[发明专利]具有UV稳定化包封材料的光伏组件

说明书

光伏组件除光伏半导体之外，还包括至多数个的合成聚合物层。作为包封材料，一个或多个由合成聚合物制成的层起数种作用。例如，支撑光伏组件的结构，提供对外部机械应力的保护，实现与环境的隔离(同时也与环境电绝缘)以及将热从电路中传出。

在层置于光伏组件与外部辐射源之间时，要求该层对光具有高透明性以使光伏组件在初始和长期使用过程中获得高效率。因此，该层的变色不光是美观问题。相反，由有害环境作用如光和热作用所导致的聚合物降解的该通常指示具有显著的进一步影响。

例如如果交联产生更为合适的机械性能，则一些在光伏组件中用作包封材料的合成聚合物可交联。交联本身通常在合成聚合物的加工步骤期间由具有过氧官能团的有机化合物引发。如果在加工步骤期间，所述合成聚合物中也存在其他添加剂，则在高温加工步骤期间过氧化物的存在可能不仅仅导致与聚合物链的所需相互作用，从而导致在后者之间形成共价键。与此相反，在某种程度上也可发生与添加剂的相互作用。所述相互作用可导致交联速率降低和/或导致合成聚合物中的最终交联度低于在不存在添加剂下使用相同量的过氧化物时的交联度。尤其是当存在用于稳定氧化降解的添加剂时，光和热是过氧化物引发的交联的已知障碍，例如如Plastics Additives Handbook，第766页，第5版，2001，H.Zweifel编辑，Hanser Publishers，Munich所述。

此外，为了在加工步骤期间获得所需的交联度，可能需要提高具有过氧官能度的有机化合物的添加量。然而，剩余过氧化物或其副产物的残留物可能对交联聚合物的抗氧化、热和光的长期稳定性产生不利影响。同时，在加工步骤期间过氧化物引发的交联处的相互作用可能损害用于抗氧化、热和光的长期稳定的添加剂的活性。

因此，在由含过氧官能团的有机化合物引发的合成聚合物交联期间具有低相互作用的添加剂是光伏组件的层中所需要的。

“Investigation of the degradation and stabilization of EVA-based encapsulant in field-aged solar energy modules”，Polymer Degradation and Stability，1997，555，347-365，Elsevier Science Ltd描述了光伏组件中使用二苯甲酮衍生物即(2-羟基-4-辛氧基苯基)苯基甲酮作为UV吸收剂的聚(乙烯-co-乙酸乙烯酯)基包封材料的变色现象。

JP-A-2008-159856在其实施例中公开了在聚(乙烯-co-乙酸乙烯酯)中使用二苯甲酮衍生物，即(2,4-二羟基苯基)苯基甲酮作为UV吸收剂，同时使用有机过氧化物作为交联剂，和受阻胺光稳定剂。

US-3580927公开了可用作合成聚合物的UV吸收剂的二聚二苯甲酮衍生物的合成。

JP-B-47048888公开了使用用于稳定数种在较高稳定下加工的聚合物的二聚二苯甲酮衍生物。

本发明涉及一种光伏组件，其包含如下组分：

(1)光伏半导体，和

(2)一个或多个包含如下物质的层：

(A)合成聚合物，和

(B)式I的UV吸收剂：

其中

X为直链或支链C₁-C₁₆亚烷基，邻、间或对亚二甲苯基或下式的氧杂亚烷基：-CH₂CH₂[OCH₂CH₂]_n-、-CH₂CH(CH₃)[OCH₂CH(CH₃)]_n-或-CH₂CH₂CH₂[OCH₂CH₂CH₂]_n-，其中n为1-4；

R₁为氢、直链或支链C₁-C₁₈烷基、直链或支链C₁-C₁₈烷氧基或氯；

R₂为氢或直链或支链C₁-C₁₈烷基。