KR20230119175A - 낮은 잠재적 유도 열화를 갖는 봉지재 시트 - Google Patents

낮은 잠재적 유도 열화를 갖는 봉지재 시트 Download PDF

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KR20230119175A
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

봉지재 시트는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR) 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 및 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저로부터 형성된 재료를 포함한다. 봉지재 시트는 91% 초과의 투과율을 가진다. 광기전 모듈(10)은 재료로 구성된 전면 봉지재 시트(12a) 및 후면 봉지재 시트(12b)를 포함한다. 광기전 모듈(10)은 0.05% 내지 5% 미만의 잠재적 유도 열화(PID) 시험 후 전력 손실을 가진다.

Description

낮은 잠재적 유도 열화를 갖는 봉지재 시트
결정질 실리콘 태양광 광기전 모듈(PV 모듈)의 장기간, 신뢰할 수 있고, 안정한 작동의 유지에서의 과제는 잠재적 유도 열화(또는 "PID") 현상의 감소이다. PV 모듈에 의해 생성된 전기장의 존재 하에서, 유리 커버 시트로부터의 나트륨 이온(Na+)은 봉지재 시트(중합체 재료로 제조됨)를 통해 이동하여, 봉지재 재료를 열화시키고 PID 현상의 한 원인이 된다. PID는 태양광 PV 모듈의 출력 전력을 20% 만큼 감소시킬 수 있고, 심각한 경우에 PID는 태양광 PV 모듈의 출력 전력을 50% 초과만큼 감소시킬 수 있다.
최근 몇 년간 양면 PV 모듈(예를 들어, 고효율 PERC 양면 PV 모듈)에 대한 수요가 극적으로 성장하였다. 양면 PV 모듈은 기존의 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)를 봉지재 시트용 재료로서 사용할 때 이온 이동이 전면 유리 커버 시트와 후면 유리 커버 시트 둘 모두를 통해 발생하기 때문에 허용할 수 없을 정도로 높은 PID를 나타냅니다. 종래의 폴리올레핀 탄성중합체는 또한 양면 PV 모듈에서 봉지재 시트 재료로서 사용될 때 PID를 견디는 능력을 입증하지 않았다.
당업계는 PID에 저항할 수 있는 PV 모듈의 봉지재 시트용 고분자 재료, 특히, 양면 PV 모듈에서 PID에 저항하는 고분자 재료에 대한 필요성을 인식한다.
본 발명은 봉지재 시트에 관련된 것이다. 일 구현예에서, 봉지재 시트는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 및 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저로부터 형성된 재료를 포함한다. 봉지재 시트는 91% 초과의 투과율을 가진다.
본 발명은 또한 광기전 모듈에 관한 것이다. 일 구현예에서, 광기전 모듈은 (A) 전면 커버 시트, (B) 전면 봉지재 시트, (C) 광기전 전지, (D) 후면 봉지재 시트, 및 (E) 후면 커버 시트를 포함한다. 전면 봉지재 시트(B)는 (i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 및 (ii) 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저로부터 구성된다. 후면 봉지재 시트(D)는 (i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 및 (ii) 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저로부터 구성된다. 광기전 모듈은 0.05% 내지 5% 미만의 잠재적 유도 열화(PID) 시험 후 전력 손실을 가진다.
도 1은 예시적인 광기전 모듈의 분해 사시도이다.
정의
원소 주기율표에 대한 임의의 참조는 CRC Press, Inc.(1990-1991)에서 발행한 것이다. 이 주기율표에서 원소의 족에 대한 참조는 족의 번호 지정에 대한 새로운 표기법에 따른 것이다.
미국 특허 실무 상, 임의의 참조된 특허, 특허 출원 또는 공보의 내용은 특히, 정의(본 발명에 구체적으로 제공된 임의의 정의와 상반되지 않는 한) 및 당업계의 일반 지식의 발명과 관련하여 그 전체 내용이 참조로 포함된다(또는 이와 동등한 US 버전이 참조로 포함된다).
본원에 개시된 수치 범위는 하한값과 상한값을 포함한 모든 값을 포함한다. 명시적인 값을 포함하는 범위(예를 들어, 1, 또는 2, 또는 3 내지 5, 또는 6, 또는 7)의 경우, 임의의 2개의 명시적인 값 사이의 임의의 하위 범위가 포함된다(예를 들어, 1 내지 2; 2 내지 6; 5 내지 7; 3 내지 7; 5 내지 6; 등).
달리 명시되거나, 문맥으로부터 암시적이거나, 당업계에서 관례적이지 않는 한, 모든 부분과 백분율은 중량을 기준으로 하며, 모든 시험 방법은 본 발명의 출원일 현재 통용되는 것이다.
본원에 사용된 바와 같이 "알파-올레핀" 또는 "α-올레핀"은 1차 (알파) 위치에 에틸렌성 불포화를 갖는 탄화수소 분자이다. 예를 들어, 본원에 사용된 바와 같이 "(C3-C20)알파-올레핀"은 (i) 오로지 하나의 에틸렌성 불포화(이러한 불포화는 제1 탄소 원자와 제2 탄소 원자 사이에 위치됨), 및 (ii) 적어도 3개의 탄소 원자, 또는 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소 분자로 구성된 탄화수소 분자이다. 예를 들어, 본원에 사용된 바와 같이 (C3-C20)알파-올레핀은 H2C=C(H)-R을 지칭하며, R은 직쇄 (C1-C18)알킬기이다. (C1-C18)알킬기는 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 1가의 비치환 포화 탄화수소이다.
"배합물", "중합체 배합물" 및 유사한 용어는 2개 이상의 중합체의 조성물을 의미한다. 이러한 배합물은 혼화성일 수 있거나 혼화성이 아닐 수 있다. 이러한 배합물은 상분리될 수 있거나 상분리되지 않을 수 있다. 이러한 배합물은 투과 전자 분광법, 광산란, X선 산란 및 도메인 구성(domain configuration)을 측정 및/또는 식별하는 데 사용되는 임의의 다른 방법으로 측정된 바, 하나 이상의 도메인 구성을 함유할 수 있거나 함유하지 않을 수 있다. 배합물은 적층물이 아니지만, 적층물의 하나 이상의 층은 배합물을 함유할 수 있다.
용어 "가교조제(coagent)"는 가교결합을 증진시키는 화합물, 즉 경화 가교조제를 의미한다.
본원에 사용되는 바와 같이 "조성물"은 조성물을 포함하는 물질의 혼합물뿐만 아니라 조성물의 물질로부터 형성된 반응 생성물 및 분해 생성물을 포함한다.
용어 "포함하는", "포괄하는", "갖는", 및 이의 파생어는, 동일한 것이 구체적으로 개시되는지 여부와 상관없이, 임의의 추가적 성분, 단계, 또는 절차의 존재를 배제하기 위한 것은 아니다. 의심의 여지를 피하기 위해, 용어 "포함하는(comprising)"의 사용을 통해 청구된 모든 조성물은 달리 명시되지 않는 한, 중합체성인 지와 상관 없이, 임의의 추가의 첨가제, 가교조제, 또는 화합물을 포함할 수 있다. 대조적으로, 용어 "~로 본질적으로 구성된"은 실시 가능성에 필수적이지 않은 것들을 제외하여 임의의 다른 구성요소, 단계, 또는 절차를 임의의 후속 열거의 범주로부터 제외한다. 용어 "~로 이루어진"은 구체적으로 열거되지 않은 임의의 성분, 단계 또는 절차를 배제한다. 용어 "또는"은, 달리 언급되지 않는 한, 열거된 구성원을 개별적으로 뿐만 아니라 임의의 조합으로 지칭한다.
용어 "경화" 및 "가교결합하는"은 본원에서 상호교환적으로 가교결합된 생성물(네트워크 중합체)을 형성하는 것을 의미하는 데 사용된다.
"직접적으로 접촉하다"는, 제1 층이 제2 층에 바로 인접하여 위치하고, 제1 층과 제2 층 사이에 어떠한 개재 층도 개재 구조도 존재하지 않는 층 구성을 나타낸다.
용어 "탄성중합체" 등은 이의 본래 길이의 적어도 2배로 신장될 수 있으며, 신장을 가하는 힘이 해제될 때, 거의 이의 본래 길이로 매우 신속하게 수축되는 고무-유사 중합체를 지칭한다. 탄성중합체는 ASTM D638-72 방법을 사용하여 실온에서 비가교된 상태로 약 10,000 psi(68.95 MPa) 이하의 탄성률 및 일반적으로 200% 초과의 연신율을 가진다.
본원에 사용된 "에틸렌계 중합체"는 50 중량% 초과의 중합된 에틸렌 단량체(중합성 단량체(polymerizable monomer)의 총량을 기준으로 함)를 함유하며, 선택적으로는 적어도 하나의 공단량체를 함유할 수 있는 중합체이다.
본원에 사용된 바와 같이 "중합체"는, 동일하거나 상이한 유형의 단량체를 중합하여 제조된 중합체성 화합물이다. 따라서, 일반 용어 중합체는, 용어 동종중합체(오로지 하나의 유형의 단량체로 제조된 중합체를 나타내는데 사용되며, 단, 미량의 불순물이 중합체 구조에 혼입될 수 있음이 이해됨), 및 본원에 정의된 바와 같은 용어 혼성중합체를 포함한다. 미량의 불순물, 예를 들어 촉매 잔류물이 중합체 내로 혼입될 수 있고/있거나 중합체 내에 존재할 수 있다.
시험 방법
밀도는 ASTM D792, 방법 B에 따라 측정된다. 결과는 입방 센티미터당 그램(g/cc)으로 기록된다.
시차 주사 열량측정(DSC). 시차 주사 열량 측정법(DSC)은 광범위한 온도 범위에 걸쳐 중합체의 용융, 결정화, 및 유리 전이 거동을 측정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, RCS(냉장 냉각 시스템(refrigerated cooling system)) 및 오토샘플러가 장착된 TA Instruments Q2000 DSC를 사용하여 이 분석을 수행한다. 시험 동안, 50 ml/분의 질소 퍼지 가스 흐름을 사용한다. 각각의 샘플을 약 175℃에서 얇은 필름으로 용융 압축하고; 이어서, 용융된 샘플을 실온(약 25℃)으로 공랭시킨다. 냉각된 중합체로부터 3 내지 10 mg, 6 mm 직경의 시편을 추출하고, 칭량하고, 경량 알루미늄 팬(약 50 mg) 내에 넣고, 크림핑하여 닫는다(crimped shut). 이어서, 이의 열적 특성을 결정하기 위해 분석을 수행한다.
샘플의 온도를 증감시켜서 열 흐름 대 온도 프로파일을 생성함으로써 샘플의 열적 거동을 결정한다. 먼저, 샘플을 180℃로 신속하게 가열하고, 이의 열 이력을 제거하기 위해 3분 동안 등온으로 유지한다. 다음으로, 샘플을 10℃/분의 냉각 속도로 -80℃로 냉각시키고, -80℃에서 3분 동안 등온으로 유지한다. 샘플을 이어서 10℃/분 가열 속도로 180℃로 가열한다(이것은 "제2 가열" 경사임). 냉각 및 제2 가열 곡선을 기록한다. 결정화의 시작부터 -20℃까지의 기준선 말단점을 설정함으로써 냉각 곡선을 분석한다. -20℃부터 용융의 마지막까지의 기준선 말단점을 설정함으로써 가열 곡선을 분석한다. 결정된 값은 외삽된 용융 개시점, Tm 및 외삽된 결정화 개시점, Tc이다. 융해열(Hf)(줄/그램 단위) 및 다음의 식을 사용하여 폴리에틸렌 샘플에 대한 계산된 %결정도: %결정도 = ((Hf)/292 J/g) x 100.
융해열(Hf)(용융 엔탈피로도 알려짐) 및 피크 용융 온도를 제2 열 곡선으로부터 기록한다.
용융점, Tm은 먼저 용융 전이의 시작과 끝 사이에 기준선을 그려서 DSC 가열 곡선으로부터 결정한다. 이어서, 접선을 용융 피크의 저온 측 상의 데이터에 대해 그린다. 이 선이 기준선과 교차하는 지점이 외삽된 용융 개시점(Tm)이다. 이는 문헌[Bernhard Wunderlich, The Basis of Thermal Analysis, in Thermal Characterization of Polymeric Materials 92, 277-278 (Edith A. Turi ed., 2d ed. 1997)]에 기재된 바와 같다.
용융 지수. 본원에서 사용되는 용어 "용융 지수" 또는 "MI"는 열가소성 중합체가 용융 상태에 있을 때 얼마나 쉽게 유동하는지의 척도를 나타낸다. 용융 지수 또는 I2는 ASTM D 1238, 조건 190℃/2.16 kg에 따라 측정되고, 용리된 그램/10분(g/10분) 단위로 기록된다. I10은 ASTM D 1238, 조건 190℃/10 kg에 따라 측정되고, 용리된 그램/10분(g/10분)으로 기록된다.
PID 시험. 모듈 레벨에서 잠재적 유도 열화(PID) 시험을 IEC 62804-1에 기술된 절차에 따라 수행하였다. (1) 모듈 샘플의 초기 전력 출력을 IEC 60904에 기술된 절차에 따라 펄스형 태양광 시뮬레이터(Burger PS8/PSS8)로 기록하였다. (2) PID 응력 공정을 85℃/85%RH 조건 하의 환경 챔버에서 수행하였다. 모듈 샘플을 전력 공급부와 연결하여 1500 V의 통상적인 음의 바이어스 전압을 발생하였다. 표준 시험은 96시간(h)이 소요된다. (3) 스트레스 공정 후, 모든 모듈 샘플을 전원 출력에 대해 다시 시험하였다. 결과를 초기 측정치와 비교하여 전력 손실을 추가로 계산한다. 96시간 동안의 PID 시험 후 전력 손실에 대한 IEC 표준은 PV 모듈의 전면 및 후면 측부 둘 모두에 대해 5% 미만이다.
투과도. 샘플 시트의 평균 투과율은 150 mm 적분구가 장착된 LAMBDA 950 UV/Vis 분광광도계(PerkinElmer)를 사용하여 결정되었다. 적어도 3개의 샘플을 시험하고 380 nm 내지 1100 nm의 평균 투과율을 수집한다.
비카트 연화점( Vicat softening point)은 ASTM D1525에 따라 결정되다.
체적 저항률(VR) 시험. 체적 저항률은 ASTM D257을 기준으로 하기에 따라 시험된다. 측정은 Keithley 8009 시험 픽스처와 조합된 Keithley 6517 B 전위계를 사용하여 이루어진다. Keithley 모델 8009 시험 챔버는 강제 공기 오븐 내부에 위치되고, 고온에서 작동할 수 있다(오븐의 최대 온도는 80℃임). 누설 전류는 계측기에서 직접 판독되며 다음 방정식을 사용하여 체적 저항률을 계산한다:
ρ=V×AI×tρ=V×AI×t
(식 중, ρ는 체적 저항률(ohm-cm)이고, V는 인가된 전압(볼트)이고, A는 전극 접촉 면적(cm2)이고, I는 누설 전류(amp)이고, t는 샘플의 평균 두께임). 샘플의 평균 두께를 얻기 위해, 각각의 샘플의 두께를 시험 전에 측정하였으며, 샘플의 5개 지점을 측정하여 평균 두께를 구하였다. 체적 저항률 시험은 실온(23℃) 및 60℃에서 1000 볼트에서 수행된다. 2개의 압축 성형된 봉지재 시트를 시험하여 평균을 구하였다.
수지 VR 시험(또는"수지 VR")의 경우, 수지를 샘플 시트(~500 nm)로 압축 성형하고, 전술한 VR 시험을 샘플 시트 상에서 수행한다. 시트 VR 시험(또는"시트 VR")의 경우, 압출된 샘플 시트를 적층 공정에 의해 경화(가교결합)시켰다. 적층 공정을 4분 진공 공정 및 16분 프레싱을 포함하여 20분 동안 150℃에서 PENERGY L036 라미네이터에서 수행하였다. 샘플 시트를 적층 공정 동안 2개의 PTFE 시트 사이에 배치하였다. 적층 후에, PTFE 시트를 제거하였다. 이어서, 전술한 VR 시험을 경화된 샘플 시트에 대해 수행하였다.
상세한 설명
본 발명은 봉지재 시트를 제공한다. 일 구현예에서, 봉지재 시트는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)를 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체로부터 형성된 재료를 포함한다. 봉지재 시트는 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저를 포함한다. 봉지재 시트는 91% 초과의 투과율을 가진다.
1. 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체
봉지재 시트는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체를 포함한다. 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체는 (i) 에틸렌의 중합 단위 및 (ii) C4-C8 α-올레핀 공단량체의 중합 단위로 구성된다. 적합한 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체의 비제한적 예는 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 및 에틸렌/옥텐 공중합체를 포함한다. 일 구현예에서, 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체는 비닐 아세테이트가 없거나, 그렇지 않으면 배제된다.
에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR), 또는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1015 Ω.cm의 VR을 가진다.
일 구현예에서, 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 수지는 하기 특성 중 하나, 일부 또는 모두를 갖는 에틸렌/옥텐 공중합체이다:
(i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 VR, 또는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1015 Ω.cm의 VR; 및/또는
(ii) 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 시트 VR; 및/또는
(iii) 0.860 g/cc 내지 0.890 g/cc, 또는 0.860 g/cc 내지 0.880 g/cc, 또는 0.865 g/cc 내지 0.875 g/cc의 밀도; 및/또는
(iv) 10 g/10분 내지 20 g/10분, 또는 10 g/10분 내지 15 g/10분, 또는 11 g/10분 내지 14 g/10분의 용융 지수(I2); 및/또는
(v) 50℃ 내지 90℃, 또는 50℃ 내지 80℃, 또는 55℃ 내지 75℃, 또는 60℃ 내지 70℃의 용융 온도(Tm); 및/또는
(vi) 30℃ 내지 50℃, 또는 35℃ 내지 39℃의 비카트 연화점.
봉지재 시트는 이온 스캐빈저를 포함한다. 이온 스캐빈저는 절연 특성을 낮추고 PID 저항을 낮추는 전도성 재료(이온, 라디칼, Na+ 이온, 등)을 포획한다. 이온 스캐빈저는 봉지재 시트의 PID 저항에 기여한다. 봉지재 시트는 0.01 중량% 내지 0.2 중량%, 또는 0.02 중량% 내지 0.2 중량%, 또는 0.02 중량% 내지 0.1 중량%, 또는 0.03 중량% 내지 0.1 중량% 미만의 이온 스캐빈저를 포함한다. 중량 백분율은 봉지재 시트의 총 중량을 기준으로 한다. 적합한 이온 스캐빈저의 비제한적 예는 인산 지르코늄, 인산 비스무트, 인산 티타늄, 인산 주석, 인산 탄탈륨과 같은 금속 인산염, 및 이들의 조합을 포함한다.
일 구현예에서, 이온 스캐빈저는 인산 지르코늄이다. 추가의 구현예에서, 이온 스캐빈저는 Zr1-XHfXHa(PO4)b·mH2O이다
(식 중, 0 ≤ x ≤ 0.2,
2 <b ≤ 2.1,
a는 3,
b-a = 4, 및
0 ≤ m ≤ 2).
일 구현예에서, 봉지재 시트를 형성하기 위한 재료는 경화 패키지를 포함한다. 경화 패키지는 유기 과산화물, 선택적 경화제, 및 선택적 실란 커플링제를 포함한다. 경화 패키지가 존재할 때, 재료는 가교결합 봉지재 시트를 형성하기 위해 경화성 조성물이다.
커플링 패키지가 존재하는 경우, 봉지재 시트를 형성하기 위한 재료는 재료의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 3 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 2.5 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 2 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 1.5 중량%, 또는 1 중량% 내지 1.5 중량%의 양으로 유기 과산화물을 포함한다. 중량 백분율은 봉지재 시트를 형성하기 위한 재료의 총 중량을 기준으로 한다. 유기 과산화물은 탄소 원자, 수소 원자, 및 2개 이상의 산소 원자를 포함하고, 적어도 하나의 -O-O- 기를 갖는 분자이며, 단, 1개 초과의 -O-O- 기가 존재하는 경우, 각각의 -O-O- 기가 하나 이상의 탄소 원자 또는 이러한 분자의 집합체를 통해 다른 -O-O- 기에 간접적으로 결합된다. 유기 과산화물의 비제한적인 예는 퍼옥시카르보네이트, 디아실과산화물, 퍼옥시케탈, 디알킬과산화물, 퍼옥시에스테르, 및 이들의 조합을 포함한다.
일 구현예에서, 유기 과산화물은 디알킬과산화물, 화학식 RO-O-O-RO의 모노과산화물이며, 각각의 RO는 독립적으로 (C1-C20)알킬기 또는 (C6-C20)아릴기이다. 각각의 (C1-C20)알킬기는 독립적으로 비치환되거나 1 또는 2개의 (C6-C12)아릴기로 치환된다. 각각의 (C6-C20)아릴기는 비치환되거나 또는 1 내지 4개의 (C1-C10)알킬기로 치환된다. 대안적으로, 유기 과산화물은 화학식 RO-O-O-R-O-O-RO의 이과산화물일 수 있으며, R은 (C2-C10)알킬렌, (C3-C10)시클로알킬렌, 또는 페닐렌과 같은 2가 탄화수소기이고, 각각의 RO는 상기 정의된 바와 같다.
적합한 유기 과산화물의 비제한적인 예는 tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥실 카르보네이트 (TBEC); tert-아밀퍼옥시-2-에틸헥실 카보네이트(TAEC), 1,1-디(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-디(tert-부틸퍼옥시)시클로헥산, 3,6,9-트리에틸 -3,6,9-트리메틸-1,4,7-트리퍼옥소난, 테르티오-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 디쿠밀 과산화물; 라우릴 과산화물; 벤조일 과산화물; 3차 부틸 퍼벤조에이트; 디(3차-부틸) 과산화물; 쿠멘 하이드로과산화물; 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸-퍼옥시)헥신-3; 2,-5-디-메틸-2,5-디(t-부틸-퍼옥시)헥산; 3차 부틸 하이드로과산화물; 이소프로필 퍼카보네이트; 알파, 알파'-비스 (3차-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠; t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실-모노카보네이트; 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,5,5-트리메틸 시클로헥산; 2,5-디메틸-2,5-디하이드록시과산화물; t-부틸쿠밀과산화물; 알파,알파'-비스(t-부틸퍼옥시)-p-디이소프로필 벤젠; 비스(1,1-디메틸에틸) 과산화물; 비스(1,1-디메틸프로필) 과산화물; 2,5-디메틸-2,5-비스(1,1-디메틸에틸퍼옥시)헥산; 2,5-디메틸-2,5-비스(1,1-디메틸에틸퍼옥시)헥신; 4,4-비스(1,1-디메틸에틸퍼옥시)발레르산; 부틸 에스테르; 1,1-비스(1,1-디메틸에틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 벤조일 과산화물; tert-부틸 퍼옥시벤조에이트; 디-tert-아밀 퍼옥시드("DTAP"); 비스(알파-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠("BIPB"); 이소프로필쿠밀 t-부틸 과산화물; t-부틸쿠밀과산화물; 디-t-부틸 과산화물; 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산; 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥신-3,1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산; 이소프로필쿠밀 쿠밀과산화물; 부틸 4,4-디(tert-부틸퍼옥시)발레레이트; 디(이소프로필쿠밀) 과산화물; 및 이들의 조합을 포함한다.
가교조제가 경화 패키지에 존재하는 경우, 봉지재 시트를 형성하기 위한 재료는 봉지재 시트를 형성하는 데 사용되는 재료의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 2.5 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 2 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 1.5 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 1.0 중량%의 가교조제를 포함한다. 적합한 가교조제의 비제한적인 예는 트리알릴 이소시아누레이트이다.
실란 커플링제가 경화 패키지에 존재하는 경우, 봉지재 시트를 형성하기 위한 재료는 봉지재 시트를 형성하는 데 사용되는 재료의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 2 중량%, 또는 0.05 중량% 내지 1.5 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 1 중량%, 0.15 중량% 내지 0.5 중량%, 0.2 중량% 내지 0.4 중량%, 또는 0.25 중량% 내지 0.3 중량%의 실란 커플링제를 포함한다. 적합한 실란 커플링제의 비제한적인 예는 γ-클로로프로필 트리메톡시실란, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 비닐-트리스-(β-메톡시)실란, 알릴트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에톡시-시클로헥실)에틸 트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필 트리메톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필 트리메톡시실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 구현예에서, 실란 커플링제는 비닐 트리메톡시실란, 또는 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 또는 알릴트리메톡시실란으로부터 선택된다.
봉지재 시트를 형성하기 위한 재료는 하나 이상의 선택적 첨가제를 포함할 수 있다. 선택적 첨가제(들)가 존재하는 경우, 첨가제는 재료의 총 중량을 기준으로, 0 초과, 또는 0.01 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 1 중량%, 또는 2 중량%, 또는 3 중량%, 또는 5 중량%의 양으로 존재한다. 적합한 첨가제의 비제한적인 예는 항산화제, 블로킹 방지제, 안정화제, 착색제, 자외선(UV) 흡수제 또는 안정화제, 난연제, 상용화제, 충전제, 억제된 아민 안정화제, 트리 지연제(tree retardant), 메틸 라디칼 스캐빈저, 스코치 지연제(scorch retardant), 조핵제, 가공 보조제, 및 이들의 조합을 포함한다.
일 구현예에서, 봉지재 시트를 형성하기 위한 재료는 (i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체, (ii) 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저, 및 (iii) 유기 과산화물, (iv) 가교조제, (v) 실란 커플링제, 및 (vi) UV 안정제를 포함하는 경화 패키지를 포함한다. 이온 스캐빈저는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 펠릿으로 배합된다. 배합된 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 펠릿은 과산화물, 가교조제, 및 실란 커플링제(및 선택적 첨가제)의 경화 패키지와 후속적으로 혼합된다. (이온 스캐빈저를 갖는) 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체의 펠릿은 유기 과산화물, 가교조제 및 실란 커플링제로 구성된 경화 패키지에 침지되고, 이어서 침지된 펠렛을 추가로 가공(예를 들어, 배합, 압출, 성형 등)하여 가교결합 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체, 이온 스캐빈저, 및 선택적 첨가제로 구성된 봉지재 시트를 형성한다.
가교결합 봉지재 시트는 경화되어 가교결합 봉지재 시트를 생성하는 재료와 비교하여 구조적으로 그리고 물리적으로 구별된다. 일 구현예에서, 봉지재 시트는 가교결합 시트이고 99.8 중량% 내지 99.98 중량%의 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 및 0.02 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저(인산 지르코늄)로 구성된다. 봉지재 시트는 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 VR(시트 VR), 또는 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 7.0 x 1015 Ω.cm 미만의 시트 VR을 가진다. 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체는 하기 특성 중 하나, 일부 또는 전부를 갖는 에틸렌/옥텐 공중합체이다:
(i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 VR, 또는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1015 Ω.cm의 수지 VR; 및/또는
(ii) 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 시트 VR, 또는 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 7.0 x 1015 Ω.cm의 시트 VR; 및/또는
(iii) 0.860 g/cc 내지 0.890 g/cc, 또는 0.860 g/cc 내지 0.880 g/cc, 또는 0.865 g/cc 내지 0.875 g/cc의 밀도; 및/또는
(iv) 10 g/10분 내지 20 g/10분, 또는 10 g/10분 내지 15 g/10분, 또는 11 g/10분 내지 14 g/10분의 용융 지수(I2); 및/또는
(v) 50℃ 내지 90℃, 또는 50℃ 내지 80℃, 또는 55℃ 내지 75℃, 또는 60℃ 내지 70℃의 용융 온도(Tm); 및/또는
(vi) 30℃ 내지 50℃, 또는 35℃ 내지 39℃의 비카트 연화점(이하 시트(1)). 중량 백분율은 봉지재 시트의 총 중량을 기준으로 한다.
2. PV 모듈
본 발명은 광기전(PV) 모듈을 제공한다. "광기전 전지", "PV 전지" 및 유사 용어는 임의의 여러 무기 또는 유기 유형의 하나 이상의 광기전 효과 재료를 포함하는 구조를 지칭한다. 광기전 효과 재료의 비제한적인 예는 결정질 실리콘, 다결정질 실리콘, 비정질 실리콘, 구리 인듐 갈륨 (디)셀렌화물(CIGS), 구리 인듐 셀렌화물(CIS), 카드뮴 텔루라이드, 갈륨 비소, 염료 감응형 재료 및 유기 태양 전지 재료를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, PV 모듈은 통상적으로 적층 구조에 이용되고, 통상적으로 실외 응용에서 입사광을 전류로 변환하는 적어도 하나의 광 반응성 표면을 가진다. PV 전지는 본질적으로 유연하거나 단단할 수 있으며 생산에 적용되는 광기전 효과 재료 및 보호 코팅 표면 재료와 적절한 배선 및 전자 구동 회로를 포함한다.
"광기전 모듈," "PV 모듈" 및 유사 용어는 PV 전지를 포함하는 구조를 지칭한다. PV 모듈은 또한 전면 커버 시트, 전면 봉지재 시트, 후면 봉지재 시트, 백시트, 또는 후면 봉지재 시트를 포함할 수 있으며, PV 전지는 전면 봉지재 시트와 후면 봉지재 시트 사이에 샌드위치되어 있다.
PV 모듈은 (A) 전면 커버 시트, (B) 전면 봉지재 시트, (C) 광기전 전지, (D) 후면 봉지재 시트, 및 (E) 후면 커버 시트를 포함한다. 도 1은 예시적인 PV 모듈을 나타낸다. 강성 PV 모듈(10)은 전면 봉지재 시트(12a) 및 후면 봉지재 시트(12b)에 의해 둘러싸이거나 캡슐화된 광기전 전지(11)(PV 전지(11))를 포함한다. 전면 커버 시트(13)는 PV 전지(11) 위에 배치된 전면 봉지재 시트(12a)의 일부의 전면 표면을 커버한다. 후면 커버 시트(14)는 PV 전지(11)의 후면 표면 상에 배치된 후면 봉지재 시트(12b)의 일부의 후면 표면을 지지한다. 전면 커버 시트(13) 및 후면 커버 시트(14) 각각은 유리, 또는 아크릴 수지, 또는 폴리카르보네이트로 구성된다. 일 구현예에서, 전면 커버 시트(13) 및 후면 커버 시트(14) 각각은 유리로 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전면 봉지재 시트(12a)의 일부는 PV 전지(11)와 직접적으로 접촉하고 전면 봉지재 시트의 다른 일부는 후면 봉지재 시트(12b)와 직접적으로 접촉한다. 후면 봉지재 시트(12b)의 일부는 또한 PV 전지(11)의 후면 측부와 직접적으로 접촉한다. 이러한 방식으로, 전면 봉지재 시트(12a) 및 후면 봉지재 시트(12b)는 PV 전지(11)를 완전히 캡슐화한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전면 봉지재 시트(12a)는 전면 커버 시트(13)와 직접적으로 접촉하고 후면 봉지재 시트(12b)는 후면 커버 시트(14)와 직접적으로 접촉한다. 전면 봉지재 시트(12a) 및 후면 봉지재 시트(12b) 둘 모두가 PV 전지(11)와 직접적으로 접촉되도록, PV 전지(11)는 전면 봉지재 시트(12a)와 후면 봉지재 시트(12b) 사이에 샌드위치되어 있다. 전면 봉지재 시트(12a) 및 후면 봉지재 시트(12b)는 또한 PV 전지(11)가 존재하지 않는 위치에서 서로 직접적으로 접촉되어 있다.
본 발명의 봉지재 시트는 전면 봉지재 시트, 후면 봉지재 시트, 또는 전면 봉지재 시트 및 후면 봉지재 시트 둘 모두 일 수 있다. 일 구현예에서, 본 발명의 봉지재 시트는 전면 봉지재 시트이다. 다른 구현예에서, 본 발명의 봉지재 시트는 전면 봉지재 시트 및 후면 봉지재 시트 둘 모두이다.
일 구현예에서, PV 모듈은 시트(1)인 전면 봉지재 시트(12a) 및 시트(1)인 후면 봉지재 시트(12b)를 포함한다.
일 구현예에서, 본 발명의 봉지재 시트(들)는 하나 이상의 적층 기술에 의해 전자 장치에 적용된다. 라미네이션을 통해, 커버 시트는 봉지재 시트의 제1 마주하는 표면과 직접적으로 접촉하게 되고, 전자 장치는 봉지재 시트의 제2 마주하는 표면과 직접적으로 접촉하게 된다. 전면 커버 시트는 전면 봉지재 시트의 제1 마주하는 표면과 직접적으로 접촉하게 되고, 후면 커버 시트는 후면 봉지재 시트의 제2 마주하는 표면과 직접적으로 접촉하게 되며, 전자 장치(들)는 그 사이에 고정되고, 전면 봉지재 시트의 제2 마주하는 표면 및 후면 봉지재 시트의 제1 마주하는 표면과 직접적으로 접촉한다.
일 구현예에서, 라미네이션 온도는 유기 과산화물을 활성화하고 재료(즉, 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체, 이온 스캐빈저, 유기 과산화물, 실란 커플링제, 및 가교조제(및 선택적 첨가제)로 구성된 경화 가능한 재료)를 가교결합시키기에 충분하다. 가교결합 동안, 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체의 분자쇄는 탄소-탄소 결합에 의해 결합된다. 실란 커플링제는 또한 커버 시트의 표면과 상호작용하여, 각각의 봉지재 시트와 각각의 커버 시트 사이의 접착력을 증가시킨다. 적층 후, 재료는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체, 이온 스캐빈저, 유기 과산화물, 실란 커플링제 및 가교조제의 반응 생성물이다. 가교결합 봉지재 시트는 가교결합성 재료와 구조적 및 물리적으로 구별된다.
일 구현예에서, 광기전 모듈은:
(A) 전면 커버 시트;
(B)
(i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체,
(ii) 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저
로 구성된 전면 봉지재 시트;
(C) 광기전 전지;
(D)
(i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR), 또는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1015 Ω.cm의 수지 VR을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체; 및/ 또는
(ii) 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저
로 구성된 후면 봉지재 시트;
(E) 후면 커버 시트; 및 0.05% 내지 5.0% 미만, 또는 0.05% 내지 2% 미만의 잠재적 유도 열화(PID) 시험 후 전력 손실을 갖는 광기전 모듈
을 포함한다. 추가 구현예에서, 전면 봉지재 시트 및 후면 봉지재 시트 각각은 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 시트 VR 또는 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 7.0 x 1015 Ω.cm 미만의 시트 VR을 가진다.
일 구현예에서, 광기전 모듈은 (A) 전면 커버 시트, (B) 전면 봉지재 시트, (C) 광기전 전지, (D) 후면 봉지재 시트, 및 (E) 후면 커버 시트를 포함한다. 전면 봉지재 시트 및 후면 봉지재 시트 각각은 가교결합 시트 및
에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체로서,
(i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 VR, 또는 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1015 Ω.cm의 수지 VR; 및/또는
(ii) 0.860 g/cc 내지 0.880 g/cc의 밀도; 및/또는
(iii) 10 g/10분 내지 15 g/10분의 용융 지수(I2); 및/또는
(iv) 50℃ 내지 80℃의 용융 온도(Tm); 및/또는
(v) 30℃ 내지 50℃의 비카트 연화점
을 갖는 에틸렌/옥텐 공중합체인 99.80 중량% 내지 99.98 중량%의 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체로 구성되며, 광기전 모듈은 0.05% 내지 1% 미만의 잠재적 유도 열화(PID) 시험 후 전력 손실을 가진다. 추가 구현예에서, 전면 봉지재 시트 및 후면 봉지재 시트 각각은 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 시트 VR 또는 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 7.0 x 1015 Ω.cm 미만의 시트 VR을 가진다.
이제부터는 본 발명의 일부 구현예를 이하의 실시예에서 예시로서 제한 없이 상세히 설명할 것이다.
실시예
본 발명의 실시예(IE) 및 비교예(CS)에 사용된 재료가 아래의 표 1에 제시되어 있다.
[표 1]
Figure pct00001
1. 봉지재 시트의 제조
이온 스캐빈저 분말(IXE-100 및 IXEPLAS) 및 수지의 배합. 수지를 설정 온도(130℃) 및 10 rpm의 로터 속도의 브라벤더(Brabender) 혼합기에 공급하였다. 이어서, 이온 스캐빈저 분말을 칭량하고 브라벤더 혼합기에 점진적으로 첨가하였다. 최종 혼합을 설정된 온도(130℃) 및 80 rpm의 로터 속도에서 5분간 수행하였다. 생성된 화합물을 수집하고 작은 조각으로 절단한다. 이들 조각을 브라벤더 단축 압출기의 호퍼 내로 공급하고, 110℃에서 25 rpm의 스크류 속도로 용융 가닥으로 압출하였다. 용융 가닥을 브라벤더 펠렛화기에 공급하여 이온 스캐빈저 분말 마스터 배치 펠렛을 생성하였다. 이어서, 이온 스캐빈저 마스터 배치 샘플을 원하는 투여량으로 혼합기로 중합체 펠렛과 건식 배합하였다.
각각의 조성물에 대해, 중합체 펠렛(98.18 중량%)을 경화 패키지(1.00 중량%의 과산화물, 0.50 중량%의 가교결합 가교조제, 0.25 중량%의 실란 커플링제, 및 0.07 중량%의 UV 안정제)와 혼합하였다.
각각의 조성물에 대해, 40℃에서 4시간 동안 침지한 후, 펠렛을 110℃의 압출기 온도로 Labtech 캐스팅 라인에 공급하여 과산화물 분해를 방지하였다. 약 470 nm의 두께 및 250 mm의 폭을 갖는 필름을 제조하였다.
이들 필름(전면/후면 봉지재 시트를 시뮬레이션함)을 하기 모듈 제작 및 성능 시험에 사용하였다.
단전지 모듈 적층. 본 연구에 사용된 유리/유리 양면 모듈을 하기 절차로 제조하였다.
4 x 6 평방인치의 유리 커버 시트를 물을 사용하여 세정한 다음 사용 전에 건조시켰다. 봉지재 시트를 유리 크기에 맞게 조각으로 절단한다. 전면 유리 커버 시트, 전면 봉지재 시트, 광기전 전지, 후면 봉지재 필름, 및 후면 유리 커버 시트를 전술한 순서로 함께 적층하였다. 적층 공정을 4분 진공 공정 및 16분 프레싱을 포함하여 20분 동안 150℃에서 PENERGY L036 라미네이터에서 수행하였다. 적층된 샘플을 PID 스트레스 시험에 사용하였다. PID 시험을 위해 3개의 동일한 단전지 PV 모듈 샘플을 제조하여 평균 값을 얻었다.
전면/후면 봉지재 시트의 특성이 하기 표 2에 제공되어 있다.
[표 2]
Figure pct00002
결과
(A) XUS 38679(CS-2) 에틸렌/옥텐 공중합체는 60℃에서 2.74 x 1014 Ω.cm의 수지 VR 및 -3.57%/-9.25%(전면/후면)의 PID 시험 후 CS-2를 갖는 PV 모듈의 전력 손실을 가진다. CS-2 전면/후면 봉지재 필름을 갖는 PV 모듈은 5% 초과의 잠재적 유도 열화(PID) 시험 후 전력 손실을 갖고, 따라서 양면 PV 모듈을 위한 봉지재 시트로서 적합하지 않다. XUS 38679 에틸렌/옥텐 공중합체 및 0.0625 중량%의 POEM(CS-2-1)으로 구성된 봉지재 시트는 -3.38%/-5.79%(전면/후면)의 PID 시험 후 전력 손실을 나타냈다. 5% 초과의 전력 손실에 의해, CS-2-1은 양면 PV 모듈을 위한 봉지재 시트로서 적합하지 않다. XUS 38679 에틸렌/옥텐 공중합체 및 (i) 0.25 중량%의 POEM(IE-2-2), (ii) 0.5 중량%의 POEM(0.04 중량%의 IXE-100)(IE-2-3), (iii) 1 중량%의 POEM(IE-2-5) 및 (iv) 2.5 중량%의 POEM(IE-2-6)으로 구성된 봉지재 시트 각각은 2% 미만의 PID 시험 후 전력 손실을 나타냈으며, 이는 허용 가능하고 또한 CS-1, ENGAGE PV 8669에 대한 -2.86%의 PID 시험 후 전력 손실보다 낮다.
(C) ENGAGE 8411(CS-4)의 PID 시험 후 전력 손실은 -3.41%/-13.31%(전면/후면)이고, R04(CS-5)의 PID 시험 후 전력 손실은 -6.22%/-23.58%(전면/후면)이다. 결과적으로, ENGAGE 8411 및 R04는 양면 PV 모듈에 적합하지 않다. 0.5 중량%의 POEM 대 ENGAGE 8411(CS-4-1) 또는 심지어 1.0 중량%의 POEM 대 ENGAGE 8411(CS-4-2)의 첨가는 전력 손실에 대한 개선을 나타내지 않는다. 성능 개선 추세 및 더 많은 투여량이 경제성 및 필름 투명도에 영향을 미치지 않기 때문에 투여량은 추가로 증가하지 않았다.
특정 이론에 얽매이지 않고, VR은 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 수지 내의 이온 이동도 및 농도를 나타내는 것으로 여겨진다. R04(CS-5) 및 ENGAGE 8411(CS-4)과 같이 60℃에서 1 x 1014 Ω·cm 미만의 수지 VR을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 수지의 이온 이동도 및 농도는 높으며, 따라서 이온 스캐빈저는 모든 이온을 효과적으로 중화할 수 없다. 결과적으로, 이온 스캐빈저는 60℃에서 1 x 1014 Ω·cm 미만의 수지 VR을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체 수지에서 효과적으로 전력 손실을 방지할 수 없다.
특히, 본 발명은 본원에 포함된 구현예 및 예시에 제한되지 않고, 다음 청구범위의 범주와 함께 구현예의 일부 및 상이한 구현예의 요소의 조합을 포함하는 이러한 구현예의 수정된 형태를 포함하기 위한 것이다.

Claims (11)

  1. 봉지재 시트로서,
    재료로서,
    60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체;
    0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저, 및
    91% 초과의 투과율을 갖는 시트로부터 형성된 재료를 포함하는, 봉지재 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체는 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 시트 VR을 갖는, 봉지재 시트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체는
    (i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 VR;
    (ii) 0.860 g/cc 내지 0.890 g/cc의 밀도;
    (ii) 10 g/10분 내지 20 g/10분의 용융 지수(I2);
    (ii) 50℃ 내지 90℃의 용융 온도(Tm); 및
    (v) 30℃ 내지 50℃의 비카트 연화점
    을 갖는 에틸렌/옥텐 공중합체인, 봉지재 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온 스캐빈저는 인산 지르코늄인, 봉지재 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료는 과산화물, 선택적 경화제, 및 선택적 실란 커플링제를 포함하는 경화 패키지를 포함하는, 봉지재 시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, UV 안정제, 산화방지제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 포함하는, 봉지재 시트.
  7. 광기전 모듈로서,
    (a) 전면 커버 시트;
    (B)
    (i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체,
    (ii) 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저
    로 구성된 전면 봉지재 시트;
    (C) 광기전 전지;
    (D)
    (i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 체적 저항률(VR)을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체,
    (ii) 0.01 중량% 내지 0.2 중량%의 이온 스캐빈저
    로 구성된 후면 봉지재 시트;
    (E) 후면 커버 시트
    를 포함하며,
    0.05% 내지 5% 미만의 잠재적 유도 열화(PID) 시험 후 전력 손실을 갖는, 광기전 모듈.
  8. 제7항에 있어서, 전면 봉지재 시트의 일부는 광기전 전지와 직접적으로 접촉하고 전면 봉지재 시트의 일부는 후면 봉지재 시트의 일부와 직접적으로 접촉하는, 광기전 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 후면 봉지재 시트의 일부는 광기전 전지의 일부와 직접적으로 접촉하는, 광기전 모듈.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 전면 봉지재 시트 및 후면 봉지재 시트는 각각 23℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 23℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 시트 VR을 갖는 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체로 구성되는, 광기전 모듈.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 전면 봉지재 시트 및 후면 봉지재 시트는 각각 가교결합 시트이고,
    에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체로서,
    (i) 60℃에서 1 x 1014 Ω.cm 초과 내지 60℃에서 1 x 1016 Ω.cm 미만의 수지 VR;
    (ii) 0.860 g/cc 내지 0.890 g/cc의 밀도;
    (ii) 10 g/10분 내지 20 g/10분의 용융 지수(I2);
    (ii) 50℃ 내지 90℃의 용융 온도(Tm); 및
    (v) 30℃ 내지 50℃의 비카트 연화점
    을 갖는 에틸렌/옥텐 공중합체인 99.80 중량% 내지 99.98 중량%의 에틸렌/C4-C8 α-올레핀 공중합체로 구성되며,
    0.05% 내지 1% 미만의 잠재적 유도 열화(PID) 시험 후 전력 손실을 갖는, 광기전 모듈.
KR1020237023309A 2020-12-17 2020-12-17 낮은 잠재적 유도 열화를 갖는 봉지재 시트 KR20230119175A (ko)

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