JP2011176273A - Solar-cell sealing material, solar-cell protective sheet, and method of manufacturing solar-cell module - Google Patents

Solar-cell sealing material, solar-cell protective sheet, and method of manufacturing solar-cell module Download PDF

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Masahiro Ishii
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar-cell sealing material by which solar cell devices are successively sealed to efficiently manufacture solar-cell modules, without requiring a cross-linking process, when manufacturing the solar-cell modules. <P>SOLUTION: The solar-cell sealing material contains at least one 100 pts.wt. copolymer selected from the group, consisting of predetermined ethylene-glycidyl methacrylate copolymer and ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer, and a 0.1-15 pts.wt. silane compound represented as R<SP>1</SP>Si(OR<SP>2</SP>)<SB>3</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池用封止材、太陽電池保護シート及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。   The present invention relates to a solar cell encapsulant, a solar cell protective sheet, and a method for manufacturing a solar cell module.

シリコンやセレンの半導体ウエハからなる太陽電池モジュールは、光が照射されると電流を生じる機能を有するシリコン半導体素子やセレン半導体素子のウエハをインターコネクターを用いて直接又は並列に接続してなる太陽電池素子の上下面に太陽電池用封止材を積層し、この太陽電池用封止材の上面に透明保護材を、下面に裏面保護材を重ね合わせて得られた積層体を減圧下で脱気しながら加熱し、太陽電池素子の上下面に保護材を太陽電池用封止材を介して積層一体化させることによって製造されている。又、シリコンや化合物半導体などからなる太陽電池素子を薄膜状に基板上に積層させてなる構造を含む太陽電池においても、太陽電池素子を封止するために同様の太陽電池用封止材が用いられている。   A solar cell module comprising a silicon or selenium semiconductor wafer is a solar cell comprising a silicon semiconductor element or a selenium semiconductor element wafer having a function of generating a current when irradiated with light, directly or in parallel using an interconnector. A laminate obtained by laminating a solar cell encapsulant on the upper and lower surfaces of the element, and overlaying a transparent protective material on the upper surface of the solar cell encapsulant and a back surface protective material on the lower surface is degassed under reduced pressure. The solar cell element is manufactured by stacking and integrating the protective material on the upper and lower surfaces of the solar cell element via the solar cell sealing material. Further, in a solar cell including a structure in which a solar cell element made of silicon, a compound semiconductor or the like is laminated on a substrate in a thin film shape, the same solar cell sealing material is used for sealing the solar cell element. It has been.

このような太陽電池モジュールに用いられる太陽電池用封止材としては、例えば、特許文献1に、有機過酸化物を含有するエチレン共重合体からなる太陽電池モジュール用保護シートにおいて、有機過酸化物として、ジアルキルパーオキサイド(A)と、アルキルパーオキシエステル及びパーオキシケタールからなる群より選ばれる少なくとも一種の過酸化物(B)を、(A)/(B)の重量比が10/90〜90/10の割合で配合したものを用いることを特徴とする太陽電池モジュール用保護シートが提案されている。   As a sealing material for a solar cell used for such a solar cell module, for example, in Patent Document 1, a protective sheet for a solar cell module made of an ethylene copolymer containing an organic peroxide is used. As a dialkyl peroxide (A) and at least one peroxide (B) selected from the group consisting of alkyl peroxyesters and peroxyketals, the weight ratio of (A) / (B) is 10/90 to A protective sheet for a solar cell module, which is characterized by using a blended material at a ratio of 90/10 has been proposed.

上記太陽電池モジュール用保護シートは、エチレン共重合体から形成され、耐熱性を付与するために有機過酸化物を含有しており、太陽電池素子上に太陽電池モジュール用保護シートを重ね合わせて積層シートを形成した後、この積層シートを真空ラミネートすることによって厚み方向に押圧しながら加熱することにより、太陽電池モジュール用保護シート中の有機過酸化物を分解してエチレン共重合体を架橋させて耐熱性を付与すると共に、太陽電池素子と太陽電池モジュール用保護シートとを一体化して太陽電池モジュールを製造している。   The protective sheet for a solar cell module is formed of an ethylene copolymer, contains an organic peroxide to impart heat resistance, and is laminated with a protective sheet for a solar cell module overlaid on a solar cell element. After forming the sheet, this laminated sheet is heated while pressing in the thickness direction by vacuum laminating to decompose the organic peroxide in the protective sheet for the solar cell module to crosslink the ethylene copolymer. While providing heat resistance, the solar cell module and the protection sheet for solar cell modules are integrated, and the solar cell module is manufactured.

従って、太陽電池モジュール用保護シートの架橋が不均一に行われると、太陽電池モジュール用保護シートの耐熱性が部分的に不充分となり、得られる太陽電池モジュールの耐久性が低下するという問題を生じる。   Accordingly, when the solar cell module protective sheet is crosslinked unevenly, the heat resistance of the solar cell module protective sheet becomes partially insufficient, resulting in a problem that the durability of the resulting solar cell module is lowered. .

このような問題が生じるのを防止するため、太陽電池素子上に太陽電池モジュール用保護シートを重ね合わせた状態の積層シートを搬送状態において加熱するのではなく、積層シートを予め所望形状に切断した上で、積層シートを静止状態にて真空ラミネートによって厚み方向に圧力を加えて数分から十数分かけて仮接着した後、有機過酸化物が分解する温度まで加熱して数十分〜1時間かけて本接着しており、太陽電池モジュールの製造効率が低いという問題点を生じている。   In order to prevent such a problem from occurring, the laminated sheet in which the protective sheet for the solar cell module is overlaid on the solar cell element is not heated in the conveying state, but the laminated sheet is cut into a desired shape in advance. In the above, the laminated sheet is statically bonded in a thickness direction by vacuum laminating and temporarily bonded over several minutes to several tens of minutes, and then heated to a temperature at which the organic peroxide decomposes for several tens of minutes to one hour. The problem is that the production efficiency of the solar cell module is low.

又、上記太陽電池モジュール用保護シートは、耐熱性を付与するために有機過酸化物によって架橋しているが、太陽電池モジュール用保護シートの製造時に有機過酸化物が分解して太陽電池モジュール用保護シートの製膜ができなくなり或いは太陽電池モジュール用保護シートの接着性が低下するという問題点や、有機過酸化物に起因した分解生成物が接着界面に生じて太陽電池モジュール用保護シートの接着性が低下するという問題点を生じている。   Moreover, although the said protection sheet for solar cell modules is bridge | crosslinked with the organic peroxide in order to provide heat resistance, an organic peroxide decomposes | disassembles at the time of manufacture of the protection sheet for solar cell modules, and is for solar cell modules. The problem is that the protective sheet cannot be formed or the adhesiveness of the protective sheet for the solar cell module is lowered, or the decomposition product due to the organic peroxide is generated at the adhesive interface, and the adhesive of the protective sheet for the solar cell module is adhered. This causes a problem that the performance is lowered.

