CN103325872A - 光生伏打模块背板、它的制造方法、以及它在制造光生伏打模块的过程中的用途 - Google Patents

光生伏打模块背板、它的制造方法、以及它在制造光生伏打模块的过程中的用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光生伏打模块背板，该光生伏打模块背板包括：25-70重量％的至少一种透明聚酰胺（A），即使在85°C和相对湿度为85％下吸收水分之后，所述透明聚酰胺（A）的玻璃化转变温度大于100°C；15-58重量%的至少一种线性脂肪族聚酰胺（B）；0.5-3重量%的紫外线和热稳定剂（C）；以及10-30重量%的至少一种其他添加剂（D）；其中所述聚酰胺模塑材料的这些组分的重量百分比的总和是100%。这种光生伏打模块背板适于制造黄化大大减少的光生伏打模块。

Description

光生伏打模块背板、它的制造方法、以及它在制造光生伏打模块的过程中的用途
技术领域
本发明涉及光生伏打模块，即用于从太阳光产生光电能量的太阳能电池模块。光生伏打模块（PV模块）通常被构建成具有平板形式（比较薄并且面积较大）的层压板，并且光生伏打模块从前（即光入射侧）到后通常包括：透明板（例如由特殊的玻璃制成）、助粘膜（优选为由乙烯醋酸乙烯酯、乙酸醋酸乙烯酯、弹性且透明的共聚物制成）、一个或多个太阳能电池（通常为硅片）、其它助粘膜（优选为乙酸醋酸乙烯酯）、最后是背板，该背板由适用于上述目的的塑料构成并且作为所述模块的后部保护层。太阳能电池嵌在两个弹性乙酸醋酸乙烯酯（EVA）层之间。在通过EVA层（以及相继位于在太阳能电池之间的或与太阳能电池本身相邻的空隙中、和与太阳能电池本身相邻的EVA层）且以挤压的方式来对玻璃板和背板进行热粘合的过程中，太阳能电池在组合物凝固之后被封装在EVA中的前层压层与后层压层之间。太阳能电池被密封，以防止湿气通过玻璃和背板进入。背板可形成为单层（单层膜）或多层。这种光生伏打模块的背板是本发明的主旨。
背景技术
在本领域中，现有技术的代表性文件是专利说明书EP2275471B1。在介绍该文件的同时，本文还引用其它相关的现有技术来进行概述。文件EP2275471B1涉及一种光生伏打模块的单层背板，该单层背板由基于聚酰胺（PA）的模塑化合物制成。作为范例，对由交联的PA12和PA1010制成的背板进行了处理。
在现有技术中，基于PVF/PET复合物的背板有段时间被广泛使用，例如已知的
Figure BDA00002633345200011
薄膜通常被用作三层的背板（PVF/PET/PVF）。这种背板可与插有相应的乙酸醋酸乙烯酯（EVA）的太阳能电池和前部的玻璃板焊接在一起，即通过层压方法被热压制，并且整个层状结构通过作为助粘剂的EVA而粘合在一起。
近年来，背板系统建立在由聚酰胺制成的单层或多层膜的基础上；在已经引用的文件EP2275471B1中业已描述了单层膜。同一申请人的申请EP11159544.3（该申请在本申请的优先权日还未公开）描述了在外层中的具有PA的多层膜。如在EP2275471B1中所公开的，这些背板的PA层除了二氧化钛之外还包含紫外线和热稳定剂，以尽可能实现最高程度的反射。通过这些稳定剂，可保证这些背板的寿命尽可能长且很少变色。在根据EP11159544.3的包括作为隔氧层的内层的结构中，聚酰胺在更高温度（从约80°C开始）下的黄化可被抑制。
虽然采取了措施来使聚酰胺稳定以免受热和紫外辐射的有害影响以及避免在更高温度下与空气中的氧气接触，但是已经发现，包括由各种聚酰胺制成的背板的相应的测试层压板（玻璃板加EVA膜加PA背板）在潮湿气候下被热存储之后，透过玻璃板可看到无法解释的严重的黄化现象，该黄化现象可以黄色指数的形式来量化。
发明内容
本发明的目的是大体抑制住这种原因不明的黄化现象，并且提供一种改进的光生伏打模块背板，所述光生伏打模块背板基于聚酰胺模塑材料而制成，其不具有上述缺点，或具有上述缺点，但程度大大降低。
本发明的所述目的通过具有如权利要求1所述的特征的光生伏打模块背板来实现。根据本发明的光生伏打模块背板包含至少一个由聚酰胺模塑材料制成的层，其特征在于，该聚酰胺模塑材料包括：
