JP2011073337A - 樹脂封止シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】太陽電池などに用いる樹脂を軟化させて密着させる樹脂封止シートであって、前記樹脂封止シートは多層構造を有し、前記多層構造のうち少なくとも一層を未架橋層とする。太陽電池を分解して廃棄するとき、前記未架橋層を形成する前記樹脂の融点よりも高温にすることで、前記未架橋層を溶融させ他の層と剥離し易くする。
【選択図】なし
Description
特許文献2には、架橋剤及びシランカップリング剤を配合したエチレンビニルアセテート共重合体からなるシートであって、一定のゲル分率まで放射線架橋させたことを特徴とする太陽電池封止用シートが開示されている。
上記文献においては、ガラス、封止シート、セル、バックシート等の各部材を重ね合わせた後、真空ラミネーターを用いて溶融貼り合せ及び有機過酸化物による架橋を行うことで太陽電池モジュールを製造している。
[1]
樹脂を軟化させて密着させる樹脂封止シートであって、
前記樹脂封止シートは多層構造を有し、前記多層構造のうち少なくとも一層が未架橋層である、樹脂封止シート。
[2]
前記未架橋層のゲル分率が3質量%未満である、上記[1]記載の樹脂封止シート。
[3]
前記樹脂封止シートを構成する樹脂として電離性放射線架橋型樹脂を含む、上記[1]又は[2]記載の樹脂封止シート。
[4]
前記電離性放射線架橋型樹脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を含有する、上記[3]記載の樹脂封止シート。
[5]
前記樹脂封止シートを構成する樹脂中にカップリング剤を0.01〜5質量%さらに含有する、上記[1]〜[4]のいずれか記載の樹脂封止シート。
[6]
上記[1]〜[5]のいずれか記載の樹脂封止シートを用いた太陽電池モジュール。
ゲル分率(質量%)=(抽出後の試料質量/抽出前の試料質量)×100
樹脂封止シートは、樹脂成分に熱等のエネルギーを直接与える方法や、樹脂成分に固有の振動を与え樹脂自身を発熱させる方法等により、樹脂を軟化させ、その軟化状態を利用して他の物質を密着させて封止することができる。樹脂を軟化させる方法としては、樹脂成分への直接加熱、輻射熱等の間接熱、超音波等の振動発熱等を用いる公知の方法を使用することができる。
樹脂封止シートの製造方法としては、特に制限はないが、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、樹脂を押出機で溶融し、ダイより溶融樹脂を押出し、急冷固化して原反を得る。押出機としては、Tダイ、環状ダイ等が用いられ、中でも、多層Tダイ、多層環状(サーキュラー)ダイが好ましい。
本実施の形態における樹脂封止シートは、太陽電池を構成する素子等の部材を保護するための封止材として特に有用である。すなわち透明性や耐クリープ特性に優れ、かつ被封止物との接着性が良好であり、用途に応じて接着性の制御を行うことができる。また、太陽電池を構成するガラス板や、アクリルやポリカーボネート等の樹脂板に対しても安定的に強固な接着性を発揮する。本実施の形態における樹脂封止シートを用いることにより、太陽電池用ガラス自身や各種配線や発電素子等、凹凸を有している各種部材を確実に隙間なく封止できる。
<ゲル分率>
ゲル分率については、沸騰p−キシレン中で、樹脂封止シートを12時間抽出し、不溶解部分の割合を下記式により求めた。
ゲル分率(質量%)=(抽出後の試料質量/抽出前の試料質量)×100
多層の場合は、あらかじめ同方法にて厚さ、樹脂組成が同一のシートを採取し、そのシートに同条件にて照射をしたものをゲル分率測定サンプルとして用いた。
ティーエイインスツルメント社製の示差走査熱良計「MDSC2920型」を使用し、樹脂約8〜12mgを0℃から200℃まで10℃/分の速度で昇温させ、200℃で5分間溶融保持した後に−50℃以下まで急冷し、次いで0℃から200℃まで10℃/分で昇温させた際に得られる融解に伴う吸熱ピークの温度を融点とした。
JIS―K−7112に準拠して測定した。
JIS―K−7210に準拠して測定した。
テックロック社製ダイアルゲージを用いて測定した。
樹脂封止シートに、EPS−300又はEPS−800の電子線照射装置(日新ハイボルテージ社製)を用いて種々の加速電圧及び照射密度にて電子線処理を行った。
太陽電池用ガラス板(AGC社製白板ガラス5cm×10cm角:厚さ3.2mm)/樹脂封止シート/発電部分(多結晶シリコンセル、厚さ250μm)/樹脂封止シート/太陽電池用ガラス板(AGC社製白板ガラス5cm×10cm角:厚さ3.2mm)の順に積層し、LM50型真空ラミネート装置(NPC社)を用いて、150℃、15分間の条件で真空ラミネートした。積層した太陽電池の一方のガラス板を135℃に設定した恒温槽の壁面に固定し、24時間放置し、他方のガラス板とのズレを測定した。
