JP3594711B2 - Electronic devices and solar cells - Google Patents
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、絶縁性を有する樹脂組成物に関する。
本発明は、透光性を有する樹脂組成物に関する。
本発明は、電子ディバイスに用いられる絶縁膜を構成する樹脂組成物に関する。
本発明は、電子ディバイスに用いられる、透光性を有する樹脂組成物に関する。
本発明は、電子ディバイスに用いられるスクリーン印刷用の樹脂組成物に関する。
本発明は、上記樹脂組成物を有する電子ディバイス、特に、太陽電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、薄膜太陽電池等の薄膜型電子ディバイス(主に薄膜を積層して構成される電子素子)においては、多層構造における層間絶縁膜や、立体交叉配線における絶縁膜を形成する樹脂組成物として、様々なものが検討されてきた。
【0003】
この樹脂組成物としては、層間絶縁性、上下層間密着性・耐候性・耐湿性・耐熱性、耐摩耗性、耐引っ掻き性・耐屈曲性・各種薄膜・表面硬度ならびに、スクリーン印刷法などで代表される、インク状態での塗布被膜適性、硬化性などが求められていた。
【0004】
従来検討されてきた樹脂組成物としては、スチレン系樹脂、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル系樹脂・エポキシ系樹脂、アルキッド系樹脂・シリコン系樹脂・アクリル系樹脂・フッ素系樹脂等の熱硬化系,熱可塑系,紫外線硬化系などがある。これらに関する詳細な説明は、特開昭61−218625等に示されている。
【0005】
しかし、これらの樹脂組成物は、上記要求諸特性のバランスが取れたものは得られていない。
特に薄膜型電子ディバイス構造を有する太陽電池等の、積層薄膜の多層構造における層間絶縁膜、配線の立体交叉絶縁膜において、これらの要求諸特性ならびに、インク状態での印刷適性、印刷膜の硬化性等の諸特性および生産性について満足できるものが無かった。
【0006】
また、従来、薄膜型電子ディバイス用の樹脂封止材料について、特に、薄膜型電子ディバイス構造を有する太陽電池の受光面(対面)の透光性保護膜を形成する樹脂組成物として、様々なものが検討されてきた。
【0007】
この樹脂組成物としては、透光性を有し、かつ保護膜に要求される諸特性(耐候性・耐湿性・耐熱性・耐摩耗性・耐引っ掻き性・耐屈曲性・各種薄膜および基材との接着性・表面硬度)、ならびに、スクリーン印刷法等で代表されるインク状態での印刷適性等が求められていた。
【0008】
従来検討されてきた透光性保護膜を形成する樹脂組成物としては、スチレン系樹脂、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル系樹脂・エポキシ系樹脂・シリコン系樹脂・アクリル系樹脂・フッ素系樹脂・等の熱硬化系、熱可塑系、紫外線硬化系の樹脂などがある。
これらに関する詳細な説明は、特公昭63−173342、特開昭56−69874、特開昭61−218625等に示されている。
【0009】
しかし、これらの樹脂組成物では、上記要求諸特性のバランスが取れたものは得られていない。
特に、薄膜型電子ディバイス構造を有する太陽電池等の透光性保護膜を形成する樹脂組成物として、透光性、保護膜の要求諸特性、インク状態での印刷適性、硬化性等の諸特性および生産性について満足できるものがなかった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、薄膜型電子ディバイス構造に適した絶縁膜を形成する樹脂組成物、または透光性保護膜を形成する樹脂組成物であって、特に生産性が高く、基材が安価、軽量であり、かつ可撓性を有する、樹脂基板を用いたアモルファスSi太陽電池の製造に適した樹脂組成物を得ることにある。
より具体的には以下の課題が挙げられる。
【0011】
1)耐湿性・耐水性向上:
本発明は、絶縁膜を構成する樹脂組成物の耐湿性、耐水性を向上させ、ひいては耐候性を向上させることを課題とする。
本発明は、水分による透光性樹脂組成物の変質や、透光性樹脂組成物よりなる透光性保護膜で覆った内側部分に対する外界の湿度・水分の侵入を防いで、耐湿性・耐水性を高め、ひいては耐候性を高めることを課題とする。
【0012】
周囲の湿度・水分の作用により、従来の樹脂組成物においては、その成分が変化し、その結果、その樹脂を用いた太陽電池においては、アモルファスSi相の劣化や電極材料の変質により、光電変換効果が低下し、電気特性が経時劣化していた。
本発明はこれを解決するものである。
【0013】
2)耐熱性・表面硬度の向上:
また、本発明は、樹脂組成物よりなる絶縁膜の耐熱性・硬度を高めることも並立すべき課題とする。
すなわち、太陽電池のような薄膜型電子ディバイスの作製工程において、外部に電力を取り出すための電極部分に、フレキシブルプリントサーキット(FPC)やリード線等の接着のために、半田付けあるいは、ヒートシールのために加圧しながら100℃以上の熱がかけられる。この際に、層間絶縁膜、立体交叉絶縁体膜部分もヒートショックや、熱圧着を受ける。
また、電極周辺を絶縁する保護膜の部分も、熱圧着を受ける。
【0014】
絶縁膜や透光性保護膜の硬度および耐熱性を高めることにより、ヒートショックや熱圧着による熱変形を防ぎ、ひいては、絶縁不良、外観不良を防止する。
またディバイス駆動時の層間絶縁膜、立体交叉絶縁体膜内部での蓄熱や、車載太陽電池等高温下にさらされる用途での耐熱性を高める。
また、ITO(酸化インジューム・スズ)透明電極層形成時のスパッター耐熱性を高め、スパッターによる印刷膜の物理的、化学的ダメージを防ぎ、絶縁性を維持する。
また、車載用太陽電池等、高温下にさらされる用途においても、透光性保護膜の硬度および耐熱性を高めることにより、特に、太陽電池の破壊を防ぎ、また、受光面の引っ掻き傷の発生、およびそれによる透光性低下に伴う変換効率の低下を防ぐ。
【0015】
3)耐磨耗性の向上:
また本発明は、樹脂組成物よりなる絶縁膜や、透光性樹脂組成物よりなる透光性保護膜の耐磨耗性を向上させることも、並立すべき課題とする
薄膜の積層化を、特にロール・ツー・ロールプロセス(ロール状に巻いたフレキシブル(可撓性)基板を、他方のロールへ巻き取りながら、その過程において、成膜、印刷、レーザー加工等の、各単位操作をインラインで行って、ディバイス等を連続的に形成する作製プロセス)で行う際に、フレキシブル基板の上層、下層表面とのこすれや、フレキシブル基板とガイドロール間でのこすれによって発生する、層間絶縁膜や、表面に設けた透光性保護膜の引っ掻き傷等の発生が問題になる。
これらが原因となった、アモルファスシリコン膜等の無機薄膜層の不均一化、性能低下、外観不良による歩留まりの低下等を防ぐために、耐磨耗性を保持する必要がある。
【0016】
4)保護膜の透光性の維持:
1)、2)、3)の課題を解決するものとして、一般に使用されている硬化性樹脂組成物は、屋外にさらされる用途の太陽電池では、一般的傾向として、外気の温度・湿度・紫外線・オゾン等により変色し、透光性が低下しやすい。
本発明は、透光性樹脂組成物よりなる透光性保護膜の透光性の低下を防ぐことも並立すべき課題とする。
【0017】
5)上下層間密着性の向上:
樹脂基板や金属基板など、基材が安価で軽量かつ可撓性の基板を使用したアモルファスSi太陽電池等の積層薄膜ディバイスにおいては、各種環境下での屈曲を伴う条件下で、積層される薄膜(層)の上下層の間の絶縁性を確保するために、層間密着性(絶縁膜とその上下の層との密着性)が優れ、屈曲性に富んだ、絶縁性樹脂組成物が不可欠となる。
また、アモルファスSi層、ITO透明電極層等の内部応力の大きい薄膜との積層による、フレキシブルな太陽電池のカール等の寸法変形を防ぐために、内部応力を緩和する必要がある。
本発明は、樹脂組成物よりなる絶縁膜の上下層間密着性の向上も並立すべき課題とする。
【0018】
6)レーザー加工性の向上:
積層薄膜ディバイスにおいては立体交叉絶縁、立体交叉配線を高精度で行う為にYAGレーザー等を用いて、レーザースクライブ、レーザーボンディング等の加工が不可欠であり、その為に、絶縁膜としての樹脂組成物は、高精度で分断加工出来る絶縁膜を設計する必要がある。
本発明は、樹脂組成物よりなる絶縁膜のレーザー加工性の向上も並立すべき目的とする。
【0019】
7)硬化性の向上:
絶縁膜または透光性保護膜を形成する樹脂組成物を印刷形成するに際し、より低い温度で、効率よく熱硬化反応が進行し、かつインクのポットライフが長いことは生産性上有利である。
特に、基材として、耐熱性の低いプラスチックフィルムを用いるフレキシブル太陽電池等では、より低い温度で熱硬化する絶縁性樹脂組成物や透光性樹脂組成物は、太陽電池の熱変形を避けるために重要である。
本発明は、絶縁性樹脂組成物や透光性樹脂組成物の熱硬化反応温度を、架橋度を損なわずにできるだけ低下させ、かつインク状態におけるポットライフを長くすることを他の課題とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、
多官能性イソシアネート化合物である第1成分と、
イソシアネート基と反応し、ウレタン結合を主体に形成する反応性水酸基を有するポリマー、オリゴマーからなるポリオール系第2成分と、
を混合してなることを特徴とする樹脂組成物である。
【0021】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
第1成分は、
加熱によりイソシアネート基を遊離する、ブロックされた多官能性イソシアネート化合物よりなること
を特徴する樹脂組成物である。
【0022】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
第2成分が、
数平均分子量470以上50000以下の範囲にあるフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一系または混合系よりなること
を特徴とする樹脂組成物である。
【0023】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
第2成分は、
数平均分子量2500以上20000以下の範囲にあるフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一系または混合系よりなること
を特徴とする樹脂組成物である。
【0024】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
シリコン系またはアクリル系またはそれらの混合系の重合物から成る添加剤が、第1成分と第2成分よりなる樹脂組成物成分に対して、0.001〜5wt%添加されていること
を特徴とする樹脂組成物である。
【0025】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
SiO2 、Al2 O3 、TiO2 、CaCO3 、カーボンブラックの内の単独もしくは複数の種類の微粒子が、微粒子顔料として複合化されたことを特徴とする樹脂組成物である。
【0026】
また、本発明は、上記樹脂組成物を有する電子ディバイス、特に太陽電池を構成する電子ディバイスである。
【0027】
本発明は、フェノキシ樹脂に代表される、ビスフェノール骨格よりなる主鎖が剛直な芳香族環と、可撓性を与えるエーテル結合を有し、側鎖に高含有率の反応性水酸基を有する絶縁性・耐加水分解性を備えたポリマーまたはオリゴマーを、ポリオールとし、反応性水酸基と化学当量かやや過剰の、多官能イソシアネートかまたは、そのブロック体を反応させることによって得られるポリウレタン結合を含む樹脂ラッカーに、微粒子SiO2 (アエロジル)等のチクソ性付与材、色素や高電気抵抗カーポンプラック等のレーザー光吸収材、を分散剤と共に良く分散し、高信頼性、可撓性を有する樹脂組成物とし、特に層間絶縁膜として活用する。
また硬化前のペースト状態の樹脂組成物は、消泡剤、レべリング剤等の添加によりその表面張力を40μN/cm(20℃)(白金リング法、ビックケミー社製ダイノメーター、ASTM D971の条件による測定)以下に制御する。
【0028】
本発明において、第1成分としての多官能性イソシアネート化合物としては、イソシアネートモノマーとトリメチロールプロパン(TMP)とのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体(トリマー体)等が有効である。
芳香族系として、もっとも一般的なイソシアネートモノマーとしては、トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)等が挙げられ、これらのTDIとのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体(トリマー体)等が、芳香族多官能性イソシアネートとして、本発明に使用できる。
【0029】
しかし、芳香族多官能性イソシアネートは、後に述べる脂肪族系(非芳香族系)と比較すると、反応性が高く、より低温で完全硬化が期待できるが、インキ(オーバーコート材)、ソルダーレジストとしてペースト状態で、第2の成分のポリオールと混合してして2液型として使用する場合、そのポットライフが短時間となる点では、使用し難い一面もある。
【0030】
他方、脂肪族系(芳香族環を含まない)イソシアネートモノマーとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソフオロンジイソシアネート(IPDI)、水添MDI(H12MDI)、水添XDI等が挙げられ、これらジイソシアネートのTMPアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等の、脂肪族系(非芳香族)多官能性イソシアネートは、芳香族系と比べて、反応性は低いが、耐光性、耐候性等の、ディバイスの環境信頼性を高める上では有利であり、耐黄変化等、透光性、透明性を要求される用途にも適している。
また、芳香族系よりも反応が遅いが、その分インキ(オーバーコート剤)、ソルダーレジスト等としてペースト状で用いた時のポットライフをより長く保ち易いため、生産工程上扱いやすく、この点が長所となる。
【0031】
本発明の他の構成は、
芳香族環を有しない多官能性イソシアネート化合物である透光性の第1成分と、
イソシアネート基と反応しウレタン結合を形成する活性水酸基を有するポリマー、オリゴマーからなる透光性のポリオール系第2成分と、
