[发明专利]用于太阳能电池组件中的耐用聚烯烃粘合剂材料

说明书

技术领域

本发明整体涉及能够用于光伏太阳能电池组件的膜，并且涉及包含此类膜的光伏太阳能电池组件。本发明还整体涉及用于此类膜的材料。

背景技术

光伏太阳能电池组件的三种基本构造可商购获得。太阳能电池组件10的第一种构造示出在图1中并包括嵌入包封件30中的光伏电池20。两块玻璃(或其它合适材料)的面板40、50邻近包封件的正面和背面设置。包封件保护易碎的太阳能电池并将电池粘附到正面和背面玻璃层。通常，太阳能电池组件的此构造在太阳能电池的两侧上均包括包封件。这可例如通过包括正面包封层(设置为面向太阳)和背面包封层(设置为最远离太阳)而实现。正面包封层优选地为高透射性的，而背面包封层无需具有相同程度的透射性。光伏太阳能电池组件的此构造大致描述于例如美国专利公开No.2008/0078445中。

太阳能电池组件60的第二种构造示出在图2中并包括设置在单个包封层80与背衬材料90(通常为玻璃)之间的光伏电池70。太阳能面板60还包括邻近包封层80的保护层100。如图2所示，此太阳能面板设计包括正面包封件而无背面包封件。光伏太阳能电池组件的此构造大致描述于例如美国专利公开No.2008/0078445中。

太阳能电池组件110的第三种构造示出在图3中并包括设置在单个包封层130与保护层150之间的光伏电池120。太阳能面板110还包括邻近包封层130的背衬层140(通常为玻璃)。如图3所示，此太阳能面板设计包括背面包封件而无正面包封件。光伏太阳能电池组件的此构造大致描述于例如美国专利No.5,248,349中。

发明内容

一些示例性包封层包含乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和交联剂(例如过氧化物)。本发明的发明人认识到，尽管交联的EVA膜常常具有高强度，但是它们可存在以下问题：相对高的水蒸气透过率、变黄以及因释放乙酸而可能腐蚀。

一些示例性封装层包括发粘的树脂。该粘著性是一项缺点，因为它可引起在处理卷状物品或一般膜储存或处理过程中的“阻塞”。因此，本申请的发明人认识到，希望产生更不发粘的膜或使用更不发粘的树脂。

太阳能面板工作温度经测量高达110℃。本申请的发明人认识到，包含热塑性粘合剂的包封膜会在此高温下变软，从而引起面板蠕变并可能导致光伏电池短路。这些包封膜还可能易于发生紫外线引起的故障，从而必须包含大量的紫外线吸收剂，这限制了可用于为太阳能电池供能的入射光的量。本发明的发明人还认识到，热固性粘合剂可存在挤出加工速度较慢的问题，从而使得制造成本增加。

因此，需要能使蠕变、收缩、透光、变黄、腐蚀性和分层中的一者或多者的发生率降至最低同时维持或改善膜可加工性和制造成本的包封膜和材料。本发明的发明人已发现提供改善的性能、成本和可加工性中的至少一者的包封膜、用于此类膜的材料以及包括此类膜和材料的太阳能电池组件。

在一个示例性实施例中，一种能够用于光伏太阳能电池组件的膜包含：具有DSC峰值熔点小于或等于50℃的第一低结晶乙烯/α-烯烃共聚物；具有DSC峰值熔点大于50℃的第二低结晶乙烯/α-烯烃共聚物；硅烷；和一种或多种交联剂。

在另一个示例性实施例中，一种能够用于光伏太阳能电池组件的膜包含：具有DSC峰值熔点小于或等于50℃的第一聚烯烃；具有DSC峰值熔点大于50℃的第二聚烯烃；硅烷；和一种或多种交联剂；其中在暴露于“85/85耐久性测试”1000小时后在400-1100nm的波长范围内透射％平均至少90％。