KR101126600B1 - 태양전지용 접착 시트 조성물, 이를 이용한 태양전지용 접착시트 및 태양전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 장시간 동안의 신뢰성 시험시 황변 발생을 억제할 수 있고 경화시 접착 시트의 수축률이 적어 태양전지 모듈 제조시 실리콘 발전소자의 충격을 적게 줄 수 있는 태양전지용 접착 시트 조성물에 관한 것이다. 보다 자세하게는 에틸렌 공중합체 수지와 디알킬퍼옥사이드 유기과산화물(A)와 알킬퍼옥시에스테르 및 퍼옥시케톤 중에서 선택된 적어도 1종의 유기과산화물(B)를 혼합하여서 된 혼합유기과산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 접착 시트 조성물을 제공한다.
태양전지, 접착시트
Description
본 발명은 태양전지용 접착 시트 조성물에 관한 것으로, 황변발생 및 수축률 억제, 투과율 및 접착성이 우수한 태양전지용 접착 시트 조성물, 이를 이용한 태양전지용 접착시트 및 태양전지에 관한 것이다.
근래의 환경 문제가 높아짐에 따라 크린 에너지로서 수력 발전, 풍력 발전 및 태양광 발전이 각광을 받고 있다. 그 중에서도 태양 에너지를 이용한 태양광 발전은 최근 청정하고 지구 온난화 방지에 유용한 에너지원으로서 조금씩 성장하고 있다. 이 태양광 발전의 대표로서, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아모퍼스 실리콘등의 반도체를 사용한 태양 전지를 들 수 있다. 태양전지는 반도체에 태양광이 조사되면 전류를 방출시키는 원리를 실용화한 것이다.
또한 태양 전지 모듈의 구성은 일반적으로 실리콘, 갈륨-비소, 구리-인듐-셀 렌 등의 태양 전지 소자를 상부 투명 보호재와 하부 기판 보호재로 보호하고, 태양 전지 소자 와 보호재를 접착 시트로 고정하여 제조 하는 것이다.
이때 태양 전지 모듈에 사용되는 접착 시트는 태양 전지의 발전 효율을 높이기 위해서 투과율 과 신뢰성 시험시 황변이 적게 발생될 수 있는 특성이 요구되고 있다. 이유는 태양전지가 설치되는 장소는 가옥의 옥상이나 휴대발전장치 등이지만, 어느 것이나 태양이 내리쬐는 장소이고, 또 옥외에서 자연적인 상태에 노출되어 있기 때문이다. 이와 같은 상태에 태양 전지 모듈이 옥외에 노출이 되면 태양 전지 모듈에 사용되는 접착 시트는 수분 또는 열에 의해서 열화가 발생되어 황변이 발생되는 문제점이 있다. 그리고 태양전지 모듈 제조중 접착시트를 경화할 때 접착시트의 수축률이 크면 실리콘 발전소자의 충격을 줘서 미세크랙을 발생시킬 수 있는 문제점이 있다. 이유는 실리콘 발전소자의 셀 두께가 과거에는 200 um 이상 제조 되었지만 최근에는 실리콘 원자재의 부족현상 및 재료비 절감차원에서 200 um 이하로 제조하고 있기 때문에 접착시트의 수축률에 의한 미세크랙을 발생시킬 수 있는 가능성이 높아지고 있다.
현재까지 접착 시트에 의한 태양 전지 소자의 발전 효율을 높이기 위해 에틸렌 공중합체, 유기 과산화물을 이용해서 접착시트를 제조 했지만 실제 태양전지 모듈 제작 후 신뢰성 시험시 황변이 발생되는 것을 억제 하지 못했고 또한 태양전지 모듈 제조시 접착 시트의 수축률이 커서 실리콘 발전소자의 불량률을 높이는 문제점이 발생되고 있다.
