KR101502349B1 - 실란기를 갖는 절연층을 포함하는 광전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 전지 및 상기 태양광 전지의 적어도 일 면에 적층된 절연 재료를 포함하며, 여기서 상기 절연 재료는 실란기-함유 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체를 포함하는 광전지 모듈, 이러한 광전지 모듈의 제조방법, 및 광전지 모듈의 절연층 제조를 위한 실란기-함유 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체의 용도에 관한 것이다.

Description

실란기를 갖는 절연층을 포함하는 광전지 모듈{PHOTOVOLTAIC MODULE COMPRISING INSULATION LAYER WITH SILANE GROUPS}
본 발명은 태양광 전지 및 상기 태양광 전지의 적어도 일 면에 적층된 절연 재료를 포함하는 광전지 모듈, 이러한 광전지 모듈의 제조를 위한 방법, 및 태양광 전지를 위한 절연 재료로서 올레핀 공중합체의 용도에 관한 것이다.
소음, 해로운 배출물 또는 오염 기체를 발생하지 않는 전력 발생의 이러한 독특한 특성 때문에 태양광 전지 또는 광전지 모듈의 사용에 의한 광전지(photovoltaic) 전력 발생이 더욱 관심을 모으고 있다.
이러한 모듈에서 빛의 전기적 에너지로의 변환을 통해 전력을 생산하는 부품은 태양광 전지이며, 이는 실리콘, 갈륨-비소 및 구리-인듐-셀레늄과 같은 반도체 재료를 포함한다.
태양광 전지를 위해 사용되는 재료는 취약하며 민감하기 때문에, 이들은 기계적으로 지지되어야 하고 비, 우박, 물의 농축 및 증발, 먼지, 바람 등과 같은 해로운 환경적인 영향으로부터 보호되어야 한다. 나아가, 태양광 전지의 신뢰할만한 전기적 절연이 획득되어야 한다.
통상적으로 20 내지 30 년인 광전지 모듈의 총 수명기간 동안 유지되어야 하는 이러한 기능은 투명한 보호 전면 커버 및 바닥 보호 기재를 포함하는 모듈의 적층 구조와, 상기 태양광 전지를 이러한 보호 재료 층 사이에 절연 재료 층을 이용하여 고정함에 의해 제공된다. 일반적으로, 상기 추가의 모듈은 알루미늄 프레임에 의해 보호되고 지지된다.
태양광 전지를 위한 상기 절연 재료는 종종 또한 "피막형성(encapsulation)", "매립(embedding)", "접착(adhesive)" 또는 "포턴트(pottant)"로도 언급된다.
상기 광전지 모듈 내 절연층의 주된 기능은 안전한 에너지 전달을 보장하기 위한 것이다. 이를 위해서는 물리적으로 전기적으로 상기 태양광 전지를 분리하기 위해, 즉 외부 영향 및 합선에 의한 부품의 손상을 억제하기 위해, 열전도를 제공하기 위해, 및 적어도 태양 빛에 노출되는 상부 절연층을 위해, 태양광 전지와 입사 태양 방사선 사이의 최대 광학적 커플링을 획득하고 유지하기 위해, 즉 햇빛의 태양광 전지에 대한 최대 전달을 제공하고 유지하여 에너지 수율을 최대화하기 위해 태양광 전지 회로 어셈블리의 구조적인 지지 및 위치선정(positioning)을 제공해야 한다.
오늘날, 과산화물 교차-결합된(cross-linked) 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체(예컨데 EP 1 857 500 참고), 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌(SBS) 블록 공중합체(예컨데 US 4,692,557 참고), 아이오노머(ionomers)(US 6,320,116 참고), 및 폴리우레탄(DE 20 220 444 참고)과 같은 몇몇 유형의 절연 재료가 알려져 있다.
지금까지 가장 일반적인 절연 재료는 그러나, 광전지 모듈용으로 사용되는 과산화물 교차-결합된(cross-linked) 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체가 교차-결합제로서의 유기 과산화물 및 통상적으로 항상화제를 포함하는 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체 조성물로부터 시트로서 압출된 것이다. 사용 시에 전형적으로 광전지 모듈의 온도가 40 내지 80 ℃이므로 상기 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체의 교차-결합은 높은 온도에서 충분한 강도를 갖는 절연층을 제공하기 위해 필요하다.
상기 적층된 광전지 모듈은 진공 적층 방법에 의해 제조된다. 상기 방법에서, 조립된 후 상기 모듈의 구성을 진공 적층 장치에 넣고, 여기서 약 100 내지 180 ℃, 전형적으로 150℃의 상승된 온도, 및 약 15 내지 30 분 동안의 시간에 증가된 압력의 적용에 의해 진공 하에서 상기 적층체가 형성된다.
절연 재료로서 과산화물 교차-결합된 EVA의 사용에 있어서 첫번째 단점은 상기 절연 층 내의 유기 과산화물 교차-결합제를 분해하고 이들의 교차-결합에 영향을 미치고 완결하기 위해 필요에 기인하는 비교적 높은 온도 및 긴 적층 시간의 요구이다. 따라서, 상기 광전지 모듈의 생산 속도는 비교적 느리다.
절연층으로서 과산화물 교차-결합된 EVA의 사용은 그러나 더 많은 단점을 갖는다. 광전지 모듈은 1년 당 1 내지 10%의 성능 손실을 나타내는 것으로 잘 알려져 있고, 상기 손실에 현저히 공헌하는 것은 상기 교차-결합된 EVA 층의 분해에 기인하며 이는 본래 무색, 투명한 필름의 변색으로서 일어날 수 있다(예를 들어 A.W. Czanderna 및 F.J. Pern의 "Encapsulation of PV modules using ethylene vinyl Acetate copolymer as a pottant: A critical review", Solar Energy Materials and Solar Cells 43(1996) 101-181 참고). 나아가, 계면에서의 탈적층, 액상 물의 투과, 합선 및 아킹(arcing), 팽창/수축 응력에 기인한 상기 태양광 전지의 균열(cracking), 전지 상호연결 실패, 핫 스팟(hot spot)으로부터의 납땜(solder) 탄화(charring) 및 용융, 과도한 흙화(soiling) 및 풍화작용과 같은 다른 문제들이 보고되었다.
