專利名稱：太陽能電池及其背板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能電池的背板及具備該背板的太陽能電池組件，所述太陽能電池的背板與太陽能電池的背板中含有的不透水性片的粘結性、以及與用作太陽能電池組件的密封劑的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的粘結性優(yōu)異。
背景技術：
如圖6所示，太陽能電池組件通常為下述結構以密封劑層2將太陽能電池單元1 密封，將其夾在由玻璃或透明樹脂等構成的表面層3和背板4之間進行層積。此外，可以使用乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)作為密封劑。太陽能電池組件中的背板4除了有提高組件的機械強度的目的之外，也有防止水分(水蒸氣)進入密封劑層2的作用。如圖7所示，背板4是不透水性片5與樹脂片8貼合而成的構成，所述不透水性片 5用于提供水蒸氣阻隔性，所述樹脂片8貼合在不透水性片5的一個面上。通常，在不透水性片5的另一個面上還貼合有樹脂片9。使用不透水性優(yōu)異的二氧化硅(Si)蒸鍍聚酯(Si系蒸鍍PET)、鋁、不銹鋼等金屬作為不透水性片5的材料，通常使其膜厚為10 μ m 20 μ m。對于樹脂片8、9，要求耐候性、電氣絕緣性、阻燃性、外觀性等特性，目前使用的是聚氟乙烯聚合物(PVF)的片材。另外，有時也使用聚乙烯片作為密封劑層2側的樹脂片8。但是，這些樹脂片為了滿足所要求的耐候性、電氣絕緣性、光的阻隔性這樣的特性，通常需要使其膜厚為20 μ m 100 μ m，從重量方面考慮要求進一步的輕量化。于是，提出了使用樹脂涂料代替樹脂片來形成同樣的層的方案(專利文獻1、專利文獻2)。專利文獻1中，使用環(huán)氧樹脂涂料作為樹脂涂料。但是，對于環(huán)氧樹脂來說，其在耐候性的方面是不充分的，尚未達到實用化。專利文獻2中，提出了具有下述2層結構的背板在不具有官能團的PVdF中混配特定量的四烷氧基硅烷或其部分水解物從而得到PVdF系涂料，使用該PVdF系涂料對金屬基材(不透水性片)進行涂布，由此形成2層結構的背板。由于PVdF不具有官能團，因此該PVdF系涂料在單獨使用時，與作為密封劑的EVA的粘結性差。這一點在專利文獻2中通過以下方式改善混配特定量的四烷氧基硅烷或其部分水解物，使四烷氧基硅烷或其部分水解物在PVdF與EVA的界面上進行取向，由此進行改善。但是，由于四烷氧基硅烷或其部分水解物在PVdF與EVA的界面上不均勻存在，因此PVdF涂膜與金屬基材的粘結性仍然沒有改善。而且，由于PVdF為結晶性且不具有官能團，為了形成涂膜必須在200°C 300°C加熱燒制20秒 120秒，因此難以供于金屬以外的不透水性片。于是，本發(fā)明人對氟系涂膜進行了研究，發(fā)現(xiàn)通過在不透水性片的至少一個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層，能夠得到不限于不透水性片的種類且與不透水性片的粘結性優(yōu)異的太陽能電池的背板(專利文獻3)。
現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平7-176775號公報專利文獻2 日本特開2004-214342號公報專利文獻3 日本特開2007-035694號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種專利文獻3中所實現(xiàn)的與不透水性片的粘結性進一步得到了提高的太陽能電池的背板、以及與作為密封劑的EVA的粘結性也得到了提高的太陽能電池組件。對于其他要解決的問題，根據(jù)具體的實施方式再作說明。S卩，本發(fā)明涉及一種太陽能電池組件的背板，其是通過在不透水性片的至少一個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層而得到的，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑。本發(fā)明的背板可以是僅在不透水性片的單面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層而得到的2層結構；也可以是在不透水性片的兩個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜而得到的3層結構；或者還可以是在不透水性片的一個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層，在另一個面上形成不具有固化性官能團的含氟聚合物涂料的固化涂膜層、含氟聚合物片、聚酯片或聚酯涂料的涂膜(以下，有時也稱為“其他片或涂膜”)而得到的3層結構。需要說明的是，在不透水性片與固化涂膜層和/或其他片或涂膜之間，為了降低水蒸氣透過性以進一步提高粘結性和提高隱蔽性，可以存在有現(xiàn)有公知的1層或2層以上的介質層。這種介質層的代表例為底涂層。作為不透水性片，可以優(yōu)選使用Si或二氧化硅(SiO2)蒸鍍聚酯片或金屬片之類現(xiàn)有公知的材料。在太陽能電池組件的密封劑(通常為EVA)層側的不透水性片上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層的情況下，含有羥基的含氟聚合物的官能團與EVA發(fā)生共交聯(lián)，從而進一步提高了粘結性。另外，從太陽能電池組件美觀的觀點考慮，優(yōu)選在含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層中分散有顏料。從該觀點考慮，作為含有羥基的含氟聚合物，優(yōu)選顏料分散性優(yōu)異的四氟乙烯(TFE)系的含有羥基的含氟聚合物。另外，本發(fā)明還涉及具備上述背板的太陽能電池組件。進一步，本發(fā)明還涉及具有密封劑層與含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層直接層積而成的層積體結構的太陽能電池組件，所述密封劑層含有乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑；并涉及具有密封劑層與不透水性片隔著含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層層積而成的層積體結構的太陽能電池組件，所述密封劑層含有EVA，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑。根據(jù)本發(fā)明的背板，能夠進一步提高與含氟聚合物層的粘結性而不受不透水性片的種類的限制。進一步，還能夠使與作為密封劑的EVA的粘結性更加堅固。另外，由于能夠以涂料的形式來進行涂布，因此能夠與現(xiàn)有的片的貼合相比降低厚度，能夠實現(xiàn)薄膜化、輕量化。另外，還可以通過基于固化性官能團的固化(交聯(lián))，來彌補涂膜的膜厚減小所導致的機械強度的降低。另外，通過在含氟聚合物中導入官能團，能夠提高例如與不透水性片的粘結性。對于其他效果，根據(jù)具體的實施方式再作說明。


圖1是本發(fā)明的太陽能電池組件的第1實施方式的概略截面圖。圖2是本發(fā)明的太陽能電池組件的第2實施方式的概略截面圖。圖3是本發(fā)明的太陽能電池組件的第3實施方式的概略截面圖。圖4是本發(fā)明的太陽能電池組件的第4實施方式的概略截面圖。圖5是本發(fā)明的太陽能電池組件的第5實施方式的概略截面圖。圖6是現(xiàn)有的太陽能電池組件的概略截面圖。圖7是現(xiàn)有的太陽能電池組件的背板的概略截面圖。
具體實施例方式本發(fā)明的背板的特征在于，在為了使其具有耐候性、隱蔽性、耐試劑性、耐濕性和耐鹽性而設置的聚合物層上，采用了含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有特定的固化劑。作為形成固化涂膜層的含有羥基的含氟聚合物涂料，可以使用以含有羥基的含氟聚合物作為涂膜形成成分、并含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑的涂料組合物。作為含有羥基的含氟聚合物，可以舉出在含氟聚合物中導入了羥基的聚合物。需要說明的是，含氟聚合物中包括具有明確熔點的樹脂性的聚合物、顯示出橡膠彈性的彈性體性的聚合物、介于它們中間的熱塑性彈性體性的聚合物。 通常，通過共聚含有羥基的單體，將羥基導入含氟聚合物中。作為含有羥基的單體，可以舉出例如下述的單體，但并不僅限于這些單體。