JP4740101B2 - Solar cell sealing film and solar cell using the same - Google Patents
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Description
本発明は、エチレン−極性モノマー共重合体を主成分とする太陽電池用封止膜に関し、特に高温での絶縁性に優れる太陽電池用封止膜に関する。 The present invention relates to a solar cell sealing film containing an ethylene-polar monomer copolymer as a main component, and more particularly to a solar cell sealing film excellent in insulation at high temperatures.
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギーに直接、変換する太陽電池が広く使用され、さらなる開発が進められている。 In recent years, solar cells that directly convert sunlight into electrical energy have been widely used and further developed in terms of effective use of resources and prevention of environmental pollution.
太陽電池は、一般に、図１に示すように、表面側透明保護部材１１と裏面側保護部材（バックカバー）１２との間に表面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂを介して、シリコン発電素子などの太陽電池用セル１４を複数、封止した構成とされている。このように太陽電池では、高い発電量を得るために、電池内部で複数の太陽電池用セル１４を直列接続又は並列接続し、絶縁性の表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂで封止される。 In general, as shown in FIG. 1, a solar cell has a front side sealing film 13 </ b> A and a back side sealing film 13 </ b> B between a front side transparent protective member 11 and a back side protective member (back cover) 12. A plurality of solar battery cells 14 such as silicon power generation elements are sealed. As described above, in the solar battery, in order to obtain a high power generation amount, a plurality of solar battery cells 14 are connected in series or in parallel inside the battery, and the insulating front-side sealing film 13A and back-side sealing film 13B are used. Sealed.
従来の太陽電池に用いられる表面側透明保護部材には、電池内に太陽光をなるべく効率よく入射させて太陽電池用セルに集光するために、ガラス基板などの透明基板が用いられている。一方、裏面側保護部材には、電池内部への水分侵入などを防止するために、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックフィルムや、これらのプラスチックフィルム表面に銀からなる蒸着膜が形成されたものが用いられている。 A transparent substrate such as a glass substrate is used for a surface-side transparent protective member used in a conventional solar cell in order to make sunlight enter the battery as efficiently as possible and concentrate it on the solar cell. On the other hand, the back side protective member has a plastic film such as polyethylene terephthalate (PET) or a film in which a vapor deposition film made of silver is formed on the surface of the plastic film in order to prevent moisture from entering the battery. It is used.
また、表面側および裏面側に用いられる封止膜には、電池内部への異物や水分の侵入を防止するとともに、太陽電池セルや電極間の絶縁性を確保できることが求められる。このような観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）などのエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている（特許文献１）。 In addition, the sealing film used on the front side and the back side is required to prevent foreign substances and moisture from entering the battery and to ensure insulation between the solar battery cells and the electrodes. From such a viewpoint, a film made of an ethylene-polar monomer copolymer such as an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or an ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA) is used (Patent Document 1).
例えば、ＥＶＡからなる封止膜を用いた太陽電池は、一般的には、ＥＶＡおよび架橋剤などを含むＥＶＡ組成物を成膜することにより封止膜を形成した後、表面側透明保護部材、表面側封止膜、太陽電池用セル、裏面側封止膜及び裏面側保護部材をこの順で積層し、加熱加圧して封止膜を架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。 For example, a solar cell using a sealing film made of EVA generally forms a sealing film by forming an EVA composition containing EVA and a crosslinking agent, and then forms a surface-side transparent protective member, The front-side sealing film, solar cell, back-side sealing film, and back-side protective member are laminated in this order, and are heated and pressed to cross-link and cure the sealing film for bonding and integration.
このように従来の封止膜では、有機過酸化物などの架橋剤を用いて架橋密度を向上させることにより、膜強度や耐久性を向上させている。架橋剤の活性化方法には、熱分解法、レドックス分解法及びイオン分解法などがあるが、熱分解法を用いるのが一般的である。 Thus, in the conventional sealing film, film | membrane intensity | strength and durability are improved by improving crosslinking density using crosslinking agents, such as an organic peroxide. The crosslinking agent activation method includes a thermal decomposition method, a redox decomposition method, and an ion decomposition method, and the thermal decomposition method is generally used.
太陽電池では、入射した太陽光から発電した電気を確実に電池外部へ取り出すことが必要である。そのため、太陽電池用封止膜には電池内部の太陽電池セルや電極間の絶縁性を確保して、リーク電流の発生を防止する必要がある。 In solar cells, it is necessary to reliably extract electricity generated from incident sunlight to the outside of the cell. Therefore, it is necessary for the sealing film for solar cells to ensure insulation between the solar cells and electrodes inside the battery and prevent the occurrence of leakage current.
しかしながら、太陽電池は、屋外などの高温、高湿度、風雨に曝される過酷な環境下で使用され、特定の使用環境にあっては未だ十分な発電性能を発揮できない場合があった。すなわち、真夏の炎天下や車内などでは太陽電池の表面温度が８０℃を超える場合がある。このような、極めて高温の環境下で太陽電池を使用すると、太陽電池用封止膜の絶縁性が低下することにより絶縁不良が発生し、太陽電池の発電性能を低下させる場合があった。 However, solar cells are used in harsh environments that are exposed to high temperatures, high humidity, and wind and rain, such as outdoors, and in some specific usage environments, sufficient power generation performance may still not be exhibited. That is, the surface temperature of the solar cell may exceed 80 ° C. under a hot summer sun or in a car. When a solar cell is used in such an extremely high temperature environment, an insulation failure may occur due to a decrease in the insulating property of the solar cell sealing film, which may reduce the power generation performance of the solar cell.
