CN102037570A - 具有着色的多层包封片的太阳能电池层压板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了包括层压结构的太阳能电池模块(20b)，所述层压结构包括太阳能电池层(23a)和着色的多层聚合片材(10b)。所述太阳能电池层为具有单个太阳能电池(26)的太阳能电池层或具有电互连的太阳能电池的太阳能电池层；并且具有受光面和非受光面。所述着色的多层聚合片材包括第一表面亚层和第二表面亚层，所述第一表面亚层被定位成邻近并直接接触所述太阳能电池层。

Description

具有着色的多层包封片的太阳能电池层压板
发明领域
本发明涉及具有着色多层包封片的太阳能电池模块。
发明背景
由于太阳能电池提供可持续的能源，因此其应用得到快速发展。根据所用光吸收材料的不同，太阳能电池通常可分为两类，即块状或基于晶片的太阳能电池和薄膜太阳能电池。
单晶硅(c-Si)、多晶硅(poly-Si或mc-Si)和带状硅是形成更传统的基于晶片的太阳能电池的最常用材料。得自基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块通常具有焊接在一起的、厚度为约180和约240μm的一系列自承晶片(或电池)。太阳能电池的此类面板称为太阳能电池层，并且其还可包括电线，例如连接单个电池单元的十字带以及一端连接到电池、另一端离开模块的母线。接着还可以将太阳能电池层层合到一个或多个包封层和一个或多个保护层，以形成可以使用最多25至30年的耐候性模块。一般来讲，按照从前受光面到后非受光面的位置顺序，得自基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块包括：(1)入射层，(2)前包封层，(3)太阳能电池层，(4)后包封层，以及(5)背衬层。
薄膜太阳能电池为日渐重要的太阳能电池的替代类型，其通常由以下几种材料形成：非晶硅(a-Si)、微晶硅(μc-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒化物(CuInSe2或CIS)、铜铟/镓二硒化物(CuInxGa(1-x)Se2或CIGS)、吸光染料和有机半导体。举例来讲，薄膜太阳能电池在例如美国专利5,507,881、5,512,107、5,948,176、5,994,163、6,040,521、6,137,048和6,258,620以及美国专利公开20070298590、20070281090、20070240759、20070232057、20070238285、20070227578、20070209699和20070079866中有所公开。具有小于2μm的典型厚度的薄膜太阳能电池是通过将半导体层沉积到由玻璃或柔性膜形成的覆板或基板上来制备的。制造过程中通常包括激光划片工序，以允许相邻电池直接串联在一起，而不必在电池之间进一步进行焊料连接。对于晶片电池，太阳能电池层还可包括电线，例如十字带和母线。类似地，薄膜太阳能电池被进一步层合到其他包封层和保护层上以制备耐候性和耐环境性良好的模块。根据多层沉积的顺序，可将薄膜太阳能电池沉积到充当最终模块中入射层的覆板上，或者也可将电池沉积到用作最终模块中背衬层的基板上。因此，得自薄膜太阳能电池的太阳能电池模块可具有两类结构中的一种。按照从前受光面到后非受光面的位置顺序，第一类包括：(1)具有覆板和在非受光面沉积在覆板上的一层薄膜太阳能电池的太阳能电池层，(2)后包封层，以及(3)背衬层。按照从前受光面到后非受光面的位置顺序，另一类可以包括：(1)入射层，(2)前包封层，以及(3)具有在受光面沉积在基板上的一层薄膜太阳能电池的太阳能电池层。
太阳能电池模块中所用的包封层被设计成包封和保护易碎的太阳能电池。太阳能电池包封层中使用的合适聚合材料通常为各种特性的组合，这些特性例如高透射率、低雾度、高抗冲击性、高耐穿透性、良好的耐紫外光(UV)性、良好的长期热稳定性、对玻璃和其他刚性聚合片材足够的粘附强度、高防潮性、以及良好的长期耐侯性。此外，前包封层的光学特性可以使得光可有效传输至太阳能电池层。
近年来，太阳能电池模块已应用到越来越多的建筑结构中。为了改善设计特性并确保与周围环境的协调性，也在开发着色的太阳能电池封装件，参见例如美国专利6,660,930以及日本专利JP 2001-047568、JP 2001-053298、JP 2003-258283和JP 2005-050927。由于着色太阳能封装件通常含有导电的着色颜料(如炭黑)，因此与不含此类导电着色颜料的封装件相比，着色封装件的体积电阻率较低。此外，由于着色封装件直接接触太阳能电池，体积电阻率的降低可能导致电压损失，继而减小太阳能电池的功率输出。按照太阳能电池模块的典型寿命(通常20至30年)计算时，即便是着色封装件体积电阻率减小很少，也可造成功率大量损耗。
发明概述
本发明涉及具有层压结构的太阳能电池模块，该层压结构包括太阳能电池层和着色的多层聚合片材，其中
(A)太阳能电池层选自具有单个太阳能电池的太阳能电池层和具有多个电互连的太阳能电池的太阳能电池层；
(B)太阳能电池层具有受光面和非受光面；以及
(C)着色的多层聚合片材包括：1)被定位成邻近并直接接触太阳能电池层的第一表面亚层；2)被定位成不接触太阳能电池层的第二表面亚层；以及3)任选地被定位在两个表面亚层之间的至少一个内亚层，其中
(i)第一表面亚层是未着色的并且基本上不含导电的着色颜料；
以及
(ii)除第一表面亚层之外的至少一个亚层是着色的并且包含至少一种导电的着色颜料。
本发明还涉及制备太阳能电池模块的方法，该方法包括：(i)提供包含上述太阳能电池模块的所有组件层的组合件，以及(ii)层压组合件以形成太阳能电池模块。
本发明还涉及制备太阳能电池模块的方法，该方法包括：
(A)提供包含下列位置顺序的组件的组合件：
(1)太阳能电池层，
(2)未着色的并且基本上不含任何导电着色颜料的第一聚合片材，以及
(3)着色的并且包含至少一种导电着色颜料的第二聚合片材，其中
(i)太阳能电池层选自具有单个太阳能电池的太阳能电池层和具有多个电互连的太阳能电池的太阳能电池层；
(ii)太阳能电池层具有受光面和非受光面；以及
(iii)未着色的第一聚合片材直接接触太阳能电池层的非受光面，以及
(B)层压组合件以形成太阳能电池模块。
附图简述
图1为呈双层片材形式的着色的多层聚合片材的未按比例绘制的剖面图。
图2为呈三层片材形式的着色的多层聚合片材的未按比例绘制的剖面图。
