CN106103573B - 用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及包含该密封剂的光伏组件 - Google Patents

用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及包含该密封剂的光伏组件 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种用于光伏组件的密封材料，用于制造该密封材料的方法以及一种光伏组件。根据本申请的密封材料通过具有优异的耐热性而具有改善的蠕变特性，因此即使当在高温和/或高湿条件下长时间使用时经历较少变形并且可以展示优异的粘合力，由此当被应用在光伏组件中改善耐久性。

Description

用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及包含该密封剂的光 伏组件
技术领域
本申请涉及一种用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及光伏组件。
背景技术
最近，由于环境污染及化石燃料枯竭的问题，人们已大量关注新的可再生能源或清洁能源。其中，使用光的能源作为一种能够解决环境污染及化石燃料枯竭的问题的代表性清洁能源受到关注。作为使用光的代表性能源，例如，存在如太阳能电池等的光伏电池。
光伏电池是将日光转化成电能的装置，一般需要将其长期暴露于外部环境以便易于吸收日光，且因此使用各种类型的封装来保护内部装置并且以典型地被称作“光伏组件”的单元形式制造光伏电池。
通常，光伏组件包括背板以保护内部装置(例如太阳能电池)。图1为说明作为常规光伏组件的太阳能电池组件的横截面的视图。
参考图1，太阳能电池组件通常具有如下结构，其中光入射的透明强化玻璃3、正面密封剂层2a、多个太阳能电池C、背面密封剂层2b以及背板1按顺序堆栈。另外，多个太阳能电池C彼此电连接，且通过正面密封剂层2a及背面密封剂层2b封装及固定。
通常使用乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate；EVA)共聚物作为形成正面密封剂层2a及背面密封剂层2b的密封剂。由于乙烯乙酸乙烯酯共聚物在可成形性、制造成本以及物理特性(如透明性等)方面有利，所以其在过去已被广泛使用。
然而，乙烯乙酸乙烯酯共聚物具有低的防潮特性，并因此导致在高温和高湿度条件下与太阳能电池C或透明强化玻璃3的低粘合强度，且导致在长期使用之后在层之间产生分层。另外，乙烯乙酸乙烯酯共聚物因湿气渗入发生水解反应而造成电极腐蚀，且还引起气泡问题等。在密封剂应用于太阳能电池组件时这些问题最终降低效率。
为了解决这些问题，正尝试使用将基于乙烯/α(alpha)-烯烃的共聚物用于密封剂的技术。专利文件1及2中公开了与其相关的技术。基于乙烯/α-烯烃的共聚物具有低于乙烯乙酸乙烯酯共聚物的湿气渗透性，不产生如乙酸等的水解反应产物，且因此可提高太阳能电池组件的可靠性。
然而，由基于乙烯/α(alpha)-烯烃的共聚物(ethylene/α(alpha)-olefin-basedcopolymer)材料形成的密封剂具有低粘合力等特性，仍然存在在长期使用之后可归因于因太阳能电池组件中低熔点(Tm)所致的低耐热性的分层问题，因此，在应用于光伏组件之后来自太阳能电池组件的功率输出降低，因此需要一种解决方案。
[公开]
[专利文件]
(专利文件1)韩国专利特许公开第10-2012-0078026号
(专利文件2)日本专利特许公开第2009-302220号
发明内容
技术问题
本申请提供一种用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及一种光伏组件。
更具体地，本申请是关于提供一种用于光伏组件的密封剂、其制造方法以及一种光伏组件，所述用于光伏组件的密封剂展现改善的粘合力，且特别地，其可防止在长期使用之后可归因于因太阳能电池组件中低熔点(Tm)所致的低耐热性的分层。
技术方案
根据本发明的一个实施方式的示例性密封剂涉及用于光伏组件的密封剂(下文，可被称作“密封剂”)。
在该实施方式中，所述密封剂可以包括，1)基于乙烯/α-烯烃的共聚物，2)硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物，以及3)耐热聚合物树脂。
下文中，将详细描述这些组分。
1)基于乙烯/α-烯烃的共聚物
作为根据本申请的实施方式的基于乙烯/α-烯烃的共聚物，可使用通过乙烯与α-烯烃聚合所制备的任何共聚物，无特别限制。
在本说明书中，除乙烯均聚物之外，“基于乙烯/α-烯烃的共聚物”还可指涵盖如下所有共聚物的概念：包含50摩尔％或大于50摩尔％的乙烯作为聚合单元的共聚物，且还包含具有三个或大于三个碳原子的烯烃单体或其他共聚单体作为聚合单元的共聚物。
例如，形成乙烯/α-烯烃共聚物的α-烯烃可包括选自以下各项中的一种或多种类型：α-烯烃类，如乙烯、丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、4-苯基-1-丁烯、6-苯基-1-己烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、3,3-二甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、乙烯基环己烷等；以及卤素取代的α-烯烃类，如六氟丙烯、四氟乙烯、2-氟丙烯、氟乙烯、1,1-二氟乙烯、3-氟丙烯、三氟乙烯、3,4-二氯-1-丁烯等。
