KR101130508B1 - Encapsulation sheet for a solarcell module and preparing process thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전을 위한 태양전지 모듈을 제작할 때 태양전지 셀의 보호 및 봉지를 위해 사용되는 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 관능기가 포함된 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA) 공중합체 및 각종 기능성 부여를 위한 첨가제를 배합하여 시트의 형상으로 만들어 우수한 장기접착력 및 열수축율 억제, 빛 투과율, 내후성, 내구성, 공정성이 우수한 태양전지용 봉지재 시트 및 그 제조방법과 이를 이용한 태양전지 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar cell encapsulant sheet used for the protection and encapsulation of a solar cell when manufacturing a solar cell module for photovoltaic power generation and a method of manufacturing the same, more specifically, ethylene vinyl acetate containing a functional group (Ethylene Solar cell encapsulation sheet and its manufacturing method having excellent long-term adhesion and heat shrinkage suppression, light transmittance, weather resistance, durability and processability by mixing vinyl acetate (EVA) copolymer and additives for imparting various functionalities to form a sheet It relates to a solar cell module using the same.
종래의 에너지원은 그 사용량에 있어 한계가 존재하고, 이산화탄소 및 각종 유해 가스를 발생시켜 환경문제를 야기하는 문제점이 있다. 최근 들어 이러한 에너지 자원의 고갈 위기 극복 및 지구온난화 등의 환경 문제를 극복하기 위해 각종 신재생 에너지들이 주목받고 있으며, 그 중 태양 에너지를 이용한 태양광 발전은 무공해, 무소음, 무한 공급 에너지라는 이유로, 급격한 성장세를 보이고 있다. 이러한 태양광 발전의 대표로서, 결정 및 비결정 실리콘 태양전지 등의 반도체를 사용한 태양전지를 들 수 있다.The conventional energy source has a limit in the amount of use thereof, and there is a problem of causing environmental problems by generating carbon dioxide and various harmful gases. Recently, various renewable energies are receiving attention in order to overcome the crisis of depletion of energy resources and global problems such as global warming, and among them, solar power generation using solar energy is pollution-free, noiseless, and infinite supply energy. It is growing. As a representative of such photovoltaic power generation, the solar cell using semiconductors, such as a crystalline and an amorphous silicon solar cell, is mentioned.
이러한 태양전지에 있어서 태양전지모듈은 광전효과를 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 태양전지의 이용에 있어 핵심적인 소재인데, 일반적으로 이러한 태양전지는 그 자체만으로는 사용할 수 없으며, 외부의 충격 및 오염으로부터 보호하기 위하여 모듈화 과정을 거친다. 일반적인 태양전지 모듈의 경우 표면 측 유리기판과 이면 측 보호 부재인 후면 보호 필름 사이에 봉지재 시트 2매가 태양전지 셀을 감싸고 있는 구성으로 이루어져 있다. 이와 같은 태양전지 모듈은 유리기판, 봉지재 시트, 태양전지 셀, 봉지재 시트, 후면 보호 필름을 순서대로 적층하고, 진공접착기를 이용해 가온, 가압하여 봉지재 시트를 가교, 경화시킴으로써 완성한다. In such a solar cell, a solar cell module is a semiconductor device that converts light energy into electrical energy by using a photoelectric effect, which is a key material in the use of a solar cell. Generally, such a solar cell cannot be used by itself. Modularity to protect against external shocks and contamination. In the case of a general solar cell module, two sheets of encapsulant surround a solar cell between a glass substrate on the front side and a rear protective film on the back side. Such a solar cell module is completed by laminating a glass substrate, an encapsulant sheet, a solar cell, an encapsulant sheet, and a rear protective film in order, and heating and pressurizing using a vacuum adhesive to crosslink and cure the encapsulant sheet.
이러한 봉지재 시트는 태양전지의 발전 효율을 높이기 위해서 투과율과 접착성이 우수하고, 태양전지의 장기사용을 위해 내후성, 내구성이 요구되고 있다. 일반적인 봉지재 시트의 소재로는 가교제를 포함하는 투명연질 수지로 이루어져야 하며, 수지의 주성분은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 공중합체인 것이 일반적이며, 그 외 앞에서 설명한 각종 요구 조건을 만족시키기 위해서 첨가제를 배합하여 사용하고 있다. Such an encapsulant sheet is excellent in transmittance and adhesiveness in order to increase power generation efficiency of a solar cell, and weather resistance and durability are required for long-term use of the solar cell. In general, the material of the encapsulant sheet should be made of a transparent soft resin containing a crosslinking agent, and the main component of the resin is an ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer, and in order to satisfy the various requirements described above, I use it.
