KR20140142388A - Encapsulation composition for a solarcell and preparing process of the sheet using the same - Google Patents
Encapsulation composition for a solarcell and preparing process of the sheet using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140142388A KR20140142388A KR1020130062578A KR20130062578A KR20140142388A KR 20140142388 A KR20140142388 A KR 20140142388A KR 1020130062578 A KR1020130062578 A KR 1020130062578A KR 20130062578 A KR20130062578 A KR 20130062578A KR 20140142388 A KR20140142388 A KR 20140142388A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- sheet
- solar cell
- parts
- encapsulant
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 3
- -1 silane compound Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 46
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 13
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 claims description 5
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 claims description 4
- 125000004209 (C1-C8) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 55
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 6
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- QUAMTGJKVDWJEQ-UHFFFAOYSA-N octabenzone Chemical compound OC1=CC(OCCCCCCCC)=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 QUAMTGJKVDWJEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920006213 ethylene-alphaolefin copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- FVQMJJQUGGVLEP-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxy 2-ethylhexaneperoxoate Chemical compound CCCCC(CC)C(=O)OOOC(C)(C)C FVQMJJQUGGVLEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVGXBYVKFQJQGN-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butylperoxy-2-propan-2-ylbenzene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1OOC(C)(C)C WVGXBYVKFQJQGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQOVXPHOJANJBR-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(tert-butylperoxy)butane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(CC)OOC(C)(C)C HQOVXPHOJANJBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGFLYIFQVUCTCU-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexoxy 2-methylbutan-2-yl carbonate Chemical compound CCCCC(CC)COOC(=O)OC(C)(C)CC YGFLYIFQVUCTCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWOITHKYQUJGSB-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-ylperoxycyclohexane Chemical compound CCC(C)(C)OOC1CCCCC1 BWOITHKYQUJGSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Chemical class 0.000 description 1
- OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane trimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(CC)(COC(=O)C(C)=C)COC(=O)C(C)=C OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMKZLFMHXZAGTM-UHFFFAOYSA-N [dimethoxy(propyl)silyl]oxymethyl prop-2-enoate Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OCOC(=O)C=C RMKZLFMHXZAGTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N caproic acid ethyl ester Natural products CCCCCC(=O)OCC SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Chemical class 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- SWAXTRYEYUTSAP-UHFFFAOYSA-N tert-butyl ethaneperoxoate Chemical compound CC(=O)OOC(C)(C)C SWAXTRYEYUTSAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DLSMLZRPNPCXGY-UHFFFAOYSA-N tert-butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)OOOC(C)(C)C DLSMLZRPNPCXGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/14—Peroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
- B29D7/01—Films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
- C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
- C08K5/5419—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
- C08L23/0853—Vinylacetate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/16—Applications used for films
- C08L2203/162—Applications used for films sealable films
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 전기절연성이 우수한 태양전지용 봉지재 조성물 및 이를 이용한 봉지재 시트의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 봉지재로 사용되는 에틸렌-비닐아세테이트(EVA) 공중합체에 특정한 구조의 금속이온 포집 기능을 가지는 실란화합물을 첨가하여 누설전류의 발생에 의한 모듈기능저하를 억제함으로써 전기절연성을 우수하게 하여 태양전지의 장기 안정성에 기여하는 태양전지용 봉지재 조성물 및 이를 이용한 봉지재 시트의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an encapsulating material composition for a solar cell having excellent electrical insulation and a method for producing an encapsulating material sheet using the same. More particularly, the present invention relates to an ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymer used as an encapsulating material, To a solar cell encapsulating material composition for solar cell which contributes to long-term stability of a solar cell by improving electrical insulation by suppressing module function deterioration due to generation of a leakage current, and a method for manufacturing an encapsulating material sheet using the encapsulating material composition .
최근 들어, 한정된 에너지 자원의 고갈위기를 극복하고 자연친화적으로 환경오염을 일으키지 않는 에너지로 무공해, 무소음, 무한 공급 에너지라는 이유로 태양을 이용한 태양전지가 최근 각광을 받고 있는데, 이러한 태양전지에 있어서 태양전지모듈은 광전효과를 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 태양전지의 이용에 있어 핵심적인 소재인데, 일반적으로 이러한 태양전지의 모듈은 유리기판, 봉지재 시트, 태양전지셀, 봉지재 시트, 백시트를 순서대로 적층한 후 가열 가압하여 봉지재 시트를 가교 경화시켜 구성성분들을 접착 일체화시킴으로써 제조한다.In recent years, solar cells using solar energy have recently come into the spotlight because of energy that does not cause environmental pollution due to environment-friendly, pollution-free, noiseless, and infinite supply energy while overcoming the exhaustion crisis of limited energy resources. A module is a semiconductor device that converts light energy into electric energy by using a photoelectric effect and is a core material in the use of solar cells. Generally, such a module of a solar cell includes a glass substrate, a sealing material sheet, A sheet, a back sheet, and a back sheet are laminated in this order, followed by heating and pressing to crosslink and cure the sealing sheet to bond and integrate the constituent components.
한편, 상기한 바와 같은 태양전지 모듈의 제작에 있어서 가장 널리 사용되는 봉지재로는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체가 있으며 비닐아세테이트는 일반적으로 20 내지 40%의 중량비로 사용된다. 그러나, 태양전지는 외부에서 장기간에 걸쳐 사용되기 때문에 모듈에 사용된 봉지재는 시간이 지남에 따라 UV, 열, 수분 등의 요인에 의해서 구조적인 변형을 통한 변색 등의 현상이 발생하여 궁극적으로는 모듈의 효율을 저하시킨다. 따라서, 이러한 효율 저하를 방지하기 위하여 자외선 흡수제, 산화 방지제나 열 안정제 등의 첨가제가 봉지제의 성형시에 함께 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 첨가제들의 사용에도 불구하고 봉지재 안정성 저하에 의한 효율저하는 여전히 중요한 해결 과제로 남아있다.On the other hand, an ethylene-vinyl acetate copolymer is most widely used as an encapsulating material most widely used in manufacturing the above-described solar cell module, and vinyl acetate is generally used in a weight ratio of 20 to 40%. However, since the solar cell is used from outside for a long period of time, the encapsulant used in the module is subject to a phenomenon such as discoloration due to structural deformation due to factors such as UV, heat, and moisture over time, . Therefore, additives such as an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a heat stabilizer have been used together to form an encapsulant in order to prevent such deterioration of efficiency. However, in spite of the use of these additives, the reduction in efficiency due to the degradation of the sealing material stability still remains as an important problem.