即使在共聚物是由相同类型的单体制备时，基于乙烯/α-烯烃的共聚物可为呈各种状态的聚合物。例如，基于乙烯/α-烯烃的共聚物可包含通过调整不同链段而聚合的无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。
在实施方式中，基于乙烯/α-烯烃的共聚物可为选自以下各项中的一种或多种类型：低密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、中密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、高密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、超低密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、超级超低密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物、线性低密度基于乙烯/α-烯烃的共聚物等。
基于乙烯/α-烯烃的共聚物的密度可在约0.82g/cm3至0.96g/cm3或约0.85g/cm3至0.92g/cm3的范围内，但不限于此。
另外，乙烯/α-烯烃共聚物在约190℃温度及2.16kg负荷下的熔体指数(MI)可在约1.0g/10min至50.0g/10min、约1.0g/10min至30.0g/10min、约1.0g/10min至10.0g/10min、约1.0g/10min至8.0g/10min或约3.0g/10min至7.0g/10min的范围内。当在上述范围内调整乙烯/α-烯烃共聚物的熔融指数(MI)时，由其制备的密封剂可展现优良的可成形性等。
2)硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物
根据本申请的实施方式的硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可为硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的共聚物。
在本说明书中，“硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物”可指通过使基于乙烯/α-烯烃的共聚物与硅烷化合物聚合所制备的共聚物。另外，所述聚合例如可为，但不特别限于，接枝聚合。
根据本申请的实施方式的密封剂可通过在其中包含硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物来确保物理特性，如粘合强度、密封特性等。
相对于100重量份的基于乙烯/α-烯烃的共聚物，硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可包含约0.001重量份至20重量份、约0.01重量份至15重量份或约0.1重量份至10重量份的硅烷化合物。当所述硅烷化合物的含量小于0.001重量份时，由其实现的粘合强度、密封特性等的改善效果可能很小。当所述硅烷化合物的含量大于20重量份时，由于过度使用的协同效应不很大，但是粘度反而增加，因此可成形性可能降低。
作为所述硅烷化合物，可使用在分子中具有硅烷基团的任何化合物，而无特别限制。例如，所述硅烷化合物可包含不饱和硅烷化合物和/或氨基硅烷化合物。
在实施方式中，所述硅烷化合物可选自下式1表示的化合物。
[式1]
DSiR1 pR2 (3-p)
在式1中，D为烯基，R1为烷氧基、烷硫基、芳氧基、酰氧基、羟基、卤素基团、胺基或-R3R4，R3为氧(O)或硫(S)原子，R4为烷基、芳基或酰基，R2为氢、烷基、芳基或芳烷基，且p为1至3范围内的整数。
在本说明书中，术语“烯基”可指结合硅原子且在分子中具有至少一个不饱和基团(例如具有双键的官能基)的烃化合物。另外，烯基的碳原子数目例如可在2至20、2至12或2至6的范围内。例如，烯基可包含乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基、环己烯基、γ-甲基丙烯酰氧基丙基等，且优选可为乙烯基，但不限于此。
在式1中，R1结合至硅原子，且选自以下基团：烷氧基、烷硫基、芳氧基、酰氧基、羟基、卤素基团、胺基或-R3R4。这里，R3为氧(O)或硫(S)原子，且R4选自烷基、芳基或酰基。
在式1中，R2结合至硅原子，且选自氢、烷基、芳基或芳烷基。另外，在式1中，p为1至3范围内的整数，且可优选为3，但不限于此。
在本说明书中，术语“烷氧基”可指，例如，具有1至20个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷氧基。烷氧基可选自，例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基等，且可优选为甲氧基或乙氧基，但不限于此。
另外，酰氧基可为具有1至12个碳原子的酰氧基，烷硫基可为1至12个碳原子的烷硫基。
在本说明书中，术语“烷基”可具有，例如，1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子，且例如，可选自甲基、乙基、丙基等。芳基可具有，例如，6至18个碳原子或6至12个碳原子，且例如，可为苯基。另外，芳烷基可为，例如，具有7至19个碳原子或7至13个碳原子的芳烷基，且例如，可为苄基，但不限于此。
在实施方式中，所述硅烷化合物可选自在分子中具有一个或多个乙烯基的乙烯基烷氧基硅烷类。所述乙烯基烷氧基硅烷例如可为选自以下各项中的一种或多种类型：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷、乙烯基三戊氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷以及乙烯基三乙酰氧基硅烷。
