太阳能电池背板膜及其生产方法

文档序号:2465512阅读:147来源:国知局
专利名称:太阳能电池背板膜及其生产方法
技术领域
本发明涉及用于太阳能电池背板的膜和生产所述膜的方法。
背景技术
作为太阳能电池元件,具有结晶硅、非晶硅等的太阳能电池模块通常通过使用层压法生产,所述层压法为,将正表面保护板层、填充层、太阳能电池元件即光伏元件、填充层、和背表面保护板层依次层叠,并通过真空抽吸热压层叠物。由于太阳能电池被安置在暴露在阳光和雨水下的环境中,例如在屋顶上,因此组成太阳能电池模块的各个层需要具有耐侯性的功能如防潮性,耐热性和抗紫外线性。所述背表面保护板层需要满足的条件例如,具有出色的强度和综合的鲁棒性如耐侯性、耐热性、耐水性、耐光性、耐风压性、耐冰雹性、耐化学性、光反射性、光漫散射性和可设计性,特别是具有出色的防潮性以阻止湿气、氧等渗透,具有高的表面硬度,具有出色的防污性以避免污物、尘土的等堆积在表面,以及非常高的耐久性,并具有高的防护能力。例如,目标是以低廉的成本构建具有出色的综合性能如防潮性、对长期性能劣化的抵抗性、耐久性、以及防护能力的安全的太阳能电池模块,而提议一种用于太阳能电池模块的背表面防护板,其中将含有增白剂和紫外线吸收剂的耐热的聚丙烯基树脂膜层压在基材膜的两个表面,所述基材膜提供有无机氧化物的沉积膜(参见例如日本专利申请公开(JP-A) No. 2007-306006)。而且,在背表面防护板层本身的功能之外,所述背表面防护板的生产率也是重要的考虑,因此,也存在对具有更高生产效率的生产用于太阳能电池的背表面防护板的方法的需求。通常,用于太阳能电池的背表面防护板具有叠层结构,所述叠层结构包括基材、具有反射阳光功能的白色层、以及各种各样的功能层,其中所述层主要由树脂膜形成。通过将各自的树脂膜贴合于其上,生产所述背表面防护板。就此而言,为了改善背板的生产加工效率,提议了一种通过以下方法生产的用于太阳能电池的背板对第一树脂膜层11、白色着色层12、阻气性沉积树脂膜层13、和第二树脂膜层14实施热退火处理,并因此赋予了低收缩性(参见例如日本专利No. 2006-073793)。也已经公开了一种用于太阳能电池的背表面防护板,其由基材膜、白色墨水层和无机沉积膜形成,以求得到具有出色的耐侯性、耐热性、耐水性、耐光性、耐风压性、耐冰雹性、耐化学性、防潮性、防污性、可设计性、光反射性、耐电压性、及其他各种所需性能的,并具有出色的反射入射光能力的,并能够通过通用的方法成形和加工的,并具有出色的耐久性的保护板,以致提高能量转换效率(参见例如日本专利No. 2006-210557)。发明概述 根据本发明的一个方面,提供一种用于太阳能电池背板的膜,所述膜包含基材膜;在所述基材膜的至少一个表面上提供的白色层,该白色层是由含有白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂的用于该白色层的水性组合物的涂膜形成的;在所述基材膜的所述至少一个表面上提供的粘附保护层,该粘附保护层是由含有第二水性粘合剂的用于该粘附保护层的水性组合物的涂膜形成的,所述用于太阳能电池背板的膜具有出色的生产效率、在层中均匀存在的白色颜料、和各层之间出色的粘附性,并且本发明还提供了生产所述用于太阳能电池背板的膜的方法。[技术问题]在上述专利文献中描述的用于太阳能电池的背表面防护板均为这样一类板如果没有将各层贴合在一起的工序,就无法完成所述用于太阳能电池的背表面防护板(其为层叠板)。因此,生产效率不足,而且在各层之间的粘附力也不足。本发明的一个目的是提供一种用于太阳能电池背板的膜,所述膜具有出色的生产效率、在层中均匀存在的白色颜料、和各层之间出色的粘附性,以及提供生产所述膜的方 法。[问题的解决方案]本发明的示范性实施方案包括以下各项。〈1> 一种生产用于太阳能电池背板的膜的方法,所述方法包括通过将含有白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂的用于白色层的水性组合物涂布在基材膜的至少一个表面上,在基材膜上形成白色层;通过将含有第二水性粘合剂的用于粘附保护层的水性组合物涂布在基材膜的所述至少一个表面上,在基材膜上形成粘附保护层。〈2>根据〈1>项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中在所述用于白色层的水性组合物中的白色颜料相对于第一水性粘合剂的体积分数处于从50 %至200 %的范围内,并且将所述用于白色层的水性组合物涂布在所述基材膜上,从而使所述用于白色层的水性组合物的涂层厚度处于从4pm至20i!m的范围内,并且白色颜料的涂布量处于从3g/m2至10g/m2的范围内。〈3>根据〈1>或〈2>项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中在所述用于白色层的水性组合物中,无机氧化物填充剂的含量相对于第一水性粘合剂的总量处于从5质量%至400质量%的范围内。〈4>根据〈1>至〈3>项中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,所述方法还包括将用于耐侯性层的水性组合物涂布在其上形成了白色层和粘附保护层的至少一个表面的相反表面上,所述用于耐侯性层的水性组合物含有碳氟树脂或有机硅-丙烯酸类复合树脂中的至少一种。<5>根据〈1>至〈4>项中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述基材膜的其上形成了白色层和粘附保护层的至少一个表面对于波长为550nm的光的光反射率是70%以上。<6>根据〈1>至〈5>项中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述用于白色层的水性组合物还包含至少一种表面活性剂。<7>根据〈1>至〈6>项中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述第一水性粘合剂和所述第二水性粘合剂各自独立地包含由以下各项组成的组中的至少一项聚烯烃、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、(甲基)丙烯酸类聚合物和聚酯。<8>根据〈1>至〈7>项中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述用于粘附保护层的水性组合物还包含无机氧化物填充剂。<9>根据〈1>至〈8>项中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述基材膜包括聚酯。<10>根据〈1>至〈9>项中 任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述用于白色层的水性组合物还包含至少一种曝唑啉化合物作为用于第一水性粘合剂的交联剂。<11> 一种用于太阳能电池背板的膜,所述膜包含基材膜;在所述基材膜的至少一个表面上提供的白色层,且所述白色层包含用于白色层的水性组合物的涂膜,所述用于白色层的水性组合物含有白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂;以及在所述基材膜的所述至少一个表面上提供的粘附保护层,所述粘附保护层包含用于粘附保护层的含有第二水性粘合剂的水性组合物的涂膜。