图3为本文所公开的基于晶片的太阳能电池模块的未按比例绘制的剖面图。
图4为本文所公开的薄膜太阳能电池模块的未按比例绘制的剖面图。
发明详述
除非另外定义，否则本文所用所有技术和科学术语都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。如发生矛盾，应以包括定义在内的说明书为准。
虽然在实施或测试本发明时可使用与本文所述类似或相当的方法和材料，但本文所描述的才是合适的方法和材料。
除非另行指出，否则所有百分数、份数、比率等均按重量计。
当数量、浓度或其他数值或参数以范围，优选范围或优选上限数值和优选下限数值的列表形式给出时，它应理解为具体地公开由任何范围上限或优选数值和任何范围下限或优选数值的任何一对所构成的所有范围，而不论所述范围是否被单独地公开。凡在本文中给出某一数值范围，除非另行指出，否则该范围都旨在包括其端点，以及位于该范围内的所有整数和分数。当定义一个范围时，不希望将本发明的范围限定于所列举的具体数值。
当使用术语“约”描述数值或范围的端点时，本公开应被理解为包括所指具体值或端点。
如本文所用，术语“含有”、“包括”、“包含”、“特征在于”、“具有”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含。例如，包含所列出元素的工艺、方法、制品或设备不必仅限于这些元素，还可以包括未明确列出的或此类工艺、方法、制品或设备固有的其他元素。此外，除非明确指出是相反含义，否则“或”是指包含性的或，而不是指排他性的或。
连接短语“基本上由...组成”将权利要求的范围限制为具体的材料或步骤以及不会显著影响受权利要求保护的本发明的基本和新型特征的那些。
当申请人已经用“包含”之类开放式术语定义发明或其一部分时，除非另行指出，否则应很容易理解为，描述应被解释为也使用术语“基本上由...组成”来描述此类发明。
“一”或“一个”用来描述本发明的元件和组件。这仅是为了方便起见，以及为本发明提供大致含义。除非意思明显相反，否则该描述应理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数的意思。
在描述某些聚合物时，应当理解，有时申请人是通过用于制备聚合物的单体或用于制备聚合物的单体数量来描述该聚合物的。虽然这种描述可能不包括用来描述最终聚合物的具体命名，或者可能不包含方法限定物品的术语，但对于单体和数量的任何此类引用应当解释为表示该聚合物包含这些单体或该数量的单体以及相应的聚合物及其组合物。
在描述本发明和/或要求本发明的权利时，术语“共聚物”用来表示包含两种或更多种单体的聚合物。
如本文所用，术语“酸性共聚物”是指包含α-烯烃、α，β-烯键式不饱和羧酸和任选地一种或多种其他合适共聚单体(如α，β-烯键式不饱和羧酸酯)的共聚单元的聚合物。
如本文所用，术语“离聚物”是指包含羧酸根离子基团的聚合物，羧酸根例如碱金属羧酸酯、碱土羧酸酯、过渡金属羧酸酯和/或此类羧酸酯的混合物。通常通过部分或全部中和如本文所定义的酸性共聚物的羧酸基(例如通过与碱反应)来制备此类聚合物。如本文所用过渡金属离聚物的一个实例为锌离聚物，例如乙烯和甲基丙烯酸的共聚物，其中共聚甲基丙烯酸单元的全部或一部分羧酸基以羧酸锌的形式存在。
本发明提供了可用来形成太阳能电池模块包封层的着色的多层聚合片材。所谓“多层”是指片材包括两个或更多个聚合亚层，即，两个表面亚层(形成多层片材的两个最外表面)和任选地一个或多个内亚层(定位在两个表面亚层之间)，其中每个亚层都可包含相同聚合物或不同聚合物。所谓不同聚合物是指聚合物在化学方面是不同的。例如，这些聚合物可在聚合物主链内包含不同单体的共聚单元。具有不同共聚单体单元的两种聚合物的实例是乙烯和丙烯酸甲酯的共聚物与乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物。另一个实例是乙烯均聚物与乙烯和共聚单体的二聚物。不同聚合物也可包括通过两种聚合技术制备的产物的聚合物，这两种技术将不同分子构造引入到聚合物链中。实例包括产生聚合物链的不同单体序列的聚合反应，例如交替共聚与无规共聚，或接枝聚合与共聚。
在着色的多层聚合片材中，一个或多个亚层为着色的亚层，而两个表面亚层中至少一个为未着色的亚层。“着色的亚层”是指包含合适聚合物和导电着色颜料(例如炭黑)的聚合亚层片材；“未着色的亚层”是指包含合适聚合物的聚合亚层片材，其中聚合物基本上不含任何导电着色颜料。所谓“基本上不含任何导电着色颜料”是指组合物包含按所述组合物的总重量计小于约1ppm(按总组合物的重量计)的导电着色颜料。当着色的多层聚合片材具有三个或更多个亚层时，优选地两个表面亚层均是未着色的，并且一个或多个内亚层中的至少一层是着色的。更优选地，分别参考图1和图2，着色的多层片材(i)为双层片材(10a)的形式，包括未着色的第一表面亚层(12a)和着色的第二表面亚层(12b)；或者(ii)为三层片材(10b)的形式，包括两个未着色的表面亚层(12a和12b)和一个着色的内亚层(14)。
除导电着色颜料之外，着色的亚层还可包含任何其他一种或多种着色颜料。优选地，着色的多层聚合片材的亚层内所用的颜料在暴露于日光下时具有高度的抗褪色性(色牢度)并且具有高度的热稳定性。更优选地，可以将颜料缩小至较小粒度以便将最终层压体的雾度保持在较低水平。
按照颜色指数命名，可用于着色的多层片材中的其他着色颜料包括但不限于：
·PB60(例如得自Ciba Specialty Chemicals Corporation(Tarrytown，New York)(Ciba)的CROMOPHTAL Blue A3R)，
·PR202(例如得自Ciba的CROMOPHTAL Magenta P)，
·PR264(例如得自Ciba的IRGAZIN DPP Rubine TR)，
·PY151(例如得自Synthesia(a.s.，Czech Republic)的VERSALYellow H4G)
·PB15.3(例如得自Clariant Corporation(Charlotte，North Carolina)(Clariant)的PV Fast Blue BG)，
·PR122(例如得自Clariant的PV Fast Pink 122)，
·PV19(例如得自Clariant的PV Fast Red E3B)，
·PY181(例如得自Clariant的PV Fast Yellow H3R)，
·PR254(例如得自Clariant的VERSAL D3G)，
