JP2017222753A - Composition for producing sealing material for solar battery, and sealing material for solar battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池用封止材製造用組成物、太陽電池用封止材及び太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell encapsulant manufacturing composition, a solar cell encapsulant, and a solar cell module.
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギーに直接変換する太陽電池モジュールが広く使用され、更に、耐久性や発電効率等の点から開発が進められている。 In recent years, solar cell modules that directly convert sunlight into electrical energy have been widely used from the standpoints of effective use of resources and prevention of environmental pollution, and are being developed further in terms of durability and power generation efficiency. .
太陽電池モジュールの構造としては、例えば、図1に示すように、ガラス基板等からなる表面側透明保護部材11、表面側封止材13A、シリコン結晶系セル等の太陽電池素子14、裏面側封止材13B、及び裏面側保護部材(バックカバー)12をこの順で積層し、接着一体化した構造が知られている。
As the structure of the solar cell module, for example, as shown in FIG. 1, a surface side transparent
太陽電池モジュールでは、高い電気出力を得るために、複数の太陽電池素子14を接続タブ15で接続して用いられている。したがって、太陽電池素子14の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止材13A、13Bを用いて太陽電池素子14を封止している。
In the solar cell module, a plurality of
これらの太陽電池モジュールに用いられる封止材としては、高い透明性及び接着性を有するエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルムが従来から用いられている。そして、封止材用のEVAフィルムには、膜強度や耐久性を向上させるために、EVAの他に有機過酸化物等の架橋剤が配合され、太陽電池モジュールの製造時にEVAフィルム中のEVAを架橋させるのが一般的である。 As a sealing material used in these solar cell modules, an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) film having high transparency and adhesiveness has been conventionally used. In order to improve the film strength and durability, the EVA film for the sealing material is blended with a crosslinking agent such as an organic peroxide in addition to EVA, and the EVA in the EVA film is manufactured at the time of manufacturing the solar cell module. Is generally crosslinked.
ところが、EVAは構成成分として酢酸ビニルを含むため、太陽電池用封止材中に酸が発生し、太陽電池モジュールの電極の腐食を発生させるという問題がある。そのため、EVAに代わるポリマーとして、酸が発生しないエチレン・α−オレフィン共重合体が近年注目を集めている。そして、所望の特性を得るため、エチレン・α−オレフィン共重合体及びエチレン−不飽和脂肪酸エステル共重合体を含む太陽電池封止材用樹脂組成物を成形して得られる封止材が提案されている(例えば、特許文献1)。 However, since EVA contains vinyl acetate as a constituent component, there is a problem in that acid is generated in the solar cell sealing material and corrosion of the electrodes of the solar cell module occurs. Therefore, an ethylene / α-olefin copolymer that does not generate an acid has recently attracted attention as a polymer that can replace EVA. And in order to obtain a desired characteristic, the sealing material obtained by shape | molding the resin composition for solar cell sealing materials containing an ethylene-alpha-olefin copolymer and an ethylene- unsaturated fatty acid ester copolymer was proposed. (For example, Patent Document 1).
しかしながら、太陽電池用封止材に使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体は一般に変形時の粘度が低いため、太陽電池用封止材を製造する際の搬送工程において搬送不良が生じるという問題がある。また、特許文献1のように、複数種の樹脂を混合すると太陽電池封止材の透明性が低下しやすいという問題があった。さらに、従来から使用されているEVAは、上述したように、酸が発生するため、酸の発生量をできるだけ抑えることが望ましい。さらに、近年においては、大規模太陽光発電施設で問題とされている、太陽電池の出力が大幅に低下するPID現象の発生を防止することができる対策が望まれている。 However, since ethylene / α-olefin copolymers used for solar cell encapsulants generally have low viscosity during deformation, there is a problem in that conveyance defects occur in the conveyance process when producing solar cell encapsulants. There is. Moreover, like patent document 1, when multiple types of resin was mixed, there existed a problem that the transparency of a solar cell sealing material fell easily. Furthermore, as described above, since the EVA used in the prior art generates an acid, it is desirable to suppress the acid generation amount as much as possible. Furthermore, in recent years, a countermeasure that can prevent the occurrence of the PID phenomenon, which is a problem in large-scale photovoltaic power generation facilities and that greatly reduces the output of the solar cell, is desired.
したがって、本発明の目的は、太陽電池用封止材の製造時における成形加工性が良好であり、透明性に優れ、酸の発生量が少なく、PID現象の発生が防止された太陽電池用封止材を製造することができる太陽電池用封止材製造用組成物を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a solar cell encapsulant that has good molding processability during the production of a solar cell encapsulant, excellent transparency, a small amount of acid generation, and prevents the occurrence of the PID phenomenon. It is providing the composition for solar cell sealing material manufacture which can manufacture a stopping material.
また、本発明の目的は、この太陽電池用封止材製造用組成物を成形してなる太陽電池用封止材及びこの太陽電池用封止材により太陽電池素子を封止してなる太陽電池モジュールを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a solar cell encapsulant formed by molding the composition for producing a solar cell encapsulant and a solar cell obtained by encapsulating a solar cell element with the solar cell encapsulant. To provide a module.
上記目的は、エチレン・α−オレフィン共重合体(EαO)及びエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)を含み、前記エチレン・α−オレフィン共重合体と前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量比(EαO:EVA)が、95:5〜75:25であり、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量を基準として、24〜28質量%であることを特徴とする太陽電池用封止材製造用組成物により達成される。 The object includes an ethylene / α-olefin copolymer (EαO) and an ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), and a mass ratio of the ethylene / α-olefin copolymer and the ethylene / vinyl acetate copolymer. (EαO: EVA) is 95: 5-75: 25, and the vinyl acetate content of the ethylene-vinyl acetate copolymer is 24-28 mass based on the mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer. % Is achieved by the composition for producing a sealing material for solar cells.
