专利名称：用于太阳能电池的多层耐候膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于太阳能电池的多层耐候膜，其中具有聚酯或共聚酯聚合物树脂的硬层和具有含聚四亚甲基醚二醇的聚对苯二甲酸丁二酯的软层以多层形式规则或不规则地层压，和此外，就伸长率的变化率(％ )，强度的变化率(％)和雾度(％)来说是优异的， 因此适合于在太阳能电池中使用。
背景技术：
由于环境问题和上升的石油价格，愈加需求不同于石油产品的便宜且不产生污染物的清洁能量或新的可再生能量。为了获得清洁能量或新的可再生能量，存在使用基于太阳热量的太阳能，风力能量，生物物质的能量，氢燃料能量，燃料电池，地热能量，海洋能量等，生成能量的许多方法。在这些当中，使用太阳能的方法被视为尤其有效地作为下一代能量生成方法，这是由于其能量生成效率或其完全消耗程度导致的。使用太阳能的方法被分类为两类太阳能通过太阳能电池模件转化成电能，和太阳能转化成热能。特别地，在其中使用太阳能电池模件，将太阳能转化成电能的情况下，户外使用太阳能电池模件较长的时间段(10年或更长)，因此，需要保护太阳能电池模件的器件。正因为如此，这一器件应当显著地能耐受各种不同的气候条件，且耐热。此外，要求器件这些天具有能最大化太阳能电池性能的功能，除了保护功能以外，还包括增加光反射率。可以以各种形式提供保护太阳能电池的器件。目前可获得的是具有耐候性和耐热性的膜。这一膜典型地置于太阳能电池以下且主要例举具有高的耐候性和耐热性的含氟基的聚氟乙烯(PVF)膜。然而，由于制备PVF 膜的成本非常高，因此建议或提出了各种替代品。关于这一点，日本未审专利公布Nos. 2008-85270，2002-26354 和 2002-134770 公开了在PVF膜之间使用聚对苯二甲酸乙二酯膜，和由替代PVF膜的膜，用于增加耐候性的膜和增加反射率的无机材料层组成的三层共挤出膜。然而，这些膜是不利的，因为尽管测量在 50小时气候老化试验中伸长率的变化率为约20%，这种伸长率的变化率对于太阳能电池的背面保护膜是极大地所需要的，但进一步在100小时的气候老化试验中其伸长率的变化率则急剧下降。发明公开技术问题因此，本发明牢记在相关现有技术中遇到的这些问题，和本发明打算提供新的耐候膜，它使用典型的多层共挤出工艺制造，以确保优异的耐候性和耐热性，和其中使用特定的材料确保优异的光学性能，并合适地控制膜的组成比。要解决的技术问题本发明的一个方面提供用于太阳能电池的多层耐候膜，它包括具有聚酯或共聚酯聚合物树脂的硬层和具有含聚四亚甲基醚二醇的聚对苯二甲酸丁二酯二醇共聚物的软层， 它们以多层形式规则或不规则地层压。本发明的有益效果
根据本发明，用于太阳能电池的多层耐候膜随着时间流逝的长久仅仅轻微地变化，从而显示出优异的耐候性，以及还具有高的强度和可见光透光率，从而导致高的UV光稳定性。实施本发明的最佳模式下文给出本发明用于太阳能电池的耐候膜的详细说明，所述耐候膜包括聚酯或共聚酯聚合物树脂的硬层和具有含聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT) 二醇共聚物的软层，它们以多层形式规则或不规则地层压。在本发明用于太阳能电池的耐候膜中，硬层包括聚酯或共聚酯聚合物树脂。该聚合物树脂可包括聚亚烷基对苯二甲酸酯树脂，其中聚亚烷基中的亚烷基具有1-6个碳，和优选是选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂和共聚PET中的一种或更多种。该聚合物树脂可具有大于或等于75%的结晶度和优选80-95%。若聚合物树脂的结晶度小于75%，则强度可能劣化。