用于太陽能電池模塊的集成背板的制作方法
【專利摘要】本文公開了太陽能電池模塊，它包括：(a)太陽能電池層，該太陽能電池層包括一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽能電池，且具有正面和背面；和(b)多層保護(hù)板，該多層保護(hù)板包括(i)具有內(nèi)表面和外表面的柔性基底和(ii)在約270-330℃的擠出溫度下直接擠出涂布在所述柔性基底的內(nèi)表面上的乙烯共聚物層，其中，所述乙烯共聚物層(iii)主要由選自由以下組中的乙烯共聚物組成：乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、離聚物、及其兩種或多種的組合，并且(iv)基本上不含交聯(lián)劑和硅烷，并且其中，所述多層保護(hù)板的所述乙烯共聚物層直接與所述太陽能電池層的正面或背面結(jié)合。
【專利說明】用于太陽能電池模塊的集成背板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于光伏模塊的集成背板。
【背景技術(shù)】
[0002]由于太陽能電池提供了可持續(xù)能源，因此它們的使用得到快速推廣。基于所用的吸光材料，太陽能電池通常可以分成兩大類，即塊體或晶片類太陽能電池和薄膜太陽能電池。
[0003]單晶娃(C-Si)、聚-或多-晶娃(聚-Si或mc-Si)和帶娃是形成最常規(guī)晶片基太陽能電池時(shí)最常用的材料。由晶片類太陽能電池獲得的太陽能電池模塊經(jīng)常包括一系列約180至約240 μ m厚的自載晶片(或電池)，它們被焊接在一起并經(jīng)電連接。這種太陽能電池板，與導(dǎo)電糊和/或其表面上沉積的連接線的層一起，可以稱之為太陽能電池組件。該太陽能電池組件可以被聚合物封裝層包封、夾在其間、或者層壓在其間。所得結(jié)構(gòu)然后再夾在兩個(gè)保護(hù)外層(即，前板和背板)之間形成耐候性模塊。這些保護(hù)外層可以由玻璃、金屬片或薄膜、或者塑料片或薄膜形成。然而一般說來，面對(duì)太陽光的外層需要足夠透明以使得光子到達(dá)太陽能電池。
[0004]封裝材料在太陽能電池模塊中達(dá)到幾個(gè)重要功能。例如，它們包住太陽能電池材料(它們可能脆或者對(duì)物理攻擊如磨損敏感)并保護(hù)它。此外，在一些太陽能電池模塊中封裝材料將太陽能電池與模塊外層粘合。對(duì)耐用、透明、易于加工的封裝材料的需求導(dǎo)致了對(duì)熱塑性聚合物的研究，例如為乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮醛類(例如，聚乙烯醇縮丁醛(PVB))、聚氯化乙烯類、聚乙烯(例如，線性低密度聚乙烯)、α-烯烴和α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物(例如，乙烯/丙烯酸甲酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物)、和離聚物。
[0005]中國(guó)專利申請(qǐng)公開CN101823355和PCT專利申請(qǐng)W02010/101582A1公開了一種用于太陽能電池模塊的背板結(jié)構(gòu)，它包括基底層(例如，聚酯或含氟聚合物層)和與基底層的內(nèi)表面相連的乙烯共聚物連接層。然而，發(fā)現(xiàn)當(dāng)將這種背板層壓在EVA包封的太陽能電池上時(shí)，所得太陽能電池模塊的功率輸出，特別是在老化之后，仍然需要改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開提供了一種太陽能電池模塊，其包括:(a)太陽能電池層，該太陽能電池層包括一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽能電池，且具有正面和背面；和(b)多層保護(hù)板，該多層保護(hù)板包括(i)具有內(nèi)表面和外表面的柔性基底和(ii)在270-330°C的擠出溫度下直接擠出涂布在所述柔性基底的內(nèi)表面上的乙烯共聚物層，其中，所述乙烯共聚物層主要由選自以下組中的乙烯共聚物構(gòu)成:乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、離聚物、及其兩種或多種的組合，并且基本上不含交聯(lián)劑和硅烷，并且其中，所述多層保護(hù)板的所述乙烯共聚物層直接與所述太陽能電池層的正面或背面結(jié)合。
[0007]在太陽能電池模塊的一個(gè)實(shí)施方式中，所述乙烯共聚物層在280_330°C的擠出溫度下直接擠出涂布到所述柔性基底的內(nèi)表面上。
[0008]在太陽能電池模塊的另一實(shí)施方式中，所述多層保護(hù)板的柔性基底由金屬薄膜或者選自以下組中的聚合物材料形成:聚酯、含氟聚合物、及其組合。
[0009]在太陽能電池模塊的再一實(shí)施方式中，所述乙烯共聚物選自乙烯/(甲基)丙烯酸燒基酷共聚物。
