TW201206702A - Multilayer structures containing a fluorinated copolymer resin layer and an ethylene terpolymer layer - Google Patents
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201206702 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於包括一含有氟化共聚物樹脂的層及 一乙烯三聚合物層的多層膜結構以及用於製備該結構 的方法。本發明進一步係關於用於製備包括該多層膜之 光伏模組的方法。 【先前技術】 光伏(PV)模組(亦稱為太陽能模組)係利用太陽光產 生電旎,對傳統發電的方法提供一更環保便利的選擇。 這類模組是以可吸收光並將之轉換為電能的各種半導 體電池系統為基礎。以所使用的光吸收材料為基礎,典 •將這些系統分類為兩種類型,亦即,塊狀或晶圓型模 及薄膜型模組。典型地,將個別的電池以一陣列電連 接來形成一模組,且一系列的模組可以連接在單一 内’以提供所需的電量。 各個電池中的光吸收半導體材料及用於轉移電
以’又呵恢性、耐紫 低介電常數以及高擊穿電 201206702 壓,且能扮演晶圓型及薄膜型模組兩種角色,故認為其 在光伏模組中為一重要零件。例如,一氟聚合物薄膜, 例如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜,可用來作為_ 光伏模組之前板,以代替較常見的玻璃層。與使用氟聚 合物薄膜作為前板有關的挑戰包括兼顧所需之阻隔性 質及透明度,以及對一鄰接之封裝材料層提供良好的黏 合性。例如,較高的透明度將改善太陽能模組將陽光^ 換為電的效率,但欲實現較高透明度則一般需要使用較 ?專的氟聚合物薄膜,這會降低強度、耐候性、耐紫外線 (uv)及濕氣阻隔性質。此外,較薄的薄膜所降低的阻隔 性質會導致封裝材料層更快速的劣化,而進一步降低模 組的整體效能。由於ETFE對乙烯醋酸乙烯酯共聚物 ffVA)之出色的黏合性,ETFE薄膜已成為用來製造光伏 (PV)模組前板之最廣泛使用的氟聚合物材料,而乙烯醋 酸乙烯酯共聚物(EVA)則因為低成本、高清晰度、低模 數、低初始黏度、低平衡濕度準位及良好的耐熱性而為 最常使用的封裝材料層材料。 由於EVA共聚物的特徵在於低熔化溫度,而低熔 化溫度使其容易環流並密封太陽能電池零件,因而已成 為有利的封裝材料材料。不過,EVA共聚物之低熔化溫 度的性質通常使後續的共聚物交聯必須提供結果之光 電池之適當的熱安定性。 此外,使用可交聯的EVA作為封裝材料並非完全 沒問題。例如,自EVA游離的醋酸可導致EVA封裝材 料的腐蝕和黃變。同樣地,由於過氧化物常因為部分的 交聯反應而併入EVA封裝材料中,EVA封裝材料的搁 201206702 . 置壽命因而減少,且過氧化物的分解作用導致氧的釋 放,而可能導致氣泡的形成。最後,為了防止未成熟的 交聯(也就是,在疊層之前的交聯)’ EVA薄板必須在非 常低的擠壓溫度下製造,以形成太陽能電池模組。 因此,為了用在封裝材料層中’受到關注的是呈現 較高之熱尺寸安定性而無交聯的替代材料。 過去,封裝材料已與包括胺基矽烷之矽烷偶合劑化 合,以改善對氟聚合物層的黏合性。(參見,例如美國 專利第6,963,120號及第6,762,508號;美國專利申請公 報第 2009/0183773 號、第 2009/0120489 號、第 2009/0255571 號、第 2008/0169023 號、第 2008/0023063 號、第2008/0023064號及第2007/0267059號;美國暫 時專利申請案第61/230,238號;歐洲專利申請案第 1065731號;法國專利第2539419號;及日本專利申請 案第 2000/186114 號、第 2001/144313 號、第 2004/031445 號、第 2004/058583 號、第 2006/032308 號及第 2006/1690867)。美國專利第6,753,087號揭示一多層結 構,其包括黏合至一基材的一氟聚合物。該結構係藉由 加熱含有胺基取代有機♦院之一黏合組成物來形成一 黏結而製備。美國專利申請公報第2008/0023063號、 第 2008/0023064 號、第 2〇〇8/〇264471 號及第 2008/0264481號描述太陽能電池,在其中可以一含胺官 能的矽烷處理任何太陽能電池疊層之一或兩個表面。 2010年ό月7曰提出申請之美國專利申請案第 12/795,052號(「用於製備具有全氟化共聚物樹脂層之透 明多層膜結構的方法」)及2〇1〇年6月7日提出申請之 5 201206702 美國專利申請案第12/795 ()76號(「用於 化=聚物樹脂層之多層結構的方法」)所揭示二: 物薄膜,使用胺基石夕燒作為表面-處理劑或添加Γ 美國專利第7,638,186號及歐洲專利申請公報第 砂5=985號所揭示的是使用四氟乙稀_六氟丙稀共聚物 (通吊稱4 FEP)作為絲模組中的背板層。國際專利申 請公報第w〇2_/G19421號·科是❹FEp作為 光伏模組中的前板層。 為了在包含氟聚合物薄膜的光伏模組中使用,需要 替代的封裝材料。這崎料將需要呈現的是對氟聚合物 層之良好的黏合性(特別是在不利的條件下)及高透光率 之結合,致使能夠發展改善的光伏模組。 【發明内容】 本發明提供一透明的多層膜層板,其包括: A· —第一薄膜層,其包括一氟化共聚物樹脂組 成物’其中i)該氟化共聚物包括四氟乙烯及 至少一個選自由乙烯、全氟化共聚單體及其 組合所構成之群組之共聚單體的共聚單元; 及Π)該第一薄膜層之至少一表面已藉由一表 面處理來改質; B. 一第二薄膜層,其包括一聚合物材料,該聚 合物材料含有一本質上由下列之共聚單元所 構成的三聚合物:i)乙婦;ii)一第一烯烴,其 具有CHpC^R^CC^R2的化學式,其中Rl為 201206702 氫或一烷基,其具有1至8個碳原子,且R2 為一烷基,其具有1至8個碳原子;及iii) 一第二烯烴,其具有CH2=C(R3)D的化學式, 其中R3為氫或一烷基,其具有1至8個碳原 子,且 D 為·C02H、-C02R4、-C02R5-R4、 -R5_R4、-O-R4或-R4,其中R4為一含有一環 氧基的部分,且R5為一伸烷基,其具有1至 8個碳原子; 其中該第二薄膜層之一表面係黏合至該第一薄膜層之 該經改質的表面,且該多層膜層板的特徵在於:i)具有 一大於5 lbf/in之介於該第一薄膜層及該第二薄膜層間 的平均剝離強度,其係在將該多層膜層板暴露至85°C 及85%之相對溼度的條件下持續1000小時後所測量得 到的。 