KR20160120950A - 광전지 모듈용 봉지재 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 광전지 모듈용 봉지재 및 이의 제조 방법과 상기 봉지재를 포함하는 광전지 모듈에 관한 것이다. 본 출원의 봉지재는 유리 섬유를 포함하는 층을 포함하여 우수한 난연성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 봉지재의 유리 섬유를 포함하는 층이 백시트와 부착될 경우에도 우수한 접착력을 확보할 수 있는 동시에 광전지 모듈로 제조될 경우 양호한 외관을 나타낼 수 있다.
Description
본 출원은 광전지 모듈용 봉지재 및 이의 제조 방법과 상기 봉지재를 포함하는 광전지 모듈에 관한 것이다.
최근 지구 환경 문제와 화석 연료의 고갈 등으로 신재생 에너지 및 청정 에너지에 대한 관심이 고조되고 있다. 그 중에서 광을 이용한 에너지는 환경오염 문제 및 화석 연료 고갈 문제를 해결할 수 있는 대표적인 무공해 에너지원으로 주목을 받고 있다. 특히, 태양 전지(solar cell) 등과 같은 광전지는 주택용, 공업용 등으로 급속하게 보급되고 있다.
광전지는 태양광을 전기 에너지로 전환시키는 소자로서, 이는 일반적으로 태양광을 용이하게 흡수할 수 있도록 외부 환경에 장기간 노출되어야 하므로, 내부 소자를 보호하기 위한 여러 가지 패키징이 수행되어 유닛(unit) 형태로 제조되며, 이러한 유닛을 통상 광전지 모듈이라 한다.
또한, 대부분의 광 모듈은 내부 소자(예를 들어, 태양전지 셀)를 보호하기 위한 봉지재를 포함한다.
일반적으로, 광전지 모듈의 경우에는 광이 입사되는 투명 전면부재, 복수의 태양전지 셀이 봉지된 봉지재층, 및 백시트가 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
상기 투명 전면부재로는 주로 강화유리나 전면시트가 사용된다. 그리고 상기 복수의 태양전지 셀은 서로 전기적으로 연결되어 있되, 상기 봉지재층에 의해 패킹, 봉지되어 있다. 상기 백시트는 태양전지 모듈의 하측면, 즉 상기 봉지재의 하부 면에 부착되어 광전지 셀을 보호한다.
상기 봉지재는 화염(flame) 등에 노출 시, 대부분 타거나 녹아내리는 등의 난연성이 떨어지는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위해, 봉지재층 중 후면에 사용되는 봉지재층에 무기 성분을 사용하는 기술이 시도되었다. 예를 들어, 한국공개특허 제2011-0069180호에는 무기 성분을 포함하는 봉지재에 대한 기술이 제시되어 있다. 그러나 무기 성분을 포함할 경우, 기재와의 접착력이 떨어지고, 별도의 가공 공정을 거쳐야 하며, 이에 따라 생산 비용이 증가하며, 특히 무기 성분이 포함되는 경우 광모듈 제조 후에 외관이나 색상이 좋지 않고, 우면 봉지재가 광전지 셀 위쪽으로 올라오는 경우가 발생하는 등의 문제점이 있다.
따라서, 난연성을 확보하면서 상기 접착성 및 외관까지 우수한 광전지 모듈용 봉지재와 이를 이용한 광전지 모듈이 절실하게 요구되고 있다.
본 출원은 광전지 모듈용 봉지재 및 이의 제조 방법과 상기 봉지재를 포함하는 광전지 모듈을 제공한다.
본 출원은 봉지층에 관한 것이다.
본 명세서에서 용어 「봉지층」이라 함은, 후술하는 바와 같이 광전지 셀을 봉지(패킹, 고정)하는 봉지재에 포함된 어느 하나의 층을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 봉지층(100)은 도 1에 나타낸 바와 같이 다층 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 에틸렌계 공중합체를 포함하는 제 1 층(10); 및 유리 섬유를 포함하는 제 2 층(20)이 적층된 구조를 가질 수 있다.
