KR101289234B1 - Filler for solar cell module and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 충전재(filler) 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지 모듈용 충전재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filler and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a filler for a solar cell module and a method for manufacturing the same.
태양광 발전에 사용되는 태양전지 모듈은 일반적으로 태양전지 셀을 보호하기 위하여, 태양전지 셀의 양면에 충전재(또는 봉지재)가 사용되며, 추가적으로 태양광이 입사되는 쪽에 투명 유리기판이 부착되고, 반대쪽에는 수증기 차단성 및 내후성이 우수한 백시트가 부착됨으로써 구성된다. A solar cell module used for photovoltaic power generation is generally a filler (or encapsulant) is used on both sides of the solar cell in order to protect the solar cell, and a transparent glass substrate is attached to the side where the solar light is incident, On the opposite side, the back sheet is formed by attaching a back sheet having excellent water vapor barrier property and weather resistance.
특히, 태양전지 모듈의 각 부품 중에서도 충전재(또는 봉지재)는 태양전지의 효율과 밀접한 관계를 가질 뿐만 아니라 태양전지의 수명을 결정하는 데에 기여하고 있는 바, 상기 충전재와 관련하여 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다. In particular, among the components of the solar cell module, the filler (or encapsulant) not only has a close relationship with the efficiency of the solar cell, but also contributes to determining the life of the solar cell. It is losing.
종래 충전재를 형성하기 위한 재료로는 가공성 및 작업성이 다른 재료들에 비해 우수한 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체가 많이 이용되어 왔다. 그러나, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체의 경우에는 유리 및 백시트와의 접착 강도가 충분하지 않을 뿐더러 장시간 사용에 의해 박리 현상이 일어나 장기적으로 사용되기에는 취약하고, 장기간 자외선에 노출되는 경우에는 변색될 뿐만 아니라 방습성이 떨어지는 현상이 발생한다는 문제점이 있었다. 또한, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는 태양전지 모듈 제작 공정에 있어서 열분해가 발생할 수 있으며, 가열 시에는 아세트산비닐 가스가 발생되므로 냄새와 전극 손상의 원인으로 작용한다는 문제가 있었다. As a material for forming a conventional filler, ethylene vinyl acetate copolymer having excellent processability and workability compared to other materials has been used. However, in the case of the ethylene vinyl acetate copolymer, not only the adhesive strength between the glass and the backsheet is sufficient, but also the peeling phenomenon occurs due to prolonged use, which is vulnerable to long-term use. Rather, there was a problem in that the phenomenon of poor moisture resistance occurs. In addition, the ethylene vinyl acetate copolymer may cause thermal decomposition in the solar cell module manufacturing process, and there is a problem that acts as a cause of odor and damage to the electrode because vinyl acetate gas is generated during heating.
상술한 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체의 문제점을 해결하기 위해 Ionomer, PVB(poly vinyl bytyral) 등의 대체재가 제안되었으나, 상기 재료들은 변색문제 및 높은 생산단가 등으로 인하여 한계가 있었다. 또한, 변성실란을 이용한 중합체로 구성된 충전재가 제안되었으나, 상기 재료는 광투과성 개선에 한계가 있을 뿐만 아니라 변성실란을 제조하기 위한 별도의 공정이 추가되었으므로 태양전지모듈의 생산단가 상승 문제가 발생하였다.In order to solve the above problems of the ethylene vinyl acetate copolymer, alternative materials such as ionomer and polyvinyl bytyral (PVB) have been proposed, but the materials have limitations due to discoloration problems and high production cost. In addition, a filler composed of a polymer using a modified silane has been proposed, but the material has a limitation in improving light transmittance, and a separate process for manufacturing the modified silane has been added, thereby causing a problem in raising the production cost of the solar cell module.
본 발명의 실시예들은 유리 및 백시트와의 접착 강도가 우수하고, 광투과성이 우수한 태양전지 모듈용 충전재를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention are to provide a solar cell module filler having excellent adhesive strength with glass and a back sheet and excellent light transmittance.
또한, 변성실란을 이용한 중합체를 이용하면서도 광투과성을 개선시키고 공정 간소화를 달성 가능한 태양전지 모듈용 충전재 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, while using a polymer using a modified silane to improve the light transmittance and to provide a method for producing a filler for solar cell module that can achieve a simplified process.
본 발명의 일 측면에 따르면 메탈로센 폴리에틸렌, 제1 자외선 흡수제 및 제1 열안정제를 포함하는 중간층; 상기 중간층 양면에 형성되는 것으로, 실란변성 폴리올레핀 수지, 말레산 변성 폴리올레핀 수지, 제2 자외선 흡수제 및 제2 열안정제를 포함하는 표면층을 포함하고, 상기 실란변성 폴리올레핀 수지는 메탈로센 폴리에틸렌, 에틸렌성 불포화 실란 화합물 및 라디칼 발생제를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재가 될 수 있다. According to an aspect of the invention an intermediate layer comprising a metallocene polyethylene, a first ultraviolet absorber and a first heat stabilizer; It is formed on both sides of the intermediate layer, and comprises a surface layer comprising a silane-modified polyolefin resin, maleic acid-modified polyolefin resin, a second ultraviolet absorber and a second heat stabilizer, the silane-modified polyolefin resin is a metallocene polyethylene, ethylenically unsaturated It can be a filler for a solar cell module comprising a silane compound and a radical generator.
이 때, 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물은, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리프로폭시실란, 비닐트리에틸렌옥시실란 및 비닐트리카르복실실란으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. In this case, the ethylenically unsaturated silane compound is one or more selected from the group consisting of vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriethyleneoxysilane and vinyltricarboxysilane. It can be characterized.
또한, 상기 라디칼 발생제는, 디이소프로필벤젠히드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(히드로퍼옥시)헥산등의 히드로퍼옥사이드류, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디쿠밀퍼록사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산등의 디알킬퍼옥사이드류, 퍼옥시에스테류, 유기과산화물 및 아조화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. Moreover, the said radical generator is hydroperoxides, such as diisopropyl benzene hydroperoxide, 2, 5- dimethyl- 2, 5- di (hydroperoxy) hexane, di-t- butyl peroxide, t- Group consisting of dialkyl peroxides such as butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, peroxy esters, organic peroxides and azo compounds It may be characterized in that at least one selected from.
또한, 상기 실란변성 폴리올레핀 수지는 상기 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여, 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물 1 내지 10 중량부, 상기 라디칼 발생제 0.01 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The silane-modified polyolefin resin may include 1 to 10 parts by weight of the ethylenically unsaturated silane compound and 0.01 to 5 parts by weight of the radical generator with respect to 100 parts by weight of the metallocene polyethylene.
이 때, 상기 실란변성 폴리올레핀 수지는 밀도가 0.890 내지 0.910 g/cm3이고, 융점이 80 내지 110℃인 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the silane-modified polyolefin resin may have a density of 0.890 to 0.910 g / cm 3 , the melting point is 80 to 110 ℃.
