太陽能電池密封材料用樹脂組合物、太陽能電池密封材料以及太陽能電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于制造太陽能電池密封材料的太陽能電池密封材料用樹脂組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)（以下，也可稱為"太陽能電池"）作為 清潔能源被廣泛使用，并正在推進(jìn)以太陽能電池進(jìn)一步的高效率化、長(zhǎng)壽命化等為目標(biāo)的 技術(shù)開發(fā)。
[0003] 太陽能電池是通過組合多個(gè)太陽能電池模塊而成，其中，組裝于太陽能電池模塊 中的發(fā)電元件通過利用硅等半導(dǎo)體將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能而進(jìn)行發(fā)電。如果上述半導(dǎo) 體直接與空氣接觸，則會(huì)降低發(fā)電功能，因此采取用太陽能電池密封材料（以下，也可稱為 "密封材料"）包覆發(fā)電元件的方式進(jìn)行保護(hù)。作為上述密封材料，從低成本、透明性和與發(fā) 電元件的粘結(jié)性等方面考慮，目前使用交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯酯樹脂（以下也可稱為"EVA")。 然而，EVA的絕緣性低，因此存在發(fā)電時(shí)的漏電流流向半導(dǎo)體，對(duì)半導(dǎo)體造成不良影響的問 題。
[0004] 另外，近年來，各地都在設(shè)置Mega Solar ( y力' y - 7 )等大規(guī)模太陽能發(fā)電系 統(tǒng)，然而，為了降低發(fā)電時(shí)的電流傳輸損耗，正在推進(jìn)將系統(tǒng)電壓升高到600~1000V左右 而輸送的高電壓化技術(shù)。通過上述高電壓化，太陽能電池模塊內(nèi)的框架與半導(dǎo)體之間的電 位差會(huì)變大。而且，受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)玻璃等的受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件的電阻也低于密封材料的電 阻，因此發(fā)電元件與受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件之間的電位差也會(huì)變大。由此，離子集聚在大規(guī)模太 陽能發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池模塊的發(fā)電元件表面，電子移動(dòng)受到了阻礙，從而引起轉(zhuǎn)換效 率下降的PID (Potential Induced Degradatio;電勢(shì)誘導(dǎo)衰減）現(xiàn)象。作為應(yīng)對(duì)該P(yáng)ID現(xiàn) 象的對(duì)策，必須盡可能地防止電流對(duì)發(fā)電元件的泄漏。
[0005] 雖然并沒有將改善PID現(xiàn)象作為研宄的直接目的，但一直對(duì)增加密封材料的體積 電阻率進(jìn)行了研宄。專利文獻(xiàn)1公開了一種密封材料，其配合有直接鍵合于硅原子的官能 團(tuán)的碳原子數(shù)為4以下的硅烷偶聯(lián)劑。另外，在專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3所公開的密封材 料中，使用乙烯-a烯烴共聚物等的聚烯烴樹脂來代替了 EVA。另外，在專利文獻(xiàn)4所公開 的密封材料中，配合有經(jīng)過煅燒高嶺土而形成的偏高嶺土（metakaolin)。
[0006] 然而，在配合有特定硅烷偶聯(lián)劑的密封材料中，由于配合了分子量較低的硅烷偶 聯(lián)劑，因此存在成形密封材料的加熱工序中硅烷偶聯(lián)劑揮發(fā)以及成型之后硅烷偶聯(lián)劑滲出 的問題，由此無法獲得所需性能。另外，與EVA相比，聚烯烴樹脂中存在透明性、抗粘連性以 及交聯(lián)性較低的問題，而且當(dāng)太陽能電池模塊在夏季暴曬于高溫下時(shí)，還存在引發(fā)聚烯烴 樹脂流動(dòng)的現(xiàn)象（蠕變現(xiàn)象）的問題，因此通常不存在采用了聚烯烴樹脂的密封材料。另 外，配有偏高嶺土的密封材料，其透明性不足，而且從以后的太陽能電池的大容量化方面考 慮時(shí)，由于體積電阻率是10的15次方，因此存在性能不足的問題。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平11-54766號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2006-210906號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn) 3 :TO2012/046456
