JP4862591B2 - 太陽電池裏面封止用フィルムおよびそれを用いた太陽電池 - Google Patents
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Description
ポリエチレンテレフタレート樹脂は、耐加水分解性に乏しいために、この分野の使用が制限されていた。また、白色に着色されたポリエチレンテレフタレートは反射効率は向上するが、上記の加水分解性には乏しいものであった。さらに、これらの要求を満たすために、特許文献3のように高機能フィルムを作成するために、積層体を作成するのに、2軸延伸が必須であるが故に同時押出によるフィルム作成が困難であり、また、延伸工程を必要とするために、コスト的にも、作業効率的にも不利であった。
(1)塩素法で製造された酸化チタンを含有したポリブチレンテレフタレートフィルム層と、ベンゾトリアゾール系化合物またはベンゾフェノン系化合物を含有し、かつグリシジルエステルまたはグリシジルエーテルの1種または2種以上のエポキシ化合物を含有したポリブチレンテレフタレートフィルム層とが積層された積層体からなる太陽電池裏面封止用フィルム。
(2)酸化チタンがルチル型である(1)に記載の太陽電池裏面封止用フィルム。
(3)酸化チタン平均粒子径が0.10〜0.24μmである(1)または(2)に記載の太陽電池裏面封止用フィルム。
(4)酸化チタンがアルミナ水和物及びケイ酸水和物の2種類の表面処理剤を含む(1)〜(3)いずれかに記載の太陽電池裏面封止用フィルム。
(5)エポキシ化合物がグリシジルエステルを有するエポキシ化合物とグリシジルエーテル化合物との併用である(1)〜(4)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止用フィルム。
(6)フィルムを共押出することによる(1)〜(5)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止用フィルムの製造方法。
(7)(1)〜(5)のいずれかに記載の太陽電池裏面封止用フィルムを含む太陽電池。
を、提供するものである。
ここでいう反射率とは、波長λ=550nmの光線反射率であり、この値が80%以上であると、太陽電池の電換効率が非常に高くなり、実用上、好ましい。反射率は島津製作所製紫外近赤外分光光度計UV―3150によって測定することができる。
1サイクル:温度60℃、相対湿度50%の雰囲気で8時間紫外線照射した後、結露状態(温度35℃、相対湿度100%)で4時間エージング。
本発明で用いるベンゾトリアゾール系化合物またはベンゾフェノン系化合物は以下のようなものであり、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、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、2−(2’−ヒドロキシ−5’−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールのようなベンゾトリアゾール系化合物、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メソキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシ−ベンゾフェノンのようなベンゾフェノン系化合物である。ベンゾトリアゾール系化合物またはベンゾフェノン系化合物の含量としては、耐候性を良好にするために樹脂組成物の全重量に対して0.01〜2重量%が好ましい。
島津製作所製紫外近赤外分光光度計UV―3150により、波長λ=550nmの全光線反射率を測定した。
○・・・反射率50%以上
△・・・反射率30%以上50%未満
×・・・反射率30%未満。
120℃、3000時間処理した際のフィルムの変形を確認した。
○・・・ほとんど変形がない
△・・・若干変形する
×・・・著しく、変形する。
JIS Z0208−73に準じて水蒸気透過率を測定した。測定条件は温度40℃、相対湿度90%とした。単位はg/m2/24h/0.1mmとした。
