KR20160060041A - 태양 전지용 다층 시트, 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트 및 태양 전지 모듈 - Google Patents

태양 전지용 다층 시트, 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트 및 태양 전지 모듈 Download PDF

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마사노리 미야시타
류헤이 메타비
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Abstract

본 발명의 목적은 생산성이 뛰어난 태양 전지용 다층 시트를 제공하는 데 있으며, 본 발명은 A층, B층 및 C층을 이 순서대로 갖고, C층을 한쪽 표면에 갖는 태양 전지용 다층 시트로서, A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지를 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고, B층은 다층 시트의 내층에 위치하고, 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지를 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고, C층은 접착성 수지를 포함하는 층인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트이다.

Description

태양 전지용 다층 시트, 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트 및 태양 전지 모듈{MULTILAYERED SHEET FOR SOLAR BATTERY, SEALING MATERIAL-INTEGRATED BACK FACE PROTECTION SHEET FOR SOLAR BATTERY, AND SOLAR BATTERY MODULE}
본 발명은 태양 전지용 다층 시트, 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트 및 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
태양 전지 모듈은 일반적으로 수광면측으로부터 유리가 일반적인 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 전극이 배치된 태양 전지 셀, 이면측의 밀봉재 및 이면 보호 시트(백 시트 등이라고 불림)가 순서대로 적층된 구성으로 되어 있고, 각각의 구성 부재를 적층시켜 압착하여 일체화하는 공정, 예를 들어 진공 라미네이트 공정을 거쳐 태양 전지 모듈이 제조된다.
이면 보호 시트는 현재까지 각종 다양한 구성의 것이 고안되어 있지만, 기능 분리의 관점에서 다층 구성의 이면 보호 시트가 바람직하게 이용된다. 그 일례로서 열가소성 수지 시트와 기재의 2층을 구비한 이면 보호 시트가 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1). 특허문헌 1에서는, 전술한 이면 보호 시트를 얻기 위해서 각각 별도 제막된 열가소성 수지 시트와 기재로서의 불소 수지 시트의 2층을, 접착제를 이용하는 드라이 라미네이트 공정으로 일체화하여, 이면 보호 시트로 하고 있다.
또한, 밀봉재는 현재까지 각종 다양한 구성의 것이 고안되어 있지만, 그 일례로서 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 포함하는 것(예를 들어 특허문헌 2)이나 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 것(예를 들어 특허문헌 3) 등이 제안되어 있다. 밀봉재는 상기 이면 보호 시트와는 별도로 제막되어 있다.
일본 특허 공개 제2008-211034호 공보 일본 특허 공개 제2013-166820호 공보 일본 특허 공개 제2013-115212호 공보
특허문헌 1에 기재된 기술에 대해서는 나중에 밀봉재와 조합하는 것이다. 즉, 태양 전지 모듈에 이용되는 부재로서 밀봉재, 열가소성 수지 시트, 기재로서의 불소 수지 시트의 3개의 시트를 따로 제막하고 있기 때문에, 결점의 관리 공정이나 슬리팅 공정 등, 시트의 제조에 공통되게 필요한 공정을 3개의 시트의 각각에서 행할 필요가 있고, 또한 열가소성 수지 시트와 기재를 일체화하는 드라이 라미네이트 공정을 필수로 하고 있기 때문에, 생산 효율을 높이는 것이 어려운 것이었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 제막 공정을 적게 하고, 또한 드라이 라미네이트 공정을 폐지하여 생산성이 뛰어난 태양 전지용 다층 시트를 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서, 태양 전지 모듈에 이용되는 부재로서, 밀봉재, 이면 보호 시트의 일부인 열가소성 수지, 이면 보호 시트의 다른 일부인 기재는 최종적으로는 태양 전지 모듈을 제조할 때의 진공 라미네이트 공정을 거치는 것에 착안하였다.
그리고, 예의 검토를 행하여 밀봉재(A층)와 이면 보호 시트의 일부인 열가소성 수지(B층)를 미리 제막에 의해 일체화한 태양 전지용 다층 시트를 얻어 이면 보호 시트의 다른 일부인 기재와 조합하는 구성으로 함으로써, 제막 공정을 2공정으로 적게 하였다.
또한, 밀봉재(A층)와 일체화된 이면 보호 시트의 일부인 열가소성 수지(B층)가, 태양 전지 모듈을 제조할 때의 진공 라미네이트 공정에 의해, 이면 보호 시트의 다른 일부인 기재와 접합하기 위한 접착층(C층)을 구비하도록 함으로써, 드라이 라미네이트 공정을 폐지하였다. 또한, 밀봉재(A층) 및 열가소성 수지(B층)를 특정한 재료를 특정 비율 포함하도록 하였다.
즉, 태양 전지용 다층 시트로서 이하의 구성을 취함으로써 상기 과제를 해결 할 수 있음을 알아냈다.
이상에서 본 발명의 태양 전지용 다층 시트, 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트 및 태양 전지 모듈은 이하와 같다.
(1) A층, B층 및 C층을 이 순서대로 갖고, C층을 한쪽 표면에 갖는 태양 전지용 다층 시트로서,
A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고,
B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고,
C층은 접착성 수지를 포함하는 층인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
(2) A층의 두께가 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(3) A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 75질량% 이상 100질량% 이하 포함하는 층인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(4) B층 중의 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)의 융점이 140℃ 이상인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(5) A층 및 B층을, 층간에 다른 층을 개재하지 않고 갖고,
A층과 B층의 계면의 접착 강도가 10N/cm 이상인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(6) B층이, 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (B2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(7) B층 중의 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)이 블록 폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(8) A층이 접착성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(9) A층에 포함되는 접착성 수지는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아세트산비닐 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 수지인 것을 특징으로 하는 (8)에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(10) B층은 인 원자를 갖는 산화 방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 다층 시트.
(11) (1) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 다층 시트의 C층측에 기재를 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트.
(12) (1) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 태양 전지용 다층 시트의 A층측이 셀측을, C층측이 기재측을 향하도록, 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 셀, 태양 전지용 다층 시트 및 기재를 이 순서대로 배치하여 진공 라미네이트함으로써 얻어지는 태양 전지 모듈.
(13) 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 셀, A층, B층, C층 및 기재를 이 순서대로 갖고, A층, B층, C층이 이하의 요건을 충족시키고, 태양 전지 모듈에 있어서의 A층의 두께(㎛)를 TA로 하여 TA가 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 100℃ 이상 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층.
B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층.
C층은 접착성 수지를 포함하는 층.
(14) 태양 전지 모듈에 있어서의 A층의 두께(㎛)를 TA로 하여 TA가 50㎛ 이상 350㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 (13)에 기재된 태양 전지 모듈.
(15) 수광면측 밀봉재의 두께(㎛)를 T로 하여 태양 전지 모듈에 있어서의 A층의 두께(㎛)를 TA로 하면, 이하의 관계식을 충족시키는 것을 특징으로 하는 (13) 또는 (14)에 기재된 태양 전지 모듈.
170≤T-TA≤600
본 발명에 따르면, 생산성이 뛰어난 태양 전지용 다층 시트를 제공할 수 있다.
도 1은 진공 라미네이트 공정 전에 있어서의 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 셀, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트 및 기재의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 태양 전지 모듈 일례를 모식적으로 도시하는 수광면 보호 기재가 있는 측으로부터 본 평면도이다.
도 4는 본 발명의 태양 전지 모듈 일례를 모식적으로 도시하는 수광면 보호 기재가 있는 측으로부터 본 평면도이다.
도 5는 본 발명의 태양 전지 모듈 일례를 모식적으로 도시하는 수광면 보호 기재가 있는 측으로부터 본 평면도이다.
도 6은 본 발명의 태양 전지 모듈 일례를 모식적으로 도시하는 수광면 보호 기재가 있는 측으로부터 본 평면도이다.
이하 본 발명의 태양 전지용 다층 시트에 대하여 설명한다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 이하에 설명하는 A층, B층 및 C층을 이 순서대로 갖고, C층을 한쪽 표면에 갖는 태양 전지용 다층 시트로서, A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고, B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고, C층은 접착성 수지를 포함하는 층인 형태로 한다.
먼저 재차 본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 기술적 특징과 그 효과에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 밀봉재로서 A층을 갖고, 이면 보호 시트(백 시트)의 일부로서 B층을 갖고, 이면 보호 시트(백 시트)의 다른 일부인 기재와 태양 전지 모듈을 제조할 때의 진공 라미네이트 공정에서 접합하기 위한 접착층으로서 C층을 갖고 있는 태양 전지용 다층 시트이다.
A층 및 B층 및 C층을 갖는 태양 전지용 다층 시트로 함으로써, 결점의 관리 공정이나 슬리팅 공정 등, 시트의 제조에 공통되게 필요한 공정을 다층 시트이면서 일회로 행할 수 있고, 생산 효율을 높일 수 있다.
예를 들어 특허문헌 1에 있는 것과 같은 이면 보호 시트의 기능의 일부를 담당하는 열가소성 수지 시트와 이면 보호 시트의 기능의 다른 일부를 담당하는 기재를 구비한 이면 보호 시트와, 특허문헌 2, 3에 있는 것과 같은 이면측의 밀봉재를 이용하는 것에 비하여, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트와 후술하는 기재를 이용함으로써, 제막 공정을 줄일 수 있고, 시트의 제조에 공통되게 필요한 공정을 줄일 수 있어 생산 효율을 높일 수 있다.
또한, C층을 가짐으로써, 태양 전지 모듈을 제조할 때의 진공 라미네이트 공정에 의해 본 발명의 태양 전지용 다층 시트와 기재를 접착할 수 있고, 기재와 접착하기 위해서 접착제를 별도 이용하여 접합하는 드라이 라미네이트 공정이 불필요하게 되기 때문에 생산 효율을 높일 수 있다.
또한 각 층에 대해서는 A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층임으로써, 태양 전지 모듈을 작성할 때의 진공 라미네이트 공정시에 충분히 용융할 수 있기 때문에, 셀 및 셀에 배치되어 있는 전극에 의해 만들어지는 요철을 매립할 수 있으므로, 밀봉재로서의 기능을 발휘할 수 있고, 셀의 크랙이 적고, 또한 외관이 좋은 태양 전지 모듈을 제조할 수 있다.
B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층임으로써, 셀에 배치되는 배선을 눈에 띄기 어렵게 할 수 있는 점이나, 태양 전지 모듈을 제조할 때의 진공 라미네이트 공정을 행한 후의 층의 두께 감소율을 작게 할 수 있고, 또한 수증기 배리어성이나 절연성을 확보할 수 있기 때문에, 이면 보호 시트의 기능의 일부를 담당할 수 있다.
C층은 접착성 수지를 포함하는 층임으로써, 이면 보호 시트의 기능의 다른 일부를 담당하는 기재와 태양 전지 모듈을 제조할 때의 진공 라미네이트 공정에서 접착할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 생산성이 뛰어난 것이다. 그리고, 태양 전지용 다층 시트와 기재가 조합된 생산성이 뛰어난 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트가 얻어지는 것도 알아냈다.
다음으로 본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 바람직한 형태의 기술적 특징과 그 효과에 대하여 상세하게 설명한다.
태양 전지용 밀봉재는 현재까지 각종 다양한 구성의 것이 고안되어 있지만, 태양 전지 모듈 전체의 중량을 줄여 태양 전지 모듈의 운반을 보다 용이하게 하기 위해서 경량화하는 것이 요망되고 있었다. 그리고, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 포함하는 단층 구조의 밀봉재로서, 상기 밀봉재의 두께가 350㎛ 이하로 얇게 한 밀봉재가 알려져 있다.
그러나, 상기 공지된 단층 구조의 밀봉재는 두께가 350㎛ 이하에서는 탄력이 없기 때문에 휘기 쉽고, 태양 전지 모듈을 제조할 때의 적층 공정에 있어서 밀봉재를 배치할 때의 핸들링성이 나빠지고, 생산 효율을 떨어뜨리는 경우가 있다. 밀봉재의 두께가 290㎛ 이하에서는 더욱 휘기 쉽고, 태양 전지 모듈을 제조할 때의 적층 공정에 있어서 밀봉재가 절곡되어 태양 전지 모듈의 수율을 나쁘게 하는 경우가 있다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 밀봉재인 A층이 B층이나 C층과 일체화되어 있기 때문에, A층의 두께가 500㎛ 이하이어도, 또한 350㎛ 이하이어도, 보다 더 290㎛ 이하이어도 태양 전지용 다층 시트 자체는 탄력이 있기 때문에, 휘기 어려워 절곡되기 어렵고, 핸들링성이 나빠지지 않는다. 따라서, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트를 이용하여 효율적이고 또한 수율이 좋고, 경량화한 태양 전지 모듈을 제조할 수 있다.
여기서, 핸들링성을 저하시키지 않기 위해서 이면 보호 시트에 밀봉재를 압출 라미네이트법에 의해 적층시켜 일체화한 적층 시트를 이용하여 태양 전지 모듈을 제조하는 것이 알려져 있다. 그러나, 여기서 이용되는 이면 보호 시트는 올레핀을 주성분으로 하는 층과 기재를 접착제로 드라이 라미네이트하고 있고, 거기에 또한 밀봉재를 압출 라미네이트하고 있기 때문에, 결국은 제막에 필요한 공정을 올레핀을 주성분으로 하는 층, 기재, 적층 시트의 각각에서 행할 필요가 있고, 생산성이 낮다. 즉, 압출 라미네이트가 아니라 공압출법에 의해 일체화하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 공지된 적층 시트에 있어서 밀봉재로서 기능하는 층(A층)에 포함되는 밀봉재의 융점은 70℃ 부근이고, 이 상태에서는 내열성이 부족하기 때문에 내열성을 부여하는 것이 요망되는 경우가 있고, 그 때문에 후술하는 가교제를 첨가하는 경우가 있다.
그러나, 가교제를 첨가한 경우, 상기 올레핀을 주성분으로 하는 층과 상기 밀봉재를 공압출법을 이용하여 일체화하고자 하면, 상기 올레핀을 주성분으로 하는 층의 융점이 가교제의 10시간 분해 온도보다도 높기 때문에, 밀봉재에 포함되는 가교제가 한창 압출 중에 분해되어 밀봉재가 가교하기 때문에 압출을 할 수 없게 된다. 즉, 결국 공압출을 채택할 수 없고, 드라이 라미네이트 공정을 내재하는 압출 라미네이트로 제조되게 되어 생산성의 관점에서 바람직하지 않다.
따라서, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 폴리올레핀계 수지 (A1)의 융점을 100℃ 이상 130℃ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 수지 (A1)의 융점을 100℃ 이상 130℃ 미만으로 함으로써, A층은 내열성이 있기 때문에, 가교제를 포함하지 않아도 되게 되고, 밀봉재를 이면 보호 시트나 이면 보호 시트의 일부와 공압출법에 의해 일체화할 수 있고, 내열성이 우수한 태양 전지용 다층 시트를 생산성 높게 제조할 수 있다.
이제부터는 본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 이하에 설명하는 A층, B층 및 C층을 이 순서대로 갖고, C층을 한쪽 표면에 갖는 태양 전지용 다층 시트로서, A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고, B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고, C층은 접착성 수지를 포함하는 층인 형태로 한다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 A층이란 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이다.
이하, A층 중에 포함되는 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 간단히 폴리올레핀계 수지 (A1)이라고 기재하는 경우가 있고, 마찬가지로 B층 중에 포함되는 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 간단히 폴리올레핀계 수지 (B1)이라고 기재하는 경우가 있다.
또한, 본 발명에 있어서 폴리올레핀계 수지란 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체를 부가 중합하여 얻어지는 고분자 화합물이라고 정의한다. 그리고, 폴리올레핀계 수지로서는 예를 들어 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지를 들 수 있다. 그리고, 본 발명에 있어서 폴리에틸렌계 수지란 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체를 부가 중합하여 얻어지는 고분자 화합물(폴리올레핀계 수지)로서, 당해 단량체로서 에틸렌을 50mol% 이상 100mol% 이하 이용하여 얻어지는 고분자 화합물이라고 정의한다. 또한, 본 발명에 있어서 폴리프로필렌계 수지란 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체를 부가 중합하여 얻어지는 고분자 화합물(폴리올레핀계 수지)로서, 당해 단량체로서 프로필렌을 50mol% 이상 100mol% 이하 이용하여 얻어지는 고분자 화합물이라고 정의한다.
A층에 적합한 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)로서는 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등을 들 수 있다.
폴리에틸렌계 수지로서는 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌 등의 에틸렌의 단독 중합체 또는 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체이다. α-올레핀으로서는 예를 들어 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 바람직하게 들 수 있다.
폴리프로필렌계 수지로서는 예를 들어 아이소택틱호모폴리프로필렌, 신디오택틱호모폴리프로필렌 및 아탁틱호모폴리프로필렌 등의 프로필렌 단독 중합체, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 랜덤 블록 공중합체 등으로 대표되는 α-올레핀-프로필렌 공중합체(여기서 말하는 α-올레핀이란 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐 및 1-노넨 등을 말함), 그 밖에 변성 폴리프로필렌 수지, 에틸렌, 이소프렌, 부타디엔 및 스티렌 등의 블록부를 갖는 프로필렌 블록 공중합체 등을 바람직하게 들 수 있다.
이들 A층에 이용되는 폴리올레핀계 수지 (A1)은 1종류 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용하여도 된다.
A층에 포함되는 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)은 폴리에틸렌계 수지인 것이 바람직하고, 나아가 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 수지인 것이 바람직하다. A층에 포함되는 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)로서 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 수지를 이용하는 경우에는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 수지의 밀도로서는 910kg/m3 이상 945kg/m3 이하의 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 수지의 밀도는 JIS K7112:1999 플라스틱-비발포 플라스틱의 밀도 및 비중의 측정 방법에 준거해서 측정하여 얻어진 값을 의미하고, 이하 마찬가지이다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 A층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 초과 100질량% 이하 포함되는 폴리올레핀계 수지 (A1)은 융점이 130℃ 미만이다. 이에 의해 A층은 밀봉재로서의 기능을 발휘할 수 있고, 태양 전지 모듈을 작성할 때의 진공 라미네이트 공정시에 A층에 포함되는 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)은 용융하여 셀 및 셀에 배치되어 있는 전극에 의해 만들어지는 요철을 매립할 수 있어 셀의 크랙이 적고, 또한 외관이 좋은 태양 전지 모듈을 제조할 수 있다. A층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 초과 100질량% 이하 포함되는 폴리올레핀계 수지 (A1)의 융점이 130℃ 이상이면 진공 라미네이트 공정시에 충분히 용융할 수 없어 셀의 요철이 눈에 띄는 외관이 나쁜 태양 전지 모듈이 되는 경우가 있거나, 진공 라미네이트 공정시에 셀에 크랙이 발생하여 태양 전지 모듈의 발전 성능을 저하시킬 우려가 있다.
또한, A층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 초과 100질량% 이하 포함되는 폴리올레핀계 수지 (A1)의 융점은 50℃ 이상 130℃ 미만인 것이 바람직하고, 특히 100℃ 이상 130℃ 미만인 것이 바람직하다.
폴리올레핀계 수지 (A1)의 융점이 100℃ 이상 130℃ 미만임으로써, 이면 보호 시트나 이면 보호 시트의 일부와 공압출에 의해 일체화할 수 있고, 생산성 높게 제조할 수 있다.
또한, 폴리올레핀계 수지 (A1)의 융점이 100℃ 이상 130℃ 미만인 태양 전지용 다층 시트를 이용하여 제작된 태양 전지 모듈이 옥외 등에서 발전을 할 때에 일사 등에 의해 고온에 노출되어도 셀의 위치가 어긋나는 일이 적고, 외관의 유지나 회로의 단락에 의한 발전 성능 저하를 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서의 폴리올레핀계 수지의 융점은 시차 주사 열량계(이하 DSC라고 함)에 의한 흡열 피크 온도이고, 구체적인 측정 방법은 후술한다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 A층에는 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)이 층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 초과 100질량% 이하 포함되어 있다. 이에 의해 A층은 밀봉재로서의 기능을 발휘할 수 있고, 태양 전지 모듈을 작성할 때의 진공 라미네이트 공정시에 A층에 포함되는 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)은 충분히 용융하여 셀 및 셀에 배치되어 있는 버스 바 전극에 의해 만들어지는 요철을 매립할 수 있어 외관이 좋은 태양 전지 모듈을 제조할 수 있다.
A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 75질량% 이상 100질량% 이하 포함하는 층인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 태양 전지 모듈을 작성할 때의 진공 라미네이트 공정시에 A층이 보다 유연해지기 때문에, 진공 라미네이트 공정시의 셀의 파손을 보다 억제할 수 있다.
또한, A층은 접착성 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 이하, A층에 포함되는 접착성 수지를 접착성 수지 A라고 하는 경우가 있다. A층은 셀에 가까운 위치에 배치되기 때문에, 셀과의 접착성이 있으면, 옥외 등에서의 장기간의 발전시에 셀이 어긋나는 일이 일어나기 어렵고, 어긋남에 의한 외관 불량을 방지할 수 있는 점이나, 어긋남에 의해 배선이 모듈 내부에서 단락하여 발전량이 저하되는 것을 방지할 수 있기 때문에, A층은 접착성 수지 A를 함유하는 것이 바람직하다.
접착성 수지 A로서는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아세트산비닐 공중합체, 산 변성 수지, 무수 말레산 변성 수지, 실란 변성 수지, 테르펜 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 비누화물, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 아이오노머 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 테르펜 수지, 석유 수지를 바람직하게 들 수 있다.
접착성 수지 A는 장기간 광에 노출되어도 황변이 일어나기 어렵다는 점에서, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아세트산비닐 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 수지인 것이 보다 바람직하다.
또한, 여기서 열거한 접착성 수지 A의 구체예에 해당하는 수지이어도, 그 수지가 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지인 경우에는 당해 수지는 그것이 A층에 포함되는 한은 폴리올레핀계 수지 (A1)로서 취급한다. 즉, 예를 들어 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체가 융점이 130℃ 미만이며, 폴리올레핀계 수지의 정의에도 해당하고, 이것이 A층에 포함되는 경우에는 당해 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체는 폴리올레핀계 수지 (A1)이 된다.
접착성 수지 A는 비용의 점으로부터 A층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 이하 포함되는 것이 바람직하고, 내열성의 관점에서 30질량% 이하 포함되는 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이하 포함되는 것이 더욱 바람직한다. 또한, 접착성을 장기 유지하기 위해서도 A층의 전체 성분 100질량% 중에 접착성 수지 A가 0.05질량% 이상 포함되는 것이 바람직하다.
A층에는 내광성을 높이고, 장기간 광에 노출되어도 열화나 변색되는 것을 방지하기 위해서, 자외선 흡수제, 광안정제, 산화 방지제로부터 선택되는 적어도 1개 이상의 첨가제가 포함되는 것이 바람직하다.
A층은 인 원자를 갖는 산화 방지제를 포함하는 것이 바람직하다. A층에 인 원자를 갖는 산화 방지제가 포함되어 있으면, 진공 라미네이트 후에 고온 고습 환경하에서도 수광면측 밀봉재의 황변을 억제할 수 있다. 또한, A층에 적용 가능한 산화 방지제는 후술하는 B층에 적용 가능한 산화 방지제와 마찬가지이다.
또한, 상기 산화 방지제는 다층 시트의 제조시에 첨가하여도 되고, A층에 포함되는 수지의 제조시에 첨가하여도 된다.
A층에는 무기 입자가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 모듈로 하였을 때에 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재를 투과하고, 또한 태양 전지 셀에는 직접 흡수되지 않은 광이 다층 시트에 부딪치고, 그 광을 다층 시트의 태양 전지 셀에 보다 가까운 부분에서 반사함으로써 발전량을 높일 수 있기 때문에 A층에는 무기 입자가 포함되는 것이 바람직하다. A층에 적합한 무기 입자로서는 폭넓은 파장 영역의 광을 반사할 수 있는 산화티타늄을 들 수 있다.
A층에는 가교제가 포함되어 있어도 되지만, 실질적으로 포함되어 있지 않은 것이 보다 바람직하다. 실질적으로 포함되어 있지 않음으로써, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트를 제조할 때에 융점이 130℃보다도 높은 수지를 포함하는 B층과 공압출법에 의해 제조할 수 있기 때문에, 다층 시트 제막시의 생산성을 높일 수 있다. 가교제로서는 예를 들어 유기 과산화물을 들 수 있고, 반감기 10시간의 분해 온도가 70℃ 이상인 것이 자주 이용된다. 또한, 여기서는 A층에 가교제가 실질적으로 포함되어 있지 않다란 A층의 전체 성분 100질량% 중에 포함되는 가교제가 0.01질량% 미만인 것으로 한다.
A층에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 공지된 첨가제로서 난연제, 난연 보조제, 가소제, 활제, 착색제, 무기 필러 등을 필요에 따라 함유하여도 된다.
또한, A층에는 상기 태양 전지용 다층 시트의 수율을 높이기 위해서 후술하는 B층을 구성하는 성분이나 C층을 구성하는 성분이 리사이클을 위해서 포함되어 있어도 된다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함한다.
B층에 적합한 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)로서는 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등을 들 수 있다.
폴리에틸렌계 수지로서는 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌 등의 에틸렌의 단독 중합체 또는 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체이다. α-올레핀으로서는 예를 들어 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다.
폴리프로필렌계 수지로서는 예를 들어 아이소택틱호모폴리프로필렌, 신디오택틱호모폴리프로필렌 및 아탁틱호모폴리프로필렌 등의 프로필렌 단독 중합체, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 랜덤 블록 공중합체 등으로 대표되는 α-올레핀-프로필렌 공중합체(여기서 말하는 α-올레핀란 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐 및 1-노넨 등의 것을 말함), 그 밖에 변성 폴리프로필렌 수지 및 에틸렌, 이소프렌, 부타디엔 및 스티렌 등의 블록부를 갖는 프로필렌 블록 공중합체 등을 들 수 있다.
이들 B층에 적합한 폴리올레핀계 수지 (B1)은 1종류 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용하여도 되고, 그 예로서 블록 폴리프로필렌이라고 불리는, 반응조에서 중합에 의해 만들어지는 프로필렌의 단독 중합체와, 계속해서 후속의 반응조에서 공중합에 의해 만들어지는 에틸렌-프로필렌 공중합체를 함유하는 혼합물 등을 들 수 있다.
B층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 초과 100질량% 이하 포함되는 폴리올레핀계 수지 (B1)은 융점이 130℃ 이상이다. 또한, B층 중의 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)은 융점이 140℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.
폴리올레핀계 수지 (B1)의 융점이 130℃ 이상임으로써, 태양 전지 모듈을 제작하는 진공 라미네이트 공정시에 B층에 포함되는 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지는 용융하기 어렵고, 그 두께를 유지할 수 있기 때문에, 셀에 배치되는 배선을 눈에 띄기 어렵게 할 수 있는 점이나, 수증기 배리어성이나 절연성을 확보할 수 있고, 백 시트의 기능의 일부를 담당할 수 있다.
공지된 다층의 밀봉재는 진공 라미네이트 공정시에 모든 층이 용융하기 때문에, 셀에 배치되는 배선에 의해 모든 층에 두께의 변화가 일어난다. 그 때문에, 진공 라미네이트 공정 후에 필요한 각 층의 두께를 확보하기 위해서는, 다층 시트의 시점에서의 두께를 진공 라미네이트 공정 후에 필요한 각 층의 두께보다 두껍게 할 필요가 있다. 이 경우, 모듈 1장당 질량의 증가가 커지는 것이 염려된다. 한편, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 폴리올레핀계 수지 (B1)의 융점이 높기 때문에, 진공 라미네이트 공정시에 B층이 용융하기 어려우므로, 다층 시트의 시점에서의 두께는 진공 라미네이트 공정 후에 필요한 각 층의 두께와 거의 동일한 두께로 할 수 있기 때문에 모듈 1장당 질량의 증가를 작게 할 수 있다.
B층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 초과 100질량% 이하 포함되는 폴리올레핀계 수지의 융점이 130℃ 미만이면 진공 라미네이트 공정시에 용융하여 두께가 얇아짐으로써, 수증기 배리어성이 저하되는 일이나 전기 절연성이 낮아질 우려가 있다.
B층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 초과 100질량% 이하 포함되는 폴리올레핀계 수지 (B1)의 융점은 170℃ 이하인 것이 바람직하고, 165℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. B층의 전체 성분 100질량% 중에 50질량% 초과 100질량% 이하 포함되는 폴리올레핀계 수지 (B1)의 융점이 170℃를 초과하면, 다층 시트의 제조시의 압출 온도를 낮게 억제하는 것이 어려워지고, 다층 시트의 제조시에 이용하는 수지의 열 열화가 일어나는 경우가 있다.
B층에 포함되는 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)은 융점이 130℃ 이상인 폴리프로필렌계 수지가 바람직하고, 그중에서도 융점이 130℃ 이상인 프로필렌 단독 중합체 및/또는 융점이 130℃ 이상인 α-올레핀-프로필렌 공중합체, 및/또는 블록 폴리프로필렌인 것이 특히 바람직하다. 그 중에서도 블록 폴리프로필렌은 폴리에틸렌계 수지나 접착성 수지 C와의 접착성이 우수하기 때문에, 폴리프로필렌계 수지 (B1)로서 블록 폴리프로필렌을 이용함으로써, A층과 B층의 계면의 접착 강도 및 B층과 C층의 계면의 접착 강도를 보다 향상시킬 수 있기 때문에 보다 바람직하다.
B층에는 내광성을 높이고, 장기간 광에 노출되어도 열화나 변색되는 것을 방지하기 위해서, 자외선 흡수제, 광안정제, 산화 방지제로부터 선택되는 적어도 1개 이상의 첨가제가 포함되는 것이 바람직하다.
B층은 인 원자를 갖는 산화 방지제를 포함하는 것이 바람직하다. B층에 인 원자를 갖는 산화 방지제가 포함되어 있으면, 진공 라미네이트 후에 고온 고습 환경하에서도 수광면측 밀봉재의 황변을 억제할 수 있다.
상기 인 원자를 갖는 산화 방지제는 특별히 한정되지 않지만, 아인산에스테르(P(OR)3) 구조를 갖는 화합물 또는 인산에스테르 구조를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
인 원자를 갖는 산화 방지제로서 적합한 아인산에스테르 구조를 갖는 화합물로서는 예를 들어 6-tert-부틸-4-[3-[(2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀-6-일)옥시]프로필]-2-메틸페놀, 아인산트리스(2,4-디-tert-부틸페닐, 6,6',6"-[니트릴로트리스(에틸렌옥시)]트리스(2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀) 등을 들 수 있다. 시판품으로서는 스밀라이저(등록 상표) GP(스미토모가가쿠가부시키가이샤 제조), Irgafos(등록 상표) 168, Irgafos 12(모두 BASF사 제조) 등을 들 수 있다.
인 원자를 갖는 산화 방지제로서 적합한 인산에스테르 구조를 갖는 화합물로서는 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐)에틸포스파이트, 트리에틸포스파이트, 트리데실포스파이트 등을 들 수 있다. 시판품으로서는 TEPO(등록 상표)(다마가가쿠고교가부시키가이샤 제조), 아데카스탭(등록 상표) 260(가부시키가이샤ADEKA 제조) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 인 원자를 갖는 산화 방지제는 단독으로 사용하여도 2종 이상 조합하여 이용하여도 된다.
