JP2015088728A - 裏側保護基材、太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】経済的に有利で、かつカールなども発生させず、工程通過性を向上させることができる太陽電池モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】太陽電池モジュールの製造方法であって、封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材1の一体品を製造する工程1を有し、続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明は、太陽電池モジュール用裏側保護基材、それを用いた太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの製造方法に関するものであり、更に詳しくは、封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品(以下、単に「一体品」と称することがある。)を、表側保護基材、封止材、セル、前記一体品、及び、裏側保護基材用部材2の順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。また、封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材1の一体品を製造する工程1を有し、続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法に関する発明も本発明に含まれる。
また、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2との積層体である該裏側保護基材において、該裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、該オレフィン層1が、接着性を有し(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)、該裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有する(以下、該層を、接着層2という)ことを特徴とする、太陽電池モジュール用裏側保護基材に関するものである。
さらには、これら裏側保護基材を有することを特徴とする太陽電池モジュールに関するものである。
太陽電池モジュールは、一般に、表面(受光面)側から、ガラスが一般的である表側保護基材、エチレン−ビニルアセテート共重合体を主成分とするものが一般的である表面側の封止材、太陽電池セル、裏面側の封止材、及び裏側保護基材が順に積層された構成となっており、それぞれの構成部材を積層させて、圧着して一体化する工程、例えば真空ラミネート工程を経て、太陽電池モジュールが製造される。
一方、太陽電池モジュールの部材の一つである裏側保護基材は、現在までに各種多様な構成のものが考案されているが、その一例として、基材と熱可塑性樹脂を備えた太陽電池用裏側保護基材が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、基材との接着性を確保するべく熱可塑性樹脂は、エチレンとアクリル酸などの変性樹脂からなる構成となっている。また、真空ラミネートでの圧着工程において、熱可塑性樹脂は、裏面側の封止材との接着性を確保するべく作用する。
しかしながら、上述の裏側保護基材を得るために基材と熱可塑性樹脂とを一体化する場合、特許文献1では熱可塑性樹脂をポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と称することがある。)フィルムからなる基材上に押出しコーティングすることで一体化し、裏側保護基材としている。この押出しコーティングは、費用が高く、経済的に相当不利になる。また、押出コーティング後に裏側保護基材にカールが発生し、外観不良となることがある。さらに、前記基材との接着性を確保するべく、エチレンとアクリル酸などの変性樹脂からなる熱可塑性樹脂構成となっているが、基材として使用されているポリエチレンテレフタレートと変性樹脂との接着機構は、水素結合などによる比較的弱い結合であり、高温高湿の過酷な環境下での接着性に欠ける問題がある。
また、太陽電池モジュールを製造する際の真空ラミネート工程にて、表側保護基材、封止材、太陽電池セル、封止材、及びこの裏側保護基材をこの順に重ねて真空ラミネート装置に搬入する際、真空ラミネート装置の熱により裏側保護基材がカールして工程収率を低下させる課題がある。
また、裏側保護基材として、基材と熱可塑性樹脂を一体化する場合、公知の技術として、接着剤を介して基材と熱可塑性樹脂をドライラミネートする場合もある。この場合、裏側保護基材では、接着剤を介して基材と熱可塑性樹脂をドライラミネートするため、ラミネート直後のシートがカールすることは少ないが、真空ラミネート工程(工程2)で押出コーティングの場合と同じカールが発生し、該工程の収率低下を引き起こすことがある。また、本裏側保護基材はドライラミネート工程を経て製造されるためコスト高になる課題がある。
上述した問題を解決するために本発明では、封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品を、表側保護基材、封止材、セル、前記一体品、及び、裏側保護基材用部材2の順序に重ねて、圧着することで太陽電池モジュールを製造することにより、経済的に有利で、かつカールなども発生させず、工程通過性を向上させることができる太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
特に、工程1にて、封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、一体品を製造し、続いて、押出コーティングやドライラミネート工程を経ず、工程2にて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着することで太陽電池モジュールを製造することが特に好ましい。
また、該裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン層1であって、該オレフィン層1が、接着性を有する接着層1を有し、該裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有することで、高温高湿の過酷な環境下でも裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2との接着性を確保した積層体である該裏側保護基材を提供することを目的とする。
また、これら裏側保護基材を有する太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
上述した課題を解決するための本発明は、以下(1)〜(16)である。
1) 太陽電池モジュールの製造方法であって、
封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材1の一体品(以下、単に一体品という)を製造する工程1を有し、
続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法。
2) 太陽電池モジュールの製造方法であって、
封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品を、
表側保護基材、封止材、セル、前記一体品、及び、裏側保護基材用部材2の順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法。
3) 前記工程1における封止材と裏側保護基材用部材1との積層が、共押出により行われることを特徴とする、1)に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4) 裏側保護基材用部材1が、オレフィン樹脂を主成分とする層を有することを特徴とする、1)〜3)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5) 裏側保護基材用部材1が、オレフィン樹脂を主成分とする層を2層有することを特徴とする、1)〜4)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6) 裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、
オレフィン層1が、接着性を有する(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)ことを特徴とする、1)〜5)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7) 裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有する(以下、該層を、接着層2という)ことを特徴とする、1)〜6)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
8) 封止材が、オレフィン樹脂を主成分とすることを特徴とする、1)〜7)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
9) 太陽電池モジュール用の裏側保護基材であって、
該裏側保護基材は、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2との積層体であって、
該裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、
該オレフィン層1が、接着性を有し(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)、
該裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有する(以下、該層を、接着層2という)ことを特徴とする、太陽電池モジュール用裏側保護基材。
10) 前記接着層2は、ウレタン樹脂を含む組成物(以下、組成物2という)から得られることを特徴とする、9)に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
11) 前記組成物2は、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及びオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つを含むことを特徴とする、10)に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
12) 前記接着層1が接着性樹脂を含み、
該接着性樹脂が、エポキシ変性オレフィン樹脂、酸変性オレフィン樹脂、アミド変性オレフィン樹脂、及びシラン変性オレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、9)〜11)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
13) 前記接着性樹脂が、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体であることを特徴とする、12)に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
14) 前記裏側保護基材用部材2は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層(以下、ポリエチレンテレフタレート層という)を有し、
該ポリエチレンテレフタレート層が、白色粒子を1質量%以上30質量%以下含むことを特徴とする、9)〜13)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
15) 9)〜14)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材の裏側保護基材用部材1の側に、封止材を積層したことを特徴とする、太陽電池モジュール用積層体。
16) 9)〜14)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材を有することを特徴とする、太陽電池モジュール。
1) 太陽電池モジュールの製造方法であって、
封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材1の一体品(以下、単に一体品という)を製造する工程1を有し、
続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法。
2) 太陽電池モジュールの製造方法であって、
封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品を、
表側保護基材、封止材、セル、前記一体品、及び、裏側保護基材用部材2の順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法。
3) 前記工程1における封止材と裏側保護基材用部材1との積層が、共押出により行われることを特徴とする、1)に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4) 裏側保護基材用部材1が、オレフィン樹脂を主成分とする層を有することを特徴とする、1)〜3)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5) 裏側保護基材用部材1が、オレフィン樹脂を主成分とする層を2層有することを特徴とする、1)〜4)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6) 裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、