そこで、本発明は、高温での使用環境下であっても絶縁不良の発生を抑制することが可能な太陽電池用封止膜を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the sealing film for solar cells which can suppress generation | occurrence | production of insulation failure even under the use environment at high temperature.
また、本発明は、前記太陽電池用封止膜を用いて封止された太陽電池を提供することを目的とする。 Moreover, this invention aims at providing the solar cell sealed using the said sealing film for solar cells.
本発明者は、上記課題に鑑み種々の検討を行った結果、架橋硬化後に所定の膨潤度を満たす太陽電池用封止膜を用いて太陽電池内部を封止することにより、高温の使用環境下であっても絶縁不良の発生が著しく低下された太陽電池が得られることを見出した。 As a result of various studies in view of the above problems, the present inventor has sealed the inside of a solar cell with a sealing film for a solar cell that satisfies a predetermined degree of swelling after crosslinking and curing, under a high temperature use environment. Even so, it has been found that a solar cell in which the occurrence of poor insulation is significantly reduced can be obtained.
すなわち、本発明は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、架橋剤及び架橋助剤を含む膜を架橋硬化させた太陽電池用封止膜であって、
架橋剤として、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンをエチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．３〜２．５質量部用い、
架橋助剤として、トリアリルシアヌレート及び／又はトリアリルイソシアヌレートをエチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．１〜２．５質量部用い、且つ
架橋硬化が、前記膜を１５５〜１６０℃で２０〜４０分間、加熱することにより行われており、そして
２５℃のテトラヒドロフランに２２時間浸漬させた後の膨潤度が５以下であることを特徴とする太陽電池用封止膜により上記課題を解決する。
That is, the present invention is a solar cell sealing film obtained by crosslinking and curing a film containing an ethylene-vinyl acetate copolymer, a crosslinking agent and a crosslinking aid,
As a crosslinking agent, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane was used in an amount of 0.3 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer.
As a crosslinking aid, triallyl cyanurate and / or triallyl isocyanurate is used in an amount of 0.1 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of ethylene-vinyl acetate copolymer. A solar cell sealing film characterized by being heated by heating at ˜160 ° C. for 20 to 40 minutes and having a degree of swelling of 5 or less after being immersed in tetrahydrofuran at 25 ° C. for 22 hours Solve the above problems.
以下に、本発明の太陽電池の好ましい態様を列記する。 Below, the preferable aspect of the solar cell of this invention is listed.
（６）前記膜が、さらにシランカップリング剤を、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１〜０．７質量部含む。 (6) The film further contains 0.1 to 0.7 parts by mass of a silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer.
（７）前記シランカップリング剤が、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである。 (7) The silane coupling agent is γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
（８）前記架橋硬化は、前記膜を１５０〜１６０℃で１５〜６０分間、加熱することにより行う。 (8) The crosslinking and curing is performed by heating the film at 150 to 160 ° C. for 15 to 60 minutes.
本発明によれば、真夏の炎天下や車内などの高温の作動環境下であっても、太陽電池用封止膜の絶縁性の低下が抑制されることにより、十分な発電性能を発揮することができ、信頼性及び安全性に優れた太陽電池を提供することが可能となる。 According to the present invention, even in a hot operating environment such as under hot summer or in a car, it is possible to exhibit sufficient power generation performance by suppressing a decrease in insulating properties of the solar cell sealing film. This makes it possible to provide a solar cell that is excellent in reliability and safety.
まず、本発明の架橋硬化された太陽電池用封止膜を用いて封止された太陽電池の構成について説明する。 First, the structure of the solar cell sealed using the crosslinked and cured solar cell sealing film of the present invention will be described.
前記太陽電池の構成は、図１に示すように、裏面側保護部材１２、裏面側封止膜１３Ｂ、太陽電池用セル１４、表面側封止膜１３Ａ及び表面側透明保護部材１１をこの順で積層し、加熱加圧など常法に従って表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂを架橋硬化させた構成を有する。なお、本発明において、太陽電池用セルに対して受光面側を「表面側」と称し、太陽電池セルの受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。 As shown in FIG. 1, the configuration of the solar cell includes a back-side protection member 12, a back-side sealing film 13B, a solar cell 14, a surface-side sealing film 13A, and a surface-side transparent protection member 11 in this order. The front side sealing film 13 </ b> A and the back side sealing film 13 </ b> B are cross-linked and cured in accordance with a conventional method such as heating and pressing. In the present invention, the light receiving surface side with respect to the solar cell is referred to as “front surface side”, and the surface opposite to the light receiving surface of the solar cell is referred to as “back surface side”.
太陽電池に用いられる太陽電池用封止膜は、一般的に、エチレン−極性モノマー共重合体及び架橋剤を含む組成物を常法に従って成膜することにより製造されるが、その後に太陽電池を組み立てる際に電池内部の他の構成部材を接着一体化させるために架橋硬化させられる。 A solar cell sealing film used for a solar cell is generally produced by forming a composition containing an ethylene-polar monomer copolymer and a crosslinking agent according to a conventional method. When assembling, other components inside the battery are cross-linked and cured in order to bond and integrate them.
