CN102815053B - 对封装材料具有改进的粘结性的太阳能电池背板 - Google Patents
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Abstract
在此公开了对聚烯烃膜或片具有改进的粘结强度的经热压的多层氟聚合物膜或片及其制备的方法，所述方法包括以下步骤：(i)提供多层氟聚合物膜或片，该多层氟聚合物膜或片包括经拉伸的氟聚合物膜或片层和经拉伸的聚酯膜或片层，该聚酯膜或片层被层压至该经拉伸的氟聚合物膜或片层，且该经拉伸的氟聚合物膜或片层提供所述多层氟聚合物膜或片的两个相对外表面层中的一个；并且，其中经拉伸的氟聚合物膜层或片层基本上由氟聚合物构成，经拉伸的聚酯膜层或片层基本上由聚酯构成，和(ii)通过热压设备对所述多层氟聚合物膜或片进行热压，其中设置热压设备的条件，以使多层氟聚合物膜或片受到约0.01-50Kgf/cm2的压力和约160℃-360℃的加热。在此还公开了太阳能电池模块，其包括由所述经热压的多层氟聚合物膜或片形成的背板。
Description
技术领域
本公开涉及对其它聚合材料具有改进的粘结性的多层氟聚合物膜或片，及包括该多层氟聚合物膜或片的太阳能电池模块。
背景技术
在太阳能电池模块中，电互连的太阳能电池通常被前封装材料和后封装材料封装，而经封装的太阳能电池则进一步被夹于透明的前板和背板之间。太阳能电池模块的背板被用作支撑物和抵御环境作用的阻隔物。在现有技术的背板中，由于其优越的耐候性、机械性能、电学性能和阻隔性能，包含氟聚合物的那些背板(如具有聚氟乙烯/聚对苯二甲酸乙二酯/聚氟乙烯(PVF/PET/PVF)多层结构的背板)已被广泛使用。但是，这样的含氟聚合物的背板的一个缺点在于氟聚合物膜和封装材料(如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA))之间的粘结性会随时间而变差，并由此造成太阳能电池模块的脱层。所以，仍需要开发对封装材料具有良好粘结性的含有氟聚合物的背板。
公开内容
本公开的目的是提供一种得到经热压的多层氟聚合物膜或片的方法，该多层氟聚合物膜或片对聚烯烃膜具有改进的粘结强度，所述方法包括：(i)提供多层氟聚合物膜或片，其包括层压至经拉伸的聚酯膜或片层的第一经拉伸的氟聚合物膜或片层，其中所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层基本上由氟聚合物构成，所述经拉伸的聚酯膜或片层基本上由聚酯构成，并且其中所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层提供所述多层氟聚合物膜或片的两个相对外表面层中的一个；和(ii)通过热压设备对所述多层氟聚合物膜或片进行热压，其中设置所述热压设备的条件，以使所述多层氟聚合物膜或片受到0.01-50Kgf/cm2的压力和160℃-360℃的加热。
在一个所述方法的实施方案中，设置在步骤(ii)中所使用的热压设备的条件，以使所述多层氟聚合物膜或片受到0.1-50Kgf/cm2、或优选0.5-50Kgf/cm2、或更优选0.5-30Kgf/cm2的压力，和180℃-360℃、或优选200℃-260℃、或更优选200℃-245℃的加热。
在另一个所述方法的实施方案中，在步骤(ii)中所使用的热压设备是成对的热平板，并且在所述热平板之间将所述多层氟聚合物膜或片热压0.1-30秒，或优选热压0.5-30秒，或更优选热压0.5-20秒。
在又一个所述方法的实施方案中，在步骤(ii)中所使用的热压设备包括一对或多对经加热的压送辊(nip roll)，并且所述多层氟聚合物膜或片以0.01-100米/分、或优选0.1-50米/分、或更优选0.5-30米/分的线速度通过所述一对或多对经加热的压送辊。
在又一个所述方法的实施方案中，其中在步骤(ii)之前，将所述多层氟聚合物膜或片预热至160℃-360℃、或优选180℃-360℃、或更优选200℃-260℃、或还更优选200℃-245℃的温度。并且所述多层氟聚合物膜或片可通过红外加热、空气加热、火焰加热、电子束或激光进行预热；或优选地，所述多层氟聚合物膜或片通过红外炉进行加热。
在又一个所述方法的实施方案中，所述氟聚合物选自氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯的均聚物和共聚物，及它们中的两种或更多种的组合。或者，所述氟聚合物可选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯及它们的组合；或优选地选自聚氟乙烯。