〈12>根据〈11>项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,在用于白色层的水性组合物中的白色颜料相对于第一水性粘合剂的体积分数处于从50%至200%的范围内,白色层的膜厚处于从4 y m至20 y m的范围内,并且白色颜料的涂布量处于从3g/m2至10g/m2的范围内。〈13>根据〈11>或〈12>项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述无机氧化物填充剂的含量相对于在白色层中的第一水性粘合剂的总量处于5质量%至400质量%的范围内。〈14>根据〈11>至〈13>项中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述用于太阳能电池背板的膜还包括耐侯性层,所述耐侯性层包含用于耐侯性层的水性组合物的涂膜并且设置在其上提供了白色层和粘附保护层的至少一个表面的相反表面上,所述用于耐侯性层的水性组合物含有碳氟树脂或有机硅-丙烯酸类复合树脂中的至少一种。〈15>根据〈11>至〈14>项中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述基材膜的其上提供了白色层和粘附保护层的基材膜的至少一个表面侧对于波长为550nm的光的光反射率是70%以上。〈16>根据〈11>至〈15>项中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述第一水性粘合剂和所述第二水性粘合剂各自独立地包含由以下各项组成的组中的至少一项聚烯烃、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、(甲基)丙烯酸类聚合物和聚酯。〈17>根据〈11>至〈16>项中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述粘附保护层还包含无机氧化物填充剂。<18>生产根据〈11>至<17〉项中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述基材膜包括聚酯。<19>生产根据〈11>至〈18>项中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述用于白色层的水性组合物还包含至少一种Si唑啉化合物作为用于第一水性粘合剂的交联剂。实施方案详述<生产用于太阳能电池背板的膜的方法>本发明的生产用于太阳能电池背板的膜的方法包括通过将含有白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂的用于白色层的水性组合物涂布在基材膜的至少一个表面上,在基材膜上形成白色层,以及通过将含有第二水性粘合剂的用于粘附保护层的水性组合物涂布在基材膜的所述至少一个表面上,在基材膜上形成粘附保护层。本发明的生产用于太阳能电池背板的膜的方法还可以包括向在其上提供了白色层和粘附保护层的至少一个表面的相反表面上涂布用于耐侯性层的水性组合物的步骤,所述用于耐侯性层的水性组合物含有碳氟树脂或有机硅-丙烯酸类复合树脂中的至少一种。此外,所述方法可以具有在通过在基材膜上涂布用于白色层的水性组合物形成白色层之前,通过涂布用于基材膜和白色膜之间的底涂层的水性组合物形成底涂层的步骤。当生产用于太阳能电池背板的膜的方法具有上述配置时,能够简单地通过涂布(涂层)生产用于太阳能电池背板的膜,而不需要将组成用于太阳能电池背板的膜的各层贴合其上。因此,用于太阳能电池背板的膜的生产效率能够得以提高。此外,在本发明的生产用于太阳能背板的膜的方法中,通过涂布含有水性粘合剂的水性组合物形成所述白色层和所述粘附保护层。所以,各水性组合物能够形成具有很小厚度的涂膜,并且因此在基材膜和白色层之间的粘附性以及在白色层和粘附保护层之间的 粘附性均能够得以提高。特别是,设想在白色层和粘附保护层之间的层间粘附性能够通过水性粘合剂之间的相互作用得以加强。此外,当在白色层中含有无机氧化物填充剂时,粘附性得以提高,特别是,甚至在湿热环境中(例如,85°C及85%相对湿度),粘附性也不轻易降低。因为根据本发明的白色层是用过涂布诸如上文所述的水性组合物形成的,所以与把通过在树脂中加入白色颜料形成的膜或层贴合其上而形成的白色层相比,白色颜料不容易在层内局域化,且白色颜料可能均匀存在于层中。因此,设想具有如此白色层的本发明的用于太阳能电池背板的膜也具有出色的阳光反射效率。这样,本发明的用于太阳能电池背板的膜具有适用于太阳能电池的反光性或装饰性,而且对电池主体的粘附(特别是,对将太阳能电池元件密封的EVA系密封剂的粘附)也很出色,以致所述膜能够保持稳定,在湿热环境中也不随时间流逝引起剥落等,并且可以在长时间内以稳定的方式保持发电性能。以下将更详细地描述本发明。[基材膜]本发明的用于太阳能电池背板的膜具有基材膜。对基材膜的材料没有特殊限制,可以使用的材料的实例包括聚酯、聚烯烃如聚丙烯或聚乙烯、以及碳氟聚合物如聚氟乙烯。其中,从成本、机械强度等方面考虑,优选聚酯。所述聚酯优选为由芳香族二元酸或其成酯性衍生物和二醇或其成酯性衍生物合成的线性饱和聚酯。这种线性饱和聚酯的具体的实例包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚(对苯二甲酸1,4_环己二亚甲酯)、和聚2,6_萘二甲酸乙二酯。其中,从机械性能与成本之间平衡的方面考虑,特别优选聚对苯二甲酸乙二酯或聚2,6_萘二甲酸乙二酯。所述聚酯可以是均聚物或共聚物。而且,所述聚酯可以是通过掺入少量与该聚酯不同种类的树脂如聚酰亚胺所得到的混合物。在所述聚酯中的羧基含量优选50当量/t以下,且更优选35当量/t以下。当羧基含量是50当量/t以下时,能够保持耐水解性,并且能够抑制随时间流逝由湿热导致的强度的降低。从保持聚酯对在其上形成的层(例如,白色层)的粘附性的方面考虑,羧基含量的下限为2当量/t是适宜的。可以通过调节聚合催化剂的种类或成膜条件(成膜温度或时间)调整聚酯中的羧