25-70重量％的至少一种透明聚酰胺（A），即使在85°C和相对湿度为85％下吸收水分之后，所述透明聚酰胺（A）的玻璃化转变温度（Tg）大于100°C；
15-58重量%的至少一种线性脂肪族聚酰胺（B）；
0.5-3重量%的紫外线和热稳定剂（C）；以及
10-30重量%的至少一种其他添加剂（D）；
其中所述聚酰胺模塑材料的所述组分（A）至（D）的重量百分比的总和是100%。
根据本发明的光生伏打模块背板的其它的优选的特征和实施方式可通过从属权利要求来实现。此外，本发明还要求保护所述光生伏打模块背板的制造方法、以及所述光生伏打模块背板在制造光生伏打模块中的用途。
优选地，所述至少一种透明聚酰胺（A）选自包括PA MACM12、PA PACM12、PA MACMI、PA MACMT以及它们的混合物的组，并且所述至少一种线性脂肪族聚酰胺（B）选自包括PA11、PA12、PA1010、PA1012以及它们的混合物的组。
所述至少一种透明聚酰胺（A）优选为是无定形的。无定形的聚酰胺可理解为以下聚酰胺：通过根据ISO11357的差示扫描量热法（DSC）且在20K/分钟的加热速率下的熔化热不超过5J/g（优选为不超过3J/g，特别优选为不超过1J/g）的聚酰胺。
在优选的实施例中，聚酰胺模塑材料在其组分中包含26-68重量%的所述聚酰胺（A）和16-50重量%的所述聚酰胺（B）的混合物，优选为28-65重量%的所述聚酰胺（A）和17-40重量%的所述聚酰胺（B）的混合物，并且更特别优选为53-63重量%的所述聚酰胺（A）和18-30重量%的所述聚酰胺（B）的混合物，其中每一重量百分比相对于所述聚酰胺模塑材料的总重量而言，所述聚酰胺模塑材料还包含0.5-3重量%的所述组分（C）和10-30重量%的所述组分（D）。
在对上述的实施例的特别优选的变形中，聚酰胺模塑材料在其组分中包含26-68重量%的作为所述聚酰胺（A）的PA MACM12和16-50重量%的作为所述聚酰胺（B）的PA12的混合物，优选为28-65重量%的作为所述聚酰胺（A）的PA MACM12和17-40重量%的作为所述聚酰胺（B）的PA12的混合物，并且更特别优选为53-63重量%的作为所述聚酰胺（A）的PA MACM12和18-30重量%的作为所述聚酰胺（B）的PA12的混合物，其中每一重量百分比相对于所述聚酰胺模塑材料的总重量而言，所述聚酰胺模塑材料还包含0.5-3重量%的所述组分（C）和10-30重量%的所述组分（D）。
在优选的实施例中，所述聚酰胺模塑材料不包含PA MACM12和PA12以外的任何聚酰胺。
所述紫外线和热稳定剂（C）选自包括包括二亚磷酸酯系、二亚膦酸酯系、草酰替苯胺系、空间位阻胺系、空间位阻酚系以及它们的混合物的组；优选地，所述紫外线和热稳定剂（C）选自包括[4-[4-双（2,4-二叔丁基苯氧基）膦基苯基]苯基]-双（2,4-二叔丁基苯氧基）膦、双（2,4-二异丙苯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯、2-乙基-2'-乙氧基-草酸-酰替苯胺、1,3-苯二甲酰胺,N,N'-双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）、N,N'-己烷-1,6-二基双[3-（3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基）丙酰胺]、以及它们的混合物的组。已经根据表1和所使用的材料标明了相应的商标名称。
优选地，所述至少一种其他添加剂（D）选自包括白色颜料、紫外线吸收剂、水解稳定剂、交联活化剂、阻燃剂、层状硅酸盐、填充剂、着色剂、增强剂、助粘剂、冲击强度改性剂、润滑剂、含氟聚合物以及它们的混合物的组。
在改性的金红石或锐钛矿中的二氧化钛可优选地作为白色颜料。
优选地，光生伏打模块背板在由聚酰胺模塑化合物制成的层中包含至少一种白色颜料，并且特别地，该光生伏打模块背板的反射度至少为92%。在本发明中，反射度是根据来自德塔颜色系统有限公司（设备名称：Datacolor650）的分光光度计上的DIN5033（第7部分）来确定的，其在涂成白色的对比片前面的测量条件如下，测量模式：反射，测量几何度：D/8°，光照类型：D6510，镜面光泽度：包括，校准：UV校准，测量孔径：SAV。