在又一个所述方法的实施方案中，所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、及它们中的两种或更多种的组合；或优选地选自聚对苯二甲酸乙二酯。
在又一个所述方法的实施方案中，所述多层氟聚合物膜或片是双层膜或片的形式，该双层膜或片基本上由所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层和所述经拉伸的聚酯膜或片层组成。在该实施方案中，所述多层氟聚合物膜或片可以是三层膜或片的形式，该三层膜或片基本上由所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层、所述经拉伸的聚酯膜或片层和第二氟聚合物膜或片层组成，该第二氟聚合物膜或片层基本上由与组成第一经拉伸的氟聚合物膜或片层的氟聚合物相同或不同的氟聚合物组成，并且其中所述经拉伸的聚酯膜或片层层压在第一和第二经拉伸的氟聚合物膜或片层之间，并且所述第一和第二经拉伸的氟聚合物膜或片层提供所述多层氟聚合物膜或片的两个相对的外表面层。
本公开还提供通过上述方法中的任意一种所制备的经热压的多层氟聚合物膜或片。
在一个经热压的多层氟聚合物膜或片的实施方案中，其中当所述经热压的多层氟聚合物膜或片被层压至聚烯烃膜或片且其第一氟聚合物膜或片层与所述聚烯烃膜或片紧邻时，按照ASTM D903-38测得的所述经热压的多层氟聚合物膜或片和聚烯烃膜或片之间的粘结强度为至少17N/cm，或优选为至少20N/cm，或更优选为至少40N/cm。在该实施方案中，所述聚烯烃膜或片包含聚烯烃组合物，并且，其中所述聚烯烃组合物选自以下的材料：乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离子聚合物、聚乙烯、乙烯/丙烯酸酯共聚物、酸共聚物、和它们中的两种或更多种的组合；或优选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
本公开还提供太阳能电池模块，其包括一个或多个太阳能电池、层压至太阳能电池背面的后封装层，和层压至后封装层背面的背板，其中所述后封装层包含聚烯烃，并且其中所述背板由任意的上述经热压的多层氟聚合物膜或片形成。
在一个所述太阳能电池模块的实施方案中，后封装层中所包含的聚烯烃选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离子聚合物、聚乙烯、乙烯/丙烯酸酯共聚物、酸共聚物和它们中的两种或更多种的组合；或优选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
根据本公开，当给出的范围具有两个具体的端点时，应理解所述范围包括在这两个具体端点之间的任意数值，以及等于或约等于这两个端点值的任意之一的任意数值。
具体实施方式
在此公开的是包括至少一个经拉伸的氟聚合物膜层或片层的经热压的多层膜或片(以下称为“经热压的多层氟聚合物膜或片”)。在此可互换使用的术语“膜”或“片”是指具有均一厚度的连续的薄的扁平结构。通常，片可具有大于约100微米的厚度，而膜可具有约100微米或更小的厚度。根据本公开，所述经热压的多层氟聚合物膜或片通过以下步骤得到：(a)提供多层氟聚合物膜或片，其包括经拉伸的氟聚合物膜或片层，和层压至所述经拉伸的氟聚合物膜或片层的经拉伸的聚酯膜或片层，其中布置所述经拉伸的氟聚合物膜或片层，以提供所述多层氟聚合物膜或片的两个相对的外表面层中的一个，其中所述经拉伸的氟聚合物膜或片层基本上由氟聚合物组成，所述经拉伸的聚酯膜或片层基本上由聚酯组成；和(b)通过热压设备将所述多层氟聚合物膜或片热压，其中设置所述热压设备的条件，以使所述多层氟聚合物膜或片受到约0.01-50千克力/平方厘米(Kgf/cm2)的压力和约160℃-360℃的加热。
当一个膜或片被指“包含或基本上由(一个特定聚合物)组成”时，是指所述膜或片由以下材料制成：(i)一种包含所述特定聚合物以及其它组分的材料或(ii)一种由所述特定聚合物和可选的特定其它组分，而所述特定其它组分的加入不会给所述膜或片的机械、物理和粘结性能带来副作用。
