[发明专利]三元离聚物膜或片材以及包含它们的太阳能电池模块

说明书

本发明涉及含三元离聚物的膜或片材以及包含它们的制品。

发明背景

诸如安全玻璃的玻璃层压产品已在社会中应用了几乎一个世纪。还发现安全玻璃可用于结构应用、装饰应用或其他建筑应用中。

安全玻璃通常由用聚合物片材的聚合夹层粘合在一起的两块玻璃片或板材的夹层体构成。这两块玻璃片或其中之一均可被光学透明的刚性聚合物片材例如由聚碳酸酯材料制成的片材来替换。安全玻璃已进一步演变，包括由夹层粘合在一起的多层玻璃和/或刚性聚合物片材。

夹层通常由相对较厚的聚合物片材制成，其表现出韧性和可粘结性以便在发生断裂或破碎的情况下提供对玻璃的粘附作用。被广泛使用的夹层材料包括基于聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)、聚氨酯(PU)、(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物(EVA)等的多组分复合组合物。

作为一种可持续能源资源，太阳能电池模块的应用范围正在迅速扩大。制造太阳能电池模块的一种优选方式涉及形成包括至少5个结构层的预层压组合件。太阳能电池预层压组合件按以下从顶层或入射层(即，与光最先接触的层)开始，并且延续到背衬层(离入射层最远的层)的顺序进行构造：(1)入射层(通常为玻璃片或聚合物膜(诸如含氟聚合物或聚酯膜)，但可设想为能透射太阳光的任何材料)；(2)前包封层；(3)太阳能电池组件；(4)后包封层；以及(5)背衬层。

包封层被设计用于包封并保护易碎的太阳能电池组件。一般来讲，太阳能电池预层压组合件包括至少两个夹持太阳能电池组件的包封层。前包封层的光学特性可使得光能够被有效地透射至太阳能电池组件。此外，包封层一般具有与上述安全玻璃夹层类似的要求和组成。

衍生自α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸的部分或完全中和的酸性共聚物的离聚物在安全玻璃夹层中的应用公开于以下专利中：美国专利3,344,014、3,762,988、4,663,228、4,668,574、4,799,346、5,759,698、5,763,062、5,895,721、6,150,028和6,432,522；美国专利申请2002/0155302和US 2002/0155302；以及PCT专利申请WO 99/58334和WO2006/057771。此类离聚物还用于太阳能电池包封层中，见例如美国专利5,476,553、5,478,402、5,733,382、5,762,720、5,986,203、6,114,046、6,187,448和6,660,930；美国专利申请2003/0000568、2005/0279401、2006/0084763和2006/0165929；以及日本专利JP 2000186114和JP2006032308。

衍生自α-烯烃、α，β-烯键式不饱和羧酸和α，β-烯键式不饱和羧酸酯的部分或完全中和的酸性共聚物的离聚物还可用于形成安全玻璃夹层(见例如美国专利3,344,014和5,759,698)或太阳能电池包封层(见例如美国专利申请2006/0165929和日本专利JP 2006032308)。

然而，由此类离聚物形成的安全玻璃夹层和太阳能电池包封层缺乏足够的光透射特性，并且对其他层压层也缺乏足够的粘附强度，尤其是在苛刻的环境条件下。此外，由此类离聚物形成的太阳能电池包封层通常无法向太阳能电池组件提供足够的抗冲击保护。另一方面，由现有技术得到的三元离聚物形成的安全玻璃夹层和太阳能电池包封层也不具备所需的光透射特性以及对其他层压层的粘附强度。

需要适于用作安全玻璃夹层或太阳能电池包封层的透明的并且与其他层压层高度粘合的聚合物膜或片材。

发明概述

本发明涉及一种太阳能电池预层压组合件，该太阳能电池预层压组合件包括(i)由一个或多个电互连的太阳能电池形成的、具有面向光源的受光面和背离光源的背面的太阳能电池组件；以及(ii)包含三元离聚物组合物或由所述三元离聚物组合物制成的膜或片材，其中三元离聚物衍生自酸性三元共聚物，该酸性三元共聚物包含共聚单元，所述共聚单元衍生自α-烯烃、按酸性三元共聚物的总重量计约15至约30重量％的具有3至8个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸、以及约0.5至约40重量％的具有4至12个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸酯，并且其羧酸含量的约5％至约90％用一种或多种金属离子来中和。

本发明还涉及一种方法，该方法包括：(i)提供如上所述的太阳能电池预层压组合件，以及(ii)层压该组合件以形成太阳能电池模块。

本发明还涉及由上述太阳能电池预层压组合件制备的太阳能电池模块。