包含氟化共聚物树脂层和乙烯三元共聚物层的多层结构的制作方法

专利名称：包含氟化共聚物树脂层和乙烯三元共聚物层的多层结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含具有氟化共聚物树脂的层和乙烯三元共聚物的层的多层膜结构以及制备该结构的方法。本发明还涉及制备包括多层膜的光伏组件的方法。
背景技术：
光伏(PV)组件(也称为太阳能组件)被用于通过阳光产生电能，从而提供替代传统发电方法的更环保发电方法。此类组件基于能吸收光并将其转化为电能的多种半导体电池系统。这些系统通常按所用吸光材料分为两种类型，即块状或晶片型组件和薄膜组件。通常，各个电池以阵列形式电连接以形成组件，并且组件的阵列能在单次安装过程中被连接在一起以提供所需的电量。当每个电池中的吸光半导体材料以及用于传送由电池产生的电能的电子组件被适当地保护而不受环境损害时，光伏组件能持续使用25年、30年、甚至40年或更多年，而性能不会显著下降。在典型的光伏组件构造中，太阳能电池层被置于两个包封层之间，这两个包封层又被置于前板层和背板层之间，从而提供耐候性、抗紫外线性、防潮层特性、低介电常数和闻击穿电压。含氟聚合物膜被认为是光伏组件中的重要组件，因为它们具有优异的强度、耐候性、抗紫外线性、防潮层特性、低介电常数和高击穿电压，并在晶片型组件和薄膜组件中均能发挥作用。例如，含氟聚合物膜(诸如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)膜)可用作光伏组件的前板，取代了更为常见的玻璃层。将含氟聚合物膜用作前板时，相关的挑战包括需要提供阻隔性能与透明性的期望组合，以及提供对相邻包封层的良好粘附性。例如，较高的透明性将提高太阳能组件将阳光转化成电力的效率，但获得较高的透明性通常需要使用较薄的含氟聚合物膜，而这会降低强度、耐候性、抗紫外线性和防潮层特性。此外，较薄的膜的阻隔性能的降低会导致包封层更快地劣化，从而进一步降低组件的总体性能。由于ETFE对乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(包封层的最常用材料，因为其低成本、高透明度、低模量、低初始粘度、低平衡水分含量并且耐热性良好)优异的粘附性，ETFE膜已成为制造光伏(PV)组件前板最广泛使用的含氟聚合材料。EVA共聚物一直是有利的包封材料，因为它们具有低熔融温度的特征，这使得它们易于围绕太阳能电池组件流动并且密封太阳能电池组件。然而，EVA共聚物的低熔融温度特性通常迫使后续的聚合物交联，以提供所得光电池的合适热稳定性。此外，将可交联的EVA用作包封材料并不可靠。例如，EVA中乙酸的释放会导致EVA包封材料的腐蚀和泛黄。另外，因为过氧化物往往复合在EVA包封材料中作为交联性反应的一部分，所以EVA包封材料的储存寿命将降低，并且过氧化物的分解会致使氧气析出，这可能导致气泡的形成。最后，必须在非常低的挤出温度下生产EVA片材，以防止过早的交联，也就是说，防止在层压形成太阳能电池组件之前交联。因此，用于包封层、表现出更高的热尺寸稳定性而不交联的替代材料受人关注。在过去，已将包封材料与硅烷偶联剂(包括氨基硅烷)化合，以提高对含氟聚合物层的粘附性。(参见例如美国专利6，963，120和6，762，508 ;美国专利申请公布2009/0183773,2009/0120489,2009/0255571,2008/0169023,2008/0023063,2008/0023064和2007/0267059 ;美国临时专利申请61/230，238 ；欧洲专利申请1065731 ;法国专利2539419 以及日本专利申请 2000/186114、2001/144313、2004/031445、2004/058583、2006/032308和2006/1690867)。美国专利6，753，087公开了包含粘附到基板的含氟聚合物的多层结构。该结构通过加热包含氨基取代有机硅烷的粘合组合物来制备，以形成粘结。美国专利申请公布 2008/0023063、2008/0023064、2008/0264471 和 2008/0264481 描述了如下太阳能电池，其中任何太阳能电池层压板层的一个或两个表面均可用结合胺官能团的硅烷处理。2010年6月7日提交的美国专利申请12/795，052，“Method for PreparingTransparent Multilayer Film Structures Having a Perfluorinated Copolymer ResinLayer”，以及 2010 年 6 月 7 日提交的美国专利申请 12/795，076，“Method for PreparingMultilayer Structures Containing a Perfluorinated Copolymer Resin Layer，，，公开了氨基硅烷作为乙烯共聚物膜的表面处理剂或添加剂的用途，该乙烯共聚物膜粘附到可用作PV组件的组件的含氟聚合物膜。美国专利7，638，186和欧洲专利申请公布EP577985公开了将通常称为FEP的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物用作光伏组件中的背板层。国际专利申请公布W02004/019421公开了 FEP作为光伏组件中前板层的用途。需要替代包封材料用于结合了含氟聚合物膜的光伏组件。此类材料将有利地表现出对含氟聚合物层的良好粘附性(尤其是在不利条件下)和高透光率的组合，从而能够开发改进的光伏组件。

发明内容
本发明提供了透明多层膜层压体，其包括A.包含氟化共聚物树脂组合物的第一膜层，其中i)所述氟化共聚物包含四氟乙烯的共聚单元和至少一种选自乙烯、全氟化共聚单体、以及它们的组合的共聚单体的共聚单元，并且ii)所述第一膜层的至少一个表面已通过表面处理改性；B.包含聚合材料的第二膜层，所述聚合材料包含基本上由下列的共聚单元组成的三元共聚物i)乙烯；ii)式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃，其中R1为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且R2为具有I至8个碳原子的烷基；和iii)式CH2 = C(R3)D的第二烯烃，其中R3为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且D为-C02H、-C02R4、-C02R5-R4、-R5-R4、-O-R4或-R4，其中R4为包含环氧基的部分，并且R5为具有I至8个碳原子的亚烷基；其中所述第二膜层的表面粘附到所述第一膜层的改性表面，并且所述多层膜层压体的特征在于i)在所述第一膜层和所述第二膜层之间具有大于5磅力/英寸的平均剥离强度，所述平均剥离强度是在将所述多层膜层压体暴露于85°C和85%相对湿度的条件下1000小时后测量的。上述透明多层膜层压体能够用包括下列步骤的方法来制备A.提供包含氟化共聚物树脂组合物的第一膜层，其中i)所述氟化共聚物包含四氟乙烯的共聚单元和至少一种选自乙烯、全氟化共聚单体、以及它们的组合的共聚单体的共聚单元，并且ii)所述第一膜层的至少一个表面已通过表面处理改性；
B.提供包含聚合材料的第二膜层，所述聚合材料包含基本上由下列的共聚单元组成的三元共聚物i)乙烯；ii)式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃，其中R1为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且R2为具有I至8个碳原子的烷基；和iii)式CH2 = C(R3)D的第二烯烃，其中R3为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且D为-C02H、-C02R4、-C02R5-R4、-R5-R4、-0-R4或-R4，其中R4为包含环氧基的部分，并且R5为具有I至8个碳原子的亚烷基；C.使所述第二膜层的表面与所述第一膜层的改性表面接触；以及D.通过施加热和任选地压力或真空，将所述第一膜层粘附到所述第二膜层。所述透明多层膜可用作制备光伏组件的一体化前板。因此，本发明还涉及制备光伏组件的方法，所述方法包括下列步骤A.提供太阳能电池层；B.提供面积大于所述太阳能电池层的上述多层膜层压体；C.用所述多层膜层压体覆盖所述太阳能电池层，使得1.所述多层膜层压体的第二膜层的表面接触所述太阳能电池层；2.所述多层膜层压体的第二膜层的一部分延伸超过所述太阳能电池层的周边；并且3.所述多层膜层压体的第二膜层的延伸超过所述太阳能电池层的周边的所述部分接触另一个层，所述另一个层为包封层；以及D.通过施加热和任选地压力或真空，将所述多层膜层压体的第二膜层粘附到所述包封层以提供光伏组件。本发明还提供通过一次层压操作制备光伏组件的方法。即本发明提供制备包括多层层压体的光伏组件的方法，所述方法包括下列步骤A.提供太阳能电池层；B.提供包含氟化共聚物树脂的第一膜层，其中i)所述氟化共聚物树脂包含四氟乙烯的共聚单元和选自乙烯、全氟化共聚单体、以及它们的组合的共聚单体的共聚单元，并且ii)所述第一膜层的至少一个表面已通过表面处理改性；C.提供面积大于所述太阳能电池层的第二膜层，其中所述第二膜层包含基本上由三元共聚物组成的聚合材料,所述三元共聚物基本上由下列的共聚单元组成i)乙烯；ii)式CH2 = C (R1) CO2R2的第一烯烃，其中R1为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且R2为具有
I至8个碳原子的烷基；和iii)式CH2 = C(R3)D的第二烯烃，其中R3为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且D为-C02H、-CO2R4, -CO2R5-R5, -R5-R4, -O-R4或-R4，其中R4为包含环氧基的部分，并且R5为具有I至8个碳原子的亚烷基；D.使所述第一膜层的改性表面与所述第二膜层的第一表面接触；E.使所述太阳能电池层与所述第二膜层接触，使得1.所述第二膜层的第二表面接触所述太阳能电池层；2.所述第二膜层的一部分延伸超过所述太阳能电池层的周边；并且3.所述第二膜层的延伸超过所述太阳能电池层的周边的所述部分接触另一个层，所述另一个层为包封层；以及F.通过施加热和任选地压力或真空，将所述第二膜层粘附到所述第一膜层和所述包封层以提供光伏组件；
