太阳电池用PID对策膜及使用其的PID对策太阳电池模块的制作方法

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太阳电池用PID对策膜及使用其的PID对策太阳电池模块的制作方法与工艺

本发明涉及一种对太阳电池模块中的太阳电池元件防止自覆盖玻璃所释放的碱金属所致的劣化的PID(Potential Induced degradation,电势诱发衰减)对策膜及使用该膜的太阳电池模块。



背景技术:

作为太阳电池模块的代表性构成,已知有所谓覆板(superstrate)结构,即,利用一对接着膜自两面侧夹着太阳电池元件,进而在太阳光受光侧的接着膜固定玻璃等透明基材,且在背面侧的接着膜固定保护材(背板)。或者,有利用覆盖玻璃夹着模块的两面的所谓玻璃/玻璃结构的模块。有为了提高模块转换效率而应用两面发电单元的情形。在此种构成中,对接着膜或发电元件保护膜要求接着性、耐候性等各特性,尤其是对太阳光的受光侧要求高的透明性,满足这些要求的接着膜例如在专利文献1~专利文献3等中为公知。

除这些特性以外,需要对因产生系统发电量在半年至数年间降低数十百分比的所谓PID(Potential Induced degradation,电势诱发衰减)现象所引起的发电劣化作出对策。在专利文献1中,介绍在单元与覆盖玻璃之间层叠由氟系膜等所构成的高绝缘膜的技术。另外,在专利文献2中,介绍为了减轻自玻璃释放的碱金属的影响而利用硅烷偶合剂对玻璃表面进行表面处理的技术。又,在专利文献3中,公开有一种太阳电池模块,其具有包含环状烯烃系树脂的层、及包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的层,且至少一层的上述包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的层是以上述包含环状烯烃系树脂的层为基准而配置在远离太阳电池单元之侧。

然而,在不明确PID现象产生机制的情况下,在独自设计的PID试验方法中观察到发电劣化率的降低。关于验证试验,虽然保证20年效果的条件为85℃、85RH(相对湿度)%、1000小时,而假定在暴露于高电压下的发电站使用时的条件为至少1000小时,但这些试验为100小时,并非原本目的的试验。迄今为止尚无发明揭示有在与实地且20年来对应的实验室试验条件下是否产生发电劣化的结果。

发明者根据产生PID现象的模块的破坏分析结果,对PID现象的产生机制进行努力研究,证明有以下的结果。在实地通过产生PID现象的模块的破坏分析而明确指出在广泛使用的P型硅半导体中,若钠离子堆积而覆盖白板玻璃侧的硅单元的总表面积的15%左右,则形成金属钠层,pn结构的n层P化,其结果为,丧失量子力学上通过pn接合所发现的半导体的性质,无法发挥出光电效应而变得无法发电。又,已知发电劣化除由作为硅单元的半导体的劣化引起以外,也由表面电极及内部连接线的电子集电能力的降低而引起。所谓集电能力的降低,已知是由如下情况引起,即,因EVA(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)密封材发生劣化而释放的乙酸将焊料成分溶解,又,作为表面电极与单元的接着剂进行添加而将某玻璃成分溶解。已知运行21年的国内太阳电池模块下部的角部(角部硅单元的模块角部侧的边缘部的受光面侧)的乙酸量为120μg/g。已知在实验室中,在20cm见方的相同结构的模块中,使用三井化学公司制造的EVA的单元边缘部的乙酸量在85℃、85RH%的温湿试验中对应于2500小时。

由此,可知PID试验条件并非为以现今标准化进行研究的如60℃、85RH%、96小时、-1000V的条件,而是在温湿试验中在85%、85RH%、2500小时下施加-1000V的条件,其相当于20年的试验条件。

专利文献3所记载的太阳电池模块用的保护膜是使用环状烯烃系树脂,其玻璃化转变温度为宽的范围,为80℃~250℃,又,膜的厚度也为宽的范围,为5μm~200μm。在此公开公报所记载的范围内,作为膜的成形性差,又,即便能够成形也大多产生裂痕,无法供于实用。又,太阳电池模块有大型化的倾向,其尺寸达到2m×4m(纵×横)以上的大小。专利文献3所记载的太阳电池模块用的保护膜无法成形为此种尺寸的太阳电池模块用的膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特表2013-502051

