiation conditions such that the degree of cross-linking gradually decreases from the irradiation surface side of the ionizing radiation to the opposite surface.
電離放射線の照射による架橋処理における個別の架橋条件は、特定の数値範囲内には限定はされない。但し、架橋処理後の集電ワイヤー固定フィルムの上記定義によるTMA曲線の傾きが、−3.0以上−1.3以下となるように適宜調整することが好ましい。例えば、予め試験製造した樹脂フィルムのTMA試験の結果に基づいて、上記照射条件を調製して決定しておくことにより、汎用性のある単一の指標に基づいて、耐熱性とモールディング性とを高い水準において両立させた集電ワイヤー固定フィルムを高い品質安定性の下で製造することができる。 The individual crosslinking conditions in the crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation are not limited within a specific numerical range. However, it is preferable to appropriately adjust the slope of the TMA curve according to the above definition of the current-collecting wire fixing film after the crosslinking treatment to be −3.0 or more and −1.3 or less. For example, by adjusting and determining the above irradiation conditions based on the results of a TMA test of a resin film that has been manufactured by test in advance, the heat resistance and the moldability can be improved based on a single versatile index. A current collector fixing film compatible at a high level can be manufactured with high quality stability.
架橋処理に用いる電離放射線として、電子線(EB)、α線、β線、γ線、中性子線等の電離放射線を選択することができるが、電子線を用いることが好ましい。 As ionizing radiation used for the crosslinking treatment, ionizing radiation such as electron beam (EB), α-ray, β-ray, γ-ray, and neutron beam can be selected, but it is preferable to use an electron beam.
電子線照射における加速電圧は、主として被照射体である樹脂フィルムの厚さに応じて最適値は変動し厚いフィルムほど大きな加速電圧を必要とする。例えば、厚さ150μmのポリエチレンフィルムの場合、ベース樹脂の密度や融点、その他の添加物の種類と添加量等、材料樹脂組成物全体の組成によっても最適値は微変動するが、概ねの目安として、90kV以上110kV以下の電圧で照射することが好ましい。加速電圧がこれより低いと、照射面側においても架橋が十分には進行せず、上記定義によるTMA曲線の傾きが−3.0よりも小さくなりやすく、加速電圧がこれより高いと、照射面側と反対側の封止面側においても架橋が過度に進行し、上記定義によるTMA曲線の傾きが−1.3を超えやすくなる。 The optimum value of the accelerating voltage in the electron beam irradiation mainly varies depending on the thickness of the resin film as the object to be irradiated, and a thicker film requires a higher accelerating voltage. For example, in the case of a polyethylene film having a thickness of 150 μm, the optimum value slightly varies depending on the composition of the material resin composition as a whole, such as the density and melting point of the base resin, and the types and amounts of other additives, but as a rough guide. It is preferable to irradiate at a voltage of 90 kV or more and 110 kV or less. If the acceleration voltage is lower than this, crosslinking does not proceed sufficiently even on the irradiation surface side, and the slope of the TMA curve defined above tends to be smaller than -3.0. Crosslinking also proceeds excessively on the side of the sealing surface opposite to the side, and the slope of the TMA curve defined above tends to exceed -1.3.
又、電子線照射における照射線量は、上記同様、概ねの目安としては、100kGy以上250kGy以下の照射線量とすることが好ましい。照射線量が100kGyより小さいと、照射面側においても架橋が十分には進行せず、上記定義によるTMA曲線の傾きが−3.0よりも小さくなりやすく、照射線量がこれより大きいと、照射面側と反対側の封止面側においても架橋が過度に進行し、上記定義によるTMA曲線の傾きが−1.3を超えやすくなる。 Also, the irradiation dose in the electron beam irradiation is preferably approximately 100 kGy or more and 250 kGy or less as a rough guide as in the above. If the irradiation dose is less than 100 kGy, crosslinking does not proceed sufficiently even on the irradiation surface side, and the slope of the TMA curve defined above tends to be smaller than -3.0. Crosslinking also proceeds excessively on the side of the sealing surface opposite to the side, and the slope of the TMA curve defined above tends to exceed -1.3.
