太陽(yáng)能電池用密封膜和使用其的太陽(yáng)能電池的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池用密封膜，其抑制酸產(chǎn)生并具有高透明性和改進(jìn)的電絕緣性。太陽(yáng)能電池用密封膜(13A,13B)，其特征在于：包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)和交聯(lián)劑，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物與所述乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的質(zhì)量比，即EVA:EMMA，為10:90至90:10。
【專(zhuān)利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池用密封膜和使用其的太陽(yáng)能電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于密封光伏元件和粘接太陽(yáng)能電池組件以使它們一體化的太陽(yáng)能電池用密封膜和涉及使用所述太陽(yáng)能電池用密封膜制作的太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，從自然資源的有效利用和環(huán)境污染的防止等方面，廣泛使用太陽(yáng)能電池(太陽(yáng)能電池模塊)作為將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的器件。從生產(chǎn)性和耐久性方面進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。
[0003]如圖1所示，太陽(yáng)能電池通常如下制造:按順序?qū)盈B如玻璃板等的表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件11、表面?zhèn)让芊饽?3A、光伏元件(例如由硅制成的光伏元件)14、背面?zhèn)让芊饽?3B和背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件12，并在減壓下使它們脫氣，然后在加壓下加熱表面?zhèn)让芊饽?3A和背面?zhèn)让芊饽?3B以使所述膜交聯(lián)和固化，從而它們粘接并一體化。在太陽(yáng)能電池中，為了產(chǎn)生高電輸出，將多個(gè)光伏元件14彼此通過(guò)連接鏈15電連接。
[0004]作為太陽(yáng)能電池用密封膜(下文中，也簡(jiǎn)稱(chēng)作"密封膜")，迄今由于廉價(jià)、高透明性和良好的粘合性而使用由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)制成的膜(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。此外，為了確保光伏元件的機(jī)械耐久性和防止由濕氣或水的透過(guò)導(dǎo)致的太陽(yáng)能電池中的導(dǎo)線和電極腐蝕的發(fā)生，將太陽(yáng)能電池組件通過(guò)用交聯(lián)劑交聯(lián)EVA膜使彼此粘接而一體化從而具有聞的粘合性和粘接強(qiáng)度。
[0005]然而，EVA包含乙酸乙烯酯作為組分，因此EVA在安裝太陽(yáng)能電池之后在高溫下趨于由于濕氣而水解,這導(dǎo)致經(jīng)時(shí)產(chǎn)生乙酸。乙酸可以導(dǎo)致促進(jìn)太陽(yáng)能電池中的導(dǎo)線和電極腐蝕的發(fā)生。出于該原因，需要抑制酸產(chǎn)生的密封膜。
[0006]使用采用具有優(yōu)異絕緣性的EVA制備的密封膜使其可以抑制導(dǎo)致發(fā)電效率降低的漏電的發(fā)生。最近，已需要具有進(jìn)一步提高的發(fā)電效率的太陽(yáng)能電池，因此需要改進(jìn)太陽(yáng)能電池用密封膜的絕緣性。此外，對(duì)于表面?zhèn)让芊饽て谕咄该餍?，以使太?yáng)光進(jìn)入光伏元件而沒(méi)有吸收和反射太陽(yáng)光。
_7] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)I JP (TOKKAI) 2000-183381A
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能電池用密封膜，其抑制酸產(chǎn)生，和其具有高透明性和改進(jìn)的絕緣性。
[0012]本發(fā)明的另外的目的在于提供一種太陽(yáng)能電池，其使用所述太陽(yáng)能電池用密封膜制作。
[0013]用于解決問(wèn)題的方案[0014]該目的通過(guò)以下實(shí)現(xiàn)，太陽(yáng)能電池用密封膜包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)和交聯(lián)劑，其中所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物與所述乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的質(zhì)量比(EVA = EMMA)在10:90至90:10的范圍。