在实施方式中，所述硅烷化合物可包含由下式2表示的化合物。
[式2]
SiR5 qR6 (4-q)
在式2中，R5为-(CH2)vNR7R8，R7和R8各自独立地为结合至氮原子的氢或R9NH2，R9为具有1至6个碳原子的亚烷基，R6为卤素、胺基、-R10R11或-R11，R10为氧(O)或硫(S)原子，R11为氢、烷基、芳基、芳烷基或酰基，且q为1至4范围内的整数。
胺基可为伯胺和/或仲胺。所述氨基硅烷例如选自。
在式2中，所述烷基、芳基、芳烷基以及酰基与式1中所述相同。
在实施方式中，所述硅烷化合物可为氨基烷氧基硅烷。
例如，氨基硅烷化合物可为选自以下各项中的一种或多种类型：氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、双[(3-三乙氧基甲硅烷基)丙基]胺、双[(3-三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺、氨丙基甲基二乙氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷、氨乙基氨甲基三乙氧基硅烷、氨乙基氨甲基甲基二乙氧基硅烷、二亚乙基三氨丙基三甲氧基硅烷、二亚乙基三氨丙基三乙氧基硅烷、二亚乙基三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、二亚乙基氨甲基甲基二乙氧基硅烷、(N-苯氨基)甲基三甲氧基硅烷、(N-苯氨基)甲基三乙氧基硅烷、(N-苯氨基)甲基甲基二甲氧基硅烷、(N-苯氨基)甲基甲基二乙氧基硅烷、3-(N-苯氨基)丙基三甲氧基硅烷、3-(N-苯氨基)丙基三乙氧基硅烷、3-(N-苯氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(N-苯氨基)丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(N-丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷以及缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷。
在实施方式中，硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可包含上述不饱和硅烷化合物以及氨基硅烷化合物两者作为硅烷化合物。在本文中，所述不饱和硅烷化合物和所述氨基硅烷化合物，例如，可以100:0.5至100:30的重量比进行混合且被包含。当所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物包含所述不饱和硅烷化合物和氨基硅烷化合物两者时，由其制备的密封剂与其中仅包含两种材料之一的情况相比可确保更优良的粘合物理特性。
所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可通过使包含自由基引发剂的树脂组合物聚合而不是使上述基于乙烯/α-烯烃的共聚物与硅烷化合物聚合来制备。
作为所述自由基引发剂，可使用引发硅烷化合物与基于乙烯/α-烯烃的共聚物的接枝聚合的任何自由基引发剂，而无特别限制。所述自由基引发剂，例如，可选自可以引发乙烯基的自由基聚合的化合物，且作为具体实例，所述自由基引发剂可为选自有机过氧化物、氢过氧化物(hydro peroxide)、偶氮化合物等中的一种或多种类型。更具体地，所述自由基引发剂的实例可包括选自以下各项中的一种或多种类型：二烷基过氧化物，如叔丁基异丙苯基过氧化物、二-叔丁基过氧化物、二-异丙苯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔等；氢过氧化物，如氢过氧化异丙苯、氢过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(氢过氧基)己烷、氢过氧化叔丁基等；二酰基过氧化物，如过氧化双-3,5,5-三甲基己酰(bis-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide)、过氧化辛酰(octanoyl peroxide)、过氧化苯甲酰、过氧化邻甲基苯甲酰(o-methylbenzoylperoxide)、过氧化2,4-二氯苯甲酰(2,4-dichlorobenzoyl peroxide)等；过氧酯，如过氧异丁酸叔丁酯(t-butylperoxy isobutyrate)、过氧乙酸叔丁酯(t-butylperoxyacetate)、过氧2-乙基己酸叔丁酯(t-butylperoxy-2-ethylhexanoate)、过氧新戊酸叔丁酯(t-butylperoxy pivalate)、过氧辛酸叔丁酯(t-butylperoxy octoate)、过氧碳酸叔丁基异丙基酯(t-butylperoxyisopropyl carbonate)、过氧苯甲酸叔丁酯(t-butylperoxybenzoate)、过氧邻苯二甲酸二-叔丁酯(di-t-butylperoxy phthalate)、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)己烷(2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane)、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)-3-己炔(2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)-3-hexyne)等；酮过氧化物，如甲基乙基酮过氧化物、过氧化环己酮等；过氧化月桂酰；以及偶氮化合物，如偶氮二异丁腈、偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等，但不限于此。
相对于100重量份的基于乙烯/α-烯烃的共聚物，可包含0.001重量份至5重量份、0.005重量份至3重量份或0.01重量份至1重量份的所述自由基引发剂。
制备所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的方法不受特别限制。例如，将包含基于乙烯/α-烯烃的共聚物及硅烷化合物的树脂组合物添加至反应器中，且在自由基引发剂存在下通过热熔融进行接枝反应以制备所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物。
作为反应器，可使用其中通过热熔融或使液相反应物反应来制备所需共聚物的任何反应器，不特别限制。所述反应器，例如，可选自双螺杆挤出机，且所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可经由上述挤出机制备为呈球粒形式的母料。
在实施方式中，所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可包含含有基于烯烃的单体单元的主链及结合至所述主链的支链。
当上述基于乙烯/α-烯烃的共聚物具有许多侧链时，密度低。具有较少侧链的基于乙烯/α-烯烃的共聚物具有高密度，且因此考虑到接枝效率，优选使用具有许多侧链的基于乙烯/α-烯烃的共聚物。当所述基于乙烯/α-烯烃的共聚物的接枝效率提高时，所述密封剂的粘合强度可得到进一步改善。
在上述实施方式中，所述支链可包含由下式3表示的化合物。
[式3]
-SiR12R13R14
在式3中，R12和R13各自独立地为卤素、胺基、-R15R16或-R16，R15为氧(O)或硫(S)原子，R16为氢、烷基、芳基、芳烷基或酰基，R14为-OSiR17 mR18 (2-m)R19，R17和R18各自独立地为卤素、胺基、-R20R21或-R21，R20为氧(O)或硫(S)原子，R21为氢、烷基、芳基、芳烷基或酰基，R19为-(CH2)nNR22R23，R22和R23各自独立地为结合至氮原子的氢或R24NH2，R24为亚烷基，m为1或2的整数，且n为1或大于1的整数。
在式3中，优选地，R12和R13独立地表示结合至硅原子的羟基或-R15R16，R15为氧，R16表示烷基。另外，R14优选结合至硅原子，且表示-OSiR17 mR18 (2-m)R19。这里，R17和R18可独立地表示结合至硅原子的羟基或-R20R21，R20可为氧，且R21可为烷基。
另外，R19优选结合至硅原子，且表示-(CH2)nNR22R23，R22和R23可独立地表示结合至氮原子的氢或R24NH2，R24可为亚烷基，但本申请不限于此。
另外，更优选地，在式3中，R12和R13可为羟基，R14可为结合至硅原子的-OSiR17 mR18 (2-m)R19，R17和R18可为羟基，R19可为结合至硅原子的-(CH2)nNR22R23。另外，更优选地，R22可为氢，R23可为R24NH2，且R24可为亚烷基，但本申请不限于此。
在实施方式中，所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物可包含含有基于烯烃的单体的聚合单元的主链及结合至所述主链的支链，且所述支链可包含由下式4表示的化合物。
[式4]
-SiR25 rR26 (3-r)
在式4中，
R25和R26各自独立地为卤素、胺基、-R27R28或-R28，R27为氧(O)或硫(S)原子，R28为氢、烷基、芳基、芳烷基或酰基，且
r为1至3范围内的整数。
在式4中，优选地，R25和R26可独立地为结合至硅原子的羟基或-R27R28，R27可为氧，且R28可为烷基，但本申请不限于此。
当所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物包含主链和支链，且所述支链包含含有上述式3和/或式4的化合物时，可极好地确保更优良的物理特性，如粘合强度、密封特性、绝缘特性、长期耐久性、可成形性等。
形成所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的主链为基于乙烯/α-烯烃的共聚物，且与上述相同。
3)耐热聚合物树脂
除了上述基于乙烯/α-烯烃的共聚物与硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物之外，根据本申请的实施方式的密封剂可包含耐热聚合物树脂。
在实施方式中，所述耐热聚合物树脂为具有高于基于乙烯/α-烯烃的共聚物的熔点(Tm)的聚合物树脂。
作为所述耐热聚合物树脂，可使用各种具有高于基于乙烯/α-烯烃的共聚物的熔点(Tm)的任何耐热聚合物树脂，不特别限制。考虑到与基于乙烯/α-烯烃的共聚物、硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物等的相容性，可适当地选择耐热聚合物树脂，且例如，可为基于聚烯烃的树脂，如基于聚乙烯的树脂和/或基于聚丙烯的树脂等。
在实施方式中，所述耐热聚合物树脂可包含低密度聚乙烯(LDPE)。在本说明书中，术语“低密度聚乙烯”可指衍生自乙烯单体且具有低结晶度的热塑性乙烯聚合物，其在基于约2％碳原子计算后包含比高密度聚乙烯(HDPE)更多的长链分支。
所述低密度聚乙烯可为具有0.960g/cm3或小于0.960g/cm3的密度的聚乙烯，且更具体地，可为具有约0.820g/cm3至0.960g/cm3范围内的密度的低密度聚乙烯。
例如，所述耐热聚合物树脂可具有60℃或大于60℃的熔点。在本说明书中，术语“熔点”可指与一般含义的“熔点”相同的概念，且更具体地，可指树脂的主链可流动的最低温度。
在另一个实施方式中，所述耐热聚合物树脂的熔点可为70℃或大于70℃、80℃或大于80℃、90℃或大于90℃、或100℃或大于100℃，但不限于此。
另外，所述耐热聚合物树脂的熔点越高，其可成形性以及与上述基于乙烯/α-烯烃的共聚物和/或硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的相容性越优良，且因此熔点的上限不受特别限制，但例如，可为约250℃、200℃或150℃。
在实施方式中，考虑到可成形性及与其他共聚物的相容性，所述耐热聚合物树脂的熔点可在100℃至150℃范围内。
所述耐热聚合物树脂在190℃的温度及2.16kg的负荷下的熔体指数(MI)例如可在0.1g/10min至40g/10min、0.1g/10min至35g/10min、0.1g/10min至30g/10min或0.1g/10min至25g/10min的范围内，但不特别限于此。
当在上述范围内调整所述耐热聚合物树脂的熔体指数时，由该耐热聚合物树脂制成的密封剂可防止可归因于太阳能电池组件中蠕变特性(creep property)的低改善作用的分层，可提高与上述乙烯/α-烯烃共聚物等的相容性，且当形成片型密封剂时，可成形性优良。
相对于100重量份的基于乙烯/α-烯烃的共聚物和硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的混合物，可包含，例如，0.1重量份至10重量份，0.5重量份至5重量份或1重量份至5重量份的所述耐热聚合物树脂。
当在上述范围内调整所述耐热聚合物树脂的含量时，由所述耐热聚合物树脂制成的密封剂片可改善蠕变特性且确保优良的透明度。
4)额外组分
根据本申请的实施方式的密封剂包含上述三种组分，并且可选择性地进一步包含其他树脂组分或添加剂。
作为所述树脂组分，考虑到上述熔点、熔体指数等，可适当地选择及包含典型使用的树脂。
例如，所述添加剂可包括热稳定剂、光稳定剂(UV稳定剂)、UV吸收剂、抗氧化剂等。
例如，所述热稳定剂可为选自以下各项中的一种或多种类型：基于磷的稳定剂，如亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、亚磷酸双[2,4-双(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基]乙酯、双膦酸四(2,4-二-叔丁基苯基)-[1,1-联苯]-4,4’-二基酯、二亚磷酸双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇酯等；以及基于内酯的稳定剂，如8-羟基-5,7-二-叔丁基-呋喃-2-酮与邻二甲苯的反应产物等。
所述光稳定剂可防止光氧化，且可以示例为基于胺的化合物或基于哌啶的化合物，但所述光稳定剂不限于此。
例如，所述UV吸收剂可包括基于二苯甲酮的UV吸收剂、基于苯并三唑的UV吸收剂、基于丙烯腈的UV吸收剂、基于金属配合物盐的UV吸收剂、胺类UV吸收剂、氧化钛、氧化锌等。
另外，可使用相关领域中已知的任何抗氧化剂作为所述抗氧化剂，而没有限制，例如，可以示例为酚、胺、醌、硫或磷抗氧化剂，且可使用市售产品。例如，市售产品可包括，例如，适当地选自以下各项中的一种类型或两种或多于两种类型的混合物：Irganox 1076(巴斯夫股份公司(BASF SE))、Irgafos 168(巴斯夫股份公司)、Irganox 1010(汽巴精化(CibaSpecialty Chemicals))、Irganox 1098(汽巴精化)、Irganox 1330(汽巴精化)、Irganox3114(汽巴精化)、Irganox 3125(汽巴精化)、Cyanox 1790(氰特工业公司(CytecIndustries Inc.))、Tinuvin 120(巴斯夫股份公司)、Tinuvin 326(巴斯夫股份公司)、Tinuvin 327(巴斯夫股份公司)、Tinuvin 328(巴斯夫股份公司)、Irgafos 12(汽巴精化)、Irgafos 38(汽巴精化)、Weston 618(通用电气(GENERAL ELECTRICS))、Weston 619G(通用电气)或Ultranox 626(通用电气)。所述抗氧化剂的含量可根据用途和类型进行适当调整，且例如，相对于100重量份的上述基于乙烯/α-烯烃的共聚物与硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的混合物，可包含在0.1重量份至10重量份的范围内的抗氧化剂。
除了上述添加剂之外，可进一步适当地使用相关领域中已知的各种添加剂。所述添加剂的含量可根据用途和类型进行适当调整。例如，相对于100重量份的基于乙烯/α-烯烃的共聚物与硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的混合物，可以包含约0.001重量份至10重量份的适合范围内呈混合物形式的添加剂，但不限于此。
当根据本申请的实施方式的密封剂包含上述组分时，密封剂可展现优良的蠕变特性。
在实施方式中，根据本申请的实施方式的密封剂可满足以下表达式1。
[表达式1]
ΔX≤3mm
在表达式1中，在将两层密封剂在第一玻璃板与第二玻璃板之间重叠且层压以制备具有20cm×35cm(宽度×长度)尺寸的样品之后，将样品垂直(90°)竖立，将第一玻璃板悬挂，使样品在100℃下保持10小时，其中所述密封剂具有20cm×25cm(宽度×长度)的尺寸，所述第一玻璃板具有3.2mm的厚度且具有20cm×30cm(宽度×长度)的尺寸，所述第二玻璃板具有3.2mm的厚度且具有20cm×30cm(宽度×长度)的尺寸，且在本文中，第二玻璃板的左侧、中心以及右侧的垂直蠕变距离的平均值由ΔX表示。
