《连续的边缘受保护的阻隔组件.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《连续的边缘受保护的阻隔组件.pdf(26页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104159478A43申请公布日20141119CN104159478A21申请号201280071031522申请日2012080161/605,49620120301USA47G19/2220060171申请人3M创新有限公司地址美国明尼苏达州72发明人MD韦格尔MD德尔莫尔DM布鲁纳AT拉夫74专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人陈长会马慧54发明名称连续的边缘受保护的阻隔组件57摘要本发明一般涉及能够用于柔性光伏太阳能电池组件中的膜、能够用于柔性光伏太阳能电池组件中的膜卷、制备所述膜和膜卷的方法,涉及包括此类膜的柔性光伏太阳能电池组件,并且涉及制备柔性太。
2、阳能电池组件的方法。一个示例性的方法涉及提供多层阻隔膜的至少两个分立区段以及将保护层的区段设置成与多层阻隔膜的相邻分立区段中的两个相邻,使得所述保护层的区段的第一末端边缘和第二末端边缘跨越所述阻隔膜的分立区段之间的所述间隙以形成连续膜。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014090186PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0491472012080187PCT国际申请的公布数据WO2013/130122EN2013090651INTCL权利要求书3页说明书19页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书19页附图3页10申请公布号CN1。
3、04159478ACN104159478A1/3页21一种形成连续多层膜的方法,包括提供多层阻隔膜的分立区段,其中多层阻隔膜的相邻分立区段由间隙隔开;以及将保护层设置成与多层阻隔膜的两个相邻分立区段相邻,使得所述保护层的至少一部分跨越所述间隙以形成能够用作阻隔膜的连续膜。2根据权利要求1所述的方法,其中所述保护层为不透明的。3根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其中所述保护层包括保护片材和粘合剂;并且其中所述保护片材与所述多层阻隔膜的分立区段相邻。4根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括将耐候性片材设置成与所述多层阻隔膜相邻。5根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述耐候性片材包含含。
4、氟聚合物。6根据权利要求5所述的方法,其中所述含氟聚合物包括乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯偏二氟乙烯共聚物、或聚偏二氟乙烯中的至少一种。7根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括将压敏粘合剂设置在所述多层阻隔膜上。8根据权利要求7所述的方法,其中所述压敏粘合剂包括丙烯酸酯、有机硅、聚异丁烯和脲中的至少一种。9根据权利要求7或权利要求8所述的方法,其中所述压敏粘合剂包括UV稳定剂、受阻胺光稳定剂、抗氧化剂和热稳定剂中的至少一种。10根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中多层阻隔膜的每个分立区段具有第一侧边缘和第二侧边缘,并且其中所述方法还包括将保护层设置成与所述。
5、多层阻隔膜的分立区段的第一侧边缘和第二侧边缘中的至少一个相邻以形成连续的边缘受保护的阻隔膜,其中所述多层阻隔膜的分立区段的所有边缘均与环境隔离。11根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多层阻隔膜具有第一主表面和第二主表面,并且所述保护层与所述第一主表面相邻,所述方法还包括将基底设置成与所述多层阻隔膜的第二主表面相邻。12根据权利要求11所述的方法,其中所述基底包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚芳基砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、或聚酰亚胺中的至少一种。13根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多层阻隔膜具有第一主表面和第二主表面。
