專利名稱：無定形硅太陽能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有太陽能電池用密封材料的無定形硅太陽能電池組件。
背景技術(shù)：
利用取之不盡的自然能源、能夠?qū)崿F(xiàn)削減二氧化碳或改善其他環(huán)境問題的水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及太陽能發(fā)電等受到關(guān)注。其中，對于太陽能發(fā)電(Photovoltaic systems) 來說，太陽能電池組件的發(fā)電效率等性能顯著提高。另一方面，價(jià)格不斷降低，國家和自治體不斷推進(jìn)住宅用太陽能發(fā)電系統(tǒng)導(dǎo)入促進(jìn)事業(yè)，所以近年來其普及得到顯著推進(jìn)。太陽能發(fā)電利用硅電池等半導(dǎo)體(太陽能電池元件)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。 其中使用的太陽能電池元件(電池)與大氣直接接觸時(shí)其功能降低。因此，使用密封材料或保護(hù)膜等夾持太陽能電池元件，在緩沖的同時(shí)，防止雜質(zhì)的混入及水分等的侵入。作為用作上述密封材料(encapsulants)的片材，從透明性、柔軟性、加工性、耐久性的方面考慮，通常使用乙酸乙烯酯含量為25 33質(zhì)量％的乙烯·乙酸乙烯酯共聚物的交聯(lián)物(例如參見日本特公昭62-14111號公報(bào))。但是，乙烯·乙酸乙烯酯共聚物的乙酸乙烯酯含量高時(shí)，其透濕性變高。伴隨透濕性升高，根據(jù)上部透明保護(hù)材料或背面保護(hù)材料 (即背板)的種類和粘合條件等，有時(shí)乙烯 乙酸乙烯酯共聚物對上部透明保護(hù)材料或背面保護(hù)材料的粘合性降低。因此，通過使用阻隔性高的背板、并用阻隔性高的丁基橡膠密封組件周圍，在防濕方面進(jìn)行了努力。因此，作為對樹脂賦予與用于上部透明保護(hù)材料或背面保護(hù)材料的玻璃、金屬、塑料之間的粘合性的方法，采用了使硅烷化合物聚合到樹脂上的方法，所述樹脂為承擔(dān)密封功能的密封材料層的材料之一。通常而言，作為上述聚合方法，有共聚、接枝聚合兩種方法。共聚是如下所述的方法將單體、催化劑和不飽和硅烷化合物混合，在規(guī)定的溫度·壓力下使其進(jìn)行聚合反應(yīng)。 接枝聚合是如下所述的方法將聚合物、自由基產(chǎn)生劑和不飽和硅烷化合物混合，在規(guī)定的溫度下攪拌，使硅烷化合物聚合在聚合物主鏈或側(cè)鏈上的方法。也公開了使用下述太陽能電池用密封材料的太陽能電池組件，所述密封材料使用如上所述合成的硅烷改性聚乙烯進(jìn)行制作(例如參見日本特開2005-19975號公報(bào))。然而，對于目前的太陽能電池組件來說，晶體硅類太陽能電池組件正成為主流。但是，對于晶體硅類太陽能電池組件來說，由于晶體硅的供給量的問題和高純度的品質(zhì)問題， 所以難以降低組件成本，給普及帶來很大的障礙。另一方面，作為降低組件成本的可能性， 作為薄膜太陽能電池的一種的無定形硅太陽能電池組件受到關(guān)注。無定形硅太陽能電池組件與晶體硅類太陽能電池組件同樣地使用硅作為原料，同時(shí)電池的厚度為晶體硅類太陽能電池組件的電池厚度的一百分之一左右。因此，無定形硅太陽能電池組件中蘊(yùn)含了顯著降低成本的可能性。該無定形硅太陽能電池組件的特征在于能夠薄膜化。該無定形硅太陽能電池組件的電池(太陽能電池元件)的結(jié)構(gòu)，從與晶體硅類太陽能電池組件的電池的結(jié)構(gòu)相比較微細(xì)的方面、及使用薄膜的電極的方面考慮，與晶體硅類太陽能電池組件的電池的結(jié)構(gòu)有很大不同。在無定形硅太陽能電池組件中，電池受光側(cè)的電極通常使用氧化錫等透明電極。 另外，無定形硅太陽能電池組件中，背面電極使用銀薄膜。上述電極存在不耐濕的問題。因此，使用密封電極等的密封材料。作為無定形硅太陽能電池組件中使用的密封材料的性能，要求透濕性低于晶體硅類太陽能電池組件的密封材料。上述硅烷改性聚乙烯與乙烯·乙酸乙烯酯共聚物的交聯(lián)物相比透濕性較低，因此是作為無定形硅太陽能電池組件的密封材料有利的材料。但是，鑒于將聚乙烯用作高壓電力電纜的被覆材料時(shí)的經(jīng)驗(yàn)，可知在高溫環(huán)境下連續(xù)通過高壓電流時(shí)，聚乙烯劣化。為了防止所述聚乙烯的劣化(degradation)，公開了添加金屬減活劑(metal deactivator)的方法(例如參見日本特開2001-200085號公報(bào))。另外，在太陽能電池用密封材料中，也與高壓電力電纜同樣地很可能由于金屬的影響而導(dǎo)致構(gòu)成密封材料的樹脂劣化。為了防止所述樹脂的劣化，公開了添加金屬減活劑的方法(例如參見日本特開平7483427號公報(bào)及國際公開第2006/093936號說明書)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，與其他材料相比，使用硅烷改性的聚乙烯的密封材料有進(jìn)一步促進(jìn)下述材料腐蝕的傾向，即，構(gòu)成太陽能電池組件的金屬材料的腐蝕、特別是用作電極材料的銀(Ag) 的腐蝕、用作布線材料的不含鉛的焊料(以下也稱作無鉛焊料(Lead-free solder alloy)) 或銅(銅線等)的腐蝕。另外，作為促進(jìn)金屬材料的腐蝕的結(jié)果，太陽能電池組件的發(fā)電效率有可能變得不穩(wěn)定、或太陽能電池組件的發(fā)電效率有可能顯著降低。本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容完成的。基于上述狀況，需要一種高耐久性的無定形硅太陽能電池組件，所述無定形硅太陽能電池組件在長期的室外使用中，電極材料或布線材料等金屬材料的耐腐蝕性優(yōu)異，能夠防止輸出功率降低等品質(zhì)劣化。另外，需要密封材料與上部透明保護(hù)材料及/或背面保護(hù)材料之間的粘合性優(yōu)異的無定形硅太陽能電池組件。本發(fā)明是基于下述發(fā)現(xiàn)完成的。即，在密封具有選自銅、不含鉛的焊料及銀膜中的至少1種的金屬材料(布線或電極等)的密封材料中含有硅烷改性聚乙烯時(shí)，易于促進(jìn)金屬腐蝕。為了防止促進(jìn)如上所述金屬材料的腐蝕，發(fā)現(xiàn)一直以來被用于防止樹脂劣化的金屬減活劑可以期待防腐蝕效果。用于實(shí)現(xiàn)上述課題的具體的方法如下所述。<1> 一種無定形硅太陽能電池組件，具有太陽能電池用密封材料，所述太陽能電池用密封材料含有金屬減活劑及硅烷改性聚乙烯；和金屬材料，所述金屬材料與上述太陽能電池用密封材料鄰接，且含有選自銅、不含鉛的焊料(Lead-free solder alloy)及銀膜中的至少一種。<2>如上述<1>所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，所述金屬減活劑為選自胼衍生物及三唑衍生物中的至少一種，且所述金屬減活劑在上述太陽能電池用密封材料中的含量為500ppm以上。<3>如上述<1>或上述<2>所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，上述太陽能電池用密封材料還含有未改性的聚乙烯，相對于上述硅烷改性聚乙烯及上述未改性的聚乙烯的混合物的總質(zhì)量，以質(zhì)量比率計(jì)，上述硅烷改性聚乙烯的比例在1質(zhì)量％ 80質(zhì)量％的范圍內(nèi)。