を混合してなることを特徴とする樹脂組成物である。
【0032】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
第1成分が、
加熱によりイソシアネート基を遊離する、芳香族環を有しないブロックされた多官能性イソシアネート化合物よりなること
を特徴とする樹脂組成物である。
【0033】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
第2成分が、
数平均分子量470以上50000以下の範囲にあるフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一系または混合系よりなること
を特徴とする樹脂組成物である。
【0034】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
第2成分が、
数平均分子量2500以上20000以下の範囲にあるフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一系または混合系よりなること
を特徴とする樹脂組成物である。
【0035】
また、本発明は、上記樹脂組成物において、
シリコン系またはアクリル系またはその混合系の重合物からなる添加剤が、第1成分と第2成分よりなる樹脂組成物成分に対して、0.001〜5wt%添加されていること
を特徴とする樹脂組成物である。
【0036】
また、本発明は、上記樹脂組成物を有する電子ディバイス、特に太陽電池を構成する電子ディバイスである。
【0037】
本発明は、分子量の大きいフェノキシ樹脂に代表される反応性水酸基を有する透光性・耐加水分解性・分子主鎖骨格の剛直性等を備えたポリマーまたはオリゴマーをポリオールとし、反応性水酸基と化学当量かやや過剰の、共役結合を有しないポリイソシアネートか、そのブロック体を反応させることによって得られるポリウレタン結合を含む樹脂を、透光性保護膜を形成するための透光性樹脂組成物として活用する。
また被膜塗布時に使用するペーストは、消泡剤、レベリング剤等の添加剤によりその表面張力を40μN/cm(20℃)(白金リング法、ビックケミー社製ダイノメーター、ASTM D971の条件による測定)以下に制御する。
【0038】
本発明の透光性樹脂組成物において、第1成分である、芳香族環を有しないイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)およびその多官能イソシアネート化合物として、トリメチロールプロパン(TMP)と3分子のHDIとのアダクト体よりなる三官能イソシアネートがある。
また3分子のHDIが、尿素結合(ビュレット結合)で結ばれた三官能イソシアネートがある。
さらに、3分子のHDIが三量体となってイソシアヌレート体を形成した三官能イソシアネートも、耐候性、耐熱性の優れたポリウレタン樹脂を得る上で有効である。
【0039】
芳香族環を有しないイソシアネートの化合物の他の例としては、イソフオロンジイソシアネート(IPDI)が挙げられる。
このイソシアネートもHDIと同様、耐候性、耐熱性を有し、硬質なポリウレタン樹脂を得るのに有効であり、ポリオールと混合した際のポットライフも長い。
このIPDIも、HDIと同様、TMPとアダクト体を形成し、また三量体としてイソシアヌレート体を形成し、三官能イソシアネートとして優れたポリウレタン樹脂を得るのに有効である。
その他、芳香族環を有しないイソシアネートとしては、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート(H12MDI)も有効であり、その多官能化されたイソシアネートを使用することができる。
【0040】
上記絶縁性樹脂組成物や透光性樹脂組成物の、第1成分としての、ブロックされた多官能性イソシアネート化合物(ブロックイソシアネート)の代表例としては、活性水素を持つ化合物がよく、主に、フェノール、クレゾール、イソノニルフェノール等のブロック剤の水酸基で、イソシアネート基をブロックした化合物(160〜180℃×30分の加熱でイソシアネート基が遊離)があり、ポリオール中の水酸基と遊離イソシアネートを当量となるように、ポリオールと混合することで、ポットライフを考慮せずに一液型として使用することができる。
この際に、ジブチル錫ジラウレート等の硬化反応触媒、トリエチレンジアミン(DABCO)等の解離触媒を少量添加してもよい。
また、ブロック剤の他の例としては、メチルエチルケトオキシムの様なオキシムも用いられる(約140℃×30分で加熱解離)。
またε−カプロラクタム等のラクタム基やアミノ基、アマイド基、イミド基を有するブロック剤も使用できる(約160℃×30分で熱解離)。
また、ジエチルマロネート、エチルアセトアセテート等のジカルボニル化合物もブロック剤として有効であり、より低温で(約100℃×30分)イソシアネート基を解離するため、一液性でしかも熱硬化性を高める上で有利である。
これらブロック剤と組み合わせるイソシアネート化合物は、先に述べた多官能性イソシアネート化合物が有効であり、この場合には芳香族系であっても、第2成分のポリオールと混合しても常温ではウレタン化反応を生じないため、一液型のポットライフフリーのインキ(オーバーコート剤)、ソルダーレジスト等として用いることができる。
また、これらブロック材と組み合わせるイソシアネート化合物は、先に述べた芳香族環を有しない多官能性イソシアネート化合物が得に透光性を保持する上で好適である。
【0041】
また、第2成分のポリオールとしては、数平均分子量470以上50000以下、好ましくは数平均分子量2500以上20000以下のフェノキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂の単一系または混合系を用いる。
【0042】
なお、本明細書で示す、数平均分子量を含む分子量は、全て、ゲルパーミレーションクロマトグラフィー(GPC)(装置:TOSOH HLC−802A、カラム:TSK−GEL G2000H+G3000H+G4000H、検量線:ビスフェノールA型エポキシ樹脂)で測定される値である。
【0043】
第2成分においては、数平均分子量が470より少なくなるような、重合度の低いものを用いると、反応性水酸基の含有率がほとんど無くなり、第1成分と第2成分の反応によるウレタン結合の架橋密度はほとんど得られなくなる。
結果として、得られる樹脂組成物は、ウレタン結合基により発現される下地との強い接着性や樹脂の強靱な耐磨耗性、そして樹脂の可撓性が十分に発揮されず、また、スクリーン印刷用インクとしての粘性や弾性率も低くなり、印刷適正が低下する傾向がある。
特に、顔料を混入しない透光性の樹脂組成物においては、粘性、弾性率の低下傾向が著しくなり、印刷が困難となる。
したがって、第2成分としては、数平均分子量が、470以上、好ましくは2500以上が望ましい。
【0044】
例えば、ビスフェノールA型エポキシ構造単位で少なくとも重合度0.5(化5におけるn値が0.5)以上で、1分子主鎖よりペンダント状に配置される反応性水酸基を0.5個以上有するものが有効である。この場合の数平均分子量は、470となる。
【0045】
【化5】
【0046】
また、例えば、ビスフェノールA型エポキシ構造単位で少なくとも重合度4(化5におけるn値が4)以上で、1分子主鎖よりペンダント状に配置される反応性水酸基を4個以上有するものが有効である。この場合の数平均分子量は、1350となる。
【0047】
さらに好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ構造単位で少なくとも重合度8.8(化5におけるn値が8.8)以上で、1分子主鎖よりペンダント状に配置される反応性水酸基を8.8個以上有するものが有効である。この場合の数平均分子量は、2900となる。
【0048】
また、逆に、第2成分の数平均分子量が、50000を越えるような、高い分子量となると、溶解できる溶剤の種類が限られてくる。
また、溶解できても、非常に高粘性を示し、流動性が失われる。したがって、スクリーン印刷のためのインキ化を行う上で問題となる。
例えば、所望のファインパターンを形成したスクリーン版上に、数平均分子量が50000を越える、ビスフェノールA型エポキシ構造単位の、重合度の高いフェノキシ樹脂により主として構成されるインキを載せて、スクリーン印刷を行っても、スクリーン版のメッシュをインキが通過できず、印刷することも不可能となる。
また、極めて高粘性となるため、添加剤として加えたシリコン系脱泡剤等では、巻き込んだ気泡に対して全く脱泡効果がなく、また、強い粘ちゅう性を有するため、このような第2成分と、第1成分である芳香族環を有しない多官能性イソシアネートとの均一混合がほとんど不可能となり、均一にウレタン結合を配したウレタン樹脂組成物を得ることは極めて困難となる。
したがって、第2成分として重合度の高い樹脂を、単一系で使用する場合には、数平均分子量で50000以下、好ましくは、20000以下のものが、ウレタン樹脂の数々の特徴を発揮させ、スクリーン印刷インキとしての印刷適正、組成物の取扱い易さ等の点からも有効である。
【0049】
また、第2成分として、分子量の異なる樹脂を混合して使用する場合にも、先に述べた理由により、数平均分子量470以上50000以下、さらに好ましくは、2500以上20000以下の混合樹脂を活用するのが有効である。
【0050】
第2成分としては、例えば、ユニオンカーバイド社製フェノキシ樹脂、PKHC(数平均分子量≒14000)、PKHH(数平均分子量≒11000)、PKHJ(数平均分子量≒18700)、東都化成製フェノキシ樹脂、フェノエードYP−50(数平均分子量≒12700)などが使用できる。
また、インキの印刷適性調整や、インキ被膜物性を制御するには、ビスフェノール型エポキシ樹脂、シェル化学製エピコート1007(数平均分子量=2900)、エピコート1009(数平均分子量=3750)等を単独またはフェノキシ樹脂と混合して用いることが有効である。
【0051】
また、これらポリウレタン結合を含む樹脂組成物を、例えば層間絶縁膜や透光性保護膜としてフレキシブル太陽電池に活用し、スクリーン印刷法により均一に目的のパターンで形成する場合には、インク(ペースト)の消泡性、レベリング性の向上、下地のアモルファスシリコン膜、ITO導電膜や透明絶縁膜等との濡れ性を向上させ、ピンホール発生、インキのハジキ等の防止、リコート性の向上が、作製される太陽電池の均質性を高め不良品率を改善する上で重要となる。
そのための方策として、樹脂インクのスクリーン印刷適性をより良好に保持するための、シリコン系やアクリル系、ビニルエーテル系添加剤を、樹脂成分(第1成分および第2成分)に対して0.001〜5wt%程度の範囲で適宜添加することが有効である。
例えば、シリコン系添加剤としては、メチルアルキルポリシロキサン系シリコン化合物で、その一部をポリエーテル変性した化合物や、アルキル変性した化合物、あるいはジメチルポリシロキサンをポリエステル変性した化合物を、微量混合して使用することが有効である。
特にシリコン系の消泡剤、レベリング剤については、化1に示す構造のメチルアルキルポリシロキサンのアルキル変性体が良好な結果を来した。
【0052】
【化1】
【0053】
シリコン系化合物以外にも、アクリル系、ポリビニルエーテル系等のオリゴマーないしはポリマー(数平均分子量20000以下程度)を少量併用することも有効であった。
【0054】
また、絶縁性インキ(ソルダーレジスト、オーバーコート剤)を、目的のパターンに合わせ、高精度、均一にスクリーン印刷法にてコーティングを行う場合、インクの流動物性、特にチクソトロピー性の制御は非常に重要である。
そのような目的のために、特に超微粒子の顔料を均一に、樹脂組成物の中に分散することが良い結果を得た。
ここで、微粒子顔料としては、SiO2 (例えば、デグッサ社製アエロジル)、Al2 O3 、TiO2 、高抵抗カーボンブラック等が有効であった。
その粒子サイズは、5〜30nm程度の一次粒子径を示すものが良好であった。
ここで、カーボンブラックは、レーザー光を吸収するため、レーザスクライブ、レーザー分断加工に対する適性向上にも有効であった。
【0055】
また、実際のインキ(ペースト)作製に際しては、微粒子顔料がインキ用樹脂成分(特に第2成分)と溶液状態で十分に分散することが重要であり、そのためには、印刷被膜表面への移行性の少ない、ポリマー系分散剤の添加が有効であった。
この分散剤の一例としては、第2成分や第1成分に、可溶化性を有し、しかもポリマー(アクリル樹脂、ポリエステル樹脂)の末端に、−COOH、−SO3 H、−P(O)(OH)2 、−OH等のプロトン供与性、あるいは、それらの塩類、−NH2 、−NHR、−NR、R2 のような、プロトン受容基、更にイオン対結合を有する4級アンモニウム基等の極性項を有する高分子分散剤が有効であった。
樹脂組成物成分(第1成分、第2成分、微粒子顔料、溶剤の総量)に対して、微粒子顔料の添加量は3〜20wt%、また分散剤は1〜5wt%の添加量が有効であった。
【0056】
【実施例】
〔実施例1〕
以下に示す実施例1〜5においては、フレキシブル基板としてポリエチレンナフタレートを用いた薄膜型電子ディバイスモジュール構造を有する太陽電池の、アモルファスSi膜やITO透明導電膜の上層に、それぞれの印刷パターンで、樹脂組成物ペーストをスクリーン印刷法により積層してオーバーコートし可撓性太陽電池の形成を行い、それぞれの特性を評価した。
ここでは各薄膜をインラインで、ロール・ツー・ロールプロセスで成膜、積層化を行った。
【0057】
本実施例で用いた樹脂組成物は、本発明構成を有するポリウレタン系熱硬化性樹脂であり、その組成は次の通りである。
・第2成分
フェノキシ樹脂(UCC社製:PKHH、数平均分子量≒11000、水酸基含有率6wt%):20重量部
・溶剤
シクロヘキサノン:40重量部
イソホロン:30重量部
・顔料
高抵抗カーボンブラック(デグッサ社製:平均粒子径25nm):4重量部
・微粒子
アエロジル(デグッサ社製:平均粒子径15nm):10重量部
・分散剤(オレイン酸):3重量部
・添加剤
消泡剤(信越シリコーン(株)製 KS−69):0.5重量部
レベリング剤(信越シリコーン(株)製 KS−66):1重量部
【0058】
フェノキシ樹脂を混合溶剤(シクロヘキサノン/イソホロン)に完全に溶解し、カーボンブラック、アエロジル、分散剤と共にジルコニア製ボールミルにより48時間分散する。
次に、消泡剤、レベリング剤を添加し、さらに2時間混合する。
この物に、第1成分として、イソシアヌレート結合ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI三量体)をフェノキシ樹脂の含有水酸基とイソシアネート基が化学当量となるように17重量部添加し、20分混合後ペースト樹脂組成物を得た。
【0059】
得られたペースト状の樹脂組成物を用いて、図1の電極構造を有する可撓性アモルファスシリコン太陽電池を形成した。
まず、図1(A)に示すように、ポリエチレンナフタレートよりなる可撓性基板1上に、アルミニウムまたはアルミニウムとステンレスとの積層体よりなる電極2を形成した。
【0060】
次に図1(B)に示すように、PIN接合等を有し、光起電力を発生するアモルファスシリコン層3をプラズマCVD法により形成したのち、150メッシュポリエステルスクリーンにて、アモルファスシリコン層薄膜上層部に、作製したペースト状の樹脂組成物を印刷後、160℃オーブン中にて10分間熱硬化させ、層間絶縁膜4とした。
次に、このようにして形成された層間絶縁膜4上に、ITO(酸化インジューム・スズ)を、Arガススパッタリング法により成膜し、透明電極層5を形成した。
このスパッタリング工程で、樹脂組成物である層間絶縁膜4は、なんらの物理的、化学的ダメージも認められなかった。
その後、YAGレーザーにより、絶縁や電気的接続のための溝や穴を形成した。このとき、層間絶縁膜4部分に対してなされたレーザー加工においても、きわめて寸法精度のよい加工ができた。
【0061】
次に、再度、ペースト状の樹脂組成物を透明電極層5上に、150メッシュポリエステルスクリーンにて印刷後、160℃オーブン中にて10分間熱硬化させた。
このようにして、図1(C)に示すように第2の層間絶縁膜6を形成し、一部においては、樹脂組成物が、レーザー加工において形成された溝や穴を埋めて形成された。
また、ここまでの工程において、ロール・ツー・ロールプロセスによる、層間絶縁膜4また6おけるキズ等の発生はみられなかった。
【0062】
次に、図1(D)に示すように、導電ペーストにより配線電極7を印刷し、さらに透光性絶縁樹脂膜8を印刷成膜し、可撓性アモルファスSi太陽電池を作製した。
このようにして得られた、可撓性アモルファスSi太陽電池の性能は次の通りであった。
【0063】
・耐湿性:本実施例にて作製した太陽電池を、80℃、90%RHの環境下にて、2000時間に渡って電流・電圧特性の変化を追った。
その結果を図2に示した。図2の各グラフにおける縦軸は規格値で示してある。図2より、本実施例の太陽電池においては、短絡電流(Isc)、開放電圧(Voc)、および曲線因子(F.F.) は、2000時間経過後もほんとんど劣化が見られなかった。
・密着性: (碁盤目テープ剥離法) 透光性電極層上 初期、100/100、80℃、90%RH、2000Hr後 100/100
・ガラス転移点(Tg)(DSC法): 110℃(熱硬化後) 103℃(熱硬化前)Tg以上での弾性率低下極めて緩慢。
・表面張力:37μN/cm(20℃、白金リング法、ダイノメーター使用)
・ポットライフ:インキ温度20℃ 24Hr放置後も印刷適性変化なし。
【0064】
〔比較例〕
本比較例では、従来用いられている、熱硬化性アルキッド樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の構成の太陽電池を試作し、特性の比較を行った例を示す。
アミノアルキッド樹脂 12重量部
メラミン樹脂 8重量部
ブチルセレソルブ 25重量部
トリメチルベンゼン 25重量部
高抵抗カーボンブラック (テグッサ社製、25nm) 4重量部
アエロジェル (テグッサ社製、15nm) 10重量部
分散剤 (オレイン ) 8重量部
消泡剤 (東芝シリコーン TSA−720) 1重量部
レベリング剤 (信越シリコーン) KS−66) 1重量部
アミノアルキッド、メラミン樹脂を混合溶剤(ブチルセレソルブ/トリメチルベンゼン)に溶解し、カーボンブラック、アエロジル、分散剤と共に、ジルコニア製ボールミルにより、48hr分散した。
次に、消泡剤、レベリング剤を添加し、更に2hr混合し、オーバーコート用樹脂組成物を得た。
【0065】
以下実施例1と同様のプロセスにより、可撓製アモルファスシリコン太陽電池を得た。
・耐湿性:短絡電流(Isc)、曲線因子(F.F.)が、2000hr後で初期値に対し約30%劣化(図2)
・密着性:ITO層上、初期100/100、80℃、90%RH、2000hr後、80/100
・Tg:98℃(硬化後)
・表面張力:42μN/cm(20℃、白金リング法、ダイノメーター使用)
・ポットライフ 20℃、24hr印刷適性問題なし
・最上層の透明絶縁樹脂を印刷すると、ハジキが多く、リコート性の悪さが目立った。良品率は実施例1の60%であった。
【0066】
〔実施例2〕
実施例2においては、第1成分として、HDIイソシアネート体の3個のイソシアネート基を、MEK(メチルエチルケトン)オキシムの活性水素ブロックしたブロックイソシアネートを、PKHH(実施例1の第2成分)の6wt%の水酸基含有量(OH含有率)と、化学当量となるように添加し、攪拌機にて30分混合し、オーバーコート用樹脂組成物を得た。他の材料の混合量は、実施例1と同じである。
この樹脂組成物を用いて、実施例1と同様に太陽電池を試作し、その特性を調べた。
・耐湿性:80℃、90%RH 2000hr後、短絡電流(Isc)および曲線因子(F.F.) ほとんど劣化なし。
・密着性:(碁盤目テープ剥離法) 透光性電極層上 初期、100/100、80℃、90%RH、2000Hr後 100/100
・ガラス転移点(Tg)(DSC法):110℃(熱硬化後)、103℃(熱硬化前)Tg以上での弾性率低下極めて緩慢。
・ポットライフ:20℃で一週間放置後も、印刷適性に変化は無かった。ゆえに、一液型ウレタンインキとして、ポットライフフリーで活用できた。
【0067】
〔実施例3〕
第2成分として、PKHH30重量部と、ビスフェノールA系エポキシ樹脂(シェル化学製 エピコート1007、数平均分子量=2900、1分子中に存在するOH基8.8個)70重量部の混合樹脂100重量部とした。
次に、第1成分として、トルエンジイソシアネート(TDI)のイソシアネート体を、第2成分樹脂の水酸基含有量と化学当量添加し、他は実施例1と同様にし、オーバーコート用樹脂組成物を得た。
・耐熱試験:80℃、90%RH 2000hr後、短絡電流(Isc)および曲線因子(F.F.) ほとんど変化なし。
・密着性: (碁盤目テープ剥離法) 透光性電極層上 初期、100/100、80℃、90%RH、2000Hr後 98/100
・ガラス転移点(Tg)(DSC法): 103℃(熱硬化後)
・ポットライフ:20℃、24hrで印刷適性の劣化が始まり、スクリーン印刷パターンの均一性、パターン精度の低下がみられた。
【0068】
〔実施例4〕
第2成分として、直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステル(数平均分子量=2000、OH価56.1)日本ポリウレタン(株)製ニッポラン980 100重量部、溶剤としてイソフオロン 40重量部とし、他は実施例1と同様にした。
硬化剤として、IPDIイソシアヌレートを化学当量加えて、インキを作製し、実施例1と同様に太陽電池を作製した。
・耐熱試験:80℃、90%RH、2000hr後の短絡電流(Isc)および曲線因子(F.F.) ほんとんど劣化なし。
・密着性:(碁盤目テープ剥離法) 透光性電極層上 初期、100/100、80℃、90%RH、2000Hr後 95/100
・ガラス転移点(Tg)(DSC法): 115℃(熱硬化後)
・ポットライフ:20℃、24hrで印刷適性低下はじまる。実施例1の樹脂組成物よりポットライフは長かった。
【0069】
〔実施例5〕
実施例5は、添加剤として以下のものを用いた。
・分散剤:末端スルボン酸アクリル共重合体 3重量部、
(ブチルアクリレート/メチルメタアクリレート/スルホン酸モノマ(90/9.5/0.5モルの共重合比)数平均分子量≒9900、固形分濃度50wt%(イソフオロン溶液))
・消泡剤:メチルアルキルポリシロキサンのアラルキル(Aralkyl )変性体 0.2重量部。
化1において、R1 、nは化2の構造を有する。
【0070】
【化2】
【0071】
・レベリング剤:メチルアルキルポリシロキサンのアラルキル変性体 0.8重量部。
化1において、R1 、nは化3の構造を有する。
【0072】
【化3】
【0073】
・アルミナ(デグッサ社製:Aluminium Oxide C :平均粒径13nm) 10重量部
・高抵抗カーボンブラック(デグッサ社製 平均粒径25nm) 4重量部
これらを、実施例1と同様の方法により、ジルコニア製ボールミルにより48hr分散し、消泡剤、レベリング剤を2hr混合、分散する。
イソフオロンジイソシアネート(IPDI)のトリメチロルプロパン(TMP)アダクト体を、そのイソシアネート基がPKHHの含有OH基と化学当量となるよう添加して、実施例1と同様のプロセスでオーバーコート用樹脂組成物を得た。
以下、実施例1と同様のロール・ツー・ロールプロセスによって、可撓性アモルファスシリコン太陽電池を作製した。
・耐湿性:80℃、90%RH、2000hr後、短絡電流(Isc)および曲線因子(F.F.) 初期値に対し約26%劣化が見られた。
・密着性:(碁盤目テープ剥離法) 透光性電極層上 初期、100/100、80℃、90%RH、2000hr後 100/100
・ガラス転移点(Tg)(DSC法): 113℃(熱硬化後)
・ポットライフ:20℃、48hrで印刷適性低下はじまった。実施例1よりよく実施例4と同程度であった。
【0074】
〔実施例6〕
以下の実施例6〜8において透光性樹脂組成物により、図3に示すアモルファスシリコン太陽電池の透光性保護膜を形成し、それぞれの特性を評価した。
図3に、薄膜型電子ディバイス構造を有するアモルファスSi太陽電池の断面構造図の一例を示す。
またここでは、各膜をインラインで、ロール・ツー・ロールプロセスにより、太陽電池を作製した。
図3にて示される可撓性基板11として、ここでは、ポリエチレンナフタレートを用いた。
下面電極12としてアルミニウム薄膜、該電極の上に光電変換層13として、主としてアモルファスシリコンよりなる薄膜、受光面(対面)の透光性上部電極層4としてITO(酸化インジューム・スズ)を主成分とする膜をそれぞれ設けて、アモルファスシリコン太陽電池を作製した。主としてレーザーによるスクライブ加工を用いて設けた。
【0075】
透光性上部電極層14の上に、太陽電池からの電力を取り出すための正負電極(取り出し電極)の微小面積を残し、透光性樹脂組成物15をスクリーン印刷法により塗布し、数分放置してレベリングを行った。
ここで透光性樹脂組成物形成の実施例について更に詳細に説明する。
透光性樹脂組成物を形成する、ポリウレタン系熱硬化性樹脂の組成は次の通りである。
・第2成分
フェノキシ樹脂(UCC社製:PKHH 数平均分子量≒11000、水酸基含有率6wt%): 100重量部
・溶剤
シクロヘキサノン: 100重量部
イソホロン: 100重量部
・添加剤
消泡剤(東芝シリコーン(株)製 TSA−720 ):5重量部
レベリング剤(信越シリコーン(株)製 KS−66 ):5重量部
【0076】
フェノキシ樹脂を混合溶剤(シクロヘキサノン/イソホロン)に完全に溶解し、消泡剤、レベリング剤と十分混合する。
この物に、第1成分として、イソシアヌレート結合ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI三量体:日本ポリウタン(株)製 コロネートHX NCO含有率21.3wt%)を、フェノキシ樹脂の含有水酸基とイソシアネート基が化学当量となるように80重両部添加し、十分混合する。
この組成物を、150メッシュポリエステルスクリーンにて、上部電極上層に印刷後、160℃オーブン中にて10分間熱硬化させた。
【0077】
得られた透光性樹脂保護膜の性能は次の通りであった。
・耐湿性;80℃、90%RH、2000hr後、太陽電池特性劣化なし
・鉛筆硬度;4H
・密着性;(碁盤目テープ剥離法) 透光性電極層上、初期、100/100。80℃、90%RH、2000Hr後、100/100
・Tg(ガラス転移点)(DSC法);硬化膜:110℃(未硬化膜: 103℃) Tg以上での弾性率低下緩慢
・透光性;85℃、1000hr保存後、波長400nmの光透過率変化なし
・黄変なし
・表面張力;36μN/cm(20℃、白金リング法、ダイノメーター使用)
・ポットライフ;インキ温度20℃、24hr放置後も印刷適性変化なし
【0078】
〔比較例〕
透光性樹脂組成物よりなる保護膜を得ることを目的に、第2成分であるポリオール成分として、フェノキシ樹脂(PKHH)100重量部に対し、実施例1と同種、同量の溶剤、消泡剤、レベリング剤を十分溶解混合した。
このものに、第1成分として、芳香族環を有する代表的ジイソシアネートである、トルエンジイソシアネート(TDI)と、トリメチロールプロパン(TMP)のアダクト体(三官能性ポリイソシアネート:日本ポリウレタン(株)製コロネートL、NCO含有率 13.2wt%)を、そのイソシアネート基がフェノキシ樹脂の含有水酸基と当量となるようにイソシアネート基を添加し、十分混合した。
この組成物を、実施例6と同様に150メッシュポリエステルスクリーンにて印刷後、160℃オーブン中にて、10分間熱硬化を行った。
【0079】
得られた透光性樹脂組成物の性能を以下に示す。
・鉛筆硬度:4H
・密着性:(碁盤目テープ剥離法)透光性電極層上、初期100/100、80℃、90%RH、2000hr後 90/100
・Tg:硬化膜:113℃(未硬化膜:103℃)
・透光性:85℃、1000hr後、波長400nmの光透過率20%低下
・黄変性大
・表面張力;38μN/cm(20℃、白金リング法、ダイノメーター使用)
・ポットライフ:インキ温度20℃、24hr放置後ゲル化、スクリーン印刷不可。
【0080】
〔実施例7〕
透光性樹脂組成物を得ることを目的に、第2成分であるポリオール成分として、フェノキシ樹脂(PKHH)、溶剤、消泡剤、レベリング剤を十分溶解混合し、実施例6と同一組成物を同量作製した。
この混合物に、第1成分として、実施例6で使用したコロネートHX(HDIイソシアネレート体)の3個のイソシアネート基を、MEK(メチルエチルケトン)オキシムの活性水素でブロックした、ブロックイソシアネートを、フェノキシ樹脂の含有水酸基と、イソシアネート基換算で当量添加し、十分混合しインキ(ペースト)を得た。
得られたインキ(ペースト)を、150メッシュポリエステルスクリーンにて印刷後、160℃オーブン中にて10分間熱硬化を行った。
【0081】
得られた透光性樹脂組成物の特性を以下に示す。
・耐湿性:80℃、90%RH、2000hr後、太陽電池特性劣化なし
・鉛筆硬度:4H
・密着性:(碁盤目テスト)透光性電極層上 初期値 100/100、80℃、90%RH 、2000hr後 100/100
・Tg:硬化膜 110℃(未硬化膜 103℃)
・透光性:85℃、1000hr後、波長400nmの光透過率変化なし
・黄変なし
・ポットライフ:インキ温度20℃、1週間放置後も印刷適性変化なし。一液性ウレタンインキとして使用可能であることが確認された。
・硬化性:20℃、1週間保存後、再び印刷し、インキ被膜を160℃オーブン中にて10分間熱硬化を行ったが、被膜の架橋度は良好で、劣化は見られなかった。
【0082】
〔実施例8〕
透光性樹脂組成物を得る目的で、第2成分として、実施例6で使用したフェノキシ樹脂(PKHH)30重量部とビスフェノールA系エポキシ樹脂(シェル化学社製、エピコート1007、数平均分子量=2900、1分子中に存在するOH基8.8個)70重量部との混合樹脂100重量部を利用した。
この樹脂を、シクロヘキサノン 50重量部、イソフオロン 100重量部に十分溶解させた後、実施例6と同様の消泡剤、レベリング剤を混合させた。
次に、この組成物に、第1成分として、イソシアヌレート結合、イソフオロンジイソシアネート(IPDI三量体)を、第2成分の含有水酸基とイソシアネート基が化学当量となる量添加混合した。
消泡剤、レベリング剤としては、化4に示すシリコン化合物を、0.2〜0.4wt%添加した。
【0083】
【化4】
【0084】
得られた透光性樹脂組成物の特性は次の通りであった。
・耐湿性:80℃、90%RH、2000hr後、太陽電池特性劣化なし
・鉛筆硬度:4〜5H
・密着性:(碁盤目テープ剥離法)透明性電極層上 初期100/100 80℃、90%RH、2000hr後、100/100
・Tg:硬化後 115℃(未硬化膜:95℃)
Tg以上での弾性率低下緩慢
・透光性:85℃、1000hr後、波長400nmの光透過率変化なし
・黄変なし
・ポットライフ:インキ温度20℃、24hr後 印刷適性変化なし。
【0085】
【発明の効果】
以上のように、本発明の樹脂組成物は、耐湿性、耐熱性、耐摩耗性、耐引っ掻き性、表面硬度、耐屈曲性、密着性、印刷適性、レーザー加工性等が優れたものとすることができた。
特に、可撓性アモルファスシリコン太陽電池等の層間絶縁膜に適した生産性、加工性を有するものとすることができた。
【0086】
また、本発明の透光性樹脂組成物は、以下に述べる顕著な効果を奏する。
耐湿性・・・80℃、90%RH、2000hr後、太陽電池特性劣化なし
耐熱性・・・硬化によりTgが上昇し、FPC、リード線等の接着のために電極周辺を絶縁する保護膜の部分も含め、熱圧着を受けるが、熱変形を生じず、絶縁不良、外観不良を防止できた。
・耐摩耗性・耐引っ掻き性・表面硬度・・・薄膜型電子ディバイスモジュール表面の保護膜を、硬質で耐熱性の高いものとすることができ、太陽電池製造のアセンブル各工程、特にロール・ツー・ロール工程における、ガイドロールとフレキシブルロール間、ならびにフレキシブルロール上層面と裏面表面同志のこすれによる引っ掻き傷の発生を防ぎ、外観不良による歩留り低下を防止できた。
・耐候性・・・屋外暴露試験においても、透光性保護膜の失透、黄変、電池特性の劣化はみられなかった。
・耐屈曲性・・・フレキシブル太陽電池の屈曲性が保たれ、屈曲による各種薄膜および基材との接着、はがれ、クラック等の問題を生じない。
・印刷適正・・・ウレタン系樹脂組成物成分(第1成分および第2成分)に対して、0.001〜3wt%の範囲で有効な添加剤(シリコン系、アクリル系等)を添加し、その表面張力を40μN/cm(20℃)以下に制御することで消泡性、レベリング性等を向上でき、スクリーン印刷に適したものとすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例における可撓性アモルファスシリコン太陽電池の作製工程を示す図。
【図2】実施例1および比較例における、アモルファスシリコン太陽電池の特性を示す図。
【図3】アモルファスSi太陽電池の断面構造の一例を示す図。
【符号の説明】
1 可撓性基板
2 電極
3 アモルファスシリコン層
4 層間絶縁膜
5 透明電極層
6 第2の層間絶縁膜
7 配線電極
8 透光性絶縁樹脂膜
11 可撓性基板
12 下面電極
13 光電変換層
14 透光性上部電極層
15 透光性保護膜[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a resin composition having insulating properties.
The present invention relates to a resin composition having a light transmitting property.
The present invention relates to a resin composition forming an insulating film used for an electronic device.
The present invention relates to a translucent resin composition used for an electronic device.
The present invention relates to a resin composition for screen printing used for an electronic device.
The present invention relates to an electronic device having the above resin composition, particularly to a solar cell.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a thin-film type electronic device such as a thin-film solar cell (an electronic element mainly constituted by laminating thin films), a resin composition for forming an interlayer insulating film in a multilayer structure or an insulating film in a three-dimensional cross wiring has Various things have been considered.
[0003]
Typical examples of this resin composition include interlayer insulation, adhesion between upper and lower layers, weather resistance, moisture resistance, heat resistance, abrasion resistance, scratch resistance, bending resistance, various thin films and surface hardness, and screen printing. Thus, there has been a demand for the suitability of a coating film in an ink state, curability, and the like.
[0004]
Conventionally studied resin compositions include styrene resins, saturated polyesters, unsaturated polyester resins, epoxy resins, alkyd resins, silicone resins, acrylic resins, fluorine resins, etc. There are plastic type and ultraviolet curable type. The detailed description of these is disclosed in JP-A-61-218625 and the like.
[0005]
However, these resin compositions have not been obtained in which the above required properties are balanced.
In particular, in the case of an interlayer insulating film in a multilayer structure of a laminated thin film, such as a solar cell having a thin film type electronic device structure, and a three-dimensional cross insulating film of wiring, these required characteristics, printability in an ink state, curability of the printed film. There were no satisfactory properties such as properties and productivity.
[0006]
Conventionally, various types of resin encapsulating materials for thin-film type electronic devices have been used as resin compositions for forming a light-transmitting protective film on the light-receiving surface (facing surface) of a solar cell having a thin-film type electronic device structure. Has been considered.
[0007]
The resin composition has various properties required for a protective film, such as weather resistance, moisture resistance, heat resistance, abrasion resistance, scratch resistance, bending resistance, various thin films and base materials. Adhesiveness and surface hardness), and printability in an ink state represented by a screen printing method and the like.
[0008]
Conventionally studied resin compositions for forming a transparent protective film include styrene-based resins, saturated polyesters, unsaturated polyester-based resins, epoxy-based resins, silicone-based resins, acrylic-based resins, fluorine-based resins, and the like. There are a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and an ultraviolet curing resin.
The detailed description of these is disclosed in JP-B-63-173342, JP-A-56-69874, JP-A-61-218625, and the like.
[0009]
However, none of these resin compositions has the above-mentioned required properties balanced.
Particularly, as a resin composition for forming a light-transmitting protective film of a solar cell or the like having a thin-film type electronic device structure, various characteristics such as light-transmitting properties, required properties of the protective film, printability in ink state, and curability. And there was no satisfactory productivity.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is a resin composition for forming an insulating film suitable for a thin-film electronic device structure, or a resin composition for forming a light-transmitting protective film. An object of the present invention is to obtain a resin composition which is lightweight and has flexibility and is suitable for manufacturing an amorphous Si solar cell using a resin substrate.
More specifically, the following problems are raised.
[0011]
1) Improvement of moisture resistance and water resistance:
An object of the present invention is to improve the moisture resistance and water resistance of a resin composition constituting an insulating film, and to improve the weather resistance.
The present invention prevents deterioration of the light-transmitting resin composition due to moisture and the invasion of external humidity and moisture to the inner portion covered with the light-transmitting protective film made of the light-transmitting resin composition. It is an object of the present invention to improve the weatherability and thus the weather resistance.
[0012]
The components of conventional resin compositions change due to the effects of ambient humidity and moisture. As a result, in a solar cell using the resin, photoelectric conversion occurs due to deterioration of the amorphous Si phase and deterioration of the electrode material. The effect was reduced, and the electrical characteristics deteriorated with time.
The present invention solves this.
[0013]
2) Improvement of heat resistance and surface hardness:
Another object of the present invention is to increase the heat resistance and hardness of an insulating film made of a resin composition.
That is, in the process of manufacturing a thin film type electronic device such as a solar cell, soldering or heat sealing is performed on an electrode portion for extracting electric power to a flexible printed circuit (FPC) or a lead wire for bonding. For this purpose, heat of 100 ° C. or more is applied while applying pressure. At this time, the interlayer insulating film and the three-dimensional cross insulating film portion also receive heat shock and thermocompression bonding.
Further, the portion of the protective film that insulates the periphery of the electrode also undergoes thermocompression bonding.
[0014]
By increasing the hardness and heat resistance of the insulating film or the light-transmitting protective film, thermal deformation due to heat shock or thermocompression is prevented, and as a result, poor insulation and poor appearance are prevented.
In addition, the heat storage inside the interlayer insulating film and the three-dimensional cross-insulating film when the device is driven, and the heat resistance in applications exposed to high temperatures such as in-vehicle solar cells are improved.
In addition, the heat resistance of the sputter during the formation of the ITO (indium tin oxide) transparent electrode layer is increased, the physical and chemical damage of the printed film due to the sputter is prevented, and the insulation is maintained.
In addition, even in applications exposed to high temperatures, such as in-car solar cells, increasing the hardness and heat resistance of the light-transmitting protective film prevents the solar cell from being damaged, and also causes the light-receiving surface to be scratched. , And a reduction in conversion efficiency due to a reduction in light transmission.
[0015]
3) Improvement of wear resistance:
Further, the present invention is also to improve the abrasion resistance of an insulating film made of a resin composition and a light-transmitting protective film made of a light-transmitting resin composition.
The lamination of thin films is performed in a roll-to-roll process (a flexible (flexible) substrate wound into a roll is wound up on the other roll, and in that process, film formation, printing, laser processing, etc.) When each unit operation is performed in-line to form a device or the like in a continuous manufacturing process, the upper and lower surfaces of the flexible substrate are rubbed and the rubbing between the flexible substrate and the guide rolls causes the interlayer. The generation of scratches and the like on the insulating film and the light-transmitting protective film provided on the surface is a problem.
It is necessary to maintain abrasion resistance in order to prevent non-uniformity of inorganic thin film layers such as an amorphous silicon film and the like, deterioration in performance, and decrease in yield due to poor appearance.
[0016]
4) Maintaining translucency of the protective film:
In order to solve the problems of 1), 2) and 3), generally used curable resin compositions are generally used in solar cells for use in outdoor applications. -Discoloration due to ozone, etc., and light transmittance is likely to decrease.
Another object of the present invention is to prevent a decrease in light transmittance of a light-transmitting protective film made of a light-transmitting resin composition.
[0017]
5) Improvement of adhesion between upper and lower layers:
In laminated thin-film devices such as amorphous Si solar cells that use inexpensive, lightweight and flexible substrates, such as resin substrates and metal substrates, thin films that are laminated under bending conditions under various environments In order to ensure insulation between the upper and lower layers of the (layer), it is essential that an insulating resin composition having excellent interlayer adhesion (adhesion between the insulating film and the upper and lower layers) and having high flexibility is required. Become.
Further, in order to prevent dimensional deformation such as curling of a flexible solar cell due to lamination with a thin film having a large internal stress such as an amorphous Si layer or an ITO transparent electrode layer, it is necessary to relax the internal stress.
An object of the present invention is to improve the adhesion between the upper and lower layers of an insulating film made of a resin composition.
[0018]
6) Improvement of laser workability:
In order to perform three-dimensional cross-insulation and three-dimensional cross-wiring with high precision in laminated thin-film devices, processing such as laser scribing and laser bonding using a YAG laser or the like is indispensable. Therefore, a resin composition as an insulating film is required. It is necessary to design an insulating film that can be cut with high precision.
An object of the present invention is to improve the laser workability of an insulating film made of a resin composition.
[0019]
7) Improvement of curability:
When a resin composition for forming an insulating film or a light-transmitting protective film is formed by printing, it is advantageous in terms of productivity that the thermosetting reaction proceeds efficiently at a lower temperature and that the ink pot life is long.
In particular, in a flexible solar cell or the like using a heat-resistant plastic film as a base material, an insulating resin composition or a light-transmitting resin composition that is thermoset at a lower temperature is used to avoid thermal deformation of the solar cell. is important.
Another object of the present invention is to reduce the thermosetting reaction temperature of an insulating resin composition or a translucent resin composition as much as possible without impairing the degree of crosslinking, and to lengthen the pot life in an ink state.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides
A first component that is a polyfunctional isocyanate compound,
A second polyol component comprising an oligomer and a polymer having a reactive hydroxyl group, which reacts with an isocyanate group and mainly forms a urethane bond;
Is a resin composition characterized by being mixed.
[0021]
Further, the present invention provides the above resin composition,
The first component is
Consists of a blocked polyfunctional isocyanate compound that releases an isocyanate group upon heating
It is a resin composition characterized by these.
[0022]
Further, the present invention provides the above resin composition,
The second component is
A phenoxy resin having a number average molecular weight of 470 or more and 50,000 or less, consisting of a single system or a mixed system of bisphenol epoxy resins
A resin composition characterized by the following.
[0023]
Further, the present invention provides the above resin composition,
The second component is
A phenoxy resin having a number average molecular weight of 2,500 or more and 20,000 or less, consisting of a single system or a mixed system of bisphenol epoxy resins
A resin composition characterized by the following.
[0024]
Further, the present invention provides the above resin composition,
0.001 to 5 wt% of an additive composed of a silicone-based or acrylic-based polymer or a mixture thereof is added to the resin composition component composed of the first component and the second component.
A resin composition characterized by the following.
[0025]
Further, the present invention provides the above resin composition,
SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , CaCO 3 A resin composition characterized in that single or plural kinds of fine particles of carbon black are compounded as a fine particle pigment.
[0026]
Further, the present invention is an electronic device having the above resin composition, particularly an electronic device constituting a solar cell.
[0027]
The present invention has an insulating property in which a main chain composed of a bisphenol skeleton, represented by a phenoxy resin, has a rigid aromatic ring and an ether bond that provides flexibility, and has a high content of reactive hydroxyl groups in side chains. A polymer or oligomer having hydrolysis resistance is used as a polyol, and is used in a resin lacquer containing a polyurethane bond obtained by reacting a reactive hydroxyl group with a chemically equivalent or slightly excessive polyfunctional isocyanate or a block thereof. , Fine particle SiO 2 A thixotropic agent such as (Aerosil), a dye, or a laser light absorbing material such as a high electric resistance car pump rack are well dispersed together with a dispersing agent to obtain a highly reliable and flexible resin composition, particularly interlayer insulation. Use as a membrane.
The surface tension of the resin composition in a paste state before curing is reduced to 40 μN / cm (20 ° C.) by adding an antifoaming agent, a leveling agent, and the like (platinum ring method; Controlled below.
[0028]
In the present invention, as the polyfunctional isocyanate compound as the first component, an adduct, a biuret, an isocyanurate (trimer), and the like of an isocyanate monomer and trimethylolpropane (TMP) are effective.
The most common aromatic isocyanate monomers include toluene diisocyanate (TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), xylene diisocyanate (XDI), and the like. And isocyanurate forms (trimer forms) can be used in the present invention as the aromatic polyfunctional isocyanate.
[0029]
However, aromatic polyfunctional isocyanates are more reactive than aliphatic (non-aromatic) compounds described below and can be expected to be completely cured at lower temperatures. However, they are used as inks (overcoat materials) and solder resists. When used as a two-pack type by mixing with the polyol of the second component in the paste state, there is also one aspect that it is difficult to use because the pot life is short.
[0030]
On the other hand, examples of the aliphatic (not containing an aromatic ring) isocyanate monomer include hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), and hydrogenated MDI (HDI). 12 MDI) and hydrogenated XDI. Aliphatic (non-aromatic) polyfunctional isocyanates such as TMP adduct, biuret and isocyanurate of diisocyanates are more reactive than aromatic ones. Although it is low, it is advantageous in increasing the environmental reliability of the device such as light resistance and weather resistance, and is also suitable for applications requiring light transmission and transparency such as yellowing resistance.
In addition, although the reaction is slower than that of aromatic compounds, the pot life when used in paste form as an ink (overcoat agent), solder resist, etc. can be easily maintained longer, which makes it easier to handle in the production process. Advantages.
[0031]
Another configuration of the present invention is:
A light-transmitting first component which is a polyfunctional isocyanate compound having no aromatic ring;
A polymer having an active hydroxyl group that forms a urethane bond by reacting with an isocyanate group, a light-transmitting polyol-based second component comprising an oligomer,
Is a resin composition characterized by being mixed.
[0032]
Further, the present invention provides the above resin composition,
The first component is
Consists of a blocked polyfunctional isocyanate compound having no aromatic ring that releases an isocyanate group upon heating
A resin composition characterized by the following.
[0033]
Further, the present invention provides the above resin composition,
The second component is
A phenoxy resin having a number average molecular weight of 470 or more and 50,000 or less, consisting of a single system or a mixed system of bisphenol epoxy resins
A resin composition characterized by the following.
[0034]
Further, the present invention provides the above resin composition,
The second component is
A phenoxy resin having a number average molecular weight of 2,500 or more and 20,000 or less, consisting of a single system or a mixed system of bisphenol epoxy resins
A resin composition characterized by the following.
[0035]
Further, the present invention provides the above resin composition,
0.001 to 5 wt% of an additive composed of a silicone-based or acrylic-based polymer or a mixture thereof is added to the resin composition component composed of the first component and the second component.
A resin composition characterized by the following.
[0036]
Further, the present invention is an electronic device having the above resin composition, particularly an electronic device constituting a solar cell.
[0037]
The present invention provides a polyol or a polymer or oligomer having a light-transmitting property, hydrolysis resistance, and rigidity of a molecular main chain skeleton having a reactive hydroxyl group typified by a phenoxy resin having a large molecular weight. Utilizes an equivalent or slightly excessive polyisocyanate having no conjugated bond or a resin containing a polyurethane bond obtained by reacting a block body thereof as a light-transmitting resin composition for forming a light-transmitting protective film. I do.
The surface tension of the paste used at the time of coating is 40 μN / cm (20 ° C.) by an additive such as an antifoaming agent or a leveling agent (platinum ring method, measured by the conditions of ASTM D971 by a dinometer manufactured by BYK Chemie). To control.
[0038]
In the translucent resin composition of the present invention, the first component, an isocyanate compound having no aromatic ring, is hexamethylene diisocyanate (HDI) and its polyfunctional isocyanate compound is trimethylolpropane (TMP). There is a trifunctional isocyanate composed of an adduct with a molecule of HDI.
Further, there is a trifunctional isocyanate in which three molecules of HDI are linked by a urea bond (buret bond).
Furthermore, a trifunctional isocyanate in which three molecules of HDI are trimerized to form an isocyanurate is also effective in obtaining a polyurethane resin having excellent weather resistance and heat resistance.
[0039]
Another example of the isocyanate compound having no aromatic ring is isophorone diisocyanate (IPDI).
This isocyanate, like HDI, also has weather resistance and heat resistance, is effective in obtaining a hard polyurethane resin, and has a long pot life when mixed with a polyol.
This IPDI, like HDI, forms an adduct with TMP, forms an isocyanurate as a trimer, and is effective for obtaining a polyurethane resin excellent as a trifunctional isocyanate.
Other isocyanates having no aromatic ring include hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (H 12 MDI) is also effective, and its polyfunctionalized isocyanates can be used.
