JP5767364B2 - 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター - Google Patents

光起電性パネル製造用の複合材ゲッター Download PDF

Info

Publication number
JP5767364B2
JP5767364B2 JP2014096159A JP2014096159A JP5767364B2 JP 5767364 B2 JP5767364 B2 JP 5767364B2 JP 2014096159 A JP2014096159 A JP 2014096159A JP 2014096159 A JP2014096159 A JP 2014096159A JP 5767364 B2 JP5767364 B2 JP 5767364B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photovoltaic panel
photovoltaic
composite getter
polymer matrix
panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014096159A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014195095A (ja
Inventor
ロンデナ,セルジオ
ボヌッチ,アントニオ
ロンゴニ,ジョルジオ
トイア,ルカ
アミオッティ,マルコ
Original Assignee
サエス ゲッターズ ソチエタ ペルアツィオニ
サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サエス ゲッターズ ソチエタ ペルアツィオニ, サエス ゲッターズ ソチエタ ペル アツィオニ filed Critical サエス ゲッターズ ソチエタ ペルアツィオニ
Publication of JP2014195095A publication Critical patent/JP2014195095A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5767364B2 publication Critical patent/JP5767364B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • H01L31/0481Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Description

本発明は、光起電性(ケイ素を主成分とするまたは薄膜のいずれでも)パネル中へのHOの進入を防止するための、低HO透過率を有するポリマーマトリックス中に1種またはそれ以上のアルカリ土類金属酸化物から本質的になる活性成分を分散させることによって作られた、複合材ゲッターに関する。
用語、光起電性およびソーラーは、同じかまたは同等の種類の装置(パネル、セル)を表し、また技術的に同等と考えられるべきものであるが、しかしながら以下の説明では光起電性パネルの用語が好ましく用いられる。
光起電性パネルは、太陽エネルギーを電気エネルギーへと変換するための1つまたはそれ以上の光起電性要素(いわゆるセル)から構成される。用語、光起電性セルは、単一の活性要素を指しており、これはルミネセント放射を電気エネルギーに変換する要素であり、一方で光起電性パネルは最終製品を指しており、これは適切に相互連結された太陽電池セルのセットであり、電気接続を与えられており、そして最終的に被包されている。光起電性パネルは、1つ超の光起電性セルを含むことができる(セルの数は50〜150の範囲であることができる)。通常は、薄膜パネルでは、光起電性セルの数は約80である。
多くの種類の光起電性セルがある。最近開発されているそれらの中では、薄膜光起電性セルが、それらの変換効率および工業的な実現可能性から、特に興味深い。これらのセルでは、活性要素は(ガラスの、金属の、またはプラスチックの)基材上に膜の形態で堆積されており、そして単結晶もしくは多結晶シリコン太陽電池セルの場合のような、高価な細片もしくは薄片の形態では存在しない。これらのセル中には、金属被覆(metallizations)が活性要素と接触して存在しており、セルをそのように相互連結し、またそれらによって発生された電流を流す機能を有している。
この種のセルの最も興味深い類型の中に、カドミウム−テルル、アモルファスケイ素、ガリウムおよび硫黄を添加された銅−インジウム−セレンを主成分とするセル、およびガリウムヒ化物を主成分とするセルがある。光起電性セルの異なる類型についての更なる情報およびそれらの機能が、2002年の「世界の気候およびエネルギー行事(World Climate & Energy Event)」で発表されたWronskiらの「アモルファスケイ素を主成分とする太陽電池セル技術の進展(Progress in Amorphous Silicon Based Solar Cell Technology)」の記事の中に、2003年に「NCPVおよびソーラー概観集会(NCPV and Solar Review Meeting)」で発表されたBolko von Roedernの「アモルファスおよび結晶薄膜シリコン太陽電池セル事業の現状(Status of Amorphous and Crystalline Thin-Film Silicon Solar Cell Activities)」の記事中に、またRomeoら、薄膜Cu(In,Ga)SeおよびCdTe太陽電池セルの進展(Development of Thin-Film Cu(In,Ga)Se2 and CdTe Solar Cells)、光起電における進歩:研究と応用(Progress in Photo voltaics: Research and Application)、2004年、第12巻、p.93−111の記事中に見出すことができる。
