太阳能电池组件

申请号 CN201180028924.7 申请日 2011-06-13 公开(公告)号 CN102939665A 公开(公告)日 2013-02-20
申请人 三菱化学株式会社; 发明人 船山胜矢; 柏木拓也; 米山孝裕;
摘要 本 发明 的课题是提供一种 太阳能 电池 组 件,使用氯乙烯为基材,即使曝晒于室外环境下,也不会出现基材与密封层间的粘附 力 下降。一种 太阳能电池 组件,在氯乙烯基材上依次层积被密封材料 覆盖 的发电构件以及耐候层,所述氯乙烯基材与被所述密封材料覆盖的发电构件之间具有粘结层,所述粘结层为 单层 且含有多种 树脂 ,从而解决此课题。
权利要求

1.一种太阳能电池组件,其特征在于,在氯乙烯基材上,依次层积了被密封材料覆盖的发电构件以及耐候层,
所述氯乙烯基材与所述被密封材料覆盖的发电构件之间具有粘结层,所述粘结层为单层且含有多种树脂
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述粘结层的膜厚在80μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述氯乙烯基材为软质氯乙烯基材。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述粘结层含有选自聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、环系树脂、氯丁二烯橡胶构成的群中的至少1种以上。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述粘结层与所述被密封剂覆盖的发电构件之间进一步具有第二粘结层。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述第二粘结层的膜厚大于所述粘结层的膜厚。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述氯乙烯基材含有补强材料。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述氯乙烯基材具有未层积所述被密封材料覆盖的发电构件以及耐候层的周边部分,通过所述周边部分可与其他太阳能电池组件连接。
9.一种建筑材料,含有权利要求1~8任意一项所述的太阳能电池组件。

说明书全文

太阳能电池组件

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能电池组件。

背景技术

[0002] 近年来,人们对于生态环境的意识逐渐增强,对于作为绿色能源的太阳能电池的期待日益增加。特别是设置于住宅屋顶上、建筑物屋顶和墙壁等的例子也逐年增加。另外,不仅是住宅屋顶上,屋顶和墙壁一体化的“建材屋顶一体型太阳能电池组件”、“建材墙壁一体型太阳能电池组件”等组件的开发、施工也逐渐盛行。特别是“防膜一体型太阳能电池组件”,可在建筑物的防水工程的同时进行太阳能电池的施工,因此备受瞩目。
[0003] 防水膜中,有合成橡胶系材料、烯树脂系材料、氯乙烯树脂系材料,其中,基于施工性的观点,多使用氯乙烯树脂系材料,但另一方面,氯乙烯所含的增塑剂的渗出现象却是个问题。专利文献1中报告了通过导入增塑剂的抗迁移层而防止增塑剂从氯乙烯渗出的现象的技术,作为增塑剂的抗迁移层,可使用乙烯-醋酸乙烯(EVA)等。
[0004] 此外还报告有,建材一体型太阳能电池中各种建材(基材)的层积化(参照专利文献2以及3)。例如专利文献3中提出,以覆盖太阳能电池单元(以下也称为发电构件)的密封材料与特别是背面保护材料的粘合耐久性为课题,通过在密封材料(EVA)与诸如塑料材料、板、板、不锈钢版等背面保护材料(基材)之间,导入含有添加了偶联剂丙烯酸树脂或硅树脂的粘合强化层,确保粘结性的长期耐久性。
[0005] 现有技术文献
[0006] 【专利文献1】日本专利实开平06-738号公报
[0007] 【专利文献2】日本专利特开平08-135120号公报
[0008] 【专利文献3】日本专利特开2007-67248号公报

发明内容

[0009] 专利文献3中,研究了将用作防水膜的氯乙烯作为基材的情况。因此,本发明者们研究了以氯乙烯为基材、层积了太阳能电池单元时的氯乙烯的增塑剂的抗迁移方法。结果发现,即使在氯乙烯上导入专利文献1记载的增塑剂的抗迁移层,在该抗迁移层上层积了密封材料等其他树脂层的情况下,氯乙烯所含的增塑剂会穿过隔着的抗迁移层而向抗迁移层上层积的树脂层迁移。
[0010] 即,确认了与以往报告的氯乙烯产生的单独渗出现象不同,作为太阳能电池组件在室外环境曝晒时,由于增塑剂迁移至由树脂形成的密封材料,会出现基材与密封材料间的粘附显著下降以及基材自身的增塑剂浓度下降造成的增塑性下降,可能有损作为防水膜的性能。
[0011] 此外,太阳能电池组件因温度变化而会反复膨胀和收缩,因此会考虑部件材质引起的热膨胀系数差异而进行精密的设计。特别是柔性的太阳能电池组件中,例如密封材料具有缓和发电元件所受到的因与其他层的热膨胀系数差异而造成的应力的功能。
[0012] 氯乙烯所含的增塑剂迁移至密封材料的话,氯乙烯会固化杨氏模量变大),因此热的伸缩所产生的应力变大。另一方面,密封材料会软化(杨氏模量变小),因此对于邻接的太阳能电池单元的应力缓和功能会下降,保护发电元件的功能下降。即,确认了长期使用以氯乙烯为基材的太阳能电池组件的话,会出现增塑剂迁移,发电元件可能会破损。
[0013] 本发明的目的是解决此种问题。
[0014] 本发明者们为解决上述课题而反复锐意研究后发现,将氯乙烯用作基材、依次层积了被密封材料覆盖的发电构件以及耐候层的太阳能电池组件,通过在氯乙烯基材与被密封材料覆盖的发电构件之间具有粘结层、所述粘结层为单层且含有多种树脂,可解决该课题,从而完成了本发明。本发明是在氯乙烯基材上,依次层积了被密封材料覆盖的发电构件以及耐候层的太阳能电池组件,所述氯乙烯基材与所述被密封材料覆盖的发电构件之间具有粘结层,所述粘结层为单层且含有多种树脂。
[0015] 此外,优选所述粘结层膜厚在80μm以下,此外,优选含有选自聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、环系树脂、氯丁二烯橡胶构成的群的至少1种以上。
