专利名称：太阳能电池背面保护膜用聚酯膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。
背景技术：
能够利用不是来自石油燃料的能量来获得电力的太阳能电池，从环境保护方面出发，其需求在高涨。太阳能电池模块，如例如日本实开平6-38264号公报中记载那样，一般具有在受光侧的玻璃基板和背面保护膜之间夹持多个板状太阳能电池元件、在内部的间隙填充了密封树脂的结构。背面保护膜可使用具有优异的机械性质、耐热性、耐湿性的塑料膜。例如，日本特开2002-263M号公报、日本特开2003-60218号公报中提出了使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的背面保护膜。而且，如下述专利文献那样为了提高太阳能电池的发电效率，有时使用白色的背面保护膜。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2002-263M号公报专利文献2 日本特开2003-60218号公报专利文献3 日本特开昭60-250946号公报专利文献4 日本特开2004-247390号公报专利文献5 日本特开2002-1；34771号公报专利文献6 日本特开2007-208179号公报专利文献7 日本特开2008-85270号公报专利文献8 日本特开2008-4839号公报
发明内容
发明要解决的课题如前所述通过使用白色聚酯膜，能够使太阳光反射，提高发电效率。对于白色聚酯膜，必须在聚酯基材中大量地添加粒子。因此，为了使它们的分散性、混合状态良好，通过制作将2种以上的材料预混合的原料，或在通常的挤出工序中使熔融时间延长等从而大量进行热过程，因此树脂容易劣化，在高温高湿度下作为太阳能电池使用的情形下，缺乏耐久性是问题所在。因此，目前为止，一般是如专利文献8那样白色层和具有耐久性的层分别作为功能层来制作层叠片，难以将它们两者兼顾。此外，目前为止，作为太阳能电池用聚酯膜的耐久性，进行了耐水解或耐光性的改善，例如通过上述提案提出了耐水解性改善的太阳能电池用聚酯膜。目前为止，设想太阳能电池模块在屋顶上等屋外使用，要求100 120°C左右的耐热性，为了应对该耐热性的要求，已使用了聚酯膜等构件。但是，近年来，已从屋顶放置向在沙漠地域等的大规模的太阳光发电厂发展，太阳能电池模块的大型化 大输出化方向发展。因此，电极、连接部位的温度
4上升，长时间暴露于160 200°C左右的温度。如果在这样的高温下的使用持续很长时间，预测当初预定的膜强度会产生下降(说明书第0005段)。在这样的环境下日照时间长，长期暴露于高温。此外，太阳能电池模块大型化、大输出化，产生了由大型化引起的温度上升、大输出化引起的电极·连接部位的温度上升。如果这样的高温下的使用长时间地持续，预测当初预定的膜强度会产生下降。这样日益要求长期热稳定性的状况下，如果只是以往的耐水解性促成的改善，认为已经不能实现足够的耐久性。需要说明的是，这里所谓长期热稳定性，具体而言，是作为160°C条件下的断裂伸长保持率半衰期来评价。其表示在160°C的高温下长时间暴露的情形下膜初期性能(膜强度)长时间保持何种程度的特性。此外，由于太阳能电池元件的薄膜化的发展，太阳光容易透过硅薄膜等而直接到达背面保护膜。因此，由于用途的不同，背面保护膜的由光照射产生的分解 劣化不断成为问题。此外，在大规模的太阳光发电系统中设置宽大的太阳能电池模块，因此由于用途的不同，有时由于来自地面的反照，背面保护膜分解·劣化。本发明涉及上述课题，即高温高湿度下和长期热稳定性良好的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。此外，优选地涉及在光照射下耐久性也优异的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。