KR20160085083A - 태양 전지용 백 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양 전지용 백 시트의 제조방법에 관한 것으로, 제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 제1 압출기를 이용하여 저밀도폴리에틸렌을 1차 적층하여 제2층을 형성하는 단계; 및 상기 제2층 상에 제2 압출기를 이용하여 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌의 혼합물을 2차 적층하여 제3층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 300℃ 내지 380℃이다. 이와 같이 제조된 백 시트는 층간 접착성이 우수하고 이물이 적게 발견되며, 박막의 제조가 가능하고 공정이 단순하여 경제적이다.
Description
본 발명은 태양 전지용 백 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 압출 코팅방식으로 제조된 태양 전지용 백 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
태양광 기술은 태양에너지를 태양 전지 모듈이라는 매개물을 이용하여 전기에너지로 변환시키는 기술로서, 태양에너지를 전기에너지로 전환하는 과정에서 기계적, 화학적 작용이 없으므로 시스템 구조가 단순하고 유지 보수가 거의 요구되지 않고 수명이 길며 안전하고 환경 친화적인 장점을 있다.
태양 전지 모듈은 보통 강화 유리, 충진재, 태양전지, 백시트와 이를 연결하는 금속재질의 와이어로 구성되어 있으며, 여기서 백시트는 모듈의 최후면에서 침투하는 습기 및 절연 차단 기능을 구비하고 있다.
종래의 백시트는 접착제를 이용한 라미네이션 방법으로 생산되고 있다. 접착제를 이용하는 경우에는 접착제가 필름을 형성하는 수지에 비해 저분자량의 분포를 가지므로 접착 강도가 낮으며, 특히 외부 환경(열, 압력, 수분) 등이 변화하는 경우 층간 박리 현상 등의 문제가 발생한다. 또한, 후가공으로 접착 라미네이션을 하므로써 비용이 증가하고, 이물, 겔 등의 발생으로 인하여 외관에 문제가 발생할 수 있다.
한국등록특허 제10-1350557호는 폴리에스테르 필름층 및 폴리에스테르 필름층의 양면에 백색 무기물을 함유하는 폴리에틸렌계 필름층을 포함하는 태양전지 모듈용 백시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈을 개시한다.
태양 전지용 백시트를 제조할 때, 접착제를 사용하는 경우에 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 압출 코팅(Extrusion coating; E/C)을 이용하여 태양 전지용 백시트를 제조하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 태양 전지용 백 시트에 관한 것으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 제1층; 상기 제1층 위에 위치한 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제2층; 및 상기 제2층 위에 위치한 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제3층으로 이루어지고, 상기 제2층과 제3층은 압출 코팅 공정으로 형성되고, 상기 저밀도폴리에틸렌은 용융지수(MI)가 0.5 내지 20 g/10min이고 밀도가 0.9 내지 0.94 g/cm3이다.
바람직하게는, 상기 제1층의 두께는 50 내지 400 ㎛이다.
바람직하게는, 상기 제2층의 두께는 5 내지 50 ㎛이다.
바람직하게는, 상기 제3층의 두께는 5 내지 50 ㎛이다.
바람직하게는, 상기 제2층은 이산화티타늄을 추가로 포함한다.
또한, 본 발명은 태양 전지용 백 시트의 제조방법에 관한 것으로, 제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 제1 압출기를 이용하여 저밀도폴리에틸렌을 1차 적층하여 제2층을 형성하는 단계; 및 상기 제2층 상에 제2 압출기를 이용하여 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌의 혼합물을 2차 적층하여 제3층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 300℃ 내지 380℃이다.
바람직하게는, 상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 330℃ 내지 350℃이다.
바람직하게는, 상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 생산 속도는 10 내지 100 M/min이다.
바람직하게는, 상기 이산화티타늄과 상기 저밀도폴리에틸렌의 혼합물은 혼련기를 이용하거나 이축 압출기를 이용하여 혼합한다.
바람직하게는, 상기 제2층은 이산화티타늄을 추가로 포함한다.
본 발명에 따른 백시트를 사용하는 경우 필름 형성과 동시에 층을 구성시키는 압출 코팅 방식을 사용함으로써 공정이 간단하고 별도의 원부자재의 투입이 필요없어서 생산성이 향상되고 원가가 절감되는 효과가 있다. 제2층과 제3층이 같은 계열의 저밀도폴리에틸렌을 사용하므로 접착강도가 보다 우수하고, 박막의 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 태양 전지용 백 시트의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 백시트를 이용한 예로서, 도 2의 (a)는 태양전지 모듈 구성 전단계를 나타내는 모식도이고, (b)는 태양전지의 전체 모듈 구조를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 백시트를 이용한 예로서, 도 2의 (a)는 태양전지 모듈 구성 전단계를 나타내는 모식도이고, (b)는 태양전지의 전체 모듈 구조를 나타내는 모식도이다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 포함하다 및 포함하는 이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.
본 발명은 태양 전지용 백 시트에 관한 것이다. 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 제1층; 상기 제1층 위에 위치한 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제2층; 및 상기 제2층 위에 위치한 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제3층으로 이루어진다.
제1층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함한다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 경우 두께가 50 내지 400㎛이다. 50㎛ 미만일 때는 너무 얇기 때문에 태양광 백시트로 사용 시 내구성이 약하여 불량이 날 수 있고 400㎛ 초과일 때는 너무 두꺼워 제조 단가가 상승하고 권취 길이가 짧아짐에 생산성이 저하될 수 있다. 또한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 접착 강도 향상을 위하여 프라이머 처리된 필름을 사용할 수 있다.
제2층은 저밀도폴리에틸렌을 포함한다. 본 발명에서 사용되는 저밀도폴리에틸렌은 용융지수(MI)가 0.5 내지 20 g/10min이고 밀도가 0.9 내지 0.94 g/cm3인 것이 바람직하다. 또한, 형성된 제2층의 두께는 바람직하게는 5 내지 50 ㎛이고, 보다 바람직하게는 10 내지 30 ㎛이고, 가장 바람직하게는 20 ㎛이다. 종래 반사 필름을 라미네이션 공법으로 합지하는 경우에는 본 발명과 같은 얇은 두께, 특히 20 ㎛ 이하로 합지하기가 매우 어렵다. 그러나, 본 발명은 박막의 형성과 동시에 코팅을 진행하여 얇은 두께로 생산이 가능하며 생산 효율도 향상시킬 수 있다.
또한, 제2층은 이산화티타늄(TiO2)을 추가로 포함할 수 있다. 이산화티타늄은 태양광 백시트에 있어서 더욱 우수한 은폐력 및 반사율을 위하여 제2층에 추가로 포함될 수 있다. 바람직하게는 1 내지 50 중량% 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량% 포함할 수 있다. 1 중량% 미만일 경우에는 이산화티타늄 함량이 부족하여 반사율 및 은폐력이 낮아 태양광 백시트 용도로 용이하게 사용할 수 없으며, 50 중량%를 초과하는 경우에는 이산화티타늄 함량이 너무 많아 밀도가 높아져 압출 생산시 품질 저하가 발생하는 문제가 있다.
제3층은 1 중량% 내지 50 중량%의 이산화티타늄(TiO2)과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 이산화티타늄(TiO2)은 바람직하게 1 중량% 내지 50 중량% 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 30 중량% 포함될 수 있다. 1 중량% 미만일 경우에는 이산화티타늄 함량이 부족하여 반사율 및 은폐력이 낮아 태양광 백시트 용도로 용이하게 사용할 수 없으며 50 중량% 초과일 경우에는 이산화티타늄 함량이 너무 많아 밀도가 높아져 압출 생산시 품질 저하가 발생할 수 있다. 이산화티타늄의 함량이 10 내지 30 중량%인 경우 반사율, 은폐력 및 압출시 품질 요건을 더 잘 만족한다. 사용되는 이산화티타늄은 마스터배치를 이용하여 드라이 블랜딩하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는 이산화티타늄과 저밀도폴리에틸렌을 컴파운드법(compound)을 통해 분산성을 향상시킨 후 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 제3층의 두께는 5 내지 50 ㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게 10 내지 30 ㎛일 수 있다. 두께가 10 ㎛ 미만일 때는 은폐력 및 반사율이 낮아 백시트로의 적용이 힘들고, 두께가 30 ㎛ 초과일 때에는 두꺼운 두께에 따른 은폐력 및 반사율 향상 비율 대비 생산 원가가 너무 올라가서 백시트 제품으로의 적용이 힘들다.