优选地，在由聚酰胺模塑材料制成的层中所包含的钛为15-25重量%，优选为18-22重量%，特别优选为19-21重量%。
根据本发明的光生伏打模块背板由单层或多层组成。
在优选的实施例中，在层压的光生伏打模块中，所述背板的至少一个由聚酰胺模塑材料制成的层直接与乙酸醋酸乙烯酯（EVA）层邻接。
在150°C的压制温度下层压持续15分钟、并且随后在85°C和85％的相对湿度下存储所述光生伏打模块1000小时之后，黄色指数优选为小于11，更优选为小于9，特别优选为小于6。黄色指数根据ASTMD1925且特别透过光生伏打（PV）模块的玻璃板来测量。
根据本发明，在一种用于制造基于聚酰胺模塑材料的光生伏打模块背板的优选的方法中，挤压或共挤压所述聚酰胺模塑材料。
优选地，根据本发明的光生伏打模块背板或用于制造光生伏打模块背板的方法被用于制造光生伏打模块。
在本申请的发明人所进行的研究中，除了上述的引起黄化的因素（受热、紫外线辐射、以及被空气中的氧气氧化）之外，还发现了其它黄化途径。已经发现，在温度和湿度的影响下，用于保持聚酰胺层长期稳定的稳定剂或其降解产物在PV模块中会迁移到相邻的EVA层中，并且在所述的相邻的EVA层中与未反应的过氧化物发生反应，这会导致非预期的黄化。过氧化物被包含在可交联的EVA中，以使所述EVA在加热层压期间发生化学交联。例如，可使用过氧化二枯基。
惊奇地发现，如果聚酰胺（PA）矩阵包含透明的（优选为无定形的）PA，并且即使在（85°C和相对湿度为85％下）吸收水分之后，所述PA的玻璃化转变温度仍然高于100°C，则可以大体上抑制稳定剂分子或其降解产物的迁移。已经证明PAMACM12是特别适合的，其能够与在PA背板中经常使用的PA12较好地兼容。
根据本发明的背板可以是单层膜或多层膜。在层压的光生伏打模块中，在多层膜中，至少一个由根据本发明的PA模塑材料制成的层与EVA层邻接。如果背板由多个层组成，则优选地，所述背板在PA层之外或在两个PA层之间还包含隔离层。
因此，一种光生伏打模块的多层背板可以包括第一外层、第二外层以及内层，该内层被配置在这些外层之间、并且形成水蒸汽阻挡层和/或隔氧层，这些层由聚合物构成。至少与EVA层邻接的外层、但优选为所述背板的两个外层由根据本发明的聚酰胺模塑材料组成；在特别优选的实施例中，两个外层都包含相同的聚酰胺。在申请EP11159544.3中描述了优选的隔离层，该申请在本申请的优先权日还未公开。
具体实施方式
现在将基于下面的范例来更详细地来描述本发明，虽然这些范例示例性地描述本发明，但是它们的意图并不是限制本发明的范围。
如表1所列出的材料将用于范例以及对比例中。
表1：所使用的材料
Figure BDA00002633345200051
a）根据ISO307来确定（在100毫升m-甲酚中的0.5克聚酰胺），在所述标准的第11部分的基础上根据RV=t/t0来计算相对粘度（RV）。
在本发明中所定义的优选的紫外线和热稳定剂是包括二亚磷酸酯系、二亚膦酸酯系、草酰替苯胺系、空间位阻胺系、空间位阻酚系以及它们的混合物的组。这些种类中的特别优选的代表是
Figure BDA00002633345200052
P-EPQ（[4-[4-双（2,4-二叔丁基苯氧基）磷酸苯基]苯基]-双（2,4-二叔丁基苯氧基）膦），
Figure BDA00002633345200053
S-9228（双（2,4-二异丙苯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯），
Figure BDA00002633345200054
312（2-乙基-2'-乙氧基-草酸-酰替苯胺），
Figure BDA00002633345200055
S-EED（1,3-苯二甲酰胺，N,N'-双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）），以及
Figure BDA00002633345200056
1098（N,N'-己烷-1,6-二基双[3-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰胺]）。
关于制造在范例和对比例中所使用的用于研究变色的PV模块的测试层压板的 说明
以下产品被用于制造光生伏打模块的测试层压板：
·玻璃板：超白（Optiwhite）的6毫米的（金刚石）钢化太阳能玻璃，200×240×6毫米，其由Kurth Glas+Spiegel AG（瑞士楚赫维尔）提供。
·EVA-X膜（由可交联的/已交联的乙烯醋酸乙烯酯共聚物制成的膜）：Vistasolar486.10，厚度为480微米，其由Solutia Solar GmbH（德国迪滕海姆）提供。（所述类型Vistasolar486.10通常用于制造PV模块，并且是快速交联的EVA-X膜（“快速固化”）。类型名称“.10”包括膜，其中所述膜的两边在室温下不具有粘性。）所述EVA-X膜被切割成所述玻璃板的尺寸。
·背板（单层）：由EMS的聚酰胺模塑材料（分别选自如表2所示的根据本发明的范例1-6的材料和对比例V1-V3的材料）制成。膜厚为300微米。所述模塑材料在来自类型为ZSK25的Werner und Pfleiderer的双轴挤出机上制成。相应的聚酰胺颗粒和进入入口的稳定剂一起被计量，并且二氧化钛通过使用进入熔体的侧进料器而被计量。外壳的温度被设定为高达270°C的上升曲线。在螺杆转速为200RPM时，达到每分钟12千克的吞吐量。通过钢绞线造粒装置来进行造粒。在80°C下干燥24小时后，制成平坦的膜。所述膜的制造在平面薄膜设施（3300型，直径为30毫米的3-区螺杆，长度/直径的比率等于25）上执行，该平面薄膜设施来自Dr.CollinGmbH（德国埃伯斯贝格）。冷却辊的类型为136/350。对于PA12，气缸温度为245-255°C，气缸头温度为245°C。对于PA MACM12或PA12，气缸温度为265-275°C，气缸头温度为260°C。对于PA MACM12：气缸温度为270-280°C，气缸头温度为270-280°C。所述膜被切割成所述玻璃板的尺寸。在进一步处理所述膜对于PV模块的可用性之前，通过肉眼来判断所述膜，如表2所示，适合的膜被评估为（+）、而不适合的膜被评估为（-）。
标准的PV模块的结构可提供两个EVAX膜，太阳能电池可被封装在这两个EVAX膜之间。对于根据本发明的范例和对比例，选择简化的结构，在该简化结构中，省略了在玻璃板与太阳能电池之间的EVAX层以及太阳能电池本身，从而测试层压板由一个玻璃板、一个EVAX膜以及一个PA背板构成。
来自Fontijne-Grotnes（荷兰弗拉尔丁恩）、类型为Fontijne TP400的台式压力机被用作用于制造PV模块层压板的实验压制设备，其最大压制力为400kN，底板尺寸（工具贮存器）为320毫米×320毫米，压制冲程为200毫米。具有顶侧和底侧的工具贮存器位于所述台式压力机中，在所述顶侧和底侧中可以放置压制工具的相应的模具。工具贮存器的底侧与液压活塞连接，通过使用该液压活塞可以将压制力施加到所要压制的产品或层压板上。
压制设备被加热至150°C的恒定温度。在插入玻璃板和膜之前，EVAX膜被干净地且均匀地设置在玻璃板上。通过向外侧边缘刮擦来去除所存在的空气夹杂物。在将聚酰胺背板设置在EVAX薄膜上之后，为保护不被压制工具变形并确保均匀地施加压力，坯件（玻璃板-EVAX膜-PA膜）的顶面和底面被配置有1毫米厚的PTFE膜、并且被设置在压制设备的模具中（玻璃板被放置在底部，以致于玻璃板在层压过程中可用作其它层的刚性底层）。另一个110微米厚的PTFE膜被设置在PA膜与上层的1毫米厚的PTFE膜之间。现在通过真空泵将压力机中的压力减小到200毫巴（绝对值）。在5分钟后，关闭真空泵，在压制设备中的压力保持在200毫巴。层压时间是15分钟，在此期间，对坯件施加10kN的压制力。在压制时间之后，通过阀来释放系统，去除PTFE膜，并且从压制设备移除所完成的PV模块的测试层压板。