专利文献2:日本专利特开2008-273783

专利文献3:日本专利特开2006-198922



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种解决上述问题的太阳电池用PID对策膜及使用其的PID对策太阳电池模块,该太阳电池用PID对策膜对于自太阳电池模块的覆盖玻璃所释放的碱金属离子的阻隔性优异,且耐热性、耐光性优异。

解决问题的技术手段

<1>第1发明

用以解决上述问题的第1发明的PID对策膜的特征在于:其是在太阳电池模块内的太阳电池发电元件与覆盖玻璃的中间层叠而成,并且是宽度为80cm以上且玻璃化转变温度为75℃以上、95℃以下的环状烯烃系树脂膜,且膜厚度为40μm以上、200μm以下。

本发明的环状烯烃系树脂膜(以下,简称为“PID对策膜”)是设置在太阳电池模块内的太阳电池发电元件与覆盖玻璃的中间。本发明的PID对策膜的玻璃化转变温度为75℃以上、95℃以下,优选为80℃以上、90度以下。若玻璃化转变温度未达75℃,则因太阳电池的交联反应步骤即层压步骤的成型热而导致膜发生部分流动化,在模块的受光面侧形成包含圆形褶皱的痘痕,因此欠佳。若超过95℃,则在将膜卷绕成辊状时,会自侧面部发生破裂,而无法将膜卷取。进而,在太阳电池模块成型后,经过一周左右之后,在太阳电池模块内产生无数微裂缝,外观不良而欠佳。

又,本发明的PID对策膜的厚度为40μm以上、200μm以下,优选为60μm以上、100μm以下,进而优选为70μ以上、90μ以下。若膜厚度小于40μm,则膜强度明显降低,有因膜的卷取步骤中所施加的张力而发生断裂的情况,因此欠佳。又,若厚度超过200μm,则会在膜卷的接近支管直径的部分发生破裂,因此欠佳。又,若使用厚度超过200μm的厚的膜,则将膜成形后24小时后,在太阳电池模块成型体的受光面侧产生无数微裂缝,制品外观不良而欠佳。

又,关于本发明的PID对策膜,可制造出能够用于尺寸大型化至2m×4m(纵×横)以上的太阳电池模块的尺寸(宽度80cm以上)者。如此,即便为大尺寸的PID对策膜,也可在完全无破裂等的情况下提供。又,此种大尺寸的PID对策膜利用现有技术未能实现。

本发明的PID对策膜防止自太阳电池模块的覆盖玻璃所释放的钠离子或钾离子移动至太阳电池模块内的发电元件(结晶系单元、太阳电池单元等)的表面,因此可完全地防止大规模太阳能发电站(Mega Solar)中频繁产生的因PID所致的发电劣化。又,关于本发明的PID对策,作为太阳电池模块用接着膜而要求的耐候性、耐热性、透明性、防水性、防湿性优异。因此,可实现太阳电池模块的长寿命化。进而,可提供在太阳电池模块内的太阳电池单元与覆盖玻璃之间的密封部分完全无破裂等的外观良好的太阳电池模块。

本发明的PID对策膜有容易破裂的倾向,可在贴附有如聚乙烯原材料的兼具伸缩性与强度的保护膜的状态下进行膜卷取。或者,也可使用氧化硅等微粒子的粉末而防止膜辊的卷取皱褶。

<2>第2发明

第2发明的PID对策膜是根据第1发明,其特征在于:环状烯烃系树脂为乙烯和/或α-烯烃与环状烯烃的共聚物。

第2发明是环状烯烃系树脂为乙烯和/或α-烯烃、与环状烯烃的共聚物的PID对策膜,乙烯和/或α-烯烃中,最优选为单独使用乙烯。

根据第2发明,环状烯烃系树脂为乙烯和/或α-烯烃、与环状烯烃的共聚物。通过使用环状烯烃系共聚物,除了能够进而提高PID对策片的耐候性且完全防止PID的效果以外,也表现出膜寿命提高的效果。因此,使用该膜的太阳电池模块的寿命进一步提高。