其中所述光伏组件的特征在于在所述第一膜层和所述第二膜层之间具有大于5磅力/英寸的平均剥离强度，所述平均剥离强度是在将所述光伏组件暴露于85°C和85%相对湿度的条件下1000小时后测量的。
具体实施例方式在本文中使用下列定义来进一步定义和描述本公开。如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或它们的任何其他变型均旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括要素列表的工艺、方法、制品或设备不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的或该工艺、方法、制品或设备所固有的其他要素。此外，除非另外特别说明，否则“或”是指包含性的或，而不是指排他性的或。例如，下列任何一个均表示满足条件A或B A是真的(或存在的)且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在的)且B是真的(或存在的)、以及A和B都是真的(或存在的)。如本文所用，术语“一个(种)”包括“至少一个(种)”和“一个或多个(一种或多种)”的概念。除非另外指明，否则所有百分数、份数、比率等均按重量计。当术语“约”用于描述数值或范围的端点时，本公开的内容应被理解为包括该具体的数值或者所涉及或指定的端点。术语“环氧基”、“亚乙基氧基”和“环氧乙烷环”是同义的并可互换使用，在本文中是指具有式-CROCR2的取代或未取代的基团，其中氧原子被键合到两个碳原子上，并且所述碳原子彼此键合。当R基团为氢原子时，亚乙基氧基是未取代的。亚乙基氧基可以被独立地选自氢和其他原子或基团的基团单取代或多取代。换句话讲，R基团的一个、两个或三个可以不是氢原子。术语“烷基”在本文中单独或以组合形式使用时(例如“烷氧基”)是指具有I至8个碳原子并可以为支化或非支化的饱和烃基。“亚烷基”是具有两个取代基的饱和烃，诸如亚甲基、亚乙基或亚丙基。在本专利申请中，术语“板”、“层”和“膜”在广义上可互换使用。“前板”为被定位成光伏组件面向光源的一面上的最外层的板、层或膜，并且还可被描述为入射层。由于它的位置，通常期望前板对于期望的入射光具有高透明性。还期望前板具有高防潮层性质，以防止水分进入光伏组件，水分能降解光伏组件的组分和/或降低其电效率。“背板”为光伏组件远离光源的一面上的板、层或膜，它通常是不透明的。在某些情况下，可能期望装置(例如双面装置)的两面均接收光，在这种情况下组件可在装置的两面上均具有透明层。“包封材料”层用于包住易碎的产生电压的太阳能电池层，以防止太阳能电池层受到损害并将其固定在光伏组件中，它通常被定位在太阳能电池层与入射层和背衬层之间。适用于这些包封层的聚合材料通常具有多种特性的组合，这些特性包括例如高透明性、高抗冲击性、高耐穿透性、高防潮性、良好的耐紫外光(UV)性、良好的长期热稳定性、对前板、背板、其他刚性聚合板以及电池表面足够的粘附强度，以及良好的长期耐候性。“一体化前板”为结合入射层和包封层的板、层或膜。“一体化背板”为结合背衬层和包封层的板、层或膜。“层压体”是能通过将两层或更多层的材料结合在一起(任选地使用压力)所构建的结构体。本文所用的术语“共聚物”是指包含两种不同单体(即二聚物)，或两种以上不同单体(例如，三元共聚物、四元共聚物或更高阶的聚合物)的共聚单元的聚合物。“三元共聚物”基本上由三种不同单体的共聚单元组成。如本文所用，术语“透明性”和“透明的”是指与通过空气透射的光相比，能穿过材料或通过材料透射的光的量。如本文所用，“透光率水平”是与通过空气透射的光相比，通过材料透射的光的百分比。要增加到达太阳能电池层的入射太阳光的量，则需要提高前板构造的透光率。这能够使更多的太阳能被太阳能电池利用而转化成电能，从而提高光伏组件的效率。过去已使用有机硅烷偶联剂来改善用作包封材料的组合物与光伏组件入射层中使用的多种材料之间的粘附性。例如，光伏组件包封层中使用的乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物组合物通常包含有机硅烷偶联剂(例如Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)以有利于粘合至其他材料。参见“Adhesion Strength Study of EVA Encapsulants on GlassSubstratesT7· J. Pern和 S. H. Glick, NCPV and Solar Program Review Meeting2003NREL/CD-520-33586，第 942 页。现已发现，与包含其他聚合材料的类似组合物相比，如本文所述的某些乙烯酯三元共聚物会形成表现出对氟化共聚物树脂膜的粘附性显著增大的组合物。该增大的粘附性无需用硅烷偶联剂对三元共聚物进行改性即可获得。显著增大的粘附性是在暴露于湿热(850C /85%相对湿度)1000小时或更久的时间后观察到的，如下文的测试方法中所述。此外，该三元共聚物具有比以前在光伏组件中所用的EVA组合物熔点更高的优还发现本文所述的特定乙烯三元共聚物能用于制备具有不同寻常的良好粘附特性的透明层压体。该层压体包括基本由氟化共聚物树脂组成的膜层，该膜层直接粘附到基本由乙烯酯三元共聚物组成的第二膜层。与不包括乙烯酯三元共聚物膜层的类似层压体相比，氟化共聚物树脂膜与粘附的乙烯酯三元共聚物膜组成的层压体具有大幅提升的夹层粘附特性。该组合物会形成耐候性多层膜层压体，该层压体具有不同寻常的高粘附性和优异透明性的组合，尤其适合用于光伏组件。如本文所用，耐候性多层膜为如下膜，其中各个层彼此良好地粘合，使得在暴露于如下文测试方法中所述的湿热(85°C/85%相对湿度)条件下1000小时后各层之间的剥离强度大于5磅力/英寸。本发明的多层膜层压体的第一层包含氟化共聚物树脂。第一层的合适的氟化共聚物树脂组分为四氟乙烯(TFE)共聚物。即，聚合物组分将包含四氟乙烯的共聚单元与附加共聚单体的共聚单元。这些含氟聚合物用于形成透明的膜，该膜具有优异的防潮层特性和透明性。该多层层压体的基本特性和新型特性包括透明性和夹层粘附性，本文中有更全面的描述。此外，如果非氟化单体以共聚单元的形式存在，那么应限制此类单体的量，以便使共聚物保持期望的含氟聚合物特性，即耐候性、耐溶剂性和阻隔性能。在某些实施例中，氟化共聚物树脂为氟烯烃和氟化乙烯基醚的共聚物。除氟和碳之外的原子可存在于共聚物端基(即，聚合物链末端的基团)中。本文所用的含氟聚合物(包括全氟聚合物)为能熔融制造的那些，即，它们在熔融状态时可充分地流动，使得它们可通过熔融加工(例如挤出)来制造，以生产具有足以使用的强度的产品。含氟聚合物的熔体流动速率(MFR)优选为至少约5g/10min，更优选为至少约10g/10min,还更优选为至少约15g/10min,甚至更优选为至少约20g/10min,并且最优选为至少26g/10min，其中熔体流动速率如根据ASTM D1238在用于树脂的标准温度和载荷下所测得(参见例如 ASTM D2116-91a 和 ASTM D3307-93)。值得注意的含氟聚合物包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)。商业ETFE共聚物通常为掺入少量的附加三元共聚单体所改性的乙烯-四氟乙烯共聚物。改性ETFE包含约35摩尔％至约65摩尔％的乙烯、约35摩尔％至约65摩尔％的四氟乙烯和少量的共聚乙烯基单体，该共聚乙烯基单体无调聚活性并且在共聚物中并入包含至少两个碳原子的侧链，该侧链的元素之间只有单键或该侧链包含芳香环。所谓少量是指ETFE共聚物的最多约5摩尔％。优选地共聚物中乙烯与TFE的比率为约40 60至60 40或约50 50。掺入少量三元共聚单体提供了比未改性共聚物显著提高的拉伸强度、硬度、挠曲寿命、冲击强度、耐磨性和耐切通性。此类改性的ETFE共聚物是在美国专利3，624，250中提出的，而该共聚物的规格以及如此产生的共聚物的测试方法可在ASTM方法D3159中找到。值得注意的是ETFE共聚物掺入了作为三元共聚单体的全氟丁基乙烯(3，3，4，4，5，5，6，6，6-全氟己-1-烯或PFBE)，其中包括含有70重量％至85重量％ TFE、15重量％至20重量％乙烯和2重量％至5重量％ PFBE的共聚物。此类共聚物的实例为那些包含76. 5重量％至80.1重量％ TFE、17. 8重量％至19. 6重量％乙烯和2.1重量％至3. 9重量％ PFBE的共聚物。ETFE 共聚物在 Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (第 5 版)，2006年，第18卷，第316-329页中有所描述。期望的是表现出更高的透明性和/或更佳的阻隔性能的ETFE膜的替代物，尤其是用于不能使用刚性玻璃的柔性太阳能电池组件中的ETFE膜替代物。一种替代物为由全氟化共聚物树脂(例如四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP))制成的膜。然而，全氟化共聚物(诸如FEP)对常见包封材料的粘附性能显著弱于ETFE对此类材料的粘附性。即使未通过有机硅烷改性，本文所述乙烯酯三元共聚物也可提供对于FEP的优异粘附性。用于本文所述层压体和方法的含氟聚合物包括全氟聚合物。正如前缀“全”所指出的，键合到碳原子构成聚合物链的一价原子均为氟原子。如果将非氟化单体用作共聚单体，则共聚的量应有所限制，以使得该共聚物保留所期望的全氟聚合物性质，即耐候性、耐溶剂性和阻隔性能等。在一个实施方案中，氟化共聚单体包含氟烯烃和氟化乙烯基醚。其他原子可能存在于聚合物末端基团中，即终止聚合物链的基团。能使用的全氟聚合物实例包括四氟乙烯(TFE)与一种或多种可聚合全氟化共聚单体的共聚物，所述共聚单体包括具有3至8个碳原子的全氟烯烃(例如六氟丙烯(HFP))，和/或全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)，其中该直链或支化烷基包含I至5个碳原子。