明：
[0122] 图1:剥离试验的结果，显示乙烯基三甲氧基团对粘合到铝上的强度的影响。
[0123] 图2:在水中老化后的剥离试验的结果，显示在水中处理后粘合强度增强。
【具体实施方式】
[0124] 制备可作为光伏组件的绝缘层使用的板材始于如表1所示的组分的组合物。
[0125] 分别由乙烯基三甲氧基硅烷硅烷(VTMS)和丙烯酸甲酯(MA)或丙烯酸丁酯(BA)的 组成的三种乙烯三元共聚物(三元共聚物1、2和3)在2800到3300Bar和240到280°C峰值温度 下在商业管式反应器中生产。
[0126] 表1描述了这些聚合物，并与EVA聚合物Elvaxl50(比较例1)相比较，其根据喷气推 进实验室进行的"低成本平板硅阵列项目"的推荐已作为绝缘的主要材料。该项目始于1975 年，该项目的成果发表在Paul B Willis"太阳能电池封装的材料和工艺的调查"，JPL合同 954527S/L项目 6072:1，1986(以下简称文献JPL)。
[0127] 表1:
[0130] 在表2中，基于JPL报告（文献JPL)的发现，汇总了光伏组件的绝缘材料的主要性 能。
[0131] 表2:
[0134] 表1显示，将VTMS加入所述聚合物链和用丙烯酸丁酯取代醋酸乙烯酯不会导致在 拉伸强度、拉伸模量、电气和低温性能以及硬度和熔点方面的任何显著差异。这也表明，这 些性能可以通过共聚单体2的摩尔量控制。如文献JPL中列出的，通过所述聚合物的结晶度 控制光学性能和拉伸模量，并且为了达到可接受的透光率，VA的含量应>25wt % (> 9.8moI % ) 〇
[0135] 为了控制交联性能，在布拉班德带挤出机上以长度/直径比为20生产0.5毫米厚度 的带子。温度设定为120-150-170°C。在挤出前，所述不同的三元共聚物与5%的母料混合， 所述母料由96.5*1:%的乙稀丙稀酸丁酯共聚物(10 ：71?2 = 78/1〇111；[11，1^含量=17￥1:%)、作为 交联催化剂的1.5wt%的十二烷基苯磺酸和作为稳定剂的2wt%4,4-硫代双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)组成。测定交联性能之前，所述带子在23Γ50%相对湿度下存放24小时。通过将 研磨后的带子放在沸腾的十氢萘(decal ine)中煮10小时测定凝胶含量。
[0136] 表3:
[0138] 可以得出结论，在室温条件下贮存后作为光伏组件绝缘，基于三元共聚物1至3的 所有的带子均给出适当的交联度。
[0139] 为了评价交联的带子的水解耐性，所述三元共聚物1和3的交联的带子储存在水 中。暴露后，按ISO 37(拉伸测试速度= 500毫米/分钟)评价拉伸断裂强度和断裂伸长率，并 评价重量变化。结果公布在表4中。
[0140] 表4:
[0142] 结果表明，三元共聚物1和3在与光伏组件有关的条件下耐水解。
[0143] 为了评估各种可能的共聚物的热稳定性，下面的样品在333°C氮气气氛下在热重 分析仪中进行热处理：
[0144] EBA-4,3:乙烯丙烯酸丁酯（BA)共聚物，BA含量 17wt%(4.3mol%)，MFR2 = 6g/ IOmin，
[0145] EEA-4,8:乙烯丙烯酸乙酯（EA)共聚物，EA含量15wt%(4.8mol%)，MFR2 = 8g/ lOmin，
[0146] EHEMA-I，8:乙烯甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA)共聚物，HEMA含量8wt % (1.8mol%)， MFR2=1.5g/10min，
[0147] EMA-5,7:乙烯丙烯酸甲酯共聚物，MA含量15.6wt%(4.8mol%)，MFR2=15g/ IOmin，
[0148] EMMA-4,9:乙烯甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚物，MMA含量 14.1wt%(4.9mol%)，MFR2 = 8g/10min，
[0149] EVA-6,7:乙烯醋酸乙烯酯（VA)共聚物，VA含量28wt%(6.7mol%)，MFR2 = 8g/ IOmin0
