[发明专利]UV辐射可固化聚氨酯树脂用于制备太阳能层压品的用途

说明书

本发明涉及辐射可固化的树脂组合物用于制备太阳能层压品的用途、借助本发明的树脂组合物制备太阳能层压品的方法以及可通过所述方法制备的太阳能层压品。

本发明涉及辐射可固化的树脂组合物用于制备太阳能层压品的用途、借助本发明的树脂组合物制备太阳能层压品的方法以及可通过所述方法制备的太阳能层压品。

太阳能电池或光伏系统包括半导体，其用于将光转化成电。下文使用通用术语太阳能电池描述这些。用光照射太阳能电池一般在太阳能电池相对的两端之间产生电势差，这由通过光照射产生的电子流动引起。电势值取决于入射到所述太阳能电池上的光的强度。

太阳能电池可以由各种类型的半导体材料制备，例如由单晶硅或多晶硅制备，或者作为薄层电池由无定形硅或半结晶硅、砷化镓、二硒化铜铟、碲化镉、二硒化铜铟镓或这些化合物的混合物制备。

原则上，两种不同类型的太阳能电池之间具有明显区别，即：一方面是晶片基太阳能电池另一方面是薄膜太阳能电池。晶片是由单晶或多晶圆柱体通过锯切法切割的薄层的半导体材料。与此相反，薄层太阳能电池是基于沉积在基材上的半导体材料层，在此沉积方法例如是溅射、PVD(物理气相沉积)、CVD(化学气相沉积)或类似的技术。

无论制备方法如何，晶片基和薄层基太阳能电池均具有低的机械强度并因此在使用时作太阳能电池与载体层组合。所述载体层，其用于机械加固(例如降低弯曲或冲击的不利影响的风险)，可以是刚性材料，例如玻璃板，或柔韧性材料，如金属膜或由合适的塑料材料例如聚酰胺箔制成的层。

太阳能电池模块或光伏模块(下文称为太阳能电池模块)包含单独的太阳能电池或在载体层上相互连接的平面设置的太阳能电池。太阳能电池模块一般进行封装以便保护各个电池不受破裂影响的作用。这里太阳能电池模块的机械增强层可以例如采用透明外层的形式。然而，同样可以在所述太阳能电池模块的反面上提供机械增强层。这两种可能性也常常彼此组合从而使得太阳能电池模块包含机械稳定的外层和机械稳定的基材。

系列太阳能电池模块常常相互连接以便形成所谓的太阳能电池阵。这里，多个太阳能电池模块以这样的方式相互连接从而产生用于供应具有所要求的电压的电气系统的合适电压。

通常通过各个太阳能电池相互的电连接和在外层和基材之间层压所连接的电池来制备太阳能电池模块。进行此层压的方式不仅确保了太阳能电池模块具有足够的机械稳定性而且对其提供保护免受环境影响如风、雪、雨、污物等。

一般制备的晶片基太阳能电池模块带有通常借助粘合层固定的透明外层。因此光穿过所述上层和粘合层然后到达晶片的半导体表面。反面的机械保护层同样通过一层或多层封装材料固定在晶片反面。

现有技术公开了多种不同的用于太阳能电池模块的封装材料。例如，使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、Dupont的Tedlar®和热塑性聚氨酯箔以及UV-可固化氨基甲酸酯。所述封装材料一般作为膜使用以便将太阳能电池的上述各构件相互层压起来。例如US 4,331,494中描述了上述材料和加工方法。还已知用于制备耐候性层的丙烯酸酯基聚合物，例如如US 4,374,995中所描述。用于太阳能电池模块的另一已知的方法是丙烯酸酯基预聚物的施加和固化。这例如描述于US 4,549,033中。US 6,320,116和EP 0 406 814 A1公开了用于太阳能电池或光伏系统的其它封装体系。

此外WO 2009/007786 A2描述了一种包括硅氧烷基预聚物的层压粘合剂。使用此类型的粘合剂制备有机硅树脂膜，所述半导体材料和所述外层通过所述膜相互连接在一起。

WO 2005/006451 A1公开了类似的材料。此公开的说明书描述了用于太阳能电池的封装材料，其包含每分子具有至少两个硅-烯基基团的液体二有机聚硅氧烷。将此预聚物施加到待相互连接的太阳能电池构件上，并将其热固化或通过红外辐射固化。