TW201342646A - 太陽能電池用保護片及其製造方法及太陽能電池模組 - Google Patents

太陽能電池用保護片及其製造方法及太陽能電池模組 Download PDF

Info

Publication number
TW201342646A
TW201342646A TW102103068A TW102103068A TW201342646A TW 201342646 A TW201342646 A TW 201342646A TW 102103068 A TW102103068 A TW 102103068A TW 102103068 A TW102103068 A TW 102103068A TW 201342646 A TW201342646 A TW 201342646A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
thermoplastic resin
solar cell
protective sheet
layer
substrate
Prior art date
Application number
TW102103068A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunari Takanashi
Takuya Tetsumoto
Original Assignee
Lintec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lintec Corp filed Critical Lintec Corp
Publication of TW201342646A publication Critical patent/TW201342646A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • H01L31/049Protective back sheets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

提供作為即使在經壓出塗佈所製造的情形中,具有此片之太陽能電池模組中可抑制彎曲及線跡明顯化發生的太陽能電池用保護片,為具有基材11及層積於基材11之至少一側表面之熱塑性樹脂層12之太陽能電池用保護片1,熱塑性樹脂層12包含熱塑性樹脂A及熱塑性樹脂B,熱塑性樹脂A由密度未滿920kg/m3之烯烴系樹脂所構成,熱塑性樹脂B由密度高於熱塑性樹脂A、與熱塑性樹脂A相溶之樹脂所構成,熱塑性樹脂層為密度875kg/m3以上、920kg/m3以下,熔融峰溫度為95℃以上之太陽能電池用保護片。

Description

太陽能電池用保護片及其製造方法及太陽能電池模組
本發明關於作為太陽能電池模組之表面保護片或內面保護片使用之太陽能電池用保護片及其製造方法,以及使用該太陽能電池用保護片之太陽能電池模組。
使太陽光能轉換為電能之太陽能電池模組不排出二氧化碳而為可發電之能源,對於大氣污染及地球暖化等的環境問題,受到注目。
一般來說,太陽能電池模組由結晶矽、非晶矽等所構成進行光電轉換的太陽能電池、封裝太陽能電池之電絕緣體所構成的封裝材(填充材)、層積於封裝材表面(受光面)之表面保護片(前膜;front sheet)、及層積於封裝材內面之內面保護片(背膜;back sheet)所構成。為了使太陽能電池模組具有在屋外長時間使用的耐受性及耐久性,使太陽能電池及封裝材抵禦風雨、濕氣、沙塵、機械性撞擊等,必須從外阻絕太陽能電池模組的內部,使其維持密閉狀態。因此,太陽能電池用保護片被要求可長時間使用之耐濕性及耐受性。
專利文獻1揭示以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物片所構成之封裝材封裝的矽發電元件,在該封裝材內面層積背膜的太陽能電池模組。其揭示背膜為在金屬等的防止水蒸氣透過之層 的一表面或兩表面接合具有耐受性之氟系塑膠片(Dupont公司製Tedlar Film)。該背膜以熱壓於上述封裝材。
然而,如引證1之先前的背膜,對封裝材的接合性低,因此將背膜從封裝材剝離,會有水蒸氣進入封裝材內的問題。所以有提議在背膜設置熱熔接層以提高對上述封裝材的接合性。
具體地說,專利文獻2揭示使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物為填充材之太陽能電池模組中該填充材內面層積的背膜為,經環氧化合物及/或矽烷化合物接枝變性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、或這些的混合物為主成分之熱熔接性樹脂所形成的熱熔接性層層積於耐熱性膜者。
專利文獻2中,製造背膜時以壓出塗佈法使熱熔接層對耐熱性膜層積。如此熱熔接層的成形方法為生產性高的一方,但是因熱熔接層冷卻發生收縮,而在輥的寬方向或流動方向發生捲曲的問題。因背膜的捲曲而使太陽能模組彎曲,恐在太陽能電池模組設置時稍微發生問題,使太陽能電池模組破損。
如此的捲曲發生不僅在背膜層積熱熔接層的層積體上,在例如專利文獻3~5所記載之由層積背膜與內面側的封裝材所形成的一體化背膜也會發生問題。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】特開平6-177412號公報
【專利文獻2】特開2008-108947號公報
【專利文獻3】特開2011-35289號公報
【專利文獻4】特開2011-49227號公報
【專利文獻5】特開2011-49228號公報
近年由於對產品的形式及品質提升的要求增加,以下說明的現象被視為問題。
如專利文獻2的圖1所示,太陽能電池模組通常封入複數個太陽能電池,這些複數個電池間彼此以金屬配線(本說明書中亦稱為「制表線」(tap line))電性連接。因此,至少一個制表線與複數個太陽能電池一起封入。此制表線因白色或黑色染色的背膜而隱藏。
在加熱封裝太陽能電池模組的步驟中,背膜的隱藏性降低,產生透見制表線的現象(本說明書中亦稱為「線跡明顯化」)。
本發明為鑑於此述實狀所完成者,以提供具有熱塑性樹脂層與基材之太陽能電池用保護片、該片之製造方法、及具有如此太陽能電池用保護片之太陽能電池模組為目的,即使在以壓出塗佈製造時,具有如此片的太陽能電池模組仍可抑制彎曲發生及上述線跡明顯化的發生之太陽能電池用保護片。
為達成上述目的,本發明人等檢討獲得下述認 知。構成太陽能電池用保護片所具之熱塑性樹脂層的熱塑性樹脂組成物的主成分的樹脂使用較低密度的熱塑性樹脂時,在經壓出塗佈製造的情形中收縮率下降,因此太陽能電池用保護片的捲曲量變少,抑制具有如此片的太陽能電池模組的彎曲發生。此點亦於專利文獻3~5中揭示。
然而,由如此熱塑性樹脂組成物所構成的熱塑性樹脂層有柔軟性增高的傾向,因此,在前述高溫環境下放置時,制表線周邊的背膜的變形量容易變得過大。結果辨識制表線的存在。
從迴避線跡明顯化發生的觀點,宜使構成上述熱塑性樹脂層的熱塑性樹脂組成物硬質化,但是將熱塑性樹脂組成物所含的熱塑性樹脂改變為僅有硬質者,則上述的收縮量變大,而使具有太陽能電池用保護片之太陽能電池模組的彎曲變得明顯。
上述熱塑性樹脂組成物所含的樹脂成分不只由較低密度的熱塑性樹脂所構成,也含有與該低密度熱塑性樹脂相容的相對高密度的熱塑性樹脂,因此可同時達成抑制太陽能電池模組中彎曲及線跡明顯化的發生。
基於如此認知而完成之本發明,第一,提供具有基材及層積於該基材之至少一側表面之熱塑性樹脂層之太陽能電池用保護片,該熱塑性樹脂層由包含熱塑性樹脂A及熱塑性樹脂B之熱塑性樹脂組成物所構成,該熱塑性樹脂A由密度未滿920kg/m3之烯烴系樹脂所構成,該熱塑性樹脂B由密度高於熱塑性樹脂A、與熱塑性樹脂A相溶之樹脂所構成,該熱塑 性樹脂組成物之密度為875kg/m3以上、920kg/m3以下,熔融峰溫度為95℃以上之太陽能電池用保護片(發明1)。
