耐久性太陽能鏡面反射膜的制作方法
【專利摘要】本公開一般涉及耐久性太陽能鏡面反射膜、制備耐久性太陽能鏡面反射膜的方法、以及包括耐久性太陽能鏡面反射膜的構(gòu)造。本公開的一些實施例涉及制備太陽能鏡面反射膜的方法，所述太陽能鏡面反射膜不在整個耐候性層上包括反射層材料。一些實施例涉及制備太陽能鏡面反射膜的方法，所述方法包括提供耐候性層(220)，所述耐候性層具有第一主表面和第二主表面；將反射材料(240)沉積在所述耐候性層的所述第一主表面上；以及以超聲方式或通過加熱來去除所述反射材料(240)的一部分(230a–230d)。
【專利說明】耐久性太陽能鏡面反射膜
[0001] 政府許可權(quán)利
[0002] 美國政府對根據(jù)由美國能源部授予的DE-AC36-08G028308(CRADA No. 08-316)的 本專利申請中描述的發(fā)明中的至少一些具有權(quán)利。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開一般涉及耐久太陽能鏡面反射膜、制備耐久太陽能鏡面反射膜的方法、以 及包括耐久太陽能鏡面反射膜的構(gòu)造。

【背景技術(shù)】
[0004] 可再生能源是源于可補充的自然資源諸如陽光、風、雨、潮汐以及地熱的能量。隨 著技術(shù)的進步和全球人口的增長，對可再生能源的需求大幅提高。盡管當今化石燃料提供 了絕大部分的能量消耗，但這些燃料是不可再生的。全球?qū)@些化石燃料的依賴度不僅提 高了對它們的消耗的關(guān)注，而且提高了對與燃燒這些燃料引起的排放相關(guān)聯(lián)的環(huán)境的關(guān) 注。由于這些關(guān)注，全世界的國家已經(jīng)在建立同時開發(fā)大規(guī)?？稍偕茉春托∫?guī)模可再生 能源的倡議。當今前景較好的能源之一為陽光。目前全世界有數(shù)百萬的家庭從太陽能光伏 系統(tǒng)獲得電力。
[0005] -般來講，集中式太陽能技術(shù)涉及采集太陽能輻射，以便直接或間接產(chǎn)生電。集中 式太陽能技術(shù)的三種主要類型為集中式光伏、集中式太陽能和太陽熱能技術(shù)。
[0006] 在集中式光伏（CPV)技術(shù)中，集中的日光經(jīng)由光伏效應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電力。一般來 講，CPV技術(shù)使用光學器件（如透鏡或反射鏡）將大量的日光集中到小面積的太陽能光伏材 料上，以進行發(fā)電。相比于其他類型的光伏能量生成，生產(chǎn)CPV系統(tǒng)的成本通常便宜得多， 因為太陽能的集中允許使用數(shù)量少得多的更高成本的太陽能電池。
[0007] 在集中式太陽能（CSP)技術(shù)中，集中的日光轉(zhuǎn)化為熱，然后熱轉(zhuǎn)化為電。一般來 講，CSP技術(shù)使用多種幾何形狀的反射鏡表面（如平面鏡、拋物線碟和拋物線槽），以將日光 集中到接收器上。這繼而加熱工作流體（如合成油或熔化鹽）或驅(qū)動熱機（如蒸汽輪機）。 在一些情況下，工作流體是用來對發(fā)電的發(fā)動機進行驅(qū)動的流體。在其他情況下，工作流體 經(jīng)過換熱器以產(chǎn)生蒸汽，蒸汽用于發(fā)動蒸汽輪機，以進行發(fā)電。
[0008] 太陽熱能系統(tǒng)采集太陽輻射，以在工業(yè)裝置中加熱水或加熱工藝流。一些太陽熱 能設(shè)計利用反射鏡使陽光集中到包含水或進料流的接收器上。操作原理與集中式太陽能發(fā) 電單元非常類似，但由于日光的集中度，因此工作溫度沒有那么高。
[0009] 對太陽能需求的增加伴隨著對能夠滿足這些公開要求的反射裝置和材料需求的 增加。這些太陽能反射器技術(shù)中的一些包括玻璃鏡、鋁鏡和金屬化聚合物膜。在這些太陽 能反射器技術(shù)中，金屬化聚合物膜特別具有吸引力，因為它們重量輕、提供設(shè)計靈活性，并 且可能使比常規(guī)玻璃鏡更便宜的安裝系統(tǒng)設(shè)計成為可能。聚合物為輕質(zhì)的、便宜的且易于 制造的。為了在聚合物上獲得金屬表面性質(zhì)，將金屬（如銀）的薄層涂布在聚合物表面上。
[0010] 一種示例性市售太陽能鏡面反射膜示意性地示于圖1中。圖1的太陽能鏡面反射 膜100包括分色前蒙片層110、耐候性層120(包括例如聚合物）、薄的濺射涂布接合層140、 反射層150 (包括例如反射金屬，例如銀）、耐腐蝕層160 (包括例如金屬，例如銅）、粘合劑 層170和內(nèi)襯180。通常通過去除內(nèi)襯180并鄰近支撐基材設(shè)置粘合劑層170來將圖1的 膜施用到支撐基材。然后去除分色前蒙片層110以將耐候性層120暴露于日光。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 使在集中式太陽能發(fā)電單元和集中式光伏太陽能系統(tǒng)中使用的金屬化聚合物膜 經(jīng)受對環(huán)境因素的連續(xù)暴露。因此，在設(shè)計和制造金屬化聚合物反射膜中的技術(shù)挑戰(zhàn)為在 經(jīng)受苛刻環(huán)境條件時實現(xiàn)長期（如20年）耐久性。需要這樣的金屬化聚合物膜，一旦將其 安裝于集中式太陽能發(fā)電單元或集中式光伏電池中，這種金屬化聚合物膜就能提供耐久性 和保持的光學性能（如反射率）。機械性能、光學透明度、耐腐蝕性、紫外光穩(wěn)定性以及對戶 外天氣條件的抗性均為在較長的操作周期內(nèi)可有助于材料逐漸降解的因素。
[0012] 本公開的發(fā)明人認識到，在形成能夠保持其光學性能的長期戶外使用的耐久金屬 化聚合物膜時的許多技術(shù)問題源自金屬和聚合物的物理和化學本性和性質(zhì)的基本失配。一 個特定的困難涉及確保在聚合物層與金屬反射表面之間的良好粘附力。在這些層之間不具 有良好粘附力的情況下，會發(fā)生分層。在聚合物層與金屬層之間的分層通常稱為"隧道效 應(yīng)"。
[0013] 本公開的發(fā)明人認識到，分層通常是在聚合物層與金屬層之間的粘附力降低的結(jié) 果。這種降低的粘附力可由許多因素中的任何者導致，且通常由這些因素的組合導致。本公 開的發(fā)明人認識到的一些示例性因素包括（1)在聚合物層與金屬層之間增加的機械應(yīng)力； (2)金屬層的氧化；（3)與金屬層相鄰的粘合劑的氧化；和（4)聚合物層的降解（這可由于 例如暴露于日光）。這些因素中的每一個可受到許多外部條件的影響，例如環(huán)境溫度（包 括環(huán)境溫度的變化）、熱沖擊、濕度、暴露于水分、暴露于空氣雜質(zhì)（例如鹽和硫）、紫外線暴 露、產(chǎn)品處理和產(chǎn)品儲存。
[0014] 最具挑戰(zhàn)性的問題之一涉及在金屬/聚合物界面處的應(yīng)力。一旦應(yīng)力變得過大， 就可能發(fā)生彎曲，從而導致聚合物層從金屬層分層。另外，當切削金屬化聚合物膜時，它們 的邊緣可能破碎和不受保護。金屬化聚合物的腐蝕起始于它們的邊緣，因此破碎的暴露的 金屬邊緣與上述列出的凈界面應(yīng)力的組合可克服粘附強度并導致隧道效應(yīng)。本發(fā)明的發(fā)明 人認識到保護在聚合物層與金屬層之間的界面、尤其是保護沿此界面的邊緣的重要性。
[0015] 已使用兩種現(xiàn)有技術(shù)方法來解決這些問題。第一，圍繞金屬化膜的邊緣施用密封 填縫膠。第二，圍繞金屬化膜的邊緣纏繞帶材。如果應(yīng)用適當，在使短期分層和/或隧道效 應(yīng)最小化方面，這兩種方法均為有效。然而，這兩種方法均不利地降低可用的總反射面積。 另外，這兩種方法均不利地將分開的材料引入金屬化膜的前表面，這導致金屬化膜的平面 上方和下方產(chǎn)生脊或突起。當金屬化膜暴露于例如風和冰雹時，這些脊或突起為可能的附 加應(yīng)力區(qū)。在常規(guī)維護過程（包括例如清潔（如壓力清洗）和披露過程中處理））中，該附 加應(yīng)力增加。另外，為了在金屬化膜的壽命中（如20年）有效，分開的材料必須在膜的壽 命中附著到金屬化膜。這些材料這樣做的能力有限。
[0016] 本公開的發(fā)明人認識到，現(xiàn)有太陽能鏡面反射膜中的反射層在整個耐候性層上延 伸。如上所述，這些層的性質(zhì)的失配使得它們的界面傾向于分層和隧道效應(yīng)，尤其是在鏡面 反射膜的邊緣處。因此，本公開的發(fā)明人認識到，沿著太陽能鏡面反射膜的邊緣中的一些或 全部具有更少的銀或不具有銀的太陽能鏡面反射膜示出出增加的耐久性和降低的分層和/ 或隧道效應(yīng)。
[0017] 本公開的發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)了用以形成在邊緣部分中具有更少、最少或無反射材料的 太陽能鏡面反射膜的新方法。例如，本公開的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)一種使用以超聲方式焊接來形成 如本文所述的太陽能鏡面反射膜的獨特方法。
[0018] 本公開的一個實施例涉及制備太陽能鏡面反射膜的方法，該方法包括：提供耐候 性層，該耐候性層具有第一主表面和第二主表面；將反射材料沉積到耐候性層的第一主表 面上；以及以超聲方式去除反射材料的一部分。
[0019] 本公開的另一實施例涉及制備太陽能鏡面反射膜的方法，該方法包括：提供耐候 性層，該耐候性層具有第一主表面和第二主表面；將反射材料沉積到耐候性層的第一主表 面上；以及通過加熱來去除反射材料的一部分。
[0020] 在一些實施例中，反射材料的從耐候性層去除的部分為沿著耐候性層的一個或多 個邊緣區(qū)域。在一些實施例中，邊緣區(qū)域中的至少一個從耐候性層的末端邊緣延伸到第一 主表面上2mm。在一些實施例中，邊緣區(qū)域從耐候性層的末端邊緣延伸到第一主表面上約 2mm和約20mm之間。
[0021] 在一些實施例中，沉積反射材料涉及下列中的至少一者：經(jīng)由濺射涂布的物理氣 相沉積、經(jīng)由電子束或加熱方法的蒸發(fā)、離子輔助電子束蒸發(fā)、電鍍、噴涂、真空沉積、以及 它們的組合。在一些實施例中，反射材料覆蓋耐候性層的第一主表面的至少98%。
[0022] 在一些實施例中，以超聲方式去除反射材料涉及使用滾花圖案。在一些實施例中， 該方法還包括：以超聲方式去除耐候性層的一部分。
[0023] 在一些實施例中，該方法還包括將填料設(shè)置在去除反射材料的區(qū)域中。在一些實 施例中，填料為聚合物材料。在一些實施例中，填料為熱塑性材料。
[0024] 在一些實施例中，耐候性層包括下列中的至少一種：PMMA、聚碳酸酯、聚酯、多層光 學膜、含氟聚合物、以及丙烯酸酯和含氟聚合物的共混物。在一些實施例中，反射材料包括 銀、金、鋁、銅、鎳和鈦中的至少一種。
[0025] 在一些實施例中，該方法還包括將接合層設(shè)置在耐候性層與反射材料之間。在一 些實施例中，接合層包含粘合劑。在一些實施例中，該方法還包括以超聲方式去除接合層的 一部分。
[0026] 在一些實施例中，該方法還包括將聚合物材料設(shè)置在耐候性層與反射材料之間。 在一些實施例中，該方法還包括鄰近反射層設(shè)置腐蝕保護層。在一些實施例中，腐蝕保護層 包含銅和惰性金屬合金中的至少一者。
[0027] 在一些實施例中，該方法還包括在集中式光伏系統(tǒng)、集中式太陽能系統(tǒng)或反射器 組件中的至少一者中設(shè)置太陽能鏡面反射膜。
[0028] 本公開的另一實施例涉及集中式太陽能發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如本文所述的太陽 能鏡面反射膜（包括但不限于上述實施例中的任何者）。
[0029] 本公開的另一實施例涉及集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如本文所述的太陽能 鏡面反射膜（包括但不限于上述實施例中的任何者）。
[0030] 已匯總了本發(fā)明的示例性實施例的各個方面和優(yōu)點。以上
【發(fā)明內(nèi)容】
并非意圖描述 本公開的每個圖示實施例或每種實施方式。如下附圖和【具體實施方式】更具體地舉例說明了 本文公開的各種實施例。通過閱讀如下【具體實施方式】，這些和各種其他特征和優(yōu)點將顯而 易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)太陽能鏡面反射膜的示意圖。
[0032] 圖2為根據(jù)本公開的太陽能鏡面反射膜的一個示例性實施例的示意性俯視圖。
[0033] 圖3為根據(jù)本公開的太陽能鏡面反射膜的另一示例性實施例的示意性俯視圖。
[0034] 圖4為根據(jù)本公開的太陽能鏡面反射膜的另一示例性實施例的示意性俯視圖。
[0035] 圖5為根據(jù)本公開的太陽能鏡面反射膜的另一示例性實施例的示意性俯視圖。

【具體實施方式】
[0036] 本公開的一些實施例包括通過加熱來去除耐候性層上的反射材料中的至少一些 的方法。在一些實施例中，也去除接合層和耐候性層中的至少一者的部分。通過加熱來去 除的示例性方法包括任何熱過程，包括但不限于以超聲方式去除（如以超聲方式焊接）和 激光去除。通過加熱來去除過程也包括經(jīng)由傳導、輻射或?qū)α鱽韨鬟f能量的過程。
[0037] 本公開的一些實施例涉及制備太陽能鏡面反射膜的方法，這種太陽能鏡面反射膜 不在整個耐候性層上包括反射層材料。本公開的一些實施例涉及制備太陽能鏡面反射膜的 方法，這種太陽能鏡面反射膜不在太陽能鏡面反射膜的邊緣部分中的一個或多個上包括反 射材料。本公開的一些實施例涉及制備具有反射層的太陽能鏡面反射膜的方法，這種反射 層在太陽能鏡面反射膜的邊緣部分中具有不連續(xù)部分。
[0038] 本文描述的方法均提供更耐久的太陽能鏡面反射膜。這種增加的耐久性至少部分 是由于源于在耐候性層與粘合劑層之間的直接接觸而產(chǎn)生的圍繞膜的邊緣提高的粘附力。 因此，分層或隧道效應(yīng)的發(fā)生率得以最小化。粘附力提高至少是因為耐候性層直接粘合到 除了反射層之外的層（通常為接合層）。耐候性層及其粘附的層具有比耐候性層與反射層 的粘合強度更大的粘合強度。
[0039] -個示例性實施例示出為圖2的示意性俯視圖。圖2的太陽能鏡面反射膜200包 括耐候性層210,耐候性層210包括本體區(qū)域220和四個邊緣區(qū)域230a、230b、230c和230d。 反射材料240與耐候性層210的本體區(qū)域220相鄰。反射材料240在很大程度上（或基本 上）不存在于邊緣區(qū)域230a、230b、230c和230d中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會知道，圖2所示 的具體實施例具有基本上不存在于所有四個邊緣區(qū)域230的反射材料240,但具有僅不存 在于邊緣區(qū)域中的一個或多個的反射材料240落入本公開的范圍內(nèi)。如本文所用，相對于 反射材料基本上不存在于一個或多個邊緣區(qū)域的術(shù)語"基本上不存在"是指具體邊緣區(qū)域 的至少97 %沒有反射材料。
[0040] 如本文所用，"邊緣區(qū)域"是指在片材的一個邊緣與本體區(qū)域之間的區(qū)域。邊緣區(qū) 域可以但不必延伸片材的整個長度或?qū)挾?。邊緣區(qū)域的尺寸可基于具體公開而不同。然 而，邊緣區(qū)域可具有任何尺寸，該尺寸足夠大，以形成超過在耐候性層與反射層之間的粘合 強度的在粘合劑層與耐候性層之間的粘合強度。
[0041] 圖3示出這樣的實施例，其中并非矩形片材的所有四個邊緣區(qū)域均不含反射材 料。具體地，圖3的示意性俯視圖示出包括耐候性層210的太陽能鏡面反射膜300,耐候性 層210包括本體區(qū)域320和邊緣區(qū)域330a和330b。反射材料240與耐候性層210的本體 區(qū)域320相鄰。反射材料240在很大程度上（或基本上）不存在于邊緣區(qū)域330a和330b 中。
[0042] 圖4示出這樣的實施例，其中邊緣區(qū)域不在太陽能鏡面反射膜的整個長度上延 伸。具體地，圖4的示意性俯視圖示出包括耐候性層210的太陽能鏡面反射膜400,耐候性 層210包括本體區(qū)域420和許多邊緣區(qū)域430。反射材料240與耐候性層210的本體區(qū)域 420相鄰。反射材料240在很大程度上（或基本上）不存在于邊緣區(qū)域430中。這樣，反射 材料沿著片材的邊緣為不連續(xù)的。基本上不存在反射材料之處的邊緣區(qū)域可無規(guī)地設(shè)定尺 寸（如例如圖4所示），或者設(shè)定尺寸為形成圖案（如例如圖5所示）。這樣，不連續(xù)部分 可為圖案化的（例如，如圖4所示）或無規(guī)的（例如，如圖5所示）。
[0043] 圖5示出這樣的實施例，其中邊緣區(qū)域不在太陽能鏡面反射膜的整個長度上延 伸。具體地，圖5的示意性俯視圖示出包括耐候性層210的太陽能鏡面反射膜500,耐候性 層210包括本體區(qū)域520和許多邊緣區(qū)域530。反射材料240與耐候性層210的本體區(qū)域 520相鄰。反射材料240在很大程度上（或基本上）不存在于邊緣區(qū)域530中。這樣，反射 材料沿著片材的邊緣為不連續(xù)的。
[0044] 為了簡化的目的，圖2-5中所示的示意圖僅示出耐候性層和反射材料。然而，這些 實施例和本公開旨在在太陽能鏡面反射膜中包括其他層，包括例如在耐候性層與反射層之 間的層（如接合層）和在耐候性層和/或反射層的頂部上或下方的層。在下文更詳細地描 述可能的層中的每個。
[0045] 在一些實施例中，不含反射材料的邊緣區(qū)域與接合層或粘合劑相鄰（在一些情況 下直接相鄰）。在一些實施例中，不含反射材料的邊緣區(qū)域與聚合物層相鄰（在一些情況下 直接相鄰）。一些示例性的聚合物層包括PMM層、PVDF層、和它們的共混物。
[0046] 在一些實施例中，反射材料的去除產(chǎn)生凹的區(qū)域。在一些實施例中，凹的區(qū)域填充 有填充材料。在一些實施例中，填充材料為聚合物。在一些實施例中，聚合物為熱塑性材料。 [0047] 反射材料的除熱可通過超聲工藝實現(xiàn)。在一些實施例中，超聲工藝使用滾花圖案。 在一些實施例中，聚合物材料由吸收的振動能來加熱，反射材料被分散。超聲加熱可以通過 一系列壓力、頻率、功率和振幅來應(yīng)用。由材料吸收的能量的量取決于過程條件、材料的物 理性質(zhì)、嵌套件（砧）和超聲觸頭（焊頭）機械設(shè)計。砧設(shè)計的輪廓、寬度和材料可以是變 化的。相比于熱壓，超聲工藝的優(yōu)點是加熱和冷卻時間相對較短。
[0048] 反射材料的除熱可通過激光燒蝕實現(xiàn)。在一些實施例中，在低的激光通量下，反射 材料被吸收的激光能量加熱，并蒸發(fā)或升華。在一些實施例中，在較高的激光通量下，反射 材料被轉(zhuǎn)化為等離子體。激光燒蝕可使用脈沖激光束或連續(xù)波激光束或這兩者的組合。吸 收激光能的深度以及因此通過單個激光脈沖去除的材料的量取決于材料的光學性質(zhì)和激 光波長。激光脈沖在廣泛范圍的持續(xù)時間（毫秒至飛秒）和通量內(nèi)可以是變化的。使用激 光燒蝕的一個優(yōu)點是可精確控制激光輸出。
[0049] 分色前蒙片層
[0050] 分色前蒙片層為任選的。當存在時，分色前蒙片在處理、層合和安裝過程中保護 耐候性層。此類構(gòu)型隨后可便利地包裝以用于運輸、儲存和消費者使用。在一些實施例 中，分色前蒙片為不透明的，以在戶外安裝過程中保護操作者。在一些實施例中，分色前蒙 片為透明的，以允許檢查缺陷。可使用任何已知的分色前蒙片。一個示例性的市售的分色 前蒙片為由弗吉尼亞州里士滿的特迪加公司（Tredegar of Richmond, Virginia)銷售的 HoreeFiiekr 1〇35?？衫缛鐖Dl所不設(shè)置分色前蒙片層。
[0051] 耐候件層
[0052] 在一些實施例中，耐候性層或片材為柔性的，并可透射可見光和紅外光。在一些實 施例中，耐候性層或片材耐紫外（UV)光降解。在一些實施例中，短語"耐紫外光降解"意味 著耐候性片材至少反射或吸收至少300納米至400納米的波長范圍內(nèi)的至少30納米范圍 內(nèi)的入射紫外光的至少50%。由紫外光（如在280nm至400nm范圍內(nèi)）所導致的光氧化降 解可能導致聚合物膜的顏色改變以及光學性能和機械性能的劣化。在一些實施例中，耐候 性片材或?qū)油ǔ槟湍ズ湍蜎_擊的，并可在例如太陽能組件暴露于戶外環(huán)境因素時防止太 陽能組件的劣化。
[0053] 在一些實施例中，耐候性層包含一種或多種有機成膜聚合物。一些示例性的聚合 物包括例如聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚酰亞胺、聚烯烴、含氟聚合物、以及它們的組合。根據(jù)本 公開的組件包括耐候性片材或?qū)?，這種耐候性片材或?qū)涌蔀閱蝹€層（單層實施例）或者可 包括多于一個層（多層實施例）。
[0054] 可以向耐候性片材添加多種穩(wěn)定劑，以改善其對紫外光的耐受性。這種穩(wěn)定劑的 例子包括紫外線吸收劑（UVA)(如紅移紫外線吸收劑）、受阻胺光穩(wěn)定劑（HALS)或抗氧化劑 中的至少一者。這些添加劑在下面有進一步的描述。在這些實施例的一些中，耐候性片材 不必包含UVA或HALS。
[0055] 耐候性片材的耐紫外光可以例如使用加速風化研究來評估。加速風化研究通常使 用類似于ASTM G-155 "在使用實驗室光源的加速測試裝置中使非金屬材料暴露的標準操 作，'("Standard practice for exposing non-metallic materials in accelerated test devices that use laboratory light sources"）中所述的那些的技術(shù)在膜上進行。一種 用于檢測物理特性變化的機制是使用ASTM G155中所述的風化循環(huán)以及在反射模式下工作 的D65光源。在所述測試下，并且當紫外線保護層被施加到制品時，在開始明顯開裂、剝離、 分層或渾濁前，在使用CIE L*a*b*空間獲得的b*值增加5或更小、4或更小、3或更小、或 2或更小之前，制品在340nm下應(yīng)當能經(jīng)受至少18, 700kJ/m2的暴露。
[0056] 在一些實施例中，耐候性片材包含含氟聚合物。含氟聚合物通常耐紫外光降解，甚 至在不存在穩(wěn)定劑（例如UVA、HALS和抗氧化劑）的情況下也耐紫外光降解。一些示例性的 含氟聚合物包括乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE)、四氟乙 烯-六氟丙烯共聚物（FEP)、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物（PFA，MFA)、四氟乙烯-六氟 丙烯-偏二氟乙烯共聚物（THV)、聚偏二氟乙烯均聚和共聚物（PVDF)、它們的共混物、以及 這些和其它含氟聚合物的共混物。含氟聚合物通常包括以下物質(zhì)的均聚物或共聚物：TFE、 CTFE、VDF、HFP或其它完全氟化的、部分氟化的、或氫化的單體，例如乙烯基醚和a -烯烴或 其它含鹵素的單體。含氟聚合物膜的CTE通常與由烴聚合物制成的膜高度相關(guān)。例如，含 氟聚合物膜的CTE可以為至少75、80、90、100、110、120或130ppm/K。例如，ETFE的CTE可 以為在90到140ppm/K范圍內(nèi)。
[0057] 包含含氟聚合物的耐候性膜也可包含非氟化材料。例如，可以使用聚偏二氟乙烯 與聚甲基丙烯酸甲酯的共混物。可用的柔性的、可見光和紅外光可透射的基底也包括多層 膜基底。多層膜基底在不同的層中可以具有不同的含氟聚合物或者可以包含至少一層含氟 聚合物和至少一層非氟化聚合物。多層膜可包括若干層（如至少2或3層）或者可包括至 少100層（如在總共100至2000層的范圍內(nèi)或更多）。不同的多層膜基底中的不同聚合物 可被選擇為例如反射300至400nm波長范圍內(nèi)的紫外光的顯著部分（如，至少30%、40 %或 50% )，如在例如美國專利5, 540, 978 (Schrenk)中所述。這樣的共混物和多層膜基底可用 于提供與上述氟聚合物相比具有較低CTE的耐紫外光基底。
[0058] -些示例性的包含含氟聚合物的耐候性片材可以商品名" TEFZEL ETFE "和 "TEDLAR"從例如特拉華州威明頓的杜邦公司（E. I. duPont De Nemours and Co.， Wilmington，DE)商購獲得，由樹脂制得的膜可以商品名"DYNEON ETFE"、"DYNE0N THV"、 "DYNE0N FEP"和"DYNE0N PVDF"從明尼蘇達州奧克代爾的丹尼昂公司（Dyneon LLC， 0akdale，MN)、以商品名"NORTON ETFE"從新澤西州韋恩的圣戈班高功能塑料有限公司（St. Gobain Performance Plastics，Wayne，NJ)、以商品名 "CYT0PS" 從旭硝子玻璃公司（Asahi Glass)、以及以商品名"DENKA DX FILM"從日本東京的電氣化學工業(yè)有限公司（Denka Kagaku Kogyo KK，Tokyo, Japan)購得。
[0059] 據(jù)記錄，一些可用的耐候性片材可在不存在UVA、HALS和抗氧化劑的情況下耐紫 外光降解。例如，據(jù)記錄，某些間苯二酚間苯二甲酸酯/對苯二酸酯共多芳基化合物，例如 美國專利3, 444, 129、3, 460, 961、3, 492, 261、和3, 503, 779中所述的那些具有耐氣候性。包 含含衍生自1，3-二羥基苯有機二羧酸酯的結(jié)構(gòu)單元的層的某些耐氣候性多層物件記錄于 國際專利申請公布WO 2000/061664中，并且包含間苯二酚芳酯聚酯鏈成員的某些聚合物 記錄于美國專利6, 306, 507中。將包含衍生自至少一種1，3-二羥基苯和至少一種芳族二 羧酸的結(jié)構(gòu)單元的嵌段共聚酯碳酸酯形成為層，并與包含碳酸酯結(jié)構(gòu)單元的另一聚合物一 起成層在美國公布2004/0253428中記錄。包含聚碳酸酯的耐候性片材例如與聚酯相比可 具有相對較高的CTE。包含聚碳酸酯的耐候性片材的CTE可為例如約70ppm/K。
[0060] 對于上述耐候性片材或?qū)拥膶嵤├械囊恍┗蛉浚商幚砟秃蛐云模ㄈ绾?聚合物）的主表面，以改進對壓敏粘合劑的粘附力?？捎玫谋砻嫣幚戆ɡ缭诖嬖谙率?情況下放電：合適的反應(yīng)性或非反應(yīng)性氣氛（如等離子體、輝光放電、電暈放電、電介質(zhì)阻 擋放電或大氣壓放電）；化學預處理（如使用堿溶液和/或液氨）；火焰預處理；或電子束 處理。也可以在耐候性片材主表面與PSA之間形成單獨的粘附促進層。在一些實施例中， 耐候性片材可為已經(jīng)用PSA涂布并且隨后用電子束照射以在基底與壓敏粘合劑之間形成 化學鍵的含氟聚合物；（參見，如美國專利6, 878, 400 (Yamanaka等人））。一些經(jīng)過表面處 理的可用耐候性片材可例如以商品名"NORTON ETFE"從圣戈班高功能塑料有限公司（St. Gobain Performance Plastics)商購獲得。
[0061] 在一些實施例中，耐候性片材具有約0. Olmm至約Imm的厚度。在一些實施例中，耐 候性片材具有約〇. 〇5mm至約0. 25mm的厚度。在一些實施例中，耐候性片材具有約0. 05mm 至約0? 15mm的厚度。
[0062] 接合層
[0063] 在一些實施例中，接合層包含金屬氧化物，例如氧化鋁、氧化銅、二氧化鈦、二氧化 硅或它們的組合。作為接合層，發(fā)現(xiàn)二氧化鈦在干剝離和濕剝離測試中提供出乎意料地高 的分層抗性。金屬氧化物接合層的另外的選擇和優(yōu)點描述于以引用方式并入本文的美國專 利 5, 361，172 (Schissel 等人）中。
[0064] 在前述示例性實施例中的任何者中，接合層具有大于或小于500微米的厚度。在 一些實施例中，接合層具有在約〇. 1微米至約5微米之間的厚度。在一些實施例中，優(yōu)選的 是接合層具有至少〇. 1納米、至少〇. 25納米、至少0. 5納米或至少1納米的總體厚度。在 一些實施例中，優(yōu)選的是接合層具有不大于2納米、不大于5納米、不大于7納米、或不大于 10納米的總體厚度。
[0065] 反射層/反射材料