이러한 봉지재 시트에 대해서는, 예를 들어 대한민국 공개특허 제2009-0035971호와 제2010-0008767호는 앞에서 기술한 바와 같이 EVA 공중합체에 유기과산화물과 가교조제, 자외선 흡수제, 산화방지제와 함께 접착성을 위하여 실란화합물과 같은 접착보조제를 첨가하여 형성된 봉지재 시트를 개시하고 있다. For such encapsulant sheets, for example, Korean Patent Laid-Open Publication Nos. 2009-0035971 and 2010-0008767, as described above, have an adhesive property together with organic peroxides, crosslinking aids, ultraviolet absorbers, and antioxidants to EVA copolymers. In order to disclose an encapsulant sheet formed by adding an adhesion aid such as a silane compound.
그러나, 상기한 EVA 공중합체와 액상의 접착보조제를 배합하여 제조된 종래의 봉지재 시트의 경우 첨가제의 분산이 중요한 문제가 되고 있으며, 압출과정에서 분산이 제대로 이루어지지 않을 경우 시트의 고른 접착력이 확보되지 않아 장기 내구성에 있어 큰 문제가 된다.
However, in the case of the conventional encapsulant sheet prepared by mixing the EVA copolymer and the liquid adhesion aid, the dispersion of the additive becomes an important problem, and if the dispersion is not properly performed during the extrusion process, the even adhesion of the sheet is secured. This is not a problem for long term durability.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 기술적인 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 상기한 종래의 태양전지용 봉지재 시트의 기재로 사용되는 EVA 시트에 있어서, 접착제의 사용을 줄이거나 또는 하지 않는 상태에서 모듈화 이후에도 우수한 장기접착력을 유지하여 장기간 태양전지 셀의 발전효율을 저하시키지 않는 태양전지용 봉지재 시트를 제공하기 위한 것이다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional technical problems, the main object of the present invention is to reduce the use of the adhesive in the EVA sheet used as a substrate of the conventional solar cell encapsulant sheet Or to provide a solar cell encapsulant sheet that does not lower the power generation efficiency of the solar cell for a long time by maintaining excellent long-term adhesion even after modularization in the state that does not.
본 발명의 또 다른 목적은 외부환경에 장기간 노출되어도 모듈의 손상 및 변화를 방지할 수 있도록 표면유리 및 후면 보호 필름과의 접착력이 우수한 태양전지용 봉지재 시트를 제공하기 위한 것이다. Still another object of the present invention is to provide a solar cell encapsulant sheet having excellent adhesion to a surface glass and a rear protective film so as to prevent damage and change of the module even after long-term exposure to an external environment.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 갖는 태양전지용 봉지재 시트를 보다 용이하게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a manufacturing method that can more easily produce a solar cell encapsulant sheet having the above excellent characteristics.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
The present invention may also be directed to accomplishing other objects that can be easily derived by those skilled in the art from the overall description of the present specification, other than the above-described and obvious objects.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트는;Solar cell encapsulant sheet of the present invention for achieving the above object;
관능기를 가지는 에틸렌비닐아세테이트(Ehtylene Vinyl Acetate; EVA) 공중합체를 주성분으로 하며 가교를 위한 유기과산화물로 이루어진 가교제가 부가된 조성물로부터 시트상으로 제조된 것임을 특징으로 한다.Ethylene Vinyl Acetate (EVA) copolymer having a functional group is characterized in that it is prepared in a sheet form from the composition to which the crosslinking agent consisting of an organic peroxide for the main component is added.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 관능기는 하이드록시 그룹(-OH), 에폭시 그룹(-CCO), 카르복실 그룹(-COOH), 메톡시 그룹(-OCH3), 에톡시 그룹(-OCH2CH3), 사이올 그룹(-SH)으로 구성된 군에서 선택된 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the functional group is a hydroxy group (-OH), epoxy group (-CCO), carboxyl group (-COOH), methoxy group (-OCH 3 ), ethoxy group (-OCH 2 CH 3 ), a siol group (-SH) is characterized in that it is selected from the group consisting of.