專利名稱：太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜。
背景技術(shù)：
能夠利用不是來自石油燃料的能量來獲得電力的太陽能電池，從環(huán)境保護(hù)方面出發(fā)，其需求在高漲。太陽能電池模塊，如例如日本實(shí)開平6-38264號(hào)公報(bào)中記載那樣，一般具有在受光側(cè)的玻璃基板和背面保護(hù)膜之間夾持多個(gè)板狀太陽能電池元件、在內(nèi)部的間隙填充了密封樹脂的結(jié)構(gòu)。背面保護(hù)膜可使用具有優(yōu)異的機(jī)械性質(zhì)、耐熱性、耐濕性的塑料膜。例如，日本特開2002-263M號(hào)公報(bào)、日本特開2003-60218號(hào)公報(bào)中提出了使用了聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜的背面保護(hù)膜。而且，如下述專利文獻(xiàn)那樣為了提高太陽能電池的發(fā)電效率，有時(shí)使用白色的背面保護(hù)膜?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-263M號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2003-60218號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開昭60-250946號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開2004-247390號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開2002-1；34771號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 日本特開2007-208179號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 日本特開2008-85270號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 日本特開2008-4839號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題如前所述通過使用白色聚酯膜，能夠使太陽光反射，提高發(fā)電效率。對(duì)于白色聚酯膜，必須在聚酯基材中大量地添加粒子。因此，為了使它們的分散性、混合狀態(tài)良好，通過制作將2種以上的材料預(yù)混合的原料，或在通常的擠出工序中使熔融時(shí)間延長(zhǎng)等從而大量進(jìn)行熱過程，因此樹脂容易劣化，在高溫高濕度下作為太陽能電池使用的情形下，缺乏耐久性是問題所在。因此，目前為止，一般是如專利文獻(xiàn)8那樣白色層和具有耐久性的層分別作為功能層來制作層疊片，難以將它們兩者兼顧。此外，目前為止，作為太陽能電池用聚酯膜的耐久性，進(jìn)行了耐水解或耐光性的改善，例如通過上述提案提出了耐水解性改善的太陽能電池用聚酯膜。目前為止，設(shè)想太陽能電池模塊在屋頂上等屋外使用，要求100 120°C左右的耐熱性，為了應(yīng)對(duì)該耐熱性的要求，已使用了聚酯膜等構(gòu)件。但是，近年來，已從屋頂放置向在沙漠地域等的大規(guī)模的太陽光發(fā)電廠發(fā)展，太陽能電池模塊的大型化 大輸出化方向發(fā)展。因此，電極、連接部位的溫度
4上升，長(zhǎng)時(shí)間暴露于160 200°C左右的溫度。如果在這樣的高溫下的使用持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，預(yù)測(cè)當(dāng)初預(yù)定的膜強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生下降(說明書第0005段)。在這樣的環(huán)境下日照時(shí)間長(zhǎng)，長(zhǎng)期暴露于高溫。此外，太陽能電池模塊大型化、大輸出化，產(chǎn)生了由大型化引起的溫度上升、大輸出化引起的電極·連接部位的溫度上升。如果這樣的高溫下的使用長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)，預(yù)測(cè)當(dāng)初預(yù)定的膜強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生下降。這樣日益要求長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性的狀況下，如果只是以往的耐水解性促成的改善，認(rèn)為已經(jīng)不能實(shí)現(xiàn)足夠的耐久性。需要說明的是，這里所謂長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性，具體而言，是作為160°C條件下的斷裂伸長(zhǎng)保持率半衰期來評(píng)價(jià)。其表示在160°C的高溫下長(zhǎng)時(shí)間暴露的情形下膜初期性能(膜強(qiáng)度)長(zhǎng)時(shí)間保持何種程度的特性。此外，由于太陽能電池元件的薄膜化的發(fā)展，太陽光容易透過硅薄膜等而直接到達(dá)背面保護(hù)膜。因此，由于用途的不同，背面保護(hù)膜的由光照射產(chǎn)生的分解 劣化不斷成為問題。此外，在大規(guī)模的太陽光發(fā)電系統(tǒng)中設(shè)置寬大的太陽能電池模塊，因此由于用途的不同，有時(shí)由于來自地面的反照，背面保護(hù)膜分解·劣化。