JP6117582B2 - Solar cell encapsulant sheet and solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子を固定するための太陽電池封止材用シート、及び該太陽電池封止材用シートにより太陽電池素子が封止された太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell encapsulant sheet for fixing a solar cell element in a solar cell module, and a solar cell module in which the solar cell element is encapsulated by the solar cell encapsulant sheet.
近年の環境問題の高まりを背景に、クリーンなエネルギーとして水力発電、風力発電、並びに太陽光発電が脚光を浴びている。このうち、太陽光発電は、太陽電池モジュールの発電効率等の性能向上が著しい一方、価格の低下が進んだこと、国や自治体が住宅用太陽光発電システム導入促進事業を進めてきたことから、ここ数年その普及が著しく進んでいる。 Against the background of increasing environmental problems in recent years, hydroelectric power generation, wind power generation, and solar power generation are attracting attention as clean energy. Of these, solar power generation has seen significant improvements in performance, such as power generation efficiency of solar cell modules, while price declines have progressed, and national and local governments have promoted the introduction of residential solar power generation systems. The spread has been remarkable in recent years.
太陽光発電は、シリコンセル等半導体（太陽電池素子）を用いて太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するが、ここで用いられている太陽電池素子は直接外気と接触するとその機能が低下するため、一般に太陽電池素子を封止材ないし保護膜で挟み、緩衝とともに、異物の混入や水分等の侵入を防いでいる。 Photovoltaic power generation directly converts solar energy into electrical energy using a semiconductor (solar cell element) such as a silicon cell, but the function of the solar cell element used here is reduced when it directly contacts the outside air. In general, a solar cell element is sandwiched between a sealing material or a protective film, and together with buffering, foreign matter and moisture are prevented from entering.
太陽電池素子を封止する封止用シートは、第一に太陽電池素子の保護シートとして機能するものであるので、屋外で直射日光を浴びても収縮しにくい耐久性が求められる。また、太陽電池の発光効率を低下させないために、透明性（光線透過性）が高いことが求められている。その他、太陽電池の設置環境に応じ、柔軟性、加工性等の種々の機能性が要求されている。 The sealing sheet for sealing the solar cell element functions primarily as a protective sheet for the solar cell element, and therefore is required to have durability that does not easily shrink even when exposed to direct sunlight outdoors. Moreover, in order not to reduce the luminous efficiency of the solar cell, high transparency (light transmittance) is required. In addition, various functionalities such as flexibility and workability are required depending on the installation environment of the solar cell.
例えば、少なくとも一種のポリオレフィン系共重合体と少なくとも一種の結晶性ポリオレフィンからなるポリマーブレンドまたはポリマーアロイにより、耐熱性、耐クリープ性、耐スクラッチ性に優れた太陽電池封止用組成物を構成し、これを封止材とすることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, a polymer blend or polymer alloy comprising at least one type of polyolefin copolymer and at least one type of crystalline polyolefin constitutes a solar cell sealing composition having excellent heat resistance, creep resistance, and scratch resistance, It is disclosed that this is used as a sealing material (see, for example, Patent Document 1).
透明性及び接着性を維持しつつ、優れた隙間封止性、リサイクル性、耐水蒸気透過性及び耐クリープ性を同時に達成可能な、封止用樹脂シートを得る観点からは、例えば、封止用樹脂シートを、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体及びエチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体から選ばれる少なくとも１種の樹脂（Ａ）と、樹脂（Ａ）以外の熱可塑性の樹脂（Ｂ）とを樹脂成分とすることが開示されている（例えば、特許文献２参照）。 From the viewpoint of obtaining a resin sheet for sealing, which can simultaneously achieve excellent gap sealing properties, recyclability, water vapor permeability resistance and creep resistance while maintaining transparency and adhesiveness, for example, for sealing Resin sheet is made of at least one resin (A) selected from ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-aliphatic unsaturated carboxylic acid copolymer and ethylene-aliphatic unsaturated carboxylic acid ester copolymer, and resin It is disclosed that a thermoplastic resin (B) other than (A) is used as a resin component (see, for example, Patent Document 2).
さらに、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体が持つ優れた透明性、柔軟性を具えると共に、架橋処理が実質的に不要で、架橋のための加熱処理を要せずとも、実用に適した接着性及び接着安定性を有する太陽電池封止材用シートを得るために、太陽電池封止材用シートを、（Ａ）融点が９０℃以上の、エチレン由来の構成単位を主成分に含むエチレン系重合体、（Ｂ）酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合が１９〜４０質量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体、及び（Ｃ）アミノ基を有するシランカップリング剤を含有する構成とすることが知られている（例えば、特許文献３参照）。 Furthermore, for example, it has the excellent transparency and flexibility of the ethylene / vinyl acetate copolymer, and is substantially suitable for practical use without the need for a crosslinking treatment and no heat treatment for crosslinking. In order to obtain a solar cell encapsulant sheet having adhesiveness and adhesion stability, the solar cell encapsulant sheet is made of (A) ethylene containing a structural unit derived from ethylene having a melting point of 90 ° C. or higher as a main component. A polymer containing (B) an ethylene / vinyl acetate copolymer having a content of 19 to 40% by mass of a structural unit derived from vinyl acetate, and (C) a silane coupling agent having an amino group. It is known (see, for example, Patent Document 3).
特許文献１〜特許文献３に示されるように、透明性に優れるエチレン・酢酸ビニル共重合体（ethylene vinyl acetate copolymer；ＥＶＡ）を含むシート（以下、ＥＶＡシートともいう）に、種々の機能性を持たせることが試みられている。
しかし、従来の手法では、光線透過性等の基礎特性を維持しながら、ＥＶＡシートの耐加熱収縮性を向上することができなかった。
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものである。即ち、
本発明の目的は、透明性が高く、耐加熱収縮性に優れる太陽電池封止材用シート、及び、耐久性に優れ、電池性能がより安定した太陽電池モジュールを提供することにある。
As shown in Patent Document 1 to Patent Document 3, various functionalities are added to a sheet (hereinafter also referred to as an EVA sheet) containing an ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) having excellent transparency. Attempts have been made.
However, the conventional method has not been able to improve the heat shrink resistance of the EVA sheet while maintaining basic characteristics such as light transmittance.
The present invention has been made to solve the above problems. That is,
An object of the present invention is to provide a solar cell encapsulant sheet having high transparency and excellent heat shrinkage resistance, and a solar cell module having excellent durability and more stable battery performance.
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞ エチレン・酢酸ビニル共重合体と、有機過酸化物と、前記有機過酸化物の１時間半減期温度以下の融点を有し、メルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が２０ｇ／１０分以上であるポリオレフィンとを含み、前記ポリオレフィンの含有量が、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体と前記ポリオレフィンとの合計量に対して、０質量％を超えて８質量％以下である太陽電池封止材用シートである。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> An ethylene / vinyl acetate copolymer, an organic peroxide, and a melting point equal to or lower than the one-hour half-life temperature of the organic peroxide, a melt flow rate (JIS K7210-1999, 190 ° C., 2160 g load) ) Is 20 g / 10 min or more, and the content of the polyolefin is more than 0% by mass and 8% by mass or less based on the total amount of the ethylene / vinyl acetate copolymer and the polyolefin. It is a sheet | seat for solar cell sealing materials which is.
