KR101668053B1 - Back sheet for solar cell and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양 전지용 백 시트의 제조방법에 관한 것으로, 제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 제1 압출기를 이용하여 저밀도폴리에틸렌을 1차 적층하여 제2층을 형성하는 단계; 및 상기 제2층 상에 제2 압출기를 이용하여 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌의 혼합물을 2차 적층하여 제3층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 300℃ 내지 380℃이다. 이와 같이 제조된 백 시트는 층간 접착성이 우수하고 이물이 적게 발견되며, 박막의 제조가 가능하고 공정이 단순하여 경제적이다.The present invention relates to a method for producing a back sheet for a solar cell, comprising the steps of: forming a second layer by first laminating low density polyethylene on a polyethylene terephthalate film as a first layer using a first extruder; And forming a third layer on the second layer by using a second extruder to secondarily laminate a mixture of 1 to 50% by weight of titanium dioxide and 50 to 99% by weight of low density polyethylene, 1 extruder and the second extruder is 300 ° C to 380 ° C. The backsheet thus produced has excellent interlayer adhesiveness, low foreign matter is found, a thin film can be produced, and the process is simple and economical.
Description
본 발명은 태양 전지용 백 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 압출 코팅방식으로 제조된 태양 전지용 백 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a back sheet for a solar cell and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a back sheet for a solar cell manufactured by an extrusion coating method and a method for manufacturing the same.
태양광 기술은 태양에너지를 태양 전지 모듈이라는 매개물을 이용하여 전기에너지로 변환시키는 기술로서, 태양에너지를 전기에너지로 전환하는 과정에서 기계적, 화학적 작용이 없으므로 시스템 구조가 단순하고 유지 보수가 거의 요구되지 않고 수명이 길며 안전하고 환경 친화적인 장점을 있다.Solar technology is a technology to convert solar energy into electric energy using a medium called solar module. Since there is no mechanical or chemical action in the process of converting solar energy into electric energy, the system structure is simple and maintenance is hardly required Long life, safe and environmentally friendly.
태양 전지 모듈은 보통 강화 유리, 충진재, 태양전지, 백시트와 이를 연결하는 금속재질의 와이어로 구성되어 있으며, 여기서 백시트는 모듈의 최후면에서 침투하는 습기 및 절연 차단 기능을 구비하고 있다.Solar cell modules usually consist of tempered glass, fillers, solar cells, backsheets and metal wires connecting them, where the backsheet has moisture and insulation isolation that penetrates from the rear of the module.
종래의 백시트는 접착제를 이용한 라미네이션 방법으로 생산되고 있다. 접착제를 이용하는 경우에는 접착제가 필름을 형성하는 수지에 비해 저분자량의 분포를 가지므로 접착 강도가 낮으며, 특히 외부 환경(열, 압력, 수분) 등이 변화하는 경우 층간 박리 현상 등의 문제가 발생한다. 또한, 후가공으로 접착 라미네이션을 하므로써 비용이 증가하고, 이물, 겔 등의 발생으로 인하여 외관에 문제가 발생할 수 있다.The conventional backsheet is produced by a lamination method using an adhesive. In the case of using an adhesive, since the adhesive has a lower molecular weight distribution than the resin forming the film, the adhesive strength is low. Particularly, when the external environment (heat, pressure, moisture) changes, problems such as delamination do. In addition, the cost is increased by performing the adhesive lamination in the post-process, and appearance of the foreign object, gel, etc. may occur due to the occurrence of the foreign object or gel.
한국등록특허 제10-1350557호는 폴리에스테르 필름층 및 폴리에스테르 필름층의 양면에 백색 무기물을 함유하는 폴리에틸렌계 필름층을 포함하는 태양전지 모듈용 백시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈을 개시한다.Korean Patent No. 10-1350557 discloses a back sheet for a solar cell module comprising a polyester film layer and a polyethylene film layer containing a white inorganic substance on both sides of the polyester film layer and a solar cell module comprising the same.
태양 전지용 백시트를 제조할 때, 접착제를 사용하는 경우에 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 압출 코팅(Extrusion coating; E/C)을 이용하여 태양 전지용 백시트를 제조하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to manufacture a back sheet for a solar cell by using an extrusion coating (E / C) in order to solve the problems that occur when an adhesive is used in manufacturing a back sheet for a solar cell.