[0015]上述目的還通過(guò)以下實(shí)現(xiàn)，太陽(yáng)能電池通過(guò)使用該太陽(yáng)能電池用密封膜密封光伏元件來(lái)獲得。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]本發(fā)明的以上述量包含EVA和EMMA的太陽(yáng)能電池用密封膜抑制酸產(chǎn)生并具有優(yōu)異的絕緣性和透明性，還具有改進(jìn)的交聯(lián)后的硬度。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜的使用提供具有聞耐久性和聞發(fā)電效率的太陽(yáng)能電池。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為常規(guī)太陽(yáng)能電池的示意性截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下詳細(xì)解釋本發(fā)明。如上所述，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)以及其質(zhì)量比(EVA = EMMA)在90:10至10:90的范圍。
[0020]雖然認(rèn)為單獨(dú)使用由于其分子結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生酸的乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)代替EVA，但是EMMA具有不良的交聯(lián)性。因此，EMMA的密封膜可能導(dǎo)致降低的用于支持表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件例如玻璃板的硬度，此外還可能由于相對(duì)高的霧度而不能提供足夠的透明性。上述量的EVA和EMMA 二者的組合帶來(lái)具有抑制酸產(chǎn)生、高的交聯(lián)后的硬度和高透明性的太陽(yáng)能電池用密封膜。此外，由于EMMA具有高絕緣性，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜具有比常規(guī)密封膜更優(yōu)異的絕緣性。
[0021]當(dāng)與上述范圍相比，EVA的量較少(EMMA的量較多)，作為交聯(lián)度的量度的固化扭矩值會(huì)降低，或霧度會(huì)增加。當(dāng)與上述范圍相比，EMMA的量較少(EVA的量較多)，可能獲得不足的絕緣性或在高溫高濕下酸產(chǎn)生量會(huì)增加。
[0022]質(zhì)量比(EVA = EMMA)優(yōu)選在75:25至10:90、更優(yōu)選50:50至10:90、特別優(yōu)選25:75至15:85的范圍。當(dāng)EMMA的量大于EVA的量時(shí)，得到非常高的絕緣性和能夠確保太陽(yáng)能電池用密封膜所需的足夠的透明性和交聯(lián)性。
[0023]在本發(fā)明中，太陽(yáng)能電池用密封膜交聯(lián)后的體積電阻率為1Ε+15Ω -cm以上、優(yōu)選2E+15 Ω.cm以上和在150°C的溫度下交聯(lián)反應(yīng)15分鐘后的固化扭矩值為5N.cm以上、優(yōu)選7N.cm以上是有利的。
[0024]EVA的乙酸乙烯酯含量?jī)?yōu)選在20至35質(zhì)量％、更優(yōu)選22至30質(zhì)量％、特別優(yōu)選24至28質(zhì)量％的范圍。當(dāng)該含量小于20質(zhì)量％時(shí)，可能不能獲得足夠的透明性。當(dāng)該含量大于35質(zhì)量％時(shí)，在高溫高濕條件下形成的乙酸的量可能增加。
[0025]EMMA的甲基丙烯酸甲酯含量?jī)?yōu)選在20至35質(zhì)量％、更優(yōu)選22至30質(zhì)量％、特別優(yōu)選24至28質(zhì)量％的范圍。當(dāng)該含量小于20質(zhì)量％時(shí)，透明性會(huì)降低。當(dāng)該含量大于35質(zhì)量％時(shí),加工性會(huì)降低。
[0026]EVA和EMMA各自的熔體流動(dòng)速率(MFR)優(yōu)選35g/10min以下、特別在3至lOg/lOmin的范圍。當(dāng)MFR落在該范圍內(nèi)時(shí)，可以抑制密封膜由于在用于制備太陽(yáng)能電池的密封步驟的加熱加壓過(guò)程中其熔融或位置間隙而散布到基板外的現(xiàn)象，從而獲得高的密封性能。熔體流動(dòng)速率(MFR)的值根據(jù)JIS K7210在190°C溫度和21.18N載荷的條件下測(cè)定。
[0027]除了 EVA和EMMA之外，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜還可以次要地含有聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂例如聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮丁醛(PVB樹(shù)脂)或改性的PVB，或氯乙烯樹(shù)脂。
[0028][交聯(lián)劑]