将参考图2详细地描述表达式1。
参考图2，制备具有3.2mm厚度、20cm宽度以及30cm长度的第一玻璃板G1；及具有3.2mm厚度、20cm宽度以及30cm长度的第二玻璃板G2。在本文中，低铁强化玻璃板优选用作玻璃板G1及玻璃板G2，且第一玻璃板G1及第二玻璃板G2各自可具有约465g至480g范围内的重量。
随后，在第一玻璃板G1与第二玻璃板G2之间重叠及插入两层密封剂S，且在约150℃温度下在真空层压机中层压以制备具有20cm×35cm(宽度×长度)尺寸的样品。在本文中，将密封剂S切成具有20cm×25cm(宽度×长度)尺寸以供使用，但密封剂S的厚度不受限制。另外，如图2中所说明，当将玻璃板G1及玻璃板G2安置于密封剂S两侧上时，第一玻璃板G1及第二玻璃板G2优选安置成分别在密封剂S上方及下方延伸，且以约5cm的间隙交错。
随后，将样品竖立成与地面垂直(90°)，且经由夹具等将第一玻璃板G1固定地悬挂。接着，在将样品在100℃下在室中垂直保持约10小时之后，在第二玻璃板G2的左侧、中心以及右侧中的各处测量第二玻璃板G2在垂直方向上蠕变的距离，即，图2中所示的第二玻璃板G2自基线向下滑动的距离，且因此可计算其平均值(ΔX)。
当使用根据示例性实施方式的方法测量的平均值(ΔX)为3mm或小于3mm时，可确保优良的蠕变物理特性。在另一个实施方式中，根据本申请的实施方式的蠕变距离(ΔX)可为2.75mm或小于2.75mm、或2.5mm或小于2.5mm。
当调整根据本申请的实施方式的密封剂以满足表达式1时，可确保优良的蠕变物理特性，且因此即使是在高温和/或高湿度的条件下长期使用密封剂时，不会产生分层且改变减少。因此，当将所述密封剂应用于光伏组件时，光伏组件可展现优良的耐久性等。
另外，本申请涉及一种制造密封剂的方法。
作为一种制造密封剂的示例性方法，可使用包括使用包含上述组分的树脂组合物制备片型密封剂的操作的任何方法，而没有限制。
更具体地，制造密封剂的方法包括使用包含乙烯/α-烯烃共聚物、硅烷改性的乙烯/α-烯烃共聚物以及耐热聚合物树脂的树脂组合物制备片型密封剂的操作。
可使用挤出机、例如T模挤出机使密封剂成形为片形。另外，可添加各组份至挤出机中，或可以母料形式放入，且优选以母料形式添加所述组分。
经由挤出方法制备的密封剂的厚度可在例如10μm至5000μm、50μm至2000μm或100μm至1500μm的范围内，但不限于此。
本申请还涉及一种光伏组件。
作为示例性光伏组件，可使用包含上述密封剂的任何光伏组件，不特别限制。
根据本申请的实施方式的光伏组件包括密封剂及由所述密封剂密封的光学装置。所述光学装置例如可适当地选自光伏电池装置，如太阳能电池等；发光装置，如发光二极管、有机发光二极管等；以及感测光的光传感器等。根据本申请的实施方式的光伏组件例如可为太阳能电池组件。
图3为示例性说明根据本申请的实施方式的光伏组件的视图。
如图3中所示，根据本申请的实施方式的示例性光伏组件包括正面基板210、密封剂层220、太阳能电池C以及背板100。
正面基板优选为保护太阳能电池的正面(对应于图中的上侧)且提供光接收表面的基板。优选地，正面基板具有优良的透光率。作为正面基板，例如，优选使用硬基板(如强化玻璃、透明塑料板等)作为有利于入射光的透明基板。
密封剂层为密封(封装和/或固定)太阳能电池的层，其可包括正面密封剂层221及背面密封剂层222。在本文中，如图3中所示，太阳能电池可被封装和/或固定在正面密封剂层与背面密封剂层之间。正面密封剂层221及背面密封剂层222中的至少一者可设置为根据本申请的实施方式的密封剂。
如图3中所示，可将多个太阳能电池配置在密封剂层中。即，可在正面密封剂层221与背面密封剂层222之间配置多个太阳能电池的同时进行封装和/或固定。另外，太阳能电池彼此电连接。
太阳能电池可为，例如，晶体太阳能电池、薄膜型太阳能电池等，但不特别限于此。另外，太阳能电池可包括正面电极太阳能电池、背面电极太阳能电池以及它们的组合。
将背板附接在背面密封剂层之下。可通过热层压(热焊接)、粘合剂等将背板附接在背面密封剂层之下。粘合剂可为，例如，选自以下各项中的一种或多种类型：丙烯酸粘合剂、聚氨酯粘合剂、环氧粘合剂以及聚烯烃粘合剂等，但不特别限于此。
进行背板及背面密封剂层的热层压的条件不受特别限制，且例如，可在90℃至230℃或110℃至200℃的范围内的温度下进行热层压1分钟至30分钟或1分钟至10分钟。
根据本申请的实施方式的光伏组件可通过按顺序堆栈正面基板、正面密封剂层、彼此电连接的多个太阳能电池、背面密封剂层以及背板，以及在整体真空抽吸的同时使用在其上进行热层压的方法使其粘附来制备。
背板可包括基底10及在基底10的至少一侧上形成的表面层20和表面层30。背板可具有各种颜色，如透明色、白色、黑色等。例如，可根据包含在表面层20和表面层30中的颜色染料的类型及含量来适当地实现颜色。
表面层20及表面层30的数目可为一个或多个。图3展示本申请的一个示例性实施方式，示例了在基底10的两侧上形成的表面层20和表面层30。
除了基底和表面层之外，背板可进一步包含一个或多个功能层，且可使用相关领域中已知的各种材料作为基底和表面层。
有益效果
根据本申请的实施方式的密封剂具有优良的耐热性等和改善的蠕变特性，且因此即使所述密封剂在高温和/或高湿度的条件下长期使用时，变形很小且所述密封剂可展现优良的粘合强度。因此，当将所述密封剂应用于光伏组件时，可改善耐久性等。
附图说明
图1为作为常规光伏组件的太阳能电池组件的横截面视图。
图2为描述作为实例的一种测量根据本申请的一个实施方式的密封剂的蠕变物理特性的方法的视图。
图3为示例性说明根据本申请的一个实施方式的光伏组件的结构的视图。
图4展示说明根据本申请的实施例1及对比实施例1的密封剂样品的评估结果的图。
具体实施方式
在下文中，将结合根据本申请的实施例及没有根据本申请的对比实施例详细地描述本申请，但本申请的范围不限于以下实施例。
根据以下方法评估实施例及对比实施例中的物理特性如下。
1.蠕变物理特性的测量及评估
1)玻璃板及密封剂片：制备两个具有3.2mm厚度及20cm×30cm(宽度×长度)尺寸的低铁强化玻璃板(重量：475g)。另外，将根据各实施例及对比实施例的密封剂片(厚度：约500μm)切成20cm×25cm(宽度×长度)的尺寸。
2)热层压：以第一玻璃板(下板)、(两层)密封剂以及第二玻璃板(上板)的顺序将两个密封剂片堆栈在两个玻璃板之间。将第一玻璃板及第二玻璃板堆栈成分别在两个密封剂上方及下方延伸，具有约5cm的间隙(参考图2)。接着，在150℃温度下在真空层压机中进行热层压17分钟(真空处理6分钟→压缩1分钟→保持10分钟)，且因此制备具有20cm×35cm(宽度×长度)尺寸的样品。
3)蠕变距离的测量：将样品垂直竖立在室中，经由夹具悬挂第一玻璃板，将样品在保持100℃温度及60％湿度的室中垂直固持储存10小时(参考图2)，测量第二玻璃板的左侧、中心以及右侧各自距基线的各蠕变距离(滑动距离)，计算其平均值(ΔX)且根据以下标准进行评估，且接着示于表1中。
<评估标准>
○：当在左侧、中心以及右侧中的各处测量的蠕变距离的平均值(ΔX)为3mm或小于3mm时。
×：当在左侧、中心以及右侧中的各处测量的蠕变距离的平均值(ΔX)大于3mm时。
实施例1
<硅烷改性的乙烯/α-烯烃共聚物的制备>
在将乙烯基三甲氧基硅烷(vinyltrimethoxy silane,VTMS)及101(2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷)以50:1重量比混合之后，相对于100重量份的乙烯/1-辛烯共聚物，将该混合物以5重量份包含在具有0.870g/cm3的密度及在190℃温度及2.16kg负荷下5g/10min的熔体指数(MI)的乙烯/1-辛烯共聚物(LC670；LG化学(LG Chem.))中，将其与乙烯/1-辛烯共聚物一起放入双螺杆挤出机中，在220℃温度下挤出(加热、熔融以及搅拌)以进行接枝反应，且因此制备硅烷改性的乙烯/α-烯烃共聚物的母料(在下文中被称作“Si M/B”)。
<密封剂片的制备>
将一定量的UV吸收剂、UV稳定剂以及抗氧化剂与密度为0.870g/cm3、熔点(Tm)为58℃以及在190℃温度及2.16kg负荷下熔体指数为5g/10min的乙烯/1-辛烯共聚物(LC670；LG化学，在下文中被称作“基础树脂”)混合，且接着将其挤出以制备UV母料(在下文中被称作“UV M/B”)。
此后，将基础树脂、如上制备的Si M/B以及UV M/B与作为耐热聚合物树脂的低密度聚乙烯(BC500；LG化学，在下文中被称作“LDPE”)以65:35:3:2重量比混合，且因此制备混合物，其中所述低密度聚乙烯具有约105℃的熔点(Tm)及在190℃温度及2.16kg负荷下3g/10min的熔体指数(MI)。
将混合物引入具有双螺杆挤出机及T模(宽度：200mm)的挤出机的料斗中，在180℃温度及3m/min提取速度下挤出，且因此制备具有约500μm厚度的密封剂片。
实施例2
除了相对于100重量份的基础树脂与Si M/B的混合物，以1重量份包含LDPE以外，以与实施例1中相同的方式制备密封剂片。
实施例3
除了相对于100重量份的基础树脂与Si M/B的混合物，以3重量份包含LDPE以外，以与实施例1中相同的方式制备密封剂片。
实施例4
除了相对于100重量份的基础树脂与Si M/B的混合物，以5重量份包含LDPE以外，以与实施例1中相同的方式制备密封剂片。
实施例5
除了包含具有约105℃的熔点(Tm)、在190℃及2.16kg负荷下的0.3g/10min的熔体指数(MI)的LDPE(BF0300；LG化学)作为耐热聚合物树脂以外，以与实施例1中相同的方式制备密封剂片。
实施例6
除了包含具有约105℃的熔点(Tm)、在190℃及2.16kg负荷下的8.5g/10min的熔体指数(MI)的LDPE(LB8500；LG化学)作为耐热聚合物树脂以外，以与实施例1中相同的方式制备密封剂片。
实施例7
除了包含具有约105℃的熔点(Tm)、在190℃及2.16kg负荷下的24g/10min的熔体指数(MI)的LDPE(MB9205；LG化学)作为耐热聚合物树脂以外，以与实施例1中相同的方式制备密封剂片。
对比实施例1
除了未将LDPE引入挤出机的料斗中，且使用基础树脂、Si M/B以及UV M/B以63.1:34:2.9的重量比混合的混合物以外，以与实施例1中相同的方式制备密封剂片。
对比实施例2
除了包含具有约105℃的熔点(Tm)、在190℃及2.16kg负荷下的50g/10min的熔体指数(MI)的LDPE(MB9500；LG化学)作为耐热聚合物树脂以外，以与实施例1中相同的方式制备密封剂片。
根据实施例1至实施例4及对比实施例1的密封剂片中的每一个的抗蠕变特性示于下表1中。
[表1]
另外，图4展示在刚刚测试抗蠕变特性之后的根据实施例1及对比实施例1的密封剂片的图。
如表1及图4中所示，当包含所述耐热聚合物树脂(LDPE)时，蠕变特性得到改善，蠕变距离最小或不存在蠕变，且因此可确定该密封剂片适用于密封剂。
另外，根据实施例5至实施例7及对比实施例2的密封剂片的蠕变特性示于下表2中。
[表2]
如表2中所示，确定蠕变物理特性可随LDPE的熔体指数(MI)而不同，且当熔体指数(MI)为约40g/10min或小于40g/10min时，蠕变物理特性对将应用于密封剂的密封剂片来说是足够优良的。
[附图标记说明]
1、100：背板