在此使用的术语“经拉伸的”涉及拉伸过程，在该拉伸过程下，聚合膜或片在横向和/或纵向上被单向或双向拉伸，以达到机械和物理性质的组合。得到经单向或双向拉伸的的膜或片的拉伸设备和方法是本领域已知的，并且本领域技术人员可适当改变该方法以制备在此所公开的膜或片。该设备和方法的实例包括如在美国专利US 3,278,663、3,337,665、3,456,044、4,590,106、4,760,116、4,769,421、4,797,235和4,886,634中所公开的那些。
在此使用的经拉伸的氟聚合物膜或片可包含以下的氟聚合物，或基本上由选自以下的氟聚合物组成：氟乙烯(VF)、偏氟乙烯(VDF)、四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、氯三氟乙烯(CTFE)的均聚物和共聚物，及它们中的两种或更多种的组合。在此使用的更具体的示例性氟聚合物包括但不限于聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯/氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)，及它们中的两种或更多种的组合。
在一个实施方案中，在此使用的经拉伸的氟聚合物膜或片是包含PVF或基本上由PVF构成的经拉伸的PVF膜或片，PVF是具有-(CH2CHF)n-重复单元的热塑性氟聚合物。PVF可通过任何合适的方法如美国专利2,419,010中所公开的那些方法制备。通常，PVF不具有用于注塑成型的足够的热稳定性，由此，其通常是通过溶剂挤出或浇注方法制成膜或片。根据本公开，经拉伸的PVF膜或片可通过任何合适的方法制备，如通过浇注或溶剂辅助挤出制备。例如，美国专利2,953,818公开了用于从可拉伸的PVF制备膜的挤出方法，美国专利3,139,470公开了用于制备经拉伸的PVF膜的方法。
此外，根据本公开，在此使用的经拉伸的氟聚合物膜或片还可包括已进行各种表面处理，以改进其对其它膜或片的粘结性能的那些。示例性的表面处理包括但不限于化学处理(参见如美国专利3,122,445)、火焰处理(参见如美国专利3,145,242)，和放电处理(参见如美国专利3,274,088)。
在此使用的经拉伸的PVF膜或片还可商购得到。例如，合适的经拉伸的PVF膜或片可以商用名Tedlar购自美国E.I.内穆尔杜邦公司(E.I.duPont de Nemours and Company)(以下称为“杜邦”)。
在另一个实施方案中，在此使用的经拉伸的氟聚合物膜或片是包含PVDF或基本上由PVDF构成的经拉伸的PVDF膜或片，PVDF是具有-(CH2CF2)n-重复单元的热塑性氟聚合物。可商购的经拉伸的PVDF膜或片包括但不限于来自美国阿克玛公司(Arkema Inc.)的KynarTM PVDF膜，和来自日本Denka电气化学株式会社(Denka Group)的Denka DX膜。
在此所述的经拉伸的聚酯膜或片可包含或基本上由选自以下的聚酯组成：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)及它们中的两种或更多种的组合。在一个优选的实施方案中，所述经拉伸的聚酯膜或片包含PET或基本上由PET组成。
除了所述经拉伸的氟聚合物膜或片的表面层和经拉伸的聚酯膜或片层之外，所述多层氟聚合物膜或片还可任选地包括其它额外的层。例如，在一个实施方案中，在此使用的所述多层氟聚合物膜或片是双层膜或片的形式，其基本上由第一外表面层和第二(相对的)外表面层组成，第一外表面层由经拉伸的氟聚合物膜或片(如经拉伸的PVF膜或片)形成，第二外表面层由经拉伸的聚酯膜或层(如经拉伸的PET膜或片)形成。这样的双层氟聚合物膜或片在此可表示为如“PVF/PET”双层膜或片。在另一个实施方案中，所述多层氟聚合物膜或片是三层膜或片的形式，其基本上由两个相对的外表面层和一个内层组成，每个外表面层皆由经拉伸的氟聚合物膜或片(如经拉伸的PVF膜或片)形成，而内层则由经拉伸的聚酯膜或片(如经拉伸的PET膜或片)形成。这样的三层氟聚合物膜或片可在此表示为“PVF/PET/PVF”三层膜或片。如在此使用的，当将多层膜或片描述为“基本上由……组成”时，这是指除了所列出的组分层之外，在题述多层膜片中还可包含或不包含用以改进组分层之间粘结性的粘结剂。由此，根据本公开，粘结剂可用于所述多层氟聚合物膜或片的任意对的相邻层之间，以改进其间的粘结强度。合适的粘结剂可包括但不限于聚氨酯类、丙烯酸类、环氧类、聚烯烃类粘结剂，及它们中的两种或更多种的组合。所述多层氟聚合物膜或片可通过任何合适的方法制备，如通过干式层压或挤出式层压制备。