·PV15.1(例如得自BASF Corporation(Florham Park，NewJersey)(BASF)的HELIOGEN Blue K 6911D)，
·PG7(例如得自Clariant的PV Fast Green GNX)，
·PB29(例如得自Nubiola(Barcelona，Spain)的Ultramaarine Blue)，
·PB15.6(例如得自BASF的HELIOGEN Blue L6700F)，
·PY129(例如得自Ciba的IRGAZIN Yellow 5GLT和IRGAZINYellow 5GT)，
·PY109(例如得自Ciba的IRGAZIN Yellow 2GLTE)，
·PY42(例如得自BASF的SICOTRANS Yellow L1915)，
·PB7(例如得自Columbian Chemicals Company(Marietta，Georgia)的RAVEN 2500 Ultra Carbon Black)，
·PB15:4(例如得自Clariant的ENDUROPHTHAL Blue GF BT617D)，
·DPP/QA(例如得自Ciba的MONASTRAL Brilliant Red RT380D)，
·PR209(例如得自Claariant的HOSTAPERM EG Trans)，
·PR202(例如得自Sun Chemical Corporation(Parsippany，New Jersey)(Sun)的SUNFAST Magenta 228-1215)，
·PR149(例如得自Sun的SUN 264-0414 Fast Red BL)，以及它们中的两种或更多种的组合。最优选地，其他着色颜料选自PY42、PB7、PB15:4、DPP/QA、PR209、PR202、PR149、以及它们中的两种或更多种的组合。
优选地，按亚层中组合物的总重量计，一种或多种着色颜料在各着色的亚层中的浓度为约50至约1000ppm，或更优选为约100至约500ppm。合适的着色的片材或薄膜组合物及其制备方法在欧洲专利EP 1 194 289 B1中有所公开。
着色的多层片材的每个亚层都可包含相同或不同的聚合物树脂，这些聚合物树脂独立地选自：例如乙烯乙酸乙烯酯共聚物、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、α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚物(如乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物)、如本文上述定义的酸性共聚物、如本文上述定义的离聚物、硅氧烷弹性体和环氧树脂。优选地，多层片材的每个亚层都包含共同(即相同)的聚合物组分，该组分选自：聚(乙烯醇缩丁醛)、酸性共聚物、离聚物、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)和聚氨酯。
着色的多层片材亚层的聚合物组合物还可包含本领域已知的其他添加剂。添加剂可包括但不限于加工助剂、流动增强剂、润滑剂、阻燃剂、抗冲改性剂、成核剂、抗粘连剂(例如二氧化硅)、热稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、粘合剂、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、增强剂(例如玻璃纤维和填料)、以及它们中的两种或更多种的组合。
亚层的聚合物组合物可包含有效量的热稳定剂。热稳定剂是本领域所熟知的。任何已知的热稳定剂都可以用于本发明。优选的一般类热稳定剂包括但不限于：酚类抗氧化剂、烷基化一元酚、烷硫基甲基苯酚、氢醌、烷基化氢醌、生育酚、羟基化硫代二苯醚、亚烷基双酚、O-、N-和S-苄基化合物、羟基苄基化丙二酸酯、芳族羟基苄基化合物、三嗪化合物、氨基酸类抗氧化剂、芳基胺、二芳基胺、聚芳基胺、酰氨基酚、草酰胺、金属减活化剂、亚磷酸盐、亚膦酸盐、苄基膦酸盐、抗坏血酸(维生素C)、破坏过氧化物的化合物、羟基胺、硝酮、硫代增效剂、苯并呋喃酮、吲哚酮等、以及它们的混合物。更优选地，热稳定剂为双酚类抗氧化剂类中的成员，尤其是在与三乙二醇二-2-乙基己酸酯增塑剂联合使用时。合适的具体双酚类抗氧化剂包括2，2’-亚乙基二(4，6-二叔丁基酚)、4，4’-亚丁基二(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、2，2’-异亚丁基二(6-叔丁基-4-甲基苯酚)和2，2’-亚甲基二(6-叔丁基-4-甲基苯酚)。一些可商购获得的双酚类抗氧化剂包括Anox29、Lowinox
Figure BPA00001258089000082
22M46、Lowinox44B25和Lowinox
Figure BPA00001258089000084
22IB46(Great Lakes，Indianapolis，IN)。按亚层组合物的总重量计，聚合亚层可包含至多约10重量％，优选至多约5重量％，更优选至多约1重量％的热稳定剂。在某些实施方案中，优选的是亚层组合物中不含热稳定剂。
亚层的聚合物组合物可包含有效量的紫外线吸收剂。紫外线吸收剂是本领域所熟知的。任何已知的紫外线吸收剂都可用于本发明。优选的一般类紫外线吸收剂包括但不限于苯并三唑、羟基二苯甲酮、羟基苯基三嗪、取代和未取代苯甲酸的酯、以及它们中的两种或更多种的混合物。按亚层组合物的总重量计，聚合物亚层可包含至多约10重量％，优选至多约5重量％，更优选地至多约1重量％的紫外线吸收剂。在某些实施方案中，优选的是亚层组合物中不含紫外线吸收剂。
亚层的聚合物组合物可以掺入有效量的受阻胺光稳定剂(HALS)。受阻胺光稳定剂是本领域所熟知的。一般来讲，所公开的受阻胺光稳定剂为仲、叔、乙酰化的、N-烷氧基化取代的、羟基取代的N-烷氧基化取代的、或其他取代的环胺，其特征还在于空间位阻程度(通常是由脂族基团或邻近胺官能团的碳原子上的基团取代所导致)。按亚层组合物的总重量计，聚合亚层可以包含至多约10重量％，优选地至多约5重量％，更优选地至多约1重量％的受阻胺光稳定剂。在某些实施方案中，优选的是亚层组合物中不含受阻胺光稳定剂。
