用于太阳能电池模块的集成背板的制作方法
【专利摘要】本文公开了太阳能电池模块，它包括：(a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，且具有正面和背面；和(b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在约270-330℃的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层，其中，所述乙烯共聚物层(iii)主要由选自由以下组中的乙烯共聚物组成：乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且(iv)基本上不含交联剂和硅烷，并且其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结合。
【专利说明】用于太阳能电池模块的集成背板
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于光伏模块的集成背板。
【背景技术】
[0002]由于太阳能电池提供了可持续能源，因此它们的使用得到快速推广。基于所用的吸光材料，太阳能电池通常可以分成两大类，即块体或晶片类太阳能电池和薄膜太阳能电池。
[0003]单晶娃(C-Si)、聚-或多-晶娃(聚-Si或mc-Si)和带娃是形成最常规晶片基太阳能电池时最常用的材料。由晶片类太阳能电池获得的太阳能电池模块经常包括一系列约180至约240 μ m厚的自载晶片(或电池)，它们被焊接在一起并经电连接。这种太阳能电池板，与导电糊和/或其表面上沉积的连接线的层一起，可以称之为太阳能电池组件。该太阳能电池组件可以被聚合物封装层包封、夹在其间、或者层压在其间。所得结构然后再夹在两个保护外层(即，前板和背板)之间形成耐候性模块。这些保护外层可以由玻璃、金属片或薄膜、或者塑料片或薄膜形成。然而一般说来，面对太阳光的外层需要足够透明以使得光子到达太阳能电池。
[0004]封装材料在太阳能电池模块中达到几个重要功能。例如，它们包住太阳能电池材料(它们可能脆或者对物理攻击如磨损敏感)并保护它。此外，在一些太阳能电池模块中封装材料将太阳能电池与模块外层粘合。对耐用、透明、易于加工的封装材料的需求导致了对热塑性聚合物的研究，例如为乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩醛类(例如，聚乙烯醇缩丁醛(PVB))、聚氯化乙烯类、聚乙烯(例如，线性低密度聚乙烯)、α-烯烃和α，β-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)、和离聚物。
[0005]中国专利申请公开CN101823355和PCT专利申请W02010/101582A1公开了一种用于太阳能电池模块的背板结构，它包括基底层(例如，聚酯或含氟聚合物层)和与基底层的内表面相连的乙烯共聚物连接层。然而，发现当将这种背板层压在EVA包封的太阳能电池上时，所得太阳能电池模块的功率输出，特别是在老化之后，仍然需要改善。
【发明内容】
[0006]本公开提供了一种太阳能电池模块，其包括:(a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，且具有正面和背面；和(b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在270-330°C的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层，其中，所述乙烯共聚物层主要由选自以下组中的乙烯共聚物构成:乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且基本上不含交联剂和硅烷，并且其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结合。
[0007]在太阳能电池模块的一个实施方式中，所述乙烯共聚物层在280_330°C的挤出温度下直接挤出涂布到所述柔性基底的内表面上。
[0008]在太阳能电池模块的另一实施方式中，所述多层保护板的柔性基底由金属薄膜或者选自以下组中的聚合物材料形成:聚酯、含氟聚合物、及其组合。
[0009]在太阳能电池模块的再一实施方式中，所述乙烯共聚物选自乙烯/(甲基)丙烯酸烧基酷共聚物。
[0010]在太阳能电池模块的再一实施方式中，所述多层保护板用作前板，并且所述乙烯共聚物层直接与太阳能电池层的正面结合，其间没有封装材料。或者，所述多层保护板用作背板，并且所述乙烯共聚物层直接与太阳能电池层的背面结合，其间没有封装材料。
[0011]在太阳能电池模块的再一实施方式中，所述太阳能电池选自晶硅电池和薄膜太阳能电池。
[0012]根据本公开，当一个范围用两个特定端点给出时，应理解该范围包括在这两个特定端点内的任意值和等于或约等于任意这两个端点的任意值。
【具体实施方式】