光起電性パネルの最終的な構造は、相当に標準化されており、また光起電性セルの特定の種類には依存せず、また光起電性要素を閉じ込め、また封入する2つの、ガラスもしくはプラスチックの、支持体の使用を予見させる。これらの支持体は、その内の1つは必ず、光放射に透明でなければならず、また機械的安定性および大気物質(atmospheric agents)からの保護を確実にしなければならない。
これらの支持体は、通常は2つの支持体の間の間隙中に良好な接着性能を有する封入ポリマーを配置することによって互いに結合されており、ある場合にはこの支持体間の距離を固定する、間隔を空ける要素が更にあってもよく、一方で他の場合には支持体間の距離を決めるのは封入ポリマーの厚さである。本発明の目的である複合材ゲッターは、上記の構造の両方において用いることができる。
以下の説明では、支持体は、用語「上方支持体」(これは、それを通して放射がセルに到達する支持体を指している)および「下方支持体」(これはセルの裏側の支持体を特定する)の使用によって互いを区別し、そして識別される。
光起電性要素は光起電性モジュールの支持体の内側表面の1つと直接に接触していることができるか、または低いHO透過率(これは25℃および相対湿度(RH)60%で10gm−2−1mm(材料のmm厚さ当たりで1日当たりの平米当たりのHOのグラム数))を有する透明ポリマー材料によって完全に封入されていることができる。当技術分野では、ポリマーによる水の透過率はMVTR(水蒸気透過率を表している)によっても表すことができ、この2つは厳密に相関しており、透過率は、MVTRにポリマー材料の厚さを掛けて、そして圧力で割算した値である。
光起電性要素を封入するのに用いられるポリマー材料は、通常はエチレンビニルアセテート(EVA)で構成されており、しばしば熱可塑性ポリウレタン(TPU)およびポリビニルブチラール(PVB)もまた用いられる。このポリマー材料は、光起電性パネルの内部体積を満たして、同時にこれに機械的安定性を与えるという基本的な目的を有している。光起電性パネルの内部体積とは、2つの支持体およびパネルの枠によって定義される体積を意味しており(通常は良好な接着性能を有するポリマーで形成されている)、それは光起電性要素または光起電性パネルの他の構造的要素(たとえば電気接点)によっては占有されない。光起電性要素が2つの支持体の一方と接触している場合は(通常は下方の支持体)、それ自体が三方を封入ポリマー材料によって封入されていることが分る。
また、光起電性パネルの製造方法は、熱封止の方法を予見させる。この点については、2つの主要な種類の方法が用いられており、一方は真空ラミネータの使用を予見させ、また他方はオートクレーブの使用を予見させる。両方の場合において、熱封止は通常は100〜170℃の範囲で行なわれる。この方法は封入ポリマーの溶融をもたらす。
光起電性セルの特定の種類に関係なく、光起電パネル内部のHOの存在はその性能を劣化させ、HOの存在によって誘発される劣化機構は、セルの水準において、また光起電性モジュールの水準においての両方で作用する。セルについて言えば、劣化はセルを形成する薄膜の酸化および腐食により、一方でモジュールについて言えば、電気結合に用いられる金属被覆の腐食がある。この点についての更なる情報を、2006年に発行されたヘルシンキ大学のT. Carlssonの博士論文「薄膜光起電性モジュールの安定性診断法」、および2006年に発行されたウプサラ大学のJ. Wannerbergの博士論文「Cu(In,Ga)Seを主成分とする太陽電池セルモジュールの設計および安定性」中に見出すことができる。
上方支持体および下方支持体の間の、周縁の接着領域は、パネルの枠とも考えることができるが、装置内部への水の浸入の優先的領域に相当する、何故ならば、2つの支持体、上方および下方支持体はHO不透過性であると考えられるからである。
光起電性パネル内部のHOの存在の問題は、3つの主要な取り組みによって対峙されてきており、パネル内部へのHO吸収材料の導入;低いHO透過率を有する障壁の使用;低いHO透過率を有し、かつ更にHO吸収成分を含む障壁の使用、である。
第1の種類の解決策に関しては、これは光起電性セルまたはパネル内部に吸収材料を包含するものだが、このことは日本特許第2800528号明細書に記載されており、ここでは種々の可能性のある水吸収剤が記載されており、これらの吸収剤は光起電性セル中の、その下方表面の周縁領域に配置されている。この文献では、吸収要素の選択は、全体として光起電性パネルの封止の問題とは無関係である。
O吸収剤を含む、低いHO透過率を有する障壁の使用が、欧州特許出願公開第1617494号明細書中に記載されており、ここではこのような障壁が光起電性パネルの上方支持体を置き換えている。
上方および下方支持体が互いに固着されるように、パネルの周縁領域に配置された接着剤を用いることが、国際公開第2004/019421号に記載されており、ここでは低いHO透過率を有する接着剤の特殊な種類が特定されており、一方で国際公開第03/050891号には0.1%〜10%の限定された範囲の質量パーセントのHO吸収剤を含む封止材が記載されている。
上記の解決策は、有効な障壁をそれらのHO吸収容量に従って単純に必要な大きさにすることによって、HOの光起電性パネル中への進入の問題に取り組もうとする傾向にあり、それはこれらの障壁の特徴をこれらが収着することができるHOの量に基づいて考慮し、また評価している。
日本特許第2800528号明細書 欧州特許出願公開第1617494号明細書中 国際公開第2004/019421号 国際公開第03/050891号
Wronskiら、「アモルファスケイ素を主成分とする太陽電池セル技術の進展」、「世界の気候およびエネルギー行事」、2002年 Bolko von Roedern、「アモルファスおよび結晶薄膜シリコン太陽電池セル事業の現状」、「NCPVおよびソーラー概観集会」、2003年 Romeoら、薄膜Cu(In,Ga)Se2およびCdTe太陽電池セルの進展、光起電における進歩:研究と応用、2004年、第12巻、p.93−111 T. Carlsson、「薄膜光起電性モジュールの安定性診断法」、ヘルシンキ大学博士論文、2006年発行 J. Wannerberg、「Cu(In,Ga)Se2を主成分とする太陽電池セルモジュールの設計および安定性」、ウプサラ大学博士論文、2006年発行
