[发明专利]包含脂族聚酰胺的用于光伏模块的背板

说明书

本发明涉及用于光伏模块的背板，其包括聚合物层，所述聚合物层包括包含1,10‑癸二酸的脂族聚酰胺。这种脂族聚酰胺的实例是聚酰胺4,10、聚酰胺5,10或聚酰胺6,10。优选地，聚酰胺4,10存在于背板的背层中。聚烯烃层优选存在于背板的芯层中。然而，聚酰胺也可能存在于芯层中而聚烯烃存在于背板的背层中。聚烯烃优选选自聚乙烯、聚丙烯或乙烯‑丙烯共聚物。更优选地，聚烯烃是聚丙烯。背板优选至少包括另外的聚合物层，所述聚合物层包含选自任选地官能化的聚烯烃例如马来酸酐官能化的聚丙烯均聚物或共聚物的聚合物。本发明还涉及一种光伏模块，所述光伏模块以从前方朝阳侧到后方非朝阳侧的位置顺序基本上包含：透明面板、前包封剂层、由一个或多个电互连的太阳能电池组成的太阳能电池层、后包封剂和根据本发明的背板。

本发明涉及包含脂族聚酰胺层的用于光伏模块的背板。本发明还涉及包含根据本发明的背板的光伏模块。

光伏模块是可再生能源的重要来源。太阳能电池或光伏模块用于从阳光中产生电能。特别地，它们包括当暴露于日光时释放电子的太阳能电池。这些太阳能电池常常是可能易碎的半导体材料，通常被封装在聚合物材料中以保护其免受物理冲击和刮擦。

光伏模块具有布置在入射阳光的一侧上的前表面保护片以保护表面。该层例如是玻璃层，其是刚性的外层，保护PV电池和电子设备免受环境影响，同时允许光能通过并转化为电能。太阳能电池模块还具有被称为背板的太阳能电池后保护片，该太阳能电池后保护片布置在相对侧上以保护发电电池。

背板通常是层压板，其在充当电绝缘体的同时保护电池免受UV、湿气和天气的影响。背板通常包括若干聚合物层以提供上述性能并使太阳能电池模块的长期性能的劣化最小化。若干聚合物层在背板中具有其自身的功能。通常，背板包括面对电池的层、芯层、背层以及在面对电池的层和芯层之间和/或在芯层和背层之间的至少连接或粘合层。各种各样的聚合物，例如含氟聚合物，例如PVF、PVDF、丙烯酸类树脂、聚烯烃、聚氯乙烯、聚酯或聚酰胺，都可以用于背板中。

含氟聚合物由于其非极性性质以及出色的水解和UV稳定性，通常显示出非常低的水蒸气透过率(WVTR)，因此被广泛用于背板。然而，含氟聚合物的存在是不利的，因为含氟聚合物被认为对环境不利并且它们在着火时会引起有毒的(HF)气体。

包含聚酰胺层的背板在本领域中是众所周知的。在例如EP-A-3109906中，公开了一种背板，其包括背层、连接层、结构增强层和反射层，其中所述背层是聚酰胺(PA 12)并且所述结构增强层由聚丙烯制成。然而，包含聚酰胺12、聚酰胺6或聚酰胺6,6的背板可能遭受太低的熔点(PA12，Tm＝180℃)和水解或热氧化降解。当将这些背板应用于光伏模块中时，这可能导致加速老化，从而导致寿命期间功率输出衰减增加。在熔点太低和/或热氧化稳定性差的情况下，在光伏模块中使用的背板也可能遭受热点触发的局部熔化和降解。热点是太阳能面板的受高温影响部分的区域。它们是电池电阻局部增加、效率降低的结果，这导致较低的功耗和受影响区域中材料降解的加速。太阳能面板产生大量电能并且当某些电能在局部区域耗散时，可能会出现热点。热点很少是稳定的并且通常会加剧，直到面板性能在电力生产和/或安全性方面完全失效。热点可能例如由于部分电池遮蔽而会发生并导致在太阳能模块串中产生的功率在单个电池(一部分)中局部耗散。然后，局部过热可能导致破坏性影响，例如玻璃破裂或太阳能电池退化。热点的后果的范围可能从剧烈起火到材料的加速老化，并且在大多数情况下，温度的扩散程度更大，导致背板和封装材料的老化加速。

持续需要具有改善的水解、UV或热氧化稳定性以产生更好的耐久性和改善的热点耐受性的背板。此外，重要的是，可以以较低的生产成本来生产这种背板，由此改善光伏模块的生产率和质量。

本发明的目的是提供一种在尺寸、高温和改善的热点稳定性方面都有所反映的具有增加的热氧化稳定性的背板。本发明的另一个目的是提供一种具有增强的水解和UV稳定性的背板。

通过在背板上提供如下芯层和/或背层实现该目的，所述芯层和/或背层包含含有具有至少8个碳原子的脂族直链二羧酸的单体单元的脂族聚酰胺。