BR112012018076B1 - filme compósito, uso do filme compósito e dispositivo eletrônico ou opto-eletrônico - Google Patents
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Abstract
filme compósito, uso do filme compósito e dispositivo eletrônico ou opto-eletrônico um filme compósito compreendendo: (i) um substrato de poliéster orientado fotoestabilizado compreendendo um absorvedor de uv em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 10% com base no peso total do substrato de poliester, e (ii) sobre uma ou ambas as superfícies do substrato uma camada de revestimento polimérico, que apresenta uma espessura na faixa de cerca de 10 nm a cerca de 200 nm, e que compreende um copolímero de ácido acrílico e etileno (eaa), sendo que o filme compósito apresenta uma retração a 150°c por 30 minutos inferior a 0,1% em ambas as dimensões longitudinal e transversal do filme e uso deste na fabricação de células fotovoltáicas.
Description
“FILME COMPÓSITO, USO DO FILME COMPÓSITO E DISPOSITIVO ELETRÔNICO OU OPTO-ELETRÔNICO”
Campo da Invenção [001] A presente invenção diz respeito a um filme de poliéster que apresenta alta estabilidade UV e alta transmitância de luz, e que é de uso específico na fabricação de células fotovoltáicas (PV) e de outros dispositivos eletrônicos, principalmente de dispositivos flexíveis.
Antecedentes da Invenção [002] As propriedades mecânicas, estabilidade dinâmica, flexibilidade, peso, resistência a impacto e propriedades óticas de filmes de poliéster oferecem vantagem para seu uso na fabricação de dispositivos eletrônicos ou opto-eletrônicos, tais como dispositivos de exibição eletroluminescentes (EL) (particularmente dispositivos de exibição eletroluminescentes de emissão de luz orgânicos (OLED), telas/visores eletroforéticos (papel eletrônico), células fotovoltáicas (PV) e dispositivos semicondutores (tais como transistores de efeito de campo orgânicos, transistores de filme fino e circuitos integrados em geral). O uso de filme de poliéster flexível como camada(s) em dispositivos eletrônicos permite a fabricação de tais dispositivos num processo de carretel-a-carretel, com isso reduzindo o custo.
[003] Uma célula fotovoltáica geralmente compreende um plano frontal (ou folha frontal); um material encapsulado no lado frontal; o material fotoativo num material de suporte de eletrodo; um encapsulante no lado traseiro; um plano traseiro (ou folha traseira); e diversos componentes para captar e administrar a carga elétrica. Filmes de poliéster têm sido propostos na fabricação de várias camadas em células de PV, por exemplo, o plano frontal, o plano traseiro, a(s) camada(s) de suporte do eletrodo. Módulos fotovoltaicos, geralmente consistentes de muitas células fotovoltáicas, geralmente são
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2/24 caracterizados de acordo com os materiais fotovoltaicos ativos usados. Esses materiais incluem silício cristalino, arsenídeo de gálio (GaAs), silício amorfo (aSi), telureto de cádmio (CdTe), (di)seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS), células sensibilizadas por corante ou células orgânicas. Células fotovoltáicas contendo arsenídeo de gálio (GaAs), silício amorfo (a-Si), telureto de cádmio (CdTe),(di)seleneto de cobre-índio-gálio, células sensibilizadas por corante ou material orgânico condutivo geralmente são denominadas de células fotovoltáicas de filme fino (ou células TFPV), que podem ou não ser flexíveis. Outras células PV de silício de filme fino incluem células protocristalinas, nanocristalinas (nc-Si ou nc-Si:H) e células fotovoltáicas de silício preto. Células fotovoltáicas de filme fino são feitas depositando-se uma ou mais camadas finas de material fotovoltaico sobre um substrato, sendo que a faixa de espessura de uma camada fina varia de 1 ou 2 nanômetros a décimos de micrômetro, utilizando-se uma grande variedade de métodos de deposição e uma grande variedade de substratos. Um tipo de célula fotovoltáica (PV) que tem atraído muita pesquisa e desenvolvimento é a célula fotovoltáica (PV) de (di)seleneto de cobre-índio-gálio. Embora a eficiência de corrente das células fotovoltáicas de (di)seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS) seja inferior à das células fotovoltáicas de silício cristalino, as células fotovoltáicas de (di)seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS) oferecem um melhor índice de custo-benefício em resultado de materiais e métodos de fabricação mais baratos. A camada ativa de filme fino de (di)seleneto de cobre-índio-gálio pode ser depositada diretamente sobre um substrato, tipicamente aço ou vidro revestido com molibdênio, numa forma poli-cristalina e isso é tipicamente alcançado por crepitação a vácuo. Já foram reportados processos de fabricação que envolvem um processo contínuo de rolo-a-rolo para depositar todas as camadas da célula solar de (di)seleneto de cobre-índio-gálio sobre um substrato de aço inoxidável. Processos alternativos incluem (i) a deposição de
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3/24 nanopartículas dos materiais precursores sobre o substrato seguida de sinterização in situ; e (ii) galvanoplastia. Uma célula fotovoltáica de (di)seleneto de cobre-índio-gálio compreende um substrato de suporte no qual é disposta uma fina camada cristalina de material de (di)seleneto de cobre-índio-gálio fotoativo e além disso compreendendo uma camada polimérica transparente sobre o material de (di)seleneto de cobre-índio-gálio que pode funcionar , por exemplo, como uma camada de proteção ou como uma camada de captação de carga. Esse composto de múltiplas camadas é então encapsulado com um material de barreira, o qual mantém o composto junto e serve para evacuar o ar na estrutura e para conferir alta resistência ao gás e permeação ao solvente. O material de barreira encapsulante é tipicamente utilizado na forma de um filme ou folha auto-apoiadora, que é então aplicada ao composto de múltiplas camadas com a utilização de técnicas de laminação térmica, tipicamente sob vácuo, como já é conhecido no estado da técnica. O compósito encapsulado é então intercalado entre um plano frontal e um plano traseiro, de tal maneira que a camada polimérica transparente é disposta entre a camada fotoativa e o plano frontal. O plano frontal e/ou o plano traseiro é tipicamente de vidro, mas também pode ser de um material polimérico. Outros tipos de célula fotovoltáica de filme fino, como acima mencionados, são similarmente fabricados com um material para encapsular as várias camadas funcionais, incluindo as camadas fotoativas, da célula fotovoltáica.