作為含有羥基的單體的例子，可以舉出例如2-羥基乙基乙烯基醚、3-羥基丙基乙烯基醚、2-羥基丙基乙烯基醚、2-羥基-2-甲基丙基乙烯基醚、4-羥基丁基乙烯基醚、4-羥基-2-甲基丁基乙烯基醚、5-羥基戊基乙烯基醚、6-羥基己基乙烯基醚等含有羥基的乙烯基醚類；2-羥基乙基烯丙基醚、4-羥基丁基烯丙基醚、甘油單烯丙基醚等含有羥基的烯丙基醚類等。這些之中，從聚合反應性、官能團的固化性優(yōu)異的觀點考慮，優(yōu)選含有羥基的乙烯基醚類，特別優(yōu)選4-羥基丁基乙烯基醚、2-羥基乙基乙烯基醚。作為其他含有羥基的單體，可以舉出例如丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯等(甲基)丙烯酸的羥基烷基酯等。作為導入羥基的含氟聚合物，從構成單元的觀點考慮，可以舉出例如下述的含氟聚合物。(1)以全氟烯烴單元為主體的全氟烯烴系聚合物
作為具體例，可以舉出四氟乙烯(TFE)的均聚物、或TFE與六氟丙烯(HFP)、全氟 (烷基乙烯基醚)(PAVE)等的共聚物、以及這些聚合物與能夠共聚的其他單體的共聚物等。作為能夠共聚的其他單體，可以舉出例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、 異丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、叔碳酸(versatic acid)乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、環(huán)己基甲酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、對叔丁基苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯類；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、環(huán)己基乙烯基醚等烷基乙烯基醚類； 乙烯、丙烯、正丁烯、異丁烯等非氟系烯烴類；偏二氟乙烯(VdF)、三氟氯乙烯(CTFE)、氟乙烯(VF)、氟乙烯基醚等氟系單體等，但并不僅限于這些單體。這些之中，從顏料分散性、耐候性、共聚性和耐試劑性優(yōu)異的觀點考慮，優(yōu)選以TFE 為主體的TFE系聚合物。作為具體的含有羥基的全氟烯烴系聚合物，可以舉出例如TFE/異丁烯/羥基丁基乙烯基醚/其他單體的共聚物、TFE/叔碳酸乙烯酯/羥基丁基乙烯基醚/其他單體的共聚物、TFE/VdF/羥基丁基乙烯基醚/其他單體的共聚物等，特別優(yōu)選TFE/異丁烯/羥基丁基乙烯基醚/其他單體的共聚物、TFE/叔碳酸乙烯酯/羥基丁基乙烯基醚/其他單體的共聚物等。作為TFE系的固化性聚合物涂料，可以舉出例如大金工業(yè)(株)制造的kffle GK 系列等。(2)以三氟氯乙烯(CTFE)單元為主體的CTFE系聚合物作為具體例，可以舉出例如CTFE/羥基丁基乙烯基醚/其他單體的共聚物等。作為CTFE系的固化性聚合物涂料，可以舉出例如旭硝子(株)制造的LUMIFL0N、 大日本油墨制造(株)制造的FLUONATE、CentralGlass (株)制造的CefralCoat、東亞合成(株)制造的ZAFLON等。(3)以偏二氟乙烯(VdF)單元為主體的VdF系聚合物作為具體例，可以舉出例如VdF/TFE/羥基丁基乙烯基醚/其他單體的共聚物等。(4)以氟代烷基單元為主體的含有氟代烷基的聚合物作為具體例，可以舉出例如CF3CF2 (CF2CF2)nCH2CH2OCOCH = CH2 (n = 3和4的混合物)/甲基丙烯酸-2-羥乙酯/丙烯酸十八烷基酯共聚物等。作為含有氟代烷基的聚合物，可以舉出例如大金工業(yè)(株)制造的UNIDYNE和 FTONE、杜邦公司制造的Zonyl等。這些之中，從耐候性、防濕性考慮，優(yōu)選全氟烯烴系聚合物。以這些含有羥基的含氟聚合物為涂膜形成成分的涂料組合物可以采用通常方法來制備成溶劑型涂料組合物、水性型涂料組合物、粉體型涂料組合物的形態(tài)。其中，從成膜的容易度、固化性、干燥性的良好度等觀點考慮，優(yōu)選溶劑型涂料組合物。本發(fā)明的特征在于，作為這種以含有羥基的含氟聚合物作為涂膜形成成分的涂料組合物的固化劑，使用異氰酸酯系預聚物、三聚氰胺樹脂或兩者。對于異氰酸酯系預聚物來說，其是改性聚異氰酸酯，可以舉出聚異氰酸酯與聚羥基化合物的反應生成物、聚異氰酸酯與聚胺化合物的反應生成物等。作為聚異氰酸酯，有例如丁烷二異氰酸酯、戊烷二異氰酸酯、六甲撐二異氰酸酯 (HDI)、三異氰酸根合壬烷等脂肪族聚異氰酸酯；環(huán)己基異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)等脂環(huán)式聚異氰酸酯；甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4’ - 二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、 苯二亞甲基二異氰酸酯O(DI)等芳香族聚異氰酸酯等，從耐候性的觀點考慮，優(yōu)選脂肪族和脂環(huán)式聚異氰酸酯。作為聚羥基化合物，可以舉出例如1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，4- 丁
二醇等低分子量二醇；例如丙三醇、三羥甲基丙烷等三醇；例如季戊四醇等四醇；聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚硫醚多元醇等。作為聚胺化合物，可以舉出例如1，2-乙二胺、1，3-丙二胺、1，2-丙二胺、1，4_丁二胺等低分子量二胺；例如1，2，5_戊三胺等三胺；例如1，2，4，5_苯四胺等四胺等。具體來說，可以使用對六甲撐二異氰酸酯(HDI)進行了改性的改性聚異氰酸酯 (Sumika Bayer Urethane (株)制造的 Desmodur N3800)、對六甲撐二異氰酸酯(HDI)進行了改性的改性聚異氰酸酯(旭化成化學(株)制造的TSE100)、對異佛爾酮二異氰酸酯 (IPDI)進行了改性的改性聚異氰酸酯(三井化學(株)制造的TAKENATE D-140N)。這些改性聚異氰酸酯是可以與作為六甲撐二異氰酸酯(HDI)的異氰酸酯固化劑、例如日本聚氨酯(株)制造的CoronateHX區(qū)分的。另外，對于異氰酸酯系預聚物，可以使用1種，也可以合用2種以上。作為三聚氰胺樹脂，可以優(yōu)選舉出使作為低級醇的甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇等與通過縮合三聚氰胺和甲醛所得到的羥甲基三聚氰胺衍生物反應而醚化的化合物及這些化合物的混合物。作為羥甲基三聚氰胺衍生物，可以舉出例如單羥甲基三聚氰胺、二羥甲基三聚氰胺、三羥甲基三聚氰胺、四羥甲基三聚氰胺、五羥甲基三聚氰胺、六羥甲基三聚氰胺等。作為三聚氰胺樹脂的分類，可以根據(jù)烷氧化的比例，分為完全烷基型、羥甲基型、 亞氨基型、羥甲基/亞氨基型，這些三聚氰胺樹脂均可用于本發(fā)明。另外，根據(jù)所要求的特性，可以在含有羥基的含氟聚合物涂料組合物中混配各種添加劑。作為添加劑，可以舉出固化促進劑、顏料分散劑、消泡劑、流平劑、UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、增稠劑、密合改良劑、消光劑等。作為固化促進劑，可以使用現(xiàn)有公知的錫系、其他金屬系、有機酸系、氨基系的固化促進劑。另外，從美化太陽能電池組件的外觀的觀點、以及保護不透水性片使其不受紫外線傷害的觀點考慮，強烈期望添加顏料。特別是，除作為白色顏料的氧化鈦、碳酸鈣和作為黑色顏料的炭黑之外，通常還混配Cu-Cr-Mn合金等復合金屬類等。不透水性片是為了使水分不滲透到作為密封劑的EVA和太陽能電池單元中而設置的層，只要使用實質上不透水的材料即可，從重量、價格和可撓性等觀點考慮，除了例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系樹脂片；聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系樹脂片；聚氨酯系樹脂片、聚碳酸酯系樹脂片、聚酰胺系樹脂片、聚苯乙烯系樹脂片、 聚丙烯腈系樹脂片、聚氯乙烯系樹脂片、聚乙烯醇縮醛系樹脂片、聚乙烯醇縮丁醛系樹脂片、氟樹脂片之外，還常使用二氧化硅蒸鍍PET片、蒸鍍了鋁和/或氧化鋁的PET片等這樣的所述樹脂片的Si系或Al系蒸鍍物；鋁或不銹鋼等金屬箔片、氧化鋁等金屬氧化物箔片等。其中，特別經(jīng)常使用二氧化硅蒸鍍PET片。厚度通常為ΙΟμπι 20μπι的程度。