<4>如上述<1> <3>中任一項(xiàng)所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，上述太陽能電池用密封材料中的硅(Si)的含量，以聚合硅量計(jì)在Sppm 3500ppm的范圍內(nèi)。<5>如上述<1> <4>中任一項(xiàng)所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，構(gòu)成上述硅烷改性聚乙烯的聚乙烯為選自低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、極低密度聚乙烯(very low density polyethylene)、超低密度聚乙烯(ultra-low density polyethylene)及線型低密度聚乙烯中的至少一種。<6>如上述<1> <5>中任一項(xiàng)所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，上述金屬材料為導(dǎo)電條(busbar)及內(nèi)連線(interconnector)中的至少一種。<7>如上述<1> <6>中任一項(xiàng)所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，上述太陽能電池用密封材料含有選自抗氧化劑、紫外線吸收劑及光穩(wěn)定劑中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種高耐久性的無定形硅太陽能電池組件，所述無定形硅太陽能電池組件在長期的室外使用中，電極材料或布線材料等金屬材料的耐腐蝕性優(yōu)異， 防止了輸出功率降低等品質(zhì)劣化。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種密封材料與上部透明保護(hù)材料及/或背面保護(hù)材料之間的粘合性優(yōu)異的無定形硅太陽能電池組件。
具體實(shí)施例方式以下，詳細(xì)說明本發(fā)明的無定形硅太陽能電池組件。本發(fā)明的無定形硅太陽能電池組件的構(gòu)成如下，具有含有金屬減活劑及硅烷改性聚乙烯的太陽能電池用密封材料和金屬材料，所述金屬材料與太陽能電池用密封材料鄰接，且含有選自銅、不含鉛的焊料及銀膜中的至少一種。對于本發(fā)明中的金屬減活劑，可以使用作為抑制熱塑性樹脂的金屬損傷的化合物所公知的物質(zhì)。金屬減活劑可以并用兩種以上。作為金屬減活劑的優(yōu)選例，可以舉出酰胼衍生物及三唑衍生物。具體而言，作為上述酰胼衍生物，可以舉出例如十亞甲基二羧基-二水楊酰餅(decamethylene dicarboxyl disalicyloyl hydrazide)、2', 3_ 雙[3-[3,5_ 二叔丁基-4-羥基苯基]丙?；鵠丙酰胼、間苯二甲酸雙(2-苯氧基丙酰胼)。另外，作為上述三唑衍生物，優(yōu)選舉出例如3-(N-水楊?；?氨基-1，2，4-三唑。除上述酰胼衍生物及上述三唑衍生物之外，可以舉出2，2，-二羥基-3，3，_二(α-甲基環(huán)己基)-5，5，_ 二甲基 二苯甲烷、三O-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、2-巰基苯并咪唑與苯酚縮合物的混合物等。需要說明的是，作為酰胼衍生物，十亞甲基二羧基-二水楊酰胼以ADEKA制的 ADKSTAB CDA-6的產(chǎn)品名市售，2’，3-雙[3-[3，5-二叔丁基-4-羥基苯基]丙?；鵠丙酰胼以 Ciba Specialty Chemicals (株)(現(xiàn)BASF 日本(株))制的 IRGAN0X MD 1024(IRGAN0X MD 1024)的產(chǎn)品名市售。作為三唑衍生物，3- (N-水楊?；?氨基-1，2，4-三唑以ADEKA制的ADKSTAB
5CDA-I及CDA-IM的產(chǎn)品名市售。太陽能電池用密封材料中的金屬減活劑的含量優(yōu)選為500ppm以上，更優(yōu)選為 IOOOppm 以上。金屬減活劑的含量如果在上述范圍內(nèi)，則能夠更有效地抑制腐蝕、及由該腐蝕引起的輸出功率降低。作為太陽能電池用密封材料中的金屬減活劑的含量的上限，優(yōu)選為20000ppm，更優(yōu)選為5000ppm。如果在上述范圍內(nèi)，能夠理想地維持抑制腐蝕的效果，同時(shí)進(jìn)一步降低成本。需要說明的是，本說明書中，含量的單位“ppm”為質(zhì)量基準(zhǔn)。在無定形硅太陽能電池組件中，作為與太陽能電池用密封材料鄰接的金屬材料， 形成稱作導(dǎo)電條(busbar)或內(nèi)連線(intercormector)的布線或電極等。為了使電池彼此 (太陽能電池元件)接合、或收集發(fā)出的電，導(dǎo)電條或內(nèi)連線被用于組件。導(dǎo)電條或內(nèi)連線通常使用銅線上被覆焊料形成的物質(zhì)?？紤]對環(huán)境的影響，使用無鉛焊料(不含鉛的焊料) 代替有鉛焊料的情況逐漸增加。特別是，歐盟的RoHS指令已經(jīng)限制有鉛焊料的使用，結(jié)果是，使用無鉛焊料的傾向增強(qiáng)。但是，使用無鉛焊料的導(dǎo)電條或內(nèi)連線之類的布線材料或電極材料存在下述問題結(jié)構(gòu)上，熔融的焊料流動(dòng)，銅偶爾出現(xiàn)在表面從而產(chǎn)生腐蝕。因此，與使用硅烷改性聚乙烯的密封材料組合時(shí)，存在導(dǎo)電條或內(nèi)連線易腐蝕的問題。此處，無鉛焊料以錫(Sn)作為主要成分，例如可以舉出如下所述合金。·由錫、銀和銅形成的合金(SnAgCu類)·由錫和鉍形成的合金(SnBi類)·由錫、鋅和鉍形成的合金(SnSiBi類)·由錫和銅形成的合金(SnCu類)·由錫、銀、銦和鉍形成的合金(SnAgInBi類)·由錫、鋅和鋁形成的合金(SnZnAl類)本發(fā)明中，可以使用上述任一種類。本發(fā)明的太陽能電池用密封材料中使用的硅烷改性聚乙烯，即使在與例如用作背面電極的銀薄膜接觸時(shí)，也存在促進(jìn)銀腐蝕的問題。此處，所謂“背面電極”是指在無定形硅太陽能電池組件中被設(shè)置在無定形硅太陽能電池元件的背面(相對于太陽能入射側(cè)的面(前面)為相對側(cè)的面)上、且與太陽能電池用密封材料鄰接的金屬電極。以下，說明本發(fā)明的硅烷改性聚乙烯。本發(fā)明的太陽能電池用密封材料的構(gòu)成如下將使用交聯(lián)劑使乙烯性不飽和硅烷化合物和聚乙烯反應(yīng)所得到的硅烷改性聚乙烯的至少一種作為主要成分。在制造硅烷改性聚乙烯時(shí)，作為將乙烯性不飽和硅烷化合物接枝聚合的聚合用的聚乙烯，只要為通常作為聚乙烯市售的聚合物即可，沒有特別限定。具體而言，作為該聚乙烯的例子，可以舉出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、極低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯。它們的結(jié)構(gòu)可以為支鏈狀或直鏈狀中的任一種。另外，也可以混合兩種以上上述各種聚乙烯來使用。
