JP2015192123A - Seal-material sheet for solar battery modules, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュール用の封止材シート及びその製造方法に関する。更に詳しくは、電離放射線の照射によって架橋処理が行われたポリエチレン系樹脂を主たる材料とする太陽電池モジュール用の封止材シートであって、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与することができる封止材シートと、その製造方法に関する。 The present invention relates to a sealing material sheet for a solar cell module and a method for producing the same. More specifically, it is a sealing material sheet for a solar cell module mainly composed of a polyethylene-based resin that has been subjected to a crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation, and can be used to improve the power generation efficiency of the solar cell module. The present invention relates to a stopping material sheet and a manufacturing method thereof.
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。太陽電池を構成する太陽電池モジュールには、太陽電池素子が含まれ、この太陽電池素子が太陽光等の光エネルギーを電気エネルギーに変換する役割を担う。 In recent years, solar cells as a clean energy source have attracted attention due to the growing awareness of environmental issues. The solar cell module constituting the solar cell includes a solar cell element, and this solar cell element plays a role of converting light energy such as sunlight into electric energy.
太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため、太陽電池素子は、物理的衝撃に弱く、又、屋外に太陽電池モジュールを取り付けた場合に雨等からこれを保護する必要がある。又、太陽電池素子1枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため、複数の太陽電池素子を接続し、透明基板及び封止材層で封入して太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。一般に、太陽電池モジュールは、透明前面基板、封止材シート、太陽電池素子、封止材シート及び裏面保護シート等を順次積層し、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等により製造される。 Solar cell elements are often manufactured using a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. For this reason, the solar cell element is vulnerable to physical impact, and it is necessary to protect the solar cell element from rain when the solar cell module is mounted outdoors. Moreover, since the electrical output generated by one solar cell element is small, it is necessary to connect a plurality of solar cell elements in series and parallel so that a practical electrical output can be taken out. For this reason, a solar cell module is usually manufactured by connecting a plurality of solar cell elements and enclosing them with a transparent substrate and a sealing material layer. Generally, a solar cell module is manufactured by a lamination method or the like in which a transparent front substrate, a sealing material sheet, a solar cell element, a sealing material sheet, a back surface protection sheet, and the like are sequentially laminated, and these are vacuum-sucked and heat-pressed. .
太陽電池モジュール用の封止材シートには、通常、紫外線による樹脂の劣化を防ぐための紫外線吸収剤が含有されている。この紫外線吸収剤は、樹脂の劣化が防止される一方、本来、太陽電池素子が発電に使用可能な315nmから400nm付近のUVA領域の紫外線も吸収してしまう。このため、このUVA領域の紫外線を吸収するA波紫外線吸収剤を含有しない太陽電池モジュール用の封止材シートが検討されていた(特許文献1参照)。 The sealing material sheet for solar cell modules usually contains an ultraviolet absorber for preventing deterioration of the resin due to ultraviolet rays. While this ultraviolet absorber prevents deterioration of the resin, it naturally absorbs ultraviolet rays in the UVA region from about 315 nm to about 400 nm that the solar cell element can use for power generation. For this reason, the sealing material sheet | seat for solar cell modules which does not contain the A wave ultraviolet absorber which absorbs the ultraviolet-ray of this UVA area | region was examined (refer patent document 1).
しかしながら、ポリエチレン系樹脂を主たる材料とするポリエチレン系封止材シートでは、単にA波紫外線吸収剤を含有させないのみでは、樹脂の劣化によってガラスとの密着力が低下するという問題が別途生じる。このため、特に、太陽電池モジュール用のポリエチレン系封止材シートにおいて、UVA領域の紫外線を有効に発電に利用できる仕様が望まれていた。 However, in the case of a polyethylene-based encapsulant sheet mainly composed of a polyethylene-based resin, there is a separate problem that the adhesive strength to glass is reduced due to the deterioration of the resin simply by not including the A-wave ultraviolet absorber. For this reason, especially in the polyethylene-type sealing material sheet | seat for solar cell modules, the specification which can utilize the ultraviolet-ray of a UVA area | region effectively for electric power generation was desired.
この問題に対して、ポリエチレン系樹脂に、従来よりも多量の光安定剤(HALS)を含有させ、しかも、その分子量を限定することにより、UVA領域の紫外線を有効に利用でき、且つ、ガラスとの密着強度にも優れる、ポリエチレン系の封止材シートが提案されている(特許文献2)。 In response to this problem, a polyethylene resin contains a larger amount of light stabilizer (HALS) than before, and by limiting the molecular weight, ultraviolet rays in the UVA region can be used effectively, and glass and There has been proposed a polyethylene-based sealing material sheet that is also excellent in adhesive strength (Patent Document 2).
一方で、近年、ポリエチレン系の封止材シートについては、電離放射線の照射による架橋処理を行った封止材シートがその需要を拡大しつつある。電離放射線の照射による架橋処理によれば、ポリエチレン系の封止材シートを、耐熱性と柔軟性を高い水準で兼ね備えるものとすることが可能であり、又、製膜時やモジュール一体化時の温度条件の制約からも開放されて生産性を向上することもできるためである(特許文献3及び4参照)。
On the other hand, in recent years, for polyethylene-based sealing material sheets, the demand for sealing material sheets subjected to crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation has been increasing. According to the cross-linking treatment by irradiation with ionizing radiation, it is possible to combine a polyethylene-based sealing material sheet with a high level of heat resistance and flexibility, and at the time of film formation and module integration. This is because it is also possible to improve productivity by being released from restrictions on temperature conditions (see
ところが、本発明者らの研究により、上記の電離放射線の照射による架橋処理を行ったポリエチレン系の封止材シートにおいては、発電効率の向上を追求して、A波紫外線吸収剤を含有させないものとしようとした場合に、特許文献2に記載の手段によっては、問題は解決しないことが分った。即ち、電離放射線の照射による架橋処理を行ったポリエチレン系の封止材シートにおいて、特許文献2に記載の封止材シートの製造方法と同様に、A波紫外線吸収剤を添加せず、代わりに、汎用的な高分子量タイプの光安定剤(HALS)を添加すると、多くの場合に、樹脂劣化による密着性低下の問題は依然として発生してしまうのである。本発明者らの知見によれば、この樹脂劣化は、封止材シートの表面から1〜2μmの深さにおいて起こる樹脂の低分子化やそれに伴う機械強度の低下等に起因するもの形成されるラメラ結晶の成長に起因する凝集破壊によるものと推測されている。
However, as a result of research by the present inventors, in the polyethylene-based sealing material sheet subjected to the above-described crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation, an A-wave ultraviolet absorber is not included in pursuit of improvement in power generation efficiency. It was found that the problem cannot be solved by the means described in
発電効率向上への寄与が厳しく求められる太陽電池モジュール用の封止材シートにおいては、特に、電離放射線の照射による架橋処理を行ったポリエチレン系封止材シートであって、UVA領域の紫外線を有効に発電に利用できる仕様が望まれていた。 In the encapsulant sheet for solar cell modules that are required to contribute to the improvement of power generation efficiency, it is especially a polyethylene encapsulant sheet that has undergone crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation, and is effective in the UVA region. The specifications that can be used for power generation were desired.
本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、電離放射線の照射による架橋処理を行ったポリエチレン系樹脂主体の封止材シートであって、UVA領域の紫外線を有効に利用でき、且つ、ガラスとの密着耐久性にも優れる、太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and is a polyethylene-based resin-based sealing material sheet subjected to crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation, and can effectively use ultraviolet rays in the UVA region, and Another object of the present invention is to provide a sealing material sheet for a solar cell module that is excellent in durability against adhesion to glass.
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、電離放射線の照射による架橋処理を行ったポリエチレン系封止材シートの製造において、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする封止材組成物に、通常の封止材組成物に添加するA波紫外線領域よりも短波長側に最大吸収波長を有する紫外線吸収剤を添加することにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention, in the production of a polyethylene-based sealing material sheet subjected to a crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation, in a sealing material composition having a polyethylene-based resin as a base resin, The inventors have found that the above problems can be solved by adding an ultraviolet absorber having a maximum absorption wavelength on the shorter wavelength side than the A-wave ultraviolet region to be added to the encapsulant composition, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.
(1) 密度0.870g/cm3以上0.940g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、A波紫外線吸収剤を含有せず、波長280nmから250nmの領域に最大吸収波長を有し波長315nmから400nmのUVA領域における吸光度が0である低波長波紫外線吸収剤を含有する封止材組成物を溶融成形して、未架橋の封止材シートを得るシート化工程と、前記未架橋の封止材シートを、電離放射線の照射によって架橋処理して架橋済みの封止材シートを得る架橋工程と、を備える太陽電池モジュール用の封止材シートの製造方法。 (1) a density 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 or less of the polyethylene resin as a base resin, does not contain A wave ultraviolet absorber having a maximum absorption wavelength from wavelength 280nm to 250nm region A sheet forming step of obtaining an uncrosslinked encapsulant sheet by melt-molding an encapsulant composition containing a low-wavelength ultraviolet absorber having an absorbance of 0 in the UVA region from 315 nm to 400 nm; A method for producing a sealing material sheet for a solar cell module, comprising: a crosslinking step of crosslinking the sealing material sheet by irradiation with ionizing radiation to obtain a crosslinked sealing material sheet.
