太陽能電池密封材及太陽能電池模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的太陽能電池密封材包含乙烯-α-烯烴共聚物，通過燃燒法和離子色譜法定量的、上述乙烯-α-烯烴共聚物中的氟元素的含量為30ppm以下。
【專利說明】太陽能電池密封材及太陽能電池模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽能電池密封材以及太陽能電池模塊。

【背景技術(shù)】
[0002] 在地球環(huán)境問題、能源問題等的嚴(yán)重性增加過程中，作為潔凈并且不擔(dān)心枯竭的 能源生成手段，太陽能電池受到關(guān)注。在將太陽能電池在建筑物的屋頂部分等室外使用的 情況下，一般以太陽能電池模塊的形式使用。
[0003] 上述的太陽能電池模塊，一般而言，通過以下步驟來制造。首先，制造通過多結(jié)晶 硅、單晶硅等形成的結(jié)晶型太陽能電池元件（以下，表述為發(fā)電元件或單元。），或?qū)o定 形硅、結(jié)晶硅等在玻璃等基板上形成數(shù)μ m的非常薄的膜而得到的薄膜型太陽能電池元件 等。
[0004] 接下來，為了獲得結(jié)晶型太陽能電池模塊，按照太陽能電池模塊用保護(hù)片（正面 側(cè)透明保護(hù)構(gòu)件）/太陽能電池密封材/結(jié)晶型太陽能電池元件/太陽能電池密封材/太 陽能電池模塊用保護(hù)片（背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件）的順序進(jìn)行疊層。
[0005] 另一方面，為了獲得薄膜系太陽能電池模塊，按照薄膜型太陽能電池元件/太陽 能電池密封材/太陽能電池模塊用保護(hù)片（背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件）的順序進(jìn)行疊層。然后，通 過利用將它們抽真空而加熱壓接的層壓法等，來制造太陽能電池模塊。這樣制造的太陽能 電池模塊具有耐氣候性，也適于在建筑物的屋頂部分等室外使用。
[0006] 作為太陽能電池密封材，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)膜由于透明性、柔軟性和 粘接性等優(yōu)異，因此廣泛使用。然而，在使用EVA組合物作為太陽能電池密封材的構(gòu)成材料 的情況下，擔(dān)心EVA分解而產(chǎn)生的乙酸氣體等成分對太陽能電池元件帶來影響的可能性。
[0007] 對此，專利文獻(xiàn)1(日本特開2010-258439號(hào)公報(bào)）中記載了一種太陽能電池密封 材用樹脂組合物，其特征在于，含有密度、分子量、熔融粘度等滿足特定條件的乙烯-α-烯 烴共聚物。
[0008] 此外，隨著近年來的太陽光發(fā)電的普及，大型太陽能發(fā)電等發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)?；?進(jìn)展，在降低傳輸損失等的目的下，也有系統(tǒng)電壓高電壓化的動(dòng)態(tài)。由于系統(tǒng)電壓上升，在 太陽能電池模塊中，框架與單元之間的電位差變大。S卩，太陽能電池模塊的框架一般被接 地，如果太陽能電池陣列的系統(tǒng)電壓變?yōu)?00V?1000V，則在電壓變?yōu)樽罡叩哪K中，框架 與單元間的電位差直接變?yōu)橄到y(tǒng)電壓的600V?1000V，在施加了高電壓的狀態(tài)下維持日間 的發(fā)電。此外，玻璃與密封材相比電阻低，介由框架在玻璃與單兀間也產(chǎn)生商電壓。即，在 日間發(fā)電的狀況下，被串聯(lián)連接成的模塊中，單元與模塊間和單元與玻璃面的電位差從接 地側(cè)依次變大，最大的地方幾乎維持系統(tǒng)電壓的高電壓的電位差。在這樣的狀態(tài)下使用的 太陽能電池模塊中，也報(bào)告有使用發(fā)生了輸出大幅降低并產(chǎn)生特性劣化的PID(Potential Induced Degradation的簡稱）現(xiàn)象的結(jié)晶系發(fā)電元件的模塊的例子。因此，為了解決該問 題，對與太陽能電池元件直接相接的太陽能電池密封材要求更高的體積固有電阻率。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-258439號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的課題
[0013] 然而，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣的包含乙烯-α-烯烴共聚物 的太陽能電池密封材，雖然滿足粘接性、耐熱性等特性，但體積固有電阻率低，從絕緣性方 面考慮不滿足。