Descrição da Invenção [004] A presente invenção é particularmente dirigida a um filme apropriado para uso como uma camada transparente numa célula fotovoltáica, particularmente numa célula fotovoltáica de filme fino, e particularmente a camada polimérica transparente numa célula fotovoltáica de (di)seleneto de cobre-índio-gálio como acima descrita. Tal filme deve apresentar uma ou mais, e de preferência todas, as seguintes combinações de propriedades: (i) Alta
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4/24 transmissão de luz. Tipicamente uma transmissão de luz total de 85% acima de 400-800 nm é necessária para alta eficiência de célula fotovoltáica. Tipicamente, a camada deve também apresentar uma baixa névoa de menos de 0,7%, embora uma certa quantidade de névoa possa ser benéfica (US5078803; Filmes Sólidos Finos (Thin Solid Films) 2007, 515, 8695) uma vez que ela aumenta o comprimento do caminho da luz enquanto ela viaja através da camada fotoativa; (ii) boa estabilidade dos raios ultra-violeta. A falta de estabilidade dos raios-UV pode se manifestar num amarelamento, enevoamento e rachadura do filme quando exposto à luz solar com isso reduzindo a efetiva vida útil em serviço da célula fotovoltáica, e é desejável se melhorar a estabilidade dos raios ultra-violeta sem detrimento ao custo e eficiência da fabricação do filme, e sem detrimento à transmitância de luz do filme;(iii) boa aderência ao material encapsulante. Um problema com dispositivos do estado da técnica tem sido a necessidade de um tratamento de superfície adicional para melhorar a aderência entre a camada protetora e o encapsulante, e seria desejável dispensar-se qualquer tal etapa para se aumentar a eficiência de fabricação e se reduzir os custos. Além disso, seria desejável se melhorar a aderência entre o encapsulante e a camada protetora, com relação aos dispositivos do estado da técnica;(iv) boa estabilidade dimensional térmica. Isso tipicamente tem sido um grande problema para materiais poliméricos, os quais tendem a apresentar menor estabilidade dimensional do que vidro ou quartzo de qualidade ótica. Nas células fotovoltáicas em geral, a pouca estabilidade dimensional da camada polimérica, e particularmente dita camada polimérica transparente em células fotovoltáicas de (di)seleneto de cobre-índio-gálio , pode resultar na rachadura do material de barreira encapsulante sobrejacente, e particularmente durante as temperatura elevadas (tipicamente 130 a 160 °C; tipicamente durante até 30 minutos) e normalmente também a baixa pressão experimentada durante a fabricação do
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5/24 dispositivo. Por exemplo, filmes do estado da técnica forem observados apresentarem enrugamento e movimento durante a fabricação de um dispositivo fotovoltaico (PV).
[005] É um objetivo desta invenção fornecer um filme polimérico que apresenta a combinação de alta e, de preferência, melhor transmissão de luz; e boa e, de preferência, melhor estabilidade dos raios ultra-violeta; boa e, de preferência, melhor aderência a um material encapsulante; e boa, e, de preferência, melhor estabilidade dimensional. É um outro objetivo desta invenção fornecer um filme polimérico que é apropriadamente para ser usado como uma camada, particularmente como uma camada transparente, numa célula fotovoltáica (particularmente uma célula fotovoltáica de filme fino, particularmente uma célula fotovoltáica de (di)seleneto de cobre-índio-gálio , particularmente uma que seja flexível). É ainda outro objetivo da invenção fornecer um filme polimérico apropriado para uso como uma camada disposta entre o material fotoativo e uma camada encapsulante numa célula fotovoltáica, particularmente uma célula fotovoltáica de (di)seleneto de cobre-índio-gálio, particularmente onde dita camada é uma camada protetora ou uma camada de captação de carga. De acordo com a presente invenção, é fornecido um filme compósito compreendendo:
(i) um substrato de poliéster orientado estabilizado termicamente compreendendo um absorvedor UV numa quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 10% baseado no peso total do substrato de poliéster, e (ii) em uma ou em duas superfícies do substrato uma camada de revestimento polimérico, que tem uma espessura na gama de cerca de 10 nm a cerca de 200 ran, e que compreende um copolímero de ácido acrílico e etileno (EAA), no qual o filme compósito apresenta um encolhimento a 150°C durante 30 minutos de menos de 0,1% tanto na dimensão longitudinal como na
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6/24 dimensão transversal do filme. O substrato de poliéster é um filme ou folha de auto-suporte com o que se quer dizer que é um filme ou uma folha capaz de existência independente na ausência de uma base de suporte. O substrato é orientado uniaxialmente ou biaxialmente, preferivelmente, orientado biaxialmente.
[006] Os poliésteres que constituem o substrato são tipicamente poliésteres lineares sintéticos. Poliésteres apropriados são obteníveis condensando-se um ou mais ácido dicarboxílico ou seus alquil diésteres inferiores (até 6 átomos de carbono) com um ou mais dióis. O componente de ácido dicarboxílico tipicamente contém pelo menos um ácido dicarboxílico aromático, o qual é, preferivelmente, um ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido 1,4-, 2,5-, 2,6- ou 2,7-naftalenodicarboxílico, e é, preferivelmente, ácido tereftálico ou ácido 2,6- naftalenodicarboxílico, e, preferivelmente, ácido tereftálico. O poliéster pode também conter um ou mais resíduos derivados de outros ácidos dicarboxílicos tais como ácido 4,4'- difenildicarboxílico, ácido hexahidro-tereftálico, ácido 1,10-decanodicarboxílico, e particularmente ácidos alifáticos dicarboxílicos inclusive aqueles de fórmula geral C n H 2n (COOH)2 na qual n é de 2 a 8, tais como ácido succínico, ácido glutárico, ácido sebácico, ácido adípico, ácido azeláico, ácido subérico ou ácido pimélico, preferivelmente ácido sebácico, ácido adípico e ácido azeláico, e mais preferivelmente ácido azeláico. Os dióis são preferivelmente selecionados dentre os glicóis alifáticos e cicloalifáticos, p.ex. etilenoglicol, 1,3 -propanodiol, 1,4- butanodiol, neopentilglicol e 1,4-ciclohexanodimetanol, preferivelmente de glicóis alifáticos. Preferivelmente o poliéster contém somente um glicol, preferivelmente etilenoglicol. Preferivelmente o poliéster linear sintético contém um ácido dicarboxílico aromático e um glicol. Poli(tereftalato de etileno) (PET) ou poli(2,6naftalato de etileno) (PEN), particularmente PET, é o poliéster preferido. A resina de poliéster formadora de filme é o principal componente do substrato, e
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7/24 perfaz pelo menos 50% em peso do peso total da camada do substrato, e numa concretização pelo menos 65%, tipicamente pelo menos 80%, mais tipicamente pelo menos 90%, mais tipicamente pelo menos 95%, e numa concretização pelo menos 99% em peso do peso total da camada do substrato. A formação do poliéster é convenientemente feita de uma maneira conhecida por condensação ou intercâmbio de éster, geralmente a temperaturas de até cerca de 295 °C. Opcionalmente, polimerização de estado sólido pode ser usada para aumentar a viscosidade intrínseca para um valor desejado, utilizando-se técnicas convencionais bem conhecidas no estado da técnica, por exemplo, utilizando-se um leito fluidificado tal como um leito fluidificado de nitrogênio ou um leito fluidificado a vácuo utilizando uma secadora rotativa a vácuo.
