JP5459596B2 - Solar cell back surface protection sheet and solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池用裏面保護シート及び太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a back protective sheet and a solar cell module for solar cells.
太陽電池は、無公害で地球環境に優しい新たなエネルギー源として注目されている。一般的な太陽電池モジュールの構造は、太陽光が当たる面をガラスで覆い、熱可塑性プラスチックからなる封止樹脂で太陽電池セルを封止し、裏面に耐熱、耐候性プラスチック材料等の裏面保護シートを貼り合わせた構造である。一つの太陽電池モジュールには、数枚から数十枚の太陽電池セルが直列、もしくは並列に接続されている。 Solar cells are attracting attention as a new energy source that is pollution-free and friendly to the global environment. The structure of a general solar cell module is to cover the surface that is exposed to sunlight with glass, seal the solar cells with a sealing resin made of thermoplastics, and back protection sheet such as heat-resistant and weather-resistant plastic material on the back It is the structure which stuck together. Several solar cells are connected in series or in parallel to one solar cell module.
太陽電池モジュールは、屋外で使用されるため、充分な耐久性と耐候性が要求される。特に、裏面保護シートには、耐候性に加えて水蒸気バリア性も要求される。これは、太陽電池モジュール内に水分が透過してくると、封止樹脂の変質(剥離や変色)や配線の腐食が起こり、最終的にモジュールの出力が低下するためである。
太陽電池用裏面保護シートとしては、ポリエステル系シート基材の両面に接着剤を塗布して接着剤層を形成し、ポリフッ化ビニルからなるフィルム等の耐候性樹脂フィルムを貼り合わせた積層構造を有する、バリア性及び耐候性を高めた太陽電池用裏面保護シートが知られている(例えば、特許文献1〜3)。
Since the solar cell module is used outdoors, sufficient durability and weather resistance are required. In particular, the back protective sheet is required to have water vapor barrier properties in addition to weather resistance. This is because when moisture permeates into the solar cell module, the sealing resin is deteriorated (peeling or discolored) or the wiring is corroded, and the output of the module is finally reduced.
As a back surface protection sheet for solar cells, it has a laminated structure in which an adhesive is formed on both sides of a polyester-based sheet substrate to form an adhesive layer, and a weather-resistant resin film such as a film made of polyvinyl fluoride is bonded. Moreover, the back surface protection sheet for solar cells which improved the barrier property and the weather resistance is known (for example, patent documents 1-3).
前記接着剤としては、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂を主成分とするものが用いられる。しかし、これらの接着剤により形成した接着剤層は、10年以上にわたる長期間の使用において、変質により剥離するおそれがある。すなわち、ウレタン系樹脂やポリエステル系樹脂を主成分とする接着剤は、吸湿による加水分解を受けやすく、樹脂自体の耐熱性も低い。そのため、長期間の使用において熱や湿度、更には紫外線の影響で変質する。その結果、機械的強度が低下して接着剤層界面で剥離が生じ易くなる。 As the adhesive, an adhesive mainly composed of urethane resin or polyester resin is used. However, the adhesive layer formed by these adhesives may be peeled off due to deterioration after long-term use over 10 years. That is, an adhesive mainly composed of a urethane resin or a polyester resin is susceptible to hydrolysis due to moisture absorption, and the resin itself has low heat resistance. For this reason, it deteriorates due to the influence of heat, humidity and ultraviolet rays over a long period of use. As a result, the mechanical strength is lowered and peeling is likely to occur at the adhesive layer interface.
該問題を解決する方法としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)基材等のポリエステル系シート基材上に、フッ素系樹脂を直接押出して積層する方法が示されている。しかし、該方法では、ポリエステル系シート基材がフッ素樹脂の溶融温度によって収縮し、シート基材にシワが発生する等の問題がある。シート基材の熱収縮を抑制するには、耐熱PETシートやポリエチレンナフタレート(PEN)シートを用いることが考えられるが、該方法はコストが非常に高くなる。 As a method for solving this problem, a method in which a fluororesin is directly extruded and laminated on a polyester sheet substrate such as a polyethylene terephthalate (PET) substrate is shown. However, this method has a problem that the polyester-based sheet base material shrinks due to the melting temperature of the fluororesin and the sheet base material is wrinkled. In order to suppress the thermal shrinkage of the sheet base material, it is conceivable to use a heat-resistant PET sheet or a polyethylene naphthalate (PEN) sheet, but this method is very expensive.
一方、近年では太陽電池モジュールの高効率化に伴い、受光面積の損失となる配線材や電極等、電荷の取り出し構造の全てを太陽電池セルの裏面に形成した、バックコンタクト型と呼ばれる太陽電池セルが開発されている。該太陽電池セルの接続は、表面に回路を形成した裏面保護シート(以下、「バックコンタクト用回路材」ということがある。)により行われる。つまり、太陽電池セルの裏面に端子部を形成し、バックコンタクト用回路材を介して該太陽電池セル同士が接続される。バックコンタクト用回路材は、太陽電池セルの端子部との接続部分以外の回路が絶縁樹脂層で被覆されており、それにより回路の耐腐食性と回路間の絶縁性が確保されている。 On the other hand, in recent years, a solar cell called a back contact type in which all of the charge extraction structure such as wiring materials and electrodes that cause a loss of the light receiving area is formed on the back surface of the solar cell as the efficiency of the solar cell module increases. Has been developed. The solar cells are connected by a back surface protection sheet (hereinafter, also referred to as “back contact circuit material”) having a circuit formed on the surface. That is, a terminal part is formed in the back surface of a photovoltaic cell, and this photovoltaic cell is connected via the circuit material for back contacts. In the circuit material for back contact, the circuit other than the connection portion with the terminal portion of the solar battery cell is covered with an insulating resin layer, thereby ensuring the corrosion resistance of the circuit and the insulation between the circuits.
バックコンタクト用回路材では、ポリエステル系シート基材の両面に、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂を主成分とする接着剤を塗布し、一方の面に金属箔、残りの面にフッ素樹脂等の耐候性樹脂フィルムが積層される。しかし、該バックコンタクト用回路材では、下記問題がある。
(i)前述したように、前記接着剤を使用すると、長期間の使用において金属箔や耐候性樹脂フィルムが剥離する問題が生じる。また、該接着剤の絶縁性は充分に高くないことから、回路間の絶縁性が充分に確保できない。
(ii)ポリエステル系フィルム基材の耐熱性が低いために、接着剤層を形成する際の乾燥温度、金属箔や耐候性樹脂フィルムを積層する際のラミネート温度、絶縁樹脂層を形成する際の硬化温度等を高温に設定できず、製造条件が限定される。そのため、使用できる材料が限定されるばかりか、生産性も低下する。
(iii)ポリエステル系フィルム基材は高温において寸法変化が大きいため、バックコンタクト用回路材と太陽電池セルの接合部には応力が集中しやすい。その結果、端子接合部が剥離したり、クラックが発生する等、接続信頼性が確保できないことがある。
(iv)金属箔とポリエステル系フィルム基材の熱膨張差により、積層後のバックコンタクト用回路材に反りが発生しやすい。
(v)バックコンタクト用回路材を、ハンダゴテ等を用いて積層して太陽電池モジュールを手工業的に製造する場合、高い精度で積層する部材を位置決めするのは困難であり、生産性が不充分である。今後の急激な需要を考慮すると、回路間の接続及び積層工程の自動化を視野に入れた生産性の向上が望まれる。
In the circuit material for back contact, an adhesive mainly composed of urethane resin and polyester resin is applied to both sides of the polyester sheet base material, metal foil is applied to one side, and weather resistance such as fluororesin is applied to the other side. A functional resin film is laminated. However, the circuit material for back contact has the following problems.
