專利名稱：帶圖案的保護(hù)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體上涉及具有一種表面圖案的聚合物薄膜、包括此種帶圖案薄膜的光電器件、以及用于形成此種光電器件的方法。
背景技術(shù)：
隨著對環(huán)境日益漸增的憂慮以及在替代能源方面愈來愈多的興趣，工業(yè)正轉(zhuǎn)向用于發(fā)電的光電器件。光電器件常規(guī)地包括一種接收太陽光并且將太陽光轉(zhuǎn)化成電能的有效部件。然而，在制造有效部件中有用的常規(guī)材料通過暴露于環(huán)境而易于損壞。光電器件的常規(guī)配置包括覆蓋在這些光電器件的這些有效部件上的多個保護(hù)層。已經(jīng)做出了許多嘗試來使用玻璃以及其他透明的無機(jī)材料來形成保護(hù)阻擋層。然而，此類材料是剛性的并且響應(yīng)于沖擊而易于斷裂。這樣，剛性的無機(jī)材料在更新型的柔性光電器件中是沒有用的并且當(dāng)用于可能暴露于冰雹或其他風(fēng)暴損害的其他光電器件中時具有局限性。此外，已經(jīng)做出了許多嘗試來使用具有更大柔性的聚合物材料，但是傾向于具有有限的透明度，從而導(dǎo)致了在最好的情況下為太陽能收集效率的至少部分降低。這樣，一種改進(jìn)的保護(hù)膜以及光電器件往往是令人希望的。
_5]附圖簡要說明通過參見附圖可以更好地理解本披露，并且使它的眾多特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員變得清楚。

圖1包括一種示例性光電器件的圖示。圖2包括一種示例性光電器件的一部分的圖示。圖3包括一個示例性保護(hù)膜的截面的圖示。圖4包括一種光電膜的平面圖的圖示。圖5包括一個結(jié)構(gòu)比(texture ratio)對平均坡度的曲線圖。圖6包括一個展示了封裝劑對結(jié)構(gòu)比的影響的曲線圖。圖7和圖8包括聚合物樣品的軟化特性的曲線示。在不同的圖中使用相同的參考符號指示相似或相同的物件。發(fā)明的披露內(nèi)容在一個示例性實施例中，一種薄膜包括一個形成該薄膜外表面的保護(hù)層并且包括一種比該保護(hù)層更靠近一個光電器件的有效部件來待布置的封裝劑薄片。在一個實例中，該保護(hù)層是由一種氟聚合物形成的。該封裝劑薄片包括一個具有所希望的熱機(jī)械特性(例如在65° C下至少5MPa的儲能模量)的層。該保護(hù)膜可以附接到一個光電器件的有效部件上。例如，該保護(hù)膜形成了該光電器件的外表面并且該封裝劑薄片與該有效部件的表面相接觸。該保護(hù)膜包括多個表面特征，這些表面特征為外表面提供了一個平均坡度，該平均坡度是相對于該薄膜有待附接到其上的有效部件的一個表面而言在至少15°的外表面上進(jìn)行平均的。在一個實例中，該多個表面特征向內(nèi)延伸到該保護(hù)膜中。具體地，該多個表面特征可以將該封裝劑薄片的一部分移位使得該外表面是由保護(hù)層形成的并且該封裝劑薄片的厚度發(fā)生變化以補(bǔ)償這些表面特征的凹陷。在另外一個示例性實施例中，一種形成光電器件的方法包括分配一個保護(hù)膜(該保護(hù)膜包括一個保護(hù)層以及一種封裝劑薄片)并且將該保護(hù)膜附接到該光電器件的有效部件上。該封裝劑薄片與該有效部件的表面接觸并且該保護(hù)層形成了該光電器件的外表面。該保護(hù)膜包括了多個表面特征，例如朝向該有效部件向內(nèi)延伸，提供了一個具有至少15°的平均坡度的外表面。該方法還可以包括給該薄膜加圖案以形成多個表面特征。例如，附接該保護(hù)膜可以包括將該保護(hù)膜層疊到該有效部件上，并且加圖案可以與層疊來同時進(jìn)行?？商娲?，加圖案可以在附接該保護(hù)膜之前，附接該保護(hù)膜之時或附接該保護(hù)膜之后進(jìn)行。轉(zhuǎn)向附圖，圖1包括一個示例性光電器件100的圖示，該光電器件包括一個有效部件102，該有效部件具有一個前表面112以及一個后表面114。在一個實例中，該有效部件102是一個單側(cè)的光電部件，該光電部件在其前表面112上接收太陽光并且將該太陽光轉(zhuǎn)化成電。在此種實施例中，該后表面114可以由一種支持材料形成，從而支持該光轉(zhuǎn)換器件?？商娲?，該后表面114還可以包括光轉(zhuǎn)換器件并且這樣可以將在白天不同時段反射的光或接收的光轉(zhuǎn)化成電。光電器件100可以是一種剛性的光電器件或一種柔性的光電器件。在一個具體實例中，該光電器件100是一種柔性光電器件。將一個封裝劑薄片108布置在該有效部件102的前表面112上并且一個保護(hù)層104布置在該封裝劑薄片108上。該保護(hù)層104形成該光電器件100的前表面116。任選地，可以將一個封裝劑薄片110布置在該有效部件102的后表面114上并且可以將一個另外的保護(hù)層106成形在該封裝劑薄片110上。該保護(hù)層106形成該光電器件100的后表面118。該保護(hù)層104或106可以包括多個表面特征120，這些特征可以或可以不影響該封裝劑薄片108或110的厚度。