본 발명의 일 견지는 공지 기술의 단점, 특히 과산화물 교차-결합된 EVA 공중합체를 절연 재료로 사용하는 경우의 단점을 회피할 수 있는 절연 재료를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 견지는 예를 들에 상기 모듈의 적층에 필요한 시간의 단축에 의해 상기 광전지 모듈 제조 방법의 개선 및 촉진을 허용하고, 동시에 노후에 대한 낮은 경향을 가지며 그리고 태양광 전지에 대해 해로운 외부 영향으로부터 향상된 보호를 제공하는 절연 재료를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 절연 재료 내에 교차-결합가능한 실란기가 존재하는 경우 상기 견지가 획득될 수 있고 이러한 절연 재료가 제공될 수 있는 결과에 기초한다.
따라서 본 발명은 태양광 전지 및 상기 태양광 전지의 적어도 일면에 적층된 졀연 재료를 포함하는 광전지 모듈을 제공하며 여기서 상기 절연 재료는 실란기-함유 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체를 포함한다.
본 발명의 광전지 모듈의 특별한 이점은 과산화물을 함유하는 EVA를 포함하는 통상적인 모듈에 비해 보다 짧은 시간에 제조될 수 있어서 상기 모듈 적층 공정의 생산성이 향상되는 것이다. 이는 예를 들어 실란기의 교차-결합이 주변(ambient) 조건에서 이미 일어난 사실에 기인한다. 그래서, 적층하는 동안 낮은 온도가 적용될 수 있고, 상기 적층 공정 후 실란에 의한 교차-결합이 "자동적으로" 일어남에 따라, 적층 단계 동안 교차-결합 공정을 위한 체류시간(residence time)이 필요하지 않다.
도 1: 알루미늄을 향한 접착 강도에 대한 비닐 트리메톡시기의 영향을 보여주는 박리(peeling) 실험의 결과
도 2: 물에서 처리 후 접착 강도의 증가를 보여주는 물에서의 에이징(ageing) 후 박리(peeling) 실험의 결과
본 발명의 광전지 모듈의 특별한 이점은 과산화물을 함유하는 EVA를 포함하는 통상적인 모듈에 비해 보다 짧은 시간에 제조될 수 있어서 상기 모듈 적층 공정의 생산성이 향상되는 것이다. 이는 예를 들어 실란기의 교차-결합이 주변(ambient) 조건에서 이미 일어난 사실에 기인한다. 그래서, 적층하는 동안 낮은 온도가 적용될 수 있고, 상기 적층 공정 후 실란에 의한 교차-결합이 "자동적으로" 일어남에 따라, 적층 단계 동안 교차-결합 공정을 위한 체류시간(residence time)이 필요하지 않다.
온도의 함수로서 겔(gel) 함량 70%에 도달하는 통상적으로 사용되는 과산화물 2,5-비스(tert.-부틸디옥시)-2,5-디메틸헥산(Lupersol 101)의 1.47 wt-%에 기초한 EVA 절연 재료를 위한 상응하는 체류시간은 예를 들어 140℃에서 45분, 150℃에서 15분, 160℃에서 6분이다(Paul B Willis, "Investigation of materials and processes for solar cell encapsulation", JPL Contract 954527 S/L Project 6072:1, 1986으로부터 취한 데이터).
상기 감소된 적층 온도는 보다 넓은 범위의 전면 커버 및 뒷면-시트의 사용을 가능하게 만든다. 예를 들어, 실란 교차-결합은 130℃ 미만에서도 적층 공정이 용이하게 일어날 수 있기 때문에 예를 들어 폴리카보네이트와 같은 가벼운 재료에 의한 전면 커버로서의 유리를 대체할 수 있도록 할 것이다. 부하(load)를 갖는 재료 폴리카보네이트는 높은 강성(stifness)과 적은 무게 그리고 높은 인성(toughness)을 결합할 수 있다. 이러한 특성은 루프(roof)의 구성, 낮은 파손 낭비를 촉진할 것이고, 그리고 제조, 운반 및 설치의 비용을 감소시킨다.
광전지(photovoltaic cell)에 손상을 줄 수 있는 부식성 및 다른 부산물이 절연 재료의 교차-결합이 이루어지는 동안 형성되지 않는 것이 보다 유리하다. 과산화물 분해의 부산물(by-product)은 나아가 휘발성이고 적층 공정이 이루어지는 동안 공극(void) 형성을 회피하기 위해, 상기 휘발성 분해의 끓는점 미만으로, 전형적으로 80 ℃ 미만으로 적층이 냉각될 때까지 압력이 유지될 필요가 있다.
나아가, 적층에 앞서 얇은 필름이 제조되며 이는 전형적으로 0.5mm 두께이다. 과산화물 교차-결합가능한 화합물에 대해 상기 필름 압출 공정이 필름 압출에 최적인 온도 보다 더욱 낮은 압출 온도에서 이루어져서 산출량을 감소시켜야 한다. 낮은 압출 온도에서조차 스코치(scorch)가 발생하며 이는 상기 필름의 증가된 겔(gel) 함량으로 나타난다. 보다 큰 겔은 필름에 파열의 결과를 가져온다. 상기 형성된 겔은 또한 빛-전달에 부정적인 영향을 미치고 절연 특성을 감소시킨다.
실란 교차-결합가능한 화합물은 이러한 제한을 갖지 않으며 보다 전형적인 필름 압출 온도를 이용할 수 있는 가능성 때문에 생산량을 증가시킬 수 있고, 또한 상기 폴리머의 초기 용융 점도의 설계에 있어서 보다 큰 자유를 갖는 결과를 가져온다. 스코치에 대한 감소된 위험에 기인하여 상기 필름 및 광전지 모듈의 질은 향상되고, 특히 예를 들어 EP 449 939 또는 US 5,350,812에 기술된 적절한 스코치 지연제(scorch retardant) 첨가제가 사용된다.
