JP5893908B2 - Solar cell sealing film and solar cell using the same - Google Patents
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Description
本発明は、エチレン−極性モノマー共重合体を主成分とする太陽電池用封止膜に関し、特に、太陽電池の放熱性を向上することができる太陽電池用封止膜に関する。 The present invention relates to a solar cell sealing film containing an ethylene-polar monomer copolymer as a main component, and more particularly, to a solar cell sealing film capable of improving the heat dissipation of a solar cell.
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギーに直接変換する太陽電池が広く使用され、更に、発電効率や耐候性等の点から開発が進められている。 In recent years, solar cells that directly convert sunlight into electrical energy have been widely used from the viewpoints of effective use of resources and prevention of environmental pollution, and further development has been promoted in terms of power generation efficiency and weather resistance.
太陽電池は、一般に、図１に示すように、ガラス基板などからなる表面側透明保護部材１１、表面側封止膜１３Ａ、シリコン結晶系発電素子などの太陽電池用セル１４、裏面側封止膜１３Ｂ、及び裏面側保護部材（バックカバー）１２をこの順で積層し、減圧下で脱気した後、加熱加圧して表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。
As shown in FIG. 1, a solar cell generally has a surface side transparent protective member 11 made of a glass substrate or the like, a surface side sealing film 13A, a
太陽電池では、高い電気出力を得るために、複数の太陽電池用セル１４を接続して用いられている。従って、太陽電池用セル１４の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止膜１３Ａ、１３Ｂを用いて太陽電池用セルを封止している。
In solar cells, a plurality of
また、薄膜シリコン系、薄膜アモルファスシリコン系太陽電池、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）系太陽電池等の薄膜太陽電池の開発も進められており、この場合は、例えば、ガラスやポリイミド基板等の透明基板の表面に化学気相蒸着法等により半導体層等の発電素子層を形成し、その上に封止膜等を積層し、接着一体化することで製造される。 In addition, thin-film solar cells such as thin-film silicon-based, thin-film amorphous silicon-based solar cells, and copper indium selenide (CIS) -based solar cells are also being developed. In this case, for example, transparent substrates such as glass and polyimide substrates A power generation element layer such as a semiconductor layer is formed on the surface of the substrate by a chemical vapor deposition method or the like, and a sealing film or the like is laminated on the layer and bonded and integrated.
従来から、これらの太陽電池に用いられる封止膜としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡともいう）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている。特に、安価であり、高い透明性を有することからＥＶＡフィルムが好ましく用いられている。そして、封止膜用のエチレン−極性モノマー共重合体フィルムには、封止膜の膜強度、耐久性、耐候性、接着性等を向上させるため、必要に応じて、架橋密度を向上させる有機過酸化物等の架橋剤、ゲル分率を向上させるトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の架橋助剤、部材との接着性を向上させるシランカップリング剤等の接着向上剤等が配合される。従って、封止膜には、このような種々の添加剤を均一に混練させることができる加工性も求められている。 Conventionally, as a sealing film used in these solar cells, an ethylene-polar monomer copolymer such as an ethylene vinyl acetate copolymer (hereinafter also referred to as EVA) or an ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA) is used. A film is used. In particular, EVA films are preferably used because they are inexpensive and have high transparency. In addition, the ethylene-polar monomer copolymer film for the sealing film is an organic material that improves the crosslink density as necessary in order to improve the film strength, durability, weather resistance, adhesion, etc. of the sealing film. It contains a crosslinking agent such as peroxide, a crosslinking aid such as triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate that improves the gel fraction, and an adhesion improving agent such as a silane coupling agent that improves the adhesion to the member. The Therefore, the sealing film is also required to have processability capable of uniformly kneading such various additives.
ところで、上記のような太陽電池において、太陽電池用セルや薄膜太陽電池用発電素子（本発明において、これらを総称して太陽電池素子ともいう）は、温度が高いほど発電効率が低下することが知られている。例えば、最も太陽が高い位置にある時間帯においては、太陽電池の表面透保護部材が温められ、時には８０℃を越える温度になる場合もある。この場合、その時間帯を過ぎ、外気温が低下しても、太陽電池内に蓄熱されて太陽電池素子の温度が低下せず、発電効率が低いまま推移してしまうことになる。また、太陽電池素子の発電に伴って生じる熱によっても太陽電池素子の温度上昇は生じる。この場合の蓄熱によっても発電効率が低下してしまうことになる。従って、なるべく太陽電池素子を高温にしない構造の太陽電池が求められている。 By the way, in the solar cell as described above, the power generation efficiency of the solar cell or the thin-film solar cell power generation element (in the present invention, these are collectively referred to as a solar cell element) decreases as the temperature increases. Are known. For example, in the time zone in which the sun is at the highest position, the surface permeable protective member of the solar cell is warmed, and sometimes the temperature exceeds 80 ° C. In this case, even if the time zone passes and the outside air temperature decreases, the heat is stored in the solar cell, the temperature of the solar cell element does not decrease, and the power generation efficiency remains low. Moreover, the temperature rise of a solar cell element arises also with the heat which arises with the electric power generation of a solar cell element. In this case, the power generation efficiency also decreases due to heat storage. Therefore, a solar cell having a structure in which the solar cell element is not made as high as possible is demanded.
特許文献１には、裏面側保護部材に突起膜状に平行に形成された放熱部を有する高放熱性太陽電池モジュールが開示されている。また、特許文献２には、裏面側保護部材に貼り付けて用いることができる微細な凹凸形状を有する太陽電池モジュール裏面用放熱シートが開示されている。
しかしながら、特許文献１又は２のような裏面側保護部材に放熱部を設けた構造であっても、高温となった太陽電池素子と裏面側保護部材の間に存在する封止膜の熱伝導率が低いため、放熱性能が十分とはいえない。そこで、放熱性の高い封止膜の開発が望まれている。但し、上述のように、封止膜としての機能を十分に発揮させるため、封止膜の加工性を低下させないことも必要である。
However, even in a structure in which a heat radiating portion is provided on the back surface side protection member as in
従って、本発明の目的は、太陽電池の太陽電池素子と裏面側保護部材の間に用いる太陽電池用封止膜であって放熱性に優れ、且つ十分な加工性を有する封止膜を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a sealing film for a solar cell used between a solar cell element of a solar cell and a back surface side protection member, which has excellent heat dissipation and sufficient workability. There is.
