JP2014189479A - 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜 - Google Patents

太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜 Download PDF

Info

Publication number
JP2014189479A
JP2014189479A JP2013069477A JP2013069477A JP2014189479A JP 2014189479 A JP2014189479 A JP 2014189479A JP 2013069477 A JP2013069477 A JP 2013069477A JP 2013069477 A JP2013069477 A JP 2013069477A JP 2014189479 A JP2014189479 A JP 2014189479A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
film
sealing material
laminated glass
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013069477A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6253240B2 (ja
Inventor
Shinichi Rokusha
慎一 六車
Hirotaka Yasuda
浩孝 保田
Yasuhisa Komatsubara
安久 小松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2013069477A priority Critical patent/JP6253240B2/ja
Publication of JP2014189479A publication Critical patent/JP2014189479A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6253240B2 publication Critical patent/JP6253240B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

【課題】高貯蔵弾性率でありながら、短時間でラミネート可能であり、かつ高温時のクリープ物性が維持される太陽電池用封止材およびこれを用いた太陽電池モジュール、さらには短時間で太陽電池モジュール製造を可能とする太陽電池モジュールの製造方法の提供。また、短時間でラミネート可能であり、かつ、高温時のクリープ物性が維持される合わせガラス用中間膜およびこれを用いた合わせガラス、さらには短時間で製造可能な合わせガラスの製造方法の提供。
【解決手段】ポリビニルアセタールを40質量%以上含み、可塑剤の含有量がポリビニルアセタール100質量部に対して10質量部以下であるフィルムからなり、該フィルムの少なくとも一方の面が最大高さ粗さ(Rz)6μm以上の凹凸面である太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
【選択図】なし

