太陽能電池密封用片組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是配置在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與背面?zhèn)缺Ｗo構件之間而用于使太陽能電池元件密封的、具備第一密封片和第二密封片的太陽能電池密封用片組件。通過以150℃、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150℃、100kPa加熱加壓15分鐘來對上述第一密封片和上述第二密封片進行加熱加壓處理時，依照JISK6911，以溫度100℃、施加電壓500V測定得到的上述第一密封片的體積固有電阻比上述第二密封片的體積固有電阻高。上述第一密封片配置在上述受光面?zhèn)缺Ｗo構件與上述太陽能電池元件之間。上述第二密封片包含選自羧基、酯基、羥基、氨基和縮醛基中的至少一種極性基。
【專利說明】太陽能電池密封用片組件

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及太陽能電池密封用片組件。

【背景技術】
[0002]太陽能電池模塊通過將受光面?zhèn)缺Ｗo構件、太陽能電池密封片、太陽能電池單元、太陽能電池密封片和背面?zhèn)缺Ｗo構件依次疊層，將該疊層體加熱加壓而使太陽能電池密封片交聯(lián)固化來制造。
[0003]作為太陽能電池密封片，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜由于透明性、柔軟性和粘接性等優(yōu)異，因此廣泛使用。
[0004]此外，專利文獻I中提出了一種太陽能電池用密封片，其含有乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-不飽和羧酸共聚物的離子交聯(lián)聚合物和有機過氧化物，即使在高溫高濕條件下長期使用的情況下，也沒有由腐蝕引起的太陽能電池元件的劣化，不發(fā)生太陽能電池元件的發(fā)電性能的降低。
[0005]此外，專利文獻2中提出了含有乙烯-α-烯烴共聚物、含有乙烯官能團的單體共聚物和有機過氧化物，且擠出生產(chǎn)性、透明性、耐熱性和與玻璃的粘接性優(yōu)異的太陽能電池密封材用樹脂組合物。
[0006]現(xiàn)有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2010-59259號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2011-153286號公報


【發(fā)明內容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]近年來，隨著大型太陽能發(fā)電等發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)?；?，系統(tǒng)的高電壓化進展。由于太陽能電池模塊的框架一般被接地，因此框架與單元之間的電位差直接成為系統(tǒng)電壓，因此系統(tǒng)電壓上升，從而框架與單元之間的電位差變大。此外，受光面?zhèn)缺Ｗo構件所用的玻璃與由太陽能電池密封片形成的密封層相比電阻低，介由框架在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與單元之間也產(chǎn)生高電壓。即，被串聯(lián)連接成的模塊的單元與模塊框架間、單元與玻璃面的電位差從接地側依次變大，最大的地方幾乎維持系統(tǒng)電壓的高電壓的電位差。在這樣的狀態(tài)下使用的太陽能電池模塊，易于發(fā)生輸出大幅降低、引起特性劣化的PID(Potential InducedDegradat1n的簡稱)現(xiàn)象。因此，為了解決該問題，要求改良太陽能電池密封片的體積固有電阻。
[0012]然而，根據(jù)本發(fā)明人等的研究，專利文獻I中記載的太陽能電池用密封片，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的含量多，雖然可以充分地抑制氣泡的發(fā)生，但體積固有電阻不充分，因此不能抑制PID現(xiàn)象。
[0013]專利文獻2所記載的太陽能電池密封材用樹脂組合物，不能充分地抑制模塊中的氣泡的發(fā)生，因此有時從太陽能電池元件剝離，或發(fā)生太陽能電池元件的開裂。
[0014]本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，提供可以同時抑制模塊中的PID發(fā)生和抑制氣泡發(fā)生的太陽能電池密封用片。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]本發(fā)明人等為了完成上述課題而進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)通過使在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與太陽能電池元件之間配置的太陽能電池密封用片的加熱加壓處理(在伴有交聯(lián)反應的情況下，也稱為交聯(lián)處理。)后的體積固有電阻相對高，可以抑制模塊中的PID發(fā)生。此夕卜，發(fā)現(xiàn)通過具有極性基的太陽能電池密封用片可以抑制氣泡的發(fā)生。因此發(fā)現(xiàn)，通過將體積固有電阻相對高的太陽能電池密封用片和具有極性基的太陽能電池密封用片組合使用來密封太陽能電池元件，可以同時抑制PID發(fā)生和抑制氣泡的發(fā)生，從而完成了本發(fā)明。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，提供一種太陽能電池密封用片組件，其是配置在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與背面?zhèn)缺Ｗo構件之間而用于使太陽能電池元件密封的、具備第一密封片和第二密封片的太陽能電池密封用片組件，