また、本発明の目的は、この封止膜を用いた太陽電池を提供することにある。 Moreover, the objective of this invention is providing the solar cell using this sealing film.
上記目的は、太陽電池の太陽電池素子と裏面側保護部材との間に配置し、太陽電池素子を封止するための裏面側太陽電池用封止膜であって、及び熱伝導性充填材を含み、前記熱伝導性充填材の含有量が、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、３０質量部以上、５０質量部未満の範囲であり、前記熱伝導性充填剤は酸化亜鉛であることを特徴とする太陽電池用封止膜によって達成される。
The above object is a sealing film for a back side solar cell for sealing the solar cell element, which is disposed between the solar cell element of the solar cell and the back side protection member, and a thermally conductive filler. wherein, the content of the thermally conductive filler, wherein the ethylene - against polar monomer copolymer 100 parts by weight 30 parts by mass or more, Ri range der less than 50 parts by mass, the thermally conductive filler This is achieved by a sealing film for solar cells, which is zinc oxide .
封止膜の放熱性を向上するために、熱伝導性の高い充填材を封止膜に含有させることが考えられるが、封止膜の主成分であるエチレン−極性モノマー共重合体に充填材を多量に含有させると、充填材の種類、配合量によっては混練がし難くなる等、加工性が低下する場合がある。本発明においては、熱伝導性充填材として上記の材料を選定し、その配合量を上記の範囲に設定することで、加工性を低下させることなく、封止膜の熱伝導率を向上させることができることが見出された。また、絶縁性を低下させることなく、より熱伝導率が高い封止膜とすることができる。なお、本発明において、金属には、いわゆる半金属が含まれる。さらに、より加工性を低下させることなく、熱伝導率が高い封止膜とすることができる。
In order to improve the heat dissipation of the sealing film, it is conceivable that the sealing film contains a filler having high thermal conductivity, but the filler is added to the ethylene-polar monomer copolymer which is the main component of the sealing film. When a large amount of is contained, workability may be deteriorated, such as difficulty in kneading depending on the type and blending amount of the filler. In the present invention, the above material is selected as the thermally conductive filler, and the blending amount is set in the above range, thereby improving the thermal conductivity of the sealing film without reducing the workability. Has been found to be possible. Moreover, it can be set as the sealing film with higher heat conductivity, without reducing insulation. In the present invention, the metal includes a so-called semi-metal. Furthermore, it can be set as the sealing film with high heat conductivity, without reducing workability more.
本発明に係わる太陽電池用封止膜の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記熱伝導性充填材の平均粒径が、０．１〜１００μｍである。加工性に優れた封止膜とすることができる。
（２）前記エチレン−極性モノマー共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。
The preferable aspect of the sealing film for solar cells concerning this invention is as follows .
(1 ) The average particle diameter of the said heat conductive filler is 0.1-100 micrometers. It can be set as the sealing film excellent in workability.
( 2 ) The ethylene-polar monomer copolymer is an ethylene-vinyl acetate copolymer.
また、上記目的は、本発明の太陽電池用封止膜を太陽電池素子と裏面側保護部材との間に配置し、太陽電池素子を封止してなることを特徴とする太陽電池によって達成される。これにより、太陽光や太陽電池素子自体の動作に伴って高温になった太陽電池素子の熱を効率的に裏面側保護部材側へ伝えることができ、太陽電池素子が高温に維持されることを防止することができる。従って、従来よりも発電効率が向上された太陽電池とすることができる。 Further, the above object is achieved by a solar cell characterized in that the solar cell sealing film of the present invention is disposed between the solar cell element and the back surface side protective member, and the solar cell element is sealed. The Thereby, it is possible to efficiently transmit the heat of the solar cell element that has become high temperature with the operation of sunlight or the solar cell element itself to the back surface side protection member side, and that the solar cell element is maintained at a high temperature. Can be prevented. Therefore, it can be set as the solar cell whose power generation efficiency was improved rather than before.
なお、本発明において、太陽電池セルの光が照射される側（受光面側）を「表面側」と称し、太陽電池セルの受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。本発明の太陽電池用封止膜は裏面側の太陽電池用封止膜に用いられるものであり、表面側太陽電池用封止膜として用いると、逆に太陽電池素子が太陽光の熱を吸収し、高温になり易くなる場合がある。 In addition, in this invention, the side (light-receiving surface side) by which the light of a photovoltaic cell is irradiated is called "front surface side", and the surface opposite to the light-receiving surface of a photovoltaic cell is called "back surface side." The solar cell sealing film of the present invention is used for a solar cell sealing film on the back side, and when used as a front side solar cell sealing film, the solar cell element absorbs the heat of sunlight. In some cases, the temperature tends to increase.
本発明によれば、太陽電池用封止膜が、エチレン−極性モノマー共重合体を主成分とし、上記の熱伝導性充填材が所定の範囲で含有されているので、加工性が低下することなく、放熱性が向上した封止膜を提供することができる。従って、本発明の太陽電池用封止膜を裏面側封止膜として用いた太陽電池は、太陽電池素子が高温に維持されることを防止できるので、従来よりも発電効率が向上された太陽電池ということができる。 According to the present invention, the solar cell sealing film is mainly composed of an ethylene-polar monomer copolymer, and the heat conductive filler is contained in a predetermined range, so that the workability is lowered. And a sealing film with improved heat dissipation can be provided. Therefore, the solar cell using the solar cell sealing film of the present invention as the back side sealing film can prevent the solar cell element from being maintained at a high temperature. It can be said.
