用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及包含该密封剂的光伏组件技术

本申请涉及一种用于光伏组件的密封材料，用于制造该密封材料的方法以及一种光伏组件。根据本申请的密封材料通过具有优异的耐热性而具有改善的蠕变特性，因此即使当在高温和/或高湿条件下长时间使用时经历较少变形并且可以展示优异的粘合力，由此当被应用在光伏组件中改善耐久性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及光伏组件。
技术介绍
最近，由于环境污染及化石燃料枯竭的问题，人们已大量关注新的可再生能源或清洁能源。其中，使用光的能源作为一种能够解决环境污染及化石燃料枯竭的问题的代表性清洁能源受到关注。作为使用光的代表性能源，例如，存在如太阳能电池等的光伏电池。光伏电池是将日光转化成电能的装置，一般需要将其长期暴露于外部环境以便易于吸收日光，且因此使用各种类型的封装来保护内部装置并且以典型地被称作“光伏组件”的单元形式制造光伏电池。通常，光伏组件包括背板以保护内部装置(例如太阳能电池)。图1为说明作为常规光伏组件的太阳能电池组件的横截面的视图。参考图1，太阳能电池组件通常具有如下结构，其中光入射的透明强化玻璃3、正面密封剂层2a、多个太阳能电池C、背面密封剂层2b以及背板1按顺序堆栈。另外，多个太阳能电池C彼此电连接，且通过正面密封剂层2a及背面密封剂层2b封装及固定。通常使用乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate；EVA)共聚物作为形成正面密封剂层2a及背面密封剂层2b的密封剂。由于乙烯乙酸乙烯酯共聚物在可成形性、制造成本以及物理特性(如透明性等)方面有利，所以其在过去已被广泛使用。然而，乙烯乙酸乙烯酯共聚物具有低的防潮特性，并因此导致在高温和高湿度条件下与太阳能电池C或透明强化玻璃3的低粘合强度，且导致在长期使用之后在层之间产生分层。另外，乙烯乙酸乙烯酯共聚物因湿气渗入发生水解反应而造成电极腐蚀，且还引起气泡问题等。在密封剂应用于太阳能电池组件时这些问题最终降低效率。为了解决这些问题，正尝试使用将基于乙烯/α(alpha)-烯烃的共聚物用于密封剂的技术。专利文件1及2中公开了与其相关的技术。基于乙烯/α-烯烃的共聚物具有低于乙烯乙酸乙烯酯共聚物的湿气渗透性，不产生如乙酸等的水解反应产物，且因此可提高太阳能电池组件的可靠性。然而，由基于乙烯/α(alpha)-烯烃的共聚物(ethylene/α(alpha)-olefin-based copolymer)材料形成的密封剂具有低粘合力等特性，仍然存在在长期使用之后可归因于因太阳能电池组件中低熔点(Tm)所致的低耐热性的分层问题，因此，在应用于光伏组件之后来自太阳能电池组件的功率输出降低，因此需要一种解决方案。[公开][专利文件](专利文件1)韩国专利特许公开第10-2012-0078026号(专利文件2)日本专利特许公开第2009-302220号
技术实现思路
技术问题本申请提供一种用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及一种光伏组件。更具体地，本申请是关于提供一种用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及一种光伏组件，所述用于光伏组件的密封剂展现改善的粘合力，且特别地，其可防止在长期使用之后可归因于因太阳能电池组件中低熔点(Tm)所致的低耐热性的分层。技术方案根据本专利技术的一个实施方式的示例性密封剂涉及用于光伏组件的密封剂(下文，可被称作“密封剂”)。在该实施方式中，所述密封剂可以包括，1)基于乙烯/α-烯烃的共聚物，2)硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物，以及3)耐热聚合物树脂。下文中，将详细描述这些组分。1)基于乙烯/α-烯烃的共聚物作为根据本申请的实施方式的基于乙烯/α-烯烃的共聚物，可使用通过乙烯与α-烯烃聚合所制备的任何共聚物，无特别限制。在本说明书中，除乙烯均聚物之外，“基于乙烯/α-烯烃的共聚物”还可指涵盖如下所有共聚物的概念：包含50摩尔％或大于50摩尔％的乙烯作为聚合单元的共聚物，且还包含具有三个或大于三个碳原子的烯烃单体或其他共聚单体作为聚合单元的共聚物。例如，形成乙烯/α-烯烃共聚物的α-烯烃可包括选自以下各项中的一种或多种类型：α-烯烃类，如乙烯、丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、4-苯基-1-丁烯、6-苯基-1-己烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、3,3-二甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、乙烯基环己烷等；以及卤素取代的α-烯烃类，如六氟丙烯、四氟乙烯、2-氟丙烯、氟乙烯、1,1-二氟乙烯、3-氟丙烯、三氟乙烯、3,4-二氯-1-丁烯等。即使在共聚物是由相同类型的单体制备时，基于乙烯/α-烯烃的共聚物可为呈各种状态的聚合物。例如，基于乙烯/α-烯烃的共聚物可包含通过调整不同链段而聚合的无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。在实施方式中，基于乙烯/α-烯烃的共聚物可为选自以下各项中的一种或多种类型：低密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、中密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、高密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、超低密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、超级超低密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、线性低密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物等。基于乙烯/α-烯烃的共聚物的密度可在约0.82g/cm3至0.96g/cm3或约0.85g/cm3至0.92g/cm3的范围内，但不限于此。另外，乙烯/α-烯烃共聚物在约190℃温度及2.16kg负荷下的熔体指数(MI)可在约1.0g/10min至50.0g/10min、约1.0g/10min至30.0g/10min、约1.0g/10min至10.0g/10min、约1.0g/10min至8.0g/10min或约3.0g/10min至7.0g/10min的范围内。当在上述范围内调整乙烯/α-烯烃共聚物的熔融指数(MI)时，由其制备的密封剂可展现优良的可成形性等。2)硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物根据本申请的实施方式的硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可为硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的共聚物。在本说明书中，“硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物”可指通过使基于乙烯/α-烯烃的共聚物与硅烷化合物聚合所制备的共聚物。另外，所述聚合例如可为，但不特别限于，接枝聚合。根据本申请的实施方式的密封剂可通过在其中包含硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物来确保物理特性，如粘合强度、密封特性等。相对于100重量份的基于乙烯/α-烯烃的共聚物，硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可包含约0.001重量份至20重量份、约0.01重量份至15重量份或约0.1重量份至10重量份的硅烷化合物。当所述硅烷化合物的含量小于0.001重量份时，由其实现的粘合强度、密封特性等的改善效果可能很小。当所述硅烷化合物的含量大于20重量份时，由于过度使用的协同效应不很大，但是粘度反而增加，因此可成形性可能降低。作为所述硅烷化合物，可使用在分子中具有硅烷基团的任何化合物，而无特别限制。例如，所述硅烷化合物可包含不饱和硅烷化合物和/或氨基硅烷化合物。在实施方式中，所述硅烷化合物可选自下式1表示的化合物。[式1]DSiR1pR2(3-p)在式1中，D为烯基，R1为烷氧基、烷硫基、芳氧基、酰氧基、羟基、卤素基团、胺基或-R3R4，R3为氧(O)或硫(S)原子，R4为烷基、芳基或酰基，R2为氢、烷基、芳基或芳烷基，且p为1至3范围内的整数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光伏组件的密封剂，包括：基于乙烯/α‑烯烃的共聚物；硅烷改性的基于乙烯/α‑烯烃的共聚物；以及耐热聚合物树脂，其具有高于所述基于乙烯/α‑烯烃的聚合物的熔点(Tm)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.26 KR 10-2014-00228421.一种用于光伏组件的密封剂，包括：基于乙烯/α-烯烃的共聚物；硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物；以及耐热聚合物树脂，其具有高于所述基于乙烯/α-烯烃的聚合物的熔点(Tm)。2.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂具有100℃或大于100℃的熔点(Tm)。3.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂具有在100℃至150℃范围内的熔点(Tm)。4.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂的熔体指数(MI)小于所述基于乙烯/α-烯烃的共聚物的熔体指数(MI)。5.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂具有在190℃的温度及2.16kg的负荷下的在0.1g/10min至40g/10min范围内的熔体指数(MI)。6.如权利要求1所述的密封剂，其中，相对于100重量份的所述基于乙烯/α-烯烃的共聚物与所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的混合物，以0.1重量份至10重量份的范围包含所述耐热聚合物树脂。7.如权利要求1所述的密封剂，其中，相对于100重量份的所述基于乙烯/α-烯烃的共聚物与所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的混合物，以1重量份至5重量份的范围包含所述耐热聚合物树脂。8.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂为基于聚乙烯的树脂和/或基于聚丙烯的树脂。9.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂包括低密度聚乙烯。10.如权利要求1所述的密封剂，满足以下表达式1：[表达式1]ΔX≤3mm在所述表达式1中，在将两层所述密封剂重叠并且插入于第一玻璃板与第二玻璃板之间，且进行层压以制备具有20cm×35cm(宽度×长度)尺寸的样品之后，将所述样品垂直(90°)竖立，将所述第一玻璃板固定地悬挂，将所述样品在100℃下保持10小时，其中所述密封剂具有20cm×25cm(宽度×长度)的尺寸，所述第一玻璃板具有3.2mm的厚度且具有20cm×30cm(宽度×长度)的尺寸，所述第二玻璃板具有3.2mm的厚度且具有20cm×30cm(宽度×长度)的尺寸，且在此，所述第二玻璃板的左侧、中心以及右侧的垂直蠕变距离的平均值由ΔX表示。11.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物为与硅烷化合物接枝聚合的所述基于乙烯/α-烯烃的共聚物。12.如权利要求11所述的密封剂，其中，所述硅烷化合物包括不饱和硅烷化合物和/或氨基硅烷化合物。13.如权利要求11所述的密封剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：程在植，金贤哲，李贞渊，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR