KR101457260B1 - 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름 및 가공방법 - Google Patents

고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름 및 가공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름은 베이스층과 플루오린 기저막층을 포함하는데, 상기 플루오린 기저막층과 상기 베이스층사이에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 구비하고，상기 플루오린 기저막층의 외면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 구비한다. 본 발명은 플루오린 기저막층과/또는 베이스층에 대해 플루오로 실록산화 또는 실리콘 티타나이징처리를 진행하여 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 형성함으로써, 본 발명의 점결성능은 더욱 우월하게 되고 막층은 밀집되어 차단성능을 제고시킨다. 특히 수증기에 대해 더욱 우수한 차단성능을 갖고 있고 방습성능이 좋으며 전기적 성능과 내후성능이 더욱 우월하다.

Description

고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름 및 가공방법{BACK SHEET OF COLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 태양전지에 사용되는 모듈에 관한 것으로서, 특히 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름(back sheet film)과 상기 백시트 필름을 가공하는 방법에 관한 것이다.
태양전지판은 일반적으로 하나의 적층구조이고 주요하게 유리표층, EVA밀봉층, 태양전지, EVA밀봉층 및 태양전지 백시트 필름을 포함하는데, 그 중 태양전지는 두층의 EVA밀봉층에 밀봉되어 포장되었다. 태양전지 백시트 필름의 주요작용은 태양전지판의 전체 기계적 강도를 높이고, 이밖에 수증기가 밀봉층 안으로 침투되어 태양전지의 사용수명에 영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다. 백시트 필름의 전체적 성능을 제고시키기 위하여, 종래기술 중에는 백시트 필름을 개선하는 수많은 방안들이 출현되었다. 예를 들면, 중국특허출원번호 CN200710185202.8호, 공개일자 2008년 5월 14일, 공개번호가 CN101177514인 특허출원에서 태양전지 백시트 및 그 제조방법을 공개한 것과 같이, 상기 백시트는 기재와 플루오린-함유중합체를 포함하고, 플루오린을 함유하는 중합체의 각 성분은 중량부에 따라 계산할 때 플루오로수지 25-45 중량부, 변성수지 1.5-3 중량부, 중합체 충전재 0.5-3 중량부, 무기충전재 0.1-1 중량부, 용매 50-70 중량부이다. 상기 방안의 생산원가는 낮고 성능이 우수하며 그 박리강도가 높고 방수성능이 우수하며 내후성이 좋다. 또 예를 들면, EP1938967호 유럽특허출원으로서 공개일자는 2008년 7월 2이고, 국제출원번호가 PCT/JP2006/312501이며, 국제공개번호가 WO2007/010706이고 공고일자는 2007년 1월 25일이며, 위 특허출원은 내수판을 구비하는 태양전지 백시트를 공개한 것으로, 상기 태양전지 백시트 모듈은 적어도 방수판의 한개 표면에 경화성 코팅재막을 구비하고 상기 경화성 코팅재막은 작용기를 경화시킬 수 있는 플루오린-함유 중합체를 함유하는 코팅재를 포함한다. 상기 방안은 플루오린을 함유하는 코팅재를 제조하고 상기 플루오린을 함유하는 코팅재를 기재 위에 코팅함으로써 백시트의 전체적 성능을 제고시킨다. 비록 플루오린 재료가 백시트의 전체적 성능을 제고시킬 수는 있지만, 플루오린 재료자체의 특성 때문에 표면 에너지가 높아지고 표면은 소수성을 가지며 점결성능이 낮아진다. 이러한 백시트와 EVA의 점결성능이 낮아져 백시트와 EVA의 점결가공방법이 복잡해진다.
본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 부족한 점을 극복하기 위한 것으로 고점결성을 갖고 있으며 또한 고내후성, 내화학성, 높은 전기절연성능 및 높은 방수성을 갖는 태양전지 백시트 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 종래기술의 부족점을 극복하기 위한 것으로, 고점결성을 갖고 있으며 전체적 성능이 우수한 태양전지 백시트 필름을 가공할 수 있는 가공방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 제공된, 베이스층, 및 상기 베이스층의 상부와 하부의 플루오린 기저막층들을 포함하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름에 있어서, 상기 베이스층과 플루오린 기저막층들 사이, 및 플루오린 기저막층들의 외부면에는 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 구비하며, 상기 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층은 점착층으로서 화학적으로 형성된다.
본 발명에 따라 제공된 고점결성을 갖고 있는 태양전지 백시트 필름은 다음과 같은 종속적인 기술특징도 갖고 있다.
