JP5888075B2 - Solar cell encapsulant composition - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池用封止材に係り、詳しくは、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋度を損なう事なく架橋時間の短縮を図ることができ、且つ長期間保管してもその架橋度が維持される太陽電池用封止材組成物に関する。   The present invention relates to a solar cell encapsulant, and more specifically, can shorten the cross-linking time without impairing the degree of cross-linking necessary for heat resistance, which is indispensable as a solar cell encapsulant, and is stored for a long period of time. It is related with the sealing material composition for solar cells by which the crosslinking degree is maintained.

近年、地球環境問題からクリーンなエネルギー源として太陽光エネルギーが注目されており、この太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電池の開発が盛んに行われている。この開発によって発電効率等の性能が著しく向上し、価格の低下が進んだ事に加え、国や自治体が太陽光発電システム導入促進事業を進めてきたことから、太陽電池市場は急拡大している。このような背景から、太陽電池モジュールの製造における生産性向上が求められている。   In recent years, solar energy has attracted attention as a clean energy source due to global environmental problems, and solar cells that directly convert this solar energy into electric energy have been actively developed. As a result of this development, power generation efficiency and other performances have improved significantly, prices have fallen, and the government and local governments have promoted the introduction of solar power generation systems. . From such a background, improvement in productivity in the manufacture of solar cell modules is required.

太陽電池モジュールは、一般的に、単結晶もしくは多結晶のシリコンや、アモルファスシリコン、化合物半導体などを用いた太陽電池素子をガラスなどの上部透明保護部材と下部保護部材とで保護し、太陽電池素子と保護部材とを太陽電池用封止材で接着一体化した構造となっている。   A solar cell module generally protects a solar cell element using single crystal or polycrystalline silicon, amorphous silicon, a compound semiconductor, etc. with an upper transparent protective member such as glass and a lower protective member, and the solar cell element And a protective member are bonded and integrated with a solar cell sealing material.

この太陽電池用封止材は、接着性、透明性、防湿性などが不可欠であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)が使用されている。EVAは、一般的に、太陽電池の使用環境下で流動しない耐熱性を付与するために架橋する必要がある。太陽電池用封止材は、架橋剤である有機過酸化物や保護部材との接着力を高めるシランカップリング剤、架橋助剤、光安定剤などを配合し、押出し成形あるいはカレンダーロール成形でシート状に成形して製造されている。   This solar cell encapsulant is indispensable for adhesiveness, transparency, moisture resistance, and the like, and an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is used. EVA generally needs to be cross-linked in order to impart heat resistance that does not flow in the environment in which the solar cell is used. Solar cell encapsulant contains organic peroxide, which is a crosslinking agent, and silane coupling agent, crosslinking aid, light stabilizer, etc., that enhance adhesion to protective members, and is formed by extrusion or calender roll molding. It is manufactured by molding into a shape.

太陽電池モジュールは、上部透明保護部材、太陽電池用封止材、電池素子、太陽電池用封止材、下部保護部材をこの順で積層し、加熱圧着して、EVAを架橋させて接着一体化して封止することにより製造されている。この電池素子を上部透明保護部材と下部保護部材内に封止する際、耐熱性を付与するためにEVAを架橋するが、この架橋に長時間を要するため、生産性の観点から問題となっている。従って、耐熱性に必要な架橋度を損なうことなく、架橋時間を短縮する事が望まれている。   In the solar cell module, an upper transparent protective member, a solar cell encapsulant, a battery element, a solar cell encapsulant, and a lower protective member are laminated in this order, thermocompression bonded, and EVA is cross-linked and integrated. It is manufactured by sealing. When sealing this battery element in the upper transparent protective member and the lower protective member, EVA is cross-linked in order to impart heat resistance. However, since this cross-linking requires a long time, it becomes a problem from the viewpoint of productivity. Yes. Therefore, it is desired to shorten the crosslinking time without impairing the degree of crosslinking necessary for heat resistance.