本発明者らは、これとは異なり、この問題を異なるパラメータおよび取り組みに基づいて検討した、すなわち「遅延時間」であり、水が装置の内部に到達するのに要する時間であり、このパラメータは、パネルの構成的要素が何時劣化を開始するか、寿命の間の何の進行的な劣化がパネルの特性の劣化をもたらすかを実際に示している。
特に薄膜の光起電性パネルでは、パネルの寿命を可能な限り延長するには、全体的にHO進入の少なくとも10年以上の遅延時間を確実にすることが可能な技術的解決策を採用することが非常に重要である。
特に、本発明者らは材料の種類、アルカリ土類金属酸化物、を特定したが、これらは、複合材ゲッターの製造用に用いた場合には、従来技術によって作られた複合材ゲッターに対して、明らかに優れた遅延時間を与える(同じHO容量において)ことを可能にし、従って光起電性パネルの寿命を延長することを可能にする。
図1Aおよび1Bは、本発明による複合材ゲッターを含む薄膜光起電性パネルを示しており、それぞれ熱封止過程の前および後を示している。 図1Aおよび1Bは、本発明による複合材ゲッターを含む薄膜光起電性パネルを示しており、それぞれ熱封止過程の前および後を示している。 図2は本発明による複合材ゲッターおよび公知技術による複合材ゲッターの間の比較を示している。 図3は、異なる水分吸収材を含む、本発明による2つの複合材ゲッターを示している。 図4は、異なるポリマーマトリックスを備えて形成された、本発明による複合材ゲッターの間の比較を示している。 図5は、本発明による2つの好ましい複合材ゲッターを備えた見本のパネルで得られた試験結果を示している。
従って本発明の目的は、遅延時間を増大させることが可能な光起電性パネルを製造するための複合ゲッター材料を提供することである。
第1の態様では、本発明は、低いHO透過率を有するポリマーマトリックス中に分散したHO吸収剤を含む光起電性パネル用の複合材ゲッターであり、該水分吸収剤が1種またはそれ以上のアルキル土類金属酸化物から本質的になっていることを特徴としている。
本発明は、図面を参照して以下に説明される。
図1Aおよび1Bの図面においては、種々の要素、特にはその中の厚さに関しては、寸法および寸法上の関係は正確ではなくて、これらの図のよりよい解り易さのために変形されている。更に、光起電性パネルの幾つかの構成的な要素、例えば電気的両面間接続端子および結線は示されていないが、何故ならばそれらは本発明の説明には関係がないためである。
本発明による複合材ゲッターの製造に用いられるポリマーに求められる性質としては、これらは低いHO透過率、好ましくは25℃および60%RHで測定したときに10gm−2−1mmを有している必要がある。
好ましい実施態様では、ポリマーマトリックスは溶着(welding)ポリマーマトリックスであり、つまりはその接着性能は熱処理、例えば熱封止、すなわち100〜170℃の範囲の温度への加熱の後に示される、もしくは向上する。この条件はしばしば、ポリマーマトリックスは170℃未満の溶融温度を有していなければならないことを意味している。
本発明を実施するのに有用なポリマーとしては、例えばエチレンビニルアセテート(EVA)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)および高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエーテルブロックアミド(PEBA)、アイオノマー樹脂、例えばデュポン(DuPont)から市販されているサーリン(Surlyn)(登録商標)、エチレン−アクリル酸共重合体、例えばバゼル(Basell)から市販されているLucalen(登録商標)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、例えばダウケミカル(DOW Chemicals)から市販されているサラン(Saran)(登録商標)、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM)ならびにブチルゴムが挙げられる。
本発明による複合材ゲッターを実現するためには、EVAを用いることが好ましく、EPRゴムを用いることが更により好ましい。
更に、これらのポリマーは光起電性パネルの支持体への良好な接着性能をも有していなければならない。これらの支持体は、ガラスまたは、可撓性のパネルを得ることが望ましい場合には、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)のようなプラスチック材料から作ることができる。
これらのポリマーの接着性能は、適切な添加剤、例えばシランまたはマレイン酸無水物グラフト化によって官能化されたポリオレフィンを主成分とする接着促進剤を添加することによって向上させることができ、このような方法で0.3〜15Nmm−2の重ねせん断抵抗力を有するパネルを得ることができる。この性質についての更なる情報が、NREL/CP-520-37366中に発表されているJorgensonらの「改善されたPVモジュール信頼性のための包装材料の試験(Testing of Packaging Materials for Improved PV Module Reliability)」の記事中に見出される。
