太阳能电池用密封膜和使用其的太阳能电池转让专利

申请号 : CN200980107540.7

文献号 : CN101960616A

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 片冈央尚

申请人 : 株式会社普利司通

摘要 :

本发明提供一种即使含有无机系填充剂,粘接性也优异的太阳能电池用密封膜。一种太阳能电池用密封膜,其特征在于,该太阳能电池用密封膜含有乙烯-极性单体共聚物、交联剂及无机系填充剂,还含有下述式(I)(式中,R1是碳原子数1~20的烃基)所示的亚磷酸酯化合物。P(OR1)3 (I)。

权利要求 :

1.一种太阳能电池用密封膜,其特征在于,该太阳能电池用密封膜含有乙烯-极性单体共聚物、交联剂及无机系填充剂,还含有下述式(I)所示的亚磷酸酯化合物,

1

P(OR)3 (I)

1

式中,R 是碳原子数1~20的烃基。

1

2.根据权利要求1所述的太阳能电池用密封膜,其特征在于,所述式(I)中的R 为碳原子数8~14的支链状的脂肪族烷基。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池用密封膜,所述亚磷酸酯化合物为亚磷酸三异癸酯。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池用密封膜,其特征在于,相对于100质量份所述乙烯-极性单体共聚物,含有0.01~5质量份的所述亚磷酸酯化合物。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的太阳能电池用密封膜,其特征在于,所述乙烯-极性单体共聚物为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池用密封膜,其特征在于,相对于100质量份所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯的含量为20~30质量份。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的太阳能电池用密封膜,其特征在于,所述无机系填充剂为白色无机系颜料。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的太阳能电池用密封膜,所述无机系填充剂的平均粒径为1nm~5μm。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的太阳能电池用密封膜,其特征在于,相对于100质量份所述乙烯-极性单体共聚物,含有0.01~10质量份所述无机系填充剂。

10.根据权利要求1~9中任一项所述的太阳能电池用密封膜,其特征在于,其还含有交联助剂。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池用密封膜,其特征在于,相对于100质量份所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,含有0.1~5质量份的所述交联助剂。

12.根据权利要求10或11所述的太阳能电池用密封膜,所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

13.一种太阳能电池,该太阳能电池通过在表面侧透明保护部件与背面侧保护部件之间夹设密封膜而交联一体化,从而将太阳能电池用单元密封而成,其特征在于,所述密封膜为权利要求1~12所述的太阳能电池用密封膜。

说明书 :