エチレン・α−オレフィン共重合体にEVAを上記質量範囲で加えることにより、組成物全体の伸長粘度が増大するので、太陽電池用封止材を製造する際の搬送工程において組成物を支障なく搬送することが可能となる。また、エチレン・α−オレフィン共重合体に上記酢酸ビニル含有率を有するEVAを上記質量範囲で加えるのであれば、十分な透明性も確保することができ、加水分解により発生する酸の量も少なくすることができる。また、酢酸ビニル含有量が上記含有量範囲であるEVAを使用することで、発生する酸の量を更に抑制することができるだけでなく、PID現象の発生を防止できることが本発明者により見出された。 By adding EVA to the ethylene / α-olefin copolymer in the above mass range, the elongation viscosity of the entire composition is increased, so that the composition can be transported without any problem in the transporting process for producing a solar cell encapsulant. It becomes possible to do. Moreover, if EVA having the above vinyl acetate content is added to the ethylene / α-olefin copolymer in the above mass range, sufficient transparency can be secured, and the amount of acid generated by hydrolysis is small. can do. In addition, the present inventors have found that the use of EVA having a vinyl acetate content in the above content range can not only further suppress the amount of acid generated but also prevent the occurrence of the PID phenomenon. It was.
本発明の好ましい態様は以下のとおりである。 Preferred embodiments of the present invention are as follows.
(1)前記エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が、0.86〜0.90g/cm3である。 (1) The density of the ethylene / α-olefin copolymer is 0.86 to 0.90 g / cm 3 .
(2)80℃における伸長粘度が、130kPa・s以上である。 (2) The extensional viscosity at 80 ° C. is 130 kPa · s or more.
また、上記目的は、上記太陽電池用封止材製造用組成物からなる太陽電池用封止材により達成される。 Moreover, the said objective is achieved by the solar cell sealing material which consists of the said composition for solar cell sealing material manufacture.
さらに、上記目的は、本発明の太陽電池用封止材組成物がシート状に成形された太陽電池用封止材、及び、表面側保護部材、太陽電池素子及び裏面側保護部材を有する太陽電池モジュールであって、前記太陽電池素子が本発明の太陽電池用封止材により封止されている太陽電池モジュールによっても達成される。 Furthermore, the above object is to provide a solar cell sealing material in which the solar cell sealing material composition of the present invention is formed into a sheet shape, and a front surface side protective member, a solar cell element, and a back surface side protective member. It is a module, Comprising: The said solar cell element is achieved also by the solar cell module sealed with the solar cell sealing material of this invention.
本発明に係る太陽電池用封止材製造用組成物は加工性が良好であり、製造される太陽電池用封止材は透明性に優れ、電極の腐食の原因となる酸の発生を低減でき、かつ、出力の低下の原因となるPID現象の発生を防止することができる。したがって、加工性、透明性及び信頼性に優れる太陽電池用封止材を安定的且つ効率的に製造することが可能となる。 The composition for producing a solar cell encapsulant according to the present invention has good processability, and the produced solar cell encapsulant is excellent in transparency and can reduce the generation of acid that causes corrosion of the electrode. In addition, it is possible to prevent the occurrence of a PID phenomenon that causes a decrease in output. Therefore, it is possible to stably and efficiently manufacture a solar cell encapsulant that is excellent in processability, transparency, and reliability.
以下、本発明を詳細に説明する。上述したように、本発明の太陽電池封止材製造用組成物は、エチレン・α−オレフィン共重合体(以下、EαOとも称する。)とエチレン−酢酸ビニル共重合体(以下、EVAとも称する。)を含んでいる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. As described above, the composition for producing a solar cell encapsulant of the present invention is also referred to as an ethylene / α-olefin copolymer (hereinafter also referred to as EαO) and an ethylene-vinyl acetate copolymer (hereinafter also referred to as EVA). ) Is included.
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体とEVAの質量比(EαO:EVA)は、95:5〜75:25であり、好ましくは95:5〜80:20であり、特に好ましくは95:5〜90:10である。EαOが上記範囲より多いと、伸長粘度が低くなり、太陽電池封止材の搬送工程における搬送が困難となる。EVAが上記範囲より多いと、太陽電池モジュールの使用時に電極の腐食の原因となる酢酸が発生しやすくなるだけでなく、太陽電池用封止材の透明性が低下する。また、酢酸発生量の増加は、EVAの質量割合の増加に伴って線形に推移するわけでなく、上記質量比が極めて酢酸発生量が少なくなることが本発明者らにより見出された。 In the present invention, the mass ratio of the ethylene / α-olefin copolymer and EVA (EαO: EVA) is 95: 5 to 75:25, preferably 95: 5 to 80:20, particularly preferably 95. : 5 to 90:10. When EαO is larger than the above range, the extensional viscosity becomes low, and it becomes difficult to carry the solar cell sealing material in the carrying step. When EVA is more than the above range, not only acetic acid that causes corrosion of the electrode is likely to be generated when the solar cell module is used, but also the transparency of the solar cell encapsulant is lowered. Moreover, the increase in acetic acid generation amount does not change linearly with the increase in the mass ratio of EVA, and the present inventors have found that the above mass ratio significantly reduces the acetic acid generation amount.
EVAの酢酸ビニル含有量は、EVAの質量を基準として24〜28質量%であり、特に好ましくは24〜26質量%である。これにより、EVAの割合が増加しても、加水分解により発生する酢酸の量をできるだけ抑制することができる。また、酢酸ビニル含有量が上述の範囲内であれば、PID現象の発生を防止することができる。 The vinyl acetate content of EVA is 24-28% by mass, particularly preferably 24-26% by mass, based on the mass of EVA. Thereby, even if the proportion of EVA increases, the amount of acetic acid generated by hydrolysis can be suppressed as much as possible. Moreover, if the vinyl acetate content is within the above range, the occurrence of the PID phenomenon can be prevented.