*중합성 재료의 수명 기간은 상기 중합체의 안정성에 의존하지만, 광전지 모듈 내 상승된 온도 및 태양-자극을 견디기 위해서는 열 및 UV 안정제를 첨가하는 것이 필수적이다. 상기 과산화물 교차-결합 공정이 이루어지는 동안 형성된 라디칼은 이러한 첨가제의 많은 부분을 파괴한다. 실란 경화(curing)에는 이러한 라디칼이 관여하지 않기 때문에 이러한 종류의 상호작용은 일어나지 않을 것이다.
태양광 전지를 물의 침투로부터 보호하기 위해서는 상기 태양광 전지와 절연 층 사이에 좋은 접착제를 획득하는 것이 필수적이다. 실란기는 유리, 콘크리트, 알루미늄 등과 같은 극성 표면과 공유결합적으로(covalently) 반응하는 것으로 나타났다. 따라서, 상기 편입된 실란기는 두 가지의 기능, 즉 교차-결합 및 접착 증진을 갖는다.
바람직하게, 상기 절연 재료 내에 존재하는 실란기는 적어도 부분적으로 교차-결합된다.
이러한 구현으로, 상기 절연 층은 실란기의 존재에 기인한 상기 태양광 전지 모듈에 대한 증가된 접착으로부터 이점을 얻을뿐만 아니라, 또한 상기 실란기의 교차-결합 공정의 이점을 획득한다.
실란기-함유 모노머 단위를 포함하는 상기 올레핀 공중합체는 바람직하게는 에틸렌 또는 프로필렌 공중합체이고, 다욱 바람직하게는 에틸렌 공중합체이다.
바람직한 구현으로, 상기 올레핀 공중합체는 상기 주된 올레핀 모노머 단위와 상이한 추가의 공모노머 단위 및 실란기-함유 모노머 단위를 포함한다.
이러한 구현으로, 상기 올레핀 공중합체는 절연 재료로서의 사용에 유리한 유연도(softness) 및 접착성과 같은 향상된 특성으로 제공될 수 있다.
이러한 추가의 공모노머 단위는 극성 및 비-극성 공모노머로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, 비-극성 공모노머는 에틸렌 및 3 이상의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 20 탄소 원자, 그리고 더욱 바람직하게는 3 내지 8 탄소 원자를 갖는 알파-올레핀으로부터 선택될 수 있다. 알파-올레핀의 바람직한 예는 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 및 4-메틸-1-펜텐, 및 스티렌 및 알파-에틸 스티렌과 같은 방향족 비닐 화합물이다.
그러나, 바람직하게 상기 추가의 공모노머 단위는 극성 공모노머 단위이고, 따라서 추가의 극성 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체가 우수한 투명성 및 태양광 전지에 대한 접착성 및 다른 보호성 재료의 관점에서 상기 절연층 내에 사용된다.
이러한 공모노머는 (a) 비닐 아세테이트 및 비닐 피발레이트와 같은 비닐 카르복실레이트 에스테르, (b) 메틸아크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트 및 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트 및 부틸메타크릴레이트와 같은 아크릴레이트 및 알킬아크릴레이트, (c) 메타크릴산, 말레산 및 푸마르산과 같은 아크릴산 및 알킬아크릴산과 같이 올레핀적으로 불포화된 카르복실산, (d) 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴, 그리고 아크릴릭 아미드 및 메타크릴릭 아미드와 같은 아크릴산 및 알킬아크릴산 유도체, (e) 비닐 메틸 에테르 및 비닐 페닐 에테르와 같은 비닐 에테르를 포함한다.
상기 극성 공중합체는 C1- 내지 C6- 알킬 아크릴레이트, C1- 내지 C6- 알킬 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산 및 비닐 아세테이트로부터 선택되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 상기 극성 공모노머는 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸과 같은 C1- 내지 C4- 알킬기, 아크릴레이트 또는 비닐 아세테이트로부터 선택된다.
더욱 바람직하게, 상기 극성 공모노머는 부틸아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 부틸 알킬아크릴레이트, 에틸 알킬아크릴레이트 및 메틸 알킬아크릴레이트로부터 선택되며, 특히 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레트 및 메틸 아크릴레이트로부터 선택된다.
특히 바람직한 극성 공모노머는 올레핀/메틸아크릴레이트 및 올레핀 메틸알킬아크릴레이트, 특히 에틸렌 메틸 아크릴레이트(EMA) 공중합체의 낮은 분해 경향 때문에 메틸아크릴레이트 및 메틸알킬아크릴레이트, 특히 메틸아크릴레이트를 포함하거나 이로부터 구성된다.
바람직하게, 상기 올레핀 공중합체 내 추가의 공모노머 단위의 함량은 2 내지 60 wt.%, 더욱 바람직하게 5 내지 50 wt.%, 보다 바람직하게 10 내지 45 wt.%, 그리고 가장 바람직하게 20 내지 40 wt.%이다.
더욱이, 상기 올레핀 공중합체 내 추가 공모노머 단위의 함량은 2 내지 30 mol%, 보다 바람직하게는 4 내지 25 mol%, 더욱 바람직하게 6 내지 20 mol%, 그리고 가장 바람직하게 8 내지 18 mol%인 것이 바람직하다.
상기 절연 재료의 올레핀 공중합체는 가수분해가능한(hydrolysable) 실란기를 포함한다.
상기 가수분해가능한 실란기는 상기 폴리올레핀으로 도입될 수 있으며, 예를 들어 공모노머를 함유하는 실란기를 갖는 에틸렌 모노머의 공중합화, 또는 그래프팅(grafting), 즉 대부분 라디칼 반응에서 실란기의 첨가에 의한 중합체의 화학적 개질에 의해 도입될 수 있다. 상기 양자의 기술은 예를 들어 US 4,413,066, US 4,297,310, US 4,351,876, US 4,397,981, US 4,446,283 및 US 4,456,704로부터 당해 기술 분야에 잘 알려져 있다.
교차-결합은 실란기의 가수분해(hydrolysation)에 의해 획득된 폴리올레핀 내에 함유된 실라놀기의 축합(condensation)에 의해 수행될 수 있다.
바람직하게, 상기 실란기-함유 폴리올레핀은 공중합화(copolymerisation)에 의해 획득된다.
상기 공중합화는 바람직하게는 하기 식에 의해 표시되는 불포화 실란 화합물과 함께 수행된다.
