太阳能电池背面密封材料用膜、太阳能电池背面密封材料及太阳能电池组件制造技术

技术编号:7162100 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种耐光性、耐湿热性及设计性优异且与用于最外层时所需的端子箱粘合用有机硅树脂的密合力也优异的太阳能电池背面密封材料用膜,并且提供太阳能电池背面密封用保护片材及使用其的太阳能电池组件。本发明专利技术所使用的太阳能电池背面密封材料用膜在基材膜的至少一面上层合含有树脂、着色颜料和增塑剂的树脂层,所述树脂是使紫外线吸收剂及光稳定剂与丙烯酸多元醇类树脂共聚而得到的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有着色层的太阳能电池背面密封材料用膜,具有耐光性及耐湿热性能够耐于在恶劣室外环境下的长期使用,且设计性优异,与用于最外层时所需的端子箱粘合用有机硅树脂的密合力也优异,此外,本专利技术还涉及使用上述太阳能电池背面密封材料用膜的太阳能电池背面密封材料、太阳能电池组件。
技术介绍
近年来,人们担心以石油、煤为代表的化石燃料枯竭,用于确保由上述化石燃料得到的替代能源的开发成为当务之急。因此,已经对原子能发电、水力发电、风力发电、太阳能发电等各种方法进行了研究,并付诸于实际应用。能够将太阳光能量直接转化为电能的太阳能发电,作为半永久且无公害的新能源逐渐被实用化,在实际使用方面的性价比提高较明显,作为一种清洁能源,备受期待。太阳能发电中使用的太阳能电池构成将太阳光能量直接转化为电能的太阳能发电系统的核心部分,由以硅等为代表的半导体形成。作为其结构,将太阳能电池元件以串联、并联的方式进行布线,在20年左右的长时间内为了保护元件,进行了各种组装,使其单元化。将装入上述组装体中的单元称作太阳能电池组件,通常形成下述结构将接触太阳光的面用玻璃覆盖,用由热塑性树脂形成的填充材料填埋间隙,用密封片材保护背面。作为由热塑性树脂形成的填充材料,出于透明性高、耐湿性也优异的理由,大多使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(以下称作EVA树脂)。另一方面,对于背面密封片材,不仅要求具有机械强度、耐气候性、耐热性、耐水性、耐化学性、光反射性、水蒸气隔离性、与以EVA树脂为代表的填充材料的热粘合性的特性、设计性、与最外层的端子箱安装用有机硅类树脂的密合力之类的特性,而且由于暴露在紫外线下所以还要求耐光性优异。作为一直以来使用的背面密封材料用膜,可以举出白色聚氟乙烯膜 (Dupont (株)、商品名=Tedlar (注册商标)),用该膜夹持聚酯膜形成的层合结构的背面密封材料被广泛用于该用途。另外,还公开并付诸实用了下述方案在聚酯膜的单面或双面上形成有配合了紫外线吸收剂、光稳定剂的丙烯酸树脂涂膜而得到的膜,在耐光性膜(专利文献1)或聚酯膜中混炼有耐气候性处方剂(紫外线吸收剂和光稳定剂)。另外,已知在聚酯膜等层内混炼氧化钛等白色颜料而制成的白色膜也被实用化,由于伴随紫外线照射的膜外观变化小,所以具有耐光性(专利文献2)。专利文献1 日本特开2005-015557号公报专利文献2 日本特开平11191432号公报
技术实现思路
然而,上述聚氟乙烯膜虽然为耐气候性优异的膜,但另一方面机械强度弱,有时在制作太阳能电池组件时施加的140 150°C热压的热的作用下软化,太阳能电池元件电极部的凸起物贯通填充材料层。进而,由于其价格昂贵,所以在太阳能电池组件的低价格化方面成为障碍。另外,如专利文献2所述,形成有配合了紫外线吸收剂、光稳定剂的丙烯酸树脂涂膜的膜中,为了呈现耐光性,必须形成干燥涂膜重量为5g/m2左右的较厚的涂膜。另外, 作为以白色等为代表的有色膜,为了提高背面密封剂的设计性,必须与较高价格的有色膜组合。另外,如专利文献2所述为混炼白色颜料而制成的白色膜等的情况下,在颜料成分的光吸收能作用下伴随紫外线照射的膜外观的变化小,从此观点考虑其具有一定程度的耐UV 性,但由于主材料树脂没有进行耐光化,所以还存在例如如下问题以断裂伸长率等为代表的膜特性本身随着紫外线光照射逐渐降低。另外,近年来关于太阳能电池组件本身的长寿命化的开发日益盛行,同时以欧洲为中心将太阳能电池组件设置为在地上面斜立放置型的情况增多。在上述情况下,由于长期暴露在由地表面反射的紫外线下,所以在背面密封材料的外层面上没有形成长期具有稳定的耐光性的层时,不仅密封材料黄变,破坏膜外观的美丽性,而且在极端情况下密封材料中也会产生裂纹等,有时也会担心电绝缘性或水蒸气隔离性等片材要求的各种特性受到破坏。