因此期望维持上述结晶度的范围。软层中的PBT 二醇共聚物可含有小于或等于90wt %和优选10_70wt % PTMEG,基于 PBT 二醇共聚物的总重量。若PTMEG的用量大于90wt%，基于PBT 二醇共聚物的总重量，则耐热性可能变差。相反，若PTMEG的用量小于10wt%，则耐久性可能成问题。此外，除了上述含PTMEG的PBT 二醇共聚物以外，软层还可包括含酯基的任何聚合物。具体地，软层不仅可包括含PTMEG的PBT 二元醇，而且可包括选自聚亚烷基酯，聚氨酯和聚乙酸酯中的一种或更多种。在软层中，聚亚烷基中的亚烷基可具有1-10个碳，和优选2-4个碳。聚亚烷基的实例包括含1，4-环己烷二甲醇(CHDM)的聚亚乙基。在本发明用于太阳能电池的耐候膜中，硬层和软层可具有0.1-100 1，优选 1-30 1的重量比(挤出速度比，kg/hr)。若硬层和软层的重量比小于0.1 1，则难以维持强度。相反，若其重量比超过100 1，则耐候性可能成问题。因此，期望其重量比落在上述范围内。使用典型地在本技术领域中使用的挤出工艺，制造用于本发明太阳能电池的耐候膜。具体地，通过使各层材料穿过供料头，制造该膜，从而获得由交替层叠的层组成的层压体，然后穿过共挤出模头，从而挤出片材。正因为如此，可合适地控制挤出机的体积，以便硬层和软层的重量比为1-30 1。使用压延辊(casting roll)，骤冷如此挤出的片材，从而获得硬化的片材，然后进行静电施加，以便使片材厚度均勻并改进其表面，结果片材紧密地粘附到压延辊上。正因为如此，可在本技术领域中典型地设定的4-6kv的条件下(没有特别限制所述条件)进行静电施加。之后，以纵向和横向的顺序双轴拉伸该片材。在纵向和横向二者内，拉伸比可设定为1. 2-5倍。若拉伸比小于1. 2倍，则强度可能下降，和厚度不均勻。相反，若拉伸比超过5倍，则膜可能断裂或者收缩率可能显著增加。 因此，期望拉伸比落在上述范围内。如上所述，含规则或不规则地以多层形式层压的硬层和软层的本发明用于太阳能电池的耐候膜的可见光透光率在50微米下大于或等于80 %，和优选大于或等于85 %，和雾度小于或等于7%且优选小于或等于5%。此外，本发明用于太阳能电池的耐候膜的厚度可以是5-700微米，和优选50-400微米。若膜的厚度小于5微米，则耐候性急剧下降，和电绝缘性能可能变差。相反，若膜的厚度超过700微米，耐候性可能增加，但可招致与价格、重
4量、后加工等有关的许多问题。因此，期望膜的厚度落在上述范围内。发明模式可通过下述实施例，获得本发明的更好理解，其中列出所述实施例阐述本发明，而不是解释为限制本发明。
实施例形成用于太阳能电池的耐候膜实施例1在120°C和大于或等于2小时的条件下，然后在180°C和大于或等于约3小时的条件下，真空干燥结晶度为75%的PET树脂(获自SKC，韩国)，在^(TC下熔融，然后使用挤出机，引入到供料头内。此外，在对01下熔融含60% PTMEG的PBT 二醇共聚物(通用等级)， 然后使用真空弯曲挤出机，引入到供料头内。然后，在约280°C下，使用供料头共挤出工艺，进行挤出，以便PET树脂层和PBT 二醇共聚物的层的重量比为20 1，从而制造15层的片材，然后在5kv的条件下，在45°C的冷却辊上进行静电施加。如此获得的片材主要在纵向上在90°C下拉伸约3. 5倍，涂布，以增加膜表面的爽滑度，然后在横向上在约110°C下拉伸约3. 8倍，从而制造厚度为50微米的耐候膜。实施例2以与实施例1相同的方式制造厚度为50微米的用于太阳能电池的耐候膜，所不同的是进行挤出，以便硬层和软层的重量比为1 1。