基含量。关于生产聚酯时使用的聚合催化剂,从将羧基含量抑制到预定范围以下的方面考虑,优选使用锑系、锗系或钛系化合物,但特别优选钛系化合物。在使用钛系化合物的情况下,通过使用lppm-30ppm范围内的量的钛系化合物作为催化剂进行聚合的实施方案是优选的,钛系化合物更优选用量为3ppm-15ppm。当钛系化合物的比率处于上述范围内时,在下 文所述范围内调整端羧基的量是可能的,而且可以保持聚合物基材的耐水解性低。可以通过采用例如在日本已审专利文件No.8-301198,日本专利Nos. 2543624,3335683,3717380,3897756,3962226,3979866,3996871,4000867,4053837,4127119,4134710,4159154,4269704和4313538中所述的方法,实施使用钛系化合物的聚酯合成。在根据本发明的聚酯被聚合之后,对其实施固态聚合是优选的。从而可以达到优选的羧基含量。所述固态聚合可以通过连续方法(将树脂填满在塔中,在加热树脂的同时允许树脂缓慢地流动一段预定的时间,并随后排出树脂的方法)进行,或通过分批方法(将树脂引入容器,并将树脂加热一段预定的时间)进行。特别是在日本专利Nos. 2621563,3121876,3136774,3603585,3616522,3617340,3680523,3717392 和 4167159 中描述的方法可用于固定床聚合。所述固态聚合的温度优选从170°C至240°C,更优选从180°C至230°C,甚至更优选从190°C至220°C。而且,所述固态聚合时间优选从5小时至100小时,更优选从10小时至75小时,甚至更优选从15小时至50小时。所述固态聚合优选在真空或在氮气气氛中进行。聚酯基材膜优选为例如通过下述方法生成的双轴拉伸的膜例如,将聚酯熔融挤出成膜形,使用流延鼓冷却和固化所述聚酯膜以得到未拉伸的膜,于从玻璃化转变温度Tg°C至(Tg+60) V的范围内的温度沿纵向以3至6倍的总拉伸比拉伸此未拉伸的膜一次或两次,随后将得到的膜于从Tg°C至(Tg+60) °C的范围内的温度沿横向以3至5倍的拉伸比拉伸。还可以使用任选地实施了热处理的聚酯膜,所述热处理于180°C至230°C持续I秒至60秒。所述基材膜的厚度优选25 ii m至300 ii m。当厚度在25 y m以上时,得到充足的机械强度,而当厚度在300 iim以下时,在成本方面有利。特别是,当厚度增加时,聚酯基材的耐水解性恶化,且倾向于变得不能满足长期使用。因此,根据本发明,当厚度为从120 y m至300 u m,并且在聚酯中的羧基含量是2当量/t至50当量/t时,还提供了提高在湿热中耐久性的效果。〈白色层的形成〉在本发明的生产用于太阳能背板的膜的方法中,通过向基材膜的至少一个表面上涂布含有白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂的用于白色层的水性组合物,在基材膜上形成白色层。亦即,所述用于白色层的水性组合物可以不仅仅涂布在基材膜的一个表面上,也可以涂布在基材膜的两个表面上。白色层的第一个功能是通过反射来自入射光的,到达背板、未在太阳能电池模块中被用于发电的那部分光,并使所述光返回太阳能电池模块,以增加太阳能电池模块的发电效率。第二个功能是,在从正表面一侧观察太阳能电池模块的情况下,增强外观装饰性。通常,当从正表面一侧观察太阳能电池模块时,能够看到太阳能电池的背板,因此可以通过向背板提供白色层增强装饰性以改善外观。[用于白色层的水性组合物]可以通过将白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂(全部将于下文描述)、以及不同于无机氧化物填充剂的细粒、交联剂和可以任选加入的添加剂,与涂布溶剂混合,制备用于白色层的水性组合物。作为涂布溶剂使用水,并且优选用于白色层的水性组合物中所含溶剂的60质量%以上是水。从水性组合物不容易对环境造成负担的方面考虑,这种水性组合物是优选的,而且当水的比例在60质量%以上时,从防爆性能和安全性的方面考虑,是有利的。从环境负担方面考虑,在用于白色层的水性组合物中水的比例优选甚至更高,当在全部溶剂中含有的水的比例在70质量%以上时更加优选。将用于白色层的水性组合物向基材表面的涂布可以利用公知的方法实施,例如凹版涂布机或刮条涂布机。从反射性能和膜强度的方面考虑,用于白色层的水性组合物是其中白色颜料相对于水性粘合剂的体积分数为50%至200%的用于白色层的水性组合物,并且优选将所述用于白色层的水性组合物涂布在基材膜上以使涂层厚度是从4 y m至20 y m,且白色颜料的涂布量为从3g/m2至10g/m2。 以下将描述在用于白色层的水性组合物中含有的各种组分。-白色颜料-所述用于白色层的水性组合物含有白色颜料。对所述白色颜料没有特殊限制,只要它是白色着色颜料即可,且白色颜料可以是无机颜料或有机颜料。无机颜料的实例包括氧化钛、硫酸钡、氧化硅、氧化铝、氧化镁、碳酸钙、高岭土、滑 石、靛蓝、普鲁士蓝、以及炭黑,而有机颜料的实例包括酞菁蓝和酞菁绿。所述白色颜料的体积平均粒径是0. 03 ii m至0. 8 ii m,更优选为0. 15 ii m至0.5umo当白色颜料的体积平均粒径处于这一范围时,光反射效率的降低能够得以抑制。从反射效率、装饰性和白色层的表面状态方面考虑,在用于白色层的水性组合物的全部固体含量中,白色颜料含量优选为50质量%至98质量%,更优选为70质量%至95质量%。白色颜料的体积平均粒径是利用激光衍射/散射型粒度分布分析仪LA950测得的数值,LA950是商标,由Horiba, Ltd.制造。只要不削弱本发明的效果(特别是反射性),所述用于白色层的水性组合物可以含有不同于所述白色颜料的着色剂(颜料或染料)。-水性粘合剂-
所述用于白色层的水性组合物含有水性粘合剂(第一水性粘合剂)。对所述水性粘合剂没有特殊限制,只要水性粘合剂是水溶性的树脂即可,例如,可以使用聚烯烃、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸类(丙烯酸类树脂)和聚酯。其中,从耐久性方面考虑,优选聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸类树脂、和聚烯烃。作为丙烯酸类树脂,丙烯酸类和有机硅的复合树脂也是优选的。水性粘合剂的优选实例包括下列产品。聚烯烃的实例包括CHEMIPEARL S-120 和 S-75N[均由 Mitsui Chemicals, Inc 制造]。聚丙烯酸类(丙烯酸类树脂)的实例包括JURYMER ET-410和SEK-301 [均由NihonJunyaku Co.,Ltd.制造]。丙烯酸类和有机硅的复合树脂的实例包括CERANATE WSA1060,WSA1070 [均由DICCorporation 制造]以及 H7620, H7630 和 H7650[均由 Asahi Kasei Corporation 制造]。聚乙烯醇的实例包括PVA105 [由Kuraray Co. , Ltd.制造]。所述水性粘合剂可以单独使用,或以多种粘合剂的混合物的形式使用,但从增加白色层和相邻的基材膜或各种层之间的粘附性的方面考虑,优选使用两种以上,诸如聚乙烯醇和另一水性粘合剂。在用于白色层的水性组合物中含有的水性粘合剂的量相对于白色颜料的总质量优选处于15质量%至200质量%的范围内,更优选17质量%至100质量%。当水性粘合剂的量在15质量%以上时,可以得到具有强度的白色层,并且当所述量在200质量%以下时,反射率和装饰性的降低能够得以抑制。-无机氧化物填充剂_所述用于白色层的水性组合物还含有无机氧化物填充剂。所述无机氧化物填充剂的实例包括硅石、氧化镁和氧化锡。其中,优选氧化锡和硅石,因为当所述组合物暴露在湿热气氛下时,粘附性的降低很小。所述无机氧化物填充剂的体积平均粒径优选IOnm至700nm,更优选20nm至300nm。当使用具有在此范围内的体积平均粒径的无机氧化物填充剂时,在基材膜或白色层例如粘附保护层和相邻层之间得到令人满意的易粘附性,特别是在湿热环境下(例如,85°C和85%相对湿度)显示了与相邻层的粘附性。无机氧化物填充剂的体积平均粒径是利用激光衍射/散射型粒度分布分析仪LA 950测得的数值,LA950是商标,由Horiba,Ltd.制造。对所述细粒的形状没有特殊限制,可以使用任何球状的、无定形的和针状的颗粒
