太阳电池用背板及太阳电池模块的制作方法_4

文档序号:9383226阅读:来源:国知局
通过下述式而求出热缩率。
[0278] 15(TC热缩率(%)= 100X (300-L)/300
[0279] 而且,将热缩率为正的情况表示为收缩,为负的情况表示为伸长。
[0280] 经过以上步骤而制造作为支撑体的聚酯膜。
[0281] -其他事项-
[0282] 支撑体的厚度优选的是30 μL?以上350 μL?,自耐电压的观点考虑,更优选的是 160 μm以上300 μm以下,进一步更优选的是180 μm以上280 μm以下。
[0283] 支撑体在120°C、相对湿度100%的条件下保存50小时后的断裂伸长率优选的是 相对于保存前的断裂伸长率而言为50%以上者(以下,将利用所述条件而进行湿热处理的 支撑体的处理前后的断裂伸长率的保持率简称为"断裂伸长率保持率")。通过使断裂伸长 率保持率为50%以上,可抑制随着水解所带来的变化,在长期使用时稳定地保持与涂布层 的密接界面的密接状态,由此可防止经时地剥离等。由此,即使在将背板长期放置于例如屋 外等高温、高湿环境或曝光下的情况下,也可显示高的耐久性能。更优选的是断裂伸长率保 持率达到50%的时间优选的是70小时以上200小时以下,更优选的是75小时以上180小 时以下。
[0284] 优选的是支撑体在180°C下进行50小时热处理后的断裂强度是热处理前的断裂 强度的50%以上。更优选的是在180°C下进行80小时热处理后的断裂强度是热处理前的 断裂强度的50%以上,进一步更优选的是在180°C下进行100小时热处理后的断裂强度是 热处理前的断裂强度的50%以上。由此可使暴露于高温下时的耐热性良好。
[0285] 支撑体优选的是在150°C下进行30分钟热处理时的热缩是MD、TD均为1%以下, 更优选的是0. 5%以下。通过将热缩保持为1 %以下,可防止形成太阳电池模块时的翘曲。
[0286] 支撑体可视需要进行如电晕放电处理、火焰处理、辉光放电处理这样的表面处理。 这些中,电晕放电处理是可低成本地进行的优选的表面处理方法。
[0287] 电晕放电处理通常是在与覆膜有衍生物的金属辊(介电体辊)绝缘的电极间施加 高频波、高电压,产生电极间的空气的绝缘击穿,由此而使电极间的空气离子化,从而在电 极间产生电晕放电。而且,可通过使支撑体经过所述电晕放电之间而进行。
[0288] 本发明中所使用的优选的处理条件优选的是电极与介电体辊的间距间隙(gap clearance)为 Imm ~3mm、频率为 IkHz ~100kHz、施加能量为 0· 2kV · A · min/m2~ 5kV · A · min/m2左右。
[0289] 辉光放电处理是利用被称为真空等离子体处理或辉光放电处理的方法,通过低压 环境的气体(等离子体气体)中的放电而产生等离子体,对基材表面进行处理的方法。本 发明的处理中所使用的低压等离子体是在等离子体气体的压力低的条件下所生成的非平 衡等离子体。本发明的处理可通过在所述低压等离子体环境内放置被处理膜而进行。
[0290] 在辉光放电处理中,作为产生等离子体的方法,可利用直流辉光放电、高频波放 电、微波放电等方法。放电中所使用的电源可为直流电也可为交流电。在使用交流电的情 况下,优选的是30Hz~20MHz左右的范围。
[0291] 在使用交流电的情况下,可使用50Hz或60Hz的商用的频率,也可使用IOkHz~ 50kHz左右的高频波。而且,使用13. 56MHz的高频波的方法也优选。
[0292] 作为辉光放电处理中所使用的等离子体气体,可使用氧气、氮气、水蒸气气体、氩 气、氦气等无机气体,特别优选的是氧气、或氧气与氩气的混合气体。具体而言,理想的是使 用氧气与氩气的混合气体。在使用氧气与氩气的情况下,两者的比率以分压比计而言优选 的是氧气:氩气=100 : 〇~30 : 70左右,更优选的是90 : 10~70 : 30左右。而且, 特别是并不将气体导入至处理容器,利用漏电使处理容器中所存在的大气或由被处理物所 产生的水蒸气等气体成为等离子体气体而使用的方法也优选。
