KR101381342B1 - 태양 전지 밀봉재용 시트 및 태양 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

융점이 90℃ 이상의, 에틸렌 유래의 구성 단위를 포함하는 1a∼5a에서 선택되는 (A) 에틸렌계 공중합체와, (B) 1b∼3b에서 선택되는 에틸렌계 공중합체를 포함하는 태양 전지 밀봉재용 시트〔1a : 에틸렌·아세트산 비닐(VA) 공중합체, 2a : 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체, 3a : 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 4a : 에틸렌·α-올레핀계 공중합체, 5a : 하기 1b 이외의 에틸렌·G(M)A 공중합체, 1b : 에틸렌·G(M)A 공중합체, 2b : 에틸렌·VA·G(M)A 공중합체, 3b : 에틸렌·아크릴산 에스테르·G(M)A 공중합체〕이다. (B) 에틸렌계 공중합체는, 글리시딜(메타)아크릴레이트(G(M)A) 유래의 구성 단위의 합계 비율이 2∼30 질량%인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 가교 처리가 실질적으로 불필요하고, 가교를 위한 가열 처리를 필요로 하지 않고도 실용에 적합한 접착성 및 접착 안정성을 얻을 수 있다.

Description

태양 전지 밀봉재용 시트 및 태양 전지 모듈{SHEET FOR SEALING SOLAR CELL, AND SOLAR CELL MODULE}
본 발명은, 태양 전지 모듈에 있어서의 태양 전지 소자를 고정하기 위한 태양 전지 밀봉재용 시트, 및 태양 전지 밀봉재용 시트를 사용한 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
최근의 환경 문제의 고조를 배경으로, 깨끗한 에너지로서 수력 발전, 풍력 발전, 및 태양광 발전이 각광을 받고 있다. 이 중, 태양광 발전은, 태양 전지 모듈의 발전 효율 등의 성능 향상이 현저한 한편, 가격의 저하가 진행된 점, 국가나 자치체가 주택용 태양광 발전 시스템 도입 촉진 사업을 진행시켜 온 점에서, 최근 몇년 그 보급이 현저하게 진척되고 있다.
태양광 발전은, 실리콘 셀 등의 반도체(태양 전지 소자)를 사용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는데, 여기에서 사용되고 있는 태양 전지 소자는 직접 외기와 접촉하면 그 기능이 저하된다. 그 때문에, 태양 전지 소자를 밀봉재 또는 보호막으로 끼워, 완충과 함께, 이물질의 혼입이나 수분 등의 침입을 방지하고 있다. 또한, 태양광을 효율적으로 태양 전지 소자에 주기 위해서는, 밀봉재 또는 보호막의 투명성이 요구된다.
이러한 요구로부터, 예를 들면, 태양 전지 밀봉재용 시트의 투명성, 태양 전지 밀봉재용 시트와 태양 전지 모듈을 구성하는 각종 부재의 접착성, 및 시트 외관을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 아세트산 비닐 함유량이 20∼40 질량%인 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체를 주폴리머로 하고, 부폴리머로서 에틸렌과 아세트산 비닐과 글리시딜(메타)아크릴레이트를 사용한 공중합체와, 유기 과산화물을 함유하는 태양 전지 모듈용 보호 시트가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
또한, 태양 전지 밀봉재용 시트를 자연 환경 하에서 장기간 사용했을 때의 내열성, 내구성을 향상시키기 위하여, 일반적으로 사용되는 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체 대신, 불포화 카르본산 에스테르를 포함하는 공중합체를 함유하는 배합 물을 형성하여 태양 전지 모듈용 보호 시트로하는 것도 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
일본 공개특허공보 평4-325531호 일본 공개특허공보 평4-311732호
그러나, 상기의 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체는, 아세트산 비닐의 비율이 많아지면 투명성이나 접착성은 높아지는 경향을 나타내지만, 한편으로 투습성이 높아지는 성질이 있다. 그 때문에, 태양광이 입사되는 측에 배치되는 상부 투명 보호재나 백시트 등의 종류, 접착 조건, 태양 전지의 사용 환경 등에 따라서는, 오히려 상부 투명 보호재나 백시트에 대한 접착성이 저하되는 경우가 있다. 이 투습에 의한 문제점을 해결하기 위하여, 습도 배리어성이 높은 백시트를 사용하거나, 혹은 모듈 주위를 습도 배리어성이 높은 부틸 고무 등으로 실링(밀봉)하는 등으로 하여 방습에 노력하고 있다. 그 때문에, 방습성이 더 높은 태양 전지 밀봉재용 시트가 제공되면, 이러한 방습 대책은 경감되어, 한층 더 장기 내구성을 기대할 수 있다.
또한, 상기한 특허문헌 1의 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체를 함유하는 태양 전지 모듈용 보호 시트, 및, 특허문헌 2의 불포화 카르본산 에스테르를 포함하는 공중합체를 함유하는 태양 전지 모듈용 보호 시트는, 모두, 가교 작용을 하는 유기 과산화물을 함유하여, 가교 공정이 필요하다. 그 때문에, 태양 전지 모듈을 제조할 때에 시간이 걸려, 생산성의 면에서 개선이 요구되고 있다. 생산성을 개선하기 위해서는, 가교 시간을 단축하거나, 혹은 가교 공정을 실질적으로 필요로 하지 않는 시트 형태로 하는 것을 생각할 수 있다.
본 발명은, 상기 상황을 감안하여, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이다. 즉,
상기 상황 하에서, 가교 처리가 실질적으로 불필요하고, 가교를 위한 가열 처리를 필요로 하지 않고도 실용에 적합한 접착성 및 접착 안정성(특히 폴리에스테르 등의 수지제의 백시트에 대한 접착성)을 가지는 태양 전지 밀봉재용 시트가 필요해지고 있다. 또한, 종래에 비해 전지 성능이 더 안정적이고 내구성이 우수하여, 더욱 생산성이 높은 태양 전지 모듈이 필요해지고 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 구체적 수단은 이하와 같다.
<1> (A) 융점이 90℃ 이상의, 에틸렌 유래의 구성 단위를 포함하는 하기 (1a)∼(5a)로 이루어지는 군에서 선택되는 에틸렌계 공중합체의 적어도 1종과,
(B) (바람직하게는 글리시딜(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위의 합계 함유 비율이 2 질량%∼30 질량%인) 하기 (1b)∼(3b)로 이루어지는 군에서 선택되는 에틸렌계 공중합체의 적어도 1종을 함유하는 태양 전지 밀봉재용 시트이다.
[(A) 에틸렌계 공중합체]
(1a) 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율의 상한이 15 질량%이고, 하한은 특별히 제한은 없지만, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체로서의 성능이 명확해져 오는 점에서, 0.5 질량% 이상, 바람직하게는 1 질량% 이상, 특히 바람직하게는 5 질량% 이상의 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체
(2a) 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율의 상한이 15 질량%이고, 하한은 특별히 제한은 없지만, 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체로서의 성능이 명확해져 오는 점에서, 0.5 질량% 이상, 바람직하게는 1 질량% 이상의 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체
(3a) 고압법 저밀도 폴리에틸렌
(4a) 밀도가 0.895g/㎤ 이상의 에틸렌·α-올레핀계 공중합체
(5a) 하기 (B) 에틸렌계 공중합체의 (1b) 이외의 에틸렌·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체
[(B) 에틸렌계 공중합체]
(1b) 에틸렌·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체
(2b) 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율도 상한이 30 질량%이고, 하한은 특별히 제한은 없지만, 에틸렌·아세트산 비닐·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체로서의 성능이 명확해져 오는 점에서, 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 0.5 질량% 이상, 더 바람직하게는 1 질량% 이상의 에틸렌·아세트산 비닐·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체
(3b) 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 30 질량% 이하이고, 하한은 특별히 제한은 없지만, 에틸렌·아크릴산 에스테르·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체로서의 성능이 명확해져 오는 점에서, 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 0.5 질량% 이상, 더 바람직하게는 1 질량% 이상의 에틸렌·아크릴산 에스테르·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체
<2> 상기 (A) 에틸렌계 공중합체, 및 상기 (B) 에틸렌계 공중합체는, 멜트 플로우레이트(JIS K7210-1999, 190℃, 2160g 하중)가 0.1g/10분∼50g/10분인 상기 <1>에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트이다.