R1SiR2 qY3 -q (V)
여기서
R1은 에틸렌적으로 불포화된 하이드로카르빌, 하이드로카르빌옥시, 또는 (메트)아크릴옥시 하이드로카르빌기이며,
R2는 지방족 포화 하이드로카르빌기이며,
Y는 동일하거나 상이할 수 있으며, 가수분해가능한 유기기이고,
q는 0, 1 또는 2이다.
상기 불포화 실란 화합물의 특별한 예는 상기 식에서 R1이 비닐, 알릴, 이소프로페닐, 부테닐, 시클로헥사닐 또는 감마-(메트)아크릴옥시 프로필; Y가 메톡시, 에톡시, 포르밀옥시, 아세톡시, 프로피오닐옥시 또는 알킬- 또는 아릴아미노기이며; R2는 존재하는 경우, 메틸, 에틸, 프로필, 데실 또는 페닐기인 것이다.
바람직한 불포화된 실란 화합물은 하기 식으로 나타나며
CH2=CHSi(OA)3 (VI)
여기서 A는 1-8 탄소 원자, 바람직하게는 1-4 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌기이다.
가장 바람직한 화합물은 비닐 트리메톡시실란, 비닐 비스메톡시에톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 감마-(메트)아크릴옥시-프로필트리메톡시실란, 감마(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 및 비닐 트리아세톡시실란이다.
올레핀, 예를 들어 에틸렌, 상기 불포화 실란 화합물 및 임의의 추가 모노머의 공중합화는 상기 모노머의 공중합은 모노머의 공중합 결과를 가져오는 어떠한 적절한 조건 하에서 수행될 수 있다.
상기 올레핀 공중합체 내 실란기-함유 모노머 단위의 함량은 바람직하게는 0.1 내지 10 wt.%, 보다 바람직하게 0.2 내지 8 wt.%, 그리고 가장 바람직하게 0.5 내지 5wt.% 이다.
상기 올레핀 공중합체는 바람직하게 0.5 내지 100 g/10min, 보다 바람직하게 2.5 내지 50 g/10min의 MFR2(ISO 1133, 2.16 kg/190℃)을 갖는다.
실란기를 갖는 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체의 교차-결합을 위해 실라놀 축합 촉매가 바람직하게 사용되며, 그에 따라 본 발명의 상기 올레핀 공중합체의 실란기의 교차-결합 광전지 모듈은 바람직하게 실라놀 축합 촉매의 사용에 의해 영향을 받는다.
따라서, 바람직하게 본 발명의 광전지 모듈의 상기 절연 층의 제조에 사용된 상기 조성물은 실라놀 축합 촉매를 포함한다.
통상적인 촉매는 예를 들어 디부틸 주석 디라우레이트(DBTDL)와 같은 주석(tin)-유기 화합물이다.
상기 이로운 교차-결합 공정은 산성 실라놀 축합 촉매의 존재 하에서 수행되는 것이 잘 알려져 있다. 상기 통상적인 주석-유기 촉매에 반대로, 상기 산성 촉매는 실온에서도 이미 신속하게 일어나는 교차-결합을 허용한다. 이러한 산성 실라놀 축합 촉매는 예를 들어 WO 95/17463에 개시되어 있다. 이러한 문헌의 내용은 본 명세서에 참고문헌으로 포함된다.
폴리올레핀 조성물의 상기 실라놀 축합 촉매는 더욱 바람직하게는 브뢴스테드산(Bronsted acid)이고, 즉 이는 양성자 공여자로서 행동하는 물질이다.
상기 브뢴스테드 산은 술퍼릭산 및 하이드로클로릭산과 같은 무기 산, 및 시트릭산, 스테아릭산, 아세틱산, 술포닉산 및 도데카노익산과 같은 알카노익산과 같은 유기산 또는 상기 언급된 어떠한 화합물의 전구체를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 브뢴스테드 산은 술포닉산이고, 보다 바람직하게는 유기 술포닉 산이다.
더욱 바람직하게 상기 브뢴스테드 산은 10 C-원자 또는 그 이상, 보다 바람직하게는 12C-원자 또는 그 이상, 그리고 가장 바람직하게 14C-원자 또는 그 이상을 포함하는 유기 술포닉산이고, 상기 술포닉산은 예를 들어 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌 또는 안트라센기일 수 있는 적어도 하나의 방향족기를 더욱 포함한다. 상기 유기 술포닉산에는, 하나, 둘 혹은 그 이상의 술포닉산기가 존재할 수 있고, 상기 술포닉산기는 상기 유기 술포닉산의 비-방향족 또는 바람직하게는 방향족 기에 부착될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 방향족 술포닉산은 하기 구조의 부품을 포함한다:
Ar(SO3H)x (II)
Ar은 치환되거나 또는 비-치환될 수 있는 아릴기이고
x는 적어도 1이다.
상기 유기 방향족 술포닉산 실라놀 축합 촉매는 화학식(II)에 따른 구조적인 단위를 1회 혹은 수회, 예를 들어 2 혹은 3회 포함할 수 있다. 예를 들어, 화학식 (II)에 따른 두 개의 구조적인 단위가 알케닐기와 같은 가교(bridging) 기를 통해 각각 서로 연결될 수 있다.
바람직하게, Ar은 적어도 하나의 C4- 내지 C30-하이드로카르빌기, 더욱 바람직하게 C4- 내지 C30-알킬기로 치환될 수 있는 아릴기이다.
아릴기 Ar은 바람직하게 페닐기, 나프탈렌기 또는 페난트렌 및 안트라센과 같은 세개의 융합 고리를 포함하는 방향기이다.
바람직하게 화학식(II)에서 x는 1, 2 또는 3이고, 보다 바람직하게 x는 1 또는 2이다.
나아가, 바람직하게 유기 방향족 술포닉산 실라놀 축합 촉매로서 사용되는 상기 화합물은 10 내지 200 C-원자, 보다 바람직하게 14 내지 100 C-원자를 갖는다.
다른 구현으로, Ar은 아릴기로 치환된 하이드로카르빌이고 상기 총 화합물은 14 내지 28 탄소 원자를 함유하고, 보다 바람직하게 상기 Ar기는 벤젠 또는 나프탈렌 고리로 치환된 하이드로카르빌이고, 상기 하이드로카르빌 라디칼 또는 라디칼들은 벤젠 경우에 8 내지 20 탄소 원자를, 나프탈렌 경우에 4 내지 18 원자를 함유한다.