上文所述之該透明多層膜層板可藉由一方法製 備,該方法包含以下步驟: A. 提供一第一薄膜層,其包括一氟化共聚物樹 脂組成物,其中i)該氟化共聚物包括四氟乙 烯及至少一個選自由乙烯、全氟化共聚單體 及其組合所構成之群組之共聚單體的共聚單 元;及ii)該第一薄膜層之至少一表面已藉由 一表面處理來改質; B. 提供一第二薄膜層,其包括一聚合物材料, 該聚合物材料含有一本質上由下列之共聚單 元所構成的三聚合物:i)乙烯;ii) 一第一烯 烴,其具有CHfCXF^CC^R2的化學式,其 7 201206702 中R1為氫或一烷基,其具有1至8個碳原子, 且R為一院基,其具有1至8個碳原子;及 叫一第二烯烴,其具有CH2=C(R3)D的化學 ^,其中R1 2為氫或一烷基,其具有1至8個 碳原子,且 D 為-C02H、-C02R4、-C02R5_R4、 -R -R4、-0-R4或_R4,其中R4為一含有一環 氧基的半賴’且R5為―伸絲,其 至8個碳原子; 冉具有1 C.使該第二薄臈層之—表面與該第—薄膜層之 5亥經改質的表面接觸;以及 D.藉由施加熱及選擇性的施加壓力或真空來使 該第一薄膜層黏合至該第二薄臈層。 合性多層膜可用作—用於製備—光伏模組的整 的:此^^一用於製備-光伏模組 A.提供一太陽能電池層; ’其面積大於該 B·提供一如上述之多層膜層板 太陽能電池層; C.以 =層蘭«韻太陽能電、池層,致使 •该多層膜層板之該第二薄臈層之一表面接 觸该太陽能電池層; 8 1 .膜層板之該第二薄臈層的-部分延 2 伸超出该太陽能電池層的周圍;以及 201206702 3.延伸超出該太陽能電池層周圍之該多層膜 層板之該第二薄膜層的該部分接觸另一 層,其為一封裝材料層;以及 D.藉由施加熱及選擇性的施加壓力或真空來將 該多層膜層板之該第二薄膜層黏合至該封裝 材料層,以提供一光伏模組。 本發明亦提供一種用於在一單一疊層操作中製備 一光伏模組的方法。也就是,本發明提供一種用於製備 一包括一多層層板之光伏模組的方法,該方法包含以下 步驟: A. 提供一太陽能電池層; B. 提供一第一薄膜層,其包括一氟化共聚物樹 脂,其中i)該氟化共聚物樹脂包括四氟乙烯 及一選自由乙烯、全氟化共聚單體及其組合 所構成之群組之共聚單體的共聚單元;及ii) 該第一薄膜層之至少一表面已藉由一表面處 理來改質; C. 提供一第二薄膜層,其面積大於該太陽能電 池層,其中該第二薄膜層包括一聚合物材 料,該聚合物材料本質上由一本質上由下列 之共聚單元所構成之三聚合物所構成:i)乙 烯;ii)一第一烯烴,其具有CHfCXRbCC^R2 的化學式,其中R1為氫或一烷基,其具有1 至8個碳原子,且R2為一烷基,其具有1至 8個碳原子;及iii)一第二烯烴,其具有 CH2=C(R3)D的化學式,其中R3為氫或一烷 9 201206702 基’其具有1至8個碳原子,且D為_C〇2h、 _C〇2R4、-C〇2R5-R5、-R5-R4、-0-R4 或-R4, 其中R4為一半屬族,其含有一環氧基,且 R5為一伸烷基,其具有1至8個碳原子; D.使该第一薄膜層之一經改質的表面與該第二 薄臈層之—第一表面接觸; E•使该太陽能電池層與該第二薄膜層接觸,致 使 該第二薄膜層之該第二表面與該太陽能電 池層接觸; 2. 該第二薄膜層的一部分延伸超出該太陽能 電池層的周圍;以及 3. 延伸超出該太陽能電池層之周圍之該第二 薄膜層的該部分接觸另一層,其為—封裝 材料層;以及 、 稭由 死加熱及選擇性的施加壓力或真空來 5亥第二薄骐層黏合至該第一薄膜層及該封 材料層,以提供一光伏模組; :中该光伏模組的特徵在於具有-大於5 lbf/in之介 4第-薄膜層及該第二薄膜層間的平均剝離強度,其 在將絲伏模組暴露至价及8$%之㈣渔度的條 下持續1000小時後所測量得到的。 【實施方式】 下述定義係絲於本以—步定義及描述本發明 10 201206702 如本文中所用者’術語「包含」、「包括 「 或其往何其他變塑均旨在涵蓋非排他性=^ ^有」 言’包括-系列要素的製程、方法、製 ° ^列而 僅限於該些要素’而是可包括未明確列=不1 =製品或裝置所固有的其他要素。此外,除 :另有: ,的明確陳述,否則「或」係指包含性的「或騎相 疋指排他性的「或」。例如’以下任何— 條件A或B : A為真(或存在)且B為偽(或不存在;|、a 為偽(或不存在)且B為真(或存在)、以及A (或存在)。 丹《白為異 如本文中所述,術語「一」包括「至少—及「一 或超過一」的概念。 曰除非另有說明,所有百分比、部分、比例等皆以重 蕙計。 —範圍之端點 之特定數值或 當以「大約」一詞來描述一數值或 時’該描述應理解為包括其所指稱或陳述 蠕點。 「環氧基」、「環氧乙烷基」和「環氧乙烷環」這三 個詞同義’且在本文可互換使用以指稱一具有_CR〇c& 之化學式的替代或未替代基,其中氧原子與兩個碳鍵 聯,而碳則彼此鍵聯。當R基為氫原子時,環氧乙烷基 為未替代。環氧乙烧基可單一或多個地以獨立選自氫及 其他原子或基的基替代。或者說,—、二或三個R基可 以是除了氫原子之外的原子。 如本文單獨或以結合形式(例如,「燒氧基」)使用的 「烷基」一詞指的是飽和烴基,其具有從丨至8個碳原 201206702 子且其可為有支鏈或無支鏈。「亞烷基」為一飽和烴, 其具有兩個取代基(例如,亞甲基、乙烯或丙稀)。 在本申請案中,術語「薄板」、「層」以及「薄膜」 係用於其可替換之廣泛意思。一「前板」係指在光伏模 組之側面上放置在最外層之面向光源的薄板、層或薄 膜且亦可將其描述為一入射層。由於其所在位置,故 一般2希望該前板對於所需之入射光具有高透明度。亦 ^望刚板具有高濕氣阻隔性質,以防止濕氣進入光伏模 =,因為濕氣會使零件劣化及/或降低光伏模組的電效 率*背板」係指在光伏模組側面背向光源之薄板、 或薄膜,且常為不透光的。在某些實例中,可希望從 二裝置(例,雙面裝置)的兩側接收光,在此情況下, 莫組在該裝置的兩側上可具有透明層。 雷池:封裳材料」層制於包覆易碎的電壓產生太陽能 的適去位ζ保護其免於受損,並將其㈣在絲模組中 射層:支C通常置於太陽能電池層及入 通常且古、3之間。適些封裝材料層的聚合物材料 性、:、;些特性的結合,例如高透明度、高耐衝擊 良好=長高耐濕性、良好的财紫外光(uv)性、 物薄板U·、穩定性、對於前板、背板、其他剛性聚合 期耐候性。電池表面具足夠的黏合強度以及良好的長 層之_薄=合性前板」係—結合—人射層及-封裝材料 支持層及―、層或薄膜。—「整合性背板」係一結合一 封裝材料層之一薄板、層或薄膜。 201206702 層板」係藉由將二或多個材料層(可選擇地使 用壓卞)聯結在—起來所構成的一結構。 〇 「共聚物」一詞在本文中係用於指稱含有兩種不同 2體(亦即’二聚合物)或超過兩種不同單體(例如,三聚 ° ^四I合物或高階聚合物)之共聚單元的聚合物。 