着色的多层片材可以具有约10至约250密耳(约0.25至约6.35mm)的总厚度，优选约15至约90密耳(约0.38至约2.28mm)，更优选约15至约60密耳(约0.38至约1.52mm)，更优选约15至约50密耳(约0.38至约1.27mm)，更优选约15至约45密耳(约0.38至约1.14mm)，更优选约15至约40密耳(约0.38至约1.02mm)，更优选约20至约40密耳(0.51至约1.02mm)，最优选约20至约35密耳(0.51至约0.89mm)。着色的多层片材的每个亚层都可以独立地具有约0.5至约200密耳(约0.013至约5.1mm)的厚度，优选3至约120密耳(约0.076至约3mm)，更优选约3至约60密耳(约0.076至约1.52mm)，最优选约10至约30密耳(约0.25至约0.76mm)。
着色的多层片材的一面或两面可以具有平滑或粗糙的表面。优选地，着色的多层片材的两面都具有粗糙表面。当把着色的多层片材作为包封层复合到太阳能电池模块中时，此类设计有利于在层压过程中除气。可在片材挤出过程中通过机械压花或熔融破裂形成粗糙表面，然后再通过淬火使得抓握过程中保持表面粗糙。通过本领域熟知的方法可将表面图案施加到着色的多层包封片材上。例如，可使已挤出的片材经过紧靠口模出口设置的模辊的特制表面，口模将所需的表面特性赋予熔融聚合物的一面。因此，当此类模辊表面具有微小的峰和谷时，浇铸到其上的聚合片材在接触辊的一面将具有粗糙表面。该表面通常适形于辊表面的峰谷构型。此类模辊在例如美国专利4,035,549、美国专利公布2003/0124296以及提交于2007年3月20日的美国专利申请11/725,622中有所公开。
在一个特定实施方案中，着色的多层聚合片材的每个亚层都包含聚(乙烯醇缩丁醛)，至少其中一层基本上不含一种或多种着色颜料。
聚(乙烯醇缩丁醛)是由聚乙烯醇与丁醛缩合而成的乙烯基树脂，可通过水性或溶剂缩醛反应来制备该物质。例如，可按照美国专利3,153,009和4,696,971中公开的方法制备聚(乙烯醇缩丁醛)树脂。
合适的聚(乙烯醇缩丁醛)可具有约30,000至约600,000的重均分子量，优选地约45,000至约300,000，更优选约200,000至300,000，使用小角度激光散射通过尺寸排阻色谱法测得重均分子量。按重量计，聚(乙烯醇缩丁醛)还可包含约12％至约23％，优选约14％至约21％、更优选约15％至约19.5％、或最优选约15％至约19％的按聚乙烯醇(PVOH)计算的羟基。羟基数可按照标准方法确定，例如ASTM D1396-92。此外，聚(乙烯醇缩丁醛)可包括至多约10％或优选至多约3％的按聚乙烯酯计算的残余酯基团，通常为乙酸酯基团，剩余为缩丁醛。聚(乙烯醇缩丁醛)还可包含除丁缩醛之外的微量乙酰基团，例如美国专利5,137,954中公开的2-乙基己醛。
通常，着色的多层片材的每个聚(乙烯醇缩丁醛)亚层还包含增塑剂，其含量取决于具体的聚(乙烯醇缩丁醛)树脂和应用中所期望的特性。增塑剂用于改善多层片材的柔韧性和可加工性。合适的增塑剂是本领域已知的，例如如美国专利3,841,890、4,144,217、4,276,351、4,335,036、4,902,464、5,013,779以及PCT专利申请WO 96/28504中所公开的那些。常用的增塑剂为多元酸或多元醇的酯。优选的增塑剂包括但不限于三甘醇或四甘醇与具有6至10个碳原子的脂族羧酸反应获得的二酯、癸二酸与具有1至18个碳原子的脂族醇反应获得的二酯、低聚乙二醇二-2-乙基己酸酯、四乙二醇二正庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、庚基己二酸酯与壬基己二酸酯的混合物、癸二酸二丁酯、磷酸三丁氧乙酯、磷酸异癸苯酯、亚磷酸三异丙酯、聚合增塑剂(如油改性的癸二酸醇酸)、磷酸酯与己二酸酯的混合物、己二酸酯与邻苯二甲酸烷基苄基酯的混合物、以及两种或更多种此类增塑剂的混合物。更优选的增塑剂包括三乙二醇二-2-乙基己酸酯、四乙二醇二正庚酸酯、癸二酸二丁酯、以及它们中的两种或更多种的混合物。单种增塑剂或增塑剂的混合物可存在于片材组合物中。为方便起见，当描述本发明的片材或薄膜组合物时，增塑剂的混合物在本文中也可称为“增塑剂”。也就是说，本文中所用术语“增塑剂”的单数形式既可以表示使用一种增塑剂也可以表示使用两种或更多种增塑剂的混合物。
优选地，按亚层组合物的总重量计，每个聚(乙烯醇缩丁醛)亚层都掺入约15至约60重量％、更优选约15至约50重量％，或最优选约25至约40重量％的增塑剂。
在一个特定实施方案中，按亚层组合物的总重量计，着色的多层片材的每个聚(乙烯醇缩丁醛)亚层都包含约28至约40重量％的单种增塑剂。此类隔音聚(乙烯醇缩丁醛)组合物在PCT公开WO 2004/039581中有所公开。
聚(乙烯醇缩丁醛)亚层中还可包含粘附力控制添加剂。当用作太阳能电池模块中的包封层时，加入此类粘附力控制添加剂可例如控制着色的多层片材与相邻层之间的粘合剂粘附力。这些添加剂通常是有机酸和无机酸的碱金属盐或碱土金属盐。优选地，这些添加剂为具有2至16个碳原子的有机羧酸的碱金属盐或碱土金属盐。更优选地，这些添加剂为具有1至16个碳原子的有机羧酸的镁盐或钾盐。粘附力控制添加剂的具体实例包括乙酸钾、甲酸钾、丙酸钾、丁酸钾、戊酸钾、己酸钾、2-乙基丁酸钾、庚酸钾、辛酸钾、2-乙基己酸钾、乙酸镁、甲酸镁、丙酸镁、丁酸镁、戊酸镁、己酸镁、2-乙基丁酸镁、庚酸镁、辛酸镁、2-乙基己酸镁等、以及它们的混合物。按亚层组合物的总重量计，所用粘附力控制添加剂通常在约0.001至约0.5重量％的范围内。
聚(乙烯醇缩丁醛)亚层中还可以包含表面张力控制剂，例如可得自Trans-Chemco Inc.(Bristol，WI)的Trans
Figure BPA00001258089000121
290或296或者可得自Dow Chemical Company(Midland，MI)的Q-23183。
可通过任何合适的方法制备着色的多层片材。例如，首先通过任何合适的方法单独制备每个亚层片材组件，然后再层压或粘合亚层以形成多层片材，从而制得预成形的着色的多层片材。在多层片材不是预成形的一个优选实施方案中，可把单独制备的亚层片材按适当的顺序堆叠，直到将亚层片材置于太阳能电池预层压组合件中之后再层压或粘合在一起。对亚层的层压发生在用于制备太阳能电池模块的通常层压过程中，例如用于粘合例如太阳能电池模块的所有组件层的过程中。着色的多层片材的每个亚层片材都可以通过下列方法独立地制备：浸涂、溶液浇铸、压塑、注塑、层压、熔融挤出、熔融共挤出、吹塑薄膜、挤压涂布、串联挤压涂布、或本领域的技术人员已知的任何其他方法。优选的是每个亚层都具有至少一个粗糙表面以有利于层压步骤中除气。还应当了解，此类粗糙表面只是临时的，其将因与热压处理和其他层压方法相关联的高温和压力而被熔融成光滑表面。