オレフィン層1が、接着性を有する(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)ことを特徴とする、1)〜5)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7) 裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有する(以下、該層を、接着層2という)ことを特徴とする、1)〜6)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
8) 封止材が、オレフィン樹脂を主成分とすることを特徴とする、1)〜7)のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
9) 太陽電池モジュール用の裏側保護基材であって、
該裏側保護基材は、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2との積層体であって、
該裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、
該オレフィン層1が、接着性を有し(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)、
該裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有する(以下、該層を、接着層2という)ことを特徴とする、太陽電池モジュール用裏側保護基材。
10) 前記接着層2は、ウレタン樹脂を含む組成物(以下、組成物2という)から得られることを特徴とする、9)に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
11) 前記組成物2は、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及びオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つを含むことを特徴とする、10)に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
12) 前記接着層1が接着性樹脂を含み、
該接着性樹脂が、エポキシ変性オレフィン樹脂、酸変性オレフィン樹脂、アミド変性オレフィン樹脂、及びシラン変性オレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、9)〜11)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
13) 前記接着性樹脂が、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体であることを特徴とする、12)に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
14) 前記裏側保護基材用部材2は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層(以下、ポリエチレンテレフタレート層という)を有し、
該ポリエチレンテレフタレート層が、白色粒子を1質量%以上30質量%以下含むことを特徴とする、9)〜13)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
15) 9)〜14)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材の裏側保護基材用部材1の側に、封止材を積層したことを特徴とする、太陽電池モジュール用積層体。
16) 9)〜14)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材を有することを特徴とする、太陽電池モジュール。
本発明の製造方法によれば、封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品を、表側保護基材、封止材、セル、前記一体品、及び、裏側保護基材用部材2の順序に重ねて、圧着することで太陽電池モジュールを製造することにより、経済的に有利で、かつカールなども発生させず工程通過性を向上させることができる太陽電池モジュールの製造方法の提供が可能となる。
特に、工程1にて、封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、一体品を製造し、続いて、押出コーティングやドライラミネート工程を経ず、工程2にて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着することで太陽電池モジュールを製造することが好ましい。
また、本発明の裏側保護基材を太陽電池モジュールに使用することで、高温高湿の過酷な環境下でも、裏側保護基材中の各層の接着性を確保することが可能となる。
〔本発明の太陽電池モジュールの製造方法〕
本発明の製造方法は、太陽電池モジュールの製造方法であって、封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品(以下、単に一体品という)を、表側保護基材、封止材(なお、当該封止材は受光面側の封止材であり、前記一体品を構成する封止材とは異なる部材である。)、セル、前記一体品、及び、裏側保護基材用部材2の順序に重ねて、圧着する工程2を有する、太陽電池モジュールの製造方法である(以下、「第2の発明」と称することがある)。
本発明の製造方法は、太陽電池モジュールの製造方法であって、封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品(以下、単に一体品という)を、表側保護基材、封止材(なお、当該封止材は受光面側の封止材であり、前記一体品を構成する封止材とは異なる部材である。)、セル、前記一体品、及び、裏側保護基材用部材2の順序に重ねて、圧着する工程2を有する、太陽電池モジュールの製造方法である(以下、「第2の発明」と称することがある)。
また、特に好ましくは、封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材1の一体品(以下、単に一体品という)を製造する工程1を有し、続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着する工程2を有する太陽電池モジュールの製造方法である(以下、「第1の発明」と称することがある)。
以下に本発明の太陽電池モジュールの製造方法を詳細に説明する。なお、以降の括弧( )内に単独で記載される数字は、各図面の符号と対応している。
[太陽電池モジュール製造方法:工程1]
図1から図3は、太陽電池モジュールの製造前における、本発明の封止材と裏側保護基材用部材1とを積層した一体品と、裏側保護基材用部材2の一例を模式的に示す断面図である。
図1から図3は、太陽電池モジュールの製造前における、本発明の封止材と裏側保護基材用部材1とを積層した一体品と、裏側保護基材用部材2の一例を模式的に示す断面図である。
工程1は、封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材1の一体品を製造する工程である。この工程1について、封止材と裏側保護基材用部材1との積層方法は、特に限定されないが、工程1における封止材と裏側保護基材用部材1との積層が、共押出により行われることが好ましい。つまり、図7に示すようなTダイ(14)による共押出装置(13)により、封止材と裏側保護基材用部材1とをニップロール(15)とキャストロール(16)間に共押出し、剥離ロール(17)を経る方法によって、工程1において封止材と裏側保護基材用部材1とを好適に積層することが可能である。なお、ニップロールには、ゴムを被覆したロールが用いられることが好ましい。
工程1における封止材と裏側保護基材用部材1との積層を共押出により行う場合には、表面に格子柄や梨地柄等のエンボス模様が彫刻されたキャストロール(16)を用いることで、一体品の表面にエンボス模様を転写させることができ、巻き上げ時のブロッキングなどを防ぐことも可能となるために好ましい。
なお、図7では、Tダイ(14)から吐出される各層(を構成する樹脂)が、実線、破線および点線で示されている。破線にて示される層は、封止材を意味し、点線および実線にて示される層は裏側保護基材用部材1を意味する。
特に、裏側保護基材用部材1が2層を備えるときは、実線にて示される層が後述するオレフィン層2であり、点線にて示される層は後述する接着層1であることが好ましい。ここで、接着層1は、接着性を有するオレフィン層1であることが好ましく、図7に示すように、当該層がキャストロール(16)に接するように吐出されることが好ましい(すなわち、破線にて示される層が接着層1ではなく、点線にて示される層が接着層1であることが好ましい)。その理由は、エンボス模様が彫刻されたキャストロール(16)と接着層1との間の離型性が、ゴムで被覆されたニップロール(15)と接着層1との間の離型性よりも優れるためである。
一方、接着層1がニップロール(15)に接するように吐出されると(すなわち、破線にて示される層が接着層1であると)、ニップロール(15)と接着層1との間の離型性が低いので、接着層1の外観が低下することがある。
また、図7中の矢印は、封止材と裏側保護基材用部材1との積層体の製造時における、当該積層体の進行方向(「製造方向」や「機械方向」とも称されることがある)を示す。
その他、工程1において封止材と裏側保護基材用部材1とを積層する方法としては、エクストリュージョンラミネート(押出ラミネート)、ドライラミネートなどの方法があるが、それぞれ後述する理由で、共押出による一体品積層が最も好適である。
工程1をエクストリュージョンラミネート(押出ラミネート)により行う方法:封止材と裏側保護基材用部材1のどちらか一方を、溶融押出やカレンダー等により製造し、それを基材とする、そして、Tダイ押出し機により加熱溶融した他方の樹脂(封止材の原料である樹脂、又は、裏側保護基材用部材1の原料である樹脂)をスリット状に押し出し、前記基材の上に流し込み、ニップロールとキャストロールで圧着することで積層する方法を言う。この方法では、多数の工程を必要とするため、経済的に不利なものとなることがある。
工程1をドライラミネートにより行う方法:封止材と裏側保護基材用部材1をそれぞれ溶融押出やカレンダー等により別々に製造し、その後、別工程にて接着剤を用いて積層する方法である。この方法は、多数の工程を必要とし、さらに接着剤等の材料費が加算されるため、経済的に相当不利なものとなることがある。
次に、工程1にて用いられる封止材と裏側保護基材用部材1(3)について説明する。
[裏側保護基材用部材1]
本発明の太陽電池モジュールの製造方法にて用いられる裏側保護基材用部材1(3)とは、太陽電池モジュールの裏側保護基材の一部である。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法にて用いられる裏側保護基材用部材1(3)とは、太陽電池モジュールの裏側保護基材の一部である。
裏側保護基材用部材1の組成は特に限定されないが、オレフィン樹脂を主成分とする層を有することが好ましい。ここでオレフィン樹脂を主成分とする層とは、着目した層の全成分100質量%において、オレフィン樹脂を50質量%以上100質量%以下含むことを意味し、以下同様である。
裏側保護基材用部材1が、オレフィン樹脂を主成分とする層を有することによって、ガラスなどの表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2をこの順序に重ねて、圧着する工程2において、圧力によってガラスからの裏側保護基材用部材1のはみ出しや、厚みの減少を抑制することができる。また、高温高湿の過酷な環境下でのクリープも抑制でき、さらには、封止材との接着性も確保することができる。
オレフィン樹脂とは、ホモポリプロピレンやブロックポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂、低密度ポリエチレン(LDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)などのポリエチレン系樹脂、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)、ならびに2種以上のオレフィン樹脂の共重合体、例えばプロピレンとエチレンの共重合樹脂(EPC:Ethylene−Propylene−Copolymer)や、エチレンとプロピレンとブテンの3元共重合樹脂などが好適に使用される。裏側保護基材用部材1中のオレフィン樹脂を主成分とする層として好適に用いられるオレフィン樹脂は、耐クリープ性や工程2後の厚みの減少を防ぐための耐熱性、ならびに封止材との接着性を加味して、ポリエチレンとポリプロピレンの共重合樹脂(EPC)が特に好適に使用される。
裏側保護基材用部材1(3)には、太陽電池モジュールのセルとセルの間をすり抜けた光を再度反射させてセルに戻すべく、二酸化チタンや硫酸バリウム等の白色粒子を適宜含有させたり、耐光性をはじめとする耐久性、強度、および裏側保護基材用部材2との接着性を向上させるべく、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、光安定剤、シランカップリング剤などを適宜含有させることができる。
裏側保護基材用部材1(3)の厚みは、絶縁性を確保するための最低厚みとして、50μm以上が好ましく、経済性を考慮して300μm以下が好ましい。
また、裏側保護基材用部材1(3)は、図1に示すように単層であっても、図2に示すように2層構成であっても良い。さらに2層以上の多層であっても構わないが、共押出装置の口金が複雑となり、初期投資額がアップし、生産管理も困難になるため、単層または2層であることが好ましい。
裏側保護基材用部材1(3)が2層以上の構成の場合、裏側保護基材用部材1はオレフィン樹脂を主成分とする層を2層有することが好ましい。ここでオレフィン樹脂を主成分とする層とは、前述の通り、着目した層の全成分100質量%において、オレフィン樹脂を50質量%以上100質量%以下含むことを意味する。
また、裏側保護基材用部材1中の裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、オレフィン層1が接着性を有する(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)ことで、工程2において、裏側保護基材用部材2(4)と圧着される際の接着性が上がるため、好ましい。特に裏側保護基材用部材1(3)が2層以上の構成の場合には、裏側保護基材用部材1がオレフィン層1を有し、該オレフィン層1が接着層1であることが好ましい。
ここでオレフィン層1が接着性を有するとは、オレフィン層1が接着性樹脂を含有することを意味する。つまり、接着性樹脂を含有するオレフィン層1を、接着層1という。
ここで接着性樹脂とは、オレフィン樹脂であって、さらにその側鎖の一部を各種官能基で変性させた樹脂を意味する。そのため接着層1の主成分であるオレフィン樹脂としては、接着性樹脂ではないオレフィン樹脂と接着性樹脂とを併用しても良いし、接着性樹脂のみであっても構わない。ここで接着性樹脂とは、例えば、エポキシ変性オレフィン樹脂、酸変性オレフィン樹脂(例えば、無水マレイン酸変性オレフィン樹脂)、アミド変性オレフィン樹脂、シラン変性オレフィン樹脂などがあげられ、特に接着性樹脂は、エポキシ変性オレフィン樹脂、酸変性オレフィン樹脂、アミド変性オレフィン樹脂、及びシラン変性オレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。幅広い組成の接着層2との接着性に優れ、また、裏側保護基材用部材2との高温高湿の過酷環境下での接着性の点から、接着層1が含有する接着性樹脂としては、エポキシ変性オレフィン樹脂が好ましく、その中でもエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体が最も好適に使用される。エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体としては、例えば、住友化学株式会社製の型番ボンドファーストEがあげられる。
一方、裏側保護基材用部材1中の裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層がオレフィン層1であって、該オレフィン層1が接着性を有する接着層1である場合には、裏側保護基材用部材1中の他方の面を構成する層も、オレフィンを主成分とする層(以下、オレフィン層2という)であることが好ましい。そしてこの場合には、裏側保護基材用部材1(3)が接着(オレフィン)層1とオレフィン層2の2層構成であって、該オレフィン層2(5)が二酸化チタンや硫酸バリウム等の白色粒子を適宜含有していることが好ましい。この場合の接着(オレフィン)層1とオレフィン層2の厚みについては、その厚みの合計が、絶縁性の観点から50μm以上が好ましく、経済性を考慮して300μm以下が好ましい。
[封止材]
続いて、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の工程1にて用いられる封止材(2)について説明する。本発明の工程2では、一体品における封止材面が、発電素子であるセル(10)の裏側(非受光面側)に配置されて圧着される。本発明で用いられる封止材は、その組成は特に限定されないが、オレフィン樹脂を主成分とすることが好ましい。ここで、封止材がオレフィン樹脂を主成分とするとは、封止材の全成分100質量%において、オレフィン樹脂を50質量%以上100質量%以下含むことを意味する。封止材の全成分100質量%において、オレフィン樹脂が50質量%未満となる場合は、オレフィン樹脂の特性が十分発揮できないことがある。
続いて、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の工程1にて用いられる封止材(2)について説明する。本発明の工程2では、一体品における封止材面が、発電素子であるセル(10)の裏側(非受光面側)に配置されて圧着される。本発明で用いられる封止材は、その組成は特に限定されないが、オレフィン樹脂を主成分とすることが好ましい。ここで、封止材がオレフィン樹脂を主成分とするとは、封止材の全成分100質量%において、オレフィン樹脂を50質量%以上100質量%以下含むことを意味する。封止材の全成分100質量%において、オレフィン樹脂が50質量%未満となる場合は、オレフィン樹脂の特性が十分発揮できないことがある。
封止材が、オレフィン樹脂を主成分とすることによって、太陽電池モジュールを製造する際に、発電素子であるセル(10)の裏面との接着性やセルの包埋性を確保することができ、また、オレフィン樹脂を主成分とする裏側保護基材用部材1との接着性も確保することができる。
そして封止材を構成するオレフィン樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)などのポリエチレン系樹脂、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)、ならびに2種以上のオレフィン樹脂の共重合体、例えばポリプロピレンとポリエチレンの共重合樹脂などが好適に使用されるが、セル(10)の裏面との接着性やセルの包埋性などを加味して、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)が特に好適に使用される。直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)としては、例えば、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401があげられる。
なお、封止材は、太陽電池モジュールのセルとセルの間をすり抜けた光を再度反射させてセルに戻すべく二酸化チタンや硫酸バリウム等の白色粒子を適宜含有させたり、耐光性をはじめとする耐久性、強度、およびセルとの接着性を向上させるべく、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、光安定剤、シランカップリング剤などを適宜含有させることができる。
ここで本発明において用いられる封止材とは、融点が130℃以下の層であるものと定義する。この定義条件を満たせば、封止材は単層であっても、2層以上からなる多層構成であってもよい。そして、封止材は、二酸化チタンや硫酸バリウム等の白色粒子を始めとする前記添加剤を全層または一部の層に含有させることができる。なお、封止材が多層構成の場合には、全ての層の融点が130℃以下であることが重要である。
なお、本発明では、融点が130℃以下の層が裏側保護基材中に含まれることを排除しているわけではない。つまり、例えば、本発明で言う、裏側保護基材用部材1のオレフィン層1(オレフィン層1が接着性を有する場合は、接着層1)の融点が130℃以下であっても、封止材と該オレフィン層1の間に融点が130℃を超える層が存在すれば、該オレフィン層1は封止材とは言わない。そのため、裏側保護基材用部材1中の少なくとも封止材と接する面を構成する層には、融点が130℃を超える層が配置されることとなる。
なお、ここでいう融点とは、JIS K 7121(1987年)に準拠して、示差走査熱量計(DSC)で測定して得られる結晶の融解に基づく主ピークの位置(温度)を意味し、着目した層において複数の融点が観測される場合には、含有量の最も多い樹脂に相当するピークを融点とする。
また、封止材の厚みは、封止材が単層構成の場合であっても、多層構成の場合であっても、200〜600μmの範囲内が好ましく、セルの裏面に付設されている配線(配線厚みは200μm程度が一般的)を覆うための必要な最小厚みとして、200μm以上が好ましく、経済性を考慮して600μm以下が好ましい。
[一体品]
第1の発明では、封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品は、上述の工程1によって製造されることが重要である。
第1の発明では、封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品は、上述の工程1によって製造されることが重要である。
一方、第2の発明では、当該一体品の製造方法は限定されるものではない。しかし、上述の工程1によって、一体品が製造されることが、効率の点から好ましい。
[太陽電池モジュール製造方法:工程2]
本発明の太陽電池モジュールの製造方法であって、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着する工程2について説明する。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法であって、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着する工程2について説明する。
図4〜図6は、本発明の製造方法である工程2における、圧着前の太陽電池モジュール(11、12、もしくは30)の一例を模式的に示す断面図であり、構成は、受光面(表面)側から、表側保護基材(ガラスなど)(8)、受光面側の封止材(9)、セル(10)、一体品(1または7)、及び、裏側保護基材用部材2(4)がこの順で配置された構成であって、これらをこの順序に重ねて、圧着する工程2、例えば、真空状態でラミネートする工程(真空ラミネート工程)を経て、太陽電池モジュールが製造される。なお、圧着する工程2として真空ラミネート工程を採用する場合には、加熱工程を含んで圧着する工程2が好適に採用される。以下加熱工程を含んで圧着する工程2について説明するが、この加熱工程を含んで圧着する工程とは、加熱と同時に圧着する方法や、加熱によって封止材などを十分に軟質化してから、別途圧着する方法などを含む。
図8に、真空ラミネート装置(18)を用いた工程の方法を例示する。真空ラミネート装置(18)を用い、予め130〜180℃に加熱された加熱板(19)の上に、表側保護基材(ガラスなど)(8)、受光面側の封止材(9)、セル(10)、一体品(1または7)、及び、裏側保護基材用部材2(4)をこの順に積層して、静置する(以下、「工程2を終える前の積層体」という)。したがって、加熱板(19)の上には、例えば、図4〜図6で示される、圧着前の太陽電池モジュール(11、12または30)が静置される。図8では、その一例として、圧着前の太陽電池モジュール(11)が用いられているが、圧着前の太陽電池モジュール(12)や圧着前の太陽電池モジュール(30)が用いられても良いし、本発明の範囲内である他の構成を供える、圧着前の太陽電池モジュール(30)が用いられても良い。
しかる後、真空ラミネート装置(18)の上筐体(20)を閉じて密閉し、下筐体(21)に取り付けられた排気管(22)から排気装置(図示せず)を用いて、空間部(23)の空気を排気するとともに、同時に上筐体(20)に取り付けられた給排気管(24)からもゴム製ダイアフラム(25)と上筐体(20)とで形成する空間部(26)の空気を排気し、空間部(23)および空間部(26)を減圧状態とする。この状態を数分間保持した後、給排気管(24)から空気を導入して、空間部(23)と空間部(26)の圧力差(大気圧)によりゴム製ダイアフラム(25)を、「工程2を終える前の積層体」に押し当て加圧する。かかる加圧状態は、使用する受光面側の封止材(9)や一体品(1または7)の封止材(2)のラミネート推奨時間にも依存するが、10〜40分間保持することが好ましい。以上のように加熱するとともに真空で圧着する工程2を行うことにより、太陽電池モジュールを製造することができる。真空ラミネート装置(18)の加熱板(19)の温度は使用する受光面側の封止材(9)や一体品(1または7)の封止材(2)のラミネート推奨温度にも依存するが、130〜180℃が好ましい。
[裏側保護基材用部材2]
次に、前記工程2にて使用される裏側保護基材用部材2(4)について説明する。
次に、前記工程2にて使用される裏側保護基材用部材2(4)について説明する。
本発明における裏側保護基材用部材2は、特に限定されないが、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂など多岐に渡る樹脂を含む層(フィルム)を使用することができる。
その中でも裏側保護基材用部材2としては、経済面を兼ね備えたポリエステル、特にはポリエチレンテレフタレートを主成分とする層(以下、単にポリエチレンテレフタレート層という)を有することが好ましい。ここで、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層とは、着目した層の全成分100質量%において、ポリエチレンテレフタレート樹脂を50質量%以上100質量%以下含む層を意味する。
さらに裏側保護基材用部材2としては、ポリエチレンフタレート層を有し、該ポリエチレンテレフタレート層が、白色粒子を1質量%以上30質量%以下含むことが好ましい。ここで白色粒子は、これを含むことでポリエチレンフタレート層を白色化せしめるものであり、これによって白色粒子による紫外線吸収能と光反射性を活かして、長期に亘ってシートの劣化による着色を低減するという効果を発揮できる。このような白色粒子としては、二酸化チタン、硫酸バリウムをあげることができる。
ポリエチレンテレフタレート層の全成分100質量%において、白色粒子が1質量%未満では耐紫外線性が不足する場合があり、30質量%より多いと接着層2との接着性が低下する場合がある。ポリエチレンテレフタレート層中の白色粒子の含有量について、より好ましくは2質量%以上であり、さらに好ましくは3質量%以上である。さらにポリエチレンテレフタレート層中の白色粒子の含有量について、より好ましくは25質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下である。
前述の通り白色粒子としては、二酸化チタン、硫酸バリウムをあげることができるが、その中でも高い光反射性と耐光性という点で、ルチル型の酸化チタンを用いるのがより好ましい。白色粒子として好適なルチル型の酸化チタンとしては、例えばデュポン株式会社製 型番R−104(平均粒子径0.22μm)や堺化学工業株式会社製 型番SA−1(平均粒子径0.15μm)があげられる。
さらに裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に、耐光性をはじめとする耐久性を向上させるべく、酸化防止剤、光安定剤などの添加剤も適宜含有させることができる。
本発明における裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層の厚みは、絶縁性の観点から50μm以上が好ましく、工程2におけるハンドリング性(取り扱い性)を考慮すると、75μmから125μmの厚みが特に好ましい。上限は、経済性から300μm以下が好ましい。
