[发明专利]用于光生伏打组件的含氟聚合物涂敷的薄膜

说明书

本申请是申请号为200680050009.7，申请日为2006年12月29日，发明名称为“用于光生伏打组件的含氟聚合物涂敷的薄膜”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及形成用作光生伏打组件中背板的含氟聚合物涂敷的薄膜。

背景技术

光生伏打电池用于由日光产生电能，提供电力产生传统方法的绿色替代方案。这些太阳能电池由必须被保护以免受环境影响如湿气、氧气和UV光的各种半导体系统构成。电池通常被玻璃和/或塑料薄膜封装层护封在两侧上形成称为光生伏打组件的多层结构。含氟聚合物薄膜由于它们的极好强度、耐侯性、耐UV性和防潮性被视为光生伏打组件中的重要部件。这些组件中尤其有用的是用作组件背板的含氟聚合物薄膜和聚酯薄膜的薄膜复合材料。这类复合材料传统上由含氟聚合物尤其是聚氟乙烯(PVF)的预成型薄膜粘着到聚酯基底薄膜尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯上来制备。当使用含氟聚合物如PVF作为组件的背板时，它的性质明显提高了组件寿命，允许组件保证期至最高25年。含氟聚合物背板经常以具有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的层合材料的形式使用，一般是PET夹在两个含氟聚合物薄膜之间。

但是，具有在户外暴露多年后不会脱层的结合的聚合物基底上预成型含氟聚合物薄膜的层合材料难以制备。现有技术体系如Simms的美国专利3133854、Kim等的美国专利5139878和Schmidt等的美国专利6632518描述了能产生耐用叠层结构的预成型薄膜用底漆和粘合剂。但是，这些方法在实际层压步骤前要求施加至少一个粘合剂层或底漆和粘合剂层两者。层压步骤然后要求施加热和压力形成层合材料。因此，使用预成型含氟聚合物薄膜的现有技术层合材料制造昂贵和/或要求资本密集设备。由于预成型含氟聚合物薄膜必须具有足够的厚度以为制造和随后加工期间的处理提供强度，因此得到的层合材料还可能结合厚的昂贵含氟聚合物层，即比有效保护层所需要的厚。

发明内容

本发明提供包括聚合物基底薄膜和在聚合物基底薄膜上的含氟聚合物涂层的含氟聚合物涂敷的薄膜。含氟聚合物涂层包括选自氟乙烯的均聚物和共聚物以及偏二氟乙烯的均聚物和共聚物的含氟聚合物，含氟聚合物混有包括选自羧酸、磺酸、氮杂环丙烷、酐、胺、异氰酸酯、三聚氰胺、环氧基、羟基、酐及其混合物中的官能团的相容性粘合剂聚合物。聚合物基底薄膜在其表面上包括与所述相容性粘合剂聚合物相互作用促进含氟聚合物涂层粘结到基底薄膜上的官能团。

本发明提供含氟聚合物涂敷的聚合物薄膜，其具有比用预成型含氟聚合物薄膜制造层合材料少的全部加工步骤，同时提供对基底的强粘合性和含氟聚合物涂敷的基底的良好耐久性。另外，提供涂料形式的含氟聚合物能在需要时使较薄的含氟聚合物层成为可能来节约成本。使用含氟聚合物涂料还能为含氟聚合物涂敷薄膜的预定用途而设计的含氟聚合物层内引入添加剂，例如，改善阻透性的填料。

具体实施方式

含氟聚合物

用在本发明的含氟聚合物涂敷的薄膜中的含氟聚合物选自氟乙烯(VF)的均聚物和共聚物以及偏二氟乙烯(VF2)的均聚物和共聚物聚合物。优选地，含氟聚合物选自包括至少60mol％氟乙烯的氟乙烯均聚物和共聚物以及包括至少60mol％偏二氟乙烯的偏二氟乙烯均聚物和共聚物。更优选地，含氟聚合物选自包括至少80mol％氟乙烯的氟乙烯均聚物和共聚物以及包括至少80mol％偏二氟乙烯的偏二氟乙烯均聚物和共聚物。含氟聚合物与不含氟聚合物例如丙烯酸类聚合物的混合物也适合本发明的实施。均聚物聚氟乙烯(PVF)和均聚物聚偏二氟乙烯(PVDF)完全适合本发明的实施。

对于利用VF共聚物或VF2共聚物的本发明的实施，共聚用单体可为氟化的或未氟化的或它们的混合物。术语“共聚物”指VF或VF2与任何数量其它氟化单体单元的共聚物，结果形成二元共聚物、三元共聚物、四元共聚物等。如果使用非氟化单体，则应限制使用的数量，以便共聚物保留含氟聚合物的所需性质，即耐侯性、耐溶剂性、阻透性等。优选地，使用氟化共聚用单体，包括含氟烯烃、氟化乙烯基醚或氟化间二氧杂环戊烯。有用的氟化共聚用单体的例子包括四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、氯三氟乙烯(CTFE)、三氟乙烯、六氟异丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟-2，2-二甲基-1，3-间二氧杂环戊烯(PDD)和全氟-2-亚甲基-4-甲基-1，3-二氧戊环(PMD)以及许多其它的。