つまり、太陽電池素子は精密部品であるため、太陽電池モジュールの製造時や使用時において、太陽電池モジュール用保護シートからガスが発生し、太陽電池の電池性能が低下するといった問題を生じる虞れがある。     In other words, since the solar cell element is a precision component, there is a risk that gas is generated from the protective sheet for the solar cell module during the production or use of the solar cell module, and the battery performance of the solar cell is degraded. is there.

特開平11−26791号公報JP 11-26791 A

本発明は、太陽電池モジュールの製造にあたって架橋工程を必要とすることなく太陽電池素子を連続的に封止して太陽電池モジュールを効率良く製造することができる太陽電池用封止材及びこれを用いた太陽電池保護シート、並びに、太陽電池モジュールの製造方法を提供する。   The present invention relates to a solar cell encapsulant capable of efficiently producing a solar cell module by continuously encapsulating solar cell elements without the need for a crosslinking step in the production of the solar cell module. A solar cell protective sheet and a method for manufacturing a solar cell module are provided.

本発明の太陽電池用封止材は、グリシジルメタクリレート成分の含有量が5〜10重量%であるエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体及びエチルアクリレート成分の含有量が2〜20重量%で且つ無水マレイン酸成分の含有量が0.5〜10重量%であるエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種の共重合体100重量部と、R1Si(OR23で示されるシラン化合物0.1〜15重量部とを含有していることを特徴とする。但し、R1は、3−グリシドキシプロピル基〔3−(グリシジルオキシ)プロピル基〕又は2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基〔2−(3,4−エポキシシクロヘキサン−1−イル)エチル基〕を示し、R2は、炭素数が1〜3であるアルキル基を示す。 The solar cell encapsulant of the present invention has an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer having a glycidyl methacrylate component content of 5 to 10% by weight and an ethyl acrylate component content of 2 to 20% by weight and maleic anhydride. 100 parts by weight of at least one copolymer selected from the group consisting of ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymers having a component content of 0.5 to 10% by weight, and R 1 Si (OR 2 ) 3 And 0.1 to 15 parts by weight of a silane compound represented by the formula: However, R 1 is 3-glycidoxypropyl group [3- (glycidyloxy) propyl] or 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl [2- (3,4-epoxycyclohexane-1-yl ) Ethyl group], and R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

本発明の太陽電池用封止材を構成しているエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体におけるグリシジルメタクリレート成分の含有量は、少ないと、太陽電池の太陽電池素子を太陽電池用封止材によって封止して太陽電池モジュールを製造する際に、太陽電池用封止材の接着性が低下して太陽電池素子の封止が不充分となり、多いと、太陽電池用封止材の製造時にゲル化を生じ、その結果、押出機に高負荷が加わり、太陽電池用封止材を継続的に押出すことができなかったり、或いは、太陽電池用封止材の表面にブツが発生する虞れがあるので、5〜10重量%に限定され、7〜9重量%が好ましい。又、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体におけるエチレン成分の含有量は、上記と同様の理由で、90〜95重量%に限定され、91〜93重量%が好ましい。なお、上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は、従来から公知の重合法を用いて製造することができる。   When the content of the glycidyl methacrylate component in the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer constituting the solar cell sealing material of the present invention is small, the solar cell element of the solar cell is sealed with the solar cell sealing material. When the solar cell module is manufactured, the adhesiveness of the solar cell encapsulant is reduced, resulting in insufficient sealing of the solar cell element. As a result, a high load is applied to the extruder, and the solar cell sealing material cannot be continuously extruded, or the surface of the solar cell sealing material may be flawed. It is limited to 5 to 10% by weight, and 7 to 9% by weight is preferable. Moreover, content of the ethylene component in an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer is limited to 90 to 95 weight% for the same reason as the above, and 91 to 93 weight% is preferable. In addition, the said ethylene-glycidyl methacrylate copolymer can be manufactured using a conventionally well-known polymerization method.

又、本発明の太陽電池用封止材では、上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体の代わりに、所定のエチルアクリレート成分量及び無水マレイン酸成分量を有するエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体を用いてもよく、上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体とエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体とを併用してもよい。   Further, in the solar cell encapsulant of the present invention, instead of the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, an ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer having a predetermined amount of ethyl acrylate component and maleic anhydride component. The ethylene-glycidyl methacrylate copolymer and the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer may be used in combination.

エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体中におけるエチルアクリレート成分の含有量は、少ないと、太陽電池用封止材の柔軟性が低下し、太陽電池用封止材を用いた太陽電池素子の封止に高温加熱が必要となり、多いと、太陽電池用封止材の柔軟性が過度となり、室温においても粘着性が発現することによって太陽電池用封止材の取扱性が低下するので、2〜20重量%に限定され、3〜20重量%が好ましく、6〜20重量%がより好ましい。   If the content of the ethyl acrylate component in the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is small, the flexibility of the solar cell encapsulant decreases, and the solar cell element using the solar cell encapsulant High temperature heating is required for sealing, and if it is large, the flexibility of the solar cell encapsulant becomes excessive, and the handleability of the solar cell encapsulant decreases due to the manifestation of adhesiveness even at room temperature. It is limited to -20% by weight, preferably 3-20% by weight, and more preferably 6-20% by weight.

又、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体中における無水マレイン酸の含有量は、少ないと、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体の極性が低下して、太陽電池用封止材の接着性が低下する一方、多いと、太陽電池用封止材の柔軟性が低下し、又は、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体の流動性が低下して太陽電池用封止材の接着性が低下するので、0.5〜10重量%に限定され、1〜6重量%が好ましく、2〜5重量%がより好ましい。   Further, if the content of maleic anhydride in the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is small, the polarity of the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is lowered, and the sealing material for solar cells On the other hand, if the amount is too high, the flexibility of the encapsulant for solar cells is reduced, or the fluidity of the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is reduced, and the encapsulant for solar cells is reduced. The adhesiveness is reduced, so the content is limited to 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 6% by weight, and more preferably 2 to 5% by weight.

更に、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体中におけるエチレンの含有量は、少ないと、太陽電池用封止材の押出成形性又は熱融着工程での弾性率変化が明確に現れず、加熱温度条件を決定し難くなるなどの生産工程上、扱い難いものになることがある一方、多いと、太陽電池用封止材の接着性が低下することがあるので、70〜97.5重量%、74〜96重量%が好ましく、75〜92重量%がより好ましい。   Furthermore, if the ethylene content in the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is low, the extrudability of the solar cell encapsulant or the elastic modulus change in the heat fusion process does not appear clearly, While it may be difficult to handle on the production process such as it becomes difficult to determine the heating temperature condition, on the other hand, the adhesiveness of the solar cell encapsulant may decrease, so 70 to 97.5 weight. %, 74 to 96% by weight is preferable, and 75 to 92% by weight is more preferable.

