CN101952975B - 三元离聚物膜或片材以及包含它们的太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种包含含有三元离聚物膜或片材的太阳能电池模块，其中所述三元离聚物衍生自酸性三元共聚物，所述酸性三元共聚物包含共聚单元，所述共聚单元衍生自α-烯烃、按所述酸性三元共聚物的总重量计约15至约30重量％的具有3至8个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸、以及约0.5至约40重量％的具有4至12个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸酯，并且按所述酸性三元共聚物的总羧酸含量计，其约5％至约90％用一种或多种金属离子来中和。

Description

三元离聚物膜或片材以及包含它们的太阳能电池模块
本发明涉及含三元离聚物的膜或片材以及包含它们的制品。
发明背景
诸如安全玻璃的玻璃层压产品已在社会中应用了几乎一个世纪。还发现安全玻璃可用于结构应用、装饰应用或其他建筑应用中。
安全玻璃通常由用聚合物片材的聚合夹层粘合在一起的两块玻璃片或板材的夹层体构成。这两块玻璃片或其中之一均可被光学透明的刚性聚合物片材例如由聚碳酸酯材料制成的片材来替换。安全玻璃已进一步演变，包括由夹层粘合在一起的多层玻璃和/或刚性聚合物片材。
夹层通常由相对较厚的聚合物片材制成，其表现出韧性和可粘结性以便在发生断裂或破碎的情况下提供对玻璃的粘附作用。被广泛使用的夹层材料包括基于聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)、聚氨酯(PU)、(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物(EVA)等的多组分复合组合物。
作为一种可持续能源资源，太阳能电池模块的应用范围正在迅速扩大。制造太阳能电池模块的一种优选方式涉及形成包括至少5个结构层的预层压组合件。太阳能电池预层压组合件按以下从顶层或入射层(即，与光最先接触的层)开始，并且延续到背衬层(离入射层最远的层)的顺序进行构造：(1)入射层(通常为玻璃片或聚合物膜(诸如含氟聚合物或聚酯膜)，但可设想为能透射太阳光的任何材料)；(2)前包封层；(3)太阳能电池组件；(4)后包封层；以及(5)背衬层。
包封层被设计用于包封并保护易碎的太阳能电池组件。一般来讲，太阳能电池预层压组合件包括至少两个夹持太阳能电池组件的包封层。前包封层的光学特性可使得光能够被有效地透射至太阳能电池组件。此外，包封层一般具有与上述安全玻璃夹层类似的要求和组成。
衍生自α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸的部分或完全中和的酸性共聚物的离聚物在安全玻璃夹层中的应用公开于以下专利中：美国专利3,344,014、3,762,988、4,663,228、4,668,574、4,799,346、5,759,698、5,763,062、5,895,721、6,150,028和6,432,522；美国专利申请2002/0155302和US 2002/0155302；以及PCT专利申请WO 99/58334和WO2006/057771。此类离聚物还用于太阳能电池包封层中，见例如美国专利5,476,553、5,478,402、5,733,382、5,762,720、5,986,203、6,114,046、6,187,448和6,660,930；美国专利申请2003/0000568、2005/0279401、2006/0084763和2006/0165929；以及日本专利JP 2000186114和JP2006032308。
衍生自α-烯烃、α，β-烯键式不饱和羧酸和α，β-烯键式不饱和羧酸酯的部分或完全中和的酸性共聚物的离聚物还可用于形成安全玻璃夹层(见例如美国专利3,344,014和5,759,698)或太阳能电池包封层(见例如美国专利申请2006/0165929和日本专利JP 2006032308)。
然而，由此类离聚物形成的安全玻璃夹层和太阳能电池包封层缺乏足够的光透射特性，并且对其他层压层也缺乏足够的粘附强度，尤其是在苛刻的环境条件下。此外，由此类离聚物形成的太阳能电池包封层通常无法向太阳能电池组件提供足够的抗冲击保护。另一方面，由现有技术得到的三元离聚物形成的安全玻璃夹层和太阳能电池包封层也不具备所需的光透射特性以及对其他层压层的粘附强度。
需要适于用作安全玻璃夹层或太阳能电池包封层的透明的并且与其他层压层高度粘合的聚合物膜或片材。
发明概述
本发明涉及一种太阳能电池预层压组合件，该太阳能电池预层压组合件包括(i)由一个或多个电互连的太阳能电池形成的、具有面向光源的受光面和背离光源的背面的太阳能电池组件；以及(ii)包含三元离聚物组合物或由所述三元离聚物组合物制成的膜或片材，其中三元离聚物衍生自酸性三元共聚物，该酸性三元共聚物包含共聚单元，所述共聚单元衍生自α-烯烃、按酸性三元共聚物的总重量计约15至约30重量％的具有3至8个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸、以及约0.5至约40重量％的具有4至12个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸酯，并且其羧酸含量的约5％至约90％用一种或多种金属离子来中和。
本发明还涉及一种方法，该方法包括：(i)提供如上所述的太阳能电池预层压组合件，以及(ii)层压该组合件以形成太阳能电池模块。
本发明还涉及由上述太阳能电池预层压组合件制备的太阳能电池模块。
发明详述
术语“酸性共聚物”是指包含衍生自α-烯烃、α，β-烯键式不饱和羧酸和任选诸如α，β-烯键式不饱和羧酸酯的其他合适共聚单体的共聚单元的聚合物。
术语“酸性三元共聚物”是指包含衍生自α-烯烃、α，β-烯键式不饱和羧酸和诸如α，β-烯键式不饱和羧酸酯的其他可选合适共聚单体的共聚单元的一类酸聚合物。
术语“离聚物”是指通过将如上所公开的母体酸性共聚物部分地或完全地中和而衍生自该母体酸性共聚物的聚合物。
术语“三元离聚物”是指衍生自如上所公开的母体酸性三元离聚物的一类离聚物。
三元离聚物膜和片材
本发明提供包含三元离聚物组合物的膜或片材(其可以为单层或多层膜或片材)以及包含它们的制品，其中三元离聚物衍生自母体酸性三元共聚物，该母体酸性三元共聚物包含共聚单元，所述共聚单元衍生自具有2至10个碳的α-烯烃、按酸性三元共聚物的总重量计约15至约30重量％的具有3至8个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸、以及约0.5至约40重量％的具有4至12个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸酯，并且按酸性三元共聚物的总羧酸含量计，其5％至90％用一种或多种金属离子来中和。
优选地，母体酸性三元共聚物包含约18至约25重量％，或约18至约23重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸的共聚单元。优选地，母体酸性三元共聚物包含约0.5至约5重量％、或约15至约40重量％、或约15至约25重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚单元。