坐寸o用于白色层的水性组合物中含有的细粒的量相对于在白色层中的水性粘合剂的总质量优选5质量%至400质量更优选50质量%至300质量%。当所述细粒的量是5质量%以上时,当暴露在湿热气氛中时粘结性是优良的,并且当所述量在400质量%以下时,白色层的表面状态的恶化可以得以防止。-交联剂-用于白色层的水性组合物优选含有交联剂。
当用于白色层的水性组合物含有交联剂时,交联剂能够将用于白色层的水性组合物中所含的水性粘合剂交联,并因此可以形成具有粘附性和强度的白色层,这是优选的。交联剂的例子包括环氧系、异氰酸酯系、三聚氰胺系、碳二亚胺系、和卩恶唑啉系交联剂。其中,从当暴露在湿热中时随时间流逝确保粘附性的方面考虑,特别优选〖I丨唑啉系交联剂。卩惡唑啉系交联剂的实例包括,2-乙烯基-2-卩恶唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-P恶唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-llf唑啉、2-异丙烯基-2- 唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-Pg唑啉、2-异丙烯基-5-乙基-2-唑啉、2,2'-双-(2- Pg唑啉)、2,2'-亚甲基-双-(2- Pf唑啉)、2,2'-亚乙基-双-(2- 唑啉)、2,2'-三亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-四亚甲基-双-(2-! 唑啉)、2,2'-六亚甲基-双-(2-Pg唑啉)、2,2'-八亚甲基-双-(2-_唑啉)、2,2'-亚乙基-双_(4,4' - 二甲基-2-P|f唑啉)、2,2'-对-亚苯基-双-(2- 唑啉)、2,2'-间-亚苯基-双-(2-卩恶唑啉)、2,2'-间-亚苯基-双_(4,4' -二甲基-2-唑啉)、双-(2-ni唑啉基环己烷)硫醚、双-(2-I!!唑啉基降冰片烷)硫醚等。此外,上述物质的(共聚)聚合物可以优选被使用。商业产品可以用作^|唑啉系交联剂。商业产品的实例包括 EP0CR0S K2010E, K2020E, K2030E, WS500, WS700 (商标,均由 NIPPON SH0KUBAI CO.,LTD 制造)等。在用于白色层的水性组合物的总固体含量质量中,交联剂的含量基于水性粘合剂总质量优选为5质量%至50质量%,更优选为20质量%至40质量%。当交联剂的含量在5质量%以上时,得到充足的交联效率,并且反射层强度降低或粘附失效能够得以抑制。另一方面,当所述含量在50质量%以下时,可以防止用于白色层的水性组合物的贮存期的降低。-添加剂-所述用于白色层的水性组合物可以包含各种添加剂例如不同于所述无机氧化物填充剂的细粒、紫外线吸收剂、抗氧化剂、表面活性剂,而且特别是从白色颜料的分散稳定性这点考虑,使用表面活性剂以制备所述水性组合物是优选的。作为表面活性剂,可以使用公知的表面活性剂如阴离子、阳离子和非离子表面活性剂,且具体的实例包括DEMOL EP [商标,由Kao Corporation制造]和NAROACTY CL95 [商标,由Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造]。所述表面活性剂可以单独使用,或是多种共同使用。不同于无机氧化物填充剂的细粒的实例包括碳酸钙和碳酸镁。(底涂层的形成)本发明的生产用于太阳能电池背板的膜的方法可以在通过在基材膜上涂布用于白色层的水性组合物而在基材膜上形成白色层之前,具有一个通过在基材膜上涂布用于底涂层的水性组合物而在基材膜和白色膜层之间形成底涂层的步骤。通过在基材膜和白色层之间具有所述底涂层,可以进一步提高基材膜和白色层之间的粘附性。所述用于底涂层的水性组合物优选含有至少一种水性粘合剂(第二水性粘合剂)。
可用的水性粘合剂的实例包括聚酯、聚氨基甲酸酯、丙烯酸类树脂、和聚烯烃。此夕卜,除了水性粘合剂,所述水性组合物还可以包括环氧系、异氰酸酯系、三聚氰胺系、碳二亚胺系或嚷唑啉系交联剂,阴离子或非离子表面活性剂,填充剂如硅石,等等。在用于底涂层的水性组合物的总固体含量质量中,水性粘合剂的含量优选50质量%至100质量%,更优选70质量%至100质量%。对涂布用于底涂层的水性组合物的方法没有限制。作为涂布方法,例如,可以使用凹版涂布机或刮条涂布机。关于用于底涂层的水性组合物的涂布量,从粘附性和表面状态的方面考虑,优选在基材膜上涂布所述组合物,使得干燥之后的层厚优选为0. 05至2 y m,更优选为0. I y m至L 5 u m0
使用水作为用于底涂层的水性组合物的涂布溶剂,用于底涂层的水性组合物中所含的溶剂中优选含有60质量%以上的水。所述水性组合物是优选的,因为其不容易造成环境负担,而且从防爆性和安全性方面考虑,当水的比例在60质量%以上时是有利的。从环境负担的方面考虑,在用于底涂层的水性组合物中的水的比例甚至优选更高,含有的水相对于全部溶剂的质量的比例为70质量%或更高的情况更为优选。〈粘附保护层的形成〉通过向基材膜的至少一个表面上涂布含有水性粘合剂的用于粘附保护层的水性组合物,形成所述的粘附保护层。所述粘附保护层可以通过将用于粘附保护层的水性组合物涂布在白色层上而形成,也可以在通过将用于白色层的水性组合物涂布至基材膜以形成白色层之前,通过将用于粘附保护层的水性组合物涂布在基材膜和白色层之间而形成。粘附保护层通常是意在牢固地粘附背板和密封材料的层。具体地说,在EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)和密封材料之间的粘附力优选lON/cm以上,更优选20N/cm以上。此外,优选在太阳能电池模块的使用中不发生剥落,并且因为这一原因,优选粘附保护层对湿热具有高抵抗性。从这方面考虑,优选在相对于白色层的外侧形成粘附保护层,而且因此,优选通过下述方法在白色层上形成粘附保护层在基材膜的至少一个表面上,涂布含有白色颜料和水性粘合剂(第一水性粘合剂)的用于白色层的水性组合物和含有水性粘合剂(第二水性粘合剂)的用于粘附保护层的水性组合物,以从基材膜一侧以所述顺序交叠。另一方面,为了赋予与基材膜的强粘附性,可以在形成白色层之前在基材膜上形成粘附保护层,而在这种情况下,白色层可以牢固地粘附在基材膜上。[用于粘附保护层的水性组合物]用于粘附保护层的水性组合物含有至少一种水性粘合剂(第二水性粘合剂)。用于粘附保护层的水性组合物中的水性粘合剂可以是与用于白色层的水性组合物中所含的水性粘合剂(第一水性粘合剂)相同的树脂,而且从耐久性方面考虑,优选聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸类树脂和聚烯烃。此外,丙烯酸类和有机硅的复合树脂作为丙烯酸类树脂也是优选的。所述水性粘合剂的优选实例包括那些作为在用于白色层的水性组合物中含有的水性粘合剂的优选实例而描述的产品。
