JPWO2014003046A1 - 太陽電池封止シート、並びに太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1)ASTM D1505に準拠して測定される密度が860〜900kg/m3未満であり、DSCに基づく融解ピーク温度が90℃未満であるエチレン系重合体、
2)酢酸ビニル含量が10〜47質量%であり、DSCに基づく融解ピーク温度が90℃未満であるエチレン−酢酸ビニル共重合体、が好ましい。
a1)エチレンに由来する構成単位の含有割合が80〜90mol%、炭素原子数3〜20のα−オレフィン(例えばプロピレン、ブテン、ペンテン等)に由来する構成単位の含有割合が10〜20mol%である。
a2)ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が10〜50g/10分である。
a3)ASTM D1505に準拠して測定される密度が0.865〜0.884g/cm3である。
a4)ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度が60〜85である。
上記a2)を満たすエチレン・α−オレフィン共重合体は、例えば押出し成型によって受光面側封止シートに成型することができる。
上記a2)の要件を満たさない場合、すなわちMFRが10〜50g/10分の範囲から外れる場合であっても、好ましいエチレン・α−オレフィン共重合体は有る。例えば、以下の要件a2')を満たすエチレン・α−オレフィン共重合体もまた好ましい。
a2')ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が1g/10分以上、10g/10分未満(好ましくは2g/10分以上、10g/10分未満)である。
上記a2')を満たすエチレン・α−オレフィン共重合体は、例えばカレンダー成型によって受光面側封止シートに成型することができる。MFRが10g/10分未満であると、ラミネート工程において、裏面側封止材のはみ出しによるラミネート装置の汚れがおきにくい点で好ましい。
カレンダー成型によって受光面側封止シートに成型する場合には、エチレン−酢酸ビニル共重合体のMFRは、1g/10分以上、10g/10分未満が好ましく、2g/10分以上、10g/10分未満がより好ましい。MFRが10g/10分未満であると、ラミネート工程において、裏面側封止材のはみ出しによるラミネート装置の汚れがおきにくい点で好ましい。
示差走査型熱量測定装置(株式会社パーキンエルマージャパン社製、商品名DSC8000)を用い、約5mgの試料を、0℃〜200℃までを320℃/minで昇温し、200℃で5分間保持し、200℃〜0℃までを10℃/minで降温し、0℃でさらに5分間保持し、次いで10℃/minで昇温する際の吸熱曲線を求め、その溶融ピークの頂点を融解ピーク温度とした。なお、複数のピークが検出される場合は、最も高温側で検出されるピークを融解ピーク温度とする。
ASTM D1505に準拠して測定した。
ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定した。
ASTM D2240に準拠して測定した。
特開2011−12243号公報記載の方法にて、メタロセン触媒であるジメチルシリレンビス(3−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドを用いて、1−ヘキセンとエチレンからなる予備重合触媒を得た。
(受光面側封止シートの製造)
エチレン・酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量28%、融解ピーク温度71℃、MFR15g/10分(190℃))100部に、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン0.1部、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート0.4部及びトリアリルイソシアヌレート1.0部を配合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をTダイ付押出機にて押し出し、厚さ約450μmの樹脂シート(受光面側封止シート)を成形した。
合成例1で得たエチレン系重合体(PE−1)100部に、ビニルトリメトキシシラン1.0部、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン0.02部、及び、着色剤として二酸化チタンを含むマスターバッチ(二酸化チタン濃度50%)6部を配合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をTダイ付押出機にて押し出し、厚さ約450μmの樹脂シート(裏面側封止シート)を成形した。
以上の各封止シートを用いて、3.2mm厚のガラス、受光面側封止シート、太陽電池セル、裏面側封止シート、PET系バックシート(裏面側保護部材)をこの順に積層し、真空ラミネーターを用いて165℃、真空5分、加圧15分の条件にてラミネートして、太陽電池モジュールを作製した。この太陽電池モジュールの裏面側封止シートが太陽電池セルの受光面上やバスバー電極上に着色剤が回り込んでいるかどうか、ガラスを介して目視で確認したところ、回り込みは全く見られなかった。
(受光面側封止シートの製造)
エチレン・ブテン共重合体(三井化学製 商品名タフマーA4085、融解ピーク温度72℃、MFR3.6g/10分(190℃)、密度885kg/m3、ショアA硬度84)100部に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート1部及びトリアリルイソシアヌレート1部を配合した樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして厚さ約450μmの受光面側封止シートを成形した。
実施例1と同様にして厚さ約450μmの裏面側封止シートを成形した。