＜２＞ 前記ポリオレフィンが、低密度ポリエチレンおよび線状低密度ポリエチレンからなる群より選ばれる少なくとも１つである＜１＞に記載の太陽電池封止材用シートである。 <2> The solar cell encapsulant sheet according to <1>, wherein the polyolefin is at least one selected from the group consisting of low-density polyethylene and linear low-density polyethylene.
＜３＞ 前記エチレン・酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合が２０質量％〜４０質量％である＜１＞または＜２＞に記載の太陽電池封止材用シートである。 <3> The sheet for solar cell encapsulant according to <1> or <2>, wherein the ethylene-vinyl acetate copolymer has a content ratio of structural units derived from vinyl acetate of 20% by mass to 40% by mass. It is.
＜４＞ 前記エチレン・酢酸ビニル共重合体のメルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が、１０ｇ／１０分〜１００ｇ／１０分の範囲にある＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の太陽電池封止材用シートである。 <4> The melt flow rate (JIS K7210-1999, 190 ° C., 2160 g load) of the ethylene / vinyl acetate copolymer is in the range of 10 g / 10 min to 100 g / 10 min. <1> to <3> It is a sheet | seat for solar cell sealing materials as described in any one.
＜５＞ 前記有機過酸化物の１時間半減期温度が、１５０℃以下である＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の太陽電池封止材用シートである。 <5> The sheet for solar cell sealing material according to any one of <1> to <4>, wherein the one-hour half-life temperature of the organic peroxide is 150 ° C. or lower.
＜６＞ ＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の太陽電池封止材用シートを備えた太陽電池モジュールである。 <6> A solar cell module including the solar cell encapsulant sheet according to any one of <1> to <5>.
本発明によれば、透明性が高く、耐加熱収縮性に優れる太陽電池封止材用シートを提供することができる。また、
本発明によれば、耐久性に優れ、電池性能がより安定した太陽電池モジュールを提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sheet | seat for solar cell sealing materials which is high in transparency and excellent in heat shrink resistance can be provided. Also,
According to the present invention, it is possible to provide a solar cell module having excellent durability and more stable battery performance.
＜太陽電池封止材用シート＞
本発明の太陽電池封止材用シートは、エチレン・酢酸ビニル共重合体と、有機過酸化物と、前記有機過酸化物の１時間半減期温度以下の融点を有し、メルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が２０ｇ／１０分以上であるポリオレフィンとを含み、前記ポリオレフィンの含有量が、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体と前記ポリオレフィンとの合計量に対して、０質量％を超えて８質量％以下である。０質量％を超えることで、太陽電池封止材用シートは耐加熱収縮性に優れ、８質量％以下であることで、太陽電池封止材用シートの透明性が維持できる。
本発明におけるポリオレフィンは、太陽電池封止材用シートに含まれる有機過酸化物の１時間半減期温度以下の融点を有し、メルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が２０ｇ／１０分以上である（以下、「特定ポリオレフィン」ともいう）。太陽電池封止材用シートは、有機過酸化物の１時間半減期温度以下で加工するため、特定ポリオレフィンは、融点が、有機過酸化物の１時間半減期温度以下であるものを用いる。また、特定ポリオレフィンのメルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が２０ｇ／１０分以上であることで、太陽電池封止材用シートのシート成形性を確保することができる。
<Solar cell encapsulant sheet>
The solar cell encapsulant sheet of the present invention has an ethylene / vinyl acetate copolymer, an organic peroxide, and a melting point that is equal to or lower than the one-hour half-life temperature of the organic peroxide. K7210-1999, 190 ° C., 2160 g load) is 20 g / 10 minutes or more, and the content of the polyolefin is 0 with respect to the total amount of the ethylene / vinyl acetate copolymer and the polyolefin. It exceeds 8 mass% and exceeds 8 mass%. By exceeding 0% by mass, the solar cell encapsulant sheet is excellent in heat shrink resistance, and by being 8% by mass or less, the transparency of the solar cell encapsulant sheet can be maintained.
The polyolefin in the present invention has a melting point not higher than the one-hour half-life temperature of the organic peroxide contained in the solar cell encapsulant sheet, and a melt flow rate (JIS K7210-1999, 190 ° C., 2160 g load) is 20 g. / 10 minutes or longer (hereinafter also referred to as “specific polyolefin”). Since the solar cell encapsulant sheet is processed at or below the one-hour half-life temperature of the organic peroxide, a specific polyolefin having a melting point below the one-hour half-life temperature of the organic peroxide is used. Moreover, the sheet moldability of the sheet | seat for solar cell sealing materials is securable because the melt flow rate (JISK7210-1999, 190 degreeC, 2160g load) of specific polyolefin is 20 g / 10min or more.
以下、本発明の太陽電池封止材用シートが含有し得る各成分について説明する。
なお、特に記載しない限り、メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９に準拠して、１９０℃、２１６０ｇ荷重で測定された値〔ｇ／１０分〕である。
Hereinafter, each component which the sheet | seat for solar cell sealing materials of this invention may contain is demonstrated.
Unless otherwise specified, the melt flow rate (MFR) is a value [g / 10 minutes] measured at 190 ° C. under a load of 2160 g in accordance with JIS K7210-1999.
〔エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）〕
本発明の太陽電池封止材用シートは、エチレン・酢酸ビニル共重合体の少なくとも１種を含有する。
エチレン・酢酸ビニル共重合体は、エチレンに由来する構成単位と、酢酸ビニルに由来する構成単位とを少なくとも含み、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であっても、交互共重合体であってもよい。
[Ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA)]
The solar cell encapsulant sheet of the present invention contains at least one ethylene / vinyl acetate copolymer.
The ethylene / vinyl acetate copolymer contains at least a structural unit derived from ethylene and a structural unit derived from vinyl acetate, and is a random copolymer or a block copolymer. It may be a coalescence.
エチレン・酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合が２０質量％〜４０質量％であることが好ましい。酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合が２０質量％以上であることで、太陽電池封止材用シートの透明性、接着性、及び柔軟性を向上することができ、含有割合が４０質量％以下であることで、太陽電池封止材用シートを成形し易くなる。
エチレン・酢酸ビニル共重合体中の、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合は、２０質量％〜３５質量％であることがより好ましい。
In the ethylene / vinyl acetate copolymer, the content of the structural unit derived from vinyl acetate is preferably 20% by mass to 40% by mass. When the content of the structural unit derived from vinyl acetate is 20% by mass or more, the transparency, adhesiveness, and flexibility of the solar cell encapsulant sheet can be improved, and the content is 40% by mass. It becomes easy to shape | mold the sheet | seat for solar cell sealing materials by being below.
The content of the structural unit derived from vinyl acetate in the ethylene / vinyl acetate copolymer is more preferably 20% by mass to 35% by mass.
エチレン・酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニル及びエチレン以外の他のモノマー単位を更に含んでもよいが、本発明においては、他のモノマー単位を含まず、酢酸ビニルに由来する構成単位と、エチレン由来の構成単位とによってエチレン・酢酸ビニル共重合体が構成されていることが好ましい。 The ethylene / vinyl acetate copolymer may further contain other monomer units other than vinyl acetate and ethylene. However, in the present invention, other monomer units are not included, and a structural unit derived from vinyl acetate and derived from ethylene. It is preferable that the ethylene / vinyl acetate copolymer is constituted by the structural unit.