[007] Os absorvedores de raios UV presentes no substrato podem ser selecionados de qualquer absorvedor de raios UV apropriado, e, tipicamente, de absorvedores de raios UV orgânicos. O absorvedor de raios UV no substrato tem um coeficiente de extinção muito maior do que o do poliéster de tal forma que a maior parte da luz UV incidente é absorvida pelo absorvedor de raios UV ao invés de pelo poliéster. O absorvedor de raios UV geralmente dissipa a energia absorvida como calor, com isso evitando a degradação da cadeia do polímero, e melhorando a estabilidade do poliéster para luz UV. Exemplos apropriados de absorvedores de raios UV orgânicos incluem aqueles revelados na Enciclopédia de Tecnologia Química (Encyclopaedia of Chemical Technology), Kirk-Othmer, Terceira Edição, John Wiley & Sons, Volume 23, Páginas 615 a 627. Exemplos específicos de absorvedores de raios UV incluem benzofenonas, benzotriazóis (US-4684679, US-4812498 e US4681905), benzoxazinonas (US- 4446262, US-5251064 e US-5264539) e triazinas (US-3244708, US-3843371, US- 4619956, US-5288778 e WO
94/05645). Numa concretização da invenção, o absorvedor de raios UV pode
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8/24 ser quimicamente incorporado na cadeia do poliéster. Tais poliésteres estáveis sob raios UV podem ser produzidos por se incorporar uma benzofenona no poliéster, por exemplo, como descrito nas EP-A-0006686, EP-A-0031202, EPA-0031203 e EP-A- 0076582. O ensinamento específico dos documentos acima mencionados a respeito de absorvedores de raios UV é incorporado a este instrumento por referência. Numa concretização particularmente preferida, estabilidade sob raios UV melhorada na presente invenção é conferida por triazinas, mais preferivelmente por hidroxifeniltriazinas, e particularmente por compósitos de hidroxifeniltriazina de fórmula (II):
onde R é hidrogênio, C-i-C is alquila, C 2-C 6 alquila substituído por halógeno ou por C 1 Ci2alcóxi, ou é benzila e R 1 é hidrogênio ou metila. R é preferivelmente C3-C6 alquila ou benzila, mais preferivelmente C 3-C 6 alquila, e particularmente hexila. R 1 é preferivelmente hidrogênio. Um absorvedor de raios UV especialmente preferido é 2-(4,6-difenil-l,3,5-triazin-2-il)-5-(hexil)oxy- fenol, o qual é comercialmente disponível como Tinuvin™ 1577 FF da Ciba-Aditivos.
[008] A quantidade de absorvedor de raios UV está na gama de 0,1% a 10%, mais preferivelmente 0,2% a 5%, e particularmente 0,5% a 2% em peso, com relação ao peso total da camada de substrato. Preferivelmente, a viscosidade intrínseca do substrato do filme de poliéster é de pelo menos 0,55, preferivelmente pelo menos de 0,60, preferivelmente pelo menos 0,65 e preferivelmente pelo menos de 0,70.
[009] O substrato pode ainda compreender quaisquer dos aditivos convencionalmente empregados na fabricação de filmes de poliéster.
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9/24
Dessa forma, agentes tais como: agentes reticulantes; corantes; pigmentos; agentes de derramamento; lubrificantes; anti-oxidantes; varredores de radicais; estabilizadores térmicos; agentes de capeamento de coluna; retardadores de chama e inibidores; agentes anti-bloqueadores; agentes superfície-ativos; auxiliares lubrificantes; intensificadores de brilho; prodegradantes; modificadores de viscosidade; e estabilizadores de dispersão podem ser incorporados como for apropriado. O substrato opcionalmente compreende um composto capaz de absorver uma banda de comprimento de onda específica de radiação incidente e de emitir a energia dali como luz tendo um comprimento de onda menor do que o da luz absorvida, tipicamente onde o composto absorve radiação de raios UV e emite, ou converte para baixo essa energia como luz na região visível que pode então ser usada para gerar corrente elétrica na célula fotovoltáica. Tais compostos são conhecidos no estado da técnica, e são doravante mencionados como “conversores para baixo”. Os branqueadores ópticos e o branqueamento fluorescente (ou agentes de branqueamento (“FBAs”) são uma classe conhecida de “conversor para baixo”, que são tipicamente corantes orgânicos que absorvem luz UV (tipicalmente 340- 370 nm), e reemitem luz na região azul (tipicamente 420-470 nm), causando um percebido efeito de branqueamento, fazendo materiais parecerem menos amarelos por aumentar a quantidade total de luz azul refletida. Branqueadores ópticos conhecidos incluem triazina-estilbenos (di-, tetra- ou hexa-sulfonados); cumarinas; imidazolinas; diazóis; triazóis; benzoxazolinas; e bifenil-estilbenos. O documento patentário US2006/0169971-A revela pontos quantum que têm um diâmetro de partícula médio de 0,1 a 10 nm compreendendo a conversão para baixo de compostos inorgânicos selecionados dentre aqueles que contêm (a) um primeiro elemento selecionado do Grupo 2, 12, 13 ou 14 da Tabela Periódica de Elementos e um segundo elemento selecionado do Grupo 16; (b) um primeiro elemento
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10/24 selecionado do Grupo 13 e um segundo elemento selecionado do Grupo 15; e (c) um elemento selecionado do Grupo 14. Exemplos específicos incluem MgO, MgS, MgSe, MgTe, CaO, CaS, CaSe, CaTe, SrO, SrS, SrSe, SrTe, BaO, BaS, BaSe, BaTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgO, HgS, HgSe, HgTe, A1 2 0 3 , A1 2 S 3 , Al 2 Se 3 , Al 2 Te3 , Ga2 0 3 , Ga2 S 3 , Ga2 Se 3 , Ga2 Te3 , ln2 0 3 , In 2 S 3 , In 2 Se 3 , In 2 Te3 , Si0 2 , Ge0 2 , Sn0 2 , SnS, SnSe, SnTe, PbO, Pb0 2 , PbS, PbSe, PbTe, A1N, A1P, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, BP, Si e Ge. A quantidade de conversor para baixo no substrato pode estar na faixa de cerca de 0,1 a cerca de 10% em peso com relação ao peso total do substrato, preferivelmente de cerca de 0,2 a cerca de 5%, e mais preferivelmente cerca de 0,5 a cerca de 2%.
