KR20140015373A - 광기전 백시트 라미네이트, 광기전 백시트 라미네이트를 포함하는 광기전 모듈, 및 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법 - Google Patents

광기전 백시트 라미네이트, 광기전 백시트 라미네이트를 포함하는 광기전 모듈, 및 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법 Download PDF

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Abstract

광기전 백시트 라미네이트, 광기전 백시트 라미네이트를 포함하는 광기전 모듈, 및 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법의 실시양태들이 제공된다. 광기전 백시트 라미네이트는 내부 EVA층, 외부 EVA층, 및 상기 내부 및 외부 EVA층들 사이에 배치된 착색된 코어층을 포함하는 제 1 외부 라미네이트 섹션을 포함한다. 착색된 코어층은 내부 및 외부 EVA층들과 상이한 조성물을 갖는다. 제 2 외부 라미네이트 섹션은 내후성 필름을 포함한다. 중합체 필름의 중간층은 제 1 및 제 2 외부 라미네이트 섹션들 사이에 배치된다.

Description

광기전 백시트 라미네이트, 광기전 백시트 라미네이트를 포함하는 광기전 모듈, 및 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법{PHOTOVOLTAIC BACK SHEET LAMINATES, PHOTOVOLTAIC MODULES COMPRISING PHOTOVOLTAIC BACK SHEET LAMINATES, AND METHODS FOR MAKING PHOTOVOLTAIC BACK SHEET LAMINATES}
이 출원은, 본원에 그의 내용이 참고로 인용되고 있는, 2011년 2월 18일자로 출원된 미국 가출원 61/444,204에 관한 것이며 그의 우선권을 주장하고 있다.
본 발명은 일반적으로 라미네이트, 라미네이트를 포함하는 모듈, 및 라미네이트의 제조방법, 더욱 구체적으로는 광기전 백시트 라미네이트, 광기전 백시트 라미네이트를 포함하는 광기전 모듈, 및 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법에 관한 것이다.
광기전(photovoltaic, PV) 모듈은, 이것이 입사성 태양 동력을 유용한 전기 동력으로 전환시킬 수 있는 효율을 그 특징으로 한다. 결정질 실리콘 광기전 전지(cell)를 이용하는 PV 모듈은 약 25% 이상의 효율을 달성하였다. 그러나, 효율적인 결정계 PV 전지는 생산하기 어렵고 생산 비용이 높다. 저비용 동력을 생산하기 위해, 태양전지는 높은 효율로 작동되어야 한다.
PV 모듈의 효율 및 효능을 증가시키기 위해 다수의 기술들이 제안되어 왔다. 그들 중 하나의 접근은 태양전지를 위한 보호성 광기전 백시트에 의한 광 반사를 향상시키는 것이다. 광기전 백시트는 전형적으로 반사성의 착색된 중합체 외부 층을 포함하는 중합체 물질의 몇몇 층들을 갖는 라미네이트 구조체로서 형성된다. 착색된 중합체 외부 층은 목적하는 수준의 반사성을 달성하기 위해 상당량의 안료를 함유한다. PV 모듈의 광기전 전지는, 반사성의 착색된 중합체 외부 층에 직접 결합되어 있는 중합체 캡슐화제(encapsulant) 중에 배치된다. 그러나, 반사성의 착색된 중합체 외부 층 내에서의 안료의 존재로 인해, 중합체 캡슐화제와 반사성의 착색된 중합체 외부 층 사이의 견고한 결합이 달성되기 어려울 수 있다.
따라서, 광기전 모듈의 중합체 캡슐화제에 대해 견고하게 결합하는 광기전 백시트 라미네이트를 제공하고자 한다. 더욱이, 이러한 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법을 제공하고자 한다. 나아가, 본 발명의 다른 목적하는 특징 및 특성들은, 본 발명의 첨부 도면 및 배경기술과 결부되어, 본 발명의 후속적인 구체적인 내용 및 첨부된 특허청구범위로부터 분명해질 것이다.