[0013]本文公开了太阳能电池模块，它包括:(a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，并且具有正面和背面；和(b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在约270-330°C的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层，其中，所述乙烯共聚物层(iii)主要由选自以下组中的乙烯共聚物构成:乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且(iv)基本上不含交联剂和硅烷，并且其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结合。
[0014]包含在太阳能电池模块中的太阳能电池层包括一个或多个太阳能电池。所述太阳能电池可以是能够将太阳辐射转化为电能的任何光电转换设备。它们可以由光电转换体和形成在其两个主表面上的电极构成。光电转换体可以由任何合适的光电转换材料如晶体娃(C-Si)、无定形硅(a-Si)、微晶硅(μ C-Si)、碲化镉(CdTe)、硒化铜铟(CuInSe2或CIS)、二硒化铜铟/镓(CuInxGa(1_x)Se2*CIGS)、吸光染料和有机半导体来制成。前电极可以由通过任何合适的印刷法如丝网印刷或喷墨印刷而涂布在光电转换体的前表面上的导电浆料如银浆形成。前导电浆料可以包括多个平行的导电栅线以及垂直于导电栅线并与其连接的一个或多个以上的导电主栅线，而背电极可以通过在光电转换体的整个背表面上印刷金属浆料形成。形成背电极的适合金属包括但不限于铝、铜、银、金、镍、镉及它们的合金。
[0015]太阳能电池层可以具有面对阳光的正面(也称之为正面，并且在实际使用条件下通常面对阳光)和不面对阳光的背面(也称之为背面，并且在实际使用条件下通常背离阳光)。在太阳能电池模块内，设置于太阳能电池层的面对阳光的正面上的层压层中的所有材料应具有足够的透明度，以使足够的阳光到达太阳能电池。设置于在太阳能电池层的不面对阳光的背面上的层压层中的材料不需要透明。
[0016]本公开所用的柔性基底可以是由金属箔(如铝箔)或任意合适的聚合物材料形成的薄膜。本公开用于形成基底的合适的聚合物材料可以包括，但不限于，以下的材料: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，间同聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜类(例如，聚醚砜、聚砜，等)、聚酰胺类、聚氨酯类、丙烯酸树脂、乙酸纤维素类(例如，乙酸纤维素、三乙酸纤维素，等)、玻璃纸、聚硅氧烷、聚氯化乙烯类)(例如，聚偏二氯乙烯)、含氟聚合物(例如，聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物)、及其两种或多种的组合。在一些实施方式中，柔性基底由包含聚酯和/或含氟聚合物的材料形成。在另一实施方式中，柔性基底由包含聚酯的材料或者主要由聚酯组成的材料形成。柔性基底薄膜可以为非取向的，或者经单轴取向的，或者经双轴取向的。
[0017]在本公开中可用作柔性基底的薄膜的具体实例包括，但不限于，聚酯薄膜(例如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜)、含氟聚合物薄膜(例如，Tedlai?⑧、Tefzel.?，和Teflon?傅膜，可从美国 E.1.内穆尔杜邦公司(E.1.du Pont de Nemours and Company,下文称作“杜邦”)获得)、金属薄膜(例如，铝箔)。而且本公开所用的柔性基底也可以是多层薄膜的形式，例如含氟聚合物/聚酯/含氟聚合物多层薄膜(例如，Tedlar?,/PET/ 'Tedlar?或TPT层压薄膜，可以从奥地利的IsovoltaAG公司或者从美国马迪可公司(Madico)获得)。
[0018]本公开所用的术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”是指丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，并且本公开所 用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物是包含乙烯聚合单元和约6-40wt%的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合单元的共聚物。(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基部分可以含有1-6或1-4个碳原子，可以选自甲基、乙基、和支化或未支化的丙基、丁基、戊基和己基。示例性的(甲基)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。(甲基)丙烯酸烷基酯共聚单体的极性可以通过改变存在于共聚单体内的烷基的相对量和同一性来控制。类似地，可以使用甲基丙烯酸C1-C6烷基酯共聚单体作为共聚单体。这些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。