[0016] 此外,优选所述氯乙烯基材为软质氯乙烯基材。
[0017] 此外,优选所述粘结层与所述被密封剂覆盖的发电构件之间进一步具有第二粘结层,此外,优选所述第二粘结层的膜厚大于所述粘结层的膜厚。
[0018] 此外,优选所述氯乙烯基材含有补强材料,优选所述氯乙烯基材具有未层积所述被密封材料覆盖的发电构件以及耐候层的周边部分,通过所述周边部分可与其他太阳能电池组件连接。
[0019] 此外,本发明的其他形态为含有所述太阳能电池组件的建筑材料
[0020] 发明效果
[0021] 根据本发明,可提供使用了以氯乙烯为基材的太阳能电池组件,即使曝晒于室外环境下,基材与密封材料之间的粘附力也不会下降。
[0022] 此外,作为建筑物的防水工程所使用的防水膜,一般考虑施工性而使用特别是软质氯乙烯薄膜,并不存在以氯乙烯薄膜为防水膜而与太阳能电池单元一体化、具备实用性的太阳能电池组件。通过本发明,可提供氯乙烯薄膜与太阳能电池成一体的具备实用性的太阳能电池组件。附图说明
[0023] 【图1】本发明的太阳能电池组件的第一实施方式的示意图。
[0024] 【图2】本发明的太阳能电池组件的第二实施方式的示意图。
[0025] 【图3】本发明的太阳能电池组件的第三实施方式的示意图。
[0026] 符号说明
[0027] 1太阳光
[0028] 2耐候层
[0029] 3密封材料
[0030] 4发电构件(发电元件以及发电元件基材)
[0031] 5氯乙烯薄膜
[0032] 5a周边部分
[0033] 6粘结层
[0034] 7第二粘结层

具体实施方式

[0035] 本发明的太阳能电池组件,其特征在于,在氯乙烯基材上,依次层积了被密封材料覆盖的发电构件以及耐候层,氯乙烯基材与被密封材料覆盖的发电构件之间具有粘结层,所述粘结层为单层且含有多种树脂。
[0036] 从上述中的本发明的特征部的粘结层开始说明。
[0037] <粘结层>
[0038] 本发明的太阳能电池组件使用氯乙烯基材,特征是在氯乙烯基材与被密封材料覆盖的发电构件之间具有粘结层。
[0039] 氯乙烯基材作为防水膜,耐久性、施工性良好,但含有许多增塑剂。
[0040] 本发明者们发现,将氯乙烯用作太阳能电池组件的基材时,存在起因于氯乙烯所含的增塑剂的太阳能电池组件所固有的问题点。即,本发明者们发现,将氯乙烯用作太阳能电池组件的基材时,即使设置增塑剂的抗迁移层,也会出现增塑剂向该抗迁移层邻接的树脂层的迁移,由此引起氯乙烯基材与该树脂层的粘结性显著下降,此外,氯乙烯基材自身的增塑性出现下降,另一方面,伴随氯乙烯基材的增塑剂迁移造成的氯乙烯基材中的增塑剂浓度的变化,氯乙烯基材的热膨胀系数会发生变化,发电构件所受的应力变化,可能出现发电元件破损的问题。本发明通过具备含多种树脂的粘结层而解决了这个问题。
[0041] 本发明中的粘结层为单层且含有多种树脂。
[0042] 以往,在使用氯乙烯作为太阳能电池的基材时,由于粘结层调整繁琐以及产品成本等原因,作为粘结层,使用仅由1种树脂构成的粘结层。但是,粘结层仅由1种树脂构成时,氯乙烯与发电构件的粘结性同氯乙烯中的增塑剂迁移为此消彼长的关系。其结果发现,在室外等苛刻环境下,难以维持制造初期的高粘结性。
[0043] 与此相对,混合多种树脂时,粘结层具有多个不同的Tg,发挥吸收室外环境下温度变化而产生的各材料热膨胀/收缩伴随的应力的作用,因此可以维持邻接界面的高附着力
[0044] 作为粘结层所含的树脂并无特别限定,可举出例如,丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、α-烯烃系树脂、醋酸乙烯系树脂、氯丁二烯橡胶、环氧系树脂、丁腈橡胶、硅酮系树脂等。
[0045] 此处,丙烯酸系树脂指的是以丙烯酸单体基础的聚合体或共聚物,甲基丙烯酸系指的是以甲基丙烯酸单体为基础的聚合体或共聚物,聚氨酯系树脂指的是以聚氨酯树脂为基础的聚合体或共聚物,α-烯烃系树脂指的是以α-烯烃单体为基础的聚合体或共聚物,醋酸乙烯系树脂指的是以醋酸乙烯单体为基础的聚合体或共聚物。
[0046] 本发明的粘结层,优选至少含有1种与氯乙烯基材有粘合功能的树脂,更优选由2种以上的与氯乙烯基材有粘合功能的树脂构成。这样,即使增塑剂向粘结层迁移,由于粘结层内所含的任一树脂相(与增塑剂的亲和性更高的树脂相)中存在有增塑剂,因而不会损害粘结层整体的粘合功能。
[0047] 作为与氯乙烯基材的粘结性高的树脂,可举出有,丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、α-烯烃系树脂、醋酸乙烯系树脂、氯丁二烯橡胶、环氧系树脂等。基于粘结性、热耐久性的观点,优选丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂以及聚氨酯系树脂。
[0048] 作为丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂,可使用例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等的(甲基)丙烯酸烷基酯的自聚物,或同可与它们共聚的单体的共聚物等作为粘合剂众所周知的丙烯酸系树脂。作为聚氨酯系树脂,只要是含有氨酯键的树脂则无特别制约,可使用异氰酸酯化合物、多价羟基化合物以及根据需要令二胺化合物或氨基醇反应得到的作为粘合剂众所周知的聚氨酯系树脂。
[0049] 另一方面,作为增塑剂抗迁移功能高的树脂,可举出有,丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、α-烯烃系树脂、丁腈橡胶。基于粘结性、热耐久性的观点,优选丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂。
[0050] 优选含有粘合功能高的树脂和增塑剂抗迁移功能高的树脂各一种以上。
[0051] 这些树脂,基于不同种界面的粘结性、热耐久性的观点,优选多种树脂的至少1种为共聚物。其中,优选丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、α-烯烃系树脂、氯丁二烯橡胶以及甲基丙烯酸系树脂的任一共聚物,更优选丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂的任一共聚物。为共聚物的话,也可调整多种树脂间的相溶性、粘结层的上下层的附着力等,较为理想。