본 발명의 목적은, 황변 발생 억제 효과, 투과율 및 접착성이 우수하여, 태양전지모듈 제작시 발전효율을 저하시키지 않는 태양전지용 접착 시트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부 환경에 장기 노출되어도 황변 발생율이 낮고 투과율이 지속적으로 유지될 수 있으며, 수축률이 낮은 태양전지용 접착 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 태양전지 모듈 제조시 접착 시트의 수축률 억제 효과가 우수하여 실리콘 발전소자의 불량률을 낮출 수 있는 태양전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 에틸렌 공중합체 수지와; 디알킬퍼옥사이드 유기과산화물(A)와 알킬퍼옥시에스테르 및 퍼옥시케톤 중에서 선택된 적어도 1종의 유기과산화물(B)를 혼합하여서 된 혼합유기과산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 접착 시트 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 혼합유기과산화물은 (A)/(B)의 중량비가 10/50～50/10의 비율인 것을 특징으로 하는 태양전지용 접착 시트 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 혼합유기과산화물이 에틸렌 공중합체 100 중량부에 0.2 ～4 중량부 첨가된 것을 특징으로 하는 태양 전지용 접착 시트 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 (A)는 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥시)헥산이고, (B)는 t-부틸 퍼옥시2-에틸헥실카보네이트인 것을 특징으로 하는 태양전지용 접착 시트 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 조성물의 경화시 수축률이 2% 이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 접착 시트 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기한 접착 시트 조성물을 이용하여 제조된 것임을 특징으로 하는 태양전지 접착 시트를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 위하여, 본 발명은 상기 접착시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다.
본 발명에 따르면 상기 태양전지는 태양 전지 소자, 상기 태양전지 소자의 상부에 위치한 상부 보호재 및 상기 태양 전지 소자의 하부에 위치한 하부 보호재를 포함하며, 상기 태양 전지 소자와 상하부 보호재 사이에 본 발명에 따른 접착 시트가 형성된 것임을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다.
본 발명에 따른 태양전지용 접착 시트 조성물은 태양전지용 접착 시트에 적용시 황변 발생이 적어 이에 따른 투과율 하락이 없으면서도 접착성이 우수하면서도 수축율이 적어, 태양전지에 적용시 태양전지의 발전효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 태양전지용 접착 시트는 온도나 수분에 대한 영향이 적 어, 이를 이용한 태양전지는 햇빛, 바람 또는 비와 같은 외부 환경에 장기간 노출되어도 장기간 지속적으로 높은 투과율과 이로 인한 높은 발전효율을 유지할 수 있어, 긴 수명을 확보할 수 있다. 그리고 태양전지 모듈 제조시 경화 수축이 적어 실리콘 발전 소자의 불량률을 적게 할 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이는 본 발명의 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명에 따르면 에틸렌 공중합체 수지와; 디알킬퍼옥사이드 유기과산화물(A)와 알킬퍼옥시에스테르 및 퍼옥시케톤 중에서 선택된 적어도 1종의 유기과산화물(B)를 혼합하여서 된 혼합유기과산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 접착시트 조성물을 제공한다.
상기 태양전지용 접착 시트 조성물은 가교제, 실란 커플링제, 자외선 흡수제에서 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
에틸렌 공중합체
본 발명의 태양전지용 접착 시트 조성물에는 에틸렌 공중합체가 사용된다. 상기 에틸렌 공중합체는 투명성, 유연성, 유기 과산화물의 함침성 등을 고려하여 에틸렌 공중합체 수지 전체량을 100중량%로 기준 했을 때 비닐 아세테이트 함량이 20～40 중량 %, 바람직하게는 25～35 중량 % 포함된 것을 사용한다. 또한 에틸렌 공중합체는 성형성 및 기계적 물성을 고려하면 190℃, 2.160 kg 하중에서의 멜트 플로우레이트가 0.1～100 g/10분, 바람직하게는 0.5～50 g/10 분 인것을 사용하는 것이 좋다.