尚、特許文献1、2には、架橋度に差をつけるという技術思想が抽象的なアイデアとして示されてはいるが、実際にフィルム厚さ方向において架橋度を適切に傾斜させることは容易ではない。又、太陽電池モジュールに組込まれる部材である以上、実際の太陽電池モジュールとしての一体化のための熱ラミネーション加工時の温度条件において最適な挙動を示すものこそが、実質的には「適切」と言えるが、その点が客観的な指標に基づいて最適化されているフィルムがどのように特定されるべきか、ということについては、定説はなく、個々の製造現場毎、個々の製造単位毎に、煩雑な試行錯誤の繰り返しによって、都度、個別に最適な架橋条件を見出しているというのが実態であった。
In addition,
このように、「集電ワイヤー固定フィルム」における架橋度の調整は、実際には容易でなく、汎用性のある指標に基づいて安定的に製造することができる「太陽電池モジュール用の集電ワイヤー固定フィルム」の開発が求められていた。上記の製造方法は、そのような要求に応えうる製造方法として、従来技術に対して有利な効果を奏する新たな製造方法である。 Thus, the adjustment of the degree of cross-linking in the “current collector wire fixing film” is not easy in practice, and can be stably manufactured based on a general-purpose index. The development of "fixed film" was required. The above-described manufacturing method is a new manufacturing method that has advantageous effects over the conventional technology as a manufacturing method that can meet such demands.
マルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュール用の封止材としてEVAに代えてポリエチレン系樹脂をベース樹脂とした封止材を用いることができることは、本願出願時における周知技術事項である。そこで、本願発明の効果を検証することを目的に、封止材としてポリエチレン系の樹脂フィルムを選択した場合に、これと組合せて本願発明の効果を発現させる集電ワイヤー固定フィルムについて、これを構成する樹脂フィルムがポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物により形成された樹脂フィルムであっても、集電ワイヤー固定フィルムとしての要求性能を好ましい水準で満たすものとすることができることを確認するために、以下の各試験を行った。 It is a well-known technical matter at the time of filing the present application that a sealing material using a polyethylene resin as a base resin can be used instead of EVA as a sealing material for a multi-wire connection type solar cell module. Therefore, in order to verify the effects of the present invention, when a polyethylene-based resin film is selected as a sealing material, the film is configured with a current-collecting wire fixing film that exhibits the effects of the present invention in combination with the resin film. Even if the resin film to be formed is a resin film formed of a resin composition using a polyethylene resin as a base resin, to confirm that the required performance as a current collecting wire fixing film can be satisfied at a preferable level. Then, the following tests were performed.
<集電ワイヤー固定フィルムの作成>
下記の各樹脂材量及び各添加物を用いて、実施例及び比較例の集電ワイヤー固定フィルムを作製した。
<Preparation of current collector wire fixing film>
Using the following amounts of each resin material and each additive, current collector wire fixing films of Examples and Comparative Examples were produced.
(製膜工程)
実施例1〜3については、先ず、下記のポリエチレン系α−オレフィン共重合体をベース樹脂とする樹脂組成物を、Tダイを設置した押出機により、190℃で溶融押出しして、により、厚さ150μmの単層樹脂フィルムを得た。
実施例4については、下記の低密度ポリエチレン(LDPE)をベース樹脂とする樹脂組成物を基材層とし、下記のポリエチレン系α−オレフィン共重合体(α−オレフィン)をベース樹脂とする樹脂組成物を封止層とし、これらを共押出しにより多層フィルムとして製膜して多層樹脂フィルムを得た。この多層樹脂フィルムも総厚さは150μmとし、各層毎の厚さは、封止層(α−オレフィン)75μm、基材層(LDPE)75μmとした。
比較例については、下記のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムを基材層とし、別途製膜した下記の低密度ポリエチレン(LDPE)をベース樹脂とする樹脂フィルムを封止層とし、アクリル系接着剤によるドライラミネート法により両樹脂フィルムを接合して、多層樹脂フィルムを得た。この多層樹脂フィルムの総厚さは155μmとし、各層毎の厚さは、封止層(LDPE)75μm、基材層(PET)75μm両層間の接着剤層の厚さは、5μmとした。
又、実施例1〜4、及び比較例の封止層には、各層の樹脂成分中にいずれも1.0質量%の含有量比で、下記のヒンダードアミン系耐光安定剤(HALS)を添加した。
(Film forming process)
For Examples 1 to 3, first, a resin composition having the following polyethylene-based α-olefin copolymer as a base resin was melt-extruded at 190 ° C. by an extruder equipped with a T-die to obtain a thick resin. A single-layer resin film having a thickness of 150 μm was obtained.
