TWI397187B - 太陽電池封閉材料 - Google Patents

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Koichi Nishijima
Akira Yamashita
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Mitsui Du Pont Polychemical
Mitsui Chemicals Tohcello Inc
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Description

太陽電池封閉材料
本發明係有關，太陽電池組件中之太陽電池元件的封閉材料，及使用其之太陽電池組件者。更詳細而言，係有關容易形成太陽電池組件、且具有優越之透明性、耐熱性、柔軟性等的太陽電池封閉材料者。
利用取之不盡的自然能量，謀求二氧化碳之削減或其他之環境問題的改善，水力發電、風力發電及太陽光發電等開始顯露頭腳。其中太陽光發電，顯著提升太陽電池組件之發電效率等性能，使價格下降，國家或自治體推動住宅用太陽光發電系統導入促進事業之故，近年來其普及顯著發展。不過，更為普及必要進一步的低成本化，因此，夜以繼日的對發電效率之更一進的提升進行研究。
太陽電池組件，一般而言，係使用上部透明保護材料與下部基板保護材料，保護矽、鎵－砷、銅－銦－硒等太陽電池元件，以封閉材料使太陽電池元件與保護材料固定，而組裝化者。因此，太陽電池封閉材料，為提高發電效率，要求透明性良好。又，使用太陽電池組件時，為避免由於溫度上升所造成之封閉材料的流動、變形之故障，要求具有耐熱性。又，隨近年來之太陽電池元件的薄型化，要求具有更一步優異之柔軟性的封閉材料。
現在，太陽電池組件中太陽電池元件之封閉材料，從柔軟性、透明性等觀點而言，使用乙酸乙烯基酯含量高之乙烯．乙酸乙烯基酯共聚物。不過，耐熱性不足之故，必要併用有機過氧化物。因此，必要採用預先製成配合有機過氧化物之乙烯．乙酸乙烯基酯共聚物之薄片、將使用所得薄片之太陽電池元件封閉的所謂二階段之步驟。於此薄片之製造階段，必要在不使有機過氧化物分解的低溫度下成型之故，不能提高擠壓成型速度；又，於太陽電池元件之封閉階段，必要經過由在層壓機中之數分鐘至十數分鐘的暫時黏著步驟、與在烘箱內使有機過氧化物分解之高溫度下的數十分鐘至1小時之本黏著步驟，所成之需要兩階段的時間之黏著步驟。因此，太陽電池組件之製造中需要時間與工夫，成為其製造成本上升的要因之一。
專利文獻1：特公昭2－40709號公報
本發明提供具有優越之透明性、耐熱性、柔軟性的太陽電池用封閉材料。
本發明不必使用如此的有機過氧化物之故，能提供在太陽電池組件製造步驟中可顯著提高生產性、可大幅度降低太陽電池組件之製造成本的太陽電池用封閉材料。
本發明藉由使用非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物、或其組成物(I)，在使用太陽電池組件時，可避免由於溫度上升所造成之封閉材料的流動、變形之故障，能提供不損及太陽電池之外觀的太陽電池用封閉材料。具體而言，本發明能提供，熔點為85℃以上、150℃之儲存彈性率為103 Pa以上，肖氏D硬度為60以下，於0.5mm厚度之霧值(HAZE)為10%以下的太陽電池用封閉材料。
本發明亦提供，非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物、或其組成物(I)以乙烯為主成份之共聚合物，配合交聯劑進行交聯之形態，此情況，亦可形成柔軟性優異的太陽電池用封閉材料層之故，能提供可實現太陽電池元件之薄型化的太陽電池用封閉材料。
本發明提供使用本發明之太陽電池用封閉材料的太陽電池組件。