本發明第二,提供具有基材及層積於該基材之至少一側表面之熱塑性樹脂層之太陽能電池用保護片,賦予該熱塑性樹脂層之熱塑性樹脂組成物包含熱塑性樹脂A及熱塑性樹脂B,該熱塑性樹脂A由密度未滿920kg/m3之烯烴系樹脂所構成,該熱塑性樹脂B由密度高於該熱塑性樹脂A、與該熱塑性樹脂A相溶之樹脂所構成,該熱塑性樹脂組成物的密度為875kg/m3以上、920kg/m3以下,在80℃的儲存彈性率為3MPa以上之太陽能電池用保護片(發明2)。
上述發明(發明1、2)所述之熱塑性樹脂層由上述相溶之複數種熱塑性樹脂組成物所構成,具有各樹脂組成物的特徵(容易應力緩和、耐熱性優良等)的加成效果,可同時達成彎曲抑制及線跡明顯化發生的抑制。
上述發明(發明2)中,該熱塑性樹脂組成物的熔融峰溫度較佳為95℃以上(發明3)。此情形使同時達成彎曲的抑制與線跡明顯化發生的抑制更安定地實現。
上述發明(發明1~3)中,該熱塑性樹脂A較佳含有60質量%以上、100質量%以下的乙烯為單體單元(發明4)。此情形容易滿足上述熱塑性樹脂A所要求的條件。
上述發明(發明1~4)中,該熱塑性樹脂B的熔融峰溫度較佳為95℃以上(發明5)。此情形容易滿足上述熱塑性樹脂組成物所要求的條件。
上述發明(發明1~5)中,該熱塑性樹脂組成物較佳 包含著色材料(發明6)。此情形容易使制表線等隱藏。
上述發明(發明1~6)中,該熱塑性樹脂層較佳為該熱塑性樹脂組成物經壓出塗佈層積於該基材一側表面者(發明7)。此情形使熱塑性樹脂層與基材的接著力增加,可降低此等剝離的可能性。
上述發明(發明1~7)中,該熱塑性樹脂層與該基材之間較佳具有由對該熱塑性樹脂層與該基材具有接著性之接著性組成物所構成之中間層(發明8)。此情形也可使熱塑性樹脂層與基材的接著力增加,降低此等剝離的可能性。
上述發明(發明8)中,該接著性組成物較佳以由乙烯與選自由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯及乙酸乙烯酯所構成之群組中之至少一種的共聚物為主成分(發明9)。這些共聚物對基材與熱塑性樹脂層有接著性,因此較佳作為中間層。
上述發明(發明8、9)中,該熱塑性樹脂層及該中間層較佳由該熱塑性樹脂組成物與該接著性組成物對該基材被共壓出塗佈所形成者(發明10)。此情形中,中間層對熱塑性樹脂層的接著力可特別地增加,而可更減少基材與熱塑性樹脂層剝離的可能性。
上述發明(發明1~10)中,該熱塑性樹脂層也可為與構成太陽能電池模組之封裝材接著的層(發明11)。由於熱塑性樹脂層與封裝材的接著性優良,因此太陽能電池保護用片難以自封裝材剝離。
本發明,第三,提供具有基材及層積於該基材之至少一側表面之熱塑性樹脂層的太陽能電池用保護片之製造 方法,其特徵在於,將上述發明(發明1~6)任一項記載之熱塑系樹脂組成物於該基材的至少一側表面壓出塗佈,形成該熱塑性樹脂層之太陽能電池用保護片之製造方法(發明12)。
經壓出塗佈形成熱塑性樹脂層者,可提高熱塑性樹脂層與基材的接著力,因此可降低這些剝離的可能性。
本發明,第四,提供具有基材、熱塑性樹脂層、對該基材及該熱塑性樹脂層具有接著性之接著性組成物所構成之層積於該基材一側表面及該熱塑性樹脂層一側表面之間的中間層之太陽能電池用保護片之製造方法,其特徵在於,將上述發明(發明1~6)任一項記載之熱塑系樹脂組成物、與該接著性組成物,於該基材的至少一側表面共壓出塗佈,形成該中間層及該熱塑性樹脂層之太陽能電池用保護片之製造方法(發明13)。
經壓出塗佈形成中間層及熱塑性樹脂層,可提高中間層與熱塑性樹脂層的接著力及熱塑性樹脂層與基材的接著力,因此可降低這些剝離的可能性。
上述發明(發明13)中,該接著性組成物較佳以由乙烯與選自由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯及乙酸乙烯酯所構成之群組中之至少一種的共聚物為主成分(發明14)。這些共聚物對基材與熱塑性樹脂層有接著性,因此較佳作為中間層。
本發明,第五,提供具有複數個太陽能電池、電性連接該複數個太陽能電池間的電線、包覆該複數個太陽能電池及至少一個該電線之封裝材、以及分別層積於該封裝材主要表面的二個保護構件之太陽能電池模組,該保護構件的至少一 個由上述發明(發明1~10)任一項所述之太陽能電池用保護片所構成,該太陽能電池用保護片所具之該熱塑性樹脂層形成該封裝材的一部份或全部之太陽能電池模組(發明15)。
上述發明(發明1~10)任一項所記載之太陽能電池用保護片對封裝材等具有優良的接著性,因此具有如此太陽能電池用保護片之太陽能電池模組不易發生線跡明顯化的太陽能電池用保護片,基此,同時具有效果且品質不易發生經時的變化。
本發明之太陽能電池用保護片因熱塑性樹脂層密度低而使捲曲量小。因此抑制太陽能電池模組所生之彎曲。然而成為片的一側主面的熱塑性樹脂不論密度較低,因為熔融峰溫度高及/或在高溫下儲存彈性率高,本發明之太陽能電池用保護片作為前膜及/或背膜使用所形成的太陽能電池模組,即使在高溫環境下放置也難以發生線跡明顯化。
1‧‧‧太陽能電池用保護片
11‧‧‧基材
12‧‧‧熱塑性樹脂層
12’‧‧‧中間層
13‧‧‧氟樹脂層
14‧‧‧蒸鍍層
15‧‧‧接著層
16‧‧‧金屬片
2‧‧‧太陽能電池
21‧‧‧表制線
3‧‧‧封裝材
4‧‧‧玻璃板
10‧‧‧太陽能電模組
第1圖為本發明一實施形態之太陽能電池用保護片之概略剖面圖。
第2圖為本發明一實施形態之具有中間層之太陽能電池用保護片之概略剖面圖。
第3圖為本發明另一實施形態之具有氟樹脂層之太陽能電池用保護片之概略剖面圖。
第4圖為本發明另一實施形態之具有蒸鍍層之太陽能電池 用保護片之概略剖面圖。
第5圖為本發明另一實施形態之具有接著層及金屬片之太陽能電池用保護片之概略剖面圖。
第6圖為本發明一實施形態之太陽能電池模組之概略剖面圖。
第7圖為本發明另一實施形態之前膜與背膜為本實施形態之太陽能電池用保護片所構成之太陽能電池模組之概略剖面圖。
以下說明本發明之實施形態。
1.太陽能電池用保護片
如第1圖所示,本實施形態之太陽能電池用保護片1具有基材11及層積於基材11一表面(第1圖中的上表面)之熱塑性樹脂層12。此太陽能電池用保護片1,在一具體例中,熱塑性樹脂層12對封裝材作用為熱熔接層,為太陽能電池模組之表面保護片(前膜)或內面保護片(背膜)使用者。另一具體例中,太陽能電池用保護片1中,熱塑性樹脂層12也具有實質上的封裝材功能,作為封裝材與前膜一體化的片或封裝材與背膜一體化的片使用。以下,主要以太陽能電池用保護片1作為前膜或背膜使用之情形進行說明,也適當說明熱塑性樹脂層12具有實質上封裝材功能的情形。
(1)基材
基材11宜為具有電絕緣性,且可層積熱塑性樹脂層12者,通常使用樹脂膜為主體者。
基材11所使用之樹脂膜,選擇使用一般太陽能電池模組用背膜中之樹脂膜者。此述樹脂膜例如使用聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴系樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二酯等的聚酯系樹脂;耐綸(商品名)等的聚醯胺系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;聚苯乙烯系樹脂、聚丙烯腈系樹脂;聚氯乙烯系樹脂;聚乙烯縮酮系樹脂;聚苯硫醚樹脂;聚苯醚樹脂等的樹脂所構成之膜。這些樹脂膜中,由聚酯系樹脂所構成之膜為佳,特別是以PET膜為佳。
上述樹脂膜視需要可含有顏料、紫外線吸收劑、紫外線安定劑、難燃劑、可塑劑、防靜電劑、滑劑、防阻塞劑等的各種添加寄。顏料例如二氧化鈦、碳黑等。紫外線吸收劑例如苯酚系、苯并三唑系、草酸苯胺系、氰基丙烯酸酯系、三唑系等。
