KR102000811B1 - 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

라미네이트 후의 외관이 양호해지는 봉지재의 조합 지침을 특정하는 것에 의해, 라미네이트 후의 외관이 양호한 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공한다:
상부 보호재(A), 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 포함하는 태양 전지 모듈이며, 봉지재(B)와 봉지재(D)가 하기 조건(P)를 만족하는 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법이다:
조건(P): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
TB-TD > 0(℃)

Description

태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법{SOLAR BATTERY MODULE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF}
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 외관이 양호한 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 지구 온난화 등의 환경 문제에 대한 의식이 높아지는 가운데, 특히 태양광 발전에 대해서는, 그의 청정성이나 무공해성이라는 점에서 기대가 높아지고 있다. 태양 전지는 태양광의 에너지를 직접 전기로 바꾸는 태양광 발전 시스템의 중심부를 구성하는 것이다. 그의 구조로서는 일반적으로, 복수매의 태양 전지 소자(셀)를 직렬, 병렬로 배선하고, 셀을 보호하기 위해서 여러 가지 패키징이 행해져, 유닛화되어 있다. 이 패키지에 내장된 유닛을 태양 전지 모듈이라 부르며, 일반적으로 태양광을 받는 면을 상부 보호재로서 투명 기재(유리나 수지 시트, 이하 프론트 시트라고 표기하는 경우가 있다)로 덮고, 열가소성 플라스틱(예컨대 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체나 폴리에틸렌계 중합체)으로 이루어지는 봉지재(봉지 수지층)로 간극을 메우고, 이면을 하부 보호재로서 이면 봉지용 시트(이하, 백 시트라고 표기하는 경우가 있다)로 보호한 구성으로 되어 있다.
여기에서, 봉지재의 주된 재료로서는 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체(이하, EVA라고 표기하는 경우가 있다), 폴리에틸렌(이하, PE라고 표기하는 경우가 있다), 아이오노머(이하, IO라고 표기하는 경우가 있다) 및 폴리바이닐뷰티랄(이하, PVB라고 표기하는 경우가 있다) 등이 이용된다.
또한, 봉지재에는 태양 전지 소자를 보호하기 위한 유연성이나 내충격성, 태양 전지 모듈이 발열되었을 때의 내열성, 태양 전지 소자에 태양광이 효율적으로 도달하기 위한 투명성(전광선 투과율 등), 내구성, 치수 안정성, 난연성, 수증기 배리어성 등이 주로 요구된다. 게다가, 봉지재는 일반적으로 라미네이트되어 사용되기 때문에, 그의 프로세스 적성이나 라미네이트 후의 외관도 중요하다.
여기에서, 태양 전지 모듈의 라미네이트 조건은 일반적으로, 사용하는 각종 부재(봉지재, 백 시트, 유리, 배선, 셀, 플럭스 등)를 고려하여 시행 착오법에 의해 설정하는 것이 많이 행해지고 있기 때문에, 조건 설정에 시간이 필요함과 더불어 사용하는 각종 부재의 비용이 고액이 되는 경우가 있어 문제가 되고 있었다.
조건 설정에 있어서의 구체적인 외관의 과제로서, 백 시트면에 볼록 형상의 돌기가 발생하는 현상(이하, 볼록 현상이라고 표기하는 경우가 있다)을 들 수 있다. 이 과제에 대하여, 특허문헌 1에는, 백 시트(태양 전지 모듈용 이면 보호 시트)를 이용하여 태양 전지 모듈을 제작하는 경우, 진공 라미네이트 처리를 행할 때에 상기 백 시트가 수축하는 것에 의해, 태양 전지 소자 및 소자를 잇는 리드선(태그)이 상기 백 시트의 수축에 추종되어 버려, 리드선이 변형되거나, 태양 전지 소자 사이의 간격이 변화되어 버리는 것이 원인이라는 것이 기재되어 있다. 이 대책으로서, 백 시트의 150℃, 30분에 있어서의 열수축률이 1.0% 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.5% 이하인 것이 바람직하며, 특히 0.3%∼0.1%의 범위 내인 것이 바람직하다는 것이 개시되어 있다(특허문헌 1, 단락 0130 참조).
또한, 특허문헌 2에는, 2축 연신 PET 필름은 열수축률이 커서, 특히 대형 태양 전지 모듈 공정에서 배선(특허문헌 1에 기재된 리드선에 상당)이 구부러지거나, 전지(셀)의 어긋남이 생길 우려가 있는데, 이 열수축률에 기인하는 필름의 수축의 문제를 해결하기 위해서, 연신된 필름에 어닐링 처리를 실시하는 열고정화 공정이 설비상 필요해져, 필름의 비용 상승을 초래해 저렴한 백 시트가 얻어지지 않는다는 비용면에서의 문제가 있다는 것이 개시되어 있다(특허문헌 2, 단락 0007 참조). 이 대책으로서, 폴리카보네이트 필름과 가스 배리어성 투명 증착 필름이 적층되어 이루어지는 백 시트가 제안되어 있다(특허문헌 2, 청구항 1 참조).
일본 특허공개 2007-150084호 공보 일본 특허공개 2006-324556호 공보
특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 볼록 현상의 개량에 관하여 종래의 기술은 태양 전지 모듈을 제작할 때에 이용하는 부재 중에서 백 시트의 열수축 특성에만 착안하는 것이었다. 그러나, 특정한 물성(예컨대 열수축 특성)을 만족하는 백 시트를 이용해도 볼록 현상은 반드시 억제되는 것은 아니고, 라미네이트 조건을 설정할 때의 시행 착오법의 부하는 그다지 저감되어 있지 않았다. 이들로부터, 별도의 대책이나 개량의 지침이 요망되고 있었다.
그래서 본 발명은, 라미네이트 후의 외관이 양호해지는 봉지재의 조합 지침을 특정하는 것에 의해, 라미네이트 후의 외관이 양호한 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토를 거듭한 결과, 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)와 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)의 유동 개시 온도가 특정한 정량적 관계를 만족하도록 조합하여 이용하는 것에 의해, 라미네이트 후의 외관이 양호한 태양 전지 모듈이 얻어진다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 하기의 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
<1> 상부 보호재(A), 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 포함하는 태양 전지 모듈로서, 봉지재(B)와 봉지재(D)가 하기 조건(P)를 만족하는 태양 전지 모듈:
조건(P): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
TB-TD > 0(℃)
<2> 상기 조건(P)가 하기 조건(P-1)인, 상기 <1>에 기재된 태양 전지 모듈:
조건(P-1): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
50(℃) ≥ TB-TD ≥ 15(℃)
<3> 상기 조건(P)가 하기 조건(P-2)인, 상기 <1>에 기재된 태양 전지 모듈:
조건(P-2): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
40(℃) ≥ TB-TD ≥ 20(℃)
<4> 상기 봉지재(D)의 하중 1kgf/cm2에서 측정한 유동 개시 온도(TD)가 100℃ 이상인, 상기 <1>∼<3> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<5> 상기 봉지재(D)의 하중 1kgf/cm2에서 측정한 유동 개시 온도(TD)가 110℃ 이상인, 상기 <4>에 기재된 태양 전지 모듈.
<6> 상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D)가 모두 올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 봉지재인, 상기 <1>∼<5> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<7> 상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D)가 모두 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체를 주성분으로 하는 봉지재인, 상기 <1>∼<6> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<8> 상기 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체 중의 전체 단량체 단위에 대하여, 탄소수 3∼20의 α-올레핀에 기초하는 단량체 단위의 함유량이 2∼40몰%인, 상기 <7>에 기재된 태양 전지 모듈.
<9> 상기 봉지재(B)가, 결정 융해 피크 온도가 100℃ 미만인 올레핀계 중합체와 결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상인 올레핀계 중합체를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 봉지재인, 상기 <6>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<10> 상기 결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상인 올레핀계 중합체가 에틸렌-α-올레핀 블록 공중합체인, 상기 <9>에 기재된 태양 전지 모듈.
<11> 상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D)가 모두, ASTM 2765-95로 측정한 자일렌 가용물이 70질량% 이상이 되는 봉지재인, 상기 <1>∼<10> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<12> 상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D) 중 적어도 한쪽이, 실레인 커플링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 내후 안정제로부터 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 포함하는, 상기 <1>∼<11> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<13> 상기 봉지재(B)가, 적어도, 동적 점탄성 측정에 있어서의 진동 주파수 10Hz, 온도 20℃의 저장 탄성률(E')가 100MPa 미만인 연질층, 및 동적 점탄성 측정에 있어서의 진동 주파수 10Hz, 온도 20℃의 저장 탄성률(E')가 100MPa 이상인 경질층을 갖는 적층 구성인, 상기 <1>∼<12> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<14> 상기 봉지재(D)가 백색 안료를 추가로 포함하는, 상기 <1>∼<13> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<15> 상기 상부 보호재(A)가 유리 판재이고, 상기 태양 전지 소자(C)가 단결정 실리콘형 및 다결정 실리콘형으로부터 선택되는 적어도 1종인, 상기 <1>∼<14> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지 모듈.
<16> 상부 보호재(A), 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 포함하는 태양 전지 모듈을 라미네이트하는 태양 전지 모듈의 제조 방법으로서, 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 상이한 것을 이용하고, 또한 라미네이트 시에, 유동 개시 온도가 높은 봉지재를 열원측에 배치하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
<17> 상기 라미네이트 시의 라미네이트 설정 온도가 100∼135℃인, 상기 <16>에 기재된 태양 전지 모듈의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 유동 개시 온도가 특정한 관계에 있는 봉지재를 조합하는 것에 의해, 라미네이트 후의 외관이 양호한 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 봉지재의 유동 개시 온도라는 기초적인 물성을 측정하는 것에 의해, 태양 전지 모듈을 실제로 라미네이트하기 전에, 완성 외관의 예측이 가능해진다. 게다가, 효율적으로 라미네이트 조건을 설정할 수 있기 때문에, 조건 검토에 필요한 시간과 각종 부재의 비용이 억제되고, 그 결과, 태양 전지 모듈의 제조 비용을 대폭 저감시키는 것을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 태양 전지 모듈의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 태양 전지 모듈의 실시형태의 예에 대하여 설명한다. 단, 본 발명의 범위는 이하에 설명하는 실시형태에 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 명세서에 있어서 「주성분으로 한다」란, 본 발명의 태양 전지 모듈의 각 부재를 구성하는 수지의 작용·효과를 방해하지 않는 범위에서, 다른 성분을 포함하는 것을 허용한다는 취지이다. 나아가, 이 용어는 구체적인 함유율을 제한하는 것은 아니지만, 수지 조성물의 구성 성분 전체의 50질량% 이상, 바람직하게는 65질량% 이상, 더 바람직하게는 80질량% 이상이고 100질량% 이하인 범위를 차지하는 성분이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 태양 전지 모듈은 상부 보호재(A), 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 포함하고, 봉지재(B)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도가 특정한 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 것이다.
[상부 보호재(A)]
본 발명에 이용되는 상부 보호재(A)로서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대 유리, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터 수지 및 불소 함유 수지 등의 판재나 단층 또는 다층의 필름을 들 수 있다. 유리 판재에 대해서는, 백판 유리, 강화 유리, 배(倍)강화 유리, 열선 반사 유리 및 백판 강화 유리 등을 들 수 있지만, 일반적으로는 두께 3∼5mm 정도의 백판 강화 유리가 이용된다. 본 발명에 있어서는, 경제성이나 역학 강도 등으로부터 유리 판재, 또한 경량성이나 가공성 등으로부터 아크릴 수지나 폴리카보네이트 수지의 두께가 5mm 정도인 판재가 적합하게 이용된다.
[봉지재(B)]
본 발명에 이용되는 봉지재(B)는 후술하는 조건(P)를 만족하면 특별히 제한되는 것은 아니다. 구체적으로는, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체(EVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 아이오노머(IO) 및 폴리바이닐뷰티랄(PVB) 등을 주성분으로 하는 봉지재를 들 수 있지만, 본 발명에 있어서는 올레핀계 중합체, 특히 하기의 (b1)∼(b4)의 각각에 나타내는 올레핀계 중합체의 적어도 1종을 주성분으로 하는 봉지재가 적합하게 이용된다. 여기에서, 주성분으로서는, 얻어지는 봉지재의 유연성, 피쉬 아이(겔)가 적음, 회로의 부식성 물질(아세트산 등)이 적음 및 경제성 등의 관점에서 (b1) 또는 (b2)에 나타내는 것이 바람직하고, 그 중에서도 더욱 저온 특성이 우수하다는 점에서 (b1)에 나타내는 것이 특히 적합하게 이용된다.
(b1)
(b1)은 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체이다. 이들의 공중합 형식(랜덤, 블록 등), 분기, 분기도 분포나 입체 구조에는 특별히 제한이 없고, 아이소택틱, 어택틱, 신디오택틱 또는 이들이 혼재된 구조의 중합체로 할 수 있다. 여기에서, 에틸렌과 공중합되는 α-올레핀으로서는, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 3-메틸-뷰텐-1, 4-메틸-펜텐-1 등이 예시된다.
