太陽能電池密封材和太陽能電池模塊的制作方法
【專利摘要】本發明的太陽能電池密封材包含乙烯-α-烯烴共聚物、有機過氧化物、選自由二乙烯基芳香族化合物、氰脲酸酯、二烯丙基化合物、三烯丙基化合物、肟以及馬來酰亞胺所組成的組中的至少一種交聯助劑和(甲基)丙烯酸酯系單體。上述太陽能電池密封材中的上述(甲基)丙烯酸酯系單體的含量相對于上述乙烯-α-烯烴共聚物100重量份為0.1~5.0重量份,上述太陽能電池密封材中的上述交聯助劑的含量相對于上述乙烯-α-烯烴共聚物100重量份為0.1~3重量份。
【專利說明】太陽能電池密封材和太陽能電池模塊
【技術領域】
[0001] 本發明涉及太陽能電池密封材和太陽能電池模塊。
【背景技術】
[0002] 地球環境問題、能源問題等的嚴重性增加過程中,作為潔凈并且不必擔心枯竭的 能源生成手段,太陽能電池受到關注。將太陽能電池在建筑物的屋頂部分等室外使用的情 況下,一般以太陽能電池模塊的形式使用。
[0003] 上述的太陽能電池模塊,一般而言,通過以下步驟制造。首先,制造由多晶硅、單晶 硅等形成的結晶型太陽能電池元件(以下,也有時表述為發電元件或組件(cell),但表示 相同意思。),或將無定形硅、結晶硅等在玻璃等基板上形成數μ m的非常薄的膜而得到的 薄膜型太陽能電池元件等。
[0004] 接著,為了獲得結晶型太陽能電池模塊,按照太陽能電池模塊用保護片(正面側 透明保護構件)/太陽能電池密封材/結晶型太陽能電池元件/太陽能電池密封材/太陽 能電池模塊用保護片(背面側保護構件)的順序進行疊層。
[0005] 另一方面,為了獲得薄膜系太陽能電池模塊,按照薄膜型太陽能電池元件/太陽 能電池密封材/太陽能電池模塊用保護片(背面側保護構件)的順序進行疊層。然后,通 過利用將它們抽真空并進行加熱壓接的層壓法等,來制造太陽能電池模塊。這樣制造的太 陽能電池模塊具有耐氣候性,也適合于建筑物的屋頂部分等室外的使用。
[0006] 作為太陽能電池密封材,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜由于透明性、柔軟性以 及粘接性等優異,因此被廣泛使用。
[0007] 專利文獻1(日本特公平6-35575號公報)中,作為密封用組合物,記載了一種在 EVA中混合了有機過氧化物或光敏劑和硅烷偶聯劑的將電子材料密封的密封用組合物。進 一步公開了可以混合(甲基)丙烯酸酯和/或含有烯丙基的化合物。
[0008] 另外,專利文獻2(日本特開2007-123488號公報)中,公開了一種在EVA中含有 有機過氧化物和具有合計4個以上的丙烯酰基或者甲基丙烯酰基中的任一者或兩者的多 官能單體的太陽能電池用粘接片。
[0009] 與此相對,近年來聚烯烴系材料的研究盛行,也提出了使用剛性與交聯特性的平 衡和擠出成型性優異的乙烯-α-烯烴共聚物的太陽能電池密封材用樹脂組合物的方案 (例如,參照專利文獻3)。
[0010] 現有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1:日本特公平6-35575號公報
[0013] 專利文獻2:日本特開2007-123488號公報
[0014] 專利文獻3:日本特開2010-258439號公報
【發明內容】
[0015] 發明要解決的問題