α-烯烃共聚单体可包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等、以及它们中的两种或更多种的混合物。优选地，α-烯烃为乙烯。
α，β-烯键式不饱和羧酸共聚单体可包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、一甲基马来酸、以及它们中的两种或更多种的混合物。优选地，α，β-烯键式不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它们中的两种或更多种的混合物。
α，β-烯键式不饱和羧酸酯共聚单体可包括但不限于丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、以及它们中的两种或更多种的混合物。优选地，α，β-烯键式不饱和羧酸酯选自丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。
可以按美国专利3,404,134、5,028,674、6,500,888和6,518,365所公开的方法来聚合母体酸性三元共聚物。
为了得到三元离聚物，按母体酸性三元共聚物的总羧酸含量计，优选地母体酸性三元共聚物的约10％至约50％、或约20％至约40％用金属离子来中和。金属离子可以是一价的、二价的、三价的、多价的、或它们的混合形式。可用的一价金属离子包括但不限于钠、钾、锂、银、汞、铜以及它们中的两种或更多种的混合物。可用的二价金属离子包括但不限于铍、镁、钙、锶、钡、铜、镉、汞、锡、铅、铁、钴、镍、锌、以及它们中的两种或更多种的混合物。可用的三价金属离子包括但不限于铝、钪、铁、钇、以及它们中的两种或更多种的混合物。可用的多价金属离子包括但不限于钛、锆、铪、钒、钽、钨、铬、铈、铁、以及它们中的两种或更多种的混合物。需要注意的是，当采用多价金属离子时，可包含络合剂，例如硬脂酸盐、油酸盐、水杨酸盐和苯酚盐基团，美国专利3,404,134对此有所公开。优选地，金属离子选自钠、锂、镁、锌、以及它们中的两种或更多种的混合物。更优选地，金属离子选自钠、锌、以及它们的混合物。最优选地，金属离子为锌。可以按美国专利3,404,134所公开的方法来中和母体酸性三元共聚物。
三元离聚物的优选实例衍生自(乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，其中约20％至约40％的甲基丙烯酸用锌离子来中和。
三元离聚物组合物还可以包含本领域已知的任何合适的添加剂，包括增塑剂、加工助剂、润滑剂、阻燃剂、抗冲改性剂、成核剂、抗粘连剂(如二氧化硅)、热稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、粘合剂、底漆等、或它们中的两种或更多种的混合物。三元离聚物组合物中所含添加剂的总量按该组合物的总重量计为约0.001至最多约5重量％。
三元离聚物组合物还任选地包含一种或多种硅烷偶联剂以进一步增强包含它们的膜或片材的粘附强度。示例性偶联剂包括但不限于γ-氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-乙烯基苄基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-巯丙基甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等、以及它们中的两种或更多种的混合物。硅烷偶联剂在三元离聚物组合物中的含量按组合物的总重量计优选为约0.01至约5重量％，或约0.05至约1重量％。三元离聚物组合物中也可以没有粘附性促进剂，尤其是当组合物包含于膜或片材的表面亚层中时。
三元离聚物组合物还任选包含添加剂以将树脂的熔融流动性降低至在层压期间由该三元离聚组合物得到的膜或片材的热固性范围内，从而提供包含该三元离聚组合物的具有甚至更大热阻性和耐火性的层压制品。通过加入此类添加剂，可将最终使用温度升高约20℃至约70℃。有效降低熔融流动性的添加剂通常为有机过氧化物，诸如2，5-二甲基己烷-2，5-二氢过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷-3、二叔丁基过氧化物、过氧化叔丁基异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷、过氧化二异丙苯、α，α’-双(叔丁基过氧异丙基)苯、4，4-双(叔丁基过氧)戊酸正丁酯、2，2-双(叔丁基过氧)丁烷、1，1-双(叔丁基过氧)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧)-3，3，5-三甲基环己烷、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰等，以及它们的混合物或组合。有机过氧化物可以在约100℃或更高的温度下分解产生自由基，或具有在约70℃或更高温度下提供10小时半衰期的分解温度，从而改善共混操作的稳定性。加入的有机过氧化物量按组合物的总重量计为约0.01至约10重量％，或约0.5至约3.0重量％。三元离聚物组合物中也可以没有降低流动性的添加剂，以在层压期间提供足够的聚合物流动性并且对其他层压层提供足够的粘附性。
如果需要，三元离聚物组合物中可以包含引发剂，如二月桂酸二丁基锡，所述引发剂的量按组合物的总重量计为约0.01至约0.05重量％。此外，如果需要，可将抑制剂诸如对苯二酚、对苯二酚一甲基醚、对苯醌和甲基氢醌加入酸性三元共聚物组合物中，所述抑制剂的量按组合物的总重量计小于约5重量％。
包含三元离聚物的膜或片材可以为单层或多层形式。所谓“单层”是指膜或片材仅具有一个由三元离聚物组合物形成的层。优选地，三元离聚物膜或片材为具有两个表面亚层和任选地一个或多个内亚层的多层膜或片材，其中至少一个亚层包含三元离聚物组合物或由所述三元离聚物组合物形成。术语“表面亚层”是指形成多层膜或片材的两个外表面的两个亚层，术语“内亚层”是指夹于两个表面亚层之间的亚层。更优选地，三元离聚物膜或片材为多层膜或片材，该多层膜或片材的两个表面亚层中的至少一个包含三元离聚物组合物或由所述三元离聚物组合物形成。
如果包含三元离聚物的膜或片材为多层形式，其他不包含三元离聚物的亚层可以由其他任何合适的聚合物组合物形成，这些聚合物组合物包含选自以下的聚合物材料：酸性共聚物、离聚物、(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物、聚(乙烯醇缩醛)(如聚(乙烯醇缩丁醛))、热塑性聚氨酯、聚(氯乙烯)、聚乙烯(茂金属催化的线性低密度聚乙烯)、聚烯烃嵌段弹性体、α-烯烃-α，β-烯键式不饱和羧酸性共聚物(如(乙烯-丙烯酸甲酯)共聚物和(乙烯-丙烯酸丁酯)共聚物)、硅氧烷弹性体、环氧树脂、以及它们中的两种或更多种的混合物。优选地，其他亚层包含离聚物或由所述离聚物形成，该离聚物衍生自包含α-烯烃、α，β-烯键式不饱和羧酸和任选地α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚单元的酸性共聚物，并且约1％至约90％，或约10％至约40％的量用金属离子来中和，如锌、镁、锂、以及它们中的两种或更多种的组合物。优选的金属离子为锌。更优选地，其他亚层由具有至少约80℃、或至少约90℃或至少约95℃的熔点的离聚物形成，以在将膜或片材用于层压制品时提供优异的蠕变阻力。此类离聚物组合物的具体实例包括那些得自E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington，DE)(DuPont)的Surlyn
