CN103228721A - 用于光伏电池模块的封装组合物和包括该封装组合物的光伏电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种封装组合物和包含所述封装组合物的光伏电池模块，其可以提供对玻璃和有其他部件的模块具有优异的粘合性，还具有优异的透明性、热稳定性、紫外线稳定性和耐冲击性的封装组合物。因此，本发明可提供光伏电池模块，即使该模块长时间使用，也不会引起元件等之间的剥离。

Description

用于光伏电池模块的封装组合物和包括该封装组合物的光伏电池模块
技术领域
本申请涉及一种封装组合物，封装材料以及包括该封装组合物的光伏电池模块。
背景技术
光伏或太阳能电池是能够使光能转化为电能的半导体器件。当光伏电池暴露于光线中时，它们通常通过在其中形成的端子产生电压以诱导继发的电子流动。电子流动的规模与在电池表面上形成的光伏电池结的光碰撞强度成比例。
目前已知的光伏电池的代表性种类包括基于硅晶片的光伏电池和薄膜光伏电池。晶片是使用单晶或者多晶锭等制备的半导体材料。此外，在所述薄膜型光伏电池中的光伏器件是使用如溅射或化学气相沉积（CVD）沉积技术在基片或铁电体上沉积的半导体材料的连续层等。
基于晶片的光伏电池和薄膜型光伏电池都具有脆性，因此，它们需要配置支承电池的耐负载的支承部件。支承部件可以是顶层（例如，铁电体层），其位于光伏电池的上部分，并具有透光性，或是位于光伏电池后侧上的背层。光伏电池模块可同时包括如上所述的顶层和背层，且由刚性材料（如玻璃板）、柔性材料（如金属膜或金属片）或适当的塑料材料（如聚酰亚胺）组成。
在此，背层（例如，基片）通常具有用于保护光伏电池模块后侧的刚性的背壳形式。可用于这样的基片的各种材料是已知的，其例子包括铁电体（例如，玻璃），有机氟聚合物（例如，乙烯-四氟乙烯（ETFE），Tedlar或聚对苯二甲酸乙二酯（PET）。上述材料可以以单独或以涂有基于硅和/或基于氧的材料（例如，SiOx）的状态用于模块。
光伏电池模块或太阳能电池模块包括单一的光伏电池或在铁电体和/或基片上电互连的光伏电池组件（光伏电池阵列）。这样的光伏电池或阵列以封装材料附着到要被封装的铁电体和/或基片上。该封装材料被用于形成整体模块，从而保护电池不受外部环境影响、在铁电体或基片上封装电池和层压电池等。
使用最广泛的封装材料是基于乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）的材料，其用于将光伏电池或光伏电池阵列附着到铁电体上并进行封装。封装材料通常是设置在膜中，且层压在电池上和铁电体和/或基片上。
当前已知的用于光伏电池模块的封装材料具有以下的问题。在封装材料，如广泛使用的基于EVA的材料中，玻璃和模块与其他部件的粘合性劣化。因此，当光伏电池模块长时间使用时，很容易在模块的每一层诱发剥离，这导致了因渗透而引起的模块效率损失或腐蚀。此外，当前已知的封装材料具有对紫外线（UV）等的较低的抗性，因此，当模块长时间使用时，会产生如漂白或变色的问题从而降低模块效率。此外，当前的封装材料，如基于EVA的材料，在硬化时引起应力，从而造成模块的损坏。
发明内容
【技术问题】
本申请的目的是提供一种封装组合物、封装材料和光伏电池模块，该组合物对玻璃和有其他部件的模块具有优异的粘合性，还具有优异的透明性、热稳定性、紫外线稳定性和耐冲击性。
【技术方案】
本申请的一个示例性实施方式提供了一种封装组合物，该组合物包括满足以下式1的乙烯-α-烯烃共聚物；以及硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物。以下式1的乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动指数（MI）为0.2至50g/10min。
[式1]
Re×Rc≤1.0
其中，Re表示kee/kec，且Rc表示kcc/kce，其中，kee表示向端部的活性点是乙烯单体的增长链中加入乙烯时的增长反应速率常数，kec表示向端部的活性点是乙烯单体的增长链中加入α-烯烃共聚单体时的增长反应速率常数，kcc表示向端部的活性点是α-烯烃共聚单体的增长链中加入α-烯烃共聚单体时的增长反应速率常数，且kce表示向端部的活性点是α-烯烃共聚单体的增长链中加入乙烯单体时的增长反应速率常数。
本申请的另一个示例性实施方式提供了包含根据本申请的封装组合物的封装材料。
本申请的另一个示例性实施方式提供了制备封装材料的方法，该方法包括使封装组合物形成为片或膜型的步骤。
本申请的另一个示例性实施方式提供了一种光伏电池模块，其具有支承基片；光伏电池或光伏电池阵列，其在所述支承基片上形成；光接收基片，其在所述光伏电池或光伏电池阵列上形成；以及封装层，其包括根据本申请的封装组合物，其中，在所述支承基片和所述光接收基片之间封装所述光伏电池或光伏电池阵列。
【有益效果】
根据本发明的示例性实施方式，由于封装材料组合物包括特定种类的乙烯-α-烯烃共聚物和硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物，因此可提供对玻璃和有其他部件的模块具有优异的粘合性，以及优异的透明性、热稳定性、紫外线稳定性和耐冲击性的封装材料组合物，由此改进光伏电池模块的耐久性。
附图说明
图1是表示根据本申请的一个实施方式的光伏电池模块的横截面的图。
图2是表示根据本申请的另一个实施方式的光伏电池模块的横截面的图。
【附图标记】
10:基于晶片的光伏电池模块           20:薄膜型的光伏电池模块
11,21:光接收基片                    12,22:封装层
12a:第一层                          12b:第二层
13,23:支承基片                      14,24:光伏电池器件
具体实施方式
【最优选方案】
以下，将参考附图进一步详述本申请的示例性实施方式。而且，为了清晰和简洁的目的，省略了对于公知的功能和结构的详细描述。在附图中，为了清楚地描述本申请，省略了无关的说明，且层和区域的厚度可能为了清晰的目的而放大。本申请的范围并不限于附图中所表示的厚度、尺寸和比例。
本申请的一个示例性实施方式涉及一种封装组合物，该组合物包括满足以下式1的乙烯-α-烯烃共聚物；以及硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物。
[式1]
Re×Rc≤1.0
其中，Re表示kee/kec，且Rc表示kcc/kce，其中，kee表示向端部的活性点是乙烯单体的增长链中加入乙烯时的增长反应速率常数，kec表示向端部的活性点是乙烯单体的增长链中加入α-烯烃共聚单体时的增长反应速率常数，kcc表示向端部的活性点是α-烯烃共聚单体的增长链中加入α-烯烃共聚单体时的增长反应速率常数，且kce表示向端部的活性点是α-烯烃共聚单体的增长链中加入乙烯单体时的增长反应速率常数。
可以通过使用C13核磁共振测量单体排列而得到增长反应速率常数，如kee、kec、kcc和kce，且可以使用增长反应速率常数计算出Re和Rc。计算出的Re和Rc可用于式1以得到Re和Rc的乘积值。
一般地，如果Re×Rc<1.0，乙烯-α-烯烃共聚物最有可能形成为交替共聚物；而如果Re×Rc>1.0，则乙烯-α-烯烃共聚物最有可能形成为嵌段共聚物。在此使用的术语“交替共聚物”是指其中构成共聚物的两种单体组分（例如，A和B）交替聚合的形式（例如，-A-B-A-B-A-B-A-B-），且在此使用的术语“嵌段共聚物”是指在共聚物中的一个单体组分连续聚合以形成嵌段，以及然后另一个单体组分聚合以形成嵌段的形式（例如，-A-A-A-A-B-B-B-B-）。
因此，根据本申请的一个示例性实施方式的乙烯-α-烯烃共聚物可以是至少三个α-烯烃共聚单体的非连续聚合的共聚物类型，并具有α-烯烃共聚单体均匀分布在聚合物主链中的共聚物特点。
在本申请中，由于在满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃共聚单体在聚合物主链中均匀地分布，当硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物使用乙烯-α-烯烃共聚物制备时，可以通过均相反应提高反应效率，从而可以改善封装材料的物理性能。
在本申请中，满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物可以使用包括由以下化学式1表示的过渡金属化合物，特别地、由以下化学式2表示的过渡金属化合物或由以下化学式3表示的过渡金属化合物的催化剂组合物制备。
[化学式1]
Figure BDA00003255427500051
在化学式1中，R1和R2各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳烷基、或由烃基取代的第4族金属的类金属基团，或者R1和R2或两个R2可以以具有1至20个碳原子的烷基或具有6至20个碳原子的芳基彼此连接以形成环，
R3各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有6至20个碳原子的芳氧基、或酰胺基；或者R3中的至少两个R3可彼此连接以形成脂肪环或芳香环，
CY1表示取代的或未取代的脂肪族或芳香族环，其中，在CY1中取代的取代基为卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有6至20个碳原子的芳氧基、或酰胺基；或者在取代基为多个取代基的时，取代基中的至少两个取代基可彼此连接以形成脂肪族或芳香族环，
M表示4族过渡金属；以及
Q1和Q2各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳烷基、具有1至20个碳原子的烷基酰胺基、具有6至20个碳原子的芳基酰胺基、或具有1至20个碳原子的亚烷基。
由化学式1表示的过渡金属化合物可以是，例如，用于控制金属周围的电子和立体环境的化合物，由以下化学式2或3表示的过渡金属化合物。
[化学式2]
Figure BDA00003255427500061
[化学式3]
Figure BDA00003255427500062
在化学式2和化学式3中，R4和R5各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基或甲硅烷基，
R6各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有6至20个碳原子的芳氧基、或酰胺基；或者R6中的至少两个R6可彼此连接以形成脂肪环或芳香环，
Q3和Q4各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的烷基酰胺基或具有6至20个碳原子的芳基酰胺基，以及
M表示4族过渡金属。
由化学式1表示的过渡金属化合物可以是，例如，用于控制金属周围的电子和立体环境的化合物，具有以下结构的过渡金属化合物。
Figure BDA00003255427500071
其中，R7各自独立地表示氢或甲基，以及
Q5和Q6各自独立地表示甲基，二甲基酰胺基或氯。
在本申请中，包括由化学式1表示的过渡金属化合物的催化剂组合物可包括选自由以下化学式4表示的助催化剂化合物、由以下化学式5表示的助催化剂化合物和由以下化学式6表示的助催化剂化合物中的一种以上。
[化学式4]
-[Al(R8)-O]n-
[化学式5]
D(R9)3
[化学式6]
[L-H]+[ZA4]-或[L]+[ZA4]-
其中，R8和R9各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烃基、或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基，n表示2以上的整数，
D表示铝或硼，
L表示中性或阳离子路易斯酸，H表示氢原子，Z表示第13族元素，且A各自独立地表示具有6至20个碳原子的芳基（其中至少一个氢原子未被取代或者被卤素、具有1至20个碳原子的烃基、烷氧基或苯氧基取代），或者具有1至20个碳原子的烷基。
在本申请中，由化学式4表示的助催化剂化合物的具体例子可包括甲基铝氧烷，乙基铝氧烷，异丁基铝氧烷或丁基铝氧烷等，例如，甲基铝氧烷。
在本申请中，由化学式5表示的助催化剂化合物的具体例子可包括三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三丙基铝、三丁基铝、二甲基氯代铝、三异丙基铝、三仲丁基铝、三环戊基铝、三戊基铝、三异戊基铝、三己基铝、三辛基铝、乙基二甲基铝、甲基二乙基铝、三苯基铝、三对甲苯基铝、甲氧化二甲基铝、乙氧化二甲基铝、三甲基硼、三乙基硼、三异丁基硼、三丙基硼或三丁基硼等，优选选自三甲基铝、三乙基铝或三异丁基铝。
在本申请中，由化学式6表示的助催化剂化合物的具体例子可包括三乙基铵四苯基硼、三丁基铵四苯基硼、三甲基铵四苯基硼、三丙基铵四苯基硼、三甲基铵四（对甲苯基）硼、三甲基铵四（邻,对-二甲基苯基）硼、三丁基铵四（对-三氟甲基苯基）硼、三甲基铵四（对-三氟甲基苯基）硼、三丁基铵四五氟苯基硼、N,N-二乙基苯基铵四苯基硼、N,N-二乙基苯基铵四五氟苯基硼、二乙基铵四五氟苯基硼、三苯基磷鎓四苯基硼、三甲基磷鎓四苯基硼、三乙基铵四苯基铝、三丁基铵四苯基铝、三甲基铵四苯基铝、三丙基铵四苯基铝、三甲基铵四（对甲苯基）铝、三丙基铵四（对甲苯基）铝、三乙基铵四（邻,对-二甲基苯基）铝、三丁基铵四（对三氟甲基苯基）铝、三甲基铵四（对三氟甲基苯基）铝、三丁基铵四五氟苯基铝、N,N-二乙基苯基铵四苯基铝、N,N-二乙基苯基铵四五氟苯基铝、二乙基铵四五氟苯基铝、三苯基磷鎓四苯基铝、三甲基磷鎓四苯基铝、三丙基铵四（对甲苯基）硼、三乙基铵四（邻,对-二甲基苯基）硼、三丁基铵四（对三氟甲基苯基）硼、三苯基碳鎓四（对三氟甲基苯基）硼或三苯基碳鎓四五氟苯基硼等。
在本申请中，由助催化剂化合物的化学式4和5表示的化合物可用作烷基化试剂，且由化学式6表示的化合物可作为活化剂。
催化剂组合物通过由化学式1表示的过渡金属化合物和上述的助催化剂化合物的反应而处于活化状态，其术语也称为活化的催化剂组合物。然而，由于在此领域中催化剂组合物处于活化状态是未知的，因此该术语，即活化的催化剂组合物，不应单独使用。
在本申请中，可以通过使用由化学式1表示的过渡金属化合物和至少一种由化学式4至6所表示的助催化剂化合物的助催化剂制备催化剂组合物，然后使用所述催化剂组合物使乙烯单体和α-烯烃共聚单体共聚，从而制备乙烯-α-烯烃共聚物。
在本申请中，制备催化剂组合物的方法没有特别限制，其中，例如，其可通过以下的方法制备。
第一，催化剂组合物可通过包括以下步骤的制备方法制备：使由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式4或5表示的助催化剂化合物混合；以及使所得混合物与由化学式6表示的助催化剂化合物混合。
此外，第二，催化剂组合物可通过使由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式4表示的助催化剂化合物混合而制备。
第三，所述催化剂组合物可通过使由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式6表示的助催化剂化合物混合而制备。
在制备催化剂组合物的方法中的第一制备方法的情况下，由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式4或5表示的助催化剂化合物的摩尔比可以在1:2至1:5000，例如，1:10至1:1000，或1:20至1:500的范围内。此外，由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式6表示的助催化剂化合物的摩尔比可以在1:1至1:25，例如，1:1至1:10，或1:2至1:5的范围内。
