KR101559564B1

KR101559564B1 - 태양 전지용 봉지재 시트 및 태양 전지 모듈

Info

Publication number: KR101559564B1
Application number: KR1020147025999A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 코바야시; 마코토 나카하라; 타카시 안도
Original assignee: 도레이첨단소재 주식회사
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2015-10-12
Also published as: TW201344936A; CN104272468A; KR20140126387A; JPWO2013146629A1; JP6232627B2; WO2013146629A1; CN104272468B

Abstract

본 발명에 의하면 봉지재 시트의 쿠션성이나 탈기성을 유지하면서 광택 얼룩을 억제한 품위가 좋은 태양 전지용 봉지재 시트를 제공한다. 이를 위해 태양 전지용 봉지재 시트는 적어도 일방의 표면에, 1cm²당 40개 이상 2,300개 이하의 돌기를 갖는 열가소성수지로 이루어지는 태양 전지용 봉지재 시트로서, 상기 돌기는 다각형을 바닥면으로 하는 각뿔대형의 기슭부와, 볼록한 곡면 형상인 꼭대기부로 구성되고, 돌기의 꼭대기부 비율 X가 0.1이상 0.4이하인 것을 특징으로 한다.

Description

태양 전지용 봉지재 시트 및 태양 전지 모듈{SOLAR CELL SEALING MATERIAL SHEET AND SOLAR CELL MODULE}

본 발명은, 태양 전지용 봉지재 시트 및 태양 전지 모듈에 관한 것이다.

근래, 자원의 유효 이용이나 CO₂배출량 삭감의 관점에서 태양광을 직접 전기 에너지로 변환하는 태양 전지가 주목 받고 기술 개발이 진행되고 있다.

현재 주류인 결정 실리콘계 태양 전지에서는, 유리, 봉지재 시트, 태양 전지 셀, 봉지재 시트, 백시트를 이 순서로 적층하고, 상기 적층체를 진공·가열 조건하에서 라미네이팅하고, 용융한 봉지재 수지로 셀을 밀봉해서 태양 전지 모듈을 제조하고 있다.

그러나 상기 라미네이팅 공정에 있어서 열판으로부터의 가열에 의해 유리가 뒤집히고, 봉지재의 온도 상승이 부분적으로 불충분하게 되고, 태양 전지 셀이 미용융 상태의 봉지재 시트에 꽉 눌러져서 크랙이 발생하는 경우가 있고, 이것이 모듈 수율을 저하시키는 한가지 원인으로 되고 있다. 또한 라미네이팅시에 봉지재 시트와 셀 사이에 기포가 잔류하고, 모듈의 외관을 악화시키는 경우가 있다.

상기 트러블을 회피하기 위해서 봉지재 시트의 제조 프로세스에서 엠보싱 가공을 수행하고, 시트 표면에 돌기부를 형성하고, 시트의 쿠션성을 향상시킴으로써 셀에 금이 가는 것(이하, 셀 크랙이라 한다)을 방지하는 것과 함께, 공기의 배출 경로를 확보하는 대책이 세워지고 있다.

일본 특허공개공보 2010-258123호에서는, 도 1에 나타내는 바와 같은 원기둥 또는 원뿔대형으로 이루어지는 기슭부와 볼록한 곡면 형상의 꼭대기부를 갖는 돌기가 복수 형성된 봉지재 시트가 제안되고 있다.

이러한 일본 특허공개공보 2010-258123호에 기재된 기술에서는, 돌기에 의해 쿠션성이나 탈기성을 향상시킬 수 있지만, 그 돌기의 형상에 유래해서 주위의 빛이 돌기에 볼록 렌즈처럼 반사되기 때문에 봉지재 시트에 광택 얼룩이 발생하고, 시트 품위를 저하시키고 또한, 모듈 제조 전에 봉지재 시트중의 이물, 결점을 검사하는 것이 어려워지고, 생산 효율이 저하된다는 문제가 있었다.