太阳能电池用密封膜和使用其的太阳能电池

技术领域

[0001] 本发明涉及以乙烯-极性单体共聚物为主成分的太阳能电池用密封膜,特别是涉及即使含有无机系填充剂,粘接性也优异的太阳能电池用密封膜。

背景技术

[0002] 近年来,从资源的有效利用和防止环境污染等方面出发,广泛使用把太阳光直接转换为电能的太阳能电池,并正在推进进一步的开发。
[0003] 太阳能电池通常如图1所示,按如下方法制造:按由玻璃基板等构成的表面侧透明保护部件11、表面侧密封膜13A、硅发电元件等太阳能电池用单元14、背面侧密封膜13B和背面侧保护部件(后罩)12的顺序层叠,在进行了减压而脱气后,加热加压使表面侧密封膜13A与背面侧密封膜13B发生交联固化而粘合一体化。现有的太阳能电池为了得到高的电力输出而将多个太阳能电池用单元14连接使用。因此,为了确保太阳能电池用单元14间的绝缘性,而使用具有绝缘性的密封膜13A、13B来密封太阳能电池用单元。
[0004] 作为用于太阳能电池的密封膜,使用乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)薄膜等由乙烯-极性单体共聚物构成的薄膜(专利文献1)。由乙烯-极性单体共聚物构成的薄膜如下制得:例如通过挤出成形等将含有乙烯-极性单体共聚物和交联剂等的组合物加热压延,从而成膜。
[0005] 进而,太阳能电池用密封膜中,根据太阳能电池所要求的各特性而使用各种填充剂。例如,若使用被颜料着色的背面侧密封膜,则通过背面侧密封膜与受光面侧密封膜的界面的光的反射、颜料所产生的漫反射,使入射到太阳能电池用单元之间的光、通过单元的光发生漫反射,从而能够再次入射到单元。由此,能够提高入射到太阳能电池中的光的利用效率,提高发电效率。进而,还能够提高密封膜的外观设计性。前述颜料通常使用白色、黑色、蓝色、红色、其他等各种无机系乃至有机系的颜料等。例如可列举出利用氧化钛、碳酸钙等的白色系颜料;利用群青等的蓝色系颜料;利用炭黑等的黑色系颜料;利用玻璃珠及光扩散剂等的乳白色系颜料等。
[0006] 专利文献1:日本特开平06-177412号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的问题
[0008] 然而,以往的含有氧化钛颜料等无机系的填充剂的密封膜存在与表面侧透明保护部件或背面侧保护部件的粘接性低的问题。这种粘接性低的密封膜中,制作太阳能电池时的加热加压时、将太阳能电池设置在屋外时,有时在表面侧密封膜或背面侧密封膜与表面侧透明保护部件或背面侧保护部件的界面,会产生发泡、剥离。若产生发泡、剥离,则水分浸入到密封膜与保护部件的界面,不仅绝缘性降低,而且保护部件的蒸汽屏蔽性、气体屏蔽性受损,结果招致太阳能电池的发电性能的降低。另一方面,对于太阳能电池要求可从发电开始初期在数十年以上的长时间内发挥高的发电性能。
[0009] 因此,本发明的目的在于,提供一种即使含有无机系填充剂,粘接性也优异的太阳能电池用密封膜。
[0010] 用干解决问题的方案
[0011] 含有无机系填充剂的太阳能电池用密封膜由于无机系填充剂而在表面产生凹凸,特别是如果无机系填充剂的分散性低,则前述凹凸产生不均。由于这样产生的凹凸,太阳能电池用密封膜的粘接性降低,与保护部件的界面产生发泡、剥离。本发明人鉴于这样的见解而进行了各种研究,结果发现,根据特定的亚磷酸酯化合物,可获得可提高无机系填充剂的分散性、粘接性优异的密封膜。
[0012] 即,本发明通过一种太阳能电池用密封膜解决了上述问题,其特征在于,所述太阳能电池用密封膜含有乙烯-极性单体共聚物、交联剂及无机系填充剂,
[0013] 还含有下述式(I)所示的亚磷酸酯化合物。
[0014] P(OR1)3 (I)
[0015] (式中,R1是碳原子数1~20的烃基)。
[0016] 以下,列举出本发明的太阳能电池用密封膜的优选方式。
[0017] (1)相对于100质量份前述乙烯-极性单体共聚物,含有0.01~5质量份的前述亚磷酸酯化合物。
[0018] (2)前述乙烯-极性单体共聚物为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
[0019] (3)前述无机系填充剂为白色无机系颜料。
[0020] 发明的效果
[0021] 本发明的太阳能电池用密封膜通过含有上述式(I)所示的亚磷酸酯化合物而具有优异的粘接性。因此,根据前述太阳能电池用密封膜,可抑制密封膜与保护部件的界面产生发泡、剥离,能够提供可从发电开始初期在长时间内维持高的发电性能的太阳能电池。

附图说明

[0022] 图1是通常的太阳能电池的截面图。
[0023] 图2是用于说明180°剥离试验法的示意图。
[0024] 附图标记说明
[0025] 11、21 表面侧透明保护部件,
[0026] 12、22 背面侧保护部件,
[0027] 13A 表面侧密封膜,
[0028] 13B 背面侧密封膜,
[0029] 14 太阳能电池单元,
[0030] 26 酸产生量定量用密封膜,
[0031] 21 玻璃基板
[0032] 22 太阳能电池用密封膜,
[0033] 23 PET薄膜。

