KR101063886B1 - 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법 - Google Patents

태양전지 모듈용 접착시트 제조방법

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Abstract

본 발명에 따른 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법은 가교제, 가교조력제 및 실란커플링제로 이루어진 첨가제를 유기용매와 혼합하여 에틸렌-초산비닐 공중합체 시트 위에 바코터 또는 스프레이 및 용액 함침을 통하여 도포하는 단계 및 상기 도포된 첨가제가 에틸렌-초산비닐 공중합체 시트 내로 확산하도록 하기 위해 밀봉 하에서 10 내지 70℃ 및 1 내지 30 시간의 조건에서 균일화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
태양전지 모듈, 접착시트, 에틸렌 초산비닐 공중합체, 첨가제

Description

태양전지 모듈용 접착시트 제조방법{Method for Preparing Adhesive Sheet for Solar Cell Module}
본 발명은 태양전지 모듈용 접착시트의 제조방법에 관한 것으로서, 전형적인 모듈 구성요소인 보호유리, 접착시트, 태양전지 소자, 접착시트 및 백시트 중 태양전지 소자의 상판 및 하판을 구성하는 태양전지 모듈용 접착시트의 제조방법에 관한 것이다.
태양전지 모듈은 일반적으로 표면측 투명 보호부재로서의 유리 기판과 이면 측 보호부재 백시트 커버 사이의 접착시트를 포함한다. 또한, 태양전지 모듈은 실리콘 발전소자 등의 태양전지 소자를 보호하는 기능을 가지고, 적절한 전압과 전류를 생성하기 위하여 여러 개의 태양전지를 서로 연결한 후 외부환경으로부터 보호하기 위하여 여러 개의 태양전지를 유리기판, 접착시트, 백시트 등과 함께 압축시켜 제조한다.
접착시트의 소재로는 유리기판과 태양전지, 백시트와 태양전지 사이에 접착 및 충진 기능을 가지는 수지로 투명성이 높고, 내습성이 우수한 에틸렌-초산비닐(EVA) 공중합수지가 사용되고 있다. 접착시트는 라미네이션과 열경화 과정을 거쳐 접착시트의 용융을 통한 태양전지 소자 상하판 사이의 충진 및 접착을 도모하고 열경화 후의 수지자체의 가교를 생성시킴으로서 치수안정성 및 내구성을 향상시킨다. 좀 더 구체적으로는, 에틸렌-초산비닐 공중합체와 같은 에틸렌 공중합체에 가교제나 다른 첨가제를 균일하게 혼합한 후 가교제가 분해되지 않은 온도에서 T-다이 성형 등을 이용하여 시트를 제조한 후 진공 라미네이터를 이용하여 가접착시키고, 고온에서 가교시키는 것에 의해 제조할 수 있다.
가교제 및 가교조력제 등의 첨가제를 사용하여 접착시트를 제조하는 일 구체예로서, 일본특허공개 제2002-190610호에서는 에틸렌-초산비닐 공중합체에 유기 과산화물 및 가교 조력제를 첨가하여 가열 가교하여 얻은 태양전지모듈은 절연 저항성이 향상되고, 이것에 의하여 태양전지의 기밀성이 효과적으로 향상된다고 개시하고 있다.
일본특허공개 제2000-183382호에서는 에틸렌-초산비닐 공중합체에 실란커플링제 및 가교제를 배합하여, 투명 연질 수지 조성물을 제조하고, 접착 성능을 개선하여 내후성 및 성능의 장기 지속성이 우수한 태양전지를 제공한다고 개시하고 있다.
또한, 일본공개특허 제2001-54768호에서는 에틸렌-초산비닐 공중합체을 이용하여 유기과산화물을 첨가하고, 가열 가교하여 얻어진 태양전지 접착시트에 의하면 체적 고유 저항성을 향상하는 것이 가능하다고 개시하고 있다.
