太阳能电池组件制造用隔膜及太阳能电池组件的制造方法
【专利摘要】提供不容易破损的耐久性优异的交联三元乙丙橡胶制隔膜，该隔膜为，利用乙烯-乙酸乙烯酯树脂片材7将太阳能电池单元5层压制造太阳能电池组件时，通过使用了真空施压装置1的热压使在乙烯-乙酸乙烯酯树脂片材交联的施压条件中使用的交联三元乙丙橡胶制隔膜2，交联橡胶组合物为单独的三元乙丙橡胶、特别是使用单点催化剂聚合的三元乙丙橡胶，或者在三元乙丙橡胶中相对于三元乙丙橡胶及丁基橡胶的合计量100质量份将少于75质量份的丁基橡胶共混而成的交联橡胶组合物。
【专利说明】太阳能电池组件制造用隔膜及太阳能电池组件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池组件制造时使用的真空施压装置用的隔膜及太阳能电池组件的制造方法。
【背景技术】
[0002]作为太阳能电池组件制造用隔膜，已知使用卤化丁基橡胶的实例(专利文献I)、使用将补强纤维埋入的硅橡胶的实例(专利文献2)等。
[0003]太阳能电池组件通过利用耐热玻璃板、乙烯-乙酸乙烯酯树脂(以下、称为EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等粘合树脂片材、铝箔等防湿片材等层压材将太阳能电池单元(cell)封装来制造。作为制造方法的一个实例，具有在耐热玻璃板上，按照EVA片材、太阳能电池单元、EVA片材、防湿片材的顺序重叠，边在真空下加热、边将EVA片材交联而粘合贴合的方法。作为进行该贴合的方法，有真空施压方式，其是将贴合材料夹持在下方的加热器盘与上方的隔膜之间进行层压的方法。
[0004]使用了上述EVA片材的太阳能电池板的贴合工序中，将包含EVA片材、太阳能电池单元的层叠体定位在设定为EVA片材交联的温度的加热器盘上后，由上部通过隔膜加压，将层叠体压合。此时必须保持在EVA片材交联的温度及时间范围。作为该交联条件，例如，以往，在135?155°C、5分钟左右实施一次交联、在150?160°C、15?20分钟左右进行了二次交联。一次交联以热压方式操作，附属于压力机的隔膜的橡胶片材的耐久性受到该一次交联的条件影响大。二次交联以EVA片材的完全交联为目的用烘箱方式操作的情形多。
[0005]但是，近年来逐渐采用在超过145°C的温度下仅仅一次交联进行EVA片材的交联而省略二次交联，由此缩短全交联时间的制造方法。
[0006]贴合工序中使用的以往的隔膜，将一次交联工序作为I次的施压次数，使用耐受5000次以上的施压次数的次数的硅橡胶制隔膜。该硅橡胶制隔膜中使用的硅橡胶使用了混炼型硅橡胶。
[0007]然而，缩短上述全交联时间的制造方法中使用以往的硅橡胶制隔膜时，在约1000次左右的施压次数硅橡胶制隔膜破损的问题发生。
[0008]另外，作为隔膜，使用丁基橡胶时，丁基橡胶软化，具有与包含EVA片材、太阳能电池单元的层叠体粘着的问题。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:专利第4308769号
[0012]专利文献2:特开2004-281834号
【发明内容】
[0013]发明解决的问题
[0014]本发明为应对这样的问题而完成，目的为提供在较高温度、短时间使EVA片材通过一次热压而交联，由此缩短全交联时间的制造方法中，不会容易地破损、耐久性优异的橡胶制隔膜及使用该隔膜的太阳能电池组件的制造方法。
[0015]解决问题的方式
[0016]本发明的太阳能电池组件制造用隔膜为太阳能电池组件制造时使用的真空施压装置用的橡胶制隔膜，
[0017]该橡胶制隔膜为、为了通过使用了上述真空施压装置的热压、利用树脂片材将太阳能电池单元层压而使用的交联橡胶组合物的片材，
[0018]上述交联橡胶组合物为力' EPDM的交联橡胶组合物，
[0019]该交联橡胶组合物特征在于通过使包含上述EPDM、交联剂、和选自硫化促进剂及硫化助促进剂的至少I种的橡胶组合物交联而成。