본 발명에 있어서는, 공업적인 입수 용이성이나 여러 특성, 경제성 등의 관점에서 에틸렌과 공중합되는 α-올레핀으로서는, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 1-옥텐이 적합하게 이용된다. 또한, 투명성이나 유연성 등의 관점에서 에틸렌-α-올레핀 랜덤 공중합체가 적합하게 이용된다. 에틸렌과 공중합되는 α-올레핀은 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
또한, 에틸렌과 공중합되는 α-올레핀의 함유량으로서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체(b1) 중의 전체 단량체 단위에 대하여, 탄소수 3∼20의 α-올레핀에 기초하는 단량체 단위가, 통상 2몰% 이상, 바람직하게는 2∼40몰%, 보다 바람직하게는 3∼30몰%, 더 바람직하게는 5∼25몰%이다. 해당 범위 내이면, 공중합 성분에 의해 결정성이 저감되는 것에 의해 투명성이 향상되고, 또한 원료 펠렛의 블로킹 등의 불량도 발생하기 어렵기 때문에 바람직하다. 한편, 에틸렌과 공중합되는 단량체의 종류와 함유량은 주지의 방법, 예컨대 핵 자기 공명(NMR) 측정 장치, 그 밖의 기기 분석 장치로 정성 정량 분석할 수 있다.
에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체(b1)은 α-올레핀 이외의 단량체에 기초하는 단량체 단위를 함유하고 있어도 된다. 해당 단량체로서는, 예컨대 환상 올레핀, 바이닐 방향족 화합물(스타이렌 등), 폴리엔 화합물 등을 들 수 있다. 해당 단량체 단위의 함유량은 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체(b1) 중의 전체 단량체 단위를 100몰%로 한 경우, 바람직하게는 20몰% 이하이고, 보다 바람직하게는 15몰% 이하이다.
또한, 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체(b1)의 입체 구조, 분기, 분기도 분포나 분자량 분포는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대 장쇄 분기를 갖는 공중합체는 일반적으로 기계 물성이 양호하고, 또한 시트를 성형할 때의 용융 장력(멜트 텐션)이 높아져 캘린더 성형성이 향상되는 등의 이점이 있다.
본 발명에 이용되는 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체(b1)의 용융 유량(MFR; Melt Flow Rate)은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 MFR(JIS K7210, 온도: 190℃, 하중: 21.18N)이 0.5∼100g/10min 정도, 바람직하게는 1∼50g/10min, 보다 바람직하게는 2∼50g/10min, 더 바람직하게는 3∼30g/10min이다.
여기에서, MFR은 시트를 성형할 때의 성형 가공성이나 태양 전지 소자(셀)를 봉지할 때의 밀착성, 퍼짐 상태 등을 고려하여 선택하면 된다. 예컨대, 시트를 캘린더 성형하는 경우에는, 시트를 성형 롤로부터 박리할 때의 취급성으로 인해 MFR은 비교적 낮은 값, 구체적으로는 0.5∼5g/10min 정도가 바람직하고, 또한 T 다이를 이용하여 압출 성형하는 경우에는, 압출 부하를 저감시켜 압출량을 증대시키는 관점에서 MFR은, 바람직하게는 1∼50g/10min, 보다 바람직하게는 2∼50g/10min, 더 바람직하게는 3∼30g/10min이다. 나아가, 태양 전지 소자(셀)를 봉지할 때의 밀착성이나 퍼짐 용이성의 관점에서 MFR은, 바람직하게는 2∼50g/10min, 보다 바람직하게는 3∼30g/10min이다.
에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체(b1)의 제조 방법은, 특별히 제한되는 것은 아니고, 공지된 올레핀 중합용 촉매를 이용한 공지된 중합 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 지글러·나타형 촉매로 대표되는 멀티사이트(multi-site) 촉매나, 메탈로센계 촉매나 포스트 메탈로센계 촉매로 대표되는 싱글사이트(single-site) 촉매를 이용한, 슬러리 중합법, 용액 중합법, 기상 중합법 등, 또한 라디칼 개시제를 이용한 괴상 중합법 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 중합 후의 조립(造粒)(펠렛타이징) 용이성이나 원료 펠렛의 블로킹 방지 등의 관점에서 저분자량 성분이 적고 분자량 분포가 좁은 원료를 중합할 수 있는 싱글사이트 촉매를 이용한 중합 방법이 적합하다.
본 발명에 이용되는 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체(b1)의 시차 주사 열량 측정에 있어서의 가열 속도 10℃/분으로 측정되는 결정 융해 열량은 0∼70J/g인 것이 바람직하다. 해당 범위 내이면, 얻어지는 봉지재의 유연성이나 투명성(전광선 투과율) 등이 확보되기 때문에 바람직하다. 또한, 여름철 등 고온 상태에서의 원료 펠렛의 블로킹 발생의 어려움을 고려하면, 해당 결정 융해 열량은, 바람직하게는 5∼70J/g이고, 보다 바람직하게는 10∼65J/g이다.
상기의 결정 융해 열량은 시차 주사 열량계를 이용해, JIS K7122에 준하여 가열 속도 10℃/분으로 측정할 수 있다.
본 발명에 이용되는 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체(b1)의 구체예로서는, 다우 케미칼(주)제의 상품명 「엔게이지(Engage)」, 「애피니티(Affinity)」, 「인퓨즈(Infuse)」, 엑슨모빌(주)제의 상품명 「이그잭트(Exact)」, 미쓰이화학(주)제의 상품명 「타프머 H(TAFMER H)」, 「타프머 A(TAFMER A)」, 「타프머 P(TAFMER P)」, LG 화학(주)제의 상품명 「루씬(LUCENE)」, 니혼폴리에틸렌(주)제의 상품명 「카넬(Karnel)」 등을 예시할 수 있다.
(b2)
(b2)는 프로필렌과 해당 프로필렌과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체, 또는 프로필렌의 단독중합체이다. 단, 이들의 공중합 형식(랜덤, 블록 등), 분기, 분기도 분포나 입체 구조에는 특별히 제한이 없고, 아이소택틱, 어택틱, 신디오택틱 또는 이들이 혼재된 구조의 중합체로 할 수 있다.
프로필렌과 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 에틸렌이나 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-펜텐-1, 1-옥텐 등의 탄소수 4∼12의 α-올레핀 및 다이바이닐벤젠, 1,4-사이클로헥사다이엔, 다이사이클로펜타다이엔, 사이클로옥타다이엔, 에틸리덴노보넨 등의 다이엔류 등이 예시된다.
본 발명에 있어서는, 공업적인 입수 용이성이나 여러 특성, 경제성 등의 관점에서 프로필렌과 공중합되는 α-올레핀으로서는, 에틸렌이나 1-뷰텐이 적합하게 이용된다. 또한, 투명성이나 유연성 등의 관점에서 프로필렌-α-올레핀 랜덤 공중합체가 적합하게 이용된다. 프로필렌과 공중합되는 단량체는 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
또한, 프로필렌과 공중합 가능한 다른 단량체의 함유량으로서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 프로필렌과 해당 프로필렌과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체(b2) 중의 전체 단량체 단위에 대하여, 프로필렌과 공중합 가능한 다른 단량체에 기초하는 단량체 단위가, 통상 2몰% 이상, 바람직하게는 2∼40몰%, 보다 바람직하게는 3∼30몰%, 더 바람직하게는 5∼25몰%이다. 해당 범위 내이면, 공중합 성분에 의해 결정성이 저감되는 것에 의해 투명성이 향상되고, 또한 원료 펠렛의 블로킹 등의 불량도 발생하기 어렵기 때문에 바람직하다. 한편, 프로필렌과 공중합 가능한 다른 단량체의 종류와 함유량은 주지의 방법, 예컨대 핵 자기 공명(NMR) 측정 장치, 그 밖의 기기 분석 장치로 정성 정량 분석할 수 있다.
본 발명에 이용되는 (b2)의 용융 유량(MFR)은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 MFR(JIS K7210, 온도: 230℃, 하중: 21.18N)이 0.5∼100g/10min 정도, 바람직하게는 2∼50g/10min, 보다 바람직하게는 3∼30g/10min이다.
여기에서, MFR은 시트를 성형할 때의 성형 가공성이나 태양 전지 소자(셀)를 봉지할 때의 밀착성, 퍼짐 상태 등을 고려하여 선택하면 된다. 예컨대, 시트를 캘린더 성형하는 경우에는, 시트를 성형 롤로부터 박리할 때의 취급성으로부터 MFR은 비교적 낮은 편, 구체적으로는 0.5∼5g/10min 정도가 바람직하고, 또한 T 다이를 이용하여 압출 성형하는 경우에는, 압출 부하를 저감시켜 압출량을 증대시키는 관점에서, MFR은, 바람직하게는 2∼50g/10min, 보다 바람직하게는 3∼30g/10min이다. 나아가, 태양 전지 소자(셀)를 봉지할 때의 밀착성이나 퍼짐 용이성의 관점에서는, MFR은, 바람직하게는 2∼50g/10min, 보다 바람직하게는 3∼30g/10min이다.
본 발명에 이용되는 프로필렌과 해당 프로필렌과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체, 또는 프로필렌의 단독중합체인 (b2)의 제조 방법은, 특별히 제한되는 것은 아니고, 공지된 올레핀 중합용 촉매를 이용한 공지된 중합 방법을 채용할 수 있다. 예컨대, 지글러·나타형 촉매로 대표되는 멀티사이트 촉매나 메탈로센계 촉매나 포스트 메탈로센계 촉매로 대표되는 싱글사이트 촉매를 이용한, 슬러리 중합법, 용액 중합법, 기상 중합법 등, 또는 라디칼 개시제를 이용한 괴상 중합법 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 중합 후의 조립(펠렛타이징) 용이성이나 원료 펠렛의 블로킹 방지 등의 관점에서 저분자량 성분이 적고 분자량 분포가 좁은 원료를 중합할 수 있는 싱글사이트 촉매를 이용한 중합 방법이 적합하다.
본 발명에 이용되는 (b2)의 구체예로서는, 프로필렌-뷰텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체나 프로필렌-에틸렌-뷰텐-1 공중합체 등을 들 수 있고, 구체적인 상품으로서는, 미쓰이화학(주)제의 상품명 「타프머 XM(TAFMER XM)」, 「노티오(NOTIO)」, 스미토모화학(주)제의 상품명 「타프셀렌(TAFFCELLEN)」, (주)프라임폴리머제의 상품명 「프라임 TPO(PRIME TPO)」, 다우 케미칼(주)제의 상품명 「버시파이(VERSIFY)」, 엑슨모빌(주)제의 상품명 「비스타맥스(VISTAMAXX)」 등을 예시할 수 있다.
(b3)
(b3)은 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과 지방족 불포화 카복실산으로 이루어지는 공중합체의 금속염(바람직한 금속은 Zn, Na, K, Li, Mg 등이다)이다.
구체적인 상품으로서는, 미쓰이화학(주)제의 상품명 「하이밀란(HIMILAN)」, 다우 케미칼(주)제의 상품명 「앰플리파이 IO(AMPLIFY IO)」 등을 예시할 수 있다.
(b4)
(b4)는 에틸렌과, 아세트산 바이닐 에스터, 지방족 불포화 카복실산 및 지방족 불포화 모노카복실산 알킬 에스터로부터 선택되는 적어도 하나의 단량체로 이루어지는 에틸렌계 공중합체이다.
구체적으로는, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에스터 공중합체 및 에틸렌-메타크릴산 에스터 공중합체 등을 들 수 있다. 여기에서, 해당 에스터 성분으로서는, 메틸, 에틸, 프로필, 뷰틸 등의 탄소수 1∼8의 알코올의 에스터를 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 상기 2성분의 공중합체에 제한되는 일 없이, 추가로 제3의 성분을 가한 3성분 이상의 다원 공중합체(예컨대 에틸렌과 지방족 불포화 카복실산 및 지방족 불포화 카복실산 에스터로부터 적절히 선택되는 3원 이상의 공중합체 등)여도 좋다. 여기에서, 공중합체 중의 전체 단량체 단위에 대하여, 에틸렌과 공중합되는 단량체의 함유량은 통상 5∼35질량%이다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)는 단층 또는 적층 구성이지만, 봉지재에 요구되는 특성을 밸런스 좋게 달성시키기 위해서 적층 구성인 것이 바람직하다. 여기에서, 봉지재에 일반적으로 요구되는 특성으로서는, 태양 전지 소자를 보호하기 위한 유연성이나 내충격성, 태양 전지 모듈이 발열되었을 때의 내열성, 태양 전지 소자에 태양광이 효율적으로 도달하기 위한 투명성(전광선 투과율 등), 각종 피착체(유리나 백 시트 등)에의 접착성, 내구성, 치수 안정성, 난연성, 수증기 배리어성, 경제성 등을 들 수 있다. 그 중에서도 유연성과 내열성 및 투명성의 밸런스와 경제성이 중요시된다.