일반적으로 태양전지는 고전압을 얻기 위한 모듈 어레이를 통하여 약 1,000V 까지의 시스템 전압이 발생하며 모듈 간 전위차에 의한 전류의 누설이 발생할 수 있다. 이러한 과정에 의해 유리에 함유된 금속이온이 해리되어 셀 표면까지 이동하여 축적되고 이것은 지속적인 셀의 전기적 특성저하를 유발한다. 이러한 현상은 일반적으로 발전효율 감소 현상(potential induced degradation; PID)으로 알려져 있는 효율저하 현상의 원인 중의 하나로 생각되고 있으며 태양전지 모듈 설치 후에 흔히 나타나는 문제이다. 특히, 비나 이슬 등에 의해서 모듈 표면이 젖어있을 때에는 누설전류 발생이 증가하여 모듈의 성능에 심각한 저하를 가져온다.Generally, a solar cell generates a system voltage up to about 1,000 V through a module array for obtaining a high voltage, and current leakage may occur due to a potential difference between the modules. By this process, the metal ions contained in the glass dissociate and migrate to the cell surface and accumulate, which causes continuous deterioration of the electrical properties of the cell. This phenomenon is considered to be one of the causes of efficiency deterioration generally known as potential induced degradation (PID) and is a common problem after the installation of the solar cell module. Particularly, when the surface of the module is wet by rain or dew, leakage current is increased and the performance of the module is seriously degraded.
따라서, 이러한 누설전류를 방지하기 위한 연구가 진행되어 왔는데, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제2010-0123505호는 투명성이 우수할 뿐만 아니라, 수분 차단성이 우수한 봉지재 시트를 제공하기 위한 것으로, "[수학식 1] 103 × d ≤ -1.8 × A + 937(상기 수학식 1에서, d는 에틸렌-알파올레핀 공중합체의 밀도이고, A는 에틸렌-알파올레핀 공중합체 중 알파올레핀 공단량체의 중량% 이다)에 의해서 정의되는 밀도(d, g/cc) 및 3.5 미만의 분자량 분포(Mw/Mn)를 갖는 에틸렌-알파올레핀 공중합체, 및 실란계 화합물을 포함하는 실란 그라프트 변성 에틸렌-알파올레핀 공중합체를 포함하는 봉지재 시트"를 개시하고 있다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0123505 discloses an encapsulating material sheet having excellent transparency and excellent moisture barrier property. Wherein d is the density of the ethylene-alpha olefin copolymer, and A is the weight percent of the alpha olefin comonomer in the ethylene-alpha olefin copolymer. ≪ EMI ID = Ethylene / alpha-olefin copolymer having a density (d, g / cc) defined by a molecular weight distribution (Mw / Mn) of less than 3.5 and a silane-grafted ethylene-alpha olefin copolymer An encapsulating material sheet containing a cementing agent ".
그러나, 상기한 발명에서 개시한 봉지재 시트는 만족할만한 수분 차단성을 얻을 수 없었다. 또한, 현재 태양전지 모듈의 인증시험에서도 PID 영향에 대한 정확한 평가가 이루어지지 않고 있으며 이의 해결을 위해서는 적합한 셀 개발, 모듈 어레이 시스템 개발 및 보다 절연성이 큰 소재의 사용 등의 다른 제안이 되고 있으나 아직까지 적절하고 만족할 만한 해결책이 전혀 제시되고 있지 못한 실정이다.
However, the sealing material sheet disclosed in the above-mentioned invention could not obtain a satisfactory moisture barrier property. In addition, in the certification test of the solar cell module, there is no accurate evaluation of the influence of the PID. To solve this problem, other proposals such as development of a suitable cell, development of a module array system and use of a material with higher insulation have been made yet There is no proper and satisfactory solution at all.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 있어서의 기술적 문제점을 감안하여 된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 상기한 종래의 태양전지 봉지재로 사용되는 폴리에틸렌-비닐아세테이트에 금속이온을 강력하게 포집할 수 있는 특정 물질을 부가하여 금속 이온이 유리로부터 분리되어 봉지재를 통하여 셀의 표면까지 이동하여 축적되는 것을 원천적으로 차단함으로써 셀에서 발생한 전류의 손실을 방지할 수 있는 태양전지용 봉지재 조성물을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a solar cell encapsulant, which is capable of strongly capturing metal ions in polyethylene- The present invention provides a solar cell encapsulant composition capable of preventing the loss of electric current generated in a cell by originally blocking the accumulation of metal ions separated from the glass and moving to the surface of the cell through the encapsulant by adding a specific substance will be.
본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 가지는 태양전지용 봉지재 조성물을 사용하여 봉지재 시트를 보다 용이하게 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an encapsulating material sheet more easily using the encapsulating material composition for a solar cell having the above-mentioned excellent characteristics.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
The present invention may also be directed to accomplishing other objects that can be easily derived by those skilled in the art from the overall description of the present specification, other than the above-described and obvious objects.
