JP2011171709A - 光起電モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体封止材の少なくとも1つの層と複数の太陽電池とを接触させることにより光起電モジュールを製造する方法を提供する。
【解決手段】液体封止材は2成分を含有する。第1の成分はアクリル系ポリオールであり、当該アクリル系ポリオールは末端ヒドロキシ基を有し、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数2〜25を有し、かつ1,000〜10,000のMnを有する。第2の成分は、少なくとも2の平均官能性を有する脂肪族ポリイソシアナートである。ポリオール中の非末端ヒドロキシ基:脂肪族ポリイソシアナート中のイソシアナート基のモル比は0.5:1〜1:0.5である。
【選択図】なし
【解決手段】液体封止材は2成分を含有する。第1の成分はアクリル系ポリオールであり、当該アクリル系ポリオールは末端ヒドロキシ基を有し、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数2〜25を有し、かつ1,000〜10,000のMnを有する。第2の成分は、少なくとも2の平均官能性を有する脂肪族ポリイソシアナートである。ポリオール中の非末端ヒドロキシ基:脂肪族ポリイソシアナート中のイソシアナート基のモル比は0.5:1〜1:0.5である。
【選択図】なし
Description
本発明は光起電モジュールの構築に特に有用な液体封止材、および光起電モジュールの製造方法に関する。
光起電モジュールへの太陽電池の封止のための方法が開示されてきた。例えば、米国特許出願公開第2006/0207646号は液体シリコーン封止材を使用する方法を開示する。しかし、この目的のためのアクリル−ウレタン樹脂の使用は報告されていなかった。
本発明によって取り組まれる課題は、光起電モジュールの構築に特に有用な液体封止材、および光起電モジュールを製造する方法を提供することである。
本発明は、液体封止材の少なくとも1つの層と複数の太陽電池とを接触させることを含み;
液体封止材が、
(i)末端ヒドロキシ基を有し、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数2〜25を有し、かつ1,000〜10,000のMnを有するアクリル系ポリオールと、
(ii)少なくとも2の平均官能性を有する脂肪族ポリイソシアナートと
を含み;
ポリオール中の非末端ヒドロキシ基:脂肪族ポリイソシアナート中のイソシアナート基のモル比が0.5:1〜1:0.5である;
光起電モジュールを製造する方法を提供する。
本発明は、(i)末端ヒドロキシ基を有し、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数2〜25を有し、かつ1,000〜10,000のMnを有するアクリル系ポリオールと、(ii)少なくとも2の平均官能性を有する脂肪族ポリイソシアナートとを含み;ポリオール中の非末端ヒドロキシ基:脂肪族ポリイソシアナート中のイソシアナート基のモル比が0.5:1〜1:0.5である;組成物にさらに関する。
液体封止材が、
(i)末端ヒドロキシ基を有し、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数2〜25を有し、かつ1,000〜10,000のMnを有するアクリル系ポリオールと、
(ii)少なくとも2の平均官能性を有する脂肪族ポリイソシアナートと
を含み;
ポリオール中の非末端ヒドロキシ基:脂肪族ポリイソシアナート中のイソシアナート基のモル比が0.5:1〜1:0.5である;
光起電モジュールを製造する方法を提供する。
本発明は、(i)末端ヒドロキシ基を有し、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数2〜25を有し、かつ1,000〜10,000のMnを有するアクリル系ポリオールと、(ii)少なくとも2の平均官能性を有する脂肪族ポリイソシアナートとを含み;ポリオール中の非末端ヒドロキシ基:脂肪族ポリイソシアナート中のイソシアナート基のモル比が0.5:1〜1:0.5である;組成物にさらに関する。
他に特定されない限りは、パーセンテージは重量パーセンテージ(重量%)であり、温度は℃単位である。モノマーの重量パーセンテージは重合混合物中のモノマーの全重量を基準にする。本明細書において使用される場合、用語「(メタ)アクリル」とは、アクリルもしくはメタクリルをいい、「(メタ)アクリラート」とはアクリラートもしくはメタクリラートをいう。用語「(メタ)アクリルアミド」はアクリルアミド(AM)もしくはメタクリルアミド(MAM)をいう。「アクリルモノマー」には、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、AAおよびMAAのエステル、イタコン酸(IA)、クロトン酸(CA)、アクリルアミド(AM)、メタクリルアミド(MAM)、並びにAMおよびMAMの誘導体、例えば、アルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。