ポリマーマトリックスによるHO透過率はポリマーの種類のみに一義的に関連付けられるのではなく、種々のパラメータの関数であることが指摘され、それらの中で、組成が最も関係するパラメータであり、従ってポリマーをそれが属する種類を基に選ぶのではなく、HO透過率および溶融温度を基に選ぶことが重要であり、情報はこの分野の専門家には容易に入手できる。例えば、EVAの透過特性については、この情報は、Maraisら、「EVA共重合体フィルムを通した水および気体の透過および収着(Permeation and Sorption of Water and Gases through EVA Copolymers Films)」、Mat. Res. Innovation、2002年、第6巻、p.79〜88の記事中で入手できる。
本発明者らは、ポリマーマトリックスのHO透過率ならびに単位質量あたりに収着されるHOの量で定義されるこの材料の容量などの性質だけが、遅延時間に影響を与える性質ではないことを見出した。
本発明者らは、吸収剤の性質および種類が重大な役割を演じることを見出した。この目的には、ある特定の吸収材料、アルカリ土類金属酸化物、が他の種類のHO吸収剤、例えばゼオライト、アルミナおよびシリカの使用に対して優位性を与える。
複合材ゲッターがアルカリ土類金属酸化物によって実現されるとしても、出発材料の純度によっては、低水準での他の化合物の存在は排除されなくてもよく、これに関連しては、複合材ゲッターは1種またはそれ以上のアルカリ土類金属酸化物から本質的になっており、つまりは90%以上の水分吸収剤がアルカリ土類金属酸化物であることが重要である。
製造方法を単純化するために、ただ1つの種類のアルカリ土類金属酸化物のみから本質的になる複合材ゲッターを作ることが好ましく、この点については酸化マグネシウムの使用が好ましく、また酸化カルシウムの使用が更により好ましい。
本発明の目的である複合材ゲッター系は、10質量%〜50質量%の範囲の量のHO吸収剤を含んでおり、このパーセンテージは好ましくは30質量%〜45質量%である。この吸収材料の質量濃度が10%未満には決してならないことが、十分な遅延時間を確実にするために重要である。他方で、この濃度は上限値を有しており、何故ならば過剰に充填された複合材ゲッターは、基材への接着性に関して問題を露呈するからである。
図1Aは、薄膜パネル10の断面を示しており、本発明の複合材ゲッター15を含んでおり、支持体の熱封止の操作の前である。この図において、光起電性要素11は下方支持体12と接触して示されている。この要素はポリマー材料14によって封入されており、このポリマー材料14は、下方支持体12、上方支持体13および本発明による複合材ゲッターによって範囲を限定された光起電性パネルの内部容積を満たしている。
図1Bは、熱封止の過程の後の光起電性パネル10を示しており、この場合には、上方支持体の質量および加熱の組み合わさった作用の結果として、複合材ゲッター15の出発時の厚さに対して、複合材ゲッター15’の厚さはより小さくなることができることを示している。更に、複合材ゲッター15’は、パネル10の内側に向かっておよび外側に向かっての双方に若干突き出ていてもよく、この場合には、材料のパネルから流出した量は取り除かれ、このような除去はこの技術分野では通常はトリミングと称されている。
その第2の態様では、本発明は複合材ゲッターを含む薄膜光起電性パネルに関しており、その中ではこの複合材ゲッターは低いHO透過率を有するポリマーマトリックス中に分散されたHO吸収剤を含んでおり、該吸収剤は1種またはそれ以上のアルカリ土類金属酸化物から本質的になることを特徴としている。
通常は、本発明の光起電性パネルは、複合材ゲッターの位置取りを定め、典型的には細片の形態であり、パネルの縁または枠に近接しており、言い換えれば、複合材ゲッターは外側雰囲気に対するパネルの側方境界面を形成している。光起電性パネルの上方および下方界面はこれとは異なり上方および下方支持体によって形成されている。
その第3の態様では、本発明は光起電性パネルの製造方法に関しており、本発明の目的である複合材ゲッターは、2つの支持体の一方の縁の近傍に配置され、次いで他方の支持体が被せられ、そしてパネルは熱封止の熱加工を受けることを特徴としている。
熱封止には2つの主要な種類の方法が用いられ、一方は真空ラミネータの使用を予見させ、また他方はオートクレーブの使用を予見させる。2つの場合において、熱封止は通常は、100〜170℃の範囲で実施される。この方法は、通常は100〜170℃の範囲の温度に3〜40分間の範囲の時間、加熱することからなっている。
更に本発明は、以下の限定するものではない実施例によって説明される。
複合材ゲッターの異なる試料を、ポリマーマトリックスおよび水分吸収剤の混合物の押出しによって生成した。この押出過程は、活性化された水分吸収剤が周囲空気に暴露されることを防止する。
調製された試料を表1中に列挙したが、この表にはポリマーマトリックス、その透過特性、水分吸収剤の種類、およびポリマーマトリックス中の質量%によるその充填量を示している。
Figure 0005767364
光起電性パネルでは、遅延時間を直接に測定することはできないが、それは完全な試験はやり終えるには数年を要するからであり、そのためASTM E−96−00のASTM法を出発点として用いた、促進試験法を内部で開発した。
特に、種々の試料について遅延時間を、25mmの直径を有し、1グラムの蒸留水を満たし、そして蓋で閉じた陽極酸化アルミニウムカップを用いて評価したが、この蓋の内側の部分、15mm、は評価される試料の0.75mmの厚さの層からなっていた。
この試料を25℃に保った乾燥器中に置き、そしてアルミニウムカップの質量を経時で測定した。カップが質量を失い始める時が遅延時間を表し、何故ならばこの時間が、水分がカップ上に配置された複合材ゲッターを通過して、カップを離れるのに要する時間だからである。この場合のカップは周囲環境を擬しており、他方で乾燥器の雰囲気はパネル環境を擬している。これらの試験の目的は、異なる試料の遅延時間に相対的な比較を与えることである。
種々の試料について得られた遅延時間を表2中に示した。
Figure 0005767364
上記の結果は促進された試験条件で得られた遅延時間に関することを認識することが重要であり、これらの結果の影響をより良く理解するために、複合材ゲッターが10年間の光起電性パネル寿命を確実にするために、光起電性パネルの側方障壁として必要な幅を見積もるために、上記の遅延時間を用い、その結果を表3に示した。
