太陽能電池組件用背面保護片及具有該保護片的太陽能電池組件的製作方法

2023-05-21 14:41:11 3

專利名稱：太陽能電池組件用背面保護片及具有該保護片的太陽能電池組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池組件用背面保護片、以及具有所述太陽能電池組件用背面保護片的太陽能電池組件。本申請基於2009年3月30日在日本提出的日本特願2009-081037號申請要求優先權，在此援引其內容。
背景技術：
作為將太陽的光能轉化為電能的裝置，太陽能電池組件作為不排放二氧化碳就可以發電的系統而備受矚目。圖2是示出通常的太陽能電池組件的一個實例的簡略剖視圖。該太陽能電池組件100基本上由下述各部分構成由晶體矽、無定形矽等構成的太陽能電池單元104、對太陽能電池單元104進行封裝的由電絕緣體構成的封裝材料(填充層)103、疊層在封裝材料103表面的表面保護片(前板)101、以及疊層在封裝材料103背面的背面保護片(背板)102。需要說明的是，有時前板101的基體材料為玻璃板。為了使太陽能電池組件具有可以耐受在戶外及室內長期使用的耐候性和耐久性， 保護太陽能電池單元104及封裝材料103不受風雨、溼氣、砂塵、機械衝擊等影響，需要使太陽能電池組件的內部保持在與外部氣體隔離的密閉狀態。為此，要求太陽能電池組件用背面保護片102具有優異的耐候性、耐久性、耐溼熱性。以往，作為太陽能電池組件用背面保護片，開發了使用電絕緣性優異的聚對苯二甲酸乙二醇酯等聚酯膜而得到的太陽能電池組件用背面保護片，並且，為了改善耐候性這一列舉出的使用聚酯膜時的缺點，公開了使用下述參考文獻中提到的膜的背面保護片配合有紫外線吸收劑的膜(參考專利文獻1)；規定了聚酯中環狀低聚物量的膜(參考專利文獻2、；3)；規定了聚酯的分子量的膜(參考專利文獻4)等。此外，為了改善上述膜與通常使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的封裝材料103之間的粘接性低的現象，還公開了利用粘接劑在上述膜上粘貼以EVA為主成分的熱粘接性片而形成的背面保護片，並且使用聚酯類粘接劑作為上述粘接劑使用(參考專利文獻5 7)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1日本特開2001-111073號公報 專利文獻2日本特開2002-100788號公報 專利文獻3日本特開2002-134771號公報 專利文獻4日本特開2002-26354號公報專利文獻5 日本特開2008-85294號公報專利文獻6日本特開2007-320218號公報專利文獻7日本特開2008-4691號公報

發明內容
發明要解決的問題但是，就上述現有技術中公開的太陽能電池組件用背面保護片而言，通過聚氨酯類粘接劑及熱粘接性片，將聚對苯二甲酸乙二醇酯等基體材料膜貼合在封裝材料103上， 但上述聚氨酯類粘接劑和熱粘接性片之間的粘接性及耐溼熱性並不充分，當太陽能電池組件長期在戶外使用時，由於所述基體材料膜發生剝離，擔心會導致該太陽能電池組件內的電路發生漏電或腐蝕。本發明是鑑於上述情況而完成的，其目的在於提供一種太陽能電池組件用背面保護片、及具有該太陽能電池組件用背面保護片的太陽能電池組件，所述太陽能電池組件用背面保護片的耐候性、耐久性、及耐溼熱性高，尤其是與封裝材料之間的粘接性優異，使得太陽能電池單元可以穩定地長期使用。解決問題的方法本發明人等考慮到上述問題，並且為了解決上述問題而進行了深入的研究，結果完成了本發明。即，本發明涉及一種太陽能電池組件用背面保護片，其是在基體材料片的至少一側表面上隔著聚氨酯類粘接劑層疊層熱粘接性片而構成的太陽能電池組件用背面保護片，其中，所述熱粘接性片含有顏料，所述聚氨酯類粘接劑層含有矽烷偶聯劑。此外，本發明涉及上述熱粘接性片中含有的顏料為無機顏料或炭黑的上述太陽能電池組件用背面保護片。另外，本發明涉及具有上述太陽能電池組件用背面保護片的太陽能電池組件。發明的效果在本發明中，通過隔著含有矽烷偶聯劑的聚氨酯類粘接劑層將含有顏料的熱粘接性片疊層在基體材料片上，可以粘接性良好地將基體材料片和熱粘接性片貼合，從而可以提供耐溼熱性非常優異的太陽能電池組件用背面保護片。由此，可以提供具有作為背面保護片的阻隔特性、並能夠防止太陽能電池組件內電路的漏電和腐蝕的太陽能電池組件用背面保護片。通過具有上述背面保護片作為太陽能電池組件的背面保護片，可以實現太陽能電池組件穩定地長期使用。


[圖1]是示出本發明的太陽能電池組件用背面保護片的實施方式的一個實例的簡略剖視圖。
[圖2]是示出通常的太陽能電池組件的一個實例的簡略剖視圖。符號說明20太陽能電池組件用背面保護片24基體材料片26熱粘接性片28聚氨酯類粘接劑層100太陽能電池組件101前板(表面保護片)
102背板(背面保護片)103封裝材料104太陽能電池單元
具體實施例方式針對本發明的太陽能電池組件用背面保護片的實施方式進行說明。需要說明的是，所述實施方式是為了更好地理解發明的主旨而作出的具體說明， 如沒有特別指出，不對本發明有任何限定。圖1是示出本發明的太陽能電池組件用背面保護片的實施方式的一個實例的簡略剖視圖。該實施方式的太陽能電池組件用背面保護片20形成為如下的疊層結構隔著聚氨酯類粘接劑層觀將熱粘接性片26疊層在基體材料片M上。在本發明的太陽能電池組件用背面保護片20中，聚氨酯類粘接劑層觀可以由含有多元醇化合物、異氰酸酯化合物和矽烷偶聯劑的聚氨酯類粘接劑形成。在本發明中，作為上述聚氨酯類粘接劑所含有的多元醇化合物，只要是具有2個以上羥基的化合物即可，對其分子量及骨架等沒有特別地限定，作為其具體例，可以列舉 低分子多元醇類、聚醚多元醇、聚酯多元醇、其它多元醇、以及它們的混合多元醇等。其中，作為低分子多元醇，具體可以列舉乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1， 3-丁二醇、1，4_丁二醇、戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、己二醇、環己烷二甲醇、甘油、1，1，1-三羥甲基丙烷、1，2，5_己三醇、季戊四醇等低分子多元醇及山梨醇等糖類。作為聚醚多元醇，具體可以列舉聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、氧化乙烯/氧化丙烯共聚物、聚四氫呋喃、山梨醇類多元醇等。作為聚酯多醇，可以舉出例如上述低分子多元醇類和/或芳香族二醇類與多元羧酸形成的縮聚物(縮聚類聚酯多元醇)、內酯類多元醇、具有雙酚骨架的聚酯多元醇等。作為形成上述縮聚類聚酯多元醇的多元羧酸，具體可以舉出戊二酸、己二酸、壬二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、二聚酸、其它低分子羧酸、寡聚酸、 蓖麻油、蓖麻油與乙二醇的反應產物等羥基羧酸等。此外，作為上述內酯類多元醇，具體可以列舉丙內酯、戊內酯等的開環聚合物等。此外，作為具有雙酚骨架的聚酯多醇，可以列舉使用具有雙酚骨架的二醇來代替上述低分子多元醇類而得到的縮聚類聚酯多元醇，或使用具有雙酚骨架的二醇和低分子多元醇類而得到的縮聚類聚酯多元醇。具體來說，可以列舉由雙酚A和蓖麻油得到的聚酯多元醇、由雙酚A蓖麻油、乙二醇和丙二醇得到的聚酯多元醇等。作為其它多元醇，具體可以舉出聚碳酸酯二醇、丙烯酸多元醇；聚丁二烯多元醇；經過加氫的聚丁二烯多元醇等在主鏈骨架中具有碳-碳鍵的聚合物多元醇；等。在這些多元醇化合物中，出於耐熱性、穩定性的理由，優選聚酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇、丙烯酸多元醇、或由2官能以上的異氰酸酯實施了擴鏈而得到的聚酯聚氨酯多元醇、聚醚聚氨酯多元醇、聚碳酸酯聚氨酯二醇、丙烯酸聚氨酯多元 在本發明中，作為上述聚氨酯類粘接劑中含有的異氰酸酯化合物，只要是分子內
5具有1個以上異氰酸酯基的化合物即可，沒有特別限定，優選使用在分子內含有2個以上異氰酸酯基的多異氰酸酯化合物。具體來說，可以使用2，4_甲苯二異氰酸酯、2，6_甲苯二異氰酸酯、4，4' - 二苯甲烷二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯、三苯甲烷三異氰酸酯等芳香族多異氰酸酯；六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸甲酯(^ > # > f > 乂 * 7 f —卜j f > )等脂肪族二異氰酸酯；1，4_反式環己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二(異氰酸根合甲基)環己烷等脂環式多異氰酸酯，此外，還可以使用這些異氰酸酯的改性體，例如，三聚異氰酸酯型、聚氨酯型等三官能以上的多官能異氰脲酸酯化合物。