상기 종래기술에서와 같이, 종래의 접착시트 제조공정은 태양전지 모듈용 접착시트의 성능을 향상시키기 위하여 에틸렌-초산비닐 공중합체 수지에 각종 첨가제를 부여하는데, 이들 첨가제의 경우 단독 시트제조 공정에서는 열경화가 발생하지 않는다. 또한, 상기 첨가제는 모듈과의 충진 및 접착 후에 열경화과정을 통해 기능성을 발휘하게 되는데, 일반적으로 이들 첨가제의 열적 안정성 부족으로 단독시트 가공 중에 가교의 진행에 있어서 많은 문제점을 내포한다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여 가교제와 같은 첨가제를 사용하지 않고 올레핀계 수지 등을 첨가하여 접착시트를 제조하고자 하는 종래의 시도가 있었다. 일 구체예로서, 일본특허공개 제2007-103738호에서는 에틸렌-알파-올레핀 공중합체를 이용한 태양전지 봉지재에 있어서, 반드시 가교를 수반하지 않고 원하는 물성을 얻기 위한 방법으로, 내열성, 투명성, 유연성 및 공정 안정성이 우수한 동시에 필요에 따라 가교 과정을 생략하고 생산성을 개선하는 것이 가능한 태양전지 봉지재를 제공하고 있다.
일본특허공개 제2001-119047호에서는 과산화물을 사용하지 않아도 태양전지 모듈의 상부 투명 보호재, 하부기판 보호재목 및 태양전지 소자에 대하여 우수한 접착성을 나타내고 또한, 투명성, 내열성이 우수한 태양전지 소자 봉지 재료를 제공하고 그것에 의한 태양전지 모듈 제조 공정의 개선할 수 있다고 개시되어 있다.
일본특허공개 제2000-186114호에서는 과산화물이나 실란 커플링제를 사용하지 않아도 태양전지 모듈의 상부 투명 보호재 하부기판 보호재목 및 태양전지 소자에 대하여 우수한 접착성을 나타내고, 투명성 내열성이 우수한 태양전지 소자 봉지 재료를 제공하는 것을 개시하고 있다.
또한 일본특허공개 제2006-210905호에서는 비정성 알파-올레핀(olefin)을 사용하여 태양전지 모듈의 형성이 용이하고 투명성, 내열성 및 유연성 등이 우수한 태양전지 소자 봉지재 및 그것을 이용한 태양전지 모듈을 제공이 개시되어 있다.
또한 일본특허공개 제2006-159497호에서는 에틸렌-아크릴산 메틸(메틸)공중합체를 이용하여 투명 플라스틱 층과 가교성 에틸렌계 공중합체 조성물 층으로 제조하고, 태양전지 모듈의 표층 구조체로서 유용한 층간 접착성이 우수한 적층을 제공한다고 개시하어 있다.
상술한 기술에 따른 에틸렌 초산비닐 공중합체 접착수지 및 기타 접착 수지들은 가교제를 배제함으로써 경제적 효과와 공정의 개선을 목표로 두고 있으나, 각종 기능성 첨가제(가교제, 가교조력제, 실란커플링제 등)을 함입한 접착시트와 비교할 때 그 성능 및 혼합 가공성이 우수하지 않다는 문제점을 가진다.
이에 본 발명자들은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 열안정성이 부족한 첨가제들을 유기용매와 혼합하여 빠른 시간 내에 접착시트 면에 함침시킬 수 있고, 열적 안정성 및 혼합 가공성이 우수하며, T-다이 성형 중 일부 가교가 발생하거나 첨가제들이 손실되지 않기 때문에 경제적 이점을 가지는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법을 개발하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 열안정성이 부족한 첨가제들을 유기용매와 혼합하여 빠른 시간 내에 접착시트 면에 함침시킬 수 있는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열적 안정성 및 혼합 가공성이 우수한 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 T-다이 성형 중 일부 가교가 발생하거나 첨가제들이 손실되지 않기 때문에 경제적 이점을 가지는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법은 가교제, 가교조력제 및 실란커플링제로 이루어진 첨가제를 유기용매와 혼합하여 에틸렌-초산비닐 공중합체 시트 위에 바코터 또는 스프레이 및 용액 함침을 통하여 도포하는 단계 및 상기 도포된 첨가제가 에틸렌-초산비닐 공중합체 시트 내로 확산하도록 하기 위해 밀봉 하에서 10 내지 70℃ 및 1 내지 30 시간의 조건에서 균일화하는 단계를 포함하는 것 을 특징으로 한다.
