JP5985803B2 - Solar cell with back sheet - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池の裏面側に太陽電池用バックシートを設置したバックシート付き太陽電池に関する。
The present invention relates to a solar cell with a back sheet in which a solar cell back sheet is installed on the back side of the solar cell .
結晶系シリコン太陽電池、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池などの太陽電池の裏面には一般に、太陽電池を構成するセル内に外部の水分が侵入することを抑制するために、裏面を覆って保護するバックシートが設けられる。 In general, the back surface of a solar cell such as a crystalline silicon solar cell, an organic thin film solar cell, or a dye-sensitized solar cell is covered with the back surface in order to prevent external moisture from entering the cells constituting the solar cell. A backsheet is provided for protection.
このようなバックシートとして、例えば下記特許文献1に記載の太陽電池裏面保護材用積層体が知られている。下記特許文献1には、超高分子量ポリエチレンからなる超高分子量ポリエチレン層、アルミ箔からなるバリア層、及び、PETなどのポリエステル系樹脂からなる耐候性基材をこの順に積層した太陽電池裏面保護材用積層体が開示されている。 As such a back sheet, for example, a laminate for a solar cell back surface protective material described in Patent Document 1 below is known. The following Patent Document 1 discloses a solar cell back surface protective material in which an ultra high molecular weight polyethylene layer made of ultra high molecular weight polyethylene, a barrier layer made of aluminum foil, and a weather resistant substrate made of polyester resin such as PET are laminated in this order. A laminate is disclosed.
ところで、バックシートには一般に、優れた耐電圧性が求められる。 By the way, the backsheet generally requires excellent voltage resistance.
しかし、上述した特許文献1に記載の太陽電池裏面保護材用積層体は以下に示す課題を有していた。 However, the laminated body for solar cell back surface protective materials described in Patent Document 1 described above has the following problems.
即ちバリア層に積層される耐候性基材として、耐電圧性が低いポリエステル系樹脂が用いられている。ここで、耐電圧性を高めるためには、耐候性基材の厚さを増大させることが考えられる。しかし、この場合、高温環境下では、バリア層と耐候性基材との間で剥離が生じることがあり、バリア層と耐候性基材との間に生じる隙間において放電が生じることがあった。この放電は、太陽電池の光電変換特性を低下させるおそれがある。 That is, a polyester resin having a low voltage resistance is used as a weather-resistant substrate laminated on the barrier layer. Here, to increase the voltage resistance, it is conceivable to increase the thickness of the weather-resistant substrate. However, in this case, separation may occur between the barrier layer and the weather resistant substrate under a high temperature environment, and discharge may occur in the gap formed between the barrier layer and the weather resistant substrate. This discharge may reduce the photoelectric conversion characteristics of the solar cell.
このため、優れた耐電圧性を有しつつ、高温環境下においても層間剥離を十分に抑制できる太陽電池用バックシートが求められていた。 Therefore, there has been a demand for a solar cell backsheet that has excellent voltage resistance and can sufficiently suppress delamination even in a high temperature environment.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐電圧性を有しつつ、高温環境下においても層間剥離を十分に抑制することができる太陽電池用バックシートを有するバックシート付き太陽電池を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a back sheet having a solar cell back sheet that can sufficiently suppress delamination even in a high temperature environment while having excellent voltage resistance. An object is to provide a solar cell .
本発明者は、特許文献1の太陽電池裏面保護材用積層体において、高温環境下で耐候性基材の厚さを増大させた場合にバリア層と耐候性基材との間で剥離が生じる原因について検討した。その結果、本発明者は、以下のことが原因になっているのではないかと考えた。すなわち、まず太陽電池の裏面は、配線が設けられたり、複数のセルが所定間隔で配置されたりすることで、凹凸形状をなしている。このため、バリア層は太陽電池の裏面に生じる凹凸に追従して変形し耐候性基材もバリア層の変形に追従して変形することとなる。このとき、耐候性基材の厚さを増大させると、耐候性基材であっても、バリア層の形状に追従した状態を維持することが困難となる。その結果、耐候性基材がバリア層から剥離しやすくなるのではないかと本発明者は考えた。またバックシートは通常、露出した状態で太陽電池に設置されるため、太陽光が太陽電池の周囲の物体に入射された後、反射して照り返し光としてバックシートに入射されることもあり、その場合には、耐候性基材が高温となることがある。この場合は、耐候性基材の厚さを増大させなくても、耐候性基材は、バリア層の形状に追従した状態を維持することが困難となる。その結果、耐候性基材がバリア層から剥離しやすくなるのではないかと本発明者は考えた。そこで、本発明者はさらに鋭意研究を重ねた結果、金属層に、架橋ポリオレフィンを含む架橋樹脂層を積層させることにより上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 In the laminate for solar cell back surface protective material of Patent Document 1, the present inventor peels between the barrier layer and the weather resistant substrate when the thickness of the weather resistant substrate is increased in a high temperature environment. The cause was examined. As a result, the present inventor thought that the following may be the cause. That is, first, the back surface of the solar cell has an uneven shape by providing wiring or arranging a plurality of cells at a predetermined interval. For this reason, the barrier layer is deformed following the unevenness generated on the back surface of the solar cell, and the weather-resistant substrate is also deformed following the deformation of the barrier layer. At this time, if the thickness of the weather resistant substrate is increased, it becomes difficult to maintain the state following the shape of the barrier layer even if the weather resistant substrate. As a result, the present inventor considered that the weather-resistant substrate may be easily peeled off from the barrier layer. In addition, since the back sheet is usually installed in the solar cell in an exposed state, sunlight may be reflected and reflected on the back sheet after being incident on an object around the solar cell. In some cases, the weather resistant substrate may become hot. In this case, it is difficult for the weather resistant substrate to maintain a state following the shape of the barrier layer without increasing the thickness of the weather resistant substrate. As a result, the present inventor considered that the weather-resistant substrate may be easily peeled off from the barrier layer. Thus, as a result of further earnest studies, the present inventor has found that the above problem can be solved by laminating a cross-linked resin layer containing a cross-linked polyolefin on the metal layer, and has completed the present invention.
即ち本発明は、光入射面を有する太陽電池と、前記太陽電池のうち前記光入射面と反対側にある裏面を覆って保護する太陽電池用バックシートとを備えるバックシート付き太陽電池において、前記太陽電池用バックシートが、金属層と、前記金属層に積層される架橋樹脂層と、前記金属層とともに前記架橋樹脂層を挟むように設けられる耐候性層とを備え、前記金属層がアルミニウムを含む金属材料で構成され、前記架橋樹脂層が、架橋ポリオレフィンを含み、前記太陽電池用バックシートにおいて、前記金属層、前記架橋樹脂層及び前記耐候性層が前記太陽電池側からこの順に配置され、前記太陽電池の前記裏面が凹凸形状を有し、前記金属層が前記裏面の凹凸形状に追従して変形しており、前記架橋樹脂層が前記金属層の形状に追従して変形しており、前記架橋ポリオレフィンが架橋ポリエチレンであるバックシート付き太陽電池である。
That is, the present invention relates to a solar cell with a back sheet, comprising: a solar cell having a light incident surface; and a solar cell back sheet that covers and protects a back surface of the solar cell opposite to the light incident surface. A solar cell backsheet includes a metal layer, a cross-linked resin layer laminated on the metal layer, and a weather-resistant layer provided so as to sandwich the cross-linked resin layer together with the metal layer, and the metal layer comprises aluminum. formed of a metal material containing the cross-linked resin layer comprises a crosslinked polyolefin, the back sheet for the solar cell, the metal layer, wherein the crosslinked resin layer and the weather-resistant layer is disposed in this order from the solar cell side The back surface of the solar cell has an uneven shape, the metal layer is deformed following the uneven shape of the back surface, and the crosslinked resin layer follows the shape of the metal layer. Has the form, the crosslinked polyolefin is a backsheet with a solar cell is cross-linked polyethylene.
このバックシート付き太陽電池によれば、太陽電池の裏面が凹凸形状を有していると、バックシートの金属層がその形状に追従して変形し、金属層上に積層される架橋樹脂層も金属層の形状に追従して変形する。このとき、架橋ポリオレフィンを含む架橋樹脂層は、高い耐電圧性を有するため、優れた耐電圧性を有しつつ薄膜化が可能となる。このため、架橋樹脂層は、金属層の形状に追従した状態を維持することができる。またバックシートには、太陽光の照り返しによる光が入射されることがあり、架橋樹脂層が高温になることがある。この場合でも、本発明のバックシート付き太陽電池では、架橋樹脂層が架橋ポリオレフィンを含んでおり、高い融点を有するため、金属層の形状に追従した状態を維持することができる。したがって、本発明のバックシート付き太陽電池によれば、バックシートが、優れた耐電圧性を示しつつ、高温環境下においても層間剥離を十分に抑制することができる。また、バックシートにその耐候性層側から太陽光の照り返しによる光が入射しても、その光の架橋樹脂層への入射強度が耐候性層により弱められる。このため、耐候性層が設けられていない場合に比べて、架橋樹脂層が高温になりにくくなり、架橋樹脂層の形状を保持しやすくなる。その結果、金属層からの架橋樹脂層の剥離がより十分に抑制される。また架橋ポリオレフィンが架橋ポリエチレン以外のものである場合に比べて、安価であり、太陽電池用バックシートにおいて適度な柔軟性を維持できる。
According to this solar cell with a back sheet, when the back surface of the solar cell has an uneven shape, the metal layer of the back sheet deforms following the shape, and the crosslinked resin layer laminated on the metal layer also Deforms following the shape of the metal layer. At this time, the cross-linked resin layer containing the cross-linked polyolefin has high voltage resistance, and thus can be thinned while having excellent voltage resistance. For this reason, the crosslinked resin layer can maintain a state following the shape of the metal layer. In addition, the backsheet may receive light from sunlight reflection, and the crosslinked resin layer may become high temperature. Even in this case, in the solar cell with a back sheet of the present invention, since the crosslinked resin layer contains a crosslinked polyolefin and has a high melting point, the state following the shape of the metal layer can be maintained. Therefore, according to the solar cell with a back sheet of the present invention, the back sheet can sufficiently suppress delamination even in a high temperature environment while exhibiting excellent voltage resistance. Moreover, even if the light by the reflection of sunlight enters the back sheet from the weather resistant layer side, the incident intensity of the light to the crosslinked resin layer is weakened by the weather resistant layer. For this reason, compared with the case where the weather resistant layer is not provided, the cross-linked resin layer is less likely to be at a high temperature, and the shape of the cross-linked resin layer is easily maintained. As a result, peeling of the crosslinked resin layer from the metal layer is more sufficiently suppressed. In addition, the cross-linked polyolefin is less expensive than the case where the cross-linked polyolefin is other than cross-linked polyethylene, and appropriate flexibility can be maintained in the solar cell backsheet.
上記バックシート付き太陽電池において、前記耐候性層が熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
In the solar cell with a back sheet, it is preferable that the weather-resistant layer contains a thermoplastic resin.
この場合、耐候性層が熱可塑性樹脂を含まない場合に比べて、架橋樹脂層との接着性をより向上させることができる。 In this case, compared with the case where a weather-resistant layer does not contain a thermoplastic resin, adhesiveness with a crosslinked resin layer can be improved more.
上記バックシート付き太陽電池において、前記耐候性層がカーボンをさらに含むことが好ましい。
In the solar cell with a back sheet, it is preferable that the weather resistant layer further contains carbon.
この場合、バックシートにその耐候性層側から太陽光の照り返しによる光が入射しても、耐候性層がカーボンをさらに含まない場合に比べて、紫外線照射によるバックシートの劣化をより十分に抑制することができ、バックシートにおける割れの発生をより十分に抑制することができる。
In this case, even if the incident light by the glare of sunlight from the weather-resistant layer side bar Kkushito, as compared with a case where weather resistance layer does not further contain carbon, more fully suppress the deterioration of the backsheet by ultraviolet irradiation And the occurrence of cracks in the backsheet can be more sufficiently suppressed.
上記バックシート付き太陽電池において、前記架橋樹脂層とともに前記金属層を挟むように設けられる熱可塑性樹脂層をさらに含むことが好ましい。
The solar cell with a backsheet preferably further includes a thermoplastic resin layer provided so as to sandwich the metal layer together with the crosslinked resin layer.
この場合、熱可塑性樹脂により太陽電池の裏面が凹凸形状であっても、その裏面と金属層とを接着させることができる。 In this case, even if the back surface of the solar cell has an uneven shape by the thermoplastic resin, the back surface and the metal layer can be bonded.
上記バックシート付き太陽電池において、前記架橋樹脂層が、前記金属層に直接接着されていることが好ましい。
In the solar cell with a back sheet, it is preferable that the crosslinked resin layer is directly bonded to the metal layer.
この場合、架橋樹脂層と金属層とが接着剤を介して接着される場合に比べて、高温高湿環境下でも接着剤が劣化するようなことが起こりにくいため、架橋樹脂層と金属層との剥離を十分に抑制することができる。 In this case, compared with the case where the crosslinked resin layer and the metal layer are bonded via an adhesive, the adhesive is less likely to deteriorate even in a high temperature and high humidity environment. Can be sufficiently suppressed.
本発明によれば、優れた耐電圧性を有しつつ、高温環境下においても層間剥離を十分に抑制することができる太陽電池用バックシートを有するバックシート付き太陽電池が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell with a back sheet which has the back sheet for solar cells which can fully suppress delamination also in a high temperature environment, having excellent voltage resistance is provided.
以下、本発明の実施形態について図1及び図2を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明に係る太陽電池用バックシートの一実施形態を適用したバックシート付き太陽電池を示す部分断面図、図2は、図1のバックシートを示す部分断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a solar cell with a back sheet to which an embodiment of the solar cell back sheet according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the back sheet of FIG.
