水性防污鍍劑、防污鍍層、層疊體以及太陽(yáng)電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水性防污鍍劑、防污鍍層及太陽(yáng)電池模塊。具體而言，本發(fā)明涉及 一種用以形成防污鍍層的水性防污鍍劑，該防污鍍層是用于保護(hù)太陽(yáng)電池模塊的表面。使 用此種水性防污鍍劑形成的防污鍍層可優(yōu)選地用作太陽(yáng)電池模塊的表面保護(hù)材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)電池是在發(fā)電時(shí)不排出二氧化碳而環(huán)境負(fù)荷小的發(fā)電方式，因此近年來(lái)急速 地進(jìn)行普及。太陽(yáng)電池模塊通常具有如下構(gòu)造：在配置于太陽(yáng)光入射的光接收面?zhèn)龋ū砻?偵U的表面保護(hù)材料與配置于與太陽(yáng)光入射的光接收面?zhèn)葹橄喾磦?cè)（背面?zhèn)龋┑幕模ㄋ?謂背板）之間，夾持有利用密封材料將太陽(yáng)電池元件密封而成的太陽(yáng)電池單元。
[0003] 太陽(yáng)電池的光接收面通常經(jīng)包含玻璃或耐候性樹脂膜等的表面保護(hù)材料保護(hù)。由 于太陽(yáng)電池的光接收面為太陽(yáng)光入射的面，因此對(duì)設(shè)置于光接收面?zhèn)鹊谋砻姹Ｗo(hù)材料要求 具有高透光性。另外，設(shè)置于光接收面的表面保護(hù)材料多數(shù)情況下暴露于露天環(huán)境，也要求 具有高耐候性。另一方面，太陽(yáng)電池的表面保護(hù)材料存在易受大氣中的粗沙塵或煤煙的影 響而容易附著污染物質(zhì)的問(wèn)題。在附著有污染物質(zhì)的表面保護(hù)材料中，透光率下降，對(duì)太陽(yáng) 電池的能量轉(zhuǎn)換效率造成不良影響，因此成為問(wèn)題。
[0004] 為了解消此種污染物質(zhì)的附著，例如專利文獻(xiàn)1中揭示有具有高親水性的親水性 膜、及用以形成此種膜的水性親水化處理劑。此處，提出通過(guò)在設(shè)置于室外的物品的表面設(shè) 置親水性膜，而對(duì)所附著的污染物質(zhì)進(jìn)行水洗。
[0005] [現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0006] [專利文獻(xiàn)]
[0007] [專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2006-52352號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的課題
[0009] 如上所述，如專利文獻(xiàn)1中記載的現(xiàn)有的表面保護(hù)材料中，可通過(guò)水洗而去除所 附著的污染物質(zhì)。但是，在晴天時(shí)或干燥時(shí)，無(wú)去除污染物質(zhì)的手段，如果無(wú)降雨，則存在污 染物質(zhì)堆積的問(wèn)題。在如此污染物質(zhì)堆積的情況下，透光率變差，而對(duì)太陽(yáng)電池的能量轉(zhuǎn)換 效率造成不良影響，因此成為問(wèn)題。
[0010] 因此，本發(fā)明人等人為了解決此種現(xiàn)有技術(shù)的課題，以提供一種除具有優(yōu)異的水 洗洗凈性以外，即便在晴天時(shí)或干燥時(shí)也可抑制污染物質(zhì)的附著的防污鍍層、及可形成此 種防污鍍層的水性防污鍍劑為目的而進(jìn)行研究。
[0011] 解決課題的技術(shù)手段
[0012] 本發(fā)明人等人為了解決所述課題而進(jìn)行潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)獲得如下水性 防污鍍劑，可形成兼具優(yōu)異的水洗洗凈性與防污性的防污鍍層，該水性防污鍍劑是具有抗 靜電劑的水性防污鍍劑，且將其中所含的顯示出界面活性的成分的含有率設(shè)為特定量以 上。進(jìn)而，本發(fā)明人等人發(fā)現(xiàn)，在設(shè)置有此種防污鍍層的太陽(yáng)電池模塊中，表面的透光率不 會(huì)下降，可長(zhǎng)期將太陽(yáng)電池的能量轉(zhuǎn)換效率維持為良好的狀態(tài)，從而完成本發(fā)明。