[0018]通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘來對上述第一密封片和上述第二密封片進行加熱加壓處理時，依照JISK6911，以溫度100°C、施加電壓500V測定得到的上述第一密封片的體積固有電阻比上述第二密封片的體積固有電阻高，
[0019]上述第一密封片配置在上述受光面?zhèn)缺Ｗo構件與上述太陽能電池元件之間，
[0020]上述第二密封片包含選自羧基、酯基、羥基、氨基和縮醛基中的至少一種極性基。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，提供一種太陽能電池模塊，其是在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與背面?zhèn)缺Ｗo構件之間具有密封層，且在該密封層內密封太陽能電池元件而成的太陽能電池模塊，
[0022]上述密封層具有第一密封層和第二密封層，
[0023]依照JIS K6911，以溫度100°C、施加電壓500V測定得到的上述第一密封層的體積固有電阻比上述第二密封層的體積固有電阻高，
[0024]上述第二密封層包含選自羧基、酯基、羥基、氨基和縮醛基中的至少一種極性基，
[0025]上述第一密封層設置在上述受光面?zhèn)缺Ｗo構件與上述太陽能電池元件之間。
[0026]發(fā)明的效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，提供可以同時抑制模塊中的PID發(fā)生和抑制氣泡發(fā)生的太陽能電池密封用片。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]上述目的以及其它目的、特征和優(yōu)點通過以下所述的優(yōu)選實施方式及其中所附的以下附圖而變得更明確。
[0029]圖1是示意性示出本發(fā)明的太陽能電池模塊的一實施方式的截面圖。
[0030]圖2是示意性示出本發(fā)明的太陽能電池模塊的其它實施方式的截面圖。
[0031]圖3是示意性示出本發(fā)明的太陽能電池模塊的其它實施方式的截面圖。
[0032]圖4是示意性示出本發(fā)明的太陽能電池模塊的其它實施方式的截面圖。
[0033]圖5是示意性示出本發(fā)明的太陽能電池模塊的其它實施方式的截面圖。
[0034]圖6是示意性示出太陽能電池元件的受光面和背面的一構成例的平面圖。

【具體實施方式】
[0035]以下，使用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，在全部附圖中，對同樣的構成要素附上同樣的符號，適當省略說明。
[0036]本發(fā)明是配置在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與背面?zhèn)缺Ｗo構件之間而用于使太陽能電池元件密封的、具備第一密封片和第二密封片的太陽能電池密封用片組件。第一密封片的體積固有電阻以比第二密封片的體積固有電阻高的方式構成。
[0037]此外，第一密封片配置在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與太陽能電池元件之間。第二密封片包含選自羧基、酯基、羥基、氨基和縮醛基中的至少一種極性基。
[0038]在本發(fā)明中“體積固有電阻”，是依照JIS K6911，以溫度100°C、施加電壓500V測定得到的。第一密封片和第二密封片的體積固有電阻使用通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、100kPa加熱加壓15分鐘進行了加熱加壓處理的片來測定。
[0039]具體而言，進行了加熱加壓處理的第一密封片的體積固有電阻R1(Qcm)與進行了加熱加壓處理的第二密封片的體積固有電阻R2(Qcm)之比(?/?)優(yōu)選為IXlO1?IX 101°,更優(yōu)選為IXlO1?1X105。由此，可以在太陽能電池模塊中抑制PID的發(fā)生，并且減少氣泡的發(fā)生。
[0040]進行了加熱加壓處理的第一密封片的體積固有電阻(R1)優(yōu)選為IXlO13?I X 118Qcm,更優(yōu)選為IX 114?IX 116 Ω Cm。此外，進行了加熱加壓處理的第二密封片的體積固有電阻(R2)優(yōu)選為IXlO8?IX 115Qcm,更優(yōu)選為IXlO12?lX1015Qcm。通過使R1和R2為該范圍，可以使太陽能電池模塊中PID的發(fā)生的抑制進一步長期化。
[0041]通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘進行了加熱加壓處理的第二密封片的丙酮的吸收率(A2)，相對于在丙酮中浸潰之前的進行了加熱加壓處理的第二密封片的重量優(yōu)選為7?400重量％，更優(yōu)選為8?200重量％。由此，可以充分地吸收有機過氧化物的分解物，可以使太陽能電池模塊不易產(chǎn)生氣泡，并且，100°C時的體積固有電阻提高，可以抑制PID現(xiàn)象的發(fā)生。進行了加熱加壓處理的第二密封片的丙酮的吸收率(A2)更優(yōu)選為10?50重量％，進一步優(yōu)選為15?30重量％。通過使丙酮的吸收率為50重量％以下，可以更加確實地抑制模塊層壓時的冷卻過程中的氣泡的發(fā)生。
[0042]在本發(fā)明中所謂丙酮的吸收率，是表示可以使由太陽能電池密封片的加熱加壓處理(交聯(lián)處理)產(chǎn)生的有機過氧化物的分解物以何種程度吸收(溶解)在太陽能電池密封片中的指標。求算該加熱加壓處理后的丙酮的吸收率時，通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘對第一、第二密封片進行加熱加壓處理，例如，在10ml的密閉容器中加入丙酮10ml，將用精密天平稱量過的加熱加壓處理后的第一、第二密封片約Ig以分別在丙酮中充分浸潰的方式切斷而加入。試驗片的厚度優(yōu)選設為0.3?