Figure 0005767364
試料5の求められる幅は、通常は20mm未満である光起電性パネル内部の有効な横方向の間隙とは適合しない。同じ幅が保たれるのであれば、本発明の目的の1つであるより効率のよい複合材ゲッターが、長期間のパネル寿命を可能にし、さもなければ必要な寿命を保障するための幅を低減させるので、浪費される空間を最小化させる。
2つの最良の試料である、試料2および試料4はまた、異なる幅の複合材ゲッターの枠上に取り付けられた15×15cmの見本パネルによる他の実験を特徴としており、この場合には、フレームの湿潤した領域に相当するより暗い色のために、水分の浸透領域を直接に観察することができる。見本のパネルでの試験もまた促進条件で実施する必要があり、すなわちパネルは85℃および85%RHで試験した。
実施した種々の実験についての比較曲線を図2〜4に示したが、特に図2は試料1について得られた質量損失曲線S1(点線で示されている)と、試料2について得られた質量損失曲線S2および比較試料5について得られた質量損失曲線S5(太線で示されている)との間の比較を示している。このような比較から、本発明による複合ゲッターで得られた試料1の遅延時間は、ゼオライトで得られた複合材ゲッターに対して約2倍であることが示された。このような比較は、試料1は20質量%の量の水分吸収剤を充填しており、一方で比較試料5は40質量%であるので、かなり重要である。異なる充填量は、遅延時間は単に水分収着容量の関数ではないことを実証するために用いられたが、何故ならば、これらの異なる充填水準の試料1および5は同等の容量を有しているが、しかしながら本発明による複合材ゲッターが用いられた場合には遅延時間は2倍の係数で異なっているからである。また、図2から、遅延時間は、第一次の、そして概略の近似で、水分吸収剤の充填量に直線的に依存しており、試料2の遅延時間は試料1の遅延時間の約2倍であり、また試料2は酸化カルシウムの2倍量を充填されている。
図3は、試料2について得られた質量損失曲線S2(点線で示されている)と、太線で示された試料3について得られた質量損失曲線S3との比較を示している。これらのデータもまた、水分容量が遅延時間に影響を与える主要なパラメータでないことを示しており、何故ならば、MgOを充填された試料3は、同じ質量%のCaOを充填された試料2に対して、高い水分吸収容量を与えているが、しかしながら、試料2に対してほぼ係数2の、より短い遅延時間を有している。
図4は、試料4について得られた質量損失曲線S4(太線で示されている)と、点線で示された、試料3について得られた質量損失曲線S3との比較を示している。これらのデータは、EVAを主成分とする複合材ゲッターに対して、EPRゴムポリマーマトリックスで得られた複合材ゲッターの改善された性質を示している。
図5は、異なる幅の見本のパネルで得られた遅延時間の直接的な比較であり、ここでは太線の曲線S’4が試料4で得られた結果を示し、一方で曲線S’2が試料2で得られた結果を示している。
以下に、本願発明に関連する発明の実施形態を列挙する。
[実施形態1]
低水分透過率を有するポリマーマトリックス中に分散したH O吸収剤を含む光起電性パネル用の複合材ゲッターであって、該水分吸収剤が1種またはそれ以上のアルカリ土類金属酸化物から本質的になることを特徴とする複合材ゲッター。
[実施形態2]
前記のポリマーマトリックスが、25℃および60%相対湿度で10gmm・m −2 −1 未満のH O透過率を有する、実施形態1記載の複合材ゲッター。
[実施形態3]
前記のポリマーマトリックスが170℃未満の溶融温度を有している、実施形態1記載の複合材ゲッター。
[実施形態4]
前記のポリマーマトリックスが0.3N/mm 以上のせん断抵抗力を有する、実施形態1記載の複合材ゲッター。
[実施形態5]
前記のポリマーマトリックスを形成する材料が、エチルビニルアセテート(EVA)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)および高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエーテルブロックアミド(PEBA)、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM)ならびにブチルゴムの中から選ばれる、実施形態1記載の複合材ゲッター。
[実施形態6]
前記のポリマーマトリックスがEVAを含む、実施形態5記載の複合材ゲッター。
[実施形態7]
前記のポリマーマトリックスがEPRを含む、実施形態5記載の複合材ゲッター。
[実施形態8]
前記の複合材ゲッター系中のH O吸収剤の質量パーセントが10〜50%の範囲である、実施形態1記載の複合材ゲッター。
[実施形態9]
前記のアルカリ土類金属酸化物がCaO、MgOおよびそれらの組み合わせから選ばれる、実施形態1記載の複合材ゲッター。
[実施形態10]
前記のアルカリゲッター土類金属酸化物がCaOである、実施形態9記載の複合材ゲッター。
[実施形態11]
実施形態1記載の複合材ゲッターを含む光起電性パネル。
[実施形態12]
前記の複合材ゲッターが前記の光起電性パネルの周縁に近接して配置される、実施形態11記載の光起電性パネル。
[実施形態13]
2つの支持体(12、13)で範囲を限定された1つまたはそれ以上の光起電性要素(11)を含む光起電性パネル(10)の製造方法であって、熱封止の過程を経る前に、前記の支持体が、実施形態1記載の複合材ゲッター(15)によって縁部近傍で互いに結合されることを特徴とする、方法。
[実施形態14]
前記の熱封止の処理が100℃〜170℃の範囲の温度で行なわれる、実施形態13記載の方法。
[実施形態15]
前記の熱封止がオートクレーブ中で行われる、実施形態14記載の方法。
[実施形態16]
前記の熱封止が真空ラミネータ中で行われる、実施形態14記載の方法。