In Example 4, a resin composition using the following low-density polyethylene (LDPE) as a base resin as a base resin, and a resin composition using the following polyethylene-based α-olefin copolymer (α-olefin) as a base resin The product was used as a sealing layer, and these were formed into a multilayer film by co-extrusion to obtain a multilayer resin film. This multilayer resin film also had a total thickness of 150 μm, and the thickness of each layer was 75 μm for the sealing layer (α-olefin) and 75 μm for the base layer (LDPE).
For the comparative example, the following polyethylene terephthalate (PET) resin film was used as a base layer, and a separately formed resin film using low density polyethylene (LDPE) as a base resin was used as a sealing layer, and an acrylic adhesive was used. The two resin films were joined by a dry lamination method to obtain a multilayer resin film. The total thickness of this multilayer resin film was 155 μm, and the thickness of each layer was 75 μm for the sealing layer (LDPE) and 75 μm for the base layer (PET). The thickness of the adhesive layer between both layers was 5 μm.
Further, the following hindered amine light stabilizer (HALS) was added to the sealing layers of Examples 1 to 4 and Comparative Example at a content ratio of 1.0% by mass in the resin component of each layer. .
(樹脂材料、添加物)
ポリエチレン系α−オレフィン共重合体(表1に「α−オレフィン」と記載)
:密度0.893g/cm3、融点77℃、商品名「タフマーA−4090S」(三井化学株式会社製)
ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(表1に「PET」と記載)
:厚さ75μm、融点260℃、商品名「ルミラー(登録商標)T60(東レ株式会社製)」(表1で「PETフィルム」と記す)
ポリエチレン系樹脂(表1に「LDPE」と記載)
:密度0.920g/cm3、融点106℃、商品名「スミカセン(登録商標)L420」(住友化学株式会社製)
ヒンダードアミン系耐光安定剤(HALS)
:分子量35000、商品名「XJ−100H」(日本ポリエチレン株式会社製)
(Resin materials, additives)
Polyethylene-based α-olefin copolymer (described as “α-olefin” in Table 1)
: Density 0.893 g / cm 3 , melting point 77 ° C., trade name “Toughmer A-4090S” (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
Polyethylene terephthalate resin film (described as “PET” in Table 1)
: Thickness 75 μm, melting point 260 ° C., trade name “Lumirror (registered trademark) T60 (manufactured by Toray Industries, Inc.)” (referred to as “PET film” in Table 1)
Polyethylene resin (described as "LDPE" in Table 1)
: Density 0.920 g / cm 3 , melting point 106 ° C, trade name “Sumikasen (registered trademark) L420” (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Hindered amine light stabilizer (HALS)
: Molecular weight 35,000, trade name “XJ-100H” (manufactured by Nippon Polyethylene Corporation)
(架橋工程)
上記の製膜工程で得た、各実施例及び比較例の未架橋の樹脂フィルムのうち、下記表1の「EB照射条件」の欄にそれぞれ1〜4の数字で示した条件で、電離放射線の照射による架橋処理を行った。電子線照射装置としては、「岩崎電気株式会社製、製品名EC250/15/180L」を用いた。各処理条件1〜4における加速電圧と照度は下記の通りであり、電離放射線の照射はいずれも各樹脂フィルムの片面側(実施例4は基材層側)からのみ行った。尚、同欄に数字0と記したフィルムについては、架橋処理を行わなかった(比較例)。
(Crosslinking step)
Of the uncrosslinked resin films obtained in the above-described film forming process and in each of the Examples and Comparative Examples, ionizing radiation was performed under the conditions indicated by numerals 1 to 4 in the column of “EB irradiation conditions” in Table 1 below. For the crosslinking treatment. As an electron beam irradiation apparatus, "Iwasaki Electric Co., Ltd., product name EC250 / 15 / 180L" was used. The accelerating voltage and the illuminance under each of the processing conditions 1 to 4 are as follows, and the irradiation of ionizing radiation was performed only from one side of each resin film (the substrate layer side in Example 4). In addition, about the film described with the
