09/25/2014
No.0069 太陽電池モジュールの高分子部材の劣化解析
太陽光発電システムに求められる長期耐久性を確保するために、モジュールに多数用いられる高分子材料(封止部材)には高い信頼性・耐久性が求められ、それらの性能評価や劣化解析は非常に重要である。ここでは、評価項目および封止材(エチレンビニルアセテート；EVA)の耐光性試験による光劣化の分析評価事例を紹介する。
太陽電池モジュール封止材の高分子部材の分析メニュー
目的 | 設定項目 | 分析手法 |
| 基本物性 | 寸法安定性 | 熱収縮率測定 |
| 破断強伸度 | 引張り試験 |
| 層間ラミ強度、密着性 | ピール試験 |
| 硬度(フィルム) | ナノインデンテーション |
| 熱・機械特性 | 動的粘弾性、示差走査熱量分析(DSC) |
| 水蒸気バリア性 | 水蒸気透過率測定 |
| ガスバリア性 | 各種ガス透過率測定 |
| 透明性 | 可視光透過率測定 |
| 屈折率 | 分光エリプソメトリ |
| 組成分析 | 高分子の構造解析 | FT-IR、NMR |
| 組成分析・層構成 | 断面/平面の形態・構造解析 | SEM、TEM、EPMA、FT-IR、XPS |
| 酢酸含有量（EVA） | イオンクロマトグラフ(IC) |
| 架橋の進行度合い（EVA） | 動的粘弾性、GPC、固体NMR |
| 耐候（光）性 | 黄変評価 | YI測定、FT-IR、UV-Vis、LC/MS |
| 構造変化 | FT-IR、NMR、X線光電子分光(XPS) |
| 架橋度 | ゲル分率(浸漬法)、固体NMR |
| 分子量分布(低分子量化) | GPC |
| 添加剤 | UV-Vis、LC/MS、LC/UV、LC/ELSD、FT-IR |
| ラジカル | 電子スピン共鳴（ESR） |
| 剥離界面 | 断面SEM、EPMA、XPS、FT-IR |
ポリエチレンビニルアセテート(EVA)の光劣化評価
(FT-IRによる初期の光劣化解析例)
EVAのFT-IR-ATRスペクトル
![VAc含有量-吸光度比の結果 （増加したC=O基[1716cm-1]）](A76FD79770BFD1BB49257D5E002BE32D/$FILE/bat_a803.gif "VAc含有量-吸光度比の結果 （増加したC=O基[1716cm-1]）")
VAc含有量-吸光度比の結果 （増加したC=O基[1716cm-1]）
太陽電池モジュール封止材の光劣化評価
(LC/UV、LC/MS、LC/ELSDによる添加剤の分析例)
試験前の抽出物のHPLCクロマトグラム、LC/MSトータルイオンクロマトグラム
封止材(EVA)からは3種の添加剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤(HALS))が検出され、これらは光照射により減少傾向にある。
耐光性試験前後の添加剤量の比較
分析機能と原理
カテゴリー
電池
分類
太陽電池