特許文献1では、架橋剤として1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンや1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンといった有機過酸化物を使用する事が提案されている。これにより、耐熱性に必要な架橋度を損なうことなく、EVAの架橋時間をこれまでの半分程度に短縮できると記載されている。しかしながら、太陽電池市場の拡大に伴い、更なる架橋時間の短縮が望まれるようになり、これらの有機過酸化物では十分に架橋時間を短縮できないという一面があった。   In Patent Document 1, an organic peroxide such as 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane or 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane is used as a crosslinking agent. It has been proposed to do. According to this, it is described that the crosslinking time of EVA can be shortened to about half of the conventional time without impairing the degree of crosslinking necessary for heat resistance. However, with the expansion of the solar cell market, further shortening of the crosslinking time has been desired, and there has been one aspect that these organic peroxides cannot sufficiently shorten the crosslinking time.

また、一般的に分解温度の低い反応性の高い有機過酸化物を使用することにより、架橋時間が短縮できる事が知られている。しかしながら、分解温度の低い有機過酸化物を使用すると、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋度が得られないという一面や、太陽電池用封止材を長期間保管すると有機過酸化物が分解してしまい、必要な架橋度が得られないという一面があった。このような分解温度が低く反応性の高い具体的な有機過酸化物として、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートが挙げられる。   Further, it is known that the crosslinking time can be shortened by using an organic peroxide having a low decomposition temperature and a high reactivity. However, if an organic peroxide having a low decomposition temperature is used, the degree of crosslinking necessary for heat resistance, which is indispensable for a solar cell encapsulant, cannot be obtained. There was one aspect that the peroxide was decomposed and the required degree of crosslinking could not be obtained. A specific organic peroxide having such a low decomposition temperature and high reactivity is t-butylperoxy-2-ethylhexanoate.

一方、特許文献2や特許文献3では、後述の式(1)に記載の特定の有機過酸化物を、不飽和ポリエステル樹脂の硬化剤や重合性の不飽和基を有する化合物の重合開始剤として使用する事が提案されている。しかしながら、式(1)に記載の特定の有機過酸化物は、EVAを架橋するための架橋剤として、これまで使用されていなかった。   On the other hand, in Patent Document 2 and Patent Document 3, a specific organic peroxide described in the following formula (1) is used as a curing agent for an unsaturated polyester resin or a polymerization initiator for a compound having a polymerizable unsaturated group. Proposed to use. However, the specific organic peroxide described in the formula (1) has not been used so far as a crosslinking agent for crosslinking EVA.

特開平6−177412号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-177412 特開平6−100638号公報JP-A-6-1000063 特開平7−216008号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-216008

本発明の目的は、上記問題を考慮し、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋度を損なうことなく架橋時間の短縮を図ることができ、且つ長期間保管してもその架橋度が維持される太陽電池用封止材組成物を提供する事にある。   The object of the present invention is to reduce the crosslinking time without impairing the degree of crosslinking necessary for heat resistance, which is indispensable as a sealing material for solar cells, in consideration of the above problems, and even when stored for a long time. It is providing the sealing material composition for solar cells by which a crosslinking degree is maintained.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の有機過酸化物を用いる事によって、本発明の目的を達成する太陽電池用封止材組成物を発明するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have invented a solar cell encapsulant composition that achieves the object of the present invention by using a specific organic peroxide. .

すなわち本発明は、酢酸ビニルより形成される構造単位を25〜35重量%有するEVA(a)と、下記の式(1)に記載の架橋剤(b)とを含む太陽電池用封止材組成物であって、EVA(a)100重量部に対して前記架橋剤(b)を0.1〜2.5重量部含む太陽電池用封止材組成物である。

Figure 0005888075

(式中、Rは直鎖または分岐鎖のC2〜C5のアルキル基を表す) That is, the present invention provides a solar cell encapsulant composition comprising EVA (a) having 25 to 35% by weight of a structural unit formed from vinyl acetate, and a crosslinking agent (b) described in the following formula (1). A solar cell encapsulant composition comprising 0.1 to 2.5 parts by weight of the crosslinking agent (b) with respect to 100 parts by weight of EVA (a).
Figure 0005888075