[0052] 此外,本发明的粘结层所含的树脂优选具有Tg(玻璃化转变温度)。树脂的Tg通常在150℃以下,更优选130℃以下,进一步优选120℃以下。此外,Tg优选10℃以上,更优选20℃以上,进一步优选30℃以上。更优选粘结层所含的50重量%以上的树脂的Tg在上述温度范围内,进一步优选粘结层所含的所有树脂的Tg在上述温度范围内。
[0053] 通过令含有增塑剂的氯乙烯基材的Tg与粘结层的Tg的差在一定范围内,使用环境温度区域的热膨胀差变小,其结果是不会损伤界面的粘结性,在实用环境下也可维持密封材料与氯乙烯基材刚层积之后的粘合强度。
[0054] 同时,由于难以生成粘结性低的区域,可以抑制氯乙烯基材与粘结层的界面可能产生的氯乙烯基材所含的增塑剂向局部粘结性较低的区域迁移。
[0055] 由于增塑剂容易向界面粘结性较低的区域迁移,因此一旦出现界面粘结性较低的区域的话,增塑剂会向该区域迁移。因此界面的粘结性会进一步下降,进一步促进增塑剂的迁移。另外,由于迁移至界面粘结性较低区域的增塑剂的浓度变高,增塑剂容易向粘结层邻接的密封材料迁移,也会令密封材料与邻接的其他层的界面粘结性下降。
[0056] 粘结层的膜厚通常在0.5μm以上,优选1μm以上,更优选3μm以上,进一步优选5μm以上。通过令膜厚的下限在上述范围内,粘结层会充分吸收外部给予氯乙烯基材的应力,应力难以传达至密封材料以及发电构件。其结果是,可以保护发电构件不受氯乙烯基材所承受的应力。作为上限,通常在100μm以下,优选80μm,更优选50μm以下,进一步优选10μm以下。通过令膜厚的上限在上述范围内,可以抑制增塑剂从氯乙烯基材向粘结层迁移,容易维持氯乙烯基材与粘结层的界面的粘合强度。
[0057] 此外,通过令膜厚在上述范围内,不易发生由于氯乙烯基材与粘结层的线膨胀差所造成的问题。此外,将粘结层涂布到氯乙烯基材时可具有良好的平滑性,也不会出现粘结性下降。
[0058] <第二粘结层>
[0059] 本发明的太阳能电池组件,优选在粘结层与被密封材料覆盖的发电构件之间还具有第二粘结层。氯乙烯基材中含有许多增塑剂,有时不少增塑剂会从氯乙烯基材迁移至粘结层。此时,同样也会有不少增塑剂从粘结层迁移至密封材料。迁移的增塑剂会积累在粘结性较低的发电构件与密封材料的界面,积累的增塑剂会吸附密封材料中的水分,不仅对粘结性,有时也会对电气特性产生恶劣影响。因此,通过将第二粘结层设置在粘结层与被密封材料覆盖的发电构件之间,可以完全防止增塑剂向密封材料迁移,较为理想。
[0060] 第二粘结层的构成材料只要是可以防止增塑剂迁移的则无特别限定。具体可举出有,聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、芳香族聚酸酯系树脂、聚烯烃系树脂、苯乙烯系树脂、环氧系树脂、聚醚砜系树脂、聚醚酰亚胺系树脂、氟系树脂等。
[0061] 其中,基于防止增塑剂迁移以及与密封材料的粘结性的观点,更优选聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、氟系树脂,更优选聚酯系树脂、氟系树脂。
[0062] 氟系树脂的具体例子可举出有,聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚全氟乙丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)以及聚氟乙烯(PVF)等。
[0063] 为了提高粘结性等,也可在第二粘结层的双面或单面实施电晕处理、等离子处理、臭氧处理、UV照射、电子线照射、火焰处理等的表面处理
[0064] 本发明的太阳能电池组件具备第二粘结层时,优选第二粘结层的层厚大于粘结层的层厚。具体地,粘结层对于第二粘结层的厚度比(粘结层/第二粘结层)优选0.003以上,更优选0.01以上,进一步优选0.05以上。另一方面,优选不足1,更优选0.5以下,进一步优选0.1以下。通过使(粘结层/第二粘结层)在上述范围内,粘结层/第二粘结层界面的粘合强度提升,容易跟随基材的曲度,难以剥离。此外,基于涂布性的观点,优选上述范围。
[0065] 第二粘结层的膜厚优选30μm以上,更优选50μm以上,进一步优选80μm以上。另一方面,上限优选300μm以下,更优选200μm以下,特别优选100μm以下。通过第二粘结层的膜厚在上述范围内,粘结层与第二粘结层之间不会出现应力应变,粘结性良好,可良好地抑制增塑剂的迁移,因此可以确保氯乙烯基材的充分的柔软性。
[0066] <氯乙烯基材>
[0067] 本发明的太阳能电池组件所使用的氯乙烯基材可用作防水膜,是施工性好、实用性高的基材。本发明解决了使用了氯乙烯基材的太阳能电池组件的制造时的问题,作为建筑材料极有用。
[0068] 本发明中,氯乙烯基材并无特别限定,可使用市售的,通常,基于提高柔软性、易加工的目的,氯乙烯基材中添加有增塑剂。特别是加工性良好的软质氯乙烯基材中含有许多增塑剂。本发明解决了将此种含有许多增塑剂的氯乙烯基材用于太阳能电池组件时,增塑剂迁移到邻接的层、粘附力显著下降的问题。
[0069] 本发明的氯乙烯基材所含的增塑剂的量,通常在20重量%以上,优选30重量%以上,更优选40重量%以上,进一步优选45重量%以上。通过增塑剂的量在上述范围内,可实现良好的柔软性与施工性。另一方面,上限值通常在80重量%以下,优选75重量%以下,更优选65重量%以下,进一步优选60重量%以下。通过使增塑剂的量在上述范围内,可以更有效地防止增塑剂迁移至其他层。
[0070] 其中,为了有效体现太阳能电池组件的柔性,优选增塑剂含有量为40~75%的软质氯乙烯基材。
[0071] 本发明的氯乙烯基材的厚度通常在0.5mm以上,优选1mm以上,更优选1.5mm以上,特别优选2mm以上。另一方面,上限通常在10mm以下,优选4mm以下,更优选3mm以下,特别优选2.5mm以下。通过使氯乙烯基材的厚度在上述范围内,其具有良好的机械强度且具有适度的施工性。
[0072] 此外,氯乙烯基材可由多层形成。本发明的太阳能电池组件,通过粘合市售的氯乙烯制防水膜而制造,可提高施工的效率。此时,氯乙烯基材的厚度并无特别限定,为了减轻本发明的太阳能电池组件粘合的防水膜的重量,优选较薄。即,通常在0.1mm以上,优选0.5mm以上,更优选1mm以上。另一方面,上限通常在3mm以下,优选2.5mm以下,更优选2mm以下,特别优选1.5mm以下。
[0073] 市售的氯乙烯制防水膜的厚度与本发明的太阳能电池组件的氯乙烯基材的厚度合计通常在10mm以下,优选5mm以下,更优选4mm以下。
[0074] 后述的被密封材料覆盖的发电构件的厚度与氯乙烯基材的厚度比(发电构件/氯乙烯基材)并无特别限定,但基于施工性、机械强度、保护发电构件的观点,优选0.13~1.0。
[0075] 作为本发明的氯乙烯基材所含的增塑剂,可举出有,邻苯二甲酸酯系材料、聚酯系材料、脂肪酸酯系材料、环氧系材料、磷酸酯系材料。其中,基于与氯乙烯的亲和性的观点,优选邻苯二甲酸酯系材料、聚酯系材料。基于将本发明的太阳能电池组件用于建筑材料等时的施工性的观点,更优选增塑剂效果高的邻苯二甲酸酯系材料。
[0076] 作为邻苯二甲酸酯系材料并无特别限定,可举出有,邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正已酯、双(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二异壬酯等。
[0077] 作为聚酯系材料并无特别限定,可举出有,己二酸系聚酯、癸二酸系聚酯、邻苯二甲酸系聚酯等。
[0078] 作为脂肪酸酯系材料并无特别限定,可举出有,柠檬酸三正丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二辛酯等。
[0079] 作为环氧系材料并无特别限定,可举出有,烷基环氧硬脂酸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸异己酯等。
[0080] 作为磷酸酯系材料并无特别限定,可举出有,磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯等。
[0081] 上述增塑剂的重均分子量(Mw)并无特别限定,但通常在250以上,优选300以上,更优选400以上。另一方面,作为上限,通常在4000以下,优选2500以下,更优选1000以下。平均分子量在上述范围的增塑剂可赋予氯乙烯基材以适度的耐久性和耐湿热性。另外,平均分子量(Mw)可通过SEC(尺寸排除色谱法)测定。
[0082] 将本发明的太阳能电池组件用作建筑材料时,氯乙烯基材必须具有阻燃性
[0083] 可使用对氯乙烯基材赋予阻燃性的众所周知的方法,但优选令其含有阻燃助剂的方法。作为阻燃助剂,可举出有,溴化化合物等的卤系化合物、磷系化合物、受阻胺化合物、氢氧化铝等的氧化铝三水合物、等的硼化合物、锑化合物、氢氧化镁等。
[0084] 此外,氯乙烯基材优选含有补强材料。通过含有补强材料,可增加机械强度,抑制压引起的形状变形,缓和暴露于室外而引起的收缩。此外,通过含有补强材料,可以抑制氯乙烯基材的热膨胀。作为补强材料,可优选举出例如,玻璃纤维、维尼龙纤维、芳纶纤维、碳纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、丙烯纤维等纤维状补强材料。其中,优选对于太阳能电池几乎没有影响的玻璃纤维、碳纤维、聚酯纤维。基于抑制氯乙烯基材热膨胀效果的度,更优选玻璃纤维。这些补强材料,可含在氯乙烯基材中,也可层积氯乙烯基材与成形为织布或无纺布的补强材料。
[0085] 其中,优选层积氯乙烯基材与成形为织布的补强材料。特别是用作屋顶材料时,基于耐风压的观点,优选层积形成为织布的玻璃纤维。氯乙烯基材与补强材料层积时的顺序,可以是氯乙烯基材的密封材料一侧,也可以是与密封材料相反的一侧,还可以是多个氯乙烯基材之间。基于减轻氯乙烯基材形变对太阳能电池单元的伤害的观点,优选在密封材料一侧的氯乙烯基材内层积补强材料。
[0086] 氯乙烯基材,优选具有周边部分,该周边部分未层积有被密封材料覆盖的发电构件。即,优选令形成太阳能电池组件的氯乙烯基材的面积大于受光面的面积,存在仅为氯乙烯基材的周边部分,另外,优选太阳能电池组件的受光面搭载于氯乙烯基材中央。
[0087] 通过具有该周边部分,可容易地通过该周边部分与其他太阳能电池组件连接。连接方法并无特别限定,可举出有,开孔并使用固定部件固定的方法、缝合的方法、使用粘合剂粘合的方法、热熔合的方法等,可根据目的任意选择。
[0088] 特别是通过相互热熔合氯乙烯基材的周边部分的方法,可容易地得到大面积的防水膜,因此较为理想。
[0089] 太阳能电池组件中,露出氯乙烯基材的周边部分的面积/太阳能电池组件整体面积的比例通常在2%以上,优选5%以上,更优选10%以上。另一方面,该比例通常在60%以下,优选45%以下,更优选30%以下。
[0090] 通过在此范围内,单位面积的发电量良好且施工时可容易地进行本发明的太阳能电池组件的连接作业。
[0091] <发电构件>
[0092] 本发明的发电构件,被后述的密封材料覆盖,由将太阳光转化为电的发电元件和用于抑制发电元件形状变化的发电元件基材构成。此外,还可根据需要,层积气体阻隔层、波长转化层、UV吸收层。另外,上述“覆盖”指的是至少覆盖发电构件的一部分,可以不是全覆盖。此外,密封材料可以覆盖发电构件的受光面一侧及其背面一侧的任意一个,也可覆盖两面,但基于耐冲击性的观点,优选覆盖两面。虽然也根据设置的形态,但基于耐电压的观点,也优选覆盖两面。
[0093] <发电元件>
[0094] 上述发电元件,是基于后述的耐候层一侧入射的太阳光而进行发电的元件。该发电元件可将光能转化为电能,只要能将转化得到的电能取出至外部,则无特别限定。
[0095] 作为发电元件,可使用一对电极夹住发电层(光电转化层、光吸收层)、一对电极夹住发电层与其他层(缓冲层等)的层积体、此种多个、直列连接的。
[0096] 作为发电层,可采用各种,但优选为薄膜单晶硅、薄膜多晶硅、非晶硅、微晶硅、球状硅、无机半导体材料、有机色素材料或有机半导体材料构成的层。通过使用这些材料,可实现发电效率高、薄(轻)型发电元件。
[0097] 使用氯乙烯基材可实现柔性,为了具有柔性,优选非晶硅、微晶硅、球状硅、无机半导体材料、有机色素材料或有机半导体材料,其中优选非晶硅。
[0098] 基于提高效率的观点,也可以是它们层积的串叠型、三重型。
[0099] 发电层为薄膜多结晶硅时,发电元件为利用间接光学跃迁型的元件。因此,发电层为薄膜多结晶硅层时,为了增加光吸收,优选设置在后述的发电元件基材或其表面形成凸凹构造等充分闭光的结构。
[0100] 发电层为非晶硅时,可视区域的光学吸收系数大,即使厚度1μm左右的薄膜也可实现能充分吸收太阳光的太阳能电池元件。并且,由于非晶硅是非结晶质材料,对于形变也具有耐性。因此,发电层为非晶硅层时,可实现特别轻、对于形变也具有一定程度耐性的太阳能电池组件。另一方面,由于可发电的波长区域较窄,因此优选为串叠型和三重型以获得宽域的波长区域。
[0101] 发电层为无机半导体材料(化合物半导体)时,可实现发电效率高的发电元件。另外,基于发电效率(光电转化效率)的观点,优选发电层为含有S、Se、Te等氧族元素的氧族化合物系发电层,更优选为I-III-VI2族半导体系(矿系)发电层,优选作为I族元素使用了Cu的Cu-III-VI2族半导体系发电层、特别是CIS系半导体〔CuIn(Se1-ySy)2;0≦y≦1〕层和CIGS系半导体〔Cu(In1-xGax)(Se1-ySy)2;0<x<1、0≦y≦1〕〕层。
[0102] 发电层为氧化层以及电解质层等构成的色素增感型发电层时,也可实现发电效率高的发电元件。
[0103] 发电层为有机半导体层(含有p型半导体和n型半导体的层)时,可涂布形成发电层,较为理想。
[0104] 作为可构成有机半导体层的p型半导体,可例示有,四苯并卟啉、四苯基卟啉铜、四苯基卟啉锌等的卟啉化合物;酞菁、酞菁铜、酞菁锌等的酞菁化合物;并四苯和并五苯的多并苯;六噻吩等的寡聚噻吩及含有以这些化合物为骨架的衍生物。作为可构成有机半导体层的p型半导体,还可例示有,含有聚3-己基噻吩等的聚噻吩、聚芴、聚对苯乙炔、聚三烯丙基胺、聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等高分子等。
[0105] 作为高分子有机半导体材料,优选使用π共轭高分子材料和π共轭低分子有机化合物等,也可以是一种化合物或多种化合物的混合物。共轭高分子材料为单一或多个π共轭单体的聚合,作为其单体,可举出有,可具有取代基的噻吩、芴、咔唑、二苯基噻吩、二噻吩并噻吩、二噻吩并噻咯、二噻吩环己烷、苯并噻二唑、噻吩并噻吩、酰亚胺噻吩、苯并二噻吩、对苯乙炔等。这些单体可直接结合或通过CH=CH、C≡C、氮原子、氧原子结合。另一方面,也可使用聚三烯丙基胺、聚乙炔等高分子等。高分子有机半导体材料的分子量优选1万以上。
[0106] 作为低分子有机半导体材料,可举出有,含有并五苯和并四苯等的多并苯的缩合芳烃、结合有4个以上噻吩环的寡聚噻吩类、卟啉化合物和四苯并卟啉化合物及其金属络化物、酞菁化合物及其金属络化物、以及含有以这些化合物为骨架的衍生物等。
[0107] 作为金属络化物的金属,优选铜以及锌。
[0108] 作为可构成有机半导体层的n型半导体,并无特别限制,可例示有,富勒烯(C60、C70或C76等)或富勒烯的2个碳加成有取代基、4个碳加成有取代基、6个碳加成有取代基等;八氮杂卟啉;上述p型半导体的全氟体;四甲酸酐、萘四甲酸二酰亚胺、苝四甲酸酐、苝四甲酸二酰亚胺等的芳香族酸酐和其酰亚胺化合物;以及含有以这些化合物为骨架的衍生物等。
[0109] 作为有机半导体层的具体构成例,可举出有,具有p型半导体与n型半导体层内相分离的层(i层)的本体异质结型、分别层积了含有p型半导体的层(p层)与含有n型半导体的层(n层)的层积型(异质Pn结型)、PIN型、肖特基型及它们的组合。
[0110] 发电元件的各电极,可使用1种或2种以上具有导电性的任意材料而形成。作为电极材料(电极的构成材料),可举出例如,铂、金、、铝、铬、镍、铜、钛、镁、钙、钡、钠等的金属或它们的合金;氧化铟和氧化等的金属氧化物或其合金(ITO:氧化锡铟);聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔等的导电性高分子;此种导电性高分子中含有盐酸硫酸、磺酸等的酸、FeCl3等的路易斯酸、碘等的卤原子、钠、等的金属原子等的掺杂剂;金属粒子、炭黑、富勒烯、纳米碳管等导电性粒子分散于聚合物粘合剂等基质的导电性复合材料等。
[0111] 电极材料优选为适宜捕获空穴或电子的材料。另外,作为适宜捕获空穴的电极材料(即,具有高功函数的材料),可例示有,金、ITO等。此外,作为适宜捕获电子的电极材料(即,具有低功函数的材料),可例示有,银、铝。
[0112] 发电元件的各电极可与发电层大致为相同尺寸,也可小于发电层。但是,使发电元件的受光面一侧(耐候层一侧)的电极较大(其面积并未明显小于发电层面积)时,该电极应为透明的(具有透光性)电极,特别是发电层可高效转化为电能的波长的光的透过率较高的(例如,50%以上)电极。另外,作为透明的电极材料,可例示有,ITO、IZO(氧化铟-锌氧化物)等的氧化物;金属薄膜等。
[0113] 发电元件的各电极的厚度以及发电层的厚度可根据所需的输出等而定。
[0114] 还可设置与电极相接的辅助电极。特别是使用ITO等导电性稍低的电极时较为有效。作为辅助电极材料,只要导电性良好,可使用与上述金属材料相同的材料,可例示有,银、铝、铜。
[0115] <发电元件基材>
[0116] 上述发电元件基材,是在其一个面上形成有发电元件的部件。因此,发电元件基材希望机械强度较高、耐候性、耐热性、耐药品性等良好、且重量轻。此外,发电元件基材也希望对于形变具有一定程度的耐性。因此,作为发电元件基材,优选采用金属箔、熔点85~350℃的树脂膜或若干个金属箔/树脂膜的层积体。
[0117] 作为可用作发电元件基材(或其构成要素)的金属箔,可例示有,铝、不锈钢、金、银、铜、钛、镍、、它们的合金构成的箔。此外,作为熔点85~350℃的树脂膜,可例示有,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚缩、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、ABS树脂、ACS树脂、AES树脂、ASA树脂、它们的共聚物、PVDF、PVF等氟树脂、硅酮树脂、纤维素、丁腈树脂、酚醛树脂、聚氨酯、离聚物、聚丁二烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、聚乙烯醇、聚芳酯、聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚砜等构成的薄膜。
[0118] 另外,用作发电元件基材的树脂膜,也可以是上述的树脂中分散有玻璃纤维、有机纤维、碳纤维等的薄膜。
[0119] 用作发电元件基材(或其构成要素)的树脂膜的熔点在85~350℃的范围内时,不会出现发电元件基材的形变,不会出现与发电元件的剥离,因此较为理想。此外,用作发电元件基材(或其构成要素)的树脂膜的熔点更优选100℃以上,进一步优选120℃以上,特别优选150℃以上,最优选180℃以上。此外,该树脂膜的熔点更优选300℃以下,进一步优选280℃以下,特别优选250℃以下。
[0120] 作为发电元件基材,经各种实验结果证明,若薄于后述的密封材料的话,弯曲太阳能电池组件时,密封材料易出现开裂。因此,作为发电元件基材,应采取薄于密封材料的设定,其厚度优选为密封材料厚度的0.83(=1/1.2)倍以下,进一步优选0.67(=1/1.5)倍以下,特别优选0.5倍以下。
[0121] <密封材料>
[0122] 密封材料是基于密封发电元件等的目的而设置于太阳能电池组件。作为该密封材料,可使用日射透过率较高的树脂材料,例如,聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯·乙烯·α-烯烃共聚物等的聚烯烃树脂、丁醛树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂、合成橡胶等,可使用它们1种以上的混合物或共聚物。
[0123] 其中,从粘合强度的高低优选乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)以及聚氨酯树脂,从耐水解性优选丙烯·乙烯·α-烯烃共聚物等的聚烯烃树脂。
[0124] 密封材料的厚度优选100μm以上,更优选200μm以上,进一步优选300μm以上。另一方面,优选为1000μm,更优选800μm以下,进一步优选500μm以下。通过密封材料的厚度在上述范围内,可以得到适度的耐冲击性,同时基于成本以及重量的观点也较为理想,也可充分发挥发电特性。
[0125] <耐候层>
[0126] 耐候层是向太阳能电池组件赋予机械强度、耐候性、耐刮性、耐药品性、气体阻隔性等的层。该耐候层优选不会妨碍发电元件的光吸收,即,可透过发电层能高效转化为电能的波长的光,例如,日射透过率优选在80%以上,更优选85%以上。
[0127] 此外,太阳能电池组件由于会因太阳光而发热,因此耐候层优选具有耐热性。因此,耐候层的构成材料的熔点优选100℃以上,更优选120℃以上。另一方面,熔点的上限优选320℃以下。
[0128] 耐候层的构成材料可考虑特性而选择,可将例如,聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状聚烯烃树脂、AS(丙烯腈-苯乙烯)树脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、聚氯乙烯树脂、氟系树脂、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等的聚酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸系树脂、(氢化)环氧树脂、各种尼龙等的聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、纤维素系树脂、硅酮系树脂、聚碳酸酯树脂等作为耐候层的构成材料。其中,基于耐候性的观点,优选使用ETFE(四氟乙烯与乙烯的共聚物)等的氟系树脂。
[0129] 耐候层也可由2种以上的材料构成。此外,耐候层可以是单层,也可以是2层以上的层积。另外,还可根据需要,在层积面实施电晕处理、等离子处理、臭氧处理、UV照射、电子线照射、火焰处理等的表面处理。
[0130] 耐候层的厚度并无特别规定,厚度加厚的话出现机械强度变高的趋势,减薄的话出现柔软性变高的倾向。因此,耐候层的厚度通常在10μm以上,优选15μm以上,更优选20μm以上,此外,通常在200μm以下,优选180μm以下,更优选150μm以下。
[0131] 总之,作为耐候层,可根据目的而采用具有耐候性、耐热性等的材料构成的各种厚度的层。
[0132] <太阳能电池组件的制造方法>
[0133] 本发明的太阳能电池组件,依次层积有耐候层、被密封材料覆盖的发电构件(密封材料、发电元件、发电元件基材)、粘结层、氯乙烯基材,优选在被密封材料覆盖的发电构件与粘结层之间具有第二粘结层。作为层积各层的方法,可使用通常所用的方法。例如,可以是粘合剂、热熔剂、UV固化树脂、热固化树脂中的任意方法,但基于生产性和长期耐久性的观点,优选将各构成层通过热层压真空层压)层积。
[0134] 此外,作为令太阳能电池组件一体化的顺序,可举出有,预先将含有耐候层、被密封材料覆盖的发电构件(发电元件、发电元件基材)、优选还含有第二粘结层的层积体与粘结层以及氯乙烯基材各自层积,然后将两者热层压的方法。或在第二粘结层上预先层积粘结层,将耐候层、被密封材料覆盖的发电构件(发电元件、发电元件基材)、氯乙烯基材热层压的方法。此外,可在任一层实施电晕处理、等离子处理、臭氧处理、UV照射、电子线照射、火焰处理等的表面处理。
[0135] 上述热层压条件并无特别限定,可以以通常的条件进行热层压。优选以真空条件进行,通常真空度在30Pa以上,优选50Pa以上,更优选80Pa以上。另一方面,上限通常在150Pa以下,优选120Pa以下,更优选100Pa以下。通过在上述范围内,可以抑制组件内的各层中产生气泡,也可提高生产性,因此较为理想。
[0136] 作为真空时间,通常在1分钟以上,优选2分钟以上,更优选3分钟以上。另一方面,上限通常在8分钟以下,优选6分钟以下,更优选5分钟以下。
[0137] 通过真空时间在上述范围内,热层压后的太阳能电池组件的外观变得良好,此外可以抑制组件内的各层中产生气泡,因此较为理想。
[0138] 热层压时的加压通常在50kPa以上,优选70kPa以上,更优选90kPa以上。另一方面,通常在200kPa以下,优选150kPa以下,更优选130kPa以下。通过上述范围的加压条件,不会损伤太阳能电池组件,此外可以得到适度的粘结性,因此基于耐久性的观点也较为理想。