여기서,
상기 에틸렌 초산비닐 공중합체는 MFR(Melt Flow Rate)이 19g/10min 이하이고, 에틸렌 초산비닐 공중합체 함유량이 10 중량% 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 가교제는 분해온도(반감기 1시간인 온도)가 90 내지 180℃인 것을 특징으로 한다.
상기 가교제는 분해온도(반감기 1시간인 온도)가 130 내지 160℃의 유기 과산화물인 것을 특징으로 한다.
상기 유기 과산화물은 2,5-디메틸 헥산, 2,5-디하이드로 페록사이드, 2,5-디-메틸-2,5-(t-부틸 페록시 헥산), 3-t-부틸 페록사이드, α,α'-비스-t-부틸페록시 이소프로필 벤젠, n-부틸-4,4-비스(t-부틸 페록시)부탄, 2,2-비스(t-부틸 페록시)부탄, 1,1-비스(t-부틸 페록시)사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸 페록시)3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, t-부틸페록시 벤조에이트 및 벤조일 페록사이드로 이루어지는 그룹으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 유기 과산화물은 에틸렌 초산비닐 공중합체 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 가교조력제는 트리-알릴 이소시아뉴레이트 또는 트리-알릴 이소시아네이트에틸렌인 것을 특징으로 한다.
상기 상기 가교조력제는 에틸렌 초산비닐 공중합체 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 상기 실란커플링제는 γ-클로로 프로필 트리-메톡시 실란; 비닐-트리-클로로 실란; 비닐-트리-β-메톡시 에톡시 실란; β-(3,4-에톡시 사이클로 헥실)에틸-트리-메톡시 실란로 이루어지는 그룹으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 실란커플링제는 에틸렌 초산비닐 공중합체 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 첨가제는 UV 흡수제, 1차 산화방지제 및 2차 산화방지제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 열안정성이 부족한 첨가제들을 유기용매와 혼합하여 빠른 시간 내에 접착시트 면에 함침시킬 수 있고, 열적 안정성 및 혼합 가공성이 우수하며, T-다이 성형 중 일부 가교가 발생하거나 첨가제들이 손실되지 않기 때문에 경제적 이점을 가지는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법을 제공하는 발명의 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 후술하는 내용에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기 술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
본 발명의 에틸렌 초산비닐 공중합체는 MFR(Melt Flow Rate)가 19g/10min이하인 것이 바람직하며, 에틸렌 초산비닐 공중합체의 함유율은 10 중량% 이상이 바람직하고, 15~30 중량%가 특히 바람직하다. MFR이 19g/10min을 넘는다면 태양전지 모듈 제조시에 가열 압착에 따라서 기판과 유리 사이에서 빠져나와 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 에틸렌 초산비닐 공중합체 함유량이 10 중량% 미만에서는 에틸렌 초산비닐 공중합체의 융점이 높고 시트 가공이 곤란하기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 봉지재용 시트에는, 필요에 따라 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 수지 또는 여러가지의 첨가제를 배합할 수 있다. 이 중 첨가제로서 구체적으로 가교제, 가교조력제, 실란커플링제(Silane coupling)제, 자외선 흡수제, 페놀계나, 포스파이트(Phosphate)계의 산화방지제, 아민(amin)계의 광안정제, 광확산제, 난연제, 변색 방지제 등을 예로 들 수 있다. 가교제 또는 가교제와 가교조력제의 배합은 태양전지 봉지재가 태양전지 소자에 적합하게 하고 태양전지 모듈에 편입되는 상태에 있어서 에틸렌 초산비닐 공중합체 태양전지 접착시트를 가교하는데 유용하고, 이것에 의해 접착시트 층의 투명성을 유지하면서, 고온으로의 사용에 있어서 용융 방지 등의 내열성을 부여할 수 있다.
