專利名稱：太陽能電池組件用保護(hù)片以及具有該保護(hù)片的太陽能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可作為太陽能電池組件的表面保護(hù)片或背面保護(hù)片使用的太陽能電池組件用保護(hù)片，以及具有該保護(hù)片的太陽能電池組件。本申請基于2009年3月沈日在日本提出的日本特愿2009-75323號申請要求優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
為了應(yīng)對大氣污染、地球的溫室效應(yīng)等環(huán)境問題，將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能電池組件，作為不排放二氧化碳就可以發(fā)電的清潔能源備受矚目。通常來說，太陽能電池組件基本上由下述各部分構(gòu)成進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽能電池單元(cell)、對太陽能電池單元進(jìn)行封裝的由電絕緣體構(gòu)成的封裝材料(填充層)、疊層在封裝材料表面的表面保護(hù)片(前板)、以及疊層在封裝材料背面的背面保護(hù)片(背板)。 要求太陽能電池組件具有可以耐受在戶外及室內(nèi)長期使用的耐濕性和耐候性。該太陽能電池組件基本上由下述各部分構(gòu)成由晶體硅、無定形硅等構(gòu)成的太陽能電池單元、對太陽能電池單元進(jìn)行封裝的由電絕緣體構(gòu)成的封裝材料(填充層)、疊層在封裝材料表面的表面保護(hù)片(前板)、疊層在封裝材料背面的背面保護(hù)片(背板)。作為上述這樣的背面保護(hù)片，公開了如下背面保護(hù)片該背面保護(hù)片在金屬等防止水蒸氣透過的層的一面或兩面上具有氟系塑料膜(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。通過熱壓，使該背面保護(hù)片熔粘在由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)構(gòu)成的封裝材料上?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平6-177412號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，就以往的背面保護(hù)片而言，當(dāng)將其用于太陽能電池組件時，由于該背面保護(hù)片相對于封裝材料的粘接性低，因此會存在以下問題背面保護(hù)片從封裝材料上剝離、并且水蒸氣會進(jìn)入到封裝材料內(nèi)。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種太陽能電池組件用保護(hù)片、以及使用該保護(hù)片的太陽能電池組件，當(dāng)該太陽能電池組件用保護(hù)片用于太陽能電池組件時，對于太陽能電池組件的封裝材料具有優(yōu)異的粘接性。解決問題的方法本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片是具有基體材料膜、以及疊層在該基體材料膜的至少一側(cè)表面上的熱粘接性層的太陽能電池組件用保護(hù)片，所述熱粘接性層由含有烯烴類聚合物的樹脂材料構(gòu)成，所述烯烴類聚合物包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元，該熱粘接性層形成用于與構(gòu)成太陽能電池組件的封裝材料進(jìn)行粘接的粘接層。本發(fā)明的太陽能電池組件是具有太陽能電池單元、對該太陽能電池單元進(jìn)行封裝的封裝材料、以及疊層在該封裝材料上的保護(hù)片的太陽能電池組件，所述保護(hù)片由上述太陽能電池組件用保護(hù)片形成，所述保護(hù)片隔著所述熱粘接性層疊層在所述封裝材料上。所述封裝材料優(yōu)選由聚烯烴類樹脂構(gòu)成。優(yōu)選在所述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴聚合物中，具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的含有率為6 20質(zhì)量％。優(yōu)選所述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴聚合物還包含(甲基)丙烯酸烷基酯單元。優(yōu)選在所述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴聚合物中，(甲基)丙烯酸烷基酯單元的含有率為5 40質(zhì)量％。優(yōu)選所述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴聚合物為三元共聚物，該三元共聚物包含乙烯單元、具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元、(甲基)丙烯酸烷基酯單元。優(yōu)選在所述基體材料膜的至少一側(cè)表面上設(shè)置由無機(jī)氧化物形成的蒸鍍層。優(yōu)選本發(fā)明的太陽能電池組件在封裝材料的兩面疊層有上述太陽能電池組件用保護(hù)片。優(yōu)選在本發(fā)明的太陽能電池組件的太陽能電池單元中使用柔性基板。發(fā)明的效果本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片具有基體材料膜、以及疊層在基體材料膜的至少一側(cè)表面上的熱粘接性層，該熱粘接性層由含有烯烴類聚合物的樹脂材料形成，該烯烴類聚合物包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元，此外，該熱粘接性層形成用于與構(gòu)成太陽能電池組件的封裝材料進(jìn)行粘接的粘接層，通過上述結(jié)構(gòu)，即使不對基體材料膜實(shí)施電暈處理，熱粘接性層與基體材料膜的粘接性也優(yōu)異。另外，由于該熱粘接性層與太陽能電池組件的封裝材料的粘接性也優(yōu)異，因此本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片不易從太陽能電池組件上剝離。