図1に示すバックシート付き太陽電池はバックシート付き色素増感太陽電池300であり、色素増感太陽電池100と、色素増感太陽電池100の裏面100bを覆って保護するバックシート200とを備えている。
The solar cell with a back sheet shown in FIG. 1 is a dye-sensitized
図1に示すように、色素増感太陽電池100は、光入射側基板として機能する透明な共通基板10と、共通基板10上に設けられる複数の(図1では2つの)太陽電池セル20とを備えている。各太陽電池セル20は、共通基板10上に設けられる透明導電膜21と、透明導電膜21上に設けられる多孔質酸化物半導体層22と、多孔質酸化物半導体層22に対向配置される対極23と、対極23と共通基板10とを連結する封止部24と、共通基板10、対極23及び封止部24によって包囲されるセル空間に充填される電解質25とを有している。なお、図1において、共通基板10における太陽電池セル20と反対側の表面100aが光入射面である。裏面100bは、太陽電池セル20が共通基板10上に設けられているため、凹凸形状をなしている。
As shown in FIG. 1, the dye-sensitized
一方、図2に示すように、太陽電池用バックシート200は、金属層30と、金属層30上に積層される架橋樹脂層40とを備えている。ここで、架橋樹脂層40は、金属層30に直接接着されている。そして、バックシート200は、架橋樹脂層40とともに金属層30を挟むように設けられる熱可塑性樹脂層50と、金属層30とともに架橋樹脂層40を挟むように設けられる耐候性層60とをさらに備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
熱可塑性樹脂層50は、金属層30と色素増感太陽電池100の裏面100bとを接着させるためのものであり、金属層30は、色素増感太陽電池100の太陽電池セル60内に入り込む水蒸気を遮断するためのものである。耐候性層60は、色素増感太陽電池100に対して最も外側に設けられる層であり、太陽光の照り返し光による架橋樹脂層40、熱可塑性樹脂層50の劣化を抑制するためのものである。耐候性層60は色素増感太陽電池100とは反対側に向けられている。架橋樹脂層40は、金属層30と耐候性層60とを接着させるためのものである。
The
金属層30はアルミニウムを含む金属材料で構成され、架橋樹脂層40は架橋ポリオレフィンを含む。
The
ここで、色素増感太陽電池100の裏面100bは上述したように凹凸形状をなしている。このため、バックシート200においては、熱可塑性樹脂層50及び金属層30が色素増感太陽電池100の裏面100bの形状に追従して変形し、架橋樹脂層40も金属層30の形状に追従して変形している。このとき、バックシート200によれば、架橋ポリオレフィンを含む架橋樹脂層40が高い耐電圧性を有するため、架橋樹脂層40は優れた耐電圧性を有しつつ薄膜化が可能となる。このため、架橋樹脂層40は、金属層30の形状に追従した状態を維持することができる。またバックシート200には、太陽光の照り返しによる光が入射されることがあり、架橋樹脂層40が高温になることがある。この場合でも、バックシート200では、架橋樹脂層40が架橋ポリオレフィンを含んでおり、高い融点を有するため、架橋樹脂層40は、金属層30の形状に追従した状態を維持することができる。したがって、バックシート200によれば、優れた耐電圧性を示しつつ、高温環境下においても層間剥離を十分に抑制することができる。
Here, the
またバックシート200においては、金属層30とともに架橋樹脂層40を挟むように耐候性層60が設けられる。このため、バックシート200にその耐候性層60側から太陽光の照り返しによる光が入射しても、その光の架橋樹脂層40への入射強度が耐候性層60により弱められる。このため、耐候性層60が設けられていない場合に比べて、架橋樹脂層40が高温になりにくくなり、架橋樹脂層40の形状を保持しやすくなる。その結果、金属層30からの架橋樹脂層40の剥離がより十分に抑制される。
In the
さらにバックシート200は、架橋樹脂層40とともに金属層30を挟むように設けられる熱可塑性樹脂層50を含むため、熱可塑性樹脂により色素増感太陽電池100の裏面100bが凹凸形状であっても、その裏面100bと金属層30とを接着させることができる。
Furthermore, since the
さらにバックシート200においては、架橋樹脂層40が金属層30に直接接着されているため、架橋樹脂層40と金属層30とが接着剤を介して接着される場合に比べて、高温高湿環境下でも、接着剤が劣化するようなことが起こりにくいため、架橋樹脂層40と金属層30との剥離を十分に抑制することができる。
Further, in the
次に、バックシート200を構成する金属層30、架橋樹脂層40、熱可塑性樹脂層50および耐候性層60について詳細に説明する。
Next, the
(金属層)
金属層30は、アルミニウムを含む金属材料で構成されていればよい。金属材料は通常、アルミニウム単体で構成されるが、アルミニウムと他の金属との合金であってもよい。他の金属としては、例えば銅、マンガン、亜鉛、マグネシウム、鉛、ビスマスが挙げられる。具体的には、98%以上の純アルミニウムにその他の金属が微量添加された1000系アルミニウムが望ましい。これは、この1000系アルミニウムが、他のアルミニウム合金と比較して、安価で、加工性に優れているためである。
(Metal layer)
The
金属層30の厚さは好ましくは1〜50μmであり、より好ましくは6〜25μmである。金属層30の厚さが上記範囲内にあると、1μm未満である場合に比べて、ピンホールが形成されにくく、水蒸気をより効果的に遮断することができる。また金属層30の厚さが上記範囲内にあると、50μmを超える場合に比べて、色素増感太陽電池100の裏面100bの形状により追従し易くなるほか、材料の使用量が削減できるため低コスト化が可能となる。ただし、前記ピンホールはアルミニウム箔を圧延する工程で使用する鉱油により、薄く圧延した場合に、ある確率で生じるものである。そのため、将来、圧延工程の技術進歩によりピンホールの出現確率が十分に低下する場合には、金属層30の厚さの下限は1μm未満であってもよい。
The thickness of the
(架橋樹脂層)
架橋樹脂層40は、架橋ポリオレフィンを含むものであればよい。架橋ポリオレフィンは、ポリオレフィンを架橋させたものである。ポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等が挙げられる。中でも、ポリエチレンが好ましい。この場合、架橋ポリオレフィンは架橋ポリエチレンである。このように架橋ポリオレフィンが架橋ポリエチレンであると、架橋ポリオレフィンが架橋ポリエチレン以外のものである場合に比べて、安価となり、バックシート200において適度な柔軟性を維持できる。ポリエチレンとしては、直鎖状ポリエチレン、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン又はこれらのシラン変性物のいずれであってもよいが、特に低密度ポリエチレンが好ましい。この場合、架橋ポリオレフィンは架橋低密度ポリエチレンとなる。この低密度ポリエチレンは、高密度ポリエチレンと比較して、耐熱変形性に優れた架橋樹脂層40を実現することが可能であり、高温環境下でも架橋樹脂層40の形状を安定して維持できる。
(Crosslinked resin layer)
The
架橋樹脂層40のゲル分率は好ましくは10%以上であり、より好ましくは40%以上である。ゲル分率が上記範囲内にあると、10%未満である場合に比べて、架橋樹脂層40がより優れた耐熱変形性を有する。但し、架橋樹脂層40は、バックシート200を構成する層の1つである。このため、架橋樹脂層40には、バックシート200の施工中やバックシート200に応力が印加されたときにクラックなどが発生しない程度の柔軟性は最低限要求される。この最低限の柔軟性を、ゲル分率を指標にして規定すると、ゲル分率は、60%以下であることが好ましい。ここで、「ゲル分率」とは、120℃のキシレン中に架橋樹脂層40を20時間浸漬する前後の固形物の質量分率を言い、具体的には下記式で定義される。