(올레핀계 중합체의 결정 융해 피크 온도)
본 발명에 이용하는 봉지재(B)는 전술한 (b1)∼(b4)의 올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 수지 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 주성분으로 하는 올레핀계 중합체의 결정 융해 피크 온도(Tm)는 100℃ 미만인 것이 바람직하지만, 결정 융해 피크 온도를 발현하지 않는, 즉 비결정성의 중합체도 적용 가능하다(이하, 비결정성의 중합체를 포함하여, 결정 융해 피크 온도가 100℃ 미만인 올레핀계 중합체라고 부른다). 원료 펠렛의 블로킹 등을 고려하면, 해당 결정 융해 피크 온도가 30∼95℃인 것이 바람직하고, 45∼80℃인 것이 보다 바람직하며, 60∼80℃인 것이 더 바람직하다.
또한, 봉지재의 유연성을 중시하면, 결정 융해 피크 온도(Tm)가 100℃ 미만인 올레핀계 중합체에 결정 융해 피크 온도(Tm)가 100℃ 이상인 올레핀계 중합체를 혼합하여 이용하는 것이 바람직하다. 혼합하는 올레핀계 중합체의 결정 융해 피크 온도(Tm)의 상한값은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 태양 전지 소자(셀)의 열 열화나 태양 전지 모듈 제작 시의 라미네이트 온도를 고려하면 150℃ 정도이다. 본 발명에 있어서는, 태양 전지 모듈을 제작할 때의 라미네이트 설정 온도를 저온화할 수 있어, 태양 전지 소자(셀)를 열 열화시키기 어렵기 때문에, 혼합하는 올레핀계 중합체의 결정 융해 피크 온도(Tm)의 상한값은 130℃인 것이 바람직하고, 125℃인 것이 보다 바람직하다.
여기에서, 해당 결정 융해 피크 온도의 참고값으로서는, 범용의 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE)가 130∼145℃ 정도, 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE)나 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)이 100∼125℃ 정도, 범용의 호모폴리프로필렌 수지가 165℃ 정도, 범용의 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체가 130∼150℃ 정도이다. 상기의 결정 융해 피크 온도는 시차 주사 열량계를 이용해, JIS K7121에 준하여 가열 속도 10℃/분으로 측정할 수 있다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)는, 전술한 바와 같이 결정 융해 피크 온도가 100℃ 미만인 올레핀계 중합체와 결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상인 올레핀계 중합체를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 수지 조성물 중에 있어서의 양 올레핀계 중합체의 함유량은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 얻어지는 봉지재의 유연성, 내열성, 투명성 등을 고려하면, 양 올레핀계 중합체의 혼합(함유) 질량비(결정 융해 피크 온도가 100℃ 미만인 올레핀계 중합체/결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상인 올레핀계 중합체)는, 바람직하게는 99∼50/1∼50, 보다 바람직하게는 98∼60/2∼40, 더 바람직하게는 97∼70/3∼30, 특히 바람직하게는 97∼80/3∼20, 가장 바람직하게는 97∼90/3∼10이다. 단, 양 올레핀계 중합체의 합계를 100질량부로 한다. 혼합(함유) 질량비가 해당 범위 내이면, 유연성, 내열성, 투명성 등의 밸런스가 우수한 봉지재가 쉽게 얻어지기 때문에 바람직하다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)에 혼합하는 결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상인 올레핀계 중합체는, 원하는 특성을 고려하여 적절히 선택하면 되지만, 본 발명에 있어서는, 내열성, 유연성 및 저온 특성 등의 밸런스가 우수하기 때문에, 에틸렌-α-올레핀 블록 공중합체를 가장 적합하게 이용할 수 있다.
〈에틸렌-α-올레핀 블록 공중합체〉
상기 에틸렌-α-올레핀 블록 공중합체의 블록 구조는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 유연성, 내열성, 투명성 등의 밸런스화의 관점에서, 코모노머 함유율, 결정성, 밀도, 결정 융해 피크 온도(Tm), 또는 유리 전이 온도(Tg)가 상이한 2개 이상의 세그먼트 또는 블록을 함유하는 멀티블록 구조인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 완전 대칭 블록, 비대칭 블록, 테이퍼드(tapered) 블록 구조(블록 구조의 비율이 주쇄 내에서 점증되는 구조) 등을 들 수 있다. 해당 멀티블록 구조를 갖는 공중합체의 구조나 제조 방법에 대해서는, 국제 공개 제2005/090425호 팜플렛(WO 2005/090425), 국제 공개 제2005/090426호 팜플렛(WO 2005/090426), 및 국제 공개 제2005/090427호 팜플렛(WO 2005/090427) 등에서 상세히 개시되어 있는 것을 채용할 수 있다.
다음으로, 상기 멀티블록 구조를 갖는 에틸렌-α-올레핀 블록 공중합체에 대하여, 이하 상세히 설명한다.
해당 멀티블록 구조를 갖는 에틸렌-α-올레핀 블록 공중합체는, 본 발명에 있어서 적합하게 사용할 수 있고, α-올레핀으로서 1-옥텐을 공중합 성분으로 하는 에틸렌-옥텐 멀티블록 공중합체가 바람직하다. 해당 블록 공중합체로서는, 에틸렌에 대하여 옥텐 성분이 많게(약 15∼20몰%) 공중합된 거의 비결정성의 소프트 세그먼트와, 에틸렌에 대하여 옥텐 성분이 적게(약 2몰% 미만) 공중합된 결정 융해 피크 온도가 110∼145℃인 고결정성의 하드 세그먼트가 각각 2개 이상 존재하는 멀티블록 공중합체가 바람직하다. 이들 소프트 세그먼트와 하드 세그먼트의 연쇄 길이나 비율을 제어하는 것에 의해, 유연성과 내열성의 양립을 달성할 수 있다.
해당 멀티블록 구조를 갖는 공중합체의 구체예로서는, 다우 케미칼(주)제의 상품명 「인퓨즈(Infuse)」를 들 수 있다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)의 표면에는, 취급성이나 공기 빼기의 용이함과 함께 각종 피착체(유리나 백 시트 및 태양 전지 등)에의 접착성이 중요한 기능으로서 요구된다. 이 때문에, 본 발명에 있어서는 봉지재(B)로서, 전술한 (b1)∼(b4)에, 후술하는 실레인 커플링제를 첨가한 것이나, 하기의 실레인 변성 에틸렌계 수지를 혼합한 수지 조성물이 적합하게 이용된다.
(실레인 변성 에틸렌계 수지)
본 발명에 있어서 이용되는 실레인 변성 에틸렌계 수지로서는, 통상 폴리에틸렌계 수지와 바이닐실레인 화합물 및 라디칼 발생제를 고온(160℃∼220℃ 정도)에서 용융 혼합하여, 그래프트 중합시키는 것에 의해 얻을 수 있다.
〈폴리에틸렌계 수지〉
상기 폴리에틸렌계 수지로서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적으로는 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌 또는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 들 수 있다. 이들은 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있고, 특히 상기 (b1)에서 예로 든 폴리에틸렌을 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 투명성이나 유연성이 양호해진다는 것 때문에 밀도가 낮은 폴리에틸렌계 수지가 적합하게 이용된다. 구체적으로는, 밀도가 0.850∼0.920g/cm3인 폴리에틸렌계 수지가 바람직하고, 밀도가 0.860∼0.880g/cm3인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌이 보다 바람직하다. 또한, 밀도가 낮은 폴리에틸렌계 수지와 밀도가 높은 폴리에틸렌계 수지를 조합하여 이용할 수 있다. 조합하여 이용함으로써, 투명성이나 유연성과 내열성의 밸런스를 비교적 용이하게 조정할 수 있기 때문에 바람직하다.
〈바이닐실레인 화합물〉
바이닐실레인 화합물로서는, 상기 폴리에틸렌계 수지와 그래프트 중합되는 것이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, 바이닐트라이프로폭시실레인, 바이닐트라이아이소프로폭시실레인, 바이닐트라이뷰톡시실레인, 바이닐트라이펜틸옥시실레인, 바이닐트라이페녹시실레인, 바이닐트라이벤질옥시실레인, 바이닐트라이메틸렌다이옥시실레인, 바이닐트라이에틸렌다이옥시실레인, 바이닐프로피온일옥시실레인, 바이닐트라이아세톡시실레인 및 바이닐트라이카복시실레인을 들 수 있다. 이들 바이닐실레인 화합물은 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 반응성, 접착성이나 색조 등의 관점에서 바이닐트라이메톡시실레인이 적합하게 이용된다.
또한, 해당 바이닐실레인 화합물의 첨가량은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 이용하는 폴리에틸렌계 수지 100질량부에 대하여, 통상 0.01∼10.0질량부 정도이고, 바람직하게는 0.3∼8.0질량부이며, 보다 바람직하게는 1.0∼5.0질량부이다.
〈라디칼 발생제〉
라디칼 발생제로서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대, 다이아이소프로필벤젠 하이드로퍼옥사이드, 2,5-다이메틸-2,5-다이(하이드로퍼옥시)헥세인 등의 하이드로퍼옥사이드류; 다이-t-뷰틸 퍼옥사이드, t-뷰틸큐밀 퍼옥사이드, 다이큐밀 퍼옥사이드, 2,5-다이메틸-2,5-다이(t-뷰틸퍼옥시)헥세인, 2,5-다이메틸-2,5-다이(t-퍼옥시)헥사인-3 등의 다이알킬 퍼옥사이드류; 비스-3,5,5-트라이메틸헥사노일 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, o-메틸벤조일 퍼옥사이드, 2,4-다이클로로벤조일 퍼옥사이드 등의 다이아실 퍼옥사이드류; t-뷰틸퍼옥시 아세테이트, t-뷰틸퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트, t-뷰틸퍼옥시 피발레이트, t-뷰틸퍼옥시 옥토에이트, t-뷰틸퍼옥시아이소프로필 카보네이트, t-뷰틸퍼옥시 벤조에이트, 다이-t-뷰틸퍼옥시 프탈레이트, 2,5-다이메틸-2,5-다이(벤조일퍼옥시)헥세인, 2,5-다이메틸-2,5-다이(벤조일퍼옥시)헥사인-3 등의 퍼옥시에스터류; 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 사이클로헥산온 퍼옥사이드 등의 케톤 퍼옥사이드류 등의 유기 과산화물, 또는 아조비스아이소뷰티로나이트릴, 아조비스(2,4-다이메틸발레로나이트릴) 등의 아조 화합물 등을 들 수 있다. 이들 라디칼 발생제는 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
또한, 라디칼 발생제의 첨가량은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 이용하는 폴리에틸렌계 수지 100질량부에 대하여, 통상 0.01∼5.0질량부 정도이고, 바람직하게는 0.02∼1.0질량부이며, 보다 바람직하게는 0.03∼0.5질량부이다. 나아가, 라디칼 발생제의 잔존량은 본 발명에 이용하는 봉지재(B)를 구성하는 수지 조성물 중에서 0.001질량% 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 라디칼 발생제가 수지 조성물 중에 잔존하는 것에 의해, 가열에 의해 겔화를 일으키는 경우가 있다. 또한, 겔화는 봉지재 중의 라디칼 발생제의 존재뿐만 아니라, 봉지재를 제조할 때에도 일부 겔화된 것이 혼입되는 경우가 있는데, 겔화는 봉지재의 유동성을 방해하고, 태양 전지 모듈의 신뢰성을 손상시키기 때문에, 겔화는 적은 편이 좋다. 따라서, 본 발명에 이용하는 봉지재(B)를 구성하는 수지 조성물의 겔 분율이 30% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 더 바람직하고, 0%인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에서 이용되는 실레인 변성 에틸렌계 수지나 전술한 (b1)∼(b4)의 올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 수지 조성물 중에는, 실란올 간의 축합 반응을 촉진하는 실란올 축합 촉매를 실질적으로 함유하지 않고 있는 것이 바람직하다. 해당 실란올 축합 촉매의 구체예로서는, 예컨대 다이뷰틸주석 다이아세테이트, 다이뷰틸주석 다이라우레이트, 다이뷰틸주석 다이옥토에이트, 다이옥틸주석 다이라우레이트 등을 들 수 있다.
여기에서, 실질적으로 함유하지 않고 있다는 것은, 실레인 변성 에틸렌계 수지 또는 전술한 (b1)∼(b4)의 올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 수지 조성물 100질량부에 대하여, 통상 0.05질량부 이하, 바람직하게는 0.03질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.00질량부이다.
실란올 축합 촉매를 실질적으로 함유하지 않고 있는 것이 바람직한 이유는, 본 발명에 있어서는, 실란올 가교 반응을 적극적으로 진행시키지 않고, 이용하는 폴리에틸렌계 수지에 그래프트된 실란올기 등의 극성기와 피착체(유리, 각종 플라스틱 시트(코로나 처리 등의 표면 처리를 적절히 실시하여, 젖음 지수가 50mN/m 이상인 것이 적합하게 이용된다), 금속 등)의 수소 결합이나 공유 결합 등의 상호 작용에 의해 접착성을 발현시키는 것을 목적으로 하고 있기 때문이다.