(I) As described above, when the adhesive is used, there arises a problem that the metal foil and the weather-resistant resin film are peeled off during long-term use. Further, since the insulating property of the adhesive is not sufficiently high, the insulating property between the circuits cannot be ensured sufficiently.
(Ii) Since the heat resistance of the polyester film substrate is low, the drying temperature when forming the adhesive layer, the laminating temperature when laminating the metal foil and the weather resistant resin film, when forming the insulating resin layer The curing temperature or the like cannot be set to a high temperature, and the production conditions are limited. Therefore, not only the materials that can be used are limited, but also the productivity is lowered.
(Iii) Since the polyester film base material has a large dimensional change at a high temperature, stress tends to concentrate on the junction between the circuit material for back contact and the solar battery cell. As a result, the connection reliability may not be ensured, for example, the terminal joint may peel off or cracks may occur.
(Iv) Due to the difference in thermal expansion between the metal foil and the polyester film base material, the circuit material for back contact after the lamination tends to warp.
(V) When a solar cell module is manufactured industrially by laminating a circuit material for back contact using a soldering iron or the like, it is difficult to position a member to be laminated with high accuracy, and productivity is insufficient. is there. Considering the rapid demand in the future, it is desired to improve productivity with a view to connecting circuits and automating the lamination process.
本発明は、回路を形成する金属箔や、絶縁樹脂層を高い精度で積層でき、耐候性、耐熱性、耐湿性等の耐久性に優れ、かつ絶縁信頼性にも優れた、バックコンタクト用回路材として適用できる太陽電池用裏面保護シートを与える太陽電池用裏面保護シート用基材の提供を目的とする。
また、本発明は、太陽電池モジュールの製造において太陽電池セル等を高い精度で積層でき、耐候性、耐熱性、耐湿性等の耐久性に優れ、かつ絶縁信頼性にも優れた太陽電池用裏面保護シートの提供を目的とする。
The present invention provides a back contact circuit that can laminate a metal foil and an insulating resin layer forming a circuit with high accuracy, has excellent durability such as weather resistance, heat resistance, and moisture resistance, and also has excellent insulation reliability. It aims at provision of the base material for back surface protection sheets for solar cells which gives the back surface protection sheet for solar cells which can be applied as a material.
In addition, the present invention provides a solar cell back surface that can be stacked with high accuracy in the production of solar cell modules, has excellent durability such as weather resistance, heat resistance, moisture resistance, and insulation reliability. The purpose is to provide a protective sheet.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
[1]太陽電池用裏面保護シート用基材と、複数の金属箔と、前記金属箔間を絶縁する絶縁樹脂層と、を有する太陽電池用裏面保護シートであって、前記太陽電池用裏面保護シート用基材は、繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させ、乾燥させたプリプレグの一方の面に、該プリプレグ上に積層する部材の位置決めをする位置制御用目印と、該プリプレグ面に積層される複数の金属箔同士を電気的に接続する導線部とが、印刷法により形成されており、前記太陽電池用裏面保護シート用基材の前記プリプレグが硬化された複合材料層上に、複数の金属箔が前記位置制御用目印により位置決めして積層され、それら金属箔同士が前記導線部により接続されており、さらに、前記金属箔を覆うように、かつ前記位置制御用目印に沿った位置制御用樹脂目印が形成されるように前記絶縁樹脂層が積層されている、太陽電池用裏面保護シート。
[2]前記複合材料層における金属箔及び絶縁樹脂層の積層面と反対側の面に、保護層が積層されている、前記[1]に記載の太陽電池用裏面保護シート。
[3]前記[1]又は[2]に記載の太陽電池用裏面保護シートを有する、太陽電池モジュール。
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
[1] A solar cell back surface protection sheet comprising a solar cell back surface protection sheet substrate, a plurality of metal foils, and an insulating resin layer that insulates between the metal foils, the solar cell back surface protection The base material for sheet is formed by impregnating a fiber base material with a thermosetting resin and laminating on one surface of the dried prepreg, a position control mark for positioning a member laminated on the prepreg, and the prepreg surface. Conductive wire portions that electrically connect a plurality of metal foils are formed by a printing method , and a plurality of layers are formed on the composite material layer on which the prepreg of the substrate for a back surface protection sheet for a solar cell is cured. The metal foil is positioned and laminated by the position control mark, the metal foils are connected to each other by the conducting wire part, and further, the position along the position control mark so as to cover the metal foil Resin for control The insulating resin layer are laminated, the back protective sheet for a solar cell as indicia are formed.
[ 2 ] The back surface protective sheet for solar cell according to [ 1 ], wherein a protective layer is laminated on a surface opposite to the laminated surface of the metal foil and the insulating resin layer in the composite material layer.
[3] A solar cell module having the solar cell back surface protective sheet according to [1] or [2].
本発明の太陽電池用裏面保護シート用基材を用いることにより、回路を形成する金属箔や、絶縁樹脂層を高い精度で積層でき、耐候性、耐熱性、耐湿性等の耐久性に優れ、かつ絶縁信頼性にも優れた、バックコンタクト用回路材として適用可能な太陽電池用裏面保護シートを製造できる。
また、本発明の太陽電池用裏面保護シートは、バックコンタクト用回路材として適用できるものであり、耐候性、耐熱性、耐湿性等の耐久性に優れ、かつ絶縁信頼性にも優れている。また、本発明の太陽電池用裏面保護シートを用いれば、太陽電池モジュールの製造において太陽電池セル等を高い精度で積層できる。
By using the substrate for the back surface protection sheet for solar cells of the present invention, the metal foil forming the circuit and the insulating resin layer can be laminated with high accuracy, and are excellent in durability such as weather resistance, heat resistance, moisture resistance, Moreover, the back surface protection sheet for solar cells applicable as a circuit material for back contacts which was excellent also in insulation reliability can be manufactured.
Moreover, the back surface protection sheet for solar cells of this invention is applicable as a circuit material for back contacts, is excellent in durability, such as a weather resistance, heat resistance, and moisture resistance, and is excellent also in insulation reliability. Moreover, if the back surface protection sheet for solar cells of this invention is used, in the manufacture of a solar cell module, a photovoltaic cell etc. can be laminated | stacked with high precision.