1.2_。接著，預先將包含第一、第二密封片的密閉容器在培養(yǎng)箱等恒溫槽中在30°C放置I小時。然后，用擦拭紙(Kimiipe)等將附著于片表面的丙酮擦去，擦去后在5分鐘以內用精密天平稱量試驗后的片，由丙酮浸潰前后的重量差算出各片的丙酮吸收量。將算出的丙酮吸收量相對于加熱加壓處理后丙酮吸收前的第一、第二密封片的各重量的百分率作為丙酮的吸收率。
[0043]上述的進行了加熱加壓處理的第二密封片的丙酮的吸收率(A2),優(yōu)選比通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘進行了加熱加壓處理的第一密封片的丙酮的吸收率(A1)高。具體而言，進行了加熱加壓處理的第二密封片的丙酮的吸收率(A2)與進行了加熱加壓處理的第一密封片的丙酮的吸收率(A1)之差(A2-A1)優(yōu)選為10?170，更優(yōu)選為12?120，進一步優(yōu)選為15?100。
[0044]通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘進行了加熱加壓處理的第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2)，相對于在叔丁醇中浸潰之前的進行了加熱加壓處理的第二密封片的重量優(yōu)選為4?30重量％。由此，可以充分地吸收有機過氧化物的分解物，可以使太陽能電池模塊不易產(chǎn)生氣泡，并且，100°C時的體積固有電阻提高，可以抑制PID現(xiàn)象的發(fā)生。進行了加熱加壓處理的第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2)更優(yōu)選為4?25重量％，進一步優(yōu)選為7.5?20重量％。通過使叔丁醇的吸收率為25重量％以下，可以更加確實地抑制模塊層壓時的冷卻過程中的氣泡的發(fā)生。
[0045]在本發(fā)明中叔丁醇的吸收率也與丙酮的吸收率同樣地，是表示可以將由太陽能電池密封片的加熱加壓處理產(chǎn)生的有機過氧化物的分解物以何種程度吸收(溶解)在太陽能電池密封片中的指標。在求算該加熱加壓處理后的叔丁醇的吸收率的情況下，也與丙酮的吸收率同樣地，通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、100kPa加熱加壓15分鐘對第一、第二密封片進行加熱加壓處理，例如，在10ml的密閉容器中加入叔丁醇10ml，將用精密天平稱量過的加熱加壓處理后的第一、第二密封片約Ig以分別在叔丁醇中充分浸潰的方式切斷而放入。試驗片的厚度優(yōu)選設為0.3?1.2mm。在測定叔丁醇的吸收率的情況下，將包含第一、第二密封片的密閉容器放入恒溫機等中，在30°C保溫I小時。然后，用擦拭紙等擦去附著于片表面的叔丁醇，擦去后在5分鐘以內用精密天平稱量試驗后的片，由叔丁醇浸潰前后的重量差算出各片的叔丁醇吸收量。將算出的叔丁醇吸收量相對于加熱加壓處理后叔丁醇吸收前的第一、第二密封片的各重量的百分率作為叔丁醇的吸收率。
[0046]上述的進行了加熱加壓處理的第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2)，優(yōu)選比通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘進行了加熱加壓處理的第一密封片的叔丁醇的吸收率(B1)高。具體而言，進行了加熱加壓處理的第二密封片的叔丁醇的吸收率(B2)與進行了加熱加壓處理的第一密封片的叔丁醇的吸收率(B1)之差(B2-B1)優(yōu)選為5?40，更優(yōu)選為5?30，進一步優(yōu)選為7?20。
[0047]第一密封片，優(yōu)選包含乙烯系共聚物作為交聯(lián)性樹脂，更優(yōu)選為選自由乙烯-α -烯烴共聚物和乙烯-極性單體共聚物所組成的組中的樹脂。
[0048]第一密封片可以單獨使用乙烯-α -烯烴共聚物或乙烯-極性單體共聚物，也可以摻混使用。在摻混使用乙烯-α -烯烴共聚物與乙烯-極性單體共聚物的情況下，相對于乙烯-α -烯烴共聚物與乙烯-極性單體共聚物的合計100重量份，優(yōu)選乙烯-α -烯烴共聚物為50?99重量份，乙烯-極性單體共聚物為I?50重量份，更優(yōu)選乙烯-α -烯烴共聚物為50?98重量份，乙烯-極性單體共聚物為2?50重量份，進一步優(yōu)選乙烯-α -烯烴共聚物為50?95重量份，乙烯-極性單體共聚物為5?50重量份，特別優(yōu)選乙烯-α -烯烴共聚物為75?95重量份，乙烯-極性單體共聚物為5?25重量份。
[0049]第二密封片包含選自羧基、酯基、羥基、氨基和縮醛基中的至少一種極性基，但如果包含選自羧基和酯基中的至少一種極性基，則可以更有效果地抑制模塊中的氣泡的發(fā)生，由此優(yōu)選。具體而言，可以制成包含具有一種或二種以上這些極性基的交聯(lián)性樹脂的片。