在批量的生产规模中，生产过程的不同之处仅在于对膜和玻璃板的处理（忽略PV模块的大小）。可通过机器来执行：输送至压制设备、切割尺寸、叠放膜、去除空气、以及叠放在压制设备中。压制时间可根据所使用的EVAX膜的类型来设置。
确定黄色指数
然后，根据标准ASTMD1925，透过PV模块的测试层压板的6毫米厚的玻璃板，在层压的原始状态下测量EVAX层的黄色指数。随后在85°C和相对湿度为85％的气候箱中存储层压板1000小时。在该存储动作后，再次透过玻璃板来测量EVA层的黄色指数。所测量到的值被输入在下面的表2中。
在这些存储条件下，PA MACM12具有根据权利要求1所述的118°C的玻璃化转变温度。在干燥状态下，其玻璃化转变温度是155°C。
表2
Figure BDA00002633345200071
Figure BDA00002633345200081
从表2中可以明显看出，PV模块层压板包括在根据本发明的背板的PA层中的占重量百分比至少为25%的PA MACM12部分，所述PV模块层压板具有与对比例V1中的PA12膜相似的良好的颜色稳定性，而对比例V1中的PA12膜不包含任何稳定剂（其可迁移）。
用于PV模块层压板的适合的背板不能由PA MACM12得到（对比例V4，不包括PA12），这是因为PA MACM12的加工能力较差。一方面，PA MACM12的熔化特性比PA12、或PA MACM12与PA12的混合物差，另一方面，进入挤出机的吸入流量更少。为了能够挤出完整的膜，必须在拉伸辊的温度为135°C（与之相比，对于PA MACM12和PA12的混合物则为<100°C）时对膜进行处理。在这么高的拉伸温度下，比较容易出现粘结；所得到的膜具有质量非常差的表面且具有很多波纹。
如上所述，根据本发明的光生伏打背板的主要优点在于，与黄化较严重的对比例V3（不包括PA MACM12，但包括稳定剂）相比，（由于根据本发明的范围内的PA MACM12组分）根据本发明的范例的黄化程度是相当小的。
因此，与在PV模块层压板中的PA稳定剂和EVA助粘层相关的黄化问题可以通过在根据权利要求1所述的聚酰胺层的模塑材料中的聚酰胺的混合物以意想不到的方式来解决。
所述聚酰胺混合物可基本上阻止稳定剂分子或其降解产物迁移到由乙烯醋酸乙烯酯（EVA）制成的相邻的层压层中，所述稳定剂分子或其降解产物在所述的相邻的层压层中可与未耗尽的过氧化物发生反应而发生黄化。通过根据本发明的方法，可得到无瑕疵的PV模块，该PV模块即使在高温和潮湿的环境中使用，也只会非常轻微地黄化。因此，该PV模块的反射程度和效率可保持较高水平，此外还可满足消费者的审美期待。

Claims (15)

1.一种光生伏打模块背板，该光生伏打模块背板包含至少一个由聚酰胺模塑材料制成的层，其特征在于，该聚酰胺模塑材料包括：
25-70重量％的至少一种透明聚酰胺（A），即使在85°C和相对湿度为85％下吸收水分之后，所述透明聚酰胺（A）的玻璃化转变温度大于100°C；
15-58重量%的至少一种线性脂肪族聚酰胺（B）；
0.5-3重量%的紫外线和热稳定剂（C）；以及
10-30重量%的至少一种其他添加剂（D）；
其中所述聚酰胺模塑材料的所述组分（A）至（D）的重量百分比的总和是100%。
2.根据权利要求1所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所述至少一种透明聚酰胺（A）选自包括PA MACM12、PA PACM12、PA MACMI、PA MACMT以及它们的混合物的组，并且所述至少一种线性脂肪族聚酰胺（B）选自包括PA11、PA12、PA1010、PA1012以及它们的混合物的组。
