[发明专利]多层复合膜及由其制备的制品

说明书

本申请是申请日为2005年12月7日、发明名称为同上的PCT/US2005/044601的发明专利申请的分案申请，原申请的中国专利申请号为200580042072.1。

本申请要求2004年12月7日递交的美国申请No.60/634,421的优先权。

技术领域

本发明涉及用于通常包装的层压物膜且特别是作为光电模块中的密封剂。本发明特别涉及包含乙烯酸共聚物离聚物的透明包装膜。

背景技术

在通常的包装材料特别是太阳能电池模块中，好的光学性能是重要的，因为，好的性能要求入射到电池上的光被高效且有效地传送到电压发生层。差的光传送减小了光电发生过程的效率和/或生产率。

例如，常规形式的太阳能电池模块的制备是通过互连单独形成的且分开的太阳能电池（如由结晶硅制成），然后机械支撑并保护电池不受环境降解（通过使电池集成进入层压太阳能电池模块）。层压模块通常包括刚性透明保护性前面板或片，和通常被称为“后皮（backskin）”的后面板或片。在前后片间放置从而形成夹层结构（sandwich）设置的是互连的太阳能电池和密封剂。

密封剂（或者至少其在电池的前侧和透明的前面板之间延伸的一部分）的必要要求是，它对于日光辐射而言是透明的。形成层压模块的典型模式是装配夹层结构，依次包括：透明的面板，例如，由玻璃或透明聚合物制成的前面板，至少一片密封剂的前层，由电导体互连的太阳能电池阵列（电池的前侧面向透明面板），至少一片密封剂的后层，和后皮或后面板，然后，将这些组件用真空型层合机在加热加压下粘合在一起。密封剂的后层可能是透明的或是任何一种其它的颜色，现有技术的模块通过使用由热塑性或热固性聚合物、玻璃或一些其它材料组成的后皮而形成。

密封剂更进一步的要求是其尺寸稳定性。为了避免硅电池上的潜在破坏性应力，密封剂及周围结构对模块最终使用位置处温度的波动应该是稳定的。

大量的材料已被应用，或考虑作为由单个的硅太阳能电池制成的模块中的密封剂使用。乙烯醋酸乙烯酯共聚物（通常称为“EVA”）通常被用作含有结晶硅太阳能电池的模块的密封剂。然而，EVA可能有某些限制和不足，如其褪色趋势。它也可能分解并释放出醋酸。EVA也可能要求交联——例如US6093757中所描述的——以赋予尺寸稳定性。交联是产品中变异性的潜在源泉，可能促进EVA随后的氧化和降解。另外，由于作为EVA中交联助催化剂的过氧化物的存在，EVA在制作模块时必须在真空中层压。作为密封剂材料使用的EVA通常包括33％（重量）的醋酸乙烯酯，因而是非常软和发粘的材料，从而使得在制造环境中处理EVA多少有些麻烦。

中描述了作为密封剂的离聚物的使用，由此本文将其全文引入作为参考。US5741370也公开了作为密封剂的离聚物的使用。术语“离聚物”和由此标明的树脂类型是本领域已知的，可由RichardW.Rees,“IonicBondingInThermoplasticResins”，DuPontInnovation，1971，2（2），pp.1-4，和RichardW.Rees，“PhysicalPropertiesAndStructuralFeaturesOfSurlyn?IonomerResins”，Polyelectrolytes，1976，C，177-197得到证明。离聚物可通过乙烯-甲基丙烯酸共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物与含有选自周期表第Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ族的元素，特别是钠、锌、铝、锂、镁和钡，的阳离子的有机碱的部分中和而形成。Surlyn?离聚物已被标明为乙烯和甲基丙烯酸或烯酸的共聚物，其通常具有83－95℃范围内的熔点。

可能理想的是：提供用作光电池中的密封剂材料的材料，其中，对于密封剂材料可接受的尺寸稳定性而言，交联不是必需的。

发明内容

本发明人惊奇地发现，当聚合物被夹入作为离聚物层之间的层压物中的核心层时，该聚合物的一个或多个物理性质能被显著地改进。

一方面，本发明是一种层压物，该层压物包括：至少三个聚合物层，其包括

（1）两个离子交联聚合物的外聚合物层，和

（2）至少一个核心层单元；