[發明專利]用于太陽能電池模塊的集成背板

無效

• 申請號: 201210385602.4
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103724778A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 劉澤琳;疏引;左剛;G·M·科恩
• 申請（專利權）人: 杜邦公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08K3/34;B32B27/08;H01L31/049
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

技術領域

本公開涉及光伏模塊用的集成背板。

背景技術

由于太陽能電池提供了可持續能源，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。

單晶硅(c-Si)、聚-或多-晶硅(聚-Si或mc-Si)和帶硅是形成最常規晶片基太陽能電池時最常用的材料。由晶片類太陽能電池獲得的太陽能電池模塊經常包括一系列約180至約240μm厚的自載晶片(或電池)，它們被焊接在一起并經電連接。這種太陽能電池板，與導電糊和/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。所得結構然后再夾在兩個保護外層(即，前板和背板)之間形成耐候性模塊。這些保護外層可以由玻璃、金屬片或薄膜、或者塑料片或薄膜形成。然而一般說來，面對太陽光的外層需要足夠透明以使得光子到達太陽能電池。

封裝材料在太陽能電池模塊中達到幾個重要功能。例如，它們包住太陽能電池材料（它們可能脆或者對物理攻擊如磨損敏感）并保護它。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。對耐用、透明、易于加工的封裝材料的需求導致了對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。

中國專利申請公開CN101823355和PCT專利申請WO2010/101582A1公開了一種用于太陽能電池模塊的背板結構，它包括基底層(例如，聚酯或含氟聚合物層)和與基底層的內表面相連的乙烯共聚物連接層。然而，發現當將這種背板結構加入到太陽能電池模塊中時，乙烯共聚物基連接層在壓力下傾向于蠕變，并因此在使用期間引起分層。仍然需要開發這種用途的抗蠕變乙烯共聚物。

已知向聚合物中加入無機填料可以強化它們的機械性能。例如，PCT專利申請WO2009/059387教導在聚合物中加入頁硅酸鹽可以改善其抗蠕變性。然而，由于無機填料和聚合物之間的不相容性，仍然需要開發一種新的方法，其中可以改善無機填料與聚合物基料的可混合性，并因此使聚合物的抗蠕變性改善最大化。

發明內容

本公開提供了一種聚合物組合物的制備方法，包括：(a)將3-50重量%的小片無機納米填料與載體混合物熔融混合形成母料，其中所述母料中包含的所有組分的總重量%合計100重量%，并且其中所述載體混合物包含5-50重量%的第一離聚物和50-95重量%的第一乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物；和(b)將5-40重量%的步驟(a)中獲得的母料與聚合物基料熔融混合形成聚合物組合物，其中所述聚合物組合物中包含的所有組分的總重量%合計100重量%，并且其中所述聚合物基料包含第二乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，其中所述第二乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物與所述第一乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物)相同或不同。

在該方法的一個實施方式中，第一和第二乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯各自獨立地選自以下組中：乙烯/丙烯酸酯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物。

在該方法的又一實施方式中，在步驟(a)中，基于所得母料的總重量，將3-50重量%，或者5-40重量%，或者8-30重量%的小片無機納米填料與50-97重量%，或者60-95重量%，或者70-92重量%的載體混合物混合。

在該方法的再一實施方式中，在步驟(a)中，基于載體混合物的總重量，所述載體混合物包含10-40重量%或15-35重量%的第一離聚物和60-90重量%或65-85重量%的第一乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。

在該方法的再一實施方式中，在步驟(b)中，基于聚合物組合物的總重量，將5-40重量%，或者10-30重量%，或者15-25重量%的母料與60-95重量%，或者70-90重量%，或者75-85重量%的聚合物基料混合。

在該方法的再一實施方式中，所述聚合物基料還包含與第一離聚物相同或不同的第二離聚物。在這些實施方式中，基于聚合物基料的總重量，該第二離聚物可以不大于35重量%，或者5-30重量%，或者10-30重量%的水平存在于聚合物基料中。

本公開還提供了一種抗蠕變板或薄膜，它是由上述方法獲得的聚合物組合物形成的。

本公開還提供了一種多層物品，包括由上述抗蠕變板或薄膜形成的層。