JP5588433B2 - 太陽電池封止材用シート及び太陽電池モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子を固定するための太陽電池封止材用シート、及び太陽電池封止材用シートを用いた太陽電池モジュールに関する。
近年の環境問題の高まりを背景に、クリーンなエネルギーとして水力発電、風力発電、並びに太陽光発電が脚光を浴びている。このうち、太陽光発電は、太陽電池モジュールの発電効率等の性能向上が著しい一方、価格の低下が進んだこと、国や自治体が住宅用太陽光発電システム導入促進事業を進めてきたことから、ここ数年その普及が著しく進んでいる。
太陽光発電は、シリコンセル等の半導体(太陽電池素子)を用いて太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するが、ここで用いられている太陽電池素子は直接外気と接触するとその機能が低下する。そのため、太陽電池素子を封止材ないし保護膜で挟み、緩衝とともに、異物の混入や水分等の侵入を防いでいる。また、太陽光を効率よく太陽電池素子に与えるためには、封止材ないし保護膜の透明性が求められる。
このような要求から、例えば、太陽電池封止材用のシートの透明性、太陽電池封止材用のシートと太陽電池モジュールを構成する各種部材との接着性、及びシート外観を向上することを目的として、酢酸ビニル含有量が20〜40質量%のエチレン・酢酸ビニル共重合体を主ポリマーとし、副ポリマーとしてエチレンと酢酸ビニルとグリシジル(メタ)アクリレートを用いた共重合体と、有機過酸化物とを含有する太陽電池モジュール用保護シートが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、太陽電池封止材用のシートを自然環境下で長期使用したときの耐熱性、耐久性を向上するために、一般に用いられるエチレン・酢酸ビニル共重合体に代えて、不飽和カルボン酸エステルを含む共重合体を含有する配合物を成形して太陽電池モジュール用保護シートとすることも開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特開平4−325531号公報 特開平4−311732号公報
しかし、上記のエチレン・酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニルの割合が多くなると透明性や接着性は高まる傾向を示すが、一方で透湿性が高くなる性質がある。そのため、太陽光が入射する側に配置される上部透明保護材やバックシート等の種類、接着条件、太陽電池の使用環境等によっては、かえって上部透明保護材やバックシートに対する接着性が低下することがある。この透湿による問題点を解決するために、湿度バリア性の高いバックシートを使用したり、あるいはモジュール周囲を湿度バリア性の高いブチルゴム等でシーリング(封止)する等して防湿に努めている。そのため、防湿性のより高い太陽電池封止材用シートが提供されれば、これらの防湿対策は軽減され、更なる長期耐久性が期待できる。
また、上記した特許文献1のエチレン・酢酸ビニル共重合体を含有する太陽電池モジュール用保護シート、及び、特許文献2の不飽和カルボン酸エステルを含む共重合体を含有する太陽電池モジュール用保護シートは、いずれも、架橋作用をする有機過酸化物を含有し、架橋工程が必要である。そのため、太陽電池モジュールを製造する際に時間がかかり、生産性の面で改善が求められている。生産性を改善するには、架橋時間を短縮するか、あるいは架橋工程を実質必要としないシート形態とすることが考えられる。
本発明は、上記状況に鑑み、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、
上記状況のもと、架橋処理が実質不要で、架橋のための加熱処理を要せずとも実用に適した接着性及び接着安定性(特にポリエステルなどの樹脂製のバックシートに対する接着性)を有する太陽電池封止材用シートが必要とされている。また、従来に比べ電池性能がより安定で耐久性に優れ、より生産性の高い太陽電池モジュールが必要とされている。
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> (A)融点が90℃以上の、エチレン由来の構成単位を含む下記(1a)〜(5a)からなる群より選択されるエチレン系共重合体の少なくとも1種と、
(B)(好ましくはグリシジル(メタ)アクリレートに由来の構成単位の合計含有割合が2質量%〜30質量%である)下記(1b)〜(3b)からなる群より選択されるエチレン系共重合体の少なくとも1種と、
を含有する非架橋の太陽電池封止材用シートである。
[(A)エチレン系共重合体]
(1a)酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合の上限が15質量%であり、下限は特に制限はないが、エチレン・酢酸ビニル共重合体としての性能が明確になってくることから、0.5質量%以上、好ましくは1質量%以上、特に好ましくは5質量%以上のエチレン・酢酸ビニル共重合体
(2a)アクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合の上限が15質量%であり、下限は特に制限はないが、エチレン・アクリル酸エステル共重合体としての性能が明確になってくることから、0.5質量%以上、好ましくは1質量%以上のエチレン・アクリル酸エステル共重合体
(3a)高圧法低密度ポリエチレン
(4a)密度が0.895g/cm以上のエチレン・α−オレフィン系共重合体
(5a)下記(B)エチレン系共重合体の(1b)以外のエチレン・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体
[(B)エチレン系共重合体]
(1b)エチレン・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体
(2b)酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合も上限が30質量%であり、下限は特に制限はないが、エチレン・酢酸ビニル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体としての性能が明確になってくることから、0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上のエチレン・酢酸ビニル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体
(3b)アクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合が30質量%以下であり、下限は特に制限はないが、エチレン・アクリル酸エステル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体としての性能が明確になってくることから、0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上のエチレン・アクリル酸エステル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体
<2> 前記(A)エチレン系共重合体、及び前記(B)エチレン系共重合体は、メルトフローレート(JIS K7210−1999、190℃、2160g荷重)が0.1g/10分〜50g/10分である前記<1>に記載の太陽電池封止材用シートである。
<3> さらに、(C)少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを共重合して得られる共重合体(少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを直接共重合して得られるもの、少なくともα−オレフィンを含む単独又は共重合体にエチレン性不飽和シラン化合物又はその縮合体をグラフト重合して得られるものを含む。)、並びに(D)シランカップリング剤からなる群より選択される少なくとも1種を含有する前記<1>又は前記<2>に記載の太陽電池封止材用シートである。
<4> 前記(C)共重合体は、更に、酢酸ビニル及びアクリル酸エステルから選択される少なくとも1種に由来の構成単位を有する前記<3>に記載の太陽電池封止材用シートである。
<5> 前記(C)共重合体におけるα−オレフィンは、エチレン、プロピレン、1− ブテン、イソブチレン、1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテ ン、1−ヘキセン、1−ヘプタン、1−オクテン、1−ノネン、及び1−デセンから選ば れる少なくとも一種である前記<3>又は前記<4>に記載の太陽電池封止材用シートである。
<6> 前記エチレン性不飽和シラン化合物が、ビニルシラン及び(メタ)アクリロキ シシランから選ばれる前記<3>〜前記<5>のいずれか1つに記載の太陽電池封止材用シートである。
<7> 前記エチレン性不飽和シラン化合物が、ビニルトリメトキシシラン又はγ−メ タクリロキシプロピルトリメトキシシランである前記<3>〜前記<6>のいずれか1つに記載の太陽電池封止材用シートである。
<8> 前記(A)エチレン系共重合体における前記エチレン・α−オレフィン共重合 体(4a)は、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレ ン・4−メチル−1−ペンテン共重合体、又はエチレン・1−ヘキセン共重合体である前 記<1>〜前記<7>のいずれか1つに記載の太陽電池封止材用シートである。
<9> 前記(B)エチレン系共重合体の含有量が、前記(A)エチレン系共重合体と 前記(B)エチレン系共重合体との合計量100質量%に対して5質量%〜50質量%で ある<1>〜<8>のいずれか1項に記載の太陽電池封止材用シート。
<10> 少なくとも、太陽光が入射する基板と、太陽電池素子と、前記<1>〜前記<9>のいずれか1つに記載の太陽電池封止材用シートとを備えた太陽電池モジュールである。
