太阳能电池密封材料用树脂组合物、及使用其的太阳能电池密封材料和太阳能电池组件制造技术

技术编号:12227483 阅读:94 留言:0更新日期:2015-10-22 03:50
提供的是:太阳能电池密封材料用树脂组合物,其包含乙烯/α-烯烃并具有良好的交联性、耐热性、透明性和耐冲击性;使用该树脂组合物的太阳能电池密封材料;和太阳能电池组件。太阳能电池密封材料用树脂组合物,其特征在于,包含具有以下特性(a1)至(a3)的(A)乙烯/α-烯烃共聚物和(B)有机过氧化物。(a1)乙烯/α-烯烃共聚物中共聚单体的分支数(N)和乙烯基与乙烯叉基的总数(V)满足式(1):N×V≥10。(该关系中,N和V为由NMR测定的主链和侧链中总计每1,000个碳原子的数。)(a2)MFR(190℃下,21.18N载荷下)为0.1-100g/10min。(a3)密度为0.860-0.920g/cm3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池密封材料用树脂组合物、及使用其的太阳能电池密封材料和太阳能电池组件
本专利技术涉及太阳能电池密封材料用树脂组合物,并涉及使用其的太阳能电池密封材料和太阳能电池组件。更具体地,本专利技术涉及包括乙烯/α-烯烃共聚物和有机过氧化物,且在交联特性、耐热性、透明性和耐冲击性方面是优良的太阳能电池密封材料用树脂组合物,并涉及由其形成的或使用其而获得的各太阳能电池密封材料和太阳能电池组件。
技术介绍
在强调包括二氧化碳排放增加的全球环境问题的目前情况下,除了水力、风力、地热等的有效利用以外,太阳光发电已再次得到关注。对于太阳光发电,通常使用太阳能电池组件,该太阳能电池组件通过将太阳能电池元件如硅、镓-砷、或铜-铟-硒元素用上部透明保护材料和下部基板保护材料保护,并用树脂制密封材料使太阳能电池元件和各保护材料相互固定,以制作其封装而制造的。由于这类太阳能电池组件可分散地放置在需要电力的场所,尽管与由水力、风力发电等相比规模小,但出于改进性质例如发电效率并减少成本的目的而推进研究和开发。另外,由于国家和市政公司采取补贴安装成本的政策作为住宅用太阳能电池发电系统的导入促进事业,所以该系统逐渐普及。然而,进一步需要普及成本的进一步减少。因此,不仅使用新材料作为传统硅、镓-砷、或其它元素的替代品的太阳能电池元件的研究开发,而且进一步减少太阳能电池组件的制造成本的努力都在稳定地持续。对于作为太阳能电池组件的构成组分的太阳能电池密封材料的要求,从确保太阳光的入射量以致不减少太阳能电池的发电效率的观点,密封材料要求具有令人满意的透明性。同时,太阳能电池组件通常安装在户外,因此由于长时间暴露于太阳光而升温。从避免归因于升温的树脂制密封材料的流动引起组件变形等问题的观点,密封材料必须为具有耐热性的密封材料。此外,薄膜化趋势逐年推进以减少太阳能电池元件的材料成本,并且从电池保护的观点还要求具有优良的耐冲击性的密封材料。例如,从成本、加工性、耐湿性等的观点,通过将有机过氧化物引入具有高醋酸乙烯酯含量的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)以赋予交联结构而获得的组合物已常规地用作太阳能电池组件中的密封材料(例如,参见专利文献1)。然而,当长期使用这些乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)系树脂时,遭受劣化或变质如黄变、龟裂和发泡,因而降低耐湿性。因此这些树脂的使用已导致归因于太阳能电池的腐蚀等的发电量降低。这些劣化认为是由于EVA系树脂具有高水解性的酯结构因此易于受太阳光和水的影响。已提出包括具有40%以下的结晶化度的非结晶性或低结晶性α-烯烃系共聚物的太阳能电池组件的密封材料(参见专利文献2)。专利文献2示出其中将有机过氧化物引入至低结晶性乙烯/丁烯共聚物并使用异形挤出机(profileextruder)在100℃加工温度下由混合物制造片料的实例。然而,存在其中由于低加工温度而无法升高制造效率的问题。作为太阳能电池组件的密封材料,还提出包括满足一个以上的以下要求的聚烯烃共聚物的聚合物材料:(a)密度为小于约0.90g/cc,(b)根据ASTMD-882-02测定的2%正割模量(secantmodulus)为小于约150兆帕(mPa),(c)熔点低于约95℃,(d)α-烯烃含量基于聚合物的重量为至少约15重量%且小于约50重量%,(e)Tg为小于约-35℃,和(f)SCBDI为至少约50(参见专利文献3)。太阳能电池组件中,随着太阳能电池元件的薄膜化,太阳能电池密封材料趋于变得更薄。该趋势引发当从太阳能电池密封材料的上部保护材料侧或下部保护材料侧对其施加冲击时太阳能电池组件趋于遭受配线断裂的问题。尽管为了改善该问题而要求增加密封材料的刚性,但是专利文献3的聚合物材料已具有其中增加其刚性导致受损的交联效率的问题。如上所述,通过常规技术并未获得其在交联特性、耐热性、透明性和耐冲击性方面优良的太阳能电池密封材料用树脂组合物。先前技术文献专利文献专利文献1:JP-A-58-023870专利文献2:JP-A-2006-210906专利文献3:JP-T-2010-504647(此处所用的术语"JP-T"意指PCT专利申请的公开日本译文)专利文献4:JP-A-2012-009688专利文献5:JP-A-2012-009691
技术实现思路
专利技术要解决的问题考虑到先前技术的这些问题,本专利技术的目的为提供:包括乙烯/α-烯烃共聚物、有机过氧化物等,且在交联特性、耐热性、透明性和耐冲击性方面优良的太阳能电池密封材料用树脂组合物;和使用其的太阳能电池密封材料和太阳能电池组件。用于解决问题的方案为了解决所述问题,本专利技术人已深入研究。因此,本专利技术人已发现,通过选择满足关于源于聚合物中的共聚单体的分支数和其中乙烯基和乙烯叉基的数量的特定要求的特定乙烯/α-烯烃共聚物作为树脂组分,并通过引入有机过氧化物至其中获得其在交联性、耐热性、透明性和耐冲击性方面优良的太阳能电池密封材料用树脂组合物,并发现通过使用该树脂组合物大幅改进太阳能电池组件的制造效率。因此完成本专利技术。根据本专利技术的第一方面,提供太阳能电池密封材料用树脂组合物,其包括以下组分(A)和组分(B)。组分(A):具有以下特性(a1)至(a3)的乙烯/α-烯烃共聚物:(a1)乙烯/α-烯烃共聚物中源于共聚单体的分支数(N)和乙烯基与乙烯叉基的总数(V)满足以下表达式(1)的关系:表达式(1):N×V≥10其中N和V为由NMR测定的主链和侧链中包含的总计每1,000个碳原子的数,(a2)MFR(190℃,21.18N载荷)为0.1-100g/10min,和(a3)密度为0.860-0.920g/cm3,组分(B):有机过氧化物。根据本专利技术的第二方面,提供本专利技术的第一方面的太阳能电池密封材料用树脂组合物,其中组分(A)为进一步具有以下特性(a4)的乙烯/α-烯烃共聚物。(a4)乙烯/α-烯烃共聚物中源于共聚单体的分支数(N)满足以下表达式(2)的关系:表达式(2):0<N<54.0其中N为由NMR测定的主链和侧链中包含的总计每1,000个碳原子的数。根据本专利技术的第三方面,提供本专利技术的第一或第二方面的太阳能电池密封材料用树脂组合物,其中组分(B)的含量相对于100重量份的组分(A)为0.2-5重量份。根据本专利技术的第四方面,提供本专利技术的第一至第三方面任意一项的太阳能电池密封材料用树脂组合物,其进一步包括以下组分(C)。组分(C):受阻胺系光稳定剂根据本专利技术的第五方面,提供本专利技术的第四方面的太阳能电池密封材料用树脂组合物,其中组分(C)的含量相对于100重量份的组分(A)为0.01-2.5重量份。根据本专利技术的第六方面,提供本专利技术的第一至第五方面任意一项的太阳能电池密封材料用树脂组合物,其中组分(A)的α-烯烃中的碳原子数为8-20。根据本专利技术的第七方面,提供本专利技术的第一至第六方面任意一项的太阳能电池密封材料用树脂组合物,其中组分(A)的α-烯烃为1-辛烯。根据本专利技术的第八方面,提供由根据本专利技术的第一至第七方面任意一项的太阳能电池密封材料用树脂组合物形成的太阳能电池密封材料。根据本专利技术的第九方面,提供使用根据本专利技术的第八方面的太阳能电池密封材料的太阳能电池组件。专利技术的效果本专利技术的太阳能电池密封材料用树脂组合物包含满足关本文档来自技高网
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太阳能电池密封材料用树脂组合物、及使用其的太阳能电池密封材料和太阳能电池组件