[0014] 因此，本發(fā)明的課題是提供絕緣性優(yōu)異的太陽能電池密封材。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 本發(fā)明人等為了實(shí)現(xiàn)上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使乙烯-α-烯 烴共聚物中的氟元素的含量調(diào)整為特定量以下，可獲得絕緣性優(yōu)異的太陽能電池密封材， 從而完成了本發(fā)明。
[0017] 即，根據(jù)本發(fā)明，提供以下所示的太陽能電池密封材。
[0018] [1]
[0019] 一種太陽能電池密封材，是包含乙烯_α -烯烴共聚物的太陽能電池密封材，
[0020] 通過燃燒法和離子色譜法定量的、上述乙烯-α-烯烴共聚物中的氟元素的含量 為30ppm以下。
[0021] [2]
[0022] 根據(jù)[1]所述的太陽能電池密封材，通過燃燒法和離子色譜法定量的、上述乙 烯-α -烯烴共聚物中的上述氟元素的含量為3. Oppm以下，
[0023] 通過ICP發(fā)光分析定量的、上述乙烯-α -烯烴共聚物中的鋁元素的含量為20ppm 以下。
[0024] [3]
[0025] 根據(jù)[1]或[2]所述的太陽能電池密封材，上述乙烯-α-烯烴共聚物滿足以下要 件 al)?a4),
[0026] al)來源于乙烯的構(gòu)成單元的含有比例為80?90mol%，來源于碳原子數(shù)3?20 的α -烯烴的構(gòu)成單元的含有比例為10?20mol%，
[0027] a2)按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重的條件下測定得到的MFR為0. 1? 50g/10 分鐘，
[0028] a3)按照ASTM D1505而測定得到的密度為0· 865?0· 884g/cm3，
[0029] a4)按照ASTM D2240而測定得到的肖氏A硬度為60?85。
[0030] [4]
[0031] 根據(jù)[3]所述的太陽能電池密封材，按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重的條 件下測定得到的上述乙烯-α -烯烴共聚物的MFR為10?50g/10分鐘。
[0032] [5]
[0033] 根據(jù)[3]所述的太陽能電池密封材，按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重的條 件下測定得到的上述乙烯-α-烯烴共聚物的MFR為0. lg/ΙΟ分鐘以上且小于10g/10分鐘。
[0034] [6]
[0035] 根據(jù)[1]?[5]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其進(jìn)一步包含有機(jī)過氧化物，
[0036] 上述有機(jī)過氧化物的1分鐘半衰期溫度為100?170°C，
[0037] 該太陽能電池密封材中的上述有機(jī)過氧化物的含量相對于上述乙烯-α-烯烴共 聚物100重量份為0. 1?3重量份。
[0038] [7]
[0039] 根據(jù)[1]?[6]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其進(jìn)一步包含硅烷偶聯(lián)劑，
[0040] 該太陽能電池密封材中的上述硅烷偶聯(lián)劑的含量相對于上述乙烯-α -烯烴共聚 物100重量份為0. 1?5重量份。
[0041] [8]
[0042] 根據(jù)[1]?[7]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其進(jìn)一步包含一種或二種以 上選自由受阻酚系穩(wěn)定劑、受阻胺系光穩(wěn)定劑、磷系穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、交聯(lián)助劑所組 成的組中的添加劑。
[0043] [9]
[0044] 根據(jù)[1]?[8]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其是通過將上述乙烯-α -烯 烴共聚物熔融混煉后，擠出成型為片狀而得到的。
[0045] [10]
[0046] 根據(jù)[1]?[9]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其是通過將上述乙烯-α -烯 烴共聚物熔融混煉后，壓延成型為片狀而得到的。
[0047] [11]