더욱 자세하게는 제2층과 제3층은 압출 코팅 공정으로 형성될 수 있다. 압출시 side feed 방식으로 압출 코팅 공정으로 형성할 수 있으나, 분산이 고르지 않은 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 이산화티타늄과 저밀도폴리에틸렌 수지를 혼합(컴파운드)하여 분산 정도를 향상시킨 후 그 혼합물을 압출 코팅하는 것이 바람직하다. 혼합은 혼련기(kneader compound)를 이용하거나 이축 압출기(Twin compound)를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 태양 전지용 백 시트의 제조방법에 관한 것으로, 도 1에서는 본 발명에 따른 태양 전지용 백 시트의 제조 공정을 개략적으로 나타내었다.
제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(12) 상에 제1 압출기(13)를 이용하여 저밀도폴리에틸렌을 1차 적층하여 제2층을 형성하는 단계; 및 상기 제2층 상에 제2 압출기(15)를 이용하여 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌의 혼합물을 2차 적층하여 제3층을 형성하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(12)을 권출롤러(11)를 이용하여 권출한다. 저밀도 폴리에틸렌을 제1 호퍼(14)에 공급하여 제1 압출기를 통하여 제1층 위에 압출시킨다.
제1 압출기의 압출 온도는 바람직하게는 300℃ 내지 380℃ 이고, 보다 바람직하게는 330℃ 내지 350℃이다. 이는 저밀도폴리에틸렌 수지의 산화를 유도하여 PET 층(제1층)과의 접착력을 향상시키기 위한 것이다. 즉, 압출기의 온도를 고온으로 형성하여 수지를 임의적으로 산화시켜 카르보닐기로 유도하여 접착강도를 향상시킬 수 있다.
제1층 위에 제2층이 도포된 시트는 압연롤러(18) 및 냉각롤러(17)를 통과하고 실온에 노출되면서 냉각된다. 또한, 제2층을 형성하는 단계 이후에 권취하였다가 다시 권출하여 제3층을 형성하는 방식으로 제1층과의 밀착력을 높일 수 있다.
다음으로, 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 혼합하여 제2 호퍼(16)에 공급한다. 이산화티타늄과 상기 저밀도폴리에틸렌의 혼합물은 혼련기를 이용하거나 이축 압출기를 이용하여 혼합하는 것이 바람직하나, 균일하게 분산되는 범위의 모든 방법을 포함할 수 있다.
제2 압출기의 압출 온도는 바람직하게는 300℃ 내지 380℃ 이고, 보다 바람직하게는 330℃ 내지 350℃이다. 통상 이산화티타늄이 혼합된 수지의 가공 압출 온도가 280℃ 내외인 것보다 고온인데, 층간 접착력을 향상시키기 위함이다.
또한, 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 생산 속도는 바람직하게는 10 내지 100 M/min이고, 보다 바람직하게는 50 M/min이다.
제3층이 도포된 시트는 압연롤러(18') 및 냉각롤러(17')를 통과하고 실온에 노출되면서 냉각된다. 이후, 권취롤러(19)를 이용하여 권취한다.