[圖1]是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第一實(shí)施方式的簡略剖面圖。[圖2]是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第二實(shí)施方式的簡略剖面圖。[圖3]是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第三實(shí)施方式的簡略剖面圖。[圖4]是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第四實(shí)施方式的簡略剖面圖。[圖5]是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第五實(shí)施方式的簡略剖面圖。[圖6]是示出本發(fā)明的太陽能電池組件的一個實(shí)施方式的簡略剖面圖。符號說明10、20、30、40、50太陽能電池組件用保護(hù)片11基體材料膜12熱粘接性層13蒸鍍層
14氟樹脂層15粘接層16金屬片17氟樹脂層100太陽能電池組件101太陽能電池單元102封裝材料103表面保護(hù)片(前板)104背面保護(hù)片(背板)
具體實(shí)施例方式對本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片及使用該保護(hù)片的太陽能電池組件的實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要說明的是，所述實(shí)施方式是為了更好地理解發(fā)明主旨而作出的具體說明，如沒有特別指出，不對本發(fā)明有任何限定。(1)第一實(shí)施方式“太陽能電池組件用保護(hù)片”圖1是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第一實(shí)施方式的簡略剖面圖。該實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片10基本上由下述部分構(gòu)成基體材料膜 11、以及疊層在基體材料膜11的一側(cè)表面Ila上的熱粘接性層12。該太陽能電池組件用保護(hù)片10可以用作太陽能電池組件的前板或背板。作為基體材料膜11，只要是具有電絕緣性、且能夠疊層熱粘接性層12即可，可以使用樹脂膜等。作為用作基體材料膜11的樹脂膜，可以選擇通常被用作太陽能電池組件用保護(hù)片的樹脂膜的材料。作為這樣的樹脂膜，可以使用例如由聚乙烯、聚丙烯等烯烴類樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯等酯類樹脂、Nylon(商品名)等酰胺類樹脂、碳酸酯類樹脂、苯乙烯類樹脂、聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等乙烯醇類樹脂、丙烯腈類樹脂、氯乙烯類樹脂、乙烯醇縮乙醛類樹脂、乙烯醇縮丁醛類樹脂、氟樹脂等樹脂形成的樹脂的膜或片。在這些樹脂膜中，優(yōu)選由聚酯形成的膜，更具體而言，優(yōu)選PET膜?；w材料膜11的厚度可以根據(jù)太陽能電池組件所要求的電絕緣性而適當(dāng)設(shè)定。 例如，基體材料膜11為樹脂膜時，優(yōu)選其厚度為 ομπι 300μπι的范圍。更具體而言，基體材料膜11為PET膜時，從輕質(zhì)性及電絕緣性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選其厚度在10 μ m 300 μ m 的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選在20 μ m 250 μ m的范圍，特別優(yōu)選在30 μ m 200 μ m的范圍。熱粘接性層12由含有烯烴類聚合物的樹脂材料形成，該烯烴類聚合物含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元，該熱粘接性層12形成與構(gòu)成太陽能電池組件的封裝材料進(jìn)行粘接的粘接層。熱粘接性層12疊層在基體材料膜11的一側(cè)表面Ila上，通過將其作為太陽能電池組件用保護(hù)片10的最外層，可以使太陽能電池組件用保護(hù)片10粘接在構(gòu)成太陽能電池組件的封裝材料的外表面上?？梢酝ㄟ^50 200°C范圍的熱壓加工將熱粘接性層12與太
5陽能電池組件的封裝材料進(jìn)行接合，從而與封裝材料牢固地粘接。作為構(gòu)成熱粘接性層12的包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴類聚合物，可以使用包含乙烯單元、以及具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的二元共聚物；或包含乙烯單元、具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元、以及(甲基)丙烯酸烷基酯單元的三元共聚物等。在這些聚合物中，從粘接性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選包含乙烯單元、具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元、以及(甲基)丙烯酸烷基酯單元的三元共聚物。此外，在包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴類聚合物中，優(yōu)選具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的含有率為6 20質(zhì)量％，更優(yōu)選為7 15質(zhì)量％。此外，在包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴類聚合物中，當(dāng)包含 (甲基)丙烯酸烷基酯單元時，優(yōu)選(甲基)丙烯酸烷基酯單元的含有率為5 40質(zhì)量％， 更優(yōu)選為10 30質(zhì)量％。