일본 특허공개공보 2010-258123호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 봉지재 시트의 쿠션성을 유지하면서 광택 얼룩을 억제할 수 있는 태양 전지용 봉지재 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 수행하고, 이하의 구성을 채용하는 것으로 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하였다.

적어도 일방의 표면에, 1cm²당 40개 이상 2,300개 이하의 돌기를 갖는 열가소성수지로 이루어지는 태양 전지용 봉지재 시트로서, 상기 돌기는 다각형을 바닥면으로 하는 각뿔대형의 기슭부와, 볼록한 곡면 형상인 꼭대기부로 구성되고, 상기 돌기의 이하에 정의하는 꼭대기부 비율 X가 0.1이상 0.4이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 봉지재 시트.

꼭대기부 비율 X의 정의:

(1) 돌기부의 가장 꼭대기부를 P, 상기 가장 꼭대기부 P를 각뿔대형의 바닥면에 투영한 점을 P', P'로부터 각뿔대형의 바닥면의 임의의 변에 그은 수선의 발을 Q라 하고, 이들 점(P, P', Q)을 지나는 단면을 자른다.

(2) 점 (P, P', Q)을 지나는 단면에 있어서, 선분 P'Q를 10등분한 구간을 점 Q로부터 구간R₁∼R₁₀이라 하고, 선분P'Q상의 구간 R_j(1≤j≤10)의 경계점 r_j-1,r_j를 지나고, 선분P'Q에 직교하는 직선을 S_j-1,S_j라고 하고, 상기 직선과 곡선PQ의 교점을 t_j-1,t_j라고 한다. 구간R_j에 있어서, 점 t_j-1,t_j를 잇는 직선과, 직선P'Q가 이루는 예각을 θ_j라고 한다.

(3) {(θ₁+θ₂)/2}-θ_j≥4°(1≤j≤10)을 충족하는 구간R_j의 수를 구하고, 10으로 나눈다.

(4) 상기 (1)∼(3)을 바닥면의 다각형의 각 변에 대하여 수행하고, 평균한 것을, 그 돌기의 꼭대기부 비율 X라 정의한다.

본 발명에 의하면, 봉지재 시트의 쿠션성이나 탈기성을 유지하면서 광택 얼룩을 억제한 품위가 좋은 태양 전지용 봉지재 시트를 제공할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 봉지재 시트의 표면 돌기부의 일례의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 봉지재 시트의 표면 돌기부의 일례의 개략 모식도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 돌기의 점(P, P',Q)을 포함하는 단면의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 봉지재 시트의 표면 돌기부의 다른 태양의 개략 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

본 발명의 태양 전지용 봉지재 시트는, 적어도 일방의 표면에, 1cm²당 40개 이상 2,300개 이하의 돌기를 갖는 열가소성 수지로 이루어지는 태양 전지용 봉지재로서, 상기 돌기는 다각형을 바닥면으로 하는 각뿔대형의 기슭부와, 볼록한 곡면 형상인 꼭대기부로 구성되고, 상기돌기의 후술하는 바와 같이 정의하는 꼭대기부 비율 X가 0.1이상 0.4이하인 태양 전지용 봉지재 시트이다.

본 발명의 태양 전지용 봉지재 시트에 이용되는 열가소성수지는, 특별히 한정되지 않지만, 투명성이 있고, 진공 라미네이트시의 열판 온도(130℃ 이상 160℃ 이하)로 용융하는 열가소성수지인 것이 바람직하고, 예를 들면 폴리에틸렌, 에틸렌-초산 비닐 공중합체(이하 「EVA」라 기재), 에틸렌-메틸메타크릴레이트공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 실란 변성 폴리에틸렌, 말레인산 변성 폴리에틸렌, 아이오노머, 폴리비닐 부티랄 등이 바람직하게 이용된다. 또한 밀봉 특성 향상을 위해서 필요에 따라서 가교제, 가교조제, 커플링제, 자외선 흡수제, 광안정화제 등의 첨가제를 적절히 사용해도 된다. 또한 본 발명의 태양 전지용 봉지재 시트는 수지의 종류나 첨가제의 종류나 양이 균일한 단층 시트여도 되고, 수지의 종류나 첨가제의 종류나 양이 다른 층을 적층한 다층 시트여도 된다.