[0150] 热稳定性的试验结果见表5。
[0151] 表5:
[0153]有证据表明，对欲用于光伏组件的三元共聚物的结晶度控制，最优选的组是丙烯 酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
[0154]为了研究乙烯基三甲氧硅烷基团对聚合物与极性底物粘合的影响，通过将每个 200微米厚的三元共聚物3和含2￥七％￥了1^、1^1?2 = 0.98/1〇1^11的乙烯-乙烯基三甲氧硅烷共 聚物的薄膜放在150微米厚的铝箱之间并在1.3MPa250 °C下挤压10秒，挤压所述薄膜。
[0155] 在环境条件下经过一周后，通过180° T-剥离试验用200毫米/分钟十字头 (crosshead)速度在Instron 1122中测试剥离力。测试条的宽度为25毫米。对乙稀丙稀酸 丁酯共聚物和乙烯丙烯酸共聚物进行同样的测试程序。已知后者对极性底物显示出优异的 粘合强度。试验的结果显示在图1中。
[0156] 含硅烷基团的层压板进一步在水中加热到85°C处理37小时，并与其中塑料薄膜是 经过电晕处理的低密度聚乙烯(LDPE)的层压板比较。试验的结果显示在图2中。试验表明， 乙烯基三甲氧基硅烷基团对粘合强度有极大的影响，该粘合强度在水处理后甚至升高。
【主权项】
1. 一种光伏组件，包括太阳能电池元件和层压到所述太阳能电池元件的至少一侧的绝 缘材料，其中所述绝缘材料包括一种包括含有硅烷基团的单体单元的烯烃共聚物。2. 根据权利要求1所述的光伏组件，其中所述硅烷基团是至少部分交联的。3. 根据权利要求1或2所述的光伏组件，其中所述烯烃共聚物包括不同于主要的烯烃单 体单元和含有硅烷基团的单体单元的额外的共聚单体单元。4. 根据权利要求3所述的光伏组件，其中所述额外的共聚单体单元是极性共聚单体单 J L· 〇5. 根据权利要求4所述的光伏组件，其中所述极性共聚单体单元选自羧酸乙烯酯、丙烯 酸酯和烷基丙烯酸酯、烯烃性不饱和羧酸、丙烯酸和烷基丙烯酸衍生物，和乙烯基醚。6. 根据权利要求5所述的光伏组件，其中所述极性共聚单体单元选自由丙烯酸&-到C6-烷基酯、甲基丙烯酸&-到C 6-烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和醋酸乙烯酯。7. 根据权利要求6所述的光伏组件，其中所述极性共聚单体单元包括丙烯酸甲酯和/或 烷基丙烯酸甲酯。8. 根据前述权利要求中任一项所述的光伏组件，其中所述含有硅烷基团的单体单元在 所述烯烃共聚物中的量为〇. l-l〇wt %。9. 根据权利要求3到8中任一项所述的光伏组件，其中额外的共聚单体单元在所述烯烃 共聚物中的量为5_60wt%。10. 根据前述权利要求中任一项所述的光伏组件，其中所述烯烃共聚物是乙烯共聚物。11. 根据前述权利要求中任一项所述的光伏组件，其中所述绝缘材料进一步包括硅醇 缩合催化剂。12. 根据权利要求11所述的光伏组件，其中所述硅醇缩合催化剂是一种磺酸。13. 制备一种光伏组件的方法，该方法包括将绝缘材料板层压至太阳能电池元件，所述 绝缘材料包括一种包括含有硅烷基团的单体单元的烯烃共聚物。14. 一种包括含有硅烷基团的单体单元的烯烃共聚物作为太阳能电池元件的绝缘材料 的用途。
【专利摘要】本发明涉及一种光伏组件，包括太阳能电池元件和层压到所述太阳能电池元件的至少一侧的绝缘材料，其中所述绝缘材料包括一种包括含硅烷基团的单体单元的烯烃共聚物，涉及制备所述光伏组件的方法，还涉及包括含硅烷基团的单体单元的烯烃共聚物制备所述光伏组件的绝缘层的用途。
【IPC分类】H01L31/048
【公开号】CN105679867
【申请号】CN201610151025
【发明人】伯恩特-奥克·苏丹, 乌多·韦纳
【申请人】博里利斯股份公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2009年6月10日
【公告号】CN102067331A, EP2144301A1, EP2144301A8, EP2144301B1, EP2660877A2, EP2660877A3, US20110126887, WO2010003503A1