專利名稱：Terionomer films or sheets and solar cell modules comprising the same的制作方法
三元離聚物膜或片材以及包含它們的太陽(yáng)能電池模塊本發(fā)明涉及含三元離聚物的膜或片材以及包含它們的制品。
背景技術(shù)：
諸如安全玻璃的玻璃層壓產(chǎn)品已在社會(huì)中應(yīng)用了幾乎一個(gè)世紀(jì)。還發(fā)現(xiàn)安全玻璃 可用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用、裝飾應(yīng)用或其他建筑應(yīng)用中。安全玻璃通常由用聚合物片材的聚合夾層粘合在一起的兩塊玻璃片或板材的夾 層體構(gòu)成。這兩塊玻璃片或其中之一均可被光學(xué)透明的剛性聚合物片材例如由聚碳酸酯材 料制成的片材來(lái)替換。安全玻璃已進(jìn)一步演變，包括由夾層粘合在一起的多層玻璃和/或 剛性聚合物片材。夾層通常由相對(duì)較厚的聚合物片材制成，其表現(xiàn)出韌性和可粘結(jié)性以便在發(fā)生斷 裂或破碎的情況下提供對(duì)玻璃的粘附作用。被廣泛使用的夾層材料包括基于聚(乙烯醇縮 丁醛)(PVB)、聚氨酯(PU)、(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物(EVA)等的多組分復(fù)合組合物。作為一種可持續(xù)能源資源，太陽(yáng)能電池模塊的應(yīng)用范圍正在迅速擴(kuò)大。制造太陽(yáng) 能電池模塊的一種優(yōu)選方式涉及形成包括至少5個(gè)結(jié)構(gòu)層的預(yù)層壓組合件。太陽(yáng)能電池預(yù) 層壓組合件按以下從頂層或入射層(即，與光最先接觸的層)開始，并且延續(xù)到背襯層(離 入射層最遠(yuǎn)的層)的順序進(jìn)行構(gòu)造(1)入射層(通常為玻璃片或聚合物膜(諸如含氟聚 合物或聚酯膜)，但可設(shè)想為能透射太陽(yáng)光的任何材料)；(2)前包封層；(3)太陽(yáng)能電池組 件；⑷后包封層；以及(5)背襯層。包封層被設(shè)計(jì)用于包封并保護(hù)易碎的太陽(yáng)能電池組件。一般來(lái)講，太陽(yáng)能電池預(yù) 層壓組合件包括至少兩個(gè)夾持太陽(yáng)能電池組件的包封層。前包封層的光學(xué)特性可使得光能 夠被有效地透射至太陽(yáng)能電池組件。此外，包封層一般具有與上述安全玻璃夾層類似的要 求和組成。衍生自α-烯烴和α，β _烯鍵式不飽和羧酸的部分或完全中和的酸性共聚物 的離聚物在安全玻璃夾層中的應(yīng)用公開于以下專利中美國(guó)專利3，344,014,3, 762，988、 4，663，228,4, 668，574,4, 799，346,5, 759，698,5, 763，062,5, 895，721,6, 150，028 和 6，432，522 ；美國(guó)專利申請(qǐng) 2002/0155302 和 US 2002/0155302 ；以及 PCT 專利申請(qǐng) WO 99/58334和W02006/057771。此類離聚物還用于太陽(yáng)能電池包封層中，見例如美國(guó)專 利 5，476，553,5, 478，402,5, 733，382,5, 762，720,5, 986，203,6, 114，046,6, 187，448 和 6，660，930 ；美國(guó)專利申請(qǐng) 2003/0000568,2005/0279401,2006/0084763 和 2006/0165929 ； 以及日本專利 JP 2000186114 和 JP2006032308。衍生自α-烯烴、α , β -烯鍵式不飽和羧酸和α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的 部分或完全中和的酸性共聚物的離聚物還可用于形成安全玻璃夾層(見例如美國(guó)專利 3，344，014和5，759，698)或太陽(yáng)能電池包封層(見例如美國(guó)專利申請(qǐng)2006/0165929和日 本專利 JP 2006032308)。然而，由此類離聚物形成的安全玻璃夾層和太陽(yáng)能電池包封層缺乏足夠的光透射 特性，并且對(duì)其他層壓層也缺乏足夠的粘附強(qiáng)度，尤其是在苛刻的環(huán)境條件下。此外，由此 類離聚物形成的太陽(yáng)能電池包封層通常無(wú)法向太陽(yáng)能電池組件提供足夠的抗沖擊保護(hù)。另一方面，由現(xiàn)有技術(shù)得到的三元離聚物形成的安全玻璃夾層和太陽(yáng)能電池包封層也不具備 所需的光透射特性以及對(duì)其他層壓層的粘附強(qiáng)度。需要適于用作安全玻璃夾層或太陽(yáng)能電池包封層的透明的并且與其他層壓層高 度粘合的聚合物膜或片材。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件，該太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件包括(i) 由一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽(yáng)能電池形成的、具有面向光源的受光面和背離光源的背面的太 陽(yáng)能電池組件；以及(ii)包含三元離聚物組合物或由所述三元離聚物組合物制成的膜或 片材，其中三元離聚物衍生自酸性三元共聚物，該酸性三元共聚物包含共聚單元，所述共聚 單元衍生自α “烯烴、按酸性三元共聚物的總重量計(jì)約15至約30重量％的具有3至8個(gè)碳 的α，β -烯鍵式不飽和羧酸、以及約0. 5至約40重量％的具有4至12個(gè)碳的α，β -烯 鍵式不飽和羧酸酯，并且其羧酸含量的約5%至約90%用一種或多種金屬離子來(lái)中和。本發(fā)明還涉及一種方法，該方法包括(i)提供如上所述的太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組 合件，以及(ii)層壓該組合件以形成太陽(yáng)能電池模塊。本發(fā)明還涉及由上述太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件制備的太陽(yáng)能電池模塊。發(fā)明詳述術(shù)語(yǔ)“酸性共聚物”是指包含衍生自α-烯烴、α，β _烯鍵式不飽和羧酸和任選 諸如α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的其他合適共聚單體的共聚單元的聚合物。術(shù)語(yǔ)“酸性三元共聚物”是指包含衍生自α-烯烴、α，β _烯鍵式不飽和羧酸和 諸如α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的其他可選合適共聚單體的共聚單元的一類酸聚合物。術(shù)語(yǔ)“離聚物”是指通過將如上所公開的母體酸性共聚物部分地或完全地中和而 衍生自該母體酸性共聚物的聚合物。術(shù)語(yǔ)“三元離聚物”是指衍生自如上所公開的母體酸性三元離聚物的一類離聚物。三元離聚物膜和片材本發(fā)明提供包含三元離聚物組合物的膜或片材(其可以為單層或多層膜或片材) 以及包含它們的制品，其中三元離聚物衍生自母體酸性三元共聚物，該母體酸性三元共聚 物包含共聚單元，所述共聚單元衍生自具有2至10個(gè)碳的α _烯烴、按酸性三元共聚物的 總重量計(jì)約15至約30重量％的具有3至8個(gè)碳的α，β -烯鍵式不飽和羧酸、以及約0. 5 至約40重量％的具有4至12個(gè)碳的α，β -烯鍵式不飽和羧酸酯，并且按酸性三元共聚物 的總羧酸含量計(jì)，其5%至90%用一種或多種金屬離子來(lái)中和。優(yōu)選地，母體酸性三元共聚物包含約18至約25重量％，或約18至約23重量％的 α，β -烯鍵式不飽和羧酸的共聚單元。優(yōu)選地，母體酸性三元共聚物包含約0. 5至約5重 量％、或約15至約40重量％、或約15至約25重量％的α，β -烯鍵式不飽和羧酸酯的共 聚單元。α-烯烴共聚單體可包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、庚烯、 3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等、以及它們中的兩種或更多種的混合物。優(yōu)選地，α-烯 烴為乙烯。α ,β-烯鍵式不飽和羧酸共聚單體可包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、 馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸、一甲基馬來(lái)酸、以及它們中的兩種或更多種的混合物。優(yōu)選地，α，β-烯鍵式不飽和羧酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它們中的兩種或更多種的混合物。α, β-烯鍵式不飽和羧酸酯共聚單體可包括但不限于丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙 烯酸丁酯、以及它們中的兩種或更多種的混合物。優(yōu)選地，α, β-烯鍵式不飽和羧酸酯選 自丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。可以按美國(guó)專利3，404，134,5, 028，674,6, 500，888和6，518，365所公開的方法來(lái)
