JP6036093B2 - 太陽電池モジュール用封止材 - Google Patents
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Description
エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)は、封止材の主体を成す成分である。EVA中における酢酸ビニルの含有率、すなわち酢酸ビニルより形成される構造単位は、25〜35重量%とする。酢酸ビニルの含有率が35重量%を超えると、粘着性が増大して取り扱いが困難になる。一方、酢酸ビニルの含有率が25重量%未満になると、封止材が硬くなるため加工性が低下する。また、封止材は硬化に伴い緩衝材としての機能が低下するため、封止材で保護されている太陽電池用セルが衝撃により割れやすくなるので好ましくない。
本発明の封止材には、有機過酸化物として、下記一般式(1)で示されるパーオキシケタール、具体的には1,1−ジ(t−アミルパーオキシ)シクロヘキサンのみが配合される。有機過酸化物として当該1,1−ジ(t−アミルパーオキシ)シクロヘキサンのみを配合することで、封止材の良好な耐熱性などを担保しながら、EVAを短時間で架橋できると共に、さらに太陽電池モジュールの各界面における発泡(膨れ)やスコーチの発生を抑制できる。1,1−ジ(t−アミルパーオキシ)シクロヘキサンの1時間半減期温度T1hは105.9℃である。したがって、EVAの架橋を低温かつ短時間で行うことができる。
本発明の封止材には、必要に応じてその他種々の添加剤を配合することができる。例えば、接着性を高めるためにカップリング剤を配合することができる。カップリング剤としては、例えば有機珪素化合物や有機チタン化合物を挙げることができる。有機珪素化合物としては、ビニル基、メタクリロキシアルキル基、アクリロキシアルキル基、エポキシ基のような反応性有機基と、ハロゲン、アルコキシ基、アセトキシ基のような加水分解性基とを有する化合物を例示できる。具体的には、ビニルトリエトキシシラン、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メトキシシラン、ビニルトリアセトキシシランのような不飽和基を有する化合物の1種または2種以上を使用できる。カップリング剤は、EVA100重量部に対して、0.1〜10重量部程度、好ましくは0.5〜5重量部程度配合すればよい。
封止材は、EVA、所定の有機過酸化物、及び必要に応じて適宜配合されるその他の添加剤を含む組成物を、単軸押出機、2軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなどの汎用の混練装置を使用して、実質的に有機過酸化物が分解しない温度、具体的には50〜110℃程度で混練し、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される。シート状とする場合は、その厚みは0.1〜1.0mm程度とすればよい。なお、封止材の形状は、太陽電池モジュールの形状などに合わ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。
各実施例および比較例の封止材を、縦3cm×横6cmに切り出し、MSパウチフィルム(株式会社明光商会製)に挟み、加熱してラミネート加工したものを135℃で15分間加熱し、その際に発生するガスによるフィルムの膨れを目視で観察し、評価した。比較例1−2と同等レベルの膨らみであった場合を○、膨らみが顕著に大きい場合を×として評価した。
JIS K 6300−2:2001に準じて、各実施例および比較例の封止材を用いて、JSRトレーディング(株)製キュラストメーターV型により、上型及び下型の温度を100℃に設定し、±1°の振幅角度でトルク測定を行った。100℃で架橋した場合の最小トルク値から0.1N・mに達するまでの時間をスコーチ時間として求めた。スコーチ時間が12分以上の場合を○、12分未満の場合を×として評価した。
各実施例および比較例の封止材を用いて、JSRトレーディング(株)製キュラストメーターにより、135℃で15分架橋を行った。架橋後のEVA封止材を秤量し(Xg)、これを110℃のキシレン中に12時間浸漬して、110℃のキシレン中で洗浄・乾燥させた200メッシュの金網で不溶解分をろ過し、金網上の残渣を真空乾燥して乾燥残渣の重量を測定し(Yg)、ゲル分率を算出した(ゲル分率(重量%)=(Y/X)×100)。
102 ガラス板
103 バックシート
104 封止材
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