在這些異氰酸酯化合物中，優選二甲苯二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯，因為它們的耐候性優異。形成本發明的聚氨酯類粘接劑層觀的聚氨酯類粘接劑中所含有的異氰酸酯化合物可以單獨使用1種，也可以組合使用2種以上，相對於上述聚氨酯類粘接劑中含有的多元醇100重量份，異氰酸酯化合物的總使用量優選為5 40重量份，更優選為10 30重量份，進一步優選為10 20重量份。在本發明中，作為上述聚氨酯類粘接劑中含有的矽烷偶聯劑，只要是以往公知的矽烷偶聯劑即可，沒有特別限定，可以舉出氨基矽烷、巰基矽烷、乙烯基矽烷、環氧基矽烷、 甲基丙烯酸基矽烷、異氰酸酯基矽烷、酮亞胺基矽烷(ketimine silane)、烷氧基矽烷等。這些化合物中，為了提高該聚氨酯類粘接劑相對於熱粘接性片的粘接性，優選3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、3-乙醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三甲氧基矽烷。形成本發明的聚氨酯類粘接劑層的聚氨酯類粘接劑中所含有的矽烷偶聯劑可以單獨使用1種，或組合使用2種以上，相對於上述聚氨酯類粘接劑中含有的多元醇100重量份，矽烷偶聯劑的總使用量優選為0. 01 30重量份，更優選為0. 05 10重量份，進一步優選為0. 1 3重量份。在本發明中，作為上述聚氨酯類粘接劑，除了上述多元醇化合物、異氰酸酯化合物及矽烷偶聯劑之外，還可以根據需要配合例如抗氧劑、紫外線吸收劑、抗水解劑、增粘齊U、 增塑劑、填充劑等添加劑。其中，為了抑制酯鍵的水解，優選添加碳化二亞胺化合物、1 唑啉化合物。此外，為了提高在塗敷、形成層時的操作效率，可以向上述聚氨酯類粘接劑中添加溶劑來調節粘度，例如，可以根據需要使用乙酸乙酯等酯類溶劑、甲乙酮等酮類溶劑、甲苯、 二甲苯等芳香族烴類溶劑等對於異氰酸酯不具有活性的任意溶劑。在本發明中，可以通過下述方法形成聚氨酯類粘接劑層28，即，在基體材料片M 上塗布上述聚氨酯類粘接劑，並根據需要進行乾燥、加熱。作為在基體材料片M上塗布上述聚氨酯類粘接劑的方法，沒有特別限定。可以舉出以往公知的方法，例如刮刀塗布法、刮輥塗布法、刮棒塗布法、刮板塗布法、狹縫口模塗布法、凹版塗布法等，可以使用這些方法中的任何方法。聚氨酯類粘接劑層28的厚度優選為1 μ m 50 μ m，更優選為3 μ m 30 μ m。對於本發明的太陽能電池組件用背面保護片20而言，只要熱粘接性片沈是具有熱粘接性的樹脂片，並且含有顏料即可，沒有特別限定。在此，熱粘接性是指通過加熱處理表現出粘接性的性質。作為該加熱處理的溫度，通常為50 200°C的範圍，優選為85 180°C的範圍。在本發明中，作為熱粘接性片沈中含有的顏料，只要是以往公知的顏料即可，沒有特別限定，但從通過增大與聚氨酯類粘接劑層觀中含有的矽烷偶聯劑之間的親和性來提高密合性的觀點來看，優選無機顏料及炭黑，可以舉出例如碳酸鈣、氧化鈦、二氧化矽、 氧化鋅、碳酸鉛、硫酸鋇等白色顏料；炭黑(槽法炭黑或爐法炭黑)、黑色氧化鐵等黑色顏料；群青、普魯士藍等藍色顏料；氧化鐵紅、鎘紅、鉬橙等紅色顏料；賦予金屬光澤的金屬粉顏料等。其中優選氧化鈦、炭黑。另外，這些顏料優選由有機矽化合物等包覆及進行了表面處理的顏料，更優選使用通過該表面處理賦予了羥基、烷氧基等極性基團的顏料。在本發明中，作為構成熱粘接性片沈的樹脂，只要是能夠以分散的狀態含有上述顏料即可，沒有特別限制，可以舉出由以丙烯酸聚氨酯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 (EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、利用金屬離子使乙烯-甲基丙烯酸共聚物的分子間交聯的離子聚合物樹脂、以及聚烯烴為主成分的聚合物形成的樹脂等。 其中，更優選以EVA、PVB為主成分的樹脂，進一步優選以EVA為主成分的樹脂。一般來說， 大多數情況下封裝材料103是由EVA形成的樹脂，此時，通過使熱粘接性片沈為由以EVA 為主成分的聚合物形成的樹脂片，可以提高封裝材料103和熱粘接性片沈之間的匹配性及粘接性。通過如下方法形成熱粘接性片沈相對於構成上述熱粘接性片沈的樹脂100重量份，以上述熱粘接性片26中所含的顏料為0. 