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 에틸렌비닐아세테이트(Ehtylene Vinyl Acetate) 공중합체 중의 비닐아세테이트의 함량이 20 내지 40 중량%인 것을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the content of vinyl acetate in the ethylene vinyl acetate (Ehtylene Vinyl Acetate) copolymer is characterized in that 20 to 40% by weight.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 에틸렌비닐아세테이트(Ehtylene Vinyl Acetate) 공중합체는 멜트 플로우 레이트가 1.0 내지 50g/10분, THF(Tetrahydrofuran)를 용매로 사용하여 SEC(Size Exclusion Chromatography) 분석을 실행하였을 때, 분자량 분산도(Polydispersity Index; PDI)가 1.5 내지 5.0 사이인 것을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the ethylene vinyl acetate (Ehtylene Vinyl Acetate) copolymer has a melt flow rate of 1.0 to 50g / 10 minutes, THF (Tetrahydrofuran) as a solvent to perform SEC (Size Exclusion Chromatography) analysis When, the molecular weight dispersion (Polydispersity Index; PDI) is characterized in that between 1.5 to 5.0.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 조성물에는 가교조제, 접착보조제, 광안정제, 자외선흡수제, 산화방지제에서 선택된 하나 이상의 첨가제가 혼합되어 짐을 특징으로 한다.
According to another configuration of the present invention, the composition is characterized in that one or more additives selected from crosslinking aids, adhesion aids, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antioxidants.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트의 제조방법은;Method for producing a solar cell sealing material sheet of the present invention for achieving the above another object;
랜덤 공중합체 합성법 혹은 라디칼 중합방법을 통해 관능기를 가지는 에틸렌비닐아세테이트(Ehtylene Vinyl Acetate) 공중합체를 준비하고, 이를 주성분으로 하여 여기에 가교를 위한 유기과산화물로 이루어진 가교제 및 첨가제가 부가된 조성물을 상온에서 배합하여 하루간 방치한 후, 트윈 압출기로 110℃ 미만의 온도로 압출하여 시트를 제조함을 특징으로 한다.
Ethylene vinyl acetate copolymer having a functional group is prepared through a random copolymer synthesis method or a radical polymerization method, and a composition containing a crosslinking agent and an additive made of an organic peroxide for crosslinking as a main component thereof is added at room temperature. After mixing and leaving for one day, it is characterized in that the sheet is produced by extruding at a temperature of less than 110 ℃ with a twin extruder.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트는 장기접착성, 내구성 및 내후성이 우수한 태양전지 발전 모듈용 봉지재 시트에 사용되는 수지인 에틸렌비닐아세테이트 공중합체에 특정한 관능기를 도입하여 봉지재 시트가 접하는 변에서의 접착력을 강화시키고, 동시에 가혹한 외부조건하에서의 장기간 사용에도 봉지재 시트가 보호하고 있는 태양전지 셀을 양호한 상태로 보호하여 그 기능을 안정하게 유지하도록 하므로 전체적으로 태양전지 모듈의 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있게 할 수 있다. 특히, 본 발명에 따라 관능기가 도입된 EVA 공중합체를 사용함으로써 첨가되는 접착 보조제의 양을 감소시킬 수 있어, 시트화 후 접착보조제의 저분산 및 미분산으로부터 야기될 수 있는 장기접착성의 문제를 해소하고, 비용적인 측면에서도 우위를 점할 수 있는 유용한 발명이다.
The solar cell encapsulant sheet of the present invention configured as described above is a sealing material sheet by introducing a specific functional group to the ethylene vinyl acetate copolymer which is a resin used in the solar cell power generation module encapsulant sheet excellent in long-term adhesion, durability and weatherability. The long-term reliability of the solar cell module can be improved by enhancing the adhesive force at the adjacent side and maintaining the function in a stable state by protecting the solar cell protected by the encapsulant sheet even in long-term use under severe external conditions. It can be improved. In particular, it is possible to reduce the amount of adhesion aid added by using an EVA copolymer having a functional group introduced according to the present invention, thereby solving the problem of long-term adhesion that may result from low dispersion and undispersion of the adhesion aid after sheeting. In addition, it is a useful invention that can take an advantage in terms of cost.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 더욱 자세하게 설명하지만, 이는 본 발명의 설명을 위한 것으로 본 발명의 범위를 이들 실시형태에 제한하기 위한 것은 아니다.
