太阳能电池用密封材料组合物及其制造方法、及使用其的太阳能电池用密封材料层和太 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能电池用密封材料组合物及其制造方法、及使用该太阳能电池用 密封材料组合物的太阳能电池用密封材料层和太阳能电池模组。
【背景技术】
[0002] 通常，太阳能电池模组具有将玻璃基板、太阳能电池密封材料、发电元件、太阳能 电池密封材料及背板依次层合而成的结构。进一步地，从低成本、高透过率等观点考虑，对 上述太阳能电池密封材料而言，使用以乙烯系共聚物为基体的树脂片材。
[0003] 为了提高耐久性，上述乙烯系共聚物中含有有机过氧化物、交联助剂等。此外，通 常，为了赋予耐候性而配合有紫外线吸收剂等在紫外光区域内具有吸收区域的有机物，为 了确保玻璃、太阳能电池元件的粘接性而配合有硅烷偶联剂。
[0004] 片状太阳能电池密封材料的成型利用T模挤出成膜机、压延成型机等来进行。例 如，有如下方法：预先在乙烯系共聚物中干混上述添加剂后，从T模挤出机的进料斗供给， 以有机过氧化物实质上不分解的成型温度将其挤出成型为片状（例如，参见专利文献1)。
[0005] 但是，因为上述添加剂中熔点高于成型温度的添加剂不熔融，所以存在难以在乙 烯系共聚物中均匀分散的问题。因此，需要以熔点以上的温度使有机物暂时熔融。但是，当 以有机过氧化物发生分解的温度以上的温度使高熔点的有机物熔融时，伴随有机过氧化物 的分解的交联反应开始?进行，有可能在片材表面产生麻点等缺陷，还可能对最终的物性造 成影响。此外，也有提高螺杆转速从而使分散性提高的方法，但由于剪切热的影响而使得树 脂温度变高，结果可能导致过氧化物分解。因此，需要开发出在有机过氧化物不分解的温度 以下使高熔点的有机物分散的方法。
[0006] 作为一种手段，可举出如下方法：利用二轴挤出机等熔融混炼机，预先仅将高熔点 的有机物以其熔点以上的温度掺入至乙烯系共聚物中，由此制作母料，将母料与乙烯系共 聚物和有机过氧化物一同在低温下熔融混炼，进行片材化。但是，即便是上述方法，也由于 母料的工序增加而存在下述问题：由材料的损耗而导致成本增加；由于热历程增加而导致 乙烯系共聚物自身发生劣化。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2006-186233号公报
【发明内容】
[0010] 鉴于上述情况，本发明的目的在于提供下述太阳能电池用组合物及其制造方法， 所述太阳能电池用组合物中，以有机过氧化物实质上不分解的成型温度、将熔点高于成型 温度的有机化合物添加剂均匀地分散在乙烯系共聚物中。
[0011] 此外，本发明的目的在于提供下述太阳能电池用密封材料层、及使用该太阳能电 池用密封材料层的太阳能电池模组，所述太阳能电池用密封材料层中，熔点高于成型温度 的有机化合物添加剂被均匀地分散在乙烯系共聚物中。
[0012] 为了解决上述课题，本申请的发明人进行了锐意研究，结果发现通过下文中所述 的太阳能电池用密封材料组合物及其制造方法、及使用该太阳能电池用密封材料组合物的 太阳能电池用密封材料层和太阳能电池模组，能够达成上述目的，从而完成了本发明。
[0013] 本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法为制造包含乙烯系共聚物（A) 和有机化合物添加剂（B)的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法，其特征在于，包括 下述掺合工序：
[0014] 掺合工序：在上述乙烯系共聚物（A)的维卡软化点以上、且比上述乙烯系共聚物 ㈧的熔点低10°c的温度以下的温度范围内，混合上述乙烯系共聚物㈧和上述有机化合 物添加剂（B)。
[0015] 通过采用本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法，能够以有机过氧化 物实质上不分解的成型温度、将熔点高于成型温度的有机化合物添加剂均匀地分散在乙烯 系共聚物中。此外，即使在包含液态添加剂的情况下，也能够容易地得到下将含浸或分散于 树脂内部等而不会在树脂表面残留液体成分、并且不粘连的树脂组合物。
[0016] 本发明中，通过在上述温度范围内进行搅拌混合，高熔点的有机化合物的分散状 态变得良好。与之相对，如果在上述维卡软化点以下进行，则高熔点化合物（特别是在丸粒 状的情况下）难以附着于树脂，此外，在并非比上述熔点低10°c的温度以下的情况下，树脂 彼此之间粘连。更详细而言，如果像以往的方法那样，在上述掺合工序（预掺合）时，在不 进行温度控制的情况下进行长时间掺合，则有因丸粒与旋转羽的摩擦、丸粒彼此之间的摩 擦等导致内部温度上升，树脂彼此之间发生粘连之虞。而通过在本申请发明中的上述温度 范围内进行预掺合，能够有效地避免上述问题。
[0017] 在本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法中，上述乙烯系共聚物（A) 优选为丸粒状。通过采用上述制造方法，即使对于通常比粉状更难于混合?分散添加剂的 丸粒状的乙烯系共聚物而言，也能够使添加剂均匀地分散在作为想要得到的太阳能电池用 密封材料层的基体树脂的乙烯系共聚物中。并且，使用丸粒成为可能，太阳能电池用密封材 料组合物的生产加工性提高。
[0018] 需要说明的是，上述丸粒状是指，主要为了提高加工性而例如制成直径或长度为 1~10mm左右的粒子状的物质，例如，可举出类似圆柱状、类似球状、类似圆盘状、类似三角 柱状、类似四角柱状、类似多面体状、椭圆球状等形态的粒状物等。