[0293] 此处,作为等离子体气体的压力,需要达成非平衡等离子体条件的低压。具体的等 离子体气体的压力优选的是0. 〇〇5Torr~lOTorr,更优选的是0. 008Torr~3Torr左右的 范围。在等离子体气体的压力不足0. 〇〇5Torr的情况下,存在接着性改良效果不充分的情 况,相反若超过lOTorr,则存在电流增大而造成放电变得不稳定的情况。
[0294] 等离子体输出功率因处理容器的形状或大小、电极的形状等而定,不能一概而论, 优选的是100W~2500W左右,更优选的是500W~1500W左右。
[0295] 辉光放电处理的处理时间优选的是0. 05秒~100秒,更优选的是0. 5秒~30秒 左右。在处理时间不足0. 05秒的情况下,存在接着性改良效果不充分的情况;相反若超过 100秒,则存在产生被处理膜变形或着色等问题的情况。
[0296] 辉光放电处理的放电处理强度因等离子体输出功率与处理时间而定,优选的是 0· OlkV ·Α ·η?η/πι2~IOkV ·Α ·η?η/πι2的范围,更优选的是 0· IkV ·Α ·η?η/πι2~7kV ·Α ·η?η/ m2。通过将放电处理强度设为0.0 lkV · A · min/m2以上,可获得充分的接着性改良效果;通 过设为IOkV · A · min/m2以下,可避免被处理膜变形或着色等问题。
[0297] 辉光放电处理中,预先对被处理膜进行加热的方法也优选。利用所述方法,与未进 行加热的情况相比而言,以短时间获得良好的接着性。加热的温度优选的是40°C以上、(被 处理膜的软化温度+20°C)以下的范围,更优选的是70°C以上、被处理膜的软化温度以下的 范围。通过将加热温度设为40°C以上,可获得充分的接着性的改良效果。而且,通过将加热 温度设为被处理膜的软化温度以下,可在处理中确保良好的膜的操作性。
[0298] 在真空中提高被处理膜的温度的具体方法可列举通过红外线加热器进行加热、通 过与热辊接触而进行加热等。
[0299] (A 层)
[0300] A层是包含非离子系表面活性剂(S)的层,例如包含粘合剂、作为抗静电材料的非 离子系表面活性剂(S)而构成。
[0301] 另外,A层还可视需要而包含其他添加剂。
[0302] -粘合剂_
[0303] 粘合剂可列举选自聚烯烃树脂、丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂的一 种以上的聚合物。这些树脂容易获得密接力,因此可优选地使用。更具体而言,例如可列举 以下的树脂。
[0304] 丙烯酸系树脂例如优选的是含有聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等的聚合 物等。丙烯酸系树脂也优选的是丙烯酸系与硅酮的复合树脂。丙烯酸系树脂也可使用 市场上销售的市售品,例如可列举AS-563A(大赛璐精细化工股份有限公司制造)、茱莉 玛(JURYMER) ET-410、茱莉玛(JURYMER) SEK-301 (均为日本纯药工业股份有限公司制 造)。丙烯酸系与硅酮的复合树脂可列举塞拉那(CERANATE)WSA1060、塞拉那(CERANATE) WSA1070 (均为迪爱生(DIC)股份有限公司制造)、及H7620、H7630、H7650 (均为旭化成化学 股份有限公司制造)。
[0305] 聚酯树脂优选的是改性聚酯树脂等。聚酯树脂也可使用市场上销售的市售品,例 如可优选地使用百纳璐(VYLONAL)MD-1245(东洋纺股份有限公司制造)。
[0306] 聚氨基甲酸酯树脂例如优选的是碳酸酯系氨基甲酸酯树脂,例如可优选地使用思 博福莱斯(Superflex) 460 (第一工业制药股份有限公司制造)。
