JP2011249701A - Solar cell sealing film and solar cell using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エチレン−極性モノマー共重合体を主成分とする太陽電池用封止膜に関し、特に、電気絶縁性が低下せず、反射率が向上した裏面側太陽電池用封止膜に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solar cell sealing film containing an ethylene-polar monomer copolymer as a main component, and more particularly to a back side solar cell sealing film in which the electrical insulation is not lowered and the reflectance is improved.
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、変換する太陽電池が広く使用され、更に生産性や耐久性の点から開発が進められている。 In recent years, solar cells 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 development has been promoted from the viewpoint of productivity and durability.
太陽電池は、一般に、図１に示すように、ガラス基板などからなる表面側透明保護部材１１、表面側封止膜１３Ａ、シリコン結晶系発電素子などの太陽電池用セル１４、裏面側封止膜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、減圧で脱気した後、加熱加圧して表面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。 As shown in FIG. 1, a solar cell generally has a surface side transparent protective member 11 made of a glass substrate or the like, a surface side sealing film 13A, a solar cell 14 such as a silicon crystal power generation element, a back side sealing film. 13B and the back surface side protection member (back cover) 12 are laminated in this order, and after deaeration under reduced pressure, the surface side sealing film 13A and the back surface side sealing film 13B are cross-linked and cured by heating and pressurizing, and integrated by bonding. Is manufactured.
このような太陽電池では、高い電気出力を得るために、複数の太陽電池用セル１４を接続して用いられている。したがって、太陽電池用セル１４の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止膜１３Ａ、１３Ｂを用いて太陽電池用セルを封止している。
In such a solar battery, a plurality of solar battery cells 14 are connected and used in order to obtain a high electrical output. Therefore, in order to ensure the insulation of the solar cell 14, the solar cell is sealed using the insulating
また、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の開発も進められており、この場合は、ガラスやポリイミド基板等の透明基板の表面に化学気相蒸着法等により半導体層等の発電素子層が形成され、その上に封止膜等を積層し、接着一体化することで製造される。 In addition, thin-film solar cells such as thin-film silicon-based, thin-film amorphous silicon-based solar cells, and copper indium selenide (CIS) -based solar cells are being developed. In this case, the surface of a transparent substrate such as glass or polyimide substrate In addition, a power generation element layer such as a semiconductor layer is formed by chemical vapor deposition or the like, and a sealing film or the like is laminated thereon and bonded and integrated.
従来から、これらの太陽電池に用いられる封止膜としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡとも言う）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている。特に、安価であり高い透明性を有することからＥＶＡフィルムが好ましく用いられている。そして、封止膜用のＥＶＡフィルムは、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を用いて架橋密度を向上させている（特許文献１）。 Conventionally, as a sealing film used in these solar cells, an ethylene-polar monomer copolymer such as an ethylene vinyl acetate copolymer (hereinafter also referred to as EVA) or an ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA) is used. A film is used. In particular, EVA films are preferably used because they are inexpensive and have high transparency. And the EVA film for sealing films has improved the crosslinking density using crosslinking agents, such as an organic peroxide, other than EVA, in order to improve film | membrane intensity | strength and durability (patent document 1).
太陽電池においては、発電効率をより向上させることが望まれている。そのため、太陽電池の裏面側に使用する太陽電池用封止膜に二酸化チタン等の着色剤を配合することにより、太陽電池モジュールに入射した太陽光を裏面側封止膜から反射させ、反射した太陽光を太陽電池セルに入射させることにより太陽電池の発電効率を高めた太陽電池用封止膜が知られている（特許文献２）。 In solar cells, it is desired to further improve power generation efficiency. Therefore, by adding a colorant such as titanium dioxide to the solar cell sealing film used on the back surface side of the solar cell, the sunlight that has entered the solar cell module is reflected from the back surface sealing film and reflected solar. A solar cell sealing film in which the power generation efficiency of a solar cell is increased by making light incident on the solar cell is known (Patent Document 2).
しかしながら、二酸化チタン等の着色剤を太陽電池用封止膜に配合すると電気絶縁性が低下し、リーク電流が生じることにより発電効率が低下するという問題があった。 However, when a coloring agent such as titanium dioxide is added to the sealing film for solar cells, there is a problem that the electric insulation is lowered and the power generation efficiency is lowered due to the occurrence of leakage current.
従って、本発明の目的は、太陽電池の裏面側に使用する封止膜であって、電気絶縁性が低下せず、反射率が向上した太陽電池用封止膜を提供することにある。また、この太陽電池用封止膜を用いることにより、発電効率が向上した太陽電池を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a sealing film for solar cells that is used on the back side of a solar cell and has improved electrical reflectivity and improved reflectivity. Another object of the present invention is to provide a solar cell with improved power generation efficiency by using this solar cell sealing film.
本目的は、太陽電池の太陽電池用素子と裏面側保護部材との間に配置し、太陽電池素子を封止するための裏面側太陽電池用封止膜であって、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤及びマイカ微粒子を含むことを特徴とする太陽電池用封止膜により達成される。電気絶縁性及び光反射性が高いという特性を有するマイカを太陽電池用封止膜に配合することにより、封止膜の電気絶縁性を低下させず反射率を向上させることができる。 This object is a sealing film for a back side solar cell for sealing a solar cell element, which is disposed between a solar cell element of a solar cell and a back side protection member, and is an ethylene-polar monomer copolymer This is achieved by a sealing film for a solar cell comprising a coalescence, a crosslinking agent and mica fine particles. By adding mica having characteristics of high electrical insulation and high light reflectivity to the solar cell sealing film, the reflectance can be improved without degrading the electrical insulation of the sealing film.
本発明の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記マイカ微粒子のアスペクト比が、２０以上である。
（２）前記マイカ微粒子のアスペクト比が、２０〜８０である。
（３）前記マイカ微粒子は、合成マイカ微粒子である。
（４）前記マイカ微粒子は、前記エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、５〜２０質量部含む。
（５）前記マイカ微粒子の平均粒子径が、１〜５０μｍである。
（６）前記エチレン−極性モノマー共重合体が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である。
Preferred embodiments of the present invention are as follows.
(1) The aspect ratio of the mica fine particles is 20 or more.
(2) The aspect ratio of the mica fine particles is 20-80.
(3) The mica fine particles are synthetic mica fine particles.
(4) The mica fine particles contain 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer.
(5) The average particle diameter of the mica fine particles is 1 to 50 μm.
(6) The ethylene-polar monomer copolymer is an ethylene-vinyl acetate copolymer.
また、本目的は、上述の裏面側太陽電池用封止膜を用いたことを特徴とする太陽電池によっても達成される。 This object can also be achieved by a solar cell using the above-described sealing film for back side solar cell.
本発明によれば、電気絶縁性が低下せず、反射率が向上した裏面側太陽電池用封止膜を提供することができる。従って、本発明の太陽電池用封止膜を太陽電池に使用すれば、太陽電池の受光面側から入射した太陽光が、太陽電池セルの隙間等から本発明の裏面側封止膜に達した場合に、その太陽光を反射させて太陽電池セルに入射させることにより太陽光を有効利用することができ、しかもリーク電流が生じないので発電効率が向上した太陽電池を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an electrical insulating property does not fall and the sealing film for back surface side solar cells which the reflectance improved can be provided. Therefore, if the solar cell sealing film of the present invention is used in a solar battery, the sunlight incident from the light receiving surface side of the solar battery reaches the back surface side sealing film of the present invention from the gaps of the solar cells. In such a case, the solar light can be effectively used by reflecting the sunlight and entering the solar battery cell, and a solar cell with improved power generation efficiency can be provided because no leak current is generated.
上述したように、本発明の裏面側太陽電池用封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤及びマイカ微粒子を含むことを特徴とする。以下、本発明の太陽電池用封止膜をより詳細に説明する。 As described above, the sealing film for backside solar cells of the present invention is characterized by containing an ethylene-polar monomer copolymer, a crosslinking agent, and mica fine particles. Hereinafter, the solar cell sealing film of the present invention will be described in more detail.
［マイカ微粒子］
本発明において、マイカ微粒子はどのようなものを用いてもよい。反射率をより確実に向上させることができる点から、アスペクト比が高いマイカを使用することが好ましい。アスペクト比は２０以上、好ましくは２０〜２００、より好ましくは２０〜８０、特に好ましくは４０〜８０、更に好ましくは６０〜８０であることが好ましい。
[Mica fine particles]
In the present invention, any mica fine particles may be used. It is preferable to use mica having a high aspect ratio because the reflectance can be improved more reliably. The aspect ratio is 20 or more, preferably 20 to 200, more preferably 20 to 80, particularly preferably 40 to 80, and still more preferably 60 to 80.
アスペクト比が高すぎると加工性や成形性が低下する場合があり、アスペクト比が低いと絶縁性及び反射性の効果を得られない場合がある。アスペクト比が高くなるにつれて反射率が向上するのは、薄片状であるマイカが層状に重なる面積が広くなることによる。 If the aspect ratio is too high, workability and moldability may be deteriorated, and if the aspect ratio is low, insulating and reflective effects may not be obtained. The reason why the reflectance is improved as the aspect ratio is increased is that the area in which the flake-like mica overlaps in layers is increased.
本発明で使用するマイカは合成マイカでも天然マイカでもよい。但し、天然マイカは純物を含むので、不純物が少なく、粒子径の均一性が高い合成マイカを用いることが好ましい。 The mica used in the present invention may be synthetic mica or natural mica. However, since natural mica contains a pure product, it is preferable to use synthetic mica with few impurities and high uniformity in particle diameter.
