具有改善的背板的光伏電池制造技術

本發明專利技術公開了一種適用于光伏模塊中的背板的聚酰胺?離聚物組合物，其包含聚合物組分，所述聚合物組分包含聚酰胺和離聚物，所述離聚物包含乙烯、α，β?不飽和C3?C8羧酸的共聚物，其中所述存在的羧酸官能團至少部分地中和成一種或多種堿金屬、過渡金屬或堿土金屬陽離子的羧酸鹽；0重量％至20重量％的顏料；以及0重量％至40重量％的填料；其中所述顏料和填料的組合占所述組合物的8至50重量％；以及0重量％至5重量％的耐候性添加劑。

Photovoltaic cell with improved backplane

The invention discloses a polyamide suitable for photovoltaic module in the back of the ionomer compositions, comprising a polymer component, the polymer composition comprising a polyamide and ionomer, the ionomer containing ethylene, alpha, beta unsaturated copolymer C3 C8 carboxylic acid, wherein the carboxylic acid functional group the existence of at least partially neutralized carboxylic acid salt into one or more alkali metal, transition metal or alkaline earth metal cations; 0 to 20 wt.% of pigment and filler; 0 to 40 weight percent; wherein the combination of pigments and fillers for the composition of the 8 to 50 weight%; and 0 to 5 wt.% of weatherability additive.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及具有改善的背板的光伏太陽能電池模塊。
技術介紹
太陽能電池模塊或光伏(PV)模塊的常用形式通過以下來制成：將獨立形成且分開的太陽能電池例如晶硅太陽能電池互連并且然后通過將電池集成到層壓的太陽能電池模塊上機械支撐電池并避免電池環境劣化。層合模塊通常包括剛性透明保護前面板或頂板，和通常被稱為“背板”或“背皮”的后面板或后板?；ミB的太陽能電池和包封物布置在頂板和背板之間以便形成夾心布置。包封物(或至少其在電池的前側和透明前面板之間延伸的那個部分)的必要需求是其對太陽能輻射是可透過的。形成層合模塊的典型模式是組裝夾心件，所述夾心件依次包括透明面板，例如由玻璃或透明聚合物制成的前面板，包封物的至少一個片材的前層，通過電導體互連的太陽能電池的陣列(其中電池的正面面向透明面板)，包封物的至少一個片材的背層，有助于在層合過程中除去氣體的稀松布片材，以及背板或背面板，并且然后在熱和壓力下使用真空型層壓機將那些組件結合在一起。包封物的背層可以為透明的或任何其它顏色，并且現有技術模塊使用由熱塑性聚合物、玻璃或一些其它材料組成的背板形成。雖然層壓過程在模塊的全區域范圍內將多個分層組件密封在一起，然而將保護性聚合物邊緣密封件施用于模塊以便確保水分將不滲透模塊的邊緣部分是常見的做法。聚合物邊緣密封件可以呈膠條或填縫型化合物的形式。另一種常見做法是提供具有邊框的模塊，所述邊框通常由金屬如鋁制成，以提供機械邊緣保護。那些技術在美國專利5,741,370中公開或提出。所述專利還公開了消除包封物的背層并且將熱塑性背皮直接粘結到互連的太陽能電池的概念。大量材料已經用于或被認為用作由單獨的有機硅太陽能電池組成的模塊中的包封物。直至至少1995年左右，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(通常稱為“EVA”)才被認為是用于包括結晶硅太陽能電池的模塊的最佳包封物。然而，EVA具有某些限制：(1)其在陽光下分解，結果是其脫色并且逐漸變暗，以及(2)其分解釋放乙酸，所述乙酸繼而促進進一步降解，尤其是在氧和/或熱存在時。