該封裝劑薄片108和110可以由相同的材料形成或可以由不同的材料形成。具體地，該封裝劑薄片108和110由聚合物材料形成，例如烯屬共聚物、乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、功能化的聚烯烴、聚氨酯、聚乙烯醇縮丁醛聚合物、硅氧烷、氟聚合物、或其任何組合。具體地，該封裝劑薄片108和110可以由與烷基丙烯酸的乙烯共聚物形成。在一個實例中，該烷基丙烯酸是甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙基丙烯酸、或其任何組合。在另外一個實例中，該聚合物可以是一種烷基丙烯酸共聚物的離聚物。例如，該離聚物可以包括一種平衡離子，例如鋰離子、鈉離子、鋅離子、鎂離子、鈣離子、或鉀離子，或其任何組合。在一個具體實例中，該離聚物是乙烯與甲基丙烯酸的共聚物的一種鋅離聚物。在一個實例中，該封裝劑薄片108或110包括一個具有所希望的熱機(jī)械特性的聚合物層。例如，該具有所希望的熱機(jī)械特性的聚合物可以具有所希望的起始溫度以及拐點溫度，如使用Perkin Elmer TMA7用Perkin Elmer指出的Imm直徑的穿透探針?biāo)鶞y量的。當(dāng)使用IOmN的力以及5° C/min的加熱速度進(jìn)行測量時，該起始溫度(定義為該探針開始穿透該樣品的溫度)是至少55° C，例如至少60° C，至少65° C，或甚至至少70° C。當(dāng)使用IOOmN的力以及相同的加熱速度進(jìn)行測量時，該起始溫度是至少75° C，例如至少80° C，至少82. 5° C，或甚至至少85° C。此外，當(dāng)使用IOmN的力以及相同的加熱速度進(jìn)行測量時，該拐點溫度(定義為坡度隨著溫度的增加相對于溫度變化而言從負(fù)到正變化時的溫度)是至少70° C，例如至少80° C，至少85° C，或甚至至少90° C。當(dāng)使用IOOmN的力測量時，拐點溫度是至少85° C，例如至少90° C，至少95° C，或甚至至少99° C。圖8包括一個Surtyn 離聚物樣品分析的曲線示。相比之下，圖7包括一個Solarbond EVA樣品的圖示。在另一個實例中，該聚合物可以具有根據(jù)ASTM D4065、D4440、或D5279測量的所希望的儲能模量。例如該封裝劑層108或110內(nèi)的聚合物層的儲能模量是在65° C下至少5MPa。在一個實例中，在65° C下的儲能模量為至少8Mpa，例如至少lOMPa、或甚至至少12MPa。在另外一個實例中，在50。C的儲能模量可以是至少lOMPa，如至少15MPa、至少18MPa、或者甚至至少20MPa。在65。C下的儲能模量可以是不大于200MPa。此外，封裝劑薄片108或110的聚合物層可以具有一個所希望的熔體流動速率，例如不大于6. 0g/10min的熔體流動速率，如通過ASTM D1238在190° C下使用2. 16kg測定的。例如，該熔體流動速率可以是不大于5. 5g/10min,例如不大于3. 5g/10min,不大于2. 5g/10min,或甚至不大于1. 0g/10min。在另外的一個實例中，該封裝劑薄片108或110內(nèi)的聚合物層可以具有一個所希望的至少55° C的維卡軟化點，如根據(jù)ASTM D1525測定的。例如，該聚合物層可以具有至少60° C、如至少64° C的維卡軟化點。此外，該聚合物可以具有一種令人希望的硬度，如至少60的硬度(肖氏A)。在一個實例中，該肖氏A硬度可以是至少70，如至少72。此外，該封裝劑薄片108或110內(nèi)的聚合物層可以具有在23° C下至少15MPa的所希望的拉伸模量(ASTM D5026)。例如，拉伸模量可以是在18MPa到500MPa的范圍內(nèi)，例如在18MPa到400MPa的范圍內(nèi)。該保護(hù)層104和106可以由一種氟聚合物形成的。該氟聚合物可以是氟取代的單體的一種均聚物或包括至少一種氟取代的單體的一種共聚物。示例性的氟取代的單體包括四氟乙烯(TFE)、偏二氟乙烯(VF2)、六氟丙烯(HFP)、氯三氟乙烯(CTFE)、全氟乙基乙烯基醚(PEVE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、以及全氟丙基乙烯基醚(PPVE)。氟化的聚合物的實例包括聚四氟乙烯(PTFE)、全氟代烷基乙烯基醚的共聚物(PFA)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、與VF2或HFP的TFE共聚物、乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯和氟化的乙烯丙烯的共聚物(EFEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的三聚物(THV)，四氟乙烯、六氟丙烯、和乙烯的三聚物(HTE)，或者它們的任何組合。具體地，該氟聚合物是熔體可加工的。