用于光伏电池的可交联包封材料的制作方法

专利名称：用于光伏电池的可交联包封材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于太阳能电池模块的交联或可交联的包封材料。具体地讲，该可交联的包封材料基本上由两种乙烯共聚物的共混组合物组成，其中第一乙烯共聚物含有不饱和羧酸的残基，第二乙烯共聚物含有含环氧基团的部分的残基。在交联的包封层中，已使羧酸基团与环氧基团发生了反应。 _4]
背景技术：
本说明书中引用了若干份专利和出版物以更全面地描述本发明所属现有技术。以上这些专利和出版物各自的全部公开内容均以引用方式并入本文。由于太阳能电池提供可持续的能源，因而其应用得到快速的发展。基于所采用的光吸收材料，太阳能电池通常可分为两种，即块状或基于晶片的太阳能电池和薄膜太阳能电池。单晶硅(C-Si)、多晶硅(poly-Si或mc_Si)和带状硅是用来形成更为传统的基于晶片的太阳能电池的最常用材料。来源于基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块通常包括焊接在一起并电连接的一系列约180至约240μπι厚的自承晶片(或电池)。这样的太阳能电池面板与沉积在其表面上的导体浆料层和/或连接线一起可被称为太阳能电池组合件。太阳能电池组合件可由聚合物包封材料包封、夹在聚合物包封材料之间或层压在聚合物包封材料之间。所得的结构可被进一步夹在两个保护性外层(即前板和后板)之间以形成耐候性模块。保护性外层可以由玻璃、金属片材或膜、或塑料片材或膜形成。然而，一般来讲，面向日光的外层需要充分透明以允许光子到达太阳能电池。在日益重要的替代性薄膜太阳能电池中，常用的材料包括非晶硅(a-Si)、微晶硅(μ c-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒化物(CuInSe2或CIS)、铜铟/镓二硒化物(CuInxGa(1_x)Se2*CIGS)、吸光染料、有机半导体等。以举例的方式，薄膜太阳能电池在例如美国专利 5，507，881,5, 512，107,5, 948，176,5, 994，163,6, 040，521,6, 123，824,6, 137，048、6，288，325,6, 258，620,6, 613，603、和 6，784，301 ;以及美国专利公开 20070298590、20070281090、20070240759、20070232057、20070238285、20070227578、20070209699、20070079866、20080223436、和 20080271675 中有所描述。典型厚度小于2μπι的薄膜太阳能电池通过将半导体材料沉积到基板上而制成，通常以多层的方式。此外，连接线、金属导电涂层、和/或金属反射膜可沉积在薄膜太阳能电池的表面上，以构成薄膜太阳能电池组合件的一部分。基板可由玻璃或柔性膜形成，并且在其面向日光的那些模块中也可被称为覆板。类似于基于晶片的太阳能电池模块，薄膜太阳能电池组合件进一步被聚合物包封材料包封，层压在聚合物包封材料之间或夹在聚合物包封材料之间，并进一步被层压或夹在保护性外层之间。在某些实施方案中，薄膜太阳能电池组合件可仅部分地被包封材料包封，这意味着只有薄膜太阳能电池组合件的与基板(或覆板)相对的一面被层压至聚合物包封材料，然后是保护性外层。在此类构造中，薄膜太阳能电池组合件被夹在基板(或覆板)和包封材料之间。包封材料在太阳能电池模块中发挥若干重要的功能。例如，它们包封并保护可能易碎或换句话讲易受物理冲击例如磨损影响的太阳能电池材料。此外，在一些太阳能电池模块中，包封材料将太阳能电池粘附到模块的外层。对耐用、透明、易加工包封材料的需求导致了人们对热塑性聚合物的研究，例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)、和乙烯酸共聚物的离聚物。这些材料在用作安全玻璃层压板中的夹层方面具有悠久的历史，因此将它们用作太阳能电池模块中的包封材料的优点将是显而易见的。这些优点包括例如良好的光学特性、适宜的稳定性、耐久性、易加工性、耐穿透性、以及优异的经济性中的一种或多种。此外，安全玻璃层压板生产商适于开发掺入了这些熟悉材料作为包封材料的太阳能电池模块的层压所需的技术和设备。此外，已研究了将交联反应作为进一步改善热塑性聚合物包封材料的稳定性、耐久性和耐穿透性的方法。例如，日本未经审查的专利公开2003-212967介绍了一种热固性 树脂，其在热固化前为流体，并可形成薄膜。