[发明专利]包含脲化合物的用于封装薄膜的共交联剂体系

说明书

本发明涉及包含脲化合物的用于封装薄膜的共交联剂体系。本发明涉及第一组合物(A)，其包含(i)至少一种选自异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯的化合物(I)，其中化合物(I)优选是异氰脲酸三烯丙酯，和(ii)至少一种脲化合物。此外，本发明还涉及第二组合物(B)，其包含第一组合物(A)和至少一种聚烯烃共聚物。最后，本发明涉及组合物(B)用于制造用于封装电子器件，尤其是太阳能电池的薄膜的用途。

技术领域

本发明涉及第一组合物(A)，其包含(i)至少一种选自异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯的化合物(I)，其中化合物(I)优选是异氰脲酸三烯丙酯，和(ii)至少一种脲化合物。此外，本发明还涉及第二组合物(B)，其包含第一组合物(A)和至少一种聚烯烃共聚物。最后，本发明涉及组合物(B)用于制造用于封装电子器件，尤其是太阳能电池的薄膜的用途。

背景技术

光伏模块（光伏 = “PV”）通常由焊接到保护薄膜的两个子层中的对称布置的硅电池子层构成。这种保护薄膜本身又通过其背面上的“背板”和其正面上的“前板”稳定化。背板和前板可以是合适的塑料薄膜，也可以由玻璃构成。封装材料的功能基本是保护PV模块免受气候影响和机械负荷，因此各种封装材料的机械稳定性是重要的性质。此外，良好的封装材料具有快速固化速度、高的凝胶含量、高透射、小的温度诱发和热诱发变色的倾向和高粘附（即小的UV诱发的脱层倾向）。

现有技术（例如WO 2008/036708 A2）中为此目的描述的封装材料通常基于例如硅酮树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、离子交联聚合物、聚烯烃薄膜或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（“EVA”）之类的材料。

用于制造此类封装薄膜的方法是本领域技术人员熟悉的（EP 1 164 167 A1）。在这些方法中，交联剂与聚烯烃共聚物（和可能的其它添加剂）一起在例如挤出机中均匀混合，然后挤出成为薄膜。EP 1 164 167 A1中描述的方法涉及基于EVA的封装薄膜，但也可用于由其它材料，例如上文提到的那些材料制成的薄膜。

硅电池的封装通常在真空层压炉中进行（EP 2 457 728 A1)。为此，准备PV模块的层结构并首先在层压炉（由被膜隔开的两个室构成）中缓慢加热。这使聚烯烃共聚物（例如EVA）软化。同时将该炉抽真空以除去层之间的空气。这一步骤最关键并花费4至6分钟。随后，经由第二室破坏真空，并通过施加压力将该模块的层互相焊接。同时继续加热直至交联温度，由此然后在该最终步骤中发生该薄膜的交联。

在制造用于太阳能模块的封装薄膜中的标准做法正是使用EVA。但是，EVA也具有比例如聚烯烃薄膜更低的比体积电阻（spezifischer elektrischerDurchgangswiderstand）ρ。这导致使用EVA薄膜作为封装材料的吸引力较低，因为尤其需要具有高的比体积电阻ρ的封装材料。

这是因为在PV模块的情况下，所谓的“PID”效应（PID = 电势诱导衰减）目前是主要品质问题。术语“PID”被理解为是指在PV模块内由所谓的“漏泄电流”造成的电压相关的性能衰减。

除太阳能电池的结构外，破坏性漏泄电流的成因是各个PV模块相对于地电位的电压水平 – 在大多数未接地PV系统的情况下，PV模块受到正或负电压。PID通常在相对于地电位的负电压下发生并经由高的系统电压、高温和高空气湿度加速。因此，钠离子从PV模块的盖板玻璃迁移到太阳能电池的界面处并在此造成破坏（“分流”），这可造成性能损失或甚至造成PV模块的完全损失。

通过提高封装薄膜的比体积电阻ρ，可以明显降低发生PID效应的风险。

比体积电阻ρ或电阻率（“体积电阻率”，在下文也缩写为“VR”）是依赖于温度的材料常数。其用于计算均质电导体的电阻。根据本发明借助ASTM-D257测定比体积电阻。