본 발명에 이용되는 실레인 변성 에틸렌계 수지의 구체예로서는, 미쓰비시화학(주)제의 상품명 「린클론(LINKLON)」을 예시할 수 있다.
(첨가제)
본 발명에 이용하는 봉지재(B)를 구성하는 수지 조성물에는, 필요에 따라, 여러 가지 첨가제를 첨가할 수 있다. 해당 첨가제로서는, 예컨대 실레인 커플링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 내후 안정제, 광확산제, 방열제, 조핵제, 안료(예컨대 산화타이타늄, 카본 블랙 등), 난연제, 변색 방지제 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 봉지재(B)가, 실레인 커플링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 내후 안정제로부터 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 포함하는 것이 후술하는 이유 등으로부터 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 봉지재를 구성하는 수지 조성물에 가교제나 가교 조제를 첨가할 필요는 없지만, 첨가하는 것을 배제하는 것은 아니며, 예컨대 고도의 내열성이 요구되는 경우는 가교제 및/또는 가교 조제를 배합할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 이용하는 봉지재(B)가 실질적으로 가교되지 않는 봉지재인 것이 바람직하다.
여기에서, 실질적으로 가교되지 않는다는 것은, ASTM 2765-95로 측정한 자일렌 가용물이 통상 70질량% 이상, 바람직하게는 85질량% 이상, 보다 바람직하게는 95질량% 이상인 것으로 한다.
〈실레인 커플링제〉
실레인 커플링제는 봉지재의 보호재(유리, 수지제의 프론트 시트, 백 시트 등)나 태양 전지 소자 등에 대한 접착성을 향상시키는 데 유용하고, 그 예로서는 바이닐기, 아크릴옥시기, 메타크릴옥시기와 같은 불포화기, 아미노기, 에폭시기 등과 함께, 알콕시기와 같은 가수분해 가능한 기를 갖는 화합물을 들 수 있다.
실레인 커플링제로서는, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트라이메톡시실레인, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸다이메톡시실레인, γ-아미노프로필트라이에톡시실레인, γ-글리시독시프로필트라이메톡시실레인, γ-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인 등을 예시할 수 있다. 이들 실레인 커플링제는 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 접착성이 양호하고, 황변 등의 변색이 적은 것 등으로 인해 γ-글리시독시프로필트라이메톡시실레인 및 γ-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인이 바람직하게 이용된다.
해당 실레인 커플링제의 첨가량은 봉지재(B)를 구성하는 수지 조성물 100질량부에 대하여, 통상 0.1∼5질량부 정도이고, 바람직하게는 0.2∼3질량부이다. 또한, 실레인 커플링제와 마찬가지로 유기 타이타네이트 화합물 등의 커플링제도 유효하게 활용할 수 있다.
(산화 방지제)
산화 방지제로서는, 여러 가지 시판품을 적용할 수 있고, 모노페놀계, 비스페놀계, 고분자형 페놀계, 황계, 포스파이트계 등 각종 타입의 것을 들 수 있다.
모노페놀계로서는, 2,6-다이-tert-뷰틸-p-크레졸, 뷰틸화 하이드록시아니솔, 2,6-다이-tert-뷰틸-4-에틸페놀 등을 들 수 있다. 비스페놀계로서는, 2,2'-메틸렌-비스-(4-메틸-6-tert-뷰틸페놀), 2,2'-메틸렌-비스-(4-에틸-6-tert-뷰틸페놀), 4,4'-싸이오비스-(3-메틸-6-tert-뷰틸페놀), 4,4'-뷰틸리덴-비스-(3-메틸-6-tert-뷰틸페놀), 3,9-비스〔{1,1-다이메틸-2-{β-(3-tert-뷰틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피온일옥시}에틸}2,4,9,10-테트라옥사스파이로〕5,5-운데케인 등을 예시할 수 있다.
고분자형 페놀계로서는, 1,1,3-트리스-(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-뷰틸페닐)뷰테인, 1,3,5-트라이메틸-2,4,6-트리스(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 테트라키스-{메틸렌-3-(3',5'-다이-tert-뷰틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트}메테인, 비스{(3,3'-비스-4'-하이드록시-3'-tert-뷰틸페닐)뷰티르산}글루코스 에스터, 1,3,5-트리스(3',5'-다이-tert-뷰틸-4'-하이드록시벤질)-s-트라이아진-2,4,6-(1H,3H,5H)트라이온, 토코페롤(바이타민 E) 등을 예시할 수 있다.
황계로서는, 다이라우릴 싸이오다이프로피오네이트, 다이미리스틸 싸이오다이프로피오네이트, 다이스테아릴 싸이오프로피오네이트 등을 예시할 수 있다.
포스파이트계로서는, 트라이페닐 포스파이트, 다이페닐아이소데실 포스파이트, 페닐다이아이소데실 포스파이트, 4,4'-뷰틸리덴-비스(3-메틸-6-tert-뷰틸페닐-다이-트라이데실)포스파이트, 사이클릭 네오펜테인테트라일 비스(옥타데실 포스파이트), 트리스(모노 및/또는 다이)페닐 포스파이트, 다이아이소데실 펜타에리트리톨 다이포스파이트, 9,10-다이하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시벤질)-9,10-다이하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-데실옥시-9,10-다이하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌, 사이클릭 네오펜테인테트라일 비스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트, 사이클릭 네오펜테인테트라일 비스(2,6-다이-tert-메틸페닐)포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4,6-tert-뷰틸페닐)옥틸 포스파이트 등을 예시할 수 있다.
상기 산화 방지제는 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 산화 방지제의 효과, 열안정성, 경제성 등으로부터 모노페놀계, 비스페놀계, 고분자형 페놀계 등의 페놀계 및 포스파이트계의 산화 방지제가 바람직하게 이용되고, 양자를 조합하여 이용하는 것이 더 바람직하다.
해당 산화 방지제의 첨가량은 봉지재(B)를 구성하는 수지 조성물 100질량부에 대하여, 통상 0.1∼1질량부 정도이고, 바람직하게는 0.2∼0.5질량부이다.
〈자외선 흡수제〉
자외선 흡수제로서는, 여러 가지 시판품을 적용할 수 있고, 벤조페논계, 벤조트라이아졸계, 트라이아진계, 살리실산 에스터계 등 각종 타입의 것을 들 수 있다.
벤조페논계 자외선 흡수제로서는, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-2'-카복시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-n-도데실옥시벤조페논, 2-하이드록시-4-n-옥타데실옥시벤조페논, 2-하이드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5-설포벤조페논, 2-하이드록시-5-클로로벤조페논, 2,4-다이하이드록시벤조페논, 2,2'-다이하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-다이하이드록시-4,4'-다이메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논 등을 예시할 수 있다.
벤조트라이아졸계 자외선 흡수제로서는, 하이드록시페닐 치환 벤조트라이아졸 화합물로서, 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2-하이드록시-3,5-다이메틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2-메틸-4-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(2-하이드록시-3-메틸-5-t-뷰틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2-하이드록시-3,5-다이-t-아밀페닐)벤조트라이아졸, 2-(2-하이드록시-3,5-다이-t-뷰틸페닐)벤조트라이아졸 등을 예시할 수 있다.
트라이아진계 자외선 흡수제로서는, 2-[4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진-2-일]-5-(옥틸옥시)페놀, 2-(4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진-2-일)-5-(헥실옥시)페놀 등을 예시할 수 있다.
살리실산 에스터계로서는, 페닐 살리실레이트, p-옥틸페닐 살리실레이트 등을 예시할 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
상기 자외선 흡수제의 첨가량은 봉지재(B)를 구성하는 수지 조성물 100질량부에 대하여, 통상 0.01∼2.0질량부 정도이고, 바람직하게는 0.05∼0.5질량부이다.
〈내후 안정제〉
상기의 자외선 흡수제 이외에 내후성을 부여하는 내후 안정제로서는, 힌더드 아민계 광안정화제가 적합하게 이용된다. 힌더드 아민계 광안정화제는, 자외선 흡수제처럼은 자외선을 흡수하지 않지만, 자외선 흡수제와 병용하는 것에 의해 현저한 상승 효과를 나타낸다. 힌더드 아민계 이외에도 광안정화제로서 기능하는 것은 있지만, 착색되어 있는 경우가 많아 본 발명에 이용하는 봉지재(B)에는 바람직하지 않다.
힌더드 아민계 광안정화제로서는, 석신산 다이메틸-1-(2-하이드록시에틸)-4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 중축합물, 폴리[{6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸)아미노-1,3,5-트라이아진-2,4-다이일}{(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노}헥사메틸렌{{2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜}이미노}], N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌다이아민-2,4-비스[N-뷰틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노]-6-클로로-1,3,5-트라이아진 축합물, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 2-(3,5-다이-tert-4-하이드록시벤질)-2-n-뷰틸말론산 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜) 등을 예시할 수 있다. 상기 힌더드 아민계 광안정화제는 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
해당 힌더드 아민계 광안정화제의 첨가량은 봉지재(B)를 구성하는 수지 조성물 100질량부에 대하여, 통상 0.01∼0.5질량부 정도이고, 바람직하게는 0.05∼0.3질량부이다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)의 유연성은 특별히 제한되는 것은 아니다. 적용되는 태양 전지의 형상이나 두께, 설치 장소 등을 고려하여 적절히 조정할 수 있다.
예컨대, 봉지재(B)의 동적 점탄성 측정에 있어서의 진동 주파수 10Hz, 온도 20℃의 저장 탄성률(E')가 1∼2000MPa인 것이 바람직하다. 태양 전지 소자의 보호나 유연성을 고려하면, 1∼100MPa인 것이 바람직하고, 5∼50MPa인 것이 보다 바람직하다. 한편, 봉지재(B)가 적층 구성인 경우는, 상기 저장 탄성률(E')는 적층 구성 전체의 저장 탄성률을 말한다. 또한, 시트 형상 등으로 봉지재를 채취한 경우의 취급성이나 시트 표면끼리의 블로킹 방지, 또는 태양 전지 모듈에 있어서의 경량화(통상 3mm 정도에 대하여, 박막 유리(1.1mm 정도)가 적용 가능하거나, 또는 글래스리스(glassless)의 구성이 적용 가능) 등을 고려하면, 100∼800MPa인 것이 바람직하고, 200∼600MPa인 것이 보다 바람직하다. 해당 저장 탄성률(E')는 점탄성 측정 장치를 이용하여, 진동 주파수 10Hz에서 소정 온도 범위를 측정하고, 온도 20℃에 있어서의 값을 구함으로써 얻어진다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)의 내열성은, 이용하는 올레핀계 중합체의 여러 특성(결정 융해 피크 온도, 결정 융해 열량, MFR, 분자량 등)에 의해 영향을 받아, 이들을 적절히 선택함으로써 조정할 수 있지만, 특히 올레핀계 중합체의 결정 융해 피크 온도와 분자량이 강하게 영향을 준다. 일반적으로, 태양 전지 모듈은 발전 시의 발열이나 태양광의 복사열 등으로 85℃ 정도까지 승온되는데, 해당 결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상이면, 본 발명에 이용하는 봉지재(B)의 내열성을 확보할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)의 전광선 투과율(JIS K7105)은, 적용하는 태양 전지의 종류, 예컨대 비정질의 박막계 실리콘형 등이나 태양 전자 소자에 도달하는 태양광을 가로막지 않는 부위에 적용하는 경우에는 그다지 중시되지 않는 경우도 있지만, 태양 전지의 광전 변환 효율이나 각종 부재를 중첩시킬 때의 취급성 등을 고려하여, 85% 이상인 것이 바람직하고, 88% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90% 이상인 것이 더 바람직하다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)의 유연성, 내열성 및 투명성에 대해서는 배반(背反) 특성이 되기 쉽다. 구체적으로는, 유연성을 향상시키기 위해서 이용하는 수지 조성물의 결정성을 지나치게 저하시키면, 내열성이 저하되어 불충분해진다. 한편, 내열성을 향상시키기 위해서 이용하는 수지 조성물의 결정성을 지나치게 향상시키면, 투명성이 저하되어 불충분해진다.
이들의 밸런스를 고려하면, 유연성의 지표로서 동적 점탄성 측정에 있어서의 진동 주파수 10Hz, 온도 20℃의 저장 탄성률(E'), 내열성의 지표로서 올레핀계 중합체에 대하여 시차 주사 열량 측정에 있어서의 가열 속도 10℃/분으로 측정되는 결정 융해 피크 온도, 및 투명성의 지표로서 전광선 투과율을 이용한 경우, 유연성, 내열성 및 투명성 모두를 만족시키기 위해서는, 상기 3개의 지표가, 저장 탄성률(E')가 1∼2000MPa, 결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상, 전광선 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하고, 저장 탄성률(E')가 5∼800MPa, 결정 융해 피크 온도가 102∼150℃, 전광선 투과율이 85% 이상인 것이 보다 바람직하며, 저장 탄성률(E')가 10∼600MPa, 결정 융해 피크 온도가 105∼130℃, 전광선 투과율이 88% 이상인 것이 더 바람직하다.
