[发明专利]用于收集或发射辐射的装置的保护性基片

说明书

本发明涉及用于收集或发射辐射的装置的保护性基片。本发明还涉及包含这种基片的辐射收集或辐射发射装置，和用于制造这种基片的方法。

辐射收集装置一般为光伏模块，所述光伏模块包含至少一个适用于从辐射收集能量并使能量从辐射转化成电能的光伏电池。辐射发射装置一般为OLED装置，该OLED装置包含至少一个适用于使电能转化成辐射的有机发光二极管或OLED。

以已知方式，收集或发射辐射的装置的能量转化元件(即，在光伏模块情况下的光伏电池，或在OLDE装置的情况下的OLED结构)包含适用于提供该能量转化的材料和在此材料两侧上的两个导电接触。然而，不考虑它们的制造技术，这种能量转化元件容易在环境条件作用下退化，特别是在暴露于空气或暴露于水分的作用下。例如，对于OLED结构或有机光伏电池，前电极和有机材料对环境条件特别敏感。对于包含无机吸收剂层的薄膜光伏电池，基于透明导电氧化物(或TCO)层或基于透明导电涂层(或TCC)形成的电池前电极对环境条件也很敏感。

为了保护收集或发射辐射的装置的能量转化元件不因暴露于空气或水分而退化，已知将该装置制造为具有层压结构，其中将能量转化元件封装并且至少与一个透明前基片组合。此前基片，在光伏模块的情况下置于在装置上入射辐射的侧面上，或者在OLED装置的情况下置于从装置提取辐射的侧面上。

取决于装置的应用，可期望将能量转化元件与轻质柔性基片而不是玻璃基片组合。这种轻质柔性基片一般为由透明热塑性聚合物组成的基片，例如，由聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯或含氟聚合物制成。然而，已观察到，在辐射收集或辐射发射装置包含聚合物前基片时，装置显示高度退化。这是因为具有高渗透性的聚合物基片不能防止污染物(如水蒸气或氧)迁移到能量转化元件。

US-A-2004229394描述用于光伏模块的保护性前基片，所述保护性前基片包含聚合物膜和沉积于旨在面对模块内侧的聚合物膜的面上的阻挡层。此阻挡层使得能够限制气体从聚合物膜迁移到光伏电池。然而，由于此阻挡层的存在，能够减少辐射透射到光伏电池，因此有降低光伏模块光伏效率的风险。

正是这些缺陷使本发明更特别旨在通过提出一种保护性基片来补救，所述保护性基片在集成到收集或发射辐射的装置中时，通过为对空气和/或水分敏感的该装置的能量转化元件提供有效和非常长期的保护，所述保护性基片给予此装置改善的耐性，尤其对空气和水分，同时维持装置的能量转化效率，或甚至增加此效率。

为此，本发明的一个主题为一种保护性基片，其用于包含收集或发射辐射的至少一个元件的装置，该基片包含透明聚合物层和在聚合物层的至少一个面上的阻挡层，其特征在于该或各阻挡层由具有交替较低折光指数和较高折光指数和交替较低密度和较高密度二者的至少两个透明薄层的抗反射多层组成，该或各阻挡层的组成多层的各薄层为氧化物、氮化物或氧氮化物层。

在本发明的意义内，透明层为如下的层：其至少在本发明的基片旨在作为前基片集成的装置的辐射收集或辐射发射元件所用或发射的波长范围内透明。例如，在光伏模块包含基于多晶硅的光伏电池的情况下，各透明层有利地在400nm和1200nm之间的波长范围是透明的，这些波长为用于此类型电池的波长。

另外，在本发明的意义内，抗反射多层为如下的多层：其保证通过保护性基片到收集或发射辐射的元件或从收集或发射辐射的元件通过保护性基片的辐射透射大于或等于没有该抗反射多层的存在下得到的辐射透射。在本发明的语境内，还应了解，表达“薄层”意指具有小于1微米厚度的层。

根据本发明的保护性基片的其它有利特征，孤立考虑或根据所有技术可能的组合：

- 该或各阻挡层，在其组成多层的各对连续薄层的第一层和第二层之间的界面处，包含具有在第一层的密度和第二层的密度之间的密度梯度的接合区域；

- 该或各阻挡层的组成多层的各对连续薄层的较高密度层的密度和较低密度层的密度之差大于或等于较低密度层的密度的10%；

- 使该或各阻挡层的组成多层的各薄层的几何厚度适应，以使通过基片到收集或发射辐射的元件或从收集或发射辐射的元件通过基片的辐射透射最大化；

- 基片包含在旨在面对收集或发射辐射的元件的聚合物层的面上的阻挡层，和/或在旨在面对离开收集或发射辐射的元件的另一个方向的聚合物层的面上的阻挡层；

- 对于该或各阻挡层的组成多层的各对连续薄层，两个连续薄层为相同化学属性，但具有不同化学计量；