[0029]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜包含交聯(lián)劑。有機(jī)過(guò)氧化物或光聚合引發(fā)劑優(yōu)選用作交聯(lián)劑。更優(yōu)選使用有機(jī)過(guò)氧化物，這是因?yàn)樗妹芊饽さ恼澈狭?、耐濕性和耐穿透性的溫度依?lài)性得到改進(jìn)。
[0030]可以使用任何能夠在100°C以上的溫度下分解而產(chǎn)生自由基的有機(jī)過(guò)氧化物作為所述有機(jī)過(guò)氧化物。有機(jī)過(guò)氧化物考慮成膜溫度、組合物的制備條件、固化(粘接)溫度、被粘物的耐熱性、貯藏穩(wěn)定性來(lái)選擇。特別地，半衰期10小時(shí)時(shí)的分解溫度為70°C以上的那些物質(zhì)是優(yōu)選的。
[0031]從樹(shù)脂的加工溫度和貯藏穩(wěn)定性的觀點(diǎn)，有機(jī)過(guò)氧化物的實(shí)例包括過(guò)氧化苯甲酰系固化劑，過(guò)氧化新戊酸叔己酯，過(guò)氧化新戊酸叔丁酯，3，5，5-三甲基己酰過(guò)氧化物，過(guò)氧化二正辛酰，過(guò)氧化月桂酰，過(guò)氧化硬脂酰，1，1，3，3-四甲基丁基過(guò)氧基-2-乙基己酸，過(guò)氧化琥珀酸，2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷，2，5-二甲基-2，5-雙(2-乙基己酰基過(guò)氧基)己烷，1-環(huán)己基-1-甲基乙基過(guò)氧基-2-乙基己酸酯，叔己基過(guò)氧基-2-乙基己酸酯，4-甲基苯甲?；^(guò)氧化物，叔丁基過(guò)氧基-2-乙基己酸酯，間甲苯?；?苯甲酰過(guò)氧化物，過(guò)氧化苯甲酰，1，1-雙(叔丁基過(guò)氧基)-2_甲基環(huán)己酯，1，1-雙(叔己基過(guò)氧基)-3，3，5-三甲基環(huán)己酯，1，1-雙(叔己基過(guò)氧基)環(huán)己酯，1，1-雙(叔丁基過(guò)氧基)-3, 3，5_ 二甲基環(huán)己燒，1,1-雙(叔丁基過(guò)氧基)環(huán)己燒，2，2_雙(4，4_ 二-叔-丁基過(guò)氧基)丙烷，1，1-雙(叔丁基過(guò)氧基)環(huán)十二燒，叔己基過(guò)氧基異丙基單碳酸酷，叔丁基過(guò)氧基馬來(lái)酸，叔丁基過(guò)氧基_3，3，5-三甲基己烷，叔丁基過(guò)氧基月桂酸酯，2，5- 二甲基-2，5-雙(甲基苯甲酰基過(guò)氧基)己烷，叔丁基過(guò)氧基異丙基單碳酸酯，叔丁基過(guò)氧基-2-乙基己基單碳酸酯，叔己基過(guò)氧基苯甲酸酯，和2，5- 二甲基-2，5-雙(苯甲酰過(guò)氧基)己燒。
[0032]作為過(guò)氧化苯甲酰系固化劑，可使用任何能夠在70°C以上的溫度下分解而產(chǎn)生自由基的有機(jī)過(guò)氧化物。特別地，優(yōu)選半衰期10小時(shí)時(shí)的分解溫度為50°C以上的那些物質(zhì)。過(guò)氧化苯甲酰系固化劑可以考慮組合物的制備條件、成膜溫度、固化(粘接)溫度、和/或被粘物的耐熱性、貯藏穩(wěn)定性來(lái)選擇。過(guò)氧化苯甲酰系固化劑的實(shí)例包括過(guò)氧化苯甲酰，2，5-二甲基己基-2，5-雙過(guò)氧基苯甲酸酯，過(guò)氧化對(duì)氯苯甲酰，過(guò)氧化間甲苯酰，過(guò)氧化2，4-二氯苯甲酰，叔丁基過(guò)氧基苯甲酸酯。過(guò)氧化苯甲酰系固化劑可單獨(dú)或以?xún)煞N以上組合使用。
[0033]有機(jī)過(guò)氧化物優(yōu)選2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷，1，1_雙(叔丁基過(guò)氧基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷，特別2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷。這些有機(jī)過(guò)氧化物的使用導(dǎo)致良好的交聯(lián)，因此能夠改進(jìn)太陽(yáng)能電池用密封膜的絕緣性。
[0034]有機(jī)過(guò)氧化物的含量相對(duì)于EVA和EMMA總量100質(zhì)量份為0.1至5質(zhì)量份、優(yōu)選0.2至3質(zhì)量份。如果有機(jī)過(guò)氧化物的量過(guò)小，交聯(lián)反應(yīng)時(shí)的交聯(lián)速度易于降低。如果有機(jī)過(guò)氧化物的量過(guò)高，交聯(lián)劑與共聚物的相容性易于降低。