[0013] 具體而言，本發(fā)明具有如下構(gòu)成。
[0014] [1] -種水性防污鍍劑，其是混合有下述通式（1)所表示的硅氧烷低聚物、水成 分、抗靜電劑、及二氧化硅微粒子的水性防污鍍劑，且水性防污鍍劑中包含〇. 01質(zhì)量％以 上的顯示出界面活性的成分，
[0015] [化 1]
[0017] 通式⑴中，R1~R4分別獨(dú)立地表示碳數(shù)1~碳數(shù)6的有機(jī)基；另外，η表示2~ 20的整數(shù)。
[0018] [2]根據(jù)[1]所述的水性防污鍍劑，其進(jìn)而包含促進(jìn)硅氧烷低聚物的縮合的催化 劑。
[0019] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的水性防污鍍劑，其包含離子性的顯示出界面活性的成 分。
[0020] [4]根據(jù)[1]至[3]中任一項(xiàng)所述的水性防污鍍劑，其包含非離子性的顯示出界面 活性的成分。
[0021] [5]根據(jù)[3]或[4]所述的水性防污鍍劑，其中離子性的顯示出界面活性的成分的 含有率相對(duì)于水性防污鍍劑的總質(zhì)量為1. 〇質(zhì)量％以下。
[0022] [6]根據(jù)[1]至[5]中任一項(xiàng)所述的水性防污鍍劑，其中抗靜電劑包含金屬氧化物 微粒子。
[0023] [7]根據(jù)[1]至[6]中任一項(xiàng)所述的水性防污鍍劑，其中水性防污鍍劑中所含的所 有固體成分中的碳的比例為3質(zhì)量％以下。
[0024] [8]根據(jù)[6]或[7]所述的水性防污鍍劑，其中金屬氧化物微粒子的一次粒徑為 IOOnm以下。
[0025] [9]根據(jù)[1]至[8]中任一項(xiàng)所述的水性防污鍍劑，其中水性防污鍍劑中所含的分 子量為1100以上的有機(jī)化合物的含有率為〇. 2質(zhì)量％以下。
[0026] [10] -種防污鍍層，其是涂布根據(jù)[1]至[9]中任一項(xiàng)所述的水性防污鍍劑，并使 之干燥而形成。
[0027] [11]根據(jù)請(qǐng)求項(xiàng)10所述的防污鍍層，其中表面電阻為IX 1012Ω / □以下。
[0028] [12]根據(jù)[10]或[11]所述的防污鍍層，其中表面的水接觸角為40°以下。
[0029] [13]根據(jù)[10]至[12]中任一項(xiàng)所述的防污鍍層，其中波長(zhǎng)300nm~1200nm時(shí)的 平均的積分球透過(guò)率為95%以上。
[0030] [14] -種層疊體，其是將根據(jù)[10]至[13]中任一項(xiàng)所述的防污鍍層層疊于玻璃 層之上。
[0031] [15] -種太陽(yáng)電池模塊，其具有根據(jù)[14]所述的層疊體。
[0032] 發(fā)明的效果
[0033] 通過(guò)使用本發(fā)明的水性防污鍍劑，則可形成兼具優(yōu)異的水洗洗凈性與防污性的防 污鍍層。即，通過(guò)使用本發(fā)明的水性防污鍍劑，則可獲得雨天時(shí)污染物質(zhì)易經(jīng)雨水等沖洗、 且在晴天時(shí)或干燥時(shí)污染物質(zhì)的附著得以抑制的防污鍍層。以所述方式獲得的防污鍍層可 優(yōu)選地用作各種基材的表面、尤其是太陽(yáng)電池表面保護(hù)材料的防污層。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下對(duì)本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。以下所記載的構(gòu)成要件的說(shuō)明有時(shí)是基于代表性 實(shí)施方式或具體例而進(jìn)行，但本發(fā)明并不限定于此種實(shí)施方式。此外，在本說(shuō)明書中，使用 "~"表示的數(shù)值范圍是指包含"~"前后所記載的數(shù)值作為下限值及上限值的范圍。
[0035] (水性防污鍍劑）
