KR20140076554A - 광전지 시스템용 중합체 코팅된 버스바 테이프 - Google Patents
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Abstract
테이프를 개시한다. 상기 테이프는 금속성 호일, 상기 금속성 호일의 한 면에 적층된 접착층, 및 상기 금속성 호일의 대향된 제 2 면에 적층된 보호성 중합체성 코팅제를 포함한다. 상기 보호성 코팅제는 방식제를 포함한다. 상기 보호성 코팅제는 상기 금속성 호일을 부식, 및 환경 노출에 의해 야기될 수 있는 다른 결점들로부터 차단한다. 상기 테이프를 광전지에서 버스바 테이프로서 사용하여 현재 상기 전지 중에 사용되는 주석-코팅된 구리에 대한 비용-효과적인 대용물을 제공할 수 있다.
Description
본 명세는 전기 전도성 성분 및 보다 특히 광전지 시스템 및 다른 다양한 용도에 사용하기 위한 중합체 코팅된 버스바 접착 테이프에 관한 것이다.
관련 출원의 상호참조
본 출원은 2011년 8월 22일자로 출원된 미국 출원 제 61/525,941 호에 대한 우선권을 청구하며, 상기 출원은 내용 전체가 본 발명에 참고로 인용된다.
발명의 배경
광전지 및 모듈의 높은 생산 비용은 전기 발생을 위한 상기와 같은 시스템의 광범위한 채용을 지연시켰다. 더욱 또한, 상기와 같은 장치의 긴 기대 작용수명을 유지하기 위해서는 태양전지 내 전기 접속부의 높은 신뢰성이 중요하며; 대부분의 태양 패널들은 20 내지 30 년 동안 높은 효율로 수행되는 것으로 평가된다.
하나의 시스템에서 또 다른 시스템으로 전력을 운반하는 전기 분배에 사용되는 금속 스트립 또는 금속판인 버스바는 다양한 작용을 위해 광전지 시스템에 사용된다. 예를 들어, 광전지 시스템에서 버스바는 상기 태양 전지의 표면으로부터 전기 전하를 수집하고, 모듈을 형성하기 위해 개별적인 태양 전지들을 함께 전기적으로 묶고, 후속의 외부 분배를 위해 상기 모듈로부터 전력을 운반하는데 사용된다.
역사적으로, 인쇄된 실버 페이스트 라인이 광전지 시스템에서 버스바로서 사용되어 왔다. 그러나, 상기 실버 페이스트는 보다 최근에 개발된 광전지 기술, 예를 들어 박막 및 유기 염료 기재 전지에 적합하지 않은 고온 소성 단계를 필요로 한다.
보다 최근에, 전도성 테이프가 광전지 시스템에서 버스바로서 점점 더 사용이 증가하는 것으로 밝혀졌다. 상기와 같은 상황에서, 상기 전도성 테이프는 전형적으로 접착제로 코팅된 금속 호일이다. 전도성 테이프를 기본으로 하는 버스바의 제조에 사용되는 통상적인 금속 호일은 양면이 주석으로 클래딩된 구리 호일로 이루어진 3층 구조이다. 상기 주석 클래딩은, 상기 구리가 클래딩되지 않는다면 일정 기간에 걸쳐 부식되거나 녹스는 경향을 가질 수 있고 이는 차례로 상기 광전지 시스템의 의도된 수명을 손상시킬 수 있기 때문에 사용된다. 그러나, 상기 구리의 주석 클래딩 공정은 상기 전도성 테이프를 매우 값비싸게 만들어, 태양 기술 실행의 매력을 감소시키는 높은 성분 비용에 기여한다.
상기 및 다른 결점들이 현재의 광전지 시스템에 존재한다.
