[發明專利]用于光生伏打組件的含氟聚合物涂敷的薄膜

有效

• 申請號: 201210129312.3
• 申請日: 2006-12-29
• 公開（公告）號: CN102700208A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: M·德伯加利斯;L·G·斯諾
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: B32B27/08
• 分類號: B32B27/08;B32B27/30;B32B27/36;H01L31/048
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王倫偉;李進

本申請是申請號為200680050009.7，申請日為2006年12月29日，發明名稱為“用于光生伏打組件的含氟聚合物涂敷的薄膜”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及形成用作光生伏打組件中背板的含氟聚合物涂敷的薄膜。

背景技術

光生伏打電池用于由日光產生電能，提供電力產生傳統方法的綠色替代方案。這些太陽能電池由必須被保護以免受環境影響如濕氣、氧氣和UV光的各種半導體系統構成。電池通常被玻璃和/或塑料薄膜封裝層護封在兩側上形成稱為光生伏打組件的多層結構。含氟聚合物薄膜由于它們的極好強度、耐侯性、耐UV性和防潮性被視為光生伏打組件中的重要部件。這些組件中尤其有用的是用作組件背板的含氟聚合物薄膜和聚酯薄膜的薄膜復合材料。這類復合材料傳統上由含氟聚合物尤其是聚氟乙烯(PVF)的預成型薄膜粘著到聚酯基底薄膜尤其是聚對苯二甲酸乙二醇酯上來制備。當使用含氟聚合物如PVF作為組件的背板時，它的性質明顯提高了組件壽命，允許組件保證期至最高25年。含氟聚合物背板經常以具有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的層合材料的形式使用，一般是PET夾在兩個含氟聚合物薄膜之間。

但是，具有在戶外暴露多年后不會脫層的結合的聚合物基底上預成型含氟聚合物薄膜的層合材料難以制備。現有技術體系如Simms的美國專利3133854、Kim等的美國專利5139878和Schmidt等的美國專利6632518描述了能產生耐用疊層結構的預成型薄膜用底漆和粘合劑。但是，這些方法在實際層壓步驟前要求施加至少一個粘合劑層或底漆和粘合劑層兩者。層壓步驟然后要求施加熱和壓力形成層合材料。因此，使用預成型含氟聚合物薄膜的現有技術層合材料制造昂貴和/或要求資本密集設備。由于預成型含氟聚合物薄膜必須具有足夠的厚度以為制造和隨后加工期間的處理提供強度，因此得到的層合材料還可能結合厚的昂貴含氟聚合物層，即比有效保護層所需要的厚。

發明內容

本發明提供包括聚合物基底薄膜和在聚合物基底薄膜上的含氟聚合物涂層的含氟聚合物涂敷的薄膜。含氟聚合物涂層包括選自氟乙烯的均聚物和共聚物以及偏二氟乙烯的均聚物和共聚物的含氟聚合物，含氟聚合物混有包括選自羧酸、磺酸、氮雜環丙烷、酐、胺、異氰酸酯、三聚氰胺、環氧基、羥基、酐及其混合物中的官能團的相容性粘合劑聚合物。聚合物基底薄膜在其表面上包括與所述相容性粘合劑聚合物相互作用促進含氟聚合物涂層粘結到基底薄膜上的官能團。

本發明提供含氟聚合物涂敷的聚合物薄膜，其具有比用預成型含氟聚合物薄膜制造層合材料少的全部加工步驟，同時提供對基底的強粘合性和含氟聚合物涂敷的基底的良好耐久性。另外，提供涂料形式的含氟聚合物能在需要時使較薄的含氟聚合物層成為可能來節約成本。使用含氟聚合物涂料還能為含氟聚合物涂敷薄膜的預定用途而設計的含氟聚合物層內引入添加劑，例如，改善阻透性的填料。

具體實施方式

含氟聚合物

用在本發明的含氟聚合物涂敷的薄膜中的含氟聚合物選自氟乙烯(VF)的均聚物和共聚物以及偏二氟乙烯(VF2)的均聚物和共聚物聚合物。優選地，含氟聚合物選自包括至少60mol％氟乙烯的氟乙烯均聚物和共聚物以及包括至少60mol％偏二氟乙烯的偏二氟乙烯均聚物和共聚物。更優選地，含氟聚合物選自包括至少80mol％氟乙烯的氟乙烯均聚物和共聚物以及包括至少80mol％偏二氟乙烯的偏二氟乙烯均聚物和共聚物。含氟聚合物與不含氟聚合物例如丙烯酸類聚合物的混合物也適合本發明的實施。均聚物聚氟乙烯(PVF)和均聚物聚偏二氟乙烯(PVDF)完全適合本發明的實施。

對于利用VF共聚物或VF2共聚物的本發明的實施，共聚用單體可為氟化的或未氟化的或它們的混合物。術語“共聚物”指VF或VF2與任何數量其它氟化單體單元的共聚物，結果形成二元共聚物、三元共聚物、四元共聚物等。如果使用非氟化單體，則應限制使用的數量，以便共聚物保留含氟聚合物的所需性質，即耐侯性、耐溶劑性、阻透性等。優選地，使用氟化共聚用單體，包括含氟烯烴、氟化乙烯基醚或氟化間二氧雜環戊烯。有用的氟化共聚用單體的例子包括四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、氯三氟乙烯(CTFE)、三氟乙烯、六氟異丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟-2，2-二甲基-1，3-間二氧雜環戊烯(PDD)和全氟-2-亞甲基-4-甲基-1，3-二氧戊環(PMD)以及許多其它的。