[0050]作為第二密封片所用的交聯(lián)性樹脂，優(yōu)選包含選自由乙烯-極性單體共聚物、聚乙烯醇縮乙醛和聚乙烯醇縮丁醛所組成的組中的樹脂，更優(yōu)選包含乙烯-極性單體共聚物。作為乙烯-極性單體共聚物，可舉出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸離子交聯(lián)聚合物、乙烯-甲基丙烯酸離子交聯(lián)聚合物、乙烯-馬來酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等，但更優(yōu)選包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。它們也可以使用一種或二種以上。乙烯-極性單體共聚物也可以與乙烯_α -烯烴共聚物摻混使用。在該情況下，相對于乙烯-α -烯烴共聚物與乙烯-極性單體共聚物的合計100重量份，優(yōu)選乙烯-α -烯烴共聚物為I?50重量份，乙烯-極性單體共聚物為50?99重量份，更優(yōu)選乙烯-α -烯烴共聚物為2?50重量份，乙烯-極性單體共聚物為50?98重量份，進一步優(yōu)選乙烯-α -烯烴共聚物為5?50重量份，乙烯-極性單體共聚物為50?95重量份，特別優(yōu)選乙烯-α -烯烴共聚物為5?25重量份，乙烯-極性單體共聚物為75?95重量份。
[0051]本發(fā)明的太陽能電池密封用片組件，作為交聯(lián)性樹脂，優(yōu)選為第一密封片使用乙烯-α -烯烴共聚物、第二密封片使用聚乙烯醇縮丁醛的組合，第一密封片使用乙烯-α-烯烴共聚物、第二密封片使用乙烯-極性單體共聚物的組合，第一、第二密封片都使用乙烯-極性單體共聚物的組合，第一、第二密封片都使用乙烯- α -烯烴共聚物的組合，其中，優(yōu)選第一密封片使用乙烯-α -烯烴共聚物、第二密封片使用乙烯-極性單體共聚物的組八口 ο
[0052]本發(fā)明的太陽能電池密封用片組件中，第一、第二密封片可以分別具備一個，也可以第一、第二密封片的至少一方具備多個，也可以第一、第二密封片都具備多個。此外，第一、第二密封片可以被疊層，本發(fā)明的太陽能電池密封用片組件也可以具備第一、第二密封片的疊層體、和第一、第二密封片中的至少一方。
[0053]第一、第二密封片所用的乙烯- α -烯烴共聚物通過將乙烯與碳原子數(shù)3?20的α_烯烴共聚來獲得。作為α-烯烴，通常，可以單獨使用I種碳原子數(shù)3?20的α -烯烴或組合使用2種以上。作為碳原子數(shù)3?20的α-烯烴，可以舉出直鏈狀或支鏈狀的α-烯經(jīng)，例如丙稀、1_ 丁稀、2_ 丁稀、1-戍稀、3_甲基-1- 丁稀、3，3_ 二甲基-1- 丁稀、1-己稀、
4-甲基-1-戍烯、3-甲基-1-戍烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。其中優(yōu)選的是碳原子數(shù)為10以下的α -烯烴，特別優(yōu)選的是碳原子數(shù)為3?8的α -烯烴。從獲得的容易性考慮，優(yōu)選為丙烯、1_ 丁烯、1_戍烯、1_己烯、4-甲基-1-戍烯和1-羊烯。另外，乙烯_ α -烯烴共聚物可以為無規(guī)共聚物，也可以為嵌段共聚物，但從柔軟性的觀點考慮，優(yōu)選為無規(guī)共聚物。
[0054]第一、第二密封片所用的乙烯- α -烯烴共聚物可以為由乙烯與碳原子數(shù)3?20的α-烯烴與非共軛多烯形成的共聚物。α-烯烴與上述同樣，作為非共軛多烯，可舉出
5-亞乙基-2-降冰片烯(ENB)、5_乙烯基-2-降冰片烯(VNB)、二環(huán)戊二烯(DCPD)等?？梢詫⑦@些非共軛多烯單獨使用I種，或2種以上組合使用。
[0055]第一、第二密封片所用的乙烯-α -烯烴共聚物，可以并用芳香族乙烯基化合物，例如，苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰，對-二甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基芐基乙酸酯、羥基苯乙烯、對氯苯乙烯、二乙烯基苯等苯乙烯類；3_苯基丙烯、4-苯基丙烯、α -甲基苯乙烯,碳原子數(shù)為3?20的環(huán)狀烯烴類，例如，環(huán)戊烯、環(huán)庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯，等。
[0056]第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烴共聚物優(yōu)選滿足以下al)?a4)的至少一個，更優(yōu)選滿足以下al)?a4)的二個以上，進一步優(yōu)選滿足以下al)?a4)的三個以上，特別優(yōu)選以下al)?a4)全部滿足。
[0057]al)來源于乙烯的構成單元的含有比例為80?90mOl%，并且來源于碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的構成單元的含有比例為10?20mol%。
[0058]a2)依照ASTM D1238，在190°C、2.16kg荷重的條件下測定得到的MFR為0.1?50g/10 分鐘。
[0059]a3)依照ASTM D1505而測定得到的密度為0.865?0.884g/cm3。
[0060]a4)依照ASTM D2240而測定得到的肖氏A硬度為60?85。
[0061]al)a-烯烴單元
