KR20150086930A - Back sheet for a solarcell having an excellent resistance for a sea water and preparing process thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해수 저항성이 우수한 태양전지용 백시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 폴리에스터 필름 및 폴리에틸렌 등으로 이루어진 다층형 태양전지 백시트의 최외면에 유리, 세라믹 입자 및 우레탄과 에폭시 레진을 포함한 해수 저항성 코팅층을 도입하여, pH 7.0 이상의 알칼리 성질을 띠는 해수에 의한 태양전지 백시트의 폴리에스터를 포함한 태양전지 부속품의 내후성을 향상시키고, 유지 보수성을 향상시키며, 더하여 발전 효율이나 발전량을 향상시키는 데에 도움이 되는 태양전지용 백시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a back sheet for a solar cell excellent in seawater resistance and a method for producing the back sheet. More particularly, the present invention relates to a back sheet for a solar cell comprising a glass sheet, a ceramic particle and a urethane and an epoxy resin The present invention can improve the weatherability of the solar cell accessories including the polyester of the solar cell back sheet by the seawater having the alkaline property of pH 7.0 or more and improve the maintenance property and further improve the power generation efficiency and the power generation The present invention relates to a back sheet for a solar cell and a manufacturing method thereof.
최근 환경오염과 기존자원 고갈에 대한 우려로 대체자원 및 미래 에너지원의 다원화가 제시되는 가운데, 무한정한 자원인 태양을 이용한 태양전지가 주목받고 있다. 이러한 태양전지는 태양 광을 전기적 에너지로 바꾸어 주는 장치로서, 무공해, 무소음, 무한공급 에너지라는 관점에서 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. 이러한 태양전지에 있어서 중요한 태양전지 셀은 주로 산업적으로는 결정질 또는 비결정질 실리콘이 쓰이며, 광전효과를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서 태양전지의 가장 안쪽에 위치해 있는 핵심적인 소재이다. 태양전지는 사막, 열대 우림 등 다양하고도 혹독한 환경에서 수십 년 이상의 수명이 보증되어야 하므로 충격, 수분, 산소, 화학물질 등 각종 요소에 약한 태양전지 셀은 에틸렌 비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA) 시트와 같은 열가소성 플라스틱 봉지재로 진공 접착되어 둘러싸여 지고, 가장 뒷면에 위치하는 백시트는 기계적 강도뿐 아니라, 상기한 각종 외부 요인으로부터 태양전지모듈의 셀을 보호하는 역할을 한다. 또한, 태양전지 발전의 규모가 커질수록 사막이나 바다 등 다양한 곳에서 설치되고 있다.In recent years, due to concerns about environmental pollution and depletion of existing resources, alternative sources and diversification of future energy sources have been proposed, and solar cells using sun, which is an unlimited resource, are attracting attention. Such a solar cell is a device that converts sunlight into electrical energy, and many research and development have been made in terms of pollution-free, noiseless, and infinite supply energy. The solar cell, which is important for such a solar cell, is mainly a crystalline material or an amorphous silicon, and is a semiconductor material that converts light energy into electric energy by utilizing a photoelectric effect, and is a core material located in the innermost part of the solar cell. Since the solar cell has to be guaranteed for several decades or more in a variety of harsh environments such as desert, rainforest, etc., the solar cell which is vulnerable to various factors such as impact, moisture, oxygen, and chemical is an ethylene vinyl acetate (EVA) sheet And the back sheet positioned on the most back side serves to protect the cells of the solar cell module from various external factors as well as mechanical strength. In addition, as the size of solar cell power increases, it is installed in various places such as desert or sea.