5 30重量份、優選為1 10重量份的比例進行混煉，並通過T模頭法、或吹塑(inflation)法熔融擠出而形成熱粘接性片沈。作為熱粘接性片26的厚度，可以根據熱粘接性片沈的種類來適當調節，通常優選該片的厚度為5 200 μ m的範圍。更具體來說，在熱粘接性片沈是由EVA形成的片的情況下，從輕質性及電絕緣性等觀點來看，優選該EVA片的厚度為10 200 μ m的範圍，更優選為50 150 μ m的範圍，最優選為80 120 μ m的範圍。作為本發明的太陽能電池組件用背面保護片20中的基體材料片24，可以使用樹脂片、鋁片等。作為用作基體材料片M的樹脂片，可以使用通常被用作太陽能電池組件用背面保護片的樹脂片。作為這樣的樹脂片，可以使用例如由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚醯胺(尼龍6、尼龍66)、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酯聚氨酯、聚(間亞苯基間苯二甲醯胺)、聚(對亞苯基對苯二甲醯胺)等聚合物形成的片。其中，從電絕緣性、耐熱性、耐藥品性、尺寸穩定性良好的觀點來看，優選由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 形成的片，尤其優選PET片。上述PET片優選具有耐水解性的PET片，已知低聚物含量少的物質具有耐水解性。 作為具有耐水解性的PET片，可以舉出Melinex 238 (商品名，帝人杜邦薄膜株式會社製造)寸。作為樹脂片的厚度，可以基於太陽能電池系統所要求的電絕緣性進行調節，通常，優選該片的厚度為10 300μπι的範圍。更具體來說，樹脂片為PET片時，從輕質性及電絕緣性的觀點來看，該PET片的厚度優選為30 250 μ m的範圍，更優選為40 200 μ m的範圍，進一步優選為50 150 μ m的範圍。此外，可以對樹脂片實施用於提高耐候性、耐溼性等的表面改性處理。例如通過在 PET上蒸鍍二氧化矽(SiO2)、鋁(Al)及氧化鋁(Al2O3)等，可以提高該太陽能電池組件用背面保護片的耐候性、耐溼性等。需要說明的是，該二氧化矽、鋁及氧化鋁等蒸鍍處理可以在樹脂片的兩面進行，也可以僅在任何一側的面上進行。在本發明的太陽能電池組件用背面保護片20中的基體材料片M為鋁片的情況下，可以進一步提高該背面保護片的耐候性、耐溼熱性。作為用作基體材料片M的鋁片，只要不損害本發明的效果即可，沒有特別限制， 優選將含有0. 7 5. 0質量％範圍的鐵的鋁-鐵合金製成為片狀而得到的基體材料片，更優選將含有1. 0 2. 0質量％範圍的鐵的鋁-鐵合金製成為片狀而得到的基體材料片，進一步優選將含有1. 2 1. 7質量％範圍的鐵的鋁-鐵合金製成為片狀而得到的基體材料片。具體來說，可以舉出劃分成JIS H4160中所規定的合金編號為8021的合金。作為該鋁-鐵合金形成為片狀的產品，可以優選使用例如日本制箔株式會社製造的PACAL21 (商品名)。此外，還可以同樣優選使用SUMIKEIARUMIHAKU株式會社製造的BESPA (商品名)。與使用純鋁製片的情況相比，通過使用含有上述範圍內的鐵的鋁-鐵合金片，可以提高太陽能電池組件用背面保護片20的水蒸氣阻隔性、及輕質性。可認為其理由是與通常的純鋁相比，含有上述範圍內的鐵的鋁-鐵合金的壓延加工性優異，因此即使在加工成厚度為20 μ m以下的片時，也很少產生針孔(pinhole)，從而可以抑制通過該針孔的氣體的流通，其結果，可以提高使用了該鋁-鐵合金片的背面保護片的水蒸氣阻隔性。此外，由於壓延加工性優異，可以在保持水蒸氣阻隔性的狀態下，將其加工成與純鋁片相比更薄的片，其結果，使用了該鋁-鐵合金片的背面保護片的輕質性得到提高。只要不損害本發明的效果，鋁-鐵合金片還可以含有鐵以外的元素。可以舉出例如鎂、錳、銅、矽、鋅、及鈦等。這些元素是在鋁-鐵合金的製作過程中不可避免地含有的元素，但通常只要是微量含量，則可以認為不損害本發明的效果。在此，作為微量含量，是指各元素的含量分別為0. 5質量％以下的情況，更優選各元素的含量分別為0. 3質量％以下的情況。作為鋁-鐵合金片的厚度，只要不損害本發明的效果即可，沒有特別限制，但從產生針孔的頻率低(水蒸氣阻隔性高)、及輕質性等觀點來看，優選為30 μ m以下，更優選為 20 μ m以下，最優選為5 10 μ m的範圍。在本發明的太陽能電池組件用背面保護片20中，對於隔著聚氨酯類粘接劑層28 在基體材料片M上疊層熱粘接性片沈的方法而言，可以在基體材料片M上形成了聚氨酯類粘接劑層觀，然後利用層壓法使熱粘接片26疊層。