JP5443031B2 - 樹脂封止シート - Google Patents
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Description
特許文献2には、架橋剤及びシランカップリング剤を配合したエチレンビニルアセテート共重合体からなるシートであって、一定のゲル分率まで放射線架橋させたことを特徴とする太陽電池封止用シートが開示されている。
[1]
150℃において10分間加熱後に発生する一酸化炭素及び二酸化炭素の合計量が100ppm以下であり、且つ、ゲル分率が1〜60質量%であり、
有機過酸化物を実質的に含有せず、
樹脂の両表面を形成する表面層と、前記表面層に積層された内層とを含む3層構造を有し、
前記表面層は、接着性樹脂として、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、及びエチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を含み、
前記表面層及び内層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を含み、
前記表面層及び前記内層は、電離性放射線により架橋処理が施されている、
樹脂封止シート。
ゲル分率(質量%)=(抽出後の試料質量/抽出前の試料質量)×100
[単層構造]
樹脂封止シートが単層構造を有する場合、良好な透明性、柔軟性、被接着物の接着性や取扱性を確保する観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、及びポリオレフィン系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂からなる層であることが好ましい。
本実施の形態における樹脂封止シートは、表面層と、前記表面層に積層された内層とを含む少なくとも2層以上の多層構造を有していてもよい。ここで、樹脂封止シートの両表面を形成する2層を「表面層」といい、それ以外を「内層」という。
樹脂封止シートの製造方法としては、特に制限はないが、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、樹脂を押出機で溶融し、ダイより溶融樹脂を押出し、急冷固化して原反を得る。押出機としては、Tダイ、環状ダイ等が用いられる。樹脂封止シートが多層構造を有する場合には、環状ダイが好ましい。
本実施の形態における樹脂封止シートは、太陽電池を構成する素子等の部材を保護するための封止材として特に有用である。すなわち透明性や耐クリープ特性に優れ、かつ被封止物との接着性が良好であり、用途に応じて接着性の制御を行うことができる。また、太陽電池を構成するガラス板や、アクリルやポリカーボネート等の樹脂板に対しても安定的に強固な接着性を発揮する。本実施の形態における樹脂封止シートを用いることにより、太陽電池用ガラス自身や各種配線や発電素子等、凹凸を有している各種部材を確実に隙間なく封止できる。
<ゲル分率(ガラス貼り合せ後)>
ゲル分率については、沸騰p−キシレン中で、樹脂封止シートを12時間抽出し、不溶解部分の割合を下記式により求めた。
ゲル分率(質量%)=(抽出後の試料質量/抽出前の試料質量)×100
なお、ガラス貼り合せ時の熱履歴を考慮し、測定サンプルを予めLM50型真空ラミネート装置(NPC社)を用いて、150℃にて5分間脱気後、10分間真空ラミネートして熱履歴を与えた。
JIS−K−7129に準拠して測定した。
JIS―K−7210に準拠して測定した。
ティーエイインスツルメント社製の示差走査熱良計「MDSC2920型」を使用し、樹脂約8〜12mgを0℃から200℃まで10℃/分の速度で昇温させ、200℃で5分間溶融保持した後に−50℃以下まで急冷し、次いで0℃から200℃まで10℃/分で昇温させた際に得られる融解に伴う吸熱ピークの温度を融点とした。
太陽電池用ガラス板(AGC社製白板ガラス10cmX5cm角、厚さ3mm)/樹脂封止シート/バックシート(東洋アルミニウム社製、トーヤルソーラー)の順に重ね、LM50型真空ラミネート装置(NPC社)を用いて、150℃にて5分間脱気後、10分間真空ラミネートして剥離強度測定用サンプルを作成した。そのラミネートサンプルを東洋ボールドイン社製の「テンシロンUMT−II−500型」を用いて、温度23℃、相対湿度55%の条件下で、ガラスと封止シート間の剥離強度を測定した。なお、引張速度は200mm/分、剥離角度は180度とし、強度が定常状態の達したときの値を剥離強度の値とした。
太陽電池用ガラス板(AGC社製白板ガラス5cmX10cm角:厚さ3mm)/樹脂封止シート/発電部分(単結晶シリコンセル(厚さ250μm)/樹脂封止シート/太陽電池用ガラス板の順に重ね、LM50型真空ラミネート装置(NPC社)を用いて150℃にて5分間脱気後、10分間真空ラミネートし、積層したサンプルの一方のガラス板を85℃に設定した恒温槽の壁面に固定し、24時間放置し、他方のガラス板とのズレを測定した。