[太陽電池用裏面保護シート用基材]
本発明の太陽電池用裏面保護シート用基材(以下、単に「保護シート用基材」という。)は、太陽電池モジュールの裏面を保護する太陽電池用裏面保護シート、特にバックコンタクト用回路材として適用する太陽電池用裏面保護シートに用いる基材である。以下、本発明の保護シート用基材の実施形態の一例を示して詳細に説明する。
本実施形態の保護シート用基材1は、繊維基材に熱硬化性樹脂が含浸され、乾燥されたプリプレグ2Aの一方の面に、プリプレグ2A上に積層する部材の位置決めをする位置制御用目印3と、プリプレグ2A面に積層される複数の金属箔同士を電気的に接続する導線部4とを有している。
[Substrate for back surface protection sheet for solar cells]
The substrate for back surface protection sheet for solar cells of the present invention (hereinafter simply referred to as “substrate for protection sheet”) is a back surface protection sheet for solar cells that protects the back surface of a solar cell module, particularly as a circuit material for back contact. It is a base material used for the back surface protection sheet for solar cells to apply. Hereafter, an example of embodiment of the base material for protective sheets of this invention is shown and demonstrated in detail.
The substrate for
プリプレグ2Aの繊維基材としては、ガラス繊維、アラミド繊維、フッ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維等が挙げられる。なかでも、熱硬化性樹脂との親和性、絶縁信頼性、材料コストの観点から、ガラス繊維が好ましい。
繊維基材の繊維形状としては、平織り、綾織、朱子織り、目抜き平織り、目抜きカラミ織り等、長繊維を用いた織物が好ましい。短繊維状物は、プリプレグの表面に繊維端が突出しやすいため、金属箔や絶縁樹脂層との界面に気泡が発生するおそれがある。
Examples of the fiber base material of the
The fiber shape of the fiber base material is preferably a woven fabric using long fibers, such as a plain weave, a twill weave, a satin weave, a plain plain weave, or an open calami weave. Since the short fiber-like material tends to protrude the fiber end on the surface of the prepreg, there is a possibility that bubbles are generated at the interface with the metal foil or the insulating resin layer.
熱硬化性樹脂としては、副生物を生成せずに硬化する付加重合型の熱硬化性樹脂が好ましい。
付加重合型の熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、シアナート樹脂、シアン酸エステル−エポキシ樹脂、シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シアン酸エステル−マレイミド−エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、マレイミド−ビニル樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂、これらを2種以上配合してなる混合樹脂等が挙げられる。
プリプレグ2Aの厚さは、絶縁破壊耐性、耐突き刺し性の点から、50μm以上が好ましく、特に製造時のハンドリング性(曲げ剛性)の点から、100〜300μmが好ましい。
As the thermosetting resin, an addition polymerization type thermosetting resin that cures without generating a by-product is preferable.
Addition polymerization type thermosetting resins include epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, diallyl phthalate resin, acrylic resin, cyanate resin, cyanate ester-epoxy resin, cyanate ester-maleimide resin, cyanate ester- Examples thereof include maleimide-epoxy resins, maleimide resins, maleimide-vinyl resins, bisallylnadiimide resins, and mixed resins obtained by blending two or more of these.
The thickness of the
本発明における位置制御用目印3は、太陽電池用裏面保護シートの製造において、プリプレグ2A上に積層する部材(回路を形成する金属箔、回路間の絶縁を確保する絶縁樹脂層)の積層位置の位置決めをする目印であり、導電性インキを用いた印刷法により形成される。
位置制御用目印3の形状、形成位置及び数は、特に限定されず、プリプレグ2A面上に積層する部材の積層位置が明確になるように適宜選定すればよい。本実施形態では、十字形状の4つの位置制御用目印3が、プリプレグ2A面の上下左右の縁部にそれぞれ形成されている。これにより、例えば、図4に示すように、上下方向に3枚ずつ2列で合計6枚の金属箔5を積層する場合、上下方向の3枚の金属箔5を、その中央に位置する金属箔5が前記左右方向の2つの位置制御用目印3の位置にくるように配置し、かつ、左右方向の2列の金属箔5が上下方向の2つの位置制御用目印3を挟むように配置するようすることで、積層位置を高い精度で制御できる。また、絶縁樹脂層を形成する硬化性樹脂の塗布する位置も、位置制御用目印3を基準にすることで高い精度で制御できる。
In the production of the solar cell back surface protective sheet, the
The shape, forming position, and number of the position control marks 3 are not particularly limited, and may be appropriately selected so that the stacking position of the members stacked on the
位置制御用目印3を形成するインキは、印刷法により印刷、乾燥することで所望の目印を形成できるインキであればよく、例えば、プロセスインキ等の非導電性のインキ、銀インキ、銅インキ、銀と銅の混合インキ、ブラックカーボン等の導電性インキが挙げられる。また、導電性ペーストを用いてもよい。なかでも、生産性の点から、導線部4を形成するインキと同じインキであることが好ましく、導電性インキ、導電性ペーストが好ましい。
The ink for forming the
位置制御用目印3の印刷の膜厚は、積層部材の積層位置が明確に判断できる範囲であれば特に限定されず、2〜40μmが好ましい。
The film thickness of the printing of the
導線部4は、太陽電池用裏面保護シートにおいて、保護シート用基材上に積層される複数の金属箔同士を電気的に接続することで、回路を形成する部分である。すなわち、保護シート用基材上に積層される複数の金属箔と、それら金属箔を接続する導線部4により、バックコンタクト用回路材(太陽電池用裏面保護シート)の回路が形成される。
The
導線部4は、導電性インキを用いた印刷法により形成される。導線部4を形成する導電性インキは、印刷法により印刷、乾燥することで所望の導線を形成できる導電性のインキであればよく、位置制御用目印3と同じ導電性インキが使用でき、銀インキ、銅インキ、銀と銅の混合インキが好ましい。また、ブラックカーボン等の他の導電性インキや導電性ペーストを用いてもよい。
The
導線部4の印刷の膜厚は、金属箔と接続することで良好な回路が形成できる範囲であれば特に限定されず、20〜40μmが好ましい。
The printed film thickness of the