(2) 前記低波長波紫外線吸収剤が、ベンゾエート系紫外線吸収剤である(1)に記載の封止材シートの製造方法。 (2) The manufacturing method of the sealing material sheet as described in (1) whose said low wavelength wave ultraviolet absorber is a benzoate type ultraviolet absorber.
(3) 電離放射線の照射によって架橋処理が行われた太陽電池モジュール用の封止材シートであって、密度0.870g/cm3以上0.940g/cm3以下のポリエチレン系樹脂からなるベース樹脂と、波長280nmから250nmの領域に最大吸収波長を有し波長315nmから400nmのUVA領域における吸光度が0である低波長波紫外線吸収剤を含有し、A波紫外線吸収剤を含有しない封止材シート。 (3) A sealing material sheet for a solar cell module crosslinking treatment is performed by irradiation with ionizing radiation, the base resin consisting of a density 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 or less of the polyethylene resin And a low-wavelength ultraviolet absorber having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 280 nm to 250 nm and an absorbance in the UVA range of 315 nm to 400 nm of 0, and containing no A-wave ultraviolet absorber .
(4) 厚さ460μmで測定した場合に、波長300nmにおける光線透過率が50%以上である(3)に記載の封止材シート。 (4) The encapsulant sheet according to (3), wherein the light transmittance at a wavelength of 300 nm is 50% or more when measured at a thickness of 460 μm.
(5) 前記低波長波紫外線吸収剤が、ベンゾエート系紫外線吸収剤である(3)又は(4)に記載の封止材シート。 (5) The encapsulant sheet according to (3) or (4), wherein the low wavelength wave ultraviolet absorber is a benzoate ultraviolet absorber.
(6) 前記ポリエチレン系樹脂がメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンである(3)から(5)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の封止材シート。 (6) The encapsulant sheet for a solar cell module according to any one of (3) to (5), wherein the polyethylene resin is a metallocene linear low-density polyethylene.
(7) 前記ポリエチレン系樹脂は、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体を含有することを特徴とする(3)から(6)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の封止材シート。 (7) The polyethylene-based resin contains a silane copolymer obtained by copolymerizing at least an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer, and any one of (3) to (6) A sealing material sheet for a solar cell module according to claim 1.
(8) 85℃、85%、1000時間の条件によるダンプヒート耐久試験(JIS C8917)後のガラス密着強度維持率が80%以上である(3)から(7)のいずれかに記載の封止材シート。 (8) The sealing according to any one of (3) to (7), wherein a glass adhesion strength maintenance rate after a dump heat durability test (JIS C8917) under conditions of 85 ° C., 85%, and 1000 hours is 80% or more. Material sheet.
(9) (3)から(8)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用封止材シートからなる受光面側封止材層を備える太陽電池モジュール。 (9) A solar cell module provided with the light-receiving surface side sealing material layer which consists of a sealing material sheet for solar cell modules in any one of (3) to (8).
本発明によれば、電離放射線の照射による架橋処理を行ったポリエチレン系樹脂主体の封止材シートであって、UVA領域の紫外線を有効に利用でき、且つ、ガラスとの密着強度にも優れる、太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することができる。 According to the present invention, it is a polyethylene resin-based sealing material sheet subjected to crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation, and can effectively use ultraviolet rays in the UVA region, and is excellent in adhesion strength with glass. A sealing material sheet for a solar cell module can be provided.
<封止材組成物>
本発明の太陽電池モジュール用の封止材シートを製造するための封止材組成物(以下、単に「封止材組成物」とも言う)は、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうるUVA領域の紫外線をカットするA波紫外線吸収剤を含有しない。そして、密度が0.870g/cm3以上0.940g/cm3以下、好ましくは、密度870g/cm3以上0.900g/cm3以下のポリエチレン系樹脂と、所定の吸光度特性を有する低波長波紫外線吸収剤とを、含有してなる。尚、本明細書においては、波長280nmから250nmの領域に最大吸収波長を有し、波長315nmから400nmのUVA領域における吸光度が0である紫外線吸収剤のことを、「低波長波紫外線吸収剤」と言うものとする。
<Encapsulant composition>
The encapsulant composition for producing the encapsulant sheet for the solar cell module of the present invention (hereinafter also simply referred to as “encapsulant composition”) is a UVA that can contribute to improving the power generation efficiency of the solar cell module. It does not contain A-wave ultraviolet absorbers that cut off the ultraviolet rays in the region. Then, density of 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 or less, preferably, the low-wavelength waves having a density of 870 g / cm 3 or more 0.900 g / cm 3 or less of the polyethylene resin, a predetermined absorbance characteristics It contains an ultraviolet absorber. In the present specification, an ultraviolet absorber having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 280 nm to 250 nm and having an absorbance of 0 in the UVA range of wavelengths 315 nm to 400 nm is referred to as “low wavelength wave ultraviolet absorber”. It shall be said.
本発明の太陽電池モジュール用の封止材シートは、この封止材組成物からなる単層フィルム、或いは、この封止材組成物からなる単層フィルムを積層してなる多層シートである。太陽電池モジュール用の封止材シートが多層シートである場合は、各層を形成する封止材組成物については、上記密度範囲にあるポリエチレン系樹脂を90%以上含有する樹脂組成物である限り、各層毎に組成や成分比の異なるものを用いることができる。 The encapsulant sheet for the solar cell module of the present invention is a single layer film made of this encapsulant composition or a multilayer sheet made by laminating a single layer film made of this encapsulant composition. When the encapsulant sheet for the solar cell module is a multilayer sheet, the encapsulant composition for forming each layer is a resin composition containing 90% or more of a polyethylene resin in the above density range. Those having different compositions and component ratios can be used for each layer.
[ポリエチレン系樹脂]
ベース樹脂として、本発明においては密度が0.870g/cm3以上0.940g/cm3以下のポリエチレン系樹脂、好ましくは、密度0.900g/cm3以下の低密度ポリエチレン(LDPE)、より好ましくは直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いる。直鎖低密度ポリエチレンはエチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、本発明においては、その密度が0.900g/cm3以下、好ましくは0.870〜0.890g/cm3の範囲である。この範囲であれば、シート加工性を維持しつつ良好な透明性と耐熱性を付与することができる。
[Polyethylene resin]
As the base resin, the density in the present invention is 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 or less of the polyethylene resin, preferably, the density 0.900 g / cm 3 or less of low density polyethylene (LDPE), more preferably Uses linear low density polyethylene (LLDPE). The linear low density polyethylene is a copolymer of ethylene and α-olefin, and in the present invention, the density is 0.900 g / cm 3 or less, preferably 0.870 to 0.890 g / cm 3 . is there. If it is this range, favorable transparency and heat resistance can be provided, maintaining sheet workability.
本発明においてはメタロセン系直鎖低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような超低密度にすることが可能である。又、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しないばかりでなく、低密度であるために結晶性自体が低い。このため、シート状に加工した際の透明性に優れる。したがって、本発明の封止材組成物からなる太陽電池モジュール用封止材が透明前面基板と太陽電池素子との間に配置されても発電効率はほとんど低下しない。 In the present invention, it is preferable to use a metallocene linear low density polyethylene. Metallocene linear low density polyethylene is synthesized using a metallocene catalyst which is a single site catalyst. Such polyethylene has few side chain branches and a uniform distribution of comonomer. For this reason, molecular weight distribution is narrow and it is possible to make it the above ultra-low density. In addition, since the crystallinity distribution is narrow and the crystal sizes are uniform, not only a large crystal size does not exist, but also the crystallinity itself is low due to the low density. For this reason, it is excellent in transparency when processed into a sheet shape. Therefore, even if the sealing material for solar cell modules comprising the sealing material composition of the present invention is disposed between the transparent front substrate and the solar cell element, the power generation efficiency hardly decreases.
直鎖低密度ポリエチレンのα−オレフィンとしては、好ましくは分枝を有しないα−オレフィンが好ましく使用され、これらの中でも、炭素数が6〜8のα−オレフィンである1−ヘキセン、1−ヘプテン又は1−オクテンが特に好ましく使用される。α−オレフィンの炭素数が6以上8以下であることにより、太陽電池モジュール用封止材に良好な柔軟性を付与することができるとともに良好な強度を付与することができる。その結果、太陽電池モジュール用封止材と基材との密着性が高まり、太陽電池モジュール用封止材と基材との間への水分の浸入を抑えることができる。 As the α-olefin of the linear low density polyethylene, an α-olefin having no branch is preferably used. Among these, 1-hexene and 1-heptene which are α-olefins having 6 to 8 carbon atoms are preferable. Or 1-octene is particularly preferably used. When the α-olefin has 6 to 8 carbon atoms, the solar cell module sealing material can be provided with good flexibility and good strength. As a result, the adhesiveness between the solar cell module sealing material and the base material is increased, and moisture can be prevented from entering between the solar cell module sealing material and the base material.
ポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレート(MFR)は、190℃、荷重2.16kg、において1.0g/10分以上40g/10分以下であることが好ましく、2g/10分以上40g/10分以下であることが更に好ましい。MFRが上記の範囲であることにより、製膜時の加工適性に優れる。尚、電離放射線の照射による架橋処理後のMFRについては、0.1g/10min以上5.0g/10min以下となっていることが好ましい。 The melt mass flow rate (MFR) of the polyethylene resin is preferably 1.0 g / 10 min or more and 40 g / 10 min or less at 190 ° C. and a load of 2.16 kg, preferably 2 g / 10 min or more and 40 g / 10 min or less. More preferably it is. When the MFR is in the above range, the processability during film formation is excellent. In addition, about MFR after the crosslinking process by irradiation of ionizing radiation, it is preferable that it is 0.1 g / 10min or more and 5.0 g / 10min or less.