[0016] 隨著近年來太陽光發電的普及,Mega Solar等發電系統的大規模化正在進行,在 降低傳輸損耗等的目的下,還有系統電壓的高電壓化的動向。由于系統電壓上升,因此太陽 能電池模塊中框架與組件之間的電位差變大。即,太陽能電池模塊的框架一般接地,如果太 陽能電池板的系統電壓為600V?1000V,則在電壓最高的模塊中,框架與組件之間的電位 差直接變成系統電壓600V?1000V,在施加了高電壓的狀態下維持白天的發電。另外,玻 璃與太陽能電池密封材相比電阻低,介由框架而在玻璃與組件之間也產生高電壓。即,在 白天發電的情況下,串聯連接的模塊中組件與模塊之間和組件與玻璃面的電位差從接地側 開始依次變大,在最大處大致可維持系統電壓的高電壓的電位差。在這樣的狀態下使用的 太陽能電池模塊中,也報道過使用了輸出大大降低、產生了引起特性劣化的PID(Potential Induced Degradation (電勢誘導衰減)的簡略)現象的結晶系發電元件的模塊的例子。因 此,為了解決這個問題,期望改良與太陽能電池元件直接接觸的太陽能電池密封材的電氣 特性。
[0017] 然而,根據本發明人的研究,在使用專利文獻1和2所記載的EVA組合物作為太陽 能電池密封材的構成材料的情況下,EVA分解而產生的乙酸氣體等成分可能會對太陽能電 池元件造成影響。進一步,由于EVA組合物含有大量極性基,因此電氣特性不充分。另外, 專利文獻3所記載的包含乙烯-α -烯烴共聚物的太陽能電池密封材用樹脂組合物的電氣 特性不充分。
[0018] 本發明是鑒于這樣的現有技術所具有的問題點而提出的,其課題在于提供一種電 氣特性優異的太陽能電池密封材。
[0019] 用于解決問題的方法
[0020] 本發明人等為了實現上述課題而進行了深入研究,結果發現:通過在以乙 烯-α -烯烴共聚物為主要成分的太陽能電池密封材中含有有機過氧化物、選自由二乙烯 基芳香族化合物、氰脲酸酯、二烯丙基化合物、三烯丙基化合物、肟以及馬來酰亞胺所組成 的組中的至少一種交聯助劑和(甲基)丙烯酸酯系單體,能夠得到電氣特性優異的太陽能 電池密封材。進一步發現:通過將乙烯_α -烯烴共聚物所含的鋁元素的含量調整至特定的 范圍,電氣特性更優異,從而完成了本發明。
[0021] 即,根據本發明,提供以下所示的太陽能電池密封材。
[0022] [1] 一種太陽能電池密封材,其為包含乙烯- α -烯烴共聚物、有機過氧化物、選自 由二乙烯基芳香族化合物、氰脲酸酯、二烯丙基化合物、三烯丙基化合物、肟以及馬來酰亞 胺所組成的組中的至少一種交聯助劑和(甲基)丙烯酸酯系單體的太陽能電池密封材,
[0023] 該太陽能電池密封材中的上述(甲基)丙烯酸酯系單體的含量相對于上述乙 烯-α -烯經共聚物100重量份為〇. 1?5. 0重量份,
[0024] 該太陽能電池密封材中的上述交聯助劑的含量相對于上述乙烯-α-烯烴共聚物 100重量份為0. 1?3重量份。
[0025] [2]根據上述[1]所述的太陽能電池密封材,上述乙烯-α -烯烴共聚物中的鋁元 素的含量為10?500ppm。
[0026] [3]根據上述[1]或者[2]所述的太陽能電池密封材,依照JIS K6911,以溫度 l〇〇°C、施加電壓500V測定的使該太陽能電池密封材交聯而形成的密封層的體積固有電阻 為 1.0X1015 ?1·0Χ1018Ω · cm。
[0027] [4]根據上述[1]至[3]中任一項所述的太陽能電池密封材,上述(甲基)丙烯酸 酯系單體的分子量為150以上。
[0028] [5]根據上述[1]至[4]中任一項所述的太陽能電池密封材,上述乙烯-α -烯烴 共聚物滿足以下的要件al)?a4)。
[0029] al)來源于乙烯的構成單元的含有比例為80?90mol%,來源于碳原子數3?20 的α -烯烴的構成單元的含有比例為10?20mol%。
[0030] a2)依照 ASTM D1238,在 190°C、2. 16kg 載荷的條件下測定的 MFR 為 0· 1 ?50g/10 分鐘。