(Wherein R represents a linear or branched C2-C5 alkyl group)

本発明は、特定の有機過酸化物を用いる事で、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋度を損なうことなく架橋時間の短縮を図ることができ、且つ長期間保管しても太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋度が維持される太陽電池用封止材組成物を提供する事ができる。   By using a specific organic peroxide, the present invention can shorten the crosslinking time without impairing the degree of crosslinking necessary for heat resistance, which is indispensable as a sealing material for solar cells, and can be stored for a long time. However, it is possible to provide a solar cell encapsulant composition that maintains the degree of crosslinking necessary for heat resistance, which is indispensable as a solar cell encapsulant.

本発明におけるEVA(a)は、一般的に、太陽電池用封止材に使用できるEVAを使用する必要がある。詳しくは、酢酸ビニルより形成される構造単位を25〜35重量%有するEVAである。酢酸ビニルより形成される構造単位が25重量%よりも少なくなると、加工性が低下し、得られる封止材が硬質になり、太陽電池モジュール製造時に発電素子に損傷を与えやすくなる。逆に酢酸ビニルより形成される構造単位が35重量%よりも多くなると、粘着性が増大して取扱いが困難となる。   The EVA (a) in the present invention generally needs to use EVA that can be used for a solar cell encapsulant. Specifically, the EVA has 25 to 35% by weight of a structural unit formed from vinyl acetate. When the structural unit formed from vinyl acetate is less than 25% by weight, the workability is lowered, the resulting sealing material becomes hard, and the power generating element is easily damaged during the production of the solar cell module. On the contrary, when the structural unit formed from vinyl acetate is more than 35% by weight, the tackiness is increased and the handling becomes difficult.

本発明における架橋剤(b)としては、下記式(1)で表される特定の有機過酸化物が使用できる。

Figure 0005888075

(式中、Rは直鎖または分岐鎖のC2〜C5のアルキル基を表す) As the crosslinking agent (b) in the present invention, a specific organic peroxide represented by the following formula (1) can be used.
Figure 0005888075

(Wherein R represents a linear or branched C2-C5 alkyl group)

式(1)に該当する化合物としては、例えば1,1−ビス(t−アミルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン等を挙げる事ができる。これら架橋剤(b)としての有機過酸化物は、EVA(a)100重量部に対して0.1〜2.5重量部を添加する必要がある。架橋剤(b)の添加量が0.1重量部より少なくなると、太陽電池用封止材として必要不可欠な耐熱性に必要な架橋度が得られなくなる。逆に、架橋剤(b)の添加量が2.5重量部よりも多くなると、封止材の着色や封止材の発泡の原因となる。   Examples of the compound corresponding to the formula (1) include 1,1-bis (t-amylperoxy) -2-methylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) -2-methylcyclohexane, 1, Examples thereof include 1-bis (1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy) -2-methylcyclohexane and the like. It is necessary to add 0.1 to 2.5 parts by weight of these organic peroxides as the crosslinking agent (b) with respect to 100 parts by weight of EVA (a). When the addition amount of the crosslinking agent (b) is less than 0.1 parts by weight, the degree of crosslinking necessary for the heat resistance that is indispensable as a sealing material for solar cells cannot be obtained. On the contrary, when the addition amount of the crosslinking agent (b) is more than 2.5 parts by weight, it causes coloring of the sealing material and foaming of the sealing material.

本発明の太陽電池用封止材組成物には、必要に応じ、その他種々の添加剤を含有させる事ができる。このような添加剤として具体的には、シランカップリング剤、架橋助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、光拡散剤、老化防止剤、変色防止剤などを挙げる事ができる。   The solar cell encapsulant composition of the present invention can contain various other additives as required. Specific examples of such additives include silane coupling agents, crosslinking aids, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, light diffusing agents, anti-aging agents, and anti-discoloring agents.

