JP6456668B2 - 太陽電池裏面保護シート及び太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
1.太陽電池セルの裏面側に配置される太陽電池裏面保護シートであって、
(1)最外層から順に少なくとも第1樹脂層及び第2樹脂層が接着剤を介して積層されており、前記最外層とは反対側の最内層が前記太陽電池セルに貼り合わされて形成されており、
(2)前記接着剤は(A)アクリルポリオール、(B)イソシアネート化合物、(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種、並びに(D)3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを混合することによって得られたウレタン樹脂であり、
(A)アクリルポリオールは、重合性単量体が重合することで得られ、ガラス転移温度が−8℃〜8℃のポリマーであり、
前記重合性単量体は、水酸基を有する単量体およびその他の単量体を含み、
前記その他の単量体はアクリロニトリルおよび(メタ)アクリル酸エステルを含み、
前記アクリロニトリルは、該重合性単量体100重量部に対し、5.0〜15.0重量部であり、
(B)イソシアネート化合物は、(b1)キシレンジイソシアネートモノマーと(b2)ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体との双方を含み
(b1)と(b2)との総重量100重量部に対し、(b1)が20〜40重量部であり、
(A)アクリルポリオールに由来する水酸基に対し、(b1)および(b2)に由来するイソシアネート基の当量比が1.0〜3.0であり、
(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種は、融点が200℃以下で、(A)アクリルポリオール100重量部に対して、0.05〜0.5重量部配合されていることを特徴とする太陽電池裏面保護シート。
2.前記第1樹脂層及び第2樹脂層は、それぞれ外層基材及び内層基材であり、前記太陽電池裏面保護シートを用いて太陽電池モジュールを形成した際に発電セル側に前記内層基材が位置する、上記項1に記載の太陽電池裏面保護シート。
3.前記外層基材と前記内層基材との間に中間層基材を有する、上記項2に記載の太陽電池裏面保護シート。
4.(A)アクリルポリオールは、水酸基価が5〜30mgKOH/gである上記項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池裏面保護シート。
5.前記第2樹脂層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)及び低密度ポリエチレンの少なくとも1種を含有する、上記項1〜4のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シート。
6.前記第1樹脂層は、フッ素フィルム、ポリエステルフィルムからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、上記項1〜5のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シート。
7.上記項1〜6のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シートを用いて得られる太陽電池モジュール。
密度0.91g/cm3のポリエチレン樹脂100kgに、酸化チタン粒子25kgを添加し、十分に混練してLLDPE樹脂組成物を調製した。このLLDPE樹脂組成物を押出機で押出して、厚み50μmの内層基材(第2樹脂層)を作製した。次に、電気絶縁性に優れる中間層基材としては、厚さ250μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績株式会社製:東洋紡エステルフィルムE5102)を準備した。また、外層基材(第1樹脂層)としては、耐加水分解性を有するポリエステルフィルム(東レ社製X10s 50μm)を準備した。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−3」(Tgは0℃)に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−3」は「Lexp20−4」のアクリロニトリルを10重量部から5重量部に変更したものであり、(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット酸無水物の替わりに融点が125℃の安息香酸がアクリルポリオール100重量部に対して0.4重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−5」(Tgは0℃)に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−5」は「Lexp20−4」のアクリロニトリルを10重量部から15重量部に変更したものであり、(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット酸無水物の替わりに155℃のアジピン酸がアクリルポリオール100重量部に対して0.2重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−7」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−7」「Lexp20−4」のTgを0℃から−8℃に変更したものである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−8」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−7」「Lexp20−4」のTgを0℃から8℃に変更したものである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−11」(Tgは0℃)に変更し、さらにアクリルポリオール100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−1」の混合量を7.8重量部から2.6重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−11」は「Lexp20−4」のOH価を15mgKOH/gから5mgKOH/gに変更したものである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−12」(Tgは0℃)に変更し、さらにアクリルポリオール100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−1」の混合量を7.8重量部から15.7重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−12」は「Lexp20−4」のOH価を15mgKOH/gから30mgKOH/gに変更したものである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−13」(Tgは0℃)に変更し、さらにアクリルポリオール100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−1」の混合量を7.8重量部から1.6重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−13」は「Lexp20−4」のOH価を15mgKOH/gから3mgKOH/gに変更したものである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−14」(Tgは0℃)に変更し、さらにアクリルポリオール100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−1」の混合量を7.8重量部から20.9重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−14」は「Lexp20−4」のOH価を15mgKOH/gから40mgKOH/gに変更したものである。