本発明によれば、架橋処理が実質不要で、架橋のための加熱処理を要せずとも実用に適した接着性及び接着安定性(特にポリエステルなどの樹脂製のバックシートに対する接着性)を有する太陽電池封止材用シートを提供することができる。また、従来に比べ電池性能がより安定で耐久性に優れ、より生産性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
以下、本発明の太陽電池封止材用シート及びこれを備えた太陽電池モジュールについて詳細に説明する。
本発明の太陽電池封止材用シートは、(A)融点が90℃以上の、エチレン由来の構成単位を含むエチレン系重合体であって後述する特定の重合体(1a〜5a)から選ばれる少なくとも1種((A)エチレン系共重合体;以下、A成分ともいう。)と、(B)後述する特定の重合体(1b〜3b)から選ばれる少なくとも1種((B)エチレン系共重合体;以下、B成分ともいう。)と、を含有する。B成分は、グリシジル(メタ)アクリレートに由来の構成単位の含有割合が2質量%〜30質量%であるエチレン系共重合体であることが好ましい。
太陽電池封止材用シートは、上記構成とすることで、従来使用されてきたエチレン・酢酸ビニル系の共重合体からなる太陽電池封止材用シートに比較して、接着性、及び、接着安定性が向上し、特にポリエステル等の樹脂製の保護材であるバックシートに対して改良される。また、太陽電池封止材用シートは、従来のエチレン・酢酸ビニル系の共重合体からなる太陽電池封止材用シートのように耐熱性を付与するために架橋を行なう必要が無く、より短時間で太陽電池モジュールを生産することができる。
−(A)成分−
本発明の太陽電池封止材用シートを構成する(A)成分である、90℃以上の融点を持つエチレン系共重合体としては、(1a)エチレン・酢酸ビニル共重合体、(2a)エチレン・アクリル酸エステル共重合体、(3a)高圧法低密度ポリエチレン、(4a)エチレン・α−オレフィン系共重合体から選ばれる。
(A)エチレン系共重合体には、(B)エチレン系共重合体で規定するエチレン・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体(1b)以外のエチレン・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体(5a)を使用可能である。
(A)エチレン系共重合体には、融点が90℃以上であるエチレン系共重合体が包含されるが、太陽電池封止材用シートの接着性、透明性、及び柔軟性の観点から、グリシジル(メタ)アクリレートに由来の構成単位(例えばその含有割合が30質量%を超える)を含むエチレン系共重合体は用いないことが好ましい。
(A)成分における「エチレン系共重合体」とは、エチレンに由来する構成単位が主成分であることをいう。さらに、ここでの「主成分」とは、全構成単位に対して「エチレン由来の構成単位」の占める割合が85質量%以上であることをいい、好ましくは88質量%以上である。このとき、エチレン系共重合体は、エチレン以外の他のモノマー単位(例えば、酢酸ビニル、アクリル酸エステルなど)を更に含むことができる。
(A)成分における前記エチレン・酢酸ビニル共重合体(1a)としては、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合が15質量%以下のものである。エチレン・酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合を15質量%以下とすることで、太陽電池封止材用シートの透湿性を抑制することができ、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合はより少ないことが好ましい。具体的には、酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合が、14質量%以下であることがより好ましく、12質量%以下であることがさらに好ましい。酢酸ビニル由来の構成単位の含有割合の下限値は0.5質量%以上、好ましくは1質量%以上、特に好ましくは5質量%以上の量が好ましい。
一方、(A)成分における前記エチレン・酢酸ビニル共重合体中のエチレンに由来の構成単位の含有割合は99.5質量%〜85質量%であることが好ましく、99質量%〜86質量%、特に95質量%〜88質量%であることがより好ましい。エチレンに由来の構成単位の含有割合が上記範囲内であると、共重合体の耐熱性が良好である。
以下、「酢酸ビニル」をVA、「酢酸ビニルに由来する構成単位の含有割合」をVA含量と略記することもある。
高圧法低密度ポリエチレン(3a)は、エチレンを高圧下でラジカル重合して得られる長鎖分岐のあるポリエチレンとして市場で入手可能である。
(A)成分における前記エチレン・アクリル酸エステル共重合体(2a)としては、アクリル酸エステルに由来する構成単位の含有割合が15質量%以下のものである。エチレン・アクリル酸エステル共重合体中のアクリル酸エステルに由来する構成単位の含有割合を15質量%以下とすることで、太陽電池封止材用シートの透湿性を抑制することができ、アクリル酸エステルに由来する構成単位の含有割合はより少ないことが好ましい。具体的には、アクリル酸エステルに由来する構成単位の含有割合が、14質量%以下であることがより好ましく、12質量%以下であることがさらに好ましい。アクリル酸エステル由来の構成単位の含有割合の下限値は0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上が好ましい。
一方、エチレン・アクリル酸エステル共重合体のうち、エチレンに由来する構成単位の含有割合は、99.9質量%〜85質量%であることが好ましく、99.5質量%〜86質量%、更には99質量%〜88質量%であることがより好ましい。エチレンから導かれる構成単位が上記範囲内であると、共重合体の耐熱性が良好である。
前記エチレン・アクリル酸エステル共重合体(2a)を構成するアクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、及びメタクリル酸イソブチル等の(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、高圧法低密度ポリエチレンはいずれも、従来公知の方法である高圧法のオートクレーブ法あるいはチューブラー法で製造してもよい。
(A)成分における前記エチレン・α−オレフィン共重合体(4a)としては、該共重合体を構成する全構成単位(単量体単位)の含有量を100モル%としたとき、炭素数3〜20のα−オレフィンに由来する構成単位の含有割合が、5モル%以上であることが好ましい。より好ましくは10モル%以上である。前記α−オレフィン由来の構成単位の含有割合が前記範囲内であると、太陽電池封止材用シートの透明性、耐ブリード性が良好である。特に、太陽電池封止材用シートの柔軟性を考慮すると、前記α−オレフィン由来の構成単位の含有割合が15モル%以上の重合体を使用するのが好ましい。上限については、50モル%未満、好ましくは40モル%以下、特に好ましくは30モル%以下である。
前記炭素数3〜20のα−オレフィンの具体例としては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−へプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ナノデセン、1−エイコセン等の直鎖状のα−オレフィン;3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ヘキセン、2,2,4−トリメチル−1−ペンテン等の分岐状のα−オレフィンなどが例示され、これらは2種類を組み合わせて使用することもできる。
中でも、前記α−オレフィンの炭素数は、汎用性(コストや量産性あるいは入手のしやすさ)の点で、3〜10が好ましく、更には3〜8が好ましい。
エチレン・α−オレフィン共重合体としては、好ましくは、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン・1−ヘキセン共重合体であり、いずれのエチレン・α−オレフィン共重合体も、エチレン由来の構成単位含量が50モル%以上であることを意味する。
これらの共重合体において、α−オレフィン由来の構成単位の割合は、各共重合体を構成する全構成単位(単量体単位)の量を100モル%としたとき、好ましくは5モル%以上であり、より好ましくは10モル%以上である。
太陽電池封止用シートにおいて、前記エチレン・α−オレフィン系共重合体は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
上記のような性状のエチレン・α−オレフィン系共重合体(4a)は、メタロセン系触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等で製造できる。該触媒としては、例えば、特開昭58−19309号公報、特開昭60−35005号公報、特開昭60−35006号公報、特開昭60−35007号公報、特開昭60−35008号公報、特開昭61−130314号公報、特開平3−163088号公報、特開平4−268307号公報、特開平9−12790号公報、特開平9−87313号公報、特開平10−508055号公報、特開平11−80233号公報、特表平10−508055号公報などに記載のメタロセン系触媒を例示することができる。また、メタロセン触媒を用いた製造方法の特に好ましい例として、欧州特許出願公開第1211287号明細書の方法を例示することができる。
エチレン・α−オレフィン系共重合体は、メタロセン系触媒だけでなく、可溶性バナジウム化合物と有機アルミニウムハライドとからなるバナジウム系触媒、あるいはシクロペンタジエニル基等が配位したジルコニウム化合物等のメタロセン化合物と有機アルミニウムオキシ化合物とからなるメタロセン系触媒の存在下に、エチレン及びその他α−オレフィン類を共重合させることによって製造することもできる。
上記のような製造法で製造されたエチレン・α―オレフィン共重合体は、実質直鎖状で剛直である。