优选的PAVE单体为其中烷基包含1、2、3或4个碳原子的那些，分别已知为全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)和全氟(丁基乙烯基醚)(PBVE)。能够使用多种PAVE单体来制备共聚物，例如TFE/全氟(甲基乙烯基醚)/全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，有时制造商称其为MFA。该TFE/PAVE共聚物最通常被称为PFA。它们通常具有至少约I重量％的PAVE (包括PAVE为PPVE或PEVE时)，并且将通常含有约I重量％至15重量％的PAVE。当PAVE包括PMVE时，该共聚物包含约O. 5重量％至13重量％的全氟(甲基乙烯基醚)和约0.5重量％至3重量％的PPVE，其余(使总数达到100重量％ )为TFE。四氟乙烯-六氟丙烯共聚物为优选的全氟聚合物。这些共聚物通常称为氟化乙烯丙烯(FEP)聚合物。术语“FEP共聚物”是指共聚的四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)共聚单体，任选地具有任意数量的其他共聚单体单元。因此FEP共聚物可为二聚物、三元共聚物、四元共聚物以及更高阶的共聚物。这些共聚物中，HFP含量通常为约6-17重量％，优选地为9-17重量％ (根据HFPI乘以3. 2计算)。HFPI (HFP指数)是在指定红外线辐射(IR)波长处的IR吸光率，如美国依法注册的发明H130所公开的那样。优选地，TFE/HFP共聚物包含少量的其他共聚单体，以增强某些物理特性。FEP共聚物能为TFE/HFP/全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)，其中烷基包含I至4个碳原子例如PEVE或PPVE。一种优选的TFE/HFP共聚物为TFE/HFP/PAVE (诸如PEVE或PPVE)，其中HFP含量为约6重量％至17重量％，优选地为9重量％至17重量％，而PAVE含量(优选地为PEVE)为约O. 2重量％至3重量％，其余为TFE，从而使总重量百分比达到共聚物的100重量％。可用的FEP组合物实例为美国专利4，029，868、5，677，404和6，541，588 ;美国专利申请公布2007/292685和美国依法注册的发明H130中所公开的那些。FEP可为部分结晶的。即，它不是弹性体。所谓部分结晶是指，所述聚合物具有一定的结晶度，并且特征在于，根据ASTM D3418测定具有可检测的熔点，并且熔融吸热量为至少约3J/g。值得注意的是包含如下共聚单元的三元共聚物HFP(约6重量％至10重量％ )、小于2重量％的全氟乙基乙烯基醚PEVE (约1. 5重量％至2重量％ )并且其余的共聚单元为TFE单元。例如，此类共聚物可包含7. 2重量％至8.1重量％的HFP、1. 5重量％至1.8重量％的PEVE和90.1重量％至91. 3重量％的TFE，其具有如ASTM D2116中所定义的6g/10min至8g/10min的标称熔体流动速率(MFR)，以及260°C至270°C的熔点。本发明多层膜层压体的第一膜层包含上述的氟化共聚物树脂。它还可包含不会不利地影响共聚物树脂的透明性和粘附性的其他组分。例如，第一层中可存在添加剂，例如加工助剂、流动增强添加剂、润滑剂、颜料、染料、阻燃剂、抗冲改性剂、成核剂、抗粘连剂(例如二氧化硅)、热稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、受阻胺光稳定剂(HALS)、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、增强添加剂(例如玻璃纤维)以及填料。一般来讲，基于第一层的总组合物的重量计，此类添加剂以至多为第一膜层组合物的20重量％的量存在。在多个实施方案中，存在不超过10重量％的添加剂。在其他实施方案中，存在小于2重量％的添加剂。适用于本发明膜层压体的透明氟化共聚物膜层可通过本领域的技术人员已知的任何技术形成。例如，可通过挤出铸造法形成膜，并任选地对膜进行拉伸和热稳定。有利地，本发明中所用全氟化共聚物树脂膜着眼于提供改进的性质，诸如改善的韧性和拉伸强度。透明氟化共聚物树脂膜能具有在约25微米至200微米、或约50微米至150微米、或约50微米至125微米范围内的厚度，以及在电磁光谱可见光区中的大于约90%、或大于约94%、或大于约97%的透射率，在此处电磁光谱的可见光区被定义为380nm至780nm。在超出可见光区的电磁光谱区域(例如介于350nm至800nm或更高之间)中也可观察到高透明性。在层压到第二膜层之前，对第一膜层的透明氟化共聚物树脂膜进行表面处理。该表面处理对膜的表面进行改性并可采用本领域内已知的任何形式，包括火焰处理(参见例如美国专利2，632，921,2, 648，097,2, 683，894和2，704，382)、等离子体处理(参见例如美国专利4，732，814)、电子束处理、氧化处理、化学处理、铬酸处理、热空气处理、臭氧处理、紫外线处理、喷砂处理、溶剂处理、以及它们中的两种或更多种的组合。值得注意的表面处理是电晕处理(参见例如美国专利3，030，290,3, 676，181,6, 726，979和6，972，068)。电晕处理能包括使用诸如下列活性烃蒸气酮(例如丙酮)、醇、对氯苯乙烯、丙烯腈、亚丙基二胺、无水氨、苯乙烯磺酸、四氯化碳、四亚乙基五胺、环己胺、钛酸四异丙酯、癸基胺、四氢呋喃、二亚乙基三胺、叔丁胺、乙二胺、甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、三亚乙基四胺、己烷、三乙胺、甲醇、乙酸乙烯酯、甲基异丙基胺、乙烯基丁基醚、异丁烯酸甲酯、2-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基酮、二甲苯、或它们的混合物。
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当对氟化共聚物树脂膜进行表面处理时，氟化共聚物树脂或膜表面所得的化学或物理改性提供改性的第一膜层表面。改性的氟化共聚物表面使其更易于接受进一步处理，诸如提高与其他材料的粘附性。不受任何具体机制或理论的限制，表面处理可产生极性官能团化和/或提高表面的表面能。如上所述表面处理过的FEP膜(例如可从E.1. du Pont de Nemours andCompany( “DuPont”)商购获得的等级指定为PV3151的膜)适用于本发明。除了电晕处理，在氟化共聚物树脂膜接触第二层的表面之前，还可以用有机硅烷偶联剂对氟化共聚物树脂膜进行表面处理。有机硅烷偶联剂为包含至少一个碳-硅键的硅烷偶联剂。硅原子可键合到三个可水解的基团，例如甲氧基_、乙氧基_、氯-或乙酰氧基-以及有机反应性基团。不受任何理论的约束，硅烷可通过可水解基团键合到含氟聚合物表面上的反应性部分上，然后可通过有机反应性基团与聚合物或其他有机材料反应或与它们物理缠结。有机硅烷偶联剂能包含多种有机反应性基团。不同类型有机反应性基团的一些实例能包括氨基、苄基氨基、甲基丙烯酸酯、乙烯基苄基氨基、环氧基、氯丙基、三聚氰胺、乙烯基、服基、疏基、~■硫化物和四硫化物基团。有机娃烧偶联剂能包含单一类型的有机反应性基团、两个或更多个同类基团的混合物、两个或更多个不同类型基团的混合物，或它们的组合。硅烷偶联剂的实例为[3-(甲基丙烯酰氧基)丙基]三甲氧基硅烷(MA0PTMS或3-(三甲氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯)。优选地，用于处理氟化共聚物树脂膜的有机硅烷为氨基硅烷偶联剂。可用的氨基硅烷实例包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、N，N’ -双[(3-三甲氧基硅基)丙基]乙二胺((^0(1&14 )、^(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(AEAPTMS)和N-2-(乙烯基苄基氨基)-乙基-氨基丙基三甲氧基硅烷(SMAEAPTMS)，尤其是 APTMS、APTES 和 AEAPTMS。可使用任何已知的技术将有机硅烷偶联剂(例如氨基硅烷)施加到氟化共聚物树脂膜层的表面、优选已如上文所述进行处理的表面，这些技术包括液相技术(例如浸涂、喷涂等)和气相技术(例如气相沉积)。优选地，氨基硅烷偶联剂可作为液体溶液施加，一般为其中氨基硅烷的浓度为O. 05重量％至I重量％的溶液。可将氨基硅烷溶解于包含极性有机溶剂的溶液中，并使用浸涂技术施加到膜，随后通过干燥移除溶剂。可在足以挥去液体溶剂的高温下进行干燥。极性有机溶剂可为低分子量的醇，例如具有8个或更少、优选4个或更少的碳原子的那些(例如甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇)。溶液可包含极性有机溶剂和水的混合物。例如，O.1重量％的氨基硅烷溶液可以使用95%的乙醇水溶液施加，然后在100°C的温度下干燥。能使用一系列溶液组成和干燥温度，并且该组成和干燥温度将取决于与所选溶剂联合使用的具体的氨基硅烷、以及氟化共聚物树脂膜层和氟化共聚物树脂膜层将粘附其上的第二乙烯三元共聚物膜层的表面特性。还应当认识到，氨基硅烷偶联剂能施加到氟化共聚物树脂膜一侧的表面上，或者其能施加到氟化共聚物树脂膜两侧的表面。氟化共聚物树脂膜层的硅烷表面处理可用于增强氟化共聚物树脂对第二乙烯三元共聚物膜层的粘附性。然而，本文所述用于第二膜层的三元共聚物对于氟化共聚物树脂膜层具有良好的粘附性，无需对氟化共聚物树脂膜层进行硅烷表面处理。本发明层压体的第二膜层基本上由乙烯酯三元共聚物组成。第二膜层基本上不含乙烯酯三元共聚物之外的聚合物。所谓基 本上不含，是指第二膜层组合物中存在小于I重量％，优选地小于O. 5重量％的其他聚合物。因为透明多层膜层压体适用作光伏组件的一体化前板，所以第二膜层优选地能够用作包封层。作为另外一种选择，第二膜层能用作粘合剂层，从而为氟化共聚物树脂和可在光伏组件中用作包封材料的其他材料提供优异的粘附性。