JP4662151B2 - 太陽電池モジュール用充填材、およびそれを用いた太陽電池モジュール、ならびに太陽電池モジュール用充填材の製造方法 - Google Patents
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Description
太陽電池素子は単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また屋外に太陽電池を取り付けた場合に雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子1枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため複数の太陽電池素子を接続し透明基板および充填材で封入して太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。一般に太陽電池モジュールは、透明前面基板、充填材、太陽電池素子、充填材および裏面保護シート等を順次積層し、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を利用して製造される。
プランクの法則より、太陽熱、もしくはホットスポット現象によりセルが数十℃〜百数十℃の熱を得た場合に、セルが放射すると考えられる熱の波長分布は約6000nm〜25000nmに含まれる。太陽光の輻射熱や太陽電池の発電時に発生する熱等により太陽電池素子の温度が上昇するとその温度特性から発電効率が低下する場合があるが、約6000nm〜25000nmにおけるピーク面積が低ければ吸熱性が低い充填材となり、太陽光の輻射熱や太陽電池の発電時に発生する熱等により太陽電池素子の温度が上昇した場合に、その温度特性から発電効率が低下することを抑制することができる。また、ホットスポット現象などで発生した熱を充填材が蓄えにくくなるので、充填材の白濁を抑制することができ、外観が損なわれることを防ぐことができる。
まず、本発明の太陽電池モジュール用充填材について説明する。本発明の太陽電池モジュール用充填材は、エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂と、紫外線吸収剤、光安定化剤、熱安定化剤およびマスターバッチ用ポリエチレンを含むマスターバッチと、を有する太陽電池モジュール用充填材であって、上記重合用ポリエチレンおよび上記マスターバッチ用ポリエチレンが、0.895〜0.910g/cm3の範囲内の密度を有するメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンであることを特徴とするものである。
以下、本発明の太陽電池モジュール用充填材の各構成について説明する。
まず、本発明に用いられる充填材用樹脂について説明する。本発明に用いられる充填材用樹脂は、エチレン性不飽和シラン化合物および所定の重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含むものである。さらに、上記充填材用樹脂は、必要に応じて、添加用ポリエチレンを含有することが好ましい。上記シラン変性樹脂はコストが高いため、添加用ポリエチレンを併用することでコストの低減を図ることができるからである。
以下、充填材用樹脂に含まれるシラン変性樹脂および添加用ポリエチレン、ならびに充填材用樹脂のその他の点について説明する。
本発明における充填材用樹脂に含まれるシラン変性樹脂は、エチレン性不飽和シラン化合物および所定の重合用ポリエチレンを重合させてなるものである。このようなシラン変性樹脂は、例えばエチレン性不飽和シラン化合物と重合用ポリエチレンとラジカル発生剤とを混合し、高温で溶融、混練し、エチレン性不飽和シラン化合物を重合用ポリエチレンにグラフト重合させることにより得ることができる。
一方、エチレン性不飽和シラン化合物の含有量は、4000ppm以下が好ましく、より好ましくは3000ppm以下である。上限値は、ガラス等との密着性の観点からは限定されるものではないが、上記範囲を超えるとガラス等との密着性は変わらずコストが高くなる。
さらに、上記シラン変性樹脂の融点は、110℃以下であることが好ましい。本発明の太陽電池モジュール用充填材を用いた太陽電池モジュールの製造時において、加工性等の面から上記範囲が好適である。なお、上記融点は、プラスチックの転移温度測定方法(JIS K 7121)に準拠し、示差走査熱量分析(DSC)により測定した値とする。この際、融点ピークが2つ以上存在する場合は高い温度の方を融点とする。
次に、本発明に用いられる添加用ポリエチレンについて説明する。上述したように、上記充填材用樹脂は、必要に応じて、添加用ポリエチレンを含有することが好ましい。上記添加用ポリエチレンとしては、具体的には、上記シラン変性樹脂に用いられる重合用ポリエチレンと同様のもの、すなわち、0.895〜0.910g/cm3の範囲内の密度を有するメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンを挙げることができる。本発明においては、特に、添加用ポリエチレンが上記重合用ポリエチレンと同一のポリエチレンであることが好ましい。
さらに、上記添加用ポリエチレンの融点は、130℃以下であることが好ましい。本発明の太陽電池モジュール用充填材を用いた太陽電池モジュールの製造時における加工性等の面から上記範囲が好適である。なお、上記融点は、上述した方法により測定した値とする。
本発明に用いられる充填材用樹脂は、190℃でのメルトマスフローレートが0.5〜10g/10分であるものが好ましく、1〜8g/10分であるものがより好ましい。太陽電池モジュール用充填材の成形性、透明前面基板および裏面保護シートとの接着性等に優れるからである。