此處,本實施形態之太陽能電池用保護片1作為太陽能電池模組的背膜使用時,樹脂膜較佳含有可反射可見光之顏料。又本實施形態之太陽能電池用保護片1作為太陽能電池模組的背膜使用時,較佳不含有使可見光區域的光透過率降低的顏料,以提升耐受性的目的來看,較佳含有紫外線吸收劑者。
樹脂膜的熱塑性樹脂層12所層積的一側表面,為了提高與熱塑性樹脂層12的密接性,較佳施予電暈處理、電漿處理、底塗處理等的表面處理作為易接著處理。
基材11的厚度可基於太陽能電池模組所要求的電絕緣性適當設定。例如當基材11為樹脂膜的情形,其厚度較佳為10μm以上、300μm以下。更具體地說,當基材11為PET膜的 情形時,從電絕緣性及輕量化觀點,其厚度較佳為10μm以上、300μm以下,更佳為20μm以上、250μm以下,以30μm以上、200μm以下特別為宜。
(2)熱塑性樹脂層
本實施形態之熱塑性樹脂層12,在一具體例中,藉由對封裝材的接著,使包含基材11的太陽能電池用保護片1固定於太陽能電池模組。另一具體例中,熱可塑性樹脂層12具有實質的封裝材功能而包容及保護太陽能電池等,且對其他封裝材、其他保護片中的熱熔接層、其他保護片的基材等接著。
i)熱塑性樹脂組成物
本實施形態中之熱塑性樹脂層12由熱塑性樹脂組成物所構成,此熱塑性樹脂組成物包含熱塑性樹脂A及熱塑性樹脂B(此述樹脂於後述詳細說明)。
本實施形態之熱塑性樹脂組成物為密度875kg/m3以上、920kg/m3以下。密度依JIS K7112規定所測得之值。此熱塑性樹脂組成物滿足熔融峰溫度為95℃以上及在80℃的儲存彈性率為3MPa以上之至少一種,較佳為滿足兩者。熔融峰溫度可由示差掃描熱量計策定,儲存彈性率可由動態黏彈性測定裝置測定。
熱塑性樹脂組成物的密度為920kg/m3以下者,具有此熱塑性樹脂組成物所得之熱塑性樹脂層12的太陽能電池用保護片1經壓出塗佈製造捲曲量少,因此抑制具有此片之太陽能電池模組的彎曲。具體地說,將太陽能電池用保護片1切出300mm×300mm的正方形,載置於平台時,向垂直方向的捲曲 量為20mm以下者,可抑制太陽能電池模組的彎曲,本實施形態之太陽能電池用保護片1由基材11及熱塑性樹脂層12所構成的情形時,該捲曲量可抑制在20mm以下。
一方面,熱塑性樹脂組成物的密度為875kg/m3以上者,不易發生太陽能電池用保護片1作為捲取體時所發生的問題。具體地說,可抑制於熱可塑性樹脂層12發生皺折,捲取太陽能電池用保護片1時發生阻塞,使得重複操作的太陽能電池用保護片有阻塞的痕跡,無法操作捲取的太陽能電池用保護片1。又熱塑性樹脂組成物的密度為875kg/m3以上者,容易達到熱塑性樹脂組成物在80℃的儲存彈性率為3MPa以上(詳細如後述)。
從更安定地抑制上述彎曲的發生與捲取時發生問題的觀點,熱塑性樹脂組成物的密度較佳為875kg/m3以上、920kg/m3以下,以880kg/m3以上、910kg/m3以下特別為佳。
熱塑性樹脂組成物如後述為了使熱塑性樹脂A及B相溶,熔融峰溫度成為一個要素。本實施形態中「熱塑性樹脂A及B相溶」是指熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B混合形成的樹脂組成物,經示差掃描熱量計測定而得之熔融峰溫度成為實質的訊號峰者。
此熔融峰溫度為95℃以上的情形,熱塑性樹脂組成物中的熱塑性樹脂B的含量成為適當的範圍。因此,基於熱塑性樹脂B,即使在高溫條件下進行耐熱性評估試驗,也可抑制熱塑性樹脂層12的變形過大。亦即,含有由具有此述特性之熱塑性樹脂組成物所構成的熱塑性樹脂層之太陽能電池用保 護片1作為構成要素的太陽能電池模組,即使在高溫條件下進行耐熱性評估試驗,也難以發生線跡明顯化。從安定地抑制線跡明顯化發生的觀點,熱塑性樹脂組成物的熔融峰溫度較佳為100℃以上,更佳為105℃以上。
熔融峰溫度的上限值沒有特別限定,但因為如上述已設定熱塑性樹脂組成物的密度,現實上難以達到140℃以上。
熱塑性樹脂組成物在80℃的儲存彈性率為3MPa以上的情形時,即使在高溫條件下進行耐熱性評估試驗,也可抑制熱塑性樹脂層12在表制線周邊的過度變形。因此,可獲得太陽能電池模組中不易發生線跡明顯化之太陽能電池用保護片1。從更安定地抑制線跡明顯化發生的觀點,熱塑性樹脂組成物在80℃的儲存彈性率較佳為3MPa以上,更佳為5MPa以上,以10MPa以上特別為佳。
在80℃的儲存彈性率的上限沒有特別限定,但因為如上述已設定熱塑性樹脂組成物的密度,現實上難以達到50MPa以上。
熱塑性樹脂組成物中上述熔融峰溫度的條件與80℃的儲存彈性率的條件,假如滿足其中一者即可得抑制太陽能電池模組中線跡明顯化發生之效果,但是如果滿足兩者,則可更安定地抑制線跡明顯化的發生。
又熱塑性樹脂組成物所含的熱塑性樹脂A及B的調配比例,只限於熱塑性樹脂組成物滿足上述有關密度的條件、以及有關熔融峰溫度及/或在80℃的儲存彈性率的條件,沒有 特別限定。基於上述條件及熱塑性樹脂A及B的組成,可決定其調配比例的範圍,熱塑性樹脂組成物中多為熱塑性樹脂A的含量與熱塑性樹脂B的含量相同以上的情形。此種情形中,例如相對於熱塑性樹脂A,熱塑性樹脂B的調配比(質量比例)為0.05~1.0的範圍。
本實施形態中熱塑性樹脂層12可為單層,但為了抑制具有太陽能電池用保護片1之太陽能電池模組發生彎曲,從材料成本及製造成本面來看,較佳亦為單層。
構成熱塑性樹脂層12的熱塑性樹脂組成物除了如後述之熱塑性樹脂A及B以外,可視需要含有二氧化鈦等的著色材料、矽粒子等的防阻塞劑、苯酚等的紫外線吸收劑、紫外線安定劑、難燃劑、可塑劑、防靜電劑、滑劑等的各種添加劑。
熱塑性樹脂層12的厚度只要對被接著體發揮所欲的接著性且無損本發明效果者,沒有特別限制。具體地說,作為熱熔接性層使用的情形時,熱塑性樹脂層12的厚度較佳為1μm以上、200μm以下,從電絕緣性及輕量化等觀點,較佳為10μm以上、180μm以下,再更佳為50μm以上、150μm以下,以80μm以上、120μm以下特別為佳。熱塑性樹脂層12作為封裝材使用的情形時,其最大厚度為約1mm也可。
ii)熱塑性樹脂A
熱塑性樹脂組成物所含的熱塑性樹脂A為密度未滿920kg/m3之烯烴系樹脂。
熱塑性樹脂A的密度過高的情形時,具有太陽能電池用保護片1的太陽能電池模組發生彎曲的可能性增加。從較 安定地抑制上述彎曲的觀點,熱塑性樹脂A的密度較佳為915kg/m3以下,更佳為910kg/m3以下。另一方面,熱塑性樹脂A的密度過低的情形時,作為熱塑性樹脂組成物的密度也過低,則發生前述之捲取時的問題及/或線跡明顯化的可能性增加。因此,熱塑性樹脂A的密度較佳超過875kg/m3,更佳為880kg/m3以上。
本實施形態中,烯烴系樹脂意指由烯烴構成之單體所構成的均聚物及共聚物,以及由烯烴與烯烴以外分子構成之單體所構成的共聚物,聚合後樹脂中烯烴單位部分的質量比例為1.0質量%以上之熱塑性樹脂。
由含有為烯烴系樹脂之熱塑性樹脂A的熱塑性樹脂組成物所構成的熱塑性樹脂層12,藉由烯烴系樹脂的優良熱熔接作用,使得太陽能電池模組對封裝材的接著性高。
為烯烴系樹脂之熱塑性樹脂A的具體例如聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂(PP)、聚乙烯-聚丙烯共聚物、烯烴系彈性體(TPO)、環烯烴樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-乙酸乙烯酯-無水順丁烯二酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯-(甲基)丙烯酸酯-順丁烯二酸酐共聚物等。本說明書中,(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及甲基丙烯酸兩者。其他類似用語亦同。