[0048] 根據(jù)[1]?[10]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其為片狀。
[0049] [12]
[0050] -種太陽能電池模塊，其具備：
[0051] 正面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件，
[0052] 背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件，
[0053] 太陽能電池元件，以及
[0054] 密封層，其通過使[1]?[11]的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材交聯(lián)而形成，并 將上述太陽能電池元件密封在上述正面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件與上述背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件之間。
[0055] [13]
[0056] -種太陽能電池密封材的制造方法，是用于制造 [1]所述的太陽能電池密封材的 制造方法，其包括下述工序：
[0057] a)使用金屬茂化合物、和與上述金屬茂化合物反應(yīng)而形成離子對的下述通式 [VI]所示的化合物（II)，進(jìn)行乙烯與碳原子數(shù)3?20的α-烯烴的共聚，從而制造乙 烯-α -烯烴共聚物的工序，
[0058] b)通過選自由蒸餾操作、使用酸或堿的脫灰操作、使用不良溶劑的再沉淀操作所 組成的組中的1種或2種以上方法，對上述乙烯-α -烯烴共聚物進(jìn)行處理，使通過燃燒法 和離子色譜法定量的、上述乙烯-α -烯烴共聚物中的氟元素的含量為30ppm以下的工序， 和
[0059] c)將所得的上述乙烯-α -烯烴共聚物通過擠出成型或壓延成型而成型為片狀的 工序。
[0060]
[0061] 式[VI]中，r+為H+、碳鐳陽離子、氧鐳陽離子、銨陽離子、轔陽離子、環(huán)庚基三烯 基陽離子、或具有過渡金屬的二茂鐵傭陽離子。R f?紀(jì)彼此可以相同也可以不同，為具有 氣取代基的芳基。
[0062] [14]
[0063] 根據(jù)[13]所述的太陽能電池密封材的制造方法，其進(jìn)一步包括下述工序：
[0064] 通過選自由蒸餾操作、使用酸或堿的脫灰操作、使用不良溶劑的再沉淀操作所組 成的組中的1種或2種以上方法，使通過燃燒法和離子色譜法定量的、上述乙烯-α -烯烴 共聚物中的氟元素的含量為3. Oppm以下，
[0065] 使通過ICP發(fā)光分析定量的、上述乙烯-α-烯烴共聚物中的鋁元素的含量為 20ppm以下。
[0066] 發(fā)明的效果
[0067] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供絕緣性優(yōu)異的太陽能電池密封材。
[0068] 根據(jù)本發(fā)明，通過使用這樣的太陽能電池密封材，除了上述各特性的平衡優(yōu)異以 夕卜，即使太陽能電池模塊的使用時(shí)溫度上升，也能夠避免密封材變形那樣的問題。而且，也 不會(huì)損害太陽能電池的外觀，能夠提供成本等經(jīng)濟(jì)性優(yōu)異的太陽能電池模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0069] 上述目的以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過以下所述的優(yōu)選實(shí)施方式及其所附的以 下附圖進(jìn)一步明確。
[0070] 圖1是示意性示出本發(fā)明的太陽能電池模塊的一實(shí)施方式的截面圖。
[0071] 圖2是示意性示出太陽能電池元件的受光面和背面的一構(gòu)成例的平面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0072] 以下，使用附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在全部附圖中，對同樣的構(gòu) 成要素附上同樣的符號(hào)，適當(dāng)省略說明。此外，如果沒有特別指明，則"?"表示以上至以下。
[0073] 1.關(guān)于太陽能電池密封材
[0074] 本實(shí)施方式的太陽能電池密封材包含乙烯_α -烯烴共聚物，上述乙烯-α -烯 烴共聚物通過燃燒法和離子色譜法定量的、氟元素的含量為30ppm以下，優(yōu)選為20ppm以 下，更優(yōu)選為lOppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3. Oppm以下，特別優(yōu)選為2. 5ppm以下，最優(yōu)選為 2. Oppm 以下。