적합한 에틸렌 공중합체로서는 구체적으로 에틸렌?아세트산비닐 공중합체와 같은 에틸렌 비닐 에스테르 공중합체, 에틸렌? 아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌?아크릴산에틸 공중합체, 에틸렌 ?메타아크릴산 메틸 공중합체, 에틸렌?아크릴산이소부틸 공중합체, 에틸렌?아크릴산n-부틸 공중합체와 같은 에틸렌?불포화 카르복시산에스테르 공중합체, 에틸렌?아크릴산 공중합체, 에틸렌?메타아크릴산 공중합체, 에틸렌?아크릴산이소부틸?메타아크릴산 공중합체와 같은 에틸렌?불포화 카르복시산 공중합체 및 그 아이오노머 등을 대표예로서 예시 할수 있다. 이들 중에서는, 성형성, 투명성, 유연성, 접착성, 내광성 등의 태양 전지용 용융 합착 시트 조성물의 요구 물성에 대한 적합성이나 유기 과산화물의 함침성을 고려하면, 에틸렌? 아세트산비닐 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.
시판되는 에틸렌?아세트산비닐 공중합체의 예로는 TPC사의 MA-10 (비닐아세테이트 함량이 32 %, 멜트 플로우 레이트가 40 g/10 분), 듀폰사의 PV 1650(비닐아세테이트 함량이 33 %, 멜트 플로우 레이트가 31 g/10 분) PV 1400(비닐아세테이트 함량이32 %, 멜트 플로우 레이트가 43 g/ 10 분) PV 1410(비닐아세테이트 함량이 32 %, 멜트 플로우 레이트가 43 g/ 10 분) 등이 사용 가능하다.
상기 에틸렌 공중합체는 태양전지용 접착 시트 조성물 100 중량부에 대해 96～99.5 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 에틸렌 공중합체가 99.5 중량부를 초과하는 경우에는 경화가 되지 않는 문제가 있고, 96 중량부 미만인 경우에는 접착력 이 떨어지는 문제점이 있다.
유기 과산화물
본 발명의 태양전지용 접착 시트에 이용되는 에틸렌 공중합체에는 적어도 2종의 유기과산화물을 혼합하여서 된 혼합유기과산화물이 사용된다.
그 중 한 종류는 디알킬퍼옥사이드 유기과산화물(A)이며, 1시간 반감기온도가 130～160℃, 바람직하게는 135～150℃의 반감기 온도를 갖는 유기과산화물이 사용될수 있다. 이러한 디알킬퍼옥사이드 유기과산화물(A)로서는 디쿠밀 퍼옥사이드(135℃), 1,3-비스(2-t-부틸 퍼옥시 이소프로필)헥산(137℃), 2,5-디메틸-2,5-비스(제3부틸 퍼옥시)헥산(140℃), t-부틸 쿠밀 퍼옥사이드(142℃), 디-t-부틸 퍼옥사이드(149℃) 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥시)헥산을 사용하는 것이 좋다.