ここで、本明細書中におけるMFRとは、特に断りのない限り、以下の方法により得られた値である。
MFR(g/10min):JIS K7210に準拠して測定。具体的には、ヒーターで加熱された円筒容器内で合成樹脂を、190℃で加熱・加圧し、容器底部に設けられた開口部(ノズル)から10分間あたりに押出された樹脂量を測定した。試験機械は押出し形プラストメータを用い、押出し荷重については2.16kgとした。
尚、多層シートである封止材シートについては、全ての層が一体積層された多層状態のまま、上記処理による測定を行い、得た測定値を当該多層の封止材シートのMFRの値とした。
Here, MFR in the present specification is a value obtained by the following method unless otherwise specified.
MFR (g / 10 min): Measured according to JIS K7210. Specifically, the synthetic resin was heated and pressurized at 190 ° C. in a cylindrical container heated by a heater, and the amount of resin extruded per 10 minutes from an opening (nozzle) provided at the bottom of the container was measured. . The test machine used was an extrusion plastometer, and the extrusion load was 2.16 kg.
In addition, about the sealing material sheet | seat which is a multilayer sheet, with the multilayer state in which all the layers were laminated | stacked integrally, the measurement by the said process was performed, and the obtained measured value was taken as the value of MFR of the said multilayer sealing material sheet | seat. did.
本発明における「ポリエチレン系樹脂」には、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、α−オレフィン等のようなエチレン性の不飽和結合を有する化合物を重合して得られた樹脂、エチレン性不飽和結合を有する複数の異なる化合物を共重合させた樹脂、及びこれらの樹脂に別の化学種をグラフトして得られる変性樹脂等が含まれる。 The “polyethylene resin” in the present invention includes not only ordinary polyethylene obtained by polymerizing ethylene, but also a resin obtained by polymerizing a compound having an ethylenically unsaturated bond such as α-olefin. Examples include resins obtained by copolymerizing a plurality of different compounds having an ethylenically unsaturated bond, and modified resins obtained by grafting different chemical species to these resins.
なかでも、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体を好ましく使用することができる。このような樹脂を使用することにより、透明前面基板や太陽電池素子等といった部材と太陽電池モジュール用封止材との接着性が得られる。特に、本願発明の封止材シートのようにポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂シートにおいては、シランカップリング剤の外添等によるよりも、このシラン共重合体を含む組成物を用いることが密着性や密着耐久性を向上させる上でより有効である。 Among these, a silane copolymer obtained by copolymerizing at least an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer can be preferably used. By using such a resin, adhesiveness between a member such as a transparent front substrate or a solar cell element and a solar cell module sealing material can be obtained. In particular, in a resin sheet having a polyethylene-based resin as a base resin like the encapsulant sheet of the present invention, it is possible to use a composition containing this silane copolymer rather than by external addition of a silane coupling agent. It is more effective in improving adhesion and adhesion durability.
シラン共重合体は、例えば、特開2003−46105号公報に記載されているものである。当該共重合体を太陽電池モジュールの封止材組成物の成分として使用することにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れ、更に、太陽電池モジュールを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく極めて優れた熱融着性を有し、安定的に、低コストで、種々の用途に適する太陽電池モジュールを製造し得る。 The silane copolymer is described in, for example, JP-A-2003-46105. By using the copolymer as a component of the solar cell module sealing material composition, it is excellent in strength, durability, etc., and weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, wind pressure resistance, yield resistance In addition, it has excellent other characteristics, and has extremely excellent heat-sealability without being affected by manufacturing conditions such as thermocompression bonding for manufacturing solar cell modules. A solar cell module suitable for the above can be manufactured.
シラン共重合体は、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物をコモノマーとし、必要に応じて更にその他の不飽和モノマーをコモノマーとして共重合して得られる共重合体であり、該共重合体の変性体ないし縮合体も含むものである。 The silane copolymer is a copolymer obtained by copolymerizing at least an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer and, if necessary, further using another unsaturated monomer as a comonomer. The modified product or condensate is also included.
具体的には、例えば、α−オレフィンの1種ないし2種以上と、エチレン性不飽和シラン化合物の1種ないし2種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマーの1種ないし2種以上とを、所望の反応容器を使用し、例えば、圧力500〜4000Kg/cm2位、好ましくは、1000〜4000Kg/cm2位、温度100〜400℃位、好ましくは、150〜350℃位の条件下で、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時に或いは段階的にランダム共重合させ、更には、必要に応じて、その共重合によって生成するランダム共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させて、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体を製造することができる。 Specifically, for example, one or more of α-olefins, one or more of ethylenically unsaturated silane compounds, and, if necessary, one or more of other unsaturated monomers. Using a desired reaction vessel, for example, pressure 500-4000 Kg / cm 2 position, preferably, 1000-4000 Kg / cm 2 position, temperature 100-400 ° C., preferably 150-350 ° C. In the presence of a radical polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent, random copolymerization is performed simultaneously or stepwise, and if necessary, a random copolymer formed by the copolymerization is formed. A silane compound portion can be modified or condensed to produce a copolymer of an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound, or a modified or condensed product thereof.
又、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体としては、例えば、α−オレフィンの1種ないし2種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマーの1種ないし2種以上とを、所望の反応容器を使用し、上記と同様に、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時に或いは段階的に重合させ、次いで、その重合によって生成するポリオレフィン系重合体に、エチレン性不飽和シラン化合物の1種ないし2種以上をグラフト共重合させ、更には、必要に応じて、その共重合体によって生成するグラフト共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させて、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体を製造することができる。 Examples of the copolymer of an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound or a modified or condensate thereof include, for example, one or more α-olefins and, if necessary, other unsaturated monomers. One or two or more kinds are polymerized simultaneously or stepwise in the presence of a radical polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent, using a desired reaction vessel, and then the polymerization. 1 to 2 or more types of ethylenically unsaturated silane compounds are graft-copolymerized to the polyolefin-based polymer produced by the above, and further, if necessary, a graft copolymer produced by the copolymer is constituted. A silane compound portion can be modified or condensed to produce a copolymer of an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound or a modified or condensed product thereof. .
α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンより選択される1種以上を使用することができる。 Examples of the α-olefin include ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, 1-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, One or more selected from 1-nonene and 1-decene can be used.
エチレン性不飽和シラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランより選択される1種以上を使用することができる。 Examples of the ethylenically unsaturated silane compound include vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, vinyl tripropoxy silane, vinyl triisopropoxy silane, vinyl tributoxy silane, vinyl tripentyloxy silane, vinyl triphenoxy silane, vinyl tri One or more selected from benzyloxysilane, vinyltrimethylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane can be used.
その他の不飽和モノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ビニルアルコールより選択される1種以上を使用することができる。 As the other unsaturated monomer, for example, one or more selected from vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, and vinyl alcohol can be used.
ラジカル重合開始剤としては、例えば、ラウロイルパーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブチルヒドロパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物、分子状酸素、アゾビスイソブチロニトリルアゾイソブチルバレロニトリル等のアゾ化合物等を使用することができる。 Examples of radical polymerization initiators include organic peroxides such as lauroyl peroxide, dipropionyl peroxide, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, and t-butyl peroxyisobutyrate. Products, molecular oxygen, azo compounds such as azobisisobutyronitrile azoisobutylvaleronitrile, and the like can be used.
連鎖移動剤としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン等のパラフィン系炭化水素、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン等のα−オレフィン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、n−ブチルアルデヒド等のアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン、芳香族炭化水素、塩素化炭化水素等を使用することができる。 Examples of the chain transfer agent include paraffinic hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane and pentane, α-olefins such as propylene, 1-butene and 1-hexene, and aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde and n-butyraldehyde. Further, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, aromatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, and the like can be used.
ランダム共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させる方法、或いは、グラフト共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させる方法としては、例えば、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルト等の金属のカルボン酸塩、チタン酸エステル及びキレート化物等の有機金属化合物、有機塩基、無機酸、及び、有機酸等のシラノール縮合触媒等を使用し、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とのランダム共重合体或いはグラフト共重合体を構成するシラン化合物の部分のシラノール間の脱水縮合反応等を行うことにより、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体の変性ないし縮合体を製造する方法が挙げられる。 Examples of the method of modifying or condensing the silane compound portion constituting the random copolymer, or the method of modifying or condensing the silane compound portion constituting the graft copolymer include, for example, tin, zinc, iron, lead, Using α-olefin and ethylenically unsaturated silane using metal carboxylate such as cobalt, organometallic compound such as titanate and chelate, organic base, inorganic acid, silanol condensation catalyst such as organic acid, etc. Modification of copolymer of α-olefin and ethylenically unsaturated silane compound by performing dehydration condensation reaction between silanols of the silane compound part constituting the random copolymer or graft copolymer with the compound The method of manufacturing a condensate is mentioned.