例如，該氟聚合物可以是聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、乙烯與氟化的乙烯丙烯的共聚物(EFEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、以及偏二氟乙烯的三聚物(THV)，四氟乙烯、六氟丙烯、以及乙烯的三聚物(HTE)，或者它們的任何組合。例如，該氟聚合物可以是一種氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。在另一個實例中，該氟聚合物可以是乙烯和四氟乙烯的一種共聚物(ETFE)0在一個具體實例中，該具有所希望的熱機(jī)械特性的封裝劑薄片108或110的聚合物層可以與該保護(hù)層104或106直接接觸，例如不使用插入層或粘合劑。在一個替代實例中，該封裝劑薄片108或110可以包括多于一個的層，其中的至少一個具有所希望的熱機(jī)械特性。例如，如在圖2中所展示的，一個光電器件的部分截面可以包括一個有效部件206、一個布置在該有效部件206上的封裝劑薄片202、以及一個布置在該封裝劑薄片202上的保護(hù)層204。該封裝劑薄片202可以由多于一個的層形成。如所展示的，該封裝劑薄片202包括層208、層210、和層212。層208、層210和層212中的一個或多個可以包括具有所希望的熱機(jī)械特性的聚合物。在該保護(hù)層204上形成的表面特征214可以或可以不影響該封裝劑薄片202或其對應(yīng)的層例如層208、層210、或?qū)?12的厚度。在一個具體實例中，層208和層212包括一種具有所希望的熱機(jī)械特性的聚合物。這些層208和212可以包括具有增強(qiáng)的粘合特性、改進(jìn)的層疊特性、或其他所希望的特性的聚合物。作為替代方案，層210可以包括具有所希望的熱機(jī)械特性的聚合物。在一個具體實例中，層210可以包括一種選自以下項的聚合物聚烯烴、乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物、乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、功能化的聚烯烴、聚氨酯、聚乙烯醇縮丁醛、硅氧烷、氟聚合物、或其任何組合。一種示例性的聚合物包括天然或合成的聚合物，包括聚乙烯(包括線型低密度聚乙烯，低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，等等)；聚丙烯；尼龍(聚酰胺)；EPDM ;聚酯；聚碳酸酯；乙烯丙烯共聚物；乙烯或丙烯與丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物；丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯 ’聚α -烯烴熔融物粘合劑，這包括例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸丁酯(ΕΒΑ)、乙烯丙烯酸甲酯(ΕΜΑ)，離聚物(例如，酸功能化的聚烯烴，總體上被中和為了金屬鹽)，或酸功能化的聚烯烴；聚氨酯，包括例如熱塑性聚氨酯(TPU);烯烴彈性體；烯屬嵌段共聚物；熱塑性有機(jī)硅；聚乙烯醇縮丁醛；氟聚合物，如四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的三聚物(THV);或其任何組合。該層210可·以形成在50vol%與90vol%之間的該封裝劑薄片，例如在60vol%與85vol%之間、或75vol%與85vol%之間。層208或?qū)?12可以各自形成在5vol%與25vol%之間,例如在 . 5vol%與20vol%之間或7. 5vol%與12. 5vol%之間。在圖1或圖2中展示的聚合物層可以包括其他的添加劑例如填充劑、紫外吸收劑、抗氧化劑和自由基清除劑、干燥劑或吸氣劑、加工助劑、或其任何組合。盡管在圖1或2中沒有示出，該保護(hù)膜(包括保護(hù)層和封裝劑薄片)包括多個表面特征。例如，該多個表面特征可以是由該外保護(hù)層限定的并且通過封裝劑薄片的多個部分的移位形成的多個負(fù)的表面特征，這樣該封裝劑薄片具有變化的厚度。例如，圖3包括一個示例性的保護(hù)膜300的圖示。該保護(hù)膜300包括封裝劑薄片302以及保護(hù)層310。多個表面特征304，作為負(fù)的表面特征展示的，被形成為該保護(hù)膜，從而形成峰306和谷308。可替代地，這些表面特征可以是正的表面特征，從這些表面延伸作為突出的特征。在一個具體實例中，該多個表面特征提供了一個具有至少15°的平均坡度的外表面，該平均坡度定義為該表面相對于平行于有效部件的或保護(hù)膜的下側(cè)的多個平面而言橫過表面而經(jīng)過平均(平均)的坡度。例如，在一個給定的點，該表面可以具有相對于該保護(hù)膜布置在其上的有效部件的一個坡度(α、α ’、α 〃)。對這些坡度(α、α ’、α 〃)進(jìn)行平均以確定平均坡度。具體地，該平均坡度可以是至少20°，例如至少25°，至少28°，至少30°，至少32°，至少36°，或甚至至少40°。該平均坡度如以下實例中說明的進(jìn)行計算。