Description

本発明は、太陽電池用封止材およびこれを用いた太陽電池モジュール、合わせガラス用中間膜およびこれを用いた合わせガラス、並びにこれらの製造方法に関する。
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、さらなる開発が進められている。
太陽電池モジュールは通常、外部からの影響を保護するための透明な覆いを備えた光電性の半導体層(以下、太陽電池セルと呼ぶことがある)を有する。該太陽電池セルは通常ガラス板と、ガラス等の硬質カバープレート又はバックシートとの間に設置され、接着性を有する封止材によって固定される。
一般的に太陽電池セルは極めて壊れやすいため、封止材の原料としてエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)や硬化性注型樹脂を用いることが提案されている(特許文献1及び2参照)。これらの原料は硬化していない状態では、気泡を含むことなく太陽電池セルを包囲するような低い粘度に調整することができ、続く硬化剤又は架橋剤による架橋反応の後、あるレベル以上の力学的強度を示す封止材となる。EVAを用いた太陽電池モジュールの問題点は、EVAの加水分解又は熱分解で生じた酢酸による金属成分の腐食である。また、EVAを用いた場合の別の問題点は、架橋反応を進めながらラミネートする必要があり、ロール・トゥ・ロール・プロセスによる製造が困難なことである。そして、硬化性注型樹脂を用いた太陽電池モジュールの製造は太陽電池セルの埋め込みと硬化の制御が困難であり、実際には殆ど採用されていない。さらに硬化性注型樹脂には、数年後に気泡が発生したり剥離したりする場合がある。
そこで、熱可塑性樹脂であるポリビニルアセタール、とりわけポリビニルブチラール(PVB)を太陽電池用封止材として用いることが提案されている(特許文献3及び4参照)。PVBは酸成分を生じうる酢酸ユニットの含有量がEVAに比べて少ないため、金属成分の腐食を起こしにくいという利点がある。また、熱可塑性樹脂であるため、流動開始温度での粘性が高く、ラミネートする際にガラス端部から樹脂が流れ出て装置やガラス端面を汚す心配が少ない。そして、力学的な観点からも、PVBを用いた封止材はガラスに対する接着性及び耐貫通性に優れている。さらには、架橋工程を必要としないため、ロール・トゥ・ロール・プロセスによる太陽電池モジュールの製造が可能である。また、自動車用や建材用の合わせガラス用中間膜の原材料としてもPVBは用いられている。
現在、太陽電池には、さらなる耐久性の向上並びにコストダウンが所望されており、シールレス並びにフレームレスモジュールが検討されている。
そこで封止材として、非常に貯蔵弾性率が高く、フレームレスによる施工、安価なガラスの使用、太陽電池の軽量化を実現することができ、かつ耐衝撃性に優れるポリビニルアセタールを用いることが提案されている(特許文献5参照)。
特開昭58−23870号公報 特開平6−177412号公報 特開2006−13505号公報 国際公開第2009/151952号 国際公開第2012/026393号 国際公開第03/033583号 欧州特許1235683号明細書
しかしながら、特許文献5に記載されている高貯蔵弾性率の封止材はある程度のラミネート時間を必要とし、その短縮化に改善の余地があった。
しかして、本発明の目的は、高貯蔵弾性率でありながら、短時間でラミネート可能であり、かつ高温時のクリープ物性が維持される太陽電池用封止材およびこれを用いた太陽電池モジュール、さらには短時間で太陽電池モジュール製造を可能とする太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。また、本発明は、短時間でラミネート可能であり、かつ、高温時のクリープ物性が維持される合わせガラス用中間膜およびこれを用いた合わせガラス、さらには短時間で製造可能な合わせガラスの製造方法を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討した結果、吸湿性熱可塑性樹脂であるポリビニルアセタールを含有する太陽電池用封止材または合わせガラス用中間膜をラミネートするためには、1)ポリビニルアセタールはEVAと異なり、吸湿性の高分子であるため、特に真空ラミネータでラミネートする際、脱気に加えて脱水の必要があること;2)ポリビニルアセタールは熱可塑性樹脂であるため、高温時のクリ−プ物性を維持するにはEVAと比較して流動性を低く設定する必要があることを見出した。
そして、本発明の課題を解決するためには、1)特定の組成および表面構造を有する太陽電池用封止材または合わせガラスの中間膜であること、2)含水量の少ない状態からラミネートを開始すること、3)高温でラミネートすることが非常に重要であることを見出した。
すなわち、本発明は、ポリビニルアセタールを40質量%以上含み、可塑剤の含有量がポリビニルアセタール100質量部に対して10質量部以下であるフィルムからなり、該フィルムの少なくとも一方の面が最大高さ粗さ(Rz)6μm以上の凹凸面である太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜に関する。
上記ポリビニルアセタールの平均重合度は、600〜1100であることが好ましい。また、上記ポリビニルアセタール中のビニルアルコール成分が32モル%以下であることが好ましい。
上記フィルムの含水量は、3質量%以下であることが好ましい。また、上記フィルム厚みは、0.05〜0.35mmであることが好ましい。さらに、上記フィルムの収縮率は、10%以下であることが好ましい。
上記最大高さ粗さ(Rz)は、30μm以上100μm未満であることが好ましい。また、上記凹凸面がエンボス加工面であることが好ましい。
本発明は、上記太陽電池用封止材を用いた太陽電池モジュールに関する。また、本発明は、上記合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラス用中間膜に関する。
本発明は、上記太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜を製造する方法に関し、離形処理コーティングされたエンボスロールを使用してエンボス加工する工程を含む、太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜の製造方法に関する。
さらに、本発明は、真空ラミネート法により前記太陽電池モジュールを製造する方法であって、脱気工程前に太陽電池用封止材を50℃以上に予熱する工程、脱気工程および圧着工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法に関する。このような太陽電池モジュールの製造方法において、さらに脱気工程開始の際に含水量が3質量%以下となるように調整された太陽電池用封止材を用いることが好ましい。
本発明によれば、短時間でラミネート可能であり、かつ高温時のクリ−プ物性が維持される太陽電池用封止材およびこれを用いた太陽電池モジュール、さらには短時間で太陽電池モジュール製造を可能とする太陽電池モジュールの製造方法を提供できる。また、本発明によれば、短時間でラミネート可能であり、かつ、高温時のクリープ物性が維持される合わせガラス用中間膜およびこれを用いた合わせガラス、さらには短時間で製造可能な合わせガラスの製造方法を提供できる。
一般的な真空ラミネータの断面図である。 疑似太陽電池モジュールの配線に関する図面である(太陽電池用封止材12の点線部分12bに配線用切り込みを入れ、配線のうち点線の内側部分11aを、封止材上部へ、それ以外の配線は封止材下部になるよう積層している)。 図2の20で切断した場合の断面図である。
本発明の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜は、ポリビニルアセタールを40質量%以上含有する。含有量は、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましい。ポリビニルアセタールが40質量%より少ないと、所望の貯蔵弾性率を得ることが困難になったり、ガラスへの接着性が不充分となったりする傾向にある。
ポリビニルアセタールとしてはビニルアセタール成分が40〜90モル%のものが好ましい。40モル%未満であると含水量が高くなり、本発明の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜とした場合に、本発明の効果を奏しにくくなる一方、90モル%を超えると、ポリビニルアセタールを得るための反応時間に長時間を要する。より好ましくは60〜85モル%であり、耐水性の観点から更に好ましくは、65〜80モル%である。
ポリビニルアセタールは、ポリビニルアセタール中のビニルアセテート成分が30モル%以下のものが好ましく、20モル%以下であることがより好ましい。30モル%を超えると、ポリビニルアセタールの製造時にブロッキングを起こし易くなる。
吸水量低減の観点から、ポリビニルアセタール中のビニルアルコール成分が32モル%以下のものが好ましく、25モル%以下のものがより好ましく、20モル%以下のものがさらに好ましい。32モル%を超えると、樹脂の含水量が増加しやすい傾向にあり、ラミネートに時間がかかる場合がある。
ポリビニルアセタールは、ビニルアセタール成分、ビニルアルコール成分及びビニルアセテート成分とから構成されており、これらの各成分量は、例えば、JIS K 6728「ポリビニルブチラール試験方法」や核磁気共鳴法(NMR)に基づいて測定することができる。
ポリビニルアセタールが、ビニルアセタール成分以外の成分を含む場合は、ビニルアルコールの成分量とビニルアセテートの成分量を測定し、これらの両成分量を差し引くことで、残りのビニルアセタール成分の量を算出することができる。
上記ポリビニルアセタールは、従来公知の方法により製造できる。例えば、ポリビニルアルコールを温水に溶解し、得られた水溶液を所定の温度、例えば、0〜96℃、好ましくは10〜20℃に保持しておいて、所要の酸触媒及びアルデヒドを加え、攪拌しながらアセタール化反応を進行させる。次いで、反応温度を70℃に上げて熟成して反応を完結させ、その後、反応物の中和、水洗及び乾燥を行ってポリビニルアセタールの粉末を得る方法等が挙げられる。