美國專利5,478,402公開了將離聚物用作電池包封物取代EVA。離聚物用作包封物還公開于美國專利5,741,370中。離聚物為酸共聚物，其中所述共聚物中的羧酸基團的一部分被中和成包含金屬離子的鹽。美國專利3,264,272公開了組合物，所述組合物包含以下共聚單元的無規共聚物：具有二至十個碳原子的α-烯烴，具有三至八個碳原子的α，β-烯鍵式不飽和羧酸，其中10至90％的酸基團被中和成鹽，所述鹽具有來自下列的金屬離子：元素周期表第I族、第II族、或第III族，值得注意的是鈉、鋅、鋰或鎂，以及任選的第三單烯鍵式不飽和共聚單體諸如甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯。使用由與前面板相同的材料制成的后面板或背板是已知的，但優選且常用的做法是由不同的材料，優選地重量顯著小于玻璃的材料，諸如以商品名購自E.I.Du Pont de Nemours Co.(DuPont)的聚氟乙烯聚合物將其制成。廣泛使用的背板材料是/聚酯/乙烯-乙酸乙烯酯層合體。另一種常用的背板使用三層結構/聚酯/三層結構，也稱為TPTTM，其公開于WO 94/22172中。該結構允許含氟聚合物保護聚酯的兩側免受光降解。然而，和層合體不完全對水分不可滲透，并且因此隨時間推移由這種背板材料制成的模塊的功率輸出和/或使用壽命減小，這是由于吸收水分導致的電短路。由于價格和供應考慮，PV工業逐漸評估新的替代物，諸如衍生自PET、聚酰胺等的背板。例如，WO 2008/138021公開了PV模塊，其具有基于衍生自直鏈和/或支鏈脂族和/或環脂族單體的聚酰胺的背板，所述單體具有至少8個且最多17個碳原子的平均值，諸如尼龍12。然而，聚酰胺是具有高結晶度的半結晶聚合物，這可導致脆性、低柔韌性和過度收縮。就最廉價的聚酰胺，尼龍-6和尼龍-66而言，高水分吸收尤其是問題。水吸收造成尺寸不穩定性、差耐候性，并且最重要的是降低了絕緣能力。雖然尼龍-11和尼龍-12具有更好的防水性和耐候性，但熔融溫度對于用于PV模塊組件的一些層壓方法中而言可能太低。美國專利5,741,370公開了將熱塑性聚烯烴用作背皮材料，所述熱塑性聚烯烴包含兩種不同離聚物的組合，例如鈉離聚物和鋅第二離聚物，其中所述組合被描述為產生使背皮材料的水蒸汽阻隔特性提高到超過且高于單獨的離聚物組分中任一種的阻隔特性的協同效應。所述專利還公開了使用具有雙離聚物背皮的離聚物包封物。已知基于離聚物和聚酰胺的熱塑性共混物或合金(alloy)具有期望特性的組合(參見美國專利4,174,358、5,688,868、5,866,658、6,399,684、6,569,947、6,756,443和7,144,938、7,592,056、8,057,910、8,062,757和8,119,235)。例如，美國專利5,866,658公開了離聚物以60/40重量％至40/60重量％的范圍分散于連續或共連續聚酰胺相中的共混物，其用于模塑部件，所述模塑部件表現出韌性、高光澤性、耐磨損/刮擦性和高溫特性。美國專利6,399,684公開了類似的共混物，所述共混物還包含磷鹽，諸如次磷酸鹽。還可參見美國專利申請2002/0055006、2005/007462、2006/0142489、2008/0161503、2009/0298372、2013/0167966、2013/0171390、2013/0171394、2013/0172470和2013/0172488。美國專利5,700,890、5,859,137、7,267,884和美國專利申請公布2005/0020762A1，以及2006/0142489A1公開了用包含一元羧酸和二元羧酸或其衍生物的乙烯共聚物的離聚物增韌的聚酰胺。美國專利申請公布2011/0020573公開了一種共混物，所述共混物包含聚酰胺、含有一元羧酸和二元羧酸或它們的衍生物的乙烯共聚物的離聚物、以及磺酰胺。美國專利8,586,663公開了一種共混物，其包含聚酰胺、含有一元羧酸和二元羧酸或它們的衍生物的乙烯共聚物的離聚物、以及第二離聚物。美國專利7,592,056公開了聚酰胺與混合的離子離聚物的共混物，所述混合的離子離聚物包括鋅和鈉混合物。美國專利6,660,930公開了光伏模塊，其包括含有尼龍/離聚物合金的背皮。可通過在標準“應力測試”中用高濕度和高溫和低溫循環處理來評估光伏模塊的水分滲透性和耐候性。期望提供PV模塊，所述PV模塊能夠承受此類應力測試并持續基本上大于1000小時。因此，還期望提供背板材料，所述背板材料提供能夠承受此類應力測試的PV模塊。
