CN104412391A - 具有一体化背板的光伏组件及制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了具有单层均质一体化背板的光伏组件以及形成这种光伏组件的方法。所述背板包含20至80重量百分比的烯烃基弹性体和20至80重量百分比的无机颗粒。

Description

具有一体化背板的光伏组件及制造方法
背景技术
技术领域
本发明涉及用于光伏组件的耐用保护片材，更具体而言涉及具有一体化背板的光伏组件，该一体化背板包括烯烃基弹性体层。本发明还涉及制造光伏组件的方法，在该光伏组件中烯烃基弹性体层直接粘附至光伏组件的光伏电池的背面。
相关领域描述
光伏组件(也被称为太阳能电池组件)是指用于直接从光照特别是从日光产生电力的光伏器件。通常，将独立太阳能电池的阵列电互连并组装成组件，并将组件的阵列在单个装置中电互连在一起以提供所需量的电力。如果可对每个电池中的吸光半导体材料以及用于传送电池产生的电能的电子元件进行适当地保护以免受环境损害，则光伏组件可持续20年、30年以及甚至40年或更多年而性能不会显著劣化。
如图1中所示，常规的光伏组件10以横截面示出，其具有透光基板12或前板、包封层14、活性光伏电池层16、另一包封层18和保护性背板20。透光前板基板(也被称为入射层)通常为玻璃或耐用透光聚合物膜。包封层14和18使光伏电池层16粘附至前板和背板，它们密封并保护光伏电池免受水分和空气影响，并且它们保护光伏电池对抗机械冲击如冰雹。包封层14和18通常由热塑性或热固性树脂如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)构成。光伏电池层16可为将日光转化为电流的任何类型的太阳能电池，如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、基于非晶硅的太阳能电池、铜铟(镓)硒太阳能电池、碲化镉太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。背板20为组件10提供结构支撑，其使所述组件电绝缘，有助于使太阳能电池生成的热量散去，并且其有助于保护组件配线与其它元件免受包括热、水蒸气、氧气和紫外线辐射在内的因素的影响。背板需要在光伏组件的使用寿命内保持完整并且粘附至该组件的其余部分，所述使用寿命可长达数十年。
多层结构已用在光伏组件背板的背面上。该结构中使用高度耐用和持久的含氟聚合物膜来抵抗包括日光引起的劣化在内的风化作用，提供介电强度，以及在长时间内提供良好的水分阻隔性质。聚酯膜如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜被掺入进背面结构中来提供机械强度和电绝缘性。包封层(如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)层)用在太阳能电池的背面来密封电池防止空气和水分侵入、保护电池抵抗机械冲击、以及使太阳能电池的背面粘附至背板。这些各种层通过粘合剂如聚氨酯或聚烯烃粘合剂彼此粘附。
对满足如下所有要求但呈较简单的单层结构的光伏组件背板存在需要：粘附至太阳能电池、密封太阳能电池、水分和氧气阻隔、电绝缘、散热、耐火、化学稳定性、机械强度和保护以及长期的耐候性。还对可经济地制备和使用的这种光伏组件背板存在需要。
发明内容
提供了包括多个具有前光接收面和相对的背面的太阳能电池和均质单层一体化背板的光伏组件。该背板具有相对的第一面和第二面，其中第一面直接粘附至太阳能电池的背面，第二面形成光伏组件的暴露表面。以均质单层一体化背板的重量计，该背板包含20至80重量百分比的烯烃基弹性体和20至80重量百分比的无机颗粒。该烯烃基弹性体是由至少50重量百分比的选自乙烯和丙烯衍生单体单元的单体单元与一种或多种不同的C2- 20α烯烃单体单元共聚而构成的共聚物。根据ASTM D1238测量，该烯烃基弹性体具有小于25克/10分钟的熔融指数。更优选地，以该均质单层一体化背板的重量计，该背板包含30至75重量百分比的烯烃基弹性体和25至70重量百分比的无机颗粒。
在一个实施例中，该均质单层一体化背板包含至少10重量百分比的丙烯-乙烯弹性体，以该丙烯-乙烯弹性体的重量计，该丙烯-乙烯弹性体由至少70重量百分比的丙烯衍生单体单元和至少10重量百分比的乙烯衍生单体单元组成。在一个实施例中，该均质单层一体化背板包含至少10重量百分比的乙烯-α烯烃共聚物弹性体，以该乙烯-α烯烃共聚物弹性体的重量计，该乙烯-α烯烃共聚物弹性体由至少70重量百分比的乙烯衍生单体单元和至少1重量百分比的α烯烃衍生单体单元构成，所述α烯烃衍生单体单元选自1-丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-己烷、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。在另一个实施例中，该均质单层一体化背板包含至少10重量百分比的上述丙烯-乙烯弹性体和至少10重量百分比的上述乙烯-α烯烃共聚物弹性体。
在一个优选的实施例中，该均质单层一体化背板中的无机颗粒选自具有在以下直径中的任意二者之间且包括这二者的平均粒径的二氧化硅、硅酸盐、碳酸钙和二氧化钛粒子：0.1、0.2、15、45和100微米。在一个实施例中，至少99％的无机颗粒具有0.1至45微米范围内的平均粒径。
该均质单层一体化背板还包含0至30重量百分比的一种或多种热塑性聚合物粘合剂和增粘剂。在一个实施例中，该均质单层一体化背板包含5至30重量百分比的为非芳族共聚物的热塑性聚合物粘合剂，该非芳族共聚物由乙烯单元与一种或多种选自C3-20α烯烃、甲基丙烯酸C1-4烷基酯、丙烯酸C1-4烷基酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体单元共聚而构成，其中该粘合剂共聚物由至少50重量百分比的乙烯衍生单元构成。
该均质单层一体化背板具有至少0.1mm的厚度，更优选具有0.3至1.3mm的厚度，更优选具有0.35至1.0mm的厚度。金属层可处于背板的表面上，如例如以电路的形式。
还提供形成所述光伏组件的方法。提供聚合物熔体，以该聚合物熔体的重量计，该聚合物熔体包含20至80重量百分比的烯烃基弹性体和20至80重量百分比的无机颗粒，其中该烯烃基弹性体是由至少50重量百分比的选自乙烯和丙烯单体单元的单体单元与一种或多种不同的C2-20α烯烃单体单元共聚而构成的共聚物，并且根据ASTM D1238测量，该烯烃基弹性体具有小于25克/10分钟的熔融指数。将该聚合物熔体沉积于剥离片(releasesheet)上、通过辊隙并冷却以形成具有至少0.1mm厚度的第一聚合物层。将该均质单层一体化背板的第一面直接靠着多个太阳能电池的背面压紧并加热以使该均质单层一体化背板粘附至太阳能电池。该均质单层一体化背板的相对的第二面形成光伏组件的暴露的外表面。
附图说明
