太陽電池の有機材料評価Organic Materials Analysis on Photovoltaic Cell

太陽電池封止樹脂として使われている有機材料エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)やPETなどをフーリエ変換赤外分光(FT-IR)、ガスクロマトグラフ質量分析(GC/MS)などで評価します。

EVA樹脂の劣化評価(黄変)

黄変劣化の原因として、樹脂中の添加剤の減少または構造変化が知られてます。添加剤評価方法の一つ として、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析法(Py-GC/MS)が挙げられます。
熱分解ガスクロマトグラフ質量分析法は、試料を任意の温度で加熱し、発生したガスをガスクロマトグラフ(GC)で単一成分ごとに分離したものを質量分析計(MS)に導入し、成分同定を行います。

Py-GC/MSの特徴

多段階昇温分析が可能です。たとえば、始めに100~300℃の温度で、残留溶媒や添加剤などの揮発性成分を熱脱着し分析します。
次に、残った基材ポリマーを400~600℃に加熱し瞬時に熱分解します。一つの試料から二つの異なった情報を得ることができます。

~200℃

EVA樹脂の劣化評価

600℃

EVA樹脂の劣化評価

Py-GC/MS : Pyrolysis - Gas Chromatography / Mass Spectrometry 
     (熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析)

有機部材の評価(FT-IR)

FT-IRは、主に有機化合物の同定を行う分析装置です。赤外線を物質に照射すると分子振動エネルギーに応じた特定の波数域の赤外線を吸収します。この吸収スペクトルを調べることにより化合物の同定を行うことができます。また、各波数の強度などの変化を調べることによりポリマーの変化などを推測することができます。

有機部材の評価

FT-IR : Fourier Transform - Infrared Spectroscopy (フーリエ変換赤外分光)

[ 更新日:2022/04/21 ]

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