在另一個實施例中，該平均坡度可以是不大于80° ,例如不大于70° ,不大于65°，不大于60°，不大于55°，不大于50°，或甚至不大于45°。這些表面特征可以是棱柱形的排或角錐形的結(jié)構(gòu)。在另一個實例中，這些表面特征可以是正弦曲線的或半球形的。具體地，這些表面特征304可以是向內(nèi)延伸的負(fù)的角錐形結(jié)構(gòu)。該多個表面特征的每個表面特征可以具有一個截面尺寸(《)，定義為平行于該保護(hù)膜的下側(cè)的最大尺寸。截面尺寸(w)可以在O. Olmm至5mm的范圍內(nèi)，例如在O. 02mm至5mm的范圍內(nèi)，或甚至在O. 035mm至3mm的范圍內(nèi)。此外，一個表面特征可以具有與該截面尺寸(w)正交的深度(t’),其范圍是O.1mm至IOmm,例如范圍是在O. 2mm至5mm,或甚至范圍是O. 5mm 至 2mm。保護(hù)膜300可以具有的最大厚度(t)是在范圍為20μπι至ΙΟΟΟμπι的范圍內(nèi)，例如范圍是50 μ m至1000 μ m,范圍是150 μ m至1000 μ m,范圍是200 μ m至800 μ m,或甚至范圍是400μπι至700μπι。該保護(hù)層310可以具有一個所希望的厚度。例如，該保護(hù)層可以具有的平均厚度是在12 μ m至75 μ m的范圍內(nèi)，例如12 μ m至55 μ m的范圍內(nèi)，或20 μ m至51 μ m的范圍內(nèi)。在該封裝劑薄片內(nèi)具有所希望的熱機(jī)械特性的聚合物層302可以具有所希望的最大厚度。例如，該聚合物層302的最大厚度可以是在20 μ m至1000 μ m的范圍內(nèi)，例如50 μ m至1000 μ m的范圍內(nèi)，150 μ m至1000 μ m的范圍內(nèi)，200 μ m至800 μ m的范圍內(nèi)，或甚至400 μ m至700 μ m的范圍內(nèi)。在一個實例中，光電器件可以通過將具有多個表面特征的保護(hù)膜應(yīng)用到一個光電器件的有效部件上而形成，這些表面特征具有至少15°的平均坡度。該保護(hù)膜可以在應(yīng)用之前加圖案，在應(yīng)用過程中加圖案或在應(yīng)用之后加圖案。在一個具體的實例中，分配了一個保護(hù)膜。該保護(hù)膜包括一個形成該膜的外表面并且包括氟聚合物的第一層。此外，該保護(hù)膜包括一個有待布置在該第一層與該光電器件的有效部件之間的第二層。該第二層包括一種具有所希望的熱機(jī)械特性的聚合物。在一個具體實例中，該第二層可以與該第一層直接接觸。可替代地，另外的層可以布置在該第二層與該第一層之間或者可以布置在該第二層與該膜有待附接到其上的有效部件的表面之間。將該保護(hù)膜應(yīng)用到一個有效部件的表面上。在一個實例中，該保護(hù)膜可以層疊到該有效部件的表面上，例如通過熱層疊。可替代地，可以施用一種粘合劑并且將該薄膜粘合到該有效部件的表面上。此外，給該保護(hù)膜加圖案以形成多個表面特征。這些表面特征可以是從該膜上伸出的正的表面特征，或延伸到該膜中的負(fù)的表面特征。例如，加圖案可以包括應(yīng)用一個板，該板具有形成該多個表面 特征的多個凸出部。在另一個實例中，加圖案包括應(yīng)用一個輥，該輥包括形成該多個表面特征的多個凸出部。具體地，該板或輥可以包括多個壓入該薄膜中的角錐形結(jié)構(gòu)，將該封裝劑薄片移位以留下一個由氟聚合物形成的外表面，該封裝劑薄片具有不同的厚度。加圖案可以在層疊之后進(jìn)行?？商娲?，加圖案可以與層疊同時或并行地進(jìn)行。例如，當(dāng)將該薄膜熱層疊到該有效部件上時，可以同時使用一個帶圖案的工具來將該薄膜壓入到該光電器件的有效部件中。用于形成該多個表面特征的工具可以包括具有特征厚度的凸出部。當(dāng)應(yīng)用到薄膜上來生產(chǎn)該多個表面特征時，加圖案典型地在溫度和壓力下進(jìn)行。當(dāng)移除該工具加工時，這些表面特征易于損失掉一些清晰度。諸位申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了當(dāng)在具有所希望的熱機(jī)械特性的封裝劑薄片內(nèi)使用多個特殊層時，保留了更多的清晰度，如通過結(jié)構(gòu)比所表征的。結(jié)構(gòu)比是表面特征304的谷308的最大深度(t’ )(從表面特征306的峰來測量的)與工具加工的特征的最大深度相比較的比率。該結(jié)構(gòu)比可以例如對于如圖4中展示的角錐形結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算。當(dāng)從俯視圖觀看時，該保護(hù)膜402可以具有延伸到該保護(hù)膜內(nèi)的各種角錐形表面特征404。該深度可以計算為沿著路徑406的多個峰的平均相對高度，該路徑延伸穿過這些最高點和這些最低點。在一個實例中，施用該保護(hù)膜的方法所提供的結(jié)構(gòu)比為至少O. 4，例如至少O. 45，至少O. 5，至少O. 55，至少O. 60，或甚至至少O. 