在包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴類聚合物中，如果具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元及(甲基)丙烯酸烷基酯單元的含有率處于上述范圍內(nèi)， 則通過熱壓加工的粘接性優(yōu)異，可以與封裝材料牢固地粘接。形成熱粘接性層12的樹脂材料除了上述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴類聚合物之外，還可以含有其他樹脂、固化劑、催化劑等。作為上述的其他樹脂，可以從與包含具有縮水甘油基的甲基丙烯酸酯單元的烯烴類聚合物的相容性優(yōu)異的樹脂、以及與基體材料膜11及太陽能電池組件的封裝材料的粘接性優(yōu)異的樹脂中選擇，可以列舉例如低密度聚乙烯(LDPE、密度0.910g/cm3以上且低于0. 930g/cm3)、中密度聚乙烯(MDPE、密度0. 930g/cm3以上且低于0. 942g/cm3)、高密度聚乙烯(HDPE、密度0.942g/cm3以上)等聚乙烯樹脂；聚丙烯樹脂(PP)；烯烴類彈性體 (TPO)、環(huán)烯烴樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐共聚物、 乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯_(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物等聚烯烴類樹脂。熱粘接性層12中其他樹脂的含有率為0 20質(zhì)量％左右。作為熱粘接性層12的厚度，可以根據(jù)基體材料膜11、及太陽能電池組件的封裝材料而適當(dāng)設(shè)定。熱粘接性層12的厚度優(yōu)選為例如1 μ m 200 μ m的范圍，從輕質(zhì)性及電絕緣性等觀點(diǎn)來看，更優(yōu)選其厚度在10 μ m 200 μ m的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選在50 μ m 150 μ m 的范圍，最優(yōu)選在80μπι 120μπι的范圍。該太陽能電池組件用保護(hù)片10具有基體材料膜11、以及疊層在基體材料膜11 的一側(cè)表面Ila上的熱粘接性層12，該熱粘接性層12由含有烯烴類聚合物的樹脂材料形成，該烯烴類聚合物包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元，通過上述結(jié)構(gòu)，即使不對基體材料膜11的一側(cè)表面Ila實(shí)施電暈處理，熱粘接性層12與基體材料膜11的粘接性也優(yōu)異。另外，由于該熱粘接性層12與太陽能電池組件的封裝材料的粘接性也優(yōu)異，因此， 太陽能電池組件用保護(hù)片10不易從太陽能電池組件上剝離。需要說明的是，在該實(shí)施方式中，舉例說明了在基體材料膜11的一側(cè)表面Ila上疊層熱粘接性層12而形成的太陽能電池組件用保護(hù)片10，但本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片不限于該方式。就本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片而言，也可以在基體材料膜的另一側(cè)表面(與所述一側(cè)表面相反側(cè)的面)上也疊層熱粘接性層。
(太陽能電池組件用保護(hù)片的制造方法)接下來，參照圖1，對太陽能電池組件用保護(hù)片10的制造方法進(jìn)行說明。在制造太陽能電池組件用保護(hù)片10的過程中，使用T模頭擠出機(jī)或T模頭制膜機(jī)通過擠出成型，對形成熱粘接層的樹脂材料進(jìn)行熔融/混煉，使基體材料膜11以恒定速度移動，并同時在基體材料膜11的一側(cè)表面Ila上擠出已熔融的樹脂材料來進(jìn)行疊層，在基體材料膜11的一側(cè)表面Ila上形成由樹脂材料形成的熱粘接性層12，從而得到太陽能電池組件用保護(hù)片10。對形成熱粘接性層12的樹脂材料進(jìn)行熔融的溫度為基體材料膜11不會因已熔融的樹脂材料的溫度(熱)而發(fā)生收縮這樣程度的溫度，優(yōu)選為80 350°C，更優(yōu)選為150 300 "C。此外，由T模頭擠出機(jī)(T模頭制膜機(jī))擠出的用于形成熱粘接性層12的樹脂材料的擠出量可以根據(jù)目標(biāo)的熱粘接性層12的厚度、基體材料膜11的移動速度(移動速度) 來適當(dāng)調(diào)整。例如通過卷對卷(roll to roll)工藝、以恒定速度沿長度方向移動(搬運(yùn))基體材料膜11，所述移動速度可以根據(jù)由T模頭擠出機(jī)(T模頭制膜機(jī))擠出的用于形成熱粘接性層12的樹脂材料的擠出量來適當(dāng)調(diào)整。通過這樣的擠出成型，可以僅通過在基體材料膜11的一側(cè)表面Ila上由T模頭擠出機(jī)(T模頭制膜機(jī))擠出并疊層用于形成熱粘接性層12的樹脂材料來將熱粘結(jié)性層12 與基體材料膜11接合。(2)第二實(shí)施方式圖2是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第二實(shí)施方式的簡略剖面圖。在圖2中，對于與圖1所示的太陽能電池組件用保護(hù)片10相同的構(gòu)成要素，賦予相同的符號，并省略其說明。就該實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片20而言，與第一實(shí)施方式相同，可將其用于太陽能電池組件的前板或背板。在太陽能電池組件用保護(hù)片20中，除了第一實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片10的結(jié)構(gòu)之外，還設(shè)置有蒸鍍層13。在該實(shí)施方式中，基體材料膜11及熱粘接性層12與第一實(shí)施方式具有相同的構(gòu)成。蒸鍍層13疊層在與基體材料膜11的設(shè)置有熱粘接性層12的面相反一側(cè)的表面 (以下，稱為“另一側(cè)表面”)llb上。