[0075] 如果上述乙烯-α-烯烴共聚物中的氟元素的含量為上述上限值以下，則所得的 太陽能電池密封材的體積固有電阻率變高，絕緣性提高。
[0076] 此外，上述乙烯-α -烯烴共聚物，通常包含氟元素作為必須成分，氟元素的含量 為例如0· lppm以上,通常為lppm以上。
[0077] 本發(fā)明人等對包含乙烯-α -烯烴共聚物作為主成分的太陽能電池密封材的體積 固有電阻率低、絕緣性差的原因進(jìn)反復(fù)行了深入研究。其結(jié)果是，獲得了下述那樣的認(rèn)識(shí)。
[0078] 乙烯_α -烯烴共聚物包含作為制造后述的乙烯-α -烯烴共聚物時(shí)的聚合催化 劑而使用的、（ΙΙ-2)與金屬茂化合物（I)反應(yīng)而形成離子對的化合物等含有氟元素的化合 物。該含有氟元素的化合物在聚合后也形成離子對而殘留在乙烯-α -烯烴共聚物中，施加 了電荷時(shí)引起由離子造成的電荷移動(dòng)。即，明確了該化合物為使太陽能電池密封材中的體 積固有電阻率降低的原因。
[0079] S卩，本發(fā)明人等首次發(fā)現(xiàn)，制造乙烯-α-烯烴共聚物時(shí)混入的含有氟元素的化合 物對太陽能電池密封材中的體積固有電阻率帶來影響。
[0080] 另外，本發(fā)明中特定的太陽能電池密封材中的氟元素的含量表示上述含有氟元素 的化合物的含量的指標(biāo)。
[0081] (乙烯-α -烯烴共聚物）
[0082] 本實(shí)施方式的太陽能電池密封材所用的乙烯-α -烯烴共聚物通過將乙烯與碳原 子數(shù)3?20的α-烯烴進(jìn)行共聚來得到。作為α-烯烴，通常，可以單獨(dú)使用1種碳原子數(shù) 3?20的α-烯烴或組合使用2種以上。作為碳原子數(shù)3?20的α-烯經(jīng)，可以舉出直鏈 狀或支鏈狀的α-烯烴，例如，丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3, 3-二甲 基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。其中優(yōu)選的是碳原子數(shù)為 10以下的α-烯經(jīng)，特別優(yōu)選的是碳原子數(shù)為3?8的α-烯烴。從獲得的容易性考慮優(yōu) 選為丙烯、1 _ 丁烯、1_戊烯、1_己烯、4-甲基-1-戊烯和1-半烯。另外，乙烯-α -烯煙共 聚物可以為無規(guī)共聚物，也可以為嵌段共聚物，但從柔軟性的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選為無規(guī)共聚物。
[0083] 此外，本實(shí)施方式的太陽能電池密封材所用的乙烯-α -烯烴共聚物可以為由乙 烯、碳原子數(shù)3?20的α-烯烴和非共軛多烯構(gòu)成的共聚物。α-烯烴與上述同樣，作為非 共軛多烯，可舉出5-亞乙基-2-降冰片烯（ΕΝΒ)、5_乙烯基-2-降冰片烯（VNB)、二環(huán)戊二 烯（DCPD)等。這些非共軛多烯可以單獨(dú)使用1種，或2種以上組合使用。
[0084] 本實(shí)施方式的太陽能電池密封材所用的乙烯-α -烯烴共聚物可以并用芳香族乙 烯基化合物，例如，苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰，對-二甲基苯 乙烯、甲氧基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基芐基乙酸酯、羥基苯乙烯、 對氯苯乙烯、二乙烯基苯等苯乙烯類；3_苯基丙烯、4-苯基丙烯、α -甲基苯乙烯、碳原子數(shù) 為3?20的環(huán)狀烯烴類例如環(huán)戊烯、環(huán)庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯等。
[0085] 本實(shí)施方式的乙烯-α -烯烴共聚物優(yōu)選進(jìn)一步滿足以下要件al)?a4)。
[0086] (要件 al)
[0087] 乙烯_α -烯烴共聚物所包含的來源于乙烯的構(gòu)成單元的含有比例優(yōu)選為80? 90mol %，更優(yōu)選為80?88mol %，進(jìn)一步優(yōu)選為82?88mol %，特別優(yōu)選為82?87mol %。 乙烯-α -烯烴共聚物所包含的來源于碳原子數(shù)3?20的α -烯烴的構(gòu)成單元（以下，也 記為"α-烯烴單元"）的含有比例優(yōu)選為10?20mol%，更優(yōu)選為12?20mol%，進(jìn)一步 優(yōu)選為12?18mol%，特別優(yōu)選為13?18mol%。