AAおよびMAAのエステルには、これに限定されないが、アルキル、ヒドロキシアルキル、ホスホアルキルおよびスルホアルキルエステル、例えば、メタクリル酸メチル(MMA)、メタクリル酸エチル(EMA)、メタクリル酸ブチル(BMA)、メタクリル酸ヒドロキシエチル(HEMA)、アクリル酸ヒドロキシエチル(HEA)、メタクリル酸ヒドロキシプロピル(HPMA)、アクリル酸ヒドロキシブチル(HBA)、アクリル酸メチル(MA)、アクリル酸エチル(EA)、アクリル酸ブチル(BA)、アクリル酸2−エチルヘキシル(EHA)およびメタクリル酸ホスホアルキル(例えば、PEM)が挙げられる。
用語「ビニルモノマー」とは、窒素もしくは酸素のようなヘテロ原子に連結された炭素−炭素二重結合を含むモノマーをいう。ビニルモノマーの例には、これに限定されないが、酢酸ビニル、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム、並びにネオデカン酸ビニルおよびステアリン酸ビニルのような長鎖アルカン酸ビニルが挙げられる。
太陽電池は、光から電気を発生させるために使用される半導体である。太陽電池は、典型的には、ケイ素(結晶性、多結晶性または薄膜)、ガリウムヒ素、二セレン化銅インジウム、テルル化カドミウム、二セレン化銅インジウムガリウム、およびこれらの混合物のような半導体物質から製造される。太陽電池は、ウェハまたは薄膜の形態であることができ、ウェハは結晶からの切り出しまたはキャスティングによって製造され、薄膜はスパッタリングまたは化学蒸着(CVD)によって基体またはスーパーストレート上に堆積される。
ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数は、アクリル系ポリオールのMnおよび当量重量(EW)の値からアクリル系ポリオールについて計算される平均の値(単位/鎖=Mn/EW)である。当量重量は、ヒドロキシ末端基を除くヒドロキシル官能基1モルを含むポリオールの質量として定義される。例えば、15重量%のHEMAを含むポリオールはEW=876.6gポリオール/モルOHを有する。ポリオールについてヒドロキシル価(OH#)が決定される場合には、その計算は以下の通りである:Mn/(56105/OH#)。ヒドロキシル価は、連鎖移動剤から生じると考えられるヒドロキシ末端基を含まずに、ポリマーのヒドロキシ官能性モノマー含量から計算される。OH#=56105/EW。もちろん、ポリマー鎖の実際の分布は、より低いおよびより高いヒドロキシル官能性を有する鎖を幾分か含むであろう。本発明のある実施形態においては、ポリマー鎖あたりの平均ヒドロキシル官能性は少なくとも2.5、好ましくは少なくとも3、好ましくは少なくとも3.5、好ましくは少なくとも4であり;平均ヒドロキシル官能性は10以下、好ましくは8以下、好ましくは7以下、好ましくは6以下である。
本発明のある実施形態においては、アクリル系ポリオールのMnは少なくとも2,000、好ましくは少なくとも2,500、好ましくは少なくとも3,000、好ましくは少なくとも3,500である。本発明のある実施形態においては、アクリル系ポリオールのMnは8,000以下、好ましくは7,000以下、好ましくは6,000以下である。ある実施形態においては、Mw/Mnは1.5〜3.5、あるいは2〜3である。本発明のある実施形態においては、アクリル系ポリオールのTgは−100℃〜−40℃、好ましくは−80℃〜−45℃、好ましくは−75℃〜−50℃である。
本発明のある実施形態においては、アクリル系ポリオールは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%のアクリルモノマーの重合残基を含む。本発明のある実施形態においては、アクリル系ポリオールは、5〜35%、好ましくは8〜25%、好ましくは10〜20%のヒドロキシ含有アクリルモノマーの重合残基を含む。本発明のある実施形態においては、アクリル系ポリオールは3,000〜5,000のMnおよびヒドロキシ含有アクリルモノマーの残基10〜20%を有する。ある実施形態においては、ヒドロキシ含有モノマーは(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルであり、好ましくはHEMA、HPMA、HBAまたはこれらの組み合わせから選択されるもの;好ましくはHEMAおよび/またはHPMAである。ある実施形態においては、アクリル系ポリオールは65〜95%、好ましくは75〜92%、好ましくは80〜90%の(メタ)アクリル酸C4−C12アルキルの重合残基;ある実施形態においては、(メタ)アクリル酸C4−C12アルキルは、アクリル酸C4−C12アルキル、好ましくはアクリル酸C4−C10アルキル、好ましくはBAおよび/またはEHAである。ある実施形態においては、アクリル系ポリオールはアクリルモノマーに加えて、ビニルモノマーの残基を少量含むことができる。