[0031] a3)依照 ASTM D1505 而測定的密度為 0· 865 ?0· 884g/cm3。
[0032] a4)依照ASTM D2240而測定的肖氏A硬度為60?85。
[0033] [6]根據上述[5]所述的太陽能電池密封材,依照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg 載荷的條件下測定的上述乙烯-α -烯烴共聚物的MFR為10?50g/10分鐘。
[0034] [7]根據上述[1]至[6]中任一項所述的太陽能電池密封材,上述有機過氧化物的 1分鐘半衰期溫度處于100?170°c的范圍,
[0035] 該太陽能電池密封材中的上述有機過氧化物的含量相對于上述乙烯-α-烯烴共 聚物100重量份為0. 1?3. 0重量份。
[0036] [8]根據上述[1]至[7]中任一項所述的太陽能電池密封材,上述乙烯-α -烯烴 共聚物在包含金屬茂化合物、和選自由有機鋁氧化合物以及有機鋁化合物所組成的組中的 至少一種化合物的烯烴聚合用催化劑的存在下進行聚合。
[0037] [9]根據上述[1]至[8]中任一項所述的太陽能電池密封材,其進一步包含乙烯性 不飽和硅烷化合物,
[0038] 該太陽能電池密封材中的上述乙烯性不飽和硅烷化合物的含量相對于上述乙 烯-α -烯烴共聚物100重量份為0. 1?5重量份。
[0039] [10]根據上述[1]至[9]中任一項所述的太陽能電池密封材,其進一步包含選自 由紫外線吸收劑、受阻胺系光穩定劑、耐熱穩定劑所組成的組中的至少一種添加劑,
[0040] 該太陽能電池密封材中的上述添加劑的含量相對于上述乙烯-α-烯烴共聚物 100重量份為0. 005?5重量份。
[0041] [11]根據上述[1]至[10]中任一項所述的太陽能電池密封材,將上述乙 烯-α-烯烴共聚物、上述有機過氧化物、上述(甲基)丙烯酸酯系單體以及上述交聯助劑 熔融混煉后,擠出成型為片狀而獲得。
[0042] [12]根據上述[1]至[11]中任一項所述的太陽能電池密封材,其為片狀。
[0043] [13] -種太陽能電池模塊,其具備:
[0044] 正面側透明保護構件,
[0045] 背面側保護構件,
[0046] 太陽能電池元件,和
[0047] 密封層,其是使上述[1]至[12]中任一項所述的太陽能電池密封材交聯而形成 的、將上述太陽能電池元件密封于上述正面側透明保護構件與上述背面側保護構件之間的 密封層。
[0048] [14] 一種太陽能電池模塊,其具備:
[0049] 正面側透明保護構件、
[0050] 背面側保護構件、
[0051] 太陽能電池元件、和
[0052] 將上述太陽能電池元件密封于上述正面側透明保護構件與上述背面側保護構件 之間的密封層,
[0053] 上述密封層為相對于乙烯-α -烯烴共聚物100重量份接枝了 〇. 1?5. 0重量份 的(甲基)丙烯酸酯系單體,并且接枝了 〇. 1?3重量份的選自由二乙烯基芳香族化合物、 氰脲酸酯、二烯丙基化合物、三烯丙基化合物、肟以及馬來酰亞胺所組成的組中的至少一種 交聯助劑的交聯樹脂層。
[0054] 發明的效果
[0055] 根據本發明,能夠提供一種電氣特性優異的太陽能電池密封材。
[0056] 根據本發明,通過使用上述太陽能電池密封材,除了上述的各特性優異以外,在太 陽能電池模塊的使用時即使溫度上升,也能夠避免密封材變形那樣的麻煩。而且,能夠提供 不損害太陽能電池的外觀,成本等經濟性優異的太陽能電池模塊。
