[發明專利]組合物、由其制造的多層片材以及用于制造和使用該多層片材的方法

有效

• 申請號: 201280054991.0
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103931001A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 周儉;安德里斯·雅格布斯·彼得魯斯·范茨爾;萬迪塔·派帕朗亞佩;格倫·羅伯特·特賴森;馬修·弗蘭克·尼梅依爾
• 申請（專利權）人: 沙特基礎創新塑料IP私人有限責任公司
• 主分類號: H01L31/049
• 分類號: H01L31/049;B32B27/36;B32B27/08;C08L69/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;張英

技術領域

本申請涉及聚碳酸酯組合物、聚碳酸酯片材以及光伏模塊。

背景技術

光伏(PV)模塊通常包括由層壓至覆板(superstrate)和背板(backsheet)的封裝物封裝的太陽能電池。用于PV模塊的背板通常由三層層壓材料結構如聚氟乙烯(PVF，例如，Tedlar*)-聚對苯二甲酸乙二酯(PET)-PVF層壓材料(即，TPT層壓材料)組成。PVF層提供耐候性(耐風化性，weathering?resistance)，而PET提供機械強度、介電絕緣以及水蒸氣阻度(water?vapor?resistance)，PV模塊背板的所有期望的性能。然而，PVF是不僅昂貴而且對環境不友好、并且難以制造的氟聚合物。PET通常可以形成具有良好的機械、電和水蒸氣阻擋(water?vapor?barrier)性能的低成本塑料薄膜，然而，當在長期使用過程中暴露于高濕度和熱環境時，PET薄膜容易水解。因此，在PV模塊的壽命期間可以劣化整個背板的性能。此外，制造TPT層壓材料需要另外的(separate)粘合劑層以將PET和PVF層結合在一起。這種粘接通常不具有用于PV模塊應用的足夠的強度以維持模塊的使用壽命，并且在背板的長期戶外暴露過程中，結合強度也可以劣化，其可以導致夾層分層問題。

除了TPT型結構之外，背板可以具有包括氟聚合物層(T)、PET層(P)以及聚乙烯層(E)的TPE結構。TPE背板可以用于減少氟聚合物在整個背板結構中的使用。然而，這種背板可以仍然需要制造單個層和另外的使用PET層和氟聚合物層之間以及PET層和聚乙烯層之間的粘合劑層的層對層(layer-to-layer)的層壓過程的步驟。因此，總的制造成本可能相對高，并且由于長期戶外使用過程中層之間的不充分的粘結，使得產品也可能遭受夾層分層的風險。

聚碳酸酯類片材能夠改善PVF-PET-PVF背板中缺乏的一些性能。例如，與在美國專利號US4,304,899中示出的雙酚A(BPA)類聚碳酸酯(PC)聚合物相比，1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環己烷(二甲基雙酚環己烷，DMBPC)類聚碳酸酯共聚物(例如，Lexan*DMX樹脂，可商購自SABIC創新塑料(SABIC?Innovative?Plastics))可以提供可比較的耐濕性和較好的水蒸氣阻擋，但是由DMBPC聚碳酸酯共聚物制造的制品通常經受不充足的抗沖擊性。美國專利申請號US2009/0176946公開了DMBPC聚碳酸酯共聚物和BPA聚碳酸酯的共混物以平衡鉛筆硬度和抗沖擊性。美國專利申請號US2008/0254299公開了包括含有DMBPC聚碳酸酯的頂層和BPA聚碳酸酯類第二層的復合材料，其中，優化其中的配方用于獲得包含DMBPC聚碳酸酯的頂層的較好的鉛筆硬度。美國專利號US7,521,119公開了當將兩者暴露于如在使用PV能源系統的農村地區中將會發現的富氨環境時，與BPA聚碳酸酯相比，表現出較好的耐聚合物降解性的DMBPC類聚碳酸酯共聚物。

許多PV模塊可以經受的通用環境條件是環境熱和高濕度的組合，對于這種組合，期望PV包裝材料的耐水熱性(hydrothermal?resistance)。因此，存在對于可以有效地用于PV模塊應用中的優化的聚碳酸酯配方的需要。

發明內容

在各種實施方式中，公開了聚碳酸酯組合物和聚碳酸酯片材以及用于制造和使用該聚碳酸酯片材的方法。

在一個實施方式中，光伏模塊包括：透明覆板；背板；以及覆板和背板之間的光伏電池(photovoltaic?cell)；其中，背板包括含有由第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯形成的核心組合物的核心層，第一聚碳酸酯包含二甲基雙酚環己烷碳酸酯重復單元和雙酚A重復單元，其中，第一聚碳酸酯具有結構

其中，基于核心組合物中的總重復單元，二甲基雙酚環己烷碳酸酯重復單元以10wt.％至50wt.％的量存在；第二聚碳酸酯選自由以下組成的組：雙酚A聚碳酸酯均聚物、聚鄰苯二甲酸酯碳酸酯共聚物、包含2-苯基-3,3-雙(4-羥基苯基)苯并吡咯酮碳酸酯和雙酚A碳酸酯重復單元的聚碳酸酯共聚物、包含雙酚A碳酸酯和四溴雙酚A碳酸酯重復單元的聚碳酸酯共聚物以及包含前述中的至少一種的組合。

在另一個實施方式中，多層片材包括：核心層；以及設置在核心層表面上的第一蓋層；核心層由包含第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯以及第三聚碳酸酯的核心組合物形成，第一聚碳酸酯包含二甲基雙酚環己烷碳酸酯重復單元和雙酚A重復單元，其中，第一聚碳酸酯具有結構