[0307] 聚烯烃树脂例如优选的是改性聚烯烃共聚物。聚烯烃树脂也可使用市场上销售的 市售品,例如可列举艾罗贝斯(Arrow base) SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010 (均为尤 尼吉可(Unitika)股份有限公司制造 )、哈泰克(High-tech) S3148、S3121、S8512(均为东 邦化学股份有限公司制造)、开米帕(CHEMIPEARL)S-120、S-75N、V100、EV210H(均为三井化 学股份有限公司制造)等。其中,在使密接性提高的方面而言,优选的是使用作为低密度聚 乙稀、丙稀酸酯、马来酸酐的三元共聚物的艾罗贝斯(Arrow base)SE-1013N(尤尼吉可股份 有限公司制造)。
[0308] 这些聚烯烃树脂可单独使用也可并用两种以上,在并用两种以上的情况下,优选 的是丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂的组合、聚酯树脂与聚烯烃树脂的组合、氨基甲酸酯树脂 与聚烯烃树脂的组合,更优选的是丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂的组合。
[0309] 在使用丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂的组合的情况下,A层中的丙烯酸系树脂的含 量相对于聚烯烃树脂与丙烯酸系树脂的合计而言优选的是3质量%~50质量%,更优选的 是5质量%~40质量%,特别优选的是7质量%~25质量%。
[0310] 在这些聚烯烃树脂中可优选地组合使用聚酯树脂(例如百纳璐(VYLONAL) MD-1245(东洋纺股份有限公司制造))。而且,也优选的是在聚烯烃树脂中加入聚氨基 甲酸酯树脂,例如优选的是碳酸酯系氨基甲酸酯树脂,例如可优选地使用思博福莱斯 (Superflex) 460 (第一工业制药股份有限公司制造)。
[0311] -交联剂-
[0312] 粘合剂(树脂)也可通过交联剂而交联。若交联,则可使密接性提高而更优选。 交联剂可列举环氧系、异氰酸酯系、三聚氰胺系、碳二酰亚胺系、噁唑啉系等交联剂。其中, 在本发明中,交联剂优选的是噁唑啉系交联剂。具有噁唑啉基的交联剂可利用艾伯卡洛斯 (EP0CR0S) K20IOE、艾伯卡洛斯(EP0CR0S) K2020E、艾伯卡洛斯(EP0CR0S) K2030E、艾伯卡洛 斯(EP0CR0S) WS-500、艾伯卡洛斯(EP0CR0S) WS-700(均为日本催化剂化学工业股份有限公 司制造)等。
[0313] 交联剂的添加量相对于粘合剂而言优选的是0. 5质量%~50质量%,更优选的是 3质量%~40质量%,特别优选的是5质量%以上且不足30质量%。特别是交联剂的添加 量若为〇. 5质量%以上,则可保持A层的强度及接着性而获得充分的交联效果;若为50质 量%以下,则可较长地保持涂布液的适用期,若不足40质量%,则可改良涂布面状。
[0314] -交联剂的催化剂-
[0315] 也可与交联剂一同进一步并用交联剂的催化剂。利用含有交联剂的催化剂,可促 进粘合剂(树脂)与交联剂的交联反应,实现耐溶剂性的提高。而且,交联良好地进行,由 此也可改善A层的密接性。
[0316] 特别是在使用具有噁唑啉基的交联剂(噁唑啉系交联剂)作为交联剂的情况下, 可使用交联剂的催化剂。
[0317] 作为交联剂的催化剂,可列举鑰化合物。
[0318] 鑰化合物可优选地列举铵盐、锍盐、氧鑰盐、鑛盐、鱗盐、硝鑰盐、亚硝鑰盐、重氮盐 等。
[0319] 鑰化合物的具体例可列举:磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、对甲苯 磺酸铵、胺磺酸铵、酰亚胺二磺酸铵、四丁基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、三乙基苄基氯化 铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基六氟磷酸铵、四丁基过氯酸铵、四丁基硫酸铵等铵盐;
