JP5588767B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
そして、望ましい実施形態においては、配線の接点不良、保護面板のストレスクラックの発生、気泡の発生、白濁などを防止することも課題としている。
上記緩衝材が、300000〜20000Paのヤング率を有するポリウレタンゲルであり、
このポリウレタンゲルは、ポリオール成分としてアルキレンオキサイド鎖を有するポリオール又は/及びアルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリオールプレポリマーと、ポリイソシアネート成分としてアルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーとを反応させて得られるゲルであって、ポリオール成分の末端の官能基である水酸基とポリイソシアネート成分の末端の官能基であるイソシアネート基との比率(OH/NCO)が1.3より大きく、且つ、2.5より小さくなるように、ポリオール成分とポリイソシアネート成分を混合して反応させたものである、ことを特徴とするものである。
最も望ましいアルキレンオキサイド鎖は、常温で液状である疎水性のプロピレンオキサイド鎖である。
ポリウレタンゲル5の更に望ましいヤング率の範囲は300000〜25000Paであり、極めて望ましいヤング率の範囲は200000〜30000Paである。
上記のOH/NCOの比率の範囲は、他のポリオール成分とポリイソシアネート成分を反応させて衝撃緩和性能の良好なポリウレタンゲルを得る場合においても、好ましい基準となるものである。
尚、ポリウレタンゲル5はいくら厚くしてもよいが、厚くし過ぎると材料の無駄となり、全光線効果率も低下するので、2mm以下とするのが好ましい。
(1)試験片の作製
下記構造式15に示す2官能のポリプロピレングリコール(重量平均分子量:3000)と、下記の構造式16に示すプロピレンオキサイド鎖を有する3官能のポリイソシアネートプレポリマー(重量平均分子量:3000)と、触媒(ジブチる錫ラウレート)とを下記表1に示す組成割合で混合することによって、OH/NCOの比率が下記表1に示すように異なる9種類の混合液を調製し、この混合液をポリカーボネート板(縦200mm×横300mm×厚さ2mm)の片面に塗布して60℃、3時間反応させることにより、厚さ0.5mmのポリウレタンゲル層9を片面に有するポリカーボネート板を得た。そして、このポリカーボネート板のポリウレタンゲル層に、市販の多結晶シリコンセル(縦156mm×横156mm×厚さ0.2mm)をポリウレタンゲル層の粘着力を利用して貼付けることにより、9種類の試験片1〜9を作製した。
(構造式15,16中、(PO)はプロピレンオキサイド鎖であり、nは整数である。)
作製した試験片1〜9のポリウレタンゲルのヤング率を、AXIOM社製バイオセンサー「Venustron」で測定した。その結果を下記表1に示す。
上記試験片1〜9について、JIS C 8917に定める降雹試験に準じた試験方法で耐衝撃性能を評価した。即ち、図2に示すように、試験片の多結晶シリコンセルを下側にして試験片の両端部を木材で支え、鉄球(質量228g、直径38mm)を高さ300mmの位置から落下させて、多結晶シリコンセルの破壊状況を調べた。その結果を下記表1に示す。
(1)試験片の作製
両面に50μmのアクリルフィルムをラミネートして耐候性を付与したポリカーボネート板(縦20mm×横150mm×厚さ2mm)の片面に、前記落球試験において調製した9種類の混合液を塗布し(但し、両端50mmは塗布しない。)、60℃で3時間反応させることによって、片面に0.5mmのポリウレタンゲル層を有する試験片1〜9を作製した。
図3に示すように、ポリウレタンゲル層を上側にして、試験片の中央部を高さ4.6mmのスペーサーで支持すると共に、試験片の両端をサイド止め治具で固定することにより、試験片を凸曲させて50kgf/mm2に相当する曲げ応力を加え、5時間経過後にポリカーボネート板にストレスクラックが発生しているかどうかを目視で観察した。その結果を下記表1に示す。
(1)試験片の作製
ポリカーボネート板(縦30mm×横65mm×厚さ2mm)に、前記落球試験において調製した9種類の混合液を塗布し、60℃で24時間反応させることによって、片面に0.5mmのポリウレタンゲル層を有する試験片1〜9を作製した。
また、上記混合液に代えて、ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコール共重合体(PEG/PPG/PEGのモル比=1/2/1)(重量平均分子量:3000)と、前記ポリイソシアネートプレポリマーと、前記触媒とを下記表1の組成割合で混合した混合液を用いた以外は、上記と同様にして、試験片10を作製した。
作製した試験片1〜10を、キセノンウェザーメーター[スガ試験機(株)製]を用いて500時間暴露し、白濁の有無を目視で調べた。その結果を下記表1に示す。
これに対し、試験片8,9のようにOH/NCOの比率が高くなると、多すぎるポリオール成分がポリウレタンゲルからブリードアウトしてポリカーボネート板を侵すため、ストレスクラックが発生するようになり、また、試験片1〜3のようにOH/NCOの比率が低い場合は、ポリウレタンゲルのヤング率が高くなりすぎて衝撃吸収性能が低下するため、落球試験によって多結晶シリコンセルが破壊されることが判る。
また、試験片1〜9のように、ポリウレタンゲルのポリオール成分がプロピレンオキサイド鎖を有する疎水性のポリプロピレングリコールであり、且つ、ポリイソシアネート成分も疎水性のプロピレンオキサイド鎖を有するものであると、ポリウレタンゲルが水分を吸収し難いため、キセノンウェザーメーターで長時間暴露しても、白濁を生じないことが判る。これに対し、試験片10のように、ポリオール成分が親水性のポリエチレングリコールと疎水性のポリプロピレングリコールとのコポリマーであると、ポリエチレングリコールによって水分が吸収されるので白濁を生じ、多結晶シリコンセルの発電効率の低下を招く虞れがあることが判る。
2 太陽電池セル
3 配線
4 枠材
5 ポリウレタンゲル
6 保護面板
Claims (4)
- 太陽電池セルの受光面側に透光性の保護面板を配置し、太陽電池セルと保護面板との間に透光性の緩衝材を介在させた太陽電池モジュールであって、
上記緩衝材が、300000〜20000Paのヤング率を有するポリウレタンゲルであり、
このポリウレタンゲルは、ポリオール成分としてアルキレンオキサイド鎖を有するポリオール又は/及びアルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリオールプレポリマーと、ポリイソシアネート成分としてアルキレンオキサイド鎖を有するポリウレタンポリイソシアネートプレポリマーとを反応させて得られるゲルであって、ポリオール成分の末端の官能基である水酸基とポリイソシアネート成分の末端の官能基であるイソシアネート基との比率(OH/NCO)が1.3より大きく、且つ、2.5より小さくなるように、ポリオール成分とポリイソシアネート成分を混合して反応させたものである、
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - アルキレンオキサイド鎖が常温で液状であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
- アルキレンオキサイド鎖が疎水性であることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池モジュール。
- アルキレンオキサイド鎖が、常温で液状である疎水性のプロピレンオキサイド鎖であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
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