(봉지재(B)의 제조 방법)
다음으로, 본 발명에 이용하는 봉지재(B)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
봉지재의 형상은 한정되는 것은 아니고, 액상이어도, 시트 형상이어도 되지만, 취급성의 관점에서 시트 형상인 것이 바람직하다.
시트 형상인 봉지재의 제막 방법으로서는, 공지된 방법, 예컨대 단축 압출기, 다축 압출기, 밴버리 믹서, 니더 등의 용융 혼합 설비를 갖고, T 다이를 이용하는 압출 캐스팅법, 캘린더법이나 인플레이션법 등을 채용할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 본 발명에 있어서는, 취급성이나 생산성 등의 면에서 T 다이를 이용하는 압출 캐스팅법이 적합하게 이용된다. T 다이를 이용하는 압출 캐스팅법에서의 성형 온도는, 이용하는 수지 조성물의 유동 특성이나 제막성 등에 따라 적절히 조정되지만, 대략 130∼300℃, 바람직하게는 150∼250℃이다.
봉지재의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 0.03mm 이상, 바람직하게는 0.05mm 이상, 보다 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한 통상 1mm 이하, 바람직하게는 0.7mm 이하, 보다 바람직하게는 0.5mm 이하이다.
실레인 커플링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 내후 안정제 등의 각종 첨가제는, 미리 수지와 함께 드라이 블렌딩하고 나서 호퍼에 공급해도 되고, 미리 모든 재료를 용융 혼합하여 펠렛을 제작하고 나서 공급해도 되며, 첨가제만을 미리 수지에 농축시킨 마스터 배치를 제작하여 공급해도 된다. 또한, 시트 형상으로 얻어진 봉지재의 표면 및/또는 이면에는, 필요에 따라, 시트를 두루마리로 한 경우의 시트끼리의 블로킹 방지나 태양 전지 소자의 라미네이트 공정에서의 취급성이나 공기 빼기의 용이성 향상 등의 목적을 위해서 엠보싱 가공이나 여러 가지 요철(원추나 각추 형상이나 반구 형상 등) 가공을 행할 수 있다.
또한, 각종 피착체에의 접착성을 향상시킬 목적으로 표면에 코로나 처리나 플라즈마 처리 및 프라이머 처리 등의 각종 표면 처리를 행할 수 있다. 여기에서, 표면 처리량의 기준으로서는, 젖음 지수로 50mN/m 이상인 것이 바람직하고, 52mN/m 이상인 것이 보다 바람직하다. 젖음 지수의 상한값은 일반적으로 70mN/m 정도이다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)는 단층 또는 적층 구성이지만, 이하에 예시하는 것과 같은 봉지재에 요구되는 특성을 밸런스 좋게 달성시키기 위해서, 조성 내용이나 조성비가 상이한 복수의 층으로 이루어지는 적층 구성이 바람직하고, 나아가서는 그 때에 압출기를 이용하여 다층 다이에 의해 공압출되는 적층 구성인 것이 바람직하다.
상기 복수의 층으로 이루어지는 적층 구성으로서는, 적어도 후술하는 연질층 및 경질층을 갖는 적층 구성을 들 수 있고, 예컨대 하기와 같은 적층 구성이 적합하게 이용된다.
한편, 본 명세서에 있어서, 예컨대 A/B/C의 표기는, 위에서부터(또는 아래에서부터) A, B, C의 순으로 적층되어 있는 것을 나타낸다.
(1) 2종 3층 구성; 구체적으로는 연질층/경질층/연질층, 경질층/연질층/경질층, 접착층/중간층/접착층, 연질층/재생 첨가층/연질층 등,
(2) 2종 2층 구성; 구체적으로는 연질층/경질층, 연질층(I)/연질층(II), 접착층/연질층, 접착층/경질층, 연질층(첨가제 포함함)/연질층(첨가제 포함하지 않음), 연질층(첨가제 A를 포함함)/연질층(첨가제 B를 포함함)(첨가제 처방이 상이함) 등,
(3) 3종 3층 구성; 구체적으로는 연질층/접착층/경질층, 연질층(I)/중간층/연질층(II), 접착층(I)/중간층/접착층(II) 등,
(4) 3종 5층 구성; 구체적으로는 연질층/접착층/경질층/접착층/연질층, 경질층/접착층/연질층/접착층/경질층, 연질층/재생 첨가층/경질층/재생 첨가층/연질층 및 연질층/재생 첨가층/경질층/재생 첨가층/경질층 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 유연성과 내열성 및 투명성의 밸런스와 경제성의 관점에서, 연질층/경질층/연질층, 경질층/연질층/경질층, 접착층/중간층/접착층, 연질층/재생 첨가층/연질층 등으로 대표되는 (1) 2종 3층 구성이 적합하게 이용된다. 상기 (1)의 2종 3층 구성 중에서도, 특히 연질층/경질층/연질층이 바람직하다.
한편, 중간층이란, 봉지재(B)의 두께를 늘리기 위해서나 원하는 성능을 향상시키는 등의 관점에서 설치되고, 예컨대 올레핀계 수지를 주성분으로 하는 수지 조성물로 형성되는 층이다.
재생 첨가층이란, 경제 합리성이나 자원의 유효 활용 등의 관점에서 설치되고, 예컨대 봉지재(B)의 제막이나 슬릿 가공 등을 할 때에 생기는 트리밍(귀(耳))을 재생 첨가한 수지 조성물로 형성되는 층이다.
접착층이란, 인접하는 층끼리나 피착체 등에의 접착성을 향상시키는 관점에서 설치되고, 예컨대 카복실기, 아미노기, 이미드기, 하이드록실기, 에폭시기, 옥사졸린기, 싸이올기 및 실란올기 등의 극성기로 변성된 수지나 점착 부여 수지 등을 함유하는 수지 조성물로 형성되는 층이며, 상기 첨가제로서는, 실레인 커플링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 내후 안정제, 광확산제, 방열제, 조핵제, 안료, 난연제, 변색 방지제, 가교제 및 가교 조제 등을 들 수 있다.
여기에서, 연질층이란, 동적 점탄성 측정에 있어서의 진동 주파수 10Hz, 온도 20℃의 저장 탄성률(E')가 바람직하게는 100MPa 미만, 보다 바람직하게는 5∼50MPa인 층이며, 경질층이란, 저장 탄성률(E')가 바람직하게는 100MPa 이상, 보다 바람직하게는 200∼800MPa인 층이다. 따라서, 상기 (1)의 2종 3층 구성 중에서도, 특히 연질층/경질층/연질층이 적합하게 이용되고, 이와 같은 적층 구성을 채용하는 것에 의해, 태양 전지 소자의 보호성과 봉지재 전체로서의 취급성(상온에서의 탄성률 등)의 양립을 비교적 용이하게 실현할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 상온에서의 강성과 유연성을 양립시키는 것에 의해 박육 유리(예컨대 1.1mm 등), 또는 글래스리스 등의 구성을 적용할 수 있게 되어 경량화 등도 기대할 수 있다.
태양 전지 소자에 밀착되는 연질층의 두께는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 태양 전지 소자의 보호성이나 수지의 퍼짐성 등을 고려하면, 0.005mm 이상인 것이 바람직하고, 0.02∼0.2mm인 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 연질층의 각각의 두께는 동일해도 상이해도 된다. 또한, 경질층의 두께는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 봉지재 전체로서의 취급성의 점에서, 0.025mm 이상인 것이 바람직하고, 0.05∼0.8mm인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 이용되는 봉지재를 시트 형상으로 제작할 때에, 추가로 별도의 기재 필름(예컨대 연신 폴리에스터 필름(OPET), 연신 폴리프로필렌 필름(OPP)이나 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리불화바이닐리덴(PVDF) 및 폴리불화바이닐(PVF) 및 아크릴계 등의 각종 내후성 필름 등)과 압출 라미네이션, 공압출이나 샌드 라미네이션 등의 방법으로 적층할 수 있다.
본 발명에 이용하는 봉지재(B)와 각종 기재층을 적층하는 것에 의해 취급성의 향상이나 적층비에 따라 필요한 특성이나 경제성 등을 비교적 용이하게 조정할 수 있다.
[태양 전지 소자(C)]
본 발명에 이용되는 태양 전지 소자(C)는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 적어도 한 면은 봉지재와 밀착해서 배치되어 배선되는 것이다.
예컨대, 단결정 실리콘형, 다결정 실리콘형, 아모퍼스 실리콘형, 갈륨-비소, 구리-인듐-셀레늄, 구리-인듐-갈륨-셀레늄, 카드뮴-텔루륨 등의 III-V족이나 II-VI족 화합물 반도체형, 색소 증감형, 유기 박막형 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 단결정 실리콘형 및 다결정 실리콘형의 태양 전지가 적합하게 이용된다.
[봉지재(D)]
본 발명에 이용하는 봉지재(D)는, 후술하는 조건(P)를 만족하면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 전술한 봉지재(B)와 마찬가지인 것을 이용한다(즉, 봉지재(D)와 봉지재(B)는, 후술하는 유동 개시 온도가 상이한 것 이외에, 다른 특성, 구성하는 수지 등이 마찬가지인 것이 바람직하다). 구체적으로는, 봉지재(D)는, 봉지재(B)와 마찬가지로, 올레핀 중합체, 특히 상기 (b1) 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체를 주성분으로 하는 것이 바람직하고, 봉지재(B) 및 봉지재(D)가 모두 올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 봉지재(D)는, 봉지재(B)와 마찬가지로, ASTM 2765-95로 측정한 자일렌 가용물이 70질량% 이상인 것이 바람직하고, 봉지재(B) 및 봉지재(D)가 모두, ASTM 2765-95로 측정한 자일렌 가용물이 70질량% 이상인 것이 바람직하다. 더욱이, 봉지재(D)는 실레인 커플링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 내후 안정제로부터 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 포함하고 있어도 되고, 봉지재(B) 및 봉지재(D) 중 적어도 한쪽이 실레인 커플링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 내후 안정제로부터 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.
백 시트측에 이용하는 봉지재(D)는, 태양 전지 소자(C)의 뒤측에 위치하기 때문에 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)보다도 투명성(전광선 투과율)이 그다지 중시되지 않는 경우가 있다. 또한, 봉지재(D)에 백색 안료를 함유시켜, 태양 전지 모듈의 상부 보호재측으로부터 입사된 광이, 그의 일부에 대해 태양 전지 소자를 투과한 경우에도, 그 광이 반사되어서 태양 전지 소자에 재입사되어, 광을 유효하게 이용하는 것을 주목적으로, 광반사성을 부여하는 것도 바람직한 형태이다. 나아가, 흑색화, 청색화를 비롯한 각종 착색에 의한 차광성 부여에 의해 태양 전지 모듈의 의장성, 장식성을 향상시킬 수 있다.
여기에서, 백색 안료로서는, 산화타이타늄, 산화아연, 산화규소, 산화알루미늄 등의 금속 산화물, 탄산칼슘, 황산바륨 등의 무기 화합물 등을 들 수 있다. 이들 백색 안료는 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 산화타이타늄, 산화아연, 탄산칼슘을 적합하게 이용할 수 있고, 특히 산화타이타늄이 소량의 첨가로 효율적으로 광반사성을 부여할 수 있기 때문에 바람직하게 이용된다.
광반사에 의해서 발전 효율을 향상시키기 위해서는, 일반적인 태양 전지의 흡수 강도인 500∼700nm에 있어서의 반사율의 평균값이 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80% 이상인 것이 더 바람직하고, 90% 이상인 것이 특히 바람직하다.
[백 시트(E)]
본 발명에 이용하는 백 시트(E)는 특별히 제한되는 것은 아니다.
구체적으로는, 폴리에스터계 수지(폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)나 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등), 불소계 수지(폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 바이닐 에터 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리클로로트라이플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리불화바이닐리덴(PVDF) 및 폴리불화바이닐(PVF) 등), 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 각종 α-올레핀 공중합체, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체(EVA), 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체(EEA), 에틸렌-아크릴산 공중합체(EAA) 및 에틸렌-메타크릴산 공중합체(EMAA) 등), 환상 올레핀계 수지(COP, COC 등), 폴리스타이렌계 수지(아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체(AS), 아크릴로나이트릴-뷰타다이엔-스타이렌 공중합체(ABS), 아크릴로나이트릴-스타이렌-아크릴 고무 공중합체(ASA) 및 신디오택틱 폴리스타이렌(SPS) 등), 폴리아마이드(PA), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 변성 폴리페닐렌 에터(변성 PPE), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에터 설폰(PES), 폴리페닐 설폰(PPSU), 폴리에터 에터 케톤(PEEK), 폴리에터 이미드(PEI), 폴리이미드(PI) 및 바이오폴리머(폴리락트산, 아이소솔바이드계 폴리머, 폴리아마이드계 폴리머, 폴리에스터계 폴리머 및 폴리올레핀계 폴리머 등) 등의 전기 절연성을 갖는 재료에 의해서 기재 시트(또는 기재 필름)가 형성된다.