好ましくは、アクリル系ポリオールは当該技術分野において周知の典型的な開始剤を使用する溶液重合によって製造される。好ましくは、連鎖移動剤(CTA)、例えば、アルコール、グリコール、グリコールアルキルエーテル、メルカプト−アルコールもしくはメルカプト−グリコール;好ましくはアルコール、グリコールもしくはグリコールアルキルエーテル;好ましくはアルコールが使用される。ある実施形態においては、連鎖移動剤は硫黄を実質的に含まず(すなわち、0.3%未満、あるいは0.1%未満、あるいは0.05%未満)、およびアクリル系ポリオールは実質的に硫黄を含まない(すなわち、100ppm未満、あるいは50ppm未満、あるいは25ppm未満)。重合に好適な溶媒には、例えば、アルコール、アルキルエステル、グリコール、グリコールアルキルエーテル、アルデヒド、ケトンおよびエーテルが挙げられる。ある実施形態においては、溶媒は連鎖移動剤としても機能し;連鎖移動剤でもある好ましい溶媒には、例えば、C1−C6アルコール、例えば、イソプロパノールが挙げられる。ヒドロキシ化合物が連鎖移動剤として使用される場合には、末端ヒドロキシ基はポリマー鎖の末端に直接結合されると考えられる。アルコール、例えば、イソプロパノールが連鎖移動剤として使用される場合には、生じるターシャリー末端ヒドロキシ基は、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルまたは他のヒドロキシ置換モノマー上のヒドロキシ基よりも化学的に活性が低いと考えられる。
脂肪族ポリイソシアナートは少なくとも2の平均イソシアナート官能性を有する物質である。好適な脂肪族ポリイソシアナートの例には、イソホロンジイソシアナート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート(HMDI)、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、これらの異性体またはこれらの混合物をベースにするものが挙げられる。脂肪族ポリイソシアナートとポリオールとのプレポリマーも本発明において脂肪族ポリイソシアナート成分として使用されることができ;ポリイソシアナートプレポリマーについての好ましいMnは300〜3000、好ましくは500〜2000である。本発明のある実施形態においては、脂肪族ポリイソシアナートの官能性は少なくとも2.5、あるいは少なくとも2.7、あるいは少なくとも3である。ある実施形態においては、脂肪族ポリイソシアナートは5以下、好ましくは4以下、好ましくは3以下の官能性を有する。
好ましくは、非末端ヒドロキシ基/NCO基のモル比は、0.75:1〜1:0.75、あるいは0.75:1〜1:0.9、あるいは0.9:1〜1:0.75、あるいは0.9:1〜1:0.9、あるいは0.95:1〜1:0.9、あるいは0.9:1〜1:0.95、あるいは0.95:1〜1:0.95、あるいは0.98:1〜1:0.98、あるいは0.99:1〜1:0.99、あるいは0.995:1〜1:0.995で変動する。
架橋剤は2以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーであり、例えば、ジビニル芳香族化合物、ジ−、トリ−およびテトラ−(メタ)アクリラートエステル、ジ−、トリ−およびテトラ−アリルエーテルもしくはエステル化合物、並びに(メタ)アクリル酸アリルが挙げられうる。このようなモノマーの好ましい例には、ジビニルベンゼン(DVB)、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、テトラアリルペンタエリスリトール、トリアリルペンタエリスリトール、ジアリルペンタエリスリトール、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、シアヌル酸トリアリル、ビスフェノールAジアリルエーテル、アリルスクロース、メチレンビスアクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリラート、メタクリル酸アリル(ALMA)、エチレングリコールジメタクリラート(EGDMA)、ヘキサン−1,6−ジオールジアクリラート(HDDA)およびブチレングリコールジメタクリラート(BGDMA)が挙げられる。本発明のある実施形態においては、ポリマー中に重合される架橋剤残基の量は、0.2%以下、好ましくは0.1%以下、好ましくは0.05%以下、好ましくは0.02%以下である。