3.根据权利要求1或2所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所述至少一种透明聚酰胺（A）是无定形的。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所述聚酰胺模塑材料在其组分中包含26-68重量%的所述聚酰胺（A）和16-50重量%的所述聚酰胺（B）的混合物，优选为28-65重量%的所述聚酰胺（A）和17-40重量%的所述聚酰胺（B）的混合物，并且更特别优选为53-63重量%的所述聚酰胺（A）和18-30重量%的所述聚酰胺（B）的混合物，其中每一重量百分比相对于所述聚酰胺模塑材料的总重量而言，所述聚酰胺模塑材料还包含所述组分（C）和所述组分（D）。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所述聚酰胺模塑材料不包含PA MACM12和PA12以外的任何聚酰胺。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所述紫外线和热稳定剂（C）选自包括二亚磷酸酯系、二亚膦酸酯系、草酰替苯胺系、空间位阻胺系、空间位阻酚系以及它们的混合物的组；优选地，所述紫外线和热稳定剂（C）选自包括[4-[4-双（2,4-二叔丁基苯氧基）膦基苯基]苯基]-双（2,4-二叔丁基苯氧基）膦、双（2,4-二异丙苯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯、2-乙基-2'-乙氧基-草酸-酰替苯胺、1,3-苯二甲酰胺,N,N'-双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）、N,N'-己烷-1,6-二基双[3-（3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基）丙酰胺]、以及它们的混合物的组。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所述至少一种其他添加剂（D）选自包括白色颜料、紫外线吸收剂、水解稳定剂、交联活化剂、阻燃剂、层状硅酸盐、填充剂、着色剂、增强剂、助粘剂、冲击强度改性剂、润滑剂、含氟聚合物以及它们的混合物的组。
8.根据权利要求7所述的光生伏打模块背板，其特征在于，该光生伏打模块背板包含至少一种白色颜料，并且该光生伏打模块背板的反射度至少为92%。
9.根据权利要求7或8所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所述白色颜料是在改性的金红石或锐钛矿中的二氧化钛。
10.根据权利要求9所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所包含的二氧化钛为15-25重量%，优选为18-22重量%，特别优选为19-21重量%。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的光生伏打模块背板，其特征在于，所述背板由单层或多层组成。
12.一种光生伏打模块，所述光生伏打模块具有根据前述权利要求中任一权利要求所述的光生伏打模块背板，其特征在于，在层压的光生伏打模块中，所述背板的至少一个由聚酰胺模塑材料制成的层直接与由乙酸醋酸乙烯酯（EVA）制成的层邻接。
13.一种具有根据权利要求1至11中任一权利要求所述的光生伏打模块背板的光生伏打模块、或者根据权利要求12所述的光生伏打模块，其特征在于，在150°C的压制温度下层压持续15分钟、随后在85°C和85％的相对湿度下存储所述光生伏打模块1000小时之后，根据标准ASTMD1925，透过6毫米厚的玻璃板所测量得到的所述光伏组件的黄色指数小于11，优选为小于9，特别优选为小于6。
14.一种用于制造光生伏打模块背板特别是如权利要求1至12中任一权利要求所述的光生伏打模块背板的方法，该光生伏打模块背板包含至少一个由聚酰胺模塑材料制成的层，其特征在于，该聚酰胺模塑材料包括：
25-70重量％的至少一种透明聚酰胺（A），即使在85°C和相对湿度为85％下吸收水分之后，所述透明聚酰胺（A）的玻璃化转变温度大于100°C；
15-58重量%的至少一种线性脂肪族聚酰胺（B）；
0.5-3重量%的紫外线和热稳定剂（C）；以及
10-30重量%的至少一种其他添加剂（D）；
其中所述聚酰胺模塑材料的所述组分（A）至（D）的重量百分比的总和是100%，挤压或共挤压所述聚酰胺模塑材料。
15.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的光生伏打模块背板或者根据权利要求14所述的用于制造光生伏打模块背板的方法在制造光生伏打模块中的用途。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103594559A (zh) * 2013-11-21 2014-02-19 常州回天新材料有限公司 自修复型太阳能电池背膜的制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2949704B1 (de) * 2012-12-21 2019-04-24 Ems-Patent Ag Anfärberesistente artikel und ihre verwendung
JP2016084399A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 大塚化学株式会社 反射板用樹脂組成物及び反射板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6660930B1 (en) * 2002-06-12 2003-12-09 Rwe Schott Solar, Inc. Solar cell modules with improved backskin
CN101338071A (zh) * 2006-12-28 2009-01-07 Ems化学股份公司 用扁玻璃纤维增强的聚酰胺模塑材料及由其制造的注塑部件
US20100324207A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Ems-Patent Ag Photovoltaic module mono-backsheet, method for the production thereof, and the use thereof in the production of photovoltaic modules

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011137077A1 (en) * 2010-04-26 2011-11-03 Stanley Burton Levy Photovoltaic module backsheet, materials for use in module backsheet, and processes for making the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6660930B1 (en) * 2002-06-12 2003-12-09 Rwe Schott Solar, Inc. Solar cell modules with improved backskin
CN101338071A (zh) * 2006-12-28 2009-01-07 Ems化学股份公司 用扁玻璃纤维增强的聚酰胺模塑材料及由其制造的注塑部件
US20100324207A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Ems-Patent Ag Photovoltaic module mono-backsheet, method for the production thereof, and the use thereof in the production of photovoltaic modules

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103594559A (zh) * 2013-11-21 2014-02-19 常州回天新材料有限公司 自修复型太阳能电池背膜的制备方法
CN103594559B (zh) * 2013-11-21 2016-03-23 常州回天新材料有限公司 自修复型太阳能电池背膜的制备方法

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