[0057] 進一步,通過使用上述太陽能電池密封材,能夠提供一種即使維持在框架與組件 之間施加了高電壓的狀態也能夠大幅度地抑制PID的產生的太陽能電池模塊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0058] 上述目的及其它目的、特征和優點通過以下所述的優選實施方式、及其附帶的以 下附圖來進一步說明。
[0059] 圖1是示意性示出本發明的太陽能電池模塊的一實施方式的截面圖。
[0060] 圖2是示意性示出太陽能電池元件的受光面和背面的一構成例的平面圖。
【具體實施方式】
[0061] 以下,使用附圖對本發明的實施方式進行說明。另外,在所有的附圖中,對于同樣 的構成要素賦予同樣的符號,適當省略說明。
[0062] 另外,本說明書中"(甲基)丙烯酸酯"是指"丙烯酸酯"或者"甲基丙烯酸酯"。 [0063] 另外,關于"?",只要沒有特別指明,則表示以上至以下。
[0064] 1.關于太陽能電池密封材
[0065] 本實施方式的太陽能電池密封材包含乙烯_α -烯烴共聚物、有機過氧化物、選自 由二乙烯基芳香族化合物、氰脲酸酯、二烯丙基化合物、三烯丙基化合物、肟以及馬來酰亞 胺所組成的組中的至少一種交聯助劑和(甲基)丙烯酸酯系單體。
[0066] (乙烯-α -烯烴共聚物)
[0067] 本實施方式的太陽能電池密封材所用的乙烯-α -烯烴共聚物通過將乙烯與碳原 子數3?20的α-烯烴進行共聚而得到。作為α-烯烴,通常可以將碳原子數3?20的 α_烯烴單獨1種使用或者組合2種以上使用。其中優選的是碳原子數為10以下的α-烯 烴,特別優選的是碳原子數為3?8的α-烯烴。作為這樣的α-烯烴的具體例,可舉出丙 稀、1 _ 丁稀、1_戊稀、1_己稀、3_甲基-1- 丁稀、3, 3_二甲基-1- 丁稀、4_甲基-1-戊稀、 1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。其中,從獲得的容易性考慮,優選為丙烯、1-丁烯、1-戊 烯、1_己烯、4-甲基-1-戊烯和1-半烯。另外,乙烯-α -烯煙共聚物可以為無規共聚物, 也可以為嵌段共聚物,但從柔軟性的觀點考慮,優選為無規共聚物。
[0068] 進一步,本實施方式的乙烯_α -烯烴共聚物可以為由乙烯、碳原子數3?20的 α-烯烴和非共軛多烯構成的共聚物。α-烯烴與上述同樣,作為非共軛多烯,可以舉出 5-亞乙基-2-降冰片烯(ΕΝΒ)、5_乙烯基-2-降冰片烯(VNB)、二環戊二烯(DCPD)等。可 以將這些非共軛多烯單獨1種使用、或者組合2種以上使用。
[0069] 本實施方式的乙烯-α -烯烴共聚物優選進一步滿足以下的要件al?a5要件。
[0070] (要件 al)
[0071] 乙烯-α-烯烴共聚物所含的、來源于乙烯的構成單元的含有比例優選為80? 90mol %,更優選為80?88mol %,進一步優選為82?88mol %,特別優選為82?87mol %。 乙烯-α -烯烴共聚物所含的、來源于碳原子數3?20的α -烯烴的構成單元(以下,也記 為"α-烯烴單元")的含有比例優選為10?20mol%,更優選為12?20mol%,進一步優 選為12?18mol %,特別優選為13?18mol %。
[0072] 如果乙烯-α -烯烴共聚物所含的α -烯烴單元的含有比例為l〇m〇l %以上,則能 夠得到高透明性。另外,能夠容易地進行低溫下的擠出成型,能夠進行在例如130°C以下的 擠出成型。因此,即使在乙烯-α -烯烴共聚物中摻入有機過氧化物的情況下,也能夠抑制 擠出機內的交聯反應進行,能夠防止太陽能電池密封材的片產生凝膠狀的異物而導致片的 外觀惡化。另外,由于能夠獲得適度的柔軟性,因此在太陽能電池模塊的層壓成型時能夠防 止太陽能電池元件的裂紋、薄膜電極的缺口等的產生。
