太陽能電池背板用膜、太陽能電池背板及太陽能電池模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供太陽能電池背板用膜、太陽能電池背板及太陽能電池模塊。本發(fā)明的課題是在制造太陽能電池模塊的工序中，提供將背板與填料加熱壓接時(shí)，不易從填料溢出至外側(cè)的太陽能電池背板用膜。本發(fā)明的解決手段是一種太陽能電池背板用膜，其含有在150℃下測(cè)定的零剪切粘度為4×104Pa·sec以上的聚乙烯系樹脂(A)。
【專利說明】太陽能電池背板用膜、太陽能電池背板及太陽能電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及太陽能電池背板用膜。
【背景技術(shù)】
[0002]通常的太陽能電池模塊從太陽光受光側(cè)起，依次具有透明玻璃基底、填料、太陽能電池、背板。使用背板的目的在于，保護(hù)太陽能電池免受成為太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率降低的原因的水蒸氣、紫外線的影響。背板與密封了太陽能電池的填料粘接，為了復(fù)合化，在與填料粘接的背板的表面層上使用與填料粘接性良好的膜。例如，在專利文獻(xiàn)I中，記載有作為與填料粘接的表面層，具有以聚烯烴為主要成分的膜的太陽能電池背板。另外，在專利文獻(xiàn)2中，記載有作為與填料粘接的表面層，具有含有紫外線吸收劑的聚乙烯膜的太陽能電池背板。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-85294號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-10189號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]然而，在制造太陽能電池模塊的工序中，在將使用了以往的聚乙烯膜的背板與填料加熱壓接時(shí)，熔融了的聚乙烯流出來，出現(xiàn)了從填料溢出至外側(cè)的情況。在這樣的狀況的背景下，本發(fā)明要解決的課題在于提供:在制造太陽能電池模塊的工序中，從填料溢出至外側(cè)的量少的太陽能電池背板用膜。
[0009]解決問題的手段
[0010]S卩，本發(fā)明涉及:含有在150°C下測(cè)定的零剪切粘度在4X104Pa.sec以上的聚乙烯系樹脂(A)的太陽能電池背板用膜。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，可提供:在制造太陽能電池模塊的工序中，將背板與填料加熱壓接時(shí)，從填料溢出至外側(cè)的量少的太陽能電池背板用聚乙烯系膜。
【具體實(shí)施方式】
[0013]〔聚乙烯系樹脂(A)〕
[0014]本發(fā)明的聚乙烯系樹脂⑷是在150°C下測(cè)定的零剪切粘度在4X IO4Pa.sec以上的聚乙烯系樹脂。聚乙烯系樹脂是指具有基于乙烯的單體單元作為主單元的聚合物，相對(duì)于聚乙烯系樹脂的總質(zhì)量(100質(zhì)量％ )，基于乙烯的單體單元的含量在50質(zhì)量％以上的聚合物。聚乙烯系樹脂(A)是僅包含基于乙烯的單體單元的樹脂或者僅包含基于乙烯的單體單元和基于碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的單體單元的樹脂。作為聚乙烯系樹脂(A)，可列舉出通過高壓自由基聚合法制備的高壓法低密度聚乙烯、通過配位聚合法等制備的乙烯-α-烯烴共聚物。
[0015]乙烯-a-烯烴共聚物是具有基于乙烯的單體單元和基于碳原子數(shù)3?20的α_烯烴的單體單元的聚合物。作為碳原子數(shù)3?20的α-烯烴，可列舉如:丙烯、1-丁烯、1_戍烯、1_己烯、1_庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二烯、4-甲基-1-戍烯、4-甲基-1-己烯等，優(yōu)選為1-丁烯、1-己烯、1-辛烯。另外，上述碳原子數(shù)3?20的α-烯烴可以單獨(dú)使用或2種以上并用。
[0016]相對(duì)于乙烯-α -烯烴共聚物的總質(zhì)量(100質(zhì)量％ )，乙烯-α -烯烴共聚物中的基于乙烯的單體單元的含量通常為50?99質(zhì)量％，基于碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的單體單元的含量通常為I?50質(zhì)量％。
[0017]作為乙烯-α-烯烴共聚物，可列舉如:乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-羊烯共聚物、乙烯_ι- 丁烯-1-己烯共聚物、乙烯_ι- 丁烯-1-辛烯共聚物等，優(yōu)選為乙烯-1- 丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1- 丁烯-1-己烯共聚物、乙烯_ι- 丁烯_ι-羊烯共聚物。