본 발명은 태양 전지용 백 시트에 관한 것으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 제1층; 상기 제1층 위에 위치한 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제2층; 및 상기 제2층 위에 위치한 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제3층으로 이루어지고, 상기 제2층과 제3층은 압출 코팅 공정으로 형성되고, 상기 저밀도폴리에틸렌은 용융지수(MI)가 0.5 내지 20 g/10min이고 밀도가 0.9 내지 0.94 g/cm3이다.The present invention relates to a back sheet for a solar cell, comprising: a first layer comprising polyethylene terephthalate; A second layer comprising a low density polyethylene positioned over the first layer; And a third layer comprising 1 to 50% by weight of titanium dioxide and 50 to 99% by weight of low density polyethylene located above said second layer, said second and third layers being formed by an extrusion coating process, The low density polyethylene has a melt index (MI) of 0.5 to 20 g / 10 min and a density of 0.9 to 0.94 g / cm < 3 & gt ;.
바람직하게는, 상기 제1층의 두께는 50 내지 400 ㎛이다.Preferably, the thickness of the first layer is 50 to 400 mu m.
바람직하게는, 상기 제2층의 두께는 5 내지 50 ㎛이다.Preferably, the thickness of the second layer is 5 to 50 mu m.
바람직하게는, 상기 제3층의 두께는 5 내지 50 ㎛이다.Preferably, the thickness of the third layer is 5 to 50 mu m.
바람직하게는, 상기 제2층은 이산화티타늄을 추가로 포함한다.Preferably, the second layer further comprises titanium dioxide.
또한, 본 발명은 태양 전지용 백 시트의 제조방법에 관한 것으로, 제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 제1 압출기를 이용하여 저밀도폴리에틸렌을 1차 적층하여 제2층을 형성하는 단계; 및 상기 제2층 상에 제2 압출기를 이용하여 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌의 혼합물을 2차 적층하여 제3층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 300℃ 내지 380℃이다.The present invention also relates to a method for producing a back sheet for a solar cell, comprising the steps of: forming a second layer by first laminating a low density polyethylene on a polyethylene terephthalate film as a first layer using a first extruder; And forming a third layer on the second layer by using a second extruder to secondarily laminate a mixture of 1 to 50% by weight of titanium dioxide and 50 to 99% by weight of low density polyethylene, 1 extruder and the second extruder is 300 ° C to 380 ° C.
바람직하게는, 상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 330℃ 내지 350℃이다.Preferably, the extruding temperature of the first extruder and the second extruder is 330 캜 to 350 캜.
바람직하게는, 상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 생산 속도는 10 내지 100 M/min이다.Preferably, the extrusion production rate of the first extruder and the second extruder is 10 to 100 M / min.
바람직하게는, 상기 이산화티타늄과 상기 저밀도폴리에틸렌의 혼합물은 혼련기를 이용하거나 이축 압출기를 이용하여 혼합한다.Preferably, the mixture of titanium dioxide and the low-density polyethylene is mixed using a kneader or a twin-screw extruder.
바람직하게는, 상기 제2층은 이산화티타늄을 추가로 포함한다.Preferably, the second layer further comprises titanium dioxide.
본 발명에 따른 백시트를 사용하는 경우 필름 형성과 동시에 층을 구성시키는 압출 코팅 방식을 사용함으로써 공정이 간단하고 별도의 원부자재의 투입이 필요없어서 생산성이 향상되고 원가가 절감되는 효과가 있다. 제2층과 제3층이 같은 계열의 저밀도폴리에틸렌을 사용하므로 접착강도가 보다 우수하고, 박막의 제조가 가능하다.In the case of using the back sheet according to the present invention, the extrusion coating method which forms the layer simultaneously with the film formation is used, so that the process is simple and the introduction of the separate raw material is not required, so that the productivity is improved and the cost is reduced. Since the second layer and the third layer use the same series of low-density polyethylene, the bonding strength is better and a thin film can be produced.
도 1은 본 발명에 따른 태양 전지용 백 시트의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 백시트를 이용한 예로서, 도 2의 (a)는 태양전지 모듈 구성 전단계를 나타내는 모식도이고, (b)는 태양전지의 전체 모듈 구조를 나타내는 모식도이다.1 is a schematic view showing a manufacturing process of a back sheet for a solar cell according to the present invention.
Fig. 2 is an example using a back sheet according to the present invention. Fig. 2 (a) is a schematic diagram showing the former stage of the solar cell module configuration, and Fig. 2 (b) is a schematic diagram showing the overall module structure of the solar cell.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.Unless defined otherwise, all technical terms used in the present invention have the following definitions and are consistent with the meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. Also, preferred methods or samples are described in this specification, but similar or equivalent ones are also included in the scope of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어 포함하다 및 포함하는 이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.
As used herein, the terms including and comprising refer to a stated step or element, or group of steps or elements, but does not exclude any other step or element, or group of steps or elements, And the like.
본 발명은 태양 전지용 백 시트에 관한 것이다. 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 제1층; 상기 제1층 위에 위치한 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제2층; 및 상기 제2층 위에 위치한 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 포함하는 제3층으로 이루어진다.The present invention relates to a back sheet for a solar cell. Specifically, a first layer comprising polyethylene terephthalate; A second layer comprising a low density polyethylene positioned over the first layer; And a third layer comprising 1 to 50% by weight of titanium dioxide and 50 to 99% by weight of low density polyethylene located above the second layer.
제1층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함한다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 경우 두께가 50 내지 400㎛이다. 50㎛ 미만일 때는 너무 얇기 때문에 태양광 백시트로 사용 시 내구성이 약하여 불량이 날 수 있고 400㎛ 초과일 때는 너무 두꺼워 제조 단가가 상승하고 권취 길이가 짧아짐에 생산성이 저하될 수 있다. 또한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 접착 강도 향상을 위하여 프라이머 처리된 필름을 사용할 수 있다.The first layer comprises a polyethylene terephthalate film. The thickness of the polyethylene terephthalate film is 50 to 400 탆. When it is less than 50 탆, it is too thin. Therefore, when it is used as a photovoltaic back sheet, its durability is poor and it may be defective. When it is more than 400 탆, its thickness is too thick. The polyethylene terephthalate film may be a primer-treated film for improving the bonding strength.
제2층은 저밀도폴리에틸렌을 포함한다. 본 발명에서 사용되는 저밀도폴리에틸렌은 용융지수(MI)가 0.5 내지 20 g/10min이고 밀도가 0.9 내지 0.94 g/cm3인 것이 바람직하다. 또한, 형성된 제2층의 두께는 바람직하게는 5 내지 50 ㎛이고, 보다 바람직하게는 10 내지 30 ㎛이고, 가장 바람직하게는 20 ㎛이다. 종래 반사 필름을 라미네이션 공법으로 합지하는 경우에는 본 발명과 같은 얇은 두께, 특히 20 ㎛ 이하로 합지하기가 매우 어렵다. 그러나, 본 발명은 박막의 형성과 동시에 코팅을 진행하여 얇은 두께로 생산이 가능하며 생산 효율도 향상시킬 수 있다.The second layer comprises low density polyethylene. The low density polyethylene used in the present invention preferably has a melt index (MI) of 0.5 to 20 g / 10 min and a density of 0.9 to 0.94 g / cm 3 . Further, the thickness of the formed second layer is preferably 5 to 50 mu m, more preferably 10 to 30 mu m, and most preferably 20 mu m. When the conventional reflection film is laminated by the lamination method, it is very difficult to laminate the laminate to a thin thickness, particularly 20 탆 or less as in the present invention. However, according to the present invention, it is possible to produce thin film by coating at the same time as forming a thin film, and to improve the production efficiency.
또한, 제2층은 이산화티타늄(TiO2)을 추가로 포함할 수 있다. 이산화티타늄은 태양광 백시트에 있어서 더욱 우수한 은폐력 및 반사율을 위하여 제2층에 추가로 포함될 수 있다. 바람직하게는 1 내지 50 중량% 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량% 포함할 수 있다. 1 중량% 미만일 경우에는 이산화티타늄 함량이 부족하여 반사율 및 은폐력이 낮아 태양광 백시트 용도로 용이하게 사용할 수 없으며, 50 중량%를 초과하는 경우에는 이산화티타늄 함량이 너무 많아 밀도가 높아져 압출 생산시 품질 저하가 발생하는 문제가 있다.In addition, the second layer may further comprise titanium dioxide (TiO 2 ). Titanium dioxide may additionally be included in the second layer for better hiding power and reflectivity in the solar backsheet. Preferably 1 to 50% by weight, and more preferably 10 to 30% by weight. When the content is less than 1% by weight, the titanium dioxide content is insufficient and reflectance and hiding power are low, so that it can not be easily used for a photovoltaic backsheet. When it exceeds 50% by weight, the titanium dioxide content is too high, There is a problem that deterioration occurs.