[0073] 如果乙烯-α -烯烴共聚物所含的α -烯烴單元的含有比例為20mol %以下,則由 于乙烯- α -烯烴共聚物的結晶速度適度,因此通過擠出機被擠出的片不發粘,第1冷卻輥 上的剝離容易,能夠有效地得到片狀的太陽能電池密封材的片。另外,由于片不發生發粘, 因此能夠防止粘連(blocking),片的送出性良好。另外,也能夠防止耐熱性的降低。
[0074] (要件 a2)
[0075] 依照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg載荷的條件下測定的乙烯- α -烯烴共聚物的 熔體流動速率(MFR)通常為0. 1?50g/10分鐘,優選為2?50g/10分鐘,更優選為10? 50g/10分鐘,進一步優選為10?40g/10分鐘,特別優選為12?27g/10分鐘,尤其優選為 15?25g/10分鐘。乙烯-α-烯烴共聚物的MFR可以通過調整后述的聚合反應時的聚合 溫度、聚合壓力以及聚合體系內的乙烯和α-烯烴的單體濃度與氫濃度的摩爾比率等來調 整。
[0076] 如果MFR處于0. 1?10g/10分鐘的范圍,則能夠通過壓延成型來制造片。如果MFR 處于0. 1?10g/10分鐘的范圍,則包含乙烯-α -烯烴共聚物的樹脂組合物的流動性低,因 此能夠防止將片與電池元件進行層壓時滲出的熔融樹脂對層壓裝置的污染,從這一點看優 選。
[0077] 進一步,如果MFR為2g/10分鐘以上,則太陽能電池密封材的流動性提高,也能夠 通過片擠出成型來生產。進一步,如果MFR為10g/10分鐘以上,則在通過擠出成型來制造 片的情況下,包含乙烯-α -烯烴共聚物的樹脂組合物的流動性提高,能夠提高片擠出成型 時的生產性。
[0078] 另外,如果將MFR設為50g/10分鐘以下,則由于分子量變大,因此能夠抑制對冷卻 輥等的輥面的附著,因而不需要剝離,能夠成型為均勻厚度的片。進一步,由于為有"彈韌性 (=* ) "的樹脂組合物,因此能夠容易地成型〇. 3mm以上的厚片。另外,由于太陽能電池模 塊層壓成型時的交聯特性(特別是交聯速度)提高,因此充分地進行交聯,能夠抑制耐熱性 的降低。
[0079] 如果MFR為27g/10分鐘以下,則能夠進一步抑制片成型時的垂伸,能夠成型寬度 寬的片,另外交聯特性和耐熱性進一步提高,能夠得到最良好的太陽能電池密封材的片。
[0080] (要件 a3)
[0081] 依照ASTM D1505而測定的乙烯-α -烯烴共聚物的密度優選為〇· 865?0· 884g/ cm3,更優選為0. 866?0. 883g/cm3,進一步優選為0. 866?0. 880g/cm3,特別優選為 0. 867?0. 880g/cm3。乙烯-α-烯烴共聚物的密度可以通過乙烯單元的含有比例與α-烯 烴單元的含有比例的平衡來調整。即,如果提高乙烯單元的含有比例,則結晶性變高,能夠 得到密度高的乙烯-α -烯烴共聚物。另一方面,如果降低乙烯單元的含有比例,則結晶性 變低,能夠得到密度低的乙烯-α -烯烴共聚物。
[0082] 如果乙烯-α -烯烴共聚物的密度為0. 884g/cm3以下,則結晶性降低,能夠提高透 明性。進而,低溫下的擠出成型變得容易,能夠在例如130°C以下進行擠出成型。因此,即使 在乙烯-α -烯烴共聚物中摻入有機過氧化物,也能夠防止擠出機內的交聯反應進行,抑制 太陽能電池密封材的片產生凝膠狀的異物,抑制片的外觀惡化。另外,由于柔軟性高,因此 在太陽能電池模塊的層壓成型時能夠防止作為太陽能電池元件的組件的裂紋、薄膜電極的 缺口等的產生。