具体实施方式

[0034] 本发明的太阳能电池用密封膜含有乙烯-极性单体共聚物、交联剂、无机系填充剂以及亚磷酸酯化合物。
[0035] (亚磷酸酯化合物)
[0036] 前述亚磷酸酯化合物是在磷原子上介由氧原子结合3个直链状或支链状的烃基而得到的化合物。
[0037] 作为前述亚磷酸酯化合物,可优选列举出下述式(I)所示的亚磷酸酯化合物,[0038] P(OR1)3 (I)
[0039] (式中,R1是碳原子数1~20的烃基)。
[0040] 作为亚磷酸酯化合物,还已知有(HO)P(OR2)2[式中,R2是碳原子数1~20的烃基]所示的亚磷酸二烷基酯化合物等。然而,这样的亚磷酸二烷基酯化合物容易水解而形成膦酸等,无法获得具有优异的粘接性的太阳能电池用密封膜。另一方面,根据前述式(I)所示的亚磷酸三烷基酯化合物,可提供具有优异的粘接性的太阳能电池用密封膜。
[0041] 前述式(I)中的R1可以相同或不同,为碳原子数1~20的烃基。具体而言,可优选列举出烷基、芳基、芳烷基。
[0042] 作为前述烷基,可列举出直链状或支链状的烷基,例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、异丁基、正丁基、仲丁基、己基、正辛基、异辛基、正癸基、异癸基、正十二烷基、异十二烷基、正十三烷基、异十三烷基、正十四烷基、异十四烷基、正十六烷基、异十六烷基、硬脂基、十九烷基等。
[0043] 作为前述芳基,可列举出苯基、壬基苯基、4-丙基苯基、4-戊基苯基、4-辛基苯基、4-甲氧基苯基、4-丙氧基苯基、4-戊氧基苯基、4-辛氧基苯基、4-丁氧基甲基苯基、4-辛氧基乙基苯基、4-丁氧基乙氧基苯基、4-辛氧基乙氧基苯基、4-丁氧基丁氧基苯基等。
[0044] 作为前述芳烷基,可列举出苄基、苯乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基己基等。
[0045] 前述R1中的碳原子数1~20的烃基中,优选为碳原子数6~18、更优选为8~14的直链状或支链状的烷基,特别优选为支链状的脂肪族烷基。具体而言,可优选列举出异癸1
基、异十二烷基、异十三烷基、异十四烷基及异十六烷基等。若前述R 为这样的烃基,则保管时密封膜不会产生渗出现象,可提高无机系填充剂的分散性。
[0046] 作为式(I)所示的亚磷酸酯化合物,具体而言,可列举出亚磷酸三苯酯、或亚磷酸三(壬基苯基)酯等亚磷酸三芳基酯;亚磷酸二苯基异辛酯、亚磷酸二苯基异癸酯、亚磷酸二异癸基苯酯、亚磷酸二异辛基辛基苯酯、亚磷酸苯基新戊二醇酯、或2,4,6-三-叔丁基苯基-(2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇)亚磷酸酯等亚磷酸烷基-芳基酯;亚磷酸三异癸酯、亚磷酸三月桂酯、或亚磷酸三(十三烷基)酯等亚磷酸三烷基酯等。其中,由于不仅无机填充剂的分散性高,可获得具有优异的粘接性的密封膜,而且没有相当于环境激素物质的危险,安全性高,因而可优选列举出亚磷酸三异癸酯。
[0047] 相对于100质量份前述乙烯-极性单体共聚物,本发明的密封膜中式(I)所示的亚磷酸酯化合物的含量优选为0.01~5质量份,更优选为0.1~1质量份,特别优选为0.1~0.5质量份。由此,可获得无机填充剂的分散性高、具有优异的粘接性的密封膜。
[0048] (乙烯-极性单体共聚物)
[0049] 作为本发明的密封膜中使用的乙烯-极性单体共聚物的极性单体,可例示出不饱和羧酸、其盐、其酯、其酰胺、乙烯酯、一氧化碳等。更具体而言,可例示出丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸酐、衣康酸酐等不饱和羧酸,这些不饱和羧酸的锂、钠、钾等一价金属的盐或镁、钙、锌等多价金属的盐,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、马来酸二甲酯等不饱和羧酸酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯那样的乙烯酯,一氧化碳、二氧化硫等中的一种或二种以上等。
[0050] 作为乙烯-极性单体共聚物,更具体而言,可例示出乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物那样的乙烯-不饱和羧酸共聚物、前述乙烯-不饱和羧酸共聚物的羧基的一部分或全部被上述金属中和而得到的离聚物,乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸异丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物那样的乙烯-不饱和羧酸酯共聚物,乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物那样的乙烯-不饱和羧酸酯-不饱和羧酸共聚物及其羧基的一部分或全部被上述金属中和而得到的离聚物,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物那样的乙烯-乙烯酯共聚物等作为代表例。