前記(A)成分としてエチレン・α−オレフィン共重合体(4a)を用いる場合、エチレン・α−オレフィン共重合体(4a)の密度は0.895g/cm以上である。エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が0.895g/cm以上であることにより、耐熱性が良好となり、本発明の太陽電池封止材用シートが太陽電池モジュールに組み込まれて使用されたときに、厳しい外部環境下でも封止材料として機能を維持できる。更に好ましいエチレン・α−オレフィン共重合体の態様は、チーグラー・ナッタ触媒やメタロセン触媒で製造された密度が0.895g/cm以上の直鎖状の超低密度又は低密度のポリエチレンである。「超低密度」及び「低密度」には種々の定義が知られているが、ここでは「超低密度は0.895g/cm以上、0.910g/cm未満」、「低密度は0.910g/cm以上、0.930g/cm以下」であることをいう。(A)成分としてのエチレン・α−オレフィン共重合体が超低密度又は低密度のポリエチレンであることで、耐熱性のほか接着性も良好となる。そのため、前記エチレン・α−オレフィン共重合体を含む太陽電池封止材用シートが太陽電池モジュールに組み込まれて使用された際の、該太陽電池封止材用シートと基板やバックシート或いは太陽電池アレイとの接着が良好で、かつ、厳しい外部環境下での使用に耐え得る。
上記のエチレン系共重合体の中でも、(A)エチレン系共重合体は、太陽電池封止材用シートの透湿性をより抑える点で少なくとも1種が、酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合が15質量%以下のエチレン・酢酸ビニル共重合体(1a)、又は、アクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合が15質量%以下のエチレン・アクリル酸エステル共重合体(2a)であることが好ましい。
また別には、前記(A)成分は、太陽電池モジュールの構成部材であるガラスやポリエステルシートとの接着性を高める点で、エチレン・酢酸ビニル共重合体(1a)又はエチレン・アクリル酸エステル共重合体(2a)がより好ましい。
(A)エチレン系共重合体は、融点が90℃以上である。融点が90℃未満であると、シートの耐熱性が不充分となる。融点は、上記同様の理由から、94℃以上が好ましい。上限値は、120℃が望ましい。
本発明における各共重合体の融点は、DSC(示差走査熱量測定)により測定される値である。
(A)成分であるエチレン系共重合体は、前述した(1a)〜(5a)から選ばれる1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(A)エチレン系共重合体の太陽電池封止材用シート中における含有量としては、シート全質量に対して、40質量%〜90質量%が好ましく、50質量%〜80質量%がより好ましい。エチレン系共重合体の含有量が前記範囲内であることにより、シートの耐熱性をより高めることができる。
−(B)成分−
本発明の太陽電池封止材用シートを構成する(B)成分としてのエチレン系共重合体((B)エチレン系共重合体)は、(1b)エチレン・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、(2b)エチレン・酢酸ビニル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、及び(3b)エチレン・アクリル酸エステル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体から選ばれ、(B)成分全体のおけるグリシジル(メタ)アクリレートに由来の構成単位の合計含有割合が2質量%〜30質量%(好ましくは3質量%〜25質量%)であることが好ましい。
グリシジル(メタ)アクリレートに由来の構成単位の合計含有割合が2質量%以上であると、太陽電池封止材用シートと太陽電池モジュール構成部材(太陽電池素子や基板等)との接着性がより良好になり、また30質量%以下であると、架橋性が高くなり過ぎず接着性がより良好であり、加えて太陽電池封止材用シートの透明性と柔軟性もより良好である。
なお、「グリシジル(メタ)アクリレート」とは、グリシジルメタクリレート及びグリシジルアクリレートの少なくとも一方を表す。以下、「グリシジルメタクリレート」をGMA、「グリシジルメタクリレートに由来する構成単位の含有割合」をGMA含量と略記することがある。
また、(B)エチレン系共重合体は、グリシジル(メタ)アクリレートに由来の構成単位の合計含有割合が2質量%〜30質量%であることが好適であり、融点が90℃以上であるエチレン系共重合体も包含される。
(B)成分における「エチレン系共重合体」とは、エチレンに由来する構成単位が主成分であることをいう。さらに、ここでの「主成分」とは、全構成単位の中で「エチレン由来の構成単位」の含有量が最も多いことをいう。例えば、エチレンと酢酸ビニルとグリシジル(メタ)アクリレートとの各々に由来する構成単位からなる共重合体の場合には、エチレン由来の構成単位の比率が、酢酸ビニル由来の構成単位やグリシジル(メタ)アクリレート由来の構成単位よりも大きいことをいう。
前記(B)エチレン系共重合体の少なくとも1種は、(1b)エチレン・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、(2b)酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合が30質量%以下のエチレン・酢酸ビニル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、及び、(3b)アクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合が30質量%以下のエチレン・アクリル酸エステル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体からなる群より選択される。
前記(2b)及び(3b)の各共重合体において、酢酸ビニルに由来の構成単位又はアクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合が、それぞれ30質量%以下であることで、太陽電池封止材用シートの透湿性を抑えることができる。酢酸ビニルに由来の構成単位又はアクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合の下限値は、特に制限はないが、0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上が望ましい。更には、酢酸ビニルに由来の構成単位又はアクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合は、0.1〜30質量%の範囲が好ましく、更に0.5〜20質量%、特に1〜20質量%の範囲が好ましい。
(B)エチレン系共重合体は、前述の(1b)から(3b)から選ばれる1種を単独で又は共重合比等の異なる2種以上を組み合わせて用いることができる。
(B)エチレン系共重合体の太陽電池封止材用シート中における含有量としては、前記で定義されるエチレン系共重合体(A)との合計量を100質量%として、5〜50質量%が好ましく、8〜30質量%がより好ましい。(B)エチレン系共重合体の含有量が前記範囲内であることにより、透明性、柔軟性及び加工性を与え、接着性及び接着安定性(特に、ポリエステルなどの樹脂製の保護材、例えばバックシートに対する接着性)を良化することができる。
また、本発明における前記(A)成分及び前記(B)成分を含む太陽電池封止材用シートは、融点又は軟化点が高く、耐熱性にも優れているという別の利点も有する。
本発明における前記(A)成分及び前記(B)成分を含む太陽電池封止材用シート中におけるグリシジル(メタ)アクリレートに由来する構成単位の合計含有量は、前記配合範囲内であれば制限はないが、コストパフォーマンスの観点から、0.1〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.3〜5質量%であり、特に好ましくは0.5〜3質量%である。
本発明の太陽電池用封止材シートを構成する前記(A)成分及び前記(B)成分はいずれも、メルトフローレート(JIS K7210−1999、190℃、2160g荷重;以下、MFRと略記することがある。)が0.1g/10分〜50g/10分の範囲にあることが好ましい。更には、0.5g/10分〜30g/10分の範囲にあることが好ましく、特には1g/10分〜20g/10分の範囲が好ましい。この範囲内の共重合体を選ぶことで、太陽電池封止材用シートとして求められるシートへの加工性が容易となり、所望のシートを得ることができる。これより、太陽電池モジュールを作製したときに、良好な接着性、不要なハミダシの抑制効果が得られる。
本発明の太陽電池封止材用シートは、前記(A)成分及び(B)成分のほかに、更に、(C)少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを共重合して得られる共重合体(以下、(C)成分ともいう。)、並びに(D)シランカップリング剤(以下、(D)成分ともいう。)からなる群より選択される少なくとも1種を含有していてもよい。
前記(C)成分は、共重合体の構成単位として、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを含み、さらに、必要に応じて、他の構成単位を含んでいてもよい。このような(C)成分としては、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを直接共重合して得られるもの、少なくともα−オレフィンを含む単独又は共重合体にエチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合して得られるもの、及び少なくともα−オレフィンを含む単独又は共重合体とエチレン性不飽和シラン化合物との縮合反応物が例示できる。