技術實現思路
本專利技術涉及適用于光伏模塊中的背板的聚酰胺-離聚物組合物。所述聚酰胺-離聚物共混組合物包含，或基本上由下列物質組成：(i)聚合物組分，所述聚合物組分包含，或基本上由下列組成：1)基于(1)和(2)的組合計，53重量％至64重量％的聚酰胺組分，所述聚酰胺組分包含聚酰胺，所述聚酰胺具有至少一種具有7至12個碳原子的重復單元；2)基于(1)和(2)的組合計，36重量％至47重量％的離聚物，所述離聚物包含以下物質的共聚物或基本上由以下物質的共聚物組成：(a本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚酰胺?離聚物共混組合物，所述組合物包含：(i)聚合物組分，所述聚合物組分包含：1)基于(1)和(2)的組合計，53重量％至64重量％的聚酰胺組分，所述聚酰胺組分包含聚酰胺，所述聚酰胺具有至少一種具有7至12個碳原子的重復單元；2)基于(1)和(2)的組合計，36重量％至47重量％的離聚物，所述離聚物包含以下物質的共聚物：(a)乙烯；(b)2重量％至30重量％的α，β?不飽和C3?C8一元羧酸，其中存在的羧酸官能團至少部分地中和成一種或多種堿金屬、過渡金屬或堿土金屬陽離子的羧酸鹽；以及(ii)0重量％至20重量％的顏料；(iii)0重量％至40重量％的填料，其中(ii)和(iii)的組合占(i)、(ii)、(iii)和(iv)的組合的8重量％至50重量％；以及(iv)0重量％至5重量％的添加劑，所述添加劑選自氧化抑制劑、UV穩定劑和受阻胺光穩定劑。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.29 US 61/9855761.一種聚酰胺-離聚物共混組合物，所述組合物包含：(i)聚合物組分，所述聚合物組分包含：1)基于(1)和(2)的組合計，53重量％至64重量％的聚酰胺組分，所述聚酰胺組分包含聚酰胺，所述聚酰胺具有至少一種具有7至12個碳原子的重復單元；2)基于(1)和(2)的組合計，36重量％至47重量％的離聚物，所述離聚物包含以下物質的共聚物：(a)乙烯；(b)2重量％至30重量％的α，β-不飽和C3-C8一元羧酸，其中存在的羧酸官能團至少部分地中和成一種或多種堿金屬、過渡金屬或堿土金屬陽離子的羧酸鹽；以及(ii)0重量％至20重量％的顏料；(iii)0重量％至40重量％的填料，其中(ii)和(iii)的組合占(i)、(ii)、(iii)和(iv)的組合的8重量％至50重量％；以及(iv)0重量％至5重量％的添加劑，所述添加劑選自氧化抑制劑、UV穩定劑和受阻胺光穩定劑。2.根據權利要求1所述的組合物，其中所述聚酰胺組分包含尼龍12、尼龍610、尼龍612、尼龍610/6T、尼龍612/6T、或它們的組合。3.根據權利要求1或2所述的組合物，其中所述聚酰胺組分包含尼龍612和尼龍612/6T的組合。4.根據權利要求1、2或3所述的組合物，其中所述存在的羧酸官能團至少部分地中和成包含鋅或鈉，優選鋅的羧酸鹽。5.根據權利要求1、2、3或4所述的組合物，所述組合物包含8重量％至20重量％的顏料和0重量％的填料。6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的組合物，所述組合物包含8重量％至40重量％的填料和0重量％的顏料。7.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的組合物，所述組合物包含10重量％至40重量％的填料和8重量％至15重量％的顏料。8.根據權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的組合物，所述組合物包含8重量％至12重量％的顏料和12重量％至18重量％的填料。9.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的組合物，其中所述顏料包括二氧化鈦、氧化鋅、或氧化銻，優選二氧化鈦。1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：RT仇，TA利伯特，BA莫里斯，BA斯米利，J徐，
申請(專利權)人：納幕爾杜邦公司，
類型：發明
國別省市：美國;US