상기 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층의 두께는 0.01μm-5μm이다.
상기 베이스층은 PET베이스층이다.
상기 베이스층은 PET와 PBT 또는 PEN으로 열용융 블렌딩처리를 거쳐 형성된 고분자 합금재료 베이스층이고 그중 PBT 또는 PEN의 함량은 중량으로 계산할 때 1-50중량부이다.
상기 베이스층은 PET중에 이산화규소, 산화티타늄, 산화알루미늄 또는 산화지르코늄에서 선택된 무기산화물을 첨가하여 형성되고, 그중 무기산화물의 함량은 중량으로 계산할 때 1-35중량부이다.
상기 베이스층은 초미세 클로즈 홀식 발포층이다.
상기 베이스층의 두께는 0.1밀리리터-10밀리리터이다.
상기 플루오린 기저막층은 테트라플루오로에틸렌 기저막층이거나 테트라플루오로에틸렌과, 헥사플루오로프로필렌과, 비닐리덴플루오라이드의 터폴리머로 형성된 막층이거나 클로로트리플루오로에틸렌 기저막층이다.
상기 플루오린 기저막층 중의 플루오로수지의 함량은 중량으로 계산할 때 30-95중량부이다.
상기 베이스층 또는 상기 플루오린 기저막층의 표면은 플라즈마 플루오로 실록산화처리를 거쳐 상기 플루오로 실록산화 성막층을 형성시킨다.
상기 플루오린 기저막층 또는 상기 베이스층은 플라즈마 실리콘 티타나이징처리를 거쳐 상기 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시킨다.
본 발명에 따라 제공된 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름의 가공방법은 주요하게 다음과 같은 단계를 포함한다.
(1)베이스층의 표면에 플라즈마처리를 진행하여 베이스층의 표면을 활성화시키는 단계.
(2)활성화된 베이스층에 플루오로 실록산화합물 또는 실리콘 티타나이징 화합물을 용사하거나 롤러코팅 또는 침지시키고, 20-200℃에서 1-600초 동안 가열함으로써 베이스층 표면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시키는 단계.
(3)플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 포함하는 베이스층을 50-200℃까지 가열한 후, 양면 또는 일면에 두께가 5-200μm인 플루오린 기저막층을 적층하여 기재를 형성시키는 단계.
(4)플루오린 기저막층을 포함하는 기재의 표면에 플라즈마처리를 진행하여 기재표면을 활성화시키는 단계.
(5)활성화된 기재에 플루오로 실록산화합물 또는 실리콘 티타나이징화합물을 용사하거나 롤러코팅 또는 침지시키고, 20-200℃에서 1-600초 동안 가열함으로써 기재 표면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시키는 단계.
본 발명에 따라 제공된 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름의 가공방법은 주요하게 다음과 같은 단계를 부가하여 포함할 수 있다.
(1)플루오린 기저막층의 양쪽 표면에 대해 플라즈마처리를 진행하여 플루오린 기저막층의 표면을 활성화시키는 단계.
(2)활성화된 플루오린 기저막층의 양면에 플루오로 실록산화합물 또는 실리콘 티타나이징화합물을 용사하거나 롤러코팅 또는 침지시키고, 20-200℃에서 1-600초 동안 가열함으로써 플루오린 기저막층의 양쪽 표면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시키는 단계.
(3)베이스층을 50-200℃까지 가열한 후, 양면 또는 일면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 포함하는 플루오린 기저막층을 적층시키는 단계.
본 발명에 따라 제공된 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름은 종래기술에 비해 다음과 같은 장점을 갖고 있다. 우선, 본 발명은 플루오린 기저막층과/또는 베이스층에 대해 플루오로 실록산화 또는 실리콘 티타나이징처리를 진행하여 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 형성함으로써, 본 발명의 점결성능을 더욱 우월하게 하고 막층을 밀집되게 하여 차단성능을 제고시켰으며, 특히 수증기에 대해 더욱 우월한 차단성능을 가지고 방습성능도 우수하며 전기적 성능과 내후성도 더욱 우월해졌다. 다음, 상기 처리를 거친 후의 백시트 필름의 양쪽 표면은 구별점이 없기에 부동한 유형의 접착제의 점결요구에 적용할 수 있어 태양전지모듈을 적층할 때, 정면과 이면을 분별할 필요가 없으므로 편리하게 사용된다.