聚合母體酸性三元共聚物。為了得到三元離聚物，按母體酸性三元共聚物的總羧酸含量計(jì)，優(yōu)選地母體酸性 三元共聚物的約10%至約50%、或約20%至約40%用金屬離子來(lái)中和。金屬離子可以是一 價(jià)的、二價(jià)的、三價(jià)的、多價(jià)的、或它們的混合形式。可用的一價(jià)金屬離子包括但不限于鈉、 鉀、鋰、銀、汞、銅以及它們中的兩種或更多種的混合物?？捎玫亩r(jià)金屬離子包括但不限于 鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、銅、鎘、汞、錫、鉛、鐵、鈷、鎳、鋅、以及它們中的兩種或更多種的混合物?？?用的三價(jià)金屬離子包括但不限于鋁、鈧、鐵、釔、以及它們中的兩種或更多種的混合物。可用 的多價(jià)金屬離子包括但不限于鈦、鋯、鉿、釩、鉭、鎢、鉻、鈰、鐵、以及它們中的兩種或更多種 的混合物。需要注意的是，當(dāng)采用多價(jià)金屬離子時(shí)，可包含絡(luò)合劑，例如硬脂酸鹽、油酸鹽、 水楊酸鹽和苯酚鹽基團(tuán)，美國(guó)專利3，404，134對(duì)此有所公開。優(yōu)選地，金屬離子選自鈉、鋰、 鎂、鋅、以及它們中的兩種或更多種的混合物。更優(yōu)選地，金屬離子選自鈉、鋅、以及它們的 混合物。最優(yōu)選地，金屬離子為鋅?？梢园疵绹?guó)專利3，404，134所公開的方法來(lái)中和母體 酸性三元共聚物。三元離聚物的優(yōu)選實(shí)例衍生自(乙烯_丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸)共聚物，其中 約20%至約40%的甲基丙烯酸用鋅離子來(lái)中和。三元離聚物組合物還可以包含本領(lǐng)域已知的任何合適的添加劑，包括增塑劑、加 工助劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、抗沖改性劑、成核劑、抗粘連劑(如二氧化硅)、熱穩(wěn)定劑、紫外線 吸收劑、紫外線穩(wěn)定劑、分散劑、表面活性劑、螯合劑、偶聯(lián)劑、粘合劑、底漆等、或它們中的 兩種或更多種的混合物。三元離聚物組合物中所含添加劑的總量按該組合物的總重量計(jì)為 約0. 001至最多約5重量％。三元離聚物組合物還任選地包含一種或多種硅烷偶聯(lián)劑以進(jìn)一步增強(qiáng)包含它們 的膜或片材的粘附強(qiáng)度。示例性偶聯(lián)劑包括但不限于Y-氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基三甲 氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、Y-乙烯基芐基丙 基三甲氧基硅烷、Ν-β-(N-乙烯基芐基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ -甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、Y -環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、 Y -環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅 烷、Y-巰丙基甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Ν-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基 三甲氧基硅烷等、以及它們中的兩種或更多種的混合物。硅烷偶聯(lián)劑在三元離聚物組合物 中的含量按組合物的總重量計(jì)優(yōu)選為約0. 01至約5重量％，或約0. 05至約1重量％。三 元離聚物組合物中也可以沒有粘附性促進(jìn)劑，尤其是當(dāng)組合物包含于膜或片材的表面亞層 中時(shí)。三元離聚物組合物還任選包含添加劑以將樹脂的熔融流動(dòng)性降低至在層壓期間 由該三元離聚組合物得到的膜或片材的熱固性范圍內(nèi)，從而提供包含該三元離聚組合物的具有甚至更大熱阻性和耐火性的層壓制品。通過加入此類添加劑，可將最終使用溫度升高 約20°C至約70°C。有效降低熔融流動(dòng)性的添加劑通常為有機(jī)過氧化物，諸如2，5_ 二甲基 己烷-2，5-二氫過氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧)己烷_3、二叔丁基過氧化 物、過氧化叔丁基異丙苯、2，5_ 二甲基-2，5_ 二(叔丁基過氧)己烷、過氧化二異丙苯、α， α ’-雙(叔丁基過氧異丙基)苯、4，4_雙(叔丁基過氧)戊酸正丁酯、2，2-雙(叔丁基過 氧)丁烷、1，1-雙(叔丁基過氧)環(huán)己烷、1，1-雙(叔丁基過氧)_3，3，5-三甲基環(huán)己烷、 過氧苯甲酸叔丁酯、過氧化苯甲酰等，以及它們的混合物或組合。有機(jī)過氧化物可以在約 100°C或更高的溫度下分解產(chǎn)生自由基，或具有在約70°C或更高溫度下提供10小時(shí)半衰期 的分解溫度，從而改善共混操作的穩(wěn)定性。加入的有機(jī)過氧化物量按組合物的總重量計(jì)為 約0. 01至約10重量％，或約0. 5至約3. 0重量％。三元離聚物組合物中也可以沒有降低 流動(dòng)性的添加劑，以在層壓期間提供足夠的聚合物流動(dòng)性并且對(duì)其他層壓層提供足夠的粘 附性。如果需要，三元離聚物組合物中可以包含引發(fā)劑，如二月桂酸二丁基錫，所述引發(fā) 劑的量按組合物的總重量計(jì)為約0. 01至約0. 05重量％。此外，如果需要，可將抑制劑諸如 對(duì)苯二酚、對(duì)苯二酚一甲基醚、對(duì)苯醌和甲基氫醌加入酸性三元共聚物組合物中，所述抑制 劑的量按組合物的總重量計(jì)小于約5重量％。包含三元離聚物的膜或片材可以為單層或多層形式。所謂“單層”是指膜或片材 僅具有一個(gè)由三元離聚物組合物形成的層。優(yōu)選地，三元離聚物膜或片材為具有兩個(gè)表面 亞層和任選地一個(gè)或多個(gè)內(nèi)亞層的多層膜或片材，其中至少一個(gè)亞層包含三元離聚物組合 物或由所述三元離聚物組合物形成。術(shù)語(yǔ)“表面亞層”是指形成多層膜或片材的兩個(gè)外表 面的兩個(gè)亞層，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)亞層”是指夾于兩個(gè)表面亞層之間的亞層。更優(yōu)選地，三元離聚物 膜或片材為多層膜或片材，該多層膜或片材的兩個(gè)表面亞層中的至少一個(gè)包含三元離聚物 組合物或由所述三元離聚物組合物形成。如果包含三元離聚物的膜或片材為多層形式，其他不包含三元離聚物的亞層可以 由其他任何合適的聚合物組合物形成，這些聚合物組合物包含選自以下的聚合物材料酸 性共聚物、離聚物、(乙烯_乙酸乙烯酯)共聚物、聚(乙烯醇縮醛)(如聚(乙烯醇縮丁 醛))、熱塑性聚氨酯、聚(氯乙烯)、聚乙烯(茂金屬催化的線性低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌 段彈性體、α -烯烴-α，β -烯鍵式不飽和羧酸性共聚物(如(乙烯_丙烯酸甲酯)共聚 物和(乙烯_丙烯酸丁酯)共聚物)、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、以及它們中的兩種或更多種 的混合物。優(yōu)選地，其他亞層包含離聚物或由所述離聚物形成，該離聚物衍生自包含α-烯 烴、α，β-烯鍵式不飽和羧酸和任選地α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚單元的酸性共 聚物，并且約1 %至約90 %，或約10 %至約40 %的量用金屬離子來(lái)中和，如鋅、鎂、鋰、以及 它們中的兩種或更多種的組合物。優(yōu)選的金屬離子為鋅。更優(yōu)選地，其他亞層由具有至少 約80°C、或至少約90°C或至少約95°C的熔點(diǎn)的離聚物形成，以在將膜或片材用于層壓制 品時(shí)提供優(yōu)異的蠕變阻力。此類離聚物組合物的具體實(shí)例包括那些得自Ε. I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington,DE) (DuPont)的 Surlyn 產(chǎn)品。最優(yōu)選地,包含三元離 聚物的膜或片材為具有兩個(gè)表面亞層和至少一個(gè)內(nèi)亞層的多層膜或片材，其中每個(gè)表面亞 層包含本文所公開的三元離聚物組合物或由所述三元離聚物組合物形成，內(nèi)亞層包含上述 高熔點(diǎn)離聚物或由所述高熔點(diǎn)離聚物形成。