[0051] 其中,作为乙烯-极性单体共聚物,最优选可列举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。由此,可获得透明性及粘接性优异的密封膜。
[0052] 相对于100质量份前述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,前述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯的含量优选为20~30质量份,特别优选为24~28质量份。若乙酸乙烯酯的含量不到20质量份,则在高温下交联固化时得到的密封膜的透明度可能不充分,若超过30质量份,则在太阳能电池中密封膜与保护部件的界面可能容易产生发泡。
[0053] (交联剂)
[0054] 作为本发明的密封膜中使用的交联剂,优选使用有机过氧化物或光聚合引发剂。通过交联剂,可获得乙烯-极性单体共聚物的交联固化膜,能够提高太阳能电池的密封性。
其中,由于可获得粘接力、透明性、耐湿性、耐贯通性的温度依赖性得到改善的密封膜,而优选使用有机过氧化物。
[0055] 作为前述有机过氧化物,只要是在100℃以上的温度下分解而产生自由基的物质,则可使用任意物质。有机过氧化物通常考虑成膜温度、组合物的制备条件、固化温度、被粘物的耐热性、贮藏稳定性而进行选择。特别优选半衰期10小时的分解温度为70℃以上的有机过氧化物。
[0056] 作为前述有机过氧化物,从树脂的加工温度和贮藏稳定性的观点出发,例如可列举出2,5-二甲基己烷、2,5-二过氧化氢、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化叔丁基)己烷、3-二叔丁基过氧化物、叔二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化叔丁基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化叔丁基)己炔、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、α,α′-双(叔丁基过氧化异丙基)苯、α,α′-双(过氧化叔丁基)二异丙基苯、正丁基-4,4-双(过氧化叔丁基)丁烷、2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷、1,1-双(过氧化叔丁基)环己烷、1,1-双(过氧化叔丁基)3,3,
5-三甲基环己烷、过氧化叔丁基苯甲酸酯、苯甲酰基过氧化物、1,1-二(过氧化叔己基)-3,
3,5-三甲基环己烷等。
[0057] 作为有机过氧化物,特别优选可列举出2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧化)己烷,1,1-二(叔己基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷。根据这些有机过氧化物,可获得具有优异的粘接性的太阳能电池用密封膜。
[0058] 前述密封膜中,相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物,由有机过氧化物构成的交联剂的含量优选为0.1~5质量份,更优选为0.2~1.5质量份。若前述有机过氧化物的含量较少,则所得密封膜的透明性可能会下降,可能由于交联剂的反应气体而容易产生发泡。
[0059] 另外,作为光聚合引发剂,可使用公知的任意光聚合引发剂,但优选配合后的贮藏稳定性良好的光聚合引发剂。作为这样的光聚合引发剂,例如可使用2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-(甲基硫代)苯基)-2-吗啉基丙烷-1等苯乙酮系,苯甲酰基二甲基缩酮等苯偶姻系,二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮等二苯甲酮系,异丙基噻吨酮、2-4-二乙基噻吨酮等噻吨酮系,作为其他特殊的光聚合引发剂,可使用甲基苯基乙醛酸酯等。特别优选可列举出2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-(甲基硫代)苯基)-2-吗啉基丙烷-1、二苯甲酮等。这些光聚合引发剂可根据需要以任意的比例混合4-二甲基氨基苯甲酸那样的苯甲酸系或叔胺系等公知惯用的光聚合促进剂中的1种或2种以上而使用。另外,光聚合引发剂可以仅1种单独使用或2种以上混合使用。
