[发明专利]用于太阳能电池模块的封装材料及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及用于太阳能电池模块的封装材料及包含该封装材料的太阳能电池模块。

背景技术

由于能源短缺、温室效应等环保问题日益严重，目前各国已积极研发各种可能替代能源，尤其以太阳能发电最受各界重视。

如图1所示，一般而言，太阳能电池模块依次由透明前板11(一般为玻璃片)、包含于密封材层12中的太阳能电池单元13及背板14所构成。

背板14的功能为保护太阳能电池模块、使其隔离环境伤害，且可提供电绝缘性及兼顾美观功能。为了避免太阳能电池模块因接触环境中的水、氧气或UV光发生劣化，因此背板必须具有良好的阻水、阻气及抗UV特性等。另外，背板14需要长期、有效地与密封材层12牢固粘合，因此，也需要与密封材层12的密封材料(例如乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate，EVA)共聚物)具有良好的密合性。

本领域中常用的背板材料原为金属基材或玻璃材料，近年来，塑料基材(如聚酯基材)，因具有重量轻且相对成本低的优势，渐渐取代金属基材。然而，塑料基材易受环境影响发生降解，所以本领域中采用具备良好的阻水、阻气及抗UV特性且在机械强度及电绝缘性方面特别优异的含氟聚合物作为塑料基材的保护层。目前市售的具有含氟聚合物保护层的塑料基材背板，最普遍是一种包含/聚酯/三层结构的层压薄膜复合板，其具有优异的机械强度、光稳定性、耐化学性及耐候性。然而，这种多层背板在制备时需先将含氟聚合物制备成薄膜，再将其层合至塑料基材上，因此，不但需要额外的工艺设备且有制造费用昂贵的问题。

US 7,553,540披露了利用氟乙烯及偏氟乙烯的均聚物或共聚物与具有如羧基或磺基的官能团的粘合性聚合物掺合制得含氟聚合物涂料，并通过在塑料基材中引入可与该粘合性聚合物反应的官能团，以改善含氟聚合物与基材之胶粘力。上述方法虽可将含氟聚合物涂料涂覆在塑料基材，取代利用含氟聚合物薄膜与基材层合的公知技术，然而，其仅适用于特定基材，或者必须先对基材进行表面处理使基材表面具有所需的官能团。

另外，具有含氟聚合物的背板，其含氟聚合物的润湿性差，所以背板与密封材料(如EVA)贴合时往往胶粘力不好。因此，在贴合前必须先于背板表面进行表面处理或在背板表面另外施加一个胶粘剂层。举例说明，TW 201034850披露了可用一种或多种丙烯酸聚合物与一种或多种氟聚合物组成的涂层作为背板材料，其使用底漆使背板更牢固地的粘附至EVA层。TW 201007961揭示含有三氟氯乙烯(CTFE)之三元共聚物涂层，可另外添加胶粘剂层以改善与EVA层间的胶粘。上述现有技术由于必须使用底漆或额外的胶粘剂层，仍然具有工艺繁琐且工艺成本较高的问题。

发明内容

有鉴于此，本案发明人经广泛研究和反复实验后发现一种新颖的用于太阳能电池模块的封装材料，可有效解决前述问题。

本发明的主要目的为提供一种用于太阳能电池模块的封装材料，该封装材料可直接与EVA层进行热压合并具有优异的胶粘强度。

为达到上述目的，本发明提供一种用于太阳能电池模块的封装材料，其包含基材及至少一个含氟涂层，其中该含氟涂层包含：

(a)氟树脂，其包含由选自一氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯及其组合所构成的组中的氟烯烃单体所形成的均聚物或共聚物；及

(b)具有下式的胶粘促进剂：

R¹Si(R²)₃

其中R¹为末端具有氨基、异氰酸酯基、环氧基、乙烯基或(甲基)丙烯酰氧基的有机基团；其中各R²可相同或不相同且各自独立选自由直链或支链C_1-4烷基、直链或支链C_1-4烷氧基及羟基所构成的组。

本发明另外提供一种包含上述封装材料的太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括：透明前板、背板、位于该透明前板及该背板之间的密封材层、及一个或多个包含于密封材层中的太阳能电池单元，其中该透明前板或该背板中至少一者包含上述封装材料。

本发明的有益效果是：本发明的封装材料具有特殊含氟涂层，该涂层与EVA具有优异的胶粘强度，故可直接与EVA贴合，并省略前处理或使用额外的胶粘剂层的工艺，可简化工艺步骤及降低成本。此外，本发明的封装材料与EVA密封材层间的胶粘性佳，因此，可避免背板因长时间暴露于环境中而与太阳能电池脱离，从而可延长太阳能电池模块的寿命。

附图说明

图1为太阳能电池模块的示意图；及