발명의 요약
예시적인 실시태양에 따라, 구리 호일의 값비싼 주석 클래딩에 대해 상업적으로 매력적인 대안을 제공하는 광전지 시스템용 버스바를 제공한다. 발명자는 구리 호일을 전기 부하 하에 있는 동안 하부에 놓인 구리의 부식에 대해 충분한 내성을 제공하는 제형화된 중합체성 코팅제로 코팅할 수 있음을 발견하였다. 예시적인 실시태양에 따라, 상기 코팅된 호일을 사용하여 광전지 및 다른 전자 시스템의 버스바 용도에 사용될 수 있는 전도성 테이프를 제조할 수 있다. 발명자는 또한 구리에 대한 충분한 내굴곡성과 부착성을 모두 갖는 중합체성 코팅제가 성공적임을 발견하였다. 더욱이, 굴곡시 또는 다이 절단 시 미세균열을 형성하지 않고 구리로부터 탈층되지 않는 중합체성 코팅제가 본 발명에 적합하다. 상기 중합체성 코팅제는 방식제를 포함한다. 따라서 예시적인 실시태양은 성능에 불리한 영향을 미치지 않으면서 주석 클래드 구리 호일에 대해 상당한 비용 절감을 제공한다.
하나의 실시태양에 따라 코팅된 금속성 호일 테이프는 금속성 호일, 상기 금속성 호일의 한 면에 적층된 접착층, 및 상기 금속성 호일의 대향된 제 2 면에 적층된 보호성 중합체성 코팅제를 포함한다. 상기 보호성 코팅제는 방식제를 포함한다.
하나의 실시태양에서, 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프는 구리 또는 구리 합금의 금속성 호일, 상기 금속성 호일의 한 면에 적층된 접착층(상기 접착층은 접착제 및 상기 접착제의 약 25 고체 중량% 내지 약 160 고체 중량%로 존재하는 다수의 전도성 입자를 함유한다); 및 상기 금속성 호일의 대향된 제 2 면에 적층된 보호성 중합체성 코팅제를 포함한다. 상기 보호성 코팅제는 30 ℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 가지며 알킬암모늄 염 용액, 인다졸, 2-머캅토벤조트라이아졸, 벤즈이미다졸, 5-메틸-1H-벤조트라이아졸, 1H-벤조트라이아졸, 5-클로로벤조트라이아졸, 5-아미노-2-머캅토-1,3,4-티아다이아졸, 2-머캅토벤즈이미다졸, 입체 장애 페놀 산화방지제, 크로메이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 방식제를 포함한다. 상기 보호성 중합체층은 가소제를 임의로 포함하고 점착제를 임의로 포함한다.
또 다른 실시태양에 따라, 광전지 장치의 제조 방법은 광전지를 제공하고 본 발명에 개시된 코팅된 금속성 호일 테이프를 적용시켜 상기 광전지 내에 전기 접속부를 형성시킴을 포함한다.
예시적인 실시태양의 하나의 이점은 상기 구리를 보호하기 위해서 보다 시간 소모적이고 값비싼 클래딩 공정이 필요하지 않은 버스바 테이프를 제공한다는 것이다.
또 다른 이점은 예시적인 실시태양들을 광전지 시스템에 사용하여 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있다는 것이다.
더욱 또 다른 이점은 예시적인 실시태양들이 광전지 시스템을 보다 비용 효율적으로 제공하고 이에 의해 태양 기술의 실행 매력을 증가시키는데 사용될 수 있는 버스바 테이프를 제공한다는 것이다.
이들 및 다른 이점들은 예시적인 실시태양들의 보다 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.
예시적인 실시태양의 하나의 이점은 상기 구리를 보호하기 위해서 보다 시간 소모적이고 값비싼 클래딩 공정이 필요하지 않은 버스바 테이프를 제공한다는 것이다.
또 다른 이점은 예시적인 실시태양들을 광전지 시스템에 사용하여 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있다는 것이다.
더욱 또 다른 이점은 예시적인 실시태양들이 광전지 시스템을 보다 비용 효율적으로 제공하고 이에 의해 태양 기술의 실행 매력을 증가시키는데 사용될 수 있는 버스바 테이프를 제공한다는 것이다.
도 1은 예시적인 실시태양에 따른 중합체 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프의 측면도를 개략적으로 예시한다.
도 2는 예시적인 실시태양에 따른 중합체 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프를 사용하는 광전지 시스템을 개략적으로 예시한다.
도 2는 예시적인 실시태양에 따른 중합체 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프를 사용하는 광전지 시스템을 개략적으로 예시한다.