上記エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体は、例えば、高圧ラジカル重合法、溶液重合法、乳化重合法などの汎用の重合方法を用いて製造することができ、反応速度や分離精製の容易さから高圧ラジカル重合法を用いて製造することが好ましい。   The ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer can be produced using a general-purpose polymerization method such as a high-pressure radical polymerization method, a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, and the reaction rate and separation and purification are easy. In view of this, it is preferable to use a high-pressure radical polymerization method.

具体的には、例えば、フランス特許第1323379号公報には、エチレン、エチルアクリレート及び無水マレイン酸を所定重量割合で含有するモノマー混合物をラジカル重合開始剤の存在下で1000〜3000バール(1.0×108〜3.0×108Pa)の圧力及び170〜280℃の温度下にて重合させてエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体を製造できることが記載されている。 Specifically, for example, French Patent No. 1233379 discloses a monomer mixture containing ethylene, ethyl acrylate and maleic anhydride in a predetermined weight ratio in the presence of a radical polymerization initiator at 1000 to 3000 bar (1.0 It is described that an ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer can be produced by polymerization under a pressure of × 10 8 to 3.0 × 10 8 Pa) and a temperature of 170 to 280 ° C.

そして、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体における示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度(Tm)は、低いと、太陽電池用封止材の耐熱性が低下し、高いと、太陽電池の太陽電池素子を太陽電池用封止材によって封止して太陽電池モジュールを製造する際に太陽電池用封止材の加熱時間が長くなって、太陽電池モジュールの生産性が低下し又は太陽電池用封止材の加熱不足によって太陽電池素子の封止が不充分となるので、75〜125℃が好ましく、80〜110℃がより好ましい。本発明において、合成樹脂における示差走査熱量分析による吸熱曲線は、JIS K7121に規定されている測定方法に準拠して測定される。   And when the maximum peak temperature (Tm) of the endothermic curve measured by the differential scanning calorimetry in the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer is low, the heat resistance of the solar cell encapsulant is lowered, and when it is high, When a solar cell element is encapsulated with a solar cell encapsulant to produce a solar cell module, the heating time of the solar cell encapsulant becomes longer, resulting in decreased productivity of the solar cell module or for solar cells. Since sealing of the solar cell element becomes insufficient due to insufficient heating of the sealing material, 75 to 125 ° C is preferable, and 80 to 110 ° C is more preferable. In this invention, the endothermic curve by the differential scanning calorimetry in a synthetic resin is measured based on the measuring method prescribed | regulated to JISK7121.

又、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体における示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度(Tm)は、低いと、太陽電池用封止材の耐熱性が低下し、高いと、太陽電池の太陽電池素子を太陽電池用封止材によって封止して太陽電池モジュールを製造する際に太陽電池用封止材の加熱時間が長くなって、太陽電池モジュールの生産性が低下し又は太陽電池用封止材の加熱不足によって太陽電池素子の封止が不充分となるので、75〜125℃が好ましく、80〜110℃がより好ましい。   Moreover, when the maximum peak temperature (Tm) of the endothermic curve measured by the differential scanning calorimetry in the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is low, the heat resistance of the solar cell encapsulant decreases, When manufacturing the solar cell module by sealing the solar cell element of the solar cell with the solar cell encapsulant, the heating time of the solar cell encapsulant becomes longer and the productivity of the solar cell module decreases. Alternatively, the solar cell element is insufficiently sealed due to insufficient heating of the solar cell encapsulant, so 75 to 125 ° C is preferable, and 80 to 110 ° C is more preferable.

そして、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体のメルトフローレイトは、低いと、太陽電池用封止材の押出成形性が低下することがあり、高いと、太陽電池用封止材の押出成形性が低下して太陽電池用封止材の厚み精度が低下することがあるので、1〜50g/10分が好ましく、2〜10g/10分がより好ましい。なお、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体のメルトフローレイトは、ASTM D1238に準拠して荷重2.16kgにて測定された値をいう。   If the melt flow rate of the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer is low, the extrudability of the solar cell encapsulant may decrease, and if high, the extrudability of the solar cell encapsulant decreases. And since the thickness precision of the sealing material for solar cells may fall, 1-50 g / 10min is preferable and 2-10 g / 10min is more preferable. The melt flow rate of the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer is a value measured at a load of 2.16 kg in accordance with ASTM D1238.

又、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体のメルトフローレイトは、低いと、太陽電池用封止材の押出成形性が低下することがあり、高いと、太陽電池用封止材の押出成形性が低下して太陽電池用封止材の厚み精度が低下するので、1〜50g/10分が好ましく、2〜10g/10分がより好ましい。なお、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体のメルトフローレイトは、ASTM D1238に準拠して荷重2.16kgにて測定された値をいう。   Further, when the melt flow rate of the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is low, the extrusion moldability of the solar cell encapsulant may be lowered. Since moldability falls and the thickness precision of the sealing material for solar cells falls, 1-50 g / 10min is preferable and 2-10 g / 10min is more preferable. The melt flow rate of the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is a value measured at a load of 2.16 kg in accordance with ASTM D1238.

エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体における30℃での粘弾性貯蔵弾性率は、高いと、太陽電池用封止材の柔軟性が低下して取扱性が低下し、又は、太陽電池の太陽電池素子を太陽電池用封止材によって封止して太陽電池モジュールを製造する際に太陽電池用封止材を急激に加熱する必要が生じることがあるので、2×108Pa以下が好ましく、低過ぎると、太陽電池用封止材が室温にて粘着性を発現して太陽電池用封止材の取扱性が低下することがあるので、1×107〜1.5×108Paがより好ましい。 When the viscoelastic storage elastic modulus at 30 ° C. in the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer is high, the flexibility of the solar cell encapsulant is reduced and the handleability is reduced, or the solar cell element of the solar cell is reduced. Since it may be necessary to rapidly heat the solar cell sealing material when it is sealed with the solar cell sealing material to produce a solar cell module, it is preferably 2 × 10 8 Pa or less, and too low. Moreover, since the solar cell encapsulant may exhibit adhesiveness at room temperature and the handleability of the solar cell encapsulant may decrease, 1 × 10 7 to 1.5 × 10 8 Pa is more preferable.

