KR101302766B1 - 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

유리 기판, 제 1 봉지 수지층, 탭선이 접속된 태양 전지 셀, 제 2 봉지 수지층 및 보호 시트가 적층되어 이루어지는 태양 전지 모듈에 있어서, 제 2 봉지 수지층을, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 폴리머로 형성한다. 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비를 20 : 80 ∼ 50 : 50 으로 한다.

Description

태양 전지 모듈 및 그 제조 방법{SOLAR BATTERY MODULE AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF}
본 발명은, 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
태양 전지 모듈로서, 수광면의 표면 전극에 리드선이 미리 첩부(貼付)되어 있는 태양 전지 셀의 양면에 봉지 접착제 시트를 배치하고, 추가로 유리 기판과 보호 시트 (즉, 백 시트) 를 사이에 두고 진공 라미네이트 처리한 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1). 이와 같은 태양 전지 모듈의 봉지 수지 시트로서는, 투명성, 유연성, 접착성, 인장 강도, 내후성이 우수한 에틸렌아세트산비닐 수지 (EVA 수지) 에, 가교제, 자외선 흡수제 등을 배합하여 시트화한 것이 널리 사용되고 있다.
일본 공개특허공보 2004-311571호
그런데, 태양 전지 모듈은, 옥외에서 일광이나 풍우에 노출된다는 가혹한 환경 속에서 장기에 걸쳐 사용되기 때문에, 봉지 수지의 접착력이 저하되고, 특히 보호 시트측으로부터 미량의 수분이 모듈 내부로 침입하는 경우가 있어, 이러한 경우, 일부의 에틸렌아세트산비닐 수지가 가수분해되어 산을 발생시키고, 발생한 산이 태양 전지 모듈의 전극을 부식시켜, 결과적으로 태양 전지 모듈의 성능이 저하된다는 문제가 있었다. 또, EVA 수지는 연소되기 쉬운 수지이기 때문에, 태양 전지 모듈에 대해서는, 봉지 수지로서 양호한 내연소성을 나타내는 것을 사용할 것도 요구되고 있다.
본 발명은, 상기 서술한 종래의 문제를 해결하고자 하는 것으로서, 일광이나 풍우에 노출된다는 가혹한 환경 속에서 장기에 걸쳐 사용해도, 사용하는 봉지 수지의 접착력의 저하가 억제되고, 전극의 부식을 발생시키지 않으며, 게다가 양호한 내연소성을 나타내는 태양 전지 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 태양 전지 모듈의 적어도 보호 시트 (백 시트) 측의 봉지 수지로서 종래부터 사용되고 있는 EVA 수지 대신에, 양호한 접착력을 나타냄과 함께, 잘 가수분해되지 않는 것과 내연소성을 나타내는 수지를 탐색한 결과, 접착력이 비교적 강하지만 가수분해성이 비교적 높은 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와, 접착력이 비교적 약하지만 가수분해성이 비교적 낮은 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 폴리머의 특성이, 각각의 바람직한 특성 (즉, 양호한 접착성과 잘 가수분해되지 않는 것) 이 강하게 반영된 것이 되고, 한편, 바람직하지 않은 특성이 경감된 것이 되며, 게다가 양호한 내연소성을 나타내는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 모듈 기판, 제 1 봉지 수지층, 탭선이 접속되어 있는 태양 전지 셀, 제 2 봉지 수지층 및 보호 시트가 적층되어 이루어지는 태양 전지 모듈에 있어서,
그 제 2 봉지 수지층이, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어지는 블렌드 폴리머로 형성되어 있고, 또한 그 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비가 20 : 80 ∼ 50 : 50 인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈을 제공한다.