상기한 본원발명의 목적은, 본 발명자 등이 상술한 바와 같이 태양전지에 사용되는 저철분 강화유리는 일반적으로 소듐옥사이드(Na2O)가 10 내지 15%, 칼슘옥사이드 (CaO)가 5 내지 10% 가 함유되어 있고, 장기간의 사용, 고온, 다습의 조건에서는 금속이온이 해리되어 봉지재를 통과하여 태양전지 셀의 표면까지 이동이 가능하다는 것과, 모듈 어레이에 의한 전위차 발생으로 셀과 프레임 사이의 전류의 누설현상에 의해서 이러한 금속이온의 이동이 가속화되어 전지의 효율이 저하된다는 문제를 발생시킬 수 있기 때문에 유리로부터의 금속이온의 이동을 원천적으로 방지하는 것이 필요하다는 것과, 그리고 아울러 이 금속 이온은 봉지재 물질인 에틸렌 비닐아세테이트 분자의 가수분해를 촉진하여 봉지재의 내구성을 약화시켜서 모듈의 장기 안정성을 저해하기 때문에 이의 방지를 위해서는 이 금속이온을 선택적으로 강하게 포집할 수 있는, 특히 유리표면에서부터 포집이 가능한 물질을 봉지재와 함께 사용하는 것이 효과적이라는 것을 인식하고, 따라서 본 발명자들은 상기한 사실로부터 금속이온 포집 물질로서 유리와 폴리에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 봉지재와의 접착력을 높이기 위하여 사용하는 실란커플링제에 금속이온을 포집할 수 있는 기능이 부여된 물질을 선정하여 시험하여 본 결과 본 발명에 따른 물질의 부가로 고온다습의 조건에서도 장기간 안정적으로 사용하는 것이 가능함을 밝혀내어 달성될 수 있었다.
The object of the present invention is to provide a low iron tempered glass for use in a solar cell as described above, which comprises 10 to 15% of sodium oxide (Na 2 O) and 5 to 10% of calcium oxide (CaO) %, And that metal ions can dissociate under long-term use, high temperature, and high humidity conditions, can move through the encapsulant to the surface of the solar cell, and that the potential difference between the cell and the frame It is necessary to prevent the migration of the metal ions from the glass because the migration of the metal ions accelerates due to the leakage of the electric current and the efficiency of the battery is lowered. It promotes the hydrolysis of the ethylene vinyl acetate molecule, which is the encapsulating material, and weakens the durability of the encapsulant, thereby reducing the long-term stability of the module. The inventors of the present invention have recognized that it is effective to selectively and strongly collect these metal ions, particularly, to use a material capable of collecting from the glass surface together with the encapsulant, As a result, the material having the function of collecting the metal ion was selected and tested on the silane coupling agent used for enhancing the adhesion between the glass and the polyethylene-vinyl acetate copolymer encapsulant. As a result, And further it can be stably used for a long period of time under conditions of high temperature and high humidity.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기절연성이 우수한 태양전지용 봉지재 조성물은;In order to accomplish the above object, the present invention provides a sealing composition for a solar cell having excellent electrical insulation;
에틸렌비닐아세테이트 공중합 수지를 주제로 하며, 여기에 상기 수지 중량에 대해 과산화물 0.1 내지 5중량부와 금속이온 포집기능을 가지는 실란화합물 0.01 내지 5 중량부가 핵심 첨가제로 부가된 것임을 특징으로 한다.Ethylene vinyl acetate copolymer resin, 0.1 to 5 parts by weight of a peroxide and 0.01 to 5 parts by weight of a silane compound having a metal ion trapping function are added as core additives to the weight of the resin.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 실란화합물은 하기 구조식 (I)에 의해 표시되어 지는 물질임을 특징으로 한다:According to another embodiment of the present invention, the silane compound is a material represented by the following structural formula (I)
상기 구조식에서, X는 NH, O, S 또는 Se이고,In the above formula, X is NH, O, S or Se,
R은 H 또는 C1 내지 C8의 알킬기이고,R is H or a C1 to C8 alkyl group,
m 및 n은 각각 1 이상 6 이하의 정수임.m and n are each an integer of 1 or more and 6 or less.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 실란화합물은 유리에서 해리되는 Na+과 Ca2 +을 표면에서부터 효과적으로 포집하며 유리와의 강한 접착력을 가지도록 단독 또는 다른 일반적인 실란커플링제와 함께 사용되는 것임을 특징으로 한다.According to a further configuration of the invention, wherein said silane compound is collecting the Na + and Ca 2 + that dissociate in the glass effectively from the surface, and that used with a single or another common silane coupling agent so as to have a strong adhesion to the glass .
본 발명의 또 구성에 따르면, 상기 봉지재 조성물은 2중량부를 초과하지 않는 가교조제와 0.01 내지 3중량부의 자외선흡수제 및 광안정제가 더 부가되어 배합된 것임을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the encapsulating material composition is characterized in that the ultraviolet absorbing agent and the light stabilizer are added in an amount of not more than 2 parts by weight and 0.01 to 3 parts by weight, respectively.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절연성이 우수한 태양전지용 봉지재 시트의 제조방법은;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sealing material sheet for a solar cell,
에틸렌비닐아세테이트 공중합 수지를 주제로 하며, 여기에 상기 수지 중량에 대해 과산화물 0.1 내지 5중량부와 실란화합물 0.01 내지 5 중량부가 핵심 첨가제로 부가되어 조성된 봉지재 조성물을 칼렌다 또는 티-다이(T-die) 압출의 방법으로 시트로 성형하여 제조함을 특징으로 한다.Ethylene vinyl acetate copolymer resin, and 0.1 to 5 parts by weight of peroxide and 0.01 to 5 parts by weight of a silane compound as a core additive to the weight of the resin are added to a calender or T-die (T- die) extrusion method.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절연성이 우수한 태양전지용 봉지재 시트의 제조방법은;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sealing material sheet for a solar cell,
실란화합물을 제외한 첨가제를 EVA 수지와 혼합하여 시트를 제조하는 단계;Mixing the additive excluding the silane compound with the EVA resin to prepare a sheet;
상기 제조된 시트에 실란화합물을 코팅하여 첨가하는 단계; 및 Coating the prepared sheet with a silane compound; And
상기 코팅된 시트를 열처리하여 안정화시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
And heat treating the coated sheet to stabilize the coated sheet.
상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절연성이 우수한 태양전지 모듈은;According to another aspect of the present invention, there is provided a solar cell module having excellent insulation characteristics.