从粘附保护层和相邻层之间的粘附性的方面考虑,基于用于粘附保护层的水性组合物中的总固体含量质量,水性粘合剂的含量优选30质量%至100质量%,更优选40质量%至80质量%。优选将用于粘附保护层的水性组合物涂布在白色层上(当在白色层和粘附保护层之间形成有其它层时,涂布在该其它层上)以使水性粘合剂的量为0. 05g/m2至5g/m2,更优选为 0. 08g/m2 至 3g/m2。当所述水性粘合剂的量为0. 05g/m2以上时,得到充足的粘附力,且当所述水性粘合剂的量为5g/m2以下时,得到令人满意的表面状态。用于粘附保护层的水性组合物可以含有用于将水性粘合剂交联的交联剂、用于稳定用于粘附保护层的水性组合物的组成成分的分散体的表面活性剂、已知的消光剂如聚苯 乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯、诸如上文所述的无机氧化物填充剂和无机氧化物填充剂细粒、以及紫外线吸收剂、抗氧化剂等。作为将用于粘附保护层的水性组合物涂布在白色层上(当在白色层和粘附保护层之间形成有其它层时,涂布在该其它层上)的方法,例如,可以使用公知的方法如使用凹版涂布机或刮片涂布机。作为用于粘附保护层的水性组合物的涂布溶剂,使用水作为涂布溶剂,且优选在用于粘附保护层的水性组合物中所含溶剂的60质量%以上是水。从水性组合物不容易造成环境负担的方面考虑,所述水性组合物是优选的,而且从防爆性和安全性方面考虑,当水的比例在60质量%以上时是有利的。从环境负担的方面考虑,在用于粘附保护层的水性组合物中的水的比例优选甚至更高,并且含有的水在总溶剂中的比例为70质量%或更高的情况更为优选。(耐侯性层的形成)对于本发明的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,优选通过进一步涂布含有碳氟树脂和有机硅-丙烯酸类复合树脂中至少一种的用于耐侯性层的水性组合物,在形成白色层和粘附保护层的表面相反的表面上形成耐侯性层。在用于耐侯性层的水性组合物中所含的碳氟树脂的实例包括聚氯三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟乙烯、氯三氟乙烯-乙烯共聚物、氯三氟乙烯-乙烯基醚共聚物、和四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物。其中,从溶解度和耐侯性的方面考虑,优选氯三氟乙烯-乙烯基醚共聚物。从耐侯性和膜的强度方面考虑,相对于用于耐侯性层的水性组合物中总固体质量,氟树脂的含量优选40质量%至90质量更优选50质量%至80质量%。作为在用于耐侯性层的水性组合物中所含的有机硅-丙烯酸类复合树脂,可以使用与作为在用于白色层的水性组合物中所含的水性粘合剂的实例举出的那些相同的丙烯酸类-有机硅复合树脂,并且其优选实例也相同。从耐侯性和膜的强度方面考虑,相对于用于耐侯性层的水性组合物中总固体质量,有机娃-丙烯酸类复合树脂的含量优选40质量%至90质量更优选50质量%至80质量%。从耐侯性和与基材膜的粘附性方面考虑,用于耐侯性层的水性组合物的涂布量优选设置为0. 05g/m2至30g/m2,优选设置为lg/m2至20g/m2。
对于涂布用于耐侯性层的水性组合物的方法没有特殊限制。作为涂布方法,例如,可以使用凹版涂布机或刮片涂布机。使用水作为用于耐侯性层的水性组合物的涂布溶剂,且在用于耐侯性层的水性组合物所含溶剂中优选60质量%以上是水。从水性组合物不容易造成环境负担的方面考虑,所述水性组合物是优选的,而且从防爆性和安全性方面考虑,当水的比例在60质量%以上时是有利的。从环境负担的方面考虑,在用于耐侯性层的水性组合物中的水的比例优选甚至更高,含有的水在总溶剂中的比例为70质量%或更高的情况更为优选。
〈用于太阳能背板的膜〉本发明的用于太阳能背板的膜,在基材膜的至少一个表面上,从基材膜一侧起依次具有白色层和粘附保护层,所述白色层由含有白色颜料、水性粘合剂(第一水性粘合剂)和无机氧化物填充剂的用于白色层的水性组合物的涂膜形成,所述粘附保护层由含有水性洗粘合剂(第二水性粘合剂)的用于粘附保护层的水性组合物的涂膜形成。本发明的用于太阳能背板的膜还可以任选具有耐侯性层或底涂层,所述耐侯性层由含有碳氟树脂和有机硅-丙烯酸类复合树脂中至少一种的用于耐侯性层的水性组合物的涂膜形成,所述底涂层由用于底涂层的水性组合物的涂膜形成。对于生产具有上述构造的用于太阳能电池背板的膜的方法没有特殊限制,但是优选通过本发明的生产太阳能电池背板的膜的方法进行生产。(白色层)对于白色层中所含的白色颜料、水性粘合剂和无机氧化物填充剂,可以使用包含于用于白色层的水性组合物中的上述白色颜料、水性粘合剂(第一水性粘合剂)和无机氧化物填充剂。在白色层中的白色颜料的用量可以随着所用白色颜料的种类或其平均粒径而变,不过含量优选2. 5g/m2至8. 5g/m2,更优选4. 5g/m2至7. 5g/m2。当白色颜料的用量为2. 5g/m2以上时,得到必要的着色,而且容易显示出反射性和装饰性。此外,当白色颜料的含量为8. 5g/m2以下时,白色层的表面状态是令人满意的。在白色层中含有的水性粘合剂的量与在用于白色层的水性组合物中含有的水性粘合剂的量相同。即,相对于白色层中的白色颜料的总质量,水性粘合剂的量优选在15质量%至200质量%范围内,更优选为17质量%至100质量%。在白色层中无机氧化物填充剂的形状和量分别与在用于白色层的水性组合物中的无机氧化物填充剂的形状和量相同,且该量相对于白色层中的水性粘合剂的总质量优选为5质量%至400质量%,更优选为50质量%至300质量%。所述白色层也可以含有各种添加剂例如不同于所述无机氧化物填充剂的细粒、紫外线吸收剂、抗氧化剂、和表面活性剂。此外,如果本发明的效果(特别是反射性)未被削弱,白色层可以含有不同于白色颜料的着色剂(颜料或染料)。白色层的层厚优选I ii m至20 ii m,更优选I. 5 ii m至10 ii m。当调节厚度至I
以上时,能够显示充足的装饰性或反射率,且当调节厚度至20 y m以下时,表面状态的恶化能够得以抑制。如上文所述,通过将已通过电池的、来自穿过模块正表面透入的阳光的那部分光漫反射,并由此使反射光返回电池,白色层具有提高发电效率的功能。为了最大程度地显示这种功能,基材膜的形成了白色层和粘附保护层的表面(最外层表面)对波长为550nm的光优选具有70%以上的光反射率。当光反射率在70%以上时,可以使已通过太阳能电池的那部分光充分地返回电池,从提高发电效率方面考虑这是优选的。通过将白色层中白色颜料的量和层厚控制在上文所述的数值范围内,可以将基材膜的形成了白色层和粘附保护层的表面(最外层)对于波长为550nm的光的光反射率调节至75%以上。[粘附保护层]作为粘附保护层中所含的水性粘合剂,可以使用用于粘附保护层的水性组合物中所含的上述水性粘合剂。在粘附保护层中的水性粘合剂的量优选0. 05g/m2至5g/m2,更优选0. 08g/m2至3g/
m2o当水性粘合剂的量为0. 05g/m2以上时,得到充足的粘附力,且当水性粘合剂的量为5g/m2以下时,得到令人满意的表面状态。粘附保护层可以含有各种添加剂诸如上文所述的无机氧化物填充剂和不同于所述无机氧化物填充剂的细粒、紫外线吸收剂、抗氧化剂、和表面活性剂。对粘附保护层的厚度没有特殊限制,但厚度通常优选0. 05 y m至8 y m,更优选
