JP6686291B2 - Encapsulant sheet for solar cell module and encapsulant-integrated backside protection sheet using the same - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュール用の封止材シート及びそれを用いてなる封止材一体型裏面保護シートに関する。 The present invention relates to an encapsulant sheet for a solar cell module and an encapsulant-integrated backside protection sheet using the encapsulant sheet.
従来、太陽電池モジュールの層構成として、受光面側から、透明前面基板、受光面側封止材シート、太陽電池素子、非受光面側封止材シート及び裏面保護シートが順に積層された構成が一般的である。 Conventionally, as a layer structure of a solar cell module, a structure in which a transparent front substrate, a light-receiving surface-side encapsulant sheet, a solar cell element, a non-light-receiving surface-side encapsulant sheet, and a back surface protective sheet are sequentially laminated from the light-receptive surface side It is common.
太陽電池モジュールに使用される封止材シートとしては、その加工性、施工性、製造コスト、その他等の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)かなる樹脂シートが最も一般的なものとして使用されている。しかしながら、EVA樹脂は、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、太陽電池素子に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性がある。このため、EVA樹脂の代わりに、ポリエチレン等のポリオレフィン系の樹脂を使用した太陽電池モジュール用の封止材シートが提案されている(特許文献1及び2)。
As the encapsulant sheet used for the solar cell module, a resin sheet made of ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA) is the most common from the viewpoints of workability, workability, manufacturing cost, etc. It is used as a thing. However, the EVA resin tends to be gradually decomposed with long-term use, and deteriorates inside the solar cell module to reduce its strength, or generates acetic acid gas that affects the solar cell element. there is a possibility. Therefore, a sealing material sheet for a solar cell module has been proposed in which a polyolefin resin such as polyethylene is used instead of the EVA resin (
ここで、一般にポリエチレン系樹脂主体の封止材シートにおいては、その密度を低密度にすることによって透明性や柔軟性を向上することができる。しかし、低密度化は、一方で、加熱加工時の過剰な流動や、高温環境下での長期使用時における製品劣化のリスクにつながる基材樹脂の耐熱性不足という問題を生じさせる。 Here, in general, in a polyethylene-based resin-based encapsulating material sheet, transparency and flexibility can be improved by reducing the density. However, lowering the density causes problems such as excessive flow during heating and insufficient heat resistance of the base resin, which leads to a risk of product deterioration during long-term use in a high temperature environment.
一方で、近年においては、太陽電池モジュールに対して、サイズ及びコストの低減のため、或いは、加熱を伴う処理工程におけるカール変形抑制の観点から、特に封止材シート部分に対する薄型化の要請が高まっている。しかし、上記の通り封止材シートの薄型化は、上記の通り耐熱性の不足に起因する封止材材料樹脂成分の過剰な流動に繋がりやすくこれに伴う封止材シートの機能低下のリスクが高まる。このことが封止材シート、延いては、太陽電池モジュールの薄型化を促進する上での障害となっていた。 On the other hand, in recent years, there has been an increasing demand for thinner solar cell modules, particularly for the encapsulant sheet portion, in order to reduce the size and cost, or from the viewpoint of curl deformation suppression in a treatment process involving heating. ing. However, the thinning of the encapsulant sheet as described above is likely to lead to excessive flow of the encapsulant material resin component due to insufficient heat resistance as described above, and there is a risk of functional deterioration of the encapsulant sheet accompanying this. Increase. This has been an obstacle in promoting the reduction in thickness of the encapsulant sheet, and thus the solar cell module.
特許文献1及び特許文献2の封止材においては、架橋剤によって耐熱性や難燃性を付与している。例えば特許文献1では1%程度の架橋剤が添加されており、特許文献2においてもゲル分率が30%以上となる量の架橋剤が添加されている。この場合、確かに耐熱性は向上するが、柔軟性の維持が困難となる。そして、成形中に架橋が進行すると製膜性が低下するため、特許文献1のように成形を低温で行なって架橋反応を成形後に再度行なう等の配慮が必要であり、生産性の面での更なる改善が強く求められていた。
In the sealing materials of
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、ポリエチレン系樹脂を用いた封止材シートであって、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、を兼ね備えるものでありながら、太陽電池モジュールの更なる薄型化を可能とする太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above situation, is a sealing material sheet using a polyethylene resin, good flexibility suitable for a sealing material sheet for a solar cell module, and heat resistance It is an object of the present invention to provide an encapsulant sheet for a solar cell module, which is capable of further reducing the thickness of the solar cell module while having both
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、太陽電池モジュール用の封止材シートをコア層とスキン層を含んでなる多層構造とし、相対的に密度の高い耐熱性樹脂と相対的に密度の低い密着性樹脂を、各層に最適配分することによって、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。 The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, the encapsulant sheet for solar cell modules has a multi-layer structure including a core layer and a skin layer, and heat-resistant resin with relatively high density and adhesive resin with relatively low density are optimal for each layer. The inventors have found that the above problems can be solved by the distribution, and have completed the present invention. More specifically, the present invention provides the following.
(1) コア層とスキン層を有する多層シートである太陽電池モジュール用の封止材シートであって、前記コア層は、全樹脂成分中の含有量比において、融点125℃以上170℃以下の高密度ポリエチレンである耐熱性樹脂を20質量%以上95質量%以下含有し、融点70℃以上100℃以下の低密度ポリエチレンである密着性樹脂の含有量が70質量%以下であり、前記スキン層は、全樹脂成分中の含有量比において、前記密着性樹脂を30質量%以上100質量%以下含有し、前記耐熱性樹脂の含有量が40質量%以下である封止材シート。 (1) An encapsulant sheet for a solar cell module, which is a multilayer sheet having a core layer and a skin layer, wherein the core layer has a melting point of 125 ° C or higher and 170 ° C or lower in a content ratio in all resin components. The heat-resistant resin, which is high-density polyethylene, is contained in an amount of 20% by mass or more and 95% by mass or less, and the content of the adhesive resin, which is a low-density polyethylene having a melting point of 70 ° C or more and 100 ° C or less, is 70% by mass or less, and the skin layer is Is an encapsulant sheet containing 30% by mass or more and 100% by mass or less of the adhesive resin and 40% by mass or less of the heat resistant resin in the content ratio in all resin components.
(2) 厚さが100μm以上400μm以下である(1)に記載の封止材シート。 (2) The encapsulant sheet according to (1), which has a thickness of 100 μm or more and 400 μm or less.
(3) 厚さが100μm以上250μm以下である(1)に記載の封止材シート。 (3) The encapsulant sheet according to (1), which has a thickness of 100 μm or more and 250 μm or less.