[0139] 上述压力的保持时间通常在1分钟以上,优选3分钟以上,更优选5分钟以上。另一方面,上限通常在30分钟以下,优选20分钟以下,更优选15分钟以下。通过上述保持时间,可以令密封材料的凝胶率较为合适,因此可以充分发挥密封材料的发电元件,还可得到充分的粘合强度。
[0140] 热层压的温度的下限通常在120℃以上,优选130℃以上,更优选140℃以上。另一方面,上限通常在180℃以下,优选160℃以下,更优选150℃以下。通过在上述温度范围内,可以得到充分的粘合强度,也不会出现氯乙烯基板的溶解等的弊端。
[0141] 此外,上述温度的加热时间通常在10分钟以上,优选12分钟以上,更优选15分钟以上。另一方面,上限在30分钟以下,优选20分钟以下,更优选18分钟以下。通过为上述加热时间,密封材料的交联适度,因此耐久性能提升,可以具有适度的柔软性,因此较为理想。
[0142] 本发明的太阳能电池组件适宜用于建材用太阳能电池、汽车用太阳能电池、内部装饰用太阳能电池、铁路用太阳能电池、船舶用太阳能电池、飞机用太阳能电池、航天器用太阳能电池、家电用太阳能电池、手机用太阳能电池、玩具用太阳能电池等。优选为外壁用、屋顶用等建筑材料用太阳能电池。特别适宜作为屋顶材料的具有防水功能的防水膜一体型太阳能电池。
[0143] 参照附图说明本发明的太阳能电池组件。
[0144] 图1为本发明的太阳能电池组件的一实施方式涉及的概略图。本发明的太阳能电池组件,是在氯乙烯基材5上依次层积粘结层6、被密封材料3覆盖的发电构件4以及耐候层2。通过如此在氯乙烯基材5与密封材料3之间设置粘结层6,可以防止氯乙烯基材含有的增塑剂的迁移,即使曝晒于室外环境下,基材与密封层间的粘附力也不会下降,具有充分的粘附力。另一方面,优选形态如图2,在粘结层6与密封材料3之间进一步设置有第二粘结层7。如此,通过在粘结层6与密封材料3之间设置有第二粘结层7,可以完全防止增塑剂从氯乙烯基材5向密封材料迁移。
[0145] 此外,如图3,氯乙烯基材5具有未层积发电构件的周边部分5a时,通过该周边部分可与其他太阳能电池组件连接,较为理想。与其他太阳能电池组件的连接可通过例如热熔合。
[0146] 另外,当然也可以根据用途适当设置图1~3未显示的层。
[0147] 【实施例
[0148] <实施例1>
[0149] (剥离试验用试样1的制作)
[0150] 重合作为耐候层的厚度100μm的ETFE薄膜(旭硝子株式会社制造100HK-DCS)、作为密封材料的厚度300μm的EVA薄膜(FIRST公司制造F806)、作为粘结层的粘结层1(轴涂层底漆聚氯乙烯用(アクシスコートプライマー塩ビ用)(アーキヤマデ公司制造):六亚甲基二异氰酸酯与1,4-丁二醇的共聚物、异佛尔酮二异氰酸酯与1,4-丁二醇的共聚物以及甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丙酯的共聚物的混合物,厚度10μm)、作为氯乙烯基材的聚酯纤维补强的氯乙烯薄膜(作为增塑剂含有邻苯二甲酸二异壬酯(分子量419)60重量%、边长20cm),使用NPC公司制造的真空积层机,以150℃热层压(真空度80Pa、真空时间5分钟、压力101kPa、加压时间5分钟、加热时间15分钟),得到剥离试验用试样1。
[0151] (初期粘合强度评价)
[0152] 将得到的剥离试验用试样1切断为25mm宽,使用拉伸试验机(ORIENTEC制造的STA-1225)进行T形剥离试验,测定密封材料与氯乙烯的界面的粘合强度(JIS K6854-3)。剥离速度为100mm/分钟。其结果是,粘合强度由于材料断裂而无法测定(粘合强度:
80N/25mm以上)。
[0153] (高温试验后粘合强度评价)
[0154] 将剥离试验用试样1进行高温试验(85℃、50%RH、100小时)后,测定粘合强度,粘合强度维持了较高的值(粘合强度:95N/25mm)。结果如表1所示。此外,重复以上的操作,将高温试验持续1000小时,粘合强度维持了较高的值。
[0155] <实施例2>
[0156] (剥离试验用试样2的制作)
[0157] 除了作为粘结层,使用粘结层2(N-200NT(3M公司制造):含硅烷偶联剂的二苯甲烷二异氰酸酯与1,4-丁二醇的共聚物以及含硅烷偶联剂的异佛尔酮二异氰酸酯与1,4-丁二醇的共聚物的混合物,厚度10μm)以外,进行与实施例1相同的操作,得到剥离试验用试样2。
[0158] (初期粘合强度评价)
[0159] 进行与实施例1相同的操作,测定粘合强度,由于材料断裂,无法测定(粘合强度:80N/25mm以上)。结果如表1所示。
[0160] (高温试验后粘合强度评价)
[0161] 进行与实施例1相同的操作,测定高温试验后的粘合强度,粘合强度维持了较高的值(粘合强度:72N/25mm)。结果如表1所示。此外,重复以上的操作,将高温试验持续1000小时,粘合强度维持了较高的值。
[0162] <实施例3>
[0163] (剥离试验用试样3的制作)
[0164] 除了使用粘结层3(トーヨープライマーPV(トーヨー公司制造):甲基丙烯酸甲酯以及氯丁二烯橡胶的混合物、厚度10μm以下)作为粘结层以外,进行与实施例1相同的操作,得到剥离试验用试样3。
[0165] (初期粘合强度评价)
[0166] 进行与实施例1相同的操作,测定粘合强度,由于材料断裂,无法测定(粘合强度:80N/25mm以上)。结果如表1所示。
[0167] (高温试验后粘合强度评价)
[0168] 进行与实施例1相同的操作,测定高温试验后的粘合强度,粘合强度维持了较高的值(粘合强度:60N/25mm)。结果如表1所示。此外,重复以上的操作,将高温试验持续1000小时,粘合强度维持了较高的值。
[0169] <实施例4>
[0170] (剥离试验用试样4的制作)
[0171] 除了在粘结层1与密封材料之间设置了作为第二粘结层的ETFE薄膜(旭硝子株式会社制造100HK-DCS、厚度100μm、粘结层1/第二粘结层之比为0.1)以外,进行与实施例1相同的操作,得到剥离试验用试样4。
[0172] (初期粘合强度评价)
[0173] 进行与实施例1相同的操作,测定密封材料与氯乙烯的界面的粘合强度,为70N/25mm。结果如表1以及2所示。
[0174] (高温试验后粘合强度评价)