<3> 또한, (C) 적어도 α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 공중합하여 얻어지는 공중합체(적어도 α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 직접 공중합하여 얻어지는 것, 적어도 α-올레핀을 포함하는 단독 또는 공중합체에 에틸렌성 불포화 실란 화합물 또는 그 축합체를 그래프트 중합하여 얻어지는 것을 포함한다.), 및 (D) 실란 커플링제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 상기 <1> 또는 상기 <2>에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트이다.
<4> 상기 (C) 공중합체는, 아세트산 비닐 및 아크릴산 에스테르에서 선택되는 적어도 1종에 유래하는 구성 단위를 더 가지는 상기 <3>에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트이다.
<5> 상기 (A) 에틸렌계 공중합체에 있어서의 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체 (4a)는, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·1-부텐 공중합체, 에틸렌·4-메틸-1-펜텐 공중합체, 또는 에틸렌·1-헥센 공중합체인 상기 <1>∼상기 <4> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트이다.
<6> 상기 (C) 공중합체에 있어서의 α-올레핀은, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부틸렌, 1-펜텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 및 1-데센에서 선택되는 적어도 1종인 상기 <3>∼상기 <5> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트이다.
<7> 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물이, 비닐실란 및 (메타)아크릴옥시실란에서 선택되는 상기 <3>∼상기 <6> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트이다.
<8> 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물이, 비닐트리메톡시실란 또는 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란인 상기 <3>∼상기 <7>에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트이다.
<9> 적어도, 태양광이 입사되는 기판과, 태양 전지 소자와, 상기 <1>∼상기 <8> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트를 구비한 태양 전지 모듈이다.
본 발명에 의하면, 가교 처리가 실질적으로 불필요하고, 가교를 위한 가열 처리를 필요로 하지 않고도 실용에 적합한 접착성 및 접착 안정성(특히 폴리에스테르 등의 수지제의 백시트에 대한 접착성)을 가지는 태양 전지 밀봉재용 시트를 제공할 수 있다. 또한, 종래에 비해 전지 성능이 더 안정적이고 내구성이 우수하여, 더욱 생산성이 높은 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트 및 이것을 구비한 태양 전지 모듈에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트는, (A) 융점이 90℃ 이상의, 에틸렌 유래의 구성 단위를 포함하는 에틸렌계 중합체로서 후술하는 특정한 중합체 (1a∼5a)에서 선택되는 적어도 1종((A) 에틸렌계 공중합체 ; 이하, A 성분이라고도 한다.)과, (B) 후술하는 특정한 중합체 (1b∼3b)에서 선택되는 적어도 1종((B) 에틸렌계 공중합체 ; 이하, B 성분이라고도 한다.)을 함유한다. B 성분은, 글리시딜(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 2 질량%∼30 질량%인 에틸렌계 공중합체인 것이 바람직하다.
태양 전지 밀봉재용 시트는, 상기 구성으로 함으로써, 종래 사용되어 온 에틸렌·아세트산 비닐계의 공중합체로 이루어지는 태양 전지 밀봉재용 시트와 비교하여, 접착성, 및, 접착 안정성이 향상되고, 특히 폴리에스테르 등의 수지제의 보호재인 백시트에 대하여 개량된다. 또한, 태양 전지 밀봉재용 시트는, 종래의 에틸렌·아세트산 비닐계의 공중합체로 이루어지는 태양 전지 밀봉재용 시트와 같이 내열성을 부여하기 위하여 가교를 행할 필요가 없어, 더욱 단시간에 태양 전지 모듈을 생산할 수 있다.
-(A) 성분-
본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트를 구성하는 (A) 성분인, 90℃ 이상의 융점을 가지는 에틸렌계 공중합체로서는, (1a) 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체, (2a) 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체, (3a) 고압법 저밀도 폴리에틸렌, (4a) 에틸렌·α-올레핀계 공중합체에서 선택된다.
(A) 에틸렌계 공중합체에는, (B) 에틸렌계 공중합체로 규정하는 에틸렌·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체 (1b) 이외의 에틸렌·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체 (5a)를 사용 가능하다.
(A) 에틸렌계 공중합체에는, 융점이 90℃ 이상인 에틸렌계 공중합체가 포함되지만, 태양 전지 밀봉재용 시트의 접착성, 투명성, 및 유연성의 관점에서, 글리시딜(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위(예를 들면, 그 함유 비율이 30 질량%를 넘는다)를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 사용하지 않는 것이 바람직하다.
(A) 성분에 있어서의 「에틸렌계 공중합체」란, 에틸렌에 유래하는 구성 단위가 주성분인 것을 말한다. 또한, 여기에서의 「주성분」이란, 전체 구성 단위에 대하여 「에틸렌 유래의 구성 단위」의 차지하는 비율이 85 질량% 이상인 것을 말하고, 바람직하게는 88 질량% 이상이다. 이때, 에틸렌계 공중합체는, 에틸렌 이외의 다른 모노머 단위(예를 들면, 아세트산 비닐, 아크릴산 에스테르 등)를 더 포함할 수 있다.
(A) 성분에 있어서의 상기 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체 (1a)로서는, 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 15 질량% 이하인 것이다. 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체 중의 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율을 15 질량% 이하로 함으로써, 태양 전지 밀봉재용 시트의 투습성을 억제할 수 있고, 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율은 더 적은 것이 바람직하다.
구체적으로는, 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이, 14 질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 12 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 아세트산 비닐 유래의 구성 단위의 함유 비율의 하한값은 0.5 질량% 이상, 바람직하게는 1 질량% 이상, 특히 바람직하게는 5 질량% 이상의 양이 바람직하다.
한편, (A) 성분에 있어서의 상기 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체 중의 에틸렌에 유래하는 구성 단위의 함유 비율은 99.5 질량%∼85 질량%인 것이 바람직하고, 99 질량%∼86 질량%, 특히 95 질량%∼88 질량%인 것이 더 바람직하다. 에틸렌에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 상기 범위 내이면, 공중합체의 내열성이 양호하다.
이하, 「아세트산 비닐」을 VA, 「아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율」을 VA 함량으로 약기하는 경우도 있다.
고압법 저밀도 폴리에틸렌 (3a)는, 에틸렌을 고압 하에서 라디칼 중합하여 얻어지는 장쇄 분기가 있는 폴리에틸렌으로서 시장에서 입수 가능하다.
(A) 성분에 있어서의 상기 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체 (2a)로서는, 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 15 질량% 이하인 것이다. 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체 중의 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율을 15 질량% 이하로 함으로써, 태양 전지 밀봉재용 시트의 투습성을 억제할 수 있고, 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율은 더 적은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이, 14 질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 12 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴산 에스테르 유래의 구성 단위의 함유 비율의 하한값은 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 0.5 질량% 이상, 더 바람직하게는 1 질량% 이상이 바람직하다.