本発明の太陽電池用封止膜は、少なくともエチレン−極性モノマー共重合体と、元素周期表の第２〜５周期に属し、且つ第２族、第８族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、及び第１４族のいずれかに属する１種以上の元素を有する化合物からなる群から選択される少なくとも１種の熱伝導性充填材を含んでいる。そして、その熱伝導性充填材の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、２０質量部以上、５０質量部未満の範囲に設定されている。封止膜の放熱性を向上するために、熱伝導性の高い充填材を封止膜に含有させる場合、封止膜の主成分であるエチレン−極性モノマー共重合体に充填材を多量に含有させると、充填材の種類や配合量によっては混練がし難くなる等、加工性が低下する場合がある。上記の熱伝導性充填材を上記の範囲の含有量で配合することにより、太陽電池用封止膜の加工性を低下させることなく、太陽電池用封止膜の熱伝導性、即ち放熱性を向上させることができる。熱伝導性充填材の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、３０質量部以上、５０質量部未満が好ましく、４０質量部以上、５０質量部未満が更に好ましい。
The sealing film for solar cells of the present invention belongs to at least the ethylene-polar monomer copolymer, the second to fifth periods of the periodic table, and the second group, the eighth group, the tenth group, the eleventh group, It includes at least one heat conductive filler selected from the group consisting of compounds having one or more elements belonging to any of Group 12,
本発明の太陽電池用封止膜は、太陽電池の太陽電池素子と裏面側保護部材との間に配置される裏面側太陽電池用封止膜である。例えば、図１で説明すると、太陽電池用セル１４及び裏面側保護部材１２との間に配置される裏面側封止膜１３Ｂに相当する。表面側封止膜１３Ａとして用いると、逆に太陽電池用セル１４が太陽光の熱を吸収し、高温になり易くなる場合がある。
The sealing film for solar cells of this invention is a sealing film for back surface solar cells arrange | positioned between the solar cell element of a solar cell, and a back surface side protection member. For example, if it demonstrates in FIG. 1, it will correspond to the back surface side sealing film 13B arrange | positioned between the
以下に、本発明の太陽電池用封止膜についてより詳細に説明する。 Below, it demonstrates in detail about the sealing film for solar cells of this invention.
［熱伝導性充填材］
本発明において、熱伝導性充填材は、上述のように元素周期表の第２〜５周期に属し、且つ第２族、第８族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、及び第１４族のいずれかに属する１種以上の元素を有する化合物からなる群から選択される。元素周期表の第２〜５周期に属し、且つ第８族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、及び第１４族第のいずれかに属する１種以上の元素としては、マグネシウム、鉄、ニッケル、銅、ホウ素、アルミニウム、亜鉛、炭素、ケイ素から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。また、これらの元素を含む具体的な化合物としては、酸化物、窒化物、炭化物、水酸化物、及び炭酸化物が挙げられる。太陽電池用封止膜として、電気絶縁性が低下し難く、熱伝導性が高い点で、酸化物、及び窒化物が好ましく、特に、金属酸化物及び金属窒化物が好ましい。本発明において、金属には、ホウ素等のいわゆる半金属が含まれる。
[Thermal conductive filler]
In the present invention, the thermally conductive filler belongs to the 2nd to 5th periods of the periodic table of elements as described above, and the second, eighth, tenth, eleventh, twelfth, thirteenth, and thirteenth groups. Selected from the group consisting of compounds having one or more elements belonging to any one of the Group and
具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素等が好ましく挙げられ、特に、封止膜の加工性を低下させることなく、熱伝導性を向上させることができる点で、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ホウ素が好ましい。 Specifically, aluminum oxide, magnesium oxide, iron oxide, nickel oxide, copper oxide, zinc oxide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, boron carbide, silicon carbide and the like are preferably mentioned, and in particular, processing of the sealing film Aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, aluminum nitride, and boron nitride are preferable in that the thermal conductivity can be improved without reducing the properties.
本発明において、熱伝導性充填材の粒子の大きさは特に制限は無い。熱伝導性充填材のハンドリング面や、封止膜の加工性の面から、熱伝導性充填材の平均粒径は０．１〜１００μｍが好ましく、０．１〜７０μｍが更に好ましく、１〜５０μｍが特に好ましい。 In the present invention, the size of the particles of the thermally conductive filler is not particularly limited. From the handling surface of the heat conductive filler and the workability of the sealing film, the average particle size of the heat conductive filler is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 0.1 to 70 μm, and 1 to 50 μm. Is particularly preferred.
［エチレン−極性モノマー共重合体］
本発明において、エチレン−極性モノマー共重合体の極性モノマーは、不飽和カルボン酸、その塩、そのエステル、そのアミド、ビニルエステル、一酸化炭素等を例示することができる。より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のリチウム、ナトリウム、カリウムなどの１価金属の塩やマグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価金属の塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素、二酸化硫黄等の一種又は二種以上などを例示することができる。
[Ethylene-polar monomer copolymer]
In the present invention, examples of the polar monomer of the ethylene-polar monomer copolymer include unsaturated carboxylic acids, salts thereof, esters thereof, amides, vinyl esters, and carbon monoxide. More specifically, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, itaconic acid, monomethyl maleate, monoethyl maleate, maleic anhydride, itaconic anhydride, lithium of these unsaturated carboxylic acids, sodium, Salts of monovalent metals such as potassium, salts of polyvalent metals such as magnesium, calcium and zinc, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, isobutyl acrylate, n-butyl acrylate, isooctyl acrylate, methacrylic acid Examples include unsaturated carboxylic acid esters such as methyl, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, and dimethyl maleate, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, carbon monoxide, sulfur dioxide and the like. be able to.