[010] O substrato opcionalmente compreende um estabilizador de luz, preferivelmente um estabilizador de luz de amina impedida (HALS - hindered amine light stabilizer), tipicamente tendo um esqueleto de piperidina obstruído na molécula. Exemplos específicos de estabilizador HALS incluem bis-(2,2,6,6tetrametil-4- piperidil)sebacato, bis-(N-metil-2,2,6,6-tetrametil-4- piperidil)sebacato, bis- (1 ,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)sebacato, 1 ,2,2,6,6- pentametil -4-piperidiltridecil- 1,2,3,4-butanotetracarboxilato, tetrakis-(2,2,6,6- tetrametil-4-piperidil)-
1.2.3.4- butanotetracarboxilato, e tetrakis-(N-metil-2,2,6,6- tetrametil-4-piperidil)-l,
2.3.4- butanotetracarboxilato. Dessas aminas impedidas, as N-metil aminas impedidas são as preferidas. A quantidade total de estabilizador HALS numa camada situa-se preferivelmente na faixa de cerca de 0,1 a cerca de 10% em peso, com relação ao peso total da camada, preferivelmente 0,2 a cerca de 5%, e mais preferivelmente cerca de 0,5 a cerca de 2%.
[011] Os componentes da composição de uma camada podem ser misturados juntos de uma maneira convencional. Por exemplo, misturandose com os reagentes monoméricos dos quais o polímero formador de filme é derivado, ou os componentes podem ser misturados com o polímero em
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11/24 tambor rotativo ou por mistura a seco ou por intercalação por fusão numa extrusora, seguido de resfriamento e, geralmente, por fragmentação em grânulos ou lascas. A tecnologia de formação de lotes padrões pode também ser empregada.
[012] A camada de revestimento polimérica compreende um copolímero de ácido acrílico e etileno (EAA), e isso é convenientemente aplicado ao substrato por meio de uma técnica de revestimento, como discutido mais adiante aqui abaixo.
[013] Copolímeros de ácido acrílico e etileno (EAA) apropriados tipicamente compreendem de cerca de 2 a cerca de 30% em peso de comonômero de ácido acrílico. Numa concretização, o copolímero de ácido acrílico e etileno (EAA) compreende somente co-monômeros de etileno e de ácido acrílico. Entretanto, os copolímeros podem ainda compreender um ou mais co-monômeros adicionais. Tais co-monômeros adicionais incluem, por exemplo, acrilatos de alquila, preferivelmente onde o grupo alquila é um grupo C1 C10 alquila, tal como metila, etila, n-propila, isopropila, n-butila, isobutila, tbutila, hexila, 2- etilhexila, heptila e n-octila, e particularmente metila. Tais comonômeros adicionais também incluem metacrilatos de alquila (por exemplo, metacrilato de metila). Qualquer co-monômero adicional pode estar presente em quantidades de cerca de 1 a cerca de 30% em peso. No caso em que um co-monômero adicional está presente, as quantidades combinadas de ácido acrílico e os co-monômeros adicionais são tipicamente não mais do que 50%, e tipícamente não mais do que 30% em peso. Outros co-monômeros adicionais incluem acrilonitrila; metacrilonitrila; acrilonitrila halo-substituída; metacrilonitrila halo-substituída; acrilamida; metacrilamida; N-metilol acrilamida; N-etanol acrilamida; N-propanol acrilamida; N-metacrilamida; N-etanol metacrilamida; Nmetilacrilamida; N-ter-butil acrilamida; metacrilato de hidroxietila; acrilato de glicidila; metacrilato de glicidila; dimetilamino etil metacrilato; ácido itacônico;
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12/24 anidrido itacônico; meio-éster de ácido itacônico; vinil ésteres tais como acetato de vinila, cloroacetato de vinila, benzoato de vinila, vinil piridina e cloreto de vinila; cloreto de vinilideno; ácido maléico; anidrido maleico; e estireno e derivados de estireno tais como cloroestireno, hidroxiestireno e estirenos alquilados onde o grupo alquila é um grupo C1-10 alquila. Copolímeros de ácido acrílico e etileno (EAA) apropriados para uso na presente invenção podem ser selecionados dos copolímeros Michem® Prime (fabricados pela Michelman, Cincinatti, EUA), tais como o tipo Michem® Prime 4983-RE. Preferivelmente, o peso molecular do copolímero de ácido acrílico e etileno é de cerca de 5.000 a cerca de 20.000, preferivelmente de cerca de 5.000 a cerca de 10.000.
[014] Opcionalmente, a camada de revestimento polimérico ainda compreende um absorvedor de raios UV e/ou conversor para baixo e/ou estabilizador de luz, preferivelmente independentemente selecionado dentre os compostos acima discutidos para o substrato. A espessura da camada de revestimento polimérico é um importante parâmetro. A camada de revestimento polimérico ou cada camada de revestimento polimérico tem uma espessura na faixa de cerca de 10 nm a 200 nm, preferivelmente pelo menos 25 nm, e tipicamente pelo menos 80 nm, e tipicamente não mais do que cerca de 160 nm. A espessura precisa da camada polimérica pode ser ajustada para aumentar a transmissão de luz total do filme compósito.
[015] A formação do substrato pode ser feita por técnicas de extrusão convencionais bem conhecidas no estado da técnica. Em termos gerais, o processo compreende as etapas de fazer a extrusão de uma camada de polímero fundido, esfriando o extrudado e orientando o extrudado esfriado em pelo menos uma direção. O substrato pode ser orientado uniaxialmente, mas é preferivelmente orientado biaxialmente. A orientação pode ser feita por qualquer processo conhecido no estado da técnica para a produção de um filme orientado, por exemplo, um processo de filme tubular ou plano. A
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13/24 orientação biaxial é feita por se puxar para duas direções mutuamente perpendiculares no plano do filme para se conseguir uma combinação satisfatória de propriedades mecânicas e físicas. Num processo tubular, a orientação biaxial simultânea pode ser feita por se extrudar um tubo de poliéster termoplástico que é subsequentemente esfriado, reaquecido e em seguida expandido por pressão de gás interna para induzir orientação transversa, e retirado a um ritmo que induzirá a orientação longitudinal. No processo preferido de filme plano, o poliéster formador de filme é extrudado através de uma estampa com ranhura e é rapidamente esfriado sobre um tambor de moldagem esfriado para assegurar que o poliéster seja esfriado para o estado amorfo. A orientação é então feita esticando-se o extrudado esfriado em pelo menos uma direção a uma temperatura acima da temperatura de transição vítrea do poliéster. A orientação sequencial pode ser feita esticandose um extrudado plano e esfriado primeiro numa direção, geralmente na direção longitudinal, isto é, na direção para frente por meio da máquina estiradora de filme, e em seguida na direção transversal. O estiramento para frente do extrudado é convenientemente feito sobre um conjunto de rolos rotativos ou entre dois pares de cilindros de compressão, o estiramento transversal sendo feito então num aparelho de rama. O estiramento geralmente é feito de forma que a dimensão do filme orientado é de 2 a 5, mais preferivelmente de 2,5 a 4,5 vezes sua dimensão original na direção ou em cada direção do estiramento. Tipicamente, o estiramento é feito a temperaturas superiores a T g do poliéster, preferivelmente a cerca de 15 °C superior à temperatura T g . Taxas de estiramento maiores (por exemplo, de até cerca de 8 vezes) podem ser usadas se a orientação numa direção for necessária. Não é necessário se esticar igualmente nas direções da máquina e transversal embora isso seja preferível se propriedades equilibradas forem desejadas.