Figure GPA00001137859900071
产品。最优选地，包含三元离聚物的膜或片材为具有两个表面亚层和至少一个内亚层的多层膜或片材，其中每个表面亚层包含本文所公开的三元离聚物组合物或由所述三元离聚物组合物形成，内亚层包含上述高熔点离聚物或由所述高熔点离聚物形成。
包含三元离聚物的膜或片材可以具有约2密耳(0.051mm)至约250密耳(6.35mm)的总厚度。当为多层形式时，包含三元离聚物的各亚层可以具有约0.5密耳(0.013mm)至约5密耳(0.13mm)，或约0.5密耳至约3密耳(0.076mm)的厚度，其他各亚层可以具有约0.5密耳(0.013mm)至约120密耳(3mm)，或约10密耳(0.25mm)至约90密耳(2.28mm)、或约30密耳(0.76mm)至约60密耳(1.52mm)的厚度。
如果安全层压板中包含三元离聚物膜或片材作为夹层膜或片材，其优选地具有约10密耳(0.25mm)至约250密耳(6.35mm)，或约15密耳(0.38mm)至约90密耳(2.28mm)，或约30密耳(0.76mm)至约60密耳(1.52mm)的总厚度，如果太阳能电池模块中包含该膜或片材作为包封层，其优选具有约2密耳(0.051mm)至约20密耳(0.51mm)的总厚度。此外，对于柔性太阳能电池层压板，其优选具有至少一个由如上所公开的三元离聚物膜形成的包封层，该层具有约2密耳(0.051mm)至约10密耳(0.25mm)，或约2密耳(0.051mm)至约5密耳(0.13mm)的厚度；对于刚性太阳能电池层压板，其优选具有至少一个由如上所公开的三元离聚物厚片材形成的包封层，该层具有约10密耳(0.25mm)至约20密耳(0.51mm)的厚度。
三元离聚物膜或片材可以在一面或两面上具有平滑或粗糙的表面。优选地，这些膜或片材在两面上具有粗糙的表面，以有利于在层压过程中脱去层压板的空气。粗糙表面可通过以下方式得到：在膜或片材挤出期间进行机械压花或熔融破裂，然后骤冷，以便在处理期间保留粗糙度。可通过本领域的常用方法向三元离聚物膜或片材施加表面图案。例如，可让刚挤出的膜或片材通过紧邻模具出口设置的模辊的特制表面，该表面向熔融聚合物的一面赋予所需的表面特性。因此，当此辊的表面具有微小的峰和谷时，浇铸在其上的聚合物膜或片材在与辊接触的一面上将具有大致分别适形于辊表面的谷和峰的粗糙表面。此类模辊在例如美国专利4,035,549、美国专利申请2003/0124296以及2007年3月20日提交的美国专利申请11/725,622中有所公开。
三元离聚物膜或片材可由任何合适的方法制得。例如，膜或片材可以通过以下方法制得：浸涂、溶液浇铸、压塑、注塑、层压、熔融挤出、吹塑膜、挤压涂布、串列挤压涂布，或本领域技术人员已知的任何其他方法。优选地，膜或片材通过熔融共挤出、熔融挤压涂布或串列熔融挤压涂布制得。
按照ASTM D1003测得，三元离聚物膜或片材具有约80％至约100％的透光百分率。优选地，三元离聚物膜或片材具有约90％至约100％的透光百分率。此外，按照ASTM D1003测得，其适宜地提供约90％至100％，或约95％至100％，或约98％至100％的透明百分率。
制品
本发明还提供了包含至少一层本文所公开的含有三元离聚物膜或片材的预层压或层压制品(如安全层压板、太阳能电池预层压组合件或由所述太阳能电池预层压组合件得到的太阳能电池模块)。
在安全层压板或太阳能电池模块中使用此类三元离聚物膜或片材具有超过其他现有技术聚合物膜或片材的优势。首先，该三元离聚物膜或片材对其他层压层具有增强的粘附强度，尤其是在苛刻的环境性老化之后。例如，层压板在85℃和85％的相对湿度经下过1000小时的湿热试验，或经过根据国际电工委员会(IEC)实验方法16215第10-11和/或10-12节的热循环试验后可显示具有增强的粘附强度。具体地讲，包含酸性三元共聚物膜或片材及其相邻层压层之间的粘附强度可以按照修正的ASTM D903、通过采用夹头速度为100mm/min的Instron
Figure GPA00001137859900081
1125型(10001b(454kg)试验架)测试仪进行180°剥离强度试验来测得。其次，在三元离聚物衍生自包含约0.5至约5重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚单元的母体酸性三元共聚物的那些实施方案中，包含三元离聚物的膜或片材还表现出改善的抗冲击性，并且在三元离聚物衍生自包含约15至约40重量％，或约15至约25重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚单元的母体酸性三元共聚物的那些实施方案中，包含三元离聚物的膜或片材还表现出改善的透光度。
在一个实施方案中，层压制品为包含聚合物夹层的安全层压板，其中夹层包含一层如上公开的三元离聚物膜或片材。
聚合物夹层还任选包含一种或多种由其他合适的聚合材料制得的其他夹层膜或片材。此类任选其他夹层片材可由聚合材料制得，聚合材料选自酸性共聚物、离聚物、(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物、聚(乙烯醇缩醛)(包括隔音级聚(乙烯醇缩醛))、聚氨酯、聚(氯乙烯)、聚乙烯(例如茂金属催化的低密度聚乙烯)、聚烯烃嵌段弹性体、丙烯酸乙烯酯共聚物(例如(乙烯-丙烯酸甲酯)共聚物和(乙烯-丙烯酸丁酯)共聚物)、硅氧烷弹性体、环氧树脂、以及它们中的两种或更多种的混合物。此类任选其他夹层膜可由聚合材料制得，聚合材料选自聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烃(例如聚丙烯、聚乙烯和环状聚烯烃)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(包括间同立构聚苯乙烯)、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼龙、聚氨酯、丙烯酸类、乙酸纤维素(例如乙酸纤维素、三乙酸纤维素等)、玻璃纸、氯乙烯聚合物(例如聚(偏二氯乙烯))、含氟聚合物(例如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物等)等、以及它们中的两种或更多种的混合物。如果需要，任选地其他夹层膜还可被涂覆。例如，可向膜上涂覆有机红外吸收剂、溅射金属层(例如银)、涂层等。涂覆金属的聚合物膜公开于例如美国专利3,718,535、3,816,201、4,465,736、4,450,201、4,799,745、4,846,949、4,954,383、4,973,511、5,071,206、5,306,547、6,049,419、6,104,530、6,204,480、6,255,031和6,565,982中。例如，涂层可以充当氧气和水分阻挡涂层，例如美国专利6,521,825和6,818,819以及欧洲专利EP1182710中所公开的金属氧化物涂层。