在此使用的多层氟聚合物膜或片可以是能够商购得到的。例如，合适的多层氟聚合物膜或片可以商用名IcosolarTM购自于奥地利Isovolta AG公司；以商用名AKASOLTM购自于德国Krempel GMBH公司；或以商用名SolmateTM购自于中国台湾台虹科技股份有限公司(Taiflex Scientific Co.Ltd.(台湾)。
本公开的热压方法包括设置热压设备的条件，以使所述多层氟聚合物膜或片受到约0.01-50Kgf/cm2、或约0.1-50Kgf/cm2，或约0.5-50Kgf/cm2、或约0.5-30Kgf/cm2的压力，和约160℃-360℃、或约180℃-360℃、或约200℃-260℃、或约200℃-245℃的加热。在此使用的“受到……的压力”是指该膜或片在其被热压部分上每单位面积所受到的一定力的平均压力。在此使用的“受到……的加热”是指当所述膜或片与被加热至一定温度的加压面接触时，所述加压面向所述膜或片的被热压的部分施加的热量。
在此可使用任何合适的热压设备，其可包括但不限于压送辊、压延辊和平板热压机。在使用成对热平板的那些实施方案中，优选将所述多层氟聚合物膜或片保持在压力下约0.1-30秒，或约0.5-30秒，或约0.5-20秒。在使用经加热的压送辊或压延辊的那些实施方案中，优选辊机的线速度保持在约0.01-100米/分，或约0.1-50米/分，或约0.5-30米/分。此外，在一些实施方案中，所述热压方法还可包括预热步骤，其中在热压步骤之前，通过加热源将所述多层氟聚合物膜或片预热至约160℃-360℃的温度。在此使用的加热源可包括但不限于红外(IR)加热(如红外炉)、空气加热、火焰加热、电子束和激光等。在一个实施方案中，将多层氟聚合物膜或片首先(如通过IR炉)预热至约160℃-360℃，然后将其在成对的热平板之间放置并受压约0.1-30秒，其中设置成对热平板的条件，以使所述膜或片受到约0.05-50Kgf/cm2的压力和约160℃-360℃的加热。在另一个实施方案中，先将所述多层氟聚合物膜或片(如通过IR炉)预热至约160℃-360℃的温度，然后将其通过至少一对经加热的压送辊之间，其中设置至少一对经加热的压送辊的线速度为约0.01-100米/分，并设置其它条件，以使所述膜或片受到约0.05-50Kgf/cm2的压力和约160℃-360℃的加热。
在一个实施方案中，在此公开的经热压的多层氟聚合物膜或片可具有约10-500微米、或约50-400微米、或约75-350微米的总厚度，每个经拉伸的氟聚合物膜或片层可具有约5-100微米、或约10-50微米、或约20-40微米的厚度，每个经拉伸的聚酯膜或片可具有约5-500微米、或约50-350微米、或约100-300微米的厚度。
如以下提供的实施例所证实的，当将在此所公开的经热压的多层氟聚合物膜或片以经拉伸的氟聚合物膜或片的外表面层直接与乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)片接触的方式层压至EVA片时，多层氟聚合物膜或片和EVA片之间的粘结强度比未受热压的多层氟聚合物膜或片和EVA片之间的粘结强度有非常大的改进。例如，当将现有技术的多层氟聚合物膜或片层压至EVA片时，其与EVA片的粘结强度仅为10.1N/cm。但是，当以相同的方式将(如上所述的)经热压的多层氟聚合物膜层或片层压至EVA片时，其与EVA片的粘结强度可提高至高达84.1N/cm。
因此，根据本公开，当将所述经热压的多层氟聚合物膜或片被层压至聚烯烃膜或片(如EVA膜或片)时，所述经热压的多层氟聚合物膜或片和所述聚烯烃膜或片之间的粘结强度可达到至少约17N/cm、或至少约20N/cm、或至少约40N/cm的水平。
此外，本公开还提供太阳能电池模块，其包括一个或多个太阳能电池、层压至所述太阳能电池背面的后封装层、和层压至所述后封装层背面的背板，其中所述后封装层包含聚烯烃，并且其中所述背板由上述的经热压的多层氟聚合物膜或片形成。
在此所述的太阳能电池可以是可将太阳辐射转换为电能的任意光电转换装置。它们可由光电转换体形成，在其两个主面上形成有电极。所述光电转换体可由任何合适的光电转换材料制得，如晶体硅(c-Si)、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。前电极可由导电浆料如银浆料形成，其通过任何合适的印刷方法如丝网印刷或喷墨印刷涂覆于所述光电转换体的前表面上。前导电浆料可以包含多个平行的导电栅线，以及垂直于导电栅线并与其连接的一个或多个导电汇流条，而背电极可通过将金属浆料印刷于光电转换体的整个背面而形成。形成背电极的合适金属包括但不限于铝、铜、银、金、镍、钼、镉及它们的合金。
在使用中，所述太阳能电池通常具有面向太阳辐射的前(或上)表面，和背对太阳辐射的背(或后)表面。因此，太阳能电池模块中的各组分层具有前表面(或侧)和背表面(或侧)。
根据本公开，层压至太阳能电池背面的后封装层可包含聚烯烃，其包括但不限于乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、离子聚合物、聚乙烯、乙烯/丙烯酸酯共聚物(例如乙烯/丙烯酸甲酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物)、酸共聚物及它们中的两种或更多种的组合。在一个实施方案中，所述后封装层包含EVA。在此使用的基于EVA的封装层可商购自日本普利司通公司(Bridgestone)的EVASKYTM(商用名)；日本山特维克公司(Sanvic Inc.)的UltrapearlTM(商用名)；美国Bixby公司(International Corp)的BixCureTM(商用名)，或温州瑞阳光伏材料有限公司的RevaxTM(瑞福)(商用名)。示例性的基于离子聚合物的封装片包括但不限于杜邦的DuPontTM PV5300系列封装片，和DuPontTM PV5400系列封装片。
在一个实施方案中，太阳能电池模块的背板由上述经热压的三层氟聚合物膜或片(如具有氟聚合物/聚酯/氟聚合物、或更具体为PVF/PET/PVF的结构)形成。在另一个实施方案中，所述背板由上述经热压的双层氟聚合物膜或片(如具有氟聚合物/聚酯、或更具体为PVF/PET的结构)形成。
在此所述的太阳能电池模块还可包括层压至太阳能电池前表面的透明前封装层和其它的层压至所述前封装层的前表面的透明前板。
用于透明前封装层的适宜的材料包括但不限于包含以下物质的组分：EVA、离子聚合物、聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯、聚烯烃嵌段弹性体、乙烯/丙烯酸酯共聚物(如乙烯/丙烯酸甲酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物)、酸共聚物、硅氧烷弹性体、环氧树脂等。
任何合适的玻璃或塑料片都可用作所述透明前板。用于塑料前板的适宜的材料可包括但不限于玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸类树脂、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃、乙烯/降冰片烯共聚物、茂金属催化的聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、氟聚合物等，及它们的组合。
可使用任何合适的层压方法制备在此所述的太阳能电池模块。在一个实施方案中，所述方法包括：(a)提供多个电互连的太阳能电池；(b)形成预层压组件，其中将太阳能电池放置在后封装层上，再将其放置在背板上，其中所述背板由上述经热压的多层氟聚合物膜或片形成；和(c)在加热和压力下层压所述预层压的组件。
在另一个实施方案中，所述方法包括：(a)提供多个电互连的太阳能电池；(b)形成预层压组件，其中将太阳能电池夹在透明前封装层和后封装层之间，然后再将其夹在透明前板和背板之间，其中背板由上述经热压的多层氟聚合物膜或片形成；和(c)在加热和压力下层压所述预层压的组件。
在一个实施方案中，使用购自德国Meier Solar Solutions GmbH公司的ICOLAM 10/08层压机，在约135℃-150℃和约一个大气压下实施模块层压方法约10-25分钟。
实施例
所使用的材料：
●PVF膜：TedlarPV2001经拉伸的聚氟乙烯膜(厚度38微米)，得自杜邦；
●EVA片：RevexTM767(瑞福767)乙烯/乙酸乙烯酯片(厚度500微米)，得自温州瑞阳光伏材料有限公司；
●PET膜：(两侧)经电晕处理的MelinexTM S经拉伸的聚对苯二甲酸乙二酯膜(厚度250微米)，得自美国杜邦-帝人薄膜公司(DuPont Teijin Films)；