본 발명에 따라 제공된 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름의 가공방법은 아래와 같은 장점을 갖고 있다. 본 발명의 가공방법을 통하여 제조된 태양전지 백시트 필름의 점결성은 더욱 우월하고, 막층이 밀집되었기에 차단성능을 제고시켰고 또한 이러한 가공방법은 연속적인 생산을 실현할 수 있기에 생산효율을 제고시킨다.
도1은 본 발명의 일실시예의 구조도이다.
도2는 본 발명의 다른 실시예의 구조도이다.
도3은 본 발명의 다른 실시예의 구조도이다.
도4는 본 발명의 또 다른 실시예의 구조도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
종래기술중의 백시트 필름은 일반적으로 PET 베이스층의 양면에 DuPont회사의 Tedlar박막을 코팅한 것이고, Tedlar박막은 테이프 캐스팅 방법을 거쳐 성막된 다음 인장처리를 거친 것이다. 상기 막은 비열용융된 막에 속하고, 팽융된 입자 사이에는 공극이 있으며, 막의 기계적 강도는 낮고 이 막은 용매형 접착제로 PET 베이스층과 접착되는데, 이러한 가공방법은 복잡하고 용매는 충분히 휘발되기 어려우며, 복합막의 취약점을 초래하기 쉽다. 또한 박막의 수증기 투과율을 4.2g/ m2d에 달하게 하여 태양전지의 광전변환효율이 빨리 감퇴됨으로써 태양전지의 사용수명이 단축된다.
도1을 참조하여 보면, 본 발명에 따라 제공된 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름은 베이스층(3)과 플루오린 기저막층(2)을 포함하는데, 상기 플루오린 기저막층(2)과 상기 베이스층(3)사이에는 플루오로 실록산화 성막층(1)을 구비하고, 상기 플루오린 기저막층(2)의 외면에는 플루오로 실록산화 성막층(1)을 구비한다. 본 발명은 상기 플루오린 기저막층(2)과 상기 베이스층(3) 및 플루오린 기저막층(2)의 외면에 모두 플루오로 실록산화 성막층(1)을 설치하였기에, 플루오린 기저막층(2)과 베이스층(3)사이의 점결을 더욱 견고하게 할 뿐만 아니라 본 발명의 백시트 필름을 기타 태양전지 모듈과 쉽게 점결되게 한다. 본 실시예 중의 플루오린 기저막층(2)은 2층구조로 되어 있고, 각각 상기 베이스층(3)의 양면에 위치하였기에, 본 실시예의 구조는 7층구조인데, 즉 순차적으로 적층된 플루오로 실록산화 성막층(1), 플루오린 기저막층(2), 플루오로 실록산화 성막층(1), 베이스층(3), 플루오로 실록산화 성막층(1), 플루오린 기저막층(2)과 플루오로 실록산화 성막층(1)로 이루어진 구조이다. 이러한 7층구조는 본 발명의 백시트 필름을 사용할 때, 정면과 이면을 분별할 필요가 없기에 더욱 편리하게 사용된다. 나아가 본 발명의 차단성을 더욱 좋게 하고, 전체적인 방습성능, 전기적 성능과 내후성능을 더욱 우월하게 한다.
물론 본 발명은 4층구조, 즉 순차적으로 적층된 플루오로 실록산화 성막층, 플루오린 기저막층, 플루오로 실록산화 성막층과 베이스층으로 이루어진 구조로 해도 좋은데, 이러한 구조는 사용시 정면과 이면을 분별해야 한다.
도2를 참조해 보면, 본 발명의 백시트 필름구조는 5층구조, 즉 순차적으로 적층된 플루오로 실록산화 성막층(1), 플루오린 기저막층(2), 플루오로 실록산화 성막층(1), 베이스층(3), 플루오로 실록산화 성막층(1)으로 이루어진 구조로 해도 좋다.
본 발명에서 제공한 상기 실시예에서, 상기 플루오로 실록산화 성막층(1)의 두께는 0.01μm 내지 5μm이고, 바람직한 두께는 0.1μm 내지 2μm이다. 구체적인 수치는 베이스층과 플루오린 기저막층의 두께에 따라 0.05μm, 0.1μm, 0.3μm, 0.8μm, 1.2μm, 1.8μm, 2μm, 2.5μm, 3μm 중에서 선택할 수 있다. 여기서 두께의 선택은 각층사이 점결의 요구에 부합되어야 하고 또한 백시트 필름의 전체적 성능을 제고시켜야 한다.
본 발명중의 상기 베이스층(3)은 PET베이스층이어도 좋으며, 그중 PET는 폴리에틸렌테레프탈레이트이다.