合成マイカとしては、例えば、合成金雲母：ＫＭｇ３（ＡｌＳｉ３Ｏ１０）（ＯＨ）２、合成フッ素金雲母：ＫＭｇ３（ＡｌＳｉ３Ｏ１０）Ｆ２、カリウム四ケイ素雲母：ＫＭｇ２．５（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２、ナトリウム四ケイ素雲母：ＮａＭｇ２．５（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２、ナトリウムテニオライト：ＮａＭｇ２Ｌｉ（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２、リチウムテニオライト：ＬｉＭｇ２Ｌｉ（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２、ナトリウムヘクトライト：Ｎａ１／３Ｍｇ８／３Ｌｉ１／３（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２、リチウムヘクトライト：Ｌｉ１／３Ｍｇ８／３Ｌｉ１／３（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２等を用いることができる。この中でも、配合すると太陽電池用封止膜の外観が黒色となる合成金雲母を使用することが好ましい。これにより、通常黒色である太陽電池セルの色調と合わせることができ、太陽電池の意匠性を向上させることができる。 Examples of the synthetic mica include synthetic phlogopite: KMg 3 (AlSi 3 O 10 ) (OH) 2 , synthetic fluorine phlogopite: KMg 3 (AlSi 3 O 10 ) F 2 , potassium tetrasilicon mica: KMg 2.5 ( Si 4 O 10 ) F 2 , sodium tetrasilicon mica: NaMg 2.5 (Si 4 O 10 ) F 2 , sodium teniolite: NaMg 2 Li (Si 4 O 10 ) F 2 , lithium teniolite: LiMg 2 Li ( Si 4 O 10 ) F 2 , sodium hectorite: Na 1/3 Mg 8/3 Li 1/3 (Si 4 O 10 ) F 2 , lithium hectorite: Li 1/3 Mg 8/3 Li 1/3 ( Si 4 O 10 ) F 2 or the like can be used. Among these, it is preferable to use a synthetic phlogopite that, when blended, makes the appearance of the solar cell sealing film black. Thereby, it can match | combine with the color tone of the photovoltaic cell normally black, and the design property of a solar cell can be improved.
合成マイカは公知の方法で製造することができる。例えば、溶融合成法、水熱合成法、固相反応法等である。良好な結晶性が得られる点から溶融合成法が好ましい。天然マイカとしては、白雲母、金雲母、黒雲母、ソーダ雲母及び鱗雲母が挙げられる。 Synthetic mica can be produced by a known method. For example, a melt synthesis method, a hydrothermal synthesis method, a solid phase reaction method, or the like. The melt synthesis method is preferable from the viewpoint of obtaining good crystallinity. Examples of natural mica include muscovite, phlogopite, biotite, soda mica and sericite.
これらマイカは１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。マイカの配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、５〜２０質量部、好ましくは、１０〜２０質量部とする。この範囲より少ないと反射率及び電気絶縁性について効果を得られない場合があり、この範囲より多いと混練し難くなり、加工性が低下する場合がある。また、本発明で使用するマイカの平均粒子径は、太陽電池用封止膜の加工性の点から、通常１〜５０μｍ、好ましくは、１０〜４０μｍとする。 These mica may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The compounding amount of mica is 5 to 20 parts by mass, preferably 10 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. If the amount is less than this range, the effect of the reflectance and electrical insulation may not be obtained. Moreover, the average particle diameter of the mica used by this invention is 1-50 micrometers normally from the point of the workability of the sealing film for solar cells, Preferably, you may be 10-40 micrometers.
なお、本発明において、平均粒子径はレーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、セイシン企業製、ＬＭＳ−３０）により測定した５０％メジアン径をいう。また、アスペクト比とは平板状の粒子や物体の形状を示す指標であり、マイカ微粒子の平均長径と平均厚さの比（平均長径／平均厚さ）をいう。平均長径及び平均厚さは走査型電子顕微鏡を用いて微粒子を１００個程度観察して測定し、その単純平均として算出することができる。 In addition, in this invention, an average particle diameter means the 50% median diameter measured with the laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus (For example, the Seishin company make, LMS-30). The aspect ratio is an index indicating the shape of a plate-like particle or object, and refers to the ratio of the average major axis to the average thickness (average major axis / average thickness) of the mica fine particles. The average major axis and the average thickness are measured by observing about 100 fine particles using a scanning electron microscope, and can be calculated as a simple average thereof.
［エチレン−極性モノマー共重合体］
本発明においてエチレン−極性モノマー共重合体の極性モノマーは、不飽和カルボン酸、その塩、そのエステル、そのアミド、ビニルエステル、一酸化炭素等を例示することができる。より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のリチウム、ナトリウム、カリウムなどの１価金属の塩やマグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価金属の塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などの一種又は二種以上などを例示することができる。
[Ethylene-polar monomer copolymer]
In the present invention, examples of the polar monomer of the ethylene-polar monomer copolymer include an unsaturated carboxylic acid, a salt thereof, an ester thereof, an amide thereof, a vinyl ester, and carbon monoxide. More specifically, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, itaconic acid, monomethyl maleate, monoethyl maleate, maleic anhydride, itaconic anhydride, lithium of these unsaturated carboxylic acids, sodium, Salts of monovalent metals such as potassium, salts of polyvalent metals such as magnesium, calcium and zinc, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, isobutyl acrylate, n-butyl acrylate, isooctyl acrylate, methacrylic acid Examples include unsaturated carboxylic acid esters such as methyl, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, and dimethyl maleate, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, carbon monoxide, sulfur dioxide, etc. be able to.
エチレン−極性モノマー共重合体として、より具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、前記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びそのカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエチレン−ビニルエステル共重合体等を代表例として例示することができる。 More specifically, as the ethylene-polar monomer copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer such as ethylene-methacrylic acid copolymer, the ethylene-unsaturated carboxylic acid Ionomer in which some or all of carboxyl groups of copolymer are neutralized with the above metal, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene- Isobutyl acrylate copolymer, ethylene-unsaturated carboxylic acid ester copolymer such as ethylene-n-butyl acrylate copolymer, ethylene-isobutyl acrylate-methacrylic acid copolymer, ethylene-n-butyl acrylate -Ethylene-unsaturated carboxylic acid ester-unsaturated carboxylic acid such as methacrylic acid copolymer Some or all of the copolymer and its carboxyl group ionomer neutralized with the metal, ethylene - can be exemplified vinyl ester copolymer as a typical example - ethylene such as vinyl acetate copolymer.