より具体的には、α−オレフィンの1種ないし2種以上と、エチレン性不飽和シラン化合物の1種ないし2種以上と、必要ならばその他の構成単位とを、所望の反応容器を使用し、例えば、圧力500kg/cm〜4000kg/cm、温度100℃〜400℃の条件下で、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時にあるいは段階的にランダム共重合したものを挙げることができる。
また別には、α−オレフィンの1種ないし2種以上と、必要ならばその他の不飽和モノマーの1種ないし2種以上とを、所望の反応容器を使用し、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時にあるいは段階的に重合し、次いで、その重合によって生成するポリオレフィン系重合体に、エチレン性不飽和シラン化合物、あるいは、その初期縮合物ないし縮合体の1種ないし2種以上グラフト共重合したものを挙げることができる。
(C)共重合体におけるα−オレフィンとしては、エチレンの他、(A)エチレン系共重合体の説明において記載した炭素数3〜20のα−オレフィンを用いることができる。
なかでも、(C)共重合体におけるα−オレフィンとしては、耐ブリード性、加工性、コストの点から、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプタン、1−オクテン、1−ノネン、及び1−デセンであることが好ましく、エチレン、プロピレン、及び1−ブテンがより好ましい。
(C)共重合体におけるα−オレフィンは、単独種であっても、複数種であってもよい。
(C)共重合体におけるエチレン性不飽和シラン化合物はとしては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランのようなビニルシラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシランなどの(メタ)アクリロキシシラン、
N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メチルトリメトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、3−メチルトリメトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、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、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メチルジエトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどを挙げることができる。
これらの中でも、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン、又はγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリロキシシラン、又はN−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのアミノ基又はエポキシ基を有するアルコキシシランを好適に挙げることができる。更には、ビニルシラン又は(メタ)アクリロキシシランが好ましく使用される。
(C)共重合体におけるエチレン性不飽和シラン化合物は、単独種であっても、複数種であってもよい。
エチレン性不飽和シラン化合物は、上記記載の化合物から選ばれるが、α−オレフィンとの反応性の点から、ビニルシランが好ましく使用され、上記列挙した中でも、特にビニルトリメトキシシラン及びγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
(C)共重合体は、前記α−オレフィンと前記エチレン性不飽和シラン化合物以外に、他の構成単位、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、及びグリシジル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも1種に由来の構成単位を含有してもよい。このような共重合体は、例えば、前記(A)成分及び/又は前記(B)成分に前記エチレン性不飽和シラン化合物をグラフト共重合することで製造できる。第三のモノマーを含む共重合体を製造する場合には、前述のようにこれらすべての構成成分中でも、エチレン性不飽和シラン化合物との反応性の点から、酢酸ビニルを用いることが好ましい。
(C)共重合体におけるエチレン性不飽和シラン化合物の基づく構成単位を縮合させる方法としては、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルト等の金属カルボン酸塩、チタン酸のエステル及びキレート化物等の有機金属化合物、有機塩基、無機酸、及び、有機酸等のシラノール縮合触媒を使用し、(C)共重合体を構成するシラン化合物の部分のシラノール間の脱水縮合反応等を行うことにより縮合体を製造することができる。
(C)成分の太陽電池封止材用シート中における含有量としては、接着性向上効果及びシート成形時の加工安定性の観点から、前記(A)成分及び前記(B)成分の合計量100質量部に対し、15質量部以下、好ましくは0.03質量部〜14質量部、特に好ましくは0.1質量部〜12質量部の割合で配合される。(C)成分が上記範囲で含まれていると、太陽電池封止材用シートと保護材又は太陽電池素子等との接着性が向上して好ましい。
また、(D)成分であるシランカップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、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、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどを例示することができる。
中でも、(D)シランカップリング剤としては、接着性を高め、ガラス等の基板やバックシート等の保護材との接着加工を安定して行なう点で、アミノ基を含有するアルコキシシランが好ましい。
アミノ基を含有するアルコキシシランとしては、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシキシシラン、3−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キシシランなどのアミノートリアルコキシシラン類、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−メチルジメトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、3−メチルジメトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミンなどのアミノージアルコキシシラン類などを挙げることができる。
これらの中でも、接着性の点で、3−アミノプロピルトリメトキシキシシラン、3−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キシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどが好ましい。特には、3−アミノプロピルトリメトキシキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランが好ましい。
トリアルコキシシランを用いた場合には、より接着性を向上できるので好ましい。ジアルコキシシランを用いた場合には、シート成形時の加工安定性を維持することができるので好ましい。
前記アルコキシシランは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(D)シランカップリング剤の太陽電池封止材用シート中における含有量としては、接着性向上効果及びシート成形時の加工安定性の観点から、前記(A)成分及び前記(B)成分の合計量100質量部に対し、3質量部以下、好ましくは0.03〜3質量部、特に好ましくは0.05〜1.5質量部の割合で配合される。シランカップリング剤が上記範囲で含まれていると、太陽電池封止材用シートと保護材又は太陽電池素子等との接着性が向上して好ましい。
また、紫外線に曝されることによるシートの劣化を防ぐために、(A)成分及び(B)成分の少なくとも一方の中に、紫外線吸収剤、光安定剤、及び酸化防止剤などを含有させるのが好ましい。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−メト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−メトキシ−2−カルボキシベンゾフェノン、及び2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系;2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、及び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などのベンゾトリアゾール系;フェニルサリチレート及びp−オクチルフェニルサリチレートなどのサリチル酸エステル系のものが挙げられる。
前記光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系のものが挙げられる。
前記酸化防止剤としては、各種ヒンダードフェノール系やホスファイト系のものが挙げられる。
酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤は、前記(A)成分及び前記(B)成分の合計量100質量部に対し、各々通常は5質量部以下、好ましくは0.1質量部〜3質量部の量で含有させることができる。
また、太陽電池封止材用シートには、必要に応じて、着色剤、光拡散剤、及び難燃剤などの添加剤を含有させることができる。
前記着色剤としては、顔料、無機化合物及び染料等が挙げられ、特に白色の着色剤として、酸化チタン、酸化亜鉛及び炭酸カルシウムが挙げられる。