태양전지 셀을 보호하는 데에 있어서 가장 중요한 부분 중에 하나는 태양전지 백시트의 기계적 성질 유지 및 수분 침투의 방지이다. 특히, 태양전지 모듈을 바다에 설치할 경우 육상의 일반적인 모듈 사용처보다 바닷물로 인해 더욱 다습한 환경이 되기 쉽게 되는데, 이러한 다습한 환경은 고분자 구조의 변형을 일으키는 가수분해(hydrolysis)를 촉진시키며, 이는 고분자 폴리에스테르 등 부자재의 인장 강신도를 저하시킬 수 있다. 인장 강신도가 저하되면 외부 충격 등에 대항한 태양전지 모듈의 나머지 부분의 지지 등 역할을 장기적으로 수행하기 어려우며, 이는 자연적으로 태양전지의 효율 저하 및 수명 저하에 직결된다. 특히, 태양전지 백시트가 보호하고 있는 구성성분 중의 하나인 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)는 수분에 취약하므로 지속적인 수분 노출 시 아세트산 등의 부산물이 발생해 내부 부속품의 부식을 야기할 수 있다. 또한, 빗물 등 일반 물과는 달리 바닷물은 pH 7.0 이상의 알칼리성을 띠고 있는데, 이는 바닷물이 함유하고 있는 염화나트륨, 마그네슘, 칼슘 등과 더불어 이러한 알칼리 물질들은 고온 고습한 환경에서 폴리에스테르 성분의 가수분해를 시킬 수 있다는 연구결과도 발표되어 있다(D. Spaseska et al, J. Chem. Technol. Metall., 45, 4, 2010, 379-384).One of the most important parts in protecting the solar cell is the maintenance of the mechanical properties of the solar cell back sheet and the prevention of moisture penetration. In particular, when the solar cell module is installed in the sea, it becomes easier for the environment to be more humid due to the sea water than the general module usage on the land. Such a humid environment promotes hydrolysis which causes deformation of the polymer structure, The tensile strength of the auxiliary material such as polyester can be lowered. When the tensile strength is lowered, it is difficult to carry out the role of supporting the rest of the solar cell module against external shocks in the long term, which is directly related to deterioration of the efficiency and life of the solar cell. Especially, EVA (Ethylene Vinyl Acetate), which is one of the components protected by the solar cell back sheet, is vulnerable to moisture, and therefore, byproducts such as acetic acid may be generated during continuous water exposure, thereby causing corrosion of internal components. Unlike ordinary water such as rainwater, seawater is alkaline at pH 7.0 or higher. In addition to sodium chloride, magnesium, and calcium contained in seawater, these alkali materials can hydrolyze polyester components in a high temperature and high humidity environment (Spaseska et al., J. Chem. Technol. Metall., 45, 4, 2010, 379-384).
따라서, 이러한 습기가 많은 곳에서 태양전지 모듈 및 EVA를 보호하기 위해, EVA를 대체하는 물질을 도입하는 것이 고려되기 시작하였는데, 대표적 예로 대한민국 특허공개공보 제2011-0068042호에서는 수분에 의해 변형되는 대신 LDPE를 봉지재로 쓰고 있는 방법을 개시하고 있으며, 이 밖에도 내수분성이 우수한 여러 봉지재가 개발되고 있다. 하지만, 백시트 및 셀(cell)과의 접착력, 가격, 공정조건 등 여러 가지 조건을 고려해 보았을 때, EVA를 제외한 다른 재료들은 초기 수준이며, 또한 상기 방법으로 태양전지 모듈의 내수분성을 개선 시 백시트는 전혀 보호받지 못한다는 단점이 있다.
Therefore, in order to protect the solar cell module and the EVA in such a humid place, it has been considered to introduce a substance replacing EVA. For example, in Korean Patent Publication No. 2011-0068042, Discloses a method of using LDPE as an encapsulating material, and in addition, various encapsulating materials excellent in water resistance are being developed. However, considering various conditions such as adhesive force with back sheet and cell, price, process condition, and the like, materials other than EVA are at an initial level. In addition, when the water- The sheet has the disadvantage that it is not protected at all.