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は0.84〜0.90g/cm3であることが好ましく、0.850g/cm3以上0.880g/cm3未満であることが特に好ましく、0.850g/cm3以上0.870g/cm3未満であることが特に好ましく、更に、0.850g/cm3以上0.860g/cm3未満であることが特に好ましい。EVAの密度は0.9〜1.0g/cm3であることが好ましく、0.93〜0.97であることが更に好ましい。これらの範囲であれば、搬送性等に更に優れる太陽電池封止材を得ることができる。これらの密度は、JIS K7112に従って求めた値のことをいう。 In the present invention, the density of the ethylene / α-olefin copolymer is preferably 0.84 to 0.90 g / cm 3 , particularly preferably 0.850 g / cm 3 or more and less than 0.880 g / cm 3. It is particularly preferably 0.850 g / cm 3 or more and less than 0.870 g / cm 3 , and particularly preferably 0.850 g / cm 3 or more and less than 0.860 g / cm 3 . The density of EVA is preferably 0.9 to 1.0 g / cm 3 , and more preferably 0.93 to 0.97. If it is these ranges, the solar cell sealing material which is further excellent in conveyance property etc. can be obtained. These densities refer to values obtained according to JIS K7112.
また、エチレン・α−オレフィン共重合体及びEVAの融点はそれぞれ50〜90℃であることが好ましい。太陽電池用封止材製造時の搬送時の温度に適した融点を有する組成物を得ることができる。本発明においてエチレン・α−オレフィン共重合体とEVAの融点は、JIS K7121に従い、熱流束示差走査熱量測定で得られたDSC曲線における融解ピーク温度のことをいう。 The melting points of the ethylene / α-olefin copolymer and EVA are preferably 50 to 90 ° C., respectively. The composition which has melting | fusing point suitable for the temperature at the time of conveyance at the time of manufacture of the sealing material for solar cells can be obtained. In the present invention, the melting point of the ethylene / α-olefin copolymer and EVA refers to the melting peak temperature in the DSC curve obtained by heat flux differential scanning calorimetry according to JIS K7121.
エチレン・α−オレフィン共重合体とEVAのメルトフローレート(MFR)は、一般に、1〜30g/10min、好ましくは1〜10g/10minである。MFRは、JIS K7210に従って、温度190℃、荷重2.16kgの条件で得られた値のことをいう。 The melt flow rate (MFR) of the ethylene / α-olefin copolymer and EVA is generally 1 to 30 g / 10 min, preferably 1 to 10 g / 10 min. MFR refers to a value obtained under conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210.
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレン由来の構成単位を主成分とし、更に炭素数3〜12のα−オレフィン、例えば、プロピレン、1−ブテン、1-へキセン、1−オクテン、4−メチルペンテン−1、4−メチル−へキセン−1、4,4−ジメチル−ペンテン−1等由来の1種又は複数種の構成単位を有するエチレン・α−オレフィン共重合体(ターポリマー等も含む)である。エチレン・α−オレフィン共重合体の具体例としては、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体、エチレン・4−メチル−ペンテン−1共重合体、エチレン・ブテン・ヘキセンターポリマー、エチレン・プロピレン・オクテンターポリマー、エチレン・ブテン・オクテンターポリマー等が挙げられる。エチレン・α−オレフィン共重合体におけるα−オレフィンの含有量は、5〜40質量%が好ましく、10〜35質量%がより好ましく、15〜30質量%が更に好ましい。α−オレフィンの含有量が少ないと太陽電池用封止材の柔軟性や耐衝撃性が十分でない場合があり、多過ぎると耐熱性が低い場合がある。 In the present invention, the ethylene / α-olefin copolymer contains a structural unit derived from ethylene as a main component and further has an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, such as propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-hexene, An ethylene / α-olefin copolymer having one or more structural units derived from octene, 4-methylpentene-1, 4-methyl-hexene-1, 4,4-dimethyl-pentene-1, etc. (ter Including polymers). Specific examples of the ethylene / α-olefin copolymer include an ethylene / 1-butene copolymer, an ethylene / 1-octene copolymer, an ethylene-4-methyl-pentene-1 copolymer, an ethylene / butene / hexene copolymer. Center polymers, ethylene / propylene / octene terpolymers, ethylene / butene / octene terpolymers, and the like. The content of the α-olefin in the ethylene / α-olefin copolymer is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 35% by mass, and still more preferably 15 to 30% by mass. If the α-olefin content is small, the solar cell encapsulant may not have sufficient flexibility and impact resistance, and if it is too much, the heat resistance may be low.
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体は、チーグラーナッタ触媒やメタロセン触媒を用いて重合されたものを使用することができ、特に直鎖状のエチレン・α−オレフィン共重合体を好ましく使用することができる。本発明では、分子量分布Mw/Mn(ポリスチレンを換算基準としたゲル浸透クロマトグラフ法による測定)が狭いエチレン・α−オレフィン共重合体が好ましい。その分子量分布は、例えば、2.0〜4.0である。このような狭い分子量分布を有するエチレン・α−オレフィン共重合体は、メタロセン触媒を用いて重合することにより作製することができる。メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン・α−オレフィン共重合体はメタロセンポリエチレンやm−LLDPE等と呼ばれている。エチレン・α−オレフィン共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよく、ランダム共重合体が好ましい。エチレン・α−オレフィン共重合体の結晶化度(X線回折法による)は、40%以下であることが好ましく、特に20%以下が好ましい。結晶化度は低いほど好ましい。透明性や接着性に優れる太陽電池用封止材を得ることができる。 In the present invention, the ethylene / α-olefin copolymer can be polymerized using a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst, and a linear ethylene / α-olefin copolymer is preferably used. can do. In the present invention, an ethylene / α-olefin copolymer having a narrow molecular weight distribution Mw / Mn (measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a conversion standard) is preferable. The molecular weight distribution is, for example, 2.0 to 4.0. An ethylene / α-olefin copolymer having such a narrow molecular weight distribution can be produced by polymerization using a metallocene catalyst. An ethylene / α-olefin copolymer produced using a metallocene catalyst is called metallocene polyethylene or m-LLDPE. The ethylene / α-olefin copolymer may be a random copolymer or a block copolymer, and a random copolymer is preferred. The crystallinity (by X-ray diffraction method) of the ethylene / α-olefin copolymer is preferably 40% or less, and particularly preferably 20% or less. The lower the crystallinity, the better. A solar cell encapsulant having excellent transparency and adhesiveness can be obtained.