그리고 본 발명의 태양 전지용 봉지재 시트에는 적어도 일방의 표면에 1cm²당 40개 이상 2,300개 이하의 돌기를 갖는다. 돌기의 개수가 1cm²당 40개 미만이면, 라미네이팅 공정에 있어서 태양 전지 셀이 미용융 상태의 봉지재 시트에 꽉 눌러진 때, 개개의 돌기에 걸리는 응력이 높아지기 때문에 셀 크랙이 발생하기 쉽다. 한편, 돌기의 개수가 1cm²당 2,300개를 넘으면, 개개의 돌기가 작아지기 때문에 쿠션성이 저하되고, 라미네이트 공정에서의 셀 크랙이 발생하기 쉽고, 탈기성도 저하되고, 기포가 잔류하기 쉬워진다.

본 발명의 태양 전지용 봉지재 시트의 표면에 있는 돌기는, 도 2나 도 4 에 나타내는 바와 같이, 다각형을 바닥면으로 하는 각뿔대형의 기슭부(11)와, 볼록한 곡면 형상인 꼭대기부(12)로 구성된다. 기슭부를 각뿔대형으로 함으로써 곡면부를 감소시키고, 주위의 빛의 반사를 방지하고, 시트의 광택 얼룩을 억제할 수 있다. 상기 각뿔대형의 바닥면 형상은 삼각형, 사각형, 오각형 또는 육각형인 것이 바람직하다. 칠각형 이상의 다각형으로 이루어지면 곡면과 가까운 형상이 되어 빛의 반사가 발생하고, 시트의 광택 얼룩이 보여지는 경우가 있다.

또한 반사 방지를 위해서는 볼록한 곡면 형상의 꼭대기부(12)의 비율이 낮은 것이 중요하며, 본 발명의 태양 전지용 봉지재 시트는, 이하에 정의하는 꼭대기부 비율 X가 0.1이상 0.4이하이며, 0.25이상 0.4이하이면 바람직하다.

꼭대기부 비율 X를 구하는 방법에 대해서, 도 2의 사각뿔대형을 기슭부에 갖는 돌기(2)를 예로서 이용해서 구체적으로 설명한다. 돌기부의 가장 꼭대기부를 P, 상기 가장 꼭대기부 P를 각뿔대형의 바닥면(10)에 투영한 점을 P'라 하고, P'부터 사각형의 임의의 한변에 그은 수선의 발을 Q라 한다. 점(P, P',Q)을 지나는 단면의 부분 확대도를 도 3에 나타낸다. 선분P'Q를 10등분한 구간을, 점 Q로부터 구간R₁∼R₁₀이라 부른다. 선분P'Q상의 어떤 구간R_j(1≤j≤10)에 대해서, 선분P'Q상의 경계점r_j-1,r_j를 지나고, 선분P'Q에 직교하는 직선을 S_j-1,S_j라 하고, 상기 직선과 곡선PQ의 교점을 t_j-1,t_j라 한다. 구간R_j에 있어서, 점t_j-1,t_j를 잇는 직선과, 직선P'Q가 이루는 예각을 θ_j라 했을 때, {(θ₁+θ₂)/2}-θ_j≥4°(1≤j≤10)을 충족하는 구간R_j의 수를 구하고, 그것을 10으로 나눈다. 본 계산을 바닥면의 사각형의 각 변에 대하여 수행하고, 평균한 수치를 그 돌기의 꼭대기부 비율 X라 정의한다. 여기에서는 각뿔대형의 바닥면의 형상이, 사각형인 경우에 대해서 설명했지만, 그 이외의 경우에 대해서도, 각 변에 대하여 수행하는 것 외에는 차이는 없다.