2a、221：正面密封剂层
2b、222：背面密封剂层
3：强化玻璃
10：基底
20、30：表面层
210：正面基板
220：密封剂层
C：太阳能电池

Claims (14)

1.一种用于光伏组件的密封剂，包括：
基于乙烯/α-烯烃的共聚物；
硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物；以及
耐热聚合物树脂，其具有高于所述基于乙烯/α-烯烃的聚合物的熔点(Tm)，
其中，所述耐热聚合物树脂为基于聚乙烯的树脂和/或基于聚丙烯的树脂，
其中，相对于100重量份的所述基于乙烯/α-烯烃的共聚物与所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物的混合物，以1重量份至5重量份的范围包含所述耐热聚合物树脂，
其中，所述耐热聚合物树脂具有在190℃的温度及2.16kg的负荷下的在0.1g/10min至40g/10min范围内的熔体指数(MI)，
其中，所述密封剂满足以下表达式1：
[表达式1]
ΔX≤3mm
在所述表达式1中，在将两层所述密封剂重叠并且插入于第一玻璃板与第二玻璃板之间，且进行层压以制备具有20cm×35cm(宽度×长度)尺寸的样品之后，将所述样品垂直(90°)竖立，将所述第一玻璃板固定地悬挂，将所述样品在100℃下保持10小时，其中所述密封剂具有20cm×25cm(宽度×长度)的尺寸，所述第一玻璃板具有3.2mm的厚度且具有20cm×30cm(宽度×长度)的尺寸，所述第二玻璃板具有3.2mm的厚度且具有20cm×30cm(宽度×长度)的尺寸，且在此，所述第二玻璃板的左侧、中心以及右侧的垂直蠕变距离的平均值由ΔX表示。
2.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂具有100℃或大于100℃的熔点(Tm)。
3.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂具有在100℃至150℃范围内的熔点(Tm)。
4.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂的熔体指数(MI)小于所述基于乙烯/α-烯烃的共聚物的熔体指数(MI)。
5.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述耐热聚合物树脂包括低密度聚乙烯。
6.如权利要求1所述的密封剂，其中，所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物为与硅烷化合物接枝聚合的所述基于乙烯/α-烯烃的共聚物。
7.如权利要求6所述的密封剂，其中，所述硅烷化合物包括不饱和硅烷化合物和/或氨基硅烷化合物。
8.如权利要求6所述的密封剂，其中，所述硅烷化合物包括由下式1表示的化合物：
[式1]
DSiR1 pR2 (3-p)
在所述式1中，D为烯基，R1为羟基、卤素基团、胺基或-R3R4，R3为氧(O)或硫(S)原子，R4为烷基、芳基或酰基，R2为氢、烷基、芳基或芳烷基，且p为1至3的范围内的整数。
9.如权利要求6所述的密封剂，其中，所述硅烷化合物包括由下式2表示的化合物：
[式2]
SiR5 qR6 (4-q)
在所述式2中，R5为-(CH2)vNR7R8，v为1或3，R7和R8各自独立地为结合至氮原子的氢或R9NH2，R9为具有1个至6个碳原子的亚烷基，R6为卤素、胺基、-R10R11或-R11，R10为氧(O)或硫(S)原子，R11为氢、烷基、芳基、芳烷基或酰基，且q为1至4的范围内的整数。
10.如权利要求6所述的密封剂，其中，所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物包括包含基于烯烃的单体的聚合单元的主链及结合至所述主链的支链，且所述支链包含由下式3表示的化合物：
[式3]
-SiR12R13R14
在所述式3中，R12和R13各自独立地为卤素、胺基、-R15R16或-R16，R15为氧(O)或硫(S)原子，R16为氢、烷基、芳基、芳烷基或酰基，R14为-OSiR17 mR18 (2-m)R19，R17和R18各自独立地为卤素、胺基、-R20R21或-R21，R20为氧(O)或硫(S)原子，R21为氢、烷基、芳基、芳烷基或酰基，R19为-(CH2)nNR22R23，R22和R23各自独立地为结合至氮原子的氢或R24NH2，R24为亚烷基，m为1或2的整数，且n为1或大于1的整数。
11.如权利要求6所述的密封剂，其中，所述硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物包括包含基于烯烃的单体的聚合单元的主链及结合至所述主链的支链，且所述支链包含由下式4表示的化合物：
[式4]
-SiR25 rR26 (3-r)
在所述式4中，R25和R26各自独立地为卤素、胺基、-R27R28或-R28，R27为氧(O)或硫(S)原子，R28为氢、烷基、芳基、芳烷基或酰基，且r为1至3范围内的整数。
12.一种制造如权利要求1所述的用于光伏组件的密封剂的方法，包括制造片状树脂组合物，所述片状树脂组合物包含基于乙烯/α-烯烃的共聚物、硅烷改性的基于乙烯/α-烯烃的共聚物以及耐热聚合物树脂，所述耐热聚合物树脂的熔点高于所述基于乙烯/α-烯烃的聚合物的熔点。
13.一种光伏组件，其包括如权利要求1所述的密封剂。
14.如权利要求13所述的光伏组件，其包括：
正面基板；
密封剂层，其在所述正面基板上形成；
太阳能电池，其由所述密封剂层密封；以及
背板，其在所述密封剂层上形成。
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