エチレン・酢酸ビニル共重合体は、メルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が、１０ｇ／１０分〜１００ｇ／１０分であることが好ましい。エチレン・酢酸ビニル共重合体のＭＦＲが上記範囲内であることで、シート成形性を維持できる。
エチレン・酢酸ビニル共重合体のＭＦＲは、１５ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分であることがより好ましく、１５ｇ／１０分〜４０ｇ／１０分であることがさらに好ましい。
The ethylene / vinyl acetate copolymer preferably has a melt flow rate (JIS K7210-1999, 190 ° C., 2160 g load) of 10 g / 10 min to 100 g / 10 min. When the MFR of the ethylene / vinyl acetate copolymer is within the above range, the sheet formability can be maintained.
The MFR of the ethylene / vinyl acetate copolymer is more preferably 15 g / 10 min to 50 g / 10 min, and further preferably 15 g / 10 min to 40 g / 10 min.
エチレン・酢酸ビニル共重合体は、１種単独で又は共重合比等の異なる２種以上を組み合わせて用いることができる。
エチレン・酢酸ビニル共重合体の太陽電池封止材用シート中における含有量としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体と特定ポリオレフィンとの合計１００質量％中に、９２質量％〜１００質量％未満が好ましく、９４質量％〜１００質量％未満がより好ましい。
エチレン・酢酸ビニル共重合体の含有量が前記範囲内であることにより、透明性、柔軟性及び加工性を与えることができる。さらに、含有量が前記範囲内であることにより、接着性及び接着安定性（特に、ポリエステルなどの樹脂製のバックシートに対する接着性）を良化することができる。
The ethylene / vinyl acetate copolymer can be used alone or in combination of two or more different copolymerization ratios.
The content of the ethylene / vinyl acetate copolymer in the solar cell encapsulant sheet is 92% by mass to less than 100% by mass in 100% by mass in total of the ethylene / vinyl acetate copolymer and the specific polyolefin. Preferably, 94 mass%-less than 100 mass% are more preferable.
When the content of the ethylene / vinyl acetate copolymer is within the above range, transparency, flexibility and processability can be provided. Furthermore, adhesiveness and adhesion stability (especially adhesion to a back sheet made of resin such as polyester) can be improved when the content is within the above range.
〔有機過酸化物〕
本発明の太陽電池封止材用シートは、有機過酸化物の少なくとも１種を含有する。
太陽電池封止材用シートが有機過酸化物を含有することで、太陽電池封止材用シートを太陽電池モジュールに適用した場合に、高温での使用時における溶融流れ防止等の耐熱性を付与することができる。
有機過酸化物の種類は特に制限されないが、１時間半減期温度（分解温度）が１５０℃以下であることが好ましく、１３０℃以下であることがより好ましい。有機過酸化物の１時間半減期温度が１５０℃以下であることで、エチレン・酢酸ビニル共重合体及び特定ポリオレフィンとの相溶し易く、太陽電池封止材用シートの高速架橋性を実現することができる。
有機過酸化物の１時間半減期温度の下限は特に制限されないが、太陽電池封止材用シートの成形性維持の観点から、１００℃以上とすることが好ましい。
[Organic peroxide]
The solar cell encapsulant sheet of the present invention contains at least one organic peroxide.
When the solar cell encapsulant sheet contains an organic peroxide, when the solar cell encapsulant sheet is applied to a solar cell module, it provides heat resistance such as prevention of melt flow when used at high temperatures. can do.
The type of the organic peroxide is not particularly limited, but the one-hour half-life temperature (decomposition temperature) is preferably 150 ° C. or less, and more preferably 130 ° C. or less. The one-hour half-life temperature of the organic peroxide is 150 ° C. or less, so that it is easily compatible with the ethylene / vinyl acetate copolymer and the specific polyolefin, and realizes high-speed crosslinkability of the solar cell encapsulant sheet. be able to.
The lower limit of the one-hour half-life temperature of the organic peroxide is not particularly limited, but is preferably 100 ° C. or higher from the viewpoint of maintaining the moldability of the solar cell encapsulant sheet.
１時間半減期温度が１００℃〜１５０℃の有機過酸化物としては、例えば、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、メチルエチルケトンパーオキサイド、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、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｐ−クロルベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、ジクロヘキサノンパーオキサイドが挙げられる。
以上の中でも、少なくとも、炭素数３〜６の分岐アルキルパーオキシ基を有する化合物が好ましく、少なくとも、ｔ−ブチルパーオキシ基を有する化合物がより好ましく、
２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン〔１時間半減期温度＝１４０℃〕およびｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート〔１時間半減期温度＝１２１℃〕がさらに好ましい。
Examples of the organic peroxide having a one-hour half-life temperature of 100 ° C. to 150 ° C. include t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, t-butyl peroxyacetate, t-butyl. Peroxybenzoate, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t- Butylperoxy) hexyne-3,1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, methyl ethyl ketone peroxide, 2, 5-Dimethylhexyl-2,5-bisperoxybenzoate, t-butyl hydropero Side, p- menthane hydroperoxide, benzoyl peroxide, p- chlorobenzoyl peroxide, t- butyl peroxy isobutyrate, hydroxyheptyl peroxide, di-cyclohexanone peroxide.
Among these, at least a compound having a branched alkyl peroxy group having 3 to 6 carbon atoms is preferable, and at least a compound having a t-butyl peroxy group is more preferable.
2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane [1 hour half-life temperature = 140 ° C.] and t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate [1 hour half-life temperature = 121 ° C.] Is more preferable.
有機過酸化物の太陽電池封止材用シート中における含有量は、エチレン・酢酸ビニル共重合体と特定ポリオレフィンとの合計１００質量部に対し、０質量部を超えて２質量部以下の割合で、有機過酸化物を用いることが好ましく、さらに０質量部を超えて１質量部以下の割合で有機過酸化物を用いることが好ましい。 Content in the sheet | seat for solar cell sealing materials of an organic peroxide is a ratio of 2 mass parts or less exceeding 0 mass part with respect to a total of 100 mass parts of an ethylene-vinyl acetate copolymer and specific polyolefin. It is preferable to use an organic peroxide, and it is preferable to use an organic peroxide in a proportion of more than 0 parts by mass and 1 part by mass or less.
−架橋助剤−
本発明の太陽電池封止材用シートは、さらに、架橋助剤を含有してもよい。
架橋助剤の具体例としては、ポリアリル化合物やポリ（メタ）アクリロキシ化合物のような多不飽和化合物を例示することができる。より具体的には、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエートのようなポリアリル化合物、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートのようなポリ（メタ）アクリロキシ化合物、ジビニルベンゼンなどを挙げることができる。
架橋助剤は、エチレン・酢酸ビニル共重合体と特定ポリオレフィンとの合計１００質量部に対し、５質量部以下で用いることが好ましく、特に０．１質量部〜３質量部の割合で用いることが好ましい。
-Crosslinking aid-
The solar cell encapsulant sheet of the present invention may further contain a crosslinking aid.
Specific examples of the crosslinking aid include polyunsaturated compounds such as polyallyl compounds and poly (meth) acryloxy compounds. More specifically, polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, diallyl maleate, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, etc. Examples include poly (meth) acryloxy compounds and divinylbenzene.
The crosslinking aid is preferably used in an amount of 5 parts by mass or less, particularly in a ratio of 0.1 parts by mass to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the ethylene / vinyl acetate copolymer and the specific polyolefin. preferable.
〔有機過酸化物の１時間半減期温度以下の融点を有し、ＭＦＲが２０ｇ／１０分以上であるポリオレフィン（特定ポリオレフィン）〕
本発明の太陽電池封止材用シートは、特定ポリオレフィンの少なくとも１種を、太陽電池封止材用シート全質量に対して、０質量％を超えて８質量％以下の割合で含有する。なお、特定ポリオレフィンとは、太陽電池封止材用シートが含有する有機過酸化物の１時間半減期温度以下の融点を有し、メルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が２０ｇ／１０分以上であるポリオレフィンをいう。
太陽電池封止材用シートが、特定ポリオレフィンを、０質量％を超えて８質量％以下の割合で含有することで、太陽電池封止材用シートの透明性を維持したまま、太陽電池封止材用シートの加熱収縮率を小さくすることができる。
[Polyolefins having a melting point of 1 hour half-life temperature or less of organic peroxide and MFR of 20 g / 10 min or more (specific polyolefin)]
The sheet | seat for solar cell sealing materials of this invention contains at least 1 sort (s) of specific polyolefin in the ratio of more than 0 mass% and 8 mass% or less with respect to the sheet | seat total mass for solar cell sealing materials. In addition, specific polyolefin has melting | fusing point below 1 hour half life temperature of the organic peroxide which the sheet | seat for solar cell sealing materials contains, and melt flow rate (JISK7210-1999, 190 degreeC, 2160g load) is Polyolefin which is 20 g / 10 min or more.
The solar cell encapsulant sheet contains the specific polyolefin in a ratio of more than 0% by mass and 8% by mass or less, so that the solar cell encapsulant sheet is maintained while maintaining the transparency of the solar cell encapsulant sheet. The heat shrinkage rate of the material sheet can be reduced.
ポリオレフィンとしては、炭素数２〜１０のα−オレフィン（例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−オクテンなど）の単独重合体または共重合体などが挙げられる。より具体的なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ−４−メチル−１−ペンテンが挙げられる。 Examples of the polyolefin include α-olefins having 2 to 10 carbon atoms (for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1- Octene etc.) homopolymers or copolymers. More specific polyolefins include polyethylene, polypropylene, polybutene-1, and poly-4-methyl-1-pentene.
ポリエチレンのうち好ましいのは、低密度ポリエチレン（Low Density Polyethylene、ＬＤＰＥ）、及び線状低密度ポリエチレン（Linear Low density Polyethylene、ＬＬＤＰＥ）である。また、ポリエチレンは、エチレンとα−オレフィンとの共重合によるエチレン・α−オレフィン共重合体であってもよい。
エチレン・α−オレフィン共重合体としては、例えば、エチレンとα−オレフィン（好ましくは炭素数４〜１２、より好ましくは炭素数５〜１０）との酢酸ビニルから導かれる構成単位などが挙げられる。エチレン・α−オレフィン共重合体、好ましくは、単独共重合体とランダム共重合体が好適である。
Among the polyethylenes, preferred are low density polyethylene (Low Density Polyethylene, LDPE) and linear low density polyethylene (LLDPE). The polyethylene may be an ethylene / α-olefin copolymer obtained by copolymerization of ethylene and an α-olefin.
Examples of the ethylene / α-olefin copolymer include structural units derived from vinyl acetate of ethylene and an α-olefin (preferably having 4 to 12 carbon atoms, more preferably 5 to 10 carbon atoms). Ethylene / α-olefin copolymers, preferably homopolymers and random copolymers, are suitable.
ポリプロピレンとしては、プロピレン単独重合体、及びプロピレンと他のモノマーとの共重合によるプロピレン系共重合体から選ばれる重合体が挙げられる。
プロピレン系共重合体としては、例えば、プロピレンとα−オレフィン（好ましくは炭素数２〜１０、より好ましくは炭素数４〜８）とのランダム、ブロック、交互共重合体などが挙げられる。プロピレン系共重合体は、好ましくは、単独共重合体とランダム共重合体が好適である。
Examples of polypropylene include a polymer selected from a propylene homopolymer and a propylene-based copolymer obtained by copolymerization of propylene and another monomer.
Examples of the propylene-based copolymer include random, block, and alternating copolymers of propylene and α-olefin (preferably having 2 to 10 carbon atoms, more preferably 4 to 8 carbon atoms). The propylene-based copolymer is preferably a homopolymer or a random copolymer.
上記の中でも、ポリオレフィンとしては、透明性及び加熱収縮率抑制の点で、低密度ポリエチレンまたは線状低密度ポリエチレンが好ましい。 Among these, as the polyolefin, low density polyethylene or linear low density polyethylene is preferable in terms of transparency and suppression of heat shrinkage.
−融点−
特定ポリオレフィンは、太陽電池封止材用シートが含有する有機過酸化物の１時間半減期温度以下の融点を有する。太陽電池封止材用シートが１時間半減期温度の異なる２種以上の有機過酸化物を含有するときは、最も１時間半減期温度が低い有機過酸化物の１時間半減期温度を基準とする。
ポリオレフィンの融点が、有機過酸化物の１時間半減期温度よりも高いと、架橋反応が促進し、シートを加工することができなくなる。
特定ポリオレフィンの融点は、示差走査熱量計（Differential scanning calorimetry、ＤＳＣ）を用い、ＪＩＳ Ｋ−７１２１に準拠して求めることができる。なお、ＤＳＣ測定において、複数の融点が示される場合は、本発明においては、最大の融点をもって融点とみなす。
-Melting point-
Specific polyolefin has melting | fusing point below 1 hour half-life temperature of the organic peroxide which the sheet | seat for solar cell sealing materials contains. When the solar cell encapsulant sheet contains two or more organic peroxides having different one-hour half-life temperatures, the one-hour half-life temperature of the organic peroxide having the lowest one-hour half-life temperature is used as a reference. To do.
If the melting point of the polyolefin is higher than the one-hour half-life temperature of the organic peroxide, the crosslinking reaction is accelerated and the sheet cannot be processed.
The melting point of the specific polyolefin can be determined according to JIS K-7121 using a differential scanning calorimetry (DSC). In the DSC measurement, when a plurality of melting points are indicated, the maximum melting point is regarded as the melting point in the present invention.
特定ポリオレフィンの融点と、有機過酸化物の１時間半減期温度との温度差は、シート成形加工性の観点から、５℃以上であることが好ましく、１０℃以上であることがより好ましい。 The temperature difference between the melting point of the specific polyolefin and the one-hour half-life temperature of the organic peroxide is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, from the viewpoint of sheet molding processability.
−ＭＦＲ−
特定ポリオレフィンは、メルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、２１６０ｇ荷重）が、２０ｇ／１０分以上である。
特定ポリオレフィンのＭＦＲが２０ｇ／１０分以上であると、シート成型加工性が良好となる。
特定ポリオレフィンのＭＦＲは、シート成形性維持の観点から、２２ｇ／１０分以上であることが好ましい。
また、特定ポリオレフィンのＭＦＲの上限は特に制限されないが、シート成形性維持の観点から、１００ｇ／１０分以下であることが好ましい。特定ポリオレフィンのＭＦＲは、９０ｇ／１０分以下であることがより好ましく、８０ｇ／１０分以下であることがさらに好ましい。
-MFR-
The specific polyolefin has a melt flow rate (JIS K7210-1999, 190 ° C., 2160 g load) of 20 g / 10 min or more.
When the MFR of the specific polyolefin is 20 g / 10 min or more, the sheet molding processability is good.
The MFR of the specific polyolefin is preferably 22 g / 10 min or more from the viewpoint of maintaining sheet formability.
The upper limit of the MFR of the specific polyolefin is not particularly limited, but is preferably 100 g / 10 minutes or less from the viewpoint of maintaining sheet formability. The MFR of the specific polyolefin is more preferably 90 g / 10 min or less, and further preferably 80 g / 10 min or less.
特定ポリオレフィンがポリエチレンのとき、ポリエチレンのＭＦＲは、２０ｇ／１０分〜１００ｇ／１０分が好ましく、特に好ましくは２０ｇ／１０分〜８０ｇ／１０分である。
特定ポリオレフィンがポリエチレンのとき、ポリエチレンの密度は、８８０ｋｇ／ｍ３〜９６０ｋｇ／ｍ３が好ましく、９００ｋｇ／ｍ３〜９４０ｋｇ／ｍ３がより好ましい。
When the specific polyolefin is polyethylene, the MFR of polyethylene is preferably 20 g / 10 min to 100 g / 10 min, particularly preferably 20 g / 10 min to 80 g / 10 min.
When a particular polyolefins polyethylene, the density of the polyethylene is preferably from 880kg / m 3 ~960kg / m 3 , 900kg / m 3 ~940kg / m 3 and more preferably.
特定ポリオレフィンの太陽電池封止材用シート中の含有量は、エチレン・酢酸ビニル共重合体と特定ポリオレフィンとの合計１００質量％に対して、０質量％を超えて８質量％以下である。
特定ポリオレフィンの含有量は、透明性の観点から、６質量％以下であることが好ましい。また、特定ポリオレフィンの含有量は、耐加熱収縮性の観点から、２質量％以上であることが好ましい。
なお、太陽電池封止材用シートは、特定ポリオレフィンを１種のみ含有するものであってもよいし、２種以上を含有していてもよい。
Content in the sheet | seat for solar cell sealing materials of specific polyolefin is 8 mass% or less exceeding 0 mass% with respect to a total of 100 mass% of ethylene-vinyl acetate copolymer and specific polyolefin.
The content of the specific polyolefin is preferably 6% by mass or less from the viewpoint of transparency. Further, the content of the specific polyolefin is preferably 2% by mass or more from the viewpoint of heat shrink resistance.
In addition, the sheet | seat for solar cell sealing materials may contain only 1 type of specific polyolefin, and may contain 2 or more types.
〔シランカップリング剤〕
本発明の太陽電池封止材用シートは、さらに、シランカップリング剤の少なくとも１種を含有していてもよい。
太陽電池封止材用シートがシランカップリング剤を含有することで、接着性を高め、ガラス等の基材やバックシート等との接着加工を安定にすることができる。
シランカップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、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、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
〔Silane coupling agent〕
The solar cell encapsulant sheet of the present invention may further contain at least one silane coupling agent.
When the sheet | seat for solar cell sealing materials contains a silane coupling agent, adhesiveness can be improved and adhesive processing with base materials, such as glass, a back sheet | seat, etc. can be stabilized.
Examples of silane coupling agents include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, N- (β-aminoethyl). ) -Γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and the like.
シランカップリング剤は、接着性の改良効果及びシート成形時の加工安定性の観点から、太陽電池封止材用シート１００質量部に対し、３質量部以下、好ましくは０．０３質量部〜３質量部、特に０．０５質量部〜１．５質量部の割合で用いることが好ましい。
シランカップリング剤が太陽電池封止材用シート中に上記範囲で含まれていると、太陽電池封止材用シートと、保護材又は太陽電池素子等との接着性を向上させることができる。
The silane coupling agent is 3 parts by mass or less, preferably 0.03 parts by mass to 3 parts with respect to 100 parts by mass of the solar cell encapsulant sheet, from the viewpoint of improving adhesiveness and processing stability during sheet molding. It is preferable to use it at a ratio of mass parts, particularly 0.05 mass parts to 1.5 mass parts.
When the silane coupling agent is contained in the solar cell encapsulant sheet in the above range, the adhesion between the solar cell encapsulant sheet and the protective material or solar cell element can be improved.
〔各種添加剤〕
本発明の太陽電池封止材用シートは、さらに、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、着色剤、光拡散剤、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。
[Various additives]
The solar cell encapsulant sheet of the present invention may further contain additives such as an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a colorant, a light diffusing agent, and a flame retardant.
太陽電池封止材用シートが、紫外線吸収剤、光安定剤、または酸化防止剤を含有することで、シートが紫外線に曝されることによるシートの劣化を防ぐことができる。
紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−メト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−メトキシ−２−カルボキシベンゾフェノン、及び２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系；２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、及び２−（２’−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系；フェニルサリチレート及びｐ−オクチルフェニルサリチレートなどのサリチル酸エステル系のものが挙げられる。
The sheet | seat for solar cell sealing materials contains a ultraviolet absorber, a light stabilizer, or antioxidant, and can prevent deterioration of the sheet | seat by a sheet | seat being exposed to an ultraviolet-ray.
Examples of the ultraviolet absorber include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2-carboxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-n. Benzophenone series such as octoxybenzophenone; 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, and 2 Benzotriazoles such as-(2'-hydroxy-5-t-octylphenyl) benzotriazole; salicylic acid esters such as phenyl salicylate and p-octylphenyl salicylate.
光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系のものが挙げられる。
ヒンダードアミン系の光安定剤として、例えば、４−アセトキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−ステアロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−シクロヘキサノイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−（ｏ−クロロベンゾイルオキシ）−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−（フェノキシアセトキシ）−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、１，３，８−トリアザ−７，７，９，９−テトラメチル−２，４−ジオキソ−３−ｎオクチル−スピロ［４，５］デカン、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）テレフタレート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、トリス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ベンゼン−１，３，５−トリカルボキシレート、トリス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−２−アセトキシプロパン−１，２，３−トリカルボキシレート、トリス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−２−ヒドロキシプロパン−１，２，３−トリカルボキシレート、トリス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）トリアジン−２，４，６−トリカルボキシレート、トリス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジン）ホスファイト、トリス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブタン−１，２，３−トリカルボキシレート、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）プロパン−１，１，２，３−テトラカルボキシレート、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブタン−１，２，３，４−テトラカルボキシレートなどを挙げることができる。
Examples of the light stabilizer include hindered amines.
Examples of hindered amine light stabilizers include 4-acetoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy-2, 2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-cyclohexanoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (o -Chlorobenzoyloxy) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (phenoxyacetoxy) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1,3,8-triaza-7,7,9 , 9-Tetramethyl-2,4-dioxo-3-noctyl-spiro [4,5] decane, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl Sebacate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) terephthalate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, Tris (2,2,6,6 -Tetramethyl-4-piperidyl) benzene-1,3,5-tricarboxylate, tris (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -2-acetoxypropane-1,2,3-tri Carboxylate, tris (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate, tris (2,2,6,6-tetramethyl-4 -Piperidyl) triazine-2,4,6-tricarboxylate, tris (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine) phosphite, tris (2,2,6,6) Tetramethyl-4-piperidyl) butane-1,2,3-tricarboxylate, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) propane-1,1,2,3-tetracarboxylate, Examples thereof include tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butane-1,2,3,4-tetracarboxylate.