ゲル分率(%)=100×(浸漬後の固形物の質量/浸漬前の固形物の質量)
The gel fraction of the
Gel fraction (%) = 100 × (mass of solid after immersion / mass of solid before immersion)
架橋樹脂層40中に含まれる架橋ポリオレフィンの含有率は好ましくは50〜100質量%であり、より好ましくは70〜100質量%であり、さらに好ましくは100質量%である。ここで、架橋ポリオレフィンの含有率が100質量%未満であることは、架橋ポリオレフィンとその他の樹脂がいわゆる海島構造を形成していることを意味する。また架橋樹脂層40中の架橋ポリオレフィンの含有率は、架橋樹脂層40を構成する材料を100質量%とした場合、架橋密度がx%であれば、架橋ポリオレフィンの含有率はx質量%となる。例えば架橋樹脂層40において、架橋したポリエチレンと架橋していないポリエチレンが50:50の割合で一様に含まれている場合には、架橋密度は50%(ゲル分率は約50%)であり、架橋ポリエチレンの含有率は50質量%となる。
The content of the crosslinked polyolefin contained in the
架橋樹脂層40の厚さは好ましくは20〜300μmである。厚さはバックシート200に要求される破壊電圧(要求破壊電圧)により異なり、要求破壊電圧が100Vを下回るような場合には20〜100μm程度の厚さが好ましく、要求破壊電圧が800Vを超えるような場合には150〜300μmの厚さが好ましい。架橋樹脂層40の厚さが上記範囲内にあると、20μm未満である場合と異なり、要求破壊電圧に耐えられるという利点がある。架橋樹脂層40の厚さが上記範囲内にあると、300μmを超える場合に比べて、架橋樹脂層40が色素増感太陽電池100の裏面100bの形状により追従しやすくなり、金属層30からの架橋樹脂層40の剥離がより十分に抑制される。
The thickness of the
(熱可塑性樹脂層)
熱可塑性樹脂層50は、熱可塑性樹脂を含むものであればよく、このような熱可塑性樹脂としては、例えばアイオノマー、エチレン−メタクリル酸共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン、エチレンーアクリル酸共重合体などの酸変性ポリオレフィン系熱可塑性樹脂が挙げられる。
(Thermoplastic resin layer)
The
熱可塑性樹脂層50の厚さは好ましくは20〜100μmであり、より好ましくは30〜80μmである。熱可塑性樹脂層50の厚さが上記範囲内にあると、20μm未満である場合に比べて、金属層30と色素増感太陽電池100との間でより強固な接着性を維持できる。また熱可塑性樹脂層50の厚さが上記範囲内にあると、100μmを超える場合に比べて、熱可塑性樹脂層50がより熱的安定性に優れ、熱可塑性樹脂が変形することによる構造物全体の変形がより十分に抑えられる。
The thickness of the
(耐候性層)
耐候性層60は、耐候性材料で構成される。耐候性材料は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。この場合、耐候性層60が熱可塑性樹脂を含まない場合に比べて、架橋樹脂層40との接着性をより向上させることができる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどが挙げられる。
(Weather-resistant layer)
The weather
耐候性層60は、熱可塑性樹脂に加えて、カーボンをさらに含むことが好ましい。この場合、耐候性層60がカーボンを含まない場合に比べて、紫外線によるバックシート200の劣化を十分に抑制することができ、バックシート200における割れの発生をより十分に抑制することができる。
The weather
カーボンの種類としては、例えば繊維状のカーボンナノチューブや微粒子状のカーボンブラックが挙げられる。 Examples of the carbon include fibrous carbon nanotubes and particulate carbon black.
カーボンの平均粒径は特に制限されないが、好ましくは3〜1000nmであり、より好ましくは10〜500nmである。 The average particle diameter of carbon is not particularly limited, but is preferably 3 to 1000 nm, and more preferably 10 to 500 nm.
耐候性層60中のカーボンの含有率は、好ましくは0.5質量%以上であり、より好ましくは1質量%以上である。但し、耐候性層60中のカーボンの含有率は、耐候性層60に架橋樹脂層40に対する接着性を適度に付与する観点からは、20質量%以下であることが好ましい。
The carbon content in the weather
なお、耐候性層60がカーボンを含まない場合、耐候性層60中の熱可塑性樹脂の含有率は、好ましくは100質量%である。
In addition, when the weather
次に、バックシート200の製造方法の一例について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the
まず架橋樹脂層40及び耐候性層60の複層フィルムを形成する。複層フィルムを形成する方法は、例えば架橋樹脂層40の前駆体と耐候性層60との未架橋複層フィルムを形成する工程と、未架橋複層フィルムにおける架橋樹脂層40の前駆体を架橋させる工程とを含む。複層フィルムを形成する方法としては、例えばインフレーション法やキャスト法などの共押出法が用いられる。共押出法の中でもキャスト法が好ましく用いられる。これはキャスト法が架橋樹脂層40及び耐候性層60の厚さを精度よく制御できるためである。キャスト法では、複層フィルムは、ポリオレフィンペレットの溶融物と、耐候性層60を構成する耐候性材料の溶融物とをそれぞれTダイの隙間から共にフィルム状に押し出すことで形成される。
First, a multilayer film of the
架橋樹脂層40の前駆体の架橋方法としては、例えば化学架橋法および物理架橋法が挙げられる。化学架橋法としては、例えば過酸化物架橋法およびシラン架橋法が挙げられる。
Examples of the crosslinking method of the precursor of the
過酸化物架橋法は、ポリオレフィンペレットを過酸化物(架橋剤)とともに押出成形機に投入し、押出しながら過酸化物によりポリオレフィンの架橋を行う方法である。一方、シラン架橋法は、シラン変性ポリオレフィンペレットを押出成形後、熱水処理によりシラン変性ポリオレフィンを架橋させる方法である。 The peroxide crosslinking method is a method in which polyolefin pellets are introduced into an extruder together with a peroxide (crosslinking agent), and the polyolefin is crosslinked with the peroxide while being extruded. On the other hand, the silane crosslinking method is a method in which silane-modified polyolefin is crosslinked by hot water treatment after extrusion molding of silane-modified polyolefin pellets.