(架橋処理条件)
EB照射条件1
:加速電圧125kV、照度80kGy
EB照射条件2
:加速電圧125kV、照度90kGy
EB照射条件3
:加速電圧125kV、照度100kGy
EB照射条件4
:加速電圧125kV、照度110kGy
(Cross-linking treatment conditions)
EB irradiation condition 1
: Acceleration voltage 125 kV,
: Acceleration voltage 125 kV,
: Acceleration voltage 125 kV,
EB irradiation condition 4
: Acceleration voltage 125 kV,
<TMA試験>
各実施例と比較例の集電ワイヤー固定フィルムについて、TMA試験を行い、上述の定義に基づく各フィルムの「TMA曲線の傾き」を求めた。結果は表1及び表2に示す通りであった。片面側からのEB照射による架橋処理を行った実施例1〜4については、照射面とは反対側の面から針の押込みを行った。又、比較例については、封止層(LDPE)の側の面から針の押込みを行った。実施例1〜4及び比較例については、図6にも、温度毎の押し込み深さの推移をグラフ化したものを示してある。
<TMA test>
A TMA test was performed on the current-collecting wire fixing films of each of the examples and comparative examples, and the “slope of the TMA curve” of each film was determined based on the above definition. The results were as shown in Tables 1 and 2. In Examples 1 to 4 in which the cross-linking treatment was performed by EB irradiation from one side, the needle was pushed in from the side opposite to the irradiation side. In the comparative example, the needle was pushed from the surface on the side of the sealing layer (LDPE). For Examples 1 to 4 and Comparative Example, FIG. 6 also shows a graph of the transition of the indentation depth for each temperature.
<評価例1:モールディング性>
実施例、比較例の各集電ワイヤー固定フィルムについて、モールディング性を、以下の試験方法により評価した。
[モールディング性評価試験]
実施例、比較例の各集電ワイヤー固定フィルムについて、モールディング性を、以下の試験方法により評価した。
<Evaluation Example 1: Moldability>
The molding properties of the current-collecting wire fixing films of Examples and Comparative Examples were evaluated by the following test methods.
[Molding evaluation test]
The molding properties of the current-collecting wire fixing films of Examples and Comparative Examples were evaluated by the following test methods.
[モールディング性評価試験]
ガラス基板上(白板フロート半強化ガラス JPT3.2 180mm×180mm×3.2mm)に、疑似的な太陽電池素子を想定した厚さ200μm、150mm×150mmのアルミ板を静置し、更に、そのアルミ板上に長さ150mm、直径200μmの銅線を1.0mmピッチで平行に20本を配置し、更にこれらの全てのアルミ板及び銅線を覆って、100mm×100mmサイズにカットした実施例、比較例の各集電ワイヤー固定フィルムを積層したものを設定温度165℃、真空引き3分、大気圧加圧7分で真空加熱ラミネータ処理を行い、それぞれの実施例、比較例の集電ワイヤー固定用フィルムについて、「モールディング性・耐熱性評価用サンプル」を得た。これらの各モールディング性評価用サンプルについて、各試料のラミネート後の状態を目視観察し、下記の評価基準により、モールディング性を評価した。評価結果を「モールディング性」として表2に記す。
(評価基準) A:集電ワイヤー固定用フィルムが、対面するアルミ板及び銅線からなる凹凸面に完全に追従。空隙の形成は観察されなかった。
C:集電ワイヤー固定用フィルムの一部が対面するアルミ板及び銅線からなる凹凸面に完全には追従せず、銅線の近辺に一部ラミネート不良部分(空隙)が形成された。
[Molding evaluation test]
On a glass substrate (white plate float semi-tempered glass JPT3.2 180 mm × 180 mm × 3.2 mm), an aluminum plate of 200 μm in thickness and 150 mm × 150 mm assuming a simulated solar cell element is allowed to stand, and the aluminum Example in which 20 pieces of copper wire having a length of 150 mm and a diameter of 200 μm are arranged in parallel at a pitch of 1.0 mm on a plate, and further cover all these aluminum plates and copper wires, and cut into a size of 100 mm × 100 mm, A laminate of the respective collector wire fixing films of the comparative example was subjected to a vacuum heating laminator treatment at a set temperature of 165 ° C., evacuation for 3 minutes, and atmospheric pressure pressurization for 7 minutes, to fix the collector wires of the respective examples and comparative examples. For the film for use, a “sample for evaluation of molding properties and heat resistance” was obtained. For each of these molding evaluation samples, the state of each sample after lamination was visually observed, and the molding properties were evaluated according to the following evaluation criteria. Table 2 shows the evaluation results as “molding properties”.