예시적인 실시태양에 따라, 도 1을 참조하여, 구리 호일의 값비싼 주석 클래딩에 대해 상업적으로 매력적인 대안을 제공하는, 광전지 및 다른 적합한 시스템에 사용하기 위한 중합체 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프(10)를 제공한다. 상기 버스바 테이프(10)는 전도성 금속성 호일(12)을 포함한다. 방식제를 사용하는 제형화된 보호성 중합체성 코팅제(14)가 상기 금속성 호일(12)의 적어도 한 면에 적층된다. 접착층(16)이 상기 금속성 호일(12)의 대향면에 적층되어 버스바 테이프(10)를 형성하며; 이형층(18)이 상기 접착층(16) 위에 임의로 적용되어, 상기 버스바 테이프(10)가 사용될 광전지 또는 다른 시스템에 상기 테이프가 사용되기 전에, 상기 층을 덮고 의도하지 않는 적용을 방지한다.
예시적인 실시태양에 따라 사용되는 금속성 호일(12)은 전형적으로, 비제한적으로, 전착된 구리 호일 또는 가공된 구리 호일이다. 구리 호일에 대한 언급은 순수한 구리 및 구리 합금 모두의 호일을 포함하며, 어느 경우든 예시적인 실시태양에 따라 사용될 때 주석 또는 다른 값비싼 클래딩이 없는 것이 유리할 수 있다. 본 발명에서는 주로 구리 호일에 관하여 논의하지만, 알루미늄, 텅스텐, 주석 및 강철뿐만 아니라 이들 물질을 함유하는 합금을 포함한 다른 금속성 호일들도 또한 예시적인 실시태양에 따라 사용될 수 있다. 상기 호일(12)은 고체 호일일 수 있으며, 이는 전형적으로 매끈하지만, 올록볼록하거나 또는 다른 표면 특징들을 가질 수도 있다. 한편으로, 상기 호일(12)은 망 구조일 수도 있다. 상기 호일(12)은 전도성 테이프로서 사용하기에 적합한 임의의 두께, 전형적으로, 반드시는 아니지만, 10 내지 75 마이크론의 두께를 가질 수 있다.
상기 보호성 중합체성 코팅제(14)는 상기 구리 호일(12)에 적용될 때 충분한 부착성을 나타내고 주변 조건에서 미세균열의 형성을 저항하기에 충분히 가요성이며 부착을 유지하고 열 및 습도에 노출 후 상기 구리 호일(12)로부터 벗겨지는 것에 저항하는 임의의 중합체성 물질로 구성될 수 있다. 상기 보호성 중합체성 코팅제(14)에 사용하기에 적합한 중합체성 물질은 폴리아크릴레이트, 폴리유레탄, 블록 공중합체, 폴리아이소부틸렌, 실리콘, 폴리에스터, 에폭시 및 이들의 조합을 포함하며, 이들은 모두 단지 예로서 제공된다. 상기 중합체성 코팅제(14)에 사용하기 위한 예시적인 화합물은 에보닉(Evonik)으로부터 다이나폴(Dynapol) L208(폴리에스터 수지), 다이나폴 LH823-01(폴리에스터 수지), 베스티코트(Vesticoat) UB790(폴리에스터 폴리유레탄 블록 공중합체), 및 오파놀(Oppanol) B(BASF로부터 입수할 수 있는 폴리아이소부틸렌 수지)로서 상업적으로 입수할 수 있다.
상기 보호성 중합체성 코팅제(14)의 유리 전이 온도는 주변 온도에서 가요성 코팅제를 제공하는 영역, 전형적으로 약 30 ℃ 미만의 Tg를 갖는 영역이어야 한다. 일부의 실시태양에서, 상기 코팅제를 상기 구리 호일(12)에 적용시키는 경우, 예를 들어 상기 물질의 Tg가 30 ℃를 초과하는 상황에서, 상기 보호성 중합체성 코팅제(14)에 사용하기 위해 선택된 베이스 중합체의 가요성을 증대시키기 위해 가소제를 가할 수도 있다. 30 ℃ 미만의 Tg를 갖는 물질의 사용은 미세균열 형성에 내성인 중합체성 코팅제(14)에 가요성을 제공한다. 상기 미세균열은, 특히 가혹한 환경 조건 하에서 탈층, 부식 또는 다른 파손에 대해 확대점이 될 수 있는 수분 또는 산소의 침입 지점으로서 작용할 수 있다.
