JP2014183286A - Solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
太陽電池としては、例えば太陽電池セルに単結晶シリコンや多結晶シリコンを用いたものが知られている。
これらの太陽電池セルは、通常、保護部材間(保護層)に、EVA樹脂等の封止材によって封止された状態で太陽電池モジュールを構成する。具体的にこれらの太陽電池モジュールは、表面保護層、裏面保護層などの保護層の間に、電線等で複数の太陽電池セルを接続した光電変換層を、EVA樹脂フィルムなどに包んで挟み込み、モジュール全体を真空ラミネーターで加熱加圧成形して真空引き製造するのが一般的である。
As a solar cell, for example, a solar cell using single crystal silicon or polycrystalline silicon is known.
These solar cells normally constitute a solar cell module in a state of being sealed between protective members (protective layer) with a sealing material such as EVA resin. Specifically, these solar cell modules sandwich a photoelectric conversion layer in which a plurality of solar cells are connected with an electric wire or the like between protective layers such as a surface protective layer and a back surface protective layer, wrapped in an EVA resin film, Generally, the entire module is vacuum-produced by heating and pressing with a vacuum laminator.
太陽電池モジュールの軽量化及び透明性や機械的強度の向上を狙って、近年では保護層の材料としてポリカーボネ−トが採用されている。例えば、特許文献1には、ポリカーボネート樹脂とガラスフィラーを含むガラスフィラー含有ポリカーボネート樹脂成形品を保護層として使用した太陽電池モジュールが記載されている。
また、一方で、ポリカーボネート樹脂を保護層に使用した際、従来のガラスより剛性が小さく更に線膨張係数が大きいため、光電変換層や封止材と共に真空ラミネーターで加熱加圧成形するプロセスでは、太陽電池モジュールが熱応力によって変形して良品が得られない問題、あるいは使用環境温度変化が大きいとき、保護層が大きく膨張収縮することで、相対的に線膨張係数の小さな光電変換層を損傷するリスクがあった。このため、特許文献2には、保護層と光電変換層との間に更に、軟質樹脂保護層として、アクリル樹脂やポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂などの軟質樹脂保護層を設けることで、封止材を介して光電変換層に発生するポリカーボネートの内部熱応力を除去して、変形の少ない軽量で耐衝撃性に優れる太陽電池モジュールを得られることが記載されている。
In recent years, polycarbonate has been adopted as a material for the protective layer in order to reduce the weight of the solar cell module and improve the transparency and mechanical strength. For example, Patent Document 1 describes a solar cell module in which a glass filler-containing polycarbonate resin molded product including a polycarbonate resin and a glass filler is used as a protective layer.
On the other hand, when polycarbonate resin is used for the protective layer, it has a smaller rigidity and larger linear expansion coefficient than conventional glass, so in the process of heat-pressure molding with a vacuum laminator together with the photoelectric conversion layer and the sealing material, The problem that the battery module is deformed by thermal stress and a non-defective product is obtained, or the risk of damaging the photoelectric conversion layer with a relatively small linear expansion coefficient due to large expansion and contraction of the protective layer when the operating environment temperature changes greatly. was there. For this reason, in Patent Document 2, a soft resin protective layer such as an acrylic resin, a polyvinyl fluoride resin, or a polyvinylidene fluoride resin is further provided as a soft resin protective layer between the protective layer and the photoelectric conversion layer. Thus, it is described that the internal thermal stress of the polycarbonate generated in the photoelectric conversion layer can be removed through a sealing material, and a solar cell module that is light in deformation and excellent in impact resistance can be obtained.
通常、これらの太陽電池モジュールは、裏面保護層、光電変換層及び表面保護層などを積層して積層体を作り、それぞれの層の間に封止材からなる封止層を挟みこみ、真空ラミネーターで加熱加圧加工して製造されるが、真空ラミネーター、中でもダイヤフラム式の真空ラミネータやロールラミネーションでは、その太陽電池モジュールの周縁部に応力が集中しやすいため、太陽電池モジュールの積層面(厚さ方向に垂直な面)における周縁部の封止材が加熱加圧時に中心方向に流れ込み、あるいはモジュール外へ流れ出して周縁部の封止材が少なく、太陽電池モジュールの端部の接着強度が低下するという問題が判明した。そのため、太陽電池モジュールの端部から裏面保護層または表面保護層の剥離が起きたり、温度変化のある環境下で連続的に使用すると、表面保護層または裏面保護層の膨張収縮することで発生する膨張収縮応力が発生することで端部の剥離が拡大する懸念があった。 Usually, these solar cell modules are formed by laminating a back surface protective layer, a photoelectric conversion layer, a surface protective layer, and the like, and sandwiching a sealing layer made of a sealing material between each layer, and a vacuum laminator However, vacuum laminators, especially diaphragm-type vacuum laminators and roll laminations, tend to concentrate stress on the peripheral edge of the solar cell module. The sealing material at the peripheral edge of the surface perpendicular to the direction flows into the center during heating and pressurization, or flows out of the module and there is little sealing material at the peripheral edge, and the adhesive strength at the end of the solar cell module decreases. The problem became clear. Therefore, when the back surface protective layer or the surface protective layer is peeled off from the end of the solar cell module or continuously used in an environment with a temperature change, the surface protective layer or the back surface protective layer is expanded and contracted. There is a concern that the peeling at the end portion is expanded due to the expansion and contraction stress.
剛性が低く、厚みが小さいモジュールにおいては、相対的に薄く仕上がった周縁部を切り落とすことで全体の厚みをそろえる方法が取られることがあるが、剛性が高く、厚みが大きいモジュールにおいては、こうした対応は困難である。
本発明は上記の問題を解決するものであり、太陽電池モジュール成形の際に、特にラミネート成形後の太陽電池モジュールの端部からの保護層の端部からの剥離を防止し、使用
環境温度変化が大きいときに、保護層が大きく膨張収縮することで発生する膨張収縮応力に耐えることができ、十分な発電効率を有し、且つ様々な用途(建造物や自動車)に用いる太陽電池モジュールとしての外観を損なわない太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
For modules with low rigidity and small thickness, a method of aligning the overall thickness by cutting off the relatively thin peripheral edge may be taken, but for modules with high rigidity and large thickness, such measures can be taken. It is difficult.
The present invention solves the above-mentioned problem, and prevents the peeling from the end of the protective layer from the end of the solar cell module after the laminate molding, particularly when the solar cell module is molded, and changes in the use environment temperature As a solar cell module that can withstand expansion and contraction stress generated by large expansion and contraction of the protective layer when it is large, has sufficient power generation efficiency, and is used in various applications (buildings and automobiles) It aims at providing the solar cell module which does not impair an external appearance.
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、表面保護層、裏面保護層、補強層および光電変換層や線膨張係数の関係に着目し、線膨張係数の差によって、剥離が引き起こされることが判明した。また、補強層を有する際はその補強層の大きさが保護層の積層面の面積に比べて小さい場合、太陽電池モジュールの中での補強層の周縁部の封止材が薄くなり、その部分から端部剥離が発生することを見出した。そして、太陽電池モジュールの周縁部の厚みと中央部の厚さのばらつきを、封止材の量を調整することで低減し、上記課題を解決できることを見出し、本願発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors focused on the relationship between the surface protective layer, the back surface protective layer, the reinforcing layer, the photoelectric conversion layer, and the linear expansion coefficient. Turned out to be caused. Further, when the reinforcing layer is provided, if the size of the reinforcing layer is smaller than the area of the protective layer laminated surface, the sealing material at the periphery of the reinforcing layer in the solar cell module becomes thin, and the portion It was found that end peeling occurred from And the dispersion | variation in the thickness of the peripheral part of a solar cell module and the thickness of a center part was reduced by adjusting the quantity of a sealing material, it discovered that the said subject could be solved, and came to complete this invention.
即ち、本発明の要旨は以下の[1]〜[5]に存する。
[1] 23℃におけるヤング率が1GPa以上5GPa以下の樹脂を含む表面保護層及び裏面保護層との間に、封止材により光電変換層及び補強層を封止された太陽電池モジュールであって、0〜30℃における該裏面保護層の線膨張係数が0〜30℃における該補強層の線膨張係数よりも20ppm/K以上大きく、および/又は0〜30℃における該表面保護層の線膨張係数が0〜30℃における該補強層の線膨張係数よりも20ppm/K以上大きく、太陽電池モジュールの周縁部での厚さが太陽電池モジュールの中央部での厚さの80%以上であることを特徴とする太陽電池モジュール。
[2]該補強層の積層面の面積が、該裏面保護層および/又は表面保護層の積層面の面積よりも小さく、光電変換層の面積以上であることを特徴とする[1]の太陽電池モジュール。
[3] 該封止材により形成される前記太陽電池モジュール内に含まれる封止層の厚さが、周縁部で中央部より大きいことを特徴とする[1]又は[2]に記載の太陽電池モジュール。
[4] 前記補強層が2層以上含まれ、少なくとも1層の該補強層は前記裏面保護層と前記光電変換層との間にあり、少なくとも1層の該補強層は前記表面保護層と前記光電変換層との間にあることを特徴する[1]〜[3]のいずれかに記載の太陽電池モジュール。[5] 太陽電池モジュールの全体の周縁部での厚さが5mm以上であることを特徴とする[1]〜[4]の何れかに記載の太陽電池モジュール。
That is, the gist of the present invention resides in the following [1] to [5].
[1] A solar cell module in which a photoelectric conversion layer and a reinforcing layer are sealed with a sealing material between a surface protective layer and a back surface protective layer containing a resin having a Young's modulus at 23 ° C. of 1 GPa to 5 GPa. The linear expansion coefficient of the back protective layer at 0 to 30 ° C. is 20 ppm / K or more larger than the linear expansion coefficient of the reinforcing layer at 0 to 30 ° C. and / or the linear expansion of the surface protective layer at 0 to 30 ° C. The coefficient is 20 ppm / K or more larger than the linear expansion coefficient of the reinforcing layer at 0 to 30 ° C., and the thickness at the peripheral portion of the solar cell module is 80% or more of the thickness at the central portion of the solar cell module. A solar cell module characterized by.
[2] The sun according to [1], wherein the area of the laminated surface of the reinforcing layer is smaller than the area of the laminated surface of the back surface protective layer and / or the surface protective layer and is equal to or larger than the area of the photoelectric conversion layer Battery module.
[3] The sun according to [1] or [2], wherein a thickness of a sealing layer included in the solar cell module formed by the sealing material is larger at a peripheral portion than at a central portion. Battery module.
[4] Two or more reinforcing layers are included, at least one of the reinforcing layers is between the back surface protective layer and the photoelectric conversion layer, and at least one of the reinforcing layers includes the surface protective layer and the surface layer. The solar cell module according to any one of [1] to [3], wherein the solar cell module is between the photoelectric conversion layer. [5] The solar cell module according to any one of [1] to [4], wherein the thickness of the entire periphery of the solar cell module is 5 mm or more.
本発明によれば、ラミネート成形後の太陽電池モジュールの端部からの保護層の端部からの剥離を防止し、使用環境温度変化が大きい環境下でも、十分に耐久性のある太陽電池モジュールを得ることができる。 According to the present invention, a solar cell module that is sufficiently durable is prevented even under an environment where the temperature change of the use environment is large, preventing peeling from the end of the protective layer from the end of the solar cell module after laminate molding. Can be obtained.
<表面保護層>
本発明において、表面保護層は、太陽電池モジュールに機械的強度、耐候性、耐スクラッチ性、耐薬品性、ガスバリア性などを付与するための層である。表面保護層としては、樹脂(以下「樹脂(A)と称することがある」)が好ましく用いられる。多くの太陽光を光電変換層に供給する観点から、樹脂(A)の全光線透過率は80%以上、好ましくは90%以上である。全光線透過率の測定方法は、例えば、JIS K 7361−1による。
<Surface protective layer>
In the present invention, the surface protective layer is a layer for imparting mechanical strength, weather resistance, scratch resistance, chemical resistance, gas barrier properties and the like to the solar cell module. As the surface protective layer, a resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”) is preferably used. From the viewpoint of supplying a large amount of sunlight to the photoelectric conversion layer, the total light transmittance of the resin (A) is 80% or more, preferably 90% or more. The measuring method of a total light transmittance is based on JISK7361-1, for example.
表面保護層に用いる樹脂(A)としては、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、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(PEN)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等が挙げられる。好ましくは、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。表面保護層はこれらの樹脂を複数用いて多層構造にしても良い。その場合、各層の間に封止材層を設けることが好ましい。 Examples of the resin (A) used for the surface protective layer include polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), cyclic polyolefin, polystyrene, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. Examples thereof include a polymer (ETFE), polytetrafluoroethylene (PTFE), polypropylene (PP), and polyethylene (PE). Preferably, polycarbonate (PC) resin, polymethyl methacrylate (PMMA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), etc. are mentioned. The surface protective layer may have a multilayer structure using a plurality of these resins. In that case, it is preferable to provide a sealing material layer between the layers.
樹脂(A)の0〜30℃における線膨張係数は20〜150ppm/Kであり、好ましくは30〜120ppm/Kであり、より好ましくは40〜100ppm/Kであり、更に好ましくは50〜80ppm/Kである。線膨張係数の測定方法は、例えば、ASTM
D696などによる。線膨張係数が20ppm/K未満だと、補強層を必要とするほどの熱膨張・収縮応力が発生しにくい傾向にある。一方150ppm/Kを超えると熱膨張・収縮応力が過大となる傾向にある。
The linear expansion coefficient at 0 to 30 ° C. of the resin (A) is 20 to 150 ppm / K, preferably 30 to 120 ppm / K, more preferably 40 to 100 ppm / K, still more preferably 50 to 80 ppm / K. K. The method for measuring the linear expansion coefficient is, for example, ASTM.
According to D696 and the like. When the linear expansion coefficient is less than 20 ppm / K, thermal expansion / contraction stress that requires a reinforcing layer tends not to occur. On the other hand, if it exceeds 150 ppm / K, the thermal expansion / contraction stress tends to be excessive.
樹脂(A)の23℃におけるヤング率は1〜5GPaであり、好ましくは、1.5〜4GPaであり、更に好ましくは2〜3GPa以下である。ヤング率の測定方法は、例えば、JIS K7161−1994(プラスチックの引張弾性率)、JIS K 7113(プラスチックの引張試験方法)、静的試験法(ユーイング法)、超音波法などがある。ヤング率が5GPaを超えると熱収縮応力が過大となる傾向にある。一方、1Gpaを下回ると本発明の太陽電池モジュールの剛性が著しく低下する傾向にある。
このような観点から、より好ましくはポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)である。
The Young's modulus at 23 ° C. of the resin (A) is 1 to 5 GPa, preferably 1.5 to 4 GPa, and more preferably 2 to 3 GPa or less. Examples of the Young's modulus measurement method include JIS K7161-1994 (plastic tensile modulus), JIS K7113 (plastic tensile test method), static test method (Ewing method), and ultrasonic method. If the Young's modulus exceeds 5 GPa, the heat shrinkage stress tends to be excessive. On the other hand, when it is less than 1 Gpa, the rigidity of the solar cell module of the present invention tends to be significantly reduced.
From such a viewpoint, polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), and polyethylene terephthalate (PET) are more preferable.
これらの樹脂の入手方法は特段限定されず、市販のものを用いることができる。例えば、ポリカーボネートではタキロン(株)製ポリカーボネートプレート、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製「ユーピロン(登録商標)」、ポリメチルメタクリレートでは三菱レイヨン(株)製「アクリライト(登録商標)」,住友化学(株)製「スミペックス(登録商標)」、ETFEでは旭硝子(株)製のETFE(型式:100HK−DCS)等が挙げられる。 The method for obtaining these resins is not particularly limited, and commercially available products can be used. For example, polycarbonate plates made by Takiron Co., Ltd., “Iupilon (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., and polymethyl methacrylate, “Acrylite (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. “SUMIPEX (registered trademark)” manufactured by KK and ETFE include ETFE (model: 100HK-DCS) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
樹脂(A)の厚さは、光電変換層に多結晶シリコンセル、単結晶シリコンセルなどの太陽電池セルを用いる場合には、通常0.1mm以上である。好ましくは0.5mmを超える厚さであり、より好ましくは1.0mm以上、更に好ましくは1.5mm以上である。0.1mmを下回ると、耐衝撃性が著しく低下する。一方上限は特段限定されないが、5
mm以下であることが好ましい。樹脂が厚くなりすぎると、樹脂層の柔軟性が低下したり、モジュールの重量増を招くため、太陽電池モジュールの基板を樹脂としたことによるメリットが失われる。
The thickness of the resin (A) is usually 0.1 mm or more when a photovoltaic cell such as a polycrystalline silicon cell or a single crystal silicon cell is used for the photoelectric conversion layer. The thickness is preferably more than 0.5 mm, more preferably 1.0 mm or more, and even more preferably 1.5 mm or more. If it is less than 0.1 mm, the impact resistance is remarkably lowered. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but 5
It is preferable that it is mm or less. If the resin becomes too thick, the flexibility of the resin layer is reduced and the weight of the module is increased, so that the merit of using the solar cell module substrate as the resin is lost.
光電変換層にアモルファスシリコンセル、微結晶シリコンセル、CIGSなどの化合物太陽電池セル、有機薄膜太陽電池セル、色素増感型太陽電池セルなどの太陽電池セルを用いる場合には、通常0.01mm以上である。好ましくは0.02mmを超える厚さであり、より好ましくは0.05mm以上、更に好ましくは0.1mm以上である。0.01mmを下回ると、耐衝撃性や引き裂き強度が著しく低下する。一方上限は特段限定されないが、5mm以下であることが好ましい。樹脂が厚くなりすぎると、樹脂層の柔軟性が低下したり、モジュールの重量増を招くため、太陽電池モジュールの基板を樹脂としたことによるメリットが失われる。 When using photovoltaic cells such as amorphous silicon cells, microcrystalline silicon cells, compound solar cells such as CIGS, organic thin film solar cells, and dye-sensitized solar cells for the photoelectric conversion layer, usually 0.01 mm or more It is. The thickness is preferably more than 0.02 mm, more preferably 0.05 mm or more, and still more preferably 0.1 mm or more. If it is less than 0.01 mm, impact resistance and tear strength are significantly reduced. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is preferably 5 mm or less. If the resin becomes too thick, the flexibility of the resin layer is reduced and the weight of the module is increased, so that the merit of using the solar cell module substrate as the resin is lost.
また、表面保護層の積層面の大きさは、通常、後述の太陽電池セルを有する光電変換層の積層面よりも面積が大きければよい。ここでいう積層面の面積とは、表面保護層の厚さ方向に対して垂直な面の面積をいう。光電変換層の積層面の面積よりも表面保護層の積層面の面積が大きいことで、光電変換層が十分に保護され得る。
また、太陽電池モジュールは、太陽光により熱せられるものであるため、表面保護層は耐熱性を有することが好ましい。従って、表面保護層の構成材料は、融点が、100℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましい。一方融点の上限は特にないが、二次加工性の観点からは320℃以下であることが好ましい。
Moreover, the magnitude | size of the laminated surface of a surface protective layer should just have an area larger than the laminated surface of the photoelectric converting layer which has the photovoltaic cell mentioned later normally. The area of the lamination surface here means the area of the surface perpendicular to the thickness direction of the surface protective layer. A photoelectric conversion layer can fully be protected because the area of the lamination surface of a surface protective layer is larger than the area of the lamination surface of a photoelectric conversion layer.
Moreover, since a solar cell module is heated by sunlight, it is preferable that a surface protective layer has heat resistance. Therefore, the constituent material of the surface protective layer preferably has a melting point of 100 ° C. or higher, and more preferably 120 ° C. or higher. On the other hand, the upper limit of the melting point is not particularly limited, but is preferably 320 ° C. or lower from the viewpoint of secondary workability.
<光電変換層>
本発明において、光電変換層は、受光面側から入射される太陽光に基づき発電を行う層である。この光電変換層は、光エネルギーを電気エネルギーに変換でき、変換によって得られた電気エネルギーを外部に取り出せるものでありさえすれば良い。光電変換層には、太陽電池セルを1以上含むものであり、複数の太陽電池セルを電線(インターコネクタ)で繋いで光電変換層を形成しても良い。光電変換層で得られた電気エネルギーは集電線を通じ外部変換機を介して取り出すことができる。
<Photoelectric conversion layer>
In the present invention, the photoelectric conversion layer is a layer that generates power based on sunlight incident from the light receiving surface side. The photoelectric conversion layer only needs to be capable of converting light energy into electric energy and taking out the electric energy obtained by the conversion to the outside. The photoelectric conversion layer includes one or more solar cells, and the photoelectric conversion layer may be formed by connecting a plurality of solar cells with an electric wire (interconnector). The electric energy obtained in the photoelectric conversion layer can be taken out via an external converter through a collecting wire.
本発明において、電線の材質としては、特に限定されないが、導電性の高い金属材料を使用することが好ましい。具体的には、銀、銅、アルミ、銅合金、アルミ合金、銅に錫でメッキしたもの、或いは無鉛はんだ被覆銅線などが使用できる。
従って、光電変換層としては、一対の電極で、発電層を挟んだ太陽電池セル、一対の電極で、発電層と他層(バッファ層等)との積層体を挟んだ太陽電池セル、そのようなものを、複数個、直列若しくは/かつ並列接続したものなどを含むものを使用することが出来る。
In the present invention, the material of the electric wire is not particularly limited, but it is preferable to use a highly conductive metal material. Specifically, silver, copper, aluminum, copper alloy, aluminum alloy, copper plated with tin, lead-free solder-coated copper wire, or the like can be used.
Therefore, as a photoelectric conversion layer, a solar battery cell in which a power generation layer is sandwiched between a pair of electrodes, a solar battery cell in which a stacked body of a power generation layer and another layer (buffer layer, etc.) is sandwiched between a pair of electrodes, and the like It is possible to use those including a plurality of such connected in series or / and in parallel.
光電変換層の発電層としては、様々なものを採用することが出来るが、発電層は、薄膜単結晶シリコン、薄膜多結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、CdTe、Cu−In―(Ge)−Seなどの無機半導体材料、ブラックダイなどの有機色素材料、共役高分子/フラーレンなどの有機半導体材料等を使用することが好ましいが、発電効率の観点からは薄膜単結晶シリコンあるいは薄膜多結晶シリコンがより好ましい。例えば、シリコン系太陽電池セルは市販のものでよく、例えば、Q−Cells社、FirstSolar社、Suntech社、シャープ社製、Shinsung社製、Gintech社製、Sunpower社製などの太陽電池セルが挙げられる。 Various power generation layers can be adopted as the photoelectric conversion layer, but the power generation layer is thin film single crystal silicon, thin film polycrystalline silicon, amorphous silicon, microcrystalline silicon, CdTe, Cu-In- (Ge). It is preferable to use an inorganic semiconductor material such as Se, an organic dye material such as a black die, or an organic semiconductor material such as a conjugated polymer / fullerene, but from the viewpoint of power generation efficiency, thin film single crystal silicon or thin film polycrystalline silicon Is more preferable. For example, commercially available silicon solar cells may be used, and examples include solar cells such as those manufactured by Q-Cells, First Solar, Suntech, Sharp, Shinsung, Gintech, and Sunpower. .
また、多接合型光電変換層、HIT光電変換層等を採用してもよい。
なお、さらに高い発電効率を実現するために、発電層の表面又は必要に応じて設置される光電変換層基材に凸凹構造を形成するなど十分な光閉じ込め構造を設けておくことが好
ましい。
発電層をアモルファスシリコン層としておけば、可視域での光学吸収係数が大きく、厚さ1μm程度の薄膜でも、太陽光を十分に吸収できる光電変換層を実現できる。しかも、アモルファスシリコンや微結晶シリコン、無機半導体材料、有機色素材料、有機半導体材料は、非結晶質の材料、または結晶性の低い材料であるが故に、変形にも耐性を有している。従って、発電層としてアモルファスシリコン層を備えたものとしておけば、特に軽量な、変形に対しても或る程度の耐性を有する太陽電池モジュールを実現できることになる。
Further, a multi-junction photoelectric conversion layer, a HIT photoelectric conversion layer, or the like may be employed.
In order to realize higher power generation efficiency, it is preferable to provide a sufficient light confinement structure, such as forming an uneven structure on the surface of the power generation layer or on the photoelectric conversion layer substrate that is installed as necessary.
If the power generation layer is an amorphous silicon layer, a photoelectric conversion layer that has a large optical absorption coefficient in the visible region and can sufficiently absorb sunlight even with a thin film having a thickness of about 1 μm can be realized. In addition, amorphous silicon, microcrystalline silicon, inorganic semiconductor materials, organic dye materials, and organic semiconductor materials are non-crystalline materials or materials with low crystallinity, and thus have resistance to deformation. Therefore, if an amorphous silicon layer is provided as a power generation layer, a solar cell module that is particularly lightweight and has a certain degree of resistance to deformation can be realized.
発電層に無機半導体材料(化合物半導体)を使用すれば、発電効率が高い光電変換層を実現することが出来る。なお、発電効率(光電変換効率)の観点からは、発電層を、S、Se、Teなどカルコゲン元素を含むカルコゲナイド系発電層としておくことが好ましく、I−III−VI2族半導体系(カルコパイライト系)発電層としておくことがより好ましく、I族元素としてCuを用いたCu−III−VI2族半導体系発電層、特に、CIS系半導体〔CuIn(Se1−ySy)2;0≦y≦1〕層やCIGS系半導体〔Cu(In1−xGax)(Se1−ySy)2;0<x<1、0≦y≦1〕層としておくことが、望ましい。 If an inorganic semiconductor material (compound semiconductor) is used for the power generation layer, a photoelectric conversion layer with high power generation efficiency can be realized. From the viewpoint of power generation efficiency (photoelectric conversion efficiency), the power generation layer is preferably a chalcogenide-based power generation layer containing a chalcogen element such as S, Se, Te, etc. I-III-VI2 group semiconductor system (chalcopyrite system) ) More preferably as a power generation layer, a Cu-III-VI2 semiconductor power generation layer using Cu as a group I element, particularly a CIS semiconductor [CuIn (Se1-ySy) 2; 0 ≦ y ≦ 1] layer In addition, it is desirable to use a CIGS-based semiconductor [Cu (In1-xGax) (Se1-ySy) 2; 0 <x <1, 0 ≦ y ≦ 1] layer.
発電層として、酸化チタン層及び電解質層などからなる色素増感型発電層を採用しても、発電効率が高い光電変換層を実現することが出来る。
発電層として、有機半導体層(p型の半導体とn型の半導体を含む層)を採用することも出来る。なお、有機半導体層を構成し得るp型の半導体としては、テトラベンゾポルフィリン、テトラベンゾ銅ポルフィリン、テトラベンゾ亜鉛ポリフィリン等のプルフィリン化合物;フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン等のフタロシアニン化合物;テトラセンやペンタセンのポリアセン;セキシチオフェン等のオリゴチオフェン及びこれら化合物を骨格として含む誘導体が例示できる。さらに、有機半導体層を構成し得るp型の半導体として、ポリ(3−アルキルチオフェン)などを含むポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリトリアリルアミン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール等の高分子等も例示できる。
Even when a dye-sensitized power generation layer composed of a titanium oxide layer, an electrolyte layer, or the like is employed as the power generation layer, a photoelectric conversion layer with high power generation efficiency can be realized.
As the power generation layer, an organic semiconductor layer (a layer including a p-type semiconductor and an n-type semiconductor) can be employed. In addition, as a p-type semiconductor which can comprise an organic-semiconductor layer, a purophylline compound such as tetrabenzoporphyrin, tetrabenzocopper porphyrin, tetrabenzozinc porphyrin; a phthalocyanine compound such as phthalocyanine, copper phthalocyanine, zinc phthalocyanine; a polycene of tetracene or pentacene; Examples include oligothiophenes such as sexithiophene and derivatives containing these compounds as a skeleton. Furthermore, examples of p-type semiconductors that can form the organic semiconductor layer include polymers such as polythiophene including poly (3-alkylthiophene), polyfluorene, polyphenylene vinylene, polytriallylamine, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, and the like. .
また、有機半導体層を構成し得るn型の半導体としては、フラーレン(C60、C70、C76);オクタアポフィリン;上記p型半導体のパーフルオロ体;ナフラレンテトラカルボン酸無水物、ナフラレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化合物;及び、これら化合物を骨格として含む誘導体などを例示できる。 In addition, n-type semiconductors that can constitute the organic semiconductor layer include fullerenes (C60, C70, C76); octaaporphyrins; perfluoro compounds of the above p-type semiconductors; naphthalenetetracarboxylic anhydrides, nafullerenetetracarboxylics. Examples thereof include aromatic carboxylic acid anhydrides such as acid diimide, perylene tetracarboxylic acid anhydride, and perylene tetracarboxylic acid diimide, and imide compounds thereof; and derivatives containing these compounds as a skeleton.
また、有機半導体層の具体的な構成例としては、p型半導体とn型半導体が層内で相分離した層(i層)を有するバルクヘテロ接合型、それぞれp型半導体を含む層(p層)とn型半導体を含む層(n層)を積層した積層型(ヘテロpn接合型)、ショットキー型およびそれらの組み合わせを、挙げることが出来る。 Further, as a specific configuration example of the organic semiconductor layer, a bulk heterojunction type having a layer (i layer) in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are phase-separated in the layer, and a layer (p layer) each including a p-type semiconductor. And a layered type (hetero pn junction type), a Schottky type, and a combination thereof, in which layers containing an n-type semiconductor (n layer) are stacked.
太陽電池セルの各電極は、導電性を有する任意の材料を1種又は2種以上用いて形成することが出来る。電極材料(電極の構成材料)としては、例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属、あるいはそれらの合金;酸化インジウムや酸化錫等の金属酸化物、あるいはその合金(ITO:酸化スズインジウム);ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子;そのような導電性高分子に、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、FeCl3等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子などのドーパントを含有させたもの;金属粒子、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ等の導電性粒子をポリマーバインダー等のマトリクスに分
散した導電性の複合材料などを例示できる。
Each electrode of the solar battery cell can be formed using one or more arbitrary materials having conductivity. Examples of the electrode material (electrode constituent material) include metals such as platinum, gold, silver, aluminum, chromium, nickel, copper, titanium, magnesium, calcium, barium, sodium, and alloys thereof; indium oxide and tin oxide Metal oxides such as, or alloys thereof (ITO: indium tin oxide); conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene; acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfonic acid, Containing dopants such as Lewis acids such as FeCl3, halogen atoms such as iodine, metal atoms such as sodium and potassium; conductive particles such as metal particles, carbon black, fullerene and carbon nanotubes in a matrix such as a polymer binder Examples include a dispersed conductive composite material.
この電極材料は、正孔又は電子を捕集するのに適した材料としておくことが好ましい。なお、正孔の捕集に適した電極材料(つまり、高い仕事関数を有する材料)としては、Au、Ag、Cu、Al、ITO、IZO、ZnO2等を例示できる。また、電子の捕集に適した電極材料(つまり、低い仕事関数を有する材料)としては、Alを例示できる。
電極の形成方法にも特に制限はない。従って、電極を、真空蒸着、スパッタ等のドライプロセスにより形成することも、導電性インク等を用いたウェットプロセスにより形成することもできる。なお、導電性インクとしては、任意のもの(導電性高分子、金属粒子分散液等)を使用することができる。
This electrode material is preferably a material suitable for collecting holes or electrons. Examples of electrode materials suitable for collecting holes (that is, materials having a high work function) include Au, Ag, Cu, Al, ITO, IZO, and ZnO2. Moreover, Al can be illustrated as an electrode material suitable for electron collection (that is, a material having a low work function).
There is no restriction | limiting in particular also in the formation method of an electrode. Therefore, the electrodes can be formed by a dry process such as vacuum deposition or sputtering, or can be formed by a wet process using a conductive ink or the like. As the conductive ink, an arbitrary one (conductive polymer, metal particle dispersion, etc.) can be used.
太陽電池セルの各電極は、発電層とほぼ同サイズのものであっても、発電層よりも小さなものであっても良い。ただし、太陽電池セルの,受光面側の電極を、比較的に大きなもの(その面積が、発電層面積に比して十分に小さくないもの)とする場合には、当該電極を、透明な(透光性を有する)電極、特に、発電層が効率良く電気エネルギーに変換できる波長(例えば、300〜1200nm、好ましくは500nm〜800nm)の光の透過率が比較的に高い(例えば、50%以上)電極、としておくべきである。なお、透明な電極材料としては、ITO、IZO(酸化インジウム−亜鉛酸化物)等の酸化物;金属薄膜などを、例示できる。 Each electrode of the solar battery cell may be substantially the same size as the power generation layer or may be smaller than the power generation layer. However, when the electrode on the light-receiving surface side of the solar battery cell is relatively large (the area is not sufficiently small compared to the power generation layer area), the electrode should be transparent ( The transmissivity of the light having a wavelength (for example, 300 to 1200 nm, preferably 500 to 800 nm) at which the electrode, particularly the power generation layer can be efficiently converted into electric energy, is relatively high (for example, 50% or more). ) Electrode. Examples of transparent electrode materials include oxides such as ITO and IZO (indium oxide-zinc oxide); metal thin films, and the like.
また、太陽電池セルの各電極の厚さ及び発電層の厚さは、必要とされる出力等に基づき、決定することが出来るが、厚すぎると電気抵抗が大きくなり、薄すぎると耐久性が低下する恐れがある。 In addition, the thickness of each electrode of the solar battery cell and the thickness of the power generation layer can be determined based on the required output, etc., but if it is too thick, the electrical resistance increases, and if it is too thin, the durability is high. May fall.
〔光電変換層基材〕
光電変換層基材は、必要に応じて用いられ、その一方の面上に、太陽電池セルが形成される部材である。従って、光電変換層基材は、機械的強度が比較的に高く、耐候性、耐熱性、耐水性等に優れ、且つ、軽量なものであることが望まれる。また、光電変換層基材は、変形に対して或る程度の耐性を有するものであることも望まれる。一方で形成される太陽電池セルと材料物性(例えば、線膨張係数、融点など)が著しく異なると形成後の界面で歪や剥離などが生じる恐れがある。
[Photoelectric conversion layer substrate]
A photoelectric conversion layer base material is a member in which a photovoltaic cell is formed on one surface thereof as needed. Therefore, it is desired that the photoelectric conversion layer base material has a relatively high mechanical strength, is excellent in weather resistance, heat resistance, water resistance, and the like, and is lightweight. It is also desirable that the photoelectric conversion layer base material has a certain degree of resistance to deformation. On the other hand, if the physical properties (for example, linear expansion coefficient, melting point, etc.) of the formed photovoltaic cell are significantly different, there is a risk of distortion or peeling at the interface after formation.
そのため、光電変換層基材としては、金属箔や、融点が85℃以上あるいは融点のない樹脂フィルム、幾つかの金属箔/樹脂フィルムの積層体を採用しておくことが好ましい。
光電変換層基材(又は、その構成要素)として使用し得る金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、金、銀、銅、チタン、ニッケル、鉄、それらの合金からなる箔を、例示できる。
Therefore, as the photoelectric conversion layer substrate, it is preferable to employ a metal foil, a resin film having a melting point of 85 ° C. or higher or no melting point, and several metal foil / resin film laminates.
Examples of the metal foil that can be used as the photoelectric conversion layer substrate (or a component thereof) include foils made of aluminum, stainless steel, gold, silver, copper, titanium, nickel, iron, and alloys thereof.