[0088] 如果乙烯-α -烯烴共聚物所包含的α -烯烴單元的含有比例為l〇m〇l %以上，則 可獲得高的透明性。此外，可以容易地進(jìn)行低溫下的擠出成型，例如能夠?qū)崿F(xiàn)130°C以下的 擠出成型。因此，在乙烯-α -烯烴共聚物中煉入有機(jī)過氧化物的情況下，也可以抑制擠出 機(jī)內(nèi)的交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行，可以防止太陽能電池密封材的片產(chǎn)生凝膠狀的異物而導(dǎo)致片的外觀 惡化。此外，由于可獲得適度的柔軟性，因此在太陽能電池模塊的層壓成型時(shí)可以防止太陽 能電池元件的開裂、薄膜電極的缺損等的發(fā)生。
[0089] 如果乙烯-α -烯烴共聚物所包含的α -烯烴單元的含有比例為20mol %以下，則 乙烯-α -烯烴共聚物的結(jié)晶速度變得適度，因此從擠出機(jī)擠出的片不會(huì)發(fā)粘，冷卻輥上的 剝離容易，可以有效率地獲得片狀的太陽能電池密封材的片。此外，由于片不發(fā)生發(fā)粘，因 此可以防止粘連，片的伸出性良好。此外，也可以防止耐熱性的降低。
[0090] (要件 a2)
[0091] 按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重的條件下測定得到的乙烯- α -烯烴共聚 物的熔體流動(dòng)速率（MFR)通常為0. 1?50g/10分鐘，優(yōu)選為2?50g/10分鐘，更優(yōu)選為 10?50g/10分鐘，進(jìn)一步優(yōu)選為10?40g/10分鐘，特別優(yōu)選為12?27g/10分鐘，最優(yōu)選 為15?25g/10分鐘。乙烯- α -烯烴共聚物的MFR可以通過調(diào)整后述的聚合反應(yīng)時(shí)的聚 合溫度、聚合壓力、以及聚合體系內(nèi)的乙烯和α-烯烴的單體濃度與氫濃度的摩爾比率等 來調(diào)整。
[0092] (壓延成型）
[0093] 如果MFR為0. lg/ΙΟ分鐘以上且小于10g/10分鐘，則可以通過壓延成型來制造 片。如果MFR為0. lg/ΙΟ分鐘以上且小于10g/10分鐘，則包含乙烯-α -烯烴共聚物的樹 脂組合物的流動(dòng)性低，因此在可以防止由將片與電池元件層壓時(shí)滲出的熔融樹脂引起的層 壓裝置的污染方面是優(yōu)選的。
[0094](擠出成型）
[0095] 此外，如果MFR為2g/10分鐘以上，優(yōu)選為10g/10分鐘以上，則包含乙烯-α-烯 烴共聚物的樹脂組合物的流動(dòng)性提高，可以使片擠出成型時(shí)的生產(chǎn)性提高。
[0096] 如果MFR為50g/10分鐘以下，則分子量變大，因此可以抑制對冷卻輥等的輥面的 附著，因此不需要?jiǎng)冸x，可以成型為均勻厚度的片。此外，由于成為具有"硬度（stiff)"的 樹脂組合物，因此可以容易地成型〇. 1_以上的厚片。此外，由于太陽能電池模塊的層壓成 型時(shí)的交聯(lián)特性提高，因此可以充分地交聯(lián)，抑制耐熱性的降低。
[0097] 如果MFR為27g/10分鐘以下，貝U進(jìn)一步可以抑制片成型時(shí)的垂伸（drawdown)，因 此可以成型寬度寬的片，而且交聯(lián)特性和耐熱性進(jìn)一步提高，可以獲得最良好的太陽能電 池密封材片。
[0098] 另外在后述的太陽能電池模塊的層壓工序中不進(jìn)行樹脂組合物的交聯(lián)處理的情 況下，在熔融擠出工序中有機(jī)過氧化物的分解的影響小，因此也可以使用MFR為0. lg/ΙΟ分 鐘以上且小于10g/10分鐘，優(yōu)選為0. 5g/10分鐘以上且小于8. 5g/10分鐘的樹脂組合物， 通過擠出成型來獲得片。在樹脂組合物的有機(jī)過氧化物含量為0. 15重量份以下的情況下， 也可以使用MFR為0. lg/ΙΟ分鐘以上且小于10g/10分鐘的樹脂組合物，進(jìn)行硅烷改性處 理或微交聯(lián)處理的同時(shí)在170?250°C的成型溫度通過擠出成型來制造片。如果MFR在該 范圍內(nèi)，則可以防止由將片與太陽能電池元件層壓時(shí)滲出的熔融樹脂引起的層壓裝置的污 染，在這方面是優(yōu)選的。
[0099] (要件 a3)
[0100] 依照ASTM D1505測定得到的乙烯-α -烯烴共聚物的密度優(yōu)選為〇· 865? 0· 884g/cm3,更優(yōu)選為0· 866?0· 883g/cm3,進(jìn)一步優(yōu)選為0· 866?0· 880g/cm3,特別優(yōu)選 為0. 867?0. 880g/cm3。乙烯- α -烯烴共聚物的密度，可以通過乙烯單元的含有比例與 α -烯烴單元的含有比例的平衡來調(diào)整。即，如果提高乙烯單元的含有比例，則結(jié)晶性變高， 可以獲得密度高的乙烯-α -烯烴共聚物。另一方面，如果降低乙烯單元的含有比例，則結(jié) 晶性變低，可以獲得密度低的乙烯-α -烯烴共聚物。