此外，為了提高其粘接性，可以對基體材料片M的聚氨酯類粘接層觀一側的面進行電暈處理及/或化學藥品處理。就本實施方式的太陽能電池組件用背面保護片20而言，隔著聚氨酯類粘接劑層 28將熱粘接性片沈疊層在基體材料片M上，且所述熱粘接性片沈含有顏料，聚氨酯類粘接劑層觀含有矽烷偶聯劑，通過形成上述的構成，利用所述顏料和所述矽烷偶聯劑之間的親和力提高效果，可以牢固地將基體材料片M與熱粘接性片26進行粘接。由此，可以防止由於基體材料片M的剝離而導致的耐候性、耐久性及耐溼熱性等功能的降低，從而可以提供一種即使在戶外長期使用也保持良好的粘接性、從而能夠對太陽能電池組件進行保護的太陽能電池組件用背面保護片。在上述實施方式的背面保護片20中，優選在基體材料片M的與聚氨酯類粘接劑層觀相接觸的面不同側的面(基體材料片M的背側)上設置氟樹脂層(圖中未示出)。 通過設置該氟樹脂層，可以提高本發明的太陽能電池組件用背面保護片的耐候性。作為上述氟樹脂層，只要是不損害本發明的效果、且含有氟的層即可，沒有特別限制。可以是例如具有含氟聚合物的片，或者可以是塗布具有含氟聚合物的塗料而形成的塗膜。從為了使背面保護片輕質化而進一步使上述氟樹脂層變薄的觀點來看，優選塗布具有含氟聚合物的塗料形成的塗膜。作為上述具有含氟聚合物的片，可以優選列舉將例如以聚氟乙烯(PVF)、乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)或乙烯-四氟乙烯(ETFE)為主成分的聚合物加工為片狀而得到的片。 作為上述以PVF為主成分的聚合物，可以使用杜邦公司製造的TedlaH商品名)。此外，作為上述以ECTFE作為主成分的聚合物，可以使用Solvay Solexis公司製造的Halar(商品名)。作為上述以ETFE為主成分的聚合物，可以使用旭硝子株式會社製造的Fluon(商品名)。作為上述具有含氟聚合物的片的厚度，從耐候性及輕質化的觀點來看，通常優選在5 200 μ m的範圍，更優選在10 100 μ m的範圍，最優選在10 50 μ m的範圍。作為上述具有含氟聚合物的塗料，只要是能夠溶解在溶劑中或分散在水中並進行塗布的塗料即可，並無特別限定。作為可以包含在上述塗料中的含氟聚合物，只要是不損害本發明的效果、且含有氟的聚合物即可，沒有特別限制，優選能夠溶解在上述塗料的溶劑(有機溶劑或水)中、且能夠進行交聯的含氟聚合物。作為該含氟聚合物優選的實例，可以舉出旭硝子株式會社製造的LUMIFL0N(商品名)、Central硝子公司製造的CEFRALC0AT (商品名)、DIC公司製造的 FLU0NATE(商品名)等以三氟氯乙烯(CTFE)為主成分的聚合物類；大金工業株式會社製造
商品名)等以四氟乙烯(TFE)為主成分的聚合物類；杜邦公司製造的hnyl (商品名)、大金工業株式會社製造的Unidyne(商品名)等具有氟代烷基的聚合物、及以氟代烷基單元為主成分的聚合物類。其中，從耐候性及顏料分散性等觀點來看，更優選以CTFE為主成分的聚合物和以TFE為主成分的聚合物，其中最優選上述LUMIFL0N(商品名)和上述 ZEFFLE (商品名)。上述LUMIFL0N(商品名)是含有CTFE、多種特定的烷基乙烯基醚、羥基烷基乙烯基醚為主要結構單元的非晶性聚合物。像LUMIFL0N(商品名)這樣的含有羥基烷基乙烯基醚的單體單元的聚合物，在溶劑可溶性、交聯反應性、基體材料密合性、顏料分散性、硬度及柔軟性方面優異，因此優選。上述^FFLE (商品名)是TFE和有機溶劑可溶性烯烴(炭化水素才> 7 4 > )的共聚物，其中，在含有具有高反應性羥基的烯烴的情況下，在溶劑可溶性、交聯反應性、基體材料密合性及顏料分散性方面優異，因此優選。此外，作為可以包含在上述塗料中的含氟聚合物的實例，可以舉出具有固化性官能團的氟代烯烴的聚合物，作為具體例，可以列舉下述聚合物作為優選的實例TFE、異丁烯、偏氟乙烯(VdF)、羥基丁基乙烯基醚及其它單體形成的共聚物、以及TFE、VdF、羥基丁基乙烯基醚及其它單體形成的共聚物。