본 발명의 상기 베이스층(3)은 PET와 PBT로 열용융 블렌딩처리를 거쳐 형성된 고분자 합금재료 베이스층이어도 좋으며, 그중 PBT는 폴리부틸렌테레프탈레이트이며, PBT를 첨가하여 PET에 대해 변성처리를 진행함으로써 상기 베이스층의 전체적 성능을 제고시킨다. 그중 PBT의 함량은 중량으로 계산할 때 1-50중량부이고 바람직하게는 8-20중량부이다. 구체적인 수치는 1중량부, 4중량부, 8중량부, 12중량부, 15중량부, 18중량부, 20중량부, 25중량부, 30중량부, 40중량부 또는 50중량부이다.
본 발명의 상기 베이스층(3)은 PET와 PEN로 열용융 블렌딩처리를 거쳐 형성된 고분자 합금재료 베이스층이어도 좋으며, 그중 PEN는 폴리부틸렌테레프탈레이트이며, PEN를 첨가하여 PET에 대해 변성처리를 진행함으로써 상기 베이스층의 전체적 성능을 제고시킨다. 그중 PEN의 함량은 중량으로 계산할 때 1-50중량부이고 바람직하게는 8-20중량부이다. 구체적인 수치는 1중량부, 4중량부, 8중량부, 12중량부, 15중량부, 18중량부, 20중량부, 25중량부, 30중량부, 40중량부 또는 50중량부이다.
본 발명의 베이스층(3)은 PET와 PBT 또는 PEN 합금화를 거친후, 결정화, 가공성 및 평탄성을 개선하여 베이스층 표면플라즈마 균일성을 제고시키며 활성기를 균일하게 분산되게 하여, 후속의 실리콘 티타나이징 및 플루오로 실록산화처리함에 있어 대면적인 균일하고 견고한 적층을 확보한다.
본 발명중의 상기 베이스층(3)은 PET중에 무기산화물을 첨가하여 형성되었고, 그중 무기산화물의 함량은 중량으로 계산할 때 1-35중량분이며, 바람직하게는 10-20중량분이다. 구체적인 수치는 1중량부, 5중량부, 10중량부, 12중량부, 16중량부, 20중량부, 25중량부, 30중량부 또는 35중량부이어도 좋다. 그중, 상기 무기산화물은 이산화규소, 산화티타늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄이어도 좋다.
본 발명중의 베이스층(3)은 PE를 사용해도 좋으며, 초미세 클로즈 홀식 발포방법을 통하여 초미세 클로즈 홀식 발포층을 형성하는데, 이 발포층 중의 발포공은 폐쇄식구조이고 또한 발포공은 극세구조이다. 이러한 구조의 베이스층은 우수한 지지력을 갖고 있고 또한 가벼우며 쉽게 절곡될수 있기에 절곡식 태양전지판에 응용될 수 있다.
본 발명에서 제공한 상기 베이스층(3)에서, 상기 베이스층(3)의 두께는 0.1mm-10mm이고, 그중 비발포베이스층의 바람직한 두께는 0.2-0.3mm이며, 구체적인 수치는 0.2mm, 0.22mm, 0.25mm, 0.28mm, 0.3mm이다. 발포베이스층의 두께는 1-3mm이고, 구체적인 수치는 1mm, 2mm, 3mm이다.
본 발명에서 제공한 상기 실시예에서, 상기 플루오린 기저막층(2)은 테트라플루오로에틸렌 기저막층으로서, 이러한 막층은 JOLYWOOD FFC막을 선택사용할 수 있고, 이는 테트라플루오로에틸렌(TFE) 단일중합체막층이어도 좋다.
본 발명의 플루오린 기저막층(2)은 테트라플루오로에틸렌과, 헥사플루오로프로필렌과, 비닐리덴플루오라이드의 터폴리머로 형성된 막층, 즉 THV막층이어도 좋다.
본 발명의 플루오린 기저막층(2)은 클로로트리플루오로에틸렌 기저막층이어도 좋다.
본 발명의 상기 플루오린 기저막층(2)중 플루오로수지의 함량은 중량으로 계산할 때 30-95중량부이고 바람직하게는 50-80중량부이다. 구체적인 수치는 30중량부, 40중량부, 50중량부, 60중량부, 70중량부, 80중량부, 95중량부이다.
본 발명에서 제공한 상기 실시예에서, 상기 플루오로 실록산화 성막층(1)은 상기 베이스층(3)과/또는 상기 플루오린 기저막층(2)의 표면에 플라즈마 플루오로 실록산화처리를 진행하여 형성된 한층의 성막층, 즉 본 발명에서 일컫는 플루오로 실록산화 성막층(1)이다.