裏側保護基材用部材2中の裏側保護基材用部材1と接する側とは反対側の面には、光安定剤や紫外線吸収剤などを含むコーティングを別途施すことで、紫外線による耐久性などを好適に向上させることができる。
また、裏側保護基材用部材2中の裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が接着性を有する(以下、該層を接着層2という)ことが好ましく、このようにすることで、同部材1との接着性をあげることが可能となる。つまり裏側保護基材用部材2は、ポリエチレンテレフタレート層と接着層2との積層構成であることが好ましい。ここで、裏側保護基材用部材2中の裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が接着性を有するとは、該層が、ウレタン樹脂を含むことを意味する。つまり、裏側保護基材用部材2中の裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層がウレタン樹脂を含む場合、該層を接着層2という。
なお、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2とは、本発明の製造方法によって太陽電池モジュール中で積層されて一体となることで、太陽電池モジュールにおいて一般的に用いられる裏側保護基材に必要な特性、つまり、絶縁性、長期信頼性、機械特性(破断強度等)などを有することが大切である。一般的な太陽電池モジュールの製造方法では、先に裏側保護基材を製造して、それを用いて太陽電池モジュールを製造する。しかし本発明では、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2という、裏側保護基材の構成部品を先に製造し、最終的に工程2を経て太陽電池モジュールを製造した際に、裏側保護基材が裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2との積層体として形成され、必要な特性を得ることができるように、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2とを設計することが大切である。また本発明では、裏側保護基材を先に製造することなく、最終的に太陽電池モジュールを製造する工程2で、同時に裏側保護基材も製造することとなり、この点で、生産工程を減らすことができるために好適である。
前記接着層2の製造方法は特に限定されないが、接着層2はウレタン樹脂を含む組成物(以下、組成物2という)から得られることが好ましい。つまり接着層2を有する裏側保護基材用部材2は、ポリエチレンテレフタレート層などの基材に対して、組成物2をコーティングなどすることで得られる態様が好ましい。
前記接着層2を、ウレタン樹脂を含む組成物から得ることによって、裏側保護基材用部材2(とりわけポリエチレンテレフタレート層)と接着層2との間の接着性を十分に確保できる。また、ウレタン樹脂が適度な柔らかさをもつことから、後述する裏側保護基材用部材2への組成物2の塗工時に、接着層2におけるクラックの発生などを抑制することができる。さらに、組成物2を用いることによって、塗工時の塗工適性が向上し、塗工及び乾燥後の接着層2の重量を目的の値に容易に制御することができる。
組成物2に好適なウレタン樹脂としては、例えば、DIC株式会社製、型番ハイドランAP−201や、DIC株式会社製、型番DICSEAL HS−W EXP110202をあげることができる。そしてこのようなウレタン樹脂を水に希釈した塗剤を組成物2として、公知の塗工方式でポリエチレンテレフタレート層等にコーティング(「塗工」とも言う)し、水を乾燥することで、裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層を、接着層2とすることができる。組成物2の塗工方式としては、例えばロッドコーティング、グラビアコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング等があるが、塗剤の粘度、塗工速度、塗工量の選択自由度が比較的広いロッドコーティングが特に好適に使用される。
組成物2中のウレタン樹脂の含有量(塗工及び乾燥後の含有量)としては、0.05〜5g/m2が好ましく、材料費などの経済的な面、ならびに塗工時の塗工適性を考慮し、0.2〜1.2g/m2が最も好ましい。
また、組成物2中のウレタン樹脂の好適な含有量は、組成物2の全成分(ただし、溶媒(例えば、水)を除く)100質量%において50〜98質量%である。後述する接着層1と接着層2の最も好適な組合せの一例として、接着層1が接着性樹脂としてエポキシ変性オレフィン樹脂、好ましくはエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を含み、接着層2がウレタン樹脂(AP−201など)とメラミン樹脂(後述するPM−80など)とを含む組成物2の態様の場合には、組成物2中のウレタン樹脂の含有量は64〜96質量%であることがより好ましい。なお、組成物2中のウレタン樹脂の好適な含有量は前述の通り50〜98質量%であるが、接着層2は組成物2から得られることが好ましいため、接着層2中のウレタン樹脂の好適な含有量も、接着層2の全成分100質量%中に50〜98質量%である。
接着層2を形成するために好適な組成物2をコーティングする工程を、前述の裏側保護基材用部材2の一部であるポリエチレンテレフタレート層などの基材を押し出し機にて形成(製膜)する工程と同時に実施しても問題はない。また、製膜したポリエチレンテレフタレート層などの基材に該組成物2をコーティングするためだけの工程を別途実施してもよい。ただし、ポリエチレンテレフタレート層などの基材を製膜する工程において、組成物2をコーティングする工程と同時に実施するほうが経済的な面より好ましい。
また組成物2は、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及びオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つをさらに含むことが好ましい。組成物2が、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及びオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つをさらに含むことで、前記工程2によって接することとなる接着層2と接着層1との接着性を向上させることができ、高温高湿の過酷な環境下でも、接着層1と接着層2の接着性を確保することが可能となり、接着層2自身も強固となるからである。
組成物2に好適なメラミン樹脂は、例えばDIC株式会社製、型番PM−80などがあげられる。組成物2に好適なエポキシ樹脂は、例えばDIC株式会社製、型番ADDITIVE EP−10、や型番ADDITIVE EXP110208などがあげられる。組成物2に好適なオレフィン樹脂としては、ウレタン樹脂としてあげたDIC株式会社製、型番DICSEAL HS−W EXP110202などがあげられるが、これはウレタン樹脂とオレフィン樹脂とを含むことから、特に好適に使用できる。
組成物2中のウレタン樹脂と他の樹脂(メラミン樹脂など)の好適な含有量については、例えば、下記(1)〜(3)があげられる。
(1)ウレタン樹脂/メラミン樹脂=15〜30質量部/1.5〜8.5質量部
(上記を達成するためのAP−201とPM−80の配合比の例=94質量部/6質量部)
(2)ウレタン樹脂/エポキシ樹脂=15〜30質量部/1〜10質量部
(上記を達成するためのAP−201とEP−10の配合比の例=94質量部/6質量部)
(3)ウレタン樹脂/メラミン樹脂/エポキシ樹脂=15〜30質量部/3〜7質量部/1〜6質量部
(上記を達成するためのAP−201とPM−80とEP−10の配合比の例=92質量部/6質量部/2質量部)。
(上記を達成するためのAP−201とPM−80の配合比の例=94質量部/6質量部)
(2)ウレタン樹脂/エポキシ樹脂=15〜30質量部/1〜10質量部
(上記を達成するためのAP−201とEP−10の配合比の例=94質量部/6質量部)
(3)ウレタン樹脂/メラミン樹脂/エポキシ樹脂=15〜30質量部/3〜7質量部/1〜6質量部
(上記を達成するためのAP−201とPM−80とEP−10の配合比の例=92質量部/6質量部/2質量部)。
なお、接着層2は組成物2から得られることが好ましいため、上記組成物2中のウレタン樹脂と他の樹脂(メラミン樹脂など)との含有量の関係は、接着層2についても同様に成り立つ。
なお、上で一例にあげたAP−201はウレタン樹脂以外に水やその他樹脂を若干含み、またPM−80もメラミン樹脂以外に水やその他樹脂を含む。一方、EP−10は、ほぼエポキシ樹脂である。
接着層1と接着層2の好適な組合せの一例は、接着層1が接着性樹脂としてエポキシ変性オレフィン樹脂、好ましくはエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を含み、接着層2がウレタン樹脂(AP−201など)とメラミン樹脂(PM−80など)とを含む組成物2から得られる組み合わせの場合である。この組み合わせでは、メラミン樹脂とエポキシ変性オレフィン樹脂とが架橋反応し、接着層1と接着層2との界面の接着性が向上することから、好適に使用することができる。
また接着層1と接着層2の好適な組合せの別例は、接着層1が接着性樹脂としてエポキシ変性オレフィン樹脂、好ましくはエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体を含み、接着層2がウレタン樹脂、オレフィン樹脂、及びエポキシ樹脂を含む組み合わせの場合である。この組み合わせでは、前記エポキシ樹脂と前記エポキシ変性オレフィン樹脂とが架橋反応し、接着性が向上することから、好適に使用することができる。なお、例えばDICSEAL HS−W EXP110202などがウレタン樹脂とオレフィン樹脂の両方を含んだもので、前記ADDITIVE EXP110208が、エポキシ樹脂を含んだものとして、好適に使用できる。
また、ポリエチレンテレフタレート層などの基材へ組成物2をコーティングすることで得られた後の接着層2の外観向上や、組成物2として各樹脂を水に希釈する際の乳化剤として、組成物2中には界面活性剤を含むことも可能である。界面活性剤としては、例えば日信化学株式会社製、型番サーフィノール440やオルフィンEXP4051Fを使用することができる。
裏側保護基材用部材2中の接着層2の厚みは、0.1〜5μmが好ましく、材料費などの経済的な面、ならびにコーティング時の塗工適性を考慮し、0.2〜1μmがさらに好ましい。
また、接着層2の下地であるポリエチレンフタレート層などの表面には、コロナ処理やプラズマ処理、火炎処理などの各種表面処理を施すことで、ポリエチレンフタレート層と接着層2との接着性を向上することができる。さらには、接着層2の機能を前記各種表面処理が担うことも処理条件によっては可能となる。
以下、前記工程2で使用される、その他部材について説明する。
[表側保護基材(8)]
本発明の太陽電池モジュールにおいて、好適に用いることができる表側保護基材(8)は、太陽電池モジュールの受光面(表面)側の保護部材として用いられる。表側保護基材の組成は特に限定されないが、一般的にガラスが用いられる。表側保護基材としてガラスを用いる場合には、波長350〜1400nmの光の全光線透過率が80%以上であるガラスが好ましく、より好ましくは90%以上である。表側保護基材として用いられるガラスとしては、赤外部の吸収の少ない白板ガラスを使用するのが一般的であるが、青板ガラスであっても厚さが3mm以下であれば、太陽電池モジュールの出力特性への影響は少ない。また、ガラスの機械的強度を高めるために熱処理により強化ガラスを得ることができるが、熱処理無しのフロート板ガラスを用いてもよい。また、ガラスの受光面側に反射を抑えるために反射防止のコーティングをしても良い。
本発明の太陽電池モジュールにおいて、好適に用いることができる表側保護基材(8)は、太陽電池モジュールの受光面(表面)側の保護部材として用いられる。表側保護基材の組成は特に限定されないが、一般的にガラスが用いられる。表側保護基材としてガラスを用いる場合には、波長350〜1400nmの光の全光線透過率が80%以上であるガラスが好ましく、より好ましくは90%以上である。表側保護基材として用いられるガラスとしては、赤外部の吸収の少ない白板ガラスを使用するのが一般的であるが、青板ガラスであっても厚さが3mm以下であれば、太陽電池モジュールの出力特性への影響は少ない。また、ガラスの機械的強度を高めるために熱処理により強化ガラスを得ることができるが、熱処理無しのフロート板ガラスを用いてもよい。また、ガラスの受光面側に反射を抑えるために反射防止のコーティングをしても良い。
[受光面(表面)側の封止材(9)]
本発明の太陽電池モジュールの製造方法に用いられる受光面側の封止材(9)としては、公知の太陽電池用の封止材シートを使用でき、例えば、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)、オレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂などがあげられるが、本発明における封止材・裏側保護基材用部材1の一体品における封止材(2)との接着性から、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)やオレフィン系樹脂が好ましい。エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)としては、例えばサンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00Sがあげられる。また、受光面側の封止材シートの厚みに関しては、太陽電池セル(10)を外部環境から保護する役目からも400μm以上が好ましく、費用面から450μm〜800μmがさらに好ましい。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法に用いられる受光面側の封止材(9)としては、公知の太陽電池用の封止材シートを使用でき、例えば、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)、オレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂などがあげられるが、本発明における封止材・裏側保護基材用部材1の一体品における封止材(2)との接着性から、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)やオレフィン系樹脂が好ましい。エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)としては、例えばサンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00Sがあげられる。また、受光面側の封止材シートの厚みに関しては、太陽電池セル(10)を外部環境から保護する役目からも400μm以上が好ましく、費用面から450μm〜800μmがさらに好ましい。