이렇게 하여 구한 꼭대기부 비율 X가 0.1미만이라면, 돌기의 꼭대기부가 날카로워지고, 라미네이팅 공정에서 돌기 선단부에 응력이 집중하고 셀 크랙이 발생하기 쉽다. 한편, 꼭대기부 비율 X가 0.4를 초과하면, 곡면부의 비율이 커지고 반사가 일어나기 때문에, 봉지재 시트의 광택 얼룩이 보여지게 된다.

또한, 복수의 돌기가 서로 겹쳐져 있고 바닥면의 정의가 어려운 경우에는, 인접하는 돌기와의 사이에 만들어지는 골짜기를 경계선으로 해서 꼭대기부 비율 X를 구하는 것으로 한다.

돌기를 위에서 보았을 때에 가장 꼭대기부(P)가 돌기의 윤곽 부근에 편중되어 있으면, 태양 전지 셀이 미용융의 봉지재 시트에 꽉 눌러졌을 때에 돌기가 쓰러져서 쿠션성이 저하되므로, 돌기의 꼭대기부는 중심 부근에 있는 것이 바람직하다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 가장 꼭대기부 P를 바닥면에 투영한 점P'로부터 각뿔대형의 바닥면의 다각형의 변까지의 최단 거리를 L_P'라고 하고 각뿔대형의 바닥면의 다각형의 중심(G)으로부터 상기 바닥면의 다각형의 변까지의 최단 거리를 L_G라고 했을 때, 돌기 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G)는 0.5이상 1이하인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 돌기 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G)는 0.8이상 1이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 태양 전지용 봉지재 시트는, 가열한 시트에 오목형의 모양이 조각된 금형을 꽉 눌러서, 그 후 냉각하는 것으로 돌기를 형성할 수 있다. 그 경우, 오목형의 모양이 조각된 매엽(枚葉)의 금속판으로 이루어지는 금형을 이용하여 배치처리(batch processing)로 돌기를 형성해도 되고, 또는 표면에 요형의 모양이 조각된 롤과, 대향하는 롤을 이용하고, 사이에 끼워서 연속식으로 돌기를 형성해도 된다.

돌기의 PP'사이의 길이를 돌기의 높이(H)라고 하고, 돌기의 바닥면의 외접원의 지름을 D라고 했을 때, 돌기의 어스펙트비(H/D)가 0.03이상 0.80이하인 것이 바람직하다. H/D가 0.03미만이면 수득되는 쿠션성이 작고, 라미네이팅 공정에서의 셀 크랙이 발생할 경우가 있다. 한편, H/D가 0.80을 넘으면, 돌기의 꼭대기부에 응력이 집중되기 때문에, 라미네이팅 공정에서 셀 크랙이 발생하는 경우가 있다. 또한 돌기의 어스펙트비(H/D)가 0.03이상 0.30이하이면, 최소한 필요한 쿠션성을 확보하면서 배치처리에서의 돌기의 형성에 필요한 시간이 짧기 때문에 생산성이 좋은 점에서 바람직하고, 이러한 관점에서는 0.03이상 0.15미만이 보다 바람직하다. 한편 0.15이상 0.80이하이면, 쿠션성이 보다 좋기 때문에, 라미네이팅 공정에서 셀 크랙의 발생없이 가공할 수 있는 조건 범위를 널리 채용할 수 있는 점에서 바람직하고, 이러한 관점에서 0.20이상 0.60이하가 보다 바람직하다.

