太陽(yáng)能電池用聚合物板及其制造方法、太陽(yáng)能電池用背板、以及太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池用聚合物板，其具有聚酯基材和聚合物層，所述聚酯基材的羧基的含量為15當(dāng)量/t以下，利用示差掃描量熱測(cè)定求出的微小吸熱峰溫度Tmeta(℃)為220℃以下，在溫度125℃、相對(duì)濕度100％RH的條件下放置72小時(shí)后的平均延伸度保持率為10％以上，所述聚合物層設(shè)于所述聚酯基材上，含有在分子中包含質(zhì)量比例為15～85質(zhì)量％的以下述通式(1)〔R1、R2：H、鹵素原子、1價(jià)的有機(jī)基(R1與R2既可以相同也可以不同。多個(gè)R1及R2分別既可以相同也可以不同。)、n：1以上的整數(shù)〕表示的硅氧烷結(jié)構(gòu)單元和質(zhì)量比例為85～15質(zhì)量％的非硅氧烷系結(jié)構(gòu)單元的復(fù)合聚合物，在濕熱環(huán)境下的粘接耐久性優(yōu)異，可以廉價(jià)地制造。[化1]
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池用聚合物板及其制造方法、太陽(yáng)能電池用背板、以及太陽(yáng)能電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池用聚合物板及其制造方法、太陽(yáng)能電池用背板、以及太陽(yáng)能電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能電池是在發(fā)電時(shí)沒(méi)有二氧化碳的排出、環(huán)境負(fù)擔(dān)小的發(fā)電方式，近年來(lái)迅速地得到普及。太陽(yáng)能電池中所用的聚合物板被要求如下各種性質(zhì)，即，與放置于屋頂上等而暴露在雨中的太陽(yáng)能電池的使用環(huán)境對(duì)應(yīng)的耐久性、用于不妨礙太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率的透明性等。另外，作為太陽(yáng)能電池用的聚合物板，已知有密封太陽(yáng)能電池元件(單元)的太陽(yáng)能電池用密封材料(也簡(jiǎn)稱為“密封材料”)、保護(hù)所述密封材料免受外部影響的太陽(yáng)能電池用背板等。
[0003]太陽(yáng)能電池模塊通常具有在太陽(yáng)光入射的一側(cè)的表面玻璃、與配置于與太陽(yáng)光入射的一側(cè)相反一側(cè)(背面?zhèn)?的所謂背板之間夾持有太陽(yáng)能電池單元的結(jié)構(gòu)，表面玻璃與太陽(yáng)能電池單元之間、以及太陽(yáng)能電池單元與背板之間分別由EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等密封。
[0004]背板具有防止來(lái)自太陽(yáng)能電池模塊的背面的水分的浸入的作用，以往使用玻璃、氟樹脂等，然而近年來(lái)，從成本的觀點(diǎn)考慮開始使用聚酯。此外，背板有時(shí)并非單純的聚合物板，而被賦予如下所示的各種功能。
[0005]作為所述功能，例如有時(shí)要求向背板中添加氧化鈦等白色無(wú)機(jī)微粒、使之具有反射性能。這是因?yàn)椋ㄟ^(guò)將從模塊的表面入射的太陽(yáng)光當(dāng)中的徑直穿過(guò)單元的光漫反射、將其送回單元而提高發(fā)電效率。對(duì)于這一點(diǎn)，公開過(guò)添加有白色無(wú)機(jī)微粒的白色聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜的例子(例如參照日本特開2003-060218號(hào)公報(bào)、日本特開2006-210557號(hào)公報(bào))，另外還公開過(guò)具有包含白色顏料的白色油墨層的背面保護(hù)片的例子(例如參照日本特開2006-210557號(hào)公報(bào))。
[0006]另外，有時(shí)對(duì)背板還要求裝飾性。從這一點(diǎn)考慮，為了改善裝飾性，公開過(guò)添加有作為黑色顏料的茈系顏料的太陽(yáng)能電池用背板的例子(例如參照日本特開2007-128943號(hào)公報(bào))。
[0007]此外，為了獲得背板與EVA密封材料之間的牢固的粘接，有時(shí)在背板的最表層設(shè)置聚合物層。對(duì)于這一點(diǎn)，記載過(guò)在白色的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜上設(shè)置熱粘接層的技術(shù)(例如參照日本特開2003-060218號(hào)公報(bào))。
[0008]為了賦予如上所述的功能，背板成為在支承體上層疊了具有其他的功能的層的結(jié)構(gòu)。作為層疊的方法，有在支承體上貼合具有各種各樣的功能的薄片的方法。例如，公開過(guò)利用多個(gè)樹脂薄膜的貼合來(lái)形成背板的方法(例如參照日本特開2002-100788號(hào)公報(bào))。此外，作為利用貼合以低成本形成背板的方法，公開過(guò)在支承體上涂布具有各種各樣的功能的層的方法(例如參照日本特開2006-210557號(hào)公報(bào)、日本特開2007-128943號(hào)公報(bào))。[0009]另外，還有過(guò)關(guān)于在白色聚酯薄膜設(shè)置有含有防靜電劑及硅酮化合物的涂布層的反射板用白色聚酯薄膜、在有機(jī)薄膜上層疊含有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基共聚物、硅氧烷化合物的粘接層的太陽(yáng)能電池用背板的公開(例如參照日本特開2008-189828號(hào)公報(bào)、日本特開2008-282873號(hào)公報(bào))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明的概要