[架橋剤]
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物には、架橋剤を含有させ、エチレン・α−オレフィン共重合体及びEVAの混合組成物の架橋構造を形成することが好ましい。架橋剤は、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された封止材が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
[Crosslinking agent]
The composition for producing a sealing material for solar cells of the present invention preferably contains a crosslinking agent to form a crosslinked structure of a mixed composition of an ethylene / α-olefin copolymer and EVA. As the crosslinking agent, an organic peroxide or a photopolymerization initiator is preferably used. Among them, it is preferable to use an organic peroxide because a sealing material with improved temperature dependency of adhesive strength, moisture resistance, and penetration resistance can be obtained.
有機過酸化物としては、100℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期10時間の分解温度が70℃以上のものが好ましい。 Any organic peroxide can be used as long as it decomposes at a temperature of 100 ° C. or higher to generate radicals. The organic peroxide is generally selected in consideration of the film formation temperature, the adjustment conditions of the composition, the curing temperature, the heat resistance of the adherend, and the storage stability. In particular, those having a decomposition temperature of 70 hours or more with a half-life of 10 hours are preferred.
有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、tert−ヘキシルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシピバレート、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−n−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、4−メチルベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、m−トルオイル+ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサネート、1,1−ビス(tert−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサネート、1,1−ビス(tert−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサネート、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−tert−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、tert−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−ブチルパーオキシマレイックアシド、tert−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサン、tert−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(メチルベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、tert−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、tert−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジ−メチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、等が挙げられる。 Examples of the organic peroxide include, from the viewpoint of resin processing temperature and storage stability, benzoyl peroxide curing agent, tert-hexyl peroxypivalate, tert-butyl peroxypivalate, 3,5,5-trimethyl. Hexanoyl peroxide, di-n-octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, succinic acid peroxide, 2 , 5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane, 1-cyclohexyl-1-methylethylper Oxy-2-ethylhexanoate, tert-hexyl peroxy 2-ethylhexanoate, 4-methylbenzoyl peroxide, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, m-toluoyl + benzoyl peroxide, benzoyl peroxide, 1,1-bis (tert-butylperoxide Oxy) -2-methylcyclohexanate, 1,1-bis (tert-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexanate, 1,1-bis (tert-hexylperoxy) cyclohexanate, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (tert-hexylperoxy) -3 , 3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-t rt-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclododecane, tert-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, tert-butylperoxymaleic acid, tert-butylperoxy-3, 3,5-trimethylhexane, tert-butylperoxylaurate, 2,5-dimethyl-2,5-di (methylbenzoylperoxy) hexane, tert-butylperoxyisopropylmonocarbonate, tert-butylperoxy-2 -Ethylhexyl monocarbonate, tert-hexyl peroxybenzoate, 2,5-di-methyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, and the like.
ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、70℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期10時間の分解温度が50℃以上のものが好ましく、調製条件、成膜温度、硬化(貼り合わせ)温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキシル−2,5−ビスパーオキシベンゾエート、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、m−トルオイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は1種でも2種以上を組み合わせて使用してもよい。 As the benzoyl peroxide-based curing agent, any can be used as long as it decomposes at a temperature of 70 ° C. or higher to generate radicals, and those having a decomposition temperature of 50 hours or higher with a half-life of 10 hours are preferable, It can be appropriately selected in consideration of preparation conditions, film formation temperature, curing (bonding) temperature, heat resistance of the adherend, and storage stability. Usable benzoyl peroxide curing agents include, for example, benzoyl peroxide, 2,5-dimethylhexyl-2,5-bisperoxybenzoate, p-chlorobenzoyl peroxide, m-toluoyl peroxide, 2, Examples include 4-dichlorobenzoyl peroxide and t-butyl peroxybenzoate. The benzoyl peroxide curing agent may be used alone or in combination of two or more.
有機過酸化物として、特に、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、又はtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネートが好ましい。これにより、良好に架橋され、優れた透明性を有する太陽電池用封止材が得られる。 As the organic peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane or tert-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate is particularly preferable. Thereby, the sealing material for solar cells which is bridge | crosslinked favorably and has the outstanding transparency is obtained.
太陽電池用封止材製造用組成物に使用する有機過酸化物の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びEVAの合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜5質量部、より好ましくは0.2〜3質量部であることが好ましい。有機過酸化物の含有量は、少ないと架橋硬化時において架橋速度が低下する場合があり、多くなると共重合体との相溶性が悪くなる恐れがある。 The content of the organic peroxide used in the composition for producing a sealing material for solar cells is preferably 0.1 to 5 mass with respect to 100 mass parts of the total amount of the ethylene / α-olefin copolymer and EVA. Parts, more preferably 0.2 to 3 parts by mass. If the content of the organic peroxide is small, the crosslinking speed may be lowered during the crosslinking and curing, and if the content is large, the compatibility with the copolymer may be deteriorated.