6、,并且所述保护层与所述第一主表面相邻,所述方法还包括将电子器件设置成与所述多层阻隔膜的第二主表面相邻。14根据权利要求13所述的方法,还包括将所述阻隔膜和电子器件构造附连成与屋顶相邻。15根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多层阻隔膜包括聚合物层和无机阻隔层。16根据权利要求15所述的方法,其中所述无机阻隔层为氧化物层。17根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多层阻隔膜包括至少两个氧化权利要求书CN104159478A2/3页3物层。18根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多层阻隔膜包括至少两个聚合物层。19根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述保护层为油墨层、金。
7、属箔层和无机阻隔层中的至少一者。20根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括形成所述连续多层膜的卷。21一种连续多层膜,包括耐候性片材;多层阻隔膜的区段;和搭接所述多层阻隔膜的至少两个相邻区段的至少一部分的保护层;其中所述连续多层膜能够用作电子器件中的阻隔膜。22根据权利要求21所述的膜,其中所述保护层为不透明的。23根据权利要求21或22中任一项所述的膜,其中所述保护层包括保护片材和粘合剂;并且其中所述保护片材与所述多层阻隔膜的分立区段相邻。24根据权利要求2123中任一项所述的膜,其中所述耐候性片材与所述多层阻隔膜相邻。25根据权利要求2124中任一项所述的膜,其中所述耐候性片材包含含氟。
8、聚合物。26根据权利要求25所述的膜,其中所述含氟聚合物包括乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯偏二氟乙烯共聚物、或聚偏二氟乙烯中的至少一种。27根据权利要求2126中任一项所述的膜,还包含位于所述多层阻隔膜和所述耐候性片材之间的压敏粘合剂。28根据权利要求27所述的膜,其中所述压敏粘合剂包括丙烯酸酯、有机硅、聚异丁烯和脲中的至少一种。29根据权利要求27或权利要求28所述的膜,其中所述压敏粘合剂包括UV稳定剂、受阻胺光稳定剂、抗氧化剂和热稳定剂中的至少一种。30根据权利要求2129中任一项所述的膜,其中多层阻隔膜的每个区段具有第一侧边缘和第二侧边缘,并且其中所述连续多。
9、层膜还包括保护层,所述保护层与所述多层阻隔膜的第一侧边缘和第二侧边缘中的至少一个相邻以形成连续的边缘受保护的阻隔膜,其中所述多层阻隔膜的所有边缘均与环境隔离。31根据权利要求2130中任一项所述的膜,其中所述多层阻隔膜具有第一主表面和第二主表面,并且所述保护层与所述第一主表面相邻,所述膜还包括与所述多层阻隔膜的第二主表面相邻的基底。32根据权利要求31所述的膜,其中所述基底包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚芳基砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、或聚酰亚胺中的至少一种。33根据权利要求2132中任一项所述的膜,其中所述多层阻隔膜具有第一主表面和第。
10、二主表面,并且所述保护层与所述第一主表面相邻,所述膜还包括权利要求书CN104159478A3/3页4与所述多层阻隔膜的第二主表面相邻的电子器件。34根据权利要求33所述的膜,其中所述电子器件为光伏电池。35根据权利要求2134中任一项所述的膜,其中所述多层阻隔膜包括聚合物层和无机阻隔层。36根据权利要求35所述的膜,其中所述无机阻隔层为氧化物层。37根据权利要求2136中任一项所述的膜,其中所述多层阻隔膜包括至少两个氧化物层。38根据权利要求2137中任一项所述的膜,其中所述多层阻隔膜包括至少两个聚合物层。39根据权利要求2138中任一项所述的膜,其中所述保护层为油墨层、金属箔层和无机阻隔层。
11、中的至少一者。40根据权利要求2139中任一项所述的膜,其中所述连续多层膜形成卷。41根据权利要求40所述的膜,其中所述卷包括阻隔膜的多个分立片材。42根据权利要求119中任一项所述的方法,其中所述保护层包括多个区段,所述多个区段中的每一个具有第一末端边缘和第二末端边缘,并且其中所述方法还包括将保护层的区段设置成与多层阻隔膜的两个相邻分立区段相邻,使得所述保护层的区段的第一末端边缘和第二末端边缘跨越所述间隙以形成能够用作阻隔膜的连续膜。权利要求书CN104159478A1/19页5连续的边缘受保护的阻隔组件技术领域0001本公开一般涉及能够用于柔性光伏太阳能电池组件中的膜、能够用于柔性光伏太阳。