[0062]本發(fā)明的第一、第二密封片所用的乙烯-a -烯烴共聚物中包含的來源于乙烯的構成單元的含有比例優(yōu)選為80?90mol%，更優(yōu)選為80?88mol %，進一步優(yōu)選為82?88mol %,特別優(yōu)選為82?87mol %。乙烯-a -烯烴共聚物中包含的來源于碳原子數(shù)3?20的α-烯烴的構成單元(以下，也記為“ a -烯烴單元”)的比例為10?20mol%，優(yōu)選為12?20mol %，更優(yōu)選為12?18mol %，進一步優(yōu)選為13?18mol %。
[0063]如果乙烯-α-烯烴共聚物中包含的a -烯烴單元的含有比例為10mol%以上，則可獲得高的透明性。此外，可以容易地進行低溫下的擠出成型，例如能夠進行130°C以下的擠出成型。因此，即使在乙烯-a -烯烴共聚物中煉入有機過氧化物的情況下，也可以抑制擠出機內的交聯(lián)反應進行，可以使第一、第二密封片的外觀良好。此外，可獲得適度的柔軟性，因此可以防止在太陽能電池模塊的層壓成型時發(fā)生太陽能電池元件的開裂、薄膜電極的破損等。
[0064]如果乙烯-α-烯烴共聚物中包含的a -烯烴單元的含有比例為20mol%以下，則乙烯- a -烯烴共聚物的結晶速度變得適度，因此由擠出機擠出的片不會發(fā)粘，冷卻輥上的剝離容易，可以有效率地獲得本發(fā)明的太陽能電池密封用片。此外，由于片不發(fā)生發(fā)粘，因此可以防止粘連，片的伸出性良好。此外，也可以防止耐熱性的降低。
[0065]a2) MFR
[0066]第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烴共聚物的熔體流動速率(MFR)通常為0.1?50g/10分鐘，優(yōu)選為2?50g/10分鐘，更優(yōu)選為5?50g/10分鐘，進一步優(yōu)選為10?40g/10分鐘，更進一步優(yōu)選為10?27g/10分鐘，最優(yōu)選為15?25g/10分鐘。另外，乙烯- α -烯烴共聚物的MFR可以通過調整聚合溫度、聚合壓力、以及聚合體系內的乙烯和α-烯烴的單體濃度與氫濃度的摩爾比率等來調整。
[0067]在本發(fā)明中，乙烯-α -烯烴共聚物的MFR依照ASTM D1238，在190°C、2.16kg荷重的條件下測定。
[0068]如果MFR在0.1?10g/10分鐘的范圍內，則可以通過壓延成型來制造第一、第二密封片。如果MFR在0.1?10g/10分鐘的范圍內，則包含乙烯-α-烯烴共聚物的樹脂組合物的流動性低，因此在可以防止將第一、第二密封片與電池元件層壓時由滲出的熔融樹脂引起的層壓裝置的污染方面是優(yōu)選的。
[0069]進而，如果MFR為2g/10分鐘以上，則樹脂組合物的流動性提高，也能夠通過片擠出成型來生產(chǎn)。進而，如果MFR為10g/10分鐘以上，則在通過擠出成型來制造第一、第二密封片的情況下，包含乙烯-α-烯烴共聚物的樹脂組合物的流動性提高，可以使片擠出成型時的生廣性提聞。
[0070]此外，如果使MFR為50g/10分鐘以下，則分子量變大，因此可以抑制對冷卻輥等的輥面的附著，因此不需要剝離，可以成型為均勻厚度的第一、第二密封片。此外，由于成為有“硬度”的樹脂組合物，因此可以容易地成型0.3mm以上的厚的第一、第二密封片。此外，由于太陽能電池模塊的層壓成型時的交聯(lián)特性提高，因此可以充分地交聯(lián)，抑制耐熱性的降低。如果MFR為27g/10分鐘以下，則進而可以抑制片成型時的跌幅(drawdown)，因此可以成型寬的第一、第二密封片，此外交聯(lián)特性和耐熱性進一步提高，可以獲得最良好的第一、第二密封片。
[0071]a3)密度
[0072]第一、第二密封片所用的乙烯-α -烯烴共聚物的密度優(yōu)選為0.865?0.884g/cm3,但更優(yōu)選為0.866?0.883g/cm3，進一步優(yōu)選為0.866?0.880g/cm3，特別優(yōu)選為
0.867?0.880g/cm3。乙烯-α -烯烴共聚物的密度可以通過乙烯單元的含有比例與α-烯烴單元的含有比例的平衡來調整。即，如果提高乙烯單元的含有比例，則結晶性變高，可以獲得密度高的乙烯-α_烯烴共聚物。另一方面，如果降低乙烯單元的含有比例，則結晶性變低，可以獲得密度低的乙烯- α -烯烴共聚物。
[0073]在本發(fā)明中，乙烯-α -烯烴共聚物的密度是依照ASTM D1505而測定得到的。
[0074]如果乙烯- α -烯烴共聚物的密度為0.884g/cm3以下，則結晶性變低，可以提高透明性。進而，低溫下的擠出成型變容易，例如能夠在130°C以下進行擠出成型。因此，即使在乙烯-α -烯烴共聚物中煉入有機過氧化物，也可以防止擠出機內的交聯(lián)反應進行，使太陽能電池密封用片的外觀良好。此外，由于柔軟性高，因此可以防止在太陽能電池模塊的層壓成型時發(fā)生作為太陽能電池元件的單元的開裂、薄膜電極的破損等。
[0075]另一方面，如果乙烯-α -烯烴共聚物的密度為0.865g/cm3以上，則可以加速乙烯-α-烯烴共聚物的結晶速度，因此由擠出機擠出的片不易發(fā)粘，冷卻輥上的剝離變得容易，可以容易地獲得本發(fā)明的太陽能電池密封用片。此外，由于片不易發(fā)生發(fā)粘，因此可以抑制粘連的發(fā)生，使片的伸出性提高。此外，由于可充分地交聯(lián)，因此可以抑制耐熱性的降低。
[0076]a4)肖氏A硬度