Claims (4)

  1. 少なくとも1つの光起電性要素(11)と、
    下方支持体(12)及び上方支持体(13)と、
    ポリマーマトリックス中に分散されたHO吸収剤を含む複合材ゲッター(15、15’)と、
    を備えた光起電性パネル(10)であって、
    前記HO吸収剤は、1種又は2種以上のアルカリ土類金属酸化物から本質的に成るものであり、
    前記ポリマーマトリックスは、25℃および60%相対湿度で10gmm・m−2−1未満のHO透過率を有し、
    前記ポリマーを形成する材料は、エチレンビニルアセテート(EVA)及びエチレン−プロピレンゴム(EPR)の中から選択され、
    前記光起電性パネル(10)は、前記下方支持体(12)と前記上方支持体(13)と前記複合体ゲッター(15、15’)とによってその範囲が限定されるものであり、
    前記光起電性パネル(10)は、前記複合材ゲッター(15、15’)のポリマーマトリックスとは異なるポリマー材料(14)を含み、該ポリマー材料により前記光起電性パネル(10)の内部体積が満たされて、そして前記少なくとも1つの光起電性要素(11)が封入されており、
    前記の複合材ゲッター系中のH O吸収剤の質量パーセントが10〜50%の範囲である、
    ことを特徴とする、光起電性パネル。
  2. 請求項1記載の光起電性パネル(10)であって、前記のポリマーマトリックスが170℃未満の溶融温度を有している、光起電性パネル。
  3. 請求項1記載の光起電性パネル(10)であって、前記のポリマーマトリックスが0.3N/mm〜15N/mmのせん断抵抗力を有する、光起電性パネル。
  4. 請求項1記載の光起電性パネル(10)であって、前記のアルカリ土類金属酸化物がCaO、MgOおよびそれらの組み合わせから選ばれる、光起電性パネル。
JP2014096159A 2007-10-04 2014-05-07 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター Active JP5767364B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT001902A ITMI20071902A1 (it) 2007-10-04 2007-10-04 Getter composito per la produzione di pannelli solari
ITMI2007A001902 2007-10-04