シラン共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、及びグラフト共重合体のいずれであっても好ましく使用することができるが、グラフト共重合体であることがより好ましく、重合用ポリエチレンを主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物が側鎖として重合したグラフト共重合体が更に好ましい。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、太陽電池モジュールにおける他の部材への太陽電池モジュール用封止材の接着性を向上することができる。 As the silane copolymer, any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer can be preferably used. However, the silane copolymer is more preferably a graft copolymer. A graft copolymer obtained by polymerizing polyethylene for polymerization as a main chain and an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain is more preferable. Since such a graft copolymer has a high degree of freedom of silanol groups that contribute to the adhesive force, the adhesion of the solar cell module sealing material to other members in the solar cell module can be improved.
α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する際のエチレン性不飽和シラン化合物の含量としては、全共重合体質量に対して、例えば、0.001〜15質量%位、好ましくは、0.01〜5質量%位、特に好ましくは、0.05〜2質量%位が望ましいものである。本発明において、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成するエチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、機械的強度及び耐熱性等に優れるが、含量が過度になると、引っ張り伸び及び熱融着性等に劣る傾向にある。 The content of the ethylenically unsaturated silane compound when constituting the copolymer of the α-olefin and the ethylenically unsaturated silane compound is, for example, about 0.001 to 15% by mass relative to the total copolymer mass. Preferably, about 0.01 to 5 mass%, particularly preferably about 0.05 to 2 mass% is desirable. In the present invention, when the content of the ethylenically unsaturated silane compound constituting the copolymer of the α-olefin and the ethylenically unsaturated silane compound is large, the mechanical strength and heat resistance are excellent, but the content is excessive. When it becomes, it exists in the tendency which is inferior to tensile elongation, heat-fusibility, etc.
封止材組成物に含まれる上記のポリエチレン系樹脂の含有量は、封止材組成物中に90質量%以上であればよく、99.9%以上であることが好ましい。その範囲内において、その他の樹脂を含んでいてもよい。その他の樹脂としては、例えば0.940g/cm3を超える他のポリエチレン系樹脂等が例示できる。これらは、例えば添加用樹脂として用いてもよく、後述のその他の成分をマスターバッチ化するために使用できる。 Content of said polyethylene-type resin contained in a sealing material composition should just be 90 mass% or more in a sealing material composition, and it is preferable that it is 99.9% or more. Within that range, other resins may be included. Examples of other resins include other polyethylene resins exceeding 0.940 g / cm 3 . These may be used, for example, as an additive resin, and can be used for masterbatching other components described later.
[紫外線吸収剤]
本発明に係る封止材組成物は、A波紫外線吸収剤を含有しない。ここで、A波紫外線吸収剤とは、315nmから400nm付近のUVA領域の紫外線を吸収する紫外線吸収剤であり、A波紫外線吸収剤を配合しないことにより、UVA領域の紫外線を有効に太陽電池素子面に照射でき、発電効率を向上させることができる。A波紫外線吸収剤は有機系紫外線吸収剤が使用可能であり特に限定されない。例えば、KEMISORB12(ケミプロ化成株式会社製)や、CHIMASSORB81(BASF社製)に代表されるような、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤が例示できる。尚、A波紫外線吸収効果を示さない程度の極微量の紫外線吸収剤が不純物的に含まれていても、本発明の範囲内である。その極微量とは例えば組成物中に0.01質量%未満である。
[Ultraviolet absorber]
The sealing material composition according to the present invention does not contain an A-wave ultraviolet absorber. Here, the A-wave ultraviolet absorber is an ultraviolet absorber that absorbs ultraviolet rays in the UVA region in the vicinity of 315 nm to 400 nm. By not incorporating the A-wave ultraviolet absorber, the ultraviolet rays in the UVA region can be effectively used. The surface can be irradiated and the power generation efficiency can be improved. The A-wave ultraviolet absorber can be an organic ultraviolet absorber and is not particularly limited. For example, benzophenone-based ultraviolet absorbers represented by KEMISORB 12 (manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd.) and CHIMASORB 81 (manufactured by BASF) can be exemplified. In addition, even if the trace amount ultraviolet absorber of the grade which does not show an A wave ultraviolet-ray absorption effect is contained in an impurity, it is in the scope of the present invention. The trace amount is, for example, less than 0.01% by mass in the composition.
そして、本発明に係る封止材組成物は、波長280nmから250nmの領域に最大吸収波長を有し波長315nmから400nmのUVA領域における吸光度が0である紫外線吸収剤、即ち、低波長波紫外線吸収剤を含有する。通常、UVA領域より更に低波長領域の紫外線については、一般的な太陽電池モジュールの構成において、受光面側に積層される透明ガラスによって十分にカットすることができる。よって、基本的には、太陽電池モジュール用の封止材シートにこの波長帯の紫外線をカットする物性を付与することは必ずしも要求されない。しかしながら、意外にも、後に実施例で示す通り、このような低波長帯の紫外線をカットする吸光度特性を有する低波長波紫外線吸収剤を、敢えて封止材組成物に添加することにより、電離放射線の照射による架橋処理を行って得る封止材シートにおいても、上述の密着性低下を十分に抑制することができることを本発明者らは見出したのである。これは、このような低波長波紫外線吸収剤が、紫外線吸収という本来の作用とは異なる従来未知の作用、即ち、電離放射線の照射によって封止材組成物中の何らかの密着性向上成分が破壊されることを抑制する作用をも発揮しうるものであることによると考えられる。一方で、この低波長波紫外線吸収剤は、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうるUVA領域の光線をカットすることがないため、これを用いることによって、封止材シートとしての密着性を保持しつつ、太陽電池モジュールの発電効率の向上に寄与することができる。 The sealing material composition according to the present invention has an ultraviolet absorber having a maximum absorption wavelength in a wavelength range of 280 nm to 250 nm and an absorbance of 0 in a UVA range of wavelengths 315 nm to 400 nm, that is, low wavelength wave ultraviolet absorption. Contains agents. Usually, ultraviolet rays in a wavelength region lower than the UVA region can be sufficiently cut by the transparent glass laminated on the light receiving surface side in a general solar cell module configuration. Therefore, basically, it is not always required to provide the sealing material sheet for a solar cell module with the physical property of cutting ultraviolet rays in this wavelength band. However, surprisingly, as will be shown later in the Examples, ionizing radiation is intentionally added by adding a low-wavelength ultraviolet absorber having such an absorbance property that cuts ultraviolet rays in the low-wavelength band to the encapsulant composition. The present inventors have found that the above-described decrease in adhesiveness can be sufficiently suppressed even in a sealing material sheet obtained by performing a crosslinking treatment by irradiation. This is because such a low-wavelength ultraviolet absorber has a previously unknown action different from the original action of ultraviolet absorption, i.e., any adhesion improving component in the sealing material composition is destroyed by irradiation with ionizing radiation. This is considered to be due to the fact that it can also exert the action of suppressing the phenomenon. On the other hand, since this low-wavelength ultraviolet absorber does not cut the rays in the UVA region that can contribute to the improvement of power generation efficiency of the solar cell module, by using this, the adhesion as a sealing material sheet can be improved. It can contribute to the improvement of the power generation efficiency of the solar cell module while being held.
このような低波長波紫外線吸収剤としては、例えば、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート(商品名の一例としてTINUVIN120(BASF社製))に代表されるようなベンゾエート系紫外線吸収剤が、市場において入手可能であり、好ましく用いることができる紫外線吸収剤の具体例として例示できる。 As such a low wavelength wave ultraviolet absorber, for example, 2,4-di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate (TINUVIN120 (manufactured by BASF) A benzoate-based ultraviolet absorber represented by ()) is commercially available and can be exemplified as a specific example of an ultraviolet absorber that can be preferably used.
この低波長波紫外線吸収剤の封止材組成物中の含有量は、0.10質量%以上0.40質量%以下であり、好ましくは、0.20質量%以上0.30質量%以下である。0.10質量%未満であるとガラス密着強度が低下するので好ましくなく、0.40質量%を超えると、ブリードアウトが発生することで、逆にガラス密着強度が低下する点から好ましくない。 The content of the low-wavelength ultraviolet absorber in the sealing material composition is 0.10% by mass to 0.40% by mass, preferably 0.20% by mass to 0.30% by mass. is there. If it is less than 0.10% by mass, the glass adhesion strength is lowered, which is not preferable, and if it exceeds 0.40% by mass, bleeding out occurs, which is not preferable because the glass adhesion strength is reduced.
[光安定剤(HALS)]
本発明に係る封止材組成物は、更に分子量2000以上の高分子量タイプのヒンダードアミン系光安定剤(HALS)を含有するものであることが好ましい。本発明に係る封止材組成物に好ましく用いることのできる高分子量タイプのHALSとして、具体的には、KEMISTAB62(軟化点50〜70℃、分子量3100〜4000)等を挙げることができる。高分子量タイプのHALSの含有量は、封止材組成物中に0.1質量%以上0.5質量%以下であり、好ましくは、0.20質量%以上0.30質量%以下である。0.1質量%未満であるとガラス密着強度が低下するので好ましくない。又、0.5質量%を超えるとHALSのブリードアウトが発生しうる点から好ましくない。
[Light stabilizer (HALS)]
It is preferable that the sealing material composition according to the present invention further contains a high molecular weight type hindered amine light stabilizer (HALS) having a molecular weight of 2000 or more. Specific examples of the high molecular weight type HALS that can be preferably used in the sealing material composition according to the present invention include KEMISTAB 62 (softening point 50 to 70 ° C., molecular weight 3100 to 4000). The content of the high molecular weight type HALS is 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less, and preferably 0.20% by mass or more and 0.30% by mass or less in the sealing material composition. If it is less than 0.1% by mass, the glass adhesion strength decreases, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 0.5% by mass, HALS bleed out may occur.