シランカップリング剤は、太陽電池用封止材と各保護部材との接着性を高める事ができる。その例としては、ビニル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基などの不飽和基及び、グリシジル基、アミノ基、メルカプト基などとともに、アルコキシ基のような加水分解性基を有する化合物を挙げる事ができる。シランカップリング剤として具体的には、ビニルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。なお、シランカップリング剤は、単独で用いても二種類以上を併用してもよい。シランカップリング剤は、EVA(a)100重量部に対し5.0重量部以下であることが好ましい。   The silane coupling agent can enhance the adhesion between the solar cell sealing material and each protective member. Examples thereof include compounds having a hydrolyzable group such as an alkoxy group together with an unsaturated group such as a vinyl group, an acryloxy group or a methacryloxy group, and a glycidyl group, amino group or mercapto group. Specific examples of silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-aminopropyltriethoxysilane. , 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and the like. In addition, a silane coupling agent may be used independently or may use 2 or more types together. The silane coupling agent is preferably 5.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of EVA (a).

架橋助剤は、太陽電池用封止材の架橋度を高める事ができる。その例としては、ポリアリル化合物やポリ(メタ)アクリロキシ化合物のような多不飽和化合物を挙げる事ができる。架橋助剤として具体的には、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルフマレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられる。なお、架橋助剤は単独で用いても二種類以上を併用してもよい。架橋助剤は、EVA(a)100重量部に対し、10重量部以下であることが好ましい。   The crosslinking aid can increase the degree of crosslinking of the solar cell encapsulant. Examples thereof include polyunsaturated compounds such as polyallyl compounds and poly (meth) acryloxy compounds. Specific examples of the crosslinking aid include triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl malate, diallyl fumarate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and the like. . In addition, a crosslinking adjuvant may be used independently or may use 2 or more types together. The crosslinking aid is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of EVA (a).

紫外線吸収剤は、紫外線吸収性能を付与するために添加することができる。その例としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系の化合物が使用できる。なお、紫外線吸収剤は単独で用いても二種類以上を併用してもよい。紫外線吸収剤は、EVA(a)100重量部に対し、3.0重量部以下であることが好ましい。   The ultraviolet absorber can be added to impart ultraviolet absorption performance. For example, benzophenone, benzotriazole, and triazine compounds can be used. In addition, an ultraviolet absorber may be used independently or may use 2 or more types together. It is preferable that a ultraviolet absorber is 3.0 weight part or less with respect to 100 weight part of EVA (a).

光安定剤、酸化防止剤、光拡散剤、老化防止剤、変色防止剤なども、この種の太陽電池用封止材において従来から使用されている公知のものを、本発明の物性を損なわない範囲内において使用できる。   Light stabilizers, antioxidants, light diffusing agents, anti-aging agents, anti-discoloring agents, and the like, which are conventionally used in this type of solar cell sealing material, do not impair the physical properties of the present invention. Can be used within range.

次に、太陽電池用封止材組成物の調製方法について説明する。EVA(a)と架橋剤(b)である有機過酸化物、および必要に応じて添加される添加剤を、押出機、バンバリーミキサー、オープンロールなどの混練機に供給し、実質的に有機過酸化物が分解しない温度、例えば50〜90℃で混合して、太陽電池用封止材組成物を調製する。得られた太陽電池用封止材組成物は、一般的には押出成形やカレンダー成形等によりシート状に成形される。シート状に成形する場合、その厚みは0.1〜5.0mmが好ましい。なお、太陽電池用封止材の形状は、太陽電池モジュールの形状などに合せて適宜変更可能であり、シート状に限定されるものではない。   Next, the preparation method of the solar cell sealing material composition is demonstrated. EVA (a), the organic peroxide that is the crosslinking agent (b), and additives that are added as necessary are supplied to a kneader such as an extruder, a Banbury mixer, an open roll, and the like. It mixes at the temperature which an oxide does not decompose | disassemble, for example, 50-90 degreeC, and prepares the sealing material composition for solar cells. The obtained solar cell encapsulant composition is generally formed into a sheet by extrusion molding, calendar molding, or the like. When forming into a sheet form, the thickness is preferably 0.1 to 5.0 mm. In addition, the shape of the solar cell sealing material can be appropriately changed according to the shape of the solar cell module and the like, and is not limited to a sheet shape.