한편, 상기 말레산 변성 폴리올레핀 수지는 말레산무수물을 폴리올레핀 수지에 그라프트 중합 시킨 것으로, 상기 폴리올레핀 수지는 α올레핀 수지-저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형폴리에틸렌, 메탈로센 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 1 이상의 에틸렌공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. Meanwhile, the maleic acid-modified polyolefin resin is obtained by graft polymerization of maleic anhydride to a polyolefin resin, and the polyolefin resin is αolefin resin-low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear polyethylene, metallocene polyethylene, polypropylene And it may be characterized in that at least one selected from the group consisting of one or more ethylene copolymers.
또한, 상기 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여, 상기 말레산 변성 폴리올레핀 수지 1 내지 10 중량부 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, 1 to 10 parts by weight of the maleic acid-modified polyolefin resin may be included based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene of the silane-modified polyolefin resin.
한편, 상기 제1 자외선 흡수제 및 상기 제2 자외선 흡수제는 동일하거나 상이한 첨가제이고, 상기 첨가제는 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살리실레이트계, 아크릴니트릴계, 금속 착염계, 힌더드 아민계, 초미립자 산화티탄 및 초미립자 산화아연으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. Meanwhile, the first ultraviolet absorber and the second ultraviolet absorber are the same or different additives, and the additives are benzophenone based, benzotriazole based, salicylate based, acrylonitrile based, metal complex salt based, hindered amine based and ultra fine particles. It may be characterized in that at least one member selected from the group consisting of titanium oxide and ultrafine zinc oxide.
이 때, 상기 제1 자외선 흡수제는 상기 중간층의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm 포함되고, 상기 제2 자외선 흡수제는 상기 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다. At this time, the first ultraviolet absorber is 100 to 5000ppm based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene of the intermediate layer, the second ultraviolet absorber is 100 to 100 parts by weight of the metallocene polyethylene of the silane-modified polyolefin resin. 5000ppm may be included.
한편, 상기 제1 열안정제 및 제2 열안정제는 동일하거나 상이한 첨가제이고, 상기 첨가제는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐]에틸에스테르포스파이트 또는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸 페닐)[1,1-비페닐]-4,4‘-디일비스포스포나이트인 인계 산화방지제; 락톤계 산화방지제; 페놀계 산화방지제; 아민계 산화방지제 및 황계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.Meanwhile, the first and second heat stabilizers are the same or different additives, and the additives include tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, bis [2,4-bis (1,1-bis). Phosphorus antioxidant which is dimethylethyl) -6-methylphenyl] ethyl ester phosphite or tetrakis (2,4-di-tert-butyl phenyl) [1,1-biphenyl] -4,4'-diylbisphosphonite ; Lactone-based antioxidants; Phenolic antioxidants; It may be characterized by at least one member selected from the group consisting of amine antioxidants and sulfur-based antioxidants.
한편, 상기 중간층은 제1 핵제 및 제1 광안정제를 더 포함하고, 상기 표면층은 제2 핵제 및 제2 광안정제를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. Meanwhile, the intermediate layer may further include a first nucleating agent and a first light stabilizer, and the surface layer may further include a second nucleating agent and a second light stabilizer.
이 때, 상기 제1 핵제 및 제2 핵제는 동일하거나 상이한 첨가제이고, 상기 첨가제는 유기인계 화합물, 유기인계 금속염, 지방산, 지방산 금속염, 알데하이드 화합물, 고융점 고분자계 핵제, 벤질리덴 솔비톨계 핵제 및 로진계 핵제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the first nucleating agent and the second nucleating agent are the same or different additives, the additives are organophosphorus compound, organophosphorus metal salt, fatty acid, fatty acid metal salt, aldehyde compound, high melting point polymer nucleating agent, benzylidene sorbitol nucleating agent and rosin It may be characterized by one or more selected from the group consisting of a system nucleating agent.
한편, 상기 제1 광안정제 및 제2 광안정제는 동일하거나 상이한 첨가제이고, 상기 첨가제는 힌더드 아민계 화합물 또는 힌더드피페리딘계 화합물인 것을 특징으로 할 수 있다. The first light stabilizer and the second light stabilizer may be the same or different additives, and the additive may be a hindered amine compound or a hindered piperidine compound.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기준되는 100 중량부의 메탈로센 폴리에틸렌, 100 내지 5000ppm의 제1 자외선 흡수제 및 100 내지 5000ppm 제1 열안정제를 혼합기에서 혼합하여 제1 혼합물을 생성시키는 단계; 기준되는 100 중량부의 메탈로센 폴리에틸렌, 1 내지 10 중량부의 에틸렌성 불포화 실란 화합물, 0.01 내지 5 중량부의 라디칼 발생제, 100 내지 5000ppm의 제2 자외선 흡수제 및 100 내지 5000ppm의 제2 열안정제를 혼합기에서 혼합하여 제2 혼합물을 생성시키는 단계; 및 공압출기를 통하여 상기 제1 혼합물을 압출시켜 중간층을 제조함과 동시에 상기 제2 혼합물을 반응 압출시켜 표면층을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재 제조방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the invention, the step of mixing the
또한, 상기 제1 혼합물은 제1 핵제 및 제1 광안정제를 더 포함하고, 상기 제2 혼합물은 제2 핵제 및 제2 광안정제를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first mixture may further include a first nucleating agent and a first light stabilizer, and the second mixture may further include a second nucleating agent and a second light stabilizer.
본 발명의 실시예들은 충전재를 다층구조로 형성하되 표면층에서만 실란변성 폴리올레핀 수지 및 말레산 변성 폴리올레핀 수지를 포함함으로써, 충전재의 접착강도 및 광투과성을 향상시킬 수 있다. Embodiments of the present invention to form a filler in a multi-layer structure, but includes a silane-modified polyolefin resin and maleic acid-modified polyolefin resin only in the surface layer, it is possible to improve the adhesive strength and light transmittance of the filler.
또한, 변성실란을 이용한 중합체를 이용하면서도 변성실란을 제조하기 위한 별도 공정 없이 혼합물들을 압출기 내에서 반응 압출시킴으로써, 공정 간소화를 달성 할 수 있다.In addition, process simplification can be achieved by reacting and extruding the mixtures in an extruder without using a polymer using modified silanes but without a separate process for producing the modified silanes.
도 1은 태양전지 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 충전재를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a solar cell module.