또한, 상기 산화 방지제는 다층 시트의 제조시에 첨가하여도 되고, B층에 포함되는 수지의 제조시에 첨가하여도 된다.
B층에는 무기 입자가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 모듈로 하였을 때에 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, A층을 투과한 광을 B층에서 반사함으로써 발전량을 높일 수 있다. B층에 적합한 무기 입자로서는 폭넓은 파장 영역의 광을 반사할 수 있는 산화티타늄을 들 수 있다.
B층에는 가교제가 포함되어 있어도 되지만, 실질적으로 포함되어 있지 않은 것이 보다 바람직하다. 가교제가 실질적으로 포함되어 있지 않음으로써, 다층 시트의 제막시의 압출 온도를 올릴 수 있고, 생산성을 높일 수 있다.
B층에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 공지된 첨가제로서 난연제, 난연 보조제, 가소제, 활제, 착색제, 무기 필러 등을 필요에 따라 함유하여도 된다.
또한, B층에는 상기 다층 시트의 수율을 높이기 위해서 상기 A층을 구성하는 성분이나 C층을 구성하는 성분이 리사이클을 위해서 포함되어 있어도 된다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 C층은 접착성 수지를 포함하는 층이다. 이하, C층에 포함되는 접착성 수지를 접착성 수지 C라고 하는 경우가 있다. C층은 후술하는 기재와의 접착성을 가짐으로써, 진공 라미네이트 공정 후의 C층과 기재의 박리를 장기에 걸쳐 방지할 수 있다.
접착성 수지 C는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아세트산비닐 공중합체, 산 변성 수지, 무수 말레산 변성 수지, 실란 변성 수지, 테르펜 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 비누화물, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 아이오노머 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 테르펜 수지, 석유 수지가 바람직하고, 기재와의 접착 강도가 강한 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아세트산비닐 공중합체, 무수 말레산 변성 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 비누화물 및 폴리비닐알코올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 수지인 것이 보다 바람직하고, 그 중에서도 무수 말레산 변성 수지가 더욱 바람직하다.
접착성 수지 C는 내열성이나 접착성의 관점에서, JIS K7210(1999)에 준거하여 190℃ 2.16kg의 하중으로 측정한 용융 유속이 1g/10분 이상 7g/10분 이하인 것이 바람직하고, 내열성이나 접착성의 점으로부터 융점이 85℃ 이상 120℃ 이하인 것이 바람직하고, 접착성의 점으로부터 산가가 1.5mgKOH/g 이상 6mgKOH/g 이하인 것이 바람직하다. 산가는 다층 시트로부터 접착성 수지 C만을 박리 또는 깎아낸 후, JIS K2501(2003)에 준거하여 전위차 적정법에 의해 측정한다.
접착성 수지 C는 기재와의 충분한 접착성을 얻기 위해서, C층의 전체 성분 100질량% 중에 30질량% 이상 100질량% 이하 포함되는 것이 바람직하고, 50질량% 이상 100질량% 이하 포함되는 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상 100질량% 이하 포함되는 것이 더욱 바람직하다.
C층도 전술한 A층이나 B층과 마찬가지의 이유에서 인 원자를 갖는 산화 방지제를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 적용 가능한 인 원자를 갖는 산화 방지제는 A층이나 B층과 마찬가지이다.
또한, C층에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 접착성 수지 C 이외의 수지나, 자외선 흡수제, 광안정제, 난연제, 난연 보조제, 가소제, 활제, 착색제, 무기 필러 등의 첨가제 등을 필요에 따라 함유하여도 된다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 A층, B층 및 C층을 이 순서대로 갖고, C층을 한쪽 표면에 갖고 있다. 즉, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 A층, B층 및 C층을 이 순서대로 갖고, C층을 한쪽 표면에 갖기만 하면, 층수가 3층을 초과하여도 되고, 별도의 층, 즉 A층, B층, C층 중 어느 것에도 해당하지 않는 층을 갖고 있어도 된다. 이하, A층, B층, C층 중 어느 것에도 해당하지 않는 층을 별도의 층이라고 하는 경우가 있다. 즉, A층, B층, C층의 3층만이 이 순서대로 적층된 3층 시트이어도 되고, A층, B층 및 C층을 이 순서대로 갖고 또한 A층과 B층의 사이나 B층과 C층의 사이에 별도의 층이 있어도 되고, 별도의 층, A층, B층 및 C층의 4층이이 순서대로 적층된 구성이어도 된다. 단, 본 발명에 있어서 A층은 밀봉재로서의 기능을 발휘하는 것이 바람직하기 때문에, A층은 한쪽 표면에 위치하는 것이 바람직하다. 또한 층의 수가 많아지면, 생산시에 압출기의 수를 증가시키는 점이나 구금 부재의 과도한 대형화가 필요해질 우려가 있기 때문에, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 A층, B층 및 C층의 3층을 이 순서대로 갖고 있는 3층 구성의 시트인 것이 바람직하다.
여기서, 표면에 위치하는 층이 모두 C층의 정의(접착성 수지 C를 포함하는 층)를 충족시키는 경우에 대하여 하기한다.
(1) 그러한 표면에 위치하는 층의 한쪽이 A층의 정의(층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층)도 충족시키는 경우에는, 그 층은 A층으로 하고, 다른 쪽 층을 C층으로 한다.
(2) 표면에 위치하는 층이 모두 A층의 정의를 충족시키는 경우에는 두께가 두꺼운 층을 A층으로 하고, 두께가 얇은 층을 C층으로 한다. 또한, 두께가 동일한 경우에는 어느 한쪽을 C층으로 한다.
(3) 표면에 위치하는 층이 모두 A층의 정의를 충족시키지 않는 경우에는 (2)와 마찬가지로 두께가 두꺼운 층을 별도의 층으로 하고, 두께가 얇은 층을 C층으로 한다. 또한, 두께가 동일한 경우에는 어느 한쪽을 C층으로 한다.
예를 들어 융점 130℃ 미만의 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체 100질량%를 포함하는 층(두께 300㎛), 융점 130℃ 이상의 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 층(두께 200㎛) 및 융점 130℃ 미만의 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체 100질량%를 포함하는 층(두께 20㎛)을 이 순서대로 갖는 3층 구성의 시트에 대하여 생각해 본다. 융점 130℃ 미만의 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체는 접착성 수지 A에도 해당할 수 있고, 접착성 수지 C에도 해당할 수 있고, 폴리올레핀계 수지 (A1)에도 해당할 수 있기 때문에, 표면에 위치하는 2층은 모두 C층의 정의를 충족시키고, 또한 A층의 정의도 충족시킨다. 이 경우, 표면에 위치하는 층이 모두 C층의 정의(접착성 수지 C를 포함하는 층)를 충족시키기 때문에, 상기 (2)에 따라 두께 300㎛의 층을 A층으로 하고, 두께 20㎛의 층을 C층으로 분류할 수 있다. 또한, 이 경우, A층 중의 융점 130℃ 미만의 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체는 접착성 수지 A에도 해당할 수 있고, 폴리올레핀계 수지 (A1)에도 해당할 수 있지만, 전술한 바와 같이 폴리올레핀계 수지 (A1)과 접착성 수지 A의 양쪽에 해당하는 수지는 폴리올레핀계 수지 (A1)로서 취급하기 때문에, 이 경우의 A층 중의 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체는 폴리올레핀계 수지 (A1)로서 분류한다.
A층의 두께는 50㎛ 이상인 것이 바람직하고, 150㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 그리고, 200㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 210㎛ 이상인 것이 보다 더욱 바람직하고, 230㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, A층의 두께는 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 350㎛ 이하가 보다 바람직하다. 그리고, 320㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 300㎛ 이하인 것보다 더욱 바람직하고, 290㎛ 이하가 특히 바람직하다.
A층의 두께를 50㎛ 이상으로 함으로써, 진공 라미네이트 공정시에 셀 및 셀에 배치되어 있는 버스 바 전극에 의해 만들어지는 요철에 밀봉재가 추종할 수 있고, 셀 깨짐이 적고 내구성이 높은 태양 전지 모듈로 할 수 있다. 또한, 210㎛ 이상임으로써, 상기 요철을 매립할 수 있고, 외관이 보다 좋고, 내구성이 높은 태양 전지 모듈을 제조할 수 있다.
A층의 두께가 50㎛ 미만이면 진공 라미네이트 공정시에 셀에 크랙이 발생하는 경우가 있다. 또한, A층의 두께가 500㎛를 초과하면, 비용을 상승시키는 점이나 모듈 1장당 질량이 증가하는 경우가 있다.
또한, 공지된 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 포함하는 단층 구조의 밀봉재는 두께가 350㎛ 미만에서는 탄력이 없고 핸들링성이 나빠지는 경우가 있기 때문에 350㎛ 이상이 바람직하지만, 본 발명은 다층 시트이기 때문에 A층의 두께가 350㎛ 이하이어도 충분한 핸들링성을 유지할 수 있고, 또한 모듈 1장당 질량의 증가를 작게 할 수 있다.
B층의 두께는 50㎛ 이상인 것이 바람직하고, 80㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, B층의 두께는 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 250㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 충분한 수증기 배리어성을 가질 수 있고, 또한 충분한 전기 절연성을 가질 수 있다. B층이 50㎛ 미만이면 수증기 배리어성이나 전기 절연성이 불충분해질 우려가 있다. 500㎛를 초과하면, 비용을 상승시키는 점이나 모듈 1장당 중량이 증가하는 경우가 있다.
C층의 두께는 100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 100㎛하면, 비용을 상승시키는 경우가 있다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 A층 및 B층을, 층간에 다른 층을 개재하지 않고 갖고, A층과 B층의 계면의 접착 강도를 10N/cm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해 다층 시트의 핸들링시의 박리를 억제할 수 있다. 또한, A층과 B층의 계면의 접착 강도는 200N/cm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, A층 및 B층을, 층간에 다른 층을 개재하지 않고 갖는다란 A층과 B층이 직접 적층되어 있는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 B층 및 C층을 층간에 다른 층을 개재하지 않고 갖고, B층과 C층의 계면의 접착 강도가 10N/cm 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해 다층 시트의 핸들링시의 박리를 억제할 수 있다. 또한, B층과 C층의 계면의 접착 강도는 200N/cm 이하인 것이 바람직하다. 또한, A층 및 B층을, 층간에 다른 층을 개재하지 않고 갖는다란 A층과 B층이 직접 적층되어 있는 것을 의미한다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트는, B층이, 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (B2)를 포함하는 것이 바람직하다. 이하, B층 중에 포함되는 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (B2)를 간단히 폴리올레핀계 수지 (B2)라고 기재하는 경우가 있다.