<3>第3发明

第3发明的PID对策膜是根据第1发明或第2发明,其特征在于:所述PID对策膜与密封用膜成为一体。

第3发明的PID对策膜是与密封用膜一体化。作为该密封用膜,可设为EVA树脂膜、PVB(polyvinyl butyral,聚乙烯丁醛)树脂膜、离子聚合物膜等太阳电池模块所使用的密封用膜。

根据第3发明,PID对策膜与密封膜一体化,因此在制造太阳电池模块的步骤中,可简化对太阳电池单元层叠各构件的步骤。

<4>第4发明

第4发明的太阳电池模块的特征在于:根据第1发明至第3发明中的任一者所述的PID对策膜是设置在EVA密封膜与覆盖玻璃之间。

本发明的太阳电池太阳电池模块为在覆盖玻璃与现有太阳电池用密封膜之间设置有第1发明至第3发明的PID对策膜的构成。使用本发明的PID对策膜的太阳电池模块是以覆盖玻璃、现有密封膜、本发明的膜、现有密封膜、太阳电池单元、现有密封膜、背面材的顺序将这些构件层叠。层叠后,通过以130℃以上的热进行压制成型而将各自的界面接着,由此成为PID对策用的太阳电池模块。作为现有密封膜,通常优选为使用EVA密封材。覆盖玻璃可为释放钠离子的白板玻璃,也可为玻璃表面经钾离子置换的化学强化玻璃。化学强化玻璃由于强度高,故而可实现薄壁化,并可容易地制造轻量化太阳电池模块。

通过本发明的构成所获得的该太阳电池模块完全不产生PID,作为制品的防水性提高,又,可持续超长时间地确保耐候性,可实现太阳电池模块的长寿命化。

<5>第5发明

第5发明的太阳电池模块的特征在于:根据第1发明至第3发明中的任一者的PID对策膜覆盖结晶系单元面积的至少85%以上。

如上所述,本发明的膜只要至少在太阳电池单元的上部层叠即可,而且只要覆盖结晶系单元面积的至少85%以上即可。若本发明的PID对策膜中覆盖结晶系单元面积的面积未达结晶系单元面积的85%,则覆盖玻璃所含的钠离子或钾离子附着于太阳电池单元而产生PID。

通过使用本发明的PID对策膜而覆盖太阳电池模块的结晶系单元的表面积的85%以上,可确实地防止太阳电池模块的PID。

附图说明

图1是表示本发明的太阳电池模块的构成例1的示意剖视图。

图2是表示本发明的太阳电池模块的构成例2的示意剖视图。

图3是本发明的太阳电池模块与现有的太阳电池的劣化程度的说明图。

图4是表示现有的太阳电池模块的构成的示意剖视图。

图5是实施例5的太阳电池模块的构成的说明图。

具体实施方式

以下,使用图1至图3对本发明的PID对策膜及使用该膜的太阳电池模块的实施形态进行说明。

<1>太阳电池用PID对策膜

本发明的太阳电池用PID对策膜的特征在于:其是防止碱金属移动至太阳电池模块内的太阳电池发电元件的接着膜,且是将非晶性的环状烯烃系共聚物成形为膜状而成。以下,对本发明的太阳电池用PID对策膜进行详细说明。

<1-1>环状烯烃系树脂

环状烯烃系树脂只要为玻璃化转变温度为75℃以上、95℃以下且在主链中包含源自环状烯烃的结构单元的聚合物或共聚物,则并无特别限定。例如可列举:环状烯烃的加成聚合物或其氢化物、环状烯烃与乙烯和/或α-烯烃的加成共聚物、或其氢化物等。环状烯烃系树脂可单独使用1种,也可并用2种以上。又,本发明所使用的环状烯烃系树脂的玻璃化转变温度是依据日本工业标准K7121(JISK7121)“塑料的转移热测定方法”在升温速度10℃/min的条件下利用DSC(differential scanning calorimetry,示差扫描热量测定)进行测定。