用于解决课题的手段本申请发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果感知到聚酯的催化剂种类对热劣化产生影响，发现通过使用采用特定的聚合催化剂聚合的聚酯，能够制造作为太阳能电池用聚酯膜发挥优异的耐水解性和格外优异的长期热稳定性，并且在维持高生产率的情况下具有高耐久性的太阳能电池用聚酯膜这样令人惊奇的效果，从而完成了本申请发明。S卩，本发明涉及太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其特征在于，以使用含有铝和/或其化合物、在分子内具有芳香族基团的磷系化合物的缩聚催化剂聚合的聚酯为主要构成成分，白色度为50以上，含有3 50质量％的平均粒径为0. 1 3 μ m的微粒，膜的酸值为1 (eq/ton)以上 30(eq/ton)以下。发明的效果本申请发明的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，具有光反射效率和高温高湿度下的优异的耐久性，而且还具有长期热稳定性。此外，本申请发明的优选的实施方式中除了上述特性以外，还具有光照射下的优异的耐久性。因此，可在太阳能电池，特别是薄膜硅太阳能电池中使用。
具体实施例方式将本发明的属于太阳能电池用聚酯膜的主要构成成分的聚酯聚合时所使用的缩聚催化剂为含有铝和/或其化合物、和在分子内具有芳香族基团的磷化合物的催化剂，含有磷化合物的铝盐的催化剂，或者含有至少1种选自上述通式( 所示的化合物的催化剂。作为上述铝和/或铝化合物，除了金属铝以外，可无限定地使用公知的铝化合物。作为铝化合物，具体而言，可例示甲酸铝、醋酸铝、碱式醋酸铝、丙酸铝、草酸铝等羧酸盐、氯化铝、氢氧化铝、氢氧化氯化铝等无机酸盐、甲醇铝、乙醇铝、异丙醇铝、正丁醇铝、叔丁醇铝等铝的醇盐、乙酰丙酮铝、乙酰乙酸铝等铝螯合化合物、三甲基铝、三乙基铝等有机铝化合物和它们的部分水解物、氧化铝等。其中，优选羧酸盐、无机酸盐和螯合化合物，其中更优选碱式醋酸铝、醋酸铝、氯化铝、氢氧化铝、氢氧化氯化铝和乙酰丙酮铝，特别优选碱式醋酸铝。作为上述铝和/或铝化合物的添加量，相对于得到的聚酯的二羧酸、多元羧酸等羧酸成分的全部结构单元的摩尔数，优选0. 001 0. 05摩尔％，更优选为0. 005 0. 02摩尔％。如果添加量小于0. 001摩尔％，有时无法充分地挥发催化剂活性，如果添加量为0. 05摩尔％以上，有时出现热稳定性、热氧化稳定性的降低、由铝导致的异物的产生、着色的增加成为问题的情形。即使这样地少量添加铝成分，本发明的聚合催化剂也在显示充分的催化剂活性方面具有大的特征。其结果，热稳定性、热氧化稳定性优异，能够使由铝导致的异物、着色减少。作为构成上述缩聚催化剂的磷化合物，并无特别限定，从催化剂活性的改善效果大的观点出发，优选使用从膦酸系化合物、次膦酸系化合物中选择的一种或二种以上的化合物。其中，如果使用一种或二种以上的膦酸系化合物，则催化剂活性的改善效果特别大，因而优选。上述的膦酸系化合物、次膦酸系化合物是分别具有下述式(6)、(7)所示的结构的化合物。
权利要求
1.一种太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其特征在于，以聚酯为主要构成成分，白色度为50以上，含有3 50质量％的平均粒径为0. 1 3 μ m的微粒，膜的酸值为leq/ton以上30 (eq/ton)以下，所述聚酯是使用含有铝和/或其化合物、在分子内具有芳香族基团的磷系化合物的缩聚催化剂进行聚合而成的。
2.如权利要求1所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其特征在于，所述微粒是以金红石型为主体的二氧化钛微粒。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其特征在于，通过在膜内部具有多个微细的空洞，使膜的表观比重为0. 7以上1. 3以下。
4.如权利要求1 3的任一项所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其特征在于，将含有多个来自于平均粒径为0.1 3μπι的微粒的空洞的聚酯层(表层)和含有多个来自于与聚酯非相容的热塑性树脂的空洞的聚酯层(芯层)层叠而成。