●PVF/PET/PVF膜：具有“PVF膜/PET膜/PVF膜”结构的经层压的三层膜，其使用11∶1比例的Liofol LA 2692聚氨酯粘结剂和固化剂UR7395(都购自德国汉高公司(Henkel AG&Co.))，通过在两层PVF膜之间层压一层PET膜而制备。
对比实施例CE1-CE3和实施例E1-E9：
在CE1中，通过以下步骤制备具有“玻璃/EVA片/PVF/PET/PVF膜”结构的多个层压片：先将一层EVA片(7×10cm)放置在一层3.2mm厚的玻璃片(7×10cm)和一层未经热压的PVF/PET/PVF膜(7×12cm)之间，以形成多层的预层压的组件，然后在145℃和一个大气压下对其进行真空层压15分钟(使用ICOLAM 10/08层压机)，以形成最终的层压片。此外，在真空层压加工之前，在沿所述预层压结构长度的约一半处，将一片氟化乙烯丙烯(FEP)隔离膜放置在EVA片和PVF/PET/PVF之间。以此方法，移去FEP隔离膜之后，PVF/PET/PVF膜将具有不与EVA片粘结的松动的端部。其后，沿各层压片长度切出两个测试条(2.5cm宽和12cm长)，并使用Instron 5566(购自美国Instron公司)测试仪，按照ASTM D903-98测试PVF/PET/PVF膜和EVA片之间的粘结强度。测试由此制备的所有6条测试条的粘结强度，计算它们的平均值，结果列表于表1中。
在CE2-CE3和E1-E9中，通过以下步骤得到经热压的PVF/PET/PVF膜：将PVF/PET/PVF放置在红外(IR)炉(型号10831010，购自中国上海跃进医疗器械有限公司)中经过一段时间，然后在成对的热平板之间压制经加热的PVF/PET/PVF膜一段时间。表1中列出了IR炉的温度、膜在IR炉中的停留时间、热平板的温度、通过热平板向所述膜施加的压力、以及热平板压制所述膜的停留时间。
通过如上CE1中所述的相同层压方法，制备出“玻璃/EVA片/经热压的PVF/PET/PVF膜”的层压片，并使用CE1中相同的方法测定在各实施例(CE2-CE3和E1-E9)中经热压的PVF/PET/PVF膜和EVA片之间的粘结强度，结果列表于表1中。
表1
备注：
●1在实施例E2、E5和E9中，PVF/PET/PVF膜在未通过IR炉热处理下进行热平板压制；
●2NA表示“不适用”；
●3粘结强度是在PVF/PET/PVF膜(在CE2-CE3和E1-E9中的经热压的PVF/PET/PVF膜)和EVA片之间测定的。
如上所证实的，对比未经热压的PVF/PET/PVF膜与EVA片的粘结强度(在CE1中为10.1N/cm)，在此所述的经热压的PVF/PET/PVF膜具有改进的与EVA片的粘结强度(在E1-E8中为17.8-84.1N/cm)。
对比实施例CE4和实施例E10-13：
在CE4和E10-13中，使用三辊挤出涂覆生产线(型号：KXE1222，购自美国Davis-Standard，LLC)得到多个经热压的PVF/PET/PVF膜。具体地，先向PVF/PET/PVF膜施压，然后使其通过上游辊(经加热的钢辊)和中间辊(经加热的橡胶辊)之间，然后在收卷之前通过下游辊(套有PTFE的辊)冷却。表2中列出了辊温、线速度和辊隙压力(即通过上游辊和中间辊向所述膜施加的压力)。
通过如CE1中所描述的相同方法，制备出“玻璃/EVA片/经热压的PVF/PET/PVF膜”的层压片，并使用与CE1中相同的方法测定在各实施例(CE4和E10-E13)中经热压的PVF/PET/PVF膜和EVA片之间的粘结强度，结果列表于表2中。
表2
| 样品 | 上游辊温度 | 中间辊温度 | 下游辊温度 | 线速度 | 辊隙压力 | 2粘结强度 |
| (℃) | (℃) | (℃) | (m/min) | (Kgf/cm2) | (N/cm) | |
| CE1 | 1NA | 1NA | 1NA | 1NA | 1NA | 10.1 |
| E10 | 220 | 220 | 80 | 10 | 3 | 70.0 |
| E11 | 230 | 230 | 80 | 20 | 3 | 54.7 |
| CE4 | 150 | 150 | 150 | 10 | 3 | 10.3 |
| E12 | 180 | 180 | 80 | 10 | 3 | 24.9 |
| E13 | 170 | 170 | 80 | 1 | 5 | 18.9 |
