[发明专利]太阳能电池用背面密封片材用膜

说明书

技术领域

本发明涉及能够耐于长期在恶劣的室外环境下使用的具有耐光性、电绝缘特性的太阳能电池背面密封片材用膜、及使用其的太阳能电池背面密封片材、太阳能电池组件。

背景技术

近年来，人们担心以石油、煤为代表的化石燃料枯竭，用于确保由上述化石燃料得到的替代能源的开发成为当务之急。因此，已经原子能发电、水力发电、风力发电、太阳能发电等各种方法进行了研究，并付诸于实际应用。能够将太阳光能量直接转化为电能的太阳能发电，作为半永久且无公害的新能源逐渐被实用化，在实际使用方面的性价比提高较明显，作为一种清洁能源，备受期待。

太阳能发电中使用的太阳能电池构成将太阳光能量直接转化为电能的太阳能发电系统的核心部分，由以硅等为代表的半导体形成。作为其结构，将太阳能电池元件以串联、并联的方式进行布线，在20年左右的长时间内为了保护元件，进行了各种组装，使其单元化。将装入上述组装体中的单元称作太阳能电池组件，通常形成下述结构：将接触太阳光的面用玻璃覆盖，用由热塑性树脂形成的填充材料填埋间隙，用密封片材保护背面。作为由热塑性树脂形成的填充材料，出于透明性高、耐湿性也优异的理由，大多使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(以下称作EVA树脂)。另一方面，对于背面密封片材，不仅要求具有机械强度、耐气候性、耐热性、耐水性、耐光性、耐化学性、光反射性、水蒸汽隔离性、与以EVA树脂为代表的填充材料的热粘合性的特性，而且由于暴露在紫外线下所以还要求耐光性优异，另外从防止太阳能电池系统发生短路的观点考虑，还要求电绝缘性也优异。

作为一直以来使用的背面密封片材膜，可以举出白色聚氟乙烯膜(Dupont(株)、商品名：Tedlar(注册商标))，用该膜夹持聚酯膜形成的层合结构的背面密封片材被广泛用于该用途。另外，作为背面密封片材，也公开了层合有耐气候性、气体阻隔性优异的聚酯类膜的片材(专利文献1)。进而，公开了下述内容：为了保护太阳能电池组件不会因施加电压导致破损，要求太阳能电池的背面密封片材具有与单元的发电容量合计部分放电电压700V或1000V的耐性，提高部分放电电压。例如作为提高耐部分放电电压的方法，公开了包含具有电绝缘性的膜或发泡层的方案(专利文献2)。

专利文献1：日本特开2002-100788号公报

专利文献2：日本特开2006-253264号公报

发明内容

然而，上述聚氟乙烯膜虽然为耐气候性优异的膜，但另一方面机械强度弱，有时在制作太阳能电池组件时施加的140～150℃的热压的热的作用下软化，太阳能电池元件电极部的凸起物贯通填充材料层。进而，由于其价格昂贵，所以在太阳能电池组件的低价格化方面成为障碍。另外，就电绝缘性而言，存在如下问题，即，由于树脂膜的部分放电电压依赖于膜的厚度，所以形成厚膜进行切裁时的操作性恶化，同时必然导致成本升高。如专利文献2所述，采用包含发泡层的结构的情况下，由于具有发泡层的膜易于裂开(凝集破坏)，所以还存在难以得到贴合的膜间的密合强度的问题。另外，近年来以欧洲为中心大多情况下将太阳能电池组件设置为在地上面斜立放置型，在上述情况下，由于长期暴露在从地表面反射的紫外线下，所以不仅背面密封片材的外层面黄变，破坏膜外观的美丽性，而且在极端情况下密封片材中也会产生裂纹等，有时也担心会破坏电绝缘性或水蒸汽隔离性等片材要求的各种特性。

为了解决上述课题，本发明的太阳能电池背面密封片材用膜具有以下结构。即，

(1)一种太阳能电池背面密封片材用膜，在基材膜的至少一面上层合含有树脂和防静电剂的树脂层，所述树脂为使丙烯酸多元醇类树脂与紫外线吸收剂及光稳定剂共聚得到的，相对于使丙烯酸多元醇类树脂与紫外线吸收剂及光稳定剂共聚得到的树脂100质量份，该树脂层中的该防静电剂的含量为1～30质量份。

(2)如(1)所述的太阳能电池背面密封片材用膜，其中，上述防静电剂为阳离子型防静电剂及/或无机固体导电材料。

(3)如(2)所述的太阳能电池背面密封片材用膜，其中，上述防静电剂为无机固体导电材料，上述无机固体导电材料是对针状无机纤维附加导电层而形成的。

(4)如(3)所述的太阳能电池背面密封片材用膜，其中，上述无机纤维是使用氧化钛形成的。

(5)如(1)～(4)中任一项所述的太阳能电池背面密封片材用膜，其中，上述树脂层含有选自脂肪族类异氰酸酯树脂、脂环族类异氰酸酯树脂及芳香脂肪族类异氰酸酯树脂中的至少1种的多异氰酸酯树脂。