聚合物片、太陽能電池用背面保護(hù)片及太陽能電池模塊的制作方法
【專利摘要】視覺透射率及視覺吸收率滿足下述式(1)及(2)的聚合物片能夠容易地識別面狀故障。5%<視覺透射率<50%式(1)10%<視覺吸收率sS50%式(2)。
【專利說明】CN 104220496 A 說明書 1/24 頁 聚合物片、太陽能電池用背面保護(hù)片及太陽能電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚合物片、太陽能電池用背面保護(hù)片及太陽能電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物片由于通過揉入染料(著色劑等)、顏料(散射粒子等)、或在基材上層疊 包含染料(著色劑等)、顏料(散射粒子等)的層而能夠容易地著色,所以近年來在各種領(lǐng) 域中被使用。這樣的經(jīng)著色的聚合物片例如作為如專利文獻(xiàn)1?6中那樣的各種太陽能電 池模塊用背面保護(hù)片(背板)使用。太陽能電池模塊用背面保護(hù)片用于太陽能電池模塊的 背面,從用于將透射太陽能電池單元的光反射而使發(fā)電效率提高的提高反射率的觀點(diǎn)出發(fā) 而使用經(jīng)著色的聚合物片。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特表2010-519742號公報
[0006] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2007-150084號公報
[0007] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2006-270025號公報
[0008] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2011-29397號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2011-165967號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2011-184488號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 然而,具有這種材料組成的著色的聚合物片雖然要求均勻性,但是有時會產(chǎn)生所 謂的膜厚不均、魚眼、壓模劃痕等面狀故障。特別是對于太陽能電池模塊用背面保護(hù)片,有 時還同時要求耐久性(耐水解性、電絕緣性)、Si單元對密封材料的粘合性等性能,但若產(chǎn) 生面狀故障,則有時會對這些性能造成不良影響,強(qiáng)烈要求識別面狀故障的產(chǎn)生。
[0013] 然而,實際情況是以往使用的著色的聚合物片難以通過視覺辨認(rèn)來識別這種面狀 故障的產(chǎn)生。
[0014] 本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的,本發(fā)明所要解決的課題是提供能夠容易地識別 面狀故障的聚合物片。
[0015] 用于解決課題的方案
[0016] 為了解決上述課題,本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過將聚合物片的視覺 透射率和視覺吸收率控制在特定的范圍,能夠容易地識別面狀故障。
[0017] 作為用于解決上述課題的具體的方案的本發(fā)明如下。
[0018] [1] 一種聚合物片,其特征在于,視覺透射率及視覺吸收率滿足下述式(1)及(2)。
[0019] 5%彡視覺透射率彡50% 式(1)
[0020] 10%彡視覺吸收率彡50% 式(2) 3 CN 104220496 A_說明 書___2/24 K
[0021] [2] [1]所述的聚合物片優(yōu)選為太陽能電池用背面保護(hù)片。
[0022] [3] [1]或[2]所述的聚合物片優(yōu)選在1個層中含有包含有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物 或有機(jī)?無機(jī)復(fù)合聚合物的粘合劑、著色劑和散射粒子,上述含有粘合劑、著色劑及散射粒 子的層中的上述著色劑的含量Wl和上述散射粒子的含量W2滿足下述式(3)。
[0023] 1000 ^ W2/W1 ^ 30000 式(3)
[0024] (式中,Wl表示著色劑相對于上述粘合劑的含量(質(zhì)量% ),W2表示散射粒子相對 于上述粘合劑的含量(質(zhì)量% ))。
[0025] [4] [1]?[3]中任一項所述的聚合物片中,上述著色劑優(yōu)選為炭黑。
[0026] [5] [1]?[4]中任一項所述的聚合物片中,上述散射粒子優(yōu)選為二氧化鈦。
[0027] [6] [1]?[5]中任一項所述的聚合物片優(yōu)選為2層以上的層疊體。
[0028] [7] [1]?[6]中任一項所述的聚合物片優(yōu)選還包含聚合物支撐體。
[0029] [8] [1]?[7]中任一項所述的聚合物片優(yōu)選還包含含有白色顏料的白色層。
[0030] [9] [1]?[8]中任一項所述的聚合物片優(yōu)選表面背面的視覺反射率相差3%以 上。
[0031] [10] -種太陽能電池模塊,其特征在于,其具備[1]?[9]中任一項所述的聚合物 片作為太陽能電池模塊用背面保護(hù)片。
[0032] 發(fā)明效果
[0033] 根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能容易地識別面狀故障的聚合物片。根據(jù)本發(fā)明的聚合物 片,由于能夠容易地識別面狀故障,所以若使用本發(fā)明的聚合物片作為太陽能電池模塊用 背面保護(hù)片來制造太陽能電池模塊,則能夠提供外觀故障率少的太陽能電池模塊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的聚合物片的截面的一個例子的簡圖。
[0035]圖2是表示使用本發(fā)明的聚合物片作為太陽能電池模塊用背面保護(hù)片的太陽能 電池模塊的截面的一個例子的簡圖。
【具體實施方式】
[0036]以下,對本發(fā)明的聚合物片、使用了本發(fā)明的聚合物片的太陽能電池模塊用背面 保護(hù)片及太陽能電池模塊進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0037]以下記載的構(gòu)成要件的說明有時基于本發(fā)明的代表性實施方式而進(jìn)行,但本發(fā)明 并不限定于這樣的實施方式。另外,本說明書中使用"?"表示的數(shù)值范圍意味著包含"?" 的前后記載的數(shù)值作為下限值及上限值的范圍。
[0038][聚合物片]
[0039] 本發(fā)明的聚合物片的特征在于,視覺透射率及視覺吸收率滿足下述式(1)及 (2)。
[0040] 5%彡視覺透射率< 50% 式(1)
[0041] 視覺吸收率< 50% 式(2)
[0042] 〈特性〉
[0043](光學(xué)濃度)
[0044]本發(fā)明的聚合物片通過具有滿足上述的式(1)及(2)的光學(xué)濃度,從而能夠容易 4 CN 104220496 A 說明書 3/24 頁 地識別面狀故障。這種光學(xué)濃度的聚合物片以往完全未知,不是公知的。
[0045]-視覺透射率-
[0046] 面狀故障利用日常亮度的光源中透過聚合物片的透射光來鑒別是有效的。若聚合 物片的視覺透射率為5%以上,則透射光足夠多,容易看到面狀故障。此外,若聚合物片的視 覺透射率為5〇%以下,則由于充分地產(chǎn)生漸變(gradation,諧調(diào)),所以能夠?qū)崿F(xiàn)透射光下 的面狀檢查。
[0047] 本發(fā)明的聚合物片的視覺透射率優(yōu)選為5?25%,更優(yōu)選為5?18%。
[0048] -視覺吸收率-
[0049] 此外,面狀故障可以通過聚合物片的透射光具有由著色劑產(chǎn)生的吸收不均來鑒 別,若聚合物片的視覺吸收率為10%以上,則著色量足夠多,可看到面狀故障。若聚合物片 的視覺吸收率為50%以下,則由于充分地產(chǎn)生漸變,所以能夠?qū)崿F(xiàn)面狀檢查。
[0050] 本發(fā)明的聚合物片的視覺吸收率優(yōu)選為10?30%,更優(yōu)選為12?26%。
[0051] -視覺反射率的差-
[0052] 此外,在本發(fā)明的聚合物片的優(yōu)選的方式中,聚合物片的表面背面的識別性良好。
[0053] 雖然不拘泥于任何理論,但通過制成聚合物片的視覺反射率在表面背面不同那樣 的構(gòu)成,還能夠改善聚合物片的表面背面的識別性。本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選表面背面的視 覺反射率相差3%以上,更優(yōu)選相差5%以上,特別優(yōu)選相差11%以上。
[0054] 這種構(gòu)成的本發(fā)明的聚合物片由于片材的表面背面的識別性良好,所以即使在例 如使用本發(fā)明的聚合物片作為太陽能電池模塊用背面保護(hù)片時的太陽能電池模塊的制造 工序中,聚合物片落下而表面背面變得不清楚時,也能夠通過視覺辨認(rèn)在短時間內(nèi)識別表 面背面。因此,通過使用本發(fā)明的聚合物片作為太陽能電池模塊用背面保護(hù)片,能夠提高太 陽能電池模塊的生產(chǎn)效率。
[0055] 本發(fā)明的聚合物片的表面背面中視覺反射率較低的一面的視覺反射率優(yōu)選為 40?90 %,更優(yōu)選為50?90 %,特別優(yōu)選為60?90 %。
[0056] 〈層構(gòu)成〉
[0057] 本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選在1個層中含有上述粘合劑、上述著色劑和上述散射粒 子。通過制成這種構(gòu)成,容易控制在上述的光學(xué)濃度的范圍內(nèi)。入射到本發(fā)明的聚合物片 中的光被散射粒子散射時,由于被著色劑吸收并且在層內(nèi)發(fā)生散射后出射到聚合物片外, 所以能夠以少量的著色劑量充分地將聚合物片的視覺吸收率控制在優(yōu)選的范圍。
[0058] 本發(fā)明的聚合物片可以是僅由1層構(gòu)成的片材,也可以是2層以上的層疊體,但優(yōu) 選為2層以上的層疊體。
[0059] 本發(fā)明的聚合物片為2層以上的層疊體時,優(yōu)選至少包含聚合物支撐體和上述含 有粘合劑、著色劑及散射粒子的層。
[0060] 進(jìn)而,本發(fā)明的聚合物片除了包含上述含有粘合劑、著色劑及散射粒子的層以外, 還包含含有白色顏料的白色層,這從將光學(xué)濃度限制在優(yōu)選的范圍的觀點(diǎn)、和使聚合物片 的表面背面的識別性變得容易的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。
[0061] 本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選在1個層中含有由有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物或有機(jī)?無機(jī) 復(fù)合聚合物組成的粘合劑、著色劑和散射粒子,上述含有粘合劑、著色劑及散射粒子的層中 的上述著色劑的含量Wl和上述散射粒子的含量W 2滿足下述式(3)。 5 CN 104220496 A 說明書 4/24 頁
[0062] 1000 < W2/W1 ^ 30000 式(3)
[0063](式中,Wl表示著色劑相對于上述粘合劑的含量(質(zhì)量% ),W2表示散射粒子相對 于上述粘合劑的含量(質(zhì)量% ))。
[0064] 上述W2/W1的值更優(yōu)選為1000?10000,特別優(yōu)選為1000?5000。