酸化防止剤としては、各種ヒンダードフェノール系やホスファイト系のものが挙げられる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤の具体例としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、３−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス［６−（１−メチルシクロヘキシル）−ｐ−クレゾール］、ビス［３,３−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド］グリコールエステル、４，４’−ブチリデンビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、２，２’−エチリデンビス（４−ｓｅｃ−ブチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２，４，６−トリメチルベンゼン、２，６−ジフェニル−４−オクタデシロキシフェノール、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、トコフェロール、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルチオ）−１，３，５−トリアジンなどを挙げることができる。
また、ホスファイト系酸化防止剤の具体例としては、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスファネートジメチルエステル、ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファネートなどを挙げることができる。
Examples of the antioxidant include various hindered phenols and phosphites. Specific examples of the hindered phenol antioxidant include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2-t-butyl-4-methoxyphenol, 3-t-butyl-4-methoxyphenol, 2 , 6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4′-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), 2,2′-methylenebis [6- (1-methylcyclohexyl) -p-cresol], bis [3,3-bis (4-hydroxy) -3-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, 4,4′-butylidenebis (6-t-butyl-m-cresol), 2,2′-ethylidenebis (4-sec) -Butyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-ethylidenebis (4,6-di-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butyl) Phenyl) butane, 1,3,5-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2,4,6-trimethylbenzene, 2,6-diphenyl-4-octadecyloxyphenol, Tetrakis [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, n-octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 4,4′-thiobis (6-tert-butyl-m-cresol), tocopherol, 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5) -Methylphenyl) propionyloxy] ethyl] 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylthio ) -1,3,5-triazine and the like.
Specific examples of phosphite antioxidants include 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl phosphinate dimethyl ester, bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl). Examples thereof include ethyl phosphonate and tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphinate.
酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤は、太陽電池封止材用シート１００質量部に対し、各々通常は５質量部以下、好ましくは０．０１質量部〜３質量部の量で含有すればよい。 The antioxidant, light stabilizer and ultraviolet absorber are each usually contained in an amount of 5 parts by mass or less, preferably 0.01 parts by mass to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solar cell encapsulant sheet. do it.
着色剤としては、顔料、無機化合物、染料等が挙げられる。特に白色の着色剤として、酸化チタン、酸化亜鉛及び炭酸カルシウムが挙げられる。
光拡散剤としては、無機系の球状物質としてガラスビーズ、シリカビーズ、シリコンアルコキシドビーズ、中空ガラスビーズなどが挙げられる。また、有機系の球状物質として、アクリル系やビニルベンゼン系などのプラスチックビーズなどが挙げられる。
難燃剤としては、臭素化物などのハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水和物などが挙げられる。
Examples of the colorant include pigments, inorganic compounds, and dyes. In particular, white colorants include titanium oxide, zinc oxide, and calcium carbonate.
Examples of the light diffusing agent include inorganic beads such as glass beads, silica beads, silicon alkoxide beads, and hollow glass beads. Examples of the organic spherical substance include acrylic beads and vinylbenzene plastic beads.
Examples of the flame retardant include halogen flame retardants such as bromides, phosphorus flame retardants, silicone flame retardants, and metal hydrates such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide.
本発明の太陽電池封止材用シートの総厚みは、０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲が好ましい。シートの総厚みが０．０５ｍｍ以上であると、衝撃等による太陽電池素子の破損が抑えられる。シートの総厚みが２ｍｍ以下であると、シートが透明性を有し、太陽光の受光量が保て、出力を高く維持することができる。
また、本発明の太陽電池封止材用シートは単層で使用することも出来るが、他のポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・α、β−不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・α、β―不飽和カルボン酸エステル共重合体、アイオノマーなど）などの熱可塑性樹脂と積層して使用することも出来る。
The total thickness of the solar cell encapsulant sheet of the present invention is preferably in the range of 0.05 mm to 2 mm. When the total thickness of the sheet is 0.05 mm or more, damage to the solar cell element due to impact or the like can be suppressed. When the total thickness of the sheet is 2 mm or less, the sheet has transparency, the amount of received sunlight can be maintained, and the output can be maintained high.
The sheet for solar cell encapsulant of the present invention can be used as a single layer, but other polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / α, β-unsaturated carboxylic acid) Copolymers, ethylene / α, β-unsaturated carboxylic acid ester copolymers, ionomers, etc.) can also be used by laminating them.
本発明の太陽電池封止材用シートの成形は、Ｔ−ダイ成形機、カレンダー成形機、インフレーション成形機などを使用する公知の方法によって行なうことができる。
例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、有機過酸化物、及び特定ポリオレフィン、並びに、必要に応じてシートが含有してもよい各種添加剤を予めドライブレンドして押出機のホッパーから供給し、シート状に押出成形することによって得ることができる。
エチレン・酢酸ビニル共重合体および特定ポリオレフィンは、有機過酸化物による架橋を促進するため、予め、粉状またはペレット状にしておいてもよい。
The sheet | seat for solar cell sealing materials of this invention can be shape | molded by the well-known method which uses a T-die molding machine, a calendar molding machine, an inflation molding machine, etc.
For example, an ethylene / vinyl acetate copolymer, an organic peroxide, a specific polyolefin, and various additives that the sheet may contain, if necessary, are dry-blended in advance and supplied from the hopper of the extruder. It can be obtained by extruding into a shape.
The ethylene / vinyl acetate copolymer and the specific polyolefin may be powdered or pelletized in advance in order to promote crosslinking by an organic peroxide.
また、予めエチレン・酢酸ビニル共重合体及び特定ポリオレフィンをメルトブレンドしてから、メルトブレンド物を、有機過酸化物、または、有機過酸化物および必要に応じてシートが含有し得る架橋助剤もしくは各種添加剤とドライブレンドして押出機のホッパーから供給し、シート状に押出成形することによって得ることができる。
更に別の手段として、有機過酸化物、並びに酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤等の添加剤を予めマスターバッチにして、エチレン・酢酸ビニル共重合体及び特定ポリオレフィンのメルトブレンド物に添加することも可能である。
加工温度は９０℃から２３０℃の範囲で、用いる成分の加工性に合わせて選択することができる。
In addition, after the ethylene-vinyl acetate copolymer and the specific polyolefin are melt-blended in advance, the melt blend is then mixed with an organic peroxide, or an organic peroxide and, if necessary, a cross-linking aid that the sheet may contain. It can be obtained by dry blending with various additives, supplying from a hopper of an extruder, and extruding into a sheet.
As another means, organic peroxides and additives such as antioxidants, light stabilizers, and UV absorbers are pre-mastered into a melt blend of ethylene / vinyl acetate copolymer and specific polyolefin. It is also possible to add.
The processing temperature is in the range of 90 ° C. to 230 ° C., and can be selected according to the processability of the components used.
＜太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池モジュールは、本発明の太陽電池封止材用シートを備える。
例えば、本発明の太陽電池封止材用シートを用い、太陽電池素子を上下の保護材で固定することにより太陽電池モジュールを製作することができる。このような太陽電池モジュールとしては、種々のタイプのものを例示することができる。例えば、上部透明保護材／封止材用シート／太陽電池素子／封止材用シート／下部保護材のように太陽電池素子の両側から封止材用シートで挟む構成のもの、ガラスなどの基板の表面上に形成された太陽電池素子を、上部透明保護材／封止材用シート／太陽電池素子／封止材用シート／下部保護材のように太陽電池素子の両側から封止材で挟む構成のもの、上部透明保護材の内周面上に形成された太陽電池素子、例えばフッ素樹脂系シート上にアモルファス太陽電池素子をスパッタリング等で作製したものの上に封止材用シートと下部保護材を形成させるような構成のものなどを挙げることができる。
本発明の太陽電池モジュールは、透明性が高く、耐加熱収縮性に優れる本発明の太陽電池封止材用シートを備えるため、耐久性に優れ、電池性能がより安定した太陽電池モジュールとすることができる。
<Solar cell module>
The solar cell module of this invention is equipped with the sheet | seat for solar cell sealing materials of this invention.