在某些实施方案中，着色的多层片材也可以直接通过共挤出方法制备，而不是首先单独制备亚层的每个组件。
本文描述了用于制备着色的或未着色的聚(乙烯醇缩丁醛)亚层片材的示例性方法，并且本领域的技术人员可以方便地改进该方法。可通过以下方法形成塑化的聚(乙烯醇缩丁醛)亚层片材：首先将聚(乙烯醇缩丁醛)树脂与增塑剂混合，然后将制剂挤出通过片材成型口模，即，使熔融的塑化聚(乙烯醇缩丁醛)强行通过长度和宽度大致适形于所形成片材的长度和宽度的横向长、竖向窄的口模开口。塑化的聚(乙烯醇缩丁醛)组合物通常可在约225℃至约245℃的温度下挤出。所挤出片材的一面或两面的粗糙表面优选地由口模开口的设计和挤出物穿过其中的口模出口表面的温度来提供，如例如美国专利4,281,980中所公开的那样。在挤出的聚(乙烯醇缩丁醛)片材上制备优选粗糙表面的替代技术涉及规定和控制聚合物分子量分布、水含量和熔融温度中的一者或多者。美国专利2,904,844、2,909,810、3,679，788、3,994,654、4,161,565、4,230,771、4,292,372、4,297,262、4,575,540、5,151,234、5,886,675以及欧洲专利EP 0 185 863公开了用于制备聚(乙烯醇缩丁醛)片材的各种方法。在形成着色聚(乙烯醇缩丁醛)亚层的过程中，可如欧洲专利EP 1 194 289 B1中所公开的那样在片材组合物中掺入着色颜料。利用这种方法，层压体内将发现很少的颜料附聚物或不会发现任何颜料附聚物，并且如果存在的话，附聚物也会极小。如此得到具有较高清晰度百分率的层压体。
本发明还提供了具有至少一层上述着色的多层聚合片材和由一个或多个太阳能电池构成并且具有受光面和非受光面的太阳能电池层的太阳能电池模块，其中着色的多层聚合片材被层压到太阳能电池层的一面充当包封层，并且其中着色的多层聚合片材始终具有至少一个未着色的且基本上不含任何直接接触太阳能电池层的导电着色颜料的表面亚层。为了保持一致性，当着色的多层聚合片材被称为太阳能电池模块中的包封层时，直接接触太阳能电池层的所述至少一个未着色的表面亚层将被称为(未着色的)第一表面亚层，而另一表面亚层将被称为(着色的)第二表面亚层，其可以是着色的或未着色的。优选地，太阳能电池电力上互连和/或布置在平面内。此外，优选地将着色的多层聚合片材层压到太阳能电池层的非受光面并且充当后包封层。
术语“太阳能电池”旨在包括可将光转化为电能的任何制品。本发明可用的太阳能电池包括但不限于基于晶片的太阳能电池(例如基于c-Si或mc-Si的太阳能电池，如上文发明背景部分中所述)和薄膜太阳能电池(例如基于a-Si、μc-Si、CdTe或CI(G)S的太阳能电池，如上文发明背景部分中所述)。在太阳能电池层内，优选太阳能电池电互连。此外，太阳能电池层还可以包括电线，例如十字带和母线。
太阳能电池模块还可以包括包含任何其他合适的聚合材料的附加包封层。此类聚合材料的一些具体实例包括酸性共聚物、离聚物、聚(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、α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚物(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。聚合材料的具体选择将取决于太阳能电池所暴露的环境，并且这也在本领域的技术范围内。
与着色的多层片材组合存在的单个可选附加包封层的厚度可独立地在约1至约120密耳(0.026-3mm)、或优选约1至约40密耳(0.026-1.02mm)、或更优选约1至约20密耳(0.026-0.51mm)的范围内。太阳能电池模块中包括的所有包封层都可以具有光滑或粗糙的表面。优选地，该一个或多个包封层具有粗糙表面以有利于层压过程中将层压体除气。
太阳能电池模块还可包括入射层和/或背衬层，分别充当模块在受光面和非受光面的一个或多个最外层。
太阳能电池模块的最外层(即入射层和背衬层)可由任何合适的片材或薄膜形成。合适的片材可为玻璃或塑料片材，例如聚碳酸酯、丙烯酸类聚合物(即丙烯酸与甲基丙烯酸的热塑性聚合物或共聚物、这些酸的酯、或丙烯腈)、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃(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、或它们中的两种或更多种的组合。此外，可利用诸如铝、钢、镀锌钢或陶瓷板之类的金属片材形成背衬层。
术语“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，而且包括彩色玻璃、特种玻璃(例如含控制太阳能加热的成分的玻璃类型)、镀膜玻璃(例如为控制日光而用银或氧化铟锡之类金属溅射的玻璃)、E玻璃、Toro玻璃、Solex玻璃(PPG Industries，Pittsburgh，PA)和Starphire
Figure BPA00001258089000142
玻璃(PPG Industries)。此类特种玻璃在美国专利4,615,989、5,173,212、5,264,286、6,150,028、6,340,646、6,461,736和6,468,934中有所公开。但应当理解，为具体模块所选择的玻璃类型取决于预期用途。
合适的薄膜层可以为包括但不限于下列类型的聚合物：聚酯(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(如聚丙烯、聚乙烯和环状聚烯烃)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(如间同立构聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜(如聚醚砜、聚砜等)、尼龙、聚(氨基甲酸酯)、丙烯酸类聚合物、乙酸纤维素(如乙酸纤维素、三乙酸纤维素等)、玻璃纸、聚(氯乙烯)(如聚(偏二氯乙烯))、含氟聚合物(如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物等)、以及它们中的两种或更多种的组合。聚合物膜可以为双轴取向聚酯薄膜(优选聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)或含氟聚合物薄膜(如Tedlar
Figure BPA00001258089000151
、Tefzel
