[发明专利]具有粘合剂层的太阳能电池板

说明书

技术领域

本发明涉及一种在太阳能电池板中可用作粘合剂层的组合物。

背景技术

光伏太阳能电池板(也简称为太阳能电池板)通常具有两种基本设计。一种设计采用连接到一起并嵌入层合膜中的晶体硅片。层合膜和其中嵌入的晶片通常置于玻璃、聚合物材料或其他合适材料的两个面板之间。

第二太阳能电池板设计采用半导体材料，例如无定形硅、碲化镉(Cd-Te)或铜-铟-镓-联硒化物(常常称为“CIGS”)，其沉积在薄膜中的衬底上。这些薄膜光伏材料通常通过诸如溅射、等离子体气相沉积或化学气相沉积之类的方法沉积在玻璃衬底上。各个光电池一般用激光蚀刻工艺形成，并通过合适的电路连接在一起。为了构造上完整，在光伏材料和相关电路上涂覆粘合剂，并且施加背衬材料。该背衬材料通常为玻璃，但可以是金属、复合材料或塑料。

太阳能电池板在户外使用，因此暴露于包括风、水和日光在内的自然力。水渗入太阳能电池板是一长期存在的问题。因此，进行了各种尝试来降低太阳能电池板的水气穿透率(WVTR)。太阳能电池板可能受到风和日光的有害影响，这可能导致粘合剂层失效。风引起明显的物理破坏，日光导致太阳能电池板受热并暴露于紫外线(UV)辐射。

经测量太阳能电池板的工作温度高达110℃。热塑性粘合剂在高温下发生软化，造成电池板中的蠕变，并且易受紫外光诱发的破损。许多热固性材料因过高的WVTR而受损。

一种目前使用的粘合剂为乙烯-醋酸乙烯(EVA)。将EVA涂覆于太阳能电池板，该EVA通常包括可以交联EVA的过氧化物。然后，使EVA在太阳能电池板上适当位置固化。交联的EVA达到高强度，但会因相对较高的WVTR而受损。

发明内容

本申请涉及一种膜，其可以用作太阳能电池板的粘合剂。

本申请涉及一种组合物(例如粘合剂组合物)，其包含低结晶的聚α-烯烃树脂和具有小于500MPa的拉伸强度的烷氧基硅烷官能化的聚α-烯烃。所述组合物具有小于30的熔体流动指数。

在一些实施例中，其中低结晶聚α-烯烃具有大于20℃的熔点。在一些实施例中，其中低结晶聚α-烯烃具有大于0.85的根据ASTM D 792的密度。烷氧基硅烷官能化的聚α-烯烃可以具有小于100MPa的抗张强度。

本申请还涉及一种板，其包括前面板，该前面板包括透明阻挡层、后面板和在前面板和后面板之间的光伏材料层。粘合剂层在前面板和后面板之间，其中粘合剂层将前面板粘附到后面板，并且粘合剂层包含与烷氧基硅烷官能化聚烯烃混合的低结晶聚α-烯烃弹性体。

该光伏材料可包括结晶二氧化硅、无定形二氧化硅、碲化镉、硫化镉或铜铟镓二硒。

附图说明

图1为使用本申请的组合物作为粘合剂的太阳能电池板的分解剖面图。

图2为使用本申请的组合物作为粘合剂的太阳能电池板的第二实施例的分解剖面图。

图3为使用本申请的组合物作为粘合剂的太阳能电池板的第三实施例的分解剖面图。

具体实施方式

本申请涉及一种粘合剂组合物，其包含热塑性聚烯烃(例如低结晶的聚α-烯烃树脂)和烷氧基硅烷官能化聚烯烃(例如烷氧基硅烷官能化的聚α-烯烃)。所述组合物含有一般大于35重量％(例如大于50重量％)的热塑性聚烯烃，例如至少70重量％。在一些实施例中，所述组合物包含添加树脂。例如，所述组合物可以添加软化点高于60℃的添加树脂，例如聚苯乙烯或高密度聚乙烯。

在一些实施例中，所述组合物含有小于5％的增粘剂，特别是小于1％，并且在一些实施例中为0％的增粘剂。

所述组合物的熔体流动指数(MFI)通常小于30。MFI用根据ASTMD1238的膜样品测量。在一些实施例中，MFI低于20，并在某些情况下，MFI低于15或低于10。在特定实施例中，组合物的MFI小于7，在一些实施例中小于2，并在特定实施例中为1或更小。MFI与组合物的熔体粘度有关。例如，组合物的熔体流动指数越高，组合物的熔体粘度就越低。在本申请中，组合物具有高熔体粘度，例如在150℃温度下超过500,000cP。

低结晶聚α-烯烃具有高于10℃的熔点。在一些实施例中，熔点高于20℃。低结晶聚α-烯烃具有(根据例如ASTM F2625-07中公开的方法)小于30重量％(例如小于25％)的结晶度。在具体实例中，低结晶聚α-烯烃具有小于22％(例如小于15％)的结晶度。在一些实施例中，低结晶度聚α-烯烃具有根据ASTM D 792的大于0.85的密度。