ポリビニルアセタールの原料となるポリビニルアルコールの平均重合度は、100以上であることが好ましく、400以上であることがより好ましく、600以上であることがさらに好ましく、700以上であることが特に好ましく、750以上であることが最も好ましい。ポリビニルアルコールの平均重合度が低すぎると、得られる太陽電池モジュールの耐貫通性、耐クリープ物性、特に85℃、85%RHのような高温高湿条件下での耐クリープ物性が低下することがある。また、ポリビニルアルコールの平均重合度は、5000以下であることが好ましく、3000以下であることがより好ましく、2500以下であることがさらに好ましい。ポリビニルアルコールの平均重合度が5000を超えると樹脂膜の成形が難しくなることがある。さらに、得られる太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜のラミネート適性を向上させ、外観に一層優れた太陽電池モジュール又は合わせガラスを得るためには、ポリビニルアルコールの平均重合度が1500以下であることが好ましく、1100以下であることがより好ましく、1000以下であることがさらに好ましい。なお、ポリビニルアセタールの平均重合度は、原料となるポリビニルアルコールの平均重合度と一致するため、上記したポリビニルアルコールの好ましい平均重合度はポリビニルアセタールの好ましい平均重合度と一致する。
得られるポリビニルアセタールのビニルアセテート成分を30モル%以下に設定することが好ましいため、ケン化度が70モル%以上のポリビニルアルコールを使用することが好ましく、80モル%以上のものがより好ましく、95モル%以上のものがさらに好ましい。ポリビニルアルコールのケン化度が70モル%未満であると、得られるポリビニルアセタールの透明性や耐熱性が低下することがあり、またアセタール化反応の反応性も低下することがある。
ポリビニルアルコールの平均重合度及びケン化度は、例えば、JIS K 6726「ポリビニルアルコール試験方法」に基づいて測定することができる。
ポリビニルアルコールのアセタール化反応に用いるアルデヒドとしては、炭素数1〜12のアルデヒドが好ましい。アルデヒドの炭素数が12を超えるとアセタール化の反応性が低下し、しかも反応中に樹脂のブロックが発生しやすくなり、ポリビニルアセタールの合成に困難を伴い易くなる。
アルデヒドとしては特に限定されず、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒド、n−ヘプチルアルデヒド、n−オクチルアルデヒド、n−ノニルアルデヒド、n−デシルアルデヒド、ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド等の脂肪族、芳香族、脂環族アルデヒドが挙げられる。好ましくは炭素数2〜6の脂肪族アルデヒドが好ましく、中でもブチルアルデヒドであることが特に好ましい。また、アルデヒド類は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。更に、多官能アルデヒド類やその他の官能基を有するアルデヒド類などを全アルデヒド類の20質量%以下の範囲で少量併用してもよい。
本発明の太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜において、可塑剤の含有量はポリビニルアセタール100質量部に対して10質量部以下であり、好ましくは5質量部以下、より好ましくは2質量部以下、さらに好ましくは0質量部である。これらの太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜によれば、得られる太陽電池モジュ−ルの耐荷重特性を向上させることができ、また、得られる合わせガラスの耐久性や耐荷重特性を向上させることができる。
上記可塑剤としては、特に制限はないが、例えばジ(2−ブトキシエチル)−アジピン酸エステル(DBEA)、ジ(2−ブトキシエチル)−セバシン酸エステル(DBES)、ジ(2−ブトキシエチル)−アゼライン酸エステル、ジ(2−ブトキシエチル)−グルタル酸エステル、ジ(2−ブトキシエトキシエチル)−アジピン酸エステル(DBEEA)、ジ(2−ブトキシエトキシエチル)−セバシン酸エステル(DBEES)、ジ(2−ブトキシエトキシエチル)−アゼライン酸エステル、ジ(2−ブトキシエトキシエチル)−グルタル酸エステル、ジ(2−ヘキソキシエチル)−アジピン酸エステル、ジ(2−ヘキソキシエチル)−セバシン酸エステル、ジ(2−ヘキソキシエチル)−アゼライン酸エステル、ジ(2−ヘキソキシエチル)−グルタル酸エステル、ジ(2−ヘキソキシエトキシエチル)−アジピン酸エステル、ジ(2−ヘキソキシエトキシエチル)−セバシン酸エステル、ジ(2−ヘキソキシエトキシエチル)−アゼライン酸エステル、ジ(2−ヘキソキシエトキシエチル)−グルタル酸エステル、ジ(2−ブトキシエチル)−フタル酸エステル、ジ(2−ブトキシエトキシエチル)−フタル酸エステルなどが挙げられる。圧縮せん断強さやガラスへの接着性を低下させることなく、少量で、所望の可塑効果を得ることができる観点から、分子を構成する炭素数及び酸素数の和が28よりも高い可塑剤であることがより好ましく、例えば、トリエチレングリコール−ジ(2−エチルヘキサノエート)、テトラエチレングリコール−ジ(2−エチルヘキサノエート)、ジ(2−ブトキシエトキシエチル)−アジピン酸エステル、ジ(2−ブトキシエトキシエチル)−セバシン酸エステル、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸−ジイソノニルエステル(DINCH)などが挙げられる。中でも、トリエチレングリコール−ジ(2−エチルヘキサノエート)、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸−ジイソノニルエステルが好ましい。可塑剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリビニルアセタールを主成分とする上記の太陽電池用封止材または合わせガラス中間膜は、ゴムを含有することが、太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜の耐衝撃性を向上させる観点から好ましい。
本発明に使用されるゴムは特に制限はないが、例えば、シリコーン・アクリル複合ゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ブタジエン系ゴム(MBS、NBR、ABS、SBR等)、ウレタンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、フッ素ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの中でも、より一層耐衝撃性を向上させるためには、シリコーン・アクリル複合ゴム、アクリル系ゴム、ブタジエン系ゴムが好ましい。また、より一層透明性を向上させる観点からは、ブタジエン系ゴム、アクリル系ゴムを用いることが好ましい。また、これらの観点から、ブタジエン系ゴムがより好ましい。なお、ゴムは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
耐衝撃性をより一層向上させる観点から、上記ゴムのガラス転移温度は−10℃以下であることが好ましく、−20℃以下であることがより好ましく、−30℃以下であることがさらに好ましい。上記ゴムのガラス転移温度の下限は特に限定されないが、ゴムのガラス転移温度は、−200℃以上であることが好ましく、−150℃以上であることがより好ましい。ここでのガラス転移温度は、JIS K 7244−4:1999年に基づいて測定し、tanδのピーク値を採用する。
また、上記ゴムは耐衝撃性向上の観点から、平均粒子径(長径)は50〜400nmが好ましい。平均粒子径の測定方法は例えば濁度法による方法により求めることができる。
また、上記ゴムの含有量は、用いるポリビニルアセタールの組成、平均重合度等により適宜選択すればよいが、耐衝撃性向上の観点から、ポリビニルアセタール100質量部に対して、1〜100質量部であることが好ましく、3〜80質量部であることがより好ましく、5〜60質量部であることがさらに好ましい。ゴムの含有量が1質量部より少ないと耐衝撃性の改善効果が小さい。一方、ゴムの含有量が100質量部を超えると、室温(25℃程度)および50℃での貯蔵弾性率やガラスとの接着力が低下することに
より、破断荷重が不充分となるおそれがあることに加え、得られる太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜の流動性も低下しラミネートが難しくなるので好ましくない。
また、本発明の合わせガラス用中間膜を建築用途に使用する場合は、前記中間膜の透明性も重要である。透明性を維持する観点からは、上記ゴムとポリビニルアセタールとの屈折率の差が0.04以下であることが好ましく、0.02以下であることがより好ましく、0.01以下であることが特に好ましい。
必要に応じて、太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜のガラス等に対する接着性を制御することもできる。接着性を制御する方法としては、通常、合わせガラスの接着性調整剤を添加する方法、接着性を向上させるための各種添加剤を添加する方法等が挙げられる。このような方法によって、接着性調整剤および/または接着性を調整するための各種添加剤を含む太陽電池用封止材または合わせガラス用中間膜が得られる。
接着性調整剤としては、例えば、特許文献6に開示されているものを使用することができ、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が好ましく使用され、例えば、カリウム、ナトリウム、マグネシウム等の塩が挙げられる。上記塩としてはオクチル酸、ヘキシル酸、酪酸、酢酸、蟻酸等のカルボン酸等の有機酸の塩;塩酸、硝酸等の無機酸の塩などが挙げられる。
