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      用于光伏模塊的背板的制作方法

      文檔序號:9847992閱讀:954來源:國知局
      用于光伏模塊的背板的制作方法
      【專利說明】用于光伏模塊的背板 發(fā)明領(lǐng)域
      [0001 ]本發(fā)明設及用于光伏模塊的背板和制備運種背板的方法。
      [0002] 發(fā)明背景 隨著能源價格增加和對控類燃料的匿乏及環(huán)境影響的擔憂增加,工業(yè)界正轉(zhuǎn)向備選的 能源,例如太陽能。
      [0003] 光伏(PV)模塊,又稱為太陽能模塊,用于從日光產(chǎn)生電能。運種模炔基于可吸收光 并將其轉(zhuǎn)化為電能的許多半導體電池系統(tǒng)(太陽能電池)。
      [0004] 在典型的PV模塊中,太陽電池陣列放置在兩個密封劑層之間,其進一步放置在前 板(模塊面對射入光的上側(cè))和背板(模塊的背側(cè))之間。最廣泛使用的密封劑為EVA,即乙 締-乙酸乙締醋。
      [000引背板向太陽能電池模塊提供防氣候性、防UV性、水分阻隔性、低介電常數(shù)和高擊穿 電壓。為了向PV模塊提供運些性質(zhì),背板包含防氣候膜,例如Tedlar?膜和/或聚對苯二甲酸 乙二醇醋(PET)膜。例如,市場上如今廣泛用作背板的有:TPT類型的背板,其中Tedlar?膜層 壓在PET膜兩側(cè),或T陽類型背板,其中Tedlar?層壓在PET膜一側(cè),而另一側(cè)上設置密封劑粘 合層。
      [0006] 不在載體上層壓防氣候板,而是有利地,可將防氣候?qū)油坎荚谳d體上,例如W減少 材料和能量的消耗。運種防氣候?qū)涌捎珊虿缓苛先芤和坎?。例如US 2009/0151774 公開了一種背板,其中防氣候?qū)油坎荚谒苄暂d體上來代替層壓。
      [0007] 背板通常層壓到密封層,也稱為密封劑層。因此,背板面向運種密封層的粘附力必 需足夠好。為了改善粘附力,可在載體面對密封層的那側(cè)上提供底漆。 發(fā)明概要
      [0008] 本發(fā)明的目的是提供用于光伏模塊的背板,其具有最佳的氣候性質(zhì)。
      [0009] 本發(fā)明的目的通過如權(quán)利要求1限定的背板實現(xiàn)。已經(jīng)觀察到對于權(quán)利要求1的背 板,防氣候外層與聚合載體的粘附力是足夠的,甚至在載體和外層之間不存在底漆的情況 下。
      [0010] 本發(fā)明的另一個目的是提供制備運種背板的方法。該目標在如權(quán)利要求14限定的 方法中實現(xiàn)。
      [0011] 本發(fā)明的其它優(yōu)點和實施方案由W下說明和所附權(quán)利要求變得顯而易見。
      [0012] 附圖簡述 圖1顯示本發(fā)明的光伏模塊的實施方案的示意圖。
      [0013] 圖2顯示本發(fā)明的背板的實施方案的示意圖。
      [0014] 圖3顯示本發(fā)明的"集成'背板的實施方案的示意圖。
      [001引發(fā)明詳述 本發(fā)明的用于光伏模塊(5)的背板(1),其包含載體(10)和提供在所述載體一側(cè)上的防 氣候外層,其特征在于所述防氣候外層包含來自可固化組合物的至少部分固化涂層,其中 所述可固化組合物包含單官能甲基丙締酸醋和雙官能(甲基)丙締酸醋單體。
      [0016] 可固化組合物 用于制備防氣候外層的可固化組合物包含單官能甲基丙締酸醋和雙官能(甲基)丙締 酸醋??晒袒M合物優(yōu)選地還包含可聚合的低聚物。組合物還可包含引發(fā)劑、聚合抑制劑、 降低聚合期間氧抑制的化合物、彈性體、表面活性劑、著色劑、溶劑和/或濕潤劑。
      [0017] 單官能甲基丙締酸醋 可固化組合物包含單官能甲基丙締酸醋單體。單官能甲基丙締酸醋單體的量優(yōu)選地為 5-40重量%,更優(yōu)選10-30重量%。
      [0018] 可使用任何單官能甲基丙締酸醋單體,例如EP-A1637322,[005引段中公開的。
