太阳能电池密封材料用树脂组合物、及使用其的太阳能电池密封材料和太阳能电池组件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能电池密封材料用树脂组合物，并涉及使用其的太阳能电池密封 材料和太阳能电池组件。更具体地，本发明涉及包括乙烯/a-烯烃共聚物和有机过氧化 物，且在交联特性、耐热性、透明性和耐冲击性方面是优良的太阳能电池密封材料用树脂组 合物，并涉及由其形成的或使用其而获得的各太阳能电池密封材料和太阳能电池组件。
【背景技术】
[0002] 在强调包括二氧化碳排放增加的全球环境问题的目前情况下，除了水力、风力、地 热等的有效利用以外，太阳光发电已再次得到关注。
[0003] 对于太阳光发电，通常使用太阳能电池组件，该太阳能电池组件通过将太阳能电 池元件如硅、镓-砷、或铜-铟-硒元素用上部透明保护材料和下部基板保护材料保护，并 用树脂制密封材料使太阳能电池元件和各保护材料相互固定，以制作其封装而制造的。由 于这类太阳能电池组件可分散地放置在需要电力的场所，尽管与由水力、风力发电等相比 规模小，但出于改进性质例如发电效率并减少成本的目的而推进研宄和开发。另外，由于国 家和市政公司采取补贴安装成本的政策作为住宅用太阳能电池发电系统的导入促进事业， 所以该系统逐渐普及。然而，进一步需要普及成本的进一步减少。因此，不仅使用新材料作 为传统硅、镓-砷、或其它元素的替代品的太阳能电池元件的研宄开发，而且进一步减少太 阳能电池组件的制造成本的努力都在稳定地持续。
[0004] 对于作为太阳能电池组件的构成组分的太阳能电池密封材料的要求，从确保太阳 光的入射量以致不减少太阳能电池的发电效率的观点，密封材料要求具有令人满意的透明 性。同时，太阳能电池组件通常安装在户外，因此由于长时间暴露于太阳光而升温。从避免 归因于升温的树脂制密封材料的流动引起组件变形等问题的观点，密封材料必须为具有耐 热性的密封材料。此外，薄膜化趋势逐年推进以减少太阳能电池元件的材料成本，并且从电 池保护的观点还要求具有优良的耐冲击性的密封材料。
[0005] 例如，从成本、加工性、耐湿性等的观点，通过将有机过氧化物引入具有高醋酸乙 烯酯含量的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物（EVA)以赋予交联结构而获得的组合物已常规地用作 太阳能电池组件中的密封材料（例如，参见专利文献1)。然而，当长期使用这些乙烯/醋酸 乙烯酯共聚物（EVA)系树脂时，遭受劣化或变质如黄变、龟裂和发泡，因而降低耐湿性。因 此这些树脂的使用已导致归因于太阳能电池的腐蚀等的发电量降低。这些劣化认为是由于 EVA系树脂具有高水解性的酯结构因此易于受太阳光和水的影响。
[0006] 已提出包括具有40%以下的结晶化度的非结晶性或低结晶性a -烯烃系共聚物 的太阳能电池组件的密封材料（参见专利文献2)。专利文献2示出其中将有机过氧化物引 入至低结晶性乙稀/丁稀共聚物并使用异形挤出机（profile extruder)在100°C加工温度 下由混合物制造片料的实例。然而，存在其中由于低加工温度而无法升高制造效率的问题。
[0007] 作为太阳能电池组件的密封材料，还提出包括满足一个以上的以下要求的聚烯烃 共聚物的聚合物材料：（a)密度为小于约0. 90g/cc，（b)根据ASTM D-882-02测定的2%正 割模量（secant modulus)为小于约150兆帕（mPa)，（c)恪点低于约95°C，（d) a-稀径含 量基于聚合物的重量为至少约15重量％且小于约50重量％，（e)Tg为小于约-35°C，和（f) SCBDI为至少约50 (参见专利文献3)。