[0083] 另一方面,如果乙烯- α -烯烴共聚物的密度為0. 865g/cm3以上,則由于能夠加快 乙烯-α -烯烴共聚物的結晶速度,因此通過擠出機被擠出的片不易發粘,第1冷卻輥上的 剝離變得容易,能夠容易地獲得太陽能電池密封材的片。另外,由于片不易發生發粘,因此 能夠抑制粘連的發生,提高片的送出性。另外,由于能夠充分地交聯,因此能夠抑制耐熱性 的降低。
[0084] (要件 a4)
[0085] 依照ASTM D2240而測定的乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏A硬度優選為60?85, 更優選為62?83,進一步優選為62?80,特別優選為65?80。乙烯-α -烯烴共聚物的 肖氏Α硬度可以通過將乙烯-α-烯烴共聚物的乙烯單元的含有比例、密度控制為上述的數 值范圍來調整。即,乙烯單元的含有比例高、密度高的乙烯-α -烯烴共聚物,其肖氏Α硬度 變高。另一方面,乙烯單元的含有比例低、密度低的乙烯-α -烯烴共聚物,其肖氏A硬度變 低。
[0086] 如果肖氏A硬度為60以上,則乙烯-α-烯烴共聚物不易發粘,能夠抑制粘連。另 夕卜,在將太陽能電池密封材加工成片狀時,也能夠提高片的送出性,還能夠抑制耐熱性的降 低。
[0087] 另一方面,如果肖氏Α硬度為85以下,則結晶性變低,能夠提高透明性。進而,由 于柔軟性高,因此在太陽能電池模塊的層壓成型時能夠防止作為太陽能電池元件的組件的 裂紋、薄膜電極的缺口等。
[0088](要件 a5)
[0089] 乙烯-a-烯烴共聚物所含的鋁元素(以下,也記為"A1")的含量(殘渣量)優 選為10?500ppm,更優選為20?400ppm,進一步優選為20?300ppm。A1含量依賴于乙 烯-α -烯烴共聚物的聚合過程中所添加的有機鋁氧化合物、有機鋁化合物的濃度。
[0090] 在Α1含量為lOppm以上的情況下,由于乙烯-α -烯烴共聚物的聚合過程中所添 加的有機鋁氧化合物、有機鋁化合物可以以能夠使金屬茂化合物的活性充分表現的程度的 濃度添加,因此不需要添加與金屬茂化合物反應而形成離子對的化合物。在添加該形成離 子對的化合物的情況下,由于該形成離子對的化合物殘留在乙烯-α -烯烴共聚物中,因此 有時會引起電氣特性的降低(有在例如l〇〇°C等高溫下的電氣特性降低的傾向),但能夠防 止這樣的現象。
[0091] 另外,為了減少A1含量,需要用酸、堿進行的脫灰處理,有殘留在所得的乙 烯-α -烯烴共聚物中的酸、堿引起電極腐蝕的傾向,由于實施脫灰處理,乙烯-α -烯烴共 聚物的成本也變高,但不需要這樣的脫灰處理。
[0092] 另外,如果Α1含量為500ppm以下,則由于能夠防止擠出機內的交聯反應的進行, 因此能夠防止太陽能電池密封材的片產生凝膠狀異物而導致片的外觀惡化。
[0093] 作為控制上述那樣的乙烯-α -烯烴共聚物所含的鋁元素的方法,例如,可以通過 調整后述的乙烯-α-烯烴共聚物的制造方法所記載的(ΙΙ-1)有機鋁氧化合物和(ΙΙ-2) 有機鋁化合物在制造工序中的濃度、或者乙烯-α-烯烴共聚物的制造條件的金屬茂化合 物的聚合活性來控制乙烯-α -烯烴共聚物所含的鋁元素。
[0094] 進而,本實施方式的太陽能電池密封材為進一步滿足以下的要件的優選方式。
[0095] (Β 值)
[0096] 由乙烯-α -烯烴共聚物的13C_NMR光譜和下述式(1)求出的Β值優選為0. 9? 1. 5,更優選為0. 9?1. 3,進一步優選為0. 95?1. 3,特別優選為0. 95?1. 2,尤其優選為 1.0?1.2。B值能夠通過變更聚合乙烯-α-烯烴共聚物時的聚合催化劑來調整。更具體 而言,通過使用后述的金屬茂化合物,能夠得到Β值處于上述數值范圍的乙烯-α -烯烴共 聚物。
[0097] Β 值=[Ρ0Ε]八2 X [Ρ0] X [PE]) (1)
[0098] (式(1)中,[ΡΕ]表示乙烯-α -烯烴共聚物所含的來源于乙烯的構成單元的比例 (摩爾分率),[PJ表示乙烯-α -烯烴共聚物所含的來源于碳原子數3?20的α -烯烴的 構成單元的比例(摩爾分率),[PQE]表示全部dyad鏈所含的α -烯烴-乙烯鏈的比例(摩 爾分率))
[0099] 該Β值是表示乙烯-α -烯烴共聚物中的乙烯單元和α -烯烴單元的分布狀態的 指標,可以基于 J. C. Randall (Macromolecules,15, 353 (1982) ),J. Ray (Macromolecules, 10,773(1977))等人的報告來求出。
[0100] B值越大,則表示乙烯單元或α -烯烴共聚物的嵌段鏈越短,乙烯單元與α -烯烴 單元的分布越一樣,共聚橡膠的組成分布越窄。另外,如果Β值為0. 9以上,則能夠縮小乙 烯-α -烯烴共聚物的組成分布。特別是乙烯單元的嵌段鏈變小,低溫下的擠出成型變得容 易,因此可以在例如130°C以下進行擠出成型。因此,即使在乙烯-α-烯烴共聚物中摻入有 機過氧化物的情況下,也能夠抑制擠出機內的交聯反應進行,防止太陽能電池密封材的片 產生凝膠狀的異物而導致片的外觀惡化。
[0101] (Τα β /Τ α α )
[0102] 乙烯-α -烯烴共聚物的13C_NMR光譜中的Τ α β相對于Τ α α的強度比(Τ α β / Τα α)優選為1.5以下,進一步優選為1.2以下,特別優選為1.0以下,尤其優選為小于 0.7。Τα β/Τα α能夠通過變更聚合乙烯-α-烯烴共聚物時的聚合催化劑來調整。更 具體而言,通過使用后述的金屬茂化合物,能夠獲得Τα β/Τα α處于上述數值范圍的乙 烯-α-烯烴共聚物。
[0103] 13C_NMR光譜中的Τ α α與Τ α β對應于來源于碳原子數3以上的α -烯烴的構 成單元中的"CH2"的峰強度。更具體而言,如下述的通式(3)所示,分別是指相對于叔碳的 位置不同的2種"CH 2"的峰強度。
[0104] [化 1]
[0105]
【權利要求】
1. 一種太陽能電池密封材,其為包含乙烯-α -烯烴共聚物、有機過氧化物、選自由二 乙烯基芳香族化合物、氰脲酸酯、二烯丙基化合物、三烯丙基化合物、肟以及馬來酰亞胺所 組成的組中的至少一種交聯助劑和(甲基)丙烯酸酯系單體的太陽能電池密封材, 該太陽能電池密封材中的所述(甲基)丙烯酸酯系單體的含量相對于所述乙 烯-α -烯經共聚物100重量份為〇. 1?5. 0重量份, 該太陽能電池密封材中的所述交聯助劑的含量相對于所述乙烯-α -烯烴共聚物100 重量份為〇. 1?3重量份。
2. 根據權利要求1所述的太陽能電池密封材,所述乙烯-α -烯烴共聚物中的鋁元素的 含量為10?500ppm。
3. 根據權利要求1或者2所述的太陽能電池密封材,依照JIS K6911,以溫度100°C、 施加電壓500V測定的使該太陽能電池密封材交聯而形成的密封層的體積固有電阻為 1. 0X1015 ?1. 0Χ1018Ω · cm。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的太陽能電池密封材,所述(甲基)丙烯酸酯系 單體的分子量為150以上。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的太陽能電池密封材,所述乙烯-α -烯烴共聚物 滿足以下的要件al)?a4), al)來源于乙烯的構成單元的含有比例為80?90mol %,來源于碳原子數3?20的 α -烯烴的構成單元的含有比例為10?20mol%, a2)依照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg載荷的條件下測定的MFR為(λ 1?50g/10分 鐘, a3)依照ASTM D1505而測定的密度為0· 865?0· 884g/cm3, a4)依照ASTM D2240而測定的肖氏A硬度為60?85。
6. 根據權利要求5所述的太陽能電池密封材,依照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg載荷 的條件下測定的所述乙烯-α -烯烴共聚物的MFR為10?50g/10分鐘。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的太陽能電池密封材,所述有機過氧化物的1分 鐘半衰期溫度為100?170°C的范圍, 該太陽能電池密封材中的所述有機過氧化物的含量相對于所述乙烯-α -烯烴共聚物 100重量份為0. 1?3. 0重量份。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的太陽能電池密封材,所述乙烯-α -烯烴共聚物 在包含金屬茂化合物、和選自由有機鋁氧化合物以及有機鋁化合物所組成的組中的至少一 種化合物的烯烴聚合用催化劑的存在下進行聚合。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的太陽能電池密封材,進一步包含乙烯性不飽和 硅烷化合物, 該太陽能電池密封材中的所述乙烯性不飽和硅烷化合物的含量相對于所述乙 烯-α -烯烴共聚物100重量份為0. 1?5重量份。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的太陽能電池密封材,進一步包含選自由紫外線 吸收劑、受阻胺系光穩定劑、耐熱穩定劑所組成的組中的至少一種添加劑, 該太陽能電池密封材中的所述添加劑的含量相對于所述乙烯-烯烴共聚物100重 量份為〇. 005?5重量份。
11. 根據權利要求1至10中任一項所述的太陽能電池密封材,將所述乙烯-α -烯烴共 聚物、所述有機過氧化物、所述(甲基)丙烯酸酯系單體和所述交聯助劑熔融混煉后,擠出 成型為片狀而得到。
12. 根據權利要求1至11中任一項所述的太陽能電池密封材,其為片狀。
13. -種太陽能電池模塊,其具備: 正面側透明保護構件, 背面側保護構件, 太陽能電池元件,和 密封層,其是使權利要求1至12中任一項所述的太陽能電池密封材交聯而形成的、將 所述太陽能電池元件密封于所述正面側透明保護構件與所述背面側保護構件之間的密封 層。
14. 一種太陽能電池模塊,其具備: 正面側透明保護構件、 背面側保護構件、 太陽能電池元件、和 將所述太陽能電池元件密封于所述正面側透明保護構件與所述背面側保護構件之間 的密封層, 所述密封層為相對于乙烯_α -烯烴共聚物100重量份接枝了 0. 1?5. 0重量份的(甲 基)丙烯酸酯系單體,且接枝了 〇. 1?3重量份的選自由二乙烯基芳香族化合物、氰脲酸 酯、二烯丙基化合物、三烯丙基化合物、肟以及馬來酰亞胺所組成的組中的至少一種交聯助 劑的交聯樹脂層。
【文檔編號】H01L31/048GK104105773SQ201380008864
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年2月7日 優先權日:2012年2月10日
【發明者】池永成伸, 竹內文人, 伊藤智章 申請人:三井化學東賽璐株式會社