该乙烯酯三元共聚物包含下列的共聚单元i)乙烯；ii)式CH2 = C(R1)CO2R2的α, β-烯键式不饱和羧酸酯的第一烯烃，其中R1为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且R2为具有I至8个碳原子的烷基；和iii)式CH2 = C(R3)D的第二烯烃，其中R3为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且D为-C02H、-C02R4、-C02R5-R4、-R5-R4、-0-R4或-R4，其中R4为包含环氧基的部分，并且R5表示具有I至8个碳原子的亚烷基。因此，第二烯烃为α，β_烯键式不饱和羧酸或包含缩水甘油基的烯烃。作为合适的第一烯烃共聚单体的α，烯键式不饱和羧酸酯实例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、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯以及甲基丙烯酸2-乙基己酯。优选地，不饱和羧酸的酯为丙烯酸烷基酯或甲基丙稀酸烧基酷。更优选地，该酯三元共聚物包含丙烯酸烷基酯的共聚单元。丙烯酸烷基酯的烷基部分可包含I至8个或I至4个碳原子，例如甲基、乙基以及支化或非支化的丙基、丁基、戊基和己基。示例性的丙烯酸烷基酯包括但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸正丁酯。可以通过改变共聚单体中存在的烷基的相对量和同一性来控制丙烯酸烷基酯共聚单体的极性。相似地，甲基丙烯酸C1-C6烷基酯共聚单体可以用作共聚单体。此类共聚单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸正丁酯。这些三元共聚物可包含15重量％至40重量％、优选20重量％至35重量％的丙烯酸烧基酯或甲基丙烯酸烷基酯。值得注意的三元共聚物包含丙烯酸正丁酯的共聚单元，例如20重量％至30重量％的丙烯酸正丁酯。第二烯烃(即乙烯酯三元共聚物的第三共聚单体)可以是式CH2 = C(R3)COOH(也就是说，其中上面表示第二烯烃的式中的D为-CO2H)的α，β-不饱和羧酸，其中R3表示氢或具有I至8个碳原子的烷基。合适的α，β -烯键式不饱和羧酸共聚单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它们的组合。优选地，α，β-烯键式不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它们中的两种或更多种的组合。基于三元共聚物的总重量，三元共聚物可包含约5重量％至约30重量％、或约5重量％至约20重量％、或约5重量％至约15重量％的α，β-不饱和羧酸共聚残基。乙烯酯酸性三元共聚物的其余部分包含乙烯共聚残基。此三元共聚物实施方案中的乙烯、第一烯烃和第二烯烃的共聚提供了乙烯酯酸性三元共聚物。制备乙烯酯酸性三元共聚物的方法是已知的。例如，三元共聚物可通过美国专利5，028, 674中描述的“共溶剂技术”使用连续式聚合机制备。该乙烯酯酸性三元共聚物并非离聚物(如下文所述)。在一个具体的实例中，它是乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸共聚物。优选地，第一烯烃共聚单体(即，式CH2 = C(R1)CO2R2的单体)为丙烯酸丁酯，并且D(在上面的第二烯烃共聚单体的式中)为-C02H。根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，乙烯酯酸性三元共聚物可具有约 5g/10min 至约 500g/10min、或约 5g/10min 至约 200g/10min、或约 5g/10min 至约100g/10min的熔体流动速率或熔融指数(MFR或MI)。乙烯酯酸性三元共聚物可以商标Nucrel 从DuPont商购获得。

作为另外一种选择，三元共聚物中的第二烯烃共聚单体可为包含环氧基的烯烃。也就是说，该烯烃可以是式CH2 = C(R3)D的化合物，其中R3为氢或烷基；D为-CO2R4、-CO2R5-R4、-R5-R4、-O-R4或-R4 ;其中R5为亚烷基，并且R4为包含环氧基的部分(诸如缩水甘油基、I，2-环己烯基氧化物基团或1，2-环氧基)。结构CH2 = C(R3)D的一种值得注意的共聚单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯。基于三元共聚物的总重量计，三元共聚物可包含约3重量％至约15重量％、或约3重量％至约10重量％、或约4重量％至约7重量％的式CH2 = C(R3)D的烯烃的共聚残基。如上所述，三元共聚物还含有15重量％至40重量％、优选20重量％至35重量％的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯共聚单体的共聚单元，其余为乙纟布共聚单兀。优选地，第一烯烃共聚单体CH2 = C (R1) CO2R2为丙烯酸丁酯，并且式CH2 = C (R3) D中的 D 为-CO2R4、-CO2R5-R4、-R5-R4、-O-R4 或-R4。在一个具体的实例中，三元共聚物为乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。此类三元共聚物可以商标Elvaloy ”人DuPont商购获得。根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，上述含环氧基的乙烯三元共聚物可具有约5g/10min至约500g/10min、或约5g/10min至约100g/10min的熔体流动速率。第二膜层中所使用的组合物还可包含一种或多种非聚合的添加剂，例如加工助剂、流动增强添加剂、润滑剂、颜料、染料、阻燃剂、抗冲改性剂、成核剂、抗粘连剂(例如二氧化硅)、热稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、受阻胺光稳定剂(HALS)、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、增强添加剂(例如玻璃纤维)、以及填料。本发明的多层膜层压体可由使第一和第二膜层接触、并通过施加热和任选地压力粘合这两层来进行制备。多层层压体第二层的组合物可作为涂层(通过挤压涂布或其他适当的施涂方法)、作为膜或隔膜，或作为层压体的一层粘附到氟化共聚物树脂第一膜的改性表面。挤压涂布包括在挤出机中熔融该三元共聚物组合物，并使其通过狭缝口模以形成熔融聚合物帘，该聚合物帘下落到包含第一层含氟聚合物组合物的移动膜基板上。通过将该三元共聚物涂层挤压到基板上并由骤冷箱淬火进行粘附。作为另外一种选择，由第二膜层组合物制成的膜可粘附至由第一层氟化共聚物树脂组合物制成的膜。已按如上所述表面改性的第一氟化共聚物树脂层表面与第二膜层三元共聚物组合物膜表面进行接触。通过以叠加的形式布置氟化共聚物树脂层和第二膜层进行接触。所得的多层重叠件(在用热和任选地压力或真空进行粘附之前)可用于后续的层压步骤以提供多层膜层压体(在各层用热和任选地压力或真空进行粘附之后)。第一氟化树脂共聚物膜层和第二乙烯酯三元共聚物膜层通过施加热和任选地压力或真空来进行粘附，以形成本文所述的透明多层膜层压体。向多层膜结构施加足够的热量来达到第二膜层软化温度之上的温度，以使得其软化并粘附至第一氟化共聚物树脂层。此外，一个或多个其他层可接触第一膜层和/或第二膜层中的一者或多者。第一和第二层之间无介入层。根据使用的仪器、层压条件、存在的其他层的数量等，可能有必要将温度保持在比第二膜层的软化温度高10°C至30°C并维持I分钟至10分钟以获得粘附性。任选地，能在加热过程中对多层膜结构施加压力或真空，以确保各层之间的良好接触。这会形成表现出优异粘附特性的多层膜层压体。在一些实施方案中，可能期望通过使第二膜层与第一氟化共聚物树脂膜层接触以形成多层膜重叠件，然后向该多层膜结构施加热并使其穿过辊隙来产生粘附性。例如，可将多层膜结构放入烘箱在约90°C至约130°C、或约90°C至约120°C下加热足以软化第二层的一段时间(例如，约I分钟至约5分钟)，然后使加热的多层膜结构通过一组压料辊，以便各个层之间的空隙空间中的空气可被挤出，并且多层膜结构的边缘可被密封。这形成了多层膜层压体。该多层膜层压体能与附加层诸如太阳能电池层、背衬板等层叠以提供多层结构，该多层结构也可称为预压件。然后可将多层预压件置于高压釜中，使釜中空气的温度升到约120°C至约160°C、或约135°C至约160°C，压力为约IOOpsi至约300psi (约6. 9巴至约20. 7巴)或优选约200psi (13. 8巴)。这些条件可保持约5分钟至10分钟。冷却后，排出过剩的空气压力，并将层压产物(光伏组件)从高压釜中移除。本文所述的多层膜层压体也可以通过非高压釜方法进行制备。此类非高压釜方法公开于例如美国专利 3234062、3852136、4341576、4385951、4398979、5536347、5853516、6342116 和 5415909，US20040182493、EP1235683B1、W09101880 和 W003057478 中。一般来
讲，非高压釜方法包括加热预层压组合件并且施加真空、压力或二者。例如可使组合件依次通过加热烘箱和压料辊。可使用真空层压机将氟化共聚物树脂第一膜层粘附到第二膜层，以形成多层膜层压体。层压机包括压板基座，这些层以叠加的形式被放置在压板基座上以进行层压。层压机还包括覆盖并完全包围压板基座的机罩。可排空被压板和机罩包封的区域。层压机还包括位于机罩内并连接到机罩的内表面顶部的柔性囊状物，可对其进行充气，使得其中的压力大于被排空区域中的压力。例如，囊状物上方的压力可为大气压，并且可将层压体保持在囊状物下方的真空下以移除空气。当对囊状物充气时，囊状物的柔性表面从机罩顶部朝压板推进，并向多层重叠件施加表面压力，以确保层叠件与压板之间具有良好的热接触。对于多层膜结构的层压操作而言，将层压机预热至第二膜层的软化温度以上，并在整个层压过程中保持该温度。一般来讲，使用真空层压机时，氟化共聚物树脂第一膜的一个表面被置于与第二膜层的表面接触的位置，使得第二膜层定位在压板与第一膜层之间。可将其他层放置在第二膜层与压板之间以粘附到第二膜层。可将耐热板放置在第二膜层下方，以延迟热流动并允许样品脱气和脱挥。可将防粘板放置在第二膜层下方和/或第一膜层上方，以防止这些层粘附到层压机的部件。将多层膜结构放置到压板上，然后将层压机的机罩降至合适的位置并密封。然后，排空层压机的压板与机罩之间的、包围多层膜结构的区域(例如，使压力达到I毫巴)，以帮助进一步防止空隙、缺陷和气穴的形成。然后，对橡胶囊状物进行充气(例如，使压力达到999毫巴)，使得其紧压多层膜结构并确保与压板的良好热接触。将压力和温度保持足够长的一段时间(I分钟至10分钟)，以软化第二膜层并使其粘附到氟化共聚物树脂第一膜层以及(如果有的话)接触与氟化共聚物树脂第一膜层相对的第二膜层的表面的任何附加层。加热步骤完成后，将囊状物降压至O毫巴，使其可不再与多层膜层压体接触，将机罩排气至大气压，然后解除机罩密封并打开机罩。从压板上取下多层膜层压体，使其冷却至室温。通过对层压工序进行适当修改，还能将其用于制备如下所述包括包封层、太阳能电池层和/或背衬层的光伏组件。本文所述的层压方法并不是实施此类层压的唯一可行方法。例如，更先进的层压机具有可回缩的销轴，该销轴将多层层压体结构保持在热源上方直至产生接触并加热的所需时间为止。这将在大多数情况下消除对耐热层的需要。耐候性多层膜层压体可用作光伏组件的一体化前板，其提供保护由单独的入射层和包封层形成的光伏组件的电子组件所必需的所有特性，并能直接粘附到组件的太阳能电池层。本文制备的透明多层膜层压体可用作一体化前板，其中氟化共聚物树脂膜层用作入射层，第二膜层用作包封层。因此，本发明涉及用于形成光伏组件的方法，该方法包括上文所述的用于制备透明多层膜层压体的方法，并且还进一步包括用通过本发明方法制备的透明多层膜层压体覆盖太阳能电池层的步骤。这些方法中使用的光伏组件、太阳能电池层、包封层以及一个或多个附加层将在下文中详述。在一个实施方案中，采用如下方式使太阳能电池层与透明多层膜层压体接触使得第二膜层的表面接触太阳能电池层，所述第二膜层的表面与第二膜层接触第一氟化共聚物树脂膜层的表面相对。在该实施方案中，多层膜层压体的面积大于太阳能电池层的面积。因此，在该实施方案中，透明多层膜层压体的延伸超过太阳能电池层的周边的那些部分被设置成接触包封层，所述包封层可由与透明多层膜层压体的第二膜层相同或不同的材料形成。然后通过施加热和任选地压力或真空，将透明多层膜层压体粘附到包封层以形成光伏组件。
太阳能电池层可显著厚于(它具有稍微不平的表面，表面有峰和空隙)其他层并且形状不规则，在太阳能电池和太阳能电池层的其他组件之间及其周围包含空间或空隙。因此，透明多层膜层压体的第二膜层的某些部分将接触在太阳能电池层周边之外的包封层，并且在加热时能够粘合。如本文所用，太阳能电池层的周边是被太阳能电池层包围的区域外缘的轮廓。在许多情况下，希望第二膜层和/或包封层流入所述空间内并紧密包封太阳能电池和其他组件，从而物理地加强光伏组件。因此，在层压工艺过程中，第二膜层和/或包封片材组合物将熔融或软化到一定的程度，并将通常围绕峰流动并填满太阳能电池组合件的空隙。因此，可能有必要将热施加足以允许此类流动的一段时间，该时间段可能比用于粘合形状更规则的较薄层所需的时间更长。例如，可采用下列方式施加热将透明多层膜层压体的温度保持在它的第二膜层的软化点以上或附加包封层的软化点以上(以二者中的较高者为准)5分钟至30分钟，以便有效地加强光伏组件。相应地，当在本文中提供第二膜层和/或附加的包封层的厚度时，除非在限制性情况中另外指明，否则其为所述层在层压前的厚度。然而，一般来讲，最终组件中的第二膜层和/或包封层维持在约I密耳至约120密耳(约O. 025mm至约3mm)、或约10密耳至约90密耳(约O. 25mm至约2. 3mm)、或约15密耳至约60密耳(约O. 38mm至约1. 5mm)、或约15密耳至约45密耳(约O. 38mm至约1. 14mm)、或约15密耳至约35密耳(约O. 38mm至约O. 89mm)的平均总厚度。可以用类似于此前所述的真空层压工序完成上文叙述的步骤，不同的是包封层和太阳能电池层被包括在具有透明多层膜结构的多层层压体结构中，所述透明多层膜结构包括第一全氟化共聚物树脂膜层和第二膜层。在许多情况下，可如上所述制备光伏组件，其中首先制备包括氟化共聚物树脂膜层和第二膜层的透明多层膜层压体(一体化前板)，随后通过施加热和任选压力或真空将其与其他层组装在一起形成光伏组件。另一个实施方案包括使第二膜层的表面与氟化共聚物树脂膜接触以形成膜层叠件结构，用膜层叠件结构覆盖太阳能电池层使得第二膜层被设置成使得第二膜层的一些部分延伸超过太阳能电池层的周边并接触包封层，然后施加热和任选地压力或真空以便使各层同时彼此粘合。上文所述的方法还可包括将附加层粘附到包封层的表面的那些步骤，其中该包封层的表面与接触第二膜层的表面的多个部分的表面相对。可在将第二膜层与上述包封层接触和粘附之前、同时或之后将附加层粘附到包封层。例如，包封层可为一体化背板的一部分，其中包封层在接触并粘附到第二膜层之前被粘附到附加层。作为另外一种选择，包封层的一个表面可接触透明多层膜结构的第二膜层，相对表面可接触另一个层(例如背板)，并同时粘附到这两个层；或者包封层可粘附到透明多层膜结构的第二膜层，然后再粘附到另一个层(例如背板)。在一些情况下，还可使用有机硅烷偶联剂(例如氨基硅烷)对包封层进行表面处理，以提高对第二膜层和/或附加层的粘附性。在这些情况的任何一种中，透明多层膜层压体的第二膜层可为与第一氟化共聚物树脂膜层结合的一体化前板的一部分，或者可在将透明多层膜层压体的第二乙烯三元共聚物膜层粘附到包封层的同时粘合第一氟化共聚物树脂膜层和第二乙烯三元共聚物膜层。上文所述的方法提供了多层膜和光伏组件，其特征在于第一膜层与第二膜层之间的平均剥离强度大于5磅力/英寸，所述平均剥离强度是在将膜或光伏组件暴露于85°C和85%相对湿度的条件(湿热)下1000小时后测量的。在典型的光伏组件构造中，太阳能电池层被定位在两个包封层之间，这两个包封层又被设置在前板(或入射层)与背板层之间。在本文所述的方法中，包含透明多层膜层压体的氟化共聚物树脂膜组合物的层用作光伏组件的前板，透明多层膜层压体的第二膜层用作包封层。该组合可以本文所述的透明多层膜层压体的形式提供，其也被称为一体化前板。如此前所述，还可将夹着太阳能电池层的第二膜层和附加包封层以及另一个层(背板层)粘附到附加包封层。
用本文所述的方法制备的光伏组件包括但不限于基于晶片的太阳能组件(例如基于C-Si或mc-Si的太阳能电池,如上所述)和薄膜太阳能组件(例如基于a_S1、μ c_S1、CdTe, CIS、CIGS、吸光染料或有机半导体的太阳能电池)。在太阳能电池层内，太阳能电池可电互连和/或排列在平面中。此外，太阳能电池层还可包括电线，例如十字带和母线。单晶娃(C-Si)、多晶娃(poly-Si或mc-Si)和带状娃是用来形成传统的基于晶片的太阳能电池的最常用材料。源自基于晶片的太阳能电池的光伏组件通常包括焊接在一起的一系列自承晶片(或电池)。这些晶片通常具有介于约180 μ m和约240 μ m之间的厚度。薄膜太阳能电池通常由包括非晶硅(a-Si)、微晶硅(μ C-Si)、碲化镉(CdTe)JIf铟硒化物(CuInSe2或CIS)、铜铟硫化物、铜铟/镓二硒化物(CuInxGa(1_x)Se2或CIGS)、铜铟/镓二硫化物、吸光染料以及有机半导体的材料形成。通过将半导体层沉积到由玻璃或柔性膜形成的覆板或基板上来制备通常厚度小于2 μ m的薄膜太阳能电池。第二膜层中使用的聚合材料可与透明多层膜层压体和光伏组件中可存在的任何任选的附加包封层中使用的聚合材料相同或不同。用于制备本文所述的透明多层膜和光伏组件所使用的任何任选的附加包封层可各自包含独立地选自下列的聚合材料烯烃不饱和羧酸共聚物、烯烃不饱和羧酸共聚物的离聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙烯醇缩醛)(包括隔音级聚(乙烯醇缩醛))、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯(例如线性低密度聚乙烯)、聚烯烃嵌段共聚物弹性体、α-烯烃与烯键式不饱和羧酸酯的共聚物(例如乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物)、硅氧烷弹性体、环氧树脂、以及它们中的两种或更多种的组合。任选的包封层可优选包含选自下列的热塑性聚合物烯烃α，β -不饱和羧酸共聚物、烯烃α，β_不饱和羧酸共聚物的离聚物、以及它们的组合(即，两种或更多种烯烃α，不饱和羧酸共聚物的组合，两种或更多种烯烃α，β-不饱和羧酸共聚物的离聚物的组合，或至少一种α，不饱和羧酸共聚物与一种或多种α，β-不饱和羧酸共聚物的离聚物的组合)。本文用作附加包封层的烯烃α，β -不饱和羧酸共聚物可为具有2至10个碳原子的α-烯烃和具有3至8个碳原子的α，β_烯键式不饱和羧酸的共聚物。例如基于共聚物的总重量计,酸共聚物可包含约15重量％至约30重量％的α，β -烯键式不饱和羧酸的共聚单元。合适的α-烯烃共聚单体包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、3-甲基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯等，以及此类共聚单体中的两种或更多种的组合。优选地，α-烯烃为乙烯。合适的α，β -烯键式不饱和羧酸共聚单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、单甲基马来酸、以及它们中的两种或更多种的组合。优选地，α,β -烯键式不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它们中的两种或更多种的组合。在某些实施方案中，酸共聚物将不包含除α -烯烃和α，β -烯键式不饱和羧酸之外的共聚单体。同样地，共聚物可为酸共聚物的二聚物，基于共聚物的总重量计，其包含约15重量％至约30重量％的α，烯键式不饱和羧酸的共聚单元，其余为α-烯烃，优选乙烯。作为另外一种选择，酸共聚物还可包含除α，β -烯键式不饱和羧酸和α -烯烃之外的一种或多种其他共聚单体的共聚单元，例如具有2至10个或优选地3至8个碳原子的不饱和羧酸的衍生物。合适的酸衍生物包括酸酐(例如马来酸酐)、酰胺和酯。优选地，酸衍生物为酯。不饱和羧酸的酯的具体实例包括但不限于上文所述的用于乙烯酯共聚物的羧酸酯。优选地，不饱和羧酸的酯为丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。酸共聚物的离聚物为前体酸共聚物(例如上述那些酸共聚物)的离子中和衍生物。可通过用一定量的作为金属离子源的反应物来中和前体酸共聚物的酸基，使得约10%至约60 %、或约20 %至约55 %、或约35 %至约50 %的羧酸基团(按未中和的前体酸共聚物计算或测量的前体α，β_不饱和羧酸共聚物的羧酸总含量计)发生中和作用来制备α，β-不饱和羧酸共聚物的离聚物。通常可通过前体酸聚合物与碱例如氢氧化钠、氢氧化钾或氧化锌的反应来完成中和。

金属离子可以是一价离子、二价离子、三价离子、多价离子、或它们中的两种或更多种的组合。可用的一价金属离子包括但不限于钠、钾和锂。可用的二价金属离子包括但不限于铍、镁、钙、锶、钡、铜、铁、钴和锌。可用的三价金属离子包括但不限于铝、钪、铁和钇。可用的多价金属离子包括但不限于钛、锆、铪、钒、钽、钨、铈和铁。当金属离子为多价时，可包括例如硬脂酸盐、油酸盐、水杨酸盐和酚盐基团的络合剂，如美国专利3，404，134中所公开。优选地，金属离子为一价或二价金属离子，例如选自下列的金属离子钠、锂、镁、锌、钾、以及它们中的两种或更多种的组合。要注意的是，金属离子选自钠、锌、以及它们的组合。例如，金属离子为锌。可用于本文的离聚物包括以商品名Surlynli树脂购自DuPont的那些。任何任选的附加包封层中使用的组合物还能包含具有乙烯与约5重量％至约15重量％ C4-C8F饱和酸的单酯或二酯的共聚单元的共聚物(尤其是二聚物)，其中所述不饱和酸具有至少两个羧酸基团(例如，就单酯而言，其中一个羧基被酯化，另一个为羧酸基团的那些二酸)例如乙烯马来酸单酯共聚物。优选地，当组合物包含单酯时，该单酯包含约6重量％至约15重量％的共聚物链的无规共聚单元。可用的单酯共聚单体的实例包括马来酸单酯、富马酸单酯、柠康酸单酯、以及它们的混合物。马来酸单酯还被称为马来酸半酯或马来酸氢烷基酯。高度优选乙烯与马来酸单酯、更优选与马来酸C1-C4烷基单酯例如甲基单酯、乙基单酯、正丙基单酯、异丙基单酯和正丁基单酯的共聚物，并且最优选乙烯与马来酸单乙基酯(即马来酸氢乙酯)的共聚物。
包含下列的共聚单元的三元共聚物也适用于任选的包封层乙烯共聚单元；第一极性共聚单体的共聚单元，所述第一极性共聚单体选自丁烯二酸C1-C4烷基酯(例如马来酸的单酯和二酯)；和第二极性共聚单体的共聚单元，所述第二极性共聚单体选自乙酸乙烯酯、丙烯酸C1-C4烷基酯和甲基丙烯酸C1-C4烷基酯。基于所述三元共聚物的重量计，优选的三元共聚物包括小于10重量％的第二极性共聚单体的共聚单元的那些。优选地，基于所述三元共聚物的重量计，存在小于5重量％的第二极性共聚单体的共聚单元。适用作上述三元共聚物中的第二极性共聚单体的优选单体是C1至C4醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯是尤其优选的第二共聚单体实例。这些乙烯二羧酸单酯和二酯共聚物通过高压自由基聚合方法获得。它们是直接或无规共聚物，即通过同时加入所有单体聚合而成的共聚物。适用于制备此类共聚物的高压方法描述于例如美国专利4，351，931中。该方法提供了共聚单体的混合物，所述共聚单体互相反应以形成聚合物链，从而提供具有结合到聚合物主链或链中的所有共聚单体的共聚单元的无规共聚物。包封层的组合物可包含具有乙烯和乙酸乙烯酯的共聚单元的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。这些共聚物可包含25重量％至35重量％、优选28重量％至33重量％的乙酸乙烯酯。乙烯/乙酸乙烯酯共聚物可具有如按照ASTM D1238在190°C和2. 16kg下所测量的约 O. lg/10min 至约 1000g/10min、或约 0. 3g/10min 至约 30g/10min 的 MFR。包封层组合物中使用的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物可为单种乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的形式，或是两种或更多种不同乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的混合物的形式。所谓不同的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，是指例如共聚物具有不同的共聚单体比率。它们也可为具有相同的共聚单体比率，但由于具有不同的分子量分布而具有不同MFR的共聚物。可用于本文的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物包括以商品名Elvax 树脂购自DuPont的那些。作为另外一种选择，附加包封层可包含烯烃/丙烯酸烷基酯共聚物，该共聚物含有α-烯烃和丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯共聚单元。 酯共聚物中合适的α-烯烃共聚单体可包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等，以及此类共聚单体中的两种或更多种的组合。优选地，α-烯烃为乙烯。作为合适的共聚单体的不饱和羧酸的酯的实例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、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸十一酯、甲基丙烯酸十一酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸
2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-羟乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、聚(乙二醇)丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)山嵛醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)山嵛醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)4-壬基苯基醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)4_壬基苯基醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)苯基醚甲基丙烯酸酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸二丁酯、富马酸二甲酯、以及它们中的两种或更多种的组合。优选地，不饱和羧酸的酯为丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。更优选地，酯共聚物可为包含乙烯共聚单元与丙烯酸烷基酯共聚单元的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物。丙烯酸烷基酯的烷基部分可包含I至8个或I至4个碳原子，例如甲基、乙基以及支化或非支化的丙基、丁基、戍基和己基。不例性的丙稀酸烧基酷包括但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸正丁酯。可以通过改变共聚单体中存在的烷基的相对量和同一性来控制丙烯酸烷基酯共聚单体的极性。相似地，甲基丙烯酸C1-C6烷基酯共聚单体可以用作共聚单体。此类共聚单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸正丁酯。这些共聚物可包含20重量％至40重量％、优选地24重量％至35重量％的丙烯酸烷基酯。值得注意的共聚物包含乙烯共聚单元和丙烯酸正丁酯共聚单元。乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物可具有按照ASTMD1238在190°C和2. 16kg下所测量的在约O. lg/10min至约200g/10min范围内的熔体流动速率，因此合适的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物的分子量能显著不同。酯共聚物可为单独乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、单独甲基丙烯酸烷基酯共聚物的形式，或任何两种或更多种不同的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物和/或乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物的混合物的形式。也可设想至少一种乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物与至少一种乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物的共混物。乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物和/或乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物可通过熟知的方法用高压釜或管式反应器来制备。例如， 能在高压釜中通过连续方法进行共聚，在这种情况下将乙烯、丙烯酸烷基酯(或甲基丙烯酸烷基酯)和任选的溶剂(例如甲醇)(参见美国专利5，028, 674)连同引发剂一起连续送入搅拌着的高压釜(例如美国专利2，897，183中所公开的类型)中。