一聚合物」本質上由三種不同單體的共聚單元所組 成。 如本文利之「透明度」及「透明」這些詞指的是 與透射通過空氣的光相比,可通過或透射通過—材料之 光2量。如本文所用之「光透射位準」係指與透射通過 空氣的光相比,透射通過一材料之光的百分比。 他為了增加抵達太陽能電池層之入射陽光的量,最好 能針對前板結構增加光透射A此藉由允許更多太陽能 可利用太陽能電池來轉換為電能而增加光伏模組的效 率。 有機矽烷偶合劑在過去已被用來改良介於作為封 裝材料材料的組合物以及用在光伏模組的入射層的各 種材料之間的黏合性。舉例而言,用於光伏模組封裝材 料層之乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物組成物一般包括 一有機矽烷偶合劑(例如,γ_曱基丙烯醯氧基丙基三甲氧 基矽烷,以使其易於結合至其他材料。參見F j pern 及S. H_ Glick的「EVA封裝材料在玻璃基材上之黏合 強度研九」,NCPV 及 Solar Program Review Meeting 2003 NREL/CD-520-33586,第 942 頁。 現已發現與含有其他聚合物材料之類似組成物相 比,如本文所述之特定的乙烯酯三聚合物所提供的組成 201206702 物對氟化共聚物樹脂薄膜呈現顯著增強的黏合性。在不 需要以矽烷偶合劑改質三聚合物的情況下便達到增強 的黏合性。如下文之測試方法中所述,在暴露至濕熱環 境(85°C/85%之相對溼度)持續1000小時或更久的週期 之後,觀察到顯著增強的黏合性。 此外,三聚合物所具有的優點在於比先前用在光伏 模組中之EVA組成物更高的熔點。 進一步發現,本文所述之特定的乙烯三聚合物可用 於製備一具有非常良好黏合性質的透明層板。該層板包 括一薄膜層,其本質上由直接黏合至一第二薄膜層的一 氟化共聚物樹脂構成,且該第二薄膜層本質上由一乙稀 醋三聚合物構成。與不含有乙烯酯三聚合物薄膜層的類 似層板相比,該氟化共聚物樹脂薄膜及經黏合之乙烯酯 三聚合物薄臈層板本質上具有增強的間層黏合性質。該 組成物提供一耐候多層膜層板,其具有高黏合性及極佳 透明度之特殊組合,且尤適用於光伏模組中。如本文所 用者,一耐候多層臈係個別的層在其中彼此良好黏合, 以致如下文在測試方法中所述般,於暴露至1〇〇〇小時 的濕熱環境(85°c /85%之相對溼度)後,層間的剝離強度 仍大於5 lbf/in之一薄膜。 本發明之多層膜層板的第一層包括一氟化共聚物 樹脂。該第一層之適用的氟化共聚物樹脂成分為四氟乙 烯(TFE)共聚物。也就是說,聚合物成分將含有四氟乙 烯及額外共聚單體的共聚單元。將這些氟聚合物用來形 成具有極佳的濕氣阻隔性質及透明度之透明薄膜。 201206702 該多層層板之基本新穎的特徵包括在本文更完整 敘述之透明度及層間黏合性。此外,若有非氟化單體存 在作為共聚單元’則這類單體的量必須加以限制,以便 該共聚物保持所需的氟聚合物性質,亦即,耐候性、耐 溶劑性及阻隔性質。在特定實施例中,氟化共聚物樹脂 為一氟化烯烴及氟化乙烯基醚的共聚物。除了氟和碳以 外的原子可存在於共聚物端基(亦即,終止聚合物鏈的 基)中。 本文所用之包括全氟聚合物的氟聚合物係可以炫 體加工成形者,亦即,其在熔化狀態下可充分流動,以 致於可藉由炼化處理(例如,擠出成形)來製造,以便製 造出具有足夠強度且可使用的產品。氟聚合物的熔融流 動速率(MFR)較佳的是至少約5g/1〇分鐘,更佳的是至 少約10 g/ΙΟ分鐘,還要更佳的是至少約15 g/1〇分鐘, 甚至更佳的是至少約20 g/l〇分鐘,且最佳的是至少26 g/ΙΟ分鐘’如根據ASTM D 1238在樹脂標準之溫度及 負載下所測量得到的(參見例如ASTM D 2116-91a及 ASTM D 3307-93)。 值得注意的氟聚合物包括乙烯_四氟乙烯共聚物 (ETFE)。商用的ETFE共聚物為藉由混合少量的附加三 單體來改質之典型的乙烯_四氟乙烯共聚物。經改質的 ETFE包括約35至約65莫耳百分比的乙烯、約35至約 65莫耳百分比的四氟乙烯及少量無短鏈調聚劑型活性 之可共聚的乙烯型單體,將此乙烯型單體混入含有至少 兩個碳原子之-共聚物觸,而該側鏈在元素間僅具有 單鍵或包括一芳環。少量意指高達ETFE共聚物的約5 201206702 莫耳百分比。較佳的是共聚物中之乙烯對TFE的比約 為40 . 60至60 : 40或約50 : 50。混合少量的三單體 k供超越未改質共聚物之顯者改善的拉伸強度、硬度、 撓性壽命、衝擊強度、耐磨性及耐刺穿性。 這類改質的ETFE共聚物係在美國專利第 3,624,250號中提出,且針對共聚物與針對如此製成之 共聚物之測試方法的說明書在ASTM方法D3159中可 找到。 值得注意的是包含作為三單體之全氟丁基乙稀 (3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己-1-稀或?卩6£)的£丁卩£共聚物 包括含有70至85重量百分比之TFE、15至20重量百 分比之乙埽及2至5重量百分比之PFBE的共聚物。這 類共聚物的實例為含有76.5至80.1重量百分比之 TFE、17.8至19.6重量百分比之乙埽、及2·ι至3.9重 量百分比之PFBE者。 ETFE共聚物係在Kirk-Othmer化工技術百科全書 (第5版),2006,第18卷,第316至329頁中敘述之。 所需要的是呈現較南透明度及/或較佳阻隔性質之 ETFE薄膜的替代物,特別是用於剛性玻璃不可行的撓 性太陽能電池模組中。一替代物係由全氟化共聚物樹脂 (例如,四氟乙烯_六氟丙稀共聚物(FEp))所製成的薄 膜。然而,全氟化共聚物(例如,FEP)對常用之封裝材 料的黏合性可明顯比ETFE對這類材料的黏合性差。本 文所述之乙烯酯三聚合物對FEP提供極佳的黏合性,甚 至在未藉由有機矽烷改質的情況下亦然。 201206702 氣二本述之層板及方法中的氟聚合物包括全 鍵:r「per」所指示的,與組成聚合物鏈 之厌原子鍵、纟。的一價原子均為氟原子。 若將非氟化單體用作共聚單體, 限制’以便共聚物保持全氟聚合物所需的性質/亦即M 财候,、耐溶劑性、阻隔性質等。在-實施例中,氟化 共聚単體包括触及氟化乙烯細。其他原子可存 在於聚合物端基(亦即,終止聚合物鍵的基)中。 可使用之全氟聚合物的實例包括四氟乙烯(tfe)與 =或多個全氟化可聚合絲單體的共㈣,—或多個全 氣化可聚合共聚單體包括具有3至8個碳原子的全氣稀 烴(例如’六氟丙烯(HFP))及/或直鏈或支鏈烷基在其中 含有1至5個碳原子的全氟(烷基乙烯基醚)(pAVE)。