따라서, 현재 태양전지를 외부 환경, 특히 다습한 환경이나 해상 등의 극한 환경으로부터 장기간 변형 없이 사용할 수 있는 방법과 기술에 대한 관심도가 높아지고 있으며 그 중요성이 새로이 대두되고 있는 시점에서, 바닷물 등에 의한 백시트의 변형 방지를 꾀하려는 노력이 필요한 시점이다. 이에 본 발명자 등은 상기한 요구를 충족할 수 있는 기술에 대해 예의 연구하여 본 발명을 완성하게 되었다.
Therefore, there is a growing interest in methods and techniques that can currently be used in the external environment, particularly in extreme environments such as high humidity or marine environments, without long-term modification. From the point of view of its importance, It is time to make an effort to prevent the deformation. The inventors of the present invention have made intensive studies on a technique capable of satisfying the above-mentioned requirements, thereby completing the present invention.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 된 것으로, 본 발명의 주목적은 종래의 태양전지 백시트, 특히 백시트에 사용되는 폴리에스터 필름의 최외면에 다양한 형태의 해수 저항성 우레탄 및 에폭시코팅층을 도입하여 태양전지 백시트에 쓰이는 폴리에스터 필름의 인장 강신도 등 내구성의 향상과, 태양전지 장기 효율 같은 기능성이 보다 우수하게 개선된 태양전지용 백시트를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solar cell back sheet, in particular, a polyester film used for a back sheet, which has various types of seawater resistant urethane and epoxy coating layers To improve the durability of the polyester film used in the back sheet of solar cells, such as tensile strength and strength, and to improve the functionality such as solar cell long-term efficiency.
본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 가지는 태양전지용 백시트의 용이한 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for easily producing a back sheet for a solar cell having the above-mentioned excellent properties.
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 본 발명의 목적은, 본 발명자 등이 상술한 바와 같은 각종 기술 검토에 따르면, 태양전지의 변형을 일으킬 수 있는 중요한 요인인 수분으로부터 태양전지를 보호할 수 있는 기술 및 부자재를 대체할 수 있는 기술이 개발되었고, 특히 EVA를 대체할 수 있는 재료를 활발히 개발 중이지만 EVA 봉지재 대신 LDPE 등의 폴리올레핀을 사용하면 백시트 및 셀과의 접착력이 아직은 다소 모자라고, 가격 및 현재의 공정조건으로는 생산 수율이 맞지 않는 문제점이 있고, 또한 봉지재 만을 대체하는 방법으로는 태양전지 최외면에 있는 백시트를 보호하기 힘들다는 단점과, 또한 백시트를 보호하기 위해 쓰는 불소필름은 수분투과율(WVTR: Water Vapor Transmission Rate)이 높아 백시트의 폴리에스터를 다습한 환경에서 완벽히 보호하기는 어렵다는 문제점을 인식하였으며, 따라서 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하고 보다 완전한 태양전지 모듈 보호기능을 확보하기 위하여 선박 및 해상 기기의 표면에 사용되는 해수 저항성 우레탄 및 에폭시 코팅용액에 알루미늄 및 세라믹 입자를 추가하여 백시트의 해수 저항성을 높여 상술한 종래의 문제점을 해결할 수 있을뿐 아니라, 외부에서 장기간 사용에도 안정성이 확보된 백시트를 제공할 수 있음을 밝혀내어 달성될 수 있었다.
