JP5942565B2

JP5942565B2 - Solar cell encapsulant composition

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Publication number: JP5942565B2
Application number: JP2012095590A
Authority: JP
Inventors: 雄亮明渡; 政博椙江; 西川　徹; 徹西川
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: JP2013221145A

Description

本発明は、特定の架橋剤混合物を含む太陽電池用封止材に係り、詳しくは、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋密度を損なう事なく、架橋時間の短縮を図ることができると共に、太陽電池モジュール製造時にエチレン−酢酸ビニル共重合体が発泡しない架橋剤混合物を含む太陽電池用封止材組成物に関する。 The present invention relates to a solar cell encapsulant containing a specific cross-linking agent mixture , and more specifically, shortening of the cross-linking time without impairing the cross-linking density necessary for heat resistance essential as a solar cell encapsulant. Further, the present invention relates to a solar cell encapsulant composition comprising a cross-linking agent mixture in which an ethylene-vinyl acetate copolymer does not foam during solar cell module production.

近年、地球環境問題からクリーンなエネルギー源として太陽光エネルギーが注目されており、この太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽電池の開発が盛んに行われている。この開発によって発電効率等の性能が著しく向上し、価格の低下が進んだ事に加え、国や自治体が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、太陽電池市場は急拡大している。このような背景から、太陽電池モジュールの製造における生産性向上が求められている。 In recent years, solar energy has attracted attention as a clean energy source due to global environmental problems, and solar cells that directly convert this solar energy into electric energy have been actively developed. As a result of this development, power generation efficiency and other performances have improved significantly, prices have fallen, and the government and local governments have promoted the introduction of solar power generation systems. . From such a background, improvement in productivity in the manufacture of solar cell modules is required.

太陽電池モジュールは、一般的に、単結晶もしくは多結晶のシリコンや、アモルファスシリコン、化合物半導体などを用いた太陽電池素子をガラスなどの上部透明保護部材と下部保護部材とで保護し、太陽電池素子と保護部材とを太陽電池用封止材で接着一体化した構造となっている。 A solar cell module generally protects a solar cell element using single crystal or polycrystalline silicon, amorphous silicon, a compound semiconductor, etc. with an upper transparent protective member such as glass and a lower protective member, and the solar cell element And a protective member are bonded and integrated with a solar cell sealing material.

この太陽電池用封止材は、接着性、透明性、防湿性などが不可欠であり、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が使用されている。ＥＶＡは、一般的に、太陽電池の使用環境下で流動しない耐熱性を付与するために架橋する必要がある。太陽電池用封止材は、架橋剤である有機過酸化物や保護部材との接着力を高めるシランカップリング剤、架橋助剤、光安定剤などを配合し、押出し成形あるいはカレンダーロール成形でシート状に成形して製造されている。 This solar cell encapsulant is indispensable for adhesiveness, transparency, moisture resistance, and the like, and an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is used. EVA generally needs to be cross-linked in order to impart heat resistance that does not flow in the environment in which the solar cell is used. Solar cell encapsulant contains organic peroxide, which is a crosslinking agent, and silane coupling agent, crosslinking aid, light stabilizer, etc., that enhance adhesion to protective members, and is formed by extrusion or calender roll molding. It is manufactured by molding into a shape.