본 발명에 있어서는, 봉지재와의 접착성, 기계적 강도, 내구성, 경제성 등의 관점에서 폴리에스터계 수지, 폴리올레핀계 수지 및 불소계 수지가 기재 시트의 재료로서 적합하게 이용된다.
여기에서, 기재 시트 또는 기재 필름의 제조 방법은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 대표적으로는 압출 캐스팅법, 연신법, 인플레이션법 및 유연(流延)법 등을 들 수 있다.
또한, 기재 시트에는, 취급성이나 내구성 및 광반사성 등의 향상 또는 경제성 등을 목적으로 하여, 필요에 따라, 다른 수지나 여러 가지 첨가제를 혼합할 수 있다. 해당 첨가제로서는, 예컨대 산화 방지제, 자외선 흡수제, 내후 안정제, 광확산제, 조핵제, 안료(예컨대 산화타이타늄, 황산바륨, 카본 블랙 등), 난연제, 변색 방지제, 가수분해 방지제, 방열제 등을 들 수 있다.
나아가, 기재 시트의 표면 및/또는 이면에는, 취급성이나 접착성 및 내구성 등을 향상시키기 위해서, 필요에 따라, 엠보싱 가공이나 각종 처리(코로나 처리, 플라즈마 처리 등) 및 코팅(불소계 수지 코팅, 가수분해 방지 코팅, 하드 코팅 등) 등을 행할 수 있다.
본 발명에 이용하는 백 시트(E)는 상기 기재 시트를 포함하는 단층 또는 적층 구성이지만, 백 시트에 요구되는 특성을 밸런스 좋게 달성시키기 위해서 적층 구성인 것이 바람직하다.
백 시트에 일반적으로 요구되는 특성으로서는, 봉지재와의 접착성, 기계적 강도, 내구성(내후성, 내가수분해 특성 등), 광반사성, 수증기 배리어성, 난연성, 의장성, 경제성 및 라미네이트 후의 외관 등을 들 수 있고, 그 중에서도 결정 실리콘계 태양 전지 모듈의 경우에는, 봉지재와의 접착성, 기계적 강도, 내구성, 경제성 및 라미네이트 후의 외관이 중요시된다.
본 발명에 이용하는 백 시트(E)는 이들 특성을 밸런스 좋게 달성시키기 위해서 다음과 같은 적층 구성이 적합하게 이용된다. 여기에서, 후술하는 접착층이란, 주로 백 시트(E)의 각 층간의 접착성을 향상시키는 층이며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대 폴리우레탄계 접착제나 폴리에스터계 접착제 또는 극성기로 변성된 수지 등을 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 후술하는 이(易)접착층이란, 주로 봉지재의 접착성을 향상시키는 층이며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체나 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 등을 적합하게 이용할 수 있다.
(1) 불소계 수지층/접착층/폴리에스터 수지층/접착층/이접착층(봉지재측); 구체적으로는, PVF/접착층/이축 연신 PET/접착층/EVA, PVF/접착층/이축 연신 PET/접착층/PE, PVF/접착층/이축 연신 PET/접착층/PP, ETFE/접착층/이축 연신 PET/접착층/EVA, ETFE/접착층/이축 연신 PET/접착층/PE, ETFE/접착층/이축 연신 PET/접착층/PP 등을 들 수 있다.
(2) 폴리에스터 수지층/접착층/폴리에스터 수지층/접착층/이접착층(봉지재측); 구체적으로는, 이축 연신 PET(내가수분해 처방)/접착층/이축 연신 PET/접착층/EVA, 이축 연신 PET(내가수분해 처방)/접착층/이축 연신 PET/접착층/PE, 이축 연신 PET(내가수분해 처방)/접착층/이축 연신 PET/접착층/PP, (표면 코팅) 이축 연신 PET/접착층/이축 연신 PET/접착층/이접착층 등을 들 수 있다.
(3) 폴리에스터 수지층/접착층/이접착층(봉지재측); 구체적으로는, 이축 연신 PET(내가수분해 처방)/접착층/EVA, 이축 연신 PET(내가수분해 처방)/접착층/PE, 이축 연신 PET(내가수분해 처방)/접착층/PP, (표면 코팅) 이축 연신 PET/접착층/이접착층 등을 들 수 있다.
상기 (1)∼(3)의 접착층은 필요에 따라 배치하는 것이고, 접착층이 없는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 수증기 배리어성을 중요시하는 경우에는, 예컨대 상기한 이축 연신 PET(내가수분해 처방)/접착층/이축 연신 PET/접착층/PE 구성에 있어서, 이축 연신 PET(내가수분해 처방)/접착층/각종 증착층(SiOx, 알루미나 등)/이축 연신 PET/접착층/이축 연신 PET/접착층/PE 등의 구성을 이용할 수 있다.
이접착층의 결정 융해 피크 온도(Tm)는 일반적으로 80℃ 이상 165℃ 이하이다. 본 발명에 있어서는, 봉지재(D)의 접착성이나 경제성 및 태양 전지 모듈의 외관, 이접착층 자체의 내열성 등의 관점에서, 이접착층의 결정 융해 피크 온도(Tm)는, 하한값은 95℃가 바람직하고, 100℃가 보다 바람직하다. 한편, 상한값은 140℃가 바람직하고, 125℃가 보다 바람직하다.
본 발명에 이용하는 백 시트(E)의 총 두께는, 특별히 제한되는 것은 아니고, 원하는 성능을 고려하여 적절히 선택하면 되지만, 대략 50㎛ 이상 600㎛ 이하, 바람직하게는 150㎛ 이상 400㎛ 이하이다. 또한, 절연 파괴 전압 1kV 이상을 만족시키기 위해서는 200㎛ 이상인 것이 바람직하고, 250㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다.
[봉지재(B) 및 (D)의 유동 개시 온도]
본 발명의 태양 전지 모듈은 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)와 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)가 하기 조건(P)를 만족하는 것이 중요하다.
조건(P): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
TB-TD > 0(℃)
여기에서, 각 봉지재의 유동 개시 온도는 다음 조건에서 측정한 것이다. 즉, (주)시마즈제작소제의 고화식(高化式) 플로우 테스터, 상품명 「플로우 테스터 CFT-500C」를 이용해, 노즐(내경 1mm, 길이 2mm), 승온 속도 3℃/분, 하중 1kgf/cm2(9.8×104Pa)의 조건에서 측정하여, 봉지재의 유동 개시 온도(Tfb)를 구했다. Tfb의 값이 자동 표시되지 않는 경우는 플로우 테스터의 스트로크 차트로부터 유동 개시 온도를 읽어낼 수 있다.
본 발명에 있어서, 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)와 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)가 상기 조건(P)를 만족하면 태양 전지 모듈을 라미네이트한 후에 백 시트면의 볼록 현상이 억제되어, 외관이 양호해지기 때문에 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 백 시트면의 볼록 현상이 발현되는 메커니즘은 다음과 같이 추정되고 있다. 한편 여기에서는, 상부 보호재(A)/봉지재(B)/태양 전지 소자(C)/봉지재(D)/백 시트(E)로 구성되는 대표적인 태양 전지 모듈을 예로 하여 설명한다.
대표적인 라미네이트 공정에서는, 우선 아래에서부터 상부 보호재(A)/봉지재(B)/태양 전지 소자(셀)(C)/봉지재(D)/백 시트(E)의 순으로 레이업된다. 이어서 상부 보호재(A)측에 위치하는 진공 라미네이터의 열원(일례로서, 전기 히터나 오일 히터 등의 열원을 편측에 갖는 라미네이터를 사용하고 있다)으로 가열되면서 진공 공정(시간; 1∼15분 정도)과 프레스 공정(시간; 3∼20분 정도, 압력; 10∼100kPa 정도)을 거쳐 모듈이 배출되고 냉각되게 된다.
여기에서, 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B)와 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D)의 프레스 공정에서의 유동성에 대하여 고찰한다. 열원은 통상 유리(상부 보호재)측에 위치하기 때문에, 봉지재(B)쪽이 봉지재(D)보다도 일찍 승온되게 된다. 본 발명자들의 예비 실험에서는, 130℃ 설정으로 진공 공정에 있어서 승온 개시로부터 5∼10분간 경과까지, 봉지재(D)의 위치에 설치한 열전대가 표시하는 온도는 봉지재(B)의 위치에 설치한 열전대가 표시하는 온도보다도 15℃ 정도 낮은 것을 확인할 수 있었다. 예컨대, 봉지재(B)와 봉지재(D)를 동일한 유동 특성을 갖는 봉지재로 한 경우에는, 일찍 승온되는 봉지재(B)쪽이 봉지재(D)보다도 저점도가 된다. 이 상태에서 압력을 부여하면 셀과 셀의 간극에 있어서의 봉지재의 흐름은 봉지재(B)로부터 봉지재(D)쪽을 향하여 흐른다고 생각된다. 통상, 셀과 셀을 잇는 배선(리드선)에는 셀과의 미접착 부분(10∼20mm 정도)이 존재하기 때문에, 봉지재(B)로부터 봉지재(D)쪽으로의 유동성이 강해지면, 셀과 셀을 잇는 배선이 백 시트측으로 융기하여, 「へ」자 형상으로 변형되기 쉬워지거나, 백 시트측의 배선과 셀의 미접착 부분 사이에 봉지재가 유입되기 쉬워져, 이들이 백 시트면의 볼록 현상이 되어 나타나는 것으로 생각된다. 이로부터, 적어도 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)가, 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)보다도 높으면(즉, TB > TD) 상기의 봉지재의 흐름을 억제할 수 있다고 생각된다.
따라서, 본 발명에 있어서, 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)의 차(TB-TD)(이하, 유동 개시 온도차라고 표기하는 경우가 있다)가 0℃를 초과하는 것이 중요하다. 유동 개시 온도차가 0℃ 이하이면 전술한 바와 같이 봉지재(B)가 봉지재(D)로 흐르는 것을 억제할 수 없기 때문에 볼록 현상을 제어할 수 없다.
유동 개시 온도차의 하한값은 바람직하게는 15℃이고, 보다 바람직하게는 20℃이며, 더 바람직하게는 25℃이다. 또한, 상한값은 바람직하게는 50℃이고, 보다 바람직하게는 40℃이다.
유동 개시 온도차가 상기 바람직한 범위 내이면, 태양 전지 모듈을 라미네이트한 후에 접착성이 확보됨과 더불어, 백 시트면의 볼록 현상이 억제되고, 또한 셀 사이의 함몰이 거의 없어, 백 시트면의 플랫성도 유지되고, 외관이 양호해지기 쉽기 때문에 바람직하다. 본 발명에 있어서, 유동 개시 온도를 측정할 때의 하중을 1kgf/cm2로 하고 있는 이유는 일반적인 진공 라미네이터의 프레스 공정에서의 최대 압력이 100kPa(약 1kgf/cm2)이기 때문이다.
상기로부터, 조건(P)가 하기 조건(P-1)인 것이 바람직하고, 하기 조건(P-2)인 것이 보다 바람직하다.
조건(P-1): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
50(℃)≥ TB-TD ≥ 15(℃)
조건(P-2): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
40(℃)≥ TB-TD ≥ 20(℃)
다음으로, 본 발명에 있어서 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)는 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 105℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 110℃ 이상인 것이 더 바람직하다.
봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)의 관계는 TB-TD > 0℃이기 때문에, 각각 TD = 100℃인 경우, TB > 100℃이고, TD = 105℃인 경우, TB > 105℃이며, TD = 110℃인 경우, TB > 110℃가 된다. 여기에서, 각 봉지재의 유동 개시 온도가 해당 범위 내이면, 특히 실질적으로 가교하지 않는 봉지재에서 얻어지는 태양 전지 모듈의 내열성과 외관의 양립을 도모할 수 있기 때문에 바람직하다.
[봉지재의 유동 개시 온도의 제어 방법]
다음으로, 봉지재의 유동 개시 온도의 제어 방법에 대하여 설명한다. 봉지재의 유동 개시 온도는 봉지재를 구성하는 수지 조성물의 분자량이나 분자량 분포 및 틱소성(thixotropy)이나 가교 정도 등에 주로 영향을 받는다. 통상, 분자량이 높아질수록 유동 개시 온도는 높아진다. 분자량 분포가 넓은 경우, 순시(瞬時)에 유동되지 않고, 분자량이 낮은 성분으로부터 부분적으로 유동을 개시한다. 본 발명에서 이용하는 유동 개시 온도는 고화식 플로우 테스터에 의해 측정되는 Tfb의 값이며, 고분자의 유동학적인 거동에 있어서, 고무상 평탄역을 거쳐 유동을 개시할 때의 온도이다.