(Evaluation Criteria) A: The current-collecting wire fixing film completely follows the concavo-convex surface made of the facing aluminum plate and copper wire. No void formation was observed.
C: A part of the current-collecting wire fixing film did not completely follow the uneven surface formed of the aluminum plate and the copper wire facing each other, and a partially defective portion (void) was formed near the copper wire.
<評価例2:耐熱性>
上記<評価例1>で作成使用した、実施例、比較例の「モールディング性・耐熱性評価用サンプル」について、耐熱性を、以下の試験方法により評価した。
[耐熱性評価試験]
上記の各実施例、比較例の集電ワイヤー固定用フィルムについて、各試料のラミネート後の状態を目視観察し、下記の評価基準により、モールディング性を評価した。評価結果を「耐熱性」として表2に記す。以下の方法で耐熱性を評価した。耐用電池モジュール各試料のラミネート後の状態を目視観察し、下記の評価基準により、モールディング性を評価した。評価結果を「耐熱性」として表2に記す。
(評価基準) A:集電ワイヤー固定用フィルムが、対面するアルミ板及び銅線からなる凹凸面を完全に被覆、フィルム表面上にワイヤー露出は全く観察されなかった。
C:集電ワイヤー固定用フィルムが、対面するアルミ板及び銅線からなる凹凸面を被覆しているが、フィルム表面上にワイヤーの一部が露出している部分が観察された。
<Evaluation Example 2: Heat resistance>
The heat resistance of the “sample for evaluation of molding property and heat resistance” of Examples and Comparative Examples prepared and used in <Evaluation Example 1> was evaluated by the following test methods.
[Heat resistance evaluation test]
With respect to the current collecting wire fixing films of the above Examples and Comparative Examples, the state of each sample after lamination was visually observed, and the molding property was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 2 as "heat resistance". The heat resistance was evaluated by the following method. The state after lamination of each sample of the durable battery module was visually observed, and the molding property was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 2 as "heat resistance".
(Evaluation Criteria) A: The current-collecting wire fixing film completely covered the concavo-convex surface made of the facing aluminum plate and copper wire, and no wire exposure was observed on the film surface.
C: The current-collecting wire fixing film covered the concavo-convex surface made of the facing aluminum plate and copper wire, but a part of the wire was exposed on the film surface.
評価例1(モールディング性)及び評価例2(耐熱性)の試験及び評価結果より、全層がポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物により形成されている集電ワイヤー固定フィルムは、モールディング性と耐熱性とを好ましい水準で両立させることができることが分かる。特に、特定温度範囲におけるTMA曲線の傾きが−3.0以上−1.3以下の範囲に制御されている場合には、より高水準でモールディング性と耐熱性とを両立させることができることが分かる。 From the test and evaluation results of Evaluation Example 1 (molding property) and Evaluation Example 2 (heat resistance), the current-collecting wire fixing film in which all layers are formed of a resin composition containing a polyethylene resin as a base resin has a molding property. It can be seen that both the heat resistance and the heat resistance can be achieved at a preferable level. In particular, when the slope of the TMA curve in the specific temperature range is controlled in the range of −3.0 or more and −1.3 or less, it can be seen that both the molding property and the heat resistance can be achieved at a higher level. .