位置制御用目印3及び導線部4を形成する印刷法としては、例えば、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、孔版印刷法が挙げられる。位置制御用目印3及び導線部4の形成は、これら印刷法により、クリーン度クラス1万以下の環境下で行うことが好ましい。
印刷後の乾燥温度は、100〜130℃が好ましい。乾燥温度が100℃以上であれば、保護シート用基材1の生産性が向上する。
Examples of the printing method for forming the
The drying temperature after printing is preferably 100 to 130 ° C. If drying temperature is 100 degreeC or more, productivity of the
位置制御用目印3と導線部4は、同一又は異なる導電性インキを用いて別々に形成してもよく、同じ導電性インキを用いて同時に形成してもよいが、生産性の点から、同じ導電性インキを用いて同時に形成することが好ましい。
The
[太陽電池用裏面保護シート]
次に、本発明の太陽電池用裏面保護シートについて説明する。本発明の太陽電池用裏面保護シートは、前述した本発明の保護シート用基材を有する保護シートであり、特にバックコンタクト用回路材として適用する保護シートである。以下、本発明の太陽電池用裏面保護シートの一例として、前記保護シート用基材1を用いた実施形態を示して詳細に説明する。
本実施形態の太陽電池用裏面保護シート10は、図2及び図3に示すように、保護シート用基材1と、保護シート用基材1の位置制御用目印3及び導線部4を形成した面に積層された複数の金属箔5(本実施形態では6枚)と、金属箔5上に形成された絶縁樹脂層6と、保護シート用基材1の残りの面に積層された保護層7と、を有している。絶縁樹脂層6には、各金属箔5に対応する開口部6aが形成されている。また、保護シート用基材1の導線部4と金属箔5とは、電気的に接続されている。
[Back side protection sheet for solar cells]
Next, the back surface protection sheet for solar cells of this invention is demonstrated. The back surface protection sheet for solar cells of this invention is a protection sheet which has the base material for protection sheets of this invention mentioned above, and is a protection sheet applied especially as a circuit material for back contacts. Hereinafter, as an example of the back surface protection sheet for solar cells of the present invention, an embodiment using the
As shown in FIGS. 2 and 3, the back surface
太陽電池用裏面保護シート10における保護シート用基材1は、プリプレグ2Aの熱硬化性樹脂が硬化された複合材料層2を有している。プリプレグ2Aの硬化は、金属箔5の積層時に行われる。
The
金属箔5は、導線部4と電気的に接続することで、所望の形状及び寸法の回路を形成する役割を果たす。
金属箔5は、電気伝導性を有する金属箔であればよく、例えば、金箔、アルミニウム箔、銅箔、亜鉛箔、ステンレス箔等が挙げられる。なかでも、電気特性及び材料コストの点から、銅箔が特に好ましい。
金属箔5の厚さは、電気特性の点から、10μm以上が好ましく、12〜50μmがより好ましい。
The
The
The thickness of the
金属箔5の形状及び大きさは、所望の回路パターンを形成するために適宜選定できる。金属箔5の形状としては、例えば、櫛型、正方形型等が挙げられる。
金属箔5は、保護シート用基材1上に積層した後に所望の回路パターンに加工してもよく、予め所望の回路形状に加工したものを積層してもよい。
The shape and size of the
The
絶縁樹脂層6は、位置制御用目印3、導線部4及び金属箔5の腐食を防止し、さらに回路間の絶縁性を確保する役割を果たす層である。絶縁樹脂層6は、金属箔5を覆うように、かつ保護シート用基材1の位置制御用目印3に沿った位置制御用樹脂目印6bが形成されるように積層される。位置制御用樹脂目印6bは、太陽電池モジュールの製造において、太陽電池用裏面保護シート10を太陽電池セルと重ね合わせるときに、それぞれの位置を高い精度で制御して重ね合わせるために使用される。
The insulating
絶縁樹脂層6を形成する材料としては、前記腐蝕防止機能及び絶縁性を付与できる樹脂であれば特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂類、ビスマレイミド類、ビスマレイミド類とジアミンとの付加重合物、フェノール樹脂、レゾール樹脂、イソシアネート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート及びビニル基含有ポリオレフィン化合物等の熱硬化性樹脂が挙げられる。なかでも、耐熱性、絶縁性等の性能のバランスの点から、エポキシ樹脂が特に好ましい。
The material for forming the insulating
絶縁樹脂層6の厚さは、10〜60μmが好ましく、20〜40μmがより好ましい。絶縁樹脂層6の厚さが10μm以上であれば、充分な腐蝕防止機能及び絶縁性が得られやすい。絶縁樹脂層6の厚さが60μmを超えると、保護シート用基材1が曲がったときにクラックが発生しやすくなるうえ、乾燥不良を起こし、絶縁抵抗が低下するおそれがある。
10-60 micrometers is preferable and, as for the thickness of the insulating
絶縁樹脂層6には、それぞれの金属箔5に対応する開口部6aが形成されている。開口部6aに導電性材料を充填して導電部を形成し、該導電部と、金属箔5及び太陽電池セルの端子部とを接続することで、金属箔5と太陽電池セルとが電気的に接続される。
開口部6aの平面形状(充填される導電部の平面形状)は特に限定されず、真円、楕円等、接続する太陽電池セルの端子形状に合わせた種々の形状が適用できる。
開口部6aの大きさ(充填される導電部の大きさ)は、太陽電池セルとの接続強度を考慮して選定すればよい。例えば、開口部6aの平面形状が真円の場合、その直径は、5mm以上が好ましく、特に太陽電池用裏面保護シート10の製造時において、プリプレグ2Aから熱硬化性樹脂が染み出すことによる閉塞を考慮すると、10mm以上がより好ましい。また、開口部6aの前記直径は、太陽電池モジュールの製造における加圧積層時に金属箔5が凹むことを最小限に抑える目的から、15mm以下が好ましい。
In the insulating
The planar shape of the
What is necessary is just to select the magnitude | size (size of the electroconductive part with which it fills) of the
保護層7は、耐候性を有し、複合材料層2、並びに導線部4及び金属箔5からなる回路を保護する層である。また、保護層7は、耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れていることが好ましい。
保護層7としては、低コストで、クラックやピンホールが形成されにくいことから、フッ素含有樹脂を含む層が好ましい。
フッ素含有樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂(ETFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合樹脂(ECTFE)、テトラフルオロエチレン(TFE)・ヘキサフルオロプロピレン(HFP)・ビニリデンフロライド(VDF)の三元共重合体樹脂等が挙げられる。
また、保護層7がフッ素含有樹脂を含む場合には、複合材料層2との密着性を改善するため、その表面に、コロナ放電処理、プラズマ放電処理等の易接着処理が施されていることが好ましい。
The
As the
Examples of the fluorine-containing resin include polyvinyl fluoride resin (PVF), polyvinylidene fluoride resin (PVDF), polytetrafluoroethylene resin (PTFE), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer resin (ETFE), and ethylene-chlorotrifluoro. Examples thereof include an ethylene copolymer resin (ECTFE), a terpolymer resin of tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP), and vinylidene fluoride (VDF).