その後は、従来から公知の方法にて本発明の太陽電池用封止材組成物からなる封止材を用いて太陽電池モジュールを製造すればよい。すなわち、太陽電池素子を少なくとも2枚の本発明の太陽電池用封止材で挟み、ガラスやポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステルなどの上部透明保護部材と、金属や各種熱可塑性樹脂フィルムなどの単層もしくは多層のシートからなる下部保護部材を重ね合わせた状態で、有機過酸化物の分解温度以上でかつ保護部材に適した温度で、加熱圧着して、接着一体化して封止することで、太陽電池モジュールを製造できる。なお、より接着性を高めるため、各保護部材を予めプライマー処理しておくと好ましい。また、加熱圧着は、有機過酸化物がほぼ完全に分解するまで行う事が好ましい。加熱圧着により、EVAが架橋され、太陽電池用封止材とその他の構成要素とを強固に接着する事ができる。   Then, what is necessary is just to manufacture a solar cell module using the sealing material which consists of a sealing material composition for solar cells of this invention by a conventionally well-known method. That is, a solar cell element is sandwiched between at least two solar cell encapsulants of the present invention, an upper transparent protective member such as glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester, and a single layer such as metal or various thermoplastic resin films or A solar cell is formed by thermocompression bonding, bonding and integrating, and sealing at a temperature not lower than the decomposition temperature of the organic peroxide and suitable for the protective member in a state where the lower protective member made of a multi-layer sheet is superposed. Modules can be manufactured. In addition, in order to improve adhesiveness, it is preferable that each protective member is previously primed. The thermocompression bonding is preferably performed until the organic peroxide is almost completely decomposed. By thermocompression bonding, EVA is crosslinked, and the solar cell sealing material and other components can be firmly bonded.

以下に実施例、比較例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明の主旨を超えない限り本実施例に限定されるものではない。なお、本発明で用いる評価方法は以下の通りである。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these Examples unless it exceeds the gist of the present invention. The evaluation method used in the present invention is as follows.

<架橋試験>
(架橋時間)
架橋時間の指標として、JIS K6300−2:2001に準じてt(90)とt(Δ80)を評価した。ここで、t(90)とt(Δ80)は以下の定義による。
(90):架橋時間、または最大トルク値(M)−最小トルク値(M)の90%に達するのに必要な時間(分)
(Δ80):架橋速度の目安、またはt(90)−t(10)で求められる時間(分)
ここでいうt(10)とは、最大トルク値(M)−最小トルク値(M)の10%に達するのに必要な時間(分)である。
<Crosslinking test>
(Crosslinking time)
T C (90) and t C (Δ80) were evaluated according to JIS K6300-2: 2001 as an index of the crosslinking time. Here, t C (90) and t C (Δ80) are defined as follows.
t C (90): cross-linking time, or time required to reach 90% of maximum torque value (M H ) −minimum torque value (M L ) (minutes)
t C (Δ80): A measure of the crosslinking rate, or time (minutes) determined by t C (90) -t C (10)
Here, t C (10) is the time (minutes) required to reach 10% of the maximum torque value (M H ) −the minimum torque value (M L ).

評価は振動式加硫試験機(JSRトレーディング(株)製キュラストメーターV型)を用いて、上型および下型の温度を140℃あるいは110℃に設定し、±1°の振幅角度で実施した。t(90)が短いほど最適架橋点までの時間が短くなり、t(Δ80)が短いほど、架橋開始点から最適架橋点までの時間が短くなり、短時間で架橋を完了する事ができる。 Evaluation was performed with an amplitude angle of ± 1 ° by setting the temperature of the upper die and lower die to 140 ° C or 110 ° C using a vibration vulcanization tester (Curast Meter V type manufactured by JSR Trading Co., Ltd.). did. The shorter the time t C (90), the shorter the time to the optimum crosslinking point, and the shorter the time t C (Δ80), the shorter the time from the crosslinking start point to the optimum crosslinking point. it can.