接着性調整剤の最適な添加量は、使用する添加剤により異なるが、得られるフィルムのガラスへの接着力が、パンメル試験(Pummel test;国際公開第03/033583号等に記載)において、一般には3〜10に調整することが好ましく、特に高い耐貫通性を必要とする場合は3〜6、高いガラス飛散防止性を必要とする場合は7〜10に調整することが好ましい。高いガラス飛散防止性が求められる場合は、接着性調整剤を添加しないことも有用な方法である。
上記接着性を調整するための各種添加剤としてはシランカップリング剤が挙げられる。典型的にはシランカップリング剤は、ポリビニルアセタール組成物の全質量を基準にして約0.01〜約5質量%の量で加えられる。
本発明の太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜は、必要に応じて、さらに酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、ブロッキング防止剤、顔料、染料、無機化合物(酸化チタン、タルク等)を含有していてもよい。また、必要に応じて、抽出や洗浄により各種添加剤の含有量を一旦低減させてから、新たに添加してもよい。
さらに、ポリビニルアセタールを主成分とする上記の太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜においては、本発明の趣旨に反しない限り、ポリビニルアセタールと、それ以外の樹脂とを混合することも可能であり、ポリビニルアセタールとそれ以外の樹脂との積層体を太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜とすることも可能である。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤が好ましく、アルキル置換フェノール系酸化防止剤が特に好ましい。
フェノール系酸化防止剤の例としては、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレートなどのアクリレート;2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、オクタデシル−3−(3,5−)ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ビス(3−シクロヘキシル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メタン、3,9−ビス(2−(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス(メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)メタン、トリエチレングリコールビス(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート)などのアルキル置換フェノール;6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビス−オクチルチオ−1,3,5−トリアジン、6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルアニリノ)−2,4−ビス−オクチルチオ−1,3,5−トリアジン、6−(4−ヒドロキシ−3−メチル−5−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビス−オクチルチオ−1,3,5−トリアジン、又は2−オクチルチオ−4,6−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−オキシアニリノ)−1,3,5−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノールなどが挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えばトリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、トリス(シクロヘキシルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジt−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、又は10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレンなどのモノホスファイト;4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジトリデシルホスファイト)、4,4’−イソプロピリデン−ビス(フェニル−ジアルキル(C12〜C15)ホスファイト)、4,4’−イソプロピリデン−ビス(ジフェニルモノアルキル(C12〜C15)ホスファイト)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ジトリデシルホスファイト−5−t−ブチルフェニル)ブタン、又はテトラキス(2,4−ジt−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンホスファイトなどのジホスファイトなどが挙げられる。これらの中でもモノホスファイトが好ましい。
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオプロピオネート)、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンなどが挙げられる。
これらの酸化防止剤は1種類を単独で使用してもよいし、あるいは2種以上を併用してもよい。酸化防止剤の含有量は、ポリビニルアセタール100質量部に対して0.001〜5質量部、好ましくは0.01〜1質量部の範囲である。酸化防止剤の量が0.001質量部より少ないと充分な効果が発現しないことがあり、また5質量部より多くしても格段の効果は望めない。
また、紫外線吸収剤としては、例えば2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α’−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジt−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジt−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジt−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール又は2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジt−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート、又は4−(3−(3,5−ジt−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)−1−(2−(3−(3,5−ジt−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどのヒンダードアミン系紫外線吸収剤;2,4−ジt−ブチルフェニル−3,5−ジt−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、又はヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート系紫外線吸収剤などが挙げられる。これらの紫外線吸収剤の含有量は、ポリビニルアセタール組成物に対して質量基準で10〜50,000ppmであることが好ましく、100〜10,000ppmの範囲であることがより好ましい。含有量が10ppmより少ないと充分な効果が発現しないことがあり、また50,000ppmより多くしても格段の効果は望めない。これら紫外線吸収剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、光安定剤としてはヒンダードアミン系のもの、例えば、株式会社ADEKA製「アデカスタブLA−57(商品名)」が挙げられる。
本発明の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜の製造方法は特に限定されるものではなく、上記のポリビニルアセタールに所定量の可塑剤及び必要に応じて他の添加剤を配合し、これを均一に混練した後、押出し法、カレンダー法、プレス法、キャスティング法、インフレーション法等、公知の方法によりシート状に製膜してフィルムを成形し、これを太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜とすることができる。
公知の製膜方法の中でも特に押出機を用いてフィルムを製造する方法が好適に用いられる。押出し時のポリビニルアセタール組成物の温度は150〜250℃が好ましく、170〜230℃がより好ましい。ポリビニルアセタール組成物の温度が高くなりすぎるとポリビニルアセタールが分解を起こし、揮発性物質の含有量が多くなる。逆に温度が低すぎると、やはり揮発性物質の含有量は多くなる。揮発性物質を効率的に除去するためには、押出機のベント口から減圧により、揮発性物質を除去することが好ましい。
また、本発明の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜は少なくとも一方の面が凹凸面である。そして、凹凸面の最大高さ粗さ(Rz)は、6μm以上である。より高温での熱処理が可能であり、ラミネート時間がより短縮される点から、最大高さ粗さ(Rz)は、15μm以上であることが好ましく、35μm以上がより好ましく、40μm以上が好ましく、100μm以上がさらに好ましい。最大高さ粗さが6μm以上であると、ラミネート前に予熱することも可能となり、さらなるラミネート時間短縮が可能となる。