2 is a view schematically showing a filler for a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
도 1은 태양전지 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 태양전지 모듈은 태양전지셀(100), 충전재(200), 백시트(300) 및 유리(400)를 포함할 수 있다. 1 is a view schematically showing a solar cell module. Referring to FIG. 1, the solar cell module may include a
태양전지셀(100)은 통상의 결정질 실리콘 태양전지 등이 사용될 수 있다. 충전재(200)는 태양전지셀(100)의 상부면 및 하부면에 형성되는 것으로, 시트 형태로 제조될 수 있다. 충전재(200)는 봉지재(encapsulant)라고도 지칭될 수 있으나, 본 명세서에서는 "충전재"라고 통일하여 지칭하기로 한다. As the
백시트(300)는 태양전지셀(100) 하부면에 형성된 충전재(200)의 하부에 라미네이팅 되는 것으로, 습기방지 및 반사판 역할을 수행할 수 있다. 유리(400)는 태양전지 모듈 전면부에 라미네이팅 되는 것으로, 광투과도가 높고 표면 광반사 손실을 낮추기 위한 표면처리가 되어 있을 수 있다. 상술한 백시트(300) 및 유리(400)는 통상적으로 이용되는 제품을 입수하여 사용 가능하다. 본 발명의 실시예들은 상술한 태양전지 모듈에서 충전재(200)에 관한 것으로, 이하에서 설명하도록 한다. The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 충전재(200)를 개략적으로 도시한 도면이다. 2 is a view schematically showing a solar
도 2를 참조하면, 태양전지 모듈용 충전재(200)는 중간층(210) 및 표면층(220)을 포함한다. 표면층(220)은 중간층(210)의 양면에 형성되는 것이다. 중간층(210)의 상부면에 형성되는 표면층(220)을 상부 표면층이라고 지칭하고, 중간층(210)의 하부면에 형성되는 표면층(220)을 하부 표면층 또는 기저층으로 각각 구분하여 지칭할 수 있으나, 본 명세서에서는 표면층(220)으로 통일하여 지칭하기로 한다. Referring to FIG. 2, the
태양전지 모듈용 충전재(200)의 형태 및 크기는 한정되지 않는다. 예를 들면, 태양전지 모듈용 충전재(200)는 시트(sheet) 형태로 형성될 수 있으며, 태양전지셀의 크기에 대응하는 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 태양전지 모듈용 충전재(200)의 두께도 한정되지 않는다. 예를 들면, 태양전지 모듈용 충전재(200)는 약 400㎛의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. The shape and size of the solar
중간층(210)은 메탈로센 폴리에틸렌, 제1 자외선 흡수제 및 제1 열안정제를 포함할 수 있다. 상기 메탈로센 폴리에틸렌은 메탈로센 촉매를 사용하여 중합한 직쇄상의 폴리에틸렌(polyethylene)을 의미한다. The
제1 자외선 흡수제는 예를 들면, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살리실레이트계, 아크릴니트릴계, 금속 착염계, 힌더드 아민계, 초미립자 산화티탄 및 초미립자 산화아연으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제1 자외선 흡수제는 상기 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm이 첨가될 수 있으며, 100 내지 2000ppm이 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 제1 자외선 흡수제가 100ppm 미만 첨가되는 경우에는 자외선 흡수효과가 충분히 발현되지 않으며, 5000ppm을 초과하여 첨가되는 경우에는 충전재의 투명도(내지 광투과율) 및 접착강도를 떨어뜨리는 문제가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 입자 이동에 의한 T-Die 및 Roll의 표면 오염이 일어나 장시간 압출작업에 장애요소로 작용할 수 있다. The first ultraviolet absorber is, for example, one selected from the group consisting of benzophenone series, benzotriazole series, salicylate series, acrylonitrile series, metal complex salt series, hindered amine series, ultrafine titanium oxide and ultrafine zinc oxide. Although the above can be used, it is not limited to this. In addition, the first ultraviolet absorber may be added to 100 to 5000ppm, based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene, it is preferable that 100 to 2000ppm is added. When the first ultraviolet absorbent is added less than 100ppm, the ultraviolet absorbing effect is not sufficiently expressed. If the first ultraviolet absorbent is added more than 5000ppm, not only the transparency (to light transmittance) and the adhesive strength of the filler may be lowered. , Surface contamination of T-Die and Roll due to particle movement can act as an obstacle for long time extrusion.
제1 열안정제는 예를 들면, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐]에틸에스테르포스파이트 또는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸 페닐)[1,1-비페닐]-4,4‘-디일비스포스포나이트인 인계 산화방지제; 락톤계 산화방지제; 페놀계 산화방지제; 아민계 산화방지제 및 황계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제1 열안정제는 상기 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm이 첨가될 수 있으며, 100 내지 3000ppm이 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 제1 열안정제가 100ppm 미만 첨가되는 경우에는 열안정성 효과가 충분히 발현되지 않아 충전재의 황변 원인으로 작용할 수 있으며, 5000ppm을 초과하여 첨가되는 경우에는 충전재의 광투과율 및 접착효과를 떨어뜨릴 수 있다.The first heat stabilizer is, for example, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, bis [2,4-bis (1,1-dimethylethyl) -6-methylphenyl] ethyl ester phosphite or Phosphorus antioxidants which are tetrakis (2,4-di-tert-butyl phenyl) [1,1-biphenyl] -4,4'-diylbisphosphonite; Lactone-based antioxidants; Phenolic antioxidants; One or more selected from the group consisting of amine antioxidants and sulfur antioxidants may be used, but is not limited thereto. In addition, the first heat stabilizer may be added to 100 to 5000ppm, 100 to 3000ppm is added to 100 parts by weight of the metallocene polyethylene. When the first thermal stabilizer is added below 100ppm, the thermal stability effect may not be sufficiently expressed, which may act as a cause of yellowing of the filler, and when the first thermal stabilizer is added above 5000ppm, the light transmittance and adhesion of the filler may be reduced.
중간층(210)은 제1 핵제 및 제1 광안정제를 더 포함할 수 있다. The
제1 핵제는 예를 들면, 유기인계 화합물, 유기인계 금속염, 지방산, 지방산 금속염, 알데하이드 화합물, 고융점 고분자계 핵제, 벤질리덴 솔비톨계 핵제 및 로진계 핵제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 제1 핵제의 첨가량은 한정되지 않으며, 예를 들면, 상기 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 1000ppm이 첨가될 수 있다. 상기 제1 핵제가 100ppm 미만 첨가되는 경우에는 압출된 용융 충전재의 Haze값이 떨어지지 않을 수 있으며, 1000ppm을 초과하여 첨가되는 경우에는 압출용융물의 냉각속도를 상승시켜 충전재 외관변형이 일어날 가능성이 있다.For example, the first nucleating agent may be one or more selected from the group consisting of organophosphorus compounds, organophosphorus metal salts, fatty acids, fatty acid metal salts, aldehyde compounds, high melting point polymer nucleating agents, benzylidene sorbitol nucleating agents, and rosin nucleating agents. It may be, but is not limited thereto. Meanwhile, the amount of the first nucleating agent added is not limited. For example, 100 to 1000 ppm may be added based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene. When the first nucleating agent is added below 100ppm, the Haze value of the extruded molten filler may not fall. When the first nucleating agent is added above 1000ppm, the appearance appearance of the filler may increase by increasing the cooling rate of the extrusion melt.
제1 광안정제는 예를 들면, 힌더드 아민계 화합물 또는 힌더드피페리딘계 화합물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 광안정제의 구체예로는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스-(엔-옥틸옥시-테트라메틸)피페리디닐세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 또는 메틸-1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜세바케이트 등이 있다. 한편, 상기 제1 광안정제의 첨가량은 한정되지 않으며, 예를 들면, 상기 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm이 첨가될 수 있으며, 100 내지 2000ppm이 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 제1 광안정제가 100ppm 미만 첨가되는 경우에는 광안정 효과가 충분히 발현되지 않으며, 5000ppm을 초과하여 첨가되는 경우에는 충전재의 광투과율 및 접착강도를 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 입자 이동에 의한 T-Die 및 Roll의 표면 오염이 일어나 장시간 압출작업에 장애요소로 작용할 수 있다.
