KR20110125414A - 태양광 모듈용 ｅｖａ 복합시트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 모듈용 EVA 복합시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸렌 비닐 아세테이트로 이루어지는 기재층 및 전술한 기재층의 양면에 형성되는 보강층을 포함하여 이루어진다.
전술한 태양광 모듈용 EVA 복합시트는 안정적인 수축율로 인해 셀의 안정성이 향상되고, 제조시간이 단축되며, 내구성과 우수하여 황변의 발생이 억제되는 특징을 나타낸다.
전술한 태양광 모듈용 EVA 복합시트는 안정적인 수축율로 인해 셀의 안정성이 향상되고, 제조시간이 단축되며, 내구성과 우수하여 황변의 발생이 억제되는 특징을 나타낸다.
Description
본 발명은 태양광 모듈용 EVA 복합시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸렌 비닐 아세테이트로 이루어지는 기재층 및 전술한 기재층의 양면에 형성되는 보강층을 포함하여 이루어지는 태양광 모듈용 EVA 복합시트에 관한 것이다.
본 발명은 태양광 모듈용 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 복합시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸렌 비닐 아세테이트로 이루어지는 기재층 및 전술한 기재층의 양면에 형성되는 보강층을 포함하여 이루어지는 태양광 모듈용 EVA 복합시트에 관한 것이다.
태양광을 전기로 변환하는데 사용되는 태양광 모듈에는 태양전지가 사용된다. 태양전지의 종류는 매우 다양하지만 가장 많이 사용되고 있는 것은 결정질의 태양전지이다. 결정질의 태양전지에는 단결정 실리콘과 다결정 실리콘 두 가지가 사용되며, 태양전지의 재료로 사용되는 실리콘은 태양전지의 가격에 가장 큰 영향을 미친다. 따라서 업계에서는 실리콘 태양전지(Solar Cell)를 제조함에 있어 재료가 적게 사용되도록 태양전지의 두께를 얇게 제조하는 기술을 개발하고 있다.
태양전지의 두께를 얇게 제조하면 발전효율에는 영향이 없지만 충격에 약하게 되어 쉽게 깨지는 단점이 있어 다수의 태양전지를 연결하여 태양광 모듈을 제조할 때에 라미네이션 공정을 거치게 되는데 태양전지의 두께가 얇아지면 깨지기 쉬우므로 주변부품의 수치안정성이 매우 중요한 요소가 된다.
그 중에서도 셀을 감싸는 충전재의 중요성이 부각되는데 충전재로 널리 사용되고 있는 EVA 시트는 제조방법에 따라 다양한 물리적 특성을 갖게 된다.
종래에 사용되던 EVA 시트는 태양광 모듈과의 라미네이션 공정을 거치는 동안 열과 압력이 가해지게 되는데, 고분자 재료인 EVA 시트에 열이 가해지면 시트에 잔존하는 응력의 영향으로 시트가 수축하여 셀이 깨지는 문제점이 있었다.
또한, 종래에 태양광 모듈에 적용되던 EVA 시트는 자외선에 오랜 시간 노출되면, 황변이 발생하여 태양광 모듈에 기능을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 태양광 모듈과의 라미네이션 공정에서 발생되는 열이나 압력에 대해 안정적인 수축율을 갖는 태양광 모듈용 EVA 복합시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자외선에 장시간 노출되어도 황변이 발생하지 않는 태양광 모듈용 EVA 복합시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 에틸렌 비닐 아세테이트로 이루어지는 기재층 및 상기 기재층의 양면에 형성되는 보강층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 EVA 복합시트를 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 보강층은 에틸렌비닐 아세테이트 95 내지 96 중량부, 자외선흡수제 0.01 내지 0.5 중량부, 접착제 0.5 내지 1.5 중량부, 산화방지제 0.05 내지 5.0 중량부, 가교제 0.05 내지 2.0 중량부 및 가교조제 0.5 내지 3.0 중량부를 포함하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 자외선 흡수제는 힌더드 아민계, 벤조트리아졸계, 벤조페논계 및 살리실레이트계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 둘로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 접착제는 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란을 포함하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 산화방지제는 인계 산화방지제 및 페놀계 산화방지제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 가교제는 t-부틸-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카르보네이트 또는 t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트를 포함하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 가교조제는 트리아릴이소시아뉴레이트를 포함하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 기재층은 4.1 내지 4.85 밀리미터의 두께로 형성되며, 상기 보강층은 0.15 내지 0.9 밀리미터의 두께로 형성되는 것으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 모듈용 EVA 복합시트는 태양광 모듈과의 라미네이션 공정에서 발생되는 열이나 압력에 대해 안정적인 수축율을 갖기 때문에 태양광 모듈 제조시에 셀의 안정성을 높이는 탁월한 효과를 나타낸다.
또한, 자외선에 장시간 노출되어도 황변이 발생하지 않고, 가교율이 높아 태양광 모듈의 내구성을 향상시키는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 EVA 복합시트를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 아래 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2를 통해 제조된 EVA 복합시트ㅁ및 EVA 시트의 시간에 따른 황변지수의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 아래 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2를 통해 제조된 EVA 복합시트ㅁ및 EVA 시트의 시간에 따른 황변지수의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 태양광 모듈용 EVA 복합시트는 에틸렌 비닐 아세테이트로 이루어지는 기재층(10) 및 전술한 기재층(10)의 양면에 형성되는 보강층(20)을 포함하여 이루어진다.
전술한 기재층(10)은 에틸렌 비닐 아세테이트로 이루어지며, 2.1 내지 2.85 밀리미터의 두께로 형성되는데, 태양광 모듈용 EVA 복합시트의 기재가 되는 층이다.
이러한 기재층(10)을 구성하는 에틸렌 비닐 아세테이트는 비닐 아세테이트의 함량이 25 내지 33%이고, MI(Melt Index)가 15 내지 50인 것이 바람직하다.
전술한 보강층(20)은 전술한 기재층(10)의 양면에 0.15 내지 0.9 밀리미터의 두께로 형성되며, 에틸렌 비닐 아세테이트 95 내지 96 중량부, 자외선흡수제 0.01 내지 0.5 중량부, 접착제 0.5 내지 1.5 중량부, 산화방지제 0.05 내지 5.0 중량부, 가교제 0.05 내지 2.0 중량부 및 가교조제 0.5 내지 3.0 중량부를 포함하여 이루어지는데, 라미네이션 공정에서 발생되는 열이나 압력으로부터 전술한 기재층(10)을 보호하여 전술한 기재층(10)에 안정적인 수축률을 부여하는 역할을 한다.
또한, 전술한 보강층(20)은 자외선에 장시간 노출되어도 황변이 발생하지 않고, 가교율이 높아 태양광 모듈의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
이때, 전술한 에틸렌 비닐 아세테이트는 비닐 아세테이트의 함량이 25 내지 33%이고, MI(Melt Index)가 15 내지 150인 것이 사용된다.
전술한 자외선흡수제는 힌더드 아민계, 벤조트리아졸계, 벤조페논계 및 살리실레이트계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 둘로 이루어지는데, 이러한 성분들로 이루어진 자외선흡수제는 우수한 자외선 차단효과를 나타내어 전술한 보강층에 황변이 발생하는 것을 차단하는 역할을 한다.
더욱 바람직하게는, 전술한 힌더드 아민계 자외선 흡수제로는 폴리-(N,β-히드록시에틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-히드록시-피페리딜숙시네이트), 비스-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜세바케이트, 폴리-{6-[(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-이미노]-헥사메틸렌-[4-(2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)-이미노]}가 사용될 수 있다.
전술한 벤조트리아졸계 자외선 흡수제는 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'히드록시-3'-터셔리-부틸-5'메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디터셔리-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸이 사용될 수 있다.
전술한 벤조페논계 자외선 흡수제는 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-벤조일-5-메톡시-1-페놀-4-설포닉산, 4-아릴옥시-2-하이드록시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-설포닐벤조페논 소듐염, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시 벤조페논 및 2-히드록시-4-N-옥톡시 벤조페논 등을 사용할 수 있다.
전술한 살리실레이트계 자외선 흡수제는 페닐 살리실레이트, p-tert-부틸페닐 살리실레이트 및 p-옥틸페닐 살리실레이트가 사용될 수 있다.
전술한 접착제는 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란을 포함하여 이루어지는데, 전술한 기재층(10)과 전술한 보강층(20)의 접착력을 높이는 역할을 한다.
전술한 산화방지제는 인계 산화방지제 및 페놀계 산화방지제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는데, 전술한 보강층(20)의 산화를 방지하여 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
전술한 가교제는 t-부틸-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카르보네이트 또는 t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트를 포함하여 이루어지는데, 전술한 에틸렌 비닐 아세테이트의 가교율을 향상시켜, 전술한 보강층(20)의 물성을 향상시키는 역할을 한다.
전술한 가교조제는 트리아릴이소시아뉴레이트를 포함하여 이루어지는데, 전술한 가교제의 가교효율을 향상시키는 역할을 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 EVA 복합시트의 제조방법을 실시예를 들어 설명한다.
<실시예 1>
비닐 아세테이트의 함량이 33%이고, MI가 45인 에틸렌비닐아세테이트를 2.5 밀리미터의 두께하여 기재층을 형성하고, 전술한 기재층에 양면에 비닐아세테이트의 함량이 28%이고, MI가 20인 에틸렌비닐아세테이트 95.5중량부, 폴리-(N,β-히드록시에틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-히드록시-피페리딜숙시네이트) 0.5 중량부, 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 1 중량부, 인계 산화방지제 0.1 중량부, 페놀계 산화방지제 0.4 중량부, t-부틸-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카르보네이트 1 중량부 및 트리아릴이소시아뉴레이트 1.5 중량부로 이루어진 보강층을 형성하여 태양광 모듈용 EVA 복합시트를 제조하였다.
<비교예 1>
비닐아세테이트의 함량이 25인 에틸렌비닐아세테이트를 5 밀리미터의 두께로 형성하여 태양광 모듈용 EVA 시트를 제조하였다.
<비교예 2>
비닐아세테이트의 함량이 33인 에틸렌비닐아세테이트를 5 밀리미터의 두께로 형성하여 태양광 모듈용 EVA 시트를 제조하였다.
전술한 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2를 통해 제조된 태양광 모듈용 EVA 복합시트 및 태양광 모듈용 EVA 시트의 온도와 시간에 따른 겔화도를 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
<표 1>
위에 표 1에 나타낸 것처럼 본 발명에 의해 제조된 태양광 모듈용 EVA 복합시트는 종래에 사용되던 태양광 모듈용 EVA 시트에 비해 겔화가 빠르게 진행되어 제조시간이 단축되며, 모듈의 내구성이 향상되는 효과를 나타낸다.
또한, 전술한 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2를 통해 제조된 태양광 모듈용 EVA 복합시트 및 태양광 모듈용 EVA 시트의 시간에 따른 황변지수(Yellow Index)를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타낸 것처럼 본 발명에 의해 제조된 태양광 모듈용 EVA 복합시트는 종래에 사용되던 태양광 모듈용 EVA 시트에 비해 황변지수가 낮은 것을 알 수 있다.
10 ; 기재층
20 ; 보강층
20 ; 보강층
Claims (8)
- 에틸렌 비닐 아세테이트로 이루어지는 기재층; 및
상기 기재층의 양면에 형성되는 보강층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 EVA 복합시트.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보강층은 에틸렌비닐 아세테이트 95 내지 96 중량부, 자외선흡수제 0.01 내지 0.5 중량부, 접착제 0.5 내지 1.5 중량부, 산화방지제 0.05 내지 5.0 중량부, 가교제 0.05 내지 2.0 중량부 및 가교조제 0.5 내지 3.0 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 EVA 복합시트.
- 청구항 2에 있어서,
상기 자외선 흡수제는 힌더드 아민계, 벤조트리아졸계, 벤조페논계 및 살리실레이트계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 둘로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 EVA 복합시트.
- 청구항 2에 있어서,
상기 접착제는 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 EVA 복합시트.
- 청구항 2에 있어서,
상기 산화방지제는 인계 산화방지제 및 페놀계 산화방지제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 EVA 복합시트.
- 청구항 2에 있어서,
상기 가교제는 t-부틸-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카르보네이트 또는 t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 묘듈용 EVA 복합시트.
- 청구항 2에 있어서,
상기 가교조제는 트리아릴이소시아뉴레이트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 EVA 복합시트. - 청구항 1에 있어서,
상기 기재층은 4.1 내지 4.85 밀리미터의 두께로 형성되며, 상기 보강층은 0.15 내지 0.9 밀리미터의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 EVA 복합시트.
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