本発明の太陽電池は、この架橋硬化後に２５℃のテトラヒドロフランに２２時間浸漬させた後の膨潤度が８以下である太陽電池用封止膜を用いていることを特徴とする。このような膨潤度を有する太陽電池用封止膜は、架橋反応によりエチレン−極性モノマー共重合体が二次元的、三次元的に高度に架橋された網目構造が形成されており、これにより高温環境下であっても優れた絶縁性を有し、リーク電流の発生を高く抑制された太陽電池を提供することが可能となる。 The solar cell of the present invention is characterized by using a solar cell sealing film having a degree of swelling of 8 or less after being immersed in tetrahydrofuran at 25 ° C. for 22 hours after crosslinking and curing. The sealing film for solar cells having such a degree of swelling has a network structure in which the ethylene-polar monomer copolymer is highly crosslinked two-dimensionally and three-dimensionally by a crosslinking reaction. It is possible to provide a solar cell that has excellent insulating properties even under an environment and in which generation of leakage current is highly suppressed.
なお、本発明において膨潤度とは、架橋硬化後の太陽電池用封止膜を２５℃のテトラヒドロフランに２２時間浸漬させた後、浸漬前の乾燥した封止膜の質量と浸漬後の封止膜の質量との比を下記式により求めた値とする。 In the present invention, the degree of swelling means that the solar cell sealing film after crosslinking and curing is immersed in tetrahydrofuran at 25 ° C. for 22 hours, and then the mass of the dried sealing film before immersion and the sealing film after immersion. The ratio to the mass of is the value obtained by the following formula.
このように本発明に用いられる太陽電池用封止膜は、架橋硬化後の２５℃のテトラヒドロフランに対する膨潤度が８以下であるが、好ましくは１を超え８以下である。 Thus, the sealing film for solar cells used in the present invention has a degree of swelling with respect to 25 ° C. of tetrahydrofuran after crosslinking and curing of 8 or less, preferably more than 1 and 8 or less.
本発明の太陽電池に用いられる架橋硬化前の太陽電池用封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体及び架橋剤を含む組成物を常法に従って成膜することにより得られる。このようにして得られた太陽電池用封止膜は、太陽電池を組み立てる際に加熱などの手段を用いて架橋硬化膜とされる。 The solar cell sealing film before crosslinking and curing used in the solar cell of the present invention can be obtained by forming a composition containing an ethylene-polar monomer copolymer and a crosslinking agent according to a conventional method. The solar cell sealing film thus obtained is made into a crosslinked cured film using means such as heating when assembling the solar cell.
（エチレン−極性モノマー共重合体）
前記架橋硬化前の太陽電池用封止膜に用いられるエチレン−極性モノマー共重合体の極性モノマーとしては、不飽和カルボン酸、その塩、そのエステル、そのアミド、ビニルエステル、一酸化炭素などを例示することができる。より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のリチウム、ナトリウム、カリウムなどの１価金属の塩やマグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価金属の塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などの一種又は二種以上などを例示することができる。
(Ethylene-polar monomer copolymer)
Examples of the polar monomer of the ethylene-polar monomer copolymer used for the solar cell encapsulating film before crosslinking and curing include unsaturated carboxylic acid, its salt, its ester, its amide, vinyl ester, carbon monoxide, etc. can do. More specifically, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, itaconic acid, monomethyl maleate, monoethyl maleate, maleic anhydride, itaconic anhydride, lithium of these unsaturated carboxylic acids, sodium, Salts of monovalent metals such as potassium, salts of polyvalent metals such as magnesium, calcium and zinc, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, isobutyl acrylate, n-butyl acrylate, isooctyl acrylate, methacrylic acid Examples include unsaturated carboxylic acid esters such as methyl, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, and dimethyl maleate, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, carbon monoxide, sulfur dioxide, etc. be able to.
エチレン−極性モノマー共重合体としてより具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、前記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−アクリル酸ｎブチル共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ｎブチル−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びそのカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエチレン−ビニルエステル共重合体などを代表例として例示することができる。 More specific examples of the ethylene-polar monomer copolymer include ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymers such as ethylene-methacrylic acid copolymers, and ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymers. Ionomer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-acrylic, wherein some or all of the carboxyl groups of the polymer are neutralized with the above metals Acid isobutyl copolymer, ethylene-unsaturated carboxylic acid ester copolymer such as ethylene-n-butyl acrylate copolymer, ethylene-isobutyl acrylate-methacrylic acid copolymer, ethylene-n-butyl acrylate-methacrylic acid Ethylene-unsaturated carboxylic acid ester-unsaturated carboxylic acid copolymer such as copolymer It can be exemplified vinyl ester copolymers and the like as a typical example - some or all of the body and its carboxyl group ionomer neutralized with the metal, ethylene - ethylene such as vinyl acetate copolymer.
なかでも、エチレン−極性モノマー共重合体として、最も好ましくは、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が挙げられる。これにより、安価であり、高い透明性を有する太陽電池用封止膜とすることができ、太陽電池の発電性能を向上させることが可能となる。 Among these, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is most preferable as the ethylene-polar monomer copolymer. Thereby, it can be set as the sealing film for solar cells which is cheap and has high transparency, and it becomes possible to improve the power generation performance of a solar cell.
エチレン−極性モノマー共重合体における極性モノマーの含有量は、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して２０〜３５質量部、さらに２２〜３０質量部、特に２４〜２８質量部とするのが好ましい。極性モノマーの含有量が、２０質量部未満であると加工性が低下し、得られるフィルムが硬質になりすぎる恐れがあり、３５質量部を超えると太陽電池用封止膜の粘性が低下して取扱いが困難となる恐れがある。 The content of the polar monomer in the ethylene-polar monomer copolymer is 20 to 35 parts by mass, more preferably 22 to 30 parts by mass, especially 24 to 28 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. Is preferred. If the content of the polar monomer is less than 20 parts by mass, the workability may be reduced, and the resulting film may become too hard. If the content exceeds 35 parts by mass, the viscosity of the solar cell sealing film will decrease. Handling may be difficult.