사용되는 2종의 유기과산화물 중 나머지 한 종류는 알킬 퍼옥시에스테르 및 퍼옥시케톤 중에서 선택되는 적어도 1종의 유기과산화물(B)이며, 1시간 반감기온도가 100～130℃의 유기과산화물이 사용될 수 있다. 보다 자세하게는 t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트(102℃), t-부틸 퍼옥시말레인산(110℃), t-부틸 퍼옥시 이소프로필카보네이트(119℃), t-부틸 퍼옥시 2-에틸헥실카보네이트(121℃), 2,5-디메틸-2,5-비스(벤조일 퍼옥시)헥산(118℃), t-부틸 퍼옥시 아세테이트(123℃), t-부틸 퍼옥시 벤조네이트(125℃) 등의 알킬 퍼옥시 에스테르, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)3,3,5-트리메틸 사이클로헥산(112℃), 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)사이클로헥산(112℃), 1,1-비스(t-아밀 퍼옥시)사이클로헥산(112℃), 2,2-비스(t-부틸 퍼옥시)부탄(119℃) 등의 퍼옥시케톤에서 선택된 것이 사용될 수 있다. 바람직하게는 t-부틸퍼옥시2-에틸헥실카보네이트를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따르면, 상기 유기과산화물(A)와 (B)의 사용비율은 중량비로 (A)/(B)가 10/50～50/10의 범위이다. 유기과산화물 (A)는 (B)에 대해 사용비율이 10 미만이면 EVA 시트 제조 공정 안정성에 문제가 있으며, 사용비율이 50을 초과하면 황변의 발생이 심해지는 문제점이 있다. 또한 유기과산화물(B)는 (A)에 대해 사용비율이 50을 초과하면 EVA 시트 제조 공정 안정성 및 시트 연신 문제를 발생시킬수 있으며, 사용비율이 10 미만이면 황변을 억제하는 효과가 없다. 따라서 유기과산화물 (A)와 (B)는 상기 범위내에서 혼합사용하는 것이 바람직하다.
또 유기과산화물(A)와 (B)를 혼합하여서 된 혼합유기과산화물의 사용량은 에틸렌 공중합체 100 중량부에 대해 0.2～4 중량부, 바람직하게는 0.5～3 중량부를 사용할 수 있다. 혼합유기과산화물의 사용량이 0.2 중량부 미만이면 에틸렌 공중합체를 충분히 가교시킬수 없는 문제가 있으며, 4 중량부를 초과하게 되면 가교속도를 높일 수 있으나 황변을 방지할 수 없는 문제점이 있다.
각종의 첨가제
본 발명의 태양 전지용 접착 시트 조성물에는 필요에 따라 기타 각종 의 첨가제를 첨가할 수 있다. 이와 같은 첨가제로서 구체적으로는 가교제 및 실란커플링제, 자외선 흡수제 등을 예시 할 수 있다.
실란 커플링제는 태양 전지용 접착 시트 조성물로 시트 제조후 태양 전지 모듈을 제작할시 저철분 강화 글라스 및 백시트 와 EVA시트와의 접착성을 향상 시킬 수 있다.
실란 커플링제로는 비닐기, 아크릴록시기, 메타아크릴록시기와 같은 볼포화기, 아미노기, 에폭시기 등과 함께, 알콕시기와 같은 가수 분해 가능한 기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 실란 커플링제로서 구체적으로는 N-(β-아미노에틸)- -아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)--아미노프로필메틸디메톡시실란, 
-아미노프로필트리에톡시실란, -글리시독시프로필트리메톡시실란, -메타아크릴록시프로필트리메톡시실란 등을 예시할 수 있다.
실란 커플링제는 에틸렌 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1～2 중량부 정도 첨가하는 것이 적당하다. 그 범위를 벗어나면 접착강도의 효과가 떨어진다.
본 발명에 첨가할 수 있는 자외선 흡수제로서는 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 트리아진계, 살리실산에스테르계 등 각종 타입의 것을 들수 있다. 시판되는 자외선 흡수제로는 시바사의 티누빈 328, 티누빈 1577 FF, 티누빈 120, 치마소브 81 등이 있으며 스미토모화학사의 sumisorb 130, sumisorb 350, sumisorb 110, 시프로카세이사의 seesorb 102, seesorb 707, seesorb 101 등을 사용가능하다.
자외선 흡수제는 에틸렌 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1～2 중량부 정도 배합하는 것이 적당하다. 0.1 중량부 미만으로 첨가되면 자외선 컷 효과가 없으며 2 중량부를 초과하면 황변의 문제가 발생된다.