[016] O filme estirado é estabilizado dimensionalmente por
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14/24 fixação a calor sob suporte dimensional a uma temperatura acima da temperatura de transição vítrea do poliéster, mas abaixo da temperatura de fusão do mesmo, para induzir a cristalização desejada do poliéster. Durante a fixação por calor, uma pequena quantidade de relaxamento dimensional pode ser feito na direção transversal, TD, por um procedimento conhecido como toe-in. O “toe-in” pode envolver encolhimento dimensional da ordem de 2 a 4% mas um relaxamento dimensional análogo no processo ou direção da máquina, MD, a MD é difícil de ser conseguida uma vez que baixas tensões da linha são necessárias e e o controle e o enrolamento do filme torna-se problemático. A efetiva temperatura de fixação e o tempo variará dependendo da composição do filme e de seu encolhimento térmico final desejado mas não deve ser selecionado de maneira a degradar substancialmente as propriedades de dureza do filme tal como a resistência ao rasgamento. Dentro dessas limitações, uma temperatura de fixação térmica de cerca de 180 ° a 245 °C é geralmente desejável. Após a fixação térmica o filme é tipicamente esfriado rapidamente para induzir a cristalinidade desejada do poliéster.
[017] O filme é ainda mais termo-estabilizado usando-se um estágio de relaxamento, seja em linha ou fora de linha. Nessa etapa adicional, o filme é aquecido a uma temperatura inferior à temperatura do estágio de fixação a calor, e com uma tensão na direção da máquina (MD) e na direção transversal (TD) muito reduzida. A tensão experimentada pelo filme é tipicamente menor do que 5 kg/m, preferivelmente menor do que 3,5 kg/m, mais preferivelmente na faixa de 1 a cerca de 2,5 kg/m, e tipicamente na faixa de 1,5 a 2 kg/m da largura do filme. Para um processo de relaxamento que controla a velocidade do filme, a redução na velocidade do filme (e, por conseguinte, o relaxamento da tensão) é tipicamente na faixa de 0 a 2,5%, preferivelmente de 0,5 a 2.0%. Não há aumento na dimensão transversal do filme durante a etapa de estabilização por calor. A temperatura a ser usada
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15/24 para a etapa de estabilização a calor pode variar dependendo da combinação desejada de propriedades do filme final, com uma temperatura mais alta dando melhor, isto é, inferiores, propriedades de encolhimento residual. Uma temperatura de 135 a 250°C geralmente é desejável, preferivelmente de 150 a 230°C, mais preferivelmente de 170 a 200°C. A duração do aquecimento dependerá da temperatura usada, mas está tipicamente na faixa de 10 a 40 segundos, com uma duração de 20 a 30 segundos sendo a preferida. Esse processo de estabilização do calor pode ser executado por uma grande variedade de métodos, incluindo configurações plana e vertical e ou fora de linha como uma etapa de processo separada ou em linha como uma continuação do processo de fabricação do filme. O filme assim processado apresentará um encolhimento térmico menor do que aquele produzido na ausência de tal relaxamento pós fixação a calor.
[018] A formação do filme compósito é feita por revestir-se a camada polimérica sobre uma ou ambas as superfícies do substrato. O revestimento pode ser feito utilizando-se qualquer técnica de revestimento conveniente, inclusive revestimento por rolo de gravura, revestimento por rolo de reversão, revestimento por imersão, revestimento por dobradura, revestimento por extrusão, revestimento por fusão ou revestimento por pulverização eletrostática, preferivelmente no caso em que a etapa do revestimento evita o uso de solvente orgânico. Um método de revestimento “fora de linha” pode ser utilizado no qual o revestimento do substrato é feito após a fabricação do substrato ter sido concluída. Preferivelmente, entretanto, o revestimento da camada de revestimento polimérico é feito “em linha”, isto é, onde a etapa de revestimento ocorre durante a fabricação do filme e antes, durante ou entre quaisquer operações de estiramento empregadas para se melhorar a eficiência e a economia do processo de fabricação.
[019] Antes da aplicação de uma camada de revestimento sobre
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16/24 o substrato, a superfície exposta do substrato pode, se desejado, se submetida a um tratamento químico ou físico modificador de superfície para melhorar a ligação entre essa superfície e a camada aplicada subsequentemente. Por exemplo, a superfície exposta do substrato pode ser submetida a uma tensão elétrica de alta voltagem acompanhada de uma descarga de coroa. Alternativamente, o substrato pode ser penetrado por um agente que é conhecido na arte por ter uma ação de solvente ou de inchamento sobre o substrato, tal como um fenol halogenado disssolvido num solvente orgânico comum, por exemplo, uma solução de p-cloro-m-cresol, 2,4-dicIorofenol, 2,4,5ou 2,4,6-triclorofenol ou 4- chlororesorcinol em acetona ou metanol.
[020] A espessura geral do filme compósito situa-se tipicamente na faixa de 5 a 350 μιη, preferivelmente não mais do que cerca de 250 pm, e numa concretização não mais do que cerca de 100 pm, e numa outra concretização não mais do que cerca de 50 pm, e tipicamente pelo menos 12pm, e mais tipicamente pelo menos cerca de 20 pm. A espessura do substrato situa-se preferivelmente entre cerca de 50% e 99% do filme composto.
[021] O filme compósito é tipicamente opticamente límpido ou transparente, o qual é usado neste instrumento para significar preferivelmente tendo uma porcentagem de luz visível espalhada (névoa) de não mais do que 15%, preferivelmente não mais do que 10%, preferivelmente não mais do que 6%, mais preferivelmente não mais do que 3,5% e particularmente não mais do que 1,5% e/ou uma transmissão luminosa total (“TLT”) para a luz na região visível (400 nm a 700 nm) preferivelmente pelo menos 85%, preferivelmente pelo menos 90%, mais preferivelmente pelo menos cerca de 92%, mais preferivelmente pelo menos cerca de 95%. O filme compósito discutido acima pode ser vantajosamente usado na fabricação de dispositivos eletrônicos ou opto-eletrônicos, tais como dispositivos eletroluminiscentes (“EL”), dispositivos
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17/24 de exibição (principalmente dispositivos de exibição emissores de luz orgânicos (OLED), telas eletroforéticas (papel eletrônico), células fotovoltáicas e dispositivos semicondutores (tais como transistores de efeito de campo orgânicos, transistores de filme fino e circuitos integrados em geral), principalmente tais dispositivos flexíveis.