본원에서는, 광기전 백시트 라미네이트, 광기전 백시트 라미네이트를 포함하는 광기전 모듈, 및 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법이 제공된다. 예시적인 일 실시양태에 따라, 광기전 백시트 라미네이트는 제 1 외부 라미네이트 섹션을 포함한다. 제 1 외부 라미네이트 섹션은 내부 EVA층, 외부 EVA층, 및 상기 내부 및 외부 EVA층들 사이에 배치되고 상기 내부 및 외부 EVA층들과 상이한 조성물을 갖는 착색된 코어층을 포함한다. 제 2 외부 라미네이트 섹션은 내후성 필름을 포함한다. 중합체 필름의 중간층은 제 1 및 제 2 외부 라미네이트 섹션들 사이에 배치된다.
예시적인 다른 실시양태에 따라, 광기전 모듈은 EVA 캡슐화제를 포함한다. EVA 캡슐화제 내에 광기전 전지들이 배치된다. 광기전 백시트 라미네이트는 제 1 외부 라미네이트 섹션을 포함한다. 제 1 외부 라미네이트 섹션은 내부 EVA층, 외부 EVA층, 및 상기 내부 및 외부 EVA층들 사이에 배치되고 상기 내부 및 외부 EVA층들과 상이한 조성물을 갖는 착색된 코어층을 포함한다. 외부 EVA층은 EVA 캡슐화제에 결합된다. 제 2 외부 라미네이트 섹션은 내후성 필름을 포함한다. 중합체 필름의 중간층은 제 1 및 제 2 외부 라미네이트 섹션들 사이에 배치된다.
예시적인 다른 실시양태에 따라, 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법은 제 1 외부 라미네이트 섹션을 형성하는 단계들을 포함한다. 제 1 외부 라미네이트 섹션은 내부 EVA층, 외부 EVA층, 및 상기 내부 및 외부 EVA층들 사이에 배치되고 상기 내부 및 외부 EVA층들과 상이한 조성물을 갖는 착색된 코어층을 포함한다. 중합체 필름의 중간층은 내부 EVA층에 적층된다. 내후성 필름을 포함하는 제 2 외부 라미네이트 섹션은 중간층에 적층된다.
본 발명의 실시양태들은 이후 본원에서 하기 도면 기호들과 함께 기재될 것이며, 여기서 동일한 또는 유사한 번호들은 동일한 또는 유사한 요소들을 지칭하며, 다음과 같다.
도 1은 예시적인 일 실시양태에 따른 광기전 모듈의 확대된 투시도이다.
도 2는 예시적인 일 실시양태에 따른 광기전 백시트 라미네이트의 단면도이다.
하기 구체적인 내용은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명 또는 본 발명의 용도와 사용을 제한하고자 하는 것은 아니다. 나아가, 상기 발명의 배경기술 또는 하기 구체적인 내용에 제시된 어떠한 이론에 의해 구속되고자 하지 않는다.
본원에 고려되는 다양한 실시양태들은 광기전 백시트 라미네이트, 광기전 백시트 라미네이트를 포함하는 광기전 모듈, 및 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법에 관한 것이다. 다양한 실시양태들은 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(etnylene vinyl acetate copolymer)(이후 본원에서, "EVA")를 포함하는 중합체 캡슐화제 중에 배치된 광기전 전지들을 포함하는 광기전 모듈 내에 혼입하기 위한 광기전 백시트 라미네이트를 포함한다. 광기전 백시트 라미네이트는 제 1 외부 라미네이트 섹션, 내후성 필름을 포함하는 제 2 외부 라미네이트 섹션, 및 상기 제 1 및 제 2 외부 라미네이트 섹션들 사이에 배치된 중합체 필름의 중간층을 포함한다. 제 1 외부 라미네이트 섹션은 내부 EVA층, 외부 EVA층, 및 상기 내부 및 외부 EVA층들 사이에 배치되는 착색된 코어층을 포함한다. 예시적인 일 실시양태에서, 착색된 코어층은 폴리에틸렌 및 안료를 포함한다. 안료는 착색된 코어층의 광학 밀도 및 반사도를 효율적으로 증가시키는 불투명화(opacifying) 안료이다. 예시적인 일 실시양태에서, 내부 및 외부 EVA층들은 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 폴리에틸렌을 포함하고, 안료를 실질적으로 포함하지 않는다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "안료를 실질적으로 포함하지 않는(substantially no pigment)"은, 안료가 존재한다면, EVA층의 광학 밀도 및 반사도를 측정 가능하게 증가시키지 않는 양으로 사용되는 것을 의미한다. 바람직하게는, 제 1 외부 라미네이트 섹션은 착색된 코어층을 내부 및 외부 EVA층들과 용융-융합 결합시키는 다른 적합한 공정 또는 공압출 공정에 의해 다층 필름으로서 형성된다. 내부 및 외부 EVA층들이 안료를 실질적으로 포함하지 않기 때문에, 외부 EVA층은 EVA 캡슐화제와 용이하게 결합한다. 예시적인 일 실시양태에서, 외부 EVA층은 안료의 부족으로 인해 개선된 용융 유동성을 가지며, 가열 밀봉 결합 공정 및/또는 적층 공정 등에 의해 EVA 캡슐화제에 견고하게 결합한다.