作为环状烯烃系树脂,包含于在主链中包含源自环状烯烃的结构单元的上述聚合物或上述共聚物中进而接枝和/或共聚合具有极性基的不饱和化合物进行而成者。

作为极性基,例如可列举:羧基、酸酐基、环氧基、酰胺基、酯基、羟基等,作为具有极性基的不饱和化合物,可列举:(甲基)丙烯酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、衣康酸酐、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸烷基(碳数1~10)酯、顺丁烯二酸烷基(碳数1~10)酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等。

作为本发明的环状烯烃系树脂,也可使用市售的树脂。作为市售的环状烯烃系树脂,例如可列举:托帕斯(TOPAS)(注册商标)(托帕斯先进聚合物(TOPAS Advanced Polymers)公司制造)、阿派璐(APEL)(注册商标)(三井化学公司制造),进而,作为以环状烯烃成分作为起始原料并利用复分解催化剂进行开环聚合、并进行氢化而制造的市售的环状烯烃系聚合物,可列举:瑞翁乃库斯(ZEONEX)(注册商标)(日本瑞翁(ZEON)公司制造)、瑞翁阿(ZEONOR)(注册商标)(日本瑞翁(ZEON)公司制造)、亚顿(ARTON)(注册商标)(JSR公司制造)等。

本发明的环状烯烃系树脂尤其优选为使用环状烯烃系共聚物。其可能因环状烯烃的开环聚合物或其氢化物中残留的双键而在加热环境下发生变色。又,环状烯烃系共聚物在与EVA的硫化接着中,与环状烯烃的开环聚合物或其氢化物相比,亲和性良好,且接着性优异。

环状烯烃系共聚物可列举包含乙烯和/或α-烯烃、及源自下述通式(I)所表示的环状烯烃的结构单元的共聚物。

[化1]

(式中,R1~R12可分别相同也可不同,且是选自由氢原子、卤素原子、及烃基所组成的群组中,

R9与R10、R11与R12可一体化而形成2价烃基,

R9或R10与R11或R12可相互形成环。

又,n表示0或正整数,

在n为2以上的情形时,R5~R8在各重复单元中可分别相同也可不同)。

作为α-烯烃,并无特别限制,优选为碳数2~20的α-烯烃。例如可列举:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等。又,这些α-烯烃成分可单独使用1种也可同时使用2种以上。

在乙烯和/或α-烯烃中,最优选为单独使用乙烯。

关于通式(I)所表示的环状烯烃,R1~R12可分别相同也可不同,且是选自由氢原子、卤素原子、及烃基所组成的群组中。作为通式(I)所表示的环状烯烃的具体例,可列举与日本专利特开2007-302722相同者。

又,环状烯烃可单独使用1种,又,也可将2种以上组合而使用。这些之中,优选为单独使用双环[2.2.1]庚-2-烯(惯用名:降莰烯(norbornene))。

对于所使用的聚合催化剂并无特别限定,可使用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)系、复分解(metathesis)系、茂金属(metallocene)系催化剂等现有周知的催化剂并利用周知的方法而获得。本发明中优选地使用的环状烯烃与α-烯烃的加成共聚物或其氢化物优选为使用茂金属系催化剂而制造。

本发明所使用的环状烯烃系树脂的制造方法已为公知,例如在日本专利特开平3-45612、日本专利特开昭60-168708、日本专利特开昭62-252406中报告有环状烯烃的加成聚合物的制造方法,在日本专利特开昭63-145324、日本专利特开昭63-264626、日本专利特开平1-240517中报告有环状烯烃的开环聚合及其氢化物的制造方法。可通过依据这些制造方法并适当选择条件而制造。

例如,可在包含乙烯及降莰烯的环状烯烃共聚物中变更降莰烯含量,由此合成各种玻璃化转变温度(Tg)的环状烯烃系共聚物。若减少降莰烯含量,增加乙烯,则Tg相应地降低。

具有各组成的玻璃化转变温度(Tg)的聚合物虽然可通过上述聚合而获得,也可通过市售等级的熔融掺合而获得。一般而言,在通过玻璃化转变温度(Tg)不同的树脂的掺合而相容的系中,加成性根据掺合比率而成立。在获得本发明的环状烯烃树脂时,除了利用上述聚合的方法以外,也可通过利用挤出机的现有等级的熔融掺合而准备,且发明的效果完全不改变。