1NA表示“不适用”。
2粘结强度是在PVF/PET/PVF膜(在CE4和E10-E13中的经热压的PVF/PET/PVF膜)和EVA片之间测定的。
如在此所证实的，对比未经热压的PVF/PET/PVF膜与EVA片的粘结强度(在CE1中为10.1N/cm)，在此所述的经热压的PVF/PET/PVF膜具有改进的与EVA片的粘结强度(在E10-E13中为18.9-70.0N/cm)。
Claims (32)
1.一种得到经热压的多层氟聚合物膜或片的方法，所述经热压的多层氟聚合物膜或片对聚烯烃膜具有改进的粘结强度，所述方法包括：(i)提供多层氟聚合物膜或片，其包括层压至经拉伸的聚酯膜或片层的第一经拉伸的氟聚合物膜或片层，其中所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层基本上由氟聚合物构成，所述经拉伸的聚酯膜或片层基本上由聚酯构成，并且其中所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层提供所述多层氟聚合物或片的两个相对外表面层中的一个；和(ii)通过热压设备对所述多层氟聚合物膜或片进行热压，其中设置所述热压设备的条件，以使所述多层氟聚合物膜或片受到0.01-50kgf/cm2的压力和160℃-360℃的加热。
2.权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)中，设置所述热压设备的条件，以使所述多层氟聚合物膜或片受到0.1-50kgf/cm2的压力和180℃-360℃的加热。
3.权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)中，设置所述热压设备的条件，以使所述多层氟聚合物膜或片受到0.5-50kgf/cm2的压力和200℃-260℃的加热。
4.权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)中，设置所述热压设备的条件，以使所述多层氟聚合物膜或片受到0.5-30kgf/cm2的压力和200℃-245℃的加热。
5.权利要求1所述的方法，其中所述热压设备是成对的热平板，并且在步骤(ii)中，在所述热平板之间将所述多层氟聚合物膜或片热压0.1-30秒。
6.权利要求1所述的方法，其中所述热压设备是成对的热平板，并且在步骤(ii)中，在所述热平板之间将所述多层氟聚合物膜或片热压0.5-30秒。
7.权利要求1所述的方法，其中所述热压设备是成对的热平板，并且在步骤(ii)中，在所述热平板之间将所述多层氟聚合物膜或片热压0.5-20秒。
8.权利要求1所述的方法，其中所述热压设备包括一对或多对经加热的压送辊，并且在步骤(ii)中，所述多层氟聚合物膜或片以0.01-100米/分的线速度通过所述一对或多对经加热的压送辊。
9.权利要求1所述的方法，其中所述热压设备包括一对或多对经加热的压送辊，并且在步骤(ii)中，所述多层氟聚合物膜或片以0.1-50米/分的线速度通过所述一对或多对经加热的压送辊。
10.权利要求1所述的方法，其中所述热压设备包括一对或多对经加热的压送辊，并且在步骤(ii)中，所述多层氟聚合物膜或片以0.5-30米/分的线速度通过所述一对或多对经加热的压送辊。
11.权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)之前，将所述多层氟聚合物膜或片预热至160℃-360℃的温度。
12.权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)之前，将所述多层氟聚合物膜或片预热至180℃-360℃的温度。
13.权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)之前，将所述多层氟聚合物膜或片预热至200℃-260℃的温度。
14.权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)之前，将所述多层氟聚合物膜或片预热至200℃-245℃的温度。
15.权利要求11所述的方法，其中在步骤(ii)之前，所述多层氟聚合物膜或片通过红外加热、空气加热、火焰加热、电子束或激光进行预热。
16.权利要求11所述的方法，其中在步骤(ii)之前，所述多层氟聚合物膜或片通过红外炉进行加热。