본 발명에 있어서는, 봉지재를 구성하는 수지 조성물의 재료 설계를 용이하게 하기 위해서 봉지재의 유동 개시 온도를 용융 유량(MFR)으로 제어하는 것이 바람직하다. MFR값이 작을수록 유동 개시 온도는 높아지고, MFR값이 클수록 유동 개시 온도는 낮아진다. 또한, MFR값이 상이한 수지를 2종류 이상 혼합하는 것에 의해 유동 개시 온도를 조정, 제어하는 것도 바람직한 형태이다.
[태양 전지 모듈의 제조 방법]
본 발명의 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서, 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 상이한 것을 이용하고, 또한 라미네이트 시에 유동 개시 온도가 높은 봉지재를 열원측에 배치하는 것이 중요하다.
전술한 바와 같이, 태양 전지 모듈을 라미네이트하는 경우, 열원측에 위치하는 봉지재가 일찌 승온되어 유동성이 강해지는 것에 의해, 다른 한쪽의 봉지재쪽으로 유동되는 것 등이 백 시트면의 볼록 현상이 되어 나타나는 것으로 생각된다.
그래서, 본 발명의 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 열원측에, 하중 1kgf/cm2에서 측정한 유동 개시 온도(℃)가 높은 봉지재를 배치해, 한쪽의 봉지재가 다른 쪽의 봉지재측으로 흐르는 것을 억제하여, 볼록 현상을 제어한다고 하는 것이다.
한편, 가열 압착할 때의 라미네이터의 열원은, 제조상, 상부 보호재(A)측에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서, 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)가, 상기 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)보다 높은 것이 바람직하고, 상기 봉지재(B)가 열원측에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 열원이 편측(예컨대 상부 보호재측)에 있는 것이어도, 양측(상부 보호재측 및 백 시트측의 양쪽)에 있는 것이어도 되지만, 열원이 상부 보호재 및 백 시트측의 양쪽에 배치되는 경우에는, 라미네이트할 때에 온도가 높은 열원을 본 발명에 있어서의 「열원」으로 간주하여, 일찍 승온되는 열원측에, 유동 개시 온도가 높은 봉지재(B)를 배치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서, 각 부재를 라미네이트할 때의 라미네이트 설정 온도는 통상 100∼170℃이고, 태양 전지 소자(셀)의 열 열화를 방지하기 위해서, 바람직하게는 100∼135℃이다.
본 발명에 있어서 「라미네이트 설정 온도」란, 상부 보호재(A), 상부 보호재(A)측에 이용되는 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 중첩하여, 라미네이트할 때의 라미네이터의 설정 온도이고, 즉 라미네이터 장치 내의 열원의 온도이다. 라미네이트 설정 온도가 100℃ 이상이면 유리나 백 시트와의 접착성이 얻어지기 때문에 바람직하다. 한편, 135℃ 이하이면, 셀의 열 열화를 억제할 수 있고, 나아가 백 시트면의 볼록 현상이 억제되어, 외관이 양호해지기 쉽기 때문에 바람직하다. 또한, 라미네이트를 다른 특성을 고려하여 가능한 한 단시간(예컨대 진공 흡인 시간 3∼5분, 프레스 유지 시간 5∼10분 등)에 행하는 것도 효과적이다.
한편, 열원을 양측에 갖는 라미네이터를 사용하는 경우에는, 라미네이트할 때에 온도가 높은 열원(이하, 「고온 열원」이라고 부르는 경우가 있다)의 설정 온도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 100∼170℃ 정도이고, 바람직하게는 100∼135℃이다. 또한, 라미네이트할 때에 온도가 낮은 열원의 설정 온도는 상기 고온 열원의 설정 온도보다 낮으면, 특별히 제한되는 것은 아니다.
태양 전지 모듈의 제조 방법으로서는, 상기 라미네이트 설정 온도 이외에는 공지된 제조 방법을 적용할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로는 상부 보호재(A), 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 봉지재(D), 백 시트(E)의 순으로 적층하여 적층체로 하는 공정과, 그들을 진공 흡인하여 상기 라미네이트 설정 온도에서 가열 압착하는 공정을 갖는다. 또한, 배치식의 제조 설비나 롤 투 롤(roll to roll)식의 제조 설비 등도 적용할 수 있다.
[태양 전지 모듈]
본 발명의 태양 전지 모듈은 상부 보호재(A), 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 포함하는 태양 전지 모듈이다.
이와 같은 태양 전지 모듈로서는, 구체적으로는 상부 보호재/봉지재(봉지 수지층)/태양 전지 소자/봉지재(봉지 수지층)/하부 보호재와 같이 태양 전지 소자의 양측으로부터 봉지재로 협지하는 구성인 것(도 1 참조)이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 태양광 수광측으로부터 순서대로, 상부 보호재(A)(10), 봉지재(B)(12A), 태양 전지 소자(C)(14A, 14B), 봉지재(D)(12B), 백 시트(E)(16)가 적층되어 구성되고, 추가로 백 시트(E)(16)의 하면에 정션 박스(18)(태양 전지 소자로부터 발전된 전기를 외부로 취출하기 위한 배선을 접속하는 단자 박스)가 접착되어 구성된다. 태양 전지 소자(C)(14A 및 14B)는 발전 전류를 외부로 전도하기 위해서 배선(20)에 의해 연결되어 있다. 배선(20)은 백 시트(E)(16)에 설치된 관통공(도시하지 않음)을 통하여 외부로 취출되어, 정션 박스(18)에 접속되어 있다.
본 발명의 태양 전지 모듈은 적용되는 태양 전지의 타입과 모듈 형상에 따라, 모바일 기기로 대표되는 소형 태양 전지, 지붕이나 옥상에 설치되는 대형 태양 전지 등 옥내, 옥외에 관계없이 각종 용도에 적용할 수 있다. 그러나, 본 발명에서 과제로 하는 볼록 현상의 발생이나 외관 불량의 문제는 작은 사이즈의 모듈에서는 발생하기 어렵고, 큰 사이즈의 모듈에서 특히 발생하기 쉬운 문제이기 때문에, 본 발명은, 예컨대 사이즈가 90cm×90cm 이상, 특히 90cm×100cm 이상인 모듈에서 보다 효과를 나타낸다.
실시예
이하에 실시예로 더욱 상세히 설명하지만, 이들에 의해 본 발명은 조금도 제한을 받는 것은 아니다. 한편, 본 명세서 중에 기재되는 여러 가지 측정 및 평가는 다음과 같이 하여 행했다. 여기에서, 시트의 압출기로부터의 흐름 방향을 세로 방향(MD), 그의 직교 방향을 가로 방향(TD)이라고 부른다.
[측정 및 평가 방법]
(1) 결정 융해 피크 온도(Tm)
(주)퍼킨 엘머제의 시차 주사 열량계, 상품명 「Pyris1 DSC」를 이용해, JIS K7121에 준하여, 시료 약 10mg을 가열 속도 10℃/분으로 -40℃로부터 200℃까지 승온시켜, 200℃에서 1분간 유지한 후, 냉각 속도 10℃/분으로 -40℃까지 강온시키고, 재차 가열 속도 10℃/분으로 200℃까지 승온시켰을 때에 측정된 서모그램(thermogram)으로부터 결정 융해 피크 온도(Tm)(℃)를 구했다.
(2) 결정 융해 열량(ΔHm)
(주)퍼킨 엘머제의 시차 주사 열량계, 상품명 「Pyris1 DSC」를 이용해, JIS K7122에 준하여, 시료 약 10mg을 가열 속도 10℃/분으로 -40℃로부터 200℃까지 승온시켜, 200℃에서 1분간 유지한 후, 냉각 속도 10℃/분으로 -40℃까지 강온시키고, 재차 가열 속도 10℃/분으로 200℃까지 승온시켰을 때에 측정된 서모그램으로부터 결정 융해 열량(ΔHm)(J/g)을 구했다.
(3) 열수축률
이용할 백 시트(E)로부터 세로 방향 150mm, 가로 방향 150mm의 크기로 잘라내고, 봉지재 측면의 중앙에 세로 방향 100mm, 가로 방향 100mm의 크기의 격자눈을 유성 마커로 기입한 시료를 3장 제작했다. 이어서, 150℃의 열풍 오븐에 30분간 방치하고, 세로(MD) 방향에 대하여, 기입한 격자눈의 수축 전의 원(原) 치수에 대한 수축량의 비율의 평균값(%)을 산출했다.
(4) 저장 탄성률(E')
아이티계측(주)제의 점탄성 측정 장치, 상품명 「점탄성 스펙트로미터 DVA-200」을 이용해, 시료(세로 방향 4mm, 가로 방향 60mm)를 진동 주파수 10Hz, 변형 0.1%, 승온 속도 3℃/분, 척 사이 25mm에서 가로 방향에 대하여, -150℃로부터 150℃까지 측정하고, 얻어진 데이터로부터 20℃에서의 저장 탄성률(E')(MPa)를 구했다.
(5) 유동 개시 온도
(주)시마즈제작소제의 고화식 플로우 테스터, 상품명 「플로우 테스터 CFT-500C」를 이용해, 노즐(내경 1mm, 길이 2mm), 승온 속도 3℃/분, 하중 1kgf/cm2(9.8×104Pa)의 조건에서 측정하여, 봉지재의 유동 개시 온도(Tfb)를 구했다.
(6) 라미네이트 외관
진공 라미네이터((주)엔피씨제, 상품명: SLM-240×460)를 이용해, 표 1에 나타내는 라미네이트 설정 온도, 봉지재(B), 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 사용하여, 상부 보호재(A)/봉지재(B)/태양 전지 소자(C)/봉지재(D)/백 시트(E)의 구성으로 해서, 하기 조건에 의해 태양 전지 모듈을 3장 제작하고, 라미네이트 외관의 평가((i) 볼록 현상, (ii) 플랫성, (iii) 종합 평가)를 행했다.
(i) 볼록 현상
3장의 태양 전지 모듈의 백 시트면에 발생한 돌기수를 각각 구하여, 평균값을 산출하고, 하기 기준으로 평가했다.
(A) 볼록 현상이 거의 보이지 않음(0∼5개소)
(B) 볼록 현상이 미소하지만 보임(6∼15개소)
(C) 볼록 현상이 많이 보이고, 돌기도 높음(16개소 이상)
(ii) 플랫성
3장의 태양 전지 모듈의 백 시트면의 셀 사이의 외관의 평균 상황을 하기 기준으로 평가했다.
(A) 셀 사이의 함몰이나 배선 줄무늬가 거의 없고, 백 시트면의 플랫성이 양호하다.
(B) 셀 사이의 함몰이나 배선 줄무늬가 약간 보이지만, 백 시트면의 플랫성은 대략 양호하다.
(C) 셀 사이의 함몰이 크고, 배선 줄무늬도 눈에 띄며, 태양 전지 모듈 전체가 납작한 초콜릿 바 형상의 외관이다.
(iii) 종합 평가
또한, 라미네이트 외관의 종합 평가를 하기 기준으로 행했다.
(A) 볼록 현상 및 플랫성이 모두 B 평가 또는 A 평가임
(C) 볼록 현상 및/또는 플랫성에 C 평가가 있음
[봉지재]
·봉지재를 구성하는 재료를 하기한다.