進(jìn)而，作為接枝聚合用的聚乙烯，優(yōu)選側(cè)鏈多的聚乙烯。其中，通常側(cè)鏈多的聚乙烯密度低，側(cè)鏈少的聚乙烯密度高。因此，可以說優(yōu)選密度低的聚乙烯。作為本發(fā)明中的接枝聚合用的聚乙烯的密度，優(yōu)選在0. 850 0. 960g/cm3的范圍內(nèi)，較優(yōu)選在0. 865 0.930g/cm3的范圍內(nèi)。這是因?yàn)榫垡蚁┤绻麨閭?cè)鏈多的聚乙烯即密度低的聚乙烯，則乙烯性不飽和硅烷化合物易于與聚乙烯接枝聚合。上述乙烯性不飽和硅烷化合物只要為與上述聚乙烯接枝聚合的化合物即可，沒有特別限定。作為上述乙烯性不飽和硅烷化合物，例如可以使用選自乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷、乙烯基三戊氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、乙烯基三芐氧基硅烷、乙烯基三亞甲基二氧基硅烷(vinyltrimethylenedioxy silane)、乙烯基三亞乙基二氧基硅烷 (vinyltriethylenedioxy silane)、乙烯基丙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、及乙烯基三羧基硅烷中的至少1種。本發(fā)明中，其中，優(yōu)選使用乙烯基三甲氧基硅烷。本發(fā)明中，作為含有硅烷改性聚乙烯的太陽能電池用密封材料中所含的乙烯性不飽和硅烷化合物的量，優(yōu)選為IOppm以上，較優(yōu)選為20ppm以上。通過使乙烯性不飽和硅烷化合物的量在上述范圍內(nèi)，與下述上部透明保護(hù)材料及背面保護(hù)材料中使用的材料例如玻璃等牢固地粘合。另外，乙烯性不飽和硅烷化合物的量的上限優(yōu)選為40000ppm，較優(yōu)選為 30000ppm。從與玻璃等的粘合性的方面考慮，上限值沒有限定。乙烯性不飽和硅烷化合物的量即使超過上述范圍，與玻璃等的粘合性也不會(huì)變化，但制造成本變高。另外，乙烯性不飽和硅烷化合物的使用量在5000ppm以下的范圍時(shí)，相對于使用量的粘合性改良效果更顯著。因此，從經(jīng)濟(jì)性和量產(chǎn)性的觀點(diǎn)考慮，乙烯性不飽和硅烷化合物的量的上限也優(yōu)選為5000ppm。另外，硅烷改性聚乙烯優(yōu)選以與稀釋用的未改性聚乙烯的混合物的形式存在于太陽能電池用密封材料中。將硅烷改性聚乙烯與未改性的聚乙烯的混合物的總質(zhì)量設(shè)定為 100質(zhì)量％時(shí)，此時(shí)的硅烷改性聚乙烯的比例優(yōu)選在1 80質(zhì)量％的范圍內(nèi)，較優(yōu)選在5 70質(zhì)量％的范圍內(nèi)。此時(shí)也同樣地，硅烷改性聚乙烯通過具有與聚乙烯聚合的乙烯性不飽和硅烷化合物而被賦予與玻璃等的粘合性。因此，太陽能電池用密封材料通過具有上述硅烷改性聚乙烯，與玻璃等的粘合性變高。因此，從與玻璃等的密合性和成本的方面考慮，優(yōu)選在上述范圍內(nèi)使用。對于含有硅烷改性聚乙烯的太陽能電池用密封材料來說，其總質(zhì)量中的硅(Si) 的含量以聚合硅量計(jì)為8ppm 3500ppm，特別優(yōu)選為IOppm 3000ppm，其中優(yōu)選在50 2000ppm的范圍內(nèi)。聚合硅量在上述范圍內(nèi)時(shí)，能夠良好地保持與上部透明保護(hù)材料或背面保護(hù)材料或太陽能電池元件之間的粘合性，從成本方面考慮有利。需要說明的是，本發(fā)明中，作為測定聚合硅量的方法，可以使用下述方法僅加熱密封材料的層(太陽能電池用密封材料)，使其燃燒、灰化，由此聚合硅(聚合Si)被轉(zhuǎn)變成SiO2，將該灰分堿融解，在純水中溶解后定容，利用ICP發(fā)射光譜分析法(高頻等離子體發(fā)射光譜分析裝置(株)島津制作所制的ICPS8100)進(jìn)行聚合Si量的定量。進(jìn)而，硅烷改性聚乙烯，優(yōu)選在190°C、2. 16kg負(fù)荷下測定的熔體流動(dòng)速率(MFR)為0. 5 10g/10分鐘，較優(yōu)選為1 8g/10分鐘。MFR在上述范圍內(nèi)時(shí)，太陽能電池用密封材料的成形性、與上部透明保護(hù)材料及背面保護(hù)材料之間的粘合性優(yōu)異。另外，硅烷改性聚乙烯的熔點(diǎn)優(yōu)選為120°C以下。在制造使用太陽能電池用密封材料的太陽能電池組件時(shí)，從加工性等的方面考慮，熔點(diǎn)優(yōu)選在上述范圍內(nèi)。熔點(diǎn)的測定方法將在下面說明。作為向硅烷改性聚乙烯中添加的交聯(lián)劑，例如可以舉出二枯基過氧化物、二異丙苯過氧化氫、2，5_ 二甲基-2，5-二(過氧化氫)己烷等氫過氧化物類；二叔丁基過氧化物、 叔丁基枯基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷、2，5_ 二甲基-2，5-二 (叔丁基過氧基)-3-己炔等二烷基過氧化物類；雙_3，5，5-三甲基過氧化己酰、過氧化辛酰、過氧化苯甲酰、過氧化鄰甲基苯甲酰、2，4- 二氯過氧化苯甲酰等二?；^氧化物類；過氧化乙酸叔丁酯、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化新戊酸叔丁酯、過氧化辛酸叔丁酯、 過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化鄰苯二甲酸二叔丁酯、2，5_ 二甲基-2，5-二(過氧化苯甲酰)己烷、2，5_ 二甲基-2，5-二(過氧化苯甲酰)-3-己炔等過氧化酯類；過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)己酮等過氧化酮類等有機(jī)過氧化物、或偶氮二異丁腈、偶氮雙(2，4_ 二甲基戊腈)等偶氮化合物等。在制造上述硅烷改性聚乙烯時(shí)，相對于乙烯性不飽和硅烷化合物和聚乙烯的總量，交聯(lián)劑的使用量優(yōu)選含有0. 01質(zhì)量％。交聯(lián)劑的量為0. 01質(zhì)量％以上時(shí)，乙烯性不飽和硅烷化合物與聚乙烯的接枝聚合良好地進(jìn)行。本發(fā)明中，優(yōu)選太陽能電池用密封材料為具有硅烷改性聚乙烯和稀釋硅烷改性聚乙烯的未改性聚乙烯的混合物的情況。作為稀釋用的未改性的聚乙烯，可以舉出與作為上述接枝聚合的聚合用的聚乙烯所列舉的相同的聚乙烯。進(jìn)而，本發(fā)明中的稀釋用聚乙烯優(yōu)選為硅烷改性聚乙烯的原料聚合物，即，與制造硅烷改性聚乙烯時(shí)使用的接枝聚合用的聚乙烯相同的樹脂。由于硅烷改性聚乙烯的成本比較高，所以與僅由硅烷改性聚乙烯構(gòu)成太陽能電池用密封材料相比，由將硅烷改性聚乙烯與稀釋用的未改性聚乙烯混合的混合物構(gòu)成太陽能電池用密封材料對成本有利。另外，上述稀釋用的聚乙烯，優(yōu)選在190°C、2. 16kg負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為 0. 5 10g/10分鐘，較優(yōu)選為1 8g/10分鐘。其原因是太陽能電池用密封材料的成型性等優(yōu)異。進(jìn)而，上述稀釋用的聚乙烯的熔點(diǎn)優(yōu)選為130°C以下。從制造使用太陽能電池用密封材料的太陽能電池組件時(shí)的加工性等方面考慮，優(yōu)選上述范圍。需要說明的是，上述硅烷改性聚乙烯的熔點(diǎn)及上述稀釋用的聚乙烯的熔點(diǎn)的測定，根據(jù)塑料的轉(zhuǎn)變溫度測定方法(JIS K7121)、使用差示掃描量熱分析(DSC)來進(jìn)行。需要說明的是，此時(shí)熔點(diǎn)峰存在2個(gè)以上時(shí)，以較高溫度的一方作為熔點(diǎn)。本發(fā)明中，根據(jù)需要，可以使用紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑等添加劑。