TW201038399A - Film for material for sealing back side of solar cell, material for sealing back side of solar cell using the same and solar cell module - Google Patents

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201038399 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種太陽電池背面封止材用薄膜、使用它 之太陽電池背面封止材及太陽電池模組，其係具有能夠承 受經歷長期之嚴酷的屋外環境下使用的耐光性、耐濕熱 性，還有並具有優越之構思性、在最外層使用之情形所必 需的終端盒接著用聚矽氧樹脂緊貼力之著色層。 【先前技術】 〇 近年來，擔憂以石油、煤炭爲主的石化燃料之枯竭，爲 了確保藉由此等石化燃料所得到的替代能量之開發被視爲 當務之急。因此，核能發電、水力發電、風力發電、太陽 光發電等之各種方法已被硏究，並達成實際上之利用。可 將太陽光能量直接變換成電能的太陽光發電係作爲半永久 性無公害之新能源正逐漸被實用化，顯著提高予以實際利 用上之價格性能比，作爲綠色能源之期待極高。 Q 太陽光發電所使用的太陽電池係構成將太陽光之能量 直接變換成電能的太陽光發電系統的心臟部，由矽等所代 表的半導體形成。其構造係直列、並列地將太陽電池元件 予以配線爲了在約20年之長期間持續保護元件，而實施各 種構裝.且予以單元化。組裝於此構裝中之單元被稱爲太陽 電池模組，一般利用玻璃而覆蓋太陽光照射之面，利用由 熱可塑性樹脂形成之塡充材塡埋間隙，成爲利用封止片材 而保護背面的構造。基於透明性爲高的、也具優越的耐濕 性之理由下，由熱可塑性樹脂形成之塡充材大多使用乙烯- -4- 201038399 醋酸乙烯共聚合樹脂（以下，稱爲EVA樹脂）。另一方面， 於背面封止材中，不僅要求機械強度、耐候性、耐熱性、 耐水性 '耐化學藥品性、光反射性、水蒸氣遮斷性、與EVA 樹脂所代表的塡充材之熱接著性、構思性、與最外層的終 端盒安裝用聚矽氧系樹脂之緊貼力等特性，由於曝露於紫 外線中，也要求具優越之耐光性。 所習用的背面封止材用薄膜可列舉：白色或黑色的聚氟 0 乙烯薄膜（Dupont(股）、商品名：TEDLAR(註冊商標））， 利用該薄膜而將聚酯薄膜夾於中間的積層構造之背面封止 材係於該用途上已被廣泛使用。另外，也有人提案將黑色 化劑、紫外線吸收劑、光安定化劑摻入聚丙烯系樹脂薄膜 中之耐候性薄膜（專利文獻1 );或於聚苯硫醚薄膜中蒸 鍍無機氧化物材料之耐候性薄膜（專利文獻2)。 專利文獻1:特開2003-152206號公報 專利文獻2:特開2005-861 04號公報 〇 【發明內容】 發明所欲解決之技術問題 然而，該聚氟乙烯薄膜係一種具優越耐候性的薄膜，另 一方面，機械強度爲弱的，因太陽電池模組製作時所施加 的140〜150 °c之熱壓縮的熱而軟化，太陽電池元件電極部 之突起物將貫穿塡充材層。再者，基於太陽電池模組低價 格化之觀點，由於價格高’也成爲障礙。 另外，如專利文獻1所示，攪入黑色顏料而所製膜的黑 201038399 色薄膜等之情形下，基於根據顏料成分之光吸收能力而隨 著紫外線曝露之薄膜外觀變化爲小的觀點下，雖然具有某 種程度之耐UV性，但是由於主要材料之樹脂也未予以耐 光化，例如斷裂強度/拉伸度等所代表的薄膜特性本身也具 有隨著紫外線照射而逐渐降低之問題。另外，近年來關於 太陽電池模組本身之長壽命化的開發正熱烈進行，同時以 歐洲爲中心，在地面上傾斜豎立型所設置的太陽電池模組 Q 之情形正增加中。如此之情形下，由於來自地面反射的紫 外線經歷長期予以曝露，在背面封止材之外層表面未形成 經歷長期安定而具有安定耐光性層之情形下，封止材將劣 化，極端之情況下，在封止材中將發生裂痕等，也具有電 絕緣性或水蒸氣遮斷性等片材所要求的各種特性將受損之 憂慮。 另外，於專利文獻2所用之聚苯硫醚薄膜雖然極具優越 之耐水解性，作爲太陽電池背面封止材用薄膜係適合的， 〇 但是會被紫外線與可見光所劣化。 解決問題之技術手段 本發明係爲了解決如此之課題，採用如下之構造。亦即， (1) 一種太陽電池背面封止材用薄膜，其基材薄膜爲聚萘 二甲酸乙二酯薄膜或聚苯硫醚薄膜，在該基材薄膜之至少 單面上積層含有使紫外線吸收劑與/或光安定化劑共聚合 而成之樹脂、著色顏料與可塑劑的樹脂層。 (2) (1)之太陽電池背面封止材用薄膜，其中該使紫外 201038399 線吸收劑與/或光安定化劑共聚合而成之樹脂爲丙烯基多 元醇系樹脂。 (3 ) (1)或（2)之太陽電池背面封止材用薄膜，其中該 基材薄膜爲聚苯硫醚薄膜，該著色顏料爲黑色顏料。 (4) (1)〜（3)中任一項之太陽電池背面封止材用薄膜’ 其中該可塑劑爲由聚酯系可塑劑、環氧系可塑劑與酞酸酯 系可塑劑所構成之族群中所選出的至少1種。 _ (5) (1)〜（4)中任一項之太陽電池背面封止材用薄膜， 〇 其中該樹脂層爲含有由脂肪族系聚異氰酸酯樹脂、脂環族 系聚異氰酸酯樹脂與芳香脂肪族系聚異氰酸酯樹脂所構成 之族群中所選出的至少1種之聚異氰酸酯樹脂。 (6) —種太陽電池背面封止材，其係由使用（1)〜（5) 中任一項之太陽電池背面封止材用薄膜而成。 (7) —種太陽電池背面封止材，其係在（1)〜（5)中任 一項之太陽電池背面封止材用薄膜之積層有樹脂層側的相 〇 反側面上，積層由白色薄膜、具有無機氧化物蒸鍍層的薄 膜及具有與乙烯-醋酸乙烯共聚物之熱接著性的薄膜所構 成之族群中所選出的至少1種之薄膜。 (8) —種太陽電池模組，其係由接著（6)或（7)揭示之 太陽電池背面封止材與矽電池塡充材層面而成。 發明之效果 若根據本發明，可以得到一種太陽電池背面封止材用薄 膜，其係具有能夠承受經歷長期之嚴酷的屋外環境下使用 201038399 的耐光性、耐濕熱性，還有並具有優越之構思性、在最外 層使用之情形所必需的終端盒接著用聚矽氧樹脂緊貼力之 著色層。 另外，若使用本發明之太陽電池背面封止材用薄膜，可 以得到一種太陽電池背面封止材’其係與矽電池塡充材層 具優越之緊貼力、光線反射率，使太陽電池模組之性能提 高，使得經歷長期而能夠保持其性能。 q 【實施方式】 [發明之實施形態] 〔太陽電池背面封止材用薄膜〕 本發明之太陽電池背面封止材用薄膜係藉由在聚萘二 甲酸乙二酯薄膜或聚苯硫醚薄膜之至少單面，作成已積層 含有使紫外線吸收劑及/或光安定化劑共聚合而成之樹 脂、著色顏料及可塑劑之構造，因而可以得到一種具有較 習知爲優越之耐光性、耐濕熱性，還有並具優越之構思性 Ο 與在最外層使用之情形所必需的終端盒接著用聚矽氧樹脂 緊貼力之著色膜。 由於本發明之太陽電池背面封止材用薄膜係具優越之 耐光性或耐濕熱性，於太陽電池背面封止材構造中，能夠 適用於直接曝露於來自外部空氣（濕度、溫度）或地表面 反射之紫外線的最外層。 〔基材薄膜〕 本發明中之基材薄膜係具有對嚴酷的外部環境之承受 201038399 性，基於能夠用於外部氣體所直接曝露的太陽電池背面封 止材最外層之觀點，使用具優越耐濕熱性的聚萘二甲酸乙 二酯（PEN )薄膜或極具優越耐濕熱性、難燃性的聚苯硫 醚（PPS )薄膜。於本發明中，能夠將TORAY (股）製 TORELINA (註冊商標）使用於PPS薄膜，由於TORELINA 係具有優異的耐熱性、電絕緣性，被利用作爲薄膜電容器 或馬達變壓器用電絕緣體。