架橋方法として、放射線を用いた物理架橋法を用いる場合、架橋樹脂層40の前駆体を構成するポリオレフィンがポリエチレンであることが好ましい。この場合、架橋樹脂層40の前駆体を構成するポリオレフィンがポリエチレン以外のものである場合に比べて、架橋樹脂層40を容易に製造できる。また架橋樹脂層40において適度な柔軟性を維持することもできる。これは、ポリエチレンを放射線で架橋すると、主に架橋反応が進むのに対して、例えばポリプロピレンでは、架橋反応の他に分子切断反応が進むためである。
When a physical crosslinking method using radiation is used as the crosslinking method, the polyolefin constituting the precursor of the
次に、金属層30を用意する。そして、この金属層30と上記複層フィルムとを積層する。金属層30と複層フィルムとの積層方法としては、例えばドライラミネート法が挙げられる。
Next, the
最後に、金属層30に熱可塑性樹脂層50を熱圧着する。こうしてバックシート200が得られる。
Finally, the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態においては、バックシート200が熱可塑性樹脂層50を有しているが、熱可塑性樹脂層50は必ずしも必要ではなく、省略が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
また上記実施形態では、バックシート200が耐候性層60を有しているが、耐候性層60も必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the
さらに上記実施形態では架橋樹脂層40が金属層30に直接接着されているが、架橋樹脂層40は、接着剤を介して金属層30に接着されてもよい。この場合、接着剤としては、例えばポリエステル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ホットメルト系接着剤などを用いることができる。
Furthermore, in the said embodiment, although the
さらにまた上記実施形態では、バックシート200の設置対象として色素増感太陽電池100が用いられているが、設置対象は太陽電池であればよく、有機薄膜太陽電池や結晶シリコン太陽電池であってもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the dye-sensitized
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
はじめに、架橋樹脂層を形成した。架橋樹脂層は、ポリエチレン(LDPE)からなるペレット、及び、架橋を開始させる触媒(以下、「架橋剤」と呼ぶ)である1,1−ビス(3,3−ジメチルブチルペルオキシ)シクロヘキサン(商品名:パーヘキサHC、日油(株)製)を押出機に投入して溶融させながらポリエチレンを架橋させ、厚さ75μmの架橋ポリエチレンからなる架橋樹脂層を形成した。こうして得られた架橋樹脂層についてゲル分率を測定したところ、ゲル分率は20%であった。
Example 1
First, a crosslinked resin layer was formed. The crosslinked resin layer is made of polyethylene (LDPE) pellets and 1,1-bis (3,3-dimethylbutylperoxy) cyclohexane (trade name) which is a catalyst for starting crosslinking (hereinafter referred to as “crosslinking agent”). : Perhexa HC (manufactured by NOF Corporation) was charged into an extruder and melted to crosslink the polyethylene to form a crosslinked resin layer made of crosslinked polyethylene having a thickness of 75 μm. When the gel fraction of the crosslinked resin layer thus obtained was measured, the gel fraction was 20%.
一方、金属層として、厚さ6μmのアルミニウム箔を用意した。そして、このアルミニウム箔と架橋樹脂層とをドライラミネートすることで、積層フィルムを得た。次に、積層フィルムに、アイオノマー(商品名:ハイミラン、三井デュポンポリケミカル社製)からなる熱可塑性樹脂層を1MPa及び200℃の条件で2分熱圧着させた。こうしてバックシートを得た。 On the other hand, an aluminum foil having a thickness of 6 μm was prepared as a metal layer. And the laminated film was obtained by carrying out dry lamination of this aluminum foil and a crosslinked resin layer. Next, a thermoplastic resin layer made of an ionomer (trade name: High Milan, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.) was thermocompression bonded to the laminated film for 2 minutes under the conditions of 1 MPa and 200 ° C. Thus, a back sheet was obtained.
(実施例2)
架橋剤を、パーヘキサHCから、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(商品名:パーヘキサC、日油(株)製)に変更したこと以外は実施例1と同様にしてバックシートを作製した。こうして得られたバックシートにおける架橋樹脂層についてゲル分率を測定したところ、ゲル分率は15%であった。
(Example 2)
A backsheet as in Example 1 except that the cross-linking agent was changed from perhexa HC to 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane (trade name: perhexa C, manufactured by NOF Corporation). Was made. When the gel fraction was measured for the crosslinked resin layer in the thus obtained back sheet, the gel fraction was 15%.
(実施例3)
熱可塑性樹脂層を、ハイミランから、エチレン−メタクリル酸共重合体である(商品名:ニュクレル、三井デュポンポリケミカル社製)に変更したこと以外は実施例1と同様にしてバックシートを作製した。こうして得られたバックシートにおける架橋樹脂層についてゲル分率を測定したところ、ゲル分率は40%であった。
(Example 3)
A back sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thermoplastic resin layer was changed from HiMilan to an ethylene-methacrylic acid copolymer (trade name: Nucrel, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.). When the gel fraction was measured for the crosslinked resin layer in the thus obtained back sheet, the gel fraction was 40%.
(実施例4)
架橋剤を、パーヘキサHCからパーヘキサCに変更したこと以外は実施例3と同様にしてバックシートを作製した。こうして得られたバックシートにおける架橋樹脂層についてゲル分率を測定したところ、ゲル分率は15%であった。
Example 4
A back sheet was produced in the same manner as in Example 3 except that the cross-linking agent was changed from perhexa HC to perhexa C. When the gel fraction was measured for the crosslinked resin layer in the thus obtained back sheet, the gel fraction was 15%.
(実施例5)
はじめに、架橋樹脂層及び耐候性層の複層フィルムを形成した。複層フィルムは、ポリエチレンからなるペレット、及び、架橋剤であるパーヘキサHCを押出機に投入して溶融させる一方、ポリブチレンテレフタレート(PBT)からなるペレットを押出機に投入して溶融させ、これらをTダイの隙間から共押出しすることにより得た。こうして、厚さ75μmの架橋ポリエチレンで構成される架橋樹脂層と、厚さ50μmの耐候性層とからなる複層フィルムを得た。
(Example 5)
First, a multilayer film of a crosslinked resin layer and a weather resistant layer was formed. In the multilayer film, pellets made of polyethylene and perhexa HC, which is a cross-linking agent, are put into an extruder and melted, while pellets made of polybutylene terephthalate (PBT) are put into an extruder and melted. It was obtained by coextrusion through the gap of the T die. Thus, a multilayer film composed of a crosslinked resin layer composed of a crosslinked polyethylene having a thickness of 75 μm and a weather resistant layer having a thickness of 50 μm was obtained.
一方、金属層として、厚さ25μmのアルミニウム箔を用意した。そして、このアルミニウム箔と架橋樹脂層とをドライラミネートすることで、積層フィルムを得た。次に、積層フィルムに、実施例1と同様にして、アイオノマーからなる熱可塑性樹脂層を熱圧着させた。こうしてバックシートを得た。こうして得られたバックシートにおける架橋樹脂層についてゲル分率を測定したところ、ゲル分率は12%であった。 On the other hand, an aluminum foil having a thickness of 25 μm was prepared as a metal layer. And the laminated film was obtained by carrying out dry lamination of this aluminum foil and a crosslinked resin layer. Next, a thermoplastic resin layer made of an ionomer was thermocompression bonded to the laminated film in the same manner as in Example 1. Thus, a back sheet was obtained. When the gel fraction was measured for the crosslinked resin layer in the thus obtained back sheet, the gel fraction was 12%.