一方、加工性の観点からは、最大高さ粗さは500μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましく、200μm以下がさらに好ましく、100μm未満が特に好ましい。
また凹凸面は、いずれか一方の面のみでもよいし、両面であってもよい。片面の場合は、反対面は鏡面ではなく、マット感を伴うような加工面がより好ましい。太陽電池用途では型板ガラスのようなガラス面にエンボス加工を施していることがあり、その場合は片面のみで十分である。
上記凹凸面の凹凸模様は、上述した特定の条件を持たすものであれば特に限定されず、整然と規則的に分布していてもよく、ランダムでもよい。規則的に分布している例としてはピラミッド型等があげられる。
このような凹凸面を形成する方法としては、エンボスロール法、異形押出法、メルトフラクチャーを利用した押出リップエンボス法等が採用される。特に定量的に一定の微細な凹凸面を得るにはエンボスロール法が好適である。
エンボスロール法で用いられるエンボスロールは例えば、所望の凹凸模様を有する彫刻ミル(マザーミル)を用い、この凹凸模様を金属ロール表面に転写することにより作成できる。また、レーザーエッチングを用いても作成できる。上記のようにしてロール表面に微細な凹凸模様を形成した後、さらにその表面に酸化アルミニウムや酸化珪素やガラスビ−ズなどの研削材を用いてブラスト処理を行ってさらに微細な凹凸模様を形成することもできる。
またエンボスロール法で用いられるエンボスロールは離形処理を施すことが好ましい。離形処理がないロールを用いた場合、条件によってはロールから剥離できないトラブルが発生することがある。離形処理はシリコ−ン処理、テフロン(登録商標)処理、プラズマ処理等の公知の技術が利用できる。
また、本発明の太陽電池用封止材または合わせガラス用中間膜の厚みは、0.02〜10mm、好適には0.05〜3mm、さらに好適には0.05〜0.35mmであることが好ましい。合わせガラス用中間膜の膜厚は、0.02〜10mmが好ましく、0.05〜3mmであることがより好ましい。薄すぎると太陽電池モジュール又は合わせガラスを作製する際にうまくラミネートできないことがあり、厚すぎるとコスト高に繋がるため好ましくない。なおエンボス形状の影響を考慮し、厚みは単位面積当たりの重量(g/mm)を密度(g/mm)で除した値を用いる。
特に太陽電池用封止材においてはラミネート時間短縮の観点においてフィルム厚みは重要であり、0.05〜0.60mmであることが好ましく、0.10〜0.35mmであることがより好ましい。また、一定厚みの太陽電池用封止材が必要な用途においては、よりラミネート時間を短縮する観点から、2枚以上のフィルムを積層させて用いることが好ましい。例えば厚み0.50mmのフィルム1枚を用いる場合よりもラミネート厚み0.25mmのフィルムを2枚積層して使用した場合に、よりラミネート時間を短縮することができるため好ましい。
フィルムの収縮率は10%以下であることが好ましい。フィルムの収縮率が10%より大きい場合、基板と同じサイズでラミネートした場合、フィルムのみが収縮して欠点が発生することがある。また太陽電池に使用する配線は封止材を切断して配置することがあり、その際にもフィルムの収縮率が10より大きいと欠点が発生することがある。フィルムの収縮率が10%以下であれば基板と同じサイズのフィルムを使用することが可能であり、ラミネート条件を最適化すれば端部からの封止材のはみだしがほとんどない状態でラミネート可能である。したがってその後のトリミング加工が不要であり、製造工程を簡略化することができる。
本発明の太陽電池用封止材は、太陽電池と表面側透明保護部材及び裏面側保護部材との間を封止して太陽電池モジュールを形成するための封止材として使用できる。このような太陽電池モジュールとしては、種々のタイプのものを例示することができる。例えば、その構成としては、表面側透明保護部材/表面封止材/太陽電池セル/裏面封止材/裏面側保護部材のように太陽電池セルの両側から封止材で挟む構成、表面側透明保護部材/太陽電池セル/封止材/裏面側保護部材の構成、表面側透明保護部材/封止材/太陽電池セル/裏面側保護部材の構成などを挙げることができる。
太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系;ガリウム・砒素、CIGS、カドミウム・テルルなどのIII−V族やII−VI族化合物半導体系;色素増感、有機薄膜などの有機系等の各種太陽電池セルが挙げられる。
太陽電池モジュールを構成する表面側透明保護部材としては、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、フッ素含有樹脂などを例示できる。また裏面保護部材としては、金属や各種熱可塑性樹脂フィルムなどの単体もしくは多層のシートを例示でき、具体的には、例えば、錫、アルミ、ステンレススチールなどの金属、ガラス等の無機材料、ポリエステル、無機物蒸着ポリエステル、フッ素含有樹脂、ポリオレフィンなどの1層もしくは多層のシートを例示できる。
太陽電池モジュールの製造に当たっては、本発明の太陽電池用封止材をシートとして予め作製し、太陽電池用封止材が溶融する温度で圧着するという従来公知の方法によって、すでに述べたような構成のモジュールを作製することができる。
太陽電池モジュールを製造する場合、真空ラミネータ装置を用いる、真空ラミネータ法を使用することが好ましい。例えば、太陽電池モジュールの製造に用いられる公知の装置を使用し、1〜30000Paの減圧下、熱板設定温度100〜200℃、特に130〜180℃の温度でラミネートされる。
この際、短時間でラミネートを完了させるためには脱気工程にて完全に揮発成分を除去し、プレス工程での太陽電池用封止材の流動性を高める必要がある。
かかる流動性を高めるため熱板設定温度を高めることが有効と考えられるが、驚くべきことに熱板設定温度を高めるよりもラミネート前にフィルムを50℃以上に予熱することがラミネート時間短縮においては効果的である。予熱温度は、70℃以上がより好ましく、80℃以上がさらに好ましく、90℃以上が特に好ましい。また、160℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましい。予熱温度が高いほどラミネート時間短縮に効果的である。一方、予熱温度の設定を高くし過ぎると、ラミネート前に凹凸面が消失して脱気不良の欠点が発生する場合がある。したがって、使用する凹凸面の形状に合わせて条件を最適化することが好ましい。また連続プロセスにおける生産性の観点から、予熱時間としてはラミネ−ト時間と同程度かそれ以下が好ましく、1分〜30分が好ましく、2分〜25分がより好ましく、3分〜20分がさらに好ましい。
上記予熱による効果の発現機構についての詳細は明確ではないが、流動性を向上させるためにはポリビニルアセタール組成物の温度が高い必要があり、真空ラミネータの設定温度を上げてもポリビニルアセタール組成物の温度が上昇するまでには時間が必要なことから、ラミネート前に太陽電池用封止材を予熱する方式は実際のラミネート時のポリビニルアセタール組成物の温度を上昇させる効果が高いためと推察される。
また脱気工程の時間短縮の観点からは太陽電池用封止材の含水量は3質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましい。
太陽電池用封止材の含水量を3質量%以下にするためには、例えば事前乾燥し、アルミ袋等に梱包させている太陽電池用封止材をすぐに使用する、低湿度条件で部屋を管理する、吸湿しにくいポリビニルアセタ−ルを使用することができる。
真空バッグ又は真空リングを用いる方法は、例えば、特許文献7に記載されており、例えば、約20000Paの圧力下、130〜170℃でラミネートされる。
ニップロールを用いる場合、例えば、ポリビニルアセタールの流動開始温度以下の温度で1回目の仮圧着をした後、さらに流動開始温度に近い条件で仮圧着する方法が挙げられる。具体的には、例えば、赤外線ヒーターなどで30〜100℃に加熱した後、ロールで脱気し、さらに50〜150℃に加熱した後ロールで圧着して接着又は仮接着させる方法が挙げられる。
仮圧着後に付加的に行われるオートクレーブ工程は、モジュールの厚さや構成にもよるが、例えば、約1〜1.5MPaの圧力下、130〜155℃の温度で約2時間実施される。
本発明の合わせガラス用中間膜により合わせガラスを作製する際に使用するガラスは特に限定されず、フロート板ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス、網入り板ガラス、熱線吸収板ガラスなどの無機ガラスのほか、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネートなどの従来公知の有機ガラス等が使用でき、これらは無色、有色、あるいは透明、非透明のいずれであってもよい。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、ガラスの厚さは特に限定されないが、100mm以下であることが好ましい。
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
なお、以下の実施例及び比較例において、使用されたポリビニルブチラール(PVB)としては、目的とする平均重合度と同じ平均重合度(JIS K 6726「ポリビニルアルコール試験方法」に基づいて測定した平均重合度)を有するポリビニルアルコールを塩酸触媒下にn−ブチルアルデヒドでアセタール化したものを用いた。
(実施例1−A)
平均重合度900、ビニルアセタール成分69モル%、ビニルアセテート成分1モル%ビニルアルコール成分30モル%のポリビニルブチラール樹脂を合成した。その後、ポリビニルブチラール100質量部と紫外線吸収剤として、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール(チヌビン326)を0.1質量部、及び、酸化防止剤として、2,6−ジt−ブチル−4−メチルフェノール0.05質量部を添加し、樹脂温度約210℃にて溶融成形して、厚み0.25mmのフィルムを作製した。なお、ビニルアセタール成分、ビニルアセテート成分、及びビニルアルコール成分の量はJIS K 6728「ポリビニルブチラール試験方法」に基づいて測定した。
