外觀良好的太陽能電池組件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明得到一種太陽能電池組件和太陽能電池組件的制造方法,該太陽能電池組件至少由背板(A)與密封件(B)層壓而成,容易設(shè)定層壓條件,且層壓后的外觀良好。所述太陽能電池組件的特征在于,層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的收縮應(yīng)力(σ(A))(Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G′(B))(Pa)之比(σ(A)/G′(B))為60.0以下。這里,收縮應(yīng)力(σ(A))是層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的測定值(Pa),剪切彈性模量(G′(B))是層壓設(shè)定溫度下的振動頻率1Hz時的密封件(B)的測定值(Pa)。
【專利說明】 外觀良好的太陽能電池組件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能電池組件,更詳細(xì)而言,涉及容易設(shè)定層壓條件、且外觀良好的太陽能電池組件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年,對于全球變暖等環(huán)境問題的意識正在提高,特別是對于太陽光發(fā)電,由于其清潔性、無公害性而備受期待。太陽能電池構(gòu)成將太陽光的能量直接轉(zhuǎn)換成電的太陽光發(fā)電系統(tǒng)的中心部。作為其結(jié)構(gòu),通常將多片太陽能電池元件(電池單元)串聯(lián)、并聯(lián)地進(jìn)行配線,為了保護(hù)電池單元,進(jìn)行各種包裝,形成單元。將組裝于該封裝體的單元稱為太陽能電池組件,通常成為如下結(jié)構(gòu):用作為上部保護(hù)件的透明基材(玻璃、樹脂片,以下有時稱為前板)覆蓋照射太陽光的面,用由熱塑性塑料(例如,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯系聚合物)構(gòu)成的密封件(密封樹脂層)填補間隙,用作為下部保護(hù)件的背面密封用片(以下,有時稱為背板)保護(hù)背面。
[0003]這里,作為密封件的主要材料,使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下,有時稱為EVA)、聚乙烯(以下,有時稱為PE)、離聚物(以下,有時稱為10)和聚乙烯醇縮丁醛(以下,有時稱為PVB)等。
[0004]另外,對于密封件,主要要求用于保護(hù)太陽能電池元件的柔軟性、耐沖擊性、太陽能電池組件發(fā)熱時的耐熱性、用于使太陽光高效地到達(dá)太陽能電池元件的透明性(總光線透射率等)、耐久性、尺寸穩(wěn)定性、阻燃性、水蒸氣阻隔性等。并且,由于密封件通常層壓來使用,所以其工藝適應(yīng)性、層壓后的外觀也很重要。
[0005]這里,太陽能電池組件的層壓條件通常考慮所使用的各種部件(密封件、背板、玻璃、配線、電池單元等),大多進(jìn)行利用試錯法來設(shè)定,因此條件設(shè)定需要時間,并且所使用的各種部件的費用高而成為問題。
[0006]作為條件設(shè)定中的具體的外觀的課題,可舉出背板面產(chǎn)生凸?fàn)畹耐黄鸬默F(xiàn)象(以下,有時稱為凸現(xiàn)象)。針對該課題,專利文獻(xiàn)I中記載了原因是在使用背板(太陽能電池組件用背面保護(hù)片)來制作太陽能電池組件的情況下,由于在進(jìn)行真空層壓處理時上述背板收縮,所以太陽能電池元件和連接元件的引線(tag)追隨上述背板的收縮,引線發(fā)生變形,或者太陽能電池元件間的間隔發(fā)生變化。作為其對策,公開了優(yōu)選背板在150°C、30分鐘的條件下的熱收縮率為1.0%以下,其中,優(yōu)選為0.5%以下,特別優(yōu)選在0.3%?0.1%的范圍內(nèi)。
[0007]另外,專利文獻(xiàn)2中記載了雙軸拉伸PET膜的熱收縮率大,特別是在大型太陽能電池組件工序中,擔(dān)心配線(與專利文獻(xiàn)I記載的引線相當(dāng))彎曲,或者擔(dān)心發(fā)生電池(電池單元)的偏移,為了解決由該熱收縮率引起的膜收縮的問題,設(shè)備上需要對經(jīng)拉伸的膜實施退火處理的熱固定化工序,因而存在導(dǎo)致膜的成本上升、得不到廉價的背板的成本方面的問題(參照專利文獻(xiàn)2,0007段)。作為其對策,提出了層疊聚碳酸酯膜和氣體阻隔性透明蒸鍍膜而成的背板(參照專利文獻(xiàn)2,權(quán)利要求1)。[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-150084號公報
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-324556號公報
[0012]像專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中公開的那樣,關(guān)于凸現(xiàn)象的改進(jìn),現(xiàn)有的技術(shù)在制作太陽能電池組件時所使用的部件中僅著眼于背板。然而,即使使用滿足特定物性(例如,熱收縮特性)的背板,凸現(xiàn)象也未必得到抑制,設(shè)定層壓條件時的試錯法的負(fù)荷幾乎沒有減少。由此,期望不易受所使用的背板的熱收縮特性影響,并且能夠高效地設(shè)定層壓條件的新的定量指標(biāo)。
[0013]本發(fā)明的目的是提供在太陽能電池組件中,層壓后的外觀良好的太陽能電池組件、背板-密封件一體式片、及太陽能電池組件的制造方法。
[0014]本發(fā)明的發(fā)明人等經(jīng)過反復(fù)深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過組合使用在層壓溫度區(qū)域內(nèi)的任意設(shè)定溫度的層壓設(shè)定溫度下具有特定的定量關(guān)系的背板和密封件,從而得到層壓后的外觀良好的太陽能電池組件,由此完成了本發(fā)明。
[0015]即,本發(fā)明涉及下述[I]?[18]。
[0016][I] 一種太陽能電池組件,其特征在于,是至少由背板(A)和密封件(B)層壓而成的太陽能電池組件,層壓設(shè)定溫度下的下述背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與下述密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)之比(σ (A)ZG' (B))為60.0以下。
[0017]背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)):層壓設(shè)定溫度下的背板㈧的測定值(Pa)
[0018]密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)):層壓設(shè)定溫度下的振動頻率IHz時的密封件(B)的測定值(Pa)
[0019][2]如上述[I]所述的太陽能電池組件,其特征在于,層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)之比(。㈧/G' (B))為 0.01 ?60.0。
[0020][3]如上述[I]所述的太陽能電池組件,其特征在于,層壓設(shè)定溫度下的背板
(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)之比(。㈧/G' (B))為 0.01 ?35.0。
[0021][4]如上述[I]所述的太陽能電池組件,其特征在于,層壓設(shè)定溫度下的背板
(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)之比(。㈧/G' (B))為 1.0 ?20.0。
[0022][5]如上述[I]?[4]中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件(B)在振動頻率10Hz、溫度20°C下的儲能彈性模量(E')為I?lOOMPa。
[0023][6]如上述[I]?[5]中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件(B)是以乙烯與碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的共聚物為主成分的密封件。
[0024][7]如上述[I]?[6]中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件(B)用在背板㈧的內(nèi)側(cè)。
[0025][8]如上述[7]所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件⑶進(jìn)一步滿足下述條件⑵。
[0026]條件⑵:構(gòu)成密封件⑶的樹脂組合物含有MFR(JIS Κ7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)小于 5g/10min 的烯烴系聚合物(X)和 MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為5g/10min以上的烯烴系聚合物(Y)
[0027][9]如上述[8]所述的太陽能電池組件,其特征在于,構(gòu)成密封件(B)的樹脂組合物中含有的烯烴系聚合物(X)與烯烴系聚合物(Y)的混合質(zhì)量比為95~55/5~45。
[0028][10]如上述[8]或[9]所述的太陽能電池組件,其特征在于,構(gòu)成密封件⑶的樹脂組合物中含有的烯烴系聚合物⑴的MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為0.5g/10min以上且小于5g/10min,烯烴系聚合物(Y)的1^1?(了13 1(7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為 5g/10min ~100g/10min。
[0029][11]如上述[I]~[10]中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件
(B)是至少具有軟質(zhì)層和硬質(zhì)層的層疊結(jié)構(gòu),上述軟質(zhì)層的動態(tài)粘彈性測定中的振動頻率10Hz、溫度20°C下的儲能彈性模量(E')小于lOOMPa,上述硬質(zhì)層的動態(tài)粘彈性測定中的振動頻率10Hz、溫度20°C下的儲能彈性模量(E')為10MPa以上。
[0030][12]如上述[I]~[11]中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件
(B)是實質(zhì)上不交聯(lián)的密封件。
[0031][13]如上述[I]~[12]中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,背板(A)的收縮應(yīng)力(o (A))在130°C和150°C為7X105Pa以下。
[0032][14]如上述[I]~[12]中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,背板(A)的收縮應(yīng)力(o (A))在130°C和150°C為4X105Pa以下。
[0033][15]如上述[I]~[14]中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,是背板(A)與密封件(B) —體化的部件。
[0034][16] [I]~[15]中任一項所述的太陽能電池組件的制造方法,其特征在于,層壓設(shè)定溫度為100°C~135°C。
[0035][17] 一種太陽能電池組件用背板-密封件一體式片,其特征在于,是至少具備背板(A)和密封件(B)的太陽能電池組件用背板-密封件一體式片,層壓設(shè)定溫度下的下述背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與下述密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)之比(σ (A)/Gf (B))為 60.0 以下。
[0036]背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)):層壓設(shè)定溫度下的背板㈧的測定值(Pa)
[0037]密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)):層壓設(shè)定溫度下的振動頻率IHz時的密封件(B)的測定值(Pa)
[0038][18]如上述[17]所述的太陽能電池組件用背板-密封件一體式片,其特征在于,密封件(B)進(jìn)一步滿足下述條件(P)。
[0039]條件⑵:構(gòu)成密封件⑶的樹脂組合物含有MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)小于 5g/10min 的烯烴系聚合物(X)和 MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為5g/10min以上的烯烴系聚合物(Y)
[0040]根據(jù)本發(fā)明,能夠提供在太陽能電池組件中層壓后的外觀良好的太陽能電池組件、背板-密封件一體式片、及太陽能電池組件的制造方法。
[0041] 另外,通過測定層壓設(shè)定溫度下的背板的收縮應(yīng)力和密封件的剪切彈性模量之類的基礎(chǔ)物性,從而能夠在實際層壓太陽能電池組件之前預(yù)測成品外觀。進(jìn)而,由于能夠高效地設(shè)定層壓條件,所以條件研究所需的時間和各種部件的費用得到抑制,結(jié)果可期待大幅度降低太陽能電池組件的制造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1是表示本發(fā)明的太陽能電池組件的一個例子的概略截面圖。
【具體實施方式】
[0043]以下,對本發(fā)明的太陽能電池組件的實施方式的例子進(jìn)行說明。但是,本發(fā)明的范圍不限于以下說明的實施方式。
[0044]應(yīng)予說明,在本說明書中,“作為主成分”的宗旨是在不妨礙構(gòu)成本發(fā)明的太陽能電池組件的各部件的樹脂的作用?效果的范圍內(nèi),允許含有其他成分。并且,該用語不限制具體的含有率,但為占樹脂組合物的構(gòu)成成分整體的50質(zhì)量%以上,優(yōu)選65質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選80質(zhì)量%以上且為100質(zhì)量%以下的范圍的成分。
[0045]以下,詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0046]本發(fā)明的太陽能電池組件的特征是層壓設(shè)定溫度下的背板㈧的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)之比(σ (A)/G' (B))(以下,有時稱為凸指數(shù))為特定的范圍。