[0019] 此外，对于本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法而言，优选的是，上 述掺合工序中，还包含有机过氧化物（C)，并且上述有机化合物添加剂（B)的熔点为比上述 有机过氧化物（C)的一小时半衰期温度低10°C的温度以上。通过采用本发明的制造方法， 即使对于通常难以均匀分散的、熔点在上述有机过氧化物（C)的一小时半衰期温度附近或 比有机过氧化物（C)的一小时半衰期温度更高的上述有机化合物添加剂（B)而言，也能够 在不使有机过氧化物实质上分解的情况下，使上述有机化合物添加剂（B)均匀地分散在乙 烯系共聚物中。
[0020] 此外，对于本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法而言，上述掺合工 序中不使用溶剂是优选的。上述制造方法中，能够以除了液态添加剂等太阳能电池用密封 材料组合物的构成成分以外不另外使用溶剂的方式（干法工艺（dryprocess))，以有机过 氧化物实质上不分解的成型温度，将熔点高于成型温度的有机化合物添加剂均匀地分散在 乙烯系共聚物中。
[0021 ] 此外，本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法中，在上述掺合工序中， 可以还包含液态添加剂。上述制造方法中，即使在包含硅烷偶联剂、液态的交联助剂等液态 添加剂的情况下，也能够得到由于含浸或分散于树脂内部等而不会在树脂表面残留液体成 分、并且不粘连的树脂组合物。并且还能够简易地制作母料。需要说明的是，上述液态添加 剂是指在掺合工序时为液态的添加剂，熔点比掺合工序时的温度低的化合物属于液态添加 剂。
[0022] 此外，对于本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法而言，优选的是，在 上述掺合工序之后，包括熔融混炼工序。通过先经过上述掺合工序，在熔融混炼工序之后， 能够容易地得到熔点高于成型温度的有机化合物添加剂被均匀地分散在乙烯系共聚物中 的太阳能电池用组合物。此外，通过先经过上述掺合工序，即使是温度比通常的温度低的熔 融混炼工序，也能够形成高熔点的有机化合物的分散性良好的片材。
[0023] 此外，本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法中，上述熔融混炼工序 优选通过单轴挤出机、二轴挤出机、班伯里密炼机、捏合机或混炼机来进行。通过采用上述 构成，能够更有效地得到有机化合物添加剂被均匀地分散在乙烯系共聚物中的上述太阳能 电池用组合物。此外，片材的成型（密封材料层的形成）优选通过压延成型、利用T模或吹 胀等的熔融挤出成型来进行。
[0024] 此外，本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法中，上述有机化合物添 加剂（B)优选为紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、抗老化剂或固态的交联助剂。通过使 用上述化合物，能够使利用上述组合物形成的太阳能电池用密封材料层更加多功能化。
[0025] 此外，本发明的太阳能电池用密封材料组合物中，上述乙烯系共聚物优选以乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物为主成分。通过使上述乙烯系共聚物以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物为 主成分，能够更可靠地得到透光性、耐久性优异的太阳能电池用密封材料层。
[0026] 需要说明的是，上述"为主成分"是指下述情形：当上述太阳能电池用密封材料组 合物的基体树脂为多种树脂的混合物时，以重量比计包含50重量％以上。上述重量比更优 选为70重量％以上，进一步优选为90重量％以上。
[0027] 另一方面，本发明的太阳能电池用密封材料层的特征在于，使用上述太阳能电池 用密封材料组合物形成。通过使用上述组合物形成，可成为：熔点高于成型温度的有机化合 物添加剂被均匀地分散在乙烯系共聚物中的太阳能电池用密封材料层。
[0028] 此外，本发明的太阳能电池模组的特征在于，包含使用上述太阳能电池用密封材 料组合物形成的太阳能电池用密封材料层。上述太阳能电池模组由于具有上述太阳能电池 用密封材料层，所以成为熔点高于成型温度的有机化合物添加剂被均匀地分散在乙烯系共 聚物中的太阳能电池模组。
[0029] 此外，本发明的太阳能电池模组中，上述太阳能电池单元优选为晶体硅太阳能电 池、硫化镉/碲化镉太阳能电池、铜铟镓硒化物太阳能电池、非晶硅太阳能电池或微晶硅太 阳能电池。对于上述太阳能电池模组而言，通过使用层合上述太阳能电池单元的太阳能电 池模组，能够更有效地进一步提高光电转换效率。
【附图说明】
[0030] 图1表示使用了本发明的太阳能电池用密封材料层的太阳能电池模组的例子。
[0031] 图2表示使用了本发明的太阳能电池用密封材料层的太阳能电池模组的例子。
【具体实施方式】
[0032] 以下，对本发明的实施方式进行说明。
[0033] 本发明的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法为制造包含乙烯系共聚物（A) 和有机化合物添加剂（B)的太阳能电池用密封材料组合物的制造方法，其特征在于，包括 下述掺合工序：
[0034] 掺合工序：在上述乙烯系共聚物㈧的维卡软化点以上、且比上述乙烯系共聚物㈧的熔点低10°c的温度以下的温度范围内，混合上述乙烯系共聚物㈧和上述有机化合 物添加剂（B)。
[0035] (太阳能电池用密封材料组合物）
[0036] 本发明的太阳能电池用密封材料组合物的特征在于，至少包含乙烯系共聚物（A) 和有机化合物添加剂（B)。对于上述太阳能电