另外，為了提高粘結性，可以進行現(xiàn)有公知的表面處理。作為表面處理，可以舉出例如電暈放電處理、等離子體放電處理、化學處理、以及使用金屬片的情況下的噴砂處理寸。對于在不透水性片上的固化涂膜層的形成，可以通過將以含有羥基的含氟聚合物作為涂膜形成成分的涂料組合物根據(jù)其涂料形態(tài)涂布到不透水性片上來進行。對于涂布溫度，只要在涂布形態(tài)中的通常的條件范圍內進行即可，對于涂膜的固化，溶劑型涂料組合物的情況下在10°c 300°C進行，通常在常溫(20°C 30°C )下進行。 因此，作為不透水性片，類似于二氧化硅蒸鍍PET片等Si系蒸鍍PET片這種需避免在高溫下處理的材料也可以沒有問題地使用。固化通常是利用20°C 300°C在1分鐘 3天來完成的。對于在不透水性片上的涂布，可以直接在不透水性片上進行，也可以隔著底涂層等來進行涂布。底涂層的形成可以使用現(xiàn)有公知的底涂用涂料，采用通常方法來進行。對于底涂用的涂料，可以舉出例如環(huán)氧樹脂、氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、聚酯樹脂等作為代表例。從隱蔽性、耐候性、耐試劑性、耐濕性良好的觀點考慮，固化涂膜層的膜厚優(yōu)選為 5 μ m以上，進一步優(yōu)選為10 μ m以上，特別優(yōu)選為15 μ m以上。如果涂膜過厚，則不能得到輕量化效果，因此上限優(yōu)選為1000 μ m左右，進一步優(yōu)選為100 μ m。作為膜厚，特別優(yōu)選 15 μ m 40 μ m。接著，對本發(fā)明的太陽能電池組件進行說明。本發(fā)明的太陽能電池組件具有密封劑層與含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層直接層積而成的層積體結構，所述密封劑層含有EVA，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑；或者，本發(fā)明的太陽能電池組件具有密封劑層與不透水性片隔著含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層層積而成的層積體結構，所述密封劑層含有EVA，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑。圖1給出了本發(fā)明的太陽能電池組件的優(yōu)選的實施方式，按照圖1來進行說明。另外，本發(fā)明的其他優(yōu)選實施方式的概略截面圖示于圖2 5。圖1中，1為太陽能電池單元，其密封于EVA所代表的密封劑層2內，并且被表面層3和背板4所夾持。進一步，背板4由不透水性片5和含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層6構成。該第1實施方式中，固化涂膜層6設置在密封(EVA)層2側。在該實施方式中，由于固化涂膜層6與EVA接觸，因此特別是通過與EVA的共交聯(lián)提高了界面粘結性。圖2是第2實施方式，固化涂膜層6設置在與密封(EVA)層2相反的一側。在該實施方式的情況下，通過設置固化涂膜層6，使其在耐候性方面優(yōu)異。另外，從改善密合性的觀點考慮，優(yōu)選預先對不透水性片5的密封(EVA)層2側進行表面處理。另外，根據(jù)需要， 可以使用聚酯系粘結劑、丙烯酸系粘結劑、氨酯系粘結劑、環(huán)氧系粘結劑等。本發(fā)明的背板可以是僅在上述不透水性片5的單面上形成有固化涂膜層6的2層結構(圖1、圖2)，也可以是以下說明的3層結構。3層結構的背板的實施方式(第3實施方式)示于圖3。該第3實施方式是通過在不透水性片5的兩個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層6而得到的3層結構的背板。從背板的膜厚的觀點考慮，該第3實施方式多少有些退步，但其是兼?zhèn)渖鲜龅?實施方式和第2實施方式的優(yōu)點的背板。作為3層結構的背板還可以是下述的3層結構(圖4、圖5)通過在不透水性片的一個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層，在另一個面上形成不具有固化性官能團的含氟聚合物涂料的固化涂膜層、含氟聚合物片、聚酯片或聚酯涂料的涂膜(其他片或涂膜)而得到的3層結構。