0.I ii m至5 ii m。当膜厚在0. 05 ii m以上时,得到必要的易粘附性,且当厚度在8 y m以下时,粘附保护层的表面状态的恶化能够得以抑制。此外,为了不降低白色层的效果,粘附保护层优选是透明的。(底涂层和耐侯性层)本发明的用于太阳能电池背板的膜可以在基材膜和白色层之间具有底涂层。此夕卜,在基材膜上与形成了白色层和粘附保护层的表面相反的表面上,所述膜还可以具有含有碳氟树脂或有机硅-丙烯酸类复合树脂中至少一种的耐侯性层。在耐侯性层中所含的碳氟树脂和有机硅-丙烯酸类复合树脂及其在耐侯性层中的含量如上文所述。底涂层和耐侯性层可以各自独立地含有各种添加剂如上文所述的无机氧化物填充剂和不同于所述无机氧化物填充剂的细粒、紫外线吸收剂、抗氧化剂、和表面活性剂。〈太阳能电池模块〉通过本发明的生产用于太阳能电池背板的膜的方法生产的用于太阳能电池背板的膜,以及本发明的用于太阳能电池背板的膜,对于生产太阳能电池模块都是优选的。太阳能电池模块可以通过例如下述方法构建在透入阳光的透明基材与上述本发明的用于太阳能电池背板的膜之间,布置将太阳光的光能转化为电能的太阳能电池元件,并将所述基材与所述背板之间的空间用密封材料诸如乙烯-乙酸乙烯系密封材料密封。不同于太阳能电池模块、太阳能电池主体、和背板的构件的细节在例如"Pane IMaterials for Photovoltaic System " (Sugimoto Eiichi 综述,Kogyo ChosakaiPublishing, Inc.出版,2008)中被描述。如果透明基材具有使阳光能够透射的光透射率则此透明基材是可接受的,并且可以适当地选自具有透光能力的材料。从发电效率方面考虑,更优选具有高透光率的基材,作为此类基材,例如可以优选使用玻璃基材,以及透明树脂如丙烯酸类树脂。
作为太阳能电池元件,可使用各种已知的太阳能电池元件,例如硅体系如单晶硅、多晶硅、和非晶硅;以及III-V族或II-VI族化合物半导体体系如铜-铟-镓-硒、铜-铟-硒、镉-碲、和镓-砷。本申请要求2010年I月18日提交的日本专利申请No. 2010-008597的优先权,其公开内容通过引用结合到本文中。实施例以下,将基于实施例更具体地描述本发明,但只要本发明的要点得以保持,则本发明不限于下述实施例。除非另作特别规定,单位“ % ”和“份”均基于质量。<基材膜>-聚酯的合成-在4小时的时间内,逐渐将IOOkg高纯度对苯二甲酸(由Mitsui Chemicals, Inc. 制造)与45kg乙二醇(由Nippon Shokubai Co. , Ltd.制造)的衆料供应到酯化反应槽中,酯化反应槽中已经预先引入约123kg对苯二甲酸双(羟基乙)酯,并将其保持在250°C的温度和I. 2X IO5Pa的压力。在进料完毕后,仍再继续酯化反应一小时。随后,将由此所得的123kg酯化反应产物传输至缩聚反应槽中。随后,向输入了酯化反应产物的缩聚反应槽中加入乙二醇,加入量为由此所得的聚合物的0. 3质量%。在搅拌5分钟后,向反应槽中加入乙酸钴和乙酸锰的乙二醇溶液,直到其浓度相对于所得的聚合物分别达到30ppm和15ppm。将内容物再搅拌5分钟后,向反应槽中加入2质量%的钛醇盐化合物的乙二醇溶液,直到相对于所得聚合物的浓度达到5ppm。5分钟后,向所得的聚合物中加入10质量%的二乙基膦酰乙酸乙酯的乙二醇溶液,直到浓度达到5ppm。随后,在以30rpm搅拌低聚物的同时,将反应体系由250°C缓慢加热至285°C,并将压力也降至40Pa。达到最终温度和最终压力所用的总时间为60分钟。在达到预定搅拌转矩的时间点时,用氮气吹扫所述反应体系,压力恢复到正常压力,并且终止所述缩聚反应。随后,将聚合物喷入冷水中成为线状并立即将其切割以生成聚合物料粒(直径约3mm,长度约7mm)。从开始减压至达到预定搅拌转矩所用的时间是3小时。然而,对于钛醇盐化合物,使用在JP-A-No. 2005-340616的实施例1,
段中合成的钛醇盐化合物(钛含量=4. 44质量% )。-固态聚合-将由此得到的料粒于保持在220°C的温度和40Pa的真空容器中贮存30小时,从而进行固态聚合。-基底的形成-将已经如上所述进行了固态聚合的料粒于280°C熔融,并将熔融物流延在金属鼓上。这样,制备了厚度约3mm的未拉伸的基底。随后,通过于90°C将所述基底纵向拉伸三倍,随后于120°C进一步横向拉伸3. 3倍,进行双轴拉伸。于240°C热固所述基底10分钟,随后在两个表面均实施电晕放电处理。从而提供了厚度为ISSym的聚对苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)。<用于白色层的水性组合物>-白色颜料分散液I的制备- 二氧化钛(白色颜料,体积平均粒径0. 3 ii m)[TIPAQUE R-780-2 ;商标,由 Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.制造,固体含量 100% ]39. 7% 聚乙烯醇(水性粘合剂B)[PVA-105 ;商标,由 Kuraray Co.,Ltd.制造,固体含量 10% ]49. 7% 表面活性剂
[DEMOL EP ;商标,由 Kao Corporation.制造,固体含量 25% ]0. 5% 蒸馏水10.1%向上述组合物中的二氧化钛、水性粘合剂B和表面活性剂中加入蒸馏水以调节总量至100%,随后使用Dyno-Mill (商标)型分散机对混合物进行分散处理。由此,白色颜料分散液I得以制备。-用于白色层的水性组合物I的制备- 白色颜料分散液I71.0% 聚丙烯酸类树脂的水性分散体(水性粘合剂Al)[JURYMER ET410 ;商标,由 Nihon Junyaku Co. , Ltd.制造,固体含量 30 ]7. 2% 聚氧化烯烷基醚(表面活性剂)[NAROACTY CL95 ;商标,由 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造,固体含量 1% ]3. 0% 卩恶唑啉化合物(交联剂)[EP0CR0S WS-700 ;商标,由 Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造,固体含量 25% ]
2.0% 娃石填充剂(无机氧化物填充剂,体积平均粒径40nm)[AER0SIL OX-5O ;商标,由 Nippon Aerosil Co. , Ltd.制造,固体含量 10 *% ]
I.8% 蒸馏水15.0%使用上述组合物中的白色颜料分散液I、水性粘合剂Al、表面活性剂、交联剂和硅石填充剂,并将混合物用蒸馏水调节至总量为100%。由此,用于白色层的涂布液(用于白色层的水性组合物I)得以制备。-用于白色层的水性组合物2的制备- 白色颜料分散液I71.0% 聚烯烃树脂的水性分散体(水性粘合剂A2)[CHEMIPEARL S75N ;商标,由 Mitsui Chemicals, Inc.制造,固体含量 24% ]9. 0% 聚氧化烯烷基醚(表面活性剂)[NAROACTY CL95 ;商标,由 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造,固体含量 1*%]3. 0% _唑啉化合物(交联剂)[EP0CR0S WS-700 ;商标,由 Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造,固体含量 25% ]2. 0% 娃石填充剂(无机氧化物填充剂,体积平均粒径40nm)[AEROSIL 0X-50 ;商标,由 Nippon Aerosil Co. , Ltd.制造,固体含量 10 *% ]