다른 실시태양에서, 점착제를 사용하여 상기 중합체성 코팅제(14)의 상기 호일 기재(12)에의 충분한 고정을 보장할 수 있다. 예시적인 점착제는 아라카와(Arakawa)로부터 알콘(Arkon) P140으로서 상업적으로 입수할 수 있는 것과 같은 탄화수소 수지를 포함한다. 다른 점착제 화합물들이 당해 분야에 공지되어 있으며 임의의 것을 사용할 수 있지만, 점착제 선택은 앞서 개시한 바와 같이 미세균열 형성의 저항을 돕는 코팅제의 가요성에 불리한 영향을 미치지 않아야 한다. 몇몇 실시태양에서, 점착제 대신에, 상기 중합체성 코팅제(14) 전에 상기 호일(12)에 프라이머를 적용시켜 적합한 고정 수준을 성취할 수도 있다.
일부의 실시태양에서, 가소제를 점착제의 첨가와 함께 사용하여 상기 유리 전이 온도를 강하시킴으로써 가요성을 증가시켜 상기 호일(12)에 대한 상기 보호성 중합체성 코팅제(14)의 고정을 증대시킬 수 있다.
추가로, 상기 중합체성 코팅제(14)를 당해 분야의 숙련가들에게 공지된 임의의 가교결합 화학에 따라 임의로 가교결합시킬 수 있다. 그러나, 가교결합의 용도 및/또는 유형은 부분적으로 특정 가교결합 화학과, 상기 버스바가 사용되는 전지의 광전지 제작 공정과의 적합성에 따라 변할 수 있음을 알 것이다. 상기 제작 공정은 예를 들어 임의의 가교결합 반응의 개시에 사용되는 열 및/또는 UV 조사에 노출 시 한계를 둘 수도 있다.
예시적인 실시태양에 따른 중합체성 코팅제(14)는 방식제를 추가로 포함한다. 상기 첨가제는 하부에 놓인 구리 호일을 산소 및 녹뿐만 아니라, 상기 구리 호일(12)의 표면 및/또는 벌크상에 부식 효과를 갖는 다른 화학 반응들로부터 보호하는데 일조한다. 상기 방식제는 전형적으로 전체 건조 중합체성 코팅제의 중량(즉 용매 함량 제외)을 기준으로 약 0.1 내지 약 5 퍼센트로 존재한다. 적합한 방식제는 비제한적으로 알킬암모늄 염 용액, 예를 들어 할록스(Halox) 630 및 할록스 650(모두 할록스로부터 입수할 수 있다), 타니반(Tarniban) 260(테크닉 인코포레이티드(Technic Inc.)로부터 입수할 수 있다), 인다졸, 2-머캅토벤조트라이아졸, 벤즈이미다졸, 5-메틸-1H-벤조트라이아졸, 1H-벤조트라이아졸, 5-클로로벤조트라이아졸, 5-아미노-2-머캅토-1,3,4-티아다이아졸, 2-머캅토벤즈이미다졸, 입체 장애 페놀 산화방지제, 예를 들어 이르가녹스(Irganox) 1010(시바(Ciba)로부터 입수할 수 있다), 크로메이트, 및 이들의 조합을 포함한다.
상기 중합체성 코팅제(14)를 상기 중합체성 물질을 용해시키는 적합한 용매를 사용하여 용매-기재 코팅제로서 제조할 수 있다. 이어서 상기 용액을 상기 구리 호일(12)의 한 면 위에 놓이는 박막으로서 적용한 다음, 상기 용매를, 전형적으로는 승온에서의 건조에 의해 축출시킬 수 있으며, 이는 주석 또는 다른 보호성 클래딩보다 더 용이하고 덜 비싸게 수행되지만 하부에 놓인 구리 호일(12)에 대해 물 및 산소로부터 적합한 보호 차단층을 여전히 제공할 수 있다. 상기 중합체성 코팅제(14)는, 건조 후에, 전형적으로 약 1 내지 약 40 마이크론 범위, 보다 전형적으로는 약 12.5 내지 약 25 마이크론 범위의 두께를 갖는다.
전도성 테이프 포맷으로 코팅된 호일을 사용하는 것은 상기 버스바가 사용될 광전지 및 다른 시스템의 조립 공정을 단순화하는데 도움이 될 수 있다. 즉, 현재-코팅된 금속성 호일(12)을 전지 제조에 사용하기 위해서 전도성 테이프의 형태로 제공할 수 있다. 전도성 테이프는 전형적으로 저온 적용을 허용하며, 잘 한정된 접착층을 제공하고, 효율적이고 신속한 적용을 허용한다.
