太陽能電池密封材料及太陽能電池組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及太陽能電池密封材料及太陽能電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002] 地球環(huán)境問題、能源問題等的深刻程度日益加劇，作為清潔且不必?fù)?dān)屯、枯竭的電 能的產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，太陽能電池受到關(guān)注。在建筑物的屋頂部分等室外使用太陽能電池的情況 下，一般W太陽能電池組件的形式使用。
[0003] 上述的太陽能電池組件通?？砂凑誛下步驟制造。首先，制造結(jié)晶型太陽能電池 元件下，有時(shí)也記作發(fā)電元件或單元電池（cell))或薄膜型太陽能電池元件等，所述結(jié) 晶型太陽能電池元件由多晶娃、單晶形娃等形成，所述薄膜型太陽能電池元件是通過將非 晶娃、結(jié)晶娃等在玻璃等基板上形成數(shù)ym的非常薄的膜而得到的。接下來，為了得到結(jié)晶 型太陽能電池組件，按照太陽能電池組件用保護(hù)片材（表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件）/太陽能電池 密封材料/結(jié)晶型太陽能電池元件/太陽能電池密封材料/太陽能電池組件用保護(hù)片材 (背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件）的順序進(jìn)行層疊。
[0004] 另一方面，為了得到薄膜系太陽能電池組件，按照薄膜型太陽能電池元件/太陽 能電池密封材料/太陽能電池組件用保護(hù)片材（背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件）的順序進(jìn)行層疊。
[0005] 然后，通過利用對(duì)它們進(jìn)行抽真空?加熱壓接的層壓法等，可制造太陽能電池組 件。該樣制造的太陽能電池組件具有耐氣候性，也適于在建筑物的屋頂部分等室外使用。
[0006] 作為太陽能電池密封材料，己締?己酸己締醋共聚物巧VA)膜由于透明性、柔軟性 及粘接性等優(yōu)異，所W被廣泛使用。例如，專利文獻(xiàn)1中公開了由含有交聯(lián)劑及偏苯=酸醋 的EVA組合物形成的粘接性和制膜性兩者都優(yōu)異的密封膜。然而，當(dāng)使用EVA組合物作為 太陽能電池密封材料的構(gòu)成材料時(shí)，擔(dān)屯、有可能由EVA分解而產(chǎn)生的己酸氣體等成分對(duì)太 陽能電池元件造成不良影響。
[0007] 與此相對(duì)，聚締姪系的材料、尤其是聚己締系材料由于絕緣性優(yōu)異，因而提出了將 其作為太陽能電池密封材料使用的方案（例如參照專利文獻(xiàn)2)。
[0008] 另外，還提出了在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生交聯(lián)、具有充分的粘接力、且剛性和交聯(lián)特性的 均衡性優(yōu)異的使用了己締?a-締姪共聚物的太陽能電池密封材料用樹脂組合物（例如參 照專利文獻(xiàn)3)。
[0009] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開2010-53298號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 ;日本特開2006-210906號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)3 ;國際公開第2011/162324號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人們的研究可知，W往的密封材料有時(shí)發(fā)生污染層壓裝置的聚 四氣己締（PT曬片材、烘箱的不良情況。另外可知，專利文獻(xiàn)3中記載的包含己締?a-締 姪共聚物的太陽能電池密封材料用樹脂組合物在長期可靠性方面還存在改善的余地。