更に、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体における100℃での粘弾性貯蔵弾性率は、高いと、太陽電池用封止材の接着性が低下することがあるので、5×106Pa以下が好ましく、低過ぎると、太陽電池の太陽電池素子を太陽電池用封止材によって封止して太陽電池モジュールを製造する際に太陽電池用封止材が押圧力によって大きく流動して太陽電池用封止材の厚みの不均一化が大きくなることがあるので、4×104〜4×106Paがより好ましい。 Furthermore, if the viscoelastic storage elastic modulus at 100 ° C. in the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer is high, the adhesiveness of the solar cell encapsulant may be reduced, so that 5 × 10 6 Pa or less is preferable. If the solar cell element is too low, the solar cell encapsulant is greatly flowed by the pressing force when the solar cell module is produced by encapsulating the solar cell element with the solar cell encapsulant. 4 × 10 4 to 4 × 10 6 Pa is more preferable.

又、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体における30℃での粘弾性貯蔵弾性率は、高いと、太陽電池用封止材の柔軟性が低下して取扱性が低下し、又は、太陽電池の太陽電池素子を太陽電池用封止材によって封止して太陽電池モジュールを製造する際に太陽電池用封止材を急激に加熱する必要が生じることがあるので、2×108Pa以下が好ましく、低過ぎると、太陽電池用封止材が室温にて粘着性を発現して太陽電池用封止材の取扱性が低下することがあるので、1×107〜1.5×108Paがより好ましい。 In addition, when the viscoelastic storage elastic modulus at 30 ° C. in the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is high, the flexibility of the solar cell encapsulant is reduced and the handling property is reduced, or the solar When the solar cell element of a battery is sealed with a solar cell sealing material to produce a solar cell module, it may be necessary to rapidly heat the solar cell sealing material, so 2 × 10 8 Pa or less. Is preferable, and if it is too low, the solar cell encapsulant may exhibit tackiness at room temperature, and the handleability of the solar cell encapsulant may be reduced. Therefore, 1 × 10 7 to 1.5 × 10 8 Pa is more preferable.

更に、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体における100℃での粘弾性貯蔵弾性率は、高いと、太陽電池用封止材が接着性を発現し難くなることがあるので、5×106Pa以下が好ましく、低過ぎると、太陽電池の太陽電池素子を太陽電池用封止材によって封止して太陽電池モジュールを製造する際に太陽電池用封止材が押圧力によって大きく流動して太陽電池用封止材の厚みの不均一化が大きくなるとなることがあるので、1×104〜4×106Paがより好ましい。 Furthermore, if the viscoelastic storage elastic modulus at 100 ° C. in the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is high, the solar cell encapsulant may be difficult to express adhesiveness. 6 Pa or less is preferable, and if it is too low, the solar cell sealing material flows greatly due to the pressing force when the solar cell element of the solar cell is sealed with the solar cell sealing material to produce a solar cell module. Since the nonuniformity of the thickness of the sealing material for solar cells may increase, 1 × 10 4 to 4 × 10 6 Pa is more preferable.

なお、本発明において、合成樹脂の粘弾性貯蔵弾性率は、JIS K6394に準拠した動的性質試験方法によって測定された値をいう。   In the present invention, the viscoelastic storage elastic modulus of a synthetic resin refers to a value measured by a dynamic property test method based on JIS K6394.

そして、太陽電池用封止材には、R1Si(OR23で示されるシラン化合物が含有されている。シラン化合物中におけるR1は、下記化学式(1)で示される3−グリシドキシプロピル基又は下記化学式(2)で示される2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基を示し、R2は、炭素数が1〜3であるアルキル基を示している。 The solar cell encapsulant contains a silane compound represented by R 1 Si (OR 2 ) 3 . R 1 in the silane compound represents a 3-glycidoxypropyl group represented by the following chemical formula (1) or a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group represented by the following chemical formula (2), and R 2 represents , An alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

Figure 2011176273
Figure 2011176273

Figure 2011176273
Figure 2011176273

上記R2としては、炭素数が1〜3であるアルキル基であれば、特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、メチル基が好ましい。 R 2 is not particularly limited as long as it is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and a methyl group is preferable.

1Si(OR23で示されるシラン化合物としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、2−(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、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシランなどが挙げられ、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。 Examples of the silane compound represented by R 1 Si (OR 2 ) 3 include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltripropoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltripropoxysilane, and the like. Sidoxypropyltrimethoxysilane is preferred.

太陽電池用封止材中におけるR1Si(OR23で示されるシラン化合物の含有量は、少ないと、太陽電池用封止材の接着性が低下し、多いと、太陽電池用封止材の接着性がかえって低下するので、共重合体100重量部に対して0.1〜15重量部に限定され、0.4〜1.5重量部が好ましい。 When the content of the silane compound represented by R 1 Si (OR 2 ) 3 in the solar cell encapsulant is small, the adhesive property of the solar cell encapsulant decreases, and when it is large, the solar cell encapsulant is sealed. Since the adhesiveness of the material is lowered, it is limited to 0.1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer, and preferably 0.4 to 1.5 parts by weight.

なお、太陽電池用封止材には、その物性を損なわない範囲内において、光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤などの添加剤が含有されていてもよい。   The solar cell encapsulant may contain additives such as a light stabilizer, an ultraviolet absorber, and a heat stabilizer as long as the physical properties are not impaired.

そして、太陽電池用封止材の一面にフッ素樹脂シートを積層一体化して太陽電池保護シートとして用いられてもよい。このようなフッ素樹脂シートを構成するフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などが挙げられ、ポリフッ化ビニリデンが好ましい。   And a fluororesin sheet | seat may be laminated and integrated on one surface of the sealing material for solar cells, and it may be used as a solar cell protective sheet. Examples of the fluororesin constituting such a fluororesin sheet include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, perfluoroalkoxy fluororesin, and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer. , Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer, and the like, and polyvinylidene fluoride is preferable.

次に、上記太陽電池用封止材の製造方法について説明する。太陽電池用封止材の製造方法は、特に限定されず、例えば、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体又はエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体の何れか一方或いは双方と、R1Si(OR23で示されるシラン化合物と、必要に応じて添加される添加剤とを所定の重量割合にて押出機に供給して溶融、混練し、押出機からシート状に押出して太陽電池用封止材を製造する方法が挙げられる。 Next, the manufacturing method of the said solar cell sealing material is demonstrated. The manufacturing method of the sealing material for solar cells is not specifically limited, For example, either or both of an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer or an ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer, and R 1 Si (OR 2 ) The silane compound shown in 3 and an additive added as necessary are supplied to an extruder at a predetermined weight ratio, melted and kneaded, extruded from the extruder into a sheet, and sealed for solar cells. A method for producing a stop material is mentioned.

そして、太陽電池用封止材の一面にフッ素樹脂シートを積層一体化させる方法としては、特に限定されず、例えば、太陽電池用封止材の一面にフッ素樹脂シートを押出ラミネートする方法、太陽電池用封止材とフッ素樹脂シートとを共押出する方法などが挙げられる。   The method for laminating and integrating the fluororesin sheet on one surface of the solar cell encapsulant is not particularly limited. For example, a method of extrusion laminating the fluororesin sheet on one surface of the solar cell encapsulant, solar cell For example, a method of co-extruding a sealing material for a resin and a fluororesin sheet.