第4實施方式(圖4)是在與第1實施方式的密封(EVA)層2相反的一側形成有其他涂膜7的結構；第5實施方式(圖5)是在第2實施方式的密封(EVA)層2的一側形成有其他涂膜7的結構。在第4和第5任一個實施方式中，構成層7的材料可以是不具有固化性官能團的含氟聚合物涂料的固化涂膜層，可以是含氟聚合物片，也可以是聚酯片，還可以是聚酯涂料的涂膜。作為不具有固化性官能團的含氟聚合物涂料的固化涂膜層，可以舉出例如專利文獻2中記載的在PVdF中混配了四烷氧基硅烷或其部分水解物的涂料的固化涂膜層、VdF/ TFE/CTFE共聚物與含有烷氧基硅烷單元的丙烯酸樹脂的混合涂料的固化涂膜層、VdF/TFE/ HFP共聚物與含有羥基的丙烯酸樹脂的混合涂料的固化涂膜層、在VdF/HFP共聚物中混配了氨基硅烷偶合劑的涂料的固化涂膜層等。從隱蔽性、耐候性、耐試劑性、耐濕性良好的觀點考慮，膜厚通常優(yōu)選為5μπι 300μπι，進一步優(yōu)選為IOym 100 μ m，特別優(yōu)選為 10 μ m 50 μ m。這種情況下，也可以隔著底涂層等形成上述不具有固化性官能團的含氟聚合物涂料的固化涂膜層。作為含氟聚合物片，可以舉出PVdF片、PVF片、PCTFE片、TFE/HFP/乙烯共聚物片、TFE/HFP共聚物(FEP)片、TFE/PAVE共聚物(PFA)片、乙烯/TFE共聚物(ETFE)片、乙烯/CTFE共聚物(ECTFE)片等使用于現(xiàn)有背板中的含氟聚合物片。從耐候性良好的觀點考慮，膜厚通常優(yōu)選為5μπι 300μπι，進一步優(yōu)選為ΙΟμπι 100 μ m，特別優(yōu)選為10 μ m 50 μ m0作為聚酯片，可以直接使用現(xiàn)有背板中使用的聚酯片，并且可以利用丙烯酸系粘結劑、氨酯系粘結劑、環(huán)氧系粘結劑、聚酯系粘結劑等向所述不透水性片5進行粘結。從耐候性、成本、透明性良好的觀點考慮，膜厚通常優(yōu)選為5μπι 300μπι，進一步優(yōu)選為 10 μ m 100 μ m,特另U優(yōu)選為10 μ m 50 μ m。作為聚酯涂料，可以舉出使用了飽和聚酯樹脂(所述飽和聚酯樹脂使用了多元羧酸和多元醇等)的涂料、使用了不飽和聚酯樹脂(所述不飽和聚酯樹脂使用了馬來酸酐、富馬酸等的二醇類)的涂料等，并可以利用輥涂、幕涂、噴涂、模涂等涂布方法來形成涂膜。從隱蔽性、耐候性、耐試劑性、耐濕性良好的觀點考慮，膜厚通常優(yōu)選為5 μ m 300 μ m，進一步優(yōu)選為10 μ m 100 μ m，特別優(yōu)選為10 μ m 50 μ m。這種情況下，也可以隔著底涂層等形成上述涂膜。實施例接著，基于制備例以及實施例對本發(fā)明進行說明，但是本發(fā)明并不僅限于所述制備例以及實施例。制備例1攪拌下，將223. 2質量份含有羥基的TFE系共聚物(大金工業(yè)(株)制造的 kffleGK570、固體成分65質量％、羥值60mgK0H/g、溶劑乙酸丁酯)、250質量份黑色顏料 (大日精化(株)制造的DAIPYR0XIDE 9510)、1 . 8質量份乙酸丁酯預混合，然后加入780 質量份直徑為1. 2mm的玻璃珠，使用顏料分散機以1500rpm分散1小時。其后，使用#80目的篩過濾玻璃珠，在該溶液中添加269. 2質量份含有羥基的TFE系共聚物aeffleGK570)、 80. 7質量份乙酸丁酯，由此制備出黑色涂料。在100質量份該黑色涂料中，混配13質量份異氰酸酯系預聚物固化劑(Sumika Bayertoethane (株)制造的Desmodur N3800)、100質量份作為稀釋溶劑的乙酸丁酯，由此制備出固化性涂料1。制備例2攪拌下，將223. 2質量份含有羥基的TFE系共聚物(Zeffle GK570)、250質量份黑色顏料(DAIPYR0XIDE 9510)、126. 8質量份乙酸丁酯預混合，然后加入780質量份直徑為 1. 2mm的玻璃珠，使用顏料分散機以1500rpm分散1小時。其后，使用#80目的篩過濾玻璃珠，在該溶液中添加269. 2質量份含有羥基的TFE系共聚物(Zeffle GK570) ,80. 7質量份乙酸丁酯，由此制備出黑色涂料。在100質量份該黑色涂料中，混配13質量份異氰酸酯系預聚物固化劑 (DesmodurN3800)、3質量份硅烷偶合劑(OCN-C3H6-Si (OCH3)3)、100質量份作為稀釋溶劑的乙酸丁酯，由此制備出固化性涂料2。制備例3攪拌下，將223. 2質量份含有羥基的TFE系共聚物(Zeffle GK570)、250質量份作為白色顏料的氧化鈦(堺化學(株)制造的D918)、126. 8質量份乙酸丁酯預混合，然后加入780質量份直徑為1.2mm的玻璃珠，使用顏料分散機以1500rpm分散1小時。其后，使用 #80目的篩過濾玻璃珠，并在該溶液中添加沈9. 2質量份含有羥基的TFE系共聚物Geffle GK570) ,80. 7質量份乙酸丁酯，由此制備出白色涂料。在100質量份該白色涂料中，混配12質量份異氰酸酯系預聚物固化劑(旭化成化學(株)制造的TSE100)、100質量份作為稀釋溶劑的乙酸丁酯，由此制備出固化性涂料3。制備例4攪拌下，將223. 2質量份含有羥基的TFE系共聚物(Zeffle GK570)、250質量份作為白色顏料的氧化鈦(Dupont公司制造的Ti-Pure R960)、126. 8質量份乙酸丁酯預混合， 然后加入780質量份直徑為1. 2mm的玻璃珠，使用顏料分散機以1500rpm分散1小時。其后，使用#80目的篩過濾玻璃珠，并在該溶液中添加沈9. 2質量份含有羥基的TFE系共聚物 (Zeffle GK570)、80. 7質量份乙酸丁酯，由此制備出白色涂料。在100質量份該白色涂料中，混配14質量份三聚氰胺樹脂固化劑(Mitsui Cytec (株)制造的Cymel303)、0. 3質量份作為固化催化劑的芳香族磺酸(Mitsui Cytec (株)制造的Catalyst 60 、100質量份作為稀釋溶劑的乙酸丁酯，由此制備出固化性涂料4。制備例5
攪拌下，將100質量份含有羥基的TFE系共聚物(Zeffle GK570)、100質量份乙酸丁酯、1. 3質量份UV吸收劑(汽巴精化社制造的Tinuvin 400),1. 3質量份UV吸收劑(汽巴精化社制造的Tinuvin 473)混合，由此制備出透明涂料。在100質量份該透明涂料中，混配27質量份異氰酸酯系預聚物固化劑 (DesmodurN3800) UOO質量份作為稀釋溶劑的乙酸丁酯，由此制備出固化性涂料5。制備例6使用由日本聚氨酯(株)制造的Cor0nateHX(低分子量異氰酸酯系固化劑)作為固化劑，除此之外，與制備例1采用同樣的方法制備出比較用的固化性涂料6。制備例7在100質量份由制備例1所制造的黑色涂料中，混配6. 7質量份作為異氰酸酯系預聚物固化劑的Desmodur N3800以及7. 0質量份Takenate D-140N (三井化學(株)制造)，由此制備出固化性涂料7。實施例1使用二氧化硅蒸鍍PET膜(三菱樹脂(株)制造的BarrierTech H、厚度12 μ m。 片Α)作為不透水性片，利用氣動噴射將由制備例1制備的固化性涂料1涂布于該片A的單面上使干燥膜厚為20μπι，在180°C干燥2分鐘，由此制作出2層結構的背板Al。對于該背板Al，調查其密合性1(涂膜與片之間)和折彎性。將結果示于表1。接著，在該背板Al的涂膜面上放置EVA樹脂片(Mitsui Chemicals Fabro (株) 制造的SolarEva。厚度400 μ m)，然后放置玻璃板，以壓力0. 7MPa于150°C進行壓合，由此制作出由EVA/固化涂膜(黑)/片A構成的樣品Al (圖1所示的方式)。對于該EVA粘結樣品Al，調查其密合性2 (EVA與涂膜間)。將結果示于表1。試驗方法和測定方法如下所示。(密合性1)與不透水性片的密合性1次試驗進行1次JIS K6900所規(guī)定的劃格試驗(橫切成寬Imm)，由此評價密合性。3次試驗進行利用JIS K6900所規(guī)定的劃格試驗(橫切成寬Imm)的密合試驗， 并針對1個試驗單位進行3次膠帶剝離，由此來評價密合性。(密合性2)與密封劑層(EVA)的密合性基于JIS K 6854-2，使用切料刀，在EVA粘結樣品的背板部分以25mm寬切出長條狀切口，由此調查EVA與涂膜面的密合性(剝離強度)。試驗機器使用(株)島津制作所制造的全自動拉伸試驗機，在氣氛溫度為23°C、夾頭移動速度為200mm/分鐘的條件下進行試驗。(折彎性)將背板切割成50mmX50mm，由此制成試驗片。使試驗片的涂膜面為外側，進行180 度折彎以卷成直徑為2mm的圓棒(所需時間1秒)，目視觀察折彎部分有無開裂。觀察到開裂的情況下，將2片試驗片重疊，以相同方式彎折180度。重復該操作，記錄無法觀察到開裂時的試驗片的片數(shù)。片數(shù)少的樣品，折彎性好。(膜厚)使用電磁式膜厚計來進行測定。