[0018]聚乙稀系樹脂(A)可以含有2種以上聚乙稀系樹脂。
[0019]聚乙烯系樹脂(A)在150°C下測(cè)定的零剪切粘度(為4Χ IO4Pa.sec以上，優(yōu)選為6X104Pa*sec以上，更優(yōu)選為8X104Pa*sec以上。另外，從加工性的觀點(diǎn)考慮，該優(yōu)選為IOOXlO4Pa.sec以下。上述％可通過例如聚合時(shí)的氫氣濃度或者乙烯壓力來調(diào)整，若在氫氣濃度或者乙烯壓力低的條件下進(jìn)行聚合，則可得到Htl大的聚乙烯系樹脂(A)。
[0020]在150°C下的零剪切粘度U。)通過下述方法求出。首先，在130°C、150°C、170°C及190°C的各溫度(T，單元:V )下測(cè)定聚乙烯系樹脂(A)的熔融復(fù)數(shù)粘度-角頻率曲線(熔融復(fù)數(shù)粘度的單位為Pa.sec、角頻率的單位為rad/sec。)?；跍囟萠時(shí)間迭加原理，將得到的曲線與150°C下的熔融復(fù)數(shù)粘度-角頻率曲線迭加來制成主曲線，通過將得到的主曲線近似成下述式(III)，可算出Π。。
[0021]η = η0/[1+( τ X ω)η] (III)
[0022]η:熔融復(fù)數(shù)粘度(單位:Pa.sec)
[0023]ω:角頻率(單位:rad/sec)
[0024]n0:零剪切粘度(單位:Pa.sec)
[0025]τ:特性松弛時(shí)間(單位:sec)
[0026]η:常數(shù)
[0027]在上述計(jì)算中，可使用市售的計(jì)算軟件,作為該計(jì)算軟件,可列舉出Rheometrics社制 RhiosV.4.4.4 等。
[0028]在熔融復(fù)數(shù)粘度-角頻率曲線的測(cè)定中，使用粘彈性測(cè)定裝置(例如，Rheometrics 社制 Rheometrics Mechanical Spectrometer (流變力學(xué)光譜儀)RMS_800等。)。在幾何:平行板、板直徑:25mm、板間隔:1.5?2mm、應(yīng)變:5%、角頻率:0.I?IOOrad/秒的條件下進(jìn)行測(cè)定。此外，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行測(cè)定，另外，優(yōu)選在測(cè)定試樣中預(yù)先混合適量抗氧化劑(例如IOOOppm。)。
[0029]聚乙烯系樹脂㈧的熔體流動(dòng)速度(MFR)優(yōu)選為0.1?5g/10分鐘。從提高膜的拉伸強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選為3g/10分鐘以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2g/10分鐘以下。此外，該MFR根據(jù)JIS K7210-1995，在溫度190°C及荷載21.18N的條件下根據(jù)A法測(cè)定。
[0030]就聚乙烯系樹脂㈧而言，從提高拉伸強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，利用13C-NMR測(cè)定的碳原子數(shù)5的支鏈數(shù)(以下，記為“Nra”。)為構(gòu)成該樹脂㈧的每碳原子1000個(gè)中不到0.1。Ne5優(yōu)選為每碳原子1000個(gè)中不到0.05，更優(yōu)選為不到0.01，最優(yōu)選為零。
[0031]聚乙烯系樹脂(A)的Nra可根據(jù)氣相聚合、淤漿聚合等的制造方法的選擇、聚合催化劑的選擇、聚合溫度、聚合壓力、共聚單體的種類、添加量等聚合條件來進(jìn)行調(diào)整。
[0032]Nc5可根據(jù)下述方法求出。在應(yīng)用指數(shù)函數(shù)作為窗函數(shù)的13C-NMR波譜中，設(shè)在5?50ppm觀測(cè)到的全部的峰的總和設(shè)為1000，求出在32.5?32.7ppm附近具有峰頂?shù)姆宓姆迕娣e。該峰面積是與下述式中的C#所表示的碳的數(shù)目相當(dāng)?shù)闹?，所述C#是樹脂(A)中包含的碳原子數(shù)5的支鏈中包含的碳。
[0033]....CH2-CH-CH2-....[0034]
lCi1-CII1-CmII2-CII2-CH3
[0035]此外，因源自上述碳原子數(shù)5的支鏈亞甲基碳的峰的位置根據(jù)測(cè)定裝置及測(cè)定條件而有著出現(xiàn)偏差的情況，故通常對(duì)于各測(cè)定裝置及測(cè)定條件分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定來確定。另外，在光譜分析中，優(yōu)選使用負(fù)的指數(shù)函數(shù)作為窗函數(shù)。