상기 하이드로카르빌 라디칼은 10 내지 18 탄소 원자를 갖는 알킬로 치환된 것이 더욱 바람직하고, 12 탄소 원자를 함유하는 상기 알킬 치환기가 보다 더 바람직하며, 이는 도데실 및 테트라프로필로부터 선택된다. 상업적인 이용가능성 때문에 상기 아릴기는 12 탄소 원자를 함유하는 알킬 치환기를 갖는 벤젠 치환기인 것이 가장 바람직하다.
현재 가장 바람직한 화합물은 도데실 벤젠 술포닉산 및 테트라프로필 벤젠 술포닉산이다.
상기 실라놀 축합 촉매는 또한 상술한 모든 바람직한 구현을 포한하는 술포닉산 화합물의 전구체일 수 있으며, 즉 가수분해에 의해 이러한 화합물로 변환될 수 있는 화합물일 수 있다. 이러한 전구체는 예를 들어 아세틸기와 같이 가수분해에 의해 제거될 수 있는 가수분해가능한 보호기가 제공된 술포닉산 화합물, 또는 술포닉산의 산 무수물이다.
두 번째 바람직한 구현으로, 상기 술포닉산 촉매는 EP 1 309 631 및 EP 1 309 632에 기술된 것으로부터 선택되며, 즉
a) 하기의 그룹으로부터 선택되는 화합물
(i) 1 내지 4 알킬기로 치환된 알킬화된 나프탈렌 모노술포닉 산, 여기서 각각의 알킬기는 5 내지 40 탄소를 갖는 선형 혹은 분지형 알킬이며, 각각의 알킬기는 동일하거나 상이할 수 있고, 이 때 상기 알킬기 내의 총 탄소 수는 20 내지 80 탄소의 범위 내이며;
(ii)아릴알킬 술포닉산, 여기서 상기 아릴은 페닐 또는 나프틸이며, 1 내지 4 알킬기로 치환되고, 이 때 각각의 알킬기는 5 내지 40 탄소를 갖는 선형 또는 분지형 알킬이며, 여기서 각각의 알킬기는 동일하거나 혹은 상이하고, 상기 알킬기 내의 탄소의 총 수는 12 내지 80의 범위 내이며;
(iii) 대응하는 알킬 나프탈렌 모노술포닉산 또는 아릴알킬 술포닉 산으로 가수분해될 수 있는, 무수물, 에스테르, 아세틸레이트, 에폭시 블록된(blocked) 에스테르 및 이들의 아민 염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 (i) 또는 (ii)의 유도체;
(iv) (i) 또는 (ii)의 금속 염, 여기서 상기 금속 이온은 구리, 알루미늄, 주석 및 아연으로 이루어진 그룹으로부터 선택되며; 및
b) 하기의 그룹으로부터 선택된 화합물
(i) 하기 구조(III):
Figure 112012086358210-pat00001
및 하기 구조 (IV):
Figure 112012086358210-pat00002
로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알킬화된 아릴 디술포닉산,
여기서 각각의 R1 및 R2는 동일하거나 혹은 상이하고 이는 6 내지 16 탄소를 갖는 선형 혹은 분지형 알킬기이며, y는 0 내지 3, z는 0 내지 3이며 y+z가 1 내지 4인 것을 조건으로 하며, n은 0 내지 3, X는 -C(R3)(R4)-로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2가 부(moiety)고, 여기서 각각의 R3 및 R4는 H이거나 또는 독립적으로 1 내지 4 탄소의 선형 혹은 분지형 알킬기이고 n은 1이며; -C(=O)-, 여기서 n은 1; -S-, 여기서 n은 1 내지 3 및 -S(O)2-, 여기서 n은 1; 및
(ii) 알킬화된 아릴 디술포닉산으로 가수분해될 수 있는 무수물, 에스테르, 에폭시 블록된(blocked) 술포닉 산 에스테르, 아세틸레이트, 및 이들의 아민 염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 (i)의 유도체,
이와 함께 유럽 특허에 기술되 바와 같은 이러한 술포닉산의 모든 바람직한 구현으로부터 선택된다.
바람직하게, 광전지 모듈의 절연 재료의 제조를 위해 사용된 폴리올레핀 조성물에서, 상기 실라놀 축합 촉매는 0.0001 내지 6 wt%, 보다 바람직하게 0.001 내지 2 wt.%, 그리고 가장 바람직하게 0.02 내지 0.5 wt.%의 양으로 존재한다.
바람직하게, 최종 절연 재료 내에 상기 올레핀 공중합체는 적어도 50%, 보다 바람직하게 적어도 60%, 그리고 가장 바람직하게 적어도 70%의 정도까지 교차결합된다.
상기 최종 절연 재료는 바람직하게는 400-1100nm에서 입사광의 90% 보다 큰 총 반구형(hemispherical) 광 전달을 갖는다.
바람직하게, 상기 최종 절연 재료는 -40℃ 미만의 유리 전이 온도를 갖는다.
나아가, 바람직하게 상기 최종 절연 재료는 20℃/100% 상대 습도에서 < 0.5 wt-%의 물 흡수를 갖는다.
또 나아가, 상기 최종 절연 재료는 바람직하게 100MPa 이하, 보다 바람직하게 50 MPa 이하, 더더욱 바람직하게 30MPa 이하 그리고 가장 바람직하게 25MPa 이하의 인장탄성률(tensile modulus)을 갖는다(ISO 527-2, 1 mm/min).
최종적으로, 상기 최종 절연 재료는 바람직하게 -40℃ 이하의 취성 온도(brittleness temperature)를 갖는다.
본 발명의 광전지 모듈에서, 상기 절연층은 바람직하게는 0.1 내지 5mm, 더욱 바람직하게 0.2 내지 3mm, 그리고 가장 바람직하게 0.3 내지 1mm의 두께를 갖는다.
상기 절연층의 제조에 사용된 조성물에서, 실란-기 함유 모노머 단위 및 실라놀 축합 촉매를 포함하는 상기 올레핀 공중합체에 추가로 나아간 성분이 존재할 수 있다.