另外，還可以在所述塗布液中添加能夠與上述含氟聚合物共聚的單體，作為這樣的單體，可以列舉例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸丁酯、異丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、己酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(K一寸f 7夕酸Ε 二 > )、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、環己烷羧酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯等羧酸的乙烯酯類，甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、 丁基乙烯基醚及環己基乙烯基醚等烷基乙烯基醚類。作為上述塗料，除了上述含氟聚合物之外，還可以含有交聯劑、催化劑、及溶劑，另外，根據需要，還可以含有顏料及填充劑等無機化合物。作為塗料中含有的溶劑，只要是不損害本發明的效果的溶劑即可，並沒有特別限定，可以優選使用具有選自下述溶劑中的1種以上的溶劑甲乙酮(MEK)、環己酮、丙酮、甲基異丁基酮(MIBK)、甲苯、二甲苯、甲醇、異丙醇、乙醇、庚烷、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯及正丁醇。其中，從塗料中含有成分的溶解性的觀點來看，更優選上述溶劑為具有選自 MEK或MIBK中的任何1種以上的溶劑。作為可以在上述塗料中含有的顏料及填充劑，只要不損害本發明的效果即可，並無特別限定，可以列舉例如二氧化鈦、炭黑、二氧化矽等。更具體而言，為了賦予耐久性，作為顏料和填充劑，優選經包覆及表面處理的金紅石型二氧化鈦Ti-Pure R105(商品名，杜邦公司製造)、及經過二甲基聚矽氧烷的表面處理對二氧化矽表面的羥基進行了改性的疏水性二氧化矽CAB-O-SIL TS 720 (商品名，Cabot公司製造)。為了提高耐候性、耐擦傷性，上述塗膜優選通過交聯劑固化。作為交聯劑，只要是不損害本發明效果的交聯劑即可，並無特別限定，作為優選使用的交聯劑，可以列舉金屬螯合物類、矽烷類、異氰酸酯類及三聚氰胺類。假定太陽能電池組件用背面保護片在戶外使用30年以上的情況下，從耐候性的觀點考慮，優選使用脂肪族的異氰酸酯類作為交聯劑。就上述塗料的組成而言，只要不損害本發明的效果即可，沒有特別限定，例如作為以上述LUMIFL0N作為基礎物質的塗料組合物，可以舉出將LUMIFL0N(商品名)、顏料、交聯劑、溶劑及催化劑混合而得到的組合物。作為其組成比，將塗料總量作為100質量％時， LUMIFL0N(商品名)優選為3 80質量％、更優選為10 40質量％左右；顏料優選為5 60質量％、更優選為10 30質量％左右；有機溶劑優選為20 80質量％、更優選為30 70質量％左右。作為上述有機溶劑，可以列舉MEK、二甲苯和環己酮的混合溶劑。此外，作為上述催化劑，可以列舉二丁基二月桂酸錫、二辛基二月桂酸錫，上述催化劑用來促進LUMIFL0N(商品名)和異氰酸酯在有機溶劑中的交聯。作為將上述塗料塗布在與基體材料片M和聚氨酯類粘接劑層觀相接觸的面不同的面一側上的方法，可以利用公知的方法來進行，例如可以利用棒塗機塗布成所期望的膜厚。對於上述塗料固化而形成的上述氟樹脂層的膜厚，沒有特別限定，例如可以形成為5 μ m以上的膜厚。從水蒸氣阻隔性、耐候性及輕質性的觀點來看，作為該氟樹脂層的膜厚，優選為5 50 μ m，更優選為8 40 μ m，進一步優選為10 30 μ m。就上述已塗布的塗料的乾燥工藝的溫度而言，只要是不損害本發明效果的溫度即可，從促進交聯及降低基體材料片M的熱形變的觀點來看，優選為50 130°C左右的範圍。本發明的太陽能電池組件用背面保護片可以與用於形成太陽能電池組件的傳統公知的材料組合，由此製成太陽能電池組件使用。例如，如圖2所示，本發明的太陽能電池組件由以下部分構成由晶體矽、無定形矽等形成的太陽能電池單元104、對太陽能電池單元104進行封裝的由電絕緣體構成的封裝材料(填充層)103、疊層在封裝材料103表面的表面保護片(前板)101、以及疊層在封裝材料103背面的背面保護片(背板)102。作為封裝材料103，可以使用以乙酸乙烯酯-乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛、 有機矽樹脂、環氧樹脂、氟代聚醯亞胺樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂等透明樹脂為主成分的樹脂。這些樹脂可以單獨使用，也可以混合2種以上使用。