また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができるが、配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノプロパン−1などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタ−ルなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、2−4−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレ−トなどが使用できる。特に好ましくは、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノプロパン−1、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、4−ジメチルアミノ安息香酸のごとき安息香酸系又は、第3級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の1種または2種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの1種単独または2種以上の混合で使用することができる。 As the photopolymerization initiator, any known photopolymerization initiator can be used, but a photopolymerization initiator having good storage stability after blending is desirable. Examples of such a photopolymerization initiator include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl). Acetophenones such as 2-morpholinopropane-1, benzoins such as benzyldimethylketal, benzophenones such as benzophenone, 4-phenylbenzophenone and hydroxybenzophenone, thioxanthones such as isopropylthioxanthone and 2-4-diethylthioxanthone, As other special ones, methylphenylglyoxylate can be used. Particularly preferably, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-morpholinopropane-1, Examples include benzophenone. These photopolymerization initiators may contain one or two or more kinds of known and commonly used photopolymerization accelerators such as benzoic acid-based or tertiary amine-based compounds such as 4-dimethylaminobenzoic acid as required. Can be mixed and used. Moreover, it can be used individually by 1 type of only a photoinitiator, or 2 or more types of mixture.
前記光重合開始剤の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びEVAの合計量100質量部に対して0.1〜5質量部、好ましくは0.2〜3質量部である。 Content of the said photoinitiator is 0.1-5 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of an ethylene-alpha-olefin copolymer and EVA, Preferably it is 0.2-3 mass parts.
[架橋助剤]
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物は、さらに架橋助剤を含んでいることが好ましい。架橋助剤は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びEVAのゲル分率を向上させ、太陽電池用封止材の接着性、耐候性を向上させることができる。
[Crosslinking aid]
It is preferable that the composition for manufacturing a sealing material for solar cells of the present invention further contains a crosslinking aid. The crosslinking aid can improve the gel fraction of the ethylene / α-olefin copolymer and EVA, and can improve the adhesion and weather resistance of the solar cell encapsulant.
架橋助剤の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びEVAの合計量100質量部に対して、通常0.1〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部、特に好ましくは0.5〜2.5質量部で使用される。これにより、更に架橋後の硬度が向上した封止材が得られる。 The content of the crosslinking aid is usually 0.1 to 5 parts by mass, preferably 0.1 to 3 parts by mass, particularly preferably 100 parts by mass of the total amount of the ethylene / α-olefin copolymer and EVA. Used at 0.5 to 2.5 parts by weight. Thereby, the sealing material which the hardness after bridge | crosslinking improved further is obtained.
架橋助剤(官能基としてラジカル重合性基を有する化合物)としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の3官能の架橋助剤の他、(メタ)アクリルエステル(例、NKエステル等)の単官能又は2官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレートおよびトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。 Examples of the crosslinking aid (compound having a radical polymerizable group as a functional group) include trifunctional crosslinking aids such as triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate, and (meth) acrylic esters (eg, NK ester). And monofunctional or bifunctional crosslinking aids. Of these, triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate are preferable, and triallyl isocyanurate is particularly preferable.
[接着性向上剤]
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物においては、更に、接着向上剤を含んでいても良い。接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、更に優れた接着力を有する太陽電池用封止材とすることができる。前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は2種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。
[Adhesion improver]
The composition for producing a sealing material for solar cell of the present invention may further contain an adhesion improver. As the adhesion improver, a silane coupling agent can be used. Thereby, it can be set as the sealing material for solar cells which has the further outstanding adhesive force. Examples of the silane coupling agent include γ-chloropropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, and γ-glycidoxypropyl. Trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N Mention may be made of -β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. Of these, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane is particularly preferred.
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体及びEVAの合計量100質量部に対して5質量部以下、好ましくは0.1〜2質量部であることが好ましい。 The content of the silane coupling agent in the composition for producing a sealing material for solar cells of the present invention is 5 parts by mass or less, preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the ethylene / α-olefin copolymer and EVA. It is preferable that it is 1-2 mass parts.
[その他]
本発明の太陽電池用封止材製造用組成物は、膜の種々の物性(機械的強度、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等)の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて、可塑剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び/又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
[Others]
The composition for producing a sealing material for solar cells of the present invention improves or adjusts various physical properties of a film (optical properties such as mechanical strength and transparency, heat resistance, light resistance, crosslinking speed, etc.), especially a machine. Various additives such as a plasticizer, an acryloxy group-containing compound, a methacryloxy group-containing compound, and / or an epoxy group-containing compound may be further included as necessary for improving the mechanical strength.
また、本発明の太陽電池用封止材製造用組成物の80℃における伸長粘度(歪み速度0.05/sの条件にて、Hencky歪みが1.0となったときの粘度)が130kPa・s以上であることが好ましい。これにより組成物が適度な硬さを有することとなるので、太陽電池用封止材製造時における組成物の搬送を良好に行うことができる。伸長粘度は高いほど搬送性が良好となるが、一般に少なくとも130kPa・sあれば十分である。 Further, the composition for producing a sealing material for solar cells of the present invention has an extensional viscosity at 80 ° C. (viscosity when Henky strain becomes 1.0 under the condition of strain rate 0.05 / s) of 130 kPa · It is preferable that it is s or more. Thereby, since a composition will have moderate hardness, the conveyance of the composition at the time of solar cell sealing material manufacture can be performed favorably. The higher the elongational viscosity, the better the transportability, but generally at least 130 kPa · s is sufficient.