[0040]
As a typical example of the blocked polyfunctional isocyanate compound (blocked isocyanate) as the first component of the insulating resin composition or the translucent resin composition, a compound having active hydrogen is preferred. There is a compound in which an isocyanate group is blocked by a hydroxyl group of a blocking agent such as phenol, cresol, and isononylphenol (an isocyanate group is released by heating at 160 to 180 ° C. for 30 minutes), and the hydroxyl group and the free isocyanate in the polyol are equivalent. Thus, by mixing with a polyol, it can be used as a one-pack type without considering the pot life.
At this time, a small amount of a curing reaction catalyst such as dibutyltin dilaurate and a dissociation catalyst such as triethylenediamine (DABCO) may be added.
As another example of the blocking agent, an oxime such as methyl ethyl ketoxime is used (dissociation by heating at about 140 ° C. for 30 minutes).
Further, a blocking agent having a lactam group such as ε-caprolactam, an amino group, an amide group, and an imide group can be used (thermal dissociation at about 160 ° C. for 30 minutes).
In addition, dicarbonyl compounds such as diethyl malonate and ethyl acetoacetate are also effective as a blocking agent, and dissociate the isocyanate group at a lower temperature (about 100 ° C. × 30 minutes), so that the composition is one-part and enhances thermosetting properties. It is advantageous on the above.
As the isocyanate compound to be combined with these blocking agents, the above-mentioned polyfunctional isocyanate compounds are effective. In this case, even if the compound is aromatic or mixed with the polyol of the second component, the urethanization reaction is carried out at room temperature. , And can be used as a one-part pot life-free ink (overcoat agent), a solder resist, or the like.
In addition, the isocyanate compound used in combination with these blocking materials is suitable in that the above-mentioned polyfunctional isocyanate compound having no aromatic ring retains light transmission.
[0041]
As the polyol of the second component, a phenoxy resin having a number average molecular weight of 470 to 50,000, preferably a number average molecular weight of 2,500 to 20,000, or a single or mixed bisphenol epoxy resin is used.
[0042]
The molecular weights including the number average molecular weight shown in this specification are all gel permeation chromatography (GPC) (apparatus: TOSOH HLC-802A, column: TSK-GEL G2000H + G3000H + G4000H, calibration curve: bisphenol A epoxy resin) Is the value measured in
[0043]
When the second component has a low degree of polymerization such that the number average molecular weight is less than 470, the content of the reactive hydroxyl group is almost eliminated, and the crosslinking of the urethane bond by the reaction between the first component and the second component is performed. Very little density can be obtained.
As a result, the obtained resin composition does not sufficiently exhibit strong adhesiveness to the substrate and the tough abrasion resistance of the resin, and the flexibility of the resin, which are exhibited by the urethane bonding group, and also, screen printing. The viscosity and elasticity of the ink for use also tend to be low, and the printability tends to be low.
In particular, in the case of a translucent resin composition containing no pigment, the viscosity and the elastic modulus tend to decrease significantly, making printing difficult.
Therefore, the number average molecular weight of the second component is desirably 470 or more, preferably 2500 or more.
[0044]
For example, a bisphenol A type epoxy structural unit has a degree of polymerization of at least 0.5 (n value in Chemical formula 5) or more and has at least 0.5 reactive hydroxyl groups arranged pendant from one molecular main chain. Things are valid. In this case, the number average molecular weight is 470.
[0045]
Embedded image
[0046]
Further, for example, a bisphenol A type epoxy structural unit having a degree of polymerization of at least 4 (n value in Chemical Formula 5) or more and having four or more reactive hydroxyl groups arranged pendant from one molecular main chain is effective. is there. The number average molecular weight in this case is 1350.
[0047]
More preferably, the bisphenol A type epoxy structural unit has at least a polymerization degree of 8.8 (n value in Chemical formula 5 is 8.8) or more and 8.8 reactive hydroxyl groups arranged in a pendant manner from one molecular main chain. Those having the above are effective. The number average molecular weight in this case is 2900.
[0048]
Conversely, when the number average molecular weight of the second component is as high as 50,000 or more, the type of solvent that can be dissolved is limited.
Also, even if it can be dissolved, it exhibits a very high viscosity and loses fluidity. Therefore, there is a problem in making ink for screen printing.
For example, on a screen plate on which a desired fine pattern is formed, an ink mainly composed of a phenoxy resin having a high degree of polymerization, of a bisphenol A type epoxy structural unit having a number average molecular weight exceeding 50,000, and performing screen printing. However, ink cannot pass through the mesh of the screen plate, and printing becomes impossible.
In addition, since it has a very high viscosity, a silicon-based defoaming agent or the like added as an additive has no defoaming effect on the entrained bubbles, and has a strong viscous property. Uniform mixing of the component and the first component, a polyfunctional isocyanate having no aromatic ring, is almost impossible, and it is extremely difficult to obtain a urethane resin composition having urethane bonds disposed uniformly.
Therefore, when a resin having a high degree of polymerization is used as a second component in a single system, a number average molecular weight of 50,000 or less, preferably 20,000 or less, exhibits many characteristics of the urethane resin, and the screen is screened. It is also effective in terms of printability as a printing ink, ease of handling of the composition, and the like.
[0049]
In addition, even when resins having different molecular weights are mixed and used as the second component, a mixed resin having a number average molecular weight of 470 or more and 50,000 or less, more preferably 2500 or more and 20,000 or less is utilized for the reason described above. Is effective.
[0050]
As the second component, for example, phenoxy resin manufactured by Union Carbide, PKHC (number average molecular weight ≒ 14000), PKHH (number average molecular weight ≒ 11000), PKHJ (number average molecular weight 70018700), phenoxy resin manufactured by Toto Kasei, phenoade YP -50 (number average molecular weight @ 12700) or the like can be used.
In order to adjust the printability of the ink and to control the physical properties of the ink film, a bisphenol-type epoxy resin, shell coat Epicoat 1007 (number average molecular weight = 2900), epicoat 1009 (number average molecular weight = 3750), etc. may be used alone or phenoxy. It is effective to use a mixture with a resin.
[0051]
When a resin composition containing these polyurethane bonds is used for a flexible solar cell as an interlayer insulating film or a light-transmitting protective film and is uniformly formed in a target pattern by a screen printing method, an ink (paste) is used. Improvement of defoaming property and leveling property, improvement of wettability with the underlying amorphous silicon film, ITO conductive film, transparent insulating film, etc., prevention of pinhole generation, ink cissing, etc., and improvement of recoating property This is important in improving the uniformity of the solar cell and improving the rejection rate.
As a measure therefor, a silicone-based, acrylic-based, or vinyl ether-based additive for maintaining the screen printing suitability of the resin ink more favorably is added to the resin component (the first component and the second component) in an amount of 0.001 to 0.001. It is effective to add appropriately in the range of about 5 wt%.
For example, as a silicon-based additive, a methylalkylpolysiloxane-based silicon compound, a compound of which a part is polyether-modified, an alkyl-modified compound, or a compound of dimethylpolysiloxane modified with a polyester is used by mixing in a minute amount. It is effective to do.
In particular, with regard to the silicon-based antifoaming agent and leveling agent, the alkyl-modified methylalkylpolysiloxane having the structure shown in
[0052]
Embedded image
[0053]
It was also effective to use a small amount of an oligomer or polymer (number average molecular weight of about 20,000 or less) such as acrylic or polyvinyl ether in addition to the silicon compound.
[0054]
In addition, when applying insulating ink (solder resist, overcoating agent) to a target pattern with high precision and uniformity by screen printing, it is very important to control the fluid physical properties of the ink, especially thixotropy. It is.
For such a purpose, it has been particularly favorable to uniformly disperse ultrafine pigments in the resin composition.
Here, as the fine particle pigment, SiO 2 2 (For example, Aerosil manufactured by Degussa), Al 2 O 3 , TiO 2 And high-resistance carbon black were effective.
The particles having a primary particle diameter of about 5 to 30 nm were good.
Here, since carbon black absorbs laser light, it was also effective in improving the suitability for laser scribe and laser cutting.
[0055]
In addition, in actual ink (paste) production, it is important that the fine particle pigment is sufficiently dispersed in a solution state with the ink resin component (particularly, the second component). The addition of a polymer-based dispersant having a small amount was effective.
As an example of this dispersing agent, the second component or the first component has solubilization properties, and furthermore, -COOH, -SO 3 H, -P (O) (OH) 2 , -OH and the like, or salts thereof, -NH 2 , -NHR, -NR, R 2 Such a polymer dispersant having a polar term such as a proton accepting group and a quaternary ammonium group having an ion pair bond was effective.
With respect to the resin composition components (the total amount of the first component, the second component, the fine particle pigment, and the solvent), the addition amount of the fine particle pigment is 3 to 20% by weight, and the addition amount of the dispersant is 1 to 5% by weight. Was.
[0056]
【Example】
[Example 1]
In Examples 1 to 5 shown below, in a solar cell having a thin-film type electronic device module structure using polyethylene naphthalate as a flexible substrate, an amorphous Si film or an ITO transparent conductive film, and an upper layer of each of the printed patterns, The resin composition paste was laminated by screen printing and overcoated to form a flexible solar cell, and the characteristics of each were evaluated.
Here, each thin film was formed and laminated in a roll-to-roll process in-line.
[0057]
The resin composition used in this example is a polyurethane-based thermosetting resin having the constitution of the present invention, and the composition is as follows.
・ Second component
Phenoxy resin (manufactured by UCC: PKHH, number average molecular weight: 11,000, hydroxyl content: 6 wt%): 20 parts by weight
·solvent
Cyclohexanone: 40 parts by weight
Isophorone: 30 parts by weight
・ Pigment
High resistance carbon black (manufactured by Degussa: average particle diameter 25 nm): 4 parts by weight
・ Particles
Aerosil (made by Degussa:
・ Dispersant (oleic acid): 3 parts by weight
·Additive
Antifoaming agent (KS-69 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.): 0.5 parts by weight
Leveling agent (KS-66 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.): 1 part by weight
[0058]
The phenoxy resin is completely dissolved in a mixed solvent (cyclohexanone / isophorone) and dispersed with carbon black, aerosil and a dispersant by a zirconia ball mill for 48 hours.
Next, an antifoaming agent and a leveling agent are added and mixed for another 2 hours.
To this product, 17 parts by weight of isocyanurate-bonded hexamethylene diisocyanate (HDI trimer) was added as a first component so that the hydroxyl groups and isocyanate groups contained in the phenoxy resin had a chemical equivalent, and after mixing for 20 minutes, the paste resin composition was added. I got something.
[0059]
Using the obtained paste-like resin composition, a flexible amorphous silicon solar cell having the electrode structure of FIG. 1 was formed.
First, as shown in FIG. 1A, an electrode 2 made of aluminum or a laminate of aluminum and stainless was formed on a
[0060]
Next, as shown in FIG. 1 (B), after forming an amorphous silicon layer 3 having a PIN junction or the like and generating a photovoltaic voltage by a plasma CVD method, the upper layer of the amorphous silicon layer thin film is formed on a 150 mesh polyester screen. After printing the prepared paste-like resin composition on the portion, it was thermally cured in a 160 ° C. oven for 10 minutes to form an interlayer insulating film 4.
Next, a transparent electrode layer 5 was formed on the interlayer insulating film 4 thus formed by depositing ITO (indium tin oxide) by an Ar gas sputtering method.
In this sputtering step, no physical or chemical damage was observed on the interlayer insulating film 4 as the resin composition.
Thereafter, grooves and holes for insulation and electrical connection were formed with a YAG laser. At this time, the laser processing performed on the portion of the interlayer insulating film 4 was also performed with extremely high dimensional accuracy.
[0061]
Next, the paste-like resin composition was again printed on the transparent electrode layer 5 with a 150-mesh polyester screen, and then thermally cured in a 160 ° C. oven for 10 minutes.
In this manner, as shown in FIG. 1C, the second interlayer insulating film 6 was formed, and in part, the resin composition was formed so as to fill the grooves and holes formed in the laser processing. .
In the steps so far, generation of scratches or the like in the interlayer insulating films 4 and 6 due to the roll-to-roll process was not observed.
[0062]
Next, as shown in FIG. 1D, a
The performance of the thus obtained flexible amorphous Si solar cell was as follows.
[0063]
-Moisture resistance: Changes in current / voltage characteristics of the solar cell manufactured in this example were tracked for 2000 hours in an environment of 80 ° C and 90% RH.