또, 본 발명은, 진공 라미네이터에, 모듈 기판, 제 1 봉지 수지 시트, 탭선이 접속 또는 임시 부착되어 있는 태양 전지 셀, 제 2 봉지 수지 시트 및 보호 시트가 적층되어 이루어지는 적층체를 투입하고, 그 적층체를 진공 라미네이트 처리에 의해 일괄 일체화함으로써 상기 서술한 태양 전지 모듈을 제조하는 방법으로서,
제 2 봉지 수지 시트로서, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어지는 블렌드 폴리머로 형성된 봉지 수지 시트로서, 그 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비가 20 : 80 ∼ 50 : 50 인 봉지 수지 시트를 사용하는 것을 특징으로 하는 제조 방법을 제공한다.
본 발명은, 추가로, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어지는 블렌드 폴리머로 형성된 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트로서, 그 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비가 20 : 80 ∼ 50 : 50 인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트를 제공한다.
본 발명은, 추가로, 보호 시트 상에, 상기 서술한 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈용 보호층 형성 봉지 수지 시트를 제공한다.
본 발명의 태양 전지 모듈은, 백 시트측의 제 2 봉지 수지층으로서, 소정의 블렌드비의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 폴리머를 시트화한 것을 사용한다. 이 블렌드 폴리머는, 양호한 접착력과 잘 가수분해되지 않는 것 (바꾸어 말하면, 전극의 부식을 실질적으로 억제하는 성질이나, 접착력의 열화를 억제하는 성질) 과, 양호한 내연소성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 태양 전지 모듈은, 그 초기의 성능을 장기에 걸쳐 유지할 수 있고, 게다가 양호한 내연소성을 나타낸다. 제 1 봉지 수지층도 제 2 봉지 수지층과 동일한 재료로 구성함으로써, 본 발명의 태양 전지 모듈은, 그 초기의 성능을 보다 장기에 걸쳐 유지할 수 있고, 게다가 보다 양호한 내연소성을 나타낸다.
또, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 진공 라미네이터 처리에 의해, 소정의 블렌드비의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 폴리머를 시트화한 태양 전지 셀용 봉지 수지 시트를, 적어도 제 2 봉지 수지층을 제작하기 위해서 사용한다. 따라서, 진공 라미네이터 처리에 의해, 일괄로 일체화한 태양 전지 모듈을 높은 생산성으로 제조할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 태양 전지 모듈의 개략 단면도이다.
도 2 는 태양 전지 모듈의 제조에 사용하는 진공 라미네이터의 본체로부터 유연성 덮개체를 떼어낸 개략 단면도이다.
도 3 은 진공 라미네이터로 실시하는 진공 라미네이트 처리의 설명도이다.
본 발명의 태양 전지 모듈을, 도 1 을 참조하면서 설명한다.
본 발명의 태양 전지 모듈은, 그 개략 단면도 (도 1) 에 나타내는 바와 같이, 모듈 기판 (1) 상에, 제 1 봉지 수지층 (2), 태양 전지 모듈의 외부로의 도통을 취하기 위한 탭선 (6) 이 접속된 태양 전지 셀 (3), 제 2 봉지 수지층 (4), 보호 시트 (5) 가 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 또, 탭선 (6) 은, 태양 전지 셀 (3) 의 모듈 기판 (1) 측 (즉, 수광면) 의 표면 전극에 접속되어 있지만, 바람직하게는, 도전 접착제 (도시하지 않음) 에 의해 접속되어 있는 것이 생산성 향상이나 응력 완화를 위해서 바람직하다. 또한, 이와 같은 층 구성 자체는, 종래의 태양 전지 모듈의 구성과 기본적으로 동일하다.
본 발명의 태양 전지 모듈의 특징은, 적어도 제 2 봉지 수지층 (4) 이, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지 (이하, 에스테르폴리올폴리우레탄이라고 칭하는 경우가 있다) 와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지 (이하, 에테르폴리올폴리우레탄이라고 칭한다) 와의 블렌드 폴리머로 형성되어 있는 것이다. 이와 같은 블렌드 폴리머를 사용함으로써, 양호한 접착력과 잘 가수분해되지 않는 것을 제 2 봉지 수지층 (4) 에 부여할 수 있다. 게다가, 태양 전지 모듈에 UL 규격 94 의 난연성을 부여할 수 있다. 또한, 적어도 제 2 봉지 수지층 (4) 을 특정 블렌드 폴리머로 구성하는 이유는, 태양 전지 모듈에 대한 수분 침입이 주로 보호 시트측에서 발생하고 있기 때문이다.