[太陽電池用封止材]
本発明の太陽電池用封止材を形成するには、公知の方法に準じて行えばよい。例えば、上述した各成分を含む本発明の太陽電池用封止材製造用組成物を、通常の押出成形、又はカレンダー成形(カレンダリング)等により成形してシート状物を得る方法により製造することができる。本発明の太陽電池用封止材の厚さは特に制限されないが、0.05〜2mm、好ましくは0.3〜0.8mm、更に好ましくは0.4〜0.7mmである。太陽電池用封止材は一つの層からなることが好ましい。
[Sealant for solar cell]
What is necessary is just to perform according to a well-known method in order to form the sealing material for solar cells of this invention. For example, the composition for producing a sealing material for solar cells of the present invention containing each of the above-described components is produced by a method of obtaining a sheet-like material by molding by ordinary extrusion molding or calendar molding (calendering) or the like. Can do. The thickness of the solar cell encapsulant of the present invention is not particularly limited, but is 0.05 to 2 mm, preferably 0.3 to 0.8 mm, and more preferably 0.4 to 0.7 mm. It is preferable that the sealing material for solar cells consists of one layer.
[太陽電池モジュール]
本発明の太陽電池モジュールの構造は、本発明の太陽電池用封止材を用いて太陽電池素子が封止された構造を含んでいれば特に制限されない。例えば、表面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、本発明の太陽電池用封止材を介在させて架橋一体化させることにより太陽電池素子(単結晶又は多結晶シリコンセル等)を封止させた構造などが挙げられる。
[Solar cell module]
The structure of the solar cell module of the present invention is not particularly limited as long as it includes a structure in which solar cell elements are sealed using the solar cell sealing material of the present invention. For example, a solar cell element (single crystal or polycrystalline silicon cell or the like) is formed by crosslinking and integrating the solar cell sealing material of the present invention between the front surface side transparent protective member and the back surface side protective member. Examples include a sealed structure.
なお、本発明において、太陽電池素子の光が照射される側(表面側)を「表面側」と称し、太陽電池素子の受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。 In the present invention, the side of the solar cell element irradiated with light (front side) is referred to as “front side”, and the side opposite to the light receiving surface of the solar cell element is referred to as “back side”.
太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子を十分に封止するには、例えば、図1に示すように表面側透明保護部材11、表面側封止材13A、太陽電池素子14、裏面側封止材13B及び裏面側保護部材12を積層し、加熱加圧など常法に従って、封止材を架橋硬化させればよい。
In the solar cell module, in order to sufficiently seal the solar cell element, for example, as shown in FIG. 1, the front surface side transparent
加熱加圧するには、例えば、各部材を積層した積層体を、真空ラミネータで温度135〜180℃、さらに140〜180℃、脱気時間0.1〜5分、プレス圧力0.1〜1.5kg/cm2、プレス時間5〜15分で加熱圧着すればよい。 In order to heat and pressurize, the laminated body which laminated | stacked each member is 135-180 degreeC with a vacuum laminator, Furthermore, 140-180 degreeC, Deaeration time 0.1-5 minutes, Press pressure 0.1-1. What is necessary is just to heat-press in 5 kg / cm < 2 > and press time for 5 to 15 minutes.
この加熱加圧時に、表面側封止材13Aおよび裏面側封止材13Bに含まれるエチレン・α−オレフィン共重合体及びEVAを架橋させることにより、表面側封止材13Aおよび裏面側封止材13Bを介して、表面側透明保護部材11、裏面側透明部材12、および太陽電池素子14を一体化させて、太陽電池素子14を封止することができる。太陽電池素子14は接続タブ15で互いに電気的に接続される。
By crosslinking the ethylene / α-olefin copolymer and EVA contained in the front surface side sealing material 13A and the back surface side sealing material 13B at the time of this heating and pressing, the front surface side sealing material 13A and the back surface side sealing material. The
なお、本発明の太陽電池用封止材は、図1に示したような単結晶又は多結晶のシリコン結晶系の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールだけでなく、薄膜シリコン系、薄膜アモルファスシリコン系太陽電池、セレン化銅インジウム(CIS)系太陽電池等の薄膜太陽電池モジュールの封止材にも使用することもできる。この場合は、例えば、ガラス基板、ポリイミド基板、フッ素樹脂系透明基板等の表面側透明保護部材の表面上に化学気相蒸着法等により形成された薄膜太陽電池素子層上に、本発明の太陽電池用封止材、裏面側保護部材を積層し、接着一体化させた構造、裏面側保護部材の表面上に形成された太陽電池素子上に、本発明の太陽電池用封止材、表面側透明保護部材を積層し、接着一体化させた構造、又は表面側透明保護部材、表面側封止材、薄膜太陽電池素子、裏面側封止材、及び裏面側保護部材をこの順で積層し、接着一体化させた構造等が挙げられる。なお、本発明において、太陽電池セルや薄膜太陽電池素子を総称して太陽電池素子という。 The solar cell encapsulant of the present invention is not limited to a solar cell module using a single crystal or polycrystalline silicon crystal solar cell as shown in FIG. It can also be used as a sealing material for thin film solar cell modules such as solar cells and copper indium selenide (CIS) solar cells. In this case, for example, the solar cell of the present invention is formed on a thin film solar cell element layer formed by a chemical vapor deposition method or the like on the surface of a surface side transparent protective member such as a glass substrate, a polyimide substrate, or a fluororesin transparent substrate. On the solar cell element formed on the surface of the back surface side protective member, a structure in which the battery sealing material and the back surface side protective member are laminated and bonded and integrated, on the surface side Laminated transparent protective member, bonded and integrated structure, or front side transparent protective member, front side sealing material, thin film solar cell element, back side sealing material, and back side protective member are laminated in this order, For example, a structure that is bonded and integrated. In addition, in this invention, a photovoltaic cell and a thin film solar cell element are named generically, and are called a solar cell element.