太陽電池モジュールは、上部透明保護部材、太陽電池用封止材、電池素子、太陽電池用封止材、下部保護部材をこの順で積層し、加熱圧着して、ＥＶＡを発泡させることなく架橋させて接着一体化して封止することにより製造されている。ここで、ＥＶＡの発泡は、電池素子や各保護部材との間に隙間を生じさせ、太陽電池の耐候性低下の原因となり問題となる。また、ＥＶＡの架橋はＥＶＡに耐熱性を付与するために必要である。このＥＶＡの架橋剤として、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートが使用できることは公知（特許文献１参照）である。しかし、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートによるＥＶＡの架橋は長時間を要するため、生産性の観点から問題となっている。従って、耐熱性に必要な架橋密度を損なうことなく、架橋時間を短縮する事ができると共に、太陽電池モジュール製造時にＥＶＡが発泡しない太陽電池用封止材が望まれている。 The solar cell module is formed by laminating an upper transparent protective member, a solar cell encapsulant, a battery element, a solar cell encapsulant, and a lower protective member in this order, followed by thermocompression bonding without foaming EVA. Are manufactured by bonding and sealing together. Here, the foaming of EVA causes a gap between the battery element and each protective member, which causes a problem of deterioration of the weather resistance of the solar cell. Moreover, EVA cross-linking is necessary to impart heat resistance to EVA. It is known (see Patent Document 1) that t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate can be used as a crosslinking agent for this EVA. However, EVA cross-linking with t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate takes a long time, which is problematic from the viewpoint of productivity. Accordingly, there is a demand for a solar cell encapsulant that can shorten the cross-linking time without impairing the cross-linking density required for heat resistance and that does not cause EVA to foam during solar cell module manufacture.

これに対し、特許文献２や特許文献３では、架橋剤としてｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）やｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）などの単独または２種類以上の混合物が使用できるとされている。 On the other hand, in Patent Document 2 and Patent Document 3, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1), t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2) and the like are used as a crosslinking agent. It is said that these can be used alone or as a mixture of two or more.

また、特許文献４では、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートと共にｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネートも混用することで、架橋時間の短縮を図っている。具体的には、架橋剤として少なくともｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）および少なくともｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）を含む混合物であって、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）が混合物の総重量に対して０．００１重量％から４５重量％の範囲の含有されている。すなわち、その重量％が（ａ−１）：（ａ−２）＝９９．９９９：０．００１〜５５：４５の範囲について示されている。これによれば、架橋剤としてｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）のみを使用した場合と比較すると、当該架橋剤混合物は、耐熱性に必要な架橋密度を損なうことなく、架橋時間（ｔ_Ｃ（９０））を約６％短縮する事が可能とされている。 In Patent Document 4, t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate is mixed with t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate to shorten the crosslinking time. Specifically, a mixture comprising at least t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) and at least t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2) as a crosslinking agent, t-Amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2) is contained in the range of 0.001 to 45% by weight based on the total weight of the mixture. That is, the weight% is shown in the range of (a-1) :( a-2) = 99.999: 0.001-55: 45. According to this, compared with the case where only t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) is used as a crosslinking agent, the crosslinking agent mixture does not impair the crosslinking density necessary for heat resistance. The crosslinking time (t _C (90)) can be shortened by about 6%.

特開２００８−２５８２５５号公報JP 2008-258255 A ＣＮ１０１９４２１４５（Ａ）CN101942145 (A) ＣＮ１０１６７１４５７（Ａ）CN10671457 (A) 特表２０１１−５２８３８９号公報Special table 2011-528389 gazette

特許文献２，３では、架橋剤としてｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）やｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）などの単独または２種類以上の混合物が使用できるとされているが、架橋剤を単独で使用したものについては具体的に記載さているものの、２種類以上の混合物についてはなんら具体的なデータは記載されておらず、ましてや混合の比率などに関する記述はない。 In Patent Documents 2 and 3, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) and t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2) are used alone or as a cross-linking agent. However, there is no specific data on the mixture of two or more types, but there is no mixing. There is no description about the ratio of.

一方、特許文献４では、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）とｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）とを混合していることでＥＶＡの発泡現象は生じないが、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）のみを使用した場合と比べて架橋時間の短縮の程度が約６％では決して十分とは言えない。 On the other hand, in Patent Document 4, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) and t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2) are mixed to produce EVA. Although the foaming phenomenon does not occur, it is not sufficient that the degree of shortening of the crosslinking time is about 6% as compared with the case where only t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) is used.

そこで、本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）とｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）とを所定の割合で混合した架橋剤混合物を用いる事によって上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) and t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a- It was discovered that the above problem can be solved by using a cross-linking agent mixture obtained by mixing 2) with a predetermined ratio, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の目的は、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋密度を損なうことなく架橋時間をより短縮できると共に、太陽電池モジュール製造時にＥＶＡが発泡しない架橋剤混合物を含む太陽電池用封止材組成物を提供する事にある。 That is, the object of the present invention is to reduce the crosslinking time without impairing the crosslinking density necessary for heat resistance, which is indispensable as a sealing material for solar cells, and to provide a crosslinking agent mixture in which EVA does not foam during the production of solar cell modules. It is providing the sealing material composition for solar cells containing.

すなわち、本発明は、下記式（１）で表されるｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）１０〜４０重量％と、下記式（２）で表されるｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）６０〜９０重量％とを含有する（前記成分（ａ−１）・（ａ−２）の合計は１００重量％である）、架橋剤混合物（Ａ）と、エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｂ）と、を含有する太陽電池用封止材組成物である。そして、前記成分（Ｂ）１００重量部に対して前記架橋剤混合物（Ａ）を０．５〜１．０重量部含む。

That is, the present invention relates to 10 to 40 % by weight of t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) represented by the following formula (1) and t-amyl represented by the following formula (2). peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2) containing 60 to 90 wt% (the total of the components (a-1) · (a-2) is 100% by weight), the crosslinking agent mixture ( A solar cell encapsulant composition comprising A) and an ethylene-vinyl acetate copolymer (B). And 0.5-1.0 weight part of said crosslinking agent mixture (A) is included with respect to 100 weight part of said components (B).

本発明によれば、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋密度を損なうことなく架橋時間をより短縮できると共に、太陽電池モジュール製造時にＥＶＡが発泡しない架橋剤混合物を含む太陽電池用封止材組成物を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to further shorten the crosslinking time without impairing the crosslinking density necessary for the heat resistance, which is indispensable as a sealing material for solar cells, and to include a crosslinking agent mixture in which EVA does not foam during the production of solar cell modules A battery sealing material composition can be obtained.

〔架橋剤混合物（Ａ）〕
本発明における架橋剤混合物（Ａ）は、上記式（１）で表されるｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）と、上記式（２）で表されるｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）との混合物である。 [Crosslinking agent mixture (A)]
The cross-linking agent mixture (A) in the present invention includes t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) represented by the above formula (1) and t-amyl represented by the above formula (2). It is a mixture with peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2).

架橋剤混合物（Ａ）中において、架橋剤（ａ−１）の含有量は０．１〜４５重量％であり、架橋剤（ａ−２）の含有量は９９．９〜５５重量％である。なお、架橋剤（ａ−１）と架橋剤（ａ−２）との合計重量は１００重量％である。架橋剤（ａ−１）の含有量が４５重量％より大きく、且つ架橋剤（ａ−２）の含有量が５５重量％より小さくなると、架橋速度が低下するため好ましくない。一方、架橋剤（ａ−１）の含有量が０．１重量％より小さく、且つ架橋剤（ａ−２）の含有量が９９．９重量％より大きくなると、太陽電池モジュール製造時にＥＶＡが発泡してしまい問題となる。 In the crosslinking agent mixture (A), the content of the crosslinking agent (a-1) is 0.1 to 45% by weight, and the content of the crosslinking agent (a-2) is 99.9 to 55% by weight. . In addition, the total weight of a crosslinking agent (a-1) and a crosslinking agent (a-2) is 100 weight%. When the content of the crosslinking agent (a-1) is larger than 45% by weight and the content of the crosslinking agent (a-2) is smaller than 55% by weight, the crosslinking rate is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the content of the cross-linking agent (a-1) is smaller than 0.1% by weight and the content of the cross-linking agent (a-2) is larger than 99.9% by weight, EVA is foamed when the solar cell module is manufactured. It becomes a problem.