較 佳的PAVE單體為烧基在其中含有1、2、3或4個碳原 子者,其分別已知為全氟(曱基乙烯基醚)(PMVE)、全氟 (乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基喝(ppve)及 全氟(丁基乙稀基醚)(PB VE)。該共聚物可使用數種 PAVE單體製造,例如TFE/全氟(甲基乙烯基鱗)/全氟(丙 基乙烯基醚)共聚物,有時製造商會將其稱為MFA。最 常將TFE/PAVE共聚物稱為PFA。其典型具有至少約1 重量百分比的PAVE,包括PAVE為PPVE或PEVE時 亦然,且典型將含有約1至15重量百分比的PAVE。當 PAVE包括PMVE時,該共聚物含有約0.5至13重量百 分比的全氟(甲基乙烯基醚)及約0.5至3重量百分比的 PPVE,剩餘使總數達1〇〇重量百分比的是TFE。 201206702 四氟乙烯·•六氟丙烯共聚物為較佳的全氟聚合物。 通吊將這些共聚物稱為氟化乙烯丙稀(JPEP)聚合物。 「FEP共聚物」一詞指的是四氟乙烯(TFE)和六氟丙稀 (HFP)及可選擇之任何數量的其他共聚單體單元共聚的 共聚單體。因此,FEP共聚物可為二聚合物、三聚/合物、 四聚合物及高階共聚物。 在這些共聚物中,HFP的含量典型約6至17重量 百分比,較佳的是9至17重量百分比(由Ηρρ〗乘以3 2 計算得到的)。如美國法定發明登記(us Statutory Invention Registration)H130 中所揭示者,HFn(HFp 指 數)為特定IR波長下之紅外線輻射(IR)之吸收率的比。 較佳的是,TFE/HFP共聚物包括少量的額外共聚單體, 以增強特定的物理性質。FEP共聚物可為TFE/HFp/全 氟(烧基乙稀基St)(PAVE),其中院基含有1至4個碳原 子(例如’ PEVE或PPVE)。較佳的TFE/HFP共聚物為 TFE/HFP/PAVE(例如,PEVE 或 PPVE),其中 HFP 的含 量約為6至17重量百分比,較佳的是9至17重量百分 比,且PAVE(較佳的是PEVE)的含量約為〇2至3重量 百分比,剩餘的則是TFE,從而使總重量百分比達到共 聚物的100重量百分比。 可用之FEP組成物的實例為美國專利第4 〇29 868 號、第5,677,404號及第6,541,588號;美國專利申請公 報第2007/292685號以及美國法定發明登記H13〇中所 揭示者。FEP可部分結晶。也就是說,它不是彈性物。 部分結晶意指聚合物具有一些結晶性且其特徵在於根 201206702 據ASTM D 3418所測得的一可偵測熔點,以及—至少 ' 約為3 J/g的熔融吸熱率。 值得注意的是三聚合物含有HFP(約6至10重量百 分比)的共聚單元、少於2重量百分比的全氟乙基乙烯 基醚PEVE(約1.5至2重量百分比),而剩餘的共聚單元 則是TFE單元。例如,這一類共聚物可含有7.2至8.1 重量百分比的HFP、1.5至1.8重量百分比的PEVE及 90.1至91.3重量百分比的TFE,並具有如ASTM 1)2116 中所定義之6至8 gm/10分鐘之標稱的熔融流動速率 (MFR)及 260°C 至 270°C 的熔點。 本發明之多層膜層板的第一薄膜層包括上述的氟 化共聚物樹脂。其亦可包括其他不會逆影響共聚物樹脂 之透明度及黏合性的成分。例如,在該第一層中可存在 添加劑(例如,加工助劑、流動增強添加劑、潤滑劑、 色素、染料、阻燃劑、耐衝擊改質劑、成核劑、抗結塊 劑(例如,矽石)、熱安定劑、紫外線(UV)吸收劑、紫外 線(UV)安定劑、受阻胺光安定劑(HALS)、分散劑、表 面活性劑、螯合劑、偶合劑、增強添加劑(例如,玻璃 纖,)及填充劑)。一般而言,以該第一層之總組成物的 重量為基礎,這類添加劑係以高達該第一薄膜層組成物 之20重量百分比的量存在。在許多實施例中,存在不 超過重量百分比的添加劑。在其他實施例中,存在 少於2重量百分比的添加劑。 ^ 適於用在本發明之薄膜層板中的透明氟化共聚物 *犋層可藉由那些熟悉此項技術者已知的任何技術來 形成。舉例而言,薄膜可以是壓出澆鑄成型且可視需要 19 201206702 地被拉伸及被熱穩定化。所希望的是,將用在本發明中 的全氟化共聚物樹脂薄膜定向,以提供改善的性質(例 如,改善的勤性及拉伸強度)。 透明氟化共聚物樹脂薄膜可具有位於約25至200 微米、或約50至150微米、或約50至125微米之範圍 内的厚度以及位於電磁圖譜之可見光區内之大於約 90%、或大於約94%、或大於約97%的透射,其中電磁 圖譜之可見光區係定義為從380至780 nm。高透明度 亦可在可見光區以外的電磁圖譜區域觀察到,例如,介 於350至800 nm之間或更高。 該第一薄膜層之透明氟化共聚物樹脂薄膜在疊層 至該第二薄膜層之前經受表面處理。此表面處理使薄膜 表面改質’並可採取在此技術中之任何已知形式,包括 火焰處理(參見例如,美國專利第2,632,921號、第 2,648,097 號、第 2,683,894 號及第 2,704,382 號)、電漿 處理(參見例如,美國專利第4,732,814號)、電子束處 理、氧化處理、化學處理、鉻酸處理、熱空氣處理、臭 氧處理、紫外線處理、喷砂處理、溶劑處理及其二或多 個之組合。一值得注意的表面處理為電暈處理(參見例 如’美國專利第3,〇3〇,29〇號、第3,676,181號、第 6,726,979號及第6,972,068號)。電暈處理可包括反應性 烴蒸氣的使用,例如,酮(例如,丙酮)、醇、P-對氣苯 乙烯、丙烯腈、丙烯二胺、無水氨、苯乙烯磺酸、四氣 化石反、四次乙基五胺、環己胺、鈦酸四異丙醋、癸胺、 四氫呋喃、二伸乙三胺、叔丁胺、乙烯二胺、甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、三乙烯四胺、己 20 201206702 , 烧、二乙胺、甲醇、乙稀乙酸s旨、甲基異丙胺、乙稀基 丁基醚、曱基丙烯酸曱酯、2_乙烯基吡咯烷酮、曱基乙 烯酮、二甲苯或其混合物。 當進行氟化共聚物樹脂薄膜的表面處理時,氟化共 聚物樹脂或薄膜表面所得之化學或物理改質提供經^ 質的第一薄膜層表面。經改質的氟化共聚物表面使其更 經得起進一步的處理,例如,改善對其他材料的黏合 !生。在不文任何特定機制或理論約束的情況下,表面處 理可產生極性官能基化及/或增加表面的表面能量。 如上述般經過表面處理的FEP薄膜(例如,商業上 T 購自 Ε· I. du Pont de Nemours and Company(「杜邦 (DuPont」)之標示為pV3151的等級)便適於用在本發明。 除了電暈處理之外,氟化共聚物樹脂薄膜亦可在接 觸第二層之表面前,以有機矽烷偶合劑進行表面處理。 有機矽烷偶合劑為包含至少一個碳-矽鍵的矽烷偶合 劑。矽原子可與三個可水解基鍵結在一起,例如,甲氧 基_、乙氧基-、氣基-或乙醯氧基-及一有機反應基。