에스테르폴리올폴리우레탄과 에테르폴리올폴리우레탄과의 블렌드 질량비는, 전자가 지나치게 적으면 접착력이 약해지고, 지나치게 많으면 가수분해되기 쉬워져, 표면 전극에 부식이 발생하기 쉽고, 또, 접착력의 열화도 발생하기 쉬워지므로, 20 : 80 ∼ 50 : 50, 바람직하게는 30 : 70 ∼ 50 : 50 이다.
상기 서술한 블렌드 폴리머에는, 필요에 따라, 다른 열가소성 수지, 실란 커플링제, 가교제, 산화 방지제 등을 함유시킬 수 있다.
제 2 봉지 수지층의 층 두께는, 태양 전지 셀 (3) 의 사이즈에 따라 상이하지만, 통상적으로 0.1 ∼ 0.6 ㎜, 바람직하게는 0.2 ∼ 0.5 ㎜ 이다.
본 발명에 있어서 제 1 봉지 수지층은, 종래와 마찬가지로 EVA 수지여도 되지만, 제 2 봉지 수지층과 동일한 특정의 블렌드 폴리머로 형성하는 것이 바람직하다. 이로써, 보다 양호한 접착력과 잘 가수분해되지 않는 것을 제 1 봉지 수지층 (2) 에도 부여할 수 있다. 게다가, 태양 전지 모듈에 의해 양호한 UL 규격 94 의 난연성을 부여할 수 있다.
태양 전지 셀 (3) 이나 보호 시트 (5), 탭선 (6), 도전 접착제로는, 종래 공지된 태양 전지 셀, 보호 시트, 탭선, 도전 접착제를 사용할 수 있다.
예를 들어, 태양 전지 셀 (3) 로는 단결정 실리콘 태양 전지 셀, 다결정 실리콘 태양 전지 셀, 박막 실리콘 태양 전지 셀, HIT 태양 전지 셀, CIGS 계 박막 태양 전지 셀 등을 사용할 수 있다. 보호 시트 (5) 로는 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드 등의 수지 시트, 유리판 등을 사용할 수 있다. 또, 탭선 (6)으로는, 150 ㎛ 두께의 구리 리본에 40 ㎛ 두께의 땜납 도금을 실시한 탭 리본 등을 사용할 수 있다. 도전 접착제로는, 종래부터 이러한 종류의 탭선의 접속에 사용되고 있는 열경화성 바인더 수지에 금속 입자, 금속 피복 수지 입자 등의 도전 입자를 분산시킨 열경화성 도전 접착제 등을 사용할 수 있다.
또한, 제 2 봉지 수지층 (4) 내지 제 1 봉지 수지층 (2) 을 형성하기 위한 블렌드 폴리머 (즉, 에스테르폴리올폴리우레탄과 에테르폴리올폴리우레탄을 특정의 블렌드비로 블렌드한 것) 는, 통상적으로 시트상으로 성형하여 사용에 제공된다. 이와 같은 시트는, 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트로서 본 발명의 일 양태가 된다. 이와 같은 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트는, 용융 블렌드 폴리머를 압출 다이로부터 시트상으로 압출한다는 압출 성형법에 의해 제조할 수도 있지만, 박리 시트 상에, 톨루엔 등의 유기 용매에 의해 희석시킨 블렌드 폴리머 코팅액을 공지된 코팅법에 의해 도포하고, 건조시킨다는 캐스트법에 의해 제조할 수 있다. 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트의 두께는, 사용 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
또, 제 2 봉지 수지층 (4) 과 보호 시트 (5) 는, 태양 전지 모듈의 생산성을 향상시키는 것 등을 위해서, 미리 일체화해 두고, 보호층 형성 봉지 수지 시트로서 사용할 수 있다. 이와 같은 시트도, 태양 전지 모듈용 보호층 형성 봉지 수지 시트로서 본 발명의 일 양태가 된다. 여기에서, 일체화는 공지된 기술을 이용하여 실시할 수 있고, 압출 형성법이나 캐스트법 등에 의해 실시할 수 있다.
본 발명의 태양 전지 셀 (3) 은, 공지된 진공 라미네이터를 사용하여 제조할 수 있다. 즉, 진공 라미네이터에, 모듈 기판, 제 1 봉지 수지층이 되는 제 1 봉지 수지 시트, 탭선이 접속 또는 임시 부착된 태양 전지 셀, 제 2 봉지 수지층이 되는 제 2 봉지 수지 시트 및 보호 시트가 적층되어 이루어지는 적층체를 투입하고, 그 적층체를 진공 라미네이트 처리로 일괄 일체화함으로써, 도 1 에 나타내는 본 발명의 태양 전지 모듈을 제조할 수 있다. 여기서, 탭선이 접속된 태양 전지 셀이란, 예를 들어, 진공 라미네이트 처리에 투입하기 전에, 이미 태양 전지 셀에 땜납이나 도전성 접착제에 의해 탭선이 강고하게 접속된 상태인 것이고, 탭선이 임시 부착된 태양 전지 셀이란, 예를 들어, 도전성 접착제의 점착력에 의해 상온에서 다시 붙이기가 가능할 정도로 탭선이 첩부된 상태인 것을 의미하고 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 진공 라미네이터의 일례를 이하에 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 진공 라미네이터 (10) 는, 라미네이트 처리 공간을 형성하기 위한, 스테인리스 스틸 등의 금속제 본체 (11) 와, 그 본체 (11) 상에 씌워 라미네이트 처리 공간을 밀봉하는 실리콘 러버 시트 등의 유연성 덮개체 (12) 로 구성되어 있다. 본체 (11) 는, 그 외주벽 (11a) 의 내측에 경사면 (11b) 이 형성되어 있고, 감압시에는 유연성 덮개체 (12) 가 이 경사면 (11b) 을 따라 변형된다. 또, 본체 (11) 에는, 배기구 (11c) 가 형성되어 있고, 이 배기구 (11c) 는 진공 펌프 (도시하지 않음) 에 접속되어 있다.
다음으로, 진공 라미네이트 처리에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 진공 라미네이터 (10) 의 본체 (11) 내측 바닥에 박리 시트 (13) 를 깔고, 그 위에 모듈 기판 (1), 제 1 봉지 수지 시트 (2'), 수광면에 형성된 표면 전극에 탭선이 접속 또는 임시 부착된 태양 전지 셀 (3), 제 2 봉지 수지 시트 (4') 및 보호 시트 (5) 를 위치맞춤하여 적층한다. 그 적층체 상에 다른 박리 시트 (14) 를 얹고, 추가로 유연성 덮개체 (12) 를 씌운다. 이 경우, 제 2 봉지 수지 시트 (4') 및 보호 시트 (5) 대신에, 상기 서술한 태양 전지 모듈용 보호층 형성 봉지 수지 시트를 사용할 수 있다.
다음으로, 진공 라미네이터 (10) 를 가열로 (도시하지 않음) 에 투입하여 봉지 수지가 연화 내지 용융되는 온도로 가열하면서, 배기구 (11c) 로부터 라미네이트 처리 공간 내를 진공화한다. 이로써, 유연성 덮개체 (12) 가 적층체를 가압하고, 진공 라미네이트 처리가 달성되어 태양 전지 모듈이 얻어진다. 이 진공 라미네이트 처리시, 임시 부착된 탭선은 본 접속된다.