ゴム硬度A90のゴムロールと200℃に加熱された表面粗さ22μmの梨地模様の表面テフロン(登録商標)処理エンボスロールとを用いてエンボス加工を得られたフィルムの両面に施した。
1.物性評価(フィルムの含水量)
25℃、50%RHの環境下で24時間調湿したフィルムをJIS K 0113に基づいて、カールフィッシャー法(水分気化法)により測定をした。含水量は1.1質量%であった。
2.物性評価(フィルムの収縮率)
テフロン(登録商標)を貼り付けたガラス板を、テフロン(登録商標)面を上にしてバット内に入れる。そしてフィルムを10cm角にカットしテフロン(登録商標)表面に置く。その後150℃の熱風乾燥機にて30分間加熱し、バットを取り出し、冷却後、元の状態からの収縮率を測定した。収縮率は10%であった。収縮率は、(収縮率)=(10−MD方向の熱処理後の長さ(cm))×10により求めた。
3.物性評価(最大高さ粗さ(Rz))
JIS B 0601−2001に準じて、最大高さ粗さ(Rz)を測定したところ、21μmであった。
4.物性評価(ラミネート適性)
市販のフロートガラス(厚さ3.2mm、大きさ1100mm×1300mm)2枚、配線、並びに封止材を図2、図3のように配置し、25℃、50%RHの環境下で24時間調湿した上記ポリビニルブチラールフィルム2枚(合計厚み0.50mm、大きさ1100mm×1300mm)を挟み、その後、真空ラミネータ(日清紡メカトロニクス株式会社製 1522N)を用いて以下の条件で疑似太陽電池モジュールのラミネートを実施して、疑似太陽電池モジュールを得た。ラミネート適性を以下の基準により判定した。結果を表1に示す。
<条件>
熱板温度 :170℃
真空引き時間:12分
プレス圧力 :50kPa
プレス時間 :17分
合計時間 :29分
<判断基準>
A:気泡、密着不良などの外観欠点はなく、密着良好
B:気泡、密着不良などの外観欠点あり
5.物性評価(耐クリープ物性)
大きさ1cm×8cmかつ標線間距離4cmのサンプルを作製し、クリープ試験機(株式会社安田精機製作所製 No.145クリープテスター)を使用して、85℃、85%RH、荷重なしの条件下で5時間引張試験を行った。試験後の標線間距離は4.2cmであり、伸び率は107%であった。なお、耐クリープ物性については、以下の基準により判定した。
<判定基準>
A:伸び率120%以下
B:200%を超える
(実施例1−B〜E、2)
ラミネート予熱条件、ラミネートのトータル時間、真空ラミネータの熱板温度を表1に示す通りに変更した以外は実施例1−Aと同様にして、フィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した。また、実施例2は、調湿条件を変更した以外は、実施例1−Aと同様にして、各物性の測定を行った。結果を表1に示す。
(実施例3−A〜C)
フィルムのエンボス加工を次のように行った以外は、実施例1−Aと同様にして、フィルムを得た。すなわち、ゴム硬度A90のゴムロールと200℃に加熱された表面粗さ8μmの梨地模様の表面テフロン(登録商標)処理エンボスロールとを用いてエンボス加工をフィルムの両面に施した。
実施例1−Aと同様にして、得られたフィルムのフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例3−A)。また、予熱条件、ラミネート時間を表2に示す通りに変更して、同様にフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例3−B、C)。結果を表2に示す。
(実施例4)
フィルムのエンボス加工を次のように行った以外は、実施例1−Aと同様にして、フィルムを得た。すなわち、ゴム硬度A90のゴムロールと200℃に加熱された表面粗さ45μmのピラミッド模様の表面テフロン(登録商標)処理エンボスロールとを用いてエンボス加工をフィルムの両面に施した。
実施例1−Aと同様にして、得られたフィルムのフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例4−A)。また、予熱条件、熱板温度、ラミネート時間を表3に示す通りに変更して、同様にフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例4−B〜E)。結果を表3に示す。
(実施例5)
フィルムのエンボス加工を次のように行った以外は、実施例1−Aと同様にして、フィルムを得た。すなわち、ゴム硬度A90のゴムロールと200℃に加熱された表面粗さ110μmのピラミッド模様の表面テフロン(登録商標)処理エンボスロールとを用いてエンボス加工をフィルムの両面に施した。
実施例1−Aと同様にして、得られたフィルムのフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例5−A)。また、予熱条件、熱板温度、ラミネート時間を表4に示す通りに変更して、同様にフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例5−B〜E)。結果を表4に示す。
以上の結果よりフィルム表面の最大高さ粗さが高いと、ラミネート時間の短縮ができることが分かる。また、ラミネート前の予熱がラミネート時間短縮に非常に有効であることが分かった。
(実施例6−A〜D)
フィルムの厚みを0.50mmに変更し、ラミネート時はフィルム1枚を用いた以外は、実施例1−Aと同様にして、得られたフィルムのフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例6−A)。また、調湿条件、予熱条件、熱板温度、ラミネート時間を表5に示す通りに変更して、同様にフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例6−B〜D)。結果を表5に示す。
表5の結果より、フィルムの含水量が低い方がよりラミネート時間を短縮することができることが分かる。また、実施例1と実施例6を比較することにより一定厚み(0.50mm)の太陽電池用封止材が必要な場合、0.50mmのフィルム1枚を使用するよりも、0.25mmのフィルム2枚を使用する方がラミネート時間を短縮できることが分かる。
(実施例7−A)
ポリビニルアセタール組成物の温度を180℃として溶融成形した以外は実施例1−Aと同様に厚み0.25mmのフィルムを作製した。実施例1−Aと同様にして、得られたフィルムのフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した。結果を表6に示す。
(実施例7−B)
フィルムの大きさを縦1200mm×横1400mmとした以外は、実施例7−Aと同様にして、得られたフィルムのフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した。結果を表6に示す。
表6の結果より、収縮率が高いフィルムの場合には、より大きなフィルムを使用すると、ラミネート適性に優れる太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜が得られることが分かる。
(実施例8−A〜D)
平均重合度約900、ビニルアセタール成分約77モル%、ビニルアセテート成分約1モル%ビニルアルコール成分約22モル%のポリビニルブチラールを合成した。その後、ポリビニルブチラール100質量部と紫外線吸収剤として、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール(チヌビン326)を0.1質量部、及び、酸化防止剤として、2,6−ジt−ブチル−4−メチルフェノール0.05質量部を添加し、ポリビニルアセタール組成物温度約210℃にて溶融成形して、厚み0.25mmのフィルムを作成した。なお、ビニルアセタール成分、ビニルアセテート成分、並びにビニルアルコール成分はJIS K 6728「ポリビニルブチラール試験方法」に基づいて測定した。
ゴム硬度A90のゴムロールと200℃に加熱された表面粗さ22μmの梨地模様の表面テフロン(登録商標)処理エンボスロールとを用いてエンボス加工を得られたフィルムの両面に施した。
実施例1−Aと同様にして、得られたフィルムのフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例8−A)。また、予熱条件、ラミネート時間を表7に示す通りに変更して、同様にフィルム物性測定、ラミネート試験、耐クリープ物性測定を実施した(実施例8−B〜D)。結果を表7に示す。
(比較例1−A〜E、2〜4)
フィルムのエンボス加工を次のように行った以外は、実施例1−Aと同様にして、フィルムを得た。すなわち、ゴム硬度A90のゴムロールと200℃に加熱された表面粗さ6μmの梨地模様の表面テフロン(登録商標)処理エンボスロールとを用いてエンボス加工をフィルムの両面に施した。
実施例1−Aと同様の方法により含水量、収縮率、最大高さ粗さ、ラミネート適性及び耐クリープ物性を評価した。ラミネート条件および試験結果を表8、9に示す。
表8より、最大高さ粗さが本発明の規定を満たしていないことにより、ラミネート適性を良好なものとするには時間がかかることが分かる。また表9より、平均重合度が低いと耐クリープ物性が、平均重合度が高いとラミネート適正が悪化する傾向があった。
本発明によれば、短時間でラミネート可能であり、かつ高温時のクリープ物性が維持される太陽電池用封止材およびこれを用いた太陽電池モジュール、さらには短時間で太陽電池モジュール製造を可能とする太陽電池モジュールの製造方法を提供できる。また、本発明によれば、短時間でラミネート可能であり、かつ、高温時のクリープ物性が維持される合わせガラス用中間膜およびこれを用いた合わせガラス、さらには短時間で製造可能な合わせガラスの製造方法を提供できる。
1 キャップ
2 ポリビニルアセタールフィルム
3 搬送ベルト
4 真空チャンバー(下)
5 熱板
6 モジュール
11 配線
11a 封止材上部側の配線
12 封止材
12b 封止材配線用切り込み
13 ガラス
20 配線図断面位置