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments, which are intended to explain the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention to these embodiments.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 봉지재 시트는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 공중합체를 기본적으로 사용한다. 상기 EVA 공중합체는 투명성, 유연성, 유기 과산화물과의 함침성, 모듈 제작시 사용되는 표면 유리 및 후면 보호 필름과의 접착성 등을 고려할 때, 공중합체 중 비닐아세테이트의 함량이 20 내지 40 중량%인 것을 사용하는 것이 가장 바람직하며, 여기에 부가하여, 시트의 작업공정성 등을 고려하면 더욱 바람직하게는 25 내지 35 중량%인 것을 사용하는 것이다. 이때, 사용되는 EVA 공중합체는 190℃, 2160kg의 하중에서의 멜트 플로우 레이트가 1.0 내지 50g/10분, THF(Tetrahydrofuran)를 용매로 사용하여 SEC(Size Exclusion Chromatography) 분석을 실행하였을 때, 분자량 분산도(Polydispersity Index; PDI)가 1.5 내지 5.0, 바람직하게는 2.0 내지 4.0 사이인 것을 사용하는 것이 좋다.According to a preferred embodiment of the present invention, the encapsulant sheet of the present invention basically uses an ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer. The EVA copolymer has a vinyl acetate content of 20 to 40% by weight in consideration of transparency, flexibility, impregnation with organic peroxides, and adhesion to surface glass and back protective film used in module fabrication. It is most preferable to use this, and in addition to this, more preferably from 25 to 35% by weight in consideration of workability of the sheet and the like. At this time, the EVA copolymer to be used has a melt flow rate at a load of 190 ° C. and 2160 kg of 1.0 to 50 g / 10 min and molecular weight dispersion when SEC (Size Exclusion Chromatography) analysis is performed using THF (Tetrahydrofuran) as a solvent. It is preferable to use a polydispersity index (PDI) of 1.5 to 5.0, preferably 2.0 to 4.0.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 사용되는 EVA 공중합체는 고분자 사슬의 말단 혹은 중간에 표면 유리 및 후면 보호 시트와 반응하여 결합할 수 있는 관능기를 포함하는 것으로, 상기 관능기로는 하이드록시 그룹(-OH), 에폭시 그룹(-CCO), 카르복실 그룹(-COOH), 메톡시 그룹(-OCH3), 에톡시 그룹(-OCH2CH3), 사이올 그룹(-SH) 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 중 특히 하이드록시 그룹을 고분자 사슬 말단 혹은 중간에 도입하기 위한 방법으로는 TEMPO 개시제를 이용한 랜덤 공중합체 합성법 혹은 EVA 공중합체에 산소와 촉매로서 과산화수소, 수산화나트륨을 첨가해 고분자 사슬 말단 혹은 중간에 하이드록시 그룹을 도입할 수 있으나 그 준비법이 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the EVA copolymer used according to a preferred embodiment of the present invention includes a functional group capable of reacting with the surface glass and the rear protective sheet at the end or the middle of the polymer chain to be bonded. The functional group may be a hydroxy group ( -OH), epoxy group (-CCO), carboxyl group (-COOH), methoxy group (-OCH 3 ), ethoxy group (-OCH 2 CH 3 ), siol group (-SH) and the like can be used. have. In particular, a method for introducing a hydroxy group into the polymer chain terminal or intermediate, among them, is a random copolymer synthesis method using a TEMPO initiator or hydrogen peroxide and sodium hydroxide as an oxygen and a catalyst to the EVA copolymer, and then the polymer chain terminal or intermediate. Hydroxy groups can be introduced into the preparation method, but the preparation method is not limited thereto.
상기한 바와 같이, 상기 하이드록시 그룹 외에 예시된 에폭시 그룹, 카르복실 그룹, 메톡시 그룹, 에톡시 그룹, 사이올 그룹도 표면유리와 반응해 접착력을 향상시킬 수 있다.As described above, the illustrated epoxy groups, carboxyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, and siol groups in addition to the hydroxy groups may also react with the surface glass to improve adhesion.
위와 같이 준비된 EVA 공중합체와 아래에 기술된 각종 첨가제를 혼합한 후, T-다이(die) 압출 방식 혹은 칼렌더(Calendar) 방식을 이용하여 시트화 시킨 후, 태양전지 모듈제작에 사용될 때, 표면 유리와의 반응을 통해 장기간 접착성을 강화시킬 수 있다.