[0035]作為光聚合引發(fā)劑，可采用任何已知的光聚合引發(fā)劑。優(yōu)選在添加后具有良好貯存穩(wěn)定性的引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑的實(shí)例包括苯乙酮類(lèi)引發(fā)劑，如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-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮；苯偶姻類(lèi)引發(fā)劑，如芐基甲基縮酮；和二苯甲酮類(lèi)引發(fā)劑，如二苯甲酮，4-苯基二苯甲酮和羥基二苯甲酮；噻噸酮類(lèi)引發(fā)劑，如異丙基噻噸酮和2，4-二乙基噻噸酮。另外，作為具體類(lèi)型，可以提及甲基苯基乙醛酸酯。特別優(yōu)選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-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮和二苯甲酮。這些光聚合引發(fā)劑，如果需要，可以連同一種或多種的光聚合促進(jìn)劑如苯甲酸型化合物(例如，4- 二甲基氨基苯甲酸)或叔胺化合物通過(guò)將上述引發(fā)劑和促進(jìn)劑以任意比例混合來(lái)使用。引發(fā)劑可以單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。
[0036]光聚合引發(fā)劑的含量相對(duì)于EVA和EMMA總量100質(zhì)量份為0.1至5質(zhì)量份、優(yōu)選
0.2至3質(zhì)量份。
[0037][交聯(lián)助劑]
[0038]本發(fā)明的交聯(lián)之前的太陽(yáng)能電池用密封膜可進(jìn)一步含有交聯(lián)助劑。交聯(lián)助劑能夠提高EVA和EMMA的凝膠分?jǐn)?shù)，以及密封膜的粘合性和耐久性。
[0039]交聯(lián)助劑優(yōu)選在相對(duì)于EVA和EMMA總量100質(zhì)量份為0.1至5質(zhì)量份，更優(yōu)選
0.1至3質(zhì)量份、特別優(yōu)選0.5至2.5質(zhì)量份的范圍使用。由此可以進(jìn)一步改進(jìn)所得密封膜交聯(lián)后的硬度。
[0040]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)的實(shí)例包括例如氰脲酸三烯丙酯和異氰脲酸三烯丙酯等三官能團(tuán)的交聯(lián)助劑，以及(甲基)丙烯酸酯類(lèi)(例如NKEster等)的單官能團(tuán)或二官能團(tuán)的交聯(lián)助劑。其中，氰脲酸三烯丙酯和異氰脲酸三烯丙酯是優(yōu)選的。異氰脲酸三烯丙酯是特別優(yōu)選的。
[0041][粘合性改進(jìn)劑]
[0042]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜可以進(jìn)一步包括粘合性改進(jìn)劑以提高當(dāng)其用于太陽(yáng)能電池模塊時(shí)的粘合性。作為粘合性改進(jìn)劑，可使用硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑的實(shí)例包括Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基二乙酸氧基娃燒、Y _環(huán)氧丙氧丙基二甲氧基娃燒、Y _環(huán)氧丙氧丙基二乙氧基娃燒、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 _氛基丙基二乙氧基娃燒和Ν_β _(氛乙基)-Y -氛基丙基二甲氧基娃燒。
[0043]這些硅烷偶聯(lián)劑中，優(yōu)選為具有甲基丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑的甲基丙烯酰氧基類(lèi)硅烷偶聯(lián)劑。甲基丙烯酰氧基類(lèi)硅烷偶聯(lián)劑的實(shí)例包括Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、和Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷是特別優(yōu)選的。硅烷偶聯(lián)劑可以單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。
[0044]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜中的硅烷偶聯(lián)劑的含量相對(duì)于EVA和EMMA總量100質(zhì)量份為5質(zhì)量份以下,優(yōu)選0.1至2質(zhì)量份。
[0045][其它]
[0046]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜，為了改進(jìn)或調(diào)整膜的各種性能(例如機(jī)械強(qiáng)度、如透明性等的光學(xué)特性、耐熱性、耐光性和交聯(lián)速度)，特別是為了改進(jìn)機(jī)械強(qiáng)度，根據(jù)需要，可以包含例如增塑劑、含有丙烯酰氧基的化合物、含有甲基丙烯酰氧基的化合物和/或含有環(huán)氧基的化合物等的各種添加劑。
[0047]作為增塑劑，一般使用多元酸的酯和多元醇的酯。酯的實(shí)例包括鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二己酯、三乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、癸二酸丁酯、四乙二醇二庚酸酯、三乙二醇二壬酸酯。增塑劑可以單獨(dú)使用或以?xún)煞N以上組合使用。增塑劑的含量相對(duì)于EVA和EMMA總量100質(zhì)量份優(yōu)選為5質(zhì)量份以下。