가교제로서는 분해온도(반감기 1시간인 온도)가 90~180℃인 것을 사용하며 130~160℃의 유기 과산화물을 이용하는 것이 바람직하다. 태양전지 모듈용 접착수 지에서 가교제는 에틸렌-초산비닐 공중합체 수지를 가교시켜 모듈 적용시 유리판 사이에서의 흐름을 방지하고 수분 흡수율을 낮추는 역할을 한다. 이와 같은 유기 과산화물로 예를 들면 2,5-디메틸 헥산; 2,5-디하이드로 페록사이드; 2,5-디-메틸-2,5-(t-부틸 페록시 헥산); 3-t-부틸 페록사이드; α,α'-비스-t-부틸페록시 이소프로필 벤젠; n-부틸-4,4-비스(t-부틸 페록시)부탄; 2,2-비스(t-부틸 페록시)부탄; 1,1-비스(t-부틸 페록시)사이클로헥산 ; 1,1-비스(t-부틸 페록시)3,3,5-트리메틸 사이클로헥산; t-부틸페록시 벤조에이트; 벤조일 페록사이드로 이루어지는 그룹으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 유기 과산화물의 배합량은 에틸렌 초산비닐 공중합체 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하로 사용하고, 바람하게는 1~5 중량부로 사용할 수 있다.
접착시트에 있어서 가교도와 더불어 중요한 인자중의 하나가 유리와의 접착력이며 이와 같은 역할을 하는 목적으로, 에틸렌-초산비닐 공중합체 시트에 실란커플링(silane coupling)제를 첨가할 수 있다. 예를 들면 γ-클로로 프로필 트리-메톡시 실란; 비닐-트리-클로로 실란; 비닐-트리-β-메톡시 에톡시 실란; β-(3,4-에톡시 사이클로 헥실)에틸-트리-메톡시 실란로 이루어지는 그룹으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 실란커플링제의 배합량은 일반적으로 EVA 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하이며 바람직하게는 1 내지 5 중량부이다.
에틸렌 초산비닐 공중합체 수지의 겔(GEL) 분율을 향상시키고, 내구성을 향상시키기 위하여 에틸렌 초산비닐 공중합체 수지에 가교조력제를 첨가할 수 있다. 이 목적으로 제공되는 가교 조력제로서는, 트리-알릴 이소시아뉴레이트 및 트리-알 릴 이소시아네이트 등의 3 관능기를 가지는 가교조력제를 예로 들 수 있다. 이러한 가교 조력제의 배합량은 에틸렌 초산비닐 공중합체수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하로 사용하고, 바람직하게는 1 내지 5 중량부로 사용할 수 있다.
태양 광선 중의 자외선에 의한 열화를 막기 위해 UV 흡수제, 1차 산화방지제, 2차 산화방지제 등이 첨가되는데, 산화 방지제는 필름이 열에 의하여 산화되는 것을 방지하고, 끊어진 분자의 말단기에 공기 중 산소가 결합되어 산화가 촉진되는 것을 차단한다. 이 예로는 페놀계, 아민계, 유황계로 나눌 수 있다. 산화 방지제의 특징으로는 첨가제와의 반응을 일으키지 않아야하고 분말, 펠렛 등과의 혼합성이 좋아야 하며 독성이 없어야 한다. 또한 가공 성형온도에서 안정성을 지녀야 한다.
1차 산화 방지제는 페놀계, 모노페놀계, 비스페놀계, 고분자형 페놀 산화방지제와 아민계 등이 있다. 또한 2차 산화방지제의 예로는 티오(Thio)계 산화방지제와 인계산화방지제로 구분될 수 있다. 이 외의 자외선 안정제로는 HALS(Hindered Amine Light Stabilizer) 가 사용된다. HALS는 과산화물 분해제와 라디칼 스케빈저 기능을 동시에 만족시키는 자외선 안정제로서 테트라-메틸 피페리딘 구조를 가지고, 자유 라디칼을 제거하고 정지시키는 라디칼 스케빈저의 역할을 수행한다. HALS는 표면 보호작용이 뛰어나고 얇은 단면을 갖는 제품에도 적용이 가능 하며, 착색을 부여 하지 않아 투명성에 영향을 주지 않으며 단독적으로 사용이 가능하다. HALS의 예로는 2,4-디하이드록시 벤조페논; 2-하이드록시-4-메톡시 벤조페논 2,2'-디하이드록시-4.4'-디메톡시 벤조페논 등을 첨가할 수 있고 이러한 배합량은 일반적으로 EVA 수지 100 중량부에 대하여 7~10 중량부 이하이다.