続いて、上記太陽電池用封止材を用いて太陽電池モジュールを製造する要領を説明する。本発明の太陽電池用封止材は、従来の太陽電池用封止材と異なり、架橋工程を必要とすることなく、太陽電池素子を封止することができる。   Then, the point which manufactures a solar cell module using the said sealing material for solar cells is demonstrated. Unlike the conventional solar cell sealing material, the solar cell sealing material of the present invention can seal a solar cell element without requiring a crosslinking step.

特に、可撓性を有する長尺状の基板上に、シリコンや化合物半導体などからなる薄膜状の太陽電池素子が形成されてなる太陽電池の太陽電池素子の封止をロールツーロール(roll-to-roll)にて行うことができ、太陽電池モジュールの製造効率を向上させることができる。   In particular, a solar cell element of a solar cell in which a thin-film solar cell element made of silicon, a compound semiconductor, or the like is formed on a flexible long substrate is rolled-to-roll. -roll), and the manufacturing efficiency of the solar cell module can be improved.

具体的には、図1に示したように、可撓性を有する長尺状の基板1上に、光の照射によって電気を発生させる薄膜状の太陽電池素子2が形成されてなる太陽電池Aを用意する。なお、可撓性を有する長尺状の基板1としては、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォンなどの耐熱性樹脂からなるシートが挙げられる。又、薄膜状の太陽電池素子2は、単結晶シリコン、単結晶ゲルマニウム、多結晶シリコン、微結晶シリコンなどの結晶系半導体、アルモルファスシリコンなどのアモルファス系半導体、GaAs、InP、AlGaAs、CdS、CdTe、Cu2S、CuInSe2、CuInS2などの化合物半導体、フタロシアニン、ポリアセチレンなどの有機半導体などから汎用の要領で形成される。 Specifically, as shown in FIG. 1, a solar cell A in which a thin-film solar cell element 2 that generates electricity by irradiation with light is formed on a long substrate 1 having flexibility. Prepare. In addition, it does not specifically limit as the elongate board | substrate 1 which has flexibility, For example, the sheet | seat which consists of heat resistant resins, such as a polyimide, polyetheretherketone, polyether sulfone, is mentioned. The thin-film solar cell element 2 is composed of a crystalline semiconductor such as single crystal silicon, single crystal germanium, polycrystalline silicon, and microcrystalline silicon, an amorphous semiconductor such as amorphous silicon, GaAs, InP, AlGaAs, CdS, and CdTe. , Cu 2 S, CuInSe 2 , CuInS 2 and other compound semiconductors, and organic semiconductors such as phthalocyanine and polyacetylene.

図2に示したように、長尺状の太陽電池Aはロール状に巻回されている一方、上記長尺状の太陽電池用封止材Bもロール状に巻回されており、太陽電池A及び太陽電池用封止材Bを巻き出し、太陽電池Aの基板1上に太陽電池用封止材Bを太陽電池素子2に対向させた状態に積層させて積層シートCとした後、この積層シートCを所定の温度に加熱された一対のロールD、D間に供給して積層シートCをその厚み方向に押圧しながら積層シートCを加熱することによって太陽電池用封止材Bを太陽電池Aの基板1上に接着一体化することにより太陽電池素子2を封止して太陽電池モジュールEを連続的に製造することができる。   As shown in FIG. 2, while the long solar cell A is wound in a roll shape, the long solar cell encapsulant B is also wound in a roll shape. A and the solar cell encapsulant B are unwound, and the solar cell encapsulant B is laminated on the substrate 1 of the solar cell A so as to face the solar cell element 2 to obtain a laminated sheet C. The laminated sheet C is supplied between a pair of rolls D and D heated to a predetermined temperature, and the laminated sheet C is heated while pressing the laminated sheet C in the thickness direction. The solar cell element 2 can be sealed by bonding and integrating on the substrate 1 of the battery A to continuously manufacture the solar cell module E.

太陽電池用封止材Bの一面にフッ素樹脂シートB1が積層一体化されている太陽電池保護シートB’を用いる場合には、太陽電池Aの太陽電池素子2上に太陽電池保護シートB’をその太陽電池用封止材Bが太陽電池素子2に対向した状態に積層させることによって太陽電池モジュールEを製造することができ、太陽電池モジュールの最外層にはガスバリア性に優れたフッ素樹脂シートB1が積層一体化されているので、長期間に亘って安定的に発電し得る太陽電池モジュールを得ることができる(図3参照)。   When the solar cell protective sheet B ′ in which the fluororesin sheet B1 is laminated and integrated on one surface of the solar cell sealing material B is used, the solar cell protective sheet B ′ is placed on the solar cell element 2 of the solar cell A. A solar cell module E can be manufactured by laminating the solar cell sealing material B so as to face the solar cell element 2, and the outermost layer of the solar cell module has a fluorine resin sheet B1 having excellent gas barrier properties. Are integrated in a stack, so that a solar cell module capable of generating power stably over a long period of time can be obtained (see FIG. 3).

このように、本発明の太陽電池用封止材Bは、架橋しなくとも優れた耐熱性を有していることから、太陽電池用封止材Bの加熱を厳密に制御する必要がなく、上述のように、太陽電池Aの太陽電池素子2上に太陽電池用封止材Bを重ね合わせて加熱状態にて圧着させるという簡単な工程によって、太陽電池素子2を太陽電池用封止材Bによって確実に封止することができ、長期間に亘って安定的な太陽電池モジュールを製造することができる。   Thus, since the solar cell encapsulant B of the present invention has excellent heat resistance without cross-linking, it is not necessary to strictly control the heating of the solar cell encapsulant B, As described above, the solar cell element 2 is bonded to the solar cell encapsulant B by a simple process in which the solar cell encapsulant B is superimposed on the solar cell element 2 of the solar cell A and bonded in a heated state. Thus, it is possible to produce a solar cell module that can be reliably sealed over a long period of time.