〇:ガラス板のズレがほぼなし。
×:ガラス板のズレが3mm以上。
テフロン(登録商標)製の蓋を具備した、内容量4mLの耐熱容器に試料約0.1mgを秤量し、ブロックヒーターにて150℃にて5分余熱後、10分間加熱し、耐熱容器中に放出されたガス成分を、島津社製ガスクロマトグラフ質量分析計GCMS−QP2010を用いて定量分析を行った。なお、用いたカラムはCarboxen1010(30m×0.32mm)であり、標準ガスとして、Air/一酸化炭素/二酸化炭素=1/1/1(Vol比)の混合ガスを用いた。
太陽電池用ガラス板(AGC社製白板ガラス97cmX147cm、厚さ3mm)/樹脂封止シート/配線済みシリコンセル(6インチ多結晶、6X9セル、厚さ180μm)/樹脂封止シート/バックシート(東洋アルミニウム社製トーヤルソーラー)の順に重ね、LM−A−140X200型真空ラミネート装置(NPC社)を用いて150℃にて5分間脱気後、10分間真空ラミネートし、太陽電池モジュールを作成し、バックシートの膨れ発生状況を目視にて確認した。
〇:バックシート膨れがなし。
×:バックシート膨れがあり。
<樹脂>
(1)エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)
東ソー社製 ウルトラセン751(VA=28%、MFR=5.7、融点72℃)
(2)エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(EVAケン化物)
東ソー社製 メルセン6410(VA=28%、MFR=5.7、ケン化度10%、融点92℃)
<有機過酸化物>
アルケマ吉富社製 ルペロックス101
<シランカップリング剤>
信越化学社製 KBM503
<実施例1〜4>
表1に示す材料及び組成比(単位は質量部)で樹脂封止シートを製造した。
2台の押出機(表面層押出機、内層押出機)を使用して樹脂を溶融し、その押出機に接続された環状ダイから樹脂をチューブ状に溶融押出し、溶融押出にて形成されたチューブを水冷リングを用いて急冷することにより実施例1〜4の樹脂封止シートを得た。シランカップリング剤を導入するにあたっては導入する樹脂にあらかじめ5質量%程度の濃度で混練してマスターバッチ化して、配合したい量に希釈して使用した。
得られた実施例1〜4の樹脂封止シートに対して、表中に示した照射条件に従って電子線処理を行った。樹脂封止シートのゲル分率、耐ガラス剥離強度、耐熱性、ガス発生量を評価した。評価結果を表1に示す。
得られた樹脂封止シートを用いて太陽電池モジュールを製造し、その際のバックシート膨れの評価を行った。評価結果を表1に示す。なお、真空ラミネーターとしては、NPC社製太陽電池用真空ラミネーターLM50を用いた。
表1に示す材料及び組成比で、実施例と同様の方法により樹脂封止シートを製造した。有機過酸化物及びシランカップリング剤を導入するにあたっては導入する樹脂にあらかじめ5質量%程度の濃度で混練してマスターバッチ化して、配合したい量に希釈して使用した。
得られた比較例1及び3の樹脂封止シートに対して、表中に示した照射条件に従って電子線処理を行った。樹脂封止シートのゲル分率、耐ガラス剥離強度、耐熱性、ガス発生量を評価した。評価結果を表1に示す。
得られた樹脂封止シートを用いて太陽電池モジュールを製造し、その際のバックシートの膨れの評価を行った。評価結果を表1に示す。なお、真空ラミネーターとしては、NPC社製太陽電池用真空ラミネーターLM50を用いた。
Claims (1)
- 150℃において10分間加熱後に発生する一酸化炭素及び二酸化炭素の合計量が100ppm以下であり、且つ、ゲル分率が1〜60質量%であり、
有機過酸化物を実質的に含有せず、
樹脂の両表面を形成する表面層と、前記表面層に積層された内層とを含む3層構造を有し、
前記表面層は、接着性樹脂として、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、及びエチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を含み、
前記表面層及び内層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体、及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を含み、
前記表面層及び前記内層は、電離性放射線により架橋処理が施されている、
樹脂封止シート。
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