도 1을 참조하면, 광기전 모듈(10)의 예시적인 일 실시양태의 확대된 투시도가 제공된다. 광기전 모듈(10)은, 서로 이격되어 있으며 입사광, 예컨대 입사성 태양광을 배터리에 또는 인버터(inverter)로 파워 그리드(power grid)에 전환시키도록 구조화된 광기전 전지(12)를 포함한다. 광기전 전지(12)는 당해 분야의 통상의 기술자에 공지되어 있는 임의의 다른 유형의 태양전지 또는 결정질 실리콘 태양전지일 수 있다. 광기전 전지(12)는 상부 EVA 캡슐화제 시트(16) 및 하부 EVA 캡슐화제 시트(18)에 의해 형성된 EVA 캡슐화제(14) 내에 배치된다. 상부 및 하부 EVA 캡슐화제 시트(16, 18)는 함께 예컨대 적층 공정 등을 통해 상기 시트(16, 18) 사이에 광기전 전지(12)를 캡슐화한다.
전방 유리(glass front)(20)는 상부 EVA 캡슐화제 시트(16) 너머로 위치하며, 환경 조건들에 노출되는 것으로부터 EVA 캡슐화제(14)에 대한 보호를 제공한다. 전방 유리(20) 및 EVA 캡슐화제(14)는 바람직하게는 전기 동력으로의 전환을 위해 광기전 전지(12)에 입사광이 도달할 수 있도록 실질적으로 투명하다.
하부 EVA 캡슐화제 시트(16)와 인접하게 광기전 백시트 라미네이트(22)가 존재한다. 광기전 백시트 라미네이트(22)는, EVA 캡슐화제(14)를 보호하기 위한 차단재(barrier)로서 사용되며, 광기전 전지들(12) 사이를 통과하는 입사광을 반사하여서, 전기 동력으로의 전환을 위해 광기전 전지(12)로 되돌아가도록 구조화된다. 광기전 백시트 라미네이트(22)는 UV 및 다른 대역의 태양광, 열, 습기 및 전기력을 포함하는 환경 조건들에 대한 노출과 연관된 영향들을 와해시키는 데(break down) 저항적인 것이 바람직하다. 예시적인 일 실시양태에서, 광기전 백시트 라미네이트(22)는 EVA 캡슐화제(14)에 대해 예컨대 가열 밀봉 결합 공정 또는 적층 공정, 예컨대 롤 적층, 진공 적층 등을 통해 결합된다.
도 2를 참조하면, 도 1에 제시된 광기전 백시트 라미네이트(22)의 단면도가 제공된다. 예시된 바와 같이, 광기전 백시트 라미네이트(22)는 제 1 외부 라미네이트 섹션(24), 제 2 외부 라미네이트 섹션(26), 및 상기 제 1 및 제 2 외부 라미네이트 섹션들(24 및 26) 사이에 배치된 중합체 필름의 중간층(28)을 포함한다.
제 1 외부 라미네이트 섹션(24)은 다층 필름(30)으로서 형성되는 것이 바람직하고, 외부 EVA층(32), 내부 EVA층(34), 및 상기 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34) 사이에 배치된 착색된 코어층(36)을 포함하는 적어도 3개의 층들을 포함한다. 외부 EVA층(32)은 광기전 백시트 라미네이트(22)를 EVA 캡슐화제(14)에 직접 결합시키기 위한 것이고, 착색된 코어층(36)은 광기전 전지(12)로 되돌아가는 입사광을 반사시키기 위해 구조화되고, 내부 EVA층(34)은 제 1 외부 라미네이트 섹션(24)을 광기전 백시트 라미네이트(22)의 나머지 부분에 직접 결합시키기 위한 것이다. 제 1 외부 라미네이트 섹션(24)이 3개 초과의 층들을 포함하는 예시적인 실시양태에서, 외부 EVA층(32)과 착색된 코어층(36) 사이 및/또는 착색된 코어층(36)과 내부 EVA층(34) 사이에 추가 층들이 위치한다.