[0036]從提高將顆粒加工成膜時(shí)的加工性的觀點(diǎn)考慮，聚乙烯系樹脂(A)的分子量分布(Mw/Mn)優(yōu)選為5以上，更優(yōu)選為6以上，進(jìn)一步優(yōu)選為7以上。另外，從拉伸強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，聚乙烯系樹脂(A)的分子量分布優(yōu)選為25以下，更優(yōu)選為20以下。此外，該分子量分布(Mw/Mn)是指，根據(jù)凝膠滲透色譜測(cè)定，求出聚乙烯系樹脂(A)的聚苯乙烯換算的重均分子量(Mw)和數(shù)均分子量(Mn),用Mn除Mw而得的值(Mw/Mn)。上述Mw/Mn可根據(jù)例如聚合時(shí)的氫氣濃度或者聚合溫度來進(jìn)行調(diào)整，若增大氫氣濃度或者聚合溫度，則獲得Mw/Mn大的聚乙烯系樹脂㈧。
[0037]從提高膜的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，聚乙烯系樹脂(A)的密度為900kg/m3以上，優(yōu)選為905kg/m3以上，更優(yōu)選為910kg/m3以上。另外，從提高與填料的粘接性、膜的柔軟性的觀點(diǎn)考慮，該密度為940kg/m3以下,優(yōu)選為935kg/m3以下，更優(yōu)選為930kg/m3以下。此外，就該密度而言，使用在JIS K6760-1995中記載的進(jìn)行了退火的試樣，根據(jù)在JISK7112-1995中規(guī)定的A法(水中置換法)進(jìn)行測(cè)定。
[0038]從提高膜的耐熱性的觀點(diǎn)考慮，聚乙烯系樹脂(A)的熔點(diǎn)優(yōu)選為100°C以上，更優(yōu)選為105°C以上。另外，從提高與填料的粘接性、膜的柔軟性的觀點(diǎn)考慮，該熔點(diǎn)優(yōu)選為130°C以下，更優(yōu)選為125°C以下。此外，通過使用差示掃描熱量計(jì)進(jìn)行的測(cè)定而得到的聚乙烯系樹脂(A)的熔融曲線所顯示的熔融峰的溫度即為該熔點(diǎn)。
[0039]就聚乙烯系樹脂(A)而言，優(yōu)選用下述式(II)定義的g*為0.70?0.95。
[0040]g* = [ η ] / ([ η ]GPCX gSCB*) (II)
[0041][式中，[n]表示聚乙烯系樹脂的特性粘度(單位:di/g)，其用下述式(I1-1)定義。[ri]GPC用下述式(I1-1I)定義。gSCB*用下述式(I1-1II)定義。
[0042][ η ] = 23.3 X log ( η rel) (I1-1)
[0043](式中，nrel表示聚乙烯系樹脂的相對(duì)粘度。)
[0044][ n]GPC = 0.00046XMv0.725 (I1-1I)[0045](式中，Mv表示聚乙烯系樹脂的粘度平均分子量。)
[0046]
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池背板用膜，其含有在150°c下測(cè)定的零剪切粘度為4X IO4Pa-sec以上的聚乙烯系樹脂(A)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中， 所述聚乙烯系樹脂(A)的熔體流動(dòng)速度為0.1?5g/10分鐘，其中，所述熔體流動(dòng)速度是根據(jù)JIS K7210-1995，在溫度190°C及荷載21.18N的條件下根據(jù)A法測(cè)定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中， 聚乙烯系樹脂(A)是在每構(gòu)成所述樹脂(A)的碳原子1000個(gè)中具有不到0.1的碳原子數(shù)5的支鏈的樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其還含有著色顏料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜，將聚乙烯系樹脂(A)與著色顏料的總量設(shè)為100質(zhì)量％時(shí)，其含有70?99質(zhì)量％的聚乙烯系樹脂(A)和I?30質(zhì)量％的著色顏料。
6.一種太陽能電池背板，其具有權(quán)利要求1所述的膜作為表面層。
7.一種太陽能電池模塊，其具有權(quán)利要求6所述的太陽能電池背板。
【文檔編號(hào)】H01L31/049GK103515463SQ201310255935
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】諏訪浩之 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社