[發明專利]多層復合膜及由其制備的制品

無效

• 申請號: 200580042072.1
• 申請日: 2005-12-07
• 公開（公告）號: CN101072677A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: G·M·倫格斯;D·貝里
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: B32B27/30
• 分類號: B32B27/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 段曉玲;李炳愛

本申請要求2004年12月7日遞交的美國申請No.60/634,421的優先權。

發明背景

發明領域

本發明涉及用于通常包裝的層壓物膜且特別是作為光電模塊中的密封劑。本發明特別涉及包含乙烯酸共聚物離子交聯聚合物的透明包裝膜。

相關技術的描述

在通常的包裝材料特別是太陽能電池模塊中，好的光學性能是重要的，因為，好的性能要求入射到電池上的光被高效且有效地傳送到電壓發生層。差的光傳送減小了光電發生過程的效率和/或生產率。

例如，常規形式的太陽能電池模塊的制備是通過互連單獨形成的且分開的太陽能電池(如由結晶硅制成)，然后機械支撐并保護電池不受環境降解(通過使電池集成進入層壓太陽能電池模塊)。層壓模塊通常包括剛性透明保護性前面板或片，和通常被稱為“后皮(backskin)”的后面板或片。在前后片間放置從而形成夾層結構(sandwich)設置的是互連的太陽能電池和密封劑。

密封劑(或者至少其在電池的前側和透明的前面板之間延伸的一部分)的必要要求是，它對于日光輻射而言是透明的。形成層壓模塊的典型模式是裝配夾層結構，依次包括：透明的面板，例如，由玻璃或透明聚合物制成的前面板，至少一片密封劑的前層，由電導體互連的太陽能電池陣列(電池的前側面向透明面板)，至少一片密封劑的后層，和后皮或后面板，然后，將這些組件用真空型層合機在加熱加壓下粘合在一起。密封劑的后層可能是透明的或是任何一種其它的顏色，現有技術的模塊通過使用由熱塑性或熱固性聚合物、玻璃或一些其它材料組成的后皮而形成。

密封劑更進一步的要求是其尺寸穩定性。為了避免硅電池上的潛在破壞性應力，密封劑及周圍結構對模塊最終使用位置處溫度的波動應該是穩定的。

大量的材料已被應用，或考慮作為由單個的硅太陽能電池制成的模塊中的密封劑使用。乙烯醋酸乙烯酯共聚物(通常稱為“EVA”)通常被用作含有結晶硅太陽能電池的模塊的密封劑。然而，EVA可能有某些限制和不足，如其褪色趨勢。它也可能分解并釋放出醋酸。EVA也可能要求交聯--例如US6093757中所描述的--以賦予尺寸穩定性。交聯是產品中變異性的潛在源泉，可能促進EVA隨后的氧化和降解。另外，由于作為EVA中交聯助催化劑的過氧化物的存在，EVA在制作模塊時必須在真空中層壓。作為密封劑材料使用的EVA通常包括33％(重量)的醋酸乙烯酯，因而是非常軟和發粘的材料，從而使得在制造環境中處理EVA多少有些麻煩。

US5478402中描述了作為密封劑的離子交聯聚合物的使用，由此本文將其全文引入作為參考。US5741370也公開了作為密封劑的離子交聯聚合物的使用。術語“離子交聯聚合物”和由此標明的樹脂類型是本領域已知的，可由Richard?W.Rees，“Ionic?Bonding?In?Thermoplastic?Resins”，DuPont?Innovation，1971，2(2)，pp.1-4，和Richard?W.Rees，“Physical?Properties?And?StructuralFeatures?Of?SurlynIonomer?Resins”，Polyelectrolytes，1976，C，177-197得到證明。離子交聯聚合物可通過乙烯-甲基丙烯酸共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物與含有選自周期表第I、II或III族的元素，特別是鈉、鋅、鋁、鋰、鎂和鋇，的陽離子的有機堿的部分中和而形成。Surlyn^離子交聯聚合物已被標明為乙烯和甲基丙烯酸或烯酸的共聚物，其通常具有83-95℃范圍內的熔點。

可能理想的是：提供用作光電池中的密封劑材料的材料，其中，對于密封劑材料可接受的尺寸穩定性而言，交聯不是必需的。

發明概述

本發明人驚奇地發現，當聚合物被夾入作為離子交聯聚合物層之間的層壓物中的核心層時，該聚合物的一個或多個物理性質能被顯著地改進。

一方面，本發明是一種層壓物，該層壓物包括：至少三個聚合物層，其包括

(1)兩個離子交聯聚合物的外聚合物層，和

(2)至少一個核心層單元；

其中，每個外層與核心層單元的至少一個表面的相對表面直接接觸，其中，該至少一個核心層單元是單一的或多層的聚合物膜或片，其包括至少一個非離子交聯聚合物層，且其中，通過透光度測量的層壓物的光學透明性，和它的尺寸穩定性均分別相對于單個的層壓物層所述性質的期望值得到增強。

另一方面，本發明是一種層壓物，包括：

(i)包括第一離子交聯聚合物的第一外層；