6インチ多結晶セルを6枚(2列×3列)に配置し、AGC社製白板ガラス(530cm×350cm角:厚さ3.2mm)/樹脂封止シート/発電部分(多結晶シリコンセル、厚さ250μm)/樹脂封止シート/バックシートの順に積層し、LM50型真空ラミネート装置(NPC社)を用いて、150℃、15分間の条件で真空ラミネートした。作成したモジュールを試験槽内に設置し、試験温度:85℃、相対湿度:85%に保持し、各時間経過後のモジュールの外観をチェックした。
6インチ多結晶セルを6枚(2列×3列)に配置し、AGC社製白板ガラス(530cm×350cm角:厚さ3.2mm)/樹脂封止シート/発電部分(多結晶シリコンセル、厚さ250μm)/樹脂封止シート/バックシートの順に積層し、LM50型真空ラミネート装置(NPC社)を用いて、150℃、15分間の条件で真空ラミネートした。作成したモジュールを試験槽内に設置し、試験槽を閉じ、モジュールの周囲の空気を2m/s以上の速度で循環させ、試験槽内の温度を−40℃〜+85℃との間で周期的に変化させる。1サイクルを4時間とし、最低温度及び最高温度で30分ずつ保持し、温度サイクルを行った。表に示す所定回数後のモジュールの外観をチェックした。
<樹脂>
(1)線状超低密度ポリエチレン(VL)
ダウケミカルズ社製 PF1140G
ダウケミカルズ社製 EG8100
(2)線状低密度ポリエチレン(LL)
ダウケミカルズ社製 PL1840G
(3)エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)
東ソー社製 ウルトラセン751
(4)エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(EVAケン化物)
東ソー社製 メルセン6410
(5)エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)
三井デュポン社製 2116C
(6)エチレン−メタクリレート共重合体(EMA)
三井デュポン社製 1218C
(7)エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)
三井デュポン社製 N1207C
(8)ポリプロピレン(PP)
プライムポリマー社製 F113
信越化学社製 KBM503
AGC社製 太陽電池用ガラス 白板ガラスエンボス付き厚さ3.2mm
三菱アルミパッケージング社製バックシート
E−TON社製 結晶性シリコンセル厚さ250μm
表1に示す材料及び組成比(単位は質量部)で樹脂封止シートを製造した。
3台(表面層用、中間層用、内層用)の押出機に接続された多層環状ダイ(直径250φmm、スリット厚さ1mm)より下向き方向にて樹脂をチューブ状に溶融押出し、引き取りながら1対のゴムロールにて封じ、この溶融押出にて形成されたチューブに空気を入れて、所望のシート厚さ、シート折幅になるように水冷リングを用いて急冷固化した。シランカップリング剤は、前もって同じ樹脂にプレブレンドして、樹脂に押出機を用いて練りこんだ3質量%マスターバッチを所定の量になるように混合した。
得られた架橋前の樹脂封止シートに対して、表中に示した照射条件に従って電子線処理を行った。樹脂封止シートの厚み、ゲル分率を評価した。評価結果を表1に示す。
得られた樹脂封止シートを用いて太陽電池モジュールを製造し、リサイクル性、高温高湿試験、温度サイクル試験を行った。評価結果を表1及び2に示す。なお、真空ラミネーターとしては、NPC社製太陽電池用真空ラミネーターLM50を用いた。
Claims (6)
- 樹脂を軟化させて密着させる樹脂封止シートであって、
前記樹脂封止シートは多層構造を有し、前記多層構造のうち少なくとも一層が未架橋層である、樹脂封止シート。 - 前記未架橋層のゲル分率が3質量%未満である、請求項1記載の樹脂封止シート。
- 前記樹脂封止シートを構成する樹脂として電離性放射線架橋型樹脂を含む、請求項1又は2記載の樹脂封止シート。
- 前記電離性放射線架橋型樹脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族カルボン酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、及びポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を含有する、請求項3記載の樹脂封止シート。
- 前記樹脂封止シートを構成する樹脂中にカップリング剤を0.01〜5質量%さらに含有する、請求項1〜4のいずれか1項記載の樹脂封止シート。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の樹脂封止シートを用いた太陽電池モジュール。
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