[0048]含有丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的化合物的實(shí)例一般包括丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物，例如丙烯酸或甲基丙烯酸的酯和酰胺。酯殘基的實(shí)例包括直鏈狀烷基(例如甲基、乙基、十二烷基、硬脂基和月桂基)；環(huán)己基、四氣糖基、氣基乙基、2-輕乙基、3_輕丙基、3-氯-2-羥丙基。酰胺的實(shí)例包括雙丙酮丙烯酰胺。另外，酯的實(shí)例包括丙烯酸或甲基丙烯酸與例如乙二醇、三乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、三羥甲基丙烷或季戊四醇等多元醇的酯。
[0049]含有環(huán)氧基的化合物的實(shí)例包括三(2-羥乙基)異氰脲酸三縮水甘油酯、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(亞乙基氧基)5縮水甘油醚、對(duì)叔丁基苯基縮水甘油醚、己二酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和丁基縮水甘油醚。
[0050]在密封膜中含有丙烯酰氧基的化合物、含有甲基丙烯酰氧基的化合物或含有環(huán)氧基的化合物的含量相對(duì)于EVA和EMMA總量100質(zhì)量份優(yōu)選為0.5至5.0質(zhì)量份、特別地
1.0至4.0質(zhì)量份。
[0051]本發(fā)明的密封膜可進(jìn)一步含有防老劑。防老劑的實(shí)例包括例如N，N’ -己烷-1，6-二基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]等的受阻酚系防老劑、磷系熱穩(wěn)定劑、內(nèi)酯系熱穩(wěn)定劑、維生素E系熱穩(wěn)定劑和硫系熱穩(wěn)定劑等。
[0052]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜根據(jù)已知方法制備。
[0053]太陽(yáng)能電池用密封膜可例如通過(guò)如下方法制造:通過(guò)使用常規(guī)擠出成型或壓延成型(壓延法，calendering)將包含上述材料的組合物成型來(lái)得到片狀物。另外，太陽(yáng)能電池用密封膜也可通過(guò)如下制造:將上述組合物溶解于溶劑以形成溶液，通過(guò)適當(dāng)?shù)耐坎紮C(jī)(coater)將該溶液涂布在適當(dāng)?shù)闹С煮w上，將其干燥來(lái)形成涂膜(片狀物)。優(yōu)選選擇成膜中的加熱溫度以致交聯(lián)劑不反應(yīng)或幾乎不反應(yīng)。
[0054]例如，加熱溫度優(yōu)選在50_90°C、特別地40_80°C的范圍。太陽(yáng)能電池用密封膜的厚度雖然沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選在0.05-2mm的范圍。
[0055] 太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限定，只要使用根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜即可。例如，可提及包括如下的結(jié)構(gòu):其間用本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜密封的表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件、背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件和光伏元件，所述結(jié)構(gòu)通過(guò)交聯(lián)密封膜而使它們一體化來(lái)獲得。在本發(fā)明中，太陽(yáng)能電池的光伏元件的光照射側(cè)(受光面?zhèn)?稱(chēng)作“表面?zhèn)取保c太陽(yáng)能電池的光伏元件的受光面?zhèn)认喾吹囊粋?cè)稱(chēng)作“背面?zhèn)取?。[0056]為了充分密封光伏元件，例如，如圖1所示，層疊表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件11、表面?zhèn)让芊饽?3A、光伏元件14、背面?zhèn)让芊饽?3B和背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件12從而制備層壓體，根據(jù)包括加熱加壓步驟的常規(guī)方法來(lái)使層壓體交聯(lián)和固化。
[0057]例如通過(guò)使用真空層壓機(jī)在如下條件下加壓和加熱下粘接層壓體:溫度為135-180°C、優(yōu)選140-180°C、特別地155_180°C，脫氣時(shí)間為0.1_5分鐘，加壓壓力為0.1?
1.5kg/cm2，加壓時(shí)間為5?15分鐘。該加壓加熱能夠使表面?zhèn)让芊饽?3A和背面?zhèn)让芊饽?3B中含有的EVA和EMMA交聯(lián)，從而借助于表面?zhèn)让芊饽?3A和背面?zhèn)让芊饽?3B來(lái)將光伏元件14、表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件11和背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件12 —體化，從而密封光伏元件14。