通過將本發明的太陽能電池組件用背面保護片20作為圖2中的背面保護片102 使用，並將其疊層在由內包有太陽能電池單元104的封裝材料103形成的封裝面上，可以保護該太陽能電池組件內的太陽能電池單元104及封裝材料103不受風雨、溼氣、砂塵、機械衝擊等影響，保持該太陽能電池組件的內部處在與外部氣體隔離的密閉狀態。在將本發明的太陽能電池組件用背面保護片疊層在封裝面上的情況下，是將太陽能電池組件用背面保護片中的熱粘接性片疊層在封裝面上。作為其疊層方法，可以使用公知的方法。在上述實施方式中，舉例說明了基體材料片M、聚氨酯類粘接劑層觀及熱粘接性片26分別疊層了 1層的太陽能電池組件用背面保護片，但本發明的太陽能電池組件用背面保護片並不限於此。對於本發明的太陽能電池組件用背面保護片而言，也可以是基體材料片、聚氨酯類粘接劑層和/或氟樹脂層多層疊層而形成的結構。實施例以下，結合實施例及比較例對本發明進行更為具體的說明，但本發明並不限於下述實施例。(熱粘接性片1的形成)將100重量份的Evaflex V5961 (三井杜邦聚合化學株式會社製造，乙烯乙酸乙烯酯共聚物，乙烯乙酸乙烯酯=91 9)和6.0重量份作為顏料的二氧化鈦GTR-300(堺化學工業株式會社製造)混合，使用T模頭制膜機Laboplasto mill (東洋精機製作所株式會社製造)，在機筒溫度220°C、T模頭溫度220°C時熔融擠出，使得製成的膜的膜厚為100 μ m、 寬度為300mm，由此形成了熱粘接性片1。(熱粘接性片2的形成)將100重量份的Evaflex V5961 (三井杜邦聚合化學株式會社製造，乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯=91 9)和1.5重量份作為顏料的炭黑MA230(三菱化學株式會社製造)混合，使用T模頭制膜機Laboplasto mill (東洋精機製作所株式會社製造)， 在機筒溫度220°C、T模頭溫度220°C時熔融擠出，使得製成的膜的膜厚為100 μ m、寬度為 300mm,由此形成了熱粘接性片2。(熱粘接性片3的形成)對於Evaflex V5961 (三井杜邦聚合化學株式會社製造，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯乙酸乙烯酯=91 9)，使用T模頭制膜機Laboplasto mill(東洋精機製作所株式會社製造)，在機筒溫度220°C、T模頭溫度220°C時熔融擠出，使得製成的膜的膜厚為 ΙΟΟμπκ寬度為300mm，由此形成不含顏料的熱粘接性片、即熱粘接性片3。實施例1將100重量份的TAKELAC A-515(三井化學株式會社製造，聚酯多元醇，固體成分 60% )和11. 1重量份的TAKENATE A_50 (三井化學株式會社製造，二甲苯二異氰酸酯，固體成分75% )混合，得到混合物，並向其中添加2. 2重量份作為矽烷偶聯劑的3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷，並進一步添加278. 3重量份的乙酸乙酯並進行混合，由此製備了聚氨酯類粘接劑。接著，使用棒塗機，在作為基體材料片的PET膜即Melinex S (帝人杜邦薄膜株式會社製造，厚度125 μ m)的一側表面上塗敷上述聚氨酯類粘接劑，並使得乾燥塗膜厚度為 5 μ m，在80°C乾燥1分鐘，從而形成了聚氨酯類粘接劑層。在常溫下將上述熱粘接性片1疊層在所得到的聚氨酯類粘接劑層上，在23°C、50% RH的環境中靜置7天，由此得到了太陽能電池組件用背面保護片。對於所製作的太陽能電池組件用背面保護片，通過下述方法，在促進試驗條件下進行了粘接強度評價。結果如表1所示。(促進試驗)將製作的太陽能電池組件用背面保護片切成A4大小，在85°C、85% RH的環境中靜置500小時、1000小時、1500小時及2000小時。(粘接強度評價)按照ISO 11339標準，使用T形剝離法對剝離粘接強度進行了評價。將太陽能電池組件用背面保護片切成寬25mm、長150mm，將利用粘接劑貼合的基體材料片和熱粘接性片分別固定在拉伸試驗機(島津製作所株式會社製造，Autograph AG_50kNX)上下的夾子上，測定了在23°C、50% RH的環境下、以300mm/min的剝離速度剝離時的剝離粘接強度 (N/25mm)。該數值越大，表示粘接強度越大。實施例2 6、及比較例1、2將100重量份的TAKELAC A_515 (三井化學株式會社製造，聚酯多元醇，固體成分 60% )和11. 