表面側透明保護部材11は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板であるのがよい。ガラス基板の厚さは、0.1〜10mmが一般的であり、0.3〜5mmが好ましい。ガラス基板は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。
The surface side transparent
裏面側保護部材12は、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリアミドなどのプラスチックフィルムが好ましく用いられる。また、耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルム、特にフッ化ポリエチレンフィルム/Al/フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させたフィルムでも良い。また、ガラス板でもよい。
The back surface
なお、本発明の太陽電池用封止材は、太陽電池モジュール(薄膜太陽電池モジュールを含む)の表面側及び/又は裏面側に用いられる封止材に特徴を有する。したがって、表面側透明保護部材、裏面側保護部材、および太陽電池素子などの封止材以外の部材については、従来公知の太陽電池モジュールと同様の構成を有していればよく、特に制限されない。 In addition, the sealing material for solar cells of this invention has the characteristics in the sealing material used for the surface side and / or back surface side of a solar cell module (a thin film solar cell module is included). Therefore, members other than the sealing material such as the front surface side transparent protective member, the back surface side protective member, and the solar cell element may have the same configuration as that of a conventionally known solar cell module, and are not particularly limited.
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[1]太陽電池用封止材の作製
下記表に示す配合で各材料をロールミルに供給し、75℃で混練することにより、本発明の太陽電池用封止材製造用組成物を得た。この組成物を、70℃でカレンダー成形し、放冷後、シート状の太陽電池用封止材(単層構造、厚さ:0.5mm)を作製した。
[1] Production of solar cell encapsulant The composition shown in the following table was supplied to a roll mill and kneaded at 75 ° C. to obtain a composition for producing a solar cell encapsulant of the present invention. This composition was calendered at 70 ° C., allowed to cool, and then a sheet-shaped solar cell sealing material (single-layer structure, thickness: 0.5 mm) was produced.
[2]太陽電池モジュールの作製
白板ガラス(厚さ3.2mm)、上記太陽電池用封止材、太陽電池セル、上記太陽電池用封止材、バックシートの順に積層して積層体を得た後、この積層体を真空ラミネータを用いて90℃にて真空時間2分、プレス時間8分で圧着した後、155℃のオーブン中で30分間加熱した架橋硬化させることにより太陽電池モジュールを得た。
[2] Production of solar cell module A white laminate glass (thickness: 3.2 mm), the solar cell encapsulant, the solar cell, the solar cell encapsulant, and the back sheet were laminated in this order to obtain a laminate. Thereafter, this laminate was pressure-bonded at 90 ° C. with a vacuum laminator at a vacuum time of 2 minutes and a press time of 8 minutes, and then crosslinked and heated in an oven at 155 ° C. for 30 minutes to obtain a solar cell module. .
[3]光線透過率
上記太陽電池用封止材を2枚の白板ガラス(厚さ3.2mm)で挟み、得られた積層体を[2]と同様の手順で圧着及び架橋硬化させて積層サンプルを得た。この積層サンプルについて、分光光度計(日立製作所製、U−4100)を用いて400〜1000nmのスペクトル測定を面内の複数箇所で実施し、その平均値を光線透過率(%)とした。
[3] Light transmittance The solar cell sealing material is sandwiched between two pieces of white plate glass (thickness: 3.2 mm), and the obtained laminate is subjected to pressure bonding and cross-linking curing in the same procedure as [2] to laminate. A sample was obtained. About this laminated sample, the spectrum measurement of 400-1000 nm was implemented in several places in the surface using the spectrophotometer (the Hitachi make, U-4100), and the average value was made into light transmittance (%).
[4]ヘイズ
[3]と同様にして得た積層サンプルについて、JIS K 7105(2000年)に従って、ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製 NDH 2000型)を用いてヘイズ値(%)を測定した。
[4] Haze With respect to the laminated sample obtained in the same manner as [3], the haze value (%) was measured using a haze meter (NDH 2000 type, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) according to JIS K 7105 (2000). did.
[5]80℃伸長粘度
80℃に加熱した上記太陽電池用封止材組成物を、TAインスツルメント製粘弾性測定器ARES−G2を用い、歪み速度0.05/sで伸ばし、Hencky歪み1.0となったときの値を伸長粘度(kPa・s)とした。
[5] 80 ° C. Elongation Viscosity The above solar cell encapsulant composition heated to 80 ° C. is stretched at a strain rate of 0.05 / s using a TA Instruments viscoelasticity measuring device ARES-G2, and Henky strain is applied. The value at 1.0 was taken as the extensional viscosity (kPa · s).
[5]弾性率
JIS K7244に準拠して、アルファテクノロジーズ社製粘弾性測定器RPA2000を用いて歪み量10%、周波数1Hzの条件で任意の温度にて測定した。弾性率が低いほど製造される太陽電池用封止材に凹凸が発生せず、外観が良好であることを示している。
[5] Elastic modulus Based on JIS K7244, it measured at arbitrary temperature on the conditions of 10% of strain amount, and frequency of 1 Hz using the viscoelasticity measuring device RPA2000 by Alpha Technologies. The lower the elastic modulus is, the more the unevenness is generated in the produced solar cell encapsulant, indicating that the appearance is better.
[6]酢酸発生量
白板ガラス/上記太陽電池用封止材/プラスチックシート(TPT)をこの順に積層し、上記[2]と同様の方法で圧着及び架橋硬化させて積層サンプルを得た。この積層サンプルを120℃、湿度100RH、2atmの環境下で240時間放置した。その後、上述のサンプルから硬化した太陽電池用封止材を切り出し、これをアセトンに48時間浸漬し、アセトン抽出液に含まれる酢酸量(ppm)をガスクロマトグラフを用いて定量した。
[6] Acetate generation amount White plate glass / the solar cell encapsulant / plastic sheet (TPT) was laminated in this order, and pressure-bonded and crosslinked and cured in the same manner as in the above [2] to obtain a laminated sample. This laminated sample was left for 240 hours in an environment of 120 ° C., humidity of 100 RH, and 2 atm. Then, the solar cell sealing material hardened | cured from the above-mentioned sample was cut out, this was immersed in acetone for 48 hours, and the acetic acid amount (ppm) contained in the acetone extract was quantified using the gas chromatograph.
[7]PID試験
[2]で得た太陽電池モジュールを温度85℃、湿度85%RH環境下で、1000Vの印加電圧を加え、96時間後の出力維持率を測定した。
[7] PID test The solar cell module obtained in [2] was applied with an applied voltage of 1000 V under an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% RH, and the output retention rate after 96 hours was measured.
[8]水蒸気透過率
上記で得た太陽電池モジュールについてJIS−K7129Bに準拠して、測定した。
[8] Water vapor transmission rate The solar cell module obtained above was measured according to JIS-K7129B.
結果を下記表に示す。各材料の詳細は以下のとおりである。 The results are shown in the table below. Details of each material are as follows.
・ポリマー1:エチレン・α−オレフィン共重合体、m−LLDPE、MFR:3.5g/10min、融点:60℃、密度0.880g/cm3、日本ポリエチレン社製カーネルKS341T)
・ポリマー2:EVA、酢酸ビニル含有量:26質量%、MFR4.3g/10min、東ソー社製ウルトラセン634)
・ポリマー3:エチレン・α−オレフィン共重合体、MFR:3.6g/10min、融点:50℃、密度0.860g/cm3、三井化学株式会社製タフマーDF640)
・ポリマー4:低密度ポリエチレン、密度0.91g/cm3)
・ポリマー5:EVA、酢酸ビニル含有量:20質量%、MFR1.5g/10min
・ポリマー6:EVA、酢酸ビニル含有量:24質量%、MFR2.5g/10min
・ポリマー7:EVA、酢酸ビニル含有量:28質量%、MFR5.0g/10min
・ポリマー8:EVA、酢酸ビニル含有量:32質量%、MFR30.0g/10min
・架橋剤:t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート
・シランカップリング剤:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
Polymer 1: ethylene / α-olefin copolymer, m-LLDPE, MFR: 3.5 g / 10 min, melting point: 60 ° C., density 0.880 g / cm 3 , kernel KS341T manufactured by Nippon Polyethylene
Polymer 2: EVA, vinyl acetate content: 26% by mass, MFR 4.3 g / 10 min, Tosoh Ultrasen 634)
Polymer 3: ethylene / α-olefin copolymer, MFR: 3.6 g / 10 min, melting point: 50 ° C., density 0.860 g / cm 3 , Tuffmer DF640 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
Polymer 4: low density polyethylene, density 0.91 g / cm 3 )
Polymer 5: EVA, vinyl acetate content: 20% by mass, MFR 1.5 g / 10 min
-Polymer 6: EVA, vinyl acetate content: 24% by mass, MFR 2.5 g / 10 min
Polymer 7: EVA, vinyl acetate content: 28% by mass, MFR 5.0 g / 10 min
Polymer 8: EVA, vinyl acetate content: 32% by mass, MFR 30.0 g / 10 min
・ Crosslinking agent: t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate ・ Silane coupling agent: γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane
<評価結果>
エチレン・α−オレフィン共重合体とEVAを95:5〜75:25の範囲で含む場合には、光線透過率、ヘイズ、伸長粘度、弾性率、酢酸発生量、PID性能及び水蒸気透過率の全てにおいて良好な値が得られた。エチレン・α−オレフィン共重合体の割合が多すぎる場合は伸長粘度が低く、成形加工性(搬送性)が悪いことが認められた。EVAの量が多すぎる場合は、ヘイズが高く、酢酸発生量が多くなることが認められた。また、EVAの質量割合の増加とそれに伴う酢酸発生量の増加は線形に推移しないことが認められた。実施例1〜16では所定の伸長粘度を有しているので、太陽電池用封止材の製造時に搬送が良好に行えることが認められた。エチレン・α−オレフィン共重合体の代わりにLDPEを使用した場合は、光線透過率が低く、かつ、ヘイズが高いことが認められた。さらに、EVAにおいて、酢酸ビニル含量が24質量%より低い場合には、ヘイズが高く透明性に劣り、酢酸ビニル含量が28質量%を超える場合には、PID現象による出力の低下が確認された。
<Evaluation results>
When ethylene / α-olefin copolymer and EVA are contained in the range of 95: 5 to 75:25, all of light transmittance, haze, elongational viscosity, elastic modulus, acetic acid generation amount, PID performance and water vapor transmission rate Good values were obtained at. When the ratio of the ethylene / α-olefin copolymer was too large, the elongational viscosity was low, and it was recognized that the moldability (conveyability) was poor. When the amount of EVA was too much, it was confirmed that haze was high and the amount of acetic acid generated was increased. Moreover, it was recognized that the increase in the mass ratio of EVA and the accompanying increase in the amount of acetic acid generated did not change linearly. In Examples 1-16, since it has predetermined | prescribed elongation viscosity, it was recognized that conveyance can be performed favorable at the time of manufacture of the sealing material for solar cells. When LDPE was used instead of the ethylene / α-olefin copolymer, it was confirmed that the light transmittance was low and the haze was high. Furthermore, in EVA, when the vinyl acetate content was lower than 24% by mass, the haze was high and the transparency was poor, and when the vinyl acetate content exceeded 28% by mass, a decrease in output due to the PID phenomenon was confirmed.
11 表面側透明保護部材
12 裏面側保護部材
13A 表面側封止材
13B 裏面側封止材
14 太陽電池素子
15 接続タブ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記エチレン・α−オレフィン共重合体と前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量比(EαO:EVA)が、95:5〜75:25であり、
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体の質量を基準として、24〜28質量%であることを特徴とする太陽電池用封止材製造用組成物。 Including ethylene / α-olefin copolymer (EαO) and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA),
The mass ratio (EαO: EVA) of the ethylene / α-olefin copolymer and the ethylene-vinyl acetate copolymer is 95: 5 to 75:25,
The composition for producing a sealing material for a solar cell, wherein the vinyl acetate content of the ethylene-vinyl acetate copolymer is 24 to 28% by mass based on the mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer. object.
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