[太陽電池セル(10)]
本発明の太陽電池モジュールの一例における太陽電池セル(10)としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型など多岐に渡るが、本発明の太陽電池モジュールの製造方法が適用しやすい単結晶シリコン型、多結晶シリコン型が好ましい。
本発明の太陽電池モジュールの一例における太陽電池セル(10)としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型など多岐に渡るが、本発明の太陽電池モジュールの製造方法が適用しやすい単結晶シリコン型、多結晶シリコン型が好ましい。
〔本発明の太陽電池モジュール用裏側保護基材、本発明の太陽電池モジュール用積層体、本発明の太陽電池モジュール〕
続いて、本発明の太陽電池モジュール用裏側保護基材、本発明の太陽電池モジュール用積層体、本発明の太陽電池モジュールについて、以下説明する。
続いて、本発明の太陽電池モジュール用裏側保護基材、本発明の太陽電池モジュール用積層体、本発明の太陽電池モジュールについて、以下説明する。
本発明の裏側保護基材とは、太陽電池モジュール用の裏側保護基材であって、該裏側保護基材は、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2との積層体であって、該裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、該オレフィン層1が、接着性を有し(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)、該裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有する(以下、該層を、接着層2という)。このような構成の本発明の裏側保護基材は、高温高湿の過酷な環境下でも裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2との接着性を確保することが可能となり、太陽電池モジュール用途に好適である。
本発明の裏側保護基材を構成する各要素、つまり、裏側保護基材用部材1、裏側保護基材用部材2、オレフィン層1、接着層1、及び接着層2の説明は、前述の太陽電池モジュールの製造方法の発明の項で記した通りである。
そして前述の本発明の(太陽電池モジュールの)製造方法の中で、好適な態様の製造方法によれば、本発明の裏側保護基材を得ることができる。つまり、本発明の製造方法において、裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層がオレフィン層1であり、該オレフィン層1が接着層1であり、裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が接着層2である場合には、本発明の製造方法によって得られる太陽電池モジュールは、本発明の裏側保護基材を有することになる。
なお、当然だが、本発明の裏側保護基材を製造するための方法は、前述の本発明の(太陽電池モジュールの)製造方法に限られるものではない。つまり本発明の裏側保護基材は、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2とを積層することで得られるものであり、これらを積層するよりも先に裏側保護基材用部材1と封止材とを積層する必要はない。つまり、封止材を積層する前に、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2とを積層すれば、本発明の裏側保護基材を得ることもできる。
本発明の太陽電池モジュール用積層体は、本発明の裏側保護基材の裏側保護基材用部材1の側に、封止材を積層することで得ることができる。本発明の積層体を構成する各要素、つまり封止材などの説明は、前述の太陽電池モジュールの製造方法の発明の項などで記した通りである。
そして本発明の積層体を製造する方法は、上述の通り得られた裏側保護基材の裏側保護基材用部材1の側に封止材を積層することで可能である。
本発明の太陽電池モジュールは、本発明の裏側保護基材を有する太陽電池モジュールである。本発明の太陽電池モジュールを構成する各要素の説明は、前述の本発明の(太陽電池モジュールの)製造方法の説明箇所などで記した通りである。
そして本発明の太陽電池モジュールを製造する際には、本発明の(太陽電池モジュールの)製造方法により可能である。つまり、裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層がオレフィン層1であり、該オレフィン層1が接着層1であり、裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が接着層2である場合に、本発明の(太陽電池モジュールの)製造方法を適用すると、本発明の太陽電池モジュールを得ることができる。
さらに本発明の太陽電池モジュールを得るための方法は、本発明の製造方法に限定されず、例えば、表側保護基材、封止材、セル、封止材、及び本発明の裏側保護基材を、裏側保護基材中の裏側保護基材用部材1が封止材の側へ向くようにこの順序に重ねて、圧着する方法や、表側保護基材、封止材、セル、本発明の積層体を、積層体中の封止材の側がセルの側へ向くようにこの順序に重ねて、圧着する方法などもあげることができる。
以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
[特性の評価方法]
(1)カール評価
実施例および比較例の太陽電池モジュール製造において、工程1後の一体品のカール状況、ならびに工程2の真空ラミネート装置(加熱された加熱板)に、各材料が積層、静置されたときのカール状況を確認した。
(1)カール評価
実施例および比較例の太陽電池モジュール製造において、工程1後の一体品のカール状況、ならびに工程2の真空ラミネート装置(加熱された加熱板)に、各材料が積層、静置されたときのカール状況を確認した。
サイズは353mm角とし、工程1後の一体品のカール状況は、カールが凹状になるように水平面に静置し、4角の高さ(これを「合計」と称する。)を直定規にて測定した。一方、工程2のカール状況は、真空ラミネート装置(加熱された加熱板)に1分間放置した後に、該当サンプル(実施例の場合は、一体品、裏側保護基材用部材2のそれぞれ、比較例の場合は、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2の一体品)を取り出し、工程1の場合と同じ方法で測定した。3枚のサンプルを評価し、それらの「合計」の平均値が、200mm以上を「3」、100mm以上200mm未満を「2」、100mm未満を「1」とした。
(2)融点測定
実施例及び比較例に使用される非受光面側の封止材の各層、裏側保護基材用部材1(オレフィン層1と2)の各層について、JIS K 7121(1987年)に準拠し、株式会社島津製作所製 型番DSC−60を用いて測定した。
実施例及び比較例に使用される非受光面側の封止材の各層、裏側保護基材用部材1(オレフィン層1と2)の各層について、JIS K 7121(1987年)に準拠し、株式会社島津製作所製 型番DSC−60を用いて測定した。
[共通使用材料(対象:実施例1〜3、比較例1〜2)]
(下記各種材料の頭に付したアルファベットは、表1のアルファベットと対応する)。
(下記各種材料の頭に付したアルファベットは、表1のアルファベットと対応する)。
A.表側保護基材
厚み3.2mm、波長350〜1400nmの全光線透過率が90%以上である白板熱処理ガラスを使用した。
厚み3.2mm、波長350〜1400nmの全光線透過率が90%以上である白板熱処理ガラスを使用した。
B.受光面側封止材
受光面側の封止材シートとして、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)(サンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00S 厚み450μm)を使用した。
受光面側の封止材シートとして、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)(サンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00S 厚み450μm)を使用した。
C.セル
太陽電池セルとして、6インチ-180μm厚みのシリコン多結晶セル SOLARTECH ENERGY CORPORATION製 型番M−156−3を、ストリングス方向2枚×2列(計4枚)を用いた。配線は、公知のセル自動配線装置にて、タブを3本並列にして接続した。
太陽電池セルとして、6インチ-180μm厚みのシリコン多結晶セル SOLARTECH ENERGY CORPORATION製 型番M−156−3を、ストリングス方向2枚×2列(計4枚)を用いた。配線は、公知のセル自動配線装置にて、タブを3本並列にして接続した。
F.裏側保護基材用部材2
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層として、厚み125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム 東レ株式会社製 型番X10Sを用い、E一体品と接する側の面に、下記計算式で定めたコロナ処理定数が20となるようにコロナ処理を施した。
コロナ処理定数=出力(W)/加工速度(m/分)×コロナ電極幅(m)
実施例1〜2、比較例1〜2は、裏側保護基材用部材2をポリエチレンテレフタレート層のみとした。一方で実施例3のみ、裏側保護基材用部材2に接着層2を設けた(実施例3のみ、裏側保護基材用部材2をポリエチレンテレフタレート層と接着層2の積層構成とした)。
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層として、厚み125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム 東レ株式会社製 型番X10Sを用い、E一体品と接する側の面に、下記計算式で定めたコロナ処理定数が20となるようにコロナ処理を施した。
コロナ処理定数=出力(W)/加工速度(m/分)×コロナ電極幅(m)
実施例1〜2、比較例1〜2は、裏側保護基材用部材2をポリエチレンテレフタレート層のみとした。一方で実施例3のみ、裏側保護基材用部材2に接着層2を設けた(実施例3のみ、裏側保護基材用部材2をポリエチレンテレフタレート層と接着層2の積層構成とした)。
設けた接着層2の組成物2は、ウレタン樹脂としては、DIC株式会社製 型番AP−201、メラミン樹脂としては、DIC株式会社製 型番PM−80を用い、AP−201とPM−80の配合比が94質量部/6質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、塗剤を得た。この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層にハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これ(ポリエチレンテレフタレート層と接着層2の積層体)を裏側保護基材用部材2とした。なお、このときの接着層2の厚みは理論上、0.6μmとなる。
(実施例1)
[太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[太陽電池モジュールの製造方法]
[工程1]
工程1について、封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401(融点127℃)を用い、裏側保護基材用部材1として、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC:Ethylene−Propylene−Copolymer)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用いた。
[太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[太陽電池モジュールの製造方法]
[工程1]
工程1について、封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401(融点127℃)を用い、裏側保護基材用部材1として、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC:Ethylene−Propylene−Copolymer)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用いた。
前記、封止材と裏側保護基材用部材1との一体品作成は、Tダイによる共押出装置により、封止材を250μmの厚みで裏側保護基材用部材1を200μmの厚みで共押出した。押出幅は、400mmで実施した。
[工程2]
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品(封止材側がセルに向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(コロナ処理面が一体品に向くように配置)を、この順序に重ねて、図8に示す真空ラミネート装置を用いて、後述する方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
