WO2008023722A1 - Composition pour un film de scellement étanche de cellule solaire, film de scellement de cellule solaire et cellule solaire utilisant le film de scellement étanche - Google Patents
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- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Definitions
- the present invention relates to a solar cell sealing film composition that is suitably used for forming a sealing film mainly composed of an ethylene polar monomer copolymer in a solar cell.
- a solar cell generally has a front side sealing film 13A and a rear side sealing film 13B between a front side transparent protective member 11 and a back side protective member (back cover) 12.
- a plurality of solar battery cells 14 such as silicon power generation elements are sealed through the structure.
- a transparent substrate such as a glass substrate is used for a surface-side transparent protective member used in a conventional solar battery in order to make sunlight enter the battery with high efficiency and concentrate the solar battery cell. It is used.
- the back side protective member was formed with a plastic film such as polyethylene terephthalate (PET) or a vapor deposition film made of silver on the surface of these plastic films. Things are being used.
- the sealing film used on the front side and the back side includes a film made of an ethylene polar monomer copolymer such as an ethylene acetate butyl copolymer (EVA) or an ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA). It is used.
- EVA ethylene acetate butyl copolymer
- ESA ethylene ethyl acrylate copolymer
- an ethylene acetate butyl copolymer is preferably used as the sealing film because it is inexpensive and has high transparency.
- a solar cell is formed by forming a sealing film by heating and rolling an EVA composition containing EVA and a crosslinking agent, and then forming a surface-side transparent protective member and a surface-side sealing.
- the film, the solar cell, the back side sealing film, and the back side protective member are laminated in this order, and the EVA is crosslinked and cured by heating and pressurizing at a temperature of about 135 to; More manufactured.
- a crosslinking density such as an organic peroxide is used in addition to the ethylene polar monomer copolymer.
- the activation method of the crosslinking agent include a thermal decomposition method, a reddose decomposition method, and an ionic decomposition method, and the thermal decomposition method is generally used.
- Patent Document 1 Japanese Patent No. 3473605 Specification
- Solar cells are expected to be used in industrial power generation systems because they are power S that is becoming popular as residential power generation systems and are clean energy sources. Therefore, in order to promote the further spread of solar cells, it is essential to develop high-output voltage type solar cells with further improved power generation efficiency.
- an object of the present invention is to provide a solar cell sealing film having high transparency.
- the present inventor has formed a solar cell sealing film using a specific compound having excellent compatibility with an ethylene polar monomer copolymer. Seen that a solar cell sealing film with further improved transparency can be obtained /
- the present invention solves the above problems by a composition for a solar cell encapsulating film comprising an ethylene polar monomer copolymer, a crosslinking agent, and a compound having an alkylene group.
- a composition for a solar cell sealing film of the present invention is listed below.
- R 2 is a substituted or unsubstituted alkylene group
- R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
- n is an integer of !!-30
- m is;
- R 1 is an alkoxyl group, an aryloxy group, a phosphoric acid group, a phosphoric acid ester group, a methacryloyl ethoxyphosphoric acid group, an talyloylethoxyphosphoric acid group, an taliloyloxy group
- R 1 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group
- R 1 represents a trivalent aliphatic hydrocarbon group. It represents a compound represented by
- the R 2 force an ethylene group, or a group represented by —CH 2 CH 2 (CH 2) —.
- n is an integer of 1 to 16;
- the m is 1, and the R 1 is an allyloyloxy group or a methacryloyloxy group.
- the content of the compound having an alkyleneoxy group is 0.0;! To 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene polar monomer copolymer.
- the ethylene polar monomer copolymer is an ethylene acetate butyl copolymer.
- composition for solar cell sealing film of the present invention it is possible to form a solar cell sealing film having excellent total light transmittance and high transparency.
- the solar cell using the solar cell sealing film has high power generation efficiency and can exhibit a high power generation amount from the beginning of power generation.
- FIG. 1 shows a cross-sectional view of a general solar cell.
- the composition for a solar cell sealing film of the present invention contains, as basic components, an ethylene polar monomer copolymer, a crosslinking agent, and a compound having an alkyleneoxy group.
- a solar cell sealing film having high transparency can be obtained by using a compound having an alkyleneoxy group.
- the transparency without impairing the properties required for the sealing film such as electrical insulation, sealing property, flexibility, and moisture and heat resistance by the ethylene polar monomer copolymer is improved. It is possible to form a solar cell sealing film.
- composition for a solar cell sealing film of the present invention will be described in more detail.
- composition of the present invention comprises a compound having at least one alkyleneoxy group.
- a compound having at least one alkyleneoxy group is not particularly limited as long as it is a conventionally known compound such as polyethylene oxide and polypropylene oxide in addition to those described below.
- the compound has a carbon-carbon double bond in addition to an alkyleneoxy group in order to obtain a solar cell sealing film excellent in transparency without impairing other physical properties.
- the type of carbon-carbon double bond a (meth) acryloyl group and a (meth) acryloyloxy group are preferred, and a (meth) acryloyl group double bond is most preferred.
- R 2 represents a substituted or unsubstituted alkylene group
- R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
- n represents an integer of !!-30
- m represents;
- R 1 is an alkoxyl group, an aryloxy group, a phosphoric acid group, a phosphoric acid ester group, a methacryloyl ethoxyphosphoric acid group, an talyloylethoxyphosphoric acid group, an taliloyloxy group
- R 1 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group
- R 1 represents a trivalent aliphatic hydrocarbon group. And the like.
- R 2 in the formula (1) a substituted or unsubstituted alkylene group is used.
- R 2 is preferably a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably 1 to 30 carbon atoms, especially 1 to 15 carbon atoms; Specifically, methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, propylene group, butylene group, hexamethylene group, otatamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, tridecamethylene group, tetradecamethylene group.
- Preferred examples include a group, a pentadecamethylene group, a hexadecamethylene group, a heptadecamethylene group, and an octadecamethylene group.
- the substituent is preferably an alkyl group having! To 10 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, tert butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group and the like are preferable.
- n represents the average number of moles of ethylene oxide added, and is an integer of 1-30 (7).
- n is preferably an integer from;! to 16, more preferably from 4 to 12;
- m is an integer of 1 to 3.
- R 1 represents an alkoxyl group, an aryloxy group, an allyloyloxy group, or a methacryloyloxy group.
- the alkoxyl group in R 1 is preferably an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms. Specifically, an ethoxy group, a methoxy group, a propoxy group, a butoxy group, an isooctoxy group and the like are preferable, and an ethoxy group and a phenoxy group are particularly preferable.
- the aryloxy group in R 1 is preferably an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms. Specifically, a phenoxy group, a benzyloxy group, a naphthoxy group, and the like are preferable, and a phenoxy group is particularly preferable.
- R 1 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group.
- the divalent aliphatic hydrocarbon group include straight-chain or branched alkylene groups having 1 to 14 carbon atoms, particularly !! to 8 carbon atoms.
- Specific examples include a methylene group, an ethylene group, an ethylidene group, a trimethylene group, a propylene group (1,2-propanediyl group), an isopropylidene group, a tetramethylene group, an ethylethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, and a heptamethylene group.
- Group, an otatamethylene group and the like are preferable.
- the divalent aliphatic hydrocarbon group may be substituted by! ⁇ 4 substituents.
- Preferred examples of the substituent include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
- R 1 represents a trivalent aliphatic hydrocarbon group.
- the trivalent aliphatic hydrocarbon group is preferably the following formula (2)
- R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having carbon atoms;! To 4 or a hydroxyalkyl group having carbon atoms;! To 4].
- trivalent aliphatic hydrocarbon group is preferably the following formula (3):
- m is 1 and R 1 is an attayloxy group or a methacryloyloxy group.
- the (meth) atalylate means attalylate or metatalate.
- the content of the compound having an alkyleneoxy group described above is 0.0;! To 5 parts by mass, preferably 100 parts by mass of the ethylene acetate butyl copolymer. Should be 0.05-0.5 mass parts.
- a bleed phenomenon in which a compound having an alkyleneoxy group exudes to the surface of the formed sealing film over time and impairs the appearance of the sealing film and a blocking phenomenon
- the content is 0.01 parts by mass or more, the above-described effects of the compound can be sufficiently exhibited.