[0010]在太陽能電池模塊的再一實(shí)施方式中，所述多層保護(hù)板用作前板，并且所述乙烯共聚物層直接與太陽能電池層的正面結(jié)合，其間沒有封裝材料。或者，所述多層保護(hù)板用作背板，并且所述乙烯共聚物層直接與太陽能電池層的背面結(jié)合，其間沒有封裝材料。
[0011]在太陽能電池模塊的再一實(shí)施方式中，所述太陽能電池選自晶硅電池和薄膜太陽能電池。
[0012]根據(jù)本公開，當(dāng)一個(gè)范圍用兩個(gè)特定端點(diǎn)給出時(shí)，應(yīng)理解該范圍包括在這兩個(gè)特定端點(diǎn)內(nèi)的任意值和等于或約等于任意這兩個(gè)端點(diǎn)的任意值。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本文公開了太陽能電池模塊，它包括:(a)太陽能電池層，該太陽能電池層包括一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽能電池，并且具有正面和背面；和(b)多層保護(hù)板，該多層保護(hù)板包括(i)具有內(nèi)表面和外表面的柔性基底和(ii)在約270-330°C的擠出溫度下直接擠出涂布在所述柔性基底的內(nèi)表面上的乙烯共聚物層，其中，所述乙烯共聚物層(iii)主要由選自以下組中的乙烯共聚物構(gòu)成:乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、離聚物、及其兩種或多種的組合，并且(iv)基本上不含交聯(lián)劑和硅烷，并且其中，所述多層保護(hù)板的所述乙烯共聚物層直接與所述太陽能電池層的正面或背面結(jié)合。
[0014]包含在太陽能電池模塊中的太陽能電池層包括一個(gè)或多個(gè)太陽能電池。所述太陽能電池可以是能夠?qū)⑻栞椛滢D(zhuǎn)化為電能的任何光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。它們可以由光電轉(zhuǎn)換體和形成在其兩個(gè)主表面上的電極構(gòu)成。光電轉(zhuǎn)換體可以由任何合適的光電轉(zhuǎn)換材料如晶體娃(C-Si)、無定形硅(a-Si)、微晶硅(μ C-Si)、碲化鎘(CdTe)、硒化銅銦(CuInSe2或CIS)、二硒化銅銦/鎵(CuInxGa(1_x)Se2*CIGS)、吸光染料和有機(jī)半導(dǎo)體來制成。前電極可以由通過任何合適的印刷法如絲網(wǎng)印刷或噴墨印刷而涂布在光電轉(zhuǎn)換體的前表面上的導(dǎo)電漿料如銀漿形成。前導(dǎo)電漿料可以包括多個(gè)平行的導(dǎo)電柵線以及垂直于導(dǎo)電柵線并與其連接的一個(gè)或多個(gè)以上的導(dǎo)電主柵線，而背電極可以通過在光電轉(zhuǎn)換體的整個(gè)背表面上印刷金屬漿料形成。形成背電極的適合金屬包括但不限于鋁、銅、銀、金、鎳、鎘及它們的合金。
[0015]太陽能電池層可以具有面對(duì)陽光的正面(也稱之為正面，并且在實(shí)際使用條件下通常面對(duì)陽光)和不面對(duì)陽光的背面(也稱之為背面，并且在實(shí)際使用條件下通常背離陽光)。在太陽能電池模塊內(nèi)，設(shè)置于太陽能電池層的面對(duì)陽光的正面上的層壓層中的所有材料應(yīng)具有足夠的透明度，以使足夠的陽光到達(dá)太陽能電池。設(shè)置于在太陽能電池層的不面對(duì)陽光的背面上的層壓層中的材料不需要透明。
[0016]本公開所用的柔性基底可以是由金屬箔(如鋁箔)或任意合適的聚合物材料形成的薄膜。本公開用于形成基底的合適的聚合物材料可以包括，但不限于，以下的材料:聚酯(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烴(例如，聚丙烯、聚乙烯和環(huán)狀聚烯烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如，間同聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜類(例如，聚醚砜、聚砜，等)、聚酰胺類、聚氨酯類、丙烯酸樹脂、乙酸纖維素類(例如，乙酸纖維素、三乙酸纖維素，等)、玻璃紙、聚硅氧烷、聚氯化乙烯類)(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)、及其兩種或多種的組合。在一些實(shí)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。在另一實(shí)施方式中，柔性基底由包含聚酯的材料或者主要由聚酯組成的材料形成。柔性基底薄膜可以為非取向的，或者經(jīng)單軸取向的，或者經(jīng)雙軸取向的。
[0017]在本公開中可用作柔性基底的薄膜的具體實(shí)例包括，但不限于，聚酯薄膜(例如，聚(對(duì)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，可從美國(guó) E.1.內(nèi)穆爾杜邦公司(E.1.du Pont de Nemours and Company,下文稱作“杜邦”)獲得)、金屬薄膜(例如，鋁箔)。而且本公開所用的柔性基底也可以是多層薄膜的形式，例如含氟聚合物/聚酯/含氟聚合物多層薄膜(例如，Tedlar?,/PET/ 'Tedlar?或TPT層壓薄膜，可以從奧地利的IsovoltaAG公司或者從美國(guó)馬迪可公司(Madico)獲得)。
[0018]本公開所用的術(shù)語“(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，并且本公開所 用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物是包含乙烯聚合單元和約6-40wt%的至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合單元的共聚物。(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基部分可以含有1-6或1-4個(gè)碳原子，可以選自甲基、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、丙烯酸異丁酯和丙烯酸正丁酯。(甲基)丙烯酸烷基酯共聚單體的極性可以通過改變存在于共聚單體內(nèi)的烷基的相對(duì)量和同一性來控制。類似地，可以使用甲基丙烯酸C1-C6烷基酯共聚單體作為共聚單體。這些共聚單體包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丁酯和甲基丙烯酸正丁酯。
[0019]本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以是二元共聚物或較高級(jí)別共聚物的形式，例如三元共聚物。當(dāng)為較高級(jí)別共聚物的形式時(shí)，乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物還可以包含一種或多種其它合適的共聚單體的聚合單元。例如，本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以為三元共聚物的形式，基于乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物的總重量，還包括低于約5wt%的選自如下的第三共聚單體的聚合單元:丙烯酸類、甲基丙烯酸類及其衍生物。
[0020]在某些實(shí)施方式中，本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物選自乙烯/丙烯酸酯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物。在另一實(shí)施方式中，本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物是乙烯/丙烯酸甲酯共聚物。
[0021]本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以使用高壓釜或者管式反應(yīng)器通過聚合物領(lǐng)域公知的工藝制得。例如，該共聚反應(yīng)可以在高壓釜中以連續(xù)工藝進(jìn)行，其中將乙烯、(甲基)丙烯酸烷基酯和任選存在的溶劑如甲醇(參見美國(guó)專利5，028，674)與引發(fā)劑一起加入到例如美國(guó)專利2，897，183中公開的類型的攪拌高壓釜中。在另一實(shí)施方式中，乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以在管式反應(yīng)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)中所述的步驟制得。在又一實(shí)施方式中，乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以在高壓管式反應(yīng)器中于升溫下沿管另外添加反應(yīng)物共聚單體獲得。在又一實(shí)施方式中，乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可以在一系列高壓釜反應(yīng)器中制得，其中共聚單體的替換是通過多區(qū)域添加反應(yīng)物共聚單體實(shí)現(xiàn)的，如美國(guó)專利3，350，372 ;3，756，996 ;和5，532，066中教導(dǎo)的。
[0022]本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物也可以從各種商家商購(gòu)獲得。例如，它們可以得自杜邦，商標(biāo)名為Elvaloy?AC或Bynel?。
[0023]基于共聚物的總重量，乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物包含乙烯聚合單元和大于或等于約10wt%，或者約15-25wt%，或者約18-23wt%的丙烯酸和/或甲基丙烯酸的聚合單元。
[0024]本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物還可以含有其它不飽和共聚單體的聚合單元。該其它不飽和共聚單體的具體實(shí)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、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、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、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、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、馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯、馬來酸二丁酯、富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二丁酯、富馬酸二薄荷酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、和類似物及其混合物。優(yōu)選，所述其它不飽和共聚單體選自以下組中:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙酸乙烯酯及其混合物?；诠簿畚锏目傊亓?，本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物可以加入不大于約50wt%,或者不大于約30wt%,或者不大于約20wt%的所述其它不飽和共聚單體的共聚單元。
[0025]本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物可以如美國(guó)專利3，404，134、5，028，674,6, 500，888 或 6，518，365 中公開的方式聚合。
[0026]本公開所用的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物也可以從各種商家商購(gòu)獲得。例如，它們可以得自杜邦，商標(biāo)名為Nucrel?。
[0027]本公開所用的離聚物由上面所述的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物衍生得到。具體地說，該離聚物是通過用金屬離子部分或全部中和該乙烯/(甲基)丙烯酸母酸共聚物而獲得的。優(yōu)選，基于離聚共聚物中羧酸酯基的總摩爾數(shù)，該乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物約10-100%，或者約10-50%，或者約20-40%被金屬離子中和。金屬離子可以是一價(jià)、二價(jià)、三價(jià)、多價(jià)及其混合物。優(yōu)選的一價(jià)金屬離子包括，但不限于，鈉、鉀、鋰、銀、汞、銅、和類似物及其混合物。優(yōu)選的二價(jià)金屬離子包括，但不限于，鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、銅、鎘、汞、錫、鉛、鐵、鈷、鎳、鋅、和類似物及其混合物。優(yōu)選的三價(jià)金屬離子包括，但不限于，鋁、鈧、鐵、釔、和類似物及其混合物。優(yōu)選的多價(jià)金屬離子包括，但不限于，鈦、鋯、鉿、釩、鉭、鎢、鉻、鈰、鐵、和類似物及其混合物。優(yōu)選當(dāng)金屬離子是多價(jià)的時(shí)，包括配位劑，例如硬脂酸根、油酸根、水楊酸根和酚酸根，如美國(guó)專利3，404，134中公開的。更優(yōu)選，所述金屬離子選自以下組中:鈉、鋰、鎂、鋅、鋁及其混合物。進(jìn)一步優(yōu)選，金屬離子選自鈉、鋅及其混合物。最優(yōu)選，金屬離子是鋒。
[0028]本公開所用的合適的離聚物也可以從各種商家商購(gòu)獲得。例如，合適的離聚物可以得自杜邦，商標(biāo)名為Surlyn?，或者得自美國(guó)陶氏化學(xué)公司(Dow Chemical Company)，商標(biāo)名為AMPLIFY?，或者得自美國(guó)?？松梨诠?Exxon Mobil Corporation)，商標(biāo)名為1tek?。
[0029]根據(jù)本公開，所述乙烯共聚物層主要由乙烯共聚物組成并且基本上不含交聯(lián)劑和硅烷?！盎旧喜缓笔侵冈诮M合物中含有不大于約0.lwt%的該特定組分。