[工程2]
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品(封止材側がセルに向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(コロナ処理面が一体品に向くように配置)を、この順序に重ねて、図8に示す真空ラミネート装置を用いて、後述する方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
具体的な製造方法としては、図8に示す真空ラミネート装置を用い、予め160℃に加熱された加熱板の上に、A表側保護基材(ガラス:厚み3.2mm)、B受光面側の封止材、Cセル、E一体品、及び、F裏側保護基材用部材2をこの順に積層して、静置する。
しかる後、真空ラミネート装置の上筐体を閉じて密閉し、下筐体に取り付けられた排気管から排気装置で空間部の空気を排気するとともに、同時に上筐体に取り付けられた給排気管からもゴム製ダイアフラムと上筐体とで形成する空間部の空気を排気し、2カ所の空間部を減圧状態とする。この状態を4分間保持した後、給排気管から空気を導入して、2カ所の空間部の圧力差(大気圧)によりゴム製ダイアフラムを積層体に押し当て加圧する。かかる加圧状態は、16分間保持し、太陽電池モジュールを製造した。
(実施例2)
[太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[太陽電池モジュールの製造方法]
[工程1]
工程1について、封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401(融点127℃)を用い、裏側保護基材用部材1として、オレフィン層2は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用い、オレフィン層1は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストE(融点103℃)を単独で用いた。
[太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[太陽電池モジュールの製造方法]
[工程1]
工程1について、封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401(融点127℃)を用い、裏側保護基材用部材1として、オレフィン層2は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用い、オレフィン層1は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストE(融点103℃)を単独で用いた。
なお、上記各原料の融点は、層の融点の測定方法と同様に、JIS K 7121(1987年)に準拠し、株式会社島津製作所製 型番DSC−60を用いて測定した。以下同様である。
前記、封止材と裏側保護基材用部材1(オレフィン層1および2)との一体品作成は、Tダイによる共押出装置により、封止材を250μmの厚みで、裏側保護基材用部材1を200μm(オレフィン層1が50μm、オレフィン層2が150μm)の厚みで、共押出した。押出幅は、400mmで実施した。
[工程2]
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品(封止材側がCセルに向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(コロナ処理面がE一体品に向くように配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品(封止材側がCセルに向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(コロナ処理面がE一体品に向くように配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
(実施例3)
[工程1]
工程1について、封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401(融点127℃)を用い、裏側保護基材用部材1として、オレフィン層2は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用い、オレフィン層1は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストE(融点103℃)を単独で用いた。
[工程1]
工程1について、封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401(融点127℃)を用い、裏側保護基材用部材1として、オレフィン層2は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用い、オレフィン層1は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストE(融点103℃)を単独で用いた。
封止材と裏側保護基材用部材1(オレフィン層1および2)との一体品作成は、Tダイによる共押出装置により、封止材を250μmの厚みで裏側保護基材用部材1を200μm(オレフィン層1が50μm、オレフィン層2が150μm)の厚みで共押出した。押出幅は、400mmで実施した。
[工程2]
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品(封止材側がCセルに向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(接着層2がE一体品に向くように配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/E一体品(封止材側がCセルに向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(接着層2がE一体品に向くように配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
(比較例1)
[太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/D封止材/E一体品(オレフィン層2側がD封止材に向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(コロナ処理面がE一体品に向くように配置)
[太陽電池モジュールの製造方法]
[工程1]
本比較例におけるE一体品は、封止材を含まない系であり、本比較例における工程1は、F裏側保護基材用部材2のコロナ処理面に、E一体品(裏側保護基材用部材1)を押出コーティングする工程である。
[太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/D封止材/E一体品(オレフィン層2側がD封止材に向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(コロナ処理面がE一体品に向くように配置)
[太陽電池モジュールの製造方法]
[工程1]
本比較例におけるE一体品は、封止材を含まない系であり、本比較例における工程1は、F裏側保護基材用部材2のコロナ処理面に、E一体品(裏側保護基材用部材1)を押出コーティングする工程である。
裏側保護基材用部材1として、オレフィン層2は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用い、オレフィン層1は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストE(融点103℃)を単独で用いた。
前記、裏側保護基材用部材1(オレフィン層1および2)のオレフィン層1とF裏側保護基材用部材2が接するように、F裏側保護基材用部材2のコロナ処理面に裏側保護基材用部材1を押出コーティングした。
なお、押出コーティング樹脂として、裏側保護基材用部材1を200μm(オレフィン層1が50μm、オレフィン層2が150μm)の厚みで押出コーティングした。押出コーティング幅は、400mmで実施した。
[工程2]
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/D封止材/工程1で製造した押出コーティング品(オレフィン層2側がD封止材に向くよう配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。なお、D封止材は、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)(サンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00S 厚み450μm、融点70℃)を使用した。
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/D封止材/工程1で製造した押出コーティング品(オレフィン層2側がD封止材に向くよう配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。なお、D封止材は、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)(サンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00S 厚み450μm、融点70℃)を使用した。
(比較例2)
[太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/D封止材/E一体品(オレフィン層2側がD封止材に向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(コロナ処理面がE一体品に向くように配置)
[太陽電池モジュールの製造方法]
本比較例におけるE一体品は、封止材を含まない系で、且つ裏側保護基材用部材1として、オレフィン層1と2を事前に共押出したフィルムである。
[太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/D封止材/E一体品(オレフィン層2側がD封止材に向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(コロナ処理面がE一体品に向くように配置)
[太陽電池モジュールの製造方法]
本比較例におけるE一体品は、封止材を含まない系で、且つ裏側保護基材用部材1として、オレフィン層1と2を事前に共押出したフィルムである。
前記の共押出フィルム(裏側保護基材用部材1)は、オレフィン層1の厚みが50μm、オレフィン層2の厚みが150μmになるように共押出し作成した。
裏側保護基材用部材1として、オレフィン層2は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用い、オレフィン層1は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストE(融点103℃)を単独で用いた。
[工程1]
本比較例における工程1は、F裏側保護基材用部材2のコロナ処理面に、接着剤を塗工し、事前に作成した共押出フィルムである、E一体品(裏側保護基材用部材1)をオレフィン層1が接着剤面に向くようにドライラミネートする工程である。
本比較例における工程1は、F裏側保護基材用部材2のコロナ処理面に、接着剤を塗工し、事前に作成した共押出フィルムである、E一体品(裏側保護基材用部材1)をオレフィン層1が接着剤面に向くようにドライラミネートする工程である。
F裏側保護基材用部材2のコロナ処理面に塗工する接着剤は、ポリエステルポリオールなどの主剤とイソシアネート系の硬化剤を使用し、E一体品(裏側保護基材用部材1)とF裏側保護基材用部材2をドライラミネートした。ドライラミネート幅は、400mmで実施した。
[工程2]
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/D封止材/工程1で製造したドライラミネート品(オレフィン層2側がD封止材に向くよう配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
A表側保護基材/B受光面側封止材/Cセル/D封止材/工程1で製造したドライラミネート品(オレフィン層2側がD封止材に向くよう配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
なお、D封止材は、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)(サンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00S 厚み450μm、融点70℃)を使用した。
[共通使用材料(対象:実施例4〜15)]
(下記各種材料の頭に付したアルファベットは、別紙の表2のアルファベットと対応する。)
A.表側保護基材
厚み3.2mm、波長350〜1400nmの全光線透過率が90%以上である白板熱処理ガラスを使用した。
(下記各種材料の頭に付したアルファベットは、別紙の表2のアルファベットと対応する。)
A.表側保護基材
厚み3.2mm、波長350〜1400nmの全光線透過率が90%以上である白板熱処理ガラスを使用した。
B.受光面側封止材
受光面側の封止材シートとして、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)(サンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00S 厚み450μm)を使用した。
受光面側の封止材シートとして、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)(サンビック株式会社製の型番fastcure PV−45FR00S 厚み450μm)を使用した。
その他.