[022] O filme compósito discutido acima neste documento é de especial vantagem na fabricação de uma célula fotovoltáica compreendendo ainda uma camada fotovoltáica ativa, particularmente uma célula fotovoltáica de filme fino incluindo aquelas nas quais o material fotovoltaico é selecionado dentre silício amorfo (a-Si) e outro silício de filme fino (TF-Si) incluindo silício proto-cristalino, nano-cristalino (nc-Si ou nc-Si:H) e silício negro; telureto de cádmio (CdTe); (di)seleneto de cobre-índio-gálio (SIGS); células fotovoltáicas sensibilizadas por corante; células fotovoltáicas orgânicas que utilizam compostos orgânicos condutivos. Em particular, o filme compósito discutido aqui acima é usado na fabricação de uma célula fotovoltáica CIGS como a descrita acima.
[023] Assim, de acordo com a presente invenção é ainda fornecida uma célula fotovoltáica (PV), particularmente uma célula fotovoltáica de filme fino como descrita imediatamente aqui acima, e particularmente uma célula fotovoltáica de (di)seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS) compreendendo um filme compósito transparente da presente invenção. A célula fotovoltáica compreende uma camada de material fotoativo disposta entre um substrato de suporte e o filme compósito transparente da presente invenção, e esse conjunto de múltiplas camadas é encapsulado com um material opticamente claro que tem propriedades de barreira para conferir alta resistência a permeação de gás e de solvente, como descrito aqui acima.
[024] De acordo com um outro aspecto da presente invenção é fornecida uma célula fotovoltáica de (di)seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS)
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18/24 compreendendo uma camada cristalina fina de material de (di)seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS) disposto entre um substrato de suporte (tipicamente aço ou vidro revestido de molibdênio, e preferivelmente aço) e o filme compósito transparente da presente invenção, e esse conjunto de múltiplas camadas é encapsulado com um material oticamente claro que tem propriedades de barreira para conferir resistência à permeação de gás e de solvente. O material de barreira encapsulante é tipicamente um filme ou uma folha auto-suportante, a qual é então aplicada ao composto de múltiplas camadas utilizando-se técnicas de laminação térmica, tipicamente sob vácuo, como é conhecido na arte. O conjunto encapsulado de múltiplas camadas está disposto entre um plano frontal e um plano traseiro, de tal forma que o filme compósito transparente da presente invenção está disposto entre a camada fotoativa e o plano frontal. O plano frontal e/ou o plano traseiro é/são tipicamente de vidro, mas também podem ser de um material polimérico. O material de barreira encapsulante é preferivelmente um material baseado em ionômero, isto é, um polímero constituído principalmente de unidades de repetição não polares com uma proporção menor (tipicamente não mais do que cerca de 15% em peso) de unidades contendo sal. Ionômeros preferidos são selecionados de ionômeros de carboxilato termoplástico nos quais os comonômeros não polares são tipicamente selecionados de etileno e estireno (preferivelmente etileno), e contendo uma proporção menor de unidades contendo sal tais como sais metálicos (por exemplo, metal alcalino ou sais de zinco) de ácido metacrílico e/ou de ácido acrílico. Ionômeros preferidos para o encapsulante são os copolímeros de ácido de etileno e metacrílico e/ou ácido acrílico parcialmente ou completamente neutralizado com metais alcalinos ou zinco, por exemplo, Surlyn ® (DuPont; por exemplo grau 1702).
[025] Outros materiais encapsulantes apropriados incluem resinas de copolímeros de acetato de vinil e etileno (EVA), comercialmente
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19/24 disponíveis, por exemplo, como resinas Elvax® (DuPont, por exemplo, graus PV1410 a PV1650Z), tipicamente onde o componente de acetato de vinil situase na faixa de cerca de 28 a cerca de 33% em peso.
[026] Outros materiais encapsulantes apropriados incluem são selecionados de resinas de polivinil butiral, também comercialmente disponíveis pela DuPont (por exemplo, a série PV5200), e de resinas de silicone (por exemplo, a série PV-6100 da Dow Coming de encapsulantes de silicone opticamente nítidos).
[027] A força de aderência entre o material encapsulante e a superfície revestida do filme compósito descrito neste documento é tal que a carga média linear é preferivelmente de pelo menos 3 lb/pol., preferivelmente pelo menos 7lb/pol., preferivelmente pelo menos 10 lb/pol., preferivelmente pelo menos 15lb/pol., preferivelmente pelo menos 20 lb/pol., medida como descrito neste documento.
[028] De acordo com a presente invenção, é fornecido um conjunto de múltiplas camadas compreendendo o filme compósito descrito neste documento e ainda compreendendo uma camada encapsulante disposta diretamente sobre uma superfície revestida do filme compósito, preferivelmente onde dita camada encapsulante é laminada a dita superfície revestida do filme compósito, preferivelmente onde a força de aderência entre dita camada encapsulante e dito filme compósito é tal que a carga média linear é preferivelmente pelo menos 3 lb/pol., preferivelmente pelo menos 71b/pol., preferivelmente pelo menos l0lb/pol., preferivelmente pelo menos 151b/pol., e preferivelmente pelo menos 201b/pol., medido como descrito neste instrumento.
Medição de Propriedade [029] As seguintes análises foram usadas para caracterizar os filmes descritos neste instrumento:
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20/24 (i) A transparência foi avaliada medindo-se a transmissão de luminância total (“TLT”) e névoa (% de luz visível espalhada transmitida) através da espessura total do filme utilizando-se um medidor de névoa esférico M57D (Sistemas de Difusão) de acordo com o método de teste padrão ASTM D1003.
(ii) A viscosidade intrínseca (em unidades de dL/g) foi medida por viscometria de solução de acordo com a norma ASTM D5225-98(2003) num Viscômetro Relativo Viscotek™ Y-501C Relative Viscometer (ver, por exemplo, Hitchcock, Hammons &Yau em Laboratório Americano (Agosto de 1994) (The dual-capillary method for modern-day viscometry, O método de dupla capilaridade para a viscometria moderna) utilizando-se uma solução de 0,5% em peso de poliéster em o-clorofenol a 25°C e usando-se o método de ponto único Billmeyer para calcular a viscosidade intrínseca:
η = 0.25η qred , + 0.75(ln qred)/c onde:
η = a viscosidade intrínseca (em dL/g),
Qred = a viscosidade relativa, c = a concentração (em g/dL), &
Qred = viscosidade reduzida (em dL/g), a qual é equivalente a (qred1)/c (também expressa como q sp/c onde η sp é a viscosidade específica).
