JP6660671B2 - 太陽電池用封止材及び太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されたフィルム又はシートは透明であり、かつ他のラミネート層に高接着性を有すると記載されている。
しかしながら、太陽電池用封止材の成分として、ただ単にアイオノマーを用いるのみでは、透明性と接着性とがより優れたものとすることは難しい。
具体的には例えば、汎用の亜鉛(Zn)アイオノマーを用いた太陽電池用封止材では、接着性は良好なものの、高い透明性(高全光線透過率、低ヘイズ)が得られにくく、特に可視領域の中心である400nm近傍から600nm付近に至る領域では透明性に劣る。
また、汎用のZnアイオノマーを用いた太陽電池用封止材は、封止材としての剛性が中程度であり、モジュール強度が必要(たとえば合わせガラスタイプのモジュール)な場合には強度が不足する場合がある。一方でNaやマグネシウム(Mg)アイオノマーを使用した場合、透明性は、剛性と共に優れる。
また、本発明は、耐久性に優れ、かつ電池性能がより安定した太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
<1> エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー及びシランカップリング剤を含み、前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体100質量%中のα,β−不飽和カルボン酸由来の構成単位の含有割合が3質量%以上25質量%以下である(A)層と、中和度が35モル%以上であるエチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のマグネシウムアイオノマーを含む(B)層と、を有する太陽電池用封止材である。
また、本発明によれば、耐久性に優れ、かつ電池性能がより安定した太陽電池モジュールが提供される。
本発明の太陽電池用封止材は、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー及びシランカップリング剤を含み、前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体(以下、「ベースポリマー」ともいう。)100質量%中のα,β−不飽和カルボン酸由来の構成単位の含有割合が3質量%以上25質量%以下である(A)層と、中和度が35モル%以上であるエチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のマグネシウムアイオノマーを含む(B)層と、を有する。
なお、「中和度」とは、アイオノマーのベースポリマーであるエチレン・不飽和カルボン酸系共重合体中に含まれるカルボキシル基のうち、金属イオンとの反応によって失われる度合(カルボキシル基のモル数を基準とする%で表す。)を示す。
その理由としては、以下のことによるものと推定する。
そして、本発明の太陽電池用封止材は、(B)層が、中和度が35モル%以上であるエチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のマグネシウムアイオノマー(以下、「特定Mgアイオノマー」と称する場合がある)を含む層であることにより、高い透明性を実現し、かつ、剛性にすぐれる。
(A)層は、不飽和カルボン酸由来の構成単位の含有割合がベースポリマー100質量%中に3質量%以上25質量%以下であるエチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー及びシランカップリング剤を含む。
(A)層は、不飽和カルボン酸由来の構成単位の含有割合がベースポリマー100質量%中に3質量%以上25質量%以下であるエチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー(特定アイオノマー)を含む。
エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体は、2元系であっても、3元系であってもよい。
特定アイオノマー中の金属としては、例えば、Zn、Mg、Li(リチウム)、Na(ナトリウム)等が挙げられ、Zn、Mgがより好ましい。
特定アイオノマー中の金属がMgである場合、(A)層の透明性が高まると共に、剛性に優れることとなると考えられる。
また、特定アイオノマー中の金属がZnである場合、(A)層と被接着体との接着性が高まることとなると考えられる。
特定アイオノマーは、ベースポリマーとして、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体を含有する。
エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体としては、例えば、エチレンから導かれる構成単位と不飽和カルボン酸から導かれる構成単位とを有する2元共重合体、エチレンから導かれる構成単位と不飽和カルボン酸から導かれる構成単位とα,β−不飽和カルボン酸エステルから導かれる構成単位とを有する3元共重合体、が挙げられる。