한편, 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체 중, 에틸렌에 유래하는 구성 단위의 함유 비율은, 99.9 질량%∼85 질량%인 것이 바람직하고, 99.5 질량%∼86 질량%, 또한 99 질량%∼88 질량%인 것이 더 바람직하다. 에틸렌으로부터 유도되는 구성 단위가 상기 범위 내이면, 공중합체의 내열성이 양호하다.
상기 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체 (2a)를 구성하는 아크릴산 에스테르로서는, 예를 들면, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 이소부틸, 아크릴산 n-부틸, 아크릴산 2-에틸헥실, 메타크릴산 메틸, 및 메타크릴산 이소부틸 등의 (메타)아크릴산 에스테르 등을 들 수 있다.
에틸렌·아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체, 고압법 저밀도 폴리에틸렌은 모두, 종래 공지된 방법인 고압법의 오토클레이브법 혹은 튜블러법으로 제조해도 된다.
(A) 성분에 있어서의 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체 (4a)로서는, 당해 공중합체를 구성하는 전체 구성 단위(단량체 단위)의 함유량을 100 몰%로 하였을 때, 탄소수 3∼20의 α-올레핀에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이, 5 몰% 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 10 몰% 이상이다. 상기 α-올레핀 유래의 구성 단위의 함유 비율이 상기 범위 내이면, 태양 전지 밀봉재용 시트의 투명성, 내블리드성이 양호하다. 특히, 태양 전지 밀봉재용 시트의 유연성을 고려하면, 상기 α-올레핀 유래의 구성 단위의 함유 비율이 15 몰% 이상의 중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 상한에 대해서는, 50 몰% 미만, 바람직하게는 40 몰% 이하, 특히 바람직하게는 30 몰% 이하이다.
상기 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 구체예로서는, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-트리데센, 1-테트라데센, 1-펜타데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센, 1-나노데센, 1-에이코센 등의 직쇄형의 α-올레핀 ; 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 2-에틸-1-헥센, 2,2,4-트리메틸-1-펜텐 등의 분기형의 α-올레핀 등이 예시되고, 이것들은 2종류를 조합하여 사용할 수도 있다.
그 중에서도, 상기 α-올레핀의 탄소수는, 범용성(비용이나 양산성 혹은 입수의 용이성)의 점에서, 3∼10이 바람직하고, 3∼8이 더 바람직하다.
에틸렌·α-올레핀 공중합체로서는, 바람직하게는, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·1-부텐 공중합체, 에틸렌·4-메틸-1-펜텐 공중합체, 에틸렌·1-헥센 공중합체이고, 어느 에틸렌·α-올레핀 공중합체도, 에틸렌 유래의 구성 단위 함량이 50 몰% 이상인 것을 의미한다.
이들 공중합체에 있어서, α-올레핀 유래의 구성 단위의 비율은, 각 공중합체를 구성하는 전체 구성 단위(단량체 단위)의 양을 100 몰%로 하였을 때, 바람직하게는 5 몰% 이상이고, 더 바람직하게는 10 몰% 이상이다.
태양 전지 밀봉용 시트에 있어서, 상기 에틸렌·α-올레핀계 공중합체는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 조합하여 사용해도 된다.
상기와 같은 성상(性狀)의 에틸렌·α-올레핀계 공중합체 (4a)는, 메탈로센계 촉매를 사용한, 슬러리 중합법, 용액 중합법, 괴상 중합법, 기상 중합법 등으로 제조할 수 있다. 당해 촉매로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 소58-19309호, 일본 공개특허공보 소60-35005호, 일본 공개특허공보 소60-35006호, 일본 공개특허공보 소60-35007호, 일본 공개특허공보 소60-35008호, 일본 공개특허공보 소61-130314호, 일본 공개특허공보 평3-163088호, 일본 공개특허공보 평4-268307호, 일본 공개특허공보 평9-12790호, 일본 공개특허공보 평9-87313호, 일본 공개특허공보 평10-508055호, 일본 공개특허공보 평11-80233호, 일본 공표특허공보 평10-508055호 등에 기재된 메탈로센계 촉매를 예시할 수 있다. 또한, 메탈로센 촉매를 사용한 제조 방법의 특히 바람직한 예로서, 유럽 특허출원 공개 제1211287호 명세서의 방법을 예시할 수 있다.
에틸렌·α-올레핀계 공중합체는, 메탈로센계 촉매뿐만 아니라, 가용성 바나듐 화합물과 유기 알루미늄 할라이드로 이루어지는 바나듐계 촉매, 혹은 시클로펜타디에닐기 등이 배위한 지르코늄 화합물 등의 메탈로센 화합물과 유기 알루미늄 옥시 화합물로 이루어지는 메탈로센계 촉매의 존재 하에, 에틸렌 및 기타 α-올레핀류를 공중합시킴으로써 제조할 수도 있다.
상기와 같은 제조법으로 제조된 에틸렌·α-올레핀 공중합체는, 실질 직쇄형으로 강직하다.
상기 (A) 성분으로서 에틸렌·α-올레핀 공중합체 (4a)를 사용하는 경우, 에틸렌·α-올레핀 공중합체 (4a)의 밀도는 0.895g/㎤ 이상이다. 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 밀도가 0.895g/㎤ 이상인 것에 의해, 내열성이 양호해져서, 본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트가 태양 전지 모듈에 장착되어 사용되었을 때에, 까다로운 외부 환경 하에서도 밀봉 재료로서 기능을 유지할 수 있다. 더욱 바람직한 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 양태는, 치글러·나타 촉매나 메탈로센 촉매로 제조된 밀도가 0.895g/㎤ 이상의 직쇄형의 초저밀도 또는 저밀도의 폴리에틸렌이다. 「초저밀도」 및 「저밀도」에는 여러가지 정의가 알려져 있지만, 여기에서는 「초저밀도는 0.895g/㎤ 이상, 0.910g/㎤ 미만」, 「저밀도는 0.910g/㎤ 이상, 0.930g/㎤ 이하」인 것을 말한다. (A) 성분으로서의 에틸렌·α-올레핀 공중합체가 초저밀도 또는 저밀도의 폴리에틸렌인 것에 의해, 내열성 외에 접착성도 양호해진다. 그 때문에, 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 포함하는 태양 전지 밀봉재용 시트가 태양 전지 모듈에 장착되어 사용되었을 때의, 당해 태양 전지 밀봉재용 시트와 기판이나 백시트 혹은 태양 전지 어레이의 접착이 양호하고, 또한, 까다로운 외부 환경 하에서의 사용에 견딜 수 있다.
상기의 에틸렌계 공중합체 중에서도, (A) 에틸렌계 공중합체는, 태양 전지 밀봉재용 시트의 투습성을 더욱 억제하는 점에서 적어도 1종이, 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 15 질량% 이하의 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체 (1a), 또는, 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 15 질량% 이하의 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체 (2a)인 것이 바람직하다.
또 그 외에는, 상기 (A) 성분은, 태양 전지 모듈의 구성 부재인 유리나 폴리에스테르 시트와의 접착성을 높이는 점에서, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체 (1a) 또는 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체 (2a)가 더 바람직하다.
(A) 에틸렌계 공중합체는, 융점이 90℃ 이상이다. 융점이 90℃ 미만이면, 시트의 내열성이 불충분하게 된다. 융점은, 상기와 동일한 이유에서, 94℃ 이상이 바람직하다. 상한값은, 120℃가 바람직하다.
본 발명에 있어서의 각 공중합체의 융점은, DSC(시차 주사 열량 측정)에 의해 측정되는 값이다.