It is an object of the present invention to provide a solar cell capable of replacing a technique and an auxiliary material that can protect a solar cell from moisture, which is an important factor that can cause deformation of the solar cell, Technology has been developed. In particular, materials that can replace EVA are being actively developed. However, when polyolefins such as LDPE are used instead of EVA encapsulant, adhesion to the backsheet and the cell is still somewhat lacking. (WVTR: Water (WVTR): Water (WVTR: Water (WVTR: Water (WVTR: Water)) is used for protecting the back sheet. Vapor Transmission Rate) is high, it is difficult to perfectly protect the backsheet polyester in a humid environment Therefore, in order to solve the above problems and to secure a more complete solar cell module protection function, aluminum and ceramic particles are added to the seawater resistant urethane and epoxy coating solution used on the surfaces of vessels and marine equipment, It is possible to solve the above-described problems of the prior art and to provide a backsheet that is stable from the outside for long-term use.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해수 저항성이 우수한 태양전지용 백시트는; In order to accomplish the above object, the present invention provides a solar cell backsheet having excellent seawater resistance;
태양전지용 백시트의 배리어 층을 형성하는 폴리에스터 필름이나 불소 필름으로 이루어지는 다층 필름의 최외면에 다양한 코팅 방법을 통하여, 해수 저항성 코팅 용액으로 우레탄 또는 에폭시 코팅 용액을 코팅하여 해수 저항성 코팅층이 형성되며, 상기 해수 저항성 코팅층은 상기 다층 백시트의 공기와 맞닿는 최외면에 도입되는 것임을 특징으로 한다.A urethane or epoxy coating solution is coated on a outermost surface of a polyester film or a fluorine film multilayer film forming a barrier layer of a solar cell back sheet by various coating methods to form a seawater resistant coating layer, And the seawater resistant coating layer is introduced into the outermost surface of the multi-layered back sheet contacting the air.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 우레탄 또는 에폭시 코팅 용액은 유리입자로 대표되는 세라믹 성분 나노입자, 또는 알루미늄, 이산화티타늄, 금, 은, 산화철로 대표되는 금속 무기 성분 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the urethane or epoxy coating solution includes ceramic component nanoparticles represented by glass particles, or metal inorganic component nanoparticles represented by aluminum, titanium dioxide, gold, silver, iron oxide do.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 해수 저항성 코팅 용액에 포함되는 세라믹 및 금속 나노입자는 300um 이하의 입자 사이즈를 가지는 것임을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the ceramic and metal nanoparticles included in the seawater-resistant coating solution have a particle size of 300 μm or less.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 해수 저항성 코팅 용액에 들어가는 세라믹 및 금속 나노입자는 코팅 용액의 0.1wt% 내지 20wt% 사이로 함유되도록 하는 것임을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the ceramic and metal nanoparticles incorporated in the seawater resistant coating solution are contained in an amount of 0.1 wt% to 20 wt% of the coating solution.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 해수 저항성 코팅 용액은 5 내지 40℃에서 경화가 가능하며, 스프레이, 수동, 슬롯다이, 그라비아 코팅 방식으로 코팅이 가능한 것임을 특징으로 한다.
According to another embodiment of the present invention, the seawater resistant coating solution can be cured at 5 to 40 캜, and can be coated by a spray, manual, slot die, or gravure coating method.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 해수 저항성이 우수한 태양전지용 백시트는 다층의 폴리에스터 필름의 공기와 접하는 최외면에 코팅을 통해 알루미늄 또는 세라믹 입자를 포함한 해수 저항성 우레탄 및 에폭시 코팅을 통해 해수 저항성을 높여, 습한 환경에서의 폴리에스터 필름의 장기내후성이 향상되었을 뿐 아니라, 본 발명에 따른 해수 저항성 코팅 용액은 일반 페인트처럼 상온에서 경화하는 특성을 가지기 때문에, 간혹 물리적 화학적 충격에 의해 일어날 수 있는 코팅층의 박리 때도 쉽게 덧칠로 보수할 수 있어, 가혹한 외부 기후 조건에서의 장기간 사용시에도 태양전지용 백시트 또는 태양전지 모듈의 구조 및 기능을 안정하게 유지하게 하여 장기안정성이 우수한 태양전지의 제공을 가능하게 하여 상기한 종래의 문제점을 해결하였다.
The back sheet for a solar cell having excellent resistance to seawater according to the present invention having the above-described structure can improve the resistance to seawater through seawater resistant urethane and epoxy coating including aluminum or ceramic particles through coating on the outermost surface of the multilayer polyester film in contact with air , The long-term weatherability of the polyester film in a humid environment is improved, and since the seawater resistant coating solution according to the present invention has a property of curing at room temperature like a general paint, peeling of the coating layer, It is possible to maintain the structure and function of the solar cell back sheet or the solar cell module stably even in long-term use under harsh outdoor climatic conditions, thereby making it possible to provide a solar cell having excellent long-term stability, Thereby solving the conventional problems.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 보다 자세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the preferred embodiments.
본 발명에 따른 해수 저항성이 우수한 태양전지용 백시트는 백시트용 다층형 폴리에스터의 최외면에 수동, 또는 자동 공정 방법을 포함한 방식으로 무기 입자를 포함한 해수 저항성 코팅층을 도입하는 것을 포함하여 구성되며, 본 발명에 따른 코팅을 통해 폴리에스터 필름의 해수 저항성을 높이고 쉬운 보수점검을 통해 백시트의 내가수분해성 향상과 더불어 태양전지 효율을 우수하게 할 수 있다.The back sheet for a solar cell having excellent resistance to seawater according to the present invention comprises introducing a seawater resistant coating layer containing inorganic particles in the outermost surface of the multi-layer polyester for back sheet in a manner including manual or automatic processing, The coating according to the present invention enhances the resistance of the polyester film to seawater and improves the hydrolysis resistance of the back sheet and the solar cell efficiency through easy maintenance and inspection.
상술한 바와 같이, 종래의 태양전지용 백시트에 사용되는 얇은 두께의 내후성 코팅이나 불소 필름은 해상과 같은 다습한 환경에서 폴리에스터 필름의 가수분해 방지 효과가 부족하였다. 하지만, 백시트의 최외면에 본 발명에 따른 해수 저항성 코팅층을 형성하면 높은 후도의 코팅과 내부에 포함된 무기 입자에 의해 부분방전압 증가 효과와 함께 염분이나 수분에 의한 백시트를 구성하는 폴리에스터의 가수분해를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 해수 저항성 코팅층의 경우 대부분 상온 경화의 특징을 가지고 있어, 외부 충격에 의한 코팅층 파괴시에도 유지보수가 간편하다는 이점이 있다. 이러한 방법으로 장기적 사용 및 나아가서 태양전지의 수명 연장에도 기여할 수 있을 것이다.As described above, the weather resistant coating or the fluorine film of a thin thickness used in the conventional back sheet for a solar cell is insufficient in the hydrolysis prevention effect of the polyester film in a high humidity environment such as a marine environment. However, when the seawater resistant coating layer according to the present invention is formed on the outermost surface of the back sheet, it is possible to form a back sheet by salt or moisture with a high degree of coating and inorganic particles contained therein, The hydrolysis of the ester can be effectively prevented. In addition, since the seawater resistant coating layer according to the present invention is characterized by room temperature hardening, it is advantageous in that it is easy to maintain even when the coating layer is broken due to an external impact. In this way, it can contribute to long-term use and further prolongation of the life of the solar cell.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 사용되는 상기한 우레탄 및 에폭시 코팅은 상온(10 내지 40℃)의 범위에서 경화될 수 있는 코팅 성분이며, 수분 및 염분 차단이나 부분방전압 증가 등의 필요에 따라 유리 입자 같은 세라믹 입자나 알루미늄 입자 같은 무기 입자를 첨가하여 백시트를 구성하는 폴리에스터의 변형을 방지하는 동시에 태양전지의 효율을 높이게 된다.The urethane and epoxy coatings used according to the preferred embodiments of the present invention are coating components that can be cured at room temperature (10 to 40 ° C) Inorganic particles such as ceramic particles or aluminum particles are added to prevent deformation of the polyester constituting the back sheet and increase the efficiency of the solar cell.