前記光拡散剤としては、無機系の球状物質としてガラスビーズ、シリカビーズ、シリコンアルコキシドビーズ、中空ガラスビーズなどが挙げられ、また、有機系の球状物質としてアクリル系やビニルベンゼン系などのプラスチックビーズなどが挙げられる。
前記難燃剤としては、臭素化物などのハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水和物などが挙げられる。
これらの添加剤を含有するシートを太陽電池素子の太陽光を受光する受光側の封止材として用いる場合、透明性を損なう場合があるが、太陽電池素子の受光側と反対面の封止材として用いる場合には好適に用いられる。
本発明において、太陽電池封止材用シートの総厚みは、0.05mm〜2mmの範囲が好ましい。すなわち、シートの総厚みは、0.05mm以上であると、衝撃等による太陽電池素子の破損が抑えられ、2mm以下であると、シートが透明性を有し、太陽光の受光量が保て、出力を高く維持することができる。
本発明の太陽電池封止材用シートの成形は、T−ダイ押出機、カレンダー成形機、インフレーション成形機などを使用する公知の方法によって行なうことができる。
例えば、上記の(A)〜(D)成分、並びに、酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤等の添加剤を予めドライブレンドして押出機のホッパーから供給し、シート状に押出成形することによって得ることができる。
また、予め(A)成分及び(B)成分をメルトブレンドしてから、(C)成分及び(D)成分の少なくとも一方並びに酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤等の添加剤とドライブレンドして押出機のホッパーから供給し、シート状に押出成形することによって得ることができる。
更に別の手段として、(C)成分、並びに酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤等の添加剤を予めマスターバッチにして添加することも可能である。
加工温度は120℃から250℃の範囲で用いる成分の加工性に合わせて選択することができる。
〔太陽電池モジュール〕
本発明の太陽電池モジュールは、少なくとも、太陽光が入射する基板と、太陽電池素子と、本発明の太陽電池封止材用シートとを備える。本発明の太陽電池モジュールは、必要に応じて、更に保護材を備えていてもよい。なお、太陽光が入射する基板を、単に、基板と称することもある。
本発明の太陽電池モジュールは、前記基板上に、本発明の太陽電池封止材用シートにより封止された太陽電池素子を固定することで、製作することができる。
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、基板/封止材用シート/太陽電池素子/封止材用シート/保護材のように太陽電池素子の両側から封止材用シートで挟む構成のもの、ガラスなどの基板の表面上に予め形成された太陽電池素子を、基板/太陽電池素子/封止材用シート/保護材のように構成するもの、基板の内周面上に形成された太陽電池素子、例えばフッ素樹脂系シート上にアモルファス太陽電池素子をスパッタリング等で作製したものの上に封止材用シートと保護材を形成させるような構成のものなどを挙げることができる。
なお、前記保護材は、太陽光が入射する基板を太陽電池モジュールの上部としたとき、太陽電池モジュールの基板側とは反対側、すなわち下部に備えられるため、下部保護材と称することもある。
太陽電池素子としては、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、銅−インジウム−セレン、銅−インジウム−ガリウム−セレン、カドミウム−テルルなどのIII−V族やII−VI族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができる。本発明の封止材用シートは、特にアモルファスシリコン太陽電池素子の封止に有用である。
太陽電池モジュールを構成する基板としては、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することができる。
保護材(下部保護材)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であり、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することができる。本発明の太陽電池封止材用シートは、これらの基板又は保護材に対して良好な接着性を示す。
本発明の太陽電池封止材用シートを用いて、前記のような太陽電池素子、基板、及び保護材とともに積層接着する際には、従来のエチレン・酢酸ビニル共重合体系で行なわれていた長時間にわたる加圧加熱による架橋工程を施されなくても、実用に耐えうる接着強度及び接着強度の長期安定性を付与することができる。但し、より強固な接着強度や接着強度安定性を付与する観点では、短時間の加圧加熱処理を施しておくことが推奨される。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
太陽電池封止材用シートの作製に用いた成分の詳細は以下の通りである。
<(A)成分>
(A−1)エチレン・1−ヘキセンランダム共重合体:密度 0.903g/cm
(A−2)エチレン・α−オレフィン共重合体:密度 0.902g/cm(プライムポリマー社製のエボリューSC00100)
(A−3)エチレン・4−メチル−1−ペンテンランダム共重合体:密度0.902g/cm
(A−4)エチレン・ブテンランダム共重合体: 密度 0.900g/cm
(A−5)エチレン・酢酸ビニルランダム共重合体(EVA):VA含量10質量%
(A−6)エチレン・酢酸ビニルランダム共重合体(EVA):VA含量28質量%
(A−7)エチレン・1−ヘキセンランダム共重合体:密度 0.895g/cm
なお、「VA」の表記は、酢酸ビニルを表す。
前記A−1〜A−7の物性を、表1に示す。なお、表1において、融点はJIS K7121の定めるDSCで測定し、単位は〔℃〕であり、密度はJIS K7112で定める方法で測定し、単位は〔g/cm〕であり、MFRはJIS K7210で定める方法で190℃、荷重2160gの条件で測定し、単位は〔g/10分〕である。VA含量の単位は〔質量%〕であり、各共重合体中の含有量である。
<(B)成分>
(B−1)
エチレン・グリシジルメタクリレート・酢酸ビニル共重合体(EGMAVA)
住友化学(株)製、ボンドファースト 7B
(B−2)
エチレン・グリシジルメタクリレート共重合体(EGMA)
住友化学(株)製、ボンドファースト E
前記B−1及びB−2の物性を、表2に示す。なお、表2において、融点の単位は〔℃〕であり、密度の単位は〔g/cm〕であり、MFRの単位は〔g/10分〕である。GMA含量、及びVA含量の単位は〔質量%〕であり、いずれも各共重合体中の含有量である。
<(C)成分>
(C−1)
(A−4)100質量部と、ビニルトリメトキシシラン2質量部と、遊離ラジカル発生剤(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン)0.1質量部とを混合し、溶融温度220℃にて単軸押出機にてグラフト共重合させてシラン変性したシラン変性エチレン・α−オレフィン共重合体。
(C−2)
(A−5)100質量部と、ビニルトリメトキシシラン2質量部と、遊離ラジカル発生剤(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン)0.1質量部とを混合し、溶融温度220℃にて単軸押出機にてグラフト共重合させてシラン変性したシラン変性EVA共重合体。
(C−3)
(A−7)50質量部と、(B−2)50質量部と、ビニルトリメトキシシラン2.5質量部と、遊離ラジカル発生剤(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン)0.1質量部とを混合し、溶融温度220℃にて単軸押出機にてグラフト共重合させてシラン変性したシラン変性体。
(C−4)
(A−7)100質量部と、ビニルトリメトキシシラン2.5質量部と、遊離ラジカル発生剤(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン)0.1質量部とを混合し、溶融温度220℃にて単軸押出機にてグラフト共重合させてシラン変性したシラン変性エチレン・1−ヘキセン共重合体。
(C−5)
(A−6)50質量部と、(B−1)50質量部と、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン2質量部と、遊離ラジカル発生剤(2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン)0.1質量部とを混合し、溶融温度220℃にて単軸押出機にてグラフト共重合させてシラン変性したシラン変性体。
<(D)成分>
(D−1)シランカップリング剤:
N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルジメトキシシラン
(D−2)シランカップリング剤:
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
<(E)各種添加剤>
(E−1)紫外線吸収剤:UVINUL3039 BASF社製
(E−2)耐光安定剤:UVINUL5050H BASF社製
(E−3)酸化防止剤:イルガノクス1010 チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
<(F)架橋剤>
(F−1)架橋剤:2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
(F−2)架橋剤:t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート
〔実施例1〕