（架橋剤）
本発明に用いられる架橋硬化前の太陽電池用封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体の他に、架橋剤を少なくとも含む。これにより、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋密度を向上させることができる。
(Crosslinking agent)
The solar cell sealing film before crosslinking and curing used in the present invention contains at least a crosslinking agent in addition to the ethylene-polar monomer copolymer. Thereby, the crosslinking density of an ethylene-polar monomer copolymer can be improved.
本発明において、上述した所定の膨潤度を有する架橋硬化された太陽電池用封止膜とするには、架橋硬化前の太陽電池用封止膜において架橋剤の含有量および種類によって調整することができる。 In the present invention, in order to obtain a crosslinked and cured solar cell encapsulating film having a predetermined degree of swelling as described above, the content and type of the crosslinking agent in the encapsulating film for solar cell before crosslinking and curing can be adjusted. it can.
前記架橋硬化前の太陽電池用封止膜における架橋剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３．０質量部、より好ましくは０．３〜２．５質量部である。このような架橋剤の含有量とすることにより、架橋硬化後に上述した所定の膨潤度を有する太陽電池用封止膜とすることができ、高温環境下であっても絶縁不良の発生が抑制された太陽電池が得られる。 The content of the crosslinking agent in the solar cell encapsulating film before crosslinking and curing is preferably 0.1 to 3.0 parts by mass, more preferably 0.1 to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. 3 to 2.5 parts by mass. By setting the content of such a crosslinking agent, it is possible to obtain a sealing film for a solar cell having the above-mentioned predetermined degree of swelling after crosslinking and curing, and the occurrence of insulation failure is suppressed even in a high temperature environment. Solar cell can be obtained.
前記架橋剤としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生する有機過酸化物を使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。 As said crosslinking agent, the organic peroxide which decomposes | disassembles at the temperature of 100 degreeC or more and generate | occur | produces a radical can be used. The organic peroxide is generally selected in consideration of the film formation temperature, the adjustment conditions of the composition, the curing temperature, the heat resistance of the adherend, and the storage stability. In particular, those having a decomposition temperature of 70 hours or more with a half-life of 10 hours are preferred.
前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ジハイドロパーオキサイド、３−ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン、ジクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルモノカーボネート、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。 Examples of the organic peroxide include 2,5-dimethylhexane, 2,5-dihydroperoxide, 3-di-t-butylperoxide, and t-dioxide from the viewpoint of processing temperature and storage stability of the resin. Milperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5 di (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2 , 5-Di (tert-butylperoxy) hexyne, dicumyl peroxide, α, α′-bis (tert-butylperoxysopropyl) benzene, n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) ) Butane, tert-butylperoxy 2-ethylhexyl monocarbonate, 2,2-bis (tert-butylperoxy) butane, 1,1-bi Sus (tert-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di (tert-hexylperoxy) -3,3,5- Examples include trimethylcyclohexane, t-butyl peroxybenzoate; benzoyl peroxide and the like.
有機過酸化物として、特に好ましくは、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンが挙げられる。この有機過酸化物であれば、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋密度を向上させることができる。 As the organic peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane is particularly preferable. With this organic peroxide, the crosslink density of the ethylene-polar monomer copolymer can be improved.
（架橋助剤）
さらに、架橋硬化前の太陽電池用封止膜は、架橋助剤を含んでいるのが好ましい。前記架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋密度を向上させ、架橋硬化後の膨潤度が低い太陽電池用封止膜を形成することができる。
(Crosslinking aid)
Furthermore, it is preferable that the sealing film for solar cells before crosslinking curing contains a crosslinking aid. The crosslinking aid can improve the crosslinking density of the ethylene-polar monomer copolymer and form a solar cell sealing film having a low degree of swelling after crosslinking and curing.
前記架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３．０質量部、より好ましくは０．１〜２．５質量部で使用される。このような架橋助剤の含有量であれば、架橋助剤の添加によるガスの発生もなく、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋密度を向上させることができる。 The crosslinking aid is preferably used in an amount of 0.1 to 3.0 parts by mass, more preferably 0.1 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. With such a content of the crosslinking aid, there is no generation of gas due to the addition of the crosslinking aid, and the crosslinking density of the ethylene-polar monomer copolymer can be improved.
前記架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレートおよび／またはトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。 Examples of the crosslinking aid (compound having a radical polymerizable group as a functional group) include trifunctional crosslinking aids such as triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate, and (meth) acrylic esters (eg, NK ester) ) Monofunctional or bifunctional crosslinking aids. Of these, triallyl cyanurate and / or triallyl isocyanurate are preferable, and triallyl isocyanurate is particularly preferable.
（接着向上剤）
架橋硬化前の太陽電池用封止膜は、太陽電池内部の封止性能を考慮すると、優れた接着力を有するのが好ましい。したがって、前記架橋硬化前の太陽電池用封止膜は、接着向上剤をさらに含んでいるのがよい。
(Adhesion improver)
The solar cell sealing film before cross-linking and curing preferably has excellent adhesive strength in consideration of the sealing performance inside the solar cell. Therefore, the solar cell sealing film before crosslinking and curing preferably further contains an adhesion improver.
前記接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。 As the adhesion improver, a silane coupling agent can be used. Thereby, it becomes possible to form the sealing film for solar cells which has the outstanding adhesive force.
前記シランカップリング剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、０．１〜０．７質量部、特に０．３〜０．６５質量部であることが好ましい。これにより安定した接着力を有し、架橋硬化後の膨潤度が低い太陽電池用封止膜が得られる。 It is preferable that content of the said silane coupling agent is 0.1-0.7 mass part with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers, especially 0.3-0.65 mass part. As a result, a solar cell sealing film having a stable adhesive force and a low degree of swelling after crosslinking and curing can be obtained.
前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。 Examples of the silane coupling agent include γ-chloropropylmethoxysilane, vinylethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxy. Silane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β Mention may be made of-(aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. Of these, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane is particularly preferred.
（その他）
本発明に用いられる架橋硬化前の太陽電池用封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整のため、必要に応じて、受酸剤、可塑剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
(Other)
The solar cell encapsulating film before crosslinking and curing used in the present invention is an improvement or adjustment of various physical properties (optical properties such as mechanical strength and transparency, heat resistance, light resistance, crosslinking speed, etc.). Therefore, various additives such as an acid acceptor, a plasticizer, an acryloxy group-containing compound, a methacryloxy group-containing compound and / or an epoxy group-containing compound may be further included as necessary.
前記受酸剤としては、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸化物又は複合金属水酸化物が用いられ、発生する酢酸の量、及び用途に応じ適宜選択することができる。前記受酸剤として、具体的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、硼酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜燐酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸マグネシウム、メタホウ酸マグネシウム、メタホウ酸カルシウム、メタホウ酸バリウムなどの周期律表第２族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、珪酸塩、硼酸塩、亜燐酸塩、メタホウ酸塩など；酸化錫、塩基性炭酸錫、ステアリン酸錫、塩基性亜燐酸錫、塩基性亜硫酸錫、四酸化三鉛、酸化ケイ素、ステアリン酸ケイ素などの周期律表第１４族金属の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜燐酸塩、塩基性亜硫酸塩など；酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄；ハイドロタルサイト類等の複合金属水酸化物；水酸化アルミニウムゲル化合物；などが挙げられる。これらは一種単独で用いられてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
As the acid acceptor, a metal oxide, a metal hydroxide, a metal carbonate or a composite metal hydroxide is used, and can be appropriately selected according to the amount of acetic acid generated and the application. Specific examples of the acid acceptor include magnesium oxide, calcium oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium carbonate, calcium borate, zinc stearate, calcium phthalate,
前記架橋硬化前の太陽電池用封止膜において、受酸剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜０．１５質量部とするのがよい。 In the solar cell sealing film before crosslinking and curing, the content of the acid acceptor is preferably 0.01 to 0.15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. Good.
前記可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。 The plasticizer is not particularly limited, but polybasic acid esters and polyhydric alcohol esters are generally used. Examples thereof include dioctyl phthalate, dihexyl adipate, triethylene glycol-di-2-ethylbutyrate, butyl sebacate, tetraethylene glycol diheptanoate, and triethylene glycol dipelargonate. One type of plasticizer may be used, or two or more types may be used in combination. The content of the plasticizer is preferably in the range of 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer.
前記アクリロキシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。 The acryloxy group-containing compound and the methacryloxy group-containing compound are generally acrylic acid or methacrylic acid derivatives, and examples thereof include acrylic acid or methacrylic acid esters and amides. Examples of ester residues include linear alkyl groups such as methyl, ethyl, dodecyl, stearyl, lauryl, cyclohexyl group, tetrahydrofurfuryl group, aminoethyl group, 2-hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group. Group, 3-chloro-2-hydroxypropyl group. Examples of amides include diacetone acrylamide. In addition, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, triethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol, and esters of acrylic acid or methacrylic acid can also be used.
前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）5グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。 Examples of the epoxy-containing compound include triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, Examples include phenol (ethyleneoxy) 5 glycidyl ether, pt-butylphenyl glycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, glycidyl methacrylate, and butyl glycidyl ether.
前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物、または前記エポキシ基含有化合物は、それぞれ架橋硬化前の封止膜に含まれるエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。 Each of the acryloxy group-containing compound, the methacryloxy group-containing compound, or the epoxy group-containing compound is generally 0.5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer contained in the sealing film before crosslinking and curing, respectively. 5.0 parts by mass, particularly 1.0 to 4.0 parts by mass are preferably contained.
さらに、前記架橋硬化前の太陽電池用封止膜は、紫外線吸収剤、光安定剤および老化防止剤を含んでいてもよい。 Furthermore, the solar cell sealing film before crosslinking and curing may contain an ultraviolet absorber, a light stabilizer and an anti-aging agent.
前記架橋硬化前の太陽電池用封止膜が紫外線吸収剤を含むことにより、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体が劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。前記紫外線吸収剤としては、特に制限されないが、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。 When the solar cell sealing film before crosslinking and curing contains an ultraviolet absorber, the ethylene-polar monomer copolymer is deteriorated by the influence of irradiated light and the like, and the solar cell sealing film is yellowed. Can be suppressed. The ultraviolet absorber is not particularly limited, but 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4- Preferred examples include benzophenone-based ultraviolet absorbers such as methoxybenzophenone and 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone. In addition, it is preferable that the compounding quantity of the said benzophenone series ultraviolet absorber is 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers.