65。如在這些實例中展示的，在平均坡度與結(jié)構(gòu)比之間存在一種關(guān)系(圖5)。對于一個給定的模板，當(dāng)結(jié)構(gòu)比增加時，平均坡度增加。因此，提供所希望的結(jié)構(gòu)比的方法易于在所得光電器件中產(chǎn)生所希望的平均坡度值。包括保護(hù)膜的光電器件具有所希望的改進(jìn)的轉(zhuǎn)換效率。例如，當(dāng)對0°至90°的入射角進(jìn)行平均時，光轉(zhuǎn)換成電的總效率相對于具有類似結(jié)構(gòu)和平均厚度但不存在表面特征的薄膜而言增加了至少O. 3%。入射角是光碰撞該表面的角度,該角度是相對于該有效部件表面的法線來測量的，即，0°是垂直于該有效部件的表面。具體地，總效率的提改進(jìn)是至少O. 6%,例如至少O. 9%,至少1. 1%，至少1. 4%,至少1. 7%,至少2. 0%,，至少2. 8%,至少3. 2%,至少3.6%、或甚至至少4.0%。入射角的改進(jìn)是甚至更大的，大于50°。例如，當(dāng)在60°的入射角測量時，相對于沒有表面結(jié)構(gòu)的薄膜而言，效率的改進(jìn)是至少2. 5%，例如至少2. 9%，至少3. 3%,至少4. 0%,至少5. 0%,至少6. 0%,至少7. 0%,或甚至至少8. 0%。優(yōu)選實施方式的說明通過將一個保護(hù)膜熱層疊到從尤尼索拉公司(UniSolar)可得的柔性光電部件上來制備多個樣品。將一個表面特征模板置于疊層機(jī)(Model L036A,從P能源公司(PEnergy)可得)內(nèi)的一個PTFE釋放織物上。將一個保護(hù)層和封裝劑薄片置于該模板上，使得該保護(hù)層與該模板接觸。將該柔性光電部件置于有效側(cè)，向下與該封裝劑薄片相接觸。將一個第二 PTFE釋放織物置于該柔性光電部件上。除非另行說明，將該樣品在145° C下壓制至少5分鐘。對這些帶圖案的樣品的表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用光學(xué)輪廓測定法使用從ZeMetrics公司可得的光學(xué)輪廓儀進(jìn)行測量。對該表面用一個濺射到該表面上的金涂層進(jìn)行標(biāo)記。通過將高度圖型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成坡度數(shù)據(jù)來確定平均坡度?？梢詫⑵露葓D型轉(zhuǎn)化成一個坡度柱狀圖并且從該坡度柱狀圖上確定平均坡度。結(jié)構(gòu)比是該樣品內(nèi)的最大結(jié)構(gòu)深度除以該模板內(nèi)的最大結(jié)構(gòu)深度的比率。樣品的結(jié)構(gòu)深度通過從該高度圖型上提取出一條線輪廓并且對沿著該線的這些特征的峰到谷的高度進(jìn)行平均來確定。該線延伸穿過這些表面特征的最大值和最小值。如在圖5中展示的，對于根據(jù)以下實例制備的樣品而言平均坡度和結(jié)構(gòu)比是相關(guān)的。實例I使用不同的模板制備多個樣品。該模板選自紙(從密西根州Sappi公司可得的U/SUniv Fibra)、紗網(wǎng)(布瑞提招合金防蟲網(wǎng)(Brite aluminum insect screening)從亞拉巴馬州塔斯卡羅薩的飛佛線材產(chǎn)品公司(Phifer Wire Products, Inc.)可得)、玻璃(AlbarinoP，從圣戈班公司可得)，或板I (22. 5Mold#3，具有22. 5角錐/從馬薩諸塞州布羅克頓的閥科精密機(jī)械(Valeo Precision Machine)可得)。這些樣品包括I密爾的ETFE層以及26密爾的EVA封裝劑薄片。表I展示了與這些模板相關(guān)聯(lián)的光電器件有關(guān)的效率增益和平均坡度。表1.模板效果
權(quán)利要求
1.一種薄膜，具有一個內(nèi)表面以及一個外表面，該薄膜包括 一個形成該外表面的第一層；以及 一個位于該第一層下面的、包括一種聚合物的第二層； 其中該薄膜具有限定該外表面的多個表面特征，這些表面特征具有至少15°的平均坡度。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該多個表面特征是角錐形的表面特征。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該多個表面特征的每個表面特征具有在0.Olmm至5mm范圍內(nèi)的截面。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜,其中該截面是在0.02mm至5mm的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的薄膜,其中該截面是在0.02mm至3mm的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該聚合物包括乙烯與丙烯酸的一種共聚物。
7.如權(quán)利要求6所述的薄膜，其中該丙烯酸是一種甲基丙烯酸。