[0060] 前述密封膜中,相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物,前述光聚合引发剂的含量优选为0.5~5.0质量份。
[0061] (无机系填充剂)
[0062] 本发明的密封膜中使用的无机系填充剂,只要是用于进一步赋予密封膜以功能的物质,则可以没有特别限定地使用。
[0063] 作为无机系填充剂,例如,为了提高入射光的利用效率,提高太阳能电池的发电效率,可使用白色、黑色、蓝色、红色、其他等各种无机系颜料。其中,由于可获得高的入射光的利用效率,可优选列举出氧化钛、碳酸钙、锌白、铅白、锌钡白、石盐、沉降性硫酸钡及石膏等白色的无机系颜料。
[0064] 作为无机系填充剂,除上述以外,为了防止太阳能电池内部的金属腐蚀,还可使用由金属氧化物,金属氢氧化物,金属碳氧化物或复合金属氢氧化物等构成的无机系酸吸收剂。作为无机系酸吸收剂,具体而言,可列举出氧化镁、氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、碳酸镁、碳酸钡、碳酸钙、硼酸钙、硬脂酸锌、苯二甲酸钙、亚磷酸钙、氧化锌、硅酸钙、硅酸镁、硼酸镁、偏硼酸镁、偏硼酸钙、偏硼酸钡等周期表第2族金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、羧酸盐、硅酸盐、硼酸盐、亚磷酸盐、偏硼酸盐等;氧化锡、碱性碳酸锡、硬脂酸锡、碱性亚磷酸锡、碱性亚硫酸锡、四氧化三铅、氧化硅、硬脂酸硅等周期表第14族金属的氧化物、碱性碳酸盐、碱性羧酸盐、碱性亚磷酸盐、碱性亚硫酸盐等;氧化锌、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化铁;水滑石类等复合金属氢氧化物;氢氧化铝凝胶化合物等。
[0065] 作为无机系填充剂,进而,为了提高所得太阳能电池用密封膜的机械强度,还可使用滑石、粘土、云母等板状填料。
[0066] 无机系填充剂的平均粒径优选为1nm~5μm,特别优选为0.1~2.5μm。若无机系填充剂的平均粒径过大,则可能无法得到具有充分的粘接性的密封膜,若无机系填充剂的平均粒径过小,则无机系填充剂容易凝集,可能难以使其高分散。
[0067] 另外,本发明中,关于无机系填充剂的平均粒径,通过电子显微镜(优选为透射型电子显微镜)以倍率100万倍左右观测太阳能电池用密封膜,至少测定100个无机系填充剂的投影面积圆当量直径,取其平均值。
[0068] 相对于100质量份前述乙烯-极性单体共聚物,前述无机系填充剂的含量优选为0.01~10质量份,特别优选为0.1~5质量份。由此,能够使无机系填充剂高分散,可制成粘接性优异的密封膜。
[0069] (交联助剂)
[0070] 本发明的密封膜优选还含有交联助剂。前述交联助剂可提高乙烯-极性单体共聚物的凝胶分率,提高密封膜的粘接性及耐久性。
[0071] 相对于100质量份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,前述交联助剂的含量通常在10质量份以下使用,优选以0.1~5质量份使用。由此,可获得粘接性优异的密封膜。
[0072] 作为前述交联助剂(具有自由基聚合性基团作为官能团的化合物),除三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯等3官能的交联助剂以外,可列举出(甲基)丙烯酸酯(例如NK酯等)的单官能或2官能的交联助剂等。其中,优选为三烯丙基氰脲酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯,特别优选为三烯丙基异氰脲酸酯。
[0073] (其他)
[0074] 为了改良或调整膜的各种物性(机械强度、粘接性、透明性等光学特性、耐热性、耐光性、交联速度等)、特别是改良机械强度,本发明的密封膜可根据需要进一步含有增塑剂、粘接提高剂,含丙烯酰氧基的化合物、含甲基丙烯酰氧基的化合物和/或含环氧基的化合物等各种添加剂。
[0075] 作为前述增塑剂,没有特别限定,通常可使用多元酸的酯、多元醇的酯。作为其例子,可列举出苯二甲酸二辛酯、己二酸二己酯、三乙二醇-二-2-乙基丁酯、癸二酸丁酯、四乙二醇二庚酸酯、三乙二醇二壬酸酯。增塑剂可使用一种,也可组合二种以上使用。相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物,增塑剂的含量优选为5质量份以下的范围。