(A−1)90質量部、(B−1)10質量部を、予め加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。
次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
(評価)
得られた封止材用シート、下記基板、及び下記バックシート(保護材)、並びに下記貼り合わせ機を用い、下記(1)〜(3)の方法によりガラス接着強度、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。評価結果は、下記表3に示す。
<基板>
材質: 青色ガラス
厚み: 3.2mm
サイズ: 7.5cm×12cm
<バックシート(保護材)>
材質: 白PET(100μm)/アルミ(90μm)/透明PET(50μm)
厚み: トータル240μm
なお、透明PETフィルムはコロナ処理を施した。
<非コロナ処理PET>
材質: PET(ポリエチレンテレフタレート)、ユニチカ社製
厚み: 100μm
<貼り合わせ装置>
NPC社製、LM−50x50S
−(1)ガラス接着強度−
T−ダイ成形機を用いて作製した封止材用シートを、ガラス上に載せて、貼り合わせ装置で150℃×6分で貼り合わせ、試料構成が、「基板(ガラス)/封止材用シート」の試料を得た。ガラスに対する封止材用シートの接着力の評価は、15mm幅短冊、引張速度100mm/分の条件で、封止用樹脂層の端を、ガラス面に対して垂直な方向に引っ張ることにより行なった。下記表3に測定値を示す。なお、接着強度が10N/15mm以上、特に15N/15mmであると、接着性が良好であることを示す。
−(2)バックシート接着強度−
T−ダイ成形機を用いて作製した封止材用シートを、ガラス上に載せ、さらにこの封止材用シート上に、バックシートを載せて、貼り合わせ装置にて150℃で6分間、貼り合わせた。バックシートは、コロナ処理が施された面を封止材用シートに貼り合わせた。試料構成は、「基板(ガラス)/封止材用シート/バックシート」である。
バックシートに対する封止材用シートの接着力の評価は、15mm幅短冊、引張速度100mm/分の条件でバックシート端を封止材用シート/ガラス面に垂直な方向に引っ張ることにより行なった。下記表3に測定値を示す。なお、接着強度が15N/15mm以上であると接着性が良好なことを示す。
−(3)ラミネート特性−
T−ダイ成形機を用いて作製した封止材用シートに黒マジックにて碁盤目を記入したシートを用い、250mm角のガラス上に封止材用シート(厚み400μm)、及びバックシート(PET)の順で載せて、貼り合わせ装置にて150℃で6分間、貼り合わせた。試料構成は、「基板(ガラス)/封止材用シート/バックシート(PET)」である。
得られた試料について、エッジからの封止材のはみ出しの有無を目視で確認した。はみ出しが少ないものを○、多いものを×とした。
〔実施例2〕
(A−1)80質量部、(B−1)20質量部を、予め加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3に示す。
〔実施例3〕
(A−5)80質量部、(B−1)20質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3に示す。
〔実施例4〕
(A−1)80質量部、(B−2)20質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3に示す。
〔実施例5〕
(A−1)80質量部、(B−1)10質量部、(C−1)10質量部 を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。また、以下に示す方法にて耐湿条件下(85℃・90%RH)で1000時間経過させた後のガラス接着、バックシート接着強度を測定した。結果を下記表3〜表4に示す。
〔実施例6〕
(A−1)80質量部、(B−1)10質量部、(C−2)10質量部 を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。また、実施例5と同様の方法にて耐湿条件下(85℃・90%RH)で1000時間経過させた後のガラス接着、バックシート接着強度を測定した。結果を下記表3〜表4に示す。
〔実施例7〕
(A−1)80質量部、(C−3)20質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、及び酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なうと共に、さらに以下に示す方法にてPET接着強度も評価した。結果を下記表3〜表5に示す。
なお、ここでは(B)成分を単独で加えてはおらず、(C−3)成分を製造する際に加えており、最終的に得られる樹脂組成物中には(B)成分が存在している。
−(4)PET接着強度の評価−
T−ダイ成形機を用いて作製した封止材用シートを、ガラス上に載せ、さらにこの封止材用シート上に、コロナ処理が施されていないPET(100μm厚、ユニチカ社製)を載せて、貼り合わせ装置にて150℃で6分間、貼り合わせた。試料構成は、「基板(ガラス)/封止材用シート/PET」である。
PETに対する封止材用シートの接着力の評価は、15mm幅短冊、引張速度100mm/分の条件でPET端を、封止材用シート/ガラス面に垂直な方向に引っ張ることにより行なった。
測定値を下記表5に示す。なお、接着強度が15N/15mm以上であると接着性が良好なことを示す。
〔実施例8〕
(A−1)60質量部、(C−3)40質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、及び酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1、7と同様にして、ガラス接着、PET接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3〜表5に示す。
なお、ここでは(B)成分を単独で加えてはおらず、(C−3)成分を製造する際に加えており、最終的に得られる樹脂組成物中には(B)成分が存在している。
〔実施例9〕
(A−1)80質量部、(B−2)10質量部、及び(C−4)10質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、及び酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1、7と同様にして、ガラス接着、PET接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3〜表5に示す。
〔実施例10〕
(A−1)70質量部、(B−2)20質量部、及び(C−4)10質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、及び酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1、7と同様にして、ガラス接着、PET接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3、5に示す。
〔実施例11〕
(A−1)70質量部、(B−1)20重量部、及び(C−4)10質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、及び酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1、7と同様にして、ガラス接着、PET接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3、5に示す。
〔実施例12〕
(A−2)80質量部、(C−5)20質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、及び酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3に示す。
なお、ここでは(B)成分を単独で加えてはおらず、(C−5)成分を製造する際に加えており、最終的に得られる樹脂組成物中には(B)成分が存在している。
〔実施例13〕
(A−3)80質量部、(C−5)20質量部を、加工温度150℃でメルトブレンド(40mmφ単軸押出機、L/D=28、先端ダルメージスクリュー、40rpm)した。次いで、紫外線吸収剤(E−1)0.12質量部、耐光安定剤(E−2)0.06質量部、及び酸化防止剤(E−3)0.03質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度140℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を下記表3に示す。
なお、ここでは(B)成分を単独で加えてはおらず、(C−5)成分を製造する際に加えており、最終的に得られる樹脂組成物中には(B)成分が存在している。
〔比較例1〕
(A−6)100質量部、(D−1)0.2質量部、架橋剤(F−1)0.1質量部、架橋剤(F−2)0.2質量部、紫外線吸収剤(E−1)0.3質量部、耐光安定剤(E−2)0.1質量部、酸化防止剤(E−3)0.02質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度100℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用いて、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を表3に示す。
〔比較例2〕
(A−6)100質量部、(D−2)0.2質量部、架橋剤(F−1)0.1質量部、架橋剤(F−2)0.2質量部、紫外線吸収剤(E−1)0.3質量部、耐光安定剤(E−2)0.1質量部、酸化防止剤(E−3)0.02質量部を配合した。この混合物を40mmφ単軸T−ダイ成形機を用いて、樹脂温度100℃にて0.4mm厚の封止材用シートを作製した。