8.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該聚合物是一種離聚物。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜，其中該離聚物包括鋅。
10.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第一層包括氟聚合物。
11.如權(quán)利要求10所述的薄膜，其中，該氟聚合物是選自下組，該組由以下各項組成聚四氟乙烯(PTFE)、全氟代烷基乙烯基醚(PFA)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、與VF2或HFP的TFE共聚物、乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯和氟化的乙烯丙烯的共聚物(EFEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的三聚物(THV)，四氟乙烯、六氟丙烯、和乙烯的三聚物(HTE)，以及它們的任何組合。
12.如權(quán)利要求10所述的薄膜，其中該氟聚合物是熔體可加工的。
13.如權(quán)利要求10所述的薄膜，其中該氟聚合物是氟化的乙烯丙烯。
14.如權(quán)利要求10所述的薄膜，其中該氟聚合物是乙烯和四氟乙烯的一種共聚物。
15.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第二層與該第一層直接相接觸。
16.如權(quán)利要求1所述的薄膜，進(jìn)一步包括一個布置在該第一層與該第二層之間的第三層。
17.如權(quán)利要求16所述的薄膜，其中該第三層包括聚烯烴或離聚物。
18.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中，該平均坡度為至少20°。
19.如權(quán)利要求18所述的薄膜，其中，該平均坡度為至少25°。
20.如權(quán)利要求19所述的薄膜，其中，該平均坡度為至少28°。
21.如權(quán)利要求20所述的薄膜，其中，該平均坡度為至少30°。
22.如權(quán)利要求21所述的薄膜，其中，該平均坡度為至少32°。
23.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第二層的聚合物具有在65°C下至少5Mpa的儲能模量。
24.如權(quán)利要求23所述的薄膜，其中該儲能模量在65°C下為至少8MPa。
25.如權(quán)利要求24所述的薄膜，其中該儲能模量在65°C下為至少lOMPa。
26.如權(quán)利要求25所述的薄膜，其中該儲能模量在65°C下為至少12MPa。
27.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第二層的聚合物具有在50°C下至少IOMpa的儲能模量。
28.如權(quán)利要求27所述的薄膜，其中該儲能模量在50°C下為至少15MPa。
29.如權(quán)利要求28所述的薄膜，其中該儲能模量在50°C下為至少18MPa。
30.如權(quán)利要求29所述的薄膜，其中該儲能模量在50°C下為至少20MPa。
31.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第二層的聚合物在使用IOmN的力測量時在使用Imm的穿透探針時具有至少55° C的起始溫度。
32.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第二層的聚合物在使用IOmN的力測量時在使用Imm的穿透探針時具有至少70° C的拐點溫度。
33.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第二層的聚合物在使用IOOmN的力測量時在使用Imm的穿透探針時具有至少75° C的起始溫度。
34.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第二層的聚合物在使用IOOmN的力測量時在使用Imm的穿透探針時具有至少85° C的拐點溫度。
35.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該聚合物具有不大于6.0g/10min的熔體流動速率。
36.如權(quán)利要求35所述的薄膜，其中該熔體流動速率是不大于5.5g/10min。
37.如權(quán)利要求36所述的薄膜，其中該熔體流動速率是不大于3.5g/10min。
38.如權(quán)利要求37所述的薄膜，其中該熔體流動速率是不大于2.5g/10min。
39.如權(quán)利要求38所述的薄膜,其中該熔體流動速率是不大于1.0g/10min。
40.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該聚合物具有至少55°C的維卡軟化點。