エチレン−極性モノマー共重合体としては、ＪＩＳ Ｋ７２１０で規定されるメルトフローレートが、３５ｇ／１０分以下、特に３〜６ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。このようなメルトフローレート有するエチレン−極性モノマー共重合体を用いた太陽電池用封止膜によれば、太陽電池作製時の封止工程における加熱加圧の際に、封止膜が溶融や位置ズレを起こして基板の端部からはみ出でるのを抑制することができる。 As the ethylene-polar monomer copolymer, it is preferable to use a copolymer having a melt flow rate defined by JIS K7210 of 35 g / 10 min or less, particularly 3 to 6 g / 10 min. According to the sealing film for solar cells using the ethylene-polar monomer copolymer having such a melt flow rate, the sealing film is melted or positioned at the time of heating and pressing in the sealing process at the time of manufacturing the solar battery. It is possible to suppress the occurrence of deviation and the protrusion from the end of the substrate.
なお、本発明において、メルトフローレート（ＭＦＲ）の値は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に従い、１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件に基づいて測定されたものである。 In the present invention, the value of the melt flow rate (MFR) is measured based on conditions of 190 ° C. and a load of 21.18 N according to JIS K7210.
エチレン−極性モノマー共重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡとも言う）が特に好ましい。これにより、安価であり、柔軟性に優れる太陽電池用封止膜を形成することができる。 As the ethylene-polar monomer copolymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer (also referred to as EVA) is particularly preferable. Thereby, it is cheap and can form the sealing film for solar cells excellent in a softness | flexibility.
エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量は、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体１００質量部に対して２０〜３５質量部、さらに２２〜３０質量部、特に２４〜２８質量部とするのが好ましい。酢酸ビニルの含有量が、２０質量部未満であると、高温で架橋硬化させる場合に得られる封止膜の透明性が充分でない恐れがあり、３５質量部を超えると、カルボン酸、アルコール、アミン等が発生し封止膜と保護部材との界面で発泡が生じ易くなる恐れがある。 The content of vinyl acetate in the ethylene-vinyl acetate copolymer is 20 to 35 parts by mass, more preferably 22 to 30 parts by mass, especially 24 to 28 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer. Is preferred. If the vinyl acetate content is less than 20 parts by mass, the sealing film obtained when crosslinked and cured at a high temperature may not be sufficiently transparent. If the content exceeds 35 parts by mass, carboxylic acid, alcohol, amine May occur, and foaming may easily occur at the interface between the sealing film and the protective member.
本発明の太陽電池用封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体に加えて、さらにポリビニルアセタール系樹脂（例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢ）、塩化ビニル樹脂を副次的に使用しても良い。その場合、特にＰＶＢが好ましい。 In addition to the ethylene-polar monomer copolymer, the solar cell encapsulating film of the present invention further comprises a polyvinyl acetal resin (for example, polyvinyl formal, polyvinyl butyral (PVB resin), modified PVB), and a vinyl chloride resin. May be used. In that case, PVB is particularly preferable.
［架橋剤］
本発明において架橋剤は、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋構造を形成することができるものである。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膜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]
In the present invention, the crosslinking agent is capable of forming a crosslinked structure of an ethylene-polar monomer copolymer. As the crosslinking agent, an organic peroxide or a photopolymerization initiator is preferably used. Among these, it is preferable to use an organic peroxide because a sealing film with improved temperature dependency of adhesive strength, moisture resistance, and penetration resistance can be obtained.
前記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 may be used as long as it decomposes at a temperature of 100 ° C. or higher and generates 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.
前記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、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, for example, benzoyl peroxide curing agent, tert-hexyl peroxypivalate, tert-butyl peroxypivalate, 3, 5, 5- Trimethylhexanoyl 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-methylethyl Peroxy-2-ethylhexanoate, tert-hexyl par Xyl-2-ethylhexanoate, 4-methylbenzoyl peroxide, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, m-toluoyl + benzoyl peroxide, benzoyl peroxide, 1,1-bis (tert-butyl Peroxy) -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, 2,2-bis (4,4-di-tert) -Butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (tert-butyl) -Oxy) cyclododecane, tert-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, tert-butylperoxymaleic acid, tert-butylperoxy-3,3,5-trimethylhexane, tert-butylperoxylaurate, 2,5- Dimethyl-2,5-di (methylbenzoylperoxy) hexane, tert-butylperoxyisopropyl monocarbonate, tert-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, tert-hexylperoxybenzoate, 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、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が好ましい。これにより、優れた絶縁性を有する太陽電池用封止膜が得られる。 As the organic peroxide, 2,5-dimethyl-2,5di (tert-butylperoxy) hexane and 1,1-bis (tert-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane are particularly preferable. . Thereby, the sealing film for solar cells which has the outstanding insulating property is obtained.
前記有機過酸化物の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部、より好ましくは０．２〜１．５質量部であることが好ましい。前記有機過酸化物の含有量は、少ないと得られる封止膜の絶縁性が低下する恐れがあり、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 is preferably 0.1 to 2 parts by mass, more preferably 0.2 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. preferable. If the content of the organic peroxide is small, the insulating properties of the resulting sealing film may be lowered, and if it is increased, 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−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．５〜５．０質量部であることが好ましい。 It is preferable that content of the said photoinitiator is 0.5-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers.