其他任选的夹层膜的厚度可以在约0.1密尔(0.003mm)至约10密尔(0.26mm)，或优选地约1密尔(0.025mm)至约7密尔(0.18mm)的范围内，其他任选的夹层片材的厚度可以为约10密尔(0.25mm)至约250密尔(6.35mm)，或约15密尔(0.38mm)至约90密尔(2.28mm)，或约30密尔(0.76mm)至约60密尔(1.52mm)，并且夹层中所有组分膜或片材的总厚度不超过250密尔(6.35mm)。
层压板还可以包含一个与夹层的一面粘合的外层，或两个与夹层的每一面粘合的外层，其中每个外层可以是刚性片材或聚合物膜。
刚性片材包括具有约10密尔(0.25mm)至约250密耳(6.35mm)厚度的玻璃片和刚性聚合物片材，包括但不限于聚碳酸酯、丙烯酸类、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃(例如乙烯降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯(优选茂金属催化的聚苯乙烯)、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物等、以及它们中的两种或更多种的组合。刚性聚合物片材优选由具有至少10,000psi(69MPa)模量的聚合材料制得。
玻璃不仅包括窗玻璃、平板玻璃、硅酸盐玻璃、玻璃片、低铁玻璃、钢化玻璃、钢化无氧化铈玻璃和浮法玻璃，还包括彩色玻璃、特种玻璃(诸如含有可控制例如太阳能加热的成分的那些)、镀膜玻璃(诸如为控制太阳能而用金属(例如银或氧化铟锡)喷镀的那些)、E-玻璃、Toroglass、Solex
Figure GPA00001137859900101
玻璃(PPG Industries，Pittsburgh，PA)。此类特种玻璃公开于例如美国专利4,615,989、5,173,212、5,264,286、6,150,028、6,340,646、6,461,736、和6,468,934中。具体层压板所选择的玻璃类型取决于预期用途。
聚合物膜优选由以下材料制得，这些材料选自聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烃(例如聚丙烯、聚乙烯和环状聚烯烃)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如间同立构聚苯乙烯)、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼龙、聚氨酯、丙烯酸类、乙酸纤维素(例如乙酸纤维素、三乙酸纤维素等)、玻璃纸、聚(氯乙烯)(例如聚(偏二氯乙烯))、含氟聚合物(例如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物等)等、以及它们中的两种或更多种的组合。聚合物膜更优选为聚酯膜，最优选为双轴向取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。聚合物膜优选被硬涂在外表面上。“硬涂”是指将透明的防刮伤和抗磨蚀硬涂层涂覆在聚合物膜的外表面上，其中外表面是远离安全层压板夹层的表面。硬涂料可由聚硅氧烷或交联(热固性)聚氨酯组成或制成。还适用于本文的是公开于美国专利申请2005/0077002中的基于低聚物的涂料，其组合物可通过(A)含羟基低聚物与含异氰酸酯低聚物的反应或(B)含酸酐低聚物与含环氧化物化合物的反应制得。优选地，硬涂层由聚硅氧烷耐磨涂料形成，例如美国专利4,177,315、4,469,743、5,415,942和5,763,089中公开的那些。
在施加硬涂层之前，聚合物膜的外表面可能需要经过如下所公开的粘附性强化处理。
聚合物膜还可以具有在其一个或两个表面上涂覆的太阳能控制材料。阳光控制材料可以是红外线吸收材料，诸如金属氧化物纳米颗粒(例如氧化锑锡纳米颗粒、氧化铟锡纳米颗粒、或它们的组合)、金属硼化物纳米颗粒(例如六硼化镧纳米颗粒)、或它们中的两种或更多种的组合。聚合物膜还可以涂覆有红外能反射层，诸如金属层、Fabry-Perot型干涉过滤层、液晶层、或它们中的两种或更多种的组合。
如果需要，可以处理层压层的一个或两个表面，诸如本文所公开的三元离聚物膜或片材、任选的其他夹层片材或膜层、刚性片材或聚合物膜，以进一步增强对其他层压层的粘附性。此粘附性强化处理可以采用本领域中已知的任何形式，并且包括火焰处理(见例如美国专利2,632,921、2,648,097、2,683,894和2,704,382)、等离子处理(见例如US4,732,814)、电子束处理、氧化处理、电晕放电处理、化学处理、铬酸处理、热空气处理、臭氧处理、紫外线处理、喷砂处理、溶剂处理等、以及它们中的两种或更多种的组合。还可通过将粘合剂或底漆涂层施用在层压层表面上来进一步改善粘附强度。例如，美国专利4,865,711公开了可粘结性得到改善的膜或片材，其具有沉积在一个或两个表面上的碳薄层。其他示例性粘合剂或底漆可以包括硅烷、聚烯丙胺基底漆(见例如美国专利5,411,845、5,770,312、5,690,994和5,698,329)以及丙烯酸基底漆(见例如美国专利5,415,942)。粘合剂或底漆涂层可以采用单层粘合剂或底漆涂层的形式，并且厚度为约0.0004至约1密尔(约0.00001至约0.03mm)，或优选地0.004至约0.5密尔(约0.0001至约0.013mm)，或更优选地约0.004至约0.1密尔(约0.0001至约0.003mm)。
粘合剂或底漆涂层的厚度可以为约0.0004密尔(0.00001mm)至约1密尔(0.03mm)，或约0.004密尔(0.0001mm)至约0.5密尔(0.013mm)，或约0.004密尔(0.0001mm)至约0.1密尔(0.003mm)。
三元离聚物膜和片材还可以不经过任何粘附性强化处理，并且自粘附于其他层压层。
安全层压板可采用本领域内已知的任何形式。优选的具体玻璃层压板构造包括：
●玻璃/TI；
●玻璃/TI/膜；
●玻璃/TI/玻璃；
●膜/TI/膜；
●玻璃/TI/膜/TI/玻璃；
●玻璃/TI/膜/TI/膜；
等，其中“TI”代表以上公开的三元离聚物膜或片材。
安全层压板可由下文详细描述的任何层压方法或本领域技术人员已知的任何其他方法制得。
层压板可以是太阳能电池预层压组合件，其包含由一个或多个太阳能电池形成的太阳能电池组件以及至少一层上述酸性三元共聚物膜或片材。
太阳能电池旨在包括能将光转换成电能的任何制品。各种形式的太阳能电池的典型领域实例包括例如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、铜铟硒化物太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。最常见的太阳能电池类型包括多晶太阳能电池、薄膜太阳能电池、化合物半导体太阳能电池和非晶硅太阳能电池。
薄膜太阳能电池通常通过将若干膜层沉积到基底例如玻璃或柔性膜上来制备，并使各层图案化，从而形成多个单个电池，这些单个电池电互连在一起以提供合适的电压输出。根据多层沉积进行的顺序，基底可以充当太阳能电池模块的后表面或前窗口。作为举例，薄膜太阳能电池在美国专利5,512,107、5,948,176、5,994,163、6,040,521、6,137,048、和6,258,620中有所公开。
太阳能电池预层压组合件通常包含至少一层三元离聚物膜或片材，其紧邻太阳能电池组件设置并且用作一个包封层，或优选地三元离聚物膜或片材紧邻太阳能电池组件的受光面设置并且用作前包封层。