在第一制备方法中，当由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式4或5表示的助催化剂化合物的摩尔比小于1:2时，烷基化试剂的含量太低，无法进行过渡金属化合物的完全烷基化。当该比例超过1:5,000时，过渡金属化合物进行烷基化，但由于过量的剩余烷基化试剂和由化学式6表示的活化剂的副反应，烷基化的过渡金属化合物的活化未完全完成。
此外，当由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式6表示的助催化剂化合物的摩尔比小于1:1时，活化剂的含量相对较低，且因此，由化学式1表示的过渡金属化合物的活化未完全完成，从而降低了得到的催化剂组合物的活性。当该比例大于1:25时，由化学式1表示的过渡金属化合物的活化完全完成，但该催化剂组合物的单位成本不够经济，或由于过量的剩余活化剂，所得到的聚合物的纯度降低。
在制备催化剂组合物的方法中的第二制备方法的情况下，由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式4表示的助催化剂化合物的摩尔比可以为1:10至1:10,000，例如，1:100至1:5,000，或1:500至1:2,000的范围内。
在所述第二制备方法中，当由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式4表示的助催化剂化合物的摩尔比小于1:10时，活化剂的含量相对较低，且因此，由化学式1表示的过渡金属化合物的活化未完全完成。当该比例大于1:10,000时，由化学式1表示的过渡金属化合物的烷基化完全完成，但该催化剂组合物的单位成本不够经济，或由于过量的剩余活化剂，所得到的聚合物的纯度降低。
此外，在制备催化剂组合物的方法中的第三制备方法的情况下，由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式6表示的助催化剂化合物的摩尔比可以为1:1至1:25，例如，1:1至1:10，或1:2至1:5的范围内。
在第三制备方法中，当由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式6表示的助催化剂化合物的摩尔比小于1:1时，活化剂的含量相对较低，且因此，由化学式1表示的过渡金属化合物的活化未完全完成，从而降低了得到的催化剂组合物的活性。当该比例大于1:25时，由化学式1表示的过渡金属化合物的活化完全完成，但该催化剂组合物的单位成本不够经济，或由于过量的剩余活化剂，所得到的聚合物的纯度降低。
此外，由化学式1表示的过渡金属化合物和由化学式4至6表示的助催化剂化合物也可以以在氧化硅或氧化铝上负载的方式使用。
在乙烯-α-烯烃共聚物的聚合方法中，上述的催化剂组合物可以通过将其以具有5至12个碳原子的脂肪烃溶剂（例如，戊烷、己烷、庚烷、壬烷、癸烷及其异构体）、芳香烃溶剂（如甲苯和苯）和由氯原子取代的烃溶剂（如二氯甲烷和氯苯）等溶解或稀释而使用。上述使用的用于催化剂组合物的溶剂以少量的烷基铝处理以除去作为催化剂毒物的少量的水或空气，也可进一步用于助催化剂。
在本申请中，使用上述催化剂组合物与乙烯单体共聚的α-烯烃共聚单体没有特别的种类限制，其也可包括具有两个双键的二烯烯烃单体或具有三个双键的三烯烯烃单体以及具有一个双键的烯烃单体。
在本申请的示例性实施方式中，根据本申请的α-烯烃共聚单体可以是具有3至20个碳原子的α-烯烃。α-烯烃共聚单体的例子可包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-二十碳烯、降冰片烯、降冰片二烯、亚乙基降冰片烯、苯基降冰片烯，乙烯基降冰片烯，二环戊二烯，1,4-丁二烯，1,5-戊二烯，1,6-己二烯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯，二乙烯基苯或3-氯甲基苯乙烯等，其中至少两种以上也可以以其组合物使用。在本申请的另一个示例性实施方式中，其可以为选自以下的至少一种：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯和1-二十碳烯，或选自以下的至少一种：丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯，或1-辛烯。用于溶解单体的聚合溶剂没有特别的种类限制，但是，例如，其可使用正己烷。
在本申请中，聚合乙烯-α-烯烃共聚物的方法没有特别的限制，例如，使用催化剂组合物的液体方法。此外，当通过将催化剂组合物负载在无机载体（如氧化硅或氧化铝）上使用时，乙烯-α-烯烃共聚物可通过淤浆或气相方法进行聚合。
在本申请中，在制备乙烯-α-烯烃共聚物的方法中使用的反应器没有特别的种类限制，其可以为，例如，连续搅拌槽式反应器(CSTR)或连续流动反应器(PFR)。此外，在聚合乙烯-α-烯烃共聚物的方法中，至少两个反应器可以串联或并联排列。此外，在用于制备乙烯-α-烯烃共聚物的方法中，可进一步包括用于从反应混合物中分离溶剂和未反应的单体的分离器。
在本申请的乙烯-α-烯烃共聚物中，乙烯单体和α-烯烃共聚单体的摩尔比可以在100:1至1:100的范围内，例如，10:1至1:10，或2:1至1:5。当乙烯单体和α-烯烃共聚单体的摩尔比超过100:1（例如，110:1）时，得到的共聚物的密度增加，因此，其可能难以制备低密度共聚物。当该摩尔比超过1:100（例如，1:110）时，未反应的共聚单体的含量增加，转化率降低，因此，可能导致在该工艺下循环量增加的问题。
在本申请中，单体和适用于聚合的聚合溶剂的摩尔比应为适于溶解反应前的原材料和反应后所得到的聚合物的比例。具体而言，单体和聚合溶剂的摩尔比可以是10:1至1:10,000，例如，5:1至1:100或1:1至1:20。在本申请中，当单体和聚合溶剂的摩尔比超过10:1（例如，15:1）时，溶剂的含量太低，从而流体的粘度可能增加，因此导致转移所得到的共聚物的问题。当该比例超过1:10,000（例如，1:11,000）时，溶剂的含量超出了需求，因此可能导致根据回收以纯化聚合溶剂而增加的设备和增加的能源消耗的问题。
如上文所述制备的乙烯-α-烯烃共聚物的密度可以在0.85至0.91g/cm3的范围内。当乙烯-α-烯烃共聚物的密度小于0.85g/cm3时，结晶区域减少，耐热性降低，因此，加工性能可能劣化。当其超过0.91g/cm3时，结晶区域太大，因此，透明度可能降低。
满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动指数（MI）可以是0.2g/10min至50g/10min，例如，1g/10min至30g/10min，1g/10min至15g/10min，1g/10min至10g/10min，1g/10min至5g/10min，3g/10min至6g/10min，5g/10min至15g/10min，或15g/10min至30g/10min。对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在一个示例性实施方式的MI值可以是在0.2g/10min至50g/10min范围内的任何值。当乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动指数（MI）低于0.2g/10min时，其可能由于分子量和粘度的增加而难以处理封装材料。另一方面，当乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动指数（MI）超过50g/10min时，由于分子量的下降，其物理性能可能降低。通过举例的方式，乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动指数（MI）可以在，例如，根据ASTM D1238标准，温度为190℃，负载为2.16千克的条件下测量，但本申请并不限于此。
根据本申请的示例性实施方式，为了控制设置在封装组合物中的乙烯-α-烯烃共聚物的物理性能，除了满足式1的上述需求以外，可以通过具体地限定乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动指数，从而设置具有优异的加工性能且同时显示出优异的物理性能的封装组合物作为封装材料。根据共聚物的聚合温度、共聚物的分子量和共聚单体的含量确定乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动指数。例如，当用于乙烯单体和α-烯烃共聚单体的聚合的聚合温度低时，制备出具有低熔体流动指数的共聚物，而当聚合温度高时，制备出具有高熔体流动指数的共聚物。共聚物的分子量根据聚合温度改变，在低温下聚合的共聚物的分子量增加，这导致粘度增加和熔体流动指数减小。在共聚物具有这样的低熔体流动指数的情况下，在下文所述的将共聚物加工为封装材料的步骤中，由于分子量和粘度的增加，共聚物的加工性可能会下降。另一方面，在高温下聚合的共聚物具有低分子量，从而导致粘度降低和熔体流动指数增加。在具有这样的高熔体流动指数的共聚物的情况下，由这样的共聚物处理得到的产物的与耐久性相关的物理性能，如冲击强度，剥离强度和热稳定性可能会降低。
乙烯-α-烯烃共聚物的聚合温度可以在140至155℃的范围内。此外，乙烯-α-烯烃共聚物的分子量可以在40,000至180,000的范围内，但本申请并不限于此。
在本申请中，乙烯-α-烯烃共聚物的多分散性指数（Mw/Mn）可以在1.5至3.5，或2.0至3.0的范围内。当乙烯-α-烯烃共聚物的多分散性指数小于1.5时，可能增加挤出时的负载。当其超过3.5时，可能降低物理性能，如透明性和粘合性等。
在本申请中，硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物可以是共聚物的形式，其中硅烷单体以共聚形式包含在乙烯-α-烯烃共聚物中；或者是接枝共聚物的形式，其中硅烷单体接枝到乙烯-α-烯烃共聚物上。在这种情况下，用于制备硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的乙烯-α-烯烃共聚物可以是满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物。当使用这样的乙烯-α-烯烃共聚物时，可以通过如上所述的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的制备的均匀反应改善反应效率，从而提高封装材料的物理性能（例如，粘合强度等）。
在本申请中，以共聚形式或接枝的形式包含在硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物中的硅烷单体可以是包括烯键式不饱和烃基或可水解的官能团的不饱和硅烷。例如，本文所用的硅烷单体可具有官能团，如乙烯基、丙烯酰基、氨基、氯和苯氧基。具体而言，使用烯键式不饱和硅烷，如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷或γ-酮基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（γ-ketacrylaoxypropyltrimethoxysilane），但本申请不限于此。
在本申请的示例性实施方式中，可以和自由基引发剂一起使用最容易聚合的具有乙烯基官能团的乙烯基三甲氧基硅烷作为适用于乙烯-α-烯烃共聚物的硅烷单体，以制备硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物。
在本申请中，基于100重量份的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物，以聚合形式包含在硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物中的硅烷单体可以以0.1至5重量份，例如，0.5至4.5重量份、1至5重量份、3至5重量份、4至5重量份或4至4.5重量份的含量包含于其中。当硅烷化合物的含量小于0.1重量份时，制备的封装组合物的粘合性能可能劣化。另一方面，当该硅烷化合物的含量超过5重量份时，考虑到反应效率，应使用更多的自由基引发剂，从而难以控制封装组合物的物理性能，且封装组合物的物理性能可能会劣化。
在本申请中，可在本文中使用的自由基引发剂可包括过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化氢、二枯基过氧化物、过苯甲酸叔丁酯、枯烯过氧化氢、过辛酸叔丁酯、甲基乙基酮过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己烷、过氧化月桂酰、过乙酸叔丁酯、过氧化液体（Pennwalt公司制造的Lupersol101）或Percadox-14（Akzo Nobel制造）等，优选使用过乙酸叔丁酯和过氧化液体（Pennwalt公司制造的Lupersol101），但本申请并不限于此。
在本申请中，基于100重量份的聚合形式的硅烷改性的乙烯-α-烯烃中共聚物的硅烷单体，可以包含有0.001至5重量份，或0.01至3重量份的范围内的自由基引发剂。当自由基引发剂的含量小于0.001重量份时，活性自由基的产生可能会降低，从而可能降低反应效率。当其超过5重量份时，活性自由基的产生增加从而形成副反应，且因此封装组合物的物理性能可能降低。
在本发明中，基于100重量份的乙烯-α-烯烃共聚物，可以包含有10至900重量份，或20至500重量份的含量的硅烷改性的乙烯-α-烯烃。当硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的含量小于10重量份时，剥离强度下降的原因可能是由于粘合性的下降。另一方面，当硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的含量超过900重量份时，由于聚合物劣化的物理性能，剥离强度可能下降。
在本申请中，为了制备硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物，除了自由基引发剂以外，还可以加入选自抗氧化剂、紫外线稳定剂、填料和着色剂中的至少一种添加剂。硅烷单体和乙烯-α-烯烃共聚物之间的聚合可以在氮气氛、在50至230℃下进行。
在本申请中，封装组合物可进一步包括另一种乙烯-α-烯烃共聚物，其具有与满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物（a）不同的分子量、密度等。在下文中，进一步包含在封装组合物中的乙烯-α-烯烃共聚物被称为第二乙烯-α-烯烃共聚物。
与乙烯-α-烯烃共聚物（a）类似，上述的进一步被包含的第二乙烯-α-烯烃共聚物满足通式1。在此，具有0.2g/10min至50g/10min的熔体流动指数（MI）的第二乙烯-α-烯烃共聚物具有良好的溶混性。
在本申请中，基于100重量份的包括满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物和硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的封装组合物，进一步被包括的第二乙烯-α-烯烃共聚物可以以10至1,000重量份，在一些示例性实施方式中，50至500重量份的含量包含于其中。所述封装组合物包括两种乙烯-α-烯烃共聚物，因此，可以改善物理性能，如冲击强度。当进一步被包括的第二乙烯-α-烯烃共聚物的含量小于10重量份时，加工性能和物理性能可能劣化。当进一步被包括的第二乙烯-α-烯烃共聚物的含量超过1,000重量份时，粘合性可能劣化。
本封装组合物可进一步包括选自紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、玻璃纤维和玻璃泡中的至少一种添加剂。
可用于本发明的紫外线吸收剂可包括苯甲酮化合物，如2-羟基-4-甲氧基苯甲酮、2,2-二羟基-4-甲氧基苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4-羧基苯甲酮或2-羟基-4-N-辛氧基苯甲酮；苯并三唑化合物，如2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)苯并三唑或2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑；水杨酸酯化合物，如水杨酸苯酯或水杨酸对辛基苯酯，但本申请并不限于此。在本申请中，基于100重量份的封装组合物，所述紫外线吸收剂的含量可为0.05至1.0重量份，或0.1至0.8重量份。
可以在本文中使用的光稳定剂可包括受阻胺化合物或哌啶化合物等，但本申请不限于此。在本申请中，基于100重量份的封装组合物，光稳定剂的含量可以是0.05至1.0重量份，或0.1至0.8重量份。
可用于本发明的抗氧化剂可包括酚化合物或磷酸酯化合物等，但本申请并不限于此。在本申请中，基于100重量份的封装组合物，所述抗氧化剂的含量可以是0.1至0.5重量份，或0.2至0.4重量份。
可用于本发明的玻璃纤维或玻璃泡并没有特别限制任何种类，且可以无限制地使用本领域中已知的那些玻璃纤维或玻璃泡。
本申请还涉及包括根据本申请的封装组合物的封装材料。
本封装材料的形式没有特别的限制，但是，例如，可以是片或膜形状。
当本封装材料的形状是片或膜形状时，片或膜的厚度是0.2至0.8mm，但本申请并不限于此。当封装材料片或封装材料膜的厚度小于0.2mm时，吸收外部冲击的能力可能会降低。当其超过0.8mm时，吸收冲击的能力提高，但由于厚度的过度增加，可能会降低加工性和透光性。
本申请还涉及一种制备封装材料的方法，其包括以下步骤：使根据本申请的封装组合物形成为片或膜形式。
可以通过T型模具挤出法或压延法进行使本封装组合物形成为片或膜的步骤，所述封装组合物包括通过上述方法制备的乙烯-α-烯烃共聚物和硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物，但本申请并不限于此。
例如，可以同时连续地向挤出机中引入乙烯-α-烯烃共聚物、硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物、以及添加剂（如紫外线吸收剂或光稳定剂）以制备具有片或膜形状的封装材料。
此外，本申请提供了一种光伏电池模块。根据本申请的一个示例性实施方式的光伏电池模块包括支承基片；光伏电池或光伏电池阵列，其在所述支承基片上形成；光接收基片，其在所述光伏电池或光伏电池阵列上形成；以及封装层，其被配置以在所述支承基片和光接收基片之间封装所述光伏电池或光伏电池阵列，且其包括根据本申请的封装组合物。
在本申请中，支承基片用于保护光伏电池模块的背侧不受外部环境影响，且其要求耐候性。在本申请中，支承基片没有特别种类的限制，并且可包括，例如，金属板或箔（如铝）、氟树脂片、环状聚烯烃树脂片、聚碳酸酯树脂片、聚（甲基）丙烯酸树脂片、聚酰胺树脂片、聚酯树脂片或层压了耐候性膜和阻挡膜(barrier film)的复合片等。
本文所用的支承基片的厚度没有特别的限制，并且可以是，例如30至2000μm，50至1000μm，或100至600μm。在本申请中，通过控制支承基片的厚度在30至2000μm的范围内，光伏电池模块可具有优异的物理性能，如耐候性，同时形成更薄的光伏电池模块。
在本申请中，在支承基片上形成的光伏电池并无特别的种类限制，只要其可以产生光电功率即可，可以使用在本领域中通常可用的光伏电池装置。例如，可以使用晶体硅光伏电池，如单晶硅和多晶硅；非晶硅光伏电池，如单耦合或串联构建；III-V族化合物半导体光伏电池，如镓-砷（GaAs）和铟-磷（InP）；以及II-VI族化合物半导体光伏电池，如镉-碲（CdTe）、铜铟硒化物（CuInSe2），还可以使用薄膜多晶硅光伏电池，薄膜微晶硅光伏电池和薄膜晶体硅和非晶硅混合的光伏电池。
在本申请中，光伏电池可由配线连接光伏电池和光伏电池形成光伏电池阵列（光伏组合）。当本发明的光伏电池模块通过太阳光照射时，电子（-）和空穴（+）在光伏电池内部产生，且通过光伏电池和光伏电池的配线连接使电流流动。
在本申请中，在光伏电池或光伏电池阵列上形成的光接收基片可以实现这样的功能：保护内部的光伏电池模块不受天气、外部冲击或火灾等影响，并确保在室外暴露的光伏电池模块的长期可靠性。本申请的光接收基片没有特别的种类限制，只要其具有优异的透光性、电绝缘性和机械或物理化学强度，例如，可使用玻璃板、氟树脂片、环状聚烯烃树脂片、聚碳酸酯树脂片、聚（甲基）丙烯酸树脂片、聚酰胺树脂片或聚酯树脂片等。在本示例性实施方式中，可使用具有优异的耐热性的玻璃板，但本申请不限于此。
本文所用的光接收基片的厚度没有特别的限制，并且可以是，例如，0.5至10mm，1至8mm，或2至5mm。通过控制光接收基片的厚度在0.5至10mm的范围内，光伏电池模块可具有优异的物理性能，如长期可靠性，同时形成更薄的光伏电池模块。
此外，被配置为在光伏电池模块内部，特别是在支承基片和光接收基片之间封装光伏电池或光伏电池阵列的封装层，其可包括上述的根据本申请的封装组合物。
封装层可包括上述的根据本申请的封装组合物，并具有对支承基片和光接收基片的优异的粘合性，以及优异的透明性、热稳定性、紫外线稳定性和耐冲击性等从而延长了光伏模块的使用期限。
在本申请中，封装层可具有单层的形式，也有多层的形式，所述多层包括封装与光接收基片接触的光伏电池或光伏电池阵列的第一层，以及封装与支承基片接触的光伏电池或光伏电池阵列的第二层。
在本申请中，封装层可具有92%以上，94%以上，或96%以上的透光率。在本申请中，当封装层的透光率被控制为92%以上时，可以通过提供具有透明性的光伏电池模块而改善光伏电池的光转化效率。
在本申请中，封装层的透光率的上限没有特别的限制，其可优选为接近100%。其原因是因为透光率越接近100%，光伏电池与光接触的机会更高，从而可以提高光转换效率。
在本申请中，封装层的雾度可以是14%以下，12%以下，或11%以下。在本申请中，通过控制封装层的雾度为14%以下，其可提供具有透明性的光伏电池模块以提高光伏电池的光转换效率。
在本申请中，封装层的雾度的下限没有特别的限制，其可优选为接近0%。其原因是因为雾度越接近0%，光伏电池具有更高的与之接触的光能，从而可以提高光转换效率。
在本申请中，测量封装层的透光率和雾度的方法没有特别的限制，其可以使用本领域中通常可用的装置进行。例如，透光率和雾度可使用反射-透射计（Murakami公司制造的HR-100）测量，但本申请并不限定于此。
在本申请中，封装层的剥离强度可以是60N/15mm以上。
在本申请中，封装层的剥离强度是指在使封装材料附着到基片以后，用拉伸试验机以50mm/min的剥离速度和90°的剥离角度在25℃大气下测得的剥离强度。
根据特定的标准，特别是ASTM D903标准所测量的，由基片和通过封装组合物制备的封装材料组成的样品可具有60N/15mm以上，70N/15mm以上，或80N/15mm以上的剥离强度。
剥离强度的上限没有特别的限制，且可以控制在，例如，300N/15mm以下，250N/15mm或200N/15mm以下的范围内。