また、融点が85℃以上かまたは融点のない樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ABS樹脂、ACS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、これらの共重合体、PVFなどのフッ素樹脂、シリコーン樹脂、セルロース、ニトリル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、アイオノマー、ポリブタジエン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリイミドなどからなるフィルムを、例示できる。また、金属樹脂複合基材の生産性の観点から、樹脂は熱可塑性樹脂が好ましい。なお、発電素子基材として使用する樹脂フィルムは、上記のような樹脂中に、酸化アンチモン、水酸化アンチモン、ホウ酸バリウム、ガラス繊維などの無機物、有機繊維、炭素繊維等を分散させたフィルムであってもよい。 In addition, resin films having a melting point of 85 ° C. or higher or no melting point include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyacetal, acrylic resin, polyamide resin, ABS resin. , ACS resin, AES resin, ASA resin, copolymers thereof, fluorine resin such as PVF, silicone resin, cellulose, nitrile resin, phenol resin, polyurethane, ionomer, polybutadiene, polybutylene, polymethylpentene, polyvinyl alcohol, polyarylate Examples thereof include films made of polyetheretherketone, polyetherketone, polyethersulfone, polyimide, and the like. From the viewpoint of productivity of the metal resin composite substrate, the resin is preferably a thermoplastic resin. The resin film used as the power generation element substrate is a film in which inorganic substances such as antimony oxide, antimony hydroxide, barium borate, glass fiber, organic fibers, carbon fibers, etc. are dispersed in the resin as described above. There may be.
光電変換層基材(又は、その構成要素)として使用する樹脂フィルムの融点が85℃以上であることが好ましい理由は、融点が過度に低いと、太陽電池モジュールの通常の使用環境下で光電変換層基材が変形し、光電変換層にダメージを与える恐れがあるからである。 The reason why the melting point of the resin film used as the photoelectric conversion layer substrate (or its constituent elements) is preferably 85 ° C. or higher is that when the melting point is excessively low, the photoelectric conversion is performed under the normal use environment of the solar cell module. This is because the layer base material is deformed and may damage the photoelectric conversion layer.
従って、光電変換層基材(又は、その構成要素)として使用する樹脂フィルムの融点は、100℃以上であることがより好ましく、120℃以上であることがさらに好ましく、150℃以上であることが特に好ましく、180℃以上であることが最も好ましい。 光電変換層の熱膨張係数は、特に限定されないが、40ppm/K以下であることが好ましく、更に好ましくは35ppm/K以下であり、特に好ましくは30ppm/K以下である。熱膨張係数の測定方法は、例えば、ASTM D696などによる。熱膨張係数が40ppm/Kを越えると、温度変化に伴う変形が大きいため、加熱・冷却プロセス、あるいは実使用条件下で故障しやすくなる傾向にある。一方下限は特段限定されないが、通常−5ppm/K以上であり、0ppm/K以上であることが好ましい。 Accordingly, the melting point of the resin film used as the photoelectric conversion layer substrate (or its constituent elements) is more preferably 100 ° C. or higher, further preferably 120 ° C. or higher, and more preferably 150 ° C. or higher. Particularly preferred is 180 ° C. or higher. The thermal expansion coefficient of the photoelectric conversion layer is not particularly limited, but is preferably 40 ppm / K or less, more preferably 35 ppm / K or less, and particularly preferably 30 ppm / K or less. The measuring method of the thermal expansion coefficient is, for example, according to ASTM D696. When the thermal expansion coefficient exceeds 40 ppm / K, deformation due to temperature change is large, and therefore, it tends to be liable to fail under heating / cooling processes or actual use conditions. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but is usually −5 ppm / K or more, preferably 0 ppm / K or more.
<裏面保護層>
本発明の太陽電池モジュールの裏面保護層としては、好ましくは、樹脂(以下「樹脂(B)と称することがある」)材料が用いられる。
このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ガラスエポキシ多層材料、繊維強化プラスチック(FRP)、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、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(PEN)、ポリイミド(PI)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。好ましくは、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ガラスエポキシ多層材料、ポリエチレンテレフタレート(PET)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。
<Back side protective layer>
As the back surface protective layer of the solar cell module of the present invention, a resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (B)”) material is preferably used.
Examples of such resins include polycarbonate (PC) resin, polymethyl methacrylate (PMMA), glass epoxy multilayer material, fiber reinforced plastic (FRP), cyclic polyolefin, polystyrene, polyethylene terephthalate (PET), and polyethylene naphthalate (PEN). ), Polyimide (PI), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), and the like. Preferred examples include polycarbonate (PC) resin, polymethyl methacrylate (PMMA), glass epoxy multilayer material, polyethylene terephthalate (PET), and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE).
樹脂(B)の0〜30℃における線膨張係数は20〜150ppm/Kであり、好ましくは30〜120ppm/Kであり、より好ましくは40〜100ppm/Kであり、更に好ましくは50〜80ppm/Kである。線膨張係数の測定方法は、例えば、ASTM
D696などによる。線膨張係数が20ppm/K未満だと、補強層を必要とするほどの熱膨張・収縮応力が発生しにくい傾向にある。一方150ppm/Kを超えると熱膨張・収縮応力が過大となる傾向にある。
The linear expansion coefficient at 0 to 30 ° C. of the resin (B) is 20 to 150 ppm / K, preferably 30 to 120 ppm / K, more preferably 40 to 100 ppm / K, still more preferably 50 to 80 ppm / K. K. The method for measuring the linear expansion coefficient is, for example, ASTM.
According to D696 and the like. When the linear expansion coefficient is less than 20 ppm / K, thermal expansion / contraction stress that requires a reinforcing layer tends not to occur. On the other hand, if it exceeds 150 ppm / K, the thermal expansion / contraction stress tends to be excessive.
樹脂(B)の23℃におけるヤング率は1〜5GPaであり、好ましくは、1.5〜4GPaであり、更に好ましくは2〜3GPa以下である。ヤング率の測定方法は、例えば、JIS K7161−1994(プラスチックの引張弾性率)、JIS K 7113(プラスチックの引張試験方法)、静的試験法(ユーイング法)、超音波法などがある。ヤング率が5GPaを超えると熱収縮応力が過大となる傾向にある。一方、1Gpaを下回ると本発明の太陽電池モジュールの剛性が著しく低下する傾向にある。
このような観点から、より好ましくはポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)である。
The Young's modulus at 23 ° C. of the resin (B) is 1 to 5 GPa, preferably 1.5 to 4 GPa, and more preferably 2 to 3 GPa or less. Examples of the Young's modulus measurement method include JIS K7161-1994 (plastic tensile modulus), JIS K7113 (plastic tensile test method), static test method (Ewing method), and ultrasonic method. If the Young's modulus exceeds 5 GPa, the heat shrinkage stress tends to be excessive. On the other hand, when it is less than 1 Gpa, the rigidity of the solar cell module of the present invention tends to be significantly reduced.
From such a viewpoint, polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), and polyethylene terephthalate (PET) are more preferable.
裏面保護層はこれらの樹脂を複数用いて多層構造にしても良い。その場合、各層の間に封止材層を設けることが好ましい。
裏面保護層に用いる樹脂(B)としては、樹脂(A)と同じ種類のものでもよく、異なっていてもよいが、同じ樹脂を使用するのが好ましい。樹脂(A)と樹脂(B)との組合せとしては、樹脂(A)がPC樹脂であり樹脂(B)がPC樹脂である場合、樹脂(A)がPMMA樹脂であり樹脂(B)がPMMA樹脂である場合、樹脂(A)がPC樹脂であ
り樹脂(B)がPMMA樹脂である場合、樹脂(A)がPMMA樹脂であり樹脂(B)がPC樹脂である場合が好ましい。特に好ましい組み合わせは、樹脂(A)がPC樹脂であり樹脂(B)がPC樹脂である場合である。
The back surface protective layer may have a multilayer structure using a plurality of these resins. In that case, it is preferable to provide a sealing material layer between the layers.
As resin (B) used for a back surface protective layer, the same kind as resin (A) may be different, but it is preferable to use the same resin. As a combination of the resin (A) and the resin (B), when the resin (A) is a PC resin and the resin (B) is a PC resin, the resin (A) is a PMMA resin and the resin (B) is PMMA. In the case of a resin, it is preferable that the resin (A) is a PC resin and the resin (B) is a PMMA resin, and the resin (A) is a PMMA resin and the resin (B) is a PC resin. A particularly preferred combination is when the resin (A) is a PC resin and the resin (B) is a PC resin.
樹脂(B)の厚さは、光電変換層に多結晶シリコンセル、単結晶シリコンセルなどの太陽電池セルを用いる場合には、通常0.1mm以上である。好ましくは0.5mmを超える厚さであり、より好ましくは1.0mm以上、更に好ましくは1.5mm以上である。0.1mmを下回ると、耐衝撃性が著しく低下する。一方上限は特段限定されないが、5mm以下であることが好ましい。樹脂が厚くなりすぎると、樹脂層の柔軟性が低下したり、モジュールの重量増を招くため、太陽電池モジュールの基板を樹脂としたことによるメリットが失われる。 The thickness of the resin (B) is usually 0.1 mm or more when a photovoltaic cell such as a polycrystalline silicon cell or a single crystal silicon cell is used for the photoelectric conversion layer. The thickness is preferably more than 0.5 mm, more preferably 1.0 mm or more, and even more preferably 1.5 mm or more. If it is less than 0.1 mm, the impact resistance is remarkably lowered. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is preferably 5 mm or less. If the resin becomes too thick, the flexibility of the resin layer is reduced and the weight of the module is increased, so that the merit of using the solar cell module substrate as the resin is lost.
光電変換層にアモルファスシリコンセル、微結晶シリコンセル、CIGSなどの化合物太陽電池セル、有機薄膜太陽電池セル、色素増感型太陽電池セルなどの太陽電池セルを用いる場合には、通常0.01mm以上である。好ましくは0.02mmを超える厚さであり、より好ましくは0.05mm以上、更に好ましくは0.1mm以上である。0.01mmを下回ると、耐衝撃性や引き裂き強度が著しく低下する。一方上限は特段限定されないが、5mm以下であることが好ましい。樹脂が厚くなりすぎると、樹脂層の柔軟性が低下したり、モジュールの重量増を招くため、太陽電池モジュールの基板を樹脂としたことによるメリットが失われる。 When using photovoltaic cells such as amorphous silicon cells, microcrystalline silicon cells, compound solar cells such as CIGS, organic thin film solar cells, and dye-sensitized solar cells for the photoelectric conversion layer, usually 0.01 mm or more It is. The thickness is preferably more than 0.02 mm, more preferably 0.05 mm or more, and still more preferably 0.1 mm or more. If it is less than 0.01 mm, impact resistance and tear strength are significantly reduced. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is preferably 5 mm or less. If the resin becomes too thick, the flexibility of the resin layer is reduced and the weight of the module is increased, so that the merit of using the solar cell module substrate as the resin is lost.
太陽電池モジュールは、太陽光により熱せられるものであるため、裏面保護層は耐熱性を有することが好ましい。従って、裏面保護層の構成材料は、融点が、100℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましい。一方融点の上限は特にないが、二次加工性の観点からは320℃以下であることが好ましい。
また、表裏保護層の剛性バランスを取って光電変換層に負荷を与えにくいようにするため、樹脂(B)の厚さは、樹脂(A)と同程度であることが好ましく、樹脂(A)の厚さの0.2〜5倍の範囲であることがより好ましく、0.3〜3倍の範囲がより好ましく、0.5〜2倍の範囲が更に好ましい。
Since the solar cell module is heated by sunlight, the back surface protective layer preferably has heat resistance. Therefore, the constituent material of the back surface protective layer preferably has a melting point of 100 ° C. or higher, and more preferably 120 ° C. or higher. On the other hand, the upper limit of the melting point is not particularly limited, but is preferably 320 ° C. or lower from the viewpoint of secondary workability.
Further, in order to balance the rigidity of the front and back protective layers so that it is difficult to apply a load to the photoelectric conversion layer, the thickness of the resin (B) is preferably the same as that of the resin (A). The thickness is more preferably in the range of 0.2 to 5 times, more preferably in the range of 0.3 to 3 times, and still more preferably in the range of 0.5 to 2 times.
<補強層>
本発明における太陽電池モジュールにおいて、補強層は表面保護層と裏面保護層との間に配置される層であり、熱ラミネート後の冷却時に発生する表面保護層及び裏面保護層からの熱収縮応力により、光電変換層の太陽電池セルが破損したり、太陽電池セルに亀裂が生じたりすることを防ぐ機能を有する層である。
<Reinforcing layer>
In the solar cell module of the present invention, the reinforcing layer is a layer disposed between the surface protective layer and the back surface protective layer, and is caused by heat shrinkage stress from the surface protective layer and the back surface protective layer generated during cooling after thermal lamination. It is a layer which has a function which prevents that the photovoltaic cell of a photoelectric converting layer is damaged, or a crack arises in a photovoltaic cell.
本発明の太陽電池モジュールに含まれる補強層の数は、特に限定されないが、通常は1〜2層である。また、補強層は少なくとも1層は表面保護層と光電変換層との間にあるが、更に光電変換層と裏面保護層との間にあることが好ましい。
本発明の補強層は、積層面の面積(厚さ方向に垂直な面の面積)が、光電変換層の積層面の面積よりも大きいことが好ましい。このような態様とすることで、光電変換層の周縁部に存在する集電線の座屈が抑制できる。また、表面保護層及び裏面保護層の積層面の面積よりも小さいことが好ましい。その理由としては、層間の熱収縮差に起因してモジュール内部に発生する応力が集中しやすい太陽電池モジュールの周縁部において、柔軟性に優れた封止層を厚くすることで応力が端部に集中するのを避け、補強層の端部から剥離が発生するのを抑制することができる。
The number of reinforcing layers included in the solar cell module of the present invention is not particularly limited, but is usually 1 to 2 layers. In addition, at least one of the reinforcing layers is between the surface protective layer and the photoelectric conversion layer, but is preferably between the photoelectric conversion layer and the back surface protective layer.
In the reinforcing layer of the present invention, the area of the laminated surface (the area of the surface perpendicular to the thickness direction) is preferably larger than the area of the laminated surface of the photoelectric conversion layer. By setting it as such an aspect, buckling of the current collection line which exists in the peripheral part of a photoelectric converting layer can be suppressed. Moreover, it is preferable that it is smaller than the area of the laminated surface of a surface protective layer and a back surface protective layer. The reason for this is that at the edge of the solar cell module where stress generated inside the module due to the thermal contraction difference between the layers tends to concentrate, the stress is applied to the end by increasing the thickness of the sealing layer with excellent flexibility. It can avoid concentrating and can suppress peeling from the edge part of a reinforcement layer.
補強層の材質は、光透過性を有するものであれば、特に限定されないが、薄板フロートガラス、高強度プラスチック(延伸ポリエチレンテレフタレート(延伸PET)、延伸ポリエチレンナフタレート(延伸PEN))などが挙げられる。また、光電変換層よりも受
光面側に補強層を配置する場合には、光透過性の高い材料を用いる必要がある。このような材料としては、ガラス、延伸PET、延伸PEN、薄板フロートガラスなどが挙げられる。
The material of the reinforcing layer is not particularly limited as long as it has optical transparency, and examples thereof include thin plate glass, high-strength plastic (stretched polyethylene terephthalate (stretched PET), stretched polyethylene naphthalate (stretched PEN)), and the like. . Moreover, when arrange | positioning a reinforcement layer in the light-receiving surface side rather than a photoelectric converting layer, it is necessary to use a material with high light transmittance. Examples of such materials include glass, stretched PET, stretched PEN, and thin float glass.
補強層の厚さは特段限定されないが、通常10μm以上、好ましくは50μm以上であり、より好ましくは100μm以上である。一方上限は、通常1000μm以下であり、好ましくは500μm以下である。
また、補強層は、同一あるいは異なる材質のものを2層以上組み合わせて使用し、その補強効果を強化することもできる。
The thickness of the reinforcing layer is not particularly limited, but is usually 10 μm or more, preferably 50 μm or more, and more preferably 100 μm or more. On the other hand, the upper limit is usually 1000 μm or less, preferably 500 μm or less.
Moreover, the reinforcement layer can also use the thing of the same or different material in combination of 2 or more layers, and can reinforce the reinforcement effect.
補強層は、0〜30℃における線膨張係数が0〜50ppm/Kであり、好ましくは1〜40ppm/Kであり、より好ましくは2〜30ppm/Kである。この値が小さくなるほど、表面保護層からの熱収縮応力による太陽電池セルの損傷が減少する傾向にある。線膨張係数が50ppm/Kを超えると、補強層自体の熱変形が増大し、補強効果が低下する傾向にある。一方0ppm/Kを下回る場合には、光電変換層の線膨張係数よりも小さくなるおそれがあり、逆効果になる場合がある。 The reinforcing layer has a linear expansion coefficient at 0 to 30 ° C. of 0 to 50 ppm / K, preferably 1 to 40 ppm / K, more preferably 2 to 30 ppm / K. As this value decreases, the solar cell damage due to heat shrinkage stress from the surface protective layer tends to decrease. When the linear expansion coefficient exceeds 50 ppm / K, thermal deformation of the reinforcing layer itself tends to increase and the reinforcing effect tends to decrease. On the other hand, when it is less than 0 ppm / K, it may be smaller than the linear expansion coefficient of the photoelectric conversion layer, which may have an adverse effect.
尚、本発明に記載の太陽電池モジュール厚み均一化の必要性は、補強層の線膨張係数が、表面保護層および/または裏面保護層の線膨張係数との差が大きい際に特に重要である。すなわち、本発明における補強層の線膨張係数は、表面保護層および/または裏面保護層の線膨張係数よりも20ppm/K以上小さいことが好ましく、30ppm/K以上小さいことがより好ましく、40ppm/K以上小さいことが更に好ましい。一方、表面保護層および/または裏面保護層との線膨張係数差が大きくなりすぎると、温度変化に伴う内部歪や内部応力が大きくなりすぎて、端部や内部での剥離現象が起こりやすくなる。こうした観点から、補強層の線膨張係数は、表面保護層および/または裏面保護層の線膨張係数よりも100ppm/K以上小さくないことが好ましく、80ppm/K以上小さくないことがより好ましく、70ppm/K以上小さくないことが更に好ましい。 The need for uniform thickness of the solar cell module according to the present invention is particularly important when the linear expansion coefficient of the reinforcing layer is large from the linear expansion coefficient of the surface protective layer and / or the back surface protective layer. . That is, the linear expansion coefficient of the reinforcing layer in the present invention is preferably 20 ppm / K or less, more preferably 30 ppm / K or less, and more preferably 40 ppm / K than the linear expansion coefficient of the surface protective layer and / or the back protective layer. It is still more preferable that it is small. On the other hand, if the difference in coefficient of linear expansion between the surface protective layer and / or the back surface protective layer becomes too large, internal strain and internal stress accompanying the temperature change become too large, and peeling at the edges and inside tends to occur. . From such a viewpoint, the linear expansion coefficient of the reinforcing layer is preferably not less than 100 ppm / K, more preferably not less than 80 ppm / K, and more preferably 70 ppm / K than the linear expansion coefficient of the surface protective layer and / or the back surface protective layer. More preferably, it is not smaller than K.