蒸鍍層13由金屬及金屬的氧化物、氮化物、氮氧化物、硅化物等無機(jī)材料構(gòu)成，只要是通過針對基體材料膜11進(jìn)行蒸鍍而形成的層即可，并無特別限定。作為用以形成蒸鍍層13的蒸鍍方法，可以采用例如等離子體化學(xué)氣相沉積法、 熱化學(xué)氣相沉積法、以及光化學(xué)氣相沉積法等化學(xué)氣相法，或真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等物理氣相法?？紤]到操作性、對層厚的控制性，上述方法中優(yōu)選濺射法。該蒸鍍層13作為具有水蒸氣阻隔性的防潮層發(fā)揮作用。此外，通過在太陽能電池組件中使用蒸鍍層13，可以提高太陽能電池組件的耐候性。作為金屬，可以使用例如硅(Si)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、錫(Sn)、鈉(Na)、硼(B)、鈦(Ti)、鉛(Pb)、錯(&)、釔(Y)等金屬。作為這些金屬的氧化物、氮化物、氮氧化物，可以舉出例如氧化硅、氧化鋁、氧化
錫、氮化硅、氮氧化硅、氮氧化鋁等。蒸鍍層13可以由一種無機(jī)材料構(gòu)成，也可以由多種無機(jī)材料構(gòu)成。蒸鍍層13由多種無機(jī)材料構(gòu)成的情況下，其可以是依次蒸鍍由各無機(jī)材料形成的層而得到的疊層結(jié)構(gòu)的蒸鍍層，也可以是同時蒸鍍多種無機(jī)材料而得到的蒸鍍層。作為蒸鍍層13的厚度，可以在考慮水蒸氣阻隔性的情況下適當(dāng)設(shè)定，根據(jù)所使用的無機(jī)材料的種類、蒸鍍密度等加以變更。蒸鍍層13的厚度優(yōu)選為5nm 200nm，進(jìn)一步優(yōu)選為 IOnm lOOnm。對于太陽能電池組件用保護(hù)片20而言，除了第一實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片10的結(jié)構(gòu)以外，還在基體材料膜11上設(shè)置蒸鍍層13，由此，除了具有太陽能電池組件用保護(hù)片10的效果之外，還可以提高防濕性、耐候性。此外，在該實(shí)施方式中，舉例示出了在基體材料膜11的另一側(cè)表面lib上設(shè)置有蒸鍍層13的太陽能電池組件用保護(hù)片20，但本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片并不限于上述方式。就本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片而言，也可以在基體材料膜的兩面(一側(cè)表面及另一側(cè)表面)上設(shè)置蒸鍍層。(3)第三實(shí)施方式圖3是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第三實(shí)施方式的簡略剖面圖。圖3中，對于與圖1所示的太陽能電池組件用保護(hù)片10及圖2所示的太陽能電池組件用保護(hù)片20相同的構(gòu)成要素，賦予相同符號，并省略其說明。就該實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片30而言，與第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式相同，可將其用于太陽能電池組件的前板或背板。在太陽能電池組件用保護(hù)片30中，除了第二實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片20的結(jié)構(gòu)之外，還設(shè)置有氟樹脂層14。在該實(shí)施方式中，基體材料膜11及熱粘接性層12與第一實(shí)施方式具有相同的構(gòu)成，蒸鍍層13與第二實(shí)施方式具有相同的構(gòu)成。氟樹脂層14疊層在與蒸鍍層13的與基體材料膜11相接的面相反一側(cè)的表面(以下，稱為“一側(cè)表面”)13a上。將氟樹脂層14設(shè)置為固化層。氟樹脂層14的厚度可以考慮耐候性、耐藥品性、輕質(zhì)化等來進(jìn)行設(shè)定，優(yōu)選為 5μπι 50 μ m的范圍，更優(yōu)選為ΙΟμ 30 μ m的范圍。作為氟樹脂層14，只要是含有氟的層即可，并無特別限定。作為形成該含有氟的層的物質(zhì)，可以列舉例如具有含氟樹脂的片；或由通過涂布具有含氟樹脂的涂料而形成的涂膜等。其中，從進(jìn)一步減少氟樹脂層14的厚度以實(shí)現(xiàn)太陽能電池組件用保護(hù)片30的輕質(zhì)化的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選由通過涂布具有含氟樹脂的涂料而形成的涂膜。氟樹脂層14是具有含氟樹脂的片的情況下，氟樹脂層14隔著粘接層疊層在蒸鍍層13上。粘接層可以由相對于蒸鍍層13具有粘接性的粘接劑構(gòu)成。作為構(gòu)成該粘接層的粘接劑，可以使用聚丙烯酸類粘接劑、聚氨酯類粘接劑、環(huán)氧類粘接劑、聚酯類粘接劑、聚酯聚氨酯類粘接劑等。這些粘接劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合使用2種以上。
另一方面，氟樹脂層14是由涂布具有含氟樹脂的涂料而形成的涂膜的情況下，通常不通過粘接層而將具有含氟樹脂的涂料直接涂布在蒸鍍層13上，由此在蒸鍍層13上疊層氟樹脂層14。作為具有含氟樹脂的片，可以使用例如將以聚氟乙烯(PVF)、乙烯-三氟氯乙烯 (ECTFE)或乙烯-四氟乙烯(ETFE)為主成分的樹脂加工為片狀而得到的材料。作為以PVF為主成分的樹脂，可以使用例如“Tedlar (商品名，Ε. I. du Pont de Nemours and Company 制造)”。作為以ECTFE為主成分的樹脂，可以使用例如“Halar (商品名，Solvay Solexis公司制造)”。作為以ETFE為主成分的樹脂，可以使用例如“Fluon(商品名，旭硝子公司制造)”。作為具有含氟樹脂的涂料，只要是能夠溶解在溶劑中或分散在水中進(jìn)行涂布的涂料即可，并無特別限定。作為涂料中所含的含氟樹脂，只要是不損害本發(fā)明的效果、且含有氟的樹脂即可， 并無特別限定，可以使用能夠溶解在涂料的溶劑(有機(jī)溶劑或水)中、并能夠進(jìn)行交聯(lián)的樹脂。