[0019]本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以是二元共聚物或较高级别共聚物的形式，例如三元共聚物。当为较高级别共聚物的形式时，乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物还可以包含一种或多种其它合适的共聚单体的聚合单元。例如，本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以为三元共聚物的形式，基于乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物的总重量，还包括低于约5wt%的选自如下的第三共聚单体的聚合单元:丙烯酸类、甲基丙烯酸类及其衍生物。
[0020]在某些实施方式中，本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物选自乙烯/丙烯酸酯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物。在另一实施方式中，本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物是乙烯/丙烯酸甲酯共聚物。
[0021]本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以使用高压釜或者管式反应器通过聚合物领域公知的工艺制得。例如，该共聚反应可以在高压釜中以连续工艺进行，其中将乙烯、(甲基)丙烯酸烷基酯和任选存在的溶剂如甲醇(参见美国专利5，028，674)与引发剂一起加入到例如美国专利2，897，183中公开的类型的搅拌高压釜中。在另一实施方式中，乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以在管式反应器中，按照文章“HighFlexibility EMA Made from High Pressure Tubular Process，， (Annual TechnicalConference-Society of Plastics Engineers (2002), 60th (Vol.2), 1832-1836)中所述的步骤制得。在又一实施方式中，乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以在高压管式反应器中于升温下沿管另外添加反应物共聚单体获得。在又一实施方式中，乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以在一系列高压釜反应器中制得，其中共聚单体的替换是通过多区域添加反应物共聚单体实现的，如美国专利3，350，372 ;3，756，996 ;和5，532，066中教导的。
[0022]本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物也可以从各种商家商购获得。例如，它们可以得自杜邦，商标名为Elvaloy?AC或Bynel?。
[0023]基于共聚物的总重量，乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物包含乙烯聚合单元和大于或等于约10wt%，或者约15-25wt%，或者约18-23wt%的丙烯酸和/或甲基丙烯酸的聚合单元。
[0024]本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物还可以含有其它不饱和共聚单体的聚合单元。该其它不饱和共聚单体的具体实例包括，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、丙烯酸十一烷酯、甲基丙烯酸十一烷酯、丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十二烷酯、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-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚(乙二醇)丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)苯基醚甲基丙烯酸酯、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、富马酸二薄荷酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、和类似物及其混合物。优选，所述其它不饱和共聚单体选自以下组中:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酸乙烯酯及其混合物。基于共聚物的总重量，本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物可以加入不大于约50wt%,或者不大于约30wt%,或者不大于约20wt%的所述其它不饱和共聚单体的共聚单元。
[0025]本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物可以如美国专利3，404，134、5，028，674,6, 500，888 或 6，518，365 中公开的方式聚合。
[0026]本公开所用的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物也可以从各种商家商购获得。例如，它们可以得自杜邦，商标名为Nucrel?。