본 발명에서 제공한 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름의 가공방법은 주요하게 아래와 같은 단계를 포함한다.
(1）베이스층(3)의 표면에 플라즈마처리를 진행하여 베이스층(3)의 표면을 활성화시키는 단계. 여기서 사용된 플라즈마처리방법은 종래기술 중 비교적 숙달된 플라즈마방법이어도 좋다.
(2）활성화된 베이스층(3)에 플루오로 실록산화합물을 용사하고, 100℃에서 20초 동안 가열함으로써 베이스층 표면에 플루오로 실록산화 성막층을 형성시키는 단계. 여기서, 플루오로 실록산화합물은 롤러코팅 또는 침지하는 방식을 통하여 베이스층의 표면에 코팅될 수도 있음으로써 베이스층의 표면에 플루오로 실록산화 성막층을 형성시킨다.
(3)플루오로 실록산화 성막층을 포함하는 베이스층을 90℃까지 가열한 후, 양면에 두께가 20μm인 플루오린 기저막층을 적층하여 기재를 만드는 단계. 물론 한쪽면에 플루오린 기저막층을 적층하여도 좋다.
(4)플루오린 기저막층을 포함하는 기재의 표면에 플라즈마처리를 진행하여 기재표면을 활성화시키는 단계. 여기서 사용된 플라즈마처리방법은 제1단계중의 플라즈마처리방법과 동일하다.
(5)활성화된 기재에 플루오로 실록산화합물을 용사하고, 100℃에서 20초 동안 가열함으로써 기재표면에 플루오로 실록산화 성막층을 형성시키는 단계. 여기서, 플루오로 실록산화합물은 롤러코팅 또는 침지하는 방식을 통하여 베이스층의 표면에 코팅될 수도 있음으로써 베이스층의 표면에 플루오로 실록산화 성막층을 형성시킨다.
본 발명에서 사용된 플루오로 실록산화합물의 분자식: Rf-Si(OR)3, 이러한 화합물은 시장에서 그 완제품을 구매할 수 있다. 이러한 플루오로 실록산화합물은 유기화합물이고 고체 또는 액체일 수 있으며 다른 액체와 배합된다. 그의 특성은 한쪽이 유기물과 친하고 다른 한쪽이 무기물과 친함으로써 유효하게 각층사이의 점결력을 제고시켰다.
상기 가공방법을 거쳐 백시트 필름의 가공을 완성하는데, 이러한 백시트 필름은 완제품으로 판매될 수 있고, 태양전지판에 사용되어 태양전지판중의 다른 모듈과 점결된다.
본 발명의 단계(2)와 단계(5)에서 사용된 가열온도는 20-200℃이어도 좋고, 가열하여 굽는 시간은 1-600초이어도 좋으며, 바람직한 범위로서 가열온도는 80-130℃이고, 가열시간은 10-60초이다. 그중, 수치선택은 각층의 재료가 부동함에 따라 부동한 가열온도와 시간을 선택하여 사용한다. 이밖에, 가열온도가 높을수록 사용된 가열시간은 짧아진다. 구체적인 수치는 아래와 같을 수 있다. 가열온도는 20℃이고 가열시간은 600초이며, 가열온도는 40℃이고 가열시간은 300초이며, 가열온도는 60℃이고 가열시간은 100초이며, 가열온도는 80℃이고 가열시간은 40초이며, 가열온도는 120℃이고 가열시간은 15초이며, 가열온도는 150℃이고 가열시간은 10초이며, 가열온도는 200℃이고 가열시간은 1초이다.
본 발명의 단계(3)에서, 베이스층을 50-200℃까지 가열할 수 있는데, 바람직하게는 80-150℃이며 구체적인 수치는 50℃, 60℃, 80℃, 100℃, 120℃, 150℃, 180℃, 200℃이어도 좋다. 플루오린 기저막층의 두께는 5-200μm인데, 바람직하게는 10-40μm이다. 구체적인 수치는 5μm, 10μm, 15μm, 25μm, 35μm, 40μm, 60μm, 100μm, 150μm, 200μm이어도 좋다.
본 실시예에 대하여 아래와 같은 가공방법을 사용할 수도 있는데 주요하게 다음과 같은 단계를 포함한다.
(1)플루오린 기저막층(2)의 양쪽 표면에 대해 플라즈마처리를 진행하여 플루오린 기저막층의 표면을 활성화시키는 단계. 여기서 사용된 플라즈마처리방법은 종래기술 중 비교적 숙달된 플라즈마처리방법이어도 좋다.
(2)활성화된 플루오린 기저막층(2)의 양면에 플루오로 실록산화합물을 용사하고, 100℃에서 20초 동안 가열함으로써 기저막층의 양쪽 표면에 플루오로 실록산화 성막층을 형성시키는 단계. 여기서, 플루오로 실록산화합물은 롤러코팅 또는 침지하는 방식을 통하여 기저막층의 표면에 코팅될 수도 있음으로써 기저막층의 양쪽 표면에 플루오로 실록산화 성막층을 형성시킨다.
(3)베이스층을 90℃까지 가열한 후, 양면에 플루오로 실록산화 성막층을 포함하는 플루오린 기저막층을 적층시키는 단계. 물론 한쪽면에 플루오린 기저막층을 적층할 수도 있다.
본 발명의 단계(2)에서, 사용된 가열온도는 20-200℃일 수 있고, 가열하여 굽는 시간은 1-600초일 수 있으며, 바람직한 범위로서 가열온도는 80-130℃이고, 가열시간은 10-60초이다. 그중, 수치선택은 각층의 재료가 부동함에 따라 부동한 가열온도와 시간을 선택하여 사용한다. 이밖에, 가열온도가 높을수록 사용된 가열시간은 짧아진다. 구체적인 수치는 아래와 같을 수 있다. 가열온도는 20℃이고 가열시간은 600초이며, 가열온도는 40℃이고 가열시간은 300초이며, 가열온도는 60℃이고 가열시간은 100초이며, 가열온도는 80℃이고 가열시간은 40초이며, 가열온도는 120℃이고 가열시간은 15초이며, 가열온도는 150℃이고 가열시간은 10초이며, 가열온도는 200℃이고 가열시간은 1초이다.
본 발명의 단계(3)에서, 베이스층을 50-200℃까지 가열할 수 있는데, 바람직하게는 80-150℃이며 구체적인 수치는 50℃, 60℃, 80℃, 100℃, 120℃, 150℃, 180℃, 200℃이어도 좋다. 플루오린 기저막층의 두께는 5-200μm인데, 바람직하게는 10-40μm이다. 구체적인 수치는 5μm, 10μm, 15μm, 25μm, 35μm, 40μm, 60μm, 100μm, 150μm, 200μm이어도 좋다.
도3을 참조하여 보면, 본 발명에서 제공한 다른 실시예에 따라 베이스층(3)과 플루오린 기저막층(2)을 포함하는데, 상기 플루오린 기저막층(2)과 상기 베이스층(3)사이에 실리콘 티타나이징 성막층(4)을 구비하고 상기 플루오린 기저막층(2)의 외면에 실리콘 티타나이징 성막층(4)을 구비한다. 본 발명은 상기 플루오린 기저막층(2)과 상기 베이스층(3) 및 플루오린 기저막층(2)의 외면에 모두 플루오로 실록산화 성막층(1)을 설치하였기에, 플루오린 기저막층(2)과 베이스층(3)사이의 점결을 더욱 견고하게 할 뿐만 아니라 본 발명의 백시트 필름을 기타 태양전지 모듈과 쉽게 점결되게 한다. 본 실시예중의 플루오린 기저막층(2)은 2층구조로 되어있고, 각각 상기 베이스층(3)의 양면에 위치하였기에, 본 실시예의 구조는 7층구조, 즉 순차적으로 적층된 플루오로 실록산화 성막층(1), 플루오린 기저막층(2), 플루오로 실록산화 성막층(1), 베이스층(3), 플루오로 실록산화 성막층(1), 플루오린 기저막층(2)과 플루오로 실록산화 성막층(1)로 이루어진 구조이다. 이러한 7층구조는 본 발명의 백시트 필름을 사용할 때, 정면과 이면을 분별할 필요가 없기에 더욱 편리하게 사용된다. 나아가 본 발명의 차단성을 더욱 좋게 하고, 전체적인 방습성능, 전기적 성능과 내후성능을 더욱 우월하게 한다.
물론 본 발명은 4층구조, 즉 순차적으로 적층된 실리콘 티타나이징 성막층, 플루오린 기저막층, 실리콘 티타나이징 성막층과 베이스층으로 이루어진 구조로 해도 좋은데, 이러한 구조는 사용시 정면과 이면을 분별해야 한다.