After mixing the EVA copolymer prepared as described above and the various additives described below, after sheeting using a T-die extrusion method or a calendar (Calendar) method, when used in the production of solar cell module, the surface glass The reaction with can enhance the long term adhesion.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 태양광 발전 모듈용 봉지재 시트에 사용되는 유기 과산화물은 2,2-디(t-부틸퍼옥시)부탄, t-부틸-퍼옥시 아이소프로필벤젠, 1,1-디-(t-아밀퍼옥시)사이클로헥산, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥실 카보네이트, t-아밀(2-에틸헥실)모노퍼옥시 카르보네이트, t-부틸퍼옥시 아세테이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 중에서 선택되는 1종 혹은 2종을 사용한다. According to another preferred embodiment of the present invention, the organic peroxide used in the encapsulant sheet for photovoltaic module of the present invention is 2,2-di (t-butylperoxy) butane, t-butyl-peroxy isopropylbenzene , 1,1-di- (t-amylperoxy) cyclohexane, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, t-amyl (2-ethylhexyl) monoperoxy carbonate, t-butylperoxy Acetate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate Use one or two.
상기 과산화물의 사용량은 EVA 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. The amount of the peroxide used is preferably 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the EVA copolymer.
본 발명에 따른 태양광 발전 모듈용 봉지재 시트는 상기한 바와 같이 필요에 따라 기타 각종 첨가제를 첨가할 수 있는데, 본 발명에 따라 첨가될 수 있는 상기 각종 첨가제로는, 여기에 한정되는 것은 아니지만, 가교조제 및 내구성, 접착성, 및 내후성 부여를 위한 접착보조제인 실란 커플링제, 광안정제, 자외선흡수제, 산화방지제 등을 들 수 있다. The encapsulant sheet for solar power module according to the present invention may be added to the other various additives as needed, as described above, the various additives that can be added according to the present invention, but is not limited thereto. Silane coupling agents, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, and the like, which are crosslinking aids and adhesion aids for imparting durability, adhesion, and weather resistance.
상기 접착 보조제로 사용될 수 있는 실란 커플링제로는 비닐기, 아크릴록시기, 메타아크릴록시기와 같은 불포화기, 아미노기, 에폭시기 등과 함께, 알콕시기와 같은 가수 분해 가능한 기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 실란 커플링제로서 구체적으로는 비닐트리에톡시실록산, 비닐트리메톡시실록산, γ-메타아크릴록시프로필트리에톡시실록산 등을 예시할 수 있다. 실란 커플링제는 EVA 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부 정도 첨가하는 것이 바람직하다.Examples of the silane coupling agent that may be used as the adhesion assistant include compounds having a hydrolyzable group such as an alkoxy group, together with an unsaturated group such as a vinyl group, an acryloxy group, and a methacrylic group, an amino group, an epoxy group, and the like. Specific examples of the silane coupling agent include vinyltriethoxysiloxane, vinyltrimethoxysiloxane, γ-methacryloxypropyltriethoxysiloxane, and the like. It is preferable to add about 0.1-5 weight part of silane coupling agents with respect to 100 weight part of EVA copolymers.
또한, 본 발명에서는 EVA 공중합체의 겔 분율을 향상시키고, 내구성을 향상시키기 위해 가교조제를 첨가할 수 있으며, 이 목적으로 제공되는 가교조제는 트리알릴 아이소시아누레이트, 트리 알릴 아이소시아네이트 등을 들 수 있다.In addition, in the present invention, a crosslinking aid may be added to improve the gel fraction of the EVA copolymer and to improve durability, and the crosslinking aid provided for this purpose includes triallyl isocyanurate, triallyl isocyanate, and the like. Can be.
본 발명의 봉지재 시트는 전기와 같이 EVA 공중합체와 각종 첨가제를 배합하여 T-다이 압출 방식 혹은 칼렌더 방식을 이용하여 200 내지 800μm 두께로 가공한 후 태양전지 모듈 제작시의 공정성을 위한 엠보싱 가공을 통해 제조할 수 있다.The encapsulant sheet of the present invention mixes the EVA copolymer and various additives as before, and is processed to a thickness of 200 to 800 μm using a T-die extrusion method or a calender method and then embossed for fairness in manufacturing a solar cell module. It can be prepared through.