〔太陽電池用封止材組成物〕
そのうえで、本発明の太陽電池用封止材組成物は、ＥＶＡ（Ｂ）１００重量部に対して、上記架橋剤混合物（Ａ）が０．１〜１．５重量部添加されている。架橋剤混合物（Ａ）の添加量が０．１重量部より少なくなると、太陽電池用封止材として必要不可欠な耐熱性に必要な架橋密度が得られなくなる。逆に、架橋剤混合物（Ａ）の添加量が１．５重量部よりも多くなると、太陽電池モジュールの製造時に封止材の着色や発泡の原因となる。 [Sealant composition for solar cell]
In addition, 0.1 to 1.5 parts by weight of the cross-linking agent mixture (A) is added to 100 parts by weight of EVA (B) in the solar cell encapsulant composition of the present invention. When the addition amount of the crosslinking agent mixture (A) is less than 0.1 parts by weight, the crosslinking density necessary for the heat resistance that is indispensable as a sealing material for solar cells cannot be obtained. On the contrary, when the addition amount of the crosslinking agent mixture (A) is more than 1.5 parts by weight, it may cause coloring or foaming of the sealing material during the production of the solar cell module.

本発明におけるＥＶＡ（Ｂ）は、従来からこの種の太陽電池用封止材に使用されている公知のＥＶＡであれば特に制限されないが、酢酸ビニルより形成される構造単位を２５〜３５重量％有するＥＶＡが好ましい。酢酸ビニルより形成される構造単位が２５重量％よりも少なくなると、加工性が低下し、得られる封止材が硬質になり、太陽電池モジュール製造時に発電素子に損傷を与えやすくなる。逆に、酢酸ビニルより形成される構造単位が３５重量％よりも多くなると、粘着性が増大して取扱いが困難となる。 EVA (B) in the present invention is not particularly limited as long as it is a known EVA conventionally used for this type of solar cell encapsulant, but the structural unit formed from vinyl acetate is 25 to 35% by weight. Having EVA is preferred. When the structural unit formed from vinyl acetate is less than 25% by weight, the workability is lowered, the resulting sealing material becomes hard, and the power generating element is easily damaged during the production of the solar cell module. On the contrary, when the structural unit formed from vinyl acetate is more than 35% by weight, the tackiness is increased and the handling becomes difficult.

また、本発明の太陽電池用封止材組成物には、必要に応じて、その他種々の添加剤を含有させる事もできる。このような添加剤として、具体的にはシランカップリング剤、架橋助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、光拡散剤、老化防止剤、変色防止剤などを挙げる事ができる。 Moreover, the solar cell sealing material composition of the present invention may contain other various additives as required. Specific examples of such additives include silane coupling agents, crosslinking aids, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, light diffusing agents, anti-aging agents, and anti-discoloring agents.

シランカップリング剤は、太陽電池用封止材と各保護部材との接着性を高める事ができる。その例としては、ビニル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基などの不飽和基及び、グリシジル基、アミノ基、メルカプト基などとともに、アルコキシ基のような加水分解性基を有する化合物を挙げる事ができる。シランカップリング剤として具体的には、ビニルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロ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、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。尚、シランカップリング剤は、単独で用いても二種類以上を併用してもよい。シランカップリング剤の添加量は、ＥＶＡ（Ｂ）１００重量部に対し５．０重量部以下であることが好ましい。 The silane coupling agent can enhance the adhesion between the solar cell sealing material and each protective member. Examples thereof include compounds having a hydrolyzable group such as an alkoxy group together with an unsaturated group such as a vinyl group, an acryloxy group or a methacryloxy group, and a glycidyl group, amino group or mercapto group. Specific examples of silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-aminopropyltriethoxysilane. , 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and the like. In addition, a silane coupling agent may be used independently or may use 2 or more types together. The amount of the silane coupling agent added is preferably 5.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of EVA (B).

架橋助剤は、太陽電池用封止材の架橋密度を高める事ができる。その例としては、ポリアリル化合物やポリ（メタ）アクリロキシ化合物のような多不飽和化合物を挙げる事ができる。架橋助剤として具体的には、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルフマレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジメタクリレートなどが挙げられる。なお、架橋助剤は単独で用いても二種類以上を併用してもよい。架橋助剤の添加量は、ＥＶＡ（Ｂ）１００重量部に対し、１０重量部以下であることが好ましい。 The crosslinking aid can increase the crosslinking density of the solar cell encapsulant. Examples thereof include polyunsaturated compounds such as polyallyl compounds and poly (meth) acryloxy compounds. Specific examples of the crosslinking aid include triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl malate, diallyl fumarate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and the like. . In addition, a crosslinking adjuvant may be used independently or may use 2 or more types together. The addition amount of the crosslinking aid is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of EVA (B).

紫外線吸収剤は、紫外線吸収性能を付与するために添加することができる。その例としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系の化合物が使用できる。なお、紫外線吸収剤は単独で用いても二種類以上を併用してもよい。紫外線吸収剤の添加量は、ＥＶＡ（Ｂ）１００重量部に対し、３．０重量部以下であることが好ましい。 The ultraviolet absorber can be added to impart ultraviolet absorption performance. For example, benzophenone, benzotriazole, and triazine compounds can be used. In addition, an ultraviolet absorber may be used independently or may use 2 or more types together. The addition amount of the ultraviolet absorber is preferably 3.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of EVA (B).

また、光安定剤、酸化防止剤、光拡散剤、老化防止剤、変色防止剤なども、この種の太陽電池用封止材において一般的に使用されている公知のものを、本発明の物性を損なわない範囲内において使用できる。 Further, light stabilizers, antioxidants, light diffusing agents, anti-aging agents, anti-discoloring agents, and the like, which are commonly used in this type of solar cell encapsulant, are the physical properties of the present invention. Can be used within a range that does not impair.

次に、架橋剤混合物および太陽電池用封止材組成物の調製方法について説明する。架橋剤混合物（Ａ）は、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）およびｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）を従来から公知な方法によって混合する事により得られる。得られた架橋剤混合物（Ａ）とＥＶＡ（Ｂ）、および必要に応じて添加されるその他の添加剤を、押出機、バンバリーミキサー、オープンロールなどの混練機に供給し、実質的に架橋剤が分解しない温度、例えば５０〜１００℃で混合して、太陽電池用封止材組成物を調製する。 Next, the preparation method of a crosslinking agent mixture and a solar cell encapsulant composition will be described. The crosslinking agent mixture (A) is prepared by mixing t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) and t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2) by a conventionally known method. It is obtained by things. The obtained cross-linking agent mixture (A) and EVA (B), and other additives added as necessary, are supplied to kneaders such as an extruder, a Banbury mixer, and an open roll, and are substantially cross-linking agents. Is mixed at a temperature that does not decompose, for example, 50 to 100 ° C., to prepare a solar cell encapsulant composition.

当該太陽電池用封止材組成物は、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−１）およびｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（ａ−２）をあらかじめ混合する事なく、混練機でＥＶＡ（Ｂ）にそれぞれ直接添加して混合してもよい。得られた太陽電池用封止材組成物は、一般的には押出成形やカレンダー成形等によりシート状に成形される。シート状に成形する場合、その厚みは０．１〜５．０ｍｍが好ましい。なお、太陽電池用封止材の形状は、太陽電池モジュールの形状などに合せて適宜変更可能であり、シート状に限定されるものではない。 The solar cell encapsulant composition is prepared without previously mixing t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) and t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2). Alternatively, they may be directly added to EVA (B) with a kneader and mixed. The obtained solar cell encapsulant composition is generally formed into a sheet by extrusion molding, calendar molding, or the like. When forming into a sheet form, the thickness is preferably 0.1 to 5.0 mm. In addition, the shape of the solar cell sealing material can be appropriately changed according to the shape of the solar cell module and the like, and is not limited to a sheet shape.

その後は、従来から公知の方法にて本発明の太陽電池用封止材組成物からなる封止材を用いて太陽電池モジュールを製造すればよい。すなわち、太陽電池素子を少なくとも２枚の太陽電池用封止材で挟み、ガラスやポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステルなどの上部透明保護部材と、金属や各種熱可塑性樹脂フィルムなどの単層もしくは多層のシートからなる下部保護部材を重ね合わせた状態で、有機過酸化物の分解温度以上でかつ保護部材に適した温度で、加熱圧着して、接着一体化して封止することで、太陽電池モジュールを製造できる。なお、より接着性を高めるため、各保護部材を予めプライマー処理しておくと好ましい。また、加熱圧着は、有機過酸化物がほぼ完全に分解するまで行う事が好ましい。加熱圧着により、ＥＶＡが架橋され、太陽電池用封止材とその他の構成要素とを強固に接着する事ができる。 Then, what is necessary is just to manufacture a solar cell module using the sealing material which consists of a sealing material composition for solar cells of this invention by a conventionally well-known method. That is, a solar cell element is sandwiched between at least two solar cell encapsulants, and an upper transparent protective member such as glass, polycarbonate, acrylic resin, or polyester, and a single or multilayer sheet such as a metal or various thermoplastic resin films A solar cell module is manufactured by thermocompression bonding at a temperature higher than the decomposition temperature of the organic peroxide and suitable for the protective member, with the lower protective member made of it can. In addition, in order to improve adhesiveness, it is preferable that each protective member is previously primed. The thermocompression bonding is preferably performed until the organic peroxide is almost completely decomposed. By thermocompression bonding, EVA is crosslinked, and the solar cell sealing material and other components can be firmly bonded.

以下に、実施例、比較例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明の主旨を超えない限り本実施例に限定されるものではない。なお、本発明で用いる試験方法は以下の通りである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these Examples unless it exceeds the gist of the present invention. The test method used in the present invention is as follows.

＜架橋試験＞
（架橋時間）
架橋時間の指標として、ＪＩＳＫ６３００−２：２００１に準じてｔ_Ｃ（９０）とｔ_Ｃ（Δ８０）を評価した。ここで、ｔ_Ｃ（９０）とｔ_Ｃ（Δ８０）は以下の定義による。
ｔ_Ｃ（９０）：架橋時間、または最大トルク値（Ｍ_Ｈ）−最小トルク値（Ｍ_Ｌ）の９０％に達するのに必要な時間（分）
ｔ_Ｃ（Δ８０）：架橋速度の目安、またはｔ_Ｃ（９０）−ｔ_Ｃ（１０）で求められる時間（分）
ここでいうｔ_Ｃ（１０）とは、最大トルク値（Ｍ_Ｈ）−最小トルク値（Ｍ_Ｌ）の１０％に達するのに必要な時間（分）である。 <Crosslinking test>
(Crosslinking time)
T _C (90) and t _C (Δ80) were evaluated according to JIS K6300-2: 2001 as an index of the crosslinking time. Here, t _C (90) and t _C (Δ80) are defined as follows.
t _C (90): cross-linking time, or time required to reach 90% of maximum torque value (M _H ) −minimum torque value (M _L ) (minutes)
t _C (Δ80): A measure of the crosslinking rate, or time (minutes) determined by t _C (90) -t _C (10)
Here, t _C (10) is the time (minutes) required to reach 10% of the maximum torque value (M _H ) −the minimum torque value (M _L ).

架橋時間の評価は、振動式加硫試験機（ＪＳＲトレーディング（株）製キュラストメーターＶ型）を用いて、上型および下型の温度を１３５℃に設定し、±１°の振幅角度で実施した。ｔ_Ｃ（９０）が短いほど最適架橋点までの時間が短くなり、ｔ_Ｃ（Δ８０）が短いほど架橋開始点から最適架橋点までの時間が短くなり、短時間で架橋を完了する事ができる。 The crosslinking time was evaluated by setting the upper and lower mold temperatures to 135 ° C. using an oscillating vulcanization tester (JSR Trading Co., Ltd. Curast Meter V type) with an amplitude angle of ± 1 °. Carried out. The shorter the t _C (90), the shorter the time to the optimum crosslinking point, and the shorter the t _C (Δ80), the shorter the time from the crosslinking start point to the optimum crosslinking point, and the crosslinking can be completed in a short time. .

（架橋密度）
架橋密度の指標として、ＪＩＳＫ６３００−２：２００１に準じてＭ_Ｈを評価した。評価は振動式加硫試験機（ＪＳＲトレーディング（株）製キュラストメーターＶ型）を用いて、上型および下型の温度を１３５℃に設定し、±１°の振幅角度で実施した。Ｍ_Ｈは大きくなるに従って、ＥＶＡの架橋が進行している事を示す。架橋したＥＶＡは耐熱性が向上する。太陽電池用封止材として使用するには、０．２５Ｎ・ｍ以上の架橋密度（ＥＶＡのゲル分率では８０％以上に相当する）が要求される。 (Crosslink density)
_MH was evaluated according to JIS K 6300-2: 2001 as an index of crosslink density. The evaluation was carried out with an amplitude angle of ± 1 ° using a vibration type vulcanization tester (Curlastometer V type manufactured by JSR Trading Co., Ltd.) with the temperature of the upper die and lower die set to 135 ° C. As _MH increases, EVA indicates that crosslinking of EVA proceeds. Cross-linked EVA has improved heat resistance. In order to use as a sealing material for solar cells, a crosslinking density of 0.25 N · m or more (corresponding to 80% or more in EVA gel fraction) is required.

＜発泡試験＞
各封止材を、縦３ｃｍ×横６ｃｍに切り出し、ＭＳパウチフィルム（株式会社明光商会製）に挟み、加熱してラミネート加工したものを１３５℃で６０分間加熱し、その際に発生するガスによるフィルムの膨れを目視で観察し、評価した。
比較例２−１と同レベルの発泡の場合○、比較例２−１よりも発泡が顕著な場合を×として評価した。 <Foaming test>
Each sealing material was cut into 3 cm length x 6 cm width, sandwiched between MS pouch films (manufactured by Meiko Shokai Co., Ltd.), heated and laminated for 60 minutes at 135 ° C., and gas generated at that time The swelling of the film was visually observed and evaluated.
The case of foaming at the same level as Comparative Example 2-1 was evaluated as x, and the case where foaming was more remarkable than Comparative Example 2-1 was evaluated as x.

[実施例１−１〜１−２]
まずは、架橋剤混合物（Ａ）を調製した。架橋剤混合物（Ａ）は、以下の架橋剤（ａ−１）・（ａ−２）を表１に示す重量％で混合する事で調製した。
架橋剤（ａ−１）：ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（日油株式会社製パーブチル（登録商標）Ｅ）
架橋剤（ａ−２）：ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（日油株式会社製パーアミル（登録商標）Ｅ） [Examples 1-1 to 1-2]
First, a crosslinking agent mixture (A) was prepared. The cross-linking agent mixture (A) was prepared by mixing the following cross-linking agents (a-1) and (a-2) in the weight% shown in Table 1.
Cross-linking agent (a-1): t-butyl peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate (Perbutyl (registered trademark) E manufactured by NOF Corporation)
Cross-linking agent (a-2): t-amyl peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate (Peramyl (registered trademark) E manufactured by NOF Corporation)

[比較例１−１〜１−３]
実施例１−１〜１−２と同様に、各架橋剤（ａ−１）・（ａ−２）を表１に示す重量％で混合する事で架橋剤混合物（Ａ）を調製した。 [Comparative Examples 1-1 to 1-3]
Similarly to Examples 1-1 to 1-2, the crosslinking agent mixture (A) was prepared by mixing the crosslinking agents (a-1) and (a-2) at the weight percentages shown in Table 1.

＜太陽電池用封止材組成物＞
次に、太陽電池用封止材組成物を調製した。
[実施例２−１〜２−３]
前述の架橋剤混合物（Ａ）とＥＶＡ（Ｂ）（酢酸ビニル含有量２８重量％）とを表２に示す組成で配合し、混練機に供給して６０℃で混練する事により太陽電池用封止材組成物を調製した。得られた太陽電池用封止材組成物の架橋時間及び架橋密度、発泡試験を上記試験方法により測定した。その結果も表２に示す。 <Solar cell encapsulant composition>
Next, a solar cell encapsulant composition was prepared.
[Examples 2-1 to 2-3]
The above-mentioned crosslinking agent mixture (A) and EVA (B) (vinyl acetate content 28% by weight) were blended in the composition shown in Table 2, and supplied to a kneader and kneaded at 60 ° C. to seal for solar cells. A stopping material composition was prepared. The obtained solar cell encapsulant composition was measured for crosslinking time, crosslinking density, and foaming test by the above test methods. The results are also shown in Table 2.

[比較例２−１〜２−５]
太陽電池用封止材組成物の組成を表３に示す様に変更した以外は、実施例２−１〜２−３と同様にして太陽電池用封止材組成物を調製した。得られた太陽電池用封止材組成物の架橋時間及び架橋密度、発泡試験を上記試験方法により測定した。その結果も表３に示す。 [Comparative Examples 2-1 to 2-5]
Except having changed the composition of the solar cell sealing material composition as shown in Table 3, solar cell sealing material compositions were prepared in the same manner as in Examples 2-1 to 2-3. The obtained solar cell encapsulant composition was measured for crosslinking time, crosslinking density, and foaming test by the above test methods. The results are also shown in Table 3.

表２および表３の結果より、実施例２−１〜２−３と比較例２−１〜２−５を比較すると、実施例２−１〜２−３の太陽電池用封止材組成物は、ｔ_Ｃ（９０）が２８分未満であり、ｔ_Ｃ（Δ８０）が２６分未満の短い時間で架橋できると共に、Ｍ_Ｈが０．２５Ｎ・ｍ以上の架橋密度を有していた。一方、比較例２−１〜２−４の太陽電池用封止材組成物はｔ_Ｃ（９０）が２８分以上であり、ｔ_Ｃ（Δ８０）が２６分以上の時間を要した。比較例２−４〜２−５の太陽電池用封止材組成物は、発泡試験において多くの発泡が生じた。このように、本発明である実施例２−１〜２−３の太陽電池用封止材組成物は、太陽電池用封止材として不可欠な耐熱性に必要な架橋密度を損なう事なく、架橋時間の短縮を図ることができ、さらに太陽電池モジュール製造時にＥＶＡが発泡しない太陽電池用封止材を提供できる。

From the results of Table 2 and Table 3, when Examples 2-1 to 2-3 and Comparative Examples 2-1 to 2-5 are compared, the solar cell encapsulant compositions of Examples 2-1 to 2-3 are compared. T _C (90) was less than 28 minutes, t _C (Δ80) was crosslinked in a short time of less than 26 minutes, and _MH had a crosslinking density of 0.25 N · m or more. On the other hand, the solar cell encapsulant compositions of Comparative Examples 2-1 to 2-4 required t _C (90) of 28 minutes or longer and t _C (Δ80) of 26 minutes or longer. In the sealing material compositions for solar cells of Comparative Examples 2-4 to 2-5, much foaming occurred in the foaming test. Thus, the solar cell encapsulant composition of Examples 2-1 to 2-3 according to the present invention is crosslinked without impairing the crosslink density necessary for heat resistance essential as a solar cell encapsulant. The time can be shortened, and furthermore, a solar cell sealing material in which EVA is not foamed when the solar cell module is manufactured can be provided.

Claims

10 to 40 % by weight of t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-1) represented by the following formula (1);
60 to 90 % by weight of t-amylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (a-2) represented by the following formula (2);
(The total of the components (a-1) and (a-2) is 100% by weight), a crosslinking agent mixture (A),
A solar cell encapsulant composition comprising an ethylene-vinyl acetate copolymer (B),
The sealing material composition for solar cells containing 0.5-1.0 weight part of said crosslinking agent mixture (A) with respect to 100 weight part of said components (B).