[0077]第一、第二密封片所用的乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏A硬度優(yōu)選為60?85，更優(yōu)選為62?83，進一步優(yōu)選為62?80，特別優(yōu)選為65?80。乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏A硬度可以通過控制乙烯-α-烯烴共聚物的乙烯單元的含有比例、密度來調整。
[0078]在本發(fā)明中，乙烯-α-烯烴共聚物的肖氏A硬度是依照ASTM D2240而測定得到的。
[0079]如果肖氏A硬度為60以上，則乙烯-α -烯烴共聚物的結晶速度變得適度，因此由擠出機擠出的片不會發(fā)粘，冷卻輥上的剝離容易，可以有效率地獲得本發(fā)明的太陽能電池密封用片。此外，由于片不發(fā)生發(fā)粘，因此可以防止粘連，片的伸出性良好。此外，也可以防止耐熱性的降低。
[0080]另一方面，如果肖氏A硬度為85以下，則可獲得高的透明性。此外，可以容易地進行低溫下的擠出成型，例如能夠進行130°C以下的擠出成型。因此，在乙烯-α-烯烴共聚物中煉入有機過氧化物的情況下，也可以抑制擠出機內的交聯(lián)反應進行，可以使本發(fā)明的太陽能電池密封用片的外觀良好。此外，由于可獲得適度的柔軟性，因此可以防止在太陽能電池模塊的層壓成型時發(fā)生太陽能電池元件的開裂、薄膜電極的破損等。
[0081]此外，第一、第二密封片所用的乙烯-α -烯烴共聚物更優(yōu)選進一步滿足以下a5)。
[0082]a5)乙烯-α -烯烴共聚物中的鋁元素的含量為10?500ppm。
[0083]第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烴共聚物所包含的鋁元素(以下，也記為“Al”)的含量(殘渣量)優(yōu)選為10?500ppm，更優(yōu)選為20?400ppm，進一步優(yōu)選為20?300ppm。Al含量取決于在乙烯-α -烯烴共聚物的聚合過程中添加的有機鋁氧化合物、有機鋁化合物的濃度。
[0084]在Al含量為1ppm以上的情況下，在乙烯-α -烯烴共聚物的聚合過程中有機鋁氧化合物、有機鋁化合物由于可以以充分表現(xiàn)金屬茂化合物活性程度的濃度添加，因此不需要添加與金屬茂化合物反應而形成離子對的化合物。在添加該形成離子對的化合物的情況下，該形成離子對的化合物殘留在乙烯-α-烯烴共聚物中，從而有時引起電氣特性的降低(例如有100°C等高溫下的電氣特性降低的傾向)，但能夠防止這樣的現(xiàn)象。此外，為了減少Al含量，需要使用酸、堿的脫灰處理，有殘留在所得的乙烯-α-烯烴共聚物中的酸、堿引起電極的腐蝕的傾向，為了實施脫灰處理，乙烯-α-烯烴共聚物的成本也變高，但不需要這樣的脫灰處理。
[0085]此外，如果Al含量為500ppm以下，則可以防止擠出機內的交聯(lián)反應的進行，因此可以使太陽能電池密封用片的外觀良好。
[0086]作為上述那樣的控制乙烯-α -烯烴共聚物所包含的鋁元素的手法，例如，可以通過后述的乙烯-α -烯烴共聚物的制造方法所記載的調整(I1-1)有機鋁氧化合物和(ΙΙ-2)有機鋁化合物的制造工序中的濃度或乙烯-α-烯烴共聚物的制造條件的金屬茂化合物的聚合活性來控制乙烯-α -烯烴共聚物所包含的鋁元素。
[0087]第一、第二密封片所用的乙烯-α -烯烴共聚物，由13C-NMR光譜和下述式⑴求出的B值優(yōu)選為0.9?1.5，進一步優(yōu)選為0.9?1.3，更進一步優(yōu)選為0.95?1.3，特別優(yōu)選為0.95?1.2，最優(yōu)選為1.0?1.2。B值能夠通過變更將乙烯- α -烯烴共聚物聚合時的聚合催化劑來調整。更具體而言，通過使用后述的金屬茂化合物，可以獲得B值在上述的數(shù)值范圍內的乙烯-α -烯烴共聚物。
[0088]B 值=[P0E] / (2 X [P。] X [PE]) (I)
[0089][式(I)中，[PE]表示乙烯-α -烯烴共聚物所包含的來源于乙烯的構成單元的比例(摩爾分率)，[PJ表示乙烯-α -烯烴共聚物所包含的來源于碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的構成單元的比例(摩爾分率)，[PtJ表示全部dyad鏈所包含的α-烯烴-乙烯鏈的比例(摩爾分率)]
[0090]該B值是表示乙烯-α -烯烴共聚物中的乙烯單元與α -烯烴單元的分布狀態(tài)的指標，可以基于 J.C.Randall (MacromoIecules, 15, 353 (1982))，J.Ray (MacromoIecules,10,773(1977))等人的報告而求出。
[0091]如果B值為0.9以上，則低溫下的擠出成型容易，例如可以在130°C以下進行擠出成型，因此，可以抑制擠出機內的交聯(lián)反應進行，防止片的外觀惡化。
[0092]第一、第二密封片所用的乙烯-α-烯烴共聚物的13C-NMR光譜中的Ta β相對于Ta α的強度比(Ta β/Ta α)優(yōu)選為1.5以下，進一步優(yōu)選為1.2以下，更進一步優(yōu)選為1.0以下，特別優(yōu)選為0.7以下。Ta β/Ta α能夠通過變更將乙烯-a -烯烴共聚物聚合時的聚合催化劑來調整。
[0093]這里，13C-NMR光譜中的T a α與T α β對應于來源于碳原子數(shù)3以上的a -烯烴的構成單元中的“CH2”的峰強度。更具體而言，如下述的通式(2)所示，分別意味著相對于叔碳位置不同的2種“CH2”的峰強度。