この封止材用シートを用い、実施例1における貼り合わせ装置によるガラス、バックシート等との貼り合わせの後、さらに、オーブン中にて145℃で40分間のキュア(熱処理)を行なったこと以外は、実施例1と同様にして、ガラス接着、バックシート接着強度、及びラミネート特性の評価を行なった。結果を表3に示す。
下記表3〜表5において、融点の単位は〔℃〕であり、GMA含量の単位は〔質量%〕である。
前記表3〜表5に示すように、各実施例では、封止材用シートは、ガラス及びバックシートとの間の接着性に優れていた。
日本出願2009−116857の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (10)

  1. (A)融点が90℃以上の、エチレン由来の構成単位を含む下記(1a)〜(5a)からなる群より選択されるエチレン系共重合体の少なくとも1種と、(B)下記(1b)〜(3b)からなる群より選択されるエチレン系共重合体の少なくとも1種とを含有する非架 橋の太陽電池封止材用シート。
    [(A)エチレン系共重合体]
    (1a)酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合が15質量%以下のエチレン・酢酸ビニル共重合体
    (2a)アクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合が15質量%以下のエチレン・アクリル酸エステル共重合体
    (3a)高圧法低密度ポリエチレン
    (4a)密度が0.895g/cm以上のエチレン・α−オレフィン系共重合体
    (5a)下記(B)エチレン系共重合体の(1b)以外のエチレン・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体
    [(B)エチレン系共重合体]
    (1b)エチレン・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体
    (2b)酢酸ビニルに由来の構成単位の含有割合が30質量%以下のエチレン・酢酸ビニル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体
    (3b)アクリル酸エステルに由来の構成単位の含有割合が30質量%以下のエチレン・アクリル酸エステル・グリシジル(メタ)アクリレート共重合体
  2. 前記(A)エチレン系共重合体、及び前記(B)エチレン系共重合体は、メルトフローレート(JIS K7210−1999、190℃、2160g荷重)が0.1g/10分〜50g/10分である請求項1に記載の太陽電池封止材用シート。
  3. さらに、(C)少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを共重合して得られる共重合体及び(D)シランカップリング剤からなる群より選択される少なくとも1種を含有する請求項1又は請求項2に記載の太陽電池封止材用シート。
  4. 前記(C)共重合体は、更に、酢酸ビニル及びアクリル酸エステルから選択される少なくとも1種に由来の構成単位を有する請求項3に記載の太陽電池封止材用シート。
  5. 前記(C)共重合体におけるα−オレフィンは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、 イソブチレン、1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1− ヘキセン、1−ヘプタン、1−オクテン、1−ノネン、及び1−デセンから選ばれる少な くとも一種である請求項3又は請求項4に記載の太陽電池封止材用シート。
  6. 前記エチレン性不飽和シラン化合物が、ビニルシラン及び(メタ)アクリロキシシラン から選ばれる請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載の太陽電池封止材用シート。
  7. 前記エチレン性不飽和シラン化合物が、ビニルトリメトキシシラン又はγ−メタクリロ キシプロピルトリメトキシシランである請求項3〜請求項6のいずれか1項に記載の太陽電池封止材用シート。
  8. 前記(A)エチレン系共重合体における前記エチレン・α−オレフィン共重合体(4a )は、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・4− メチル−1−ペンテン共重合体、又はエチレン・1−ヘキセン共重合体である請求項1〜 請求項7のいずれか1項に記載の太陽電池封止材用シート。
  9. 前記(B)エチレン系共重合体の含有量が、前記(A)エチレン系共重合体と前記(B )エチレン系共重合体との合計量100質量%に対して5質量%〜50質量%である請求 項1〜請求項8のいずれか1項に記載の太陽電池封止材用シート。
  10. 少なくとも、太陽光が入射する基板と、太陽電池素子と、請求項1〜請求項9のいずれ か1項に記載の太陽電池封止材用シートとを備えた太陽電池モジュール。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5466926B2 (ja) * 2009-11-16 2014-04-09 三井・デュポンポリケミカル株式会社 太陽電池封止材用シート及び太陽電池モジュール
JP2011187822A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュール用充填材組成物、太陽電池モジュール用充填材及び太陽電池モジュール
JP5417534B2 (ja) * 2010-06-28 2014-02-19 日本ポリエチレン株式会社 太陽電池封止材、及びそれを用いた太陽電池モジュール
WO2012105331A1 (ja) * 2011-01-31 2012-08-09 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP5852786B2 (ja) * 2011-03-09 2016-02-03 株式会社イノアック技術研究所 太陽電池素子封止用材及びその製造方法
US20140007940A1 (en) * 2011-03-31 2014-01-09 Shaofu Wu Light transmitting thermoplastic resins comprising down conversion material and their use in photovoltaic modules
JP5998134B2 (ja) * 2011-06-22 2016-09-28 クレハエラストマー株式会社 太陽電池モジュール製造用ダイヤフラムおよび太陽電池モジュールの製造方法
JP5773198B2 (ja) * 2011-07-22 2015-09-02 Dic株式会社 電池用電解液封止感熱接着シート
CN102544151A (zh) * 2011-12-31 2012-07-04 苏州幸福新能源科技有限责任公司 新型太阳能背板用e膜
JP6078967B2 (ja) * 2012-03-29 2017-02-15 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用封止材シート
JP2013232498A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Mitsui Chemicals Tohcello Inc 太陽電池封止シート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール及びその製造方法
CN104736626B (zh) * 2012-10-23 2017-05-24 捷恩智株式会社 太阳电池密封材用树脂组成物、太阳电池密封材以及太阳电池模块
KR101723708B1 (ko) * 2012-12-24 2017-04-06 주식회사 엘지화학 수지 조성물
KR101718185B1 (ko) * 2012-12-24 2017-04-04 주식회사 엘지화학 봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 광전자 장치
CN104937725B (zh) 2012-12-24 2017-02-01 株式会社Lg化学 封装膜
JP6107369B2 (ja) * 2013-04-19 2017-04-05 大日本印刷株式会社 太陽電池用積層体及びそれを用いて作製された太陽電池モジュール
US9605099B2 (en) * 2013-10-30 2017-03-28 Lg Chem, Ltd. Olefin resin
FR3022545B1 (fr) * 2014-06-18 2016-06-24 Arkema France Encapsulant d'un module photovoltaique
JP2016036023A (ja) * 2014-07-31 2016-03-17 住友化学株式会社 太陽電池用封止シート
CA3043402A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Dsm Ip Assets B.V. Backsheet comprising a polyolefine based functional layer facing the back encapsulant
US20210159352A1 (en) * 2018-04-16 2021-05-27 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Photovoltaic modules and method of manufacture thereof
CN108752689A (zh) * 2018-05-24 2018-11-06 常州回天新材料有限公司 高熔点耐热型透明聚乙烯薄膜
MX2021006202A (es) * 2018-11-30 2021-08-11 Dow Mitsui Polychemicals Co Ltd Composicion de resina para sellador, laminado, material de envasado, y envase.