［架橋助剤］
本発明の太陽電池用封止膜は、必要に応じて、さらに架橋助剤を含んでいてもよい。前記架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体のゲル分率を向上させ、封止膜の接着性及び耐久性を向上させることができる。
[Crosslinking aid]
The solar cell sealing film of the present invention may further contain a crosslinking aid, if necessary. The cross-linking aid can improve the gel fraction of the ethylene-polar monomer copolymer and improve the adhesion and durability of the sealing film.
前記架橋助剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、一般に１０質量部以下、好ましくは０．１〜５質量部、更に好ましくは０．１〜２．５質量部で使用される。これにより、接着性に優れる封止膜が得られる。 The content of the crosslinking aid is generally 10 parts by mass or less, preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer. Used in the department. Thereby, the sealing film excellent in adhesiveness is obtained.
前記架橋助剤（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) ) Monofunctional or bifunctional crosslinking aids. Of these, triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate are preferable, and triallyl isocyanurate is particularly preferable.
［接着向上剤］
本発明の太陽電池用封止膜は、太陽電池内部の封止性能を考慮すると、優れた接着力を有するのが好ましい。そのために、接着向上剤をさらに含んでいても良い。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、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、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 sealing film for solar cell of the present invention preferably has excellent adhesive strength in consideration of the sealing performance inside the solar cell. Therefore, an adhesion improver may be further included. As the adhesion improver, a silane coupling agent can be used. Thereby, it becomes possible to form the sealing film for solar cells which has the outstanding adhesive force. Examples of the silane coupling agent include γ-chloropropylmethoxysilane, vinylethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxy. Silane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β Mention may be made of-(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.
前記シランカップリング剤の含有量はエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１〜０．７質量部、特に０．３〜０．６５質量部であることが好ましい。 The content of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 0.7 parts by mass, particularly preferably 0.3 to 0.65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer.
［その他］
本発明の太陽電池用封止膜は、膜の種々の物性（機械的強度等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等）の改良あるいは調整のため、必要に応じて、可塑剤などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
[Others]
The sealing film for solar cells of the present invention is a plasticizer, if necessary, for improving or adjusting various physical properties of the film (optical properties such as mechanical strength, heat resistance, light resistance, crosslinking speed, etc.). And various other additives may be further included.
可塑剤としては、特に限定されるものではないが、一般に多塩基酸のエステル、多価アルコールのエステルが使用される。その例としては、ジオクチルフタレート、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、ブチルセバケート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、トリエチレングリコールジペラルゴネートを挙げることができる。可塑剤は一種用いてもよく、二種以上組み合わせて使用しても良い。可塑剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して５質量部以下の範囲が好ましい。 Although it does not specifically limit as a plasticizer, Generally the ester of a polybasic acid and the ester of a polyhydric alcohol are used. Examples thereof include dioctyl phthalate, dihexyl adipate, triethylene glycol-di-2-ethylbutyrate, butyl sebacate, tetraethylene glycol diheptanoate, and triethylene glycol dipelargonate. One type of plasticizer may be used, or two or more types may be used in combination. The content of the plasticizer is preferably in the range of 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the ethylene-polar monomer copolymer.
アクリロキシ基含有化合物及びメタクリロキシ基含有化合物としては、一般にアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体であり、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルやアミドを挙げることができる。エステル残基の例としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基、テトラヒドルフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプオピル基を挙げることができる。アミドの例としては、ジアセトンアクリルアミドを挙げることができる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとアクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルも挙げることができる。 The acryloxy group-containing compound and the methacryloxy group-containing compound are generally acrylic acid or methacrylic acid derivatives, and examples thereof include acrylic acid or methacrylic acid esters and amides. Examples of ester residues include linear alkyl groups such as methyl, ethyl, dodecyl, stearyl, lauryl, cyclohexyl group, tetrahydrofurfuryl group, aminoethyl group, 2-hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group. Group, 3-chloro-2-hydroxypropyl group. Examples of amides include diacetone acrylamide. In addition, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, triethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol, and esters of acrylic acid or methacrylic acid can also be used.
エポキシ含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノール（エチレンオキシ）5グリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルを挙げることができる。 Examples of epoxy-containing compounds include triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, and phenol. (Ethyleneoxy) 5 glycidyl ether, pt-butylphenyl glycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, glycidyl methacrylate, butyl glycidyl ether can be mentioned.
前記アクリロキシ基含有化合物、前記メタクリロキシ基含有化合物、または前記エポキシ基含有化合物は、それぞれエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対してそれぞれ一般に０．５〜５．０質量部、特に１．０〜４．０質量部含まれていることが好ましい。 The acryloxy group-containing compound, the methacryloxy group-containing compound, or the epoxy group-containing compound is generally 0.5 to 5.0 parts by weight, particularly 1.0, respectively, with respect to 100 parts by weight of the ethylene-polar monomer copolymer. It is preferable that -4.0 mass part is contained.