통상적으로, 태양전지 백시트는 20년 이상 사용되어야 할 만큼 강한 내구성이 필요하나, 바다와 같은 다습하고 염분이 많은 환경에서 오랜 시간이 지나면 수분에 의한 가수분해가 발생할 수 있다. 태양전지 전체를 보호하는 백시트 기능을 오랜 시간 동안 수행하기 위해 열화 원인 중 하나인 염분이나 수분을 어느 정도 차단하여, 태양전지용 폴리에스터의 내구성을 높이는 것이 필요하다고 판단하였다. 따라서, 본 발명에서는 이의 해결을 위해 태양전지 백시트의 최외면에 바다 조형물, 선체에 사용되는 해수 저항성 코팅을 무기 세라믹 입자와 제형화하여 사용하는 것이 가장 바람직하다고 판단하고, 이를 바탕으로 하여 상술한 본 발명의 구성을 제공하는 것이다.Typically, solar cell backsheets require durability to be used for more than 20 years, but hydrolysis by moisture may occur over a long period of time in a humid and salty environment such as the oceans. It is necessary to increase the durability of the solar cell polyester by blocking some of the cause of deterioration, salt or moisture, to perform the back sheet function for protecting the entire solar cell for a long time. Therefore, in the present invention, it is determined that it is most preferable to formulate a sea water resistant coating used for sea sculptures and hulls with inorganic ceramic particles on the outermost surface of the solar cell back sheet, and based on this, And to provide a configuration of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 형성되는 해수 저항성 코팅 용액은 수분 침투방지 및 부분방전압의 증가를 위해 세라믹 입자, 또는 금속 무기입자를 쓸 수 있는 것을 특징으로 하고 있다. 입자의 경우, 어떤 사이즈의 입자를 써도 가능하나, 300um 이상이면 원활한 제형화(formulation)가 어려울 수 있어 바람직하지 않다. 또한, 상기 입자는 코팅 용액의 0.1wt%(중량 %) 이상 20wt% 이하인 것을 특징으로 할 수 있다. 만일 0.1wt% 이하이면 입자에 의한 수분 및 염분 차단의 효과가 제대로 나타나지 않으며, 20wt% 이상이면 성능 대비 가격이나 제조과정 중 입자 안정성, 입자 색에 따른 외관 등의 관점에서 바람직하지 않다.The seawater resistant coating solution formed in accordance with the preferred embodiment of the present invention is characterized by being able to use ceramic particles or metal inorganic particles for preventing moisture penetration and increasing partial discharge voltage. In the case of particles, it is possible to use any size of particles, but if it is more than 300 μm, it may be difficult to formulate smoothly, which is not preferable. In addition, the particles may be characterized by 0.1 wt% or more and 20 wt% or less of the coating solution. If the amount is less than 0.1 wt%, the effects of moisture and salt blocking due to the particles are not exhibited properly, and if the amount is more than 20 wt%, it is not preferable from the viewpoint of the performance price, the particle stability during production, and appearance due to particle color.
또한, 상기한 세라믹 및 금속 무기입자는 유기용매에의 분산 등 필요에 따라 고분자로 표면 개질될 수 있다.
In addition, the ceramic and metal inorganic particles may be surface-modified with a polymer according to need, such as dispersion in an organic solvent.
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
선박 등에 쓰이는 해수 저항성 코팅제인 Intergard®403 코팅제(AKZO NOBEL 사, 고형분 약 60 %)를, 150um PE / 125um 일반 PET으로 이루어진 태양전지 백시트의 후면(PET 면)에 수동적인 도포 방식으로 평균 두께 약 125um로 코팅시키고, 상온에서 12시간 경화시켜 백시트를 제조하였다. 상기 백시트를 봉지재와 결정질 실리콘 태양전지 셀, 그리고 전면 글라스를 연결하여 미니모듈을 제조하였다.
Intergard®403 coating agent (AKZO NOBEL, solid content approx. 60%) used in ships, etc. is applied to the back side (PET side) of solar cell back sheet made of 150um PE / 125um ordinary PET by passive application method 125 um, and cured at room temperature for 12 hours to prepare a back sheet. The back sheet was connected to a sealing material, a crystalline silicon solar battery cell, and a front glass to produce a mini module.