5.如权利要求1 4的任一项所述的太阳能电池用聚酯膜，其特征在于，磷化合物为从膦酸系化合物、次膦酸系化合物中选择的一种或二种以上的化合物。
6.如权利要求1 5的任一项所述的太阳能电池用聚酯膜，其特征在于，磷化合物为从下述通式(1) ( 所示的化合物中选择的一种或二种以上，[化1]P ( = 0) R1 (OR2) (OR3)[化2]P ( = 0) R1R4 (OR2)式(1) O)中，R1、R4各自独立地表示氢、碳数1 50的烃基、含羟基、卤素基、烷氧基或氨基的碳数1 50的烃基，R2、R3各自独立地表示氢、碳数1 50的烃基、含羟基或烷氧基的碳数1 50的烃基，其中，烃基可含脂环结构、芳香环结构。
7.如权利要求6所述的太阳能电池用聚酯膜，其特征在于，所述通式(1) O)中的R^R4为具有芳香环结构的基团。
8.如权利要求1 7的任一项所述的太阳能电池用聚酯膜，其特征在于，磷化合物在同一分子内具有酚部。
9.如权利要求8所述的太阳能电池用聚酯膜，其特征在于，在同一分子内具有酚部的磷化合物是从下述通式(3) (4)所示的化合物中选择的一种或二种以上，[化3]P ( = 0) R1 (OR2) (OR3)[化4]P ( = 0) R1R4 (OR2)式C3) (4)中，R1表示含酚部的碳数1 50的烃基、含羟基、卤素基、烷氧基或氨基并且含酚部的碳数1 50的烃基，R4各自独立地表示氢、碳数1 50的烃基、含羟基、卤素基、烷氧基或氨基的碳数1 50的烃基，R2、R3各自独立地表示氢、碳数1 50的烃基、含羟基或烷氧基的碳数1 50的烃基，其中，烃基可含支链结构、脂环结构、芳香环结构，R2和R4的末端之间可结合。
10.一种太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其特征在于，是以聚酯为主要构成成分的聚酯膜，白色度为50以上，含有3 50质量％的平均粒径为0. 1 3 μ m的微粒，膜的酸值为leq/ton以上30eq/tOn以下，所述聚酯是使用含有磷化合物的铝盐的缩聚催化剂聚合而成的
11.一种太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其特征在于，是以使用含有从下述通式(5)所示的化合物中选择的至少1种的缩聚催化剂聚合而成的聚酯为主要构成成分的聚酯膜，白色度为50以上，含有3 50质量％的平均粒径为0. 1 3 μ m的微粒，膜的酸值为leq/ton以上30eq/tOn以下，[化5]式(7)中，R1、R2各自独立地表示氢、碳数1 30的烃基，R3表示氢、碳数1 50的烃基、含羟基或烷氧基的碳数1 50的烃基，R4表示氢、碳数1 50的烃基、含羟基、烷氧基或羰基的碳数1 50的烃基，1表示1以上的整数，m表示0或1以上的整数，(1+m)为3，η表示1以上的整数，烃基可含脂环结构、支链结构、芳香环结构。
12.如权利要求1 11的任一项所述的太阳能电池背面密封用双轴取向聚酯膜，其特征在于，在160°C条件下的耐热试验中的断裂伸长保持率半衰期为700小时以上。
全文摘要
本发明提供薄膜硅太阳能电池中高温高湿度下和长期热稳定性优异的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其特征在于，以使用含有铝和/或其化合物、分子内具有芳香族基团的磷系化合物的缩聚催化剂聚合得到的聚酯为主要构成成分，白色度为50以上，含有3～50质量％的平均粒径为0.1～3μm的微粒，膜的酸值为1(eq/ton)以上30(eq/ton)以下。
文档编号H01L31/042GK102575027SQ20108004377
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月30日 优先权日2009年9月30日
发明者伊藤胜也, 池畠良知, 滨本史朗, 稻垣润 申请人:东洋纺织株式会社