(4) スキン/コア/スキンの3層構造を有する多層シートであって、一のスキン層及び/又はコア層には有色顔料が含有されていて、他のスキン層には、有色顔料が含有されていない(1)から(3)のいずれかに記載の封止材シート。 (4) A multilayer sheet having a three-layer structure of skin / core / skin, in which one skin layer and / or core layer contains a colored pigment, and the other skin layer contains a colored pigment. The encapsulant sheet according to any one of (1) to (3), which is not provided.
(5) (1)から(4)のいずれかに記載の封止材シートと、裏面保護シートとが、前記スキン層が最外層側に露出する態様で積層されてなる太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート。 (5) A sealant for a solar cell module, in which the encapsulant sheet according to any one of (1) to (4) and a back surface protective sheet are laminated in such a manner that the skin layer is exposed to the outermost layer side. Backside protection sheet with integrated stopper.
(6) (4)に記載の封止材シートと、裏面保護シートとが積層されてなる太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シートであって、有色顔料を含有する一の前記スキン層が、前記裏面保護シートに対面する態様で前記封止材シートが前記裏面保護シートに積層されている封止材一体型裏面保護シート。 (6) An encapsulant-integrated back surface protection sheet for a solar cell module, comprising the encapsulation material sheet according to (4) and a back surface protection sheet laminated together, wherein the one skin contains a colored pigment. An encapsulant-integrated back surface protection sheet, wherein the encapsulant sheet is laminated on the back surface protection sheet in a mode in which a layer faces the back surface protection sheet.
(7) 前記裏面保護シートが、ポリエチレンテレフタレート層及び/又は耐加水分解ポリエチレンテレフタレート層を含んで構成されている(5)又は(6)に記載の封止材一体型裏面保護シート。 (7) The encapsulant-integrated back surface protection sheet according to (5) or (6), wherein the back surface protection sheet includes a polyethylene terephthalate layer and / or a hydrolysis-resistant polyethylene terephthalate layer.
(8) 厚さが180μm以上480μm以下である(5)から(7)のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シート。 (8) The encapsulant-integrated back surface protection sheet according to any one of (5) to (7), which has a thickness of 180 μm or more and 480 μm or less.
(9) (5)から(8)のいずれかに記載の封止材一体型裏面保護シートが、太陽電池素子の非受光面側に、前記スキン層が対面する態様で、積層されている太陽電池モジュール。 (9) The solar cell in which the encapsulant-integrated back surface protection sheet according to any one of (5) to (8) is laminated on the non-light-receiving surface side of the solar cell element in a manner in which the skin layer faces each other. Battery module.
本発明によれば、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、を兼ね備えるものでありながら、太陽電池モジュールの更なる薄型化を可能とする太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while having the favorable flexibility suitable for the sealing material sheet for a solar cell module, and heat resistance, the solar cell module which enables further thinning of a solar cell module. The encapsulant sheet can be provided.
以下、本発明の封止材シート、それを用いた封止材一体型裏面保護シート、及び、それらを用いた太陽電池モジュールの詳細について説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the details of the encapsulant sheet of the present invention, the encapsulant-integrated back surface protective sheet using the same, and the solar cell module using them will be described. The present invention is not limited to the embodiments described below.
<太陽電池モジュールの基本構成>
先ず、本発明の封止材シートを含んで構成される封止材一体型裏面保護シートを用いた太陽電池モジュール100の基本構成について、図3を用いて説明する。太陽電池モジュール100は、非受光面側から、本発明の封止材一体型裏面保護シート10、太陽電池素子3、受光面側封止材シート4、受光面側の最外層に配置される透明前面基板5が順に積層された構成である。
<Basic configuration of solar cell module>
First, the basic configuration of the
ここで、図4は、従来の一般的な太陽電池モジュール(太陽電池モジュール100A)の層構成を示すものである。従来型の太陽電池モジュール100Aは、非受光面側から、裏面保護シート7、非受光面側封止材シート6、太陽電池素子3、受光面側封止材シート4、受光面側の最外層に配置される透明前面基板5が順に積層された構成を有する。
Here, FIG. 4 shows a layer structure of a conventional general solar cell module (
本発明の封止材一体型裏面保護シート10は、耐熱性等を保持したまま薄型化が可能な本発明の封止材シート1と、バリア性を有する裏面保護シート2と、が一体積層されてなる多層シートである(図2参照)。よって、これを用いた太陽電池モジュール100においては、太陽電池素子3の両面に従来品の封止材シートを積層した従来一般的な太陽電池モジュール100Aよりも、太陽電池モジュールのより一層の薄型化を実現することができる。
The encapsulant-integrated back
太陽電池モジュール100に用いる太陽電池素子3としては、例えば、アモルファスシリコン型、結晶シリコン型、CdTe型、CIS型、GaAs型、その他、特に限定なく従来公知の様々な太陽電池素子を用いることができる。
As the solar cell element 3 used in the
受光面側封止材シート4は、太陽電池モジュール100内において、主には太陽電池素子3を外部衝撃から保護するために太陽電池素子3の表面を覆って配置される樹脂シートである。受光面側封止材シート4を形成する樹脂基材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、アイオノマー、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂を適宜用いることができる。
The light-receiving surface-
透明前面基板5は、一般にガラス製の基板である。透明前面基板5は、又、太陽電池モジュール100の耐候性、耐衝撃性、耐久性を維持しつつ、且つ、太陽光線を高い透過率で透過させるものであればその他の部材であってもよい。
The transparent
例えば、従来型の太陽電池モジュール100A(図4)における一般的な態様として、裏面保護シート7の厚さは80μm〜100μm程度であり、非受光面側封止材シート6の厚さは400〜600μm程度であるので太陽電池素子3の非受光面側に積層される封止材シートと裏面保護シートとを含んでなる樹脂基材層の総厚さは概ね500μmから700μm程度となる。これに対して本発明の太陽電池モジュール100(図3)においては、太陽電池素子3の非受光面側に積層される封止材一体型裏面保護シートの総厚さを、380〜500μm程度とすることができる。又、有色顔料を含まない態様の封止材シート1を、受光面側封止材シートとして配置することによって、太陽電池モジュールの総厚さをよりいっそうの薄くすることも可能である。
For example, as a general mode in the conventional
<封止材シート>
本発明の封止材シート1は、コア層とスキン層を有する多層シートである。封止材シート1は、コア層11における一方の面にのみスキン層12が積層される層構成であってもよいが、図1に示す通り、コア層11の両面にスキン層12が積層される層構成であることが好ましい。上記いずれの構成においても、封止材シート1は、各層毎に以下に説明する耐熱成分と密着成分とを、それぞれ最適な組成で配合することにより、太陽電池モジュール用の封止材シートに求められる耐熱性、熱加工適性や、柔軟性、基材密着性等の各種要求物性を保持したまま、太陽電池モジュールの薄型化の要請にも十分に対応することができる。
<Sealing material sheet>
The
封止材シート1の厚さは、特に限定されないが、100μm以上400μm以下の範囲であることが好ましく、250μm以下とした場合においても、十分に上記の耐熱性他、諸々の要求物性を保持することができる。尚、スキン層12がコア層11の両面に積層されて三層構造の封止材シート1を構成する場合においては、それらの厚さ比は、スキン:コア:スキンの厚さ比において、1:3:1〜1:30:1の範囲であることが好ましい。
