{:プレ} ポリビニルブチラール (PVB) 中間膜は、その優れた接着性、光学的透明性、耐衝撃性により、合わせガラス用途、特に自動車および建築分野で長年使用されてきました。しかし、建築一体型太陽光発電 (BIPV) と高度な太陽電池モジュール設計の台頭により、この材料の特殊バージョンが登場しました。 太陽光発電グレードのPVB中間膜 —ソーラーガラスのカプセル化における重要なコンポーネントとして浮上しています。
標準および太陽光発電 (PV) グレードの PVB フィルムはどちらも同様の化学構造を共有していますが、まったく異なる性能要件に合わせて設計および最適化されています。
1. 機能上の目的
● 標準 PVB フィルム:
主に安全ガラス用に設計された標準的な PVB は、合わせガラスに使用され、破損した場合に粉々になったガラスの破片を保持します。一般的な用途には、車のフロントガラスや建物のファサードなどがあります。
● 太陽光発電グレードの PVB フィルム:
一方、PV グレードの PVB フィルムは太陽電池モジュールの封止用に調整されており、太陽電池の保護と長期的なモジュールの性能と効率への貢献という 2 つの役割を果たします。
2. 耐久性・耐候性
● 標準 PVB:
標準フィルムは、屋外または自動車環境における一般的な温度変化や湿度に耐えるように設計されていますが、長時間の紫外線照射や高度な酸性/アルカリ性環境では劣化する可能性があります。
● PV グレード PVB:
PV グレードのフィルムは、25 年以上の過酷な屋外条件で優れた耐久性を発揮するように特別に配合されています。彼らは以下を展示します：
優れた耐紫外線性
加水分解安定性の向上
温度サイクル耐久性の向上
層間剥離や黄ばみに対する耐性
これらの特性は、モジュールの寿命全体にわたって光学的な透明性と機械的完全性を維持するために非常に重要です。
3. 光学特性
PV モジュールは、エネルギー出力を最適化するために最大の光透過率を必要とします。
● 標準 PVB:
標準的な PVB は通常、高い光透過率 (80 ～ 85%) を実現しますが、太陽光発電用途での有効性を低下させるわずかな曇りや内部不純物が含まれる場合があります。
● PV グレード PVB:
太陽光発電グレードの PVB フィルムは、超低ヘイズ レベル (<1%) で 90 ～ 92% 以上の透明度を達成するように設計されています。高度な配合により、可視光の透過率が向上し、散乱損失が低減され、太陽電池に届く太陽エネルギーが最大化されます。
4. 接着性能
ガラス層と太陽電池を安定した構造で接着するには、強力な接着力が不可欠です。
● 標準 PVB:
標準的な PVB は、安全ガラス用途ではガラスへの接着性に優れていますが、長時間の湿熱条件下では一貫した接着力を維持できない可能性があります。
● PV グレード PVB:
PV グレードの PVB は、広範な熱サイクルや湿気にさらされた後でも、ガラスと太陽電池の表面 (結晶シリコンや薄膜材料など) の両方に対する接着力を強化します。屋外の太陽光発電設備で一般的な故障モードである気泡の形成やエッジの剥離に耐性があります。
5. 電気絶縁性とモジュールの信頼性
太陽光発電モジュールは、安全性と性能を確保するために電気絶縁も維持する必要があります。
● 標準 PVB:
電気絶縁を主な機能として設計されていません。太陽電池モジュールでは、導電率や湿気の侵入が問題となる可能性があります。
● PV グレード PVB:
PV PVB フィルムは、高い絶縁耐力と低い透湿性を特徴としており、電位誘起劣化 (PID) に対する保護バリアとして機能します。これらの特性は、短絡を回避し、長期間にわたって安定した出力電力を維持するために不可欠です。
6. ラミネート加工におけるプロセスの互換性
PV モジュールは、通常、高温の真空下で、ガラス - フィルム - セル - フィルム - ガラスの積層プロセスを経ます。
● 標準 PVB:
標準の PVB フィルムはラミネート加工が可能ですが、PV モジュールのカプセル化に必要な処理サイクルが長く、高温になると良好に機能しない可能性があります。気泡、エッジシール不良、変色等が発生する場合があります。
● PV グレード PVB:
太陽光発電用ガラスのラミネート用に特に最適化された PV グレードのフィルムは、以下の特徴を備えています。
より広い処理ウィンドウ
安定した溶融粘度
ゲル粒子の減少
優れた流動性と均一な厚み
これにより、一貫したモジュール品質が確保され、製造上の欠陥が減少します。
7. カスタマイズと機能追加
PV グレードの PVB フィルムは、特定の PV 技術および用途に合わせてカスタマイズできます。
例:
紫外線に敏感な PV 材料を保護するための UV カット PVB フィルム
BIPV での美観を向上させる反射防止またはマット仕上げ
PV モジュールと建物のファサードをブレンドするための着色 PVB フィルム
現地の建築基準に準拠した難燃性 PVB グレード
このような機能のカスタマイズは、標準的な自動車または建築用 PVB 製品ではほとんど提供されません。
8. 認証と品質基準
● 標準 PVB:
衝撃や破砕挙動に焦点を当てた、ANSI Z97.1 や EN 12543 などの安全ガラス規格を満たしています。
● PV グレード PVB:
次のような厳格な太陽光発電認証に準拠する必要があります。
IEC 61215 (設計適格性および型式承認)
IEC 61730 (太陽電池モジュールの安全性認定)
UL 1703 (フラットプレート PV モジュールの規格)
これらの認証により、長期にわたる性能、電気絶縁性、環境の信頼性が保証されます。
化学ベースは共有していますが、太陽光発電グレードの PVB 中間層フィルムは、標準の PVB 技術を特殊に進化させたものです。これらは太陽エネルギーシステムの厳しいニーズに合わせて調整されており、光学的透明性、耐候性、接着性、電気絶縁性が強化されています。太陽光発電産業、特に BIPV および透過型 PV 用途の成長に伴い、高性能 PV グレードの PVB の役割はますます重要になっています。