エチレン−極性モノマー共重合体として、より具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、前記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びそのカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエチレン−ビニルエステル共重合体等を代表例として例示することができる。 More specifically, as the ethylene-polar monomer copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer such as ethylene-methacrylic acid copolymer, the ethylene-unsaturated carboxylic acid Ionomer in which some or all of carboxyl groups of copolymer are neutralized with the above metal, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene- Isobutyl acrylate copolymer, ethylene-unsaturated carboxylic acid ester copolymer such as ethylene-n-butyl acrylate copolymer, ethylene-isobutyl acrylate-methacrylic acid copolymer, ethylene-n-butyl acrylate -Ethylene-unsaturated carboxylic acid ester-unsaturated carboxylic acid such as methacrylic acid copolymer Some or all of the copolymer and its carboxyl group ionomer neutralized with the metal, ethylene - can be exemplified vinyl ester copolymer as a typical example - ethylene such as vinyl acetate copolymer.
エチレン−極性モノマー共重合体としては、ＪＩＳ Ｋ７２１０で規定されるメルトフローレートが、３５ｇ／１０分以下、特に３〜６ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。このようなメルトフローレート有するエチレン−極性モノマー共重合体を主成分として用いれば、上記の熱伝導性充填材やその他の添加剤を配合する際、混練し易く、より加工性に優れた太陽電池封止膜とすることができる。 As the ethylene-polar monomer copolymer, it is preferable to use a copolymer having a melt flow rate defined by JIS K7210 of 35 g / 10 min or less, particularly 3 to 6 g / 10 min. When such an ethylene-polar monomer copolymer having a melt flow rate is used as a main component, it is easy to knead when blending the above-mentioned heat conductive filler and other additives, and a solar cell having excellent processability. It can be set as a sealing film.
なお、本発明において、メルトフローレート（ＭＦＲ）の値は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に従い、１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件に基づいて測定されたものである。 In the present invention, the value of the melt flow rate (MFR) is measured based on conditions of 190 ° C. and a load of 21.18 N according to JIS K7210.
本発明において、エチレン−極性モノマー共重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が特に好ましい。これにより、安価であり、より柔軟性、加工性に優れた太陽電池用封止膜とすることができる。 In the present invention, the ethylene-polar monomer copolymer is particularly preferably an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). Thereby, it is cheap and can be set as the sealing film for solar cells which was more excellent in the softness | flexibility and workability.
エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量は、ＥＶＡに対して２０〜３５質量％、さらに２２〜３０質量％、特に２４〜２８質量％とするのが好ましい。ＥＶＡの酢酸ビニル単位の含有量が低い程、得られる封止膜が硬くなる傾向がある。酢酸ビニルの含有量が２０質量％未満では、高温で架橋硬化させる場合に、得られる封止膜の柔軟性が低い恐れがある。また、３５質量％を超えると得られる封止膜の硬さが不十分な場合がある。 The content of vinyl acetate in the ethylene-vinyl acetate copolymer is preferably 20 to 35% by mass, more preferably 22 to 30% by mass, and particularly preferably 24 to 28% by mass with respect to EVA. There exists a tendency for the sealing film obtained to become hard, so that content of the vinyl acetate unit of EVA is low. If the content of vinyl acetate is less than 20% by mass, the resulting sealing film may have low flexibility when crosslinked and cured at high temperatures. Moreover, when it exceeds 35 mass%, the hardness of the sealing film obtained may be inadequate.
本発明の太陽電池封止膜においては、エチレン−極性モノマー共重合体に加えて、さらにポリビニルアセタール系樹脂（例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢ）、塩化ビニル樹脂を副次的に使用しても良い。その場合、特にＰＶＢが好ましい。 In the solar cell encapsulating film of the present invention, in addition to the ethylene-polar monomer copolymer, polyvinyl acetal resin (for example, polyvinyl formal, polyvinyl butyral (PVB resin), modified PVB), and vinyl chloride resin are used as secondary substances. May be used. In that case, PVB is particularly preferable.
［架橋剤］
本発明の太陽電池用封止膜においては、更に架橋剤を含むことが好ましい。架橋剤は、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋構造を形成することができるもので、封止膜の強度、接着性及び耐久性を向上することができる。架橋剤は、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された太陽電池用封止膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
[Crosslinking agent]
The solar cell sealing film of the present invention preferably further contains a cross-linking agent. The crosslinking agent can form a crosslinked structure of the ethylene-polar monomer copolymer, and can improve the strength, adhesiveness and durability of the sealing film. As the crosslinking agent, an organic peroxide or a photopolymerization initiator is preferably used. Especially, since the sealing film for solar cells with which the adhesive force, transparency, moisture resistance, and penetration resistance were improved in temperature dependence is obtained, it is preferable to use an organic peroxide.
前記有機過酸化物としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。 Any organic peroxide may be used as long as it decomposes at a temperature of 100 ° C. or higher and generates radicals. The organic peroxide is generally selected in consideration of the film formation temperature, the adjustment conditions of the composition, the curing temperature, the heat resistance of the adherend, and the storage stability. In particular, the one having a decomposition temperature of 70 ° C. or more with a half-life of 10 hours is preferable.
前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイル＋ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシマレイックアシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。 Examples of the organic peroxide include, from the viewpoint of resin processing temperature and storage stability, for example, benzoyl peroxide curing agent, tert-hexyl peroxypivalate, tert-butyl peroxypivalate, 3, 5, 5- Trimethylhexanoyl peroxide, di-n-octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, succinic acid peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane, 1-cyclohexyl-1-methylethyl Peroxy-2-ethylhexanoate, tert-hexyl par Xyl-2-ethylhexanoate, 4-methylbenzoyl peroxide, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, m-toluoyl + benzoyl peroxide, benzoyl peroxide, 1,1-bis (tert-butyl Peroxy) -2-methylcyclohexane, 1,1-bis (tert-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (tert-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (Tert-Butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-tert-butylperoxycyclohexyl) Propane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) Clododecane, tert-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, tert-butylperoxymaleic acid, tert-butylperoxy-3,3,5-trimethylhexane, tert-butylperoxylaurate, 2,5-dimethyl-2 , 5-di (methylbenzoylperoxy) hexane, tert-butylperoxyisopropyl monocarbonate, tert-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, tert-hexylperoxybenzoate, 2,5-di-methyl-2, 5-di (benzoylperoxy) hexane and the like.
ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、調製条件、成膜温度、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は１種でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。 As the benzoyl peroxide-based curing agent, any can be used as long as it decomposes at a temperature of 70 ° C. or higher to generate radicals, and those having a decomposition temperature of 50 hours or higher with a half-life of 10 hours are preferable, It can be appropriately selected in consideration of preparation conditions, film formation temperature, curing (bonding) temperature, heat resistance of the adherend, and storage stability. Usable benzoyl peroxide curing agents include, for example, benzoyl peroxide, 2,5-dimethylhexyl-2,5-bisperoxybenzoate, p-chlorobenzoyl peroxide, m-toluoyl peroxide, 2, Examples include 4-dichlorobenzoyl peroxide and t-butyl peroxybenzoate. The benzoyl peroxide curing agent may be used alone or in combination of two or more.
有機過酸化物として、特に、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンが好ましい。これにより優れた絶縁性を有する太陽電池用封止膜が得られる。 As the organic peroxide, 2,5-dimethyl-2,5di (tert-butylperoxy) hexane and 1,1-bis (tert-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane are particularly preferable. . Thereby, the sealing film for solar cells which has the outstanding insulation is obtained.
前記有機過酸化物の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部、より好ましくは０．２〜１．５質量部であることが好ましい。前記有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止膜の絶縁性が低下する恐れがあり、多くなるとエチレン−極性モノマー共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。 The content of the organic peroxide is preferably 0.1 to 2 parts by mass, more preferably 0.2 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. preferable. If the content of the organic peroxide is small, the insulating properties of the resulting sealing film may be lowered, and if it is increased, the compatibility with the ethylene-polar monomer copolymer may be deteriorated.
また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができるが、配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタ−ルなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、２−４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレ−トなどが使用できる。特に好ましくは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、４−ジメチルアミノ安息香酸のような安息香酸系又は、第３級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の１種または２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの１種単独または２種以上の混合で使用することができる。 As the photopolymerization initiator, any known photopolymerization initiator can be used, but a photopolymerization initiator having good storage stability after blending is desirable. Examples of such a photopolymerization initiator include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl). Acetophenones such as 2-morpholinopropane-1, benzoins such as benzyldimethylketal, benzophenones such as benzophenone, 4-phenylbenzophenone and hydroxybenzophenone, thioxanthones such as isopropylthioxanthone and 2-4-diethylthioxanthone, As other special ones, methylphenylglyoxylate can be used. Particularly preferably, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-morpholinopropane-1, Examples include benzophenone. These photopolymerization initiators may be optionally selected from one or more known photopolymerization accelerators such as a benzoic acid type such as 4-dimethylaminobenzoic acid or a tertiary amine type. It can be used by mixing at a ratio. Moreover, it can be used individually by 1 type of only a photoinitiator, or 2 or more types of mixture.
前記光重合開始剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．５〜５．０質量部であることが好ましい。 It is preferable that content of the said photoinitiator is 0.5-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers.
［架橋助剤］
本発明の太陽電池用封止膜においては、必要に応じて、さらに架橋助剤を含んでいてもよい。前記架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体のゲル分率を向上させ、封止膜の接着性及び耐久性を向上させることができる。
[Crosslinking aid]
In the sealing film for solar cells of this invention, the crosslinking adjuvant may be further included as needed. The cross-linking aid can improve the gel fraction of the ethylene-polar monomer copolymer and improve the adhesion and durability of the sealing film.
前記架橋助剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、一般に１０質量部以下、好ましくは０．１〜５質量部、更に好ましくは０．１〜２．５質量部で使用される。これにより、接着性に優れる封止膜が得られる。 The content of the crosslinking aid is generally 10 parts by mass or less, preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. Used in the department. Thereby, the sealing film excellent in adhesiveness is obtained.
前記架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレートおよびトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。 Examples of the crosslinking aid (compound having a radical polymerizable group as a functional group) include trifunctional crosslinking aids such as triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate, and (meth) acrylic esters (eg, NK ester) ) Monofunctional or bifunctional crosslinking aids. Of these, triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate are preferable, and triallyl isocyanurate is particularly preferable.
［接着向上剤］
本発明の太陽電池用封止膜においては、必要に応じて、さらに接着向上剤を含んでいても良い。接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。
[Adhesion improver]
The solar cell sealing film of the present invention may further contain an adhesion improver, if necessary. As the adhesion improver, a silane coupling agent can be used. Thereby, it becomes possible to form the sealing film for solar cells which has the outstanding adhesive force. Examples of the silane coupling agent include γ-chloropropylmethoxysilane, vinylethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxy. Silane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β Mention may be made of-(aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. Of these, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane is particularly preferred.
前記シランカップリング剤の含有量はエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１〜０．７質量部、特に０．３〜０．６５質量部であることが好ましい。 The content of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 0.7 parts by mass, and particularly preferably 0.3 to 0.65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer.
［その他］
本発明の太陽電池用封止膜においては、封止膜の種々の物性（機械的強度、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整のため、必要に応じて、可塑剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び／又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
[Others]
In the sealing film for solar cells of the present invention, it is necessary for improving or adjusting various physical properties (optical properties such as mechanical strength and transparency, heat resistance, light resistance, crosslinking speed, etc.) of the sealing film. Depending on the above, various additives such as a plasticizer, an acryloxy group-containing compound, a methacryloxy group-containing compound and / or an epoxy group-containing compound may be further included.