太阳能电池预层压组合件还可以包含由其他聚合物材料形成的包封层，其他聚合材料例如酸性共聚物、离聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇缩醛)(包括隔音级的聚(乙烯醇缩醛))、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯(如线性低密度聚乙烯)、聚烯烃嵌段弹性体、聚(α-烯烃-α，β-烯键式不饱和羧酸酯)共聚物(如(乙烯-丙烯酸甲酯)共聚物和(乙烯-丙烯酸丁酯)共聚物)、硅氧烷弹性体、环氧树脂、以及它们中的两种或更多种的组合。优选地，太阳能电池预层压组合件包含两层三元离聚物膜或片材，其中两层酸性三元共聚物膜或片材中的每一层分别层压在太阳能电池组件两面中的每一面上并且用作前包封层和后包封层。
不同于三元离聚物膜或片材，单独包封层的厚度可以独立地在约1密耳(0.026mm)至约120密耳(3mm)，或约1密耳至约40密耳(1.02mm)，或约1密耳至约20密耳(0.51mm)的范围内。包含在太阳能电池预层压组合件中的所有包封层可具有平滑或粗糙的表面。包封层优选具有粗糙的表面以有利于通过层压过程中脱去层压板的空气。
太阳能电池预层压组合件还可以包含入射层和/或背衬层，其分别用作受光面和背光面上的组合件外层。
太阳能电池预层压组合件的外层即入射层和背衬层可来源于任何合适的片材或膜。合适的片材可以是玻璃或塑性片材，诸如聚碳酸酯、丙烯酸类、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃(例如乙烯降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯(优选茂金属催化的聚苯乙烯)、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物等、以及它们中的两种或更多种的组合。此外，可以利用金属片材诸如铝、钢、镀锌钢或陶瓷板来形成背衬层。合适的膜可由聚合物制得，聚合物选自聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烃(例如聚丙烯、聚乙烯和环状聚烯烃)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如间同立构聚苯乙烯)、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼龙、聚氨酯、丙烯酸类、乙酸纤维素(例如乙酸纤维素、三乙酸纤维素等)、玻璃纸、聚氯乙烯(例如聚偏二氯乙烯)、含氟聚合物(例如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物等)等、以及它们中的两种或更多种的混合物。聚合物膜可以为双轴向取向的聚酯膜(优选聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)或含氟聚合物膜(例如得自DuPont的Tedlar
Figure GPA00001137859900141
、Tefzel
Figure GPA00001137859900142
和Teflon
Figure GPA00001137859900143
膜)。对某些应用而言，含氟聚合物-聚酯-含氟聚合物(“TPT”)膜也是优选的。金属膜诸如铝箔也可用作背衬片材。
太阳能电池预层压组合件还可以包含嵌入组合件中的其他功能性膜或片材层(例如介电层或阻挡层)。此类功能性层可得自任何上述聚合物膜，或涂覆有其他功能性涂层的那些。例如，涂覆有金属氧化物涂层的聚对苯二甲酸乙二酯膜，诸如美国专利6,521,825和6,818,819以及欧洲专利EP1182710中所公开的那些可以充当层压体内的氧气和水分阻挡层。
如果需要，还可以在太阳能电池层压板中包含一层非织造玻璃纤维(稀松布)，以有利于在层压过程期间排气，或用作包封层的加固物。此类稀松布层在太阳能电池层压板中的应用公开于例如美国专利5,583,057、6,075,202、6,204,443、6,320,115、6,323416以及欧洲专利EP0769818中。
设置在太阳能电池组件受光面的膜或片材层可以由透明材料形成，以便太阳光能够有效地透射到太阳能电池组件中。可以包含特殊的膜或片材以起到包封层和外层的作用。还设想到，包括在组合件中的任何膜或片材层可以采用预成形的单层或多层膜或片材的形式。
如果需要，可以对太阳能电池预层压组合件的层压层(诸如包含三元离聚物的膜或片材)的一个或两个表面进行处理以增强粘附强度，如上所述。
三元离聚物膜和片材还可以不经过任何粘附性增强处理，并且自粘附于其他层压层。
太阳能电池预层压组合件可采用本领域内已知的任何形式。优选的具体太阳能电池预层压构造(顶(受光)面至背面)包括：
●玻璃/TI/太阳能电池/TI/玻璃；
●玻璃/TI/太阳能电池/TI/含氟聚合物膜(例如Tedlar膜)；
●含氟聚合物膜/TI/太阳能电池/TI/玻璃；
●含氟聚合物膜/TI/太阳能电池/TI/含氟聚合物膜；
●玻璃/TI/太阳能电池/TI/聚酯膜(例如聚对二苯甲酸乙二醇酯膜)；
●含氟聚合物膜/TI/太阳能电池/TI/聚酯膜；
●玻璃/TI/太阳能电池/TI/阻挡涂层膜/TI/玻璃；
●含氟聚合物膜/TI/阻挡涂层膜/TI/太阳能电池/TI/阻挡涂层/TI/含氟聚合物膜；
●玻璃/TI/太阳能电池/TI/铝板锭；
●含氟聚合物膜/TI/太阳能电池/TI/铝板锭；
●玻璃/TI/太阳能电池/TI/镀锌钢板；
●玻璃/TI/太阳能电池/TI/聚酯膜/TI/铝板锭；
●含氟聚合物膜/TI/太阳能电池/TI/聚酯膜/TI/铝板锭；
●玻璃/TI/太阳能电池/TI/聚酯膜/TI/镀锌钢板；
●含氟聚合物膜/TI/太阳能电池/TI/聚酯膜/TI/镀锌钢板；
●玻璃/TI/太阳能电池/聚(乙烯醇缩丁醛)包封层/玻璃；
●玻璃/TI/太阳能电池/聚(乙烯醇缩丁醛)包封层/含氟聚合物膜；
●含氟聚合物膜/TI/太阳能电池/酸性共聚物包封层/含氟聚合物膜；
●玻璃/TI/太阳能电池/乙烯-乙酸乙烯酯包封层/聚酯膜；
●含氟聚合物膜/TI/太阳能电池/(乙烯-丙烯酸甲酯)共聚物包封层/聚酯膜；
●玻璃/(乙烯-丙烯酸丁酯)共聚物包封层/太阳能电池/TI/阻挡涂层/(乙烯-丙烯酸丁酯)共聚物包封层/玻璃；
等，其中“TI”代表三元离聚物膜或片材。此外，除了得自DuPont的Tedlar
Figure GPA00001137859900151
膜以外，合适的含氟聚合物膜还包括TPT三层膜。
本发明还提供由上文所公开的太阳能电池预层压组合件制得的太阳能电池层压板。具体地讲，通过使太阳能电池预层压组合件经受下面详细提供的进一步层压处理而形成太阳能电池层压板。
层压方法
可使用本领域已知的任何层压方法来制备安全玻璃层压板或太阳能电池层压板。层压方法可以为高压釜法或非高压釜法。
在示例性方法中，将安全玻璃层压板或太阳能电池预层压组合件以所需顺序堆叠以形成预层压组合件。然后将组合件放入能够承受真空的袋(“真空袋”)中，通过真空管线或其他装置排出袋中的空气，将袋密封同时保持真空(例如约27至约28inHg(约689至约711mmHg))，并且将密封袋在压力为约150至约250psi(约11.3至约18.8巴)，温度为约130℃至约180℃，或约120℃至约160℃，或约135℃至约160℃，或约145℃至约155℃的高压釜中放置或约10至约50分钟，或约20至约45分钟，或约20至约40分钟，或约25至约35分钟。可以用真空环来代替真空袋。美国专利3,311,517公开了一种类型的合适真空袋。加热和加压循环后，使高压釜中的空气冷却，但不加入额外的气体以保持高压釜内的压力。冷却约20分钟之后，释放掉多余的空气压力，并从高压釜中取出层压板。