これらの中でも、(A)層に含まれる特定アイオノマーのベースポリマーとしては、被接着体との接着性に重要な役割を果たす観点から、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸の2元共重合体、及び、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステルの3元共重合体が好ましく、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステルの3元共重合体が、特に好ましい。
これは、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステルの3元共重合体が、主に、接着性を与えると考えられる、α,β−不飽和カルボン酸から導かれる構成単位及びα,β−不飽和カルボン酸エステルから導かれる構成単位を含むためである。
一方、(A)層に含まれる特定アイオノマーは、ベースポリマーがエチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体のNaアイオノマーである場合、例えば、エチレン・アクリル酸・アクリル酸エステル共重合体のNaアイオノマー、エチレン・アクリル酸・メタクリル酸エステル共重合体のNaアイオノマー、エチレン・メタクリル酸・アクリル酸エステル共重合体のNaアイオノマー(例えば、エチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチルエステル共重合体のNaアイオノマー)、エチレン・メタクリル酸・メタクリル酸エステル共重合体のNaアイオノマー等が挙げられる。
この含有割合が3質量%以上であることにより、透明性や柔軟性が良好となる。
一方、べたつき抑制および加工性向上の観点からは、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体の全質量に対する、α,β−不飽和カルボン酸から導かれる構成単位及びα,β−不飽和カルボン酸エステルから導かれる構成単位の合計の含有割合は、30質量%以下であることが好ましい。
α、β−不飽和カルボン酸量はIR法により求めることができる。
また、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体(ベースポリマー)中のα,β−不飽和カルボン酸エステルから導かれる構成単位の含有割合は、1.5質量%以上20質量%以下であることが好ましく、3以上20質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上20質量%以下であることが更により好ましく、5質量%以上14質量%以下であることが特に好ましい。
α,β−不飽和カルボン酸から導かれる構成単位の含有割合が3質量%以上であることにより、透明性や柔軟性が良好となる。
また、これらの共重合体のアイオノマーは、例えば、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体と、金属水酸化物、金属酸化物、及び金属酢酸塩等のうち、いずれか1種以上と、を反応させることによって得ることができる。
(A)層に含まれる特定アイオノマーのベースポリマー中の酸含量は、ベースポリマー100質量%中に3質量%以上25質量%以下とされる。α,β−不飽和カルボン酸由来の構成単位の含有量は、ベースポリマー100質量%中に3質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上15質量%以下であることが特に好ましい。
本発明の太陽電池用封止材は、特定アイオノマーの酸含量が3質量%以上であることにより、接着性及び透明性を両立する材料が得られる。
また、本発明の太陽電池用封止材は、ベースポリマー中の酸含量が25質量%以下であることにより、後述のシランカップリング剤を配合した際の加工性が損なわれない。
中和度は中和滴定法で求めることができる。
特定アイオノマーの総量が60質量%以上であると、透明性を高く保ちながら、良好な接着性および耐久性等が得られ、また遮音特性にも優れる。
(A)層は、少なくとも1種のシランカップリング剤を含有する。
(A)層がシランカップリング剤を含むことにより、太陽電池用封止材と被接着体との接着性(経時における接着性を含む)が向上する傾向にある。
これらの中でも、シランカップリング剤としては、接着性を高め、ガラス等の基材やバックシート等との接着加工を安定して行なう点で、アミノ基およびアルコキシ基を有するシランカップリング剤(例えばアミノ基を有するアルコキシシラン)が好ましい。
これらの中でも、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどが好ましい。特に、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどの、アミノ基および2個のアルコキシ基を含むシランカップリング剤が好ましい。
このようなアミノ基および2個のアルコキシ基を含むシランカップリング剤(ジアルコキシシランと略称することがある)を用いた場合には、よりシート成形時の加工安定性を維持することができるのでより好ましい。
(A)層には、本発明の目的を損なわない範囲内において、その他各種の添加剤を含有させることができる。かかる添加剤としては紫外線に曝されることによる劣化を防ぐ観点から、例えば、紫外線吸収剤、光安定剤、および酸化防止剤などを含有させることが好ましい。