详细描述将参考以下附图，其中类似的数字指类似的元件：
图1是常规光伏组件的剖视图；
图2是根据一种公开的方法制备背板的方法的示意图；
图3是根据另一种公开的方法制备背板的方法的示意图；
图4是根据另一种公开的方法制备背板的方法的示意图；
图5是具有所公开的一体化背板的光伏组件的剖视图。
具体实施方式
在美国法律允许的范围内，本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其它参考文献全文均以引用方式并入本文。
本文的材料、方法和例子仅出于说明目的，并且本发明的范围应仅通过权利要求来判断。
定义
本文中使用以下定义来进一步限定和描述本公开。
术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或它们的任何其它变型旨在涵盖非排他性的包含。例如，包括要素列表的工艺、方法、制品或设备不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的或该工艺、方法、制品或设备所固有的其它要素。此外，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的“或”，而不是指排他性的“或”。例如，以下中任一者均满足条件A或B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)、A为假(或不存在)且B为真(或存在)、以及A和B都为真(或存在)。
术语“一个(种)”包括“至少一个(种)”和“一个(种)或多于一个(种)”的概念。
除非另外指明，否则所有百分比、份数、比率等均按重量计。
当术语“约”用于描述值或范围的端点时，本公开应理解为包括所提及的特定值或端点。
术语“片材”、“层”和“膜”可广义地互换使用。“背板”是光伏组件背离光源的一面上的片材、层或膜，并且一般来讲是不透明的。“一体化背板”是附连至太阳能电池的背面并行使由常规光伏组件中的包封层和背板二者执行的功能。
“包封材料”意指用于包住易碎的产生电压的太阳能电池层以保护其免受环境或物理损坏影响并将其在光伏组件中保持就位的材料。包封层在常规上设置在太阳能电池层与前板入射层之间，以及太阳能电池层与背板背衬层之间。适用于这些包封层的聚合物材料通常具有例如以下的特性的组合：高透明性、高抗冲击性、高耐穿透性、高防潮性、良好的防紫外(UV)光性、良好的长期热稳定性、对前板、背板、其它刚性聚合物片材以及太阳能电池表面的足够粘附强度以及长期耐候性。
本文所用的术语“共聚物”是指含有两种不同单体的共聚单元的聚合物(二聚物)，或含有不止两种不同单体的共聚单元的聚合物。
公开了用于光伏组件的耐用一体化背板。还公开了组装了这种耐用基板作为组件背板的光伏组件。还公开的是制备这种耐用背板的方法，以及用该耐用基板作为一体化背板制备光伏组件的方法。所公开的耐用基板是直接粘附至光伏组件的太阳能电池的背面的电绝缘烯烃基弹性体层。该烯烃基弹性体层包括显著水平的无机颗粒。烯烃基弹性体层是具有相对的第一面和第二面的单一均质层，其中当在光伏组件中使用该一体化背板时，第一面直接粘附至光伏组件的太阳能电池的背面，第二面暴露并形成光伏组件的外部的暴露背面。
所公开的一体化背板包括均质的电绝缘聚合物层，其由烯烃基弹性体和无机颗粒材料构成。烯烃基弹性体层可任选包含热塑性粘合剂或增粘剂。在一个方面，以含烯烃基弹性体层的总重量计，该均质含烯烃基弹性体层包含20至80重量％的烯烃基弹性体和20至80重量％的无机颗粒材料，并且更优选30至75重量％的烯烃基弹性体和25至70重量％的无机颗粒材料。烯烃基弹性体层可任选包含5至60重量％的一种或多种热塑性聚合物粘合剂和增粘剂。最优选地，该均质含烯烃基弹性体层由40至65重量％的烯烃基弹性体、35至60重量％的无机颗粒材料和0至30重量％的一种或多种热塑性聚合物粘合剂和增粘剂构成。
如本文所用，“烯烃基弹性体”意指以烯烃基弹性体的重量计，由至少50重量％的乙烯和/或丙烯衍生的单元构成的共聚物。优选的烯烃基弹性体为共聚物，该共聚物由至少50重量百分比的与选自C2-20α烯烃的不同α烯烃单体单元共聚的乙烯和/或丙烯衍生的单元构成。优选的烯烃基弹性体具有高的分子量，根据ASTM D1238具有小于25克/10分钟、更优选小于15克/10分钟、甚至更优选小于10克/10分钟的熔融指数。优选的烯烃基弹性体使用限制几何构型催化剂如茂金属催化剂进行聚合。优选的烯烃基弹性体提供优异的电绝缘性、良好的长期化学稳定性以及高的强度、韧性和弹性。优选的烯烃基弹性体由超过70重量％的与衍生自乙烯或C4-20α烯烃的共聚单体单元共聚的丙烯衍生的单元构成，所述α烯烃衍生的共聚单体单元为例如乙烯、1-丁烯、1-己烷、4-甲基-1-戊烯和/或1-辛烯。优选的丙烯基弹性体(propylene-based elastomer)为丙烯单元与乙烯单元使用限制几何构型催化剂共聚的半结晶性共聚物，具有小于10克/10分钟的熔融指数(ASTM D1238)，所述弹性体可以产品名称“VistamaxxTM6102”和“VistamaxxTM6202”从德克萨斯州休斯敦市的埃克森美孚化学品公司(ExxonMobil Chemical,Houston,Texas)获得。这类丙烯基弹性体在美国专利No.7,863,206中进行了一般性描述。另一种优选的烯烃基弹性体由超过70重量％的与衍生自C3-20α烯烃的共聚单体单元(例如1-丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-己烷、4-甲基-1-戊烯和/或1-辛烯)共聚的乙烯衍生单元构成。优选的乙烯基弹性体(ethylene-based elastomer)为由与α烯烃单元使用限制几何构型催化剂共聚的乙烯单元构成的柔性和弹性共聚物，具有5克/10分钟的熔融指数(ASTM D1238；190℃/2.16Kg)，所述共聚物可以产品名称AffinityTMEG8200G从密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,Michigan)获得。这类乙烯基弹性体在美国专利No.5,272,236和No.5,278,236中进行了一般性描述。
一种优选的烯烃基弹性体由乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(“EPDM”)构成。EPDM为具有化学饱和的、稳定的聚合物主链的乙烯-丙烯弹性体，所述主链由以无规方式结合的乙烯和丙烯单体构成。非共轭的二烯单体以可控方式在乙烯-丙烯主链上进行三元共聚，以在侧链上提供可供硫化的反应性不饱和度。最广泛使用的二烯三元共聚单体中的两种为乙叉降冰片烯(ENB)和二环戊二烯(DCPD)。不同的二烯带入引入不同的长链支化或聚合物侧链的倾向，所述支化或支链影响使用硫或过氧化物固化时的加工以及硫化速率。使用专用催化剂使单体聚合，包括Zeigler-Natta催化剂和茂金属催化剂。尤其有用的EPDM三元共聚物由40摩尔％至90摩尔％的乙烯单体、2摩尔％至60摩尔％的丙烯单体和0.5摩尔％至8摩尔％的二烯单体构成。这些EPDM三元共聚物的具体例子包括乙烯-丙烯-降冰片二烯三元共聚物以及乙烯-丙烯-二环戊二烯三元共聚物。EPDM三元共聚物可从帝斯曼弹性体公司(DSM Elastomers)、陶氏化学公司、三井化学公司(MitsuiChemicals)和住友化学公司(Sumitomo Chemical Company)等商购获得。当根据ASTM D 1646测试时，EPDM聚合物优选具有在125℃下15至85的门尼粘度。