「Lexp20−4」の100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−1」の混合量を3.9重量部に変更し、上記アクリルポリオールに由来する水酸基に対し、上記キシリレンジイソシアネートモノマーと、上記ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体に由来するイソシアネート基の当量比を1.0とした以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。
「Lexp20−4」の100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−1」の混合量を11.7重量部に変更し、上記アクリルポリオールに由来する水酸基に対し、上記キシリレンジイソシアネートモノマーと、上記ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体に由来するイソシアネート基の当量比を3.0とした以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−1」(Tgは0℃)に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−1」は「Lexp20−4」のアクリロニトリルを10重量部から0重量部に変更したものであり、(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット酸無水物の替わりに融点が155℃のアジピン酸がアクリルポリオール100重量部に対して0.2重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−2」(Tgは0℃)に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−2」は「Lexp20−4」のアクリロニトリルを10重量部から3重量部に変更したものであり、(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット無水物の替わりに融点が125℃の安息香酸がアクリルポリオール100重量部に対して0.4重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−6」(Tgは0℃)に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−6」は「Lexp20−4」のアクリロニトリルを10重量部から25重量部に変更したものである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−9」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−9」「Lexp20−4」のTgを0℃から−15℃に変更したものである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−9」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−9」「Lexp20−4」のTgを0℃から15℃に変更したものである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−15」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−15」は、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが添加されていないことを除いては「Lexp20−4」と同じである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−16」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−16」は、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランの替わりに3−アミノプロピルトリエトキシシシランが添加されていることを除いては「Lexp20−4」と同じである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−17」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−17」は水酸基を有する単量体が含まれておらず、OH価は0mgKOH/gであることを除いては「Lexp20−4」と同じである。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−18」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−18」は「Lexp20−4」の(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット無水物の替わりに融点が351℃のイソフタル酸がアクリルポリオール100重量部に対して0.2重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−19」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−19」は「Lexp20−4」の(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット無水物の替わりに融点が229℃の4.4−オキシジフタル酸無水物がアクリルポリオール100重量部に対して0.4重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−20」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−20」は「Lexp20−4」の(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット無水物の替わりに融点が21℃のメタンスルホン酸がアクリルポリオール100重量部に対して0.2重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−21」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−20」は「Lexp20−4」の(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット無水物の替わりに融点が156℃のアジピン酸がアクリルポリオール100重量部に対して0.03重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−22」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−22」は「Lexp20−4」の(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット無水物の替わりに融点が156℃のアジピン酸がアクリルポリオール100重量部に対して0.7重量部添加されている。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−23」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−23」はトリメリット無水物が添加されていない点を除いては「Lexp20−4」と同じである。
