[发明专利]乙烯共聚物组合物、太阳能电池元件密封用片材及太阳能电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于固定太阳能电池模块中的太阳能电池元件的适合用于太阳能电池密封的乙烯共聚物组合物、以及使用该乙烯共聚物组合物的太阳能电池元件密封用片材及太阳能电池模块。

背景技术

利用取之不尽的自然能源、能减少二氧化碳并改善其他环境问题的水力发电、风力发电以及太阳能发电等受到关注。其中，由于太阳能发电显著提高太阳能电池模块的发电效率等性能，另一方面，因为价格不断降低、国家和自治团体不断推进住宅用太阳能发电系统的导入促进事业，所以近年开始积极推进太阳能发电的普及。

太阳能发电使用硅电池半导体(太阳能电池元件)将太阳光能源直接转换为电能。由于其中使用的太阳能电池元件直接与外界气体接触时其功能降低，所以使用密封材料夹持太阳能电池元件，进行缓冲，同时防止杂质的混入及水分等的侵入。该密封材料要求具有多种性能，如透明且不阻碍利用光进行发电(透明性)，不会因热导致溶出、损坏等(耐热性)，与作为保护材料的玻璃或背板的粘合良好(粘合性)，不会因太阳光引起显著劣化或黄变(耐久性)等。为了满足上述性能，对各成分的配合处方进行了各种研究。例如，作为考虑到透明性、耐热性、粘合性、柔软性、成型性、耐久性等的代表性的配合处方，已知有在乙烯·乙酸乙烯酯共聚物中配合过氧化物及硅烷偶联剂，作为太阳能电池密封材料使用(例如参见专利文献1)。

上述太阳能电池密封材料需要采用包括下述工序的2阶段工序：制作配合有各种添加剂的乙烯·乙酸乙烯酯共聚物片材的工序，和使用所得片材密封太阳能电池元件的工序。在所述片材制作阶段中，需要在其中含有的用于交联的有机过氧化物不分解的低温下成型，因此不能增大挤压成型速度。另外，在太阳能电池元件的密封阶段，需要经过耗费时间的粘合工序，所述粘合工序包括如下两个工序：在层合装置中经数分钟至十几分钟进行暂时粘合的工序，和在烘箱内在有机过氧化物分解的高温下经数十分钟至1小时进行正式粘合的工序。因此，太阳能电池模块的制造中不仅费时费力，而且还是制造成本升高的主要原因之一。

鉴于上述情况，进行了下述代替材料的研究，所述代替材料不需要使用上述有机过氧化物，因此能够显著改善太阳能电池模块的生产效率，并且作为太阳能电池用密封材料具有优异的特性。具体而言，公开了一种使用不饱和羧酸含量为4质量％以上、熔点为85℃以上的乙烯·不饱和羧酸共聚物或其离子交联聚合物的太阳能电池元件密封材料(例如参见专利文献2)。

另外，作为构成太阳能电池模块的密封材料，公开了使用乙烯共聚物组合物进行加压成型所得的加压片材，所述乙烯共聚物组合物以规定的比例配合有乙烯·甲基丙烯酸共聚物和含氨基的三甲氧基硅烷(例如，参见专利文献3～4)。

另一方面，太阳能电池中，在与太阳能电池元件的太阳光线入射侧相对的一侧使用各种背膜，为了调整与背膜的粘合性，有时增加密封材料中硅烷偶联剂的添加量。

专利文献1：WO2006/095762A1

专利文献2：日本特开2000-186114号公报

专利文献3：日本特开2004-31445号公报

专利文献4：日本特开2001-144313号公报

发明内容

但是，想要增加硅烷偶联剂的添加量时，有可能在制备片材时引起硅烷偶联剂之间的硅烷醇缩合，片材上产生凝胶状物，损害生产率。上述乙烯共聚物组合物的如上所述能够稳定地进行片材成型的性能不充分。

本发明是鉴于上述情况而完成的。基于上述情况，需要一种制备片材时的稳定性优异的乙烯共聚物组合物，另外需要一种无需利用有机过氧化物等进行交联、与现有技术相比可以简易且短时间进行成型的、适合于太阳能电池元件的密封用途的乙烯共聚物组合物。

另外，需要一种太阳能电池元件密封用片材，该太阳能电池元件密封用片材与玻璃基板等或背板等基材的粘合性高，无需利用有机过氧化物等进行交联，与现有技术相比能够简易地且以短时间进行成型。

进而，需要一种与现有技术相比可以简易地以短时间进行制作且耐久性提高的太阳能电池模块。

本发明是基于下述发现而完成的，即，将乙烯类共聚物和特定的硅烷偶联剂以特定范围进行组合的组成，能够维持乙烯共聚物组合物的优异性能，特别是透明性、耐热性、粘合性、柔软性、成型性、耐久性等，同时使片材成型性进一步稳定化。

用于实现上述课题的具体方法如下所述。即，