KR20080106761A

KR20080106761A - 태양전지용 점착제 조성물

Info

Publication number: KR20080106761A
Application number: KR1020070054596A
Authority: KR
Inventors: 김장순
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-12-09
Also published as: KR101040963B1

Abstract

본 발명은 아크릴계 수지 및 자외선 안정제를 포함하고, 경화된 상태에서 파장이 200 nm 이상인 태양 광선을 투과시키는 태양전지용 점착제 조성물, 이로부터 제조된 점착제 및 점착 시트, 그리고 상기를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 태양전지용 점착제 조성물은 경화된 상태에서 200 nm 이상의 전대역의 파장을 효율적으로 투과시킬 수 있어, 종래에는 사용이 어려웠던 자외선 에너지를 사용하여 태양전지의 효율을 증대시킬 수 있으며, 황변의 발생을 효율적으로 억제하여, 외부 환경에 장기간 노출 시에도 자외선 흡수에 의한 황변이 최소화되므로, 내후성 등의 내구 신뢰성을 우수하게 유지할 수 있다.

아크릴계 수지, 자외선 안정제, 투과도, 황변, 태양전지용 점착제, 태양전지용 점착 시트, 태양전지 모듈

Description

태양전지용 점착제 조성물 {PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVES COMPOSITION For SOLAR CELL}

본 발명은 아크릴계 수지 및 자외선 안정제를 포함하고, 경화된 상태에서 파장이 200 nm 이상인 태양 광선을 투과시키는 태양전지용 점착제 조성물, 이로부터 제조된 점착제 및 점착 시트, 그리고 상기를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.

최근 태양에너지를 이용한 태양광 발전은 차세대 에너지 산업으로 각광을 받고 있다. 특히 상기 에너지원은 청정하고, 석탄이나 석유를 사용할 때 발생되는 지구 온난화 방지에 매우 적합하여, 친환경적인 대체 에너지원으로서 이용 가치가 높다.

태양광 발전에 이용되던 태양전지는 반도체에 태양광이 입사되면 전류를 방출시키는 원리를 이용한 것으로, 종래에는 태양전지용 셀을 보호 유리 등에 고정시키는 수단으로서, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (EVA) 필름을 후막 형태로 제작, 사용하여 왔다. 상기 소재는 특히 외부 환경에 노출 시 수분 등으로부터의 태 양전지 모듈의 보호에 기여하고, 투명도 등이 우수한 장점이 있으나, 자외선에 대한 내후성이 떨어져, 자외선에 노출 시 황변이 쉽게 발생한다는 문제점이 있다. 색이 누렇게 변하는 현상을 지칭하는 황변은 태양 전지의 태양광 흡수 효율을 저하시킬 뿐만 아니라, 장기간 사용 시에 내구 신뢰성을 떨어뜨린다는 문제점이 있다. 태양전지는 건물 외벽 또는 지붕 등 태양이 직접 내려 쬐는 외부 시설에 설치됨으로써 그 효율이 증대되게 되는데, 이와 같이 외부 환경에 빈번히 노출됨에 따라서, 장기간 사용에 적합한 내후성 등 우수한 내구 신뢰성이 요구되기 때문에, 상기와 같은 황변 등의 문제점을 개선할 필요성이 있다.

또한 이전에 태양전지로 사용되던 셀은 주로 가시광선 영역만을 이용하던 방식으로 개발되어, 자외선 영역의 에너지를 사용할 수 없었다. 이와 같이 태양광의 일부 파장 영역만을 이용하게 되면 에너지 전환 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 자외선의 경우 가장 높은 에너지를 가지기 때문에, 최근의 연구개발은 태양광에서 발현되는 자외선 스펙트럼 파장의 전대역을 이용하는 방식으로 진행되고 있다.