12、能电池组件中的膜卷、制备所述膜和膜卷的方法,并且涉及包括此类膜的柔性光伏太阳能电池组件。背景技术0002新兴的太阳能技术如有机光伏器件OPV和薄膜太阳能电池如铜铟镓二硒CIGS需要保护以免受水蒸气之害并需要是在户外环境中耐久的例如对紫外UV光。通常已使用玻璃作为这类太阳能器件的封装材料,因为玻璃是非常好的水蒸气屏障、光学透明且对UV光稳定。但玻璃重、脆、难以制成柔性的且难以搬运。已经关注开发透明的柔性封装材料来代替玻璃,其不具有玻璃的缺点但具有与玻璃类似的阻隔性能以及UV稳定性,并且已经开发出许多接近玻璃阻隔性能的柔性阻隔膜。发明内容0003由于太阳能器件在户外使用,因此它们暴露于包括风、水和。
13、日光在内的自然环境。水渗入太阳能电池板是一长期存在的问题。太阳能电池板也可受到风和日光的不利影响。0004多种柔性阻隔膜为多层膜层合体。任何多层膜层合体均具有分层的可能性,特别是在边缘处。减轻边缘处的分层可改善总体阻隔膜性能。用于减轻阻隔膜分层的一种方式为环绕阻隔膜的周边引入保护层,使得阻隔层和阻隔膜基底与环境隔离。0005本公开的发明人认识到,可为有利的是以连续卷形式提供阻隔膜边缘保护。使用这种形式的一个原因在于卷对卷加工可降低太阳能电池组件制造的成本。因此,本公开的发明人发现了一种新方法,所述新方法提供了以卷对卷形式来组合不连续阻隔膜片材与边缘保护层和耐候性顶片的方式。本公开的发明人还发现。
14、了包括卷形式的不连续阻隔膜片材、边缘保护层、和耐候性顶片的新型膜和膜卷。0006在一些实施例中,提供了一种形成连续多层膜的方法,所述方法包括提供多层阻隔膜的分立区段,其中多层阻隔膜的相邻分立区段由间隙隔开;以及将所述保护层设置成与多层阻隔膜的两个相邻分立区段相邻,使得保护层的至少一部分跨越间隙以形成能够用作阻隔膜的连续膜。0007在一些实施例中,膜包括连续多层膜,所述连续多层膜包括0008耐候性片材;多层阻隔膜的区段;以及搭接多层阻隔膜的至少两个相邻区段的至少一部分的保护层;其中所述连续多层膜能够用作电子器件中的阻隔膜。0009在一些实施例中,膜卷包括本文所述的膜中的任何一个。0010在一些实。
15、施例中,光伏电池包括本文所述的膜中的任何一个。0011在一些实施例中,保护层为不透明的。在一些实施例中,保护层包括保护片材和粘合剂并且与多层阻隔膜的分立区段相邻。在一些实施例中,所述方法还包括将耐候性片材设置成与多层阻隔膜相邻。在一些实施例中,所述膜还包括耐候性片材。在一些实施例中,说明书CN104159478A2/19页6耐候性片材包含含氟聚合物。在一些实施例中,含氟聚合物包含乙烯四氟乙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯偏二氟乙烯共聚物、或聚偏二氟乙烯中的至少一种。在一些实施例中,所述方法还包括将压敏粘合剂设置在多层阻隔膜上。在一些实施例中,所述膜还包括多层阻隔膜上的压敏粘合。
16、剂。在一些实施例中,压敏粘合剂包括丙烯酸酯、有机硅、聚异丁烯和脲中的至少一种。在一些实施例中,压敏粘合剂包括UV稳定剂、受阻胺光稳定剂、抗氧化剂和热稳定剂中的至少一种。在一些实施例中,多层阻隔膜的每个分立区段具有第一侧边缘和第二侧边缘,并且所述方法还包括将保护层设置成与多层阻隔膜的分立区段的第一侧边缘和第二侧边缘中的至少一个相邻以形成连续的边缘受保护的阻隔膜,其中多层阻隔膜的分立区段的所有边缘均与环境隔离。在一些实施例中,多层阻隔膜具有第一主表面和第二主表面且保护层与第一主表面相邻,并且所述方法还包括将基底设置成与多层阻隔膜的第二主表面相邻。在一些实施例中,基底包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二。
17、甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚芳基砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、或聚酰亚胺中的至少一种。在一些实施例中,多层阻隔膜具有第一主表面和第二主表面且保护层与第一主表面相邻,并且所述方法还包括将电子器件设置成与多层阻隔膜的第二主表面相邻。在一些实施例中,所述方法还包括将阻隔膜和电子器件附连成与屋顶相邻。在一些实施例中,多层阻隔膜包括聚合物层和无机阻隔层。在一些实施例中,无机阻隔层为氧化物层。在一些实施例中,多层阻隔膜包括至少两个氧化物层。在一些实施例中,多层阻隔膜包括至少两个聚合物层。在一些实施例中,保护层为油墨层、金属箔层和无机阻隔层中的至少一个。在一些实施例中,所述方法还。