该电绝缘的含烯烃基弹性体层还包含20％至80重量％的无机颗粒(以该层的重量计)、更优选25％至70重量％的无机颗粒、甚至更优选35％至60重量％的无机颗粒。无机颗粒可包含无定形二氧化硅或硅酸盐如结晶矿物质硅酸盐。优选的硅酸盐包括粘土、高岭土、硅灰石、蛭石、云母和滑石粉(羟基硅酸镁)。无机颗粒材料还可包含以下物质中的一种或多种：碳酸钙、氧化铝三水合物、氧化锑、氢氧化镁、硫酸钡、氧化铝、氧化钛、二氧化钛、氧化锌和氮化硼。优选的无机颗粒材料具有小于100微米、优选小于45微米、更优选小于15微米的平均粒径。如果粒度过大，则膜的缺陷、间隙、针孔和表面粗糙可能会是问题。如果粒度过小，粒子则可能难以分散并且粘度会极高。平均粒径优选在以下直径中的任意二者之间且包括这二者：0.1、0.2、1、15、45和100微米。更优选地，超过99％的无机粒子的粒径介于0.1至45微米之间，更优选介于约0.2至15微米之间。
无机颗粒材料为该片材增添增强和机械强度，其减少片材收缩和卷曲，并且其使暴露的外表面是高度耐候性的。薄片形的颗粒如云母和滑石粉和/或纤维状粒子提供特别良好的增强。无机颗粒还改善一体式背板与之附接的太阳能电池的热耗散，这减少了太阳能电池中热斑的发生。无机颗粒的存在还改善背板的耐火性。无机颗粒还有助于背板的电绝缘性能。还可选择无机颗粒来增加背板的光折射率，这可用于增加太阳能电池组件效率和增强背板的防紫外性。无机颗粒颜料如二氧化钛使片材更白、更不透明并且更具反光性，这在光伏组件背板中通常是期望的。无机颗粒的存在还可起到降低含烯烃基弹性体背板的总体成本的作用。
该均质含烯烃基弹性体背板可任选还包含一种或多种热塑性聚合物粘合剂或增粘剂。当含烯烃基弹性体的一体化背板层直接粘附至太阳能电池的背面时，粘合剂或增粘剂可改善含烯烃基弹性体基板与太阳能电池的背面的粘附。
优选的热塑性粘合剂为聚烯烃塑性体，如低分子量的具有大于250的熔流指数的非芳族乙烯基共聚物(ethylene-based copolymer)粘合剂塑性体。这类聚烯烃粘合剂材料与烯烃基弹性体高度相容，它们具有低结晶度，它们是非腐蚀性的，并且它们提供良好的粘附性。优选的聚烯烃塑性体为获自密歇根州米德兰市的陶氏化学公司的AffinityTM GA 1950聚烯烃塑性体。可用于所公开的含烯烃基弹性体背板基板的其它热塑性聚合物粘合剂包括乙烯共聚物粘合剂，如乙烯-丙烯酸共聚物以及乙烯-丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯共聚物。可用作热塑性粘合剂的乙烯共聚物粘合剂包括由至少50重量％的乙烯单体单元构成的共聚物，所述乙烯单体单元在一种或多种以下物质中共聚：乙烯-甲基丙烯酸C1-4烷基酯共聚物和乙烯-丙烯酸C1-4烷基酯共聚物；乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物以及它们的共混物；乙烯-马来酸酐共聚物；由乙烯单体单元与至少两种选自以下的共聚单体形成的多元聚合物：甲基丙烯酸C1-4烷基酯、丙烯酸C1-4烷基酯、乙烯-甲基丙烯酸、乙烯-丙烯酸和乙烯-马来酸酐；由乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯与至少一种选自以下的共聚单体形成的共聚物：甲基丙烯酸C1-4烷基酯、丙烯酸C1-4烷基酯、乙烯-甲基丙烯酸、乙烯-丙烯酸和乙烯-马来酸酐；以及这些乙烯共聚物中的两种或更多种的共混物。另一种可用于所公开的一体式背板的含烯烃基弹性体基板层中的热塑性粘合剂为丙烯酸系热熔性粘合剂。这类丙烯酸系热熔性粘合剂可单独或与乙烯共聚物粘合剂结合作为热塑性粘合剂以改善背板的烯烃基弹性体层与太阳能电池的粘附性。一种优选的丙烯酸系热熔性粘合剂为来自德国杜塞尔多夫市的汉高公司(HenkelCorporation,Dusseldorf,Germany)的Euromelt 707US合成热熔性粘合剂。其它可用于烯烃基弹性体基板层中的热塑性粘合剂包括聚氨酯、合成橡胶以及其它合成聚合物粘合剂。
可用于所述背板的所公开的含烯烃基弹性体层的优选增粘剂包括氢化松香基增粘剂、丙烯酸系低分子量增粘剂、合成橡胶增粘剂、氢化聚烯烃增粘剂如聚萜烯、以及氢化芳族烃增粘剂。两种优选的氢化松香基增粘剂包括来自Florachem公司(Florachem Corporation)的FloraRez 485氢化松香甘油酯增粘剂和来自伊士曼化学公司(Eastman Chemical)的Stabelite Ester-E氢化松香基增粘剂。
均质的含烯烃基弹性体基板层可还包含添加剂，所述添加剂包括但不限于增塑剂(如聚乙二醇)、加工助剂、流动增强添加剂、润滑剂、染料、阻燃剂、抗冲改性剂、增加结晶度的成核剂、防粘连剂(如二氧化硅)、热稳定剂、受阻胺光稳定剂(HALS)、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、抗氧化剂、分散剂、表面活性剂和底漆，以及另外的增强添加剂(如玻璃纤维等)。
可通过本领域已知的方法配混和混合烯烃基弹性体、无机颗粒和任选的粘合剂或其他添加剂。使该混合物熔融并熔融沉积于剥离片上以形成本文所公开的单层均质一体化背板。剥离片可以是诸如聚酯膜、蜡剥离纸或硅剥离片之类的膜或层。
使所公开的一体化背板材料成形的一种方法在图2中示出。将剥离片35从辊12供料至包括螺杆挤出机和挤出模头的挤出涂布工位。将含烯烃基弹性体熔体层30作为单一均质层从挤出机模头25挤出。
将含烯烃基弹性体材料28(其优选包含与无机颗粒材料和任选的相容粘合剂和/或其他添加剂配混的烯烃基弹性体)在挤出机中熔融并通过狭缝模具挤出以形成挤出涂布于剥离膜35的表面上的熔体层30。模具的开口优选与剥离膜的表面间隔约10至500mm。调节模具厚度、熔体挤出速率和剥离膜的线速度以获得具有约0.1至1.3mm的厚度、更优选具有约0.25至0.80mm的厚度的含烯烃基弹性体层。使该均质聚烯烃基层在剥离膜上通过辊32和34之间形成的辊隙。辊32和辊34为本领域已知的层压辊，并且可具有硬质表面或柔性表面，并且可取决于期望的加工条件而加热或冷却。辊32和辊34的温度优选在40°至150℃、更优选50°至110℃的范围内。辊表面可具有光泽饰面或哑光饰面。辊32与辊34之间形成的辊隙中的压力优选在约30至100psi(207至690kPa)的范围内。剥离膜上的含烯烃基弹性体层在离开层压辊34后被收集于收集辊38上。