<1-3>其他成分

在本发明的PID对策膜中,也可调配紫外线吸收剂、受阻胺系稳定剂、耐光稳定剂等以提高耐候性,也可调配抗氧化剂等以提高长期热稳定性,也可调配润滑剂等以改善膜的成形性。

<2>太阳电池模块

本发明的太阳电池模块的其特征在于:具备上述本发明的太阳电池用的PID对策膜。

图1是表示本发明的太阳电池模块的一例的示意剖视图。图1所示的太阳电池模块100是自作为受光侧的表面基板的透明玻璃板11起依序具有现有的密封膜18、本发明的PID对策膜14、现有的密封膜18、太阳电池元件15、现有的密封膜18、及背板12而成。背板部分也可为覆盖玻璃。此时为如图2的太阳电池模块200。即,成为相对于太阳电池元件15而上下对称的构成。以上的图1及图2所示的太阳电池模块的构成为一例,本发明的太阳电池模块并不限定于该构成。

作为本发明的太阳电池模块所使用的太阳电池元件并无特别限定,可使用单晶硅、多晶硅、非晶硅等硅系、第III-V族或第II-VI族化合物(镓-砷、铜-铟-硒、铜-铟-镓-硒、镉-碲等)等化合物半导体系等的各种太阳电池元件。

又,在本发明的太阳电池模块中,在使用玻璃作为透明基材的情形时,作为太阳光受光侧的表面基板可为释放钠离子的白板玻璃,也可为玻璃表面经钾离子置换的化学强化玻璃。自玻璃释放的金属离子被本发明的PID对策膜所防御,太阳电池单元受到保护而不发生PID。

再者,可将本发明的PID对策膜用于使用丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、聚酯、含氟树脂等作为太阳电池模块的透明基板的太阳电池模块。

又,作为相反侧的背板,可列举树脂膜或金属膜等单层膜或多层膜,例如作为树脂膜,可列举氟树脂膜、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)树脂膜、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)树脂膜等,作为金属膜,可列举铝、不锈钢等的膜。

实施例

以下,通过实施例更具体地对本发明进行说明,但本发明并不限定于以下实施例。

作为以下实施例中所使用的环状烯烃系树脂,向将托帕斯先进聚合物(TOPAS Advanced Polymers)公司制造的托帕斯(TOPAS)8007S-04(玻璃化转变温度78℃)及托帕斯(TOPAS)6013M-07(玻璃化转变温度130℃)这两种以某一掺合比率混合而成的混合物内调配微量的紫外线抑制剂及耐光稳定剂,而制作具有所需的玻璃化转变温度(Tg)及厚度的PID对策膜。使用所获得的PID对策膜,利用以下方法制作图1的构成的太阳电池模块100。再者,在制造太阳电池模块时,由于利用层压装置进行,故而在层压装置的热板上将图1的上下颠倒并层叠各构件。

[实施例1]

使用日本制钢所制造的双轴挤出机TEX-30α(型号),在熔融树脂温度200℃下将作为紫外线吸收剂的2-羟基4-正辛氧基二苯甲酮0.4重量份、作为耐光稳定剂的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯0.2重量份与作为环状烯烃系树脂的100重量份的托帕斯(TOPAS)8007S-04进行混练,而获得环状烯烃系树脂组合物颗粒。继而,将该颗粒投入至具备宽度300mm的T型模头的单轴挤出成形机中,且将T型模头部的树脂温度设为140℃,而制作玻璃化转变温度为78℃且厚度60μm的PID对策膜(环状烯烃系树脂膜)。使用所获得的PID对策膜,利用以下方法制作太阳电池模块。