また、充填材用樹脂の融点は130℃以下であることが好ましい。本発明の太陽電池モジュール用充填材を用いた太陽電池モジュールの製造時において、加工性等の面から上記範囲が好適である。また、太陽電池モジュールの構成部材、例えば太陽電池素子や透明前面基板を再利用する場合に、融点がこの程度であれば容易に再利用することができるからである。なお、上記融点は、上述した方法により測定した値とする。
次に、本発明に用いられるマスターバッチについて説明する。本発明に用いられるマスターバッチは、紫外線吸収剤、光安定化剤、熱安定化剤およびマスターバッチ用ポリエチレンを含むものである。
以下、マスターバッチに含まれるマスターバッチ用ポリエチレン、紫外線吸収剤、光安定化剤および熱安定化剤について説明する。
まず、本発明に用いられるマスターバッチ用ポリエチレンについて説明する。本発明においては、マスターバッチ用ポリエチレンとして、0.895〜0.910g/cm3の範囲内の密度を有するメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンが用いられる。このようなメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンは、密度が比較的低く、分子量分布が小さいことから、温度変化によるポリエチレンの結晶化を妨げ、充填材の白濁を抑制することができる。
次に、本発明に用いられる紫外線吸収剤について説明する。本発明に用いられる紫外線吸収剤は、太陽光中の有害な紫外線を吸収して、分子内で無害な熱エネルギーへと変換し、太陽電池モジュール用充填材中の光劣化開始の活性種が励起されるのを防止するものである。具体的には、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サルチレート系、アクリルニトリル系、金属錯塩系、ヒンダードアミン系、あるいは、超微粒子酸化チタン(粒子径:0.01μm〜0.06μm)および超微粒子酸化亜鉛(粒子径:0.01μm〜0.04μm)等の無機系などの紫外線吸収剤が挙げられる。
次に、本発明に用いられる光安定化剤について説明する。本発明に用いられる光安定化剤は、太陽電池モジュール用充填材中の光劣化開始の活性種を捕捉し、光酸化を防止するものである。具体的には、ヒンダードアミン系化合物、ヒンダードピペリジン系化合物などの光安定化剤が挙げられる。
次に、本発明に用いられる熱安定化剤について説明する。本発明に用いられる熱安定化剤は、太陽電池モジュール用充填材の酸化劣化を防止するものである。具体的には、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト、ビス[2,4−ビス(1,1−ジメチルエチル)−6−メチルフェニル]エチルエステル亜リン酸、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)[1,1−ビフェニル]−4,4´−ジイルビスホスフォナイト、および、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト等のリン系熱安定化剤;8−ヒドロキシ−5,7−ジ−tert−ブチル−フラン−2−オンとo−キシレンとの反応生成物等のラクトン系熱安定化剤;フェノール系熱安定化剤;アミン系熱安定化剤;硫黄系熱安定化剤;などを挙げることができる。また、これらを1種または2種以上を用いることもできる。中でも、リン系熱安定化剤およびラクトン系熱安定化剤を併用して用いることが好ましい。
本発明においては、太陽電池モジュール用充填材の密度が0.895g/cm3〜0.910g/cm3程度であることが好ましく、より好ましくは0.898g/cm3〜0.905g/cm3程度である。上述したように、本発明においては、重合用ポリエチレンおよびマスターバッチ用ポリエチレンの密度が所定の範囲であることから、太陽電池モジュール用充填材全体の密度としては上記範囲内であることが好ましいのである。
なお、上記ピーク面積は、FT−IR610(日本分光株式会社製)を用いて、赤外分光法により6000nmから25000nmの赤外吸収スペクトルを測定し、得られた赤外吸収スペクトルから、ピーク面積が算出される。なお、本発明においては、上記ピーク面積を市販のソフトウェア(Spectra Manager for Windows(登録商標)95/NTスペクトル解析version1.50.00[Build8] 日本分光株式会社製)を用いて算出した。
なお、本発明の太陽電池モジュール用充填材の製造方法については、後述する「C.太陽電池モジュール用充填材の製造方法」の欄に記載するので、ここでの説明は省略する。
次に、本発明の太陽電池モジュールについて説明する。本発明の太陽電池モジュールは、上述した太陽電池モジュール用充填材を用いた充填材層を有することを特徴とするものである。
以下、本発明の太陽電池モジュールの構成について説明する。
本発明に用いられる充填材層は、「A.太陽電池用モジュール用充填材」に記載の充填材を用いてなるものである。上記充填材層は、太陽電池素子と透明前面基板または裏面保護シートとを接着させる役割をもつものであるため、透明前面基板または裏面保護シートとの密着性が高いことが好ましい。具体的には、充填材層の25℃雰囲気下における180°剥離試験において測定された透明前面基板または裏面保護シートとの剥離強度が、1N/15mm幅〜150N/15mm幅の範囲内であることが好ましく、より好ましくは3N/15mm幅〜150N/15mm幅、最も好ましくは10N/15mm幅〜150N/15mm幅の範囲内である。
試験機:エー・アンド・ディー(A&D)株式会社製の引っ張り試験機〔機種名:テンシロン〕