実施例4〜15において、接着強度を評価する際のきっかけとなるところ(剥離しろ)を設けるべく、離型コート層が設けられた市販のPET(離型PET)を53mm×105mmのサイズにカットして、接着層1と接着層2の間に当該離型PETを挟み込んだ。この状態で工程2(加圧)を行っても、離型PETが挟み込まれているところは、接着層1と2とが接着(圧着)されることはない。そのため、接着強度を測定するための剥離試験を行う際に、当該箇所(接着層1と2とが接着(圧着)されていないところ)を「剥離しろ」として用いることができる。なお、離型PETとしては、東レフィルム加工株式会社製 セラピール(登録商標) 型番MFを用いた。
実施例4〜15において、接着強度を評価する際のきっかけとなるところ(剥離しろ)を設けるべく、離型コート層が設けられた市販のPET(離型PET)を53mm×105mmのサイズにカットして、接着層1と接着層2の間に当該離型PETを挟み込んだ。この状態で工程2(加圧)を行っても、離型PETが挟み込まれているところは、接着層1と2とが接着(圧着)されることはない。そのため、接着強度を測定するための剥離試験を行う際に、当該箇所(接着層1と2とが接着(圧着)されていないところ)を「剥離しろ」として用いることができる。なお、離型PETとしては、東レフィルム加工株式会社製 セラピール(登録商標) 型番MFを用いた。
(実施例4)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
工程1について、封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401(融点127℃)を用い、裏側保護基材用部材1として、オレフィン層2は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用い、オレフィン層1(接着層1)は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストE(融点103℃)を単独で用いた。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
工程1について、封止材として、オレフィン樹脂である直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、住友化学株式会社製の型番スミカセン−L GA401(融点127℃)を用い、裏側保護基材用部材1として、オレフィン層2は、オレフィン樹脂であるエチレンとプロピレンの共重合樹脂(EPC)、住友化学株式会社製の型番ノーブレンFL6412(融点142℃)を用い、オレフィン層1(接着層1)は、接着性樹脂として、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体である住友化学株式会社製の型番ボンドファーストE(融点103℃)を単独で用いた。
前記、封止材と裏側保護基材用部材1(オレフィン層1および2)との一体品は、Tダイによる共押出装置により、封止材を250μmの厚みで裏側保護基材用部材1を200μm(オレフィン層1が50μm、オレフィン層2が150μm)の厚みで共押出することにより作成した。押出幅は、400mmで実施した。
[接着層2形成工程]
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂としてDIC株式会社製 型番AP−201、メラミン樹脂としてDIC株式会社製 型番PM−80を用い、AP−201とPM−80の配合比が94質量部/6質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、塗剤を得た。この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層にハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂としてDIC株式会社製 型番AP−201、メラミン樹脂としてDIC株式会社製 型番PM−80を用い、AP−201とPM−80の配合比が94質量部/6質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、塗剤を得た。この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層にハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
[工程2]
A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品(封止材側がBに向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(接着層2がE一体品に向くように配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品(封止材側がBに向くよう配置)/F裏側保護基材用部材2(接着層2がE一体品に向くように配置)を、この順序に重ねて、真空ラミネート装置により、実施例1と同様の方法にて、圧着し、太陽電池モジュールを製造した。
なお、このとき、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2は、それぞれ105mm角のサイズのものを用いた。
また、53mm×105mmのサイズの離型PETを、接着層1と接着層2の間に挟み込んだ後に、加圧(圧着)した。このとき、図9に示すように、離型PETの一方の長辺が、離型PET以外の他部材の一つの辺に沿うように(一致するように)、離型PETを、接着層1と接着層2の間に挟み込んだ。
得られた太陽電池モジュール(疑似モジュール)を用いて、以下の方法で接着強度を評価した、なお、以下の実施例および比較例についても、同様の方法で接着強度を評価した。
[接着強度評価]
実施例の疑似モジュールにおいて、裏側保護基材用部材1の接着層1と裏側保護基材用部材2の接着層2の接着強度を確認した。
実施例の疑似モジュールにおいて、裏側保護基材用部材1の接着層1と裏側保護基材用部材2の接着層2の接着強度を確認した。
サイズは105mm角とし、以下で別途説明する接着強度評価用の疑似モジュールを使用した。なお、疑似モジュールとは、接着強度評価用として使用するモジュールであり、セルを含まないものである。
接着強度の測定方法を下記する。
はじめに、疑似モジュールのガラス(A表側保護基材)以外の部分を、幅5mm、長さ105mmの短冊状にカットする。後述するように、評価回数が2回であることを考慮して、疑似モジュールの辺であって、離型PETの短辺方向と平行な辺から、10mm、15mmおよび20mmの位置にそれぞれ切り込みを入れる(図10を参照)。これにより、幅5mm、長さ105mmの長方形状のサンプルが2つ得られる。つまり、図10において、切り込み51と52の間の領域が一つ目のサンプルになり、切り込み52と53の間の領域が二つ目のサンプルになる。
次に、疑似モジュールから、離型PETを取り除いた。
続いて、株式会社エーアンド・デイ製テンシロン万能材料試験機RTG−1210を用い、180°剥離法、引張速度200mm/分にて測定した。つまり、図11に示すように、幅5mm、長さ105mmのサイズのサンプルの「剥離しろ」にある、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品からなる積層体のサンプルの長さ方向の端部を、テンシロンの一方のチャックに固定した。また、当該端部にある、F裏側保護基材用部材2を、テンシロンのもう一方のチャックに固定した。(なお、F裏側保護基材用部材2の長さが足りない場合は、図示しないセロテープ(登録商標)などで継ぎ足しを行い、テンシロンのもう一方のチャックに固定すればよい)。そして、上記のテンシロンを用いて、F裏側保護基材用部材2を、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品からなる積層体から180°方向に剥離せしめた。
評価は、計2回行い、その平均値の2倍の値を接着強度とした。
また、上記測定は、高温高湿の環境下(120℃×100%RH×48時間)での保管前後で実施した。なお、高温高湿の環境下での保管は、エスペック株式会社製プレッシャークッカー(高度加速寿命試験装置 型番EHS−221MD)を用いて実施した。
以下の基準に基づいて、接着強度を評価した。
(1) 保管前後の接着強度が共に40N/10mm以上のものは「0」
(2) (1)及び(3)に該当しない場合は、以下に示す保管前後の接着強度の変化率が、50%以下のものを「1」とし、50%を超えるものを「2」とした。
変化率(%)=〔(保管前の接着強度−保管後の接着強度)/保管前の接着強度〕×100
(3) 保管前後の接着強度の少なくともいずれかが10N/10mm未満のものは「3」とした。
なお、(1)と(3)の時は、変化率は測定せず、変化率の測定結果としては、「不問」と記載した。
(1) 保管前後の接着強度が共に40N/10mm以上のものは「0」
(2) (1)及び(3)に該当しない場合は、以下に示す保管前後の接着強度の変化率が、50%以下のものを「1」とし、50%を超えるものを「2」とした。
変化率(%)=〔(保管前の接着強度−保管後の接着強度)/保管前の接着強度〕×100
(3) 保管前後の接着強度の少なくともいずれかが10N/10mm未満のものは「3」とした。
なお、(1)と(3)の時は、変化率は測定せず、変化率の測定結果としては、「不問」と記載した。
(実施例5)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例4と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例4と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂としてDIC株式会社製 型番AP−201、エポキシ樹脂としてDIC株式会社製 型番EP−10を用い、AP−201とEP−10の配合比が94質量部/6質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように塗剤を調整し、さらにエポキシ樹脂が水に混ざりにくいため、別途界面活性剤である日信化学株式会社製、型番サーフィノール440を0.25質量部添加した。その後、#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層に塗剤をハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂としてDIC株式会社製 型番AP−201、エポキシ樹脂としてDIC株式会社製 型番EP−10を用い、AP−201とEP−10の配合比が94質量部/6質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように塗剤を調整し、さらにエポキシ樹脂が水に混ざりにくいため、別途界面活性剤である日信化学株式会社製、型番サーフィノール440を0.25質量部添加した。その後、#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層に塗剤をハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例6)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
オレフィン層1(接着層1)の接着性樹脂として、無水マレイン酸をオレフィン樹脂にグラフト重合せしめた酸変性樹脂である三菱化学株式会社製の型番モディックF535(融点122℃)を単独で用いたこと以外、実施例4と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
オレフィン層1(接着層1)の接着性樹脂として、無水マレイン酸をオレフィン樹脂にグラフト重合せしめた酸変性樹脂である三菱化学株式会社製の型番モディックF535(融点122℃)を単独で用いたこと以外、実施例4と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
実施例5と同様に実施した。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例5と同様に実施した。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
(実施例7)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例4と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例4と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂としてDIC株式会社製 型番AP−201、メラミン樹脂としてDIC株式会社製 型番PM−80、エポキシ樹脂としてDIC株式会社製 型番EP−10を用い、AP−201とPM−80とEP−10の配合比が92質量部/6質量部/2質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、さらにエポキシ樹脂が水に混ざりにくいため、別途界面活性剤である日信化学株式会社製、型番サーフィノール440を0.25質量部添加して、塗剤を得た。その後、この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層に塗剤をハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂としてDIC株式会社製 型番AP−201、メラミン樹脂としてDIC株式会社製 型番PM−80、エポキシ樹脂としてDIC株式会社製 型番EP−10を用い、AP−201とPM−80とEP−10の配合比が92質量部/6質量部/2質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、さらにエポキシ樹脂が水に混ざりにくいため、別途界面活性剤である日信化学株式会社製、型番サーフィノール440を0.25質量部添加して、塗剤を得た。その後、この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層に塗剤をハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例8)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例6と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例6と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
実施例7と同様に実施した。
実施例7と同様に実施した。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例9)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
オレフィン層1(接着層1)の接着性樹脂として、アミド基をオレフィン樹脂にグラフト重合せしめたアミド変性樹脂であるアルケマ株式会社製の型番LC3−UV(融点130℃)を単独で用いたこと以外、実施例4と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
オレフィン層1(接着層1)の接着性樹脂として、アミド基をオレフィン樹脂にグラフト重合せしめたアミド変性樹脂であるアルケマ株式会社製の型番LC3−UV(融点130℃)を単独で用いたこと以外、実施例4と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
実施例7と同様に実施した。
実施例7と同様に実施した。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例10)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
オレフィン層1(接着層1)の接着性樹脂として、シラノール基をオレフィン樹脂にグラフト重合せしめたシラン変性樹脂(融点85℃)を単独で用いたこと以外、実施例4と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
オレフィン層1(接着層1)の接着性樹脂として、シラノール基をオレフィン樹脂にグラフト重合せしめたシラン変性樹脂(融点85℃)を単独で用いたこと以外、実施例4と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
実施例7と同様に実施した。
実施例7と同様に実施した。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例11)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例4と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例4と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂とオレフィン樹脂の両方を含んだものであるDIC株式会社製 型番DICSEAL HS−W EXP110202、エポキシ樹脂としてDIC株式会社製 型番ADDITIVE EXP110208を用い、EXP110202とEXP110208の配合比が91質量部/9質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、さらにエポキシ樹脂が水に混ざりにくいため、別途界面活性剤である日信化学株式会社製、型番サーフィノール440を0.25質量部添加して、塗剤を得た。その後、この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層に塗剤をハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂とオレフィン樹脂の両方を含んだものであるDIC株式会社製 型番DICSEAL HS−W EXP110202、エポキシ樹脂としてDIC株式会社製 型番ADDITIVE EXP110208を用い、EXP110202とEXP110208の配合比が91質量部/9質量部のものを用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、さらにエポキシ樹脂が水に混ざりにくいため、別途界面活性剤である日信化学株式会社製、型番サーフィノール440を0.25質量部添加して、塗剤を得た。その後、この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層に塗剤をハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例12)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例6と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例6と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