[0076] 前述粘接提高剂可使用硅烷偶联剂。由此,能够形成具有优异的粘接力的太阳能电池用密封膜。作为前述硅烷偶联剂,可列举出γ-氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷。这些硅烷偶联剂可单独使用,或组合2种以上使用。另外,相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物,前述粘接提高剂的含量优选为5质量份以下。
[0077] 作为前述含丙烯酰氧基的化合物及前述含甲基丙烯酰氧基的化合物,通常为丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物,例如可列举出丙烯酸或甲基丙烯酸的酯、酰胺。作为酯残基的例子,可列举出甲基、乙基、十二烷基、硬脂基、月桂基等直链状的烷基,环己基、四氢呋喃基、氨基乙基、2-羟乙基、3-羟丙基、3-氯-2-羟基丙基。作为酰胺的例子,可列举出二丙酮丙烯酰胺。另外,还可列举出乙二醇、三乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的酯。
[0078] 作为前述含环氧基的化合物,可列举出三缩水甘油基三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苯酚(环氧乙烷)5缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丁基缩水甘油醚。
[0079] 相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物,前述含丙烯酰氧基的化合物、前述含甲基丙烯酰氧基的化合物、或前述含环氧基的化合物优选分别含有0.5~5.0质量份,特别优选含有1.0~4.0质量份。
[0080] 进而,本发明的密封膜还可以含有紫外线吸收剂、光稳定剂和/或抗老化剂。
[0081] 本发明的密封膜通过含有紫外线吸收剂,可抑制因照射的光等的影响导致乙烯-极性单体共聚物劣化、太阳能电池用密封膜黄变。作为前述紫外线吸收剂,没有特别限制,可优选列举出2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂。另外,相对于100质量份乙烯-极性单体共聚物,上述二苯甲酮系紫外线吸收剂的配合量优选为0.01~5质量份。
[0082] 本发明的密封膜通过含有光稳定剂,也能够抑制因照射的光等的影响导致乙烯-极性单体共聚物劣化、太阳能电池用密封膜黄变。作为前述光稳定剂,优选使用被称为受阻胺系的光稳定剂,例如可列举出LA-52、LA-57、LA-62、LA-63、LA-63p、LA-67、LA-68(均为株式会社ADEKA制)、Tinuvin744、Tinuvin770、Tinuvin765、Tinuvin 144、Tinuvin622LD、CHIMASSORB 944LD(均为西巴特殊品化学株式会社制)、UV-3034(B.F.グツドリツチ公司制)等。另外,上述光稳定剂可单独使用,也可组合2种以上使用,其配合量相对于乙烯-极性单体共聚物100质量份优选为0.01~5质量份。
[0083] 作为前述抗老化剂,例如可列举出N,N′-己烷-1,6-二基双〔3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺〕等受阻酚系抗氧化剂、磷系热稳定剂、内酯系热稳定剂、维生素E系热稳定剂、硫系热稳定剂等。
[0084] 为了形成上述本发明的太阳能电池用密封膜,只要按照公知的方法进行即可。例如可通过下述方法进行制造:通过通常的挤出成形、或压延成形(calendering)等将含有上述各成分的组合物成形,从而获得片状物。另外,还可通过将前述组合物溶解于溶剂,将该溶液用适当的涂布机(coater)在适当的支承体上涂布、干燥形成涂膜而可得到片状物。通过利用挤出成形等进行加热压延而成膜时,加热通常在50~90℃的范围。
[0085] 太阳能电池用密封膜的厚度没有特别限制,只要在50μm~2mm的范围即可。
[0086] 使用了本发明的太阳能电池用密封膜的太阳能电池的结构,并没有特别的限定,可举出通过在表面侧透明保护性部件和背面侧保护性部件之间夹设前述太阳能电池用密封膜交联一体化,从而密封太阳能电池用单元的结构等。
[0087] 在前述太阳能电池中,为充分密封太阳能电池用单元,如图1所示,将表面侧透明保护性部件11、表面侧密封膜13A、太阳能电池用单元14、背面侧密封膜13B和背面侧保护性部件12层叠,按照加热加压等常规方法对密封膜进行交联固化即可。