在 未受任何理論約束的情況下,矽烷可經由水解基在氟聚 合物的表面上與反應性部分鍵結,接著可經由有機反應 基與一聚合物或其他有機材料起反應或實際上與之纏 結。 有機石夕烧偶合劑可含有多種有機反應基。不同類型 之有機反應基的一些實例可包括胺基、苄胺基、丙烯酸 甲酯、乙烯基苄胺基、環氧基、氯丙基、三聚氰胺、乙 烯基、脲基、酼基、二硫化物以及四硫橋基。有機矽烷 偶合劑可包括單獨一種有機反應性基團、一相同種類之 21 201206702 二或多種基團之混合物、一不同種類之二或多種基團之 混合物或其組合。矽烷偶合劑之一實例為[3-(甲基丙烯 酰氧基)丙基]三甲氧基矽烷(MAOPTMS或3-(三甲氧基 甲矽烷基)甲基丙烯酸丙酯)。 較佳的是用於處理氟化共聚物樹脂薄膜的有機矽 烧為胺基石夕烧偶合劑。可用之胺基石夕烧的實例包括3-胺基丙基三甲氧基矽烷(APTMS)、3-胺基丙基三乙氧基 矽烧(APTES)、N,N’-雙[(3_三甲氧基甲矽烷基)丙基]乙 二胺(dipodalAP)、N-(2-胺乙基)-3-胺基丙基三曱氧基矽 院(AEAPTMS)及N-2-(乙烯基f胺基)_乙基-胺基丙基三 甲氧基矽炫^SMAEAPTMS),特別是APTMS、APTES 及 AEAPTMS。 有機矽烷偶合劑(例如,胺基矽烷)可使用包括液相 (例如,浸塗、喷塗等)及氣相(例如,氣相沉積)技術之 任何已知技術來施加至氟化共聚物樹脂薄膜層的表 面,較佳的是施加至經過上述處理之一表面。較佳的 是,可將胺基矽烷偶合劑作為液態溶液來施加,通常是 胺基石夕院在其中的濃度從_ i i重量百分比的溶 液。胺基石夕炫可溶解於包含一極性有機溶劑之溶液中並 使用浸塗技術施加至-薄膜,隨後進行乾燥,以移除溶 劑。乾燥可發生於升溫,其足⑽出該賴溶劑。極性 有機溶劑可為-低分子量的_,例如具有8個或更 少’較佳為4個或更少碳原子者,(例如甲醇、乙醇、 丙醇或異丙醇)。溶液可包括—極性有機溶劑及水之混 σ物例如0.1重1百分比的胺基石夕烧溶液可使用溶 於水之95%的乙_絲施加,接。⑽溫度進 22 201206702 ' 行乾燥。可使用多種溶液組成物及乾燥溫度,且組成物 及乾燥溫度係取決於與所選定之溶劑結合使用的特定 胺基碎院、以及氣化共t物樹脂薄膜層及將盘之黏合之 第二乙烯三聚合物薄膜層的表面特徵。 亦當了解胺基矽烷偶合劑可施加至氟化共聚物樹 脂薄膜之一側的表面’或其可施加至氟化共聚物樹脂薄 膜之兩側的表面。 鼠化共聚物樹月曰薄膜層的破燒表面處理可用於增 強规1化共聚物樹脂對第一乙稀二聚合物薄膜層的黏合 性。然而,在氟化共聚物樹脂薄膜層未經石夕燒表面處理 的情況下,本文所述之針對在第二薄膜層中使用的三聚 合物對氟化共聚物樹脂薄膜層具有良好的黏合性。 本發明之層板之第二薄膜層本質上由乙烯醋三聚 合物構成。除了乙烯酯三聚合物之外,第二薄膜層本質 上沒有聚合物。本質上沒有意指第二薄臈層組成物中所 存在的其他聚合物少於1重篁百分比,較佳的是少於 0.5重量百分比。由於透明多層膜層板適於用作光伏模 組的整合性前板’第二薄膜層較佳的是能夠作用如封裝 材料層。或者,可將第二薄膜層用作黏著層,其對氟化 共聚物樹脂及對其他可用作光伏模組中之封裝材料的 材料均提供極佳的黏合性。 乙烯酯三聚合物含有下列之共聚單元:i)乙稀;⑴ 一第一烯烴,其為α,β-乙烯不飽和羧酸醋,其具有 CHfC^RbcC^R2的化學式’其中R1為氫或—烧基,其 具有1至8個碳原子,且R2為一烷基,其具有i至8 個碳原子;及iii)一第二烯烴’其具有CH2=C(R3)D的 23 201206702 化學式,其中R3為氫或一烷基,其具有1至8個碳原 子,且 D 為-C02H、-C02R4、-C02R5-R4、-R5_R4、-0-R4 或-R4,其中R4為一含有一環氧基的部分,且R5代表一 伸烷基’其具有1至8個碳原子。因此,該第二烯烴為 一 α,β-乙烯不飽和魏酸或一含有一縮水甘油基的烯烴。 適用於第一烯烴共聚單體之α,β-乙烯不飽和羧酸 酯的實例包括’但不限於丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基 丙稀酸丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙晞酸異丙酯、丙烯 酸丁酯、甲基丙烯酸丁醋、丙婦酸異丁酯、甲基丙烯酸 異丁酯、丙烯酸三級丁酯、甲基丙烯酸三級丁酯、丙烯 酸辛S旨、甲基丙婦酸辛醋、2-丙烯酸乙基己酯及2-甲基 丙烯酸乙基己酯。較佳的是,不飽和羧酸酯為丙烯酸烷 基酯或甲基丙婦酸烧基酯。 更佳的是,酯三聚合物包括丙烯酸烷基酯的共聚單 元。該丙烯酸烷基酯之烷基部分可含有1至8或1至4 個碳原子(例如,甲基、乙基以及支鏈或非支鏈之丙基、 丁基、戊基以及己基。例示性的丙烯酸烧酯包括但不限 於丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丁酯以及丙烯酸 正丁酯。丙烯酸烷酯共聚單體的極性可藉由改變存在於 共聚單體g基的相對數4及_予以難。同樣地, - 基丙烯酸_共聚單體可絲作為一共聚 單體。此類共聚單體包括甲基丙稀酸甲醋、甲基丙烯酸 乙酯、曱基丙烯酸異丁賴以及甲基丙烯酸正丁醋。這些 二聚合物可含有15至4〇(較佳的是加至切重量百分比 的丙烯酸烧基si或甲基6稀喊基g旨。值得注意的三聚 201206702 合物包括丙烯酸正丁酯(例如 烯酸正丁酯)的共聚單元。 ’ 20至30重量百分比的丙 第一燦煙’亦即,乙极& 可為•錢和魏,^^聚合_第三共聚單體
式(也歧,其巾在上^^服⑽隱1的化學 .+ 表第二烯烴之化學式中的D *1 " ^ m 彳表氫或一烷基,其具有1至8個 ^ >乙心飽和麟共聚單體包括,但 不:;於:f酸、甲基丙_及其組合。較佳的是,該α,β- 2ΓΓ:鏡係選自於由兩稀酸、甲基丙埽酸及其兩 支L邊之組合所構成之群組。以三聚合物的總重量 為基礎,三聚合物可含有約s至約3G重量百分比或約 5至約2G重量百分比或約5至約15重量百分比之α,ρ_ 不飽和羧酸的共聚殘基。 剩餘的乙_酸三聚合物包括乙稀的共聚殘基。在 此三聚合物之實施例中之乙缔、第—烯烴及第二稀炫的 共聚作用提供-乙触gl三聚合物。已知製備乙婦醋酸 三聚合物的方法。例如,三聚合物可在連續的聚合劑中 使用如美國專利第5,G28,674號中所述之「共溶劑技術」 來製備。乙稀S旨酸三聚合物並非—多離子聚合物(如下 文所述)。在-特定實财,其為乙烯/㈣酸正丁醋/ 丙烯酸的共聚物。 較佳的是第一烯烴共聚單體,亦即,具有 CHfQRbCX^R2之化學式的單體,為丙烯酸丁酯’且 D(在弟一稀烴共聚单體之上述化學式中)為_c〇2H。 