太阳电池模块100在覆盖玻璃11上准备三井化学公司制造的450μm的快速固化型(EVA-1)作为密封膜18。在其上依序层叠本实施例中所制成的PID对策膜(环状烯烃系树脂膜)14,且在该PID对策膜14上层叠密封膜18(EVA-1)、太阳电池结晶系单元、密封膜18(EVA-1)、作为背面材(背板)12的东洋铝公司制造的PET系背板。使用真空层压机(日清纺精密机器(Nisshinbo Mechatronics)股份有限公司制造,制品名:PVL1537N)在热板温度:150℃、加工时间22分钟(详细内容,抽真空:5分钟,压制:2分钟,压力保持:15分钟)的条件下对该层叠体进行压制加工。与端子盒连接的配线部分是自在背面材预先设置有裂口的部分拉出,利用焊料进行固定,并利用硅酮灌封材填满直至遮蔽二极管,而形成盖。灌封材是使用道康宁(Dow-Corning)公司制造的PV-7311。对于玻璃边缘部,未应用边缘密封件,而是利用使用三井化学公司制造的TPV:米拉斯特(MILASTOMER)材的衬垫而填埋与铝框的间隙。

[实施例2]

在实施例2中,除了将实施例1的作为环状烯烃系树脂的托帕斯(TOPAS)8007S-04 100重量份变更为托帕斯(TOPAS)8007S-04 90重量份及托帕斯(TOPAS)6013M-07 10重量份以外,与实施例1同样地制作玻璃化转变温度为80℃且厚度为75μm的PID对策膜。使用所获得的PID对策膜,利用与实施例1相同的方法而制作太阳电池模块。

[实施例3]

在实施例3中,除了将实施例1的作为环状烯烃系树脂的托帕斯(TOPAS)8007S-04 100重量份变更为托帕斯(TOPAS)8007S-04 72重量份及托帕斯(TOPAS)6013M-07 28重量份以外,与实施例1同样地制作玻璃化转变温度为90℃且厚度为100μm的PID对策膜。使用所获得的PID对策膜,利用与实施例1相同的方法而制作太阳电池模块。

[实施例4]

在实施例4中,除了将实施例1的作为环状烯烃系树脂的托帕斯(TOPAS)8007S-04 100重量份变更为托帕斯(TOPAS)8007S-04 67重量份及托帕斯(TOPAS)6013M-07 33重量份以外,与实施例1同样地制作玻璃化转变温度为93℃且厚度为125μm的PID对策膜。使用所获得的PID对策膜,利用与实施例1相同的方法而制作太阳电池模块。

[实施例5]

在实施例5中,除了将实施例1的作为环状烯烃系树脂的托帕斯(TOPAS)8007S-04 100重量份变更为托帕斯(TOPAS)8007S-04 72重量份及托帕斯(TOPAS)6013M-07 28重量份以外,与实施例1同样地制作玻璃化转变温度为90℃且厚度为75μm的PID对策膜。使用所获得的PID对策膜,利用与实施例1相同的方法而制作太阳电池模块。再者,此时将PID对策膜如图5所示般仅配置在将多片太阳电池单元连接而成的电池串W上(覆盖玻璃侧)而制造太阳电池模块。因此,为在覆盖玻璃侧的电池串W的列间未设置PID对策膜的构成。

[比较例1]

在比较例1中,除了将实施例1的作为环状烯烃系树脂的托帕斯(TOPAS)8007S-04 100重量份变更为托帕斯(TOPAS)8007S-04 59重量份及托帕斯(TOPAS)6013M-07 41重量份以外,与实施例1同样地制作玻璃化转变温度为98℃且厚度为200μm的PID对策膜。使用所获得的PID对策膜,利用与实施例1相同的方法而制作太阳电池模块。

[比较例2]

在比较例2中,除了将实施例1的作为环状烯烃系树脂的托帕斯(TOPAS)8007S-04 100重量份变更为托帕斯(TOPAS)6013M-07 100重量份以外,与实施例1同样地制作玻璃化转变温度为142℃且厚度为100μm的PID对策膜。使用所获得的PID对策膜,利用与实施例1相同的方法而制作太阳电池模块。

[比较例3]

在比较例3中,尝试利用作为实施例1的环状烯烃系树脂的托帕斯(TOPAS)8007S-04而制作玻璃化转变温度为78℃且厚度为30μm的PID对策膜。无法进行膜的卷取,从而无法获得PID对策膜。

[比较例4]