실시예 2Example 2
실시예 1의 해수 저항성 코팅제와, 평균 사이즈 5.5um 구형 유리입자인 GF500M (Glassflake 사) 파우더를 첨가해 고형분을 약 80%로 셋팅한 다음, 150um PE / 125um 일반 PET으로 이루어진 태양전지 백시트의 후면(PET 면)에 수동 도포 방식으로 평균 두께 약 125um로 코팅시키고, 상온에서 24시간 경화시켜 백시트를 제조하였다. 상기 백시트를 봉지재와 결정질 실리콘 태양전지 셀, 그리고 전면 글라스를 연결하여 미니모듈을 제조하였다.
The seawater-resistant coating material of Example 1 and powder of GF500M (Glassflake), which is spherical glass particles of average size 5.5 μm, were added to set the solid content to about 80%, and then the back surface of the solar cell back sheet made of 150um PE / (PET surface) with an average thickness of about 125 [mu] m by manual coating method and cured at room temperature for 24 hours to prepare a back sheet. The back sheet was connected to a sealing material, a crystalline silicon solar battery cell, and a front glass to produce a mini module.
실시예 3Example 3
실시예 1로 만든 태양전지 미니모듈에, 칼을 이용한 인위적인 방법으로 깊이 50um, 가로 5mm, 세로 5mm의 흠집(defect)을 낸 다음, 6mL 유기물질용 주사기 및 바늘을 이용해 실시예 1의 제형화된 해수 저항성 코팅용액으로 채워 넣고, 상온에서 24시간 경화시켰다. 상기 백시트를 봉지재와 결정질 실리콘 태양전지 셀, 그리고 전면 글라스를 연결하여 미니모듈을 제조하였다.
The solar cell mini-module made in Example 1 was subjected to an artificial method using a knife to make a defect with a depth of 50 μm, a width of 5 mm, and a length of 5 mm. Then, a 6 mL organic material syringe and a needle were used to prepare the formulated Resistant coating solution, and cured at room temperature for 24 hours. The back sheet was connected to a sealing material, a crystalline silicon solar battery cell, and a front glass to produce a mini module.
실시예 4Example 4
실시예 2로 만든 태양전지 미니모듈에, 칼을 이용한 인위적인 방법으로 깊이 50um, 가로 5mm, 세로 5mm의 흠집(defect)을 낸 다음, 6mL 유기물질용 주사기 및 바늘을 이용해 실시예 2의 제형화된 해수 저항성 코팅용액으로 채워 넣고, 상온에서 24시간 경화시켰다. 상기 백시트를 봉지재와 결정질 실리콘 태양전지 셀, 그리고 전면 글라스를 연결하여 미니모듈을 제조하였다.
The solar cell mini module made in Example 2 was flawed by 50 mm in depth, 5 mm in width and 5 mm in length by an artificial method using a knife. Then, a 6-mL organic material syringe and a needle were used to prepare the formulated Resistant coating solution, and cured at room temperature for 24 hours. The back sheet was connected to a sealing material, a crystalline silicon solar battery cell, and a front glass to produce a mini module.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1의 코팅제로 코팅하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 하여 미니모듈을 제조하였다.
A mini-module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating agent of Example 1 was not coated.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 3의 태양전지 미니모듈에, 흠집을 다시 채워넣지 않은 것을 제외하고는 실시예 3과 같은 방식으로 하여 미니모듈을 제조하였다.
A mini-module was fabricated in the same manner as in Example 3, except that the scratches were not replenished in the solar cell mini-module of Example 3.
비교예 3Comparative Example 3
실시예 4의 태양전지 미니모듈에, 흠집을 다시 채워넣지 않은 것을 제외하고는 실시예 4와 같은 방식으로 하여 미니모듈을 제조하였다.
A mini- module was fabricated in the same manner as in Example 4, except that the scratches were not replenished in the solar cell mini- module of Example 4.