作為涂料中所含的含氟樹脂，優(yōu)選具有固化性官能團(tuán)的氟代烯烴樹脂。作為該氟代烯烴樹脂，可以使用四氟乙烯(TFE)、異丁烯、偏氟乙烯(VdF)、羥基丁基乙烯基醚、及其它單體形成的共聚物，以及TFE、VdF、羥基丁基乙烯基醚及其它單體形成的共聚物。具體而言，作為氟代烯烴樹脂，可以列舉“LUMIFL0N(商品名，旭硝子公司制造)'\"CEFRAL COAT (商品名，Central硝子公司制造)”、“FLU0NATE (商品名，DIC公司制造)”等以三氟氯乙烯(CTFE)為主成分的聚合物類ZVEFFLE(商品名，大金工業(yè)株式會社制造)”等以四氟乙烯(Tra)為主成分的聚合物類；“hnyl (商品名，E.I.du Pont de Nemours and Company制造)，，、"Unidyne (商品名，大金工業(yè)株式會社制造)，，等具有氟代烷基的聚合物、以氟代烷基單元為主成分的聚合物類等。其中，從耐候性及顏料分散性等觀點(diǎn)來看，優(yōu)選以CTFE為主成分的聚合物和以 TFE為主成分的聚合物，最優(yōu)選“LUMIFL0N”及1EFFLE”。“LUMIFL0N”是含有CTFE、多種特定的烷基乙烯基醚和羥基烷基乙烯基醚為主要構(gòu)成單元的非晶性樹脂。像該“LUMIFL0N”這樣的含有羥基烷基乙烯基醚的單體單元的樹脂， 在溶劑可溶性、交聯(lián)反應(yīng)性、基體材料密合性、顏料分散性、硬度及柔軟性方面優(yōu)異，因此優(yōu)選?！癪FFLE”是TFE和有機(jī)溶劑可溶性烴烯烴的共聚物，其中，含有具有高反應(yīng)性羥基的烴烯烴的樹脂，在溶劑可溶性、交聯(lián)反應(yīng)性、基體材料密合性及顏料分散性方面優(yōu)異， 因此優(yōu)選。作為形成涂料中含有的含氟樹脂的可共聚單體，可以使用例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸丁酯、異丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、己酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(K一寸 f夂々酸Ii 二 > )、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、環(huán)己烷羧酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯等羧酸的乙烯酯類；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚及環(huán)己基乙烯基醚等烷基乙烯基醚類；CTFE、氟代乙烯(VF)、VdF及氟代乙烯基醚等含氟單體類。另外，作為涂料中含有的含氟樹脂，可以是由1種以上的單體形成的樹脂，也可以
9是三元聚合物。作為三元聚合物，可以使用例如VdF、TFE和六氟丙烯形成的三元聚合物“Dyneon THV(商品名，3M公司制造)”。上述三元聚合物由于可以為樹脂賦予各個單體所具有的特性，因此優(yōu)選。例如就“Dyneon THV”而言，可以在較低溫度下進(jìn)行制造，并可以與彈性體、 以烴為基礎(chǔ)材料的塑料粘接，還具有優(yōu)異的柔軟性、光學(xué)透明度，因此優(yōu)選。除了上述含氟樹脂以外，涂料中還可以含有交聯(lián)劑、催化劑及溶劑，進(jìn)一步，還可以根據(jù)需要含有顏料及填充劑等無機(jī)化合物。作為涂料中含有的溶劑，只要是不損害本發(fā)明的效果的溶劑即可，沒有特別限定， 可以是包含選自下組中的1種或2種以上有機(jī)溶劑的溶劑例如，甲乙酮(MEK)、環(huán)己酮、丙酮、甲基異丁基酮(MIBK)、甲苯、二甲苯、甲醇、異丙醇、乙醇、庚烷、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、 乙酸正丁酯、正丁醇。上述溶劑中，從涂料中所含成分的溶解性及在涂膜中的殘留性低(低沸點(diǎn)溫度) 的觀點(diǎn)來看，作為溶劑，優(yōu)選包含選自二甲苯、環(huán)己酮及MEK中的1種或2種以上的有機(jī)溶劑的溶劑。作為涂料中含有的顏料及填充劑，只要不損害本發(fā)明的效果的即可，沒有特別限定，可以使用例如二氧化鈦、炭黑、茈系顏料、色素、染料、云母、聚酰胺粉末、氮化硼、氧化鋅、氧化鋁、二氧化硅、紫外線吸收劑、防腐劑、干燥劑等。具體而言，就顏料及填充劑而言， 為了賦予耐久性，優(yōu)選使用經(jīng)氧化硅處理的金紅石型二氧化鈦“Ti-Pure R105(商品名、 E. I.du Pont de Nemours and Company制造)”、以及經(jīng)過二甲基聚硅氧烷表面處理而對二氧化硅表面的羥基進(jìn)行了改性的疏水性二氧化硅“CAB-0-SIL TS-720(商品名、Cabot公司制造)”。為了提高耐候性、耐擦傷性，上述涂膜優(yōu)選通過交聯(lián)劑固化。作為交聯(lián)劑，只要是不損害本發(fā)明的效果的交聯(lián)劑即可，沒有特別限定，優(yōu)選金屬螯合物類、硅烷類、異氰酸酯類或三聚氰胺類。假定背板20在戶外使用30年以上的情況下， 從耐候性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用脂肪族的異氰酸酯類作為交聯(lián)劑。就涂料的組成而言，只要不損害本發(fā)明的效果即可，沒有特別限定，可以將例如含氟樹脂、顏料、交聯(lián)劑、溶劑及催化劑混合來配制。就該組合物的組成比而言，將涂料總量作為100質(zhì)量％時，含氟樹脂的含有率優(yōu)選為3 80質(zhì)量％，更優(yōu)選為25 50質(zhì)量％ ；顏料的含有率優(yōu)選為5 60質(zhì)量％，更優(yōu)選為10 30質(zhì)量％ ；溶劑的含有率優(yōu)選為20 80質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選25 65質(zhì)量％。作為溶劑，可以使用例如MEK、二甲苯和環(huán)己酮的混合溶劑。此外，作為催化劑，可以使用例如二丁基二月桂酸錫，該催化劑用于促進(jìn)含氟樹脂和異氰酸酯的交聯(lián)。作為將涂料涂布在蒸鍍層13上的方法，可以使用公知的方法，例如，可以使用棒式涂布機(jī)涂布至所需的厚度。涂布在蒸鍍層13上的涂料的干燥溫度，只要是不損害本發(fā)明的效果的溫度即可， 從降低對蒸鍍層13及基體材料膜11的影響的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選在50 130°C的范圍。對于太陽能電池組件用保護(hù)片30而言，除了第二實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片20的結(jié)構(gòu)之外，還設(shè)置了氟樹脂層14，由此，該保護(hù)片30除了具有太陽能電池組件