[その他の添加物]
封止材組成物には、いずれについても、必要に応じて、適宜、以下の添加物を含有させることができる。
[Other additives]
In any of the sealing material compositions, the following additives can be appropriately contained as necessary.
(架橋剤)
封止材組成物には、必要最小限度の架橋剤を含有させてもよいが、架橋剤を含有しないことがより好ましい。後述する架橋助剤を添加することによって、十分に適切な架橋を進行させることができる一方で、有機過酸化物等の架橋剤を別途添加したには、太陽電池モジュールとの一体化のための熱ラミネート処理時に、デガスによる発泡等の問題が生じるリスクが高まるからである。適量範囲で架橋剤を添加する場合、公知のものが使用でき特に限定されず、例えば公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。
(Crosslinking agent)
The sealing material composition may contain a necessary minimum amount of a crosslinking agent, but more preferably does not contain a crosslinking agent. By adding a crosslinking aid described later, adequate crosslinking can proceed sufficiently. On the other hand, when a crosslinking agent such as an organic peroxide is added separately, for integration with the solar cell module. This is because there is an increased risk of problems such as foaming due to degas during the heat laminating process. When adding a crosslinking agent in a suitable amount range, a well-known thing can be used and it does not specifically limit, For example, a well-known radical polymerization initiator can be used.
架橋剤を添加する場合、その含有量としては、封止材組成物においてそれぞれの全樹脂成分の合計100質量部に対して0質量部以上0.5質量部以下の含有量であることが好ましく、より好ましくは0.02質量部以上0.5質量部以下の範囲である。架橋剤の添加量が0.5質量部を超えると、架橋工程における架橋の進行が過剰となり、モールディング特性が不十分となり好ましくない。 When the crosslinking agent is added, the content is preferably 0 part by mass or more and 0.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of all the resin components in the encapsulant composition. More preferably, it is in the range of 0.02 parts by mass or more and 0.5 parts by mass or less. When the addition amount of the cross-linking agent exceeds 0.5 parts by mass, the progress of cross-linking in the cross-linking step becomes excessive, and molding characteristics become insufficient, which is not preferable.
(架橋助剤)
封止材組成物には、ベース樹脂に加えて、架橋助剤が含有させることが好ましい。架橋助剤として、炭素−炭素二重結合及び/又はエポキシ基を有する多官能モノマーを好ましく用いることができる。架橋助剤としてより好ましくは、多官能モノマーの官能基がアリル基、(メタ)アクリレート基、ビニル基であるものが用いられる。このような架橋助剤の添加により、低密度ポリエチレンの結晶性を低下させ、低温柔軟性に優れる架橋済みの封止材シートを得ることができる。
(Crosslinking aid)
In addition to the base resin, it is preferable that the sealing material composition contains a crosslinking aid. As a crosslinking aid, a polyfunctional monomer having a carbon-carbon double bond and / or an epoxy group can be preferably used. More preferably, the cross-linking aid is one in which the functional group of the polyfunctional monomer is an allyl group, a (meth) acrylate group, or a vinyl group. By adding such a crosslinking aid, the crystallinity of the low density polyethylene can be reduced, and a crosslinked encapsulant sheet excellent in low temperature flexibility can be obtained.
具体的には、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエート等のポリアリル化合物、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等のポリ(メタ)アクリロキシ化合物、二重結合とエポキシ基を含むグリシジルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル及びエポキシ基を2つ以上含有する1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物を挙げることができる。これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせてもよい。 Specifically, polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, diallyl maleate, trimethylolpropane trimethacrylate (TMPT), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) , Ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, etc. ) An acryloxy compound, a glycidyl methacrylate containing a double bond and an epoxy group, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether and 1, containing two or more epoxy groups - hexanediol diglycidyl ether, and 1,4-butanediol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, an epoxy-based compounds such as trimethylolpropane polyglycidyl ether. These may be used alone or in combination of two or more.
(密着性向上剤)
本発明に係る封止材組成物には、いずれについても、適宜、密着性向上剤を添加することにより、更に、他基材との密着耐久性を高めることができる。密着性向上剤としては、公知のシランカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤は特に限定されないが、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリロキシ系シランカップリング剤等を好ましく用いることができる。尚、これらは単独で又は二種以上を混合して使用することもできる。
(Adhesion improver)
In any of the encapsulant compositions according to the present invention, adhesion durability with other base materials can be further increased by appropriately adding an adhesion improver. As the adhesion improver, a known silane coupling agent can be used. The silane coupling agent is not particularly limited. For example, vinyl-based silane coupling agents such as vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, and vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyldiethoxy. A methacryloxy-based silane coupling agent such as silane or 3-methacryloxypropyltriethoxysilane can be preferably used. In addition, these can also be used individually or in mixture of 2 or more types.
密着性向上剤として、シランカップリング剤を添加する場合、その含有量は、封止材組成物の全樹脂成分の合計100質量部に対して0.1質量部以上10.0質量部以下であり、上限は好ましくは5.0質量部以下、以下である。シランカップリング剤の含有量が上記範囲にあり、且つ、封止材組成物を構成するポリオレフィン系の樹脂に適量のエチレン性不飽和シラン化合物の含量されているときには、密着性がより好ましい範囲へと向上する。尚、この範囲を超えると、製膜性が低下したり、又、シランカップリング剤が経時により凝集固化し封止材シート表面で粉化する、所謂ブリードアウトが発生する場合があり好ましくない。 When adding a silane coupling agent as an adhesion improver, the content is 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of all resin components of the sealing material composition. Yes, and the upper limit is preferably 5.0 parts by mass or less. When the content of the silane coupling agent is in the above range, and the polyolefin resin constituting the encapsulant composition contains an appropriate amount of the ethylenically unsaturated silane compound, the adhesion is more preferable. And improve. In addition, when it exceeds this range, the film-forming property is deteriorated, or so-called bleed-out in which the silane coupling agent aggregates and solidifies with time and is pulverized on the surface of the sealing material sheet is not preferable.
更に、封止材組成物に用いられる他の成分としては上記以外に、架橋の程度を更に微調整するための酸化防止剤等のラジカル吸収剤や、その他、核剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤、難燃剤等を挙げることができる。 Furthermore, as other components used in the encapsulant composition, in addition to the above, radical absorbents such as antioxidants for further fine-tuning the degree of crosslinking, and in addition, nucleating agents, dispersing agents, leveling agents, A plasticizer, an antifoamer, a flame retardant, etc. can be mentioned.
<封止材シート>
本発明の太陽電池モジュール用の封止材シート(以下、単に「封止材シート」とも言う)は、上記の封止材組成物を、従来公知の方法で成形加工して得られるものであり、単層又は多層のシート状又はフィルム状としたものである。尚、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。
<Sealing material sheet>
The encapsulant sheet for the solar cell module of the present invention (hereinafter also simply referred to as “encapsulant sheet”) is obtained by molding the above encapsulant composition by a conventionally known method. A single layer or multilayer sheet or film. In addition, the sheet form in this invention means the film form, and there is no difference in both.
上記封止材シートのシート化は、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行われる。尚、封止材シートが多層シートである場合のシート化の方法としては、一例として、2種以上の溶融混練押出機による共押出により成形する方法が挙げられる。 The sealing material sheet is formed into a sheet by various molding methods such as injection molding, extrusion molding, hollow molding, compression molding, and rotational molding, which are usually used in ordinary thermoplastic resins. In addition, as an example of the sheet forming method when the encapsulant sheet is a multilayer sheet, a method of forming by co-extrusion using two or more types of melt-kneading extruders can be given.
封止材シートは、封止材組成物からシート状に成形された時点での中間品段階でのゲル分率は0%であることが好ましい。又、その後、電離放射線の照射による架橋処理を経て封止材シートとして完成した時点での完成品段階におけるゲル分率は25%以下であり、好ましくは10%以下であり、より好ましくは0%も含む1%以下である。又、封止材シートは、太陽電池モジュールとしての一体化のための熱ラミネーション処理時に、更に架橋が進行するタイプのものであってもよい。その場合に一体化された太陽電池モジュールとして一体化後の封止材シートのゲル分率は、30%〜80%程度となることが好ましい。 The encapsulant sheet preferably has a gel fraction of 0% at the intermediate stage when it is formed into a sheet from the encapsulant composition. Further, the gel fraction in the finished product stage at the time when it is completed as a sealing material sheet through crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation is 25% or less, preferably 10% or less, more preferably 0%. Including 1% or less. Further, the encapsulant sheet may be of a type in which cross-linking further proceeds during thermal lamination treatment for integration as a solar cell module. In that case, it is preferable that the gel fraction of the sealing material sheet after integration as an integrated solar cell module is about 30% to 80%.
ここで、ゲル分率(%)とは、封止材シート0.1gを樹脂メッシュに入れ、60℃トルエンにて4時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い、残留不溶分の質量%を測定しこれをゲル分率としたものである。 Here, the gel fraction (%) means that 0.1 g of a sealing material sheet is put in a resin mesh, extracted with 60 ° C. toluene for 4 hours, taken out together with the resin mesh, weighed after drying, and mass before and after extraction. Comparison is made and the mass% of the remaining insoluble matter is measured, and this is used as the gel fraction.