前記架橋硬化前の太陽電池用封止膜が光安定剤を含むことによっても、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体が劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。前記光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ−６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれも（株）ＡＤＥＫＡ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ９４４ＬＤ（いずれもチバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。 Even if the solar cell sealing film before crosslinking and curing contains a light stabilizer, the ethylene-polar monomer copolymer deteriorates due to the influence of irradiated light and the like, and the solar cell sealing film turns yellow. Can be suppressed. As the light stabilizer, a light stabilizer called a hindered amine type is preferably used. For example, LA-52, LA-57, LA-62, LA-63LA-63p, LA-67, LA-68 (all ( ADEKA), Tinuvin 744, Tinuvin 770, Tinuvin 765, Tinuvin 144, Tinuvin 622LD, CHIMASORB 944LD (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals), UV-3034 (BF Goodrich) Can be mentioned. In addition, the said light stabilizer may be used individually or may be used in combination of 2 or more types, and the compounding quantity is 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers. It is preferable that
前記老化防止剤としては、例えばＮ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。 Examples of the antioxidant include hindered phenol antioxidants such as N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionamide]. , Phosphorus heat stabilizers, lactone heat stabilizers, vitamin E heat stabilizers, sulfur heat stabilizers, and the like.
上述した架橋硬化前の太陽電池用封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体及び架橋剤を含む組成物を常法に従って成膜することにより、容易に製造することができる。例えば、前記組成物を、押出成形、カレンダー成形で加熱圧延して成膜する手段などによって行われる。尚、製膜時の加熱温度は、架橋剤が反応しない或いはほとんど反応しない温度とすることが好ましい。例えば、５０〜９０℃、特に４０〜８０℃とするのが好ましい。その後に、常法に従って太陽電池用封止膜を封止のために架橋硬化させればよい。 The solar cell sealing film before cross-linking and curing described above can be easily produced by forming a composition containing an ethylene-polar monomer copolymer and a cross-linking agent according to a conventional method. For example, the composition is formed by means of heating and rolling the composition by extrusion molding or calendar molding. The heating temperature during film formation is preferably a temperature at which the crosslinking agent does not react or hardly reacts. For example, it is preferably 50 to 90 ° C, particularly 40 to 80 ° C. Thereafter, the solar cell sealing film may be crosslinked and cured for sealing according to a conventional method.
本発明の太陽電池用封止膜は、架橋硬化後に所定の膨潤度を有することを特徴とする。高温環境における絶縁不良の発生が低下された太陽電池用封止膜とするためには、架橋剤、架橋助剤などの種類及び含有量に応じて、所定の条件下で架橋硬化させた後の封止膜の膨潤度を規定するのが特に好ましい。 The solar cell sealing film of the present invention is characterized by having a predetermined degree of swelling after crosslinking and curing. In order to obtain a solar cell sealing film in which the occurrence of poor insulation in a high-temperature environment is reduced, depending on the type and content of a crosslinking agent, a crosslinking aid, etc., after crosslinking and curing under predetermined conditions It is particularly preferable to define the degree of swelling of the sealing film.
具体的には、前記膨潤度は、架橋硬化前の太陽電池用封止膜を、１５０〜１６０℃で１５〜６０分間、特に１５５〜１６０℃で２０〜４０分間、加熱することにより架橋硬化させた後の値とするのが好ましい。 Specifically, the degree of swelling is obtained by crosslinking and curing the solar cell sealing film before crosslinking and curing at 150 to 160 ° C. for 15 to 60 minutes, particularly at 155 to 160 ° C. for 20 to 40 minutes. It is preferable to set the value after this.
また、太陽電池用封止膜の厚さは、特に制限されないが、５０μｍ〜２ｍｍの範囲であればよい。 The thickness of the solar cell sealing film is not particularly limited, but may be in the range of 50 μm to 2 mm.
本発明の太陽電池において、太陽電池用セルを十分に封止するには、図１に示すように、封止膜１３Ａ、１３Ｂの少なくとも一方に上述した太陽電池用封止膜を用い、表面側透明保護部材１１、封止膜１３Ａ、太陽電池用セル１４、封止膜１３Ｂ及び裏面側保護部材１２を積層した後に、封止膜１３Ａ、１３Ｂを架橋硬化させればよい。 In the solar battery of the present invention, in order to sufficiently seal the solar battery cell, as shown in FIG. 1, the above-described solar battery sealing film is used for at least one of the sealing films 13A and 13B. After the transparent protective member 11, the sealing film 13A, the solar cell 14, the sealing film 13B, and the back surface side protective member 12 are laminated, the sealing films 13A and 13B may be crosslinked and cured.
前記太陽電池用封止膜の架橋硬化法としては、特に制限されることはなく、熱分解法、レドックス分解法及びイオン分解法など架橋剤の種類に応じて公知の方法を使用することができる。なかでも、容易に行えることから熱分解法を用いるのが好ましい。 The crosslinking curing method for the solar cell sealing film is not particularly limited, and a known method such as a thermal decomposition method, a redox decomposition method or an ion decomposition method can be used. . Among these, it is preferable to use a thermal decomposition method because it can be easily performed.