실험예 1Experimental Example 1
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 태양전지 미니모듈에서의 수분에 의한 백시트 변형을 알아보기 위해 실시예 1, 2 및 비교예 1의 태양전지 미니모듈을 항온항습기(ESPEC 사 PWL series)에 85℃, 85% 습도 조건(Damp heat 조건)에서 3000 시간 처리 후, 백시트 부분만 다시 잘라내어 분리하고, ASTM D 882 방식을 이용하여 백시트의 인장률을 측정하였다. 이 결과를 다음 표 1에 나타내었다.In order to examine the deformation of the back sheet due to moisture in the solar cell mini module manufactured in the above-described Examples and Comparative Examples, the solar cell mini modules of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were placed in a thermostatic hygrostat (ESPEC's PWL series) 85 After the treatment for 3 hours at 85% humidity condition (Damp heat condition), only the back sheet portion was cut again and separated, and the tensile ratio of the back sheet was measured using the ASTM D 882 method. The results are shown in Table 1 below.
실험예 2Experimental Example 2
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 태양전지 미니모듈에서의 유지보수력을 알아보기 위해 실시예 1, 2, 3, 4 및 비교예 1, 2, 3의 태양전지 미니모듈을 백시트만 분리해 낸 다음, 전극 크기만큼 잘라내어 부분방전압(Partial discharge)을 측청하였다(Kikusui사 Partial discharge tester). 그 결과를 다음 표 2에 나타냈다.In order to examine the maintenance power of the solar cell mini module manufactured in the above-described Examples and Comparative Examples, only the back sheet of the solar cell mini modules of Examples 1, 2, 3, 4 and Comparative Examples 1, 2, Next, the electrode was cut to size and the partial discharge was monitored (Kikusui Partial discharge tester). The results are shown in Table 2 below.
(V)Partial discharge voltage
(V)
실험예 3Experimental Example 3
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 태양전지 미니모듈에서의 수분 차단율을 알아보기 위해, 실시예 1, 2 및 비교예 1의 태양전지 미니모듈을 백시트만 분리해 낸 다음, 수증기투과율을 측정하였다(MOCON 사). 그 결과를 다음 표 3에 나타냈다.In order to examine the moisture blocking rate in the solar cell mini-module manufactured in the above-described Examples and Comparative Examples, only the back sheet was separated from the solar cell mini-modules of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, and the water vapor permeability was measured (MOCON). The results are shown in Table 3 below.
(g m2/day)Water vapor permeability
(gm 2 / day)
상기 각 실험예의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 무기 입자를 포함한 해수 저항성 코팅 용액을 이용한 태양전지 백시트의 경우는 그렇지 않은 태양전지 백시트보다 향상된 수분 차단 효과와 유지보수성을 가짐으로서 태양전지 모듈의 백시트용으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
As can be seen from the results of the above Experimental Examples, the solar cell back sheet using the seawater resistant coating solution containing the inorganic particles according to the present invention has improved moisture barrier effect and maintenance property than the solar cell back sheet It can be seen that it can be usefully used for a back sheet of a solar cell module.
Claims (5)
A urethane or epoxy coating solution is coated on a outermost surface of a polyester film or a fluorine film multilayer film forming a barrier layer of a solar cell back sheet by various coating methods to form a seawater resistant coating layer, Wherein the seawater resistant coating layer is introduced into an outermost surface of the multi-layered back sheet contacting the air.
The urethane or epoxy coating solution according to claim 1, wherein the urethane or epoxy coating solution comprises ceramic component nanoparticles represented by glass particles or metallic inorganic component nanoparticles represented by aluminum, titanium dioxide, gold, silver and iron oxide. Backsheet for solar cell with excellent resistance.
3. The back sheet for solar cells according to claim 2, wherein the ceramic and metal nanoparticles contained in the seawater resistant coating solution have a particle size of 300 mu m or less.
The back sheet for solar cells according to claim 2, wherein the ceramic and metal nanoparticles contained in the seawater resistant coating solution are contained in an amount of 0.1 wt% to 20 wt% of the coating solution.
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| KR20220127139A (en) * | 2021-03-10 | 2022-09-19 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Back sheet of marine floating photovoltaic cell and its preparation method |
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