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010527406A Division JP2010541262A (ja) 2007-10-04 2008-09-24 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014195095A JP2014195095A (ja) 2014-10-09
JP5767364B2 true JP5767364B2 (ja) 2015-08-19

Family

ID=40092054

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010527406A Withdrawn JP2010541262A (ja) 2007-10-04 2008-09-24 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター
JP2014096159A Active JP5767364B2 (ja) 2007-10-04 2014-05-07 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010527406A Withdrawn JP2010541262A (ja) 2007-10-04 2008-09-24 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター

Country Status (12)

Country Link
US (2) US20100308262A1 (ja)
EP (1) EP2206161B1 (ja)
JP (2) JP2010541262A (ja)
KR (1) KR101559080B1 (ja)
CN (2) CN101828269A (ja)
BR (1) BRPI0817632A2 (ja)
CA (1) CA2699619A1 (ja)
IT (1) ITMI20071902A1 (ja)
MY (1) MY153505A (ja)
TW (1) TWI453241B (ja)
WO (1) WO2009043776A1 (ja)
ZA (1) ZA201002045B (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20071902A1 (it) 2007-10-04 2009-04-05 Getters Spa Getter composito per la produzione di pannelli solari
ITMI20081374A1 (it) 2008-07-25 2010-01-26 Getters Spa Assorbitore composito di h2o per dispositivi medicali sigillati
WO2011052580A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 住友化学株式会社 有機光電変換素子及びその製造方法
EP2422976B1 (de) * 2010-07-30 2017-03-08 Ems-Patent Ag Photovoltaikmodul-Mehrschichtrückfolie sowie deren Herstellung und Verwendung bei der Produktion photovoltaischer Module
CN101980370B (zh) * 2010-08-31 2012-09-26 深圳市创益科技发展有限公司 一种无边框的太阳能电池组件及封装方法
KR101531452B1 (ko) * 2010-10-12 2015-06-24 쌩-고벵 글래스 프랑스 복합 웨이퍼 구조를 갖는 박층 태양광 모듈
KR101220113B1 (ko) * 2011-07-08 2013-01-11 엘에스산전 주식회사 내습용 태양전지모듈 및 태양전지모듈의 제조방법
KR101241514B1 (ko) * 2011-10-13 2013-03-11 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
WO2016108506A1 (ko) * 2015-01-02 2016-07-07 주식회사 엘지화학 알칼리 금속이 도핑된 산화 마그네슘 입자를 포함하는 게터 조성물
JP6542631B2 (ja) * 2015-09-30 2019-07-10 宇部マテリアルズ株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
CN105810768B (zh) 2016-04-14 2017-11-21 珠海格力电器股份有限公司 双玻组件
GB201909269D0 (en) * 2019-06-27 2019-08-14 Johnson Matthey Plc Layered sorbent structures