封止材シートを多層シートとする場合には、各層毎にMFRやゲル分率、分子量等を別途最適化した封止材シートとすることがより好ましい。封止材シートは、後に説明する通り、太陽電池モジュール内において、一方の面が太陽電池素子の電極面と密着して使用されることが一般的である。その場合、封止材シートには、該電極面の凹凸にかかわらず高い密着性を有するものであることが求められる。本発明の封止材シートは、単層の封止材シートである場合においても、好ましい密着性を備えるものではあるが、太陽電池素子の電極面と密着する面については、対面する凹凸面に対するモールディング特性に優れるものであることがより好ましい。例えば、MFRの高い層を太陽電池素子の電極面と密着させて使用する側の最外層に配置することにより、太陽電池モジュール用の封止材シートとしての好ましい耐熱性等を保持しつつ、太陽電池素子との密着面におけるモールディング特性を更に高めることができる。 When the encapsulant sheet is a multi-layer sheet, it is more preferable to use an encapsulant sheet in which MFR, gel fraction, molecular weight, etc. are separately optimized for each layer. As will be described later, in the solar cell module, the sealing material sheet is generally used with one surface being in close contact with the electrode surface of the solar cell element. In that case, the encapsulant sheet is required to have high adhesion regardless of the unevenness of the electrode surface. Even when the encapsulant sheet of the present invention is a single-layer encapsulant sheet, the encapsulant sheet has preferable adhesion. It is more preferable that it is excellent in molding characteristics. For example, by disposing a layer having a high MFR in the outermost layer on the side to be used in close contact with the electrode surface of the solar cell element, while maintaining preferable heat resistance and the like as a sealing material sheet for a solar cell module, The molding characteristics in the contact surface with the battery element can be further enhanced.
例えば、3層以上の層からなる多層シートである封止材シートにおいては、最外層の厚さは、30μm以上120μm以下であり、且つ、最外層以外の全ての層からなる中間層と最外層の厚さの比は、最外層:中間層:最外層=1:3:1〜1:8:1の範囲であることが好ましい。このようにすることにより、封止材としての好ましい耐熱性を保持しつつ、最外層における好ましいモールディング特性を備えることができ、更に製造コストも低く抑えることができる。 For example, in the encapsulant sheet that is a multilayer sheet composed of three or more layers, the thickness of the outermost layer is 30 μm or more and 120 μm or less, and the intermediate layer and the outermost layer composed of all layers other than the outermost layer The thickness ratio is preferably in the range of outermost layer: intermediate layer: outermost layer = 1: 3: 1 to 1: 8: 1. By doing in this way, while maintaining the preferable heat resistance as a sealing material, the preferable molding characteristic in an outermost layer can be provided, and also manufacturing cost can be suppressed low.
そして、本発明の封止材シートの光線透過率は、厚さ450μmで測定した場合に、波長300nmにおける光線透過率が50%以上であることが好ましい。これにより、UVA領域の光線の有効利用によって、太陽電池モジュールの発電効率向上に有意に寄与することができる。尚、光線透過率は、従来公知の分光光度計にて測定した値である。ここで、現状、太陽電池モジュールの発電効率については、例えば、Pmax値の比較で、0.1%単位程度での激しい開発競争が世界中で行われている。後に実施例で示す通り、本発明の封止材シートの採用による太陽電池モジュールの発電効率の向上率はPmax値で+2%程度にまでも達するものであり、十二分に有意な発電効率の向上に結びつくものである。 And when the light transmittance of the sealing material sheet of this invention is measured by thickness 450 micrometers, it is preferable that the light transmittance in wavelength 300nm is 50% or more. Thereby, it can contribute significantly to the power generation efficiency improvement of a solar cell module by the effective utilization of the light ray of a UVA area | region. The light transmittance is a value measured with a conventionally known spectrophotometer. Here, as for the power generation efficiency of the solar cell module, a fierce development competition of about 0.1% unit is performed all over the world, for example, by comparing Pmax values. As will be shown later in the examples, the improvement rate of the power generation efficiency of the solar cell module by the use of the sealing material sheet of the present invention reaches about + 2% in terms of the Pmax value. It leads to improvement.
又、本発明の封止材シートは、ガラス密着性、とりわけ、ガラス密着強度の維持率が極めて優れている点に特徴がある。具体的には、85℃、85%、1000時間の条件によるダンプヒート耐久試験(JIS C8917)後のガラス密着強度維持率が80%以上である。本明細書における「ガラス密着強度維持率」とは、詳しくは、下記実施例中の<評価例2>に記載の試験方法によって得ることのできる密着強度維持率のことを言うものとする。 Moreover, the sealing material sheet of the present invention is characterized in that the glass adhesion, particularly the maintenance rate of the glass adhesion strength, is extremely excellent. Specifically, the glass adhesion strength maintenance rate after a dump heat durability test (JIS C8917) under the conditions of 85 ° C., 85%, and 1000 hours is 80% or more. In the present specification, the “glass adhesion strength maintenance ratio” specifically refers to the adhesion strength maintenance ratio that can be obtained by the test method described in <Evaluation Example 2> in the following Examples.
<封止材シートの製造方法>
本発明の封止材シートは、上述した本発明に係る独自の組成を有する封止材組成物を用いて、以下に説明するシート化工程と架橋工程とを少なくとも含む製造方法によって製造すうことができる。
<Method for producing sealing material sheet>
The sealing material sheet of the present invention can be manufactured by a manufacturing method including at least a sheet forming step and a crosslinking step described below using the above-described sealing material composition having a unique composition according to the present invention. it can.
[シート化工程]
上記においてそれぞれその詳細を説明した中間層用及び最外層用の各組成物の溶融成形は、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行われる。多層シートとしての成形方法としては、一例として、二種以上の溶融混練押出機による共押出により成形する方法が挙げられる。
[Sheet making process]
The melt molding of each composition for the intermediate layer and the outermost layer, each of which has been described in detail above, is a molding method usually used in ordinary thermoplastic resins, that is, injection molding, extrusion molding, hollow molding, compression molding, It is performed by various molding methods such as rotational molding. As an example of the forming method as the multilayer sheet, a method of forming by co-extrusion with two or more melt-kneading extruders can be given.
成形時の成形温度の下限は封止材組成物の融点を超える温度であればよい。成形温度の上限は使用する架橋剤の1分間半減期温度に応じて、製膜中に架橋が開始しない温度、即ち、封止材組成物のゲル分率を0%に維持できる温度であればよい。ここで、本発明の封止材シートの製造方法においては、封止材組成物中において架橋剤が必須ではなく、架橋剤を添加する場合であってもその含有量は0.5質量%未満に限定されている。このため、通常の低密度ポリエチレン樹脂の成形温度、例えば、120℃程度の加熱条件下では、ゲル分率の変化は現れず、樹脂の物性に実質的な影響を与えるような架橋は進行しない。加えて、先に説明した通り、モジュール化工程での加熱条件の制約から解法されて、従来よりも1分間半減期温度の高い架橋剤を使用することもできる。よって、成形温度を従来よりも高温に設定しても、封止材組成物のゲル分率を0%に維持することができる。製膜中の封止材組成物のゲル分率を0%に維持する本発明の製造方法によれば、製膜時に押出機等にかかる負荷を低減し、封止材シートの生産性を高めることが可能である。 The lower limit of the molding temperature during molding may be any temperature that exceeds the melting point of the encapsulant composition. The upper limit of the molding temperature is the temperature at which crosslinking does not start during film formation, that is, the temperature at which the gel fraction of the encapsulant composition can be maintained at 0%, depending on the 1 minute half-life temperature of the crosslinking agent used. Good. Here, in the method for producing a sealing material sheet of the present invention, a crosslinking agent is not essential in the sealing material composition, and even when a crosslinking agent is added, its content is less than 0.5% by mass. It is limited to. For this reason, under a normal low density polyethylene resin molding temperature, for example, a heating condition of about 120 ° C., the gel fraction does not change, and the crosslinking that substantially affects the physical properties of the resin does not proceed. In addition, as described above, it is possible to use a cross-linking agent having a half-life temperature higher than that of the conventional one by solving from the limitation of the heating conditions in the modularization process. Therefore, even if the molding temperature is set higher than before, the gel fraction of the encapsulant composition can be maintained at 0%. According to the production method of the present invention that maintains the gel fraction of the encapsulant composition during film formation at 0%, the load on the extruder and the like during film formation is reduced, and the productivity of the encapsulant sheet is increased. It is possible.
[架橋工程]
上記のシート化工程後の未架橋の封止材シートに対して、電離放射線による架橋処理を施す架橋工程を、シート化工程の終了後、且つ、封止材シートを他の部材と一体化する太陽電池モジュール一体化工程の開始前に行う。この架橋処理によって、封止材シートのゲル分率が、0%以上25%以下、好ましくは10%以下、より好ましくは0%も含む1%以下となるようにする。架橋処理はシート化工程に続いて連続的にインラインで行われてもよく、オフラインで行われてもよい。
[Crosslinking process]
A cross-linking step of performing a cross-linking process by ionizing radiation on the uncross-linked encapsulant sheet after the sheet forming step is integrated with the other members after the completion of the sheet forming step. Performed before the start of the solar cell module integration step. By this crosslinking treatment, the gel fraction of the encapsulant sheet is 0% or more and 25% or less, preferably 10% or less, more preferably 1% or less including 0%. The cross-linking treatment may be performed continuously in-line following the sheet forming step, or may be performed off-line.
