CN102470633A - 具有聚丙烯基背板的光生伏打模块 - Google Patents
具有聚丙烯基背板的光生伏打模块 Download PDFInfo
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Abstract
本发明设计光生伏打模块背板(10)，基于优选的高分子量的、抗冲击性的、收缩的和耐热(流动)的FPP(柔性聚丙烯)组合物，优选含有功能性颗粒或与底层粘合层(13a)共挤出，以获得对EVA粘合层(5)的高度可靠的粘合性。在一个实施方式中，背板(10)具有功能性PO粘合层(13b)，使得可以直接粘合至电池背接触面，即无需使用EVA粘合层(5)。在另一个实施方式中，具有功能性PO粘合层(13b)的背板(10)允许使用上粘合层(2)，其是表面官能化的透明的TPO膜。
Description
本发明涉及一种聚丙烯基背板，其结合了低测流和优异的剥离性能，优选用于光生伏打模块。
光生伏打模块(也简称PV模块)包括至少下列层：顶层，由前后电极层和夹在其中的光生伏打物质层构成的活性层，和电绝缘背板。通常顶层通过上粘合层与活性层连接。在很多情形中，活性层通过背粘合层与背板连接。这些层可以连接至基材例如金属板或刚性塑料板，或由例如耐刮擦的保护层保护或提供另一个粘合层以连接接线盒或安装面。各个层可以包括两个或更多个子层。可以包括阻隔层，尤其在活性层中。
顶层典型地为玻璃平板或者，尤其对于柔性模块，为氟化聚合物例如ETFE(乙烯四氟乙烯)或PVDF(聚偏二氟乙烯)的层。通常顶层和活性层之间存在透明的上粘合层，更通常地该上粘合层基于EVA(乙烯醋酸乙烯基酯)，例如交联的EVA，例如Vistasolar 486.10(来自Etimex)。一般公认含有玻璃毛或玻璃纤维或玻璃珠会使EVA受益。
对于活性层，许多光生伏打物质是已知的，例如a-Si电池，两联电池组(a-Si，a-Si或a-Si，微晶硅……)，三联a-Si/a-SiGe/a-SiGe，有机光生伏打物质(OPV)，CIGS等，其也可以以多层形式提供。在玻璃顶层的情形中，活性层通常直接与顶层连接。在柔性模块中，活性层位于柔性支撑膜(塑料的或金属的)上。
背电极通常为金属层，例如铝层，而前电极为透明的导电性氧化物层。
活性层之下需要绝缘背板，并典型地通过背部的可交联EVA粘合层与活性层连接。可交联EVA含有过氧化物并且通常含有硅烷。根据现有技术称为TPT(Tedlar/PET/Tedlar)的膜经常用作背板，其由下列层构成，在辅助粘合剂的帮助下层压：
●聚乙烯基氟化物(例如Tedlar
)膜，在两边用电晕或火焰处理(25至40μm厚)
●双组分溶剂基聚氨酯(PUR)粘合层(5至10μm)
●聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)膜(典型地250μm厚)
●双组分溶剂基PUR粘合膜(5至10μm厚)
●聚乙烯基氟化物(例如Tedlar)膜，在两边用电晕或火焰处理(25至40μm厚)。
该TPT箔适合作背板是因为其独特的使用性能结合，例如电绝缘，无或低UV老化性，在模块层压温度(150℃)下的尺寸稳定性，对EVA粘合层(至少如果表面处理过)和密封剂的优异的粘合性，以及有限的水蒸汽渗透性。该TPT箔具有一些缺点。它制备非常昂贵，因为每个层必须先制备，然后用辅助的溶剂基胶水层压。它由卤化材料(Tedlar
)和水解敏感性材料(PET，PUR粘合剂)构成，对于热、湿度、阳光充足的气候这是严重的缺点。因此，需要更便宜的并且能提供相同使用性能的材料。
现有技术的可交联EVA粘合剂的状态为0.460mm厚，制备以EVA为基础并具有约30％醋酸乙烯基酯。其含有过氧化物和可能的硅烷粘合促进剂，UV吸收剂，抗氧化剂和HALS光稳定剂。有用的EVA膜配方为，例如描述于WO99/27588。其很好地构建成耐久的高度透明的粘合层。其能很好地用于封装厚的结晶Si PV电池(典型地250μm)，这要归功于其环绕电池流动的能力。但是该粘合剂膜具有昂贵的组合物并且难以制备。其交联典型地在约145-150℃下进行，典型地持续15分钟。该固化过程需要精确控制(层压/固化过程中产生起泡)并且可能会出现不可接受的粘合剂收缩，以及不希望的PV电池的位移。
因此，需要该EVA粘合剂的替代品，尤其用于背粘合剂应用。
尚未在先公开的 EP08001991提及作为背景技术的一种TPO HifaxCA 10 A基层，其在EVA背粘合层的帮助下层压至PV电池。该结合并不理想，因为EVA粘合层与TPO Hifax CA 10基层之间的粘合性难以控制，并且在TPO Hifax CA 10基背板储存一段时间后会变差。在150℃下可以观察到TPO Hifax CA 10基背板令人讨厌的流动/变形。
该申请在其第三个实施方式中提供一种“TPO/TPO中间层1/TPO中间层2/连接层”的背板，其中TPO基于Hifax CA 10(可能含有改性剂以改善粘合性)，TPO中间层1基于一种“相容的树脂共混物”，在HifaxCA 10 A与层2之间，TPO中间层2基于VLDPE，而连接层基于EAA(乙烯与丙烯酸的共聚物)。该体系代替EVA背粘合层。仍然使用EVA上粘合层，已知的加工困难仍然存在。在150℃的层压温度下仍然能观察到令人讨厌的流动。
其还提供一种连接层/TPO/连接层形式的EVA上粘合层替代品。该申请没有公开具有高光传输和良好流动性的特定组合物与背板结合，尤其是涉及结晶硅电池需要控制的粘合层侧流以避免电池不可接受的移动，以及至少在150℃或更低的适中温度下对前玻璃具有优异的粘合性的技术。
结论是，仍然需要具有改善的剥离性，流动和尺寸稳定性的经济有效的背板。该背板应对EVA具有优异的粘合性。
可能地，该背板应与背粘合层整合以代替EVA背粘合层，优选与非EVA上粘合层结合，并且能封装厚的结晶PV电池。因此，仍然需要有效结合粘合剂的整合的背板和具有高光传输的透明的连接层/TPO/连接层，并且提供控制的侧流和足够的封装性能和在优选150℃或更低的层压温度下对传统的结晶Si电池和前玻璃的优异的粘合性。
在例如EPl898470和WO99/04971中发现其它代替粘合层和／或背板的方法。在EPl898470中，背板包括无机氧化物蒸气沉积在膜上的阻隔层，另外已知的基于PEN或PET的膜是推荐的。
WO99/04971使用三层封装剂作为粘合剂，包括夹在离聚物层之间的LLDPE层。背板是Tedlar层或玻璃或热塑性材料。热塑性材料推荐与至少两种酸共聚物混合的热塑性聚烯烃。
发明概述
在第一个实施方式中，本发明的目标通过提供一种多层共挤出或共层压的背板解决，其中其面对活性层的层是基于一种剩余熔化热(即在层压温度和最终熔化之间的熔化热)低于30J/g，优选低于5J/g，最优选为基本熔融的柔性聚丙烯(FPP)共混物，并且其中其它层也是FPP基层。背对活性层的背板层，也称为主层，优选基于熔融温度高于模块(module)层压温度(典型的150℃)的FPP。优选该层是基于层压温度下剩余熔化热至少为10J/g，优选至少20J/g的FPP共混物。如果需要，一层或多层中间层，也称为“相容”层，具有适应的组合物以获得背板层之间良好的粘合性和良好的挤出流变性。为了改善耐过氧化物开裂，FPP优选具有低熔融流动速率(MFR)。
背板的总厚度典型地为0.5mm，其面对活性层的层典型地低于100μm，使EVA粘合层的过氧化物部分地交联该层并将其与主层接枝(改善粘合性)。
该背板显示出令人惊讶的多种有用性能的结合：与可过氧化物交联的EVA背粘合层的可靠的粘合性，阻隔性，足够的尺寸稳定性，机械性能的保留(完整性)和在通常真空层压过程中的有限的热形变(流动)，优异的抗老化性(例如无水解)，优异的电性能(＞1000的VDC部分放电电压)，优异的低温机械性能和与接线盒的可焊接性。
该目标还通过在面对活性层的背板层得材料组合物中添加功能性颗粒解决，这能控制由可交联EVA背粘合层的过氧化物和/或硅烷触发的偶联反应，因而改善背板和可交联EVA粘合层的机械性能和使其之间的粘合性更可靠。
在一个特定的实施方式中，功能性颗粒为特殊的卤化阻燃剂颗粒，其还能使与防水层整合在一起的PV模块获得优异的外部阻燃性。
在另一个实施方式中，该目标通过提供一种多层背板解决，其中面对活性层的层具有与EVA粘合膜的内在粘合性，其是基于聚乙烯(PE)，优选“极性”聚乙烯，即乙烯与极性共聚单体共聚而成，极性单体选自醋酸乙烯基酯，丙烯酸和甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯，乙基丙烯酸酯，丁基丙烯酸酯，乙基己基丙烯酸酯，……)等。内在粘合性意思是该层与EVA粘合层的粘合性良好，即使没有过氧化物作用，即该层的聚合物是化学相容的(化学亲和的)。在这种情形中，面对活性层的层和主层之间的背板层是基于PE和/或FPP并且与中间层是相容的或粘合的。
该目标还通过提供一种整合背粘合层(连接层)和背板以及例如热塑性聚烯烃(TPO)中间层(相容的或粘合的层)的粘合的多层背板而实现。作为背粘合层的层在低于150℃，甚至低于140℃的适中温度下能拓展其粘合性至PV电池或PV电池支撑膜的背面(也是为了提供有效的封装)，至PV模块顶层(即，上粘合层(若有)或适当表面处理的玻璃前层，例如在模块的边缘等)，并且是基于与反应性基团例如丙烯酸，甲基丙烯酸，马来酸酐(MAH)，甲基丙烯酸缩水甘油酯，羟烷基丙烯酸酯接枝或共聚的功能性聚乙烯，并且可能地与选自醋酸乙烯基酯(VAc)，丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯，乙基丙烯酸酯，丁基丙烯酸酯，乙基己基丙烯酸酯)等的极性共聚单体共聚。
MAH接枝的并且可能地与VAc共聚的聚乙烯是优选的。
该实施方式中背板的其它层是熔融温度(基本上低于层压加工温度)下相容的层，具有适当的厚度，使得足够的聚合物环绕PV电池(结晶Si型)流动，其尤其适合厚的结晶Si PV电池(封装)，并且基于FPP共混物的主背板层的剩余熔化热(即高于层压温度)至少为10J/g，优选至少20J/g。
该目标还可以通过提供一种透明的上粘合膜解决，该膜是高度透明的抑制侧流的连接层/TPO/连接层膜。这尤其优选与整合背粘合层和背板的粘合的多层背板结合。
连接层与粘合的整合背板的连接层相似并且是透明的。TPO层由交联的乙烯共聚物构成或是由主要为VLDPE基高透明树脂层和至少一层主要为RCP/VLDPE混合物的薄中间层(其提供层压过程中的抑制侧流性能)构成的TPO多层。
此外，互相连接的例如结晶Si PV电池在适中的温度(＜150℃)下与背板层压，该背板整合背粘合层(上和下)，透明的上粘合膜和透明的顶层，是例如预先用氨基硅烷处理过的玻璃板，用一步法制备成PV模块(构架/装配原件，电连接和接线盒的运用没有描述，在其它步骤中完成)。
发明详述
典型的包含过氧化物交联剂和硅烷粘合促进剂的可交联EVA粘合膜由Etimex出售，商品名为Vistasolar 486.10(该膜的基础树脂为具有约33％VAc例如Elvax 150的EVA)。EVA粘合层中过氧化物的含量有利地可以增加至能补偿因迁移入背板而导致的损耗。可获得的现有技术中的可交联EVA粘合膜不含有卤化阻燃剂，尤其是经济有效的卤化阻燃剂例如Saytex
8010，因为它们与其制备工艺不兼容。
用于背板或作为背板的层或作为背或上粘合层(连接层/TPO，或连接层/TPO/连接层代替EVA)的层的有用的TPO，可以基于下列聚合物或其混合物：
●PP树脂(均或共聚物)与EPR橡胶(乙烯丙烯橡胶)例如CA 10 A，Hifax CA 12，Hifax CA7441A的柔性聚丙烯(FPP)机械的或反应器的混合物，由LyondellBasell提供，
●PP树脂与弹性体PP树脂(例如Dow提供的商品名为Versify2300.01或2400.01)的机械FPP共混物，
●PP(优选含有乙烯和其它可能烯烃的丙烯无规共聚物(RCP))与LLDPE(线性低密度聚乙烯)或VLDPE(极低密度聚乙烯)塑性体(例如Exact 0201或Exact 8201，由Dexplastomers提供)的机械FPP共混物，
●PP嵌段与PE嵌段的聚合FPP共混物，
●结晶PE部分(嵌段)和无规共聚的PE部分(嵌段)的烯烃嵌段共聚物(OBC)树脂，提供软度和高DSC熔融温度(±120℃)，例如INFUSETM烯烃嵌段共聚物，由Dow提供，
●聚乙烯塑性体(VLDPE)或LLDPE，即通过乙烯与短链α-烯烃(例如1-丁烯，1-己烯和1-辛烯)共聚获得，密度低于925kg/m3(ISO 1183)，可能地(部分地)交联以改善PV模块层压过程中的热变形温度和流动性和可能地添加软化剂树脂，例如SEBS(例如 Kraton G1657)，EPR树脂，EPDM树脂等。
●乙烯与选自醋酸乙烯基酯，丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯，乙基丙烯酸酯，丁基丙烯酸酯，乙基己基丙烯酸酯甲基丙烯酸缩水甘油酯)，丙烯酸，甲基丙烯酸，马来酸酐(MAH)的极性单体的共聚物，可能接枝的，离聚物等。
●基于PP或PE与EPDM橡胶的混合物的热塑性硫化橡胶，例如Santoprene基础混合物，与PP的混合物是一种FPP。
已经发现为了限制在PV模块层压过程中(典型地在约150℃下发生)热形变(收缩，流动，对真空层压机皮带的过多粘合，从压力机剥离过程中的机械损坏等)，需要FPP基层作为背板的主层。为了维持背板的机械完整性，该FPP的剩余熔化热应至少为10J/g，优选至少20J/g(见DSC分析-图8)。
优选使用熔融温度(见DSC分析-图8和MTM 15902)明显比模块层压温度高(5℃)的树脂，较好的候选是均聚物PP。
已经发现均聚物PP基层在常规层压温度下(典型的150℃)对可交联(过氧化物)EVA层的粘合性很差(形成气泡和/或粘性低于20N/cm-EN 12316-2)。为了获得良好的粘合性，需要该PP与高含量的橡胶状材料(EPP)混合，与其形成PP和橡胶的互穿网络。在该情形中，PP变成FPP，其膜或箔的冷可折叠性(根据EN 495/5)至少为-20℃，优选-40℃或更低。与可交联(过氧化物)EVA的粘合性需要高橡胶含量(＞50％)，这意味着实际上剩余熔化热低。
已经令人惊奇地发现PP无规共聚物基层(树脂剩余熔化热优选低于5J/g)在层压温度下(典型的150℃)对可交联(过氧化物)EVA粘合层的粘合性良好。在该情形中需要添加橡胶状材料或塑性体(EPR，VLDPE，…)以获得低温抗冲击性，低温下的软度和与过氧化物固化较好的相容性。由其制得的层和背板的冷可折叠性(根据EN 495/5)至少为-20℃，优选-40℃或更低。
当然该层在模块层压温度下的尺寸稳定性差。
因此根据本发明提供一种(优选共挤出的)多层背板，其中面对活性层的层在模块层压温度下具有低剩余熔化热，优选低于5J/g，最优选大体熔融的，和其中该层的剩余部分为FPP基层，其中主层基于FPP，其优选熔融温度比模块层压温度(典型的150℃)高，这意味着剩余树脂熔化热至少为10J/g，最优选至少20J/g，和其中优选的中间层设计成“相容的”层，以获得面对活性层的层和主层之间良好的粘合性和良好的挤出流变性。
当面对活性层的层足够薄(典型的100μm)时，EVA背粘合剂的过氧化物将移动穿过它并改善主层和该层之间的粘合性。在这种情形中无需主层和面对活性层的层之间的中间层，即与EVA背粘合剂层接触的层。
为了改善层压温度下耐过氧化物开裂性和机械完整性，熔融流动速率(230℃/2.16kg-ISO 1133，在本文中用于所有MFR)低于10g/10min的FPP树脂(混合物)是优选的(150℃下15分钟内可接受的开裂反应)。添加抗氧剂和适合的化学物质(例如多丙烯酸酯，例如季戊四醇三丙烯酸酯)以控制PP链断裂是有用的，并且是本领域技术人员公知的。
功能性颗粒，即在其表面具有化学基团(能与可交联EVA粘合层的过氧化物和/或硅烷反应，或者能控制或催化可交联EVA粘合层的过氧化物和/或硅烷与PP的反应)的颗粒，可以有利地加入到与EVA粘合层接触的层的组合物中。
已经发现当在面对活性层的层(例如基于Hifax CA 10 A)的配方中添加功能性颗粒时，可以增强与可交联EVA膜的粘合性，典型地为25％或更多。即使该层在长时间储存之后与可交联EVA的粘合性仍然保持优异。
该功能性颗粒可以由本领域技术人员借助一些定向测试来限定，例如可以是Al(OH)3或Mg(OH)2阻燃剂颗粒或金属氧化物，可能在其表面涂布硅烷例如氨基丙基三乙氧基硅烷(H2NC3H6-Si(OC2H5)3)，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，二-结构(Dow Corning的Z-6670)等或其混合物。
在优选的实施方式中，所用的功能性颗粒具有极小的粒径(典型的1-10μm)。优选功能性颗粒基于亚乙基双四溴邻苯二甲酰亚胺。当该层用作PV整合防水层的组分或连接层/TPO的一部分时，该颗粒提供改善的与可交联EVA层的粘合性以及优异的抗老化性和改善的耐火性。该颗粒的商售的例子为Saytex BT 93(优选白色级别的)。
在共挤出或共层压膜或箔的情形中功能性颗粒可以优选仅加入到被层压的与可交联EVA粘合层接触的层中。
为了获得面对活性层的层和主层之间良好的粘合性以及优选较高的熔融温度，可以使用一层或几层FPP基中间层，其具有面对活性层的层和主层的组合物之间的合适的中间组合物。该层逐步匹配将要结合的层的组成和流变性。添加塑性体(VLDPE)或弹性体PP树脂(Versify型树脂)有助于相容。这不用详细说明，因为该运用是本领域技术人员显而易见的。
FPP层并不“内在地”粘合可交联EVA粘合层。含有过氧化物和可能的硅烷的可交联EVA粘合层在FPP背板和可交联EVA粘合膜的界面有条件地引起有效的“接枝”反应，因而提供粘合。
在长时间工作之后，已经发现层压之后(典型的15分钟，150℃)FPP背板或基材上的电绝缘层与可交联EVA膜之间的粘合取决于许多因素(PP树脂中剩余有机烷氧基硅烷的数量，PP树脂的剩余酸度，潮湿条件中制备和/或储存，过剩的过氧化物开裂，抗氧剂、低聚物的渗出，储存过程中FPP结晶度的增加，……)，并且会有很大的变化，甚至降至极低的值低于20N/cm，典型的约12N/cm，这是FPP背板(例如HifaxCA 10 A基的)和基于不含过氧化物和硅烷的EVA粘合膜之间的典型剥落值。向邻接背粘合层的背板的层中添加功能性颗粒能改善粘合的可靠性。
已经发现不含过氧化物或硅烷的Elvax 150粘合层具有对聚乙烯和“极性”聚乙烯基层良好的粘合性。该良好的粘合性是指“内在的粘合性”，因为已经达成了至少在环境温度下可接受的粘合性(＞30N/cm)，甚至不需要迁移过氧化物和硅烷的复杂化学处理。结果是，该层与可交联EVA粘合层的粘合性更加可靠。该层称为底层并且是面对活性层的层的优选实施方式。
几种组合物与EVA粘合膜(33％VAc)的内在粘合性记录于下表中。基于这些结果和测试工艺，本领域技术人员将很容易定义有用的“底”层。
功能性颗粒例如Saytex BT 93可进一步加入到底层中。
已经发现多层背板或基材(金属/连接层，……)上的电绝缘层可进一步装配或共层压(共挤出TPO-)功能性PO连接层，这能获得在低至150℃，甚至低至140℃的层压温度下与PV电池背面的表面或电池支撑膜或模块顶层的优异粘合性，其表面构成为铝(通常为PV电池背电极的情形)，氧化铝(例如通过CVD的反应性喷溅沉积)和/或通过合适的表面处理(例如玻璃的氨基硅烷湿涂布)进行处理过，以获得能与功能性聚烯烃(连接层)反应的功能。
MAH接枝的功能性PE中MAH的含量典型地为约0.2％，但如果需要改善粘合性可以增加。马来酸酐接枝的PE例如由Arkema在商标名Orevac(Orevac 18300，18360，…)下提供。Orevac 18300是特别有用的。
例如Dow在商品名Primacor
(Primacor 1321或1410)下提供了有用的EAA树脂。
通过例如等离子体技术向背板表面或邻接可交联EVA粘合膜的基材上的电绝缘层接枝硅烷(例如γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，酸基(例如丙烯酸)，羟基(例如羟乙基丙烯酸酯)等官能团是本领域公知的，并且也是有用的。该管能花表面通过扩展作为共挤出的或共层压的“功能性PO连接层”。例如，背板所述面的表面或基材上的电绝缘层首先经过电晕或等离子体处理以改善湿润性，然后用含反应性基团例如硅烷基(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)的分子的稀释溶液的薄湿膜涂布，然后干燥以蒸发溶剂，然后通过气体等离子体或其它接枝技术(伽马接枝，……)固化(丙烯酸酯的接枝反应)。根据使TPO层溶剂化物的能力选择溶剂，即允许含分子的反应性基团的一些渗透。
如果需要，通过相容的中间层(这是本领域技术人员容易定义的)可以获得底层或功能性PE连接层(在其用作背粘合层的情形中)与FPP主层(例如基于Hifax CA 12 A)之间的粘合性。为此有用的结构的例子如下：
中间层的堆叠：
●第一层，与PE基共聚物或MAH接枝的PE层接触，基于LLDPE或VLDPE，例如Exact 0203，
●第二层，基于RCP(例如Adsyl 5C 30 F)与VLDPE塑性体(例如Exact 0203)的混合物，比例25％/75％，
●第三层，基于RCP(例如Adsyl 5C 30 F)与VLDPE塑性体(例如Exact 0201)的混合物，比例50％/50％，
●第四层，基于Hifax CA 12 A/Exact 0201(75/25比率)的混合物
●第五层(具有对Hifax CA 12 A基主层优异的粘合性)，基于HifaxCA 12 A/Exact 0201(87.5/12.5比率)的混合物。
功能性PE层(例如MAH接枝的LLDPE)与这些层的共挤出层是本发明典型的连接层/TPO。
这些层可以共挤出(底层或连接层/层一/二(/三)一起和层(三/)四/五与Hifax CA 12 A基主层一起)，然后共层压(可能的模块层压过程中)。
在另一个有用的方法中，功能性PE连接层与FPP主层(例如基于Hifax CA 12 A)之间的粘合性可以由包括EVOH或PA基中间层的反应体系获得。典型的5-层结构为：
-1)功能性PE连接层
-2)VLDPE或PE基层，可能部分交联的(硅烷，……)
-3)与功能性PE连接层相似的层(包含例如MAH官能团和/或丙烯酸官能团)，与PA层或EVOH层反应
-4)PA，例如PA6或EVOH基层，能与层3和5反应和粘合
-5)马来酸酐接枝的PP(RCP或均聚PP)基层(例如由LyondellBasell提供-″Plexar 600x″产品序列，尤其Plexar 6002和6006树脂)
包括功能性PE连接层的5-层结构层压于FPP主层上。如果层1)和2)省略，该背板可以与EVA粘合层一起使用。
在粘合背板的情形中，FPP主层的厚度典型地为0.2-0.6mm，取决于电绝缘的要求，而包括背粘合层的背板的其它层各自的厚度将典型地为几微米，在结晶PV电池的情形中为50μm。选自中间层的厚度以控制包围PV电池的这些层的流动。
在本发明范围内，具有控制的侧流的透明上粘合膜可以由多层膜(共挤出或共层压层)A/B/C或A/A′/B/C′/C以及UV和热稳定剂构成，构成为：
-2层(典型的5-50μm)外部功能性PE连接层(A和C层)，例如构成为EAA或LLDPE-MAH或EVA-MAH接枝的树脂(PP，……)以及UV和热稳定剂
-可能的相容层A′和C′(流变性，粘合性)
-TPO内层或核心层(B层)，是多层的层，基于：
o塑性体(VLDPE)层，优选高粘度和高熔融温度(高于80℃，优选高于90℃)，例如Exact 0201
o流动抑制剂RCP/VLDPE基混合层，RCP的例子为LyondellBasell的Clyrell RC1414。
或者，内层可以是交联的(硅烷，过氧化物等)PE或EVA层。
外部层(A和C)优选为薄层(＜50μm，优选＜20μm，典型地比A/B/C膜的总厚度薄10-30倍)并且是大部分未交联的，但由于厚度薄因而足够透明，即使使用高熔融温度(即＞95℃)的共聚物。
MAH接枝的EVA因其透明度是公知的(Plexar
PX1164)。
因为外部层(A和C)是薄层，因而限制了其层压过程中的流动。通过交联或插入RCP/VLDPE层控制(保持可接受的)TPO内层的侧流。
TPO内层有用的添加剂为Hals和UV吸收剂，例如like Tinuvin 123，Tinuvin 770和二苯甲酮例如Chimassorb 81或90，抗氧剂，可能的净化剂(改善透明度)和可能的除酸剂。
硅烷或酸基或羟基，……官能团也可以接枝到TPO(核心)层(不需要共挤出层)的表面。将要处理的该表面首先进行光晕或等离子体处理以改善润湿性，然后用含反应性基团例如硅烷基(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)的分子的稀释溶液的薄湿膜涂布，然后干燥以蒸发溶剂，然后通过气体等离子体或其它接枝技术(伽马接枝，……)固化(接枝反应)。
改善(如果需要)PV模块组件与本发明连接层的粘合性的优选的技术(本领域技术人员可以容易地改进)为：
-通过在PV膜或电池背面和/或PV电池的透明导电氧化物或阻隔层上反应溅射Al2O3纳米层而沉积
-在例如N2/NH3气体混合物下(在ETFE膜表面最大化NH2反应性基团的可获得性)ETFE膜的气体等离子体胶结(由US专利03030290修改)，
-在玻璃上的Al2O3纳米层的化学蒸气沉积(可能地等离子体增强)，
-用氨基硅烷(例如氨基丙基三乙氧基硅烷(H2NC3H6-Si(OC2H5)3))薄层湿涂布玻璃。
优选向背板组合物添加抗氧剂，HALS和UV吸收剂，其能迁移进入粘合层以补偿该添加剂与过氧化物(EVA粘合剂)反应和/或从粘合膜迁移至背板而带来的可能的损耗。
FPP背板的总厚度将典型地为0.3-0.6mm，以达成体系电压为1000VDC或更高。背板优选为多层膜以限制针孔的风险，特别是在颜料和功能性颗粒浓度高的情形中。
背板对密封剂(例如接线盒或铝框的密封剂)的粘合性可以通过处理要密封的膜表面来改善，例如用等离子体喷灯(局部处理)或光晕或等离子体(优选气体等离子体-N2或N2/H2或N2/NH3或N2/CO2或Ar等气体)。后表面处理也是公知的胶结处理。另一个增强粘合性的方法是用光晕处理背板和涂布底层，例如氯化聚烯烃底层。
优选在背板或基材上的电绝缘层的组合物中添加至少5％的TiO2，以获得色彩稳定性和高日光反射率。背板和其它层进一步含有UV光合热稳定剂(典型的Irgastab FS301)和如果需要的颜料和/或阻燃剂和/或除酸剂和/或防粘材料和/或耐刮擦改性剂例如Ciba
IRGASURF
SR100。商售树脂的抗氧剂可以选择适合EVA粘合层的，以减少气候测试中的变黄。
背板也可以包含封装阻隔层例如铝层，例如在背粘合层和背板面对活性层的层之间(在例如基于Orevac 18300的功能性PE层的帮助下粘合)。
阻隔层(氧，水，……)，例如铝箔或镀铝的膜可以进一步包括在背粘合层和内连接层中。有用的结构是：连接层/多层TPO/内连接层/铝箔/内连接层/多层TPO/背板。
铝箔的尺寸可以比其它层小，可能在PV模块层压过程中，提供密封的电安全的铝内层。
在互接的PV电池下和/或上可以添加酸，氧和水蒸汽阻隔层，即邻接活性层，如果需要的话。有用的阻隔物是SiOx或Al2O3层与杂化聚合物(Ormocers
)或Barix
层(Vitex法)或通过原子层沉积获得的层等。
为了获得/改善PV模块几个层之间的粘合性，可以事先处理将要相互接触的表面，例如通过光晕，(气体或低压)等离子体处理/沉积，等离子体聚合，伽马辐射，火焰处理，(反应性)溅射(Al2O3，Al，……)，湿涂布(例如硅烷，例如氨基丙基三乙氧基硅烷(H2NC3H6-Si(OC2H5)3))，化学和/或机械蚀刻，化学蒸气沉积(例如玻璃上的Al2O3)等，及其结合。
背粘合剂整合的背板可以用与PV电池尺寸匹配的图案压纹，以使其容易与PV模块结合。上粘合层也可以用匹配的压纹图案提供。
通过参考附图将进一步阐述本发明，但不表示限制其范围至所示的特定实施方式。所示之外的优选特征的其它结合也是可能的并且是有利的。应理解为了阐述简单和清楚，图中所示部件不需要按比例画。
图1显示具有共挤出或共层压的FPP背板(10)的PV模块的横截面，具有：
i.层(13)，将要接触EVA粘合层(5)，包含可能的功能性颗粒和(树脂部分)剩余(即层压温度和完全融化之间)融化热低于30J/g，优选低于5J/g，最优选完全熔融，以改善与EVA(5)的粘合性。
ii.层(11)，可能地具有比层压温度(例如150℃)高的熔融温度以改善层压过程中背板(10)的尺寸稳定性，剩余熔化热(树脂部分)为至少10J/g，优选至少20J/g。
层11和13(文中称为12)之间可能的相容层没有示出。
图2显示本发明的具有多层背板(10)的PV模块的横截面，具有：
i.底层(13a)。
ii.层11和13a之间的相容层(12a/12b/12c……)。
iii.FPP基膜作为主层(11)，优选熔融温度高于150℃(更一般地剩余融化热高于层压温度10J/g，优选高于20J/g)……
图3显示PV模块的横截面，具有：
i.顶层(1)
ii.透明的上粘合层(2)，是连接层/TPO/连接层，具有有限的侧流(几mm)以避免污染层膜压力机，但电池(4)之间能充分地流动/渗透以获得良好的封装。
iii.PV电池(4)，典型的0.25mm厚
iv.功能性PO连接层(13b，粘合层5整合至TPO层(12)上)，具有对电池(4)背电极或背阻隔层或背底层涂布层和对粘合层(2)的良好粘合性，能在PV电池(4)之间充分流动和渗透，而且具有有限的侧流(几mm)以避免污染层膜压力机，
v.层11和13b之间的TPO相容层(12a/12b/12c…)，能在PV电池(4)之间充分流动和渗透，而且具有有限的侧流(几mm)以避免污染层膜压力机，
vi.FPP基膜(11)，优选熔融温度高于150℃(更一般地剩余熔化热高于层压温度10J/g，优选高于20J/g)。
图3显示PV模块部件的横截面，具有：
ii.例如金属的基材(110)，其上层压包括主层(11)，相容/粘合层(12)，和功能性PO连接层(13b，粘合层5整合至TPO层(12)上，粘合层(5)面对电池(4))的背板(10)，用与互接的PV电池(4)尺寸匹配的凹图案压纹。
iii.互接的电池(4)通过例如机器人放置在背板(10)上的凹槽中。
iv.然后将具有粘合剂(2)的优选柔性的前板(1)层压在嵌入基材(110)上背板(10)中的电池(4)上。
图5显示接线盒(601)的横截面，本发明焊接在背板(10)。接线盒可以由PP制备。接线盒可装配密封带(602)，基于FPP材料并包含金属带(603)以提供涡流焊接性或耐热性和熔化密封带。带603也可以是在带602里面的IR吸收层，提供IR激光焊接性(只要其它层是IR光透明的)。接线盒的垂片(604)也可以由FPP制备以允许热边缘或热气体焊接接线盒至背板(10)等。其它有用的技术是超声波焊接。
如果接线盒(601)的底板是基于聚酰胺(例如PA 6或PA 6-6)，在该情形中多层密封带(602)可由PP连接层(602a)和较厚的FPP层(602b/c)构成。薄层602c可包含炭黑以允许激光焊接。
接线盒可以是具有二极管的，与DC电缆在外壳“可移动”顶层中连接(例如Molex提供的)。仅接线盒的底板与背板焊接，例如基于激光束，其沿着接线盒底板的内周长在可能的多层密封带上。
该带可能地事先通过注射/二次成型(overmolding)附到接线盒的底板上：
-密封带位于模子(602a上)的底板上。
-接线盒材料(601)注射和二次成型到602a上。
图6显示用于本发明的层的对比的机械热分析(E′模量和负载下的变形“LO”)。
EVA层(9％VAc)当今已经用作PV模块(Uni-Solar PVL 136可商购的模块)中封装层的一部分。该PV模块甚至直接层压在防水层上并且安装在绝缘板(热屋顶应用)上。因此考虑到耐热性，该材料是参考的材料。
基于混合物Adsyl 5C 30 F/VLDPE Exact 8201 50/50的层相比EVA层显示出相似或更好的负载下变形和相似的E模量。
VLDPE Exact 8201可以用VLDPE Exact 0201取代以改善耐热扭曲性。
基于VLDPE Exact 0201的层是较软的，但是变形在高达90℃仍然可接受。如果需要，部分地例如硅烷交联或添加RCP将降低层压过程(模块封装)中的变形和流动。
图7显示对比的光透过性：
A)基于adsyl 5C 30 F/VLDPE Exact 0201 25/75混合物的0.35mm厚的膜(没有添加HALS稳定剂或UV吸收剂)，
B)0.460mm厚的膜Etimex Vistasolar 486.10。
光透过性是相似的(除了UV范围，因为没有向测试的“adsyl 5C 30F/VLDPE Exact 0201”膜添加UV吸收剂)。
本领域技术人员选择RCP以显示PV模块操作温度(典型的65℃)下最大的透明性。
用基于VLDPE Exact 0201或0203不含RCP的层获得稍高的光透过性。
可以通过包括RCP/VLDPE混合物的薄层来控制侧流，并提供令人满意的光传播。
向VLDPE添加“RCP”导致更多的散射光传播，这一般有益于薄膜PV电池的效率。
基于例如交联的或具有内部薄RCP/VLDPE层的VLDPE Exact 0203的核心层(B)可以与基于OREVAC 18300功能性聚烯烃的内部薄层(例如10μm)共挤出以生成A/B/C结构。该A和C层的厚度非常薄，不会过多降低透明的TPO膜(A/B/C)的光传播性。
图8显示DSC分析(10K/分钟)：
i.(上)基于Hifax CA 10 A的背板(10)：熔融温度约142℃。150℃以上剩余熔化热低于5J/g。
ii.(下)基于Hifax CA 12 A的背板(10)：熔融温度约163℃。150℃以上剩余熔化热约为30J/g。
为了用DSC(差示扫描量热法)测量聚合材料的剩余熔化热，考虑一种类似于测量聚合材料熔化焓的方法(根据MTM 15902)。以10K/分钟的速度加热聚合材料。如图8所示，画一条表示聚合材料比热(Cp)的基线。基线与曲线之间的面积(A)用于计算测试中聚合材料的熔化焓，用下列方程：ΔH＝K·A，其中ΔH为熔化焓，K是量热常数，和A是曲线下的面积。量热常数根据仪器而变化，并且通过分析具有已知转变焓的良好表征的样品来确定。通过限定相同面积A至层压温度右边(即，以上)的面积Ar(层压温度)获得剩余熔化热：RHf＝K·Ar。如果基于聚合材料的层包含重量％Wk的无机填料，层的聚合物部分层压温度以上的剩余熔化热为：RHf＝K·Ar/(1-Wf)。
第一次热测试是在材料将要进入层压机的时候。
从图8可以理解，聚合材料的熔点不足以判断其是否可以用于本发明。确实可能有组合物，层压温度下具有足够的剩余熔化热但熔点低于层压温度。此外某些材料可能具有高熔点但可能基本无定形和剩余熔化热很低。
图9显示手工挤出机头(6002)密封PV模块背板(10)和铝框(6001)的示意图，以基于官能化FPP(例如接枝MAH官能团)的混合物构成的挤出杆为基础。首先通过经典的挤出工艺制备该杆，然后通过手工挤出机(见Leister Hand Extruder指南)熔融并泵送入背板(10)和铝框(6001)之间的空腔(6003)，以便耐持久的密封。
为了阐述本发明所基于的发现，通过已知的低剪切挤出技术，制备下列0.5mm厚的粘合膜：
膜E1)：Dupont的Elvax 150(具有33％VAc共聚单体的EVA)，以及0.2％Naugard P(抗氧剂)，0.3％Chimassorb 81(Ciba的UV吸收剂)和0.1％Tinuvin 770(Ciba的HALS)。
膜E2)：与膜膜E1相同，但是添加1.5％Arkema的Lupersol TBEC(快速固化过氧化物，叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯)。
膜E3)：与膜E2相同，但是添加0.25％Dow Corning的Z-6030(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-粘合促进剂)。
然后通过挤出制备0.6mm的背板，基于几种柔性PP树脂。
主层A)：LyondellBasel的Hifax CA 10 A(RCP基PP/EPR反应器混合物，Tm为142℃，150℃以上的剩余熔化热低于5J/g，MFR＝0.6g/10min)。
主层B)：用Hifax CA 60(等同于Hifax CA 10 A，但是MFR为14g/10min)代替Hifax CA 10。
主层C)：用Hifax CA 12 A(均聚PP基PP/EPR反应器混合物，Tm为163℃，MFR＝0.9g/10min)代替Hifax CA 10。
主层D)：用Hifax CA 7441(均聚PP基PP/EPR反应器混合物，Tm为163℃，150℃以上的剩余熔化热低于约30J/g，MFR＝0.9g/10min，和较高的EPR含量)代替Hifax CA 10 A。
主层E)：用RCP(例如Adsyl 5C30F，在150℃下基本熔融)与VLDPEExact 8201(比率：50/50；75/25；90/10)的机械共混物代替Hifax CA10 A。
主层F)：向Hifax CA 10添加50份Saytex BT 93(亚乙基双四溴苯邻二甲酰亚胺)，即50份Saytex BT 93(亚乙基双四溴苯邻二甲酰亚胺)与100份Hifax CA 10A树脂混合。
主层G)：向Hifax CA 10添加50重量份Saytex 8010(亚乙基双五溴苯)。
主层H)：向Hifax CA 60添加50份Saytex 8010。
主层I)：先将Hifax CA 10A膜浸入80℃水中2小时，用布擦干，然后层压。
主层J)：先将添加50份Saytex BT 93的Hifax CA 10 A膜浸入80℃水中2小时，用布擦干，然后层压。
然后将这些背板与另一块相同的背板“胶粘”(即在150℃下压15分钟-4杆)，中间用几种粘合膜E1，E2，E3辅助，以测试三种不同组合物的粘合性能(根据EN 12316-2的剥离性能)。为了能开始和进行剥离测试，在一个背板和粘合膜之间包括一个隔离带(“背板/粘合膜(E1或E2或E3)/隔离带/背板”)。
下列剥离强度为测试的(比较结果因交联反应而难以控制)：
| 主层 | 粘合膜 | 剥离力[N/cm] |
| A) | 1) | 12 |
| A) | 2) | 30 |
| A) | 3) | 40 |
| B) | 3) | 30 |
| C) | 3) | 25 |
| D) | 3) | 35 |
| E) | 3) | 42 |
| E) | 3) | 45 |
| E) | 3) | 43 |
| F) | 3) | 50 |
| G) | 3) | 30 |
| H) | 3) | 23 |
| I) | 3) | 25 |
| J) | 3) | 45 |
实验清楚地显示在EVA背粘合层(5)中添加过氧化物和硅烷的效果。该添加剂使得可交联EVA粘合层(5)对层压在主层(11)上的低剩余熔化热的FPP层(13)有良好的粘合性。EVA粘合层中该添加剂的浓度可以由本领域技术人员进一步微调以进一步改善对层压在主层(11)上的低剩余熔化热的层(13)的粘合性。
由Hifax CA 60基膜获得的较低结果是因为较低的分子量(MFR＝14g/10min)，其由过氧化物进一步降低(解聚＝PP链断开)。
由Hifax CA 12 A基膜获得的较低结果是因为该树脂(均聚PP基)较高的剩余熔化热。橡胶含量较高(Hifax CA 7441 A)导致更好的粘合性。
RCP(例如Adsyl 5C30F)与VLDPE Exact 8201的机械共混物使得粘合性稍微改善(相比Hifax CA 10 A)。VLDPE的数量不重要。需要VLDPE达成良好的抗冲击性。
Adsyl 5C30F在150℃的层压温度下完全熔融。
通过下列实施例将进一步阐述清楚本发明，但不意味着限制其范围至特定提供的实施例。所示之外的优选特征的其它结合也是可能的和有用的。
实施例1)：共挤出或共层压的背板箔(10)由熔融温度比模块层压温度高的FPP层(11)和具有对EVA粘合层(5)改善的粘合性的FPP层(13)构成-图1。
通过共挤出获得下列背板：
-层1(11)＝550μm厚膜，具有下列组成：Hifax CA 12 A：100份，与TiO2 Kronos 2220：10份；Chimassorb 2020：0.8份；Tinuvin770：0.2份；Chimassorb 81：0.2份；Irgastab FS301：0.3份。
层2(13)＝50μm厚膜，具有下列组成：Adsyl 5C 30 F(来自LyondellBasell)：50份；Exact 8201 VLDPE(来自Dexplastomer)：50份；TiO2 Kronos 2220：5份；Chimassorb 2020：0.8份；Tinuvin770：0.2份；Chimassorb 81：0.2份；Irgastab FS301：0.3份。
层1和2通过共挤出在一步法中制备(多挤出模)。
Hifax CA 12 A是PP均聚物和EPR的反应器混合物，熔融温度为163℃(MTM 15902)，150℃以上的剩余熔化热约为30J/g，和低熔融流动速率为0.9g/10min(230℃，2.16kg-ISO 1133)。
该产物具有优异的抗冲击性(可延展/易碎温度转变＜＝-50℃-MTM17238)和＜-40℃的低温下的弯曲性。
Adsyl 5C 30 F是PP的无规共聚物(共聚单体＝乙烯和丁烯，即C2，C3，C4共聚物)，熔融温度为132℃(MTM 15902)，即在150℃层压温度下树脂完全熔融。
Exact 8201是VLDPE(辛烯共聚单体)，熔融温度为73℃。
Adsyl 5C 30 F与VLDPE Exact 8201的混合物导致与PP反应器混合物基箔(11)令人满意的粘合性和良好的冷可折叠型(＜-40℃；EN495/5)。当EVA粘合层(5)与″Adsyl 5C 30 F/VLDPE 8201″基层(13)接触固化时，过氧化物迁移到该层(13)中并造成该层的VLDPE 8201与主层(11)的部分交联，使得甚至在高于EXACT 8201熔融温度下也有良好的粘合性。
如果需要，可以减少Exact 8201的数量和/或用Exact 0201部分代替树脂，乙基选用相容性层(12)。
单独的Adsyl 5C 30 F(没有VLDPE)例如每种RCP具有差的冷可折叠型。
Tinuvin 770和Chimassorb 81是可交联EVA层(5-2)的普通的HALS和UV吸收剂。该添加剂将迁移进入和从背板(10)至EVA层(5-2)，以补偿损耗(通过迁移，通过过氧化物降解/反应，…)。
膜的性能列于下表，与Tedlar/PET/Tedlar箔比较：
(*)根据ISO 4892在下列特定条件下进行2.500小时的″2-SUNS″UV老化：每2小时18分钟循环去离子水喷雾，340nm下辐照：1W/m2，Borosilicate″S″型灯滤光片内&外，黑板温度＝88℃，测试室温度＝45℃。
2500小时相当于20年Florida 15％地面反射(朝北倾斜30度)。FPP膜(10)用玻璃板上的0.460 Etimex Vistasolar 486.10 EVA粘合剂层压(15分钟，150℃-1杆)。
本发明背板的UV老化性能在相当于Florida20年UV辐射的曝光(背板应用)之后是优异的，包括当FPP箔(10)由EVA粘合层(5)层压时。EVA膜(5)的过氧化物不会引起背板(10)不可接受的耐久性。
电性能(部分放电最大电压)是优异的。为了进一步改善该性能，0.6mm的FPP箔可以通过将例如0.3mm的2个箔层压在一起来制备。
本发明PP箔的水蒸汽传输性比TPT参考材料要低。
背板是热塑性的，容易通过例如激光焊接，小珠挤出焊接，热楔或热空气焊接，涡流或欧姆(包括金属带或电阻)焊接，超声波焊接等焊接接线盒(例如PP基接线盒)至背板(10)。焊接部件比胶粘部件更可靠。
在经典的Meyer真空层压机(层膜压力机)中，根据本领域技术人员公知的条件(30分钟循环-150℃)制备一种模块(玻璃(1)/EVAVistasolar 486.10(2)粘合层0.46mm/结晶硅酮电池(4)/EVAVistasolar 486.10(5)粘合层0.46mm/实施例1(层13面对电池(4))的FPP背板(10))。
测量FPP箔(10＝13/11)和EVA(5)之间的粘合性，发现不低于40N/cm。
观察不到压力机层膜的污染，也没有尺寸稳定性的问题以及背板(10)的损坏。实施例1的背板(10)的了流动是非常有限的。
与层13(Adsyl 5C 30 F/VLDPE Exact 8201混合物)的EVA(Elvax150)的内在粘合性总是不好(当是实施例1的TPO箔(100)的情形时，明显低于20N/cm)。EVA粘合层(Vistasolar 486.10)的过氧化物和硅烷令人惊讶地触发了该粘合性。
实施例2)具有底层(13a)的背板-图2：
已经发现FPP背板(10)和EVA粘合剂(5)之间的粘合性在例如潮湿条件下储存之后会变低，在极端情形中FPP背板(10)和EVA粘合层(5)之间的粘合值低至内在粘合值(典型的12N/cm)。
在广泛工作和研究之后，本发明的背板(10)对例如Etimex 486.10型EVA粘合层(5)的粘合可靠性通过对FPP箔(11)共挤出或共层压具有与EVA粘合层(5)内在粘合性的“底”层(13a)而改善。
因此，通过例如共挤出和层压下列多层膜而制备：
-层1(13a)＝10μm厚的层，基于具有例如9％醋酸乙烯基酯的EVA(聚乙烯-醋酸乙烯基酯)共聚物(例如Petrochemicals的EVA1010VN3)，具有颜料，可能的功能性颗粒和添加剂，例如上述实施例所示。
-层2(12a)＝PE基树脂(例如Dexplastomer的Exact 0203 VLDPE)的10μm厚的层，具有颜料和添加剂，例如上述实施例所示。
-层3(12b)＝40μm厚的层，基于25份无规PP共聚物(例如LyondellBasell的Adsyl 5C 30 F)和75份PE(例如Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE)的混合物，具有颜料和添加剂，例如上述实施例所示。
-层4(12c)＝40μm厚的层，基于50份无规PP共聚物(例如LyondellBasell的Adsyl 5C 30 F)和50份PE(例如Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE)的混合物，具有颜料和添加剂，例如上述实施例所示。
-层4两个(12c两个)＝20μm厚的层，基于50份无规PP共聚物(例如LyondellBasell的Adsyl 5C 30 F)和50份PE(例如Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE)的混合物，具有颜料和添加剂，例如上述实施例所示。
-层5(12d)＝20μm厚的层，具有下列组成：Hifax CA 12 A：50份，Exact 0201：50份，具有颜料和添加剂，例如上述实施例所示。
-层6(12e)＝40μm厚的层，具有下列组成：Hifax CA 12 A：75份，Exact 0201：25份，具有颜料和添加剂，例如上述实施例所示。
-层7(12f＝11)＝420μm厚的层，具有下列组成：Hifax CA 12A：100份，具有颜料和添加剂，例如上述实施例所示。
层1至4共挤出，然后与共挤出的层4(两个)至7共层压以获得背板(10)：
-(11)＝FPP层
-(12a)在(12b)上，(12b)在(102c)上…＝相容层
-(13a)＝EVA底层
已经发现可交联EVA粘合层(5)上的层(13a)的粘合性在一段时间(储存期问题)内更可靠(更好的内在粘合性)和相比于单独的FPP箔(11)的情形对于层压条件敏感性低。
层(11)和(12，12b，…)可包含抗酸剂(除酸剂，例如水滑石和/或硬脂酸金属盐，等)。
在经典的Meyer真空层压机(层膜压力机)中，根据本领域技术人员公知的条件(30分钟循环-150℃)制备一种模块(玻璃(1)/EVAVistasolar 486.10(2)粘合层0.46mm/结晶硅酮电池(4)/EVAVistasolar 486.10(5)粘合层0.46mm/实施例2(层13a面对电池(4))的FPP背板(10))。测量背板箔(10)和EVA(5)之间的粘合性，发现不低于30N/cm。层(13a)中包含功能性颗粒能改善对EVA粘合膜(5)的粘合性。
实施例3)具有整合的粘合层，功能性PO连接层(13b＝5)的背板-图3：
通过共挤出制备下列多层膜：
-层1(13b)＝20μm厚的层，基于MAH接枝的LLDPE，例如Arkema的Orevac 18300，具有添加剂，例如Tinuvin NOR 371 FF：0.8份，Chimassorb 81：0.2份，Irgastab FS301：0.3份，可能的具有颜料，例如炭黑或TiO2(如果层流动直至PV电池以上则无颜料)。
-层2(12a)＝40μm厚的层，基于PE基树脂(例如Dexplastomer的Exact 0203 VLDPE)，具有添加剂，例如上述实施例所示，和可能具有颜料。
-层3(12b)＝40μm厚的层，基于25份无规PP共聚物(例如LyondellBasell的Adsyl 5C 30 F)和75份PE(例如Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE)的混合物，具有添加剂，例如上述实施例所示，和可能具有颜料。
-层4(12c)＝60μm厚的层，基于50份无规PP共聚物(例如LyondellBasell的Adsyl 5C 30 F)和50份PE(例如Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE)的混合物，具有添加剂，例如上述实施例所示，和可能具有颜料。
其它层：如实施例2。共挤出层1至4与共挤出层4(两个)至7共层压(可能在PV模块层压机内)以获得背板(10)：
-(11)＝FPP层
-(12a)在(12b)上，(12b)在(102c)上…＝相容的和层压流动层
-(13b)＝功能性PO连接层和层压流动层。
比Adsyl 5C 30F熔融温度高和/或MFR低的RCP可用于降低流动。
如果需要，几个层的厚度和软度可以调节以改善围绕电池(4)的流动。
实施例4)：具有整合的粘合层，功能性PO连接层(13b＝5)的背板-图3，包括中间层(12b)与弹性体PP：主层背板(11)例如基于下列共挤出层：
-(11a)50μm厚的背层，基于Hifax CA 12 A(与实施例1相同的添加剂)或基于Hifax CA 12 A，CA 10 A和CA 60的混合物。
-(11b)300μm厚的核心，基于抗冲击改性的均聚物PP，具有添加剂(例如实施例1)。
-(11c或12c)50μm厚的前层，基于Hifax CA 10 A和Hifax CA60(与实施例1相同的添加剂)或基于Hifax CA 12 A，Hifax CA 10 A和Hifax CA 60的混合物。
由于混入改善相容性的弹性体PP(Versify 2400)，中间层(12)减少至2层：
-(12b)50μm厚的TPO(FPP)中间层1，具有下列组成：
o Hifax CA 10 A(LyondelIBasell的PP/EPR反应器混合物)：10份
o Hifax CA 60(LyondelIBasell的PP/EPR反应器混合物)：30份
o Versify 2400.01(DOW的弹性体PP树脂)：10份
o Exact 0203(Dexplastomer的VLDPE树脂)：50份
o TiO2 Kronos 2220：5份；
o Chimassorb 2020：0.8份；
o Tinuvin 770：0.2份；
o Chimassorb 81：0.2份，
o Irgastab FS301：0.3份。
-(12a)300μm厚的TPO中间层2，具有下列组成：
o Exact 0201(Dexplastomer的VLDPE树脂)：100份
o TiO2 Kronos 2220：5份；
o Chimassorb 2020：0.8份；
o Tinuvin 770：0.2份；
o Chimassorb 81：0.2份，
o Irgastab FS301：0.3份。
连接层(13b)如下：
-(13b)30μm厚的连接层，具有下列组成：
o Orevac 18300(Arkema的MAH接枝的LLDPE)
o Tinuvin NOR 371 FF(Ciba的NOR-HALS)：0.8份，
o Chimassorb 81：0.2份，
o Irgastab FS301：0.3份
o TiO2 Kronos 2220：10份，以限制老化和因稳定剂(HALS，…)而引起的变黄。
层(11)和(12a，12b)可包含抗酸剂(除酸剂，例如水滑石和/或硬脂酸金属盐，等)。优选层(11)/(12b)共挤出在一起和在共挤出的层(12b)/(12a)/(13b)上共层压。
在经典的Meyer真空层压机(层膜压力机)中，根据本领域技术人员公知的条件(30分钟循环-145℃)制备一种PV模块(4mm回火的低铁玻璃(1)/EVA Vistasolar 486.10(2)粘合层0.46mm/250μm厚的结晶硅酮电池(4)/粘合剂整合的背板(10)13b/12a/12b/11。
通过根据EN 12316-2的剥离测量粘合剂整合的背板13b/12a/12b/11和EVA(2)之间的粘合性。粘合性是优异的(＞40N/cm)并且由于几个层之间优异的相容性没有观察到内部分层。浸入60℃水中3个月，粘合性仍然优异。
相比于EVA/TPT层，该PV模块对于湿气的保护更好。相比于EVA，连接层/TPO背粘合剂体系对于水蒸汽的渗透性小得多。制备的模块没有缺点。
实施例5)：具有整合的粘合层，功能性PO连接层(13b＝5)的背板-图3，包括中间层和VLDPE封装层(12)的反应西体系：
通过在255℃下共挤出制备下列5层的多层膜：
-层1(13b)＝20μm厚的层，基于MAH接枝的LLDPE，例如Arkema的Orevac 18300，具有添加剂例如Tinuvin NOR 371 FF：0.8份，Chimassorb 81：0.2份，Irgastab FS301：0.3份，可能具有颜料例如例如炭黑或TiO2(如果层流动直至PV电池以上则无颜料)。
-层2(12a)＝290μm厚的层，基于PE基树脂(例如Dexplastomer的Exact 0203 VLDPE)，具有添加剂，例如上述实施例所示，和可能具有颜料。该层可以是部分交联的(例如通过蒸汽，为此它将含有接枝硅烷，…)。
-层3(12b)＝20μm厚的层，基于MAH接枝的LLDPE，例如Arkema的Orevac 18300，具有添加剂例如Tinuvin NOR 371 FF：0.8份，Chimassorb 81：0.2份，Irgastab FS301：0.3份，可能具有颜料例如例如炭黑或TiO2(如果层流动直至PV电池以上则无颜料)。
-Layer 4(12c)＝150μm厚的层，基于PA 6(BASF的PA6 UltramidB36LN)，具有常规稳定剂，添加剂和颜料，如果需要具有常规的水解稳定剂。
-Layer 5(12d)＝20μm厚的层，基于MAH接枝的RCP，例如Mitsui的Admer QF 551 E，具有添加剂例如Tinuvin NOR 371 FF：0.8份，Chimassorb 81：0.2份，Irgastab FS301：0.3份，可能具有颜料例如例如炭黑或TiO2。
该5层500μm膜与FPP层(11)共层压(按顺序通过挤出涂布或脱机)，层(12d)与层(11)接触，层(11)是例如基于下列组成的挤出的300μm层：Hifax CA 12 A：100份，具有TiO2 Kronos 2220：10份；Chimassorb 2020：0.8份；Tinuvin 770：0.2份；Chimassorb 81：0.2份；Irgastab FS301：0.3份。
获得下列粘合剂整合的800μm背板(10)：
-(11)＝FPP层
-(12a)在(12b)上，(12b)在(12c)上，(12c)在12(d)上＝相容的和层压流动层。层(12)是耐热层。
-(13b)＝功能性PO-连接层和层压流动层。
层(13b/12a)可以分别共挤出，层(12a)用水蒸汽处理以引发交联(如果层(12a)具有接枝的硅烷官能团)和直接层压到通过共挤出获得的膜(12b)/(12c)/(12d)的层(12b)上。
由于反应性体系，甚至在制备PV模块所要求的层压之后层之间的粘合性也是优异的。
实施例6：透明的TPO层(2)-图3：
通过多重共挤出，或基础的工层压和层压(挤出涂布)，制备透明的连接层/TPO/连接层上粘合层(2)，由下列层构成：
i.10μm厚的层，基于例如MAH接枝的LLDPE，例如Arkema的Orevac18300，具有NOR-HALS(例如0.5份Tinuvin 123)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
ii.90μm厚的层，基于例如100份Dexplastomer的Exact 0201VLDPE的混合物，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
iii.200μm的透明的TPO层：
●单层，基于例如100份Octene型VLDPE(Dexplastomer的“Exact”型)，具有770(0.3份)例如可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂，在挤出过程中用乙烯基硅烷接枝，然后用水蒸汽交联。
●多层的层，由下列层构成：
1.15μm厚的层，基于例如75份Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE和25份RCP(Clyrell RC 1414)的混合物，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
2.20μm厚的层，基于例如50份Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE和50份RCP(Clyrell RC 1414)的混合物，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
3.15μm厚的层，基于例如75份Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE和25份RCP(Clyrell RC 1414)的混合物，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
4.100μm厚的层，基于例如100份Dexplastomer的Exact 0201VLDPE，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
5.15μm厚的层，基于例如75份Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE和25份RCP(Clyrell RC 1414)的混合物，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
6.20μm厚的层，基于例如50份Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE和50份RCP(Clyrell RC 1414)的混合物，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
7.15μm厚的层，基于例如75份Dexplastomer的Exact 0201 VLDPE和25份RCP(Clyrell RC 1414)的混合物，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
iv.90μm厚的层，基于例如100份Dexplastomer的Exact 0201VLDPE，具有Tinuvin 770(0.3份)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
v.10μm厚的层，基于例如MAH接枝的LLDPE，例如Arkema的Orevac18300，具有NOR-HALS(例如0.5份Tinuvin 123)，可能的UV吸收剂(Chimassorb 81，0.3份)和保证透明性的常规抗氧剂。
在典型的150℃层压温度下，VLDPE Exact 0201具有高流动性，这导致一些制备困难(PV电池的移动，层压机带的污染，上粘合剂厚度不均匀，等)。交联或包含基于RCP/VLDPE配方的层能很好地改善工艺，此外可以在较低温度(典型的140℃)下进行，因为没有EVA需要固化。
实施例7)：PV模块制备
在层膜压力机中，制备下列组成的PV模块：
a)4mm玻璃板(1)，通过CVD由Al2O3的纳米层表面涂布(铝盐气溶胶的热分解，在玻璃的漂浮制备步骤之后)，平板表面将要接触上粘合层(2)-b)
b)实施例4)的上粘合层(2)
c)塑料上的互接的结晶硅电池(4)或薄膜电池等，可能表面处理过以更好地粘合b(2)和d(10))
d)实施例3)的背粘合剂整合的背板(10)。
在145℃下15分钟内进行层压。几个层之间的粘合性优异并观察到侧流可接受。
也可以在较低温度下层压，但需要更长的接触时间以达到所需的粘合。
实施例8)-接线盒与自粘合剂多触点接触的粘合性。
实施例8)的PV模块的背板用来自Tantec的等离子体喷灯(PlasmaTec-1000 Watts-100％ Voltage)局部处理。TPO背板(10)的表面拉升达到50mN/m。多触点接触的PV-接线盒PV-JB-LC压在处理过的区域上，如供应商所推荐的。
24小时之后手工剥离测试接线盒的粘合性。观察到自粘合剂中内聚失败。
相同的等离子体喷灯可用于处理层压模块的背板(100)的边缘，以获得(如果需要)与例如硅酮或PUR密封剂的良好粘合性。
很明显上述说明没有覆盖所有可能的结合。本领域技术人员可以衍生出的其它结合不背离本发明并且是有用的。
EP 09009543.1和EP 09015706.6的公开内容并入本文作为参考。
数字标记的清单：
1 顶层
2 上粘合剂层
4 光生伏打电池，活性物质
5 背粘合层
10 背板
11 主层
12 相容层
13 面对活性层的层
110 基材
601 接线盒
602 密封带
603 金属带
604 垂片
6001 铝框
6002 手工挤出机头
6003 空腔
Claims (24)
1.一种多层PV模块背板(10)，包括：
i.UV稳定的柔性聚丙烯FPP主层(11)，其中其聚合物部分在层压温度下的剩余熔化热高于10J/g，优选高于20J/g，
ii.面对电池的至少一层共挤出层(13)，其基于在层压温度下剩余熔化热低于30J/g，优选低于3J/g，最优选熔融的TPO聚合物共混物。
2.根据权利要求1的背板，其特征在于所用的FPP树脂共混物的熔体流动速率低于10g/10min。
3.根据权利要求1或2的背板(10)，与底层(13a)层压或共挤出，底层(13a)具有对EVA粘合层(5)的内在粘合性。
4.根据权利要求1或2的背板(10)，与功能性PO层(13b)层压或共挤出，该功能性PO层(13b)即连接层，作为整合的背粘合层代替可交联的EVA粘合层(5)。
5.根据权利要求1至4至少一项的背板(10)，包含功能性颗粒，优选仅在面对电池(4)的层(13，13a，13b)中。
6.根据权利要求5的背板(10)，其中功能性颗粒是亚乙基双四溴邻苯二甲酰亚胺，优选粒径为1-10μm。
7.根据权利要求3至6任一项的背板(10)，其中基于聚丙烯和(共-)聚乙烯之间的FPP“相容树脂共混物的至少一层中间层(12)”，提供在主层(11)和底层(13a)或功能性PO层(13b)之间。
8.根据权利要求4的背板(10)，其中提供至少一层中间相容层(12b)，其是3层反应性体系，具有面对由功能化的PP基连接层构成的主层(11)的层，反应性中间层，和面对基于(共-)PE连接层的连接层(13b)的层。
9.根据权利要求1至7任一项的背板(10)，其中提供几个FPP基中间层(12)，其具有面对电池的层(13，13a，13b)和主层(11)的组成之间的适应的中间组成，所述层逐步匹配将要结合在一起的层的组成和流变性。
10.根据权利要求7或9的背板(10)，其中中间FPP层(12)包括VLDPE和/或弹性体PP树脂以改善邻近层之间的相容性。
11.根据权利要求4和7至10的任一项的背板(10)，其包括直接与基于(共-)聚乙烯塑性体(12a)的连接层(13b)接触的TPO中间层。
12.根据权利要求1至11任一项的背板，其中FPP选自：
●PP树脂(均或共聚物)与乙烯丙烯橡胶的机械或反应器共混物，
●PP树脂与弹性体PP树脂的机械共混物，
●PP，优选丙烯与乙烯和可能的其它烯烃的无规共聚物，与线性低密度聚乙烯或极低密度聚乙烯塑性体的机械共混物，
●PP嵌段与PE嵌段的聚合共混物，
或其共混物。
13.根据权利要求1至12任一项的背板，其中TPO选自
●PP树脂(均或共聚物)与乙烯丙烯橡胶的柔性聚丙烯(FPP)机械或反应器共混物，
●PP树脂与弹性体PP树脂的机械FPP共混物，
●PP，优选丙烯与乙烯和可能地其它烯烃的无规共聚物，与线性低密度聚乙烯或极低密度聚乙烯塑性体的机械FPP共混物
●PP嵌段与PE嵌段的聚合FPP共混物
●聚乙烯塑性体或线性低密度聚乙烯，即乙烯与短链α-烯烃共聚获得的PE，其密度低于925kg/m3(ISO 1183)，
●乙烯与选自醋酸乙烯基酯，丙烯酸酯，丙烯酸，甲基丙烯酸，马来酸酐的极性共聚单体的共聚物，可能地是接枝的，离聚物等，
或其共混物。
14.包括权利要求1至13任一项的背板(10)的PV模块。
15.根据权利要求14的PV模块，其中上粘合层(2)是基于离聚物或PE连接层或(共-)聚乙烯，具有基于PE连接层的外部层。
16.根据权利要求15的PV模块，其中上粘合层(2)是透明的功能化TPO或连接层/TPO/连接层，其中通过交联或提供中间的RCP/VLDPE层之一的方式，TPO层在层压温度下具有低侧流。
17.根据权利要求14至16中至少一项的PV模块，其中至少一层PE连接层是基于马来酸酐接枝的(共-)PE，优选基于低于1％重量的马来酸酐接枝的(共-)PE。
18.根据权利要求14至17中至少一项的PV模块，其中接线盒焊接到背板(10)上。
19.根据权利要求14至17中至少一项的PV模块，其中接线盒胶粘在至少局部等离子体表面处理的背板(10)上。
20.根据权利要求14至19中至少任一项的PV模块，其中面对电池的层(13b)和提供在面对电池的层(13b)和主层(11)之间的中间层(12)具有适应的厚度和软度，提供控制的侧流，有限的电池移动，具有良好封装性能的PV电池之间的足够的渗透性，和对结晶PV电池优异的粘合性。
21.根据权利要求14至20中至少一项的PV模块，其中顶层(1)是玻璃板，通过用Al2O3纳米层CVD(高温分解)装配，在粘合层(2)一侧。
22.根据权利要求14至21中至少任一项的PV模块，进一步包括在活性层(4)下的阻隔膜，可能地具有的尺寸小于PV模块，确保阻隔膜的封装。
23.根据权利要求14至22中至少任一项的PV模块，用铝框装配，该铝框通过使用挤出的，优选软棒，用至少一层基于功能化PP的外层密封至背板(10)上，该功能化PP优选功能化FPP，例如用马来酸酐接枝的。
24.权利要求1至13任一项的背板(10)在金属的或金属/聚合物复合基材上作为整合的绝缘层的用途。
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