作为另外一种选择，可以将预层压组合件在约80℃至约120℃，或约90℃至约100℃的烘箱中加热约20至约40分钟，之后使热组合件通过一组咬送辊，以使单层间空隙空间中的空气被挤出，并且使组合件的边缘密封。本阶段的组合件称为预压件。
然后将预压件放入空气高压釜，在约100至约300psi(约6.9至约20.7巴)，或约200psi(13.8巴)的压力下，将高压釜中的温度升至约120℃至约160℃，或约135℃至约160℃。将这些条件保持约15至约60分钟，或约20至约50分钟，然后使空气冷却，而不将额外的空气加入高压釜中。冷却约20至约40分钟之后，释放掉多余的空气压力，并从高压釜中取出层压产品。
也可以通过非高压釜法制备层压板。此类非高压釜法公开于以下专利中：例如美国专利3,234,062、3,852,136、4,341,576、4,385,951、4,398,979、5,536,347、5,853,516、6,342,116和5,415,909；美国专利申请2004/0182493；欧洲专利EP1235683 B1；以及PCT专利申请WO91/01880和WO03/057478 A1。一般来讲，非高压釜法包括加热预层压组合件以及施加真空、压力或同时施加两者。例如，可以使组合件依次通过加热烘箱和咬送辊。
上述举例不应认为具有限制性。可使用基本上任何层压方法。
实施例
下列实施例旨在举例说明本发明，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
熔融指数
使用2160g的负荷在190℃下按照ASTM D1238测量熔融指数(MI)。
熔点
通过差示扫描量热法(DSC)测量熔点。
层压方法1
将层压组件层堆叠形成预层压组合件。就包含聚合物膜层作为外表面层的组合件而言，将玻璃覆盖片材放置在膜层上方。然后将预层压组合件放入到Meier ICOLAM
Figure GPA00001137859900171
 10/08层压机(Meier层压机；Meier VakuumtechnikGmbH，Bocholt，Germany)中。层压循环包括5.5分钟的排空步骤(3inHg(76mm Hg)真空)和145℃温度下5.5分钟加压步骤(1000毫巴压力)。然后将所得层压板从层压机中取出。
层压方法2
将层压组件层堆叠形成预层压组合件。就包含聚合物膜层作为外表面层的组合件而言，将玻璃覆盖片材放置在膜层上方。然后将预层压组合件放入真空袋内，将真空袋密封，并通过施加真空来除去真空袋内的空气。将真空袋放入烘箱内，并且在约90℃至约100℃下加热30分钟，以除去包含于组合件之间的任何空气。然后在加压至200psig(14.3巴)的空气高压釜中，使组合件在140℃下热压30分钟。将空气冷却，并且不将额外的空气加入到高压釜中。冷却20分钟之后，并且当空气温度低于约50℃时，释放多余压力，并且将所得层压板从高压釜中取出。
材料
实施例中使用了下列膜和片材：
●AL为3.2mm厚的与2.5重量％的镁铸成合金的5052铝片材，其符合美国联邦规范QQ-A-250/8和ASTM B209。
●EBA为30密耳(0.76mm)厚的由(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物制得的片材，该(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物按聚合物总重量计包含30重量％的丙烯酸正丁酯的共聚单元，并且具有2g/10min的MI。
●EVA为SC50B，据信其为基于(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物的配制组合物，其形式为20密耳厚(0.51mm)的片材(Hi-Sheet Industries，Japan)。
●FPF为1.5密尔(0.038mm)厚的经过电晕表面处理的Tedlar
Figure GPA00001137859900181
膜(DuPont)。
●玻璃1为2.5mm厚的浮法玻璃。
●玻璃2为3.0mm厚的透明退火浮法玻璃片层。
●玻璃3为3.0mm厚的Solex
Figure GPA00001137859900182
阳光控制玻璃。
●玻璃4为得自PPG Industries(Pittsburgh，PA)的Starphire
Figure GPA00001137859900183
玻璃。
●ION 1为由离聚物A制成的60密尔(1.52mm)厚的压花片材，其中离聚物A具有约2g/10min的MI并且衍生自(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性共聚物的总重量计包含22重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的约27％用钠离子来中和。
●ION 2为由离聚物B制成的20密尔(0.51mm)厚的压花片材，其中离聚物B具有约2g/10min的MI并且衍生自(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物按酸性共聚物的总重量计包含19重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的约37％用锌离子来中和。
●PET 1为7密耳(0.18mm)厚的涂有聚烯丙胺底漆的、双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层。
●PET 2为XIR
Figure GPA00001137859900184
-70 HP Auto膜(Southwall Company，Palo Alto，CA)。
●PET 3为XIR
Figure GPA00001137859900185
-75 Auto Blue V-1膜(Southwall)。
●PET 4为Soft Look
Figure GPA00001137859900186
UV/IR 25阳光控制膜(Tomoegawa PaperCompany，Ltd.，Tokyo，Japan)。
●PET 5为XIR
Figure GPA00001137859900187
-75 Green膜(Southwall)。
●PET 6为RAYBARRIERTFK-2583阳光控制膜(Sumitomo OsakaCement，Japan)。
●PVB-A为20密耳厚(0.51mm)的由隔音级聚(乙烯醇缩丁醛)制得的压花片材。
●PVB-B为B51V，据信其为基于聚(乙烯醇缩丁醛)的配制组合物，其形式为20密耳厚(0.51mm)的片材(DuPont)。
●太阳能电池1为10×10英寸(254×254mm)的非晶硅光伏器件，该器件包括不锈钢基底(125μm厚)和非晶硅半导体层(见例如美国专利6,093,581中的实施例1)。
●太阳能电池2为10×10英寸(254×254mm)的二硒铜铟(CIS)光伏器件(见例如美国专利6,353,042第6栏第19行)。
●太阳能电池3为10×10英寸(254×254mm)的碲化镉(CdTe)光伏器件(见例如美国专利6,353,042第6栏第49行)。