为了解决上述课题,本专利技术采用以下结构。艮口,(1) 一种太阳能电池背面密封材料用膜,在基材膜的至少一面上层合含有树脂、着色颜料和增塑剂的树脂层,所述树脂是使紫外线吸收剂及光稳定剂与丙烯酸多元醇类树脂共聚而形成的。(2)如(1)所述的太阳能电池背面密封材料用膜,其中,上述增塑剂为选自聚酯类增塑剂、环氧类增塑剂及邻苯二甲酸酯类增塑剂中的至少1种。(3)如⑴或⑵所述的太阳能电池背面密封材料用膜,其中,上述树脂层含有多异氰酸酯树脂。(4)如( 所述的太阳能电池背面密封材料用膜,其中,上述多异氰酸酯树脂为选自脂肪族类异氰酸酯树脂、脂环族类异氰酸酯树脂及芳香脂肪族类异氰酸酯树脂中的至少 1种。(5)如⑴ (4)中任一项所述的太阳能电池背面密封材料用膜,其中,上述着色颜料为氧化钛。(6) 一种太阳能电池用背面密封材料,在与⑴ (5)中任一项所述的太阳能电池密封材料用膜的层合有上述树脂层的面的相反侧的面上,层合选自下述膜中的至少1种的膜白色膜、具有无机氧化物蒸镀层的膜及具有与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的热粘合性的膜。(7) 一种太阳能电池组件,是将与(6)所述的太阳能电池背面密封材料的层合有上述树脂层的侧为相反侧的面与太阳能电池组件的硅单元填充材料层面进行粘合而形成的。根据本专利技术,可以得到一种具有着色层的太阳能电池背面密封材料用膜,具有耐光性及耐湿热性能够耐于在恶劣室外环境下的长期使用,且设计性优异,与用于最外层时所需的端子箱粘合用有机硅树脂的密合力也优异。另外,使用本专利技术的太阳能电池背面密封材料用膜时,可以得到与硅单元填充材料层的密合力、光线反射率优异、提高太阳能电池组件的性能、且能够长期保持其性能的太阳能电池背面密封材料。具体实施例方式本专利技术的太阳能电池背面密封材料用膜形成如下结构在基材膜的至少一面上层合含有树脂、着色颜料和增塑剂的树脂层,所述树脂是使紫外线吸收剂及光稳定剂与丙烯酸多元醇类树脂共聚而形成的,通过形成上述结构,可以得到一种具有比目前优异的耐光性、耐湿热性、且设计性优异、并且与用于最外层时所需的端子箱粘合用有机硅树脂的密合力也优异的着色膜。本专利技术的太阳能电池背面密封材料用膜可以使用各种树脂膜作为基材。具体而言,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂膜; 及聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯、聚乙烯等树脂膜;混合了上述树脂的树脂膜。其中,从强度、尺寸稳定性、热稳定性优异的方面考虑,优选聚酯树脂膜,进而从廉价的方面考虑,特别优选PET或PEN等聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。另外,聚酯类树脂也可以为共聚物,作为共聚成分,例如可以使用丙二醇、二甘醇、新戊二醇、环己烷二甲醇等二醇成分;间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸及其酯形成性衍生物的二羧酸成分等。由于本专利技术的太阳能电池背面密封材料用膜的耐光性优异,所以在太阳能电池背面密封材料结构中,可以优选用于直接暴露在大气(湿度、温度)或从地表面反射的紫外线下的最外层中。从用于直接暴露在大气中的最外层的观点考虑,优选使用耐水解性优异的树脂膜作为基材膜。通常聚酯树脂膜是以使单体缩聚形成的所谓聚合物为原料进行成膜而得到的,含有1. 5 2质量%左右的处于单体与聚合物的中间状态的低聚物。低聚物的代表性例子为环状三聚体,其含量多的膜在长期暴露在户外等的情况下,机械强度降低,或者随着由雨水等导致的水解的进行,而产生龟裂本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种太阳能电池背面密封材料用膜,在基材膜的至少一面上层合含有树脂、着色颜料和增塑剂的树脂层,所述树脂是使紫外线吸收剂及光稳定剂与丙烯酸多元醇类树脂共聚而形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:荒井崇
申请(专利权)人:东丽株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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