[0320] 三甲基碘化锍、三甲基四氟硼酸锍、二苯基甲基四氟硼酸锍、苄基四亚甲基四氟硼 酸锍、2-丁烯基四亚甲基六氟锑酸锍、3-甲基-2-丁烯基四亚甲基六氟锑酸锍等锍盐;三甲 基四氣棚酸氧鐵等氧鐵盐;
[0321] 二苯基氯化鑛、二苯基四氟硼酸鑛等鑛盐;
[0322] 氰基甲基三丁基六氟锑酸鱗、乙氧基羰基甲基三丁基四氟硼酸鱗等鱗盐;
[0323] 四氟硼酸硝鑰等硝鑰盐;四氟硼酸亚硝鑰等亚硝鑰盐;
[0324] 4_甲氧基苯氯化重氮等重氮盐;等。
[0325] 这些中,在硬化时间的缩短的方面而言,鑰化合物更优选的是铵盐、锍盐、鑛盐、鱗 盐,这些中进一步更优选的是铵盐,自安全性、pH、及成本的观点考虑,优选的是磷酸系、苄 基氯系者。鑰化合物进一步特别优选的是磷酸氢二铵。
[0326] 交联剂的催化剂可仅仅为一种,也可并用两种以上。
[0327] 交联剂的催化剂的添加量相对于交联剂而言优选的是0. 1质量%以上15质量% 以下的范围,更优选的是0. 5质量%以上12质量%以下的范围,特别优选的是1质量%以 上10质量%以下的范围,进一步特别优选的是2质量%以上7质量%以下。相对于交联剂 的交联剂的催化剂的添加量为〇. 1质量%以上表示积极地含有交联剂的催化剂,通过含有 交联剂的催化剂而使粘合剂与交联剂之间的交联反应更良好地进行,获得更优异的耐溶剂 性。而且,若交联剂的催化剂的含量为15质量%以下,则在溶解性、过滤性、密接的方面而 目有利。
[0328] -抗静电材料_
[0329] 抗静电材料含有非离子系表面活性剂(S)。而且,抗静电材料也可并用非离子系表 面活性剂(S)以外的其他抗静电材料。
[0330] 非离子系表面活性剂(S)是具有乙二醇链(聚氧乙烯链;-(CH2-CH 2-O)n-)且并不 具有碳-碳三键(炔键)的非离子系表面活性剂。亦即,非离子系表面活性剂(S)是具有 聚环氧乙烷结构,且不具乙炔基的非离子系表面活性剂。
[0331] 非离子系表面活性剂(S)的乙二醇链的重复数η优选的是5以上30以下,更优选 的是7以上30以下,进一步更优选的是10以上20以下。另外,所谓乙二醇链的重复数η 是(CH2-CH2-O) η_"结构的"η"的个数,表示乙二醇的平均聚合度。
[0332] 若乙二醇链的重复数η为5以上,则在水或醇溶剂(甲醇、乙醇等)中的溶解性变 得容易变高。若乙二醇链的重复数η大于30,则在A层表面的析出变差,变得难以确保所期 望的部分放电电压。
[0333] 非离子系表面活性剂(S)具体而言可列举选自由通式(SI)、通式(SII)、通式 (SIII-A)、及通式(SIII-B)所表示的非离子系表面活性剂所构成的群组的至少一种。
[0334] 首先,对通式(SI)所表示的非离子系表面活性剂加以说明。
[0335] [化 15]
[0336]
[0337] 通式(SI)中,R11、R13、R21及R 23分别独立地表示经取代或未经取代的烷基、芳基、 烷氧基、卤素原子、酰基、酰胺基、磺酰胺基、氨甲酰基、或氨磺酰基,优选的是经取代或无取 代基的烷基、芳基、或烷氧基,最优选的是经取代或未经取代的烷基。
[0338] R12、R14、R22及R24分别独立地表示氢原子、经取代或未经取代的烷基、芳基、烷氧基、 卤素原子、酰基、酰胺基、磺酰胺基、氨甲酰基、或氨磺酰基,优选的是氢原子、或经取代或未 经取代的烷基。
[0339] R5及R6分别独立地表示氢原子、经取代或未经取代的烷基、或芳基。优选的是氢 原子、或经取代或未经取代的烷基。
[0340] R11与R 12、R13与R 14、R21与R22、R23与R 24及R5与R 6也可相互连结而形成经取代或 未经取代的环。m及η分别独立地表示聚氧乙烯链的重复数(平均聚合度),是2~50的 数。另外,通式(SI)中的2个苯基环的取代基可为左右对象,也可左右不对称。