본 발명에 첨가할 수 있는 가교조제는 가교 반응을 촉진시켜 에틸렌 공중합 체의 가교도를 높이는데 유효하며, 그 구체예로서는 폴리알릴 화합물이나 폴리(메타)아크릴록시 화합물과 같은 다불포화 화합물을 예시할수 있다. 보다 구체적으로는 트리알릴 이소시아누레이트, 트리알릴 시아누레이트, 디알릴 프탈레이트, 디알릴푸마레이트, 디알릴 말레이트와 같은 폴리알릴 화합물, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타아크릴레이트와 같은 폴리(메타)아크릴록시 화합물, 다이닐벤젠 등을 들 수 있다.
가교조제는 에틸렌공중합체 100 중량부에 대하여 0.5～5 중량부 정도의 비율로 배합하는 것이 효과적이다. 0.5 중량부 미만이면 가교 촉진의 효과가 없으며 5 중량부를 초과하면 황변 발생의 문제가 있다.
본 발명에서는 상기한 접착 시트 조성물로 이루어진 태양전지용 접착 시트를 제공한다.
본 발명에 따른 태양전지용 접착 시트는 T-다이 압출기, 칼렌더 성형기 등을 사용하는 공지의 시트 성형법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 에틸렌 공중합체에 유기과산화물, 산화방지제 그리고 필요에 따라 첨가되는 실란커플링제, 가교조제, 자외선 흡수제, 광안정제 등을 미리 드라이 블렌딩하여 T-다이 압출기의 호퍼로 공급하여, 시트상으로 압출 성형함으로써 얻을 수 있다.
이렇게 제조되는 태양전지용 접착 시트는 투과율이 92 % 이상, 태양전지 모듈 신뢰성 시험중 1000시간 내열 시험(85℃) ΔYI값이 2 이하, 1000시간 내습 시험(85℃, 90%RH) ΔYI값이 2 이하, 500시간 내후 시험(UV가혹시험) ΔYI -1.5 이하 이며, 경화시 수축률이 2 % 이하이다.
상기한 본 발명의 접착 시트는 황변 발생이 적어 이에 따른 투과율 하락이 없으면서도 접착성이 우수하면서도 수축율이 적어 태양전지에 적용시 태양전지의 발전효율을 높일 수 있게 된다.
본 발명에서는 본 발명에 따른 태양전지용 접착 시트를 포함하는 태양전지를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 개략 단면도로서, 첨부된 도면을 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 태양전지는 태양전지 소자(1), 상기 태양전지 소자(1)의 상부에 위치한 상부 보호재(2) 및 상기 태양전지 소자(1)의 하부에 위치한 하부 보호재(3)를 포함하며, 상기 태양전지 소자(1)와 상하부보호재(2,3) 사이에는 본 발명에 따른 접착 시트(4)가 형성된다. . 즉, 태양전지 소자(1)와 상하부보호재(2,3)는 본 발명에 따른 접착 시트(4)에 의해 고정되게 된다.
상기한 구조의 태양전지의 제조는 유기 과산화물이 실질적으로 분해하지 않고, 또한 상기 접착 시트(4)가 용융하는 온도에서 이루어지는데, 실리콘 발전 소자와 같은 태양전지 소자(1)와 상부보호재(2)에 해당되는 저철분 강화 글라스 및 하부보호재(3)에 해당되는 저철분 강화 글라스 또는 백시트 사이에 접착 시트(4)를 가접착시키고, 이어서 승온하여(100～180℃) 충분한 접착과 가교를 진행하여 이루어진다.
이렇게 제조되는 태양전지는 햇빛, 바람 또는 비와 같은 외부 환경에 장기간 노출되어도 장기간 지속적으로 높은 투과율과 이로 인한 높은 발전효율을 유지할 수 있어, 긴 수명을 확보할 수 있다.
이하 본 발명은 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명의 구체적인 일부 예시에 불과하고 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것이 아니다.