The first light stabilizer may be, for example, a hindered amine compound or a hindered piperidine compound, but is not limited thereto. Specific examples of the first light stabilizer include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis- (en-octyloxy-tetramethyl) piperidinyl sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate or methyl-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate. On the other hand, the amount of the first light stabilizer is not limited, for example, 100 to 5000ppm may be added to 100 parts by weight of the metallocene polyethylene, it is preferable that 100 to 2000ppm is added. When the first light stabilizer is added less than 100ppm, the light stabilizer effect is not sufficiently expressed. When the first light stabilizer is added more than 5000ppm, not only the light transmittance and adhesive strength of the filler are lowered, but also T-Die and Surface contamination of roll may occur, which may act as an obstacle for long time extrusion.
표면층(220)은 실란변성 폴리올레핀 수지, 말레산 변성 폴리올레핀 수지, 제2 자외선 흡수제 및 제2 열안정제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 충전재(200)는 중간층(210)과 표면층(220)의 다층구조로 형성하되, 표면층(220)에서만 실란변성 폴리올레핀 수지 및 말레산 변성 폴리올레핀 수지를 포함하여 표면층(220)의 접착특성을 부각시킴으로써, 종래 변성실란을 이용한 중합체로 구성된 충전재에 비하여 접착특성 및 광학특성 모두를 향상시키는 것을 일 특징으로 한다. The
이 때, 실란변성 폴리올레핀 수지는 메탈로센 폴리에틸렌, 에틸렌성 불포화 실란 화합물 및 라디칼 발생제를 포함할 수 있다. 상기 실란변성 폴리올레핀 수지는 라디칼 발생제의 존재하에서 메탈로센 폴리에틸렌에 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 그라프트 중합시킴으로써 형성되는 수지를 의미한다. In this case, the silane-modified polyolefin resin may include a metallocene polyethylene, an ethylenically unsaturated silane compound, and a radical generator. The silane-modified polyolefin resin means a resin formed by graft polymerization of an ethylenically unsaturated silane compound on metallocene polyethylene in the presence of a radical generator.
메탈로센 폴리에틸렌은 중간층(210)에 포함되는 메탈로센 폴리에틸렌과 동일 또는 유사한 것일 수 있는 바, 중복 설명은 생략하기로 한다. The metallocene polyethylene may be the same as or similar to the metallocene polyethylene included in the
에틸렌성 불포화 실란 화합물은 예를 들면, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리프로폭시실란, 비닐트리에틸렌옥시실란 및 비닐트리카르복실실란으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물은 상기 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 포함될 수 있다. 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물이 1 중량부 미만 포함되는 경우에는 그라프트율이 현저히 떨어지므로 접착강도에 영향을 미치지 못하며, 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 그라프트율이 과다하여 충전재의 외관불량 문제가 발생할 수 있다.As the ethylenically unsaturated silane compound, for example, one or more selected from the group consisting of vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriethyleneoxysilane and vinyltricarboxysilane may be used. It may be, but is not limited thereto. In addition, the ethylenically unsaturated silane compound may be included 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene. When the ethylenically unsaturated silane compound is included in less than 1 part by weight, the graft ratio is significantly lowered and thus does not affect the adhesive strength. When the ethylenically unsaturated silane compound is included in an amount exceeding 10 parts by weight, the graft ratio may be excessive, resulting in poor appearance of the filler. .
라디칼 발생제는 디이소프로필벤젠히드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(히드로퍼옥시)헥산등의 히드로퍼옥사이드류, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디쿠밀퍼록사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산등의 디알킬퍼옥사이드류, 퍼옥시에스테류, 유기과산화물 및 아조화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 라디컬 발생제는 상기 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부 포함될 수 있다. 상기 라디칼 발생제가 0.01 중량부 미만의 경우에는 그라프트율이 현저히 떨어지므로 접착강도에 영향을 미치지 못하며, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 압출 중에 라디칼 발생제로 인한 조기 가류현상이 발생하므로 외관불량 문제가 발생할 수 있다. Radical generators include hydroperoxides such as diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (hydroperoxy) hexane, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide 1 selected from the group consisting of dialkyl peroxides such as dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, peroxyesters, organic peroxides and azo compounds One or more species may be used, but is not limited thereto. In addition, the radical generating agent may be included 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene. If the radical generator is less than 0.01 parts by weight, the graft ratio is significantly lowered and thus does not affect the adhesive strength. If the radical generator is included in an amount exceeding 5 parts by weight, preliminary vulcanization may occur due to the radical generator during extrusion, resulting in appearance defects. Can be.
다시 말하면, 실란변성 폴리올레핀 수지는 기준되는 100 중량부의 상기 메탈로센 폴리에틸렌, 1 내지 10 중량부의 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물 및 0.01 내지 5 중량부의 상기 라디칼 발생제를 포함하여 형성될 수 있다. In other words, the silane-modified polyolefin resin may be formed including 100 parts by weight of the metallocene polyethylene, 1 to 10 parts by weight of the ethylenically unsaturated silane compound, and 0.01 to 5 parts by weight of the radical generator.
한편, 실란변성 폴리올레핀 수지는 밀도가 0.890 내지 0.910 g/cm3이고, 융점이 80 내지 110℃일 수 있다. 상기 실란변성 폴리올레핀 수지의 융점이 80℃ 미만인 경우에는 충전재의 내열특성 약화로 인하여 추가 가교공정 등이 필요하게 되어 공정이 복잡해지는 문제가 있으며, 융점이 110℃를 초과하는 경우에는 라미네이팅 공정온도가 지나치게 상승되어야 하므로 공정효율이 현저히 저하되는 문제가 있다.Meanwhile, the silane-modified polyolefin resin may have a density of 0.890 to 0.910 g / cm 3 and a melting point of 80 to 110 ° C. In the case where the melting point of the silane-modified polyolefin resin is less than 80 ° C., a further crosslinking process is required due to the weakening of the heat resistance of the filler, and thus the process becomes complicated. When the melting point exceeds 110 ° C., the laminating process temperature is excessively high. Since it must be raised, there is a problem that the process efficiency is significantly reduced.
말레산 변성 폴리올레핀 수지는 말레산무수물(Maleic Anhydride)을 폴리올레핀 수지에 그라프트 중합 시킨 것으로, 이 때, 상기 폴리올레핀 수지는 α올레핀 수지-저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형폴리에틸렌, 메탈로센 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 1 이상의 에틸렌공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 말레산 변성 폴리올레핀 수지는 상기 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 포함될 수 있으며, 1 내지 5 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 말레산 변성 폴리올레핀 수지가 1 중량부 미만 포함되는 경우에는 충전재의 접착강도 상승효과가 충분히 구현되지 않으며, 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 압출 흐름성을 저해하므로 외관불량 문제가 발생할 수 있다. The maleic acid-modified polyolefin resin is obtained by graft polymerization of maleic anhydride to a polyolefin resin, wherein the polyolefin resin is α-olefin resin-low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear polyethylene, metallocene It may be one or more selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene and one or more ethylene copolymers, but is not limited thereto. In addition, the maleic acid-modified polyolefin resin may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight, and 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene of the silane-modified polyolefin resin. When the maleic acid-modified polyolefin resin is included in less than 1 part by weight, the effect of increasing the adhesive strength of the filler is not sufficiently realized, and when it is included in an amount exceeding 10 parts by weight, the extrusion flowability may be impaired, resulting in a poor appearance.
제2 자외선 흡수제는 중간층(210)의 제1 자외선 흡수제와 동일하거나 상이한 첨가제일 수 있으며, 예를 들면, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살리실레이트계, 아크릴니트릴계, 금속 착염계, 힌더드 아민계, 초미립자 산화티탄 및 초미립자 산화아연으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한, 제2 자외선 흡수제는 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm이 첨가될 수 있으며, 100 내지 2000ppm이 첨가되는 것이 바람직하다. 제2 자외선 흡수제의 첨가량의 한정 이유는 상술한 제1 자외선 흡수제의 첨가량 한정 이유와 동일 또는 유사하므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.The second ultraviolet absorber may be the same or different additives as the first ultraviolet absorber of the
또한, 제2 열안정제는 중간층(210)의 제1 열안정제와 동일하거나 상이한 첨가제일 수 있으며, 예를 들면 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐]에틸에스테르포스파이트 또는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸 페닐)[1,1-비페닐]-4,4‘-디일비스포스포나이트인 인계 산화방지제; 락톤계 산화방지제; 페놀계 산화방지제; 아민계 산화방지제 및 황계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한, 제2 열안정제는 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm이 첨가될 수 있으며, 100 내지 3000ppm이 첨가되는 것이 바람직하다. 제2 열안정제의 첨가량 한정 이유는 상술한 제1 열안정제의 첨가량 한정 이유와 동일 또는 유사하므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.In addition, the second heat stabilizer may be an additive that is the same as or different from the first heat stabilizer of the
표면층(210)은 제2 핵제 및 제2 광안정제를 더 포함할 수 있다. The
제2 핵제는 중간층(210)의 제1 핵제와 동일하거나 상이한 첨가제일 수 있으며, 예를 들면 유기인계 화합물, 유기인계 금속염, 지방산, 지방산 금속염, 알데하이드 화합물, 고융점 고분자계 핵제, 벤질리덴 솔비톨계 핵제 및 로진계 핵제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 제2 핵제의 첨가량은 한정되지 않으며, 예를 들면, 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 1000ppm이 첨가될 수 있다. 제2 핵제의 첨가량 한정 이유는 상술한 제1 핵제의 첨가량 한정 이유와 동일 또는 유사하므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.
The second nucleating agent may be the same or different additives as the first nucleating agent of the
제2 광안정제는 중간층(210)의 제1 광안정제와 동일하거나 상이한 첨가제일 수 있으며, 예를 들면 힌더드 아민계 화합물 또는 힌더드피페리딘계 화합물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 제2 광안정제의 첨가량은 한정되지 않으며, 예를 들면, 상기 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm이 첨가될 수 있으며, 100 내지 2000ppm이 첨가되는 것이 바람직하다. 제2 광안정제의 첨가량 한정 이유는 상술한 제1 광안정제의 첨가량 한정 이유와 동일 또는 유사하므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.The second light stabilizer may be an additive that is the same as or different from the first light stabilizer of the
상술한 것과 같이 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈용 충전재는 충전재를 다층구조로 형성하되 표면층에서만 실란변성 폴리올레핀 수지 및 말레산 변성 폴리올레핀 수지를 포함함으로써, 충전재의 접착강도 및 광투과성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 상술한 태양전지 모듈용 충전재를 포함하는 태양전지 모듈을 제공한다.
As described above, the filler for a solar cell module according to the embodiment of the present invention includes a silane-modified polyolefin resin and a maleic acid-modified polyolefin resin only in the surface layer to form a filler in a multilayer structure, thereby improving adhesive strength and light transmittance of the filler. Can be. In addition, the present invention provides a solar cell module comprising the above-described filler for solar cell module.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 충전재 제조방법에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 태양전지 모듈용 충전재의 각 구성에 대한 설명은 상술하였으므로, 이하에서는 중복 설명은 생략하고 제조방법을 중심으로 설명하도록 한다. Hereinafter, a method for manufacturing a filler for a solar cell module according to an embodiment of the present invention. However, since the description of each configuration of the filler for solar cell module has been described above, redundant description will be omitted below and the manufacturing method will be described.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 충전재 제조방법은 우선, 기준되는 100 중량부의 메탈로센 폴리에틸렌, 100 내지 5000ppm의 제1 자외선 흡수제 및 100 내지 5000ppm 제1 열안정제를 혼합기에서 혼합하여 제1 혼합물을 생성시킨다. 다음으로, 기준이 되는 100 중량부의 메탈로센 폴리에틸렌, 1 내지 10 중량부의 에틸렌성 불포화 실란 화합물, 0.01 내지 5 중량부의 라디칼 발생제, 100 내지 5000ppm의 제2 자외선 흡수제 및 100 내지 5000ppm의 제2 열안정제를 혼합기에서 혼합하여 제2 혼합물을 생성시킨다. 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물의 각 구성물들에 대하여는 상술하였으므로, 여기에서는 중복 설명을 생략하도록 한다. In the solar cell module filler manufacturing method according to an embodiment of the present invention, first, 100 parts by weight of the metallocene polyethylene, 100 to 5000ppm of the first ultraviolet absorber and 100 to 5000ppm of the first thermal stabilizer by mixing in a mixer 1 Create a mixture. Next, 100 parts by weight of the metallocene polyethylene, 1 to 10 parts by weight of ethylenically unsaturated silane compound, 0.01 to 5 parts by weight of a radical generator, 100 to 5000 ppm of the second ultraviolet absorber and 100 to 5000 ppm of the second row The stabilizers are mixed in a mixer to produce a second mixture. Since the components of the first mixture and the second mixture have been described above, overlapping description thereof will be omitted.
이 때, 제1 혼합물 및 제2 혼합물이 생성되는 상기 혼합기는 휀쉘 믹서(Henschel Mixer), 드라이 블렌딩(Dry Blending) 또는 텀블러 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In this case, the mixer in which the first mixture and the second mixture are produced may be a Hexchel Mixer, a dry blending, or a tumbler, but is not limited thereto.
한편, 상기 제1 혼합물은 제1 핵제 및 제1 광안정제를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 혼합물은 제2 핵제 및 제2 광안정제를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 핵제 및 제2 핵제는 각각 100 내지 1000ppm 첨가될 수 있으며, 상기 제1 광안정제 및 제2 광안정제는 각각 100 내지 5000ppm 첨가될 수 있다.Meanwhile, the first mixture may further include a first nucleating agent and a first light stabilizer, and the second mixture may further include a second nucleating agent and a second light stabilizer. At this time, the first nucleating agent and the second nucleating agent may be added to 100 to 1000ppm, respectively, the first light stabilizer and the second light stabilizer may be added to 100 to 5000ppm, respectively.
다음으로, 공압출기를 통하여 상기 제1 혼합물을 압출시켜 중간층을 제조함과 동시에 상기 제2 혼합물을 반응 압출시켜 표면층을 제조함으로써 태양전지 모듈용 충전재가 제조될 수 있다. 이 때, 상기 중간층 및 표면층은 T-Die를 사용하여 시트 형태로 제조될 수 있으며, 압출온도는 100℃ 내지 240℃일 수 있다. 상기와 같이 제조된 태양전지 모듈용 충전재의 두께는 약 40㎛일 수 있다. Next, a filler for a solar cell module may be manufactured by extruding the first mixture through a coextruder to prepare an intermediate layer and simultaneously reacting and extruding the second mixture to prepare a surface layer. At this time, the intermediate layer and the surface layer may be prepared in the form of a sheet using T-Die, the extrusion temperature may be 100 ℃ to 240 ℃. The thickness of the solar cell module filler prepared as described above may be about 40㎛.
종래 변성실란을 이용한 중합체로 구성된 태양전지 모듈용 충전재의 제조방법에서는 변성실란 중합체를 1차적으로 제조하고, 다시 이를 첨가제 마스터배치와 2차적으로 혼합한 뒤에야 비로소 압출이 개시되는 비연속식 공정이 이용되었다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 충전재 제조방법에서는 충전재를 이루는 혼합물들을 모두 혼합기에 넣은 후에 반응 압출시킴으로써 연속식 공정을 이용한다는 점에서 특징이 있다. 이로 인하여, 종래에 비하여 공정 간소화를 달성 가능할 수 있어 제조비용 절감 등의 효과가 있다. In the conventional method for preparing a solar cell module filler composed of a polymer using a modified silane, a non-continuous process in which extrusion is started only after first preparing a modified silane polymer and then mixing it with an additive masterbatch secondly is used. It became. However, the solar cell module filler manufacturing method according to an embodiment of the present invention is characterized in that it uses a continuous process by putting all the mixture constituting the filler in the mixer and then react extrusion. As a result, process simplification can be achieved as compared with the related art, thereby reducing the manufacturing cost.
이하에서는 본 발명의 시험예들을 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 하기의 시험예들은 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 예시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않음은 자명하다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to test examples of the present invention. It should be understood, however, that the following test examples are illustrative only to illustrate the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
시험예Test Example
실시예Example 1의 제조 1
기준되는 100중량부의 밀도 0.896 g/cm3을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌, 1 중량부의 비닐트리메톡시실란, 5 중량부의 말레산 변성 폴리올레핀 수지(0.5% MAH grafted metallocene PE), 0.1 중량부의 디쿠밀퍼록사이드, 500ppm의 핵제(HYPERRFORM HL 3-4,Milliken), 3000ppm의 열안정제(Irganox 1010, Ciba), 2000ppm의 자외선흡수제(UV5411, Cytec) 및 2000ppm의 광안정제(UV3346, Cytec)을 헨쉘 믹서에 넣고 저속으로 10분, 다시 고속에서 5분간 혼합한 후 45mm 구경의 압출기 호퍼로 이송하였다. 다음으로, 기준되는 100중량부의 밀도 0.896 g/cm3을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌, 300ppm의 핵제(HYPERRFORM HL 3-4,Milliken), 1000ppm의 열안정제(Irganox 1010, Ciba), 500ppm의 자외선흡수제(UV5411, Cytec) 및 500ppm의 광안정제(UV3346, Cytec)를 100mm 구경의 압출기 호퍼로 이송하였다. 다음으로, 45mm 구경의 서브압출기 및 100mm 메인압출기로 구성된 공압출기(JWELL 3-Layer Multi-Extruder)를 통하여 1000mm 폭의 T-Die에서 두께 400㎛의 태양전지 모듈용 충전재를 시트형태로 제조하였다. 압출온도는 180℃, 생산속도는 5m/min이었다. 100 parts by weight of metallocene polyethylene having a density of 0.896 g / cm 3 , 1 part by weight of vinyltrimethoxysilane, 5 parts by weight of maleic acid-modified polyolefin resin (0.5% MAH grafted metallocene PE), 0.1 part by weight of dicumylperlock Said, 500 ppm nucleating agent (HYPERRFORM HL 3-4, Milliken), 3000 ppm thermal stabilizer (Irganox 1010, Ciba), 2000 ppm UV absorber (UV5411, Cytec) and 2000 ppm light stabilizer (UV3346, Cytec) are placed in Henschel mixer After mixing for 10 minutes at low speed and 5 minutes at high speed, the mixture was transferred to an extruder hopper having a 45 mm diameter. Next, a metallocene polyethylene having a reference density of 100 parts by weight of 0.896 g / cm 3 , 300 ppm of nucleating agent (HYPERRFORM HL 3-4, Milliken), 1000 ppm of heat stabilizer (Irganox 1010, Ciba), 500 ppm of ultraviolet absorber ( UV5411, Cytec) and 500 ppm light stabilizer (UV3346, Cytec) were transferred to an extruder hopper of 100 mm diameter. Next, a filler for a solar cell module having a thickness of 400 μm was prepared in a sheet form through a co-extruder (JWELL 3-Layer Multi-Extruder) composed of a 45 mm diameter sub-extruder and a 100 mm main extruder. The extrusion temperature was 180 ° C., and the production speed was 5 m / min.
실시예Example 2의 제조 Preparation of 2
비닐트리메톡시실란을 2 중량부, 디쿠밀퍼록사이드 0.5 중량부로 조정한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 충전재를 제조하였다.A solar cell module filler was prepared in the same manner as in Example 1 except that the vinyltrimethoxysilane was adjusted to 2 parts by weight and 0.5 parts by weight of dicumyl peroxide.
실시예Example 3의 제조 3 Preparation of
비닐트리메톡시실란을 5 중량부, 디쿠밀퍼록사이드 1 중량부로 조정한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 충전재를 제조하였다.A solar cell module filler was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of vinyltrimethoxysilane and 1 part by weight of dicumyl peroxide were adjusted.
비교예Comparative example 1의 제조 1
기준되는 100중량부의 밀도 0.898 g/cm3을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌, 2 중량부의 비닐트리메톡시실란, 0.5 중량부의 디쿠밀퍼록사이드를 혼합하고 200℃에서 실란변성 수지를 제조하였다. 다음으로, 기준되는 100중량부의 밀도 0.920 g/cm3을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌, 500ppm의 핵제(HYPERRFORM HL 3-4,Milliken), 3000ppm의 열안정제(Irganox 1010, Ciba), 2000ppm의 자외선흡수제(UV5411, Cytec) 및 2000ppm의 광안정제(UV3346, Cytec)를 혼합하여 마스터배치를 제조하였다. 다음으로, 기준되는 100중량부의 밀도 0.905 g/cm3을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌에 대하여 상기 실란변성 수지 10 중량부 및 상기 마스터배치 5 중량부를 넣고, 100mm 구경의 싱글압출기(HITEC-E100)를 통하여 1000mm 폭의 T-Die에서 두께 400㎛의 태양전지 모듈용 충전재를 시트형태로 제조하였다. 압출온도는 180℃, 생산속도는 5m/min이었다.Metallocene polyethylene having a reference weight of 100 parts by weight of 0.898 g / cm 3 , 2 parts by weight of vinyltrimethoxysilane, and 0.5 parts by weight of dicumylperoxide were mixed and a silane-modified resin was prepared at 200 ° C. Next, a metallocene polyethylene having a reference weight of 100 parts by weight of 0.920 g / cm 3 , 500 ppm of nucleating agent (HYPERRFORM HL 3-4, Milliken), 3000 ppm of heat stabilizer (Irganox 1010, Ciba), 2000 ppm of ultraviolet absorber ( Masterbatches were prepared by mixing UV5411, Cytec) and 2000 ppm light stabilizer (UV3346, Cytec). Next, 10 parts by weight of the silane-modified resin and 5 parts by weight of the masterbatch were added to a metallocene polyethylene having a density of 0.905 g / cm 3 based on 100 parts by weight, and a single extruder (HITEC-E100) having a diameter of 100 mm. A filler for a solar cell module having a thickness of 400 μm was prepared in a sheet form from a T-Die having a width of 1000 mm. The extrusion temperature was 180 ° C., and the production speed was 5 m / min.
비교예Comparative example 2의 제조 Preparation of 2
기준되는 100중량부의 밀도 0.868 g/cm3을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌, 2 중량부의 비닐트리메톡시실란, 0.5 중량부의 디쿠밀퍼록사이드를 혼합하고 200℃에서 실란변성 수지를 제조하였다. 다음으로, 기준되는 100중량부의 밀도 0.910 g/cm3을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌, 500ppm의 핵제(HYPERRFORM HL 3-4,Milliken), 3000ppm의 열안정제(Irganox 1010, Ciba), 2000ppm의 자외선흡수제(UV5411, Cytec) 및 2000ppm의 광안정제(UV3346, Cytec)를 혼합하여 마스터배치를 제조하였다. 다음으로, 기준되는 100중량부의 밀도 0.900 g/cm3을 갖는 메탈로센 폴리에틸렌에 대하여 상기 실란변성 수지 10 중량부 및 상기 마스터배치 5 중량부를 넣고, 100mm 구경의 싱글압출기를 통하여 1000mm 폭의 T-Die에서 두께 400㎛의 태양전지 모듈용 충전재를 시트형태로 제조하였다. 압출온도는 180℃, 생산속도는 5m/min이었다.Metallocene polyethylene having a reference weight of 100 parts by weight of 0.868 g / cm 3 , 2 parts by weight of vinyltrimethoxysilane, 0.5 parts by weight of dicumyl peroxide were mixed and a silane modified resin was prepared at 200 ° C. Next, metallocene polyethylene having a density of 0.910 g / cm 3 based on 100 parts by weight, 500 ppm of nucleating agent (HYPERRFORM HL 3-4, Milliken), 3000 ppm of heat stabilizer (Irganox 1010, Ciba), 2000 ppm of ultraviolet absorber ( Masterbatches were prepared by mixing UV5411, Cytec) and 2000 ppm light stabilizer (UV3346, Cytec). Next, 10 parts by weight of the silane-modified resin and 5 parts by weight of the masterbatch were added to a metallocene polyethylene having a density of 0.900 g / cm 3 based on 100 parts by weight, and a 1000 mm wide T- In the die, a filler for a solar cell module having a thickness of 400 μm was prepared in a sheet form. The extrusion temperature was 180 ° C., and the production speed was 5 m / min.
광학특성 측정Optical characteristic measurement
실시예 1,2,3 및 비교예 1,2에 해당하는 태양전지 모듈용 충전재를 각각 2장의 3.2mm 강화 유리 사이에 삽입한 후에, 진공 라미네이터로 160℃에서 접착하여 샘플을 제조하였다. 다음으로, Hunterlab CQX2291 를 이용하여 전광선투과율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다. Samples were prepared by inserting the solar cell module fillers corresponding to Examples 1, 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2 between two 3.2 mm tempered glass, respectively, at 160 ° C. with a vacuum laminator. Next, the total light transmittance was measured using Hunterlab CQX2291, and the results are shown in the following [Table 1].
접착특성 측정Adhesive property measurement
실시예 1,2,3 및 비교예 1,2에 해당하는 태양전지 모듈용 충전재를 각각 3.2mm 강화 유리 및 백시트 사이에 삽입한 후에, 진공 라미네이터로 160℃에서 접착하여 샘플을 제조하였다. 다음으로, 상기 태양전지 모듈용 충전재와 상기 강화 유리 및 백시트의 접착강도(N/15mm)를 50mm/min의 박리 속도로 하여, 180°(ASTM D903)로 측정하였으며(Shimadzu Cop), 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.Samples were prepared by inserting the solar cell module fillers corresponding to Examples 1, 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2 between the 3.2 mm tempered glass and the back sheet, respectively, at 160 ° C. with a vacuum laminator. Next, the adhesive strength (N / 15mm) of the filler for the solar cell module and the tempered glass and the backsheet was measured at 180 ° (ASTM D903) at a peel rate of 50 mm / min (Shimadzu Cop). It is shown in Table 1 below.
(N/15mm)Adhesion strength with glass
(N / 15mm)
(N/15mm)Adhesion Strength with Back Sheet
(N / 15mm)
상기 [표 1]을 참조하면, 전광선투과율(%)은 샘플의 전면에서 광조사한 후에 샘플의 후면에서의 광투과율을 측정한 수치를 나타내고, 접착강도는 유리 또는 백시트와 박리가 일어날때의 수치를 나타낸 것이다. [표 1]에서 알 수 있듯이, 실시예 1,2,3은 비교예 1,2에 비해 전광선투과율이 3,4% 가량 향상되었으며, 유리 또는 백시트의 접착당도 역시 5 내지 8 N/15mm 향상되었음을 확인할 수 있다. Referring to the above [Table 1], the total light transmittance (%) represents the value measured by the light transmittance at the back of the sample after light irradiation from the front of the sample, the adhesive strength is the value when peeling occurs with the glass or back sheet It is shown. As can be seen in Table 1, Examples 1, 2 and 3 have an improved total light transmittance of about 3,4% compared to Comparative Examples 1, 2 and 5 to 8 N / 15 mm of adhesive sugar of glass or backsheet. It can be confirmed.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
100: 태양전지셀 200: 충전재
210: 중간층 220: 표면층
300: 백시트 400: 유리100: solar cell 200: filler
210: intermediate layer 220: surface layer
300: backsheet 400: glass
Claims (16)
상기 중간층 양면에 형성되는 것으로, 실란변성 폴리올레핀 수지, 말레산 변성 폴리올레핀 수지, 제2 자외선 흡수제 및 제2 열안정제를 포함하는 표면층을 포함하고,
상기 실란변성 폴리올레핀 수지는 메탈로센 폴리에틸렌, 에틸렌성 불포화 실란 화합물 및 라디칼 발생제를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.An intermediate layer comprising a metallocene polyethylene, a first ultraviolet absorber and a first heat stabilizer;
It is formed on both sides of the intermediate layer, and comprises a surface layer containing a silane-modified polyolefin resin, maleic acid-modified polyolefin resin, a second ultraviolet absorber and a second heat stabilizer,
The silane-modified polyolefin resin is a filler for a solar cell module comprising a metallocene polyethylene, an ethylenically unsaturated silane compound and a radical generator.
상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물은,
비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리프로폭시실란, 비닐트리에틸렌옥시실란 및 비닐트리카르복실실란으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The ethylenically unsaturated silane compound,
A filler for a solar cell module, characterized in that at least one member selected from the group consisting of vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, vinyl tripropoxysilane, vinyl triethyleneoxysilane, and vinyl tricarboxysilane.
상기 라디칼 발생제는,
디이소프로필벤젠히드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(히드로퍼옥시)헥산등의 히드로퍼옥사이드류, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디쿠밀퍼록사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산등의 디알킬퍼옥사이드류, 퍼옥시에스테류, 유기과산화물 및 아조화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The radical generator,
Hydroperoxides such as diisopropylbenzenehydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (hydroperoxy) hexane, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, dicumyl perlock It is at least one selected from the group consisting of dialkyl peroxides, such as side, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, peroxy esters, organic peroxides, and azo compounds. Solar cell module filler.
상기 실란변성 폴리올레핀 수지는,
상기 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여, 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물 1 내지 10 중량부, 상기 라디칼 발생제 0.01 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The silane-modified polyolefin resin,
1 to 10 parts by weight of the ethylenically unsaturated silane compound and 0.01 to 5 parts by weight of the radical generator, based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene.
상기 실란변성 폴리올레핀 수지는 밀도가 0.890 내지 0.910 g/cm3이고, 융점이 80 내지 110℃인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The silane-modified polyolefin resin has a density of 0.890 to 0.910 g / cm 3 , the melting point of the solar cell module filler, characterized in that 80 to 110 ℃.
상기 말레산 변성 폴리올레핀 수지는 말레산무수물을 폴리올레핀 수지에 그라프트 중합 시킨 것으로,
상기 폴리올레핀 수지는 α올레핀 수지-저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형폴리에틸렌, 메탈로센 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 1 이상의 에틸렌공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The maleic acid-modified polyolefin resin is obtained by graft polymerization of maleic anhydride to a polyolefin resin,
The polyolefin resin is at least one selected from the group consisting of αolefin resin-low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear polyethylene, metallocene polyethylene, polypropylene and one or more ethylene copolymers Dragon fillings.
상기 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여, 상기 말레산 변성 폴리올레핀 수지 1 내지 10 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
A filler for a solar cell module, comprising 1 to 10 parts by weight of the maleic acid-modified polyolefin resin, based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene of the silane-modified polyolefin resin.
상기 제1 자외선 흡수제 및 상기 제2 자외선 흡수제는 동일하거나 상이한 첨가제이고,
상기 첨가제는 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살리실레이트계, 아크릴니트릴계, 금속 착염계, 힌더드 아민계, 초미립자 산화티탄 및 초미립자 산화아연으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The first ultraviolet absorber and the second ultraviolet absorbent are the same or different additives,
The additive is at least one member selected from the group consisting of benzophenone, benzotriazole, salicylate, acrylonitrile, metal complex salt, hindered amine, ultrafine titanium oxide and ultrafine zinc oxide. Filler for battery module.
상기 제1 자외선 흡수제는 상기 중간층의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm 포함되고,
상기 제2 자외선 흡수제는 상기 실란변성 폴리올레핀 수지의 메탈로센 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 100 내지 5000ppm 포함되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The first ultraviolet absorber is 100 to 5000ppm based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene of the intermediate layer,
The second ultraviolet absorber is 100 to 5000 ppm based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene of the silane-modified polyolefin resin filler for solar cell module.
상기 제1 열안정제 및 제2 열안정제는 동일하거나 상이한 첨가제이고,
상기 첨가제는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐]에틸에스테르포스파이트 또는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸 페닐)[1,1-비페닐]-4,4‘-디일비스포스포나이트인 인계 산화방지제; 락톤계 산화방지제; 페놀계 산화방지제; 아민계 산화방지제 및 황계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The first and second heat stabilizers are the same or different additives,
The additive may be tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, bis [2,4-bis (1,1-dimethylethyl) -6-methylphenyl] ethyl ester phosphite or tetrakis (2,4 Phosphorus antioxidant which is -di-tert-butyl phenyl) [1,1-biphenyl] -4,4'-diylbisphosphonite; Lactone-based antioxidants; Phenolic antioxidants; Filler for solar cell module, characterized in that at least one member selected from the group consisting of amine antioxidants and sulfur-based antioxidants.
상기 중간층은 제1 핵제 및 제1 광안정제를 더 포함하고,
상기 표면층은 제2 핵제 및 제2 광안정제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method according to claim 1,
The intermediate layer further comprises a first nucleating agent and a first light stabilizer,
Said surface layer further comprises a second nucleating agent and a second light stabilizer.
상기 제1 핵제 및 제2 핵제는 동일하거나 상이한 첨가제이고,
상기 첨가제는 유기인계 화합물, 유기인계 금속염, 지방산, 지방산 금속염, 알데하이드 화합물, 고융점 고분자계 핵제, 벤질리덴 솔비톨계 핵제 및 로진계 핵제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method of claim 11,
The first and second nucleating agents are the same or different additives,
The additive is a solar cell module, characterized in that at least one selected from the group consisting of organophosphorus compound, organophosphorus metal salt, fatty acid, fatty acid metal salt, aldehyde compound, high melting point polymer nucleating agent, benzylidene sorbitol nucleating agent and rosin nucleating agent Dragon fillings.
상기 제1 광안정제 및 제2 광안정제는 동일하거나 상이한 첨가제이고,
상기 첨가제는 힌더드 아민계 화합물 또는 힌더드피페리딘계 화합물인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재.The method of claim 11,
The first and second light stabilizers are the same or different additives,
The additive is a filler for a solar cell module, characterized in that the hindered amine compound or a hindered piperidine compound.
기준되는 100 중량부의 메탈로센 폴리에틸렌, 1 내지 10 중량부의 에틸렌성 불포화 실란 화합물, 0.01 내지 5 중량부의 라디칼 발생제, 100 내지 5000ppm의 제2 자외선 흡수제 및 100 내지 5000ppm의 제2 열안정제를 혼합기에서 혼합하여 제2 혼합물을 생성시키는 단계; 및
공압출기를 통하여 상기 제1 혼합물을 압출시켜 중간층을 제조함과 동시에 상기 제2 혼합물을 반응 압출시켜 표면층을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재 제조방법.Mixing, based on 100 parts by weight of the metallocene polyethylene, 100 to 5000 ppm of the first ultraviolet absorbent and 100 to 5000 ppm of the first heat stabilizer in a mixer to produce a first mixture;
Based on 100 parts by weight of a metallocene polyethylene, 1 to 10 parts by weight of an ethylenically unsaturated silane compound, 0.01 to 5 parts by weight of a radical generator, 100 to 5000 ppm of a second ultraviolet absorber and 100 to 5000 ppm of a second heat stabilizer in a mixer Mixing to produce a second mixture; And
The method of manufacturing a filler for a solar cell module comprising the step of extruding the first mixture through a coextruder to produce an intermediate layer and simultaneously reacting and extruding the second mixture.
상기 제1 혼합물은 제1 핵제 및 제1 광안정제를 더 포함하고,
상기 제2 혼합물은 제2 핵제 및 제2 광안정제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 충전재 제조방법.16. The method of claim 15,
The first mixture further comprises a first nucleating agent and a first light stabilizer,
Said second mixture further comprises a second nucleating agent and a second light stabilizer manufacturing method for a solar cell module filler.
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