[0341] 通式(SI)中,R11~R 14、及R21~R24优选的是甲基、乙基、异丙基、叔丁基、叔戊基、 叔己基、叔辛基、壬基、癸基、十二烷基、三氯甲基、三溴甲基、1-苯基乙基、2-苯基-2-丙 基等碳数1~20的经取代或未经取代的烷基;苯基、对氯苯基等经取代或未经取代的 芳基;-OR 33(此处,R33表示碳数1~20的经取代或未经取代的烷基或芳基。下同)所 表示的经取代或未经取代的烷氧基或芳氧基;氯原子、溴原子等卤素原子;-COR 33所表示 的酰基;-NR34C0R33(此处,R34表示氢原子或碳数1~20的烷基。下同)所表示的酰胺 基;-NR 34SO2R33所表示的磺酰胺基;-CON(R34) 2所表示的氨甲酰基;或-SO2N(R34)2K表示的 氨磺酰基。其中,R 12、R14、R22及R24也可为氢原子。R11~R 14、及R21~R24优选的是经取代 或无取代基的烷基。
[0342] 这些中,通式(SI)中,R11、R13、R21及R 23优选的是烷基或卤素原子,特别优选的是 体积大的叔丁基、叔戊基、叔辛基等3级烷基。R12及R 14、R22及R24特别优选的是氢原子。R5 及R6优选的是氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正庚基、1-乙基戊基、正十一烷基、三氯 甲基、三溴甲基等经取代或未经取代的烷基;α -呋喃基、苯基、萘基、对氯苯基、对甲氧基 苯基、间硝基苯基等经取代或未经取代的芳基。R11与R 12、R13与R 14、R21与R 22、R23与R24及R5 与R6也可相互连结而形成经取代或未经取代的环,例如也可形成环己基环。这些中,R5与R 6 特别优选的是氢原子、碳数1~8的烷基、苯基、呋喃基。m及η优选的是5~30的数(更 优选的是7以上30以下,进一步更优选的是10以上20以下)。m与η可相同也可不同。
[0343] 以下,表示通式(SI)所表示的非离子系表面活性剂的具体,但并不限定于此。
[0344] [化 16]
[0345]
[0346] [化 17]
[0347]
[0348] [化 18」
[0349]
[0350] [化 19]
[0351]

[0354] 对通式(SII)所表示的非离子系表面活性剂加以说明。
[0355] (SII) :H2n+1Cn-0-(CH2CH2O) n-H
[0356] 通式(SII)中,m表示0~40的整数(优选的是0~30的整数、更优选的是0~ 20的整数)。η表示聚氧乙烯链的重复数(平均聚合度),为2~50的数(优选的是5~ 50的数,更优选的是7以上30以下、进一步更优选的是10以上20以下)。
[0357] 以下,表示通式(SII)所表示的非离子系表面活性剂的具体,但并不限定于此。
[0358] · (SII-I):六乙二醇单十二烷基醚
[0359] · (SII-2) :3,6,9,12,15 -五氧杂十八烧醇
[0360] · (SII-3):六乙二醇单甲醚
[0361] · (SII-4):四乙二醇单十二烷基醚
[0362] · (SII-5):五乙二醇单十二烷基醚
[0363] · (SII-6):七乙二醇十二烷基醚
[0364] · (SII-7):八乙二醇单十二烷基醚
[0365] 对通式(SIII-A)、通式(SIII-B)所表示的非离子系表面活性剂加以说明。
[0366] [化 21]
[0368] 通式(SIII-A)及通式(SIII-B)中,Rw及R2°分别独立地表示氢原子或碳原子数 为1~100的有机基,tl及t2分别独立地表示1或2, Y1及Y 2分别独立地表示单键或碳原 子数为1~10的亚烷基,ml及nl分别表示0或1~100的数,但ml并不为0,且在nl为 〇的情况下ml并不为1,m2及n2分别表示0或1~100的数,但m2并不为0,且在n2为0 的情况下m2并不为1。
[0369] 通式(SIII-A)中,tl表示2, Rw为碳原子数为1~100的有机基时,2个存在的 Rw可相同也可不同,2个R w也可相互键结而构成环。
[0370] 通式(SIII-B)中,t2表示2, R2°为碳原子数为1~100的有机基时,2个存在的 R2°可相同也可不同,2个R2°也可相互键结而构成环。
[0371] 通式(SIII-A)及通式(SIII-B)中,Rw或R2°所表示的碳原子数为1~100的有机 基的具体例可列举可饱和也可不饱和、可为直链也可为分支链的脂肪族烃基、芳香族烃基, 例如存在有烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基等。
[0372] 通式(SIII-A)及通式(SIII-B)中,优选的R'R?可列举氢原子或碳原子数为1~ 10的直链或分支链的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基、烷氧基羰基、N-烷基氨基、N,N-二 烷基氨基、N-烷基氨甲酰基、酰氧基、酰基氨基、重复单元数为5~20左右的聚氧亚烷基链、 碳原子数为6~20的芳基、键结有重复单元数为5~20左右的聚氧亚烷基链的芳基等。
[0373] 在通式(SIII-A)及通式(SIII-B)所表示的非离子系表面活性剂中,聚氧乙烯链 的重复单元数可为3~50 (优选的是5~50的数、更优选的是7以上30以下、进一步更优 选的是10以上20以下)。聚氧丙烯链的重复单元数优选的是0~10,更优选的是0~5。 聚氧乙烯部与聚氧丙烯部的排列可为无规也可为嵌段。
[0374] 通式(SIII-A)所表示的非离子系表面活性剂可列举聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯 甲基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等。
[0375] 通式(SIII-B)所表示的非离子系表面活性剂可列举聚氧乙烯萘基醚、聚氧乙烯 甲基萘基醚、聚氧乙烯辛基萘基醚、聚氧乙烯壬基萘基醚等。
[0376] 以下,表示通式(SIII-A)或通式(SIII-B)所表示的非离子系表面活性剂的具体 例,但本发明并不限定于这些。
[0377] [化 22]
[0378]


[0383] 作为以上所说明的非离子系表面活性剂(S)的含量,在A层为最外层的情况下,以 A层的总质量为基准而言,优选的是2. 5质量%以上50质量%以下,更优选的是5. 0质量% 以上40质量%以下,进一步更优选的是10质量%以上30质量%以下。
[0384] 若使非离子系表面活性剂(S)的含量为2. 5质量%以上,则抑制部分放电电压降 低。通过使非离子系表面活性剂⑶的含量为50质量%以下,可确保相对于密封太阳电池 元件的密封材料的与密封材料(例如EVA(ethylene vinyl acetate copolymer):乙稀-乙 酸乙烯酯共聚物)的良好的密接性。
[0385] 此处,非离子系表面活性剂(S)以外的其他抗静电材料例如可列举有机系导电性 材料、无机系导电性材料、有机系/无机系复合导电性材料。
[0386] 有机系导电性材料例如可列举:在分子中具有铵基、胺盐基、季铵基等阳离子性取 代基的阳离子系导电性化合物;具有磺酸盐基、磷酸盐基、羧酸盐基等阴离子性的阴离子系 导电性化合物;具有阴离子性取代基、阳离子性取代基两者的两性系导电性化合物等离子 性导电性材料;具有共辄的多烯系骨架的聚乙炔、聚对苯、聚苯胺、聚噻吩、聚对苯乙炔、聚 吡咯等导电性高分子化合物等。
[0387] 无机系导电性材料例如可列举:使以金、银、铜、铂、硅、硼、钯、铼、钒、
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