<評価例3:耐光性>
実施例及び比較例の各集電ワイヤー固定フィルムについて、耐光性を、以下の試験方法により評価した。
[耐光性試験]
50mm×50mmにカットした各実施例及び比較例の集電ワイヤー固定フィルムの試験片を、スーパーUV試験機(「アイスーパーUVテスター(岩崎電気株式会社製)」)に投入し、100mW/cm2の照射条件にて、168時間、劣化促進試験を行った。168時間経過後、試験片を試験機から取り出し、外観を目視により観察して耐光性を評価した。評価基準は、以下の通りとした。評価結果は「耐光性」として表2に記した。
(評価基準)
A:外観上、変化なし
B:最大長さ10mm以内で、深さ方向に貫通していない微細なクラックがフィルム表面のごく一部(面積比で、表面全体の1/5以内)の範囲内にのみ生じている。
C:フィルムを深さ方向に貫通するクラック(ひび割れ)或いは、破断が生じている。
<Evaluation Example 3: Light fastness>
For each of the current-collecting wire fixing films of the examples and the comparative examples, the light resistance was evaluated by the following test method.
[Light fastness test]
Each test piece of the current-collecting wire fixing film of each of the examples and the comparative examples cut into a size of 50 mm × 50 mm was put into a super UV tester (“I-Super UV tester (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.)”) and 100 mW / cm 2. A deterioration promotion test was performed for 168 hours under the irradiation conditions described above. After 168 hours, the test piece was taken out of the tester, and the appearance was visually observed to evaluate the light resistance. The evaluation criteria were as follows. The evaluation results are shown in Table 2 as "light fastness".
(Evaluation criteria)
A: No change in appearance B: Fine cracks not exceeding 10 mm in maximum length and not penetrating in the depth direction are within a very small part of the film surface (within the area ratio, within 1/5 of the entire surface). Only occur in
C: A crack (crack) or breakage penetrating the film in the depth direction has occurred.
評価例3(耐光性)の試験及び評価結果より、全層をポリエチレン系樹脂により構成した集電ワイヤー固定フィルムは、ポリエステル系フィルムを基材樹脂として用いた従来構成(比較例)とは異なり、十分な耐光性を有する集電ワイヤー固定フィルムとすることができることが分かる。よって、これを用いることにより、太陽電池モジュールの全体構成のなかで、従来必要であった受光面側封止材への紫外線吸収剤の添加が必須ではなくなる。これにより、太陽電池モジュールの発電効率の向上に寄与することができる。 From the test and evaluation results of Evaluation Example 3 (lightfastness), the current-collecting wire fixing film in which all layers are formed of a polyethylene resin is different from the conventional configuration (comparative example) in which a polyester film is used as a base resin. It can be seen that a current-collecting wire fixing film having sufficient light resistance can be obtained. Therefore, by using this, in the overall configuration of the solar cell module, the addition of the ultraviolet absorber to the light-receiving surface side sealing material, which has been conventionally required, is not essential. This can contribute to an improvement in the power generation efficiency of the solar cell module.
<評価例4:透明性>
実施例及び比較例の各集電ワイヤー固定フィルムについて、透明性を、以下の試験方法により評価した。
[透明性試験]
50mm×50mmにカットした各実施例及び比較例の集電ワイヤー固定フィルムの試験片について、下記条件にて真空ラミネートを実施して製膜段階での表面の微細な凹凸を排除した上で、透明性(HAZE)を、JIS K7136に準じ、「ヘーズ透過率計 HM150(株式会社村上色彩研究所製)」により測定した。評価基準は以下の通りとした。評価結果は「透明性」として表2に記した。
(真空ラミネート条件)
(構成)ETFE/試験片/ETFE(ETFEは測定時には除去)
(条件)165℃、真空引き2分、プレス2.5分、100kPa
(評価基準)
A:ヘーズ値5.0%未満
B:ヘーズ値5.0%超え14.0%以下
C:ヘーズ値14.0%超え
<Evaluation Example 4: Transparency>
For each of the current-collecting wire fixing films of Examples and Comparative Examples, the transparency was evaluated by the following test method.
[Transparency test]
The test piece of the current-collecting wire fixing film of each Example and Comparative Example cut into 50 mm × 50 mm was vacuum-laminated under the following conditions to eliminate fine irregularities on the surface at the film-forming stage, and then transparent. The property (HAZE) was measured according to JIS K7136 using “Haze transmittance meter HM150 (manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.)”. The evaluation criteria were as follows. The evaluation results are shown in Table 2 as "transparency".
(Vacuum lamination conditions)
(Constitution) ETFE / test piece / ETFE (ETFE is removed during measurement)
(Conditions) 165 ° C,
(Evaluation criteria)
A: Haze value of less than 5.0% B: Haze value of more than 5.0% and 14.0% or less C: Haze value of more than 14.0%
評価例4(透明性)の試験及び評価結果より、全層がポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物により形成されている集電ワイヤー固定フィルムは、十分に、良好な透明性を有するものであることが分かる。特に、電離放射線の照射による架橋工程を行うことによって、特定温度範囲におけるTMA曲線の傾きが−3.0以上−1.3以下の範囲に制御されている場合には、透明性において、特段に有利なものとなることも分かる。 According to the test and evaluation results of Evaluation Example 4 (transparency), the current-collecting wire fixing film in which all layers are formed of a resin composition containing a polyethylene-based resin as a base resin has sufficiently good transparency. It turns out that it is. In particular, in the case where the slope of the TMA curve in a specific temperature range is controlled in a range of −3.0 or more and −1.3 or less by performing a cross-linking step by irradiation with ionizing radiation, the transparency is particularly reduced. It also turns out to be advantageous.
以上の試験及び評価結果から、本発明に係る上記の実施例に係る集電ワイヤー固定フィルムは、今後需要拡大が予想されるマルチワイヤー接続方式の太陽電池モジュールにおいて、多数の細線(集電ワイヤー)からなる集電ワイヤー部分を太陽電池素子に安定的に固定するために用いるフィルム基材であって、耐熱性と、モールディング性の両立という「集電ワイヤー固定フィルム」としての基本性能をより安定的に保持させることができる「太陽電池モジュール用の集電ワイヤー固定フィルム」であり、これを用いることにより集電ワイヤー側の面における良好なモールディング性を保持しつつ、更に、「集電ワイヤー固定フィルム」の封止材側の面における、封止材との密着強度も十分な強度となるように、その全体構成が最適化されている「太陽電池モジュール」を構成することができることが分かる。 From the above test and evaluation results, the current-collecting wire fixing film according to the above-described embodiment according to the present invention can be used in a multi-wire connection type solar cell module in which demand is expected to increase in the future. Base material that is used to stably fix the current-collecting wire portion made of to the solar cell element. The basic performance of the current-collecting wire fixing film, which is both heat-resistant and molding, is more stable. It is a "current collector wire fixing film for a solar cell module" that can be held by using the current collecting wire fixing film while maintaining good molding properties on the side of the current collecting wire. The overall configuration has been optimized so that the sealing material side surface of the It can be seen that it is possible to construct a that "solar cell module".
1 太陽電池モジュール
2 透明前面基板
3 封止材
31 受光面側封止材
32 非受光面側封止材
4 太陽電池素子
5 裏面保護シート
6 集電ワイヤー固定フィルム
61 基材層
62 封止層
621 基材層
622 接着層
64 集電ワイヤー
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (4)
前記太陽電池素子の表面に複数配置されている集電ワイヤーと、
前記複数の集電ワイヤーを被覆して前記太陽電池素子の表面に積層されている集電ワイヤー固定フィルムと、
前記太陽電池素子を封止している封止材と、を備え、
前記集電ワイヤー固定フィルムの一方の面には、複数の前記集電ワイヤーが埋まり込んでいて、
前記集電ワイヤー固定フィルムの他方の面は、前記封止材に密着していて、
前記封止材及び前記集電ワイヤー固定フィルムは、いずれも密度0.870g/cm3以上0.930g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂フィルムである、太陽電池モジュール。 A multi-wire connection type solar cell module, and a plurality of solar cell elements,
A plurality of current collecting wires arranged on the surface of the solar cell element,
A current collecting wire fixing film that covers the plurality of current collecting wires and is laminated on the surface of the solar cell element,
And a sealing material for sealing the solar cell element,
On one surface of the current collecting wire fixing film, a plurality of the current collecting wires are embedded,
The other surface of the current-collecting wire fixing film is in close contact with the sealing material,
The sealing material and the current collector wire fixing film is both a density 0.870 g / cm 3 or more 0.930 g / cm 3 or less of the polyethylene resin is a resin film containing as a base resin, the solar cell module.