상술한 도포된 첨가제는 에틸렌-초산비닐 공중합체 시트 내로 확산하도록 하기 위해 밀봉 하에서 균일화하는 단계를 거친다. 여기서, 온도는 10 내지 70℃가 바람직하고, 시간은 1 내지 30 시간으로 하는 것이 바람직하다.
이하 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되는 것이 아니다. 실시예 및 비교예에 이용한 원료 성형 조건 물성의 평가 방법은 이하와 같다.
1. 원료
(1) 에틸렌 초산비닐 공중합체
EVA(VA15% , MFR 16 g/10min), EVA(VA22% , MFR 16 g/10min)
EVA(VA28% , MFR 18 g/10min), EVA(VA33% , MFR 13 g/10min)
(2) 가교 조력제
트리알릴 이소시아뉴레이트(Triallyl isocyanurate: TAIC)
(3) 가교제
2,5-비스(터트-부틸페록시)-2,5-디메틸헥산 (Luperox101)
(4) 실란커플링제
3-메타크릴옥시-프로필-트리-메톡시 실란 (KBM-503)
(5) 유기 용매
에탄올, 이소프로필 알콜
(6) 기타 첨가제
자외선 흡수제, 광안정제, 산화 방지제
2. 물성 평가 방법
(1) 유리 접착성 측정방법
태양전지용의 상부 투명 보호재인 투명 판유리와 PET필름과의 사이에 0.5mm 두께 이하의 상기 Sheet sample 을 끼우고 진공 라미네이트(Laminate)에 가르치고, 160 hot plate에서 15분간 가열하고 판유리/시트샘플/PET필름 의 적층을 제작하였다. 이 적층에서 유리판과 Sheet sample 간의 접착강도를 Peel Test를 이용하여 180도 박리를 측정하였다.
(2) 가교특성 측정방법(겔 분율)
다층 T-다이 성형기를 이용하여 작성한 이층시트를 150의 압출 성형기를 이용하고 20분간 가압 하에서 가열하는 것에 따라 가교 시트를 작성하였다. 이 가교 시트 1g을 100ml 크실렌(Xylene)에 함침하고, 110에서 24hr 가열한 뒤, 철망으로 여과하고 불용해 부분을 포집하여 110 진공오븐에서 8시간 건조 하여 실험 초기 중량과 건조 후 중량을 비교 계산하여 겔함량을 측정한다.
겔 분율 = [(초기중량-건조중량)/초기중량]×100
실시예 1 내지 8
다양한 초산비닐 분율(%)을 가지는 에틸렌-초산비닐 공중합체를 자외선 흡수 제, 광안정제, 산화방지제가 함입된 에틸렌-초산비닐 공중합체 마스터배치 7중량부와 혼련 된다. 혼련된 수지는 호퍼로 이동되며 실린더 온도 150 ~ 180, 다이온도 160 ~ 190에서 용융되어 T-die의 슬릿을 통해 압출되어 진다. 0.5 mm 두께로 40~60m/min로 압출된 시트는 냉각 및 권취를 통해 제조되었다. 또한, 모듈제작시의 가스배출을 원활하게 하기 위하여 한쪽 면에 엠보처리를 실시하였다.
제조된 에틸렌-초산비닐 공중합체 접착수지를 가교제, 가교조력제 및 실란커플링제와 에탄올, 아이소프로필 알콜 등의 유기용매와 1:1 비율로 각각 혼합된 용매에 25℃와 40℃에서 각각 함침시킨 후 일정시간 후 꺼내어 함입율을 측정하였다. 함입율은 아래와 같은 식을 이용하여 계산하였다.