[0175] 进行与实施例1相同的操作,测定高温试验后的界面的粘合强度,粘合强度维持了较高的值(粘合强度:80N/25mm)。结果如表1所示。
[0176] (高温高湿试验后粘合强度评价)
[0177] 将得到的试样4进行高温高湿试验(85℃、85%RH、200小时)后,测定粘合强度,粘合强度维持了较高的值(粘合强度:72N/25mm)。结果如表2所示。此外,重复以上的操作,将高温高湿试验持续800小时,粘合强度维持了较高的值。
[0178] <实施例5>
[0179] (剥离试验用试样5的制作)
[0180] 除了粘结层1与密封材料之间的第二粘结层的ETFE薄膜的厚度为50μm(粘结层1/第二粘结层之比为0.2)以外,进行与实施例4相同的操作,得到剥离试验用试样5。
[0181] (初期粘合强度评价)
[0182] 进行与实施例1相同的操作,测定界面的粘合强度,为53N/25mm。结果如表2所示。
[0183] (高温高湿试验后粘合强度评价)
[0184] 进行与实施例4相同的操作,测定高温高湿试验后的界面的粘合强度,粘合强度大致维持了初期值(粘合强度:40N/25mm)。结果如表2所示。此外,重复以上的操作,将高温高湿试验持续400小时,粘合强度维持了较高的值。
[0185] <实施例6>
[0186] (剥离试验用试样6的制作)
[0187] 除了粘结层1与密封材料之间的第二粘结层的ETFE薄膜的厚度为25μm(粘结层1/第二粘结层之比为0.4)以外,进行与实施例4相同的操作,得到剥离试验用试样6。
[0188] (初期粘合强度评价)
[0189] 进行与实施例1相同的操作,测定界面的粘合强度,为40N/25mm。结果如表2所示。
[0190] (高温高湿试验后粘合强度评价)
[0191] 进行与实施例4相同的操作,测定高温高湿试验后的界面的粘合强度,粘合强度维持了初期值(粘合强度:46N/25mm)。结果如表2所示。此外,重复以上的操作,将高温高湿试验持续400小时,粘合强度维持了较高的值。
[0192] <实施例7>
[0193] 作为耐候层使用厚度100μm的ETFE薄膜(旭硝子株式会社制造100HK-DCS)。作为发电元件基材使用PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯),在PEN上设置非晶硅太阳能电池单元,在PEN与太阳能电池单元的两侧覆盖作为密封材料的厚300μm的EVA薄膜(FIRST公司制造F806),作为发电构件。使用ETFE薄膜(旭硝子株式会社制造100HK-DCS、厚度100μm、粘结层1/第二粘结层之比为0.1)作为第二粘结层,重合以与实施例1相同的粘结层1施加于粘合面的聚酯纤维补强的氯乙烯薄膜(增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯(分子量419)、增塑剂量为60%、边长20cm),使用NPC公司制造的真空积层机,以150℃热层压(真空度80Pa、真空时间5分钟、压力101kPa、加压时间5分钟、加热时间15分钟),获得氯乙烯薄膜一体型太阳能电池组件。
[0194] (高温高湿试验)
[0195] 将得到的氯乙烯薄膜一体型太阳能电池组件进行高温高湿试验(85℃、85%RH、100小时)后,调查其电特性,短路电流变化0%、开放电压变化3%、占空因数变化2%,结果良好。结果如表3所示。
[0196] (超促进耐候性试验)
[0197] 将得到的氯乙烯薄膜一体型太阳能电池组件进行超促进耐候性试验(金属卤素灯2
360hr照射、63℃、50%RH、每2hr照射2分钟、灯的照度:75mW/cm(330~390nm))后,调查其电特性,短路电流变化8%、开放电压变化1%、占空因数变化5%,结果良好。结果如表3所示。
[0198] 从以上结果可知,即使相对于长期的耐久性,也能维持作为层积体的粘结性和作为太阳能电池的电特性。
[0199] <比较例1>
[0200] (剥离试验用试样7的制作)
[0201] 除了没有设置粘结层1以外,进行与实施例1相同的操作,得到剥离试验用试样7。
[0202] (初期粘合强度评价)
[0203] 进行与实施例1相同的操作,测定密封材料/氯乙烯基材界面的粘合强度,为62N/25mm。结果如表1所示。
[0204] (高温试验后粘合强度评价)
[0205] 进行与实施例1相同的操作,测定高温试验后的密封材料/氯乙烯基材界面的粘合强度,其粘合强度大幅下降(粘合强度:35N/25mm)。结果如表1所示。此外,重复以上的操作,高温试验持续1000小时,粘合强度徐徐下降。
[0206] (高温高湿试验后粘合强度评价)
[0207] 进行与实施例4相同的操作,测定高温高湿试验后的密封材料/氯乙烯基材界面的粘合强度,较高温试验粘合强度大幅下降(粘合强度:27N/25mm)。结果如表2所示。
[0208] <比较例2>
[0209] (剥离试验用试样8的制作)
[0210] 除了作为粘结层1使用丙烯酸树脂以外,进行与实施例1相同的操作,得到剥离试验用试样8。
[0211] (初期粘合强度评价)
[0212] 进行与实施例1相同的操作,测定密封材料/氯乙烯基材界面的粘合强度。结果如表2所示。
[0213] (高温高湿试验后粘合强度评价)
[0214] 进行与实施例4相同的操作,测定高温高湿试验后的密封材料/氯乙烯基材界面的粘合强度。结果如表2所示。
[0215] <比较例3>
[0216] (剥离试验用试样9的制作)
[0217] 除了作为粘结层1使用改性丙烯酸树脂以外,进行与实施例1相同的操作,得到剥离试验用试样9。
[0218] (初期粘合强度评价)
[0219] 进行与实施例1相同的操作,测定密封材料/氯乙烯基材界面的粘合强度。结果如表2所示。
[0220] (高温高湿试验后粘合强度评价)
[0221] 进行与实施例4相同的操作,测定高温高湿试验后的密封材料/氯乙烯基材界面的粘合强度。结果如表2所示。
[0222] 【表1】
[0223] 表1:高温试验(85℃、50%RH、100小时)前后的粘合强度
[0224]
[0225] 【表2】
[0226] 表2:高温高湿试验(85℃、85%RH、200小时)前后的粘合强度
[0227]
[0228] 【表3】
[0229] 表3:氯乙烯薄膜一体型太阳能电池组件的电特性
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