本發(fā)明涉及上述課題，即高溫高濕度下和長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性良好的太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜。此外，優(yōu)選地涉及在光照射下耐久性也優(yōu)異的太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜。用于解決課題的手段本申請(qǐng)發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果感知到聚酯的催化劑種類對(duì)熱劣化產(chǎn)生影響，發(fā)現(xiàn)通過使用采用特定的聚合催化劑聚合的聚酯，能夠制造作為太陽能電池用聚酯膜發(fā)揮優(yōu)異的耐水解性和格外優(yōu)異的長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性，并且在維持高生產(chǎn)率的情況下具有高耐久性的太陽能電池用聚酯膜這樣令人驚奇的效果，從而完成了本申請(qǐng)發(fā)明。S卩，本發(fā)明涉及太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，其特征在于，以使用含有鋁和/或其化合物、在分子內(nèi)具有芳香族基團(tuán)的磷系化合物的縮聚催化劑聚合的聚酯為主要構(gòu)成成分，白色度為50以上，含有3 50質(zhì)量％的平均粒徑為0. 1 3 μ m的微粒，膜的酸值為1 (eq/ton)以上 30(eq/ton)以下。發(fā)明的效果本申請(qǐng)發(fā)明的太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，具有光反射效率和高溫高濕度下的優(yōu)異的耐久性，而且還具有長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性。此外，本申請(qǐng)發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中除了上述特性以外，還具有光照射下的優(yōu)異的耐久性。因此，可在太陽能電池，特別是薄膜硅太陽能電池中使用。
具體實(shí)施例方式將本發(fā)明的屬于太陽能電池用聚酯膜的主要構(gòu)成成分的聚酯聚合時(shí)所使用的縮聚催化劑為含有鋁和/或其化合物、和在分子內(nèi)具有芳香族基團(tuán)的磷化合物的催化劑，含有磷化合物的鋁鹽的催化劑，或者含有至少1種選自上述通式( 所示的化合物的催化劑。作為上述鋁和/或鋁化合物，除了金屬鋁以外，可無限定地使用公知的鋁化合物。作為鋁化合物，具體而言，可例示甲酸鋁、醋酸鋁、堿式醋酸鋁、丙酸鋁、草酸鋁等羧酸鹽、氯化鋁、氫氧化鋁、氫氧化氯化鋁等無機(jī)酸鹽、甲醇鋁、乙醇鋁、異丙醇鋁、正丁醇鋁、叔丁醇鋁等鋁的醇鹽、乙酰丙酮鋁、乙酰乙酸鋁等鋁螯合化合物、三甲基鋁、三乙基鋁等有機(jī)鋁化合物和它們的部分水解物、氧化鋁等。其中，優(yōu)選羧酸鹽、無機(jī)酸鹽和螯合化合物，其中更優(yōu)選堿式醋酸鋁、醋酸鋁、氯化鋁、氫氧化鋁、氫氧化氯化鋁和乙酰丙酮鋁，特別優(yōu)選堿式醋酸鋁。作為上述鋁和/或鋁化合物的添加量，相對(duì)于得到的聚酯的二羧酸、多元羧酸等羧酸成分的全部結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)，優(yōu)選0. 001 0. 05摩爾％，更優(yōu)選為0. 005 0. 02摩爾％。如果添加量小于0. 001摩爾％，有時(shí)無法充分地?fù)]發(fā)催化劑活性，如果添加量為0. 05摩爾％以上，有時(shí)出現(xiàn)熱穩(wěn)定性、熱氧化穩(wěn)定性的降低、由鋁導(dǎo)致的異物的產(chǎn)生、著色的增加成為問題的情形。即使這樣地少量添加鋁成分，本發(fā)明的聚合催化劑也在顯示充分的催化劑活性方面具有大的特征。其結(jié)果，熱穩(wěn)定性、熱氧化穩(wěn)定性優(yōu)異，能夠使由鋁導(dǎo)致的異物、著色減少。作為構(gòu)成上述縮聚催化劑的磷化合物，并無特別限定，從催化劑活性的改善效果大的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用從膦酸系化合物、次膦酸系化合物中選擇的一種或二種以上的化合物。其中，如果使用一種或二種以上的膦酸系化合物，則催化劑活性的改善效果特別大，因而優(yōu)選。上述的膦酸系化合物、次膦酸系化合物是分別具有下述式(6)、(7)所示的結(jié)構(gòu)的化合物。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，其特征在于，以聚酯為主要構(gòu)成成分，白色度為50以上，含有3 50質(zhì)量％的平均粒徑為0. 1 3 μ m的微粒，膜的酸值為leq/ton以上30 (eq/ton)以下，所述聚酯是使用含有鋁和/或其化合物、在分子內(nèi)具有芳香族基團(tuán)的磷系化合物的縮聚催化劑進(jìn)行聚合而成的。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，其特征在于，所述微粒是以金紅石型為主體的二氧化鈦微粒。
3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，其特征在于，通過在膜內(nèi)部具有多個(gè)微細(xì)的空洞，使膜的表觀比重為0. 7以上1. 3以下。