可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。 Although it does not specifically limit as a plasticizer, Generally the ester of a polybasic acid and the ester of a polyhydric alcohol are used. Examples thereof include dioctyl phthalate, dihexyl adipate, triethylene glycol-di-2-ethylbutyrate, butyl sebacate, tetraethylene glycol diheptanoate, and triethylene glycol dipelargonate. One type of plasticizer may be used, or two or more types may be used in combination. The content of the plasticizer is preferably in the range of 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer.
アクリロキシ基含有化合物及びメタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。 The acryloxy group-containing compound and the methacryloxy group-containing compound are generally acrylic acid or methacrylic acid derivatives, and examples thereof include acrylic acid or methacrylic acid esters and amides. Examples of ester residues include linear alkyl groups such as methyl, ethyl, dodecyl, stearyl, lauryl, cyclohexyl group, tetrahydrofurfuryl group, aminoethyl group, 2-hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group. Group, 3-chloro-2-hydroxypropyl group. Examples of amides include diacetone acrylamide. In addition, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, triethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol, and esters of acrylic acid or methacrylic acid can also be used.
エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）5グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。 Examples of epoxy-containing compounds include triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, and phenol. (Ethyleneoxy) 5 glycidyl ether, pt-butylphenyl glycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, glycidyl methacrylate, butyl glycidyl ether can be mentioned.
前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物、または前記エポキシ基含有化合物は、それぞれエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。 The acryloxy group-containing compound, the methacryloxy group-containing compound, or the epoxy group-containing compound is generally 0.5 to 5.0 parts by weight, particularly 1.0, respectively, with respect to 100 parts by weight of the ethylene-polar monomer copolymer. It is preferable that -4.0 mass part is contained.
更に、本発明のエチレン−極性モノマー共重合体シートの組成物は、紫外線吸収剤、光安定剤および老化防止剤を含んでいてもよい。紫外線吸収剤を含むことにより、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体が劣化し、シートが黄変するのを抑制することができる。紫外線吸収剤としては、特に制限されないが、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。 Furthermore, the composition of the ethylene-polar monomer copolymer sheet of the present invention may contain an ultraviolet absorber, a light stabilizer and an anti-aging agent. By including the ultraviolet absorber, it is possible to suppress deterioration of the ethylene-polar monomer copolymer and yellowing of the sheet due to the influence of irradiated light and the like. The ultraviolet absorber is not particularly limited, but 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxy. Preferred examples include benzophenone-based ultraviolet absorbers such as benzophenone and 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone. In addition, it is preferable that the compounding quantity of the said benzophenone series ultraviolet absorber is 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers.
また、光安定剤を含むことによっても、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体が劣化し、シートが黄変するのを抑制することができる。光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ−６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれも（株）ＡＤＥＫＡ社製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ９４４ＬＤ（いずれもＢＡＳＦ社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。 Moreover, it can suppress that an ethylene-polar monomer copolymer deteriorates and yellows a sheet | seat by influence of the irradiated light etc. also by including a light stabilizer. As the light stabilizer, a light stabilizer called a hindered amine type is preferably used. For example, LA-52, LA-57, LA-62, LA-63LA-63p, LA-67, LA-68 (all ADEKA), Tinuvin 744, Tinuvin 770, Tinuvin 765, Tinuvin 144, Tinuvin 622LD, CHIMASSORB 944LD (all manufactured by BASF), and UV-3034 (manufactured by BF Goodrich). In addition, the said light stabilizer may be used individually or may be used in combination of 2 or more types, and the compounding quantity is 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers. It is preferable that
老化防止剤としては、例えばＮ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。 Examples of the antioxidant include hindered phenolic antioxidants such as N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionamide], Examples thereof include phosphorus heat stabilizers, lactone heat stabilizers, vitamin E heat stabilizers, and sulfur heat stabilizers.
［太陽電池用封止膜］
上述した本発明の太陽電池用封止膜を形成するには、公知の方法に準じて行えばよい。例えば、上記の各材料をスーパーミキサー（高速流動混合機）、ロールミル等を用いて公知の方法で混合した組成物を通常の押出成形、又はカレンダ成形（カレンダリング）等により成形してシート状物を得る方法により製造することができる。また、前記組成物を溶剤に溶解させ、この溶液を適当な塗布機（コーター）で適当な支持体上に塗布、乾燥して塗膜を形成することによりシート状物を得ることもできる。尚、製膜時の加熱温度は、架橋剤が反応しない或いはほとんど反応しない温度とすることが好ましい。例えば、５０〜９０℃、特に４０〜８０℃とするのが好ましい。太陽電池用封止膜の厚さは、特に制限されないが、５０μｍ〜２ｍｍの範囲であればよい。
[Seal film for solar cell]
What is necessary is just to perform according to a well-known method in order to form the sealing film for solar cells of this invention mentioned above. For example, a composition in which each of the above materials is mixed by a known method using a super mixer (high-speed fluid mixer), a roll mill, etc., is molded by ordinary extrusion molding, calendar molding (calendering), or the like, and is in the form of a sheet. It can manufacture by the method of obtaining. Alternatively, a sheet-like material can be obtained by dissolving the composition in a solvent and coating the solution on a suitable support with a suitable coating machine (coater) and drying to form a coating film. The heating temperature during film formation is preferably a temperature at which the crosslinking agent does not react or hardly reacts. For example, it is preferably 50 to 90 ° C, particularly 40 to 80 ° C. Although the thickness in particular of the sealing film for solar cells is not restrict | limited, What is necessary is just the range of 50 micrometers-2 mm.