在比较例4中,除了将实施例1的作为环状烯烃系树脂的托帕斯(TOPAS)8007S-04 100重量份变更为托帕斯(TOPAS)6013M-07 100重量份以外,与实施例1同样地制作玻璃化转变温度为142℃且厚度250μm的PID对策膜。使用所获得的PID对策膜,利用与实施例1相同的方法而制作太阳电池模块。

[比较例5]

比较例5是未使用本实施例的使用有环状烯烃系树脂的PID对策膜的现有的太阳电池模块900。其是图4所示的现有型太阳电池模块,所使用的构件与实施例1相同,且是不具有图1的PID对策膜14的构成。

[PID对策膜的成形性]

针对实施例1至实施例5、及比较例1至比较例4所制成的PID对策膜的膜成型性,根据以下指标针对自3英寸支干的最末端起10m的面积(宽度1m)对微裂缝及皱褶进行评价。将其评价结果示于表1。

<微裂缝>

评价分3分:完全无微裂缝。

评价分2分:在模块总面积的20%以下的面积存在微裂缝。

评价分1分:在60%以上的面积存在微裂缝。

所谓片材微裂缝是指与利用锤等敲破玻璃时形成于玻璃内部的无数破裂相同状态者。

<皱褶的存在部位数>

皱褶的存在部位数是对100m卷的PID对策膜的外观进行观察。所谓皱褶是以肉眼容易辨识的大小,设为宽度1mm以上、长度30mm以上。

评价分3分:无皱褶,平滑。

评价分2分:存在1处皱褶。

评价分1分:存在2处以上的皱褶。

[PID对策膜的模块成形性]

针对使用实施例1至实施例5、及比较例1至比较例4中所制成的PID对策膜的太阳电池模块的成型性,对48直的太阳电池模块自受光面侧进行观察,且根据以下指标对微裂缝及痘痕进行评价。将其评价结果示于表1。

<微裂缝>

评价分3分:完全无微裂缝。

评价分2分:在总面积的5%以下存在微裂缝。

评价分1分:在总面积的10%以上存在微裂缝。

<痘痕个数>

所谓痘痕是PID对策膜上的圆形的皱褶,设为半径500μm以上者。

评价分3分:完全无痘痕。

评价分2分:痘痕为5个以下。

评价分1分:痘痕为6个以上。

[PID试验]

对于实施例1至实施例5、及比较例1至比较例5中所制作的太阳电池模块,如下所述般实施PID试验。

利用太阳仿真器测定预先制作的太阳电池模块的输出。其后,在爱斯佩克(ESPEC)公司制造的PID试验装置中,放入85℃、85%湿度的腔室中并施加2500小时的-1000V的电压之后,取出太阳电池模块,再次利用太阳仿真器测定输出。利用下式算出太阳电池模块的发电劣化度。

发电劣化度(%)=[(起始最高输出-PID试验后的最高输出)/(起始最高输出)]×100

再者,在PID试验中,将铝板配置在太阳电池模块的覆盖玻璃上,测定产生在铝板与太阳电池模块的输出端子之间的漏电流。在表1中,作为PID试验结果,记载有各实施例及比较例的PID试验开始1000小时后的漏电流的测定结果。

将实施例1至实施例5、及比较例1至比较例5中所制作的太阳电池模块的上述PID试验的结果示于表1。根据表1可知,使用本发明的PID对策膜的实施例1至实施例5的太阳电池模块完全不存在因PID所致的发电劣化,且图3表示发电劣化随着时间经过如何变化。图3的横轴为OID试验时间,纵轴表示发电能力保持率(%)。该发电能力保持率是自100%减去发电劣化度(%)所得的数值,若为100%,则表示完全未产生发电劣化。比较例5的未使用PID对策膜的太阳电池模块可知在短时间内成为零输出。

产业上的可利用性

根据本发明,对于太阳电池发电站,由于可在实地在至少20年间防止因PID现象所致的发电劣化,故而可作为具有与火力发电站或水力发电站相同寿命的发电站而发电。

符号的说明

100:太阳电池模块

200:太阳电池模块

11:覆盖玻璃

12:背面材(背板)

14:PID对策膜(环状烯烃系树脂膜)

15:结晶系单元(太阳电池单元)

18:密封膜(EVA等)

900:现有型太阳电池模块

[表1]

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