Claims (13)

  1. ポリビニルアセタールを40質量%以上含み、可塑剤の含有量がポリビニルアセタール100質量部に対して10質量部以下であるフィルムからなり、該フィルムの少なくとも一方の面が最大高さ粗さ(Rz)6μm以上の凹凸面である太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
  2. 前記ポリビニルアセタールの平均重合度が600〜1100である請求項1に記載の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
  3. 前記ポリビニルアセタール中のビニルアルコール成分が32モル%以下である請求項1または2に記載の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
  4. 前記フィルムの含水量が3質量%以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
  5. 前記フィルム厚みが0.05〜0.35mmである請求項1〜4のいずれかに記載の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
  6. 前記フィルムの収縮率が10%以下である請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
  7. 前記最大高さ粗さ(Rz)が30μm以上100μm未満である、請求項1〜6のいずれかに記載の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
  8. 前記凹凸面が、エンボス加工面である、請求項1〜7のいずれかに記載の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の太陽電池用封止材を用いた太陽電池モジュール。
  10. 請求項1〜8のいずれかに記載の合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラス。
  11. 離形処理コ−ティングされたエンボスロールを使用してエンボス加工する工程を含む請求項8に記載の太陽電池用封止材又は合わせガラス用中間膜の製造方法。
  12. 真空ラミネート法により請求項9に記載の太陽電池モジュールを製造する方法であって、脱気工程前に太陽電池用封止材を50℃以上に予熱する工程、脱気工程および圧着工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法。
  13. 真空ラミネート法により請求項9に記載の太陽電池モジュールを製造する方法であって、脱気工程開始の際に含水量が3質量%以下となるように調整された太陽電池用封止材を用いることを特徴とする太陽電池モジュ−ルの製造方法。
JP2013069477A 2013-03-28 2013-03-28 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜 Active JP6253240B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013069477A JP6253240B2 (ja) 2013-03-28 2013-03-28 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013069477A JP6253240B2 (ja) 2013-03-28 2013-03-28 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014189479A true JP2014189479A (ja) 2014-10-06
JP6253240B2 JP6253240B2 (ja) 2017-12-27