10用保護(hù)片20的效果之外，還可以提高耐候性及耐藥品性。為了提高太陽能電池組件用保護(hù)片30的耐候性及耐藥品性，優(yōu)選將氟樹脂層14設(shè)置在太陽能電池組件用保護(hù)片30的蒸鍍層13的外表面(蒸鍍層13的一側(cè)表面13a)上。(4)第四實(shí)施方式圖4是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第四實(shí)施方式的簡略剖面圖。圖4中，對于與圖1所示的太陽能電池組件用保護(hù)片10相同的構(gòu)成要素，賦予相同的符號，并省略其說明。就該實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片40而言，與第一實(shí)施方式相同，可將其用于太陽能電池組件的前板或背板。在太陽能電池組件用保護(hù)片40中，除了第一實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片10的結(jié)構(gòu)之外，還設(shè)置有金屬片16。該實(shí)施方式的基體材料膜11及熱粘接性層12與第一實(shí)施方式具有相同的構(gòu)成。金屬片16隔著粘接層15被疊層在與基體材料膜11的設(shè)置有熱粘接性層12的面相反一側(cè)的表面(以下，稱為“另一側(cè)表面”)lib上。粘接層15由相對于基體材料膜11具有粘接性的粘接劑構(gòu)成。作為構(gòu)成粘接層15的粘接劑，可以使用聚丙烯酸類粘接劑、聚氨酯類粘接劑、環(huán)氧類粘接劑、聚酯類粘接劑、聚酯聚氨酯類粘接劑等。這些粘接劑可以單獨(dú)使用1種，也可以組合使用2種以上。作為金屬片16，可以使用例如由鋁、鋁-鐵合金等金屬形成的片。作為金屬片16的厚度，只要在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)即可，沒有特別限定，從針孔產(chǎn)生的頻率低、機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)、水蒸氣阻隔性高、及輕質(zhì)性等觀點(diǎn)來看，優(yōu)選為 5 μ m ~ 100 μ m, ^110 μ m 50 μ m。對于太陽能電池組件用保護(hù)片40而言，除了第一實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片10的結(jié)構(gòu)之外，還隔著粘接層15在基體材料膜11上設(shè)置有金屬片16，由此，除了太陽能電池組件用保護(hù)片10的效果之外，還可以提高水蒸氣阻隔性。(5)第五實(shí)施方式圖5是示出本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片的第五實(shí)施方式的簡略剖面圖。圖5中，對于與圖1所示的太陽能電池組件用保護(hù)片10、及圖4所示的太陽能電池組件用保護(hù)片40相同的構(gòu)成要素，賦予相同的符號，并省略其說明。就該實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片50而言，與第一實(shí)施方式及第四實(shí)施方式相同，可將其用于太陽能電池組件的前板或背板。在太陽能電池組件用保護(hù)片50中，除了第四實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片40的結(jié)構(gòu)之外，還設(shè)置有氟樹脂層17。該實(shí)施方式的基體材料膜11及熱粘接性層12與第一實(shí)施方式具有相同的構(gòu)成， 粘接層15及金屬片16與第四實(shí)施方式具有相同的構(gòu)成。氟樹脂層17疊層在與金屬片16的與粘接層15相接的面相反一側(cè)的表面(以下、 稱為“一側(cè)表面”)16a上。氟樹脂層17與上述的氟樹脂層14具有相同的構(gòu)成。氟樹脂層17的厚度，可以考慮耐候性、耐藥品性、輕質(zhì)化等方面來進(jìn)行設(shè)定，優(yōu)選為5μπι 50μπι的范圍，更優(yōu)選為10 μ m 30 μ m的范圍。對于太陽能電池組件用保護(hù)片50而言，除了第四實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片40之外，還設(shè)置了氟樹脂層17，由此，該保護(hù)片50除了具有太陽能電池組件用保護(hù)片40的效果之外，還可以提高耐候性及耐藥品性。為了提高太陽能電池組件用保護(hù)片50 的耐候性及耐藥品性，優(yōu)選氟樹脂層17設(shè)置在太陽能電池組件用保護(hù)片50的金屬片16的外表面(金屬片16的一側(cè)表面16a)上。(6)第六實(shí)施方式圖6是示出本發(fā)明的太陽能電池組件的一個實(shí)施方式的簡略剖面圖。太陽能電池組件100基本上由以下部分構(gòu)成由晶體硅、無定形硅等構(gòu)成的太陽能電池單元101、由對太陽能電池單元101進(jìn)行封裝的電絕緣體形成的封裝材料(填充層)102、疊層在封裝材料102表面的表面保護(hù)片(前板)103、以及疊層在封裝材料102背面的背面保護(hù)片(背板)104。在該實(shí)施方式中，太陽能電池組件100設(shè)置有上述第一 第五實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片作為前板103或背板104。