如根據ASTM D 1238在190Ϊ和2·16 kg的重量下 所測定的,乙烯酯酸三聚合物可具有一約5至約500 25 201206702 g/io分鐘、或約5至約200g/l〇分鐘、或約5至約100 gA〇分鐘的熔融流動速率或熔融指數(MFR或MI)。 乙烯醋酸三聚合物商業上可以Nucrel®的商標購自 DuPont ° 或者,三聚合物中的第二烯烴共聚單體可為一含有 一環氧基的稀烴。也就是’稀烴可為一具有CH2=C(R3)D 之化學式的化合物,其中R3為氫或一烷基;D為 -C02R4、-C02R5-R4、-R5-R4、_〇_R4 或一r4 ;其中 R5 為 一伸烷基’且R4為一含有環氧基(例如,縮水甘油基、 1,2-環己烯氧化物基或1,2-環氧基)的部分。一具有 CH2=C(R3)D之結構之值得注意的共聚單體為甲基丙烯 酸縮水甘油酯。以三聚合物的總重量為基礎,三聚合物 可含有約3至約15重量百分比或約3至約10重量百分 比或約4至約7重量百分比之具有CH2=C(R3)D之化學 式之烯烴的共聚殘基。如上文所述,三聚合物亦含有 15至40(較佳的是20至35)重量百分比之丙烯酸烧基酯 或曱基丙烯酿烧基酯共聚單體的共聚單元,且剩餘的則 是乙烯的共聚單元。 較佳的是第一烯烴共聚單體CHfQR^CC^R2為丙 烯酸丁酯,且化學式CH2=C(R3)D中的D為·C02R4、 -C02R5-R4、-R5-R4、-0-R4 或-R4。 在一特定實例中,三聚合物為共聚物乙稀/丙烯酸 正丁酯/甲基丙烯酸縮水甘油酯。這類三聚合物商業上 可以Elvaloy®的商標賭自DuPont。 26 201206702 • 如根據八灯1^ 1) 1238在190。(:和2.16 1^的重量 . 所測定的,上述含環氧基之乙烯三聚合物可具有約f至 約500或約5至約1〇〇 g/1〇分鐘的熔融流動速率。 用在第二薄膜層中的組成物可進一步包括—或多 種非聚合物的添加劑,例如,加工助劑、流動 劑、潤滑劑、色素、染料、阻燃劑、耐衝擊^添: 核劑、抗結塊劑(例如,矽石)、熱安定劑、紫外線(uv) 吸收劑、备、外線(UV)安定劑、受阻胺光安定劑(HALs)、 分散劑、表面活性劑、螯合劑、偶合劑、增強添加劑(例 如’玻璃纖維)以及填充劑。 本發明之多層膜層板可藉由使第一及第二薄膜廣 接觸,並藉由施加熱及選擇性的施加壓力來將兩層黏合 而製備。多層層板之第二層的組成物可作為塗佈(經由 擠出塗佈或其他適當的施加方法)、作為薄膜或膜狀 物、或作為層板的一層而黏合至氟化共聚物樹脂第一薄 臈之經改質的表面。 擠出塗佈包括在擠壓機中使三聚合物組成物炫 化’並使其通過一縫模,以形成熔化的聚合物簾幕,其 /商落至含有第一層氟聚合物組成物之一移動的薄膜基 材上。藉由按壓至基材上來使三聚合物塗佈黏合,並藉 由}卒火筒來對其進行淬火。 或者’可將以第二薄膜層組成物製成之一薄膜黏合 至以第—層氟化共聚物樹脂組成物製成之一薄膜。使已 如上述般進行表面改質之第一氟化共聚物樹脂層之一 表面與第二薄膜層三聚合物組成物之一薄膜之一表面 相接觸。以氟化共聚物樹脂層及第二薄膜層利用疊置方 27 201206702 成接觸。可在後續的疊層步驟 由熱及選雜的勤或真”在該些層藉 藉由施加熱及選擇性的施加 ;氟^物薄膜層及第二乙二 透明多層膜層板。施加充分的熱 高於第二薄膜層之軟化溫度的溫 外至第—氟化絲物樹脂層。此 :個:個在其二層 所用的設備、4層條件、存二插:層*依據 =維持在比第,層之軟 並持續-至H)分鐘的週期來達成黏合。可選^ 在加熱期間施加壓力或真空至多層臈 γ好接觸。此所提供的多層膜層板呈現極二= 在-些實施例中,最好藉由讓第二薄膜層與 :共聚物樹脂薄膜層接觸而形成-多層膜疊置物 ,吏多層膜結構通過—爽持來達成黏 , 層膜結構可在烘箱中以約9叱至約丨 t,多 ==熱^ ,^ 、使紅加熱的多層膜結構通過 =!個別層間之空隙中的空氣擠出並Ϊ 封多層膜結構的邊緣。此形成一多層膜層 = 板可以額外的層(例如’太陽能電 : 28 201206702 • 積,以提供一亦可稱為預壓體的多層結構。多層預壓體 可接著放置在一空氣加壓加熱器中,其中在約689 5 kPa 至 2.1 MPa(l〇〇 至約 300 psi·(約 6.9 至約 20.7 bar))或約 1.37 MPa(200 psi(13.8 bar))的壓力下將溫度提升至12〇 °C至約160°C或約135。(:至約16(TC。這些條件可持續 維持約5至10分鐘。在冷卻之後,排出過量的空氣壓 力,並從加壓加熱器移除經疊層的產品(光伏模組)。 本文所述之多層膜層板亦可透過非加壓加熱器的 程序來製造。這類非加壓加熱器的程序在例如美國專利 第 3234062 號、第 3852136 號、第 4341576 號、第 4385951 號、第 4398979 號、第 5536347 號、第 5853516 號、第 6342116 號及第 5415909 號、US20040182493 、 EP1235683 Bl、W09101880 及 WO03057478 中揭示。 一般而言,非加壓加熱器的程序包括加熱預疊層組件及 施加真空、壓力或兩者。例如,該組件可依序通過加熱 烘箱和夾緊輪。 一真空疊層機可用來將氟化共聚物樹脂第一薄膜 層黏合至第二薄膜屬’以提供一多層膜層板。該疊層機 包括為了疊層而將該些層以疊置方式放置在其上的一 壓板基板。該疊層機亦包括涵蓋及完全包圍該壓板基板 的一外殼。可將該壓板及外殼所包圍的區域抽真空。該 疊層機在該外殼内亦包括一附接至該外殼之頂部内表 面的撓性囊,其可充氣至大於排空區域中之壓力的壓 力。例如’囊上方可為大氣壓力,並可在囊下方將層板 保持在真空下以移除空氣。當囊充氣時,係將囊的撓性 表面從該外殼之頂部推往該壓板》並施加一表面壓力至 29 201206702 該多層疊置物,以確保該疊置物及該壓板間之良好熱接 觸。為了該多層膜結構的疊層,將該疊層機預熱至高於 第二薄膜層之軟化溫度的溫度,並在整個疊層程序中保 持該溫度。 一般而言’當使用一真空疊層機時,將該氟化共聚 物樹脂第一薄膜之一表面放置為與該第二薄臈層之表 面相接觸’以致該第二薄膜層係放置在該壓板及該第一 薄膜層之間。為了黏合至該第二薄膜層,可將其他層放 置在該第二薄膜層及該壓板之間。可將耐熱薄板放置在 該第二薄膜層下方,以減緩熱流動並允許試樣之除氣作 用及去揮發作用。可將脫模薄板放置在該第二薄臈層下 方及/在該第一薄膜層上方,以防止該些層黏合至該疊 層機的一些部分◊將該多層膜結構放置在該壓板上,並 將該疊層機之該外殼降低至適當位置同時密封。接下 來’排空包圍該壓板及該疊層機外殼之間的該多層膜結 構的區域(例如’排空至0.1 kPa(l mbar)的壓力),以幫 助進一步防止形成空隙、缺陷及氣穴。接下來’使橡膠 囊充氣(例如’充氣至99_9 kPa(999 mbar)的壓力),以便 其施壓於該多層膜結構,並確保與該壓板之良好熱接 觸。