함입율(%) = (Wt - W0)/W0 × 100
Wt: T시간 후의 시트 중량, W0: 초기 시트 중량
각종 첨가제의 함입율 (알콜:첨가제 = 1:1)
함입율(%)
가교제 가교조력제 실란커플링제
5분 10분 5분 10분 5분 10분
EA IPA EA IPA EA IPA EA IPA EA IPA EA IPA
실시예1 VA%=15 1.3 1.5 1.8 1.9 0.6 0.9 1.2 1.5 1.1 1.1 1.7 1.8
실시예2 VA%=22 2.0 2.3 2.7 2.8 1.3 1.5 1.6 1.7 1.6 1.8 2.3 2.5
실시예3 VA%=28 3.2 3.4 4.3 4.5 2.3 2.5 2.8 3.1 3.5 3.5 5.5 5.9
실시예4 VA%=33 4.5 4.6 5.1 5.5 3.6 3.8 4.8 5.2 5.6 5.8 9.1 10.0
*EA: 에탄올, IPA:이소프로필 알콜
각종 첨가제의 함입율 (알콜:첨가제 = 1:1)
함입율(%)
가교제 가교조력제 실란커플링제
5분 10분 5분 10분 5분 10분
EA IPA EA IPA EA IPA EA IPA EA IPA EA IPA
실시예5 VA%=15 2.9 3.2 3.5 3.9 2.0 2.1 3.1 3.3 1.3 1.5 3.1 3.6
실시예6 VA%=22 5.8 6.0 6.8 7.2 2.6 2.8 3.3 3.4 5.5 5.6 9.0 10.1
실시예7 VA%=28 7.1 7.5 10.9 11.1 6.3 6.9 8.1 8.8 9.1 9.5 14.8 15.4
실시예8 VA%=33 10.0 11.2 12.7 13.1 8.1 8.7 11.0 11.9 18.3 19.0 33.0 33.5
비교예 1 내지 8
상기 1내지 8에서 제조한 접착시트에서 유기용매를 사용하지 않고 가교제, 가교조력제 및 실란커플링제를 함입시킨 후 일정시간 후의 함입율을 계산하였다.
각종 첨가제의 함입율
함입율(%)
가교제 가교조력제 실란커플링제
5분 10분 5분 10분 5분 10분
실시예1 VA%=15 1.1 1.3 0.7 0.9 0.6 0.9
실시예2 VA%=22 1.5 1.8 0.9 1.1 0.7 1.5
실시예3 VA%=28 2.4 3.3 1.5 2.0 2.8 4.1
실시예4 VA%=33 3.5 3.9 2.7 3.8 4.4 7.3
각종 첨가제의 함입율
함입율(%)
가교제 가교조력제 실란커플링제
5분 10분 5분 10분 5분 10분
실시예5 VA%=15 2.0 2.3 1.5 2.0 1.5 2.1
실시예6 VA%=22 3.9 4.7 1.7 2.2 4.4 6.0
실시예7 VA%=28 5.4 8.0 4.6 5.8 7.7 9.7
실시예8 VA%=33 7.7 9.8 5.1 7.7 14.1 25.0
상기 실시예 1내지 8의 일정시간후의 함입율을 비교예 1내지 8과 비교하였을 경우, 용매로서 알콜을 혼합했을 경우 같은 양의 첨가제가 더 빠른 시간내에 침투함을 알 수 있었다.
실시예 9
가교제(4 중량부), 가교조력제(4중량부), 실란커플링제(3 중량부)가 함입된 접착시트를 제조하기 위하여 상기 첨가제와 에탄올의 용액비를 1:1로 혼합하여 제조한 후 일정중량(100 중량부)의 에틸렌-초산비닐 공중합체 (VA%=28, 33) 시트 한면에 바 코터를 이용하여 40℃에서 도포하였다. 도포 후 5분내에 상기 첨가제 등이 접착시트내로 함입이 되고, 함입된 접착시트를 알루미늄 포장재로 밀봉하여 40℃에서 12시간 방치하여 접착시트내로 첨가제 등이 균등하게 분산되도록 하였다.