在本申请中，测量封装层的剥离强度的方法没有特别的限制，且所述剥离强度可以通过，例如，以下的方法测量。首先，根据上述方法由本申请的封装组合物制备厚度为500μm的封装材料并裁剪为5cm×5cm（宽度×长度）的尺寸。然后，在封装材料的一侧附着到作为光接收基片的平板玻璃（厚度：3mm）且该封装材料的另一侧附着到支承基片以后，将得到的物体在150℃的温度下在用于制备光伏电池模块的真空层压机中压15分钟以制备样品，可以在20分钟后以25℃的温度、50mm/min的剥离速度和90°的剥离角度的标准（ASTM D903标准）测量其剥离强度。支承基片是具有38μm厚的聚氟乙烯树脂片、具有30μm厚的铝箔和具有38μm厚的聚氟乙烯树脂片顺序层压的层压片。
本申请控制剥离强度为60N/15mm以上，从而对玻璃基片或具有其他组分的光伏电池模块具有优异的粘合性，从而可以防止造成光伏电池模块的各层剥离，由此防止光伏模块的效率劣化，或者防止因水渗透造成的腐蚀。
在本申请中，封装层的下落冲击强度可以是1,400g以上。
在本申请中，封装层的下落冲击强度是指使用下落冲击试验机在直径为38mm重物经过在0.66m的高度自由下落到厚度为100μm的封装材料膜上以后测量的下落冲击强度。
从本封装组合物制备的封装材料膜可具有根据特定标准，特别是ASTMD1709A标准测量的1,400g以上，1,800g以上，或2,000g以上的下落冲击强度（X2）。
在本申请中，下落冲击强度的上限没有特别的限制，其可以控制在，例如，4,000g以下，3000g以下，或2,500g以下的范围内。
在本申请中，测量封装层的下落冲击强度的方法没有特别的限制，例如，可以通过以下的方法测量下落冲击强度。首先，由本申请的封装组合物制备成具有100μm厚的封装材料膜，并裁剪为5cm×5cm（宽度×长度）的尺寸以制备样品。然后，根据ASTM D1709A标准，样品被放置在下落冲击试验机上，并以直径38毫米的重物在0.66m的高度自由坠落以测量下落冲击强度。
本申请控制封装层的下落冲击强度为1,400g以上，从而可以保护光伏电池或光伏电池阵列不受外部冲击的影响，并防止光伏电池模块的损坏。
应用了上述的特定封装材料的本申请的光伏电池模块包括基于晶片的模块或薄膜模块，其也可以是本领域中已知的不同光伏模块。
此外，本发明的光伏电池模块可以不受限制地形成为不同的形式，只要其包括上述的特定封装材料即可。附图1和图2是表示根据本申请的不同实施方式的光伏电池模块的横截面的图。
所附的图1是表示包括本申请的封装材料的基于晶片的光伏电池模块10的一个示例性实施方式的图。如附图1中所示，根据本申请的一个实施方式的光伏电池模块可包括通常由铁电体（例如，玻璃）组成的光接收基片11；由Tedlar或PET/SiOx-PET/基于Al的原材料组成的支承基片13；光伏电池器件14，如基于硅的晶片；以及配置为封装所述光伏电池器件14的封装层12。此时，封装层12可包括附着到光接收基片11和封装光伏电池器件14的第一层12a，以及附着到支承基片13和封装光伏电池器件14的第二层12b。在本申请中，在封装层12中形成的第一层和第二层可包括上述的特定成分。
所附的图2是表示根据本申请的其他实施方式的薄膜光伏电池模块20的横截面的图。如所附的图2中所示，在薄膜光伏电池模块20的情况下，光伏电池器件24可在通常由铁电体组成的光接收基片21上形成。这样的薄膜光伏电池器件24通常可以通过如化学气相沉积（CVD）沉积的方法沉积。与图1中的光伏电池模块10类似的，所附的图2的光伏电池模块20包括封装层22和支承基片23，且所述封装层22可以由单层形成。封装层22和支承基片23的详细描述如上所述。
上述的制备光伏电池模块的方法并无特别的限制，可以不受限制地选择本领域的技术人员已知的不同方法以制备模块。
在本申请中，可各自适当地配制形成封装材料的上述组分以制备组合物，该组合物制备为热熔片或液相形式，然后可使用该组合物制备光伏电池模块。
在说明书中使用的术语“热熔片”是指由包括上述的乙烯-α-烯烃共聚物和硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的封装组合物制备的片状产品的具体含义。该热熔片可以是在应用之前以未固化或部分固化的状态存在的原材料，在室温下具有增加的强度和流动阻力，并在加热时转化为具有低粘度的可流动材料，且冷却时又成为高粘度材料。在本领域中，使用上述的各个原材料制备热熔片的方法是已知的。
在使用根据本申请的热熔片的情况下，在层压光接收基片以后，光伏电池器件、支承基片和根据所需的模块结构的热熔片，可以通过有真空抽吸的热压装置制备上述的光伏电池模块。
此外，本申请可通过将根据本申请的封装组合物制备为液相的形式，并使用其在光伏电池器件周围以涂布方法形成并固化封装材料，从而制备上述的光伏电池模块。没有特别的限制，考虑到降低单位生产成本和工艺效率，优选使用上述的液体组合物以直接涂布法形成封装材料。
[实施例]
以下，本申请通过根据本申请的实施例和不根据本申请的对比实施例更详细地解释，但本申请的范围并不限于下述的实施例。
制备实施例1：乙烯-α-烯烃共聚物的制备
向在150℃的温度下预热的1.5L的连续搅拌反应器中以下表1中列出的含量和89巴的压力供给3.20kg/h的己烷溶剂、0.55kg/h的1-辛烯的共聚单体和0.63kg/h的乙烯单体。然后，从催化剂存储罐向反应器供给0.40μM/min的[（7-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉-8-基）环戊二烯基-η5，κ-N]甲基钛和0.60μM/min的十八烷基甲基铵四(五氟苯基)硼酸盐助催化剂以进行共聚反应。在140至180℃的温度下进行共聚反应。通过共聚反应形成的聚合物溶液在反应器的后阶段处减压至7bar，然后转移到预热至230℃的溶剂分离器中以通过溶剂分离工艺去除大部分溶剂。使用泵转移到第二溶剂分离器中的共聚物中的剩余溶剂通过使用真空泵完全去除，然后所述共聚物通过冷却水和切割器以得到粒状聚合物。
制备实施例2至3：乙烯-α-烯烃共聚物的制备
除了己烷溶剂的含量、1-辛烯单体的含量和乙烯单体的含量按照下表1中列出的改变以外，按照与制备实施例1中相同的方式制备乙烯-α-烯烃共聚物。
制备实施例4：乙烯-α-烯烃共聚物的制备
除了使用在154℃的温度下预热的1.5L连续搅拌反应器以外，按照与制备实施例1中相同的方式制备乙烯-α-烯烃共聚物。
【表1】
对比制备实施例1：乙烯-α-烯烃共聚物
未聚合单独的乙烯-α-烯烃共聚物，使用陶氏化学的ENGAGE8452作为乙烯/1-辛烯共聚物。
对比制备实施例2：乙烯-α-烯烃共聚物的制备
除了使用在135℃的温度下预热的1.5L连续搅拌反应器以外，按照与制备实施例1中相同的方式制备乙烯-α-烯烃共聚物。
对比制备实施例3：乙烯-α-烯烃共聚物的制备
除了使用在160℃的温度下预热的1.5L连续搅拌反应器以外，按照与制备实施例1中相同的方式制备乙烯-α-烯烃共聚物。
使用以下的方法测量在制备实施例1至4和对比制备实施例1至3中制备的乙烯-α-烯烃共聚物的物理性能。
（1）密度的测量
按照ASTM D792分析法测量密度。
（2）熔体流动指数（MI）的测量
熔体流动指数是按照ASTM D1238分析法在如190℃的温度和2.16kg的负载的条件下测量。
（3）多分散性指数（PDI）的测量
使用分子量测量装置，PL-GPC220测量在制备实施例1至4和对比制备实施例1至3中制备的每一个乙烯-α-烯烃共聚物的重均分子量（Mw）和数均分子量，且通过将测量值代入以下式4中计算多分散性指数。
[式4]
PDI=Mw/Mn
（4）单体竞聚率的测量
将在制备实施例1至4和对比制备实施例1至3中制备的乙烯-α-烯烃共聚物溶解在溶剂（1,1,2,2-四氯乙烷-d2（TCF-d2）:三氯苯（TCB）=2:1（体积比））中，且向直径为5mm、长度为18cm的试管中倒入约0.4ml的每种所得到的溶液。然后，将该管以13C NMR分光仪处理，且在13C NMR分光仪的频率、温度、衰减时间和扫描分别设置为150MHz、100℃、0.5秒至1秒和50k的条件下测量kee、kec、kcc和kce的值。然后，将测量的值应用到以下的式5和式6以计算单体的竞聚率。