For example, a solar cell module can be manufactured by fixing the solar cell element with upper and lower protective materials using the solar cell encapsulant sheet of the present invention. Examples of such solar cell modules include various types. For example, a substrate such as glass that is sandwiched between sheets of a sealing material from both sides of a solar cell element, such as an upper transparent protective material / a sheet for sealing material / a solar cell element / a sheet for sealing material / a lower protective material The solar cell element formed on the surface of the solar cell element is sandwiched by the sealing material from both sides of the solar cell element like upper transparent protective material / sealing material sheet / solar cell element / sealing material sheet / lower protective material Solar cell element formed on the inner peripheral surface of the upper transparent protective material, for example, a sheet for sealing material and a lower protective material on an amorphous solar cell element produced by sputtering or the like on a fluororesin-based sheet The thing of the structure which forms can be mentioned.
Since the solar cell module of the present invention includes the sheet for solar cell sealing material of the present invention having high transparency and excellent heat shrinkage resistance, the solar cell module is excellent in durability and has a more stable battery performance. Can do.
太陽電池素子としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレン、銅−インジウム−ガリウム−セレン、カドミウム−テルルなどのIII−Ｖ族やII−VI族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができる。本発明の封止材用シートは、特にアモルファスシリコン太陽電池素子の封止に有用である。 Examples of solar cell elements include silicon-based materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, III-V groups such as gallium-arsenic, copper-indium-selenium, copper-indium-gallium-selenium, cadmium-tellurium, and II. Various solar cell elements such as -VI group compound semiconductor systems can be used. The sheet | seat for sealing materials of this invention is especially useful for sealing of an amorphous silicon solar cell element.
太陽電池モジュールを構成する上部透明保護材としては、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、フッ素含有樹脂などを例示することができる。また、下部保護材としては、金属や各種熱可塑性樹脂フィルムなどの単体もしくは多層のシートであり、例えば、錫、アルミ、ステンレススチールなどの金属、ガラス等の無機材料、ポリエステル、無機物蒸着ポリエステル、フッ素含有樹脂、ポリオレフィンなどの１層もしくは多層のシートを例示することができる。本発明の封止材用シートは、これらの上部又は下部保護材に対して良好な接着性を示す。 Examples of the upper transparent protective material constituting the solar cell module include glass, acrylic resin, polycarbonate, polyester, and fluorine-containing resin. The lower protective material is a single or multilayer sheet such as a metal or various thermoplastic resin films, for example, a metal such as tin, aluminum or stainless steel, an inorganic material such as glass, polyester, an inorganic vapor-deposited polyester, or fluorine. Examples thereof include single-layer or multi-layer sheets such as containing resin and polyolefin. The sheet | seat for sealing materials of this invention shows favorable adhesiveness with respect to these upper or lower protective materials.
本発明の太陽電池封止材用シートを用いて、前記のような太陽電池素子や上部保護材、下部保護材とともに積層接着する際には、従来のエチレン・酢酸ビニル共重合体の系で行なわれていた長時間にわたる加圧加熱による架橋工程が施されなくても、実用に耐えうる接着強度及び接着強度の長期安定性を付与することができる。但し、より強固な接着強度や接着強度安定性を付与する観点では、短時間の加圧加熱処理を施しておくことが推奨される。 When using the sheet for solar cell encapsulant of the present invention and laminating and bonding together with the solar cell element, the upper protective material, and the lower protective material as described above, the conventional ethylene / vinyl acetate copolymer system is used. Even if the cross-linking step is not carried out by applying pressure and heating for a long time, it is possible to impart adhesive strength that can withstand practical use and long-term stability of adhesive strength. However, from the viewpoint of imparting stronger adhesive strength and adhesive strength stability, it is recommended to perform pressurizing and heating treatment for a short time.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.
太陽電池封止材用シートの作製に用いる成分の詳細は以下の通りである。
＜１．エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）＞
（ＥＶＡ−１）：
エチレン由来の構成単位の含有割合：７２質量％、
酢酸ビニル（ＶＡ）由来の構成単位の含有割合：２８質量％、
ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、荷重２１６０ｇ）＝１５ｇ／１０分、融点：７１℃
（ＥＶＡ−２）
エチレン由来の構成単位の含有割合：７２質量％、
酢酸ビニル（ＶＡ）由来の構成単位の含有割合：２８質量％、
ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、荷重２１６０ｇ）＝３０ｇ／１０分、融点：６９℃
The detail of the component used for preparation of the sheet | seat for solar cell sealing materials is as follows.
<1. Ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA)>
(EVA-1):
Content ratio of structural units derived from ethylene: 72% by mass,
Content ratio of structural units derived from vinyl acetate (VA): 28% by mass,
MFR (JIS K7210-1999, 190 ° C., load 2160 g) = 15 g / 10 min, melting point: 71 ° C.
(EVA-2)
Content ratio of structural units derived from ethylene: 72% by mass,
Content ratio of structural units derived from vinyl acetate (VA): 28% by mass,
MFR (JIS K7210-1999, 190 ° C., load 2160 g) = 30 g / 10 min, melting point: 69 ° C.
＜２．ポリオレフィン（ＰＯ）＞
（ＰＯ−１）低密度ポリエチレン：
ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、荷重２１６０ｇ）＝７０ｇ／１０ｍｉｎ）、融点＝１０２℃、形状＝ペレット
（ＰＯ−２）低密度ポリエチレン：
ＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９９、１９０℃、荷重２１６０ｇ）＝２３ｇ／１０ｍｉｎ）、融点＝１０５℃、形状＝粉状
<2. Polyolefin (PO)>
(PO-1) Low density polyethylene:
MFR (JIS K7210-1999, 190 ° C., load 2160 g) = 70 g / 10 min), melting point = 102 ° C., shape = pellet (PO-2) low density polyethylene:
MFR (JIS K7210-1999, 190 ° C., load 2160 g) = 23 g / 10 min), melting point = 105 ° C., shape = powder
＜３．有機過酸化物（peroxide）＞
（有機過酸化物Ａ）
２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン
１時間半減期温度＝１４０℃
（有機過酸化物Ｂ）
ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート
１時間半減期温度＝１２１℃
<3. Organic peroxide>
(Organic peroxide A)
2,5-Dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane 1 hour half-life temperature = 140 ° C.
(Organic peroxide B)
t-Butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate 1 hour half-life temperature = 121 ° C
＜４．架橋助剤＞
トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、関東化学（株）製
<4. Crosslinking aid>
Triallyl isocyanurate (TAIC), manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
＜５．シランカップリング剤＞
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン ＫＢＭ５０３、信越化学（株）製
<5. Silane coupling agent>
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane KBM503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
＜太陽電池封止材用シートの作製＞
〔実施例１〕
上記のＥＶＡ−１を４７５０ｇ（９５質量部）、ＰＯ−１を２５０ｇ（５質量部）の合計５０００ｇの樹脂に対して、有機過酸化物Ａ（５ｇ）、有機過酸化物Ｂ（２０ｇ）、架橋助剤（５０ｇ）、及びシランカップリング剤（１０ｇ）を混合し、樹脂に混合物を含浸するため１昼夜放置した。得られた混合物含浸樹脂を、４０ｍｍφシート成形機にて厚み０．４ｍｍに成形し、実施例１の太陽電池封止材用シート１とした。
<Preparation of solar cell encapsulant sheet>
[Example 1]
With respect to the total 5000 g resin of 4750 g (95 parts by mass) of EVA-1 and 250 g (5 parts by mass) of PO-1, organic peroxide A (5 g), organic peroxide B (20 g), A crosslinking aid (50 g) and a silane coupling agent (10 g) were mixed and left for a whole day and night to impregnate the resin with the mixture. The obtained mixture-impregnated resin was molded to a thickness of 0.4 mm with a 40 mmφ sheet molding machine to obtain a solar cell encapsulant sheet 1 of Example 1.