7離聚物的膜或片材可以具有約2密耳(0. 051mm)至約250密耳(6. 35mm) 的總厚度。當(dāng)為多層形式時(shí)，包含三元離聚物的各亞層可以具有約0. 5密耳(0. 013mm)至約 5密耳(0. 13mm)，或約0. 5密耳至約3密耳(0. 076mm)的厚度，其他各亞層可以具有約0. 5 密耳(0. 013mm)至約120密耳(3mm)，或約10密耳(0. 25mm)至約90密耳(2. 28mm)、或約 30密耳(0. 76mm)至約60密耳(1. 52mm)的厚度。如果安全層壓板中包含三元離聚物膜或片材作為夾層膜或片材，其優(yōu)選地具有約 10 密耳(0. 25mm)至約 250 密耳(6. 35mm)，或約 15 密耳(0. 38mm)至約 90 密耳(2. 28mm)， 或約30密耳(0. 76mm)至約60密耳(1. 52mm)的總厚度，如果太陽(yáng)能電池模塊中包含該膜或 片材作為包封層，其優(yōu)選具有約2密耳(0.051mm)至約20密耳(0.51mm)的總厚度。此外， 對(duì)于柔性太陽(yáng)能電池層壓板，其優(yōu)選具有至少一個(gè)由如上所公開的三元離聚物膜形成的包 封層，該層具有約2密耳(0. 051mm)至約10密耳(0. 25mm)，或約2密耳(0. 051mm)至約5 密耳(0.13mm)的厚度；對(duì)于剛性太陽(yáng)能電池層壓板，其優(yōu)選具有至少一個(gè)由如上所公開的 三元離聚物厚片材形成的包封層，該層具有約10密耳(0. 25mm)至約20密耳(0. 51mm)的 厚度。三元離聚物膜或片材可以在一面或兩面上具有平滑或粗糙的表面。優(yōu)選地，這些 膜或片材在兩面上具有粗糙的表面，以有利于在層壓過程中脫去層壓板的空氣。粗糙表面 可通過以下方式得到在膜或片材擠出期間進(jìn)行機(jī)械壓花或熔融破裂，然后驟冷，以便在處 理期間保留粗糙度?？赏ㄟ^本領(lǐng)域的常用方法向三元離聚物膜或片材施加表面圖案。例如， 可讓剛擠出的膜或片材通過緊鄰模具出口設(shè)置的模輥的特制表面，該表面向熔融聚合物的 一面賦予所需的表面特性。因此，當(dāng)此輥的表面具有微小的峰和谷時(shí)，澆鑄在其上的聚合物 膜或片材在與輥接觸的一面上將具有大致分別適形于輥表面的谷和峰的粗糙表面。此類模 輥在例如美國(guó)專利4，035，549、美國(guó)專利申請(qǐng)2003/0124296以及2007年3月20日提交的 美國(guó)專利申請(qǐng)11/725，622中有所公開。三元離聚物膜或片材可由任何合適的方法制得。例如，膜或片材可以通過以下方 法制得浸涂、溶液澆鑄、壓塑、注塑、層壓、熔融擠出、吹塑膜、擠壓涂布、串列擠壓涂布，或 本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他方法。優(yōu)選地，膜或片材通過熔融共擠出、熔融擠壓涂布或 串列熔融擠壓涂布制得。按照ASTM D1003測(cè)得，三元離聚物膜或片材具有約80%至約100%的透光百分 率。優(yōu)選地，三元離聚物膜或片材具有約90%至約100%的透光百分率。此外，按照ASTM D1003測(cè)得，其適宜地提供約90 %至100 %，或約95 %至100 %，或約98 %至100 %的透明百分率。Mm本發(fā)明還提供了包含至少一層本文所公開的含有三元離聚物膜或片材的預(yù)層壓 或?qū)訅褐破?如安全層壓板、太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件或由所述太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件 得到的太陽(yáng)能電池模塊)。在安全層壓板或太陽(yáng)能電池模塊中使用此類三元離聚物膜或片材具有超過其他 現(xiàn)有技術(shù)聚合物膜或片材的優(yōu)勢(shì)。首先，該三元離聚物膜或片材對(duì)其他層壓層具有增強(qiáng)的 粘附強(qiáng)度，尤其是在苛刻的環(huán)境性老化之后。例如，層壓板在85°C和85%的相對(duì)濕度經(jīng)下 過1000小時(shí)的濕熱試驗(yàn)，或經(jīng)過根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)實(shí)驗(yàn)方法16215第10-11和/
8或10-12節(jié)的熱循環(huán)試驗(yàn)后可顯示具有增強(qiáng)的粘附強(qiáng)度。具體地講，包含酸性三元共聚物 膜或片材及其相鄰層壓層之間的粘附強(qiáng)度可以按照修正的ASTM D903、通過采用夾頭速度 為100mm/min的Instron 1125型(10001b (454kg)試驗(yàn)架)測(cè)試儀進(jìn)行180°剝離強(qiáng)度試 驗(yàn)來(lái)測(cè)得。其次，在三元離聚物衍生自包含約0. 5至約5重量％的α，β _烯鍵式不飽和羧 酸酯的共聚單元的母體酸性三元共聚物的那些實(shí)施方案中，包含三元離聚物的膜或片材還 表現(xiàn)出改善的抗沖擊性，并且在三元離聚物衍生自包含約15至約40重量％，或約15至約 25重量％的α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚單元的母體酸性三元共聚物的那些實(shí)施方 案中，包含三元離聚物的膜或片材還表現(xiàn)出改善的透光度。在一個(gè)實(shí)施方案中，層壓制品為包含聚合物夾層的安全層壓板，其中夾層包含一 層如上公開的三元離聚物膜或片材。聚合物夾層還任選包含一種或多種由其他合適的聚合材料制得的其他夾層膜或 片材。此類任選其他夾層片材可由聚合材料制得，聚合材料選自酸性共聚物、離聚物、(乙 烯-乙酸乙烯酯)共聚物、聚(乙烯醇縮醛)(包括隔音級(jí)聚(乙烯醇縮醛))、聚氨酯、聚 (氯乙烯)、聚乙烯(例如茂金屬催化的低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌段彈性體、丙烯酸乙烯酯 共聚物(例如(乙烯_丙烯酸甲酯)共聚物和(乙烯_丙烯酸丁酯)共聚物)、硅氧烷彈性 體、環(huán)氧樹脂、以及它們中的兩種或更多種的混合物。此類任選其他夾層膜可由聚合材料制 得，聚合材料選自聚酯(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、 聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯和環(huán)狀聚烯烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(包括間同立構(gòu) 聚苯乙烯)、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼 龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素(例如乙酸纖維素、三乙酸纖維素等)、玻璃紙、氯乙烯聚 合物(例如聚(偏二氯乙烯))、含氟聚合物(例如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙 烯-四氟乙烯共聚物等)等、以及它們中的兩種或更多種的混合物。如果需要，任選地其他 夾層膜還可被涂覆。例如，可向膜上涂覆有機(jī)紅外吸收劑、濺射金屬層(例如銀)、涂層等。 涂覆金屬的聚合物膜公開于例如美國(guó)專利3，718，535,3, 816，201,4, 465，736,4, 450，201、 4，799，745,4，846，949,4，954，383,4，973，511,5，071，206,5，306，547,6，049，419, 6，104，530,6, 204，480,6, 255，031和6，565，982中。例如，涂層可以充當(dāng)氧氣和水分阻擋涂 層，例如美國(guó)專利6，521，825和6，818，819以及歐洲專利ΕΡ1182710中所公開的金屬氧化 物涂層。其他任選的夾層膜的厚度可以在約0. 1密爾(0. 003mm)至約10密爾(0. 26mm)， 或優(yōu)選地約1密爾(0.025mm)至約7密爾(0. 18mm)的范圍內(nèi)，其他任選的夾層片材的厚度 可以為約10密爾(0. 25mm)至約250密爾(6. 35mm)，或約15密爾(0. 38mm)至約90密爾 (2. 