[0011]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0012]但是，雖然對(duì)于借助貼合的背板形成方法有公開的技術(shù)，然而成本高，而且長(zhǎng)期使用中層間的粘接性差，在耐久性的方面不夠充分。即，由于背板直接暴露于水分或熱、光中，因此要求對(duì)于這些能夠長(zhǎng)時(shí)間地耐受的性能。例如，背板一般來(lái)說(shuō)具有與EVA系密封材料粘接的結(jié)構(gòu)，而該情況下背板/ EVA之間的經(jīng)時(shí)的粘接耐久性極為重要。另外，支承體與各層之間的粘接耐久性也不可缺少。
[0013]雖然對(duì)于借助涂布的方法也有過(guò)公開，然而在溫濕度比較高的環(huán)境等下難以長(zhǎng)時(shí)間地保持粘接性，尚未提供可以實(shí)現(xiàn)低廉的制造、且兼顧了光反射性等功能和與EVA系密封材料之間的粘接性的太陽(yáng)能電池用的聚合物板。
[0014]如上所述在含有硅酮化合物或硅氧烷化合物的聚酯薄膜、背板中，就前者而言，作為防靜電劑含有的陽(yáng)離子聚合物的耐久性差，另外就后者而言，硅氧烷化合物以外的樹脂或共聚物的耐久性差，因此在溫濕度比較高的環(huán)境等下難以保持長(zhǎng)時(shí)間的粘接性。
[0015]另外，如果為了使聚合物板具有耐久性，而提高聚合物板的基材的耐久性、特別是提高濕熱耐久性，則基材與聚合物層之間的粘接性就會(huì)降低。另一方面，為了提高聚合物層的耐久性，一般來(lái)說(shuō)將氟樹脂(也稱作氟化碳系樹脂)作為粘合劑使用，然而將氟樹脂作為粘合劑的聚合物層具有與基板的密合差的問(wèn)題。所以，無(wú)法兼顧基材的耐久性和聚合物層的粘接性。
[0016]如上所述，現(xiàn)實(shí)情況是，尚未提供出如下的太陽(yáng)能電池用的背板等太陽(yáng)能電池用聚合物板，即，具有可以耐受長(zhǎng)時(shí)間的與EVA系密封材料的粘接性并根據(jù)情況兼?zhèn)淦渌墓δ?例如反射性能、裝飾)，而且可以廉價(jià)地制造，可以滿足濕熱耐久性。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種濕熱環(huán)境下各層間的粘接耐久性、以及聚合物板的構(gòu)成基材、電池側(cè)基板的構(gòu)成基材(例如EVA等密封材料)之間的粘接耐久性優(yōu)異、可以廉價(jià)地制造的太陽(yáng)能電池用聚合物板及其制造方法、太陽(yáng)能電池用背板、以及具有穩(wěn)定的發(fā)電效率的廉價(jià)的太陽(yáng)能電池模塊，以實(shí)現(xiàn)該目的為課題。
[0018]用于解決問(wèn)題的方法
[0019]用于實(shí)現(xiàn)所述目的的具體的方法如下所示。
[0020]〈1> 一種太陽(yáng)能電池用聚合物板，其具有聚酯基材和聚合物層，所述聚酯基材中羧基的含量為15當(dāng)量/ t以下，利用示差掃描量熱測(cè)定求出的微小吸熱峰溫度TmetaCC)為2200C以下，在溫度125°C、相對(duì)濕度100% RH的條件下放置72小時(shí)后的平均延伸度保持率為10%以上，所述聚合物層設(shè)于所述聚酯基材上，含有在分子中包含質(zhì)量比例為15?85質(zhì)量％的以下述通式(I)表示的硅氧烷結(jié)構(gòu)單元和質(zhì)量比例為85?15質(zhì)量％的非硅氧烷系結(jié)構(gòu)單元的復(fù)合聚合物。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池用聚合物板，具有: 聚酯基材，其羧基的含量為15當(dāng)量/ t以下，利用示差掃描量熱測(cè)定求出的微小吸熱峰溫度TmetaCC )為220°C以下，在溫度125°C、相對(duì)濕度100% RH的條件下放置72小時(shí)后的平均延伸度保持率為10%以上；以及 聚合物層，其設(shè)于所述聚酯基材上，含有在分子中包含質(zhì)量比例為15?85質(zhì)量％的以下述通式(I)表示的硅氧烷結(jié)構(gòu)單元和質(zhì)量比例為85?15質(zhì)量％的非硅氧烷系結(jié)構(gòu)單元的復(fù)合聚合物， [化I]
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述聚合物層具有來(lái)自于將所述復(fù)合聚合物交聯(lián)的交聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述非聚硅氧烷系結(jié)構(gòu)單元為丙烯酸系結(jié)構(gòu)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述交聯(lián)劑是選自碳二亞胺系化合物、》惡唑啉系化合物、以及環(huán)氧系交聯(lián)劑中的至少I種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述聚合物層中的來(lái)自于所述交聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)部分相對(duì)于所述復(fù)合聚合物的質(zhì)量比例為I?30質(zhì)量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述聚酯基材被實(shí)施了選自電暈處理、火焰處理、低壓等離子體處理、大氣壓等離子體處理、以及紫外線處理中的至少I種表面處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述通式(I)中的以所述R1及R2表示的I價(jià)的有機(jī)基是選自烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、巰基、氨基、以及酰胺基中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述聚酯基材的羧基的含量為I?15當(dāng)量/ t的范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述聚合物層的至少I層的厚度為0.8 μ m?12 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述聚合物層的至少I層被設(shè)置為與所述聚合物基材的表面接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述聚合物層的至少I層是配置在最遠(yuǎn)離所述聚合物基材的位置的最外層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 所述聚合物層的至少I層是還含有白色系顏料且具有光反射性的反射層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 至少含有2層的所述聚合物層，作為所述2層中的其中一層具有所述反射層，在所述反射層與所述聚酯基材之間具有另一層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板，其中， 還具有含有白色系顏料且具有光反射性的反射層，在該反射層與所述聚酯基材之間具有至少一層的所述聚合物層。
15.一種太陽(yáng)能電池用聚合物板的制造方法，具有如下的工序，即，在羧基的含量為15當(dāng)量/ t以下、利用示差掃描量熱測(cè)定求出的微小吸熱峰溫度TmetaCC)為220°C以下、在溫度125°C、相對(duì)濕度100% RH的條件下放置72小時(shí)后的平均延伸度保持率為10%以上的聚酯基材上，涂布含有在分子中包含質(zhì)量比例為15?85質(zhì)量％的以所述通式(I)表示的硅氧烷結(jié)構(gòu)單元和質(zhì)量比例為85?15質(zhì)量％的非硅氧烷系結(jié)構(gòu)單元的復(fù)合聚合物的涂布液，形成至少I層的聚合物層， [化2]
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板的制造方法，其中， 所述涂布液還含有選自碳二亞胺系化合物、H惡唑啉系化合物、以及環(huán)氧系交聯(lián)劑中的交聯(lián)劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板的制造方法，其中， 所述涂布液還含有溶劑，該溶劑的50質(zhì)量％以上為水。
18.—種太陽(yáng)能電池用背板，是與將太陽(yáng)能電池元件利用密封材料密封的電池側(cè)基板的所述密封劑接觸地配置的太陽(yáng)能電池用背板，其中， 使用了權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板、或者利用權(quán)利要求15?17中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池用聚合物板的制造方法制造的太陽(yáng)能電池用聚合物板。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的太陽(yáng)能電池用背板，其中， 在所述聚酯基材的與設(shè)有所述聚合物層的面相反一側(cè)的表面，具備相對(duì)于所述密封材料具有5Ν / cm以上的粘接力的易粘接層。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的太陽(yáng)能電池用背板，其中， 將選自所述太陽(yáng)能電池用聚合物板中的2個(gè)以上的太陽(yáng)能電池用聚合物板利用膠粘劑貼合而成。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的太陽(yáng)能電池用背板，其中， 具有防止水和氣體的至少一種的浸入的屏蔽層。
22.—種太陽(yáng)能電池模塊，其中具備權(quán)利要求18所述的太陽(yáng)能電池用背板。
23.—種太陽(yáng)能電池模塊，其具備: 太陽(yáng)光入射的透明性的前基板、 設(shè)于所述前基板上并具有太陽(yáng)能電池元件及密封所述太陽(yáng)能電池元件的密封材料的單元結(jié)構(gòu)部分、以及 設(shè)于所述單元結(jié)構(gòu)部分的與所述前基板所處一側(cè)相反一側(cè)并與所述密封材料相鄰而配置的權(quán)利要求18所述的 太陽(yáng)能電池用背板。
【文檔編號(hào)】B32B27/36GK103430321SQ201280011843
【公開日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月25日
【發(fā)明者】畠山晶 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社