유리기판, 봉지재 시트, 태양전지셀, 봉지재 시트, 백시트가 순서대로 적층된 후 가열 가압된 태양전지 모듈로, A solar cell module in which a glass substrate, an encapsulating material sheet, a solar cell, an encapsulating material sheet, and a back sheet are stacked in this order and then heated and pressed,
상기 봉지재 시트는 에틸렌비닐아세테이트 공중합 수지를 주제로 하며, 여기에 상기 수지 중량에 대해 과산화물 0.1 내지 5중량부와 실란화합물 0.01 내지 5 중량부가 핵심 첨가제로 부가되어 조성된 봉지재 조성물로부터 시트로 성형한 것임을 특징으로 한다.
The encapsulating material sheet is made of an ethylene vinyl acetate copolymer resin and 0.1 to 5 parts by weight of peroxide and 0.01 to 5 parts by weight of a silane compound are added as core additives to the weight of the resin, .
상기와 같이 구성되는 본 발명의 태양전지용 봉지재 조성물은 금속이온 특히 Na+, Ca2 +을 강력하게 포집할 수 있는 특정한 구조의 실란화합물과 과산화물을 부가하여 조성하므로, 유리에서 해리되는 금속이온을 유림표면에서부터 포집하여 금속이온이 셀 표면에 적층되는 것과 봉지재 분자의 가수분해를 억제하므로 고온다습한 가혹조건 및 전위차로 인한 누설전류가 발생하는 조건에서도 셀 및 봉지재를 효과적으로 보호하여 장기간 사용시에도 태양전지 성능저하 방지 및 봉지재의 구조 및 기능을 안정하게 유지하는 봉지재 시트의 제공을 가능하게 하여 종래의 기술적 문제를 해결하였다.
Since solar cell encapsulant composition of the present invention is configured as described above, the composition in addition to the silane compounds and the peroxide of a specific structure capable of strongly trapping metal ion, especially Na +, Ca 2 +, a metal ion to be dissociated from the glass It collects metal ions on the cell surface and suppresses the hydrolysis of the encapsulating material. Therefore, it protects the cells and encapsulation material efficiently even under conditions of high temperature, high humidity, harsh conditions, and potential leakage. It is possible to prevent degradation of solar cell performance and to provide an encapsulation material sheet that stably maintains the structure and function of the encapsulation material, thereby solving the conventional technical problems.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 더욱 자세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the preferred embodiments.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 절연성이 우수한 태양전지용 봉지재 조성물은 에틸렌-비닐아세테이트 수지와 아세틸기를 통한 가교반응을 진행시킬 수 있는 적당한 과산화물 및 유리와의 접착력을 높이면서 해리된 금속이온을 포집하는 실란화합물, 그리고 부가적으로 가교조제와 자외선흡수제, 광안정제 등을 첨가하여 이루어진다.The encapsulating material composition for a solar cell according to a preferred embodiment of the present invention has a suitable peroxide capable of accelerating a crosslinking reaction between an ethylene-vinyl acetate resin and an acetyl group and a peroxide capable of adsorbing dissociated metal ions A silane compound, and additionally a crosslinking aid, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and the like.
통상적으로, 태양전지용 모듈의 유리에서 해리되는 금속이온으로는 Na+과 Ca2+가 일반적이다. 이는 태양전지용 유리를 제조하는데 있어서 사용된 물질로부터 유래하는 것으로 일반적으로 소듐옥사이드(Na2O)가 10 내지 15%, 칼슘옥사이드 (CaO)가 5 내지 10%가 함유되어 있다. 필드에서의 장기간 사용되고 자외선 조사나 고온다습한 조건이 지속적으로 반복되기 때문에 유리에 함유된 금속이온이 해리되어 나오고 태양전지의 전위차 발생으로 인한 분극에 의하여 전류의 흐름을 통하여 모듈 내부로 이동이 지속적으로 진행된다. 금속이온은 셀 표면에 축적되어 전류누설을 통한 전기적 성능을 약화시키며, 봉지재 분자의 가수분해를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 이러한 금속이온은 유리표면이나 유리와 셀 사이의 가교역할을 하는 봉지재 층에서 차단하는 것이 가장 이상적이라 할 수 있다. 이러한 금속이온을 선택적으로 강하게 포집하기 위해서는 다양한 물질이 사용될 수 있고, 예를 들면 폴리아민 화합물, 폴리유기산 화합물, 폴리머캡토 화합물 및 폴리에테르 화합물 등이 있다. 이러한 화합물은 알킬 또는 아릴형 구조를 가지면서 사슬형태로 존재하거나 고리 형태로 존재한다. 그러나, 폴리아민 화합물이나 폴리유기산 화합물 또는 폴리머캡토 화합물은 봉지재와 함께 사용할 경우 봉지재를 가수분해를 촉진하여 안정성을 약화시키거나, 황변 및 냄새의 원인이 될 수 있어 태양전지 모듈에 안정적으로 사용하는데 어려움이 있다. 또한, 금속이온 포집제는 봉지재인 에틸렌 비닐아세테이트와 상용성이 우수한 물질을 사용하는 것이 효과 면에서 바람직하다. 이에 본 발명자들은 연구를 거듭한 결과 유리와의 접착력 향상을 목적으로 사용하는 실란커플링제에 높은 금속이온 포집 효과를 가지는 작용기가 존재한다면 유리 접착력 향상뿐 아니라 유리표면에서부터 금속이온을 포집할 수 있게 되어 금속이온의 차단에 효과적임을 알게 되었고, 이러한 물질은 태양전지 구성 소재의 안정성에 영향을 주지 않으면서 에틸렌 비닐아세테이트와 뛰어난 상용성을 가지고 있음을 밝혀내어 발명을 완성하게 되었다. Typically, Na + and Ca 2+ are common metal ions dissociated from the glass of a solar cell module. This is derived from the materials used in the production of solar cell glass, and generally contains 10-15% of sodium oxide (Na 2 O) and 5-10% of calcium oxide (CaO). Because it is used for a long time in the field and ultraviolet ray irradiation or high temperature and high humidity conditions are continuously repeated, the metal ions contained in the glass dissociate and the electric current flows due to the polarization caused by the potential difference of the solar cell, It proceeds. It is known that metal ions accumulate on the cell surface to weaken the electrical performance through current leakage and promote the hydrolysis of the sealant molecules. These metal ions are most ideal to block on the glass surface or in the encapsulant layer which acts as a bridge between the glass and the cell. In order to selectively and strongly collect these metal ions, various materials can be used, and examples thereof include polyamine compounds, poly organic acid compounds, polymer capto compounds, and polyether compounds. These compounds exist in the form of chains having an alkyl or aryl-type structure or in the form of a ring. However, a polyamine compound, a poly organic acid compound, or a polymer capped compound, when used together with an encapsulating material, promotes hydrolysis of the encapsulating material to weaken the stability, or cause yellowing and odor, There is a difficulty. In addition, it is preferable that the metal ion trapping agent is a material having excellent compatibility with ethylene vinyl acetate which is a sealing material. As a result, the inventors of the present invention have found that when a functional group having a high metal ion trapping effect exists in a silane coupling agent used for the purpose of improving adhesion to glass, it is possible not only to improve glass adhesion but also to capture metal ions from the glass surface And it is found that these materials have excellent compatibility with ethylene vinyl acetate without affecting the stability of the constituent materials of the solar cell.