28mm)，或約30密爾(0. 76mm)至約60密爾(1. 52mm)，并且夾層中所有組分膜或片材的 總厚度不超過250密爾(6. 35mm)。層壓板還可以包含一個(gè)與夾層的一面粘合的外層，或兩個(gè)與夾層的每一面粘合的 外層，其中每個(gè)外層可以是剛性片材或聚合物膜。剛性片材包括具有約10密爾(0. 25mm)至約250密耳(6. 35mm)厚度的玻璃片和 剛性聚合物片材，包括但不限于聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴(例如乙烯 降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯(優(yōu)選茂金屬催化的聚苯乙烯)、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物等、 以及它們中的兩種或更多種的組合。剛性聚合物片材優(yōu)選由具有至少10，OOOpsi (69MPa)模量的聚合材料制得。玻璃不僅包括窗玻璃、平板玻璃、硅酸鹽玻璃、玻璃片、低鐵玻璃、鋼化玻璃、鋼化 無(wú)氧化鈰玻璃和浮法玻璃，還包括彩色玻璃、特種玻璃(諸如含有可控制例如太陽(yáng)能加熱 的成分的那些)、鍍膜玻璃(諸如為控制太陽(yáng)能而用金屬(例如銀或氧化銦錫)噴鍍的那 些)、E-玻璃、Toroglass、Solex 玻璃(PPG Industries，Pittsburgh，PA)。此類特種玻璃公 開于例如美國(guó)專利 4，615，989,5, 173，212,5, 264，286,6, 150，028,6, 340，646,6, 461，736、 和6，468，934中。具體層壓板所選擇的玻璃類型取決于預(yù)期用途。聚合物膜優(yōu)選由以下材料制得，這些材料選自聚酯(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯和環(huán)狀聚烯烴)、降冰片 烯聚合物、聚苯乙烯(例如間同立構(gòu)聚苯乙烯)、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共 聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素(例如乙酸纖維素、 三乙酸纖維素等)、玻璃紙、聚(氯乙烯)(例如聚(偏二氯乙烯))、含氟聚合物(例如聚氟 乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯_四氟乙烯共聚物等)等、以及它們中的兩種或更多種 的組合。聚合物膜更優(yōu)選為聚酯膜，最優(yōu)選為雙軸向取向的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜。聚合 物膜優(yōu)選被硬涂在外表面上?！坝餐俊笔侵笇⑼该鞯姆拦蝹涂鼓ノg硬涂層涂覆在聚合物膜 的外表面上，其中外表面是遠(yuǎn)離安全層壓板夾層的表面。硬涂料可由聚硅氧烷或交聯(lián)(熱 固性)聚氨酯組成或制成。還適用于本文的是公開于美國(guó)專利申請(qǐng)2005/0077002中的基 于低聚物的涂料，其組合物可通過(A)含羥基低聚物與含異氰酸酯低聚物的反應(yīng)或(B)含 酸酐低聚物與含環(huán)氧化物化合物的反應(yīng)制得。優(yōu)選地，硬涂層由聚硅氧烷耐磨涂料形成，例 如美國(guó)專利 4，177，315,4, 469，743,5, 415，942 和 5，763，089 中公開的那些。在施加硬涂層之前，聚合物膜的外表面可能需要經(jīng)過如下所公開的粘附性強(qiáng)化處 理。聚合物膜還可以具有在其一個(gè)或兩個(gè)表面上涂覆的太陽(yáng)能控制材料。陽(yáng)光控制材 料可以是紅外線吸收材料，諸如金屬氧化物納米顆粒(例如氧化銻錫納米顆粒、氧化銦錫 納米顆粒、或它們的組合)、金屬硼化物納米顆粒(例如六硼化鑭納米顆粒)、或它們中的兩 種或更多種的組合。聚合物膜還可以涂覆有紅外能反射層，諸如金屬層、Fabry-Perot型干 涉過濾層、液晶層、或它們中的兩種或更多種的組合。如果需要，可以處理層壓層的一個(gè)或兩個(gè)表面，諸如本文所公開的三元離聚物 膜或片材、任選的其他夾層片材或膜層、剛性片材或聚合物膜，以進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)其他層壓 層的粘附性。此粘附性強(qiáng)化處理可以采用本領(lǐng)域中已知的任何形式，并且包括火焰處理 (見例如美國(guó)專利2，632，921、2，648，097、2，683，894和2，704，382)、等離子處理(見例 如US4，732，814)、電子束處理、氧化處理、電暈放電處理、化學(xué)處理、鉻酸處理、熱空氣處 理、臭氧處理、紫外線處理、噴砂處理、溶劑處理等、以及它們中的兩種或更多種的組合。 還可通過將粘合劑或底漆涂層施用在層壓層表面上來(lái)進(jìn)一步改善粘附強(qiáng)度。例如，美國(guó) 專利4，865,711公開了可粘結(jié)性得到改善的膜或片材，其具有沉積在一個(gè)或兩個(gè)表面上 的碳薄層。其他示例性粘合劑或底漆可以包括硅烷、聚烯丙胺基底漆(見例如美國(guó)專利 5，411，845、5，770，312、5，690，994和5，698，329)以及丙烯酸基底漆(見例如美國(guó)專利 5，415，942)。粘合劑或底漆涂層可以采用單層粘合劑或底漆涂層的形式，并且厚度為約 0. 0004至約1密爾(約0. 00001至約0. 03mm)，或優(yōu)選地0. 004至約0. 5密爾(約0. 0001至約0. 013mm)，或更優(yōu)選地約0. 004至約0. 1密爾(約0. 0001至約0. 003mm)。粘合劑或底漆涂層的厚度可以為約0.0004密爾(0.00001mm)至約1密爾 (0. 03mm)，或約 0. 004 密爾(0. 0001mm)至約 0. 5 密爾(0. 013mm)，或約 0. 004 密爾 (0. 0001mm)至約 0. 1 密爾(0. 003mm)。三元離聚物膜和片材還可以不經(jīng)過任何粘附性強(qiáng)化處理，并且自粘附于其他層壓層。安全層壓板可采用本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何形式。優(yōu)選的具體玻璃層壓板構(gòu)造包括 玻璃/TI; 玻璃/TI/膜； 玻璃/TI/玻璃； 膜 /TI/ 膜； 玻璃/TI/膜/TI/玻璃； 玻璃/TI/膜/TI/膜；等，其中“TI”代表以上公開的三元離聚物膜或片材。安全層壓板可由下文詳細(xì)描述的任何層壓方法或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其 他方法制得。層壓板可以是太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件，其包含由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池形成的 太陽(yáng)能電池組件以及至少一層上述酸性三元共聚物膜或片材。太陽(yáng)能電池旨在包括能將光轉(zhuǎn)換成電能的任何制品。各種形式的太陽(yáng)能電池的典 型領(lǐng)域?qū)嵗ɡ鐔尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、微晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅太 陽(yáng)能電池、銅銦硒化物太陽(yáng)能電池、化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池等。最 常見的太陽(yáng)能電池類型包括多晶太陽(yáng)能電池、薄膜太陽(yáng)能電池、化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池 和非晶硅太陽(yáng)能電池。薄膜太陽(yáng)能電池通常通過將若干膜層沉積到基底例如玻璃或柔性膜上來(lái)制備，并 使各層圖案化，從而形成多個(gè)單個(gè)電池，這些單個(gè)電池電互連在一起以提供合適的電壓輸 出。根據(jù)多層沉積進(jìn)行的順序，基底可以充當(dāng)太陽(yáng)能電池模塊的后表面或前窗口。作為舉 例，薄膜太陽(yáng)能電池在美國(guó)專利 5，512，107,5,948, 176,5,994, 163,6,040, 521,6, 137,048、 和6，258，620中有所公開。太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件通常包含至少一層三元離聚物膜或片材，其緊鄰太陽(yáng)能 電池組件設(shè)置并且用作一個(gè)包封層，或優(yōu)選地三元離聚物膜或片材緊鄰太陽(yáng)能電池組件的 受光面設(shè)置并且用作前包封層。