[0020]另外，特征在于，为上述热压进行时至少与上述树脂片材接触的面已被凹凸加工的橡胶制隔膜。
[0021]对于太阳能电池组件制造用隔膜，特别地，特征在于，上述树脂片材为EVA片材，上述交联橡胶组合物为在使上述EVA片材交联的热压条件下使用的交联橡胶组合物。特别地，特征在于，上述热压条件为使上述EVA片材通过一次交联进行交联的条件。此处，所谓一次交联，是指使EVA片材通过一次的交联条件(交联温度及交联时间)交联。
[0022]另外，特征在于，EPDM为使用茂金属催化剂等单点催化剂而聚合的EPDM。特征在于,该EPDM的比例相对于橡胶全体量为10质量％以上。
[0023]另外,特征在于，为相对于EPDM及丁基橡胶的合计量100质量份、将小于75质量份丁基橡胶在EPDM中配合、共混而成的EPDM。
[0024]此处所谓热压，是指隔膜式的真空施压装置中，边利用下面的热盘加热，边从上面通过隔膜进行压合。
[0025]本发明的太阳能电池组件的制造方法为将太阳能电池单元利用EVA片材进行层压的太阳能电池组件的制造方法，
[0026]特征在于，具有利用使用了本发明的交联橡胶组合物制隔膜的真空施压装置通过热压使上述EVA片材交联而将上述太阳能电池单元层压的工序。另外，特征在于，通过上述热压而交联进行层压的工序为将上述EVA片材通过一次交联而交联的工序。
[0027]发明效果
[0028]通过使用本发明的交联橡胶组合物制隔膜，EVA片材的交联仅通过利用热压的一次交联而完成，提高太阳能电池组件的生产性。
【专利附图】
【附图说明】
[0029][图1]为示出交联橡胶组合物制隔膜的使用状态的图。
[0030][图2]为变得不能使用的隔膜的平面图。
[0031][图3]为示出太阳能电池组件的剖面结构的图。
[0032][图4]为示出橡胶硬度与处理次数的关系的图。
具体实施方案
[0033]以下参照附图，说明本发明的交联橡胶组合物制隔膜。太阳能电池组件等制造时使用的真空施压装置的剖面图示出在图1中。图1(a)为示出真空施压开始前的状态的图，图1(b)为示出真空施压时的状态的图。
[0034]真空施压装置I为将第I室3与第2室4通过隔膜2而分离的双重真空方式的装置。
[0035]太阳能电池单元5，借由EVA片材7b设置在整体结构的支持体6的一面，在该表面覆盖EVA片材7a而配置在真空施压装置I内(图1 (a))。
[0036]作为施压工序，例如、将第I室3与第2室4分别设为0.002Pa左右的真空度，力口热由EVA片材7包围的太阳能电池单元5。加热达到所定的温度时，将第I室3返回到大气压(图1 (b))。通过将第I室3返回到大气圧，将EVA片材7与隔膜2 —起真空压合于太阳能电池单元5。
[0037]通过保持该状态规定的时间，EVA片材7的交联反应进行的同时，将太阳能电池单元5通过EVA片材7封止。
[0038]将真空施压装置I冷却后、通过将第2室4返回到大气圧，施压工序结束。施压工序中，隔膜2在利用真空压合及加热施加机械的及热的应力的同时使用、每每在多次施压工序后进行交换。因此，隔膜2的耐久性对直接太阳能电池组件等的生产性带来影响。
[0039]一般认为，EVA熔融温度为约85°C，交联反应开始的温度约130°C。因此，以往，采用在135?155°C、5分钟左右使用热压实施一次交联，然后通过在150?160°C、15?20分钟左右使用烘箱等进行二次交联的两阶段的交联条件。将一次交联设为5分钟左右是为了抑制EVA片材的发泡、变黄，将二次交联设在150?160°C、15?20分钟左右是因为为了相对于屋外的温度变化不产生EVA片材软化现象等，使EVA片材交联反应充分。
[0040]另一方面，为了期望太阳能电池组件等生产性改善，本发明中，作为EVA片材的交联条件，采用单独通过使用了真空施压装置I的热压使EVA片材交联的制造方法。S卩，仅仅通过以往的一次交联,将EVA片材交联。即，一个交联温度及交联时间的条件下进行一次交联。因此，采用施压温度135°C?180°C、施压时间10?20分钟作为热压的条件。以往的硅橡胶制隔膜2在施压温度超过155°C时，极短短时间内变得不能使用。具体地，在不更换下能使用的次数降低到约1/5左右。