另一方面，能夠將帝人Dupont _ Film (股）製TEONEX (註冊商標）使用於PEN薄膜。相 Ό 較於聚對苯二甲酸乙二酯（PET)薄膜，由於氣體/紫外線 阻障性、機械強度爲高的，作爲啤酒用螺栓、或APS照片 薄膜、電子構件用素材所利用。 另外，於基材薄膜中，於不損害本發明效果之範圍內， 必要時也能夠使用已添加抗靜電劑、紫外線吸收劑、安定 劑、抗氧化劑、可塑劑、潤滑劑、塡充劑、著色顏料等之 添加劑的樹脂薄膜等。 ❹ 基材薄膜之厚度較佳爲3〜250 μιη之範圍，進一步更佳 爲5〜ΙΟΟμηι之範圍。藉由將厚度作成3μιη以上，能夠防 止製膜時之破裂或針孔缺陷的發生，另外藉由將厚度作成 2 5 Ομηι以下，能夠抑制生產成本。 〔樹脂層〕 積層於本發明中之基材薄膜的樹脂層係由（1)使紫外 線吸收劑及/或光安定化劑共聚合而成之樹脂、（2)著色 顏料、及（3 )可塑劑所構成。一般而言，將紫外線阻隔性 201038399 能賦予樹脂層，使耐光性提高之手法係單獨地將有機系紫 外線吸收劑或無機系紫外線吸收劑，或是混合數種而混入 黏結劑樹脂中，進一步藉由被光所激發的自由基失活之機 構，以增加光安定性之目的下併用光安定化劑（HALS )。 但是，將紫外線吸收劑或光安定化劑後來添加於黏結劑樹 脂而形成的樹脂層中，於高溫加濕環境下，或是隨著紫外 線受光，紫外線吸收劑或光安定化劑將從塗膜中滲出至塗 0 膜表面，不僅潤濕性、塗膜表面之緊貼力等將改變，也容 易發生喪失當初所發現的紫外線阻隔性能之不當情形。針 對於此，於本發明中，藉由使紫外線吸收劑及/或光安定化 劑與黏結劑樹脂共聚合，能夠防止紫外線吸收劑或光安定 化劑滲出至塗膜表面，且歷經長期而保持紫外線阻隔性 能。與聚酯樹脂、烯烴系樹脂等作一比較，黏結劑樹脂較 佳爲具較優越之耐光性的丙烯酸系樹脂。另外，以與基材 薄膜之緊貼力提高爲目的，或是使用本發明之太陽電池背 〇 面封止材用薄膜之太陽電池背面封止材係由於在太陽電池 模組製程中曝露於高溫處理，以樹脂層之耐熱性提高爲目 的’能夠導入適切之交聯構造的方式，於丙烯酸系樹脂之 中，丙烯酸多元醇系樹脂特別理想。 使紫外線吸收劑及/或光安定化劑固定的共聚合單體係 丙烯酸系、苯乙烯系等之乙烯系單體之泛用性高，經濟性 也較佳。如此共聚合單體之中，由於苯乙烯系乙烯單體係 具有芳香族環而容易變黃’基於耐光性之觀點，最好使用 -10- 201038399 與丙烯酸系乙烯單體之共聚物。因而，構成丙烯酸系樹脂 之一個聚合單體成分係由不飽和羧酸酯、不飽和羧酸、不 飽和烴及乙烯酯形成的族群中之一個以上的不飽和化合 物。 能夠使用的不飽和羧酸酯可列舉：甲基丙烯酸甲酯、丙 烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、 甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、 八 丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基 Ο 丙烯酸異丁酯、丙烯酸三級丁酯、甲基丙烯酸三級丁酯、 丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等。 能夠使用的不飽和羧酸可列舉：丙烯酸、甲基丙烯酸、 順丁烯二酸、衣康酸、反丁烯二酸等。 能夠使用的其他單體可列舉：丁二烯、乙烯、醋酸乙烯 等。較佳者爲不飽和羧酸酯。不飽和羧酸酯之中，基於泛 用性、價格、對光安定性之觀點，特別理想爲甲基丙烯酸 Ο 甲酯、丙烯酸甲酯。 接著，針對以導入樹脂層之耐熱性提高爲目的所導入的 交聯構造基點的羥基，爲了作成丙烯酸多元醇系樹脂之聚 合單體加以說明。基於將羥基賦予丙烯酸樹脂之目的所使 用的聚合單體成分，可列舉：例如丙烯酸-2·羥乙酯、甲基 丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2-羥丙 酯、丙烯酸-2-羥丁酯、甲基丙烯酸-2-羥丁酯、2-羥基乙烯 醚、聚甲基丙烯酸乙二醇酯、聚單丙烯酸丙二醇酯、聚單 -11- 201038399 甲基丙烯酸丙二醇酯等之不飽和化合物的單體。具有此等 羥基的不飽和化合物能夠單獨地或組合2種以上而選擇。 於本發明中之樹脂層的厚度較佳爲0.2〜5 μηι，進一步更 佳爲1〜4μπι，特別理想爲2〜4μιη。利用塗布此樹脂層之 方法而形成的情形，若樹脂層之厚度爲〇.2 μηι以上時，難 以發生塗布時逬開或膜破裂之現象，容易形成均一之塗 膜。其結果，因爲對基材薄膜之緊貼力，最好充分發現紫 q 外線阻隔性能而較佳。若樹脂層之厚度爲5μιη以下時，即 使不使用厚膜塗布爲可能的特殊程序，因爲利用通常之塗 布裝置也能夠塗布而對塗布方式不產生限制，且因爲能夠 抑制生產成本而較佳。再者，因爲難以發生對搬送輥之塗 膜黏著或伴隨於此之塗膜剝離等而較佳。 藉由塗布用法而用以形成本發明中之樹脂層的塗布液 之溶劑，可列舉：例如甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁 酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、四氫呋喃、二甲 〇 基甲醯胺、二甲基乙醯胺、甲醇、乙醇與水等，該塗布液 之特性也可以爲乳液型與溶解型中任一型。 在基材薄膜上形成樹脂層之方法，不應該被特別限制， 能夠使用習知之塗布手法。塗布手法能夠採用各種方法， 例如能夠利用輥塗布法、浸漬塗布法、桿式塗布法、模頭 塗布法與凹版輥塗布法等，或組合此等塗布法之方法。其 中’基於增加塗布層形成組成物安定性之理由，凹版輥法 爲較佳的方法。 -12- 201038399 〔紫外線吸收劑〕 與該黏結劑樹脂共聚合的紫外線吸收劑，可列舉：水楊 酸系、二苯甲酮系、苯并三唑系、丙烯酸氰酯系等之紫外 線吸收劑。具體而言，可列舉：例如水楊酸系之對三級丁 基苯基水楊酸酯、對辛基苯基水楊酸酯；二苯甲酮系之2，4- 二羥基二苯甲酮、2 -羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2 -羥基-4-甲 氧基-5-磺基二苯甲酮、2,2，，4,4，-四羥基二苯甲酮、雙（2- * 甲氧基-4-羥基-5-苯醯苯基）甲烷；苯并三唑系之2-(2 〇 羥基- 5’-甲基苯基）苯幷三唑、2,2，-亞甲基雙〔4-( 1，1，3,3-四甲基丁基）-6-(2H苯并三唑-2-基）苯酚〕·，丙烯酸氰 酯系之3，3’-二苯基丙烯酸乙基-2-氰酯；及其他之2-(4,6-二苯基-1，3,5-三阱-2-基）-5-〔（己基氧基〕苯酚等或此等 之改性物、聚合物、衍生物等。 〔光安定化劑〕 另外’同樣與該黏著劑樹脂共聚合的光安定化劑可列 〇 舉··受阻胺系等之光安定化劑。具體而言，可列舉：雙 (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基）〔〔3,5-雙（1,1-二甲基乙 基）-4-羥基苯基〕甲基〕丙二酸丁酯、雙（12,2,6,6-五甲 基-4-哌啶基）癸二酸酯、甲基（i，2,2,6,6-五甲基-4-哌啶 基）癸二酸酯、癸二酸雙〔2,2，6,6-四甲基-1-辛氧基〕-4-哌啶基酯等或此等之改性物、聚合物、衍生物等。 針對將此等之紫外線吸收劑及/或光安定化劑與黏著劑 樹脂與尤其丙烯酸多元醇系樹脂進行共聚合之製造方法 -13- 201038399 等，已詳細揭示於特開2002-905 1 5號公報之〔0019〕〜