(A) 성분인 에틸렌계 공중합체는, 상기 서술한 (1a)∼(5a)에서 선택되는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(A) 에틸렌계 공중합체의 태양 전지 밀봉재용 시트 중에 있어서의 함유량으로서는, 시트 전체 질량에 대하여, 40 질량%∼90 질량%가 바람직하고, 50 질량%∼80 질량%가 더 바람직하다. 에틸렌계 공중합체의 함유량이 상기 범위 내인 것에 의해, 시트의 내열성을 더욱 높일 수 있다.
-(B) 성분-
본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트를 구성하는 (B) 성분으로서의 에틸렌계 공중합체((B) 에틸렌계 공중합체)는, (1b) 에틸렌·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체, (2b) 에틸렌·아세트산 비닐·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체, 및 (3b) 에틸렌·아크릴산 에스테르·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체에서 선택되고, (B) 성분 전체에 있어서의 글리시딜(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위의 합계 함유 비율이 2 질량%∼30 질량%(바람직하게는 3 질량%∼25 질량%)인 것이 바람직하다.
글리시딜(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위의 합계 함유 비율이 2 질량% 이상이면, 태양 전지 밀봉재용 시트와 태양 전지 모듈 구성 부재(태양 전지 소자나 기판 등)의 접착성이 더욱 양호해지고, 또 30 질량% 이하이면, 가교성이 너무 높아지지 않고 접착성이 더욱 양호해지며, 그에 더하여 태양 전지 밀봉재용 시트의 투명성과 유연성도 더욱 양호하다.
또한, 「글리시딜(메타)아크릴레이트」란, 글리시딜메타크릴레이트 및 글리시딜아크릴레이트 중 적어도 일방을 나타낸다. 이하, 「글리시딜메타크릴레이트」를 GMA, 「글리시딜메타크릴레이트에 유래하는 구성 단위의 함유 비율」을 GMA 함량으로 약기하는 경우가 있다.
또한, (B) 에틸렌계 공중합체는, 글리시딜(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위의 합계 함유 비율이 2 질량%∼30 질량%인 것이 적합하고, 융점이 90℃ 이상인 에틸렌계 공중합체도 포함된다.
(B) 성분에 있어서의 「에틸렌계 공중합체」란, 에틸렌에 유래하는 구성 단위가 주성분인 것을 말한다. 또한, 여기에서의 「주성분」이란, 전체 구성 단위 중에서 「에틸렌 유래의 구성 단위」의 함유량이 가장 많은 것을 말한다. 예를 들면, 에틸렌과 아세트산 비닐과 글리시딜(메타)아크릴레이트의 각각에 유래하는 구성 단위로 이루어지는 공중합체의 경우에는, 에틸렌 유래의 구성 단위의 비율이, 아세트산 비닐 유래의 구성 단위나 글리시딜(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위보다 큰 것을 말한다.
상기 (B) 에틸렌계 공중합체의 적어도 1종은, (1b) 에틸렌·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체, (2b) 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 30 질량% 이하의 에틸렌·아세트산 비닐·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체, 및, (3b) 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 30 질량% 이하의 에틸렌·아크릴산 에스테르·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체로 이루어지는 군에서 선택된다.
상기 (2b) 및 (3b)의 각 공중합체에 있어서, 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위 또는 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이, 각각 30 질량% 이하인 것에 의해, 태양 전지 밀봉재용 시트의 투습성을 억제할 수 있다. 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위 또는 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율의 하한값은, 특별히 제한은 없지만, 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 0.5 질량% 이상, 더 바람직하게는 1 질량% 이상이 바람직하다. 또한, 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위 또는 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율은, 0.1∼30 질량%의 범위가 바람직하고, 또한, 0.5∼20 질량%, 특히 1∼20 질량%의 범위가 바람직하다.
(B) 에틸렌계 공중합체는, 상기 서술한 (1b)에서 (3b)로부터 선택되는 1종을 단독으로 또는 공중합비 등이 다른 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(B) 에틸렌계 공중합체의 태양 전지 밀봉재용 시트 중에 있어서의 함유량으로서는, 상기에서 정의되는 에틸렌계 공중합체 (A)와의 합계량을 100 질량%로 하여, 5∼50 질량%가 바람직하고, 8∼30 질량%가 더 바람직하다.
(B) 에틸렌계 공중합체의 함유량이 상기 범위 내인 것에 의해, 투명성, 유연성 및 가공성을 부여하여, 접착성 및 접착 안정성(특히, 폴리에스테르 등의 수지제의 보호재, 예를 들면, 백시트에 대한 접착성)을 양호화할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 포함하는 태양 전지 밀봉재용 시트는, 융점 또는 연화점이 높고, 내열성에도 우수하다는 다른 이점도 가진다.
본 발명에 있어서의 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분을 포함하는 태양 전지 밀봉재용 시트 중에 있어서의 글리시딜(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위의 합계 함유량은, 상기 배합 범위 내이면 제한은 없지만, 코스트 퍼포먼스의 관점에서, 0.1∼10 질량%가 바람직하고, 더 바람직하게는 0.3∼5 질량%이며, 특히 바람직하게는 0.5∼3 질량%이다.
본 발명의 태양 전지용 밀봉재 시트를 구성하는 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분은 모두, 멜트 플로우레이트(JIS K7210-1999, 190℃, 2160g 하중 ; 이하, MFR로 약기하는 경우가 있다.)가 0.1g/10분∼50g/10분의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 0.5g/10분∼30g/10분의 범위에 있는 것이 바람직하고, 특히는 1g/10분∼20g/10분의 범위가 바람직하다. 이 범위 내의 공중합체를 선택함으로써, 태양 전지 밀봉재용 시트로서 구해지는 시트에 대한 가공성이 용이해져서, 원하는 시트를 얻을 수 있다. 이것으로부터, 태양 전지 모듈을 제조했을 때에, 양호한 접착성, 불필요한 불량의 억제 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트는, 상기 (A) 성분 및 (B) 성분 이외에, (C) 적어도 α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 공중합하여 얻어지는 공중합체(이하, (C) 성분이라고도 한다.), 및 (D) 실란 커플링제(이하, (D) 성분이라고도 한다.)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하고 있어도 된다.
상기 (C) 성분은, 공중합체의 구성 단위로서, 적어도 α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 포함하고, 필요에 따라, 다른 구성 단위를 더 포함하고 있어도 된다. 이러한 (C) 성분으로서는, 적어도 α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 직접 공중합하여 얻어지는 것, 적어도 α-올레핀을 포함하는 단독 또는 공중합체에 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 그래프트 중합하여 얻어지는 것, 및 적어도 α-올레핀을 포함하는 단독 또는 공중합체와 에틸렌성 불포화 실란 화합물의 축합 반응물을 예시할 수 있다.
더 구체적으로는, α-올레핀의 1종 내지 2종 이상과, 에틸렌성 불포화 실란 화합물의 1종 내지 2종 이상과, 필요하면 그 밖의 구성 단위를, 원하는 반응 용기를 사용하여, 예를 들면, 압력 500kg/㎠∼4000kg/㎠, 온도 100℃∼400℃의 조건 하에서, 라디칼 중합 개시제 및 필요하면 연쇄 이동제의 존재 하에서, 동시에 혹은 단계적으로 랜덤 공중합한 것을 들 수 있다.
또 그 외에는, α-올레핀의 1종 내지 2종 이상과, 필요하면 그 밖의 불포화 모노머의 1종 내지 2종 이상을, 원하는 반응 용기를 사용하여, 라디칼 중합 개시제 및 필요하면 연쇄 이동제의 존재 하에서, 동시에 혹은 단계적으로 중합하고, 이어서, 그 중합에 의해 생성되는 폴리올레핀계 중합체에, 에틸렌성 불포화 실란 화합물, 혹은, 그 초기 축합물 내지 축합체의 1종 내지 2종 이상 그래프트 공중합한 것을 들 수 있다.
(C) 공중합체에 있어서의 α-올레핀으로서는, 에틸렌 외에, (A) 에틸렌계 공중합체의 설명에 있어서 기재한 탄소수 3∼20의 α-올레핀을 사용할 수 있다.
그 중에서도, (C) 공중합체에 있어서의 α-올레핀으로서는, 내블리드성, 가공성, 비용의 점에서, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부틸렌, 1-펜텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 및 1-데센인 것이 바람직하고, 에틸렌, 프로필렌, 및 1-부텐이 더 바람직하다.
(C) 공중합체에 있어서의 α-올레핀은, 단독 종류이어도, 복수 종류이어도 된다.
(C) 공중합체에 있어서의 에틸렌성 불포화 실란 화합물로서는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리프로폭시실란, 비닐트리이소프로폭시실란, 비닐트리부톡시실란, 비닐트리펜틸옥시실란, 비닐트리페녹시실란, 비닐트리벤질옥시실란, 비닐트리메틸렌디옥시실란, 비닐트리에틸렌디옥시실란, 비닐프로피오닐옥시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리카르복시실란과 같은 비닐실란,
γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시 실란, γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란 등의 (메타)아크릴옥시실란,
N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-메틸트리메톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, 3-메틸트리메톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, 2-(3,4에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필메틸디에톡시실란 등을 들 수 있다.
이것들 중에서도, 비닐트리메톡시실란 등의 비닐실란, 또는 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 (메타)아크릴옥시실란, 또는 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란 등의 아미노기 또는 에폭시기를 가지는 알콕시실란을 적합하게 들 수 있다. 또한, 비닐실란 또는 (메타)아크릴옥시실란이 바람직하게 사용된다.
(C) 공중합체에 있어서의 에틸렌성 불포화 실란 화합물은, 단독 종류이어도, 복수 종류이어도 된다.
에틸렌성 불포화 실란 화합물은, 상기 기재의 화합물에서 선택되나, α-올레핀과의 반응성의 점에서, 비닐실란이 바람직하고 사용되고, 상기 열거한 것 중에서도, 특히 비닐트리메톡시실란 및 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란이 바람직하다.
(C) 공중합체는, 상기 α-올레핀과 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물 이외에, 다른 구성 단위, 예를 들면, 아세트산 비닐, 아크릴산 에스테르, 및 글리시딜(메타)아크릴레이트에서 선택되는 적어도 1종에 유래하는 구성 단위를 함유해도 된다. 이러한 공중합체는, 예를 들면, 상기 (A) 성분 및/또는 상기 (B) 성분에 상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 그래프트 공중합함으로써 제조할 수 있다. 제3 모노머를 포함하는 공중합체를 제조하는 경우에는, 상기와 같이 이것들 전부의 구성 성분 중에서도, 에틸렌성 불포화 실란 화합물과의 반응성의 점에서, 아세트산 비닐을 사용하는 것이 바람직하다.
(C) 공중합체에 있어서의 에틸렌성 불포화 실란 화합물의 의거하는 구성 단위를 축합시키는 방법으로서는, 주석, 아연, 철, 납, 코발트 등의 금속 카르본산염, 티탄산의 에스테르 및 킬레이트화물 등의 유기 금속 화합물, 유기 염기, 무기산, 및, 유기산 등의 실라놀 축합 촉매를 사용하여, (C) 공중합체를 구성하는 실란 화합물 부분의 실라놀 사이의 탈수 축합 반응 등을 행함으로써 축합체를 제조할 수 있다.
(C) 성분의 태양 전지 밀봉재용 시트 중에 있어서의 함유량으로서는, 접착 성 향상 효과 및 시트 성형시의 가공 안정성의 관점에서, 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분의 합계량 100 질량부에 대하여, 15 질량부 이하, 바람직하게는 0.03 질량부∼14 질량부, 특히 바람직하게는 0.1 질량부∼12 질량부의 비율로 배합된다. (C) 성분이 상기 범위로 포함되어 있으면, 태양 전지 밀봉재용 시트와 보호재 또는 태양 전지 소자 등과의 접착성이 향상되어 바람직하다.
또한, (D) 성분인 실란 커플링제로서는, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 등을 예시할 수 있다.
그 중에서도, (D) 실란 커플링제로서는, 접착성을 높여, 유리 등의 기판이나 백시트 등의 보호재와의 접착 가공을 안정적으로 행하는 점에서, 아미노기를 함유하는 알콕시실란이 바람직하다.
아미노기를 함유하는 알콕시실란으로서는, 예를 들면, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노트리알콕시실란류, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-메틸디메톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민 등의 아미노디알콕시실란류 등을 들 수 있다.
이것들 중에서도, 접착성의 점에서, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란 등이 바람직하다. 특히는, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란이 바람직하다.
트리알콕시실란을 사용한 경우에는, 더욱 접착성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 디알콕시실란을 사용한 경우에는, 시트 성형시의 가공 안정성을 유지할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 알콕시실란은, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(D) 실란 커플링제의 태양 전지 밀봉재용 시트 중에 있어서의 함유량으로서는, 접착성 향상 효과 및 시트 성형시의 가공 안정성의 관점에서, 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분의 합계량 100 질량부에 대하여, 3 질량부 이하, 바람직하게는 0.03∼3 질량부, 특히 바람직하게는 0.05∼1.5 질량부의 비율로 배합된다. 실란 커플링제가 상기 범위로 포함되어 있으면, 태양 전지 밀봉재용 시트와 보호재 또는 태양 전지 소자 등과의 접착성이 향상되어 바람직하다.
또한, 자외선에 노출되는 것에 의한 시트의 열화를 방지하기 위하여, (A) 성분 및 (B) 성분의 적어도 일방 중에, 자외선 흡수제, 광 안정제, 및 산화 방지제 등을 함유시키는 것이 바람직하다.
상기 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'－디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-2-카르복시벤조페논, 및 2-하이드록시-4-n-옥톡시벤조페논 등의 벤조페논계 ; 2-(2'－하이드록시-3'，5'－디-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'－하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 및 2-(2'－하이드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸계 ; 페닐살리실레이트 및 p-옥틸페닐살리실레이트 등의 살리실산 에스테르계인 것을 들 수 있다.
상기 광 안정제로서는, 예를 들면, 힌더드아민계인 것을 들 수 있다.
상기 산화 방지제로서는, 각종 힌더드페놀계나 포스파이트계인 것을 들 수 있다.
산화 방지제, 광 안정제, 및 자외선 흡수제는, 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분의 합계량 100 질량부에 대하여, 각각 통상은 5 질량부 이하, 바람직하게는 0.1 질량부∼3 질량부의 양으로 함유시킬 수 있다.
또한, 태양 전지 밀봉재용 시트에는, 필요에 따라, 착색제, 광 확산제, 및 난연제 등의 첨가제를 함유시킬 수 있다.
상기 착색제로서는, 안료, 무기 화합물 및 염료 등을 들 수 있고, 특히 백색의 착색제로서, 산화티탄, 산화아연 및 탄산칼슘을 들 수 있다.
상기 광 확산제로서는, 무기계의 구형상 물질로서 유리 비드, 실리카 비드, 실리콘 알콕시드 비드, 중공 유리 비드 등을 들 수 있고, 또한, 유기계의 구형상 물질로서 아크릴계나 비닐벤젠계 등의 플라스틱 비드 등을 들 수 있다.
상기 난연제로서는, 브롬화물 등의 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 실리콘계 난연제, 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄 등의 금속 수화물 등을 들 수 있다.
이들 첨가제를 함유하는 시트를 태양 전지 소자의 태양광을 수광하는 수광측의 밀봉재로서 사용하는 경우, 투명성을 손상시키는 경우가 있지만, 태양 전지 소자의 수광측과 반대면의 밀봉재로서 사용하는 경우에는 적합하게 사용된다.
본 발명에 있어서, 태양 전지 밀봉재용 시트의 총 두께는, 0.05㎜∼2㎜의 범위가 바람직하다. 즉, 시트의 총 두께는, 0.05㎜ 이상이면, 충격 등에 의한 태양 전지 소자의 파손이 억제되고, 2㎜ 이하이면, 시트가 투명성을 가지고, 태양광의 수광량을 유지할 수 있어, 출력을 높게 유지할 수 있다.
본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트의 성형은, T-다이 압출기, 캘린더 성형기, 인플레이션 성형기 등을 사용하는 공지된 방법에 의해 행할 수 있다.
예를 들면, 상기의 (A)∼(D) 성분, 및, 산화 방지제, 광 안정제, 및 자외선 흡수제 등의 첨가제를 미리 드라이 블렌드하여 압출기의 호퍼로부터 공급하고, 시트 형상으로 압출 성형함으로써 얻을 수 있다.
또한, 미리 (A) 성분 및 (B) 성분을 멜트 블렌드하고 나서, (C) 성분 및 (D) 성분의 적어도 일방 및 산화 방지제, 광 안정제, 및 자외선 흡수제 등의 첨가제와 드라이 블렌드하여 압출기의 호퍼로부터 공급하고, 시트 형상으로 압출 성형함으로써 얻을 수 있다.
또 다른 수단으로서, (C) 성분, 및 산화 방지제, 광 안정제, 및 자외선 흡수제 등의 첨가제를 미리 마스터배치로 하여 첨가하는 것도 가능하다.
가공 온도는 120℃에서 250℃의 범위로 사용하는 성분의 가공성에 맞추어 선택할 수 있다.
〔태양 전지 모듈〕
본 발명의 태양 전지 모듈은, 적어도, 태양광이 입사되는 기판과, 태양 전지 소자와, 본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트를 구비한다. 본 발명의 태양 전지 모듈은, 필요에 따라, 보호재를 더 구비하고 있어도 된다. 또한, 태양광이 입사되는 기판을, 간단히, 기판이라고 칭하는 경우도 있다.
본 발명의 태양 전지 모듈은, 상기 기판 상에, 본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트에 의해 밀봉된 태양 전지 소자를 고정함으로써, 제조할 수 있다.
이러한 태양 전지 모듈로서는, 여러가지 타입의 것을 예시할 수 있다. 예를 들면, 기판/밀봉재용 시트/태양 전지 소자/밀봉재용 시트/보호재와 같이 태양 전지 소자의 양측으로부터 밀봉재용 시트로 끼우는 구성인 것, 유리 등의 기판의 표면 상에 미리 형성된 태양 전지 소자를, 기판/태양 전지 소자/밀봉재용 시트/보호재와 같이 구성하는 것, 기판의 내주면 상에 형성된 태양 전지 소자, 예를 들면, 불소 수지계 시트 위에 아몰퍼스 태양 전지 소자를 스퍼터링 등으로 제조한 것의 위에 밀봉재용 시트와 보호재를 형성시키는 것과 같은 구성인 것 등을 들 수 있다.
또한, 상기 보호재는, 태양광이 입사되는 기판을 태양 전지 모듈의 상부로 하였을 때, 태양 전지 모듈의 기판측과는 반대측, 즉 하부에 구비되기 때문에, 하부 보호재라고 칭하는 경우도 있다.
태양 전지 소자로서는, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아몰퍼스 실리콘 등의 실리콘계, 갈륨-비소, 구리-인듐-셀렌, 구리-인듐-갈륨-셀렌, 카드뮴-텔루르 등의 Ⅲ-V족이나 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체계 등의 각종 태양 전지 소자를 사용할 수 있다. 본 발명의 밀봉재용 시트는, 특히 아몰퍼스 실리콘 태양 전지 소자의 밀봉에 유용하다.
태양 전지 모듈을 구성하는 기판으로서는, 유리, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 불소 함유 수지 등을 예시할 수 있다.
보호재(하부 보호재)로서는, 금속이나 각종 열가소성 수지 필름 등의 단체(單體) 혹은 다층의 시트이고, 예를 들면, 주석, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속, 유리 등의 무기 재료, 폴리에스테르, 무기물 증착 폴리에스테르, 불소 함유 수지, 폴리올레핀 등의 1층 혹은 다층의 시트를 예시할 수 있다. 본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트는, 이들 기판 또는 보호재에 대하여 양호한 접착성을 나타낸다.
본 발명의 태양 전지 밀봉재용 시트를 사용하여, 상기와 같은 태양 전지 소자, 기판, 및 보호재와 함께 적층 접착할 때에는, 종래의 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계에서 행하여지고 있었던 장시간에 걸친 가압 가열에 의한 가교 공정이 실시되지 않아도, 실용적으로 견딜 수 있는 접착 강도 및 접착 강도의 장기 안정성을 부여할 수 있다. 단, 더욱 강고한 접착 강도나 접착 강도 안정성을 부여하는 관점에서는, 단시간의 가압 가열 처리를 실시해 두는 것이 권장된다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 그 주지를 넘지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
태양 전지 밀봉재용 시트의 제조에 사용한 성분의 상세는 이하와 같다.
<(A) 성분>
(A-1) 에틸렌·1-헥센 랜덤 공중합체 : 밀도 0.903g/㎤
(A-2) 에틸렌·α-올레핀 공중합체 : 밀도 0.902g/㎤(프라임 폴리머사 제의 에보류 SC00100)
(A-3) 에틸렌·4-메틸-1-펜텐 랜덤 공중합체 : 밀도 0.902g/㎤
(A-4) 에틸렌·부텐 랜덤 공중합체 : 밀도 0.900g/㎤
(A-5) 에틸렌·아세트산 비닐 랜덤 공중합체(EVA) : VA 함량 10 질량%
(A-6) 에틸렌·아세트산 비닐 랜덤 공중합체(EVA) : VA 함량 28 질량%
(A-7) 에틸렌·1-헥센 랜덤 공중합체 : 밀도 0.895g/㎤
또한, 「VA」의 표기는, 아세트산 비닐을 나타낸다.
상기 A-1∼A-7의 물성을, 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에 있어서, 융점은 JIS K7121이 정하는 DSC로 측정하고, 단위는 〔℃〕이며, 밀도는 JIS K7112에서 정하는 방법으로 측정하고, 단위는 〔g/㎤〕이며, MFR은 JIS K7210에서 정하는 방법으로 190℃, 하중 2160g의 조건으로 측정하고, 단위는 〔g/10분〕이다. VA 함량의 단위는 〔질량%〕이고, 각 공중합체 중의 함유량이다.
[표 1]
Figure 112011097889287-pct00001
<(B) 성분>
(B-1)
에틸렌·글리시딜메타크릴레이트·아세트산 비닐 공중합체(EGMAVA)
스미토모화학(주) 제, 본드 퍼스트 7B
(B-2)
에틸렌·글리시딜메타크릴레이트 공중합체(EGMA)
스미토모화학(주) 제, 본드 퍼스트 E
상기 B-1 및 B-2의 물성을, 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2에 있어서, 융점의 단위는 〔℃〕이고, 밀도의 단위는 〔g/㎤〕이며, MFR의 단위는 〔g/10분〕이다. GMA 함량, 및 VA 함량의 단위는 〔질량%〕이고, 모두 각 공중합체 중의 함유량이다.
[표 2]
Figure 112011097889287-pct00002
<(C) 성분>
(C-1)
(A-4) 100 질량부와, 비닐트리메톡시실란 2 질량부와, 유리(遊離) 라디칼 발생제(2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산) 0.1 질량부를 혼합하고, 용융 온도 220℃에서 단축 압출기로 그래프트 공중합시켜서 실란 변성한 실란 변성 에틸렌·α-올레핀 공중합체.
(C-2)
(A-5) 100 질량부와, 비닐트리메톡시실란 2 질량부와, 유리 라디칼 발생제(2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산) 0.1 질량부를 혼합하고, 용융 온도 220℃에서 단축 압출기로 그래프트 공중합시켜서 실란 변성한 실란 변성 EVA 공중합체.
(C-3)
(A-7) 50 질량부와, (B-2) 50 질량부와, 비닐트리메톡시실란 2.5 질량부와, 유리 라디칼 발생제(2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산) 0.1 질량부를 혼합하고, 용융 온도 220℃에서 단축 압출기로 그래프트 공중합시켜서 실란 변성한 실란 변성체.
(C-4)
(A-7) 100 질량부와, 비닐트리메톡시실란 2.5 질량부와, 유리 라디칼 발생제(2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산) 0.1 질량부를 혼합하고, 용융 온도 220℃에서 단축 압출기로 그래프트 공중합시켜서 실란 변성한 실란 변성 에틸렌·1-헥센 공중합체.
(C-5)
(A-6) 50 질량부와, (B-1) 50 질량부와, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 2 질량부와, 유리 라디칼 발생제(2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산) 0.1 질량부를 혼합하고, 용융 온도 220℃에서 단축 압출기로 그래프트 공중합시켜서 실란 변성한 실란 변성체.
<(D) 성분>
(D-1) 실란 커플링제 :
N-2(아미노에틸)3-아미노프로필디메톡시실란
(D-2) 실란 커플링제 :
γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란
<(E) 각종 첨가제>
(E-1) 자외선 흡수제 : UVINUL3039 BASF사 제
(E-2) 내광 안정제 : UVINUL5050H BASF사 제
(E-3) 산화 방지제 : 이르가녹스 1010 치바·스페셜티·케미컬사 제
<(F) 가교제>
(F-1) 가교제 : 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산
(F-2) 가교제 : t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실카보네이트
〔실시예 1〕
(A-1) 90 질량부, (B-1) 10 질량부를, 미리 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다.
이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
(평가)
얻어진 밀봉재용 시트, 하기 기판, 및 하기 백시트(보호재), 및 하기 부착기를 사용하여, 하기 (1)∼(3)의 방법에 의해 유리 접착 강도, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 평가 결과는, 하기 표 3에 나타낸다.
<기판>
재질 : 청색 유리
두께 : 3.2㎜
사이즈 : 7.5㎝×12㎝
<백시트(보호재)>
재질 : 흰색 PET(100㎛)/알루미늄(90㎛)/투명 PET(50㎛)
두께 : 토털 240㎛
또한, 투명 PET 필름은 코로나 처리를 실시하였다.
<비코로나 처리 PET>
재질： PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), 유니치카사 제
두께 : 100㎛
<부착 장치>
NPC사 제, LM-50×50S
-(1) 유리 접착 강도-
T-다이 성형기를 사용하여 제조한 밀봉재용 시트를, 유리 위에 얹고, 부착 장치로 150℃×6분으로 부착시켜, 시료 구성이, 「기판(유리)/ 밀봉재용 시트」인 시료를 얻었다. 유리에 대한 밀봉재용 시트의 접착력의 평가는, 15㎜폭 직사각형, 인장 속도 100㎜/분의 조건으로, 밀봉용 수지층의 단(端)을, 유리면에 대하여 수직한 방향으로 잡아당김으로써 행하였다. 하기 표 3에 측정값을 나타낸다. 또한, 접착 강도가 10N/15㎜ 이상, 특히 15N/15㎜이면, 접착성이 양호한 것을 나타낸다.
-(2) 백시트 접착 강도-
T-다이 성형기를 사용하여 제조한 밀봉재용 시트를, 유리 위에 얹고, 또한 이 밀봉재용 시트 위에, 백시트를 얹어, 부착 장치로 150℃에서 6분간, 부착시켰다. 백시트는, 코로나 처리가 실시된 면을 밀봉재용 시트에 부착시켰다. 시료 구성은, 「기판(유리)/밀봉재용 시트/백시트」이다.
백시트에 대한 밀봉재용 시트의 접착력의 평가는, 15㎜폭 직사각형, 인장 속도 100㎜/분의 조건으로 백시트 단을 밀봉재용 시트/유리면에 수직한 방향으로 잡아당김으로써 행하였다. 하기 표 3에 측정값을 나타낸다. 또한, 접착 강도가 15N/15㎜ 이상이면 접착성이 양호한 것을 나타낸다.
-(3) 라미네이트 특성-
T-다이 성형기를 사용하여 제조한 밀봉재용 시트에 검정색 매직으로 바둑판눈을 기입한 시트를 사용하여, 250㎜ 각(角)의 유리 위에 밀봉재용 시트(두께 400㎛), 및 백시트(PET)의 순서로 얹고, 부착 장치로 150℃에서 6분간, 부착시켰다. 시료 구성은, 「기판(유리)/밀봉재용 시트/백시트(PET)」이다.
얻어진 시료에 대하여, 엣지로부터 밀봉재의 비어져 나옴의 유무를 육안으로 확인하였다. 비어져 나옴이 적은 것을 ○, 많은 것을 ×로 하였다.
〔실시예 2〕
(A-1) 80 질량부, (B-1) 20 질량부를, 미리 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다. 이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
〔실시예 3〕
(A-5) 80 질량부, (B-1) 20 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
〔실시예 4〕
(A-1) 80 질량부, (B-2) 20 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
〔실시예 5〕
(A-1) 80 질량부, (B-1) 10 질량부, (C-1) 10 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 또한, 이하에 나타내는 방법으로 내습 조건 하(85℃·90% RH)에서 1000시간 경과시킨 후의 유리 접착, 백시트 접착 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 3∼표 4에 나타낸다.
〔실시예 6〕
(A-1) 80 질량부, (B-1) 10 질량부, (C-2) 10 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 또한, 실시예 5와 동일한 방법으로 내습 조건 하(85℃·90% RH)에서 1000시간 경과시킨 후의 유리 접착, 백시트 접착 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 3∼표 4에 나타낸다.
〔실시예 7〕
(A-1) 80 질량부, (C-3) 20 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 및 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행함과 함께, 또한 이하에 나타내는 방법으로 PET 접착 강도도 평가하였다. 결과를 하기 표 3∼표 5에 나타낸다.
또한, 여기에서는 (B) 성분을 단독으로 첨가하고 있지는 않고, (C-3) 성분을 제조할 때에 첨가하고 있어, 최종적으로 얻어지는 수지 조성물 중에는 (B) 성분이 존재하고 있다.
-(4) PET 접착 강도의 평가-
T-다이 성형기를 사용하여 제조한 밀봉재용 시트를, 유리 위에 얹고, 또한 이 밀봉재용 시트 위에, 코로나 처리가 실시되어 있지 않은 PET(100㎛ 두께, 유니치카사 제)를 얹어, 부착 장치로 150℃에서 6분간, 부착시켰다. 시료 구성은, 「기판(유리)/ 밀봉재용 시트/PET」이다.
PET에 대한 밀봉재용 시트의 접착력의 평가는, 15㎜ 폭 직사각형, 인장 속도 100㎜/분의 조건으로 PET 단을, 밀봉재용 시트/유리면에 수직한 방향으로 잡아당김으로써 행하였다.
측정값을 하기 표 5에 나타낸다. 또한, 접착 강도가 15N/15㎜ 이상이면 접착성이 양호한 것을 나타낸다.
〔실시예 8〕
(A-1) 60 질량부, (C-3) 40 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 및 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1, 7과 동일하게 하여, 유리 접착, PET 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3∼표 5에 나타낸다.
또한, 여기에서는 (B) 성분을 단독으로 첨가하고 있지는 않고, (C-3) 성분을 제조할 때에 첨가하고 있어, 최종적으로 얻어지는 수지 조성물 중에는 (B) 성분이 존재하고 있다.
〔실시예 9〕
(A-1) 80 질량부, (B-2) 10 질량부, 및 (C-4) 10 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 및 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1, 7과 동일하게 하여, 유리 접착, PET 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3∼표 5에 나타낸다.
〔실시예 10〕
(A-1) 70 질량부, (B-2) 20 질량부, 및 (C-4) 10 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 및 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1, 7과 동일하게 하여, 유리 접착, PET 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3, 5에 나타낸다.
〔실시예 11〕
(A-1) 70 질량부, (B-1) 20 중량부, 및 (C-4) 10 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 및 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1, 7과 동일하게 하여, 유리 접착, PET 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3, 5에 나타낸다.
〔실시예 12〕
(A-2) 80 질량부, (C-5) 20 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 및 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
또한, 여기에서는 (B) 성분을 단독으로 첨가하고 있지는 않고, (C-5) 성분을 제조할 때에 첨가하고 있어, 최종적으로 얻어지는 수지 조성물 중에는 (B) 성분이 존재하고 있다.
〔실시예 13〕
(A-3) 80 질량부, (C-5) 20 질량부를, 가공 온도 150℃에서 멜트 블렌드(40㎜φ 단축 압출기, L/D=28, 선단 덜메이지 스크류, 40rpm)하였다. 이어서, 자외선 흡수제 (E-1) 0.12 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.06 질량부, 및 산화 방지제 (E-3) 0.03 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 140℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
또한, 여기에서는 (B) 성분을 단독으로 첨가하고 있지는 않고, (C-5) 성분을 제조할 때에 첨가하고 있어, 최종적으로 얻어지는 수지 조성물 중에는 (B) 성분이 존재하고 있다.
〔비교예 1〕
(A-6) 100 질량부, (D-1) 0.2 질량부, 가교제 (F-1) 0.1 질량부, 가교제 (F-2) 0.2 질량부, 자외선 흡수제 (E-1) 0.3 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.1 질량부, 산화 방지제 (E-3) 0.02 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 100℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
〔비교예 2〕
(A-6) 100 질량부, (D-2) 0.2 질량부, 가교제 (F-1) 0.1 질량부, 가교제 (F-2) 0.2 질량부, 자외선 흡수제 (E-1) 0.3 질량부, 내광 안정제 (E-2) 0.1 질량부, 산화 방지제 (E-3) 0.02 질량부를 배합하였다. 이 혼합물을 40㎜φ 단축 T-다이 성형기를 사용하여, 수지 온도 100℃에서 0.4㎜ 두께의 밀봉재용 시트를 제조하였다.
이 밀봉재용 시트를 사용하여, 실시예 1에 있어서의 부착 장치에 의한 유리, 백시트 등과의 부착 후, 오븐 중에서 145℃로 40분간의 큐어(열처리)를 더 행한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 유리 접착, 백시트 접착 강도, 및 라미네이트 특성의 평가를 행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
하기 표 3∼표 5에 있어서, 융점의 단위는 〔℃〕이고, GMA 함량의 단위는 〔질량%〕이다.
[표 3]
Figure 112011097889287-pct00003
[표 4]
Figure 112011097889287-pct00004
[표 5]
Figure 112011097889287-pct00005
상기 표 3∼표 5에 나타내는 바와 같이, 각 실시예에서는, 밀봉재용 시트는, 유리 및 백시트와의 사이의 접착성이 우수하였다.
일본 출원 제2009-116857호의 개시는 그 전체가 참조로 본 명세서에 받아들여진다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은, 각각의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 받아들여지는 것이 구체적이면서 또한 각각에 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조로 받아들여진다.

Claims (9)

  1. (A) 융점이 90℃ 이상의, 에틸렌 유래의 구성 단위를 포함하는 하기 (1a)∼(5a)로 이루어지는 군에서 선택되는 에틸렌계 공중합체의 적어도 1종과, (B) 하기 (1b)∼(3b)로 이루어지는 군에서 선택되는 에틸렌계 공중합체의 적어도 1종을 함유하고, (C) 적어도 α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 공중합하여 얻어지는 공중합체 및 (D) 실란 커플링제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는 태양 전지 밀봉재용 시트:
    [(A) 에틸렌계 공중합체]
    (1a) 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 15 질량% 이하의 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체
    (2a) 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 15 질량% 이하의 에틸렌·아크릴산 에스테르 공중합체
    (3a) 고압법 저밀도 폴리에틸렌
    (4a) 밀도가 0.895g/㎤ 이상의 에틸렌·α-올레핀계 공중합체
    (5a) 하기 (B) 에틸렌계 공중합체의 (1b) 이외의 에틸렌·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체
    [(B) 에틸렌계 공중합체]
    (1b) 에틸렌·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체
    (2b) 아세트산 비닐에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 30 질량% 이하의 에틸렌·아세트산 비닐·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체
    (3b) 아크릴산 에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유 비율이 30 질량% 이하의 에틸렌·아크릴산 에스테르·글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (A) 에틸렌계 공중합체, 및 상기 (B) 에틸렌계 공중합체는, 멜트 플로우레이트(JIS K7210-1999, 190℃, 2160g 하중)가 0.1g/10분∼50g/10분인 태양 전지 밀봉재용 시트.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (C) 공중합체는, 아세트산 비닐 및 아크릴산 에스테르에서 선택되는 적어도 1종에 유래하는 구성 단위를 더 가지는 태양 전지 밀봉재용 시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (A) 에틸렌계 공중합체에 있어서의 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체 (4a)는, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·1-부텐 공중합체, 에틸렌·4-메틸-1-펜텐 공중합체, 또는 에틸렌·1-헥센 공중합체인 태양 전지 밀봉재용 시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (C) 공중합체에 있어서의 α-올레핀은, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부틸렌, 1-펜텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 및 1-데센에서 선택되는 적어도 일종인 태양 전지 밀봉재용 시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물이, 비닐실란 및 (메타)아크릴옥시실란에서 선택되는 태양 전지 밀봉재용 시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌성 불포화 실란 화합물이, 비닐트리메톡시실란 또는 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란인 태양 전지 밀봉재용 시트.
  9. 적어도, 태양광이 입사되는 기판과, 태양 전지 소자와, 제1항에 기재된 태양 전지 밀봉재용 시트를 구비한 태양 전지 모듈.
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