【技术保护点】
一种太阳能电池密封材料用树脂组合物,其包括以下组分(A)和组分(B):组分(A):具有以下特性(a1)至(a3)的乙烯/α‑烯烃共聚物:(a1)所述乙烯/α‑烯烃共聚物中源于共聚单体的分支数(N)和乙烯基与乙烯叉基的总数(V)满足以下表达式(1)的关系:表达式(1):N×V≥10其中N和V为由NMR测定的主链和侧链中包含的总计每1,000个碳原子的数,(a2)MFR(190℃,21.18N载荷)为0.1‑100g/10min,和(a3)密度为0.860‑0.920g/cm3,组分(B):有机过氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.15 JP 2013-0276541.一种太阳能电池密封材料用树脂组合物,其包括以下组分A和组分B:组分A:具有以下特性(a1)至(a3)的乙烯/α-烯烃共聚物:(a1)所述乙烯/α-烯烃共聚物中源于共聚单体的分支数N和乙烯基与乙烯叉基的总数V满足以下表达式(1)的关系,且V为0.17以上:表达式(1):N×V≥10其中N和V为由NMR测定的主链和侧链中包含的总计每1,000个碳原子的数,(a2)在190℃、21.18N载荷下的MFR为0.1-100g/10min,和(a3)密度为0.860-0.920g/cm3,组分B:有机过氧化物。2.根据权利要求1所述的太阳能电池密封材料用树脂组合物,其中所述组分A为进一步具有以下特性(a4)的乙烯/α-烯烃共聚物:(a4)所述乙烯/α-烯烃共聚物中源于共聚单体的分支数N满足以下表达式(2)的关系:表达式(2):0&l...

【专利技术属性】
技术研发人员:前山智明上野真宽
申请(专利权)人:日本聚乙烯株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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