構成烯烴系樹脂之熱塑性樹脂A的單體較佳以乙烯為主體者,具體地為,較佳為含有乙烯60質量%以上、100質量%以下為單體單位。乙烯含量未滿60質量%時,在調整熱塑性樹脂A至上述範圍的困難提高的前提上,太陽能電池模組 對封裝材的接著性降低的可能性提高。從使熱塑性樹脂A容易滿足上述密度範圍或提高對封裝材的接著性的觀點,乙烯含量越高越好,較佳具體為70質量%以上,更佳為80質量%以上。構成熱塑性樹脂A的單體也可全部皆為乙烯。從提高與構成封裝材材料的親和性觀點,使用乙烯以外的單體時,此單體含量高者從提高封裝材的接著性觀點為佳,但依熱塑性樹脂A應滿足的上述密度範圍等其他條件來決定熱塑性樹脂A中單體的含量上限。
構成熱塑性樹脂A的聚合物可為一種,也可為複數種的聚合物混合而形成者。此處,聚合物的種類不同是指分支狀態(即聚合物的結構)、分子量、構成聚合物的單體的平衡調配及構成聚合物之單體的組成以及這些的組合對物理特性等造成大的影響程度有異者。
關於分支狀態,從使熱塑性樹脂A的密度安定地滿足於上述範圍的觀點,聚合物的分支程度少者為佳。此種分支程度少的聚合物的較佳例為茂金屬觸媒系直鏈狀低密度聚乙烯。此聚乙烯為使用單中心催化劑(single site catalyst)之茂金屬觸媒所合成者,為分支程度少的直鏈狀聚合物。因此使得熱塑性樹脂A的密度容易成為上述範圍。
從容易滿足上述熱塑性樹脂組成物之條件、有關上述熱塑性樹脂A的密度範圍之條件及後述熱塑性樹脂B之條件的觀點,熱塑性樹脂A之烯烴系樹脂較佳為低密度聚乙烯(LDPE)或超低密度聚乙烯(VLDPE),更佳為使用茂金屬觸媒合成的直鏈低密度聚乙烯,密度875kg/m3以上、未滿920kg/m3者。
熱塑性樹脂A也可具有架橋構造。具有架橋構造之架橋劑的種類為任意,典型為如過氧化二異丙苯(dicumyl peroxide)之有機過氧化物或具有環氧基之化合物。但是從熱塑性樹脂A的密度範圍為上述範圍的觀點,熱塑性樹脂A中的架橋構造的存在密度少者為佳,熱塑性樹脂A實質上不具有架橋構造者更佳。
熱塑性樹脂A的其他特性沒有特別限定,但從安定地實現熱塑性樹脂組成物的熔融峰溫度在95℃以上的觀點,熱塑性樹脂A的熔融峰溫度較佳為85℃以上、未滿95℃。
熱塑性樹脂A以JIS K7210:1999之規定,在溫度230℃、負重2.16kgf的熔流指數(melt flow rate)的值為1g/10min以上、40g/10min以下者從加工性等觀點為佳。特別是,從安定地進行經壓出塗佈的熱塑性樹脂層12的加工之觀點,此熔流指數宜為2g/10min以上、20g/10min以下。
ii)熱塑性樹脂B
熱塑性樹脂B為密度高於熱塑性樹脂A、相溶於熱塑性樹脂A的樹脂。熱塑性樹脂B只限於滿足上述條件且包含熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B之熱塑性樹脂組成物滿足上述條件,熱塑性樹脂B的其他構造上、物理特性的特徵沒有特別限制。
從滿足對上述熱塑性樹脂A的相溶性條件之觀點,熱塑性樹脂B較佳由與熱塑性樹脂A相同之烯烴系樹脂所構成。構成熱塑性樹脂A之烯烴系樹脂的單體以乙烯為主體時,從與此乙烯主體之聚合物相溶性的觀點,構成熱塑性樹脂B的單體也以乙烯為主體為佳。熱塑性樹脂A之烯烴系樹脂使 用前述茂金屬觸媒所合成的直鏈低密度聚乙烯,密度為875kg/m3以上、未滿920kg/m3的情形時,熱塑性樹脂B較佳為920kg/m3以上、970kg/m3以下的聚乙烯,更佳為920kg/m3以上、965kg/m3以下的聚乙烯。
熱塑性樹脂B也可具有架橋構造,但從提高與實質上較佳不具架橋構造之熱塑性樹脂A的相溶性觀點,熱塑性樹脂B中的架橋構造的存在密度少者為佳,更佳為熱塑性樹脂B也實質上不具有架橋構造。
從安定地滿足熱塑性樹脂組成物有關上述的熔融峰溫度之條件的觀點,熱塑性樹脂B的熔融峰溫度宜為95℃以上,較佳為110℃以上,更佳為120℃以上。熱塑性樹脂B的熔融峰溫度的上限沒有特別限定,但過高的情形會使熱塑性樹脂B對熱塑性樹脂A的相溶性發生困難,因此實際上以160℃為上限。
熱塑性樹脂B以JIS K7210:1999之規定,在溫度230℃、負重2.16kgf的熔流指數(melt flow rate)的值為0.1g/10min以上、20g/10min以下者從加工性等觀點為佳。特別是,從安定地進行經壓出塗佈的熱塑性樹脂層12的加工觀點,此熔流指數宜為2g/10min以上、10g/10min以下。
(3)中間層
本發明之太陽能電池用保護片1的另一實施形態如第2圖所示,在基材11與熱塑性樹脂層12之間,也可具有由對該基材及熱塑性樹脂層分別具有接著性之接著性組成物所構成之中間層12’。換句話說,中間層12’層積於基材11的一表面及熱塑 性樹脂層12的一表面之間。中間層為用於強固地接合基材11及熱塑性樹脂層12者,也有稱為黏結層(tie layer)的情形。
中間層12’較佳以選自由乙烯與(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯及乙酸乙烯酯之至少1種之共聚物(以下稱為「共聚物F」)為主成分者。此述「為主成分」係指含有來自共聚物F的特性對中間層12’的特性為支配性的程度的共聚物F者。具體的共聚物F在接著性組成物中的含量也有其他成份的影響因而無法確定,但是假如舉例,共聚物F在接著性組成物中的含量超過50質量%,其含量越高越好。由上述材料所構成之中間層12’對基材11,特別是由樹脂膜所構成之基材11,更特別是由PET膜所構成的基材11的接合力高。
中間層12’的主成分之共聚物F為常溫下非晶質(非結晶)、具有彈性者。因此,以烯烴系樹脂為主成分之熱塑性樹脂層12即使從加熱熔融狀態冷卻時收縮,經由中間層12’也可緩和其收縮應力。因此,即使以共壓出塗佈進行熱塑性樹脂層12及中間層12’向基材11形成,也難以產生向基材11的應力,因此使得太陽能電池用保護片1的捲曲量小。
中間層12’以上述共聚物F為主成分,較佳為乙烯與(甲基)丙烯酸之共聚物、乙烯與(甲基)丙烯酸酯之共聚物、或乙烯與乙酸乙烯酯之共聚物為主成分,這些共聚物可單獨1種使用,或組合2種以上使用。本說明書中(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯兩者。其他類似用語亦同。
(甲基)丙烯酸酯較佳為碳數1以上、18以下之烷基的(甲基)丙烯酸烷酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙 酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等。這些之中,較佳為丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯及甲基丙烯酸甲酯,可單獨1種或組合2種以上使用。
上述共聚物F中的單體單元之(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯及乙酸乙烯酯的總計含量較佳為3.5莫耳%以上、15莫耳%以下,更佳為4莫耳%以上、14莫耳%以下。亦即,乙烯與(甲基)丙烯酸共聚物中(甲基)丙烯酸的含量、乙烯與(甲基)丙烯酸酯共聚物中(甲基)丙烯酸酯的含量、乙烯與乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量,較佳為3.5莫耳%以上、15莫耳%以下,更佳為4莫耳%以上、14莫耳%以下。
(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯或乙酸乙烯酯的含量為上述範圍內者,對前述基材11的高接著力及捲曲抑制效果會變得明顯。(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯或乙酸乙烯酯的含量未滿3.5莫耳%時,會有對基材11及熱塑性樹脂層12的接著力下降的情形,而在15莫耳%以上時,無法得到充分的凝集力,在捲取太陽能電池用保護片1時,恐會發生捲滑。
