[发明专利]太阳能电池密封材料及太阳能电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池密封材料以及太阳能电池模块。

背景技术

地球环境问题、能源问题等的严重性正在增加，作为清洁并且不担心枯竭的能源生成手段，太阳能电池受到关注。在将太阳能电池在建筑物的屋顶部分等室外使用的情况下，通常以太阳能电池模块的形式使用。

上述太阳能电池模块一般通过以下步骤来制造。首先，制造由多晶硅、单晶形硅等形成的结晶型太阳能电池元件(以下，有时表述为发电元件或组件(cell))、或将无定形硅、结晶硅等在玻璃等基板上形成几μm的非常薄的膜而得的薄膜型太阳能电池元件等。接下来，为了获得结晶型太阳能电池模块，按照太阳能电池模块用保护片(正面保护片)/太阳能电池密封用片/结晶型太阳能电池元件/太阳能电池密封用片/太阳能电池模块用保护片(背面保护片)的顺序进行叠层。另一方面，为了获得薄膜系太阳能电池模块，按照薄膜型太阳能电池元件/太阳能电池密封用片/太阳能电池模块用保护片(背面保护片)的顺序进行叠层。然后，利用将它们抽真空并加热压接的层压法等，从而制造太阳能电池模块。这样制造的太阳能电池模块具有耐气候性，在建筑物的屋顶部分等室外的使用中也适合。

作为太阳能电池用密封膜材料，乙烯－乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜的透明性、柔软性和粘接性等优异，因此被广泛使用。例如，专利文献1中公开了，由包含交联剂和偏苯三酸酯的EVA组合物形成的、粘接性和制膜性两者均优异的密封膜。然而，在将EVA组合物作为太阳能电池密封材料的构成材料使用的情况下，担心EVA分解而产生的乙酸气体等成分有可能会对太阳能电池元件带来影响。

对此，由于聚烯烃系材料，特别是乙烯系材料绝缘性也优异，因此提出了将作为密封膜材料使用的方案(例如，参照专利文献2)。

此外，还提出了使用了刚性与交联特性的平衡和挤出成型性优异的乙烯－α－烯烃共聚物的太阳能电池密封材料用树脂组合物(例如，参照专利文献3)。

此外，随着近年来的太阳光发电的普及，太阳能电池发电系统的大规模化进展。一般而言，在太阳能电池发电系统中，将太阳能电池模块串联地连接几台至几十台，在降低输送损失等目的下，也有将系统电压高电压化的变化。例如在住宅用的小规模系统中，在50V～500V运用，在被称为mega solar的大规模系统中，在600～1000V运用。在太阳能电池模块的外框中，以强度保持等为目的使用铝框架等，从安全上的观点出发，铝框架接地的情况多。其结果是，在框架与太阳能电池元件之间、以及电阻低的玻璃(配置于太阳能电池模块的表面的玻璃)与太阳能电池元件之间，产生电位差。

例如，如果太阳能电池阵列的系统电压变为600V～1000V，则在电压变成最高的模块中，框架与太阳能电池元件之间的电位差变为与系统电压相同的600V～1000V。此外，介由框架而在玻璃与太阳能电池元件之间也产生高电压。即，在光电转换的状况下，关于串联连接的模块，太阳能电池元件与框架之间、以及太阳能电池元件与玻璃的电位差从接地侧开始依次增大，电位差最大的地方基本上维持系统电压的电位差。还有下述报告：通过这样的使用状态，具有结晶系发电元件的太阳能电池模块发生输出大幅降低且发生特性劣化的PID(Potential Induced Degradation(电势诱发衰减)的缩写)现象。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－53298号公报

专利文献2：日本特开2006－210906号公报

专利文献3：日本特开2010－258439号公报

发明内容

发明所要解决的课题

根据本发明人等的研究，上述聚烯烃系组合物难以同时满足透明性、耐粘连性和压延加工时的成型性等各种特性。此外，专利文献2中记载的聚烯烃系共聚物有交联特性不充分、或随着交联而产生的应变变大等问题，因此有可能发生玻璃基板的变形、破裂。此外，专利文献3中记载的包含乙烯－α－烯烃共聚物的太阳能电池密封材料用树脂组合物的电特性(绝缘性)与交联特性(凝胶化物的发生的抑制)的平衡不充分。