이와 같이 꼭대기부 비율 X, 돌기 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G),돌기의 어스펙트비(H/D)를 제어하는 것으로 쿠션성이나 탈기성을 유지하면서, 광택 얼룩을 억제하고 시트 품위를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 태양 전지용 봉지재 시트의 두께는, 적당하게 설정할 수 있지만, 목부(目付) 두께(표면돌기를 고르게 했을 때의 두께)가 0.3mm이상 1mm이하인 것이 바람직하다. 목부 두께가 0.3mm미만에서는 셀의 표리 양면에 전기적으로 접속하는 인터커넥터를 포매(包埋)할 수 없고, 커넥터를 기점으로 해서 라미네이팅 공정에서 셀 크랙이 발생할 경우가 있고, 1mm보다도 두꺼우면 투명성이 저하되는 경우가 있다.

이러한 태양 전지용 봉지재 시트는, 원하는 길이의 컷 시트로 재단되고, 태양 전지 모듈의 제조에 이용된다. 본 발명의 태양 전지 모듈은, 수광면 보호재와, 이면 보호재와, 이 수광면 보호재와 이면 보호재 사이에 배치되고, 태양 전지용 봉지재 시트에 의해 태양 전지 셀이 밀봉된 층으로 구성되어 있다. 이러한 태양 전지 모듈의 제조는, 유리판이나 투명한 플라스틱 등의 수광면 보호재와, 태양 전지용 봉지재 시트와, 태양 전지 셀과, 상기 태양 전지용 봉지재 시트와 동일한 태양 전지용 봉지재 시트와, 불소 수지나 폴리에스테르 수지 등의 백시트나 유리 등의 이면 보호재를 이 순서로 적층하고, 이것들을 진공 가열 라미네이트법 등에 의해 가열하면서 감압이나 가압함으로써, 용융시킨 태양 전지용 봉지재 시트 중에 태양 전지셀을 포매시켜서 일체로 성형하는 것에 의해 제조할 수 있다. 태양 전지용 봉지재 시트에 의해 태양 전지 셀이 밀봉된 층으로서는, 이렇게 하여 얻어지는 태양 전지용 봉지재 시트에 의해 태양 전지 셀이 양면으로부터 밀봉된 층인 것이 바람직하다.

본 발명의 봉지재 시트는, 상기 구성의 재료를 적층 일체화하는 경우의 태양 전지 셀에 대한 봉지재 시트의 쿠션성이나 탈기성이 뛰어나기 때문에 태양 전지 셀과 태양 전지용 봉지재와의 사이의 성형시의 잔류 응력이 작고, 또한 봉지재 중의 기포의 잔존도 없기 때문에, 장기에 걸친 내구성이 뛰어난 태양 전지 모듈이 된다.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

본 실시예에서 이용한 측정법을 하기에 나타낸다.

(1) 돌기의 높이(H)

봉지재 시트의 양단으로부터 폭 방향으로 균등하게 5점 선택하고, 형상 측정 레이저 마이크로스코프 VK-X100(기엔스(KEYENCE)사 제품)을 이용하고, 시트면에 수직인 방향으로부터 레이저를 쏘고, 시트에 형성된 돌기의 3차원적인 형상 정보를 얻었다. 거기에서 돌기의 가장 꼭대기부로부터 바닥면까지의 거리를 구하고, 5점의 평균치를 봉지재 시트의 돌기의 높이(H)라고 하였다.

(2) 돌기의 바닥면의 외접원의 지름(D)

(1)과 동일한 방법에 의해 폭 방향 5점의 형상 정보를 얻고, 거기에서 돌기의 바닥면에 외접하는 원의 지름을 구하고, 5점의 평균치를 봉지재 시트의 돌기의 바닥면의 외접원의 지름(D)이라고 하였다.

(3)돌기의 꼭대기부 비율 X

(1)과 동일한 방법에 의해 폭 방향 5점의 형상 정보를 얻고, 거기에서 돌기의 꼭대기부 비율 X를 구하고, 5점의 평균치를 봉지재 시트의 돌기의 꼭대기부 비율 X라고 하였다.

(4) 돌기 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G)

(1)과 동일한 방법에 의해 폭 방향 5점의 형상 정보를 얻고, 거기에서 돌기 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G)를 구하고, 5점의 평균치를 봉지재 시트의 돌기 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G)라고 하였다.

(5) 광택 얼룩의 판정

봉지재 시트의 광택을 육안으로 확인하고, 광택 얼룩이 없는 상태를 「A」, 이물·결점의 검출에는 문제가 없을 정도의 경미한 광택 얼룩을 「B」, 현저한 광택 얼룩을 「C」라 해서 3단계로 평가하였다.

(6) 셀 크랙의 판정

180mm각의 정방 형상의 봉지재 시트, 유리판(두께3mm)과, 폴리에스테르제 태양 전지 백시트(두께240㎛)를 준비하였다. 2종류의 다결정 태양 전지셀(3 버스바, 사이즈 156mm각, 두께 200㎛, 및 3버스바, 사이즈156mm각, 두께 180㎛)에, 자동 배선기를 사용해서 인터커넥터(두께 280㎛, 폭 2mm)를 납땜 하고, 인터커넥터가 구비된 태양 전지 셀을 제조하였다.

상기의 유리판 위에, 봉지재 시트, 인터커넥터가 구비된 태양 전지 셀, 봉지재 시트, 백시트의 순서로 적층하고, JET사제(社製) 진공 라미네이터로 열판 온도 145℃, 진공빼기 4분, 프레스 1분, 압력유지 10분(합계 15분)의 조건으로 진공 라미네이트를 수행하였다. 또한, 상기의 적층에 있어서는 봉지재 시트의 돌기가 태양 전지 셀에 접하도록 적층하였다. 수득된 태양 전지 모듈의 셀 크랙을 육안 및 EL화상검사장치로 확인하고, 두께 200㎛ 및 두께 180㎛의 셀을 사용한 태양 전지 모듈에 있어서, EL화상검사에서 크랙 유래의 비발광부가 없는 상태를 「AA」, 두께 200㎛의 셀을 사용한 태양 전지 모듈에 있어서, EL화상검사에서 크랙 유래의 비발광부가 없지만, 두께 180㎛의 셀을 사용한 태양 전지 모듈에 있어서, 육안으로는 확인할 수 없지만 EL화상검사에서는 크랙 유래의 비발광부가 있는 상태를 「A」, 두께 200㎛의 셀을 사용한 태양 전지 모듈에 있어서 육안으로는 확인할 수 없지만 EL화상검사에서는 크랙 유래의 비발광부가 있는 상태를 「B」, 두께 200㎛의 셀을 사용한 태양 전지 모듈에 있어서 육안으로 확인할 수 있는 셀 크랙이 있는 상태를 「C」라 해서 4단계로 평가하였다.

(7) 탈기성의 평가

상기 (6)에서 수득된 태양 전지 모듈 중에 기포가 잔존하고 있는지 여부를 육안으로 확인하고, 기포가 없는 상태를 「A」, 기포를 확인할 수 있는 상태를 「C」라 해서, 2단계로 평가하였다.

(실시예1) EVA수지(초산 비닐 함유량: 28질량%, 멜트 플로우 레이트(Melt flow rate): 15g/10분(190℃)), 가교제, 가교조제, 실란커플링제, 자외선 흡수제, 광안정화제를 2축 압출기에 공급해서 용융 혼련하고, T다이로부터 압출해서 두께 450㎛의 EVA시트를 얻었다.

이 EVA시트와 오목형의 모양이 조각된 알루미늄판을 85℃의 열판상에서 가열하고, 시트 온도가 85℃에 도달한 후, 면압 5MPa로 5초간 프레싱한 후 수냉식 수동 냉각 프레스기로 면압 1MPa로 1분간 프레싱하는 것으로 급랭하고, 표면 돌기를 갖는 봉지재 시트를 얻었다.

표1에 나타내는 바와 같이, 이 봉지재 시트의 돌기의 바닥부는 사각형이며, 꼭대기부 비율 X는 0.25, 돌기 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G)는 0.90, 어스펙트비 H/D는 0.30, 돌기의 개수는 900개/cm²이며, 광택 얼룩이 없고, 태양 전지 모듈의 작성시에 두께 200㎛ 및 두께 180㎛의 셀을 이용해도, 셀 크랙이 발생하지 않고, 기포도 발생시키지 않는 양호한 시트였다.

(실시예2∼17)

시트 돌기의 기슭부의 형상, 꼭대기부 비율 X, 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G),어스펙트비 H/D, 돌기의 개수를 바꾸도록 알루미늄판 조각을 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 봉지재 시트를 수득하여, 광택 얼룩, 셀 크랙, 탈기성을 평가하였다.

(실시예18∼20)

시트 돌기의 기슭부의 형상, 꼭대기부 비율 X, 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G),어스펙트비(H/D), 돌기의 개수를 바꾸도록 알루미늄판의 조각을 변경하고 프레스 시간을 1, 2, 3초 동안으로 바꾸어서 프레싱한 이외에는 실시예 17과 동일한 방법으로 봉지재 시트를 수득해서, 광택 얼룩, 셀 크랙, 탈기성을 평가하였다.

	단위	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	실시예7	실시예8	실시예9	실시예 10
수지		EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA
바닥부 형상		사각형	사각형	사각형	사각형	사각형	육각형	사각형	팔각형	삼각형	사각형
X		0.25	0.35	0.25	0.25	0.20	0.25	0.25	0.25	0.25	0.15
L_P'/L_G		0.90	0.90	0.55	0.90	0.90	1.00	0.40	0.90	0.90	0.90
H	㎛	140	140	140	65	330	140	140	140	140	140
D	㎛	460	460	460	310	550	460	460	460	460	460
H/D		0.30	0.30	0.30	0.21	0.60	0.30	0.30	0.30	0.30	0.30
돌기의 개수	개/cm²	900	900	900	2000	550	900	900	900	900	900
프레싱 시간	초	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
광택 얼룩		A	A	A	A	A	A	A	B	A	A
셀 크랙		AA	AA	AA	AA	AA	AA	AA	AA	AA	A
탈기성		A	A	A	A	A	A	A	A	A	A

	단위	실시예11	실시예12	실시예13	실시예14	실시예15	실시예16	실시예17	실시예18	실시예19	실시예 20
수지		EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA
바닥부 형상		사각형	사각형	사각형	사각형	사각형	사각형	사각형	사각형	사각형	사각형
X		0.30	0.20	0.30	0.35	0.15	0.30	0.15	0.30	0.30	0.20
L_P'/L_G		1.00	0.90	0.90	0.90	0.90	1.00	0.90	0.90	0.90	0.90
H	㎛	120	40	40	40	50	40	165	22	50	110
D	㎛	1200	1100	1100	1100	550	280	550	550	550	550
H/D		0.10	0.04	0.04	0.04	0.09	0.14	0.30	0.04	0.09	0.20
돌기의 개수	개/cm²	50	80	80	80	550	2200	550	550	550	550
프레싱 시간	초	5	5	5	5	5	5	5	1	2	3
광택 얼룩		A	A	A	A	A	A	A	A	A	A
셀 크랙		AA	A	AA	AA	A	AA	A	AA	AA	A
탈기성		A	A	A	A	A	A	A	A	A	A

(비교예1∼6)

시트 돌기의 기슭부의 형상, 꼭대기부 비율 X, 꼭대기부의 중심도(L_P'/L_G),어스펙트비(H/D), 돌기의 개수를 바꾸도록 알루미늄판의 조각을 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 봉지재 시트를 수득하고, 광택 얼룩, 셀 크랙, 탈기성을 평가하였다.

	단위	비교예1	비교예2	비교예 3	비교예4	비교예5	비교예6
수지		EVA	EVA	EVA	EVA	EVA	EVA
바닥부 형상		사각형	사각형	사각형	사각형	사각형	사각형
X		0.45	0.50	0.50	0.07	0.25	0.25
L_P'/L_G		0.90	0.90	0.90	0.90	0.90	0.90
H	㎛	140	140	300	140	100	300
D	㎛	460	460	1700	460	280	2400
H/D		0.30	0.30	0.18	0.30	0.36	0.13
돌기의 개수	개/cm²	900	900	72	900	2500	25
프레싱 시간	초	5	5	5	5	5	5
광택 얼룩		C	C	C	A	A	A
셀 크랙		A	A	A	C	C	C
탈기성		A	A	A	A	C	A

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

1: 원뿔대형을 기슭부에 갖는 돌기
2: 사각뿔대형을 기슭부에 갖는 돌기
3: 육각뿔대형을 기슭부에 갖는 돌기
10: 각뿔대형의 바닥면
11: 각뿔대형의 기슭부
12: 볼록한 곡면 형상의 꼭대기부
13: 원뿔대형의 기슭부

Claims

적어도 일방의 표면에, 1cm²당 40개 이상 2,300개 이하의 돌기를 갖는 열가소성수지로 이루어지는 태양 전지용 봉지재 시트로서,
상기 돌기는 다각형을 바닥면으로 하는 각뿔대형의 기슭부와, 볼록한 곡면 형상인 꼭대기부로 구성되고, 이하에 정의하는 상기 돌기의 꼭대기부 비율 X가 0.1이상 0.4이하이되,
돌기의 꼭대기부 비율 X의 정의는,
(1) 돌기부의 가장 꼭대기부를 P, 상기 가장 꼭대기부 P를 각뿔대형의 바닥면에 투영한 점을 P', P'로부터 각뿔대형의 바닥면의 임의의 변에 그은 수선의 발을 Q라 하고, 이들 점(P, P',Q)을 지나는 단면을 자른 후
(2) 점 (P, P',Q)을 지나는 단면에 있어서, 선분P'Q를 10등분한 구간을 점 Q로부터 구간R₁∼R₁₀이라 하고, 선분P'Q상의 구간R_j(1≤j≤10)의 경계점r_j-1,r_j를 지나고, 선분P'Q에 직교하는 직선을 S_j-1,S_j라고 하고, 상기 직선과 곡선PQ의 교점을 t_j-1,t_j라고 하고 구간R_j에 있어서, 점t_j-1,t_j를 잇는 직선과, 직선P'Q가 이루는 예각을 θ_j라고 하며,
(3) {(θ₁+θ₂)/2}-θ_j≥4°(1≤j≤10)을 충족하는 구간R_j의 수를 구하고, 10으로 나눈 후
(4) 상기 (1)∼(3)을 바닥면의 다각형의 각 변에 대하여 수행하고, 평균한 것을, 그 돌기의 꼭대기부 비율 X라 정의하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 봉지재 시트.
제1항에 있어서,
상기 각뿔대형의 바닥면의 형상이 삼각형, 사각형, 오각형 또는 육각형인 태양 전지용 봉지재 시트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 점P'로부터 상기 각뿔대형의 바닥면의 다각형의 변까지의 최단 거리L_P'와, 상기 각뿔대형의 바닥면의 다각형의 중심 G으로부터 상기 바닥면의 다각형의 변까지의 최단 거리L_G와의 비로부터 구해지는 돌기 꼭대기부의 중심도L_P'/L_G가 0.5이상 1이하인 태양 전지용 봉지재 시트.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 돌기의 높이를 H라고 하고, 상기 돌기의 바닥면의 외접원의 지름을 D라고 했을 때, 돌기의 어스펙트비 H/D가 0.03이상 0.80이하인 태양 전지용 봉지재 시트.
수광면 보호재와, 이면 보호재와, 상기 수광면 보호재와 이면보호재 사이에 배치되고, 제1항 또는 제2항에 기재된 태양 전지용 봉지재 시트에 의해 태양 전지 셀이 밀봉된 층으로 구성된 태양 전지 모듈.