(架橋度)
架橋度の指標として、JIS K 6300−2:2001に準じてM(最大トルク値)を評価した。評価は振動式加硫試験機(JSRトレーディング(株)製キュラストメーターV型)を用いて、上型および下型の温度を140℃あるいは110℃に設定し、±1°の振幅角度を用いて140℃あるいは110℃で実施した。Mは大きくなるに従って、EVAの架橋が進行している事を示す。架橋したEVAは耐熱性が向上する。太陽電池用封止材として使用するには、0.25N・m以上の架橋度(ゲル分率では80%以上に相当する)が要求される。
(Crosslinking degree)
As an index of the degree of crosslinking, MH (maximum torque value) was evaluated according to JIS K 6300-2: 2001. The evaluation is performed using a vibration vulcanization tester (Curast Meter V type manufactured by JSR Trading Co., Ltd.), with the upper and lower mold temperatures set to 140 ° C. or 110 ° C., and an amplitude angle of ± 1 ° is used. At 140 ° C. or 110 ° C. As MH increases, EVA indicates that crosslinking of EVA proceeds. Cross-linked EVA has improved heat resistance. In order to be used as a sealing material for solar cells, a degree of crosslinking of 0.25 N · m or more (corresponding to 80% or more in gel fraction) is required.

<貯蔵安定性試験>
太陽電池用封止材組成物を30℃に保たれた場所に6ヶ月間静置し、その後、振動式加硫試験機を用いて140℃で架橋させたときの架橋度の保持率が90%以上であるとき貯蔵安定性は○、90%未満のとき貯蔵安定性は×とした。
<Storage stability test>
When the solar cell encapsulant composition is allowed to stand for 6 months in a place maintained at 30 ° C. and then crosslinked at 140 ° C. using a vibration vulcanization tester, the retention of the degree of crosslinking is 90. Storage stability was rated as ○ when it was at least%, and x when it was less than 90%.

[実施例1]
[太陽電池用封止材組成物配合1]
EVA:100重量部
(東ソー株式会社製 ウルトラセン751:酢酸ビニル含有量28重量%)
架橋剤(式1のR=(CHCH):0.5重量部
(1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン(日油株式会社製 パーヘキサHMC)
上記配合をロール機に供給し、60℃で混練して、太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Example 1]
[Solar cell encapsulant composition 1]
EVA: 100 parts by weight (manufactured by Tosoh Corporation Ultrasen 751: vinyl acetate content 28% by weight)
Cross-linking agent (R = (CH 2 ) 2 CH 3 in Formula 1): 0.5 part by weight (1,1-bis (t-hexylperoxy) -2-methylcyclohexane (Perhexa HMC, manufactured by NOF Corporation)
The above blend was supplied to a roll machine and kneaded at 60 ° C. to prepare a solar cell encapsulant composition.

[実施例2]
太陽電池用封止材組成物配合1において、架橋剤を1.0重量部用いた以外は、実施例1と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Example 2]
In solar cell encapsulant composition formulation 1, a solar cell encapsulant composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.0 part by weight of the crosslinking agent was used.

[実施例3]
太陽電池用封止材組成物配合1において、架橋剤を2.0重量部用いた以外は、実施例1と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Example 3]
In solar cell encapsulant composition formulation 1, a solar cell encapsulant composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2.0 parts by weight of the crosslinking agent was used.

[実施例4]
[太陽電池用封止材組成物配合4]
EVA:100重量部
(東ソー株式会社製 ウルトラセン751:酢酸ビニル含有量28重量%)
架橋剤(式1のR=CHCH):0.5重量部
(1,1−ビス(t−アミルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン(日油株式会社製 パーヘキサAMC)
上記配合の太陽電池用封止材組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Example 4]
[Encapsulant composition for solar cell 4]
EVA: 100 parts by weight (manufactured by Tosoh Corporation Ultrasen 751: vinyl acetate content 28% by weight)
Cross-linking agent (R = CH 2 CH 3 in formula 1): 0.5 part by weight (1,1-bis (t-amylperoxy) -2-methylcyclohexane (Perhexa AMC, manufactured by NOF Corporation)
A solar cell encapsulant composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the solar cell encapsulant composition having the above composition was used.