가교제, 가교조력제, 실란커플링제가 함유된 접착시트는 150℃에서 20분 간 가교 공정을 거친후 자일렌을 이용한 겔분율 측정과 유리와의 접착력을 측정하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
접착시트의 겔분율 및 접착강도
겔 분율(%) 접착강도(kgf/10mm)
EVA (VA 28%) 88 8.4
EVA (VA 33%) 82 8.0
실험 결과 본 발명에 따라 제조된 태양전지 모듈용 접착시트는 시트내 용액의 함입률 및 합입 속도가 매우 우수하고, 열적 안정성 및 혼합 가공성이 우수하며, 유리와의 접착력이 우수함을 확인할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 가교제, 가교조력제 및 실란커플링제로 이루어진 첨가제를 유기용매와 혼합하여 에틸렌-초산비닐 공중합체 시트 위에 바코터 또는 스프레이 및 용액 함침을 통하여 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 첨가제가 에틸렌-초산비닐 공중합체 시트 내로 확산하도록 하기 위해 밀봉 하에서 10 내지 70℃ 및 1 내지 30 시간의 조건에서 균일화하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌 초산비닐 공중합체는 MFR(Melt Flow Rate)이 19g/10min 이하이고, 에틸렌 초산비닐 공중합체 함유량이 10 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 반감기 1시간의 온도인 분해온도가 90 내지 180℃인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 반감기 1시간의 온도인 분해온도가 130℃ 내지 160℃의 유기 과산화물인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유기 과산화물은 2,5-디메틸 헥산, 2,5-디하이드로 페록사이드, 2,5-디-메틸-2,5-(t-부틸 페록시 헥산), 3-t-부틸 페록사이드, α,α'-비스-t-부틸페록시 이소프로필 벤젠, n-부틸-4,4-비스(t-부틸 페록시)부탄, 2,2-비스(t-부틸 페록시)부탄, 1,1-비스(t-부틸 페록시)사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸 페록시)3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, t-부틸페록시 벤조에이트 및 벤조일 페록사이드로 이루어지는 그룹으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유기 과산화물은 에틸렌 초산비닐 공중합체 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 5 중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가교조력제는 트리-알릴 이소시아뉴레이트 또는 트리-알릴 이소시아네이트에틸렌인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상기 가교조력제는 에틸렌 초산비닐 공중합체 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 5 중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상기 실란커플링제는 γ-클로로 프로필 트리-메톡시 실란; 비닐-트리-클로로 실란; 비닐-트리-β-메톡시 에톡시 실란; β-(3,4-에톡시 사이클로 헥실)에틸-트리-메톡시 실란로 이루어지는 그룹으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 실란커플링제는 에틸렌 초산비닐 공중합체 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 5 중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 첨가제는 UV 흡수제, 1차 산화방지제 및 2차 산화방지제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 접착시트 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234886B1 (ko) * 2011-10-12 2013-02-19 도레이첨단소재 주식회사 유리 접착력이 향상된 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101268278B1 (ko) * 2010-10-18 2013-06-04 도레이첨단소재 주식회사 장기 내구성을 가지는 태양전지용 봉지재 조성물 및 이에 의해 성형된 봉지재 시트
KR101130508B1 (ko) * 2010-11-09 2012-03-28 도레이첨단소재 주식회사 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조방법
KR101298430B1 (ko) * 2011-08-10 2013-08-20 주식회사 화승인더스트리 태양전지용 봉지시트 조성물, 이에 따른 봉지시트와 태양전지 모듈
CN102504711B (zh) * 2011-10-30 2014-02-12 乐凯胶片股份有限公司 一种太阳能电池封装用乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜及其制备方法
CN105001796A (zh) * 2015-08-05 2015-10-28 乐凯胶片股份有限公司 一种晶硅太阳能电池组件密封胶膜及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100288861B1 (ko) * 1996-01-10 2001-06-01 미다라이 후지오 내습성및투명성이우수한특수표면피복재를갖는태양전지모듈
JP2006210906A (ja) 2004-12-28 2006-08-10 Mitsui Chemical Fabro Inc 太陽電池封止材
JP2007294869A (ja) * 2006-03-30 2007-11-08 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100288861B1 (ko) * 1996-01-10 2001-06-01 미다라이 후지오 내습성및투명성이우수한특수표면피복재를갖는태양전지모듈
JP2006210906A (ja) 2004-12-28 2006-08-10 Mitsui Chemical Fabro Inc 太陽電池封止材
JP2007294869A (ja) * 2006-03-30 2007-11-08 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234886B1 (ko) * 2011-10-12 2013-02-19 도레이첨단소재 주식회사 유리 접착력이 향상된 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조 방법

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