[0008] 太阳能电池组件中，随着太阳能电池元件的薄膜化，太阳能电池密封材料趋于变 得更薄。该趋势引发当从太阳能电池密封材料的上部保护材料侧或下部保护材料侧对其施 加冲击时太阳能电池组件趋于遭受配线断裂的问题。尽管为了改善该问题而要求增加密封 材料的刚性，但是专利文献3的聚合物材料已具有其中增加其刚性导致受损的交联效率的 问题。
[0009] 如上所述，通过常规技术并未获得其在交联特性、耐热性、透明性和耐冲击性方面 优良的太阳能电池密封材料用树脂组合物。
[0010] 先前技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献 I :JP-A-58-023870
[0013]专利文献 2 :JP-A-2006-210906
[0014] 专利文献3:JP-T-2010-504647 (此处所用的术语〃JP-T〃意指PCT专利申请的公 开日本译文）
[0015]专利文献 4 :JP-A-2012-009688
[0016]专利文献 5 :JP-A_2〇l2-〇〇969l
【发明内容】
[0017] 发明要解决的问题
[0018] 考虑到先前技术的这些问题，本发明的目的为提供：包括乙烯/a-烯烃共聚物、 有机过氧化物等，且在交联特性、耐热性、透明性和耐冲击性方面优良的太阳能电池密封材 料用树脂组合物；和使用其的太阳能电池密封材料和太阳能电池组件。
[0019] 用于解决问题的方案
[0020] 为了解决所述问题，本发明人已深入研宄。因此，本发明人已发现，通过选择满足 关于源于聚合物中的共聚单体的分支数和其中乙烯基和乙烯叉基的数量的特定要求的特 定乙烯/ a -烯烃共聚物作为树脂组分，并通过引入有机过氧化物至其中获得其在交联性、 耐热性、透明性和耐冲击性方面优良的太阳能电池密封材料用树脂组合物，并发现通过使 用该树脂组合物大幅改进太阳能电池组件的制造效率。因此完成本发明。
[0021] 根据本发明的第一方面，提供太阳能电池密封材料用树脂组合物，其包括以下组 分（A)和组分（B)。
[0022] 组分（A):具有以下特性（al)至（a3)的乙烯/ a -烯烃共聚物：
[0023] (al)乙烯/a-烯烃共聚物中源于共聚单体的分支数（N)和乙烯基与乙烯叉基的 总数（V)满足以下表达式（1)的关系：
[0024]表达式（I) :NXV 彡 10
[0025] 其中N和V为由NMR测定的主链和侧链中包含的总计每1，000个碳原子的数，
[0026] (a2)MFR(19(TC，21. 18N 载荷）为 0? l-100g/10min，和
[0027] (a3)密度为 0? 860-0. 920g/cm3，
[0028] 组分（B):有机过氧化物。
[0029] 根据本发明的第二方面，提供本发明的第一方面的太阳能电池密封材料用树脂组 合物，其中组分（A)为进一步具有以下特性（a4)的乙烯/a-烯烃共聚物。
[0030] (a4)乙烯/ a -烯烃共聚物中源于共聚单体的分支数（N)满足以下表达式⑵的 关系：
[0031] 表达式（2) :0〈N〈54. 0
[0032] 其中N为由NMR测定的主链和侧链中包含的总计每1，000个碳原子的数。
[0033] 根据本发明的第三方面，提供本发明的第一或第二方面的太阳能电池密封材料用 树脂组合物，其中组分（B)的含量相对于100重量份的组分（A)为0. 2-5重量份。
[0034] 根据本发明的第四方面，提供本发明的第一至第三方面任意一项的太阳能电池密 封材料用树脂组合物，其进一步包括以下组分（C)。
[0035] 组分（C):受阻胺系光稳定剂