In addition, when the
また、保護層7としては、ロールでも入手が可能な厚さ50μm以下の超極薄ガラス、ポリエステル系フィルムに、金属化合物もしくは無機化合物が蒸着積層された蒸着フィルム等を用いてもよい。これらは、優れた水蒸気バリア性を有している。ただし、超極薄ガラス、蒸着フィルムは製造コストが高く、クラックやピンホールが生じ易い傾向にある。
Moreover, as the
保護層7の厚さは5〜200μmが好ましい。特に、保護層7として、フッ素含有樹脂を含む場合には、水蒸気バリア性の点から、25〜100μmが好ましい。
The thickness of the
(製造方法)
以下、太陽電池用裏面保護シート10の製造方法について説明する。ただし、本発明の太陽電池用裏面保護シートの製造方法は以下に示す方法には限定されない。
太陽電池用裏面保護シート10の製造方法としては、例えば、下記工程(I)及び(II)を有する方法が挙げられる。
(I)図4に示すように、保護層7を形成する樹脂フィルム上にプリプレグ2Aを配置し、該プリプレグ2A上に位置制御用目印3を用いて位置決めして金属箔5を配置し、プリプレグ2Aを硬化して、保護層7、複合材料層2及び金属箔5の積層シートを得る。
(II)図2に示すように、位置制御用目印3を基準にして、金属箔5を覆い、かつ位置制御用目印3に沿った位置制御用樹脂目印6bが形成されるように、開口部6aを有する絶縁樹脂層6を積層する。
(Production method)
Hereinafter, the manufacturing method of the back
As a manufacturing method of the back
(I) As shown in FIG. 4, the
(II) As shown in FIG. 2, the opening is formed so that the position
工程(I):
図4に示すように、保護層7を形成する樹脂フィルム上にプリプレグ2Aを配置し、該プリプレグ2A上に、位置制御用目印3を用いて位置決めして金属箔5を配置し、プリプレグ2Aを硬化することで、保護層7と金属箔5をそれぞれ積層して保護層7/複合材料層2/金属箔5の積層構成の、所定の形状及び寸法のパターンの回路を有する積層シートを得る。
金属箔5の回路パターンは、金属箔5の積層後に、ドライフィルムレジストや液状レジストを用いたフォトリソグラフィ/エッチング法により形成してもよく、刃先を回路形状に加工したトムソン刃による抜き加工によって積層前に予め形成してもよい。
Step (I):
As shown in FIG. 4, the
The circuit pattern of the
金属箔5及び保護層7の積層方法としては、真空状態での加圧積層工法が好ましい。金属箔5の積層は、常圧下におけるロールラミネーターを用いた方法でも可能であるが、真空状態での加圧積層工法であれば、プリプレグ2Aが硬化して得られる複合材料層2と金属箔5の間に気泡が発生して接着強度が低下することを抑制しやすく、屋外での長期間の使用においても金属箔5が剥離しにくい。
前記加圧積層工法における積層時の真空度は、20Torr以下が好ましく、10Torr以下がより好ましい。
As a method for laminating the
The degree of vacuum at the time of lamination in the pressure lamination method is preferably 20 Torr or less, and more preferably 10 Torr or less.
金属箔5及び保護層7の積層条件は、用いるプリプレグ2Aによっても異なるが、温度は150〜200℃が好ましい。また、積層温度は、プリプレグ2Aに含浸された熱硬化性樹脂の溶融温度から±30℃の範囲内で実施することが好ましい。積層温度が低すぎると熱硬化性樹脂が充分に溶融せず、プリプレグ2A表面に濡れ広がりにくくなり、得られる複合材料層2と金属箔5間の接着強度が低くなるおそれがある。また、積層温度が高すぎると、熱硬化性樹脂中の溶媒が急激に蒸発して、気泡が発生するおそれがある。また、熱硬化性樹脂の粘度が下がり過ぎて、繊維基材の外周部に熱硬化性樹脂が流出して、複合材料層2が所定の厚さよりも薄くなるおそれがある。
金属箔5の積層圧力は、0.5〜3.0MPaが好ましい。
金属箔5の積層時間は、10〜40分が好ましい。
The lamination conditions of the
The lamination pressure of the
The lamination time of the
位置制御用目印3を利用した金属箔5の位置制御は、目視により行ってもよく、CCDカメラ等の画像認識システムを使用してもよい。
The position control of the
工程(II):
図2に示すように、位置制御用目印3を基準にして、金属箔5を覆い、かつ位置制御用目印3に沿った位置制御用樹脂目印6bが形成されるように、開口部6aを有する絶縁樹脂層6を積層する。
絶縁保護層6を形成する熱硬化性樹脂の形態としては、ワニス、2液性インキ、ドライフィルム等、特に限定されない。開口部6aの形成方法としては、感光性を備えた熱硬化性樹脂をフィルム基材上に塗布して半硬化させた、金属箔5及び位置制御用目印3の形状に対応する形状のドライフィルムを用いて絶縁保護層6を形成し、フォトリソグラフィにより開口部6aを形成する方法が好ましい。このとき、ドライフィルムの配置を位置制御用目印3を基準にして行うことで、絶縁樹脂層6の積層位置が高い精度で制御できる。
また、開口部6aの位置に高い精度を必要せず、寸法が数ミリ以上と充分に大きい場合には、材料コストと生産性の点から、スクリーン印刷にて直接開口部6aを有する絶縁保護層6を形成する方法が特に好ましい。該絶縁保護層6の形成では、全ての金属箔5と位置制御用目印3の形状に対応する形状の版孔を有するスクリーン版を用いることで、位置制御用目印3を基準にして絶縁保護層6の積層位置を高度に制御できる。
Process (II):
As shown in FIG. 2, the
The form of the thermosetting resin that forms the insulating
In addition, when the position of the
位置制御用目印3を利用した絶縁樹脂層6の積層位置の制御は、目視により行ってもよく、CCDカメラ等の画像認識システムを使用してもよい。
Control of the lamination position of the insulating
なお、本発明の太陽電池保護シートの製造方法は、前述した方法には限定されない。例えば、前記工程(I)において金属箔のみを積層し、その後に複合材料層2の残りの面に保護層を形成する樹脂を塗布し、硬化させることで保護層を積層する方法であってもよい。この場合、保護層の積層は、絶縁樹脂層の積層前であってもよく、絶縁樹脂層の積層後であってもよい。
In addition, the manufacturing method of the solar cell protection sheet of this invention is not limited to the method mentioned above. For example, even in the method of laminating only the metal foil in the step (I), and then laminating the protective layer by applying and curing a resin for forming the protective layer on the remaining surface of the
以上説明した本発明の太陽電池用裏面保護シートは、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂を主成分とする加水分解されやすい接着剤を使用せず、プリプレグが硬化された複合材料層に直接金属箔が積層される。また、保護シート用基材の位置制御用目印を用いることにより、高い精度で金属箔等が積層されている。そのため、接着強度が高く、耐候性、耐熱性、耐湿性等の耐久性に優れ、絶縁信頼性にも優れている。また、本発明の太陽電池用裏面保護シートを用いれば、太陽電池モジュールの製造において、太陽電池セル等の積層を高い精度で実施できる。
また、本発明の保護シート用基材及び太陽電池用裏面保護シートは、位置制御用目印を用いた製造の自動化により、高い精度で各層が積層された高品質な製品をより簡便に製造できると期待される。
The solar cell back surface protective sheet of the present invention described above does not use an easily hydrolyzed adhesive mainly composed of a urethane-based resin or a polyester-based resin, and the metal foil is directly applied to the composite material layer in which the prepreg is cured. Laminated. Moreover, the metal foil etc. are laminated | stacked with high precision by using the mark for position control of the base material for protective sheets. Therefore, the adhesive strength is high, the durability such as weather resistance, heat resistance, and moisture resistance is excellent, and the insulation reliability is also excellent. Moreover, if the back surface protection sheet for solar cells of this invention is used, lamination | stacking of a photovoltaic cell etc. can be implemented with high precision in manufacture of a solar cell module.