[0094]

【權利要求】
1.一種太陽能電池密封用片組件，是配置在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與背面?zhèn)缺Ｗo構件之間而用于使太陽能電池元件密封的、具備第一密封片和第二密封片的太陽能電池密封用片組件， 通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘來對所述第一密封片和所述第二密封片進行加熱加壓處理時，依照JISK6911并以溫度100°C、施加電壓500V測定得到的所述第一密封片的體積固有電阻比所述第二密封片的體積固有電阻聞， 所述第一密封片配置在所述受光面?zhèn)缺Ｗo構件與所述太陽能電池元件之間， 所述第二密封片包含選自羧基、酯基、羥基、氨基和縮醛基中的至少一種極性基。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池密封用片組件，所述極性基包含選自羧基和酯基中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，進行了加熱加壓處理的所述第一密封片的體積固有電阻R1(Qcm)與進行了加熱加壓處理的所述第二密封片的體積固有電阻R2 (Qcm)之比，即VR2為IXlO1 ~ IXlOl0o
4.根據(jù)權利要求1?3中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，將通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘的進行了加熱加壓處理的所述第二密封片在23°C在丙酮中浸潰I小時后，進行了加熱加壓處理的所述第二密封片的丙酮的吸收率，相對于在丙酮中浸潰之前的進行了加熱加壓處理的所述第二密封片的重量為7?400重量％。
5.根據(jù)權利要求4所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，進行了加熱加壓處理的所述第二密封片的所述丙酮的吸收率，比將通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘的進行了加熱加壓處理的所述第一密封片在23°C在丙酮中浸潰I小時后的、進行了加熱加壓處理的所述第一密封片的丙酮的吸收率高。
6.根據(jù)權利要求1?5中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，將通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘的進行了加熱加壓處理的所述第二密封片在30°C在叔丁醇中浸潰I小時后，進行了加熱加壓處理的第二密封片的叔丁醇的吸收率，相對于在叔丁醇中浸潰之前的進行了加熱加壓處理的所述第二密封片的重量為4?30重量％。
7.根據(jù)權利要求6所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，進行了加熱加壓處理的所述第二密封片的所述叔丁醇的吸收率，比將通過以150°C、250Pa加熱減壓3分鐘后，以150°C、10kPa加熱加壓15分鐘的進行了加熱加壓處理的所述第一密封片在30°C在叔丁醇中浸潰I小時后的、進行了加熱加壓處理的所述第一密封片的叔丁醇的吸收率高。
8.根據(jù)權利要求1?7中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，進行了加熱加壓處理的所述第一密封片的所述體積固有電阻為IX 113?IXlO18Qcm, 進行了加熱加壓處理的所述第二密封片的所述體積固有電阻為IXlO8?IX 116 Ω cm。
9.根據(jù)權利要求1?8中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含乙烯系共聚物作為交聯(lián)性樹脂，所述乙烯系共聚物為選自由乙烯-α -烯烴共聚物和乙烯-極性單體共聚物所組成的組中的樹脂。
10.根據(jù)權利要求9所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含有機過氧化物，所述有機過氧化物的含量相對于所述交聯(lián)性樹脂100重量份為0.1?1.2重量份。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含乙烯-α-烯烴共聚物作為所述交聯(lián)性樹脂，該乙烯-α-烯烴共聚物滿足以下al)?a4)， al)來源于乙烯的構成單元的含有比例為80?90mOl%，并且來源于碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的構成單元的含有比例為10?20mol%。 a2)依照ASTM D1238，在190°C、2.16kg荷重的條件下測定得到的MFR為0.1?50g/10分鐘。 a3)依照ASTM D1505而測定得到的密度為0.865?0.884g/cm3。 a4)依照ASTM D2240而測定得到的肖氏A硬度為60?85。