上記では、太陽電池として、可撓性を有する基板1上に、光の照射によって電気を発生させる薄膜状の太陽電池素子2が形成されてなる太陽電池を用いた場合を説明したが、本発明の太陽電池用封止材は、上述の如き構成以外の構成を有する太陽電池の封止材としても用いることができる。このような太陽電池としては、例えば、(1)ガラス板などの可撓性を有しない基板上に光の照射によって電気を発生させる薄膜状の太陽電池素子が形成されてなる太陽電池や、(2)光が照射されると電流を生じる機能を有するシリコン半導体素子やセレン半導体素子のウエハをインターコネクターを用いて直接又は並列に接続してなる太陽電池素子を備えた太陽電池などが挙げられる。   In the above description, the case where a solar cell in which a thin film-like solar cell element 2 that generates electricity by light irradiation is formed on a flexible substrate 1 is used as the solar cell is described. The solar cell encapsulant can also be used as a solar cell encapsulant having a configuration other than those described above. As such a solar cell, for example, (1) a solar cell in which a thin-film solar cell element that generates electricity by light irradiation is formed on a non-flexible substrate such as a glass plate, 2) A solar cell including a solar cell element formed by connecting a silicon semiconductor element or a selenium semiconductor element wafer having a function of generating a current when irradiated with light directly or in parallel using an interconnector.

なお、上記(1)の構成を有する太陽電池の場合には、可撓性を有する基板1上に、光の照射によって電気を発生させる薄膜状の太陽電池素子2が形成されてなる太陽電池のときと同様に、太陽電池上に太陽電池用封止材を半導体素子に対向した状態に積層して積層シートを製造した上で、積層シートを一対のロール間に供給して加熱しながら厚み方向に押圧することによって太陽電池用封止材を太陽電池の基板の一面に積層一体化させることによって太陽電池素子を封止して太陽電池モジュールを製造することができる。   In the case of the solar cell having the configuration (1), a solar cell in which a thin-film solar cell element 2 that generates electricity by light irradiation is formed on a flexible substrate 1 is used. Similarly to the case, a solar cell encapsulant is laminated on a solar cell in a state facing the semiconductor element to produce a laminated sheet, and then the laminated sheet is supplied between a pair of rolls and heated in the thickness direction. The solar cell element can be sealed to produce a solar cell module by stacking and integrating the solar cell encapsulant on one surface of the solar cell substrate by pressing to the solar cell substrate.

又、上記(2)の構成を有する太陽電池の場合には、太陽電池素子3の上下面に太陽電池用封止材B、Bを配設し、この太陽電池用封止材Bの上面に透明保護材4を、下面に裏面保護材5を重ね合わせて得た積層体を減圧下で脱気しながら加熱し、太陽電池素子3の上下面に保護材4、5を太陽電池用封止材B、Bを介して積層一体化させることによって太陽電池モジュールを製造することができる(図4参照)。   In the case of the solar cell having the configuration (2), the solar cell sealing materials B and B are disposed on the upper and lower surfaces of the solar cell element 3, and the solar cell sealing material B is disposed on the upper surface of the solar cell sealing material B. The laminated body obtained by superposing the transparent protective material 4 on the lower surface and the back surface protective material 5 is heated while degassing under reduced pressure, and the protective materials 4 and 5 are sealed on the upper and lower surfaces of the solar cell element 3 for solar cells. A solar cell module can be manufactured by stacking and integrating the materials B and B (see FIG. 4).

本発明の太陽電池用封止材は、上述の如き構成を有し、有機過酸化物を含有しておらず、太陽電池の太陽電池素子を封止して太陽電池モジュールを製造するにあたって架橋工程を必要としないので、太陽電池用封止材の加熱を厳密に制御する必要がなく、太陽電池用封止材を加熱した状態で太陽電池の基板に圧着させ、或いは、太陽電池素子の上下面に配設した太陽電池用封止材同士を密着させることによって、太陽電池素子の封止を確実に且つ簡単に行うことができる。   The solar cell encapsulant of the present invention has the above-described configuration, does not contain an organic peroxide, and is a crosslinking step in producing a solar cell module by encapsulating the solar cell element of the solar cell. Therefore, it is not necessary to strictly control the heating of the solar cell encapsulant, and the solar cell encapsulant is heated and bonded to the solar cell substrate, or the upper and lower surfaces of the solar cell element. By sealing the solar cell sealing materials disposed on the solar cell elements, the solar cell elements can be reliably and easily sealed.

特に、可撓性を有する基板上に薄膜状の太陽電池素子が形成されてなる太陽電池の太陽電池素子の封止を行う場合には、ロール状に巻回された太陽電池を巻き出す一方、ロール状に巻回された太陽電池用封止材を巻き出し、太陽電池の基材における太陽電池素子の形成面上に太陽電池用封止材を積層して積層シートとした上で、この積層シートを一対のロール間に供給して加熱しながら厚み方向に圧着するという簡単な要領でもって太陽電池素子の封止を行って太陽電池モジュールをロールツーロール(Roll to Roll)にて簡単に効率良く製造することができる。   In particular, when sealing a solar cell element of a solar cell in which a thin-film solar cell element is formed on a flexible substrate, while unwinding a solar cell wound in a roll shape, The solar cell encapsulant wound in a roll shape is unwound, and the solar cell encapsulant is laminated on the solar cell element forming surface of the solar cell substrate to form a laminated sheet. The solar cell module is sealed simply by supplying the sheet between a pair of rolls and then crimped in the thickness direction while heating, and the solar cell module can be easily rolled to roll. Can be manufactured well.

そして、本発明の太陽電池用封止材は、上述の通り、有機過酸化物を含有していないので、製造時においても押出速度の高速化を図って製造効率を向上させることができると共に、太陽電池モジュールに組み込んだ後においても太陽電池用封止材から有機過酸化物に起因したガスが発生する虞れはなく、太陽電池モジュールの電池性能を長期間に亘って高く保持することができる。   And since the sealing material for solar cells of the present invention does not contain an organic peroxide as described above, the production efficiency can be improved by increasing the extrusion speed even during production, Even after being incorporated into the solar cell module, there is no possibility that gas due to the organic peroxide is generated from the solar cell sealing material, and the battery performance of the solar cell module can be kept high over a long period of time. .

太陽電池の一例を示した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which showed an example of the solar cell. 本発明の太陽電池用封止材を用いた太陽電池モジュールの製造要領の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the manufacture point of the solar cell module using the sealing material for solar cells of this invention. 本発明の太陽電池用封止材を用いた太陽電池モジュールの一例を示した模式縦断面図である。It is the model longitudinal cross-sectional view which showed an example of the solar cell module using the sealing material for solar cells of this invention. 本発明の太陽電池用封止材を用いた太陽電池モジュールの他の一例を示した模式縦断面図である。It is the model longitudinal cross-sectional view which showed another example of the solar cell module using the sealing material for solar cells of this invention.