[0101] 如果乙烯-α-烯烴共聚物的密度為0. 884g/cm3以下，則結(jié)晶性變低，可以提高透 明性。此外，低溫下的擠出成型變?nèi)菀?，例如可以?30°C以下進(jìn)行擠出成型。因此，即使在 乙烯-α -烯烴共聚物中煉入有機(jī)過氧化物，也可以防止擠出機(jī)內(nèi)的交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行，可以抑 制太陽能電池密封材的片產(chǎn)生凝膠狀的異物，抑制片的外觀的惡化。此外，由于柔軟性高， 因此可以防止在太陽能電池模塊的層壓成型時(shí)作為太陽能電池元件的單元的開裂、薄膜電 極的缺損等的發(fā)生。
[0102] 另一方面，如果乙烯-α -烯烴共聚物的密度為〇. 865g/cm3以上，則可以加快乙 烯-α-烯烴共聚物的結(jié)晶速度，因此從擠出機(jī)擠出的片不易發(fā)粘，冷卻輥上的剝離變?nèi)?易，可以容易地獲得太陽能電池密封材的片。此外，由于片變得不易發(fā)生發(fā)粘，因此可以抑 制粘連的發(fā)生，使片的伸出性提高。此外，由于充分地交聯(lián)，因此可以抑制耐熱性的降低。
[0103] (要件 a4)
[0104] 按照ASTM D2240測定得到的乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏A硬度優(yōu)選為60?85， 更優(yōu)選為62?83,進(jìn)一步優(yōu)選為62?80,特別優(yōu)選為65?80。乙烯-α -烯烴共聚物的 肖氏Α硬度可以通過將乙烯-α-烯烴共聚物的乙烯單元的含有比例、密度控制在上述的數(shù) 值范圍來調(diào)整。即，乙烯單元的含有比例高、密度高的乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏Α硬度 變高。另一方面，乙烯單元的含有比例低、密度低的乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏A硬度變 低。另外肖氏A硬度在對試驗(yàn)片荷重后經(jīng)過15秒以上后測定。
[0105] 如果肖氏A硬度為60以上，則乙烯-α -烯烴共聚物變得不易發(fā)粘，可以抑制粘 連。此外，在將太陽能電池密封材加工為片狀時(shí)，也可以使片的伸出性提高，也可以抑制耐 熱性的降低。
[0106] 另一方面，如果肖氏Α硬度為85以下，則結(jié)晶性變低，可以提高透明性。此外，由 于柔軟性高，因此可以防止在太陽能電池模塊的層壓成型時(shí)作為太陽能電池元件的單元的 開裂、薄膜電極的破損等。
[0107] 此外，本實(shí)施方式的太陽能電池密封材，進(jìn)一步滿足以下要件也是優(yōu)選的方式。
[0108](熔融峰）
[0109] 乙烯-α-烯烴共聚物的、基于差示掃描量熱測定（DSC)的熔融峰優(yōu)選存在于 30?90°C的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選存在于33?90°C的范圍，特別優(yōu)選存在于33?88°C的范 圍。如果熔融峰為90°C以下，則結(jié)晶度變低，所得的太陽能電池密封材的柔軟性提高，因此 在層壓成型太陽能電池模塊時(shí)可以防止單元的開裂、薄膜電極的缺損的發(fā)生。另一方面，如 果熔融峰為30°C以上，則可以適度地提高樹脂組合物的柔軟性，因此通過擠出成型可以容 易地獲得太陽能電池密封材片。此外，可以防止由片的發(fā)粘引起的粘連，抑制片的伸出性的 惡化。
[oho](體積固有電阻）
[0111] 本實(shí)施方式的太陽能電池密封材，按照J(rèn)is K6911，以溫度KKTC、施加電壓500V 測定得到的體積固有電阻優(yōu)選為1.0X1013?1.0Χ1018Ω ΜΠΙ。體積固有電阻大的太陽能 電池密封材有具有抑制PID現(xiàn)象發(fā)生這樣的特性的傾向。此外，照射太陽光的時(shí)間帶中，對 于以往的太陽能電池模塊而言，模塊溫度有時(shí)變?yōu)槔?0°C以上，因此從長期可靠性的觀 點(diǎn)考慮，與以往報(bào)告的常溫（23°C )下的體積固有電阻相比，更需要高溫條件下的體積固有 電阻，溫度l〇〇°C的體積固有電阻變得重要。