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和Teflon
Figure BPA00001258089000153
薄膜，均得自E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE(DuPont))。对于某些应用，也优选含氟聚合物-聚酯-含氟聚合物(如“TPT”)薄膜。背衬层也可以使用金属薄膜，例如铝箔。
太阳能电池模块还可包括嵌入模块内的其他功能膜或片材层(如介电层或阻挡层)。此类功能层可包括任何上述聚合物膜或涂覆有附加功能涂层的薄膜。例如，涂覆有金属氧化物涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(例如美国专利6,521,825和6,818,819以及欧洲专利EP1182710中所公开的那些)可充当层压体中的氧气和水分阻挡层。
如果需要，太阳能电池层与包封层之间还可包括非织造玻璃纤维(稀松布)层以有利于层压过程中除气或用来加强包封层。此类稀松布层的用途在例如美国专利5,583,057、6,075,202、6,204,443、6,320,115和6,323,416以及欧洲专利EP0769818中有所公开。
如果需要，入射层薄膜和片材、背衬层薄膜和片材、包封层及复合在太阳能电池模块内的其他层的一个或两个表面可以在层压之前进行处理，以增强与其他层压层之间的粘附力。这种增强粘附力的处理可采取本领域已知的任何形式，可包括火焰处理(参见例如美国专利2,632,921、2,648,097、2,683,894和2,704,382)、等离子处理(参加例如美国专利4,732,814)、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、以及它们中的两种或更多种的组合。同样，也可以通过在一个或多个层压层的表面进一步施加粘合剂或底漆涂层来增强粘附强度。例如，美国专利4,865,711公开了具有改善的可粘结性的膜或片材，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(丙烯胺)基底漆(参见例如美国专利5,411,845、5,770,312、5,690,994和5,698,329)和丙烯酸基底漆(参见例如美国专利5,415,942)。粘合剂或底漆涂层可为单层粘合剂或底漆的形式，并且具有约0.0004至约1密耳(约0.00001至约0.03mm)，或优选约0.004至约0.5密耳(约0.0001至约0.013mm)，或更优选约0.004至约0.1密耳(约0.0001至约0.003mm)的厚度。
参见图3，在由晶片自承太阳能电池单元形成太阳能电池的一个特定实施方案中，按照从光源以及因此从前受光面到后非受光面的位置顺序，太阳能电池模块(20a)可包括(a)入射层(21)，(b)前包封层(22)，(c)具有一个或多个电互连太阳能电池的太阳能电池层(23)，(d)后包封层(24)，以及(e)背衬层(25)，其中后包封层(24)包括如图1所示的着色的多层聚合片材(10a)。
然而优选地，太阳能电池模块(图4的20b)采用薄膜太阳能电池，并且按照从前受光面到后非受光面的位置顺序包括(a)具有覆板(27)和在非受光面沉积在该覆板的一层薄膜太阳能电池(26)的太阳能电池层(23a)，(b)后包封层(24)，以及(c)背衬层(25)，其中后包封层(24)包括如图2所示的着色的多层聚合片材(10b)。
此外，还可以将一系列上述太阳能电池模块连接以形成太阳能电池阵列，从而产生期望的电压和电流。
按照从顶部受光面到后非受光面的位置顺序，示例性太阳能电池模块可以具有下列层压体结构，其中CMS是本文所公开的着色的多层聚合片材的缩写：
·沉积在支承玻璃/CMS/玻璃上的薄膜太阳能电池；
·沉积在支承玻璃/CMS/玻璃上的薄膜太阳能电池；
·沉积在支承玻璃/CMS/玻璃上的薄膜太阳能电池；
·玻璃/包封片材/太阳能电池/CMS/玻璃；
·玻璃/包封片材/太阳能电池/CMS/玻璃；
·玻璃/包封片材/太阳能电池/CMS/玻璃；
·玻璃/CMS/太阳能电池/其他包封片材/玻璃；
·玻璃/CMS/太阳能电池/CMS/玻璃；
·玻璃/包封片材/太阳能电池/CMS/含氟聚合物薄膜(如Tedlar
Figure BPA00001258089000161
薄膜)；以及
·含氟聚合物薄膜/包封片材/太阳能电池/CMS/含氟聚合物薄膜，其中着色的多层片材(CMS)的设置方式始终使得未着色的第一表面亚层直接接触太阳能电池。此外，除了得自DuPont的Tedlar
Figure BPA00001258089000162
薄膜之外，合适的含氟聚合物薄膜还包括TPT三层薄膜。
本领域已知的任何层压方法(包括热压和非热压方法)都可用于制备太阳能电池模块。
在一种示例性方法中，太阳能电池模块的组件层按期望的顺序堆叠以形成预层压组合件。然后将该组合件放入能够保持真空的袋子(“真空袋”)内，用真空管或其他装置抽去袋中的空气，将袋子密封同时保持真空(例如至少约27-28英寸汞柱(689-711mm汞柱))，然后将密封袋放入压力约150至约250psi(约11.3至约18.8巴)、温度约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，放置时间为约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中公开了一种合适的真空袋。经过加热和压力循环之后，将高压釜内的空气冷却，而不加入额外的气体，以保持高压釜内的压力。经过约20分钟的冷却之后，排掉多余的气压，从高压釜中取出层压体。
作为另外一种选择，可将预层压组合件在约80℃至约120℃或约90℃至约100℃的烘箱内加热约20至约40分钟，然后使加热的组合件经过一组咬送辊，以便挤出各层之间的空隙空间内的空气，并且密封组合件边缘。此阶段的组合件称为预压件。
接着可以将预压件放入高压釜中，在高压釜中在约100至约300psi(约6.9至约20.7巴)或优选约200psi(13.8巴)的压力下将温度升高至约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，然后在不向高压釜中引入更多空气的情况下冷却空气。经过约20至约40分钟的冷却之后，排掉多余的气压，从高压釜中取出层压体。