18、包括形成连续多层膜卷。在一些实施例中,0012所述卷包括多个分立的阻隔膜片材。在一些实施例中,保护层包括多个区段,所述区段中的每一个具有第一末端边缘和第二末端边缘,并且所述方法还包括将保护层的区段设置成与多层阻隔膜的两个相邻分立区段相邻,使得保护层的区段的第一末端边缘和第二末端边缘跨越间隙以形成能够用作阻隔膜的连续膜。0013本公开允许使用本发明所公开的元件或方法中的任何一者的组合。附图说明0014结合附图,参考以下对本发明的多个实施例的详细说明,可更全面地理解本发明,其中0015图1为根据本公开的一个示例性方法的示意图。0016图2为根据图1的方法制备的制品的示意性透视图。0017图3为根据。
19、本文的教导内容的制品的横截面示意图。0018图4为根据本文的教导内容的可供选择的制品的示意性透视图。0019图5为根据本文的教导内容的可供选择的制品的横截面示意图。具体实施方式0020边缘分层为多层制品的受关注问题。边缘分层可导致层的分离。可通过对三个输入进行评估、控制、和修改来控制分层。第一输入为在多层阻隔膜的层之间的界面处暴露于光,所述光包括可见光并且在一些实施例中包括UV光。水暴露为第二输入。第三输入为界说明书CN104159478A3/19页7面上的应力。这三个输入的最小化和控制可降低自然分层,所述自然分层在本文中被定义为小于20克/英寸的剥离力,如根据ASTMD3330“压敏胶带的剥。
20、离粘合力的标准测试方法STANDARDTESTMETHODOFPEELADHESIONOFPRESSURESENSITIVETAPE”所测得。0021防止例如光伏器件中的柔性阻隔膜分离/分层的方法的开发对光伏行业尤为有价值。光伏组件输出功率时间越长,光伏组件越有价值。在一些实施例中,本公开涉及增加光伏组件的寿命,而不妨碍柔性阻隔膜的阻隔性能。0022如果使用的话,则用于对阻隔膜施加边缘保护的一个示例性常用方法如下所述。利用粘合剂如,压敏粘合剂来涂布阻隔膜,将顶片施用到所述粘合剂。将所得的结构切割成具有所需尺寸的小件。然后按照所需的图案来施加边缘保护。此方法为耗时的并且需要多个步骤。本公开的发明。
21、人认识到,可通过制备包括边缘保护的卷对卷阻隔膜来实现显著的制备优点。通过除去多个制备步骤,可降低阻隔膜的制备成本,并且由此可降低包括阻隔膜的整个光伏组件的制备成本。通过降低整个太阳能电池组件的成本,使得太阳能的生成不太昂贵并且可较广泛地用作能量源,由此导致绿色能源在全球的应用得以增加。0023本公开的一些实施例涉及制备膜和/或膜卷的方法。本公开的一些实施例涉及制备连续的、边缘受保护的阻隔膜和/或膜卷的方法。0024图1示出了根据本公开的一个示例性方法,并且图2示意性地示出了利用图1所示的方法制备的物理多层膜构造。如图1所示,阻隔膜100进入生产线。具有位于第一主表面122上的第一衬片和位于第二。
22、主表面124上的第二衬片的粘合剂120在图1中示为压敏粘合剂使其第一衬片在步骤125被移除,并且设置和/或层合到阻隔膜100上,其中第一主表面122与阻隔膜100相邻。在步骤126中移除粘合剂120的第二衬片以暴露粘合剂120的第二主表面124。0025接下来,沿着横维方向将阻隔膜/粘合剂构造切割成分立的区段130,并且阻隔膜/粘合剂构造的一部分被移除已移除部分135以在多层阻隔膜100/粘合剂120构造的相邻分立区段130之间形成间隙140。在一些实施例中,间隙介于约3MM和约2英尺600MM之间。在一些实施例中,间隙介于约15MM和约200MM之间。在一些实施例中,间隙为大约50MM。00。
23、26接下来,在纵维方向上利用保护层材料150来代替阻隔膜/粘合剂构造的已移除部分135,由此重新形成连续膜。如图1所示,可按照如下方式来完成此过程。将保护层材料150的区段设置在阻隔膜100/粘合剂120构造的两个相邻分立区段130中的每一个上,以使得保护层材料150的区段跨越间隙140并且接触或搭接阻隔膜100/粘合剂120构造的两个相邻分立区段130中的每一个。在一些实施例中,保护层150具有第一末端边缘152和第二末端边缘154,并且边缘152和154接触和/或搭接阻隔膜100/粘合剂120构造的两个相邻分立区段130中的每一个的末端边缘156和158。0027在一些实施例包括例如图1和。
24、图2所示的实施例中,单个保护层区段150搭接阻隔膜100/粘合剂120构造的两个相邻分立区段130中的每一个。通过搭接阻隔膜100/粘合剂120构造的分立区段,保护层区段150形成连续材料片,所述连续材料片可进行卷绕以形成连续材料卷。保护层区段150还为阻隔膜100/粘合剂120构造的分立区段130的末端边缘156和158提供边缘保护。0028在一些实施例中,在保护层150搭接阻隔膜100/粘合剂120构造的情况下,阻隔说明书CN104159478A4/19页8膜100/粘合剂120构造的每个分立区段130上的搭接可介于约1MM和约50MM之间。在一些实施例中,阻隔膜100/粘合剂120构造的。
25、每个分立区段130上的搭接介于约5MM和约20MM之间。在一些实施例中,阻隔膜100/粘合剂120构造的每个分立区段130上的搭接为约10MM。0029在一些实施例中,保护层150为完全搭接阻隔膜100/粘合剂120构造的至少部分的连续层。在此类实施例中,保护层150可为透明的。0030图1所示的最后步骤正将连续的耐候性片材160其衬片已被移除,如果存在的话设置和/或层合在按照上述方式形成的阻隔膜100/粘合剂120/保护层150构造的顶部上。包括阻隔材料100的分立区段其相邻边缘由保护层150保护并且其顶部表面并且在一些实施例中,侧边缘由耐候性片材160保护连续材料片从生产线取出并且可卷成能。
26、够出售的卷。也可使用热层压来粘结图2所示的保护层区段150。0031在图1和图2所示的具体实施例中,耐候性片材160已进行预处理以沿着其纵维侧面164和166包括边缘保护材料180。可使用另外的附接方法,包括例如经由热层压的粘结。0032除了上文所述的制造优点之外,此方法和所得的材料还具有另外的优点允许将阻隔材料的分立区段针对其预期最终用途来切割成所需的尺寸、此外减少了制备步骤和成本。0033本公开的一些实施例涉及能够用作阻隔膜的连续多层膜。图2和3示出了根据本文所述的方法制备的连续多层膜的一部分的一个示例性物理构造。图2为示出加工期间的连续膜阻隔构造的一部分的示意性分解透视图。图3为连续膜阻。
27、隔构造的一部分的剖视图。0034示于图3中的示例性构造200包括两个分立区段210和220。每个区段包括阻隔膜100、粘合剂120和基底240图2中未示出。保护层区段150位于区段210和220的上面并且搭接区段210和220。保护层区段150与粘合剂层120的第二主表面124相邻。在图2和图3所示的具体实施例中,保护层150包括聚合物层250如,黑色ETFE和粘合剂层260如,压敏粘合剂。耐候性片材160位于保护层区段150的上面并且搭接该保护层区段150。在图2和图3所示的实施例中,耐候性片材160的纵维侧面164166沿着耐候性片材160的侧边缘与保护层材料180包括聚合物层270如,黑。
28、色ETFE和粘合剂层280如,压敏粘合剂相邻。0035图4和图5示出了根据本文大体描述的方法和教导内容制备的一个示例性的可供选择的示例性构造。图4和图5的组件不包括位于阻隔层的相邻分立区段的末端边缘之间的保护层区段。0036本文所述的连续多层膜的各个层更详细地论述于下文中。0037多层阻隔膜0038如本文所用,术语“阻隔膜”是指针对氧或水中的至少一者提供阻隔的膜。阻隔膜通常选择为使它们具有特定应用所要求的规定水平的氧和水透过率。在一些实施例中,阻隔膜的水蒸气透过率WVTR在38和100相对湿度下低于约0005G/M2/天;在一些实施例中,在38和100相对湿度下低于约00005G/M2/天;并。
29、且在一些实施例中,在38和100相对湿度下低于约000005G/M2/天。在一些实施例中,阻隔膜的WVTR在50和说明书CN104159478A5/19页9100相对湿度下低于约005、0005、00005或000005G/M2/天,或在85和100相对湿度下甚至低于约0005、00005、000005G/M2/天。在一些实施例中,阻隔膜的氧气透过率在23和90相对湿度下低于约0005G/M2/天;在一些实施例中,在23和90相对湿度下低于约00005G/M2/天;并且在一些实施例中,在23和90相对湿度下低于约000005G/M2/天。0039多层阻隔膜可选自多种构造。一些示例性的可用多层阻。
30、隔膜包括通过原子层沉积、热蒸发、溅射、和化学气相沉积法制备的无机膜。在一些实施例中,多层阻隔膜为柔性的和/或透明的。0040在一些实施例中,多层阻隔膜包括无机/有机多层。例如,在美国专利NO7,018,713PADIYATH等人中描述的包括无机/有机多层的柔性超阻隔膜。此类柔性超阻隔膜可以具有设置在聚合物膜上的第一聚合物层,该聚合物膜可由另外的第二聚合物层分隔的两个或更多个无机阻隔层所包覆。在一些实施例中,该阻隔膜包括第一聚合物层上插入的一种无机氧化物。另外的示例性多层阻隔膜也可见于例如美国专利4,696,719BISCHOFF、4,722,515HAM、4,842,893YIALIZIS等、。
31、4,954,371YIALIZIS、5,018,048SHAW等、5,032,461SHAW等、5,097,800SHAW等、5,125,138SHAW等、5,440,446SHAW等、5,547,908FURUZAWA等、6,045,864LYONS等、6,231,939SHAW等和6,214,422YIALIZIS中;公开的PCT专利申请WO00/26973DELTAVTECHNOLOGIES公司中;DGSHAW和MGLANGLOIS,“ANEWVAPORDEPOSITIONPROCESSFORCOATINGPAPERANDPOLYMERWEBS”一种用于涂布纸幅和聚合物幅材的新型气相沉积。
32、工艺,第六次国际真空涂布会议6THINTERNATIONALVACUUMCOATINGCONFERENCE1992中;DGSHAW和MGLANGLOIS,“一种用于气相沉积丙烯酸酯薄膜的新型高速工艺更新版ANEWHIGHSPEEDPROCESSFORVAPORDEPOSITINGACRYLATETHINFILMSANUPDATE”,SOCIETYOFVACUUMCOATERS36THANNUALTECHNICALCONFERENCEPROCEEDINGS真空涂布机协会第36届技术年会论文集1993中;DGSHAW和MGLANGLOIS,“USEOFVAPORDEPOSITEDACRYLATEC。
33、OATINGSTOIMPROVETHEBARRIERPROPERTIESOFMETALLIZEDFILM”气相沉积丙烯酸酯涂层用于改善金属化膜的阻隔性能的用途,真空涂布机协会第37届技术年会论文集SOCIETYOFVACUUMCOATERS37THANNUALTECHNICALCONFERENCEPROCEEDINGS1994中;DGSHAW,MROEHRIG,MGLANGLOIS和CSHEEHAN,“USEOFEVAPORATEDACRYLATECOATINGSTOSMOOTHTHESURFACEOFPOLYESTERANDPOLYPROPYLENEFILMSUBSTRATES”蒸发丙烯酸酯。
34、涂层用于平滑聚酯和聚丙烯膜基底的表面的用途,国际辐射固化组织RADTECH1996中;JAFNITO,PMARTIN,MGROSS,CCORONADO和EGREENWELL,“VACUUMDEPOSITEDPOLYMER/METALMULTILAYERLMSFOROPTICALAPPLICATION”用于光学应用的真空沉积聚合物/金属多层膜,固体薄膜THINSOLIDFILMS270,43481995中;以及JDAFNITO,MEGROSS,CACORONADO,GLGRAFF,ENGREENWELL和PMMARTIN,“POLYMEROXIDETRANSPARENTBARRIERLAYERS。
35、”聚合物氧化物透明阻隔层中。一种示例性的市售阻隔膜为可从3M公司商购获得的UBF9L。0041在一些实施例中,多层阻隔膜与环境隔离。就本专利申请的目的而言,当阻隔膜不与围绕组件的空气相互作用时,所述阻隔膜就“与环境隔离”。说明书CN104159478A6/19页100042在包括基底并且其中阻隔膜和基底彼此直接相邻的实施例中,可处理基底的主表面以改善对阻隔膜的粘附力。一些示例性的表面处理包括在存在合适反应性或非反应性气氛的情况下进行的放电如,等离子体、辉光放电、电晕放电、电介质阻隔放电、或大气压放电;化学预处理;或火焰预处理。一些实施例包括单独的粘附促进层,所述粘附促进层也可形成于膜基底的主表。
36、面与阻隔膜之间。例如,粘附促进层可为单独的聚合物层或含金属层,例如金属层、金属氧化物层、金属氮化物层、或金属氧氮化物层。在一些实施例中,粘附促进层具有几纳米NM例如1NM或2NM至约50NM或更厚的厚度。在一些实施例中,基底的一侧即,一个主表面可经过处理以增强对阻隔膜的粘附力,而另一侧即,主表面可经过处理以增强对待要覆盖的器件或覆盖所述器件的包封剂如,EVA或聚烯烃的粘附力。经过表面处理如用溶剂或其它预处理的一些可用的基底可例如从杜邦帝人薄膜公司DUPONTTEIJIN商购获得。对于这些膜中的一些而言,两侧都经过表面处理如用相同或不同的预处理,而对于其它膜,仅一侧经过表面处理。0043在一些实。
37、施例中,多层阻隔膜可透射可见光和红外光。如本文所用,术语“可透射可见光和红外光”是指沿法向轴测得,对光谱的可见和红外部分的平均透射率为至少约75。在一些实施例中,可见光和红外光可透射的组件对400NM至1400NM范围的平均透射率为至少约75在一些实施例中为至少约80、85、90、92、95、97或98。可见光和红外光可透射的组件为不干扰例如光伏电池对可见光和红外光的吸收的那些。在一些实施例中,可透射可见光和红外光的组件对可用于光伏电池的光的波长范围的平均透射率为至少约75在一些实施例中为至少约80、85、90、92、95、97或98。0044在一些实施例中,多层阻隔膜为柔性的。如本文所用,术。
38、语“柔性的”是指能形成为卷。在一些实施例中,术语“柔性的”指能够绕曲率半径为至多76厘米CM3英寸的卷芯弯曲。一些实施例具有至多64CM25英寸、5CM2英寸、38CM15英寸、或25CM1英寸的曲率半径。在一些实施例中,柔性组件可以绕至少0635CM1/4英寸、13CM1/2英寸或19CM3/4英寸的曲率半径弯曲。0045保护层0046保护层可为阻断可见光380至750NM到达阻隔膜的任何层。在一些实施例中,保护层为不透明的。就本专利申请的目的而言,如果某个层引起可见光380至750NM的透射率降低,尤其降低380和450NM之间的透射率,从而阻断这些光到达阻隔膜,则该层是不透明的。一般来讲。
39、,如果层的添加造成多层膜中在380和450NM之间的任何波长下的最大透射率为20透射率,则该层为不透明的。在一些实施例中,不透明层造成在380和450NM之间的任何波长下的最大透射率为2透射率。在具体实施例中,不透明层造成在380和450NM之间的任何波长下的最大透射率为02透射率。例子包括油墨层如,得自永久性记号笔的油墨和不透明带材。一个示例性的具体例子为具有可从日本东京的朝日玻璃公司ASAHIGLASSLTD,TOKYO,JAPAN商购获得的黑色ETFE如,ETFE乙烯四氟乙烯的背衬并且利用可从3M公司商购获得的PSA例如,8172PCL进行层压的不透明带材。在一些实施例中,背衬可包括与粘。
40、合剂层相对的底漆,例如可从3M公司商购获得的3MTAPEPRIMER94。在不透明保护层为不透明带材的情况下,带材可以在多层膜内任意取向。例如,带材可位于阻隔膜上且与电子器件相对。带材还可位于耐候性片材上,与电子器件相对或与电子器件位于同一侧。在此类实施例中,在带材与电子器材位于同一侧的情况下,不透明说明书CN104159478A107/19页11带材可被耐候性片材覆盖,从而为不透明带材提供附加程度的保护。0047保护层可具有任何需要的长度和宽度。在一些实施例中,保护层可设置在组件周边,或形成组件的表面周围的框架。由于应力集中在边缘上,因此分层通常更有可能开始于边缘内或边缘周边。一旦分层开始,。
41、“边缘”就可朝多层制品的相对侧推进,最终导致层间的整个界面分层。停止边缘处的分层将使多层制品中的各个层保持粘合。0048在一些实施例中,在表面积的至少一部分上入射到整个太阳能电池组件上的光为有限的,例如,低于5、低于1、或低于05。光可连续的图案或不连续的图案阻挡,如点、线、符号、字母、数字、或图形。在组件周围的周边中阻挡光也可以是有利的,即在组件表面周围形成限制光透射的框架。0049在一些实施例中,保护层包括油墨层、金属箔层、和不含金属的阻隔层例如,无机阻隔层中的至少一个。可使用任何金属箔层。在一些实施例中,金属箔为铝箔。一种市售的示例性铝箔由ALLFOILS公司出售。可使用将对水产生阻隔而。
42、不会产生高金属成本的任何无机层。可使用将阻挡光的任何油墨层。0050图2和图3示出了根据本公开的一些示例性实施例。在图2和图3中,不透明保护层完全包围阻隔层的每个分立区段的周边。0051耐候性片材0052本公开的一些实施例包括耐候性片材。耐候性片材可为单层的或多层的。在一些实施例中,耐候性片材为柔性的和/或可透射可见光和红外光的,并且/或者包括有机成膜聚合物。可形成耐候性片材的一些示例性材料包括聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚酰亚胺、聚烯烃、含氟聚合物、以及它们的组合。0053在其中电子器件为例如太阳能器件的实施例中,可为有利的是耐候性片材是耐紫外UV光降解的。由UV光如,具有介于约280NM和400。
43、NM之间的波长的光引起的光氧化降解可导致聚合物膜的颜色变化以及光学和机械性能劣化。本文中所述的耐候性片材可以为光伏器件提供例如耐久的、耐候性的面涂层。所述基底通常是耐磨且耐冲击的并可防止例如光伏器件在暴露于户外要素时的降解。0054可以向所述耐候性片材添加多种稳定剂以改善其对UV光的耐受性。此类稳定剂的例子包括紫外线吸收剂UVA如,红移紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂HALS、和/或抗氧化剂中的至少一种。这些添加剂更详细地描述于下文中。在一些实施例中,短语“耐紫外光降解”意味着耐候性片材包含至少一种紫外线吸收剂或受阻胺光稳定剂。在一些实施例中,短语“耐紫外光降解”意味着耐候性片材至少反射或吸收至少。
44、300纳米至400纳米的波长范围内的至少30纳米范围上的入射紫外光的至少50。在一些实施例中,耐候性片材不必包含UVA或HALS。0055耐候性片材的耐UV性可以例如使用加速风化研究来评估。加速风化研究通常使用类似于ASTMG155“在使用实验室光源的加速测试装置中使非金属材料暴露的标准操作STANDARDPRACTICEFOREXPOSINGNONMETALLICMATERIALSINACCELERATEDTESTDEVICESTHATUSELABORATORYLIGHTSOURCES”中所述那些的技术在膜上进行。所述ASTM技术被视为户外耐久性的合理预报因子,其正确地对材料性能进行分级。一。
45、种用于检测物理特性变化的机制是使用ASTMG155中所述的风化循环以及在反射模式下操作的D65光源。在所述测试下,并且当UV保护层被施加到制品时,在开始明显开裂、剥离、分层或浑说明书CN104159478A118/19页12浊前,在使用CIELAB空间获得的B值增加不超过5、或不超过4、或不超过3、或不超过2之前,制品应当能经受340NM下至少18,700KJ/M2的暴露。0056在一些实施例中,本文所公开的耐候性片材包含含氟聚合物。含氟聚合物通常耐UV降解,甚至在不存在稳定剂如UVA、HALS和抗氧化剂的情况下也耐UV降解。一些示例性的含氟聚合物包括乙烯四氟乙烯共聚物ETFE、乙烯三氟氯乙烯。
46、共聚物ECTFE、四氟乙烯六氟丙烯共聚物FEP、四氟乙烯全氟乙烯基醚共聚物PFA,MFA、四氟乙烯六氟丙烯偏二氟乙烯共聚物THV、聚偏二氟乙烯均聚和共聚物PVDF、它们的共混物、以及这些和其它含氟聚合物的共混物。含氟聚合物通常包括以下物质的均聚物或共聚物TFE、CTFE、VDF、HFP或其它完全氟化的、部分氟化的、或氢化的单体例如乙烯基醚和烯烃,或其它含卤素的单体。0057含氟聚合物膜的CTE通常与由烃聚合物制成的膜高度相关。例如,含氟聚合物膜的CTE可以为至少75、80、90、100、110、120或130PPM/K。例如,ETFE的CTE可以在90至140PPM/K的范围内。0058在其中。
47、基底包含至少一种含氟聚合物的实施例中,基底和/或膜还可包含非氟化材料。例如,可以使用聚偏二氟乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯的共混物。一些示例性的柔性的、可见光和红外光可透射的基底包括多层膜基底。多层膜基底可以在不同的层中具有不同的含氟聚合物或者可以包含至少一个含氟聚合物层和至少一个非氟化聚合物层。多层膜可以包括若干层例如至少2或3层或者可以包含至少100层例如在总共100至2000层的范围内或更多。不同的多层膜基底中的不同聚合物可被选择为例如反射300至400NM波长范围内的UV光的显著部分例如,至少30、40或50,如在例如美国专利第5,540,978号SCHRENK中所述。此类共混物和多层膜基底可。
48、用于提供与上述氟聚合物相比具有较低CTE的耐UV性基底。0059可用的包含含氟聚合物的耐候性片材可以商品名“TEFZELETFE”和“TEDLAR”从例如特拉华州威明顿的杜邦公司EIDUPONTDENEMOURSANDCO,WILMINGTON,DE商购获得,以及由树脂制备的膜可以商品名“DYNEONETFE”、“DYNEONTHV”、“DYNEONFEP”和“DYNEONPVDF”从明尼苏达州奥克代尔的丹尼昂公司DYNEONLLC,OAKDALE,MN,以商品名“NORTONETFE”从新泽西州韦恩的圣戈班高功能塑料有限公司STGOBAINPERFORMANCEPLASTICS,WAYNE,。
49、NJ,以商品名“CYTOPS”从朝日玻璃公司ASAHIGLASSLTD,以及以商品名“DENKADXFILM”从日本东京的电气化学工业有限公司DENKAKAGAKUKOGYOKK,TOKYO,JAPAN购得。0060据报告,不包括含氟聚合物的一些示例性耐候性片材能在不存在UVA、HALS和抗氧化剂的情况下耐UV光降解。例如,据报告,某些间苯二酚间苯二甲酸酯/对苯二酸酯共多芳基化合物,例如美国专利3,444,129;3,460,961;3,492,261;和3,503,779中所述的那些具有耐候性。包括含有衍生自1,3二羟基苯有机二羧酸的结构单元的层的某些耐候性多层制品报告于国际专利申请WO2000/061664中,并且包含间苯二酚芳基聚酯链成员的某些聚合物报告于美国专利6,306,507中。将包含衍生自至少一种1,3二羟基苯和至少一种芳族二羧酸的结构单元的嵌段共聚酯碳酸酯形成为层并与包含碳酸酯结构单元的另一聚合物一起层化报告于美国专利申请2004/0253428中。包含聚碳酸酯的耐候性片材例如与聚酯相比可具有相对较高的CTE。包含聚碳酸酯的耐候性片材的CTE可为例如约70PPM/说明书CN104159478A129/19页13K。0061对于上述耐候性片材的实施例中的任何一个,耐候性片材例如,含氟聚合物的主表面可。