太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件還可以包含由其他聚合物材料形成的包封層，其他聚 合材料例如酸性共聚物、離聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇縮醛)(包括隔音級(jí)的聚 (乙烯醇縮醛))、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯(如線性低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌段彈性體、 聚(a -烯烴-a，0 -烯鍵式不飽和羧酸酯)共聚物(如(乙烯_丙烯酸甲酯)共聚物和 (乙烯-丙烯酸丁酯)共聚物)、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、以及它們中的兩種或更多種的組 合。優(yōu)選地，太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件包含兩層三元離聚物膜或片材，其中兩層酸性三元共 聚物膜或片材中的每一層分別層壓在太陽(yáng)能電池組件兩面中的每一面上并且用作前包封 層和后包封層。
11
不同于三元離聚物膜或片材，單獨(dú)包封層的厚度可以獨(dú)立地在約1密耳 (0. 026mm)至約120密耳(3mm)，或約1密耳至約40密耳(1. 02mm)，或約1密耳至約20密 耳(0.51mm)的范圍內(nèi)。包含在太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件中的所有包封層可具有平滑或粗 糙的表面。包封層優(yōu)選具有粗糙的表面以有利于通過層壓過程中脫去層壓板的空氣。太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件還可以包含入射層和/或背襯層，其分別用作受光面和 背光面上的組合件外層。太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件的外層即入射層和背襯層可來(lái)源于任何合適的片材或 膜。合適的片材可以是玻璃或塑性片材，諸如聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴 (例如乙烯降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯(優(yōu)選茂金屬催化的聚苯乙烯)、聚酰胺、聚酯、含 氟聚合物等、以及它們中的兩種或更多種的組合。此外，可以利用金屬片材諸如鋁、鋼、鍍鋅 鋼或陶瓷板來(lái)形成背襯層。合適的膜可由聚合物制得，聚合物選自聚酯(例如聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯和環(huán)狀聚烯 烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如間同立構(gòu)聚苯乙烯)、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯 腈苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素(例如 乙酸纖維素、三乙酸纖維素等)、玻璃紙、聚氯乙烯(例如聚偏二氯乙烯)、含氟聚合物(例 如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯_四氟乙烯共聚物等)等、以及它們中的兩種或 更多種的混合物。聚合物膜可以為雙軸向取向的聚酯膜(優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜) 或含氟聚合物膜(例如得自DuPont的Tedlar 、Tefzel 和Teflon 膜)。對(duì)某些應(yīng)用而 言，含氟聚合物-聚酯-含氟聚合物(“TPT”)膜也是優(yōu)選的。金屬膜諸如鋁箔也可用作背 襯片材。太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件還可以包含嵌入組合件中的其他功能性膜或片材層 (例如介電層或阻擋層)。此類功能性層可得自任何上述聚合物膜，或涂覆有其他功能 性涂層的那些。例如，涂覆有金屬氧化物涂層的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯膜，諸如美國(guó)專利 6，521，825和6，818，819以及歐洲專利EP1182710中所公開的那些可以充當(dāng)層壓體內(nèi)的氧 氣和水分阻擋層。如果需要，還可以在太陽(yáng)能電池層壓板中包含一層非織造玻璃纖維(稀松布)，以 有利于在層壓過程期間排氣，或用作包封層的加固物。此類稀松布層在太陽(yáng)能電池層壓板 中的應(yīng)用公開于例如美國(guó)專利 5，583，057,6, 075，202,6, 204，443,6, 320，115,6, 323416 以 及歐洲專利EP0769818中。設(shè)置在太陽(yáng)能電池組件受光面的膜或片材層可以由透明材料形成，以便太陽(yáng)光能 夠有效地透射到太陽(yáng)能電池組件中?？梢园厥獾哪せ蚱囊云鸬桨鈱雍屯鈱拥淖?用。還設(shè)想到，包括在組合件中的任何膜或片材層可以采用預(yù)成形的單層或多層膜或片材 的形式。如果需要，可以對(duì)太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件的層壓層(諸如包含三元離聚物的膜 或片材)的一個(gè)或兩個(gè)表面進(jìn)行處理以增強(qiáng)粘附強(qiáng)度，如上所述。三元離聚物膜和片材還可以不經(jīng)過任何粘附性增強(qiáng)處理，并且自粘附于其他層壓層。太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件可采用本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何形式。優(yōu)選的具體太陽(yáng)能電 池預(yù)層壓構(gòu)造(頂(受光)面至背面)包括
玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/TI/玻璃； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/TI/含氟聚合物膜(例如Tedlar 膜)； 含氟聚合物膜/TI/太陽(yáng)能電池/TI/玻璃； 含氟聚合物膜/TI/太陽(yáng)能電池/TI/含氟聚合物膜； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/TI/聚酯膜(例如聚對(duì)二苯甲酸乙二醇酯膜)； 含氟聚合物膜/TI/太陽(yáng)能電池/TI/聚酯膜； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/TI/阻擋涂層膜/TI/玻璃； 含氟聚合物膜/TI/阻擋涂層膜/TI/太陽(yáng)能電池/TI/阻擋涂層/TI/含氟聚合 物膜； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/TI/鋁板錠； 含氟聚合物膜/TI/太陽(yáng)能電池/TI/鋁板錠； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/TI/鍍鋅鋼板； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/TI/聚酯膜/TI/鋁板錠； 含氟聚合物膜/TI/太陽(yáng)能電池/TI/聚酯膜/TI/鋁板錠； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/TI/聚酯膜/TI/鍍鋅鋼板； 含氟聚合物膜/TI/太陽(yáng)能電池/TI/聚酯膜/TI/鍍鋅鋼板； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/聚(乙烯醇縮丁醛)包封層/玻璃； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/聚(乙烯醇縮丁醛)包封層/含氟聚合物膜； 含氟聚合物膜/TI/太陽(yáng)能電池/酸性共聚物包封層/含氟聚合物膜； 玻璃/TI/太陽(yáng)能電池/乙烯_乙酸乙烯酯包封層/聚酯膜； 含氟聚合物膜/TI/太陽(yáng)能電池/(乙烯_丙烯酸甲酯)共聚物包封層/聚酯 膜； 玻璃/(乙烯_丙烯酸丁酯)共聚物包封層/太陽(yáng)能電池/TI/阻擋涂層/(乙 烯_丙烯酸丁酯)共聚物包封層/玻璃；等，其中“TI”代表三元離聚物膜或片材。此外，除了得自DuPont的Tedlar 膜以 外，合適的含氟聚合物膜還包括TPT三層膜。本發(fā)明還提供由上文所公開的太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件制得的太陽(yáng)能電池層壓 板。具體地講，通過使太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件經(jīng)受下面詳細(xì)提供的進(jìn)一步層壓處理而形 成太陽(yáng)能電池層壓板。層壓方法可使用本領(lǐng)域已知的任何層壓方法來(lái)制備安全玻璃層壓板或太陽(yáng)能電池層壓板。 層壓方法可以為高壓釜法或非高壓釜法。在示例性方法中，將安全玻璃層壓板或太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件以所需順序堆疊 以形成預(yù)層壓組合件。然后將組合件放入能夠承受真空的袋(“真空袋”)中，通過真空管 線或其他裝置排出袋中的空氣，將袋密封同時(shí)保持真空(例如約27至約28inHg(約689至 約711mmHg))，并且將密封袋在壓力為約150至約250psi (約11. 3至約18.8巴)，溫度為 約130°C至約180°C，或約120°C至約160°C，或約135°C至約160°C，或約145°C至約155°C 的高壓釜中放置或約10至約50分鐘，或約20至約45分鐘，或約20至約40分鐘，或約25 至約35分鐘?？梢杂谜婵窄h(huán)來(lái)代替真空袋。美國(guó)專利3，311，517公開了一種類型的合適
13真空袋。加熱和加壓循環(huán)后，使高壓釜中的空氣冷卻，但不加入額外的氣體以保持高壓釜內(nèi) 的壓力。冷卻約20分鐘之后，釋放掉多余的空氣壓力，并從高壓釜中取出層壓板。作為另外一種選擇，可以將預(yù)層壓組合件在約80°C至約120°C，或約90°C至約 100°C的烘箱中加熱約20至約40分鐘，之后使熱組合件通過一組咬送輥，以使單層間空隙 空間中的空氣被擠出，并且使組合件的邊緣密封。本階段的組合件稱為預(yù)壓件。然后將預(yù)壓件放入空氣高壓釜，在約100至約300psi (約6. 9至約20. 7巴)，或 約200psi (13. 8巴)的壓力下，將高壓釜中的溫度升至約120°C至約160°C，或約135°C至約 160°C。將這些條件保持約15至約60分鐘，或約20至約50分鐘，然后使空氣冷卻，而不將 額外的空氣加入高壓釜中。冷卻約20至約40分鐘之后，釋放掉多余的空氣壓力，并從高壓 釜中取出層壓產(chǎn)品。也可以通過非高壓釜法制備層壓板。此類非高壓釜法公開于以下專利中例如美 國(guó)專利 3，234，062,3, 852，136,4, 341，576,4, 385，951,4, 398，979,5, 536，347,5, 853，516、 6，342，116 和 5，415，909 ；美國(guó)專利申請(qǐng) 2004/0182493 ；歐洲專利 EP1235683 B1 ；以及 PCT 專利申請(qǐng)W091/01880和W003/057478 A1。一般來(lái)講，非高壓釜法包括加熱預(yù)層壓組合件以 及施加真空、壓力或同時(shí)施加兩者。例如，可以使組合件依次通過加熱烘箱和咬送輥。上述舉例不應(yīng)認(rèn)為具有限制性。可使用基本上任何層壓方法。實(shí)施例下列實(shí)施例旨在舉例說明本發(fā)明，并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。熔融指數(shù)使用2160g的負(fù)荷在190°C下按照ASTM D1238測(cè)量熔融指數(shù)(Ml)。熔點(diǎn)通過差示掃描量熱法(DSC)測(cè)量熔點(diǎn)。層壓方法1將層壓組件層堆疊形成預(yù)層壓組合件。就包含聚合物膜層作為外表面層的組合 件而言，將玻璃覆蓋片材放置在膜層上方。然后將預(yù)層壓組合件放入到Meier IC0LAM 10/08 層壓機(jī)(Meier 層壓機(jī)；Meier VakuumtechnikGmbH,BochoIt,Germany)中。層壓循環(huán) 包括5. 5分鐘的排空步驟(3inHg(76mm Hg)真空)和145°C溫度下5. 5分鐘加壓步驟(1000 毫巴壓力)。然后將所得層壓板從層壓機(jī)中取出。層壓方法2將層壓組件層堆疊形成預(yù)層壓組合件。就包含聚合物膜層作為外表面層的組合 件而言，將玻璃覆蓋片材放置在膜層上方。然后將預(yù)層壓組合件放入真空袋內(nèi)，將真空袋 密封，并通過施加真空來(lái)除去真空袋內(nèi)的空氣。將真空袋放入烘箱內(nèi)，并且在約90°C至約 100°C下加熱30分鐘，以除去包含于組合件之間的任何空氣。然后在加壓至200psig(14. 3 巴)的空氣高壓釜中，使組合件在140°C下熱壓30分鐘。將空氣冷卻，并且不將額外的空氣 加入到高壓釜中。冷卻20分鐘之后，并且當(dāng)空氣溫度低于約50°C時(shí)，釋放多余壓力，并且將 所得層壓板從高壓釜中取出。材料
實(shí)施例中使用了下列膜和片材 AL為3. 2mm厚的與2. 5重量％的鎂鑄成合金的5052鋁片材，其符合美國(guó)聯(lián)邦規(guī)范 QQ-A-250/8 和 ASTM B209。 EM為30密耳(0.76mm)厚的由(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物制得的片材， 該(乙烯_丙烯酸正丁酯)共聚物按聚合物總重量計(jì)包含30重量％的丙烯酸正丁酯的共 聚單元，并且具有2g/10min的Ml。為SC50B，據(jù)信其為基于(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物的配制組合物，其形 式為 20 密耳厚(0. 51mm)的片材(Hi-Sheet Industries, Japan)。
EEE為1. 5密爾(0. 038mm)厚的經(jīng)過電暈表面處理的Tedlar 膜(DuPont)。眷玻璃1為2. 5mm厚的浮法玻璃。眷玻璃2為3. 0mm厚的透明退火浮法玻璃片層。眷玻璃3為3. 0mm厚的Solex 陽(yáng)光控制玻璃。眷玻璃 4 為得自 PPG Industries (Pittsburgh, PA)的 Starphire 玻璃。眷ION 1為由離聚物A制成的60密爾(1.52mm)厚的壓花片材，其中離聚物A具 有約2g/10min的Ml并且衍生自(乙烯_甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯_甲基丙烯酸) 共聚物按酸性共聚物的總重量計(jì)包含22重量％的甲基丙烯酸的共聚單元，并且其羧酸含 量的約27%用鈉離子來(lái)中和。眷ION 2為由離聚物B制成的20密爾(0.51mm)厚的壓花片材，其中離聚物B具 有約2g/10min的Ml并且衍生自(乙烯_甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯_丙烯酸正丁酯) 共聚物按酸性共聚物的總重量計(jì)包含19重量％的甲基丙烯酸的共聚單元，并且其羧酸含 量的約37%用鋅離子來(lái)中和。眷PET 1為7密耳(0. 18mm)厚的涂有聚烯丙胺底漆的、雙軸取向的聚對(duì)苯二甲酸
乙二醇酯膜層。
PET 2 為 XIR _70 HP Auto 膜(Southwall Company, Palo Alto, CA)。
PET 3 為 XIR _75 Auto Blue V_1 膜(Southwall)。
PET 4 為 Soft Look UV/IR 25 陽(yáng)光控制膜(Tomoegawa PaperCompany, Ltd.， Tokyo, Japan)。
PET 5 為 XIR _75 Green 膜(Southwall)。眷 PET 6 為 RAYBARRIER TFK-2583 陽(yáng)光控制膜(Sumitomo OsakaCement，Japan)。眷PVB-A為20密耳厚(0.51mm)的由隔音級(jí)聚(乙烯醇縮丁醛)制得的壓花片材。 EYSzS為B51V，據(jù)信其為基于聚(乙烯醇縮丁醛)的配制組合物，其形式為20 密耳厚(0. 51mm)的片材(DuPont)。眷太陽(yáng)能電池1為10X10英寸(254X254mm)的非晶硅光伏器件，該器件包括不 銹鋼基底(125 y m厚)和非晶硅半導(dǎo)體層(見例如美國(guó)專利6，093，581中的實(shí)施例1)。眷太陽(yáng)能電池2為10X 10英寸(254X 254mm)的二硒銅銦(CIS)光伏器件(見例 如美國(guó)專利6，353，042第6欄第19行)。眷太陽(yáng)能電池3為10 X 10英寸(254X 254mm)的碲化鎘(CdTe)光伏器件(見例 如美國(guó)專利6，353，042第6欄第49行)。眷太陽(yáng)能電池4為由10X10英寸(254X254mm)的ETO法生成的多晶硅片制成的 硅太陽(yáng)能電池(見例如美國(guó)專利6，660，930第7欄第61行)。^IL丄為30密爾(0. 76mm)厚的三元離聚物A的壓花片材，其中三元離聚物具有2. 5g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯_甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯-丙 烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的總重量計(jì)包含2重量％的丙烯酸正丁 酯的共聚單元和19重量％的甲基丙烯酸的共聚單元并且其羧酸含量的約40%用鋅離子來(lái) 中和。 ILJ為60密爾(1.52mm)厚的壓花三層片材，其具有兩個(gè)1密耳(0.03mm)