[0058]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜不僅可用于使用由單晶或多晶硅組成的光伏元件的太陽(yáng)能電池中，而且還可用于薄膜太陽(yáng)能電池例如薄膜硅系太陽(yáng)能電池、薄膜無(wú)定形硅系太陽(yáng)能電池和硒化銅銦(CIS)系太陽(yáng)能電池。薄膜太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括:將本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜和背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件層疊在通過(guò)化學(xué)氣相沉積法在表面?zhèn)?受光面?zhèn)?透明保護(hù)構(gòu)件(例如玻璃板、聚酰亞胺基板或氟樹(shù)脂系透明基板)上形成的薄膜太陽(yáng)能電池元件上，并將所得層壓體粘接而一體化的結(jié)構(gòu)；將本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用密封膜和表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件層疊在形成于背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件上的薄膜太陽(yáng)能電池元件上，并將所得層壓體粘接而一體化的結(jié)構(gòu)；或?qū)⒈砻鎮(zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件、本發(fā)明的表面?zhèn)让芊饽?、薄膜太?yáng)能電池元件、本發(fā)明的背面?zhèn)让芊饽ず捅趁鎮(zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件依序?qū)盈B，并將所得層壓體粘接而一體化的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，此類(lèi)光伏元件和薄膜太陽(yáng)能電池元件統(tǒng)稱(chēng)為光伏元件。
[0059]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池中使用的表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件11通常為如硅酸鹽玻璃等玻璃板。玻璃板的厚度一般在0.1-10_，優(yōu)選為0.3-5_的范圍。玻璃板可以是在耐熱性或耐化學(xué)性方面強(qiáng)化過(guò)的。
[0060]作為本發(fā)明中使用的背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件12，優(yōu)選使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰胺制成的塑料膜?？紤]到耐熱性和耐濕熱性，背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件12可以為氟化聚乙烯膜(特別地按順序?qū)盈B氟化聚乙烯膜/Al/氟化聚乙烯膜的膜)。
[0061]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池(包括薄膜太陽(yáng)能電池)特征在于在表面?zhèn)群?或背面?zhèn)仍O(shè)置的特定密封膜的使用。因此，作為用于除了密封膜之外的組件(即表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件、背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件和光伏元件等)的構(gòu)件，可以使用在已知太陽(yáng)能電池中使用的那些，對(duì)其沒(méi)有特別限定。
[0062]以下通過(guò)實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
[0063]實(shí)施例
[0064]太陽(yáng)能電池用密封膜的制備
[0065]將表I和2所示的配方的材料引入輥磨機(jī)，在75°C下混煉從而制備太陽(yáng)能電池用密封膜的組合物。將太陽(yáng)能電池用密封膜的組合物在80°C下進(jìn)行壓延成型，然后冷卻，從而制得太陽(yáng)能電池用密封膜。
[0066][評(píng)價(jià)方法]
[0067]1.光透過(guò)率(%)
[0068]將PET剝離膜(0.075mm厚)、太陽(yáng)能電池用密封膜(0.5mm厚)和PET剝離膜(0.075mm厚)依序?qū)盈B以給出層壓體。將層壓體通過(guò)使用真空層壓機(jī)在90°C溫度、2分鐘真空時(shí)間和8分鐘加壓時(shí)間的條件下預(yù)粘接，然后在溫度設(shè)定為155°C的烘箱內(nèi)加熱處理45分鐘，從而給出樣品。該樣品沿厚度方向的光透過(guò)光譜通過(guò)使用分光光度計(jì)(U-4000，Hitachi, Ltd制)在三點(diǎn)處測(cè)量從而獲得在300-1，200nm的波長(zhǎng)范圍的光透過(guò)率，計(jì)算三個(gè)測(cè)量值的平均值。