      [0019] 優(yōu)選,單官能甲基丙締酸醋單體選自甲基丙締酸四氨慷醋、甲基丙締酸苯氧基乙 醋、甲基丙締酸乙氧基乙氧基乙醋、甲基丙締酸異冰片醋或它們的混合物。
      [0020] 雙官能(甲基)丙締酸醋單體 可固化組合物包含雙官能(甲基)丙締酸醋單體。雙官能(甲基)丙締酸醋單體的量優(yōu)選 地為10-50重量%,更優(yōu)選20-40重量%。
      [0021] 優(yōu)選的雙官能(甲基)丙締酸醋單體二(甲基)丙締酸為聚亞烷基二醇醋。運種化合 物在親水性聚亞烷基二醇的相對端具有通過醋鍵連接的兩個丙締酸醋或甲基丙締酸醋基 團。
      [0022] 通常,聚亞烷基鏈長越長,固化之后獲得的層越軟和越有柔性。
      [0023] 運種聚亞烷基二醇二(甲基)丙締酸醋的實例包括:二丙締酸1,3-下二醇醋、二甲 基丙締酸1,3-下二醇醋、二丙締酸二乙二醇醋、二甲基丙締酸二乙二醇醋、二丙締酸二丙二 醇醋、二甲基丙締酸乙二醇醋、二丙締酸聚乙二醇(200)醋、二丙締酸聚乙二醇(400)醋、二 甲基丙締酸聚乙二醇(400)醋、二丙締酸聚乙二醇(600)醋、二甲基丙締酸聚乙二醇(600) 醋、二甲基丙締酸聚乙二醇醋、二甲基丙締酸聚丙二醇(400)醋、二丙締酸四乙二醇醋、二甲 基丙締酸四乙二醇醋、二丙締酸=乙二醇醋、二甲基丙締酸=乙二醇醋、二丙締酸=丙二醇 醋、二丙締酸=丙二醇醋和它們的組合。上述列舉中括號之間的數(shù)字是指所述聚亞烷基鏈 的平均分子量(MW)。
      [0024] 高度優(yōu)選的二丙締酸聚亞烷基二醇醋為二丙締酸聚乙二醇醋。市售可得的二丙締 酸聚乙二醇醋單體的特定實例包括SR259[二丙締酸聚乙二醇(200)醋]、SR344[二丙締酸聚 乙二醇(400)醋]、SR603[二甲基丙締酸聚乙二醇(400)醋]、SR610[二丙締酸聚乙二醇(600) 醋]、SR252[二甲基丙締酸聚乙二醇(600)醋],所有的Sad omer產(chǎn)品;E肥CRYL 11 [二丙締 酸聚乙二醇醋],來自Allnex;Genome;r 1251 [二丙締酸聚乙二醇400醋],來自Rahn。
      [00巧]特別優(yōu)選由Sadomer作為SR 610可得的二丙締酸聚乙二醇(600)醋。
      [0026] 特別優(yōu)選的雙官能丙締酸醋或甲基丙締酸醋單體為,例如二丙締酸下二醇醋、燒 氧基二丙締酸己二醇醋、烷氧基二丙締酸新戊二醇醋和烷氧基二甲基丙締酸己二醇醋。
      [0027] 低聚物 可固化組合物可還包含低聚物。低聚物的量優(yōu)選地為5-50重量%,更優(yōu)選10-40重量%, 最優(yōu)選15-30重量%。
      [0028] 優(yōu)選的低聚物為氨基甲酸醋丙締酸醋低聚物。運些低聚物通過將多異氯酸醋與徑 基烷基丙締酸醋反應制備,通常在多元醇化合物的存在下。它們的官能度(即丙締酸醋基團 的數(shù)量)在1-6之間變化。較低的官能度導致較低的反應性,較好的柔性和較低的粘度。因 此,優(yōu)選地,單或雙官能的氨基甲酸醋丙締酸醋低聚物用于本發(fā)明。多元醇化合物形成氨基 甲酸醋丙締酸醋的主鏈。通常,多元醇化合物為具有2-4官能度(徑基)的聚酸或聚醋化合 物。聚酸氨基甲酸醋丙締酸醋通常更柔性、提供更低的成本和具有稍低的粘度和因此是優(yōu) 選的。
      [0029] 可使用脂族和芳族氨基甲酸醋丙締酸醋低聚物。然而,優(yōu)選脂族氨基甲酸醋丙締 酸醋低聚物,因為它們更好的光穩(wěn)定性。
      [0030] 可使用的脂族氨基甲酸醋丙締酸醋低聚物的實例為CN 2920、CN 3211、CN 9001、 CN 9009、CN 9010(全部得自 SARTOM?。?、Genomer 1122(得自Rahn AG)和化ecryl 1039(得 自Allnex)。
      [0031 ]芳族氨基甲酸醋丙締酸醋低聚物的實例為CN 976和CN 9761(來自SART0MER)。 [0032]其它優(yōu)選的低聚物為芳族環(huán)氧丙締酸醋。運種芳族環(huán)氧丙締酸醋的實例為CN UVE 151(來自 SART0MER)。
