專利名稱:太陽能電池組件用背面保護片、其制造方法及太陽能電池組件的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及太陽能電池組件用背面保護片、以及具有該背面保護片的太陽能電池組件。本申請基于2009年3月27日在日本提出的日本特愿2009-78707號申請要求優(yōu)先權,在此援引其內(nèi)容。
背景技術:
作為將太陽的光能轉化為電能的裝置,太陽能電池組件作為不排放二氧化碳就可以發(fā)電的系統(tǒng)而備受關注。對于該太陽能電池組件,除了要求具有高發(fā)電效率之外,同時還要求具有在戶外使用時能夠耐受長期使用的耐久性。圖3是示出太陽能電池組件的一個例子的簡略剖視圖。太陽能電池組件50的主結構基本上由下述各部分構成作為光發(fā)電元件的太陽能電池單元(cell)40、作為防止電路短路的電絕緣體的封裝材料30、疊層在封裝材料30表面的表面保護片(以下記為前板)10、以及疊層在封裝材料30背面的背面保護片(以下記為背板)20。為了對太陽能電池組件50賦予能夠耐受在戶外及室內(nèi)長期使用的耐候性和耐久性,在保護太陽能電池單元40及封裝材料30不受風雨、濕氣、砂塵、機械沖擊等影響的同時,還需要使太陽能電池組件50的內(nèi)部保持在與外部氣體隔離的密閉狀態(tài)。因此,前板10 及背板20必須具有優(yōu)異的耐候性,特別是要求其水蒸氣透過性低。另外,對于背板,還需要具有耐久性、光反射性。以往,為了使背板具有耐久性及耐候性、光反射性、水蒸氣阻隔性等,提出了在基體材料片上形成氟樹脂層,同時將二氧化鈦(TiO2)、二氧化硅(SiO2)等無機顏料分散在氟樹脂層中的背板。例如,專利文獻1中公開了一種太陽能電池組件背板,其具有如下結構 在不透水的片材的至少一面形成含有固化性官能團的氟聚合物涂料的固化涂膜,并且在所述氟聚合物涂料的固化涂膜中均勻地分散有二氧化鈦等顏料?,F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2007-35694號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題對于太陽能電池組件,為了進一步提高性能而進行了各種研究,對于背板,也希望對水蒸氣阻隔性及耐候性作進一步的改善。但是,如專利文獻1所公開的背板,在氟樹脂層中均勻地分散有顏料的結構限制了水蒸氣阻隔性及耐候性的改善。在為了提高背板的水蒸氣阻隔性及耐候性而在氟樹脂層中增加顏料量的情況下,會產(chǎn)生如下問題氟樹脂層與基體材料片之間的粘合性變差而使氟樹脂層容易剝離、及氟樹脂層容易斷裂等。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于對于具有在基體材料片上形成有含有顏料的氟樹脂層的結構的背板,提供能夠確保氟樹脂層的密合性、并且能夠提高水蒸氣阻隔性及耐候性的技術。解決問題的方法為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種背板,其在基體材料片的至少一側的面上形成了含有顏料的氟樹脂層,其中,在所述氟樹脂層的厚度方向上,與基體材料片相反一側的顏料密度高于基體材料片一側的顏料密度。對于本發(fā)明的背板而言,基于JIS B0601-1994標準測定的所述氟樹脂層的算術平均粗糙度(Ra)優(yōu)選為1. 0 μ m以上。對于本發(fā)明的背板而言,優(yōu)選所述顏料為選自二氧化鈦、經(jīng)表面處理的二氧化鈦、 二氧化硅、經(jīng)表面處理的二氧化硅中的1種或2種以上。對于本發(fā)明的背板而言,優(yōu)選具有如下結構在基體材料片的一個面上形成所述氟樹脂層,在基體材料片的另一個面上形成粘接層。另外,本發(fā)明提供一種背板的制造方法,其包括如下工序在基體材料片的至少一個面上涂布含有氟樹脂和顏料的涂布液的工序、以及按照所述基體材料片的未干燥涂膜表面朝下的方式設置基體材料片,并對所述涂膜進行干燥處理,從而形成氟樹脂層的干燥工序。對于本發(fā)明的背板的制造方法而言,對所述未干燥涂膜進行的干燥處理優(yōu)選在低于所述涂布液中含有的溶劑的沸點的溫度下進行。本發(fā)明還提供背面具有所述背板的太陽能電池組件。發(fā)明的效果由于本發(fā)明的背板在基體材料片的至少一側的面上形成了含有顏料的氟樹脂層, 并且在所述氟樹脂層的厚度方向上,與基體材料片相反一側的顏料密度高于基體材料片一側的顏料密度,因此與氟樹脂層中均勻分散了相同量顏料的背板相比,能夠使水蒸氣阻隔性、耐候性得到提高。另外,由于在氟樹脂層的厚度方向上,基體材料片一側的顏料密度低,因此在氟樹脂層與基體材料片之間獲得了充分的密合性,可以防止氟樹脂層的剝離,耐久性優(yōu)異。而且,由于在氟樹脂層的厚度方向上,與基體材料片相反一側的顏料密度高,氟樹脂層的表面粗糙度增大,因而在將背板卷成卷保存后,可以防止在將背板抽出時氟樹脂層粘附在與其相接的片材表面上的粘連現(xiàn)象。對于本發(fā)明的背板的制造方法而言,首先制備含有氟樹脂、顏料和溶劑的涂布液, 并將該涂布液涂布在基體材料片表面上,然后按照未干燥涂膜表面朝下的方式設置所述基體材料片,再使所述涂膜干燥而形成氟樹脂層,由此,可以簡便地制造如上所述的水蒸氣阻隔性、耐候性、耐久性優(yōu)異的背板。由于本發(fā)明的太陽能電池組件在組件的背面(后面)具有本發(fā)明的前述背板,因而水蒸氣阻隔性、耐候性優(yōu)異,且保持了能夠耐受在戶外長期使用的耐久性。
圖IA是本發(fā)明的太陽能電池組件用背面保護片的一個例子的剖視圖。圖IB是本發(fā)明的太陽能電池組件用背面保護片另一個例子的剖視圖。圖2是圖IA及圖IB的局部放大圖。圖3是本發(fā)明的太陽能電池組件的結構簡圖。符號說明
10 . 表面保護片
20 . 背面保護片(背板)
21 . 基體材料片
22 . 氟樹脂層
23 . 粘接層
24 . 層壓用粘接劑層
25 . 顏料
26 . 氟樹脂
30 ..封裝材料
40 ..太陽能電池單元
50 ..太陽能電池組件
具體實施例方式圖3是具有本發(fā)明的背板的太陽能電池組件的結構簡圖。如圖3所示,該太陽能電池組件50的結構如下具有太陽能電池單元40、包覆所述太陽能電池單元40的封裝材料30、固定在該封裝材料30的表面(受光面)一側的前板 10、以及粘固在封裝材料30的背面(后面)一側的背板20。為了使太陽能電池組件具有能夠耐受在戶外及室內(nèi)長期使用的耐候性和耐久性,需要使太陽能電池單元40及封裝材料30不受風雨、濕氣、砂塵、機械沖擊等影響,并使太陽能電池組件的內(nèi)部保持在與外部氣體隔離的密閉狀態(tài)。因此,要求背板20具有高水蒸氣阻隔性及耐候性。而且,對于該背板, 為了盡可能減少從太陽能電池組件50的受光面射入的光通過多個太陽能電池單元40之間的間隙而從背面?zhèn)韧赋鏊斐傻氖芄鈸p失,要求背板20具有盡可能高的反射率。圖IA及圖IB是示出本發(fā)明的背板的結構的剖視圖。圖IA的背板20的結構如下在基體材料片21的一個面上疊層氟樹脂層22,在基體材料片21的另一個面上直接疊層粘接層23。圖IB的背板20的結構如下在基體材料片21的一個面上疊層氟樹脂層22,在基體材料片21的另一個面上隔著層壓用粘接劑層M 疊層有粘接層23。對于所述氟樹脂層22而言,在作為基體(base)的氟樹脂沈中含有二氧化鈦等顏料25。圖2是圖IA及圖IB的局部放大圖,其示出了在所述背板20的氟樹脂層22中顏料 25在厚度方向上的不均勻狀態(tài)。對于本實施方式的背板20而言,在氟樹脂層22的厚度方向上,與基體材料片相反的面一側(外表面?zhèn)?的顏料25的密度高于在基體材料片一側的顏料25的密度。需要說明的是,圖2只不過是示出顏料不均勻狀態(tài)的一個例子,本發(fā)明并不限于圖2所示的情況。顏料25的密度可以是在氟樹脂層22的厚度方向上從基體材料片一側向與基體材料片相反的面一側逐漸增加的傾斜圖案,也可以是從基體材料片一側向與基體材料片相反的面一側顏料25的密度呈階梯式增加的圖案。另外,希望氟樹脂層22的基體材料片一側的顏料密度低,該基體材料片一側也可以由不含顏料25的氟樹脂沈形成。作為能夠用作前述基體材料片21的樹脂片,通常可以使用被用作太陽能電池組件用保護片中的樹脂片的材料。例如,可以列舉由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚酰胺(尼龍6、尼龍66)、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酯聚氨酯、聚(間亞苯基間苯二甲酰胺)、聚(對亞苯基對苯二甲酰胺)、丙烯酸樹脂、 丙烯腈-丁二烯樹脂(ABS樹脂)、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯-聚碳酸酯合金樹脂、酚醛樹脂等樹脂形成的片材。其中,優(yōu)選由PET、PBT、PEN等聚酯形成的片材,更具體地,可以列舉PET片作為優(yōu)選的基體材料片。另外,作為所述由PET、PBT、PEN等聚酯形成的基體材料片21,更優(yōu)選通過公知的方法賦予了耐水解性的基體材料片。使用這些優(yōu)選的樹脂片作為基體材料片21時,可以進一步提高該背板20的水蒸氣阻隔性、電絕緣性、耐熱性、耐藥品性。需要說明的是,上述基體材料片21可以含有有機填料、無機填料、紫外線吸收劑等各種添加劑。另外,還可以在基體材料片21的表面上進一步設置用于提高耐候性、防潮性等的蒸鍍層。蒸鍍層可通過例如等離子體化學氣相沉積法、熱化學氣相沉積法、光化學氣相沉積法等化學氣相法、或真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等物理氣相法來形成。蒸鍍層是由無機氧化物構成的層,優(yōu)選由二氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)等金屬氧化物等形成。蒸鍍層可以是由一種金屬氧化物形成的層,也可以是由多種金屬氧化物形成的層。作為所述基體材料片21的厚度,可以基于太陽能電池系統(tǒng)所要求的電絕緣性來進行選擇。例如,所述基體材料片21為樹脂片的情況下,優(yōu)選該片的厚度為10 300μπι 的范圍。更具體來說,所述基體材料片21為PET片時,從輕量性及電絕緣性的觀點考慮, 該PET片的厚度優(yōu)選為10 300 μ m的范圍,更優(yōu)選為30 200 μ m的范圍,進一步優(yōu)選為 50 150 μ m。所述氟樹脂層22如下形成制備含有作為基礎樹脂的含氟樹脂、顏料和溶劑的涂布液,并將該涂布液涂布在基體材料片21的一側的面上,然后進行干燥。作為添加在所述涂布液中的含氟樹脂,只要是不損害本發(fā)明的效果的含有氟的樹脂即可,沒有特別的限制,但優(yōu)選可溶解在上述涂布液的溶劑(有機溶劑或水)中且能夠交聯(lián)的含氟樹脂。作為該含氟樹脂的優(yōu)選例子,可列舉旭硝子公司制造的LUMIFL0N(商品名)、Central硝子公司制造的CEFRALC0AT(商品名)、DIC公司制造的FLU0NATE(商品名) 等以三氟氯乙烯(CTFE)為主成分的聚合物類;及大金工業(yè)株式會社制造Wkffle (商品名)等以四氟乙烯(TFE)為主成分的聚合物類。上述LUMIFL0N(商品名)是含有CTFE、多種特定的烷基乙烯基醚和羥基烷基乙烯基醚為主要結構單元的非晶性聚合物。像該LUMIFL0N(商品名)這樣的具有羥基烷基乙烯基醚單體單元的聚合物,在溶劑可溶性、交聯(lián)反應性、基體材料密合性、顏料分散性、硬度及柔軟性方面優(yōu)異,因此是優(yōu)選的。上述kffle(商品名)是TFE和有機溶劑可溶性的烴烯烴的共聚物,其中,含有具備高反應性的羥基的烴烯烴時,在溶劑可溶性、交聯(lián)反應性、基體材料密合性、及顏料分散性方面優(yōu)異,因此是優(yōu)選的。另外,作為含氟樹脂,可以使用具有固化性官能團的氟代烯烴的聚合物,作為固化性官能團,可以列舉羥基、羧基、氨基、縮水甘油基等。另外,還可以在所述涂布液中添加能夠與上述含氟樹脂共聚的單體,作為這樣的單體,可以列舉例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸丁酯、異丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、己酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(^ 一寸f 7夕酸Ε 二 >)、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、 環(huán)己烷羧酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯等羧酸的乙烯酯類,甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚及環(huán)己基乙烯基醚等烷基乙烯基醚類。另外,添加到上述涂布液中的含氟樹脂可以是由1種以上的單體形成的聚合物, 也可以是三元聚合物。可以列舉例如VdF、TFE及六氟丙烯形成的三元聚合物“Dyneon THV(商品名,3M公司制造)”。上述多元聚合物可以對聚合物賦予各個單體所具有的特性, 因此優(yōu)選。例如所述Dyneon THV(商品名),由于可以在較低溫度下制造,能夠與彈性體、以烴為基礎材料的塑料粘接,并且具有優(yōu)異的柔軟性及光學透明度,因此優(yōu)選。作為上述涂布液中含有的溶劑,只要不損害本發(fā)明的效果就沒有特別限制,優(yōu)選使用具有例如甲乙酮(MEK)、環(huán)己酮、丙酮、甲基異丁基酮(MIBK)、甲苯、二甲苯、甲醇、異丙醇、乙醇、庚烷、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯或正丁醇中的任意一種以上的溶劑。其中,從在涂布液中基礎樹脂成分的溶解性及在涂膜中的殘留性低(低沸點溫度)、二氧化硅的分散性的觀點考慮,更優(yōu)選上述溶劑為具有二甲苯、環(huán)己酮或MEK中任意一種以上的溶劑。為了提高上述氟樹脂層22的耐候性、耐擦傷性,優(yōu)選通過交聯(lián)劑進行固化。作為該交聯(lián)劑,只要不損害本發(fā)明的效果,就沒有特別限制,可以列舉金屬螯合物類、硅烷類、異氰酸酯類、及三聚氰胺類作為優(yōu)選使用的交聯(lián)劑。假定上述背板在戶外使用30年以上的情況下,從耐候性的觀點考慮,優(yōu)選使用脂肪族異氰酸酯類作為上述交聯(lián)劑。作為上述顏料25,只要不損害本發(fā)明的效果,就沒有特別限制,優(yōu)選在氟樹脂層 22中的分散良好、能得到高反射率、且能夠形成耐久性優(yōu)異的氟樹脂層22的顏料,可以列舉例如二氧化鈦、經(jīng)表面處理的二氧化鈦、炭黑、云母、聚酰胺粉末、氮化硼、氧化鋅、氧化鋁、二氧化硅、經(jīng)表面處理的二氧化硅等,更優(yōu)選二氧化鈦、經(jīng)表面處理的二氧化鈦、二氧化硅、經(jīng)表面處理的二氧化硅。具體來說,作為填充劑,為了賦予耐久性及紫外線遮蔽性,優(yōu)選使用作為經(jīng)過包覆處理及表面處理的金紅石型二氧化鈦“Ti-Pure R105(商品名,杜邦公司制造)”、及通過二甲基聚硅氧烷表面處理對二氧化硅表面的羥基進行了修飾的疏水性二氧化硅CAB-O-SIL TS 720(商品名,Cabot公司制造)。作為氟樹脂層22中的顏料25的含量,按固體成分比計,相對于氟樹脂100質量份,優(yōu)選為10 100質量份的范圍,更優(yōu)選為20 90質量份的范圍。如果顏料25的含量低于上述范圍,則即使顏料25高密度地聚集在與基體材料片相反的面一側,氟樹脂層22的水蒸氣阻隔性及耐候性的改善效果也不充分。另一方面,如果顏料25的含量超過上述范圍,則顏料過剩,即使顏料25的密度在基體材料片一側降低, 氟樹脂層22和基體材料片21的密合性也會變差,涂布液的粘度顯著上升,涂布適應性變差,可能會在干燥后的涂布面上產(chǎn)生條紋及氣泡痕跡。
在上述涂布液中,除了上述含氟聚合物、上述顏料25及上述溶劑之外,還可以含有固化劑(交聯(lián)劑)、交聯(lián)促進劑、催化劑、紫外線吸收劑、增塑劑、抗氧劑等添加劑。作為交聯(lián)促進劑,可以使用例如二丁基二月桂酸錫、二辛基二月桂酸錫,該交聯(lián)促進劑用于促進含氟樹脂與異氰酸酯的交聯(lián)。由于顏料25在與基體材料片相反的面一側為高密度,因此氟樹脂層22的表面具有一定程度的粗糙度,優(yōu)選基于JIS B601-1994標準測定的算術平均表面粗糙度(Ra)為 l.Oym以上。如果上述表面粗糙度(Ra)為1. 0 μ m以上,則將背板20卷成卷保管后,可以防止在將背板20抽出時氟樹脂層粘附在與其相接的片材表面上的粘連現(xiàn)象。表面粗糙度 (Ra)低于1. 0時,發(fā)生上述粘連,片的操作性變差。作為上述粘結層23,在用作背板的情況下疊層于太陽能電池組件50的背面時, 從提高與封裝材料30的密合性的觀點考慮,優(yōu)選熱塑性樹脂,可以列舉聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、偏氯乙烯樹脂、氯乙烯樹脂、氟樹脂、縮醛類樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂(AS樹脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂(ABS樹脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂(MBS樹脂)、丙烯酸氨基甲酸酯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMMA)、用金屬離子對乙烯-甲基丙烯酸共聚物的分子間進行交聯(lián)而得到的離聚物樹脂等。另外,為了能夠與封裝材料30進行熱粘接,優(yōu)選具有熱粘接性。這里,熱粘接性是指通過加熱處理而呈現(xiàn)粘接性的性質。作為該加熱處理中的溫度,通常在50 200°C的范圍內(nèi)。從具有熱粘接性的觀點考慮,作為粘接層23,優(yōu)選由選自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMAA)、離聚物樹脂及它們的混合物中的一種形成的樹脂。一般來說,所述封裝材料30 多數(shù)情況下為由EVA形成的封裝樹脂,在這種情況下,上述粘接層23是由以EVA為主成分的聚合物形成的樹脂,由此,可以提高封裝材料30與粘接層23之間的密合性。作為上述粘接層23的厚度,只要不損害本發(fā)明的效果,就沒有特別限制。更具體來說,粘接層23的基礎樹脂為EVA時,從輕量性及電絕緣性等觀點考慮,優(yōu)選其厚度為 10 200 μ m的范圍,更優(yōu)選為20 150 μ m的范圍。也可以根據(jù)需要在上述粘接層23中添加其它聚合物及各種配合劑。作為其它聚合物,可以使用軟質聚合物、其它的有機高分子填充劑。另外,作為各種配合劑,可以是有機化合物、無機化合物中的任何物質,可以使用在樹脂工業(yè)中常用的配合劑。例如,可以使用防老劑、穩(wěn)定劑、二氧化鈦等顏料、阻燃劑、增塑劑、結晶成核劑、鹽酸吸收劑、防靜電劑、無機填料、潤滑劑、防粘連劑、紫外線吸收劑。對于本發(fā)明的背板而言,可以在基體材料片21的一個面上疊層氟樹脂層22,在基體材料片21的另一個面上隔著層壓用粘接劑層M疊層粘接層23 (圖1B)。作為上述層壓用粘接劑層M中使用的粘接劑,可以列舉例如丙烯酸類粘接劑、聚氨酯類粘接劑、環(huán)氧類粘接劑、酯類粘接劑等??梢詥为毷褂眠@些粘接劑中的1種,也可以組合2種以上使用。對于本實施方式的背板20而言,由于具有如下結構在形成于基體材料片21上的氟樹脂層22的厚度方向上,在與基體材料片相反的面一側的顏料25的密度高于基體材料片一側的顏料25的密度,因此與氟樹脂層22中均勻地分散有等量顏料25的情況相比,可以提高背板20的水蒸氣阻隔性、耐候性。
另外,由于在氟樹脂層22的厚度方向上,在基體材料片一側的顏料密度低,因此在氟樹脂層22與基體材料片21之間獲得了充分的密合性,可以防止氟樹脂層22的剝離, 耐久性優(yōu)異。另外,由于在氟樹脂層22的厚度方向上,與基體材料片相反一側的顏料密度高, 氟樹脂層22的表面粗糙度增大,因而在將背板20卷成卷保存后,可以防止在將背板20抽出時氟樹脂層22粘附在與其相接的片材表面上的粘連現(xiàn)象。本發(fā)明的背板可以通過本發(fā)明的制造方法來制造,本發(fā)明的制造方法包括制備含有上述含氟樹脂、上述顏料25和上述溶劑的涂布液,將該涂布液涂布在基體材料片21的上表面,然后按照未干燥涂膜表面朝下的方式設置該基體材料片21,再對該涂膜進行干燥, 從而形成氟樹脂層22。對于前述涂布液的組成,只要能充分發(fā)揮本發(fā)明的效果,就沒有特別限制。作為其一個例子,如果記述使用三氟氯乙烯(CTFE)類共聚物作為含氟樹脂時的涂布液的組成例, 則可以列舉如下的涂布液組成按固體成分比計,相對于上述CTFE類共聚物100質量份,添加顏料5 100質量份、固化劑5 20質量份、交聯(lián)促進劑0. 0001 0. 01質量份、甲乙酮等溶劑50 250質量份。涂布液通過將上述各種材料進行混合、并利用分散機等使顏料充分分散來制備。作為將上述涂布液涂布在基體材料片21的上表面的方法,可以采用刮棒涂布法、 逆輥涂布法、刮刀涂布法、刮輥涂布法、凹版涂布法、氣刀涂布法、刮板涂布法等以往公知的方法來進行,只要涂布能形成期望的膜厚即可。作為上述涂布液固化而形成的上述氟樹脂層22的膜厚,沒有特別限制,只要形成例如5μπι以上的膜厚即可。從水蒸氣阻隔性、耐候性及輕量性的觀點考慮,作為該氟樹脂層22的膜厚,優(yōu)選為5 100 μ m,更優(yōu)選為8 50 μ m,進一步優(yōu)選為10 20 μ m。在本發(fā)明的制造方法中,將涂布液涂布在基體材料片21的上表面后,需要在該涂膜未干燥的狀態(tài)下,按照未干燥涂膜表面朝下的方式保持基體材料片21,并進行緩慢干燥。 保持基體材料片21的未干燥涂膜表面朝下的方法沒有特別限制,在單片的情況下,可以采用如下方法利用夾子等固定夾具夾住未涂布涂布液的基體材料片21的端部以保持未干燥涂膜表面朝下的方法、或者對基體材料片21的未涂布涂布液的一側面進行吸附以保持未干燥涂膜表面朝下的方法等;在長形片材的情況下,可以將涂布液涂布在基體材料片21 的上表面,然后在涂布機中使涂布面翻轉。通過保持未干燥涂膜表面朝下,涂膜中的顏料25逐漸沉降,其結果,如圖2所示, 在氟樹脂層22的厚度方向上,形成顏料25的密度從基體材料片一側向與基體材料片相反的面一側逐漸升高的傾斜圖案。對于本發(fā)明中的干燥方式而言,只要是能夠使干燥涂膜中的顏料含有密度形成所期望的傾斜圖案的方式即可,沒有特別限制,可以使用各種方式。作為上述干燥方式,可以列舉例如紅外線加熱干燥、電熱加熱干燥、熱板加熱干燥、熱風對流干燥等方式,在這些方式中,從容易控制顏料含有密度的傾斜圖案方面考慮,優(yōu)選熱風對流干燥方式。對于上述涂布的涂布液的干燥工藝中的溫度而言,設定為使涂膜緩慢干燥的溫度,優(yōu)選比添加到上述涂布液中的溶劑的沸點低的溫度,更優(yōu)選比溶劑的沸點低10 30°C 的溫度。
由此,如圖2所示,形成了如下的氟樹脂層22 在氟樹脂層22的厚度方向上,在與基體材料片側相反的面一側(外表面?zhèn)?的顏料25的密度高于基體材料片一側的顏料25 的密度。然后,在基體材料片21的另一個面?zhèn)韧坎紝訅河谜辰觿?,在其上疊合EVA板并進行層壓,疊層粘接層23,由此可制造圖IB所示的背板20。另外,也可以通過在基體材料片 21的另一個面?zhèn)戎苯有纬烧辰訉?3來制造背板(圖1A)。根據(jù)本發(fā)明的背板的制造方法,可以簡便地制造背板20,所述背板20具有在與基體材料片相反的面一側(外表面?zhèn)?的顏料25的密度高于基體材料片一側的顏料25的密度的氟樹脂層22,且水蒸氣阻隔性、耐候性、耐久性優(yōu)異。作為本發(fā)明的太陽能電池組件,如圖3所示,在太陽能電池組件50背面(后面) 的封裝材料30上粘接了上述背板20。該太陽能電池組件50的種類及結構沒有特別限制,可以制成無定形硅太陽能電池、晶體硅太陽能電池、微晶硅太陽能電池、砷化鎵等化合物半導體型太陽能電池、色素敏化型太陽能電池。作為本發(fā)明的太陽能電池組件,由于將上述背板20粘接在構成該組件的封裝材料的背面(后面),因此水蒸氣阻隔性、耐候性優(yōu)異,并且保持了能夠耐受在戶外長期使用的耐久性。實施例實施例1[氟樹脂層形成用涂布液]將甲乙酮120質量份、二氧化硅(Cabot公司制造,商品名CAB-0-SILTS_720) 18. 2 質量份、二氧化鈦(杜邦公司制造,商品名Ti-PUre R_105) 100質量份進行混合,然后用 T.K.高速分散機(PRIMIX公司制造)分散30分鐘,配制了顏料分散液。在配制的顏料分散液87質量份中,添加作為氟樹脂的CTFE類共聚物(旭硝子公司制造,商品名LUMIFL0N LF200,固體成分濃度為60質量% )100質量份、脂肪族類異氰酸酯交聯(lián)劑(住化拜爾聚氨脂公司制造,SUMIDUR N3300,固體成分濃度為100質量% )10. 7 質量份、作為交聯(lián)促進劑的二辛基二月桂酸錫0. 0001質量份、甲乙酮110質量份,制備了氟樹脂層形成用涂布液。粘接劑層形成用涂布液按照聚氨酯類粘接劑主劑(三井化學株式會社制造,商品名TAKELAC A-515)90 質量份和固化劑(三井化學株式會社制造,商品名TAKELAC A-3) 10質量份的量進行混合, 制成了層壓用粘接劑層形成用涂布液。在PET膜(帝人杜邦薄膜公司制造,商品名=Melinex S,厚度125 μ m)的一個面(單面)上,通過棒涂機涂布上述氟樹脂層形成用涂布液,并使得干燥后的涂膜厚度為 15 μ m,按照未干燥涂膜表面朝下的方式設置所述PET膜,向涂膜表面?zhèn)葒姶禍囟?0°C、風速2m/s的熱風,干燥90秒鐘,得到形成有氟樹脂層的PET膜。在得到的形成有氟樹脂層的PET膜的背面(未形成氟樹脂層的面)上,使用棒涂機涂布上述粘接劑層形成用涂布液,并使得干燥后的厚度為5 μ m,在80°C下干燥1分鐘,然后貼合了厚度IOOym的EVA膜。然后,在23°C、50% RH的環(huán)境下放置7天,制作了實施例1的背板。實施例2除了使實施例1中的二氧化鈦量為50質量份以外,進行與實施例1同樣的操作, 制作了實施例2的背板。實施例3除了使用等量的TFE系聚合物(大金工業(yè)株式會社制造,商品名Zeffle,固體成分濃度為65質量% )代替實施例1中的CTFE類共聚物以外,進行與實施例1同樣的操作, 制作了實施例3的背板。比較例1在實施例1中設置成未干燥涂膜表面朝上,并向涂膜表面?zhèn)葒姶禍囟?20°C、風速 2m/s的熱風,進行60秒鐘干燥,除此之外,進行與實施例1同樣的操作,制作了比較例1的背板。比較例2在實施例2中設置成未干燥涂膜表面朝上,并向涂膜表面?zhèn)葒姶禍囟?20°C、風速 2m/s的熱風,進行60秒鐘干燥,除此之外,進行與實施例1同樣的操作,制作了比較例2的背板。比較例3在實施例1中設置成未干燥涂膜表面朝上,并向涂膜表面?zhèn)葒姶禍囟?5°C、風速 2m/s的風,進行120秒鐘干燥,除此之外,進行與實施例1同樣的操作,制作了比較例3的背板。比較例4在實施例2中設置成未干燥涂膜表面朝上,并向涂膜表面?zhèn)葒姶禍囟?5°C、風速 2m/s的風,進行120秒鐘干燥,除此之外,進行與實施例2同樣的操作,制作了比較例4的背板。上述實施例1 3、比較例1 4中背板的氟樹脂層制作條件匯總記載于表1中。表權利要求
1.一種太陽能電池組件用背面保護片,其在基體材料片的至少一側的面上形成了含有顏料的氟樹脂層,其中,在所述氟樹脂層的厚度方向上,與基體材料片相反一側的顏料密度高于基體材料片一側的顏料密度。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池組件用背面保護片,其中,基于JISB0601-1994 標準測定的所述氟樹脂層的算術平均粗糙度Ra為1. 0 μ m以上。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池組件用背面保護片,其中,所述顏料選自二氧化鈦、經(jīng)表面處理的二氧化鈦、二氧化硅、經(jīng)表面處理的二氧化硅中的1種或2種以上。
4.根據(jù)權利要求1中所述的太陽能電池組件用背面保護片,其中,在基體材料片的一個面上形成所述氟樹脂層,在基體材料片的另一個面上形成粘接層。
5.一種太陽能電池組件用背面保護片的制造方法,其是通過在基體材料片的至少一側的面上涂布含有氟樹脂和顏料的涂布液并進行干燥,形成氟樹脂層,從而制造太陽能電池組件用背面保護片的方法,該方法包括下述步驟在基體材料片的至少一側的面上涂布含有氟樹脂、顏料和溶劑的涂布液的步驟;以及按照所述基體材料片的未干燥涂膜表面朝下的方式設置基體材料片,并對所述涂膜進行干燥處理,從而形成氟樹脂層的干燥步驟。
6.根據(jù)權利要求5所述的太陽能電池組件用背面保護片的制造方法,其中,對所述未干燥涂膜進行的干燥處理在低于所述涂布液中含有的溶劑的沸點的溫度下進行。
7.一種太陽能電池組件,其在背面具有權利要求1 4中任一項所述的太陽能電池組件用背面保護片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能電池組件用背面保護片,其在基體材料片的至少一側的面上形成了含有顏料的氟樹脂層,其中,在所述氟樹脂層的厚度方向上,與基體材料片相反一側的顏料密度高于基體材料片一側的顏料密度。
文檔編號C08K3/36GK102362361SQ201080012608
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者森剛志 申請人:琳得科株式會社