[0036] 本發(fā)明涉及一種水性防污鍍劑，其混合有下述通式（1)所表示的硅氧烷低聚物、 水成分、抗靜電劑、及二氧化硅微粒子。此處，水性防污鍍劑中包含〇. 01質(zhì)量％以上的顯示 出界面活性的成分。在本發(fā)明中，通過(guò)使用此種水性防污鍍劑，可在對(duì)象基材的表面形成富 有抗靜電性與親水性的鍍層。由此，可獲得兼具水洗洗凈性與防污性（耐污垢附著性）的 防污鍍層。
[0037] [化 2]
[0039] 此處，通式（1)中，R1~R4分別獨(dú)立地表示碳數(shù)1~碳數(shù)6的有機(jī)基。另外，η表 示2~20的整數(shù)。
[0040] 通式（1)中，R1~R4分別獨(dú)立地表示碳數(shù)1~碳數(shù)6的有機(jī)基。此外，R 1~R4可分 別為相同的有機(jī)基，也可為不同的有機(jī)基。另外，R1~R 4可為直鏈狀，也可具有分枝。R1~ R4所表示的有機(jī)基優(yōu)選為碳數(shù)1~碳數(shù)6的烷基，作為R1~R4所表示的烷基，例如可列舉： 甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環(huán)己基等。在本發(fā)明中，通過(guò)將 R1~R4所表示的烷基的碳數(shù)設(shè)為1~6,可提高硅氧烷低聚物的水解性。此外，就水解的容 易性而言，更優(yōu)選為碳數(shù)1~碳數(shù)4的烷基，尤其優(yōu)選為碳數(shù)1或2的烷基。
[0041] 通式（1)中，η為2~20的整數(shù)。通過(guò)將η設(shè)為所述范圍內(nèi)，可將包含水解物的 溶液的粘度設(shè)為適當(dāng)?shù)姆秶?，且可將硅氧烷低聚物的反?yīng)性控制為優(yōu)選的范圍。此外，如果 η超過(guò)20,則成為水解物溶液的粘度變得過(guò)高而難以操作的傾向。另一方面，η為1時(shí)成為 難以控制烷氧基硅烷的反應(yīng)性的傾向，涂布后難以獲得適當(dāng)?shù)鼐哂杏H水性基的防污鍍層。η 只要為2~20即可，優(yōu)選為3~15,更優(yōu)選為5~10。
[0042] 本發(fā)明中所使用的硅氧烷低聚物通過(guò)與水成分一同混合，而呈現(xiàn)至少一部分進(jìn)行 水解的狀態(tài)。此種硅氧烷低聚物的水解物可通過(guò)如下方式而獲得：使硅氧烷低聚物與水成 分反應(yīng)，而使鍵結(jié)于硅的烷氧基轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基。雖然在水解時(shí)未必需要所有烷氧基進(jìn)行反應(yīng)， 但為了使鍍劑在涂布后發(fā)揮親水性，優(yōu)選為盡可能多的烷氧基進(jìn)行水解。另外，水解時(shí)需要 的最低限度的水成分的量成為與硅氧烷低聚物的烷氧基相等的摩爾量，但為了順利地進(jìn)行 反應(yīng)，優(yōu)選為存在大量過(guò)多的水。
[0043] 該水解反應(yīng)在室溫下也進(jìn)行，但為了促進(jìn)反應(yīng)，也可進(jìn)行加熱。另外，由于反應(yīng)時(shí) 間長(zhǎng)會(huì)使反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，因此優(yōu)選。另外，如果為后述催化劑的存在下，則也能以半天左 右獲得水解物。
[0044] 此外，水解反應(yīng)為可逆反應(yīng)，如果自體系中去除水，則硅氧烷低聚物的水解物在羥 基間開始縮合。因此，在使大量過(guò)多的水與硅氧烷低聚物反應(yīng)而獲得水解物的水溶液的情 況下，優(yōu)選為不強(qiáng)行使水解物自其中分離而在水溶液的狀態(tài)下用作鍍劑的原料。
[0045] 本發(fā)明的水性防污鍍劑含有水成分作為其主溶劑。通過(guò)將水成分作為溶劑，可減 輕對(duì)操作時(shí)的作業(yè)人員的健康的負(fù)荷或?qū)Νh(huán)境的負(fù)荷，且可防止硅氧烷低聚物的水解物在 貯存中在溶液中進(jìn)行縮合。
[0046] 此外，本發(fā)明中所使用的水成分是包含水作為主成分的