(iii) O encolhimento térmico foi avaliado para amostras de filme de dimensões de 200 mm x 10 mm que foram cortadas em direções específicas em relação à dimensão da máquina (“MD”) e dimensão transversal (“TD”) do filme e marcadas para medição visual. A dimensão mais longa da amostra (isto é, a dimensão de 200 mm) corresponde à direção do filme para o qual o encolhimento está sendo testado, isto é, para a avaliação de encolhimento na direção da máquina, a dimensão de 200 mm da amostra de teste está orientada ao longo da direção da máquina do filme. Após o
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21/24 aquecimento da amostra na temperatura predeterminada (aqui de 150°C) colocando-se num fogão aquecido nessa temperatura e mantendo-se por um período de tempo de 30 minutos, foi esfriado para a temperatura ambiente e suas dimensões foram medidas novamente manualmente. O encolhimento térmico foi calculado e expressado como uma porcentagem do comprimento original, (iv) a resistência às intempéries pode ser medida numa atmosfera de 100% de umidade relativa (UR) a 121 °C, numa atmosfera de 85% de UR a 85°C, e num medidor de resistência às intempéries (Atlas Ci65 Weather-ometer) operando a ISO-4892-2. O filme é envelhecido no medidor de resistência às intempéries sob as seguintes condições: irradiação automática de 0,50 Wm a 340 nra; temperatura do painel preto = 63°C (temperatura teórica máxima); depressão de lâmpada molhada = 10°C; água condicionadora = 30°C; ciclo de exposição aos agentes atmosféricos = 102 minutos de luz/18 minutos de água; tempo de teste = até 10.000 horas. As propriedades do filme são medidas várias vezes durante o teste. (v) O Índice de amarelamento após exposição aos agentes atmosféricos foi testado de acordo com a norma ASTM E313, (vi) a resistência de aderência do filme compósito a uma camada de barreira encapsulante, camada EVA de 8 mil (cerca de 203 pm), pós-cura, com uma folha traseira de três camadas PE PET/PE para estabilidade) é avaliada utilizando-se o método de descascamento da norma ASTM D903. A força de aderência pode ser expressa seja como a carga de pico linear ou como a carga média linear.
[030] A invenção é ainda ilustrada pelos seguintes exemplos. Os exemplos não tencionam limitar a invenção como acima descrito. A modificação do detalhe pode ser feita sem abandonar o escopo da invenção.
Exemplos
Exemplo 1 [031] Uma composição de polímero compreendendo
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22/24 poli(tereftalato de etileno) compreendendo um absorvedor de raios UV (Tinuvin™ 1577FF; 1% em peso da composição) foi extrudado a fusão, fundido sobre um tambor rotativo esfriado e esticado na direção de extrusão para cerca de três (3) vezes suas dimensões originais à temperatura de 150°C. O filme foi então revestido em ambos os lados com uma composição de revestimento de ácido acrílico e etileno (EAA) compreendendo:
1. Michem ® Prime 4983-RE (25% sólidos) (32%)
2. Surfynol® 420 (100%) (0,3%)
3. Cymel® 350 (20% solução) (7%)
4. Amônio para-tolueno sulfonato (APTSA; 10% solução) (0,4%)
5. DMAE (100%) (conforme necessário para controlar o pH para a faixa de 8,5 - 9,5)
6. Água desmineralizada (60,3%), suficiente para proporcionar uma espessura de revestimento seco de 90 nm em cada lado. O filme revestido foi então passado para um fogão stenter a uma temperatura de 120°C onde o filme foi aquecido e esticado na direção lateral para cerca de 3 vezes suas dimensões originais.
[032] O filme esticado biaxialmente foi fixado a calor a uma temperatura de cerca de 200°C. O filme esticado biaxialmente fixado a calor foi então desenrolado e em seguida mais estabilizado a calor num processo de rolo-a-rolo passando-se o filme através de um jogo adicional de fogões, dos quais a temperatura máxima estava acima de 150°C, por um período de tempo de mais de 2 segundos.
[033] O filme foi transportado através dos fogões sob uma tensão de linha baixa, permitindo que ele relaxasse e se estabilizasse ainda mais. A espessura final do filme compósito foi de pm, na qual a espessura seca final do revestimento era de 90 nm em cada lado. O encolhimento do filme compósito a 150°C por 30 minutos foi igual ou inferior a 0,1 % tanto nas dimensões
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23/24 longitudinal e transversal do filme. A TLT do filme composite foi maior do que 92%. O Índice de amarelamento do filme foi de abaixo de 8 antes da exposição aos agentes atmosféricos, o qual aumentou somente para abaixo de 12 após envelhecimento acelerado (exposição aos agentes atmosféricos) por 8.000 horas como descrito neste documento.
Exemplo 2 [034] O procedimento do exemplo 1 foi repetido exceto que nenhum absorvedor de raios UV Tinuvin™ foi adicionado ao filme PET.
Exemplo 3 [035] O procedimento do exemplo 1 foi repetido exceto que: (i) a camada de revestimento foi aplicada para somente um lado do filme; e (ii) o peso do revestimento foi reduzido para dar um peso de revestimento seco de 30 nm. Os inventores observaram que o peso do revestimento menor teve pouco efeito na aderência (como medido pela carga média linear), como é evidente pelos dados da Tabela 1 abaixo.
Exemplo 4 [036] O procedimento do exemplo 1 foi repetido exceto que: (i) nenhum absorvedor de raios UV Tinuvin™ foi adicionado ao filme PET; (ii) nenhuma estabilização de aquecimento fora de linha foi feita; (iii) o peso do revestimento aplicado foi reduzido para dar um peso de revestimento seco de 30 nm de cada lado; e (iv) a composição do revestimento era uma fórmula acrílica compreendendo:
1. Latex Rhoplex-3208 centrifugado a 13% de sólidos (26,4%)
2. Renex 690 diluído (20% solução).(0,7%)
3. DMAE (Dimetilaminoetanol) (0,1 %)
4. Solução APTSA (10% de solução de amônio para-tolueno sulfonato).(3,5%)
5. Água desmineralizada. (69,225%)
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6. Syton HT-50. (0,075%) [037] O desempenho dos exemplos foi testado como descrito neste instrumento e os resultados foram mostrados nas tabelas abaixo. Além disso, o filme compósito do Exemplo 1 foi usado na fabricação de uma célula fotovoltáica do tipo de (di)seleneto de cobre-índio-gálio que tem uma estrutura como descrita aqui e apresentou excelente desempenho nos aspectos descritos aqui acima, e foi superior ao filme comparativo do Exemplo 4 (revestimento acrílico).