실시예
이하, 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
실시예 1 ∼ 2 및 비교예 1 ∼ 3
(1) 봉지 수지 시트의 제작
표 1 에 기재된 배합량의 에스테르폴리올폴리우레탄 (엘라스트란 ETHD95A, BASF 재팬 (주)) 및 에테르폴리올폴리우레탄 (엘라스트란 ET370, BASF 재팬 (주)) 과, 에폭시계 실란 커플링제 (KBM-403, 신에츠 화학 공업 (주)) 0.5 질량부를, 테트라하이드로푸란을 사용하여 용해시켜 블렌드하고, 캐스트법에 의해 0.4 ㎜ 두께의 봉지 수지 시트를 제작하였다. 또한, 비교예 1 에서는 봉지 수지로서 두께 0.5 ㎜ 의 EVA 수지 시트를 사용하였다.
(2) 태양 전지 모듈의 제작
진공 라미네이터 (1016S, 닛신보 메카트로닉스 (주)) 내에, 두께 3 ㎜ 의 유리 모듈 기판을 배치하고, 그 위에, 순차적으로 상기 서술한 (1) 에서 제작한 봉지 수지 시트 (제 1 봉지 수지 시트), 수광면에 알루미늄 표면 전극에 땜납 피복 구리 탭선이 에폭시계 열경화성 도전 접착제에 의해 임시 부착된 두께 180 ㎛ 의 태양 전지 셀 (다결정 Si 셀 : IM12525, Motech (주)), 상기 서술한 (1) 에서 제작한 봉지 수지 시트 (제 2 봉지 수지 시트), 및 두께 230 ㎛ 의 폴리에스테르 보호 시트 (BS-SP, 톳판 인쇄 (주)) 를 적층하고, 150 ℃ 의 가열로 중에서 0.1 ㎫ 의 압력이 적층체에 부가되도록 진공 라미네이트 처리를 5 분간 실시함으로써, 태양 전지 모듈을 제작하였다.
실시예 3
(a) 보호층 형성 봉지 수지 시트의 제작
접착층이 편면에 형성된 폴리에스테르 보호 시트 (BS-SP, 톳판 인쇄 (주)) 상에, 실시예 1 과 마찬가지로 블렌드 폴리머를 압출 성형함으로써, 보호층이 형성된 봉지 수지 시트를 제조하였다.
(b) 태양 전지 모듈의 제작
태양 전지 셀 상에 실시예 1 의 (1) 의 봉지 수지 시트 (제 2 봉지 수지 시트) 와 보호 시트를 적층하는 것 대신에, 상기 서술한 (a) 의 보호층 형성 봉지 수지 시트를 적층하는 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 태양 전지 모듈을 제작하였다.
실시예 4
실시예 1 의 제 1 봉지 수지 시트 대신에, 비교예 1 에서 사용한 EVA 수지 시트를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 태양 전지 모듈을 제조하였다.