제3층은 1 중량% 내지 50 중량%의 이산화티타늄(TiO2)과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 이산화티타늄(TiO2)은 바람직하게 1 중량% 내지 50 중량% 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 30 중량% 포함될 수 있다. 1 중량% 미만일 경우에는 이산화티타늄 함량이 부족하여 반사율 및 은폐력이 낮아 태양광 백시트 용도로 용이하게 사용할 수 없으며 50 중량% 초과일 경우에는 이산화티타늄 함량이 너무 많아 밀도가 높아져 압출 생산시 품질 저하가 발생할 수 있다. 이산화티타늄의 함량이 10 내지 30 중량%인 경우 반사율, 은폐력 및 압출시 품질 요건을 더 잘 만족한다. 사용되는 이산화티타늄은 마스터배치를 이용하여 드라이 블랜딩하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는 이산화티타늄과 저밀도폴리에틸렌을 컴파운드법(compound)을 통해 분산성을 향상시킨 후 적용하는 것이 바람직하다. The third layer may comprise from 1 wt% to 50 wt% titanium dioxide (TiO 2 ) and from 50 wt% to 99 wt% low density polyethylene. Titanium dioxide (TiO 2 ) may preferably be contained in an amount of 1 wt% to 50 wt%, and more preferably 10 wt% to 30 wt%. If the content is less than 1% by weight, the titanium dioxide content is insufficient and reflectance and hiding power are low, so that it can not be easily used for a photovoltaic backsheet. If it exceeds 50% by weight, titanium dioxide content is too high, Lt; / RTI > When the content of titanium dioxide is 10 to 30% by weight, the reflectance, hiding power and quality requirements in extrusion are better satisfied. The titanium dioxide used may be dry blended using a masterbatch. Preferably, titanium dioxide and low-density polyethylene are added after the compounding is improved through compounding.
또한, 제3층의 두께는 5 내지 50 ㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게 10 내지 30 ㎛일 수 있다. 두께가 10 ㎛ 미만일 때는 은폐력 및 반사율이 낮아 백시트로의 적용이 힘들고, 두께가 30 ㎛ 초과일 때에는 두꺼운 두께에 따른 은폐력 및 반사율 향상 비율 대비 생산 원가가 너무 올라가서 백시트 제품으로의 적용이 힘들다.Further, the thickness of the third layer may be 5 to 50 mu m, and more preferably 10 to 30 mu m. When the thickness is less than 10 占 퐉, it is difficult to apply to the back sheet because of low hiding power and reflectance. When the thickness exceeds 30 占 퐉, the production cost rises too much compared to the hiding power and reflectance improvement ratio according to the thick thickness.
더욱 자세하게는 제2층과 제3층은 압출 코팅 공정으로 형성될 수 있다. 압출시 side feed 방식으로 압출 코팅 공정으로 형성할 수 있으나, 분산이 고르지 않은 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 이산화티타늄과 저밀도폴리에틸렌 수지를 혼합(컴파운드)하여 분산 정도를 향상시킨 후 그 혼합물을 압출 코팅하는 것이 바람직하다. 혼합은 혼련기(kneader compound)를 이용하거나 이축 압출기(Twin compound)를 이용할 수 있다.More specifically, the second layer and the third layer may be formed by an extrusion coating process. In extrusion, it can be formed by extrusion coating process by side feed method, but it may cause uneven dispersion. Therefore, it is preferable that the titanium dioxide and the low-density polyethylene resin are compounded to improve the degree of dispersion, and then the mixture is extrusion-coated. The mixing can be carried out using a kneader compound or a twin-screw extruder.
또한, 본 발명은 태양 전지용 백 시트의 제조방법에 관한 것으로, 도 1에서는 본 발명에 따른 태양 전지용 백 시트의 제조 공정을 개략적으로 나타내었다.In addition, the present invention relates to a method of manufacturing a back sheet for a solar cell, and FIG. 1 schematically shows a manufacturing process of a back sheet for a solar cell according to the present invention.
제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(12) 상에 제1 압출기(13)를 이용하여 저밀도폴리에틸렌을 1차 적층하여 제2층을 형성하는 단계; 및 상기 제2층 상에 제2 압출기(15)를 이용하여 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌의 혼합물을 2차 적층하여 제3층을 형성하는 단계를 포함한다.Forming a second layer by first laminating low density polyethylene on a polyethylene terephthalate film (12) as a first layer using a first extruder (13); And forming a third layer on the second layer by using a second extruder (15) and secondarily laminating a mixture of 1 to 50% by weight of titanium dioxide and 50 to 99% by weight of low density polyethylene .