也可以通过非热压方法制备太阳能电池模块。此类非热压方法在例如美国专利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、美国专利公布20040182493、欧洲专利EP1235683 B1、以及PCT专利公布WO9101880和WO03057478中有所公开。一般来讲，非热压方法包括加热预层压组合件和施加真空和/或压力。例如，组合件可以依次经过加热烘箱和咬送辊。
层压方法的这些实例并不旨在进行限制。基本上可以采用任何层压方法。
如果需要，可以根据本领域公开的任何方式密封太阳能电池模块的边缘，以减少水分和空气的进入。本领域认为水分和空气对于太阳能电池的效率和使用寿命具有潜在的降低性不良影响。可用于密封太阳能电池模块边缘的合适材料包括但不限于丁基橡胶、多硫化物、硅酮、聚氨酯、聚丙烯弹性体、聚苯乙烯弹性体、嵌段弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)等。
本发明将通过某些实施方案的下列实施例进一步进行说明。
实施例
下列实施例旨在说明本发明，而并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
层压方法1：
堆叠层压体的组件层以形成预层压组合件。对于包含作为入射层或背衬层的薄膜层的层压体，在薄膜层上设置覆盖玻璃板。然后将预层压组合件放入真空袋，密封真空袋并施加真空，以除去真空袋中的空气。将真空袋放入烘箱，同时继续向真空袋施加真空，在135℃下加热真空袋30分钟。然后从烘箱中取出真空袋，使其冷却至室温(25±5℃)。释放真空后，从真空袋中取出所得层压体。
层压方法2：
堆叠层压体的组件层以形成预层压组合件。对于包含作为外表面层的聚合物薄膜层的组合件，在薄膜层上设置覆盖玻璃板。然后将预层压组合件放入真空袋，密封真空袋并施加真空，以除去真空袋中的空气。将真空袋放入烘箱，加热至约90℃至约100℃，保持30分钟，以除去组合件之间包含的任何空气。然后将组合件在压力为200psig(14.3巴)的高压釜中在140℃下进行30分钟的热压处理。冷却空气，同时不向高压釜中加入新的空气。冷却20分钟，当空气温度小于约50℃时，排掉多余的压力，从高压釜中取出包含层压组合件的真空袋。然后从真空袋中取出所得层压体。
比较实施例CE1和实施例E1
CE1为由两层15密耳(0.38mm)厚的灰色聚(乙烯醇缩丁醛)片材制成的双层片材，E1为由一层15密耳厚的未着色的聚(乙烯醇缩丁醛)片材和一层15密耳厚灰色聚(乙烯醇缩丁醛)片材制成的双层片材。
灰色聚(乙烯醇缩丁醛)片材由PVB 1制成，这是一种按组合物的总重量计由73.3％(pph)的聚(乙烯醇缩丁醛)聚合物树脂、26.7pph的三乙二醇二-2-乙基己酸酯和200ppm的颜料混合物组成的组合物，其中聚(乙烯醇缩丁醛)聚合物树脂具有按聚乙烯醇计算18.8％的羟基含量(PVOH羟基)，并且其中按颜料混合物的总重量计，颜料混合物由25重量％的炭黑、25重量％的PB 15:4蓝色颜料和50重量％的PR 209红色颜料制成。
未着色的聚(乙烯醇缩丁醛)片材由PVB 2制成，这是一种按组合物的总重量计由73.3pph的聚(乙烯醇缩丁醛)聚合物树脂和26.7pph的三乙二醇二-2-乙基己酸酯组合的组合物，其中聚(乙烯醇缩丁醛)聚合物树脂具有按聚乙烯醇计算18.8％的羟基含量(PVOH羟基)。
在制备每种双层片材时，将两个组件亚层片材彼此接触地相邻定位在两层2密耳(0.051mm)厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜之间，并且将该结构置于两层玻璃之间以形成“玻璃/PET/(双层PVB)/PET/玻璃”结构。对此类结构进行热压处理，然后除去两层PET薄膜和两层玻璃。将双层片材在不同相对湿度(RH)的条件下进一步调理至少16小时，然后按照ASTMD257规定使用得自Mitsubishi Chemical Corporation(Japan)的Hiresta-UP进行体积电阻率测量。用于调理双层片材的各种RH和体积电阻率测量结果见下表1。
表1
Figure BPA00001258089000191
实施例E2-15
按照层压方法1(E2-E8)或层压方法2(E9-E15)组合并层压具有表2所述层压结构的一系列12×12英寸(305×305mm)太阳能电池模块。根据需要，层1和层2分别构成入射层和前片材包封层，层4和层5分别构成后片材包封层和背衬层。此外，在每种层压结构中，每个着色的多层片材(CMS 1-4)的未着色的表面亚层直接接触太阳能电池层。
表2
1 CMS 1-三层片材，其具有(a)两个表面亚层，每个都包含基本上与PVB 2相同(如E1中所用)并且具有10密耳(0.25mm)厚度的未着色的组合物；以及(b)包含基本上与PVB 1相同(如CE1和E1中所用)的灰色组合物并且具有5密耳(0.13mm)的厚度的内亚层。
2 CMS 2-双层片材，其具有(a)包含基本上与PVB 2相同的未着色的组合物的10密耳(0.25mm)厚的第一亚层；以及(b)包含基本上与PVB 1相同的灰色组合物的10密耳(0.25mm)厚的第二亚层。
3 CMS 3-双层片材，其具有(a)包含基本上与PVB 2相同的未着色的组合物的15密耳(0.38mm)厚的第一亚层；以及(b)包含基本上与PVB 1相同的灰色组合物的15密耳(0.38mm)厚的第二亚层。
4 CMS 4-三层片材，其具有(a)两个表面亚层，每个都包含基本上与PVB 2相同并且具有15密耳(0.38mm)厚度的未着色的组合物；以及(b)包含基本上与PVB 1相同的15密耳(0.38mm)厚的内亚层。
5 PVB 3-得自DuPont的20密耳(0.51mm)厚的BUTACITE
Figure BPA00001258089000202
B51V聚(乙烯醇缩丁醛)片材。
6 PVB A-30密耳厚片材，其由具有100％(pph)的聚(乙烯醇缩丁醛)(具有15个羟基)和48.5pph的四聚乙烯醇二庚酸酯的组合物形成，并且基本上按照PCT专利公布WO 2004/039581中公开的方法制备。
7玻璃1-得自PPG Corporation的Starphire玻璃。
8玻璃2-具有2.5mm厚度的透明退火浮法玻璃板。
9太阳能电池1-承载在玻璃基板上的12×12英寸(305×305mm)a-Si薄膜光伏器件，如美国专利5,507,881和美国专利公布2007/0209699中所公开的类型。
10太阳能电池2-承载在玻璃基板上的12×12英寸(305×305mm)CIGS薄膜光伏器件，如美国专利6,040,521和6,258,620中所公开的类型。