Tabela 1
Amostra | tlt (%) | Alteração em índice de amarelamento em intempéries | Adesão | Encolhimento (%) | ||
Carga pico linear (lb/in) | Carga média linear (lb/in) | td | MD | |||
Ex.1 | 95.5 | Aumento 4 unidades apos 8000 hs | 27,85 | 21,29 | 0,02 | 0,1 |
Ex.2 | 95.5 | - | - | - | - | - |
Ex.3 | 92.6 | - | 36,83 | 19,37 | - | - |
Ex.4 | 91.0 | Falha de filme após 800 hs | 3,21 | 1,66 | 1,0 | 1,0 |
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Claims (30)
- Reivindicações1. FILME COMPÓSITO, caracterizado por compreender:(i) um substrato de poliéster orientado termoestabilizado compreendendo um absorvedor de UV em uma quantidade de 0,1 a 10% com base no peso total do substrato de poliéster, e (ii) sobre uma ou ambas as superfícies do substrato uma camada de revestimento polimérico, que apresenta uma espessura na faixa de 10 nm a 200 nm, e que compreende um copolímero de ácido acrílico e etileno (EAA), em que o filme compósito apresenta uma contração a 150°C durante 30 minutos inferior a 0,1% em ambas as dimensões longitudinal e transversal do filme.
- 2. FILME COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo substrato de poliéster ser biaxialmente orientado.
- 3. FILME COMPÓSITO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo poliéster ser selecionado a partir de poli(tereftalato de etileno) (PET) ou poli(2,6-naftalato de etileno) (PEN).
- 4. FILME COMPÓSITO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo absorvedor de UV ser uma hidroxifeniltriazina.
- 5. FILME COMPÓSITO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela viscosidade intrínseca do substrato do filme de poliéster ser de pelo menos 0,65.
- 6. FILME COMPÓSITO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo substrato compreender ainda um estabilizador de luz de amina impedida (HALS - hindered amine light stabilizer) na faixa de 0,1 a 10% em peso, com relação ao peso total da camada.
- 7. FILME COMPÓSITO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo copolímero de ácido acrílico e etilenoPetição 870190137554, de 20/12/2019, pág. 33/692/5 (EAA) compreender de 2 a 30% em peso de comonômero de ácido acrílico.
- 8. FILME COMPÓSITO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela camada de revestimento polimérico ficar disposta sobre o substrato utilizando uma técnica de revestimento em linha.
- 9. FILME COMPÓSITO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por toda a espessura do filme compósito estar na faixa de 12 a 350 pm.
- 10. FILME COMPÓSITO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo filme compósito ser transparente e em uma concretização apresentar uma opacidade de até 15% e/ou em que a transmissão luminosa total para luz na região visível é de pelo menos 85%.
- 11. USO DO FILME COMPÓSITO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por ser como uma camada em um dispositivo opto-eletrônico ou eletrônico.
- 12. DISPOSITIVO ELETRÔNICO OU OPTO-ELETRÔNICO, caracterizado por compreender um filme compósito, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
- 13. USO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo dito dispositivo eletrônico ou opto-eletrônico ser selecionado a partir de dispositivos de exibição eletroluminescentes, visores eletroforéticos, células fotovoltáicas e dispositivos semicondutores.
- 14. USO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo dito dispositivo ser uma célula fotovoltáica compreendendo ainda uma camada fotovoltáica ativa.
- 15. USO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela dita célula fotovoltáica compreender uma camada fotovoltáica ativa disposta entre um substrato de suporte e dito filme compósito, em que este conjunto dePetição 870190137554, de 20/12/2019, pág. 34/693/5 multicamada é encapsulado dentro de um material de barreira encapsulante visualmente nítido.
- 16. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 15, caracterizado pelo dispositivo ser uma célula fotovoltáica de (di)seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS).
- 17. USO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela dita célula fotovoltáica CIGS compreender uma camada cristalina de material CIGS foto ativo disposto entre um substrato de suporte e dito filme compósito, em que o conjunto de multicamada compreende o dito substrato de suporte e dita camada cristalina e o dito filme compósito é encapsulado com um material de barreira encapsulante visualmente nítido.
- 18. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a17, caracterizado pelo dito material de barreira encapsulante ser um polímero ionomérico compreendendo unidades de repetição não polares e compreendendo ainda até 15% em peso de unidades contendo sal.
- 19. USO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo dito material de barreira encapsulante ser um ionômero de carboxilato termoplástico em que os comonômeros não polares são selecionados a partir de etileno e estireno, e ditas unidades contendo sal são selecionadas a partir de sais metálicos de ácido metacrílico e/ou ácido acrílico.
- 20. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo dito material de barreira encapsulante ser selecionado a partir de resinas de copolímeros de acetato de vinil e etileno, resinas de polivinilbutiral e resinas de silicone.
- 21. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, caracterizado pelo dito conjunto de multicamada encapsulado estar disposto entre um plano-frontal e um plano-traseiro, de forma que dito filme compósito esteja disposto entre a camada foto ativa e o plano-frontal.Petição 870190137554, de 20/12/2019, pág. 35/694/5
- 22. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo dito dispositivo eletrônico ou opto-eletrônico ser selecionado a partir de dispositivos de exibição eletroluminescentes, visores eletroforéticos, células fotovoltáicas e dispositivos semicondutores.
- 23. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo dito dispositivo ser uma célula fotovoltáica compreendendo ainda uma camada fotovoltáica ativa.
- 24. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pela dita célula fotovoltáica compreender uma camada fotovoltáica ativa disposta entre um substrato de suporte e dito filme compósito, em que este conjunto de multicamada é encapsulado dentro de um material de barreira encapsulante visualmente nítido.
- 25. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 24, caracterizado pelo dispositivo ser uma célula fotovoltáica de (di)seleneto de cobre-índio-gálio (CIGS).
- 26. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pela dita célula fotovoltáica CIGS compreender uma camada cristalina de material CIGS foto ativo disposto entre um substrato de suporte e dito filme compósito, em que o conjunto de multicamada compreende o dito substrato de suporte e dita camada cristalina e o dito filme compósito é encapsulado com um material de barreira encapsulante visualmente nítido.
- 27. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 26, caracterizado pelo dito material de barreira encapsulante é um polímero ionomérico compreendendo unidades de repetição não polares e compreendendo ainda até 15% em peso de unidades contendo sal.
- 28. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo dito material de barreira encapsulante ser um ionômero dePetição 870190137554, de 20/12/2019, pág. 36/695/5 carboxilato termoplástico em que os comonômeros não polares são selecionados a partir de etileno e estireno, e ditas unidades contendo sal são selecionadas a partir de sais metálicos de ácido metacrílico e/ou ácido acrílico.
- 29. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 26, caracterizado pelo dito material de barreira encapsulante ser selecionado a partir de resinas de copolímeros de acetato de vinil e etileno, resinas de polivinilbutiral e resinas de silicone.
- 30. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 29, caracterizado pelo dito conjunto de multicamada encapsulado estar disposto entre um plano-frontal e um plano-traseiro, de forma que dito filme compósito esteja disposto entre a camada foto ativa e o plano-frontal.
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