In addition, the base material for protective sheet and the back surface protective sheet for solar cell of the present invention can more easily manufacture a high-quality product in which each layer is laminated with high accuracy by automation of manufacturing using a position control mark. Be expected.
なお、本発明の太陽電池用裏面保護シートは、前記太陽電池用裏面保護シート10には限定されない。例えば、複合材料層の回路を形成した面の反対側に、保護層を有さない太陽電池用裏面保護シートであってもよい。
In addition, the back surface protection sheet for solar cells of this invention is not limited to the said back
[太陽電池モジュール]
以下、前述した太陽電池用裏面保護シートを有する太陽電池モジュールの実施形態の一例を説明する。ただし、本発明の太陽電池用裏面保護シートを有する太陽電池モジュールは、以下に説明する太陽電池モジュールには限定されない。
本実施形態の太陽電池モジュール100は、図5に示すように、太陽電池セル20と、太陽電池セル20を封止する封止層30と、封止層30における太陽電池セル20の受光面側に配置された透光性基板40と、封止層30の裏面側に、保護層7が最表層となるように配置された太陽電池用裏面保護シート10と、太陽電池セル20と太陽電池用裏面保護シート10の金属箔5とを電気的に接続する導電部50と、を有する。太陽電池用裏面保護シート10の導電部50の上端部が太陽電池セル20の裏面側の端子部20aと電気的に接続されている。
太陽電池モジュール100は、バックコンタクト用回路材である太陽電池用裏面保護シート10を、保護層7が最表面になるようにユニット化したものである。
[Solar cell module]
Hereinafter, an example of embodiment of the solar cell module which has the back surface protection sheet for solar cells mentioned above is demonstrated. However, the solar cell module having the solar cell back surface protective sheet of the present invention is not limited to the solar cell module described below.
As shown in FIG. 5, the
The
太陽電池セル20は、光電効果により受光面に入射した太陽光を電気に変換する機能を有するセルである。
太陽電池セル20としては、太陽電池モジュールに通常用いられる太陽電池セルが使用でき、例えば、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板等からなり、内部にPN接合が形成され、裏面に電極(端子部20a)が設けられ、さらに受光面に反射防止膜が設けられたセル等が挙げられる。
The
As the
封止層30を形成する封止樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。
封止層30は、通常、前記封止樹脂からなるフィルムを2枚用い、太陽電池セル20を挟み込んで加熱加圧することにより、太陽電池セル20を包埋させて封止することで形成される。
Examples of the sealing resin that forms the
The
透光性基板40としては、ガラス基板、透明樹脂基板等が挙げられる。
ガラス基板としては、例えば、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラス等が挙げられ、白板強化ガラスが好ましい。
透明樹脂基板を構成する透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
Examples of the
Examples of the glass substrate include white plate glass, tempered glass, double tempered glass and heat ray reflective glass, and white plate tempered glass is preferable.
Examples of the transparent resin constituting the transparent resin substrate include acrylic resin, polycarbonate, and polyethylene terephthalate.
導電部50は、太陽電池用裏面保護シート10における絶縁樹脂層6の開口部6aに導電性材料が充填されて形成された部分であり、その一端が金属箔5と電気的に接続されている。また、他端が太陽電池セル20の端子部20aと電気的に接続されている。
導電部50を形成する導電性材料としては、電流印荷時の発熱を防ぐ点から、体積抵抗率が10−4Ω・cm以下の材料が好ましく、導電性ペースト、金属微粒子の導電性ナノインク等が使用できる。
導電部50を形成する導電性材料は、接続強度や材料コストを考慮すると、半田ペーストがより好ましい。半田ペーストは、通常のメタルマスクを用いたスクリーン印刷によって充填できる点でも好ましい。また、充填後の半田ペーストはリフロー処理により溶融することで、金属箔5と電気的に接続できる。
The
The conductive material forming the
The conductive material forming the
(製造方法)
太陽電池モジュール100の製造方法としては、例えば、以下に示す方法が挙げられる。ただし、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、以下に示す方法には限定されない。
図6に示すように、絶縁樹脂層6の開口部6aに導電性材料を充填して導電部50を形成した太陽電池用裏面保護シート10を、絶縁樹脂層6を上側にして置く。そして、該太陽電池用裏面保護シート10の上に、太陽電池セル20の端子部20aよりも大きな口径の開口部30aが形成された封止樹脂フィルム30Aと、太陽電池セル20(本実施形態では2つ)と、封止樹脂フィルム30Bと、透光性基板40とを、位置決めした状態で順次重ね合わせる。このとき、各部材の積層位置は、位置制御用目印3を覆う位置制御用樹脂目印6bを用いて制御する。
例えば、封止樹脂フィルム30A、封止樹脂フィルム30B及び透光性基板40に、位置制御用目印3と同様の位置制御用目印を形成しておき、該位置制御用目印と位置制御用樹脂目印6bが一致するように重ねることで、積層位置を高い精度で制御できる。太陽電池セル20は、端子部20aを上面にし(受光面を透光性基板40側に向ける。)、位置制御用樹脂目印6bを基準に重ねることで、該端子部20aが封止樹脂フィルム30Aの開口部30aに対応するように積層する。
前記積層位置の制御は、目視により行ってもよく、CCDカメラ等の画像認識システムを使用して行ってもよい。
(Production method)
As a manufacturing method of the
As shown in FIG. 6, the solar cell back surface
For example, a position control mark similar to the
The control of the stacking position may be performed visually or using an image recognition system such as a CCD camera.
次に、この状態で真空ラミネート処理を行うことで、封止樹脂フィルム30A及び封止樹脂フィルム30Bにより太陽電池セル20を封止し、封止層30を形成する。該真空ラミネート処理により、導電部50と太陽電池セル20の接続部周辺の隙間が封止樹脂で気泡なく封止される。
Next, the
前記真空ラミネート処理としては、例えば、以下に示す処理が挙げられる。
まず、真空引きを行いながら120〜150℃で3〜5分間予備加熱を行い、次いで前述の各部材を積層した積層体の両側から減圧しつつ、120〜150℃で3〜10分間加熱してラミネートを行う。このラミネートにより封止樹脂が溶融状態となり、太陽電池セル20及び太陽電池用裏面保護シート10と接着されて一体化される。また、導電部50が熱硬化し、太陽電池セル20の端子部20aと接着される。さらに140〜160℃で20〜40分間加熱し、封止樹脂を熱硬化させることで、封止層30が形成される。
太陽電池モジュール100は、最後に端部をブチルゴムでシールし、アルミニウムの枠体で固定することが好ましい。
Examples of the vacuum laminating process include the following processes.