제 1 외부 라미네이트 섹션(24)의 두께는 바람직하게는 약 50 내지 약 200마이크론(μm), 더욱 바람직하게는 약 75 내지 약 125μm, 가장 바람직하게는 약 100μm이다. 착색된 코어층(36)의 두께는 다층 필름(30)의 총 두께의 약 20 내지 약 80%이다. 일례에서, 외부 및 내부 EVA층(32 및 34)은 각각 약 25μm의 두께를 가지며, 착색된 코어층(36)은 약 50μm의 두께를 갖는다.
외부 및 내부 EVA층들(32 및 34)은 동일하거나, 실질적으로 유사하거나, 또는 분명하게 상이한 조성물을 가질 수 있고, 상기 EVA층들(32 및 34) 모두는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하며, 바람직하게는 폴리에틸렌을 추가로 포함한다.
예시적인 일 실시양태에서, 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34)은 상기 층들(32 및 34)의 광학 밀도 및 반사도를 효율적으로 증가시키는 불투명화 안료를 실질적으로 포함하지 않는다. 바람직하게는, 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34)은 상기 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34)의 약 2 내지 약 20중량%, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 약 10중량%, 가장 바람직하게는 약 3 내지 약 4중량%의 비닐 아세테이트 함량을 갖는다. 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34)은 각각 바람직하게는 상기 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34)의 약 19 내지 약 30중량%의 양으로 존재하는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함한다. 외부 및/또는 내부 EVA층들(32 및 34)이 폴리에틸렌을 추가로 포함하는 예시적인 실시양태에서, 상기 폴리에틸렌은 각각 상기 외부 및/또는 내부 EVA층들(32 및 34)의 약 70 내지 약 81중량%의 양으로 존재한다. 바람직한 폴리에틸렌으로는 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물이 포함된다.
예시적인 일 실시양태에서, 외부 EVA층(32)은 입사광에 대해 실질적으로 투명하며, 착색된 코어층(36)은 입사광을 반사시켜서 광기전 전지(12)로 되돌아가게 하기 위해 적어도 약 75%의 반사도를 갖는다. 착색된 코어층(36)은 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34)과 상이한 조성물을 갖고, 폴리에틸렌 및 안료를 포함한다. 폴리에틸렌은 바람직하게는 착색된 코어층(36)의 약 80 내지 약 95중량%의 양으로 존재한다. 바람직한 폴리에틸렌의 예로는 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 안료는 착색된 코어층(36)의 광학 밀도 및 반사도를 효율적으로 증가시키는 임의의 불투명화 안료일 수 있다. 안료는 바람직하게는 착색된 코어층(36)의 약 5 내지 약 20중량%, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 14중량%, 가장 바람직하게는 약 12중량%의 양으로 존재한다. 바람직한 안료로는 이산화티탄, 산화아연, 카본블랙, 황산바륨 또는 이들의 혼합물이 포함되고, 더 바람직하게는 화이트 불투명화 안료, 예컨대 이산화티탄, 산화아연, 황산바륨 또는 이들의 혼합물이 포함되며, 가장 바람직하게는 이산화티탄, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 바람직한 실시양태에서, 착색된 코어층(36)은 실질적으로 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA)를 함유하지 않는다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 함유하지 않는(substantially no ethylene vinyl acetate copolymer)"는, EVA가 존재한다면, 착색된 코어층(36)에서 오직 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34)과의 결합된 계면들을 따라 존재하는 것을 의미한다.