본 발명의 태양광 발전 모듈용 봉지재 시트를 이용한 태양전지 모듈은 표면 유리, 봉지재 시트, 태양전지 셀, 봉지재 시트, 후면 보호 필름의 순으로 적층 후, 일정한 규칙에 따라 진공 라미네이터로 100 내지 150℃의 온도, 탈기시간 4 내지 15분, 가압 0.5 내지 1기압, 가압시간 5 내지 60분으로 가열?가압하여 제조할 수 있다.
The solar cell module using the solar cell module encapsulant sheet of the present invention is laminated in the order of the surface glass, the encapsulant sheet, the solar cell, the encapsulant sheet, the rear protective film, 100 to 100 by a vacuum laminator according to a predetermined rule. It can be produced by heating and pressurizing at a temperature of 150 ° C., a degassing time of 4 to 15 minutes, a pressurizing 0.5 to 1 atmosphere, and a pressing time of 5 to 60 minutes.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위를 이들 실시예에 한정하기 위한 것이 아님은 물론이다.
Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention more concretely, it is a matter of course that the scope of the present invention is not limited to these Examples.
실시예 1Example 1
고분자 사슬에 하이드록시기가 첨가되어 있는 EVA 공중합체(초기 비닐아세테이트 함량 28중량%, 멜트 플로우 레이트 15g/10분, PDI=2.4) 100 중량부에 대해, 5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사제, 루페록스 101) 0.5 중량부, 가교조제로 트리알릴 아이소시아누레이트(일본화성제, TAIC) 1.0 중량부, UV 흡수제로 2-하이드록시-4-옥틸록시벤조피논(스미토모화학사제, sumisorb 130) 0.2 중량부를 상온에서 1시간 배합하여 하루간 방치한 후, 직경 104mm 트윈 압출기로 110℃ 미만의 온도로 압출하여 시트를 제조하였다.5-dimethyl-2,5-bis (t) based on 100 parts by weight of an EVA copolymer (28% by weight of initial vinyl acetate content, 15 g / 10 minutes of melt flow rate, PDI = 2.4) having a hydroxyl group added to the polymer chain 0.5 parts by weight of butyl peroxy) hexane (Alchema, Luperox 101), 1.0 part by weight of triallyl isocyanurate (TAIC) as a crosslinking aid, 2-hydroxy-4-octyl as a UV absorber 0.2 parts by weight of oxybenzopinone (sumisorb 130, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was mixed at room temperature for 1 hour and left for one day, and then extruded at a temperature of less than 110 ° C. using a 104 mm diameter twin extruder to prepare a sheet.
본 실시예의 하이드록시기가 첨가된 EVA 공중합체는 라디칼 중합방법을 통해 준비된 EVA 공중합체에 촉매로서 과산화수소, 수산화나트륨을 첨가한 후 70℃의 열을 가해 EVA 공중합체 내의 아세테이트기 15 내지 20%를 하이드록시기로 바꾸는 방법으로 준비되었다.
The EVA copolymer to which the hydroxy group was added in this embodiment was added with hydrogen peroxide and sodium hydroxide as a catalyst to the EVA copolymer prepared by the radical polymerization method, and then heated at 70 ° C. to hydrate 15 to 20% of the acetate group in the EVA copolymer. It was prepared by the method of changing to a hydroxy group.
실시예 2Example 2
실란 커플링제로 γ-메타아크릴록시프로필트리에톡시실록산(신에츠사제, KBM503) 0.5 중량부를 첨가한 것 외에는 실시예 1과 같이 하여 시트를 제조하였다.
A sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.5 parts by weight of γ-methacryloxypropyltriethoxysiloxane (manufactured by Shin-Etsu Co., Ltd., KBM503) was added as a silane coupling agent.
비교예 1Comparative Example 1
고분자 사슬 말단에 관능기가 없는 EVA 공중합체(비닐아세테이트 함량 28중량%, 멜트 플로우 레이트 15g/10분, PDI=2.15)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 시트를 제조하였다.
A sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that the EVA copolymer (28 wt% of vinyl acetate content, 15 g / 10 min of melt flow rate, PDI = 2.15) having no functional group at the polymer chain terminal was used.