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1〜3、比較例1〜4、6)
表1に示した所定量のグリシジルメタクリレート成分及びエチレン成分を含有するエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体100重量部と、シラン化合物として表1に示した所定量の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング社製 商品名「Z−6040」)又は3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製 商品名「KBM−5103」)とを含有する太陽電池用封止材用組成物を第一押出機に供給して230℃にて溶融混練する一方、ポリフッ化ビニリデン(アルケマ社製 商品名「カイナー720」)を第二押出機に供給して230℃にて溶融混練し、第一押出機と第二押出機とを共に接続させている合流ダイに太陽電池用封止材用組成物及びポリフッ化ビニリデンを供給して合流させ、合流ダイに接続させているTダイからシート状に押出して、太陽電池用封止材用組成物からなる厚みが0.2mmの太陽電池用封止材の一面に、厚みが0.03mmのポリフッ化ビニリデンシートが積層一体化されてなる長尺状の一定幅を有する太陽電池保護シートを得た。なお、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体のメルトフローレイト、示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度(Tm)、並びに、30℃及び100℃での粘弾性貯蔵弾性率を表1に示した。なお、表1において、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は単に「共重合体」と表記した。但し、比較例4では、押出機に高負荷が掛かり、太陽電池用封止材を継続的に押出すことができず、太陽電池保護シートを製造することができなかった。
(Examples 1-3, Comparative Examples 1-4, 6)
100 parts by weight of an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer containing a predetermined amount of a glycidyl methacrylate component and an ethylene component shown in Table 1, and a predetermined amount of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (shown in Table 1 as a silane compound) Toray Dow Corning Co., Ltd. trade name “Z-6040”) or 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. trade name “KBM-5103”) Is supplied to the first extruder and melt kneaded at 230 ° C., while polyvinylidene fluoride (trade name “Kyner 720” manufactured by Arkema Co., Ltd.) is supplied to the second extruder and melt kneaded at 230 ° C. Supply a composition for a solar cell encapsulant and polyvinylidene fluoride to a confluence die connecting the one extruder and the second extruder together Then, the sheet is extruded from a T die connected to the confluence die into a sheet shape, and the thickness of the solar cell encapsulant composed of the composition for solar cell encapsulant is 0.2 mm, and the thickness is 0.03 mm. A solar cell protective sheet having a long and constant width obtained by laminating and integrating the polyvinylidene fluoride sheet was obtained. Table 1 shows the melt flow rate of the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, the maximum peak temperature (Tm) of the endothermic curve measured by differential scanning calorimetry, and the viscoelastic storage elastic modulus at 30 ° C and 100 ° C. It was. In Table 1, the ethylene-glycidyl methacrylate copolymer is simply referred to as “copolymer”. However, in Comparative Example 4, a high load was applied to the extruder, the solar cell sealing material could not be continuously extruded, and a solar cell protective sheet could not be produced.

実施例1及び比較例1、2、6で用いられたエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は、アルケマ社から商品名「ロタダーAX8840」にて市販されていた。   The ethylene-glycidyl methacrylate copolymer used in Example 1 and Comparative Examples 1, 2, and 6 was commercially available from Arkema under the trade name “Rotada AX8840”.

(比較例5)
エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体の代わりに、エチレン−グリシジルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体(エチレン成分量:68重量%、グリシジルメタクリレート成分量:8重量%、メチルメタクリレート成分量:24重量%)を用いたこと以外は実施例1と同様にして太陽電池保護シートを得た。なお、エチレン−グリシジルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体は、表1において便宜上「共重合体」の欄に記載した。
(Comparative Example 5)
Instead of ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate-methyl methacrylate copolymer (ethylene component amount: 68 wt%, glycidyl methacrylate component amount: 8 wt%, methyl methacrylate component amount: 24 wt%) is used. A solar cell protective sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that. The ethylene-glycidyl methacrylate-methyl methacrylate copolymer is shown in the column of “Copolymer” for convenience in Table 1.

(実施例4〜7、比較例7〜12)
表2に示した所定量のエチレン成分、エチルアクリレート成分及び無水マレイン酸成分を含有するエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体100重量部と、シラン化合物として表2に示した所定量の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング社製 商品名「Z−6040」)又は3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製 商品名「KBM−5103」)とを含有する太陽電池用封止材用組成物を第一押出機に供給して230℃にて溶融混練する一方、ポリフッ化ビニリデン(アルケマ社製 商品名「カイナー720」)を第二押出機に供給して230℃にて溶融混練し、第一押出機と第二押出機とを共に接続させている合流ダイに太陽電池用封止材用組成物及びポリフッ化ビニリデンを供給して合流させ、合流ダイに接続させているTダイからシート状に押出して、太陽電池用封止材用組成物からなる厚みが0.2mmの太陽電池用封止材の一面に、厚みが0.03mmのポリフッ化ビニリデンシートが積層一体化されてなる長尺状の一定幅を有する太陽電池保護シートを得た。なお、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体のメルトフローレイト、示差走査熱量分析により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度(Tm)、並びに、30℃及び100℃での粘弾性貯蔵弾性率を表2に示した。なお、表2において、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体は単に「共重合体」と表記した。
(Examples 4-7, Comparative Examples 7-12)
100 parts by weight of an ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer containing a predetermined amount of an ethylene component, an ethyl acrylate component and a maleic anhydride component shown in Table 2, and a predetermined amount of 3 shown in Table 2 as a silane compound -Glycidoxypropyltrimethoxysilane (trade name “Z-6040” manufactured by Toray Dow Corning) or 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (trade name “KBM-5103” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) The solar cell encapsulant composition was supplied to the first extruder and melt-kneaded at 230 ° C., while polyvinylidene fluoride (trade name “Kyner 720” manufactured by Arkema Co.) was supplied to the second extruder. A composition for solar cell encapsulant and polyfluorination are joined to a merging die which is melt-kneaded at 230 ° C. and connected together with the first extruder and the second extruder. Nitriden is supplied and merged, extruded from a T-die connected to the merging die into a sheet shape, and formed on one surface of a solar cell encapsulant having a thickness of 0.2 mm composed of the solar cell encapsulant composition Thus, a solar cell protective sheet having a long and constant width obtained by laminating and integrating a polyvinylidene fluoride sheet having a thickness of 0.03 mm was obtained. The melt flow rate of the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer, the maximum peak temperature (Tm) of the endothermic curve measured by differential scanning calorimetry, and the viscoelastic storage elastic modulus at 30 ° C. and 100 ° C. It is shown in Table 2. In Table 2, the ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer is simply referred to as “copolymer”.

実施例4及び比較例7、8、12で用いられたエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体は、アルケマ社から商品名「ボンダインLX4110」にて市販されているものを用いた。実施例7で用いられたエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体は、アルケマ社から商品名「ボンダインHX8140」にて市販されているものを用いた。比較例11で用いられたエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体は、住友化学工業社から商品名「ボンダインAX8390」にて市販されているものを用いた。   The ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer used in Example 4 and Comparative Examples 7, 8, and 12 was commercially available from Arkema under the trade name “Bondaine LX4110”. The ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer used in Example 7 was commercially available from Arkema under the trade name “Bondaine HX8140”. The ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer used in Comparative Example 11 was commercially available from Sumitomo Chemical Co., Ltd. under the trade name “Bondaine AX8390”.