〔 0039〕。其中，能夠使用將丙烯酸單體與紫外線吸收劑 之共聚物作爲有效成分所含有的HALSHYBRID POLYMER (註冊商標）（日本觸媒（股）製）等。 〔著色顏料〕 於本發明中所用之著色顏料係以（1)於樹脂層中發色、 (2)色調之維持（不褪色）、（3)阻隔紫外線及/或可見 Q 光之目的下而選定、使用。基於光反射性及構思性之觀點， 太陽電池背面封止材係以白色片爲主流，若將片材作成黑 色時，與發電元件間之間隙看起來白色作一比較，具更優 越之構思性。另外，由於此等顏本身也吸收及/或反射特定 波長之光線，藉由進行著色而阻隔光線可以得到保護基材 薄片的效果。另外，也具有能夠遮蔽太陽電池模組內之電 配線圖案等之設計圖案的效果。再者，本發明中之基材薄 膜的聚萘二甲酸乙二酯薄膜係由於因紫外線而劣化，於樹 〇 脂層中，紫外線阻隔性能爲必要的，再者，由於聚苯硫醚 薄膜不僅因紫外線而劣化，即使可見光也將劣化，具有阻 隔紫外〜可見光區域之光的必要。因此，使用聚苯硫醚薄 膜之際係藉由使樹脂層成爲黑色而利用樹脂層遮蔽紫外線 及可見光，防止該薄膜之劣化。 白色顔料較佳爲具有耐紫外線性之氧化鈦。基於發色之 觀點，其數目平均粒徑較佳爲0.1〜Ι.Ομιη，基於對丙烯酸 多元醇系樹脂的分散性或成本之觀點，更佳爲0.2〜0.5μιη。 -14- 201038399 黑色顏料能夠使用無機顏料、有機顏料等之各種著色顏 料’基於泛用性、價格、發色性能或耐紫外線性之觀點， 較佳爲碳黑。基於發色之觀點，碳黑之平均粒徑較佳爲〇.〇 i 〜0·5μηι ’若考慮對黏結劑樹脂的分散性或成本之觀點時， 更佳爲0.02〜Ο.ίμιη。 關於該著色顏料之摻合量，最好配合欲使其發色的色調 設計而適當調整。但是，顏料摻合量過少之情形下，無法 得到具優越構思性的色調外觀；相反的，若摻合量過多之 〇 情形下，基於成本變高、變得容易發生因樹脂層之硬度大 幅提高所造成的基材與終端盒接著用聚矽氧樹脂之緊貼力 不良等之理由，相對於使紫外線吸收劑及/或光安定化劑與 黏結劑樹脂共聚合而成之樹脂100質量份而言，較佳爲10 〜5 0 0質量份之範圍。 〔可塑劑〕 接著，針對本發明之樹脂層中所含之可塑劑加以說明。 Ο 於本發明中，尤其將丙烯酸多元醇系樹脂作爲樹脂層之黏 著劑樹脂使用之情形，於樹脂層中含有可塑劑之效果將顯 著呈現。本發明中之可塑劑係有助於基材薄膜與含有丙烯 酸多元醇系樹脂及著色顏料之樹脂層，或是該樹脂層與終 端盒接著用聚矽氧樹脂之緊貼力提高。原本，丙烯酸多元 醇系樹脂係對於各種樹脂薄膜之緊貼力特別差的樹脂材 料，以樹脂層之著色爲目的，利用較高的濃度摻合著色顏 料之情形下，由於使樹脂層之硬度提高，進一步使樹脂層 -15- 201038399 中之丙烯酸多元醇系樹脂的濃度相對地降低，基材薄膜與 樹脂層之間、及樹脂層與終端盒接著用聚矽氧樹脂之間的 緊貼力係具有降低的傾向。因此，藉由摻合樹脂軟化點較 丙烯酸多元醇系樹脂爲低的傾向之可塑劑成分而調整樹脂 層之硬度，能夠使基材薄膜及終端盒接著用聚矽氧樹脂之 緊貼力提高。基於耐熱性、耐候性、成本、泛用性等之觀 點，本發明所用之可塑劑較佳爲聚酯系可塑劑、環氧系可 塑劑、酞酸酯系可塑劑或此等之組合。 〇 聚酯系可塑劑較佳使用例如己二酸系可塑劑。環氧系可 塑劑較佳使用例如環氧化脂肪酸酯。環氧系可塑劑也能夠 使用環氧化植物油，可列舉：例如環氧化大豆油、環氧化 亞麻仁油。酞酸酯系可塑劑較佳使用例如酞酸二辛酯、酞 酸二異壬酯、酞酸二異癸酯或酞酸二丁酯等。 本發明可使用之可塑劑，可列舉：例如聚酯系可塑劑之 DIC公司製 POLYCIZER W-220EL、環氧系可塑劑之DIC 〇 公司製EPOCIZER W-121、環氧化大豆油系可塑劑之DIC 公司製POLYCIZER W-100-EL、酞酸酯系可塑劑之DIC公 司製酞酸二辛酯等。 關於可塑劑之摻合量，相對於使紫外線吸收劑及/或光安 定化劑與丙烯酸多元醇系樹脂共聚合而成之樹脂100質量 份而言，較佳爲4〜40質量份之範圍，更佳爲1〇〜30質量 份。若可塑劑之摻合量爲4質量份以上時，緊貼力等之改 善效果將呈現。若可塑劑之摻合量爲40質量份以下時，由 -16- 201038399 於含有樹脂層中所佔之紫外線吸收劑及/或光安定化劑之 丙烯酸多元醇系樹脂的相對量達到充分，樹脂層本身之耐 紫外線性或阻隔紫外線而保護基材薄膜之功能（紫外線遮 斷性能）不會受損。 〔其他添加劑〕 再者，於本發明之樹脂層中，只要不損害其特性之下， 也可以添加熱安定劑、抗氧化劑、強化劑、抗劣化劑、耐 八 候劑、難燃劑、可塑劑、脫模劑、潤滑劑等。 Ο 能夠使用之熱安定劑、抗氧化劑及抗劣化劑可列舉：例 如受阻酚類、磷化物、受阻胺類、硫化物、銅化物、鹼金 屬之鹵化物或此等之混合物。 能夠使用之強化劑可列舉：例如黏土、滑石、碳酸鈣、 碳酸鋅、矽灰石、二氧化矽、氧化鋁、氧化鎂 '矽酸鈣、 鋁矽酸鈉、矽酸鎂、玻璃汽球、碳黑、氧化鋅、沸石、水 滑石、金屬纖維、金屬鬚、陶瓷鬚、鈦酸鉀鬚、氮化硼、 〇 石墨、玻璃纖維、碳纖維等。 〔交聯劑〕 另外，如上所述，基於樹脂層特性提高之目的，也可以 摻合可與丙烯酸多元醇羥基反應的官能基之交聯劑。倂用 交聯劑之情形下，可以得到基材薄膜與樹脂層之間的緊貼 力提高、或是隨著交聯構造之導入而提高樹脂層耐熱性之 效果。尤其，使本發明中之樹脂層位於最外層的方式來實 施太陽電池背面封止材設計之情形下’於太陽電池模組製 -17- Ο

201038399 造步驟，具體而言，於玻璃積層步驟（電池塡充去 樹脂層於最高約150°C之高溫下，曝露時間長的 由於曝露於30分鐘以上之熱處理，特別要求耐素 發明中，由於使用使丙烯酸多元醇系樹脂與紫外 及/或光安定化劑共聚合而成之樹脂，可與該樹脂 羥基進行反應的交聯劑之使用係可能的，其中 聚異氰酸酯系樹脂作爲硬化劑使用，促使胺甲酸 聯構造）生成的配方。作爲交聯劑使用的聚異氰 脂’可列舉：芳香族系聚異氰酸酯、芳香脂肪族 酸酯、脂環族系聚異氰酸酯與脂肪族系聚異氰酸 &下所示之各個二異氰酸酯化合物作爲原料之樹 成爲芳香族系聚異氰酸酯原料之二異氰酸酯瓦 如間或對伸苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基二異氰酉 赛二異氰酸酯（NDI) 、4,4，-、2,4，-或 2,2’-二萍 裹氰酸酯（MDI) 、2,4_或2,6-甲苯二異氰酸酯 及4,4，_二苯基醚二異氰酸酯等。 成爲芳香脂肪族系聚異氰酸酯原料之二異氰 舉：例如I，3-或I，4-二甲苯二異氰酸酯（XDI)、 或1，4-四甲基二甲苯二異氰酸酯（TMXDI )等。 成爲脂環族系聚異氰酸酯原料之二異氰酸酯尹 如14-環己烷二異氰酸酯、I，3·環己烷二異氰酸？ 酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯（異佛爾 醋；IPDI) 、4,4，-、2,4’-或 2,2’-二環己基甲烷二 ^驟）中， 情形下， I性。於本 線吸收劑 所具有的 較佳爲將 酯鍵（交 酸酯系樹 系聚異氰 酯等，將 脂。 '列舉：例 I 酯、1，5-基甲烷二 (TDI)、 酸酯可列 或是1，3- 「列舉：例 _、3-異氰 I二異氰酸 .異氰酸酯 -18- 201038399 (氫化MD I)、甲基-2,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環 己烷二異氰酸酯、及1,3-或1，4-雙（異氰酸酯甲基）環己 烷（氫化XDI )等。 成爲脂肪族聚異氰酸酯原料之二異氰酸酯可列舉：例如 三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二 異氰酸酯（HDI)、五亞甲基二異氰酸酯、1，2-伸丙基二異 氰酸酯、1，2-、2,3-或伸丁基二異氰酸酯、及2,4,4-或 q 2，2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等。 聚異氰酸酯之原料係組合複數種之此等二異氰酸酯而 使用，作爲BIURET改性物、NURATE改性物等之改性物 而使用也爲可能。其中，聚異氰酸酯之原料係由於在樹脂 骨架中含有具有紫外線區域之光吸收帶的芳香環樹脂係隨 著紫外線照射而容易變黃，較佳爲使用以脂環族聚異氰酸 酯及脂肪族聚異氰酸酯爲主要成分的硬化劑。進一步於太 陽電池模組之修飾步驟中，爲了拭除附著於太陽電池背面 〇 封止材最外層之樹脂或髒污’大多使用乙醇，對太陽電池 背面封止材之最外層尋求耐乙醇性，藉由使用以脂環族聚 異氰酸酯爲主要成分的硬化劑，相較於脂肪族聚異氰酸 酯’由於樹脂層之硬化更充分，耐乙醇性將更提高，較佳 使用脂環族聚異氰酸酯。另外，基於與丙烯酸多元醇系樹 脂的交聯反應之容易進行性、交聯度、耐熱性、耐紫外線 性等之觀點’較佳爲六亞甲基二異氰酸酯之NURATE改性 物。 -19- 201038399 〔接著劑層〕 藉由積層根據本發明所得到的太陽電池背面封止材用 薄膜與其他之樹脂薄膜而可以得到太陽電池背面封止材， 使薄膜積層而加工成片狀的手法，能夠利用習知之乾式積 層法。於使用乾式積層法之樹脂薄膜的貼合中，能夠使用 將聚醚聚胺甲酸酯系、聚酯聚胺甲酸酯系、聚酯系、聚環 氧系樹脂等作爲主劑，並將聚異氰酸酯系樹脂作爲硬化劑 Λ 之習知乾式積層用接著劑。但是，使用此等之接著劑所形 Ο 成的接著劑層中，必須長期間於屋外使用下，不會發生起 因於接著強度劣化的離層等，也不會發生與光線反射率降 低有關的變黃等。另外，接著劑層之厚度較佳爲1〜5μηι 之範圍。若低於Ιμιη時，具有難以得到充分接著強度之情 形。另一方面，若超過5 μιη時，接著劑塗布之速度無法提 高，基於使接著力發現（加速主劑及硬化劑間之交聯反應） 之目的下所進行的熟成需要長時間，甚至接著劑用量將增 〇 加等理由，由於生產成本將提高而不佳。 用於有關本發明之接著劑層形成的材料，能夠使用習知 之乾式積層用接著劑。一般而言，乾式積層用接著劑係使 用以稀釋溶劑稀釋主劑與交聯劑二種樹脂而調和之溶液， 交聯劑係富有與活性羥基之反應性，較佳使用其反應速度 及初期緊貼力之發現快的含有異氰酸酯基之聚合物的配 方。除了此等優點之外，能夠形成與基材薄膜之接著強度 爲高的，甚至其接著強度也具優越恒溫安定性、長期耐久 -20- 201038399 性之接著性樹脂層。與含有此異氰酸酯基之聚合物組合而 使用之主劑樹脂可列舉：聚醚系、聚酯系、多元醇系等之 胺甲酸酯系樹脂或環氧系樹脂，能夠按照詳細之要求特 性、加工條件適合性而適當選擇後使用。另外，根據太陽 電池背面封止材之構造，認爲紫外線也到達上述之接著劑 層而導致樹脂之光劣化。基於如此之觀點，用於接著劑層 形成的樹脂較佳爲不含有芳香環，或是含量少的脂肪族系 ^ 樹脂或脂環族系樹脂。 Ο 〔太陽電池背面封止材〕 接著’針對使用本發明之太陽電池背面封止材用薄膜之 太陽電池背面封止材而進行敘述。於太陽電池背面封止材 中，要求水蒸氣遮斷性、光反射性、長期耐濕熱/耐光耐久 性、電池對塡充劑緊貼力、電絕緣性等所代表的各種特性。 現在，爲了滿足此等之要求特性，依照功能分割之想法， 進行組合各種的功能性薄膜、蒸鍍、濕式塗布等加工技術 〇 之各式各樣的片材設計（積層設計）。 於本發明中’藉由在本發明之太陽電池背面封止材用薄 膜上，積層白色薄膜、·具有無機氧化物蒸鍍層之薄膜、一 片以上具有與乙烯-醋酸乙烯共聚物的熱接著性薄膜，得到 符合各種要求特性之太陽電池背面封止材。較佳係積層與 太陽電池背面封止材用薄膜之基材薄膜不同種類之薄膜。 尤其，組裝於太陽電池模組之時，在成爲外側之太陽電池 背面封止材之部分’較佳爲使其樹脂層朝向外側的方式來 -21- 201038399 配置具有耐水解性的本發明之太陽電池背面封止材用薄 膜。藉由配置具有耐水解性的薄膜，位於較其更內層側之 層（接著劑層、薄膜等）防止水解。另外，由於具有紫外 線及/或可見光阻隔性能之樹脂層位於最外層側，較此樹脂 層爲內側之層將阻隔紫外線及/或可見光而被保護。另一方 面，較佳爲在本發明之太陽電池背面封止材用薄膜之積層 有樹脂層側的相反側面上，積層有由白色薄膜、具有無機 氧化物蒸鍍層之薄膜及具有與乙烯-醋酸乙烯共聚物之熱 0 接著性的薄膜所構成之族群中所選出的至少一種薄膜。積 層白色薄膜之情形下，賦予光反射性；積層具有無機氧化 物蒸鍍層的薄膜之情形下，賦予水蒸氣遮斷性；另外，積 層具有與乙烯-醋酸乙烯共聚物之熱接著性的薄膜之情形 下，賦予電池對塡充材層緊貼力。另外，積層於本發明之 太陽電池背面封止材用薄膜的薄膜並無必定爲1片之必 要，按照欲賦予之特性，最好組合適宜的各構件薄膜而設 〇 計太陽電池背面封止材。 另外，太陽電池背面封止材之構造中，也包含本發明中 之樹脂層上，也可以在任一層上形成以功能性賦予爲目的 之蒸鏟層、濺鍍層、濕式塗布層等。 以下，針對白色薄膜、具有無機氧化物蒸鍍之薄膜加以 說明。 〔白色薄膜〕 白色薄膜較佳使射入直到背面片爲止的光予以反射而 -22- 201038399 補助半導體元件中之能量變換’以使發電效率提高之目的 下所使用，配置於接近電池之層。白色薄膜較佳爲波長λ = 550 nm之反射率爲30%以上之薄膜，更佳爲反射率爲40 %以上之薄膜，進一步更佳爲反射率爲50%以上之薄膜。 其中，較佳爲由具優越強度、尺寸安定性、熱安定性形成 的聚酯樹脂薄膜，進一步因爲PET或PEN等之聚酞酸乙酯 廉價而特別理想。 _ 白色顏料能夠利用氧化鈦或氧化鋅，藉由進行混攪而作 〇 成白色度爲80 %以上、不透明度爲80%以上之白色樹脂薄 膜。另外，於不損害本發明效果之範圍內，能夠使用必要 時於白色樹脂薄膜中已添加例如抗靜電劑、紫外線吸收 劑、安定劑、抗氧化劑、可塑劑、潤滑劑、塡充劑等之添 加劑的樹脂薄膜等。 上述樹脂薄膜之厚度，並未予以特別限制，若考量封止 片材之耐電壓特性、成本等的話，較佳爲25〜250μιη之範 〇 圍。 〔水蒸氣遮斷性薄膜〕 於太陽電池背面封止材中，以賦予水蒸氣阻障性之目的 下’也可以利用藉由蒸鍍法等而形成有至少一層之無機氧 化物層的水蒸氣遮斷性薄膜。所謂本發明中之「水蒸氣遮 斷性薄膜J係利用揭示於JIS κ 7129 (2000年版）中揭示 之Β法所測出的水蒸氣穿透率爲5g/ ( m2 .day )以下之樹 脂薄膜。水蒸氣遮斷性薄膜可列舉：在聚對苯二甲酸乙二 -23- 201038399 酯（PET)或聚萘二甲酸乙二酯（pen)等之聚酯樹脂薄膜 或聚丙烯等烯烴系薄膜之至少一側的表面上，藉由蒸鍍法 等而設置至少一層之金屬薄膜層或無機氧化物層的薄膜， 由於太陽電池背面封止材要求電絕緣性爲高的，並非導電 性層之金屬薄膜層，較佳者爲無機氧化物層。由於藉由蒸 鍍等而設置無機氧化物層之薄膜的氣阻性係至少起因於聚 酯系樹脂薄膜基材之熱尺寸安定性，聚酯系樹脂薄膜較佳 ^ 爲向雙軸方向所拉伸的薄膜。 由於形成無機氧化物層之時的安定性或成本等之理 由，上述樹脂薄膜之厚度較佳爲1〜100 μιη之範圍，更佳 爲5〜50μιη之範圍，實用上特別理想約爲1〇〜30μιη。 構成於本發明中所形成的無機氧化物層之無機氧化物 可列舉：金屬氧化物與金屬氮氧化物等。構成無機氧化物 層之金屬氧化物可列舉：氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化 錫、氧化銦合金與氧化矽等，另外，金屬氮氧化物可列舉： 〇 氮氧化矽等。尤其基於水蒸氣遮斷性與生產效率之觀點 等，較佳使用氧化’鋁、氧化矽與氮氧化矽等之無機氧化物 或此等之混合物。 無機氧化物層之膜厚係根據所用之無機物的種類或構 造而加以適當選擇，一般而言，較佳爲2〜300nm之範圍， 更佳爲3〜100nm之範圍’進一步更佳爲5〜50nm之範圍。 若膜厚超過300nm時，尤其金屬氧化物層之情形下，其可 撓（柔軟）性將降低，因爲製膜後（於後加工步驟等）之 -24- 201038399 ，速nm 等成 2 孔形成 針之作 或層由 裂物藉 龜機、 生無ffi 發於-¾ 中由一 膜’另 薄外is 於另降 心 。性 擔損¾ ’受生 力顯使 外明% Z 0 ^ 等性顯 伸斷， 拉遮低 、 氣降 曲蒸將 彎水度 以上之膜厚’將可以得到均勻的薄膜，再者，由於膜厚足 夠，能夠充分地顯現水蒸氣遮斷性之功能。 必要時，也可以進一步對樹脂薄膜進行例如電暈放電或 電漿放電等之放電處理，或是氧化物等之表面處理。 Q 本發明之製造法之一例，可列舉下列之方法： 本發明之太陽電池背面封止材用薄膜係將例如TOR A Y (股）製之聚苯硫醚（PPS)薄膜TORELINA (註冊商標） 作爲基材薄膜使用，使用珠磨機而分散作爲塗劑之含有使 紫外線吸收劑及/或光安定化劑共聚合而成之丙烯酸多元 醇系樹脂、黑色顏料及可塑劑的塗料之後，添加作爲交聯 劑之NURATE型六亞甲基二異氰酸酯樹脂而調製塗料，藉 由在該基材薄膜上，利用凹版塗布法進行塗布而能夠得到 Ο 太陽電池背面封止材用薄膜。另外，在與積層有本發明之 太陽電池背面封止材用薄膜之樹脂層側的相反側面，藉由 利用積層法而積層由白色薄膜、具有無機氧化物蒸鍍層的 薄膜及具有乙烯-醋酸乙烯共聚物之熱接著性的薄膜所構 成之族群中所選出的至少1種之薄膜而能夠得到。 實施例 接著，列舉實施例，具體針對本發明之太陽電池背面封 止材用薄膜及使用它之太陽電池背面封止材加以說明。於 -25- 201038399 實施例中，只要無特別之註解，所謂「份」係意指r質量 份」。 <特性之評估方法> 本發明所用之特性的評估方法係如下所述： (1 )塗布量測定 耐光性塗布層（樹脂層）之塗布量係於塗布層形成後切 割成5 00cm2之面積，將其試驗片之質量設爲質量（1)。 0 接著，使樹脂層從該試驗片而溶解於甲基乙基酮中，剝取 後再度測定試驗片之質量，設爲質量（2)。接著，根據下 式’算出每單位面積之塗布量。針對3個試驗片而進行此 塗布量測定，將其平均値設爲塗布量： •塗布量〔g/m2〕= {(質量（1))—(質量（2) ) }χ20。 (2)斷裂強度/伸度之測定 太陽電池背面封止材用薄膜的斷裂強度/伸度之測定係 根據JIS C 215( 2006年版），相對於薄膜之機械方向而實 〇 施。 (3 )光線阻隔性能之評估（分光光譜測定） 太陽電池背面封止材用薄膜之光線阻隔性能係根據JIS Κ 7105 (2006年版），使用島津製作所公司製紫外/可見/ 近紅外分光光度計UV-3 150而實施分光光譜之測定。針對 光線阻隔性能，紫外線區域係特別測定3 60nm之波長，可 見光區域係特別測定6 0 0 n m之波長的穿透率而評估。 (4 )基材薄膜/耐光性塗布層（樹脂層）間之緊貼強度 -26- 201038399 評估 針對製得的太陽電池背面封止材用薄膜之基材薄膜與 耐光性塗布層（樹脂層）之間的緊貼力（塗膜緊貼力）， 根據JIS K 5400( 1990年版）掲示之方法而實施橫切試驗， 進行下列之特性分類： + + : 100質量塗膜殘存/100質量中。 + : 81〜99質量塗膜殘存/1〇〇質量中。 0 一 ： 80質量以下之塗膜殘存/1〇〇質量中。 (5 )耐紫外線性評估 使用岩崎電氣公司製 EYE Super UV Tester SUV-W151’於60°Cx50%RH氣體環境下，以紫外線強度 160mW/cm2，進行36〜240小時紫外線照射（紫外線照射 累計量57.6〜384kWh/m2)。進行其前後之表色系b値、L 値之測定。另外，針對光線阻隔性能之評估、基材薄膜/耐 光性塗布層（樹脂層）間之緊貼強度評估、及斷裂強度/伸 〇 度評估，也基於此等特性之耐紫外線性評估之目的下，同 樣地實施紫外線照射，進行其前後之評估。 (6 )耐濕熱性評估 使用SPEC公司製壓力鍋TPS-211，於120°C、100%RH 之環境下，對太陽電池背面封止材用薄膜實施96小時之熱 處理。其後，針對太陽電池背面封止材用薄膜之光線阻隔 性能的評估、基材薄膜/塗布層間之緊貼強度評估，於此等 特性的耐濕熱性評估之目的下實施。 -27- 201038399 (7 )耐溶劑性評估 '耐光性塗布層之耐溶劑性係將試樣5分鐘浸漬於乙醇 中，其後，使用KIM WIPER擦拭50次之後，評估光線阻 隔性能。另外，觀察塗膜之狀態，作成下列分類： + :無基材與塗膜之剝離，未觀察到光線阻隔性能之降 低。 -：觀察到基材與塗膜之剝離。 ^ ( 8 )難燃性評估 ❹ 基於UL94規格之垂直燃燒性VTM試驗而實施試驗，作 成下列分類： + : VTM - 0 合格 —:VTM—0〜2不合格 (9 )與塡充材之接著強度的測定 基於JIS K 6854，測定與EVA片之接著力。試驗的疑 似太陽電池模組試樣係在所製作的太陽電池背面封止材之 〇 內層側面（積層有水蒸氣阻障性薄膜的面）上重疊EVA片， 進一步在其上重疊厚度0.3mm之半強化玻璃，使用市售之 玻璃積層板而於抽真空之後，於135 °C加熱條件下’使用 以29.4N/cm2載重而進行15分鐘壓縮處理之物。EVA片係 使用SUNVIC (股）製之500μιη厚片材。接著強度試驗之 試驗片寬度係作成1 ，針對2片試驗片’各自進行1 次測定，將2個測定値之平均値設爲接著強度之値。接著 強度係100N/5 0mm以上者，判斷爲實用上無問題之水準。 -28- 201038399 (1 〇)接線盒接著用聚矽氧樹脂接著性之評估 利用以下之方法而評估與爲了使耐光性塗布層與電系 統之終端盒（接線盒）接著所使用的專用聚矽氧樹脂之緊 貼力。在太陽電池背面封止材用薄膜之耐光性塗布層（樹 脂層）上塗布Dow Corning公司製Solar PV (註冊商標） 8 04,使耐光性塗布層彼此相向的方式來重疊、接著另一片 之太陽電池背面封止材用薄膜。於室溫下，將放置1週以 0 使此接著試樣乾燥而製作的試樣作爲試驗片。由此試驗片 而切成3條寬度10mm之薄長方形，利用相同於與上述塡 充材之接著強度測定的方法而剝離角度90°之狀態下進行 接著強度測定。測定係針對各別3片之薄長方形試驗片而 1次進行，將所得到的強度之平均値設爲聚矽氧樹脂接著 強度之値。若接著強度爲8N/10mm以上的話，爲實用上所 要求特性水準。 (耐光性塗布層（樹脂層）形成用塗料1〜5之調整） 〇 —倂混合顯示於表1之摻合著色顏料及溶劑、與以日本 觸媒（股）製之紫外線吸收劑及光安定化劑（HALS )交聯 於丙烯酸多元醇樹脂爲特徵的塗布劑之 HALSHYBRID POLYMER (註冊商標）BK1 (固形物濃度：40質量％、設 爲丙烯酸樹脂1)，使用珠磨機而分散。之後，添加相同 於表1顯示之摻合可塑劑，得到固形物濃度爲50質量％之 主劑塗料。 接著，在利用上述方法所得到的主劑塗料中，使 -29- 201038399 NURATE型（脂環族系）六亞甲基二異氰酸酯樹脂之住化 BAYER公司製DESMODUR (註冊商標）N3300 (固形物濃 度：100質量％ )與丙烯酸樹脂1之固形物重量比成爲55/13 比的方式來摻合預先所計算之量，進一步使固形物濃度成 爲20質量％ (樹脂固形物濃度）之塗料的方式來量取預先 所算出的稀釋劑：醋酸正丁酯，藉由15分鐘攪拌而得到固 形物濃度2 0質量％ (樹脂固形物濃度）之耐光性塗布層形 ^ 成用塗料1〜5。 還有，作爲用於上述調整之著色顏料與可塑劑係使用下 列之製品： 白色顏料：氧化鈦粒子、Teika公司製JR-709。 黑色顏料：碳黑粒子、Degussa公司製Special Black 4 A。

可塑劑 1 : DIC公司製聚酯系可塑劑 polycizer W-220EL

可塑劑2:01(：公司製環氧系可塑劑丑？0(312£11%-121。 〇 可塑劑3: DIC公司製環氧化大豆油系可塑劑EPOCIZER W-1 00-EL。 可塑劑4: DIC公司製酞酸酯系可塑劑酞酸二辛酯。 (耐光性塗布層形成用塗料6之調整） 除了硬化劑使用BIURET型（脂肪族系）六亞甲基二異 氰酸酯樹脂之住化BAYER公司製DESMODUR(註冊商標） N3200C固形物濃度：100質量％)，以取代使用NURATE 型（脂環族系）六亞甲基二異氰酸酯樹脂之住化BAYER公 -30- 201038399 司製 DESMODUR (註冊商標）N3300 (固形物濃度：100 質量％ )以外，利用與耐光性塗布層形成用塗料1之調製 同樣的方法而得到耐光性塗布層形成用塗料6。 (耐光性塗布層形成用塗料7之調整） 除了使用未使紫外線吸收劑或光安定化劑（HALS )交 聯而後來添加於以甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸-2-羥乙 酯作爲原料之丙烯酸樹脂中的樹脂（固形物濃度：40質量 q %、設爲丙烯酸樹脂 2)，以取代使用 HALSHYBRID POLYMER (註冊商標）BK1 (固形物濃度：40質量％ )以 外，利用與耐光性塗布層形成用塗料1之調製同樣的方法 而得到耐光性塗布層形成用塗料7。 (耐光性塗布層形成用塗料8之調整） 除了未摻合著色顏料以外，利用與耐光性塗布層形成用 塗料1之調製同樣的方法而得到耐光性塗布層形成用塗料 8 » 〇 (耐光性塗布層形成用塗料9之調整） 除了未摻合可塑劑以外，利用與耐光性塗布層形成用塗 料1之調製同樣的方法而得到耐光性塗布層形成用塗料9。 (乾式積層用接著劑之調整） 藉由量取16質量份之DIC (股）製乾式積層劑DICDRY (註冊商標）LX-90 3、2質量份之作爲硬化劑的.大日本油 墨化學工業（股）製KL-75、與29.5質量份之醋酸乙酯， 攪拌15分鐘而得到固形物濃度20質量％之乾式積層用接 -31- 201038399 著劑。 (接著層形成用塗料之調整） 藉由量取12質量份之三井化學聚胺甲酸酯（股）製乾 式積層劑TAKELAC (註冊商標）A-310 (聚酯聚胺甲酸酯 樹脂）、1質量份之三井化學聚胺甲酸酯（股）製之芳香 族系聚異氰酸酯樹脂之ΤΑΚΕΝΑΤΕ (註冊商標）A-3、及 212質量份之醋酸乙酯，攪拌15分鐘而得到固形物濃度3 φ 質量％之接著層形成用塗料。 (熱接著性樹脂層形成用塗料之調整） 藉由量取20質量份之中央理化工業（股）製之含有EVA 系3元共聚合樹脂之水性乳液塗料的AquATEX(註冊商 標）MC-3800、1〇.8質量份之異丙醇、及22.6質量份之水， 攪拌15分鐘而得到固形物濃度15質量％之熱接著性樹脂 層形成用塗料。 ❹ -32- 201038399

塗料9 61.0 39.0 1 50.0 14.0 356.0 20.0 塗料8 83.0 17.0 ! 100.0 50.0 20.0 380.0 20.0 塗料7 55.0 33.0 12.0 50.0 13.0 352.0 20.0 塗料6 55.0 33.0 12.0 | 100.0 50.0 13.0 352.0 20.0 塗料5 33.0 60.0 〇 1 !00.0 50.0 332.0 20.0 塗料4 55.0 1 33.0 12.0 100.0 50.0 13.0 352.0 20.0 塗料3 55.0 33.0 12.0 100.0 50.0 13.0 1 352.0 20.0 塗料2 55.0 33.0 1 12.0 ! __1 ΠοοΓ 50.0 13.0 352.0 20.0 塗料1 55.0 33.0 12.0 100.0 50.0 13.0 1 352.0 20.0 質量份 質量份 1 質量份 質量份 質量份1 質量份 質量份 質量份 質量份 質量％ 質量份 質量份 1 質量份 質量％ 丙烯酸樹脂 丙烯酸樹脂之※？ 碳黑 氧化鈦 可塑劑1 可塑劑2 可塑劑3 可塑劑4 醋酸乙酯 主劑塗料固形物濃度 異氰酸酯※3 異氰酸酯※4 醋酸正丙酯 調合塗料之固形物濃度 j 主劑塗料組成 硬化劑 稀釋劑 cn cn 201038399 ※ 1 紫外線吸收劑、光安定化劑與丙烯酸多元醇樹脂所共 聚合而成之日本觸媒（股）製HALSHYB RID POLYMER(註 冊商標）BK1。 ※ 2 添加有紫外線吸收劑、光安定化劑所未共聚合的丙烯 酸多元醇樹脂。 ※ 3 NURATE型異氰酸酯型亞甲基二異氰酸酯樹脂之住 化BAYER公司製DESMODUR (註冊商標）N3300 q※ 4 BIURET縮二脲型亞甲基二異氰酸酯樹脂之住化 BAYER公司製DESMODUR (註冊商標）N3200 (實施例1 ) 基材薄膜係準備 Toray (股）製之聚苯硫醚薄膜 TORELINA (註冊商標）1〇〇μιη。在此基材薄膜之一側面， 使用金屬線桿而塗布耐光性塗布層形成用塗料於120 。(：乾燥30秒鐘，使乾燥後塗布量成爲2. Og/m2的方式來設 置耐光性塗布層（樹脂層）。進行如此方式而製造太陽電 〇 池背面封止材用薄膜（以下，稱爲封止材用薄膜） (實施例2 ) 除了使用聚萘二甲酸乙二酯ΜΟμ111作爲基材薄膜以 外，進行相同於實施例1揭示之方法而製造封止材用薄膜 2。 (實施例3 ) 除了塗布耐光性塗布層形成用塗料2以取代塗布耐光性 塗布層形成用塗料1以外，進行相同於實施例1揭示之方 -34- 201038399 法而製造封止材用薄膜3。 (實施例4 ) 除了塗布耐光性塗布層形成用塗料3以取代塗布耐光性 塗布層形成用塗料1以外，進行相同於實施例1揭示之方 法而製造封止材用薄膜4。 (實施例5 ) 除了塗布耐光性塗布層形成用塗料4以取代塗布耐光性 Q 塗布層形成用塗料1以外，進行相同於實施例1揭示之方 法而製造封止材用薄膜5。 . (實施例6 ) 除了塗布耐光性塗布層形成用塗料5以取代塗布耐光性 塗布層形成用塗料1以外’進行相同於實施例1揭示之方 法而製造封止材用薄膜6。 (實施例7 ) 除了塗布耐光性塗布層形成用塗料6以取代塗布耐光性 〇 塗布層形成用塗料1以外，進行相同於實施例1揭示之方 法而製造封止材用薄膜7。 (比較例1 ) 除了塗布耐光性塗布層形成用塗料7以取代塗布耐光性 塗布層形成用塗料1以外’進行相同於實施例1揭示之方 法而製造封止材用薄膜8。 (比較例2 ) 除了塗布耐光性塗布層形成用塗料8以取代塗布耐光性 -35- 201038399 塗布層形成用塗料1以外’進行相同於實施例 法而製造封止材用薄膜9。 (比較例3) 除了塗布耐光性塗布層形成用塗料9以取代 塗布層形成用塗料1以外，進行相同於實施例 法而製造封止材用薄膜10。 (比較例4) Λ 不形成耐光性塗布層而將TORELINA(註冊j (股）製、100 μπ〇作爲封止材用薄膜11。 使用以上所得到的實施例1〜7、比較例1〜 塗布層，利用上述之評估方法而評估特性。將 表2〜4 〇 1揭示之方 塗布耐光性 1揭示之方 奇標、Toray 4之耐光性 結果顯示於

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難燃性 初期 + 1 + + + + + + + + + 耐溶劑性 初期 + + + + + + I + + + + + + + -μ 4- -L j_ _i_ 陛 + + + + + + + + 十 I > •R □S m 劁 繼 _L _4_ _|_ Μ + + + Ί~ I S 蠢 m 十 十 十 十 十 + 7U 初期 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + N/A dT1 | _ 〇 (N 〇 oi 〇 <N Ο iS 〇 CN 〇 (N 〇 CN 〇 (N Ο csi 〇 <Ν 狐 幽 姻 形成塗料 塗料1 塗料1 塗料2 塗料3 塗料4 塗料5 塗料6 塗料7 塗料8 塗料9 I N/A I m 概 爾 PPS PEN PPS PPS PPS PPS PPS PPS PPS PPS I PPS (N CO 寸 Ό V〇 卜 00 ο 鲣 m m 踏 郵 m 郵 m m m m Μ 嫩 概 嫩 嫩 概 嫩 嫩 嫩 嫩 jH 昍 w w W 1? 士I 士I 葙 寂 S. T-H (S m \〇 r- CS A 匡 匡 m m 滔 習 握 習 闺 闺 握 镯 鎰 鎰 鎰 u 舾 K Η 舾 K U 舾 a jj JA -U cn 201038399 ο ο 〔ε嗽〕 隨著υν照射之色調變化b値/L値 △ b/AL 0〜240小時 -0.50/3.38 -0.50/3.38 -0.50/3.38 -0.50/3.38 -0.50/3.38 2.67/1.31 (72小時後） -0.50/3.38 1.54/4.72 6.54/-21.96 (72小時後） -0.50/3.38 13.05/-17.98 (36小時後） UV照射後 240小時 -1.16/16.58 -1.16/16.58 -1.16/16.58 -1.16/16.58 -1.16/16.58 0.36/74.51 (72小時後） -1.16/16.58 0.88/17.92 12.48/32.88 (72小時後） -1.16/16.58 10.65/23.35 (36小時後） 初期値 〇小時 -0.66/13.20 -0.66/13.20 -0.66/13.20 -0.66/13.20 -0.66/13.20 -2.31/73.20 -0.66/13.20 -0.66/13.20 5.94/54.84 -0.66/13.20 -2.4/41.33 紫外線河見光阻隔性能(光線穿透率[%]) UV照射240小時後 600nm 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 33.3 (72小時後） 低於1 1_:_ 低於1 80.2 (72小時後） 低於1 1 360nm 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 (72小時後） 低於1 低於1 低於1 (72小時後） 低於1 ! 濕熱試驗後 600nm 丨 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 34.6 低於1 低於1 80.9 低於1 1 360nm 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 1 600nm 低於1 低於1 1- 低於1 低於1 低於1 35.5 低於1 低於1 81/7 低於1 81.2 初期 360nm 低於1 低於1 Γ'·—" -.......... 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 低於1 寸 CN 1 實施例No 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 -oo£- 201038399 ο 〔寸撇〕 斷裂強度保持率 [%] UV照射後 CN v〇 ίη CN CN v〇 (N m (N OS in ίη (N v〇 U-) (S 斷裂伸度 [%] UV照射後 VO T-< 1-4 On cn 〇\ CN 2 初期 v〇 Op ( Ό v〇 v〇 v〇 Ό Ό (N Ό v〇 Ό v〇 \〇 v〇 tn 斷裂強度保持率 [%] UV照射後 oo m 00 00 〇0 cn 00 〇\ ON v〇 00 Os 埘 „ m g m § UV照射後 202 202 202 202 00 202 jn s (S 泛 250 冢 r-H 250 250 250 i 252 250 250 1- 255 250 254 UV照射時間 1 CN cs CN CN CN CN CN fN CN OJ VO cn 實施例No 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 — 6cn· 201038399 (實施例1〜7與比較例1之比較） 比較例1所得到的封止材用薄膜8之耐光性塗布層係使 用未交聯紫外線吸收劑及光安定化劑（HALS )而後來添加 的丙烯酸樹脂。因此，高溫加濕環境下，或是隨著紫外線 受光，紫外線吸收劑或光安定化劑將從塗膜中滲出塗膜表 面，由於紫外線阻隔性能將降低，基材薄膜之ΔΙί値將增 加。另一方面，於實施例1〜7所得到的封止材用薄膜1〜 7之情形，即使歷經長時間（240小時）而持續紫外線照射， L値、b値所代表的薄膜外觀之色調也幾乎未觀察到變化。 (實施例1〜7與比較例2之比較） 比較例2所得到的封止材用薄膜9之耐光性塗布層係不 含黑色顏料。因此，無法使薄膜外觀/色調改變，另外紫外 線阻隔性能係藉由使紫外線吸收劑及光安定化劑共聚合而 成之丙烯酸樹脂的性能，顯示高的性能，但是未具有可見 光阻隔性能。因此，假設長期屋外使用之情形下，基材薄 膜之Δ b値將增加而發生變黃。另外，也認爲紫外線照射 後之斷裂強度/伸度係較實施例1所得到的封止材用薄膜爲 降低而引起樹脂劣化。因此，藉由摻合黑色顏料，得知不 僅能進行薄膜外觀之色調控制，起因於因黑色顏料所導致 的可見光之吸收效果，薄膜之耐紫外線性及耐可見光性將 更提高。 (實施例1〜7與比較例3之比較） 比較例3所得到的封止材用薄膜1 〇之耐光性塗布層係 不含可塑劑。因此，基材薄膜與塗布層間之緊貼力係從初 -40- 201038399 期狀態起稍微不足，進行耐濕熱試驗及紫外線照射試驗之 後的塗膜（塗布層）係對於基材薄膜之緊貼力將進一步惡 化。摻合黑色顔料之結果，認爲此係由於乾燥（形成）後 之塗膜硬度將變大。於濕熱試驗或紫外線照射試驗之際， 具有因熱、光之能量而進一步改變塗膜狀態，與基材薄膜 之緊貼力也顯著惡化之傾向。實用上，由於假設本發明之 塗布層如位於模組最外面之設計，高溫高濕下，長時間曝 露於紫外線受光環境之情形下，也假設使接線盒與塗布層 予以一體化之狀態下而從背面封止片脫落之事態。 (實施例1〜7與比較例4之比較） 比較例4所得到的封止材用薄膜1 1 (未形成塗布層之 TORELINA (註冊商標）薄膜本身）並無紫外線及可見光 阻隔性能，也未形成可備齊薄膜色調之著色顏料層。因此， 隨著紫外線及/或可見光之照射，發生樹脂劣化、變黃。因 而，使用於太陽電池背面封止材最外層之情形下，極端之 情況下，薄膜中產生裂痕、針孔等，具有不僅電絕緣性、 水蒸氣遮斷性等之封止材所要求的功能將失去，也影響太 陽電池模組動作之憂慮。 (實施例8 ) 與利用實施例1揭示之方法所得到的封止材用薄膜1之 耐光性塗布層相反側的薄膜表面，利用金屬線桿塗布乾式 積層用接著劑，於80°C乾燥45秒鐘而形成3.5 μιη之接著 劑層1。接著，使用手動輥而將作爲光反射性薄膜之Tor ay (股）製白色聚對苯二甲酸乙二酯薄膜LUMIRROR (註冊 -41- 201038399 商標）E20F ( 50μιη)貼合於接著劑層1。進一步 層薄膜之耐光性塗布層相反側的薄膜表面，利用 而塗布乾式積層用接著劑，於80°C乾燥45秒; 3.5μιη之接著劑層2。與此不同的是在與作爲水蒸 薄膜之Toray薄膜加工（股）製氧化鋁蒸鍍聚對 乙二酯薄膜BARIALOX (註冊商標）1031HGTS 之氧化鋁蒸鍍層相反側面，以下列條件，利用2 直接凹版塗布機而製備依序塗布接著層形成用塗 著性樹脂層形成用塗料之水蒸氣阻障性薄膜。使 阻障性薄膜之氧化鋁蒸鍍層面與上述之積層膜接 之面相面向的方式來配置，使用手動輥而相貼合 至40 °C之烘箱內，3天熟成由進行如此方式所製 3片形成的片材，得到太陽電池背面封止材1。 •接著層塗布條件：著眼於乾燥膜厚0.2μιη，乾 定溫度120°C。 •熱接著性樹脂層塗布條件：著眼於乾燥膜厚1 燥烘箱設定溫度loot。 • 塗布速度：100m/min。 •熟成：塗布/捲取後，於40°C下2天熟成。 (比較例5) 除了使用封止材用薄膜10以取代封止材用I 外，進行相同於揭示於實施例8之方法而得到太 面封止材2。 在與此積 金屬線桿 瞳而形成 氣阻障性 苯二甲酸 (1 2 μηι ) 頭串聯型 料及熱接 此水蒸氣 著劑層2 。於加熱 作的薄膜 燥烘箱設 • Ομιη，乾 ί膜1以 陽電池背 -42- 201038399 ο ο 〔5嗽〕 昍 鄭 _ 雄 m m -φ| _ 遒嘁 〔N/10mm〕 >Λ EVA 片緊貼力 [N/50mm] 390 1 i 390 耐光性塗布層 ! 塗布量 Cg/m2) 〇 CN ο oi 形成塗料 _1 塗料1 1 i 塗料9 1 片構造 ω 1 ΗΗ D (N 幽 蘅 W m H a X g _ g m S a S i <； CO 5 & _ <： 鄭 s 變9 $ « SS H m - a is j# S m 糊i 另 ω 1 s D CN _ m a S g _ Γ： 柜 g 剡 3 #i § i < s 妥P： ii < m δ 獎e m » 顧 — M 幽1 翻I w m m 銳Wi 1 1 實施例No 實施例8 比較例5 ' ε寸— 201038399 (實施例8與比較例5之比較） 利用實施例8揭示之方法所得到的太陽電池背面封止 材，任一種皆於太陽電池模組構造中，隨著對位於外層側 之耐光性塗布層側的紫外線照射，並未觀察到基材薄膜與 塗布層間緊貼力的降低，再者，塗布層與基材薄膜之變黃 極小。另外，與太陽電池背面封止材所要求的特性之塡充 材（EVA )的緊貼力、與接線盒接著用聚矽氧樹脂的接著 性也爲優異。 相對於此，由於比較例5所得到的太陽電池背面封止材 係在耐光性塗布層中不含可塑劑，於初期之時點，於耐光 性塗布層與基材薄膜之間的緊貼力稍微不足，於進行濕熱 試驗或紫外線照射試驗之後，導致緊貼強度不良。由於爲 如此之塗布層特性，關於聚矽氧樹脂接著性，強度也大幅 度變弱。由於基材薄膜與耐光性塗布層之間的緊貼力係隨 著濕熱試驗或紫外線照射試驗之進行而降低的行爲，曝露 〇 於屋外環境之情形下，與聚矽氧樹脂，亦即與終端盒之接 著力也將逐漸降低，極端之情況下，也擔心終端盒之每i 層將剝離的事態。 由上述各實施例與比較例之結果可明確得知，若根據本 月之手法’可以得到一種太陽電池背面封止材用薄膜， #係承:受得起歷經長期之嚴酷屋外環境下使用的耐光性、 耐濕熱性’還有並也具有優越之構思性、與最外層所用之 1青形必要的終端盒接著用聚矽氧樹脂緊貼力之著色層。 -44- 201038399 另外，若根據本發明之較佳形態，可以得到一種太陽電 池背面封止材，其係與矽電池塡充材層具優越之緊貼力、 光線反射率，使太陽電池模組之性能提高，歷經長期而可 能保持其性能。 【圖式簡單說明】 無。 【主要元件符號說明】 0 無。

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Claims (1)

1. 201038399 七、申請專利範圍： 1. 一種太陽電池背面封止材用薄膜，其基材薄膜爲聚萘二 甲酸乙二酯薄膜或聚苯硫醚薄膜，在該基材薄膜之至少 單面上積層含有使紫外線吸收劑與/或光安定化劑共聚合 而成之樹脂、著色顏料與可塑劑的樹脂層。 2. 如申請專利範圍第1項之太陽電池背面封止材用薄膜， 其中該紫外線吸收劑與/或光安定化劑共聚合而成之樹脂 Q 爲丙烯基多元醇系樹脂。 3. 如申請專利範圍第1項之太陽電池背面封止材用薄膜， 其中該基材薄膜爲聚苯硫醚薄膜，該著色顔料爲黑色顏 料。 4. 如申請專利範圍第1項之太陽電池背面封止材用薄膜， 其中該可塑劑爲由聚酯系可塑劑、環氧系可塑劑與酞酸 酯系可塑劑所構成之族群中所選出的至少1種。 5. 如申請專利範圍第1項之太陽電池背面封止材用薄膜， Θ 其中該樹脂層爲含有由脂肪族系聚異氰酸酯樹脂、脂環 族系聚異氰酸酯樹脂與芳香脂肪族系聚異氰酸酯樹脂所 構成之族群中所選出的至少1種之聚異氰酸酯樹脂。 6. —種太陽電池背面封止材，其係由使用如申請專利範圍 第1項之太陽電池背面封止材用薄膜而成。 7. —種太陽電池背面封止材，其係在如申請專利範圍第1 項之太陽電池背面封止材用薄膜之積層有樹脂層側的相 反側面上，積層由白色薄膜、具有無機氧化物蒸鍍層的 -46- 201038399

   〇 薄膜及具有與乙烯-醋酸乙烯共聚物之熱接著性的薄膜所 構成之族群中所選出的至少1種之薄膜。 8 . —種太陽電池模組，其係由接著如申請專利範圍第6或7 項之太陽電池背面封止材與矽電池塡充材層面而成。 -47- 201038399 四、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：無。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明: Μ 〇 j\w Ο 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：