[发明专利]可交联的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的组合物及包含该组合物的太阳能电池封装材料

说明书

技术领域

本公开涉及在太阳能电池组件中用作封装材料的可交联的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的组合物。

背景技术

光伏组件是可再生能源的重要来源。尤其是，它们包括当暴露于阳光时释放电子的太阳能电池。太阳能电池通常是易碎的半导体材料，所以一般被包装或封装在使它们免于物理冲击和擦刮的聚合材料中。被封装的太阳能电池一般进一步地被玻璃，或被耐候、耐磨损或耐其它物理损害的另一外层所保护。

当太阳能电池组件在其太阳能电池和组件的另一部分之间以大电势运行时，经常会发生电势诱导衰减(“PID”)的问题。这导致太阳能电池降低或停止电力的产生。PID是当组件的电压电势和漏电流在半导体材料和组件的其它元件(例如玻璃和边框)之间驱动组件内的离子迁移时发生的。PID的发生所需的条件涉及(i)环境因素、(ii)系统因素、(iii)组件因素和(iv)电池因素。在组件这一级别，玻璃的选择、封装和扩散阻阻隔层都已显示出对PID具有影响。例如，人们假定扩散的水和离子可引起不利的电化学反应，使太阳能电池的p-n结失效。对于此，在Aitken等人的国际专利申请公布WO2013/020128中，他们声称通过将不含或基本上不含碱金属离子，例如钠离子，的玻璃替换光伏组件中的标准钙钠玻璃可降低或消除PID。人们还已建议EVA封装材料可对PID起重要作用。尤其是，在Schuetze等人的“LaboratoryStudyofPotentialInducedDegradationofSiliconPhotovoltaicModules”，Q-CellsSE,Sonnenallee17-21,06766Bitterfel-Wolfen中，他们提出EVA中包含的乙酸与水分的共存可能是导致被称为“玻璃腐蚀”的玻璃界面处的金属离子溶解的原因，并且他们认为PID与经由玻璃和EVA之间的界面、以及经由EVA和电池表面之间的界面的传递过程有关。

如上所述，显然对于可以防止或减少光伏组件的PID的聚合物封装材料存在较大需求。

发明内容

在此提供一种可交联的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的组合物，所述组合物包含：(a)至少一种乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、(b)0.01-5重量％的至少一种不饱和羧酸、以及(c)0.05-5重量％的至少一种交联剂，其中所述组合物中包含的所有组分的重量％总计为100重量％。

在所述可交联的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的组合物的一个实施方案中，所述至少一种不饱和羧酸选自α,β-烯键式不饱和羧酸，或者所述至少一种不饱和羧酸选自具有3-24个碳原子的α,β-烯键式不饱和羧酸。或者，所述至少一种不饱和羧酸选自：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、巴豆酸、2-乙基丙烯酸、2-戊烯酸、4-戊烯酸、2-丙基丙烯酸、2-辛烯酸、3-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸、10-十一碳烯酸、芥酸、巴西烯酸、棕榈油酸(palmitoleinicacid)、油酸、神经酸、亚麻酸、蓖麻油酸、4-氧代-4-苯基-2-丁烯酸、2-溴丙烯酸、2-溴甲基-丙烯酸、山梨酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、甲基富马酸、中康酸、2-甲基琥珀酸、黏康酸、丙炔酸、2-丁炔酸、2-戊炔酸、2-己炔酸、2-辛炔酸、苯基丙炔酸、乙炔二羧酸、2-乙酰氨基-丙烯酸和马来酸单酰胺、以及其中的两种或更多种的组合，或者所述至少一种不饱和羧酸选自：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、以及其中的两种或更多种的组合。

在所述可交联的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的组合物的另一个实施方案中，所述至少一种交联剂选自过氧化物，或者所述至少一种交联剂选自有机过氧化物，或者所述至少一种交联剂选自叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、过氧化甲乙酮、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷、2,2’-双(叔丁基过氧基)二异丙苯、4,4’-双(叔丁基过氧基)丁基戊酸酯、3,3-双(叔丁基过氧基)丁酸乙酯、过氧化叔丁基异丙苯、二[(叔丁基过氧基)异丙基]苯、过氧化叔丁基、6,6,9,9-四甲基-3-甲基-3-正丁基-1,2,4,5-四氧基环壬烷、6,6,9,9-四甲基-3-甲基-3-乙基羰基甲基-1,2,4,5-四氧基环壬烷、3,3-二(叔丁基过氧基)-丁酸乙酯、过氧化二苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧基)-3-己炔、以及其中的两种或更多种的组合。