상기 버스바 테이프(10)는, 상기 금속 호일(12)을 상기 보호성 중합체성 코팅제(14)와 대향된 상기 금속 호일(12) 면쪽에서 접착층(16)으로 코팅함으로써 제공될 수 있다. 이형층(18)을 상기 테이프의 의도된 적용 전에 접착층(16)에 적용하여 상기 접착층을 보호할 수 있다. 상기 접착층(16)은 감압성 접착제일 수 있으며 바람직하게는 전도성 감압성 접착제 조성물이다. 전기 전도성 입자가 충전된 감압성 접착제 기질을 포함할 수 있는 임의의 적합한 전도성 접착제 조성물을 사용할 수 있다. 상기 전도성 입자는 상기 접착제의 고체 중량(즉 임의의 용매의 질량 제외)을 기준으로 약 25% 내지 약 160%로 존재할 수 있다. 바람직하게는 상기 전도성 입자는 상기 접착제의 약 50 고체 중량% 내지 약 140 고체 중량%로 존재할 수 있다. 가장 바람직하게는 상기 전도성 입자는 상기 접착제의 약 60 고체 중량% 내지 약 120 고체 중량%로 존재할 수 있다. 전도성 입자는 금속, 예를 들어 은, 금, 니켈, 및 구리뿐만 아니라 카본 블랙, 탄소 섬유, 금속화된 탄소 섬유, 은 코팅된 유리 비드, 은 코팅된 유리 박편/섬유, 및 은 코팅된 니켈 입자를 포함하며, 이들은 모두 예로서 제공된다.
더욱 또한, 상기 감압성 접착제는, 상기 중합체성 코팅제(14)에 대해 개시된 바와 대략 동일한 양 및 동일한 유형으로 존재하는 방식제를 또한 포함할 수 있다. 따라서, 맨 구리 호일(12)의 양면을 방식제를 함유하는 물질로 덮을 수 있다. 상기 호일(12)의 접착면은 상기 면이 상기 전지에 부착되는 결과로서 부식을 유발하기 쉬운 조건에 덜 노출될 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 상기 방식제를 상기 접착제에 또한 혼입시키는 것이 유리할 수 있다. 상기 방식제의 양 및 유형은 특정 호일에 적용되는 접착제 및 중합체성 코팅제 모두에 있어서 동일할 필요는 없음을 알 것이다. 일부의 실시태양에서, 상기 호일(12)은 양면이 상기 중합체성 코팅제(14)에 의해 임의로 코팅될 수 있으며, 이때 상기 접착층(16)은 상기 중합체성 코팅층(14)의 하부 면(또는 양면 테이프의 경우에 양쪽 면 모두)에 직접 적용된다.
예시적인 실시태양에 따라 전도성 테이프를 형성시킴에 있어서, 상기 중합체성 코팅제 및 접착제를 임의의 순서로 또는 동시에 상기 금속 호일에 적용시킬 수 있다. 일부의 경우에, 상기 특정한 순서는 부분적으로 상기 중합체성 코팅제에 사용되는 접착제 및/또는 임의의 가교결합제의 경화 프로파일에 따라 변할 수 있다.
예시적인 실시태양에 따른 중합체 코팅된 금속성 버스바 테이프(10)를, 도 2에 개략적으로 예시된 바와 같이, 다양한 유형의 태양 및 다른 광전지(50)에 사용하기 위해 제공할 수 있으며, 여기에서 상기 중합체 코팅된 금속성 버스바 테이프(10)에 의해 접속된 2 개의 전극(55) 사이에 전기적 상호접속이 성취되고, 이는 상기와 같은 상호접속의 통상적인 형성 방법에 따라 수행된다. 예시적인 실시태양이 사용될 수 있는 광전지(50)의 예시적인 유형은 결정성 규소, 다결정성 규소, 무기 박막(예를 들어 CdTe, CIGS 등), 및 유기 광전지를 포함한다. 더욱 또한, 상기 전지(50)는 그의 의도된 용도에 따라 강성이거나 가요성일 수 있다. 상기와 같은 버스바가 사용될 수도 있는 광전지(50) 내 영역의 예는 비제한적으로 전하수집 그리드, 전지들 사이의 리본 접속부, 및 외부 회로에의 접속을 위한 전극을 포함한다.
상기 광전지(50)의 유형 및 그의 의도된 최종 용도는 상기 전지의 제작을 위한 물질 선택에 관계가 있으며, 이는 차례로 상기 중합체성 코팅제(14) 및/또는 접착층(16)에 사용되는 특정한 중합체성 물질, 가교결합제 및/또는 방식제와 관계가 있을 수 있음을 알 것이다.
실시예
본 발명을 하기의 실시예들에 의해 추가로 개시하며, 이들 실시예는 제한이 아닌, 예시로서 제공된다.
실시예 1
200 g의 폴리에스터 수지(다이나폴 L208, 에보닉으로부터 상업적으로 입수할 수 있으며, 65 ℃의 보고된 유리 전이 온도 Tg를 갖는다)를 용매로서 200 g의 메틸 에틸 케톤과 혼합하였다. 이어서 5.6 그램의 가교결합제, 데스모듀어(Desmodur) E28(바이엘(Bayer)로부터 상업적으로 입수할 수 있다)을, 4 그램의 부식 억제제 이르가녹스 1010(시바로부터 상업적으로 입수할 수 있다) 및 5 그램의 부식 억제제 할록스 650(할록스로부터 상업적으로 입수할 수 있다)과 함께, 모두 상기 용액에 가하여 철저히 분산시켰다. 이어서 상기 혼합물을 17.5 마이크론 두께의 구리 호일 상에 코팅하고 150 ℃ 오븐에서 2 분간 두어 상기 용매를 증발시켰다. 상기 건조 코팅층 두께는 12.5 마이크론이었다. 전기 전도성 감압성 접착제를 상기 구리 호일의 제 2 면에 적층시켰다.
실시예 2
15 그램의 폴리아이소부틸렌(BASF로부터 상업적으로 입수할 수 있고, 약 -61 ℃의 보고된 유리 전이 온도 Tg를 갖는 오파놀 B100)을 용매로서 16 그램의 헵탄 및 64.8 그램의 톨루엔의 혼합물에 용해시켰다. 0.9 그램의 부식 억제제 1H-벤조트라이아졸의 별도의 용액을 4.25 그램의 아세톤 중에서 제조하였다. 후속으로, 상기 제 2 용액을 상기 제 1 용액에 가하고 혼합하여 균질한 용액을 형성시켰다. 그 후에, 15 그램의 탄화수소 수지 알콘 P140(아라카와로부터 상업적으로 입수할 수 있다)을 상기 혼합물에 가하고 완전히 용해될 때까지 혼합하였다. 상기 최종 혼합물을 35 마이크론 두께의 가공된 구리 호일(등급 110) 상에 코팅하고 120 ℃ 오븐에서 4 분간 두어 용매를 증발시켰다. 상기 건조 코팅층 두께는 10 마이크론이었다. 전기 전도성 감압성 접착제를 상기 구리 호일의 제 2 면에 적층시켰다.
실시예 3
7.5 그램의 오파놀 B100을 용매로서 8 그램의 헵탄 및 32.4 그램의 톨루엔의 혼합물에 용해시켰다. 0.26 그램의 부식 억제제 5-메틸-1H-벤조트라이아졸의 별도의 용액을 2.13 그램의 아세톤 중에서 제조하였다. 후속으로, 상기 제 2 용액을 상기 제 1 용액에 가하고 혼합하여 균질한 용액을 형성시켰다. 그 후에, 7.5 그램의 알콘 P140을 상기 혼합물에 가하고 완전히 용해될 때까지 혼합하였다. 상기 최종 혼합물을 35 마이크론 두께의 가공된 구리 호일(등급 110) 상에 코팅하고 120 ℃ 오븐에서 4 분간 두어 용매를 증발시켰다. 상기 건조 코팅층 두께는 10 마이크론이었다. 전기 전도성 감압성 접착제를 상기 구리 호일의 제 2 면에 적층시켰다.
실시예 4
15 그램의 오파놀 B100을 용매로서 16 그램의 헵탄 및 64.8 그램의 톨루엔의 혼합물에 용해시켰다. 0.9 그램의 부식 억제제 5-메틸-1H-벤조트라이아졸의 별도의 용액을 4.25 그램의 아세톤 중에서 제조하였다. 후속으로, 상기 제 2 용액을 상기 제 1 용액에 가하고 혼합하여 균질한 용액을 형성시켰다. 그 후에, 15 그램의 탄화수소 수지 알콘 P140(아라카와로부터 상업적으로 입수할 수 있다)을 상기 혼합물에 가하고 완전히 용해될 때까지 혼합하였다. 상기 최종 혼합물을 17.5 마이크론 두께의 전착된 구리 호일 상에 코팅하고 120 ℃ 오븐에서 4 분간 두어 용매를 증발시켰다. 상기 건조 코팅층 두께는 25 마이크론이었다. 전기 전도성 감압성 접착제를 상기 구리 호일의 제 2 면에 적층시켰다.
이어서 상기와 같이 제조된 코팅된 구리 호일에 각각 75일 동안 80 ℃ 및 80% 상대 습도의 환경 컨디셔닝을 가하였다. 코팅되지 않은 구리 호일을 대조용으로서 사용하였다. 상기 호일 샘플을 부식의 징후에 대해 주기적으로 가시적으로 검사하였다. 상기 호일 상의 코팅된 영역 바로 아래에서의 부식 현상은 파손을 성립시켰다. 파손까지의 시간을 기록하였다.
추가로, 상기 코팅된 샘플에 대해서, 컨디셔닝 전에 상기 구리 호일에 대한 코팅제의 부착 및 가요성을 평가하였다. 상기 보호성 코팅제의 부착을 시험하기 위해서, 2.54 ㎝의 넓은 마스킹 테이프 스트립을 상기 코팅제의 상부에 적용하고 이어서 한번에 강하게 쳐서 제거하였다. 상기 테이프와 호일 표면을 파손에 대해 검사하였다. 불량하게 고정된 코팅제는 상기 구리 호일로부터 탈층되며 파손을 구성하는 테이프쪽으로 이동시켰다. 상기 시험의 목적은 상기 기재에 대한 상기 코팅제의 부착을 정성적으로 평가하는 것이었다. 또 다른 시험에서, 상기 코팅제의 가요성을 평가하였다. 상기 코팅된 호일을 자체 상에 180°접어 포갰다. 이어서 상기 주름을 미세균열에 대해 현미경 하에서 검사하였다. 균열의 형성은 파손된 샘플의 정성적인 표시였다.
시험 결과를 표 I에 반영한다.
[표 I]
상기 4 개의 실시예는 모두 주변 온도에서 구리 호일에 대해 양호한 부착성을 나타내었지만, 높은 Tg를 가지나 제형 중에 가소제가 첨가되지 않은 실시예 1은 주변 온도에서 충분한 가요성을 나타내지 못했다. 실시예 1은 또한 어떠한 점착제도 첨가되지 않았으나, 여전히 맨 구리의 경우의 2 배 반의 방식 효과를 나타내었다. 상기 방식제는 부식 방지에 유효하지만, 가속화된 환경 시험 하에서 상기 중합체성 코팅제와 상기 호일 간의 고정이 불충분하여, 약간의 탈층을 생성시키고 이는 상기 호일과 수분 및/또는 산소와의 직접적인 접촉을 허용하는 것으로 여겨진다.
실시예 2 내지 4는 모두 가소제의 첨가 없이도 탁월한 가요성을 나타내는, 낮은 Tg를 갖는 중합체성 코팅제를 가졌다. 이들 실시예(이들은 모두 점착제의 존재를 포함하였다)는 또한 가속화된 환경 시험 하에서조차 하부 구리 호일의 탁월한 내식성을 나타내었으며 이는 상기 방식제를 함유하는 중합체성 코팅제의 탁월한 고정을 반영하였다.
본 발명을 특정한 실시태양들을 참조하여 개시하였지만, 당해 분야의 숙련가들은 본 발명의 범위로부터 이탈됨 없이 다양한 변화를 수행할 수 있고 등가물을 그의 요소 대신 사용할 수 있음을 알 것이다. 또한, 본 발명의 필수 범위로부터 이탈됨 없이 특정한 상황 또는 물질에 대해 본 발명의 교시에 적합하게 다수의 변형들을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최선의 방식으로서 개시된 특정 실시태양으로 제한되지 않고, 첨부된 청구의 범위 내에 있는 모든 실시태양들을 포함하고자 한다.
Claims (20)
- 금속성 호일,
상기 금속성 호일의 한 면에 적층된 접착층; 및
상기 금속성 호일의 대향된 제 2 면에 적층된 보호성 중합체성 코팅제
를 포함하는 코팅된 금속성 호일 테이프로, 상기 보호성 코팅제가 방식제를 포함하는 상기 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
금속성 호일이 구리 또는 구리 합금을 포함하는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
보호성 중합체성 코팅제가 점착제를 또한 포함하는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
보호성 중합체성 코팅제가 가소제를 또한 포함하는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
보호성 중합체성 코팅제가 30 ℃ 미만의 유리 전이 온도를 갖는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
접착층이 다수의 전도성 입자를 함유하는 접착제를 포함하는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 6 항에 있어서,
전도성 입자가 접착제의 약 25 고체 중량% 내지 약 160 고체 중량%로 존재하는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
접착층이 방식제를 포함하는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
방식제가 보호성 중합체성 코팅제의 약 0.1 내지 약 5 고체 중량%로 존재하는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
방식제가 알킬암모늄 염 용액, 인다졸, 2-머캅토벤조트라이아졸, 벤즈이미다졸, 5-메틸-1H-벤조트라이아졸, 1H-벤조트라이아졸, 5-클로로벤조트라이아졸, 5-아미노-2-머캅토-1,3,4-티아다이아졸, 2-머캅토벤즈이미다졸, 입체 장애 페놀 산화방지제, 크로메이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
금속성 호일과 접착층 사이에 방식제를 포함하는 제 2의 보호성 중합체성 코팅제를 또한 포함하는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
보호성 중합체 코팅제가 폴리아크릴레이트, 폴리유레탄, 블록 공중합체, 폴리아이소부틸렌, 실리콘, 폴리에스터, 에폭시 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
보호성 중합체 코팅제가 약 1 마이크론 내지 약 40 마이크론 범위의 두께를 갖는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 제 1 항에 있어서,
보호성 중합체 코팅제가 약 12.5 마이크론 내지 약 25 마이크론 범위의 두께를 갖는 코팅된 금속성 호일 테이프. - 구리 또는 구리 합금을 포함하는 금속성 호일,
상기 금속성 호일의 한 면에 적층된 접착층으로, 접착제 및 상기 접착제의 약 25 고체 중량% 내지 약 160 고체 중량%로 존재하는 다수의 전도성 입자를 함유하는 상기 접착층; 및
상기 금속성 호일의 대향된 제 2 면에 적층된 보호성 중합체성 코팅제
를 포함하는 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프로, 상기 보호성 코팅제가 30 ℃ 미만의 유리 전이 온도를 가지며 약 0.1 고체 중량% 내지 약 5 고체 중량%의 알킬암모늄 염 용액, 인다졸, 2-머캅토벤조트라이아졸, 벤즈이미다졸, 5-메틸-1H-벤조트라이아졸, 1H-벤조트라이아졸, 5-클로로벤조트라이아졸, 5-아미노-2-머캅토-1,3,4-티아다이아졸, 2-머캅토벤즈이미다졸, 입체 장애 페놀 산화방지제, 크로메이트 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 방식제, 임의로 가소제 및 임의로 점착제를 또한 포함하는 상기 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프. - 제 15 항에 있어서,
보호성 중합체 코팅제가 약 12.5 마이크론 내지 약 25 마이크론 범위의 두께를 갖는 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프. - 제 15 항에 있어서,
다수의 전도성 입자가 접착제의 약 60 고체 중량% 내지 약 120 고체 중량%로 존재하는 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프. - 제 15 항에 있어서,
보호성 중합체성 코팅제가 폴리아이소부틸렌 및 점착제를 포함하는 코팅된 금속성 호일 버스바 테이프. - 광전지를 제공하고;
제 1 항의 코팅된 금속성 호일 테이프를 적용하여 상기 광전지 내에 전기 상호접속을 형성시킴
을 포함하는, 상기 광전지 장치의 제조 방법. - 제 19 항에 있어서,
광전지가 결정성 규소, 다결정성 규소, 무기 박막, 또는 유기 광전지인 방법.
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