[發(fā)明專利]乙烯共聚物組合物、太陽能電池元件密封用片材及太陽能電池模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980123199.4
• 申請(qǐng)日: 2009-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN102066479A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西島孝一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三井-杜邦聚合化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C08L23/26
• 分類號(hào): C08L23/26;C08K5/544;H01L31/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 楊宏軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于固定太陽能電池模塊中的太陽能電池元件的適合用于太陽能電池密封的乙烯共聚物組合物、以及使用該乙烯共聚物組合物的太陽能電池元件密封用片材及太陽能電池模塊。

背景技術(shù)

利用取之不盡的自然能源、能減少二氧化碳并改善其他環(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，由于太陽能發(fā)電顯著提高太陽能電池模塊的發(fā)電效率等性能，另一方面，因?yàn)閮r(jià)格不斷降低、國家和自治團(tuán)體不斷推進(jìn)住宅用太陽能發(fā)電系統(tǒng)的導(dǎo)入促進(jìn)事業(yè)，所以近年開始積極推進(jìn)太陽能發(fā)電的普及。

太陽能發(fā)電使用硅電池半導(dǎo)體(太陽能電池元件)將太陽光能源直接轉(zhuǎn)換為電能。由于其中使用的太陽能電池元件直接與外界氣體接觸時(shí)其功能降低，所以使用密封材料夾持太陽能電池元件，進(jìn)行緩沖，同時(shí)防止雜質(zhì)的混入及水分等的侵入。該密封材料要求具有多種性能，如透明且不阻礙利用光進(jìn)行發(fā)電(透明性)，不會(huì)因熱導(dǎo)致溶出、損壞等(耐熱性)，與作為保護(hù)材料的玻璃或背板的粘合良好(粘合性)，不會(huì)因太陽光引起顯著劣化或黃變(耐久性)等。為了滿足上述性能，對(duì)各成分的配合處方進(jìn)行了各種研究。例如，作為考慮到透明性、耐熱性、粘合性、柔軟性、成型性、耐久性等的代表性的配合處方，已知有在乙烯·乙酸乙烯酯共聚物中配合過氧化物及硅烷偶聯(lián)劑，作為太陽能電池密封材料使用(例如參見專利文獻(xiàn)1)。

上述太陽能電池密封材料需要采用包括下述工序的2階段工序：制作配合有各種添加劑的乙烯·乙酸乙烯酯共聚物片材的工序，和使用所得片材密封太陽能電池元件的工序。在所述片材制作階段中，需要在其中含有的用于交聯(lián)的有機(jī)過氧化物不分解的低溫下成型，因此不能增大擠壓成型速度。另外，在太陽能電池元件的密封階段，需要經(jīng)過耗費(fèi)時(shí)間的粘合工序，所述粘合工序包括如下兩個(gè)工序：在層合裝置中經(jīng)數(shù)分鐘至十幾分鐘進(jìn)行暫時(shí)粘合的工序，和在烘箱內(nèi)在有機(jī)過氧化物分解的高溫下經(jīng)數(shù)十分鐘至1小時(shí)進(jìn)行正式粘合的工序。因此，太陽能電池模塊的制造中不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且還是制造成本升高的主要原因之一。

鑒于上述情況，進(jìn)行了下述代替材料的研究，所述代替材料不需要使用上述有機(jī)過氧化物，因此能夠顯著改善太陽能電池模塊的生產(chǎn)效率，并且作為太陽能電池用密封材料具有優(yōu)異的特性。具體而言，公開了一種使用不飽和羧酸含量為4質(zhì)量％以上、熔點(diǎn)為85℃以上的乙烯·不飽和羧酸共聚物或其離子交聯(lián)聚合物的太陽能電池元件密封材料(例如參見專利文獻(xiàn)2)。

另外，作為構(gòu)成太陽能電池模塊的密封材料，公開了使用乙烯共聚物組合物進(jìn)行加壓成型所得的加壓片材，所述乙烯共聚物組合物以規(guī)定的比例配合有乙烯·甲基丙烯酸共聚物和含氨基的三甲氧基硅烷(例如，參見專利文獻(xiàn)3～4)。

另一方面，太陽能電池中，在與太陽能電池元件的太陽光線入射側(cè)相對(duì)的一側(cè)使用各種背膜，為了調(diào)整與背膜的粘合性，有時(shí)增加密封材料中硅烷偶聯(lián)劑的添加量。

專利文獻(xiàn)1：WO2006/095762A1

專利文獻(xiàn)2：日本特開2000-186114號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2004-31445號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2001-144313號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

但是，想要增加硅烷偶聯(lián)劑的添加量時(shí)，有可能在制備片材時(shí)引起硅烷偶聯(lián)劑之間的硅烷醇縮合，片材上產(chǎn)生凝膠狀物，損害生產(chǎn)率。上述乙烯共聚物組合物的如上所述能夠穩(wěn)定地進(jìn)行片材成型的性能不充分。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的。基于上述情況，需要一種制備片材時(shí)的穩(wěn)定性優(yōu)異的乙烯共聚物組合物，另外需要一種無需利用有機(jī)過氧化物等進(jìn)行交聯(lián)、與現(xiàn)有技術(shù)相比可以簡易且短時(shí)間進(jìn)行成型的、適合于太陽能電池元件的密封用途的乙烯共聚物組合物。

另外，需要一種太陽能電池元件密封用片材，該太陽能電池元件密封用片材與玻璃基板等或背板等基材的粘合性高，無需利用有機(jī)過氧化物等進(jìn)行交聯(lián)，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠簡易地且以短時(shí)間進(jìn)行成型。

進(jìn)而，需要一種與現(xiàn)有技術(shù)相比可以簡易地以短時(shí)間進(jìn)行制作且耐久性提高的太陽能電池模塊。

本發(fā)明是基于下述發(fā)現(xiàn)而完成的，即，將乙烯類共聚物和特定的硅烷偶聯(lián)劑以特定范圍進(jìn)行組合的組成，能夠維持乙烯共聚物組合物的優(yōu)異性能，特別是透明性、耐熱性、粘合性、柔軟性、成型性、耐久性等，同時(shí)使片材成型性進(jìn)一步穩(wěn)定化。

用于實(shí)現(xiàn)上述課題的具體方法如下所述。即，