The thickness of the
[コア層]
コア層11は、封止材シート1に、主として、耐熱性や適度な剛性を付与する機能を有する。コア層11は、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とするコア層組成物からなる。
[Core layer]
The
コア層11の厚さは、一例として、40μm以上240μm以下が挙げられ、特に限定されない。コア層11の厚さが40μm以上であることにより、封止材シート1に、良好な寸法安定性を付与することがでる。又、コア層11の厚さが240μm以下であることにより、封止材シート1に、ラミネート加工時のシート搬送適性を付与することができる。
The thickness of the
(コア層組成物)
コア層11を形成するコア層組成物は、複数の融点の異なるポリエチレン系樹脂をブレンドしたものをベース樹脂とする。そしてコア層組成物は、全樹脂成分中の含有量比において、相対的に密度の高い、融点125℃以上170℃以下の高密度ポリエチレン樹脂を、20質量%以上95質量%以下、好ましくは70質量%以上90質量%以下含有する。又、コア層組成物は、相対的に密度の低い融点70℃以上100℃以下の低密度ポリエチレン樹脂を含有させることができるが、その場合、同成分の含有量は、上記含有量比において、70質量%以下であり、好ましくは、65質量%以下である。以下、上記の融点125℃以上170℃以下の高密度ポリエチレン樹脂のことを「耐熱成分」とも言い、上記の融点70℃以上100℃以下の低密度ポリエチレン樹脂のことを「密着成分」とも言う。即ち、コア層11は、この耐熱成分を上記の通り所定割合以上で含有してなるコア層組成物からなる耐熱性強化を主たる機能とする層である。
(Core layer composition)
The core layer composition forming the
耐熱成分としては、融点125℃以上170℃以下で、密度が0.930g/cm3以上0.990g/cm3以下、好ましくは、0.935g/cm3以上0.970g/cm3以下の高密度ポリエチレン(HDPE)を用いることができる。耐熱成分として、上記融点、及び密度範囲にあるHDPEを、上述した通りの配合比でコア層組成物に含有させることにより、封止材シートを400μm以下の薄型のシートとした場合においても良好な耐熱性を封止材シート1に備えさせることができる。
As the heat component, a melting point of 125 ° C. or higher 170 ° C. or less, a density of 0.930 g / cm 3 or more 0.990 g / cm 3 or less, preferably, 0.935 g / cm 3 or more 0.970 g / cm @ 3 or less dense Polyethylene (HDPE) can be used. Even when the encapsulant sheet is a thin sheet having a thickness of 400 μm or less, by including HDPE having a melting point and a density range described above as a heat-resistant component in the core layer composition at the compounding ratio as described above, it is preferable. The
耐熱成分として用いる高密度ポリエチレンのメルトマスフローレート(MFR)は、190℃、荷重2.16kg、において0.1g/10分以上40g/10分以下であることが好ましく、3.0g/10分以上15g/10分以下であることが更に好ましい。耐熱成分のMFRが上記範囲であることにより、製膜時の加工適性に優れるとともに、コア層11を有する封止材シート1に、優れた耐熱性及びそれに基づく優れた耐久性を付与することができる。又、封止材シート1に十分な耐熱性を付与することによって、特に態様電池モジュールの製造における真空ラミネート加工時に問題となり易い封止材シートのカール変形の発生も抑制することができる。
The high-density polyethylene used as the heat-resistant component has a melt mass flow rate (MFR) of preferably 0.1 g / 10 minutes or more and 40 g / 10 minutes or less at 190 ° C. and a load of 2.16 kg, and 3.0 g / 10 minutes or more. It is more preferably 15 g / 10 minutes or less. When the MFR of the heat-resistant component is in the above range, it is possible to impart excellent heat resistance and excellent durability to the
尚、本明細書中におけるMFRとは、特に断りのない限り、全て以下の方法により得られた値である。
MFR(g/10min):JIS K7210に準拠して測定。具体的には、ヒーターで加熱された円筒容器内で合成樹脂を、190℃で加熱・加圧し、容器底部に設けられた開口部(ノズル)から10分間あたりに押出された樹脂量を測定した。試験機械は押出し形プラストメータを用い、押出し荷重については2.16kgとした。
Unless otherwise specified, the MFR in this specification is a value obtained by the following method.
MFR (g / 10min): Measured according to JIS K7210. Specifically, the synthetic resin was heated and pressurized at 190 ° C. in a cylindrical container heated by a heater, and the amount of resin extruded from an opening (nozzle) provided at the bottom of the container per 10 minutes was measured. . An extrusion type plastometer was used as the test machine, and the extrusion load was 2.16 kg.
コア層組成物に密着成分を含有させる場合、融点70℃以上100℃以下で、密度が0.920g/cm3以下、好ましくは0.880g/cm3以上0.910g/cm3以下の低密度ポリエチレン(LDPE)を、同成分として用いることができる。密着成分は、より好ましくは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、その融点と密度が上記範囲にある直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いることができる。密着成分の種類、融点と密度範囲及び含有量比を上述した組成範囲とすることにより、コア層11の耐熱性を保持しつつ、封止材シート1に、必要な柔軟性を付与することができる。
When the core layer composition contains an adhesion component, it has a melting point of 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower and a density of 0.920 g / cm 3 or less, preferably 0.880 g / cm 3 or more and 0.910 g / cm 3 or less. Polyethylene (LDPE) can be used as the same component. The adhesive component is more preferably a copolymer of ethylene and α-olefin, and linear low density polyethylene (LLDPE) having a melting point and a density within the above range can be used. By setting the kind, the melting point and the density range, and the content ratio of the adhesive components to the above-described composition ranges, it is possible to impart the required flexibility to the encapsulating
密着成分として用いるポリエチレン系樹脂としては、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン(M−LLDPE)が更に好ましい。M−LLDPEは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような超低密度にすることが比較的容易に可能である。又、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しないばかりでなく、低密度であるために結晶性自体が低い。このため、シート状に加工した際の加工適性や柔軟性にも優れる。 As the polyethylene resin used as the adhesion component, metallocene linear low-density polyethylene (M-LLDPE) is more preferable. M-LLDPE is synthesized using a metallocene catalyst which is a single site catalyst. Such polyethylene has few side chain branches and has a uniform distribution of comonomers. Therefore, the molecular weight distribution is narrow, and the above-mentioned ultra-low density can be relatively easily achieved. Further, since the crystallinity distribution is narrow and the crystal sizes are uniform, not only there is no crystal with a large crystal size, but also the crystallinity itself is low due to the low density. Therefore, it is excellent in processability and flexibility when processed into a sheet.