[0088] 为了进行前述加热加压,例如可将前述层叠体用真空层压机在温度135~180℃、进一步优选140~180℃、特别优选155~180℃、脱气时间0.1~5分钟、加压压力0.1~2
1.5kg/cm、加压时间5~15分钟进行热压粘即可。该加热加压时,通过使表面例密封膜13A及背面侧密封膜13B中含有的乙烯-极性单体共聚物交联,隔着表面侧密封膜13A和背面侧密封膜13B,使表面侧透明保护部件11、背面侧透明部件12和太阳能电池用单元14一体化,从而可密封太阳能电池用单元14。
[0089] 本发明的太阳能电池用密封膜由于含有无机系填充剂,特别优选作为太阳能电池用单元与背面侧保护部件之间配置的背面侧密封膜使用。
[0090] 此外,本发明中将相对于太阳能电池用单元的受光面侧称为“表面侧”,将太阳能电池单元的与受光面相反一侧称为“背面侧”。
[0091] 本发明的太阳能电池所使用的表面侧透明保护性部件通常可为硅酸盐玻璃等玻璃基板。玻璃基板的厚度一般为0.1~10mm,优选为0.3~5mm。玻璃基板一般可为经过化学或热强化的物质。
[0092] 本发明所使用的背面侧保护性部件为PET等塑料薄膜,但考虑耐热性、耐湿热性,优选氟化聚乙烯薄膜,特别优选氟化聚乙烯薄膜/Al膜/氟化聚乙烯薄膜依次层叠而成的薄膜。特别是PET等塑料薄膜由于与太阳能电池用密封膜的粘接性低,因此本申请发明的太阳能电池用密封膜优选用于具有PET等塑料薄膜作为背面侧保护部件的太阳能电池。
[0093] 此外,本发明的太阳能电池如上所述特征在于用于表面侧和背面侧的密封膜。因此,对于表面侧透明保护性部件、背面侧保护性部件、和太阳能电池用单元等前述密封膜以外的部件而言,具有与现有公知的太阳能电池同样的结构即可,并没有特别的限定。实施例
[0094] 以下通过实施例说明本发明。但本发明不限定于以下实施例。
[0095] (实施例1)
[0096] 根据表1所示的配方将各材料供给于辊磨机中,在70℃下混炼,制备太阳能电池用密封膜组合物。将前述太阳能电池用密封膜组合物在70℃下压延成形,自然冷却后,制作太阳能电池用密封膜(厚度0.6mm)。
[0097] (实施例2~5、比较例1)
[0098] 除材料和配方分别如表1所示以外,与实施例1同样地制备太阳能电池用密封膜组合物,使用其制作太阳能电池用密封膜。
[0099] (比较例2~5)
[0100] 除材料和配方分别如表2所示以外,与实施例1同样地制备太阳能电池用密封膜组合物,使用其制作太阳能电池用密封膜。
[0101] (粘接性的评价)
[0102] 通过180°剥离试验(JI SK6584,1994年)评价上述制作的各太阳能电池用密封膜与PET薄膜的粘接性。具体而言,180°剥离试验按照下述步骤如图2所示进行。
[0103] 在玻璃基板21上依次层叠太阳能电池用密封膜23及PET薄膜(厚度50mm,宽度10cm)22,将得到的层叠体用真空层压机真空脱气,在100℃的温度下预压粘后,进而放到烤箱中,在温度155℃的条件下加压加热处理4分钟。接着,在23℃、50%RH气氛下,将层叠体放置24小时后,将太阳能电池用密封膜23与PET薄膜22之间的一部分剥离,并将PET薄膜
22折回180°,用拉伸试验机(株式会社岛津制作所制,Autograph)测定拉伸速度100mm/分钟时的剥离力作为PET粘接力[N/cm]。结果示于表1及表2中。
[0104] [表1]
[0105]
[0106] 备注)
[0107] *1:相对于100质量份EVA,乙酸乙烯酯的含量为25质量份。
[0108] *2:2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧化)己烷
[0109] *3:三烯丙基异氰脲酸酯
[0110] *4:氧化钛(平均粒径1μm)
[0111] *5:亚磷酸三异癸酯
[0112] *6:亚磷酸三(壬基苯基)酯
[0113] [表2]
[0114]
[0115] 备注)
[0116] *1:相对于100质量份EVA,乙酸乙烯酯的含量为25质量份。
[0117] *2:2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧化)己烷
[0118] *3:三烯丙基异氰脲酸酯
[0119] *4:氧化钛(平均粒径1μm)
[0120] *7:二油基亚磷酸氢酯
[0121] *8:二-(2-乙基己基)亚磷酸氢酯
[0122] 如表1及表2所示,可知含有亚磷酸三烷基酯化合物的本发明的密封膜具有优异的粘接性。因此,通过使用本发明的密封膜,能够抑制密封膜与保护部件的界面产生发泡、剥离,能够提供可从发电开始初期长时间维持高的发电性能的太阳能电池。