[実施例5]
太陽電池用封止材組成物配合4において、架橋剤を1.0重量部用いた以外は、実施例4と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Example 5]
In solar cell encapsulant composition formulation 4, a solar cell encapsulant composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that 1.0 part by weight of the crosslinking agent was used.

[実施例6]
太陽電池用封止材組成物配合4において、架橋剤を2.0重量部用いた以外は、実施例4と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Example 6]
In solar cell encapsulant composition formulation 4, a solar cell encapsulant composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that 2.0 parts by weight of the crosslinking agent was used.

得られた各実施例の太陽電池用封止材組成物の架橋時間、架橋度、及び貯蔵安定性を上記試験方法により測定した。その結果を表1に示す。

Figure 0005888075
The crosslinking time, degree of crosslinking, and storage stability of the obtained solar cell encapsulant composition of each Example were measured by the above test methods. The results are shown in Table 1.
Figure 0005888075

[比較例1]
太陽電池用封止材組成物配合1において、架橋剤として1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン(日油株式会社製 パーヘキサMC)を0.5重量部用いた以外は、実施例1と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Comparative Example 1]
In solar cell encapsulant composition formulation 1, except that 0.5 parts by weight of 1,1-bis (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane (Perhexa MC manufactured by NOF Corporation) was used as a crosslinking agent. Prepared a solar cell encapsulant composition in the same manner as in Example 1.

[比較例2]
太陽電池用封止材組成物配合1において、架橋剤として1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(日油株式会社製 パーヘキサ3M)を1.0重量部用いた以外は、実施例1と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Comparative Example 2]
In solar cell encapsulant composition formulation 1, 1.0 weight of 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane (Perhexa 3M manufactured by NOF Corporation) as a crosslinking agent. A solar cell encapsulant composition was prepared in the same manner as in Example 1 except for using a part.

[比較例3]
太陽電池用封止材組成物配合1において、架橋剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(日油株式会社製 パーブチルO)を1.0重量部用いた以外は、実施例1と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。
[Comparative Example 3]
Example 1 except that 1.0 part by weight of t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (Perbutyl O manufactured by NOF CORPORATION) was used as a crosslinking agent in the solar cell encapsulant composition formulation 1. A solar cell encapsulant composition was prepared in the same manner as described above.

得られた各比較例の太陽電池用封止材組成物の架橋時間、架橋度、及び貯蔵安定性を上記試験方法により測定した。その結果を表2に示す。

Figure 0005888075
The crosslinking time, degree of crosslinking, and storage stability of the obtained solar cell encapsulant composition of each comparative example were measured by the above test methods. The results are shown in Table 2.
Figure 0005888075

表1および表2の結果より、架橋試験において、架橋温度140℃で評価した実施例1〜6の評価1−1〜6−1と比較例1〜3の評価7−1〜9−1を比較すると、実施例の評価1−1〜6−1の太陽電池用封止材組成物は、t(90)が6分未満でかつt(Δ80)が5分未満の短い時間で架橋できると共に、Mが0.25N・m以上の架橋度を有していた。一方、比較例の評価7−1および8−1の太陽電池用封止材組成物は、t(90)が6分以上でかつt(Δ80)が5分以上の時間を要した。また、比較例の評価9−1の太陽電池用封止材組成物は、Mが0.25N・mより低く、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋度が得られなかった。 From the results of Table 1 and Table 2, in the crosslinking test, Evaluations 1-1 to 6-1 of Examples 1 to 6 and Evaluations 7-1 to 9-1 of Comparative Examples 1 to 3 evaluated at a crosslinking temperature of 140 ° C. In comparison, the solar cell encapsulant compositions of the evaluations 1-1 to 6-1 in the examples were crosslinked in a short time with t C (90) of less than 6 minutes and t C (Δ80) of less than 5 minutes. In addition, the MH had a degree of crosslinking of 0.25 N · m or more. On the other hand, the solar cell encapsulant compositions of Comparative Examples 7-1 and 8-1 required time of t C (90) of 6 minutes or longer and t C (Δ80) of 5 minutes or longer. Further, the solar cell encapsulant composition of Comparative Example Evaluation 9-1 has a MH lower than 0.25 N · m, and a degree of crosslinking necessary for heat resistance essential as a solar cell encapsulant is obtained. There wasn't.