도4를 참조해 보면, 본 발명은 5층구조, 즉 순차적으로 적층된 실리콘 티타나이징 성막층(4), 플루오린 기저막층(2), 실리콘 티타나이징 성막층(4), 베이스층(3), 실리콘 티타나이징 성막층(4)으로 이루어진 구조로 해도 좋다.
본 발명에서 제공한 상기 실시예에서, 상기 실리콘 티타나이징 성막층(4)의 두께는 0.01μm 내지 5μm이고, 바람직한 두께는 0.1μm 내지 2μm이다. 구체적인 수치는 베이스층과 플루오린 기저막층의 두께에 따라 0.05μm, 0.1μm, 0.3μm, 0.8μm, 1.2μm, 1.8μm, 2μm, 2.5μm, 3μm 등 중에서 선택할 수 있다. 여기서 두께의 선택은 각층사이 점결의 요구에 부합되어야 하고 또한 백시트 필름의 전체적 성능을 제고시켜야 한다.
실시예에서 사용된 베이스층(3)과 플루오린 기저막층(2)은 상기 실시예중의 베이스층 및 플루오린 기저막층과 동일함으로 구체적인 내용에 대해 더는 언급하지 아니한다.
본 발명에서 제공되는 실시예에서, 상기 실리콘 티타나이징 성막층(4)은 상기 베이스층(3)과/또는 상기 플루오린 기저막층(2)의 표면에 플라즈마 실리콘 티타나이징처리를 진행해서 형성된 한층의 성막층, 즉 본 발명에서 일컫는 실리콘 티타나이징 성막층(4)이다.
본 발명의 본 실시예의 가공방법은 주요하게 아래와 같은 단계를 포함한다.
(1)베이스층(3)의 표면에 플라즈마처리를 진행하여 베이스층의 표면을 활성화시키는 단계. 여기서 사용된 플라즈마처리방법은 종래기술 중 비교적 숙달된 플라즈마방법이어도 좋다.
(2)활성화된 베이스층(3)에 실리콘 티타나이징화합물을 용사하고, 110℃에서 18초 동안 가열함으로써 베이스층 표면에 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시키는 단계. 여기서, 실리콘 티타나이징화합물은 롤러코팅 또는 침지하는 방식을 통하여 베이스층(3)의 표면에 코팅될 수도 있음으로써 베이스층의 표면에 실리콘 티타나이징 성막층(4)을 형성시킨다.
(3)플루오로 실록산화 성막층을 포함하는 베이스층을 90℃까지 가열한 후, 양면에 두께가 20μm인 플루오린 기저막층을 적층하여 기재를 만드는 단계. 물론 일면에 플루오린 기저막층을 적층할 수도 있다.
(4)플루오린 기저막층을 포함하는 기재의 표면에 플라즈마처리를 진행하여 기재표면을 활성화시키는 단계. 여기서 사용된 플라즈마처리방법은 제1단계중의 플라즈마처리방법과 동일하다.
(5)활성화된 기재에 실리콘 티타나이징화합물을 용사하고, 110℃에서 18초 동안 가열함으로써 기재표면에 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시키는 단계. 여기서, 실리콘 티타나이징화합물은 롤러코팅 또는 침지하는 방식을 통하여 베이스층의 표면에 코팅될 수도 있음으로써 베이스층의 표면에 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시킨다.
본 실시예에 대하여 다른 가공방법을 사용할 수도 있는데, 주요하게 아래와 같은 단계를 포함한다.
(1)플루오린 기저막층(2)의 양쪽 표면에 대해 플라즈마처리를 진행하여 플루오린 기저막층의 표면을 활성화시키는 단계. 여기서 사용된 플라즈마처리방법은 종래기술 중 비교적 숙달된 플라즈마처리방법이어도 좋다.
(2)활성화된 플루오린 기저막층(2)의 양면에 실리콘 티타나이징화합물을 용사하고, 110℃에서 18초 동안 가열함으로써 플루오린 기저막층의 표면에 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시키는 단계. 여기서, 실리콘 티타나이징화합물은 롤러코팅 또는 침지하는 방식을 통하여 플루오린 기저막층의 표면에 코팅될 수도 있음으로써 플루오린 기저막층의 양쪽 표면에 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시킨다.
(3)베이스층을 90℃까지 가열한 후, 양면에 실리콘 티타나이징 성막층을 포함하는 플루오린 기저막층을 적층시키는 단계. 물론 일면에 플루오린 기저막층을 적층할 수도 있다.