作为另外一种选择，乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物(或乙烯/甲基丙烯酸烧基酯共聚物)可以按照文章“High Flexibility EMA Made from High Pressure TubularProcess，，(Annual Technical Conference-Society of Plastics Engineers,2002年，第2卷，第60期，第1832-1836页)中所述的步骤在管式反应器中制备。乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物或乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物也可在高压管式反应器中在高温下通过沿着管子另外引入反应物共聚单体而获得。乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物或乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物也可在一系列高压釜反应器中制备，其中通过多区域引入反应物共聚单体而实现共聚单体更换，如美国专利3，350，372,3, 756，996和5，532，066中所提出。可用于本文的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物包括以商品名Elvaloy1! AC得自DuPont的那些。包封层中使用的组合物还可包含一种或多种添加剂，例如加工助剂、流动增强添加剂、润滑剂、颜料、染料、阻燃剂、抗冲改性剂、成核剂、抗粘连剂(例如二氧化硅)、热稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、受阻胺光稳定剂(HALS)、硅烷偶联剂(如上文所详述)、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、增强添加剂(例如玻璃纤维)和填料。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组合物在很多情况下还包含交联剂，例如有机过氧化物。这些添加剂中的任何一种通常以不超过包封剂组合物的20重量％、有时不超过10重量％、有时不超过2重量％的量存在。合适的背板层包含聚合物，包括但不限于聚酯(例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(萘二甲酸乙二醇酯))、聚碳酸酯、聚烯烃(例如聚丙烯、聚乙烯和环状聚烯烃)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如间规聚苯乙烯)、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)、尼龙、聚(氨基甲酸酯)、丙烯酸树脂、乙酸纤维素(例如乙酸纤维素、三乙酸纤维素等)、玻璃纸、硅氧烷、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、聚四氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物)、以及它们中的两种或更多种的组合。聚合物膜可为非取向的、或单轴向取向的、或双轴向取向的。被夹在两层聚氟乙烯(PVF)之间的聚酯(PET)多层膜是背板的具体实例。尽管如本文所述制备的多层膜在上文中被描述为一体化前板，但它或者也可被用作一体化背板，所述多层膜包括粘附到乙烯三元共聚物第二膜层的氟化共聚物树脂第一膜层。当用作一体化背板时，此类透明多层膜层压体可与用作一体化前板的类似或相同的透明多层膜层压体联合使用，或与不同组成的前板和/或包封层联合使用。在一些实施方案中，正面和背面都结合有透明层的双面组件从装置的两个面接收入射光。例如，如本文所述的透明多层膜层压体可用作双面装置的第一前板，而玻璃层用作透明背板。作为另外一种选择，对于柔性双面组件而言，可在装置的两个面上使用如本文所述的透明多层膜层压体，其中每个板的组成可相同或不同。例如，FEP透明层可以用作装置一面上的前板，同时在装置的另一面上使用ETFE透明层，或者可在装置的两个面上均使用FEP 层。光伏组件还可包括嵌入组件内的其他功能膜或片材层(例如，介电层或阻挡层)。例如，涂覆有金属氧化物涂层的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜，如美国专利6，521,825和6，818，819以及欧洲专利EP1182710中所公开的那些，可用作透明多层膜层压体或光伏组件中的隔氧和防潮层。如果需要，太阳能电池层与包封层之间还可以包括一层纤维(稀松布)，以有利于层压过程中除气或用来加强包封层。纤维可为织造或非织造的玻璃纤维或相连纤维形成的网席。此类稀松布层的用途公开于例如美国专利5，583，057,6, 075，202,6, 204，443、6，320，115 和 6，323，416 以及欧洲专利 EP0769818 中。可以使用本文所述的方法制备前述光伏组件实施方案中的任何一个。本发明已参照具体的实施方案进行了描述。然而，本领域的普通技术人员认识到，在不脱离所附权利要求中所述的本发明范围的情况下，能进行一种或多种修改或一种或多种其他改变。因此，说明书被认为是例证性的而非限制性的，并且所有此类修改和其他变化均旨在包括于本发明的范围内。应当理解的是，为清楚起见，本发明的某些部件在上述或下述独立的实施方案的上下文中进行了描述，其可在一个实施方案中以组合的方式提供。反之，为简化起见而在参照单个实施方案的上下文中所描述的本发明的多个特点也可分别给出，或以任何子组合方式给出。本发明还在“实施例”的具体实施方案中进行了描述，“实施例”不限于权利要求中所述的本发明范围，并且其中除非另有说明，所有量均以重量份或重量百分比表示。实施例
材料ACR-1 :一种包含66. 9重量％的共聚乙烯单元、23. 5重量％的共聚丙烯酸正丁酯单元和9. 6重量％的共聚甲基丙烯酸单元的三元共聚物，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，其MFR为25g/10min。ACR-2 : 一种包含65. 2重量％的共聚乙烯单元、28重量％的共聚丙烯酸正丁酯单元和6. 2重量％的共聚丙烯酸单元的三元共聚物，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，其MFR为210g/10min。ACR-3 : 一种包含65. 2重量％的共聚乙烯单元、28重量％的共聚丙烯酸正丁酯单元和6. 2重量％的共聚丙烯酸单元的三元共聚物，根据ASTM D1238在190°C的温度和
2.16kg的重量下测定，其MFR为60g/10min。EBAGMA-1 :一种包含66. 75重量％的共聚乙烯单元、28重量％的共聚丙烯酸正丁酯单元和5. 25重量％的共聚甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的三元共聚物，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，其MFR为12g/10min。EBAGMA-2 :一种包含64重量％的共聚乙烯单元、25重量％的共聚丙烯酸正丁酯单元和9重量％的共聚甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的三元共聚物，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，其MFR为8g/10min。EBA-1 :一种包含73重量％的共聚乙烯单元和27重量％的共聚丙烯酸正丁酯单元的乙烯/丙烯酸正丁酯二聚物，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，其 MFR 为 4g/10min。EMAME-1 :一种包含91. 5重量％的共聚乙烯单元和9. 5重量％的共聚马来酸氢乙酯单元的乙烯/马来酸氢乙酯二聚物，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，其 MFR 为 25g/10min。I0N-2 : —种包含85重量％的共聚乙烯单元和15重量％的共聚甲基丙烯酸单元(该单元与锌盐23%标称中和)的乙烯/甲基丙烯酸共聚物，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，其熔体流动速率为5. 5g/10min。APTMS :3-氨基丙基三甲氧基硅烷，购自Sigma-Aldrich Co.，产品目录号28，177-8。MAOTMS :甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，购自Sigma-Aldrich Co.。FEP-1 :一种一面经电晕处理的膜，其包含四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(7.2重量％至8.1重量％的HFP共聚单元、1. 5重量％至1. 8重量％的PEVE共聚单元和90.1重量％至91. 3重量％的TFE共聚单元)，如在ASTM D2116中所限定的标称熔体流动速率为6gm/10min至8gm/10min并且在260°C与270°C之间熔融，以商品名PV3151购自DuPont。FEP-2 :—种包含四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(7. 2重量％至8.1重量％的HFP共聚单元、1.5重量％至1. 8重量％的PEVE共聚单元和90.1重量％至91. 3重量％的TFE共聚单元)的膜，如在ASTM D2116中所限定的标称熔体流动速率为6gm/10min至8gm/10min并且在260°C与270°C之间熔融，以商品名FEP200A购自DuPont。此膜未电晕处理。ETFE-1 :一种一面经电晕处理的膜，其包含乙烯-四氟乙烯共聚物(76. 5重量％至80.1重量％的TFE共聚单元、17. 8重量％至19. 6重量％的乙烯共聚单元和2.1重量％至