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58445B2 (ja) * 1975-10-17 1983-01-06 三井化学株式会社 熱可塑性エラストマ−の製造方法
US3998680A (en) * 1975-10-28 1976-12-21 Flint Theodore R Method of fabricating insulating glass units
JPS55102668A (en) * 1979-01-31 1980-08-06 Nitto Electric Ind Co Ltd Method of adhering
JPS606236B2 (ja) * 1981-02-16 1985-02-16 株式会社クラレ 水膨潤性止水剤
US5304419A (en) * 1990-07-06 1994-04-19 Alpha Fry Ltd Moisture and particle getter for enclosures
US5244707A (en) * 1992-01-10 1993-09-14 Shores A Andrew Enclosure for electronic devices
JPH07108835A (ja) * 1993-10-14 1995-04-25 Sumitomo Chem Co Ltd 自動車用ウェザストリップ
JPH09116180A (ja) * 1995-10-20 1997-05-02 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 半導体装置
US5733382A (en) * 1995-12-18 1998-03-31 Hanoka; Jack I. Solar cell modules and method of making same
JPH1081548A (ja) * 1996-09-05 1998-03-31 Nippon Sheet Glass Co Ltd 複層ガラス及びその製造方法
US5874804A (en) * 1997-03-03 1999-02-23 Motorola, Inc. Organic electroluminescent device hermetic encapsulation package and method of fabrication
US6187448B1 (en) * 1997-07-24 2001-02-13 Evergreen Solar, Inc. Encapsulant material for solar cell module and laminated glass applications
DE19800489A1 (de) * 1998-01-09 1999-07-15 Thomas Prof Dr Mang Polysaccharidhaltige Dichtungszusammensetzung
JP2001148496A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュールおよびその製造方法
TW571601B (en) 2000-05-17 2004-01-11 Dynic Corp Hygroscopic molded material
JP2006291224A (ja) * 2000-05-17 2006-10-26 Dynic Corp 吸湿性成形体
US7335422B2 (en) * 2002-04-25 2008-02-26 Sud-Chemie Inc. Absorbent polymeric material
US6534571B1 (en) * 2001-04-25 2003-03-18 Flow Polymers, Inc. Desiccant dispersion for rubber compounds
US20030079772A1 (en) * 2001-10-23 2003-05-01 Gittings Bruce E. Sealed photovoltaic modules
WO2003050891A2 (en) * 2001-10-23 2003-06-19 Bp Corporation North America Inc. Sealed thin film photovoltaic modules
US6936131B2 (en) * 2002-01-31 2005-08-30 3M Innovative Properties Company Encapsulation of organic electronic devices using adsorbent loaded adhesives
JP2004311385A (ja) * 2002-03-12 2004-11-04 Hitachi Chem Co Ltd 条部材、これを用いた封止材、シート状封止材、封止用基板、封止構成体、実装体及びこれらの製造方法
WO2003077608A1 (fr) * 2002-03-12 2003-09-18 Hitachi Chemical Co., Ltd. Element en forme de bande, support de scellement comprenant un tel element, support de scellement en feuille, substrat de scellement, structure scellee, dispositif de montage et procede de production correspondant
JP3617979B2 (ja) * 2002-05-29 2005-02-09 株式会社東芝 ディスク装置用ガスケット、これを有する蓋体、筐体、及びディスク装置
US7449629B2 (en) 2002-08-21 2008-11-11 Truseal Technologies, Inc. Solar panel including a low moisture vapor transmission rate adhesive composition
US7204902B2 (en) * 2003-03-11 2007-04-17 H.B. Fuller Licensing & Finance Inc Low-temperature press process for making insulating glass assemblies
JP4768217B2 (ja) * 2003-07-07 2011-09-07 株式会社ブリヂストン 透明フィルム
JP5167639B2 (ja) * 2004-05-07 2013-03-21 旭硝子株式会社 単層シール型複層透明体
DE102004030411A1 (de) * 2004-06-23 2006-01-19 Kuraray Specialities Europe Gmbh Solarmodul als Verbundsicherheitsglas
ES2350350T3 (es) 2004-07-02 2011-01-21 Konarka Technologies, Inc. Componente fotovoltaico orgánico con encapsulación.
US7078726B2 (en) * 2004-09-09 2006-07-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sealing of electronic device using absorbing layer for glue line
WO2006107748A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-12 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Radiation-curable desiccant-filled adhesive/sealant
US20060278965A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Foust Donald F Hermetically sealed package and methods of making the same
EP1788037B1 (en) 2005-11-16 2013-01-02 Kyocera Mita Corporation Titanylphthalocyanin crystal, method for preparing the same, and electrophotographic photoreceptor
JP2007250082A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Ricoh Co Ltd 光記録媒体形成用基板および光記録媒体の製造方法と装置
ITMI20071903A1 (it) * 2007-10-04 2009-04-05 Getters Spa Metodo per la produzione di pannelli solari mediante l'impiego di un tristrato polimerico comprendente un sistema getter composito
ITMI20071902A1 (it) 2007-10-04 2009-04-05 Getters Spa Getter composito per la produzione di pannelli solari

Also Published As

Publication number Publication date
TWI453241B (zh) 2014-09-21
US20100308262A1 (en) 2010-12-09
EP2206161B1 (en) 2013-09-18
CN104377262A (zh) 2015-02-25
KR101559080B1 (ko) 2015-10-08
CN101828269A (zh) 2010-09-08
CN104377262B (zh) 2016-06-22
CA2699619A1 (en) 2009-04-09
TW200932809A (en) 2009-08-01
US20140332065A1 (en) 2014-11-13
US8906257B2 (en) 2014-12-09
KR20100088674A (ko) 2010-08-10
WO2009043776A1 (en) 2009-04-09
BRPI0817632A2 (pt) 2015-03-24
JP2010541262A (ja) 2010-12-24
MY153505A (en) 2015-02-27
JP2014195095A (ja) 2014-10-09
ITMI20071902A1 (it) 2009-04-05
ZA201002045B (en) 2010-11-24
EP2206161A1 (en) 2010-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5767364B2 (ja) 光起電性パネル製造用の複合材ゲッター
JP4755312B2 (ja) 複合材ゲッター系を含むポリマー3層体を用いた光起電性パネルの製造方法
JP5612658B2 (ja) 光電子デバイス
EP0939441A2 (en) Encapsulant resin member for semiconductor, and semiconductor element
EP1921684A1 (en) Solar cell module and process for manufacture thereof
JP2011176231A (ja) 太陽電池モジュール
JP6203250B2 (ja) 吸湿層を有する太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池
TW200818528A (en) Improved solar cell module using absorbent
JP2009188357A (ja) 太陽電池モジュール
KR101792311B1 (ko) 수분 포집 기능이 있는 봉지재용 조성물 및 태양전지용 봉지재
TW201808796A (zh) 太陽電池用離子捕捉劑及含有其之太陽電池用封裝劑組成物以及太陽電池模組
KR101531452B1 (ko) 복합 웨이퍼 구조를 갖는 박층 태양광 모듈
CN117106376A (zh) 边缘封装胶条及太阳能发电器件

Legal Events

Date Code Title Description
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20140709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150519

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150618

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5767364

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250