用于制备所公开的一体化背板的一种备选方法在图3中示意性地示出。将含烯烃基弹性体材料27(其包含烯烃基弹性体、无机颗粒材料和任选的相容粘合剂和/或其他添加剂的均质配混混合物)在挤出机29中熔融并通过狭缝模具直接挤出进辊40与42之间形成的辊隙中。也将剥离膜35从辊12供料进该辊隙中。含烯烃基弹性体熔体的单一均质层通过辊40与辊42之间的辊隙以及通过辊42与辊44之间的辊隙(剥离膜上的含烯烃基弹性体层被转移至该辊隙)被成形为薄片层。压片辊40、42和44使该含烯烃基弹性体层成形为均一厚度的层。模具的开口优选与辊40与辊42之间的辊隙间隔约10至500mm。调节模具厚度、熔体挤出速率、线速度和辊隙开口以获得以约0.1至1.3mm的厚度、更优选以约0.25至0.80mm的厚度涂覆的含烯烃基弹性体层。辊40、42和44是本领域已知的骤冷/压料辊，并且可具有硬质表面或柔性表面，并且可根据所需的加工条件进行加热或冷却。辊40、42和44的温度优选在40°至150℃、更优选50°至110℃的范围内。辊表面可具有光泽饰面或哑光饰面。辊隙压力优选在30至90psi(207至621kPa)的范围内。在收卷辊48上收集剥离片上的烯烃基弹性体层45。在一个备选的实施例中，将该烯烃基层45从剥离片移除，然后在收卷辊上收集。
用于形成均质烯烃基弹性体一体化背板的另一备选方法在图4中示意性示出。将烯烃基弹性体、无机颗粒材料和任选的相容粘合剂和/或其他添加剂在配混机如螺杆配混机中混合。将经配混的含烯烃基弹性体的混合物造粒成粒料55并供料进混合机54中。将粒料作为粒料流56从混合机54排放至受热砑光辊50与52之间形成的熔融区58。优选地，砑光辊具有镀铬表面，并且被加热至40至150℃、更优选50至110℃范围内的表面温度。砑光辊可具有20至60cm的直径和15cm至2m的长度。砑光辊50和52彼此间隔约0.15至1.2mm，更优选间隔约0.3至0.8mm，这取决于所需的烯烃基弹性体层的厚度。熔融的含烯烃基弹性体熔体的熔融膜58携带在受热砑光辊50的表面上，如图4中所示。熔融膜58转移至位于砑光辊50下面并且以与砑光辊50相同的方向旋转的毗邻的辊60。辊60具有与砑光辊50相似的直径和长度，但可以更大或更小。辊60优选具有镀铬表面，并且被加热至20至150℃范围内的表面温度。
如上所述的剥离片35从供应辊12供料至辊60与辊61之间形成的辊隙。辊61将含烯烃基弹性体材料压紧在受热砑光辊60的表面上，使得含烯烃基弹性体材料在剥离片35上形成均一的均质层。辊61具有与辊60的直径和长度相似的直径和长度，但可以更大或更小。辊61优选具有镀铬表面，表面速度与辊60的表面速度基本上相同。辊61优选被加热至100至160℃、更优选110至150℃范围内的表面温度。含烯烃基弹性体层65在剥离片上由传送辊62携带至收集辊68。
烯烃基弹性体、无机粒子和任选的相容粘合剂和/或添加剂形成层，该层优选具有0.1至1.3mm范围内、更优选0.25至0.80mm之间的厚度。
含烯烃基弹性体层的一侧可直接粘附至太阳能电池层的背面并且在该太阳能电池的背面不使用其他包封层。含烯烃基弹性体层起到太阳能电池背面上的背板和包封层二者的功能。也就是说，该一体化背板使太阳能电池电绝缘，其密封和保护电池免受氧气、水分和紫外线辐射的影响，并且其缓冲和保护太阳能电池免受物理冲击如冰雹的影响，其是耐火的，并且其防止气候和各种因素的影响。单独的常规包封层仍然用在太阳能电池的正面上。图5示出了直接粘附至太阳能电池层16的背面的如上所述的含烯烃基弹性体片材22的剖视图。透光前板12粘附至太阳能电池层16的正面上的前包封层14。前板12通常为玻璃或透明聚合物片材，包封层14可为常规的包封材料如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或离聚物。含烯烃基弹性体的片材22充当后包封层以及充当光伏组件13的背板。组件13介于前包封层14和含烯烃基弹性体层22之间的边缘可用常规的边缘密封剂如聚丁基橡胶边缘密封材料来密封。
在另一个实施例中，具有烯烃基弹性体基板的光伏组件可具有一个或多个复合进含烯烃基弹性体层中的金属层。该金属层可以是薄金属箔如铝、铜或镍箔、电镀金属层、溅镀金属层或通过其他手段如化学溶液沉积来沉积的金属层。优选的金属层包括金属箔、金属氧化物层和溅镀金属层。这类金属层提供增加的抗湿气侵入性。这类金属层可以电路的形式在含烯烃基弹性体层的表面上形成，该电路可电连接至背接触太阳能电池的电触点。
光伏组件的光伏电池层(也称为活性层)由种类日益增加的材料制成。在本发明范围内，太阳能电池层16旨在包括可以将光能转化为电能的任何制品。各种形式的太阳能电池的典型例子包括例如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、基于非晶硅的太阳能电池、铜铟(镓)硒太阳能电池、碲化镉太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。最常见的太阳能电池类型包括多晶太阳能电池、薄膜太阳能电池、化合物半导体太阳能电池和非晶硅太阳能电池，这是由于它们的制造成本相对较低而易于制造大规模的太阳能组件。
光伏组件的前包封层14通常由乙烯甲基丙烯酸和乙烯丙烯酸、由其衍生的离聚物、或它们的组合构成。这类包封层还可为膜或片材，所述膜或片材包含聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚(乙烯醇缩醛)、聚氨酯(PU)、线性低密度聚乙烯、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、离聚物、有机硅聚合物和环氧树脂。如本文所用，术语“离聚物”意指含有衍生自乙烯/丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物的共价键和离子键二者的热塑性树脂。在一些实施例中，可使用由乙烯-甲基丙烯酸共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物与无机碱部分中和而形成的单体，其中所述无机碱具有元素周期表中I族、II族或III族的元素(尤其是钠、锌、铝、锂、镁和钡)的阳离子。术语离聚物和由其确定的树脂是本领域众所周知的，如Richard W.Rees,“Ionic BondingIn Thermoplastic Resins”,DuPont Innovation,1971,2(2),第1-4页以及Richard W.Rees,“Physical 30Properties And Structural Features Of SurlynIonomer Resins”,Polyelectrolytes,1976,C,177-197所证实的。其它合适的离聚物在欧洲专利no.EP1781735中有进一步描述。前包封层可还含有本领域已知的任何添加剂。这类示例性添加剂包括但不限于：增塑剂、加工助剂、流动增强添加剂、润滑剂、颜料、染料、阻燃剂、抗冲改性剂、增加结晶度的成核剂、抗粘连剂如二氧化硅、热稳定剂、受阻胺光稳定剂(HALS)、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、粘合剂、底漆、增强剂如玻璃纤维、填料等。前包封层通常具有大于或等于0.12mm、优选大于0.25mm的厚度。优选的前包封层具有0.5至0.8mm范围内的厚度。