測定角度:180°剥離
剥離速度:50mm/min
本発明に用いられる太陽電池素子としては、光起電力としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般に太陽電池素子として使用されているものを使用することができる。例えば、単結晶シリコン型太陽電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子等の結晶シリコン太陽電池素子、シングル結合型もしくはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン太陽電池素子、ガリウムヒ素(GaAs)やインジウムリン(InP)等のIII−V族化合物半導体太陽電池素子、カドミウムテルル(CdTe)や銅インジウムセレナイド(CuInSe2)等のII−VI族化合物半導体太陽電池素子などが挙げられる。また、薄膜多結晶性シリコン太陽電池素子、薄膜微結晶性シリコン太陽電池素子、薄膜結晶シリコン太陽電池素子とアモルファスシリコン太陽電池素子とのハイブリッド素子等も使用することができる。
本発明において、透明前面基板は、モジュール内部を風雨や外部衝撃、火災などから保護し、太陽電池モジュールの屋外暴露における長期信頼性を確保する機能を有する。
このような透明前面基板としては、太陽光の透過性、電気絶縁性を有し、かつ、機械的もしくは化学的ないし物理的強度に優れているものであれば特に限定されるものではなく、一般に太陽電池モジュール用の透明前面基板として用いられているものを使用することができる。例えば、ガラス板、フッ素系樹脂シート、環状ポリオレフィン系樹脂シート、ポリカーボネート系樹脂シート、ポリ(メタ)アクリル系樹脂シート、ポリアミド系樹脂シート、またはポリエステル系樹脂シートなどが挙げられる。これらの中でも、本発明における透明前面基板としては、ガラス板を用いるのが好ましい。ガラス板は、耐熱性に優れており、使用済みの太陽電池モジュールから各構成部材を分離し、ガラス板表面に付着した表側充填材を除去する際の加熱温度を十分に高く設定することができるため、リユースもしくはリサイクルが容易なものとなるからである。
裏面保護シートは、太陽電池モジュール裏面を外界から保護する耐候性フィルムである。本発明に用いられる裏面保護シートとしては、例えばアルミニウム等の金属板もしくは金属箔、フッ素系樹脂シート、環状ポリオレフィン系樹脂シート、ポリカーボネート系樹脂シート、ポリ(メタ)アクリル系樹脂シート、ポリアミド系樹脂シート、ポリエステル系樹脂シート、または耐候性フィルムとバリアフィルムとをラミネート積層した複合シートなどが挙げられる。
本発明に用いられる裏面保護シートの厚みは、20μm〜500μmの範囲内が好ましく、より好ましくは60μm〜350μmの範囲内である。
本発明においては、上記のほか、太陽光の吸収性、補強、その他の目的のもとに、さらに他の層を任意に加えて積層することもできる。
また、各構成部材を積層した後、各層を一体成形体として固定するために外枠を設ける
こともできる。外枠としては、上記裏面保護シートに用いた材料と同様のものを使用でき
る。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、特に限定されるものではなく、一般に太陽電池モジュールの製造方法として用いられている方法が使用できる。例えば、透明前面基板、太陽電池モジュール用充填材、太陽電池素子、太陽電池モジュール用充填材、および裏面保護シートを対向させてこの順に積層し、さらに必要な場合はその他の構成部材を積層して、次いでこれらを真空吸引等により一体化して加熱圧着するラミネーション法等の通常の成形法を利用し、これらの各構成部材を一体成形体として加熱圧着成形する方法が挙げられる。
なお、これらの各構成部材を積層させた一体成形体を固定化するための外枠は、各構成部材を積層した後、加熱圧着する前に取り付けることもできるが、加熱圧着後に取り付けてもよい。
次に、本発明の太陽電池モジュール用充填材の製造方法について説明する。本発明の太陽電池モジュール用充填材の製造方法は、エチレン性不飽和シラン化合物と、密度が0.895〜0.910g/cm3の範囲内であり、かつ、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンである重合用ポリエチレンと、を重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂に、紫外線吸収剤と、光安定化剤と、熱安定化剤と、密度が0.895〜0.910g/cm3の範囲内であり、かつ、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンであるマスターバッチ用ポリエチレンと、を含むマスターバッチを加熱溶融させる工程を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、マスターバッチ用ポリエチレンの密度が比較的低いので、ホットスポット現象などで温度変化があった場合でもポリエチレンの結晶化を妨げられ、充填材の白濁を抑えることができる。したがって、温度変化により白濁しにくい太陽電池モジュール用充填材を製造することができる。
以下、本発明の太陽電池モジュール用充填材の製造方法について、構成ごとに説明する。
本発明に用いられる充填材用樹脂は、エチレン性不飽和シランと、密度が0.895〜0.910g/cm3の範囲内であり、かつ、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンである重合用ポリエチレンと、を重合させてなるシラン変性樹脂を含むものである。このような充填材用樹脂としては、「A.太陽電池モジュール用充填材」に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