(防粘連性)將背板切割成50mmX 10mm，由此制成試驗片。以試驗片的涂膜面與基底相接觸的方式進行重疊，并用厚度為IOmm的硬質玻璃板夾住。將25kg的錘放在其上面，將加重壓力調整為5N/cm2。在40°C氣氛下，保持該狀態(tài)12小時，然后對試驗片進行冷卻、降壓，將試驗片彼此揭下來，評價其剝離的容易度。評價基準〇沒有密合，不用施加力就自然剝離。Δ 密合，但即使揭下來涂膜也不會破。X 牢固地密合，一旦揭下來則會撕破涂膜。比較例1在實施例1中，除使用由制備例6所制備的比較用的固化性涂料6作為涂料之外， 采用與實施例1同樣的方法來制作由2層結構的背板Α2和由EVA/比較固化涂膜(黑)/ 片A構成的EVA粘結樣品Α2，并且采用與實施例1同樣的方法來調查密合性、折彎性。將結果示于表1。表權利要求
1.一種太陽能電池組件的背板，其是通過在不透水性片的至少一個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層而得到的，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑。
2.如權利要求1所述的背板，其中，該背板是通過在不透水性片的兩面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層而得到的。
3.如權利要求1所述的背板，其中，該背板是通過在不透水性片的一個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層，在另一個面上形成不具有固化性官能團的含氟聚合物涂料的固化涂膜層、含氟聚合物片、聚酯片或聚酯涂料的涂膜而得到的。
4.如權利要求1 3任一項所述的背板，其中，不透水性片為Si或二氧化硅蒸鍍聚酯片或金屬片。
5.如權利要求1 4任一項所述的背板，其中，在太陽能電池組件的密封劑層側的不透水性片上，形成有含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層。
6.一種太陽能電池組件，其具備權利要求1 5任一項所述的背板。
7.一種太陽能電池組件，其具有密封劑層與含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層直接層積而成的層積體結構，所述密封劑層含有乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑。
8.一種太陽能電池組件，其具有密封劑層與不透水性片隔著含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層層積而成的層積體結構，所述密封劑層含有乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑。
9.如權利要求8所述的太陽能電池組件，其中，該太陽能電池組件是通過在不透水性片的兩面上形成所述含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層而得到的。
10.如權利要求8所述的太陽能電池組件，其中，該太陽能電池組件是通過在不透水性片的另一個面上形成不具有固化性官能團的含氟聚合物涂料的固化涂膜層、含氟聚合物片、聚酯片或聚酯涂料的涂膜而得到的。
全文摘要
本發(fā)明提供太陽能電池的背板和太陽能電池組件，其中，所述太陽能電池的背板與不透水性片的粘結性、以及與乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的粘結性得到了提高。該太陽能電池組件的背板通過在不透水性片的至少一個面上形成含有羥基的含氟聚合物涂料的固化涂膜層而得到，所述含有羥基的含氟聚合物涂料含有異氰酸酯系預聚物和/或三聚氰胺樹脂作為固化劑。
文檔編號H01L31/042GK102414836SQ20108001818
公開日2012年4月11日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權日2009年4月27日
發(fā)明者中川秀人, 井本克彥, 午坊健司, 長門大, 青木和子 申請人:大金工業(yè)株式會社