［太陽電池］
本発明の太陽電池の構造としては、少なくとも本発明の太陽電池用封止膜を、太陽電池用素子（単結晶又は多結晶のシリコン結晶系の太陽電池用セルや薄膜太陽電池用発電素子を含む）と裏面側保護部材との間に配置して用い、太陽電池素子を封止した構造であれば、特に制限されない。例えば、表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、太陽電池用封止膜（裏面側封止膜に本発明の太陽電池用封止膜を用いる）を介在させて架橋一体化させることにより太陽電池用素子を封止させた構造等が挙げられる。
[Solar cell]
As the structure of the solar cell of the present invention, at least the solar cell sealing film of the present invention includes a solar cell element (including a single crystal or polycrystalline silicon crystal solar cell or a thin film solar cell power generation element). ) And the back surface side protective member, and there is no particular limitation as long as the solar cell element is sealed. For example, a solar cell sealing film (using the solar cell sealing film of the present invention on the back surface side sealing film) is interposed between the front surface side transparent protective member and the back surface side protective member so as to be crosslinked and integrated. The structure etc. which sealed the element for solar cells by this are mentioned.
前記太陽電池において、太陽電池用素子を十分に封止するには、例えば、図１に示すように表面側透明保護部材１１、表面側封止膜１３Ａ、太陽電池用セル１４、裏面側封止膜１３Ｂ（本発明の太陽電池用封止膜）及び裏面側保護部材１２を積層し、加熱加圧など常法に従って、封止膜を架橋硬化させればよい。なお、上述のように、表面側封止膜１３Ａとしては、熱伝導性充填材を含有する本発明の太陽電池用封止膜は適していないため、公知の透明性の高い表面側封止膜に適した太陽電池用封止膜を使用することができる。
In the solar cell, in order to sufficiently seal the solar cell element, for example, as shown in FIG. 1, the front surface side transparent protective member 11, the front surface side sealing film 13A, the
前記加熱加圧するには、例えば、前記積層体を、真空ラミネータで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１８０℃、特に１５５〜１８０℃、脱気時間０．１〜５分、プレス圧力０．１〜１．５ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間５〜１５分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、表面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂに含まれるＥＶＡ等のエチレン−極性モノマー共重合体を架橋させることにより、表面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂを介して、表面側透明保護部材１１、裏面側透明部材１２、および太陽電池用セル１４を一体化させて、太陽電池用セル１４を封止することができる。
In order to heat and pressurize, for example, the laminate is heated with a vacuum laminator at a temperature of 135 to 180 ° C., further 140 to 180 ° C., particularly 155 to 180 ° C., a degassing time of 0.1 to 5 minutes, and a press pressure of 0.1. What is necessary is just to heat-press in about 1.5 kg / cm < 2 > and press time 5-15 minutes. By crosslinking the ethylene-polar monomer copolymer such as EVA contained in the front side sealing film 13A and the rear side sealing film 13B during the heating and pressurization, the front side sealing film 13A and the rear side sealing film The
また、本発明の太陽電池用封止膜は、薄膜シリコン系、薄膜アモルファスシリコン系太陽電池、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）系太陽電池等の薄膜太陽電池の封止膜にも使用することもできる。この場合は、例えば、ガラス基板、ポリイミド基板、フッ素樹脂系透明基板等の表面側透明保護部材の表面上に化学気相蒸着法等により形成された薄膜太陽電池素子層上に、裏面側封止膜（本発明の太陽電池用封止膜）、裏面側保護部材を積層し、接着一体化させた構造、又は表面側透明保護部材、表面側封止膜、薄膜太陽電池素子、裏面側封止膜（本発明の太陽電池用封止膜）、及び裏面側保護部材をこの順で積層し、接着一体化させた構造等が挙げられる。 Moreover, the sealing film for solar cells of this invention can also be used for the sealing film of thin film solar cells, such as a thin film silicon type, a thin film amorphous silicon type solar cell, and a copper indium selenide (CIS) type solar cell. . In this case, for example, the back side sealing is performed on the thin film solar cell element layer formed by chemical vapor deposition on the surface of the front side transparent protective member such as a glass substrate, a polyimide substrate, or a fluororesin transparent substrate. A structure in which a film (a solar cell sealing film of the present invention) and a back surface side protective member are laminated and bonded and integrated, or a surface side transparent protective member, a surface side sealing film, a thin film solar cell element, a back surface side sealing The structure etc. which laminated | stacked the film | membrane (seal film | membrane for solar cells of this invention) and the back surface side protection member in this order, and were made to adhere and integrate are mentioned.
本発明の太陽電池用封止膜を裏面側封止膜として用いた本発明の太陽電池は、太陽光や太陽電池素子自体の動作に伴って高温になった太陽電池素子の熱を効率的に裏面側保護部材側へ伝えることができ、太陽電池素子が高温に維持されることを防止することで、発電効率の低下を抑制することができる。従って、本発明により、従来よりも発電効率が向上された太陽電池とすることができる。 The solar cell of the present invention using the solar cell sealing film of the present invention as the back surface side sealing film efficiently converts the heat of the solar cell element that has become high temperature due to the operation of sunlight or the solar cell element itself. It can transmit to the back surface side protection member side, and the fall of power generation efficiency can be suppressed by preventing that a solar cell element is maintained at high temperature. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a solar cell with improved power generation efficiency compared to the conventional one.
本発明の太陽電池に使用される表面側透明保護部材１１は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。 The surface side transparent protective member 11 used in the solar cell of the present invention is usually a glass substrate such as silicate glass. As for the thickness of a glass substrate, 0.1-10 mm is common, and 0.3-5 mm is preferable. The glass substrate may generally be chemically or thermally strengthened.
本発明で使用される裏面側保護部材１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックフィルムが好ましく用いられる。また、耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルム、特にフッ化ポリエチレンフィルム／Ａｌ／フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させたフィルムも好ましい。 The back surface side protective member 12 used in the present invention is preferably a plastic film such as polyethylene terephthalate (PET). Also, a film obtained by laminating a fluorinated polyethylene film, particularly a fluorinated polyethylene film / Al / fluorinated polyethylene film in this order, in consideration of heat resistance and heat-and-moisture resistance, is also preferable.