1.8% 蒸馏水13.2%使用上述组合物中的白色颜料分散液I、水性粘合剂A2、表面活性剂、交联剂和硅石填充剂,并将混合物用蒸馏水调节至总量为100%。由此,用于白色层的涂布液(用于白色层的水性组合物2)得以制备。-用于白色层的水性组合物3的制备- 白色颜料分散液I80.0% 聚烯烃树脂的水性分散体(水性粘合剂A2)[CHEMIPEARL S75N ;商标,由 Mitsui Chemicals, Inc.制造,固体含量 24% ]9. 0% 聚氧化烯烷基醚(表面活性剂)[NAROACTY CL95 ;商标,由 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造,固体含量 1*%]3. 0% q恶唑啉化合物(交联剂)[EP0CR0S WS-700 ;商标,由 Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造,固体含量 25% ]
2.0% 娃石填充剂(无机氧化物填充剂,体积平均粒径40nm) [AEROSIL 0X-50 ;商标,由 Nippon Aerosil Co. , Ltd.制造,固体含量 10 *% ]
1.8% 蒸馏水4.2%使用上述组合物中的白色颜料分散液I、水性粘合剂A2、表面活性剂、交联剂和硅石填充剂,并将混合物用蒸馏水调节至总量为100%。由此,用于白色层的涂布液(用于白色层的水性组合物3)得以制备。-用于白色层的水性组合物4的制备- 白色颜料分散液I73.8% 聚丙烯酸类树脂的水性分散体(水性粘合剂Al)[JURYMER ET410 ;商标,由 Nihon Junyaku Co. , Ltd.制造,固体含量 30 ]7. 2% 聚氧化烯烷基醚(表面活性剂)[NAROACTY CL95 ;商标,由 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造,固体含量 1% ]
3.0% P恶唑啉化合物(交联剂)[EP0CR0S WS-700 ;商标,由 Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造,固体含量 25% ]
2.8% 蒸馏水13.2%使用上述的白色颜料分散液I、水性粘合剂Al、表面活性剂和交联剂,并将混合物用蒸馏水调节至总量为100%。由此,用于白色层的涂布液(用于白色层的水性组合物4)得以制备。-用于白色层的水性组合物5的制备- 白色颜料分散液I73.8% 聚烯烃树脂的水性分散体(水性粘合剂A2)[CHEMIPEARL S75N ;商标,由 Mitsui Chemicals, Inc.制造,固体含量 24% ] 9.0% 聚氧化烯烷基醚(表面活性剂)[NAROACTY CL95 ;商标,由 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造,固体含量 1*%]
3.0% 卩恶唑啉化合物(交联剂)[EP0CR0S WS-700 ;商标,由 Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造,固体含量 25% ]
2.8% 蒸馏水11.4%使用上述的白色颜料分散液I、水性粘合剂A2、表面活性剂和交联剂,并将混合物用蒸馏水调节至总量为100%。由此,用于白色层的涂布液(用于白色层的水性组合物5)得以制备。-用于白色层的水性组合物6的制备- 白色颜料分散液I34.8% 聚烯烃树脂的水性分散体(水性粘合剂A2)[CHEMIPEARL S75N ;商标,由 Mitsui Chemicals, Inc.制造,固体含量 24% ]12. 0% 聚氧化烯烷基醚(表面活性剂)[NAROACTY CL95 ;商标,由 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造,固体含量 1*%]
3.0% 蒸馏水50.2%使用上述的白色颜料分散液I、水性粘合剂A2和表面活性剂,并将混合物用蒸馏水调节至总量为100%。由此,用于白色层的涂布液(用于白色层的水性组合物6)得以制备。<用于粘附保护层的水性组合物>-用于粘附保护层的水性组合物1- 聚烯烃树脂的水性分散物(水性粘合剂分散液)[CHEMIPEARL S75N ;商标,由 Mitsui Chemicals, Inc.制造,固体含量 24% ]5. 2% 聚氧化烯烷基醚(表面活性剂)[NAROACTY CL95 ;商标,由 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造,固体含量 1*%]7. 8% P恶唑啉化合物(交联剂)[EP0CR0S WS-700 ;商标,由 Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造,固体含量 25% ]0. 8% 蒸馏水86.2%向上述组合物中的水性粘合剂分散液、表面活性剂和交联剂中加入蒸馏水,将总量调节至100%。由此,用于粘附保护层的涂布液(用于粘附保护层的水性组合物I)得以制备。-用于粘附保护层的水性组合物2- 聚酯树脂(水性粘合剂)[VYLONAL MD-1200 ;商标,由 Toyobo Co.,Ltd.制造,固体含量 17% ] I. 7% 聚酯树脂(水性粘合剂)[PESRESIN A-520 ;商标,由 Takamatsu Oil & Fat Co.,Ltd.制造,固体含量 30% ]
3.8% 聚氧化烯烷基醚(表面活性剂)[NAROACTY CL95 ;商标,由 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造,固体含量 1*%]I. 5% 碳二亚胺化合物(交联剂)[CARBODILITE V~02~L2 ;商标,由 Nisshinbo Chemical, Inc.制造,固体含量 10% ]I. 3% 蒸馏水91.7%向上述组合物中的水性粘合剂、表面活性剂和交联剂中加入蒸馏水,将总量调节至100%。由此,用于粘附保护层的涂布液(用于粘附保护层的水性组合物2)得以制备。[实施例I]将用于白色层的水性组合物I涂布在基材膜上,并且于180°C干燥一分钟。从而形成涂布量为7g/m2的白色层。在如此得到的白色层上进一步涂布用于粘附保护层的水性组合物1,并于180°C干燥一分钟。由此形成涂布量为0. lg/m2的粘附保护层I。这样便生产出了实施例I的用于太阳能电池背板的膜片I。[实施例2至实施例4,和比较例I至比较例5]涂布用于粘附保护层的水性组合物2、用于白色层的水性组合物2至6、以及用于粘附保护层的水性组合物1,以使下述表I中所述的各个组分以下述表I中所示的量存在。在涂布之后,将用于粘附保护层的水性组合物2、用于白色层的水性组合物2至6、以及用于粘附保护层的水性组合物I全都于180°C干燥一分钟。如此,便生产出了实施例2至4的用于太阳能电池背板的膜片2至4,以及比较例I至5的用于太阳能电池背板的膜片7至11。