使壓力及溫度持續維持足夠的時間週期(1至10分 鐘)來軟化該第二薄膜層,並將其黏合至該氟化共聚物 樹脂第一薄膜層,且倘若存在的話,使其黏合至接觸該 第二薄膜層相對該氟化共聚物樹脂第一薄膜層之表面 的任何額外層。 §加熱步驟元成時’將該囊沒壓至〇 pa(〇 mbar), 以便可移除該囊使之免於與該多層膜層板接觸,將該外 30 201206702 殼排空至大氣壓力’並開封及開啟該外殼。從該壓板移 除該多層膜層板,且允許其冷卻至室溫。 如下文所述,經過適當修改,疊層程序亦可用來製 備包括封裝材料層、太陽能電池層及/或支持層之光伏 模組。本文所述之疊層方法絕非實行這類疊層的唯一可 行方式。舉例而言,更為進階的疊層機具有伸縮梢而可 將該多層層板結構固定在熱源上方,直到達到接觸及加 熱效果所要求的時間為止。在大部分的情況中,這能免 除對熱阻層的需求。 耐候多層膜層板可用作一用於光伏模組的整合性 刚板,其提供為了保護由個別入射及封裝材料層所設置 之光伏模組之電部件的所有必要性質,並可直接附接至 該模組的太陽能電池層。本文所製備的透明多層膜層板 可用作-整合性前板’其中該氟化共聚物樹脂薄膜層作 用如入射層,而該第二薄膜層作用如一封裝材料層。 因此,本發明係關於一種用於形成光伏模組的方 法,其包含上述之用於製備透明多層膜層板的方法,且 亦進-步包含將太陽能電池層與藉由本發明之程序製 備之透明多層膜層板疊置的—步驟。在下文更加詳細地 敘述這些方法中所用之統·、太陽能電池層、 材料層及額外的一或多個層。 、 在-實施例中’-太陽能電池層係使該第 膜層與接觸該第-氟化共聚物樹脂薄膜層的相反表面 將接觸該太陽能電池層的方式而與該透明多層膜 接觸。在此實施例中,該多層膜層板的面積大於該i陽 能電池層的面積。此外,在此實施例中,該透明多層膜 201206702 層板那些延伸超出該太陽能電池層㈣的部分,係被放 置成能夠使之接觸—可由與該透明多層膜層板之該第 二薄膜層相同或相異之材料構成的封裝材料層。接著藉 由施加熱及選擇性的施加壓力或真空來將該透明多層 膜層板黏合至該封裝材料層,以形成-献模組。' 該太陽能電池層可明顯比其他層厚,並且有帶 峰及空隙關微不平坦表面及不規卿狀,同時在該太 陽能電池及該太陽能電池層之其他部件之間與周 含間隔及空隙。因此,該透明多層膜層板之該第二薄膜 層的刀將在该太陽能電池層之周圍外侧接觸該 封裝材料層,並可在施加熱時黏合。如本文所用,該太 陽能電池層的周圍為該太陽能電池層所包圍之面積 外部界限的⑽。在眾多情況下,希望該第二薄膜層及 /或該封裝材料層流人該些間隔中,並緊密地·該太 能電池及其㈣件’以真正地強化該光伏模組 此,在疊層程序期間’該第二薄膜層及/或封裝薄板•且 成物將熔化或軟化成某種程度,且典型將環繞尖峰流動 並填滿太陽能電池組件的空隙。 因此,可需要_施加熱_足以允魏類流 時間週期,其可比黏合具妓_形狀之較薄層所需的 =更長。例如,可以讓該透明多層膜層板維持在高於 其第-4膜層之軟化點或高於其額外封裝材料層之 化點(無論哪-個較高)這1的方式持續施加孰軟 分鐘,以有效地強化該光伏模組。 川 因此’當本文提供該第二薄臈層及/或額外封 料層的厚度時,除非在有限情心料指定,否則3 201206702 度即為該層疊層前的厚度。不過,一般而言,該第二薄 膜層及/或禮封裝材料層在最終模組中仍維持約約〇 025 至約3 mm(l至約12〇 mns)或約約〇 25至約2 3 mm(10 至約90 mils)或約約〇 38至約丨5 mm(i5至約60 mils) 或約約0_38至約i.i4 mm(i5至約45 miis)或約0.38至 約0.89 mm(15至約35 mils)的平均總厚度。 上述步驟可使用類似於先前所述之真空疊層程序 來實現,其修改之處在於將一封裝材料層及一太陽能電 池層包含在一具有該透明多層臈結構的多層層板結構 中,且該透明多層膜結構包括該第一全氟化共聚物樹脂 薄膜層及該第二薄膜層。 在許多情況下,光伏模組可如上述般製備,在其中 製備一包括一氟化共聚物樹脂薄膜層及一第二薄膜層 的透明多層膜層板(一整合性前板),隨後結合其他層, 藉由施加熱及選擇性的施加壓力或真空來將其共同組 裝為一光伏模組。 另一實施例包括使該第二薄膜層之一表面與一氟 化共聚物樹脂薄膜接觸來形成一薄膜疊置物結構,以該 薄膜疊置物結構疊置一太陽能電池層,以致如此放置該 第二薄膜層而使該第二薄膜層的一些部分延伸超出該 太陽能電池層的周圍並接觸一封襞材料層,接著再施加 熱及選擇性的施加壓力或真空,以同時讓各層彼此黏 合0 上述方法亦可包括在其中將一額外層黏合至該封 裝材料層的表面’此表面係正對著接觸該第二薄膜層之 表面之一些部分的表面。可在將該第二薄膜層接觸並黏 33 201206702 合至上述封裝材料層之前、同時或之後’將該額外層黏 合至該封裝材料層。 例如’ §亥封裝材料層可為一整合性背板的一部分, 其中該封裝材料層係在與該第二薄膜層接觸並黏合之 前黏合至一額外層。或者,該封裝材料層可在一表面上 與該透明多層膜結構的該第二薄膜層接觸,並在相對表 面上與另一層(例如,背板)接觸,並同時黏合至兩層, 或該封裝材料層可黏合至該透明多層膜結構之該第二 薄膜層’接著再黏合至另一層(例如,背板)。 在一些情況下’該封裝材料層亦可為以一有機矽烷 偶合劑(例如’胺基矽烷)處理過的表面,以改善對該第 二薄膜層及/或該額外層的黏合性。 在任何這些情況下,該透明多層膜層板的該第二薄 膜層可為結合該第一氟化共聚物樹脂薄膜層之一整合 性前板的一部分,或可在將該透明多層膜層板之該第二 乙烯三聚合物薄膜層黏合至該封裝材料層的同時黏合 該第一氟化共聚物樹脂薄膜層及第二乙烯三聚合物薄 膜層。 上文所述的方法提供多層膜及光伏模組’其特徵在 於大於5 lbf/in之介於該第一薄膜層及該第二薄膜層間 的平均剝離強度’其係在將該薄膜光伏模組暴露至85 °(:及85%之相對溼度(濕熱環境)的條件下持續1000小 時後所測量得到的。 在一典型的光伏模組構造中,該太陽能電池層係放 置在兩封裝材料層之間’該兩封裝材料層進/步係放置 在該前板(或入射層)及背板層之間。在本文所述的方法 34 201206702 中’包括一透明多層臈層板之氟化共聚物樹脂薄膜組成 物的一層係作為光伏模組的前板,且該透明多層膜層板 的s亥第一溥膜層係作為一封裝材料層。可以本文所述之 亦已知為一整合性前板的透明多層膜層板的形式提供 該組合。如先前所述,該第二薄膜層及一額外封裝材料 層將該太陽能電池層失在中間,且亦可將另一層(_背 板層)黏合至該額外封裝材料層。 藉由本文所述之方法所製備的光伏模組包括,但不 限於晶圓型太陽能模組(例如,如上文所述,c_si或mc_si 基太陽能電池)及薄膜型太陽能模組(例如,a_si、、 CdTe、CIS、CIGS、光吸收染料或有機半導體基太陽能 電池)。