[0069]2.體積電阻率(Ω.cm)
[0070]將太陽(yáng)能電池用密封膜在155°C溫度下交聯(lián)和固化45分鐘，從而給出樣品。該樣品的交聯(lián)后的體積電阻率通過(guò)使用Mitsui Chemicals的HIRESTA-UP測(cè)量。
[0071]3.固化扭矩(N.cm)
[0072]稱(chēng)量5g的太陽(yáng)能電池用密封膜(0.5mm厚)，并將其在150°C溫度下加熱。15分鐘后的扭矩值通過(guò)借助于使用JSR的Curast Meter讀取來(lái)測(cè)量。固化扭矩值是展示交聯(lián)和固化后的膜的硬度的量度。
[0073]4.霧度(%)
[0074]PET剝離膜(0.075mm厚)、太陽(yáng)能電池用密封膜(0.5mm厚)和PET剝離膜(0.075mm厚)依序?qū)盈B以給出層壓體。將層壓體通過(guò)使用真空層壓機(jī)在90°C溫度、2分鐘真空時(shí)間和8分鐘加壓時(shí)間的條件下預(yù)粘接，然后在溫度設(shè)定為155°C的烘箱內(nèi)加熱處理45分鐘,從而給出樣品。該樣品的霧度值根據(jù)JIS K7105通過(guò)使用Suga Test InstrumentsC0.，Ltd的霧度計(jì)來(lái)測(cè)量。
[0075][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池用密封膜，其包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)和交聯(lián)劑， 其中所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物與所述乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的質(zhì)量比(EVA:EMMA)在 10:90 至 90:10 的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其中所述質(zhì)量比(EVA= EMMA)在75:25至10:90的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其中所述乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的甲基丙烯酸甲酯含量為20至35質(zhì)量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其中交聯(lián)后的體積電阻率為1Ε+15Ω.cm 以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其中在150°C的溫度下交聯(lián)反應(yīng)15分鐘后的固化扭矩值為5N.cm以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其中所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯含量為20至35質(zhì)量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其中所述交聯(lián)劑為有機(jī)過(guò)氧化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其中所述交聯(lián)劑的含量相對(duì)于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和所述乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的總量100質(zhì)量份為0.1至5質(zhì)量 份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其進(jìn)一步包含交聯(lián)助劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池用密封膜，其中所述交聯(lián)助劑的含量相對(duì)于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和所述乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的總量100質(zhì)量份為0.1至5質(zhì)量份。
11.一種太陽(yáng)能電池，其通過(guò)用根據(jù)權(quán)利要求ι-?ο任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用密封膜密封光伏元件來(lái)獲得。
【文檔編號(hào)】H01L31/048GK103890967SQ201280051771
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月21日
【發(fā)明者】片岡央尚 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通