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2013-64115號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于，提供一種太陽能電池密封材料用樹脂組合物以及太陽能電池 密封材料，根據(jù)該太陽能電池密封材料用樹脂組合物，可成型透明性良好、即使長(zhǎng)期使用也 能夠抑制與受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件之間的粘著性且耐PID性良好的太陽能電池密封材料。
[0013] 本發(fā)明人通過精心研宄，發(fā)現(xiàn)通過下述方式可解決本發(fā)明的技術(shù)課題，并完成了 本發(fā)明。
[0014] (1) -種太陽能電池密封材料用樹脂組合物，其特征在于，包含乙烯共聚物和硅鋁 磷酸鹽，上述硅鋁磷酸鹽是通過磷酸對(duì)非晶質(zhì)硅酸鋁進(jìn)行處理而得到的化合物，所述非晶 質(zhì)硅酸鋁含有滿足下述通式（1)表示的組成比率的硅酸成分和鋁成分，
[0015] Si02 ? nAl203 (1)
[0016] 上述通式⑴中，n為0.001~0.5，
[0017] 并且，上述通式（1)的氧化鋁成分的10~99. 9摩爾％轉(zhuǎn)化成了磷酸鋁。
[0018] (2) -種太陽能電池密封材料用母料，包含乙烯共聚物和硅鋁磷酸鹽，上述硅鋁磷 酸鹽是通過磷酸對(duì)非晶質(zhì)硅酸鋁進(jìn)行處理而得到的化合物，所述非晶質(zhì)硅酸鋁含有滿足下 述通式（1)表示的組成比率的硅酸成分和鋁成分，
[0019] Si02 ? nAl203 (1)
[0020] 上述通式⑴中，n為0.001~0.5，
[0021] 上述通式（1)的氧化鋁成分的10~99. 9摩爾％轉(zhuǎn)化成了磷酸鋁，并且相對(duì)于100 重量份的上述乙烯共聚物，含有1~20重量份的上述硅鋁磷酸鹽。
[0022] (3) -種太陽能電池密封材料，其對(duì)包含上述（1)所述的太陽能電池密封材料用 樹脂組合物或上述（2)所述的太陽能電池密封材料用母料的混合物進(jìn)行成型而得到。
[0023] (4) -種太陽能電池模塊，其具有上述⑶所述的太陽能電池密封材料。
[0024] 發(fā)明的效果
[0025] 由于上述構(gòu)成的本發(fā)明所包含的硅鋁磷酸鹽對(duì)乙烯共聚物的分散性良好，因此所 得到的密封材料具有良好的透明性和粘著性。而且，通過配合硅鋁磷酸鹽，上述密封材料的 體積電阻率得到了大幅度增加，由此提高了耐PID性。
[0026] 通過本發(fā)明，可提供一種太陽能電池密封材料用樹脂組合物，根據(jù)該樹脂組合物， 可成型出一種透明性良好、即使長(zhǎng)時(shí)間使用也能夠抑制與受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)部件的粘著性且耐 PID性良好的太陽能電池密封材料。
【附圖說明】
[0027] 圖1為表示用于太陽能電池模塊的部件的層疊順序的截面示意圖。
[0028] 圖2為表示用于說明剝離強(qiáng)度試驗(yàn)的試樣截面的示意圖。
[0029] 圖3為表示用于耐PID性試驗(yàn)的試樣截面的示意圖。
[0030] 圖4為用于顯示耐PID性試驗(yàn)的Isc值（短路電流值）和Pm值（最大輸出功率） 的、I-V曲線一例的說明圖。
[0031] 附圖標(biāo)記的說明
[0032] 11受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)玻璃
[0033] 12A太陽能電池密封材料
[0034] 12B太陽能電池密封材料
[0035] 13發(fā)電元件
[0036] 14背面保護(hù)部件
[0037] 21玻璃板
[0038] 22太陽能電池密封材料
[0039] 23 剝離片
[0040] 24聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯片
[0041] 31受光面?zhèn)缺Ｗo(hù)玻璃
[0042] 32A太陽能電池密封材料
[0043] 32B太陽能電池密封材料
[0044] 33發(fā)電元件
[0045] 34背面保護(hù)部件
[0046] 35金屬框架
[0047]41 Isc短路電流
[0048] 42 Voc開放電壓
[0049] 43 Pm最大輸出功率
【具體實(shí)施方式】
[0050] 以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，在本說明書中，"任意數(shù)A以上且任意數(shù)B以 下"以及"任意數(shù)A~任意數(shù)B"的記載是指數(shù)A和大于數(shù)A的范圍、且數(shù)B和小于數(shù)B的 范圍。
[0051] 本發(fā)明的太陽能電池密封材料用樹脂組合物包含乙烯共聚物和硅鋁磷酸鹽。該太 陽能電池密封材料用樹脂組合物（以下，也可稱為"樹脂組合物"），優(yōu)選成型為片狀而用作 太陽能電池密封材料。而且，上述太陽能電池密封材料優(yōu)選用