그러나, 실란-기 함유 모노머 단위를 포함하는 상기 올레핀 공중합체는 절연 층의 제조를 위한 조성물 내에 적어도 30wt.%, 더욱 바람직하게는 적어도 50 wt.%, 그리고 가장 바람직하게는 적어도 90wt.%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
격리(isolation) 층의 제조에 사용하기 위한 조성물 내에 존재하는 바람직한 첨가제는 UV 흡수제, UV 안정제, 및/또는 항-산화제이다.
나아가, 바람직하게 스코치(scorch) 지연제가 상기 조성물 내에 존재한다.
상기 절연층의 제조에 사용되는 조성물 내에 존재하는 바람직하게는 UV 흡수제, UV 안정제, 항-산화제 및/또는 스코치 지연제인 첨가제의 양은 바람직하게는 5 wt.% 이하, 더욱 바람직하게는 3wt.% 이하이다.
본 발명의 상기 광전지 모듈은 더욱 바람직하게 투명한 보호 전면 커버를 포함한다. 유리, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 및 플루오린-함유 중합체로 만들어진 것과 같은 어떠한 일반적인 타입의 전면 커버가 사용될 수 있다.
전형적으로, 상기 전면 커버의 두께는 1 내지 10mm, 더욱 바람직하게 2 내지 6mm이다.
상기 기술된 구현의 어떠한 실란-기 함유 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체를 포함하는 절연층은 폴리카보네이트 전면 커버와 함께 사용하기에 적절하며, 그 이유는 상기 광전지 모듈 적층의 제조를 위한 적층 공정에 낮은 온도가 이용될 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 상기 광전지 모듈의 일 구현으로 상기 모듈은 폴리카보네이트 수지를 포함하거나 이로써 이루어진 전면 커버를 포함한다.
본 발명의 상기 광전지 모듈은 나아가 바람직하게 보호 뒷면 또는 바닥 커버를 포함한다. 금속 또는 단일- 혹은 다-층의 열가소성 수지의 필름과 같은 시트와 같은 어떠한 타입의 뒷면 커버가 사용될 수 있다. 상기 뒷면 커버 보호 재료의 예는 주석, 알루미늄 및 스테인레스 스틸과 같은 금속, 유기 및 폴리에스테르의 단일- 또는 다-층 보호 재료와 같은 무기 재료, 무기 재료-금속 폴리에스테르, 플루오린-함유 수지 및 폴리올레핀을 포함한다. 일반적으로 사용되는 뒷면 커버는 제 1 폴리비닐 플루오라이드(PVF) 층, 예를 들어 알루미늄층 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 층과 같은 금속과 같은 수증기 배리어층, 및 제 2 폴리비닐플루오라이드(PVF) 층으로 만들어진 3층의 적층체이다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 중간 층으로 포함하는 이러한 2층의 필름은 또한 TPT 필름으로도 표시된다.
본 발명의 감소된 적층 온도의 가능성은 가볍고, 덜 가수분해 민감성이고, 보다 저렴한 재료의 보다 넓은 용도를 개방하며, 예를 들어 높은 밀도의 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 또한 우수한 전기적 및 배리어 특성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 상기 광전지 모듈의 일 구현은 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌을 포함하는 보호 뒷면 또는 바닥 커버로서 시트 또는 필름이다.
보통, 상기 뒷면 커버의 두께는 50 내지 500 마이크로미터, 더욱 바람직하게는 80 내지 250 마이크로미터이다.
전형적으로, 본 발명의 상기 광전지 모듈은 전면 커버, 제 1 절연층, 전도성 재료에 의해 상호연결된(interconnected) 태양광 전지, 제 2 절연층, 및 뒷면 커버를 포함하거나 또는 이들로 구성되며, 임의로 알루미늄 프레임과 같은 금속에 의해 지지된다.
본 발명의 상기 광전지 모듈은 적어도 하나, 그러나 바람직하게는 모두의 절연층이 상술한 어떠한 구현의 실란-기 함유 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체를 포함한다.
본 발명은 또한 태양광 전지에 대해 상술한 어떠한 구현의 실란 기-함유 모노머 단위을 포함하는 올레핀 공중합체를 포함하는 절연 재료 시트의 적층 단계를 포함하는 광전지 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 상기 절연층의 제조에 사용되는 조성물은 바라는 두께를 갖는 시트로 압출된다.
압출하는 동안 교차-결합을 가능한 방지하는 것, 즉 스코치를 제거하는 것이 바람직하다. 이는 예를 들어 EP 449 939 또는 US 5,350,812에서 상술한 바와 같은 스코치 지연제의 사용에 의해 제공될 수 있다.
압출된 시트의 교차-결합은 최종 광전지 모듈 적층의 제조를 위한 적층 단계 전에 부분적으로 혹은 완전이 수행될 수 있다.
그러나, 상기 압축된 시트는 또한 바라는 정도로 오직 적층 공정 동안 혹은 그 후에 교차-결합될 수 있다.
바람직하게, 상기 적층 공정 동안의 온도는 150℃이하, 보다 바람직하게는 130℃ 이하, 그리고 가장 바람직하게는 100 ℃이하이다.
통상적으로 적층하는 동안 사용되는 압력은 2bar 미만, 보다 바람직하게는 1 bar 미만이다.
상기 총 적층 시간은 바람직하게는 30 분 미만, 더욱 바람직하게는 20분 미만, 그리고 가장 바람직하게는 10분 미만이다.
본 발명은 나아가 상술한 어떠한 구현의 실란기-함유 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체를 태양광 전지를 위한 절연 재료로서 사용하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 나아가 실시예, 및 하기 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명된다.
광전지 모듈의 절연층으로서 이용할 수 있는 시트가 표 1에 주어진 성분을 갖는 조성물로부터 시작하여 제조된다.
비닐 트리메톡시실란 실란(VTMS) 및 메틸아크릴레이트(MA) 또는 부틸아크릴레이트(BA) 각각으로 이루어진 세 개의 에틸렌 터폴리머(터폴리머 1, 2 및 3)을 2800 내지 3300 bar 및 240 ℃ 내지 280℃ 피크 온도에서 상업적인 튜브 반응기(tubular reactor) 상에서 제조하였다.