비교예 2Comparative Example 2
고분자 사슬 말단에 관능기가 없는 EVA 공중합체(비닐아세테이트 함량 28중량%, 멜트 플로우 레이트 15g/10분, PDI=2.15)를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 같이 하여 시트를 제조하였다.
A sheet was prepared in the same manner as in Example 2, except that the EVA copolymer (28 wt% of vinyl acetate content, 15 g / 10 min of melt flow rate, PDI = 2.15) having no functional group at the polymer chain terminal was used.
실험예Experimental Example
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 500μm 두께의 시트를 태양전지용 표면 유리로 사용되는 저철분 강화 유리와 PET 필름 사이에 2장 넣고 150℃, 20분간 진공 라미네이터를 이용하여 용융 합착하였다. 이 적층체에 저철분 강화 글라스와 가교가 이루어진 봉지재 시트 간의 박리강도(ASTM D903)를 측정하여 EVA 시트와 백시트의 접착력을 측정한 결과를 다음 표 1에 나타내었다. Two sheets of the 500 μm-thick sheets prepared in the Examples and Comparative Examples were placed between the low iron tempered glass and the PET film used as the surface glass for solar cells and melt-bonded at 150 ° C. for 20 minutes using a vacuum laminator. Peel strength (ASTM D903) between the low iron tempered glass and the crosslinking encapsulant sheet was measured on the laminate, and the results of measuring the adhesion between the EVA sheet and the backsheet are shown in Table 1 below.
◎: 접착력 매우 우수, ○: 접착력 우수, ×:접착력 불량
◎: excellent adhesion, ○: excellent adhesion, x: poor adhesion
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 하이드록시기가 말단 혹은 중간에 존재하는 EVA 공중합체를 사용하였을 경우는 비록 접착보조제를 사용하지 않은 경우인 실시예 1의 경우에도, 관능기가 없는 EVA 공중합체를 사용하여 접착보조제인 실란 커플링제를 사용해 제조한 비교예 1의 시트와 유사한 정도의 접착력을 보였다. 더욱이, 본 발명의 가장 바람직한 실시형태에 따라 하이드록시기가 말단 혹은 중간에 존재하는 EVA공중합체와 실란 커플링제를 같이 사용하였을 경우인 실시예 2의 시트는 가장 우수한 접착력을 보였다. As can be seen in Table 1, in the case of using the EVA copolymer in which the hydroxyl group is present in the terminal or the middle according to the present invention, even in Example 1, when the adhesive aid is not used, there is no functional group The EVA copolymer showed an adhesive strength similar to that of the sheet of Comparative Example 1 prepared using the silane coupling agent, which is an adhesion aid. Moreover, according to the most preferred embodiment of the present invention, the sheet of Example 2, in which the EVA copolymer having a hydroxy group at the end or the middle thereof was used together, showed the best adhesion.
상기 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, EVA 공중합체에 표면 유리 및 후면 보호 시트와 화학결합을 할 수 있는 관능기를 도입함으로써, 접착력이 매우 우수하며 접착 보조제의 분산 문제를 감소시킬 수 있는 태양광 발전 모듈용 봉지재 시트를 제조할 수 있음을 알 수 있다.
As can be seen from the above experimental results, by introducing a functional group capable of chemically bonding to the surface glass and the rear protective sheet in the EVA copolymer, it is very excellent in adhesion and can reduce the dispersion problem of the adhesion aid solar power generation It can be seen that the module encapsulant sheet can be produced.
Claims (6)
In a solar cell encapsulant sheet prepared in a sheet form from an ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer having a functional group and a crosslinking agent comprising an organic peroxide for crosslinking, the ethylene vinyl acetate copolymer is ethylene A solar cell sealing material sheet, characterized in that the content of vinyl acetate in the vinyl acetate copolymer is 20 to 40% by weight.
According to claim 3, wherein the ethylene vinyl acetate (Ehtylene Vinyl Acetate) copolymer has a melt flow rate of 1.0 to 50g / 10 minutes, when performing SEC (Size Exclusion Chromatography) analysis using a THF (Tetrahydrofuran) as a solvent, Solar cell encapsulant sheet, characterized in that the molecular weight dispersion (Polydispersity Index; PDI) is between 1.5 and 5.0.
The solar cell encapsulant sheet according to any one of claims 3 to 4, wherein the composition is mixed with at least one additive selected from a crosslinking aid, an adhesion aid, a light stabilizer, a UV absorber, and an antioxidant.
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