電離放射線の照射による架橋処理については、個別の架橋条件は特に限定されない。ベース樹脂の密度やシート厚さ、その他の条件に応じて、架橋処理後の封止材シートのゲル分率が、所望範囲となるように適宜設定すればよい。架橋処理は、具体的には、電子線(EB)、α線、β線、γ線、中性子線等の電離放射線によって行うことができるが、なかでも電子線を用いることが好ましい。又、電離放射線の照射は、尚、電離放射線の照射は、片面側から或いは両面側からの照射いずれであってもよい。 Regarding the crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation, the individual crosslinking conditions are not particularly limited. What is necessary is just to set suitably so that the gel fraction of the sealing material sheet | seat after bridge | crosslinking processing may become a desired range according to the density of a base resin, sheet thickness, and other conditions. Specifically, the crosslinking treatment can be performed by ionizing radiation such as electron beam (EB), α-ray, β-ray, γ-ray, neutron beam, etc. Among them, it is preferable to use an electron beam. Further, the ionizing radiation may be irradiated from either one side or both sides.
電離放射線の照射を上記片面照射によって行う場合、加速電圧は、被照射体であるシート厚みによって決まり、厚いシートほど大きな加速電圧を必要とする。例えば、0.6mm厚みのシートでは、200kV以上1000kV以下、好ましくは250kV以上1000kV以下で照射する。加速電圧が200kV未満であると、非照射面側の最外層まで電子が透過せず、封止材シートの耐熱性が不十分となる。尚、照射線量は5kGy〜800kGy、好ましくは10kGy〜50kGyの範囲である。又、照射は大気雰囲気下でもよく窒素雰囲気下であってもよい。 When ionizing radiation is applied by single-sided irradiation, the acceleration voltage is determined by the thickness of the sheet that is the object to be irradiated, and a thicker sheet requires a larger acceleration voltage. For example, in the case of a sheet having a thickness of 0.6 mm, irradiation is performed at 200 kV to 1000 kV, preferably 250 kV to 1000 kV. When the acceleration voltage is less than 200 kV, electrons do not pass through to the outermost layer on the non-irradiated surface side, and the heat resistance of the encapsulant sheet becomes insufficient. The irradiation dose is in the range of 5 kGy to 800 kGy, preferably 10 kGy to 50 kGy. Irradiation may be in an air atmosphere or a nitrogen atmosphere.
尚、この架橋処理はシート化工程に続いて連続的にインラインで行われてもよく、オフラインで行われてもよい。又、架橋処理が一般的な加熱処理である場合は、一般的に、架橋剤の含有量として封止材シートの全成分100質量部に対して0.5質量部以上1.5質量部以下が必要とされているが、本願発明の封止材シートにおいては、架橋剤の含有量が0であってもよく、含有する場合であっても0.5質量部未満であることが好ましい。これにより、封止材組成物のシート化工程における封止材組成物のゲル化による生産性低下のリスクが低減できる。 This crosslinking treatment may be performed continuously in-line following the sheet forming step, or may be performed off-line. Further, when the crosslinking treatment is a general heat treatment, generally, the content of the crosslinking agent is 0.5 parts by mass or more and 1.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of all components of the sealing material sheet. However, in the sealing material sheet of the present invention, the content of the crosslinking agent may be 0, and even if it is contained, it is preferably less than 0.5 parts by mass. Thereby, the risk of the productivity fall by gelatinization of the sealing material composition in the sheeting process of a sealing material composition can be reduced.
<太陽電池モジュール>
次に、本発明の太陽電池モジュールの一例について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の太陽電池モジュールについて、その層構成の一例を示す断面図である。本発明の太陽電池モジュール1は、入射光の受光面側から、透明前面基板2、前面封止材層3、太陽電池素子4、背面封止材層5、及び裏面保護シート6が順に積層されている。本発明の太陽電池モジュール1は、少なくとも受光面側封止材層となる前面封止材層3として本発明の封止材シートを用いたものである。尚、背面封止材層5については、本発明の封止材シートを用いることもできるが、例えば反射性能を有する白色の封止材シート等を用いてもよい。又、両面採光型のモジュールである場合には、前面封止材層3及び背面封止材層5のいずれにも本発明の封止材シートを好ましく用いることができる。
<Solar cell module>
Next, an example of the solar cell module of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the layer structure of the solar cell module of the present invention. In the solar cell module 1 of the present invention, a transparent
太陽電池モジュール1は、例えば、上記の透明前面基板2、前面封止材層3を形成する封止材シート、太陽電池素子4、背面封止材層5を形成する封止材シート、及び裏面保護シート6からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。
The solar cell module 1 includes, for example, the transparent
又、太陽電池モジュール1は、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法、例えば、Tダイ押出成形等により、太陽電池素子4の表面側及び裏面側のそれぞれに、前面封止材層3及び背面封止材層5を成形するために本発明に係る封止材組成物を溶融積層して、太陽電池素子4をサンドし、次いで、透明前面基板2及び裏面保護シート6を順次積層し、次いで、これらを真空吸引等により一体化して加熱圧着する方法で製造してもよい。
Further, the solar cell module 1 is formed on the front side and the back side of the solar cell element 4 by a molding method usually used in ordinary thermoplastic resins, for example, T-die extrusion molding. In order to form the back surface sealing
尚、本発明の太陽電池モジュール1において、前面封止材層3及び背面封止材層5以外の部材である透明前面基板2、太陽電池素子4及び裏面保護シート6は、従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。又、本発明の太陽電池モジュール1は、上記部材以外の部材を含んでもよい。尚、本発明の封止材シートは一般的な単結晶型の太陽電池素子に限らず、薄膜型の太陽電子素子や、或いは、バックコンタクト型の太陽電子素子等、その他全ての太陽電池素子を搭載する太陽電池モジュールに用いることができる。
In the solar cell module 1 of the present invention, the transparent
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
<太陽電池モジュール用封止材の製造>
表1の組成(単位質量部)の封止材組成物を用いて、実施例及び比較例の封止材シートを成型した。先ず、上記封止材組成物を、それぞれ、φ30mm押出し機、200mm幅のTダイスを有するフィルム成形機を用いて、押出し温度210℃、引き取り速度1.5m/minでシート化した。これらの樹脂シートの層厚は、450μmとした。
<Manufacture of sealing material for solar cell module>
Using the sealing material composition having the composition (unit mass part) shown in Table 1, the sealing material sheets of Examples and Comparative Examples were molded. First, the sealing material composition was formed into a sheet at an extrusion temperature of 210 ° C. and a take-off speed of 1.5 m / min using a φ30 mm extruder and a film molding machine having a 200-mm width T die, respectively. The layer thickness of these resin sheets was 450 μm.
封止材組成物原料としては、以下の原料を使用した。
ベース樹脂:密度0.880g/cm3、融点60℃であり、190℃でのMFRが3.5g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M−LLDPE)。このベース樹脂を、全ての実施例と比較例の封止材シートを成形するために用いる封止材組成物に85質量部添加した。
シラン変性ポリエチレン系樹脂:密度0.880g/cm3、MFRが20g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン100質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン2質量部と、ラジカル発生剤(反応触媒)としてのジクミルパーオキサイド0.15質量部とを混合し、200℃で溶融、混練して得たシラン変性ポリエチレン系樹脂。密度0.880g/cm3、MFR1.0g/10分。融点60℃。このシラン変性ポリエチレン系樹脂を、全ての実施例と比較例の封止材シートを成形するために用いる封止材組成物に15質量部添加した。
低波長波紫外線吸収剤((表1にて「UVL」と表記、以下同様):TINUVIN120、極大吸収波長270nm
A波紫外線吸収剤1(「UVA1」):KEMISORB12
A波紫外線吸収剤2(「UVA2」):KEMISORB79
ヒンダードアミン系光安定剤:KEMISTAB62、分子量3100〜4000、軟化点50〜70℃。このヒンダードアミン系光安定剤を、全ての実施例と比較例の封止材シートを成形するために用いる封止材組成物に0.2質量部添加した。
The following raw materials were used as the sealing material composition raw material.
Base resin: Metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE) having a density of 0.880 g / cm 3 , a melting point of 60 ° C., and an MFR at 190 ° C. of 3.5 g / 10 min. 85 parts by mass of this base resin was added to the encapsulant composition used for molding the encapsulant sheets of all Examples and Comparative Examples.
Silane-modified polyethylene resin: 100 parts by mass of a metallocene linear low density polyethylene having a density of 0.880 g / cm 3 and an MFR of 20 g / 10 min, 2 parts by mass of vinyltrimethoxysilane, and a radical generator ( Silane-modified polyethylene resin obtained by mixing 0.15 parts by mass of dicumyl peroxide as a reaction catalyst), melting and kneading at 200 ° C. Density 0.880 g / cm 3 , MFR 1.0 g / 10 min. Melting point 60 ° C. 15 parts by mass of this silane-modified polyethylene resin was added to the encapsulant compositions used for molding the encapsulant sheets of all Examples and Comparative Examples.
Low wavelength ultraviolet absorber (indicated as “UVL” in Table 1, the same applies hereinafter): TINUVIN 120, maximum absorption wavelength 270 nm
A wave ultraviolet absorber 1 ("UVA1"): KEMISORB12
A wave ultraviolet absorber 2 ("UVA2"): KEMISORB 79
Hindered amine light stabilizer: KEMISTAB62, molecular weight 3100-4000, softening point 50-70 ° C. 0.2 parts by mass of this hindered amine light stabilizer was added to the encapsulant composition used for molding the encapsulant sheets of all Examples and Comparative Examples.