First, preheat at 120 to 150 ° C. for 3 to 5 minutes while evacuating, and then heat at 120 to 150 ° C. for 3 to 10 minutes while reducing the pressure from both sides of the laminate on which the above-described members are laminated. Laminate. By this lamination, the sealing resin becomes a molten state, and is bonded and integrated with the
The
太陽電池モジュールにおいて、保護シート用基材における位置制御用目印が形成されている縁部分については、切除してもよく、該縁部分まで封止樹脂で封止されてるようにしてもよい。 In the solar cell module, the edge portion where the position control mark on the protective sheet base material is formed may be cut off, or the edge portion may be sealed with a sealing resin.
以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[実施例1]
図1に示すように、プリプレグ2A(三菱ガス化学製、CCL−EL190、厚さ150μm)の片面に、導電性ペースト(アサヒ化学研究所製、PLS−4300)を用いたスクリーン印刷法により、厚さ10μmの位置制御用目印3及び導通部4を印刷し、保護シート用基材1を得た。
その後、図4に示すように、該保護シート用基材1のプリプレグ2A上に、位置制御用目印3により位置決めしつつ、金属箔5として所定寸法の櫛型に分割した複数枚の銅箔(日鉱金属製、JTCS箔、厚さ35μm)を積層し、その上に厚さ1mmのテフロン(登録商標)板を載せ、残りの面に保護層7を形成するポリフッ化ビニルフィルム(デュポン製、テドラーフィルム、厚さ25μm)を重ね合わせ、その外側にステンレス板とクッション材を配置し、これらをテストプレス機(北川精機製、500mm×500mm型)の熱盤間に設置した。この状態で真空引きを開始し、真空度が1.5kPaに到達した段階で加圧を開始した。積層条件は、積層温度180℃、積層時間30分間、積層圧力2.0MPaとした。得られた積層シートは、反りや気泡もみられず良好な仕上がりとなった。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited by the following description.
[Example 1]
As shown in FIG. 1, the thickness of the
Thereafter, as shown in FIG. 4, a plurality of copper foils divided into comb shapes having a predetermined size as
次いで、全金属箔5及び位置制御用目印3の形状に対応する形状の版孔を有するスクリーン版を備えたスクリーン印刷機を用いて、位置制御用目印3を基準にして、回路を形成した前記積層シート上にソルダーレジストインキ(太陽インキ製造製、PSR−4000 EG30)を樹脂厚が35μmになるよう塗布した。その後、80℃で30分間予備乾燥を行い、フィルムマスクを用いて500mJで片面露光を行った後、1.0%炭酸ナトリウム溶液にて120秒間スプレー現像を行って開口部6aを形成し、150℃で30分間加熱硬化させて、図2に例示した絶縁樹脂層6を有する太陽電池用裏面保護シート10を得た。
Next, a circuit was formed using a screen printing machine provided with a screen plate having a plate hole having a shape corresponding to the shape of all the metal foils 5 and the position control marks 3, and the circuit was formed on the basis of the position control marks 3. A solder resist ink (manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., PSR-4000 EG30) was applied on the laminated sheet so as to have a resin thickness of 35 μm. Thereafter, preliminary drying is performed at 80 ° C. for 30 minutes, and single-sided exposure is performed at 500 mJ using a film mask, followed by spray development with a 1.0% sodium carbonate solution for 120 seconds to form the
[実施例2]
平盤プレス機のステージ上に厚さ10mmのテフロン(登録商標)板を固定し、その上面に銅箔(日本電解製、PBN−10、18μm)を1枚置き、刃先を回路形状に加工したトムソン刃にて抜き加工を行い、所定寸法の櫛型の回路パターンを有する複数枚の金属箔5を得た。該抜き加工は、回路パターンの間隙や位置決め用のピン孔等の細かい形状について行い、次いで太陽電池セルの最小単位に相当する寸法(実施例1の銅箔と同じ外形寸法)となるように、回路全体の外形について行った。該回路パターンを形成した金属箔5は、エアー吸着盤にてステージから回収した。
[Example 2]
A Teflon (registered trademark) plate having a thickness of 10 mm was fixed on the stage of a flat plate press, and a piece of copper foil (manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., PBN-10, 18 μm) was placed on the upper surface, and the cutting edge was processed into a circuit shape. Punching was performed with a Thomson blade to obtain a plurality of metal foils 5 having a comb-shaped circuit pattern of a predetermined dimension. The punching process is performed for fine shapes such as gaps in circuit patterns and pin holes for positioning, and then has a dimension corresponding to the minimum unit of the solar battery cell (the same outer dimension as the copper foil of Example 1). The outline of the entire circuit was performed. The
プリプレグ2AとしてELC−4765(住友ベークライト製、厚さ200μm)を用いた以外は、実施例1と同様にして保護シート用基材1を得た。その後、該保護シート用基材1を、保護層7を形成するポリフッ化ビニルフィルム(デュポン社製、テドラーフィルム、厚さ25μm)の上に重ね、そのプリプレグ2A上に、回路パターンを形成した複数枚の前記金属箔5を位置制御用目印3を基準にして配置し、その外側にステンレス板とクッション材を適宜配置した構成とし、テストプレス機(北川精機製、500mm×500mm型)の熱盤間に設置した。この状態で真空引きを開始し、真空度が1.5kPaに到達した段階で加圧を開始した。積層条件は、積層温度170℃、積層時間30分間、積層圧力2.0MPaとした。得られた積層シートは反りや気泡もみられず良好な仕上がりとなった。
A
次いで、回路上に染み出したプリプレグの硬化性樹脂片をバフ研磨(ジャブロ工業製、JPバフ)にて切削除去した。更に、導線部4及び金属箔5からなる回路から独立した別の回路を接続するために、スクリーン印刷機にて所定の位置に銀インキ(東洋インキ製造製、REXALPHA/RA FS 005)を配線形状に印刷し、180℃で60分間焼成した。
全金属箔5及び位置制御用目印3の形状に対応する形状の版孔を有するスクリーン版を備えたスクリーン印刷機を用いて、位置制御用目印3を基準にして、回路を形成した前記積層シート上にソルダーレジストインキ(山栄化学製、SSR−671W−9)を樹脂厚が35μmになるよう塗布した。このとき、該塗布膜には、開口部6aとなる開口をスクリーン印刷版にて直接形成した。その後、80度で15分間予備乾燥した後、150℃で60分間加熱硬化させて、開口部6aを有する絶縁樹脂層6を形成し、図2に例示した太陽電池用裏面保護シート10を得た。
Next, the curable resin piece of the prepreg that had oozed out on the circuit was removed by buffing (JP Buff, manufactured by Jablo Industries). Further, in order to connect another circuit independent of the circuit composed of the
The laminated sheet in which a circuit is formed on the basis of the
[評価方法]
実施例で得られた太陽電池用裏面保護シートについて、以下に示す方法で評価を行った。
(1)初期接着強度(n=5)
前処理:なし
装置:テンシロンRTC−1250(オリエンテック製)
チャック間距離:60mm
クロスヘッド速度:5.0mm/分
試料:10mm×100mm×約0.4mm
(2)ダンプヒート後の接着強度(n=5)
前処理条件:85℃/85%/3000時間
装置、測定条件は(1)と同じ。
(3)冷熱処理後の接着強度(n=5)
前処理条件:−40℃/20分、80℃/20分の冷熱処理を200回
装置、測定条件は(1)と同じ。
(4)絶縁信頼性(n=5)
櫛型寸法:L/S=550/100、550/400、550/600の3種類(線幅Lを固定し、間隙Sを変化させた。)
測定条件:135℃/85%/192時間
印加電圧:1.0V
判定基準は、絶縁抵抗値が1×10−6Ω以上のものを「○」、1×10−6Ω未満のものを「×」とした。
(5)初期抵抗値
前記(2)のダンプヒートを実施する前の太陽電池用裏面保護シートにおける回路(L/S=100/100)の抵抗値を、前記(4)と同じ条件で測定した。
(6)ダンプヒート後の抵抗値
前記(2)のダンプヒートの実施後の太陽電池用裏面保護シートにおける回路(L/S=100/100)の抵抗値を、前記(4)と同じ条件で測定した。
実施例1及び実施例2の太陽電池用裏面保護シートの評価結果を表1に示す。表1における(1)〜(3)の接着強度は5回測定した平均値であり、また( )内は剥離した層である。
[Evaluation method]
About the back surface protection sheet for solar cells obtained in the Example, it evaluated by the method shown below.