Family

ID=51836112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013069477A Active JP6253240B2 (ja) 2013-03-28 2013-03-28 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6253240B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112771101A (zh) * 2018-09-26 2021-05-07 株式会社可乐丽 聚乙烯醇缩醛树脂薄膜和包含其的层叠体

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0393124U (ja) * 1990-01-11 1991-09-24
JPH11106594A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Asahi Denka Kogyo Kk ポリビニルブチラール樹脂組成物
JPH11508842A (ja) * 1995-09-28 1999-08-03 ノートン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション 熱可塑性中間膜フィルム
JP2004067414A (ja) * 2002-08-02 2004-03-04 Sekisui Chem Co Ltd 合わせガラス用中間膜および合わせガラス
JP2004143008A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Sekisui Chem Co Ltd 合わせガラス用中間膜および合わせガラス
US20070231544A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-04 Kuraray Europe Gmbh Process for the production of embossed films based on partially acetalized polyvinyl alcohol
JP2009269806A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Bridgestone Corp 合わせガラス及びその製造方法
WO2011078137A1 (ja) * 2009-12-24 2011-06-30 旭硝子株式会社 合わせガラスとその製造方法
WO2012026393A1 (ja) * 2010-08-23 2012-03-01 株式会社クラレ 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜
WO2013002292A1 (ja) * 2011-06-28 2013-01-03 株式会社クラレ 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜
JP2013006729A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Sekisui Chem Co Ltd 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0393124U (ja) * 1990-01-11 1991-09-24
JPH11508842A (ja) * 1995-09-28 1999-08-03 ノートン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション 熱可塑性中間膜フィルム
JPH11106594A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Asahi Denka Kogyo Kk ポリビニルブチラール樹脂組成物
JP2004067414A (ja) * 2002-08-02 2004-03-04 Sekisui Chem Co Ltd 合わせガラス用中間膜および合わせガラス
JP2004143008A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Sekisui Chem Co Ltd 合わせガラス用中間膜および合わせガラス
JP2007276475A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Kuraray Europe Gmbh 部分アセタール化されたポリビニルアルコールをベースとするエンボシングされたフィルムの製造方法
US20070231544A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-04 Kuraray Europe Gmbh Process for the production of embossed films based on partially acetalized polyvinyl alcohol
JP2009269806A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Bridgestone Corp 合わせガラス及びその製造方法
WO2011078137A1 (ja) * 2009-12-24 2011-06-30 旭硝子株式会社 合わせガラスとその製造方法
US20120276374A1 (en) * 2009-12-24 2012-11-01 Asahi Glass Company, Limited Laminated glass, and method for producing same
WO2012026393A1 (ja) * 2010-08-23 2012-03-01 株式会社クラレ 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜
US20140014178A1 (en) * 2010-08-23 2014-01-16 Kuraray Co., Ltd. Solar-cell sealant and laminated-glass interlayer
JP2013006729A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Sekisui Chem Co Ltd 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス
WO2013002292A1 (ja) * 2011-06-28 2013-01-03 株式会社クラレ 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112771101A (zh) * 2018-09-26 2021-05-07 株式会社可乐丽 聚乙烯醇缩醛树脂薄膜和包含其的层叠体
CN112771101B (zh) * 2018-09-26 2023-06-02 可乐丽欧洲有限责任公司 聚乙烯醇缩醛树脂薄膜和包含其的层叠体

Also Published As

Publication number Publication date
JP6253240B2 (ja) 2017-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102088404B1 (ko) 태양 전지용 봉지재 및 합판 유리용 중간막
CN107108348B (zh) 夹层玻璃用中间膜和夹层玻璃
JP5155497B2 (ja) ポリビニルアセタール系樹脂フィルムおよびそれを用いた多層構造体
US20190136011A1 (en) Laminated glass
RU2471267C2 (ru) Фотоэлектрические модули с содержащими пластификатор пленками на основе поливинилацеталя с высоким удельным сопротивлением
KR20130051925A (ko) 폴리비닐아세탈 필름 및 그의 용도
TWI464058B (zh) Laminates
JP2010053298A (ja) エチレン酢酸ビニル共重合体組成物、エチレン酢酸ビニル共重合体膜及びその製造方法
US20220184930A1 (en) Modified vinyl acetal resin for interlayer film of laminated glass
JP5606162B2 (ja) クリープ傾向が低い可塑剤含有シートを有する太陽電池モジュール
JP2010092953A (ja) 太陽電池モジュール
JP6324813B2 (ja) 太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP2011057737A (ja) シート
JP6253240B2 (ja) 太陽電池用封止材および合わせガラス用中間膜
JP5412603B1 (ja) 透明性、熱割れ現象抑制に優れるポリビニルアセタールフィルム
JP5431997B2 (ja) 太陽電池封止材、それを用いた太陽電池モジュール
JP5421874B2 (ja) ガラス中間膜用樹脂及び太陽電池封止材用樹脂
JP2013141800A (ja) ポリビニルアセタール積層体
JP2011146647A (ja) リサイクルされた封止フィルムを用いた太陽電池モジュールの製造方法
JP5766776B2 (ja) 樹脂組成物からなるフィルム
JP2006303234A (ja) 太陽電池用接着シート
JP2015030850A (ja) 透明性、熱割れ現象抑制に優れるポリビニルアセタールフィルム
JP2010260966A (ja) シート
JP2010260965A (ja) シート

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170228

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170626

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171128

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6253240

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250