更に、補強層は、23℃におけるヤング率が1〜200GPaであり、好ましくは6〜150GPaであり、より好ましくは10〜120GPaあり、更に好ましくは20〜100GPaである。この値が大きくなるほど、補強効果が大きくなる傾向にある。ヤング率が1GPa未満であると、補強効果が低下する傾向にある。
尚、補強層のヤング率は、表面保護層や裏面保護層を構成する材料(A)、(B)に対して小さくてもよいが、同じか、より大きいことが、補強効果を担保する観点から、より好ましい。
Further, the reinforcing layer has a Young's modulus at 23 ° C. of 1 to 200 GPa, preferably 6 to 150 GPa, more preferably 10 to 120 GPa, and further preferably 20 to 100 GPa. As this value increases, the reinforcing effect tends to increase. When the Young's modulus is less than 1 GPa, the reinforcing effect tends to decrease.
The Young's modulus of the reinforcing layer may be small with respect to the materials (A) and (B) constituting the surface protective layer and the back protective layer, but the same or larger is the viewpoint that ensures the reinforcing effect. To more preferable.
<封止材層>
本発明の太陽電池モジュールは、上記補強層と上記光電変換層を封止してなるものである。これらを封止する際には、光電変換層や補強層を覆うように封止材が存在している。封止材は、光電変換層を覆うように用いるので、表面保護層と光電変換層との間、及び裏面保護層と光電変換層との間に封止材による層が形成される。また、補強層と表面保護層との間や、光電変換層と裏面保護層との間に補強層をもうける場合にも、封止材層が形成される。 封止材は、太陽電池モジュールの構成層(表面保護層、光電変換層、裏面保護層、絶縁層、破損防止層など)を一体化するために用いられるとともに、光電変換層を補強するための構成要素である。光電変換層は表面保護層や裏面保護層などに比べると薄く、強度が弱いため、太陽電池モジュールの強度が弱くなる傾向があるが、封止材により強度を高く維持することが可能である。
<Encapsulant layer>
The solar cell module of the present invention is formed by sealing the reinforcing layer and the photoelectric conversion layer. When these are sealed, a sealing material is present so as to cover the photoelectric conversion layer and the reinforcing layer. Since a sealing material is used so that a photoelectric converting layer may be covered, the layer by a sealing material is formed between a surface protective layer and a photoelectric converting layer, and between a back surface protective layer and a photoelectric converting layer. Moreover, a sealing material layer is formed also when providing a reinforcement layer between a reinforcement layer and a surface protective layer, or between a photoelectric converting layer and a back surface protective layer. The sealing material is used to integrate the constituent layers (surface protective layer, photoelectric conversion layer, back surface protective layer, insulating layer, damage prevention layer, etc.) of the solar cell module and reinforce the photoelectric conversion layer. It is a component. Since the photoelectric conversion layer is thinner and weaker than the surface protective layer and the back surface protective layer, the strength of the solar cell module tends to be weak, but the strength can be kept high by the sealing material.
また、封止材は、太陽電池モジュールの強度保持の観点から強度が高いことが好ましく、具体的には、封止材以外の表面保護層や裏面保護層の強度とも関係することになり一概
には規定しにくいが、太陽電池モジュール全体が良好な耐久性を有し、長期使用しても内部剥離を生じないような強度を有するのが望ましい。
また、封止材は、光電変換層の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率は、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、更に好ましくは80%以上、中でも好ましくは85%以上、とりわけ好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、その中でも特に好ましくは97%以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
In addition, the sealing material is preferably high in strength from the viewpoint of maintaining the strength of the solar cell module. Specifically, the sealing material is generally related to the strength of the surface protective layer and the back surface protective layer other than the sealing material. However, it is desirable that the entire solar cell module has good durability and has a strength that does not cause internal peeling even after long-term use.
Further, the sealing material is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not hindering light absorption of the photoelectric conversion layer. For example, the transmittance of visible light (wavelength 360 to 830 nm) is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. Preferably it is 90% or more, Especially preferably, it is 95% or more, Especially preferably, it is 97% or more. This is to convert more sunlight into electrical energy.
さらに、太陽電池モジュールは光を受けて熱せられることが多いため、封止材も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、封止材の構成材料の融点は、通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで太陽電池モジュールの使用時に封止材が融解・劣化する可能性を低減できる。 Furthermore, since the solar cell module is often heated by receiving light, it is preferable that the sealing material also has heat resistance. From this viewpoint, the melting point of the constituent material of the sealing material is usually 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and usually 350 ° C. or lower, preferably 320 ° C. or lower, more preferably It is 300 degrees C or less. By increasing the melting point, it is possible to reduce the possibility of the sealing material melting and deteriorating when the solar cell module is used.
封止材を構成する材料としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)樹脂組成物をフィルムにしたもの(EVAフィルム)などを用いることができる。EVAフィルムには通常は耐候性の向上のために架橋剤を配合して架橋構造を構成させる。この架橋剤としては、一般に、100℃以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられる。このような有機過酸化物としては、例えば、2,5−ジメチルヘキサン;2,5−ジハイドロパーオキサイド;2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン;3−ジ−t−ブチルパーオキサイド等を用いることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、EVA樹脂100重量部に対して、通常5重量部以下、好ましくは3重量部以下であり、通常1重量部以上である。なお、架橋剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 As a material which comprises a sealing material, what used the ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin composition for the film (EVA film) etc. can be used, for example. In order to improve weather resistance, the EVA film is usually blended with a crosslinking agent to form a crosslinked structure. As the crosslinking agent, an organic peroxide that generates radicals at 100 ° C. or higher is generally used. Examples of such an organic peroxide include 2,5-dimethylhexane; 2,5-dihydroperoxide; 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane; Di-t-butyl peroxide or the like can be used. The compounding amount of these organic peroxides is usually 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less, and usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the EVA resin. In addition, 1 type may be used for a crosslinking agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
このEVA樹脂組成物には、接着力向上の目的で、シランカップリング剤を含有させてもよい。この目的に供されるシランカップリング剤としては、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン;ビニルトリクロロシラン;ビニルトリエトキシシラン;ビニル−トリ−(β−メトキシエトキシ)シラン;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン;β−(3,4−エトキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらのシランカップリング剤の配合量は、EVA樹脂100重量部に対して、通常5重量部以下、好ましくは2重量部以下であり、通常0.1重量部以上である。なお、シランカップリング剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 This EVA resin composition may contain a silane coupling agent for the purpose of improving the adhesive strength. Examples of the silane coupling agent used for this purpose include γ-chloropropyltrimethoxysilane; vinyltrichlorosilane; vinyltriethoxysilane; vinyl-tri- (β-methoxyethoxy) silane; γ-methacryloxypropyltri Methoxysilane; β- (3,4-ethoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. The compounding amount of these silane coupling agents is usually 5 parts by weight or less, preferably 2 parts by weight or less, and usually 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the EVA resin. In addition, 1 type may be used for a silane coupling agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
更に、EVA樹脂のゲル分率を向上させ、耐久性を向上するために、EVA樹脂組成物に架橋助剤を含有させてもよい。この目的に供される架橋助剤としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルイソシアネート等の3官能の架橋助剤等の単官能の架橋助剤等が挙げられる。これらの架橋助剤の配合量は、EVA樹脂100重量部に対して、通常10重量部以下、好ましくは5重量部以下であり、また、通常1重量部以上である。なお、架橋助剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Furthermore, in order to improve the gel fraction of the EVA resin and improve the durability, a crosslinking aid may be included in the EVA resin composition. Examples of the crosslinking aid provided for this purpose include monofunctional crosslinking aids such as trifunctional crosslinking aids such as triallyl isocyanurate and triallyl isocyanate. The amount of these crosslinking aids is usually 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, and usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the EVA resin. In addition, 1 type may be used for a crosslinking adjuvant, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.
更に、EVA樹脂の安定性を向上する目的で、EVA樹脂組成物に、例えばハイドロキノン;ハイドロキノンモノメチルエーテル;p−ベンゾキノン;メチルハイドロキノンなどを含有させてもよい。これらの配合量は、EVA樹脂100重量部に対して、通常5重量部以下である。 Furthermore, for the purpose of improving the stability of the EVA resin, the EVA resin composition may contain, for example, hydroquinone; hydroquinone monomethyl ether; p-benzoquinone; methyl hydroquinone. These compounding quantities are normally 5 weight part or less with respect to 100 weight part of EVA resin.
しかし、EVA樹脂の架橋処理には1〜2時間程度の比較的長時間を要するため、太陽
電池モジュールの生産速度および生産効率を低下させる原因となる場合がある。また、長期間使用の際には、EVA樹脂組成物の分解ガス(酢酸ガス)またはEVA樹脂自体が有する酢酸ビニル基が、光電変換層に悪影響を与えて発電効率が低下させる場合がある。そこで、封止材としては、EVAフィルムの他に、プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体のフィルムを用いることもできる。この共重合体としては、例えば、下記成分1および成分2が配合された熱可塑性樹脂組成物が挙げられる。
・成分1:プロピレン系重合体が、通常0重量部以上、好ましくは10重量部以上であり、また、通常70重量部以下、好ましくは50重量部以下。
・成分2:軟質プロピレン系共重合体が、30重量部以上、好ましくは50重量部以上であり、また、通常100重量部以下、好ましくは90重量部以下。
However, since the EVA resin cross-linking process requires a relatively long time of about 1 to 2 hours, it may cause a reduction in the production rate and production efficiency of the solar cell module. In addition, when used for a long period of time, the decomposition gas (acetic acid gas) of the EVA resin composition or the vinyl acetate group of the EVA resin itself may adversely affect the photoelectric conversion layer and reduce the power generation efficiency. Therefore, as the sealing material, a copolymer film made of a propylene / ethylene / α-olefin copolymer can be used in addition to the EVA film. As this copolymer, the thermoplastic resin composition with which the following component 1 and the component 2 were mix | blended is mentioned, for example.
Component 1: The propylene-based polymer is usually 0 part by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, and usually 70 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less.
-Component 2: A soft propylene-type copolymer is 30 weight part or more, Preferably it is 50 weight part or more, and is 100 weight part or less normally, Preferably it is 90 weight part or less.
なお、成分1および成分2の合計量は100重量部である。上記のように、成分1および成分2が好ましい範囲にあると、封止材のシートへの成形性が良好であるとともに、得られる封止材の耐熱性、透明性および柔軟性が良好となり、太陽電池モジュールに好適である。
以下、成分1及び成分2について詳しく説明する。
The total amount of component 1 and component 2 is 100 parts by weight. As described above, when component 1 and component 2 are in a preferred range, the moldability of the encapsulant into a sheet is good, and the resulting encapsulant has good heat resistance, transparency and flexibility, It is suitable for a solar cell module.
Hereinafter, component 1 and component 2 will be described in detail.
〔成分1〕
成分1はプロピレン系重合体であり、例えば、プロピレン単独重合体;プロピレンと、少なくとも1種のプロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンとの共重合体;などが挙げられる。ここで、プロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが挙げられる。中でも、エチレンまたは炭素原子数が4〜10のα−オレフィンが好ましい。なお、α−オレフィンは1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
[Component 1]
Component 1 is a propylene-based polymer, and examples thereof include a propylene homopolymer; a copolymer of propylene and at least one α-olefin having 2 to 20 carbon atoms other than propylene. Here, as the α-olefin having 2 to 20 carbon atoms other than propylene, for example, ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-octene, Examples include decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicocene. Among these, ethylene or an α-olefin having 4 to 10 carbon atoms is preferable. In addition, alpha-olefin may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
これらのα−オレフィンは、プロピレンとランダム共重合体を形成してもよく、ブロック共重合体を形成してもよい。これらのα−オレフィンから導かれる構成単位の存在割合は、ポリプロピレン中に通常35モル%以下、好ましくは30モル%以下である。
成分1は、ASTM D 1238に準拠して230℃、荷重2.16kgで測定されるメルトフローレート(MFR)が、通常0.01g/10分以上、好ましくは0.05g/10分以上であり、通常1000g/10分以下、好ましくは100g/10分以下である。
These α-olefins may form a random copolymer with propylene or a block copolymer. The proportion of the constituent units derived from these α-olefins is usually 35 mol% or less, preferably 30 mol% or less in the polypropylene.
Component 1 has a melt flow rate (MFR) measured at 230 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with ASTM D 1238, usually 0.01 g / 10 min or more, preferably 0.05 g / 10 min or more. Usually, it is 1000 g / 10 min or less, preferably 100 g / 10 min or less.
成分1の示差走査熱量計で観測される融点は、通常100℃以上、好ましくは110℃以上であり、また、通常160℃以下、好ましくは150℃以下である。
成分1はアイソタクチック構造、シンジオタクチック構造のどちらも用いることができるが、アイソタクチック構造の方が耐熱性などの点で好ましい。
また、成分1としては必要に応じて複数のプロピレン系重合体を併用することができ、例えば融点や剛性の異なる2種類以上の成分を用いることもできる。
The melting point observed by the differential scanning calorimeter of component 1 is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 ° C. or higher, and is usually 160 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower.
Component 1 can use either an isotactic structure or a syndiotactic structure, but the isotactic structure is preferred in terms of heat resistance and the like.
Further, as the component 1, a plurality of propylene-based polymers can be used in combination as necessary. For example, two or more types of components having different melting points and rigidity can be used.
〔成分2〕
成分2は軟質プロピレン系共重合体であり、例えば、プロピレンと、少なくとも1種のプロピレン以外の炭素原子数2〜20のα−オレフィンとの共重合体などが挙げられる。
また、成分2は、ショアーA硬度が、通常30以上、好ましくは35以上であり、また、通常80以下、好ましくは70以下である。
[Component 2]
Component 2 is a soft propylene-based copolymer, and examples thereof include a copolymer of propylene and at least one α-olefin having 2 to 20 carbon atoms other than propylene.
Component 2 has a Shore A hardness of usually 30 or more, preferably 35 or more, and usually 80 or less, preferably 70 or less.
さらに、成分2の示差走査熱量計DSCで観測される融点は、100℃未満か、または融点が観測されない。ここで、融点が観測されないとは、−150〜200℃の範囲にお
いて、結晶融解熱量が1J/g以上の結晶融解ピークが観測されないことをいう。
成分2において、コモノマーとして用いられるα−オレフィンとしては、例えば、エチレン及び/又は炭素数4〜20のα−オレフィンが好ましい。なお、α−オレフィンは1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Furthermore, the melting point observed with the differential scanning calorimeter DSC of component 2 is less than 100 ° C. or no melting point is observed. Here, that the melting point is not observed means that a crystal melting peak having a heat of crystal melting of 1 J / g or more is not observed in the range of −150 to 200 ° C.
In Component 2, the α-olefin used as a comonomer is preferably, for example, ethylene and / or an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms. In addition, alpha-olefin may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
成分2は、プロピレン由来の単位を通常45モル%以上、好ましくは56モル%以上、また、通常92モル%以下、好ましくは90モル%以下含み、コモノマーとして用いられるα−オレフィン由来の単位を通常8モル%以上、好ましくは10モル%以上、また、通常55モル%以下、好ましくは44モル%以下含む。
成分2は、ASTM D 1238に準拠して、230℃、荷重2.16kgで測定されるメルトフローレート(MFR)が、通常0.01g/10分以上、好ましくは0.05g/10分以上であり、また、通常100g/10分以下、好ましくは50g/10分以下である。
Component 2 contains propylene-derived units usually 45 mol% or more, preferably 56 mol% or more, and usually 92 mol% or less, preferably 90 mol% or less, and usually contains α-olefin-derived units used as a comonomer. 8 mol% or more, preferably 10 mol% or more, and usually 55 mol% or less, preferably 44 mol% or less.
Component 2 has a melt flow rate (MFR) measured at 230 ° C. and a load of 2.16 kg, usually 0.01 g / 10 min or more, preferably 0.05 g / 10 min or more, in accordance with ASTM D 1238. In addition, it is usually 100 g / 10 min or less, preferably 50 g / 10 min or less.
成分2は、JIS K6301に準拠して、JIS3号ダンベルを用い、スパン間:30mm、引っ張り速度:30mm/minで、23℃にて測定した、100%歪での応力(M100)が、通常4MPa以下、好ましくは3MPa以下、更に好ましくは2MPa以下である。軟質プロピレン系共重合体がこのような範囲にあると柔軟性、透明性、ゴム弾性に優れる。 Component 2 is based on JIS K6301, using a JIS No. 3 dumbbell, span: 30 mm, tensile speed: 30 mm / min, measured at 23 ° C., stress at 100% strain (M100) is usually 4 MPa. Hereinafter, it is preferably 3 MPa or less, more preferably 2 MPa or less. When the soft propylene copolymer is in such a range, the flexibility, transparency, and rubber elasticity are excellent.
成分2は、X線回折で測定した結晶化度が、通常20%以下、好ましくは15%以下であり、また、通常0%以上である。
また、成分2は単一のガラス転移温度Tgを有し、かつ示差走査熱量計(DSC)によって測定したガラス転移温度Tgが、通常−10℃以下、好ましくは−15℃以下の範囲にあることが望ましい。成分2のガラス転移温度Tgが前記範囲内にあると、耐寒性、低温特性に優れる。
Component 2 has a crystallinity measured by X-ray diffraction of usually 20% or less, preferably 15% or less, and usually 0% or more.
Component 2 has a single glass transition temperature Tg, and the glass transition temperature Tg measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is usually in the range of −10 ° C. or lower, preferably −15 ° C. or lower. Is desirable. When the glass transition temperature Tg of Component 2 is within the above range, the cold resistance and low temperature characteristics are excellent.
成分2のGPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn、ポリスチレン換算、Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)は、4.0以下であることが好ましく、より好ましくは3.0以下、さらに好ましくは2.5以下である。
成分2の好ましい具体例として、以下のプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体を挙げることができる。このようなプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体を用いることで、柔軟性、耐熱性、機械強度、太陽電池封止性および透明性が良好な封止材が得られる。ここで、太陽電池封止性とは、良好な柔軟性により、光電変換層を充填する際のセルの割れ率を低減できることをいう。
The molecular weight distribution (Mw / Mn, polystyrene conversion, Mw: weight average molecular weight, Mn: number average molecular weight) measured by GPC of Component 2 is preferably 4.0 or less, more preferably 3.0 or less, and further Preferably it is 2.5 or less.
Preferred specific examples of component 2 include the following propylene / ethylene / α-olefin copolymers. By using such a propylene / ethylene / α-olefin copolymer, a sealing material having good flexibility, heat resistance, mechanical strength, solar cell sealing property and transparency can be obtained. Here, solar cell sealing property means that the cracking rate of the cell at the time of filling a photoelectric converting layer can be reduced by favorable softness | flexibility.
プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体としては、プロピレン由来の構成単位を通常45モル%以上、好ましくは56モル%以上、より好ましくは61モル%以上、また、通常92モル%以下、好ましくは90モル%以下、より好ましくは86モル%以下含み、さらにエチレン由来の構成単位を通常5モル%以上、好ましくは8モル%以上、また、通常25モル%以下、好ましくは14モル%以下、より好ましくは14モル%以下含み、炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を通常3モル%以上、好ましくは5モル%以上、より好ましくは6モル%以上、また、通常30モル%以下、好ましくは25モル%以下含むものが好ましい。α−オレフィンに関しては、1−ブテンが特に好ましい。 As propylene / ethylene / α-olefin copolymer, propylene-derived structural units are usually 45 mol% or more, preferably 56 mol% or more, more preferably 61 mol% or more, and usually 92 mol% or less, preferably 90 mol% or less, more preferably 86 mol% or less, and further ethylene-derived structural units are usually 5 mol% or more, preferably 8 mol% or more, and usually 25 mol% or less, preferably 14 mol% or less, more Preferably, it contains 14 mol% or less, and the structural unit derived from an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms is usually 3 mol% or more, preferably 5 mol% or more, more preferably 6 mol% or more, and usually 30 mol% or less. , Preferably those containing 25 mol% or less. With regard to α-olefins, 1-butene is particularly preferred.
プロピレン由来の構成単位、エチレン由来の構成単位、および炭素数4〜20のα−オレフィン由来の構成単位を上記の量で含有するプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(成分2)は、プロピレン系重合体(成分1)との相溶性が良好となり、得られる封止材は、充分な透明性、柔軟性、耐熱性および耐傷付性を発揮する。
上記の成分1および成分2が配合された熱可塑性樹脂組成物は、メルトフローレート(
ASTM D 1238、230度、荷重2.16kg)が、通常0.0001g/10分以上であり、また、通常1000g/10分以下、好ましくは900g/10分以下、より好ましくは800g/10分以下である。
A propylene / ethylene / α-olefin copolymer (component 2) containing a propylene-derived structural unit, an ethylene-derived structural unit, and a structural unit derived from an α-olefin having 4 to 20 carbon atoms in the above amount is propylene. The compatibility with the system polymer (component 1) becomes good, and the obtained sealing material exhibits sufficient transparency, flexibility, heat resistance and scratch resistance.
The thermoplastic resin composition in which the above components 1 and 2 are blended has a melt flow rate (
ASTM D 1238, 230 degrees, load 2.16 kg) is usually 0.0001 g / 10 min or more, and usually 1000 g / 10 min or less, preferably 900 g / 10 min or less, more preferably 800 g / 10 min or less. It is.
成分1および成分2が配合された熱可塑性樹脂組成物の融点は、通常100℃以上、好ましくは110℃以上である。また通常140℃以下、好ましくは135℃以下である。
また成分1および成分2が配合された熱可塑性樹脂組成物の密度は、0.98g/cm3以下が好ましく、0.95g/cm3以下がより好ましく、0.94g/cm3以下がさ
らに好ましい。
The melting point of the thermoplastic resin composition containing component 1 and component 2 is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 ° C. or higher. Moreover, it is 140 degrees C or less normally, Preferably it is 135 degrees C or less.
Density of The thermoplastic resin composition Components 1 and 2 were compounded is preferably from 0.98 g / cm 3 or less, more preferably 0.95 g / cm 3 or less, more preferably 0.94 g / cm 3 or less .
この封止材においては、上記成分1および成分2に、プラスチックなどに対する接着促進剤としてカップリング剤を配合することが可能である。カップリング剤は、シラン系、チタネート系、クロム系の各カップリング剤が好ましく用いられ、特にシラン系のカップリング剤(シランカップリング剤)が好適に用いられる。
上記シランカップリング剤としては公知のものが使用でき、特に制限はないが、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシーエトキシシラン)、γ−グリシドキシプロピルートリピルトリーメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。なお、カップリング剤は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
In this encapsulant, a coupling agent can be blended into the component 1 and component 2 as an adhesion promoter for plastics and the like. As the coupling agent, silane, titanate, and chromium coupling agents are preferably used, and a silane coupling agent (silane coupling agent) is particularly preferably used.
Known silane coupling agents can be used and are not particularly limited. For example, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (β-methoxy-ethoxysilane), γ-glycidoxypropyl-tri Examples include piltrimethoxysilane and γ-aminopropyltriethoxysilane. In addition, 1 type may be used for a coupling agent and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
また、これらは熱可塑性樹脂組成物(成分1および成分2の合計量)100重量部に対して、上記シランカップリング剤を通常0.1重量部以上、また、通常5重量部以下、好ましくは3重量部以下含むことが望ましい。
また、上記カップリング剤は、有機過酸化物を用いて、当該熱可塑性樹脂組成物にグラフト反応させてもよい。この場合、熱可塑性樹脂組成物(成分1および成分2の合計量)100重量部に対して、上記カップリング剤を0.1〜5重量部含むことが望ましい。シラングラフト化された熱可塑性樹脂組成物を用いても、ガラス、プラスチックに対して、シランカップリング剤ブレンドと同等以上の接着性が得られる。
These are usually 0.1 parts by weight or more, usually 5 parts by weight or less, preferably 100 parts by weight of the silane coupling agent, based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of Component 1 and Component 2). It is desirable to contain 3 parts by weight or less.
The coupling agent may be grafted to the thermoplastic resin composition using an organic peroxide. In this case, it is desirable that 0.1 to 5 parts by weight of the coupling agent is included with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of component 1 and component 2). Even if a silane-grafted thermoplastic resin composition is used, the same or better adhesiveness as that of the silane coupling agent blend can be obtained for glass and plastic.
有機過酸化物を用いる場合、有機過酸化物は、熱可塑性樹脂組成物(成分1および成分2の合計量)100重量部に対して、通常0.001重量部以上、好ましくは0.01重量部以上、また、通常5重量部以下、好ましくは3重量部以下である。
有機過酸化物としては公知のものが使用でき、特に制限はないが、例えば、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジベンゾイルパーオキサイド、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、などが挙げられる。なお、有機過酸化物は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
When the organic peroxide is used, the organic peroxide is usually 0.001 part by weight or more, preferably 0.01 part by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition (total amount of Component 1 and Component 2). Part or more, and usually 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less.
Known organic peroxides can be used and are not particularly limited. Examples thereof include dilauroyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, and dibenzoylperoxide. Examples thereof include oxide, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisobutyrate, and t-butylperoxymaleic acid. In addition, an organic peroxide may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
また、封止材としてエチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体を用いることもできる。この共重合体としては、下記に示す成分Aおよび成分Bからなる封止材用樹脂組成物と基材とを積層してなる、ホットタック性が5〜25℃のラミネートフィルムが例示される。
・成分A:エチレン系樹脂。
・成分B:以下の(a)〜(d)の性状を有するエチレンとα−オレフィンとの共重合体。
(a)密度が0.86〜0.935g/cm3。
(b)メルトフローレート(MFR)が1〜50g/10分。
(c)温度上昇溶離分別(TREF)によって得られる溶出曲線のピークが1つであり;該ピーク温度が100℃以下である。
(d)温度上昇溶離分別(TREF)による積分溶出量が、90℃のとき90%以上である。
Moreover, the copolymer which consists of an ethylene-alpha-olefin copolymer can also be used as a sealing material. Examples of the copolymer include a laminate film having a hot tack property of 5 to 25 ° C., which is formed by laminating a resin composition for a sealing material comprising the following components A and B and a substrate.
Component A: ethylene resin.
Component B: a copolymer of ethylene and an α-olefin having the following properties (a) to (d).
(A) The density is 0.86 to 0.935 g / cm 3 .
(B) Melt flow rate (MFR) is 1 to 50 g / 10 min.
(C) There is one peak in the elution curve obtained by temperature rising elution fractionation (TREF); the peak temperature is 100 ° C. or lower.
(D) The integrated elution amount by temperature rising elution fractionation (TREF) is 90% or more at 90 ° C.
(A)成分A(エチレン系樹脂)
封止材用樹脂組成物を構成する成分Aとしてのエチレン系樹脂の例としては、いわゆるラジカル重合法で製造される高圧法低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・フッ化ビニル共重合体などが挙げられる。また、イオン重合法で製造される、いわゆる線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどエチレンを主成分とする重合体または共重合体も挙げられる。中でも好ましくは、エチレン・酢酸ビニル共重合体、高圧法低密度ポリエチレンである。なお、これらは1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
封止材用樹脂組成物を構成する成分Aとしてのエチレン系樹脂がエチレン・酢酸ビニル共重合体である場合、下記の性状を有するものが好適である。
(A) Component A (ethylene-based resin)
Examples of the ethylene-based resin as the component A constituting the resin composition for a sealing material include a high-pressure low-density polyethylene, an ethylene / vinyl acetate copolymer, an ethylene / acrylic acid copolymer produced by a so-called radical polymerization method. Examples thereof include an ethylene / acrylic acid ester copolymer and an ethylene / vinyl fluoride copolymer. Moreover, the polymer or copolymer which has ethylene as a main component, such as what is called linear low density polyethylene and high density polyethylene manufactured by the ionic polymerization method, is also mentioned. Among these, ethylene / vinyl acetate copolymer and high pressure method low density polyethylene are preferable. In addition, these may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
When the ethylene resin as component A constituting the resin composition for a sealing material is an ethylene / vinyl acetate copolymer, those having the following properties are suitable.
(i)メルトフローレート(MFR)
封止材用樹脂組成物を構成する成分Aとしてのエチレン・酢酸ビニル共重合体のJIS
K7210によるMFR(メルトフローレート:Melt Flow rate:溶融流量)は、通常1g/10分以上、好ましくは2g/10分以上、より好ましくは3g/10分以上であり、また、通常50g/10分以下、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下である。MFRを高くすることで、成分Bとブレンドした際の透明性が高まる傾向があり、MFRを低くする事で、成形が容易となる傾向がある。
(I) Melt flow rate (MFR)
JIS of ethylene / vinyl acetate copolymer as component A constituting resin composition for encapsulant
The MFR (melt flow rate: melt flow rate) by K7210 is usually 1 g / 10 minutes or more, preferably 2 g / 10 minutes or more, more preferably 3 g / 10 minutes or more, and usually 50 g / 10 minutes. Hereinafter, it is preferably 30 g / 10 min or less, more preferably 20 g / 10 min or less. Increasing the MFR tends to increase transparency when blended with the component B, and decreasing the MFR tends to facilitate molding.
(ii)酢酸ビニル含量
封止材用樹脂組成物を構成する成分Aとしてのエチレン・酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含量は、通常3重量%以上、好ましくは4重量%以上、より好ましくは5重量%以上であり、また、通常30重量%以下、好ましくは20重量%以下、より好ましくは15重量%以下である。酢酸ビニル含量を多くすることでヒートシール性が高まる傾向にあり、酢酸ビニル含量を少なくすることで封止材のべたつきを抑えることができる。
封止材用樹脂組成物を構成する成分Aとしてのエチレン系樹脂が高圧法低密度ポリエチレンである場合は、下記の性状を有するものが好適である。
(Ii) Vinyl acetate content The vinyl acetate content of the ethylene / vinyl acetate copolymer as component A constituting the resin composition for a sealing material is usually 3% by weight or more, preferably 4% by weight or more, more preferably 5%. It is usually not more than 30% by weight, preferably not more than 20% by weight, more preferably not more than 15% by weight. Increasing the vinyl acetate content tends to increase heat sealability, and reducing the vinyl acetate content can suppress stickiness of the sealing material.
When the ethylene-based resin as component A constituting the resin composition for a sealing material is a high-pressure method low-density polyethylene, those having the following properties are suitable.
(i)メルトフローレート(MFR)
封止材用樹脂組成物を構成する成分Aとしての高圧法低密度ポリエチレンのJIS K7210によるMFR(メルトフローレート:Melt Flow rate:溶融流量)は、通常1g/10分以上、好ましくは2g/10分以上、より好ましくは3g/10分以上であり、また、通常50g/10分以下、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下である。MFRを高くすることで押出が容易となる傾向にあり、MFRを低くすることで柔らかくなりすぎず垂れなどが起こりにくく成形性が高まる。
(I) Melt flow rate (MFR)
The MFR (melt flow rate: melt flow rate) of JIS K7210 of the high-pressure low-density polyethylene as component A constituting the resin composition for a sealing material is usually 1 g / 10 min or more, preferably 2 g / 10. Min. Or more, more preferably 3 g / 10 min or more, and usually 50 g / 10 min or less, preferably 30 g / 10 min or less, more preferably 20 g / 10 min or less. It tends to be easy to extrude by increasing the MFR, and by reducing the MFR, the film becomes too soft and does not easily sag, and the moldability increases.
(ii)密度
封止材用樹脂組成物を構成する成分Aとしての高圧法低密度ポリエチレンのJIS K7112による密度は、通常0.915g/cm3以上、好ましくは0.916g/cm3以上、より好ましくは0.917g/cm3以上であり、また、通常0.93g/cm3以下、好ましくは0.925g/cm3以下、より好ましくは0.923g/cm3以下である。密度を高くすることで封止材のべたつきが抑制される傾向にあり、密度を低くすることでヒートシール性が高まる傾向にある。
封止材用樹脂組成物を構成する成分Aとしての高圧法低密度ポリエチレンは、市販品の
中から上記物性を示すものを適宜選択して使用することが出来る。
(B)成分B(エチレン・α−オレフィン共重合体)
封止材用樹脂組成物を構成する成分Bは、上記成分A以外のエチレン・α−オレフィン共重合体である。成分Bは、下記の性状を有するものが好ましい。
(Ii) Density by JIS K7112 of high-pressure low-density polyethylene as component A constituting the density encapsulant resin composition is usually 0.915 g / cm 3 or more, preferably 0.916 g / cm 3 or more, more preferably at 0.917 g / cm 3 or more and usually 0.93 g / cm 3 or less, preferably 0.925 g / cm 3 or less, more preferably 0.923 g / cm 3 or less. Increasing the density tends to suppress stickiness of the sealing material, and decreasing the density tends to increase heat sealability.
As the high-pressure method low-density polyethylene as component A constituting the resin composition for a sealing material, those exhibiting the above physical properties can be appropriately selected from commercially available products.
(B) Component B (ethylene / α-olefin copolymer)
Component B constituting the resin composition for a sealing material is an ethylene / α-olefin copolymer other than Component A. Component B preferably has the following properties.
(i)密度
封止材用樹脂組成物を構成する成分Bとしてのエチレン・α−オレフィン共重合体のJlS K7112による密度は、通常0.86g/cm3以上、好ましくは0.87g/
cm3以上、より好ましくは0.88g/cm3以上であり、また、通常0.935g/cm3以下、好ましくは0.915g/cm3以下、より好ましくは0.91g/cm3以下
である。密度を高くすることでフィルムとしたときのべたつきが抑制される傾向にあり、密度を低くすることでヒートシール性が高まる傾向にある。
(I) Density The density according to JlS K7112 of the ethylene / α-olefin copolymer as component B constituting the resin composition for a sealing material is usually 0.86 g / cm 3 or more, preferably 0.87 g /
cm 3 or more, more preferably 0.88 g / cm 3 or more, and usually 0.935 g / cm 3 or less, preferably 0.915 g / cm 3 or less, more preferably 0.91 g / cm 3 or less. By increasing the density, stickiness when used as a film tends to be suppressed, and by decreasing the density, heat sealability tends to increase.
(ii)メルトフローレート(MFR)
封止材用樹脂組成物を構成する成分Bとしてのエチレン・α−オレフィン共重合体のJlS K7210によるMFR(メルトフローレート:Melt Flow rate:溶融流量)は、通常1g/10分以上、好ましくは2g/10分以上、より好ましくは3g/10分以上であり、また、通常50g/10分以下、好ましくは30g/10分以下、より好ましくは20g/10分以下である。MFRを高くすることで押出が容易となる傾向にあり、MFRを低くすることで柔らかくなりすぎず垂れなどが起こりにくく成形性が高まる。
(Ii) Melt flow rate (MFR)
The MFR (melt flow rate: melt flow rate) according to JLS K7210 of the ethylene / α-olefin copolymer as component B constituting the resin composition for a sealing material is usually 1 g / 10 min or more, preferably It is 2 g / 10 min or more, more preferably 3 g / 10 min or more, and is usually 50 g / 10 min or less, preferably 30 g / 10 min or less, more preferably 20 g / 10 min or less. It tends to be easy to extrude by increasing the MFR, and by reducing the MFR, the film becomes too soft and does not easily sag, and the moldability increases.