光伏组件可还包括一种或多种前板层或前膜层以充当透光基板(也称为入射层)。透光层可由玻璃或塑料片材如聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、聚丙烯酸酯、环状聚烯烃(如乙烯降冰片烯聚合物)、茂金属催化的聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物等以及它们的组合构成。玻璃最通常充当光伏组件的前板入射层。术语“玻璃”旨在不仅包括窗玻璃、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，而且还包括有色玻璃、含有控制例如太阳能加热的成分的特种玻璃、为日照控制目的用例如溅镀金属如银或氧化铟锡涂覆的镀膜玻璃、E-玻璃、Toroglass、玻璃(Solutia的产品)等。玻璃的类型取决于预期用途。
现在将公开制造具有均质含烯烃基弹性体一体化背板的光伏组件的方法。光伏组件可通过真空层合方法制备。例如，可将上述光伏组件构建体在真空层合机内叠合，并在真空加热和标准大气压或高压条件下层合在一起。在一示例性的方法中，将玻璃片材、前板包封层、光伏电池层和含烯烃基弹性体层在加热和加压以及移除空气的真空下层合在一起。优选地，玻璃片材经过洗涤和干燥。在示例性的程序中，将本发明的层合组件置于已加热至约120℃的真空层合机的台板上。关闭并密封层合机并在容纳层合组件的腔室中抽真空。在约6分钟的抽真空期后，硅内胆在层合组件上方下降以施加约1个大气压的正压力为期1至2分钟。将压力保持约14分钟，之后释放压力，打开腔室，从腔室移出层合材料。
如果需要，光伏组件的边缘可通过本领域内任何已知的手段密封以减少水分和空气侵入。这类水分和空气侵入可降低光伏组件的效率和寿命。一般技术的边缘密封材料包括但不限于丁基橡胶、多硫化物、有机硅、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。
所述方法不应被理解为是限制性的。基本上，可将本领域已知的任何层合方法用于制备如本文所公开的具有含烯烃基弹性体层的一体化背板的光伏组件。
尽管已结合其优选的实施例示出并说明了当前所公开的发明，但本领域的技术人员将会知道，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可作出各种变化和修改。
实例
下列实例旨在举例说明本发明，并不旨在以任何方式限制权利要求书中描述的本发明的范围。
测试方法
湿热暴露
将样品放置进暗室内。以与水平面成大约45度角安放样品。然后让该室达到85℃的温度和85％的相对湿度。将这些条件维持指定的小时数。在暴露约1000小时后移出并测试样品。在85℃和85％的相对湿度下1000小时是许多光伏组件合格标准中所要求的暴露。
烯烃基材料(Olefin-Based Material)的测试混合物的制备
将表1中所列的成分在由康乃迪克州安索尼亚市的法雷尔公司(FarrelCorporation,Ansonia,Connecticut)制造的切向BR班伯里密炼机中混合。在所谓的逆混炼程序中，将非聚合物添加剂装进该班伯里密炼机的混合室内并混合，然后将烯烃基共聚物和任何热塑性聚合物粘合剂或松香增粘剂成分引入混合室内。表1中所列的成分量是以相对于每个实例中所用的热塑性烯烃弹性体和其他成分的份数的重量份计。
该班伯里密炼机的速度设定为75rpm并且将自来水温度的冷却水循环通过混合室周围的冷却夹套以及通过转子中的冷却通道。循环冷却水以控制混合所产生的热量。在混合期间监控正在配混的料团的温度。在将所有成分装进混合室内且料团温度达到82℃后，对混合室进行清扫以确保所有成分完全混合进配混料团中。当配混料团的温度达到120℃时，将其从混合室倒进金属模具盘中。
然后通过将该混合物供料进16英寸(40.6cm)的双辊橡胶磨中将模具盘中的配混料团压片。通过对配混的料团进行横切并卷起在橡胶磨上完成配混物的混合。在压片期间，料团冷却。
通过在双辊橡胶磨上将完全配混的料团再次压片来制备样品块，其中辊被加热至80℃。在辊之间运行该配混物5至10次以制备具有平滑表面的20密尔(0.76mm)厚片材。从该片材冲切6英寸×6英寸(15.2cm×15.2cm)预成型方块。将多个预成型物置于加热至100℃的压模中，将该模具放进机械压力机中并经受压力。在所谓的对模具进行冲震中，最初施加模具压力然后快速释放并再次施加两次，之后将模具压力保持5分钟。将冷却水引入压板中以便降低模具温度。当模具冷却至35℃时，打开压机并移出样品基板块。
表1
样品编号 1 2 3 4 5 6
丙烯基弹性体 45 30 45 45 45 45
乙烯基弹性体 30 30 30 30 30 30
乙烯-α烯烃共聚物粘合剂 25 10 15 20 15 20
乙烯-丙烯酸酯共聚物 30
丙烯酸系热熔性聚合物粘合剂 10 5
增粘剂 10 5
碳酸钙颗粒 90 90 90 90 90 90
Irganox 1010 1 1 1 1 1 1
Tinuvin 1600 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
Chimassorb 2020 1 1 1 1 1 1
二氧化钛 10 10 10 10 10 10
氧化锌 5 5 5 5 5 5
硬脂酸 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
Carbowax 3350 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
Z-6030硅烷 2 2 2 2 2 2
Luperox TBEC 4 4 4 4 4 4
SR 634 4 4 4 4 4 4
总份数 222.5 222.5 222.5 222.5 222.5 222.5
成分术语表
迷你太阳能组件的制备和测试
从以下物质的层状结构制备6×6英寸(15.2cm×15.2cm)正方形迷你太阳能组件：5mm厚低离子玻璃片；接下来的18密尔(0.46mm)厚乙烯-醋酸乙烯酯包封层(得自康涅狄格州恩菲尔德市的胜邦质量检测有限公司(Specialized Technology Resources,Inc.,Enfield,Connecticut)的EVA片材)；接下来的具有铝制备的背面触点和异丁基橡胶边缘密封件的单晶硅太阳能电池；接下来的0.76mm厚的表1的含烯烃弹性体块；接下来的由PTFE制备的5密尔厚电池支撑剥离片；接下来的基于PTFE的热缓冲垫。电池在所需的位置具有与外部的电连接。
将每个层状结构放置进层压机中，该层压机具有加热至约120-150℃的台板。在真空下让每个层状结构停留在台板上约6分钟以预热该层状结构。启动层压机并用1个大气压将层状结构压紧在一起14分钟以让含烯烃基弹性体层和前包封材料包封硅太阳能电池。让每个迷你太阳能组件冷却并从压机中移出。
如上所述，在暴露于湿热之前和在暴露于湿热1000小时后对该迷组件进行测试。根据IEC 61215第10.15节进行该测试。使用Spire SLP 4600太阳能模拟器测定最大功率(Pmax)、短路电流(Isc)、开路电压(Voc)、串联电阻(Rs)和分流电阻(Rsh)。在任何测试之前，使用NREL认证的太阳能组件(Kyocera 87瓦特组件)校准该仪器。使用5英寸JA Solar电池的热系数。对于单电池5英寸组件使用以下标准条件：
灯强度＝100mW/cm2
固定起始负载电压＝7.2V
固定电压范围＝25V
固定电流范围＝6A
每个迷你组件的测量值在下面表3中记录。
表3

Claims (21)

1.一种光伏组件，其包括：
多个具有前光接收面和相对的背面的太阳能电池；
具有相对的第一面和第二面的均质单层一体化背板，以所述均质单层一体化背板的重量计，所述背板包含20至80重量百分比的烯烃基弹性体、20至80重量百分比的无机颗粒，其中所述烯烃基弹性体是共聚物，以所述烯烃基弹性体的重量计，所述共聚物由至少50重量百分比的选自乙烯和丙烯单体单元的单体单元构成；
其中所述均质单层一体化背板的所述第一面直接粘附至所述太阳能电池的所述背面，所述均质单层一体化背板的所述第二面形成所述光伏组件的暴露表面，并且所述均质单层一体化背板具有0.1mm的厚度。
2.根据权利要求1所述的一体化背板，其中所述烯烃基弹性体是由至少50重量％的选自乙烯和丙烯单体单元的单体单元与一种或多种不同的C2-20α烯烃单体单元共聚而构成的共聚物，并且根据ASTMD1238测量，所述烯烃基弹性体具有小于25克/10分钟的熔融指数。
3.根据权利要求1所述的一体化背板，其中所述烯烃基弹性体是乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。
4.根据权利要求1所述的光伏组件，其中以所述均质单层一体化背板的重量计，所述背板包含30至75重量百分比的烯烃基弹性体和25至70重量百分比的无机颗粒。
5.根据权利要求1所述的光伏组件，其中所述均质单层一体化背板包含：
至少10重量百分比的丙烯-乙烯弹性体，以所述丙烯-乙烯弹性体的重量计，所述丙烯-乙烯弹性体由至少70重量百分比的丙烯衍生单体单元和至少10重量百分比的乙烯衍生单体单元构成；和
至少10重量百分比的乙烯-α烯烃共聚物弹性体，以所述乙烯-α烯烃共聚物的重量计，所述乙烯-α烯烃共聚物弹性体由至少70重量百分比的乙烯衍生单体单元和至少1重量百分比的α烯烃衍生单体单元构成，所述α烯烃衍生单体单元选自1-丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-己烷、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。
6.根据权利要求1所述的光伏组件，其中所述无机颗粒选自平均粒径在以下直径中的任意二者之间且包括这二者的二氧化硅、硅酸盐、碳酸钙和二氧化钛粒子：0.1微米、0.2微米、15微米、45微米和100微米。
7.根据权利要求1所述的光伏组件，其中所述至少99％的无机颗粒具有0.1微米至45微米范围内的平均粒径。
8.根据权利要求1所述的光伏组件，其中所述均质单层一体化背板还包含5至30重量百分比的一种或多种热塑性聚合物粘合剂和增粘剂。
9.根据权利要求8所述的光伏组件，其中所述均质单层一体化背板包含5至30重量百分比的为非芳族共聚物的热塑性聚合物粘合剂，所述非芳族共聚物由乙烯单元与一种或多种选自C3-20α烯烃、甲基丙烯酸C1-4烷基酯、丙烯酸C1-4烷基酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体单元共聚而构成，其中所述热塑性聚合物粘合剂由至少50重量百分比的乙烯衍生单元构成。
10.根据权利要求9所述的光伏组件，其中所述粘合剂是具有大于250的熔体流动指数的非芳族的基于乙烯的共聚物粘合剂塑性体。
11.根据权利要求1所述的光伏组件，其中所述均质单层一体化背板具有0.3mm至1.3mm范围内的厚度。
12.根据权利要求1所述的光伏组件，其中所述均质单层一体化背板还包括选自金属箔、溅镀金属层和金属氧化物层的金属电路层。
13.一种形成光伏组件的方法，其包括：
通过以下步骤形成均质单层一体化背板：
提供聚合物熔体，以所述聚合物熔体的重量计，所述聚合物熔体包含20至80重量百分比的烯烃基弹性体、20至80重量百分比的无机颗粒，其中所述烯烃基弹性体是共聚物，以所述烯烃基弹性体的重量计，所述共聚物由至少50重量百分比的选自乙烯和丙烯单体单元的单体单元与一种或多种不同的C2-20α烯烃单体单元共聚而构成；并且使所述聚合物熔体通过辊隙并使所述聚合物熔体冷却以形成具有至少0.1mm的厚度的第一聚合物层；
提供多个太阳能电池，每个太阳能电池具有前日光接收面和相对的背面；以及
将所述均质单层一体化背板的第一面直接靠着所述太阳能电池的所述背面压紧并加热所述单层一体化背板以使所述一体化背板的所述第一面粘附至所述太阳能电池，其中所述单层一体化背板的相对的第二面形成所述光伏组件的暴露的外表面。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述聚合物熔体包含至少10重量百分比的丙烯乙烯弹性体，以所述丙烯乙烯弹性体的重量计，所述丙烯乙烯弹性体由至少70重量百分比的丙烯衍生单体单元和至少10重量百分比的乙烯衍生单体单元构成。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述聚合物熔体包含至少10重量百分比的乙烯-α烯烃共聚物弹性体，以所述乙烯-α烯烃共聚物弹性体的重量计，所述乙烯-α烯烃共聚物弹性体由至少70重量百分比的乙烯衍生单体单元和至少1重量百分比的α烯烃衍生单体单元构成，所述α烯烃衍生单体单元选自1-丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-己烷、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述无机颗粒选自平均粒径在以下直径中的任意二者之间且包括这二者的二氧化硅、硅酸盐、碳酸钙和二氧化钛粒子：0.1、0.2、15、45和100微米。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述聚合物熔体还包含5至30重量百分比的一种或多种热塑性聚合物粘合剂和增粘剂。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述聚合物熔体包含为非芳族共聚物的热塑性聚合物粘合剂，所述非芳族共聚物由乙烯单元与一种或多种选自C3-20α烯烃、甲基丙烯酸C1-4烷基酯、丙烯酸C1-4烷基酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体单元共聚而构成，其中所述热塑性聚合物粘合剂由至少50重量百分比的乙烯衍生单元构成。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述粘合剂是具有大于250的熔体流动指数的非芳族的基于乙烯的共聚物粘合剂塑性体。