○・・・1.0未満
×・・・1.0以上。
85℃、相対湿度95%の雰囲気にフィルムを3000時間エージングし、ASTM−D61Tによりフィルムの破断伸度を測定し、エージングなしの破断伸度を100%にしたときの比(保持率)で比較し、下記の基準で判定した。
○・・・保持率50%以上
△・・・保持率30%以上50%未満
×・・・保持率30%未満。
促進試験機アイスパーUVテスター(岩崎電気株式会社製)を用い、下記サイクルを5サイクル行い、ASTM−D61Tにより測定されたフィルムの破断破断伸度を測定した。
1サイクル:温度60℃、湿度50%RHの雰囲気で8時間紫外線照射した後、結露状態(温度35℃、相対湿度100%)に4時間エージング。
○・・・ 引張破断伸度50%以上
△・・・ 引張破断伸度25%以上50%未満
×・・・ 引張破断伸度25%未満。
JIS C2151に準じて絶縁破壊強度を測定した。単位をMV/mとした。
○・・・ 20以上
△・・・ 15以上20未満
×・・・ 15未満。
太陽電池裏面封止用フィルムを切削し、太陽電池システムへの組み込みため、引裂特性の評価を行った。引裂強度はJIS2151に準拠し、MD方向での強度を測定した。単位は引裂荷重をその厚みで割ったN/mmとした。
○・・・40以上
△・・・10以上40未満
×・・・10未満。
押出性は以下のように判定した。
○・・・ 多層押出が共押出で容易である。
×・・・ 多層押出が共押出で困難であり、フィルム作成に時間、コストがかかる。
A−b−1 : 東レPBT樹脂1200S/石原産業社製酸化チタンCR63(平均粒子径0.21μmであり、塩素法により製造したルチル型酸化チタンに、アルミナ水和物及びケイ酸水和物の2種類を処理剤として使用した。)
(粒子径0.21μm)=99重量%/1重量%
A−b−2 : 東レPBT樹脂1200S/石原産業社製酸化チタンCR63=80重量%/20重量%
A−c : 東レPBT樹脂1200S/石原産業社製酸化チタンCR95(平均粒子径0.28μmであり、塩素法により製造したルチル型酸化チタンに、アルミナ水和物及びケイ酸水和物の2種類を処理剤として使用した。)=80重量%/20重量%
A−d : 東レPBT樹脂1200S/サイテックジャパン社製サイアソーブUV5411(ベンゾトリアゾール系化合物)=99.5重量%/0.5重量%
A−e : 東レPBT樹脂1200S/台湾永光化学工業社製EVERSORB10(ベンゾトリフェノン系化合物)=99.5重量%/0.5重量%
A−f : 東レPBT樹脂1200S/油化シェルエポキシ社製カージュラE10(ネオデカン酸グリシジルエステル)=99.5重量%/0.5重量%
A−g : 東レPBT樹脂1200S/サイテックジャパン社製サイアソーブUV5411/油化シェルエポキシ社製カージュラE10=99重量%/0.5重量%/0.5重量%
A−h : 東レPBT樹脂1200S/台湾永光化学工業社製EVERSORB10/油化シェルエポキシ社製カージュラE10=99重量%/0.5重量%/0.5重量%
A−I : 東レPBT樹脂1200S/台湾永光化学工業社製EVERSORB10/ペトロケミカルス社製クリヤー819E10P(ネオデカン酸グリシジルエステル57重量%/ビスフェノールAジグリシジルエーテル43重量%)=99重量%/0.5重量%/0.5重量%
A−J : 東レPBT樹脂1200S/石原産業社製酸化チタンR670(平均粒子径0.21μmであり、硫酸法により製造したルチル型酸化チタンに、アルミナ水和物及びケイ酸水和物の2種類を処理剤として使用した。)=80重量%/20重量%
A−K : 東レPBT樹脂1200S/石原産業社製酸化チタンA220(平均粒子径0.16μmであり、硫酸法により製造したアナタース型酸化チタンに、アルミナ水和物の1種類を処理剤として使用した。)=80重量%/20重量%。
B−b : 固有粘度0.6のポリエチレンテレフタレート樹脂/石原産業社製酸化チタンCR63
=80%/20%
B−c : 固有粘度0.6のポリエチレンテレフタレート樹脂/サイテックジャパン社製サイアソーブUV5411/油化シェルエポキシ社製カージュラE10=99重量%/0.5重量%/0.5重量%。