도 1은 권출롤러, 권취롤러, 압연롤러, 냉각롤러 등의 롤러만 표시되어 있으나, 이는 본 발명에 따른 태양 전지용 백시트를 제조하기 위한 공정을 개략적으로 나타내기 위한 것이다. 따라서, 이에 한정되지 않으며, 아이들러(Idler roller), 슬리터(Slitter), 구동롤러(Driven roller) 등 본 발명의 목적을 이루기 위하여 필요한 구성을 추가로 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 백시트를 이용한 예로서, 도 2의 (a)는 태양전지 모듈 구성 전단계를 나타내는 모식도이고, (b)는 태양전지의 전체 모듈 구조를 나타내는 모식도이다. 다만, 이는 본 발명이 적용되는 하나의 예시를 나타낸 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1층(22)의 하부에는 불소층(21)이 위치한다. 불소층은 백시트의 장기 내구성을 높이기 위해 사용한다. 또한 제3층(24)의 상부에는 내부 EVA 층(25)이 위치하고 그 위에 글래스 층(26)이 위치한다. 내부 EVA 층 내에 태양 전지(27)가 위치한다. 글래스 층(26)으로부터 태양광이 입광이 되며 내부 EVA 층(25)으로 충진된 태양전지 셀(27)이 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하고 제3층(24)에서 태양광이 반사되어 태양전지의 효율을 더욱 높일 수 있다. 또한 상기 글래스 층(26) 및 EVA 층(25)은 내후성 확보를 위해 자외선 코팅 및 첨가제 배합이 추가적으로 수행 될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 모든 범위를 포함한다.
실시예
1의 제조
제1층에 사용된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 ㈜코오롱인더스트리사의 ASTROLL® H11P으로서, 두께가 250 ㎛인 필름을 사용하였다. 제2층은 330℃ 이상의 압출온도에서 저밀도폴리에틸렌(삼성 토탈사의 620L)을 20 ㎛의 두께로 압출하였다. 제3층은 10 중량%의 이산화티타늄(코스모화학사의 KR-1000)과 90 중량%의 저밀도폴리에틸렌(삼성 토탈사의 620L)을 이축 압출기를 이용하여 330℃ 이상의 압출 온도에서 20 ㎛의 두께로 압출하여 제조하였다.
실시예
2의 제조
실시예 2는 제3층을 40 ㎛의 두께로 압출한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.
실시예
3의 제조
실시예 3은 제3층 제조시 20 중량%의 이산화티타늄과 80 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 혼합하여 사용한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.
실시예
4의 제조
실시예 4는 제3층 제조시 20 중량%의 이산화티타늄과 80 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 이축 압출기를 이용하여 330℃ 이상의 압출온도에서 40 ㎛의 두께로 압출하여 제조한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.
비교예
1의 제조
비교예 1은 제2층 제조시 280℃의 온도에서 압출한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조되었다.
비교예
2의 제조
제1층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 ㈜코오롱인더스트리사의 ASTROLL® H11P으로서, 두께가 250㎛인 필름을 사용하였다. 이후 접착제는 강남화성사에서 생산되는 2액형 폴리 우레탄 타입의 접착제를 적용하였으며 주제는 NEOFORCE® KUB-130을 사용하였고, 경화제는 CL-100을 100대 10의 비율로 배합하고 희석 용제는 에틸아세테이트를 이용하여 최종 고형분 30% 접착제를 제조하였다. 이산화 티타늄(코스모화학, KR-1000) 10 중량%와 저밀도폴리에틸렌(삼성토탈, 620L) 90 중량%을 블로운 압출법을 이용하여 40㎛ 필름으로 제조한 다음 상기 접착제를 이용하여 드라이 라미네이팅을 하여 부착하였다.
상기 방법으로 제조된 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성을 평가하였다.
- 이물 피쉬아이 개수 : 삼파장 램프를 이용하여 암실에서 육안으로 관찰하였다. 이물 피쉬아이가 발생된 백시트를 적용하는 경우 태양광의 입광/반사의 균일성이 저하되어 효율이 저하되므로, 이물 피쉬아이의 수가 10개 이하인 경우 양호로 판단하고, 10개를 초과하는 경우 불량으로 판단하였다.
- 반사율 : 상온에서 Filmetrics사 F10-RT 장비를 이용하여 반사율을 측정하였다.
- 층간 접착강도 : 2기압, 120℃, 100% 습도 조건에서, 50시간 이후, 75시간 이후, 100시간 이후로 나누어 PCT(pressure cooker test)를 실시하였다. 각각의 태양전지용 백시트를 PCT 실시 후 크로스-해치 테스트를 수행하여 접착력의 변화를 평가하였다. 크로스-해치 접착력은 ASTM D3002/D3359의 규격에 준거하여 수행하였다. 구체적으로 시편을 1mm의 간격으로 가로 및 세로 방향으로 각각 11줄씩 칼로 그어서 가로와 세로가 각각 1mm인 100개의 정사각형 격자를 형성하였다. 그 후, Nichiban사의 CT-24 접착 테이프를 상기 재단면에 부착한 후 떼어낼 때에, 함께 떨어지는 면의 상태를 측정하여 평가하였다. 떨어진 면이 없는 경우 5B, 떨어진 면이 총 면적 대비 5% 이하인 경우 4B, 5% 초과 내지 15%인 경우 3B, 15% 초과 내지 35%인 경우 2B, 35% 초과 내지 65%인 경우 1B, 거의 대부분 떨어진 경우 0B로 판단하였다. 본 발명에서는 4B, 5B 수준일 때 ○로 판단하였고 2B, 3B 수준일 때 △로 판단하였고 0B, 1B 수준일 때 X로 판단하였다.
- 장기 저장성 : 80℃, 95% 습도 조건에서 500 시간 이후 및 1000시간 이후의 접착력 변화를 확인하여 측정하였다. 접착력 평가 방법은 상기 크로스-해치 방법을 이용하여 측정하였고 4B, 5B 수준일 때 ○로 판단하였고 2B, 3B 수준일 때 △로 판단하였고 0B, 1B 수준일 때 X로 판단하였다.
이에 따른 결과는 아래의 표 1과 같다.
실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 비교예 1 | 비교예 2 | ||
이물 피쉬아이 개수 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불량 | |
반사율 | 53 | 62 | 55 | 72 | 46 | 48 | |
층간 접착강도 | 50hr | ○ | ○ | ○ | ○ | × | ○ |
75hr | ○ | ○ | ○ | ○ | × | △ | |
100hr | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | |
장기 저장성 | 500hr | ○ | ○ | ○ | ○ | × | △ |
1000hr | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × |
표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 백시트(실시예 1 내지 실시예 4)의 경우 이물이 적어 태양광의 입광/반사가 균일하게 일어나서 태양전지의 효율이 높다.
또한, 반사율이 높을수록 태양 전지의 효율이 높아지며, 반사율은 이산화 티타늄의 함량과 연관성이 크다. 비교예 2 제조시 사용한 블로운 압출법으로 필름을 제조하는 경우에는 필름 형상적 문제로 인하여 20 중량% 이상의 이산화 티타늄을 함유할 수 없는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 이산화티타늄과 저밀도 폴리에틸렌을 컴파운드 방법으로 20 중량% 이상 배합하여 수지(실시예 3 및 실시예 4)를 제조할 수 있으며, 이 경우 반사율이 더욱 양호한 백시트의 제조가 가능하다.
또한, 층간 접착성 및 장기 저장성에서도 우수한 특성을 나타낸다.
11 : 권출롤러 12 : 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름
13 : 제1 압출기 14 : 제1 호퍼
15 : 제2 압출기 16 : 제2 호퍼
17, 17' : 냉각롤러 18, 18' : 압연롤러
19 : 권취롤러 21 : 불소층
22 : 제1층 23 : 제2층
24 : 제3층 25 : 내부 EVA 층
26 : 글래스층 27 : 태양 전지
13 : 제1 압출기 14 : 제1 호퍼
15 : 제2 압출기 16 : 제2 호퍼
17, 17' : 냉각롤러 18, 18' : 압연롤러
19 : 권취롤러 21 : 불소층
22 : 제1층 23 : 제2층
24 : 제3층 25 : 내부 EVA 층
26 : 글래스층 27 : 태양 전지
Claims (10)
- 태양 전지용 백 시트로서,
폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 제1층;
상기 제1층 위에 위치한 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제2층; 및
상기 제2층 위에 위치한 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제3층으로 이루어지고,
상기 제2층과 제3층은 압출 코팅 공정으로 형성되고,
상기 저밀도폴리에틸렌은 용융지수(MI)가 0.5 내지 20 g/10min이고 밀도가 0.9 내지 0.94 g/cm3인, 태양 전지용 백 시트. - 제1항에 있어서,
상기 제1층의 두께는 50 내지 400 ㎛인, 태양 전지용 백 시트. - 제1항에 있어서,
상기 제2층의 두께는 5 내지 50 ㎛인, 태양 전지용 백 시트. - 제1항에 있어서,
상기 제3층의 두께는 5 내지 50 ㎛인, 태양 전지용 백 시트. - 제1항에 있어서,
상기 제2층은 이산화티타늄을 추가로 포함하는 것인, 태양 전지용 백 시트. - 태양 전지용 백 시트의 제조방법으로서,
제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 제1 압출기를 이용하여 저밀도폴리에틸렌을 1차 적층하여 제2층을 형성하는 단계; 및
상기 제2층 상에 제2 압출기를 이용하여 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌의 혼합물을 2차 적층하여 제3층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 300℃ 내지 380℃인, 태양 전지용 백 시트의 제조방법. - 제6항에 있어서,
상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 330℃ 내지 350℃인, 태양 전지용 백 시트의 제조방법. - 제6항에 있어서,
상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 생산 속도는 10 내지 100 M/min인, 태양 전지용 백 시트의 제조방법. - 제6항에 있어서,
상기 이산화티타늄과 상기 저밀도폴리에틸렌의 혼합물은 혼련기를 이용하거나 이축 압출기를 이용하여 혼합하는, 태양 전지용 백 시트의 제조방법. - 제6항에 있어서,
상기 제2층은 이산화티타늄을 추가로 포함하는 것인, 태양 전지용 백 시트의 제조방법.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100266942B1 (ko) * | 1995-06-07 | 2000-09-15 | 알. 피. 랜달 | 보호 및 장식 필름을 제조하기 위한 압출 코팅 방법 |
KR20130084975A (ko) * | 2010-05-12 | 2013-07-26 | 도요 알루미늄 가부시키가이샤 | 태양 전지용 이면 보호 시트와 그를 구비한 태양 전지 모듈 |
KR20130093611A (ko) * | 2010-07-30 | 2013-08-22 | 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 | 플루오르화된 공중합체 수지 층 및 에틸렌 삼원공중합체 층을 함유하는 다층 구조체 |
KR20140074376A (ko) * | 2011-10-05 | 2014-06-17 | 도레이 필름 카코우 가부시키가이샤 | 태양전지 모듈용 이면 보호 시트 및 그것을 사용한 태양전지 모듈 |
-
2015
- 2015-01-07 KR KR1020150002014A patent/KR101668053B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100266942B1 (ko) * | 1995-06-07 | 2000-09-15 | 알. 피. 랜달 | 보호 및 장식 필름을 제조하기 위한 압출 코팅 방법 |
KR20130084975A (ko) * | 2010-05-12 | 2013-07-26 | 도요 알루미늄 가부시키가이샤 | 태양 전지용 이면 보호 시트와 그를 구비한 태양 전지 모듈 |
KR20130093611A (ko) * | 2010-07-30 | 2013-08-22 | 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 | 플루오르화된 공중합체 수지 층 및 에틸렌 삼원공중합체 층을 함유하는 다층 구조체 |
KR20140074376A (ko) * | 2011-10-05 | 2014-06-17 | 도레이 필름 카코우 가부시키가이샤 | 태양전지 모듈용 이면 보호 시트 및 그것을 사용한 태양전지 모듈 |
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