在該實(shí)施方式中，構(gòu)成封裝材料102的樹脂優(yōu)選為聚烯烴類樹脂。作為聚烯烴類樹脂，可以使用低密度聚乙烯(LDPE，密度0. 910g/cm3以上且低于 0. 930g/cm3)、中密度聚乙烯(MDPE、密度0. 930g/cm3以上且低于0. 942g/cm3)、高密度聚乙烯(HDPE，密度0. 942g/cm3以上)等聚乙烯、聚丙烯(PP)、烯烴類彈性體(TPO)、環(huán)烯烴類樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐共聚物、乙烯-(甲基) 丙烯酸共聚物、乙烯_(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物等。這樣一來，第一 第五實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片的熱粘接性層12與封裝材料102之間的親和性增大，從而可以獲得熱粘接性層12和封裝材料102之間較大的接合力。通過將第一 第五實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片用作太陽能電池組件的前板或背板而得到太陽能電池組件，可以得到發(fā)揮上述效果的太陽能電池組件。(7)第七實(shí)施方式該實(shí)施方式中，太陽能電池組件100設(shè)置有上述第一 第五實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片作為前板103及背板104。對于該實(shí)施方式而言，構(gòu)成封裝材料102的樹脂也優(yōu)選聚烯烴類樹脂。通過將第一 第五實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片用作太陽能電池組件的前板及背板而得到太陽能電池組件，可以得到太陽能電池單元的封裝性高的太陽能電池組件。另外，通過在構(gòu)成太陽能電池組件的太陽能電池單元中使用柔性基板，并設(shè)置上述第一 第五實(shí)施方式的太陽能電池組件用保護(hù)片作為前板及背板，可以得到具有柔性的太陽能電池組件。由此，通過使太陽能電池組件柔性化，可利用卷對卷工藝實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。 此外，具有柔性的太陽能電池組件可以適應(yīng)于具有拱形、拋物線狀壁面的物體，由此可以設(shè)置于圓頂狀的建筑物、高速公路的隔音壁等。以下，結(jié)合實(shí)施例及比較例對本發(fā)明進(jìn)行更為具體的說明，但本發(fā)明并不限定于下述實(shí)施例。
實(shí)施例實(shí)施例1在作為基體材料膜的聚酯膜(商品名=Melinex SA，帝人杜邦薄膜公司制造)的一側(cè)表面上，通過T模頭制膜機(jī)擠出并疊層已熔融的組成如表1所示的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(商品名LOTADER，ARKEMA公司制造)，在基體材料膜的另一側(cè)表面上形成由乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物形成的厚度50 μ m 的熱粘接性層，從而得到實(shí)施例1的太陽能電池組件用保護(hù)片。實(shí)施例2除了使用組成如表1所示的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物 (商品名L0TADER，ARKEMA公司制造)之外，按照與實(shí)施例1相同的方法，得到實(shí)施例2的太陽能電池組件用保護(hù)片。實(shí)施例3除了使用組成如表1所示的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物 (商品名L0TADER，ARKEMA公司制造)之外，按照與實(shí)施例1相同的方法，得到實(shí)施例3的太陽能電池組件用保護(hù)片。實(shí)施例4除了形成厚度100 μ m的熱粘接性層之外，按照與實(shí)施例1同樣的方法，得到實(shí)施例4的太陽能電池組件用保護(hù)片。實(shí)施例5除了形成厚度100 μ m的熱粘接性層之外，按照與實(shí)施例2同樣的方法，得到實(shí)施例5的太陽能電池組件用保護(hù)片。實(shí)施例6除了形成厚度100 μ m的熱粘接性層之外，按照與實(shí)施例3同樣的方法，得到實(shí)施例6的太陽能電池組件用保護(hù)片。實(shí)施例7在作為基體材料膜的聚酯膜(商品名=Melinex SA，帝人杜邦薄膜公司制造)的一側(cè)表面上，利用麥勒棒(meyer bar)涂布具有含氟樹脂的涂料，在130°C干燥1分鐘，從而形成厚度15 μ m的氟樹脂層。作為具有含氟樹脂的涂料，使用含氟樹脂(商品名LUMIFL0N LF-200、旭硝子公司制造)100質(zhì)量份、異氰酸酯類交聯(lián)劑(商品名SUMIDUR N3300、住化拜爾聚氨酯公司制造)10質(zhì)量份、以及氧化鈦(商品名=Ti-Pure R105、杜邦公司制造)30質(zhì)量份混合而得到的混合物。接下來，通過T模頭制膜機(jī)擠出并疊層已熔融的組成如表1所示的乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(商品名LOTADER、ARKEMA公司制造)，在基體材料膜的另一側(cè)表面上形成由乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物形成的厚度 100 μ m的熱粘接性層，從而得到了實(shí)施例7的太陽能電池組件用保護(hù)片。比較例1除了使用低密度聚乙烯來代替乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物之外，按照與實(shí)施例4相同的方法，得到比較例1的太陽能電池組件用保護(hù)片。