- composition of the present invention contains an ethylene polar monomer copolymer in addition to the above-described compound having an alkyleneoxy group.
- polar monomer of the ethylene polar monomer copolymer include unsaturated carboxylic acid, its salt, its ester, its amide, butyl ester, carbon monoxide and the like.
- unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, itaconic acid, monomethyl maleate, monoethyl maleate, maleic anhydride, itaconic anhydride, lithiums of these unsaturated carboxylic acids, Salts of monovalent metals such as sodium and potassium, and salts of polyvalent metals such as magnesium, calcium and zinc, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, isobutyl acrylate, nbutyl acrylate, isooctyl acrylate, Unsaturated carboxylic acid ester such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, dimethyl maleate, etc., one or two or more of butyl esters such as butyl acetate, butyl propionate, carbon monoxide, sulfur dioxide, etc. Can be illustrated.
- butyl esters such as butyl acetate,
- the ethylene polar monomer copolymer includes an ethylene unsaturated carboxylic acid copolymer such as an ethylene acrylic acid copolymer and an ethylene-methacrylic acid copolymer, and the ethylene unsaturated carboxylic acid copolymer.
- Ionomer in which some or all of the carboxyl groups of the polymer are neutralized with the above metal ethylene methyl acrylate copolymer, ethylene acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene acrylic acid
- ethylene methyl acrylate copolymer ethylene acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene acrylic acid
- isobutyl copolymer ethylene unsaturated carboxylic ester copolymer such as ethylene acrylate / butyl copolymer, ethylene butyl acrylate / methacrylic acid copolymer, ethylene acrylate / butyl methacrylic acid copolymer
- Ethylene Unsaturated carboxylic acid ester Unsaturated carboxylic acid copolymer Some or all of the carboxyl groups of the originator leaves in ⁇ column Shimesuru that force ethylene Bulle ester copolymer such as a typical example
- the ethylene polar monomer copolymer it is preferable to use a copolymer having a melt flow rate specified by JIS K7210 of 35 g / 10 min or less, particularly 3 to 6 g / 10 min. According to the sealing film for solar cells using the ethylene-polar monomer copolymer having such a melt flow rate, the sealing film is melted or positioned at the time of heating and pressurizing in the sealing process at the time of solar cell production. It is possible to suppress the occurrence of deviation and the protrusion from the end of the substrate.
- melt flow rate (MFR) value is measured in accordance with JIS K7210 under the conditions of 190 ° C and a load of 21.18N.
- the ethylene polar monomer copolymer is most preferably an ethylene acetate butyl copolymer (EVA).
- EVA ethylene acetate butyl copolymer
- the ethylene acetate butyl copolymer content of butyl acetate is 20 to 35 parts by weight, more preferably 22 to 30 parts by weight, particularly 24 to 28 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene acetate butyl copolymer. It is preferable to do this. If the content of butyl acetate is less than 20 parts by mass, the sealing film obtained when crosslinked and cured at a high temperature may not have sufficient transparency. , Alcohol, amines, etc. are likely to occur.
- composition of the present invention preferably contains a crosslinking agent in addition to the compound having an alkyleneoxy group and the ethylene polar monomer copolymer.
- a crosslinking agent in addition to the compound having an alkyleneoxy group and the ethylene polar monomer copolymer.
- crosslinking agent used in the composition it is preferable to use an organic peroxide or a photopolymerization initiator. Among them, it is preferable to use an organic peroxide because a sealing film with improved temperature dependency of adhesive strength, transparency, moisture resistance, and penetration resistance can be obtained.
- Any organic peroxide may be used as long as it decomposes at a temperature of 100 ° C or higher to generate radicals.
- the organic peroxide is generally selected in consideration of the film forming temperature, the composition adjustment conditions, the curing temperature, the heat resistance of the adherend, and the storage stability. In particular, those having a decomposition temperature of 70 ° C. or more with a half-life of 10 hours are preferred.
- Examples of the organic peroxide include a benzoyl peroxide curing agent, tert-hexyloxybivalate, tert-butylperoxyviva from the viewpoint of resin processing temperature and storage stability. 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, di-n-otatanyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, 1,1,3,3 tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate , Succinic acid peroxide, 2,5 dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanylperoxy) hexane, 1-cyclohexenole 1-methinoreethinolepa univalent x2-ethinoletoxanoate, to tert Xinoleper-aged xylene 2 Ethinolehexanoate, 4-methinolebenzoinoleperoxide, tert Butinole
- the benzoyl peroxide-based curing agent can be used as long as it decomposes at a temperature of 70 ° C or higher to generate radicals.
- Half-life Decomposition temperature of 10 hours is 50 It can be selected as appropriate in consideration of preparation conditions, film formation temperature, curing (bonding) temperature, heat resistance of the adherend, and storage stability that are preferably at or above ° C.
- benzoyl peroxide-based curing agents examples include benzoyl peroxide, 2,5 dimethylhexyl 2,5 bisperoxybenzoate, p-chlorobenzoyl peroxide, m-toluoyl peroxide, 2, 4 Examples include dichroic benzoyl peroxide and t-butyl peroxybenzoate.
- Benzyl peroxide type curing agents may be used alone or in combination of two or more.
- the cross-linking agent is particularly preferably 2,5 dimethyl-2,5-di (tertbutyl butyloxy) hexane.
- the content of the organic peroxide is preferably from 0.;! To 2 parts by mass, more preferably from 0.2 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene polar monomer copolymer; 1. 5 parts by mass is preferred. If the content of the organic peroxide is small, the transparency of the resulting sealing film may be lowered, and if it is increased, the compatibility with the copolymer may be deteriorated.
- the photopolymerization initiator any known photopolymerization initiator that can be used is preferably one having good storage stability after blending.
- photopolymerization initiators examples include 2-hydroxy-1-2-methyl-1-phenylpropane-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-1- (4 (methylthio) phenyl) -one.
- Acetofenones such as morpholinopropane 1, benzoins such as benzyldimethyl ketal, benzophenones such as benzophenone, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, isopropylthioxanthone, 2-4 jetylthioxanthone, etc.
- Thioxanthone and other special ones such as methyl phenyl oxylate can be used.
- photopolymerization initiators are optionally selected from one or more known and commonly used photopolymerization accelerators such as a benzoic acid type such as 4-dimethylaminobenzoic acid or a tertiary amine type. It can be used by mixing at a ratio. Further, it can be used alone or in combination of two or more with only a photopolymerization initiator.
- a benzoic acid type such as 4-dimethylaminobenzoic acid or a tertiary amine type. It can be used by mixing at a ratio. Further, it can be used alone or in combination of two or more with only a photopolymerization initiator.
- the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.5 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene polar monomer copolymer.
- composition for a solar cell encapsulating film of the present invention may contain a crosslinking aid, if necessary.
- the cross-linking aid can improve the gel fraction of the ethylene polar monomer copolymer and improve the durability.
- crosslinking aid compound having a radical polymerizable group as a functional group
- examples of the crosslinking aid include trifunctional crosslinking aids such as triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate, as well as (meth) acrylic ester (eg, NK And monofunctional or bifunctional crosslinking aids, etc.).
- trifunctional crosslinking aids such as triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate, as well as (meth) acrylic ester (eg, NK And monofunctional or bifunctional crosslinking aids, etc.).
- triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate are preferred, especially triaryl isocyanurate!
- the crosslinking aid is preferably used in an amount of 0.;! To 3.0 parts by weight, more preferably 0.;! To 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene polar monomer copolymer. Is done. [0071] (Adhesion improver)
- the composition for solar cell sealing film of this invention has the outstanding adhesive force when the sealing performance inside a solar cell is considered. Therefore, it is preferable that the composition further contains an adhesion improver.
- a silane coupling agent can be used as the adhesion improver. This makes it possible to form a solar cell sealing film having excellent adhesive strength.
- the silane coupling agent include ⁇ -clopropylpropylmethoxysilane, butylethoxysilane, vinylenotris (/ 3-methoxyethoxy) silane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, xypropinoretriethoxysilane , ⁇ - (3 , 4-epoxycyclohexenole) ethinoretrimethinopropyltriethoxysilane, ⁇ - / 3- (aminoethyl) ⁇ - aminopropyltrimethoxysilane.
- These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. However, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane is particularly preferable.
- the content of the silane coupling agent is 0.1 to 0.7 parts by mass, particularly 0.3 to 0.65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene polar monomer copolymer. preferable.
- composition for encapsulating solar cells of the present invention is necessary for improving or adjusting various physical properties of the film (optical properties such as mechanical strength and transparency, heat resistance, light resistance, crosslinking speed, etc.).
- various additives such as a plasticizer, a talixoxy group-containing compound, a methacryloxy group-containing compound, and / or an epoxy group-containing compound may further be included.
- the plasticizer is not particularly limited! /, But esters of polybasic acids and esters of polyhydric alcohols are generally used. Examples thereof include dioctyl phthalate, dihexyl adipate, triethylene glycol oxy 2-ethylbutyrate, butyl sebacate, tetraethylene glyconoresidepteptanoate, and triethyleneglyconoresipelloperonate. Plasticizers may be used singly or in combination of two or more. The plasticizer content is 100% ethylene polar monomer copolymer A range of 5 parts by mass or less with respect to parts is preferred.
- the talixoxy group-containing compound and the methacryloxy group-containing compound are generally acrylic acid or methacrylic acid derivatives, and examples thereof include acrylic acid or methacrylolic acid esters and amides.
- ester residues include linear alkyl groups such as methyl, ethyl, dodecyl, stearyl, lauryl, cyclohexyl groups, tetrahydrofurfuryl groups, aminoethyl groups, 2-hydroxyethyl groups, Examples thereof include 3 hydroxypropyl groups and 3 cyclopropyl groups.
- Examples of amides include diacetone acrylamide.
- polyesteric alcohols such as ethylene glycol, triethylene glycolol, polypropylene glycolol, polyethylene glycolol, trimethylololepropan, pentaerythritol, and acrylic acid or methacrylic acid.
- Examples of the epoxy-containing compound include triglycidyl tris (2 hydroxyethyl) isocyanurate, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidino reetenole, arnino glycidino reetenole, 2-Ethinorehexinoreglycidinole ether, phenyl daricidyl ether, phenol (ethyleneoxy) glycidyl ether nole, p-t butyl phenyl daricidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, glycidyl The ability to mention metatalylate and butyl daricidyl ether.
- Each of the talixoxy group-containing compound, the methacryloxy group-containing compound, or the epoxy group-containing compound is generally 0.5 to 5.0 with respect to 100 parts by mass of the ethylene polar monomer copolymer, respectively. It is preferably contained in an amount of 1.0 part by weight, particularly 1.0 to 4.0 parts by weight.
- composition for a solar cell sealing film may contain an ultraviolet absorber, a light stabilizer and an anti-aging agent.
- the composition for solar cell sealing film of the present invention contains an ultraviolet absorber
- the ethylene polar monomer copolymer deteriorates due to the influence of irradiated light or the like, and the solar cell sealing film is yellowed. Can be suppressed.
- the ultraviolet absorber is not particularly limited, but 2 hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n dodecoxy.
- Preferred examples include benzophenone-based ultraviolet absorbers such as xylbenzophenone, 2,4 dihydroxybenzophenone, 2,2 ′ dihydroxy-4-methoxybenzophenone, and 2-hydroxy-4 n oxyoxybenzophenone.
- the blending amount of the benzophenone-based ultraviolet absorber is preferably 0.01-5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene polar monomer copolymer.
- the composition for solar cell sealing film of the present invention contains a light stabilizer, the ethylene polar monomer copolymer deteriorates due to the effect of irradiated light and the like, and the solar cell sealing film Can be prevented from yellowing.
- LA-52 LA-57 LA-62 LA-63LA-63p LA-67 LA-68 (all manufactured by ADEKA Co., Ltd.)
- Tinuvin744, Tinuvin 770 Tinuvin 765 Tinuvinl44 Tinuvin 622LD CHIMASS ORB 944LD all manufactured by Chino 'Specialty' Chemicals
- UV-3034 manufactured by BF Goodrich
- the above light stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
- the amount of the light stabilizer is 0.0; 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene polar monomer copolymer. It is preferable that
- anti-aging agent examples include hindered phenolic antioxidants such as N, N'xan 1,6 dilbis [3- (3,5-ditertbutyl-4-hydroxyphenyl) propionamide], Examples include phosphorous heat stabilizers, rataton heat stabilizers, vitamin E heat stabilizers, and thio heat stabilizers.
- the solar cell sealing film may be formed using the composition of the present invention described above in accordance with a known method. For example, it can be produced by a method of obtaining a sheet by molding by ordinary extrusion molding or calendar molding (calendering) or the like. It is also possible to obtain a sheet by dissolving the composition in a solvent and coating the solution on a suitable support with a suitable coater, followed by drying to form a coating film.
- the heating temperature at the time of film formation is preferably a temperature at which the crosslinking agent does not react or hardly reacts. For example, 50 90 ° C, particularly 40 80 ° C is preferable.
- the sealing film for solar cell may be crosslinked and cured for sealing according to a conventional method such as heating and pressing.
- the thickness of the solar cell sealing film is not particularly limited, but may be in the range of 50 m 2 mm. That's fine.
- the solar cell sealing film formed using the composition for solar cell sealing film of the present invention has high total light transmittance and excellent transparency.
- total light refers to light in the wavelength region of sunlight, usually light having a wavelength in the range of 300 nm to 1200 nm.
- the solar cell using the solar cell sealing film has a high transmittance of light incident from the outside, can be efficiently condensed on the solar cell, and can exhibit a high output voltage. .
- the structure of the solar cell using the solar cell sealing film according to the present invention is not particularly limited, and the solar cell sealing film is interposed between the front surface side transparent protective member and the back surface side protective member.
- a structure in which cells for solar cells are sealed can be used.
- the light receiving surface side with respect to the solar cell is referred to as “front surface side”
- the surface opposite to the light receiving surface of the solar cell is referred to as “back surface side”.
- the front surface side transparent protective member 11 the front surface side sealing film 13A, the solar cell 14 and the back surface side seal
- the sealing film 13B and the back surface side protective member 12 may be laminated, and the sealing film may be bridge-cured according to a conventional method such as heating and pressing.
- the laminate is heated at a temperature of 135 to 180 with a vacuum laminator.
- C further 140-; C, especially from 155; C, Degassing Niji Temple 0.;! ⁇ 5 minutes, press pressure 0.1 ⁇ ; 1. 5kg / cm 2 , press time 5-15 minutes may be hot-pressed.
- the ethylene-polar monomer copolymer contained in the front surface side sealing film 13A and the back surface side sealing film 13B is cross-linked, whereby the front surface side sealing film 13A and the back surface side sealing film 13B are interposed.
- the front surface side transparent protective member 11, the back surface side transparent member 12, and the solar cell 14 can be integrated to seal the solar cell 14.
- the surface-side transparent protective member used in the solar cell of the present invention is usually preferably a glass substrate such as silicate glass.
- the thickness of the glass substrate is generally from 0.3;! To 10 mm, and preferably from 0.3 to 5 mm.
- the glass substrate may generally be chemically or thermally strengthened.
- the back-side protective member is a plastic film such as PET with a force S, heat resistance, moisture resistance.
- a film obtained by forming a vapor-deposited film made of silver on the surface of a fluorinated polyethylene film or a plastic film, particularly a film obtained by laminating a fluorinated polyethylene film / A1 / fluorinated polyethylene film in this order is preferable.
- the solar cell of the present invention is characterized by the sealing film used on the front surface side and the back surface side. Therefore, members other than the sealing film, such as the front surface side transparent protective member, the back surface side protective member, and the solar battery cell, have the same configuration as a conventionally known solar cell. Les, not particularly limited.
- Ethylene acetate butyl copolymer (butyl acetate content 26% by weight) 100 parts by mass
- An EVA film (thickness 900 ⁇ m) was formed by calendering at 80 ° C. using the EVA composition having the above composition.
- additive 2 nonaethylene glycol diatalylate, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Light Atarylate 9EG-A
- additive 3 tetraethylene glycol diatalate, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
- An EVA composition was prepared and an EVA film was formed in the same manner as in Example 1 except that the composition shown in Table 1 was used.
- the total light transmittance of the EVA film produced in each example and comparative example was measured according to the following procedure.
- the EVA film was punched into a size of 50 mm ⁇ 50 mm, and this was laminated in the order of glass substrate / EVA film / glass substrate using two glass substrates (thickness 3 mm, size 50 mm ⁇ 50 mm).
- the laminate thus obtained was heat-pressed in a vacuum laminator under conditions of a temperature of about 90 ° C, a degassing time of 3 minutes, and a pressing time of 10 minutes, and further in an oven at 155 ° C.
- the EVA was cross-linked so that the gel fraction of the EVA film was about 95% by mass by heating for a minute.
- a solar cell sealing film having a high total light transmittance and excellent transparency can be formed.
- EVA membrane produced in each example The other physical properties, electrical insulation properties, sealing properties, flexibility, and heat-and-moisture resistance required for solar cell sealing films were prepared in accordance with the examples. It was no different from conventional ones such as EVA membrane.
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Description
明 細 書
太陽電池封止膜用組成物、太陽電池封止膜及びこれを用いた太陽電池 技術分野
[0001] 本発明は、太陽電池におけるエチレン 極性モノマー共重合体を主成分とする封 止膜の形成に好適に利用される太陽電池封止膜用組成物に関する。
背景技術
[0002] 近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギー に直接、変換する太陽電池が広く使用され、さらなる開発が進められている。
[0003] 太陽電池は、一般に、図 1に示すように、表面側透明保護部材 11と裏面側保護部 材 (バックカバー） 12との間に表面側封止膜 13Aおよび裏面側封止膜 13Bを介して 、シリコン発電素子などの太陽電池用セル 14を複数、封止した構成とされている。
[0004] 従来の太陽電池に用いられる表面側透明保護部材には、電池内に太陽光をなる ベく効率よく入射させて太陽電池用セルに集光するために、ガラス基板などの透明 基板が用いられている。一方、裏面側保護部材には、電池内部への水分侵入などを 防止するために、ポリエチレンテレフタレート（PET)などのプラスチックフィルムや、こ れらのプラスチックフィルム表面に銀からなる蒸着膜が形成されたものが用いられて いる。
[0005] 表面側および裏面側に用いられる封止膜としては、エチレン酢酸ビュル共重合体（ EVA)、エチレンェチルアタリレート共重合体（EEA)などのエチレン 極性モノマー 共重合体からなるフィルムが用いられている。従来の太陽電池では、安価であり、高 い透明性を有することから、封止膜としてはエチレン酢酸ビュル共重合体が好ましく 用いられている。
[0006] 太陽電池は、一般的には、 EVAおよび架橋剤を含む EVA組成物を加熱圧延して 成膜することにより封止膜およびを形成した後、表面側透明保護部材、表面側封止 膜、太陽電池用セル、裏面側封止膜及び裏面側保護部材をこの順で積層し、 135 〜； 180°C程度の温度で加熱加圧して EVAを架橋硬化させて接着一体化することに より製造される。
[0007] また、従来の太陽電池用封止膜では、膜強度や耐久性を向上させるために、ェチ レン 極性モノマー共重合体の他に有機過酸化物などの架橋剤を用いて架橋密度 を向上させている（特許文献 1)。架橋剤の活性化方法には、熱分解法、レドッタス分 解法及びイオン分解法などがあるが、熱分解法を用いるのが一般的である。
[0008] 特許文献 1：特許第 3473605号明細書
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 太陽電池は、住宅用発電システムとして普及しつつある力 S、クリーンなエネルギー 源であることから産業用発電システムへの普及が期待されている。したがって、太陽 電池のさらなる普及を促進させるためには、発電効率をさらに向上させた高出力電 圧タイプの太陽電池の開発が必要不可欠である。
[0010] 太陽電池の発電効率を向上させるためには、電池内に光をなるベく効率よく入射さ せて太陽電池用セルに集光することが必要である。そのためには、太陽電池におけ る封止膜として高い透明性を有するものを用いるのが有効な手段である。従来では、 高い透明性を有する EVAフィルム、 EEAフィルムなどのエチレン 極性モノマー共 重合体からなるフィルムが太陽電池における封止膜として用いられている力 S、太陽電 池の高出力化の観点から太陽電池用封止膜にはさらなる透明性の向上が所望され ている。
[0011] したがって、本発明は、高い透明性を有する太陽電池用封止膜を提供することを目 的とする。
発明の効果
[0012] 本発明者は、上記課題に鑑み種々の検討を行った結果、エチレン 極性モノマー 共重合体に対して相溶性に優れる特定の化合物を用いて太陽電池用封止膜を形成 することによって、透明性がさらに向上された太陽電池用封止膜が得られることを見 し/
[0013] すなわち、本発明は、エチレン 極性モノマー共重合体、架橋剤、ならびにアルキ レンォキシ基を有する化合物を含む太陽電池封止膜用組成物により上記課題を解 決する。
[0014] 本発明の太陽電池封止膜用組成物の好ましい態様を以下に列記する。
[0015] (1)前記アルキレンォキシ基を有する化合物が、下記式（1)：
[0016] [化 1]
(1)
[0017] [但し、 R2は、置換または非置換のアルキレン基であり、 R3は、水素原子またはメチル 基を表し、 nは、；!〜 30の整数であり、 mは、；!〜 3の整数であり、 mが 1である場合、 R 1は、アルコキシル基、ァリールォキシ基、リン酸基、リン酸エステル基、メタクリロイル エトキシリン酸基、アタリロイルエトキシリン酸基、アタリロイルォキシ基、またはメタタリ ロイルォキシ基を表し、 mが 2である場合、 R1は、 2価の脂肪族炭化水素基を表し、 m 力 ¾である場合、 R1は、 3価の脂肪族炭化水素基を表す]で示される化合物である。
[0018] (2)前記式（1)において、前記 R2力、エチレン基、又は、—CH CH (CH )—で示 される基である。
[0019] (3)前記式（1)において、前記 nが 1〜； 16の整数である。
[0020] (4)前記式（1)において、前記 mが 1であり、前記 R1がアタリロイルォキシ基又はメタ クリロイルォキシ基である。
[0021] (5)前記アルキレンォキシ基を有する化合物の含有量が、前記エチレン 極性モノ マー共重合体 100質量部に対して 0. 0；!〜 5質量部である。
[0022] (6)前記エチレン 極性モノマー共重合体が、エチレン 酢酸ビュル共重合体で ある。
[0023] 本発明の太陽電池封止膜用組成物によれば、全光線透過率に優れ、高!/、透明性 を有する太陽電池用封止膜を形成することができる。前記太陽電池用封止膜を用い た太陽電池は、高い発電効率を有し、発電開始初期から高い発電量を発揮すること ができる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]一般的な太陽電池の断面図を示す。
符号の説明
[0025] 11 表面側透明保護部材、
12 裏面側保護部材、
13A 表面側封止膜、
13B 裏面側封止膜、
14 太陽電池セル。
発明を実施するための最良の形態
[0026] 本発明の太陽電池封止膜用組成物は、エチレン 極性モノマー共重合体、架橋 剤、ならびにアルキレンォキシ基を有する化合物を基本成分として含んでいる。本発 明では、アルキレンォキシ基を有する化合物を用いることにより、高い透明性を有す る太陽電池用封止膜が得られることを見出した。このような本発明の組成物によれば 、エチレン 極性モノマー共重合体による電気絶縁性、封止性、柔軟性、及び耐湿 熱性など封止膜に要求される特性を損なうことなぐ透明性が向上された太陽電池用 封止膜を形成することが可能となる。
[0027] 以下、本発明の太陽電池封止膜用組成物について、より詳細に説明する。
[0028] (アルキレンォキシ基を有する化合物）
本発明の組成物は、少なくとも一個のアルキレンォキシ基を有する化合物を含む。 このような化合物としては、以下に記載するものの他、ポリエチレンォキシド、ポリプロ ピレンォキシドなど、従来公知のものであればよぐ特に制限されない。
[0029] 前記化合物は、他の物性を損なうことなく透明性に優れる太陽電池用封止膜が得 られること力、ら、アルキレンォキシ基の他、さらに炭素炭素二重結合を有するのが好 ましい。この場合、炭素炭素二重結合（一 C = C一）は分子内のどの部分に位置して V、てもよ!/、が、反応性および製造性を考慮すると分子の末端部分に位置するのが好 ましい。また、炭素炭素二重結合の種類としては、（メタ）アクリルロイル基及び (メタ） アクリルロイルォキシ基が好ましぐ（メタ）アクリルロイル基の二重結合が最も好ましい
[0030] このようなアルキレンォキシ基を有する化合物として、好ましくは、下記式（1)：
[0031] [化 2]
(i)
[0032] [但し、 R2は、置換または非置換のアルキレン基であり、 R3は、水素原子またはメチル 基を表し、 nは、；!〜 30の整数であり、 mは、；!〜 3の整数であり、 mが 1である場合、 R 1は、アルコキシル基、ァリールォキシ基、リン酸基、リン酸エステル基、メタクリロイル エトキシリン酸基、アタリロイルエトキシリン酸基、アタリロイルォキシ基、またはメタタリ ロイルォキシ基を表し、 mが 2である場合、 R1は、 2価の脂肪族炭化水素基を表し、 m 力 ¾である場合、 R1は、 3価の脂肪族炭化水素基を表す]で示される化合物が挙げら れる。
[0033] 前記式（1)の R2としては、置換または非置換のアルキレン基が用いられる。 R2として 、好ましくは、置換または非置換の、炭素原子数 1〜40、さらに炭素原子数 1〜30、 特に炭素原子数 1〜； 15のアルキレン基が用いられる。具体的には、メチレン基、ェチ レン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、ブチレン基、へキサメチレン 基、オタタメチレン基、デカメチレン基、ゥンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデ カメチレン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン基、へキサデカメチレン基、 ヘプタデカメチレン基、ォクタデカメチレン基などが好ましく挙げられる。
[0034] また、置換されたアルキレン基において、置換基としては、炭素原子数;!〜 10のァ ルキル基が好ましく挙げられる。具体的には、メチル基、ェチル基、プロピル基、イソ プロピル基、ブチル基、 tert ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、へキシル基 などが好ましく挙げられる。
[0035] 前記 R2としては、エチレン基、又は、—CH CH (CH )一で示される基が特に好ま しく挙げられる。これらの基であれば、エチレン 極性モノマー共重合体の主鎖に影 響を与えることがなぐ高い透明性を有する太陽電池用封止膜を形成することができ
[0036] 前記式（1)において、 nは、エチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、 1— 30(7) 整数である。 nは、好ましくは;!〜 16、より好ましくは 4〜； 12の整数である。これにより、 形成した封止膜を巻き取った際に膜同士が密着して剥がれないブロッキング現象を 抑制し、高い透明性を有する太陽電池用封止膜を形成することができる。
[0037] 前記式（1)において、 mは、 1〜3の整数である。 mが 1である場合、 R1は、アルコキ シル基、ァリールォキシ基、アタリロイルォキシ基、またはメタクリロイルォキシ基を表 す。
[0038] 前記 R1におけるアルコキシル基としては、炭素原子数 1〜； 10のアルコキシル基が 好ましく挙げられる。具体的には、エトキシ基、メトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、 およびイソォクチ口キシ基などが好ましく挙げられ、なかでも、エトキシ基、フエノキシ 基が特に好ましく挙げられる。
[0039] 前記 R1におけるァリールォキシ基としては、炭素原子数 6〜20のァリールォキシ基 力好ましく挙げられる。具体的には、フエノキシ基、ベンジルォキシ基、ナフトキシ基 などが好ましく挙げられ、なかでも、フエノキシ基が特に好ましく挙げられる。
[0040] また、前記 R1は、リン酸基（— 0— PO (OH) )、リン酸エステル基（— 0— PO (OM) OH又は O— PO (OM) ； Mは炭素原子数 1〜10、特に 1〜6のアルキル基を表す )、メタクリロイノレエトキシリン酸基（CH =C (CH ) COO (CH ) OPO (OH) -O-) 、アタリロイルエトキシリン酸基（CH =CHCOO (CH ) OPO (OH)— O )であって あよい。
[0041] また、前記式（1)において、 mが 2である場合、 R1は、 2価の脂肪族炭化水素基を表 す。前記 2価の脂肪族炭化水素基として具体的には、炭素原子数 1〜； 14、特に;!〜 8 の直鎖状または分岐状のアルキレン基が好ましく挙げられる。具体的には、メチレン 基、エチレン基、ェチリデン基、トリメチレン基、プロピレン基（1 , 2—プロパンジィル 基）、イソプロピリデン基、テトラメチレン基、ェチルエチレン基、ペンタメチレン基、へ キサメチレン基、ヘプタメチレン基、オタタメチレン基などが好ましく挙げられる。
[0042] 前記 2価の脂肪族炭化水素基は、；!〜 4個の置換基によって置換されていてもよい 。置換基としては、炭素原子数 1〜6のアルキル基が好ましく挙げられる。
[0043] 前記式（1)において、 mが 3である場合、 R1は、 3価の脂肪族炭化水素基を表す。
前記 3価の脂肪族炭化水素基として好ましくは、下記式 (2)
[0044] [化 3]
[0045] [但し、 R4は、水素原子、炭素原子数;!〜 4のアルキル基、または炭素原子数;!〜 4の ヒドロキシアルキル基を示す]で示される基が挙げられる。
[0046] また、前記 3価の脂肪族炭化水素基として好ましくは、下記式 (3)
[0047] [化 4]
HC― (3)
H2C
で示される基も挙げられる。
[0048] 前記式（1)において、 mが 1であり、 R1がアタリロイルォキシ基又はメタクリロイルォキ シ基であるのが特に好ましい。これにより、エチレン 極性モノマー共重合体の主鎖 に影響を与えることがなぐ高い透明性を有する太陽電池用封止膜を形成することが できる。
[0049] 上述した式（1)で示される化合物として具体的には、エチレングリコールジ (メタ）ァ タリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アタリレート、プロピレングリコールジ（メタ） アタリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アタリレート、テトラメチレングリコールジ (メタ）アタリレート、ポリテトラメチレングリコールジ (メタ）アタリレート、フエノキシポリエ チレングリコールモノ（メタ）アタリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アタリレ ート、モノ（2—メタクリロイルォキシェチル）アシッドホスフェート（CH =C (CH ) CO
0 (CH ) OPO (OH) )、モノ（2—アタリロイルォキシェチル）アシッドホスフェート（C H =CHCOO (CH ) OPO (OH) )、ジ（2—メタクリロイルォキシェチル）アシッドホ スフェート（[CH =C (CH ) COO (CH ) ΟΊ PO (OH) )、ジ（2—アタリロイルォキシ ェチル）アシッドホスフェート（[CH =CHCOO (CH ) O] PO (OH) )などが挙げら れる。これらの化合物は、一種単独で用いられてもよい他、二種以上を用いてもよい
〇
[0050] なかでも、透明性に優れる太陽電池用封止膜を形成することができることから、本 発明による組成物は、アルキレンォキシ基を有する化合物として、エチレングリコール ジ（メタ）アタリレート及びポリエチレングリコールジ（メタ）アタリレート（エチレンォキサ イドの平均付加モル数 n = 2〜30、特に 2〜16)が好ましぐノナエチレングリコール ート及びテトラエチレングリコールジ (メタ）アタリレートが特に好ましい
[0051] なお、本発明において (メタ）アタリレートとは、アタリレート又はメタタリレートを示す
[0052] 本発明の組成物において、上述したアルキレンォキシ基を有する化合物の含有量 は、前記エチレン酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して、 0. 0；!〜 5質量部、好ま しくは 0. 05-0. 6質量部とするのがよい。前記含有量を、 5質量部以下とすることに より、形成した封止膜表面にアルキレンォキシ基を有する化合物が経時的に滲み出 て封止膜の外観を損なうブリード現象、および、ブロッキング現象の発生を抑制する ことができ、 0. 01質量部以上とすることにより、前記化合物による上述した効果を十 分に発揮することができる。
[0053] (エチレン 極性モノマー共重合体）
本発明の組成物は、上述したアルキレンォキシ基を有する化合物の他に、エチレン 極性モノマー共重合体を含む。前記エチレン 極性モノマー共重合体の極性モノ マーとしては、不飽和カルボン酸、その塩、そのエステル、そのアミド、ビュルエステ ル、一酸化炭素などを例示することができる。より具体的には、アクリル酸、メタクリノレ 酸、フマル酸、ィタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイ ン酸、無水ィタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のリチウム、
ナトリウム、カリウムなどの 1価金属の塩やマグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価 金属の塩、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ィ ソブチル、アクリル酸 nブチル、アクリル酸イソオタチル、メタクリル酸メチル、メタクリノレ 酸ェチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステ ノレ、酢酸ビュル、プロピオン酸ビュルのようなビュルエステル、一酸化炭素、二酸化 硫黄などの一種又は二種以上などを例示することができる。
[0054] 前記エチレン 極性モノマー共重合体としてより具体的には、エチレン アクリル 酸共重合体、エチレンーメタクリル酸共重合体のようなエチレン 不飽和カルボン酸 共重合体、前記エチレン 不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の一部又 は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン アクリル酸メチル共重合体 、エチレン アクリル酸ェチル共重合体、エチレンーメタクリル酸メチル共重合体、ェ チレン アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン アクリル酸 nブチル共重合体の ようなエチレン 不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン アクリル酸イソブ チルーメタクリル酸共重合体、エチレン アクリル酸 nブチルーメタクリル酸共重合体 のようなエチレン 不飽和カルボン酸エステル 不飽和カルボン酸共重合体及びそ のカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン 酢酸ビュル共重合体のようなエチレン ビュルエステル共重合体などを代表例と して ί列示すること力でさる。
[0055] エチレン 極性モノマー共重合体としては、 JIS K7210で規定されるメルトフロー レートが、 35g/10分以下、特に 3〜6g/10分のものを使用するのが好ましい。この ようなメルトフローレート有するエチレン—極性モノマー共重合体を用いた太陽電池 用封止膜によれば、太陽電池作製時の封止工程における加熱加圧の際に、封止膜 が溶融や位置ズレを起こして基板の端部からはみ出でるのを抑制することができる。
[0056] なお、本発明において、メルトフローレート（MFR)の値は、 JIS K7210に従い、 1 90°C、荷重 21. 18Nの条件に基づいて測定されたものである。
[0057] なかでも、エチレン 極性モノマー共重合体として、最も好ましくは、エチレン 酢 酸ビュル共重合体 (EVA)が挙げられる。これにより、安価であり、透明性および柔軟 性に優れる太陽電池用封止膜を形成することができる。
[0058] エチレン 酢酸ビュル共重合体における酢酸ビュルの含有量は、前記エチレン 酢酸ビュル共重合体 100質量部に対して 20〜35質量部、さらに 22〜30質量部、 特に 24〜28質量部とするのが好ましい。酢酸ビュルの含有量が、 20質量部未満で あると、高温で架橋硬化させる場合に得られる封止膜の透明性が充分でな!/、恐れが あり、 35質量部を超えると、カルボン酸、アルコール、ァミン等が発生しやすくなる恐 れがある。
[0059] (架橋剤）
さらに、本発明の組成物は、アルキレンォキシ基を有する化合物ならびにエチレン 極性モノマー共重合体の他に、架橋剤を含むのが好ましい。これにより、架橋の際 の高い反応性を維持しながら、耐久性を向上することができる。
[0060] 前記組成物に用いられる架橋剤としては、有機過酸化物又は光重合開始剤を用い ること力 S好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改 善された封止膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
[0061] 前記有機過酸化物としては、 100°C以上の温度で分解してラジカルを発生するも のであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成 膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して 選択される。特に、半減期 10時間の分解温度が 70°C以上のものが好ましい。
[0062] 前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度 ·貯蔵安定性の観点から例えば、ベ ンゾィルパーオキサイド系硬化剤、 tert へキシルバーォキシビバレート、 tert ブ チルパーォキシビバレート、 3, 5, 5—トリメチルへキサノィルパーオキサイド、ジー n オタタノィルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーォキサイ ド、 1 , 1 , 3, 3 テトラメチルブチルパーォキシー2 ェチルへキサノエート、スクシ二 ックァシドパーオキサイド、 2, 5 ジメチルー 2, 5 ジ（2 ェチルへキサノィルパー 才キシ）へキサン、 1ーシクロへキシノレ 1ーメチノレエチノレパ一才キシー 2—ェチノレへ キサノエート、 tert へキシノレパー才キシ 2 ェチノレへキサノエート、 4ーメチノレべ ンゾィノレパーオキサイド、 tert ブチノレパーォキシ 2—ェチノレへキサノエート、 m— トルオイル +ベンゾィルパーオキサイド、ベンゾィルパーオキサイド、 1 , 1 ビス（tert ーブチノレパー才キシ）ー2—メチノレシクロへキサネート、 1 , 1 ビス（tert へキシノレ
パーォキシ） 3, 3, 5—トリメチルシクロへキサネート、 1 , 1 ビス（tert へキシル パーォキシ）シクロへキサネート、 1 , 1 ビス（tert ブチノレパーォキサシ）ー 3, 3, 5 ートリメチノレシクロへキサネート、 1 , 1 ビス（tert ブチノレパーォキシ）シクロへキサ ネート、 2, 2 ビス（4, 4ージー tert ブチノレパーォキシシクロへキシノレ）プロパン、 1 , 1 ビス（tert ブチルパーォキシ）シクロドデカン、 tert へキシルパーォキシィ ソプロピノレモノカーボネート、 tert ブチノレノ 一才キシマレイツクァシド、 tert ブチ ノレパーォキシ 3, 3, 5—トリメチノレへキサノエ一ト、 tert ブチノレパーォキシラウレ ート、 2, 5 ジメチノレー 2, 5 ジ（メチノレべンゾィノレパーォキシ）へキサン、 tert ブ チノレノ 一才キシイソプロピノレモノカーボネート、 tert ブチノレノ 一才キシー 2—ェチ ノレへキシノレモノカーボネート、 tert へキシノレパーォキシベンゾエート、 2, 5 ジー メチルー 2, 5 ジ（ベンゾィルパーォキシ）へキサン、等が挙げられる。
[0063] 前記ベンゾィルパーオキサイド系硬化剤としては、 70°C以上の温度で分解してラジ カルを発生するものであればいずれも使用可能である力 半減期 10時間の分解温 度が 50°C以上のものが好ましぐ調製条件、成膜温度、硬化 (貼り合わせ)温度、被 着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾィルパー オキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾィルパーオキサイド、 2, 5 ジメチルへ キシルー 2, 5 ビスパーォキシベンゾエート、 p クロ口ベンゾィルパーオキサイド、 m トルオイルパーオキサイド、 2, 4 ジクロ口ベンゾィルパーオキサイド、 t ブチル パーォキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾィルパーオキサイド系硬化剤は 1種 でも 2種以上を組み合わせて使用してもよい。
[0064] 前記架橋剤として特に好ましくは、 2, 5 ジメチルー 2, 5ジ (tert ブチルバーオ キシ)へキサンである。これにより、優れた透明性を有する太陽電池用封止膜が得ら れる。
[0065] 前記組成物において、前記有機過酸化物の含有量は、エチレン 極性モノマー共 重合体 100質量部に対して、好ましくは 0. ；!〜 2質量部、より好ましくは 0. 2〜； 1. 5 質量部であることが好ましい。前記有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止 膜の透明性が低下する恐れがあり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れが ある。
[0066] また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することがで きる力 配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤として は、例えば、 2—ヒドロキシ一 2—メチル 1—フエニルプロパン一 1—オン、 1ーヒドロ キシシクロへキシルフェニルケトン、 2 メチルー 1一（4一（メチルチオ）フエニル）一 2 モルホリノプロパン 1などのァセトフエノン系、ベンジルジメチルケタールなどのべ ンゾイン系、ベンゾフエノン、 4—フエニルベンゾフエノン、ヒドロキシベンゾフエノンな どのべンゾフエノン系、イソプロピルチォキサントン、 2— 4 ジェチルチオキサントン などのチォキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフエニルダリオキシレート などが使用できる。特に好ましくは、 2—ヒドロキシ一 2—メチル 1—フエニルプロパ ン一 1—オン、 1—ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、 2—メチル 1— (4— (メ チルチオ）フエニル）ー2—モルホリノプロパンー1、ベンゾフエノン等が挙げられる。こ れら光重合開始剤は、必要に応じて、 4ージメチルァミノ安息香酸のごとき安息香酸 系又は、第 3級ァミン系などの公知慣用の光重合促進剤の 1種または 2種以上を任 意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの 1種単独また は 2種以上の混合で使用することができる。
[0067] 前記組成物において、前記光重合開始剤の含有量は、エチレン 極性モノマー共 重合体 100質量部に対して 0. 5〜5. 0質量部であることが好ましい。
[0068] (架橋助剤）
さらに、本発明の太陽電池封止膜用組成物は、必要に応じて、架橋助剤を含んで いてもよい。前記架橋助剤は、エチレン 極性モノマー共重合体のゲル分率を向上 させ、耐久性を向上させることができる。
[0069] 前記架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリル シァヌレート、トリアリルイソシァヌレート等の 3官能の架橋助剤の他、 （メタ）アクリルェ ステル (例、 NKエステル等）の単官能又は 2官能の架橋助剤等を挙げることができる 。なかでも、トリァリルシアヌレートおよびトリアリルイソシァヌレートが好ましぐ特にトリ ァリルイソシァヌレートが好まし!/、。
[0070] 前記架橋助剤は、エチレン 極性モノマー共重合体 100質量部に対して、好ましく は 0. ；!〜 3. 0質量部、より好ましくは 0. ；!〜 2. 5質量部で使用される。
[0071] (接着向上剤）
本発明の太陽電池封止膜用組成物は、太陽電池内部の封止性能を考慮すると、 優れた接着力を有するのが好ましい。したがって、前記組成物は、接着向上剤をさら に含んでいるのがよい。
[0072] 前記接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、 優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。前記シラン カップリング剤としては、 γ クロ口プロピルメトキシシラン、ビュルエトキシシラン、ビ ニノレトリス（/3—メトキシエトキシ）シラン、 Ί—メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、 キシプロピノレトリエトキシシラン、 β 一（3, 4—エポキシシクロへキシノレ）ェチノレトリメト ミノプロピルトリエトキシシラン、 Ν— /3— (アミノエチル） γ—ァミノプロピルトリメトキ シシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又 は 2種以上組み合わせて使用しても良い。な力、でも、 γ—メタクリロキシプロピルトリメ トキシシランが特に好ましく挙げられる。
[0073] 前記シランカップリング剤の含有量は、エチレン 極性モノマー共重合体 100質量 部に対して、 0. 1〜0. 7質量部、特に 0. 3〜0. 65質量部であることが好ましい。
[0074] (その他）
本発明の太陽電池封止膜用組成物は、膜の種々の物性 (機械的強度、透明性等 の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整のため、必要に 応じて、可塑剤、アタリ口キシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び/又は エポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
[0075] 前記可塑剤としては、特に限定されるものではな!/、が、一般に多塩基酸のエステル 、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジォクチルフタレート、 ジへキシルアジペート、トリエチレングリコールージー 2—ェチルブチレート、ブチル セバケート、テトラエチレングリコーノレジヘプタノエート、トリエチレングリコーノレジペラ ルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよぐ二種以上組み合わせ て使用しても良い。可塑剤の含有量は、エチレン 極性モノマー共重合体 100質量
部に対して 5質量部以下の範囲が好ましい。
[0076] 前記アタリ口キシ基含有化合物及び前記メタクリロキシ基含有化合物としては、一般 にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリノレ 酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、ェチ ル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロへキシル基、テト ラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、 2 ヒドロキシェチル基、 3 ヒドロキシプロピ ル基、 3 クロ口一 2 ヒドロキシプォピル基を挙げることができる。アミドの例としては 、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレ ングリコーノレ、ポリプロピレングリコーノレ、ポリエチレングリコーノレ、トリメチローノレプロパ ン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエス テノレち挙げること力 Sでさる。
[0077] 前記エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（2 ヒドロキシェチル)イソシ ァヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、 1 , 6—へキサンジオール ジグリシジノレエーテノレ、 ァリノレグリシジノレエーテノレ、 2—ェチノレへキシノレグリシジノレエ 一テル、フエニルダリシジルエーテル、フエノール（エチレンォキシ） グリシジルエーテ ノレ、 p— t ブチルフエニルダリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フ タル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタタリレート、ブチルダリシジルエーテルを 挙げること力 Sでさる。
[0078] 前記アタリ口キシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物、または前記ェポ キシ基含有化合物は、それぞれエチレン 極性モノマー共重合体 100質量部に対 してそれぞれ一般に 0. 5〜5. 0質量部、特に 1. 0〜4. 0質量部含まれていることが 好ましい。
[0079] さらに、前記太陽電池封止膜用組成物は、紫外線吸収剤、光安定剤および老化防 止剤を含んでいてもよい。
[0080] 本発明の太陽電池封止膜用組成物が紫外線吸収剤を含むことにより、照射された 光などの影響によってエチレン 極性モノマー共重合体が劣化し、太陽電池用封止 膜が黄変するのを抑制することができる。前記紫外線吸収剤としては、特に制限され ないが、 2 ヒドロキシ一 4 メトキシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 4— n ドデシ口
キシベンゾフエノン、 2, 4 ジヒドロキシベンゾフエノン、 2, 2' ジヒドロキシー 4ーメト キシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシー4 n オタトキシベンゾフエノン等のベンゾフエ ノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記べンゾフエノン系紫外線吸収 剤の配合量は、エチレン 極性モノマー共重合体 100質量部に対して 0. 01-5 量部であることが好ましい。
[0081] 本発明の太陽電池封止膜用組成物が光安定剤を含むことによつても、照射された 光などの影響によってエチレン 極性モノマー共重合体が劣化し、太陽電池用封止 膜が黄変するのを抑制することができる。前記光安定剤としてはヒンダードァミン系と 呼ばれる光安定剤を用いることが好ましぐ例えば、 LA— 52 LA— 57 LA— 62 LA— 63LA— 63p LA— 67 LA— 68 (いずれも（株） ADEKA製）、 Tinuvin744 , Tinuvin 770 Tinuvin 765 Tinuvinl44 Tinuvin 622LD CHIMASS ORB 944LD (いずれもチノ 'スぺシャリティ'ケミカルズ（株）社製）、 UV— 3034 (B . F.グッドリッチ社製）等を挙げること力 Sできる。なお、上記光安定剤は、単独で使用 しても、 2種以上組み合わせて用いてもよぐその配合量は、エチレン 極性モノマー 共重合体 100質量部に対して 0. 0；! 5質量部であることが好ましい。
[0082] 前記老化防止剤としては、例えば N, N' キサン 1 , 6 ジィルビス〔3—（3, 5 ージ tert ブチルー 4ーヒドロキシフエニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフエノー ル系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラタトン系熱安定剤、ビタミン E系熱安定剤、ィォ ゥ系熱安定剤等が挙げられる。
[0083] 上述した本発明の組成物を用いて太陽電池用封止膜を形成するには、公知の方 法に準じて行えばよい。例えば、通常の押出成形、又はカレンダ成形 (カレンダリング )等により成形してシート状物を得る方法により製造することができる。また、前記組成 物を溶剤に溶解させ、この溶液を適当な塗布機（コーター）で適当な支持体上に塗 布、乾燥して塗膜を形成することによりシート状物を得ることもできる。尚、製膜時の 加熱温度は、架橋剤が反応しな!、或いはほとんど反応しな!/、温度とすることが好まし い。例えば、 50 90°C、特に 40 80°Cとするのが好ましい。その後に、加熱加圧な ど常法に従って太陽電池用封止膜を封止のために架橋硬化させればよい。
[0084] 太陽電池用封止膜の厚さは、特に制限されないが、 50 m 2mmの範囲であれ
ばよい。
[0085] 本発明の太陽電池封止膜用組成物を用いて形成された太陽電池用封止膜は、高 い全光線透過率を有し、透明性に優れる。なお、本発明において、全光線とは、太 陽光の波長領域の光線をいう力 通常、波長 300nm〜； 1200nmの範囲の光線であ る。前記太陽電池用封止膜を用いた太陽電池は、外部から入射した光の透過率が 高ぐ効率よく太陽電池用セルに集光することができ、高い出力電圧を発揮すること が可能となる。
[0086] 本発明による太陽電池用封止膜を用いた太陽電池の構造は、特に制限されない 、表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、前記太陽電池用封止膜を介 して太陽電池用セルが封止された構造などが挙げられる。なお、本発明において、 太陽電池用セルに対して受光面側を「表面側」と称し、太陽電池セルの受光面とは 反対面側を「裏面側」と称する。
[0087] 前記太陽電池において、太陽電池用セルを十分に封止するには、図 1に示すよう に表面側透明保護部材 11、表面側封止膜 13A、太陽電池用セル 14、裏面側封止 膜 13B及び裏面側保護部材 12を積層し、加熱加圧など常法に従って、封止膜を架 橋硬化させればよい。
[0088] 前記加熱加圧するには、例えば、前記積層体を、真空ラミネータで温度 135〜； 180 。C、さらに 140〜； 180。C、特に 155〜； 180。C、脱気日寺間 0. ；!〜 5分、プレス圧力 0. 1 〜； 1. 5kg/cm2、プレス時間 5〜15分で加熱圧着すればよい。この加熱加圧時に、 表面側封止膜 13Aおよび裏面側封止膜 13Bに含まれるエチレン—極性モノマー共 重合体を架橋させることにより、表面側封止膜 13Aおよび裏面側封止膜 13Bを介し て、表面側透明保護部材 11、裏面側透明部材 12、および太陽電池用セル 14を一 体化させて、太陽電池用セル 14を封止することができる。
[0089] 本発明の太陽電池に使用される表面側透明保護部材は、通常、珪酸塩ガラスなど のガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、 0. ；!〜 10mmが一般的であり、 0 . 3〜5mmが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させた ものであってもよい。
[0090] また、裏面側保護部材は、 PETなどのプラスチックフィルムである力 S、耐熱性、耐湿
熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルムやプラスチックフィルム表面に銀からなる 蒸着膜を形成したもの、特にフッ化ポリエチレンフィルム/ A1/フッ化ポリエチレンフ イルムをこの順で積層させたフィルムが好ましい。
[0091] なお、本発明の太陽電池は、上述した通り、表面側および裏面側に用いられる封 止膜に特徴を有する。したがって、表面側透明保護部材、裏面側保護部材及び太 陽電池用セルなどの前記封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池と同 様の構成を有してレ、ればよぐ特に制限されなレ、。
実施例
[0092] 以下、本発明を実施例により説明する。本発明は、以下の実施例により制限される ものではない。
[0093] (実施例 1)
(1)エチレン酢酸ビュル共重合体（酢酸ビュル含有量 26重量％) 100質量部
(2)架橋剤（2, 5—ジメチルー 2, 5—ビス（tert—ブチルパーォキシ）へキサン） 1. 3質量部
(3)架橋助剤（トリアリルイソシァヌレート） 2· 0質量部
(4)添加剤 1 (ノナエチレングリコールジメタタリレート、共栄社化学株式会社製 ライ 卜エステル 9EG) 0. 1質量部
上記配合の EVA組成物を用いて、 80°Cでカレンダ成形して、 EVA膜（厚さ 900〃 m)を成膜した。
[0094] (実施例 2〜5及び比較例;!〜 2)
添加剤 1の他、添加剤 2 (ノナエチレングリコールジアタリレート、共栄社化学株式会 社製 ライトアタリレート 9EG—A)及び添加剤 3 (テトラエチレングリコールジアタリレ ート、共栄社化学株式会社製 ライトアタリレート 4EG)を用い、それぞれ表 1に示す 配合とした以外は、実施例 1と同様にして EVA組成物を調製して EVA膜を成膜した
〇
[0095] (評価）
各実施例および比較例で作製した EVA膜の全光線透過率を下記手順に従って測 定した。
[0096] EVA膜を 50mm X 50mmの大きさに打ち抜き、これを 2枚のガラス基板（厚さ 3mm 、大きさ 50mmX 50mm)を用いて、ガラス基板/ EVA膜/ガラス基板の順に積層 した。このようにして得られた積層体を、真空ラミネーターで、真空下、温度約 90°C、 脱気時間 3分、プレス時間 10分間の条件で、加熱圧着し、さらに 155°Cのオーブン で 45分間加熱して、 EVA膜のゲル分率が約 95質量％となるように EVAを架橋させ た。その後、積層体の厚み方向の光線透過スペクトルを分光光度計（日立製作所株 式会社製 U— 4000)を用いて、波長範囲 300〜1200nmの光線透過率を 3箇所 測定し、その平均値を算出した。結果を表 1に示す。
[0097] [表 1]
I
ΙΩ
o O
CD
o o o O
o
〇
00
較実施施施例例実例実例実施例較例比比 251431
iO
o O CM
o o o
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卜
o O o 力添剤 3 [I
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！— S o 線透全光率過 o
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> W
m
表 1から明らかなように、本発明によれば全光線透過率が高ぐ透明性に優れる太 陽電池用封止膜を形成することができる。また、各実施例において作製した EVA膜
は、太陽電池用封止膜に必要とされる他の物性、電気絶縁性、封止性、柔軟性、及 び耐湿熱性などにっレ、ては、各実施例にぉレ、て作製した EVA膜など従来のものと 遜色がなかった。
Claims
(1)
[但し、 R2は、置換または非置換のアルキレン基であり、 R3は、水素原子またはメチル 基を表し、 nは、；!〜 30の整数であり、 mは、；!〜 3の整数であり、 mが 1である場合、 R 1は、アルコキシル基、ァリールォキシ基、リン酸基、リン酸エステル基、メタクリロイル エトキシリン酸基、アタリロイルエトキシリン酸基、アタリロイルォキシ基、またはメタタリ ロイルォキシ基を表し、 mが 2である場合、 R1は、 2価の脂肪族炭化水素基を表し、 m 力 ¾である場合、 R1は、 3価の脂肪族炭化水素基を表す]で示される化合物である請 求項 1に記載の太陽電池封止膜用組成物。
[3] 前記式（1)において、前記 R2が、エチレン基、又は、 CH CH (CH )—で示され る基である請求項 2に記載の太陽電池封止膜用組成物。
[4] 前記式（1)において、前記 nが 1〜； 16の整数である請求項 2または 3のいずれか 1 項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
[5] 前記式（1)において、前記 mが 1であり、前記 R1がアタリロイルォキシ基又はメタタリ ロイルォキシ基である請求項 2〜4のいずれ力、 1項に記載の太陽電池封止膜用組成 物。
[6] 前記アルキレンォキシ基を有する化合物が、ノナエチレングリコールジ (メタ）アタリ レート及び/又はテトラエチレングリコールジ (メタ）アタリレートである請求項 1〜5の いずれか 1項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
[7] 前記アルキレンォキシ基を有する化合物の含有量が、前記エチレン 極性モノマ
一共重合体 100質量部に対して 0. 0；!〜 5質量部である請求項;!〜 6のいずれか 1項 に記載の太陽電池封止膜用組成物。
[8] 前記エチレン 極性モノマー共重合体が、エチレン 酢酸ビュル共重合体である 請求項;!〜 7のいずれか 1項に記載の太陽電池封止膜用組成物。
[9] 請求項 1〜8のいずれ力、 1項に記載の太陽電池封止膜用組成物を用いてなる太陽 電池用封止膜。
[10] 表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に封止膜を介在させ、架橋一体化 させることにより太陽電池用セルを封止してなる太陽電池において、
前記封止膜が請求項 9に記載の太陽電池用封止膜であることを特徴とする太陽電 池。
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