[0066] 本文描述的太陽能鏡面反射膜包括包含一種或多種反射材料的一個或多個反射 層。一個或多個反射層（包含反射材料）提供反射率。在一些實施例中，一個或多個反射 層具有鏡面的平滑反射金屬表面。如本文所用，術(shù)語"鏡面表面"是指引起類似鏡面光反射 的表面，其中入射光方向和出射光方向相對于表面法線形成相同角度。任何反射金屬均可 用于此目的，但優(yōu)選的金屬包括銀、金、鋁、銅、鎳和鈦。在一些實施例中，反射層包含銀。 [0067] 現(xiàn)有技術(shù)反射層在耐候性層的整個主表面上延伸。在本公開中，反射層不在耐候 性層的整個主表面上延伸?？墒褂萌魏畏椒▉懋a(chǎn)生不在耐候性層的整個主表面上延伸的反 射層。
[0068] 在一些實施例中，將反射層沉積到耐候性層上或者與耐候性層相鄰定位，使得反 射材料不在耐候性層的整個主表面上延伸。在一些實施例中，在沉積過程中遮蔽耐候性層 的部分，使得反射層僅被施用到適形層的預定部分上。美國專利公布案69866US002(轉(zhuǎn)讓 給本公開的受讓人）提供了這些方法的更多細節(jié)，并以引用方式并入本文。
[0069] 作為另外一種選擇或除此之外，可將反射材料沉積到耐候性層或者與耐候性層相 鄰定位，使得反射材料在耐候性層的全部主表面或基本上全部主表面上延伸，然后去除反 射材料的部分，以形成不在整個主表面上延伸的反射層。
[0070] 反射層/反射材料的公開可使用許多涂布方法實現(xiàn)，包括例如經(jīng)由濺射涂布的物 理氣相沉積、經(jīng)由電子束或加熱方法的蒸發(fā)、離子輔助電子束蒸發(fā)、電鍍、噴涂、真空沉積、 以及它們的組合?；谒玫木酆衔锖徒饘?、成本、許多其他技術(shù)和實際因素而選擇金屬化 過程。金屬的物理氣相沉積（PVD)對于一些公開是非常受歡迎的，因為其在清潔界面上提 供最純的金屬。在該技術(shù)中，通過高能量粒子轟擊噴出目標的原子以使得其可沖擊到基底 上以形成薄膜。用于濺射沉積的高能量粒子通過輝光放電或自我維持的等離子體而生成， 該等離子體通過將（例如）電磁場施加到氬氣而產(chǎn)生。在一些實施例中，將反射層和/或 反射材料施用到耐候性層。在一些實施例中（圖中未示出），反射材料的反射層施用到接合 層上。
[0071] 反射材料的部分的隨后去除可以以許多方式實現(xiàn)，包括例如超聲、使用機械去除 方法（包括例如物理去除和激光去除）和使用通過加熱來去除方法。美國專利公布案 69677US002 (轉(zhuǎn)讓給本公開的受讓人）提供了這些方法的更多細節(jié)，并以引用方式并入本 文。
[0072] 反射材料或反射層優(yōu)選地足夠厚以反射所需量的太陽光譜。優(yōu)選的厚度可取決于 反射層的組成和太陽能鏡面反射膜的具體用途而變化。在一些示例性實施例中，對于諸如 銀、鋁、銅和金的金屬，反射層為在約75納米至約100納米之間厚。在一些實施例中，反射 層具有不大于500納米的厚度。在一些實施例中，反射層具有80nm至250nm的厚度。在一 些實施例中，反射層具有至少25納米、至少50納米、至少75納米、至少90納米、或至少100 納米的厚度。另外，在一些實施例中，反射層具有不大于100納米、不大于110納米、不大于 125納米、不大于150納米、不大于200納米、不大于300納米、不大于400納米、或不大于 500納米的厚度。盡管在圖中未示出，但可使用兩個或更多個反射層。
[0073] 耐腐蝕層
[0074] 耐腐蝕層為任選的。當包括耐腐蝕層時，耐腐蝕層可包含例如單質(zhì)銅。使用充當 犧牲陽極的銅層可為反射制品提供增強的耐腐蝕性和戶外耐候性。作為另一個方法，也可 使用相對惰性的金屬合金，例如鉻鎳鐵合金（鐵鎳合金）。
[0075] 耐腐蝕層優(yōu)選足夠厚，以提供所需量的耐腐蝕性。優(yōu)選的厚度可取決于耐腐蝕層 的組成而變化。在一些示例性實施例中，耐腐蝕層為在約75納米至約100納米之間厚。在 其他實施例中，耐腐蝕層為在約20納米至約30納米之間厚。盡管圖中未示出，但可使用兩 個或更多個耐腐蝕層。
[0076] 在一些實施例中，耐腐蝕層具有不大于500納米的厚度。在一些實施例中，耐腐蝕 層具有80nm至250nm的厚度。在一些實施例中，耐腐蝕層具有至少25納米、至少50納米、 至少75納米、至少90納米、或至少100納米的厚度。另外，在一些實施例中，耐腐蝕層具有 不大于100納米、不大于110納米、不大于125納米、不大于150納米、不大于200納米、不 大于300納米、不大于400納米、或不大于500納米的厚度。
[0077] 粘合劑層
[0078] 粘合劑層為任選的。當存在粘合劑層時，粘合劑層將多層構(gòu)造粘附到基底（圖中 未示出）。在一些實施例中，粘合劑為壓敏粘合劑。如本文所用，術(shù)語"壓敏粘合劑"是指這 樣的粘合劑：其表現(xiàn)出強且持久的粘性，用手指輕輕一壓就能粘附到基底，并且表現(xiàn)出足夠 的內(nèi)聚強度以可從基底移除。示例性壓敏粘合劑包括描述于以引用方式并入本文的PCT公 布TO 2009/146227 (Jos印h等人）中的那些。
[0079] 內(nèi)襯
[0080] 內(nèi)襯為任選的。當存在內(nèi)襯時，內(nèi)襯保護粘合劑，并允許太陽能鏡面反射膜轉(zhuǎn)移到 另一基底上。此類構(gòu)型隨后可便利地包裝以用于運輸、儲存和消費者使用。在一些實施例 中，內(nèi)襯為防粘襯墊。在一些實施例中，內(nèi)襯為有機硅涂布的防粘襯墊。
[0081] 某底
[0082] 本文描述的膜可通過如下方式施用到基底：去除內(nèi)襯180 (當存在時），并鄰近基 底設(shè)置粘合劑層170 (當存在時）。然后取出分色前蒙片層110 (當存在時）以將耐候性層 120暴露于日光。合適的基底通常共有某些特性。最重要地，基底應(yīng)當為充分剛性的。第 二，基底應(yīng)當充分地平滑以使得基底中的紋理不會通過粘合劑/金屬/聚合物層疊件傳送。 這樣又是有利的，因為其：（1)允許光學準確的反射鏡，（2)通過消除可能腐蝕金屬反射層 或降解粘合劑的反應(yīng)性物質(zhì)進入的通道而保持金屬反射層的物理完整性，并且（3)提供反 射膜基底層疊件內(nèi)的受控和限定的應(yīng)力集中。第三，基底優(yōu)選不與反射鏡層疊件反應(yīng)以抑 制腐蝕。第四，基底優(yōu)選具有粘合劑持久粘附的表面。
[0083] 反射膜的示例性基底連同相關(guān)聯(lián)的選擇和優(yōu)點在PCT公 開 W004114419(Schripsema)和 W003022578 (Johnston 等人）、美國公開 2010/0186336(Valente 等人）和 2009/0101195(Reynolds 等人）、和美國專利 7, 343, 913 (Neidermeyer)中有所描述，所有這些專利均以全文引用的方式并入本文。例如， 制品可包括于如以全文引用的方式并入本文的共同待審且共同擁有的臨時美國專利公布 13/393, 879 (Cosgrove等人）中描述的許多反射鏡面板組件中的一者中。其他示例性的基 底包括金屬，例如鋁、鋼、玻璃或復合材料。
[0084] 以下實例進一步說明了本發(fā)明的優(yōu)點和實施例，但是這些實例中所列舉的具體材 料及其量以及其他條件和具體細節(jié)均不應(yīng)被理解為對本發(fā)明的不當限制。這些實例僅僅 是為了進行示意性的說明，并非旨在限制所附權(quán)利要求書的范圍。雖然闡述本發(fā)明廣義范 圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但是在具體實施例中所列出的數(shù)值則是盡可能精確地記錄 的。然而，任何數(shù)值都固有地包含一定的誤差，這些誤差不可避免地由在其相應(yīng)的測試測定 中存在的標準偏差引起。最低程度上說，并且不試圖將等同形式原則的公開限制到本權(quán)利 要求書的范圍，至少應(yīng)該根據(jù)所記錄的有效數(shù)字的數(shù)并通過應(yīng)用慣常的四舍五入法來解釋 每一個數(shù)值參數(shù)。另外，在這些實例中，除非另外指明，否則所有的百分數(shù)、比例和比率均以 重量計。
[0085] 實例
[0086] 測試方法
[0087] 中件鹽啼霧測試
[0088] 除了結(jié)果記錄為在鹽噴霧中各種時間之后的反射面積％或者簡單地記錄為在鹽 噴霧中時的目測觀察失效，根據(jù)ISO 9227:2006 "在人工氣氛中的腐蝕測試一鹽噴霧測試 (Corrosion tests in artificial atmospheres-Salt spray tests) " 中所述的工序來評 價比較例和實例的腐蝕。目測觀察失效意指當樣品在鹽噴霧中時的首次目測腐蝕跡象。
[0089] 反射面積百分比
[0090] 每個樣品的反射面積被當作未示出由于腐蝕或分層而導致的變色的任何跡象的 層合樣品的表面積。該面積隨后記錄為樣品的初始反射表面積的百分比。樣品的初始反射 面積被當作對照樣品的全表面積以及經(jīng)超聲邊緣處理的樣品的超聲密封件內(nèi)的面積。這通 過在測試之后影印層合物，并切削和稱重影印件的黑色部分而確定。腐蝕區(qū)域在影印件中 看起來為非黑色。
[0091] 比較例1
[0092] 將包括聚合物層和金屬化層的反射鏡面反射膜（以商品名"SOLAR MIRROR FILM SMF-1100 (太陽能鏡面反射膜SMF-1100) "得自明尼蘇達州圣保羅的3M公司（3M Company， St. Paul，MN))在去除金屬化側(cè)上的壓敏粘合劑內(nèi)襯之后層合到厚度為大約0. 02英寸 (0. 05cm)的涂鋁基底上。然后使用剪切切割器將鋁基底切削成10. 2cmX 10. 2cm(4英寸X4 英寸）的樣品。去除分色前蒙片。根據(jù)上述"中性鹽噴霧測試"測試三個樣品。測試結(jié)果 提供于表1中。
[0093] 將另外的單個（0.9mX1.2m)樣品暴露于上述"中性鹽噴霧測試"達一周，然后置 于陽光和水分中達2個月，之后用1.3cm(0.5英寸）隧道覆蓋80%的表面。該數(shù)據(jù)未在表 1中記錄。
[0094] 比較例2
[0095] 將包括聚合物層和金屬化層的反射鏡面反射膜（以商品名"SOLAR MIRROR FILM SMF-IlOO (太陽能鏡面反射膜SMF-1100) "得自明尼蘇達州圣保羅的3M公司（3M Company， St. Paul，MN))在去除金屬化側(cè)上的壓敏粘合劑內(nèi)襯之后層合到厚度為大約0. 02英寸 (0. 05cm)的涂鋁基底上。然后使用剪切切割器將鋁基底切削成10. 2cmX 10. 2cm(4英寸X4 英寸）的樣品。去除分色前蒙片。通過如下方式，將樣品的所有四個邊緣均用12. 7mm(0. 5 英寸）寬的"3M Weather Resistant Film Tape 838 (3M耐候性膜帶材838)"（可購自明尼 蘇達州圣保羅的3M公司（3M Company, St. Paul, MN))捆扎：將6. 4mm(0? 25英寸）的帶材 粘附到樣品的前側(cè)，并圍繞邊緣面粘附，并在樣品上緊緊折疊剩余的邊緣帶材。樣品根據(jù)上 述"中性鹽噴霧測試"進行測試，并在兩周之后示出腐蝕跡象。
[0096] 實例 1
[0097] 將包括聚合物層和金屬化層的反射鏡面反射膜（以商品名"SOLAR MIRROR FILM SMF-1100 (太陽能鏡面反射膜SMF-1100) "得自明尼蘇達州圣保羅的3M公司（3M Company， St. Paul，MN))在去除金屬化側(cè)上的壓敏粘合劑內(nèi)襯之后層合到厚度為大約0. 02英寸 (0. 05cm)的涂鋁基底上。然后使用剪切切割器將鋁基底切削成10. 2cmX 10. 2cm(4英寸X4 英寸）的樣品。去除分色前蒙片。
[0098] 如下使用超聲能沿著反射鏡面反射膜的邊緣焊接反射鏡面反射膜。使用如下超聲 焊機：頻率為20kHz，功率輸出為4kW，具有3英寸（7.62cm)氣缸（可購自密蘇里州圣路易 斯的艾默生工業(yè)自動化公司（Emerson Industrial Automation，St.Louis，M0)的 BRANSON 型"2000X")、由布蘭森公司（Branson Company)制造的市售I. 5增益鈦增壓器，和具有3.0 增益的鈦桿焊頭。該超聲能輸出對應(yīng)于89-99微米（3. 5-3. 9密耳）峰到峰的振幅。焊頭 具有15〇1^1.3〇11(6英寸\0.5英寸）的焊接面。使用1401^^(2(^81)的壓力、3501^^(50 磅力）的觸發(fā)力和0. 15秒的焊接停留時間內(nèi)，在層合鋁樣品的四個側(cè)面的每一個上切入焊 接層合鋁樣品。
[0099] 根據(jù)上述"中性鹽噴霧測試"測試樣品，結(jié)果提供于表1中。
[0100]實例 2
[0101] 如實例1中所述制備焊接樣品，不同的是使用280kPa(40磅力）的壓力。根據(jù)上 述"中性鹽噴霧測試"測試樣品，結(jié)果提供于表1中。
[0102] 實例 3
[0103] 如實例1中所述制備焊接樣品，不同的是不去除聚烯烴蒙片。在140kPa(20psi) 的壓力、350kPa(50磅力）的觸發(fā)力和0? 15秒的持續(xù)時間內(nèi)，在每一側(cè)上以距離每個邊緣 約0. 125英寸（0. 318cm)的距離焊接10. 2cmX 10. 2cm(4英寸X 4英寸）樣品的所有四個 側(cè)面。根據(jù)上述"中性鹽噴霧測試"測試樣品，結(jié)果提供于表1中。
[0104] 實例 4
[0105] 如實例3中所述制備層合鋁基底，不同的是使用240kPa(35psi)的壓力，觸發(fā)力在 樣品的每一側(cè)上施加〇. 10秒。根據(jù)上述"中性鹽噴霧測試"測試樣品，結(jié)果提供于表1中。
[0106] 實例 5
[0107] 提供254微米（10密耳）厚的聚偏二氟乙烯（PVDF)均聚物膜（以商品名"S0LEF 1010"得自新澤西州西德特福德的蘇威蘇萊克斯公司（Solvay Solexis，West Deptford, NJ))。將切削成約0. Icm寬度的PVDF膜距離邊緣約0. 125英寸（0. 318cm)設(shè)置在鏡面反 射膜上。在對于所有側(cè)面480kPa(70psi)的壓力，對于所有側(cè)面2100kPa(300磅力）的觸 發(fā)力和對于所有側(cè)面0.09秒的時間內(nèi)，以距離每個邊緣約3. 18mm(0. 125英寸）的距離，使 用實例1中描述的超聲焊機焊接10. 2cmX 10. 2cm構(gòu)造的所有四個邊緣。因此，PVDF膜的 帶在使用該方法的超聲焊機的焊頭下方對齊，并"熔融"到PMM層中。
[0108] 根據(jù)上述"中性鹽噴霧測試"測試樣品，結(jié)果提供于表1中。
[0109] 實例 6
[0110] 經(jīng)沖擊改性的PMMA基樹脂的254微米（10密耳）澆鑄膜通過用于這種樹脂的 推薦工業(yè)擠出條件獲得。樹脂得自俄亥俄州哥倫布的普拉斯克萊特公司（Plaskolite， Columbus，OH) (OPTIX CA-923UVA2)，并含有15%的2層型沖擊改性劑、1. 5%的紫外線吸 收劑，并具有2. 0-3.0 (g/10min根據(jù)ASTM D 1238,（3.8/230))的熔體流動速率。將膜切 削成0. Icm的寬度，設(shè)置在（10. 2cmX 10. 2cm)層合鋁基底的反射鏡面反射膜側(cè)上，并使用 480kPa(70psi)的壓力、2100kPa(300磅力）的觸發(fā)力，以及對于第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)和 第四側(cè)分別〇. 09秒、0. 13秒、0. 10秒、0. 10秒，以距離每個邊緣約3. 18mm(0. 125英寸）的 距離焊接。制得兩個另外的復制樣品（總共3個），并使用與表1中的實例6所記錄的第一 樣品相同的鹽噴霧測試結(jié)果進行測試。窄的經(jīng)沖擊改性的PMM帶旨在填充可能的焊接孔， 并防止沖擊和濫用，盡管所測試的實例不遭受濫用或沖擊。
[0111] 如"中性鹽噴霧測試"中所述測試樣品，結(jié)果示于表1中。
[0112] 實例 7
[0113] 制備如實例1中所述的10. 2cmX10. 2cm(4英寸X4英寸）層合物的樣品。使用 碳化硅手持工具（具有方形邊緣的12. 7mm (0. 5英寸）寬的刀片），從層合物的金屬側(cè)上手 動機械刮掉不具有PSA和內(nèi)襯的樣品的所有四個金屬邊緣。使用工具從所有4個邊緣上去 除3. 18mm(0. 125英寸）的銀。在所述機械去除之后，將當量的PSA涂布到層合物的刮擦金 屬側(cè)上，然后如"鋁基底制備"中所述將層合物附著到鋁基底。
[0114] 樣品如"中性鹽噴霧測試"中所述進行測試，在67天之后未示出腐蝕跡象。
[0115] 將另外的單個（0. 9mX I. 2m)樣品暴露于上述中性鹽嗔霧測試達一周，然后暴露 于陽光和水分達一年。即使在一年此類暴露之后，樣品也未示出隧道效應(yīng)的跡象。該數(shù)據(jù) 未在表1中記錄。
[0116] 實例 8
[0117] 制備如實例1中所述的10. 2cmX 10. 2cm(4英寸X4英寸）層合物的樣品。然后激 光燒蝕樣品，以距離層合物的邊緣約12. 7mm-25. 4mm(0. 5英寸-I. 0英寸）產(chǎn)生15mmX 15mm 的方形孔。使用得自SPI激光器公司（SPI Lasers)的SP-40P-HL激光器以及具有遠心 F-Theta物鏡（f= IOOmm焦距長度）的"hurrySCAN 20"掃描儀（可購自德國慕尼黑的掃 描實驗室股份有限公司（Scanlab AG,Munich,Germany))。掃描儀和激光器由計算機控制。 設(shè)定值包括波長l〇70nm、脈沖長度250ns、速度500mm/sec，和重復率30kHz。激光最大功率 為40W，盡管實例中所用的實際功率為50%或20W。激光器取向為通過層合物的PMM側(cè)。 通過單次或三次掃描產(chǎn)生單個或三個寬度線。
[0118] 樣品如"中性鹽噴霧測試"中所述進行測試，在7天之后示出腐蝕跡象。
[0119] 實例 9
[0120] 樣品如實例8中所述制得，但在60%功率下激光燒蝕。樣品如"中性鹽噴霧測試" 中所述進行測試，在21天之后示出腐蝕跡象。
[0121] 實例 10
[0122] 樣品如實例8中所述制得，但在層合到鋁基底之前激光燒蝕。樣品如"中性鹽噴霧 測試"中所述進行測試，在9天之后未示出腐蝕跡象，在此時停止測試。
[0123] 實例 11
[0124] 樣品如實例10中所述制得，但使用60%功率。樣品如"中性鹽噴霧測試"中所述 進行測試，在9天之后未示出腐蝕跡象。
[0125] 實例 12
[0126] 除了超聲實例1-6之外，也使用滾花砧說明以超聲方式焊接。嘗試一些滾花圖案， 最佳的滾花圖案確定為重復節(jié)距為〇. 020英寸、夾角為90度且寬度為0. 64cm(0. 25英寸） 的滾花圖案。使具有面向滾花圖案化的砧的粘合劑分色前蒙片側(cè)的"SOLAR MIRROR FILM SMF-1100 (太陽能鏡面反射膜SMF-1100)"膜（未層合到鋁基底）在桿焊頭下經(jīng)過。焊頭以 20kHz的頻率振動。焊頭的焊接面為15cmX 2.5cm出英寸Xl英寸）。焊頭在整個2.5cm(1 英寸）焊接面上具有連續(xù)的6. 22cm(2. 45英寸）的半徑。在焊接面上測得的峰到峰振幅為 44. 7微米（1. 76密耳），該振幅為總輸出的75%，膜的速度為10. 7m/min (35英尺/分鐘）， 力為 667N(I5Olbf)。
[0127] 樣品如"中性鹽噴霧測試"中所述進行測試，在16天之后示出少于5%的腐蝕。
[0128] 實例 13
[0129] 樣品如實例12中所述制得，不同的是振幅為總輸出的87. 5%，速度為15m/min(50 英尺/分鐘），力為500N(112. 51bf)。樣品根據(jù)"中性鹽噴霧測試"進行測試，在16天之后 未示出腐蝕跡象。
[0130] 實例 14
[0131] 樣品如實例12中所述制得，不同的是振幅為總輸出的100%，速度為llm/min(35 英尺/分鐘），力為334N(751bf)。樣品根據(jù)"中性鹽噴霧測試"進行測試，在16天之后示 出少于5%的腐蝕。
[0132] 表L反射面積和失效前的目測時間結(jié)果
[0133]

【權(quán)利要求】
1. 一種制備太陽能鏡面反射膜的方法，包括： 提供耐候性層，所述耐候性層具有第一主表面和第二主表面； 將反射材料沉積在所述耐候性層的所述第一主表面上；以及 以超聲方式去除所述反射材料的一部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述反射材料的從所述耐候性層去除的所述部分 為沿著所述耐候性層的一個或多個邊緣區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述邊緣區(qū)域中的至少一者從所述耐候性層 的所述端部邊緣延伸到所述第一主表面上2mm。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述邊緣區(qū)域從所述耐候性層的所述 端部邊緣延伸到所述第一主表面上約2mm和約20mm之間。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中沉積所述反射材料涉及下列中的至 少一者：經(jīng)由濺射涂布的物理氣相沉積、經(jīng)由電子束或加熱方法的蒸發(fā)、離子輔助電子束蒸 發(fā)、電鍍、噴涂、真空沉積、以及它們的組合。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述反射材料覆蓋所述耐候性層的所 述第一主表面的至少98 %。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中以超聲方式去除所述反射材料涉及使 用滾花圖案。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 以超聲方式去除所述耐候性層的一部分。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 將填料設(shè)置在去除所述反射材料的區(qū)域中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述填料為聚合物材料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中所述填料為熱塑性材料。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述耐候性層包括下列中的至少一 種：PMMA、聚碳酸酯、聚酯、多層光學膜、含氟聚合物，以及丙烯酸酯和含氟聚合物的共混物。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述反射材料包括銀、金、鋁、銅、鎳 和鈦中的至少一種。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 將接合層設(shè)置在所述耐候性層和所述反射材料之間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述接合層包含粘合劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，還包括： 以超聲方式去除所述接合層的一部分。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 將聚合物材料設(shè)置在所述耐候性層和所述反射材料之間。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 鄰近所述反射層設(shè)置腐蝕保護層。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述腐蝕保護層包含銅和惰性金屬合金中的至 少一者。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 在集中式光伏系統(tǒng)、集中式太陽能系統(tǒng)或反射器組件中的至少一者中設(shè)置所述太陽能 鏡面反射膜。
21. -種制備太陽能鏡面反射膜的方法，包括： 提供耐候性層，所述耐候性層具有第一主表面和第二主表面； 將反射材料沉積在所述耐候性層的所述第一主表面上；以及 通過加熱來去除所述反射材料的一部分。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述反射材料的從所述耐候性層去除的所述部 分為沿著所述耐候性層的一個或多個邊緣區(qū)域。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法，其中所述邊緣區(qū)域中的至少一者從所述耐候性 層的所述端部邊緣延伸到所述第一主表面上2mm。
24. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述邊緣區(qū)域從所述耐候性層的所 述端部邊緣延伸到所述第一主表面上約2mm和約20mm之間。
25. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中沉積所述反射材料涉及下列中的至 少一者：經(jīng)由濺射涂布的物理氣相沉積、經(jīng)由電子束或加熱方法的蒸發(fā)、離子輔助電子束蒸 發(fā)、電鍍、噴涂、真空沉積、以及它們的組合。
26. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述反射材料覆蓋所述耐候性層的 所述第一主表面的至少98%。
27. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中通過加熱來去除所述反射材料涉及 以超聲方式去除所述反射材料。
28. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 通過加熱來去除所述耐候性層的一部分。
29. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 將填料設(shè)置在去除所述反射材料的區(qū)域中。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述填料為聚合物材料。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的方法，其中所述填料為熱塑性材料。
32. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述耐候性層包括下列中的至少一 種：PMMA、聚碳酸酯、聚酯、多層光學膜、含氟聚合物，以及丙烯酸酯和含氟聚合物的共混物。
33. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述反射材料包括銀、金、鋁、銅、鎳 和鈦中的至少一種。
34. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 在所述耐候性層與所述反射材料之間的接合層。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述接合層包含粘合劑。
36. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 通過加熱來去除所述接合層的一部分。
37. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 將聚合物材料設(shè)置在所述耐候性層和所述反射材料之間。
38. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 鄰近所述反射層設(shè)置腐蝕保護層。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述腐蝕保護層包含銅和惰性金屬合金中的至 少一者。
40.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括： 在集中式光伏系統(tǒng)、集中式太陽能系統(tǒng)或反射器組件中的至少一者中設(shè)置所述太陽能 鏡面反射膜。
【文檔編號】B32B38/00GK104334350SQ201380023051
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月3日
【發(fā)明者】A·莫爾納, A·J·亨德森, J·H·伊頓, R·吉利森, D·T·陳, M·B·奧尼爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司