JP7452957B2 (ja) * 2019-08-05 2024-03-19 三井化学株式会社 共重合体、組成物、シート、および太陽電池用封止材
CN110993711B (zh) * 2019-11-05 2022-03-04 乐凯胶片股份有限公司 太阳能背板用聚酯基膜和太阳能背板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04325531A (ja) * 1991-04-25 1992-11-13 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 太陽電池モジュール用保護シート
JP2001144313A (ja) * 1999-11-11 2001-05-25 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd 太陽電池封止材料及び太陽電池モジュール
JP2006186233A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd 太陽電池封止材
JP2006190865A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd 太陽電池封止材

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3127133A1 (de) 1981-07-09 1983-01-27 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von polyolefinen und deren copolymerisaten
FR2546522B1 (fr) 1983-05-25 1985-07-26 Ato Chimie Procede de preparation d'une composante de metal de transition pour un systeme catalytique de polymerisation d'olefines
AU581848B2 (en) 1983-06-06 1989-03-09 Exxon Research And Engineering Company Process and catalyst for producing reactor blend polyolefins
US4530914A (en) 1983-06-06 1985-07-23 Exxon Research & Engineering Co. Process and catalyst for producing polyethylene having a broad molecular weight distribution
ZA844157B (en) 1983-06-06 1986-01-29 Exxon Research Engineering Co Process and catalyst for polyolefin density and molecular weight control
DE3443087A1 (de) 1984-11-27 1986-05-28 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur herstellung von polyolefinen
US4689085A (en) * 1986-06-30 1987-08-25 Dow Corning Corporation Coupling agent compositions
JP2505022B2 (ja) * 1987-10-30 1996-06-05 三井・デュポンポリケミカル株式会社 重合体組成物およびこの重合体組成物を用いた積層体
JP2870019B2 (ja) 1989-06-09 1999-03-10 富士通株式会社 ビル群管理システム
IT1232909B (it) * 1989-08-07 1992-03-05 Butterfly Srl Composizione polimerica per la produzione di articoli di materiale plastico biodegradabile comprendente amido destrutturato e copolimero di etilene
US5409973A (en) 1989-08-07 1995-04-25 Butterfly S.R.L. Polymer composition including destructured starch and an ethylene copolymer
NZ235032A (en) 1989-08-31 1993-04-28 Dow Chemical Co Constrained geometry complexes of titanium, zirconium or hafnium comprising a substituted cyclopentadiene ligand; use as olefin polymerisation catalyst component
ES2091273T3 (es) 1990-11-12 1996-11-01 Hoechst Ag Procedimiento para la preparacion de un polimero olefinico de alto peso molecular.
JPH04311732A (ja) 1991-04-10 1992-11-04 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 太陽電池モジュール用保護シート
JP3323560B2 (ja) * 1992-12-10 2002-09-09 株式会社ブリヂストン 太陽電池封止材膜
JP3470350B2 (ja) * 1993-06-21 2003-11-25 住友化学工業株式会社 金属蒸着用フィルムおよび積層フィルム
AU3817595A (en) 1994-10-31 1996-05-23 Dsm N.V. Catalyst composition and process for the polymerization of an olefin
JP3378436B2 (ja) 1995-07-14 2003-02-17 住友化学工業株式会社 遷移金属錯体からなるオレフィン重合用触媒成分、該触媒成分を含有するオレフィン重合用触媒、およびオレフィン重合体の製造方法
JPH1180233A (ja) 1997-07-11 1999-03-26 Sumitomo Chem Co Ltd プロピレン系共重合体、プロピレン系共重合体の製造方法、ポリオレフィン系樹脂用配合剤及び熱可塑性樹脂組成物
JP4536216B2 (ja) * 2000-06-09 2010-09-01 クレハエラストマー株式会社 熱接着性組成物
US6562907B2 (en) 2000-11-30 2003-05-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Olefin polymer and thermoplastic resin composition
JP2003046105A (ja) * 2001-08-02 2003-02-14 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュ−ル用充填剤層
JP4211321B2 (ja) * 2002-08-23 2009-01-21 住友化学株式会社 接着性フィルム
US7358289B2 (en) * 2002-10-22 2008-04-15 3M Innovative Properties Company Heat-curable adhesive composition
DE60303844T2 (de) * 2003-08-08 2006-12-21 A. Schulman Plastics PMMA enthaltendes Kunststoffkonzentrat und dessen Verwendung zur Herstellung von Polyolefinfolien
JP5057642B2 (ja) * 2003-09-29 2012-10-24 三井・デュポンポリケミカル株式会社 色素増感型太陽電池スペーサー
TWI335269B (en) * 2005-11-25 2011-01-01 Mitsui Chemicals Inc Composite sheet and use thereof
JP2008257893A (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Dainippon Printing Co Ltd 色素増感型太陽電池用基板の製造方法、色素増感型太陽電池の製造方法、および、これらによって製造された色素増感型太陽電池用基板および色素増感型太陽電池。
JP4994124B2 (ja) * 2007-06-19 2012-08-08 三井化学東セロ株式会社 太陽電池封止用シートおよびその製造方法
JP5228666B2 (ja) 2007-10-19 2013-07-03 凸版印刷株式会社 偽造防止構造体、偽造防止ステッカー、偽造防止転写箔、偽造防止インキ、偽造防止媒体、偽造防止用紙、及び真偽判定方法
US20100269890A1 (en) * 2009-04-23 2010-10-28 Christopher John Koch Polymeric Encapsulants for Photovoltaic Modules and Methods of Manufacture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04325531A (ja) * 1991-04-25 1992-11-13 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 太陽電池モジュール用保護シート
JP2001144313A (ja) * 1999-11-11 2001-05-25 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd 太陽電池封止材料及び太陽電池モジュール
JP2006186233A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd 太陽電池封止材
JP2006190865A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd 太陽電池封止材

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