中間層12’宜含有以上述共聚物F為主成分,具體地說,較佳為含有60重量%以上之上述共聚物F,更佳為含有80質量%以上,再更佳含有90質量%以上。當然,中間層12’也可僅由聚合物F所構成。
中間層12’的厚度只限於在對基材11的所欲接著性及較佳態樣中發揮應力緩和性及無損於本發明效果者,沒有特別限制。具體地說,中間層12’的厚度較佳為5μm以上、150μm以下,更佳為10μm以上、100μm以下,特別以15μm以上、75μm 以下為佳。
(4)氟樹脂層
本實施形態之太陽能電池用保護片1,如第3圖所示,在基材11未層積上述熱塑性樹脂層12之一側表面(第3圖中的下表面),可設置氟樹脂層13。如此設有氟樹脂層13可提升太陽能電池用保護片1的耐受性。當基材11由樹脂膜所構成的情形,為了提高與氟樹脂層13的接著性,該樹脂膜層積氟樹脂層13一側的表面較佳施以電暈處理、電漿處理、底塗處理等表面處理(易接著處理)。
氟樹脂層13為含氟層,沒有特別限制,例如經由具有含氟樹脂之片(含氟樹脂片)或塗佈具有含氟樹脂之塗料所形成之塗膜等所構成。這些之中,從為了使太陽能電池保護用片1的輕量化而使氟樹脂層13更薄的觀點,以塗佈具有含氟樹脂之塗料所形成之塗膜為佳。
含氟樹脂片例如為聚氟乙烯(PVF)、氯乙烯三氟乙烯(ECTFE)或乙烯四氟乙烯(ETFE)為主成分之樹脂加工成片狀者使用。以PVF為主成分之樹脂例如E.I.du Pont de Nemours and Company公司製的「Tedlar」(商品名)。以ECTFE為主成分之樹脂例如Solvay Solexis公司製的「Halar」(商品名)。以ETFE為主成分之樹脂例如旭硝子公司製的「Fluon」(商品名)。
氟樹脂層13為含氟樹脂片時,以中間為具有接著性的層使氟樹脂層13層積於基材11。具有接著性的層由對基材11與含氟樹脂片具有接著性之接著劑所構成。此述接著劑使用例如丙烯系接著劑、聚氨酯系接著劑、環氧系接著劑、聚酯系 接著劑、聚酯聚氨酯系接著劑等。這些接著劑可單獨1種使用,也可組合2種以上使用。
另一方面,氟樹脂層13為塗佈具有含氟樹脂之塗料所形成之塗膜時,通常不透過具有接著性的層,藉由將含有含氟樹脂之塗料直接塗佈於基材11使氟樹脂層13層積於基材11。
含有含氟樹脂之塗料為溶解於溶劑或分散於水者,如果為可塗佈者,沒有特別限定。
塗料所含之含氟樹脂為無損本發明效果之含氟樹脂,沒有特別限定,但是通常使用可溶解於塗料溶劑(有機溶劑或水)、可架橋者。含氟樹脂較佳使用具有架橋性官能基之氟化烯烴樹脂。架橋性官能基例如羥基、羧基、胺基、縮水甘油基等。氟化烯烴樹脂例如氯化三氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、五氟丙烯等。
具有架橋性官能基之氟化烯烴樹脂的具體例如旭硝子公司製的「LUMIFLON」(商品名)、CENTRAL硝子公司製的「CEFRAL COAT」(商品名)、DIC公司製的「FLUONATE」(商品名)之以氯化三氟乙烯(CTFE)為主成分之聚合物類,DAIKIN工業公司製的「ZEFFLE」(商品名)等之以四氟乙烯(TFE)為主成分之聚合物類等。
塗料除了含有上述含氟樹脂外,也可含有架橋劑、架橋觸媒、溶劑等。這些的含量可考慮塗膜特性或厚度等適宜設定。
為了提升耐受性及耐擦傷性,含氟樹脂塗膜較佳 可藉由架橋劑進行架橋。架橋劑如無損於本發明效果,沒有特別限定,較佳使用金屬螯合劑類、矽烷類、異氰酸酯類或三聚氰胺類。在預定太陽能電池用保護片1為在屋外長期使用者,從耐受性觀點,較佳以脂肪族異氰酸酯類為架橋劑為佳。
將塗料塗佈於基材11的方法使用公知方法,例如經由棒塗佈法、模具塗佈法、凹版塗佈法等,使所得氟塑樹脂層13塗佈成希望的厚度。
氟樹脂層13的厚度考慮耐受性、耐藥品性、輕量化等而設定,較佳為5μm以上、50μm以下,特別以10μm以上、30μm以下者為佳。
(5)蒸鍍層、金屬片
本實施形態之太陽能電池用保護片1,在基材11未層積上述熱塑性樹脂層12的一側表面,如第4圖所示,在基材11與氟樹脂層13之間可設置蒸鍍層14,或如第5圖所示,以中間為接著劑層15層積金屬片16,在金屬片16的表面(第4圖及第5圖的下表面)設置上述氟樹脂層13。如此設置蒸鍍層14或金屬片16者,可提升太陽能電池用保護片1之防濕性及耐受性。本實施形態中「金屬片」表示由金屬系材料(即含金屬元素之材料)所構成的片狀元件。
基材11由樹脂膜所構成時,為了提升與蒸鍍層14或接著層15的密合性,較佳在該樹脂膜層積蒸鍍層14或接著層15的一側表面,施以電暈處理、電漿處理、底塗處理等的表面處理。
蒸鍍層14由金屬或半金屬、或金屬或半金屬的氧 化物、氮化物、矽化物等的無機材料所構成,由如此材料所構成者,可賦予基材11(太陽能電池用保護片1)防濕性(水蒸氣阻障性)及耐受性。
形成蒸鍍層14的蒸鍍方法使用例如電漿化學氣相成長法、熱化學氣相成長法、光化學氣相成長法等的化學氣相法、或真空蒸鍍法、濺鍍法、離子佈植法等的物理氣相法。這些方法之中,考慮操作性及層厚的控制性,較佳使用濺鍍法。
為蒸鍍層14的原料之金屬例如鋁(Al)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、錫(Sn)、鈉(Na)、鈦(Ti)、鉛(Pb)、鋯(Zr)、釔(Y)等。半金屬例如矽(Si)、硼(B)等。這些金屬或半金屬的氧化物、氮化物、氧氮化物例如氧化鋁、氧化錫、二氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧氮化鋁等。
蒸鍍層14可由一種無機材料構成者,也可為複數種無機材料構成者。蒸鍍層14由複數種無機材料構成時,由各種無機材料構成之層可為依序蒸鍍之層積構造之蒸鍍層,也可為複數種無機材料同時蒸鍍之蒸鍍層。
蒸鍍層14之厚度,考慮水蒸氣阻障性而適宜設定,根據使用之無機材料的種類或蒸鍍密度等而改變。通常蒸鍍層14的厚度較佳為5nm以上、200nm以下,特別以10nm以上、100nm以下為佳。
另一方面,金屬片16,與上述蒸鍍層14相同,也可賦予基材11(太陽能電池用保護片1)防濕性(水蒸氣阻障性)及耐受性。金屬片16的材料為具有如此機能者,沒有特別限 定,例如鋁、鋁-鐵合金等的鋁合金等的金屬。
金屬片16的厚度只要無損本發明效果沒有特別限定,但從針孔發生頻率的降低、機械強度的增強、水蒸氣阻障性的增加及輕量化的觀點,較佳為5μm以上、100μm以下,更佳為10μm以上、50μm以下。
接著層15由對基材11及金屬片16具有接著性之接著劑所構成。構成接著劑15之接著劑使用例如丙烯系接著劑、聚氨酯系接著劑、環氧系接著劑、聚酯系接著劑、聚酯聚氨酯系接著劑等。這些接著劑可單獨1種使用,也可組合2種以上使用。
接著劑15的厚度只要無損本發明之效果沒有特別限定,但通常以1μm以上、20μm以下為佳,特佳為3μm以上、10μm以下。
以上實施形態中雖以基材11的一表面層積熱塑性樹脂層12之太陽能電池用保護片1為例示,但本發明之太陽能電池用保護片不限於此,也可在基材11另一表面(上述表面之相反面)層積熱塑性樹脂。
2.太陽能電池用保護片之製造方法
本實施形態之太陽能電池用保護片1(以第1圖所示之太陽能電池用保護片1為例)之製造較佳將構成上述熱塑性樹脂層12之熱塑性樹脂組成物壓出塗佈於基材11的至少一面,於基材11形成熱塑性樹脂層12。根據如此壓出塗佈法可以高生產性便宜地製造太陽能電池用保護片1。又因為不需要特別設置對太陽能電池膜組的封裝材接合太陽能電池用保護片用的接著劑 層,可防止該接著劑因分解等的經時劣化。
具體地說,使用T模具壓出機等,使含有熱塑性樹脂A及B的熱塑性樹脂組成物熔融、混煉,使基材11以一定的速度移動,並且在該基材11的一表面上壓出已熔融的熱塑性樹脂成物而層積,於基材11上形成熱塑性樹脂層12,獲得太陽能電池用保護片1。
如第2圖所示,為了在基材11的一表面上層積中間層12’及熱塑性樹脂層12之層積體,首先經由上述壓出塗佈,在基材11的一表面上層積形成中間層12’之由接著性組成物所構成之層,形成中間層12’,於該基材11側與相反側露出的表面上壓出層積上述熱塑性樹脂組成物,在中間層12’上形成熱塑性樹脂層12。或者,將接著性組成物與熱塑性樹脂組成物從平行的兩個狹縫共同壓出(此時,接著性組成物的吐出口側配置於靠近基材11的位置),同時在基材上形成由各組成物所構成之層(中間層12’及熱塑性樹脂層12)。
此共壓出塗佈除了具有在一次層積步驟中即獲得太陽能電池用保護片1之製造步驟上的優點,在共壓出後立即使形成中間層12’的接著性組成物與形成熱塑性樹脂層12的熱塑性樹脂組成物以熔融狀態接合,因此容易產生交互作用,使得所得到的中間層12’與熱塑性樹脂層12的密接力提高的優點。又如果適當地選擇接著性組成物之構成材料而使中間層12’具有彈性,則即使當熱塑性樹脂層12從加熱熔融狀態冷卻時發生收縮,也可因中間層12’而緩和其收縮應力。因此,難以發生從熱塑性樹脂層12向基材11運動的應力,也有容易獲得 捲曲量小的太陽能電池用保護片1之優點。因此,在製造具有如第2圖所示之構造的太陽能電池用保護片1的情形時,經由共壓出塗佈所製造者為佳。
如第3~5圖所示,在基材11形成其他層的情形,基材11未形成該其他層的一側表面也可形成熱塑性樹脂層12及/或中間層12’。
使構成熱塑性樹脂層12之樹脂組成物熔融的溫度及視需要使用之構成中間層12’的樹脂組成物熔融的溫度為此等組成物為熔融狀態,且此等組成物熔融狀態的熱不使基材11變形的程度,較佳為80℃以上、350℃以下,特別以150℃以上、300℃以下為佳。在樹脂組成物及/或接著性組成物容易變質的情形下,較佳為降低溫度的上限值使變質影響最小化。
形成熱塑性樹脂層12之樹脂組成物從T模具壓出機的吐出量視目的物之熱塑性樹脂層12的厚度或基材11的移動速度而適宜調整。
基材11例如以捲對捲(roll-to-roll)方式在一定速度向長方向搬運,搬運速度視形成熱塑性樹脂層12之樹脂材料從T模具壓出機的吐出量適當調整。
假如以上述壓出塗佈法,在基材11的一表面,只從T模具壓出機壓出熔融的形成熱塑性樹脂層12之樹脂組成物而層積,可使熱塑性樹脂層12於基材11強固地接合,可高生產性地製造太陽能電池用保護片1。
3.太陽能電池模組
第6圖為本發明一實施形態之太陽能電池模組的概略剖面 圖。本實施形態之太陽能電池模組10由光電轉換元件之結晶矽、非晶矽等所構成之複數個太陽能電池2、分別與複數個太陽能電池2電性連接之表制線21(第6圖中以符號標記一個表制線)、封裝至少一個此等太陽電池2及表制線21之由電絕緣體所構成之封裝材3、層積於封裝材3表面(第6圖中的上表面)的玻璃板4、及層積於封裝材3內面(第6圖中的下表面)作為內面保護片(背膜)之太陽能電池用保護片1所構成。因為向外輸出太陽能電池2中所產生的光電力,也可不封裝部分的表制線21而使其暴露於外。或者封裝全部的表制線21,但不封裝連接於一方端子的配線,與暴露於外的端子台的另一方的端子連接。
太陽能電池用保護片1層積封裝材3以形成熱塑性樹脂層12形成於封裝材3一側,因如此熱塑性樹脂層12使得對封裝材3的接著力提高。又本實施形態中的太陽能電池用保護片1的捲曲量小,因此抑制所得的太陽能電池模組10發生彎曲。因此,防止起因於太陽能電池模組10的彎曲而使太陽能電池模組10在設置時發生問題或使太陽能電池模組10破損。
封裝材3的材料較佳為烯烴樹脂,例如以構成熱塑性樹脂層12所含之熱塑性樹脂A之烯烴樹脂之例為佳。這些樹脂中,從對酵素等的氣體阻障性高、容易架橋、容易取得等的觀點,以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)特別良好。當封裝材3的材料為烯烴樹脂時,與含有烯烴樹脂之熱塑性樹脂A的熱塑性樹脂層12的親和性變大,使得熱塑性樹脂層12與封裝材3的接著力變得更高。
製造上述太陽能電池模組10之方法沒有特別限 定,例如以構成封裝材3的兩片以三明治式夾入太陽能電池2及表制線21,在該片一側的露出面設置太陽能電池用保護片1,另一側的露出面設置玻璃板4,使這些加熱並壓擠,使其形成一體,太陽能電池模組10。此時太陽能電池用保護片1經由熱塑性樹脂層12與封裝材3的熱融接而與封裝材3接合。
又如第7圖所示,使用太陽能電池用保護片1作為表面保護片(前膜)取代玻璃板4使用。此時,假如太陽能電池使用可撓性基板,可得具有可撓性之太陽能電池模組。如此,藉由太陽能電池模組的可撓化,可藉由捲對捲而大量生產。又具有可撓性之太陽能電池模組可吻合具有圓拱狀或放射線狀的壁面之物體,因此可設置於圓頂狀之建物或高速公路的防音牆等。
或者,太陽能電池用保護片1中的熱塑性樹脂層12也可具有封裝材的功能。此情形中,太陽能電池模組10具有複數個太陽能電池2、電性連接複數個太陽能電池間之表制線21、包含這些複數個太陽能電池2及至少一個表制線21之封裝材、以及分別層積於封裝材3主表面之二個保護元件之構成。這些保護元件的至少一個由太陽能電池用保護片1所構成,具有此太陽能電池用保護片1之熱塑性樹脂層12形成部分或全部的封裝材3。在熱塑性樹脂層12成為封裝材3的一部分的情形,太陽能電池用保護片1對封裝材3經由熱融接而接合。在熱塑性樹脂層12形成封裝材3的全部的情形,對相當於上述保護元件另一方之玻璃板4(第6圖之構成)或其他的太陽能電池用保護片1(第7圖之構成)以熱融接而接合。
以上說明之實施形態係用以容易理解本發明,並非有限定本發明之記載。因此,上述實施形態揭示之各要素為包含本發明之技術領域所述之全部設計改變或均等物之旨趣。
【實施例】
以下以實施例等更具體說明本發明,但本發明範圍不限於此等實施例。
[實施例1]
在聚對苯二甲酸乙二酯膜(Toray公司Lumirror X10S,厚度125μm)之基板一表面進行電暈處理(輸出2000W),將由密度900kg/m3之聚乙烯(Primepolymer公司製Evolue-P SP00100,熔融峰溫度92℃)所形成之熱塑性樹脂A 70質量部、及由密度940kg/m3之聚乙烯(Primepolymer公司製Evolue-H SP4005,熔融峰溫度127℃)所形成之熱塑性樹脂B 30質量部、以及二氧化鈦10質量部混煉而成之熱塑性樹脂組成物,經T模具壓出機(料筒溫度:230~280℃,T模具溫度:300℃)壓出塗佈於上述聚酯膜的電暈處理面,形成厚度100μm之熱塑性樹脂層,獲得如第1圖所示之太陽能電池用保護片。上述密度係基於後述試驗例2所測定(以下亦同)。
[實施例2]
實施例1中,除了熱塑性樹脂層A之含量70質量部改為50質量部,熱塑性樹脂層B之含量30質量部改為50質量部以調製熱塑性樹脂組成物外,其餘同實施例1操作,獲得如第1圖所示之太陽能電池用保護片。
[實施例3]
實施例1中,除了熱塑性樹脂層A之含量70質量部改為90質量部,熱塑性樹脂層B之含量30質量部改為10質量部以調製熱塑性樹脂組成物外,其餘同實施例1操作,獲得如第1圖所示之太陽能電池用保護片。
[實施例4]
實施例1中,除了構成熱塑性樹脂層B之樹脂種類改為由密度963kg/m3之聚乙烯(日本Polyethylene公司製NOVATECH HD HF560,熔融峰溫度134℃)以調製熱塑性樹脂組成物外,其餘同實施例1操作,獲得如第1圖所示之太陽能電池用保護片。
[實施例5]
實施例1中,除了構成熱塑性樹脂層B之樹脂種類改為由密度922kg/m3之聚乙烯(日本Polyethylene公司製NOVATECH LL UE320,熔融峰溫度122℃)以調製熱塑性樹脂組成物外,其餘同實施例1操作,獲得如第1圖所示之太陽能電池用保護片。
[實施例6]
在聚酯膜(Toray公司製X10S,厚度125μm)之基板一表面進行電暈處理(輸出2000W),將乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(ARKEMA公司製Lotry117BA07)所構成之接著性組成物、由密度900kg/m3之聚乙烯(Primepolymer公司製Evolue-P SP00100,熔融峰溫度92℃)所形成之熱塑性樹脂A 70質量部、及由密度940kg/m3之聚乙烯(Primepolymer公司製Evolue-H SP4005,熔融峰溫度127℃)所形成之熱塑性樹脂B 30質量部、以及二氧化鈦10質量部混煉而成之熱塑性樹脂組成物,經T模具壓出機(料筒溫度:230~280℃,T模具溫度:300℃),使上述接著性組成 物的吐出口靠近基材側設置之以兩種兩層之共壓出塗佈於上述聚酯膜的電暈處理面。結果,於基材上,由厚度20μm之中間層及厚度100μm之熱塑性樹脂層所構成之層積體形成中間層與基材接合,獲得如第2圖所示之太陽能電池用保護片。
[比較例1]
實施例1中,除了熱塑性樹脂層A之含量70質量部改為100質量部,不含有熱塑性樹脂層B以調製熱塑性樹脂組成物外,其餘同實施例1操作,獲得如第1圖所示之太陽能電池用保護片。
[比較例2]
實施例1中,除了熱塑性樹脂層B之含量30質量部改為100質量部,不含有熱塑性樹脂層A,以調製熱塑性樹脂組成物外,其餘同實施例1操作,獲得如第1圖所示之太陽能電池用保護片。
[試驗例1]<熔融峰溫度測定>
對於實施例及比較例中構成熱塑性樹脂層之熱塑性樹脂組成物及該組成物所含之熱塑性樹脂A及B,使用示差掃描熱量計(TA INSTRUMENTS公司製,型號:Q2000),基於JIS K7121(ISO3146)求得熔融峰溫度。
‧試驗片的狀態調節
從0℃至200℃每分鐘加熱10℃,在200℃維持10分鐘後,至0℃每分鐘冷卻10℃。
‧示差掃描熱量計
從0℃至200℃每分鐘加熱10℃,描繪DSC曲線。從所得DSC 曲線求得熔融峰溫度(℃)。結果如表1所示。
[實驗例2]<密度測定>
對於實施例及比較例中構成熱塑性樹脂層之烯烴系樹脂根據JIS K7112之規定進行密度(kg/m3)測定。在測定兩種以上之樹脂混合物時,在210℃以二軸混煉機(東洋精機製作所公司製,製品名:LABO PLASTOMILL)混煉,於水槽中急速冷卻後,再進行錠狀加工,實施測定。結果如表1所示。
[試驗例3]<儲存彈性率測定>
實施例及比較例製作之構成熱塑性樹脂組成物於剝離片(Lintec公司製,製品名:SP-PET38T103-1,厚度38μm)之剝離面上壓出塗佈,獲得膜厚100μm之熱塑性樹脂層層積於剝離片之層積體。
對於從此層積體剝離剝離片之厚度100mm的熱塑性樹脂層,以ISO6721-4(JIS K7244-4)之規定,使用動態黏彈性測定裝置(A&D公司製,RHEOVIBRON DDV-01FP),求得模式:拉伸、頻率:1Hz、在溫度80℃之儲存彈性率。測定結果如表1所示。
[試驗例4]<捲曲量測定>
實施例及比較例製作之太陽能電池用保護片切成300mm×300mm之正方形,放置於水平台,測定從台面四角的垂直距離(mm)。計算所得的四處各距離的平均值,作為捲曲量(mm)。結果如表1所示。
[試驗例5]<耐熱性試驗>
在設置於玻璃板上之厚度400μm之乙烯-乙酸乙烯酯共聚 物系封裝材(SANVIC公司製,Ultrapar)上,裝載寬6mm、厚150μm的表制線,在裝載表制線之封裝材上,與實施例或比較例所製造之保護片重疊,之後將其全體(玻璃/封裝材/表制線/保護片)在減壓環境下脫氣後,以壓力1atm、溫度135℃壓住6分鐘獲得測試片。
對所得測試片,模擬耐熱性評估試驗,在120℃烤箱加熱24小時。在此模擬耐熱性評估試驗結束後,從玻璃面目視觀察測試片,以下列評估基準評估有無線跡明顯化的發生。判定為「C」者為不合格。
A:未見表制線。
B:可確認部分的表制線邊緣。
C:可確認全部的表制線邊緣。
評估結果如表1所示。
從表1可知,滿足本發明條件之實施例的太陽能電池用保護片捲曲量小,使用如此片所製造之測試片,即使進行耐熱性評估也可抑制線跡明顯化的發生。
【產業利用性】
本發明之太陽能電池用保護片較佳使用例如作為太陽能電池模組之背膜或前膜。
1‧‧‧太陽能電池用保護片
11‧‧‧基材
12‧‧‧熱塑性樹脂層

Claims (15)

  1. 一種太陽能電池用保護片,其特徵在於,該太陽能電池用保護片具有基材及層積於該基材之至少一側表面之熱塑性樹脂層,該熱塑性樹脂層由包含熱塑性樹脂A及熱塑性樹脂B之熱塑性樹脂組成物所構成,該熱塑性樹脂A由密度未滿920kg/m3之烯烴系樹脂所構成,該熱塑性樹脂B由密度高於熱塑性樹脂A、與熱塑性樹脂A相溶之樹脂所構成,該熱塑性樹脂組成物之密度為875kg/m3以上、920kg/m3以下,熔融峰溫度為95℃以上。
  2. 一種太陽能電池用保護片,其特徵在於,該太陽能電池用保護片具有基材及層積於該基材之至少一側表面之熱塑性樹脂層,賦予該熱塑性樹脂層之熱塑性樹脂組成物包含熱塑性樹脂A及熱塑性樹脂B,該熱塑性樹脂A由密度未滿920kg/m3之烯烴系樹脂所構成,該熱塑性樹脂B由密度高於該熱塑性樹脂A、與該熱塑性樹脂A相溶之樹脂所構成,該熱塑性樹脂組成物的密度為875kg/m3以上、920kg/m3以下,在80℃的儲存彈性率為3MPa以上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能電池用保護片,其中,該熱塑性樹脂組成物的熔融峰溫度為95℃以上。
  4. 如申請專利範圍第1至3項任一項記載之太陽能電池用保護 片,其中,該熱塑性樹脂A含有60質量%以上、100質量%以下的乙烯為單體單元。
  5. 如申請專利範圍第1至3項任一項記載之太陽能電池用保護片,其中,該熱塑性樹脂B的熔融峰溫度為95℃以上。
  6. 如申請專利範圍第1至3項任一項記載之太陽能電池用保護片,其中,該熱塑性樹脂組成物包含著色材料。
  7. 如申請專利範圍第1至3項任一項記載之太陽能電池用保護片,其中,該熱塑性樹脂層為該熱塑性樹脂組成物經壓出塗佈層積於該基材一側表面者。
  8. 如申請專利範圍第1至3項任一項記載之太陽能電池用保護片,其中,該熱塑性樹脂層與該基材之間具有由對該熱塑性樹脂層與該基材具有接著性之接著性組成物所構成之中間層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之太陽能電池用保護片,其中,該接著性組成物以由乙烯與選自由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯及乙酸乙烯酯所構成之群組中之至少一種的共聚物為主成分。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之太陽能電池用保護片,其中,該熱塑性樹脂層及該中間層由該熱塑性樹脂組成物與該接著性組成物對該基材被共壓出塗佈所形成者。
  11. 如申請專利範圍第1至3項任一項記載之太陽能電池用保護片,其中,該熱塑性樹脂層為與構成太陽能電池模組之封裝材接著的層。
  12. 一種太陽能電池用保護片之製造方法,其為具有基材及層 積於該基材之至少一側表面之熱塑性樹脂層的太陽能電池用保護片之製造方法,其特徵在於,將申請專利範圍第1至3項任一項記載之熱塑性樹脂組成物於該基材的至少一側表面壓出塗佈,形成該熱塑性樹脂層。
  13. 一種太陽能電池用保護片之製造方法,其為具有基材、熱塑性樹脂層、對該基材及該熱塑性樹脂層具有接著性之接著性組成物所構成之層積於該基材一側表面及該塑性樹脂層一側表面之間的中間層之太陽能電池用保護片之製造方法,其特徵在於,將申請專利範圍第1至3項任一項記載之熱塑性樹脂組成物、與該接著性組成物,於該基材的至少一側表面共壓出塗佈,形成該中間層及該熱塑性樹脂層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之太陽能電池用保護片之製造方法,其中,該接著性組成物以由乙烯與選自由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯及乙酸乙烯酯所構成之群組中之至少一種的共聚物為主成分。
  15. 一種太陽能電池模組,其特徵在於,該太陽能電池模組具有複數個太陽能電池、電性連接該複數個太陽能電池間的電線、包覆該複數個太陽能電池及至少一個該電線之封裝材、以及分別層積於該封裝材主要表面的二個保護構件,該保護構件的至少一個由申請專利範圍第1至3項任一項所述之太陽能電池用保護片所構成,該太陽能電池用保護片所具之該熱塑性樹脂層形成該封裝材的一部份或全部。
TW102103068A 2012-02-15 2013-01-28 太陽能電池用保護片及其製造方法及太陽能電池模組 TW201342646A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012031169A JP2013168523A (ja) 2012-02-15 2012-02-15 太陽電池用保護シートおよびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201342646A true TW201342646A (zh) 2013-10-16

Family

ID=48983963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102103068A TW201342646A (zh) 2012-02-15 2013-01-28 太陽能電池用保護片及其製造方法及太陽能電池模組

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2013168523A (zh)
TW (1) TW201342646A (zh)
WO (1) WO2013121838A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI497736B (zh) * 2013-12-19 2015-08-21 Nat Inst Chung Shan Science & Technology A Process Method for Anti - reflective Packaging Film of Solar Cell
TWI647862B (zh) * 2017-12-05 2019-01-11 財團法人工業技術研究院 封裝結構及太陽能電池模組
TWI650871B (zh) * 2017-12-12 2019-02-11 茂迪股份有限公司 疊片太陽能電池模組之封裝材與太陽能電池模組之製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7135939B2 (ja) * 2019-02-28 2022-09-13 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート及びその製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007061030A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Mitsui Chemicals, Inc. 太陽電池封止材、太陽電池封止用シートおよびそれらを用いた太陽電池モジュール
JP2010034489A (ja) * 2008-06-30 2010-02-12 Mitsubishi Chemicals Corp 膜状太陽電池及び太陽電池パネル
JP2010021498A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Mitsubishi Chemicals Corp 薄膜太陽電池、太陽電池ユニット及び太陽電池構造体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI497736B (zh) * 2013-12-19 2015-08-21 Nat Inst Chung Shan Science & Technology A Process Method for Anti - reflective Packaging Film of Solar Cell
TWI647862B (zh) * 2017-12-05 2019-01-11 財團法人工業技術研究院 封裝結構及太陽能電池模組
TWI650871B (zh) * 2017-12-12 2019-02-11 茂迪股份有限公司 疊片太陽能電池模組之封裝材與太陽能電池模組之製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013121838A1 (ja) 2013-08-22
JP2013168523A (ja) 2013-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5714959B2 (ja) 太陽電池用保護シートおよびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
KR101271497B1 (ko) 태양전지 모듈용 보호시트 및 그의 제조 방법, 및 태양전지 모듈
JP5623325B2 (ja) 太陽電池用保護シートおよびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
KR101796140B1 (ko) 태양전지용 보호시트 및 그 제조 방법, 및 태양전지 모듈
US9040161B2 (en) Protective sheet for solar cell module, and solar cell module
TWI480157B (zh) 太陽能電池模組用背面保護片及其製造方法、與太陽能電池模組
WO2013118570A1 (ja) 太陽電池用保護シートおよび太陽電池モジュール
TW201342646A (zh) 太陽能電池用保護片及其製造方法及太陽能電池模組
JP2015073048A (ja) 太陽電池保護シート、及び、太陽電池モジュール
JP2011204880A (ja) 太陽電池モジュール用保護シート及び太陽電池モジュール
JP2012209375A (ja) 太陽電池用封止材・表面保護材積層体
JP5474171B1 (ja) 太陽電池用保護材
WO2014208758A1 (ja) 太陽電池用保護材
JP2012089632A (ja) 太陽電池用保護シートおよびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
JP5696172B2 (ja) 太陽電池用保護シートおよびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
TWI546976B (zh) A protective sheet for a solar cell and a method for manufacturing the same, and a solar cell module
JP2014229870A (ja) 太陽電池用保護シートおよび太陽電池モジュール
JP2012089631A (ja) 太陽電池用保護シートおよびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール