[發(fā)明專利]具有UV穩(wěn)定化包封材料的光伏組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080053664.4
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN102666698A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 藤木大輔
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08K5/07
• 分類號: C08K5/07;C08K5/14;H01L31/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

光伏組件除光伏半導(dǎo)體之外，還包括至多數(shù)個的合成聚合物層。作為包封材料，一個或多個由合成聚合物制成的層起數(shù)種作用。例如，支撐光伏組件的結(jié)構(gòu)，提供對外部機械應(yīng)力的保護，實現(xiàn)與環(huán)境的隔離(同時也與環(huán)境電絕緣)以及將熱從電路中傳出。

在層置于光伏組件與外部輻射源之間時，要求該層對光具有高透明性以使光伏組件在初始和長期使用過程中獲得高效率。因此，該層的變色不光是美觀問題。相反，由有害環(huán)境作用如光和熱作用所導(dǎo)致的聚合物降解的該通常指示具有顯著的進一步影響。

例如如果交聯(lián)產(chǎn)生更為合適的機械性能，則一些在光伏組件中用作包封材料的合成聚合物可交聯(lián)。交聯(lián)本身通常在合成聚合物的加工步驟期間由具有過氧官能團的有機化合物引發(fā)。如果在加工步驟期間，所述合成聚合物中也存在其他添加劑，則在高溫加工步驟期間過氧化物的存在可能不僅僅導(dǎo)致與聚合物鏈的所需相互作用，從而導(dǎo)致在后者之間形成共價鍵。與此相反，在某種程度上也可發(fā)生與添加劑的相互作用。所述相互作用可導(dǎo)致交聯(lián)速率降低和/或?qū)е潞铣删酆衔镏械淖罱K交聯(lián)度低于在不存在添加劑下使用相同量的過氧化物時的交聯(lián)度。尤其是當(dāng)存在用于穩(wěn)定氧化降解的添加劑時，光和熱是過氧化物引發(fā)的交聯(lián)的已知障礙，例如如Plastics?Additives?Handbook，第766頁，第5版，2001，H.Zweifel編輯，Hanser?Publishers，Munich所述。

此外，為了在加工步驟期間獲得所需的交聯(lián)度，可能需要提高具有過氧官能度的有機化合物的添加量。然而，剩余過氧化物或其副產(chǎn)物的殘留物可能對交聯(lián)聚合物的抗氧化、熱和光的長期穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。同時，在加工步驟期間過氧化物引發(fā)的交聯(lián)處的相互作用可能損害用于抗氧化、熱和光的長期穩(wěn)定的添加劑的活性。

因此，在由含過氧官能團的有機化合物引發(fā)的合成聚合物交聯(lián)期間具有低相互作用的添加劑是光伏組件的層中所需要的。

“Investigation?of?the?degradation?and?stabilization?of?EVA-based?encapsulant?in?field-aged?solar?energy?modules”，Polymer?Degradation?and?Stability，1997，555，347-365，Elsevier?Science?Ltd描述了光伏組件中使用二苯甲酮衍生物即(2-羥基-4-辛氧基苯基)苯基甲酮作為UV吸收劑的聚(乙烯-co-乙酸乙烯酯)基包封材料的變色現(xiàn)象。

JP-A-2008-159856在其實施例中公開了在聚(乙烯-co-乙酸乙烯酯)中使用二苯甲酮衍生物，即(2,4-二羥基苯基)苯基甲酮作為UV吸收劑，同時使用有機過氧化物作為交聯(lián)劑，和受阻胺光穩(wěn)定劑。

US-3580927公開了可用作合成聚合物的UV吸收劑的二聚二苯甲酮衍生物的合成。

JP-B-47048888公開了使用用于穩(wěn)定數(shù)種在較高穩(wěn)定下加工的聚合物的二聚二苯甲酮衍生物。

本發(fā)明涉及一種光伏組件，其包含如下組分：

(1)光伏半導(dǎo)體，和

(2)一個或多個包含如下物質(zhì)的層：

(A)合成聚合物，和

(B)式I的UV吸收劑：

其中

X為直鏈或支鏈C₁-C₁₆亞烷基，鄰、間或?qū)喍妆交蛳率降难蹼s亞烷基：-CH₂CH₂[OCH₂CH₂]_n-、-CH₂CH(CH₃)[OCH₂CH(CH₃)]_n-或-CH₂CH₂CH₂[OCH₂CH₂CH₂]_n-，其中n為1-4；

R₁為氫、直鏈或支鏈C₁-C₁₈烷基、直鏈或支鏈C₁-C₁₈烷氧基或氯；

R₂為氫或直鏈或支鏈C₁-C₁₈烷基。