41.如權(quán)利要求40所述的薄膜，其中該維卡軟化點是至少60°C。
42.如權(quán)利要求41所述的薄膜，其中該維卡軟化點是至少64°C。
43.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該聚合物具有至少60的肖氏A硬度。
44.如權(quán)利要求43所述的薄膜，其中該肖氏A硬度為至少70。
45.如權(quán)利要求44所述的薄膜，其中該肖氏A硬度為至少72。
46.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該聚合物具有至少15Mpa的拉伸模量。
47.如權(quán)利要求46所述的薄膜，其中該拉伸模量是在18MPa到500MPa的范圍內(nèi)。
48.如權(quán)利要求47所述的薄膜，其中該拉伸模量是在18MPa到400MPa的范圍內(nèi)。
49.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第一層具有在12ii m到100 u m的范圍內(nèi)的厚度。
50.如權(quán)利要求49所述的薄膜，其中該厚度是在12iim到55的范圍內(nèi)。
51.如權(quán)利要求50所述的薄膜，其中該厚度是在20ii m到51 ii m的范圍內(nèi)。
52.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其中該第二層具有在20iim到IOOOiim的范圍內(nèi)的厚度。
53.如權(quán)利要求52所述的薄膜，其中該厚度是在50iim到IOOOiim的范圍內(nèi)。
54.如權(quán)利要求53所述的薄膜，其中該厚度是在150iim到IOOOiim的范圍內(nèi)。
55.如權(quán)利要求54所述的薄膜，其中該厚度是在200u m到800 y m的范圍內(nèi)。
56.如權(quán)利要求55所述的薄膜，其中該厚度是在400u m到700 y m的范圍內(nèi)。
57.—種光電器件,包括 一個有效部件；以及 一個覆蓋在該有效部件的表面上的薄膜，該薄膜包括 一個形成該外表面的第一層；以及一個布置在該第一層與該有效部件之間的第二層，該第二層包括一種聚合物； 其中，該薄膜具有至少15°的平均坡度。
58.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該有效部件是一種柔性的光電器件。
59.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該有效部件是一種剛性的光電器件。
60.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該聚合物包括乙烯與丙烯酸的一種共聚物。
61.如權(quán)利要求60所述的光電器件，其中該丙烯酸是一種甲基丙烯酸。
62.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該聚合物是一種離聚物。
63.如權(quán)利要求62所述的光電器件，其中該離聚物包括鋅。
64.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該第一層包括一種氟聚合物。
65.如權(quán)利要求64所述的光電器件，其中，該氟聚合物是選自下組，該組由以下各項組成聚四氟乙烯(PTFE)、全氟代烷基乙烯基醚(PFA)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、與VF2或HFP的TFE共聚物、乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯和氟化的乙烯丙烯的共聚物(EFEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的三聚物(THV)，四氟乙烯、六氟丙烯、和乙烯的三聚物(HTE)，以及它們的任何組合。
66.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該氟聚合物是熔體可加工的。
67.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該氟聚合物是氟化的乙烯丙烯。
68.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該氟聚合物是乙烯和四氟乙烯的一種共聚物。
69.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該第二層與該第一層直接相接觸。
70.如權(quán)利要求57所述的光電器件，進(jìn)一步包括一個布置在該第一層與第二層之間的第三層。
71.如權(quán)利要求70所述的光電器件，其中該第三層包括聚烯烴或離聚物。
72.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該平均坡度為至少20°。