17.权利要求1所述的方法，其中所述氟聚合物选自氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯的均聚物和共聚物，及它们中的两种或更多种的组合。
18.权利要求17所述的方法，其中所述氟聚合物选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯及它们的组合。
19.权利要求17所述的方法，其中所述氟聚合物选自聚氟乙烯。
20.权利要求1所述的方法，其中所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯，及它们中的两种或更多种的组合。
21.权利要求1所述的方法，其中所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯。
22.权利要求1所述的方法，其中所述多层氟聚合物膜或片是双层膜或片的形式，所述双层膜或片基本上由所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层和所述经拉伸的聚酯膜或片层组成。
23.权利要求1所述的方法，其中所述多层氟聚合物膜或片是三层膜或片的形式，所述三层膜或片基本上由所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层、所述经拉伸的聚酯膜或片层和第二经拉伸的氟聚合物膜或片层组成，所述第二经拉伸的氟聚合物膜或片层基本上由与组成所述第一经拉伸的氟聚合物膜或片层的氟聚合物相同或不同的氟聚合物组成，其中所述经拉伸的聚酯膜或片层被层压至所述第一和第二经拉伸的氟聚合物膜或片层之间，并且所述第一和第二经拉伸的氟聚合物膜或片层提供所述多层氟聚合物膜或片的两个相对外表面层。
24.一种经热压的多层氟聚合物膜或片，其通过权利要求1-23中任一项所述的方法制备。
25.权利要求24所述的经热压的多层氟聚合物膜或片，其中当所述经热压的多层氟聚合物膜或片被层压至聚烯烃膜或片且其第一经拉伸的氟聚合物膜或片层紧邻所述聚烯烃膜或片时，按照ASTM D903-38测得的所述经热压的多层氟聚合物膜或片和所述聚烯烃膜或片之间的粘结强度为至少17N/cm。
26.权利要求24所述的经热压的多层氟聚合物膜或片，其中当所述经热压的多层氟聚合物膜或片被层压至聚烯烃膜或片且其第一经拉伸的氟聚合物膜或片层紧邻所述聚烯烃膜或片时，按照ASTM D903-38测得的所述经热压的多层氟聚合物膜或片和所述聚烯烃膜或片之间的粘结强度为至少20N/cm。
27.权利要求24所述的经热压的多层氟聚合物膜或片，其中当所述经热压的多层氟聚合物膜或片被层压至聚烯烃膜或片且其第一经拉伸的氟聚合物膜或片层紧邻所述聚烯烃膜或片时，按照ASTM D903-38测得的所述经热压的多层氟聚合物膜或片和所述聚烯烃膜或片之间的粘结强度为至少40N/cm。
28.权利要求25所述的经热压的多层氟聚合物膜或片，其中所述聚烯烃膜或片包含聚烯烃组合物，并且其中所述聚烯烃组合物包含选自以下的材料：乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离子聚合物、聚乙烯、乙烯/丙烯酸酯共聚物、酸共聚物，及它们中的两种或更多种的组合。
29.权利要求25所述的经热压的多层氟聚合物膜或片，其中所述聚烯烃膜或片包含聚烯烃组合物，并且其中所述聚烯烃组合物包含乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
30.一种太阳能电池模块，其包括一个或多个太阳能电池、层压至所述太阳能电池背面的后封装层、和层压至所述后封装层背面的背板，其中所述后封装层包含聚烯烃，并且其中所述背板由权利要求24-29中任一项所述的经热压的多层氟聚合物膜或片形成。
31.权利要求30所述的太阳能电池模块，其中后封装层中所包含的聚烯烃选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离子聚合物、聚乙烯、乙烯/丙烯酸酯共聚物、酸共聚物，及它们中的两种或更多种的组合。
32.权利要求30所述的太阳能电池模块，其中后封装层中所包含的聚烯烃为乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
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