〔実施例２〜実施例６、及び比較例１〜比較例２〕
実施例１の太陽電池封止材用シート１の作製において、ＥＶＡ−１（９５質量部）を、表１の「エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）」欄に示される種類および量に変更し、かつ、ＰＯ−１（５質量部）、表１の「ポリオレフィン（ＰＯ）」欄に示される種類および量に変更したほかは同様にして、実施例２〜実施例６の太陽電池封止材用シート２〜太陽電池封止材用シート６、及び比較例１〜比較例２の太陽電池封止材用シート１０１〜太陽電池封止材用シート１０２の作製をした。
[Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 2]
In the production of the solar cell encapsulant sheet 1 of Example 1, EVA-1 (95 parts by mass) was changed to the type and amount shown in the “ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA)” column of Table 1. In addition, the solar cells of Examples 2 to 6 were sealed in the same manner except that PO-1 (5 parts by mass) and the type and amount shown in the “polyolefin (PO)” column of Table 1 were changed. The material sheet 2 to the solar cell encapsulant sheet 6 and the solar cell encapsulant sheet 101 to the solar cell encapsulant sheet 102 of Comparative Examples 1 and 2 were produced.
〔比較例３および比較例４〕
ＥＶＡ−１およびＥＶＡ−２を、それぞれ４０ｍｍφシート成形機にて厚み０．４ｍｍに成形し、比較例３および比較例４の太陽電池封止材用シート１０３および太陽電池封止材用シート１０４とした。
[Comparative Example 3 and Comparative Example 4]
EVA-1 and EVA-2 were each molded to a thickness of 0.4 mm using a 40 mmφ sheet molding machine, and solar cell encapsulant sheet 103 and solar cell encapsulant sheet 104 of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 did.
＜太陽電池封止材用シートの評価＞
作製された実施例及び比較例の太陽電池封止材用シートについて、次に示す耐加熱収縮性および透明性を評価した。結果を表１に示す。
<Evaluation of solar cell encapsulant sheet>
About the produced sheet | seat for solar cell sealing materials of the Example and the comparative example, the heat shrink resistance and transparency shown below were evaluated. The results are shown in Table 1.
〔１．耐加熱収縮性（加熱収縮率）〕
実施例および比較例の各太陽電池封止材用シートを、ＭＤ（Machine Direction）方向２００ｍｍ×ＴＤ（Transverse Direction）方向２００ｍｍに切断した。この切断後の太陽電池封止材用シートのＭＤ方向の長さ（２００ｍｍ）を、Ｌ１という。
サイズ２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×３．２ｍｍ厚のガラス上の全面に、ニッカリ粉を塗布後、太陽電池封止材用シートを置き、１１０℃の熱板上で３分加熱した。次いで、太陽電池封止材用シートを、２０℃の冷却板上で３分冷却した。この加熱冷却後の太陽電池封止材用シートのＭＤ方向の長さ（Ｌ２という）を測定した。
得られた太陽電池封止材用シートのＭＤ方向の長さＬ２と、Ｌ１とから、太陽電池封止材用シートのＭＤ方向の収縮率を、下記式に基づき、計算した。
収縮率〔％〕＝〔収縮長さ（ｍｍ）÷Ｌ１（２００ｍｍ）〕×１００〔％〕
収縮長さ〔ｍｍ〕＝Ｌ１（２００ｍｍ）−Ｌ２（ｍｍ）
[1. Heat shrink resistance (heat shrinkage rate)
Each sheet for solar cell encapsulant of Examples and Comparative Examples was cut in an MD (Machine Direction) direction 200 mm × TD (Transverse Direction) direction 200 mm. The length (200 mm) in the MD direction of the solar cell encapsulant sheet after cutting is referred to as L1.
After the powder was applied to the entire surface of a glass having a size of 250 mm × 250 mm × 3.2 mm, a solar cell encapsulant sheet was placed and heated on a hot plate at 110 ° C. for 3 minutes. Next, the solar cell encapsulant sheet was cooled on a cooling plate at 20 ° C. for 3 minutes. The length (referred to as L2) in the MD direction of the solar cell encapsulant sheet after heating and cooling was measured.
From the length L2 in the MD direction of the obtained solar cell encapsulant sheet and L1, the shrinkage ratio in the MD direction of the solar cell encapsulant sheet was calculated based on the following formula.
Shrinkage rate [%] = [Shrinkage length (mm) ÷ L1 (200 mm)] × 100 [%]
Shrinkage length [mm] = L1 (200 mm) -L2 (mm)
〔２．透明性（光線透過率）〕
透明性評価用試料は、太陽電池封止材用シートを１１０℃に設定したプレス成形機にてプレス成形し、サイズ２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×厚み０．５ｍｍのプレスシートを作製した。
作製したプレスシートについて、ヘイズメーター（スガ試験機（株）製）にてＪＩＳ−Ｋ７１３６に準じて全光線透過率を測定し、太陽電池封止材用シートの透明性を評価する指標とした。
[2. Transparency (light transmittance)
The sample for transparency evaluation was press-molded with a press molding machine in which the solar cell encapsulant sheet was set at 110 ° C. to produce a press sheet having a size of 250 mm × 250 mm × thickness of 0.5 mm.
About the produced press sheet | seat, the total light transmittance was measured according to JIS-K7136 with the haze meter (made by Suga Test Instruments Co., Ltd.), and it was set as the parameter | index which evaluates the transparency of the sheet | seat for solar cell sealing materials.
表１中、「peroxide」欄の「Ｔ５０」は、実施例および比較例の太陽電池封止材用シートに含まれる有機過酸化物のうち、１時間半減期温度が最も低い方の有機過酸化物（すなわち、有機過酸化物Ｂ）の１時間半減期温度を表す。 In Table 1, “T 50 ” in the “peroxide” column represents the organic peroxide having the lowest one-hour half-life temperature among the organic peroxides contained in the solar cell encapsulant sheets of Examples and Comparative Examples. Represents the 1 hour half-life temperature of the oxide (ie, organic peroxide B).
表１からわかるように、実施例の太陽電池封止材用シートは、透明性（高光線透過率）を維持しつつ、耐加熱収縮性（低加熱収縮率）に優れている。
このように透明性と耐加熱収縮性を両立する太陽電池封止材用シートを太陽電池モジュールの作製に適用すれば、耐久性に優れ、電池性能がより安定した太陽電池モジュールが得られることが見込まれる。
As can be seen from Table 1, the solar cell encapsulant sheets of the examples are excellent in heat shrink resistance (low heat shrinkage) while maintaining transparency (high light transmittance).
If the solar cell encapsulant sheet having both transparency and heat shrinkage resistance is applied to the production of a solar cell module, a solar cell module having excellent durability and more stable battery performance can be obtained. Expected.
Claims (5)
The solar cell module provided with the sheet | seat for solar cell sealing materials of any one of Claims 1-4 .
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