B층에 포함되는 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (B2)는 특별히 한정되지 않지만, 수소 첨가 블록 공중합체, 밀도가 850kg/m3 이상 900kg/m3 이하의 폴리프로필렌계 수지, 밀도가 860kg/m3 이상 910kg/m3 이하의 폴리에틸렌계 수지 및 밀도가 910kg/m3 초과 945kg/m3 이하의 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지가 바람직하다.
폴리올레핀계 수지 (A1)과 폴리올레핀계 수지 (B1)이나 접착성 수지 C는 밀도나 결정성이 크게 상이하거나 분자 구조가 상이한 경우가 많기 때문에, 폴리올레핀계 수지 (A1)과 폴리올레핀계 수지 (B1)이나 접착성 수지 C를 이용하여 다층 시트를 제작한 경우, 층간의 접착 강도가 약해지는 경우가 있다.
그러나, 수소 첨가 블록 공중합체, 밀도가 850kg/m3 이상 900kg/m3 이하인 폴리프로필렌계 수지, 밀도가 860kg/m3 이상 910kg/m3 이하인 폴리에틸렌계 수지 및 밀도가 910kg/m3 초과 945kg/m3 이하인 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 폴리올레핀계 수지 (B2)는 폴리올레핀계 수지 (A1)이나 접착성 수지 C와 분자 구조가 가까운 부분을 갖고 있기 때문에, B층이 상기 수지 (B2)를 포함함으로써 A층과 B층의 계면의 접착 강도나 B층과 C층의 계면의 접착 강도를 향상시킬 수 있다. 즉, B층이 특정한 폴리올레핀계 수지 (B2)를 포함함으로써, A층과 B층의 계면의 접착 강도를 10N/cm 이상으로 하고, 또한 B층과 C층의 계면의 접착 강도도 10N/cm 이상으로 할 수 있다.
폴리올레핀계 수지 (B2)는 폴리올레핀계 수지 (B2)의 합계량이 B층의 전체 성분 100질량% 중에 5질량% 이상 포함되는 것이 바람직하고, 8질량% 이상 포함되는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 접착 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 폴리올레핀계 수지 (B2)는 폴리올레핀계 수지 (B2)의 합계량이 B층의 전체 성분 100질량% 중에 40질량% 이하 포함되는 것이 바람직하다. 이에 의해 B층의 내열성을 장기에 걸쳐 유지할 수 있다.
폴리올레핀계 수지 (B2)로서 이용되는 수소 첨가 블록 공중합체로서는 예를 들어 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔 화합물의 블록 공중합체 수소 첨가물이나, 알케닐 방향족 화합물-올레핀 결정 블록 공중합체의 수소 첨가물이나, 올레핀 결정 블록 공중합체의 수소 첨가물 등을 들 수 있다.
폴리올레핀계 수지 (B2)로서 이용되는 수소 첨가 블록 공중합체의 하나인 알케닐 방향족 화합물 및 공액 디엔 화합물의 블록 공중합체 수소 첨가물로서는 예를 들어 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SEBS), 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록 공중합체(SEPS), 스티렌-에틸렌/부틸렌 블록 공중합체(SEB), 스티렌-에틸렌/프로필렌 블록 공중합체(SEP) 등을 들 수 있다. 여기서 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SEBS)란 스티렌이 중합한 부분과 에틸렌과 부틸렌이 공중합한 부분과 스티렌이 중합한 부분을 갖는 3원 블록 공중합체를 나타내고, 그 외의 마찬가지의 표기의 수지도 이것과 마찬가지이다.
폴리올레핀계 수지 (B2)로서 이용되는 수소 첨가 블록 공중합체의 하나인 알케닐 방향족 화합물-올레핀 결정 블록 공중합체의 수소 첨가물로서는 예를 들어 스티렌-에틸렌/부틸렌-올레핀 결정 블록 공중합체의 수소 첨가물(SEBC) 등을 들 수 있다. 또한, 여기서 올레핀 결정이란 에틸렌이 직쇄상으로 중합한 부분을 나타내고, 이하 마찬가지이다.
폴리올레핀계 수지 (B2)로서 이용되는 수소 첨가 블록 공중합체의 하나인 올레핀 결정 블록 공중합체의 수소 첨가물로서는 예를 들어 올레핀 결정-에틸렌/부틸렌-올레핀 결정 블록 공중합체(CEBC) 등을 들 수 있다.
폴리올레핀계 수지 (B2)로서 이용되는 수소 첨가 블록 공중합체 중에서도 올레핀 결정-에틸렌/부틸렌-올레핀 결정 블록 공중합체를 보다 바람직하게 이용할 수 있다.
폴리올레핀계 수지 (B2)로서 이용되는 밀도가 850kg/m3 이상 900kg/m3 이하인 폴리프로필렌계 수지로서는 예를 들어 프로필렌 및 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 공중합체 중, 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 함유량이 합하여 1질량% 이상 50질량% 미만인 것을 바람직하게 들 수 있다. 탄소수 4 이상의 α-올레핀으로서는 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다. 밀도가 850kg/m3 이상 900kg/m3 이하인 폴리프로필렌계 수지로서는, 결정성의 것일 수도 비정질성의 것일 수도 결정성의 것과 비정질성의 것이 혼합되어 있는 것일 수도 있다.
폴리올레핀계 수지 (B2)로서 이용되는 밀도가 860kg/m3 이상 910kg/m3 이하인 폴리에틸렌계 수지로서는, (1) 에틸렌과 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 공중합체 중, 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 함유량이 1질량% 이상 40질량% 이하인 것이나, (2) 에틸렌 및 프로필렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 공중합체 중, 프로필렌의 함유량이 15질량% 이상 50질량% 미만인 것 등을 바람직하게 들 수 있다. 탄소수 4 이상의 α-올레핀으로서는 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다.
폴리올레핀계 수지 (B2)로서 이용되는 밀도가 910kg/m3 초과 945kg/m3 이하인 폴리에틸렌계 수지로서는, 에틸렌과 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 공중합체 중, 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 함유량이 1질량% 이상 40질량% 이하인 것을 바람직하게 들 수 있다. 탄소수 4 이상의 α-올레핀으로서는 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다.
B층이 폴리올레핀계 수지 (B2)로서 수소 첨가 블록 공중합체, 밀도가 850kg/m3 이상 900kg/m3 이하인 폴리프로필렌계 수지 및 밀도가 860kg/m3 이상 910kg/m3 이하인 폴리에틸렌계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 경우에는, B층의 전체 성분 100질량% 중에 이들 폴리올레핀계 수지 (B2)를 8질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 또한 20질량% 이하 포함하는 것이 보다 바람직하다.
B층이 폴리올레핀계 수지 (B2)로서 910kg/m3 초과 945kg/m3 이하의 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 경우에는, B층의 전체 성분 100질량% 중에 이 폴리올레핀계 수지 (B2)를 20질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 25질량% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 또한 35질량% 이하 포함하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 태양 전지 모듈은 광선 반사율이 45% 이상 70% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 47% 이상인 것이 보다 바람직하고, 50% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 광선 반사율이 45% 이상이면 수광면으로부터 받은 광을 효율적으로 반사하고, 발전량을 보다 향상시킬 수 있다.
A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 무기 입자를 2질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 상기 광선 반사율을 높일 수 있다. 또한, A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 무기 입자를 20질량% 이하 포함하는 것이 바람직하고, 10질량% 이하 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 모듈 1장당 질량의 증가를 작게 할 수 있다.
B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 무기 입자를 0.5질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 B층을 이용하여 광선의 반사를 할 수 있기 때문에, 상기 광선 반사율을 높일 수 있거나, 버스 바 전극이 기재측에 비쳐 보여 외관이 악화되는 것을 억제할 수 있다. 또한, B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 무기 입자를 20질량% 이하 포함하는 것이 바람직하고, 17질량% 이하 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 모듈 1장당 질량의 증가를 작게 할 수 있다.
그 중에서도 A층이 층의 전체 성분 100질량% 중에 무기 입자를 3질량% 이상 10질량% 이하 포함하고, 또한 B층이 층의 전체 성분 100질량% 중에 무기 입자를 1질량% 이상 5질량% 이하 포함하는 것이 바람직하다. A층과 B층의 양쪽에 무기 입자가 포함됨으로써, 반사율을 향상시킬 수 있고, 버스 바 전극이 기재측에 비쳐 보여 외관이 악화되는 것을 억제할 수 있고, 모듈 1장당 질량의 증가를 작게 할 수 있다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트는 공지된 다층 시트의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. A층을 B층이나 C층과 함께 일체화하는 공압출법이나 B층이나 C층을 공압출법 등에 의해 제막한 시트에 A층을 더 적층하여 일체화하는 압출 라미네이트법을 들 수 있다. 압출 라미네이트에 의해 일체화시키는 공정은 공압출법에 의해 일체화시키는 공정보다도 제막 횟수가 많아지기 때문에 생산성이 낮고, 공압출법이 바람직하다. 예를 들어 각 층에 이용하는 원료를 미리 2축 압출기에 의해 컴파운딩을 행한 후, 단축 압출기를 이용하여 용융시키고, 다층 T다이에 의해 압출, 그 후 냉각 롤에 캐스팅하고, 슬릿이나 결점 검사를 한 후 권취함으로써 제조할 수 있다. 또는 각 층의 수지를 각각 2축 압출기로 용융 혼련시키고, 다층 T다이에 의해 압출하여도 된다. 또한, T다이법이 아니라 인플레이션법에 의한 성형을 행하여도 된다.
또한, 필요에 따라 다층 시트의 열수축을 제거하기 위해서 어닐 공정을 행하여도 된다.
또한, 필요에 따라 다층 시트의 블로킹을 방지하는 점이나, 진공 라미네이트 공정시의 가스 빠짐성을 향상시키는 점이나, 진공 라미네이트 공정시의 셀의 크랙을 억제하기 위해서 다층 시트에 요철이 부착된 롤을 가압함으로써 엠보스 가공을 행하여도 된다.
본 발명의 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트는 본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 C층측에 기재를 갖는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 C층측에 후술하는 기재를 접합함으로써 밀봉재 일체형 이면 보호 시트를 제조할 수 있다. 태양 전지용 다층 시트의 C층측에 기재를 접합할 때에는 진공 라미네이트 공정과 동일한 장치를 이용하여도 되고, 가열한 롤에 의해 압착하여도 되고, 그 외 공지된 시트의 접합 방법을 이용하여도 된다.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트를 이용하여 태양 전지 모듈을 제조할 수 있다. 즉, 본 발명의 태양 전지 모듈의 일 형태는 본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 A층측이 셀측을, C층측이 기재측을 향하도록, 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 셀, 태양 전지용 다층 시트 및 기재를 이 순서대로 배치하여 진공 라미네이트함으로써 얻어지는 태양 전지 모듈이다.
진공 라미네이트의 방법으로서는 예를 들어 공지된 진공 가열 라미네이터를 들 수 있고, 이에 의해 진공 라미네이트하여 일체화함으로써 태양 전지 모듈을 제조할 수 있다. 태양 전지 모듈을 제조하기 위해서 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 셀, 태양 전지용 다층 시트 및 기재를 이 순서대로 배치할 때에는 본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 A층측이 셀을 향하도록, 또한 C층측이 기재를 향하도록 배치하면, 각각의 접착성이 좋은 태양 전지 모듈을 얻을 수 있다.
본 발명의 태양 전지 모듈의 다른 일 형태는 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 셀, A층, B층, C층 및 기재를 이 순서대로 갖고, 태양 전지 모듈에 있어서의 A층의 두께(㎛)를 TA로 하여 TA가 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈이다.
A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 100℃ 이상 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층.
B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층.
C층은 접착성 수지를 포함하는 층.
본 발명의 태양 전지용 다층 시트의 폴리올레핀계 수지 (A1)의 융점은 100℃ 이상 130℃ 미만임으로써 내열성이 있기 때문에, 가교제를 포함하지 않더라도 좋아지고, 이면 보호 시트나 이면 보호 시트의 일부와 공압출에 의해 일체화할 수 있고, 태양 전지용 다층 시트를 생산성 높게 제조할 수 있다.
생산성 높게 제조된 부재를 이용하여 태양 전지 모듈을 제조하면, 태양 전지 모듈을 제조할 때까지 필요한 종합적인 이산화탄소 소비량을 억제할 수 있으므로, 환경 부하가 보다 낮은 태양 전지 모듈로 할 수 있다.
또한, 내열성이 있기 때문에 태양 전지 모듈이 옥외 등에서 발전을 할 때에 일사 등에 의해 고온에 노출되어도 셀의 위치가 어긋나는 일이 적고, 외관의 유지나 회로의 단락에 의한 발전 성능 저하를 억제할 수 있다.
본 발명의 태양 전지 모듈은 태양 전지 모듈에 있어서의 A층의 두께(㎛)를 TA로 하면, TA가 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 350㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 290㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. TA가 500㎛ 이하임으로써, 태양 전지 모듈 전체의 중량을 줄일 수 있고, 태양 전지 모듈의 운반을 보다 용이하게 할 수 있다.
또한, TA는 50㎛ 이상인 것이 바람직하고, 150㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 210㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. TA가 50㎛ 이상임으로써, 태양 전지 모듈의 배선 등에 의해 생기는 요철에 밀봉재가 추종할 수 있고, 셀 깨짐이 적고 내구성이 높은 태양 전지 모듈로 할 수 있다. 또한, 210㎛ 이상임으로써, 상기 요철을 포매할 수 있고, 외관이 보다 좋고, 내구성이 높은 태양 전지 모듈로 할 수 있다.
본 발명의 태양 전지 모듈은 A층 및 B층을, 층간에 다른 층을 개재하지 않고 갖고, A층과 B층의 계면의 접착 강도를 10N/cm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해 태양 전지 모듈이 옥외 등에서 발전을 할 때에 일사 등에 의해 고온에 노출되어도 층간이 벗겨지기 어렵고, 절연성의 저하 등을 억제할 수 있다. 또한, A층과 B층의 계면의 접착 강도가 200N/cm 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 태양 전지 모듈은 B층 및 C층을 층간에 다른 층을 개재하지 않고 갖고, B층과 C층의 계면의 접착 강도가 10N/cm 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해 태양 전지 모듈이 옥외 등에서 발전을 할 때에 일사 등에 의해 고온에 노출되어도 층간이 벗겨지기 어렵고, 절연성의 저하 등을 억제할 수 있다. 또한, B층과 C층의 계면의 접착 강도가 200N/cm 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 태양 전지 모듈은 태양 전지 모듈에 있어서의 수광면측 밀봉재의 두께(㎛)를 T로 하여 태양 전지용 다층 시트의 A층 두께(㎛)를 TA로 하면, 이하의 관계식을 충족시키는 것이 바람직하다.
170≤T-TA≤600
본 발명의 태양 전지 모듈에 이용하는 수광면측 밀봉재로서 공지된 태양 전지 밀봉재를 이용할 수 있지만, 공지된 EVA계 밀봉재를 이용하는 것이 바람직하고, 특히 아세트산비닐율이 25% 이상 33% 이하, JIS K7210:1999에 준거하여 190℃, 2.16kg의 하중으로 측정한 용융 유속이 10g/10분 이상 30g/10분 이하인 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 사용한 EVA계 밀봉재를 이용하는 것이 내열성이나 내충격성, 발전 효율을 장기 유지할 수 있는 점에서 바람직하다. 수광면측 밀봉재는 진공 라미네이트 공정시에 빠른 단계에서 용융하고, 또한 비교적 유동성이 높기 때문에, 이면측의 밀봉재에 공지된 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 밀봉재 시트를 이용하면, 진공 라미네이트 공정시에 이면측의 밀봉재가 수광면측 밀봉재를 누름으로써, 셀 위에 이면측의 밀봉재가 회입(回入)하여 외관이 불량해지는 경우가 있다. 그러나, 본 발명에서는 상세한 검토에 의해 수광면측 밀봉재보다도 이면측의 밀봉재가 얇으면, 이면측의 밀봉재의 회입이 작아지는 것을 발견하였다.
즉, A층에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 이용한 본 발명의 태양 전지 모듈의 경우에는 170≤T-TA인 것이 보다 회입을 작게 하기 때문에 바람직하다. 또한, 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)의 JIS K7210:1999에 준거하여 190℃, 2.16kg의 하중으로 측정한 용융 유속은 2g/10분 이상 25g/10분 이하인 것이 회입을 작게 하기 위해서 바람직하고, 2g/10분 이상 10g/10분 이하가 보다 바람직하다.
수광면측 밀봉재나 이면측의 밀봉재의 두께에 따라서는 진공 라미네이트 공정시에 셀이 파손되어 외관이 불량해지는 경우나 발전량이 감소하는 경우가 있다. 그 때문에 T-TA≤600인 것이 진공 라미네이트 공정시의 셀의 파손을 억제하기 위해서 바람직하고, T-TA≤400이 보다 바람직하고, T-TA≤350이 더욱 바람직하다.
본 발명의 태양 전지 모듈에 이용하는 셀은 공지된 태양 전지 셀을 이용할 수 있지만, 결정 실리콘 셀을 적절하게 이용할 수 있다. 결정 실리콘 셀은 단결정 실리콘을 이용한 것일 수도, 다결정 실리콘을 이용한 것일 수도 있다.
본 발명의 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트나 태양 전지 모듈에 있어서 이용하는 기재는 여러 가지 수지 필름을 사용할 수 있다. 구체적으로는 환상 폴리올레핀계 수지 필름, 폴리스티렌계 수지 필름, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합 수지 필름, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합 수지 필름, 폴리염화비닐계 수지 필름, 불소계 수지 필름, 아크릴계 수지 필름, 폴리카르보네이트계 수지 필름, 나일론 등의 폴리아미드계 수지 필름 등의 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트나 태양 전지 모듈에 있어서 이용하는 기재는 경제면을 겸비한 폴리에스테르 필름이 보다 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 이용한 폴리에스테르 필름이 더욱 바람직하다.
상기 기재의 상기 다층 시트의 C층과 접하는 측과는 반대측의 면에는 광안정제나 자외선 흡수제 등을 포함하는 코팅을 별도로 실시함으로써, 자외선에 의한 내구성 등을 적절하게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 기재의 상기 다층 시트의 C층과 접하는 측의 면에는 상기 다층 시트의 C층과의 밀착성을 높이기 위해서, 코로나 처리나 플라즈마 처리, 화염 처리 등의 각종 표면 처리를 실시하거나 접착 용이 코팅을 별도로 실시할 수 있다.
또한, 상기 기재 자신에 산화티타늄이나 황산바륨 등의 백색 안료를 적절히 함유시키거나, 내광성을 비롯한 내구성을 향상시키기 위해서 산화 방지제, 광안정제 등의 첨가제도 적절히 함유시킬 수 있다.
상기 기재의 두께는 절연성의 점으로부터 30㎛ 이상이 바람직하고, 50㎛ 이상이 보다 바람직하고, 핸들링성(취급성)을 고려하면 75㎛ 이상 125㎛ 이하의 두께가 특히 바람직하다. 또한, 경제성으로부터 300㎛ 이하가 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에서 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[특성의 평가 방법]
(1) 다층 시트의 각 층의 두께:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 다층 시트로부터 폭 방향 5점을 균등하게 선택한 각 점에서, 피더안젠카미소리(주) 제조 면도기 날 FAS-10에 의해 절단하고, 그 단면을 (주)키엔스 제조 레이저 현미경 VKX-100을 이용하여 관찰하고, 층의 두께를 직접 판독하고, 5점의 평균을 각 층의 두께로 하였다.
(2) 기재와의 접착성:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 기재 접착성 평가 샘플을, 이형 필름 1을 넣은 부분이 박리 여유분이 되도록 기재측으로부터 커터 나이프로 칼집을 넣고, 다층 시트의 흐름 방향으로 길이 190mm, 폭 10mm의 직사각형을 제작하고, 에이앤디(주) 제조 텐실론(등록 상표) 만능 시험기를 이용하고, 180° 박리, 박리 속도 200mm/분의 조건으로 박리하여 박리 강도를 평가하였다.
(3) 기재면측의 외관:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 태양 전지 모듈을 기재측으로부터 육안으로 확인하고, 버스 바 전극에 의한 요철이 현저한 것을 C, 요철이 다소 눈에 띄는 것을 B, 요철을 육안으로 확인할 수 없는 정도의 것을 A로서 평가하였다.
(4) 수광면측의 외관(회입):
이하에 나타내는 방법으로 제작한 태양 전지 모듈을 수광면측으로부터 육안으로 확인하고, A층 수지의 회입이 현저한 것을 C, 버스 바 전극 부근에만 약간의 회입을 확인할 수 있는 정도의 것을 A, 회입을 특별히 확인할 수 없는 것을 S로서 평가하였다.
(5) 수광면측의 외관(셀의 파손)
이하에 나타내는 방법으로 제작한 태양 전지 모듈을 수광면측으로부터 육안으로 확인하고, 셀의 파손이 현저한 것을 C, 셀의 파손을 약간 확인할 수 있는 것을 A, 셀의 파손을 특별히 확인할 수 없는 것을 S로서 평가하였다.
(6) 셀과의 접착성:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 셀 접착성 평가 샘플을, 이형 필름 1을 넣은 부분이 박리 여유분이 되도록, 또한 직사각형이 셀 위에 놓이도록 기재측으로부터 커터 나이프로 칼집을 넣고, 다층 시트의 흐름 방향으로 길이 190mm, 폭 10mm의 직사각형을 제작하고, 에이앤디(주) 제조 텐실론 만능 시험기를 이용하고, 180° 박리, 박리 속도 200mm/분의 조건으로 박리하고, 박리에 의해 셀이 재료 파괴하는 경우를 A, 재료 파괴하지 않는 경우를 B로서 평가하였다.
(7) 폴리올레핀계 수지의 융점:
폴리올레핀계 수지의 융점은 시차 주사 열량계(이하 DSC라고 함)에 의한 흡열 피크 온도이고, 구체적으로는 이하의 방법으로 측정한 값이다.
폴리올레핀계 수지 그 자체를 측정하는 경우에는 측정에 적합한 3 내지 8mg 정도로 깎고 나서 측정한다. 다층화한 시트로부터 측정하는 경우에는 광학 현미경 등으로 관찰하면서 측정에 이용하는 층을 부분적으로 3 내지 8mg분 절삭하고, 필요에 따라 절삭한 것을 용매 등에 용해시켜 분리한 후, 각각의 수지를 핵자기 공명 분광법이나 적외 분광법 등에 의해 동정한 후에 DSC 측정을 행한다.
측정 조건으로서는 시차 주사 열량계(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조 DSC-60 등)를 이용하고, 질소 가스 유입량 50mL/분의 조건하에서 샘플을 20℃/분의 속도로 30℃부터 200℃까지 한번 승온시킨 후, 200℃에서 10분간 유지하고, 20℃/분의 속도로 -50℃의 온도까지 냉각시킨 후, -50℃에서 10분간 유지하고, 다시 20℃/분의 속도로 200℃까지 승온하였을 때의 흡열 피크 중, 흡열 피크 높이가 최대인 흡열 피크의 온도를 융점이라고 정의한다. 또한, 흡열 피크 높이는 0℃ 내지 10℃ 부근의 베이스 라인과 185℃ 내지 195℃ 부근의 베이스 라인을 연결함으로써 얻어지는 베이스 라인으로부터의 높이로 구하였다.
(8) 다층 시트의 A층과 B층의 계면의 접착성:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 다층 시트의 흐름 방향으로 길이 100mm, 폭 10mm의 직사각형을 제작하고, A층과 B층의 계면에 커터 나이프로 박리의 시초로서 칼집을 넣고, A층을 포함하는 부분과 B층을 포함하는 부분을 각각 접착 강도 측정기의 척에 고정하고, 180°의 각도로 A층과 B층의 계면의 접착 강도를 측정한다. 접착 강도 측정기로서는 에이앤디(주) 제조 텐실론 만능 시험기를 이용한다. 또한, 박리 속도는 200mm/분으로 한다.
(9) 다층 시트의 B층과 C층의 계면의 접착성:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 다층 시트의 흐름 방향으로 길이 100mm, 폭 10mm의 직사각형을 제작하고, B층과 C층의 계면에 커터 나이프로 박리의 시초로서 칼집을 넣고, B층을 포함하는 부분과 C층을 포함하는 부분을 각각 접착 강도 측정기의 척에 고정하고, 180°의 각도로 B층과 C층의 계면의 접착 강도를 측정한다. 접착 강도 측정기로서는 에이앤디(주) 제조 텐실론 만능 시험기를 이용한다. 또한, 박리 속도는 200mm/분으로 한다.
(10) 태양 전지 모듈의 반사율:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 태양 전지 모듈 중, 유리 1 면으로부터 보아 본 발명의 태양 전지용 다층 시트가 보이는 부분을(예를 들어 도 3과 같이) 워터제트 펀치에 의해 절단하고, 분광 반사율계(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조 UV-3150 등)를 이용하고, 유리 1 면측으로부터 측정 파장 400nm 내지 1100nm, 측정 간격 1nm로 반사율을 측정하고, 400nm 내지 1100nm의 반사율의 산술 평균값을 태양 전지 모듈의 반사율로 한다.
(11) 태양 전지 모듈의 A층과 B층의 계면의 접착성:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 태양 전지 모듈의 기재측으로부터(예를 들어 도 4와 같이) 커터 나이프나 워터제트 펀치 등으로 자르고, 길이 100mm, 폭 10mm의 직사각형을 제작하고, A층과 B층의 계면에 커터 나이프로 박리의 시초로서 칼집을 넣고, A층을 포함하는 부분과 B층을 포함하는 부분을 각각 접착 강도 측정기의 척에 고정하고, 180°의 각도로 A층과 B층의 계면의 접착 강도를 측정한다. 접착 강도 측정기로서는 에이앤디(주) 제조 텐실론 만능 시험기를 이용한다. 또한, 박리 속도는 200mm/분으로 한다.
(12) 태양 전지 모듈의 B층과 C층의 계면의 접착성:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 태양 전지 모듈의 기재측으로부터(예를 들어 도 4와 같이) 커터 나이프나 워터제트 펀치 등으로 자르고, 길이 100mm, 폭 10mm의 직사각형을 제작하고, B층과 C층의 계면에 커터 나이프로 박리의 시초로서 칼집을 넣고, B층을 포함하는 부분과 C층을 포함하는 부분을 각각 접착 강도 측정기의 척에 고정하고, 180°의 각도로 B층과 C층의 계면의 접착 강도를 측정한다. 접착 강도 측정기로서는 에이앤디(주) 제조 텐실론 만능 시험기를 이용한다. 또한, 박리 속도는 200mm/분으로 한다.
(13) 태양 전지 모듈에 있어서의 수광면측 밀봉재나 각 층의 두께:
태양 전지 모듈을 절단면에 유리, 수광면측 밀봉재, 셀, 다층 시트, 기재가 포함되고, 버스 바 전극이 포함되지 않도록(예를 들어 도 5와 같이) 워터제트 펀치에 의해 절단하고, 절단면을 (주)키엔스 제조 레이저 현미경 VKX-100을 이용하여 관찰하고, 층의 두께를 직접 판독함으로써 수광면측 밀봉재나 각 층의 두께로 한다.
(14) 버스 바 전극 부근의 B층의 두께 감소율:
이하에 나타내는 방법으로 제작한 태양 전지 모듈을 절단면에 유리, 수광면측 밀봉재, 셀, 버스 바 전극, 다층 시트, 기재가 포함되고, 절단면의 하나가 버스 바 전극의 긴 변에 대하여 수직이 되도록(예를 들어 도 6과 같이) 워터제트 펀치에 의해 유리면에 대하여 수직으로 절단하고, 절단면 중, 유리, 수광면측 밀봉재, 셀, 버스 바 전극, 다층 시트, 기재가 포함되는 절단면을 (주)키엔스 제조 레이저 현미경 VKX-100을 이용하여 관찰하고, 버스 바 전극 부근의 B층 두께 중 최솟값을 직접 판독하여 이것을 버스 바 전극 부근의 B층 두께로 한다. (다층 시트의 B층 두께-버스 바 전극 부근의 B층 두께)/다층 시트의 B층 두께×100(%)의 계산식에 의해 두께 감소율(%)을 산출한다.
(15) 다층 시트의 핸들링성
이하에 나타내는 방법으로 태양 전지 모듈을 제작하였을 때의 다층 시트의 핸들링성을 평가하고, 취급하기 쉬운 것을 S, 취급하기 어려운 것을 B로 하였다.
[사용 부재]
LLDPE 수지 1:
스미토모가가쿠(주) 제조 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 GA401, 밀도: 935kg/m3, 용융 유속: 3g/10분(190℃), 융점: 127℃
LLDPE 수지 2:
스미토모가가쿠(주) 제조 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 GA701, 밀도: 920kg/m3, 용융 유속: 8g/10분(190℃), 융점: 124℃
EVA수지 1:
스미토모가가쿠(주) 제조 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 KA-40, 아세트산비닐 함유량: 28질량% , 용융 유속: 20g/10분(190℃), 융점: 69℃
GMA 변성 수지 1:
스미토모가가쿠(주) 제조 글리시딜메타크릴레이트 변성 폴리에틸렌 본드퍼스트(등록 상표) E, 글리시딜메타크릴레이트 함유량: 12질량%, 용융 유속: 3g/10분(190℃), 융점: 103℃
산 변성 수지 1:
미츠비시가가쿠(주) 제조 산 변성 폴리에틸렌 F534A, 밀도: 900kg/m3, 용융 유속: 3.5g/10분(190℃), 융점: 120℃
PP 수지 1:
스미토모가가쿠(주) 제조 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 FL6412, 에틸렌 함유량: 4질량% , 용융 유속: 6g/10분(230℃), 융점: 142℃
PP 수지 2:
스미토모가가쿠(주) 제조 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 FS3611, 에틸렌 함유량: 4.7질량% , 용융 유속: 3.5g/10분(230℃), 융점: 132℃
PP 수지 3:
스미토모가가쿠(주) 제조 블록 폴리프로필렌 AH585A, 용융 유속: 3g/10분(230℃), 융점: 164℃
HDPE 수지 1:
닛폰폴리에틸렌(주) 제조 고밀도 폴리에틸렌 HJ490, 밀도: 958kg/m3, 용융 유속: 20g/10분(190℃), 융점: 133℃
첨가제 1:
사카이가가쿠고교(주) 제조 산화티타늄 D-962.
유리 1:
AGC(주) 제조 백판 강화 유리, 190mm 각(角), 두께 3.2mm
수광면측 밀봉재 1:
산빅(주) 제조 울트라 펄(등록 상표), 두께 450㎛의 것을 190mm 각으로 커트한 것
수광면측 밀봉재 2:
산빅(주) 제조 울트라 펄(등록 상표), 두께 650㎛의 것을 190mm 각으로 커트한 것
셀 1:
SOLARTECH ENERGY CORPORATION 제조 태양 전지 셀 M-156-3, 두께 200㎛, 3개 버스 바 타입, 버스 바 전극 두께 180㎛.
기재 1:
도레이(주) 제조 PET 필름, 루미러(등록 상표) X10S, 두께 125㎛, 편면 코로나 처리 완료품(E값 20)을 190mm 각으로 커트한 것
또한, E값이란 이하의 식으로 계산되는 코로나 처리 상수이다.
E값=출력(W)/가공 속도(m/분)×코로나 전극 폭(m)
이형 필름 1:
도레이필름가코(주) 제조 세라필(등록 상표), 두께 50㎛를 190mm×95mm로 커트한 것.
(실시예 1)
표 1에 나타내는 바와 같이 A층을 구성하는 성분으로서 A층의 전체 성분 100질량% 중에 LLDPE 수지 1을 96질량% , EVA 수지 1을 4질량% 이용하였다.
B층을 구성하는 성분으로서 B층의 전체 성분 100질량% 중에 PP 수지 1을 100질량% 이용하였다.
C층을 구성하는 수지로서 C층의 전체 성분 100질량% 중에 GMA 변성 수지 1을 100질량% 이용하였다.
이들 수지를 3대의 2축 압출기에 각각 투입하고, 모두 180℃에서 혼련한 후, 멀티 매니폴드 다이를 이용하여 시트 형상으로 압출하였다. 냉각 롤에 캐스팅한 후 권취를 행함으로써, 다층 시트를 얻었다.
A층의 두께는 300㎛, B층의 두께는 200㎛, C층의 두께는 50㎛였다.
얻어진 다층 시트를 190mm 각으로 커트하고, A층측이 셀 1측을, C층측이 기재 1측을 향하도록, 유리 1, 수광면측 밀봉재 1, 셀 1, 얻어진 다층 시트, 기재 1의 순서대로 적층하고, (주)N·P·C 제조 진공 가열 라미네이터에 의해 열판 설정 온도 145℃, 진공 탈기 4분, 대기압 프레스 1분, 압력 유지 10분의 조건으로 진공 라미네이트하여 태양 전지 모듈을 얻었다.
또한, 얻어진 다층 시트를 190mm 각으로 커트하고, A층측이 수광면측 밀봉재 1측을, C층측이 이형 필름 1측을 향하도록, 또한 이형 필름 1이 다층 시트의 흐름 방향 하반부의 면적을 덮도록 유리 1, 수광면측 밀봉재 1, 얻어진 다층 시트, 이형 필름 1, 기재 1의 순서대로 적층하고, (주)N·P·C 제조 진공 가열 라미네이터에 의해 열판 설정 온도 145℃, 진공 탈기 4분, 대기압 프레스 1분, 압력 유지 10분의 조건으로 진공 라미네이트하여 기재 접착성 평가 샘플을 얻었다.
또한, 얻어진 다층 시트를 190mm 각으로 커트하고, A층측이 이형 필름 1측을, C층측이 기재 1측을 향하도록, 또한 이형 필름 1이 다층 시트의 흐름 방향 하반부의 면적을 덮도록 유리 1, 수광면측 밀봉재 1, 셀 1, 이형 필름 1, 얻어진 다층 시트, 기재 1의 순서대로 적층하고, (주)N·P·C 제조 진공 가열 라미네이터에 의해 열판 설정 온도 145℃, 진공 탈기 4분, 대기압 프레스 1분, 압력 유지 10분의 조건으로 진공 라미네이트하여 셀 접착성 평가 샘플을 얻었다.
기재와의 접착성은 양호하고, 기재면측의 외관은 양호하고, 수광면측의 외관은 버스 바 부근에만 약간의 회입을 확인할 수 있는 정도이고, 셀의 파손이 없고, B층의 두께 감소율은 문제가 없고, 셀과의 접착성이나 각 층간의 접착성도 양호하고, 또한 광선 반사율은 45%로 양호하였다. 또한, 핸들링성도 양호하였다.
(실시예 2 내지 17)
표 1 내지 3에 나타내는 바와 같이 이용하는 수지나 첨가제의 유무, 두께를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 다층 시트를 얻어 기재와의 접착성, 기재면측의 외관, 수광면측의 외관, B층의 두께 감소율, 셀과의 접착성, 각 층간의 접착성이나 광선 반사율을 평가하였다. 또한, 핸들링성도 평가하였다.
(실시예 18 내지 20)
표 3에 나타내는 바와 같이 두께를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 다층 시트를 얻고, 수광면측 밀봉재 1 대신에 수광면측 밀봉재 2를 사용하고, 기재와의 접착성, 기재면측의 외관, 수광면측의 외관, B층의 두께 감소율, 셀과의 접착성, 각 층간의 접착성이나 광선 반사율을 평가하였다. 또한, 핸들링성도 평가하였다.
실시예 1 내지 20에서는 A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지가 50질량%를 초과하여 포함되어 있는 층이기 때문에, A층은 진공 라미네이트시에 용융하므로 셀의 파손을 약간 확인할 수 있지만, 발전 성능에는 전혀 문제가 없거나 셀의 파손을 특별히 확인할 수 없어 양호하다.
실시예 1 내지 6, 9 내지 16, 18 내지 20에서는 A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지를 75질량% 이상 포함하고 있는 층이고, A층의 두께도 50㎛ 이상이기 때문에, 진공 라미네이트시에 보다 충분히 용융하므로 셀의 파손을 특별히 확인할 수 없고, 매우 양호하다.
실시예 1 내지 20에서는 B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지를 50질량%를 초과하여 포함하는 층이기 때문에, B층의 두께 감소율이 14% 이하이고, 양호하다.
실시예 1 내지 20에서는 C층은 접착성 수지를 포함하는 층이기 때문에, 기재와의 밀착력이 10N/cm 이상이고, 양호하다.
실시예 3, 7, 8, 10 내지 12, 14 내지 16에서는 B층이, 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지를 포함하기 때문에, A층과의 밀착성이 13N/cm 이상이고, 양호하다.
실시예 1, 2, 9 내지 16, 18 내지 20에서는 A층이 접착성 수지를 포함하기 때문에, 셀과의 접착성이 우수하고, 양호하다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
(비교예 1 내지 6)
표 4에 나타내는 바와 같이 이용하는 수지나 두께를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 다층 시트를 얻어 기재와의 접착성, 기재면측의 외관, 수광면측의 외관, B층의 두께 감소율, 셀과의 접착성, 각 층간의 접착성이나 광선 반사율을 평가하였다. 또한, 핸들링성도 평가하였다.
비교예 1, 3, 5에서는 A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지가 50질량%를 초과하여 포함되어 있는 층이기 때문에, 진공 라미네이트시에 용융하지 않고, 셀의 파손이 현저하고, 불량하다.
비교예 1, 4, 6에서는 B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지를 50질량%를 초과하여 포함하는 층이기 때문에 B층의 두께 감소율이 25% 이상이고, 불량하다.
비교예 1, 2에서는 C층은 접착성 수지를 함유하고 있지 않기 때문에 기재와의 밀착력이 0N/cm이고, 불량하다.
Figure pct00004
(비교예 7)
이형 필름 1을 2장 이용하여 수광면측 밀봉재 1을 끼워 넣고, 유압식 열 프레스기를 이용하여 100℃에서 가열을 하면서 10MPa로 가압하고, 그 후 실온에 냉각하고, 이형 필름 1을 박리함으로써 두께가 250㎛인 밀봉재를 제작하고, 그 후 190mm×190mm로 커트하였다. 유리 1, 수광면측 밀봉재 1, 셀 1, 얻어진 두께가 250㎛인 밀봉재, 기재 1의 순서대로 적층하고, 얻어진 두께가 250㎛인 밀봉재를 적층할 때의 핸들링성을 평가하였지만, 휘기 쉬워 핸들링성은 나빴다.
1 : 수광면 보호 기재
2 : 수광면측 밀봉재
3 : 셀
4 : 버스 바 전극
5 : A층
6 : B층
7 : C층
8 : 기재
9 : 태양 전지 모듈의 반사율 측정용의 절단 개소
10 : 태양 전지 모듈의 계면의 접착 강도 측정용의 절단 개소
11 : 태양 전지 모듈의 각 층의 두께 측정용의 절단 개소
12 : 태양 전지 모듈의 B층의 두께 감소율 측정용의 절단 개소

Claims (15)

  1. A층, B층 및 C층을 이 순서대로 갖고, C층을 한쪽 표면에 갖는 태양 전지용 다층 시트로서,
    A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고,
    B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층이고,
    C층은 접착성 수지를 포함하는 층인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  2. 제1항에 있어서, A층의 두께가 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 75질량% 이상 100질량% 이하 포함하는 층인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, B층 중의 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)의 융점이 140℃ 이상인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, A층 및 B층을, 층간에 다른 층을 개재하지 않고 갖고,
    A층과 B층의 계면의 접착 강도가 10N/cm 이상인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, B층이, 융점이 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (B2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, B층 중의 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)이 블록 폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, A층이 접착성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  9. 제8항에 있어서, A층에 포함되는 접착성 수지는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-(메트)아크릴산 지방족 에스테르 공중합체 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-아세트산비닐 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 수지인 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, B층은 인 원자를 갖는 산화 방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 다층 시트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 태양 전지용 다층 시트의 C층측에 기재를 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 밀봉재 일체형 이면 보호 시트.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 태양 전지용 다층 시트의 A층측이 셀측을, C층측이 기재측을 향하도록, 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 셀, 태양 전지용 다층 시트 및 기재를 이 순서대로 배치하여 진공 라미네이트함으로써 얻어지는 태양 전지 모듈.
  13. 수광면 보호 기재, 수광면측 밀봉재, 셀, A층, B층, C층 및 기재를 이 순서대로 갖고,
    A층, B층, C층이 이하의 요건을 충족시키고, 태양 전지 모듈에 있어서의 A층의 두께(㎛)를 TA로하여 TA가 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
    A층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 100℃ 이상 130℃ 미만인 폴리올레핀계 수지 (A1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층.
    B층은 층의 전체 성분 100질량% 중에 융점이 130℃ 이상인 폴리올레핀계 수지 (B1)을 50질량% 초과 100질량% 이하 포함하는 층.
    C층은 접착성 수지를 포함하는 층.
  14. 제13항에 있어서, 태양 전지 모듈에 있어서의 A층의 두께(㎛)를 TA로하여 TA가 50㎛ 이상 350㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 수광면측 밀봉재의 두께(㎛)를 T로하여 태양 전지 모듈에 있어서의 A층의 두께(㎛)를 TA로 하면, 이하의 관계식을 충족시키는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
    170≤T-TA≤600
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