이상과 같이, 최근에 태양전지 분야에서 요구되는 특성은 우수한 내구 신뢰성 및 에너지 전환 효율의 향상이며, 이에 따라 황변 현상 등을 억제하여, 태양전지의 내구 신뢰성 및 에너지 전환 효율을 개선하고, 자외선 파장의 전대역에 걸쳐 태양 발전이 가능한 기술의 개발이 요망되고 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술을 고려하여 이루어진 것으로, 황변 현상을 효율 적으로 억제하여 안정하게 장시간 사용이 가능하고, 자외선 스펙트럼의 전대역에서 높은 투과도를 가져, 태양전지의 에너지 전환 효율을 높일 수 있는 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이에 따라 본 발명의 목적은 아크릴계 수지 및 자외선 안정제를 포함하고, 경화된 상태에서 파장이 200 nm 이상인 태양 광선을 투과시키는 태양전지용 점착제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 조성물로 되는 점착제 또는 점착 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 점착제 또는 점착 시트를 포함하는 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명은 아크릴계 수지 및 자외선 안정제를 포함하고,

경화된 상태에서 파장이 200 nm 이상인 태양 광선을 투과시키는 태양전지용 점착제 조성물에 관한 것이다. 전술한 바와 같이 종래의 태양전지의 경우 주로 가시 광선 영역의 태양광만을 사용하는 것이어서, 에너지 전환 효율의 관점에서 개선의 여지가 많았다. 그러나, 본 발명의 조성물에 의해 제조되는 점착제 또는 점착 시트의 경우 가시 광선은 물론 200 nm 이상의 전대역의 파장을 투과시킬 수 있어, 그 동안 차단되어 왔던 자외선 영역의 에너지를 사용할 수 있게 되므로 에너지 전환 효율을 극대화할 수 있다. 또한 본 발명의 조성물로부터 형성되는 점착제 또는 점착 시트는 황변 발생이 방지되어, 장기간에 걸친 안전한 사용 및 추가적인 에너지 전환 효율의 향상을 도모할 수 있다.

이하 본 발명의 태양전지용 점착제 조성물을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 태양전지용 점착제 조성물은 경화된 상태에서 200 nm 이상의 전대역의 파장을 투과시킬 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용어 "경화된 상태"는 본 발명의 점착제 조성물이 경화 및/또는 가교되어 점착제 또는 점착 시트로 제조된 상태를 의미한다. 이와 같이 본 발명의 조성물을 점착제 또는 점착 시트로 제조되어, 파장이 200 nm 이상인 태양광에 대하여 우수한 투과도를 나타내며, 상세히는 UV-A 영역에서 60% 이상, UV-B 영역에서 40% 이상, 그리고 UV-C 영역에서 20% 이상의 광 투과도를 나타낸다. 상기 "UV-A", "UV-B" 및 "UV-C"는 파장에 따른 자외선의 분류를 나타내는 것으로서, 통상 파장이 320 내지 400 nm인 경우를 UV-A, 280 내지 320 nm인 경우를 UV-B, 그리고 100 ~ 280 nm인 경우를 UV-C로 분류한다.

본 발명의 태양전지용 점착제 조성물은 또한 경화된 상태에서 자외선에 24 시간 노출되었을 때 황변 발생율이 30% 미만이다. 황변 현상은 점착제가 시간의 경과에 따라서 누렇게 변하는 현상을 지칭하며, 이러한 황변 현상이 발생할 경우 태양전지의 태양광 흡수 효율이 저하될 뿐만 아니라, 내구 신뢰성이 떨어져 장기간 안정하게 사용할 수 없다. 그러나, 본 발명의 점착제 조성물을 통해 제조된 점착제 또는 점착 시트에서는 황변의 발생이 효율적으로 억제되며, 구체적으로는 금속 할라이드 램프 등을 통해 자외선에 24 시간 노출시키는 가혹 시험을 행할 경우에, 황변 발생율이 30% 미만으로 억제된다. 이와 같은 가혹 조건에서의 시험 결과는 태양전지로의 장기간 사용 시에도 황변의 발생이 없는 안정한 사용을 보장할 수 있다.