次に、架橋温度110℃で評価した実施例1〜6の評価1−2〜6−2と比較例1〜3の評価7−2〜9−2を比較すると、実施例の評価1−2〜6−2の太陽電池用封止材組成物は、t(90)が100分未満でかつt(Δ80)が80分未満の時間で架橋できると共に、Mが0.25N・m以上の架橋度を有していた。一方、比較例の評価7−2および8−2の太陽電池用封止材組成物はt(90)が100分以上でかつt(Δ80)が80分以上の長時間を要した。 Next, when the evaluation 1-2 to 6-2 of Examples 1 to 6 evaluated at a crosslinking temperature of 110 ° C. and the evaluations 7-2 to 9-2 of Comparative Examples 1 to 3 are compared, Evaluation 1-2 of the Examples The solar cell encapsulant composition of ˜6-2 can be crosslinked in a time where t C (90) is less than 100 minutes and t C (Δ80) is less than 80 minutes, and MH is 0.25 N · m. It had the above crosslinking degree. On the other hand, the solar cell encapsulant compositions of Comparative Examples 7-2 and 8-2 required a long time with t C (90) of 100 minutes or longer and t C (Δ80) of 80 minutes or longer.

次に、貯蔵安定性試験において、実施例1〜6の評価1〜6と比較例1〜3の評価7〜9の貯蔵安定性を比較すると、実施例の評価1〜6はいずれも貯蔵安定性が良かったが、比較例の評価9は貯蔵安定性が悪かった。   Next, in the storage stability test, when the storage stability of Evaluations 1 to 6 of Examples 1 to 6 and Evaluations 7 to 9 of Comparative Examples 1 to 3 are compared, all of Evaluations 1 to 6 of Examples are storage stable. Although the property was good, the evaluation 9 of the comparative example was poor in storage stability.

以上から、本発明により、110℃〜140℃の広範囲の架橋温度において太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋度を損なう事なく、架橋時間の短縮を図ることができ、さらに長期間保管しても太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋度が維持される太陽電池用封止材組成物を得ることができた。

From the above, according to the present invention, the crosslinking time can be shortened without impairing the degree of crosslinking necessary for the heat resistance indispensable as a sealing material for solar cells at a wide range of crosslinking temperatures of 110 ° C. to 140 ° C. It was possible to obtain a solar cell encapsulant composition that maintains the degree of crosslinking necessary for heat resistance, which is indispensable as a solar cell encapsulant, even when stored for a long period of time.

Claims (1)

酢酸ビニルより形成される構造単位を25〜35重量%有するエチレン−酢酸ビニル共重合体(a)と、下記の式(1)に記載の架橋剤(b)とを含む太陽電池用封止材組成物であって、
Figure 0005888075

(式中、Rは直鎖または分岐鎖のC2〜C5のアルキル基を表す)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(a)100重量部に対して、前記架橋剤(b)を0.1〜2.5重量部含む太陽電池用封止材組成物。

Solar cell encapsulant comprising an ethylene-vinyl acetate copolymer (a) having a structural unit of 25 to 35% by weight formed from vinyl acetate and a crosslinking agent (b) described in the following formula (1) A composition comprising:
Figure 0005888075

(Wherein R represents a linear or branched C2-C5 alkyl group)
The solar cell sealing material composition which contains 0.1-2.5 weight part of said crosslinking agents (b) with respect to 100 weight part of ethylene-vinyl acetate copolymers (a).

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