[发明专利]太阳能电池封装材料以及使用该封装材料制作的太阳能电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池组件中的太阳能电池元件的封装材料、以及使用该封装材料制作的太阳能电池组件，更具体而言，涉及容易形成太阳能电池组件且具有优异的柔软性、耐热性、透明性等的太阳能电池封装材料，以及使用该封装材料制作的太阳能电池组件。

背景技术

近年来，对于地球变暖等环境问题的意识日益提高，从清洁性以及无公害性的观点来看，特别期待太阳能发电。太阳能电池构成了将太阳光的能量直接转换成电力的太阳能发电系统的核心部分。作为其结构，通常是将多个太阳能电池元件(单体(cell))以串联、并联接线，再进行各种封装用以保护单体，使其单元化。将这种组装在封装体内的单元称作太阳能电池组件，其通常具有如下的结构：用透明基体材料(玻璃/透光性太阳能电池片；前板(front sheet))作为上部保护材料将太阳光照射一侧的表面进行覆盖，用热塑性塑料(例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)制成的封装材料(封装树脂层)包埋间隙，并使用背面密封片(背板)作为下部保护材料来保护其背面。

上述太阳能电池组件主要在户外使用，因此其结构和材质结构等需要具备各种特性。对于上述封装材料而言，主要要求其具有：用于保护太阳能电池元件的柔软性和耐冲击性、太阳能电池组件发热时的耐热性、使太阳光有效地到达太阳能电池元件的透明性(全光线透射率等)、耐久性、尺寸稳定性、阻燃性、水蒸气阻隔性等。

作为太阳能电池组件中太阳能电池元件的封装材料，从柔软性、透明性等观点来看，目前广泛使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下简称为EVA)作为其材料(例如，参照专利文献1)。此外，以对EVA赋予耐热性为主要目的，使用有机过氧化物作为交联剂进行交联。因此，采用如下的工序：预先制备混合有交联剂(有机过氧化物)、交联助剂的EVA片，并使用制得的片对太阳能电池元件进行密封。在该片的制造阶段，需要在不使有机过氧化物分解的低温(通常为80～100℃左右)下进行成型，因此，难以提高挤出成型的速度，并且，在太阳能电池元件的密封阶段，需要经过下述两个工序：在层压装置中用几分钟～十几分钟的时间进行抽气及预粘接的工序；以及，在烘箱内以有机过氧化物分解的高温(通常为130～150℃左右)进行十几分钟～60分钟左右的正式粘接(交联)的工序。因此，在制造太阳能电池组件时，需要花费工数和时间，存在制造成本增加的问题。

此外，使用EVA片的太阳能电池元件封装材料在长时间使用时，由于EVA的水解等产生乙酸，由此会使太阳能电池发生电路腐蚀或者存在使太阳能电池发生电路腐蚀的可能，进一步，由于交联剂、交联助剂、或者所产生的乙酸等原因，存在如下问题：在上述封装材料与太阳能电池元件的界面以及上述封装材料与前板的界面、或者在上述封装材料与背板的界面处有时会发生剥离等。

针对这些问题，作为不使用EVA片，而且可以省略交联步骤的太阳能电池封装材料，例如在专利文献2中公开了由含有非晶性α-烯烃聚合物与结晶性α-烯烃聚合物的树脂组合物制成的太阳能电池封装材料，具体而言，其中使用了包含以丙烯为主成分的聚合物的树脂组合物。

此外，专利文献3中公开了一种太阳能电池封装材料，其是由至少一种聚烯烃类共聚物和至少一种结晶性聚烯烃形成的聚合物掺混物或聚合物合金，具体而言，专利文献3中使用了低熔点EVA和高熔点EVA的聚合物掺混物(参照实施例1)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物与通用的结晶性聚乙烯的聚合物掺混物(参照实施例2)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物与通用的结晶性聚丙烯的聚合物掺混物(参照实施例3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-60579号公报

专利文献2：日本特开2006-210905号公报

专利文献3：日本特开2001-332750号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，对于专利文献2中所使用的包含以丙烯为主成分的聚合物的树脂组合物而言，其透明性(全光线透射率：83.2％(参照实施例))仍不充分。另外，以丙烯为主成分的聚合物还存在脆化温度高、低温特性也不充分的问题。此外，在专利文献3中所使用的聚合物掺混物的例子中，并不是所有的组合都具有良好的透明性，特别是在柔软性、耐热性及透明性的平衡化方面仍然存在问题。即，基于上述专利文献2和专利文献3所公开的内容，不能得到同时满足柔软性、耐热性及透明性等所有要求品质的封装材料。

因此，本发明的目的在于提供容易形成太阳能电池组件且具有优异的柔软性、耐热性、透明性等的太阳能电池封装材料，以及使用上述封装材料制作的太阳能电池组件。

解决问题的方法