[發明專利]結構化膜和由其制造的制品

無效

• 申請號: 201080048414.1
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN102598298A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 蒂莫西·J·赫布林克;詹姆斯·M·瓊扎
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張爽;樊衛民

技術領域

本公開涉及結構化膜，制造結構化膜的方法，以及利用結構化膜的設備。

背景技術

用于太陽能應用的能量轉換設備將太陽的能量轉換成另一種能量形式，例如電或熱。因此，如果能使太陽光線有效地透射到能量轉換設備中，那么該設備的效率將會增大。因而，期望在能量轉換設備和太陽之間放置抗反射表面以便減少表面反射和增加透射。

發明內容

本申請涉及能量轉換組件。該能量轉換組件包括太陽能轉換設備和與該能量轉換設備鄰近的非聚光型結構化層。該結構化層包含交聯的反應混合物和至少一種UV穩定劑。該混合物包含多元醇、聚異氰酸酯和催化劑。

附圖說明

圖1為本文實例部分所示的數據的圖示。

圖2為本發明第一實施例的俯視圖。

圖3為本發明第二實施例的俯視圖。

圖4為本發明第三實施例的俯視圖。

圖5為本發明第四實施例的俯視圖。

具體實施方式

如本文使用的術語“能量轉換設備”是指將第一能量形式轉換成第二能量形式的設備。

如本文使用的術語“聚氨酯”是指通過使羥基官能化材料(包含羥基-OH的材料)與異氰酸酯官能化材料(包含異氰酸酯基-NCO的材料)縮聚制備的聚合物，因而包含氨基甲酸酯聯鍵(-O(CO)-NH-)，其中(CO)是指羰基(C＝O)。

如本文使用的術語“結構化”是指表面而言，該表面包含一系列特征，其中特征的尺寸(高度、寬度和長度)中的至少一個大于1微米。該特征尺寸(高度、寬度和長度)中的兩個或甚至三個都可以大于1微米。通常，該結構的至少一個尺寸小于1毫米，一般該特征尺寸的全部都小于1毫米。

如本文使用的術語“非聚光型”是指使入射光，如太陽光的強度保持相對均勻并且不使光聚焦到限定的目標區域。

如本文所用的術語“粘合劑”是指可用于將兩個粘附體粘附在一起的聚合物組合物。粘合劑的例子為熱活化粘合劑、結構粘合劑和壓敏粘合劑。

熱活化粘合劑在室溫下是不粘的，但是在升高的溫度下變粘并且能夠粘結到基材。這些粘合劑的Tg或熔點(Tm)通常高于室溫。當將溫度升高到高于Tg或Tm時，儲能模量通常下降并且粘合劑變粘。

結構粘合劑是指可以粘結其他高強度材料(例如，木材、復合材料或金屬)而使其粘合強度超過6.0MPa(1000psi)的粘合劑。

壓敏粘合劑(PSA)組合物是本領域普通技術人員熟知的，具有以下性質：(1)具有干粘性和持久粘性，(2)在不超過指壓作用下即可粘合，(3)具有足夠能力保持在粘附體上，以及(4)具有足夠的內聚強度，可從粘附體上完全移除。已發現在功能上跟PSA一樣優秀的材料為被設計和配制成表現出必備的粘彈性的聚合物，該聚合物能夠獲得所需的粘性、剝離粘合力以及剪切保持力的平衡。得到性質的適當平衡并不是一個簡單的過程。

本申請的能量轉換設備可以暴露在戶外環境中。所述結構化表面尤其可以具有對抗例如受到的熱和紫外線(UV)輻射的耐候性能。這對于在太陽能轉換設備中的應用特別重要。

該能量轉換設備可以是將一種能量形式(例如太陽能如熱或輻射)轉換成另一種能量形式(例如電)的任何物件。在一些實施例中，該能量轉換設備是太陽能轉換設備，例如將太陽輻射轉換成熱的熱吸收設備，或將太陽輻照轉換成電流的太陽能光伏電池。

太陽能轉換設備可用于一系列廣泛的應用中，既可用于地球范圍內的應用，也可用于基于太空的應用。在一些實施例中，可以將該太陽能轉換設備附接到交通工具，如汽車、飛機、火車或船舶上。這些環境中的許多環境對有機聚合物材料非常不利。

具有平板玻璃或聚合物正面層的太陽能轉換設備通常由于正面表面反射而喪失3-5％的可用太陽能。本發明的非聚光型結構化表面層將表面反射減到最少。入射太陽光線有一部分在該結構化表面的斜面上被反射。然而，這些部分被反射的太陽光線反射到相鄰的表面結構上，在此處它們要么又直接折射回太陽能轉換設備中，要么全內反射到太陽能轉換設備中。幾乎所有入射太陽光線最終都到達太陽能轉換設備中，因而提高了它的效率。

非聚光型結構化層與能量轉換設備相鄰。就本專利申請的目的而言，相鄰的方式包括在結構化層和能量轉換設備之間加有一個或多個層的實施例，其包括例如，空氣隙、聚合物層或玻璃層等。一般地，該結構化層與能量轉換設備的距離小于1米。在一些實施例中，該結構化層與能量轉換設備相接觸。