73.如權(quán)利要求72所述的光電器件，其中該平均坡度為至少25°。
74.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該聚合物具有在65°C下至少8Mpa的儲能模量。
75.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該聚合物具有在50°C下至少IOMpa的儲能模量。
76.如權(quán)利要求57所述的薄膜，其中該第二層的聚合物在使用IOmN的力測量時在使用Imm的穿透探針時具有至少55° C的起始溫度。
77.如權(quán)利要求57所述的薄膜，其中該第二層的聚合物在使用IOmN的力測量時在使用Imm的穿透探針時具有至少70° C的拐點溫度。
78.如權(quán)利要求57所述的薄膜，其中該第二層的聚合物在使用IOOmN的力測量時在使用Imm的穿透探針時具有至少75° C的起始溫度。
79.如權(quán)利要求57所述的薄膜，其中該第二層的聚合物在使用IOOmN的力測量時在使用Imm的穿透探針時具有至少85° C的拐點溫度。
80.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該聚合物具有不大于6.0g/10min的熔體流動速率。
81.如權(quán)利要求57所述的光電器件,其中該第一層具有在12μ m到75 μ m的范圍內(nèi)的厚度。
82.如權(quán)利要求57所述的光電器件，其中該第二層具有在20μπι到IOOOym的范圍內(nèi)的厚度。
83.—種形成光電器件的方法,該方法包括 分配一個薄膜，該薄膜包括 一個形成該外表面的第一層；以及 一個布置在該第一層與該有效部件之間的第二層，該第二層包括一種聚合物； 將該薄膜層疊到一個有效部件的表面上；并且 給該薄膜加圖案以提供具有至少O. 4的結(jié)構(gòu)比的多個表面特征。
84.如權(quán)利要求83所述的方法，其中加圖案和層疊是同時進(jìn)行的。
85.如權(quán)利要求83所述的方法，其中加圖案包括應(yīng)用一個板，該板包括形成該多個表面特征的多個凸出部。
86.如權(quán)利要求83所述的方法，其中加圖案包括應(yīng)用一個輥，該輥包括形成該多個表面特征的多個凸出部。
87.如權(quán)利要求83所述的方法，其中加圖案來提供該多個表面特征包括加圖案來形成多個角錐形的表面特征。
88.如權(quán)利要求83所述的方法，其中該多個表面特征中的每個表面特征具有在O.2mm至IOmm范圍內(nèi)的截面。
89.如權(quán)利要求88所述的方法,其中該截面是在O.2mm至5_的范圍內(nèi)。
90.如權(quán)利要求89所述的薄膜,其中該截面是在O.5mm至2mm的范圍內(nèi)。
91.如權(quán)利要求83所述的方法，其中該結(jié)構(gòu)比為至少O.45。
92.如權(quán)利要求91所述的方法，其中該結(jié)構(gòu)比為至少O.5。
93.如權(quán)利要求92所述的方法，其中該結(jié)構(gòu)比為至少O.55。
94.如權(quán)利要求93所述的方法，其中該結(jié)構(gòu)比為至少O.60。
95.如權(quán)利要求94所述的方法，其中該結(jié)構(gòu)比為至少O.65。
96.—種薄膜,具有一個內(nèi)表面以及一個外表面,該薄膜包括 一個形成該外表面并且包括氟聚合物的第一層；以及 一個第二層，該第二層包括由乙烯與甲基丙烯酸的共聚物形成的一種離聚物； 其中，該薄膜具有至少15°的平均坡度。
97.—種薄膜,具有一個內(nèi)表面以及一個外表面,該薄膜包括 一個形成該外表面并且包括氟聚合物的第一層；以及 一個位于該第一層下面的包括一種聚合物的第二層； 其中，該薄膜具有限定該外表面的多個表面特征，這些表面特征具有至少15°的平均坡度。
98.一種光電器件，包括 一個有效部件；以及 一個覆蓋在該有效部件的表面上的薄膜，該薄膜包括 一個形成一個外表面的第一層；以及一個布置在該第一層與該有效部件的表面之間的第二層，該第二層包括一種聚合物；其中，該薄膜具有限定該外表面的多個表面特征，這些表面特征具有至少15°的平均坡 度。
全文摘要
一種薄膜具有一個內(nèi)表面以及一個外表面。該薄膜包括一個形成該外表面并且包括氟聚合物的第一層。該薄膜進(jìn)一步包括一個遠(yuǎn)離該外表面布置的包含一種聚合物的第二層。該聚合物可以具有在65°C下至少5Mpa的儲能模量。該薄膜具有形成該外表面并且延伸到該第一和第二層的多個表面特征。這些表面特征具有至少15°的平均坡度。該薄膜可以作為一個覆蓋在光電器件的有效部件上的保護(hù)膜來應(yīng)用。
文檔編號B32B27/08GK103052504SQ201180037816
公開日2013年4月17日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者C·C·昂納克, R·L·費(fèi)伯尼歐, J-P·繆里特, M·比阿德 申請人:美國圣戈班性能塑料公司