LLDPEのα−オレフィンとしては、好ましくは分枝を有しないα−オレフィンが好ましく使用され、これらの中でも、炭素数が6〜8のα−オレフィンである1−ヘキセン、1−ヘプテン又は1−オクテンが特に好ましく使用される。α−オレフィンの炭素数が6以上8以下であることにより、コア層11に必要な柔軟性を付与することができるとともに良好な強度を付与することができる。
As the α-olefin of LLDPE, an α-olefin having no branching is preferably used, and among these, 1-hexene, 1-heptene or 1-octene which is an α-olefin having 6 to 8 carbon atoms is preferably used. Are particularly preferably used. When the carbon number of the α-olefin is 6 or more and 8 or less, the
密着成分として用いる低密度ポリエチレンのメルトマスフローレート(MFR)は、190℃、荷重2.16kg、において0.5g/10分以上30g/10分以下であることが好ましく、1g/10分以上20g/10分以下であることが更に好ましい。MFRが上記の範囲であることにより、製膜時の加工適性に優れた樹脂組成物とすることができる。 The melt mass flow rate (MFR) of low-density polyethylene used as an adhesive component is preferably 0.5 g / 10 minutes or more and 30 g / 10 minutes or less at 190 ° C. and a load of 2.16 kg, and 1 g / 10 minutes or more and 20 g / It is more preferably 10 minutes or less. When the MFR is in the above range, a resin composition having excellent processability during film formation can be obtained.
コア層11には、更に、シラン変性ポリエチレンを所定の割合で含有させてもよい。ここで、シラン変性ポリエチレンとは、低密度ポリエチレンにエチレン性不飽和シラン化合物がグラフト重合してなる樹脂である。その詳細は後述する。
The
コア層11には、更に、無機フィラーを含有させることができる。これにより、コア層11の剛性が高まり、封止材シート1の好ましくないカール変形の発生を抑制することができる。そのような無機フィラーとしては、タルク(含水珪酸マグネシウム)、又は、酸化チタン、その他として、炭酸カルシウム、カーボンブラック、チタンブラック、Cu−Mn系複合酸化物、Cu−Cr−Mn系複合酸化物、或いは、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、チタンイエロー、クロムグリーン、群青、アルミニウム粉、雲母、炭酸バリウム等を用いることができる。コア層11を形成するコア層組成物中の無機フィラーの含有は必須ではなく、その含有量は、コア層組成物の樹脂成分中、0質量%以上30質量%以下の範囲であればよい。
The
尚、裏面保護シートが有色の外観を有するものであることが求められる場合には、上記の無機フィラーの中でも、耐候性に優れ、塗料化が容易であること及び価格を含め入手が安易であることから、白色顔料としては、酸化チタン等を、黒色顔料としては、カーボンブラック等を更に含むものとしてもよい。これらの有色顔料が含まれることにより、太陽光線の再反射による発電効率の向上や、或いは意匠面での要請に応えることができる点において好ましい。 In addition, when the back protective sheet is required to have a colored appearance, among the above-mentioned inorganic fillers, it is excellent in weather resistance, easy to be made into a paint, and easily available including price. Therefore, the white pigment may further include titanium oxide or the like, and the black pigment may further include carbon black or the like. The inclusion of these colored pigments is preferable in that the power generation efficiency can be improved due to the re-reflection of sunlight, or the demand for design can be met.
[スキン層]
スキン層12は、封止材シート1の一方の最外層又は両方の最外層に配置される層である。スキン層12は、太陽電池モジュール100において、太陽電池素子3の非受光面側の表面及び受光面側封止材シート4との密着面、又は、封止材一体型裏面保護シート10を形成する際の裏面保護シート2との密着面となる。特に前者の場合において、封止材シート1の密着性や、太陽電池モジュールとしての一体化のためのラミネート加工時における他部材の凹凸への追従性(以下「モールディング特性」と言う)の向上に寄与する。
[Skin layer]
The
スキン層12の厚さは、封止材シート1に要求される厚さ(薄さ)を考慮して適宜決定すればよい。一例として、スキン層12が、コア層11の一方の面に積層される層構成の場合、スキン層12の好ましい厚さとしては、3μm以上150μm以下が挙げられる。スキン層12の厚さが3μm以上であることにより、封止材シート1に十分な密着性とモールディング特性を付与することができる。
The thickness of the
スキン層12がコア層11の両面に形成される場合、それら2層のうち、いずれか一方のスキン層12に有色顔料を含有させることができる。この場合、他方のスキン層12には有色顔料が含有されていないことが好ましい。このような層構成を有する封止材シート1は、有色顔料を含有する一方のスキン層12が裏面保護シート2に対面するように太陽電池モジュール100内に配置することが好ましい。これにより、太陽電池モジュール100において、封止材シート1に太陽電池素子3の非受光面側での光反射機能を発揮させて、太陽電池モジュール100の発電率向上に寄与することができる。このとき、他方のスキン層12には、有色顔料を含有させないこととすれば、顔料の過剰添加による同層の密着性やモールディング特性の低化を防ぐことができる。よって、他方のスキン層12には、有色顔料を含有させないことが好ましい。
When the skin layers 12 are formed on both surfaces of the
(スキン層組成物)
スキン層12を形成するスキン層組成物は、複数の融点の異なるポリエチレン系樹脂をブレンドしたものをベース樹脂とする。そして、スキン層組成物は、全樹脂成分中の含有量比において、相対的に密度の低い融点70℃以上100℃以下の低密度ポリエチレン樹脂を30質量%以上100質量%以下、好ましくは70質量%以上100質量%以下含有する。又、スキン層組成物は、相対的に密度の高い、融点125℃以上170℃以下の高密度ポリエチレン樹脂を含有させることができるが、その場合、同成分の含有量は、上記含有量比において、40質量%以下であり、好ましくは、20質量%以下である。即ち、スキン層12は、密着成分を上記の通り所定割合以上で含有してなるスキン層組成物からなるモールディング特性と密着性の強化を主たる機能とする層である。
(Skin layer composition)
The skin layer composition forming the
スキン層組成物には上記の密着成分として、融点70℃以上100℃以下で、密度が0.920g/cm3以下、好ましくは0.880g/cm3以上0.910g/cm3以下の低密度ポリエチレン(LDPE)、より好ましくは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、その融点と密度が上記範囲にある直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いることができる。密着成分の種類、融点と密度範囲及び含有量比を上述した組成範囲とすることにより、スキン層12を有する封止材シート1に、好ましい柔軟性を付与することができる。
The skin layer composition has a low density of 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower and a density of 0.920 g / cm 3 or lower, preferably 0.880 g / cm 3 or higher and 0.910 g / cm 3 or lower as the above-mentioned adhesion component. Polyethylene (LDPE), more preferably linear low density polyethylene (LLDPE), which is a copolymer of ethylene and α-olefin and has a melting point and a density within the above ranges, can be used. By setting the kind, the melting point, the density range, and the content ratio of the adhesive components to the above-described composition ranges, preferable flexibility can be imparted to the
スキン層組成物には併せて上記の耐熱成分、即ち、融点125℃以上170℃以下で、密度が0.930g/cm3以上0.990g/cm3以下、好ましくは、0.935g/cm3以上0.970g/cm3以下の高密度ポリエチレン(HDPE)を用いることができる。耐熱成分として、上記融点、及び密度範囲にあるHDPEを、上述した通りの範囲内でスキン層組成物に含有させることにより、上記の密着成分の含有に由来するスキン層12の柔軟性を保持したまま、好ましい耐熱性をスキン層12に備えさせることができる。尚、密着成分と耐熱成分とをいずれもポリエチレン系樹脂とすることにより、両樹脂間の高い相溶性により、良好な成形性・分散性を得ることができる。
Additional heat components together in the skin layer composition, i.e., a melting point of 125 ° C. or higher 170 ° C. or less, a density of 0.930 g / cm 3 or more 0.990 g / cm 3 or less, preferably, 0.935 g / cm 3 High density polyethylene (HDPE) of 0.970 g / cm 3 or less can be used. As the heat-resistant component, HDPE having the above melting point and density within the range described above was contained in the skin layer composition, whereby the flexibility of the
又、スキン層組成物には、シラン変性ポリエチレンが、所定の割合で含有されていることが好ましい。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、主鎖となる直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)等に、エチレン性不飽和シラン化合物を側鎖としてグラフト重合してなるものである。このようなグラフト共重合体は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、封止材シート1の密着性を更に向上させることができる。
Further, the skin layer composition preferably contains silane-modified polyethylene in a predetermined ratio. The silane-modified polyethylene-based resin is obtained by graft-polymerizing an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain on a linear low-density polyethylene (LLDPE) which is a main chain. Since such a graft copolymer has a high degree of freedom of silanol groups that contribute to the adhesive force, the adhesiveness of the
エチレン性不飽和シラン化合物の含量であるグラフト量は、スキン層を形成するポリエチレン系樹脂100質量部に対する前記エチレン性不飽和シラン化合物のグラフト量が、例えば、0.001質量部以上15質量部以下、好ましくは、0.05質量部2質量部以下、より好ましくは、0.1質量部以上1.0質量部以下となるように適宜調整すればよい。エチレン性不飽和シラン化合物の含量が多い場合には、機械的強度及び耐熱性等に優れるが、含量が過度になると、引っ張り伸び及び熱融着性等に劣る傾向にある。 The graft amount, which is the content of the ethylenically unsaturated silane compound, is such that the graft amount of the ethylenically unsaturated silane compound with respect to 100 parts by mass of the polyethylene resin forming the skin layer is, for example, 0.001 part by mass or more and 15 parts by mass or less. It may be adjusted appropriately so that it is preferably 0.05 parts by mass or less and 2 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less. When the content of the ethylenically unsaturated silane compound is large, the mechanical strength and heat resistance are excellent, but when the content is excessive, the tensile elongation and the heat fusion property tend to be poor.
シラン変性ポリエチレン系樹脂は、例えば、特開2003−46105号公報に記載されている方法で製造でき、当該樹脂を太陽電池モジュール用の封止材組成物の成分として使用することにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れ、更に、太陽電池モジュールを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく極めて優れた熱融着性を有し、安定的に、低コストで、種々の用途に適する太陽電池モジュールを製造しうる。 The silane-modified polyethylene-based resin can be produced, for example, by the method described in JP-A-2003-46105, and by using the resin as a component of a sealing material composition for a solar cell module, strength and durability can be improved. Excellent in properties such as weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, wind pressure resistance, hail resistance, and other characteristics, and further affect manufacturing conditions such as heating and pressure bonding for manufacturing solar cell modules. It is possible to manufacture a solar cell module having excellent heat fusion properties without being subjected to heat treatment, stably, at low cost, and suitable for various applications.
直鎖低密度ポリエチレンとグラフト重合させるエチレン性不飽和シラン化合物として、例えば、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より選択される1種以上を使用することができる。 Examples of the ethylenically unsaturated silane compound that is graft-polymerized with linear low-density polyethylene include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, and vinyltripentyloxysilane. , At least one selected from vinyltriphenoxysilane, vinyltribenzyloxysilane, vinyltrimethylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane. be able to.
(その他の成分)
スキン層組成物及びコア層組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、封止材シート1に、耐候性を付与するための各種の耐候性マスターバッチ、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ封止材組成物中に0.001質量%以上5質量%以下の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、封止材シート1に、長期に亘る安定した機械強度の向上や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。
(Other ingredients)
The skin layer composition and the core layer composition may further contain other components. For example, components such as various weather-resistant masterbatches for imparting weather resistance to the
<封止材一体型裏面保護シート>
図2に示す通り、封止材一体型裏面保護シート10は、封止材シート1と裏面保護シート2とを一体形成してなる多層の樹脂シートである。封止材一体型裏面保護シート10の厚さは、特に限定されないが、325μm以上500μm以下程度の範囲の厚さを一般的な例として、180μm以上480μm以下の範囲の厚さである例をより好ましい実施形態の具体的な例として挙げることができる。そして、封止材一体型裏面保護シート10は、封止材シート1が太陽電池素子3の非受光面側と対面する態様で太陽電池モジュール100内に配置されて用いられる。
<Encapsulation material integrated backside protection sheet>
As shown in FIG. 2, the encapsulant-integrated back surface
封止材シート1と積層されて封止材一体型裏面保護シート10を構成する裏面保護シート2としては、従来、太陽電池モジュール用の裏面保護シートとして用いられてきた各種の樹脂シートを用いることができる。裏面保護シート2を形成する樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを用いることができる。これらの中でも、絶縁性能、機械強度、コスト、透明性等の物性及び経済性の観点からポリエチレンテレフタレート(PET)を好ましく用いることができる。又、機械強度や水蒸気バリア性向上の更なる向上の観点から、上記PETの他に更に耐加水分解性PETを最外層に積層した多層シートを、裏面保護シート2として、特に好ましく用いることができる。
As the back surface
裏面保護シート2の厚さは、特に限定されないが、裏面保護シート2に要求される水蒸気のバリア性等の物性を維持することできる範囲で、封止材一体型裏面保護シート10に要求される厚さを考慮して適宜決定すればよい。裏面保護シート2の厚さは、25μm以上300μm以下であることが好ましく、25μm以上250μm以下であることがより好ましい。裏面保護シート2の厚さが25μm以上であることにより、封止材一体型裏面保護シート10に好ましい耐久性、耐候性を付与することができる。
The thickness of the back surface
尚、裏面保護シート2は、太陽電池モジュールとの一体化時に最外層側となることが想定される一方の面に、耐候層(図示せず)を更に積層したものも好ましく用いることができる。耐候層は、耐候性、耐熱性、耐光性等に優れたものを使用する。耐候層を形成する基材としては、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)、PFA(テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ETFE(四フッ化エチレン・エチレン共重合体)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)等のフッ素系樹脂等の樹脂シート、或いは、アルミニウムシート等が好ましく例示される。又、耐候層は、フッ素コート、EBコート、シリカ蒸着等による表面加工によって基材層表面に耐候性コーティング層を形成したものであってもよい。更に、上記の耐候性を有する樹脂シート等を所定の厚さや加工によって必要な強度をもたせるようにしたものを、裏面保護シート2として用いることもできる。
It should be noted that the backside
封止材一体型裏面保護シート10における、封止材シート1と、裏面保護シート2との一体化は、接着剤層(図示せず)を介して行われるドライラミネート法によることが好ましい。但し、所望の密着性や耐久性を保持できる手段であれば、従来公知の他の手段による一体化であってもよい。例えば、裏面保護シート2の表面上に押し出し機で封止材シートとなる樹脂組成物を直接押し出して封止材シート1を形成する押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によっても封止材シート1と、裏面保護シート2とを一体化して封止材一体型裏面保護シート10とすることができる。
The encapsulating
<封止材一体型裏面保護シートの製造方法>
本発明の封止材一体型裏面保護シートの製造方法について説明する。封止材一体型裏面保護シート10は、裏面保護シート2を形成する「裏面保護シート形成工程」と、封止材シート1を形成する「封止材シート形成工程」と、裏面保護シート2に封止材シート1を積層して一体化する「一体化工程」と、を経ることによって製造することができる。
<Manufacturing method of backside protective sheet with integrated encapsulant>
A method for manufacturing the encapsulant-integrated back surface protection sheet of the present invention will be described. The encapsulant-integrated back
(裏面保護シート形成工程)
裏面保護シート2は、上記において説明したPET等の樹脂材料を、押し出し法、キャスト成形法、Tダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜することにより形成することができる。尚、裏面保護シート2は、本発明の効果を害さない範囲で、上記樹脂材料の他に顔料等のその他の添加物を含むものであってもよい。
(Back protection sheet forming process)
The back
(封止材シート形成工程)
封止材シート1は、上述のスキン層組成物とコア層組成物とを、公知の共押出し法により一体成形して多層シート化することにより得ることができる。
(Sealing material sheet forming process)
The
(一体化工程)
封止材シート1と、裏面保護シート2と、及び必要に応じて同様の方法によって形成したその他の層を形成するシートとを適宜積層して、更に一体化することにより、本発明の封止材一体型裏面保護シート10を得ることができる。各シートの一体化は従来公知のドライラミネート法によることができる。ラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる2液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。尚、この一体化工程は、押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によることもできる。
(Integration process)
The
<太陽電池モジュールの製造方法>
太陽電池モジュール100は、例えば、上記の透明前面基板5、受光面側封止材シート4、太陽電池素子3、及び封止材一体型裏面保護シート10からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。例えば真空熱ラミネート加工による場合、ラミネート温度は、130℃〜180℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、5〜20分の範囲内が好ましく、特に8〜15分の範囲内が好ましい。このようにして、上記各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュール100を製造することができる。
<Method of manufacturing solar cell module>
In the
以下、実施例、比較例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
<封止材シートの製造>
下記の材料を用いて、上記記載の「封止材シートの製造方法」により、実施例、比較例の封止材シートを作成した。
<Manufacture of encapsulant sheet>
Using the following materials, the encapsulating material sheets of Examples and Comparative Examples were prepared by the above-mentioned "method for producing an encapsulating material sheet".
下記の材料をそれぞれ表1及び表2の組成で混合したものを、それぞれ実施例、比較例の封止材シートのコア層用及びスキン層のブレンドとして、それぞれ使い分けた。そして、これらの各ブレンドを、φ30mm押出し機、200mm幅のTダイスを有するシート成形機を用いて、押出し温度210℃、引き取り速度1.1m/minでシート成型し、それらを2層又は3層の封止材シートとした。各封止材シートの総厚さと各層の厚さは表1及び表2に記載の通りとした。 Mixtures of the following materials having the compositions shown in Table 1 and Table 2 were separately used as the blends for the core layer and the skin layer of the encapsulant sheets of Examples and Comparative Examples. Then, each of these blends was formed into a sheet at an extrusion temperature of 210 ° C. and a take-up speed of 1.1 m / min using a sheet forming machine having a φ30 mm extruder and a T die having a width of 200 mm, and two or three layers thereof were formed. Of the sealing material sheet. The total thickness of each encapsulant sheet and the thickness of each layer are as shown in Tables 1 and 2.
封止材シートの材料として以下の原材料を使用した。
高密度ポリエチレン(HDPE、表中「HD」と表記):密度0.963g/cm3、融点135℃。MFRが7.0g/10分。
低密度ポリエチレン(LDPE、表中「LD」と表記):密度0.918g/cm3、融点106℃。MFRが2.3g/10分。
直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE、表中「LLD」と表記):密度0.905g/cm3、融点97℃。MFR3.5g/10分。
シラン変性ポリエチレン系樹脂(表中「Si」と表記):密度0.900g/cm3、MFR1.2g/10分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M−LLDPE)98質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン2質量部と、ラジカル発生剤(反応触媒)としてのジクミルパーオキサイド0.1質量部と、を混合し、200℃で溶融、混練し、密度0.903g/cm3、MFR1.0g/10分であるシラン変性透明樹脂を得た。
白色顔料マスターバッチ(表中で「白MB」と表記):平均粒径0.3μmの酸化チタンを、上記の高密度ポリエチレン(HDPE)40質量部に対し、60質量部を混合し、200℃で溶融、混練し、ペレット状に成形したものを用いた。
耐候性マスターバッチ(表中で「耐候MB」と表記):上記の高密度ポリエチレン(HDPE)を粉砕したパウダー100質量部に対して、ベンゾフェノール系紫外線吸収剤3.8質量部とヒンダードアミン系光安定化剤5質量部と、リン系熱安定化剤0.5質量部とを混合して溶融、加工し、ペレット状に成形したものを用いた。
The following raw materials were used as materials for the encapsulant sheet.
High-density polyethylene (HDPE, written as “HD” in the table): Density 0.963 g / cm 3 , melting point 135 ° C. MFR is 7.0 g / 10 minutes.
Low-density polyethylene (LDPE, described as "LD" in the table): density 0.918 g / cm 3 , melting point 106 ° C. MFR is 2.3 g / 10 minutes.
Linear low-density polyethylene (LLDPE, described as “LLD” in the table): density 0.905 g / cm 3 , melting point 97 ° C. MFR 3.5g / 10 minutes.
Silane-modified polyethylene-based resin (indicated as “Si” in the table): Density 0.900 g / cm 3 , MFR 1.2 g / 10 min Metallocene-based linear low-density polyethylene (M-LLDPE) 98 parts by mass, 2 parts by mass of vinyltrimethoxysilane and 0.1 part by mass of dicumyl peroxide as a radical generator (reaction catalyst) are mixed, melted and kneaded at 200 ° C., density 0.903 g / cm 3 , MFR1. A silane-modified transparent resin having a weight of 0.0 g / 10 minutes was obtained.
White pigment masterbatch (denoted as "white MB" in the table): 60 parts by mass of titanium oxide having an average particle size of 0.3 µm was mixed with 40 parts by mass of the above-mentioned high-density polyethylene (HDPE), and the temperature was 200 ° C. It was melted and kneaded in, and molded into pellets.
Weather resistance masterbatch (indicated as “weather resistance MB” in the table): 3.8 parts by weight of benzophenol-based ultraviolet absorber and hindered amine-based light with respect to 100 parts by weight of powder obtained by crushing the above high-density polyethylene (HDPE) 5 parts by mass of the stabilizer and 0.5 parts by mass of the phosphorus-based heat stabilizer were mixed, melted, processed, and molded into pellets.
又、上記実施例、比較例の各封止材シートのコア層とスキン層にそれぞれ含まれるポリエチレン系樹脂について、全樹脂成分中の、融点70℃以上100℃以下の低密度ポリエチレンの含有量(質量%)と、融点125℃以上170℃以下の高密度ポリエチレンの含有量(質量%)と、を算出した。各値はそれぞれ、融点70℃以上融点100℃未満の低密度ポリエチレンについては、「密着成分」として、又、融点125℃以上170℃以下の高密度ポリエチレンについては、「耐熱成分」として、表1〜表4に示した。 Regarding the polyethylene-based resins contained in the core layer and the skin layer of the encapsulant sheets of the above Examples and Comparative Examples, respectively, the content of low-density polyethylene having a melting point of 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower in all resin components ( Mass%) and the content (mass%) of high-density polyethylene having a melting point of 125 ° C. or higher and 170 ° C. or lower were calculated. Each value is shown as "adhesive component" for low-density polyethylene having a melting point of 70 ° C or more and less than 100 ° C and "heat-resistant component" for high-density polyethylene having a melting point of 125 ° C or more and 170 ° C or less. ~ Shown in Table 4.
<封止材一体型裏面保護シートの製造>
又、上記各実施例、比較例の封止材シートと、表面にコロナ処理を施したPETフィルム(帝人デュポン社製、「Melinex S」、厚さ100μm)と、を、従来公知のドライラミネート法で積層して各実施例、比較例の封止材一体型裏面保護シートを得た。
<Manufacture of backside protective sheet with integrated encapsulant>
Further, the encapsulant sheet of each of the above Examples and Comparative Examples and a PET film (“Melinex S” manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd.,
上記実施例、比較例の各封止材シート及び封止材一体型裏面保護シートについて、下記記載の試験方法及び評価基準に基づいて、ラミネート加工適性、耐熱性、及び密着性について測定して評価した。結果を表3及び表4に示す。 For each encapsulant sheet and encapsulant-integrated backside protective sheet of the above-mentioned Examples and Comparative Examples, based on the test method and evaluation criteria described below, laminate suitability, heat resistance, and adhesion were measured and evaluated. did. The results are shown in Tables 3 and 4.
<ラミネート加工適性評価>
白板半強化ガラス、タブ線接着済みの太陽電池素子、受光面側用の封止材シート、及び実施例、比較例の各「封止材一体型裏面保護シート」を、それぞれ白板半強化ガラス/受光面側用の封止材シート/タブ線接着済みの太陽電池素子/封止材/封止材一体型裏面保護シートの順で積層し、下記のラミネート条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について太陽電池モジュール評価用サンプルを得た。これらの太陽電池モジュール評価用サンプルについて、外観目視、光学顕微鏡観察により封止材が配線部分周辺に埋まり込み、封止できているかを観察し、下記の評価基準により、ラミネート加工適性を評価した。評価結果を表3及び表4に「ラミネート加工適性」として示す。
(ラミネート条件) 真空引き:5.0分
加圧(0kPa〜100kPa):1.0分
圧力保持(100kPa):10.0分
温度150℃
(ラミネート加工適性評価基準)
A:埋まりこみ不足なし
B:埋まりこみ不足あり
C:気泡あり
<Evaluation of suitability for lamination>
White plate semi-tempered glass, a solar cell element to which a tab wire has been bonded, a sealing material sheet for the light-receiving surface side, and each "sealing material-integrated back surface protection sheet" of Examples and Comparative Examples The light-receiving surface side encapsulant sheet / tab line-bonded solar cell element / encapsulant / encapsulant-integrated backside protective sheet are laminated in this order, and vacuum heating laminating is performed under the following laminating conditions. Samples for solar cell module evaluation were obtained for each of the examples and comparative examples. With respect to these solar cell module evaluation samples, it was observed by visual observation and observation with an optical microscope whether or not the encapsulating material was buried in the periphery of the wiring portion and could be encapsulated, and the suitability for lamination was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 as "suitability for laminating".
(Lamination conditions) Vacuuming: 5.0 minutes
Pressurization (0 kPa to 100 kPa): 1.0 minutes
Pressure holding (100kPa): 10.0 minutes
Temperature 150 ℃
(Lamination processing suitability evaluation criteria)
A: No insufficient embedding B: Insufficient embedding C: Bubbles
<密着性評価>
シボ加工を施した50mm×75mm×3.2mmガラスに、受光面側封止材シートとして汎用的に用いられているEVA封止材(EVA架橋タイプ、厚さ500μm)を積層し、当該EVA封止材の表面に、15mm幅にカットした実施例、比較例の各「封止材シート」を、それぞれ、各封止材シートのスキン層(スキン1)を向けて積層し、上記ラミネート加工適性評価時と同一のラミネート条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について密着性評価用積層体サンプルを得た。これらの評価用積層体サンプルについて、下記の「密着強度試験方法」により、密着強度を測定して密着性を評価した。
<Adhesion evaluation>
EVA sealing material (EVA cross-linking type, thickness of 500 μm) which is generally used as a light-receiving surface side sealing material sheet is laminated on a textured 50 mm × 75 mm × 3.2 mm glass, and the EVA sealing is performed. On the surface of the sealing material, each "sealing material sheet" of Example and Comparative Example cut into a width of 15 mm was laminated with the skin layer (skin 1) of each sealing material sheet facing each other, and the above-mentioned laminating suitability was obtained. A vacuum heating laminating process was performed under the same laminating conditions as those at the time of evaluation to obtain a laminate sample for adhesion evaluation for each Example and Comparative Example. With respect to these laminated body samples for evaluation, the adhesion strength was measured and the adhesion was evaluated by the following “Adhesion strength test method”.
[密着強度試験]
上記密着性評価用積層体サンプルにおいて、ガラス上に密着している封止材シートを、剥離試験機(テンシロン万能試験機 RTF−1150−H)にて垂直剥離(50mm/min)試験を行い、封止材シートの密着強度を測定した。それぞれの実施例及び比較例について測定結果を、以下の評価基準により評価した。評価結果を表3及び表4に「密着性」として示す。
(密着性評価基準)
A:40N/15mm以上
B:25N/15mm以上40N/15mm未満
C:25N/15mm未満
[Adhesion strength test]
In the laminate sample for adhesion evaluation, the encapsulant sheet adhered on glass was subjected to a vertical peeling (50 mm / min) test with a peeling tester (Tensilon universal tester RTF-1150-H), The adhesion strength of the encapsulant sheet was measured. The measurement results of each Example and Comparative Example were evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 as "adhesion".
(Adhesion evaluation standard)
A: 40 N / 15 mm or more B: 25 N / 15 mm or more and less than 40 N / 15 mm C: 25 N / 15 mm or less
<耐熱性評価>
7.5×5.0cmにカットした実施例、比較例の各封止材シートを、ガラス基板(白板フロート半強化ガラス JPT3.2 150mm×150mm×3.2mm)上に2枚重ね置き、その上からガラス基板(白板フロート半強化ガラス JPT3.2 75mm×50mm×3.2mm)を重ね置き、上記ラミネート条件で真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について耐熱性評価用積層体サンプルを得た。これらの耐熱性評価用積層体サンプルについて、下記の「密着強度試験方法」により、耐熱クリープを測定し、耐熱性を評価した。
<Heat resistance evaluation>
Two sheets of each encapsulating material sheet of Example and Comparative Example cut into 7.5 × 5.0 cm were placed on a glass substrate (white plate float semi-tempered glass JPT3.2 150 mm × 150 mm × 3.2 mm) so as to be superposed. A glass substrate (white plate float semi-tempered glass JPT3.2 75 mm × 50 mm × 3.2 mm) is placed on top of each other, and vacuum heating laminating treatment is performed under the above laminating conditions, and a heat resistance evaluation laminate for each Example and Comparative Example. I got a sample. With respect to these laminate samples for heat resistance evaluation, the heat resistance creep was measured by the following “Adhesion strength test method” to evaluate the heat resistance.
[耐熱クリープ試験]
上記の耐熱性評価用積層体サンプルを垂直に置き、130℃で12時間放置し、放置後のガラス基板(白板フロート半強化ガラス JPT3.2 75mm×50mm×3.2mm)の移動距離を計測評価した。実施例、比較例の各封止材シートについての測定結果を、以下の評価基準により評価した。評価結果を表3及び表4に「耐熱性」として示す。
(耐熱性評価基準)
A:1.0mm未満
B:3.0mm以上6.0mm未満
C:6.0mm以上
[Heat resistance creep test]
The laminate sample for heat resistance evaluation was placed vertically, left standing at 130 ° C. for 12 hours, and the moving distance of the glass substrate (white plate float semi-strengthened glass JPT3.2 75 mm × 50 mm × 3.2 mm) after standing was measured and evaluated. did. The measurement results of the encapsulant sheets of Examples and Comparative Examples were evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 as "heat resistance".
(Heat resistance evaluation standard)
A: less than 1.0 mm B: 3.0 mm or more and less than 6.0 mm C: 6.0 mm or more
表1〜表4より、本発明の封止材シート及びそれを用いた封止材一体型裏面保護シートは、封止材シートの厚さを従来品よりも薄い300μm程度とした場合においても、太陽電池モジュール用の封止材シートに適する良好な柔軟性と、耐熱性と、を兼ね備えるものであり、ラミネート加工適性、密着性に優れるものであることが分る。 From Table 1 to Table 4, the encapsulant sheet of the present invention and the encapsulant-integrated back surface protective sheet using the same, even when the thickness of the encapsulant sheet is about 300 μm, which is thinner than conventional products, It can be seen that it has both good flexibility and heat resistance suitable for a sealing material sheet for a solar cell module, and is excellent in laminating processability and adhesiveness.
1 封止材シート
11 コア層
12 スキン層
2、7 裏面保護シート
3 太陽電池素子
4 受光面側封止材シート
5 透明前面基板
6 非受光面側封止材シート
10 封止材一体型裏面保護シート
100 太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記封止材シートは、スキン層/コア層/スキン層の3層構造を有する多層シートであって、
前記コア層は、全樹脂成分中の含有量比において、融点125℃以上170℃以下の高密度ポリエチレンである耐熱性樹脂を40質量%を超えて95質量%以下含有し、融点70℃以上100℃以下の低密度ポリエチレンである密着性樹脂の含有量が70質量%以下であり、
前記スキン層は、全樹脂成分中の含有量比において、前記密着性樹脂を30質量%以上98.2質量%以下含有し、前記耐熱性樹脂を10質量%以下含有し、
一の前記スキン層には有色顔料が含有されていて、
他の前記スキン層には有色顔料が含有されておらず、
前記封止材シートは、有色顔料を含有するスキン層が、前記裏面保護シートに対面する態様で、前記裏面保護シートに積層されている、封止材一体型裏面保護シート。 An encapsulant sheet and a back surface protective sheet, which are laminated encapsulant back surface protective sheets for solar cell modules,
The encapsulant sheet is a multi-layer sheet having a three-layer structure of skin layer / core layer / skin layer,
The core layer contains a heat-resistant resin, which is a high-density polyethylene having a melting point of 125 ° C. or more and 170 ° C. or less in excess of 40% by mass and 95% by mass or less, and has a melting point of 70 ° C. or more 100 The content of the adhesive resin, which is low-density polyethylene at 70 ° C or less, is 70% by mass or less,
The skin layer contains 30% by mass or more and 98.2 % by mass or less of the adhesive resin and 10 % by mass or less of the heat resistant resin in a content ratio of all resin components,
One of the skin layers contains a colored pigment,
The other skin layer does not contain a colored pigment,
The encapsulant-integrated backside protection sheet, wherein the encapsulant sheet has a skin layer containing a colored pigment, which is laminated on the backside protection sheet in such a manner as to face the backside protection sheet.
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