[0041]图2为在施压温度135°C?180°C、施压时间10?20分钟的条件下，在约1000次的施压次数变得不能使用的硅橡胶制隔膜2的平面图。如图2所示，可知，太阳能电池单元5的贴合工序中，隔膜2在将该机械应力重复施加的位置中，在应力施加方向、即伸缩发生的方向容易产生裂纹8、未达到裂纹的微小的银纹9等，容易破坏。
[0042]关于发生破坏的以往的硅橡胶制隔膜的没有发生劣化的部分(完全看不到裂纹的未劣化部分，图中A部分)、未达到裂纹的微小银纹9等少量劣化发生的劣化少的部分(图中B部分)、大裂纹发生的劣化大的部分(图中C部分)，与未使用的以往的硅橡胶制隔膜比较进行了调查。结果示于表I。调查项目为密度(g/cm3)、橡胶硬度(IRHD)、丙酮萃取量(质量％)、IR分光分析、拉曼分光分析。
[0043]此外，橡胶硬度(IRHD)表示国际橡胶硬度，在杨氏模量零的材料硬度表示为「O」、杨氏模量无限大的材料硬度表示为「100」的硬度等级中、为以在球面中垂直通过一定的力压入劣化发生的橡胶试样表面时的压入深度所表示的值。另外，表I中、O内橡胶硬度的值为与未使用品的比。[0044]调查结果发现，IR分光分析及拉曼分光分析中，没有发现有机硅成分以外的吸收。关于其他调查结果，示于表1。
[0045][表1]
[0046]
【权利要求】
1.太阳能电池组件制造用隔膜，其是太阳能电池组件制造时使用的真空施压装置用的橡胶制隔膜，特征在于， 该橡胶制隔膜为，为了通过使用了上述真空施压装置的热压、利用树脂片材将太阳能电池单元层压而使用的交联橡胶组合物的片材， 上述交联橡胶组合物为三元乙丙橡胶的交联橡胶组合物， 该交联橡胶组合物通过使包含上述三元乙丙橡胶、交联剂、和选自硫化促进剂及硫化助促进剂中的至少I种的橡胶组合物交联而成。
2.权利要求1记载的太阳能电池组件制造用隔膜，特征在于，上述热压进行时，至少与上述树脂片材接触的面已被凹凸加工。
3.权利要求1或者权利要求2记载的太阳能电池组件制造用隔膜，特征在于，上述树脂片材为乙烯-乙酸乙烯酯树脂片材，上述交联橡胶组合物为在使上述乙烯-乙酸乙烯酯树脂片材交联的热压条件下使用的交联橡胶组合物。
4.权利要求3记载的太阳能电池组件制造用隔膜，特征在于，上述热压条件为使上述乙烯-乙酸乙烯酯树脂片材通过一次交联进行交联的条件。
5.权利要求1-4的任意I项记载的太阳能电池组件制造用隔膜，特征在于，上述三元乙丙橡胶为使用单点催化剂聚合的三元乙丙橡胶。
6.权利要求1-5的任意I项记载的太阳能电池组件制造用隔膜，特征在于，使用上述单点催化剂聚合而成的三元乙丙橡胶的比例相对于三元乙丙橡胶全体量为10质量％以上。
7.权利要求1-6的任意I项记载的太阳能电池组件制造用隔膜，特征在于为在上述三元乙丙橡胶中、相对三元乙丙橡胶及丁基橡胶的合计量100质量份，进一步共混小于75质量份的丁基橡胶而成的三元乙丙橡胶。
8.太阳能电池组件的制造方法，其是利用乙烯-乙酸乙烯酯树脂片材将太阳能电池单元层压的太阳能电池组件的制造方法，特征在于， 具有利用使用了交联橡胶组合物制隔膜的真空施压装置通过热压使上述乙烯-乙酸乙烯酯树脂片材交联而将上述太阳能电池单元层压的工序，上述交联橡胶组合物制隔膜为权利要求1-7的任意I项记载的太阳能电池组件制造用隔膜。
9.权利要求8记载的太阳能电池组件的制造方法，特征在于， 通过上述热压而交联进行层压的工序为将上述乙烯-乙酸乙烯酯树脂片材通过一次交联而交联的工序。
【文档编号】B29C65/18GK103619564SQ201280030802
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年6月11日 优先权日:2011年6月22日
【发明者】毛利信行, 高城朋彦, 北村充, 土井俊明, 内山隆司 申请人:吴羽合成橡胶株式会社