表I示出了用于太阳能电池背板的各个膜片的各个层的组分和涂布量的细节。
权利要求
1.一种生产用于太阳能电池背板的膜的方法,所述方法包括 通过将含有白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂的用于白色层的水性组合物涂布于基材膜的至少一个表面,在所述基材膜上形成白色层;以及 通过将含有第二水性粘合剂的用于粘附保护层的水性组合物涂布于所述基材膜的所述至少一个表面,在所述基材膜上形成粘附保护层。
2.根据权利要求I所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,在所述用于白色层的水性组合物中的所述白色颜料相对于所述第一水性粘合剂的体积分数处于从50%至200%的范围内,并且将所述用于白色层的水性组合物涂布于所述基材膜,从而使所述用于白色层的水性组合物的涂层厚度处于从4pm至20i!m的范围内,并且所述白色颜料的涂布量处于从3g/m2至10g/m2的范围内。
3.根据权利要求I或权利要求2所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述无机氧化物填充剂的含量相对于所述用于白色层的水性组合物中的所述第一水性粘合剂的总量处于从5质量%至400质量%的范围内。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,所述方法还包括将用于耐侯性层的水性组合物涂布于形成了所述白色层和所述粘附保护层的所述至少一个表面的相反表面,所述用于耐侯性层的水性组合物含有碳氟树脂或有机硅-丙烯酸类复合树脂中的至少一种。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述基材膜的形成了所述白色层和所述粘附保护层的所述至少一个表面对于波长为550nm的光的光反射率是70%以上。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述用于白色层的水性组合物还包含至少一种表面活性剂。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述第一水性粘合剂和所述第二水性粘合剂各自独立地包含选自由以下各项组成的组中的至少一项聚烯烃、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、(甲基)丙烯酸类聚合物和聚酯。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述用于粘附保护层的水性组合物还包含无机氧化物填充剂。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述基材膜包括聚酯。
10.根据权利要求I至9中任一项所述的生产用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述用于白色层的水性组合物还包含至少一种Og唑啉化合物作为用于所述第一水性粘合剂的交联剂。
11.一种用于太阳能电池背板的膜,所述膜包含 基材膜; 在所述基材膜的至少一个表面上提供的白色层,所述白色层包含用于白色层的水性组合物的涂膜,所述用于白色层的水性组合物含有白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂;以及 在所述基材膜的所述至少一个表面上提供的粘附保护层,所述粘附保护层包含用于粘附保护层的水性组合物的涂膜,所述用于粘附保护层的水性组合物含有第二水性粘合剂。
12.根据权利要求11所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,在所述用于白色层的水性组合物中的所述白色颜料相对于所述第一水性粘合剂的体积分数处于从50%至200%的范围内,所述白色层的膜厚处于从4 y m至20 y m的范围内,并且所述白色颜料的涂布量处于从3g/m2至10g/m2的范围内。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述无机氧化物填充剂的含量相对于在所述白色层中的所述第一水性粘合剂的总量处于5质量%至400质量%的范围内。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜,其还包含耐侯性层,所述耐侯性层包含用于耐侯性层的水性组合物的涂膜并且设置于在其上提供了所述白色层和所述粘附保护层的所述至少一个表面的相反表面上,所述用于耐侯性层的水性组合物含有碳氟树脂或有机硅-丙烯酸类复合树脂中的至少一种。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述基材膜的提供了所述白色层和所述粘附保护层的所述至少一个表面侧对于波长为550nm的光的光反射率是70%以上。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述第一水性粘合剂和所述第二水性粘合剂各自独立地包含选自由以下各项组成的组中的至少一项聚烯烃、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、(甲基)丙烯酸类聚合物和聚酯。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜,其中,所述粘附保护层还包含无机氧化物填充剂。
18.用于生产根据权利要求11至17中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述基材膜包括聚酯。
19.用于生产根据权利要求11至18中任一项所述的用于太阳能电池背板的膜的方法,其中,所述用于白色层的水性组合物还包含至少一种Il恶唑啉化合物作为用于所述第一水性粘合剂的交联剂。
全文摘要
本发明提供了一种用于太阳能电池背板的膜,所述膜包含基材膜;在所述基材膜的至少一个表面上的白色层;和粘附保护层,所述白色层是通过将含有白色颜料、第一水性粘合剂和无机氧化物填充剂的用于白色层的水性组合物涂布到所述基材膜的至少一个表面上而形成的,所述粘附防护层是通过涂布含有第二水性粘合剂的用于粘附防护层的水性组合物而形成的,所述膜具有出色的生产效率、在层中均匀存在的白色颜料、和各层之间出色的粘附性,并且本发明还提供用于太阳能电池背板的膜的生产方法。
文档编号B32B27/20GK102712774SQ201180005800
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者田中慎二 申请人:富士胶片株式会社
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