实施例3以与实施例1相同的方式制造厚度为50微米的用于太阳能电池的耐候膜，所不同的是进行挤出，以便硬层和软层的重量比为5 1。对比例1以与实施例1相同的方式制造厚度为50微米的用于太阳能电池的耐候膜，所不同的是使用含10-70% CHDM的PET 二醇替代软层中的PBT 二醇共聚物，并进行挤出，以便硬层和软层的重量比为20 1。对比例2以与对比例1相同的方式制造厚度为50微米的用于太阳能电池的耐候膜，所不同的是进行挤出，以便硬层和软层的重量比为1 1。对比例3以与对比例1相同的方式制造厚度为50微米的用于太阳能电池的耐候膜，所不同的是进行挤出，以便硬层和软层的重量比为5 1。对比例4以与对比例1相同的方式制造厚度为50微米的用于太阳能电池的耐候膜，所不同的是使用聚萘二甲酸乙二酯替代PET树脂，并进行挤出，以便硬层和软层的重量比为 20 1。对比例5以与对比例1相同的方式制造厚度为50微米的用于太阳能电池的耐候膜，所不同的是使用聚甲基丙烯酸甲酯替代PET树脂，并进行挤出，以便硬层和软层的重量比为 20 1。对比例6以与对比例1相同的方式制造厚度为50微米的用于太阳能电池的耐候膜，所不同的是使用结晶度为70 %的共聚PET树脂替代所述PET树脂，并进行挤出，以便硬层和软层的重量比为20 1。对比例7在120°C和大于或等于2小时的条件下，然后在180°C和大于或等于约3小时的条件下，真空干燥结晶度为75%的PET树脂(获自SKC)，在^(TC下熔融，然后通过挤出机，从而制造片材。此外，然后在^v的条件下，在冷却辊上，在45°C下对片材进行静电施加。如此获得的片材在纵向上在100°C下主要地拉伸约3. 5倍，涂布，以增加膜表面的爽滑度，然后在横向上在约110°c下拉伸约3. 8倍，从而制造厚度为50微米的单层膜。对比例8-11以与对比例7相同的方式制造厚度为50微米的各单层膜，所不同的是分别对于对比例8使用聚萘二甲酸乙二酯(PEN)树脂，对于对比例9使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树月旨，对于对比例10，使用含60% PTMEG的PBT 二醇共聚物树脂(通用等级)，和对于对比例 11，使用结晶度为70%的PET 二醇共聚物树脂，并进行典型的挤出工艺。下表1中示出了结^ ο[表 1]
权利要求
1.一种用于太阳能电池的耐候膜，它包括以多层形式层压的具有聚酯或共聚酯聚合物树脂的硬层和具有含聚四亚甲基醚二醇的聚对苯二甲酸丁二酯二醇共聚物的软层。
2.权利要求1的耐候膜，其中聚合物树脂的结晶度为75-95%。
3.权利要求1的耐候膜，其中软层中的聚对苯二甲酸丁二酯二醇共聚物含有10-60% 的聚四亚甲基醚二醇。
4.权利要求1的耐候膜，其中硬层和软层的重量比(挤出速率比，kg/hr)为 0.1-100 1。
5.权利要求1的耐候膜，其中挤出该膜并在纵向和横向上拉伸1.5-5. 0倍。
6.权利要求1的耐候膜，其中膜的厚度为5-700微米。
7.权利要求1的耐候膜，其中在抗水解试验中，膜的伸长率变化率为20-90%。
8.权利要求1的耐候膜，其中膜的可见光透光率为80-95%和雾度为0.1-5%。
全文摘要
公开了用于太阳能电池的多层耐候膜，它具有优异的伸长率变化率，强度变化率和雾度，因此适合于在太阳能电池中使用，且包括以多层形式规则或不规则地层压的具有聚酯或共聚酯聚合物树脂的硬层，和具有含有聚四亚甲基醚二醇的聚对苯二甲酸丁二酯的软层。
文档编号H01L31/048GK102177020SQ200980139982
公开日2011年9月7日 申请日期2009年10月6日 优先权日2008年10月8日
发明者朱千龙, 朴亨锡, 李贯炯, 金秀姬 申请人:Skc株式会社