本発明の組成物は、場合によっては、他の成分を含むことができる。例えば、組成物はウレタン形成反応のための触媒、例えば、ジアルキルスズジエステル;接着促進剤;酸化防止剤;および光安定剤を含むことができる。前記成分は、好ましくはポリオール成分中に存在するであろうが、いくつかは、それがイソシアナート基と反応性でなくかつイソシアナート重合を触媒しないならば、ポリイソシアナート成分中に含まれても良い。本発明のある実施形態においては、組成物は1.5重量%以下、あるいは1.25重量%以下、あるいは1重量%以下、あるいは0.75重量%以下、あるいは0.5重量%以下、あるいは0.25重量%以下の光安定剤を含む。本発明のある実施形態においては、光起電モジュールは封止材と太陽電池のみを用いて形成され、硬化した封止材内で太陽電池が浮遊させられている硬化した封止材を形成する。本発明のある実施形態においては、光起電モジュールは2枚の可とう性シート材料を、液体封止材を使用して一緒に積層することにより形成され;この場合、太陽電池は、上側の膜の下側面上にまたは下側の膜の上側面上に形成されうる。本発明のあるさらなる実施形態においては、これら2枚の可とう性膜はロールツーロールプロセスで積層される。本発明のある実施形態においては、ガラスシートが太陽電池を覆って光起電モジュールを形成し、ここでは光が太陽電池に衝突する前にガラスシートを通る。この実施形態においては、太陽電池は、硬化した封止材料の層によってガラスから隔てられることができ、または太陽電池はガラスシート上に(例えば、スパッタリングもしくはCVDによって)直接形成されることができ、次いで、封止材料の層で覆われうる。太陽電池が、硬化した封止材料の層でガラスから隔てられる場合には、太陽電池は固体シートの、例えば、金属ホイルもしくはガラスの上側に形成されることができ、次いで液体封止材の層で覆われ、最終的にガラスシートで覆われることができ;あるいは、太陽電池は封止材の2つの層の間に配置されることができ、封止材の層の上側にガラスを備え、および封止材の層の下側に剛性材料の任意の層を備えることができる。剛性材料は、例えば、ガラス、合成ポリマー(例えば、ポリフッ化ビニル、ポリエチレンテレフタラート、エチレン酢酸ビニル)、金属シートなどであることができる。この記載において、用語「上側」とは、太陽電池に到達するようにある方向から光が移動してくるその方向を示す。ほとんどの場合には、光起電モジュールは太陽電池の下側に絶縁物質を必要とする。この物質は封止材または剛性材料であることができるが、ただし、この物質は絶縁能力、例えば、IEC61215、IEC61646、UL746A、UL746B、UL746Cに特定される試験方法についての基準を満たす。
本発明のある実施形態においては、太陽電池と接触させる直前に、例えば、インラインミキサーまたは混合タンクにおいて、ポリオール成分とイソシアナート成分とが混合されて液体封止材を形成する。光起電モジュールの構築の種類に応じて、上述のように、混合された成分は、太陽電池を付加する前のガラスもしくは合成ポリマー物質に;封止材料の2層を形成するように太陽電池の前および後で;ガラスまたは合成ポリマーなどの上に形成された太陽電池に;適用されることができた。好ましくは液体封止材は組み立てられた光起電モジュールを、好ましくは60℃〜150℃の温度で、1分〜3時間の期間で加熱することによって硬化される。時間および温度は、イソシアナートおよびヒドロキシ官能基の種類、ヒドロキシ/イソシアナート比、およびこの技術分野において充分に理解されているような他の要因に応じて変動するであろう。
典型的な重合手順:
窒素パージ、還流凝縮器、温度調節器および機械式攪拌装置を備えた4つ口丸底フラスコにイソプロパノール(1137g)が入れられ、82℃に加熱された。t−アミルペルオキシピバラートのイソプロパノール中溶液(704mL、4.7重量%)を添加し、次いで、アクリル酸2−エチルヘキシル(187g)およびメタクリル酸ヒドロキシエチル(33g)の混合物を添加した。熱を加えることなく、混合物の温度が86℃に上昇した。混合物を82℃に冷却した後、アクリル酸2−エチルヘキシル(1683g)およびメタクリル酸ヒドロキシエチル(297g)の混合物が180分間にわたって徐々に添加された。同時に、t−アミルペルオキシピバラートのイソプロパノール中溶液(704mL、4.7重量%)が200分の期間にわたって添加された。添加完了後、混合物は82℃で60分間維持され、次いで、t−アミルペルオキシピバラートのイソプロパノール中溶液(16.6mL、29.8重量%)を添加した。15分後、さらなるt−アミルペルオキシピバラートのイソプロパノール中溶液(16.6mL、29.8重量%)を90分の期間にわたって添加した。溶媒は蒸発によってポリマーから除去された。
窒素パージ、還流凝縮器、温度調節器および機械式攪拌装置を備えた4つ口丸底フラスコにイソプロパノール(1137g)が入れられ、82℃に加熱された。t−アミルペルオキシピバラートのイソプロパノール中溶液(704mL、4.7重量%)を添加し、次いで、アクリル酸2−エチルヘキシル(187g)およびメタクリル酸ヒドロキシエチル(33g)の混合物を添加した。熱を加えることなく、混合物の温度が86℃に上昇した。混合物を82℃に冷却した後、アクリル酸2−エチルヘキシル(1683g)およびメタクリル酸ヒドロキシエチル(297g)の混合物が180分間にわたって徐々に添加された。同時に、t−アミルペルオキシピバラートのイソプロパノール中溶液(704mL、4.7重量%)が200分の期間にわたって添加された。添加完了後、混合物は82℃で60分間維持され、次いで、t−アミルペルオキシピバラートのイソプロパノール中溶液(16.6mL、29.8重量%)を添加した。15分後、さらなるt−アミルペルオキシピバラートのイソプロパノール中溶液(16.6mL、29.8重量%)を90分の期間にわたって添加した。溶媒は蒸発によってポリマーから除去された。
