[发明专利]具有改良封装剂粘着性的背板/前板和由其制成的光伏模块

说明书

技术领域

在一个方面中，本发明涉及背板/前板，其具有表面改性以改良光伏模块中背板/前板之间的粘着性，而在另一个方面中，本发明涉及增加背板/前板的官能性以改良与封装剂的粘着性的方法。

背景技术

光伏(PV)模块典型地依序包含(i)光接收和传递顶部板或盖板薄膜，其通常包含玻璃或聚合物薄膜(前板)，(ii)正面封装剂，(iii)光电池，(iv)背面封装剂和(v)背板。若干种粘着机制在封装剂与背板或前板之间起作用。基板的介面处的共价键结、范德华力(VanderWaalsforces)、极性-极性相互作用、分子间扩散/焊接和机械互锁皆共同起作用以将封装剂粘着到前板和背板。

封装剂主要基于聚烯烃或基于乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。基于聚烯烃的封装剂(如包含具有最小硅烷官能性的线性低密度聚乙烯(LLDPE)的封装剂)与EVA封装剂相比具有若干优点。基于聚烯烃的封装剂具有更好的电阻率、高防潮性和长期可靠性。然而，由于低表面能和低官能性，基于聚烯烃的封装剂对一些背板/前板具有不良粘着性，尤其是含有聚酰亚胺或氟聚合物密封层(待粘附到封装剂的层)的背板/前板。这类背板包括聚酰胺/聚酰胺/聚酰胺(AAA)背板、聚(氟乙烯)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚酰胺(TPA)背板、氟聚合物/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚酰胺(FPA)背板、聚酰胺/PET/聚酰胺(APA)背板、泰德拉(Tedlar)(或聚(氟乙烯))/(PET)/泰德拉(或聚(乙烯基))(TPT)背板、凯拉尔(Kynar)(或聚(偏二氟乙烯))(KPK)背板、氟聚合物/PET/氟聚合物(FPF)。对基于聚烯烃的封装剂具有不良粘着性的前板可包括含有氟聚合物的前板，所述氟聚合物如聚(乙烯-共-四氟乙烯)(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)和聚(偏二氟乙烯)(PVDF)；聚酰亚胺；以及聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚萘二甲酸乙二醇酯(PET/PEN)。基于聚烯烃的封装剂与这类背板/前板之间的粘着性在长期湿和热老化之后尤其不良。对于PV模块，在85℃和85％湿度下湿/热老化之前和湿/热老化之后1000小时，优选2000小时，通常封装剂与背板/前板的粘着性是至少20N/cm，优选40N/cm或无粘着性衰减。

尽管市售背板/前板的表面由制造商处理以包括一些官能性，但其不足以实现与基于聚烯烃的封装剂的所需粘着性。仍然需要具有改良的与基于聚烯烃的封装剂的粘着性的背板/前板，并且具体地说，在湿/热老化之前和在85℃和85％湿度下湿/热老化1000小时，优选2000小时之后，对基于聚烯烃的封装剂的粘着性是至少20N/cm，优选40N/cm或无粘着性衰减的AAA、TPA、FPA、APA、TPT、KPK和FPF背板以及含有ETFE、FEP、PVDF、PET/PEN和聚酰亚胺的前板。

发明内容

在一个实施例中，本发明是多层薄膜，其具有熔融温度大于或等于150℃的外层和至少一个包含表面改性的表面。含有表面改性的表面经配置以与基于聚烯烃的封装剂薄膜粘着型接触。在层合之后，多层薄膜和封装剂的粘着性是至少20N/cm，优选至少40N/cm或无粘着性衰减。更优选的是，在湿热老化(dampheataging)之前和在85℃和85％湿度下湿热老化1,000小时，优选2,000小时之后，粘着性是至少20N/cm，甚至更优选是40N/cm或无粘着性衰减。

在另一个实施例中，本发明是电子装置，其包含基于聚烯烃的封装剂和具有一个具有表面改性的表面的背板或前板中的至少一个。背板或前板的改性表面经配置以与基于聚烯烃的封装剂粘着型接触。在层合之后，背板或前板与封装物的粘着性是至少20N/cm，优选至少40N/cm或无粘着性衰减。更优选的是，在湿热老化之前和在85℃和85％湿度下湿热老化1,000小时，优选2,000小时之后，粘着性是至少20N/cm，甚至更优选是40N/cm或无粘着性衰减。

在另一个实施例中，本发明是用于改良基于聚烯烃的封装剂与背板或前板之间的粘着性的方法，其包含以下步骤：将背板或前板的表面改性以将至少一种官能性分子或官能团引入表面，以便增加封装剂与背板或前板之间的共价键结或分子间扩散。在层合之后，经表面改性的背板或前板与封装剂的粘着性是至少20N/cm，优选至少40N/cm或无粘着性衰减。更优选的是，在湿热老化之前和在85℃和85％湿度下湿热老化1,000小时，优选2,000小时之后，粘着性是至少20N/cm，甚至更优选是40N/cm或无粘着性衰减。

具体实施方式

定义