본 발명에 따르면, 적당한 금속이온 포집을 위하여는 적당한 작용기가 존재하는 것이 필요하며 유리와의 접착력을 위해서는 트리알콕시실란기가 필요함을 알게 되어 하기 구조식 (I)과 같은 화합물이 두 가지 기능을 나타내는데 우수함을 발견하게 되었다. According to the present invention, it is necessary to have a proper functional group for proper metal ion trapping, and it is known that a trialkoxysilane group is necessary for adhesion to glass, and thus a compound represented by the following structural formula (I) exhibits two functions Found.
상기 구조식에서, X는 NH, O, S 또는 Se이고,In the above formula, X is NH, O, S or Se,
R은 H 또는 C1 내지 C8의 알킬기이고,R is H or a C1 to C8 alkyl group,
m 및 n은 각각 1 이상 6 이하의 정수임.
m and n are each an integer of 1 or more and 6 or less.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 금속이온 포집제로 사용된 실란화합물은 에틸렌 비닐아세테이트 100 중량에 대해서 0.01 내지 5 중량부를, 바람직하게는 0.1 내지 2중량부를 사용하는 것이다. 실란화합물이 0.01 중량부 보다 적게 사용하면 충분한 포집효과를 내기가 어려우며, 반대로 5 중량부 보다 많이 사용하면 봉지재의 접착력과 경제성에서 바람직하지 않다.According to another preferred embodiment of the present invention, the silane compound used as the metal ion scavenger is used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of ethylene vinyl acetate. When the silane compound is used in an amount less than 0.01 part by weight, it is difficult to obtain a sufficient collecting effect. On the other hand, if more than 5 parts by weight is used, adhesion and economical efficiency of the sealing material are not preferable.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 봉지재 시트에 사용되는 유기 과산화물은 2,2-디(t-부틸퍼옥시)부탄, t-부틸-퍼옥시 아이소프로필벤젠, 1,1-디-(t-아밀퍼옥시)사이클로헥산, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥실 카보네이트, t-아밀(2-에틸헥실)모노퍼옥시 카르보네이트, t-부틸퍼옥시 아세테이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 중에서 선택되는 1종 혹은 2종을 사용할 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, the organic peroxide used in the encapsulant sheet is selected from the group consisting of 2,2-di (t-butylperoxy) butane, t-butylperoxyisopropylbenzene, (t-amylperoxy) cyclohexane, t-butylperoxy-2-ethylhexylcarbonate, t-amyl (2-ethylhexyl) monoperoxycarbonate, t-butylperoxyacetate, 2-ethylhexanoate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, and t-butylperoxy-2-ethylhexanoate. .
상기 과산화물의 사용량은 EVA 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. The amount of the peroxide to be used is preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the EVA copolymer.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 봉지재 시트에 사용되는 가교조제로는 트리알릴 아이소시아누레이트, 트리 알릴 아이소시아네이트, 트리메티롤프로판-트리-메타아크릴레이트 등을 들 수 있으며 2 중량부 이내에서 사용하는 것이 바람직하다.According to another preferred embodiment of the present invention, the crosslinking aid used for the sealing material sheet includes triallyl isocyanurate, triallyl isocyanate, trimethylol propane-tri-methacrylate, It is preferable to use it within the above range.