本發(fā)明的太陽能電池用密封材料具有上述的硅烷改性聚乙烯，并通過向其中添加紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑，能夠獲得長期穩(wěn)定的機(jī)械強(qiáng)度、粘合強(qiáng)度、防止變黃、防裂、優(yōu)異的加工適應(yīng)性。上述紫外線吸收劑，吸收陽光中的有害的紫外線，并在分子內(nèi)將其轉(zhuǎn)化為無害的熱能，防止在上述硅烷改性聚乙烯及稀釋用的聚乙烯中所使用的聚合物中的引發(fā)光劣化的活性種被激發(fā)。具體而言，可以使用選自下述紫外線吸收劑中的至少一種二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類、丙烯腈類、金屬絡(luò)鹽類(metal complex salt)、受阻胺類及超微粒子氧化鈦(粒徑0. 01 μ m 0. 06 μ m)或超微粒子氧化鋅(粒徑0. 01 μ m 0. 04 μ m)等無機(jī)類等紫外線吸收劑。作為紫外線吸收劑，例如可以使用2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2’ - 二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-2-羧基二苯甲酮及2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮等二苯甲酮類；2-(2，-羥基_3，，5，- 二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2，-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑及2-(2’ -羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑等苯并三唑類；水楊酸苯酯及水楊酸對辛基苯酯等水楊酸酯類。上述光穩(wěn)定劑捕捉在硅烷改性聚乙烯及稀釋用的聚乙烯中所使用的聚合物中的引發(fā)光劣化的活性種，防止光氧化。具體而言，可以使用選自受阻胺類化合物、受阻哌啶類化合物及其他化合物等中的至少一種。作為上述受阻胺類的光穩(wěn)定劑，例如可以舉出4-乙酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、4-硬脂酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、4-丙烯?；趸?2， 2，6，6-四甲基哌啶、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、4-環(huán)己?；趸?2，2，6，6-四甲基哌啶、4-(鄰氯苯甲酰氧基)-2，2，6，6_四甲基哌啶、4-(苯氧基乙酰氧基)-2，2，6， 6-四甲基哌啶、1，3，8-三氮雜-7，7，9，9-四甲基-2，4-二氧代-3-正辛基-螺[4，5]癸烷、雙0，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)對苯二甲酸酯、雙(1，2，2，6，6_五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基) 苯-1，3，5-三甲酸酯、三0，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-2-乙酰氧基丙烷_1，2，3-三甲酸酯、三(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)-2-羥基丙烷-1，2，3-三甲酸酯、三(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)三嗪-2，4，6-三甲酸酯、三0，2，6，6-四甲基-4-哌啶)亞磷酸酯、三(2， 2，6，6-四甲基-4-哌啶基)丁烷-1，2，3-三甲酸酯、四0，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)丙烷-1，1，2，3-四甲酸酯、四(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)丁烷_1，2，3，4-四甲酸酯等。作為上述抗氧化劑，可以使用各種受阻酚類。作為受阻酚類抗氧化劑的具體例， 可以舉出2，6_ 二叔丁基對甲苯酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚、3-叔丁基-4-甲氧基苯酚、 2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2，2’ -亞甲基雙甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’ -亞甲基雙乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4，-亞甲基雙(2，6_ 二叔丁基苯酚)、2，2，-亞甲基雙 [6-(1-甲基環(huán)己基)對甲苯酚]、雙[3，3_雙(4-羥基-3-叔丁基苯基)丁酸]二醇酯、 4，4’ -亞丁基雙(6-叔丁基間甲苯酚)、2，2’ -亞乙基雙(4-仲丁基-6-叔丁基苯酚)、2， 2，-亞乙基雙0，6-二叔丁基苯酚)、1，1，3-三O-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、 1，3，5-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)-2，4，6-三甲基苯、2，6- 二苯基-4-十八烷氧基苯酚、四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、正十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、4，4’ -硫代雙(6-叔丁基間甲苯酚)、生育酚、3，9_雙[1， 1-二甲基-2-[ β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙?；趸鵠乙基]2，4，8，10-四氧雜螺[5，5] i^一烷、2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基硫基)-1，3，5-三嗪等。另外，作為上述熱穩(wěn)定劑，例如可以舉出三(2，4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙[2， 4-雙(1，1_ 二甲基乙基)-6-甲基苯基]乙基亞磷酸酯、四(2，4_ 二叔丁基苯基)[1，1_聯(lián)苯基]-4，4，- 二基二膦酸酯、及雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯等磷類熱穩(wěn)定劑；8-羥基-5，7_ 二叔丁基呋喃-2-酮與鄰二甲苯的反應(yīng)生成物等內(nèi)酯類熱穩(wěn)定劑。另外，也可以使用1種或2種以上上述熱穩(wěn)定劑。其中，優(yōu)選聯(lián)合使用磷類熱穩(wěn)定劑及內(nèi)酯類熱穩(wěn)定劑。作為光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑等的含量，根據(jù)其粒子形狀、密度等的不同而不同，相對于太陽能電池用密封材料的總質(zhì)量，優(yōu)選在0.01 5質(zhì)量％的范圍內(nèi)。另外，太陽能電池用密封材料如下所述用于太陽能電池組件中時(shí)，不使其交聯(lián)是本發(fā)明的特點(diǎn)之一。從上述觀點(diǎn)考慮，不需要硅烷改性聚乙烯形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此，促進(jìn)硅烷醇基的縮合反應(yīng)的催化劑等不一定是必需的。具體而言，優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等促進(jìn)聚硅氧烷的硅烷醇間的脫水縮合反應(yīng)的硅烷醇縮合催化劑。另外，除紫外線吸收劑等上述添加劑之外，根據(jù)需要，可以使太陽能電池用密封材料中含有著色劑、光漫射劑及阻燃劑等添加劑。作為上述著色劑，可以舉出顏料、無機(jī)化合物及染料等。作為著色劑，特別是作為白色著色劑，可以舉出氧化鈦、氧化鋅及碳酸鈣。作為上述光漫射劑，例如作為無機(jī)類的球狀物質(zhì)，可以舉出玻璃珠、二氧化硅珠、 硅醇鹽珠、中空玻璃珠等，作為有機(jī)類的球狀物質(zhì)，可以舉出丙烯酸類或乙烯基苯類等的塑料珠等。作為上述阻燃劑，例如可以舉出溴化物等鹵素類阻燃劑、磷類阻燃劑、有機(jī)硅類阻燃劑、氫氧化鎂、氫氧化鋁等金屬水合物等。本發(fā)明中使用的太陽能電池用密封材料的形狀優(yōu)選為長條狀。此處所述的長條狀中也包括片狀及膜狀的任一形狀。太陽能電池用密封材料的膜厚優(yōu)選在10 2000 μ m的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在100 1250 μ m的范圍內(nèi)。膜厚為10 μ m以上時(shí)，能夠良好地密封電池或布線，不易產(chǎn)生氣泡殘留或空隙。膜厚為2000 μ m以下時(shí)，能抑制組件重量，設(shè)置時(shí)等的操作性變得良好，并且在成本方面也有利。進(jìn)而，作為如上所述構(gòu)成太陽能電池用密封材料的硅烷改性聚乙烯、或硅烷改性聚乙烯與未改性的稀釋用聚乙烯的混合物在190°C、2. 16kg負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率(MFR)， 優(yōu)選為0. 5 10g/10分鐘，特別優(yōu)選為1 8g/10分鐘。S卩，MFR在上述范圍內(nèi)時(shí)，不僅進(jìn)一步提高太陽能電池用密封材料的加工性，也進(jìn)一步提高與上部透明保護(hù)材料及背面保護(hù)材料之間的粘合性。接下來，說明本發(fā)明的太陽能電池用密封材料的制造方法。首先，針對硅烷改性聚乙烯的制備方法，說明其中一個(gè)例子。硅烷改性聚乙烯可以如下得到將乙烯性不飽和硅烷化合物、未改性的聚乙烯和交聯(lián)劑的混合物加熱熔融混合，使乙烯性不飽和硅烷化合物與聚乙烯接枝聚合，由此得到。作為混合物的加熱熔融混合方法，沒有特別限定，但優(yōu)選下述方法對于添加劑， 預(yù)先用擠出機(jī)將添加劑和聚乙烯熔融混煉，制造聚乙烯中含有添加劑的母料，將該母料與其他主原料混合，使用擠出機(jī)、優(yōu)選使用帶有通風(fēng)孔的擠出機(jī)使其熔融混煉。另外，加熱溫度優(yōu)選為300°C以下，更優(yōu)選為270°C以下。對于上述硅烷改性聚乙烯，由于通過加熱，硅烷醇基部分易于交聯(lián)而凝膠化，所以優(yōu)選在上述范圍內(nèi)熔融混合。
接下來，針對形成太陽能電池用密封材料的方法，說明其中一個(gè)例子?？梢栽谌缟纤鰧⒐柰楦男跃垡蚁┖臀锤男缘木垡蚁┘訜崛廴诨旌虾螅瑢⑺霉柰楦男跃垡蚁╊w?；?，再次加熱熔融，進(jìn)行擠出加工，也可以將上述硅烷改性聚乙烯和上述稀釋用的未改性的聚乙烯混合、投入擠出機(jī)的進(jìn)料斗內(nèi)，在滾筒(cylinder)內(nèi)加熱熔融， 從成本的方面考慮，后者更優(yōu)。如上所述加熱熔融混合后，可以通過T模、吹脹等已知的方法，成型為厚100 1500 μ m的片狀，作為太陽能電池用密封材料。再次加熱熔融時(shí)的加熱溫度優(yōu)選為300°C以下，較優(yōu)選為270°C以下。如上所述， 對于硅烷改性聚乙烯來說，硅烷醇基部分由于加熱導(dǎo)致易于交聯(lián)而凝膠化，因此，期望在上述范圍內(nèi)將樹脂加熱熔融、擠出。接下來，說明太陽能電池組件。本發(fā)明的太陽能電池組件通過用保護(hù)材料固定太陽能電池元件(電池)的太陽光入射側(cè)的上部及其相對側(cè)的下部進(jìn)行制造。本說明書中，有時(shí)將配置在太陽能電池元件的上部(太陽光入射側(cè))的具有透明性的保護(hù)材料稱作“上部透明保護(hù)材料”，將配置在太陽能電池元件的下部(太陽光入射側(cè)的相對側(cè))的保護(hù)材料稱作“下部保護(hù)材料”或“背面保護(hù)材料”。作為本發(fā)明的太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)的例子，例如可以舉出如下結(jié)構(gòu)(1)將在導(dǎo)電玻璃或聚酰亞胺膜上進(jìn)行濺射等而形成的太陽能電池元件，使用太陽能電池用密封材料從太陽能電池元件的兩側(cè)夾持而形成上部透明保護(hù)材料/太陽能電池用密封材料/太陽能電池元件/太陽能電池用密封材料/下部保護(hù)材料的層結(jié)構(gòu)；(2)在形成于上部透明保護(hù)材料表面的太陽能電池元件(例如，在導(dǎo)電玻璃的透明電極上通過濺射等形成的無定形硅太陽能電池元件)上形成有太陽能電池用密封材料及下部保護(hù)材料的結(jié)構(gòu)(即，用上部透明保護(hù)材料和太陽能電池用密封材料夾持太陽能電池元件而形成上部透明保護(hù)材料/太陽能電池元件/太陽能電池用密封材料/下部保護(hù)材料的層結(jié)構(gòu))等。上述⑴及⑵的結(jié)構(gòu)中均設(shè)置有金屬材料(例如導(dǎo)電條、內(nèi)連線、背面電極等)， 所述金屬材料與太陽能電池用密封材料鄰接，且含有選自銅、不含鉛的焊料及銀膜中的至少一種。此時(shí)，使用銀薄膜作為背面電極的結(jié)構(gòu)特別能夠發(fā)揮本發(fā)明的效果，因此為優(yōu)選方案。本發(fā)明中的太陽能電池元件為無定形硅類的太陽能電池元件。所述太陽能電池元件不僅包括具有單一結(jié)構(gòu)的情況，還包括具有含有鍺等的串聯(lián)結(jié)構(gòu)、三重結(jié)構(gòu)的情況。對于制造太陽能電池組件的方法，可以利用公知的方法。例如有層壓法，S卩，將上部透明保護(hù)材料、太陽能電池用密封材料、太陽能電池元件、太陽能電池用密封材料、背面保護(hù)材料依次層疊，將它們一體化后進(jìn)行真空抽吸，加熱壓接。利用上述層壓法時(shí)，層壓溫度優(yōu)選在110°C 180°C的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在130°C 180°C的范圍內(nèi)。層壓溫度為110°C以上時(shí)，熔融，與上部透明保護(hù)材料、輔助電極或太陽能電池元件、背面保護(hù)材料等的粘合性良好。層壓溫度為180°C以下時(shí)，能進(jìn)一步抑制由大氣中的水蒸氣引起的水交聯(lián)，能進(jìn)一步減少凝膠分率(gel fraction)，故優(yōu)選。
另外，層壓時(shí)間優(yōu)選在5 30分鐘的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在8 20分鐘的范圍內(nèi)。 層壓時(shí)間為5分鐘以上時(shí)，熔融良好，與上述構(gòu)件的粘合性良好。層壓時(shí)間為30分鐘以下時(shí)，在工序方面產(chǎn)生問題的情況少，特別是能根據(jù)溫度或濕度條件來抑制凝膠分率的增加。 需要說明的是，關(guān)于濕度，過高時(shí)可能導(dǎo)致凝膠分率增加，過低時(shí)可能使與各種構(gòu)件的粘合性下降，但只要是在通常的大氣環(huán)境下的濕度，就不會(huì)出現(xiàn)特別的問題。對于太陽能電池用密封材料，可以設(shè)置在上部透明保護(hù)材料與太陽能電池元件之間，也可以設(shè)置在背面保護(hù)材料與太陽能電池元件之間。另外，太陽能電池組件中，基于太陽光的吸收性、加強(qiáng)、其他等的目的，還可以任意地添加其他層進(jìn)行層疊。本發(fā)明的太陽能電池組件中使用的上部透明保護(hù)材料由于在太陽光入射側(cè)，所以優(yōu)選透明性的基材。作為上部透明保護(hù)材料，例如可以使用玻璃、氟類樹脂片材、將耐氣候性膜和阻隔性膜層壓形成的透明復(fù)合片材等。另外，作為本發(fā)明的太陽能電池組件中使用的背面保護(hù)材料，可以使用鋁等金屬、 氟類樹脂片材、將耐氣候性膜和阻隔性膜層壓形成的復(fù)合片材等。實(shí)施例以下，通過實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明只要不超過其主旨即可，并不限定于以下實(shí)施例。需要說明的是，只要沒有特殊說明，“份”是質(zhì)量基準(zhǔn)。以下的腐蝕試驗(yàn)是使用^Vg基板(鍍銀鋼板)、內(nèi)連線進(jìn)行的，無定形硅太陽能電池的電池背面的電極通常使用Ag電極。另外，內(nèi)連線為通常在組件中使用的內(nèi)連線。上述金屬構(gòu)件在使用環(huán)境下腐蝕時(shí)，生成金屬氧化物，電阻增大，成為輸出功率下降的原因。因此， 以下的腐蝕試驗(yàn)中，作為評價(jià)本發(fā)明的組件的可靠性的手段，對金屬腐蝕性進(jìn)行評價(jià)，通過以下的腐蝕試驗(yàn)，進(jìn)行基于本發(fā)明的組件的實(shí)際狀態(tài)的試驗(yàn)。1.原料準(zhǔn)備以下所示的原料作為原材料。 (A)聚合物原料 (A-I)乙烯· α-烯烴共聚物密度=0. 898g/em3，MFR(JISK7210_1999、190°C、 2I6Og 負(fù)荷)=3· 5g/10min，熔點(diǎn)=90°C (日本聚乙烯(株)制，KERNEL KF360T)(A-2)乙烯· α-烯烴共聚物密度=0. 921g/cm3，MFR(JISK7210_1999、190°C、 2160g 負(fù)荷)=2. 5g/10min，熔點(diǎn)=108°C (日本聚乙烯(株)制，KERNEL KF283)(A-3)乙烯·乙酸乙烯酯共聚物密度=0. 950g/cm3, MFR(JIS K7210-1999、 I9OO、216Og負(fù)荷)=l5g/10min，熔點(diǎn)=71 °C (三井·杜邦聚化學(xué)(株)制，EVAFLEX EV250R)(A-4)乙烯· α-烯烴共聚物密度=0. 903g/cm3，MFR(JISK7210_1999、190°C、 2160g 負(fù)荷)=1. 2g/10min，熔點(diǎn)=98°C (三井化學(xué)(株)制)，EVOLUE SP0511) ⑶硅烷偶聯(lián)劑 (B-I)乙烯基三甲氧基硅烷(B-2) 3-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷 (C)各種添加劑 (C-1-1)苯酚類抗氧化劑IRGAN0X 1010，Ciba Specialty Chemicals(株)制(C-1-2)苯酚類抗氧化劑IRGAN0X 1076，Ciba Specialty Chemicals(株)制
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(C-2)磷類抗氧化劑 JRGAF0S 168，Ciba Specialty Chemicals (株)制(C-3-1)金屬減活劑ADKSTAB CDA-6，(株)ADEKA 制(C-3-2)金屬減活劑ADKSTAB CDA-I,(株)ADEKA 制(C-3-3)金屬減活劑ADKSTAB CDA-1M、(株)ADEKA 制(C-3-4)金屬減活劑IRGAN0X MD1024，Ciba Specialty Chemicals (株)(現(xiàn)BASF 日本(株))制(C-4)紫外線吸收劑:TINUVIN 326，Ciba Specialty Chemicals (株)制(C-5)紫外線吸收劑:CHIMASS0RB 81，Ciba Specialty Chemicals (株)制(C-6)耐光穩(wěn)定劑=SANOL 770，三共(株)制(C-7)交聯(lián)劑:PERKMIL D，日本油脂(株)制(C-8)交聯(lián)劑LUPER0X 101、Arkema 吉富(株)制(C-9)交聯(lián)劑LUPEROX TBEC、Arkema 吉富(株)制 ⑶添加劑母料的制作 (D-I)在加工溫度150°C下，使用雙螺桿擠出機(jī)(L/D = 32，30mm(p )，將96質(zhì)量份 KERNEL KF283U. 87 質(zhì)量份 TINUVIN 326、1. 87 質(zhì)量份 SANOL 770 和 0. 5 質(zhì)量份 IRGAF0S 168混煉，制作母料(D-I)。(D-2)在加工溫度150°C下，使用雙軸擠出機(jī)(L/D = 32，3Ommtp)，將96質(zhì)量份KERNEL KF283U. 87 質(zhì)量份 TINUVIN 326、1. 87 質(zhì)量份 SANOL 770 和 0. 5 質(zhì)量份 IRGANOX 1010 混煉，制作母料(D-2)。(D-3)在加工溫度150°C下，使用雙螺桿擠出機(jī)(L/D = 32，30mmcp )，將96質(zhì)量份 KERNEL ΚΜ83、1. 87 質(zhì)量份TINUVIN 326、1. 87 質(zhì)量份 SANOL 770、0. 5 質(zhì)量份 IRGAN0X 1010 和1質(zhì)量份ADKSTABCDA-6混煉，制作母料(D-3)。(D-4)在加工溫度I50°c下，使用雙螺桿擠出機(jī)(L/D = 32，30mmq))，將96質(zhì)量份 EVOLUE SP0511、1. 87 質(zhì)量份 TINUVIN 3 和 1. 87 質(zhì)量份 SANOL 770 混煉，制作母料(D-4)。(D-5)在加工溫度150°C下，使用雙螺桿擠出機(jī)(L/D = 32，30mm(p)，將98質(zhì)量份 EVOLUE SP0511 和 2 質(zhì)量份 IRGANOX 1076 混煉，制作母料(D-5)。(D-6)在加工溫度150°C下，使用雙螺桿擠出機(jī)(L/D = 32，30mmcp )，將98質(zhì)量份 EVOLUE SP0511 和 2 質(zhì)量份 ADKSTAB CDA-6 混煉，制作母料(D-6)。(D-7)在加工溫度150°C下，使用雙螺桿擠出機(jī)(L/D = 32，30mm(p )，將98質(zhì)量份 EVOLUE SP0511 和 2 質(zhì)量份 ADKSTAB CDA-I 混煉，制作母料(D-7)。(D-8)
在加工溫度150°C下，使用雙螺桿擠出機(jī)(L/D = 32，30mmcp )，將98質(zhì)量份 EVOLUE SP0511 和 2 質(zhì)量份 ADKSTAB CDA-IM 混煉，制作母料(D-8)。(D-9)在加工溫度150°C下，使用雙螺桿擠出機(jī)(L/D = 32，30mmcp )，將98質(zhì)量份 EVOLUE SP0511 和 2 質(zhì)量份 IRGANOX MD 1024 混煉，制作母料(D-9)。2.評價(jià)方法使用以下所示的方法，對下述實(shí)施例及比較例的各密封片材進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)結(jié)果示于下述表1及下述表2。準(zhǔn)備下述藍(lán)色玻璃作為上部透明保護(hù)材料?！せ纳喜客该鞅Ｗo(hù)材料藍(lán)色玻璃(厚度=3. 2mm，尺寸=7. 5cm X 12cm)(1)基材粘合性1-1.玻璃粘合在下述條件下，對上述藍(lán)色玻璃進(jìn)行粘合。 貼合條件150°C X:3minX5min(其中，比較例2是在以130°CX 3分鐘X 3分鐘進(jìn)行層壓后，進(jìn)一步在145。C下進(jìn)行 40min 固化(cure)。)·貼合裝置真空貼合機(jī)(LM-50 X 50S, NPC制)·樣品構(gòu)成藍(lán)色玻璃/密封片材·測定切成15mm寬，在拉伸速度IOOmm/分鐘的條件下，沿著與玻璃面相垂直的方向拉伸樣品的藍(lán)色玻璃/密封片材端，由此測定玻璃/密封片材間的粘合(2)腐蝕試驗(yàn)-12-1.內(nèi)連線·內(nèi)連線(1) · · 有鉛型，三晃金屬(株)制·內(nèi)連線O) · · ·無鉛型，三晃金屬(株)制2-2.腐蝕評價(jià)(i)將各2根切成8cm的內(nèi)連線等間隔地排列在重疊有密封片材的玻璃上，進(jìn)而在其上依次重疊放置密封片材和玻璃，進(jìn)行層壓，制作組件樣品。將其在85°C · 90% RH氣氛下老化1000小時(shí)，目視觀察內(nèi)連線的腐蝕狀況。(ii)與上述(i)同樣地，將各2片鍍銀鋼板(厚0.5mmX長IOcmX寬2cm，(株) Test Piece制)等間隔地排列在重疊有密封片材的玻璃上，進(jìn)而在其上依次重疊放置密封片材和玻璃，進(jìn)行層壓，制作組件樣品。將其在85°C X90% RH氣氛下老化1000小時(shí)，目視觀察鍍銀的腐蝕狀況。在上述試驗(yàn)中，為了加速腐蝕，采用由2片密封片材夾持試驗(yàn)片(內(nèi)連線或鍍銀鋼板)的結(jié)構(gòu)。(2)腐蝕試驗(yàn)-24-1.內(nèi)連線·內(nèi)連線(1) · · 有鉛型，三晃金屬(株)制·內(nèi)連線O) · · ·無鉛型，三晃金屬(株)制
4-2.腐蝕評價(jià)(i)在硅氧烷處理PET膜(經(jīng)過硅氧烷處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，以下相同)上放置密封片材，在其上等間隔地排列切成8cm的內(nèi)連線各2根，進(jìn)而在其上放置密封片材進(jìn)行層壓，制作組件樣品。將其在85t>90% RH氣氛下老化1000小時(shí)，目視觀察內(nèi)連線的腐蝕狀況。需要說明的是，使用東麗膜加工(株)CERAPEEL MDA(S)作為硅氧烷處理PET膜。(ii)與上述(i)同樣地，在硅氧烷處理PET膜上放置密封片材，在其上放置1片鍍銀鋼板(厚0. 5mmX長IOcmX寬2cm，(株)Test Piece制)，進(jìn)而在其上放置密封片材進(jìn)行層壓，制作組件樣品。將其在85°C X90% RH氣氛下老化1000小時(shí)、2000小時(shí)，目視觀察鍍銀的腐蝕狀況。(iii)與上述(i)同樣地，在硅氧烷處理PET膜上放置密封片材，在其上放置1片銅基板(厚0. 5mmX長IOcmX寬2cm，(株)Test Piece制)，進(jìn)而在其上放置密封片材， 進(jìn)行層壓，制作組件樣品。將其在85°C X90% RH氣氛下老化1000小時(shí)，目視觀察銅基板的腐蝕狀況。在上述試驗(yàn)中為了加速腐蝕，采用由2片密封片材夾持試驗(yàn)片(內(nèi)連線或鍍銀鋼板)的結(jié)構(gòu)。(實(shí)施例1)-硅烷改性聚乙烯(1)的制作_預(yù)先在100質(zhì)量份上述(A-I)中含浸2. 5質(zhì)量份上述(B_l)、及1質(zhì)量份上述 (C-7)，在加工溫度180°C下熔體混合(40mmcp單螺桿擠出機(jī)，L/D = 28，前端Dulmadge 型螺桿，^mirT1)，制作硅烷改性聚乙烯(1)。硅烷改性聚乙烯中的聚合硅量為4600ppm。-密封片材的制作_接下來，將70質(zhì)量份上述(A_2)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯(1)、及10質(zhì)量份上述(D-3)干混，使用40mmcp單螺桿T模成型機(jī)，在樹脂溫度160°C下制作0. 4mm厚的密封片材。密封片材中的聚合硅量為900ppm。使用該密封片材進(jìn)行玻璃粘合、腐蝕試驗(yàn)-1 的評價(jià)。評價(jià)結(jié)果示于下述表1。需要說明的是，聚合硅量的測定如下進(jìn)行使硅烷改性聚乙烯或密封片材加熱燃燒而灰化，將該灰分堿融解，在純水中溶解后定容，使用ICP發(fā)射光譜分析法(高頻等離子體發(fā)射光譜分析裝置(株)島津制作所制的ICPS8100)進(jìn)行定量。(比較例1)將70質(zhì)量份上述(A_2)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯(1)、及10質(zhì)量份上述 (D-I)干混，使用40mm(p單螺桿τ模成型機(jī)，在樹脂溫度160°C下制作0. 4mm厚的密封片
材。使用該密封片材，進(jìn)行玻璃粘合、腐蝕試驗(yàn)-1的評價(jià)。評價(jià)結(jié)果示于下述表1。(比較例2)將70質(zhì)量份上述(A_2)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯(1)、及10質(zhì)量份上述 (D-2)干混，使用40mmcp單螺桿T模成型機(jī)，在樹脂溫度160°C下制作0. 4mm厚的密封片材。使用該密封片材，進(jìn)行玻璃粘合、腐蝕試驗(yàn)-1的評價(jià)。評價(jià)結(jié)果示于下述表1。(比較例3)將100質(zhì)量份上述(Α-3)、0· 5質(zhì)量份上述(Β_2)、0· 96質(zhì)量份上述(C-8) ,0. 24 M量份上述(C-9)、0. 3質(zhì)量份上述(C-幻、0. 1質(zhì)量份上述(C-6)、及0. 03質(zhì)量份上述(C-1-1) 干混，使用40mmtp單螺桿T模成型機(jī)，在樹脂溫度90°C下制作0. 4mm厚的密封片材。使用該密封片材，進(jìn)行玻璃粘合、腐蝕試驗(yàn)-1的評價(jià)。評價(jià)結(jié)果示于下述表1。[表 1]
金屬減活劑的量(ppm)腐蝕的狀況玻璃粘合[N/15mm]Ag基板內(nèi)連線(1 )內(nèi)連線(2)初始IOOOhr后實(shí)施例11000無無無5760比較例10有(變黃)有(變黃)有(變黑)5558比較例20有(變黃)無有(變黑)5855比較例30無無有(變黑)2518 在上述表1中，“金屬減活劑的量(ppm) ”表示密封片材中的金屬減活劑的含量(質(zhì)
量基準(zhǔn))。如上述表1所示，實(shí)施例1中，未見腐蝕，與玻璃的粘合性也良好。與此相對，比較例1 3中，腐蝕發(fā)展，未得到所期望的耐腐蝕性。另外，比較例3中，對于玻璃的粘合性也較差。(實(shí)施例2)-硅烷改性聚乙烯O)的制作_預(yù)先在100質(zhì)量份上述(A-4)中含浸2. 5質(zhì)量份上述(B_l)、及1質(zhì)量份上述 (C-7)，在加工溫度200°C下熔體混合(40mmcp單螺桿擠出機(jī)，L/D = 28，前端Dulmadge 型螺桿，δΟπι η-1)，制作硅烷改性聚乙烯(2)。-密封片材的制作_接下來，將63. 5質(zhì)量份上述(Α-4)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯Ο)、10質(zhì)量份上述(D-4)、4質(zhì)量份上述(D-5)、及2. 5質(zhì)量份上述(D-6)干混，使用40mm(p單螺桿T模成型機(jī)，在樹脂溫度160°C下制作0.4mm厚的密封片材。使用該密封片材進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)_2 的評價(jià)。評價(jià)結(jié)果示于下述表2。(實(shí)施例3)將61質(zhì)量份上述(A_4)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯O)、10質(zhì)量份上述 (D-4)、4質(zhì)量份上述(D-幻及5質(zhì)量份上述(D-6)干混，使用40mmcp單螺桿T模成型機(jī)， 在樹脂溫度160°c下制作0. 4mm厚的密封片材。使用該密封片材進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)_2的評價(jià)。 評價(jià)結(jié)果示于下述表2。(實(shí)施例4)將56質(zhì)量份上述(A_4)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯O)、10質(zhì)量份上述 (D-4)、4質(zhì)量份上述(D-幻及15質(zhì)量份上述(D-6)干混，使用40mmcp舉螺桿T模成型機(jī)， 在樹脂溫度160°c下制作0. 4mm厚的密封片材。使用該密封片材進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)_2的評價(jià)。 評價(jià)結(jié)果示于下述表2。(實(shí)施例5)將61質(zhì)量份上述(A_4)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯O)、10質(zhì)量份上述 (D-4)、4質(zhì)量份上述(D-幻及5質(zhì)量份上述(D-7)干混，使用40mmcp單螺桿T模成型機(jī)，在樹脂溫度160°C下制作0. 4mm厚的密封片材。使用該密封片材進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)_2的評價(jià)。 評價(jià)結(jié)果示于下述表2。(實(shí)施例6)將61質(zhì)量份上述(A_4)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯O)、10質(zhì)量份上述 (D-4)、4質(zhì)量份上述(D-幻及5質(zhì)量份上述(D-8)干混，使用40mmq>單螺桿τ模成型機(jī)， 在樹脂溫度160°C下制作0. 4mm厚的密封片材。使用該密封片材進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)_2的評價(jià)。 評價(jià)結(jié)果示于下述表2。(實(shí)施例7)將61質(zhì)量份上述(A_4)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯O)、10質(zhì)量份上述 (D-4)、4質(zhì)量份上述(D-幻及5質(zhì)量份上述(D-9)干混，使用40mmcp單螺桿T模成型機(jī)， 在樹脂溫度160°C下制作0. 4mm厚的密封片材。使用該密封片材進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)_2的評價(jià)。 評價(jià)結(jié)果示于下述表2。(比較例4)將66質(zhì)量份上述(A_4)、20質(zhì)量份上述硅烷改性聚乙烯O)、10質(zhì)量份上述 (D-4)、及4質(zhì)量分上述(D-幻干混，使用40mmcp單螺桿T模成型機(jī)，在樹脂溫度160°C下制作0.4mm厚的密封片材。使用該密封片材進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)-2的評價(jià)。評價(jià)結(jié)果示于下述表2。[表2]
權(quán)利要求
1.一種無定形硅太陽能電池組件，具有太陽能電池用密封材料，所述太陽能電池密封材料含有金屬減活劑及硅烷改性聚乙烯；和金屬材料，所述金屬材料與所述太陽能電池用密封材料鄰接，且含有選自銅、不含鉛的焊料及銀膜中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，所述金屬減活劑為選自胼衍生物及三唑衍生物中的至少一種，所述金屬減活劑在所述太陽能電池用密封材料中的含量為500ppm以上。
3.如權(quán)利要求1所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，所述太陽能電池用密封材料還含有未改性的聚乙烯，相對于所述硅烷改性聚乙烯及所述未改性的聚乙烯的混合物的總質(zhì)量，以質(zhì)量比率計(jì)，所述硅烷改性聚乙烯的比例在1質(zhì)量％ 80質(zhì)量％的范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，所述太陽能電池用密封材料中的硅(Si)的含量，以聚合硅量計(jì)在8ppm 3500ppm的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，構(gòu)成所述硅烷改性聚乙烯的聚乙烯為選自低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、極低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯及線型低密度聚乙烯中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，所述金屬材料為導(dǎo)電條及內(nèi)連線中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的無定形硅太陽能電池組件，其中，所述太陽能電池用密封材料含有選自抗氧化劑、紫外線吸收劑及光穩(wěn)定劑中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無定形硅太陽能電池組件，所述無定形硅太陽能電池組件具有含有金屬減活劑及硅烷改性聚乙烯的太陽能電池用密封材料及金屬材料，所述金屬材料與上述太陽能電池用密封材料鄰接，且含有選自銅、不含鉛的焊料及銀膜中的至少一種。
文檔編號C08L51/06GK102576748SQ20108004319
公開日2012年7月11日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者佐藤紀(jì)彥, 西嶋孝一 申請人:三井-杜邦聚合化學(xué)株式會(huì)社