以下の表は、この方法に従って製造されたポリマーを列挙する。
典型的な封入の手順
この手順は、化学量論量(ヒドロキシ末端基を除くポリオールのヒドロキシ官能性に基づいた、1:1ヒドロキシ/イソシアナートモル比)のHMDIで架橋される、EHA/HEMA 85/15コポリマーについてである。このコポリマー(50g、OH#64.5mg KOH/g)、触媒(ジブチルスズジアセタート、0.005重量%、0.0025g)および任意の光安定剤が真空下で60℃で混合されて、泡がなくなるまで観察された。ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアナート(7.62g)が添加され、配合物は真空下で3分間混合された。最初の3つの成分(または、光パッケージなしの場合には2成分)は60℃で脱ガスされ、イソシアナートは、24個の混合エレメントを備えたインライン静的ミキサー中に化学量論量比で別にポンプ移送された。
この手順は、化学量論量(ヒドロキシ末端基を除くポリオールのヒドロキシ官能性に基づいた、1:1ヒドロキシ/イソシアナートモル比)のHMDIで架橋される、EHA/HEMA 85/15コポリマーについてである。このコポリマー(50g、OH#64.5mg KOH/g)、触媒(ジブチルスズジアセタート、0.005重量%、0.0025g)および任意の光安定剤が真空下で60℃で混合されて、泡がなくなるまで観察された。ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアナート(7.62g)が添加され、配合物は真空下で3分間混合された。最初の3つの成分(または、光パッケージなしの場合には2成分)は60℃で脱ガスされ、イソシアナートは、24個の混合エレメントを備えたインライン静的ミキサー中に化学量論量比で別にポンプ移送された。
1)下にガラス、予備硬化
上記混合物は、ドローダウンバーを用いて6”×6”ガラスプレート上にコーティングされて、500ミクロン厚の湿潤コーティングを生じさせた。このプレートは90℃のオーブン中に1時間置かれた。その後、液体封止材の第2のコーティングがこの部分的に硬化した層上に造られた。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に第3のコーティングが造られた。EVA/PET/TEDLARバックシート膜が、EVA面を下にして湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれた。レイドアップ(laid−up)太陽電池モジュールはオーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられた。
上記混合物は、ドローダウンバーを用いて6”×6”ガラスプレート上にコーティングされて、500ミクロン厚の湿潤コーティングを生じさせた。このプレートは90℃のオーブン中に1時間置かれた。その後、液体封止材の第2のコーティングがこの部分的に硬化した層上に造られた。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に第3のコーティングが造られた。EVA/PET/TEDLARバックシート膜が、EVA面を下にして湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれた。レイドアップ(laid−up)太陽電池モジュールはオーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられた。
2)下にガラス、予備硬化なし
上記混合物は、ドローダウンバーを用いて6”×6”(15.2×15.2cm)ガラスプレート上にコーティングされた。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に液体封止材の第2のコーティングが造られた。EVA/PET/TEDLARバックシート膜が、湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれた。レイドアップ太陽電池モジュールはオーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられた。いくつかのモジュールにおいては、バックシートがガラスから部分的にはずれたことが認められた。
上記混合物は、ドローダウンバーを用いて6”×6”(15.2×15.2cm)ガラスプレート上にコーティングされた。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に液体封止材の第2のコーティングが造られた。EVA/PET/TEDLARバックシート膜が、湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれた。レイドアップ太陽電池モジュールはオーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられた。いくつかのモジュールにおいては、バックシートがガラスから部分的にはずれたことが認められた。
3)下にガラス、予備硬化なし;固定治具
上記混合物は、ドローダウンバーを用いて6”×6”(15.2×15.2cm)ガラスプレート上にコーティングされた。このガラスプレートは、このガラスとバックシートとを適合させるサイズのアルミニウム固定治具内に配置された。この固定治具が試験片と接触する部分はフルオロポリマー離型剤で処理される。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に液体封止材の第2のコーティングが造られた。EVA/PET/TEDLARバックシート膜が、湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれた。レイドアップ太陽電池モジュールはオーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられた。硬化後、このモジュールはアルミニウム固定治具から取り出された。
上記混合物は、ドローダウンバーを用いて6”×6”(15.2×15.2cm)ガラスプレート上にコーティングされた。このガラスプレートは、このガラスとバックシートとを適合させるサイズのアルミニウム固定治具内に配置された。この固定治具が試験片と接触する部分はフルオロポリマー離型剤で処理される。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に液体封止材の第2のコーティングが造られた。EVA/PET/TEDLARバックシート膜が、湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれた。レイドアップ太陽電池モジュールはオーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられた。硬化後、このモジュールはアルミニウム固定治具から取り出された。
4)上にガラス、予備硬化なし;固定治具
上記混合物は、ドローダウンバーを用いてEVA/PET/TEDLARバックシート膜の6”×6”(15.2×15.2cm)片上にコーティングされた。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に上向きに配置された。その太陽電池上に封止材の第2の層がコーティングされ、その上に6”×6”(15.2×15.2cm)片のガラスを、泡が入り込まないように一方の端からゆっくりと乗せた。このレイアップはアルミニウム固定治具に移され、組み立て物はオーブン中で90℃で一晩硬化させられた。硬化後、このモジュールはアルミニウム固定治具から取り出された。
上記混合物は、ドローダウンバーを用いてEVA/PET/TEDLARバックシート膜の6”×6”(15.2×15.2cm)片上にコーティングされた。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に上向きに配置された。その太陽電池上に封止材の第2の層がコーティングされ、その上に6”×6”(15.2×15.2cm)片のガラスを、泡が入り込まないように一方の端からゆっくりと乗せた。このレイアップはアルミニウム固定治具に移され、組み立て物はオーブン中で90℃で一晩硬化させられた。硬化後、このモジュールはアルミニウム固定治具から取り出された。
5)加熱ガラスについて予測される手順
上記混合物は、120℃に予熱されたガラスの6”×6”(15.2×15.2cm)片上にコーティングされる。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に液体封止材の第2のコーティングが造られる。EVA/PET/TEDLARバックシート膜が、湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれる。レイドアップ太陽電池モジュールはオーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられる。
上記混合物は、120℃に予熱されたガラスの6”×6”(15.2×15.2cm)片上にコーティングされる。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に液体封止材の第2のコーティングが造られる。EVA/PET/TEDLARバックシート膜が、湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれる。レイドアップ太陽電池モジュールはオーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられる。