「Lexp20−4」の100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−1」の混合量を3.1重量部に変更し、上記アクリルポリオールに由来する水酸基に対し、上記キシリレンジイソシアネートモノマーと、上記ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体に由来するイソシアネート基の当量比を0.8とした以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。
「Lexp20−4」の100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−1」の混合量を13.7重量部に変更し、上記アクリルポリオールに由来する水酸基に対し、上記キシリレンジイソシアネートモノマーと、上記ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体に由来するイソシアネート基の当量比を3.5とした以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。
(B)イソシアネート化合物としてはヘンケルジャパン製イソシアネート化合物「Lexp11−2」に変更し、「Lexp20−4」の100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−2」の混合量を9.3重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp11−2」は(b1)キシレンジイソシアネートモノマーが10重量%、(b2)ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体が90重量%含まれる。また、NCO基の割合が24.1%である。
(B)イソシアネート化合物としてはヘンケルジャパン製イソシアネート化合物「Lexp11−3」に変更し、「Lexp20−4」の100重量部に対するイソシアネート化合物「Lexp11−3」の混合量を6.7重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp11−3」は(b1)キシレンジイソシアネートモノマーが50重量%、(b2)ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体が50重量%含まれる。また、NCO基の割合が33.3%である。
(A)アクリルポリオールとしてヘンケルジャパン社製「Lexp20−24」に変更した以外は、実施例1と同様にして太陽電池裏面保護シートを得た。「Lexp20−24」は「Lexp20−4」の(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種であるトリメリット無水物の替わりにオクチル酸錫がアクリルポリオール100重量部に対して0.2重量部添加されている。
剥離強度試験は東洋精機社製VGS−1−Eを用い、室温24℃、湿度50%の環境下で行った。剥離強度は、中間層基材を固定し、中間層基材/内層基材間を剥離する場合には内層基材を、外層基材/中間層基材間を剥離する場合には外層基材を180度剥離方向に引っ張ることにより測定した。
ジッピングについては、剥離強度の測定において、剥離強度が一定の強度に達した瞬間に剥離強度が一定の値に達したときに、フィルムの急激な剥離が観測できる状態をジッピングと定義した。ジッピングの測定では、一度の測定では観測されない場合もあるため、6回測定を行って、上記ジッピングが見られたものをジッピングありと判定した。
測定結果を下記の表1に示す。表1に示すように、実施例1〜9のいずれにおいても、初期剥離強度及びPCT後剥離強度は△、○のいずれか(すなわち、少なくとも7N/15mm以上)であった。
接着剤中の主剤である(A)アクリルポリオール及び硬化剤である(B)イソシアネート化合物の反応性を、養生に要する時間に基づいて調査した。
11 外層基材
12a 接着剤層
12b 接着剤層
13 中間層基材
14 内層基材
Claims (7)
- 太陽電池セルの裏面側に配置される太陽電池裏面保護シートであって、
(1)最外層から順に少なくとも第1樹脂層及び第2樹脂層が接着剤を介して積層されており、太陽電池裏面保護シートが前記太陽電池セルと貼り合わされた状態では、前記最外層とは反対側の最内層が前記太陽電池セルに貼り合わされて形成されており、
(2)前記接着剤は(A)アクリルポリオール、(B)イソシアネート化合物、(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種、並びに(D)3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを混合することによって得られたウレタン樹脂であり、
(A)アクリルポリオールは、重合性単量体が重合することで得られ、ガラス転移温度が−8℃〜8℃のポリマーであり、
前記重合性単量体は、水酸基を有する単量体およびその他の単量体を含み、
前記その他の単量体はアクリロニトリルおよび(メタ)アクリル酸エステルを含み、
前記アクリロニトリルは、該重合性単量体100重量部に対し、5.0〜15.0重量部であり、
(B)イソシアネート化合物は、(b1)キシレンジイソシアネートモノマーと(b2)ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体との双方を含み
(b1)と(b2)との総重量100重量部に対し、(b1)が20〜40重量部であり、
(A)アクリルポリオールに由来する水酸基に対し、(b1)および(b2)に由来するイソシアネート基の当量比が1.0〜3.0であり、
(C)カルボン酸及びその無水物から選ばれた少なくとも1種は、融点が200℃以下で、(A)アクリルポリオール100重量部に対して、0.05〜0.5重量部配合されていることを特徴とする太陽電池裏面保護シート。 - 前記第1樹脂層及び第2樹脂層は、それぞれ外層基材及び内層基材であり、前記太陽電池裏面保護シートを用いて太陽電池モジュールを形成した際に発電セル側に前記内層基材が位置する、請求項1に記載の太陽電池裏面保護シート。
- 前記外層基材と前記内層基材との間に中間層基材を有する、請求項2に記載の太陽電池裏面保護シート。
- (A)アクリルポリオールは、水酸基価が5〜30mgKOH/gである請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池裏面保護シート。
- 前記第2樹脂層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)及び低密度ポリエチレンの少なくとも1種を含有する、請求項1〜4のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シート。
- 前記第1樹脂層は、フッ素フィルム、ポリエステルフィルムからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シート。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シートを用いて得られる太陽電池モジュール。
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