본 발명의 태양전지용 점착제 조성물에 포함되는 아크릴계 수지는 본 기술 분야에서 점착제로 사용될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 이러한 아크릴계 수지의 예로는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 상기 단량체와 공중합 가능한 극성 단량체의 공중합체로 되는 것을 들 수 있다. 상기에서 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체의 예로는 부틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트 및 이소노닐 (메타)아크릴레이트의 단독 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체와 공중합 가능한 극성 단량체는 점착제에 응집력을 부여하여 접착력을 향상시키는 작용을 하는 것으로, 이러한 기능을 발휘하는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 그 예로는 (메타)아크릴산, 말레인산 또는 푸마르산과 같은 카복실기 함유 단량체; 및/또는 아크릴 아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐과 같은 질소 함유 단량체를 들 수 있다. 상기에서 사용되는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 극성 단량체의 비율은 특별히 한정되는 것은 아니나, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부의 극성 단량체를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 수지는 본 기술 분야의 통상의 중합법을 사용하여 제조할 수 있으며, 그 방법은 특별히 한정되지 않는다. 상기 방법의 예로는 라디칼 중합을 들 수 있고, 바람직하게는 용액 중합, 유화 중합, 현탁 중합, 광중합 또는 벌크 중합 등의 방법을 사용한다.

본 발명의 태양전지용 점착제 조성물은 또한 자외선 안정제를 포함하며, 상기는 아크릴계 수지 등이 자외선을 흡수하는 것을 차단하거나 감소시켜 황변을 억제하는 작용을 수행한다. 본 분야의 기술자는 상기의 목적을 달성하기에 적절한 자외선 안정제의 함량을 적절히 선택하여 적용할 수 있으며, 그 값은 특별히 한정되지 않으나, 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함유량이 0.01 중량부 미만이면, 황변 억제 효과가 발휘되지 않을 우려가 있고, 0.5 중량부를 초과하면 자외선 차단율이 지나치게 증가되는 결과, 광 투과도가 저하되어 태양전지의 에너지 전환 효율이 떨어질 우려가 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 자외선 안정제로는 금속 불활성화제, 열안정제, 자외선 흡수제, 켄처(quencher), 과산화물 분해제, 라디칼 포착체 및 HALS로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기에서 열안정제는 자외선 조사에 의한 열의 발생을 억제시켜 황변의 발생을 방지하는 역할을 하며, 자외선 흡수제는 고분자의 자외선 흡수를 차단 또는 감소시키는 기능을 통하여 황변을 억제하는 역할을 하고, 켄처는 활성화된 수지의 발색단 (chromophore)을 진압하여 연쇄 개시 반응을 저해시킴으로서 내후성을 향상시키는 역할을 하며, 과산화물 분해제는 자외선에 의해 분해되는 도중에 생성되는 불안정한 과산화수소물 (ROOH)을 안정한 화합물로 전환시키는 역할을 하고, 라디칼 포착 체는 자외선에 의한 분해 시 생성되는 자유라디칼을 제거하고, 반응을 정지시킴으로써, 점착제의 내후성을 증대시켜 황변 현상을 방지하는 역할을 하며, HALS는 과산화물 분해제 및 라디칼 포착제의 기능을 겸비한 자외선 안정제로서 테트라메틸 피페리딘 (tetra-methyl piperidine)의 구조를 가지며, 주기능은 자유 라디칼을 제거하고 정지시키는 라디칼 포착제의 역할을 수행하는 것이다.

상기 각각의 자외선 안정제의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 통상 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 자외선 흡수제의 예로는 벤조페논(benzophenone)계 및/또는 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선 흡수제를 들 수 있고, 켄처의 예로는 Ni-페놀레이트 (Ni-phenolate)를 들 수 있으며, 과산화물 분해제의 예로는 인계 또는 황계 산화방지제를 들 수 있고, 라디칼 포착제의 예로는 BHT (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol) 또는 일가녹스 1076 (irganox 1076; n-octadecyl-3-(3'5'di-tert-butyl-4'hydroxyphenyl)propionate) 등을 들 수 있으며, HALS의 예로는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)세바케이트 (bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate; Tinuvin 770), 비스[N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐]세바케이트 (bis-[N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl] sebacate) 또는 숙신산 디메틸-1-(2-히드록시에틸)-4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 (succinic acid dimethyl-1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine; Tinuvin 622) 등을 들 수 있다. 상기 열거된 자외선 안정제는 본 태양전지용 점착제에서 단독 또는 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있고, 아크릴계 수지와 상용성이 우수하고, 가격이 저 렴한 것을 선택하여 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 태양전지용 점착제 조성물은 또한 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부의 열개시제를 추가로 포함하는 것이 바람직하며, 상기 열개시제는 본 발명의 조성물에 포함되어 중합도를 조절하는 역할을 수행한다. 사용되어질 수 있는 열개시제의 예로는, 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴) [2,2'-azobis(isobutylonitrile)], 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴) [2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile)], 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) [2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)], 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) [2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)], 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) [4,4'-azobis(4-cyanovaleric acid)], 2.2'-아조비스{2-메틸-N-[1,1-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸]프로피온아미드 [2.2'-azobis{2-methyl-N-[1,1-bis(hydroxymethyl)-2-hydroxyethyl]}propionamide], 2.2'-아조비스{2-메틸-N-2-(1-히드록시부틸)프로피온아미드 [2.2'-azobis{2-methyl-N-2-(1-hydroxybutyl)propionamide], 디라우로일 퍼옥사이드 [dilauroly peroxide], 디벤조일 퍼옥사이드 [dibenzoyl peroxide], tert-부틸 퍼옥시네오데카노에이트 [tert-butyl peroxyneodecanoate], tert-아밀 퍼옥시피발레이트 [tert-amyl peroxypivalate], 디(2-에틸헥실) 퍼옥시디카보네이트 [di(2-Ethylhexyl) peroxydicarbonate], 디(3-메톡시 부틸)퍼옥시디카보네이트 [di(3-methoxy butyl)peroxydicarbonate], 3-히드록시-1,1-디메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트 [3-hydroxy-1,1-dimethylbutyl peroxyneodecanoate], 디(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥 사이드 [di(3,5,5-Trimethylhexanoyl) peroxide], tert-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 [tert-amyl peroxy-2-ethylhexanoate], tert-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 [tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate], tert-부틸 이소프로필 모노퍼옥시카보네이트 [tert-butyl isopropyl monoperoxy carbonate], tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥실카보네이트 [tert-butylperoxy-2-ethylhexy carbonate], 디벤조일퍼옥사이드 [di-benzoyl peroxide], tert-아밀 (2-에틸헥실) 모노퍼옥시 카보네이트 [tert-amyl (2-ethylhexy) monoperoxy carbonate], tert-부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트 [tert-butylperoxy isopropyl carbonate], tert-부틸 퍼옥시 벤조에이트 [tert-butylperoxy benzoate] 및 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시네오데카노에이트 [1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxyneodecanoate]로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 태양전지용 점착제 조성물은 또한 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.05 내지 2 중량부의 가교제를 추가로 포함하는 것이 바람직하며, 상기 가교제는 그 사용량에 따라서 점착제의 점착 특성을 조절할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 가교제의 예로는 다관능성 아크릴레이트를 들 수 있고, 바람직하게는, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, 1,2-에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 1,12-도데칸디올아크릴레이트와 같은 가교성 단량체를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 태양전지용 점착제 조성물에는 또한 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서 안료, 분산제, 소포제, 증점제, 가소제, 발포제, 광택제, 점착성 부여 수지 및 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제가 적절히 포함될 수 있다.

본 발명은 또한,

전술한 본 발명의 태양전지용 점착제 조성물로부터 형성되는 태양전지용 점착제에 관한 것이다.

본 발명의 태양전지용 점착제는 파장이 200 nm 이상인 태양광에 대하여 우수한 투과도를 가지는 동시에, 황변 현상이 효율적으로 억제되어, 에너지 전환 효율 및 내구 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 점착제는 전술한 각 성분을 사용하여 본 발명의 기술 분야의 통상의 방법을 사용하여 제조될 수 있으며, 그 방법은 특별히 한정되지 않는다.

예를 들어, 본 발명의 태양전지용 점착제는,

탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 상기 단량체와 공중합 가능한 극성 단량체를 부분 중합, 바람직하게는 열에 의해 부분 중합시키는 단계; 상기 부분 중합된 수지에 자외선 안정제, 가교제, 열개시제 및/또는 기타 첨가제를 첨가하고, 수지 중에서 균일하게 분산되도록 교반 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 중합, 바람직하게는 열풍 조사에 의해 열 중합 및 가교시키는 단계를 포함하는 방법을 통하여 제조될 수 있다.

본 발명은 또한,

기재 시트; 및

상기 기재 시트의 일면 또는 양면에 형성된 본 발명의 태양전지용 점착제 조성물로 되는 점착제층을 포함하는 태양전지용 점착 시트에 관한 것이다.

상기 본 발명의 점착 시트는 전술한 본 발명의 점착제 조성물을 사용하여, 본 발명의 기술분야의 통상의 방법을 제한 없이 적용하여 제조할 수 있으며, 그 하나의 예를 들면 하기와 같다.

즉, 본 발명의 점착 시트는,

탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 상기 단량체와 공중합 가능한 극성 단량체를 부분 중합, 바람직하게는 열에 의해 부분 중합하는 단계; 상기 부분 중합된 수지에 자외선 안정제, 가교제, 열개시제 및/또는 기타 첨가제를 첨가하고, 교반 혼합하여 점도가 1,000 내지 10,000 cps인 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 기재 시트 상에 도포하는 단계; 및 도포된 혼합물을 열풍 조사 등에 의해 열중합 및 가교시키는 단계를 포함하는 방법을 통하여 제조될 수 있다. 본 발명의 점착 시트는 또한 상기 제조 방법에서 조성물을 기재의 일면 또는 양면에 도포함으로써 단면 또는 양면 점착 시트로 제조될 수 있다.

상기에서 사용되는 기재 시트는 특별히 한정되지 않으며, 이 분야의 통상의 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 기재 시트의 예로는 플라스틱 필름, 종이, 부직포, 유리 또는 금속 등을 들 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이 특히 바람직다. 상기 기재 시트에는 또한 이형성이 부여되어 있을 수 있다.

본 발명의 점착 시트의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 50 ㎛ 내지 2 mm의 범위에 있는 것이 바람직하다. 시트의 두께가 50 ㎛ 미만이면, 셀과 보호 유리와의 접촉면적이 작아져 도포과정에서의 기포 유입과 같은 결함이 발생하여 효율이 저하될 우려가 있으며, 2 mm를 초과하면, 시트의 태양열 저항성이 커져, 열 전달을 통한 에너지 변환에 장시간이 소요될 수 있다.

본 발명은 또한,

태양전지 셀 및 보호 유리를 포함하고,

상기 태양전지 셀과 보호 유리는 본 발명에 따른 점착제 또는 점착 시트에 의해 합착되어 있는 태양전지 모듈(solar cell module)에 관한 것이다.

태양전지 모듈은 사용되는 용도에 필요한 단위 용량의 태양전지 셀을 연결하여, 상기가 보호될 수 있도록 투명한 합성 수지 등으로 싸서 유리에 넣은 장치를 의미한다. 본 발명에서는 이와 같은 태양전지 모듈의 제조 시에, 본 발명의 점착제 또는 점착 시트를 태양전지 셀에 라미 도포 또는 부착하여 유리 등을 합착하는 방법으로 구성할 수 있다. 본 발명의 점착제 또는 점착 시트의 경우 200 nm 이상의 파장의 전 대역의 태양 광선을 투과시킬 수 있고, 또한 황변 발생이 억제되어, 상기와 같이 구성된 태양전지 모듈의 에너지 전환 효율 및 장기 내구 신뢰성을 현저히 개선할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위는 하기에 제시된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

2-에틸헥실 아크릴레이트 95 중량부 (아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로 함, 이하 동일) 및 극성 단량체로서 아크릴산 5 중량부를 1 리터 유리 반응기에서 열에 의해 부분 중합시켜 점도가 2000 cps 수지 시럽을 얻었다. 상기 수지 시럽에 열개시제로서 벤조일 퍼옥사이드 0.5 중량부, 가교제로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.5 중량부 및 자외선 안정제로 Cyabsorb UV-9 (벤조페논계 자외선 흡수제) 0.1 중량부를 혼합하고, 충분히 교반하여 혼합물을 제조하였다. 제조된 혼합물을 진공펌프를 이용하여 감압 탈포하고, 나이프코팅을 이용하여 폴리에스테르 이형필름 위에 두께 0.4 mm로 코팅하였다. 그리고 산소를 차단하기 위해 폴리에스테르 필름을 코팅층의 위에 씌운 후, 110℃ 열풍오븐에서 10분간 유지시켜 태양전지용 점착시트를 얻었다.

실시예 2

자외선 안정제로서 티누빈 770 (Tinuvin 770, HALS 계열의 자외선 안정제) 0.3 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지용 점착시트를 제작하였다.

실시예 3

자외선 안정제로서 BHT (라디칼 포착제 계열의 자외선 안정제) 0.4 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지용 점착시트를 제작하였다.

비교예 1

자외선 안정제를 사용하지 않은 것을 제외하고 상기 실시에 1과 동일한 방법으로 태양전지용 점착시트를 제조하였다.

비교예 2

자외선 안정제로서 Cyabsorb UV-9를 0.6 중량부로 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지용 점착시트를 제조하였다.

상기와 같이 제조된 실시예 1 내지 3, 그리고 비교예 1 및 2를 사용하여, 하기에 제시된 방법으로 자외선 투과도 및 황변 등급을 측정하였다.

1. 자외선 투과도의 측정

금속 할라이드 자외선 램프를 이용하여, 자외선 스펙트럼 전 대역의 파장, 그리고 UV-A, UV-B 및 UV-C 영역의 강도를 각각 측정하였다. 이후 자외선 램프 하단에 실시예 및 비교예에서 제조된 시트를 고정시키고, 시트 하단에 자외선 강도 측정기를 위치시킨 후, 상기와 동일한 방법으로 자외선 강도를 측정하였으며, 점착 시트에 의한 자외선 강도 변화를 이용하여 자외선 투과도를 계산하였다.

2. 황변 등급의 측정

실시예 및 비교예에서 제조된 점착 시트를 금속 할라이드 자외선 램프에 위치시켜, 24시간 동안 방치시킨 후, 시트의 변색을 육안으로 관찰하여 황변 등급을 측정하였다. 구체적으로는 자외선에 조사되지 않은 시트와 자외선에 조사된 시트의 색깔을 각각 비교하여 황변이 발생된 정도를 하기와 같이 등급화하여 구분하였다.

0 : 황변이 발생하지 않음

1 : 황변이 5 ~ 10% 발생

2 : 황변이 10 ~ 30% 발생

3 : 황변이 30% 이상 발생

상기와 같은 방법으로 측정된 결과는 하기 표 1과 같다.

[표 1]

	자외선 투과도 (%)			황변 등급
	UV -A	UV -B	UV -B	황변 등급
실시예 1	95% 이상	80% 이상	55% 이상	1
실시예 2	80% 이상	60% 이상	30% 이상	2
실시예 3	80% 이상	60% 이상	25% 이상	2
비교예 1	95% 이상	85% 이상	55% 이상	3
비교예 2	5% 미만	0%	0%	0

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 경우 우수한 자외선 투과도를 나타내는 동시에 황변의 발생이 효율적으로 억제됨을 확인할 수 있었다. 특히 실시예 1의 경우 UV-A 영역에서 95% 이상의 높은 투과율을 나타내면서도, 황변 등급은 1로서 10% 이하의 황변이 발생한 것을 확인할 수 있었다. 이에 반하여 자외선 안정제를 포함하지 않는 비교예 1의 경우 자외선 투과도를 우수하였으나, 30% 이상의 황변이 발생 (3 등급)하여, 장기간 사용에는 적합하지 않고, 에너지 전환 효율도 낮을 것임을 예측할 수 있었다. 또한 자외선 안정제가 과량 첨가된 비교예 2의 경우 황변 발생은 억제되었으나, 자외선 투과도가 5% 미만으로서 태양전지에서는 사용될 수 없는 것이었다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명의 조성물로 되는 점착제 및 점착 시트는 우 수한 자외선 투과도를 가져 종래에는 사용이 어려웠던 자외선 전 여역에 대하여 우수한 에너지 전환 효율을 얻을 수 있으며, 황변의 발생이 효율적으로 억제되어 장기간 사용에도 효율이 저하되지 않으며, 내후성 등 내구 신뢰성이 우수하다.

Claims

아크릴계 수지 및 자외선 안정제를 포함하고,

경화된 상태에서 파장이 200 nm 이상인 태양 광선을 투과시키는 태양전지용 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

경화된 상태에서의 광 투과도가 UV-A 영역에서 60% 이상, UV-B 영역에서 40% 이상, 그리고 UV-C 영역에서 20% 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

경화된 상태에서 자외선에 24 시간 노출 시 황변 발생율이 30% 미만인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 수지는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 상기 단량체와 공중합 가능한 극성 단량체의 공중합체로 되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 4 항에 있어서,

(메타)아크릴산 에스테르계 단량체가 부틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트 및 이소노닐 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 4 항에 있어서,

극성 단량체가 카복실기 함유 단량체 및 질소 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부의 자외선 안정제가 포함되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

자외선 안정제는 금속 불활성화제, 열안정제, 자외선 흡수제, 켄처, 과산화물 분해제, 라디칼 포착제 및 HALS로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부의 열개시제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 9 항에 있어서,

열개시제는 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2.2'-아조비스{2-메틸-N-[1,1-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸]프로피온아미드, 2.2'-아조비스{2-메틸-N-2-(1-히드록시부틸)프로피온아미드, 디라우로일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, tert-부틸 퍼옥시네오데카노에이트, tert-아밀 퍼옥시피발레이트, 디(2-에틸헥실) 퍼옥시디카보네이트, 디(3-메톡시 부틸)퍼옥시디카보네이트, 3-히드록시-1,1-디메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, 디(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥사이드, tert-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, tert-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, tert-부틸 이소프로필 모노퍼옥시카보네이트, tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥실카보네이트, 디벤조일퍼옥사이드, tert-아밀 (2-에틸헥실) 모노퍼옥시 카보네이트, tert-부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트, tert-부틸 퍼옥시 벤조에이트 및 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시네오데카노에이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.05 내지 2 중량부의 가교제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 11 항에 있어서,

가교제는 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, 1,2-에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 1,12-도데칸디올 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착제 조성물.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 조성물로부터 형성되는 태양전지용 점착제.
기재 시트; 및

상기 기재 시트의 일면 또는 양면에 형성된 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 조성물로 되는 점착제층을 포함하는 태양전지용 점착 시트.
제 14 항에 있어서,

기재 시트는 플라스틱 필름, 종이, 부직포, 유리 또는 금속인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착 시트.
제 14 항에 있어서,

플라스틱 필름이 PET 필름인 것을 특징으로 하는 점착 시트.
제 14 항에 있어서,

시트의 두께가 50 ㎛ 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 태양전지용 점착 시트.
태양전지 셀 및 보호 유리를 포함하고,

상기 태양전지 셀과 보호 유리는 제 13 항의 점착제에 의해 합착되어 있는 태양전지 모듈.
태양전지 셀 및 보호 유리를 포함하고,

상기 태양전지 셀과 보호 유리는 제 14 항의 점착 시트에 의해 합착되어 있는 태양전지 모듈.