前記架橋硬化するには、上記の通りにして得られた積層体を、温度１３５〜１８０℃で５〜４０分程度、加熱することにより行われるが、好ましくは１５０〜１６０℃で１５〜６０分間、特に好ましくは１５５〜１６０℃で２０〜４０分間、加熱して行われる。これにより、封止膜に含まれるエチレン−極性モノマー共重合体が架橋されることにより、封止膜を架橋硬化させて太陽電池用セルを封止することが可能となる。また、このように封止膜を架橋硬化させることによって、太陽電池内に２５℃のテトラヒドロフランに２２時間、浸漬させた後の膨潤度が８以下である架橋硬化された封止膜が含まれることとなり、高温環境における絶縁不良の発生が低下された太陽電池が得られる。 The cross-linking and curing are performed by heating the laminate obtained as described above at a temperature of 135 to 180 ° C. for about 5 to 40 minutes, preferably at 150 to 160 ° C. for 15 to 60 minutes. Particularly preferably, it is carried out by heating at 155 to 160 ° C. for 20 to 40 minutes. Thereby, when the ethylene-polar monomer copolymer contained in the sealing film is crosslinked, the sealing film can be crosslinked and cured to seal the solar cell. In addition, by crosslinking and curing the sealing film in this way, a crosslinked and cured sealing film having a degree of swelling of 8 or less after being immersed in tetrahydrofuran at 25 ° C. for 22 hours is included. Thus, a solar cell with reduced occurrence of insulation failure in a high temperature environment can be obtained.
前記架橋硬化は、積層体を０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で加圧しながら行ってもよい。また、架橋硬化前に前記積層体を真空ラミネータなどを用いて、０．１〜５分間、脱気させてもよい。 The cross-linking and curing may be performed while pressing the laminate with a pressure of about 0.1 to 1.5 kg / cm 2 . Moreover, you may deaerate the said laminated body for 0.1 to 5 minutes using a vacuum laminator etc. before bridge | crosslinking hardening.
本発明において、上述した所定の膨潤度を有する太陽電池用封止膜は、表面側封止膜及び裏面側封止膜の少なくとも一方に用いられればよいが、高い絶縁性を確保する観点から表面側封止膜及び裏面側封止膜の双方に用いられるのが好ましい。 In the present invention, the solar cell sealing film having the predetermined degree of swelling described above may be used for at least one of the front surface side sealing film and the rear surface side sealing film, but from the viewpoint of ensuring high insulation. It is preferably used for both the side sealing film and the back side sealing film.
本発明の太陽電池に使用される表面側透明保護部材は、通常、珪酸塩ガラスなどのガラ
ス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。
The surface side transparent protective member used for the solar cell of the present invention is usually a glass substrate such as silicate glass. As for the thickness of a glass substrate, 0.1-10 mm is common, and 0.3-5 mm is preferable. The glass substrate may generally be chemically or thermally strengthened.
また、裏面側保護部材は、ＰＥＴなどのプラスチックフィルムであるが、耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルムやプラスチックフィルム表面に銀やアルミニウムからなる蒸着薄膜を形成したもの、特にフッ化ポリエチレンフィルム／Ａｌ／フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させた積層シートが好ましい。 The back side protective member is a plastic film such as PET, but in consideration of heat resistance and moist heat resistance, a fluorinated polyethylene film or a plastic film surface on which a deposited thin film made of silver or aluminum is formed. A laminated sheet in which polyethylene film / Al / fluorinated polyethylene film is laminated in this order is preferable.
なお、本発明の太陽電池は、表面側及び／又は裏面側に用いられる封止膜に特徴を有する。したがって、表面側透明保護部材、裏面側保護部材及び太陽電池用セルなどの前記封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよく、特に制限されない。 In addition, the solar cell of this invention has the characteristics in the sealing film used for the surface side and / or back side. Therefore, members other than the sealing film, such as the front-side transparent protective member, the back-side protective member, and the solar battery cell, are not particularly limited as long as they have the same configuration as a conventionally known solar battery.
以下、本発明を実施例により説明する。本発明は、以下の実施例により制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. The present invention is not limited by the following examples.
（実施例１）
１．太陽電池用封止膜の作製
配合１：
（１）エチレン酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量２６重量部）１００質量部
（２）架橋剤１（２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）２．０質量部
（３）架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート）２．０質量部
（４）添加剤（γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）０．５質量部
上記配合のＥＶＡ組成物を用いて、８０℃で押出成形して成膜することにより、太陽電池用封止膜（厚さ２ｍｍ）を得た。
Example 1
1. Preparation of sealing film for solar cell Formulation 1:
(1) Ethylene vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content 26 parts by weight) 100 parts by mass (2) Crosslinker 1 (2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane) 2. 0 parts by mass (3) Cross-linking assistant (triallyl isocyanurate) 2.0 parts by mass (4) Additive (γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane) 0.5 parts by mass Using the EVA composition having the above composition, A solar cell sealing film (thickness: 2 mm) was obtained by extrusion molding at 80 ° C. to form a film.
２．太陽電池用封止膜の架橋硬化
上記で得られた太陽電池用封止膜を２枚のポリエチレンテレフタレート（厚さ１００μｍ）で挟み、得られた積層体を約１５５℃、３０分間、加熱することにより架橋硬化させた。
2. Cross-linking curing of solar cell sealing film The solar cell sealing film obtained above is sandwiched between two polyethylene terephthalates (thickness: 100 μm), and the resulting laminate is heated at about 155 ° C. for 30 minutes. Was crosslinked and cured.
（比較例１）
架橋硬化させる際の加熱時間を１０分間とした以外は実施例１と同様にして太陽電池用封止膜を作製し、これを硬化させた。
(Comparative Example 1)
A solar cell sealing film was prepared and cured in the same manner as in Example 1 except that the heating time for crosslinking and curing was 10 minutes.
（比較例２）
下記配合とした以外は実施例１と同様にして太陽電池用封止膜を作製し、これを架橋硬化させた。
(Comparative Example 2)
A solar cell sealing film was produced in the same manner as in Example 1 except that the following composition was used, and this was crosslinked and cured.
配合２：
（１）エチレン酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量２６重量部）１００質量部
（２）架橋剤１（２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）２．０質量部
（３）添加剤 （γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）０．５質量部
Formula 2:
(1) Ethylene vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content 26 parts by weight) 100 parts by mass (2) Crosslinker 1 (2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane) 2. 0 parts by mass (3) Additive (γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane) 0.5 parts by mass
（評価）
各実施例及び比較例で作製した架橋硬化後の太陽電池用封止膜の膨潤度及び体積固有抵抗を、下記手順に従って測定した。
(Evaluation)
The degree of swelling and volume resistivity of the solar cell sealing film after cross-linking and curing produced in each Example and Comparative Example were measured according to the following procedures.
１．膨潤度
５ｍｍ×１０ｍｍの大きさとした架橋硬化後の太陽電池用封止膜（Ａ［ｇ］）を、２５℃のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３０ｇに２２時間浸漬させた後、ＴＨＦから取り出して速やかにろ紙で表面のＴＨＦを拭き取り、ＴＨＦにより膨潤させた太陽電池用封止膜の質量（Ｂ［ｇ］）を室温（２５℃）雰囲気下で測定し、浸漬前及び浸漬後の太陽電池用封止膜の質量の割合（Ｂ／Ａ）を求めた。結果をまとめて表１に示す。
1. A solar cell sealing film (A [g]) having a degree of swelling of 5 mm × 10 mm after being cured by crosslinking was immersed in 30 g of tetrahydrofuran (THF) at 25 ° C. for 22 hours, and then immediately removed from THF to filter paper. Measure the mass (B [g]) of the solar cell sealing film swollen with THF and swollen with THF in a room temperature (25 ° C.) atmosphere, and before and after immersion, the solar cell sealing film The mass ratio (B / A) was determined. The results are summarized in Table 1.
２．体積固有抵抗
リングタイプ電極（三菱化学株式社製 ＵＲ−１００）に６０℃雰囲気下、１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに打ち抜いた架橋硬化後の太陽電池用封止膜を設置して、１０００Ｖの電圧を印加し、高抵抗計（三菱化学株式社製 ハイレスターＵＰＭＣＰ−ＨＴ４５０）にて１分後の抵抗値を測定し、その値を元に体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を算出した。結果をまとめて表１に示す。
2. Volume specific resistance A ring-type electrode (UR-100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is installed with a solar cell sealing film after cross-linking and curing punched into a size of 100 mm × 100 mm in an atmosphere of 60 ° C. Then, the resistance value after 1 minute was measured with a high resistance meter (High Lester UPMCP-HT450 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the volume resistivity (Ω · cm) was calculated based on the value. The results are summarized in Table 1.
表１に示された通り、架橋硬化後の膨潤度が低い実施例１の太陽電池用封止膜は、６０℃においても高い体積固有抵抗を有することがわかる。したがって、このような太陽電池用封止膜を用いた太陽電池は、高温環境下であっても絶縁不良が著しく低下され、高い発電性能を発揮できることがわかる。 As shown in Table 1, it can be seen that the solar cell sealing film of Example 1 having a low degree of swelling after crosslinking and curing has a high volume resistivity even at 60 ° C. Therefore, it can be seen that a solar cell using such a solar cell sealing film has a significantly reduced insulation failure even under a high temperature environment and can exhibit high power generation performance.
１１ 表面側透明保護部材、
１２ 裏面側保護部材、
１３Ａ 表面側封止膜、
１３Ｂ 裏面側封止膜、
１４ 太陽電池セル。
11 surface side transparent protective member,
12 Back side protection member,
13A surface side sealing film,
13B Back side sealing film,
14 Solar cell.
Claims (11)
架橋剤として、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンをエチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．３〜２．５質量部用い、
架橋助剤として、トリアリルシアヌレート及び／又はトリアリルイソシアヌレートをエチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して０．１〜２．５質量部用い、且つ
架橋硬化が、前記膜を１５５〜１６０℃で２０〜４０分間、加熱することにより行われており、そして
２５℃のテトラヒドロフランに２２時間浸漬させた後の膨潤度が５以下であることを特徴とする太陽電池用封止膜。 A solar cell sealing film obtained by crosslinking and curing a film containing an ethylene-vinyl acetate copolymer, a crosslinking agent and a crosslinking aid,
As a crosslinking agent, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane was used in an amount of 0.3 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer.
As a crosslinking aid, triallyl cyanurate and / or triallyl isocyanurate is used in an amount of 0.1 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of ethylene-vinyl acetate copolymer. A solar cell sealing film characterized by being heated by heating at ˜160 ° C. for 20 to 40 minutes and having a degree of swelling of 5 or less after being immersed in tetrahydrofuran at 25 ° C. for 22 hours.
前記架橋硬化後の封止膜が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電池。 In a solar cell formed by sealing a cell for solar cell by interposing a sealing film between the front surface side transparent protective member and the back surface side protective member and curing by crosslinking,
The solar cell according to claim 1 , wherein the encapsulating film after crosslinking and curing is the encapsulating film for solar cell according to claim 1 .
得られる太陽電池の封止膜が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池用封止膜であることを特徴とする製造方法。 The sun including the process of heating the laminated body which laminated | stacked the surface side transparent protective member, the sealing film, the cell for solar cells, the sealing film, and the back surface side protective member in this order for 20 to 40 minutes at 155-160 degreeC. A battery manufacturing method comprising:
The solar cell sealing film obtained is the solar cell sealing film according to any one of claims 1 to 5.
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