厚的由組合物形成的表面層和一個(gè)由離聚物A形成的內(nèi)層，其中組合物包含按組合物的 總重量計(jì)99. 85重量％的三元離聚物B和0. 15重量％的TINUVIN 328 (Ciba Specialty Chemicals, Tarry town, NY)，其中三元離聚物B具有l(wèi)Og/lOmin的MI并且衍生自(乙烯-丙 烯酸正丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性 三元共聚物的總重量計(jì)包含4重量％的丙烯酸正丁酯的共聚單元和15重量％的甲基丙烯 酸的共聚單元并且其羧酸含量的20%用鋅離子來(lái)中和，離聚物A具有l(wèi)g/lOmin的MI并且 衍生自(乙烯_甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯_甲基丙烯酸)共聚物按酸性共聚物的總 重量計(jì)包含15重量％的甲基丙烯酸的共聚單元，并且其羧酸含量的70%用鈉離子來(lái)中和。
ILj為15密爾(0. 38mm)厚的壓花三層片材，其具有兩個(gè)1密耳(0. 03mm)厚 的由三元離聚物C形成的表面層和一個(gè)由(乙烯_丙烯酸正丁酯)共聚物形成的內(nèi)層，該 (乙烯_丙烯酸正丁酯)共聚物具有3g/10min的Ml并且按共聚物的總重量計(jì)包含35重 量％的丙烯酸正丁酯的共聚單元，其中三元離聚物C具有25g/10min的Ml并且衍生自(乙 烯_丙烯酸正丁酯_甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯_丙烯酸甲酯_甲基丙烯酸)共聚物 按酸性三元共聚物的總重量計(jì)包含15重量％的丙烯酸正丁酯的共聚單元和22重量％的甲 基丙烯酸的共聚單元，并且其羧酸含量的15%用鋅離子來(lái)中和。
ILj為90密爾(2. 25mm)厚的壓花三層片材，其具有兩個(gè)2密爾(0. 06mm)厚 的由三元離聚物D形成的表面層和一個(gè)由離聚物B形成的內(nèi)層，其中三元離聚物D具有 lg/10min的Ml并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯_甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯-丙 烯酸甲酯_甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的總重量計(jì)包含20重量％的丙烯酸正 丁酯的共聚單元和18重量％的甲基丙烯酸的共聚單元并且其羧酸含量的35%用鋅離子來(lái) 中和，離聚物B具有1.5g/10min的Ml并且衍生自(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物，該(乙 烯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性共聚物的總重量計(jì)包含22重量％的甲基丙烯酸的共聚單 元，并且其羧酸含量的35%用鈉離子來(lái)中和。為20密爾(0.51mm)厚的壓花雙層片材，其具有由三元離聚物E形成的第 一層和由(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物形成的第二層，該(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物具有 5g/10min的Ml并且按聚合物的總重量計(jì)包含25重量％的丙烯酸甲酯共聚單元，其中三元 離聚物E具有l(wèi)g/lOmin的Ml并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯_甲基丙烯酸)共聚物，該 (乙烯_丙烯酸甲酯_甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的總重量計(jì)包含1重量％的 丙烯酸正丁酯的共聚單元和23重量％的甲基丙烯酸的共聚單元，并且其羧酸含量的30% 用鋅離子來(lái)中和。
IL_6為20密爾(0. 51mm)厚的由組合物制成的壓花片材，該組合物按其重量 計(jì)包含99. 5重量％的三元離聚物F和0. 5重量％的CYAS0RB UV-1164 (Cytec Industries Inc.，West Paterson，NJ)，其中三元離聚物F具有5g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙 烯酸甲酯_甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯_丙烯酸甲酯_甲基丙烯酸)共聚物按酸性三
16元共聚物的總重量計(jì)包含25重量％的丙烯酸甲酯的共聚單元和15重量％的甲基丙烯酸的 共聚單元，并且其羧酸含量的28%用鋅離子來(lái)中和。 ILJ為1密爾(0.03mm)厚的由三元離聚物G制成的膜，其中三元離聚物G具 有15g/10min的Ml并且衍生自(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯-丙 烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的總重量計(jì)包含5重量％的丙烯酸甲酯 的共聚單元和18重量％的甲基丙烯酸的共聚單元，并且其羧酸含量的20%用鋅離子來(lái)中 和。 XLi為1密爾(0.03mm)厚的由三元離聚物H制成的膜，其中三元離聚物H具有 2. 5g/10min的Ml并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯_甲基丙烯酸)共聚物，該(乙烯-丙 烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的總重量計(jì)包含18重量％的丙烯酸正 丁酯的共聚單元和20重量％的甲基丙烯酸的共聚單元，并且其羧酸含量的33%用鋅離子 來(lái)中和。 XLi為1密爾(0.03mm)厚的由組合物制成的膜，該組合物按其總重量計(jì)包 含99. 4重量％的三元離聚物C、0. 3重量％的TINUVIN1577以及0. 3重量％的CHIMASS0RB 944(Ciba SpecialtyChemicals)。眷TI 10為20密爾(0. 51mm)厚的壓花三層片材，其具有兩個(gè)1密爾(0. 03mm)厚 的由三元離聚物G形成的表面層和一個(gè)由離聚物A形成的內(nèi)層。眷TI 11為20密爾(0. 51mm)厚的壓花三層片材，其具有兩個(gè)1密爾(0. 03mm)厚 的由三元離聚物H形成的表面層和一個(gè)由離聚物B形成的內(nèi)層。眷TI 12為20密爾(0. 51mm)厚的壓花三層片材，其具有兩個(gè)1密爾(0. 03mm)厚 的由三元離聚物C形成的表面層和一個(gè)由離聚物A形成的內(nèi)層。眷 TPT 為 Akasol PTL 3-38/75 膜層(Akasol 膜層；AugustKrempel Soehne GmbH & Co.，Germany)，其被描述為7密耳厚的具有底漆的聚(偏二氟乙烯)/聚(對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯)/聚(偏二氟乙烯)白色三層膜。實(shí)施例1-12按照層壓方法1組裝和層壓下表1所述的一系列12X12英寸(305 X 305mm)層壓 板結(jié)構(gòu)。就所有實(shí)施例而言，夾層的三元離聚物表面與玻璃片的錫面接觸。就實(shí)施例7和 11而言，聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜的涂覆表面與三元離聚物膜或片材接觸。實(shí)施例13-24按照層壓方法2組裝和層壓下表1所述的一系列12X 12英寸(305 X 305mm)層壓 板結(jié)構(gòu)。就所有實(shí)施例而言，夾層的三元離聚物表面與玻璃片的錫面接觸。就實(shí)施例19和 23，而言，聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜的涂覆表面與三元離聚物膜或片材接觸。
