[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以及太阳能电池模块

说明书

本发明提供一种太阳能电池密封材料用树脂组合物，其可成型为透明性良好且即使长期使用也能够抑制与受光面侧保护部件之间的粘着性，还有耐PID性良好的太阳能电池密封材料。本发明的太阳能电池密封材料用树脂组合物包含乙烯共聚物和硅铝磷酸盐，所述硅铝磷酸盐是通过磷酸对非晶质硅酸铝进行处理而得到的化合物，该非晶质硅酸铝含有满足下述通式(1)表示的组成比率的硅酸成分和铝成分，且通式(1)中的氧化铝成分的10～99.9摩尔％转化成了磷酸铝。通式(1)中n为0.001～0.5。SiO₂·nAl₂O₃ (1)。

技术领域

本发明涉及用于制造太阳能电池密封材料的太阳能电池密封材料用树脂组合物。

背景技术

从生态学的观点出发，太阳能光伏发电系统(以下，也可称为“太阳能电池”)作为清洁能源被广泛使用，并正在推进以太阳能电池进一步的高效率化、长寿命化等为目标的技术开发。

太阳能电池是通过组合多个太阳能电池模块而成，其中，组装于太阳能电池模块中的发电元件通过利用硅等半导体将太阳能直接转换成电能而进行发电。如果上述半导体直接与空气接触，则会降低发电功能，因此采取用太阳能电池密封材料(以下，也可称为“密封材料”)包覆发电元件的方式进行保护。作为上述密封材料，从低成本、透明性和与发电元件的粘结性等方面考虑，目前使用交联乙烯-醋酸乙烯酯树脂(以下也可称为“EVA”)。然而，EVA的绝缘性低，因此存在发电时的漏电流流向半导体，对半导体造成不良影响的问题。

另外，近年来，各地都在设置Mega Solar(メガソーラ)等大规模太阳能发电系统，然而，为了降低发电时的电流传输损耗，正在推进将系统电压升高到600～1000V左右而输送的高电压化技术。通过上述高电压化，太阳能电池模块内的框架与半导体之间的电位差会变大。而且，受光面侧保护玻璃等的受光面侧保护部件的电阻也低于密封材料的电阻，因此发电元件与受光面侧保护部件之间的电位差也会变大。由此，离子集聚在大规模太阳能发电系统的太阳能电池模块的发电元件表面，电子移动受到了阻碍，从而引起转换效率下降的PID(Potential Induced Degradatio；电势诱导衰减)现象。作为应对该PID现象的对策，必须尽可能地防止电流对发电元件的泄漏。

虽然并没有将改善PID现象作为研究的直接目的，但一直对增加密封材料的体积电阻率进行了研究。专利文献1公开了一种密封材料，其配合有直接键合于硅原子的官能团的碳原子数为4以下的硅烷偶联剂。另外，在专利文献2和专利文献3所公开的密封材料中，使用乙烯-α烯烃共聚物等的聚烯烃树脂来代替了EVA。另外，在专利文献4所公开的密封材料中，配合有经过煅烧高岭土而形成的偏高岭土(metakaolin)。

然而，在配合有特定硅烷偶联剂的密封材料中，由于配合了分子量较低的硅烷偶联剂，因此存在成形密封材料的加热工序中硅烷偶联剂挥发以及成型之后硅烷偶联剂渗出的问题，由此无法获得所需性能。另外，与EVA相比，聚烯烃树脂中存在透明性、抗粘连性以及交联性较低的问题，而且当太阳能电池模块在夏季暴晒于高温下时，还存在引发聚烯烃树脂流动的现象(蠕变现象)的问题，因此通常不存在采用了聚烯烃树脂的密封材料。另外，配有偏高岭土的密封材料，其透明性不足，而且从以后的太阳能电池的大容量化方面考虑时，由于体积电阻率是10的15次方，因此存在性能不足的问题。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平11-54766号公报

专利文献2：日本特开2006-210906号公报

专利文献3：WO2012/046456

专利文献4：日本特开2013-64115号公报

发明内容