[0030]正如本文所用的，術(shù)語“交聯(lián)劑”用來指能夠促進(jìn)或者調(diào)節(jié)聚合物鏈之間的分子間共價(jià)鍵并因此產(chǎn)生更剛性結(jié)構(gòu)的化合物。根據(jù)本公開，乙烯共聚物層基本上不含任意交聯(lián)齊?，所述交聯(lián)劑包括過氧化物、硅烷、環(huán)氧化物、異氰酸酯化合物、氨基甲酸酯化合物、金屬氧化物、硫和雙官能化合物(例如二烯、二酸、二醇、二胺，等)。 [0031]本公開所用的術(shù)語“硅烷”用來指含有硅-碳鍵并且沒有任何氫-硅鍵的化合物。乙烯共聚物層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_縮水甘油氧基丙基二甲氧基硅烷；3_縮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_氯丙基二甲氧基娃燒;3~異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燒等)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]根據(jù)本公開，所述乙烯共聚物直接擠出涂布在基底層的內(nèi)表面上，形成多層保護(hù)板。即，在基底層的內(nèi)表面和乙烯共聚物層之間不含粘合劑或底漆層或底漆材料。然而，應(yīng)理解在擠出涂布過程之前基底層的內(nèi)表面可以經(jīng)過一定的表面處理。該表面處理改善薄膜表面并且可以采取本領(lǐng)域已知的任意形式，包括火焰處理(參見，例如，美國(guó)專利2，632，921 ;2，648，097 ;2，683，894 ;或2，704，382)、等離子體處理(參見例如，美國(guó)專利4，732，814)、電子束處理、氧化處理、化學(xué)處理、鉻酸處理、熱空氣處理、臭氧處理、紫外光處理、噴砂處理、溶劑處理、電暈處理、及其兩種或多種的組合。
[0033]通過使薄膜表面經(jīng)過表面處理，其改善了薄膜的表面能(以dynes/cm計(jì))并因此改善了它與其它材料，例如粘合劑、溶劑或者其它聚合薄膜，的結(jié)合強(qiáng)度。
[0034]值得一提的表面處理是電暈處理(參見，例如美國(guó)專利3，030，290 ;3，676，181 ；6，726，979 ;或6，972，068)。電暈處理(有時(shí)稱之為空氣等離子體)是一種表面改性技術(shù)，它使用低溫電暈放電等離子體賦予目標(biāo)材料的表面性能(例如，粘合性能)的改變。電暈等離子體是通過對(duì)尖的電極末端施加高壓，從而在該尖端末端形成等離子體而產(chǎn)生的。經(jīng)常使用線性排列的電極產(chǎn)生電暈等離子體幕簾。當(dāng)目標(biāo)例如塑料、布或紙通過該電暈等離子體幕簾時(shí)，將該電暈等離子體經(jīng)過氣體間隙或介質(zhì)施加到目標(biāo)的表面上。這里可以使用各種氣體形成氣體間隙，它包括，但不限于，空氣；反應(yīng)性烴蒸汽；或其它蒸汽例如酮類(例如，丙酮或甲基乙烯基酮)、醇類(例如，甲醇)、對(duì)氯苯乙烯、丙烯腈、無水氨、胺類(例如，丙二胺、四亞乙基五胺、環(huán)己胺、癸胺、二亞乙基三胺、叔丁胺、乙二胺、三亞乙基四胺、三乙基胺，或者甲基異丙基胺)，等的蒸汽。在一個(gè)實(shí)施方式中，該電暈處理是在由空氣或醇蒸汽形成的氣體間隙上進(jìn)行的。在另一實(shí)施方式中，第一薄膜層的至少一個(gè)表面在空氣間隙上經(jīng)過電暈處理改性。在又一實(shí)施方式中，第一薄膜層的至少一個(gè)表面在空氣間隙上以劑量約 20-1000W.min/m2 或約 25-600W.min/m2 經(jīng)過電暈處理。
[0035]而且，為了改善基底層和乙烯共聚物層之間的結(jié)合強(qiáng)度，優(yōu)選擠出溫度設(shè)定在270-330 O。
[0036]根據(jù)本公開，如此獲得的多層保護(hù)板的平均總厚度為約8-1000μπι，或者約50-600 μ m，或者約100-400 μ m，而所述乙烯共聚物層的平均厚度為約10-400 μ m或約40-200 μm。
[0037]根據(jù)本公開，所述多層保護(hù)板與太陽能電池層直接結(jié)合。即，在所得太陽能電池模塊內(nèi)，在多層保護(hù)板和太陽能電池層之間不含封裝材料或其它聚合物材料。
[0038]在本文公開的太陽能電池模塊的一個(gè)實(shí)施方式中，多層保護(hù)板與太陽能電池層的背面直接結(jié)合并用作集成背板。在這種實(shí)施方式中，多層保護(hù)板經(jīng)定位使得所述乙烯共聚物層與太陽能電池層直接結(jié)合并且在該乙烯共聚物層和太陽能電池層之間沒有封裝材料。
[0039]在這些實(shí)施方式中，太陽能電池模塊還可以包括層壓在太陽能電池層的正面上的透明前封裝層，并且該前封裝層可以包括任意合適的聚合物材料，例如酸共聚物、離聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基縮醛類(包括聲學(xué)級(jí)聚乙烯基縮醛類)、聚氨酯類、聚氯化乙烯類、聚乙烯類(例如，線性低密度聚乙烯類)、聚烯烴嵌段共聚物彈性體、α-烯烴和α，β_烯鍵式不飽和羧酸酯類的共聚物)(例如，乙烯/丙烯酸甲酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物)、聚硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、及其兩種或多種的組合。
[0040]太陽能電池模塊還可以包括層壓在前封裝層上的透明前板。該透明前板可以由任意合適的板或薄膜形成。合適的板包括，例如，玻璃或塑料板，例如聚碳酸酯類、丙烯酸樹月旨、聚丙烯酸酯類、環(huán)狀聚烯烴(例如，乙烯/降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯類(優(yōu)選在有茂金屬催化劑的情況下制得的聚苯乙烯類)、聚酰胺類、聚酯、含氟聚合物，或者其兩種或多種的組合。用作所述前板的合適的薄膜可以包括聚合物，該聚合物包括，但不限于，聚酯(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯類、聚烯烴(例如，聚丙烯、聚乙烯，和環(huán)狀聚烯烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如，間同聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜類(例如，聚醚砜、聚砜，等)、聚酰胺類、聚氨酯類、丙烯酸樹脂、乙酸纖維素類(例如，乙酸纖維素、三乙酸纖維素，等)、玻璃紙、聚硅氧烷、聚氯化乙烯類(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)、及其兩種或多種的組合。該聚合物薄膜可以不經(jīng)取向，或者單軸取向，或者雙軸取向。
[0041]太陽能電池模塊還可以包括嵌入該模塊內(nèi)的其它功能薄膜或板層(例如，介電層或屏障層)。這些功能層可以包括上述的聚合物薄膜或涂布有其它功能涂層的那些。例如，涂布有金屬氧化物涂層的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)(PET)薄膜，例如美國(guó)專利6，521，825和6，818，819和歐洲專利1182710中所述的，可以在層壓板中起氧和水分屏障層的作用。
[0042]如果需要，在太陽能電池層和封裝層之間也可以包括非織造玻璃纖維(稀松布scrim)層以利于在層壓過程中脫氣和/或用作包封劑的強(qiáng)化。這種稀松布層的使用，例如，描述在美國(guó)專利 5，583,057 ；6, 075, 202 ;6，204，443 ;6，320，115 ;6，323,416 或歐洲專利 0769818。
[0043]而且，加入到太陽能電池模塊中的任意組成層的一個(gè)或兩個(gè)表面可以任選經(jīng)過任意合適的粘合強(qiáng)化處理。該粘合強(qiáng)化處理可以是本領(lǐng)域已知的任意形式并包括火焰處理(參見，例如，美國(guó)專利2，632，921 ;2，648，097 ;2，683，894 ;或2，704，382)、等離子體處理(參見例如，美國(guó)專利4，732，814)、電子束處理、氧化處理、電暈放電處理、化學(xué)處理、鉻酸處理、熱空氣處理、臭氧處理、紫外光處理、噴砂處理、溶劑處理、及其兩種或多種的組合。
[0044]本文還公開了一種用于太陽能電池模塊的多層保護(hù)板的制備方法，包括將擠出溫度設(shè)定在270-330°C或者優(yōu)選280-330°C下，在柔性基底層上直接擠出涂布所述乙烯共聚物材料。
[0045]實(shí)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,從杜邦以商標(biāo)名Tbdlar? 茯得；
[0048].PET-1:(雙面)電暈處理過的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜(188μπι厚)，密度1.40g/cm3,從美國(guó) DuPont Teijin Film 公司獲得；
[0049].PET-2:(雙面)電暈處理過的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜(250μπι厚)，密度
1.40g/cm3,可從 DuPont Teijin Film 獲得；
[0050].Μ:招箔(20μπι 厚)，從中國(guó)上海滬鑫鋁箔有限公司獲得；
[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測(cè)定)、熔體流動(dòng)速率(MFR) 8.0g/10min (按照ASTM D1238測(cè)定)，熔點(diǎn) 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單元，密度0.93g/cm3，MFR 為 6.0g/10min，熔點(diǎn) 101°C ；
[0053].EMA-3:無規(guī)乙烯共聚物，可以從杜邦以商品名Fusabond? M603獲得；
[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單元；
[0055].EMA:乙烯/甲基丙烯酸共聚物，含有9wt%的甲基丙烯酸的聚合單元，密度
0.93g/cm3，MFR 為 10g/10min，熔點(diǎn) 100°C ；
[0056].￡￡:線性低密度聚乙烯，密度0.924g/cm3，MFR為25g/10min，熔點(diǎn)124°C，從中國(guó)韓華化學(xué)寧波有限公司獲得；
[0057].TiO2:二氧化鈦，密度 3.9g/cm,熔點(diǎn) 1843°C，從杜邦以 T1- Pure? R-105 獲得；
[0058].ΠΜ:2-(2Η-苯并三唑-2-基)-4,6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚，一種UV吸收劑，從德國(guó)巴斯夫公司(BASF)以商標(biāo)名Tinuvin? 234獲得；
[0059]?堅(jiān):一種樹脂母料，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，從Shin-Etsu Chemical C0., Ltd.以商品名KBM 903獲得；
[0061].桂掠~2:3_氨基丙基三乙氧基桂掠，從Shin-Etsu Chemical C0., Ltd.以商品名KBE 903獲得；
[0062].硅烷-3:N~2 (氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷。從Shin-Etsu ChemicalC0.，Ltd.以商品名KBM 602獲得；
[0063].SCz1:5-英寸單C-Si太陽能電池，從中國(guó)晶澳太陽能有限公司獲得；
[0064].SCz2:A4大小的a_Si薄膜，帶有玻璃前板；
[0065]-EVA:乙烯/乙酸乙烯酯共聚物板(500 μ m厚)，從中國(guó)溫州瑞陽光伏材料有限公
司獲得。
[0066]對(duì)比實(shí)施例CE1-CE4和實(shí)施例E1-E6
[0067]在這些實(shí)施例中使用了 6種乙烯共聚物組合物(ECP-1-ECP-6，其組成列于表1)。
其中，3種乙烯共聚物(ECP-4 - ECP-6)包括硅烷添加劑。
[0068]表1
[0069]
【權(quán)利要求】
1.太陽能電池模塊，包括: (a)太陽能電池層，該太陽能電池層包括一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽能電池，且具有正面和背面；和 (b)多層保護(hù)板，該多層保護(hù)板包括(i)具有內(nèi)表面和外表面的柔性基底和(ii)在270-330°C的擠出溫度下直接擠出涂布在所述柔性基底的內(nèi)表面上的乙烯共聚物層， 其中，所述乙烯共聚物層(iii)主要由選自以下組中的乙烯共聚物構(gòu)成:乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、離聚物、及其兩種或多種的組合，并且(iv)基本上不含交聯(lián)劑和娃燒，和 其中，所述多層保護(hù)板的所述乙烯共聚物層直接與所述太陽能電池層的正面或背面結(jié)口 ο
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池模塊，其中所述乙烯共聚物層在280-330°C的擠出溫度下直接擠出涂布到所述柔性基底的內(nèi)表面上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池模塊，其中所述多層保護(hù)板的柔性基底由金屬薄膜或選自以下組中的聚合物材料形成:聚酯、含氟聚合物、及其組合。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的太陽能電池模塊，其中所述乙烯共聚物選自乙烯/(甲基)丙稀酸燒基酷共聚物。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的太陽能電池模塊，其中所述多層保護(hù)板用作前板，并且所述乙烯共聚物層直接與太陽能電池層的正面結(jié)合，其間沒有封裝材料。
6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的太陽能電池模塊，其中所述多層保護(hù)板用作背板，并且所述乙烯共聚物層直接與太陽能電池層的背面結(jié)合，其間沒有封裝材料。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的太陽能電池模塊，其中所述太陽能電池選自晶硅電池和薄膜太陽能電池。
【文檔編號(hào)】H01L31/049GK103730528SQ201210387211
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】劉澤琳, 吳秋菊 申請(qǐng)人:杜邦公司