본 발명에 따르면, 상기 특정의 실란화합물과 함께 사용될 수 있는 실란 커플링제로는 비닐기, 아크릴록시기, 메타아크릴록시기와 같은 불포화기, 아미노기, 에폭시기 등과 함께, 알콕시기와 같은 가수 분해 가능한 기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 실란 커플링제로서 구체적으로는 비닐트리에톡시실록산, 비닐트리메톡시실록산, γ-메타아크릴록시프로필트리에톡시실록산 등이 있으며 0.01 내지 3 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.According to the present invention, as the silane coupling agent that can be used together with the specific silane compound, a compound having a hydrolyzable group such as an alkoxy group together with an unsaturated group such as a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloxy group, an amino group, . Specific examples of the silane coupling agent include vinyltriethoxysiloxane, vinyltrimethoxysiloxane and? -Methacryloxypropyltriethoxysiloxane, and it is preferable to use 0.01 to 3 parts by weight of the silane coupling agent.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 봉지재 시트는 상기한 바와 같이 필요에 따라 기타 각종 첨가제를 첨가할 수 있는데, 본 발명에 따라 첨가될 수 있는 상기 각종 첨가제로는, 광안정제, 자외선흡수제, 산화방지제 등을 들 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the encapsulating material sheet of the present invention may contain other various additives as required, as described above. Examples of the various additives that can be added according to the present invention include light stabilizers, Ultraviolet absorbers, antioxidants, and the like.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 실란화합물은 에틸렌 비닐아세테이트 및 가교제로서의 유기과산화물, 가교조제, 실란커플링제, 산화방지제, 자외선흡수제 및 광안정제 등의 첨가제와 함께 배합하여 압출하여 시트로 성형하거나 시트성형 중에 단독으로 투입하여 사용할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the silane compound is compounded together with additives such as ethylene vinyl acetate and an organic peroxide as a crosslinking agent, a crosslinking aid, a silane coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber and a light stabilizer, It can be used alone during sheet molding.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 태양전지용 봉지재 시트는 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 봉지재 조성물을 이용하여 T-다이(die) 압출이나 캘린더 공정으로 200 내지 1000mm의 두께로 가공하여 봉지재 시트를 제조할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the encapsulating material sheet for a solar cell of the present invention can be produced by a T-die extrusion or calendering process using the encapsulating material composition according to the present invention as described above to a thickness of 200 to 1000 mm To produce an encapsulating material sheet.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 본 발명의 절연성이 우수한 태양전지용 봉지재 시트의 또 다른 제조방법은 실란화합물을 제외한 첨가제를 EVA 수지와 혼합하여 시트를 제조하는 단계; 및 상기 제조된 시트에 실란화합물을 코팅하여 첨가하는 단계; 상기 코팅된 시트를 열처리하여 안정화시키는 단계를 포함하여 제조될 수있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a sealing material sheet for a solar cell excellent in insulation of the present invention, comprising: preparing a sheet by mixing an additive other than a silane compound with an EVA resin; And coating and adding a silane compound to the sheet; And heat treating and stabilizing the coated sheet.
상기 실란화합물을 봉지재 시트에의 코팅하는 것은 그라비아 코터, 콤마 코터, 립 코터, 스핀 코터 등을 사용하여 이룰 수 있으며 당업자가 적절한 방법을 선택하여 사용할 수 있다.The silane compound may be coated on the encapsulating material sheet by using a gravure coater, a comma coater, a lip coater, a spin coater, or the like.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지용 봉지재 조성물은 적당한 실란화합물의 선택을 통하여 유리에서 해리 전이되는 금속이온을 포집하여 셀 표면에서의 축적을 방지함은 물론 봉지재의 가수분해를 방지하여, 이러한 봉지재 조성물에 의해 제조된 시트, 그리고 이를 이용한 태양전지 모듈의 장기안정성을 우수하게 한다.
As described above, the sealing composition for a solar cell according to the present invention can prevent the accumulation on the cell surface as well as hydrolysis of the sealing material by collecting metal ions which dissociate from the glass through selection of an appropriate silane compound, The sheet produced by such an encapsulating material composition and the solar cell module using the same are excellent in long-term stability.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위를 이들 실시예에 한정하기 위한 것이 아님은 물론이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these Examples.
실시예 1Example 1
에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(비닐아세테이트 함량 28중량%, 멜트 플로우 레이트 15g/10분) 100 중량부에 대해, 5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사제, 루페록스 101) 1.0 중량부, 가교조제로 트리알릴 아이소시아누레이트(일본화성제, TAIC) 0.8 중량부, UV 흡수제로 2-하이드록시-4-옥틸록시벤조피논(스미토모화학사제, sumisorb 130) 0.1 중량부 및 실란화합물 SIB1834.0 (Gelest 사제) 0.5 중량부를 배합하여, 직경 105mm 트윈 압출기로 110℃ 미만의 온도로 압출하여 500μm의 시트를 제조하였다.
Dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (available from Alchemase, lupe) was added to 100 parts by weight of an ethylene vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content 28 wt%, melt flow rate 15 g / 10 min) 0.8 parts by weight of triallyl isocyanurate (TAIC, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) as a crosslinking aid, 0.1 part by weight of 2-hydroxy-4-octyloxybenzopyrone (sumisorb 130, Sumitomo Chemical Co., And 0.5 part by weight of silane compound SIB1834.0 (manufactured by Gelest) were mixed and extruded at a temperature of less than 110 DEG C by a twin-screw extruder having a diameter of 105 mm to prepare a sheet having a thickness of 500 mu m.
실시예 2Example 2
에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(비닐아세테이트 함량 28중량%, 멜트 플로우 레이트 15g/10분) 100 중량부에 대해, 5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사제, 루페록스 101) 1.0 중량부, 가교조제로 트리알릴 아이소시아누레이트(일본화성제, TAIC) 0.8 중량부, UV 흡수제로 2-하이드록시-4-옥틸록시벤조피논(스미토모화학사제, sumisorb 130) 0.1 중량부를 배합하여, 직경 105mm 트윈 압출기로 110℃ 미만의 온도로 압출하여 500μm의 시트를 제조하고 이어서 그라비아 코터를 이용하여 실란 화합물 SIB1834.0 (Gelest 사제)를 0.1중량%가 되게 코팅한 다음 90℃에서 30초간 열처리하여 봉지재 시트를 제조하였다.
Dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (available from Alchemase, lupe) was added to 100 parts by weight of an ethylene vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content 28 wt%, melt flow rate 15 g / 10 min) 0.8 parts by weight of triallyl isocyanurate (TAIC, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) as a crosslinking aid, 0.1 part by weight of 2-hydroxy-4-octyloxybenzopyrone (sumisorb 130, Sumitomo Chemical Co., And the mixture was extruded at a temperature of less than 110 DEG C by a twin-screw extruder having a diameter of 105 mm to prepare a sheet having a thickness of 500 mu m. Then, a silane compound SIB1834.0 (manufactured by Gelest Co.) For 30 seconds to prepare an encapsulating material sheet.
실시예 3Example 3
에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(비닐아세테이트 함량 28중량%, 멜트 플로우 레이트 15g/10분) 100 중량부에 대해, 5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사제, 루페록스 101) 1.0 중량부, 가교조제로 트리알릴 아이소시아누레이트(일본화성제, TAIC) 0.8 중량부, UV 흡수제로 2-하이드록시-4-옥틸록시벤조피논(스미토모화학사제, sumisorb 130) 0.1 중량부 및 실란화합물 SIB1834.0 (Gelest 사제) 0.2 중량부와 실란커플링제 3-메타아크릴옥시프로필 트리메톡시실란(methacryloxypropyltrimethoxysilane) (신에츠, KBM503) 0.3중량부를 배합하여, 직경 105mm 트윈 압출기로 110℃ 미만의 온도로 압출하여 500μm의 시트를 제조하였다.
Dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (available from Alchemase, lupe) was added to 100 parts by weight of an ethylene vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content 28 wt%, melt flow rate 15 g / 10 min) 0.8 parts by weight of triallyl isocyanurate (TAIC, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) as a crosslinking aid, 0.1 part by weight of 2-hydroxy-4-octyloxybenzopyrone (sumisorb 130, Sumitomo Chemical Co., , 0.2 part by weight of silane compound SIB1834.0 (manufactured by Gelest) and 0.3 part by weight of silane coupling agent 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Shinetsu, KBM503) were mixed and kneaded in a twin-screw extruder having a diameter of 105 mm at 110 ° C To prepare a sheet having a thickness of 500 mu m.
실시예 4Example 4
에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(비닐아세테이트 함량 28중량%, 멜트 플로우 레이트 15g/10분) 100 중량부에 대해, 5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사제, 루페록스 101) 1.0 중량부, 가교조제로 트리알릴 아이소시아누레이트(일본화성제, TAIC) 0.8 중량부, UV 흡수제로 2-하이드록시-4-옥틸록시벤조피논(스미토모화학사제, sumisorb 130) 0.1 중량부를 배합하여, 직경 105mm 트윈 압출기로 110℃ 미만의 온도로 압출하여 500μm의 시트를 제조하고 이어서 그라비아 코터를 이용하여 실란 화합물 SIB1834.0 (Gelest 사제)를 0.05중량%, 실란커플링제 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 (methacryloxypropyltrimethoxysilane) (신에츠, KBM503)을 0.05중량부가 되게 코팅한 다음 90℃에서 30초간 열처리하여 봉지재 시트를 제조하였다.
Dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (available from Alchemase, lupe) was added to 100 parts by weight of an ethylene vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content 28 wt%, melt flow rate 15 g / 10 min) 0.8 parts by weight of triallyl isocyanurate (TAIC, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) as a crosslinking aid, 0.1 part by weight of 2-hydroxy-4-octyloxybenzopyrone (sumisorb 130, Sumitomo Chemical Co., And the mixture was extruded at a temperature of less than 110 DEG C by a twin-screw extruder having a diameter of 105 mm to prepare a sheet having a thickness of 500 mu m. Then, a gravure coater was used to form a silane compound SIB1834.0 (manufactured by Gelest) 0.05 part by weight of acryloxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu, KBM503) was coated thereon and heat-treated at 90 ° C for 30 seconds to prepare an encapsulating material sheet.
비교예 1Comparative Example 1
에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(비닐아세테이트 함량 28중량%, 멜트 플로우 레이트 15g/10분) 100 중량부에 대해, 5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산(알케마사제, 루페록스 101) 1.0 중량부, 가교조제로 트리알릴 아이소시아누레이트(일본화성제, TAIC) 0.8 중량부, UV 흡수제로 2-하이드록시-4-옥틸록시벤조피논(스미토모화학사제, sumisorb 130) 0.1 중량부 및 실란커플링제 3-메타아크릴옥시프로필 트리메톡시실란(methacryloxypropyltrimethoxysilane) (신에츠, KBM503) 0.5중량부를 배합하여, 직경 105mm 트윈 압출기로 110℃ 미만의 온도로 압출하여 500μm의 시트를 제조하였다.
Dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (available from Alchemase, lupe) was added to 100 parts by weight of an ethylene vinyl acetate copolymer (vinyl acetate content 28 wt%, melt flow rate 15 g / 10 min) 0.8 parts by weight of triallyl isocyanurate (TAIC, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) as a crosslinking aid, 0.1 part by weight of 2-hydroxy-4-octyloxybenzopyrone (sumisorb 130, Sumitomo Chemical Co., And 0.5 part by weight of a silane coupling agent, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Shin-etsu, KBM503) were mixed and extruded at a temperature of less than 110 캜 by a twin-screw extruder having a diameter of 105 mm to prepare a sheet having a thickness of 500 탆.
실험예 1Experimental Example 1
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 봉지재 시트 및 저철분 강화유리(3.2 T, AGC사제), 백시트, mc-Si 셀을 이용하여 진공압착기로 150℃, 20분간 용융압착하여 54셀 모듈을 제작하였다.The sheet was melt-pressed at 150 DEG C for 20 minutes using a sealing material sheet and a low-iron-reinforced glass (3.2 T, produced by AGC), a back sheet and an mc-Si cell prepared in the above Examples and Comparative Examples, Respectively.
65℃, 85% 상대습도 조건에서 태양전지 모듈의 유리 위에 물을 얇게 채운 채로 -1,000V의 전압을 특정한 시간 동안 인가한 다음 전기출력의 변화를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다. A voltage of -1,000 V was applied for a specific time while the glass of the solar cell module was filled with water thinly at 65 ° C and 85% relative humidity, and the change of electric output was measured. The results are shown in Table 1.
실험예 2Experimental Example 2
상기 실험 1에서 실험한 태양전지 모듈을 85℃, 85% 조건에서 장시간 방치하면서 봉지재의 변색양상을 황변 측정기(Spectro Color meter SE 2000, Nippon Denshoku)로 측정하였으며, 그 실험결과는 다음 표 2에 나타내었다.The color change pattern of the encapsulant was measured with a spectro color meter SE 2000 (Nippon Denshoku) while the solar cell module tested in Experiment 1 was left at 85 ° C and 85% for a long time. The experimental results are shown in the following Table 2 .