●太阳能电池4为由10×10英寸(254×254mm)的EFG法生成的多晶硅片制成的硅太阳能电池(见例如美国专利6,660,930第7栏第61行)。
●TI 1为30密尔(0.76mm)厚的三元离聚物A的压花片材，其中三元离聚物具有2.5g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的总重量计包含2重量％的丙烯酸正丁酯的共聚单元和19重量％的甲基丙烯酸的共聚单元并且其羧酸含量的约40％用锌离子来中和。
●TI 2为60密尔(1.52mm)厚的压花三层片材，其具有两个1密耳(0.03mm)厚的由组合物形成的表面层和一个由离聚物A形成的内层，其中组合物包含按组合物的总重量计99.85重量％的三元离聚物B和0.15重量％的TINUVIN 328(Ciba Specialty Chemicals，Tarrytown，NY)，其中三元离聚物B具有10g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的总重量计包含4重量％的丙烯酸正丁酯的共聚单元和15重量％的甲基丙烯酸的共聚单元并且其羧酸含量的20％用锌离子来中和，离聚物A具有1g/10min的MI并且衍生自(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性共聚物的总重量计包含15重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的70％用钠离子来中和。
●TI 3为15密尔(0.38mm)厚的压花三层片材，其具有两个1密耳(0.03mm)厚的由三元离聚物C形成的表面层和一个由(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物形成的内层，该(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物具有3g/10min的MI并且按共聚物的总重量计包含35重量％的丙烯酸正丁酯的共聚单元，其中三元离聚物C具有25g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的总重量计包含15重量％的丙烯酸正丁酯的共聚单元和22重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的15％用锌离子来中和。
●TI 4为90密尔(2.25mm)厚的压花三层片材，其具有两个2密尔(0.06mm)厚的由三元离聚物D形成的表面层和一个由离聚物B形成的内层，其中三元离聚物D具有1g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的总重量计包含20重量％的丙烯酸正丁酯的共聚单元和18重量％的甲基丙烯酸的共聚单元并且其羧酸含量的35％用锌离子来中和，离聚物B具有1.5g/10min的MI并且衍生自(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性共聚物的总重量计包含22重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的35％用钠离子来中和。
●TI 5为20密尔(0.51mm)厚的压花双层片材，其具有由三元离聚物E形成的第一层和由(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物形成的第二层，该(乙烯-甲基丙烯酸)共聚物具有5g/10min的MI并且按聚合物的总重量计包含25重量％的丙烯酸甲酯共聚单元，其中三元离聚物E具有1g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的总重量计包含1重量％的丙烯酸正丁酯的共聚单元和23重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的30％用锌离子来中和。
●TI 6为20密尔(0.51mm)厚的由组合物制成的压花片材，该组合物按其重量计包含99.5重量％的三元离聚物F和0.5重量％的CYASORB UV-1164(Cytec Industries Inc.，West Paterson，NJ)，其中三元离聚物F具有5g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的总重量计包含25重量％的丙烯酸甲酯的共聚单元和15重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的28％用锌离子来中和。
●TI 7为1密尔(0.03mm)厚的由三元离聚物G制成的膜，其中三元离聚物G具有15g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的总重量计包含5重量％的丙烯酸甲酯的共聚单元和18重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的20％用锌离子来中和。
●TI 8为1密尔(0.03mm)厚的由三元离聚物H制成的膜，其中三元离聚物H具有2.5g/10min的MI并且衍生自(乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，该(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸)共聚物按酸性三元共聚物的总重量计包含18重量％的丙烯酸正丁酯的共聚单元和20重量％的甲基丙烯酸的共聚单元，并且其羧酸含量的33％用锌离子来中和。
●TI 9为1密尔(0.03mm)厚的由组合物制成的膜，该组合物按其总重量计包含99.4重量％的三元离聚物C、0.3重量％的TINUVIN1577以及0.3重量％的CHIMASSORB 944(Ciba SpecialtyChemicals)。
●TI 10为20密尔(0.51mm)厚的压花三层片材，其具有两个1密尔(0.03mm)厚的由三元离聚物G形成的表面层和一个由离聚物A形成的内层。
●TI 11为20密尔(0.51mm)厚的压花三层片材，其具有两个1密尔(0.03mm)厚的由三元离聚物H形成的表面层和一个由离聚物B形成的内层。
●TI 12为20密尔(0.51mm)厚的压花三层片材，其具有两个1密尔(0.03mm)厚的由三元离聚物C形成的表面层和一个由离聚物A形成的内层。
●TPT为Akasol
Figure GPA00001137859900221
PTL 3-38/75膜层(Akasol膜层；AugustKrempel Soehne GmbH & Co.，Germany)，其被描述为7密耳厚的具有底漆的聚(偏二氟乙烯)/聚(对苯二甲酸乙二醇酯)/聚(偏二氟乙烯)白色三层膜。
实施例1-12
按照层压方法1组装和层压下表1所述的一系列12×12英寸(305×305mm)层压板结构。就所有实施例而言，夹层的三元离聚物表面与玻璃片的锡面接触。就实施例7和11而言，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)膜的涂覆表面与三元离聚物膜或片材接触。
实施例13-24
按照层压方法2组装和层压下表1所述的一系列12×12英寸(305×305mm)层压板结构。就所有实施例而言，夹层的三元离聚物表面与玻璃片的锡面接触。就实施例19和23，而言，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)膜的涂覆表面与三元离聚物膜或片材接触。