[0027]本公开所用的离聚物由上面所述的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物衍生得到。具体地说，该离聚物是通过用金属离子部分或全部中和该乙烯/(甲基)丙烯酸母酸共聚物而获得的。优选，基于离聚共聚物中羧酸酯基的总摩尔数，该乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物约10-100%，或者约10-50%，或者约20-40%被金属离子中和。金属离子可以是一价、二价、三价、多价及其混合物。优选的一价金属离子包括，但不限于，钠、钾、锂、银、汞、铜、和类似物及其混合物。优选的二价金属离子包括，但不限于，铍、镁、钙、锶、钡、铜、镉、汞、锡、铅、铁、钴、镍、锌、和类似物及其混合物。优选的三价金属离子包括，但不限于，铝、钪、铁、钇、和类似物及其混合物。优选的多价金属离子包括，但不限于，钛、锆、铪、钒、钽、钨、铬、铈、铁、和类似物及其混合物。优选当金属离子是多价的时，包括配位剂，例如硬脂酸根、油酸根、水杨酸根和酚酸根，如美国专利3，404，134中公开的。更优选，所述金属离子选自以下组中:钠、锂、镁、锌、铝及其混合物。进一步优选，金属离子选自钠、锌及其混合物。最优选，金属离子是锋。
[0028]本公开所用的合适的离聚物也可以从各种商家商购获得。例如，合适的离聚物可以得自杜邦，商标名为Surlyn?，或者得自美国陶氏化学公司(Dow Chemical Company)，商标名为AMPLIFY?，或者得自美国埃克森美孚公司(Exxon Mobil Corporation)，商标名为1tek?。
[0029]根据本公开，所述乙烯共聚物层主要由乙烯共聚物组成并且基本上不含交联剂和硅烷。“基本上不含”是指在组合物中含有不大于约0.lwt%的该特定组分。
[0030]正如本文所用的，术语“交联剂”用来指能够促进或者调节聚合物链之间的分子间共价键并因此产生更刚性结构的化合物。根据本公开，乙烯共聚物层基本上不含任意交联齐?，所述交联剂包括过氧化物、硅烷、环氧化物、异氰酸酯化合物、氨基甲酸酯化合物、金属氧化物、硫和双官能化合物(例如二烯、二酸、二醇、二胺，等)。 [0031]本公开所用的术语“硅烷”用来指含有硅-碳键并且没有任何氢-硅键的化合物。乙烯共聚物层基本上不含任何硅烷，所述硅烷包括，三烷氧基硅烷(例如，乙烯基三甲氧基硅烷；乙烯基二乙氧基硅烷；3_缩水甘油氧基丙基二甲氧基硅烷；3_缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷；3_甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；3_甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷；3_丙烯酸氧基丙基二甲氧基硅烷；3_服基丙基二乙氧基硅烷；3_氯丙基二甲氧基娃烧;3~异氰酸酯基丙基二乙氧基硅烷；3_氨基丙基二甲氧基硅烷；3_氨基丙基二乙氧基娃烧等)和二烷氧基硅烷(例如，N_2_(氨基乙基)_3_氨基丙基甲基二甲氧基硅烷；3-疏基丙基甲基二甲氧基硅烷等)。
[0032]根据本公开，所述乙烯共聚物直接挤出涂布在基底层的内表面上，形成多层保护板。即，在基底层的内表面和乙烯共聚物层之间不含粘合剂或底漆层或底漆材料。然而，应理解在挤出涂布过程之前基底层的内表面可以经过一定的表面处理。该表面处理改善薄膜表面并且可以采取本领域已知的任意形式，包括火焰处理(参见，例如，美国专利2，632，921 ;2，648，097 ;2，683，894 ;或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、紫外光处理、喷砂处理、溶剂处理、电晕处理、及其两种或多种的组合。
[0033]通过使薄膜表面经过表面处理，其改善了薄膜的表面能(以dynes/cm计)并因此改善了它与其它材料，例如粘合剂、溶剂或者其它聚合薄膜，的结合强度。
[0034]值得一提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 ;或6，972，068)。电晕处理(有时称之为空气等离子体)是一种表面改性技术，它使用低温电晕放电等离子体赋予目标材料的表面性能(例如，粘合性能)的改变。电晕等离子体是通过对尖的电极末端施加高压，从而在该尖端末端形成等离子体而产生的。经常使用线性排列的电极产生电晕等离子体幕帘。当目标例如塑料、布或纸通过该电晕等离子体幕帘时，将该电晕等离子体经过气体间隙或介质施加到目标的表面上。这里可以使用各种气体形成气体间隙，它包括，但不限于，空气；反应性烃蒸汽；或其它蒸汽例如酮类(例如，丙酮或甲基乙烯基酮)、醇类(例如，甲醇)、对氯苯乙烯、丙烯腈、无水氨、胺类(例如，丙二胺、四亚乙基五胺、环己胺、癸胺、二亚乙基三胺、叔丁胺、乙二胺、三亚乙基四胺、三乙基胺，或者甲基异丙基胺)，等的蒸汽。在一个实施方式中，该电晕处理是在由空气或醇蒸汽形成的气体间隙上进行的。在另一实施方式中，第一薄膜层的至少一个表面在空气间隙上经过电晕处理改性。在又一实施方式中，第一薄膜层的至少一个表面在空气间隙上以剂量约 20-1000W.min/m2 或约 25-600W.min/m2 经过电晕处理。