상기 중합체를 표1에 기술하였으며 EVA 중합체 Elvax 150(비교예 1)과 비교하였고, 이는 Jet Propulsion Laboratory로부터 "Low cost flat plate silicon array project"와 같이 추천되는 절연을 위한 주된 재료이다. 상기 프로젝트는 1975년도에 시작되었고 상기 프로젝트의 결과는 Paul B Willis, "Investigation of materials and processes for solar cell encapsulation", JPL Contract 954527 S/L Project 6072:1, 1986(하기에서 참고문헌 JPL로 언급된다)에서 보고되었다.
실험 방법 터폴리머1 터폴리머 2 터폴리머 3 터폴리머 4
모노머 에틸렌 에틸렌 에틸렌 에틸렌
공모노머 1 타입
양, wt-%
양, mol-%		 MA 31 12.7 MA 20 7.5 BA 17 4.2 VA 32 13.2
공모노머 2 타입
양, wt-%		 VTMS 1.0 VTMS 1.2 VTMS 1.9 없음 0
MFR2, 16,
g/10 min(2.16 kg/190℃)		 ISO
1133		 3.0 10.1 5.3 35
밀도(density) ISO 2781 958 928 957
용융 온도, ℃ ISO 3146 70 76 96 63
10N에서의 비캇(vicat) 연화점, ℃ ISO 306 <40 <40 36
경도(hardness)
Shore A		 ISO 868 53 88 65-73
경도(hardness)
Shore D		 ISO 868 10 28 24
인장 탄성률, MPa ISO 527-2, 1
mm/min		 2.4 20 31 2.2
파손시 인장 강도, MPa ISO 37, 50
mm/min		 8 13 7.5
취성(brittleness) 온도 ℃ ISO 812 <-70 <-70 -100
부피 저항성, 20℃에서 Ω-cm IEC 93 1.4 x 1014 2.5 x 1016 1 x 1014
50 Hz, 20℃에서 유전율 IEC 250 3.21 2.69 2.6
50 Hz에서 전력효율 IEC 250 0.002 0.0009 0.003
표 2에는 JPL 보고서(참고문헌 JPL) 내의 결과에 기초한 PV-모듈용 절연 재료의 주요 특성의 요약이 수집되어 있다.
특징 요건 공급원(source)
유리 전이 온도 < -40 ℃ (1)
400-1100nm에서 총 반구형 광 전달 > 90 입사 광선(incident) (1)
가수분해 80℃, 100% 상대 습도에서 없음 (1)
열적 산화에 대한 저항성 85℃까지 안정
기계적 크리프(creep) 90℃에서 없음
인장 탄성률 < 20.7 MPa
UV 흡수 저하 >350nm 파장에서 없음
헤이징(hazing) 또는 클라우딩(clouding) 80 ℃, 100 상대 습도에서 없음
악취, 인간 위험 부품 없음
VA 함량 > 25%, 82 내지 92%의 허용 광학 전달에 도달하기 위해
겔 함량 > 70%, 110℃에서 여백(margin)을 갖는 열적 크리프에서 저항성 결과를 가져옴
표 1은 VTMS를 중합체 사슬에 편입하고 비닐아세테이트를 부틸아크릴레이트로 대체하는 것은 인장 강도, 인장 탄성률, 전기적 및 낮은 온도 특성뿐만 아니라 경도 및 용융점에서 어떠한 현저한 차이의 결과를 가져오지 않는 것을 보여준다. 이는 또한 이러한 특성은 공모노머 2의 분자량에 의해 조절될 수 있음을 나타낸다. 참고문헌 JPL에 의해 기술된 바와 같이, 상기 광학 특성 및 인장 탄성률은 중합체의 결정도(crystallinity)에 의해서 조절되고 허용가능한 광학 전달에 도달하기 위해 상기 VA 함량은 > 25wt-%(>9.8 mol-%)이어야 한다.
상기 교차-결합 특성을 조절하기 위해, 0.5 mm 두께의 테잎을 길이/직경의 비율이 20인 브라벤더(Brabender) 테잎 압출기 상에서 제조하였다. 온도의 설정은 120-150-170℃이였다. 압출 전에 상이한 터폴리머를 96.5 wt-%의 에틸렌 부틸아크릴레이트 공중합체(MFR2=7 g/10min, BA 함량=17wt-%), 교차-결합 촉매로서의 1.5 wt-%의 도데실벤젠 술포닉산 및 안정제로서 2wt-% 4,4-티오비스(2-tert.부틸-5-메틸페놀)로 이루어지는 5%의 마스터배치와 혼합한다. 상기 테잎은 교차-결합 특성을 결정하기에 앞서 24 시간 동안 그리고 23 ℃의 50% 상대 습도에서 저장한다. 상기 겔 함량은 밀링된(milled) 테잎을 끓는 데칼린(decaline)에 10 시간동안 넣어서 결정한다.
실험 방법 터폴리머 1 터폴리머 2 터폴리머 3
겔-함량, wt-% 데칼린 78 77 82
Hot-set 실험
200℃ 0.20 MPa
연장
영구 변형(permanent set)		 IEC 811-2-
1

20
0

25
0

15
0
어떠한 터폴리머 1 내지 3에 기초한 모든 테잎이 주변 조건에서 저장된 후 광전지 모듈을 위한 절연으로서 적절한 교차-결합 정도를 나타내는 것으로 결론 내릴 수 있다.
상기 교차-결합된 테잎의 가수분해에 대한 저항성을 평가하기 위해, 상기 터폴리머 1 및 3의 교차-결합 테잎을 물에 저장하였다. 상기 노출 후에, ISO 37(인장 실험 속도=500 mm/min)에 따른 파손에 대한 인장 강도, 파손에서의 연장 및 무게 변화를 평가하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.