[0112] 按照J(rèn)IS K6911，以溫度100°C、施加電壓500V測定得到的體積固有電阻（以 下，也簡稱為"體積固有電阻"。）更優(yōu)選為1.0X10 14?1.0Χ1018Ω · cm，進(jìn)一步優(yōu)選為 5· 0X1014?1. ΟΧΙΟ18 Ω .cm，特別優(yōu)選為1. 0X1015?1. ΟΧΙΟ18 Ω .cm。如果體積固有電 阻為1. ΟΧ 1〇13Ω · cm以上，則在85°C、85% rh下的恒溫恒濕試驗(yàn)中也可以抑制1天左右 短期內(nèi)的PID現(xiàn)象的發(fā)生。如果體積固有電阻為1.0Χ1018Ω ·_以下，則片變得不易產(chǎn)生 靜電，因此可以防止污染物的吸附，可以抑制在太陽能電池模塊內(nèi)混入污染物而導(dǎo)致發(fā)電 效率、長期可靠性的降低。
[0113] 另外，如果體積固有電阻為5. ΟΧ 1014Ω · cm以上，則在85°C、85% rh下的恒溫恒 濕試驗(yàn)中有可以使PID現(xiàn)象的發(fā)生進(jìn)一步長期化的傾向，因而優(yōu)選。
[0114] 體積固有電阻是在成型為密封材片后，用真空層壓機(jī)、熱壓機(jī)、交聯(lián)爐等交聯(lián)和加 工成平坦的片后測定。此外，模塊疊層體中的片在除去其它層后測定。
[0115] (鋁元素的含量）
[0116] 此外，在催化劑成分中作為清除劑而使用三乙基鋁、三異丁基鋁等烷基鋁化合物、 有機(jī)鋁氧化合物的情況下，有時(shí)鋁元素包含在乙烯-α -烯烴共聚物中。乙烯-α -烯烴共 聚物所包含的鋁元素（以下，也記為"Α1"）的含量（殘?jiān)浚﹥?yōu)選為20ppm以下，更優(yōu)選為 18ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為10ppm以下。A1含量取決于在乙烯-α -烯經(jīng)共聚物的聚合過程 中添加的有機(jī)鋁氧化合物、有機(jī)鋁化合物的濃度。
[0117] 在Α1含量為20ppm以下的情況下，可獲得乙烯-α -烯烴共聚物的透明性更良好 的太陽能電池密封材。
[0118] 此外，上述乙烯-α -烯烴共聚物中的Α1含量通常為0. 5ppm以上。
[0119] (乙烯-α -烯烴共聚物的制造方法）
[0120] 乙烯-α -烯烴共聚物優(yōu)選使用以下所示的各種金屬茂化合物作為催化劑來 制造。作為金屬茂化合物，例如，可以使用日本特開2006-077261號(hào)公報(bào)、日本特開 2008-231265號(hào)公報(bào)、日本特開2005-314680號(hào)公報(bào)等所記載的金屬茂化合物。然而，也可 以使用與這些專利文獻(xiàn)所記載的金屬茂化合物不同的結(jié)構(gòu)的金屬茂化合物，也可以組合使 用二種以上金屬茂化合物。
[0121] 作為使用金屬茂化合物的聚合反應(yīng)，可以舉出例如以下所示的形態(tài)作為適合例。
[0122] 在包含以往公知的金屬茂化合物、（II)與上述金屬茂化合物（I)反應(yīng)而形成離子 對的化合物、以及選自由（ΙΠ -1)有機(jī)鋁氧化合物和（ΙΙΙ-2)有機(jī)鋁化合物所組成的組中 的至少一種化合物的烯烴聚合用催化劑的存在下，供給乙烯和選自α -烯烴等中的一種以 上單體。
[0123] 作為（II)與上述金屬茂化合物（I)反應(yīng)而形成離子對的化合物、以及（ΙΙΙ-1)有 機(jī)鋁氧化合物和（III-2)有機(jī)鋁化合物，例如，可以使用日本特開2006-077261號(hào)公報(bào)、日 本特開2008-231265號(hào)公報(bào)、和日本特開2005-314680號(hào)公報(bào)、日本特開2008-308619號(hào) 公報(bào)等所記載的金屬茂化合物。然而，也可以使用與這些專利文獻(xiàn)所記載的金屬茂化合物 不同的結(jié)構(gòu)的金屬茂化合物。這些化合物也可以單獨(dú)或預(yù)先接觸而投入到聚合氣氛中。此 夕卜，例如也可以擔(dān)載于日本特開2005-314680號(hào)公報(bào)等所記載的微粒狀無機(jī)氧化物載體而 使用。
[0124] 作為（II)與上述金屬茂化合物（I)反應(yīng)而形成離子對的化合物（以下，有時(shí)簡稱 為"離子性化合物（II)"。），可以舉出日本特開平1-501950號(hào)公報(bào)、日本特開平1-502036 號(hào)公報(bào)、日本特開平3-179005號(hào)公報(bào)、日本特開平3-179006號(hào)公報(bào)、日本特開平3-207703 號(hào)公報(bào)、日本特開平3-207704號(hào)公報(bào)、USP5321106號(hào)等所記載的路易斯酸、離子性化合物、 硼烷化合物和碳硼烷化合物等。
[0125] 在本實(shí)施方式中，優(yōu)選采用的離子性化合物（II)(也稱為含有氟元素的化合物。） 為下述通式[VI]所示的化合物。
