[发明专利]太阳能电池密封材料用树脂组合物、太阳能电池密封材料及使用其的太阳能电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池密封材料用树脂组合物(resin  composition for a solar cell encapsulant)、太阳能电池密封材料 及使用其的太阳能电池组件，更具体地本发明涉及如下太阳能 电池密封材料用树脂组合物、太阳能电池密封材料及使用其的 太阳能电池组件，所述太阳能电池密封材料用树脂组合物包含 乙烯·α-烯烃共聚物以及有机过氧化物或硅烷偶联剂等并且具 有优异的耐热性、透明性、柔软性和对玻璃基板的粘合性以及 刚性和交联效率之间的良好平衡。

背景技术

在全球环境问题如二氧化碳增加的仔细观察中，光伏发电 以及水力、风力或地热等的有效利用再次引起关注。

光伏发电是使用封装的太阳能电池组件的光伏发电，所述 封装的太阳能电池组件通常通过将硅、镓-砷或铜-铟-硒等的太 阳能电池元件用上部透明保护材料和下部基板保护材料保护并 且将所述太阳能电池元件和所述保护材料用树脂制密封材料固 定来获得，并且由于其可以以分散的状态配置在需要电力的场 所，尽管与水力或风力等相比，光伏发电规模较小，但促进了 目标在于发电效率等的性能提高和降低价格的研究开发。此外， 通过采取补贴安装成本的政策，如国家或地方政府采取的住宅 光伏发电系统的引进促进事业，已经逐渐推进了光伏发电的普 及。然而，其进一步普及要求进一步降低成本，因此，以逐步 的方式持续努力，从而不仅开发使用新型材料代替常规型硅或 镓-砷的太阳能电池元件，而且进一步降低了太阳能电池组件的 生产成本。

作为构成太阳能电池组件的太阳能电池密封材料的必要条 件，要求良好的透明性，以致不降低太阳能电池的发电效率和 确保太阳光的入射量。此外，太阳能电池组件通常安装在户外， 由于长时间暴露于太阳光导致升高了温度。为了避免如由于温 度升高导致的树脂制密封材料的流动产生的组件的变形这样的 问题，太阳能电池组件应当是具有耐热性的太阳能电池组件。 此外，薄型化趋势逐年推进以降低太阳能电池元件的材料成本。

目前，作为太阳能电池组件中的太阳能电池元件的密封材 料，考虑到柔软性或透明性等，已经采用具有高含量的乙酸乙 烯酯的乙烯·乙酸乙烯酯共聚物作为树脂组分，其中组合使用作 为交联剂的有机过氧化物(例如，参见专利文献1)。

此外，在太阳能电池元件的密封作业中，太阳能电池元件 用树脂制密封材料覆盖，然后将其加热几分钟至十几分钟以暂 时粘合，并且在高温下加热处理几分钟至1小时以粘合，其中所 述有机过氧化物在烘箱中分解(例如，参见专利文献2)。

然而，为了抑制太阳能电池组件的生产成本，已经要求进 一步缩短在密封作业中需要的时间，并且提出一种太阳能电池 密封材料，其由α-烯烃共聚物代替乙烯·乙酸乙烯酯共聚物作为 密封材料的树脂组分而组成(参见专利文献3)，所述α-烯烃共聚 物是结晶度为40％以下的无定形的或者低结晶性的。在该专利 文献3中，已经示例了通过将有机过氧化物混合至无定形的或者 低结晶性乙烯·丁烯共聚物，使用异型挤出机(profile extruder) 在100℃的加工温度下的片的生产，然而，由于低的加工温度， 没有获得充分的生产性。

在太阳能电池组件中还存在以下情况，组件可能由于以下 原因变形：由于如上所述的户外安装而导致的长时间暴露于太 阳光而产生的温度升高、随后玻璃基板和树脂制密封材料之间 的粘合强度因而降低、树脂制密封材料从玻璃基板分离并且在 树脂制密封材料与玻璃基板之间的空间中引入空气或水分。专 利文献1记载了将硅烷偶联剂共混至密封树脂，然而，其涉及使 用柔性基板如氟碳树脂膜的太阳能电池组件，而且未详细说明 硅烷偶联剂。以上专利文献2还记载了将硅烷偶联剂共混至密封 树脂，然而，其涉及使用EVA膜和FRP基板的太阳能电池组件， 并且与基板的粘合性不够。

此外，作为太阳能电池组件的密封材料，已经提出包含满 足以下中一个以上要求的聚烯烃共聚物的聚合物材料：(a)密度 为小于约0.90g/cc，(b)根据ASTM D-882-02测量的2％割线模量 为小于约150兆帕(mPa)，(c)熔点为低于约95℃，(d)α-烯烃含量 为至少约15重量％至小于约50重量％，基于聚合物的重量，(e)Tg 低于约-35℃和(f)SCBDI为至少约50(参见专利文献3)。