また、前記ホスファイト系酸化防止剤の具体例としては、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスファネートジメチルエステル、ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファネートなどを挙げることができる。
さらに、酸化防止剤、光安定剤、及び紫外線吸収剤のいずれかは、太陽光を太陽電池セルに最大限取り込むことを鑑みて、任意の組合せ、任意の配合量を配合することができる。
着色剤としては、顔料(無機顔料、有機顔料)、染料等が挙げられる。これらの着色剤は公知の種々のものが使用可能である。
このほかにも、有機蛍光顔料やパール顔料などが使用可能である。
他の樹脂材料としては、特定アイオノマーと相溶性がよく、(A)層の透明性や機械的物性を損なわないものであれば、いずれの樹脂材料も使用可能であるが、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸エステル・不飽和カルボン酸共重合体が好ましい。
また、他の樹脂材料が、特定アイオノマーよりも融点が高い樹脂材料であれば、(A)層の耐熱性や耐久性を向上させることも可能である。
(B)層は、中和度が35モル%以上であるエチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のマグネシウムアイオノマーを含む。
本発明の太陽電池用封止材は、少なくとも一つの(B)層を有している。
(B)層に含まれるアイオノマーが特定Mgアイオノマーであることにより、太陽電池用封止材全体の透明性及び剛性が向上する。
(B)層に含まれる特定Mgアイオノマーは、ベースポリマーとして、例えば、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体を含有することが好ましい。
エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体としては、例えば、エチレンから導かれる構成単位と不飽和カルボン酸から導かれる構成単位とを有する2元共重合体、エチレンから導かれる構成単位と不飽和カルボン酸から導かれる構成単位とα,β−不飽和カルボン酸エステルから導かれる構成単位とを有する3元共重合体、が挙げられる。
特定Mgアイオノマーのベースポリマーは、これらの中でも、透明性、剛性の観点から、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸2元共重合体であることが好ましい。
また、特定Mgアイオノマーのベースポリマーは、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体である場合、共重合体中のα,β−不飽和カルボン酸から導かれる構成単位の含有割合は、3質量%以上25質量%以下であることが好ましく、5質量%以上25質量%以下であることがより好ましい。
かかる接着性の観点から、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体の全質量に対する、不飽和カルボン酸から導かれる構成単位の含有割合は、3質量%以上であることが好ましい。また、前記含有割合が3質量%以上であると、透明性や柔軟性が良好である。
一方、べたつき抑制および加工性向上の観点からは、前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体の全質量に対する、前記不飽和カルボン酸から導かれる構成単位の含有割合は、25質量%以下であることが好ましい。本発明の太陽電池用封止材は、特定Mgアイオノマーの酸含量が、ベースポリマー中3質量%以上であることにより、光学性、剛性が高くなる。
また、特定Mgアイオノマーにおけるベースポリマー中の酸含量が25質量%以下であることにより、本発明の太陽電池用封止材は、透湿性及び耐熱性が、より優れることとなる。
その他の共重合性モノマーとしては、不飽和エステル、例えば、酢酸ビニルおよびプロピオン酸ビニル等のビニルエステル;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチル等の(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。その他の共重合体モノマーから導かれる構成単位が上記範囲で含まれていると、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の柔軟性が向上するので好ましい。
(B)層に含まれる特定Mgアイオノマーの中和度は、35モル%以上であり、35モル%以上70モル%以下が好ましく、40モル%以上60モル%以下が特に好ましい。
本発明の太陽電池用封止材は、特定Mgアイオノマーの中和度が35モル%以上であることにより、透明性及び剛性が、より優れることとなる。
また、中和度は、加工性、柔軟性の観点から、45モル%以上が好ましい。
また、中和度は、特に加工性の観点の観点から、60モル%以下が好ましい。
なお、(B)層中の特定Mgアイオノマーの中和度の測定は、特定アイオノマーにおいて既述の方法で行う。
(B)層は、加工性および機械強度の観点から、(A)層に含まれる特定アイオノマー及び(B)層に含まれる特定Mgアイオノマーの両方のメルトフローレートが、0.1g/10分以上150g/10分以下であることが好ましく、特に0.1g/10分以上50g/10分以下であることがより好ましい。