상기 에틸렌계 공중합체는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA) 또는 에틸렌-알파올레핀 공중합체(POE)를 포함할 수 있다.
상기 에틸렌-비닐 공중합체(EVA)는 에틸렌(ethylene)과 비닐 아세테이트(vinyl acetate; VA)의 공중합 반응에 의해 생산되는 고분자이다.
상기 에틸렌-비닐 공중합체를 봉지층에 포함하면 외부 환경에 노출시켜 장기간 태양전지 사용시에도 자외선 흡수에 의한 황변을 막아 광전지 셀의 발전 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있기 때문에 장기 신뢰성이 우수한 광전지 모듈의 제작이 가능하다.
상기 에틸렌-알파올레핀 공중합체는 폴리에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌 공중합체, 에틸렌/프로필렌 공중합체 및 에틸렌/프로필렌/부타디엔 공중합체 등의 폴리올레핀계 공중합체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 봉지층은 상기 에틸렌계 공중합체 이외에도 필요한 경우, 자외선 흡수제, 가교제, 가교조력제, 산화방지제, 가소제, 분산제, 계면활성제, 대전방지제, 소포제, 레벨링제 또는 실란커플링제 등을 첨가하여 요구 물성의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 봉지층을 포함하는 봉지재에 관한 것이다.
하나의 예시에서, 상기 봉지재는 광전지 모듈용 봉지재를 포함할 수 있다.
상기 봉지재는 도 2에 나타낸 바와 같이, 전면봉지층(30); 상기 전면봉지층(30)의 적어도 일면에 이격 배치되어 형성되어 있는 2개 이상의 광전지 셀(40); 및 상기 광전지 셀(40)을 봉지하고 있는 이면봉지층(50)을 포함하고, 상기 이면봉지층(50)은 전술한 봉지층(100)을 포함할 수 있다.
상기 전면봉지층의 재료로는 접착성과 절연성 등을 가지는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 전술한 봉지층의 주요 성분인 에틸렌계 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 에틸렌계 공중합체에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 광전지 셀은 봉지재 내에 복수 개로 배열된다. 즉, 상기 광전지 셀은 전면봉지층과 이면봉지층의 사이에 복수개로 배열된 상태에서 봉지(패킹, 고정)될 수 있다. 그리고 상기 복수 개의 광전지 셀들은 서로 전기적으로 연결되어 있다.
상기 광전지 셀은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 결정형 광전지 및/또는 박막형 광전지 등으로부터 선택될 수 있다. 아울러, 본 출원에서, 상기 광전지 셀은 전면 전극형, 이면 전극형 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 이면봉지층은 후술하는 광전지 모듈 내의 이면에서 상기 광전지 셀을 봉지하고 있을 수 있으며, 전술한 봉지층, 즉 적층 구조인 에틸렌계 공중합체를 포함하는 제 1 층 및 유리 섬유를 포함하는 제 2 층의 적층 구조를 갖는 봉지층을 포함할 수 있다.
상기 이면봉지층은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 제 1 층이 광전지 셀과 부착되도록 배치될 수 있다. 광전지 셀을 봉지함에는 접착력과 절연성이 요구되므로, 상기 제 1 층은 전술한 바와 같이 에틸렌계 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 유리 섬유를 포함하는 제 2 층은, 특별히 제한되는 것은 아니나 후술하는 광전지 모듈 내에서 이면에 형성되는 백시트와 부착되도록 배치될 수 있다.
본 출원에서 상기 유리 섬유를 포함하는 제 2 층이 봉지재에 포함되어 광전지 모듈에 적용됨으로써 우수한 난연성을 확보할 수 있다. 상기 유리 섬유를 포함할 경우 화염(flame)에 강한 저항력을 갖고, 이에 따라 봉지재가 상기 화염에 노출되어 타거나 녹아 내리는 현상을 방지할 수 있다.