제 1 외부 라미네이트 섹션(24)은 공압출 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 당해 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있는, 다중 중합체 층들을 함께 용융-융합 결합시키는 다른 공정들이 사용될 수 있다. 일례에서, 제 1 외부 라미네이트 섹션(24)은 당해 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있는 바와 같이 공압출 폴리에틸렌 블로우 라인(blow line)에서 유동(flow) 플레이트를 사용하여 취입된 필름(flown film)을 형성한다. 취입된 필름은 외부 및 내부 EVA층들(32 및 34) 및 착색된 코어층(36)을 포함한다. 취입된 필름은 중합체 필름의 중간층(28)에 대한 후속적인 결합을 위해 내부 EVA층(34) 상에 표면처리될 수 있다(예컨대, 코로나, 플라즈마 등). 예시적인 일 실시양태에서, 외부 EVA층(32)은 소량의(예컨대 약 1중량% 미만의) 과산화물 개시제로 형성된다. 과산화물 개시제를 함유하는 외부 EVA층(32)은, 적층 공정 등의 도중에 EVA 캡슐화제(14)에 상기 외부 EVA층(32)을 결합시키기 위한 전체 적층 시간을 감소시켜서, 광기전 모듈(10)을 형성시키기 위한 전체 제조 시간을 개선시킬 수 있다. 예를 들면, 외부 EVA층(32)을 EVA 캡슐화제(14)에 결합시키기 위한 최종 적층 단계의 시간은 전형적으로 약 150℃의 온도에서 약 15분일 수 있다. 그러나, 외부 EVA층(32) 내의 과산화물 개시제로, 외부 EVA층(32)과 EVA 캡슐화제(14) 사이의 견고한 결합이 더욱 신속하게 형성될 수 있으며, 또한 EVA 캡슐화제(14)는 최종 적층 단계의 시간이 예컨대 150℃의 온도에서 약 7 내지 약 12분일 수 있도록 더욱 신속하게 경화될 수 있다.
제 2 외부 층(26)의 내후성 필름은 광학 밀도 및 반사도를 위한 불투명화 안료를 바람직하게 함유하며, UV 및 다른 대역의 태양광선, 열, 습기 및 전기력을 포함하는 환경 조건들에 대한 노출을 견딜 수 있는 유전성 필름(dielectric film)이다. 제 2 외부 층(26)의 두께는 바람직하게는 약 25 내지 약 200 μm, 더욱 바람직하게는 약 50 내지 약 125 μm이다.
예시적인 일 실시양태에서, 내후성 필름은 플루오로폴리머 및 안료를 포함한다. 바람직하게는, 상기 플루오로폴리머 및 안료는 각각 제 2 외부 층(26)의 약 70 내지 약 97중량%, 약 3 내지 약 30중량%의 양으로 존재한다. 바람직한 플루오로폴리머의 비제한적인 예로는 클로로트리플루오로에틸렌-비닐리덴 플루오라이드 공중합체(CTFE/VDF), 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE) 불소화된 에틸렌-프로필렌 공중합체(FEP), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 퍼플루오로알킬-테트라플루오로에틸렌 공중합체(PFA), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(TFE/HFP), 헥사플루오로프로필렌-비닐리덴 플루오라이드 공중합체(HFP/VDF), 테트라플루오로에틸렌-프로필렌 공중합체(TFE/P), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로메틸에테르 공중합체(TFE/PFMe), 과불소화된 폴리에테르 또는 이들의 혼합물이 포함되며, 가장 바람직하게는 ECTFE이다. 바람직한 안료의 비제한적인 예로는 이산화티탄, 산화아연, 카본블랙, 황산바륨 또는 이들의 혼합물이 포함되고, 더 바람직하게는 화이트 불투명화 안료, 예컨대 이산화티탄, 산화아연, 황산바륨 또는 이들의 혼합물이 포함되며, 가장 바람직하게는 이산화티탄, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 포함된다.
중합체 필름의 중간층(28)은 광기전 백시트 라미네이트(22)에 경도 및 강도를 제공한다. 예시적인 일 실시양태에서, 중합체 필름의 중간층(28)은 폴리에스테르 필름, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 필름 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 필름이다. 중합체 필름의 중간층(28)의 두께는 바람직하게는 약 50 내지 약 250 μm, 더욱 바람직하게는 약 100 내지 약 150 μm이다.