特定Mgアイオノマーの総量が60質量%以上であると、透明性を向上させることができる。
他の樹脂材料としては、特定Mgアイオノマーと相溶性がよく、(B)層の透明性や機械的物性を損なわないものであれば、いずれの樹脂材料も使用可能である。
他の樹脂材料としては、例えば、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸エステル・不飽和カルボン酸共重合体が好ましい。
また、他の樹脂材料が、特定Mgアイオノマーよりも融点が高い樹脂材料であれば、(B)層の耐熱性や耐久性を向上させることも可能である。
具体的には、生産安定性の観点から、(B)層中のシランカップリング剤を含む場合、シランカップリング剤の含有率は、(B)層の固形分の0.1質量%以下であることが好ましく、(B)層中にシランカップリング剤が含まれない場合(0質量%)が特に好ましい。
太陽電池用封止材の(A)層及び(B)層の厚みの比率((A)/(B))としては、1/2以下であることが好ましく、1/3以下がより好ましい。
厚みの比率((A)/(B))が、1/2以下であることにより、(B)層の封止材の剛性の影響により太陽電池モジュールの強度が優れることとなる。
(A)層は、1μm以上であることにより、接着性が向上することとなる。また、(A)層は、500μm以下であることにより、より透明性に優れることとなる。
(B)層は、100μm以上であることにより、モジュール強度を付与できる。また、(B)層は、1000μm以下であることにより、透明性に優れることとなる。
総厚が5μm以上2000μm以下にあることにより、経済性に優れ(すなわち製品としての適正なコストでありながら)、かつ、接着性および透明性に優れることとなる。
また、本発明の太陽電池用封止材は、2層以上の(A)層と2層以上の(B)層とを含んでもよく、この場合には、配線材料と接触する層が(B)層であり、被接着体に接触する層が(A)層である層構造であることが好ましい。
このような層構造であることにより、本発明の太陽電池モジュールに優れた光学性と強度を付与できる。
また、(B)層は、(A)層と同様に、単一の層である形態が好ましい。但し、(B)層の形態は単一の層である形態には限定されず、例えば、含有されるアイオノマーの種類(例えば、ベースポリマーの共重合比、中和度、金属種、等)等が異なる複数の層からなる形態であってもよい。
例えば、本発明の太陽電池用封止材は、原料であるアイオノマーに、必要に応じ、シランカップリング剤、酸化防止剤、光安定剤、および紫外線吸収剤等の添加剤を添加してドライブレンドし、T−ダイ押出機の主押出機および従押出機のホッパーから供給し、シート状に押出成形することにより得られる。
また、全光線透過率は、85質量%以上であることがより好ましい。
全光線透過率は、ヘイズメーター(スガ試験機社製)を用い、JIS−K7105に準じて測定される値である。なお、放冷(徐冷)とは、15℃/min以下の降温速度で冷却することをいう(冷却開始から5分後の温度から算出)。
本発明の太陽電池モジュールは、上述した本発明の太陽電池用封止材を備える。
本発明の太陽電池モジュールは、透明性及び接着性を両立しつつ、剛性に優れる太陽電池用封止材を備えることにより、耐久性に優れ、電池性能がより安定することとなる。
太陽電池モジュールの一実施形態について、図1を参照して説明する。
なお、本発明の太陽電池モジュール10は、図1に示すものに限られない。
上部透明保護材1及び下部保護材5に挟まれた空間は、(A)層2A及び(B)層2Bを有する、太陽電池用封止材2により封止されている。
具体的には、太陽電池用封止材2は、(A)層2Aと、(B)層2Bと、(A)層2Aと、をこの順に積層した積層構造である。ここで、(B)層2Bは、(B)層2bが積層された2層構造となっている。
太陽電池用封止材2は、(A)層2Aと(B)層2bとからなる封止シートを2枚用いて、(B)層2b同士が接するように重ね合せて形成されている。
すなわち、上部透明保護材1及び下部保護材5に挟まれた空間は、太陽電池用封止材2を、セル3の上部透明保護材1側とセル3の下部保護材5側とを、それぞれ、(B)層2bにより挟み込む状態となるように配置することで、封止されている。
そして、図1の太陽電池モジュール10においては、(B)層2bと(A)層2Aとからなる封止シート2枚からなる太陽電池用封止材2を適用することで、一方の封止シートの(A)層が、上部透明保護材1に接触し、もう一方の封止シートの(A)層が、下部保護材5に接触している。
セル3は、n型シリコン12及びp型シリコン14の積層体であり、n型シリコン12上には、第1電極16が、p型シリコン14上には第2電極18が、それぞれ備えられている。
セル3は、太陽電池モジュール10中に複数備えられており、n型シリコン12の第1電極16と、隣接する他のセル3におけるp型シリコン14の第2電極18とが、配線材料4で接続されており、両端のセル3におけるp型シリコン14の第2電極18が、それぞれ、配線材料4で、例えば端子に接続されている。
ここで、太陽電池モジュール10は、複数のセル3を並べて備えているため、太陽電池用封止材2は、セル3だけでなく、セル3同士との間隙や、下部保護材5も被覆することとなる。そのため、太陽電池用封止材2における、上部透明保護材1に接触する面と反対側の面は、セル3同士の間隙から露出している配線材料4や、下部保護材5にも接触することとなる。