[0047]這里,太陽能電池組件通常具有背板(A)、密封件(B)、太陽能電池元件和透明基材(上部保護(hù)件)。
[0048][背板(A)]
[0049]本發(fā)明所使用的背板(A)只要滿足后述的凸指數(shù)就沒有特別限制。具體而言,由以下具有電絕緣性的材料形成基材片或基材膜,即,聚酯系樹脂(聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等)、氟系樹脂(聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)等)、聚烯烴系樹脂(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、各種α -烯烴共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMAA)等)、環(huán)狀烯烴系樹脂(COP、COC等)、聚苯乙烯系樹脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡膠共聚物(ASA)和間規(guī)聚苯乙烯(SPS)等)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、改性聚苯醚(改性PPE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰亞胺(PI)和生物聚合物(聚乳酸、異山梨糖醇系聚合物、聚酰胺系聚合物、聚酯系聚合物和聚烯烴系聚合物等)等。
[0050]在本發(fā)明中,從與密封件的粘接性、機械強度、耐久性、經(jīng)濟性等觀點考慮,優(yōu)選將聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂和氟系樹脂用作基材片的材料。
[0051]這里,基材片或基材膜的制造方法沒有特別限制,代表性的可舉出擠壓鑄造法、拉伸法、吹脹法和流延法等。另外,以提高操作性、耐久性和光反射性等或經(jīng)濟性等為目的,可以根據(jù)需要在基材片中混合其他樹脂、各種添加劑。作為該添加劑,例如可舉出抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩(wěn)定劑、光擴散劑、成核劑、顏料(例如氧化鈦、硫酸鋇、炭黑等)、阻燃劑、防變色劑、防水解劑、放熱劑等。[0052]并且,為了提高操作性、粘接性和耐久性等,可以根據(jù)需要對基材片的表面和/或背面進(jìn)行壓花加工、各種處理(電暈處理、等離子體處理等)和涂覆(氟系樹脂涂覆、防水解涂覆、硬質(zhì)涂覆等)等。
[0053]本發(fā)明所使用的背板(A)為單層或?qū)盈B結(jié)構(gòu),但為了均衡地實現(xiàn)對背板要求的特性,優(yōu)選為層疊結(jié)構(gòu)。
[0054]這里,作為通常對背板要求的特性,可舉出與密封件的粘接性、機械強度、耐久性(耐候性、耐水解特性等)、光反射性、水蒸氣阻隔性、阻燃性、設(shè)計性、經(jīng)濟性和層壓后的外觀等,其中,為結(jié)晶硅系太陽能電池組件時,與密封件的粘接性、機械強度、耐久性、經(jīng)濟性和層壓后的外觀受到重視。
[0055]為了均衡地實現(xiàn)這些特性,本發(fā)明所使用的背板(A)優(yōu)選使用如下所述的層疊結(jié)構(gòu)。應(yīng)予說明,在本說明書中,例如A/B/C的標(biāo)記表示從上(或者從下)按A、B、C的順序進(jìn)
行層疊。可舉出:
[0056](I)氟系樹脂層/粘接層/聚酯樹脂層/粘接層/易粘接層(密封件側(cè));具體而言,PVF/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/EVA、PVF/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/PE、PVF/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/PP、ETFE/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/EVA、ETFE/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/PE、ETFE/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/PP等,
[0057](2)聚酯樹脂層/粘接層/聚酯樹脂層/粘接層/易粘接層(密封件側(cè));具體而言,雙軸拉伸PET (耐水解配方)/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/EVA、雙軸拉伸PET (耐水解配方)/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/PE、雙軸拉伸PET (耐水解配方)/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/PP、(表面涂覆)雙軸拉伸PET/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/易粘接層等,
[0058](3)聚酯樹脂層/粘接層/易粘接層(密封件側(cè));具體而言,雙軸拉伸PET (耐水解配方)/粘接層/EVA、雙軸拉伸PET (耐水解配方)/粘接層/PE、雙軸拉伸PET (耐水解配方)/粘接層/PP、(表面涂覆)雙軸拉伸PET/粘接層/易粘接層等。
[0059]上述(I)?(3)的粘接層是根據(jù)需要而配置的,可以是沒有粘接層的結(jié)構(gòu)。另外,重視水蒸氣阻隔性時,例如在上述的雙軸拉伸PET (耐水解配方)/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/PE結(jié)構(gòu)中,可以成為雙軸拉伸PET (耐水解配方)/粘接層/各種蒸鍍層(S1x,氧化鋁等)/雙軸拉伸PET/粘接層/雙軸拉伸PET/粘接層/PE等結(jié)構(gòu)。
[0060]這里,易粘接層的結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm)通常為80°C?165°C。在本發(fā)明中,從與密封件(B)的粘接性、經(jīng)濟性和太陽能電池組件的外觀等觀點考慮,易粘接層的結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm)的下限值優(yōu)選95°C以上,更優(yōu)選100°C以上,另一方面,上限值優(yōu)選140°C以下,更優(yōu)選125°C以下。
[0061]本發(fā)明所使用的背板㈧的總厚度只要滿足后述的凸指數(shù)就沒有特別限制??紤]所希望的性能進(jìn)行適當(dāng)選擇即可,大概為50 μ m?600 μ m,優(yōu)選為150 μ m?400 μ m。另外,為了滿足絕緣破壞電壓IkV以上,優(yōu)選為200μπι以上,更優(yōu)選為250μπι以上。
[0062][密封件(B)]
[0063]本發(fā)明所使用的密封件(B)只要滿足后述的凸指數(shù)就沒有特別限制,可以在背板偵U、前板側(cè)等任一位置使用。具體而言,可舉出以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、離聚物(1)和聚乙烯醇縮丁醛(PVB)等為主成分的密封件,但在本發(fā)明中,優(yōu)選使用以下述(B-1)?(B-4)分別示出的烯烴系聚合物為主成分的密封件。這里,作為主成分,從所得密封件的柔軟性、魚眼(凝膠)少、電路的腐蝕性物質(zhì)(乙酸等)少、以及經(jīng)濟性等觀點考慮,優(yōu)選(B-l)、(B-2)所示的聚合物,其中,從低溫特性優(yōu)異的方面考慮,特別優(yōu)選使用(B-1)所示的聚合物。
[0064](B-1)
[0065](B-1)是乙烯與碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的共聚物。這里,作為與乙烯共聚的α -稀經(jīng),可例不丙稀、1_ 丁稀、1_戍稀、1_己稀、1_庚稀、1_羊稀、1-壬稀、1-癸稀、3-甲基-丁烯_1、4_甲基-戍烯-1等。
[0066]在本發(fā)明中,從在工業(yè)上的獲得容易性、各特性、經(jīng)濟性等觀點考慮,作為與乙烯共聚的α-烯烴,優(yōu)選使用丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯。另外,從透明性柔軟性等觀點考慮,優(yōu)選使用乙烯-α-烯烴無規(guī)共聚物。與乙烯共聚的α-烯烴可以單獨使用I種或者組合2種以上使用。
[0067]另外,與乙烯共聚的α-烯烴的含量沒有特別限制,但相對于乙烯與碳原子數(shù)3?20的α-烯烴的共聚物(B-1)中的全部單體單元,通常為2摩爾%以上,優(yōu)選為40摩爾%以下,更優(yōu)選為3?30摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為5?25摩爾%。如果在該范圍內(nèi),則通過由共聚成分降低結(jié)晶性,從而透明性提高,另外,原料顆粒的粘連等不良情況也難以發(fā)生,因而優(yōu)選。應(yīng)予說明,與乙烯共聚的單體的種類和含量可以利用公知的方法,例如用核磁共振(NMR)測定裝置、其他儀器分析裝置進(jìn)行定性定量分析。
[0068]乙烯與碳原子數(shù)3?20的α-烯烴的共聚物(B_l)可以含有基于烯烴以外的單體的單體單元。作為該單體,例如可舉出環(huán)狀烯烴、乙烯基芳香族化合物(苯乙烯等)、多烯化合物等。使乙烯與碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的共聚物(B-1)中的全部單體單元為100摩爾%時,該單體單元的含量優(yōu)選為20摩爾%以下,更優(yōu)選為15摩爾%以下。
[0069]另外,乙烯與碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的共聚物(B_l)的立體結(jié)構(gòu)、支鏈、支化度分布、分子量分布、共聚形式(無規(guī)、嵌段等)沒有特別限制,但例如具有長鏈支鏈的共聚物一般機械物性良好,另外,存在將片進(jìn)行成型時的熔融張力(熔體張力)變高、壓延成型性提聞等優(yōu)點。
[0070]本發(fā)明所使用的乙烯與碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的共聚物(B_l)的熔體流動速率(MFR)沒有特別限制,但通常MFRCJIS Κ7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18Ν)為0.5?100g/10min左右,優(yōu)選為I?50g/10min,更優(yōu)選為2?50g/10min,進(jìn)一步優(yōu)選為3?30g/10min。
[0071]這里,考慮到將片進(jìn)行成型時的成型加工性、密封太陽能電池元件(電池單元)時的密合性、蔓延情況等來選擇MFR即可。例如,將片進(jìn)行壓延成型時,從將片從成型輥剝?nèi)r的操作性考慮,MFR優(yōu)選較低的值,具體而言優(yōu)選0.5?5g/10min左右,另外,使用T型模進(jìn)行擠出成型時,從降低擠出負(fù)荷、增大擠出量的觀點考慮,MFR優(yōu)選為I?50g/10min,更優(yōu)選為2?50g/10min,進(jìn)一步優(yōu)選為3?30g/10min。并且,從密封太陽能電池元件(電池單元)時的密合性、蔓延容易性的觀點考慮,MFR優(yōu)選為2?50g/10min,更優(yōu)選為3?30g/10min。
[0072]本發(fā)明所使用的乙烯與碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的共聚物(B_l)的制造方法沒有特別限制,可采用使用了公知的烯烴聚合用催化劑的公知的聚合方法。例如,可舉出使用了由齊格勒?納塔型催化劑所代表的多位點催化劑,由茂金屬系催化劑、后茂金屬系催化劑所代表的單位點催化劑的淤漿聚合法、溶液聚合法、氣相聚合法等,以及使用了自由基引發(fā)劑的本體聚合法等。在本發(fā)明中,從聚合后的造粒(制粒)的容易性、防止原料顆粒的粘連等觀點考慮,優(yōu)選使用了能夠聚合低分子量成分少且分子量分布窄的原料的單位點催化劑的聚合方法。
[0073]本發(fā)明所使用的乙烯與碳原子數(shù)3~20的α -烯烴的共聚物(B_l)的差示掃描量熱測定中以加熱速度10°c /分鐘測定的結(jié)晶熔融熱量優(yōu)選為O~70J/g。如果在該范圍內(nèi),則可確保所得密封件的柔軟性、透明性(總光線透射率)等,因而優(yōu)選。另外,如果考慮到夏季等高溫狀態(tài)下的原料顆粒的粘連的發(fā)生難度,則該結(jié)晶熔融熱量優(yōu)選為5~70J/g,進(jìn)一步優(yōu)選為10~65J/g。這里,作為該結(jié)晶熔融熱量的參考值,通用的高密度聚乙烯(HDPE)為170~220J/g左右,低密度聚乙烯樹脂(LDPE)、直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE)為100 ~160J/g 左右。
[0074]上述結(jié)晶熔融熱量可以使用差示掃描量熱儀,基于JIS K7122,以加熱速度10°C /分鐘進(jìn)行測定。
[0075]作為本發(fā)明所使用的乙烯與碳原子數(shù)3~20的α -烯烴的共聚物(B_l)的具體例,可例不Dow Chemical 株式會社制的商品名“Engage'“Affinity”、“Infuse”,ExxonMobil株式會社制的商品名“Exact ”,三井化學(xué)株式會社制的商品名“ TAFMER H”、“ TAFMER A”、"TAFMER P”,LG化學(xué)株式會社的商品名“LUCENE”,Japan Polyethylene株式會社制的商品名 “ Karne I ” 等。
[0076](B-2)
[0077](B-2)是丙烯和可與該丙烯共聚的其他單體的共聚物、或丙烯的均聚物。其中,它們的共聚形式(無規(guī)、嵌段等)、支鏈、支化度分布、立體結(jié)構(gòu)沒有特別限制,可以是等規(guī)立構(gòu)、無規(guī)立構(gòu)、間規(guī)立構(gòu)或者這些混合存在的結(jié)構(gòu)的聚合物。
[0078]作為可共聚的其他單體,可例示乙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-戊烯-1、1-辛烯等碳原子數(shù)4~12的α -烯烴,以及二乙烯基苯、1,4-環(huán)己二烯、二環(huán)戊二烯、環(huán)辛二烯、乙叉基降冰片烯等二烯類等。
[0079]在本發(fā)明中,從在工業(yè)上的獲得容易性、各特性、經(jīng)濟性等觀點考慮,作為與丙烯共聚的α-烯烴,優(yōu)選使用乙烯、1-丁烯。另外,從透明性、柔軟性等觀點考慮,優(yōu)選使用丙烯-α-烯烴無規(guī)共聚物。與丙烯共聚的單體可以單獨使用I種或者組合2種以上使用。
[0080]另外,可與丙烯共聚的其他單體的含量沒有特別限制,相對于(Β-2)中的全部單體單元,通常為2摩爾%以上,優(yōu)選為40摩爾%以下,更優(yōu)選為3~30摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為5~25摩爾%。如果在該范圍內(nèi),則通過由共聚成分降低結(jié)晶性,從而透明性提高,另外,原料顆粒的粘連等不良情況也難以發(fā)生,因而優(yōu)選。應(yīng)予說明,可與丙烯共聚的其他單體的種類和含量可以利用公知的方法,例如用核磁共振(NMR)測定裝置、其他儀器分析裝置進(jìn)行定性定量分析。
[0081 ] 本發(fā)明所使用的(Β-2)的熔體流動速率(MFR)沒有特別限制,通常MFR(JISΚ7210,溫度:2300C,負(fù)載:21.18N)為 0.5 ~100g/10min 左右,優(yōu)選為 2 ~50g/10min,更優(yōu)選為 3 ~30g/10min。
[0082]這里,考慮到將片進(jìn)行成型時的成型加工性、密封太陽能電池元件(電池單元)時的密合性、蔓延情況等來選擇MFR即可。例如,將片進(jìn)行壓延成型時,從將片從成型輥剝?nèi)r的操作性考慮,MFR優(yōu)選較低,具體而言優(yōu)選0.5?5g/10min左右,另外,使用T型模進(jìn)行擠出成型時,從降低擠出負(fù)荷、增大擠出量的觀點考慮,MFR優(yōu)選為2?50g/10min,更優(yōu)選為3?30g/10min。并且,從密封太陽能電池元件(電池單元)時的密合性、蔓延容易性的觀點考慮,MFR優(yōu)選為2?50g/10min,更優(yōu)選為3?30g/10min。
[0083]本發(fā)明所使用的丙烯和可與該丙烯共聚的其他單體的共聚物、或丙烯的均聚物(B-2)的制造方法沒有特別限制,可以采用使用了公知的烯烴聚合用催化劑的公知的聚合方法。例如,可舉出使用了由齊格勒.納塔型催化劑所代表的多位點催化劑,由茂金屬系催化劑、后茂金屬系催化劑所代表的單位點催化劑的淤漿聚合法、溶液聚合法、氣相聚合法等,以及使用了自由基引發(fā)劑的本體聚合法等。在本發(fā)明中,從聚合后的造粒(制粒)的容易性、防止原料顆粒的粘連等觀點考慮,優(yōu)選使用了能夠聚合低分子量成分少且分子量分布窄的原料的單位點催化劑的聚合方法。
[0084]作為本發(fā)明所使用的(B-2)的具體例,可舉出丙烯-丁烯無規(guī)共聚物、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、丙烯-乙烯-丁烯-1共聚物等,作為具體的商品,可例示三井化學(xué)株式會社制的商品名“TAFMER ΧΜ”、“Ν0ΤΙ0”,住友化學(xué)株式會社商品名“TAFFCELLEN”、株式會社Primepolymer株式會社制的商品名“PRME TP0”,Dow Chemical株式會社制的商品名“VERSIFY”,ExxonMobil株式會社制的商品名“VISTAMAXX”等。
[0085](B-3)
[0086](B-3)是由乙烯、丙烯等α _烯烴與脂肪族不飽和羧酸構(gòu)成的共聚物的金屬鹽(優(yōu)選的金屬是Zn、Na、K、L1、Mg等)。
[0087]作為具體的商品,可例示三井化學(xué)株式會社制的商品名“HMILAN”、Dow Chemical株式會社制的商品名“AMPLIFY 10”等。
[0088](B-4)
[0089](B-4)是由乙烯與選自乙酸乙烯酯、脂肪族不飽和羧酸及脂肪族不飽和單羧酸烷基酯中的至少一個單體構(gòu)成的乙烯系共聚物。
[0090]具體而言,可舉出乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物及乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物等。這里,作為其酯成分,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基等碳原子數(shù)I?8的烷基酯。在本發(fā)明中,上述2成分的共聚物沒有限制,也可以是進(jìn)一步加入了第3成分的3成分以上的多元共聚物(例如,乙烯與適當(dāng)選自脂肪族不飽和羧酸及脂肪族不飽和羧酸酯的3元以上的共聚物等)。與乙烯共聚的單體的含量相對于共聚物中的全部單體單元,通常為5?35質(zhì)量%。
[0091]為將由以上述(B-1)?(B-4)的烯烴系聚合物為主成分的樹脂組合物構(gòu)成的密封件⑶用在背板側(cè)的密封件⑶時,密封件⑶的熔體流動速率(MFR)只要滿足后述的凸指數(shù)就沒有特別限制,但為了實現(xiàn)本發(fā)明的進(jìn)一步改善外觀的目的,背板側(cè)的密封件優(yōu)選滿足下述條件(P)。
[0092]條件⑵:構(gòu)成密封件⑶的樹脂組合物含有MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:
21.18N)小于 5g/10min 的烯烴系聚合物(X)和 MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為5g/10min以上的烯烴系聚合物(Y)
[0093]只要調(diào)整構(gòu)成用在背板側(cè)的密封件(B)的樹脂的MFR,就能夠進(jìn)一步改善作為本發(fā)明的目標(biāo)的外觀。具體而言,如果構(gòu)成用在背板側(cè)的密封件(B)的樹脂組合物中含有MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)小于5g/10min的烯烴系聚合物(X),則由于層壓溫度區(qū)域中的彈性模量提高,所以后述的凸指數(shù)降低而能夠抑制凸外觀,因而優(yōu)選。另夕卜,如果含有MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為5g/10min以上的烯烴系聚合物(Y),則由于層壓溫度區(qū)域中的流動性提高,所以向太陽能電池元件(電池單元)、配線等的高低差、間隙的蔓延性變得良好,結(jié)果能夠提高背板面的平坦性,因而優(yōu)選。另一方面,如果使MFR過小,則由于層壓溫度區(qū)域中的流動性降低,有可能向太陽能電池元件(電池單元)、配線等的高低差的蔓延性變差,如果使MFR過大,則層壓溫度區(qū)域中的流動性過度提高,也有可能發(fā)生密封件從太陽能電池組件的端面流出等不良情況。由此,在本發(fā)明中,優(yōu)選構(gòu)成背板側(cè)的密封件(B)的樹脂組合物中含有的烯烴系聚合物(X)的MFRCJIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為0.5g/10min以上且小于5g/10min,烯烴系聚合物(Y)的MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為 5g/10min ?100g/10min,更優(yōu)選烯烴系聚合物⑴的MFR為0.8g/10min以上且小于4g/10min,烯烴系聚合物⑴的MFR為5g/10min?50g/10min,進(jìn)一步優(yōu)選烯烴系聚合物(X)的MFR為lg/10min以上且小于3g/10min,烯烴系聚合物(Y)的 MFR 為 5g/10min ?30g/10min。
[0094]在本發(fā)明中,構(gòu)成用在背板側(cè)的密封件(B)的樹脂組合物中含有的烯烴系聚合物(X)和烯烴系聚合物⑴的種類沒有特別限定,可以各自僅使用I種也可以各自使用2種以上。
[0095]另外,構(gòu)成用在背板側(cè)的密封件⑶的樹脂組合物中含有的烯烴系聚合物⑴與烯烴系聚合物(Y)的混合質(zhì)量比優(yōu)選為95?55/5?45。這里,如果為該混合質(zhì)量比的范圍,則能夠均衡地實現(xiàn)層壓后所得太陽能電池組件的凸外觀與平坦性,因而優(yōu)選。由此,烯烴系聚合物(X)與烯烴系聚合物(Y)的混合質(zhì)量比更優(yōu)選為90?60/10?40,進(jìn)一步優(yōu)選為 85 ?65/15 ?35。
[0096]構(gòu)成用在背板側(cè)的密封件(B)的樹脂組合物中可以含有后述的其他樹脂,但烯烴系聚合物(X)與烯烴系聚合物(Y)的合計在樹脂組合物中優(yōu)選占50質(zhì)量%以上,更優(yōu)選占70質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選占90質(zhì)量%以上。上限沒有特別限制,但優(yōu)選為100質(zhì)量%以下。
[0097]應(yīng)予說明,構(gòu)成后述的層疊結(jié)構(gòu)的密封件的樹脂組合物中含有上述烯烴系聚合物(X)和烯烴系聚合物(Y)時,如果混合質(zhì)量比在上述的范圍內(nèi),則不需要使烯烴系聚合物(X)和烯烴系聚合物(Y)含有在相同的層內(nèi),但優(yōu)選兩種聚合物含有在相同層內(nèi)。另外,更優(yōu)選構(gòu)成層疊結(jié)構(gòu)的密封件的各層的樹脂組合物中含有兩種聚合物。
[0098]在本發(fā)明中,背板側(cè)以外的密封件可以滿足或不滿足上述條件(P),其熔體流動速率(MFR)沒有特別限制。這里,背板側(cè)以外的密封件是用于前板側(cè)、墊層等的密封件。通常使用 MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為 0.5 ?100g/10min 左右,優(yōu)選為 2 ?50g/10min,更優(yōu)選為3?30g/10min的密封件。
[0099]這里,考慮將片進(jìn)行成型時的成型加工性、密封太陽能電池元件(電池單元)時的密合性、蔓延情況等來選擇MFR即可。例如,將片進(jìn)行壓延成型時,從將片從成型輥剝?nèi)r的操作性考慮,MFR優(yōu)選較低,具體而言優(yōu)選0.5?5g/10min左右,另外,使用T型模進(jìn)行擠出成型時,從使擠出負(fù)荷降低、使擠出量增大的觀點考慮,MFR優(yōu)選為2?50g/10min,更優(yōu)選為3?30g/10min。并且,從密封太陽能電池元件(電池單元)時的密合性、蔓延容易性的觀點考慮,MFR優(yōu)選為2?50g/10min,更優(yōu)選為3?30g/10min。
[0100]本發(fā)明所使用的密封件(B)為單層或?qū)盈B結(jié)構(gòu),但為了均衡地實現(xiàn)對密封件所要求得特性,優(yōu)選為層疊結(jié)構(gòu)。這里,作為通常對密封件所要求的特性,可舉出用于保護(hù)太陽能電池元件的柔軟性、耐沖擊性、太陽能電池組件發(fā)熱時的耐熱性、用于使太陽光高效地到達(dá)太陽能電池元件的透明性(總光線透射率等)、對各種被粘體(玻璃、背板等)的粘接性、耐久性、尺寸穩(wěn)定性、阻燃性、水蒸氣阻隔性、經(jīng)濟性等。其中,柔軟性與耐熱性以及透明性的平衡、和經(jīng)濟性受到重視。
[0101](烯烴系聚合物的結(jié)晶熔融峰值溫度)
[0102]這里,如果重視密封件的柔軟性,則作為主成分的烯烴系聚合物的結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm)優(yōu)選低于100°C,但也可應(yīng)用不出現(xiàn)結(jié)晶熔融峰值溫度的、S卩非晶性的聚合物(以下,包括非晶性的聚合物在內(nèi)稱為結(jié)晶熔融峰值溫度低于100°C的烯烴系聚合物)。如果考慮到原料顆粒的粘連等,則該結(jié)晶熔融峰值溫度優(yōu)選為30?95°C,更優(yōu)選為45?80°C,進(jìn)一步優(yōu)選為60?80°C。
[0103]另外,如果重視密封件的耐熱性,則優(yōu)選在結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm)低于100°C的烯烴系聚合物中混合使用結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm)為100°C以上的烯烴系聚合物?;旌系南N系聚合物的結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm)的上限值沒有特別限制,但如果考慮到太陽能電池元件(電池單元)的熱劣化、制作太陽能電池組件時的層壓設(shè)定溫度,則為150°C左右。在本發(fā)明中,由于能夠使制作太陽能電池組件時的層壓設(shè)定溫度低溫化、不易使太陽能電池元件(電池單元)熱劣化,優(yōu)選為130°C以下,進(jìn)一步優(yōu)選為125°C以下。
[0104]這里,作為該結(jié)晶熔融峰值溫度的參考值,通用的高密度聚乙烯樹脂(HDPE)為130?145°C左右,低密度聚乙烯樹脂(LDPE)、直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE)為100?125°C左右,通用的均聚聚丙烯樹脂為165°C左右,通用的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物為130?150°C左右。上述的結(jié)晶熔融峰值溫度可使用差示掃描量熱儀,基于JIS K7121,以加熱速度10°C/分鐘進(jìn)行測定。
[0105]本發(fā)明所使用的密封件(B)優(yōu)選如上所述由含有結(jié)晶熔融峰值溫度低于100°C的烯烴系聚合物和結(jié)晶熔融峰值溫度為100°c以上的烯烴系聚合物的樹脂組合物構(gòu)成。應(yīng)予說明,作為背板側(cè)的密封件,使用滿足上述條件(P)的密封件時,優(yōu)選滿足上述條件(P)、且含有結(jié)晶熔融峰值溫度低于100°c的烯烴系聚合物和結(jié)晶熔融峰值溫度為100°C以上的烯烴系聚合物。
[0106]這里,樹脂組合物中的兩種烯烴系聚合物的含量沒有特別限制,但如果考慮到所得密封件的柔軟性、耐熱性、透明性等,則兩烯烴系聚合物的混合(含有)質(zhì)量比(結(jié)晶熔融峰值溫度低于100°c的烯烴系聚合物/結(jié)晶熔融峰值溫度為100°C以上的烯烴系聚合物)優(yōu)選為99?50/1?50,更優(yōu)選為98?60/2?40,更優(yōu)選為97?70/3?30,進(jìn)一步優(yōu)選為97?80/3?20,更進(jìn)一步優(yōu)選為97?90/3?10。其中,使兩種烯烴系聚合物的合計為100質(zhì)量份。這里,如果混合(含有)質(zhì)量比在該范圍內(nèi),則容易得到柔軟性、耐熱性、透明性等的平衡優(yōu)異的密封件。
[0107]這里,本發(fā)明所使用的密封件⑶中混合的結(jié)晶熔融峰值溫度為100°C以上的烯烴系聚合物,考慮所希望的特性來適當(dāng)選擇即可,但在本發(fā)明中,由于耐熱性、柔軟性和低溫特性等的平衡優(yōu)異,可最優(yōu)選使用乙烯-α -烯烴嵌段共聚物。
[0108]<乙烯-α -烯烴嵌段共聚物>
[0109]這里,乙烯-α -烯烴嵌段共聚物的嵌段結(jié)構(gòu)沒有特別限制,但從柔軟性、耐熱性、透明性等的平衡化的觀點考慮,優(yōu)選為含有共聚單體含有率、結(jié)晶性、密度、結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm)、或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)不同的2種以上的鏈段或者嵌段的多嵌段結(jié)構(gòu)。具體而言,可舉出完全對稱嵌段、非對稱嵌段、遞變嵌段結(jié)構(gòu)K 7' π 〃々構(gòu)造)(嵌段結(jié)構(gòu)的比率在主鏈內(nèi)漸增的結(jié)構(gòu))等。對于具有該多嵌段結(jié)構(gòu)的共聚物的結(jié)構(gòu)、制造方法,可以采用國際公開第2005/090425號小冊子(W02005/090425)、國際公開第2005/090426號小冊子(W02005/090426)和國際公開第2005/090427號小冊子(W02005/090427)等中詳細(xì)公開的內(nèi)容。
[0110]接下來,以下對具有上述多嵌段結(jié)構(gòu)的乙烯-α -烯烴嵌段共聚物進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0111]具有該多嵌段結(jié)構(gòu)的乙烯-α-烯烴嵌段共聚物在本發(fā)明中可優(yōu)選使用,優(yōu)選以作為α-烯烴的1-辛烯為共聚成分的乙烯-辛烯多嵌段共聚物。作為該嵌段共聚物,優(yōu)選辛烯成分相對于乙烯多(約15?20摩爾% )地共聚的大致非晶性的軟鏈段,和辛烯成分相對于乙烯少(小于約2摩爾% )地共聚的結(jié)晶熔融峰值溫度為110?145°C的高結(jié)晶性的硬鏈段各自存在2個以上的多嵌段共聚物。通過控制這些軟鏈段和硬鏈段的鏈長、比率,從而能夠?qū)崿F(xiàn)柔軟性與耐熱性的兼顧。
[0112]作為具有該多嵌段結(jié)構(gòu)的共聚物的具體例,可舉出Dow Chemical株式會社制的商品名 “Infuse”。
[0113]對本發(fā)明所使用的密封件(B)的表面要求操作性、脫氣的容易性以及對各種被粘體(玻璃、背板等)的粘接性作為重要的功能。因此,在本發(fā)明中,優(yōu)選使用添加了后述的硅烷偶聯(lián)劑、混合了硅烷改性乙烯系樹脂的樹脂組合物。
[0114](硅烷改性乙烯系樹脂)
[0115]這里,對硅烷改性乙烯系樹脂進(jìn)行說明。
[0116]本發(fā)明所使用的硅烷改性乙烯系樹脂通??梢酝ㄟ^將聚乙烯系樹脂與乙烯基硅烷化合物和自由基產(chǎn)生劑在高溫(160°C?220°C左右)熔融混合,進(jìn)行接枝聚合而得到。
[0117]<聚乙烯系樹脂>
[0118]作為上述聚乙烯系樹脂,沒有特別限制,具體而言,可舉出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、或直鏈狀低密度聚乙烯。這些可以單獨使用I種或者組合2種以上使用,特別是可優(yōu)選使用上述(B-1)中舉出的聚乙烯。
[0119]在本發(fā)明中,由于透明性、柔軟性良好,優(yōu)選使用密度低的聚乙烯系樹脂。具體而言,優(yōu)選密度為0.850?0.920g/cm3的聚乙烯系樹脂,特別是優(yōu)選密度為0.860?0.880g/cm3的直鏈狀低密度聚乙烯。另外,也可以將密度低的聚乙烯系樹脂與密度高的聚乙烯系樹脂組合使用。通過組合使用,從而能夠較容易地調(diào)整透明性、柔軟性與耐熱性的平衡,因而優(yōu)選。
[0120]<乙烯基硅烷化合物>
[0121]作為乙烯基硅烷化合物,只要是與上述聚乙烯系樹脂接枝聚合的化合物就沒有特
別限制,例如可舉出乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二丙氧基娃燒、乙稀基二異丙氧基娃燒、乙稀基二丁氧基娃燒、乙稀基二戍氧基娃燒、乙稀基二苯氧基娃燒、乙烯基二節(jié)氧基硅烷、乙烯基二亞甲基二氧基硅烷、乙烯基二亞乙基二氧基硅烷、乙烯基丙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷和乙烯基三羧基硅烷。這些乙烯基硅烷化合物可以單獨使用I種或者組合2種以上使用。在本發(fā)明中,從反應(yīng)性、粘接性、色調(diào)等觀點考慮,優(yōu)選使用乙烯基二甲氧基硅烷。
[0122]另外,該乙烯基硅烷化合物的添加量沒有特別限制,相對于所使用的聚乙烯系樹脂100質(zhì)量份,通常為0.01~10.0質(zhì)量份左右,優(yōu)選為0.3~8.0質(zhì)量份,更優(yōu)選為1.0~
5.0質(zhì)量份。
[0123]<自由基產(chǎn)生劑>
[0124]作為自由基產(chǎn)生劑,沒有特別限制,例如可舉出過氧化氫二異丙基苯、2,5-二甲基_2,5- 二(過氧化氫)己烷等過氧化氫類;二叔丁基過氧化物、過氧化叔丁基異丙苯、過氧化二異丙苯、2,5_ 二甲基_2,5_ 二(過氧化叔丁基)己燒、2,5_ 二甲基_2,5_ 二(過氧化叔丁基)己炔-3等二烷基過氧化物類;過氧化雙_3,5,5-三甲基己酰、過氧化辛酰、過氧化苯甲酰、過氧化鄰甲基苯甲酰、過氧化2,4-二氯苯甲酰等二?;^氧化物類;過氧化乙酸叔丁酯、過氧化2-乙基己酸叔丁酯、過氧化新戊酸叔丁酯、過氧化辛酸叔丁酯、過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化鄰苯二甲酸二叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲?;?己烷、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲?;?己炔-3等過氧化酯類;過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)己酮等酮過氧化物類等有機過氧化物、或偶氮二異丁腈、偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物等。這些自由基產(chǎn)生劑可以單獨使用I種或者組合2種以上使用。
[0125]該自由基產(chǎn)生劑的添加量沒有特別限制,相對于所使用的聚乙烯系樹脂100質(zhì)量份,通常為0.01~5.0質(zhì)量份左右,優(yōu)選為0.02~1.0質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.03~0.5質(zhì)量份。另外,該自由基產(chǎn)生劑的殘留量在構(gòu)成本發(fā)明所使用的密封件(B)的樹脂組合物中優(yōu)選為0.001質(zhì)量%以下。并且,本發(fā)明所使用的密封件(B)的凝膠分?jǐn)?shù)優(yōu)選為30%以下,更優(yōu)選為10%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5%以下,特別優(yōu)選為O %。
[0126]在本發(fā)明所使用的硅烷改性乙烯系樹脂、樹脂組合物中,優(yōu)選實質(zhì)上不含有促進(jìn)硅烷醇間的縮合反應(yīng)的硅烷醇縮合催化劑。作為該硅烷醇縮合催化劑的具體例,例如可舉出二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等。
[0127]這里,實質(zhì)上不含有是指相對于樹脂組合物100質(zhì)量份為0.05質(zhì)量份以下,優(yōu)選為0.03質(zhì)量份以下,特別優(yōu)選為0.00質(zhì)量份。
[0128]這里,優(yōu)選實質(zhì)上不含有硅烷醇縮合催化劑的理由是出于如下目的,即,在本發(fā)明中,不使硅烷醇交聯(lián)反應(yīng)積極地進(jìn)行,而利用與所使用的聚乙烯系樹脂接枝的硅烷醇基等極性基團與被粘體(玻璃、各種塑料片(適合使用適當(dāng)?shù)貙嵤╇姇炋幚淼缺砻嫣幚砬覞櫇裰笖?shù)為50mN/m以上塑料片)、金屬等)的氫鍵、共價鍵等的相互作用來顯示粘接性。
[0129]如上所述,本發(fā)明所使用的硅烷改性乙烯系樹脂通常是將上述聚乙烯系樹脂與乙烯基硅烷化合物和自由基產(chǎn)生劑在高溫(160°C~220°C左右)下熔融混合,進(jìn)行接枝聚合而得到的。因此,本發(fā)明所使用的硅烷改性乙烯系樹脂的密度和MFR的優(yōu)選范圍與上述聚乙烯系樹脂的密度和MFR的優(yōu)選范圍相同。
[0130]作為本發(fā)明所使用的硅烷改性乙烯系樹脂的具體例,可例示三菱化學(xué)株式會社制的商品名“LINKL0N”。[0131](添加劑)
[0132]在構(gòu)成本發(fā)明所使用的密封件⑶的樹脂組合物中,可以根據(jù)需要添加各種添加劑。作為該添加劑,例如可舉出硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩(wěn)定劑、光擴散劑、放熱劑、成核劑、顏料(例如,氧化鈦、炭黑等)、阻燃劑、防變色劑等。在本發(fā)明中,出于后述的理由等,密封件⑶優(yōu)選添加選自硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩(wěn)定劑中的至少一種添加劑。另外,在本發(fā)明中,不需要在構(gòu)成密封件的樹脂組合物中添加交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑,但并不排除添加的情況,例如,要求高度的耐熱性時,可以配合交聯(lián)劑和/或交聯(lián)助劑。在本發(fā)明中,所使用的密封件(B)優(yōu)選為實質(zhì)上不交聯(lián)的密封件。這里,實質(zhì)上不交聯(lián)是指用ASTM2765-95進(jìn)行測定,二甲苯可溶物為至少70%以上,優(yōu)選為85%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為95%以上。
[0133]<硅烷偶聯(lián)劑>
[0134]硅烷偶聯(lián)劑對于提高對密封件的保護(hù)件(玻璃、樹脂制的前板、背板等)、太陽能電池元件等的粘接性是有用的,作為其例,可舉出具有乙烯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基之類的不飽和基團,氨基,環(huán)氧基等,以及烷氧基之類的可水解的基團的化合物。作為硅燒偶聯(lián)劑的具體例,可例不N- ( β -氨基乙基)-Y -氨基丙基二甲氧基硅烷、N- ( β -氨基乙基)_ Y _氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、Y _氨基丙基二乙氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧基丙基二甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等。這些硅烷偶聯(lián)劑可以單獨使用I種或者組合2種使用。 [0135]在本發(fā)明中,從粘接性良好、黃變等變色少等方面考慮,優(yōu)選使用Y -環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[0136]該硅烷偶聯(lián)劑的添加量相對于構(gòu)成密封件(B)的樹脂組合物100質(zhì)量份,通常為0.1~5質(zhì)量份左右,優(yōu)選為0.2~3質(zhì)量份。另外,與硅烷偶聯(lián)劑同樣地,也可有效地利用有機欽酸酷化合物等偶聯(lián)劑。
[0137]<抗氧化劑>
[0138]作為抗氧化劑,可應(yīng)用各種市售品,可舉出單酚系、雙酚系、高分子型酚系、硫系、亞磷酸酯系等各種類型的抗氧化劑。作為單酚系,例如可舉出2,6-二叔丁基對甲酚、丁基化羥基苯甲醚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚等。作為雙酚系,可舉出2,2’ -亞甲基-雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2 ’ -亞甲基-雙-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4 ’ -硫代雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’ -亞丁基-雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、3,9-雙〔{1,1- 二甲基-2- { β - (3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯酚)丙酰氧基}乙基} 2,4,9,10-四氧雜螺〕5,5-1^一烷等。
[0139]作為高分子型酚系,可舉出1,1,3-三-(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3, 5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、四-{亞甲基_3_(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯}甲烷、雙{(3,3’-雙-4’-羥基-3’-叔丁基苯基)丁酸}二醇酯、1,3,5-三(3,,5,- 二叔丁基-4,-羥基芐基)_均三嗪_2,4,6-(1Η, 3H, 5H)三酮、生育酚(維生素E)等。
[0140]作為硫系,可舉出硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二肉豆蘧酯、硫代丙酸二硬脂
基酯等。
[0141]作為亞磷酸酯系,可舉出亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯基異癸酯、亞磷酸苯基二異癸酯、4,4’-亞丁基-雙(3-甲基-6-叔丁基苯基-二-十三烷基)亞磷酸酯、環(huán)新戊烷四基雙(十八烷基亞磷酸酯)、三(單和/或二)苯基亞磷酸酯、二異癸基季戊四醇二亞磷酸酯、9,10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10- (3,5- 二叔丁基-4-羥基芐基)_9,10- 二氫* _9_氧雜-10-憐雜菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10- 二氧-9-氧雜-10-憐雜菲、環(huán)新戊烷四基雙(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯,環(huán)新戊烷四基雙(2,6-二叔甲基苯基)亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-叔丁基苯基)辛基亞磷酸酯等。
[0142]上述抗氧化劑可以單獨使用I種或者組合2種以上使用。
[0143]在本發(fā)明中,從抗氧化劑的效果、熱穩(wěn)定性、經(jīng)濟性等方面考慮,優(yōu)選使用單酚系、雙酚系、高分子型酚系等酚系和亞磷酸酯系的抗氧化劑,進(jìn)一步優(yōu)選將兩者組合使用。該抗氧化劑的添加量相對于構(gòu)成密封件(B)的樹脂組合物100質(zhì)量份,通常為0.1?I質(zhì)量份左右,優(yōu)選為0.2?0.5質(zhì)量份。
[0144]<紫外線吸收劑>
[0145]作為紫外線吸收劑,可應(yīng)用各種市售品,可舉出二苯甲酮系、苯并三唑系、三嗪系、水楊酸酯系等各種類型的紫外線吸收劑。作為二苯甲酮系紫外線吸收劑,例如可舉出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-正十二烷氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正十八烷氧基二苯甲酮、2-羥基-4-芐氧基二苯甲酮、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。
[0146]作為苯并三唑系紫外線吸收劑,為羥基苯基取代苯并三唑化合物,例如可舉出2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、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。另外,作為三嗪系紫外線吸收劑,可舉出2-[4,6-雙(2,4- 二甲基苯基)-1, 3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)苯酚、2- (4,6- 二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(己氧基)苯酚等。作為水楊酸酯系,可舉出水楊酸苯酯、水楊酸對辛基苯酯
坐寸ο
[0147]該紫外線吸收劑的添加量相對于構(gòu)成密封件⑶的樹脂組合物100質(zhì)量份,通常為0.01?2.0質(zhì)量份左右,優(yōu)選為0.05?0.5質(zhì)量份。
[0148]<耐候穩(wěn)定劑>
[0149]除上述紫外線吸收劑以外,作為賦予耐候性的耐候穩(wěn)定劑,可優(yōu)選使用受阻胺系光穩(wěn)定劑。受阻胺系光穩(wěn)定劑不像紫外線吸收劑那樣吸收紫外線,但通過與紫外線吸收劑并用,從而顯示顯著的協(xié)同效果。除受阻胺系以外,還有作為光穩(wěn)定劑發(fā)揮作用的物質(zhì),但著色的情況多,因此在本發(fā)明所使用的密封件⑶中不優(yōu)選。
[0150]作為受阻胺系光穩(wěn)定劑,可舉出琥珀酸二甲酯-1-(2-羥基乙基)-4_羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶縮聚物、聚[{6-(1,1,3,3_四甲基丁基)氨基_1,3,5-三嗪-2,4- 二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六亞甲基{{2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基}亞氨基} ]、N,N’ -雙(3-氨基丙基)乙二胺-2,4-雙[N- 丁基-N- (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1,3,5-三嗪縮合物、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2-(3,5- 二-叔-4-羥基芐基)-2-正丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶
基)等°
[0151]該受阻胺系光穩(wěn)定劑的添加量相對于構(gòu)成密封件(B)的樹脂組合物100質(zhì)量份,通常為0.01?0.5質(zhì)量份左右,優(yōu)選為0.05?0.3質(zhì)量份。
[0152]本發(fā)明所使用的密封件⑶的柔軟性只要滿足后述的凸指數(shù)就沒有特別限制??梢钥紤]所應(yīng)用的太陽能電池的形狀、厚度、設(shè)置位置等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
[0153]例如,密封件(B)的動態(tài)粘彈性測定中的振動頻率1Hz、溫度20 V的儲能彈性模量(E')優(yōu)選為I?2000MPa。如果考慮到太陽能電池元件的保護(hù)、柔軟性,則優(yōu)選為I?lOOMPa,更優(yōu)選為5?50MPa,進(jìn)一步優(yōu)選為5?30MPa。應(yīng)予說明,密封件(B)為層疊結(jié)構(gòu)時,上述儲能彈性模量(E')是指層疊結(jié)構(gòu)整體的密封件的儲能彈性模量。另外,如果考慮到以片形狀等采用密封件時的操作性、防止片表面彼此的粘連、或者太陽能電池組件中的輕型化(通常相對于3_左右,可應(yīng)用薄膜玻璃(1.1mm左右),或者可應(yīng)用無玻璃的構(gòu)成)等,則優(yōu)選為100?800MPa,更優(yōu)選為200?600MPa。該儲能彈性模量(E')可以使用粘彈性測定裝置以振動頻率1Hz測定規(guī)定溫度范圍,求出溫度20°C下的值而得到。
[0154]本發(fā)明所使用的密封件⑶的耐熱性受所使用的烯烴系聚合物的各特性(結(jié)晶熔融峰值溫度、結(jié)晶熔融熱量、MFR、分子量等)影響,可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇這些來進(jìn)行調(diào)整,特別是,烯烴系聚合物的結(jié)晶熔融峰值溫度和分子量影響嚴(yán)重。通常,太陽能電池組件因發(fā)電時的發(fā)熱、太陽光的輻射熱等而升溫至85°C左右,但只要該結(jié)晶熔融峰值溫度為100°C以上,就能夠確保本發(fā)明所使用的密封件(B)的耐熱性,因而優(yōu)選。
[0155]就本發(fā)明所使用的密封件⑶的總光線透射率(JIS K7105)而言,在所應(yīng)用的太陽能電池的種類例如為無定形的薄膜系硅型等、應(yīng)用于不遮擋到達(dá)太陽能電子元件的太陽光的部位的情況下,有時不太受到重視,但考慮到太陽能電池的光電變換效率、使各種部件重疊時的操作性等,優(yōu)選為85%以上,更優(yōu)選為88%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為90%以上。
[0156]對于本發(fā)明所使用的密封件(B)的柔軟性、耐熱性和透明性,容易變成互反特性。具體而言,如果為提高柔軟性而過度降低所使用的樹脂組合物的結(jié)晶性,則耐熱性降低而變得不充分。另一方面,如果為了提高耐熱性而過度提高所使用的樹脂組合物的結(jié)晶性,則透明性降低而變得不充分。如果考慮這些平衡,則作為柔軟性的指標(biāo)使用動態(tài)粘彈性測定中的振動頻率10Hz、溫度20°C的儲能彈性模量(E'),作為耐熱性的指標(biāo)使用對烯烴系聚合物進(jìn)行差示掃描量熱測定時的以加熱速度10°C /分鐘測定的結(jié)晶熔融峰值溫度,以及作為透明性的指標(biāo)使用總光線透射率時,為了使柔軟性、耐熱性和透明性均得到滿足,上述3個指標(biāo)優(yōu)選儲能彈性模量(E')為I?2000MPa,結(jié)晶熔融峰值溫度為100°C以上,總光線透射率為85%以上,進(jìn)一步優(yōu)選儲能彈性模量(E')為5?800MPa,結(jié)晶熔融峰值溫度為102?150°C,總光線透射率為85%以上,更進(jìn)一步優(yōu)選儲能彈性模量(E')為10?600MPa,結(jié)晶熔融峰值溫度為105?130°C,總光線透射率為88%以上。
[0157]接下來,對本發(fā)明所使用的密封件(B)的制造方法進(jìn)行說明。
[0158]密封件的形狀沒有限定,可以是液狀,也可以是片狀,從操作性的觀點考慮,優(yōu)選為片狀。
[0159]作為片狀的密封件的制膜方法,可以采用公知的方法,例如采用具有單軸擠出機、多軸擠出機、班伯里密煉機、捏合機等熔融混合設(shè)備,使用T型模的擠壓鑄造法、壓延法、吹脹法等,并沒有特別限制,但在本發(fā)明中,從操作性、生產(chǎn)率等方面考慮,優(yōu)選使用T型模的擠壓鑄造法。使用T型模的擠壓鑄造法中的成型溫度根據(jù)所使用的樹脂組合物的流動特性、制膜性等適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,但大概為130?300°C,優(yōu)選為150?250°C。
[0160]密封件的厚度沒有特別限定,通常為0.03mm以上,優(yōu)選為0.05mm以上,更優(yōu)選為0.1mm以上,并且,通常為Imm以下,優(yōu)選為0.7mm以下,更優(yōu)選為0.5mm以下。
[0161]硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩(wěn)定劑等各種添加劑可以預(yù)先與樹脂一起進(jìn)行干混,然后供給至料斗,也可以預(yù)先將所有材料進(jìn)行熔融混合,制成顆粒,然后進(jìn)行供給,也可以制作僅將添加劑預(yù)先濃縮到樹脂中的母煉膠來進(jìn)行供給。另外,在以片狀得到的密封件的表面和/或背面,為了防止將片形成卷物時片彼此粘連、提高太陽能電池元件的層壓工序中的操作性、脫氣的容易性等目的,根據(jù)需要,可以進(jìn)行壓花加工、各種凹凸(圓錐、棱錐形狀、半球形狀等)加工。
[0162]另外,出于提高對各種被粘體的粘接性的目的,可以對表面進(jìn)行電暈處理、等離子體處理和底涂處理等各種表面處理。這里,作為表面處理量的目標(biāo),以潤濕指數(shù)計優(yōu)選為50mN/m以上,更優(yōu)選為52mN/m以上。潤濕指數(shù)的上限值通常為70mN/m左右。
[0163]另外,本發(fā)明所使用的密封件(B)是單層或者層疊結(jié)構(gòu),但如上所述,為了均衡地實現(xiàn)對密封件所要求的特性,優(yōu)選由組成內(nèi)容、組成比不同的多個層構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu),進(jìn)一步優(yōu)選為此時使用擠出機利用多層模進(jìn)行共擠出的層疊結(jié)構(gòu)。
[0164]作為由上述多層構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu),可舉出至少具有后述的軟質(zhì)層和硬質(zhì)層的層疊結(jié)構(gòu),例如,優(yōu)選使用如下的層疊結(jié)構(gòu)??膳e出:
[0165](I) 2種類3層結(jié)構(gòu):具體而言,軟質(zhì)層/硬質(zhì)層/軟質(zhì)層、硬質(zhì)層/軟質(zhì)層/硬質(zhì)層、粘接層/中間層/粘接層、軟質(zhì)層/再生添加層/軟質(zhì)層等,
[0166](2)2種類雙層結(jié)構(gòu):具體而言,軟質(zhì)層/硬質(zhì)層、軟質(zhì)層(I)/軟質(zhì)層(II)、粘接層/軟質(zhì)層、粘接層/硬質(zhì)層、軟質(zhì)層(含添加劑)/軟質(zhì)層(不含添加劑)、軟質(zhì)層(含添加劑A)/軟質(zhì)層(含添加劑B)(添加劑配方不同)等,
[0167](3) 3種類3層結(jié)構(gòu):具體而言,軟質(zhì)層/粘接層/硬質(zhì)層、軟質(zhì)層(I) /中間層/軟質(zhì)層(II)、粘接層(I)/中間層/粘接層(II)等,
[0168](4) 3種類5層結(jié)構(gòu):具體而言,軟質(zhì)層/粘接層/硬質(zhì)層/粘接層/軟質(zhì)層、硬質(zhì)層/粘接層/軟質(zhì)層/粘接層/硬質(zhì)層、軟質(zhì)層/再生添加層/硬質(zhì)層/再生添加層/軟質(zhì)層和軟質(zhì)層/再生添加層/硬質(zhì)層/再生添加層/硬質(zhì)層等。
[0169]在本發(fā)明中,從柔軟性與耐熱性以及透明性的平衡、和經(jīng)濟性的觀點考慮,優(yōu)選使用由軟質(zhì)層/硬質(zhì)層/軟質(zhì)層、硬質(zhì)層/軟質(zhì)層/硬質(zhì)層、粘接層/中間層/粘接層、軟質(zhì)層/再生添加層/軟質(zhì)層等所代表的(1)2種類3層結(jié)構(gòu)。在上述(I)的2種類3層結(jié)構(gòu)中,特別優(yōu)選軟質(zhì)層/硬質(zhì)層/軟質(zhì)層。
[0170]應(yīng)予說明,中間層是從為了增加密封件(B)的厚度、提高所希望的性能等觀點考慮而設(shè)置的,例如為由以烯烴系樹脂為主成分的樹脂組合物形成的層。再生添加層是從經(jīng)濟合理性、資源的有效活用等觀點考慮而設(shè)置的,例如為由再生添加有密封件(B)的制膜、狹縫加工等時產(chǎn)生的邊料(突緣)的樹脂組合物形成的層。
[0171]粘接層是從提高鄰接的層彼此、與被粘體等的粘接性的觀點考慮而設(shè)置的,例如為由含有用羧基、氨基、酰亞胺基、羥基、環(huán)氧基、卩惡唑啉基、硫醇基和硅烷醇基等極性基團改性的樹脂、粘著賦予樹脂等的樹脂組合物形成的層。
[0172]另外,作為上述添加劑,可舉出硅烷偶聯(lián)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐候穩(wěn)定劑、光擴散劑、放熱劑、成核劑、顏料、阻燃劑、防變色劑、交聯(lián)劑和交聯(lián)助劑等。
[0173]這里,軟質(zhì)層是動態(tài)粘彈性測定中的振動頻率10Hz、溫度20°C的儲能彈性模量(E')小于lOOMPa、優(yōu)選為5?50MPa的層,硬質(zhì)層是儲能彈性模量(E')為10MPa以上、優(yōu)選為200?800MPa的層。通過采用這樣的層疊結(jié)構(gòu),從而能夠較容易地實現(xiàn)太陽能電池元件的保護(hù)性與作為密封件整體的操作性(常溫下的彈性模量等)的兼顧,因而優(yōu)選。另夕卜,通過兼顧常溫下的剛性和柔軟性,從而可應(yīng)用薄壁玻璃(例如,1.1mm等)、或無玻璃等的構(gòu)成,也可期待輕型化等。
[0174]這里,與太陽能電池元件密合的軟質(zhì)層的厚度沒有特別限制,但如果考慮太陽能電池元件的保護(hù)性、樹脂的蔓延性等,則優(yōu)選為0.005mm以上,更優(yōu)選為0.02?0.2mm。應(yīng)予說明,上述軟質(zhì)層的各個厚度可以相同也可以不同。另外,硬質(zhì)層的厚度沒有特別限制,但從作為密封件整體的操作性的方面考慮,優(yōu)選為0.025mm以上,更優(yōu)選為0.05?0.8mm。
[0175]將本發(fā)明所使用的密封件制成片狀時,可以與另一基材膜(例如,拉伸聚酯膜(OPET),拉伸聚丙烯膜(OPP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE),聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)和丙烯酸系等各種耐候性膜等)用擠出層壓、共擠出、夾層層壓(* > F' 9 S )等方法進(jìn)行層疊。通過將本發(fā)明所使用的密封件(B)與各種基材層層疊,從而能夠提高操作性、根據(jù)層疊比能夠較容易地調(diào)整必要的特性、經(jīng)濟性等。
[0176]本發(fā)明的太陽能電池用組件優(yōu)選為上述背板(A)與密封件(B) —體化的部件。
[0177][背板-密封件一體式片]
[0178]本發(fā)明所使用的背板(A)和密封件(B)可以分別單獨組合,也可以很好地使用預(yù)先使背板與密封件一體化而成的背板-密封件一體式片。本發(fā)明的背板-密封件一體式片至少具備上述背板(A)和上述密封件(B)。另外,密封件(B)優(yōu)選進(jìn)一步滿足下述條件(P)。
[0179]條件(P):構(gòu)成密封件(B)的樹脂組合物含有MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)小于 5g/10min 的烯烴系聚合物(X)和 MFR(JIS K7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為5g/10min以上的烯烴系聚合物(Y)
[0180]背板(A)、密封件⑶、烯烴系聚合物⑴和烯烴系聚合物⑴如上所述。
[0181]這里,如果使用背板-密封件一體式片,則能夠減少部件數(shù),因此能夠縮短層壓時的鋪疊工序、或者能夠提高操作性,因而優(yōu)選。另外,通過使用該片,還能夠提高背板與密封件的層間的粘接可靠性,因而優(yōu)選。并且,由于能夠高效地設(shè)定層壓條件,所以條件研究所需的時間、各種部件的費用得到抑制,結(jié)果可期待大幅度降低太陽能電池組件的制造成本。
[0182]接下來,對背板-密封件一體式片的制造方法進(jìn)行記載。背板-密封件一體式片的制造方法沒有特別限制,通??膳e出熱層壓法、干式層壓法、擠出層壓法、壓延涂布法、共擠出法等公知的制造方法。在本發(fā)明中,優(yōu)選使用熱層壓法、干式層壓法、擠出層壓法、共擠出法。以下進(jìn)行簡單說明。
[0183]熱層壓法如下:將預(yù)先制成片狀的2張片、本發(fā)明中是背板(A)和密封件(B)重疊且用加熱輥等進(jìn)行加熱加壓使其熱粘接。
[0184]干式層壓法是如下方法:將預(yù)先制成片狀的2張片、本發(fā)明中是背板(A)和密封件(B)使用2液固化型的聚氨基甲酸乙酯系粘接劑等,將其涂布于一張片上、例如背板(A)的層疊面,利用熱風(fēng)干燥等除去溶劑成分,在固化前的發(fā)粘(粘合性)的狀態(tài)下,再將另一張片、即密封件(B)重疊于其上并進(jìn)行壓接,通常,卷成輥狀,在常溫或較低的加熱溫度下保存,經(jīng)時地使粘接劑固化而貼合。
[0185]擠出層壓法是如下方法:將預(yù)先制成片狀的背板(A)與用T型模等熔融擠出成薄膜狀的密封件(B)進(jìn)行輥壓接,冷卻后層疊。此時,可以在背板(A)與密封件(B)的層間配置粘接性樹脂、錨固層(底涂層的一種)。
[0186]壓延涂布法是如下方法:例如將熱塑性樹脂、本發(fā)明中為構(gòu)成密封件(B)的樹脂組合物用壓延進(jìn)行加熱,成型為膜狀,同時將其重疊于背板(A)的層疊面而被覆,壓接、冷卻后層疊。在這種情況下,根據(jù)需要也可以對背板(A)的層疊面實施錨固涂覆。
[0187]共擠出法是如下方法:將構(gòu)成背板(A)的樹脂組合物與構(gòu)成密封件(B)的樹脂組合物用進(jìn)給部件(積層7 〃 一 K 7' π 〃々)或多歧管模具等層疊為膜狀,用冷卻輥冷卻、壓接后層疊。這里,根據(jù)需要,可以使粘接層夾在2層之間。
[0188][凸指數(shù)(O(A)AV(B))]
[0189]對于本發(fā)明的太陽能電池組件,重要的是層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G, (B)) (Pa)的比(A)/G' (B))為60.0以下。這里,收縮應(yīng)力(σ (A))是層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的測定值(Pa),剪切彈性模量(G' (B))是層壓設(shè)定溫度下的振動頻率IHz時的密封件(B)的測定值(Pa)。
[0190]在本發(fā)明中,“層壓設(shè)定溫度”是將背板(A)、密封件(B)、電池單元和上部保護(hù)件重疊,進(jìn)行層壓時的層壓機的設(shè)定溫度,“層壓溫度區(qū)域”是層壓設(shè)定溫度的范圍。另外,層壓設(shè)定溫度優(yōu)選為100°C?170°C,更優(yōu)選為100°C?135°C。
[0191]在本發(fā)明中,如果層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)之比(σ (A)ZG' (B)),即,凸指數(shù)在上述范圍,則層壓太陽能電池組件后,背板面的凸現(xiàn)象被抑制,外觀變良好,因而優(yōu)選。
[0192]在本發(fā)明中,顯現(xiàn)背板面的凸現(xiàn)象的機理推斷如下。這里,以由玻璃/密封件/電池單元/密封件/背板構(gòu)成的代表性的太陽能電池組件為例進(jìn)行說明。首先,背板面的凸現(xiàn)象(即,產(chǎn)生凸?fàn)畹耐黄鸬默F(xiàn)象)的原因是連接電池單元和電池單元的配線(引線)壓彎,或者隆起成“?”字狀等的變形。認(rèn)為這主要是由于在層壓溫度區(qū)域(100?170°C左右)產(chǎn)生的背板的熱收縮動作所引起的收縮應(yīng)力而導(dǎo)致電池單元之間的間隔變窄。
[0193]在本發(fā)明中,發(fā)現(xiàn)層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)之比(σ (A)ZG' (B)),S卩,凸指數(shù)與電池單元間的間隔邊窄的動作相關(guān)。其觀點如下:根據(jù)密封件(B)的彈性模量來抑制由于在層壓溫度區(qū)域產(chǎn)生的背板(A)的熱收縮動作所引起的收縮應(yīng)力而導(dǎo)致電池單元間的間隔變窄的動作。如果進(jìn)一步詳述,則在層壓溫度區(qū)域產(chǎn)生的背板(A)的熱收縮動作所引起的收縮應(yīng)力夾持本發(fā)明所使用的密封件(B)而影響電池單元、配線,產(chǎn)生電池單元間的間隔變窄的動作。在本發(fā)明中,發(fā)現(xiàn)能夠控制所使用的密封件(B)的剪切彈性模量,用其平衡能抑制該動作。換言之,如果背板(A)的收縮應(yīng)力相同,則密封件(B)的剪切彈性模量越大,也抑制凸現(xiàn)象,凸指數(shù)變小。
[0194]在本發(fā)明中,凸指數(shù)的下限值通常為O (零)。這是背板㈧的收縮應(yīng)力為0(零),換言之熱收縮率為0(零)的情況。然而,使背板(A)的熱收縮率為0(零)可以利用熱處理、松弛處理等方法,但如果考慮經(jīng)濟性則認(rèn)為無法實現(xiàn)。由此,在本發(fā)明中,凸指數(shù)優(yōu)選為0.0l?60.0,更優(yōu)選為0.01?40.0,進(jìn)一步優(yōu)選為0.01?35.0,更進(jìn)一步優(yōu)選為1.0?20.0。
[0195]這里,對于凸指數(shù)的上限值,越小越優(yōu)選,對于下限值,考慮到經(jīng)濟性和層壓時的密封件的蔓延性等,優(yōu)選1.0以上。
[0196]這里,對本發(fā)明所使用的背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A)) (Pa)與密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B)) (Pa)的測定方法進(jìn)行說明。
[0197]首先,背板㈧的收縮應(yīng)力(σ (A))如下:從所使用的背板㈧以縱向70mm、橫向1mm大小切取3片試樣,以卡盤間距離50mm將兩端固定,在層壓設(shè)定溫度的硅浴中浸潰5分鐘,求出在縱向產(chǎn)生的最大的收縮應(yīng)力的平均值(Pa)。
[0198]接下來,密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B))如下:使用Rheology公司制的流變儀(商品名“流變儀MR-300T”),在振動頻率IHz、升溫速度3 V /分鐘、形變0.5 %的條件下,在80°C?200°C的溫度范圍測定裝載于tp20mm平行板上的試樣(厚度0.3mm)的
剪切彈性模量(G'),求出層壓設(shè)定溫度下的值(Pa)。
[0199](凸指數(shù)的控制方法)
[0200]接下來,對凸指數(shù)的控制方法進(jìn)行說明。為了抑制凸現(xiàn)象,凸指數(shù)越小越好。為了減小凸指數(shù),主要可舉出(I)減小由層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的熱收縮動作所引起的收縮應(yīng)力(σ (A))的方法、(2)增大層壓設(shè)定溫度下的密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B))的方法和(3)在低溫下進(jìn)行層壓。
[0201]這里,作為(I)減小由層壓設(shè)定溫度下的背板(A)的熱收縮動作所引起的收縮應(yīng)力(σ (A))的方法沒有特別限制,可舉出如下的方法。使用拉幅機、熱處理輥等對構(gòu)成背板
(A)的基材或背板(A)整體進(jìn)行熱處理(退火處理)(150?200°C左右)、松弛處理,使背板
(A)的熱收縮動作接近0,由此減小收縮應(yīng)力(σ (A))的方法;由各種基材片利用層壓等方法制作背板(A)時進(jìn)行熱處理、松弛處理等,使背板(A)的熱收縮動作接近0,由此減小收縮應(yīng)力(σ (A))的方法;層疊層壓設(shè)定溫度下的彈性模量低的層(例如PE層等),較低地抑制背板(A)的層壓設(shè)定溫度下的彈性模量,由此減小收縮應(yīng)力(σ (A))的方法等。
[0202]在本發(fā)明中,背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A))在130°C和150°C優(yōu)選為7 X 15Pa以下,更優(yōu)選為6X 15Pa以下,進(jìn)一步優(yōu)選為4X 15Pa以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為3X 15Pa以下。這樣,認(rèn)為通過在寬的溫度范圍具有低的收縮應(yīng)力,從而凸現(xiàn)象更穩(wěn)定。收縮應(yīng)力的下限值通常為0(零)Pa。另外,背板(A)的熱收縮率在1501:、30分鐘的條件下,優(yōu)選為1.5(%以下,更優(yōu)選為1.0%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8%以下,最優(yōu)選為0.5%以下。熱收縮率的下限值通常為0(零)%。
[0203]接下來,作為(2)增大層壓設(shè)定溫度下的密封件⑶的剪切彈性模量(G' (B))的方法沒有特別限制,可舉出如下的方法。提高構(gòu)成密封件(B)的材料的分子量的方法;導(dǎo)入長鏈支鏈的方法;通過提高結(jié)晶性或者添加成核劑等來提高冷卻時的結(jié)晶化速度的方法;以及使其交聯(lián)的方法等。
[0204]在本發(fā)明中,提高構(gòu)成密封件(B)的材料的分子量的方法由于在工業(yè)上容易得到原料,經(jīng)濟性、循環(huán)性也優(yōu)異,所以優(yōu)選使用。在本發(fā)明中,密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B))在130°C和150°C、振動頻率IHz下,優(yōu)選為IXlO3?IXlO5Pa,更優(yōu)選為5X 13?5X 14Pa,進(jìn)一步優(yōu)選為8X 13?3X 104Pa。具體而言,選擇熔體流動速率(MFR)即可,使用MFR(JISK7210,溫度:190°C,負(fù)載:21.18N)為0.5?10g/10min左右、更優(yōu)選為0.8?8g/10min、進(jìn)一步優(yōu)選為I?5g/10min的密封件。
[0205]并且,也可以通過(3)在低溫下進(jìn)行層壓而將凸指數(shù)抑制得更小。這是由于,如果降低層壓設(shè)定溫度,則背板(A)的熱收縮動作被抑制,產(chǎn)生的收縮應(yīng)力(σ (A))變小,同時密封件(B)的剪切彈性模量(G' (B))與高溫時相比變大,因此結(jié)果能夠?qū)⑼怪笖?shù)抑制得較小。這里,如果層壓設(shè)定溫度為100°C以上,則可得到與玻璃、背板的粘接性,因而優(yōu)選。另一方面,如果為135°C以下,則可減少凸指數(shù)而容易抑制凸現(xiàn)象,因而優(yōu)選。另外,考慮其他特性盡可能在短時間(例如,抽真空時間5分鐘,加壓保持時間5分鐘等)進(jìn)行層壓也有效。
[0206]另外,層壓結(jié)束后利用冷卻扇、冷卻輥、冷卻帶等進(jìn)行強制冷卻的方法有時也有效。這是由于特別是在所使用的密封件(B)為不交聯(lián)的密封件的情況下,剛層壓之后密封件在高溫狀態(tài)下處于剪切彈性模量(G' (B))低的狀態(tài),通過將其冷卻而具有提高剪切彈性模量的效果。然而,該方法可舉出如下?lián)狞c,即,沒有根據(jù)層壓裝置的配置而進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)裝配,或者由于進(jìn)行強制冷卻而使玻璃產(chǎn)生形變,太陽能電池組件發(fā)生翹曲等。
[0207][太陽能電池組件]
[0208]接著,本發(fā)明的太陽能電池組件可以通過使用密封件(B),用作為上下的保護(hù)件的前板和背板(A)固定太陽能電池元件來制作。作為這樣的太陽能電池組件,可例示各種類型的組件,優(yōu)選舉出使用密封件、上部保護(hù)件、太陽能電池元件、下部保護(hù)件而制作的太陽能電池組件,具體而言,可舉出按照上部保護(hù)件/密封件(密封樹脂層)/太陽能電池元件/密封件(密封樹脂層)/下部保護(hù)件的方式,從太陽能電池元件的兩側(cè)用密封件夾持這樣的結(jié)構(gòu)(參照圖1);在形成于下部保護(hù)件的內(nèi)周面上的太陽能電池元件上形成密封件和上部保護(hù)件這樣的結(jié)構(gòu);在上部保護(hù)件的內(nèi)周面上形成的太陽能電池元件,例如氟樹脂系透明保護(hù)件上用濺射等制作無定形太陽能電池元件而成的元件上形成密封件和下部保護(hù)件這樣的結(jié)構(gòu)等。
[0209]作為太陽能電池元件(電池單元)沒有特別限制,例如可舉出單晶硅型、多晶硅型、無定形硅型、鎵-砷、銅-銦-硒、鎘-碲等II1-V族、I1-VI族化合物半導(dǎo)體型、色素增感型、有機薄膜型等。特別優(yōu)選使用單晶硅型和多晶硅型的太陽能電池。
[0210]作為前板(上部保護(hù)件)沒有特別限制,例如可舉出玻璃、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、含氟樹脂等的板材、膜的單層或多層的保護(hù)件。特別是從經(jīng)濟性、力學(xué)強度等方面考慮,優(yōu)選使用玻璃板材,另外,從輕型性、加工性等方面考慮,優(yōu)選使用丙烯酸樹月旨、聚碳酸酷樹脂的厚度為5mm左右的板材。
[0211]應(yīng)予說明,在本發(fā)明的太陽能電池組件中,密封件用于2個位置以上時,可以在所有部位使用相同的密封件,也可以使用樹脂組成、表面形狀、厚度等不同的密封件。
[0212]以上述的按照上部保護(hù)件/密封件(密封樹脂層)/太陽能電池元件/密封件(密封樹脂層)/下部保護(hù)件的方式,從太陽能電池元件的兩側(cè)用密封件夾持的結(jié)構(gòu)為例,說明本發(fā)明的太陽能電池組件。如圖1所示,從太陽光受光側(cè)依次層疊有透明基板10、密封樹脂層12A、太陽能電池元件14A、14B、密封樹脂層12B、背板16,并且在背板16的下表面粘接接線盒18(連接用于將從太陽能電池元件發(fā)出的電取出到外部的配線的端子盒)而成。為了將發(fā)電電流導(dǎo)出到外部,太陽能電池元件14A和14B由配線20進(jìn)行連接。配線20通過設(shè)置于背板16的貫通孔(不圖示)導(dǎo)出到外部,并與接線盒18連接。
[0213]作為太陽能電池組件的制造方法,可應(yīng)用公知的制造方法,沒有特別限制,通常具有:按上部保護(hù)件、密封樹脂層、太陽能電池元件、密封樹脂層、下部保護(hù)件的順序進(jìn)行層疊的工序;和將它們進(jìn)行抽真空并加熱壓接,即層壓的工序。另外,也可應(yīng)用間歇式的制造設(shè)備、輥對輥式的制造設(shè)備等。
[0214]本發(fā)明的太陽能電池組件根據(jù)所應(yīng)用的太陽能電池的類型和組件形狀,無論屋內(nèi)、屋外均可適用于由移動設(shè)備所代表的小型太陽能電池、在房頂或屋頂平臺上設(shè)置的大型太陽能電池等各種用途。在本發(fā)明中成為課題的凸現(xiàn)象的產(chǎn)生、外觀不良的現(xiàn)象是在小尺寸的組件中不易發(fā)生,而在大尺寸的組件中特別容易發(fā)生的問題,因此本發(fā)明對于例如尺寸為90cmX90cm以上,特別是90cmX 10cm以上的組件更有效。
[0215]實施例
[0216]以下利用實施例進(jìn)一步說明,本發(fā)明不受這些實施例任何限制。應(yīng)予說明,本說明書中所示出的各種測定值和評價如下進(jìn)行。這里,將片從擠出機流出的方向稱為縱向(MD),將其正交方向稱為橫向(TD)。
[0217][測定和評價方法]
[0218](I)結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm)
[0219]使用株式會社Perkinelmer制的商品名為“PyrislDSC”的差示掃描量熱儀,基于JIS K7121,將試樣約1mg以加熱速度10°C /分鐘從_40°C升溫至200°C,在200°C保持I分鐘后,以冷卻速度10°C /分鐘降溫至-40°C,再次以加熱速度10°C /分鐘升溫至200°C,由此時測定的熱譜圖求出結(jié)晶熔融峰值溫度(Tm) (V )。
[0220](2)結(jié)晶熔融熱量(AHm)
[0221]使用株式會社Perkinelmer制的商品名為“PyrislDSC”的差示掃描量熱儀,基于JIS K7122,將試樣約1mg以加熱速度10°C /分鐘從_40°C升溫到200°C,在200°C保持I分鐘保持后,以冷卻速度10°C /分鐘降溫至-40°C,再次以加熱速度10°C /分鐘升溫至200°C,由此時測定的熱譜圖求出結(jié)晶熔融熱量(AHm) (J/g)。
[0222](3)熱收縮率
[0223]制作3片如下的試樣,即,從所使用的背板(A)切取縱向150mm、橫向150mm的大小,在密封件側(cè)面的中央,用油性記號筆標(biāo)記大小為縱向100_、橫向10mm的網(wǎng)格。接著,在150°C的熱風(fēng)烘箱中放置30分鐘,對縱(MD)向算出收縮量相對于標(biāo)記的網(wǎng)格在收縮前的原尺寸的比率的平均值(%)。
[0224](4)儲能彈性模量(E')
[0225]使用IT計測株式會社制的商品名為“粘彈性光譜儀DVA-200”的粘彈性測定裝置,將試樣(縱向4mm、橫向60mm)在振動頻率10Hz、形變0.1 %、升溫速度3°C /分鐘、卡盤間25mm的條件下,對橫向,從-150°C測定到150°C,由所得數(shù)據(jù)求出20°C下的儲能彈性模量(E/ )(MPa)。
[0226](5)背板(A)的收縮應(yīng)力(σ (A))
[0227]從所使用的背板㈧以縱向70mm、橫向1mm的大小切取3片試樣,以卡盤間距離
50_將兩端固定,在層壓設(shè)定溫度的硅浴中浸潰5分鐘,求出在縱向產(chǎn)生的最大的收縮應(yīng)力的平均值(Pa)。
[0228](6)密封件⑶的剪切彈性模量(G' (B))
[0229]使用Rheology公司制的商品名為“流變儀MR-300T”的流變儀,在振動頻率:1Hz、升溫速度:3°C/分鐘、形變0.5%的條件下,在80°C~200°C的溫度范圍測定裝載于Φ 20mm平行板上的試樣(厚度0.3mm)的剪切彈性模量(G'),求出層壓設(shè)定溫度下的值(Pa)。
[0230](7)凸 ?皆數(shù)
[0231]求出上述(5)和(6)中求得的值的比(σ (A)/G' (B))。
[0232](8)層壓外觀(⑴凸外觀、(ii)平坦性)
[0233](i)凸外觀
[0234]分別求出3片太陽能電池組件(n = I~3)中產(chǎn)生的突起數(shù),用下述基準(zhǔn)進(jìn)行評價。另外,3片太陽能電池組件的評價的突起數(shù)的平均值(凸外觀(平均))也按下述的基準(zhǔn)進(jìn)行評價。
[0235](AA)凸現(xiàn)象幾乎看不到或微小(O~3處/120處)
[0236]⑷凸現(xiàn)象微小但可見(4~9處/120處) [0237](B)看到稍許凸現(xiàn)象(10~19處/120處)
[0238](C)看到很多凸現(xiàn)象,另外,突起也高(20處以上/120處)
[0239](ii)平坦性
[0240]在實施例11~17和比較例5中,用下述基準(zhǔn)評價3片太陽能電池組件的背板面的電池單元間的外觀的平均狀況。
[0241](A)幾乎沒有電池單元間的凹陷,背板面的平坦性良好
[0242](B)電池單元間的凹陷大,太陽能電池組件整體為板形巧克力狀的外觀
[0243][背板]
[0244]下面記載實施例中使用的背板。
[0245](A-1)Madico公司制背板,商品名Protekt HD(總厚度:265 μ m,層疊結(jié)構(gòu):(密封件側(cè))EVA/粘接層/PET/涂層,收縮應(yīng)力(130 0C ):2.65 X 15Pa,收縮應(yīng)力(150 °C ):
4.32 X 15Pa,熱收縮率(150。。X 30 分鐘,MD): 1.03%,Tm(EVA 層):104°C )
[0246]對(A-2) IS0V0LTA公司制背板,商品名Icosolar2442 (總厚度:350 μ m,對層疊結(jié)構(gòu):(密封件側(cè))PVF (白:含氧化鈦)/粘接層/PET/粘接層/PVF (白色:含氧化鈦),收縮應(yīng)力(130。。):2.75 X 15Pa,收縮應(yīng)力(150。。):7.36 X 15Pa,熱收縮率(150。。X 30 分鐘,MD):0.87%)的密封件側(cè)表面進(jìn)行電暈處理,使?jié)櫇裰笖?shù)為60mN/m以上的背板
[0247](A-3) TAIFLEX公司制背板,商品名SolmateTPE VEP (總厚度:283 μ m,層疊結(jié)構(gòu):(密封件側(cè))EVA/粘接層/PET/粘接層/PVF(白色:含氧化鈦),收縮應(yīng)力(130°C ):0.59X 15Pa,收縮應(yīng)力(150。。):1.96X 15Pa,熱收縮率(150°C X30 分鐘,MD):0.65%,Tm (EVA 層):103 0C )
[0248](A-4) Coveme公司制背板,商品名dyMat PYE (總厚度:295 μ m,層疊結(jié)構(gòu):(密封件側(cè))EVA/EVA (白色:含氧化鈦)/EVA/粘接層/PET/粘接層/PET (白色:含硫酸鋇),收縮應(yīng)力(1300C ):6.0lXlO5Pa,收縮應(yīng)力(150°C ):8.58X 15Pa,熱收縮率(150°C X30 分鐘,MD): 1.40%,Tm(EVA 層):103°C )
[0249](A-5)通過對背板(A-2)進(jìn)行熱處理而使熱收縮率(150°C X30分,MD)降低至0.62% 的背板,收縮應(yīng)力(130。。):1.15 X 15Pa,收縮應(yīng)力(150。。):3.23 X 15Pa
[0250](A-6)利用擠出層壓法使背板(A-3)與后述的密封件(B_l) —體化而成的背板,收縮應(yīng)力(130。。):0.59 X 15Pa,收縮應(yīng)力(150。。):1.96 X 15Pa
[0251 ] (A-7) TAIFLEX公司制背板,商品名SolmateTPE BTNE (總厚度:345 μ m,層疊結(jié)構(gòu):(密封件側(cè))EVA/粘接層/PET/粘接層/PVF(白色:含氧化鈦),收縮應(yīng)力(130°C ):
5.3X 15Pa,收縮應(yīng)力(150 0C ):5.5X 15Pa,熱收縮率(150 °C X 30 分鐘,MD):0.87%,Tm (EVA 層):109 0C )
[0252](A-8)利用擠出層壓使背板(A-1)與后述的密封件(B_4) —體化而成的背板,收縮應(yīng)力(130。。):2.65 X 15Pa,收縮應(yīng)力(150。。):4.32 X 15Pa
[0253][密封件]
[0254]下面記載構(gòu)成密封件的材料。
[0255](烯烴系聚合物⑴)
[0256](X-1):乙烯-辛烯無規(guī)共聚物(Dow Chemical株式會社制,商品名:AffinityEG8100G,密度:0.870g/cm3,乙烯/1-辛烯= 68/32 質(zhì)量% (89/11 摩爾 % ),Tm:59°C,AHm:49J/g,20°C下的儲能彈性模量(E' ):14MPa,MFR(溫度:190°C,負(fù)載:21.18N):lg/10min)
[0257](X-2):乙烯-辛烯嵌段共聚物(Dow Chemical株式會社制,商品名:1nfuse9000,密度:0.875g/cm3,乙烯/1-辛烯=65/35 質(zhì)量 % (88/12 摩爾 % ) ,Tm: 122。。,AHm:44J/g,20°C下的儲能彈性模量(E' ):27MPa, MFR(溫度:190°C,負(fù)載:21.18N):0.5g/10min)
[0258](烯烴系聚合物(Y))
[0259](Y-1):乙烯-辛烯無規(guī)共聚物(Dow Chemical株式會社制,商品名:AffinityEG8200G,密度:0.870g/cm3,乙烯/1-辛烯= 68/32 質(zhì)量% (89/11 摩爾 % ),Tm:59°C,AHm:49J/g,20°C下的儲能彈性模量(E' ):14MPa,MFR(溫度:190°C,負(fù)載:21.18N):5g/10min)
[0260](Y-2):乙烯-辛烯無規(guī)共聚物(Dow Chemical株式會社制,商品名:Engage8130,密度:0.864g/cm3,乙烯/1-辛烯=65/35 質(zhì)量% (88/12 摩爾 % ),Tm:49°C,AHm:38J/g,20°C下的儲能彈性模量(E' ):10MPa,MFR(溫度:190°C,負(fù)載:21.18N):13g/10min)
[0261](硅烷改性乙烯系樹脂)
[0262](Q-1):硅烷改性乙烯-辛烯無規(guī)共聚物(三菱化學(xué)株式會社制,商品名=LinklonSL800N,密度:0.868g/cm3,Tm:54°C和 116。。,Δ Hm:22J/g 4J/g,20°C下的儲能彈性模量(E' ):15MPa,MFR(溫度:190°C,負(fù)載:21.18N):1.7g/10min)
[0263]下面記載實施例中使用的密封件(B)。
[0264](B-1)作為⑴層,使用將上述(X-1)和(Q-1)以質(zhì)量比70:30的比例混合而成的樹脂組合物,另外,作為(II)層,使用將(X-1)和(X-2)以質(zhì)量比95:5的比例混合而成的樹脂組合物,以成為(I)層/(II)層/(I)層的層疊結(jié)構(gòu)的方式,用使用了同方向雙軸擠出機的T型模法,在樹脂溫度180?200°C下進(jìn)行共擠出成型后,用25°C的鑄造壓花輥進(jìn)行驟冷制膜,得到總厚度為 0.50mm、各層厚度為(1)/(11)/(1) = 0.05mm/0.40mm/0.05mm,20°C下的儲能彈性模量(E' ):15MPa的密封件。
[0265](B-2)在上述(B-1)中,將(X-1)變更為(Y-1),除此之外,與(B-1)同樣地,得到總厚度為0.50mm、各層厚度為(1)/(11)/(1) = 0.05mm/0.40mm/0.05mm、20°C下的儲能彈性模量(E' ):15MPa的密封件。[0266](B-3)作為(I)層,使用以上述(X-1) 65質(zhì)量份、(Y-1) 35質(zhì)量份和(Q-1) 15質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,另外,作為(II)層,使用以(X-1) 65質(zhì)量份、(Y-1) 35質(zhì)量份和(X-2) 5質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,以成為(I)層/(II)層/(I)層的層疊結(jié)構(gòu)的方式,利用使用了同方向雙軸擠出機的T型模法,在樹脂溫度180?200°C下進(jìn)行共擠出成型后,用25°C的鑄造壓花輥進(jìn)行驟冷制膜,得到總厚度為0.50mm、各層厚度為(I)/
(11)/(1) = 0.05mm/0.40mm/0.05mm、20°C下的儲能彈性模量(E' ):15MPa 的密封件。
[0267](B-4)在B-3中,作為(I)層,使用以上述(X_l)85質(zhì)量份、(Y_2)15質(zhì)量份和(Q-1) 15質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,另外,作為(II)層,使用以(X-l)85質(zhì)量份、(Υ-2)15質(zhì)量份和(Χ_2)5質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,除此之外,與Β-3同樣地,得到總厚度為0.50mm、各層厚度為(1)/(11)/(1) = 0.05mm/0.40mm/0.05mm、20°C下的儲能彈性模量(E' ):15MPa的密封件。
[0268](B-5)在B-3中,作為⑴層,使用以上述(X_l)60質(zhì)量份、(Y_2)40質(zhì)量份和(Q-1) 15質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,另外,作為(II)層,使用以(X-l)60質(zhì)量份、(Υ-2)40質(zhì)量份和(Χ_2)5質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,除此之外,與Β-3同樣地,得到總厚度為0.50mm、各層厚度為(1)/(11)/(1) = 0.05mm/0.40mm/0.05mm、20°C下的儲能彈性模量(E' ):14MPa的密封件。
[0269](B-6)在B-3中,作為(I)層,使用以上述(X_l) 100質(zhì)量份和(Q-1) 15質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,另外,作為(II)層,使用以(X-1) 100質(zhì)量份和(X_2)5質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,除此之外,與B-3同樣地,得到總厚度為0.50mm、各層厚度為(1)/(11)/(1) = 0.05mm/0.40mm/0.05mm、20°C下的儲能彈性模量(E' ):15MPa 的密封件。
[0270](B-7)在B-3中,作為⑴層,使用以上述(Y_l) 100質(zhì)量份和(Q-1) 15質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,另外,作為(II)層,使用以(Y-1) 100質(zhì)量份和(Χ_2)5質(zhì)量份的比例混合而成的樹脂組合物,除此之外,與Β-3同樣地,得到總厚度為0.50mm、各層厚度為
(1)/(11)/(1) = 0.05mm/0.40mm/0.05mm、20°C下的儲能彈性模量(E' ):15MPa 的密封件。
[0271](實施例1)
[0272]利用真空層壓機(株式會社NPC制,商品名:NLM_230X360),使用表I所示的各部件,按下述條件制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表I。
[0273]〈構(gòu)成〉
[0274]玻璃/密封件⑶/電池單元/密封件⑶/背板(A)
[0275].玻璃:中島硝子工業(yè)株式會社制白板壓花/用于太陽能電池的防護(hù)玻璃
[0276]商品名Solect,尺寸 996mmX 1664mm,厚度 3.2mm
[0277].電池單元:Q CELLS Japan株式會社制太陽能電池電池單元,商品名Q6LTT-200
[0278](6英寸、2匯流條型)
[0279]*電池單元數(shù):60 (6列X 10個電池單元)
[0280]*電池單元數(shù)為60時,有最多在120處發(fā)生凸現(xiàn)象的可能
[0281].配線:Hitachi Cable Fine Tech 株式會社制 PV 線
[0282]商品名NoWarp,SSA-SPS0.2X2.0
[0283](0.2% 耐力:56 ?57MPa)
[0284].背板⑷:A-1[0285].密封件⑶:B-1
[0286]*密封件⑶的尺寸與上述玻璃相同(即,尺寸996mmX 1664mm)
[0287]〈層壓條件〉
[0288]?層壓設(shè)定溫度:130°C
[0289].抽真空時間:5分鐘
[0290].加壓保持時間:5分鐘
[0291].壓力條件:1st (30kPa)、2nd (60kPa)、3rd (70kPa)
[0292].冷卻扇:不使用
[0293](實施例2)
[0294]在實施例1中,將層壓設(shè)定溫度從130°C變更為150°C,除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。
[0295](實施例3)
[0296]在實施例1中,將所使用的密封件⑶從B-1變更為B-2,除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。
[0297](實施例4)
[0298]在實施例1中,將所使用的背板(A)從A-1變更為A-2,除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。
[0299](實施例5)
[0300]在實施例4中,將層壓設(shè)定溫度從130°C變更為150°C,除此之外,與實施例4同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。
[0301](實施例6)
[0302]在實施例1中,將所使用的背板(A)從A-1變更為A-3,除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。
[0303](實施例7)
[0304]在實施例6中,將所使用的密封件⑶從B-1變更為B-2,將層壓設(shè)定溫度從130°C變更為150°C,除此之外,與實施例6同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。
[0305](實施例8)
[0306]在實施例1中,將所使用的背板(A)從A-1變更為A-4,除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。
[0307](實施例9)
[0308]在實施例1中,將所使用的背板⑷從A-1變更為A-5,另外,將所使用的密封件
(B)從B-1變更為B-2,將層壓設(shè)定溫度從130°C變更為150°C,除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。
[0309](實施例10)
[0310]在實施例1中,將所使用的背板(A)從A-1變更為A-6 (背板-密封件一體式片),另外,將所使用的密封件(B)從B-1變更為B-2,將構(gòu)成變更為玻璃/密封件(B) /電池單元/背板(A)(背板-密封件一體式片),除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表1。[0311](比較例I)
[0312]在實施例1中,將密封件(B)從B-1變更為B-2,將層壓設(shè)定溫度從130°C變更為150°C,除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果不于表I。
[0313](比較例2)
[0314]在實施例5中,將密封件⑶從B-1變更為B-2,除此之外,與實施例5同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表I。
[0315](比較例3)
[0316]在實施例8中,將密封件(B)從B-1變更為B-2,將層壓設(shè)定溫度從130°C變更為150°C,除此之外,與實施例8同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果不于表I。
[0317](比較例4)
[0318]在實施例8中,將密封件⑶從B-1變更為B-2,除此之外,與實施例8同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表I。
[0319](實施例11)
[0320]在實施例1中,將所使用的背板⑷從A-1變更為A-3,另外,將所使用的密封件
(B)從B-1變更為B-3,除此之外,與實施例1同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表2。
[0321](實施例12)
[0322]在實施例11中,將所使用的背板(A)從A-3變更為A_1,將所使用的密封件⑶從B-3變更為B-4,除此之外,與實施例11同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表2。
[0323](實施例13)
[0324]在實施例12中,將所使用的背板⑷從A-1變更為A-7,除此之外,與實施例12同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表2。
[0325](實施例14)
[0326]在實施例13中,將所使用的密封件⑶從B-4變更為B_5,除此之外,與實施例13同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表2。
[0327](實施例15)
[0328]在實施例12中,將所使用的背板(A)從A-1變更為A_8(背板-密封件一體式片),將構(gòu)成變更為玻璃/密封件(B) /電池單元/背板(A)(背板-密封件一體式片),除此之夕卜,與實施例12同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表2。
[0329](實施例16)
[0330]在實施例11中,將所使用的密封件⑶從B-3變更為B-6,除此之外,與實施例11同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表2。
[0331](實施例17)
[0332]在實施例12中,將所使用的密封件⑶從B-4變更為B_6,除此之外,與實施例12同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表2。
[0333](比較例5)[0334]在實施例12中,將所使用的密封件(B)從B-4變更為B_7,將層壓設(shè)定溫度從130°C變更為150°C,除此之外,與實施例12同樣地制作3片太陽能電池組件,進(jìn)行層壓外觀的評價。將結(jié)果示于表2。
[0335]表I
[0336]
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池組件,其特征在于,是至少由背板A和密封件B層壓而成的太陽能電池組件,層壓設(shè)定溫度下的下述背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與下述密封件B的剪切彈性模量G' (B)之比 σ (A)/Q' (B)為 60.0 以下, 背板A的收縮應(yīng)力σ (A):層壓設(shè)定溫度下的背板A的測定值, 密封件B的剪切彈性模量G' (B):層壓設(shè)定溫度下的振動頻率IHz時的密封件B的測定值, 其中,背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與密封件B的剪切彈性模量(V (B)的單位均為Pa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件,其特征在于,層壓設(shè)定溫度下的背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與密封件B的剪切彈性模量Gi (B)之比σ (A)/G' (B)為0.01~60.0, 其中,背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與密封件B的剪切彈性模量(V (B)的單位均為Pa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件,其特征在于,層壓設(shè)定溫度下的背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與密封件B的剪切彈性模量Gi (B)之比σ (A)/G' (B)為0.01~35.0, 其中,背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與密封件B的剪切彈性模量(B)的單位均為Pa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件,其特征在于,層壓設(shè)定溫度下的背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與密封件B的剪切彈性模量G' (B)之比σ (A)/G' (B)為1.0~20.0, 其中,背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與密封件B的剪切彈性模量(B)的單位均為Pa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件B在振動頻率10Hz、溫度20°C下的儲能彈性模量E'為I~lOOMPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件B是以乙烯與碳原子數(shù)3~20的α -烯烴的共聚物為主成分的密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件B用在背板A的內(nèi)側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件B進(jìn)一步滿足下述條件P, 條件P:構(gòu)成密封件B的樹脂組合物含有MFR小于5g/10min的烯烴系聚合物X和MFR為5g/10min以上的烯烴系聚合物Y,其中,所述MFR是在JISK7210、溫度:190°C、負(fù)載:21.18N條件下的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池組件,其特征在于,構(gòu)成密封件B的樹脂組合物中含有的烯烴系聚合物X與烯烴系聚合物Y的混合質(zhì)量比為95~55/5~45。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的太陽能電池組件,其特征在于,構(gòu)成密封件B的樹脂組合物中含有的烯烴系聚合物X的MFR為0.5g/10min以上且小于5g/10min,烯烴系聚合物 Y 的 MFR 為 5g/10min ~100g/10min,其中,所述 MFR 是在 JIS K7210、溫度:190°C、負(fù)載:21.18N條件下的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件B是至少具有軟質(zhì)層和硬質(zhì)層的層疊結(jié)構(gòu),所述軟質(zhì)層的動態(tài)粘彈性測定中的振動頻率10Hz、溫度20°C的儲能彈性模量E'小于lOOMPa,所述硬質(zhì)層的動態(tài)粘彈性測定中的振動頻率10Hz、溫度20°C的儲能彈性模量E'為10MPa以上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~11中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,密封件B是實質(zhì)上不交聯(lián)的密封件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~12中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,背板A的收縮應(yīng)力 σ (A)在 130。。和 150。。為 7X 15Pa 以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~12中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,背板A的收縮應(yīng)力 σ (A)在 130。。和 150。。為 4X 15Pa 以下。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~14中任一項所述的太陽能電池組件,其特征在于,是背板A與密封件B—體化的部件。
16.權(quán)利要求1~15中任一項所述的太陽能電池組件的制造方法,其特征在于,層壓設(shè)定溫度為100°C~135°C。
17.一種太陽能電池組件用背板-密封件一體式片,其特征在于,是至少具備背板A和密封件B的太陽能電池組件用背板-密封件一體式片,層壓設(shè)定溫度下的下述背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與下述密封件B的剪切彈性模量G' (B)之比σ (A)/G' (B)為60.0以下, 背板A的收縮應(yīng)力σ (A):層壓設(shè)定溫度下的背板A的測定值, 密封件B的剪切彈性模量G' (B):層壓設(shè)定溫度下的振動頻率IHz時的密封件B的測定值, 其中,背板A的收縮應(yīng)力σ (A)與密封件B的剪切彈性模量(V (B)的單位均為Pa。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的太陽能電池組件用背板-密封件一體式片,其特征在于,密封件B進(jìn)一步滿足下述條件P, 條件P:構(gòu)成密封件B的樹脂組合物含有MFR小于5g/10min的烯烴系聚合物X和MFR為5g/10min以上的烯烴系聚合物Y,其中,所述MFR是在JISK7210、溫度:190°C、負(fù)載:21.18N條件下的值。
【文檔編號】C08L23/08GK104040730SQ201380005254
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月13日
【發(fā)明者】谷口浩一郎, 大塚道子, 福田晉也, 西岡潤, 宮下陽 申請人:三菱樹脂株式會社