The result is shown in FIG. The vertical axis in each graph of FIG. 2 is indicated by a standard value. 2, short-circuit current (Isc), open-circuit voltage (Voc), and fill factor (F.F.) hardly deteriorated even after 2000 hours in the solar cell of this example. .
・ Adhesion: (cross-cut tape peeling method) On the translucent electrode layer Initially, 100/100, 80 ° C., 90% RH, after 2000
Glass transition point (Tg) (DSC method): 110 ° C. (after thermal curing) 103 ° C. (before thermal curing) Elastic modulus decreases very slowly at Tg or higher.
・ Surface tension: 37 μN / cm (20 ° C., platinum ring method, using a dynamometer)
-Pot life: no change in printability even after leaving the ink at 20 ° C for 24 hours.
[0064]
(Comparative example)
In this comparative example, a solar cell having the same configuration as in Example 1 was experimentally produced using a conventionally used thermosetting alkyd resin composition, and the characteristics were compared.
25 parts by weight of butyl ceresolve
Trimethylbenzene 25 parts by weight
High resistance carbon black (Tegussa, 25nm) 4 parts by weight
Aerogel (Tegussa, 15nm) 10 parts by weight
8 parts by weight of dispersant (olein)
Antifoaming agent (Toshiba Silicone TSA-720) 1 part by weight
Leveling agent (Shin-Etsu Silicone) KS-66 1 part by weight
Amino alkyd and melamine resin were dissolved in a mixed solvent (butyl ceresolve / trimethylbenzene), and dispersed together with carbon black, aerosil and a dispersant by a zirconia ball mill for 48 hours.
Next, an antifoaming agent and a leveling agent were added, and the mixture was further mixed for 2 hours to obtain a resin composition for overcoating.
[0065]
Hereinafter, a flexible amorphous silicon solar cell was obtained by the same process as in Example 1.
-Moisture resistance: Short circuit current (Isc) and fill factor (FF) are degraded by about 30% from the initial value after 2000 hours (FIG. 2)
Adhesion: Initially 100/100 on the ITO layer, 80 ° C., 90% RH, after 2000 hr, 80/100
・ Tg: 98 ° C (after curing)
・ Surface tension: 42 μN / cm (20 ° C., platinum ring method, using a dynamometer)
・ Pot life 20 ° C, 24hr No printability problem
-When the uppermost layer of the transparent insulating resin was printed, repelling was remarkable and poor recoating properties were noticeable. The non-defective rate was 60% of Example 1.
[0066]
[Example 2]
In Example 2, as the first component, a blocked isocyanate in which three isocyanate groups of an HDI isocyanate compound were subjected to active hydrogen blocking of MEK (methyl ethyl ketone) oxime was used as the first component in an amount of 6 wt% of PKHH (the second component of Example 1). A hydroxyl group content (OH content) and a chemical equivalent were added and mixed with a stirrer for 30 minutes to obtain a resin composition for overcoating. The mixing amounts of the other materials are the same as in the first embodiment.
Using this resin composition, a solar cell was prototyped in the same manner as in Example 1, and its characteristics were examined.
Moisture resistance: Short-circuit current (Isc) and fill factor (FF) after 2,000 hours at 80 ° C. and 90% RH with little deterioration.
-Adhesion: (cross-cut tape peeling method) On the translucent electrode layer Initially, 100/100, 80 ° C, 90% RH, after
-Glass transition point (Tg) (DSC method): The elastic modulus decreases very slowly at 110 ° C (after heat curing) and at 103 ° C (before heat curing) Tg or more.
Pot life: There was no change in printability even after standing at 20 ° C. for one week. Therefore, it could be used as a one-pack type urethane ink without pot life.
[0067]
[Example 3]
As a second component, 100 parts by weight of a mixed resin of 30 parts by weight of PKHH and 70 parts by weight of bisphenol A epoxy resin (Epicoat 1007 manufactured by Shell Chemical Co., number average molecular weight = 2900, 8.8 OH groups present in one molecule) And
Next, as the first component, an isocyanate of toluene diisocyanate (TDI) was added in a chemical equivalent to the hydroxyl group content of the second component resin, and the other conditions were the same as in Example 1 to obtain a resin composition for overcoating. .
Heat resistance test: Short-circuit current (Isc) and fill factor (FF) after 2,000 hours at 80 ° C. and 90% RH hardly changed.
-Adhesion: (cross-cut tape peeling method) On the translucent electrode layer Initial: 100/100, 80 ° C, 90% RH, 2000Hr 98/100
-Glass transition point (Tg) (DSC method): 103 ° C (after heat curing)
Pot life: Deterioration of printability began at 20 ° C. for 24 hours, and uniformity of screen printing pattern and reduction of pattern accuracy were observed.
[0068]
[Example 4]
As a second component, a polycarbonate having a linear aliphatic carbonate skeleton and hydroxyl groups at both ends (number average molecular weight = 2000, OH value 56.1) 100 parts by weight of Nipporan 980 manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd. The solvent was 40 parts by weight of isophorone, and the other conditions were the same as in Example 1.
As a curing agent, a chemical equivalent of IPDI isocyanurate was added to produce an ink, and a solar cell was produced in the same manner as in Example 1.
Heat resistance test: short-circuit current (Isc) and fill factor (FF) after 2000 hours at 80 ° C., 90% RH, almost no deterioration.
・ Adhesiveness: (cross-cut tape peeling method) On the translucent electrode layer Initially, 100/100, 80 ° C., 90% RH, after 2,000 hours 95/100
-Glass transition point (Tg) (DSC method): 115 ° C (after heat curing)
Pot life: Printability decline starts at 20 ° C. for 24 hours. The pot life was longer than that of the resin composition of Example 1.
[0069]
[Example 5]
In Example 5, the following were used as additives.
・ Dispersant: 3 parts by weight of acrylic copolymer having terminal sulfonic acid,
(Butyl acrylate / methyl methacrylate / sulfonic acid monomer (copolymerization ratio of 90 / 9.5 / 0.5 mol) number average molecular weight: 9900, solid content concentration: 50 wt% (isophorone solution))
-Antifoaming agent: 0.2 parts by weight of an aralkyl-modified methylalkylpolysiloxane.
In the
[0070]
Embedded image
[0071]
-Leveling agent: 0.8 part by weight of an aralkyl-modified methylalkylpolysiloxane.
In the
[0072]
Embedded image
[0073]
Alumina (Degussa: Aluminum Oxide C:
4 parts by weight of high resistance carbon black (average particle size 25 nm, manufactured by Degussa)
These are dispersed for 48 hours by a zirconia ball mill in the same manner as in Example 1, and an antifoaming agent and a leveling agent are mixed and dispersed for 2 hours.
A trimethylolpropane (TMP) adduct of isophorone diisocyanate (IPDI) is added so that its isocyanate group has a chemical equivalent to the OH group contained in PKHH. Got.
Hereinafter, a flexible amorphous silicon solar cell was manufactured by the same roll-to-roll process as in Example 1.
Moisture resistance: After 80 hours at 80 ° C., 90% RH and 2000 hr, a short-circuit current (Isc) and a fill factor (FF) were degraded by about 26% from initial values.
Adhesion: (cross cut tape peeling method) On the transparent electrode layer Initially, 100/100, 80 ° C., 90% RH, after 2000
-Glass transition point (Tg) (DSC method): 113 ° C (after heat curing)
Pot life: At 20 ° C. for 48 hours, the deterioration of printability began. It was better than Example 1 and similar to Example 4.
[0074]
[Example 6]
In Examples 6 to 8 described below, a light-transmitting protective film of the amorphous silicon solar cell shown in FIG. 3 was formed from the light-transmitting resin composition, and the characteristics of each were evaluated.
FIG. 3 shows an example of a sectional structural view of an amorphous Si solar cell having a thin film type electronic device structure.
Further, here, a solar cell was manufactured by in-line roll-to-roll process of each film.
Here, polyethylene naphthalate was used as the flexible substrate 11 shown in FIG.
Aluminum thin film as the
[0075]
A light-transmitting
Here, examples of the formation of the translucent resin composition will be described in more detail.
The composition of the polyurethane-based thermosetting resin that forms the translucent resin composition is as follows.
・ Second component
Phenoxy resin (manufactured by UCC: PKHH number average molecular weight 分子 11000, hydroxyl group content 6 wt%): 100 parts by weight
·solvent
Cyclohexanone: 100 parts by weight
Isophorone: 100 parts by weight
·Additive
Antifoaming agent (TSA-720 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.): 5 parts by weight
Leveling agent (KS-66 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.): 5 parts by weight
[0076]
The phenoxy resin is completely dissolved in a mixed solvent (cyclohexanone / isophorone) and sufficiently mixed with an antifoaming agent and a leveling agent.
To this product, as the first component, isocyanurate-bonded hexamethylene diisocyanate (HDI trimer: Coronate HX NCO content: 21.3 wt% manufactured by Japan Polyurethane Co., Ltd.) Add 80 parts by weight so that the mixture is completely mixed.
This composition was printed on the upper layer of the upper electrode with a 150 mesh polyester screen, and then thermally cured in a 160 ° C. oven for 10 minutes.
[0077]
The performance of the obtained translucent resin protective film was as follows.
・ Moisture resistance: 80 ° C, 90% RH, after 2000 hours, no deterioration of solar cell characteristics
・ Pencil hardness: 4H
Adhesion; (cross-cut tape peeling method) On the transparent electrode layer, 100/100 at the initial stage, 80 ° C., 90% RH, after 2000 hours, 100/100
Tg (glass transition point) (DSC method); cured film: 110 ° C. (uncured film: 103 ° C.) Slow decrease in elastic modulus above Tg
-Transparency: no change in light transmittance at a wavelength of 400 nm after storage at 85 ° C for 1000 hours
・ No yellowing
・ Surface tension: 36 μN / cm (20 ° C., platinum ring method, using a dynamometer)
・ Pot life; no change in printability even after leaving the ink at 20 ° C for 24 hours
[0078]
(Comparative example)
For the purpose of obtaining a protective film made of a translucent resin composition, the same kind and the same amount of solvent and defoaming as in Example 1 were used as the second component, based on 100 parts by weight of a phenoxy resin (PKHH), as a polyol component. The agent and the leveling agent were sufficiently dissolved and mixed.
As a first component, an adduct of toluene diisocyanate (TDI), which is a typical diisocyanate having an aromatic ring, and trimethylolpropane (TMP) (trifunctional polyisocyanate: Coronate manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) L, NCO content 13.2 wt%), and the isocyanate groups were added such that the isocyanate groups were equivalent to the hydroxyl groups contained in the phenoxy resin, and mixed thoroughly.
This composition was printed on a 150 mesh polyester screen in the same manner as in Example 6, and then thermally cured in a 160 ° C. oven for 10 minutes.
[0079]
The performance of the obtained translucent resin composition is shown below.
・ Pencil hardness: 4H
Adhesion: (cross-cut tape peeling method) On the translucent electrode layer, initial 100/100, 80 ° C., 90% RH, after 2000 hr 90/100
Tg: cured film: 113 ° C (uncured film: 103 ° C)
-Transparency: 20% decrease in light transmittance at a wavelength of 400 nm after 85 hours at 1000 hours.
・ Yellowing large
・ Surface tension: 38 μN / cm (20 ° C., platinum ring method, using a dynamometer)
・ Pot life: Ink temperature 20 ° C, gelation after standing for 24 hours, screen printing not possible.
[0080]
[Example 7]
For the purpose of obtaining a translucent resin composition, a phenoxy resin (PKHH), a solvent, an antifoaming agent, and a leveling agent were sufficiently dissolved and mixed as a polyol component as a second component, and the same composition as in Example 6 was obtained. The same amount was produced.
A block isocyanate in which three isocyanate groups of coronate HX (HDI isocyanate) used in Example 6 were blocked with active hydrogen of MEK (methyl ethyl ketone) oxime as a first component was added to this mixture. And an equivalent in terms of isocyanate group were added and thoroughly mixed to obtain an ink (paste).
The obtained ink (paste) was printed on a 150-mesh polyester screen, and then heat-cured in a 160 ° C. oven for 10 minutes.
[0081]
The characteristics of the obtained translucent resin composition are shown below.
-Moisture resistance: 80 ° C, 90% RH, after 2000 hours, no deterioration of solar cell characteristics
・ Pencil hardness: 4H
Adhesion: (cross-cut test) on light-transmitting electrode layer
Tg: cured film 110 ° C (uncured film 103 ° C)
-Transparency: no change in light transmittance at a wavelength of 400 nm after 1000 hours at 85 ° C
・ No yellowing
Pot life: no change in printability even after leaving the ink at 20 ° C. for one week. It was confirmed that it could be used as a one-part urethane ink.