[0065] 本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選為太陽能電池用背面保護(hù)片。
[0066] 以下,將本發(fā)明的聚合物片的優(yōu)選的構(gòu)成記載于圖1中。圖1中記載的聚合物片 在聚合物支撐體16的一個面?zhèn)仍O(shè)置了含有粘合劑、著色劑和散射粒子的層3,在另一面?zhèn)?設(shè)置了白色層1。
[0067] 圖2簡略地表示使用本發(fā)明的聚合物片作為太陽能電池模塊用背面保護(hù)片時的 本發(fā)明的聚合物片和本發(fā)明的太陽能電池模塊的構(gòu)成的一個例子。本實施方式的聚合物片 在聚合物支撐體16的一個面?zhèn)染哂泻姓澈蟿?、著色劑及散射粒子的層作為耐候性?, 在聚合物支撐體16的另一面?zhèn)龋ㄌ柟馊肷涞囊粋?cè))設(shè)置了白色層1。
[0068] 本發(fā)明的聚合物片在具有配置在太陽光入射的一側(cè)的透明性的基材(玻璃基板 等正面基材)、元件結(jié)構(gòu)部分(包含太陽能電池元件及將其密封的密封材料)和太陽能電池 用背板層疊而成的"透明性的正面基材/元件結(jié)構(gòu)部分/背板"的層疊結(jié)構(gòu)的太陽能電池 中,被適用于背板上。這里,背板是配置在從電池側(cè)基板的元件結(jié)構(gòu)部分看沒有設(shè)置正面基 材一側(cè)的背面保護(hù)片。
[0069] 另外,圖2的太陽能電池模塊10是在太陽光入射的透明性的基板24與己述的本 發(fā)明的聚合物片12之間配置將太陽光的光能轉(zhuǎn)換成電能的太陽能電池元件20,并將該基 板與聚合物片12之間用乙烯-醋酸乙烯酯系密封材料22進(jìn)行密封而構(gòu)成的。
[0070]以下,對本發(fā)明的聚合物片,根據(jù)使用本發(fā)明的聚合物片作為太陽能電池模塊用 背面保護(hù)片的情況,對各層的優(yōu)選的方式的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。但是,本發(fā)明的聚合物片并 不限定于用作太陽能電池模塊用背面保護(hù)片的以下的方式。
[0071](聚合物支撐體)
[0072] 本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選包含聚合物支撐體。
[0073] 本發(fā)明的聚合物片也可以在聚合物支撐體中包含上述著色劑、上述散射粒子,但 包含于聚合物支撐體以外的層中從容易將光學(xué)濃度控制在上述優(yōu)選的范圍的觀點(diǎn)出發(fā)是 優(yōu)選的。另外,如上所述在聚合物支撐體中包含散射粒子,且在后述的耐候性層中包含著色 劑的情況下,W2的值作為聚合物支撐體中的散射粒子相對于聚合物支撐體的粘合劑(例如 PET)的含量被計算,Wl的值由耐候性層中的著色劑相對于后述的耐候性層的粘合劑的含 量進(jìn)行計算。
[0074]另外,本說明書中,有時將上述聚合物支撐體的兩面中層疊后述的耐候性層一側(cè) 的表面稱為A面,有時將層疊后述的白色層一側(cè)的表面稱為B面。
[0075] 上述聚合物支撐體(特別是聚酯基材)的厚度沒有特別限制,但優(yōu)選為145 μ m? 3〇0 μ m,更優(yōu)選為18〇 μ m?270 μ m,為210 μ m?250 μ m從粘附性的濕熱耐久性的提高效 果更奏效的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。
[0076]此外,近年來,隨著太陽能電池的輸出功率提高,對于太陽能電池用背板,要求電 絕緣性的改善,由于通常電絕緣性與背板的厚度成比例,所以要求更厚的背板。對此,通過 將上述聚合物支撐體的厚度設(shè)為上述優(yōu)選的范圍,能夠制成電絕緣性也良好的太陽能電池 6 CN 104220496 A 說明書 5/24 頁 用背面保護(hù)片。
[0077]作為聚合物支撐體,可列舉出聚酯、聚丙烯或聚乙烯等聚烯烴、或聚氟乙烯等氟系 聚合物等的基材?;目梢允悄钜部梢允瞧臓睢K鼈冎?,本發(fā)明的聚合物片中,從成本、 機(jī)械強(qiáng)度等方面出發(fā),上述聚合物支撐體優(yōu)選為聚酯支撐體。 Λ
[0078]作為用作本發(fā)明中的聚合物支撐體(支撐體)的聚酯基材,是由芳香族二元酸或 其酯形成性衍生物和二元醇或其酯形成性衍生物合成的線狀飽和聚酯。作為所述聚酯的 具體例子,可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇 酯、聚(對苯二甲酸1,4_環(huán)己烷二甲醇酯)、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯等膜或片材。其中, 從力學(xué)物性、成本的平衡的方面考慮,特別優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚2,6-萘二甲酸 乙二醇酯。
[0079] 上述聚酯基材可以是均聚物,也可以是共聚物。進(jìn)而,還可以在上述聚酯中共混少 量其他種類的樹脂、例如聚酰亞胺等。
[0080] 在將本發(fā)明中的聚酯進(jìn)行聚合時,從將羧基含量抑制在規(guī)定的范圍以下的觀點(diǎn)出 發(fā),優(yōu)選使用Sb系、Ge系、Ti系的化合物作為催化劑,其中,特別優(yōu)選Ti系化合物。在使 用Ti系化合物的情況下,通過按照Ti元素?fù)Q算值達(dá)到I ppm以上且30ppm以下、更優(yōu)選達(dá) 到3ppm以上且15ppm以下的范圍的方式使用Ti系化合物作為催化劑進(jìn)行聚合的方式是優(yōu) 選的。若Ti系化合物的使用量按Ti元素?fù)Q算為上述范圍內(nèi),則能夠?qū)⒛┒唆然{(diào)整至下 述范圍內(nèi),能夠較低地保持聚合物支撐體的耐水解性。
[0081] 在使用了 Ti系化合物的聚酯的合成中,例如可以適用日本特公平8-301198號公 報、日本專利第25436糾號、日本專利第3335明3號、日本專利第3717380號、日本專利第 38 977δ6號、日本專利第3%2226號、日本專利第39了9866號、日本專利第3996871號、日本 專利第400〇 867號、日本專利第4053837號、日本專利第4127119號、日本專利第4134710 號、日本專利第41Μ154號、日本專利第4 2697〇4號、日本專利第4313538號等中記載的方 法。
[0082] 本發(fā)明的聚合物片中,上述聚酯支撐體的末端羧基含量AV為20eq/t (噸、以下相 同)以下,這從提高耐水解性、能夠?qū)駸峤?jīng)時時的強(qiáng)度降低抑制得較小的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu) 選的,更優(yōu)選為5?18eq/t,特別優(yōu)選為9?17eq/t。
[0083] 聚酯中的羧基含量可以通過制膜前的聚合催化劑種類及通常的聚合后的固相聚 合條件、以及制膜條件(制膜溫度、時間、拉伸條件及熱松弛條件)等來進(jìn)行調(diào)整。特別優(yōu) 選通過將聚合物支撐體制膜成膜狀之前的固相聚合條件來進(jìn)行控制。將固相聚合后的聚 合物支撐體制膜成膜狀之前的原料聚酯的末端羧基含量優(yōu)選為1?20eq/t,更優(yōu)選為3? 18eq/t,特別優(yōu)選為6?14eq/t。
[0084] 羧基含量(AV)可以按照H. A. Pohl,Anal· Chem. 26(1954)2145中記載的方法進(jìn)行 測定。具體而言,將目標(biāo)聚酯粉碎,在60°C的真空干燥機(jī)中干燥30分鐘。接著,稱量0· l〇〇〇g 剛干燥后的聚酯,添加5ml的芐醇后,在205°C下加熱攪拌溶解2分鐘。將溶解液冷卻后,加 入15ml的氯仿,作為指示劑使用酚紅,用堿基準(zhǔn)液(0. OlN KOH-芐醇混合溶液)滴定至中 和點(diǎn)(pH二7. 3±0. 10),由該滴定量算出。
[0085] 此外,本發(fā)明的聚合物片中,上述聚合物支撐體的特性粘度IV(分子量)優(yōu)選為 〇· 65dl/g以上,更優(yōu)選為0. 68?0· 85dl/g,特別優(yōu)選為0. 70?0. 80dl/g。 7 CN 104220496 A 說明書 6/24 頁
[0086]上述聚合物支撐體的特性粘度IV可以通過聚合催化劑種類、制膜條件(制膜溫 度、時間)來進(jìn)行調(diào)整。特別優(yōu)選通過將聚合物支撐體制膜成膜狀之前的固相聚合條件 來進(jìn)行控制。特別是將聚合物支撐體制膜成膜狀之前的原料聚酯的特性粘度IV優(yōu)選為 0. 68 ?0· 9〇dl/g,更優(yōu)選為 0· 70 ?0. 85dl/g,特別優(yōu)選為 〇. 72 ?0. 83dl/g。
[0087] 關(guān)于IV值,將目標(biāo)聚酯粉碎后,使用1,2,2-四氯乙烷/苯酚( = 2/3[質(zhì)量 比])混合溶劑,以〇· Olg/nil進(jìn)行溶解,使用烏伯婁德型的粘度計(AVL-6C,Asahi Kasei Technosystem Co.,Ltd),在25°C的溫度下進(jìn)行測定。另外,樣品的溶解在120°C下進(jìn)行 15?30分鐘。
[0088]本發(fā)明的聚合物片中,上述聚合物支撐體的利用動態(tài)粘彈性測定裝置測定的 Tan δ的峰值優(yōu)選為123°C以上,更優(yōu)選為123?130°C,特別優(yōu)選為124?128°C。
[0089] 上述聚合物支撐體的Tan δ的峰值可以通過制膜前的聚合催化劑種類及通常的 聚合后的固相聚合條件、以及制膜條件(制膜溫度、時間、拉伸條件及熱松弛條件)等來進(jìn) 行調(diào)整。特別優(yōu)選通過能夠在線調(diào)整的拉伸條件(拉伸倍率和熱定型溫度)來進(jìn)行控制。
[0090] Tan δ的峰值是在25°C ·相對濕度6〇%下調(diào)濕2小時以上后,使用市售的動態(tài)粘 彈性測定裝置(Vibron :DVA-225 (IT Measurement and Control Co.,Ltd.制)),在升溫速 度為2°C /分鐘、測定溫度范圍為30°C?200°C、頻率為IHz的條件下測定的。
[0091] 上述聚合物支撐體優(yōu)選在聚合后進(jìn)行了固相聚合。由此,達(dá)成優(yōu)選的羧基含量、對 特性粘度的控制變得容易。固相聚合可以是連續(xù)法(在塔中充滿樹脂,邊對其加熱邊慢慢 地滯留規(guī)定的時間后送出的方法),也可以是間歇法(在容器中投入樹脂,加熱規(guī)定的時間 的方法)。具體而g,固相聚合中,可以適用日本專利第2621563號、日本專利第3121876 號、日本專利第3136 774號、日本專利第36〇3585號、日本專利第3616522號、日本專利第 3617340號、日本專利第36 8〇523號、日本專利第3717392號、日本專利第4167159號等中記 載的方法。
[0092] 固相聚合的溫度優(yōu)選為170°C以上且240°C以下,更優(yōu)選為180°C以上且230°C以 下,進(jìn)一步優(yōu)選為190°C以上且220°C以下。此外,固相聚合時間優(yōu)選為5小時以上且100小 時以下,更優(yōu)選為10小時以上且75小時以下,進(jìn)一步優(yōu)選為15小時以上且50小時以下。 固相聚合優(yōu)選在真空中或氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行。
[0093] 本發(fā)明中的上述聚合物支撐體優(yōu)選為以下方法制造的雙軸拉伸膜:例如將上述 的聚酯以膜狀進(jìn)行熔融擠出后,用流延鼓使其冷卻固化而制成未拉伸膜,將該未拉伸膜在 Tg?(Tg+60) °C下沿長度方向按照1次或2次以上合計的倍率達(dá)到3倍?6倍的方式進(jìn)行 拉伸,之后在Tg?(Tg+60) ?下沿寬度方向按照倍率達(dá)到3?5倍的方式拉伸而成。
[0094] 進(jìn)而,本發(fā)明中的上述聚合物支撐體在拉伸后進(jìn)行熱處理并制膜而成從耐水解性 的提高和控制熱收縮率的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。上述熱處理優(yōu)選為150?230°C,更優(yōu)選為 180?225°C,進(jìn)一步優(yōu)選為190?215°C。此外,熱處理時間優(yōu)選為5?60秒,更優(yōu)選為 10?40秒,進(jìn)一步優(yōu)選為10?30秒。
[0095] 本發(fā)明中的上述聚合物支撐體在拉伸后進(jìn)行熱松弛并制膜而成從控制熱收縮率 的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。上述熱松弛在MD方向上優(yōu)選為1?10 %,更優(yōu)選為3?7 %,特別 優(yōu)選為4?6%。此外,在TD方向上優(yōu)選為3?20%,更優(yōu)選為6?16%,特別優(yōu)選為8? 13%。 8 CN 104220496 A 說明書 7/24 頁
[0096] 聚合物支撐體優(yōu)選通過電暈處理、火焰處理、低壓等離子體處理、大氣壓等離子體 處理、或紫外線處理實施了表面處理的方式。通過對后述的各層的涂敷前的涂敷面實施這 些表面處理,通夠進(jìn)一步提聞暴露于濕熱環(huán)境下時的粘合性。其中特別是通過進(jìn)行電暈處 理,可得到更優(yōu)異的粘合性的提高效果。
[0097] 通過利用這些表面處理使聚合物支撐體(例如聚酯基材)表面羧基、羥基增加,可 提高聚合物支撐體與涂布層的粘合性,在并用交聯(lián)劑(特別是與羧基反應(yīng)性高的噁唑啉系 或碳二酰亞胺系的交聯(lián)劑)時可得到更強(qiáng)的粘合性。這在利用電暈處理時更顯著。因此, 特別優(yōu)選聚合物支撐體的表面進(jìn)行了電暈處理。
[0098](作為含有粘合劑、著色劑及散射粒子的層的耐候性層)
[0099]對本發(fā)明的聚合物片具有作為上述含有粘合劑、著色劑及散射粒子的層的耐候性 層的情況進(jìn)行說明。
[0100] 上述耐候性層是在具有電池側(cè)基板〔=太陽光入射一側(cè)的透明性的基材(玻璃基 板等)/包括太陽能電池元件的元件結(jié)構(gòu)部分〕/太陽能電池用背板的層疊結(jié)構(gòu)的太陽能電 池中,配置在作為支撐體的聚合物支撐體的和與上述電池側(cè)基板相對側(cè)相反一側(cè)的背面保 護(hù)層。作為上述含有粘合劑、著色劑及散射粒子的層的耐候性層優(yōu)選作為從太陽能電池元 件看位于背面?zhèn)鹊谋趁鎸优渲迷诰嚯x聚合物支撐體最遠(yuǎn)的最外層的形態(tài)。
[0101] 耐候性層可以僅設(shè)置1層,根據(jù)情況也可以層疊設(shè)置多層。在僅設(shè)置1層上述耐 候性層的情況下,優(yōu)選在聚合物支撐體上配置上述含有粘合劑、著色劑及散射粒子的層的 方式。另一方面,在作為上述耐候性層層疊多層的情況下,還優(yōu)選在聚合物支撐體上層疊2 層上述含有粘合劑、著色劑及散射粒子的層的方式、和在聚合物支撐體上形成上述含有粘 合劑、著色劑及散射粒子的層后進(jìn)一步層疊含有任意的氟系聚合物的耐候性層的方式。
[0102] -粘合劑-
[0103] 上述粘合劑是由有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物或有機(jī)?無機(jī)復(fù)合聚合物組成的粘合劑, 通過包含聚合物,相對于聚合物支撐體的粘合、背面層由2層以上構(gòu)成時的層間的粘合變 好,同時還可得到濕熱環(huán)境下的劣化耐性。
[0104] 作為上述無機(jī)聚合物,沒有特別限制,可以使用公知的無機(jī)聚合物。
[0105] 作為上述有機(jī)聚合物或有機(jī)?無機(jī)復(fù)合聚合物,沒有特別限制,優(yōu)選包含氟系聚合 物及硅酮系聚合物中的至少一者,更優(yōu)選包含氟系有機(jī)聚合物及硅酮-丙烯酸有機(jī)?無機(jī) 復(fù)合樹脂中的至少一者,特別優(yōu)選包含硅酮-丙烯酸有機(jī)?無機(jī)復(fù)合樹脂。
[0106] 《硅酮系聚合物》
[0107] 上述硅酮系聚合物是指含有在分子鏈中具有(聚)硅氧烷結(jié)構(gòu)的聚合物的至少一 種。通過含有該硅酮系聚合物,與聚合物支撐體、作為上述含氟聚合物層的耐候性層等鄰接 材料的粘合性及濕熱環(huán)境下的耐久性更優(yōu)異。
[0108] 上述硅酮系聚合物只要是在分子鏈中具有(聚)硅氧烷結(jié)構(gòu)就沒有特別限制,但 優(yōu)選具有(聚)硅氧烷結(jié)構(gòu)單元的化合物的均聚物(單聚物)、或具有(聚)娃氧焼結(jié)構(gòu)單 元的化合物與其他化合物的共聚物、即具有(聚)硅氧烷結(jié)構(gòu)單元和其他結(jié)構(gòu)單元的共聚 聚合物。上述其他化合物為非硅氧烷系的單體或聚合物,此外上述其他結(jié)構(gòu)單元為非硅氧 焼系結(jié)構(gòu)單兀。 _ ^
[0109] 上述硅酮系聚合物優(yōu)選具有下述通式(1)所表示的(聚)娃氧燒結(jié)構(gòu)單元作為 9 / f Λ Tl, Λ 、R ' η· 通式(1) CN 104220496 A 說明書 9/24 頁 結(jié)構(gòu)單元的非硅氧燒系結(jié)構(gòu)單元的情況。通過含有這種共聚聚合物,耐候性I的膜強(qiáng)度提 高,能夠防止因抓撓、擦過等而引起的劃傷的發(fā)生,能夠與以往相比飛?地提高與作為?撐 體的聚合物支撐體、使用了上述氟系聚合物的耐候性層的粘合性、即受到熱或水分而容易 劣化的耐剝離性、形狀穩(wěn)定性、以及濕熱環(huán)境下的耐久性。 一
[0121] 作為上述共聚聚合物,優(yōu)選為硅氧烷化合物(包括聚硅氧烷)與選自非硅氧烷系 單體或非硅氧烷系聚合物中的化合物進(jìn)行共聚而具有上述通式所表示的(聚)硅氧烷 結(jié)構(gòu)單元和非硅氧烷系的結(jié)構(gòu)單元的嵌段共聚物。這種情況下,硅氧烷化合物及共聚的非 硅氧烷系單體或非硅氧烷系聚合物可以是單獨(dú)一種,也可以是二種以上。 、
[0122] 與上述(聚)硅氧烷結(jié)構(gòu)單元共聚的非硅氧烷系結(jié)構(gòu)單元(來自非硅氧烷系單體 或非硅氧烷系聚合物)除了至少包含丙烯酸系結(jié)構(gòu)單元以外沒有特別限制,可以是來自任 意的聚合物的聚合物鏈段的任一者。作為聚合物鏈段的前體的聚合物(前體聚合物),例如 可列舉出乙烯基系聚合物、聚酯系聚合物、聚氨酯系聚合物等各種聚合物等。
[0123] 其中,從制備容易及耐水解性優(yōu)異的方面出發(fā),優(yōu)選乙烯基系聚合物及聚氨酯系 聚合物,特別優(yōu)選乙烯基系聚合物。
[0124] 作為上述乙烯基系聚合物的代表性例子,可列舉出丙烯酸系聚合物、羧酸乙稀酯 系聚合物、芳香族乙烯基系聚合物、氟代烯烴系聚合物等各種聚合物。其中,從設(shè)計的自由 度的觀點(diǎn)出發(fā),特別優(yōu)選丙烯酸系聚合物。特別是本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選上述耐候性層的 硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂為由硅酮樹脂和丙烯酸樹脂構(gòu)成的復(fù)合聚合物。
[0125] 另外,構(gòu)成非硅氧烷系結(jié)構(gòu)單元的聚合物可以是單獨(dú)一種,也可以是2種以上的 并用。
[0126] 此外,構(gòu)成非硅氧燒系結(jié)構(gòu)單元的前體聚合物優(yōu)選含有酸基及經(jīng)中和的酸基中的 至少1者和/或水解性甲硅烷基。這種前體聚合物中,乙烯基系聚合物可以利用例如(a) 使包含酸基的乙烯基系單體和包含水解性甲硅烷基和/或硅烷醇基的乙烯基系單體與能 夠與它們共聚的單體進(jìn)行共聚的方法、(2)使預(yù)先制備的包含羥基以及水解性甲硅烷基和 /或硅烷醇基的乙烯基系聚合物與聚羧酸酐反應(yīng)的方法、( 3)使預(yù)先制備的包含酸酐以及 水解性甲硅烷基和/或硅烷醇基的乙烯基系聚合物與具有活性氫的化合物(水、醇、胺等) 反應(yīng)的方法等各種方法來進(jìn)行制備。
[0127] 上述前體聚合物可以利用例如日本特開2〇〇9_52〇11號公報的段落號0021?0〇 78 中記載的方法進(jìn)行制造而獲得。
[0128] 本發(fā)明中的上述耐候性層中,作為粘合劑,可以單獨(dú)使用上述硅酮-丙烯酸復(fù)合 樹脂,也可以與其他聚合物并用。并用其他聚合物時,本發(fā)明中的包含(聚)硅氧烷結(jié)構(gòu)的 上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的含有比率優(yōu)選為全部粘合劑量的30質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為60 質(zhì)量%以上。通過使硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的含有比率為30質(zhì)量%以上,與聚合物支撐體、 包含氟系聚合物的耐候性層的粘合性及濕熱環(huán)境下的耐久性更優(yōu)異。
[0129] 作為上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的分子量,優(yōu)選5, 000?100, 000,更優(yōu)選 10, 000 ?50, 000。
[0130] 在上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的制備中,可以利用⑴使前體聚合物與具有上述 通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的聚硅氧烷反應(yīng)的方法、(ii)在前體聚合物的存在下將具有上 述R 1和/或上述R2為水解性基的上述通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的硅烷化合物進(jìn)行水解 11 CN 104220496 A 說明書 10/24 頁 縮合的方法等方法。
[0131] 作為上述(ii)的方法中使用的硅烷化合物,可列舉出各種硅烷化合物,但特別優(yōu) 選烷氧基硅烷化合物。
[0132] 通過上述(i)的方法來制備上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂時,例如可以通過在前體 聚合物與聚硅氧烷的混合物中根據(jù)需要加入水和催化劑,在20?150°C左右的溫度下反應(yīng) 30分鐘?30小時左右(優(yōu)選 5〇?l3〇°C下1?20小時)來進(jìn)行制備。作為催化劑,可以 添加酸性化合物、堿性化合物、含金屬的化合物等各種硅烷醇縮合催化劑。
[0133] 此外,通過上述(Π )的方法來制備上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂時,例如可以通過 在前體聚合物與烷氧基硅烷化合物的混合物中添加水和硅烷醇縮合催化劑,在20?150°C 左右的溫度下進(jìn)行30分鐘?3〇小時左右(優(yōu)選50?130°C下1?20小時)水解縮合來 進(jìn)行制備。
[0134] 此外,具有(聚)硅氧烷結(jié)構(gòu)的上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂可以使用上市的市 售品,例如可以使用DIC (株)制的CERANATE系列(例如CERANATE WSA1070、CERANATE WSAl〇6〇 等)、Asahi Kasei Chemicals Corporation 制的 H7600 系列(H7650、H763〇、H762〇 等)、JSR(株)制的無機(jī)·丙烯酸復(fù)合乳液等。
[0135] 作為具有上述(聚)硅氧烷結(jié)構(gòu)的上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂在每1層上述耐候 性層中的含有比率,優(yōu)選設(shè)為超過〇· 2g/m2且15g/m2以下的范圍。若聚合物的含有比率為 0· 2g/m2以上,則上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的比率變得充分,能夠改善耐損傷性。此外,若 上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的含有比率為15g/m 2以下,則上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的比 率不會過多,上述耐候性層的固化變得充分。
[0136] 上述范圍中,從上述耐候性層的表面強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選〇. 5g/m2?10. Og/m2的 范圍,更優(yōu)選I. 〇g/m2?5. Og/m2的范圍。
[0137] 此外,包含上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的耐候性層的厚度優(yōu)選為〇. 8?12 μ m的 范圍內(nèi)。若包含上述硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂的耐候性層的厚度為0. 8 μ m以上,則作為太陽 能電池用背板用聚合物片、特別是最外層耐久性(耐候性)充分,為12 μ m以下的面狀不易 發(fā)生惡化,與其他層的粘合力變得充分。若包含上述硅酮-丙烯酸復(fù)合聚合物的耐候性層 的厚度在〇· 8?12 μηι的范圍內(nèi),則能夠兼顧耐久性和面狀,特別優(yōu)選1. 〇?10 μ m左右的 范圍。
[0138]《氟系聚合物》
[0139]上述耐候性層也可以以氟系聚合物(含氟聚合物)作為主粘合劑而構(gòu)成。所謂主 粘合劑是在層中含量最多的粘合劑。
[0140]作為上述耐候性層中使用的氟系聚合物,只要是具有-(CFX1-CX2X 3)-所表示的重 復(fù)單元的聚合物就沒有特別限制(其中,X1、X2、X3表示氫原子、氟原子、氯原子或碳原子數(shù) 為1到3的全氟烷基。)。作為具體的聚合物的例子,有聚四氟乙烯(以下,有時表示為 PTFE)、聚氟乙烯(以下,有時表示為pVF)、聚偏氟乙烯(以下,有時表示為PVDF)、聚三氟氯 乙烯(以下,有時表示為PCTFE)、聚四氟丙烯(以下,有時表示為HFP)等。
[0141]這些聚合物可以是將單獨(dú)的單體聚合而成的均聚物,也可以是將2種以上共聚而 成的聚合物。作為其例子,可列舉出將四氟乙烯與四氟丙烯共聚而成的共聚物(簡記為 P(TFE/HFP))、將四氟乙烯與偏氟乙烯共聚而成的共聚物(簡記為P(TFE/VDF))等。 12 CN 104220496 A 說明書 11/24 頁
[0142] 進(jìn)而,作為包含上述氟系聚合物的耐候性層中使用的聚合物,也可以是 將-(CFX1-CX 2X3)-所表示的氟系單體與其以外的單體共聚而成的聚合物。作為它們的例子, 可列舉出四氟乙烯與乙烯的共聚物(簡記為P (TFE/E))、四氟乙烯與丙烯的共聚物(簡記為 PCTFE/P))、四氟乙烯與乙烯基醚的共聚物(簡記為PCTFE/VE))、四氟乙烯與全氟乙烯基醚 的共聚物(簡記為PCTFE/FVE))、氯三氟乙烯與乙烯基醚的共聚物(簡記為PCCTFE/VE))、 氯三氟乙烯與全氟乙烯基醚的共聚物(簡記為P(CTFE/FVE))等。
[0143] 作為這些氟系聚合物,可以將聚合物溶解到有機(jī)溶劑中來使用,也可以將聚合物 微粒分散到水中來使用。從環(huán)境負(fù)荷小的方面出發(fā),優(yōu)選后者。關(guān)于氟系聚合物的水分散 物,例如記載于日本特開2003-23Π 22號公報、日本特開2002-20409號公報、日本特開平 9-194538號公報等。
[0144] 作為包含上述氟系聚合物的耐候性層的粘合劑,可以將上述的氟系聚合物單獨(dú)使 用,也可以將2種以上并用。此外,還可以在不超過全部粘合劑的50質(zhì)量%的范圍內(nèi)并用丙 烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚烯烴樹脂、硅酮樹脂等氟系聚合物以外的樹脂。但是, 若氟系聚合物以外的樹脂超過50質(zhì)量%,則在用于背板的情況下有時耐候性降低。
[0145] 包含上述氟系聚合物的耐候性層的厚度優(yōu)選為0. 8?12 μ m的范圍內(nèi)。若含氟聚 合物層的厚度為〇. 8 μ m以上,則作為太陽能電池用背板用聚合物片、特別是最外層耐久性 (耐候性)充分,為12 μ m以下的面狀不易發(fā)生惡化,與上述耐候性層的粘合力變得充分。 若包含上述氟系聚合物的耐候性層的厚度在〇. 8?12 μ m的范圍內(nèi),則能夠兼顧耐久性和 面狀,特別優(yōu)選I. 〇?IOym左右的范圍。
[0146] -著色劑_
[0147] 作為上述著色劑,沒有特別限制,可以使用公知的染料、公知的顏料等。其中,本說 明書中的著色劑排除散射粒子。
[0148] 本發(fā)明中,上述著色劑優(yōu)選為黑色的著色劑、綠色系的著色劑、藍(lán)色系的著色劑、 紅色系的著色劑。
[0149] 上述耐候性層中使用的上述著色顏料除了優(yōu)選含有從炭黑、鈦黑、黑色的復(fù)合金 屬氧化物、花青系顏料及喹吖啶酮系顏料中選擇的至少1種以外,沒有特別限定,只要根據(jù) 所要求的光學(xué)濃度來選擇即可。
[0150] 其中,作為上述黑色的復(fù)合金屬氧化物,優(yōu)選包含鐵、錳、鈷、鉻、銅、鎳中的至少1 種的復(fù)合金屬氧化物,更優(yōu)選包含鈷、鉻、鐵、錳及銅、鎳中的2種以上,更特別優(yōu)選顏色指 數(shù)選自PBk26、PBk27及PBk28、PBr34中的至少1個以上的顏料。
[0151] 另外,PBk26的顏料為鐵、錳、銅的復(fù)合氧化物,PBk27的顏料為鐵、鈷、鉻的復(fù)合氧 化物,PBk- 28為銅、鉻、錳的復(fù)合氧化物,PBr34為鎳、鐵的復(fù)合氧化物。
[0152] 作為上述花青系顏料及喹吖啶酮系顏料,可列舉出花青綠、花青藍(lán)、喹吖啶酮紅、 酞菁藍(lán)、酞菁綠等。
[0153] 本發(fā)明的聚合物片中,上述著色劑為炭黑從容易將光學(xué)濃度控制在上述優(yōu)選的范 圍的觀點(diǎn)、能夠以少量控制光學(xué)濃度的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。
[0154] 炭黑優(yōu)選粒徑為0· 1?0· 8 μ m的炭黑微粒。進(jìn)而,優(yōu)選將炭黑微粒與分散劑一起 分散到水中使用。
[0155] 另外,炭黑可以使用商業(yè)上能夠獲得的物質(zhì),可以使用例如ME-5630Black(大日 13 CN 104220496 A__!>兌明 書_12/24 頁 精化(株)制、日本特開2009-132887號公報的[0035]段落中記載的炭黑等。
[0156]-散射粒子-
[0157]作為上述散射粒子,沒有特別限制,可以使用公知的散射粒子。本說明書中,所謂 散射粒子是指粒子其本身中基本沒有光吸收的粒子,不包含上述著色劑。
[0158]本發(fā)明中,作為上述散射粒子,優(yōu)選使用白色顏料。
[0159]作為上述散射粒子的白色顏料,優(yōu)選二氧化鈦、硫酸鋇、氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、 碳酸鈣、高嶺土、滑石、膠態(tài)二氧化硅等無機(jī)顏料、中空粒子等有機(jī)顏料。
[0160]其中,本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選上述散射粒子為二氧化鈦。
[0161 ]二氧化鈦的結(jié)晶系中有金紅石型、銳鈦礦型、板鈦礦型,作為本發(fā)明中使用的二氧 化鈦,優(yōu)選其中金紅石型。本發(fā)明中使用的二氧化鈦根據(jù)需要還可以用氧化鋁(M2O3)、二 氧化硅(SiO 2)、鏈烷醇胺化合物、硅化合物等進(jìn)行表面處理。
[0162]特別是通過使用體積密度為〇. 5〇g/cm3以上的二氧化鈦,致密地塞滿二氧化鈦,耐 候性層變得堅韌。另一方面,若使用體積密度超過〇. 85g/cm3的二氧化鈦,則二氧化鈦的分 散性惡化而涂布層的面狀變差。通過將體積密度設(shè)為〇. 50g/cm3以上且0· 85g/cm3以下,致 密地塞滿二氧化鈦,涂膜變得堅韌,從而即使較高地設(shè)定二氧化鈦的質(zhì)量比例也能夠較高 地維持粘附性。作為耐候性層中使用的二氧化鈦的體積密度,特別優(yōu)選〇. 60g/cm3以上且 0.80g/cm3 以下。
[0163]本說明書中的白色顏料的體積密度是通過下述的方法而測定的值。
[0164] (1)使顏料通過開孔尺寸為I. Omm的篩子。
[0165] (2)對于上述的顏料,稱量約IOOg的顏料(m),輕輕地加入250mL量筒中。根據(jù)需 要,將顏料層的上表面不壓密且小心地整平,測定體積(V)。
[0166] ⑶按照下述的式子,求出體積密度。
[0167] 體積密度=m/V (單位:g/cm3)
[0168] 通過使上述耐候性層除了含有上述硅酮系聚合物以外還含有白色顏料,能夠提高 聚合物片的反射率,能夠減少長期高溫高濕試驗(85。(:、相對濕度85%下2000?3000小 時)及UV照射試驗(依據(jù)IEC6m5的UV試驗,總照射量為45Kwh/m2)下的黃變。進(jìn)而, 通過在上述耐候性層中添加白色顏料,還能夠進(jìn)一步改善與其他層的粘附性。
[0169]本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選上述耐候性層中含有的上述白色顏料的含量在每i層該 耐候性層中為I. Og/m2?l5g/m2。若白色顏料的含量為I. Og/m2以上,則能夠有效地給予反 射率、耐UV性(耐光性)。此外,若上述白色顏料在上述耐候性層中的含量為 15g/m2以下, 則容易良好地維持著色層的面狀,膜強(qiáng)度更優(yōu)異。其中,上述耐候性層中含有的上述白色顏 料的含量更優(yōu)選在每1層該耐候性層中為2. 5?l〇g/m2的范圍,特別優(yōu)選為4. 5?8. 5g/ m2的范圍。
[0170]作為上述白色顏料的平均粒徑,以體積平均粒徑計優(yōu)選〇· 〇3?〇. 8 μ m,更優(yōu)選為 0. 15?0· 5 μ m左右。若平均粒徑為上述范圍內(nèi),則光的反射效率高。平均粒徑是通過激光 分析/散射式粒徑分布測定裝置LA%0 ((株)堀場制作所制〕測定的值。
[0171]上述耐候性層中的粘合劑成分(包括上述硅酮系聚合物)的含量相對于白色顏料 優(yōu)選15?200質(zhì)量%的范圍,更優(yōu)選17?100質(zhì)量%的范圍。若粘合劑的含量為15質(zhì) 量%以上,則可充分地得到著色層的強(qiáng)度,此外若為200質(zhì)量%以下,則能夠良好地保持反 14 CN 104220496 A 說明書 13/24 頁 射率、裝飾性。
[0172]-耐候性層的其他成分-
[0173]本發(fā)明的聚合物片具有作為上述含有粘合劑、著色劑及散射粒子的層的耐候性層 時,根據(jù)需要,還可以進(jìn)一步包含各種添加劑等其他成分而構(gòu)成。
[0174] 關(guān)于上述耐候性層中可包含的其他成分,可列舉出交聯(lián)劑、表面活性劑、填料等。
[0175] 通過在主要構(gòu)成上述耐候性層的粘合劑(粘合樹脂)中添加交聯(lián)劑來形成上述耐 候性層,可得到來自交聯(lián)劑的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0176] 作為上述交聯(lián)劑,可列舉出環(huán)氧系、異氰酸酯系、三聚氰胺系、碳二酰亞胺系、噁唑 啉系等交聯(lián)劑。它們中,優(yōu)選為選自碳二酰亞胺系交聯(lián)劑、噁唑啉系交聯(lián)劑及異氰酸酯系交 聯(lián)劑中的至少1種以上的交聯(lián)劑。
[0177] 作為上述噁唑啉系交聯(lián)劑的具體例子,可列舉出2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯 基-4-甲基-2- P惡唑啉、2-乙稀基-5-甲基-2_ 惡唑啉、2-異丙稀基_2- 惡唑啉、2-異丙 烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉、2,2' -雙-(2-噁唑啉)、2, 2'-亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-乙烯-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-三亞甲基-雙-(2-噁 唑啉)、2,2' -四亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2' -六亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2' -八 亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2' -乙烯-雙_(4,4' -二甲基-2-噁唑啉)、2,2' -對亞苯 基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-間亞苯基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-間亞苯基-雙_(4,4'_二 甲基-2-噁唑啉)、雙-(2-噁唑啉基環(huán)己烷)硫化物、雙-(2-噁唑啉基降冰片烷)硫化物 等。還優(yōu)選使用這些化合物的(共)聚合物。
[0178] 此外,作為具有噁唑啉基的化合物,還可以利用EP0CR0S K2010E、EP0CR0S K2020E、EP0CR0S K2030E、EPOCROS WS-500、EPOCROS WS_700(均為日本觸媒化學(xué)工業(yè)(株) 制)等。
[0179] 作為上述碳二酰亞胺系交聯(lián)劑的具體例子,可列舉出二環(huán)己基甲烷碳二酰亞 胺、四甲基亞二甲苯基碳二酰亞胺、二環(huán)己基甲烷碳二酰亞胺等。此外,還優(yōu)選日本特開 2009-235278號公報中記載的碳二酰亞胺化合物。具體而言,作為碳二酰亞胺系交聯(lián)劑, 還可以利用 CARBODILITE SV-02、CARBODILITE V-02、CARBODILITE V-02-L2、CARB0DILITE V-04、CARB0DILITE E-01、CARBODILITE E-02(均為 Nisshinbo Chemical Inc.制)等市售 品。
[0180] 作為上述異氰酸酯系的交聯(lián)劑,優(yōu)選封端異氰酸酯,更優(yōu)選用二甲基吡唑封端的 異氰酸酯,特別優(yōu)選用3, 5-二甲基吡唑封端的異氰酸酯。作為本發(fā)明中優(yōu)選使用的上述 異氰酸酯系的交聯(lián)劑,可列舉出例如Baxenden公司制的Trixene系列的DP 9C/214、同樣 Baxenden公司制的BI7986等。
[0181] 交聯(lián)劑的添加量相對于構(gòu)成上述耐候性層的粘合劑優(yōu)選〇· 5?30質(zhì)量%,更優(yōu)選 為3質(zhì)量%以上且低于15質(zhì)量%。若交聯(lián)劑的添加量為〇· 5質(zhì)量%以上,則可保持上述耐 候性層的強(qiáng)度及粘合性,同時可得到充分的交聯(lián)效果,若為30質(zhì)量%以下,則可較長地保 持涂布液的適用期,若低于15質(zhì)量%則能夠改良涂布面狀。
[0182] 作為上述表面活性劑,可以使用陰離子系、非離子系等公知的表面活性劑。添加表 面活性劑時,其添加量優(yōu)選〇· 1?l〇mg/m2,更優(yōu)選為0· 5?3mg/m2。若表面活性劑的添加 量為0. lmg/m2以上,則可抑制凹陷的發(fā)生而得到良好的層形成,若為l〇mg/m2以下,則能夠 15 CN 104220496 A 說明書 14/24 頁 良好地進(jìn)行與聚合物支撐體等的粘合。
[0183] 上述耐候性層中,還可以添加填料。作為填料,可以使用膠態(tài)二氧化硅等公知的填 料。
[0184] 上述耐候性層可以通過將包含粘合劑等的涂布液涂布到聚合物支撐體上并使其 干燥來形成。本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選上述耐候性層為將含有上述氟系聚合物及硅酮-丙烯 酸復(fù)合樹脂中的至少一者的耐候性層用水系組成物涂敷而成的涂布層。本發(fā)明的聚合物片 的制造方法中,優(yōu)選制備硅酮-丙烯酸復(fù)合樹脂被分散含有于水中的水分散液,將該水分 散液通過耐候性層形成工序作為水系涂布液涂布到所期望的聚合物支撐體上的方式。對涂 布方法、所使用的涂布液的溶劑沒有特別限制。
[0185] 作為涂布方法,可以利用例如凹版涂布機(jī)、棒涂機(jī)。
[0186] 涂布液中使用的溶劑可以是水,也可以是甲苯、甲乙酮等有機(jī)溶劑。從環(huán)境負(fù)荷的 觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選制備成以水作為涂布溶劑的水系涂布液。
[0187] 涂布溶劑可以單獨(dú)使用1種,也可以將2種以上混合使用。優(yōu)選將粘合劑進(jìn)行水分 散而形成水系涂布液,并將其涂布的方法。這種情況下,溶劑中的水的比例優(yōu)選60質(zhì)量% 以上,更優(yōu)選80質(zhì)量%以上。
[0188] 涂布后,還可以設(shè)置在所期望的條件下進(jìn)行涂膜的干燥的干燥工序。關(guān)于干燥時 的干燥溫度,只要根據(jù)涂布液的組成、涂布量等的情況適當(dāng)選擇即可。
[0189] 此外,在聚合物支撐體為雙軸拉伸膜的情況下,可以在雙軸拉伸后的聚合物支撐 體上涂布用于形成上述耐候性層的涂布液后,使涂膜千燥,也可以是在單軸拉伸后的聚合 物支撐體上涂布涂布液并使涂膜千燥后,沿與最初的拉伸不同的方向進(jìn)行拉伸的方法。進(jìn) 而,還可以在拉伸前的聚合物支撐體上涂布涂布液并使涂膜千燥后沿兩個方向進(jìn)行拉伸。
[0190] -厚度-
[0191] 作為上述耐候性層的1層的厚度,通常優(yōu)選0·3μηι?22μιη,更優(yōu)選〇. 5μηι? 15 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選0. 8μ m?12 μ m的范圍,特別優(yōu)選Ι.Ομηι?8μηι的范圍,最優(yōu)選2? 6 μ m的范圍。通過使上述耐候性層的厚度為0. 3 μ m、進(jìn)而為0. 8 μ m以上,從而在暴露于 濕熱環(huán)境下時水分難以從上述耐候性層表面滲透至內(nèi)部,由于水分變得難以到達(dá)上述耐候 性層與聚合物支撐體的界面,從而粘合性得到顯著改善。此外,若上述耐候性層的厚度為 22 μ m以下、進(jìn)而為12 μ m以下,則耐候性層自身不易變得脆弱,在暴露于濕熱環(huán)境下時不 易產(chǎn)生耐候性層的破壞,從而粘合性得到改善。
[0192] (白色層)
[0193] 本發(fā)明的聚合物片優(yōu)選具有含有白色顏料的白色層。白色層根據(jù)需要還可以進(jìn)一 步包含各種添加劑等其他成分而構(gòu)成。相對于密封材料的剝離力優(yōu)選為5N/cm以上。
[0194] 作為白色層的功能,可列舉出在各種環(huán)境下維持與密封材料的粘附力、和通過使 入射光中通過太陽能電池單元沒有用于發(fā)電而到達(dá)背板的光反射而返回至太陽能電池單 元中來提高太陽能電池模塊的發(fā)電效率。
[0195] -聚合物-
[0196]上述白色層中,可以使用選自聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯基醇樹脂中的1種 以上的聚合物作為粘合劑,這從能夠使相對于用作太陽能電池模塊的密封材料的Eva等的 粘合性為SN/on以上的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。其中從耐久性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選丙烯酸樹脂、聚 16 CN 104220496 A 說明書 15/24 頁 烯烴。
[0197]上述白色層更優(yōu)選包含來自水系的膠乳的粘合劑作為上述粘合劑。
[0198]作為優(yōu)選的粘合劑的例子,作為聚烯烴的具體例子,可列舉出AR〇MSE SE_1〇1〇、 SE-IOl3N(均為 Unitika(株)制)、CHEMIPEARL S-l2〇、S-75N(均為三井化學(xué)(株)制), 作為丙烯酸樹脂的具體例子,可列舉出JULYMER ET-410、SEK-301(均為日本純藥(株)制) 等。 '
[0199]粘合劑在上述白色層中的含量優(yōu)選設(shè)為0.05?5g/m2的范圍。其中,更優(yōu)選 0· 08?3g/m2的范圍。若粘合劑的含量為0· 05g/m2以上,則容易得到所期望的粘合力,若 為5g/m2以下,則可得到更良好的面狀。
[0200]上述白色層的相對于用作太陽能電池模塊的密封材料的EVA的粘合性優(yōu)選為5N/ cm以上,優(yōu)選超過30N/cm,更優(yōu)選為50?150N/cm。
[0201] -白色顏料-
[0202] 本發(fā)明中的白色層可以含有白色顏料的至少一種。
[0203]作為白色顏料,優(yōu)選二氧化鈦、硫酸鋇、氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣、高嶺土、 滑石、膠態(tài)二氧化硅等無機(jī)顏料、中空粒子等有機(jī)顏料,其中更優(yōu)選為二氧化鈦。
[0204]上述聚合物片中,上述白色顏料相對于上述白色層的體積分率優(yōu)選為15?50%, 更優(yōu)選為18?30%,特別優(yōu)選為20?25%。若上述白色顏料相對于上述白色層的體積分 率為15%以上,則可得到良好的涂布面狀,此外,可得到充分的反射率。另一方面,若上述顏 料相對于上述白色層的體積分率為50%以下,則不易發(fā)生因白色層的強(qiáng)度的不足而引起的 凝聚破壞,在濕熱經(jīng)時前后白色層與密封材料的粘合性、白色層與下涂層間的粘合性變得 良好,所以優(yōu)選。
[0205] 其中,各聚合物層中的顏料的體積分率可以由以下的式子計算。
[0206]顏料的體積分率(%)=顏料的體積八粘合劑體積+顏料的體積)
[0207]此外,顏料、粘合劑的體積可以進(jìn)行測定,但顏料的體積也可以計算顏料質(zhì)量/顏 料比重而求出,粘合劑的體積也可以計算粘合劑質(zhì)量/粘合劑比重而求出。
[0208] 上述顏料在上述白色層中的含量優(yōu)選3?18g/m2的范圍,更優(yōu)選3. 5?15g/m2的 范圍,特別優(yōu)選4. 5?10g/m2的范圍。若顏料的含量為3. Og/m2以上,則可得到必要的著色, 能夠有效地給予反射率、裝飾性。此外,若上述白色層中的顏料的含量為18g/m 2以下,則容 易良好地維持上述白色層的面狀,膜強(qiáng)度更優(yōu)異。
[0209] 作為顏料的平均粒徑,以體積平均粒徑計優(yōu)選〇. 〇3?0. 8 μ m,更優(yōu)選為〇· I5? 0· 5 μ m左右。若平均粒徑為上述范圍內(nèi),則光的反射效率高。平均粒徑是通過激光分析/ 散射式粒徑分布測定裝置LA950〔(株)堀場制作所制〕測定的值。
[0210] 在設(shè)置上述白色層時,設(shè)置白色層一側(cè)的表面(最外表面)的550nm的光反射率 優(yōu)選為75%以上,更優(yōu)選為80%以上。另外,所謂光反射率,在將本發(fā)明的聚合物片作為太 陽能電池用背面保護(hù)片使用的情況下,是從太陽能電池模塊的密封材料側(cè)入射的光在上述 白色層反射而再次從太陽能電池模塊的密封材料側(cè)出射的光量相對于入射光量的比率。這 里,作為代表波長光,使用波長為550nm的光。
[0211]若光反射率為75%以上,則能夠使通過單元而入射至內(nèi)部的光有效地返回至單元 中,發(fā)電效率的提高效果大。通過在例如2. 5?30g/m2的范圍內(nèi)控制白色顏料的含量,能 17 CN 104220496 A 說明書 16/24 頁 夠?qū)⒐夥瓷渎收{(diào)整至75%以上。
[0212]上述白色層中,根據(jù)需要還可以添加交聯(lián)劑、表面活性劑、填料等。
[0213]-交聯(lián)劑-
[0214]本發(fā)明中,上述白色層優(yōu)選具有來自將上述聚合物間進(jìn)行交聯(lián)的交聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)部 分。
[0215]作為上述交聯(lián)劑,可列舉出環(huán)氧系、異氰酸酯系、三聚氰胺系、碳二酰亞胺系、噁唑 啉系等交聯(lián)劑。通過用交聯(lián)劑使其交聯(lián),能夠進(jìn)一步提高濕熱經(jīng)時后的粘合性、具體而言即 暴露于濕熱環(huán)境下時的相對于密封材料等鄰接材料的粘合。
[0216] 作為上述交聯(lián)劑,可列舉出環(huán)氧系、異氰酸酯系、三聚氰胺系、碳二酰亞胺系、噁唑 啉系等交聯(lián)劑。交聯(lián)劑中,優(yōu)選碳二酰亞胺系化合物、噁唑啉系化合物等交聯(lián)劑。碳二酰亞 胺系、噁唑啉系交聯(lián)劑的說明及優(yōu)選的范圍與上述耐候性層中可以使用的各交聯(lián)劑的說明 及優(yōu)選的范圍相同。
[0217] 交聯(lián)劑的添加量相對于每層中的粘合劑優(yōu)選5?50質(zhì)量%,更優(yōu)選為10?40質(zhì) 量%。若交聯(lián)劑的添加量為5質(zhì)量%以上,則可在保持著色層的強(qiáng)度及粘合性的同時得到 充分的交聯(lián)效果,若為50質(zhì)量%以下,則可較長地保持涂布液的適用期。
[0218] -表面活性劑-
[0219] 作為上述表面活性劑,可以使用陰離子系、非離子系等公知的表面活性劑。添加表 面活性劑時,其添加量優(yōu)選〇· 1?15mg/m2,更優(yōu)選為0. 5?5mg/m2。若表面活性劑的添加 量為0· lmg/m2以上,則可抑制凹陷的發(fā)生而得到良好的層形成,若為15mg/m2以下,則能夠 良好地進(jìn)行粘合。
[0220] -白色層的形成方法_
[0221]上述白色層的形成可通過粘貼含有顏料的聚合物片的方法、在基材形成時將著色 層共擠出的方法、利用涂布的方法等來進(jìn)行。具體而言,可以通過在聚合物支撐體的表面直 接或隔著后述的下涂層進(jìn)行粘貼、共擠出、涂布等來形成白色層。
[0222] 上述中,利用涂布的方法從簡便、且能夠進(jìn)行均勻性且薄膜的形成的方面考慮是 優(yōu)選的。
[0223] 在利用涂布的情況下,作為涂布方法,可以利用例如凹版涂布機(jī)、棒涂機(jī)等公知的 涂布方法。
[0224] 涂布液可以是使用水作為涂布溶劑的水系,也可以是使用甲苯、甲乙酮等有機(jī)溶 劑的溶劑系。其中,從環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選以水作為溶劑。涂布溶劑可以單獨(dú)使用1 種,也可以將 2種以上混合使用。優(yōu)選將粘合劑進(jìn)行水分散而形成水系涂布液,并將其涂布 的方法。這種情況下,溶劑中的水的比例優(yōu)選60質(zhì)量%以上,更優(yōu)選80質(zhì)量%以上。
[0225] 進(jìn)而,上述白色層更優(yōu)選通過涂布而形成。
[0226]另外,各聚合物層為涂布型可以通過相對于上述聚合物片的各聚合物層整體的殘 留溶劑量為ioooppm以下來進(jìn)行確認(rèn)。相對于上述聚合物片的各聚合物層整體的殘留溶劑 量更優(yōu)選為500ppm以下,特別優(yōu)選為Ioo ppm以下。
[0227] 上述白色層的膜厚優(yōu)選為30um以下,更優(yōu)選為?μηι?20lim,特別優(yōu)選為 1· 5 μ m?10 μ m,更特別優(yōu)選為2?8 u m。通過將膜厚設(shè)為1 μ m以上,能夠充分地體現(xiàn)出 反射率,通過設(shè)為30 μ m以下,能夠抑制面狀惡化,改善在濕熱經(jīng)時前后與密封材料的粘附 18 CN 104220496 A 說明書 17/24 頁 性。
[0228] (其他功能層)
[0229] 本發(fā)明的聚合物片除了具有聚合物支撐體和上述耐候性層及上述白色層以外還 可以具有其他功能層。作為其他功能層,可以設(shè)置下涂層。
[0230] 本發(fā)明的聚合物片還可以具有配置在上述聚合物支撐體與上述白色層之間、且含 有選自聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂及聚酯樹脂中的1種以上的聚合物的下涂層。
[0231] 下涂層的厚度優(yōu)選厚度為2ym以下的范圍,更優(yōu)選為〇· 〇5 μ m?2 μ m,進(jìn)一步優(yōu) 選為0· 1 μ m?L 5 μ m。若厚度為2 μ m以下,則能夠良好地保持面狀。此外,通過使厚度為 0. 05 μ m以上,容易確保必要的粘合性。
[0232]上述下涂層優(yōu)選含有選自聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂及聚酯樹脂中的1種以上的聚 合物。
[0233] 作為上述聚烯烴樹脂,例如優(yōu)選由聚乙烯與丙烯酸或甲基丙烯酸構(gòu)成的聚合物 等。作為上述聚烯烴樹脂,也可以使用上市的市售品,例如可列舉出AROBASE SE-1010、 SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010(均為 Unitika(株)制)、Hitec S3148、S3121、 S8512C 均為東邦化學(xué)(株)制)、CHEMIPEARL S-120、S-75N、V100、EV210H(均為三井化學(xué) (株)制)等。
[0234] 作為上述丙烯酸樹脂,例如優(yōu)選含有聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等的聚合 物等。作為上述丙烯酸樹脂,也可以使用上市的市售品,例如可以優(yōu)選使用AS-563A (Daicel FineChem Ltd·制)。
[0235] 作為上述聚酯樹脂,例如優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚2,6-萘二甲酸 乙二醇酯(PEN)等。作為上述聚酯樹脂,也可以使用上市的市售品,例如可以優(yōu)選使用 Vylonal MD-1245 (東洋紡(株)制)。
[0236]它們中,從確保與聚合物支撐體及上述白色層的粘合性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選使用丙 烯酸樹脂或聚烯烴樹脂。此外,這些聚合物可以單獨(dú)使用也可以將2種以上并用而使用,在 并用2種以上的情況下,優(yōu)選丙烯酸樹脂與聚烯烴樹脂的組合。
[0237][太陽能電池模塊]
[0238] 本發(fā)明的太陽能電池模塊將已述的本發(fā)明的聚合物片作為太陽能電池用背面保 護(hù)片設(shè)置而構(gòu)成。本發(fā)明的太陽能電池模塊通過使用已述的本發(fā)明的聚合物片,從而識別 面狀故障少的太陽能電池用背面保護(hù)片,由此成為外觀故障少的太陽能電池模塊。
[0239] 以本發(fā)明的聚合物片的構(gòu)成經(jīng)涂布形成的聚合物層的膜強(qiáng)度高,相對于抓撓、擦 過等的耐損傷性優(yōu)異,耐光性、耐熱性、耐濕性良好。由此,顯示優(yōu)異的耐候性能,長期發(fā)揮 穩(wěn)定的發(fā)電性能。
[0240] 本說明書中,將具有在配置在太陽光入射一側(cè)的透明性的基材上配置了元件結(jié)構(gòu) 部分的"透明性的正面基材/元件結(jié)構(gòu)部分"的層疊結(jié)構(gòu)的電池部分稱為"電池側(cè)基板"。 [0241] 具體而言,本發(fā)明的太陽能電池模塊具備太陽光入射的透明性的基材(玻璃基板 等正面基材)、設(shè)置在上述基材上且具有太陽能電池元件及將上述太陽能電池元件進(jìn)行密 封的密封材料的元件結(jié)構(gòu)部分、和配置在上述元件結(jié)構(gòu)部分的與設(shè)置上述基板一側(cè)相反側(cè) 的已述的本發(fā)明的太陽能電池用背面保護(hù)片(包括本發(fā)明的聚合物片),具有"透明性的正 面基材/元件結(jié)構(gòu)部分/背板"的層疊結(jié)構(gòu)。具體而言,優(yōu)選將配置有將太陽光的光能轉(zhuǎn)換 19 CN 104220496 A 說明書 18/24 頁 成電能的太陽能電池元件的元件結(jié)構(gòu)部分配置在配置于太陽光直接入射一側(cè)的透明性的 正面基材與已述的本發(fā)明的太陽能電池用背板之間,在正面基材與背板之間,將包含太陽 能電池元件的元件結(jié)構(gòu)部分(例如太陽能電池單元)使用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)系等密 封材料進(jìn)行密封、粘合而成的構(gòu)成。
[0242] 關(guān)于太陽能電池模塊、太陽能電池單元、太陽能電池用背面保護(hù)片以外的構(gòu)件,例 如在"太陽光發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成材料"(杉本榮一監(jiān)修、(株)工業(yè)調(diào)查會、2008年發(fā)行)中有詳 細(xì)記載。
[0243]上述透明性的基材只要具有太陽光可透射的透光性即可,可以從透射光的基材中 適當(dāng)選擇。從發(fā)電效率的觀點(diǎn)出發(fā),光的透射率越高越優(yōu)選,作為這種基板,例如可以適宜 使用玻璃基板、丙烯酸樹脂等透明樹脂等。
[0244] 作為上述太陽能電池元件,可以適用單晶硅、多晶硅、非晶硅等硅系、 銅-銦-鎵-硒、銅-銦-硒、鎘-碲、鎵-砷等III-V族、II-VI族化合物半導(dǎo)體系等各種 公知的太陽能電池元件。
[0245] 實施例
[0246] 以下列舉出實施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行具體說明。以下的實施例中所示的材料、 使用量、比例、處理內(nèi)容、處理步驟等只要不脫離本發(fā)明的主旨,就可以適當(dāng)變更。因此,本 發(fā)明的范圍并不限定于以下所示的實施例。另外,只要沒有特別說明,"份"為質(zhì)量基準(zhǔn)。
[0247] [實施例1]
[0248] 〈聚合物片的材料組成和特性〉 t〇249]制作后述的表1中記載的材料組成的聚合物片,求出其特性(光學(xué)濃度)。
[0250]-聚合物支撐體的制作-[0251] (1)聚酯的合成
[0252] 按照日本特開2011-208125的實施例1中記載的方法,合成特性粘度IV = 〇· 80、 羧基含量AV = 14的聚酯樹脂。
[0253] (2)膜狀聚合物支撐體的制作
[0254]將上述聚酯樹脂利用雙軸熔融擠出機(jī)在28(TC下進(jìn)行熔融擠出并流延到金屬 鼓上,制作厚度約為2. 5mm的未拉伸基體。之后,在90?下沿MD方向(縱向=Machine Direction)拉伸至 3· 4 倍。進(jìn)而在 12(TC下沿 TD 方向(橫向 ^Transverse Direction)拉 伸至4· 5倍,在膜面200°C下進(jìn)行15秒鐘的熱處理,在19(TC下沿MD *TD方向分別進(jìn)行5% 及11%的熱松弛。得到厚度為250μιη的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯基材(以下,有時 稱為"聚合物支撐體"。)。
[0255]-白色層的形成-[0256] (1)二氧化鈦分散物的制備
[0257] 使用DYN0-MILL分散機(jī)按照二氧化鈦的平均粒徑達(dá)到0· 42 μ ra的方式進(jìn)行分散而 制備-氧化欽分散液。另外,二氧化欽的平均粒徑使用Honeywell公司制、Microtrac FRA 進(jìn)行測定。
[0258] (二氧化鈦分散液的組成)
[0259] ?二氧化鈦 ... 455. 8質(zhì)量份
[0260] (TIPAQUE CR-95、石原產(chǎn)業(yè)(株)制、粉體) 20 CN 104220496 A 說明書 19/24 頁
[0261 ] · PVA水溶液 ... 227. 9質(zhì)量份
[0262] (PVA-105、Kuraray (株)制、濃度 10 質(zhì)量% )
[0263] ?分散劑 ...5. 5質(zhì)量份
[0264] (DEMOL EP、花王(株)制、濃度25質(zhì)量% )
[0265] ?蒸餾水 ... 310. 8質(zhì)量份
[0266] (2)白色層形成用涂布液的制備
[0267] 將下述組成中的成分按照下述順序混合,制備白色層形成用涂布液。
[0268] 〈白色層形成用涂布液的組成〉
[0269] ?上述二氧化鈦分散液 ... 298. 5質(zhì)量份
[0270] ?聚烯烴粘合劑 ... 568. 7質(zhì)量份
[0271] (八1?)8八5£5£-1010、1]1^1^1?1(株)制、濃度2〇質(zhì)量%)
[0272] ?非離子表面活性劑 ...23. 4質(zhì)量份
[0273] (NAROACTY CL%、三洋化成工業(yè)(株)制、濃度1質(zhì)量% )
[0274] ?噁唑啉系交聯(lián)劑 ...58. 4質(zhì)量份
[0275] (EP0CR0S WS-7〇0、日本觸媒(株)制、濃度25質(zhì)量% )
[0276] ?蒸餾水 ...51.0質(zhì)量份
[0277] (3)白色層的形成
[0278] 對于所得到的涂布液,在聚合物支撐體上,按照粘合劑涂布量達(dá)到4. 7g/m2、二氧 化鈦涂布量達(dá)到5. 6g/m2的方式涂布白色層形成用涂布液,在170°C下干燥2分鐘,形成厚 度為5 μ m的白色層。
[0279] -包含硅酮-丙烯酸系復(fù)合樹脂的耐候性層的形成-
[0280] (1)包含硅酮-丙烯酸系復(fù)合樹脂的耐候性層形成用涂布液的制備
[0281] 將下述組成中的各成分按照下述順序混合,制備包含作為聚合物粘合劑的有 機(jī)?無機(jī)的復(fù)合樹脂即硅酮-丙烯酸系復(fù)合樹脂、作為著色劑的炭黑、作為散射粒子的二氧 化鈦的耐候性層形成用涂布液。
[0282] 〈耐候性層形成用涂布液的組成〉
[0283] ?硅酮粘合劑 ... 381. 7質(zhì)量份
[0284] (CERANATE WSA1070、DIC(株)制、硅酮-丙烯酸復(fù)合聚合物、聚硅氧烷結(jié)構(gòu)單元: 約30%、濃度38質(zhì)量% )
[0285] ?非離子表面活性劑 ...13. 1質(zhì)量份
[0286] (NAROACTY CL%、三洋化成工業(yè)(株)制、濃度1質(zhì)量% )
[0287] ?噁唑啉系交聯(lián)劑 ... 105. 1質(zhì)量份
[0288] (EP0CR0S WS_7〇0、日本觸媒(株)制、濃度25質(zhì)量% )
[0289] ?炭黑水分散液 ...1. 38質(zhì)量份
[0290] (MF-563〇 Black、大日精化(株)制、濃度3L 5質(zhì)量% )
[0291] ?蒸鎦水 · ..15.3質(zhì)量份
[0292] ?上述二氧化鈦分散液(與白色層共用) ... 483. 4質(zhì)量份
[0293] (2)包含硅酮-丙烯酸系復(fù)合樹脂的耐候性層的形成 、
[0294] 對聚合物支撐體的與形成白色層一側(cè)相反一側(cè)(以下,也稱為背面?zhèn)?。),在下?21 CN 104220496 A 說明書 20/24 頁 條件下實施電暈處理。
[0295] ?電極與電介質(zhì)輥縫間隙:1. 6mm
[0296] ?處理頻率:9. 6kHz
[0297] ?處理速度:20m/分鐘
[0298] ?處理強(qiáng)度:0· 375kV · A ·分鐘 /m2
[0299] 接著,將包含硅酮-丙烯酸系復(fù)合樹脂的耐候性層形成用涂布液按照粘合劑涂布 量達(dá)到5. lg/m2、二氧化鈦涂布量達(dá)到7. 6g/m2的方式涂布到聚合物支撐體的背面?zhèn)鹊碾姇?處理面上,在175°C下進(jìn)行2分鐘干燥而形成包含硅酮-丙烯酸系復(fù)合樹脂的厚度為10 μ m 的耐候性層。
[0300]如以上那樣操作,制作了在聚合物支撐體的面上支撐體的單面設(shè)置有白色層、在 白色層的相反面設(shè)置有包含聚合物粘合劑、著色劑及散射粒子的耐候性層的實施例1的聚 合物片。
[0301] -特性(視覺濃度)-
[0302] 使用彩色濃度計X-rite 310TR(X-rite公司制),通過下述方法測定實施例1的聚 合物膜的視覺濃度。將所得到的結(jié)果記載于下述表1中。
[0303] (1)視覺透射率
[0304] 將聚合物片固定到彩色濃度計中,測定透射視覺濃度,利用下述式,計算視覺透射 率。
[0305] 視覺透射率(%)= 100/10
[0306] (2)視覺反射率
[0307] 在聚合物片下鋪設(shè)黑紙,測定聚合物片的兩面的反射視覺濃度,利用反射視覺濃 度和下述式,計算聚合物片兩面的視覺反射率。
[0308] 視覺反射率(%) = 100/10
[0309] 此外,由聚合物片的A面?zhèn)龋秃蛐詫樱┖虰面?zhèn)龋ò咨珜觽?cè))的視覺反射率,還 計算出聚合物片表面背面的視覺反射率的差。
[0310] ⑶視覺吸收率
[0311] 將聚合物片固定到彩色濃度計中,測定透射視覺濃度,利用下述式,求出視覺吸收 率。另外,在兩面視覺反射率不同的情況下,采用較小的值。
[0312] 視覺吸收率=100-視覺透射率-視覺反射率(% )
[0313] [實施例2?7、比較例1?3]
[0314] 在實施例1中,如下述表1中記載的那樣,變更耐候性層形成用涂布液的炭黑和二 氧化鈦的添加量,除此以外與實施例1同樣地制作實施例2?7及比較例1?3的聚合物 片,求出其特性(光學(xué)濃度)。
[0315] [實施例8]
[0316] 將耐候性層形成用涂布液的硅酮-丙烯酸系復(fù)合樹脂變更為有機(jī)聚合物即氟系 樹脂(Obbligato SW0011F、AGC Coat-Tech Co. ,Ltd.制、濃度 36 質(zhì)量% )),除此以外與頭 施例1同樣地制作實施例8的聚合物片,求出其特性(光學(xué)濃度)。
[0317] [實施例9]
[0318] 將耐候性層形成用涂布液的炭黑水分散液變更為喹吖啶酮紅水溶液(AF red 22 CN 104220496 A__說明 書___21/24 頁 E-17、大日精化(株)制、濃度40% ),除此以外與實施例1同樣地制作實施例9的聚合物 片,求出其特性(光學(xué)濃度)。
[0319] [實施例 10]
[0320] 將耐候性層形成用涂布液的欽分散液變更為中空粒子水溶液(Ropaque 0P-84J、 Rohm&Haas Co.,Ltd.制、濃度43% ),除此以外與實施例1同樣地制作實施例10的聚合物 片,求出其特性(光學(xué)濃度)。
[0321] [實施例 11]
[0322] 在實施例1的膜狀聚合物支撐體的制作中,相對于聚酯的質(zhì)量添加15質(zhì)量%二氧 化鈦(TIPAQUE CR-95、石原產(chǎn)業(yè)(株)制、粉體)和0.〇53質(zhì)量%炭黑(炭黑MA100、三菱 化學(xué)(株)制、粉體),制成著色為灰色的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯基材,且沒有涂布 耐候?qū)樱艘酝馀c實施例1同樣地制作實施例11的聚合物片,求出其特性(光學(xué)濃度)。
[0323] [比較例4]
[0324] 在實施例11中,在膜狀聚合物支撐體中沒有添加炭黑,除此以外與實施例11同樣 地制作比較例4的聚合物片,求出其特性(光學(xué)濃度)。
[0325] [比較例5]
[0326] 使用粘貼了氟膜/PET膜/氟膜的市售的太陽能電池用背面保護(hù)片(Icosolar 2442、IS0V0LTAIC公司制),求出其特性(光學(xué)濃度),與本發(fā)明的聚合物片進(jìn)行比較。
[0327] [比較例6]
[0328] 使用粘貼了 EVA膜/PET膜/改性氟膜的市售的太陽能電池用背面保護(hù)片 (Scotchshiled ?π、3Μ(株)社制),求出其特性(光學(xué)濃度),與本發(fā)明的聚合物片進(jìn)行比 較。
[0329] [聚合物片的評價]
[0330] 對各實施例及比較例中制作的聚合物片,進(jìn)行以下的評價。將評價結(jié)果示于下述 表1中。
[0331](面狀故障的視覺辨認(rèn)性)
[0332] 在亮度為10000勒克斯的室內(nèi),透過Im見方的各實施例及比較例的聚合物片,按 照下述的評價基準(zhǔn)以5個等級評價面狀故障的視覺辨認(rèn)性。另外,本評價中的面狀故障是 指能夠確認(rèn)到大小為直徑Imm以上的魚眼、凹陷故障。
[0333]《評價基準(zhǔn)》
[0334] 5分:在30秒以內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)面狀故障的視覺辨認(rèn)。
[0335] 4分:在低于60秒內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)面狀故障的視覺辨認(rèn)。
[0336] 3分:面狀故障的視覺辨認(rèn)用了 60秒以上的時間。
[0337] 2分:面狀故障的識別用了 5分鐘以上的時間。
[0338] 1分:通過目視無法實現(xiàn)面狀故障的視覺辨認(rèn)。
[0339](表面背面的識別性)
[0340]在亮度為10000勒克斯的室內(nèi),透過Im見方的各實施例及比較例的聚合物片,按 照下述的評價基準(zhǔn)以5個等級評價表面背面的識別性。
[0341]《評價基準(zhǔn)》
[0342] 5分:在30秒以內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)表面背面的識別。 23 CN 104220496 A 說明書 22/24 頁
[0343] 4分:在低于60秒內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)表面背面的識別。
[0344] 3分:表面背面的識別用了 60秒以上的時間。
[0345] 2分:表面背面的識別用了 5分鐘以上的時間。
[0346] 1分:通過目視無法實現(xiàn)表面背面的識別。
[0347] [太陽能電池模塊的評價]
[0348] -太陽能電池模塊的制作_
[0349] 對于實施例及比較例的聚合物片,事先在亮度為10000勒克斯的室內(nèi),通過目視 實施面狀檢查。之后,除去通過目視能夠判斷的面狀不良部分,將厚度為3mm的強(qiáng)化玻璃、 EVA片材(Mitsui Chemicals Fabro, Inc·制的SC50B)、結(jié)晶系太陽能電池單元(縱IX橫 2m)、EVA片材(Mitsui Chemicals Fabro,Inc.制的SC50B)和實施例及比較例的聚合物 片按照聚合物片的白色層與EVA片材直接接觸的方式依次重疊,使用真空層壓機(jī)(日清紡 (株)制、真空層壓機(jī))進(jìn)行熱壓,由此與EVA粘合,制作結(jié)晶系的太陽能電池模塊。另外, 粘合方法如下所述。
[0350] 〈粘合方法〉
[0351]使用真空層壓機(jī),在128°C下進(jìn)行3分鐘的抽真空后,進(jìn)行2分鐘加壓而臨時粘合。 之后,利用烘箱在l5〇°C下實施3〇分鐘正式粘合處理。
[0352]-外觀故障率評價-
[0353]在亮度為10000勒克斯的室內(nèi),通過目視調(diào)查所得到的結(jié)晶系太陽能電池單元 (縱I X橫2m)的外觀,按照下述的評價基準(zhǔn)以5個等級進(jìn)行評價。
[0354]接著,在亮度為10000勒克斯的室內(nèi),通過目視調(diào)查將所制作的太陽能電池模塊 在l2〇°C、相對濕度100%的環(huán)境條件下放置12〇小時后的外觀,按照下述的評價基準(zhǔn)以 5 個等級進(jìn)行評價。
[0355] 《評價基準(zhǔn)》
[0356] 5分:沒有發(fā)現(xiàn)外觀故障。
[0357] 4分:沒有大小為Imm以上的外觀故障,大小不足lmm的外觀故障為1個以內(nèi)。 [0358] 3分:沒有大小為Imm以上的外觀故障,大小不足 lmm的外觀故障為3個以內(nèi)i
[0359] 2分:大小為Imm以上的外觀故障有1個以上。 ° _〇] 1分:大小為Imm以上的外觀故障有!個以上,大小不足lmm的外觀故障有 3個以
[0361] [表 1]
[0362] 24 rli「.g~l~l~J~r" .....Isl°丨......Ι5Ι1·.................................................... IIrisps^51sls1-I..'丨j ...........i ?~ i ?~ Ss 0.0 s 〇i 5 _ - ,,,,H .『"H"'[.51.518'11...................... i1slsl13.i~~ ~~g~~ ~HI..........^ 丨_4,,21iM -I01pl-j~I ^ ^~州 j― ―2 :::::1.:.:::"1.丨.· ....S^ g..l:「纟圈·..',】οιριΝΙ,οΟ?...... 8Ι5?! Ir11M Hl~~? M M_^―^^_j- :.:Ssl--s,z丨..「丨-i.. ~H―IdHi _n?τ^ η H η M _ 「11"1- I......11°'I................;g....................嗜...........g...... ..卜1-1.' . ijls,^闕? I.-^1101.;. jl-p1101, I...le1Jj-- 11 ........................^................................................................................................................................................................................................................................................................................ lπl(wèi)l^>llo,,-,lol.......... dl........一........¥Γ:........I.IT-iii.]寸 ? ^ -s-°'-Hs As j'=κδ ^op 基 d S Os 剩?" I ? £ O- SfiIi^~jIs11FI ~J.......................................?..sl?5? fii 額 si5i丨:1£ι~Αα & ^ir ~~M η η M...._"ii......Ii......5i.:::1__"_「丨一ρδ.Γ 3 ¥?¥~Ι~?Ε S S ~δ? 0 ?5Τ| " η η η M^J H^l1.1--i丨丨I?!ISi.?2,τ "¥Τ~ J51丨-:......?--..... 圈 0 §5 0 0 ~~~^ ? ^ ―5― ―g ^ 0 ^ i 2ε ?Π "'"8Ιδ! SM*1?..... M M~?IMIiJt........?[.5|.....5tJ['_―-................^...............? ·?3Ι?iI:21I 『51..................................f51: ~S Ζ?Π 固 --5 55 SISJy^lui Ι?1Μ!--^ W ^ ^ ―s,FiI Ss 層 ?tf,sl°181―0 圏*1-- M ? ...--.-.i..:.........:.J M^l ^ssI.iIil[-IF1丨-..sI jlaTi「f~llo?lla! J-lg!1.1_I..- -Isllslfli i:151?.?Igl.--..., 1? fl, "-".'i.Jt Iul 1? -&i H^l^ ^― _^― ―g- .S,,....._____.................... 0 ?δδ"δ 15 m.:_...~U IM z ".1.叫.1| j........i----^........IIl^........I J^l I...^11...「...i.flj Jsl J^j 1?- -^ 11:.....Ι?I.."I... 1?...Iiltxl............................I. -,j h i i M-=._____-?-HI I1^--, I^l f 1i-H αΜ-- .......,%s. ~M ^gt }"I' --"tHla-lwl!,SHini:z Z~^ _I" I審sn B <slil :M**s ,Sm^ .........................頌B..... IJSi3s I 鐮- I ?- I ^ I ?- I 鑾-J SJ s¥, §芄 園取 *f SI 謝 I 、 I i I -I -錢 f I辦 - 發(fā)Is. I 海iI I ^ Is Si 一 Si S Ii !Ipillg1 I"IMi,ls,sl^?l _ i*s齡*>·*"I -- j --?~ _|?'楚,#',?'|8|如-...-.?-M^^i__ CN 104220496 A 說明書 24/24 頁 防患于未然。
[0364] 另一方面,獲知視覺吸收率低于本發(fā)明中規(guī)定的下限值的比較例1、2、4及6的聚 合物片的面狀故障的視覺辨認(rèn)性差,使用各比較例的聚合物片而制造的太陽能電池模塊的 外觀故障率高。
[0365] 獲知視覺透射率超過本發(fā)明中規(guī)定的上限值、且視覺吸收率低于本發(fā)明中規(guī)定的 下限值的比較例3的聚合物片的面狀故障的視覺辨認(rèn)性差,使用比較例3的聚合物片而制 造的太陽能電池模塊的外觀故障率高。
[0366] 獲知視覺透射率低于本發(fā)明中規(guī)定的下限值的比較例5的聚合物片的面狀故障 的視覺辨認(rèn)性差,使用比較例5的聚合物片而制造的太陽能電池模塊的外觀故障率高。 [0367]另外,還獲知各實施例的聚合物片能夠容易識別表面背面。
[0368] 符號說明
[0369] 1 白色層
[0370] 3 含有粘合劑、著色劑和散射粒子的層(耐候性層)
[0371] 12 本發(fā)明的聚合物片(本發(fā)明的太陽能電池模塊用背面保護(hù)片)
[0372] 16 聚合物支撐體
[0373] 22 密封材料 t〇374] 20 太陽能電池元件
[0375] 24 透明性的正面基板(強(qiáng)化玻璃)
[0376] 10 太陽能電池模塊 26
【權(quán)利要求】
CN 104220496 A 權(quán)利要求書 1/1頁
1. 一種聚合物片,其特征在于,視覺透射率及視覺吸收率滿足下述式(1)及(2), 5 % <視覺透射率< 50% 式(1) 10 % <視覺吸收率< 50% 式(2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物片,其特征在于, 其為太陽能電池用背面保護(hù)片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合物片,其特征在于, 在1個層中含有包含有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物或有機(jī)無機(jī)復(fù)合聚合物的粘合劑、著色 劑和散射粒子, 含有所述粘合劑、著色劑及散射粒子的層中的所述著色劑的含量Wl和所述散射粒子 的含量W2滿足下述式(3), 1000 ^ W2/W1 ^ 30000 式(3) 式中,Wl表示著色劑相對于所述粘合劑的含量,W2表示散射粒子相對于所述粘合劑的 含量,其中含量的單位均為質(zhì)量%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物片,其特征在于, 所述著色劑為炭黑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一項所述的聚合物片,其特征在于, 所述散射粒子為二氧化鈦。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的聚合物片,其特征在于, 其為2層以上的層疊體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的聚合物片,其特征在于, 其還包含聚合物支撐體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的聚合物片,其特征在于, 其還包含含有白色顏料的白色層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項所述的聚合物片,其特征在于, 表面背面的視覺反射率相差3%以上。
10. -種太陽能電池模塊,其特征在于, 其具有權(quán)利要求1?9中任一項所述的聚合物片作為太陽能電池模塊用背面保護(hù)片。 2
【文檔編號】C08K3/04GK104220496SQ201380017071
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】竹上龍?zhí)? 申請人:富士膠片株式會社