본 발명에서 사용된 실리콘 티타나이징화합물의 분자식: SiOx, 이러한 화합물은 시장에서 그 완제품을 구매할 수 있다. 이러한 실리콘 티타나이징화합물은 유기화합물이고 고체 또는 액체일 수 있으며 다른 액체와 배합된다. 그의 특성은 한쪽이 유기물과 친하고 다른 한쪽이 무기물과 친함으로써 유효하게 각층사이의 점결력을 제고시켰다.
본 발명은 상기 가공방법을 사용하여 백시트 필름가공의 연속적인 생산을 실현할 수 있기에 생산효율을 제고시킨다.
본 발명의 제품을 국외의 동종제품과 비교해 볼 때, 각항의 데이터는 다음 표1과 같다.
특성 단위 일본제품 미국제품 본 발명
표면장력 mN/cm 30-40 40 45이상
EVA에 대한 점결도 N/10mm 20-40 20-40 50-100
수중기 투과율 g/m2.d 1.6 4.3 0.1이하
상기 대조를 통해, 본 발명은 각항 지표에서 국외 동종제품보다 훨씬 우수하다는 것을 알수 있다.
참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

Claims (13)

  1. 베이스층, 및 상기 베이스층의 상부와 하부의 플루오린 기저막층들을 포함하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름에 있어서,
    상기 베이스층과 플루오린 기저막층들 사이, 및 플루오린 기저막층들의 외부면에는 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 구비하며, 상기 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층은 점착층으로서 화학적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층의 두께는 0.01μm~5μm임을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 PET베이스층임을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 PET와 PBT 또는 PEN로 열용융 블렌딩처리를 거쳐 형성된 고분자 합금재료 베이스층이고, 상기 PBT 또는 PEN의 함량은 중량으로 계산할 때 1~50중량부임을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 PET중에 이산화규소, 산화티타늄, 산화알루미늄 또는 산화지르코늄에서 선택된 무기산화물을 첨가하여 형성되고, 상기 무기산화물의 함량은 중량으로 계산할 때 1~5중량부임을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 초미세 클로즈 홀식 발포층임을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층의 두께는 0.1mm~10mm임을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플루오린 기저막층은 테트라플루오로에틸렌 기저막층이거나 테트라플루오로에틸렌과, 헥사플루오로프로필렌과, 비닐리덴플루오라이드의 터폴리머로 형성된 막층 또는 클로로트리플루오로에틸렌 기저막층임을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 플루오린 기저막층 중의 플루오로수지의 함량은 중량으로 계산할 때 30~95중량부임을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층 또는 상기 플루오린 기저막층의 표면은 플라즈마 플루오로 실록산화처리를 거쳐 상기 플루오로 실록산화 성막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 플루오린 기저막층 또는 상기 베이스층은 플라즈마 실리콘 티타나이징처리를 거쳐 상기 실리콘 티타나이징 성막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름.
  12. (1)베이스층의 표면에 플라즈마처리를 진행하여 베이스층의 표면을 활성화시키는 단계와,
    (2)활성화된 베이스층에 플루오로 실록산화합물 또는 실리콘 티타나이징화합물을 용사하거나 롤러코팅 또는 침지시키고, 20~200℃에서 1~600초 동안 가열함으로써 베이스층 표면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시키는 단계와,
    (3)플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 포함하는 베이스층을 50~200℃까지 가열한 후, 양면 또는 일면에 두께가 5~200μm인 플루오린 기저막층을 적층하여 기재를 형성시키는 단계와,
    (4)플루오린 기저막층을 포함하는 기재의 표면에 플라즈마처리를 진행하여 기재표면을 활성화시키는 단계와,
    (5)활성화된 기재에 플루오로 실록산화합물 또는 실리콘 티타나이징화합물을 용사하거나 롤러코팅 또는 침지시키고, 20~200℃에서 1~600초 동안 가열함으로써 기재표면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름의 가공방법.
  13. (1)플루오린 기저막층의 양쪽 표면에 대해 플라즈마처리를 진행하여 플루오린 기저막층의 표면을 활성화시키는 단계와,
    (2)활성화된 플루오린 기저막층의 양면에 플루오로 실록산화합물 또는 실리콘 티타나이징화합물을 용사하거나 롤러코팅 또는 침지시키고, 20~200℃에서 1~600초 동안 가열함으로써 플루오린 기저막층의 양쪽 표면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 형성시키는 단계와,
    (3)베이스층을 50~200℃까지 가열한 후, 양면 또는 일면에 플루오로 실록산화 성막층 또는 실리콘 티타나이징 성막층을 포함하는 플루오린 기저막층을 적층시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고점결성을 갖는 태양전지 백시트 필름의 가공방법.

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