<실시예 1>
에틸렌?아세트산비닐 공중합체(TPC사 MA-10; VA 함량이 32%) 100 중량부에 유기과산화물(A)로 2,5-디메틸-2,5디(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사 루페녹스101) 0.4 중량부, 유기과산화물(B)로 t-부틸퍼옥시-2에틸에틸헥실카보네이트(알케마사 TBEC) 0.2 중량부, 실란커플링제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란(신에츠사 KBM 503) 0.5 중량부, 자외선 흡수제로 2-하이드록시-4-n-옥토시벤조페논(스미토모화학사 sumisorb 130) 0.3 중량부를 25℃에서, 1시간 반응시키고, 유성산업사 싱글 압출기(스크류 지름 40 mm, L/D=26)을 사용하여, 가공온도 85℃에서 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<실시예 2>
유기과산화물(A) 0.6 중량부, 유기과산화물(B) 0.2 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<실시예 3>
유기과산화물(A) 0.8 중량부, 유기과산화물(B) 0.2 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<실시예 4>
유기과산화물(A) 0.2 중량부, 유기과산화물(B) 0.4 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<실시예 5>
유기과산화물(A) 0.2 중량부, 유기과산화물(B) 0.6 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<실시예 6>
유기과산화물(A) 0.4 중량부, 유기과산화물(B) 0.4 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<실시예 7>
유기과산화물(A) 0.6 중량부, 유기과산화물(B) 0.2 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<실시예 8>
유기과산화물(A) 0.6 중량부, 유기과산화물(B)로 테트라t-부틸퍼옥시카보네이트(알케마사 JW) 0.2 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<비교예 1>
에틸렌?아세트산비닐 공중합체 (TPC사 MA-10; VA 함량이 32%) 100 중량부에 유기과산화물로 2,5-디메틸-2,5디(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사 루페녹스101) 0.8 중량부, 실란커플링제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란(신에츠사 KBM 503) 0.5 중량부, 자외선 흡수제 2-하이드록시-4-n-옥토시벤조페논(스미토모화학사 sumisorb 130) 0.3 중량부를 25℃에서 1시간 반응시키고 유성산업사 싱글 압출기(스크류 지름 40 mm, L/D=26)을 사용하여, 가공온도 85℃에서 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<비교예 2>
유기과산화물로 2,5-디메틸-2,5디(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사 루페녹스101) 0.8 중량부 대신 t-부틸퍼옥시-2에틸에틸헥실카보네이트(알케마사 TBEC) 0.8 중량부를 사용한 것 이외에는 비교예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<비교예 3>
유기과산화물(A) 0.1 중량부, 유기과산화물(B) 0.9 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<비교예 4>
유기과산화물(A) 0.1 중량부, 유기과산화물(B) 0.7 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<비교예 5>
유기과산화물(A) 0.7 중량부, 유기과산화물(B) 0.1 중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 0.5 mm 접착 시트를 제작했다.
<실험예>
상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 5에서 제조한 접착시트를 이용하여 아래와 같이 물성을 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
1. 투과율 측정
저철분 강화글라스 와 백시트 사이에 제조된 0.5 mm 접착 시트를 넣고 150℃ 20분간 진공합착기를 이용하여 용융합착하고, JIS K7105에 준하여 UV(SHIMADZU사 UV 2450)를 이용하여 투과율을 측정하였다.
2. 신뢰성 측정
내습성 TEST
저철분 강화글라스 와 백시트 사이에 제조된 0.5 mm 접착 시트를 2장 넣고 150℃ 20분간 진공합착기를 이용하여 용융합착하고 적층물을 85℃, 90 %RH의 항온항습에서 1000시간 방치한다. 1000시간 후 황변 측정기(NIPPON DENSHOKU사 Spectro Color Meter SE 2000)을 이용하여 황변도 ΔYI 값을 측정한다.
내열성 TEST
저철분 강화글라스 와 백시트 사이에 제조된 0.5 mm 접착 시트를 2장 넣고 150℃ 20분간 진공합착기를 이용하여 용융합착하고 적층물을 85℃의 항온항습에서 1000시간 방치한다. 1000시간 후 황변 측정기(NIPPON DENSHOKU사 Spectro Color Meter SE 2000)을 이용하여 황변도 ΔYI 값을 측정한다.