可交联的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)也因其低成本、高透明度、低模量、低初始粘度、低平衡水分含量、和良好的耐热性而被广泛用作包封材料。然而，将可交联的EVA用作包封材料并非毫无缺点。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，通常会在EVA包封材料中掺入过氧化物作为交联反应的试剂。因此，EVA包封材料的储存寿命可能因过氧化物的分解而缩短。更不利的是，过氧化物分解会释放出氧气，其可能导致在EVA包封材料中形成光学缺陷，例如气泡。最后，这些EVA片材必须在比较低的挤出温度下制备，以防止过早交联，即在层压以形成太阳能电池模块前交联。过早交联可能使EVA无法加工，使得太阳能电池模块的层压无法在典型的温度下发生。过早交联的EVA将无法流动以适形于太阳能电池和太阳能电池模块的其他组件，也不能将太阳能电池粘附到模块的外层。因此，明显需要一种可交联的热塑性聚合物包封材料，其可在典型的挤出温度和典型的层压温度下进行熔体加工。发明概述因此，本文提供一种共混组合物，其可用作可交联的包封层并基本上由两种乙烯共聚物和任选的一种或多种添加剂组成。第一乙烯共聚物包含以下物质的共聚单元乙烯、任选的具有式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃、以及具有式CH2 = C(R3)COOH的第二烯烃。第二乙烯共聚物基本上由以下物质的共聚单元组成乙烯、任选的具有式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃、以及具有式CH2 = C(R4)D的第三烯烃。R1、R3和R4表示氢或烷基；R2表示烷基；而D表示含环氧基团的部分。本文还提供了包含所述包封层的太阳能电池模块。所述包封层包含所述共混组合物或所述共混组合物的交联产物，其中第二烯烃的一些酸性基团已与第三烯烃的一些环氧基团发生了反应。这些和多个其他可表征本发明的优点和新颖特征具体在附属于本文并构成本文一部分的权利要求书中指明。然而，为了更好地理解本发明、其优点以及通过其应用所达到的目标，应参考构成本文另一部分的附图
以及随附的描述性质的事项，其中举例说明和描述了本发明的优选实施方案。附图简沭图I是未按比例绘制的太阳能电池模块的剖面图。图2是未按比例绘制的第二太阳能电池模块的剖面图。图3是未按比例绘制的第三太阳能电池模块的剖面图。发明详沭下列定义适用于本说明书自始至终所用的术语，除非在具体情况中另行限制。
除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语的含义均与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的一样。如发生矛盾，以本说明书及其包括的定义为准。如本文所用，术语“含有”、“包括”、“包含”、“特征在于”、“具有”或其任何其他变型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。连接短语“由组成”不包括未在权利要求中指定的任何要素、步骤或成分，从而将权利要求限定为只包括列出的那些材料，而不含除杂质外通常与其相关的那些物项。当短语“由组成”出现在权利要求的主体的子句中，而非紧接前序时，其仅限制在该子句中提到的要素；其他要素不作为整体从权利要求中被排除。连接短语“基本上由组成”将权利要求的范围限制为具体的材料或步骤以及不会显著影响受权利要求保护的本发明的基本和新型特征的那些要素。“基本上由组成”权利要求占据介于由“由组成”格式书写的封闭式权利要求和由“包含”格式书写的完全开放式权利要求之间的中间地带。就术语“基本上由组成”来说，如本文所定义的、含量适合于此类添加剂的任选添加剂和微量杂质并不排除在组合物之外。当使用开放式术语例如“包含/包括”在本文中描述组合物、工艺、结构、或者组合物、工艺或结构的一部分时，除非另有规定，该描述也包括“基本上由”或者“由”该组合物、工艺、结构的要素、或者该组合物、工艺或结构的一部分的要素“组成”的实施方案。如本文针对组合物和组分所用的术语“基本上不含”是指组合物包含不超过偶然量的所述组分。换句话讲，组合物不含外加量的所述组分，而只含用来制备组合物的原材料中通常存在的量。在一些可商购获得的材料中，基于可商购获得的材料的重量计，偶然组分的含量低于2. 5重量％、1. O重量％、低于O. 5重量％、或低于O. I重量％。冠词“一个”和“一种”可以与本文所述的组合物、工艺或结构的各种要素和组分结合使用。这只是为了方便起见，并且给出该组合物、工艺或结构的一般意义。此类描述包括“一个或至少一个”要素或组分。此外，如本文所用，单数冠词也包括多个要素或组分的描述，除非在具体的上下文中明显排除了复数。 如本文所用，术语“或”是包括性的；也就是说，短语“A或B”是指“A、B、或A和B两者”。更具体地讲，条件“A或B”满足于以下任何一个A为真实(或存在)的，并且B为虚假(或不存在)的；A为虚假(或不存在)的，并且B为真实(或存在)的；或者A和B都为真实(或存在)的。例如，排他性的“或者”在本文中是通过诸如“A或B”和“A或B中的一者”之类的术语来指定。术语“约”是指数量、尺寸、配方、参数、以及其他量和特性是不精确的并且不必是精确的，但可以是期望的近似值和/或较大值或较小值，从而反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等、以及本领域的技术人员已知的其他因子。一般来讲，无论是否进行此类明确表述，数量、尺寸、配方、参数或者其他量或特性均为“约”或者“近似的”。此外，本文所示出的范围包括它们的端点，除非另外明确表述。此外，当数量、浓度、或者其他值或参数以范围、一个或多个优选范围或优选上限值和优选下限值的列表形式给出时，这应当理解为具体地公开由任何范围上限值或优选值和任何范围下限值或优选值的任何一对所构成的所有范围，而不管该对是否被单独地公开。当定义一个范围时，本发明的范围不限于列出的具体值。当材料、方法、或机械用术语“本领域的技术人员已知的”、“常规的”或同义的单词或短语在本文中描述时，该术语表示在提交本专利申请时常规的材料、方法、或机械涵盖于该描述中。同样涵盖于该描述中的是，目前不常规的但是当适用于相似目的时将成为本领域公认的材料、方法、和机械。
除非另行指出，所有百分比、份数、比率、和类似数量均按重量定义。如本文所用，术语“共聚物”是指包含由两种或更多种共聚单体进行共聚作用所生成的共聚单元的聚合物。就此而论，本文可能会根据共聚物的组分共聚单体或其组分共聚单体的量，例如“包含乙烯和18重量％丙烯酸的共聚物”或类似的说法来描述共聚物。此类描述可被视为非正式的，因为它并不把共聚单体当作共聚单元；因为它不包括对共聚物的常规命名，例如国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的命名；因为它不使用方法限定物品术语；或者因为其他原因。然而，如本文所用，结合其组分共聚单体或其组分共聚单体的量对共聚物进行的描述是指该共聚物含有指定共聚单体的共聚单元(在指定时具有指定量)。由此得出如下推论，即共聚物不是包含给定量的给定共聚单体的反应混合物的产物，除非在限定情况下进行此类明确表述。术语“三元共聚物”是指基本上由三种单体组成的聚合物。术语“环氧基团”、“亚乙基氧基团”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，亚乙基氧基团是未取代的。亚乙基氧基团可以是单取代或多取代的。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”和“亚烷基”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链或非支链的饱和烃基。烷基具有一个连向可供取代的碳原子的键合；而亚烷基则具有两个连向一个或多个可供取代的碳原子的键合。最后，如本文所用的术语“太阳能电池”包括任何可将光转化成电能的制品。可用于本发明的太阳能电池包括但不限于基于晶片的太阳能电池(如基于c-Si或mc-Si的太阳能电池)、薄膜太阳能电池(如基于a-Si、μ c_Si、CdTe、或Cl (G) S的太阳能电池)、以及有机太阳能电池。本文提供了一种太阳能电池模块，其包括(A)至少一个包封层，其包含交联的或可交联的乙烯共聚物I和乙烯共聚物2的共混组合物；和B)太阳能电池组合件，其包括一个或多个太阳能电池。乙烯共聚物I为包含以下物质的共聚单元的共聚物乙烯、任选的式CH2 = C(Rj)CO2R2的第一烯烃、以及式CH2 = C(R3)COOH的第二烯烃，其中R1为氢或烷基；R2为烷基，或者R2为由-OH基取代的烷基，例如羟基乙基，或者R2为由烷氧基取代的烷基，例如甲氧基乙基或乙氧基乙基；并且R3为氢或烷基。合适的具有式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃无限制地包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、和甲基丙烯酸丁酯。优选地，具有式CH2= C(R1)CO2R2的第一烯烃选自丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯。合适的具有式CH2 = C(R3)COOH的第二烯烃无限制地包括丙烯酸和甲基丙烯酸。乙烯共聚物I不是离聚物。具体地讲，乙烯共聚物I的羧酸基团以质子化形式存在，并且无显著量的这些羧酸基团被中和以形成羧酸盐。此外，乙烯共聚物I可以任选地还包含其他合适的附加共聚单体，例如具有2至10个、或优选3至8个碳的不饱和羧酸、或其衍生物。合适的酸衍生物包括酸酐、酰胺、和酯。酯是优选的。不饱和羧酸的优选酯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、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、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、以及它们中的两种或更多种的组合。优选的共聚单体的实例包括但不限于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、以及它们中的两种或更多种的组合。然而，第一烯烃、第二烯烃和其他合适的附加共聚单体都不是二元羧酸或二元羧酸的二酯、单酯或酸酐。二元羧酸包括马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、中康酸等。此外，乙烯共聚物I优选地不包含任何显著量的其他共聚单体。换句话讲，优选的是，乙烯共聚物I基本上由乙烯和第二烯烃的共聚残基组成，或者乙烯共聚物I基本上由乙烯、任选的第一烯烃和第二烯烃的共聚残基组成。当第一烯烃存在时，乙烯共聚物I包含约5至约40重量％、或约10至约35重量％、或约10至约30重量％的式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃的共聚残基。基于共聚物的总重量，乙烯共聚物I还包含约2至约30重量％、或约5至约20重量％、或约5至约15重量％的式CH2 = C(R3)COOH的烯烃的共聚残基。乙烯共聚物I的其余部分包含乙烯以及至多约5重量％的任选附加共聚单体(如果存在的话)的共聚残基。这些重量百分比都基于乙烯共聚物I的总重量。此外，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，乙烯共聚物I具有约5g/10min或更高、或约30g/10min或更高、或约30至约500g/10min、或约60g/10min或更高、或约60至约200g/10min的熔体流动速率或熔融指数(MFR或MI)。在一个具体的实例中，乙烯共聚物I为乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸的共聚物，例如以商标Nucrel 得自 E. I. du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DE(“DuPont”)的那些。
乙烯共聚物2为包含以下物质的共聚单元的共聚物乙烯、任选的式CH2 = C(Rj)CO2R2的第一烯烃、以及式CH2 = C (R4) D的第三烯烃，其中R4为氢或烷基；D选自-C02R5、_C02矿-1 5、-1 6-1 5、-0-1 5、-1 5;并且其中1 6为亚烷基，并且1 5为含环氧基团的部分，例如缩水甘油基、I，2-氧化环己烯基团、或I，2-环氧基团。与第一烯烃和第二烯烃和任选的附加共聚单体一样，第三烯烃也不是二元羧酸或二元羧酸的二酯、单酯或酸酐。此外，乙烯共聚物2可任选地还包含其他合适的附加共聚单体，如上文针对乙烯共聚物I所述。然而，优选地，乙烯共聚物2不含任何显著量的其他共聚单体。换句话讲，优选的是，乙烯共聚物2基本上由乙烯和第三烯烃的共聚残基组成，或者乙烯共聚物2基本上由乙烯、任选的第一烯烃和第三烯烃的共聚残基组成。第一烯烃是否存在于乙烯共聚物2中与其是否也存在于乙烯共聚物I中无关，反 之亦然。然而，当第一烯烃同时存在于乙烯共聚物I和2中时，该烯烃本身可以在各共聚物中相同或不同。例如，乙烯共聚物I可以是乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸的共聚物，而乙烯共聚物2可以是乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。或者，乙烯共聚物I可以是乙烯/丙烯酸甲酯/丙烯酸的共聚物，并且乙烯共聚物2可以是乙烯/丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。乙烯共聚物2包含约3至约15重量％、或约3至约10重量％、或约4至约7重量％的式CH2 = C (R4) -D的第三烯烃的共聚残基。其可任选地还包含至多约40重量％、或约5至约40重量％、或约10至约40重量％、或约20至约40重量％、或约20至约35重量％的式CH2 = C(R1)CO2R2的第一烯烃的共聚残基。乙烯共聚物2的其余部分则包含乙烯以及至多约5重量％的任选附加共聚单体(如果存在的话)的共聚残基。这些重量百分比都基于乙烯共聚物2的总重量。优选地，乙烯共聚物2基本上由乙烯和第三烯烃的共聚残基组成。还优选的是，乙烯共聚物2基本上由乙烯、任选的第一烯烃和第三烯烃组成。在一个具体的实例中，乙烯共聚物2为乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物，例如以商标Elvaloy. 得自DuPont的那些。在另一个具体的实例中，乙烯共聚物2为乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。此外，根据ASTM D1238在190°C的温度和2. 16kg的重量下测定，乙烯共聚物2具有约5至约300或约5至约100g/10min的熔体流动速率。基于共混组合物中乙烯共聚物I和乙烯共聚物2的总重量，乙烯共聚物I和乙烯共聚物2在共混组合物中的比率范围为约90 10至约10 90、或约80 20至约20 80、或约70 30至约30 70、或约60 40至约40 60、或约45 55至55 45，或者该比率为约50 50重量比。乙烯共聚物I中羧酸基团与乙烯共聚物2中环氧基团的摩尔比优选地为约10 I至I : 10、约5 : I至I : 5、约3 : I至I : 3、或约2比I。乙烯共聚物I和乙烯共聚物2的共混组合物可通过任何合适的工艺制备，例如熔融共混、配混、和挤出为粒状共混物。优选地，在共混工艺过程中，不向乙烯共聚物I和乙烯共聚物2中添加水、其他溶剂例如有机溶剂和芳族溶剂、以及增塑剂。换句话讲，在优选的工艺中，将纯的乙烯共聚物I与纯的乙烯共聚物2在熔融工艺中结合，以形成纯的共混组合物。在该优选工艺过程中的任何时候，乙烯共聚物I和2都不含超过偶然量的水、其他溶剂、或增塑剂。在共混和挤出工艺过程中，将共混物的温度优选地维持在约135°C或之下，以防止过早交联。更优选地，将共混物的温度维持在约130°C、125°C或120°C或之下。在约120°C或更高的温度下，乙烯共聚物I中的羧酸基团与乙烯共聚物2中的环氧基团反应以形成交联的共混组合物。更具体地讲，包含羧酸残基的共聚物和包含甲基丙烯酸缩水甘油酯残基的共聚物之间的交联反应根据下面的方案I进行，其中术语“聚”是指聚合物链的其余部分。方案I
权利要求
1.ー种共混组合物，其基本上由以下组分组成基于所述共混组合物的总重量约10重量％至约90重量％的こ烯共聚物I和约10重量％至约90重量％的こ烯共聚物2 ;和任选地ー种或多种添加剤，所述添加剂选自加工助剂、助流添加剤、润滑剂、顔料、染料、光学增白剂、阻燃剂、抗冲改性剂、成核剂、抗粘连剂、热稳定剂、受阻胺光稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、分散剂、表面活性剤、螯合剂、偶联剂、粘合剂、底漆、以及强化添加剂； 其中所述こ烯共聚物I基本上由以下部分组成こ烯的共聚单元、任选地约10重量％至约40重量％的具有式CH2 = C (R1) CO2R2的第一烯烃的共聚单元、和约2重量％至约30重量％的具有式CH2 = C (R3)COOH的第二烯烃的共聚单元，其中所述第一烯烃和所述第二烯烃的所述共聚単元的重量百分比基于所述こ烯共聚物I的总重量；其中R1表示氢或烷基，R2表不烧基，并且R3表不氧或烧基；并且 其中所述こ烯共聚物2基本上由以下部分组成こ烯的共聚单元、任选地约20重量％至约40重量％的第一烯烃的共聚单元、和约3重量％至约15重量％的具有式CH2=C(R4)-D的第三烯烃的共聚单元，其中所述第一烯烃和所述第三烯烃的所述共聚単元的重量百分比基于所述こ烯共聚物2的总重量；其中R4表示氢或烷基；其中-D表示选自-C02R5、-CO2R6-R5.-R6-R5、-O-R5、和-R5的部分；其中R5表示含环氧基团的部分并且R6表不亚烧基； 前提条件是，所述第一烯烃、第二烯烃或第三烯烃均不是ニ元羧酸或所述ニ元羧酸的ニ酷、单酯或酸酐。
2.—种权利要求I的共混组合物的交联产物，其中所述こ烯共聚物I的所述羧酸基团的至少一部分与所述こ烯共聚物2的所述环氧基团的至少一部分反应，以在こ烯共聚物I和こ烯共聚物2之间形成交联。