[0035]而且，为了改善基底层和乙烯共聚物层之间的结合强度，优选挤出温度设定在270-330 O。
[0036]根据本公开，如此获得的多层保护板的平均总厚度为约8-1000μπι，或者约50-600 μ m，或者约100-400 μ m，而所述乙烯共聚物层的平均厚度为约10-400 μ m或约40-200 μm。
[0037]根据本公开，所述多层保护板与太阳能电池层直接结合。即，在所得太阳能电池模块内，在多层保护板和太阳能电池层之间不含封装材料或其它聚合物材料。
[0038]在本文公开的太阳能电池模块的一个实施方式中，多层保护板与太阳能电池层的背面直接结合并用作集成背板。在这种实施方式中，多层保护板经定位使得所述乙烯共聚物层与太阳能电池层直接结合并且在该乙烯共聚物层和太阳能电池层之间没有封装材料。
[0039]在这些实施方式中，太阳能电池模块还可以包括层压在太阳能电池层的正面上的透明前封装层，并且该前封装层可以包括任意合适的聚合物材料，例如酸共聚物、离聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基缩醛类(包括声学级聚乙烯基缩醛类)、聚氨酯类、聚氯化乙烯类、聚乙烯类(例如，线性低密度聚乙烯类)、聚烯烃嵌段共聚物弹性体、α-烯烃和α，β_烯键式不饱和羧酸酯类的共聚物)(例如，乙烯/丙烯酸甲酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物)、聚硅氧烷弹性体、环氧树脂、及其两种或多种的组合。
[0040]太阳能电池模块还可以包括层压在前封装层上的透明前板。该透明前板可以由任意合适的板或薄膜形成。合适的板包括，例如，玻璃或塑料板，例如聚碳酸酯类、丙烯酸树月旨、聚丙烯酸酯类、环状聚烯烃(例如，乙烯/降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯类(优选在有茂金属催化剂的情况下制得的聚苯乙烯类)、聚酰胺类、聚酯、含氟聚合物，或者其两种或多种的组合。用作所述前板的合适的薄膜可以包括聚合物，该聚合物包括，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)、聚碳酸酯类、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，间同聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜类(例如，聚醚砜、聚砜，等)、聚酰胺类、聚氨酯类、丙烯酸树脂、乙酸纤维素类(例如，乙酸纤维素、三乙酸纤维素，等)、玻璃纸、聚硅氧烷、聚氯化乙烯类(例如，聚偏二氯乙烯)、含氟聚合物(例如，聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯，和乙烯-四氟乙烯共聚物)、及其两种或多种的组合。该聚合物薄膜可以不经取向，或者单轴取向，或者双轴取向。
[0041]太阳能电池模块还可以包括嵌入该模块内的其它功能薄膜或板层(例如，介电层或屏障层)。这些功能层可以包括上述的聚合物薄膜或涂布有其它功能涂层的那些。例如，涂布有金属氧化物涂层的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)薄膜，例如美国专利6，521，825和6，818，819和欧洲专利1182710中所述的，可以在层压板中起氧和水分屏障层的作用。
[0042]如果需要，在太阳能电池层和封装层之间也可以包括非织造玻璃纤维(稀松布scrim)层以利于在层压过程中脱气和/或用作包封剂的强化。这种稀松布层的使用，例如，描述在美国专利 5，583,057 ；6, 075, 202 ;6，204，443 ;6，320，115 ;6，323,416 或欧洲专利 0769818。
[0043]而且，加入到太阳能电池模块中的任意组成层的一个或两个表面可以任选经过任意合适的粘合强化处理。该粘合强化处理可以是本领域已知的任意形式并包括火焰处理(参见，例如，美国专利2，632，921 ;2，648，097 ;2，683，894 ;或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、电晕放电处理、化学处理、铬酸处理、热空气处理、臭氧处理、紫外光处理、喷砂处理、溶剂处理、及其两种或多种的组合。
[0044]本文还公开了一种用于太阳能电池模块的多层保护板的制备方法，包括将挤出温度设定在270-330°C或者优选280-330°C下，在柔性基底层上直接挤出涂布所述乙烯共聚物材料。
[0045]实施例
[0046]材料:
[0047].PVF:取向的聚氟乙烯薄膜(37 μ m厚)，密度1.4g/cm3,从杜邦以商标名Tbdlar? 茯得；
[0048].PET-1:(双面)电晕处理过的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(188μπι厚)，密度1.40g/cm3,从美国 DuPont Teijin Film 公司获得；
[0049].PET-2:(双面)电晕处理过的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(250μπι厚)，密度
1.40g/cm3,可从 DuPont Teijin Film 获得；