예시적인 일 실시양태에서, 제 1 및 제 2 외부 라미네이트 섹션들(24 및 26)은 각각 제 1 접착층(38) 및 제 2 접착층(40)에 의해 중합체 필름의 중간층(28)에 결합된다. 제 1 및 제 2 접착층(38 및 40)은 동일한 유형의 접착제 또는 상이한 유형의 접착제로 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 접착층(30 및 40)은 열가소성 접착제, 쇄 연장 열경화(chain extending thermal cure) 접착제 및/또는 열경화성 접착제로부터 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 접착층을 형성하기 위한 접착제의 비제한적인 예로는, 아크릴릭 접착제, 폴리(메틸 메트아크릴레이트) 접착제, 시아노아크릴레이트 접착제, 에폭시 접착제, 폴리우레탄 접착제, 실리콘 접착제, 페놀릭 접착제, 폴리이미드 접착제 및 이들의 혼합물이 포함되며, 가장 바람직하게는 2-부분 쇄 연장 열경화 폴리우레탄 접착제가 포함된다.
예시적인 일 실시양태에서, 접착층(38 및 40)은 예컨대 각 표면들을 함께 접촉하기 전에 내부 EVA층(34) 및/또는 중합체 필름의 중간층(28)의 상응하는 표면들, 및 중합체 필름의 중간층(28) 및/또는 제 2 외부 라미네이트 섹션(26)의 상응하는 표면들을 코팅함으로써 형성된다. 접착제는 임의의 통상적인 수단, 예컨대 분사, 롤, 나이프, 커튼, 그라비야 코터, 또는 얼룩(streak) 또는 기타 흠집 없이 균일한 코팅의 도포가 허용되는 임의의 방법에 의해 상응하는 표면들에 코팅될 수 있다. 접착제를 상응하는 표면에 도포한 후, 코팅된 접착제는 예컨대 약 50 내지 약 80℃의 온도에서 건조되어서 미반응된 조건에서 상응하는 접착층(38 및 40)을 형성한다. 제 1 외부 라미네이트 섹션(24), 중합체 필름의 중간층(28), 제 2 외부 라미네이트 섹션(26) 및 접착층(38 및 40)이 도 2에 예시된 바와 같이 스택으로서 위치하며, 당해 분야에 공지되어 있는 바와 같이 라미네이팅 닙(laminating nip) 내에 공급된다. 라미네이팅 닙은 약 120 내지 약 175℃의 온도에서 스택을 함께 가압하고, 접착제를 경화시키고 광기전 백시트 라미네이트(22)를 형성하게 된다.
다음은, 중량%로 개시된 각각의 성분들을 사용하는, 예시적인 일 실시양태에 따른 3층 다층 필름 외부 라미네이트 섹션을 위한 조성 배합의 일례이다. 어떠한 방식으로도 다층 필름 외부 라미네이트 섹션의 여러 실시양태를 오직 예시하기 위한 예가 제시되며 이를 제한하는 것을 의미하지는 않는다.
실시예 - 3층 다층 필름을 위한 조성 배합
외부 EVA층:
외부 EVA 층 - 성분 중량%
LLDPE 45-56
LDPE 20-30
약 14%의 비닐 아세테이트 함량을 갖는 EVA 12-18
합계 100.0
내부 EVA층:
외부 EVA 층 - 성분 중량%
LLDPE 45-56
LDPE 20-30
약 14%의 비닐 아세테이트 함량을 갖는 EVA 12-18
합계 100.0
착색된 마스터 배치 및 착색된 코어층:
백색 착색된 마스터 배치 - 성분 중량%
LLDPE 50-70
이산화티탄 30-50
열 안정화제 0.1-0.3
항산화제 0.1-0.3
합계 100.0
착색된 코어층 - 성분 중량%
LLDPE 40-50
LDPE 20-30
백색 착색된 마스터 배치 25-35
합계 100.0
따라서, 광기전 백시트 라미네이트, 광기전 백시트 라미네이트를 포함하는 광기전 모듈, 및 광기전 백시트 라미네이트의 제조방법이 기재되어 있다. 다양한 실시양태들은 EVA 캡슐화제 중에 배치된 광기전 전지들을 포함하는 광기전 모듈 내에 혼입하기 위한 광기전 백시트 라미네이트를 포함한다. 광기전 백시트 라미네이트는 제 1 외부 라미네이트 섹션, 내후성 필름을 포함하는 제 2 외부 라미네이트 섹션, 및 상기 제 1 및 제 2 외부 라미네이트 섹션들 사이에 배치된 중합체 필름의 중간층을 포함한다. 제 1 외부 라미네이트 섹션은 내부 EVA층, 외부 EVA층, 및 상기 내부 및 외부 EVA층들 사이에 배치되는 착색된 코어층을 포함한다. 예시적인 일 실시양태에서, 착색된 코어층은 폴리에틸렌 및 안료를 포함한다. 안료는 착색된 코어층의 광학 밀도 및 반사도를 효율적으로 증가시키는 불투명화 안료이다. 예시적인 일 실시양태에서, 내부 및 외부 EVA층들은 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 폴리에틸렌을 포함하고, 안료를 실질적으로 포함하지 않는다. 내부 및 외부 EVA층들이 안료를 실질적으로 포함하지 않기 때문에, 외부 EVA층은 EVA 캡슐화제와 쉽게 결합한다. 예시적인 일 실시양태에서, 외부 EVA층은 안료의 부족으로 인해 개선된 용융 유동성을 가지며, 가열 밀봉 결합 공정 및/또는 적층 공정 등에 의해 EVA 캡슐화제에 견고하게 결합되고, 내부 EVA층은 접착층에 의해 중합체 필름의 중간층에 견고하게 결합된다.