融点が90℃以上110℃以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂フィルムであって、
温度90℃と100℃との間における下記定義によるTMA曲線の傾きが、−3.0以上−1.3以下である、
請求項1に記載の太陽電池モジュール。
「TMA曲線の傾き」:下記の「熱機械分析(TMA)試験」によって得ることが出来る「TMA曲線」において、温度X1(℃)において押込み深さがY1(μm)であり、温度X2(℃)(>X1(℃))において押込み深さがY2(μm)であるとき、X1とX2との間における「TMA曲線の傾き(a)」とは、(a)=(Y2―Y1)/(X2―X1)で表される(a)の値のことを言うものとする。但し、温度がX2に達する前に押込み深さが−150μmに達した場合(針が測定対象のフィルムを貫通した場合)には、温度X2を、押込み深さが−150μmに達した時点の温度に置き換える。
「熱機械分析(TMA)試験」:熱機械分析(TMA)試験装置に厚さ150μmの集電ワイヤー固定フィルムシートをセットし、φ1mmの針に押し込み圧力100kPaの一定圧とし、昇温速度5℃/分で室温から150℃まで昇温し、その時の針の押込み深さを測定する。但し、測定対象のフィルムが、JIS−K6922−2により測定した190℃、荷重2.16kgにおけるMFR(g/分)が厚さ方向に沿って変化するものである場合、針の押込みは、MFR(g/分)がより大きい側の表面から行う。又、この熱機械分析(TMA)試験によって得ることができる「TMA曲線」とは、上記熱機械分析(TMA)試験において、温度をX、当該温度における針の押込み深さをYとした場合のXY座標内において、温度と針の押込み深さとの相関を示す曲線のことを言うものとする。 The collecting wire fixing film,
A resin film containing a polyethylene resin having a melting point of 90 ° C or higher and 110 ° C or lower as a base resin,
The slope of a TMA curve defined by the following definition between a temperature of 90 ° C. and 100 ° C. is −3.0 or more and −1.3 or less.
The solar cell module according to claim 1.
“Slope of TMA curve”: In the “TMA curve” obtained by the following “thermomechanical analysis (TMA) test”, the indentation depth is Y 1 (μm) at the temperature X 1 (° C.), and the temperature X When the indentation depth is Y 2 (μm) at 2 (° C.) (> X 1 (° C.)), the “slope (a) of the TMA curve” between X 1 and X 2 is (a) = (Y 2 −Y 1 ) / (X 2 −X 1 ). Time, however, penetration depth before the temperature reaches X 2 is a case has been reached -150Myuemu (when the needle penetrates the film to be measured), the temperature X 2, indentation depth reached -150Myuemu Replace with temperature.
“Thermo-mechanical analysis (TMA) test”: A 150 μm-thick current-collecting wire-fixed film sheet was set on a thermo-mechanical analysis (TMA) test apparatus, and was pushed into a φ1 mm needle to a constant pressure of 100 kPa, and the temperature was raised at a rate of 5 ° C. The temperature is raised from room temperature to 150 ° C./min, and the depth of the needle being pushed at that time is measured. However, when the film to be measured has an MFR (g / min) at 190 ° C. and a load of 2.16 kg measured in accordance with JIS-K6922-2 which changes along the thickness direction, the needle is pushed into the MFR. (G / min) is performed from the surface with the larger side. The “TMA curve” that can be obtained by the thermomechanical analysis (TMA) test means that the temperature is X in the thermomechanical analysis (TMA) test and the needle indentation depth at the temperature is Y. In the XY coordinates, it refers to a curve indicating the correlation between the temperature and the depth of the needle pressing.
前記封止層に、複数の前記集電ワイヤーが埋まり込んでいる、
請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール。 The current collecting wire fixing film is a multilayer resin film including a sealing layer having a melting point of the base resin of less than 100 ° and a base layer having a melting point of the base resin of 100 ° or more,
In the sealing layer, a plurality of the current collecting wires are embedded.
The solar cell module according to claim 1.
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