20.根据权利要求13所述的方法，其中将所述聚合物熔体在受热砑光辊之间熔融并且其中将所述聚合物熔体从所述受热砑光辊沉积至所述剥离片上并使其通过辊隙以形成具有至少0.1mm厚度的聚合物层。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述形成的聚合物层具有0.3mm至1.3mm范围内的厚度。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9611652B2 (en) 2011-02-25 2017-04-04 Dustin M. M. Haddock Mounting device for building surfaces having elongated mounting slot
DK3013485T3 (da) * 2013-06-28 2021-11-08 Solarwindow Tech Inc Belægninger til flyvinduesoverflader for at fremstille elektricitet til missionskritiske systemer på militærfly
CN103715287A (zh) * 2014-01-08 2014-04-09 苏州尚善新材料科技有限公司 耐湿热的太阳能电池背板及其制造方法
CN103762260A (zh) * 2014-01-28 2014-04-30 常州安迪新材料有限公司 太阳能电池组件用封装胶膜
JP6305082B2 (ja) * 2014-01-31 2018-04-04 富士フイルム株式会社 太陽電池用保護シート、太陽電池用バックシート、太陽電池モジュール及太陽電池モジュールの再加工方法
JP2015170664A (ja) * 2014-03-05 2015-09-28 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用裏面保護シート
EP3164892B1 (en) 2014-07-04 2018-08-29 DSM IP Assets B.V. Co-extruded backsheet for solar cell modules
WO2016033482A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Chembio Shelter, Inc. Method and apparatus for providing controlled atmosphere in mobile mine refuges
WO2018023016A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 Haddock Dustin M M Trapezoidal rib mounting bracket with flexible legs
WO2018081722A1 (en) 2016-10-31 2018-05-03 Haddock Dustin M M Metal panel electrical bonding clip
ES2892084T3 (es) * 2016-11-11 2022-02-02 Endurance Solar Solutions B V Lámina posterior que comprende una capa funcional a base de poliolefina que se enfrenta al encapsulante posterior
US11774143B2 (en) 2017-10-09 2023-10-03 Rmh Tech Llc Rail assembly with invertible side-mount adapter for direct and indirect mounting applications
NZ768908A (en) 2018-03-21 2021-07-30 Rmh Tech Llc Pv module mounting assembly with clamp/standoff arrangement
FR3081615B1 (fr) * 2018-05-22 2021-09-17 Commissariat Energie Atomique Module photovoltaique leger et flexible comportant une couche avant en polymere et une couche arriere en materiau composite
CN108807579B (zh) * 2018-06-08 2020-01-21 汉能新材料科技有限公司 薄膜封装方法和器件、薄膜封装系统、太阳能电池
WO2020124011A1 (en) 2018-12-14 2020-06-18 Rmh Tech Llc Mounting device for nail strip panels
US11848636B2 (en) 2019-06-04 2023-12-19 Pegasus Solar, Inc. Skip rail system
CN110437363B (zh) * 2019-07-09 2021-04-09 乐凯胶片股份有限公司 一种pvdc乳液及其太阳能电池背板
US11377840B2 (en) 2019-11-26 2022-07-05 Pegasus Solar Inc. One-piece bonding splice for rails
AU2021239839A1 (en) 2020-03-16 2022-10-06 Rmh Tech Llc Mounting device for a metal roof
US11041310B1 (en) 2020-03-17 2021-06-22 Rmh Tech Llc Mounting device for controlling uplift of a metal roof
CN111816726B (zh) * 2020-06-15 2023-10-03 隆基绿能科技股份有限公司 背接触太阳电池及生产方法、背接触电池组件
USD1004141S1 (en) 2020-12-01 2023-11-07 Pegasus Solar, Inc. Rail
CN112701177B (zh) * 2020-12-28 2022-01-11 江苏双星彩塑新材料股份有限公司 一种低缩率太阳能电池背板用pet基材
CN113583548B (zh) * 2021-07-28 2022-05-31 韶关瑞和环保科技有限公司 一种太阳能光伏组件
WO2023242420A1 (en) * 2022-06-16 2023-12-21 Sabic Global Technologies B.V. Encapsulant film based on functionalized polyolefins
CN115849382B (zh) * 2022-12-26 2023-07-21 山东理工职业学院 一种光伏发电用硅材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7902301B2 (en) * 2007-07-30 2011-03-08 Brp Manufacturing Company Encapsulant materials and associated devices
US20110100425A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 Keiichi Osamura Heat dissipation sheet for the back face of solar battery module, and solar battery module using the same
CN102067328A (zh) * 2008-06-26 2011-05-18 三井-杜邦聚合化学株式会社 太阳能电池用层合片材及使用其的太阳能电池组件

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7847184B2 (en) * 2006-07-28 2010-12-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low modulus solar cell encapsulant sheets with enhanced stability and adhesion
JP2008091620A (ja) * 2006-10-02 2008-04-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 太陽電池モジュール、太陽電池パネル、及びその製造方法
US20080128018A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 Richard Allen Hayes Solar cells which include the use of certain poly(vinyl butyral)/film bilayer encapsulant layers with a low blocking tendency and a simplified process to produce thereof
CN102039664B (zh) * 2009-10-10 2013-11-27 E.I.内穆尔杜邦公司 多层膜的叠合方法和用该方法制成的太阳能电池背板
US20130056065A1 (en) * 2010-06-07 2013-03-07 E I Duont De Nemours and Company Transparent film containing tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer and having an organosilane coupling agent treated surface
US20110308567A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-22 Kevin Kwong-Tai Chung Solar cell interconnection, module, panel and method
US20120063952A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-15 Hong Keith C Uv resistant clear laminates
US8507097B2 (en) * 2010-12-21 2013-08-13 E I Du Pont De Nemours And Company Multilayer films containing a fluorinated copolymer resin layer and a cross-linkable ionomeric encapsulant layer
US9050784B2 (en) * 2010-12-22 2015-06-09 E I Du Pont De Nemours And Company Fire resistant back-sheet for photovoltaic module
US20120318354A1 (en) * 2010-12-29 2012-12-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Photovoltaic module with chlorosulfonated polyolefin layer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7902301B2 (en) * 2007-07-30 2011-03-08 Brp Manufacturing Company Encapsulant materials and associated devices
CN102067328A (zh) * 2008-06-26 2011-05-18 三井-杜邦聚合化学株式会社 太阳能电池用层合片材及使用其的太阳能电池组件
US20110100425A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 Keiichi Osamura Heat dissipation sheet for the back face of solar battery module, and solar battery module using the same

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