表1
实施例25-38
按照层压方法1组装和层压下表2所述的一系列12×12英寸(305×305mm)太阳能电池层压板结构。层1和层2分别构成入射层和前包封层，层4和层5分别构成后包封层和背衬层。
实施例39-52
按照层压方法2组装和层压下表2所述的一系列12×12英寸(305×305mm)太阳能电池层压板结构。层1和层2分别构成入射层和前包封层，层4和层5分别构成后包封层和背衬层。
表2
Figure GPA00001137859900231

Claims (17)

1.太阳能电池预层压组合件，所述太阳能电池预层压组合件包括太阳能电池组件和膜或片材，其中
所述太阳能电池组件包括一个或多个电互连的太阳能电池或由所述一个或多个电互连的太阳能电池形成；
所述太阳能电池组件具有面向光源的受光面和背离所述光源的背面；
所述膜或片材包含三元离聚物组合物或由所述三元离聚物组合物制成；并且
所述三元离聚物衍生自酸性三元共聚物，所述酸性三元共聚物的羧酸含量的5％至90％用一种或多种金属离子来中和并且包含共聚单元，所述共聚单元衍生自α-烯烃、按所述酸性三元共聚物的总重量计15至30重量％的具有3至8个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸、以及0.5至40重量％的具有4至12个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸酯。
2.权利要求1的组合件，其中所述酸性三元共聚物包含18至25重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸的共聚单元和0.5至5重量％或15至40重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚单元，并且其羧酸含量的10％至50％被中和。
3.权利要求1的组合件，其中所述三元离聚物衍生自(乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸)共聚物，其羧酸含量的20％至40％用钠离子、锂离子、镁离子、锌离子、以及它们中的两种或更多种的混合物来中和。
4.权利要求1、2或3的组合件，其中
所述膜或片材为多层结构并且包括第一表面亚层、第二表面亚层、以及任选地一个或多个内亚层；并且
所述第一表面亚层包含三元离聚物组合物或由所述三元离聚物组合物制成，并且每一个所述其他亚层均包含酸性共聚物、离聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇缩醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃嵌段弹性体、聚(α-烯烃-共-α，β-烯键式不饱和羧酸酯)共聚物、硅氧烷弹性体、环氧树脂、或它们中的两种或更多种的组合，或由上述制成。
5.权利要求4的组合件，其中所述第二表面亚层、至少一个所述内亚层、或它们两者包含具有至少80℃的熔点的离聚物或由所述离聚物形成。
6.权利要求5的组合件，其中所述第一表面亚层和所述第二表面亚层中的每一个均包含三元离聚物组合物或由所述三元离聚物组合物制成，并且至少一个内亚层包含具有至少80℃的熔点的离聚物或由所述离聚物制成；并且所述膜或片材任选地进行表面处理以增强粘附性。
7.权利要求1、2或3的组合件，其中所述膜或片材具有0.051mm至0.51mm的总厚度；所述第一表面亚层和所述第二表面亚层中的每一个均具有0.013mm至0.13mm的厚度；所述膜或片材未经过粘附性强化处理并且自粘附到所述太阳能电池组件。
8.权利要求1、2或3的组合件，所述组合件包括紧邻所述太阳能电池组件的受光面设置的前包封层和紧邻所述太阳能电池组件的背面设置的后包封层，其中
所述前包封层由所述膜或片材形成；
所述后包封层由酸性共聚物、离聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇缩醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃嵌段弹性体、聚(α-烯烃-共-α，β-烯键式不饱和羧酸酯)共聚物、硅氧烷弹性体、环氧树脂、或它们中的两种或更多种的组合形成；并且
所述聚(乙烯醇缩醛)包括隔音级的聚(乙烯醇缩醛)。
9.权利要求8的组合件，其中所述前包封层和所述后包封层中的每一个均包含膜或片材或由所述膜或片材形成。
10.权利要求8的组合件，所述组合件还包括紧邻所述前包封层设置的入射层和紧邻所述后包封层设置的背衬层，其中所述入射层为(i)玻璃片，(ii)由聚碳酸酯、丙烯酸类、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、或它们中的两种或更多种的组合形成的聚合物片材，或(iii)由聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚砜、尼龙、聚氨酯、丙烯酸类、乙酸纤维素、玻璃纸、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、或它们中的两种或更多种的组合形成的聚合物膜。
11.权利要求8的组合件，其中
所述背衬层为(i)玻璃片、(ii)聚合物片材、(iii)聚合物膜、(iv)金属片材、或(v)陶瓷板；
所述聚合物片材包含聚碳酸酯、丙烯酸类、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、或它们中的两种或更多种的组合，或由上述形成；并且
所述聚合物膜包含聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚砜、尼龙、聚氨酯、丙烯酸类、乙酸纤维素、玻璃纸、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、或它们中的两种或更多种的组合，或由上述形成。
12.权利要求1、2或3的组合件，所述组合件从面向光源的顶面到背离所述光源的底面基本上由以下组成：(i)紧邻(ii)设置的入射层；(ii)紧邻(iii)设置的前包封层；(iii)紧邻(iv)设置的太阳能电池组件；(iv)紧邻(v)设置的后包封层；(v)背衬层，其中所述前包封层或所述后包封层或它们两者由所述三元离聚物多层膜或片材形成。
13.方法，所述方法包括：(i)提供太阳能电池预层压组合件和(ii)层压所述组合件以形成太阳能电池模块，其中所述组合件为权利要求1至12中任一项所表征的。
14.权利要求13的方法，其中所述层压通过对所述组合件加热来进行。
15.权利要求14的方法，其中所述层压还包括对所述组合件施加真空或压力。
16.太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括太阳能电池预层压组合件或由所述太阳能电池预层压组合件制备，其中所述组合件为权利要求1至12中任一项所表征的。
17.权利要求16的太阳能电池模块，其中当所述模块在约85℃和约85％的相对湿度下调理1000小时后，所述三元离聚物多层膜或片材与其相邻的一个或多个层之间的180°剥离强度的至少75％得以保持。
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