12.根據(jù)權利要求11所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，所述乙烯-α-烯烴共聚物進一步滿足以下a5)， a5)所述乙烯- α -烯烴共聚物中的招元素的含量為10?500ppm。
13.根據(jù)權利要求9?12中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含乙烯-極性單體共聚物作為所述交聯(lián)性樹脂，該乙烯-極性單體共聚物為選自乙烯-不飽和羧酸共聚物、乙烯-不飽和羧酸酐共聚物、乙烯-不飽和羧酸酯共聚物、乙烯-不飽和羧酸酯/不飽和羧酸共聚物、乙烯-不飽和縮水甘油基酯共聚物、乙烯-不飽和縮水甘油基醚共聚物、乙烯-不飽和縮水甘油基酯/不飽和羧酸酯共聚物、乙烯-不飽和縮水甘油基醚/不飽和羧酸酯共聚物和乙烯-乙烯基酯共聚物的組中的至少I種。
14.根據(jù)權利要求13所述的太陽能電池密封用片組件，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，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯含量相對于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物整體為15?47重量％。
15.根據(jù)權利要求13或14所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，依照ASTMD1238，在190°C、2.16kg荷重的條件下測定得到的所述乙烯_極性單體共聚物的MFR為5?50g/10 分鐘。
16.根據(jù)權利要求9?15中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含硅烷偶聯(lián)劑，所述硅烷偶聯(lián)劑的含量相對于所述交聯(lián)性樹脂100重量份為0.1?2.0重量份。
17.根據(jù)權利要求9?16中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含選自由紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑和耐熱穩(wěn)定劑所組成的組中的至少一種，選自由所述紫外線吸收劑、所述光穩(wěn)定劑和所述耐熱穩(wěn)定劑所組成的組中的至少一種的含量相對于所述交聯(lián)性樹脂100重量份為0.005?5重量份。
18.根據(jù)權利要求9?17中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其特征在于，所述第一密封片和所述第二密封片的至少一方包含交聯(lián)助劑，所述交聯(lián)助劑的含量相對于所述交聯(lián)性樹脂100重量份為0.05?5重量份。
19.根據(jù)權利要求1?18中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，所述第二密封片配置在所述背面?zhèn)缺Ｗo構件與所述太陽能電池元件之間。
20.根據(jù)權利要求1?19中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，在所述受光面?zhèn)缺Ｗo構件與所述太陽能電池元件之間，使所述第一密封片和所述第二密封片疊層地配置。
21.根據(jù)權利要求1?20中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其包含多個所述第一密封片，所述第二密封片被所述第一密封片夾著而配置在所述受光面?zhèn)缺Ｗo構件與所述背面?zhèn)缺Ｗo構件之間。
22.根據(jù)權利要求1?21中任一項所述的太陽能電池密封用片組件，其包含多個所述第二密封片，所述第一密封片被所述第二密封片夾著而配置在所述受光面?zhèn)缺Ｗo構件與所述背面?zhèn)缺Ｗo構件之間。
23.一種太陽能電池模塊，其是在受光面?zhèn)缺Ｗo構件與背面?zhèn)缺Ｗo構件之間具有密封層，并在該密封層內密封太陽能電池元件而成的太陽能電池模塊， 所述密封層具有第一密封層和第二密封層， 依照JIS K6911，以溫度100°C、施加電壓500V測定得到的所述第一密封層的體積固有電阻比所述第二密封層的體積固有電阻高， 所述第二密封層包含選自羧基、酯基、羥基、氨基和縮醛基中的至少一種極性基， 所述第一密封層設置在所述受光面?zhèn)缺Ｗo構件與所述太陽能電池元件之間。
24.根據(jù)權利要求23所述的太陽能電池模塊，所述密封層通過權利要求1?22中任一項所述的太陽能電池密封用片組件而形成， 所述第一密封層是使所述第一密封片交聯(lián)而成的， 所述第二密封層是使所述第二密封片交聯(lián)而成的。
25.根據(jù)權利要求23或24所述的太陽能電池模塊，所述第二密封層設置在所述背面?zhèn)缺Ｗo構件與所述太陽能電池元件之間。
【文檔編號】H01L31/048GK104137277SQ201380011142
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月22日 優(yōu)先權日:2012年2月29日
【發(fā)明者】大土井正昭, 丸子展弘, 遣水一廣, 池永成伸, 大清水薰 申請人:三井化學東賽璐株式會社