(実施例6)
架橋剤を、パーヘキサHCからパーヘキサCに変更したこと以外は実施例5と同様にしてバックシートを作製した。こうして得られたバックシートにおける架橋樹脂層についてゲル分率を測定したところ、ゲル分率は15%であった。
(Example 6)
A back sheet was produced in the same manner as in Example 5 except that the cross-linking agent was changed from perhexa HC to perhexa C. When the gel fraction was measured for the crosslinked resin layer in the thus obtained back sheet, the gel fraction was 15%.
(実施例7)
PBTからなるペレットを、PBT99質量%とカーボンブラック1質量%とからなるペレットに変更し、熱可塑性樹脂層をハイミランからニュクレルに変更したこと以外は実施例5と同様にしてバックシートを形成した。こうして得られたバックシートにおける架橋樹脂層についてゲル分率を測定したところ、ゲル分率は60%であった。
(Example 7)
A back sheet was formed in the same manner as in Example 5 except that the PBT pellets were changed to PBT 99% by mass and carbon black 1% by mass, and the thermoplastic resin layer was changed from High Milan to Nuclerel. When the gel fraction was measured for the crosslinked resin layer in the back sheet thus obtained, the gel fraction was 60%.
(実施例8)
架橋剤を、パーヘキサHCからパーヘキサCに変更したこと以外は実施例7と同様にしてバックシートを作製した。こうして得られたバックシートにおける架橋樹脂層についてゲル分率を測定したところ、ゲル分率は40%であった。
(Example 8)
A back sheet was produced in the same manner as in Example 7 except that the cross-linking agent was changed from perhexa HC to perhexa C. When the gel fraction was measured for the crosslinked resin layer in the thus obtained back sheet, the gel fraction was 40%.
(比較例1)
はじめに、厚さ75μmのPETフィルムからなる樹脂層を準備した。
(Comparative Example 1)
First, a resin layer made of a PET film having a thickness of 75 μm was prepared.
一方、金属層として、厚さ50μmのアルミニウム箔を用意した。そして、このアルミニウム箔と樹脂層とをポリウレタン系接着剤(商品名:タケネート、三井化学社製)にて接着した。 On the other hand, an aluminum foil having a thickness of 50 μm was prepared as a metal layer. And this aluminum foil and the resin layer were adhere | attached with the polyurethane-type adhesive agent (brand name: Takenate, Mitsui Chemicals make).
他方、厚さ10μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)からなる熱可塑性樹脂層を用意し、この熱可塑性樹脂層とアルミニウム箔とを上記と同様のポリウレタン系接着剤にて接着した。こうしてバックシートを得た。 On the other hand, a thermoplastic resin layer made of an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) having a thickness of 10 μm was prepared, and the thermoplastic resin layer and the aluminum foil were bonded with the same polyurethane adhesive as described above. Thus, a back sheet was obtained.
(比較例2)
はじめに、厚さ75μmのPENフィルムからなる樹脂層を準備した。
(Comparative Example 2)
First, a resin layer made of a PEN film having a thickness of 75 μm was prepared.
一方、厚さ60μmのアルミニウム箔を用意した。そして、このアルミニウム箔と樹脂層とを比較例1と同様のポリウレタン系接着剤にて接着した。 On the other hand, an aluminum foil having a thickness of 60 μm was prepared. And this aluminum foil and the resin layer were adhere | attached with the polyurethane adhesive similar to the comparative example 1. FIG.
他方、厚さ125μmのハイミランからなる熱可塑性樹脂層を用意し、この熱可塑性樹脂層とアルミニウム箔とを比較例1と同様のポリウレタン系接着剤にて接着した。こうしてバックシートを得た。 On the other hand, a thermoplastic resin layer made of high-milan having a thickness of 125 μm was prepared, and this thermoplastic resin layer and an aluminum foil were bonded together with the same polyurethane adhesive as in Comparative Example 1. Thus, a back sheet was obtained.
(比較例3)
はじめに、厚さ75μmのPETフィルムからなる樹脂層と、厚さ50μmのポリエチレンナフタレート(PEN)からなる耐候性層とを準備した。そして、樹脂層と耐候性層とを比較例1と同様のポリウレタン系接着剤にて接着させ、複層フィルムを得た。
(Comparative Example 3)
First, a resin layer made of a 75 μm thick PET film and a weather resistant layer made of 50 μm thick polyethylene naphthalate (PEN) were prepared. Then, the resin layer and the weather resistant layer were adhered with the same polyurethane adhesive as in Comparative Example 1 to obtain a multilayer film.
一方、金属層として、厚さ50μmのアルミニウム箔を用意した。そして、このアルミニウム箔と複層フィルムとを比較例1と同様のポリウレタン系接着剤にて接着した。 On the other hand, an aluminum foil having a thickness of 50 μm was prepared as a metal layer. And this aluminum foil and the multilayer film were adhere | attached with the polyurethane adhesive similar to the comparative example 1. FIG.
他方、厚さ30μmのニュクレルからなる熱可塑性樹脂層を用意し、この熱可塑性樹脂層とアルミニウム箔とを比較例1と同様のポリウレタン系接着剤にて接着した。こうしてバックシートを得た。 On the other hand, a thermoplastic resin layer made of nucleol having a thickness of 30 μm was prepared, and the thermoplastic resin layer and the aluminum foil were bonded with the same polyurethane adhesive as in Comparative Example 1. Thus, a back sheet was obtained.
(比較例4)
はじめに、厚さ75μmのPENフィルムからなる樹脂層と、厚さ50μmのPETからなる耐候性層とを準備した。そして、樹脂層と耐候性層とを比較例1と同様のポリウレタン系接着剤にて接着させ、複層フィルムを得た。
(Comparative Example 4)
First, a resin layer made of a 75 μm thick PEN film and a weathering layer made of 50 μm thick PET were prepared. Then, the resin layer and the weather resistant layer were adhered with the same polyurethane adhesive as in Comparative Example 1 to obtain a multilayer film.
一方、金属層として、厚さ25μmのアルミニウム箔を用意した。そして、このアルミニウム箔と複層フィルムとを比較例1と同様のポリウレタン系接着剤にて接着した。 On the other hand, an aluminum foil having a thickness of 25 μm was prepared as a metal layer. And this aluminum foil and the multilayer film were adhere | attached with the polyurethane adhesive similar to the comparative example 1. FIG.
[特性評価]
上記のようにして得られた実施例1〜8及び比較例1〜4のバックシートについて、以下の(1)〜(4)の特性を評価した。
[Characteristic evaluation]
The following characteristics (1) to (4) were evaluated for the back sheets of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 obtained as described above.
(1)層間剥離の有無
まず実施例1〜8及び比較例1〜4で得られたバックシートを用い、以下のようにしてバックシート付き色素増感太陽電池を作製した。
(1) Presence or absence of delamination First, using the backsheets obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, dye-sensitized solar cells with a backsheet were produced as follows.