＜평가＞
(접착력)
실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 태양 전지 모듈을, 진공 라미네이트 후 및 온도 85 ℃, 습도 85 % 의 환경 하에서 1000 시간 보존한 후에, 유리 모듈 기판에 대한 접착력을, JIS―K 6854-2 에 준하여 50 ㎜/분의 박리 속도로 180 도 박리 시험을 실시하여 접착력을 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
(내부식성)
실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 태양 전지 모듈을, 온도 85 ℃, 습도 85 % 의 환경 하에서 1000 시간 보존한 후에, 태양 전지 셀의 알루미늄 표면 전극에 부식 (변색) 의 발생 여부를 광학 현미경으로 육안 관찰하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
(내연소성)
실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 3 에서 얻은 봉지 수지 시트를, 폭 13 ㎜, 길이 125 ㎜ 로 잘라내어, UL 규격 94 에 준하여 10 초간 접화(接火) 조건에서 연소되는지 여부를 관찰하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
에스테르폴리올폴리우레탄 : 에테르폴리올폴리우레탄
질량비		 접착력
(N/㎝)		 내부식성 내연소성
실시예 1 50 : 50 24 부식 없음 연소되지 않음
2 30 : 70 21 부식 없음 연소되지 않음
3 50 : 50 24 부식 없음 연소되지 않음
4 50 : 50
제 1 봉지 수지층은 EVA 수지층		 24 부식 없음 연소되지 않음
비교예 1 10 : 90 6 부식 없음 연소되지 않음
2 60 : 40 1 부식 없음 연소되지 않음
3 제 1, 2 봉지 수지층 모두 EVA 수지층 15 부식 연소
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 및 제 2 봉지 수지층의 봉지 수지로서, 에스테르폴리올폴리우레탄과 에테르폴리올폴리우레탄을 30 : 70 ∼ 50 : 50 의 질량비로 함유하는 블렌드 폴리머를 사용한 실시예 1 ∼ 3 의 태양 전지 모듈은, 온도 85 ℃, 습도 85 % 의 환경 하에서 1000 시간 보존한 후에도, 접착력의 저하가 억제되며, 부식도 발생하지 않았다. 또, 내연소성도 양호하였다. 또한, 수광면측의 제 1 봉지 수지층으로서 EVA 수지층을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 제작한 실시예 4 의 태양 전지 모듈에 대해서도 양호한 결과인 점에서, 적어도 보호 시트측의 제 2 봉지 수지층에 대해, 에스테르폴리올폴리우레탄과 에테르폴리올폴리우레탄을 30 : 70 ∼ 50 : 50 의 질량비로 함유하는 블렌드 폴리머를 사용하면 되는 것을 알 수 있었다.
그것에 대해, 비교예 1 및 2 의 태양 전지 모듈은, 봉지 수지로서 사용한 블렌드 폴리머의 에스테르폴리올폴리우레탄과 에테르폴리올폴리우레탄이 30 : 70 ∼ 50 : 50 의 질량비의 범위 밖이기 때문에, 접착력의 저하가 현저한 것이었다. 또한, EVA 를 봉지 수지로서 사용한 비교예 3 의 태양 전지 모듈은, 내부식성과 내연소성에 문제가 있었다.
산업상 이용가능성
본 발명의 태양 전지 모듈은 봉지 수지로서 양호한 접착력과, 잘 가수분해되지 않는 것 (바꾸어 말하면, 전극의 부식을 실질적으로 억제하는 성질) 과, 양호한 내연소성을 나타내는, 소정의 블렌드비의 에스테르폴리올폴리우레탄과 에테르폴리올폴리우레탄과의 열가소성 블렌드 폴리머를 사용한다. 따라서, 본 발명의 태양 전지 모듈은, 초기의 성능을 장기에 걸쳐 유지할 수 있고, 게다가 양호한 내연소성을 나타내는 태양 전지 모듈로서 유용하다.
1 : 모듈 기판
2 : 제 1 봉지 수지층
3 : 태양 전지 셀
4 : 제 2 봉지 수지층
5 : 보호 시트
6 : 탭선
10 : 진공 라미네이터
11 : 본체
11a : 외주벽
11b : 경사면
11c : 배기구
12 : 유연성 덮개체
13 : 박리 시트
14 : 박리 시트

Claims (9)

  1. 모듈 기판, 제 1 봉지 수지층, 탭선이 접속되어 있는 태양 전지 셀, 제 2 봉지 수지층 및 보호 시트가 적층되어 이루어지는 태양 전지 모듈에 있어서,
    그 제 2 봉지 수지층이, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어지는 블렌드 폴리머로 형성되어 있고, 또한 그 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비가 20 : 80 ∼ 50 : 50 인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 제 1 봉지 수지층이, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어지는 블렌드 폴리머로 형성되어 있고, 또한 그 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비가 30 : 70 ∼ 50 : 50 인, 태양 전지 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 2 봉지 수지층 및 보호 시트가, 미리 일체화되어 있는 보호층 형성 봉지 수지 시트인, 태양 전지 모듈.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    태양 전지 셀의 수광면에 형성된 표면 전극에 탭선이 도전성 접착제에 의해 접합되어 있는, 태양 전지 모듈.
  5. 진공 라미네이터에, 모듈 기판, 제 1 봉지 수지 시트, 탭선이 접속 또는 임시 부착되어 있는 태양 전지 셀, 제 2 봉지 수지 시트 및 보호 시트가 적층되어 이루어지는 적층체를 투입하고, 그 적층체를 진공 라미네이트 처리에 의해 일괄 일체화함으로써 제 1 항에 기재된 태양 전지 모듈을 제조하는 방법으로서,
    제 2 봉지 수지 시트로서, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어지는 블렌드 폴리머로 형성된 봉지 수지 시트로서, 그 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비가 20 : 80 ∼ 50 : 50 인 봉지 수지 시트를 사용하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 1 봉지 수지 시트로서, 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어지는 블렌드 폴리머로 형성된 봉지 수지 시트로서, 그 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비가 30 : 70 ∼ 50 : 50 인 봉지 수지 시트를 사용하는, 제조 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    제 2 봉지 수지 시트 및 보호 시트로서, 미리 일체화되어 있는 보호층 형성 봉지 수지 시트를 사용하는, 제조 방법.
  8. 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어지는 블렌드 폴리머로 형성된 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트로서,
    그 블렌드 폴리머에 있어서의 에스테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와 에테르계 폴리올 유닛을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와의 블렌드 질량비가 20 : 80 ∼ 50 : 50 인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트.
  9. 보호 시트 상에, 제 8 항에 기재된 태양 전지 모듈용 봉지 수지 시트가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈용 보호층 형성 봉지 수지 시트.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116177B1 (ko) * 2011-11-15 2012-02-22 쏠라퓨전 주식회사 폴리우레탄을 이용한 태양전지모듈 및 그 제조방법
KR102343573B1 (ko) * 2017-05-26 2021-12-28 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 장치
WO2021221750A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 GAF Energy LLC Photovoltaic module frontsheet and backsheet
TWI759773B (zh) * 2020-06-20 2022-04-01 國立臺灣大學 太陽能電池封裝方法與封裝結構

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188402A (ja) 2001-10-12 2003-07-04 Bayer Ag 熱可塑性ホットメルト接着層を有する太陽電池モジュールおよびその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2619434B2 (ja) * 1987-11-18 1997-06-11 サンスター技研株式会社 揺変性の安定な一液型湿気硬化性ポリウレタン樹脂組成物
GB8826702D0 (en) * 1988-11-15 1988-12-21 Bostik Ltd Moisture-curing polyurethane hot-melt compositions
WO1997016753A1 (en) * 1995-11-02 1997-05-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microstructured articles with backing and methods of manufacture
JPH09312410A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Tokai Rubber Ind Ltd 太陽電池モジュール用樹脂材料
JP3762670B2 (ja) * 2001-08-20 2006-04-05 Ｓｒｉスポーツ株式会社 ゴルフボール
ES2396118T3 (es) * 2002-02-01 2013-02-19 Saint-Gobain Glass France S.A. Capa barrera hecha de una resina curable que contiene un poliol polimérico
JP2004311571A (ja) 2003-04-03 2004-11-04 Fuji Electric Holdings Co Ltd 太陽電池モジュールの製造方法
CN101595146B (zh) * 2006-12-21 2012-11-14 陶氏环球技术公司 用作安装交通工具窗户的粘合剂的组合物
JP5237569B2 (ja) * 2007-02-27 2013-07-17 東洋アルミニウム株式会社 太陽電池用裏面保護シートとそれを備えた太陽電池モジュール

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188402A (ja) 2001-10-12 2003-07-04 Bayer Ag 熱可塑性ホットメルト接着層を有する太陽電池モジュールおよびその製造方法

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