以上の各封止シートを用いて実施例1と同様にして太陽電池モジュールを作製した。ガラスを介して目視で確認したところ、着色剤の回り込みは全く見られなかった。
(受光面側封止シートの製造)
エチレン・プロピレン共重合体(三井化学製 商品名タフマーP0275、融解ピーク温度30℃、MFR2.5g/10分(190℃)、密度875kg/m3、ショアA硬度56)100部に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート1部及びトリアリルイソシアヌレート1部を配合した樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして厚さ約450μmの受光面側封止シートを成形した。
実施例1と同様にして厚さ約450μmの裏面側封止シートを成形した。
以上の各封止シートを用いて実施例1と同様にして太陽電池モジュールを作製した。ガラスを介して目視で確認したところ、着色剤の回り込みは全く見られなかった。
(受光面側封止シートの製造)
実施例1と同様にして厚さ約450μmの受光面側封止シートを成形した。
エチレン・酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル含量28%、融解ピーク温度71℃、MFR15g/10分(190℃))100部に、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン1.5部、トリアリルイソシアヌレート1.0部、及び、着色剤として二酸化チタンを含むマスターバッチ(二酸化チタン濃度50%)6部を配合した樹脂組成物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして厚さ約450μmの裏面側封止シートを成形した。
以上の各封止シートを用いて実施例1と同様にして太陽電池モジュールを作製した。ガラスを介して目視で確認したところ、太陽電池セルの受光面上及びバスバー電極上に着色剤が回り込んでいた。
(受光面側封止シートの製造)
実施例2と同様にして厚さ約450μmの受光面側封止シートを成形した。
比較例1と同様にして厚さ約450μmの裏面側封止シートを成形した。
以上の各封止シートを用いて実施例1と同様にして太陽電池モジュールを作製した。ガラスを介して目視で確認したところ、太陽電池セルの受光面上及びバスバー電極上に着色剤が回り込んでいた。
Claims (9)
- 太陽電池モジュールの発電素子に対する受光面側封止シートと裏面側封止シートとからなる一対の太陽電池封止シートであって、
前記裏面側封止シートの示差走査型熱量測定(DSC)に基づく融解ピーク温度が、前記受光面側封止シートの示差走査型熱量測定(DSC)に基づく融解ピーク温度よりも高い事を特徴とする太陽電池封止シート。 - 裏面側封止シートのDSCに基づく融解ピーク温度が90℃以上であり、受光面側封止シートのDSCに基づく融解ピーク温度が90℃未満である請求項1記載の太陽電池封止シート。
- 裏面側封止シートが、ASTM D1505に準拠して測定される密度が900〜940kg/m3、DSCに基づく融解ピーク温度が90〜125℃であるエチレン・α−オレフィン共重合体をエチレン性不飽和シラン化合物により変性して得られるエチレン系重合体と、着色剤とを含む請求項1記載の太陽電池封止シート。
- エチレン・α−オレフィン共重合体のエチレンに由来する構成単位の含有割合が90〜98mol%であり、α−オレフィンに由来する構成単位の含有割合が2〜10mol%である請求項3記載の太陽電池封止シート。
- 受光面側封止シートが、1)ASTM D1505に準拠して測定される密度が860〜900kg/m3未満であり、DSCに基づく融解ピーク温度が90℃未満であるエチレン系重合体、又は、2)酢酸ビニル含量が10〜47質量%であり、DSCに基づく融解ピーク温度が90℃未満であるエチレン−酢酸ビニル共重合体、を含む請求項1記載の太陽電池封止シート。
- 1)のエチレン系重合体が、以下の要件a1)〜a4)の何れか又は全てを満たすエチレン・α−オレフィン共重合体である請求項5記載の太陽電池封止シート。
a1)エチレンに由来する構成単位の含有割合が80〜90mol%、炭素原子数3〜20のα−オレフィン(例えばプロピレン、ブテン、ペンテン等)に由来する構成単位の含有割合が10〜20mol%である。
a2)ASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が10〜50g/10分である。
a3)ASTM D1505に準拠して測定される密度が0.865〜0.884g/cm3である。
a4)ASTM D2240に準拠して測定されるショアA硬度が60〜85である。 - 2)のエチレン−酢酸ビニル共重合体のASTM D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重の条件で測定されるメルトフローレート(MFR)が、10〜35g/10分である請求項5記載の太陽電池封止シート。
- 受光側保護部材と、受光面側封止シートと、発電素子と、裏面側封止シートと、裏面側保護部材とをこの順に積層してなる太陽電池モジュールであって、
前記受光面側封止シート及び前記裏面側封止シートが、請求項1記載の太陽電池封止シートの受光面側封止シート及び裏面側封止シートである事を特徴とする太陽電池モジュール。 - 受光側保護部材と、受光面側封止シートと、発電素子と、裏面側封止シートと、裏面側保護部材とをこの順に重ねて、加熱圧着して積層体を得る工程を有する太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記受光面側封止シート及び前記裏面側封止シートが、請求項1記載の太陽電池封止シートの受光面側封止シート及び裏面側封止シートである事を特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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