(에틸렌-α-올레핀 랜덤 공중합체)
(X-1); 에틸렌-옥텐 랜덤 공중합체(다우 케미칼(주)제, 상품명: 애피니티 EG8100G, 밀도: 0.870g/cm3, 에틸렌/1-옥텐=68/32질량%(89/11몰%), Tm: 59℃, ΔHm: 49J/g, 20℃에서의 저장 탄성률(E'): 14MPa, MFR(온도: 190℃, 하중: 21.18N): 1g/10min)
(X-2); 에틸렌-옥텐 랜덤 공중합체(다우 케미칼(주)제, 상품명: 애피니티 EG8200G, 밀도: 0.870g/cm3, 에틸렌/1-옥텐=68/32질량%(89/11몰%), Tm: 59℃, ΔHm: 49J/g, 20℃에서의 저장 탄성률(E'): 14MPa, MFR(온도: 190℃, 하중: 21.18N): 5g/10min)
(X-3); 에틸렌-옥텐 랜덤 공중합체(다우 케미칼(주)제, 상품명: 엔게이지 8130, 밀도: 0.864g/cm3, 에틸렌/1-옥텐=65/35질량%(88/12몰%), Tm: 49℃, ΔHm: 38J/g, 20℃에서의 저장 탄성률(E'): 10MPa, MFR(온도: 190℃, 하중: 21.18N): 13g/10min)
(X-4); 에틸렌-옥텐 랜덤 공중합체((주)프라임폴리머제, 상품명: 에볼루 SP00108, 밀도: 0.898g/cm3, 에틸렌/1-옥텐=82/18질량%(95/5몰%), Tm: 95℃, ΔHm: 73J/g, 20℃에서의 저장 탄성률(E'): 73MPa, MFR(온도: 190℃, 하중: 21.18N): 10g/10min)
(X-5); 에틸렌-뷰텐 랜덤 공중합체((주)프라임폴리머제, 상품명: 네오젝스 0234N, 밀도: 0.919g/cm3, 에틸렌/1-뷰텐=93/7질량%(96/4몰%), Tm: 118℃, ΔHm: 127J/g, 20℃에서의 저장 탄성률(E'): 430MPa, MFR(온도: 190℃, 하중: 21.18N): 2g/10min)
(실레인 변성 에틸렌계 수지)
(Q-1); 실레인 변성 에틸렌-옥텐 랜덤 공중합체(미쓰비시화학(주)제, 상품명: 린클론 SL800N, 밀도: 0.868g/cm3, Tm: 54℃와 116℃, ΔHm: 22J/g과 4J/g, 20℃에서의 저장 탄성률(E'): 15MPa, MFR(온도: 190℃, 하중: 21.18N): 1.7g/10min)
(Q-2); 실레인 변성 에틸렌-헥센 랜덤 공중합체(미쓰비시화학(주)제, 상품명: 린클론 XLE815N, 밀도: 0.915g/cm3, Tm: 122℃, ΔHm: 100J/g, 20℃에서의 저장 탄성률(E'): 282MPa, MFR(온도: 190℃, 하중: 21.18N): 0.5g/10min)
(에틸렌-α-올레핀 블록 공중합체)
(R-1); 에틸렌-옥텐 블록 공중합체(다우 케미칼(주)제, 상품명: 인퓨즈 9000, 밀도: 0.875g/cm3, 에틸렌/1-옥텐=65/35질량%(88/12몰%), Tm: 122℃, ΔHm: 44J/g, 20℃에서의 저장 탄성률(E'): 27MPa, MFR(온도: 190℃, 하중: 21.18N): 0.5g/10min)
·실시예에서 사용한 봉지재를 하기한다.
(B-1); (I)층으로서, 상기 (X-1) 65질량부와 (X-2) 35질량부와 (Q-1) 15질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물, 또한 (II)층으로서, (X-1) 65질량부와 (X-2) 35질량부와 (R-1) 5질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물을 각각 이용하여, (I)층/(II)층/(I)층의 적층 구성이 되도록, 동일 방향 이축 압출기를 이용한 T 다이법으로 수지 온도 180∼200℃에서 공압출 성형한 후, 25℃의 캐스팅 엠보싱 롤로 급냉 제막하여, 총 두께가 0.50mm, 각 층 두께가 (I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm인 봉지재를 얻었다.
(B-2); B-1에 있어서, (I)층으로서, 상기 (X-1) 85질량부와 (X-3) 15질량부와 (Q-1) 15질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물, 또한 (II)층으로서, (X-1) 85질량부와 (X-3) 15질량부와 (R-1) 5질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물을 각각 이용한 것 이외에는, B-1과 마찬가지로 하여, 총 두께가 0.50mm, 각 층 두께가 (I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm인 봉지재를 얻었다.
(D-1); B-1에 있어서, (I)층으로서, 상기 (X-2) 100질량부와 (Q-1) 15질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물, 또한 (II)층으로서, (X-2) 100질량부와 (R-1) 5질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물을 각각 이용한 것 이외에는, B-1과 마찬가지로 하여, 총 두께가 0.50mm, 각 층 두께가 (I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm인 봉지재를 얻었다.
(D-2); B-1에 있어서, (I)층으로서, 상기 (X-2) 100질량부와 (Q-1) 15질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물, 또한 (II)층으로서, (X-2) 100질량부와 (R-1) 5질량부와 산화타이타늄 10질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물을 각각 이용한 것 이외에는, B-1과 마찬가지로 하여, 총 두께가 0.50mm, 각 층 두께가 (I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm인 봉지재를 얻었다. 해당 봉지재의 광반사율은 90% 이상이었다.
(D-3); B-1에 있어서, (I)층으로서, 상기 (X-4) 100질량부와 (Q-2) 25질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물, 또한 (II)층으로서, (X-4) 80질량부와 (X-5) 20질량부의 비율로 혼합한 수지 조성물을 각각 이용한 것 이외에는, B-1과 마찬가지로 하여, 총 두께가 0.50mm, 각 층 두께가 (I)/(II)/(I)=0.05mm/0.40mm/0.05mm인 봉지재를 얻었다.
[백 시트]
·실시예에서 사용한 백 시트를 하기한다.
(E-1); Madico사제 백 시트, 상품명 Protekt HD(총 두께; 260㎛, 적층 구성; (봉지재측)EVA/접착층/PET/코팅층, 열수축률(150℃×30분, MD); 1.41%, Tm(EVA층); 104℃)
(E-2); TAIFLEX사제 백 시트, 상품명 Solmate TPE BTNE(총 두께; 280㎛, 적층 구성; (봉지재측)EVA/접착층/PET/접착층/PVF(백(白); 산화타이타늄 함유), 열수축률(150℃×30분, MD); 1.12%, Tm(EVA층); 103℃)
(E-3); Coveme사제 백 시트, 상품명 dyMat PYE(총 두께; 295㎛, 적층 구성; (봉지재측)EVA/EVA(백; 산화타이타늄 함유)/EVA/접착층/PET/접착층/PET(백; 황산바륨 함유), 열수축률(150℃×30분, MD); 1.40%, Tm(EVA층); 103℃)
(실시예 1)
진공 라미네이터((주)엔피씨제, 상품명: SLM-240×460)에 의해, 하기 및 표 1에 나타내는 각 부재를 이용해, 하기 구성의 순으로 적층한 후, 해당 적층체를 하기 라미네이트 조건에 의해 라미네이트하고, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〈구성〉
상부 보호재(A)/봉지재(B)/태양 전지 소자(C)/봉지재(D)/백 시트(E)
〈각 부재〉
·상부 보호재(A);
나카지마유리공업(주)제 백판 엠보싱/태양 전지용 커버 유리
상품명 솔렉트, 사이즈 996mm×1664mm, 두께 3.2mm
·태양 전지 소자(C); Q셀즈재팬(주)제 태양 전지 셀
상품명 Q6 LTT3-G2-180(6인치, 3버스 바 타입)
* 셀 수: 60(6열×10셀)
* 셀 수가 60인 경우, 최대 120개소에 볼록 현상이 발생할 가능성이 있음
·배선; 히타치전선파인테크(주)제 PV 와이어
상품명 NoWarp, SSA-SPS 0.2×2.0
(0.2% 내력; 56∼57MPa)
·봉지재(B); B-1
·봉지재(D); D-1
* 봉지재(B) 및 봉지재(D)의 사이즈는 상기 유리와 동일함(즉, 사이즈 996mm×1664mm)
·백 시트(E); E-1
〈라미네이트 조건〉
·라미네이트 설정 온도; 125℃
·진공 흡인 시간; 3분
·프레스 유지 시간; 5분
·압력 조건; 70kPa
·승압 속도; 0.5kPa/초
·냉각 팬; 사용하지 않음
(실시예 2)
실시예 1에 있어서, 이용하는 백 시트(E)를 E-1로부터 E-2로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
실시예 2에 있어서, 라미네이트 설정 온도를 125℃로부터 135℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
실시예 1에 있어서, 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)를 B-1로부터 B-2로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
실시예 4에 있어서, 이용하는 백 시트(E)를 E-1로부터 E-2로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
실시예 5에 있어서, 라미네이트 설정 온도를 125℃로부터 135℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
실시예 1에 있어서, 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)를 D-1로부터 D-2로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 8)
실시예 1에 있어서, 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)를 B-1로부터 B-2로 변경하고, 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)를 D-1로부터 D-2로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 9)
실시예 1에 있어서, 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)를 D-1로부터 D-3으로 변경하고, 라미네이트 설정 온도를 125℃로부터 135℃로 변경하고, 백 시트(E)를 E-1로부터 E-3으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 10)
실시예 9에 있어서, 라미네이트 설정 온도를 135℃로부터 145℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
실시예 1에 있어서, 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)를 B-1로부터 D-1로, 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)를 D-1로부터 B-1로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
실시예 1에 있어서, 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)를 B-1로부터 D-1로, 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)를 D-1로부터 B-2로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
실시예 1에 있어서, 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)를 B-1로부터 D-1로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 4)
실시예 10에 있어서, 상부 보호재측에 이용하는 봉지재(B)를 B-1로부터 D-3으로, 백 시트측에 이용하는 봉지재(D)를 D-3으로부터 B-1로 변경한 것 이외에는, 실시예 10과 마찬가지로 해서, 태양 전지 모듈을 3장 제작하여 라미네이트 외관의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112014116346730-pct00001
표 1로부터, 본 발명에서 규정한 특성을 갖는 봉지재를 조합하면 라미네이트 후의 외관이 양호한 태양 전지 모듈이 얻어진다는 것을 확인할 수 있다(실시예 1∼10). 또한, 봉지재와 각 부재의 접착성도 양호했다. 이에 비하여, 본 발명에서 규정한 특성을 만족하지 않는 봉지재를 조합하면 라미네이트 후의 외관 평가로서 볼록 외관의 평가가 불량이 된다는 것을 확인할 수 있다(비교예 1∼4).
10: 상부 보호재(A)
12A: 봉지재(B)
12B: 봉지재(D)
14A, 14B: 태양 전지 소자(C)
16: 백 시트(E)
18: 정션 박스
20: 배선

Claims (17)

  1. 상부 보호재(A), 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 포함하는 태양 전지 모듈로서,
    상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D) 중 적어도 하나가 구성 성분 전체의 50 질량% 이상이 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체인 수지 조성물로 이루어지고,
    상기 봉지재(B)와 상기 봉지재(D)가 하기 조건(P)를 만족하는 태양 전지 모듈:
    조건(P): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
    TB-TD > 0(℃)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조건(P)가 하기 조건(P-1)인 태양 전지 모듈:
    조건(P-1): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
    50(℃) ≥ TB-TD ≥ 15(℃)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조건(P)가 하기 조건(P-2)인 태양 전지 모듈:
    조건(P-2): 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 다음 관계를 갖는다.
    40(℃) ≥ TB-TD ≥ 20(℃)
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 봉지재(D)의 하중 1kgf/cm2에서 측정한 유동 개시 온도(TD)가 100℃ 이상인 태양 전지 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 봉지재(D)의 하중 1kgf/cm2에서 측정한 유동 개시 온도(TD)가 110℃ 이상인 태양 전지 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D)가 모두 구성 성분 전체의 50 질량% 이상이 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체인 수지 조성물로 이루어지는 봉지재인 태양 전지 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체 중의 전체 단량체 단위에 대하여, 탄소수 3∼20의 α-올레핀에 기초하는 단량체 단위의 함유량이 2∼40몰%인 태양 전지 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 봉지재(B)가, 결정 융해 피크 온도가 100℃ 미만인 올레핀계 중합체와 결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상인 올레핀계 중합체를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 봉지재인 태양 전지 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 결정 융해 피크 온도가 100℃ 이상인 올레핀계 중합체가 에틸렌-α-올레핀 블록 공중합체인 태양 전지 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D)가 모두, ASTM 2765-95로 측정한 자일렌 가용물이 70질량% 이상이 되는 봉지재인 태양 전지 모듈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D) 중 적어도 한쪽이, 실레인 커플링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 내후 안정제로부터 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 포함하는 태양 전지 모듈
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지재(B)가, 적어도, 동적 점탄성 측정에 있어서의 진동 주파수 10Hz, 온도 20℃의 저장 탄성률(E')가 100MPa 미만인 연질층, 및 동적 점탄성 측정에 있어서의 진동 주파수 10Hz, 온도 20℃의 저장 탄성률(E')가 100MPa 이상인 경질층을 갖는 적층 구성인 태양 전지 모듈.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 봉지재(D)가 백색 안료를 추가로 포함하는 태양 전지 모듈.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 보호재(A)가 유리 판재이고, 상기 태양 전지 소자(C)가 단결정 실리콘형 및 다결정 실리콘형으로부터 선택되는 적어도 1종인 태양 전지 모듈.
  15. 상부 보호재(A), 상부 보호재(A)측에 이용하는 봉지재(B), 태양 전지 소자(C), 백 시트(E)측에 이용하는 봉지재(D) 및 백 시트(E)를 포함하는 태양 전지 모듈을 라미네이트하는 태양 전지 모듈의 제조 방법으로서, 상기 봉지재(B) 및 상기 봉지재(D) 중 적어도 하나가 구성 성분 전체의 50 질량% 이상이 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체인 수지 조성물로 이루어지고, 하중 1kgf/cm2에서 측정한 봉지재(B)의 유동 개시 온도(TB)(℃)와 봉지재(D)의 유동 개시 온도(TD)(℃)가 상이한 것을 이용하고, 또한 라미네이트 시에, 유동 개시 온도가 높은 봉지재를 열원측에 배치하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 라미네이트 시의 라미네이트 설정 온도가 100∼135℃인 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  17. 삭제
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