[式5]
Re（乙烯单体的竞聚率）=kee/kec
[式6]
Rc（α-烯烃共聚单体的竞聚率）=kcc/kce
通过上述测量的物理性能得到的结果总结并列于以下表2中。
【表2】
Figure BDA00003255427500241
制备实施例5：硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的制备
在双螺杆挤出机（L/D=40，直径为27mm，保留时间为1分钟且压力为23巴）中，在制备实施例1中制备的乙烯/1-辛烯共聚物与注入到2,5-双（叔丁基过氧）-2,5-二甲基己烷（Lupersol101）催化剂混合床的乙烯基三甲氧基硅烷单体聚合，以制备乙烯基硅烷改性的乙烯/1-辛烯共聚物。在此情况下，基于100重量份的硅烷改性的乙烯/1-辛烯共聚物，注入的乙烯基三甲氧基硅烷单体的含量对应为4.5重量份（0.45kg/h），且2,5-双（叔丁基过氧）-2,5-二甲基己烷（Lupersol 101）催化剂的量为乙烯基三甲氧基硅烷单体含量的1/20。双螺杆挤出机的引入乙烯/1-辛烯共聚物和乙烯基三甲氧基硅烷单体的部分的温度是50℃，注入氮气的反应器部分的温度为210℃，且反应后出口的温度为140℃。
制备实施例6：硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的制备
除了使用在制备实施例2中制备的乙烯/1-辛烯共聚物作为乙烯-α-烯烃共聚物以外，以与制备实施例5相同的方式制备乙烯基硅烷改性的乙烯/1-辛烯共聚物。
制备实施例7：硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的制备
除了基于100重量份的硅烷改性的乙烯/1-辛烯共聚物，使用含量为5.5重量份（0.55kg/h）的乙烯基三甲氧基硅烷以外，以与制备实施例5相同的方式制备乙烯基硅烷改性的乙烯/1-辛烯共聚物。
制备实施例8：硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的制备
除了基于100重量份的硅烷改性的乙烯/1-辛烯共聚物，使用含量为8.0重量份（0.8kg/h）的乙烯基三甲氧基硅烷以外，以与制备实施例5相同的方式制备乙烯基硅烷改性的乙烯/1-辛烯共聚物。
对比制备实施例4：硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的制备
除了使用在制备实施例3中的乙烯/1-辛烯共聚物（陶氏化学制造的ENGAGE 8452）作为乙烯-α-烯烃共聚物以外，以与制备实施例5相同的方式制备乙烯基硅烷改性的乙烯/1-辛烯共聚物。
实施例1
向双螺杆挤出机（即，双螺杆挤出机，L/D=40）中连续引入80g/min的在制备实施例1中制备的乙烯-α-烯烃共聚物、20g/min的在制备实施例5中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物、0.5g/min的基于苯并三唑的紫外线吸收剂（Cyasorb UV-531）和0.5g/min基于受阻胺的光稳定剂（CyasorbTHT-6460）以制备厚度为0.4mm的片。向挤出机中注入氮气，且挤出机的温度在80至210℃的范围内。
实施例2
除了使用20g/min的在制备实施例1中制备的乙烯-α-烯烃共聚物和20g/min的在制备实施例5中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物以外，以与实施例1中相同的方式制备厚度为0.4mm的封装材料片。
实施例3
向双螺杆挤出机（即，双螺杆挤出机，L/D=40）中连续引入80g/min的在制备实施例2中制备的乙烯-α-烯烃共聚物、20g/min的在制备实施例6中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物、0.5g/min的基于苯并三唑的紫外线吸收剂（Cyasorb UV-531）和0.5g/min基于受阻胺的光稳定剂（CyasorbTHT-6460）以制备厚度为0.4mm的片。向挤出机中注入氮气，且挤出机的温度在80至210℃的范围内。
实施例4
除了使用20g/min的在制备实施例2中制备的乙烯-α-烯烃共聚物和20g/min的在制备实施例6中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物以外，以与实施例3中相同的方式制备厚度为0.4mm的封装材料片。
实施例5
向双螺杆挤出机（L/D=40）中连续引入80g/min的在制备实施例4中制备的乙烯-α-烯烃共聚物、20g/min的在制备实施例1中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物而不加入其他添加剂，从而制备厚度为0.4mm的片。
实施例6
除了进一步加入10g/min的在制备实施例3中制备的乙烯-α-烯烃共聚物以外，以与实施例1中相同的方式制备厚度为0.4mm的封装材料片。
实施例7
除了进一步加入10g/min的在制备实施例3中制备的乙烯-α-烯烃共聚物以外，以与实施例3中相同的方式制备厚度为0.4mm的封装材料片。
对比实施例1
向双螺杆挤出机（L/D=40）中连续引入80g/min的制备实施例3的乙烯-α-烯烃共聚物、和20g/min的在制备实施例4中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物而不加入其他添加剂，从而制备厚度为0.4mm的片。向挤出机中注入氮气，且挤出机的温度在80至210℃的范围内。
对比实施例2
向双螺杆挤出机（L/D=40）中连续引入80g/min的制备实施例2的乙烯-α-烯烃共聚物、和20g/min的在制备实施例1中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物，从而制备厚度为0.4mm的片。向挤出机中注入氮气，且挤出机的温度在80至210℃的范围内。
然而，由于在模制工序期间的低MI，在所述片的表面引起熔体破裂，这导致难以进行正常的挤出。
对比实施例3
向双螺杆挤出机（L/D=40）中连续引入80g/min的制备实施例3的乙烯-α-烯烃共聚物、和20g/min的在制备实施例1中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物而不加入其他添加剂，从而制备厚度为0.4mm的片。
对比实施例4至5
向双螺杆挤出机（L/D=40）中连续引入80g/min的在制备实施例1中制备的乙烯-α-烯烃共聚物、20g/min的在制备实施例7和8中制备的硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物而不加入其他添加剂，从而制备厚度为0.4mm的片。
实验实施例1（透光率和雾度）
使用反射-透射计（Murakami制造的HR-100）通过如下计算透光率和雾度从而测量在实施例1至7中和对比实施例1至5中制备的封装材料片的透明度。其结果列于下表3。
透光率（%）=100×总透射光量/入射光量
雾度（%）=100×扩散透射光量/总透射光量
实验实施例2（剥离强度）
将在实施例1至7和对比实施例1至5中制备的封装材料片切成尺寸为5cm×5cm（宽度×长度）的片。此后，将各封装材料片的一个表面附着到平板玻璃（厚度：3mm）上作为光接收基片，且各封装材料片的另一表面附着到支承基片上。然后，将得到的层压体在用于制备光伏电池模块的真空层压机中在150℃的温度下压15分钟以制备样品。在20分钟以后，使用拉伸试验机在如温度为25℃、剥离速度为50mm/min且剥离角度为90°的条件（ASTM D903标准）下测量层压体的剥离强度。使用由具有38μm厚的聚氟乙烯树脂片、具有30μm厚的铝箔和具有38μm厚的聚氟乙烯树脂片顺序层压的层压片作为支承基片。测量的剥离强度列于下表3中。
实验实施例3（热稳定性）
根据ASTM G154标准，通过在热重分析（TGA）中测量在5%重量损失时的温度而测量在实施例1至7和对比实施例1至5中制备的封装材料片的热稳定性。其结果列于下表3。
实验实施例4（耐冲击性）
将在实施例1至7和对比实施例1至5中制备的封装材料片切成5cm×5cm×100μm（宽度×长度×厚度）的尺寸以制备样品。然后，各个样品被放置在下落冲击试验机上，并根据ASTM D1709A标准，通过使直径38mm的重物在0.66m的高度自由坠落到每个样品上测量各个样品的下落冲击强度。其结果列于下表3。
【表3】
Figure BDA00003255427500281
如表3中所示，可以确认根据本申请的实施例1至7中制备的封装材料片具有优异的透明性，例如，透光率为92%以上，且雾度为14%以下，而且还具有优异的60N/15mm以上的剥离强度，并显示出优异的热稳定性，例如，在热重分析（TGA）中测量的5%重量损失的温度为400℃以上。另一方面，可以确认在未根据本申请的对比实施例1至3中制备的封装材料片的透明性差，例如，其透光率为91.8%以下，且雾度为15%以上。在对比实施例2的情况下，由于在片表面造成熔体破裂而不能制备样品，因而无法测量封装材料片的剥离强度和下落冲击强度，且由于在封装材料片的表面形成了凸起，在制备模块的过程中光伏电池被破坏，因此该封装材料片作为封装材料保护光伏电池的效果差。此外，其还显示出，在对比实施例1和3中制备的封装材料片具有差的60N/15mm的剥离强度，并显示出差的热稳定性，例如，在热重分析（TGA）中测量的5%重量损失的温度为395℃。
此外，还可以看出，进一步包括了具有不同分子量和密度的乙烯-α-烯烃共聚物的实施例6和7的封装材料片与其他实施例和对比实施例中制备的封装材料片相比，具有更优异的下落冲击强度。
实验实施例5（紫外线稳定性）
以延长的滞留时间将在实施例1和对比实施例1中制备的封装材料片保留在紫外线照射装置（Q-Lab公司制造的QUV）中。此后，使用测色机（HunterLab制造的Colorflex）以光源C在从观察者处2°的角度（ASTMD1925）测量根据滞留时间的封装材料片的黄色指数。此外，根据ASTM D882标准测量根据滞留时间的封装材料片的伸长率。
这样测量的实施例1和对比实施例1的封装材料片根据在紫外线照射装置中的滞留时间的黄色指数和伸长率列于下表4中。
【表4】
Figure BDA00003255427500291
如表4中所示，可以确认根据本申请的实施例1的封装材料片即使暴露在紫外线中4000小时，其伸长率仍为800%以上，而对比实施例1的封装材料片随着紫外线照射时间的延长，其伸长率迅速降低，且在当该封装材料片暴露在紫外线中4000小时时，伸长率无法测量。
如上所述可以看出，在实施例1至7中制备的封装材料片具有优异的物理性能，如透明性、热稳定性、剥离强度和耐冲击性，但在未落入本申请的示例性实施方式的对比实施例1至3中制备的封装材料片具有劣化的透明性和热稳定性，或者显示出降低了的剥离强度和耐冲击性。
尽管本发明已经参照一些实施方式进行了展示和描述，对本领域的技术人员来说，在所附权利要求中定义的不脱离本发明的范围的各种变化和修改都是可以的。

Claims (18)

1.一种封装组合物，其包括满足下式1的乙烯-α-烯烃共聚物；以及硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物，其中，所述满足下式1的乙烯-α-烯烃共聚物具有0.2至50g/10min的熔体流动指数（MI）：
[式1]
Re×Rc≤1.0
其中，Re表示kee/kec，且Rc表示kcc/kce，其中，kee表示向端部的活性点是乙烯单体的增长链中加入乙烯时的增长反应速率常数，kec表示向端部的活性点是乙烯单体的增长链中加入α-烯烃共聚单体时的增长反应速率常数，kcc表示向端部的活性点是α-烯烃共聚单体的增长链中加入α-烯烃共聚单体时的增长反应速率常数，且kce表示向端部的活性点是α-烯烃共聚单体的增长链中加入乙烯单体时的增长反应速率常数。
2.根据权利要求1所述的封装组合物，其中，所述满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物的密度为0.85至0.91g/cm3。
3.根据权利要求1所述的封装组合物，其中，所述满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物的多分散性指数（Mw/Mn）为1.5至3.5。
4.根据权利要求1所述的封装组合物，其中，基于100重量份的所述满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物，所述硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物的含量为10至900重量份。
5.根据权利要求1所述的封装组合物，其中，所述硅烷改性的乙烯-α-烯烃共聚物是共聚物的形式，其中硅烷单体以共聚形式包含在满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物中；或者是接枝共聚物的形式，其中硅烷单体接枝到满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物上。
6.根据权利要求1所述的封装组合物，其进一步包括第二乙烯-α-烯烃共聚物，其具有与满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物不同的分子量或密度。
7.根据权利要求6所述的封装组合物，其中，基于100重量份的所述封装组合物，进一步被包括的所述第二乙烯-α-烯烃共聚物的含量为10至1,000重量份。
8.根据权利要求1所述的封装组合物，其中，所述满足式1的乙烯-α-烯烃共聚物为交替共聚物。
9.根据权利要求1所述的封装组合物，其进一步包括选自紫外线吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂，玻璃纤维和玻璃泡中的至少一种添加剂。
10.一种封装材料，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的封装组合物。
11.根据权利要求10所述的封装材料，其中，所述封装材料具有片或膜的形式。
12.根据权利要求11所述的封装材料，其中，所述封装材料的厚度为0.2至0.8mm。
13.一种制备封装材料的方法，其包括以下步骤：使根据权利要求1至9中任一项所述的封装组合物形成为片或膜的形式。
14.一种光伏电池模块，其包括：
支承基片；
光伏电池或光伏电池阵列，其在所述支承基片上形成；
光接收基片，其在所述光伏电池或光伏电池阵列上形成；以及
封装层，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的封装组合物，其中，所述光伏电池或光伏电池阵列被封装在所述支承基片和所述光接收基片之间。
15.根据权利要求14所述的光伏电池模块，其中，所述封装层是单层；或者多层，所述多层包括配置为封装与光接收基片接触的光伏电池或光伏电池阵列的第一层，以及封装与支承基片接触的光伏电池或光伏电池阵列的第二层。
16.根据权利要求14所述的光伏电池模块，其中，所述封装层的透光率为92%以上。
17.根据权利要求14所述的光伏电池模块，其中，所述封装层的雾度为14%以下。
18.根据权利要求14所述的光伏电池模块，其中，所述封装层的剥离强度为60N/15mm以上。
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