본 출원에서 상기 유리 섬유를 포함하는 제 2 층은 통상적인 유리 섬유를 포함하는 한 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 유리 섬유 시트 및/또는 유리 섬유 분쇄물 등을 포함할 수 있다. 또는 상기 유리 섬유를 포함하는 제 2 층은 예시적인 실시 형태에 따라서 1장 또는 2장 이상 복수의 유리 섬유 시트를 적층한 다층 구조를 가지는 유리 섬유층을 포함할 수 있다.
상기 유리 섬유 시트는 직물(woven fabric) 및/또는 부직포(non-woven fabric)로부터 선택될 수 있다. 하나의 구현예에 따라서, 유리 섬유 시트는 직물로부터 선택될 수 있다. 보다 구체적으로, 유리 섬유 시트는 유리 섬유 가닥들을 직조 공정을 통해 엮어 제조한 직물형의 유리 섬유 시트로부터 선택될 수 있다. 이러한 직물형 유리 섬유 시트는 부직포형에 비해 우수한 기계적 강도를 가지면서 난연성에서도 유리할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 유리 섬유를 포함하는 제 2 층은, 필요한 경우 불소계 수지를 추가로 포함할 수 있다. 상기 불소계 수지는, 예를 들어 함침에 의하거나 코팅에 의해, 제 2 층에 적용될 수 있다. 이러한 불소계 수지는 제 2 층의 기계적 강도 등은 물론, 특히 난연성을 효과적으로 개선시켜 궁극적으로 이를 포함하는 봉지재의 화염에 대한 저항성을 증가시킬 수 있다.
상기 제 2 층 유리 섬유 시트 및 상기 유리 섬유 시트에 분산된 불소계 수지를 포함할 수 있다. 상기 유리 섬유 시트는 불소계 수지액에 함침되어 불소계 수지가 분산되어, 상기 유리 섬유 시트의 표면에는 물론 내부 섬유 조직에 불소계 수지가 분산, 고착된 구조를 가질 수 있다.
다른 예시에서, 상기 제 2 층은 유리 섬유 시트 및 상기 유리 섬유 시트 상에 코팅된 형태로 불소계 수지층을 포함할 수 있다.
또 다른 예시에서, 상기 제 2 층은, 유리 섬유 분쇄물과 불소계 수지를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 제 2 층은 유리 섬유 시트를 분쇄하여 유리 섬유 분쇄물을 얻은 다음, 유리 섬유 분쇄물과 불소계 수지액을 혼합한 후, 시트 형태로 성형하여 제조될 수 있다.
유리 섬유가 분쇄물 형태로 갖는 경우, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 평균 입경이 1㎛ 내지 30㎛, 5㎛ 내지 15㎛ 또는 9㎛ 내지 13㎛의 범위 내일 수 있다. 이 경우, 유리 섬유 분쇄물이 보다 효율적으로 분산될 수 있어 보다 우수한 난연성을 확보할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 이면봉지층에 포함되는 유리 섬유를 포함하는 제 2 층의 두께는 10㎛ 초과 내지 1,000㎛ 미만, 바람직하게는 25㎛ 내지 750㎛ 또는 50㎛ 내지 500㎛일 수 있다.
상기 제 2 층의 두께를 전술한 범위에서 조절함으로써, 난연성 확보와 동시에 백시트와의 접착력을 확보할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제 2 층의 두께가 10㎛ 이하인 경우 난연성이 매우 떨어지고, 1,000㎛ 이상인 경우 백시트와의 접착력이 매우 떨어질 수 있다.
하나의 예시에서 본 출원의 봉지재는 접착력 개선과 관련하여 하기 수식 1을 만족할 수 있다.
[수식 1]
X ≥ 0.5 kgf/10mm
상기 수식 1에서, X는 상기 봉지재를 10mm의 폭으로 160℃에서 17분 동안 백시트와 부착한 후, 180도의 박리 각도 및 300mm/min의 박리 속도로 박리할 경우의 점착력을 나타낸다.
상기 수식 1에서 X 값은 1.0 kgf/10mm 이상, 2.0 kgf/10mm 이상, 2.5 kgf/10mm 이상 또는 3.0 kgf/10mm 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 수식 1의 도출을 위한 구체적은 실험 방법 및 측정 조건은 후술하는 「접착력 측정」 부분에서 기재하기로 한다.
본 출원에서, 상기 이면봉지층은 예를 들면 상기 에틸렌계 공중합체를 포함하는 제 1 층 및 유리 섬유를 포함하는 제 2 층을 각각 제조한 후, 이들을 합지하여 필름 형태로 제조될 수 있고, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
하나의 예시에서, 상기 이면봉지층은 무기 입자를 포함하지 않을 수 있다. 상기 무기 입자로는 종래 난연성을 위해 도입되는 입자로서, 예를 들어 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 산화 안티몬 또는 브롬 등을 예시할 수 있으며, 본 출원의 이면봉지층은 이러한 난연성 무기 입자를 포함하지 않을 수 있다.
본 출원의 봉지재는 난연성 무기 입자를 포함하지 않고, 대신 유리 섬유를 포함하는 층을 도입한 이면봉지층을 적절하게 배치하여 보다 우수한 난연성을 확보할 수 있는 동시에 상기 무기 입자를 포함함으로써 발생하는 외관 및 색상 변화를 보다 효율적으로 방지할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 봉지재는 하기 수식 2를 만족할 수 있다.
[수식 2]
Y ≥150
상기 수식 2에서, Y는 상기 봉지재를 12.5mm x 125mm(폭x길이)로 160℃에서 17분 동안 백시트와 부착하여 시편을 제조한 후, 상기 시편의 75mm의 길이 부분이 발화되는데 걸리는 시간(초)을 나타낸다.
상기 수식 2의 도출을 위한 구체적인 실험 방법 및 측정 조건은 후술하는 「난연성 측정」 부분에 기재하기로 한다.
본 출원은 또한 봉지재 제조 방법에 대한 것이다.
예시적인 상기 봉지재 제조 방법은, 전술한 에틸렌계 공중합체를 포함하는 제 1 층 및 유리 섬유를 포함하는 제 2 층을 합지하여 이면봉지층을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 제 1 층 및/또는 제 2 층은 필름 또는 시트 형태로 각각 제조한 후 이를 합지하는 공정으로 수행될 수 있다.
또는, 제 1 층 및/또는 제 2 층은 어느 하나의 층을 필름 또는 시트 형태로 제조한 후, 다른 하나의 층을 상기 필름 또는 시트 상에 코팅 및 건조하는 과정을 통하여 합지될 수 있다.
상기 합지 방법은, 롤, 열, 접착제 또는 핫멜트에 의한 합지 방법 중에서 선택될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니나, 롤에 의한 합지 방법이 바람직하다.
상기 코팅 및 건조하는 과정도 통상적으로 사용하는 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.
본 출원은 또한, 광전지 모듈에 관한 것이다.
예시적인 광전지 모듈은 도 3에 나타낸 바와 같이, 전면 기판(200); 백시트(400); 및 상기 전면 기판(200)과 백시트(400) 사이에 존재하는 전술한 봉지재(300)를 포함하는 광전지 모듈일 수 있다.
상기 전면 기판은 광전지 셀의 전면 쪽(도 3에서, 상부 측)을 보호하면서 수광면을 제공하는 것이라면 특별한 제한 없이 선택되어 사용될 수 있다. 또한, 상기 전면 기판은 광투과율이 우수할 수록 광전지 모듈의 발전 효율이 우수하므로 광투과율이 우수한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 전면 기판으로는, 구체적으로 광의 입사에 유리한 투명 기판으로서, 예를 들어 유리 또는 투명 플라스틱 등의 경질 기판이나, 플랙시블한 투명 수지 시트 등으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 백시트는 상기 봉지재의 하부면, 즉 이면봉지층의 유리 섬유를 포함하는 제 2 층에 부착되는 것이 바람직하다.
상기 이면봉지층의 제 2 층과 백시트의 부착 방법은 열 라미네이션(열 융착)이나 접착제 등을 통해 부착될 수 있다. 상기 접착제는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 아크릴계 접착제, 우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제 및 폴리올레핀계 접착제 등으로부터 선택된 1종 이상의 접착제를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 백시트는 필요에 따라서 다양한 기능성층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 기능성층으로는, 예를 들어 자외선 차단층, 접착층, 절연층 및/또는 프라이머층 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 광전지 모듈은 상기 전면 기판 및 백시트를 포함하고, 상기 전면기판과 백시트 사이에 존재하는 전술한 봉지재를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 출원의 광전지 모듈은 화염에 의한 난연성을 확보할 수 있는 동시에 백시트와의 우수한 접착력 확보 및 제조 후 외관이나 색상의 변화가 없이 양호한 외관을 보일 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.
본 출원에 따른 광 모듈은, 필요한 경우 후면부재를 추가로 포함할 수 있다. 상기 후면부재는 백시트의 배면, 즉 이면봉지층이 부착된 면의 반대면에 부착될 수 있다. 상기 후면부재는, 광 모듈의 종류 및 설치 장소 등에 따라 선택적으로 포함될 수 있으며, 예를 들어 상기 유리(일례로, 강화 유리) 또는 투명 플라스틱판 등의 경질 기판으로부터 선택될 수 있다.
본 출원의 봉지재는 유리 섬유를 포함하는 층을 포함하여 우수한 난연성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 봉지재의 유리 섬유를 포함하는 층이 백시트와 부착될 경우에도 우수한 접착력을 확보할 수 있는 동시에 광전지 모듈로 제조될 경우 양호한 외관을 나타낼 수 있다.
도 1은, 본 출원의 봉지층을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 출원의 봉지재를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 출원의 광전지 모듈을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 7은, 본 출원의 실시예 2 및 비교예 1 내지 3의 광전지 모듈을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8은, 실시예 및 비교예의 광전지 모듈의 난연성 평가를 위한 발화되는 시편을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 출원의 봉지재를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 출원의 광전지 모듈을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 7은, 본 출원의 실시예 2 및 비교예 1 내지 3의 광전지 모듈을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8은, 실시예 및 비교예의 광전지 모듈의 난연성 평가를 위한 발화되는 시편을 모식적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 출원에 따르는 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하, 각 실시예 및 비교예에 따른 광전지 모듈의 물성은 하기와 같은 방법으로 측정 및 평가하였다.
1. 난연성 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 광전지 모듈을 폭 12.5mm x 길이 125mm 크기로 절단한 시편으로 제조한 후, 상기 시편의 한쪽 단부에 화염(fire)을 10초 동안 방사하였다. 그리고 화염(fire)이 방사된 단부에서 25mm 떨어진 지점을 측정 시작점으로 하여, 상기 단부에서 100mm 떨어진 지점을 측정 종점까지 발화한 시간을 측정하였다. 즉, 시작점(25mm)에서부터 종점(100mm)까지의 거리를 측정 구간(75mm)으로 하여, 상기 측정 구간(75mm)이 발화된 시간을 측정하였다. 도 8은 상기 측정 구간을 포함한 발화된 시편을 모식적으로 도시한 것이다. 측정된 발화 시간은 하기 표 1에 나타내었다.
2. 접착력 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 광전지 모듈을 폭 12.5mm x 길이 100mm 크기로 절단한 시편으로 제조한 후, 상기 시편의 봉지재와 백시트 사이의 접착력을 만능재료시험기(universal testing machine, UTM)를 이용하여 180°의 박리 각도 및 300mm/min의 박리 속도로 측정하였다. 측정된 접착력은 하기 표 1에 나타내었다.
3. 외관 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 광전지 모듈의 외관을 육안으로 관찰하여 하기 평가 기준에 따라 평가한 후, 표 1에 나타내었다.
<평가 기준>
양호: 광전지 셀 위로 봉지재가 올라가지 않은 경우
불량: 광전지 셀 위로 봉지재가 올라간 경우
실시예
1
<
봉지재
제조>
비닐아세테이트가 28중량% 함유되어 있고 190℃에서의 용융유동지수가 25g/10min인 에틸렌-비닐 아세테이트 수지(EP28025, (주)LG화학제) 100 중량부, 가교제로서 1,1-디(t-부틸페록시)-3,3,5-트리메틸사이클로렉산 1.0 중량부, 실란커플링제(Z-6030, (주)다우코팅사제) 0.5 중량부, 자외선 안정제(songlight7700, (주)송원산업제) 0.2 중량부, 산화방지제(Irganox1076, (주)BASF사제) 0.2 중량부 및 자외선 흡수제(UV531, (주)사이텍사제) 0.2 중량부를 투입하여 EVA 수지 조성물을 제조한 후, 상기 EVA 수지 조성물을 압출하여 500㎛의 전면 봉지층을 제조하였다. 또한, 이면 봉지층은 상기 EVA 수지 조성물이 압출되어 나올 때 100㎛의 유리 섬유층(제2층)을 성형기에서 라미네이션하여 유리 섬유층(제2층) 및 EVA 수지(제1층)를 포함하는 두께 600㎛를 가지는 이면 봉지층을 제조하였다.
<광전지 모듈의 제조>
유리, 상기 제조된 전면 봉지층, 태양전지 셀, 상기 제조된 이면 봉지층 및 백시트(LBS-CFE, (주)LG화학제)를 순차적으로 적층하고, NPC사의 진공라미네이터로 가열 온도 160℃, 진공시간 6분, 프레스 압력 95kPa 및 프레스 시간 10분으로 하여 광전지 모듈을 제작하였다.
실시예
2
에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 대신 에틸렌-알파올레핀 공중합체(LC885x(밀도 0.885g/cm3, 190℃에서의 용융유동지수 20g/10min), (주)LG화학제)를 포함한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 봉지재 및 광전지 모듈을 제조하였다. 실시예 2에서 제조된 광전지 모듈을 도 4에서 모식적으로 나타내었다.
비교예
1
유리 섬유를 포함하는 제 2 층을 형성하지 않은 이면봉지층을 봉지재에 포함시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 봉지재 및 광전지 모듈을 제조하였다. 비교예 1에서 제조된 광전지 모듈을 도 5에서 모식적으로 나타내었다.
비교예
2
에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 대신 에틸렌-알파올레핀 공중합체를 포함한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방식으로 봉지재 및 광전지 모듈을 제조하였다. 비교예 2에서 제조된 광전지 모듈을 도 6에서 모식적으로 나타내었다.
비교예
3
이면봉지층에 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 이외에 난연성 무기 입자로서 수산화알루미늄을 약 10 중량% 포함시킨 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방식으로 봉지재 및 광전지 모듈을 제조하였다. 비교예 3에서 제조된 광전지 모듈을 도 6에서 모식적으로 나타내었다.
비교예
4
유리 섬유를 포함하는 제 2 층의 두께를 1,000㎛로 하여 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 동일한 구조의 봉지재 및 광전지 모듈을 제조하였다.
비교예
5
유리 섬유를 포함하는 제 2 층의 두께를 10㎛로 하여 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 동일한 구조의 봉지재 및 광전지 모듈을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 대하여 측정한 결과는 하기 표 1에 나타난 바와 같다.
| 구분 | 실시예 | 비교예 | |||||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 난연성 측정 (단위: 초) |
180 | 170 | 110 | 105 | 125 | 230 | 115 |
| 접착력 측정 (단위: kgf/10mm) |
3.3 | 3.7 | 5.9 | 7.0 | 3.5 | 0.1 | 5.0 |
| 외관 평가 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불량 | 양호 | 양호 |
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 출원의 봉지재는 유리 섬유를 포함하는 층을 포함하여 우수한 난연성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 봉지재의 유리 섬유를 포함하는 층이 백시트와 부착될 경우에도 우수한 접착력을 확보할 수 있는 동시에 광전지 모듈로 제조될 경우 양호한 외관을 나타낼 수 있음을 확인하였다.
10: 제 1 층
11, 13: 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체를 포함하는 제 1 층
12: 에틸렌-알파올레핀 공중합체를 포함하는 제 1 층
14: 에틸렌-비닐아세테이트 및 무기 입자를 포함하는 제 1 층
20: 제 2 층
30: 전면 봉지층
40: 광전지 셀
50: 이면봉지층
100: 봉지층
200: 전면 기판
300: 봉지재
400: 백시트
11, 13: 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체를 포함하는 제 1 층
12: 에틸렌-알파올레핀 공중합체를 포함하는 제 1 층
14: 에틸렌-비닐아세테이트 및 무기 입자를 포함하는 제 1 층
20: 제 2 층
30: 전면 봉지층
40: 광전지 셀
50: 이면봉지층
100: 봉지층
200: 전면 기판
300: 봉지재
400: 백시트
Claims (14)
- 에틸렌계 공중합체를 포함하는 제 1 층; 및
유리 섬유를 포함하는 10㎛ 초과 내지 1,000㎛ 미만의 제 2 층을 포함하는 봉지층. - 제 1 항에 있어서, 에틸렌계 공중합체는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 또는 에틸렌-알파올레핀 공중합체인 봉지층.
- 제 1 항에 있어서, 제 2 층은 난연성 무기 입자를 포함하지 않는 봉지층.
- 전면봉지층;
상기 전면봉지층의 적어도 일면에 이격 배치되어 형성되어 있는 2개 이상의 광전지 셀; 및
상기 광전지 셀을 봉지하고 있는 이면봉지층을 포함하고,
상기 이면봉지층은 제 1 항에 따른 봉지층을 포함하는 봉지재. - 제 1 항에 있어서, 전면봉지층은 에틸렌계 공중합체를 포함하는 봉지재.
- 제 1 항에 있어서, 에틸렌계 공중합체는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 또는 에틸렌-알파올레핀 공중합체인 봉지재.
- 제 1 항에 있어서, 이면봉지층은 필름 또는 시트인 봉지재.
- 제 1 항에 있어서, 하기 수식 1을 만족하는 봉지재:
[수식 1]
X ≥0.5 kgf/10mm
상기 수식 1에서, X는 상기 봉지재를 10mm의 폭으로 160℃에서 17분 동안 백시트와 부착한 후, 180도의 박리 각도 및 300mm/min의 박리 속도로 박리할 경우의 점착력을 나타낸다. - 제 8 항에 있어서, X는 3.0 kgf/10mm 이상인 봉지재.
- 제 1 항에 있어서, 하기 수식 2를 만족하는 봉지재:
[수식 2]
Y ≥ 150
상기 수식 2에서, Y는 상기 봉지재를 12.5mm x 125mm(폭x길이)로 160℃에서 17분 동안 백시트와 부착하여 시편을 제조한 후, 상기 시편의 75mm의 길이 부분이 발화되는데 걸리는 시간(초)을 나타낸다. - 에틸렌계 공중합체를 포함하는 제 1 층 및 유리 섬유를 포함하는 제 2 층을 합지하여 이면봉지층을 제조하는 단계를 포함하는 봉지재 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 이면봉지층을 제조하는 단계는 제 1 층 또는 제 2 층을 코팅하여 합지하는 공정으로 수행되는 봉지재 제조 방법.
- 전면 기판;
백시트; 및
상기 전면 기판과 백시트 사이에 존재하는 제 3 항에 따른 봉지재를 포함하는 광전지 모듈. - 제 13 항에 있어서, 봉지재에 포함된 이면봉지층의 제 2 층과 백시트가 부착되어 있는 광전지 모듈.
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