1重量份的TAKENATE A_50 (三井化學株式會社製造，二甲苯二異氰酸酯，固體成分75% )混合，得到混合物，向該混合物中添加2. 2重量份表1所示的矽烷偶聯劑，並進一步添加278. 3重量份的乙酸乙酯，並進行混合，由此製備了聚氨酯類粘接劑。接著，使用棒塗機，在作為基體材料片的PET膜即Melinex S (帝人杜邦薄膜株式會社製造，厚度125 μ m)的一側表面上塗敷上述聚氨酯類粘接劑，並使得乾燥塗膜厚度為 5 μ m，在80°C乾燥1分鐘，從而形成了聚氨酯類粘接劑層。在常溫下將上述表1所示的熱粘接性片疊層在所得到的聚氨酯類粘接劑層上，並且在23°C、50% RH的環境中靜置7天，由此得到了太陽能電池組件用背面保護片。對於製作的太陽能電池組件用背面保護片，按照與實施例1相同的方法，在促進試驗條件下進行了粘接強度評價。結果如表1所示。[表1]矽烷偶聯劑熱粘接性片粘接強度(N/25mm )促進試驗時間Oh500hIOOOh1500h2000h實施例1A-IB-I35.234.932.022.015.3實施例1A-2B-I38.234.227.021.516.7實施例3A-3B-I37.834.227.721.517.2實施例4A-4B-I32.132.025.321.017.0實施例5A-5B-I37.335.412.511.810.1實施例6A-IB-235.935.428.021.515.5比較例1A-IB-36.76.66.05.14.8比較例2無B-I32.227.211.67.56.8表1中的符號分別表示以下物質。A-I :3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷A-2:苯基三甲氧基矽烷A-3:四乙氧基矽烷A-4 :3-乙醯氧基丙基三甲氧基矽烷A-5 :3-氨基丙基三甲氧基矽烷B-I 上述熱粘接性片1B-2:上述熱粘接性片2B-3:上述熱粘接性片3由表1的結果可確認與比較例1和2相比，涉本發明的太陽能電池組件用背面保護片的實施例1 6即使在高溫多溼的促進試驗條件下，也顯示良好的粘接強度。該結果說明本發明的太陽能電池組件用背面保護片具有優異的耐溼熱性和粘接性。實施例7 11及比較例3將100重量份的TAKELAC A-515 (三井化學株式會社製造，聚酯多元醇，固體成分 60% )和11. 1重量份的TAKENATE A_50 (三井化學株式會社製造，二甲苯二異氰酸酯，固體成分75% )混合，得到混合物，向該混合物中添加2. 2重量份表2所示的矽烷偶聯劑，並進一步添加278. 3重量份的乙酸乙酯，並進行混合，由此製備了聚氨酯類粘接劑。接著，使用棒塗機，在低聚物含量少的PET膜即Melinex 238(帝人杜邦薄膜株式會社製造，厚度125 μ m)的一側表面上塗敷上述聚氨酯類粘接劑，並使得乾燥塗膜厚度為 5 μ m，在80°C乾燥1分鐘，從而形成樂聚氨酯類粘接劑層。在常溫下將上述熱粘接性片1疊層在所得到的聚氨酯類粘接劑層上，並且在23°C、50% RH的環境中靜置7天，由此得到了太陽能電池組件用背面保護片。在121°C、100% RH、2atm的條件下對所製作的太陽能電池組件用背面保護片進行保存，並按照與上述實施例1相同的方法，測定了保存M小時、48小時、96小時後粘接強度隨保存時間的變化。結果如表2所示。[表 2]
權利要求
1.一種太陽能電池組件用背面保護片，其是在基體材料片的至少一側表面上隔著聚氨酯類粘接劑層疊層熱粘接性片而構成的太陽能電池組件用背面保護片，其中，所述熱粘接性片含有顏料，所述聚氨酯類粘接劑層含有矽烷偶聯劑。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池組件用背面保護片，其中，所述熱粘接性片中含有的顏料為無機顏料或炭黑。
3.一種太陽能電池組件，其具有權利要求1或2所述的太陽能電池組件用背面保護片。
全文摘要
本發明涉及太陽能電池組件用背面保護片，其是在基體材料片的至少一側表面上隔著聚氨酯類粘接劑層疊層熱粘接性片而構成的太陽能電池組件用背面保護片，其中，熱粘接性片含有顏料，聚氨酯類粘接劑層含有矽烷偶聯劑。所述顏料優選為無機顏料或炭黑。
文檔編號B32B27/20GK102365756SQ2010800148
公開日2012年2月29日 申請日期2010年3月19日 優先權日2009年3月30日
發明者玉田高 申請人:琳得科株式會社