本発明に用いられるマスターバッチは、紫外線吸収剤と、光安定化剤と、熱安定化剤と、密度が0.895〜0.910g/cm3の範囲内であり、かつ、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンであるマスターバッチ用ポリエチレンと、を含むものである。このようなマスターバッチとしては、「A.太陽電池モジュール用充填材」に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
次に、太陽電池モジュール用充填材の作製方法について説明する。本発明においては、上記充填材用樹脂に上記マスターバッチを加熱溶融させる工程を行うことによって、太陽電池モジュール用充填材を作製する。
この際、添加用ポリエチレンを含む充填材用樹脂と、マスターバッチとを加熱溶融させても良いし、添加ポリエチレンを含まない充填材用樹脂と、添加用ポリエチレンと、マスターバッチとを加熱溶融させても良い。
[実施例1]
(シラン変性樹脂の調製)
密度0.898g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン100重量部に対し、ビニルトリメトキシシラン2.5重量部と、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重量部とを混合し、200℃で溶融、混練し、シラン変性樹脂を得た。
密度0.900g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー100重量部に対して、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤3.75重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤5重量部と、リン系熱安定化剤0.5重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチを得た。
上記シラン変性樹脂20重量部に対して、上記マスターバッチ5重量部と、添加用ポリエチレンとしての密度0.905g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン80重量部とを混合し、φ150mm押出し機、1000mm幅のTダイスを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度230℃、引き取り速度2.3m/minで総厚600μmの太陽電池モジュール用充填材を作製した。
厚み3mmのガラス板(透明前面基板)と、厚み600μmの太陽電池モジュール用充填材と、多結晶シリコンからなる太陽電池素子と、厚み600μmの太陽電池モジュール用充填材と、厚み38μmのポリフッ化ビニル系樹脂シート(PVF)、厚み30μmのポリエチレンテレフタレートシートおよび厚み38μmのポリフッ化ビニル系樹脂シート(PVF)からなる積層シート(裏面保護シート)とをこの順に積層し、太陽電池素子面を上に向けて、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータにて150℃で15分間圧着して、太陽電池モジュールを作製した。
(マスターバッチの調製)
密度0.898g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー30重量部に対して、密度0.900g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンレジン70重量部と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤7重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤10重量部と、リン系熱安定化剤1重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチを作製した。
実施例1で用いたシラン変性樹脂40重量部に対して、上記マスターバッチ5重量部と、添加用ポリエチレンとしての密度0.900g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン60重量部とを混合し、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュール用充填材を作製した。
さらに、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールを作製した。
(マスターバッチの調製)
密度0.896g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー100重量部に対して、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤3.75重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤2.5重量部と、リン系熱安定化剤0.25重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチを作製した。
実施例1で用いたシラン変性樹脂10重量部に対して、上記マスターバッチ5重量部と、添加用ポリエチレンとしての密度0.900g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン90重量部とを混合し、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュール用充填材を作製した。
