[发明专利]太阳能电池背面密封片材用膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够耐于在恶劣室外环境下的长期使用、具有耐光性、电绝缘性特性的太阳能电池背面密封片材用膜。此外，本发明还涉及使用本发明的太阳能电池背面密封片材用膜的太阳能电池背面密封片材及太阳能电池组件。

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，已经对原子能发电、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。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。太阳能发电在实际使用方面的性价比提高比较明显，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。太阳能电池由硅等半导体形成。对于太阳能电池，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。太阳能电池组件形成下述结构：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。作为上述填充材料，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，要求机械强度、耐气候性、耐热性、耐水性、耐光性、耐化学性、光反射性、水蒸气隔离性、与以EVA树脂为代表的填充材料的热粘合性的特性。除此之外，对于背面密封片材，由于暴露在紫外线下，所以要求耐光性优异，而且从防止太阳能电池系统中发生短路的观点考虑，还要求电绝缘性优异。

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))。用聚氟乙烯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太阳能电池用途。另外，还公开了将耐气候性、气体阻隔性优异的聚酯类膜层合而成的片材作为背面密封片材(专利文献1)。进而，对于太阳能电池的背面密封片材，为了保护太阳能电池组件免受因施加电压而导致的破损，根据电池的发电容量要求对部分放电电压700V或1000V的耐性。因此，公开了提高部分放电电压的方案。例如，作为提高耐部分放电电压的方法，公开了在太阳能电池组件中包括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。因此，有时在制作太阳能电池组件时所施加的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，谈到电绝缘性时，由于树脂膜的部分放电电压依赖于膜的厚度，所以膜的厚度变厚。因此，切割时的操作性恶化，同时必然导致成本升高。专利文献2的含有发泡层的太阳能电池组件中，具有发泡层的膜容易裂开(内聚破坏)，因此，贴合的膜间的密合强度变弱。另外，近年来以欧洲为中心，通常将太阳能电池组件斜立在地面上进行设置。采用上述设置方法，太阳能电池长期暴露在由地表面反射的紫外线中，因此，背面密封片材的外层表面变黄，破坏膜外观的美观性。不仅如此，在极端情况下背面密封片材中会产生裂纹等，也担心电绝缘性和水蒸气隔离性等特性受到破坏。

为了解决上述课题，本发明采用以下结构。即，本发明的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、导电材料及着色颜料的树脂层，所述树脂是丙烯酸多元醇类树脂与紫外线吸收剂及/或光稳定剂共聚形成的，该导电材料的含量相对于该树脂层整体为5～20质量％，该树脂层的表面电阻为1.0×10⁹～1.0×10¹⁵Ω/□。

另外，本发明的太阳能电池背面密封片材包括本发明的太阳能电池背面密封片材用膜。

另外，本发明的太阳能电池组件包括本发明的太阳能电池背面密封片材和电池填充剂层，该太阳能电池背面密封片材与该电池填充剂层粘合。

根据本发明，可以得到耐光性优异、且作为电绝缘性的一个指标的部分放电电压优异的太阳能电池背面密封片材用膜。

具体实施方式