[0036] 根据本发明的第五方面，提供本发明的第四方面的太阳能电池密封材料用树脂组 合物，其中组分（C)的含量相对于100重量份的组分（A)为0. 01-2. 5重量份。
[0037] 根据本发明的第六方面，提供本发明的第一至第五方面任意一项的太阳能电池密 封材料用树脂组合物，其中组分（A)的a_烯烃中的碳原子数为8-20。
[0038] 根据本发明的第七方面，提供本发明的第一至第六方面任意一项的太阳能电池密 封材料用树脂组合物，其中组分（A)的a_烯烃为1-辛烯。
[0039] 根据本发明的第八方面，提供由根据本发明的第一至第七方面任意一项的太阳能 电池密封材料用树脂组合物形成的太阳能电池密封材料。
[0040] 根据本发明的第九方面，提供使用根据本发明的第八方面的太阳能电池密封材料 的太阳能电池组件。
[0041] 发明的效果
[0042] 本发明的太阳能电池密封材料用树脂组合物包含满足关于分支数和乙烯基与乙 烯叉基的个数的特定要求的乙烯/ a _烯烃共聚物作为主组分，并且在其中已引入有机过 氧化物。因此，当将该树脂组合物形成为片料时，乙烯/ a -烯烃共聚物可在比较短的时间 内交联。该片料可用作太阳能电池密封材料以易于制作组件，并可达到制造成本的减少。所 得的太阳能电池组件在交联特性、耐热性、透明性、耐冲击性等方面优良，且可期待长时间 维持稳定的转换效率。
【附图说明】
[0043] [图1]图1为示出实施例和比较例中分支数（N)和乙烯基与乙烯叉基的个数（V) 之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0044] 本发明涉及新型太阳能电池密封材料用树脂组合物，其包括特定的乙稀/ a -稀 烃共聚物作为树脂组分和有机过氧化物，并涉及由该树脂组合物形成的或使用其而获得的 各太阳能电池密封材料和太阳能电池组件。
[0045] 以下将给出对用于本发明的各组分、所得太阳能电池密封材料用树脂组合物、由 其形成的太阳能电池密封材料、使用其而获得的太阳能电池组件的详细解释。
[0046] 1.太阳能电池密封材料用树脂组合物
[0047] 本发明的太阳能电池密封材料用树脂组合物（下文中还简称为树脂组合物）的特 征在于，包括其为乙烯/a-烯烃共聚物的组分（A)和其为有机过氧化物的组分（B)。
[0048] (1)组分（A)
[0049] 用于本发明的组分（A)为具有以下特性（al)至（a3)的乙烯/ a-烯烃共聚物。
[0050] (al)乙烯/a-烯烃共聚物中源于共聚单体的分支数（N)和乙烯基与乙烯叉基的 总数（V)满足以下表达式（1)的关系：
[0051]表达式（I) :NXV彡10
[0052](其中N和V为由NMR测定的主链和侧链中包含的总计每1，000个碳原子的数； 个/总计1，〇〇〇个C原子）
[0053] (a2)具有 0? l-100g/10min 的 MFR(190°C，21. 18N 载荷）和
[0054] (a3)具有 0? 860-0. 920g/cm3的密度。
[0055]由于满足这些特性，所以本发明的树脂组合物具有令人满意的交联特性、耐热性 和透明性。
[0056] ⑴组分⑷的特性
[0057] (al)源于共聚单体的分支数（N)和乙烯基与乙烯叉基的个数（V)之间的关系
[0058] 重要的是，用于本发明的乙烯/a-烯烃共聚物中，源于共聚单体的分支数（N)和 乙烯基与乙烯叉基的总数（V)满足以下表达式（1)。
[0059]表达式（I) :NXV彡10
[0060] 表达式中，分支数（N)和乙烯基与乙烯叉基的个数（V)为由NMR测定的主链和侧 链中包含的总计每1，〇〇〇个碳原子的数（个/总计1，〇〇〇个C原子）。
[0061] 乙烯基与乙烯