[0013] 另外，作為制造太陽能電池組件的方法，例如廣泛采用W下方法：用一對(duì)保護(hù)材料 夾持夾有太陽能電池單元電池的一對(duì)密封材料，進(jìn)行加熱，將它們層壓。然而，該制造方法 中，有時(shí)太陽能電池單元電池的背面?zhèn)鹊拿芊獠牧媳粩D出而蔓延至太陽能電池單元電池的 表面?zhèn)取Ｔ摲N現(xiàn)象尤其是在太陽能電池單元電池的背面?zhèn)鹊拿芊獠牧媳恢那闆r下，可 能引起下述問題；由于背面?zhèn)鹊拿芊獠牧下又撂柲茈姵貑卧姵氐谋砻鎮(zhèn)?，因而?duì)太 陽能電池組件的成品率造成影響，不僅如此，還遮擋入射到太陽能電池單元電池中的光，結(jié) 果，妨礙太陽能電池單元電池發(fā)揮本來的發(fā)電性能，或者，引起光遮擋部分局部放熱，加速 材料劣化及太陽能電池單元電池的劣化。
[0014] 因此，本發(fā)明的課題在于提供一種太陽能電池密封材料，可抑制在太陽能電池組 件制造時(shí)的太陽能電池密封材料的溢出、蔓延（經(jīng)著色的背面密封材料的情況）及制造裝 置的污染，而且抑制太陽能電池元件的破裂，長期可靠性也優(yōu)異。
[0015] 本發(fā)明的發(fā)明人們?yōu)榱诉_(dá)成上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過適當(dāng)?shù)?控制該太陽能電池密封材料的復(fù)數(shù)粘度，可抑制上述的不良情況，從而完成本發(fā)明。
[0016] 目P，通過本發(fā)明，可提供W下所示的太陽能電池密封材料及太陽能電池組件。
[0017] 山一種太陽能電池密封材料，其包含：
[001引 己締?a-締姪共聚物，和
[0019] 有機(jī)過氧化物，其1分鐘半衰期溫度在100~170°C的范圍內(nèi)；
[0020] 在測(cè)定溫度范圍25~150°C、頻率1.OHz、升溫速度10°C/分鐘、剪切模式的條件 下進(jìn)行固體粘彈性測(cè)定而測(cè)得的、上述太陽能電池密封材料的復(fù)數(shù)粘度，在l〇〇°CW上且 小于135C的溫度下具有復(fù)數(shù)粘度的最小值（qw)，并且復(fù)數(shù)粘度的上述最小值（qw)在 6. 0X1〇3~4. 0X10 4pa?S的范圍內(nèi)，
[002。 150 °C時(shí)的上述太陽能電池密封材料的復(fù)數(shù)粘度（n氣在2. 0X104~ 1. 0Xl05pa?S的范圍內(nèi)，
[0022] 該太陽能電池密封材料中的上述有機(jī)過氧化物的含量相對(duì)于上述己締?a-締姪 共聚物100重量份而言為0. 1~3重量份。
[002引 凹如山所述的太陽能電池密封材料，其中，
[0024] 通過在測(cè)定溫度范圍25~150°C、頻率1.OHz、升溫速度10°C/分鐘、剪切模式 的條件下進(jìn)行固體粘彈性測(cè)定而測(cè)得的、150°C時(shí)的上述太陽能電池密封材料的儲(chǔ)能模量 佑'）在1.OXl〇5~7. 0X10中a的范圍內(nèi)。
[002引 閒如山或凹中任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材料，其中，上述己締?a-締 姪共聚物滿足W下條件al)~a4)。
[0026] al)來源于己締的結(jié)構(gòu)單元的含有比例為80~90mol%，來源于碳原子數(shù)為3~ 20的a-締姪的結(jié)構(gòu)單元的含有比例為10~20mol% (其中，來源于己締的結(jié)構(gòu)單元與來 源于a-締姪的結(jié)構(gòu)單元的總計(jì)為lOOmol% )。
[0027] a。按照ASTMD1238在190°C、2. 16kg負(fù)荷的條件下測(cè)得的MFR為0. 1~8.Og/10 分鐘。
[0028] a3)按照ASTMD1505 測(cè)得的密度為 0. 865 ~0. 884g/cm3。
[0029] a4)按照ASTMD2240測(cè)得的肖氏A硬度為60~85。
[0030] [句如山~[3]中任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材料，其中，上述太陽能電池密 封材料為片狀。