Curability: After storage at 20 ° C. for one week, printing was performed again, and the ink film was heat-cured in an oven at 160 ° C. for 10 minutes, but the degree of crosslinking of the film was good and no deterioration was observed.
[0082]
Example 8
In order to obtain a translucent resin composition, as a second component, 30 parts by weight of the phenoxy resin (PKHH) used in Example 6 and a bisphenol A-based epoxy resin (Epicoat 1007, manufactured by Shell Chemical Co., number average molecular weight = 2900) 100 parts by weight of a mixed resin with 70 parts by weight of (8.8 OH groups present in one molecule).
After sufficiently dissolving this resin in 50 parts by weight of cyclohexanone and 100 parts by weight of isophorone, the same defoaming agent and leveling agent as in Example 6 were mixed.
Next, as the first component, an isocyanurate bond and isophorone diisocyanate (IPDI trimer) were added and mixed as the first component in such an amount that the hydroxyl group and the isocyanate group contained in the second component became a chemical equivalent.
As a defoaming agent and a leveling agent, 0.2 to 0.4 wt% of a silicon compound represented by Chemical Formula 4 was added.
[0083]
Embedded image
[0084]
The properties of the obtained translucent resin composition were as follows.
-Moisture resistance: 80 ° C, 90% RH, after 2000 hours, no deterioration of solar cell characteristics
・ Pencil hardness: 4-5H
・ Adhesion: (cross-cut tape peeling method) on transparent
・ Tg: 115 ° C after curing (uncured film: 95 ° C)
Slow decrease in modulus above Tg
-Transparency: no change in light transmittance at a wavelength of 400 nm after 1000 hours at 85 ° C
・ No yellowing
・ Pot life: No change in printability after 24 hours at an ink temperature of 20 ° C.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, the resin composition of the present invention has excellent moisture resistance, heat resistance, abrasion resistance, scratch resistance, surface hardness, bending resistance, adhesion, printability, laser workability, and the like. I was able to.
In particular, it was possible to have productivity and workability suitable for an interlayer insulating film such as a flexible amorphous silicon solar cell.
[0086]
Moreover, the translucent resin composition of the present invention has the following remarkable effects.
Moisture resistance: 80 ° C, 90% RH, after 2000 hours, no deterioration of solar cell characteristics
Heat resistance: Tg increases due to curing, and undergoes thermocompression bonding, including the portion of the protective film that insulates the periphery of the electrode for bonding FPC, lead wires, etc., but undergoes no thermal deformation, resulting in poor insulation and appearance. Failure was prevented.
・ Abrasion resistance ・ scratch resistance ・ surface hardness ・ ・ ・ The protective film on the surface of the thin film type electronic device module can be made hard and high heat resistance, and each assembly process of solar cell manufacturing, especially roll-to-roll In the roll process, scratches caused by rubbing between the guide roll and the flexible roll and between the upper surface and the back surface of the flexible roll were prevented, and a decrease in yield due to poor appearance was prevented.
-Weather resistance: No devitrification, yellowing, or deterioration of battery characteristics of the light-transmitting protective film were observed in an outdoor exposure test.
Bending resistance: The flexibility of the flexible solar cell is maintained, and problems such as adhesion, peeling, and cracking of various thin films and substrates due to bending do not occur.
-Printability: Add an effective additive (silicon-based, acrylic-based, etc.) in the range of 0.001 to 3 wt% to the urethane-based resin composition components (first component and second component), By controlling the surface tension to 40 μN / cm (20 ° C.) or less, the defoaming property, the leveling property and the like could be improved, and the composition could be made suitable for screen printing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a manufacturing process of a flexible amorphous silicon solar cell in an example.
FIG. 2 is a diagram showing characteristics of an amorphous silicon solar cell in Example 1 and Comparative Example.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of an amorphous Si solar cell.
[Explanation of symbols]
1 Flexible substrate
2 electrodes
3 Amorphous silicon layer
4 Interlayer insulation film
5 Transparent electrode layer
6. Second interlayer insulating film
7 Wiring electrode
8 Translucent insulating resin film
11 Flexible substrate
12 Lower electrode
13 photoelectric conversion layer
14 Translucent upper electrode layer
15 Transparent protective film
Claims (15)
直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステルもしくはフェノキシ樹脂からなり、反応性水酸基を有する第2成分と、
を混合してなる樹脂組成物を有する電子ディバイスであって、
前記第2成分の数平均分子量は、470以上50000以下であることを特徴とする電子ディバイス。 A first component that is a polyfunctional isocyanate compound having no aromatic ring;
A second component having a linear aliphatic carbonate skeleton, comprising a polycarbonate or phenoxy resin having hydroxyl groups at both ends, and having a reactive hydroxyl group ;
An electronic device having a resin composition obtained by mixing
An electronic device, wherein the number average molecular weight of the second component is 470 or more and 50,000 or less.
前記第1成分は、前記第2成分の有する前記反応性水酸基に対して化学当量、または化学当量より過剰に混合されることを特徴とする電子ディバイス。The electronic device according to claim 1, wherein the first component is mixed in a chemical equivalent or an excess of the chemical equivalent with respect to the reactive hydroxyl group of the second component.
直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステルもしくはフェノキシ樹脂からなり、反応性水酸基を有する第2成分と、A second component having a linear aliphatic carbonate skeleton and comprising a polycarbonate or a phenoxy resin having hydroxyl groups at both ends, and having a reactive hydroxyl group,
を混合してなる樹脂組成物を有する太陽電池であって、A solar cell having a resin composition obtained by mixing
前記第2成分の数平均分子量は、470以上50000以下であることを特徴とする太陽電池。The solar cell according to claim 2, wherein the second component has a number average molecular weight of 470 to 50,000.
直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステルもしくはフェノキシ樹脂からなり、反応性水酸基を有する第2成分と、A second component having a linear aliphatic carbonate skeleton and comprising a polycarbonate or a phenoxy resin having hydroxyl groups at both ends, and having a reactive hydroxyl group,
を混合してなる樹脂組成物を有する太陽電池であって、A solar cell having a resin composition obtained by mixing
前記第2成分の数平均分子量は、470以上50000以下であり、The number average molecular weight of the second component is 470 or more and 50,000 or less,
樹脂基板を有することを特徴とする太陽電池。A solar cell having a resin substrate.
直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステルもしくはフェノキシ樹脂からなり、反応性水酸基を有する第2成分と、A second component having a linear aliphatic carbonate skeleton and comprising a polycarbonate or a phenoxy resin having hydroxyl groups at both ends, and having a reactive hydroxyl group,
を混合してなる樹脂組成物を有する太陽電池であって、A solar cell having a resin composition obtained by mixing
前記第2成分の数平均分子量は、470以上50000以下であり、The number average molecular weight of the second component is 470 or more and 50,000 or less,
樹脂基板を有し、Having a resin substrate,
前記樹脂組成物は、絶縁膜として形成されていることを特徴とする太陽電池。A solar cell, wherein the resin composition is formed as an insulating film.
直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステルもしくはフェノキシ樹脂からなり、反応性水酸基を有する第2成分と、A second component having a linear aliphatic carbonate skeleton and comprising a polycarbonate or a phenoxy resin having hydroxyl groups at both ends, and having a reactive hydroxyl group,
を混合してなる樹脂組成物を有する太陽電池であって、A solar cell having a resin composition obtained by mixing
前記第2成分の数平均分子量は、470以上50000以下であり、The number average molecular weight of the second component is 470 or more and 50,000 or less,
樹脂基板と、A resin substrate,
前記樹脂基板上に形成された電極と、An electrode formed on the resin substrate,
前記電極上に形成されたアモルファスシリコン層と、An amorphous silicon layer formed on the electrode,
前記アモルファスシリコン層上に接して形成された前記樹脂組成物からなる層間絶縁膜と、An interlayer insulating film made of the resin composition formed in contact with the amorphous silicon layer,
を有することを特徴とする太陽電池。A solar cell comprising:
直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステルもしくはフェノキシ樹脂からなり、反応性水酸基を有する第2成分と、A second component having a linear aliphatic carbonate skeleton and comprising a polycarbonate or a phenoxy resin having hydroxyl groups at both ends, and having a reactive hydroxyl group,
を混合してなる樹脂組成物を有する太陽電池であって、A solar cell having a resin composition obtained by mixing
前記第2成分の数平均分子量は、470以上50000以下であり、The number average molecular weight of the second component is 470 or more and 50,000 or less,
樹脂基板と、A resin substrate,
前記樹脂基板上に形成された電極と、An electrode formed on the resin substrate,
前記電極上に形成されたアモルファスシリコン層と、An amorphous silicon layer formed on the electrode,
前記アモルファスシリコン層上に接して形成され、前記樹脂組成物からなる第1の層間絶縁膜と、A first interlayer insulating film formed on the amorphous silicon layer and made of the resin composition;
前記第1の層間絶縁膜上に接して形成された透明電極と、A transparent electrode formed in contact with the first interlayer insulating film;
前記透明電極上に接して形成され、前記樹脂組成物からなる第2の層間絶縁膜と、A second interlayer insulating film formed in contact with the transparent electrode and made of the resin composition;
を有することを特徴とする太陽電池。A solar cell comprising:
直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステルもしくはフェノキシ樹脂からなり、反応性水酸基を有する第2成分と、A second component having a linear aliphatic carbonate skeleton and comprising a polycarbonate or a phenoxy resin having hydroxyl groups at both ends, and having a reactive hydroxyl group,
を混合してなる樹脂組成物を有する太陽電池であって、A solar cell having a resin composition obtained by mixing
前記第2成分の数平均分子量は、470以上50000以下であり、The number average molecular weight of the second component is 470 or more and 50,000 or less,
樹脂基板を有し、Having a resin substrate,
前記樹脂組成物は、透光性保護膜として形成されていることを特徴とする太陽電池。A solar cell, wherein the resin composition is formed as a light-transmitting protective film.
直鎖状脂肪族カーボネート骨格を有し、両末端に水酸基を有するポリ炭酸エステルもしくはフェノキシ樹脂からなり、反応性水酸基を有する第2成分と、A second component having a linear aliphatic carbonate skeleton and comprising a polycarbonate or a phenoxy resin having hydroxyl groups at both ends, and having a reactive hydroxyl group,
を混合してなる樹脂組成物を有する太陽電池であって、A solar cell having a resin composition obtained by mixing
前記第2成分の数平均分子量は、470以上50000以下であり、The number average molecular weight of the second component is 470 or more and 50,000 or less,
樹脂基板と、A resin substrate,
前記樹脂基板上に形成された電極と、An electrode formed on the resin substrate,
前記電極上に形成された光電変換層と、A photoelectric conversion layer formed on the electrode,
前記光電変換層上に形成された透明電極とを有し、Having a transparent electrode formed on the photoelectric conversion layer,
前記樹脂組成物は、前記透明電極上に接して形成されることを特徴とする太陽電池。A solar cell, wherein the resin composition is formed in contact with the transparent electrode.
前記第1成分は、オキシムによってイソシアネート基がブロックされた、芳香族環を有しない多官能性イソシアネート化合物であることを特徴とする太陽電池。The solar cell according to claim 1, wherein the first component is a polyfunctional isocyanate compound having no aromatic ring and having an isocyanate group blocked by an oxime.
前記第1成分は、ラクタム基、アミノ基、アマイド基、イミド基のいずれかを有するブロック剤によってイソシアネート基がブロックされた、芳香族環を有しない多官能性イソシアネート化合物であることを特徴とする太陽電池。The first component is a polyfunctional isocyanate compound having no aromatic ring, in which an isocyanate group is blocked by a blocking agent having any of a lactam group, an amino group, an amide group, and an imide group. Solar cells.
前記第1成分は、ジカルボニル化合物によってイソシアネート基がブロックされた、芳香族環を有しない多官能性イソシアネート化合物であることを特徴とする太陽電池。A solar cell, wherein the first component is a polyfunctional isocyanate compound having no aromatic ring, in which an isocyanate group is blocked by a dicarbonyl compound.
前記第1成分は、前記第2成分の有する前記反応性水酸基に対して化学当量、または化学当量より過剰に混合されることを特徴とする太陽電池。The solar cell according to claim 1, wherein the first component is mixed in a chemical equivalent or an excess with respect to the reactive hydroxyl group of the second component.
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