3.9重量％的PFBE共聚单元)，以商品名PV3251购自DuPont。
ETFE-2 一种包含乙烯-四氟乙烯共聚物(76. 5重量％至80.1重量％的TFE共聚单元、17. 8重量％至19. 6重量％的乙烯共聚单元和2.1重量％至3. 9重量％的PFBE共聚单元)的膜，以商品名ETFE200LZ购自DuPont。此膜未电晕处理。Bixcureu':—种商业EVA包封片材，其包含与包括交联剂、粘附促进剂和多种稳定剂的专有改性剂包装件混合的乙烯/乙酸乙烯酯二聚物，可购自Bixby InternationalCorporation, One Preble Road, Newburyport, MA USA01950。该片材按原样存储于冷冻机中，直至其用于层压。实施例1-3和比较实施例C1-C6_0] 非氟化聚合物膜的制备制剂由表I中所列组分制备而成，其中组合物中各组分的量列于“份数”中。比较实施例C3的组分在挤出机中熔融混合，并以粒料收集。包含硅烷偶联剂APTMS或MAOTMS (比较实施例C5和C6)的组合物通过混合聚合物粒料与液体硅烷添加剂，并使粒料吸收该添加剂来制备。将改性的粒料送入双螺杆挤出机中以制备挤出的聚合物片材组合物。组合物片材随即通过挤出铸塑或冲压模塑而形成。对于挤出铸塑，将聚合物粒料送入单螺杆或双螺杆挤出机、熔化、传递并强行通过适当形状的(例如，线性狭槽)口模，以产生期望横截面的片材形状。通过口模挤出之后，将聚合物片材浇铸到水冷式冷却辊上以凝固，通过将其卷绕在纸板芯上进行收集并存储，以用于随后的层压。表I概述了挤出铸塑的条件。在表I中，“TS”表示双螺杆挤出机，并且“SS”表示单螺杆挤出机。对于实施例2和3的冲压模塑，6英寸X 6英寸X 20密耳铭牌是使用液压机(在表I中为“HP”)，在适当形状的模具中将粒料保持于185°C、2000吨和3000吨之间的压力下三分钟制备而成的。表I
权利要求
1.透明多层膜层压体，包括 A.包含氟化共聚物树脂组合物的第一膜层，其中i)所述氟化共聚物包含四氟こ烯的共聚单元和至少ー种选自こ烯、全氟化共聚单体、以及它们的组合的共聚单体的共聚单元，并且ii)所述第一膜层的至少ー个表面已通过表面处理改性； B.包含聚合材料的第二膜层，所述聚合材料包含基本上由下列的共聚单元组成的三元共聚物i)こ烯；ii)式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃，其中R1为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且R2为具有I至8个碳原子的烷基；和iii)式CH2 = C(R3)D的第二烯烃，其中R3为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且D为-C02H、-C02R4、-C02R5-R4、-R5-R4、-O-R4或-R4，其中R4为包含环氧基的部分，并且R5为具有I至8个碳原子的亚烷基； 其中所述第二膜层的表面粘附到所述第一膜层的改性表面，并且所述多层膜层压体的特征在于i)在所述第一膜层和所述第二膜层之间具有大于5磅力/英寸的平均剥离强度，所述平均剥离强度是在将所述多层膜层压体暴露于85°C和85%相対湿度的条件下1000小时后测量的。
2.根据权利要求1所述的层压体，其中CH2= C (R1) CO2R2为丙烯酸丁酷，并且D为_C02H。
3.根据权利要求1所述的层压体，其中CH2= C(R1)CO2R2为丙烯酸丁酷，并且D为-CO2R4、-CO2R5-R4、-R5-R4、-O-R4 或-R4。
4.根据权利要求1所述的层压体，其中CH2= C(R3)D为甲基丙烯酸缩水甘油酷。
5.制备透明多层膜层压体的方法，包括 A.提供包含氟化共聚物树脂组合物的第一膜层，其中i)所述氟化共聚物包含a)四氟こ烯的共聚单元和b)至少ー种选自こ烯、全氟化共聚单体、以及它们的组合的共聚单体的共聚单元，并且ii)所述第一膜层的至少ー个表面已通过表面处理改性； B.提供包含聚合材料的第二膜层，所述聚合材料包含基本上由下列的共聚单元组成的三元共聚物i)こ烯；ii)式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃，其中R1为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且R2为具有I至8个碳原子的烷基；和iii)式CH2 = C(R3)D的第二烯烃，其中R3为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且D为-C02H、-C02R4、-C02R5-R4、-R5-R4、-O-R4或-R4，其中R4为包含环氧基的部分，并且R5为具有I至8个碳原子的亚烷基； C.使所述第二膜层的表面与所述第一膜层的改性表面接触；以及 D.通过施加热和任选地压力或真空，将所述第一膜层粘附到所述第二膜层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述第一膜层的改性表面接触所述第二层的表面之前，用有机硅烷处理所述第一膜层的改性表面。
7.根据权利要求5所述的方法，其中CH2= C(R1)CO2R2为丙烯酸丁酷，并且D为_C02H。
8.根据权利要求5所述的方法，其中CH2= C(R1)CO2R2为丙烯酸丁酷，并且D为-CO2R4、-CO2R5-R4、-R5-R4、-O-R4 或-R4。
9.根据权利要求5所述的方法，其中CH2= C(R3)D为甲基丙烯酸缩水甘油酷。
10.制备光伏组件的方法，所述方法包括下列步骤 A.提供太阳能电池层； B.提供面积大于所述太阳能电池层的根据权利要求1的多层膜层压体； C.用所述多层膜层压体覆盖所述太阳能电池层，使得1.所述多层膜层压体的第二膜层的表面接触所述太阳能电池层；,2.所述多层膜层压体的第二层的一部分延伸超过所述太阳能电池层的周边；并且 , 3.所述多层膜层压体的第二膜层的延伸超过所述太阳能电池层的周边的所述部分接触另ー个层，所述另ー个层为包封层；以及 D.通过施加热和任选地压力或真空，将所述多层膜层压体的第二膜层粘附到所述包封层以提供光伏组件。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述包封层包含选自下列的聚合材料こ烯酸共聚物、こ烯酸共聚物的离聚物、乙烯-こ酸こ烯酯共聚物、聚(こ烯醇缩醛)、聚氨酷、聚氯こ烯、聚こ烯、聚烯烃嵌段共聚物弾性体、a -烯烃与ad-烯键式不饱和羧酸酯的共聚物、硅氧烷弾性体、环氧树脂、以及它们中的两种或更多种的组合。
12.根据权利要求10所述的方法，其中附加层粘附到所述包封层的表面，该表面与接触所述第二膜层的表面的表面相対。
13.根据权利要求10所述的方法，其中CH2= C (R1) CO2R2为丙烯酸丁酷，并且D为_C02H。
14.根据权利要求10所述的方法，其中CH2= C(R1)CO2R2为丙烯酸丁酷，并且D为-CO2R4、-CO2R5-R4、-R5-R4、-O-R4 或-R4。
15.根据权利要求10所述的方法，其中CH2= C(R3)D为甲基丙烯酸缩水甘油酷。
16.制备包括多层层压体的光伏组件的方法，所述方法包括下列步骤 A.提供太阳能电池层； B.提供包含氟化共聚物树脂的第一膜层，其中i)所述氟化共聚物树脂包含四氟こ烯的共聚单元和至少ー种选自こ烯、全氟化共聚单体、以及它们的组合的共聚单体的共聚单元，并且ii)所述第一膜层的至少ー个表面已通过表面处理改性； C.提供面积大于所述太阳能电池层的第二膜层，其中所述第二膜层包含基本上由三元共聚物组成的聚合材料，所述三元共聚物基本上由下列的共聚单元组成i)こ烯；ii)式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃，其中R1为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且R2为具有I至8个碳原子的烷基；和iii)式CH2 = C(R3)D的第二烯烃，其中R3为氢或具有I至8个碳原子的烷基，并且D为-C02H、-CO2R4, -CO2R4-R5, -R4-R5, -O-R4或-R4，其中R4为包含环氧基的部分，并且R5为具有I至8个碳原子的亚烷基； D.使所述第一膜层的改性表面与所述第二膜层的第一表面接触； E.使所述太阳能电池层与所述第二膜层接触，使得 1.所述第二膜层的第二表面接触所述太阳能电池层； 2.所述第二膜层的一部分延伸超过所述太阳能电池层的周边；并且 3.所述第二膜层的延伸超过所述太阳能电池层的周边的所述部分接触另ー个层，所述另ー个层为包封层；以及 F.通过施加热和任选地压力或真空，将所述第二膜层粘附到所述第一膜层和所述包封层以提供光伏组件； 其中所述光伏组件的特征在于在所述第一膜层和所述第二膜层之间具有大于5磅カ/英寸的平均剥离强度，所述平均剥离强度是在将所述光伏组件暴露于85°C和85%相对湿度的条件下1000小时后测量的。
17.根据权利要求16所述的方法，其中在所述第一膜层的改性表面接触所述第二膜层的表面之前，用有机娃烧处理所述第一膜层的改性表面。
18.根据权利要求16所述的方法，其中附加层粘附到所述包封层的表面，该表面与接触所述第二膜层的表面的多个部分的表面相対。
19.根据权利要求16所述的方法，其中CH2= C (R1) CO2R2为丙烯酸丁酷，并且D为_C02H。
20.根据权利要求16所述的方法，其中CH2= C(R1)CO2R2为丙烯酸丁酷，并且D为-CO2R4、-CO2R5-R4、-R5-R4、-O-R4 或-R4。
21.根据权利要求16所述的方法，其中CH2= C(R3)D为甲基丙烯酸缩水甘油酷。
全文摘要
本发明公开了包括基本上由氟化共聚物树脂组成的层和基本上由乙烯三元共聚物组成的层的多层膜层压体。所述乙烯三元共聚物层能用作太阳能电池的包封层，并且所述多层层压体可用作光伏组件的组件。本发明还公开了制备光伏组件的方法。
文档编号B32B17/10GK103038060SQ201180037484
公开日2013年4月10日 申请日期2011年7月25日 优先权日2010年7月30日
发明者S.L.萨米尔斯, G.W.普雷让 申请人:纳幕尔杜邦公司