表に参考例、実施例、比較例を記載する。なお、表中のフィルムの構成とは、フィルムの積層状態を示すものである。表中の特性項目内の一つでも×があった場合、太陽電池用裏面封止用フィルムとして不適と判断し、不合格。全て、△または○の場合、合格とした。
表1の通り、上記材料を130℃で3時間、真空乾燥したのち、乾燥したチップを150mm短軸押出機に供給して溶融混合させた後、繊維焼結ステンレス金属フィルタ(5μmカット)内を通過させて、Tダイ口金からシート状に押出成形し、25℃に保たれた冷却ドラムに静電荷を印加させながら密着冷却固化した。このとき押出機温度は供給部を260℃、圧縮部・計量部を280℃に設定し、滞留時間は7分とした。
フィルムの製造方法は以下のように行った。表2の通り、上記材料を130℃で3時間、真空乾燥したのち、乾燥したチップを150mm短軸押出機に供給して溶融混合させた後、繊維焼結ステンレス金属フィルタ(5μmカット)内を通過させて、Tダイ口金からシート状に押出成形し、25℃に保たれた冷却ドラムに静電荷を印加させながら密着冷却固化した。このとき押出機温度は供給部を290℃、圧縮部・計量部を310℃に設定し、滞留時間は7分とした。次いで該キャストフィルムを長手方向にロール式延伸機にて135℃で4.5倍に延伸した後、テンターに導入し、140℃で5.3倍に横延伸後、いったん50℃に冷却した後、200℃で熱固定してフィルムを得た。
比較例2はフィルムの反射率が向上したものの、この材料は2軸延伸でないと特性が発現できないことから押出性が良好でなく、また、引裂強度が非常に低く、加工性が悪く、不合格であった。
フィルムの製造方法は以下のように行った。表2の通り、150mm短軸押出機に供給して溶融混合させた後、繊維焼結ステンレス金属フィルタ(5μmカット)内を通過させて、Tダイ口金からシート状に押出成形し、25℃に保たれた冷却ドラムに静電荷を印加させながら密着冷却固化した。このとき押出機温度は供給部を290℃、圧縮部・計量部を310℃に設定し、滞留時間は7分とした。その結果、表2の通り、水蒸気バリア性が悪く、不合格であった。
フィルムの製造方法は以下のように行った。150mm短軸押出機に供給して溶融混合させた後、繊維焼結ステンレス金属フィルタ(5μmカット)内を通過させて、Tダイ口金からシート状に押出成形し、25℃に保たれた冷却ドラムに静電荷を印加させながら密着冷却固化した。このとき押出機温度は供給部を200℃、圧縮部・計量部を220℃に設定し、滞留時間は7分とした。その結果、表2の通り、比較例5は耐熱性が悪く、比較例6および比較例7は耐候性が非常に悪く、不合格であった。
Claims (7)
- 塩素法で製造された酸化チタンを含有したポリブチレンテレフタレートフィルム層と、ベンゾトリアゾール系化合物またはベンゾフェノン系化合物を含有し、かつグリシジルエステルまたはグリシジルエーテルの1種または2種以上のエポキシ化合物を含有したポリブチレンテレフタレートフィルム層とが積層された積層体からなる太陽電池裏面封止用フィルム。
- 酸化チタンがルチル型である請求項1に記載の太陽電池裏面封止用フィルム。
- 酸化チタンの平均粒子径が0.10〜0.24μmである請求項1または2に記載の太陽電池裏面封止用フィルム。
- 酸化チタンがアルミナ水和物及びケイ酸水和物の2種類の表面処理剤を含む請求項1〜3いずれかに記載の太陽電池裏面封止用フィルム。
- エポキシ化合物がグリシジルエステルを有するエポキシ化合物とグリシジルエーテル化合物との併用である請求項1〜4のいずれかに記載の太陽電池裏面封止用フィルム。
- フィルムを共押出することによる請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池裏面封止用フィルムの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池裏面封止用フィルムを含む太陽電池。
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