[003。 閒如山~M中任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材料，其中，在對(duì)交聯(lián)片材進(jìn) 行長期可靠性試驗(yàn)時(shí)，在將上述長期可靠性試驗(yàn)前的上述交聯(lián)片材的黃色指數(shù)（yellow index)記為YIi、將上述長期可靠性試驗(yàn)后的上述交聯(lián)片材的黃色指數(shù)記為YI,時(shí)，
[003引 （YI2-YI1)所定義的黃色指數(shù)的變化率小于2，
[0033] 所述交聯(lián)片材是通過在150°C的加熱板上對(duì)已切割成厚0. 5mmX長75mmX寬 60mm的尺寸的片狀的該太陽能電池密封材料進(jìn)行3分鐘減壓、10分鐘加熱而得到的，
[0034] 所述長期可靠性試驗(yàn)是在溫度85°C/目對(duì)濕度85%的恒溫恒濕槽中靜置2000小 時(shí)。
[003引 [6] -種太陽能電池背面密封材料，其被用于非受光面?zhèn)?，包含己?a-締姪共 聚物、著色劑和有機(jī)過氧化物，所述有機(jī)過氧化物的1分鐘半衰期溫度在100~170°C的范 圍內(nèi)，
[0036] 該太陽能電池背面密封材料中的上述有機(jī)過氧化物的含量相對(duì)于上述己 締?a-締姪共聚物100重量份而言為0. 1~3重量份，
[0037] 該太陽能電池背面密封材料中的上述著色劑的含量相對(duì)于上述己締?a-締姪共 聚物100重量份而言為1~30重量份，
[003引通過在測(cè)定溫度范圍25~180°C、頻率0. 01細(xì)Z、升溫速度3°C/分鐘、剪切模式 的條件下進(jìn)行固體粘彈性測(cè)定而測(cè)得的、該太陽能電池背面密封材料的復(fù)數(shù)粘度的最小值 (n*3)在4.oxlo3~l.oxlo6化.s的范圍內(nèi)。
[003引 [7]如[6]所述的太陽能電池背面密封材料，其特征在于，上述己締?a-締姪共 聚物滿足W下條件al)~a4)。
[0040] al)來源于己締的結(jié)構(gòu)單元的含有比例為80~90mol%，來源于碳原子數(shù)為3~ 20的a-締姪的結(jié)構(gòu)單元的含有比例為10~20mol% (其中，來源于己締的結(jié)構(gòu)單元與來 源于a-締姪的結(jié)構(gòu)單元的總計(jì)為lOOmol% )。
[0041] a。按照ASTMD1238在190°C、2. 16kg負(fù)荷的條件下測(cè)得的MFR為0. 1~8.Og/10 分鐘。
[0042] a3)按照ASTMD1505 測(cè)得的密度為 0. 865 ~0. 884g/cm3。
[0043] a4)按照ASTMD2240測(cè)得的肖氏A硬度為60~85。
[0044] 閒如[6]或[7]所述的太陽能電池背面密封材料，其中，上述著色劑為選自由有 機(jī)顏料、染料及無機(jī)填充劑組成的組中的至少1種。
[004引 [9]如[6]~閒中任一項(xiàng)所述的太陽能電池背面密封材料，其中，
[0046] 上述著色劑包含無機(jī)填充劑，
[0047] 上述無機(jī)填充劑為選自由天然云母、合成云母、氧化鐵、氧化侶、碳酸巧、滑石、粘 上、碳酸儀、高嶺石及娃藻上組成的組中的至少1種。
[004引 [10]如[9]所述的太陽能電池背面密封材料，其中，該太陽能電池背面密封材料 中的酸性化合物的含量為8重量ppmW下。
[004引[山一種太陽能電池組件，其具有：
[0050] 表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件，
[0051] 背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件，
[0052] 太陽能電池元件，和
[0053] 密封層，所述密封層是使上述[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材料交 聯(lián)而形成的，將上述太陽能電池元件密封于上述表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件與上述背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu) 件之間。
[0054] [切一種太陽能電池組件，其具有：
[0055] 表面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件，
[0056]