実施例11と同様に実施した。
実施例11と同様に実施した。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例13)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例9と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例9と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
実施例11と同様に実施した。
実施例11と同様に実施した。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例14)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例10と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例10と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
実施例11と同様に実施した。
実施例11と同様に実施した。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
(実施例15)
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例4と同様に実施した。
[疑似太陽電池モジュールの構成]
受光面側から、A表側保護基材/B受光面側封止材/E一体品/F裏側保護基材用部材2
[疑似モジュールの製造方法]
[工程1]
実施例4と同様に実施した。
[接着層2形成工程]
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂としてDIC株式会社製 型番AP−201を用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、塗剤を得た。この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層に塗剤をハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
裏側保護基材用部材2のポリエチレンテレフタレート層に接着層2を設けた。接着層2を形成するために用いた組成物2は、ウレタン樹脂としてDIC株式会社製 型番AP−201を用いた。この組成物2の濃度が10質量%の水溶液になるように水を加えて調整し、塗剤を得た。この塗剤を#3のロッドを用いてポリエチレンテレフタレート層に塗剤をハンドコーティングし、その後150℃×2分乾燥させたものを接着層2とし、これを裏側保護基材用部材2とした。
[工程2]
実施例4と同様に実施した。
実施例4と同様に実施した。
表中の斜線は、該当の材料を使用していないことを表す。
(実施例1〜3と、比較例1〜2の比較)
実施例と比較例との比較より、実施例は、工程1後のカール状況、ならびに工程2の真空ラミネート装置(加熱された加熱板)に、各材料が積層して、静置されたときのカール状況を確認したが、「1」レベルであり、太陽電池モジュール製造における工程通過性に問題のないレベルといえる。
実施例と比較例との比較より、実施例は、工程1後のカール状況、ならびに工程2の真空ラミネート装置(加熱された加熱板)に、各材料が積層して、静置されたときのカール状況を確認したが、「1」レベルであり、太陽電池モジュール製造における工程通過性に問題のないレベルといえる。
一方、比較例1は、工程1後のカールは、E一体品(裏側保護基材用部材1)とF裏側保護基材用部材2の押出コーティング品が、裏側保護基材用部材1(オレフィン層2)側に大きくカールする「3」レベルで、工程2の真空ラミネート装置(加熱された加熱板)に、各材料が積層、静置されたときも大きくカールし「3」レベルであった。本状況は、太陽電池モジュール製造における工程通過性に問題があり、量産性に耐えないレベルといえる。
比較例2は、工程1後のカールは、裏側保護基材用部材1(オレフィン層2)側にカールする「2」レベルであるが、工程2の真空ラミネート装置(加熱された加熱板)に、各材料が積層、静置されたとき、E一体品(裏側保護基材用部材1)とF裏側保護基材用部材2のドライラミネート品が、裏側保護基材用部材1(オレフィン層2)側に大きくカールする「3」レベルであった。本状況は、太陽電池モジュール製造における工程通過性に問題があり、量産性に耐えないレベルといえる。
表中の斜線は、該当の材料を使用していないことを表す。
(実施例4〜15の結果)
実施例は、「1」以上のレベルであり、実用上十分耐えうる性能といえる。特に接着層1がエポキシ樹脂(エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体)であり接着層2がウレタン樹脂を含む場合、接着強度は「0」レベルとなり、高温高湿の環境下でも十分接着性能を有するといえる。
実施例は、「1」以上のレベルであり、実用上十分耐えうる性能といえる。特に接着層1がエポキシ樹脂(エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体)であり接着層2がウレタン樹脂を含む場合、接着強度は「0」レベルとなり、高温高湿の環境下でも十分接着性能を有するといえる。
1 一体品
2 封止材
3 裏側保護基材用部材1
4 裏側保護基材用部材2
5 オレフィン層2
6 オレフィン層1(接着層1:オレフィン層1が接着性を有する場合)
7 一体品
8 表側保護基材
9 受光面側の封止材
10 セル
11 圧着前の太陽電池モジュール
12 圧着前の太陽電池モジュール
13 共押出装置
14 Tダイ
15 ニップロール
16 キャストロール
17 剥離ロール
18 真空ラミネート装置
19 加熱板
20 上筐体
21 下筐体
22 排気管
23 空間部
24 給排気管
25 ゴム製ダイアフラム
26 空間部
27 内壁面
28 裏側保護基材
29 接着層2
30 圧着前の太陽電池モジュール
41 表側保護基材/受光面側封止材/一体品/離型PET/裏側保護基材用部材2の重畳体
42 離型PETが挟み込まれていない部分
43 離型PETが挟み込まれている部分(圧着後に「剥離しろ」になる部分)
44 疑似モジュール
46 表側保護基材/受光面側封止材/一体品からなる積層体
47 裏側保護基材用部材2
48 サンプルの「剥離しろ」にある、表側保護基材/受光面側封止材/一体品からなる積層体のサンプルの長さ方向の端部(テンシロンの一方のチャックによって固定される箇所)
49 サンプルの「剥離しろ」にある、裏側保護基材用部材2のサンプルの長さ方向の端部(テンシロンのもう一方のチャックによって固定される箇所)
50 剥離しろ(工程2における圧着時に、離型PETが接着層1と接着層2との間に挟みこまれていた部分)
51、52、53 切り込み
2 封止材
3 裏側保護基材用部材1
4 裏側保護基材用部材2
5 オレフィン層2
6 オレフィン層1(接着層1:オレフィン層1が接着性を有する場合)
7 一体品
8 表側保護基材
9 受光面側の封止材
10 セル
11 圧着前の太陽電池モジュール
12 圧着前の太陽電池モジュール
13 共押出装置
14 Tダイ
15 ニップロール
16 キャストロール
17 剥離ロール
18 真空ラミネート装置
19 加熱板
20 上筐体
21 下筐体
22 排気管
23 空間部
24 給排気管
25 ゴム製ダイアフラム
26 空間部
27 内壁面
28 裏側保護基材
29 接着層2
30 圧着前の太陽電池モジュール
41 表側保護基材/受光面側封止材/一体品/離型PET/裏側保護基材用部材2の重畳体
42 離型PETが挟み込まれていない部分
43 離型PETが挟み込まれている部分(圧着後に「剥離しろ」になる部分)
44 疑似モジュール
46 表側保護基材/受光面側封止材/一体品からなる積層体
47 裏側保護基材用部材2
48 サンプルの「剥離しろ」にある、表側保護基材/受光面側封止材/一体品からなる積層体のサンプルの長さ方向の端部(テンシロンの一方のチャックによって固定される箇所)
49 サンプルの「剥離しろ」にある、裏側保護基材用部材2のサンプルの長さ方向の端部(テンシロンのもう一方のチャックによって固定される箇所)
50 剥離しろ(工程2における圧着時に、離型PETが接着層1と接着層2との間に挟みこまれていた部分)
51、52、53 切り込み
Claims (14)
- 太陽電池モジュールの製造方法であって、
封止材と裏側保護基材用部材1とを積層して、封止材・裏側保護基材用部材1の一体品(以下、単に一体品という)を製造する工程1を有し、
続いて、表側保護基材、封止材、セル、一体品、及び、裏側保護基材用部材2を、この順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法。 - 太陽電池モジュールの製造方法であって、
封止材と裏側保護基材用部材1の積層体である封止材・裏側保護基材用部材1の一体品(以下、単に一体品という)を、
表側保護基材、封止材、セル、前記一体品、及び、裏側保護基材用部材2の順序に重ねて、圧着する工程2を有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記工程1における封止材と裏側保護基材用部材1との積層が、共押出により行われることを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 裏側保護基材用部材1が、オレフィン樹脂を主成分とする層を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 裏側保護基材用部材1が、オレフィン樹脂を主成分とする層を2層有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、
オレフィン層1が、接着性を有する(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。 - 裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有する(以下、該層を、接着層2という)ことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 封止材が、オレフィン樹脂を主成分とすることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 太陽電池モジュール用の裏側保護基材であって、
該裏側保護基材は、裏側保護基材用部材1と裏側保護基材用部材2との積層体であって、
該裏側保護基材用部材1中の、裏側保護基材用部材2と接する側の面を構成する層が、オレフィン樹脂を主成分とする層(以下、オレフィン層1という)であって、
該オレフィン層1が、接着性を有し(以下、接着性を有するオレフィン層1を、接着層1という)、
該裏側保護基材用部材2中の、裏側保護基材用部材1と接する側の面を構成する層が、接着性を有する(以下、該層を、接着層2という)ことを特徴とする、太陽電池モジュール用裏側保護基材。 - 前記接着層2は、ウレタン樹脂を含む組成物(以下、組成物2という)から得られることを特徴とする、請求項9に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
- 前記組成物2は、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及びオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項10に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
- 前記接着層1が接着性樹脂を含み、
該接着性樹脂が、エポキシ変性オレフィン樹脂、酸変性オレフィン樹脂、アミド変性オレフィン樹脂、及びシラン変性オレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、請求項9〜11のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。 - 前記接着性樹脂が、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体であることを特徴とする、請求項12に記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
- 前記裏側保護基材用部材2は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層(以下、ポリエチレンテレフタレート層という)を有し、
該ポリエチレンテレフタレート層が、白色粒子を1質量%以上30質量%以下含むことを特徴とする、請求項9〜13のいずれかに記載の太陽電池モジュール用裏側保護基材。
Priority Applications (1)
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| JP2014124189A JP2015088728A (ja) | 2013-07-05 | 2014-06-17 | 裏側保護基材、太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
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| JP2013141422 | 2013-07-05 | ||
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ID=52143530
Family Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017017261A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 大日本印刷株式会社 | 太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート及びそれを用いてなる太陽電池モジュール |
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| JPWO2015098520A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-03-23 | 東レ株式会社 | 太陽電池裏面保護用シート |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001094135A (ja) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Canon Inc | 太陽電池モジュール |
| JP4667098B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-04-06 | 京セラ株式会社 | 太陽電池モジュール |
| JP5367230B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2013-12-11 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール |
| WO2009133827A1 (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-05 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 太陽電池バックシート用積層体およびそれを有するバックシート |
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| JPWO2012046565A1 (ja) * | 2010-10-06 | 2014-02-24 | 積水化学工業株式会社 | フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP2013089749A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Fujifilm Corp | フレームレス太陽電池モジュール |
-
2014
- 2014-06-17 JP JP2014124189A patent/JP2015088728A/ja active Pending
- 2014-06-17 WO PCT/JP2014/066001 patent/WO2015001951A1/ja not_active Ceased
- 2014-06-18 TW TW103120953A patent/TW201511320A/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017017261A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 大日本印刷株式会社 | 太陽電池モジュール用の封止材一体型裏面保護シート及びそれを用いてなる太陽電池モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015001951A1 (ja) | 2015-01-08 |
| TW201511320A (zh) | 2015-03-16 |
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