更に、本発明の太陽電池用封止膜は、紫外線吸収剤、光安定剤および老化防止剤を含んでいてもよい。紫外線吸収剤を含むことにより、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体が劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。紫外線吸収剤としては、特に制限されないが、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく挙げられる。なお、上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。 Furthermore, the solar cell sealing film of the present invention may contain an ultraviolet absorber, a light stabilizer and an anti-aging agent. By including the ultraviolet absorber, it is possible to suppress deterioration of the ethylene-polar monomer copolymer due to the influence of irradiated light and the like, and yellowing of the solar cell sealing film. The ultraviolet absorber is not particularly limited, but 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxy. Preferred examples include benzophenone-based ultraviolet absorbers such as benzophenone and 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone. In addition, it is preferable that the compounding quantity of the said benzophenone series ultraviolet absorber is 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers.
また、光安定剤を含むことによっても、照射された光などの影響によってエチレン−極性モノマー共重合体の劣化し、太陽電池用封止膜が黄変するのを抑制することができる。光安定剤としてはヒンダードアミン系と呼ばれる光安定剤を用いることが好ましく、例えば、ＬＡ−５２、ＬＡ−５７、ＬＡ−６２、ＬＡ−６３ＬＡ−６３ｐ、ＬＡ−６７、ＬＡ−６８（いずれも（株）ＡＤＥＫＡ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ７６５、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４、Ｔｉｎｕｖｉｎ ６２２ＬＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ９４４ＬＤ（いずれもチバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）社製）、ＵＶ−３０３４（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ社製）等を挙げることができる。なお、上記光安定剤は、単独で使用しても、２種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部であることが好ましい。 Moreover, it can suppress that an ethylene-polar monomer copolymer deteriorates and the solar cell sealing film yellows by influence of the irradiated light etc. also by including a light stabilizer. As the light stabilizer, a light stabilizer called a hindered amine type is preferably used. For example, LA-52, LA-57, LA-62, LA-63LA-63p, LA-67, LA-68 (all ADEKA), Tinuvin 744, Tinuvin 770, Tinuvin 765, Tinuvin 144, Tinuvin 622LD, CHIMASSORB 944LD (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), UV-3034 (BF Goodrich) Can be mentioned. In addition, the said light stabilizer may be used individually or may be used in combination of 2 or more types, and the compounding quantity is 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-polar monomer copolymers. It is preferable that
老化防止剤としては、例えばＮ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド〕等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。 Examples of the antioxidant include hindered phenolic antioxidants such as N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionamide], Examples thereof include phosphorus heat stabilizers, lactone heat stabilizers, vitamin E heat stabilizers, and sulfur heat stabilizers.
上述した本発明の太陽電池用封止膜を形成するには、公知の方法に準じて行えばよい。例えば、上記の各材料をスーパーミキサー（高速流動混合機）、ロールミル等を用いて公知の方法で混合した組成物を通常の押出成形、又はカレンダ成形（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。また、前記組成物を溶剤に溶解させ、この溶液を適当な塗布機（コーター）で適当な支持体上に塗布、乾燥して塗膜を形成することによりシート状物を得ることもできる。尚、製膜時の加熱温度は、架橋剤が反応しない或いはほとんど反応しない温度とすることが好ましい。例えば、５０〜９０℃、特に４０〜８０℃とするのが好ましい。太陽電池用封止膜の厚さは、特に制限されないが、５０μｍ〜２ｍｍの範囲であればよい。 What is necessary is just to perform according to a well-known method in order to form the sealing film for solar cells of this invention mentioned above. For example, a composition in which each of the above materials is mixed by a known method using a super mixer (high-speed fluid mixer), a roll mill, etc., is molded by ordinary extrusion molding, calendar molding (calendering) or the like, and then a sheet-like material It can manufacture by the method of obtaining. Alternatively, a sheet-like material can be obtained by dissolving the composition in a solvent and coating the solution on a suitable support with a suitable coating machine (coater) and drying to form a coating film. The heating temperature during film formation is preferably a temperature at which the crosslinking agent does not react or hardly reacts. For example, it is preferably 50 to 90 ° C, particularly 40 to 80 ° C. Although the thickness in particular of the sealing film for solar cells is not restrict | limited, What is necessary is just the range of 50 micrometers-2 mm.
［太陽電池］
本発明の太陽電池の構造としては、本発明の太陽電池用封止膜を、裏面側封止膜（太陽電池用セルと裏面側保護部材との間の封止膜）として用いていれば、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、太陽電池用封止膜を介在させて架橋一体化させることにより太陽電池用セルを封止させた構造等が挙げられる。なお、本発明において、太陽電池セルの光が照射される側（受光面側）を「表面側」と称し、太陽電池セルの受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。
[Solar cell]
As a structure of the solar cell of the present invention, if the solar cell sealing film of the present invention is used as a back surface side sealing film (a sealing film between the solar cell and the back surface side protective member), There is no particular limitation. For example, the structure etc. which sealed the cell for solar cells by carrying out bridge | crosslinking integration by interposing the sealing film for solar cells between the surface side transparent protection member and the back surface side protection member are mentioned. In addition, in this invention, the side (light-receiving surface side) by which the light of a photovoltaic cell is irradiated is called "front surface side", and the surface opposite to the light-receiving surface of a photovoltaic cell is called "back surface side."
本発明の太陽電池において、太陽電池用セルを十分に封止するには、図１に示すように表面側透明保護部材１１、表面側封止膜１３Ａ、太陽電池用セル１４、裏面側封止膜（本発明の太陽電池用封止膜）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、封止膜を架橋硬化させればよい。表面側封止膜（受光面側の封止膜）としては、マイカが配合されている本発明の太陽電池用封止膜は適していないため、マイカを配合していない公知の太陽電池用封止膜を使用する。例えば、透明性が高い、特許文献１に記載の太陽電池用封止膜を使用することができる。
In the solar cell of the present invention, to sufficiently seal the solar cell, as shown in FIG. 1, the front surface side transparent protective member 11, the front surface side sealing film 13A, the solar cell cell 14, the back surface side sealing. The film (sealing film for solar cell of the present invention) 13B and the back surface side protective member 12 may be laminated, and the sealing film may be cross-linked and cured according to a conventional method such as heating and pressing. As the surface-side sealing film (light-receiving surface side sealing film), the solar cell sealing film of the present invention in which mica is blended is not suitable, and therefore a known solar cell seal in which mica is not blended. Use stop film. For example, a solar cell sealing film described in
本発明の太陽電池用封止膜を裏面側封止膜として用いた本発明の太陽電池は、反射光を有効利用することができ、更に電気絶縁性が低下しないので、発電効率が高い太陽電池である。 The solar cell of the present invention using the solar cell sealing film of the present invention as the back surface side sealing film can effectively use reflected light, and further, the electric insulation is not lowered. It is.
前記加熱加圧するには、例えば、前記積層体を、真空ラミネーターで温度１３５〜１８０℃、さらに１４０〜１８０℃、特に１５５〜１８０℃、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。この加熱加圧時に、表面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂに含まれるエチレン−極性モノマー共重合体を架橋させることにより、表面側封止膜１３Ａおよび裏面側封止膜１３Ｂを介して、表面側透明保護部材１１、裏面側透明部材１２、および太陽電池用セル１４を一体化させて、太陽電池用セル１４を封止することができる。 In order to heat and pressurize, for example, the laminate is heated with a vacuum laminator at a temperature of 135 to 180 ° C., further 140 to 180 ° C., particularly 155 to 180 ° C., a degassing time of 0.1 to 5 minutes, and a press pressure of 0.1. What is necessary is just to heat-press in about 1.5 kg / cm < 2 > and press time 5-15 minutes. By crosslinking the ethylene-polar monomer copolymer contained in the front side sealing film 13A and the back side sealing film 13B during this heating and pressurization, the front side sealing film 13A and the back side sealing film 13B are interposed. And the surface side transparent protection member 11, the back surface side transparent member 12, and the cell 14 for solar cells can be integrated, and the cell 14 for solar cells can be sealed.
なお、本発明の太陽電池用封止膜は、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の封止膜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膜、裏面側保護部材を積層し、接着一体化させた構造、又は表面側透明保護部材、表面側封止膜、薄膜太陽電池素子、本発明の裏面側封止膜、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。 The solar cell sealing film of the present invention is not limited to a solar cell using a single crystal or polycrystalline silicon crystal solar cell as shown in FIG. It can also be used for sealing films of thin film solar cells 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. A battery sealing film, a structure in which a back side protective member is laminated and bonded and integrated, or a surface side transparent protective member, a surface side sealing film, a thin film solar cell element, a back side sealing film of the present invention, and a back side The structure etc. which laminated | stacked the side protection member in this order, and carried out adhesion integration are mentioned.
本発明の太陽電池に使用される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 protective member 11 used in the solar cell of the present invention is usually a glass substrate such as silicate glass. As for the thickness of a glass substrate, 0.1-10 mm is common, and 0.3-5 mm is preferable. The glass substrate may generally be chemically or thermally strengthened.
本発明で使用される裏面側保護部材１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックフィルムであるが、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が好ましい。 The back surface side protective member 12 used in the present invention is a plastic film such as polyethylene terephthalate (PET), but in consideration of heat resistance and heat and moisture resistance, it is a fluorinated polyethylene film, particularly a fluorinated polyethylene film / Al / fluorinated. A film in which polyethylene films are laminated in this order is preferable.
なお、本発明の太陽電池は、上述した通り、裏面側封止膜に特徴を有する。したがって、表面側透明保護部材、裏面側保護部材、表面側封止膜及び太陽電池用セルなどの裏面側封止膜以外の部材については、従来公知の太陽電池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 solar cell of this invention has the characteristics in a back surface side sealing film as above-mentioned. Therefore, members other than the back surface side sealing film, such as the front surface side transparent protective member, the back surface side protective member, the front surface side sealing film, and the solar battery cell, have the same configuration as a conventionally known solar cell. There is no particular limitation.
以下、本発明を実施例により説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
［実施例１〜６、比較例１］
表に示す配合で各材料を７０℃のロールにて混練し、７０℃でカレンダー成形し、放冷後、太陽電池用封止膜（厚さ０．６ｍｍ）を作製した。
[Examples 1 to 6, Comparative Example 1]
The materials shown in the table were kneaded with a roll at 70 ° C., calendered at 70 ° C., allowed to cool, and a solar cell sealing film (thickness 0.6 mm) was produced.
なお、本発明で使用したマイカの物性は以下の通りである。
マイカ１：合成金雲母、アスペクト比２０、平均粒子径１０μｍ、
マイカ２：合成金雲母、アスペクト比４０、平均粒子径１０μｍ、
マイカ３：合成金雲母、アスペクト比６０、平均粒子径１０μｍ、
マイカ４：合成金雲母、アスペクト比８０、平均粒子径４０μｍ。
The physical properties of the mica used in the present invention are as follows.