11太阳能电池3-10×10英寸(254×254mm)CIS基薄膜太阳能电池，如美国专利6,353,042第6段第19行中所公开的类型。
12太阳能电池4-由10×10英寸(254×254mm)多晶EFG生长晶片制成的硅太阳能电池，如美国专利6,660,930第7段第61行中所公开的类型。

Claims (21)

1.包括层压结构的太阳能电池模块，所述层压结构包括太阳能电池层和着色的多层聚合片材，其中
(A)所述太阳能电池层选自包含单个太阳能电池的太阳能电池层和包含多个电互连的太阳能电池的太阳能电池层；
(B)所述太阳能电池层具有受光面和非受光面；以及
(C)所述着色的多层聚合片材包括：第一表面亚层，所述第一表面亚层被定位成邻近并直接接触所述太阳能电池层；第二表面亚层，所述第二表面亚层被定位成不接触所述太阳能电池层；以及任选地被定位在所述两个表面亚层之间的至少一个内亚层，其中
(i)所述第一表面亚层是未着色的并且基本上不含导电的着色颜料；以及
(ii)除所述第一表面亚层之外的至少一个亚层是着色的并且包含至少一种导电的着色颜料。
2.权利要求1的模块，其中所述着色的多层聚合片材为双层片材的形式，并且所述第二表面亚层是着色的并且包含所述至少一种导电着色颜料。
3.权利要求1的模块，其中所述着色的多层聚合片材为三层片材的形式，并且具有第一表面亚层、第二表面亚层和内亚层，其中所述内亚层是着色的，并且所述第二表面亚层是未着色的并且基本上不含任何导电着色颜料。
4.权利要求1的模块，其中所述导电着色颜料选自炭黑并且以按所述亚层的总重量计约50至约100ppm的含量存在于所述着色的亚层中。
5.权利要求1的模块，其中所述亚层中的每一层独立地包含选自下列的聚合物：乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙烯醇缩醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃嵌段弹性体、α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚物、α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸的共聚物、α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸的共聚物的离聚物、硅氧烷弹性体、环氧树脂、以及它们的混合物。
6.权利要求1的模块，其中所述着色的多层聚合片材的亚层中的每一层包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂。
7.权利要求1的模块，其中所述着色的多层聚合片材具有约15至约90密耳(0.38-2.28mm)的总厚度，并且所述亚层中的每一层具有约3至约60密耳(0.076-1.52mm)的厚度。
8.权利要求1的模块，其中所述着色的多层聚合片材被定位成接触所述太阳能电池层的非受光面并且为后包封层。
9.权利要求8的模块，所述模块还包括前包封层，所述前包封层被层压到所述太阳能电池层的受光面并且包含选自下列的聚合物：酸性共聚物、离聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙烯醇缩醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃嵌段弹性体、α-烯烃和α，β-烯键式不饱和羧酸酯的共聚物、硅氧烷弹性体、环氧树脂、以及它们的混合物。
10.权利要求1的模块，所述模块还包括入射层，其中所述入射层为所述模块的最外表面层并且被定位在所述太阳能电池层的受光面上。
11.权利要求1的模块，所述模块还包括背衬层，其中所述背衬层为所述模块的最外表面层并且被定位在所述太阳能电池层的非受光面上。
12.权利要求1的模块，其中所述太阳能电池为基于晶片的太阳能电池，所述基于晶片的太阳能电池选自基于晶体硅(c-Si)和多晶硅(mc-Si)的太阳能电池。
13.权利要求12的模块，所述模块按照从所述太阳能电池模块的前受光面开始的位置顺序基本上由下列组成：(i)入射层，(ii)层压到所述太阳能电池层的受光面的前包封层，(iii)太阳能电池层，(iv)层压到所述太阳能电池层的非受光面的后包封层，以及(v)背衬层，其中所述后包封层为权利要求1所述的着色的多层片材。
14.权利要求1的模块，其中所述太阳能电池为薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池选自基于非晶硅(a-Si)、微晶硅(μc-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒化物(CIS)、铜铟/镓二硒化物(CIGS)、吸光染料和有机半导体的太阳能电池。
15.权利要求14的模块，所述模块按照从所述太阳能电池模块的受光面开始的位置顺序基本上由下列组成：(i)太阳能电池层，(ii)包含权利要求1所述的着色的多层片材的后包封层，以及(iii)背衬层，其中所述太阳能电池层还包括其上沉积有所述薄膜太阳能电池的覆板，所述覆板被定位成使得所述覆板为所述太阳能电池层的受光面上的模块的最外表面。
16.制备太阳能电池模块的方法，所述方法包括：(i)提供包括权利要求1中所述的所有组件层的组合件，以及(ii)层压所述组合件以形成所述太阳能电池模块。
17.权利要求16的方法，其中所述组合件包括权利要求13中所述的所有组件层。
18.权利要求16的方法，其中所述组合件包括权利要求15中所述的所有组件层。
19.权利要求16的方法，其中所述层压步骤是通过使所述组合件受热来进行的。
20.权利要求19的方法，其中所述层压步骤还包括使所述组合件承受真空或压力。
21.制备太阳能电池模块的方法，所述方法包括：
(A)提供包含下列位置顺序的组件的组合件：
(1)太阳能电池层，
(2)第一聚合片材，所述第一聚合片材是未着色的并且基本上不含任何导电着色颜料，以及
(3)第二聚合片材，所述第二聚合片材是着色的并且包含至少一种导电着色颜料，
其中
(i)所述太阳能电池层选自包含单个太阳能电池的太阳能电池层和包含多个电互连的太阳能电池的太阳能电池层；
(ii)所述太阳能电池层具有受光面和非受光面；以及
(iii)所述未着色的第一聚合片材直接接触所述太阳能电池层的非受光面，以及
(B)层压所述组合件以形成所述太阳能电池模块。
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