なお、本発明の太陽電池は、上述した通り、裏面側封止膜に特徴を有する。したがって、表面側透明保護部材、裏面側保護部材、表面側封止膜及び太陽電池用素子などの裏面側封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同様の構成を有していればよく、特に制限されない。 In addition, the solar cell of this invention has the characteristics in a back surface side sealing film as above-mentioned. Therefore, members other than the back-side sealing film, such as the front-side transparent protective member, the back-side protective member, the front-side sealing film, and the solar cell element, have the same configuration as that of conventionally known solar cells. There is no particular limitation.
以下、本発明を実施例により説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
［実施例１〜１０、比較例１〜９］
表１及び２に示す配合で各材料をロールミルに供給し、７０〜１００℃で、混練して太陽電池用封止膜組成物を調製した。前記太陽電池用封止膜組成物を、７０〜１００℃で、カレンダ成形し、放冷後、太陽電池用封止膜（厚さ０．６ｍｍ）を作製した。
[Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 9]
Each material was supplied to a roll mill with the formulation shown in Tables 1 and 2, and kneaded at 70 to 100 ° C. to prepare a solar cell sealing film composition. The solar cell sealing film composition was calendered at 70 to 100 ° C., allowed to cool, and then a solar cell sealing film (thickness 0.6 mm) was produced.
次いで、各封止膜（大きさ：１００ｍｍｘ１００ｍｍ）を２枚の剥離ＰＥＴフィルム間に挟み、真空ラミネータにて９０℃で仮圧着した後、オーブンで１５５℃、３０分で加熱し架橋させ、サンプルを作製した。 Next, each sealing film (size: 100 mm × 100 mm) was sandwiched between two peeled PET films, temporarily bonded with a vacuum laminator at 90 ° C., then heated in an oven at 155 ° C. for 30 minutes to crosslink, and a sample was obtained. Produced.
［評価方法］
（１）熱伝導率
作製した各サンプルについて、常温で、熱拡散率をキセノンフラッシュ法、比熱をＤＳＣ法、密度を水中置換法で測定し、熱伝導率（熱伝導率＝比熱×熱拡散率×密度）を算出した。熱伝導性充填材を配合していない封止膜（比較例５）の熱伝導率から、０．３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を合格とした。
（２）加工性
ロールミルにおける混練のし易さを評価した。問題なく混練できる場合を○、混練し難い場合を×とした。
[Evaluation method]
(1) Thermal conductivity For each of the prepared samples, the thermal diffusivity was measured at room temperature, the thermal diffusivity was measured by the xenon flash method, the specific heat was measured by the DSC method, and the density was measured by an underwater substitution method. X density) was calculated. From the thermal conductivity of the sealing film (Comparative Example 5) not blended with the thermal conductive filler, a thermal conductivity of 0.30 W / m · K or more was regarded as acceptable.
(2) Workability Ease of kneading in a roll mill was evaluated. The case where kneading was possible without any problem was marked with ○, and the case where kneading was difficult was marked with x.
［評価結果］
各サンプルの熱伝導率及び加工性の結果を表１及び２に示す。表１及び２に示したように、ＥＶＡ１００質量部に対して熱伝導性充填材（酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛）を２０質量部、４５質量部配合した実施例１〜１０の封止膜においては、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、加工性も良好であった。熱伝導性充填材が少ない比較例２〜４では、熱伝導率が、熱伝導性充填材を配合していない比較例１と同様であり、熱伝導性充填材が多い比較例５〜９では、加工性が低下した。従って、本発明により、加工性が低下することなく、放熱性が向上した封止膜が得られることが示された。
[Evaluation results]
Tables 1 and 2 show the results of thermal conductivity and workability of each sample. As shown in Tables 1 and 2, Example 1 was obtained by blending 20 parts by mass and 45 parts by mass of a thermally conductive filler (aluminum oxide, aluminum nitride, magnesium oxide, boron nitride, zinc oxide) with respect to 100 parts by mass of EVA. In the sealing film of -10, the thermal conductivity was 0.30 W / m · K or more, and the workability was also good. In Comparative Examples 2 to 4 with few heat conductive fillers, the thermal conductivity is the same as Comparative Example 1 in which no heat conductive filler is blended, and in Comparative Examples 5 to 9 with many heat conductive fillers. , Workability decreased. Therefore, it was shown that the sealing film with improved heat dissipation can be obtained without lowering the workability by the present invention.
なお、本発明は上記の実施の形態の構成及び実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々変形が可能である。 In addition, this invention is not limited to the structure and Example of said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of invention.
本発明により、従来よりも発電効率が向上された太陽電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a solar cell in which power generation efficiency is improved as compared with the prior art.
１１ 表面側透明保護部材
１２ 裏面側保護部材
１３Ａ 表面側封止膜
１３Ｂ 裏面側封止膜
１４ 太陽電池用セル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Surface side transparent protective member 12 Back surface side protective member 13A Surface side sealing film 13B Back surface
Claims (4)
エチレン−極性モノマー共重合体、及び熱伝導性充填材を含み、
前記熱伝導性充填材の含有量が、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、３０質量部以上、５０質量部未満の範囲であり、
前記熱伝導性充填剤は酸化亜鉛であることを特徴とする太陽電池用封止膜。 A solar cell sealing film for sealing a solar cell element disposed between a solar cell element and a back surface protective member of a solar cell,
An ethylene-polar monomer copolymer, and a thermally conductive filler,
The content of the thermally conductive filler, wherein the ethylene - against polar monomer copolymer 100 parts by weight 30 parts by mass or more, Ri range der less than 50 parts by weight,
The solar cell sealing film, wherein the thermally conductive filler is zinc oxide .
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