내후성 TEST
저철분 강화글라스 와 백시트 사이에 제조된 0.5 mm 접착 시트를 2장 넣고 150℃ 20분간 진공합착기를 이용하여 용융합착하고 적층물을 75 ℃의 내후성 시험 기에 500시간 방치한다. 500시간 후 황변 측정기(NIPPON DENSHOKU사 Spectro Color Meter SE 2000)을 이용하여 황변도 ΔYI 값을 측정한다.
3. 접착성 측정
대 저철분 강화 글라스
태양전지용 상부 보호재로 사용되는 저철분 강화 글라스 와 PET 필름 사이에 제조된 0.5 mm 접착 시트 2장을 넣고 150℃ 20분간 진공합착기를 이용하여 용융합착하여 저철분 강화글라스 / 가교시트 / PET 필름의 적층체를 제조하였다. 이 적층체에 저철분 강화 글라스와 가교시트 간의 접착력을 손으로 벗기어 그 상태를 관찰하였다.
○ : 접착력 양호, △ : 접착력 보통, × : 접착력 불량
백시트(SFC사 T-P-T)
태양전지용 하부 보호재로 사용되는 백시트(SFC사 T-P-T)와 PET 필름 사이에 제조된 0.5 mm 접착 시트 2장을 넣고 150℃ 20분간 진공합착기를 이용하여 용융합착하여 백시트 / 가교시트 / PET 필름의 적층체를 제조하였다. 이 적층체에 백시트 와 가교시트 간의 접착력을 손으로 벗기어 그 상태를 관찰하였다.
○ : 접착력 양호, △ : 접착력 보통, × : 접착력 불량
4. 경화도 측정
일반 글라스 / 이형지 필름/ 제조된 0.5 mm 접착 시트 2장 / 이형지 필름 / 일반 글라스 의 적층 구조를 만들고 150℃ 20분간 진공 합착기를 이용하여 가교 시트를 제조한다. 가교 시트가 제조된후 이형지 필름에서 벗기어 약 1 g(W1)을 잘라 서 자일렌 100 ml 에 넣고 110℃ 24 시간 가열하고 25 mesh 철망에서 불용해분을 필터한후 필터된 불용해분을 110℃ 진공오븐에서 건조하여 중량(W2)을 구한다.
경화도(%) = (W2/W1)*100
5. 수축률 측정
저철분 강화 글라스 위에 제조된 0.5 mm 접착 시트 1장을 고정시키고 150℃ 20분간 진공 합착기를 이용하여 경화시킨다. 초기 접착시트(S1) 와 경화된 가교 시트(S2) 간의 면적의 크기를 측정하여 수축률을 계산하다.