구체적으로, 제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(12)을 권출롤러(11)를 이용하여 권출한다. 저밀도 폴리에틸렌을 제1 호퍼(14)에 공급하여 제1 압출기를 통하여 제1층 위에 압출시킨다.Specifically, the
제1 압출기의 압출 온도는 바람직하게는 300℃ 내지 380℃ 이고, 보다 바람직하게는 330℃ 내지 350℃이다. 이는 저밀도폴리에틸렌 수지의 산화를 유도하여 PET 층(제1층)과의 접착력을 향상시키기 위한 것이다. 즉, 압출기의 온도를 고온으로 형성하여 수지를 임의적으로 산화시켜 카르보닐기로 유도하여 접착강도를 향상시킬 수 있다.The extrusion temperature of the first extruder is preferably 300 ° C to 380 ° C, more preferably 330 ° C to 350 ° C. This is for improving the adhesion with the PET layer (first layer) by inducing oxidation of the low-density polyethylene resin. That is, the temperature of the extruder may be set at a high temperature to randomly oxidize the resin to induce the carbonyl group to improve the bonding strength.
제1층 위에 제2층이 도포된 시트는 압연롤러(18) 및 냉각롤러(17)를 통과하고 실온에 노출되면서 냉각된다. 또한, 제2층을 형성하는 단계 이후에 권취하였다가 다시 권출하여 제3층을 형성하는 방식으로 제1층과의 밀착력을 높일 수 있다.The sheet to which the second layer is applied on the first layer is cooled while passing through the rolling
다음으로, 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 혼합하여 제2 호퍼(16)에 공급한다. 이산화티타늄과 상기 저밀도폴리에틸렌의 혼합물은 혼련기를 이용하거나 이축 압출기를 이용하여 혼합하는 것이 바람직하나, 균일하게 분산되는 범위의 모든 방법을 포함할 수 있다.Then, 1 to 50% by weight of titanium dioxide and 50 to 99% by weight of low density polyethylene are mixed and fed to the
제2 압출기의 압출 온도는 바람직하게는 300℃ 내지 380℃ 이고, 보다 바람직하게는 330℃ 내지 350℃이다. 통상 이산화티타늄이 혼합된 수지의 가공 압출 온도가 280℃ 내외인 것보다 고온인데, 층간 접착력을 향상시키기 위함이다.The extruding temperature of the second extruder is preferably 300 ° C to 380 ° C, more preferably 330 ° C to 350 ° C. Generally, the temperature at which the titanium dioxide mixed resin is extruded at a higher temperature than 280 ° C is intended to improve the interlaminar adhesion.
또한, 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 생산 속도는 바람직하게는 10 내지 100 M/min이고, 보다 바람직하게는 50 M/min이다.The extrusion production rate of the first extruder and the second extruder is preferably 10 to 100 M / min, more preferably 50 M / min.
제3층이 도포된 시트는 압연롤러(18') 및 냉각롤러(17')를 통과하고 실온에 노출되면서 냉각된다. 이후, 권취롤러(19)를 이용하여 권취한다.The sheet to which the third layer is applied passes through the rolling roller 18 'and the cooling roller 17' and is cooled while being exposed to room temperature. Thereafter, the sheet is wound using a take-up
도 1은 권출롤러, 권취롤러, 압연롤러, 냉각롤러 등의 롤러만 표시되어 있으나, 이는 본 발명에 따른 태양 전지용 백시트를 제조하기 위한 공정을 개략적으로 나타내기 위한 것이다. 따라서, 이에 한정되지 않으며, 아이들러(Idler roller), 슬리터(Slitter), 구동롤러(Driven roller) 등 본 발명의 목적을 이루기 위하여 필요한 구성을 추가로 포함할 수 있다.
1 shows only rollers such as a take-up roller, a take-up roller, a rolling roller, and a cooling roller, but this is for schematically illustrating a process for manufacturing a back sheet for a solar cell according to the present invention. Therefore, the present invention is not limited thereto, and may further include a configuration necessary for accomplishing the object of the present invention such as an idler roller, a slitter, and a driven roller.
도 2는 본 발명의 백시트를 이용한 예로서, 도 2의 (a)는 태양전지 모듈 구성 전단계를 나타내는 모식도이고, (b)는 태양전지의 전체 모듈 구조를 나타내는 모식도이다. 다만, 이는 본 발명이 적용되는 하나의 예시를 나타낸 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1층(22)의 하부에는 불소층(21)이 위치한다. 불소층은 백시트의 장기 내구성을 높이기 위해 사용한다. 또한 제3층(24)의 상부에는 내부 EVA 층(25)이 위치하고 그 위에 글래스 층(26)이 위치한다. 내부 EVA 층 내에 태양 전지(27)가 위치한다. 글래스 층(26)으로부터 태양광이 입광이 되며 내부 EVA 층(25)으로 충진된 태양전지 셀(27)이 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하고 제3층(24)에서 태양광이 반사되어 태양전지의 효율을 더욱 높일 수 있다. 또한 상기 글래스 층(26) 및 EVA 층(25)은 내후성 확보를 위해 자외선 코팅 및 첨가제 배합이 추가적으로 수행 될 수 있다.
Fig. 2 is an example using a back sheet according to the present invention. Fig. 2 (a) is a schematic diagram showing the former stage of the solar cell module configuration, and Fig. 2 (b) is a schematic diagram showing the overall module structure of the solar cell. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto. A
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 모든 범위를 포함한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto and includes all ranges for attaining the objects of the present invention.
실시예Example 1의 제조 1
제1층에 사용된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 ㈜코오롱인더스트리사의 ASTROLL® H11P으로서, 두께가 250 ㎛인 필름을 사용하였다. 제2층은 330℃ 이상의 압출온도에서 저밀도폴리에틸렌(삼성 토탈사의 620L)을 20 ㎛의 두께로 압출하였다. 제3층은 10 중량%의 이산화티타늄(코스모화학사의 KR-1000)과 90 중량%의 저밀도폴리에틸렌(삼성 토탈사의 620L)을 이축 압출기를 이용하여 330℃ 이상의 압출 온도에서 20 ㎛의 두께로 압출하여 제조하였다.The polyethylene terephthalate film used for the first layer was ASTROLL H11P of Kolon Industries Co., Ltd., and a film having a thickness of 250 탆 was used. The second layer was extruded with a low density polyethylene (620L of Samsung Total Co., Ltd.) to a thickness of 20 탆 at an extrusion temperature of 330 캜 or higher. The third layer was formed by extruding 10 wt% of titanium dioxide (KR-1000 manufactured by Cosmo Chemical Co.) and 90 wt% of low density polyethylene (620L of Samsung Total Co., Ltd.) to a thickness of 20 탆 at an extrusion temperature of 330 캜 or more using a twin- .
실시예Example 2의 제조 Preparation of 2
실시예 2는 제3층을 40 ㎛의 두께로 압출한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the third layer was extruded to a thickness of 40 탆.
실시예Example 3의 제조 3 Preparation of
실시예 3은 제3층 제조시 20 중량%의 이산화티타늄과 80 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 혼합하여 사용한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20% by weight of titanium dioxide and 80% by weight of low density polyethylene were mixed in the production of the third layer.
실시예Example 4의 제조 4
실시예 4는 제3층 제조시 20 중량%의 이산화티타늄과 80 중량%의 저밀도폴리에틸렌을 이축 압출기를 이용하여 330℃ 이상의 압출온도에서 40 ㎛의 두께로 압출하여 제조한 것을 제외하면 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20% by weight of titanium dioxide and 80% by weight of low-density polyethylene were extruded at the extrusion temperature of 330 占 폚 or more to a thickness of 40 占 퐉 using a twin- Was prepared in the same manner.
비교예Comparative Example 1의 제조 1
비교예 1은 제2층 제조시 280℃의 온도에서 압출한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조되었다.Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the second layer was extruded at a temperature of 280 ° C.
비교예Comparative Example 2의 제조 Preparation of 2
제1층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 ㈜코오롱인더스트리사의 ASTROLL® H11P으로서, 두께가 250㎛인 필름을 사용하였다. 이후 접착제는 강남화성사에서 생산되는 2액형 폴리 우레탄 타입의 접착제를 적용하였으며 주제는 NEOFORCE® KUB-130을 사용하였고, 경화제는 CL-100을 100대 10의 비율로 배합하고 희석 용제는 에틸아세테이트를 이용하여 최종 고형분 30% 접착제를 제조하였다. 이산화 티타늄(코스모화학, KR-1000) 10 중량%와 저밀도폴리에틸렌(삼성토탈, 620L) 90 중량%을 블로운 압출법을 이용하여 40㎛ 필름으로 제조한 다음 상기 접착제를 이용하여 드라이 라미네이팅을 하여 부착하였다.
As the first layer, a polyethylene terephthalate film was ASTROLL (R) H11P of Kolon Industries Co., Ltd., and a film having a thickness of 250 mu m was used. After that, two-component polyurethane type adhesive manufactured by Kangnam Hwaseong Co., Ltd. was applied. NEOFORCE® KUB-130 was used as the base material. CL-100 was blended in a ratio of 100 to 10 as the hardener. Ethyl acetate To prepare a final solid 30% adhesive. 10% by weight of titanium dioxide (KR-1000 manufactured by Cosmo Chemical Co., Ltd.) and 90% by weight of low density polyethylene (Samsung Total, 620L) were made into a 40 탆 film by a blowing extrusion method and then dry laminated Respectively.
상기 방법으로 제조된 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성을 평가하였다.The properties of the backsheet specimens prepared by the above methods and the comparative examples were evaluated in the following manner.
- 이물 피쉬아이 개수 : 삼파장 램프를 이용하여 암실에서 육안으로 관찰하였다. 이물 피쉬아이가 발생된 백시트를 적용하는 경우 태양광의 입광/반사의 균일성이 저하되어 효율이 저하되므로, 이물 피쉬아이의 수가 10개 이하인 경우 양호로 판단하고, 10개를 초과하는 경우 불량으로 판단하였다.- Number of foreign fish eye: It was observed with naked eyes in a dark room using a three-wavelength lamp. When the back sheet on which the foreign fish eyes are formed is applied, the uniformity of the incident light / reflection of sunlight is lowered and the efficiency is lowered. Therefore, when the number of foreign fish eyes is 10 or less, Respectively.
- 반사율 : 상온에서 Filmetrics사 F10-RT 장비를 이용하여 반사율을 측정하였다.- Reflectance: The reflectance was measured at room temperature using a F10-RT equipment manufactured by Filmetrics.
- 층간 접착강도 : 2기압, 120℃, 100% 습도 조건에서, 50시간 이후, 75시간 이후, 100시간 이후로 나누어 PCT(pressure cooker test)를 실시하였다. 각각의 태양전지용 백시트를 PCT 실시 후 크로스-해치 테스트를 수행하여 접착력의 변화를 평가하였다. 크로스-해치 접착력은 ASTM D3002/D3359의 규격에 준거하여 수행하였다. 구체적으로 시편을 1mm의 간격으로 가로 및 세로 방향으로 각각 11줄씩 칼로 그어서 가로와 세로가 각각 1mm인 100개의 정사각형 격자를 형성하였다. 그 후, Nichiban사의 CT-24 접착 테이프를 상기 재단면에 부착한 후 떼어낼 때에, 함께 떨어지는 면의 상태를 측정하여 평가하였다. 떨어진 면이 없는 경우 5B, 떨어진 면이 총 면적 대비 5% 이하인 경우 4B, 5% 초과 내지 15%인 경우 3B, 15% 초과 내지 35%인 경우 2B, 35% 초과 내지 65%인 경우 1B, 거의 대부분 떨어진 경우 0B로 판단하였다. 본 발명에서는 4B, 5B 수준일 때 ○로 판단하였고 2B, 3B 수준일 때 △로 판단하였고 0B, 1B 수준일 때 X로 판단하였다.- Interlayer adhesion strength: PCT (pressure cooker test) was carried out after dividing 50 hours, 75 hours and then 100 hours at 2 atmospheres, 120 ° C and 100% humidity. Each of the backsheets for solar cells was subjected to a PCT and then subjected to a cross-hatch test to evaluate changes in adhesion. The cross-hatch adhesion was performed in accordance with the standard of ASTM D3002 / D3359. Specifically, the specimens were cut with a line of 11 lines in the horizontal and vertical directions at intervals of 1 mm to form 100 square lattices each having 1 mm in width and 1 mm in length. Thereafter, when the CT-24 adhesive tape of Nichiban Co., Ltd. was attached to the cut surface and then removed, the state of the falling surface was measured and evaluated. 5B, 5B, 15B, 5B, 5B, 15B, 3B, 15B, 35B, 2B, 35B and 65B, respectively. And when it was mostly dropped, it was judged as 0B. In the present invention, it was judged to be? At 4B, 5B level,? At 2B and 3B level, and X at 0B and 1B level.
- 장기 저장성 : 80℃, 95% 습도 조건에서 500 시간 이후 및 1000시간 이후의 접착력 변화를 확인하여 측정하였다. 접착력 평가 방법은 상기 크로스-해치 방법을 이용하여 측정하였고 4B, 5B 수준일 때 ○로 판단하였고 2B, 3B 수준일 때 △로 판단하였고 0B, 1B 수준일 때 X로 판단하였다.
- Long-term storage stability: The change in adhesive strength after 500 hours and after 1000 hours at 80 ° C and 95% humidity was checked. The adhesive strength was measured using the above-mentioned cross-hatch method, and it was judged to be 4B, 5B, and when it was 2B and 3B, it was judged to be Δ, and when it was 0B and 1B, X was judged.
이에 따른 결과는 아래의 표 1과 같다.The results are shown in Table 1 below.
표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 백시트(실시예 1 내지 실시예 4)의 경우 이물이 적어 태양광의 입광/반사가 균일하게 일어나서 태양전지의 효율이 높다.As can be seen from Table 1, the back sheet manufactured according to the present invention (Examples 1 to 4) has few foreign matters, and the incident light / reflection of sunlight uniformly occurs, so that the efficiency of the solar cell is high.
또한, 반사율이 높을수록 태양 전지의 효율이 높아지며, 반사율은 이산화 티타늄의 함량과 연관성이 크다. 비교예 2 제조시 사용한 블로운 압출법으로 필름을 제조하는 경우에는 필름 형상적 문제로 인하여 20 중량% 이상의 이산화 티타늄을 함유할 수 없는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 이산화티타늄과 저밀도 폴리에틸렌을 컴파운드 방법으로 20 중량% 이상 배합하여 수지(실시예 3 및 실시예 4)를 제조할 수 있으며, 이 경우 반사율이 더욱 양호한 백시트의 제조가 가능하다.In addition, the higher the reflectance, the higher the efficiency of the solar cell, and the reflectance is highly related to the content of titanium dioxide. Comparative Example 2 In the case of producing a film by the blow extrusion method used in the production, there is a problem that titanium dioxide of 20 wt% or more can not be contained due to a film-like problem. However, the present invention can produce a resin (Examples 3 and 4) by mixing titanium dioxide and low-density polyethylene in a compounding method by 20 weight% or more, and in this case, it is possible to manufacture a backsheet with better reflectance.
또한, 층간 접착성 및 장기 저장성에서도 우수한 특성을 나타낸다.
In addition, it exhibits excellent properties in interlayer adhesiveness and long-term storage stability.
11 : 권출롤러 12 : 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름
13 : 제1 압출기 14 : 제1 호퍼
15 : 제2 압출기 16 : 제2 호퍼
17, 17' : 냉각롤러 18, 18' : 압연롤러
19 : 권취롤러 21 : 불소층
22 : 제1층 23 : 제2층
24 : 제3층 25 : 내부 EVA 층
26 : 글래스층 27 : 태양 전지11: take-off roller 12: polyethylene terephthalate film
13: first extruder 14: first hopper
15: Second extruder 16: Second hopper
17, 17 ': cooling
19: take-up roller 21: fluorine layer
22: first layer 23: second layer
24: third layer 25: inner EVA layer
26: glass layer 27: solar cell
Claims (10)
제1층인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 제1 압출기를 이용하여 저밀도폴리에틸렌을 1차 적층하여 제2층을 형성하는 단계; 및
상기 제2층 상에 제2 압출기를 이용하여 1 내지 50 중량%의 이산화티타늄과 50 내지 99 중량%의 저밀도폴리에틸렌의 혼합물을 2차 적층하여 제3층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 온도는 330℃ 내지 350℃이고,
상기 제1 압출기 및 제2 압출기의 압출 생산 속도는 10 내지 100 M/min인, 3층 구조의 태양 전지용 백 시트의 제조방법.A method for producing a back sheet for a solar cell having a three-layer structure,
Forming a second layer by first laminating a low density polyethylene on a polyethylene terephthalate film as a first layer using a first extruder; And
Forming a third layer on the second layer by using a second extruder to secondarily laminate a mixture of 1 to 50% by weight of titanium dioxide and 50 to 99% by weight of low density polyethylene,
The extruding temperature of the first extruder and the second extruder is 330 ° C to 350 ° C,
Wherein the extrusion production rate of the first extruder and the second extruder is 10 to 100 M / min.
상기 이산화티타늄과 상기 저밀도폴리에틸렌의 혼합물은 혼련기를 이용하거나 이축 압출기를 이용하여 혼합하는, 3층 구조의 태양 전지용 백 시트의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the mixture of titanium dioxide and the low-density polyethylene is mixed using a kneader or a twin-screw extruder.
상기 제2층은 이산화티타늄을 추가로 포함하는 것인, 3층 구조의 태양 전지용 백 시트의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the second layer further comprises titanium dioxide. ≪ Desc / Clms Page number 24 >
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