[發明專利]具有改良封裝劑粘著性的背板/前板和由其制成的光伏模塊

在審

• 申請號: 201480033985.6
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN105307853A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: H·張;A·波雄;J·A·娜爾莫維茨;R·J·庫普曼斯;R·E·德魯姆賴特
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: B32B7/10
• 分類號: B32B7/10;B32B7/12;B32B27/16
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

技術領域

在一個方面中，本發明涉及背板/前板，其具有表面改性以改良光伏模塊中背板/前板之間的粘著性，而在另一個方面中，本發明涉及增加背板/前板的官能性以改良與封裝劑的粘著性的方法。

背景技術

光伏(PV)模塊典型地依序包含(i)光接收和傳遞頂部板或蓋板薄膜，其通常包含玻璃或聚合物薄膜(前板)，(ii)正面封裝劑，(iii)光電池，(iv)背面封裝劑和(v)背板。若干種粘著機制在封裝劑與背板或前板之間起作用。基板的介面處的共價鍵結、范德華力(VanderWaalsforces)、極性-極性相互作用、分子間擴散/焊接和機械互鎖皆共同起作用以將封裝劑粘著到前板和背板。

封裝劑主要基于聚烯烴或基于乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。基于聚烯烴的封裝劑(如包含具有最小硅烷官能性的線性低密度聚乙烯(LLDPE)的封裝劑)與EVA封裝劑相比具有若干優點。基于聚烯烴的封裝劑具有更好的電阻率、高防潮性和長期可靠性。然而，由于低表面能和低官能性，基于聚烯烴的封裝劑對一些背板/前板具有不良粘著性，尤其是含有聚酰亞胺或氟聚合物密封層(待粘附到封裝劑的層)的背板/前板。這類背板包括聚酰胺/聚酰胺/聚酰胺(AAA)背板、聚(氟乙烯)/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚酰胺(TPA)背板、氟聚合物/聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚酰胺(FPA)背板、聚酰胺/PET/聚酰胺(APA)背板、泰德拉(Tedlar)(或聚(氟乙烯))/(PET)/泰德拉(或聚(乙烯基))(TPT)背板、凱拉爾(Kynar)(或聚(偏二氟乙烯))(KPK)背板、氟聚合物/PET/氟聚合物(FPF)。對基于聚烯烴的封裝劑具有不良粘著性的前板可包括含有氟聚合物的前板，所述氟聚合物如聚(乙烯-共-四氟乙烯)(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)和聚(偏二氟乙烯)(PVDF)；聚酰亞胺；以及聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚萘二甲酸乙二醇酯(PET/PEN)。基于聚烯烴的封裝劑與這類背板/前板之間的粘著性在長期濕和熱老化之后尤其不良。對于PV模塊，在85℃和85％濕度下濕/熱老化之前和濕/熱老化之后1000小時，優選2000小時，通常封裝劑與背板/前板的粘著性是至少20N/cm，優選40N/cm或無粘著性衰減。

盡管市售背板/前板的表面由制造商處理以包括一些官能性，但其不足以實現與基于聚烯烴的封裝劑的所需粘著性。仍然需要具有改良的與基于聚烯烴的封裝劑的粘著性的背板/前板，并且具體地說，在濕/熱老化之前和在85℃和85％濕度下濕/熱老化1000小時，優選2000小時之后，對基于聚烯烴的封裝劑的粘著性是至少20N/cm，優選40N/cm或無粘著性衰減的AAA、TPA、FPA、APA、TPT、KPK和FPF背板以及含有ETFE、FEP、PVDF、PET/PEN和聚酰亞胺的前板。

發明內容

在一個實施例中，本發明是多層薄膜，其具有熔融溫度大于或等于150℃的外層和至少一個包含表面改性的表面。含有表面改性的表面經配置以與基于聚烯烴的封裝劑薄膜粘著型接觸。在層合之后，多層薄膜和封裝劑的粘著性是至少20N/cm，優選至少40N/cm或無粘著性衰減。更優選的是，在濕熱老化(dampheataging)之前和在85℃和85％濕度下濕熱老化1,000小時，優選2,000小時之后，粘著性是至少20N/cm，甚至更優選是40N/cm或無粘著性衰減。

在另一個實施例中，本發明是電子裝置，其包含基于聚烯烴的封裝劑和具有一個具有表面改性的表面的背板或前板中的至少一個。背板或前板的改性表面經配置以與基于聚烯烴的封裝劑粘著型接觸。在層合之后，背板或前板與封裝物的粘著性是至少20N/cm，優選至少40N/cm或無粘著性衰減。更優選的是，在濕熱老化之前和在85℃和85％濕度下濕熱老化1,000小時，優選2,000小時之后，粘著性是至少20N/cm，甚至更優選是40N/cm或無粘著性衰減。

在另一個實施例中，本發明是用于改良基于聚烯烴的封裝劑與背板或前板之間的粘著性的方法，其包含以下步驟：將背板或前板的表面改性以將至少一種官能性分子或官能團引入表面，以便增加封裝劑與背板或前板之間的共價鍵結或分子間擴散。在層合之后，經表面改性的背板或前板與封裝劑的粘著性是至少20N/cm，優選至少40N/cm或無粘著性衰減。更優選的是，在濕熱老化之前和在85℃和85％濕度下濕熱老化1,000小時，優選2,000小時之后，粘著性是至少20N/cm，甚至更優選是40N/cm或無粘著性衰減。

具體實施方式

定義