수축률(%) = (S2/S1)*100
|
|
투과율 (%) |
신뢰성 | 접착성 | 경화도 (%) |
수축률 (%) |
|||
| 내열성 | 내습성 | 내후성 | 대저철분 강화글라스 |
백시트 | ||||
| 실시예 1 | 92 | 0.1 | 0.4 | -0.3 | ○ | △ | 82 | 0.8 |
| 실시예 2 | 91 | 0.1 | 0.3 | -0.2 | ○ | △ | 84 | 1.2 |
| 실시예 3 | 92 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | ○ | △ | 87 | 1.4 |
| 실시예 4 | 92 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | ○ | △ | 83 | 1.5 |
| 실시예 5 | 92 | 0.2 | 0.5 | 0.3 | ○ | △ | 84 | 1.2 |
| 실시예 6 | 92 | 0.3 | 0.6 | -0.4 | ○ | △ | 84 | 1.3 |
| 실시예 7 | 91 | 0.5 | 0.4 | 0.5 | ○ | △ | 82 | 1.4 |
| 실시예 8 | 92 | 0.8 | 0.9 | 0.7 | ○ | △ | 83 | 1.6 |
| 비교예 1 | 89 | 2.6 | 4.3 | 1.3 | ○ | △ | 80 | 6.0 |
| 비교예 2 | 88 | 3.3 | 3.2 | 2.4 | ○ | △ | 81 | 5.3 |
| 비교예 3 | 88 | 3.2 | 4.1 | 1.4 | ○ | × | 77 | 6.1 |
| 비교예 4 | 90 | 2.8 | 3.1 | 0.9 | ○ | ○ | 80 | 3.1 |
| 비교예 5 | 89 | 3.2 | 4.4 | 2.7 | ○ | × | 81 | 4.8 |
상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 바람직한 범위내에서 과산화물 (A)와 과산화물(B)를 혼합하여 첨가한 실시예의 경우 본 발명의 벗어난 범위내에서 과산화물(A)와 과산화물(B)를 혼합하여 첨가한 비교예 3 내지 5에 비하여 모든 물성이 우수하며, 특히 수축률이 매우 우수함을 확인할 수 있다. 비교예 1과 비교예 2는 과산화물을 혼합사용하지 않고 단독으로 사용한 경우에 해당되는 것으로서, 본 발명의 실시예에 비하여 물성, 특히 수축률이 매우 떨어짐을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 개략 단면도이다.
Claims (8)
- 에틸렌 공중합체 수지와;디알킬퍼옥사이드 유기과산화물(A)와 알킬퍼옥시에스테르 및 퍼옥시케톤 중에서 선택된 적어도 1종의 유기과산화물(B)를 혼합하여서 된 혼합유기과산화물을 포함하는 태양전지용 접착 시트 조성물로서,상기 에틸렌 공중합체 수지는 에틸렌 공중합체 수지 전체량을 100중량%로 기준 했을 때 비닐 아세테이트 함량이 28~33 중량%이면서, 190℃, 2.160kg 하중에서의 멜트 플로우레이트가 15~40g/10분이고,상기 (A)는 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥시)헥산을 포함하고, (B)는 t-부틸 퍼옥시2-에틸헥실카보네이트를 포함하며,상기 혼합유기과산화물은 (A)/(B)의 중량비가 10/50 ～ 50/10의 비율이고,상기 유기과산화물은 에틸렌 공중합체 100 중량부에 0.2 ～ 4 중량부 첨가되며,상기 조성물은 경화시 태양전지용 접착 시트의 수축률이 2% 이하이고,상기 조성물을 이용하여 제조되는 태양전지용 접착시트는 1000시간 내열 시험(85℃)에서의 ΔYI값이 0.1~0.8, 1000시간 내습 시험(85℃, 90%RH)에서의 ΔYI값이 0.2~0.9, 500시간 내후 시험(UV가혹시험)에서의 ΔYI 값이 0.1~0.7인 것을 특징으로 하는 태양전지용 접착 시트 조성물.
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- 제1항의 태양전지용 접착 시트 조성물을 이용하여 제조된 것임을 특징으로 하는 태양전지용 접착 시트.
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- 태양 전지 소자, 상기 태양 전지 소자의 상부에 위치한 상부 보호재 및 상기 태양 전지 소자의 기판에 위치한 하부 보호재를 포함하며,상기 태양 전지 소자와 보호재 사이에 제6항의 태양전지용 접착 시트가 형성된 것임을 특징으로 하는 태양전지.
Priority Applications (1)
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| KR1020080096616A KR101126600B1 (ko) | 2008-10-01 | 2008-10-01 | 태양전지용 접착 시트 조성물, 이를 이용한 태양전지용 접착시트 및 태양전지 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| KR20100037336A KR20100037336A (ko) | 2010-04-09 |
| KR101126600B1 true KR101126600B1 (ko) | 2012-03-23 |
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|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 건축환경을 고려한 BIPV용 태양전지모듈 및 제조기술개발 최종보고서, 제92~제93쪽, 2007.10 |
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