尚、実施例に用いた、上記の低波長波紫外線吸収剤(UVL)(TINUVIN120)の、波長240nm〜420nmの領域における吸光度を分光透過率の変化から算出した。結果を表2に記す。尚、各分光透過率については、分光光度計(島津製作所社製:UV−3600)を用いて測定した。 In addition, the light absorbency in the wavelength 240nm -420nm area | region of said low wavelength wave ultraviolet absorber (UVL) (TINUVIN120) used for the Example was computed from the change of the spectral transmittance. The results are shown in Table 2. Each spectral transmittance was measured using a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation: UV-3600).
次に、実施例及び比較例1〜2の成形後の封止材シートに対して電子線照射装置(岩崎電気株式会社製、製品名EC250/15/180L)を用い、加速電圧200kV、照射強度については50kGyで、両面からそれぞれ、電離放射線の照射を行い、架橋済の封止材シートとした。 Next, using the electron beam irradiation apparatus (product name EC250 / 15 / 180L, manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) on the molded sealing material sheets of Examples and Comparative Examples 1 and 2, an acceleration voltage of 200 kV, irradiation intensity Was irradiated with ionizing radiation from both sides at 50 kGy to obtain a crosslinked encapsulant sheet.
<評価例1:分光透過率と発電効率>
実施例、比較例1〜2の封止材シートについて、分光光度計(島津製作所社製:UV−3600)を用いて、波長200nm、300nm、400nmにおける分光透過率をそれぞれ測定した。
又、実施例、比較例1〜2の封止材シートを用いて、発電効率評価用太陽電池モジュール試料を形成し、それぞれの試料について、以下の方法で、発電効率を測定(算出)した。結果を表1に記す。
(太陽電池モジュールの発電効率試験)
150mm角の半強化ガラス上に5×5インチサイズの多結晶太陽電池素子を形成し、更にその上に、実施例及び比較例1〜2の封止材シートのいずれかを150mm×150mmの大きさにカットしたものと、150mm角の半強化ガラスと、を、この順に積層し、太陽電池モジュールの製造用の真空ラミネータにて150℃で15分間圧着して、それぞれ実施例、比較例1〜2の発電効率評価用太陽電池モジュール試料とした。この際、エッジシール等による封止は行わなかった。そして、これらの試料のPmax値をそれぞれ測定し、又、従来品の一般的態様に対応する試料である、UVA紫外線吸収剤を含有する比較例2のPmax値を100%としたときの相対値を算出した。尚、Pmax値とは、太陽電池の出力が最高となる動作点での最高出力値であり、JIS−C8935−1995に基づき、環境試験前後のモジュールの発電出力を測定した。結果を表1に記す。
<Evaluation Example 1: Spectral transmittance and power generation efficiency>
About the sealing material sheet | seat of an Example and Comparative Examples 1-2, the spectral transmittance in wavelength 200nm, 300nm, and 400nm was measured using the spectrophotometer (Shimadzu Corp. make: UV-3600), respectively.
Moreover, the solar cell module sample for power generation efficiency evaluation was formed using the sealing material sheet | seat of an Example and Comparative Examples 1-2, and the power generation efficiency was measured (calculated) with the following method about each sample. The results are shown in Table 1.
(Solar cell module power generation efficiency test)
A polycrystalline solar cell element of 5 × 5 inch size is formed on a 150 mm square semi-tempered glass, and any one of the sealing material sheets of Examples and Comparative Examples 1 and 2 is further formed on the polycrystalline solar cell element of 150 mm × 150 mm. In this order, the one cut into 150 mm square and the semi-tempered glass of 150 mm square are laminated in this order and pressure-bonded at 150 ° C. for 15 minutes with a vacuum laminator for manufacturing a solar cell module. No. 2 solar cell module samples for power generation efficiency evaluation were used. At this time, sealing with an edge seal or the like was not performed. Then, the Pmax values of these samples were measured, and the relative values when the Pmax value of Comparative Example 2 containing a UVA ultraviolet absorber, which is a sample corresponding to the general mode of the conventional product, was 100%. Was calculated. The Pmax value is the maximum output value at the operating point at which the output of the solar cell is maximum, and the power generation output of the module before and after the environmental test was measured based on JIS-C8935-1995. The results are shown in Table 1.
<評価例2:ガラス密着性>
実施例、比較例1〜2の封止材シートについて、ガラス密着強度を下記の測定方法で評価した。
先ず、実施例、比較例の各封止材シートをガラス基板(白板フロート半強化ガラス JPT3.2 75mm×50mm×3.2mm)に密着させて、150℃、16分で真空加熱ラミネータ処理を行い密着性評価用試料を作成した。そして、この密着性評価用試料において、ガラス基板上に密着している封止材シートを15mm幅にカットし、剥離試験機(テンシロン万能試験機 RTF−1150−H)にて垂直剥離(50mm/min)試験を行い、ガラス密着強度を測定した。その測定結果を「初期密着強度」として表1に記す。
次に、上記の各密着性評価用試料について、下記ダンプヒート(D.H.)試験後のガラス密着強度維持率を測定した。D.H.試験は、JIS C8917に準拠し、試験槽内温度85℃、湿度85%の条件下で評価用試料の耐久性試験を1000時間行った。試験後の密着性評価用試料について、上記と同一の試験方法でガラス密着強度を再測定し、初期ガラス密着強度に対する密着強度の維持率(%)を算出した。結果を「密着強度維持率」として表1に記す。
<Evaluation Example 2: Glass adhesion>
About the sealing material sheet | seat of an Example and Comparative Examples 1-2, glass adhesive strength was evaluated with the following measuring method.
First, each sealing material sheet of Examples and Comparative Examples is brought into close contact with a glass substrate (white plate semi-tempered glass JPT3.2 75 mm × 50 mm × 3.2 mm), and vacuum heating laminator treatment is performed at 150 ° C. for 16 minutes. A sample for evaluation of adhesion was prepared. And in this sample for adhesion evaluation, the sealing material sheet | seat closely_contact | adhered on a glass substrate is cut into 15 mm width, and vertical peeling (50 mm / mm) with a peeling tester (Tensilon universal testing machine RTF-1150-H). min) A test was conducted to measure the glass adhesion strength. The measurement results are shown in Table 1 as “initial adhesion strength”.
Next, the glass adhesion strength maintenance rate after the following dump heat (DH) test was measured for each of the above samples for adhesion evaluation. D. H. The test was based on JIS C8917, and the durability test of the sample for evaluation was performed for 1000 hours under the conditions of 85 ° C. in the test tank and 85% humidity. About the sample for adhesiveness evaluation after a test, the glass adhesive strength was measured again by the same test method as the above, and the maintenance rate (%) of the adhesive strength with respect to the initial glass adhesive strength was calculated. The results are shown in Table 1 as “adhesion strength maintenance ratio”.
表1及び表2から分るように、本発明の実施例は、ガラス密着強度の維持率が高く、且つ、UVA領域の300nmにおいて紫外線を50%以上透過しており、UVA領域の紫外線を有効に利用し、結果として、発電効率も有意に向上させていることが理解できる。 As can be seen from Tables 1 and 2, the examples of the present invention have a high glass adhesion strength maintenance rate and transmit more than 50% of ultraviolet rays at 300 nm in the UVA region, and effectively use ultraviolet rays in the UVA region. As a result, it can be understood that the power generation efficiency is also significantly improved.
1 太陽電池モジュール
2 透明前面基板
3 前面封止材層(受光面側封止材層)
4 太陽電池素子
5 背面封止材層
6 裏面保護シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
4
Claims (9)
前記未架橋の封止材シートを、電離放射線の照射によって架橋処理して架橋済みの封止材シートを得る架橋工程と、を備える太陽電池モジュール用の封止材シートの製造方法。 Density 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 or less of the polyethylene resin as a base resin, does not contain A wave ultraviolet absorber, a wavelength 315nm has a maximum absorption wavelength from wavelength 280nm to 250nm region A sheet forming step of obtaining a non-crosslinked encapsulant sheet by melt-molding an encapsulant composition containing a low-wavelength ultraviolet absorber having an absorbance in the UVA region of 400 nm of 0;
A crosslinking process for crosslinking the uncrosslinked encapsulant sheet by irradiation with ionizing radiation to obtain a crosslinked encapsulant sheet, and a method for producing a encapsulant sheet for a solar cell module.
密度0.870g/cm3以上0.940g/cm3以下のポリエチレン系樹脂からなるベース樹脂と、波長280nmから250nmの領域に最大吸収波長を有し波長315nmから400nmのUVA領域における吸光度が0である低波長波紫外線吸収剤と、を含有し、A波紫外線吸収剤を含有しない封止材シート。 A solar cell module sealing material sheet that has been subjected to crosslinking treatment by irradiation with ionizing radiation,
In a base resin consisting of a density 0.870 g / cm 3 or more 0.940 g / cm 3 or less of the polyethylene resin, the absorbance at UVA region of 400nm wavelength 315nm has a maximum absorption wavelength from wavelength 280nm to 250nm region is 0 A sealing material sheet that contains a certain low-wavelength ultraviolet absorber and does not contain an A-wave ultraviolet absorber.
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