시료 용액 온도 ℃ 시간, 일 무게 변화, wt-% 인장 강도 MPa 연장, %
터폴리머 1 없음 - - - 3.0 210
터폴리머 1 물 23 30 0.1 3.0 184
터폴리머 1 물 50 30 0.1 3.6 234
터폴리머 1 물 100 7 0.7 2.9 166
터폴리머 3 없음 - - - 4.6 42
터폴리머 3 물 23 30 0.1 5.5 71
터폴리머 3 물 50 30 0 4.4 41
터폴리머 3 물 100 7 0.4 4.9 55
상기 결과는 터폴리머 1 및 3은 광전지 모듈과 관련 있는 조건에서 가수분해에 저항성이 있는 것을 나타낸다.
상기 상이한 가능한 공중합체의 열적 안정성을 평가하기 위해, 하기의 시료를 질소 분위기 내의 333℃에서 열무게분석기(thermogravimetic analyzer)에서 열처리하였다:
EBA-4,3: 에틸렌 부틸 아크릴레이트(BA) 공중합체, BA 함량 17 wt-%(4.3 mol-%), MFR2=6g/10min,
EEA-4,8: 에틸렌 에틸아크릴레이트(EA) 공중합체, EA 함량 15 wt-%(4.8 mol-%), MFR2=8g/10min,
EHEMA-1,8: 에틸렌 히드록실 에틸 메타크릴레이트(HEMA) 공중합체, HEMA 함량 8 wt-%(1.8 mol-%), MFR2=1.5g/10min,
EMA-5,7: 에틸렌 메틸 아크릴레이트 공중합체, MA 함량 15.6 wt-%(4.8 mol-%), MFR2=15g/10min,
EMMA-4,9: 에틸렌 메틸 메타크릴레이트(MMA) 공중합체, MMA 함량 14.1 wt-%(4.9 mol-%), MFR2=8g/10min,
EVA-6,7: 에틸렌 비닐 아세테이트(VA) 공중합체, VA 함량 28 wt-%(6.7 mol-%), MFR2=8g/10min.
상기 열 안정성 실험의 결과를 표 5에 나타내었다.
시료 333℃에서의 시간, 분 무게 손실, wt-%
EBA-4,3 120 4.5
EEA-4,8 120 3.8
EHEMA-1,8 120 4.4
EMMA-4,9 120 2.7
EMA-5,7 120 2.6
EVA-6,7 90 13.1
광전지 모듈로 의도된 터폴리머의 결정도 조정을 위한 가장 바람직한 그룹은 메틸 아크릴레이트 또는 메틸 메타크릴레이트인 것이 명백하다.
극성 기지재에 부착된 중합체 상의 상기 비닐 트리메톡시 실란기의 영향을 연구하기 위해, 터폴리머 3 및 2 wt-% VTMS, MFR2=0.9g/10min을 함유하는 에틸렌 비닐 트리메톡시실란 공중합체의 200㎛ 두께의 필름을 150 ㎛ 두께의 알루미늄 박(foils) 사이에서 각각의 필름을 놓고 가압하고, 이들을 함께 250℃에서 10 초간 1.3MPA의 압력에서 가압하였다.
주변 조건 하에서 1주일이 지난 후, 상기 박리력은 Instron 1122에서 180° T-박리 실험에 의해 200mm/min의 크로스헤드(crosshead) 속도로 실험하였다. 상기 실험 스트립의 폭은 25mm였다. 동일한 실험 절차가 또한 에틸렌 부틸아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌 아크릴산 공중합체 상에서 수행되었다. 상기 후자는 극성 기재에에 대해 우수한 부착 강도를 주는 것으로 알려져 있다. 상기 실험의 결과를 도 1에 나타내었다.
상기 실란기-함유 적층체를 37 시간동안 85℃까지 가열되는 물 내에서 더욱 처리하고 플라스틱 필름이 코로나 처리된 낮은 밀도 폴리에틸렌인(LDPE) 적층체와 비교하였다. 상기 실험의 결과를 도 2에 나타내었다. 상기 실험은 물에서의 처리 후에서도 증가하는 부착 강도에 대해 현저한 영향을 갖는 비닐 트리메톡시실란기를 나타낸다.

Claims (13)

  1. 태양광 전지(solar cell) 및 상기 태양광 전지의 적어도 일 면에 적층된 절연 재료를 포함하며,
    상기 절연 재료는 하기 식
    CH2=CHSi(OA)3
    (여기서 A는 1-8 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌기이다.)으로 표시되는 실란기-함유 모노머 단위를 포함하는 올레핀 공중합체를 포함하고,
    상기 실란기는 적어도 부분적으로 교차결합되고(crosslinked),
    상기 교차결합은 실라놀기의 축합(condensation)에 의해 수행되는 광전지 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 올레핀 공중합체는 올레핀 모노머 단위와 상이한 추가의 공모노머 단위 및 상기 실란기-함유 모노머 단위를 포함하는 광전지 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 추가의 공모노머 단위는 극성 공모노머 단위인 광전지 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 극성 공모노머 단위는 비닐 카르복실레이트 에스테르, 아크릴레이트 및 알킬아크릴레이트, 올레핀적으로(olefinically) 불포화된 카르복실산, 아크릴산 및 알킬아크릴산 유도체, 및 비닐 에테르로부터 선택되는 광전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 극성 공모노머 단위는 C1- 내지 C6- 알킬 아크릴레이트, C1- 내지 C6- 알킬 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산 및 비닐아세테이트로부터 선택되는 광전지 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 극성 공모노머 단위는 메틸 아크릴레이트 및 메틸 알킬 아크릴레이트 중 어느 하나 또는 모두를 포함하는 광전지 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 올레핀 공중합체 내 실란기-함유 모노머 단위의 양은 0.1 내지 10 wt.%인 광전지 모듈.
  9. 제3항에 있어서, 상기 올레핀 공중합체 내 추가의 공모노머 단위의 양은 5 내지 60 wt.%인 광전지 모듈.
  10. 제1항에 있어서, 상기 올레핀 공중합체는 에틸렌 공중합체인 광전지 모듈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 절연 재료는 실라놀 축합(silanol condensation) 촉매를 추가로 포함하는 광전지 모듈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 실라놀 축합 촉매는 술포닉산인 광전지 모듈.
  13. 제1항에 있어서, 상기 실란기-함유 모노머 단위는 비닐 트리메톡시실란(vinyl-trimethoxysilane; VTMS)인 광전지 모듈.
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