[发明专利]聚合物片材

说明书

本发明涉及聚合物片材及其作为太阳能电池板和玻璃元件的部件的用途。所述片材包含多个共挤出聚合物层，其中，所述聚合物片材的至少两个或更多个层包含下转换发光化合物，下转换发光化合物用于至少部分地吸收特定波长的辐射和重新发射比吸收的波长更长的辐射，并且其中，第一聚合物层中的下转换发光化合物比存在于下一层中的下转换发光化合物能吸收更多的更低波长的辐射。

本发明涉及包含下转换发光化合物的聚合物片材。此类化合物的特性为至少部分吸收具有一定波长的辐射和重新发射比所吸收辐射的波长更长波长的辐射。本发明进一步涉及所述共挤出聚合物片材用于玻璃元件以及用于光伏电池和太阳电池板的各种用途。

从WO-A-2008/110567已知此类聚合物片材。该公开文本描述了聚合物封装片材，其用于保护光伏电池，并且其中，所述聚合物封装片材包含下转换发光化合物。该公开文本并未公开任何工作示例。说明书公开了可能的下转换发光化合物的大量列举，它们中的很多是有机化合物。

许多有机化合物具有如下有效特性：吸收特定波长的辐射和重新发出更高波长的辐射。应用此类化合物的问题在于其稳定性。当包含此类有机化合物的片材与光伏电池结合使用在太阳能电池中时，优选在太阳能电池的寿命期间，它们保持稳定。

本发明的目的是提供包含下转换发光化合物的聚合物片材，其中，所述下转换发光化合物在较长时间期间保持其转换能力。

通过如下聚合物片材实现这一目的。聚合物片材包含多个共挤出聚合物层，其中，这些层中至少一个包含下转换发光化合物，所述下转换发光化合物用于至少部分吸收具有一定波长的辐射和重新发射比所吸收辐射的波长更长波长的辐射。

申请人发现，通过采用分开的聚合物层，存在于至少一层中的下转换发光化合物的稳定性能够提高。

该聚合物片材可以具有包含UV稳定剂添加剂的第一聚合物层和包含下转换发光化合物的另一聚合物层。以此方式，下转换发光化合物可被保护免于UV辐射和UV诱导的降解，所述UV辐射和UV诱导的降解通常影响所述下转换化合物和聚合物层中存在的聚合物的稳定性。这样可以导致减少紫外线稳定剂，进而可以不仅增加所使用的下转换化合物的稳定性，也可降低成本以及整体上增加所捕获的白炽太阳光的产量。此外，在不同层中使用不同转换化合物允许很好地调节下转换化合物的环境，所述下转换化合物可以与其它下转换化合物起反应(特别是在激发状态时)，而且也可与层中存在的化学物质(例如过氧化物)反应。此外，使用共挤出聚合物层允许很好地调节各层(例如共聚物)的性质，同时为它们提供通过附加聚合物层的高粘合以及抗湿性。优选地，所述聚合物片材中的两个或更多个层包含下转换发光化合物。这允许包含在暴露于特定的辐射时较不稳定的一种或多种下转换发光化合物可以与以下层结合使用：所述层包含下转换发光化合物，所述下转换发光化合物可以通过斯托克(Stoke)位移将有害辐射转变为危害更小的辐射。以上设置产生更稳定的聚合物片材。

本发明进一步提供了UV敏感的聚合物(例如像乙烯醋酸乙烯酯(EVA))可以不与或与相当少UV稳定剂结合使用。现有技术中，需要UV稳定剂来保护包含EVA的聚合物封装片材。使用这些稳定剂降低了太阳电池板的效率因为通过这些UV稳定剂，UV辐射被转换为热。通过使用能吸收UV波长的辐射并且发出更高波长范围的辐射的下转换发光化合物，紫外线被转换为辐射，该辐射对聚合物危害较小并且能够通过光伏效应被有效地用于发电。

除非另有说明，所有百分比、份数、比率等等均按重量计。当数量、浓度或其它值或参数以范围、优选范围或上优选值和下限优选值的列举给出，这可以理解为具体公开了由任意一组任意范围上限或优选值和任意一组任意范围下限或优选值形成的所有范围，无论是否单独公开了范围。在本文中记载了数值的范围的情况下，除非另有说明，该范围旨在包括其端点，以及在该范围内的所有整数和分数。在限定范围时，不意味着本发明的范围限于所限定的范围。

在本发明中，当术语大约用于描述值或范围内的终点时，所述公开应当理解为包括所提有的具体值或端点。