權(quán)利要求
太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件，所述太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件包括太陽(yáng)能電池組件和膜或片材，其中所述太陽(yáng)能電池組件包括一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽(yáng)能電池或由所述一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽(yáng)能電池形成；所述太陽(yáng)能電池組件具有面向光源的受光面和背離所述光源的背面；所述膜或片材包含三元離聚物組合物或由所述三元離聚物組合物制成；并且所述三元離聚物衍生自酸性三元共聚物，所述酸性三元共聚物的羧酸含量的約5％至約90％用一種或多種金屬離子來(lái)中和并且包含共聚單元，所述共聚單元衍生自α 烯烴、按所述酸性三元共聚物的總重量計(jì)約15至約30重量％的具有3至8個(gè)碳的α，β 烯鍵式不飽和羧酸、以及約0.5至約40重量％的具有4至12個(gè)碳的α，β 烯鍵式不飽和羧酸酯。
2.權(quán)利要求1的組合件，其中所述酸性三元共聚物包含18至25重量％的α，β-烯 鍵式不飽和羧酸的共聚單元和0.5至5重量％，優(yōu)選15至40重量％的α，β -烯鍵式不飽 和羧酸酯的共聚單元，并且其羧酸含量的10%至50%，優(yōu)選20%至40%被中和。
3.權(quán)利要求1或2的組合件，其中所述三元離聚物衍生自(乙烯-丙烯酸丁酯-甲基 丙烯酸)共聚物，其羧酸含量的20%至40%用鈉離子、鋰離子、鎂離子、鋅離子、以及它們中 的兩種或更多種的混合物來(lái)中和。
4.權(quán)利要求1、2或3的組合件，其中所述膜或片材為多層結(jié)構(gòu)并且包括第一表面亞層、第二表面亞層、以及任選地一個(gè)或 多個(gè)內(nèi)亞層；并且所述第一表面亞層包含三元離聚物組合物或由所述三元離聚物組合物制成，并且每一 個(gè)所述其他亞層均包含酸性共聚物、離聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇縮醛)、聚氨酯、 聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烴嵌段彈性體、聚(α-烯烴-共-α，烯鍵式不飽和羧酸酯)共 聚物、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、或它們中的兩種或更多種的組合，或由上述制成。
5.權(quán)利要求4的組合件，其中所述第二表面亞層、至少一個(gè)所述內(nèi)亞層、或它們兩者包 含具有至少約80°C的熔點(diǎn)的離聚物或由所述離聚物形成。
6.權(quán)利要求5的組合件，其中所述第一表面亞層和所述第二表面亞層中的每一個(gè)均包 含三元離聚物組合物或由所述三元離聚物組合物制成，并且至少一個(gè)內(nèi)亞層包含具有至少 約80°C，優(yōu)選至少約90°C的熔點(diǎn)的離聚物或由所述離聚物制成；并且所述膜或片材任選地 進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)粘附性。
7.權(quán)利要求1、2、3、4、5或6的組合件，其中所述膜或片材具有0.051mm至0. 51mm的 總厚度；所述第一表面亞層和所述第二表面亞層中的每一個(gè)均具有0.013mm至0. 13mm的厚 度；所述膜或片材未經(jīng)過粘附性強(qiáng)化處理并且自粘附到所述太陽(yáng)能電池組件。
8.權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7的組合件，所述組合件包括緊鄰所述太陽(yáng)能電池組件的 受光面設(shè)置的前包封層和緊鄰所述太陽(yáng)能電池組件的背面設(shè)置的后包封層，其中所述前包封層由所述膜或片材形成；所述后包封層由酸性共聚物、離聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇縮醛)、聚氨酯、聚 氯乙烯、聚乙烯、聚烯烴嵌段彈性體、聚(α-烯烴-共-α，烯鍵式不飽和羧酸酯)共聚 物、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、或它們中的兩種或更多種的組合形成；并且所述聚(乙烯醇縮醛)優(yōu)選地包括隔音級(jí)的聚(乙烯醇縮醛)。
9.權(quán)利要求8的組合件，其中所述前包封層和所述后包封層中的每一個(gè)均包含膜或片 材或由所述膜或片材形成。
10.權(quán)利要求8或9的組合件，所述組合件還包括緊鄰所述前包封層設(shè)置的入射層和 緊鄰所述后包封層設(shè)置的背襯層，其中所述入射層為(i)玻璃片，(ii)由聚碳酸酯、丙烯酸 類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多 種的組合形成的聚合物片材，或(iii)由聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙 烯、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維 素、玻璃紙、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合形成的聚合物膜。
11.權(quán)利要求8、9或10的組合件，其中所述背襯層為(i)玻璃片、(ii)聚合物片材、(iii)聚合物膜、(iv)金屬片材、或(ν) 陶瓷板；所述聚合物片材包含聚碳酸酯、聚丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰 胺、聚酯、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合，或由上述形成；并且所述聚合物膜包含聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯 酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素、玻璃紙、聚 (氯乙烯)、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合，或由上述形成。
12.權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7的組合件，所述組合件從面向光源的頂面到背離所述光 源的底面基本上由以下組成(i)緊鄰(ii)設(shè)置的入射層；(ii)緊鄰(iii)設(shè)置的前包封 層；(iii)緊鄰(iv)設(shè)置的太陽(yáng)能電池組件；(iv)緊鄰(ν)設(shè)置的后包封層；(ν)背襯層， 其中所述前包封層或所述后包封層或它們兩者由所述三元離聚物多層膜或片材形成。
13.方法，所述方法包括(i)提供太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件和(ii)層壓所述組合件以 形成太陽(yáng)能電池模塊，其中所述組合件為如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所表征的，并且所述 層壓優(yōu)選地通過對(duì)所述組合件加熱來(lái)進(jìn)行。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述層壓還包括對(duì)所述組合件施加真空或壓力。
15.太陽(yáng)能電池模塊，所述太陽(yáng)能電池模塊包括太陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件或由所述太 陽(yáng)能電池預(yù)層壓組合件制備，其中所述組合件為如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所表征的，并 且優(yōu)選地，當(dāng)所述模塊在約85°C和約85%的相對(duì)濕度下調(diào)理1000小時(shí)后，所述三元離聚物 多層膜或片材與其相鄰的一個(gè)或多個(gè)層之間的180°剝離強(qiáng)度的至少約75%得以保持。
全文摘要
文檔編號(hào)B32B27/08GK101952975SQ2008801162
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者Hayes Richard Allen, Samuels Sam Louis 申請(qǐng)人:Du Pont