4.如權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，其特征在于，將含有多個(gè)來自于平均粒徑為0.1 3μπι的微粒的空洞的聚酯層(表層)和含有多個(gè)來自于與聚酯非相容的熱塑性樹脂的空洞的聚酯層(芯層)層疊而成。
5.如權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的太陽能電池用聚酯膜，其特征在于，磷化合物為從膦酸系化合物、次膦酸系化合物中選擇的一種或二種以上的化合物。
6.如權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的太陽能電池用聚酯膜，其特征在于，磷化合物為從下述通式(1) ( 所示的化合物中選擇的一種或二種以上，[化1]P ( = 0) R1 (OR2) (OR3)[化2]P ( = 0) R1R4 (OR2)式(1) O)中，R1、R4各自獨(dú)立地表示氫、碳數(shù)1 50的烴基、含羥基、鹵素基、烷氧基或氨基的碳數(shù)1 50的烴基，R2、R3各自獨(dú)立地表示氫、碳數(shù)1 50的烴基、含羥基或烷氧基的碳數(shù)1 50的烴基，其中，烴基可含脂環(huán)結(jié)構(gòu)、芳香環(huán)結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能電池用聚酯膜，其特征在于，所述通式(1) O)中的R^R4為具有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的基團(tuán)。
8.如權(quán)利要求1 7的任一項(xiàng)所述的太陽能電池用聚酯膜，其特征在于，磷化合物在同一分子內(nèi)具有酚部。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池用聚酯膜，其特征在于，在同一分子內(nèi)具有酚部的磷化合物是從下述通式(3) (4)所示的化合物中選擇的一種或二種以上，[化3]P ( = 0) R1 (OR2) (OR3)[化4]P ( = 0) R1R4 (OR2)式C3) (4)中，R1表示含酚部的碳數(shù)1 50的烴基、含羥基、鹵素基、烷氧基或氨基并且含酚部的碳數(shù)1 50的烴基，R4各自獨(dú)立地表示氫、碳數(shù)1 50的烴基、含羥基、鹵素基、烷氧基或氨基的碳數(shù)1 50的烴基，R2、R3各自獨(dú)立地表示氫、碳數(shù)1 50的烴基、含羥基或烷氧基的碳數(shù)1 50的烴基，其中，烴基可含支鏈結(jié)構(gòu)、脂環(huán)結(jié)構(gòu)、芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，R2和R4的末端之間可結(jié)合。
10.一種太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，其特征在于，是以聚酯為主要構(gòu)成成分的聚酯膜，白色度為50以上，含有3 50質(zhì)量％的平均粒徑為0. 1 3 μ m的微粒，膜的酸值為leq/ton以上30eq/tOn以下，所述聚酯是使用含有磷化合物的鋁鹽的縮聚催化劑聚合而成的
11.一種太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，其特征在于，是以使用含有從下述通式(5)所示的化合物中選擇的至少1種的縮聚催化劑聚合而成的聚酯為主要構(gòu)成成分的聚酯膜，白色度為50以上，含有3 50質(zhì)量％的平均粒徑為0. 1 3 μ m的微粒，膜的酸值為leq/ton以上30eq/tOn以下，[化5]式(7)中，R1、R2各自獨(dú)立地表示氫、碳數(shù)1 30的烴基，R3表示氫、碳數(shù)1 50的烴基、含羥基或烷氧基的碳數(shù)1 50的烴基，R4表示氫、碳數(shù)1 50的烴基、含羥基、烷氧基或羰基的碳數(shù)1 50的烴基，1表示1以上的整數(shù)，m表示0或1以上的整數(shù)，(1+m)為3，η表示1以上的整數(shù)，烴基可含脂環(huán)結(jié)構(gòu)、支鏈結(jié)構(gòu)、芳香環(huán)結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求1 11的任一項(xiàng)所述的太陽能電池背面密封用雙軸取向聚酯膜，其特征在于，在160°C條件下的耐熱試驗(yàn)中的斷裂伸長(zhǎng)保持率半衰期為700小時(shí)以上。
全文摘要
本發(fā)明提供薄膜硅太陽能電池中高溫高濕度下和長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性優(yōu)異的太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜。太陽能電池背面保護(hù)膜用聚酯膜，其特征在于，以使用含有鋁和/或其化合物、分子內(nèi)具有芳香族基團(tuán)的磷系化合物的縮聚催化劑聚合得到的聚酯為主要構(gòu)成成分，白色度為50以上，含有3～50質(zhì)量％的平均粒徑為0.1～3μm的微粒，膜的酸值為1(eq/ton)以上30(eq/ton)以下。
文檔編號(hào)H01L31/042GK102575027SQ20108004377
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者伊藤勝也, 池畠良知, 濱本史朗, 稻垣潤 申請(qǐng)人:東洋紡織株式會(huì)社