      [003引引發(fā)劑 可固化組合物可包含引發(fā)劑,其暴露于福射或熱時,引發(fā)涂布制劑的固化,即聚合。
      [0034] 然而,還可通過電子束福射實施固化,其中引發(fā)劑的存在不是必要的。
      [0035] 優(yōu)選地,使用光引發(fā)劑,其在吸收光化福射優(yōu)選UV-福射時,形成高能量物類(例如 自由基),引發(fā)單體及涂布制劑的低聚物的聚合和交聯(lián)。
      [0036] 可使用兩種或更多種光引發(fā)劑的組合。還可使用包含光引發(fā)劑和共引發(fā)劑的光引 發(fā)劑體系。適合的光引發(fā)劑體系包含W下光引發(fā)劑,其在吸收光化福射時通過從第二化合 物(共引發(fā)劑)奪氨或奪電子形成自由基。共引發(fā)劑實際上變成引發(fā)自由基。
      [0037] 福射與光化福射可分兩步實現(xiàn),每個步驟使用具有不同波長和/或強度的光化福 射。在此情況下,優(yōu)選使用2類光引發(fā)劑,選擇使用的不同光化福射的功能。
      [003引適合的光引發(fā)劑公開于EP-A1637926,段落[0077]-[0079]。
      [0039] 優(yōu)選的引發(fā)劑的總量為總的可固化組合物的1-15重量%,更優(yōu)選2.5-12重量%。
      [0040] 抑制劑 適合的聚合抑制劑包括酪類抗氧化劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、憐類抗氧化劑、通常用于(甲 基)丙締酸醋單體的氨釀單甲酸,和還可使用氨釀、甲基氨釀、叔下基鄰苯二酪、焦倍酪。運 些之中,源自丙締酸的分子中具有雙鍵的酪化合物特別優(yōu)選,由于其具有聚合-抑制作用, 甚至當在封閉無氧環(huán)境中加熱時。適合的抑制劑為例如Sumitomo化emical Co., Ltd生產(chǎn) 的SumiIizer?GA-80、SumiIizer?GM和SumiIizer?GS。
      [0041] 因為運些聚合抑制劑的過量添加將降低固化可固化可噴射液體的固化敏感度,優(yōu) 選在混和之前決定能阻止聚合的量。聚合抑制劑的量通常為總可固化組合物的200- 20000卵m。
      [0042] 氧抑制 降低氧聚合抑制的化合物與自由基聚合抑制劑的適合組合為:2-苯甲基-2-二甲氨基- 1-(4-嗎嘟基苯基)-下燒-1和1-徑基-環(huán)己基-苯基-甲酬;1-徑基-環(huán)己基-苯基-甲酬和苯 甲酬;2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-嗎嘟基-丙烷-1-酬和二乙基嚷噸酬或異丙基嚷噸 酬;且苯甲酬和具有叔氨基的丙締酸醋衍生物,加上叔胺。通常使用胺化合物W降低氧聚合 抑制或增加敏感度。然而,當胺化合物與高酸值化合物組合使用時,在高溫下的儲存穩(wěn)定性 趨向于降低。
      [0043] 協(xié)同添加劑可用于改善固化品質(zhì)和減少氧抑制的影響。運種添加劑包括但不限于 可得自AKZO NOB化的ACTILAW?800和4(:1'11^\肥*725、可得自411116義的化6。巧1叩115和 化ec巧r350、可得自CRAY VALLEY的Craynor CN386(胺修飾的丙締酸醋)和Craynor CN501 (胺修飾的乙氧基=徑甲基丙烷=丙締酸醋)。
      [0044] 協(xié)同添加劑的含量為0-20重量%,優(yōu)選地5-15重量%,基于可固化組合物的總重量。 [004引彈性體粘合劑 彈性體粘合劑可為單一的粘合劑或不同粘合劑的混合物。彈性體粘合劑為共輛二締類 單體和具有至少兩個非共輛雙鍵的多締單體的彈性體共聚物,或共輛二締類單體、具有至 少兩個非共輛雙鍵的多締單體和可與運些單體共聚的乙締基單體的彈性體共聚物。
      [0046] 優(yōu)選的彈性體粘合劑公開于EP-A1637926,段落[0092]和[0093]。
      [0047]
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