[0050].Μ:招箔(20μπι 厚)，从中国上海沪鑫铝箔有限公司获得；
[0051].EMA-1:乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，含有20wt%的共聚的丙烯酸甲酯，密度0.94g/cm3 (按照ASTM D792测定)、熔体流动速率(MFR) 8.0g/10min (按照ASTM D1238测定)，熔点 92 0C ；
[0052].EMA-2:乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，含有9wt%的丙烯酸甲酯的聚合单元，密度0.93g/cm3，MFR 为 6.0g/10min，熔点 101°C ；
[0053].EMA-3:无规乙烯共聚物，可以从杜邦以商品名Fusabond? M603获得；
[0054].EMA-4:乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，含有24wt%的丙烯酸甲酯的聚合单元；
[0055].EMA:乙烯/甲基丙烯酸共聚物，含有9wt%的甲基丙烯酸的聚合单元，密度
0.93g/cm3，MFR 为 10g/10min，熔点 100°C ；
[0056].￡￡:线性低密度聚乙烯，密度0.924g/cm3，MFR为25g/10min，熔点124°C，从中国韩华化学宁波有限公司获得；
[0057].TiO2:二氧化钛，密度 3.9g/cm,熔点 1843°C，从杜邦以 T1- Pure? R-105 获得；
[0058].ΠΜ:2-(2Η-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚，一种UV吸收剂，从德国巴斯夫公司(BASF)以商标名Tinuvin? 234获得；
[0059]?堅:一种树脂母料，含有 23.25wt%EMA-l ；23.25wt%EMA-4 ；50wt%Ti02 ；和
3.5wt%UVA ；
[0060].桂掠-1:3~氨基丙基三甲氧基桂掠，从Shin-Etsu Chemical C0., Ltd.以商品名KBM 903获得；
[0061].桂掠~2:3_氨基丙基三乙氧基桂掠，从Shin-Etsu Chemical C0., Ltd.以商品名KBE 903获得；
[0062].硅烷-3:N~2 (氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷。从Shin-Etsu ChemicalC0.，Ltd.以商品名KBM 602获得；
[0063].SCz1:5-英寸单C-Si太阳能电池，从中国晶澳太阳能有限公司获得；
[0064].SCz2:A4大小的a_Si薄膜，带有玻璃前板；
[0065]-EVA:乙烯/乙酸乙烯酯共聚物板(500 μ m厚)，从中国温州瑞阳光伏材料有限公
司获得。
[0066]对比实施例CE1-CE4和实施例E1-E6
[0067]在这些实施例中使用了 6种乙烯共聚物组合物(ECP-1-ECP-6，其组成列于表1)。
其中，3种乙烯共聚物(ECP-4 - ECP-6)包括硅烷添加剂。
[0068]表1
[0069]
【权利要求】
1.太阳能电池模块，包括: (a)太阳能电池层，该太阳能电池层包括一个或多个电互连的太阳能电池，且具有正面和背面；和 (b)多层保护板，该多层保护板包括(i)具有内表面和外表面的柔性基底和(ii)在270-330°C的挤出温度下直接挤出涂布在所述柔性基底的内表面上的乙烯共聚物层， 其中，所述乙烯共聚物层(iii)主要由选自以下组中的乙烯共聚物构成:乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、离聚物、及其两种或多种的组合，并且(iv)基本上不含交联剂和娃烧，和 其中，所述多层保护板的所述乙烯共聚物层直接与所述太阳能电池层的正面或背面结口 ο
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中所述乙烯共聚物层在280-330°C的挤出温度下直接挤出涂布到所述柔性基底的内表面上。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中所述多层保护板的柔性基底由金属薄膜或选自以下组中的聚合物材料形成:聚酯、含氟聚合物、及其组合。
4.如权利要求1-3任一项所述的太阳能电池模块，其中所述乙烯共聚物选自乙烯/(甲基)丙稀酸烧基酷共聚物。
5.如权利要求1-4任一项所述的太阳能电池模块，其中所述多层保护板用作前板，并且所述乙烯共聚物层直接与太阳能电池层的正面结合，其间没有封装材料。
6.如权利要求1-4任一项所述的太阳能电池模块，其中所述多层保护板用作背板，并且所述乙烯共聚物层直接与太阳能电池层的背面结合，其间没有封装材料。
7.如权利要求1-6任一项所述的太阳能电池模块，其中所述太阳能电池选自晶硅电池和薄膜太阳能电池。
【文档编号】H01L31/049GK103730528SQ201210387211
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月12日 优先权日:2012年10月12日
【发明者】刘泽琳, 吴秋菊 申请人:杜邦公司