3.权利要求I的共混组合物，其中R1表示氢或甲基，R2表示丁基，R3表示氢或甲基，R4表示氢或甲基，并且-D为-R5，其中R5表示含缩水甘油基的部分。
4.权利要求I的共混组合物，其中所述第一烯烃为丙烯酸正丁酷，并且所述第二烯烃为丙烯酸。
5.权利要求I的共混组合物，其中所述第三烯烃为甲基丙烯酸缩水甘油酷。
6.一种制备基本上由权利要求I的共混组合物组成的片材的エ艺，其包括以下步骤 a)在低于135°C的温度下将所述こ烯共聚物I和所述こ烯共聚物2以熔体形式组合；以及 b)由所述熔体形成片材。
7.权利要求6的エ艺，其中所述片材由挤出エ艺形成。
8.一种由权利要求6的エ艺形成的片材。
9.权利要求8的片材，其具有一个或多个粗糙表面。
10.ー种太阳能电池模块，其包括太阳能电池组合件和至少ー个包封层，其中所述至少ー个包封层基本上由权利要求I的所述共混组合物或所述共混组合物的交联产物组成。
11.权利要求10的太阳能电池模块，其中所述至少ー个包封层被直接层压到所述太阳能电池组合件。
12.权利要求10的太阳能电池模块，其中所述太阳能电池组合件具有前朝阳面和后非朝阳面。
13.权利要求12的太阳能电池模块，其包括前包封层和后包封层，所述前包封层被层压到所述太阳能电池组合件的所述前朝阳面，所述后包封层被层压到所述太阳能电池组合件的后非朝阳面，其中所述前包封层和后包封层中的一者为所述至少一个包封层，并且其中所述前包封层和后包封层的另一者为交联的或未交联的，并基本上由一种或多种聚合物材料组成，所述聚合物材料选自包含a-烯烃和a，3-烯键式不饱和羧酸的共聚物、包含a-烯烃和a，￠-烯键式不饱和羧酸的共聚物的离聚物、包含乙烯和含环氧基团的部分的共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙烯醇缩醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃嵌段共聚物弹性体、a-烯烃和a，3 -烯键式不饱和羧酸的共聚物、硅酮弹性体、环氧树脂、以及它们的组合。
14.权利要求13的太阳能电池模块，其包括两个包封层，其中所述两个包封层为所述前包封层和所述后包封层，并且其中所述两个包封层基本上由所述共混组合物或所述共混组合物的所述交联产物组成，并且其中所述前包封层的所述共混组合物和所述后包封层的所述共混组合物为相同的或不同的。
15.权利要求12的太阳能电池模块，还包括入射层，其中所述入射层为所述模块的最 外表面层并被设置在所述太阳能电池组合件的所述前朝阳面上，并且其中所述入射层由选自以下的材料制成(i)玻璃板，(ii)包含选自以下的聚合物的聚合物片材聚碳酸酯、丙烯酸类、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、以及它们中的两种或更多种的组合，和(iii)包含选自以下的聚合物的聚合物膜聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、降冰片烯聚合物、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、尼龙、聚氨酯、丙烯酸类、乙酸纤维素、玻璃纸、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、以及它们中的两种或更多种的组合。
16.权利要求12的太阳能电池模块，还包括背衬层，其中所述背衬层为所述模块的最外表面层并被设置在所述太阳能电池组合件的所述后非朝阳面上，并且其中所述背衬层由选自以下的材料制成(i)玻璃板，(ii)聚合物片材，(iii)聚合物膜，(iv)金属片材，和(v)陶瓷板，并且其中所述聚合物片材包含选自以下的聚合物聚碳酸酯、丙烯酸类、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、以及它们中的两种或更多种的组合；并且所述聚合物膜包含选自以下的聚合物聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、降冰片烯聚合物、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、尼龙、聚氨酯、丙烯酸类、乙酸纤维素、玻璃纸、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、以及它们中的两种或更多种的组合。
17.权利要求13的太阳能电池模块，其中所述太阳能电池为基于晶片的太阳能电池，所述基于晶片的太阳能电池选自基于晶体硅(c-Si)和多晶硅(mc-Si)的太阳能电池，并且所述模块按位置顺序基本上由下列组成(i)入射层，(ii)所述前包封层，(iii)所述太阳能电池组合件，(iv)所述后包封层，和(V)背衬层。
18.权利要求12的太阳能电池模块，其中所述太阳能电池为薄膜太阳能电池，其选自基于非晶硅(a-Si)、微晶硅(yc-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒化物(CIS)、铜铟/镓二硒化物(CIGS)、吸光染料、以及有机半导体的太阳能电池，并且其中所述太阳能电池模块按位置顺序基本上由下列组成(i)入射层；(ii)前包封层，其为包含所述共混组合物或所述共混组合物的所述交联产物的所述至少一个包封层；和(iii)所述太阳能电池组合件，其中所述太阳能电池组合件还包括所述薄膜太阳能电池沉积在其上的基板，并且将所述基板被设置成使得所述基板为所述模块的最外表面，并被设置在所述太阳能电池组合件的所述后非朝阳面上。
19.权利要求12的太阳能电池模块，其中所述太阳能电池为薄膜太阳能电池，其选自基于非晶硅(a-Si)、微晶硅(yc-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒化物(CIS)、铜铟/镓二硒化物(CIGS)、吸光染料、以及有机半导体的太阳能电池，并且其中所述太阳能电池模块按位置顺序基本上由下列组成(i)所述太阳能电池组合件；(ii)后包封层，其为包含所述共混组合物的所述至少一个包封层；和(iii)背衬层，其中所述太阳能电池组合件还包括所述薄膜太阳能电池沉积在其上的覆板，并且所述覆板被设置成使得所述覆板为所述太阳能电池组合件的所述前朝阳面上所述模块的最外表面。
20.一种制备太阳能电池模块的工艺，其包括(i)提供太阳能电池组合件和至少一个包封层，其中所述至少一个包封层基本上由权利要求I的所述共混组合物组成，其中所述共混组合物未交联，并且其中所述至少一个包封层通过在约135°C或更低的温度下由所述 熔体挤出而形成，和(ii)在约135°C或更高的层压温度下层压所述组合件，以提供太阳能模块，其中所述共混组合物是交联的。
21.权利要求20的工艺，其中所述层压步骤通过使所述组合件受热并任选地经受真空或压力而进行。
22.一种阳光控制模块，其为权利要求20所述工艺的所述产品。
23.一种制备权利要求I的所述共混组合物的工艺，其包括以下步骤 a)提供乙烯共聚物I和乙烯共聚物2;以及 b)在低于135°C的温度下将乙烯共聚物I和乙烯共聚物2以熔体形式组合。
24.一种为权利要求6所述工艺的所述产品的挤出片材，所述挤出片材具有约0. 025至约3mm (约I至约120密耳)的厚度。
25.一种为权利要求7所述工艺的所述产品的挤出片材，其中所述挤出工艺为多层挤出工艺，其中所述挤出片材包括含有所述共混组合物的至少一层。
26.权利要求25的多层挤出片材，其中包含所述共混组合物的所述层为具有约0.25至约0. 76mm(约10至约30密耳)厚度的内层，或者其中包含所述共混组合物的所述层为具有约0. 025至约0. 12mm(约I至约5密耳)厚度的表面层。
27.权利要求24的挤出片材，其具有一个或多个粗糙表面。
28.权利要求10的阳光控制模块，还包括膜层，其中所述膜层与所述包封层直接接触，并且其中所述膜层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
全文摘要
本文提供了一种共混组合物，其可用作可交联的包封层并基本上由两种乙烯共聚物和任选的一种或多种添加剂组成。所述第一乙烯共聚物包含以下物质的共聚单元乙烯、任选的具有式CH2＝C(R1)CO2R2的第一烯烃、以及具有式CH2＝C(R3)COOH的第二烯烃。所述第二乙烯共聚物基本上由以下物质的共聚单元组成乙烯、任选的具有式CH2＝C(R1)CO2R2的第一烯烃、以及具有式CH2＝C(R4)D的第三烯烃。R1、R3和R4表示氢或烷基；R2表示烷基；而D表示含环氧基团的部分。本文还提供了包括所述包封层的太阳能电池模块。所述包封层包含所述共混组合物或所述共混组合物的所述交联产物，其中所述第二烯烃的一些酸性基团已与所述第三烯烃的一些环氧基团发生了反应。
文档编号H02N6/00GK102859863SQ201080043811
公开日2013年1月2日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年7月31日
发明者G·W·普里简 申请人:纳幕尔杜邦公司