상기 각 실험예의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실란화합물을 적용한 절연성 봉지재의 사용을 통하여 유리로부터의 금속이온의 이동을 원천적으로 차단하여 누설전류 현상에 의한 태양전지 모듈의 성능저하를 효과적으로 방지할 뿐만 아니라, 봉지재의 안정성에도 크게 기여함을 알 수 있다.
As can be seen from the results of each of the above Experimental Examples, the use of the insulating sealant using the silane compound according to the present invention essentially cuts off the movement of metal ions from the glass, thereby deteriorating the performance of the solar cell module due to the leakage current phenomenon. It can be understood that it contributes not only effectively but also greatly to the stability of the sealing material.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시형태에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to the person.
Claims (7)
Ethylene vinyl acetate copolymer resin, wherein 0.1 to 5 parts by weight of peroxide and 0.01 to 5 parts by weight of a silane compound having a metal ion collecting function are added as core additives to the weight of the resin, Composition.
상기 구조식에서, X는 NH, O, S 또는 Se이고,
R은 H 또는 C1 내지 C8의 알킬기이고,
m 및 n은 각각 1 이상 6 이하의 정수임.
The solar cell encapsulation composition according to claim 1, wherein the silane compound is represented by the following structural formula (I):
In the above formula, X is NH, O, S or Se,
R is H or a C1 to C8 alkyl group,
m and n are each an integer of 1 or more and 6 or less.
The solar cell encapsulant composition according to claim 1 or 2, wherein the silane compound is used alone or in combination with other common silane coupling agents.
The encapsulating material composition for a solar cell according to claim 1, wherein the encapsulating material composition comprises a crosslinking auxiliary not exceeding 2 parts by weight and 0.01 to 3 parts by weight of an ultraviolet absorber and a light stabilizer.
Ethylene vinyl acetate copolymer resin, and 0.1 to 5 parts by weight of peroxide and 0.01 to 5 parts by weight of a silane compound as a core additive to the weight of the resin are added to a calender or T-die (T- die extruding the mixture into a sheet to form an excellent sealing material sheet for a solar cell.
상기 제조된 시트에 실란화합물을 코팅하여 첨가하는 단계; 및
상기 코팅된 시트를 열처리하여 안정화시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 우수한 태양전지용 봉지재 시트의 제조방법.
Mixing the additive excluding the silane compound with the EVA resin to prepare a sheet;
Coating the prepared sheet with a silane compound; And
And heat-treating the coated sheet to stabilize the coated sheet.
상기 봉지재 시트는 청구항 1 또는 2의 봉지재 조성물로부터 시트로 성형한 것임을 특징으로 우수한 태양전지 모듈.
A solar cell module in which a glass substrate, an encapsulating material sheet, a solar cell, an encapsulating material sheet, and a back sheet are stacked in this order and then heated and pressed,
Wherein the encapsulation material sheet is formed into a sheet from the encapsulation material composition of claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130062578A KR20140142388A (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Encapsulation composition for a solarcell and preparing process of the sheet using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130062578A KR20140142388A (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Encapsulation composition for a solarcell and preparing process of the sheet using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140142388A true KR20140142388A (en) | 2014-12-12 |
Family
ID=52459876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130062578A KR20140142388A (en) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | Encapsulation composition for a solarcell and preparing process of the sheet using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140142388A (en) |
-
2013
- 2013-05-31 KR KR1020130062578A patent/KR20140142388A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021238116A1 (en) | Anti-pid poe adhesive film specifically for photovoltaic double-glass assembly packaging and preparation method therefor | |
| JPWO2006085603A1 (en) | Method for producing solar cell encapsulant | |
| CN113913117B (en) | Photovoltaic cell assembly packaging adhesive film and preparation method and application thereof | |
| EP2770541B1 (en) | Solar cell sealing film and solar cell using same | |
| JP2014212318A (en) | Encapsulant composition for solar cell module, encapsulant sheet for solar cell module, and solar cell module | |
| US9123836B2 (en) | Solar cell sealing film and solar cell using the same | |
| KR20140072934A (en) | Encapsulation composition for a solarcell and preparing process fo the sheet using the same | |
| KR101439426B1 (en) | A solar cell sealing sheet and a solar cell module using thereof | |
| KR101063886B1 (en) | Method for Preparing Adhesive Sheet for Solar Cell Module | |
| KR20150059957A (en) | Encapsulation sheet for a solarcell and a solarcell module using the same | |
| CN114605927A (en) | high-PID-resistance photovoltaic adhesive film, preparation method thereof and photovoltaic module | |
| KR101202573B1 (en) | Composition of Ethylene Vinyl Acetate Copolymer for Solar Cell Encapsulant | |
| JP5565520B1 (en) | Resin composition for solar cell encapsulant, solar cell encapsulant and solar cell module | |
| JP2010225926A (en) | Sealing sheet for solar cell | |
| CN105027303A (en) | Encapsulants for solar battery, and solar battery module | |
| CN114854331B (en) | Ultraviolet cut-off type EVA photovoltaic adhesive film, preparation method thereof and photovoltaic module | |
| KR20130067389A (en) | Encapsulation sheet for a solar cell having an improved efficacy of power generation and the preparing process thereof | |
| KR20160129363A (en) | Encapsulant sheet composition for solar cell, encapsulant sheet and photovoltaic module using the same | |
| KR20140142388A (en) | Encapsulation composition for a solarcell and preparing process of the sheet using the same | |
| KR101624572B1 (en) | Encapsulant sheet for solar cells and solar cell module comprising same | |
| KR101837310B1 (en) | Method for manufacturing Ethylene vinyl acetate copolymer for solar cell encapsulant and preparation method therefor | |
| KR101993994B1 (en) | ethylene vinyl acetate copolymer composite for solar cell encapsulant and solar cell encapsulant thereby | |
| KR102124873B1 (en) | Encapsulation composition for a solarcell and preparing process for the sheet using the same | |
| KR102193258B1 (en) | The solarcell module using an encapsulation sheet for a solarcell | |
| KR20160082087A (en) | Sealing sheet composition for solar cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |