專利名稱：太陽能電池用密封膜和使用其的太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以乙烯-極性單體共聚物為主成分的太陽能電池用密封膜，特別是涉 及即使含有無機(jī)系填充劑，粘接性也優(yōu)異的太陽能電池用密封膜。
背景技術(shù)：
近年來，從資源的有效利用和防止環(huán)境污染等方面出發(fā)，廣泛使用把太陽光直接 轉(zhuǎn)換為電能的太陽能電池，并正在推進(jìn)進(jìn)一步的開發(fā)。太陽能電池通常如圖1所示，按如下方法制造按由玻璃基板等構(gòu)成的表面?zhèn)韧?明保護(hù)部件11、表面?zhèn)让芊饽?3A、硅發(fā)電元件等太陽能電池用單元14、背面?zhèn)让芊饽?3B 和背面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件(后罩)12的順序?qū)盈B，在進(jìn)行了減壓而脫氣后，加熱加壓使表面?zhèn)让芊?膜13A與背面?zhèn)让芊饽?3B發(fā)生交聯(lián)固化而粘合一體化?，F(xiàn)有的太陽能電池為了得到高的 電力輸出而將多個太陽能電池用單元14連接使用。因此，為了確保太陽能電池用單元14 間的絕緣性，而使用具有絕緣性的密封膜13A、13B來密封太陽能電池用單元。作為用于太陽能電池的密封膜，使用乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜、乙烯丙 烯酸乙酯共聚物(EEA)薄膜等由乙烯-極性單體共聚物構(gòu)成的薄膜(專利文獻(xiàn)1)。由乙 烯_極性單體共聚物構(gòu)成的薄膜如下制得例如通過擠出成形等將含有乙烯_極性單體共 聚物和交聯(lián)劑等的組合物加熱壓延，從而成膜。進(jìn)而，太陽能電池用密封膜中，根據(jù)太陽能電池所要求的各特性而使用各種填充 劑。例如，若使用被顏料著色的背面?zhèn)让芊饽?，則通過背面?zhèn)让芊饽づc受光面?zhèn)让芊饽さ慕?面的光的反射、顏料所產(chǎn)生的漫反射，使入射到太陽能電池用單元之間的光、通過單元的光 發(fā)生漫反射，從而能夠再次入射到單元。由此，能夠提高入射到太陽能電池中的光的利用效 率，提高發(fā)電效率。進(jìn)而，還能夠提高密封膜的外觀設(shè)計性。前述顏料通常使用白色、黑色、 藍(lán)色、紅色、其他等各種無機(jī)系乃至有機(jī)系的顏料等。例如可列舉出利用氧化鈦、碳酸鈣等 的白色系顏料；利用群青等的藍(lán)色系顏料；利用炭黑等的黑色系顏料；利用玻璃珠及光擴(kuò) 散劑等的乳白色系顏料等。專利文獻(xiàn)1 日本特開平06-177412號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，以往的含有氧化鈦顏料等無機(jī)系的填充劑的密封膜存在與表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù) 部件或背面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件的粘接性低的問題。這種粘接性低的密封膜中，制作太陽能電池時 的加熱加壓時、將太陽能電池設(shè)置在屋外時，有時在表面?zhèn)让芊饽せ虮趁鎮(zhèn)让芊饽づc表面 側(cè)透明保護(hù)部件或背面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件的界面，會產(chǎn)生發(fā)泡、剝離。若產(chǎn)生發(fā)泡、剝離，則水分浸 入到密封膜與保護(hù)部件的界面，不僅絕緣性降低，而且保護(hù)部件的蒸汽屏蔽性、氣體屏蔽性 受損，結(jié)果招致太陽能電池的發(fā)電性能的降低。另一方面，對于太陽能電池要求可從發(fā)電開 始初期在數(shù)十年以上的長時間內(nèi)發(fā)揮高的發(fā)電性能。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種即使含有無機(jī)系填充劑，粘接性也優(yōu)異的太陽 能電池用密封膜。用干解決問題的方案 含有無機(jī)系填充劑的太陽能電池用密封膜由于無機(jī)系填充劑而在表面產(chǎn)生凹凸， 特別是如果無機(jī)系填充劑的分散性低，則前述凹凸產(chǎn)生不均。由于這樣產(chǎn)生的凹凸，太陽能 電池用密封膜的粘接性降低，與保護(hù)部件的界面產(chǎn)生發(fā)泡、剝離。本發(fā)明人鑒于這樣的見解 而進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，根據(jù)特定的亞磷酸酯化合物，可獲得可提高無機(jī)系填充劑的 分散性、粘接性優(yōu)異的密封膜。S卩，本發(fā)明通過一種太陽能電池用密封膜解決了上述問題，其特征在于，所述太陽 能電池用密封膜含有乙烯-極性單體共聚物、交聯(lián)劑及無機(jī)系填充劑，還含有下述式(I)所示的亞磷酸酯化合物。P(OR1)3 (I)(式中，R1是碳原子數(shù)1 20的烴基)。以下，列舉出本發(fā)明的太陽能電池用密封膜的優(yōu)選方式。(1)相對于100質(zhì)量份前述乙烯_極性單體共聚物，含有0. 01 5質(zhì)量份的前述
亞磷酸酯化合物。(2)前述乙烯_極性單體共聚物為乙烯_乙酸乙烯酯共聚物。(3)前述無機(jī)系填充劑為白色無機(jī)系顏料。發(fā)明的效果本發(fā)明的太陽能電池用密封膜通過含有上述式(I)所示的亞磷酸酯化合物而具 有優(yōu)異的粘接性。因此，根據(jù)前述太陽能電池用密封膜，可抑制密封膜與保護(hù)部件的界面產(chǎn) 生發(fā)泡、剝離，能夠提供可從發(fā)電開始初期在長時間內(nèi)維持高的發(fā)電性能的太陽能電池。


圖1是通常的太陽能電池的截面圖。圖2是用于說明180°剝離試驗法的示意圖。附圖標(biāo)記說明11,21 表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)部件，12,22 背面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件，13A表面?zhèn)让芊饽ぃ?br> 13B背面?zhèn)让芊饽ぃ?br> 14太陽能電池單元，
26酸產(chǎn)生量定量用密封膜，
21玻璃基板
22太陽能電池用密封膜，
23PET薄膜。
具體實施例方式
本發(fā)明的太陽能電池用密封膜含有乙烯-極性單體共聚物、交聯(lián)劑、無機(jī)系填充劑以及亞磷酸酯化合物。(亞磷酸酯化合物)前述亞磷酸酯化合物是在磷原子上介由氧原子結(jié)合3個直鏈狀或支鏈狀的烴基 而得到的化合物。作為前述亞磷酸酯化合物，可優(yōu)選列舉出下述式(I)所示的亞磷酸酯化合物，P(OR1)3 (I)(式中，R1是碳原子數(shù)1 20的烴基)。作為亞磷酸酯化合物，還已知有(HO) P (OR2) 2 [式中，R2是碳原子數(shù)1 20的烴基] 所示的亞磷酸二烷基酯化合物等。然而，這樣的亞磷酸二烷基酯化合物容易水解而形成膦 酸等，無法獲得具有優(yōu)異的粘接性的太陽能電池用密封膜。另一方面，根據(jù)前述式(I)所示 的亞磷酸三烷基酯化合物，可提供具有優(yōu)異的粘接性的太陽能電池用密封膜。前述式(I)中的R1可以相同或不同，為碳原子數(shù)1 20的烴基。具體而言，可優(yōu) 選列舉出烷基、芳基、芳烷基。作為前述烷基，可列舉出直鏈狀或支鏈狀的烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、異丙 基、叔丁基、異丁基、正丁基、仲丁基、己基、正辛基、異辛基、正癸基、異癸基、正十二烷基、異 十二烷基、正十三烷基、異十三烷基、正十四烷基、異十四烷基、正十六烷基、異十六烷基、硬 月旨基、十九燒基等。作為前述芳基，可列舉出苯基、壬基苯基、4-丙基苯基、4-戊基苯基、4-辛基苯基、 4-甲氧基苯基、4-丙氧基苯基、4-戊氧基苯基、4-辛氧基苯基、4- 丁氧基甲基苯基、4-辛氧 基乙基苯基、4- 丁氧基乙氧基苯基、4-辛氧基乙氧基苯基、4- 丁氧基丁氧基苯基等。作為前述芳烷基，可列舉出芐基、苯乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基己基等。前述R1中的碳原子數(shù)1 20的烴基中，優(yōu)選為碳原子數(shù)6 18、更優(yōu)選為8 14 的直鏈狀或支鏈狀的烷基，特別優(yōu)選為支鏈狀的脂肪族烷基。具體而言，可優(yōu)選列舉出異癸 基、異十二烷基、異十三烷基、異十四烷基及異十六烷基等。若前述R1為這樣的烴基，則保 管時密封膜不會產(chǎn)生滲出現(xiàn)象，可提高無機(jī)系填充劑的分散性。作為式(I)所示的亞磷酸酯化合物，具體而言，可列舉出亞磷酸三苯酯、或亞磷酸 三(壬基苯基)酯等亞磷酸三芳基酯；亞磷酸二苯基異辛酯、亞磷酸二苯基異癸酯、亞磷酸 二異癸基苯酯、亞磷酸二異辛基辛基苯酯、亞磷酸苯基新戊二醇酯、或2，4，6-三-叔丁基苯 基-(2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇)亞磷酸酯等亞磷酸烷基_芳基酯；亞磷酸三異癸酯、 亞磷酸三月桂酯、或亞磷酸三(十三烷基)酯等亞磷酸三烷基酯等。其中，由于不僅無機(jī)填 充劑的分散性高，可獲得具有優(yōu)異的粘接性的密封膜，而且沒有相當(dāng)于環(huán)境激素物質(zhì)的危 險，安全性高，因而可優(yōu)選列舉出亞磷酸三異癸酯。相對于100質(zhì)量份前述乙烯_極性單體共聚物，本發(fā)明的密封膜中式(I)所示的 亞磷酸酯化合物的含量優(yōu)選為0. 01 5質(zhì)量份，更優(yōu)選為0. 1 1質(zhì)量份，特別優(yōu)選為 0. 1 0. 5質(zhì)量份。由此，可獲得無機(jī)填充劑的分散性高、具有優(yōu)異的粘接性的密封膜。(乙烯-極性單體共聚物)作為本發(fā)明的密封膜中使用的乙烯_極性單體共聚物的極性單體，可例示出不飽 和羧酸、其鹽、其酯、其酰胺、乙烯酯、一氧化碳等。更具體而言，可例示出丙烯酸、甲基丙烯 酸、富馬酸、衣康酸、馬來酸單甲酯、馬來酸單乙酯、馬來酸酐、衣康酸酐等不飽和羧酸，這些不飽和羧酸的鋰、鈉、鉀等一價金屬的鹽或鎂、鈣、鋅等多價金屬的鹽，丙烯酸甲酯、丙烯酸 乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丁酯、馬來酸二甲酯等不飽和羧酸酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯 那樣的乙烯酯，一氧化碳、二氧化硫等中的一種或二種以上等。作為乙烯_極性單體共聚物，更具體而言，可例示出乙烯_丙烯酸共聚物、乙 烯_甲基丙烯酸共聚物那樣的乙烯_不飽和羧酸共聚物、前述乙烯_不飽和羧酸共聚物的 羧基的一部分或全部被上述金屬中和而得到的離聚物，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙 烯酸乙酯共聚物、乙烯_甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯_丙烯酸異丁酯共聚物、乙烯_丙烯 酸正丁酯共聚物那樣的乙烯_不飽和羧酸酯共聚物，乙烯_丙烯酸異丁酯_甲基丙烯酸共 聚物、乙烯_丙烯酸正丁酯_甲基丙烯酸共聚物那樣的乙烯_不飽和羧酸酯_不飽和羧酸 共聚物及其羧基的一部分或全部被上述金屬中和而得到的離聚物，乙烯_乙酸乙烯酯共聚 物那樣的乙烯_乙烯酯共聚物等作為代表例。其中，作為乙烯-極性單體共聚物，最優(yōu)選可列舉出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 (EVA)。由此，可獲得透明性及粘接性優(yōu)異的密封膜。相對于100質(zhì)量份前述乙烯_乙酸乙烯酯共聚物，前述乙烯_乙酸乙烯酯共聚物 中的乙酸乙烯酯的含量優(yōu)選為20 30質(zhì)量份，特別優(yōu)選為24 28質(zhì)量份。若乙酸乙烯 酯的含量不到20質(zhì)量份，則在高溫下交聯(lián)固化時得到的密封膜的透明度可能不充分，若超 過30質(zhì)量份，則在太陽能電池中密封膜與保護(hù)部件的界面可能容易產(chǎn)生發(fā)泡。(交聯(lián)劑)作為本發(fā)明的密封膜中使用的交聯(lián)劑，優(yōu)選使用有機(jī)過氧化物或光聚合引發(fā)劑。 通過交聯(lián)劑，可獲得乙烯_極性單體共聚物的交聯(lián)固化膜，能夠提高太陽能電池的密封性。 其中，由于可獲得粘接力、透明性、耐濕性、耐貫通性的溫度依賴性得到改善的密封膜，而優(yōu) 選使用有機(jī)過氧化物。作為前述有機(jī)過氧化物，只要是在100°C以上的溫度下分解而產(chǎn)生自由基的物質(zhì)， 則可使用任意物質(zhì)。有機(jī)過氧化物通?？紤]成膜溫度、組合物的制備條件、固化溫度、被粘 物的耐熱性、貯藏穩(wěn)定性而進(jìn)行選擇。特別優(yōu)選半衰期10小時的分解溫度為70°C以上的有 機(jī)過氧化物。作為前述有機(jī)過氧化物，從樹脂的加工溫度和貯藏穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，例如可列 舉出2，5- 二甲基己烷、2，5- 二過氧化氫、2，5- 二甲基-2，5- 二(過氧化叔丁基)己烷、3- 二 叔丁基過氧化物、叔二枯基過氧化物、2，5_ 二甲基-2，5-二(2-乙基己?；^氧化)己烷、 2，5-二甲基-2，5-二(過氧化叔丁基)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化叔丁基)己 炔、二枯基過氧化物、叔丁基枯基過氧化物、α，α ‘-雙(叔丁基過氧化異丙基)苯、α， α ‘-雙(過氧化叔丁基)二異丙基苯、正丁基_4，4-雙(過氧化叔丁基)丁烷、2，2-雙 (過氧化叔丁基)丁烷、1，1_雙(過氧化叔丁基)環(huán)己烷、1，1_雙(過氧化叔丁基)3，3， 5-三甲基環(huán)己烷、過氧化叔丁基苯甲酸酯、苯甲?；^氧化物、1，1 - 二(過氧化叔己基)-3， 3，5_三甲基環(huán)己烷等。作為有機(jī)過氧化物，特別優(yōu)選可列舉出2，5- 二甲基-2，5- 二(2_乙基己?；^氧 化)己烷，1，1_ 二(叔己基過氧化)-3，3，5_三甲基環(huán)己烷。根據(jù)這些有機(jī)過氧化物，可獲 得具有優(yōu)異的粘接性的太陽能電池用密封膜。
6
前述密封膜中，相對于100質(zhì)量份乙烯-極性單體共聚物，由有機(jī)過氧化物構(gòu)成的 交聯(lián)劑的含量優(yōu)選為0. 1 5質(zhì)量份，更優(yōu)選為0. 2 1. 5質(zhì)量份。若前述有機(jī)過氧化物 的含量較少，則所得密封膜的透明性可能會下降，可能由于交聯(lián)劑的反應(yīng)氣體而容易產(chǎn)生 發(fā)泡。另外，作為光聚合引發(fā)劑，可使用公知的任意光聚合引發(fā)劑，但優(yōu)選配合后的貯 藏穩(wěn)定性良好的光聚合引發(fā)劑。作為這樣的光聚合引發(fā)劑，例如可使用2-羥基-2-甲 基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1- (4-(甲基硫代)苯基)-2-嗎啉 基丙烷-1等苯乙酮系，苯甲?；谆s酮等苯偶姻系，二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、羥基 二苯甲酮等二苯甲酮系，異丙基噻噸酮、2-4-二乙基噻噸酮等噻噸酮系，作為其他特殊的光 聚合引發(fā)劑，可使用甲基苯基乙醛酸酯等。特別優(yōu)選可列舉出2-羥基-2-甲基-1-苯基丙 烷-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-(4-(甲基硫代)苯基)-2_嗎啉基丙烷-1、二 苯甲酮等。這些光聚合引發(fā)劑可根據(jù)需要以任意的比例混合4-二甲基氨基苯甲酸那樣的 苯甲酸系或叔胺系等公知慣用的光聚合促進(jìn)劑中的1種或2種以上而使用。另外，光聚合 引發(fā)劑可以僅1種單獨使用或2種以上混合使用。前述密封膜中，相對于100質(zhì)量份乙烯-極性單體共聚物，前述光聚合引發(fā)劑的含 量優(yōu)選為0. 5 5. 0質(zhì)量份。(無機(jī)系填充劑)本發(fā)明的密封膜中使用的無機(jī)系填充劑，只要是用于進(jìn)一步賦予密封膜以功能的 物質(zhì)，則可以沒有特別限定地使用。作為無機(jī)系填充劑，例如，為了提高入射光的利用效率，提高太陽能電池的發(fā)電效 率，可使用白色、黑色、藍(lán)色、紅色、其他等各種無機(jī)系顏料。其中，由于可獲得高的入射光的 利用效率，可優(yōu)選列舉出氧化鈦、碳酸鈣、鋅白、鉛白、鋅鋇白、石鹽、沉降性硫酸鋇及石膏等 白色的無機(jī)系顏料。作為無機(jī)系填充劑，除上述以外，為了防止太陽能電池內(nèi)部的金屬腐蝕，還可使用 由金屬氧化物，金屬氫氧化物，金屬碳氧化物或復(fù)合金屬氫氧化物等構(gòu)成的無機(jī)系酸吸收 劑。作為無機(jī)系酸吸收劑，具體而言，可列舉出氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化 鋇、碳酸鎂、碳酸鋇、碳酸鈣、硼酸鈣、硬脂酸鋅、苯二甲酸鈣、亞磷酸鈣、氧化鋅、硅酸鈣、硅 酸鎂、硼酸鎂、偏硼酸鎂、偏硼酸鈣、偏硼酸鋇等周期表第2族金屬的氧化物、氫氧化物、碳 酸鹽、羧酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、亞磷酸鹽、偏硼酸鹽等；氧化錫、堿性碳酸錫、硬脂酸錫、堿性 亞磷酸錫、堿性亞硫酸錫、四氧化三鉛、氧化硅、硬脂酸硅等周期表第14族金屬的氧化物、 堿性碳酸鹽、堿性羧酸鹽、堿性亞磷酸鹽、堿性亞硫酸鹽等；氧化鋅、氧化鋁、氫氧化鋁、氫氧 化鐵；水滑石類等復(fù)合金屬氫氧化物；氫氧化鋁凝膠化合物等。作為無機(jī)系填充劑，進(jìn)而，為了提高所得太陽能電池用密封膜的機(jī)械強(qiáng)度，還可使 用滑石、粘土、云母等板狀填料。無機(jī)系填充劑的平均粒徑優(yōu)選為Inm 5 μ m,特別優(yōu)選為0. 1 2. 5 μ m。若無機(jī) 系填充劑的平均粒徑過大，則可能無法得到具有充分的粘接性的密封膜，若無機(jī)系填充劑 的平均粒徑過小，則無機(jī)系填充劑容易凝集，可能難以使其高分散。另外，本發(fā)明中，關(guān)于無機(jī)系填充劑的平均粒徑，通過電子顯微鏡(優(yōu)選為透射型 電子顯微鏡)以倍率100萬倍左右觀測太陽能電池用密封膜，至少測定100個無機(jī)系填充劑的投影面積圓當(dāng)量直徑，取其平均值。相對于100質(zhì)量份前述乙烯_極性單體共聚物，前述無機(jī)系填充劑的含量優(yōu)選為 0.01 10質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0. 1 5質(zhì)量份。由此，能夠使無機(jī)系填充劑高分散，可制成 粘接性優(yōu)異的密封膜。(交聯(lián)助劑)本發(fā)明的密封膜優(yōu)選還含有交聯(lián)助劑。前述交聯(lián)助劑可提高乙烯-極性單體共聚 物的凝膠分率，提高密封膜的粘接性及耐久性。相對于100質(zhì)量份乙烯_乙酸乙烯酯共聚物，前述交聯(lián)助劑的含量通常在10質(zhì)量 份以下使用，優(yōu)選以0. 1 5質(zhì)量份使用。由此，可獲得粘接性優(yōu)異的密封膜。作為前述交聯(lián)助劑(具有自由基聚合性基團(tuán)作為官能團(tuán)的化合物)，除三烯丙基 氰脲酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯等3官能的交聯(lián)助劑以外，可列舉出(甲基)丙烯酸酯(例 如NK酯等)的單官能或2官能的交聯(lián)助劑等。其中，優(yōu)選為三烯丙基氰脲酸酯和三烯丙基 異氰脲酸酯，特別優(yōu)選為三烯丙基異氰脲酸酯。(其他)為了改良或調(diào)整膜的各種物性(機(jī)械強(qiáng)度、粘接性、透明性等光學(xué)特性、耐熱性、 耐光性、交聯(lián)速度等)、特別是改良機(jī)械強(qiáng)度，本發(fā)明的密封膜可根據(jù)需要進(jìn)一步含有增塑 劑、粘接提高劑，含丙烯酰氧基的化合物、含甲基丙烯酰氧基的化合物和/或含環(huán)氧基的化 合物等各種添加劑。作為前述增塑劑，沒有特別限定，通常可使用多元酸的酯、多元醇的酯。作為其例 子，可列舉出苯二甲酸二辛酯、己二酸二己酯、三乙二醇-二-2-乙基丁酯、癸二酸丁酯、四 乙二醇二庚酸酯、三乙二醇二壬酸酯。增塑劑可使用一種，也可組合二種以上使用。相對于 100質(zhì)量份乙烯-極性單體共聚物，增塑劑的含量優(yōu)選為5質(zhì)量份以下的范圍。前述粘接提高劑可使用硅烷偶聯(lián)劑。由此，能夠形成具有優(yōu)異的粘接力的太陽能 電池用密封膜。作為前述硅烷偶聯(lián)劑，可列舉出Y-氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅 烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三 乙酰氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、β _(3， 4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、Y-巰基丙基三甲氧基硅烷、Y-氨 基丙基三乙氧基硅烷、N- β _ (氨基乙基)_ Y -氨基丙基三甲氧基硅烷。這些硅烷偶聯(lián)劑可 單獨使用，或組合2種以上使用。另外，相對于100質(zhì)量份乙烯-極性單體共聚物，前述粘 接提高劑的含量優(yōu)選為5質(zhì)量份以下。作為前述含丙烯酰氧基的化合物及前述含甲基丙烯酰氧基的化合物，通常為丙烯 酸或甲基丙烯酸衍生物，例如可列舉出丙烯酸或甲基丙烯酸的酯、酰胺。作為酯殘基的例 子，可列舉出甲基、乙基、十二烷基、硬脂基、月桂基等直鏈狀的烷基，環(huán)己基、四氫呋喃基、 氨基乙基、2-羥乙基、3-羥丙基、3-氯-2-羥基丙基。作為酰胺的例子，可列舉出二丙酮丙 烯酰胺。另外，還可列舉出乙二醇、三乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇 等多元醇與丙烯酸或甲基丙烯酸的酯。作為前述含環(huán)氧基的化合物，可列舉出三縮水甘油基三(2-羥基乙基)異氰脲酸 酯、新戊二醇二縮水甘油醚、1，6_己二醇二縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、2-乙基己基縮 水甘油醚、苯基縮水甘油醚、苯酚(環(huán)氧乙烷)5縮水甘油醚、對叔丁基苯基縮水甘油醚、己二酸二縮水甘油酯、苯二甲酸二縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丁基縮水甘油醚。相對于100質(zhì)量份乙烯_極性單體共聚物，前述含丙烯酰氧基的化合物、前述含甲 基丙烯酰氧基的化合物、或前述含環(huán)氧基的化合物優(yōu)選分別含有0. 5 5. 0質(zhì)量份，特別優(yōu) 選含有1. 0 4. 0質(zhì)量份。進(jìn)而，本發(fā)明的密封膜還可以含有紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑和/或抗老化劑。本發(fā)明的密封膜通過含有紫外線吸收劑，可抑制因照射的光等的影響導(dǎo)致乙 烯-極性單體共聚物劣化、太陽能電池用密封膜黃變。作為前述紫外線吸收劑，沒有特別限 制，可優(yōu)選列舉出2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、2，4_二 羥基二苯甲酮、2，2' - 二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮等二苯 甲酮系紫外線吸收劑。另外，相對于100質(zhì)量份乙烯-極性單體共聚物，上述二苯甲酮系紫 外線吸收劑的配合量優(yōu)選為0. 01 5質(zhì)量份。本發(fā)明的密封膜通過含有光穩(wěn)定劑，也能夠抑制因照射的光等的影響導(dǎo)致乙 烯-極性單體共聚物劣化、太陽能電池用密封膜黃變。作為前述光穩(wěn)定劑，優(yōu)選使用被 稱為受阻胺系的光穩(wěn)定劑，例如可列舉出LA-52、LA-57、LA-62、LA-63、LA_63p、LA-67、 LA-68(均為株式會社 ADEKA 制)、Tinuvin744、Tinuvin770、Tinuvin765、Tinuvin 144、 Tinuvin622LD、CHIMASS0RB 944LD (均為西巴特殊品化學(xué)株式會社制)、UV_3034 (B. F.夕·' ”
K V ” 公司制)等。另外，上述光穩(wěn)定劑可單獨使用，也可組合2種以上使用，其配合量 相對于乙烯-極性單體共聚物100質(zhì)量份優(yōu)選為0. 01 5質(zhì)量份。作為前述抗老化劑，例如可列舉出N，N'-己烷-1，6-二基雙〔3_(3，5_ 二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酰胺〕等受阻酚系抗氧化劑、磷系熱穩(wěn)定劑、內(nèi)酯系熱穩(wěn)定劑、維生素E 系熱穩(wěn)定劑、硫系熱穩(wěn)定劑等。為了形成上述本發(fā)明的太陽能電池用密封膜，只要按照公知的方法進(jìn)行即可。例 如可通過下述方法進(jìn)行制造通過通常的擠出成形、或壓延成形(calendering)等將含有 上述各成分的組合物成形，從而獲得片狀物。另外，還可通過將前述組合物溶解于溶劑，將 該溶液用適當(dāng)?shù)耐坎紮C(jī)(coater)在適當(dāng)?shù)闹С畜w上涂布、干燥形成涂膜而可得到片狀物。 通過利用擠出成形等進(jìn)行加熱壓延而成膜時，加熱通常在50 90°C的范圍。太陽能電池用密封膜的厚度沒有特別限制，只要在50μπι 2mm的范圍即可。使用了本發(fā)明的太陽能電池用密封膜的太陽能電池的結(jié)構(gòu)，并沒有特別的限定， 可舉出通過在表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)性部件和背面?zhèn)缺Ｗo(hù)性部件之間夾設(shè)前述太陽能電池用密 封膜交聯(lián)一體化，從而密封太陽能電池用單元的結(jié)構(gòu)等。在前述太陽能電池中，為充分密封太陽能電池用單元，如圖1所示，將表面?zhèn)韧该?保護(hù)性部件11、表面?zhèn)让芊饽?3A、太陽能電池用單元14、背面?zhèn)让芊饽?3B和背面?zhèn)缺Ｗo(hù) 性部件12層疊，按照加熱加壓等常規(guī)方法對密封膜進(jìn)行交聯(lián)固化即可。為了進(jìn)行前述加熱加壓，例如可將前述層疊體用真空層壓機(jī)在溫度135 180°C、 進(jìn)一步優(yōu)選140 180°C、特別優(yōu)選155 180°C、脫氣時間0. 1 5分鐘、加壓壓力0. 1 1. 5kg/cm2、加壓時間5 15分鐘進(jìn)行熱壓粘即可。該加熱加壓時，通過使表面例密封膜13A 及背面?zhèn)让芊饽?3B中含有的乙烯-極性單體共聚物交聯(lián)，隔著表面?zhèn)让芊饽?3A和背面 側(cè)密封膜13B，使表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)部件11、背面?zhèn)韧该鞑考?2和太陽能電池用單元14 一體 化，從而可密封太陽能電池用單元14。
本發(fā)明的太陽能電池用密封膜由于含有無機(jī)系填充劑，特別優(yōu)選作為太陽能電池 用單元與背面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件之間配置的背面?zhèn)让芊饽な褂?。此外，本發(fā)明中將相對于太陽能電池用單元的受光面?zhèn)确Q為“表面?zhèn)取?，將太陽?電池單元的與受光面相反一側(cè)稱為“背面?zhèn)取薄１景l(fā)明的太陽能電池所使用的表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)性部件通?？蔀楣杷猁}玻璃等玻 璃基板。玻璃基板的厚度一般為0. 1 10mm，優(yōu)選為0. 3 5mm。玻璃基板一般可為經(jīng)過 化學(xué)或熱強(qiáng)化的物質(zhì)。本發(fā)明所使用的背面?zhèn)缺Ｗo(hù)性部件為PET等塑料薄膜，但考慮耐熱性、耐濕熱性， 優(yōu)選氟化聚乙烯薄膜，特別優(yōu)選氟化聚乙烯薄膜/Al膜/氟化聚乙烯薄膜依次層疊而成的 薄膜。特別是PET等塑料薄膜由于與太陽能電池用密封膜的粘接性低，因此本申請發(fā)明的 太陽能電池用密封膜優(yōu)選用于具有PET等塑料薄膜作為背面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件的太陽能電池。此外，本發(fā)明的太陽能電池如上所述特征在于用于表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊拿芊饽?。?此，對于表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)性部件、背面?zhèn)缺Ｗo(hù)性部件、和太陽能電池用單元等前述密封膜以 外的部件而言，具有與現(xiàn)有公知的太陽能電池同樣的結(jié)構(gòu)即可，并沒有特別的限定。
實施例以下通過實施例說明本發(fā)明。但本發(fā)明不限定于以下實施例。(實施例1)根據(jù)表1所示的配方將各材料供給于輥磨機(jī)中，在70°C下混煉，制備太陽能電池 用密封膜組合物。將前述太陽能電池用密封膜組合物在70°C下壓延成形，自然冷卻后，制作 太陽能電池用密封膜(厚度0. 6mm)。(實施例2 5、比較例1)除材料和配方分別如表1所示以外，與實施例1同樣地制備太陽能電池用密封膜 組合物，使用其制作太陽能電池用密封膜。(比較例2 5)除材料和配方分別如表2所示以外，與實施例1同樣地制備太陽能電池用密封膜 組合物，使用其制作太陽能電池用密封膜。(粘接性的評價)通過180°剝離試驗(JI SK6584，1994年)評價上述制作的各太陽能電池用密封 膜與PET薄膜的粘接性。具體而言，180°剝離試驗按照下述步驟如圖2所示進(jìn)行。在玻璃基板21上依次層疊太陽能電池用密封膜23及PET薄膜(厚度50mm，寬度 IOcm) 22，將得到的層疊體用真空層壓機(jī)真空脫氣，在100°C的溫度下預(yù)壓粘后，進(jìn)而放到烤 箱中，在溫度155°C的條件下加壓加熱處理4分鐘。接著，在23°C、50% RH氣氛下，將層疊體 放置24小時后，將太陽能電池用密封膜23與PET薄膜22之間的一部分剝離，并將PET薄膜 22折回180°，用拉伸試驗機(jī)(株式會社島津制作所制，Autograph)測定拉伸速度IOOmm/ 分鐘時的剝離力作為PET粘接力[N/cm]。結(jié)果示于表1及表2中。[表1]
10實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5比較例1配方 [質(zhì)量份]EVA*1IOOIOOIOOIOO10 010 0交聯(lián)劑Μ1. 31. 31. 31. 31. 31. 3交聯(lián)助劑*3222222白色無機(jī)系顏料“4. 24. 24. 24. 24. 24. 2亞磷酸酯化合物(1)0. 10. 20. 3OOO亞碌酸酯化合物(2) *6OOO0. 0 50. 10P E T粘接力[N/cm]2 4. O2 6.42 6.02 1. 12 5.28. 1備注)相對于100質(zhì)量份EVA，乙酸乙烯酯的含量為25質(zhì)量份。*2 :2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己?；^氧化)己烷*3 三烯丙基異氰脲酸酯*4 氧化鈦(平均粒徑1 μ m)*5:亞磷酸三異癸酯*6 亞磷酸三(壬基苯基)酯[表2]
比較例2比較例3比較例4比較例5EVA*110 010 0IOO10 0交聯(lián)劑1. 31, 31. 31. 3配方交聯(lián)助劑*32222[質(zhì)量份]白色無機(jī)系顏料“4. 24. 24. 24. 2亞碟酸酯化合物(3) * 0. 10. 3O0亞喊酸酯化合物(4)0O0. 10. 3P E T粘接力[N/cm]3. 17. 52. 14. 1備注)相對于100質(zhì)量份EVA，乙酸乙烯酯的含量為25質(zhì)量份。*2 :2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己?；^氧化)己烷*3 三烯丙基異氰脲酸酯*4 氧化鈦(平均粒徑1 μ m)*7: 二油基亞磷酸氫酯*8 二 _ (2-乙基己基)亞磷酸氫酯如表1及表2所示，可知含有亞磷酸三烷基酯化合物的本發(fā)明的密封膜具有優(yōu)異 的粘接性。因此，通過使用本發(fā)明的密封膜，能夠抑制密封膜與保護(hù)部件的界面產(chǎn)生發(fā)泡、 剝離，能夠提供可從發(fā)電開始初期長時間維持高的發(fā)電性能的太陽能電池。
權(quán)利要求
一種太陽能電池用密封膜，其特征在于，該太陽能電池用密封膜含有乙烯 極性單體共聚物、交聯(lián)劑及無機(jī)系填充劑，還含有下述式(I)所示的亞磷酸酯化合物，P(OR1)3(I)式中，R1是碳原子數(shù)1～20的烴基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池用密封膜，其特征在于，所述式(I)中的R1為碳 原子數(shù)8 14的支鏈狀的脂肪族烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池用密封膜，所述亞磷酸酯化合物為亞磷酸三異癸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的太陽能電池用密封膜，其特征在于，相對于100 質(zhì)量份所述乙烯_極性單體共聚物，含有0. 01 5質(zhì)量份的所述亞磷酸酯化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的太陽能電池用密封膜，其特征在于，所述乙 烯_極性單體共聚物為乙烯_乙酸乙烯酯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能電池用密封膜，其特征在于，相對于100質(zhì)量份所述 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯的含量為20 30 質(zhì)量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的太陽能電池用密封膜，其特征在于，所述無機(jī)系 填充劑為白色無機(jī)系顏料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的太陽能電池用密封膜，所述無機(jī)系填充劑的平 均粒徑為Inm 5 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的太陽能電池用密封膜，其特征在于，相對于100 質(zhì)量份所述乙烯-極性單體共聚物，含有0. 01 10質(zhì)量份所述無機(jī)系填充劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項所述的太陽能電池用密封膜，其特征在于，其還含有 交聯(lián)助劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池用密封膜，其特征在于，相對于100質(zhì)量份所述 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，含有0. 1 5質(zhì)量份的所述交聯(lián)助劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的太陽能電池用密封膜，所述交聯(lián)助劑為三烯丙基異氰脲酸酯。
13.一種太陽能電池，該太陽能電池通過在表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)部件與背面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件之 間夾設(shè)密封膜而交聯(lián)一體化，從而將太陽能電池用單元密封而成，其特征在于，所述密封膜為權(quán)利要求1 12所述的太陽能電池用密封膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使含有無機(jī)系填充劑，粘接性也優(yōu)異的太陽能電池用密封膜。一種太陽能電池用密封膜，其特征在于，該太陽能電池用密封膜含有乙烯-極性單體共聚物、交聯(lián)劑及無機(jī)系填充劑，還含有下述式(I)(式中，R1是碳原子數(shù)1～20的烴基)所示的亞磷酸酯化合物。P(OR1)3(I)。
文檔編號H01L31/042GK101960616SQ200980107540
公開日2011年1月26日 申請日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者片岡央尚 申請人:株式會社普利司通