本發明提供，由非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物或其組成物(I)所成的太陽電池封閉材料。
本發明提供如申請項1記載之太陽電池封閉材料，其中該共聚物或其組成物(I)為，含有滿足下述要件(a)~(c)之非晶性α－烯烴聚合物(A)50~100重量份與、結晶性α－烯烴聚合物(B)50~0重量份(兩者合計為100重量份)之樹脂組成物(C)。
(a)以碳數3~20之α－烯烴為基準，聚合單位在20莫耳%以上。
(b)以差示掃描熱量計為基準，實質上觀測不到熔化尖峰。
(c)Mw/Mn為5以下。
本發明又提供如申請項1記載之太陽電池封閉材料，其中該共聚物或其組成物(I)係，藉由X射線測定結晶化度為40%以下之非晶性或低結晶性的α－烯烴系共聚物(D)。
在本發明之該共聚物或其組成物(I)中，配合至少一種選自交聯劑、交聯助劑、矽烷偶合劑、抗氧化劑、吸收紫外線劑及光穩定劑之添加劑所成的太陽電池封閉材料為較佳之形態。
本發明中之該共聚物或其組成物(I)，在150℃之儲存彈性率為103 Pa以上的太陽電池封閉材料為較佳形態。
又，本發明提供使用如上所述之本發明的太陽電池封閉材料而得之太陽電池組件。
又，本發明提供，如上所述之本發明的太陽電池封閉材料層為經交聯所成之太陽電池組件。
依本發明，可提供具有優越之透明性、耐熱性、柔軟性的太陽電池用封閉材料。
依本發明，不必使用有機過氧化物之故，能提供在太陽電池組件之製造步驟中可顯著提高生產性，可大幅度降低太陽電池組件之製造成本的太陽電池用封閉材料。
依本發明，藉由使用本發明之非晶性或低結晶性的α－烯烴系共聚物或其組成物(I)，在使用太陽電池組件時，可避免由於溫度上升所造成之封閉材料的流動、變形之故障，能提供不損及太陽電池之外觀的太陽電池用封閉材料。
依本發明，能提供具有使用本發明之太陽電池用封閉材料的卓越性能之太陽電池組件。
[發明之實施形態]
就由本發明提供之非晶性或低結晶性的α－烯烴系共聚物或其組成物(I)所成之太陽電池封閉材料，說明如下。
本發明之非晶性或低結晶性的α－烯烴系共聚物或其組成物(I)之較佳具體例有，第1具體例為，含有滿足下述要件(a)~(c)之非晶性α－烯烴系聚合物(A)50~100重量份與結晶性α－烯烴聚合物(B)50~0重量份(兩者之合計為100重量份)之樹脂組成物(C)。
(a)以碳數3~20之α－烯烴為基準，聚合單位在20莫耳%以上。
(b)以差示掃描熱量計為基準，實質上觀測不到熔化尖峰。
(c)Mw/Mn為5以下。
本發明所使用之非晶性α－烯烴聚合物(A)，以全單體單位含量為100莫耳%時，以碳原子數3~20之α－烯烴為基準的單體單位之含量為20莫耳%以上，較佳為30莫耳%以上之聚合物。上述單體含量過少時，透明性、耐泄放性劣化。尤其考量耐熱性、透明性時，以使用丙烯單位含量為30莫耳%以上，較佳為50莫耳%以上，更佳為80莫耳%以上較適合。該碳原子3~20之α－烯烴的具體例有，丙烯、1－丁烯、1－戊烯、1－己烯、1－庚烯、1－辛烯、1－壬烯、1－癸烯、1－(十一)烯、1－(十二)烯、1－(十三)烯、1－(十四)烯、1－(十五)烯、1－(十六)烯、1－(十七)烯、1－(十八)烯、1－(十九)烯、1－(二十)烯等直鏈狀之α－烯烴；3－甲基－1－丁烯、3－甲基－1－戊烯、4－甲基－1－戊烯、2－乙基－1－己烯、2,2,4－三甲基－1－戊烯等支鏈狀之α－烯烴等。此等可兩種以上組合使用。
非晶性α－烯烴聚合物(A)，可含有以碳原子數3~20之α－烯烴以外的單體為基準之單體單位，該單體有，例如乙烯、聚烯化合物、環狀烯烴、乙烯基芳香族化合物等。該單體單位之含量，以非晶性α－烯烴聚合物中之全單體單位為100莫耳%，為70莫耳%以下，較佳為50莫耳%以下，更佳為20莫耳%以下較適合。
非晶性α－烯烴聚合物(A)，較佳為丙烯單獨聚合物、丙烯．乙烯共聚物、丙烯以外之α－烯烴與丙烯之共聚物、丙烯以外之α－烯烴與丙烯及乙烯之共聚物等；又較佳為丙烯單獨聚合物、丙烯．乙烯共聚物、丙烯．1－丁烯共聚物、丙烯．1－己烯共聚物、丙烯．乙烯．1－丁烯共聚物、丙烯．乙烯．1－己烯共聚物等；更佳為丙烯．1－丁烯共聚物、丙烯．乙烯．1－丁烯共聚物；最佳為丙烯．1－丁烯共聚物。上述聚合物，可一種使用或兩種以上組合使用。
非晶性α－烯烴聚合物(A)係，藉由差示掃描熱量計(DSC)實質上觀測不到熔化尖峰之聚合物。可觀測熔化尖峰者，透明性不佳。
非晶性α－烯烴聚合物(A)，藉由凝膠滲透色層法(GPC)，以標準聚苯乙烯為分子量標準物質，測定重量平均分子量(Mw)與數平均分子量(Mn)之比的分子量分佈(Mw/Mn)為5以下，較佳為使用1~4以下者。使用分子量分佈過大者時，耐泄放性、透明性不佳。
上述的性狀之非晶性α－烯烴聚合物(A)，可使用芳環烯金屬衍生物系催化劑，以漿料聚合法、溶液聚合法、塊狀聚合法、氣相聚合法等製造。該催化劑有，例如特開昭58－19309號公報、特開昭60－35005號公報、特開昭60－35006號公報、特開昭60－35007號公報、特開昭60－35008號公報、特開昭61－130314號公報、特開平3－163088號公報、特開平4－268307號公報、特開平9－12790號公報、特開平9－87313號公報、特開平10－508055號公報、特開平11－80233號公報、特表平10－508055號公報等記載之芳環烯金屬衍生物系催化劑。又，使用芳環烯金屬衍生物催化劑之製造方法的最佳之例有，歐洲專利申請公開第1,211,287號說明書之方法。
本發明中，可與非晶性α－烯烴聚合物(A)共同使用之結晶性α－烯烴聚合物(B)係，碳數2~10之α－烯烴的聚合物或共聚物，以X射線測定之結晶化度為30%以上者。考量與非晶性α－烯烴聚合物(A)之相溶性、透明性、耐熱性等時，以使用丙烯單獨聚合物或丙烯與小比例之其他α－烯烴的無規共聚物為佳。該無規共聚物中之α－烯烴有，例如乙烯、1－丁烯、4－甲基－1－戊烯、1－己烯、1－辛烯等碳數2~10之α－烯烴。該α－烯烴單位含量，以10重量%以下者為佳。該丙烯單獨聚合物或丙烯之無規共聚物，從耐熱性之點而言，以差示掃描熱量計(DSC)為基準，熔化尖峰以120~170℃，尤其以150~170℃者更為適合。
如此之丙烯單獨聚合物或丙烯與小比例之其他α－烯烴的無規共聚物，可藉由在含有鈦系或芳環烯金屬衍生物系等過渡金屬化合物成份、有機鋁成份、因應需求之電子供給體、載體等的立體規則性烯烴聚合催化劑之存在下使丙烯進行聚合，或使丙烯與α－烯烴進行共聚合，而製得。
本發明之太陽電池封閉材料，係使用由上述非晶性α－烯烴聚合物(A)50~100重量份，較佳為60~99重量份，更佳為70~95重量份、與結晶性α－烯烴聚合物(B)50~0重量份，較佳為40~1重量份，更佳為30~5重量份[(A)與(B)之合計為100重量份]，所成之樹脂組成物(C)。樹脂組成物(C)，具有起因於結晶性α－烯烴聚合物(B)之120~170℃的熔化尖峰，較佳為150~170℃(以差示掃描熱量計為基準)、150℃之儲存彈性率為103 Pa以上、JIS A硬度為40~100、較佳為50~90；又，在0.5mm薄片厚度之霧值為10%以下，較佳為5%以下，以適當選擇(A)及(B)之種類及其配合比例為佳。
本發明之非晶性或低結晶性的α－烯烴系共聚物或其組成物(I)之較佳的第2具體例有，以X射線測定結晶化度為40%以下之非晶性或低結晶性的α－烯烴系共聚物(D)。
作為本發明之封閉材料的非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物(D)係，構成碳數2~10之α－烯烴的兩種以上之成份，藉由X射線衍射法測定之結晶化度為40%以下(0~40%)的共聚物，為具有橡膠的性質者。從耐熱性之點而言，與完全非晶性者比較，以使用該所謂低結晶性共聚物之結晶化度為1~40%程度者為佳。不過，以乙烯為主成份者，在配合有機過氧化物之情況，亦可為完全非晶性(結晶化度0)者。
此共聚物(D)之代表例有，以乙烯或丙烯為主成份，在此等之中添加碳數2~10之其他α－烯烴的一種或兩種以上作為副成份，因應需求使二烯單體進行共聚合，所構成之共聚物。
以乙烯為主成份之共聚物有，含有乙烯聚合單位50~90莫耳%，較佳為70~85莫耳%、乙烯以外之α－烯烴聚合單位50~10莫耳%，較佳為30~15莫耳%，因應需求之二烯單體聚合單位2莫耳%以下，較佳為1莫耳%以下者。如此之乙烯系共聚物有，乙烯．丙烯共聚物、乙烯．1－丁烯共聚物、乙烯．4－甲基－1－戊烯共聚物、乙烯．1－己烯共聚物、乙烯．1－辛烯共聚物、乙烯．丙烯．二環戊二烯共聚物、乙烯．丙烯．5－亞乙基－2－冰片烯共聚物、乙烯．丙烯．1,6－己二烯共聚物等。此等之中以乙烯．丙烯共聚物、乙烯．丙烯．二烯共聚合或乙烯．1－丁烯共聚物更適合。
又，以丙烯為主成份之共聚物有，含有丙烯聚合單位70~95莫耳%，較佳為72~90莫耳%、丙烯以外之α－烯烴的聚合單位5~30莫耳%，較佳為10~28莫耳%者。如此之丙烯系共聚物有，丙烯．乙烯共聚物及丙烯．1－丁烯共聚物等。
上述非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物(D)，考量成型性、機械強度等時，依據ASTM D－1238於230℃、2160g荷重下測定之熔融流動率(MFR)，以使用0.1~50g/10分鐘者為佳，0.5~20g/10分鐘者更佳。
上述非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物(D)係，以乙烯為主成份之共聚物時，可藉由在由可溶性釩化合物與有機鋁氯化物所成之釩系催化劑、或由環戊二烯基等配位之鋯化合物等芳環烯金屬衍生物與有機鋁氧化合物所成之芳環烯金屬衍生物系催化劑的存在下，使乙烯及其他之α－烯烴類進行共聚合物而製得。又，以丙烯為主成份之共聚物時，可藉由在含有高活性鈦催化劑成份或芳環烯金屬衍生物系催化劑成份等過渡金屬化合物成份、有機鋁成份、因應需求之電子供給體、載體等的立體規則性烯烴聚合催化劑之存在下，使丙烯及其他之α－烯烴進行共聚合而製得。
使用為太陽電池封閉材料之際，因應需求可配合其他之聚合物或各種添加劑。如此之添加劑具體而言有，交聯劑、交聯助劑、黏著劑、矽烷偶合劑、吸收紫外線劑、受阻酚系或磷酸酯系之抗氧化劑、受阻胺系之光穩定劑、光擴散劑、阻燃劑、顏料(例如白色顏料)、防變色劑等。本發明中，非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物或其組成物(I)，通常不必要配合交聯劑或交聯助劑，要求高度的耐熱性時，可配合交聯劑或交聯劑及交聯助劑；藉由此等之配合，在封閉材料連接於太陽電池元件而組入太陽電池組件的狀態，可使非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物或其組成物(I)進行交聯、維持封閉材料層之透明性，能賦予在高溫下使用時防止熔融流動等之耐熱性。
可使用之交聯劑，以使用分解溫度(半衰期為1小時之溫度)為70~180℃之有機過氧化物有，特別是90~160℃的有機過氧化物為佳，例如叔丁基過氧異丙基碳酸酯、叔丁基過氧乙酸酯、叔丁基過氧苯甲酸酯、二異丙苯基過氧化物、2,5－二甲基－2,5－雙(叔丁基過氧)己烷、二叔丁基過氧化物、2,5－二甲基－2,5－雙(叔丁基過氧)己炔－3、1,1－雙(叔丁基過氧)－3,3,5－三甲基環己烷、1,1－雙(叔丁基過氧)環己烷、甲乙酮過氧化物、2,5－二甲基己基－2,5－雙過氧苯甲酸酯、叔丁基過氧化氫、對－萜烷過氧化氫、苯甲醯基過氧化物、對－氯苯甲醯基過氧化物、叔丁基過氧異丁酸酯、羥基庚基過氧化物、環己酮過氧化物等。交聯劑之適合的配合量，隨交聯劑之種類而異，相對於非晶性或低結晶性之α－烯烴共聚物或其組成物(I)100重量份，以0.1~5重量份，更佳為0.5~3重量份之比例更有效。
又，交聯助劑能促進交聯反應，適合於提高以乙烯為主成份之非晶性α－烯烴系共聚物的交聯度，其具體例有聚烯丙基化合物或聚(甲基)丙烯氧基化合物等不飽和化合物。更具體而言有，三烯丙基三聚異氰酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯、二烯丙基苯二甲酸酯、二烯丙基富馬酸酯、二烯丙基馬來酸酯等聚烯丙基化合物、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等聚(甲基)丙烯氧基化合物，二乙烯基苯等。交聯助劑，相對於非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物或其組成物(I)100重量份，以0.5~5重量份之比例配合更為有效。
矽烷偶合劑，適合於提升對封閉材料之保護材料或太陽電池元件等的黏著性，其例有，具有乙烯基、丙烯氧基、甲基丙烯氧基等不飽和基、胺基、環氧基等，同時烷氧基等可水解之基的化合物。具體而言，矽烷偶合劑有，N－(β－胺基乙基)－γ－胺基丙基三甲氧基矽烷、N－(β－胺基乙基)－γ－胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ－胺基丙基三乙氧基矽烷、γ－環氧丙氧基三甲氧基矽烷、γ－甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷等。矽烷偶合劑，相對於非晶性或低結晶性之α－烯烴共聚合或其組成物(I)100質量份，以配合0.1~5重量份為佳。
可添加於本發明之太陽電池封閉材料的吸收紫外線劑，有二苯甲酮系、苯并三唑系、三嗪系、水楊酸酯系等各種型式者。二苯甲酮系吸收紫外線劑有，例如2－羥基－4甲氧基二苯甲酮、2－羥基－4－甲氧基－2’－羧基二苯甲酮、2－羥基－4－辛氧基二苯甲酮、2－羥基－4－正(十二)氧基二苯甲酮、2－羥基－4－正(十八)氧基二苯甲酮、2－羥基－4－苄氧基二苯甲酮、2－羥基－4－甲氧基－5－磺基二苯甲酮、2－羥基－5－氯二苯甲酮、2,4－二羥基二苯甲酮、2,2’－二羥基－4－甲氧基二苯甲酮、2,2’－二羥基－4,4’－二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4,’－四羥基二苯甲酮等。
苯並三唑系吸收紫外線劑係，羥基苯基取代苯并三唑化合物，例如2－(2－羥基－5－甲基苯基)苯井三唑、2－(2－羥基－5－叔丁基苯基)苯并三唑、2－(2－羥基－3,5－二甲基苯基)苯并三唑、2－(2－甲基－4－羥基苯基)苯并三唑、2－(2－羥基－3－甲基－5－叔丁基苯基)苯并三唑、2－(2－羥基－3,5－二叔戊基苯基)苯并三唑、2－(2－羥基－3,5－二叔丁基苯基)苯并三唑等。又，三嗪系吸收紫外線劑有，2－[4,6－雙(2,4－二甲基苯基)－1,3,5－三嗪－2－基]－5－(辛氧基)酚、2－(4,6－二苯基－1,3,5－三嗪－2－基)－5－(己氧基)酚等。水楊酸酯有，苯基水楊酸酯、對－辛基苯基水楊酸酯等。吸收紫外線劑之配合量，相對於非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物或其組成物(I)100重量份，以0~2重量份為佳。
使用本發明之太陽電池封閉材料，藉由以上下之保護材料使太陽電池元件固定，可製作太陽電池組件。如此之太陽電池組件，有各種型式者。例如，以封閉材料自如上部透明保護材料/封閉材料/太陽電池元件/封閉材料/下部保護材料之太陽電池元件的兩側挾持之構成者、在形成於下部基板保護材料之內周面上的太陽電池元件上，形成封閉材料與上部透明保護材料之構成者，在形成於上部透明保護材料之內周面上的太陽電池元件上，例如在氟樹脂系透明保護材料上，以濺鍍等製成非晶性太陽電池元件者之上，形成封閉材料與下部保護材料之構成者等。
太陽電池元件，可使用單晶體矽、多晶體矽、非晶性矽等矽系，鎵－砷、銅－銦－硒、鎘－鍗等III－V族或II－VI族化合物半導體系等各種太陽電池元件。
構成太陽電池組件之上部保護材料有，玻璃、丙烯酸系樹脂、聚碳樹脂、聚酯、含氟樹脂等。下部保護材料有，金屬或各種熱塑性樹脂薄膜等單體或多層之薄片，例如錫、鋁、不銹鋼等金屬，玻璃等無機材料，聚酯，無機物蒸鍍聚酯，含氟樹脂，聚烯烴等一層或多層之保護材料。如此之上部及/或下部之保護材料上可施行為提高與封閉材料之黏著性的啟發劑處理。
本發明之太陽電池封閉材料，通常使用0.1~1mm程度之厚度的薄片狀者。薄片狀太陽電池封閉材料，可使用T－模頭擠壓機、壓延成型機等藉由眾所周知的薄片成型法製造。例如使在非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物或其組成物(I)中，因應需求添加之交聯劑、交聯助劑、矽烷偶合劑、吸收紫外線劑、抗氧化劑、光穩定劑等添加劑，預先進行乾摻合，自T－模頭擠壓機之料斗供應，藉由擠壓成型而得薄片狀。當然，在此等乾摻合之際，一部份或全部之添加劑，可以母體膠料之形態使用。
該本發明之非晶性或低結晶性的α－烯烴系共聚物或其組成物(I)，為較佳之第1具體例時，由樹脂組成物(C)所成之薄片狀太陽電池封閉材料，可使用T－模頭擠壓機、壓延成型機等藉由眾所周知的薄片成型法製造。例如使在非晶性α－烯烴聚合物(A)中，因應需求添加之結晶性α－烯烴聚合物(B)、矽烷偶合劑、吸收紫外線劑、抗氧化劑、光穩定劑等添加劑，預先進行乾摻合，自T－模頭擠壓機之料斗供應，藉由擠壓成型而得薄片狀。當然，亦可預先使非晶性α－烯烴聚合物(A)與結晶性α－烯烴聚合物(B)進行熔融混合，可藉由逐次聚合製造兩者之組成物(C)。又，進行乾摻合之際，一部份或全部之添加劑，可以母體膠料之形態使用。
該本發明之非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物或其組成物(I)，為較佳之第2具體例時，例如使在非晶性或低結晶性α－烯烴系共聚物(D)中，因應需求添加之交聯劑、交聯助劑、矽烷偶合劑、吸收紫外線劑、抗氧化劑、光穩定劑等添加劑，預先進行乾摻合，自T－模頭擠壓機之料斗供應，藉由擠壓成型而得薄片狀。當然，在此等乾摻合之際，一部份或全部之添加劑，可以母體膠料之形態使用。
又，在T－模頭擠壓或壓延機成型時，可使用預先以單軸擠壓機、雙軸擠壓機、班伯里混合機、揑合機等，使一部份或全部之添加劑在非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物或其組成物(I)中，熔融混合而得的樹脂組成物。
製作太陽電池組件時，預先製成本發明之封閉材料的薄片，藉由在封閉材料熔融之溫度予以壓黏的所謂與以往同樣之方法，可形成如所述之構成的組件。此情況，在封閉材料中不含有機過氧化物等交聯劑時，可在高溫下進行生產性良好之封閉材料的薄片成型，同時在形成組件時不必要經過兩階段之黏著步驟，可在高溫下短時間完成。又，採用藉由使本發明之封閉材料擠壓塗佈，與太陽電池元件或上部保護材料或者下部保護材料層合之方法時，不必專程進行薄片之成型，能以一階段製造太陽電池組件。因此，使用本發明之封閉材料時，能特別改善組件之生產性。
封閉材料中配合過氧化物之情況，交聯劑實質上不分解、且在本發明之封閉材料熔融的溫度，使該封閉材料暫時黏著於太陽電池元件或保護材料，接著升溫，進行充分的黏著、與非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物的交聯為佳。此情況，為獲得封閉材料層之熔點(DSC法)為85℃以上、150℃之儲存彈性率為103 Pa以上之耐熱性良好的太陽電池組件，以封閉材料層之膠化分率(使試料1g浸漬於二甲苯100ml中，於110℃加熱24小時後，以20篩目金屬網過濾，測定未熔融份之質量分率)可達50~98%、較佳為70~95%進行交聯更適合。因此，適當選擇可滿足此等條件之添加劑處方為佳，例如以適當選擇交聯劑等之種類及配合量為佳。
 [實施例]
以實施例更詳細說明本發明如下。還有，本發明並非限定於此等實施例者。
本發明之各物性係，以下述之方法測定。
(1)儲存彈性率(E’)以150℃ 15分鐘之條件製成2mm之壓縮薄片，測定在下述條件下150℃之儲存彈性率(E’)。
裝置：UBM公司製DVE－V4測定模式：拉伸試料尺寸：30mm×5mm頻率：10Hz升溫速度：3℃/分鐘振幅：2 μm
(2)霧值、全透光率使兩枚3mm之藍色玻璃挾持0.5mm薄片，以真空貼合機於150℃貼合5分鐘，測定以JIS K7105為基準之霧值及全透光率。
(3)60°傾斜試驗使3mm之藍色玻璃與鋁板挾持0.5mm薄片，以真空貼合機於150℃貼合5分鐘，於100℃下傾斜60°，觀測至500小時為止，薄片有無熔融自玻璃變形移位。
(4)膠化分率以150℃ 30分鐘之條件製成1mm之壓縮薄片，切取約1g精確秤量。浸漬於二甲苯100cc中，進行110℃ 24小時之處理，使過濾後之殘渣乾燥，精確秤量。算出除以處理前之重量的膠化分率。
[實施例1]使用由非晶性丙烯聚合物85重量份及結晶性聚丙烯15重量份所成之樹脂組成物(住友化學工業股份有限公司製，商品名：塔夫榭練T3512，以差示掃描熱量計為基準之熔化尖峰：158℃，JIS A硬度：56)，以異型擠壓機(螺旋徑40mm、L/D＝26、螺旋全刮板CR＝2.6)，在加工溫度160℃下製成厚度0.5mm之薄片。就所得薄片測定各種物性。結果如表1所示。
[實施例2]使用非晶性或低結晶性丙烯．丁烯共聚物(PBR)[三井化學股份有限公司製，非晶性或低結晶性α－烯烴系共聚物，商品名：塔夫馬－XR110T，熔融流動率(ASTM D1238)：3.2g/10分鐘(190℃)、6.0g/10分鐘(230℃)，熔點：110℃，肖氏D硬度：56]，以異型擠壓機(螺旋徑40mm、L/D＝26、螺旋全刮板CR＝2.6)，在加工溫度160℃下製成厚度0.5mm之薄片。就所得薄片測定各種物性。結果如表2所示。
[實施例3]除使用丙烯．丁烯－1－共聚物與脂環族系黏著劑(荒川化學公司製，商品名：阿魯控AM－1，軟化點：125℃)之重量比90：10的混合物，替代實施例1之丙烯．丁烯－1共聚物以外，同樣的製成厚度0.5mm之薄片。就所得薄片測定各種物性。結果如表2所示。
[實施例4]在非晶性或低結晶性乙烯．丁烯共聚物(EBR)[三井化學股份有限公司製，非晶性或低結晶性α－烯烴系共聚物，商品名：達夫馬A－4085，熔融流動率(ASTM D1238)：3.6g/10分鐘(190℃)、6.7g/10分鐘(230℃)，熔點：72℃，JIS A硬度：84]100重量份中，添加交聯劑之2,5－二甲基－2,5－二(叔丁基過氧)己烷1.5重量份及交聯助劑之三烯丙基三聚異氰酸酯2重量份混合之混合物，以異型擠壓機(螺旋徑40mm、L/D=26、螺旋全刮板，CR=2.6)將混合物於100℃下製成厚度0.5mm之薄片。就所得薄片測定各物性。結果如表2所示。
[實施例5]
除實施例4中之交聯劑變更為1.2重量份，不使用交聯助劑以外，同樣的製成厚度0.5mm之薄片。就所得薄片測定各物性。結果如表2所示。
[實施例6]
除使用非晶性或低結晶性乙烯．丙烯共聚物(EPR)[三井化學股份有限公司製，非晶性或低結晶性之α-烯烴系共聚物，商品名：達夫馬P-0275，熔融流動率(ASTM D1238)：2.5g/10分鐘(190℃)，熔點：30℃，JIS A硬度：56]，替代實施例5之乙烯．丙烯共聚物以外，同樣的製成厚度0.5mm之薄片。就所得薄片，測定各種物性。結果如表2所示。
[產業上利用性]
依本發明所提供之太陽電池用封閉材料，係具有優異之透明性、耐熱性、柔軟性等的太陽電池用封閉材料。
依本發明所提供之太陽電池用封閉材料，不必使用有機過氧化物之故，可顯著提高在太陽電池組件製造步驟中之生產性、能大幅度降低太陽電池組件之製造成本。
由本發明提供之太陽電池封閉材料，除在150℃之儲存彈性率高、霧值低以外，具有適度的硬度之故，在使用由其所得之太陽電池組件時，即使溫度上升，亦能避免封閉材料流動或變形所造成之故障，不損及太陽電池之外觀。
又，選用以乙烯為主成份之共聚物作為非晶性或低結晶性之α－烯烴系共聚物，在配合交聯劑時，雖並非上述製造上之優點，但可形成柔軟性優越的封閉材料層之故，能充分對應於太陽電池元件之薄型化。
依本發明，可提供具有使用本發明之太陽電池用封閉材料的卓越性能之太陽電池組件。

Claims (15)

  1. 一種太陽電池封閉材料，其特徵為由X射線測定結晶化度為40%以下、含有乙烯聚合單位50~90莫耳%之非晶性或低結晶性之α-烯烴系共聚物(D)所成。
  2. 一種太陽電池封閉材料，其特徵為由含有滿足下述要件(a)~(c)之非晶性α-烯烴聚合物(A)50~100重量份與、結晶性α-烯烴聚合物(B)50~0重量份(兩者合計為100重量份)之JIS A硬度在40~100之樹脂組成物(C)所成，(a)以碳數3~20之α-烯烴為基準，聚合單位在20莫耳%以上，(b)以差示掃描熱量計為基準，實質上觀測不到熔化尖峰，(c)Mw/Mn為5以下。
  3. 如申請專利範圍第2項之太陽電池封閉材料，其中該非晶性α-烯烴聚合物(A)為，丙烯聚合單位在30莫耳%以上者。
  4. 如申請專利範圍第2項之太陽電池封閉材料，其中該非晶性α-烯烴聚合物(A)為，使用芳環烯金屬衍生物系催化劑所製造者。
  5. 如申請專利範圍第2項之太陽電池封閉材料，其中該結晶性α-烯烴聚合物(B)為，丙烯單獨聚合物或丙烯與其他之α-烯烴之共聚物。
  6. 如申請專利範圍第1項之太陽電池封閉材料，其中該非晶性或低結晶性之α-烯烴系共聚物(D)之肖氏D硬度 為60以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之太陽電池封閉材料，其中該非晶性或低結晶性之α-烯烴系共聚物(D)中，配合至少一種選自交聯劑、交聯助劑、矽烷偶合劑、抗氧化劑、吸收紫外線劑及光穩定劑之添加劑所成。
  8. 如申請專利範圍第1項之太陽電池封閉材料，其中該非晶性或低結晶性之α-烯烴系共聚物(D)，在150℃之儲存彈性率為103 Pa以上。
  9. 如申請專利範圍第1項之太陽電池封閉材料，其中該非晶性或低結晶性之α-烯烴系共聚物(D)，在0.5mm厚度之霧度(HAZE)為10%以下。
  10. 如申請專利範圍第1項之太陽電池封閉材料，其為薄片狀。
  11. 如申請專利範圍第2項之太陽電池封閉材料，其中該樹脂組成物(C)，在150℃之儲存彈性率為103 Pa以上。
  12. 如申請專利範圍第2項之太陽電池封閉材料，其中該樹脂組成物(C)，在0.5mm厚度之霧度(HAZE)為10%以下。
  13. 如申請專利範圍第2項之太陽電池封閉材料，其為薄片狀。
  14. 一種太陽電池組件，其特徵為使用如申請專利範圍第1~13項中任一項之太陽電池封閉材料所得。
  15. 如申請專利範圍第14項之太陽電池組件，其中太 陽電池封閉材料層為經交聯所成。
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