また、上記太陽電池モジュールは、上記積層構造の端面が、端面封止材6や、金属フレーム7(例えば、アルミニウムのフレーム)により保護されていてもよい。
なお、「エチレン含量」、「メタクリル酸含量」、および「アクリル酸イソブチル含量」は、それぞれ、樹脂中におけるエチレンから導かれる構造単位の含有割合、樹脂中におけるメタクリル酸から導かれる構造単位の含有割合、および、樹脂中におけるアクリル酸イソブチルから導かれる構造単位の含有割合を表す。
(アイオノマー1)
・種類:マグネシウムアイオノマー
・ベースポリマー:エチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチルエステル共重合体(エチレン含量=80質量%、メタクリル酸含量=10質量%、アクリル酸イソブチルエステル含量=10質量%)
・特性:中和度45モル%、MFR2.5g/10分
・種類:亜鉛アイオノマー
・ベースポリマー:エチレン・メタクリル酸共重合体(エチレン含量=85質量%、メタクリル酸含量=15質量%)
・特性:中和度23モル%、MFR5.0g/10分
・種類:マグネシウムアイオノマー
・ベースポリマー:エチレン・メタクリル酸共重合体(エチレン含量85質量%、メタクリル酸含量=15質量%)
・特性:中和度54モル%、MFR0.7g/10分
・種類:亜鉛アイオノマー
・ベースポリマー:エチレン・メタクリル酸共重合体(エチレン含量=85質量%、メタクリル酸含量=15質量%)
・特性:中和度23モル%、MFR5.0g/10分
・種類:亜鉛アイオノマー
・ベースポリマー:エチレン・メタクリル酸共重合体(エチレン含量=91質量%、メタクリル酸含量=9質量%)
・特性:中和度18モル%、MFR14.0g/10分
・種類:亜鉛アイオノマー
・ベースポリマー:エチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチルエステル共重合体(エチレン含量=80質量%、メタクリル酸含量=10質量%、アクリル酸イソブチルエステル含量=10質量%)
・特性:中和度56モル%、MFR2.1g/10分
・種類:亜鉛アイオノマー
・ベースポリマー:エチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチルエステル共重合体(エチレン含量=75質量%、メタクリル酸含量=8質量%、アクリル酸イソブチルエステル含量=17質量%)
・特性:中和度65モル%、MFR2.5g/10分
(アイオノマー8)
・種類:マグネシウムアイオノマー
・ベースポリマー:エチレン・メタクリル酸共重合体(エチレン含量=85質量%、メタクリル酸含量=15質量%)
・特性:中和度20モル%、MFR10.0g/10分
・種類:エチレン・メタクリル酸共重合体
・ポリマー組成:エチレン・メタクリル酸共重合体(エチレン含量=96質量%、メタクリル酸含量=4質量%)
・特性:MFR7.0g/10分
・種類:エチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチルエステル共重合体
・ポリマー組成:エチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチルエステル共重合体(エチレン含量=75質量%、メタクリル酸含量=8質量%、アクリル酸イソブチルエステル含量=17質量%)
・特性:MFR2.5g/10分
・N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン:信越化学工業(株)製「KBM602」
(A)層へのシランカップリング剤の配合は、成形前に、予め、アイオノマーとシランカップリング剤とを所定の比率で混合することにより行なった。
・3.2mm厚の青板強化ガラス(旭硝子(株)製)
100質量部のアイオノマー1に対して、0.05質量部(500ppm)のシランカップリング剤(KBM602)を添加して得られた樹脂組成物をシート成形機によって成形し、(A)層用の単層シート(厚み100μm)を作製した。
また、アイオノマー3を100質量部用いて、上記と同様にシート成形機によって成形し、(B)層用の単層シート(厚み300μm)を作製した。
上記シート成形機としては、いずれも、ダイ幅40mmのダイスを装着した40mmφ単軸押出機(ナカタニ機械株式会社製)を用いた。
上記の各単層シートを用い、以下のようにして評価を行なった。評価結果を下記表1に示す。
上記(A)層に含まれる特定アイオノマー及び上記(B)層に含まれる特定Mgアイオノマーについて、既述の方法で、中和度及び酸含量を測定した。
3.2mm厚の青板強化ガラス(75mm×120mm)と、上記(A)層用の単層シートと、上記(B)層用の単層シートと、3.2mm厚の青板強化ガラス(75mm×120mm)とを、真空加熱貼合器(LM−50x50S、NPC社製の2重真空槽貼り合せ機)を用い、170℃、8分間の条件でこの順に貼り合せた後、短片側の一端を固定してガラス立てに立てた状態にして温度23℃の大気中に放置して徐冷(降温速度=13℃/min、冷却開始5分後のガラス中央の表面温度85℃)し、青板強化ガラス/(A)層/(B)層/青板強化ガラスからなる構成の試料を作製した。
この試料を用い、ヘイズメーター(スガ試験機社製)にてJIS−K7105に準じ、全光線透過率(%)、ヘイズ(%)を測定した。
この透明性の評価は、「(A)層/(B)層の多層シートを想定した評価である。
3.2mm厚の青板強化ガラス(75mm×120mm)と、(A)層用の単層シートと、(B)層用の単層シートと、を真空加熱貼合器(LM−50x50S、NPC社製)により、170℃、8分間の条件でこの順に貼り合わせ、青板強化ガラス/(A)層/(B)層からなる構成の接着性評価用試料を作製した。
得られた接着性評価用試料を用い、初期接着強度及び耐湿接着強度を、15mm幅で引張速度100mm/分の条件で行なった。
初期接着強度は、作製後の上記試料を用いて測定を行い、耐湿接着強度については、上記試料を、85℃、90%RH環境下で1000時間エージング後の試料について、同様に測定を行なった。
なお、この接着性の評価は、「(A)層/(B)層のシート」(太陽電池用封止材)を用いた場合における、(A)層とガラスとの接着性を想定した評価である。
−曲げ剛性の測定−
(A)層/(B)層の2層シートをダイ幅40mmのダイスを装着した40mmφ単軸押出機(ナカタニ機械株式会社製)を用いて多層シート成形を実施し、さらにこの試料を使用して曲げ剛性評価用試料を作製した。
この曲げ剛性評価用試料をJIS−K7106に従い試験片を作製し、曲げ剛性(MPa)を求めた。
実施例1の(A)層におけるアイオノマー又はポリマーを、表1、2に従って変更したこと以外は、実施例1と同様にして(A)層用及び(B)層用の単層シートをそれぞれ作製し、評価用の試料を作製後、各種評価を行なった。評価結果を表1、2に示す。
また、このように透明性と耐熱収縮性を両立する太陽電池封止材用シートを太陽電池モジュールの作製に適用すれば、耐久性に優れ、電池性能がより安定した太陽電池モジュールが得られることが見込まれる。
2 太陽電池用封止材
2A (A)層
2B、2b (B)層
3 セル
4 配線材料
5 下部保護材
6 端面封止材
7 金属フレーム
10 太陽電池モジュール
12 n型シリコン
14 p型シリコン
16 第1電極
18 第2電極
Claims (4)
- エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のアイオノマー及びシランカップリング剤を含み、前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体100質量%中のα,β−不飽和カルボン酸由来の構成単位の含有割合が3質量%以上25質量%以下である(A)層と、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体のマグネシウムアイオノマーを含む(B)層と、を有し、
前記(A)層に含まれる前記アイオノマーが、マグネシウムアイオノマーであり、
前記(A)層の前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体が、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステルの3元共重合体であり、
前記(A)層中の前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステルの3元共重合体100質量%中のエチレンから導かれる構成単位の含有割合が60質量%以上94質量%以下であり、
前記(A)層中のエチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステルの3元共重合体100質量%中のα,β−不飽和カルボン酸から導かれる構成単位の含有割合が3質量%以上25質量%以下であり、
前記(A)層中の前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステルの3元共重合体100質量%中のα,β−不飽和カルボン酸エステルから導かれる構成単位の含有割合が3質量%以上20質量%以下であり、
前記(A)層中の前記マグネシウムアイオノマーの中和度が20モル%以上65モル%以下であり、
前記(B)層中の前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体100質量%中のエチレンから導かれる構成単位の含有割合が、75質量%以上95質量%以下であり、
前記(B)層中の前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸系共重合体100質量%中のα,β−不飽和カルボン酸から導かれる構成単位の含有割合が5質量%以上25質量%以下であり、
前記(B)層中の前記マグネシウムアイオノマーの中和度が40モル%以上60モル%以下であり、
前記(B)層がシランカップリング剤を含まない、太陽電池用封止材。 - 前記(A)層及び前記(B)層における、厚みの比率((A)/(B))が1/2以下である請求項1に記載の太陽電池用封止材。
- 前記(A)層中の前記エチレン・α,β−不飽和カルボン酸・α,β−不飽和カルボン酸エステル共重合体100質量%中のα,β−不飽和カルボン酸エステル由来の構成単位の含有割合が5質量%以上14質量%以下である請求項1又は請求項2に記載の太陽電池用封止材。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の太陽電池用封止材を備えた太陽電池モジュール。
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