6)固定治具としてのフレームの使用についての予測される手順
上記混合物は、ドローダウンバーを用いて6”×6”(15.2×15.2cm)ガラスプレート上にコーティングされる。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に液体封止材の第2のコーティングが造られる。バスリボンの出現のために切断された開口部を有するEVA/PET/TEDLARバックシート膜が、湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれた。レイドアップ太陽電池モジュールはアルミニウムフレーム内に配置され、このモジュールとフレームとを密封させるために、フレームの端に追加の混合物が添加された。フレームが取り付けられたモジュールは、次いで、オーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられる。
上記混合物は、ドローダウンバーを用いて6”×6”(15.2×15.2cm)ガラスプレート上にコーティングされる。前面および裏面バスリボンを備えた5”(12.7cm)の単結晶シリコン太陽電池が、この湿潤封止材上に下向きに配置され、そしてその太陽電池の裏面上に液体封止材の第2のコーティングが造られる。バスリボンの出現のために切断された開口部を有するEVA/PET/TEDLARバックシート膜が、湿潤封止材上に配置され、そしてラバーローラーを用いて空気の泡が除かれた。レイドアップ太陽電池モジュールはアルミニウムフレーム内に配置され、このモジュールとフレームとを密封させるために、フレームの端に追加の混合物が添加された。フレームが取り付けられたモジュールは、次いで、オーブン中に入れられ、90℃で一晩硬化させられる。
以下の表は、上記手順に従って、光安定剤なしで製造された光起電モジュールからの試験結果を示す。CTAとしてIPAを使用して製造されたポリオールはヒドロキシ末端基を有すると考えられる。このポリオールとHMDIとから造られた封止材ポリマーは、比較のポリマーよりも黄変がかなり少ないことを示した。黄変は、ASTMG155に従って、示された時間でXeアークランプに曝露した後で測定された。
Claims (10)
- 液体封止材の少なくとも1つの層と複数の太陽電池とを接触させることを含み;
液体封止材が、
(i)末端ヒドロキシ基を有し、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数2〜25を有し、かつ1,000〜10,000のMnを有するアクリル系ポリオールと、
(ii)少なくとも2の平均官能性を有する脂肪族ポリイソシアナートと
を含み;
前記ポリオール中の非末端ヒドロキシ基:前記脂肪族ポリイソシアナート中のイソシアナート基のモル比が0.5:1〜1:0.5である;
光起電モジュールを製造する方法。 - アクリル系ポリオールが、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数3〜6を有する、請求項1に記載の方法。
- アクリル系ポリオールが3,000〜7,000のMnを有する、請求項1に記載の方法。
- 脂肪族ポリイソシアナートが2〜4の平均官能性を有する、請求項1に記載の方法。
- アクリル系ポリオールが65〜95重量%の(メタ)アクリル酸C4−C12アルキルの重合残基および5〜35重量%のヒドロキシ含有アクリルモノマーの重合残基を含む、請求項1に記載の方法。
- アクリル系ポリオールが3,000〜5,000のMnを有し、かつ10〜20重量%のヒドロキシ含有アクリルモノマーの残基を含有する、請求項5に記載の方法。
- (i)末端ヒドロキシ基を有し、ポリマー鎖あたりのヒドロキシ官能性モノマー単位の平均数2〜25を有し、かつ1,000〜10,000のMnを有するアクリル系ポリオールと、(ii)少なくとも2の平均官能性を有する脂肪族ポリイソシアナートとを含み;前記ポリオール中の非末端ヒドロキシ基:前記脂肪族ポリイソシアナート中のイソシアナート基のモル比が0.5:1〜1:0.5である;組成物。
- アクリル系ポリオールが、ポリマー鎖あたりの平均ヒドロキシ官能性3〜6を有する、請求項7に記載の組成物。
- アクリル系ポリオールが65〜95重量%の(メタ)アクリル酸C4−C12アルキルの重合残基および5〜35重量%のヒドロキシ含有アクリルモノマーの重合残基を含む、請求項8に記載の組成物。
- アクリル系ポリオールが3,000〜5,000のMnを有し、かつ10〜20重量%のヒドロキシ含有アクリルモノマーの残基を含有する、請求項9に記載の組成物。
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