さらに、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールを作製した。
(シラン変性樹脂の調製)
密度0.896g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン100重量部に対し、ビニルトリメトキシシラン2.5重量部と、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重量部とを混合し、200℃で溶融、混練し、シラン変性樹脂を得た。
密度0.904g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー100重量部に対して、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤1.88重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤10重量部と、リン系熱安定化剤0.5重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチを作製した。
上記シラン変性樹脂20重量部に対して、上記マスターバッチ5重量部と、添加用ポリエチレンとしての密度0.898g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン80重量部とを混合し、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュール用充填材を作製した。
さらに、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールを作製した。
(シラン変性樹脂の調製)
密度0.904g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン100重量部に対し、ビニルトリメトキシシラン2.5重量部と、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重量部とを混合し、200℃で溶融、混練し、シラン変性樹脂を得た。
密度0.896g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー100重量部に対して、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤3.75重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤20重量部と、リン系熱安定化剤0.5重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチを作製した。
上記シラン変性樹脂20重量部に対して、上記マスターバッチ5重量部と、添加用ポリエチレンとしての密度0.898g/cm3のメタロセン直鎖状低密度ポリエチレン80重量部とを混合し、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュール用充填材を作製した。
さらに、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールを作製した。
(マスターバッチの調製)
密度0.940g/cm3の中密度ポリエチレンを粉砕したパウダー100重量部に対して、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤3.75重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤10重量部と、リン系熱安定化剤1重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチを作製した。
実施例1で用いたシラン変性樹脂10重量部に対して、上記マスターバッチ5重量部と、添加用ポリエチレンとして密度0.900g/cm3のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン90重量部とを混合し、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュール用充填材を作製した。
さらに、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールを作製した。
(マスターバッチの調製)
密度0.910g/cm3のチーグラー触媒系直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー100重量部に対して、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤3.75重量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤5重量部と、リン系熱安定化剤0.5重量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化した耐候剤マスターバッチを作製した。
実施例1で用いたシラン変性樹脂10重量部に対して、上記耐候剤マスターバッチ5重量部と、添加用ポリエチレンとして密度0.900g/cm3のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン90重量部とを混合し、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュール用充填材を作製した。
さらに、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールを作製した。
(太陽電池モジュール用充填材の作製)
比較例1と同様の方法でマスターバッチを作製した。
実施例1で用いたシラン変性樹脂20重量部に対して、上記マスターバッチ5重量部と、酢酸ビニル(VA)含量12%のエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)80重量部とを混合し、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュール用充填材を作製した。
さらに、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールを作製した。
(太陽電池モジュールの作製)
実施例1の太陽電池モジュール用充填材の代わりに、市販の太陽電池モジュール用EVAシート(厚さ600μm)を用いたこと、および真空ラミネータにて150℃で5分圧着した後に150℃に保持したオーブンに30分放置したこと以外は、実施例1と同様の方法で太陽電池モジュールを作製した。
実施例1〜5および比較例1〜4における太陽電池モジュール用充填材および太陽電池モジュールについて、下記の試験を行った。各試験の測定結果を下記表1に示す。
(室温放置)
太陽電池モジュール用充填材について、スガ試験機(株)製 SMカラーコンピュータ(SM−C)によりヘイズ(%)を測定した。具体的には、太陽電池モジュール用充填材を、表裏全光線透過率91%、ヘイズ0.2%、厚み3mmの青板フロートガラスで挟みこみ、太陽電池モジュール製造用の真空ラミネータにより150℃で15分間圧着した後、室温(25℃)で放置することにより冷却して、ヘイズ測定用のサンプルを作製し、このサンプルについてヘイズを測定した。
上記のヘイズ測定用のサンプルを150℃のオーブンに1時間投入し、取出した後、即座に−20℃の冷凍庫に投入して10分間放置した。冷凍庫から取り出し、室温(25℃)で放置し、サンプル温度が室温になった後にスガ試験機(株)製 SMカラーコンピュータ(SM−C)によりヘイズを測定した。
上記のヘイズ測定用のサンプルを150℃のオーブンに1時間投入した後、オーブンの設定温度を徐々に下げ、冷却速度1℃/minで室温(25℃)まで冷却した。その後、スガ試験機(株)製 SMカラーコンピュータ(SM−C)によりヘイズを測定した。
太陽電池モジュールの製造後、太陽電池モジュール用充填材層と透明前面基板との室温(25℃)下での剥離強度(N/15mm幅)を測定した。
太陽電池モジュールについてJIS規格C8917に基づいてホットスポット試験を行い、試験後の外観を評価した。
FT−IR610(日本分光株式会社製)を用いて、赤外分光法により6000nmから25000nmの赤外吸収スペクトルを測定し、得られた赤外吸収スペクトルから、ピーク面積を算出した。一例として実施例1の赤外吸収スペクトルを図2に示す。斜線部が求めたピーク面積である。
太陽電池モジュールを日当たりの良い屋外の架台に設置し、気温約32℃の条件で1時間暴露し、その後、太陽電池モジュールの温度を測定した。
これに対し、比較例1〜4における太陽電池モジュール用充填材では、冷却速度によるヘイズの差が大きく、ホットスポット試験後に白濁した。更に、比較例3、4における太陽電池モジュール用充填材ではピーク面積が大きく、熱線の吸収が高いことが確認できた。更に、屋外暴露時の太陽電池モジュールの温度が高いことが確認できた。
尚、以上の効果については、上記実施例及び比較例で挙げた透明前面基板、裏面保護シートの構成によらず他の構成においても同様な効果がある。
2 … 配線電極
3 … 取り出し電極
4a … 表側充填材層
4b … 裏側充填材層
5 … 透明前面基板
6 …裏面保護シート
T … 太陽電池モジュール
Claims (3)
- エチレン性不飽和シラン化合物および重合用ポリエチレンを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂と、紫外線吸収剤、光安定化剤、熱安定化剤およびマスターバッチ用ポリエチレンを含むマスターバッチと、を有する太陽電池モジュール用充填材であって、前記重合用ポリエチレンおよび前記マスターバッチ用ポリエチレンが、0.895〜0.910g/cm3の範囲内の密度を有するメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンであり、厚みが600±15μmのシート状としたとき、波長6000nm以上25000nm以下の範囲内におけるピーク面積が12000以下であることを特徴とする太陽電池モジュール用充填材。
- 請求項1に記載の太陽電池モジュール用充填材を用いた充填材層を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
- エチレン性不飽和シラン化合物と密度が0.895〜0.910g/cm 3 の範囲内である重合ポリエチレンとを重合させてなるシラン変性樹脂を含む充填材用樹脂に、紫外線吸収剤、光安定化剤、熱安定化剤、および密度が0.895〜0.910g/cm 3 の範囲内であり、かつ、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンであるマスターバッチ用ポリエチレンを含むマスターバッチを加熱溶融させる工程を有し、厚みが600±15μmのシート状としたとき、波長6000nm以上25000nm以下の範囲内におけるピーク面積が12000以下である太陽電池モジュール用充填材を製造すること特徴とする、太陽電池モジュール用充填材の製造方法。
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