比較例2除了使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(乙烯乙酸乙烯酯=91 9，商品名 Evaflex EVA-V5961，三井杜邦化學(xué)公司制造)來代替乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物之外，按照與實(shí)施例4相同的方法，得到比較例2的太陽能電池組件用保護(hù)片。試驗(yàn)例按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K6854-3 :1999 “粘接劑-剝離粘接強(qiáng)度試驗(yàn)方法-第3 部τ形剝離”規(guī)定的方法作為依據(jù)，對實(shí)施例1 7及比較例1、2的太陽能電池組件用保護(hù)片的粘接性進(jìn)行了測定。熱粘接性層相對于基體材料膜的剝離粘接強(qiáng)度將保護(hù)片切成25_X 150mm，在溫度23°C、濕度50% RH的環(huán)境下，以300mm/分的速度對基體材料膜和熱粘接性層進(jìn)行剝離，由此測定了剝離粘接強(qiáng)度。保護(hù)片相對于封裝材料的剝離粘接強(qiáng)度將2枚保護(hù)片和1枚厚度600 μ m的由作為封裝材料的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物形成的片切成70mmX 150mm的大小。在所述由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物形成片的兩面，隔著熱粘接性層貼合所述保護(hù)片，從而得到疊層體。在該疊層體上，放置70mmX 150mm的厚度為3mm的玻璃，并進(jìn)一步放置質(zhì)量IOOg的砝碼，在溫度150°C加熱30分鐘。將該疊層體切成25mmX 150mm，在溫度23°C、50% RH的環(huán)境下，在熱粘接性層和封裝材料的界面處，從另一側(cè)的保護(hù)片和封裝材料上，以300mm/分的速度剝離一側(cè)的保護(hù)片，對剝離粘接強(qiáng)度進(jìn)行了測定。其結(jié)果如表1所示。[表1]
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池組件用保護(hù)片，其具有基體材料膜、和疊層在該基體材料膜的至少一側(cè)表面上的熱粘接性層，其中，所述熱粘接性層由含有烯烴類聚合物的樹脂材料構(gòu)成，所述烯烴類聚合物包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元，所述熱粘接性層形成用于與構(gòu)成太陽能電池組件的封裝材料進(jìn)行粘接的粘接層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件用保護(hù)片，其中，在所述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴聚合物中，具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的含有率為6 20質(zhì)量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件用保護(hù)片，其中，所述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴聚合物還包含(甲基)丙烯酸烷基酯單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電池組件用保護(hù)片，其中，在所述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴聚合物中，(甲基)丙烯酸烷基酯單元的含有率為5 40質(zhì)量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件用保護(hù)片，其中，所述包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元的烯烴聚合物為三元共聚物，該三元共聚物包含乙烯單元、具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元、(甲基)丙烯酸烷基酯單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件用保護(hù)片，其中，在所述基體材料膜的至少一側(cè)表面上設(shè)置有由無機(jī)氧化物形成的蒸鍍層。
7.一種太陽能電池組件，其具有太陽能電池單元、對該太陽能電池單元進(jìn)行封裝的封裝材料、以及疊層在該封裝材料上的保護(hù)片，其中，所述保護(hù)片由權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件用保護(hù)片形成，所述保護(hù)片隔著所述熱粘接性層疊層在所述封裝材料上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池組件，其中，所述封裝材料由聚烯烴樹脂構(gòu)成。
9.一種太陽能電池組件，其中，在封裝材料的兩面疊層有權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的太陽能電池組件用保護(hù)片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能電池組件，其中，在太陽能電池單元中使用了柔性基板。
全文摘要
本發(fā)明的太陽能電池組件用保護(hù)片具有基體材料膜、以及疊層在基體材料膜的一側(cè)表面上的熱粘接性層，該熱粘接性層由含有烯烴類聚合物的樹脂材料構(gòu)成，所述烯烴類聚合物包含具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯單元，該熱粘接性層形成與構(gòu)成太陽能電池組件的封裝材料進(jìn)行粘接的粘接層。
文檔編號B32B27/32GK102362364SQ201080013058
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者加藤揮一郎, 歌川哲之, 高梨譽(yù)也 申請人:琳得科株式會社