(1) Initial adhesive strength (n = 5)
Pretreatment: None Equipment: Tensilon RTC-1250 (Orientec)
Distance between chucks: 60mm
Crosshead speed: 5.0 mm / min Sample: 10 mm × 100 mm × about 0.4 mm
(2) Adhesive strength after dump heat (n = 5)
Pretreatment conditions: 85 ° C./85%/3000 hours The apparatus and measurement conditions are the same as (1).
(3) Adhesive strength after cold heat treatment (n = 5)
Pretreatment conditions: −40 ° C./20 minutes, 80 ° C./20 minutes of
(4) Insulation reliability (n = 5)
Comb dimensions: L / S = 550/100, 550/400, 550/600 (line width L was fixed and gap S was changed)
Measurement conditions: 135 ° C./85%/192 hours Applied voltage: 1.0 V
The judgment criteria were “◯” when the insulation resistance value was 1 × 10 −6 Ω or more, and “X” when the insulation resistance value was less than 1 × 10 −6 Ω.
(5) Initial resistance value The resistance value of the circuit (L / S = 100/100) in the solar cell back surface protective sheet before carrying out the dump heat of (2) was measured under the same conditions as in (4) above. .
(6) Resistance value after dump heat The resistance value of the circuit (L / S = 100/100) in the back protective sheet for solar cell after the dump heat of (2) is performed under the same conditions as in (4) above. It was measured.
Table 1 shows the evaluation results of the back protective sheets for solar cells of Example 1 and Example 2. The adhesive strength of (1) to (3) in Table 1 is an average value measured 5 times, and the inside of () is a peeled layer.
表1に示すように、本発明の太陽電池用裏面保護シートである実施例1、2では、優れた接着強度を有しており、ダンプヒート後(85℃/85%/3000時間)も接着強度の低下が抑制された。また、実施例1、2の太陽電池用裏面保護シートは、絶縁信頼性に優れており、ダンプヒートによる抵抗値変化もあまりなかった。このように、本発明の太陽電池用裏面保護シートは、従来のバックコンタクト用回路材と比較して耐久性に優れていた。これらの結果は、接着剤を用いずに真空中で加圧積層することで回路と複合材料層の界面に気泡が発生しておらず、また高度に積層位置が制御されているためであると考えられる。 As shown in Table 1, in Examples 1 and 2 which are the back surface protective sheets for solar cells of the present invention, they have excellent adhesive strength and are also bonded after dump heat (85 ° C./85%/3000 hours). The decrease in strength was suppressed. Moreover, the back surface protection sheet for solar cells of Examples 1 and 2 was excellent in insulation reliability, and there was not much change in resistance value due to dump heat. Thus, the back surface protection sheet for solar cells of this invention was excellent in durability compared with the circuit material for back contacts of the past. These results are because bubbles are not generated at the interface between the circuit and the composite material layer by pressure lamination in vacuum without using an adhesive, and the lamination position is highly controlled. Conceivable.
本発明の太陽電池用裏面保護シートは、耐候性、耐熱性、耐湿性等の耐久性に優れ、絶縁信頼性にも優れているため、バックコンタクト用回路材として好適に使用できる。 Since the back surface protection sheet for solar cells of the present invention is excellent in durability such as weather resistance, heat resistance, moisture resistance and the like and excellent in insulation reliability, it can be suitably used as a circuit material for back contact.
1 太陽電池用裏面保護シート用基材 2A プリプレグ 2 複合材料層 3 位置制御用目印 4 導線部 5 金属箔 6 絶縁樹脂層 6a 開口部 6b 位置制御用樹脂目印 10 太陽電池用裏面保護シート 20 太陽電池セル 30 封止層 40 透光性基板 50 導電部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記太陽電池用裏面保護シート用基材は、繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させ、乾燥させたプリプレグの一方の面に、該プリプレグ上に積層する部材の位置決めをする位置制御用目印と、該プリプレグ面に積層される複数の金属箔同士を電気的に接続する導線部とが、印刷法により形成されており、
前記太陽電池用裏面保護シート用基材の前記プリプレグが硬化された複合材料層上に、複数の金属箔が前記位置制御用目印により位置決めして積層され、それら金属箔同士が前記導線部により接続されており、
さらに、前記金属箔を覆うように、かつ前記位置制御用目印に沿った位置制御用樹脂目印が形成されるように前記絶縁樹脂層が積層されている、太陽電池用裏面保護シート。 A solar cell back surface protective sheet having a base material for a back surface protective sheet for solar cells, a plurality of metal foils, and an insulating resin layer that insulates between the metal foils,
The solar cell back protective sheet for a base material, the fibrous base material is impregnated with a thermosetting resin on one surface of the prepreg drying, and marks for position control of the positioning of the member to be laminated onto the prepreg The conductive wire portion that electrically connects a plurality of metal foils laminated on the prepreg surface is formed by a printing method ,
On the composite material layer on which the prepreg of the base material for the back surface protective sheet for solar cells is cured, a plurality of metal foils are positioned and laminated by the position control mark, and the metal foils are connected to each other by the conductor portion. Has been
Furthermore, the said back surface protection sheet for solar cells by which the said insulating resin layer is laminated | stacked so that the resin mark for position control along the said mark for position control may be formed so that the said metal foil may be covered .
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