包括乙烯共聚物包封片材的太阳能电池模块制造技术

本发明专利技术公开了包括聚合包封片材的太阳能电池模块，其中所述聚合包封片材包含乙烯共聚物组合物，其中所述乙烯共聚物包含乙烯共聚单元和约５至约２０重量％的具有两个羧酸基团的Ｃ４－Ｃ８不饱和酸的酯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括由乙烯共聚物形成的聚合包封片材的太阳能电池模块。
技术介绍
由于太阳能电池可提供可持续能源，因此其使用范围正在迅速扩大。根据所采用的光吸收材料，太阳能电池通常可分为两种，即块状或基于晶片的太阳能电池和薄膜太阳能电池。单晶硅(c-Si)、多晶硅(poly-Si或mc-Si)和带状硅是用来形成较为传统的基于晶片的太阳能电池的最常用材料。源自基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块通常包括焊接在一起的一系列自承晶片(或电池)。这些晶片通常具有介于约180 μ m和约240 μ m 之间的厚度。此类太阳能电池板称为太阳能电池层，并且其可进一步包括电线，诸如连接各个电池单元的交叉带状线和一端连接至电池而另一端伸出模块的汇流条。接着还可以将太阳能电池层层压到一个或多个包封层和一个或多个保护层，以形成可以使用至少20年的耐候性模块。一般来讲，按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，源自基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块包括⑴入射层(前板)，⑵前包封层，⑶太阳能电池层，⑷后包封层；以及( 背衬层(后板)。在这类模块中，重要的是，设置在太阳能电池层的朝阳面(即入射层和前包封层)的材料具有良好的透明性以允许足够的日光到达太阳能电池。 此外，一些模块可包括双面太阳能电池，该模块的太阳能电池可通过接收直射到其朝阳面上的日光和通过接收反射回其非朝阳面上的日光产生电能。在这类模块中，重要的是，太阳能电池层周围的所有材料具有充分的透明性。日益重要的可供选择的薄膜太阳能电池由通常由包括非晶硅(a-Si)、微晶硅 (μ c-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒化物(Cdr^e2或CIS)、铜铟/镓二硒化物(Ci^nxGaa_xpe2 或CIGS)、吸光染料、以及有机半导体的材料形成。举例而言，薄膜太阳能电池公开于例如美国专利 5，507，881,5, 512，107,5, 948，176,5, 994，163,6, 040，521,6, 137，048 和 6，258，620 以及美国专利公布 2007/(^98590、2007/0281090、2007/(^40759、2007/0232057、 2007/0238285,2007/0227578,2007/0209699 和 2007/0079866。通过将半导体层沉积到由玻璃或柔性膜形成的覆板或基板上来制备通常厚度小于2 μ m的薄膜太阳能电池。制造过程通常包括激光划片工序，该工序能够使相邻的电池直接相互串联，而不需要在电池之间进行进一步焊料连接。与晶片电池一样，太阳能电池层还可包括诸如交叉带状线和汇流条的电线。同样地，再将薄膜太阳能电池层压到其他包封层和保护层上以制备耐候性和耐环境性模块。根据进行多层沉积的顺序，可将薄膜太阳能电池沉积到在最终模块中最终用作入射层的覆板上，或者可将电池沉积到在最终模块中最终用作背衬层的基板上。因此，源自薄膜太阳能电池的太阳能电池模块可具有两类构造中的一种。按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，第一类构造包括(1)太阳能电池层，其包括覆板和沉积在覆板的非朝阳面上的一层薄膜太阳能电池，( (后)包封层，和C3)背衬层。按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，第二类构造可包括(1)入射层，O)(前)包封层，( 太阳能电池层，其包括沉积到基板的朝阳面上的一个或多个薄膜太阳能电池层。用于太阳能电池模块中的包封层被设计用于包封和保护易碎的太阳能电池。用于太阳能电池包封层的合适的聚合物材料通常具有以下特性的组合，诸如高抗冲击性、高耐穿透性、良好的耐紫外线(UV)性、良好的长期热稳定性、对玻璃和其他刚性聚合物片材具有足够的粘附强度、高防潮性以及良好的长期耐侯性。目前，乙烯/乙酸乙烯酯共聚物仍然是业内应用最广泛的包封材料。当太阳能电池模块用于本领域时，已发现如果包封片材和其邻近层未密封严密， 则水分易于进入模块并导致分层。仍然需要开发一种包封材料，其对邻近层的附着力极佳， 并从而改善太阳能电池模块的耐侯性。在薄膜太阳能电池产业中情况更是如此，这是因为绕模块周边边缘提供额外的边缘密封弓I入了成本和工艺问题。专利技术概述本文公开了一种太阳能电池模块，其包括太阳能电池层和包含至少一层乙烯共聚物组合物的片材，其中(A)太阳能电池层包括单个太阳能电池或多个电互连的太阳能电池；并且(B)乙烯共聚物组合物包含乙烯共聚物，所述乙烯共聚物包含乙烯共聚单元和按乙烯共聚物的总重量计约5至约20重量％、或约6至约15重量％的具有两个羧酸基团的 C4-C8F饱和酸的酯。具有两个羧酸基团的C4-C8不饱和酸的酯可以选自具有两个羧酸基团的(；-(8不饱和酸的单酯、具有两个羧酸基团的C4-C8F饱和酸的二酯、以及它们中的任何两种或更多种的混合物。在一个实施方案中，包含乙烯共聚物组合物的片材为基本上由乙烯共聚物组合物组成的单层形式，或为多层片材形式并具有两个或更多个亚层，其中至少一个亚层基本上由乙烯组合物组成，并且多层片材中存在的每个其他亚层包含至少一种聚合物，该聚合物选自酸共聚物、酸共聚物的离聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙烯醇缩醛)、聚氨酯、 聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃嵌段共聚物弹性体、α -烯烃和α，β -烯键式不饱和羧酸的共聚物、硅酮弹性体、环氧树脂、以及它们中的两种或更多种的组合。在另一个实施方案中，太阳能电池层具有前朝阳面和后非朝阳面。在此实施方案中，太阳能电池模块可包括层压到太阳能电池层的前朝阳面上的前包封层和层压到太阳能电池层的后非朝阳面上的后包封层，其中前包封层和后包封层中的一者为包含共混组合物的片材，并且前包封层和后包封层中的另一者包含聚合材料，所述聚合材料选自α -烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸的共聚物、α-烯烃和α，β_烯键式不饱和羧酸共聚物的离聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙烯醇缩醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃嵌段共聚物弹性体、α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸的共聚物、硅酮弹性体、环氧树脂、以及它们的组合。另外，太阳能电池模块还可包括入射层，其中所述入射层为模块的最外表面层并定位在太阳能电池层的前朝阳面上，并且其中所述入射层选自(i)玻璃片材，(ii)包含选自下列的聚合物的聚合物片材聚碳酸酯、丙烯酸类、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、以及它们中的两种或更多种的组合，和(iii)包含选自下列的聚合物的聚合物膜聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜、尼龙、聚氨酯、丙烯酸类、乙酸纤维素、玻璃纸、 聚(氯乙烯)、含氟聚合物、以及它们中的两种或更多种的组合。另外，太阳能电池模块还可包括背衬层，其中所述背衬层为模块的最外表面层并定位在太阳能电池层的后非朝阳面上，并且其中所述背衬层选自(i)玻璃片材，( )聚合物片材，(iii)聚合物膜，(iv)金属片材；以及(V)陶瓷板，并且其中所述聚合物片材包含选自下列的聚合物聚碳酸酯、丙烯酸类、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、以及它们中的两种或更多种的组合；并且所述聚合物膜包含选自下列的聚合物聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括太阳能电池层和包含至少一层乙烯共聚物组合物的片材，其中（Ａ）所述太阳能电池层包括单个太阳能电池或多个电互连的太阳能电池；并且（Ｂ）所述乙烯共聚物组合物包含乙烯共聚物，所述乙烯共聚物包含乙烯共聚单元和按所述乙烯共聚物的总重量计约５至约２０重量％的具有两个羧酸基团的Ｃ４－Ｃ８不饱和酸的酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·L·萨米尔斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US