[發明專利]太陽能電池封裝材料以及使用該封裝材料制作的太陽能電池組件

有效

• 申請號: 201210228901.7
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN102731892A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 谷口浩一郎;西岡潤;山本亮太;宮下陽
• 申請（專利權）人: 三菱樹脂株式會社
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L53/00;H01L31/048
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 鄭樹槐

本申請是申請日為2010年7月16日、申請號為201080003236.0、發明名稱為“太陽能電池封裝材料以及使用該封裝材料制作的太陽能電池組件”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及太陽能電池組件中的太陽能電池元件的封裝材料、以及使用該封裝材料制作的太陽能電池組件，更具體而言，涉及容易形成太陽能電池組件且具有優異的柔軟性、耐熱性、透明性等的太陽能電池封裝材料，以及使用該封裝材料制作的太陽能電池組件。

背景技術

近年來，對于地球變暖等環境問題的意識日益提高，從清潔性以及無公害性的觀點來看，特別期待太陽能發電。太陽能電池構成了將太陽光的能量直接轉換成電力的太陽能發電系統的核心部分。作為其結構，通常是將多個太陽能電池元件(單體(cell))以串聯、并聯接線，再進行各種封裝用以保護單體，使其單元化。將這種組裝在封裝體內的單元稱作太陽能電池組件，其通常具有如下的結構：用透明基體材料(玻璃/透光性太陽能電池片；前板(front?sheet))作為上部保護材料將太陽光照射一側的表面進行覆蓋，用熱塑性塑料(例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)制成的封裝材料(封裝樹脂層)包埋間隙，并使用背面密封片(背板)作為下部保護材料來保護其背面。

上述太陽能電池組件主要在戶外使用，因此其結構和材質結構等需要具備各種特性。對于上述封裝材料而言，主要要求其具有：用于保護太陽能電池元件的柔軟性和耐沖擊性、太陽能電池組件發熱時的耐熱性、使太陽光有效地到達太陽能電池元件的透明性(全光線透射率等)、耐久性、尺寸穩定性、阻燃性、水蒸氣阻隔性等。

作為太陽能電池組件中太陽能電池元件的封裝材料，從柔軟性、透明性等觀點來看，目前廣泛使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下簡稱為EVA)作為其材料(例如，參照專利文獻1)。此外，以對EVA賦予耐熱性為主要目的，使用有機過氧化物作為交聯劑進行交聯。因此，采用如下的工序：預先制備混合有交聯劑(有機過氧化物)、交聯助劑的EVA片，并使用制得的片對太陽能電池元件進行密封。在該片的制造階段，需要在不使有機過氧化物分解的低溫(通常為80~100℃左右)下進行成型，因此，難以提高擠出成型的速度，并且，在太陽能電池元件的密封階段，需要經過下述兩個工序：在層壓裝置中用幾分鐘~十幾分鐘的時間進行抽氣及預粘接的工序；以及，在烘箱內以有機過氧化物分解的高溫(通常為130~150℃左右)進行十幾分鐘~60分鐘左右的正式粘接(交聯)的工序。因此，在制造太陽能電池組件時，需要花費工數和時間，存在制造成本增加的問題。

此外，使用EVA片的太陽能電池元件封裝材料在長時間使用時，由于EVA的水解等產生乙酸，由此會使太陽能電池發生電路腐蝕或者存在使太陽能電池發生電路腐蝕的可能，進一步，由于交聯劑、交聯助劑、或者所產生的乙酸等原因，存在如下問題：在上述封裝材料與太陽能電池元件的界面以及上述封裝材料與前板的界面、或者在上述封裝材料與背板的界面處有時會發生剝離等。

針對這些問題，作為不使用EVA片，而且可以省略交聯步驟的太陽能電池封裝材料，例如在專利文獻2中公開了由含有非晶性α-烯烴聚合物與結晶性α-烯烴聚合物的樹脂組合物制成的太陽能電池封裝材料，具體而言，其中使用了包含以丙烯為主成分的聚合物的樹脂組合物。

此外，專利文獻3中公開了一種太陽能電池封裝材料，其是由至少一種聚烯烴類共聚物和至少一種結晶性聚烯烴形成的聚合物摻混物或聚合物合金，具體而言，專利文獻3中使用了低熔點EVA和高熔點EVA的聚合物摻混物(參照實施例1)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物與通用的結晶性聚乙烯的聚合物摻混物(參照實施例2)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物與通用的結晶性聚丙烯的聚合物摻混物(參照實施例3)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭58-60579號公報

專利文獻2：日本特開2006-210905號公報

專利文獻3：日本特開2001-332750號公報

發明內容

發明要解決的問題