ここでα−オレフィンとしては、炭素数4〜40のα−オレフィンが好ましい。中でも、α−オレフィンの中でも、炭素数が通常4以上、好ましくは6以上であり、通常12以下、好ましくは10以下のものが望ましい。その例を挙げると、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−へプテン、4−メチルペンテン−1、4−メチルヘキセン−1、4,4−ジメチルペンテン−1等が挙げられる。なお、α−オレフィンは1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 Here, the α-olefin is preferably an α-olefin having 4 to 40 carbon atoms. Among them, among α-olefins, those having usually 4 or more, preferably 6 or more, and usually 12 or less, preferably 10 or less are desirable. For example, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-heptene, 4-methylpentene-1, 4-methylhexene-1, 4,4-dimethylpentene-1, etc. Is mentioned. In addition, alpha-olefin may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
α−オレフィンとエチレンとの比率は、α−オレフィンを通常2重量%以上、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、また、通常60重量%以下、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下とし、エチレンを通常40重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、また、通常98重量%以下、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下とすることが望ましい。 The ratio of α-olefin to ethylene is usually 2% by weight or more, preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and usually 60% by weight or less, preferably 50% by weight or less. More preferably 30 wt% or less, ethylene is usually 40 wt% or more, preferably 50 wt% or more, more preferably 70 wt% or more, and usually 98 wt% or less, preferably 95 wt% or less, more preferably It is desirable that the content be 90% by weight or less.
成分Aと成分Bとの配合割合(成分A/成分B)は、重量比で、通常50/50以上、好ましくは55/45以上、より好ましくは60/40以上であり、また、通常99/1以下、好ましくは90/10以下、より好ましくは85/15以下である。成分Bの配合量を多くすることで透明性やヒートシール性が高まる傾向にあり、成分Bの配合量を少なくすることでフィルムの作業性が高まる傾向にある。 The blending ratio (component A / component B) of component A and component B is usually 50/50 or more, preferably 55/45 or more, more preferably 60/40 or more, and usually 99 / 1 or less, preferably 90/10 or less, more preferably 85/15 or less. Increasing the amount of component B tends to increase transparency and heat sealability, and decreasing the amount of component B tends to increase the workability of the film.
成分Aと成分Bを配合して生成される封止材用樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)は、通常2g/10分以上、好ましくは3g/10分以上であり、通常50g/10分以下、好ましくは40g/10分以下である。なおMFRの測定と評価は、JIS K7210(190℃、2.16kg荷重)に準拠する方法によって実施することができる。 The melt flow rate (MFR) of the resin composition for a sealing material produced by blending component A and component B is usually 2 g / 10 minutes or more, preferably 3 g / 10 minutes or more, and usually 50 g / 10 minutes. Hereinafter, it is preferably 40 g / 10 min or less. In addition, the measurement and evaluation of MFR can be implemented by the method based on JISK7210 (190 degreeC, 2.16kg load).
封止材用樹脂組成物の融点は、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上であり、また、通常300℃以下、好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下である。融点を高くすることで太陽電池モジュールの使用時に融解・劣化する可能性を低
減できる。
封止材用樹脂組成物の密度は、0.80g/cm3以上が好ましく、0.85g/cm3以上がより好ましく、また、0.98g/cm3以下が好ましく、0.95g/cm3以下がより好ましく、0.94g/cm3以下がさらに好ましい。なお、密度の測定と評価は
、JIS K7112に準拠する方法によって実施することができる。
The melting point of the encapsulant resin composition is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher, and is usually 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower. By increasing the melting point, the possibility of melting and deterioration during use of the solar cell module can be reduced.
The density of the encapsulating resin composition is preferably 0.80 g / cm 3 or more, more preferably 0.85 g / cm 3 or more, and preferably 0.98 g / cm 3 or less, 0.95 g / cm 3. The following is more preferable, and 0.94 g / cm 3 or less is more preferable. The measurement and evaluation of density can be performed by a method based on JIS K7112.
さらに、エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた封止材において、前記プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体を用いた場合と同様に、カップリング剤を用いることが可能である。
上述した封止材は、材料由来の分解ガスを発生することがないため、光電変換層への悪影響がなく、良好な耐熱性、機械強度、柔軟性(太陽電池封止性)および透明性を有する。また、材料の架橋工程を必要としないため、シート成形時および太陽電池モジュールの製造時間が大きく短縮できるとともに、使用後の太陽電池モジュールのリサイクルも容易となる。
Further, in the sealing material using the ethylene / α-olefin copolymer, a coupling agent can be used in the same manner as in the case of using the propylene / ethylene / α-olefin copolymer.
Since the sealing material described above does not generate a decomposition gas derived from the material, it does not adversely affect the photoelectric conversion layer, and has good heat resistance, mechanical strength, flexibility (solar cell sealing property) and transparency. Have. In addition, since a material cross-linking step is not required, the manufacturing time of the sheet molding and the solar cell module can be greatly shortened, and the solar cell module after use can be easily recycled.
なお、封止材層は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていても良い。また、封止材は単層フィルムにより形成されていても良いが、2層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。
本発明では、上記の通り、封止材の材料としてエチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体からなる共重合体を好ましく例示したが、これらを封止材の材料として用いることで、本発明の効果をよりよく得ることができる。
Note that the sealing material layer may be formed of one kind of material or two or more kinds of materials. Moreover, although the sealing material may be formed with the single layer film, the laminated | multilayer film provided with the film of two or more layers may be sufficient as it.
In the present invention, as described above, ethylene-vinyl acetate copolymer, copolymer made of propylene / ethylene / α-olefin copolymer, copolymer made of ethylene / α-olefin copolymer are used as the material of the sealing material. Although coalescence was illustrated preferably, the effect of this invention can be acquired more by using these as a material of a sealing material.
封止材層を設ける位置に制限は無いが、通常は光電変換層を挟み込むように設ける。光電変換層を確実に保護するためである。本実施形態では、光電変換層の正面及び背面にそれぞれ封止材を設けるようにしている。
封止材層の厚みは、特に限定されないが、好ましくは、50μm以上、より好ましくは100μm以上、更に好ましくは150μm以上であり、また、好ましくは2000μm以下、より好ましくは1000μm以下、更に好ましくは800μm以下である。
Although there is no restriction | limiting in the position which provides a sealing material layer, Usually, it provides so that a photoelectric converting layer may be inserted | pinched. This is for reliably protecting the photoelectric conversion layer. In this embodiment, sealing materials are provided on the front surface and the back surface of the photoelectric conversion layer, respectively.
The thickness of the sealing material layer is not particularly limited, but is preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more, further preferably 150 μm or more, and preferably 2000 μm or less, more preferably 1000 μm or less, and still more preferably 800 μm. It is as follows.
厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、また光電変換層と基材との絶縁性を確保できる。薄くすることで柔軟性が高まりまた光線透過率が高まる傾向にある。
本発明による太陽電池モジュールは、軽量かつ剛性に優れたものであるが、線膨張係数が異なる複数の層が組み合わされて形成されるため、それらをつなぐ封止材の役割は重要である。表面保護層や裏面保護層の熱変形応力を光電変換層や補強層に伝えにくくする観点から、封止材は弾性率が小さいものが好ましい。好ましくは、25℃における弾性率が100MPa以下であるのが好ましく、50MPa以下がより好ましく、20MPa以下が最も好ましい。但し、封止性能を維持する観点からは、下限は0.01MPa以上が好ましく、0.1MPa以上がより好ましく、1MPa以上が最も好ましい。封止材の弾性率の測定は、公知の動的粘弾性測定方法を採用可能だが、JIS K-7244が好ましい。
By increasing the thickness, mechanical strength tends to increase, and insulation between the photoelectric conversion layer and the substrate can be secured. Thinning tends to increase flexibility and increase light transmittance.
The solar cell module according to the present invention is lightweight and excellent in rigidity, but since a plurality of layers having different linear expansion coefficients are formed in combination, the role of the sealing material that connects them is important. From the viewpoint of making it difficult to transmit the thermal deformation stress of the surface protective layer and the back surface protective layer to the photoelectric conversion layer and the reinforcing layer, the sealing material preferably has a low elastic modulus. Preferably, the elastic modulus at 25 ° C. is preferably 100 MPa or less, more preferably 50 MPa or less, and most preferably 20 MPa or less. However, from the viewpoint of maintaining the sealing performance, the lower limit is preferably 0.01 MPa or more, more preferably 0.1 MPa or more, and most preferably 1 MPa or more. The elastic modulus of the sealing material can be measured by using a known dynamic viscoelasticity measuring method, but JIS K-7244 is preferable.
例えば、本発明に用いるのに好ましい具体例としては、シーアイ化成(株)製の熱硬化性EVA封止材、弘進ゴム(株)製の熱可塑性EVA封止材、大日本印刷(株)製の変成ポリオレフィン封止材、三菱樹脂(株)製の変成ポリオレフィン封止材(プロセリア)などが挙げられる。 For example, preferable specific examples for use in the present invention include a thermosetting EVA sealing material manufactured by CI Kasei Co., Ltd., a thermoplastic EVA sealing material manufactured by Koshin Rubber Co., Ltd., Dai Nippon Printing Co., Ltd. Examples thereof include a modified polyolefin sealing material manufactured by Mitsubishi, and a modified polyolefin sealing material manufactured by Mitsubishi Plastics (Proceria).
<太陽電池モジュールの製造方法>
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、公知の方法が用い得るが、例えば表面保護層、補強層、光電変換層、裏面保護層、及び封止材を含む多層シートを積層した積層体を真空ラミネーション装置内へ配置し、真空引きの後、加熱し、一定時間経過後に冷却する
ことにより、太陽電池モジュールを得ることができる。
<Method for manufacturing solar cell module>
A known method can be used as the method for producing the solar cell module of the present invention. For example, a laminated body in which a multilayer sheet including a surface protective layer, a reinforcing layer, a photoelectric conversion layer, a back surface protective layer, and a sealing material is laminated is vacuumed. A solar cell module can be obtained by placing in a lamination device, heating after vacuuming, and cooling after a predetermined time.
上記熱ラミネート条件は特に限定されず、通常行う条件で熱ラミネートが可能である。
真空条件で行うことが好ましく、通常真空度が1Pa以上、好ましくは10Pa以上、より好ましくは30Pa以上である。一方上限は、通常200Pa以下、好ましくは150Pa以下、より好ましくは100Pa以下である。上記範囲とすることで、モジュール内の各層において気泡の発生を抑制することができ、生産性も向上するため好ましい。
The heat laminating conditions are not particularly limited, and heat laminating is possible under normal conditions.
It is preferably performed under vacuum conditions, and the degree of vacuum is usually 1 Pa or more, preferably 10 Pa or more, more preferably 30 Pa or more. On the other hand, the upper limit is usually 200 Pa or less, preferably 150 Pa or less, more preferably 100 Pa or less. By setting it as the said range, since generation | occurrence | production of a bubble can be suppressed in each layer in a module and productivity is also improved, it is preferable.
真空時間としては、特に限定されないが、通常1分以上、好ましくは2分以上、より好ましくは3分以上である。一方上限は、通常30分以下、好ましくは20分以下、より好ましくは10分以下である。真空時間を上記範囲とすることで、熱ラミネート後の太陽電池モジュールの外観が良好となり、またモジュール内の各層において気泡の発生を抑制することができるため好ましい。 Although it does not specifically limit as vacuum time, Usually, it is 1 minute or more, Preferably it is 2 minutes or more, More preferably, it is 3 minutes or more. On the other hand, the upper limit is usually 30 minutes or less, preferably 20 minutes or less, more preferably 10 minutes or less. Setting the vacuum time in the above range is preferable because the appearance of the solar cell module after heat lamination becomes good and the generation of bubbles in each layer in the module can be suppressed.
熱ラミネートの加圧条件は、特に限定されないが、通常圧力が50kPa以上、好ましくは70kPa以上、より好ましくは90kPa以上である。一方上限値は、200kPa以下、好ましくは110kPa以下であることが好ましい。上記範囲の加圧条件とすることで、太陽電池モジュールを損傷することなく、また適度な接着性を得ることができるため、耐久性の観点からも好ましい。 The pressure condition of the heat laminate is not particularly limited, but the normal pressure is 50 kPa or more, preferably 70 kPa or more, more preferably 90 kPa or more. On the other hand, the upper limit value is 200 kPa or less, preferably 110 kPa or less. By setting it as the pressurization conditions of the said range, since moderate adhesiveness can be acquired, without damaging a solar cell module, it is preferable also from a durable viewpoint.
上記圧力の保持時間は、特に限定されないが、通常1分以上、好ましくは3分以上、より好ましくは5分以上である。一方上限は、通常120分以下、好ましくは900分以下、より好ましくは60分以下である。上記保持時間とすることで、十分な接着強度を得ることができる。
熱ラミネートの温度条件は、特に限定されないが、通常100℃以上、好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上である。一方上限値は、通常180℃以下、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下である。上記温度範囲とすることで、十分な接着強度を得ることができる。
The pressure holding time is not particularly limited, but is usually 1 minute or longer, preferably 3 minutes or longer, more preferably 5 minutes or longer. On the other hand, the upper limit is usually 120 minutes or less, preferably 900 minutes or less, more preferably 60 minutes or less. By setting the holding time, sufficient adhesive strength can be obtained.
The temperature condition of the heat laminate is not particularly limited, but is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher. On the other hand, the upper limit is usually 180 ° C. or lower, preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower. By setting the temperature range, sufficient adhesive strength can be obtained.
また、上記温度の加熱時間は、特に限定されないが、通常5分以上、好ましくは10分以上、より好ましくは15分以上である。一方上限は100分以下、好ましくは60分以下、より好ましくは45分以下である。上記加熱時間とすることで、封止材の架橋が適度に行われるため耐久性能が向上し、適度な柔軟性を有することができるため、好ましい。
本発明の太陽電池モジュールは、様々な用途で様々な場所に設置して使用することができる。中でも乗用車、トラック、バス、電車などの車両に設置する車輌用の太陽電池モジュールとして使用することが好ましい。
Moreover, the heating time of the said temperature is although it does not specifically limit, Usually, 5 minutes or more, Preferably it is 10 minutes or more, More preferably, it is 15 minutes or more. On the other hand, the upper limit is 100 minutes or less, preferably 60 minutes or less, more preferably 45 minutes or less. By setting it as the said heating time, since durability of a sealing material is bridge | crosslinked moderately and it can have moderate softness | flexibility, it is preferable.
The solar cell module of the present invention can be installed and used in various places for various applications. In particular, it is preferably used as a solar cell module for a vehicle installed in a vehicle such as a passenger car, a truck, a bus, or a train.
本発明による太陽電池モジュールは軽量かつ剛性に優れたものであるが、線膨張係数が異なる複数の層が組み合わされて形成されるため、それらをつなぐ封止材の厚さは重要である。とりわけ、層間の熱収縮差に起因してモジュール内部に発生する応力が集中しやすい太陽電池モジュールの周縁部において、柔軟性に優れた封止層を十分に厚くして内部応力が端部に集中するのを避けることが、太陽電池モジュールの周縁部から剥離が発生するのを抑制するためには重要である。 本発明に記載の太陽電池モジュールの周縁部とは、端部からの湿気や酸素などから光電変換層を保護するために設けられ、太陽電池モジュール周縁にあって主として表面保護層、裏面保護層、補強層、封止層とからなり、光電変換層を含まない非発電領域を差す。 The solar cell module according to the present invention is lightweight and excellent in rigidity, but since a plurality of layers having different linear expansion coefficients are formed in combination, the thickness of the sealing material connecting them is important. Especially, at the periphery of the solar cell module where the stress generated inside the module due to the difference in thermal shrinkage between layers tends to concentrate, the sealing layer with excellent flexibility is made thick enough to concentrate the internal stress at the edge. It is important to avoid the occurrence of peeling from the peripheral edge of the solar cell module. The peripheral portion of the solar cell module described in the present invention is provided to protect the photoelectric conversion layer from moisture, oxygen, and the like from the end portion, and mainly on the periphery of the solar cell module, the surface protective layer, the back surface protective layer, A non-power generation region including a reinforcing layer and a sealing layer and not including a photoelectric conversion layer is provided.
太陽電池モジュールの周縁部は、通常、モジュールの任意の端面からモジュールの中心(但し、中心とは太陽電池モジュールの重心を差す。)方向に幅5mm以上200mm以下、好ましくは10mm以上100mm以下、より好ましくは15mm以上75mm以下
、最も好ましくは20mm以上50mm以下である。5mm未満であると、光電変換層を保護する機能が著しく低下する。200mmを超えると、モジュール変換効率が著しく低下する。
The peripheral edge of the solar cell module is usually 5 mm or more and 200 mm or less, preferably 10 mm or more and 100 mm or less, in the direction from the arbitrary end face of the module to the center of the module (however, the center indicates the center of gravity of the solar cell module). Preferably they are 15 mm or more and 75 mm or less, Most preferably, they are 20 mm or more and 50 mm or less. If the thickness is less than 5 mm, the function of protecting the photoelectric conversion layer is significantly deteriorated. If it exceeds 200 mm, the module conversion efficiency is significantly reduced.
本発明において太陽電池モジュールの周縁部の厚さとは、上記の周縁部で測定される厚さであるが、太陽電池モジュールの任意の端面から中心に向かって3mm内側の位置における太陽電池モジュールの厚さのうち、最も小さいものを差す。
本発明に記載の太陽電池モジュールの中央部とは、光電変換層が含まれる領域を差し、その厚さとは、モジュールの任意の端面から中心に向かって300mm内側の位置における太陽電池モジュールの厚さのうち、最も小さいものを差す。但し、太陽電池モジュールの中心までの距離が端面から300mm未満である場合には、中心での厚さを差す。これらの値は公知の方法で測定が可能であるが、例えば測定深さ300~690mm程度、最
大測定厚み20~50mmのシートゲージなどを用いることができる。また、接触式の三
次元寸法測定器によって測定することも可能である。
In the present invention, the thickness of the peripheral portion of the solar cell module is the thickness measured at the peripheral portion, but the thickness of the solar cell module at a position 3 mm inside from the arbitrary end face of the solar cell module toward the center. Of these, the smallest one is inserted.
The central portion of the solar cell module described in the present invention refers to a region including the photoelectric conversion layer, and the thickness is the thickness of the solar cell module at a position 300 mm inside from an arbitrary end surface of the module toward the center. Of these, the smallest one is inserted. However, when the distance to the center of the solar cell module is less than 300 mm from the end face, the thickness at the center is changed. These values can be measured by a known method. For example, a sheet gauge having a measurement depth of about 300 to 690 mm and a maximum measurement thickness of 20 to 50 mm can be used. It is also possible to measure with a contact type three-dimensional dimension measuring instrument.
本発明の太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュールの周縁部での厚さが太陽電池モジュールの中央部での厚さの80%以上であることを必要とする。太陽電池モジュールの周縁部での厚さは、好ましくは、90%以上であり、より好ましくは、95%以上である。この厚さが80%未満であるとモジュール端部での内部剥離が起こりやすいため、好ましくない。一方で、太陽電池モジュールの周縁部での厚さが太陽電池モジュールの中央部での厚さの120%以下であり、好ましくは110%以下であり、より好ましくは105%以下である。120%を超えると、120%を超えるとモジュール中央部で内部剥離が起こりやすい。 In the solar cell module of this invention, the thickness in the peripheral part of a solar cell module needs to be 80% or more of the thickness in the center part of a solar cell module. The thickness at the peripheral edge of the solar cell module is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more. If this thickness is less than 80%, internal peeling at the end of the module tends to occur, which is not preferable. On the other hand, the thickness at the peripheral edge of the solar cell module is 120% or less, preferably 110% or less, more preferably 105% or less of the thickness at the center of the solar cell module. If it exceeds 120%, internal peeling tends to occur at the center of the module if it exceeds 120%.
ところで、本発明の太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュールの周縁部での厚さが太陽電池モジュールの中央部での厚さの80%以上であることを必要とするが、光電変換層、場合によっては補強層をも含まない太陽電池モジュールの周縁部を、中央部と略同一の厚さにそろえ、端部剥離を抑制するためには、中央部よりも周縁部において封止材層の厚さが大きいことが好ましい。太陽電池モジュールの周縁部と中央部の厚さの相関関係が上述の範囲になるように調整されていればよく、封止材の厚さは、実測したモジュール厚さから封止材以外の層の元の厚さ(*この場合の厚さは平均値または中央値を採用する)を除くことで簡易的に算出が可能である。 By the way, in the solar cell module of this invention, although the thickness in the peripheral part of a solar cell module needs to be 80% or more of the thickness in the center part of a solar cell module, a photoelectric conversion layer, depending on the case The thickness of the encapsulant layer at the peripheral part is more than the central part in order to align the peripheral part of the solar cell module that does not include the reinforcing layer to the same thickness as the central part and to suppress end peeling. Is preferably large. It is sufficient that the correlation between the thickness of the peripheral portion and the central portion of the solar cell module is adjusted to the above range, and the thickness of the sealing material is determined from the measured module thickness to a layer other than the sealing material. The original thickness (* in this case, the average value or the median value is adopted) can be easily calculated.
本発明の太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュールの周縁部での厚さが太陽電池モジュールの中央部での厚さの80%以上とする、及び/又は中央部よりも周縁部において封止材層の厚さを大きくするためには、下が平らな熱板で上側が柔軟なダイヤフラムシートの形式である真空ラミネータを用いる場合、熱ラミネーション時にモジュール端部に圧縮応力が集中しないようにする工夫が必要である。具体的方法は特に制限がないが、例えば、モジュールの周囲を幅10~50mm程度で厚さがモジュール周縁部と略同一のバー
(金属製あるいは耐熱性樹脂製)で囲う方法、上側に耐熱性の高い剛直な金属プレートを宛がう方法などが挙げられる。また、上下ともに平らな熱板となっているタイプの真空ラミネータを用いればモジュール端部への加圧応力集中は回避しやすい。
In the solar cell module of the present invention, the thickness at the peripheral portion of the solar cell module is 80% or more of the thickness at the central portion of the solar cell module, and / or the sealing material layer at the peripheral portion rather than the central portion. In order to increase the thickness, when using a vacuum laminator in the form of a diaphragm sheet that is flat on the bottom and flexible on the top, it is necessary to prevent compressive stress from concentrating on the end of the module during thermal lamination. is necessary. The specific method is not particularly limited. For example, the module is surrounded by a bar (made of metal or heat-resistant resin) having a width of about 10 to 50 mm and substantially the same thickness as the peripheral edge of the module. For example, a high-rigid metal plate can be used. Further, if a vacuum laminator of a type in which the upper and lower sides are flat hot plates is used, it is easy to avoid application of pressure stress to the module end.
また、モジュール周縁部には光電変換層、場合によっては補強層もないことから中央部の厚さとはその分の差が生じやすいため、その分を補う程度の厚さで周縁部のみに封止材層を追加することも効果が高い。このようにすることで中央部の封止材の厚さも薄くなりにくく、周縁部の厚さも不足しにくくなる。 Also, since there is no photoelectric conversion layer in the module periphery, and in some cases no reinforcing layer, there is a tendency to make a difference with the thickness of the center, so only the periphery is sealed to a thickness that compensates for the difference. Adding a material layer is also highly effective. By doing in this way, the thickness of the sealing material in the central portion is also difficult to reduce, and the thickness of the peripheral portion is also unlikely to be insufficient.
<実施例1>
以下の手順で太陽電池モジュール1を製造した。
具体的には、裏面保護層として、大きさが、縦890mm、横680mmであり、厚み1.5mmのポリカーボネートシート(タキロン社製)の上に、大きさが縦890mm、横680cmで、厚み0.4mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、この封止層と同じ大きさで、厚み0.1mmのPETフィルム(三菱樹脂(株)製、型式:E680E100)を載せ、補強層と同じ大きさで厚み0.4mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ねた。その上に、光電変換層として、6インチ単結晶シリコンセル(Shinsung製、SH−1990S3)5枚を4mmの間をあけてインターコネクター3本で連結したもの4列を4mm間隔で平行に並べ、これらを幅5mm、厚み0.18mmのはんだ被覆銅線を用いて電気的に直列に連結したもの載せた。そして、この光電変換層の上に、大きさが、縦890mm、横680cmで、厚み0.4mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、この封止層と同じ大きさで、厚み0.1mmのPETフィルム(三菱樹脂(株)製、型式:E680E100)を載せ、補強層と同じ大きさで厚み0.4mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ね、表面保護層として、大きさが、縦890mm、横680mmであり、厚み1.5mmのポリカーボネートシート(タキロン社製)を載せ、積層体とした。このとき、大気圧がモジュール周縁部に集中しないように、図2のようにモジュール周縁部厚みと略同じ高さのアルミ製スペーサを配して、太陽電池モジュールラミネーター(NPC社製、NLM−270×400)に投入した。最初にラミネーター内部を減圧下で10分間保持した後、積層体を大気圧で圧着状態としつつ、130℃で60分間保持し、図1に示す太陽電池モジュール1を得た。
<Example 1>
The solar cell module 1 was manufactured according to the following procedure.
Specifically, the back protective layer has a length of 890 mm and a width of 680 mm, on a polycarbonate sheet of 1.5 mm thickness (manufactured by Takiron Co., Ltd.), a size of 890 mm in length and 680 cm in width, and a thickness of 0 .4 mm sealing layer (C-I Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) was placed, and as a reinforcing layer, the same size as this sealing layer, with a thickness of 0.1 mm A PET film (Mitsubishi Resin Co., Ltd., model: E680E100) is placed, and a sealing layer having the same size as the reinforcing layer and a thickness of 0.4 mm (Ci Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA)) Sheet). On top of that, as a photoelectric conversion layer, four 6-inch single crystal silicon cells (manufactured by Shinsung, SH-1990S3), which are connected by three interconnectors with a gap of 4 mm, are arranged in parallel at intervals of 4 mm. These were placed electrically connected in series using a solder-coated copper wire having a width of 5 mm and a thickness of 0.18 mm. And on this photoelectric conversion layer, a size is 890 mm in length, 680 cm in width, and a thickness of 0.4 mm (Sea Chemical Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet). As a reinforcing layer, a PET film (Mitsubishi Resin Co., Ltd., model: E680E100) having the same size as the sealing layer and a thickness of 0.1 mm is placed, and the reinforcing layer has the same size as the reinforcing layer and a thickness of 0. A 4 mm sealing layer (produced by C-I Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is stacked, and the surface protective layer has a size of 890 mm in length, 680 mm in width, and 1.5 mm in thickness. A polycarbonate sheet (manufactured by Takiron Co., Ltd.) was placed on the laminate. At this time, an aluminum spacer having the same height as the module peripheral portion thickness is arranged as shown in FIG. 2 so that atmospheric pressure does not concentrate on the peripheral portion of the module, and a solar cell module laminator (NLM-270, manufactured by NPC) × 400). First, the inside of the laminator was held for 10 minutes under reduced pressure, and then the laminate was held at 130 ° C. for 60 minutes while being brought into a pressure-bonded state at atmospheric pressure to obtain the solar cell module 1 shown in FIG.
太陽電池モジュール1の総厚みについて、中央部と周縁部との厚さを測定した。また、太陽電池モジュールに含まれる封止層の総厚みを周縁部と中央部でそれぞれ測定した。−40℃〜+80℃の温度サイクル試験(8時間/サイクル)に投入した。10サイクル後の内部剥離の有無を確認した結果を表−1に示す。 About the total thickness of the solar cell module 1, the thickness of a center part and a peripheral part was measured. Moreover, the total thickness of the sealing layer contained in a solar cell module was each measured in the peripheral part and the center part. It put into the temperature cycle test (8 hours / cycle) of -40 degreeC-+80 degreeC. Table 1 shows the results of confirming the presence or absence of internal peeling after 10 cycles.
<実施例2>
以下の手順で太陽電池モジュール2を作成した。
具体的には、裏面保護層として、大きさが、縦890mm、横680mmであり、厚み1.8mmのポリカーボネートシート(菱琵テクノ社製、厚み0.07mmのアクリルフィルムをポリカーボネートシートの片面に熱融着したもの。アクリルフィルム面を非受光面側にした。)の上に、同じ大きさで、厚み0.5mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、この封止層と同じ大きさで、厚み0.188mmのPETシート(三菱樹脂(株)社製、型式:T103E188)を載せ、補強層と同じ大きさで厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ねた。その上に、光電変換層として、6インチ単結晶シリコンセル(Shinsung製、SH−1990S3)5枚を4mmの間をあけてインターコネクター3本で連結したもの4列を4mm間隔で平行に並べ、これらを幅5mm、厚み0.18mmのはんだ被覆銅線を用いて電気的に直列に連結したもの載せた。そして、この光電変換層の上に、同じ大きさで、厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、この封止層と同じ大きさで、厚み0.188mmのPETフィルム(三菱樹脂(株)製、型式:E680E100)を載せ、同じ大きさで、厚み0.5mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ね、表面保護層として、同じ大きさで、厚み1.8mmのポリカーボネートシート(菱琵テクノ社製、厚み0.07mmのアクリルフィルムをポリカーボネートシートの片面に熱融着したもの。アクリルフィルム面を受光面側にした。)ものを載せ
、積層体とした。このとき、大気圧がモジュール周縁部に集中しないように、図4のようにモジュール周縁部厚みと略同じ高さのテフロン(登録商標)製スペーサを配して、太陽電池モジュールラミネーター(NPC社製、NLM−270×400)に投入した。最初にラミネーター内部を減圧下で10分間保持した後、積層体を大気圧で圧着状態としつつ、130℃で60分間保持し、図3に示す太陽電池モジュール2を得た。太陽電池モジュール2の総厚みについて、中央部と周縁部との厚さを測定した。また、太陽電池モジュールに含まれる封止層の総厚みを周縁部と中央部でそれぞれ測定した。−40℃〜+80℃の温度サイクル試験(8時間/サイクル)に投入した。10サイクル後の内部剥離の有無を確認した結果を表−1に示す。
<Example 2>
The solar cell module 2 was created by the following procedure.
Specifically, as a back surface protective layer, the size is 890 mm in length and 680 mm in width, and a 1.8 mm thick polycarbonate sheet (manufactured by Ryojo Techno Co., Ltd., an acrylic film having a thickness of 0.07 mm is heated on one side of the polycarbonate sheet. A sealing layer of the same size and a thickness of 0.5 mm (made by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (with the acrylic film surface on the non-light-receiving surface side)) EVA) sheet) and a PET sheet (Mitsubishi Resin Co., Ltd., model: T103E188) having the same size as this sealing layer and a thickness of 0.188 mm as the reinforcing layer, and the same as the reinforcing layer A sealing layer having a size and a thickness of 0.3 mm (manufactured by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) was stacked. On top of that, as a photoelectric conversion layer, four 6-inch single crystal silicon cells (manufactured by Shinsung, SH-1990S3), which are connected by three interconnectors with a gap of 4 mm, are arranged in parallel at intervals of 4 mm. These were placed electrically connected in series using a solder-coated copper wire having a width of 5 mm and a thickness of 0.18 mm. On this photoelectric conversion layer, a sealing layer having the same size and a thickness of 0.3 mm (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is placed, and the reinforcing layer The same size as this sealing layer and a 0.188 mm thick PET film (Mitsubishi Resin Co., Ltd., model: E680E100) are placed, and the same size and 0.5 mm thick sealing layer (Cai Kasei) Co., Ltd., an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) are stacked, and the surface protective layer is the same size and 1.8 mm thick polycarbonate sheet (manufactured by Ryojo Techno Co., Ltd., 0.07 mm thick acrylic sheet). A film was heat-sealed to one side of a polycarbonate sheet. The acrylic film side was the light-receiving side. At this time, a Teflon (registered trademark) spacer having a height substantially equal to the module peripheral portion thickness is arranged as shown in FIG. 4 so that the atmospheric pressure does not concentrate on the peripheral portion of the module, and a solar cell module laminator (manufactured by NPC) , NLM-270 × 400). First, the interior of the laminator was held under reduced pressure for 10 minutes, and then the laminate was held in a pressure-bonded state at atmospheric pressure for 60 minutes at 130 ° C. to obtain a solar cell module 2 shown in FIG. About the total thickness of the solar cell module 2, the thickness of a center part and a peripheral part was measured. Moreover, the total thickness of the sealing layer contained in a solar cell module was each measured in the peripheral part and the center part. It put into the temperature cycle test (8 hours / cycle) of -40 degreeC-+80 degreeC. Table 1 shows the results of confirming the presence or absence of internal peeling after 10 cycles.
<実施例3>
以下の手順で太陽電池モジュール3を作成した。
具体的には、裏面保護層として、大きさが、縦890mm、横680mmであり、厚み1.8mmのポリカーボネートシート(菱琵テクノ社製、厚み0.07mmのアクリルフィルムをポリカーボネートシートの片面に熱融着したもの。アクリルフィルム面を非受光面側にした。)の上に、同じ大きさで、厚み0.5mmの封止層(シーアイ化成(株)製、速硬化タイプエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、この封止層と同じ大きさで、厚み0.188mmのPETシート(三菱樹脂(株)社製、型式:T103E188)を載せ、補強層と同じ大きさで厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ねた。その上に、光電変換層として、6インチ単結晶シリコンセル(Shinsung製、SH−1990S3)5枚を4mmの間をあけてインターコネクター3本で連結したもの4列を4mm間隔で平行に並べ、これらを幅5mm、厚み0.18mmのはんだ被覆銅線を用いて電気的に直列に連結したもの載せた。そして、この光電変換層の上に、同じ大きさで、厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、大きさが縦850mm×横640mmで、厚み0.4mmのガラス板(旭硝子(株)製)を載せた。その上に、裏面保護層と同じ大きさで、厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ね、更にその上に、裏面保護層と同じ大きさの補強層として、厚み0.188mmのPETシート(三菱樹脂(株)社製、型式:T103E188)を載せ、この補強層と同じ大きさで厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ね、その上に、表面保護層として、裏面保護層と同じ大きさで、厚み1.8mmのポリカーボネートシート(菱琵テクノ社製、厚み0.07mmのアクリルフィルムをポリカーボネートシートの片面に熱融着したもの。アクリルフィルム面を受光面側にした。)ものを載せ、積層体とした。
<Example 3>
The solar cell module 3 was created by the following procedure.
Specifically, as a back surface protective layer, the size is 890 mm in length and 680 mm in width, and a 1.8 mm thick polycarbonate sheet (manufactured by Ryojo Techno Co., Ltd., an acrylic film having a thickness of 0.07 mm is heated on one side of the polycarbonate sheet. A sealing layer of the same size and a thickness of 0.5 mm (made by CI Kasei Co., Ltd., fast-curing type ethylene-vinyl acetate) A polymer (EVA) sheet) is placed, and as a reinforcing layer, a PET sheet (Mitsubishi Resin Co., Ltd., model: T103E188) having the same size as this sealing layer and a thickness of 0.188 mm is placed and reinforced. A sealing layer having the same size as the layer and having a thickness of 0.3 mm (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) was stacked. On top of that, as a photoelectric conversion layer, four 6-inch single crystal silicon cells (manufactured by Shinsung, SH-1990S3), which are connected by three interconnectors with a gap of 4 mm, are arranged in parallel at intervals of 4 mm. These were placed electrically connected in series using a solder-coated copper wire having a width of 5 mm and a thickness of 0.18 mm. On this photoelectric conversion layer, a sealing layer having the same size and a thickness of 0.3 mm (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is placed, and the reinforcing layer As a result, a glass plate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a size of 850 mm long × 640 mm wide and a thickness of 0.4 mm was placed. On top of that, a sealing layer having the same size as that of the back surface protective layer and having a thickness of 0.3 mm (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is stacked, and further on the back surface As a reinforcing layer having the same size as the protective layer, a 0.188 mm thick PET sheet (Mitsubishi Resin Co., Ltd., model: T103E188) is placed, and the sealing layer having the same size as this reinforcing layer and a thickness of 0.3 mm (Chi-Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is overlaid, and a polycarbonate sheet (rhizome) having the same size as the back surface protective layer and a thickness of 1.8 mm as the surface protective layer thereon. A product made by Sakai Techno Co., Ltd., having an acrylic film with a thickness of 0.07 mm heat-sealed on one side of a polycarbonate sheet. The acrylic film side was the light-receiving surface side.
この積層体をラミネータに投入する前に、裏面保護層とガラス板の大きさが異なることから、ガラス版の周囲に厚さ0.5mmのEVAシート(シーアイ化成(株)製)を万遍なく敷き詰めて、ガラス板の無い領域(隙間)を埋めた(図5の8のEVAシート)。この
とき、大気圧がモジュール周縁部に集中しないように、実施例1と同様、モジュール周縁部厚みと略同じ高さのアルミ製スペーサを配した状態で、この積層体を太陽電池モジュールラミネーター(NPC社製、NLM−270×400)に投入した。最初にラミネーター内部を減圧下で10分間保持した後、積層体を大気圧で圧着状態としつつ、130℃で60分間保持し、図5示す太陽電池モジュール3を得た。 太陽電池モジュール3の総厚みについて、中央部と周縁部との厚さを測定した。また、太陽電池モジュールに含まれる封止層の総厚みを周縁部と中央部でそれぞれ測定した。−40℃〜+80℃の温度サイクル試験(8時間/サイクル)に投入した。10サイクル後の内部剥離の有無を確認した結果を表−1に示す。
Before putting this laminate into the laminator, the size of the back surface protection layer and the glass plate are different, so an EVA sheet (Ci Kasei Co., Ltd.) with a thickness of 0.5 mm is uniformly distributed around the glass plate. The area (gap) where there was no glass plate was filled (8 EVA sheet in FIG. 5). At this time, in order to prevent atmospheric pressure from concentrating on the peripheral edge of the module, as in Example 1, this laminated body was placed in a solar cell module laminator (NPC) with an aluminum spacer having a height substantially the same as the thickness of the peripheral edge of the module. NLM-270 × 400). First, the inside of the laminator was held for 10 minutes under reduced pressure, and then the laminate was held in a pressure-bonded state at atmospheric pressure for 60 minutes to obtain a solar cell module 3 shown in FIG. About the total thickness of the solar cell module 3, the thickness of a center part and a peripheral part was measured. Moreover, the total thickness of the sealing layer contained in a solar cell module was each measured in the peripheral part and the center part. It put into the temperature cycle test (8 hours / cycle) of -40 degreeC-+80 degreeC. Table 1 shows the results of confirming the presence or absence of internal peeling after 10 cycles.
<実施例4>
以下の手順で太陽電池モジュール4を作成した。
具体的には、裏面保護層として、大きさが、縦400mm、横200mmであり、厚み1.8mmのハードコート付きポリカーボネート板(「ステラ」の片方の表面にハードコートをしたもの。ハードコートした面を非受光面とした。)の上に、同じ大きさで、厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、速硬化タイプエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、更に同じ大きさで、厚み0.4mmのポリオレフィン系封止材シート(大日本印刷(株)製、Z74)を重ねた。
<Example 4>
The solar cell module 4 was created by the following procedure.
Specifically, as the back surface protective layer, the size is 400 mm in length and 200 mm in width, and a polycarbonate plate with a hard coat having a thickness of 1.8 mm (one surface of “Stella” is hard-coated. A non-light-receiving surface), and a sealing layer of the same size and a thickness of 0.3 mm (CAI Kasei Co., Ltd., fast-curing type ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) Further, a polyolefin encapsulant sheet (Dai Nippon Printing Co., Ltd., Z74) having the same size and thickness of 0.4 mm was stacked.
そして、その上に、光電変換層として、6インチ単結晶シリコンセル(Shinsung製、SH−1990S3)2枚を4mmの間をあけてインターコネクター3本で連結したもの載せた。そして、この光電変換層の上に、裏面保護層と同じ大きさで、厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、大きさが縦360mm×横160mmで、厚み0.4mmのガラス板(旭硝子(株)製)を載せた。その上に、裏面保護層と同じ大きさで、厚み0.4mmのポリオレフィン系封止材シート(大日本印刷(株)製、Z74)と厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ね、その上に、表面保護層として、裏面保護層と同じ大きさで、厚み1.8mmハードコート付きポリカーボネート板(「ステラ」の片方の表面にハードコートをしたもの。ハードコートした面を受光面とした。)を載せ、積層体とした。 On top of that, two 6-inch single crystal silicon cells (manufactured by Shinsung, SH-1990S3), which are connected by three interconnectors with a gap of 4 mm, were placed as a photoelectric conversion layer. And on this photoelectric conversion layer, the same size as the back surface protective layer, and a sealing layer having a thickness of 0.3 mm (manufactured by C-I Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is placed, Then, as a reinforcing layer, a glass plate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a size of 360 mm × 160 mm and a thickness of 0.4 mm was placed. On top of that, a polyolefin-based sealing material sheet (Dai Nippon Printing Co., Ltd., Z74) having the same size as the back surface protective layer and a thickness of 0.4 mm and a sealing layer having a thickness of 0.3 mm (CI Chemical Co., Ltd.) Made of an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet), and a polycarbonate plate ("Stella") with the same size as the back surface protective layer and a 1.8mm thickness hard coat on it as the surface protective layer The surface was hard-coated. The hard-coated surface was used as the light-receiving surface.
この積層体をラミネータに投入する前に、裏面保護層とガラス板の大きさが異なることから、ガラス版の周囲に厚さ0.5mmのEVAシート(シーアイ化成(株)製)を万遍なく敷き詰めて、ガラス板の無い領域(隙間)を埋めた(図6の7のEVAシート)。このとき、大気圧がモジュール周縁部に集中しないように、実施例2と同様、モジュール周縁部厚みと略同じ高さのテフロン(登録商標)製スペーサを配した状態で、この積層体を太陽電池モジュールラミネーター(NPC社製、NLM−270×400)に投入した。最初にラミネーター内部を減圧下で10分間保持した後、積層体を大気圧で圧着状態としつつ、130℃で60分間保持し、図6示す太陽電池モジュール4を得た。太陽電池モジュール4の総厚みについて、中央部と周縁部との厚さを測定した。また、太陽電池モジュールに含まれる封止層の総厚みを周縁部と中央部でそれぞれ測定した。−40℃〜+80℃の温度サイクル試験(8時間/サイクル)に投入した。10サイクル後の内部剥離の有無を確認した結果を表−1に示す。 Before putting this laminate into the laminator, the size of the back surface protection layer and the glass plate are different, so an EVA sheet (Ci Kasei Co., Ltd.) with a thickness of 0.5 mm is uniformly distributed around the glass plate. The area (gap) where there was no glass plate was filled (EVA sheet 7 in FIG. 6). At this time, in order to prevent atmospheric pressure from concentrating on the peripheral edge of the module, as in Example 2, the laminated body was placed in a state where a Teflon (registered trademark) spacer having a height substantially equal to the thickness of the peripheral edge of the module was disposed. It put into the module laminator (the product made by NPC, NLM-270 * 400). First, the interior of the laminator was held under reduced pressure for 10 minutes, and then the laminate was held in a pressure-bonded state at atmospheric pressure for 60 minutes at 130 ° C. to obtain a solar cell module 4 shown in FIG. About the total thickness of the solar cell module 4, the thickness of a center part and a peripheral part was measured. Moreover, the total thickness of the sealing layer contained in a solar cell module was each measured in the peripheral part and the center part. It put into the temperature cycle test (8 hours / cycle) of -40 degreeC-+80 degreeC. Table 1 shows the results of confirming the presence or absence of internal peeling after 10 cycles.
<比較例1>
以下の手順で太陽電池モジュール5を作成した。
具体的には、裏面保護層として、大きさが、縦890mm、横680mmであり、厚み1.8mmのポリカーボネートシート(菱琵テクノ社製、厚み0.07mmのアクリルフィルムをポリカーボネートシートの片面に熱融着したもの。アクリルフィルム面を非受光面側にした。)の上に、同じ大きさで、厚み0.5mmの封止層(シーアイ化成(株)製、速硬化タイプエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、この封止層と同じ大きさで、厚み0.188mmのPETシート(三菱樹脂(株)社製、型式:T103E188)を載せ、補強層と同じ大きさで厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ねた。その上に、光電変換層として、6インチ単結晶シリコンセル(Shinsung製、SH−1990S3)5枚を4mmの間をあけてインターコネクター3本で連結したもの4列を4mm間隔で平行に並べ、これらを幅5mm、厚み0.18mmのはんだ被覆銅線を用いて電気的に直列に連結したもの載せた。そして、この光電変換層の上に、同じ大きさで、厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、大きさが縦850mm×横640mmで、厚み0.4mmのガラス板(旭硝子(株)製)を載せた。その上に、裏面保護層と
同じ大きさで、厚み0.5mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ね、その上に、表面保護層として、裏面保護層と同じ大きさで、厚み1.8mmのポリカーボネートシート(菱琵テクノ社製、厚み0.07mmのアクリルフィルムをポリカーボネートシートの片面に熱融着したもの。アクリルフィルム面を受光面側にした。)ものを載せ、積層体とした。
<Comparative Example 1>
The solar cell module 5 was created by the following procedure.
Specifically, as a back surface protective layer, the size is 890 mm in length and 680 mm in width, and a 1.8 mm thick polycarbonate sheet (manufactured by Ryojo Techno Co., Ltd., an acrylic film having a thickness of 0.07 mm is heated on one side of the polycarbonate sheet. A sealing layer of the same size and a thickness of 0.5 mm (made by CI Kasei Co., Ltd., fast-curing type ethylene-vinyl acetate) A polymer (EVA) sheet) is placed, and as a reinforcing layer, a PET sheet (Mitsubishi Resin Co., Ltd., model: T103E188) having the same size as this sealing layer and a thickness of 0.188 mm is placed and reinforced. A sealing layer having the same size as the layer and having a thickness of 0.3 mm (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) was stacked. On top of that, as a photoelectric conversion layer, four 6-inch single crystal silicon cells (manufactured by Shinsung, SH-1990S3), which are connected by three interconnectors with a gap of 4 mm, are arranged in parallel at intervals of 4 mm. These were placed electrically connected in series using a solder-coated copper wire having a width of 5 mm and a thickness of 0.18 mm. On this photoelectric conversion layer, a sealing layer having the same size and a thickness of 0.3 mm (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is placed, and the reinforcing layer As a result, a glass plate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a size of 850 mm long × 640 mm wide and a thickness of 0.4 mm was placed. On top of that, a 0.5 mm-thick sealing layer having the same size as that of the back surface protective layer (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is overlaid, and the surface protection is performed thereon. As a layer, a polycarbonate sheet having the same size as the back surface protective layer and a thickness of 1.8 mm (manufactured by Ryojo Techno Co., Ltd., and heat-sealing an acrylic film having a thickness of 0.07 mm on one side of the polycarbonate sheet. It was placed on the surface side.
そして、この積層体を太陽電池モジュールラミネーター(NPC社製、NLM−270×400)に投入した。最初にラミネーター内部を減圧下で10分間保持した後、積層体を大気圧で圧着状態としつつ、130℃で60分間保持し、太陽電池モジュール5を得た。
太陽電池モジュール5の総厚みについて、中央部と周縁部との厚さを測定した。また、太陽電池モジュールに含まれる封止層の総厚みを周縁部と中央部でそれぞれ測定した。−40℃〜+80℃の温度サイクル試験(8時間/サイクル)に投入した。10サイクル後の内部剥離の有無を確認した結果を表−1に示す。
And this laminated body was thrown into the solar cell module laminator (the product made by NPC, NLM-270 * 400). First, the inside of the laminator was held for 10 minutes under reduced pressure, and then the laminated body was held at 130 ° C. for 60 minutes while being brought into a pressure-bonded state at atmospheric pressure to obtain a solar cell module 5.
About the total thickness of the solar cell module 5, the thickness of a center part and a peripheral part was measured. Moreover, the total thickness of the sealing layer contained in a solar cell module was each measured in the peripheral part and the center part. It put into the temperature cycle test (8 hours / cycle) of -40 degreeC-+80 degreeC. Table 1 shows the results of confirming the presence or absence of internal peeling after 10 cycles.
<比較例2>
以下の手順で太陽電池モジュール6を作成した。
具体的には、裏面保護層として、大きさが、縦890mm、横680mmであり、厚み2.0mmのポリカーボネートシート(タキロン社製)の上に、同じ大きさで、厚み0.5mmの封止層(シーアイ化成(株)製、速硬化タイプエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、この封止層と同じ大きさで、厚み0.4mmのガラス板(旭硝子(株)製)を載せた。そして、この上に、封止層として、裏面保護層と同じ大きさで、厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ね、その上に、光電変換層として、6インチ単結晶シリコンセル(Shinsung製、SH−1990S3)5枚を4mmの間をあけてインターコネクター3本で連結したもの4列を4mm間隔で平行に並べ、これらを幅5mm、厚み0.18mmのはんだ被覆銅線を用いて電気的に直列に連結したもの載せた。
<Comparative example 2>
The solar cell module 6 was created by the following procedure.
Specifically, as the back surface protective layer, the size is 890 mm long and 680 mm wide, and the same size and 0.5 mm thick seal on a 2.0 mm thick polycarbonate sheet (manufactured by Takiron). A glass plate having the same size as this sealing layer and a thickness of 0.4 mm as a reinforcement layer (layer made by C-I Kasei Co., Ltd., fast-curing type ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) (Asahi Glass Co., Ltd.) was placed. On top of this, as the sealing layer, a sealing layer having the same size as the back surface protective layer and having a thickness of 0.3 mm (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is overlaid. On top of that, as a photoelectric conversion layer, four 6-inch single crystal silicon cells (manufactured by Shinsung, SH-1990S3) connected by three interconnectors with a gap of 4 mm are arranged in parallel at intervals of 4 mm. These were placed electrically connected in series using a solder-coated copper wire having a width of 5 mm and a thickness of 0.18 mm.
そして、この光電変換層の上に、同じ大きさで、厚み0.3mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を載せ、そして、補強層として、大きさが縦850mm×横640mmで、厚み0.4mmのガラス板(旭硝子(株)製)を載せた。その上に、裏面保護層と同じ大きさで、厚み0.5mmの封止層(シーアイ化成(株)製、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)シート)を重ね、その上に、表面保護層として、裏面保護層と同じ大きさで、厚み2.0mmのポリカーボネートシート(タキロン社製)を載せ、積層体とした。そして、この積層体を太陽電池モジュールラミネーター(NPC社製、NLM−270×400)に投入した。最初にラミネーター内部を減圧下で10分間保持した後、積層体を大気圧で圧着状態としつつ、130℃で60分間保持し、太陽電池モジュール6を得た。 On this photoelectric conversion layer, a sealing layer having the same size and a thickness of 0.3 mm (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is placed, and the reinforcing layer As a result, a glass plate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a size of 850 mm long × 640 mm wide and a thickness of 0.4 mm was placed. On top of that, a 0.5 mm-thick sealing layer having the same size as that of the back surface protective layer (produced by CI Kasei Co., Ltd., ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) sheet) is overlaid, and the surface protection is performed thereon. As a layer, a polycarbonate sheet (manufactured by Takiron Co., Ltd.) having the same size as the back surface protective layer and a thickness of 2.0 mm was placed to obtain a laminate. And this laminated body was thrown into the solar cell module laminator (the product made by NPC, NLM-270 * 400). First, the inside of the laminator was held under reduced pressure for 10 minutes, and then the laminated body was held at 130 ° C. for 60 minutes while being brought into a pressure-bonded state at atmospheric pressure to obtain a solar cell module 6.
太陽電池モジュール6の総厚みについて、中央部と周縁部との厚さを測定した。また、太陽電池モジュールに含まれる封止層の総厚みを周縁部と中央部でそれぞれ測定した。−40℃〜+80℃の温度サイクル試験(8時間/サイクル)に投入した。10サイクル後の内部剥離の有無を確認した結果を表−1に示す。 About the total thickness of the solar cell module 6, the thickness of a center part and a peripheral part was measured. Moreover, the total thickness of the sealing layer contained in a solar cell module was each measured in the peripheral part and the center part. It put into the temperature cycle test (8 hours / cycle) of -40 degreeC-+80 degreeC. Table 1 shows the results of confirming the presence or absence of internal peeling after 10 cycles.
<比較例3>
実施例1において、金型スペーサーを用いずにラミネータを実施した以外は全て同様に積層体を構成して、太陽電池モジュール7を得た。
太陽電池モジュール7の総厚みについて、中央部と周縁部との厚さを測定した。また、太陽電池モジュールに含まれる封止層の総厚みを周縁部と中央部でそれぞれ測定した。−40℃〜+80℃の温度サイクル試験(8時間/サイクル)に投入した。10サイクル後の
内部剥離の有無を確認した結果を表−1に示す。
<Comparative Example 3>
In Example 1, except that the laminator was carried out without using a mold spacer, a laminate was similarly formed to obtain a solar cell module 7.
About the total thickness of the solar cell module 7, the thickness of a center part and a peripheral part was measured. Moreover, the total thickness of the sealing layer contained in a solar cell module was each measured in the peripheral part and the center part. It put into the temperature cycle test (8 hours / cycle) of -40 degreeC-+80 degreeC. Table 1 shows the results of confirming the presence or absence of internal peeling after 10 cycles.
1 表面保護層
2 裏面保護層
3 光電変換層
31 電線(インターコネクタ)
4 封止層
5 補強層(PET)
6 スペーサー(金型)
7 補強層(PET)
8 補強層(ガラス)
9 EVAシート
10 封止層(ポリオレフィン系樹脂)
11 表面保護層(アクリルシート付き)
12 表面保護層(表面ハードコート付き)
21 裏面保護層(アクリルシート付き)
22 表面保護層(表面ハードコート付き)
1 Surface protective layer
2 Back side protective layer
3 Photoelectric conversion layer
31 Electric wire (interconnector)
4 Sealing layer
5 Reinforcement layer (PET)
6 Spacer (mold)
7 Reinforcing layer (PET)
8 Reinforcing layer (glass)
9 EVA sheet
10 Sealing layer (polyolefin resin)
11 Surface protective layer (with acrylic sheet)
12 Surface protective layer (with surface hard coat)
21 Back side protective layer (with acrylic sheet)
22 Surface protective layer (with hard surface coating)
Claims (5)
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Cited By (2)
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WO2017090521A1 (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 三井化学東セロ株式会社 | Solar cell module |
JPWO2017090521A1 (en) * | 2015-11-25 | 2018-04-19 | 三井化学東セロ株式会社 | Solar cell module |
JP2021072298A (en) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | 京セラ株式会社 | Solar cell module |
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