적어도 하나의 예시적인 실시양태가 앞서 구체적인 내용에서 제시되었지만, 여러 변형들이 존재한다는 것을 이해해야 한다. 또한, 예시적인 실시양태(들)은 단지 예이며 어떠한 방식으로도 발명의 범위, 용도 또는 구성을 제한하고자 하는 것이 아님을 이해해야 한다. 오히려, 앞서 구체적인 내용은 발명의 예시적인 일 실시양태를 보충하기 위한 편리한 로드맵(road map)으로 당해 분야의 통상의 기술자에게 제공하는 것이며, 첨부된 특허청구범위에 개시된 바와 같은 발명의 범위 및 이의 법적 등가물로부터 벗어나지 않고서, 예시적인 일 실시양태에서 기재된 요소들의 기능과 배열에서 여러 변화들이 이루어질 수 있는 것으로 이해된다.

Claims (10)

  1. 내부 EVA층(34), 외부 EVA층(32), 및 상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32) 사이에 배치되고 상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)과 상이한 조성물을 갖는 착색된 코어층(36)을 포함하는 제 1 외부 라미네이트 섹션(24);
    내후성 필름을 포함하는 제 2 외부 라미네이트 섹션(26); 및
    상기 제 1 및 제 2 외부 라미네이트 섹션들(24 및 26) 사이에 배치된 중합체 필름의 중간층(28)
    을 포함하는 광기전 백시트 라미네이트(photovoltaic back sheet laminate)(22).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)이 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 폴리에틸렌을 포함하는 광기전 백시트 라미네이트(22).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)이 각각 상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)의 약 2 내지 약 20중량%의 비닐 아세테이트 함량을 갖는 광기전 백시트 라미네이트(22).
  4. 제2항에 있어서,
    상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)이 각각 상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)의 약 19 내지 약 30중량%의 양으로 존재하는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 포함하는 광기전 백시트 라미네이트(22).
  5. 제2항에 있어서,
    상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)이 각각 상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)의 약 70 내지 약 81중량%의 양으로 존재하는 폴리에틸렌을 포함하는 광기전 백시트 라미네이트(22).
  6. 제2항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌이 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 광기전 백시트 라미네이트(22).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)이 실질적으로 안료를 함유하지 않는 광기전 백시트 라미네이트(22).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 착색된 코어층(36)이 이산화티탄, 산화아연, 카본블랙, 황산바륨, 카본블랙 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 안료를 포함하는 광기전 백시트 라미네이트(22).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 외부 EVA층(32)이 과산화물 개시제를 포함하는 광기전 백시트 라미네이트(22).
  10. 내부 EVA층(34), 외부 EVA층(32), 및 상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32) 사이에 배치되고 상기 내부 및 외부 EVA층들(34 및 32)과 상이한 조성물을 갖는 착색된 코어층(36)을 포함하는 제 1 외부 라미네이트 섹션(24)을 형성하는 단계;
    상기 내부 EVA층(34)에 중합체 필름의 중간층(28)을 적층하는 단계; 및
    상기 중합체 필름의 중간층(28)에, 내후성 필름을 포함하는 제 2 외부 라미네이트 섹션(26)을 적층하는 단계
    를 포함하는 광기전 백시트 라미네이트(22)의 제조방법.
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