まず以下のようにして色素増感太陽電池を作製した。はじめに、10cm×10cm×4mmのFTO基板を準備した。続いて、FTO基板の上に、ドクターブレード法によって酸化チタンペースト(Solaronix社製、Ti nanoixide T/sp)を、その厚さが10μmとなるように5cm×5cmの範囲に塗布した後、熱風循環タイプのオーブンに入れて150℃で3時間焼成し、FTO基板上に多孔質酸化物半導体層を形成して作用極を得た。 First, a dye-sensitized solar cell was produced as follows. First, a 10 cm × 10 cm × 4 mm FTO substrate was prepared. Subsequently, a titanium oxide paste (manufactured by Solaronix, Ti nanoixide T / sp) was applied on the FTO substrate by a doctor blade method in a range of 5 cm × 5 cm so as to have a thickness of 10 μm, and then hot air circulation was performed. A working electrode was obtained by placing in a type oven and baking at 150 ° C. for 3 hours to form a porous oxide semiconductor layer on the FTO substrate.
一方、作用極と同様のFTO基板を対極基板として準備した。そして、この対極基板上に、スパッタリング法により、厚さ10nmの白金触媒膜を形成し、対極を得た。 On the other hand, the same FTO substrate as the working electrode was prepared as a counter electrode substrate. Then, a platinum catalyst film having a thickness of 10 nm was formed on the counter electrode substrate by a sputtering method to obtain a counter electrode.
こうして作用極及び対極を準備した。 Thus, a working electrode and a counter electrode were prepared.
次に、アイオノマーであるハイミランからなる6cm×6cm×30μmのシートの中央に、5cm×5cm×30μmの開口を形成した四角環状の樹脂シートを準備した。そして、この樹脂シートを、作用極の多孔質酸化物半導体層を包囲する環状の部位に配置した。この樹脂シートを120℃の溶融温度で5分間加熱し溶融させることによって環状部位に接着した。 Next, a square annular resin sheet was prepared in which an opening of 5 cm × 5 cm × 30 μm was formed in the center of a 6 cm × 6 cm × 30 μm sheet made of high Milan as an ionomer. And this resin sheet was arrange | positioned in the cyclic | annular site | part surrounding the porous oxide semiconductor layer of a working electrode. This resin sheet was bonded to the annular portion by heating and melting at a melting temperature of 120 ° C. for 5 minutes.
続いて、エチレン−メタクリル酸共重合体であるニュクレルからなる6cm×6cm×30μmのシートの中央に、5cm×5cm×30μmの開口を形成した四角環状の樹脂シートを準備した。 Subsequently, a square annular resin sheet was prepared in which an opening of 5 cm × 5 cm × 30 μm was formed in the center of a 6 cm × 6 cm × 30 μm sheet made of nucleol which is an ethylene-methacrylic acid copolymer.
そして、このニュクレルからなる四角環状の樹脂シートを、ハイミランからなる四角環状の樹脂シートの直上に、110℃の溶融温度で貼り付けた。こうして第1封止部を形成した。 Then, this square annular resin sheet made of nucleol was pasted at a melting temperature of 110 ° C. immediately above the square annular resin sheet made of high Milan. Thus, the first sealing portion was formed.
次に、この作用極を、光増感色素であるN719色素を0.2mM溶かした脱水エタノール液中に一昼夜浸漬して作用極に光増感色素を担持させた。 Next, the working electrode was immersed in a dehydrated ethanol solution in which 0.2 mM of N719 dye, which is a photosensitizing dye, was dissolved for 24 hours to support the photosensitizing dye on the working electrode.
一方、対極の白金触媒膜上に、アイオノマーであるハイミランからなる6cm×6cm×30μmのシートの中央に、5cm×5cm×30μmの開口を形成した四角環状の樹脂シートを準備した。そして、この樹脂シートを対極の白金触媒膜上における環状の部位に配置した。そして、この樹脂シートを110℃の溶融温度で5分間加熱し溶融させることによって環状部位に接着した。 On the other hand, a square annular resin sheet having an opening of 5 cm × 5 cm × 30 μm formed in the center of a 6 cm × 6 cm × 30 μm sheet made of high Milan as an ionomer on a counter electrode platinum catalyst film was prepared. And this resin sheet was arrange | positioned in the cyclic | annular site | part on the platinum catalyst film | membrane of a counter electrode. And this resin sheet was adhere | attached on the cyclic | annular site | part by heating and melting for 5 minutes at the melting temperature of 110 degreeC.
続いて、エチレン−メタクリル酸共重合体であるニュクレルからなる6cm×6cm×30μmのシートの中央に、5cm×5cm×30μmの開口を形成した四角環状の樹脂シートを準備した。 Subsequently, a square annular resin sheet was prepared in which an opening of 5 cm × 5 cm × 30 μm was formed in the center of a 6 cm × 6 cm × 30 μm sheet made of nucleol which is an ethylene-methacrylic acid copolymer.
そして、このニュクレルからなる四角環状の樹脂シートを、ハイミランからなる四角環状の樹脂シートの直上に、110℃の溶融温度で貼り付けた。こうして第2封止部を形成した。 Then, this square annular resin sheet made of nucleol was pasted at a melting temperature of 110 ° C. immediately above the square annular resin sheet made of high Milan. A second sealing portion was thus formed.
次いで、第1封止部を設けた作用極を、FTO基板の多孔質酸化物半導体層側の表面が水平になるように配置し、第1封止部の内側に、アセトニトリルからなる揮発性溶媒を主溶媒とし、ヨウ化リチウムを0.05M、ヨウ化リチウムを0.1M、1,2−ジメチルー3−プロピルイミダゾリウムアイオダイド(DMPII)を0.6M、4−tert−ブチルピリジンを0.5M含む電解質を注入し、電解質層を形成した。 Next, the working electrode provided with the first sealing portion is arranged so that the surface of the FTO substrate on the porous oxide semiconductor layer side is horizontal, and a volatile solvent made of acetonitrile is provided inside the first sealing portion. As a main solvent, 0.05M of lithium iodide, 0.1M of lithium iodide, 0.6M of 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide (DMPII), and 0.02 of 4-tert-butylpyridine. An electrolyte containing 5M was injected to form an electrolyte layer.
次に、第2封止部を設けた対極を、作用極に対向させ、500hPa程度の減圧環境下に置き、第1封止部と第2封止部とを重ね合わせた。そして、減圧環境下で、封止部と同じ大きさの真鍮製の枠を加熱し、前記真鍮製の枠を対極の第2封止部とは反対側に配置し、プレス機を用いて、5MPaで第1封止部及び第2封止部を加圧しながら160℃の温度で局所加熱して溶融させて封止部を形成し、積層体を得た。その後、この積層体を大気圧下に取り出した。こうして色素増感太陽電池を得た。 Next, the counter electrode provided with the second sealing portion was opposed to the working electrode, placed in a reduced pressure environment of about 500 hPa, and the first sealing portion and the second sealing portion were overlapped. Then, under a reduced pressure environment, the brass frame having the same size as the sealing part is heated, the brass frame is arranged on the side opposite to the second sealing part of the counter electrode, and using a press machine, While pressurizing the first sealing portion and the second sealing portion at 5 MPa, they were locally heated and melted at a temperature of 160 ° C. to form a sealing portion, thereby obtaining a laminate. Then, this laminated body was taken out under atmospheric pressure. Thus, a dye-sensitized solar cell was obtained.
そして、この色素増感太陽電池の裏面(対極側表面)上に、対極を覆うように実施例1〜8及び比較例1〜4のバックシートを重ね合わせ、0.2MPa、150℃で熱圧着した。このとき、加熱時間は60秒として、セルの熱劣化を予防した。こうしてバックシート付き色素増感太陽電池を得た。 And on the back surface (counter electrode side surface) of this dye-sensitized solar cell, the back sheets of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 are overlaid so as to cover the counter electrode, and thermocompression bonded at 0.2 MPa and 150 ° C. did. At this time, the heating time was set to 60 seconds to prevent thermal deterioration of the cell. Thus, a dye-sensitized solar cell with a back sheet was obtained.
上記のようにして得られたバックシート付き色素増感太陽電池について、85℃85%RHの環境下に2000時間静置させた。そして、バックシートにおける層間に剥離がないかどうかを、バックシート付き色素増感太陽電池全体を切断し、得られた切断面10箇所のバックシート断面を光学顕微鏡により観察することによって調査した。結果を表1に示す。表1において、「○」及び「×」はそれぞれ以下のことを意味する。
○・・・バックシートにおいて層間に剥離が生じなかった
×・・・バックシートにおいて層間に剥離が生じた
The dye-sensitized solar cell with a back sheet obtained as described above was allowed to stand for 2000 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH. And it was investigated by cutting the whole dye-sensitized solar cell with a backsheet, and observing the cross section of the obtained
○ ・ ・ ・ No delamination occurred between the layers in the backsheet × ・ ・ ・ Delamination occurred between the layers in the backsheet
(2)耐電圧性
実施例1〜8及び比較例1〜4で得られたバックシート単体を前記同様に85℃85%RHで2000時間保管し、24時間十分に乾燥させた後に、一対の電極板間に挟み、これらの電極板間に電圧を印加し、絶縁破壊電圧を調べた。結果を表1に示す。表1において、「○」及び「×」はそれぞれ以下のことを意味する。
○…バックシートにおいて絶縁破壊電圧が1kV以上である
×…バックシートにおいて絶縁破壊電圧が1kV未満である
(2) Voltage resistance After the backsheets obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 were stored at 85 ° C. and 85% RH for 2000 hours and dried sufficiently for 24 hours, The electrode was sandwiched between electrode plates, a voltage was applied between these electrode plates, and the dielectric breakdown voltage was examined. The results are shown in Table 1. In Table 1, “◯” and “x” mean the following respectively.
○: Dielectric breakdown voltage is 1 kV or more in the back sheet. X: Dielectric breakdown voltage is less than 1 kV in the back sheet.
(3)180°折曲げ試験後の割れの有無
実施例1〜8及び比較例1〜4で得られたバックシートについて、85℃85%RHの環境下に2000時間静置させた後、180°折曲げ試験を行い、割れの有無を調べた。結果を表1に示す。表1において、「○」及び「×」はそれぞれ以下のことを意味する。
○…バックシートにおいて割れが生じなかった
×…バックシートにおいて割れが生じた
(3) Presence / absence of cracks after 180 ° bending test The backsheets obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 were allowed to stand in an environment of 85 ° C and 85% RH for 2000 hours, and then 180. A bending test was conducted to check for cracks. The results are shown in Table 1. In Table 1, “◯” and “x” mean the following respectively.
○: No crack occurred in the back sheet ×: Crack occurred in the back sheet
(4)耐候性
耐候性は、実施例1〜8及び比較例1〜4で得られたバックシートについて、2000時間UV照射した後、180°折曲げ試験を行い、割れの有無を調べることにより評価した。結果を表1に示す。表1において、「◎」、「○」及び「×」はそれぞれ以下のことを意味する。
◎…バックシートにおいて割れが生じなかった
○…バックシートにおいて割れが耐候性層の一部にだけ生じた
×…バックシートにおいて割れが耐候性層以外の層にも生じた
◎ ... No cracking occurred in the backsheet ○: Cracking occurred only in a part of the weathering layer in the backsheet X: Cracking occurred in a layer other than the weathering layer in the backsheet
表1に示す結果より、実施例1〜8のバックシートでは、高温高湿環境下に静置した後でも、層間剥離が確認されなかった。これに対し、比較例1〜4のバックシートでは、高温高湿環境下に静置した後、すべてにおいて層間剥離が確認された。 From the results shown in Table 1, in the backsheets of Examples 1 to 8, delamination was not confirmed even after standing in a high-temperature and high-humidity environment. On the other hand, in the backsheets of Comparative Examples 1 to 4, delamination was confirmed in all after standing in a high temperature and high humidity environment.
また実施例1〜8のバックシートはいずれも、優れた耐電圧性を有していた。これに対し、比較例1〜4のバックシートはいずれも耐電圧性が低いものであった。 Moreover, all the backsheets of Examples 1 to 8 had excellent voltage resistance. On the other hand, all the back sheets of Comparative Examples 1 to 4 had low voltage resistance.
以上のことから、本発明のバックシートによれば、優れた耐電圧性を有しつつ、高温環境下においても層間剥離を十分に抑制することができることが確認された。 From the above, according to the back sheet of the present invention, it was confirmed that delamination can be sufficiently suppressed even in a high temperature environment while having excellent voltage resistance.
30…金属層
40…架橋樹脂層
50…熱可塑性樹脂層
60…耐候性層
100…色素増感太陽電池(太陽電池)
200…バックシート
DESCRIPTION OF
200 ... back sheet
Claims (5)
前記太陽電池用バックシートが、金属層と、前記金属層に積層される架橋樹脂層と、前記金属層とともに前記架橋樹脂層を挟むように設けられる耐候性層とを備え、
前記金属層がアルミニウムを含む金属材料で構成され、
前記架橋樹脂層が、架橋ポリオレフィンを含み、
前記太陽電池用バックシートにおいて、前記金属層、前記架橋樹脂層及び前記耐候性層が前記太陽電池側からこの順に配置され、
前記太陽電池の前記裏面が凹凸形状を有し、
前記金属層が前記裏面の凹凸形状に追従して変形しており、
前記架橋樹脂層が前記金属層の形状に追従して変形しており、
前記架橋ポリオレフィンが架橋ポリエチレンである
バックシート付き太陽電池。 In a solar cell with a back sheet, comprising: a solar cell having a light incident surface; and a solar cell back sheet that covers and protects the back surface of the solar cell opposite to the light incident surface.
The solar cell backsheet includes a metal layer, a crosslinked resin layer laminated on the metal layer, and a weathering layer provided so as to sandwich the crosslinked resin layer together with the metal layer,
The metal layer is made of a metal material containing aluminum;
The crosslinked resin layer comprises a crosslinked polyolefin;
In the solar cell backsheet, the metal layer, the crosslinked resin layer, and the weathering layer are arranged in this order from the solar cell side ,
The back surface of the solar cell has an uneven shape,
The metal layer is deformed following the uneven shape on the back surface,
The crosslinked resin layer is deformed following the shape of the metal layer,
The solar cell with a back sheet , wherein the crosslinked polyolefin is a crosslinked polyethylene .
The solar cell with a back sheet according to any one of claims 1 to 4 , wherein the crosslinked resin layer is directly bonded to the metal layer.
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