[0126]

【權(quán)利要求】
1. 一種太陽能電池密封材，是包含乙烯-α-烯烴共聚物的太陽能電池密封材， 通過燃燒法和離子色譜法定量的、所述乙烯_α -烯烴共聚物中的氟元素的含量為 30ppm以下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池密封材，通過燃燒法和離子色譜法定量的、所述 乙烯-α -烯烴共聚物中的所述氟元素的含量為3. Oppm以下， 通過ICP發(fā)光分析定量的、所述乙烯-α -烯烴共聚物中的鋁元素的含量為20ppm以 下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池密封材，所述乙烯-α -烯烴共聚物滿足以下 要件al)?a4)， al)來源于乙烯的構(gòu)成單元的含有比例為80?90mol %，來源于碳原子數(shù)3?20的 α -烯烴的構(gòu)成單元的含有比例為10?20mol%， a2)按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重的條件下測定得到的MFR為0. 1?50g/10 分鐘， a3)按照ASTM D1505而測定得到的密度為0. 865?0. 884g/cm3， a4)按照ASTM D2240而測定得到的肖氏A硬度為60?85。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電池密封材，按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重 的條件下測定得到的所述乙烯-α -烯烴共聚物的MFR為10?50g/10分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電池密封材，按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重 的條件下測定得到的所述乙烯-α -烯烴共聚物的MFR為0. lg/10分鐘以上且小于10g/10 分鐘。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其進(jìn)一步包含有機(jī)過氧化 物， 所述有機(jī)過氧化物的1分鐘半衰期溫度為100?170°C， 該太陽能電池密封材中的所述有機(jī)過氧化物的含量相對于所述乙烯-α -烯烴共聚物 100重量份為0. 1?3重量份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其進(jìn)一步包含硅烷偶聯(lián)劑， 該太陽能電池密封材中的所述硅烷偶聯(lián)劑的含量相對于所述乙烯-α-烯烴共聚物 100重量份為0. 1?5重量份。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其進(jìn)一步包含一種或二種 以上選自由受阻酚系穩(wěn)定劑、受阻胺系光穩(wěn)定劑、磷系穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、交聯(lián)助劑所 組成的組中的添加劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其是通過將所述乙 烯-α -烯烴共聚物熔融混煉后，擠出成型為片狀而得到的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其是通過將所述乙 烯-α -烯烴共聚物熔融混煉后，壓延成型為片狀而得到的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材，其為片狀。
12. -種太陽能電池模塊，其具備： 正面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件， 背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件， 太陽能電池元件，以及 密封層，其通過使權(quán)利要求1?11的任一項(xiàng)所述的太陽能電池密封材交聯(lián)而形成，并 將所述太陽能電池元件密封在所述正面?zhèn)韧该鞅Ｗo(hù)構(gòu)件與所述背面?zhèn)缺Ｗo(hù)構(gòu)件之間。
【文檔編號(hào)】H01L31/048GK104247042SQ201380016873
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】池永成伸, 竹內(nèi)文人, 伊藤智章 申請人:三井化學(xué)株式會(huì)社, 三井化學(xué)東賽璐株式會(huì)社