上述のようにして得られた太陽電池保護シートを用いて以下の要領で太陽電池モジュールEを作製した。先ず、図1に示したような、可撓性を有するポリイミドフィルムからなる基板1上に薄膜状の太陽電池素子2が形成されてなり且つロール状に巻回されてなる太陽電池Aを用意する一方、ロール状に巻回された太陽電池保護シートB’を用意した。   Using the solar cell protective sheet obtained as described above, a solar cell module E was produced in the following manner. First, as shown in FIG. 1, a solar cell A is prepared in which a thin-film solar cell element 2 is formed on a substrate 1 made of a flexible polyimide film and wound in a roll shape. On the other hand, a solar cell protective sheet B ′ wound in a roll shape was prepared.

次に、図2に示したように、太陽電池A及び太陽電池保護シートB’を巻き出し、太陽電池Aの太陽電池素子2上に太陽電池保護シートB’をその太陽電池用封止材Bが太陽電池素子2に対向した状態となるように積層させて積層シートCとした後、この積層シートCを150℃に加熱された一対のロールD、D間に供給して積層シートCをその厚み方向に押圧しながら積層シートCを加熱することによって太陽電池保護シートB’の太陽電池用封止材Bを太陽電池Aの基板1上に接着一体化させることにより太陽電池素子2を封止して太陽電池モジュールEを連続的に製造し図示しない巻取り軸に巻き取った。なお、比較例3、6、9、10、12で得られた太陽電池保護シートは、太陽電池Aの基材1に接着せず、太陽電池モジュールを製造することができなかった。比較例11の太陽電池保護シートB’の太陽電池用封止材Bが室温にて粘着性を発現し、太陽電池保護シートB’の巻き出しが不安定となったので、製造雰囲気を−5℃に保持した。その結果、太陽電池Aの太陽電池素子2の太陽電池保護シートB’の太陽電池用封止材Bによる封止が不充分であった。   Next, as shown in FIG. 2, the solar cell A and the solar cell protective sheet B ′ are unwound, and the solar cell protective sheet B ′ is placed on the solar cell element 2 of the solar cell A so as to seal the solar cell encapsulant B. Is laminated so as to face the solar cell element 2 to obtain a laminated sheet C, and then the laminated sheet C is supplied between a pair of rolls D and D heated to 150 ° C. The solar cell element 2 is sealed by bonding and integrating the solar cell sealing material B of the solar cell protective sheet B ′ on the substrate 1 of the solar cell A by heating the laminated sheet C while pressing in the thickness direction. Then, the solar cell module E was continuously manufactured and wound around a winding shaft (not shown). In addition, the solar cell protective sheet obtained in Comparative Examples 3, 6, 9, 10, and 12 did not adhere to the base material 1 of the solar cell A, and a solar cell module could not be manufactured. Since the solar cell encapsulant B of the solar cell protective sheet B ′ of Comparative Example 11 exhibited tackiness at room temperature and the unwinding of the solar cell protective sheet B ′ became unstable, the production atmosphere was −5 Held at 0C. As a result, sealing of the solar cell protective sheet B ′ of the solar cell element 2 of the solar cell A with the solar cell sealing material B was insufficient.

得られた太陽電池モジュールについて、剥離強度及び高温高湿耐久性を下記の要領で測定し、その結果を表1、2に示した。   About the obtained solar cell module, peel strength and high temperature and high humidity durability were measured in the following manner, and the results are shown in Tables 1 and 2.

(剥離強度)
得られた太陽電池モジュールにおいて、太陽電池の基板から太陽電池保護シートを剥離した際の剥離強度をJIS K6854に準拠して測定した。
(Peel strength)
In the obtained solar cell module, the peel strength when the solar cell protective sheet was peeled from the solar cell substrate was measured according to JIS K6854.

(高温高湿耐久性)
得られた太陽電池モジュールを85℃、相対湿度85%の環境下にて放置し、太陽電池モジュールの放置を開始してから、太陽電池モジュールの基板から太陽電池保護シートが剥離し始めるまでの時間を測定した。
(High temperature and high humidity durability)
The time from when the obtained solar cell module is left in an environment of 85 ° C. and relative humidity of 85% and the solar cell module is left to stand until the solar cell protection sheet starts to peel from the substrate of the solar cell module Was measured.

Figure 2011176273
Figure 2011176273

Figure 2011176273
Figure 2011176273

1 基材
2 太陽電池素子
A 太陽電池
B 太陽電池用封止材
B’ 太陽電池保護シート
C 積層シート
D ロール
E 太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Solar cell element A Solar cell B Solar cell sealing material
B 'Solar cell protective sheet C Laminated sheet D Roll E Solar cell module

Claims (3)

グリシジルメタクリレート成分の含有量が5〜10重量%であるエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体及びエチルアクリレート成分の含有量が2〜20重量%で且つ無水マレイン酸成分の含有量が0.5〜10重量%であるエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種の共重合体100重量部と、R1Si(OR23で示されるシラン化合物0.1〜15重量部とを含有していることを特徴とする太陽電池用封止材。但し、R1は、3−グリシドキシプロピル基又は2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基を示し、R2は、炭素数が1〜3であるアルキル基を示す。 The ethylene-glycidyl methacrylate copolymer having a glycidyl methacrylate component content of 5-10 wt% and the ethyl acrylate component content of 2-20 wt% and the maleic anhydride component content of 0.5-10 wt% % Of at least one copolymer selected from the group consisting of ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride copolymer and 0.1 to 15 weight of silane compound represented by R 1 Si (OR 2 ) 3 The solar cell sealing material characterized by including a part. However, R 1 represents a 3-glycidoxypropyl group or 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, R 2 represents an alkyl group of 1 to 3 carbon atoms. 請求項1に記載の太陽電池用封止材の一面にフッ素樹脂シートが積層一体化されてなることを特徴とする太陽電池保護シート。 A solar cell protective sheet comprising a fluororesin sheet laminated and integrated on one surface of the solar cell sealing material according to claim 1. 可撓性を有する長尺状の基板上に薄膜状に太陽電池素子が形成されてなる太陽電池における上記太陽電池素子上に請求項1に記載の太陽電池用封止材を連続的に積層させて積層シートを製造し、この積層シートにその厚み方向に押圧力を加えながら加熱することによって、上記太陽電池の太陽電池素子を上記太陽電池用封止材によって封止することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 The solar cell sealing material according to claim 1 is continuously laminated on the solar cell element in a solar cell in which a solar cell element is formed in a thin film shape on a flexible long substrate. The solar battery element is sealed with the solar cell sealing material by heating the solar battery sheet while applying a pressing force in the thickness direction to the laminated sheet. Manufacturing method of battery module.
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