Mica 1: synthetic phlogopite, aspect ratio 20, average particle diameter 10 μm,
Mica 2: synthetic phlogopite, aspect ratio 40, average particle size 10 μm,
Mica 3: synthetic phlogopite, aspect ratio 60, average particle size 10 μm,
Mica 4: synthetic phlogopite, aspect ratio 80, average particle diameter 40 μm.
［評価方法］
（１）反射率
上記太陽電池用封止膜について、５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさのサンプルを作製し、このサンプルの一方の面に黒色ビニールテープ（ＹＡＭＡＴＯ製）を貼付し、真空ラミネーターにて９０℃で５分間仮圧着した後、オーブンで１５５℃、２０分間加熱し、ゲル分率９０％以上まで架橋させた。
[Evaluation methods]
(1) Reflectance For the solar cell sealing film, a sample having a size of 50 mm × 50 mm was prepared, a black vinyl tape (manufactured by YAMATO) was attached to one surface of the sample, and a vacuum laminator was used at 90 ° C. Was pre-pressed for 5 minutes and then heated in an oven at 155 ° C. for 20 minutes to crosslink to a gel fraction of 90% or more.
この積層体について、黒色ビニールテープを貼付した側の面の反射を抑制した状態で、本発明の太陽電池用封止膜の全反射率を測定した。全反射率の測定は、日立製作所製分光光度計（Ｕ−４１００）を用いて、波長領域３００〜１２００ｎｍにおける全反射率を、標準白色板（硫酸バリウム）の全反射率を１００％とした時の相対値として測定した。 About this laminated body, the total reflectance of the sealing film for solar cells of this invention was measured in the state which suppressed reflection of the surface by which the black vinyl tape was stuck. The total reflectance is measured by using a spectrophotometer (U-4100) manufactured by Hitachi, Ltd., with the total reflectance in the wavelength region 300 to 1200 nm being 100% of the total reflectance of the standard white plate (barium sulfate). Was measured as a relative value.
（２）体積固有抵抗
上記太陽電池用封止膜について１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさのサンプルを作製し、二枚の離型ＰＥＴ（東レ製）を用いて、離型ＰＥＴ／太陽電池用封止膜／離型ＰＥＴの順となるように積層した。得られた積層体を、真空ラミネーターにて、９０℃で５分間仮圧着した後、オーブンで１５５℃、２０分間加熱し、ゲル分率９０％以上まで架橋させた。
(2) Volume Specific Resistance A sample having a size of 100 mm × 100 mm was prepared for the solar cell sealing film, and using two release PET (manufactured by Toray), release PET / solar cell sealing film / Laminated so as to be in the order of release PET. The obtained laminate was temporarily pressed with a vacuum laminator at 90 ° C. for 5 minutes, and then heated in an oven at 155 ° C. for 20 minutes to crosslink to a gel fraction of 90% or more.
作製したサンプルについて、高抵抗率（ハイレスタＵＰ（三菱化学社製））とプローブ（ＵＲ−１００（三菱化学社製））を用いて、６０℃環境下で体積固有抵抗（ＬｏｇΩ・ｃｍ）を測定した（印加電圧、１０００Ｖ×１分）。１３．０以上を合格とした。 Using the high resistivity (Hiresta UP (Mitsubishi Chemical Corporation)) and the probe (UR-100 (Mitsubishi Chemical Corporation)), the volume resistivity (LogΩ · cm) was measured in a 60 ° C environment. (Applied voltage, 1000 V × 1 minute). A score of 13.0 or higher was accepted.
［評価結果］
表１に示すように、実施例１〜４において、マイカを１０質量部配合した太陽電池用封止膜は、体積固有抵抗が低下せずに反射率が向上していた。特に、アスペクト比が高くなるにつれて反射率が向上することが明らかとなった。また、実施例５及び６において、マイカの量を変更して作製した封止膜も同様に体積固有抵抗が低下せず反射率が向上していた。
[Evaluation results]
As shown in Table 1, in Examples 1 to 4, the solar cell sealing film containing 10 parts by mass of mica had improved reflectance without decreasing the volume resistivity. In particular, it has been clarified that the reflectance improves as the aspect ratio increases. Further, in Examples 5 and 6, the sealing film produced by changing the amount of mica also had a reduced volume specific resistance and an improved reflectance.
以上の実施例より、マイカ微粒子を含む太陽電池用封止膜は、反射率が向上し、電気絶縁性が低下しないことが示された。 From the above examples, it was shown that the solar cell sealing film containing mica fine particles has improved reflectivity and does not deteriorate electrical insulation.
本発明によれば、電気絶縁性が低下することなく、反射光を有効利用することで発電効率が向上した太陽電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a solar cell with improved power generation efficiency by effectively using reflected light without lowering electrical insulation.
Claims (8)
エチレン−極性モノマー共重合体、架橋剤及びマイカ微粒子を含むことを特徴とする太陽電池用封止膜。 A solar cell sealing film for sealing a solar cell element, disposed between the solar cell element of the solar cell and the back surface protective member,
A sealing film for solar cells, comprising an ethylene-polar monomer copolymer, a crosslinking agent and mica fine particles.
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