在該太陽能電池層内,該太陽能電池可為電性 互連及/或排列於平坦平面。此外,該太陽能電池層可 進一步包括電接線(例如,交叉帶及匯流排棒)。 單晶矽(c-Si)、多晶矽(p〇iy_si或mc_Si)及帶狀矽為 形成傳統晶圓型太陽能電池最常用的材料。源自於晶圓 型太陽能電池之光伏模組常包括一系列焊接在一起的 自我支撐晶片(或電池)。晶片厚度一般介於約18〇 240μιη之間。 王巧 薄膜型太陽能電池普遍係形成自包括非晶矽 (a-Si)、微晶矽(叫⑸)、碲化鎘(CdTe)、銅銦硒:物 (CuInSe2或CIS)、銅錮硫化物、銅錮/鎵二硒化物 (CuInxGa(1-x)Se2或CIGS)、銅銦/鎵二硫化物、光吸收染 料以及有機半導體之材料。藉由將半導體層沉積在 〇 璃或一可撓性薄膜形成之覆蓋層或基材上以製備具有 少於2 μηι之典型厚度之薄膜太陽能電池 " 35 201206702 於該透聚合物材料可與任何存在 裝材料層中所^聚合組中之可選擇之額外封 :之透明多層臈及光伏模:中=。=: 包含-== = 烴不飽和細W::離酸共聚物、烯 丘平% i 輯多離子聚合物、乙_酸乙埽酿 ϋ ΐ、(乙婦基縮盤類)(包含聲級聚(乙稀基縮醛 产上、Λ胺甲广旨、聚氣乙烯、聚乙烯(例如,線性低密 二聚乙稀)、聚稀煙嵌段共聚物彈性物、㈣烴及乙稀不 ,和叛_ (例如,乙㈣騎甲§旨共聚物及乙稀丙稀 =醋共聚物)的絲物、料氧彈性物、環氧樹脂及 其—或多個的組合。 選擇性的封裝材料層較佳的是可包含一熱塑性聚 合物’其係選自由下列所構成的群組:稀煙a}不飽和 繞酸共聚物、烯α,β_不飽和竣酸共聚物的多離子聚合 物及其組合(亦即’二或多個烯烴α,ρ—不飽和羧酸共聚 物之一組合、二或多個烯烴α,ρ不飽和羧酸共聚物之多 離子聚合物之一組合或至少一個α,ρ不飽和羧酸共聚 物與一或多個α,β-不飽和羧酸共聚物之多離子聚合物 之一組合)。 本文用作額外封裝材料層之烯烴α,β_不飽和羧酸 共聚物可為一具有2至10個碳之α_烯烴與一具有3至 8個碳之α,β-乙烯不飽和叛酸的共聚物。例如,以共聚 物的總重量為基礎,酸共聚物可包括約15至約30重量 百分比之α,β-乙烯不飽和羧酸的共聚單元。 36 201206702 ^的α,烴共聚單體包括,但不限於乙稀、丙 4甲1 It ^戊烯、己烯、1_庚烯、3_甲_1_丁烯、 二/之類及三或多個賴絲單體的組合。較佳 的是α-烯烴為乙婦。 適用的α,β_乙稀不飽和麟共聚單體包括,但不限 於,、甲基丙烯酸、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸、 反丁烯二酸、單甲基順丁烯二酸及其二或多個的組合。 較佳的是(Χ,β·乙稀不飽和㈣係選自由丙烯酸、甲基丙 烯酸及其二或多個的組合所構成的群組。 在特定實施射,酸共聚物將不包含除了…稀烴及 α,β-乙稀不飽和竣酸之外的共聚單體。就這點而論,以 s玄共5^物的總重莖為基礎’ 5亥共聚物可為包含約15至 約30重量百分比之α,β-乙烯不飽和竣酸之共聚單元之 酸共聚物的二聚合物’其餘則是α-烯烴,較佳的是乙烯。 或者,該酸共聚物矸進一步包括除了 α,β-乙烯不飽 和羧酸及α-烯烴外之其他的〜或多個共聚單體的共聚 單元(例如,具有2至1〇成較佳的是3至8個碳之不飽 和羧酸的衍生物)。適用的酸衍生物包括酸的酸酐(例 如,順丁烯二酐)、醯胺及酿。較佳的是酸衍生物為酯。 不飽和羧酸酯的特定實例包括’但不限於上述用於乙烯 酯共聚物的羧酸酯。較值的是’不飽和羧酸酯為丙烯酸 烷基酯或曱基丙烯酸烷基酿。 酸共聚物的多離子聚合物為前驅物酸共聚物(例 如,上述的那些酸共聚物)之離子中和衍生物。α,β-不飽 和羧酸共聚物的多離子聚合物可藉由使前驅物酸共聚 物的酸基與一反應物中和來製造’該反應物為一金屬離 201206702 子源,如針對未中和之前驅物酸共聚物所計算或測量得 到的,以前驅物α,β-不飽和羧酸共聚物的總羧酸含量為 基礎’該反應物的量致使約10%至約60%或約20%至約 55%或約35%至約50%的羧酸基發生中和作用。中和作 用常可藉由該前驅物酸聚合物與一鹼基(例如,氫氧化 鈉、氫氧化鉀或氧化鋅)的反應來達成。 金屬離子可係一價離子、二價離子、三價離子、多 價離子或其兩種或更多種之組合。可用的一價金屬離子 包括’但不限於鈉、鉀及鐘。可用的二價金屬離子包括, 但不限於鈹、鎂、鈣、鋰、鋇、銅、鐵、鈷及鋅。可用 的三價金屬離子包括,但不限於鋁、銃、鐵及釔。可用 的多價金屬離子包括,但不限於鈦、鍅、姶、釩、钽、 鶴、鈽及鐵。如美國專利第3,4〇4,134號中所揭示的, 當金屬離子為多價時,可包含錯合劑(例如’硬脂酸鹽、 油酸鹽、水楊酸鹽及酚鹽的自由基)。較佳的是金屬離 子為價或一價金屬離子,例如,選自由納、裡、鎮、 鋅、鉀及其二或多個的組合所構成之群組的金屬離子。 值得注意的是,該些金屬離子係選自鈉、鋅及其組合。 例如,該金屬離子為鋅。 本文可用的多離子聚合物包括可以Suriyn®樹脂之 商標名購於DuPont的多離子聚合物。 在任何可選擇之額外封裝材料層中所用的組成物 ,可包括共聚物’特別是二聚合物,其包含乙婦及重量 從約5至約15%之具有至少兩個羧酸基(例如,在單酯 類之情況下’其中一羧基經過酯化且另一者為一羧酸基 的那些二酸)之c4 i c8〗飽和酸之單醋類或二醋類的 38 201206702 共聚單元(例如,乙烯順丁烯二酸單酯共聚物)。較佳的 是當該組成物包含一單酯時,該單酯包含約6重量百分 比至約15重量百分比之共聚物鏈的隨機共聚單元。 可用之單醋共聚單體的實例包括順丁稀二酸單崎 類、反丁稀一酸單酯類、棒康酸單酯類及其混合物。嘴 丁稀一酸单醋類亦已知為順丁烯二酸半醋或院基順丁 烯二酸氫。 乙稀及順丁烯二酸單醋類(更佳的是順丁烯二酸A 至C4烧基單酯類(例如,甲基、乙基、正丙基、異丙基 及正丁基單醋類))的共聚物為高度優選,且乙婦及順丁 烯二酸單乙基酯(亦即,乙基順丁烯二酸氫)的共聚物為 最佳優選。 π 同樣適用在可選擇之封裝材料層中的是三聚合 物’其包括下列的共聚單元:乙烯;一第一極性共聚單 體的共聚單元,該第一極性共聚單體係選自由丁烯二峻 之C i至C4烷基酯(例如’順丁烯二酸的單酯類或二酯類) 所構成的群組;及一第二極性comononer的共聚單元, 該第二極性comononer係選自由乙稀乙酸酯、Ci至c4 丙烯酸烷基酯及(^至C4曱基丙烯酸烷基酯所構成的群 組。以該三聚合物的重量為基礎,較佳的三聚合物包括 具有少於10重量百分比之該第二極性共聚單體之共聚 單元的那些。以該三聚合物的重量為基礎,較佳的是將 存在少於5重量百分比之該第二極性共聚單體的共聚 單元。適於用作上述之三聚合物中之該第二極性共聚單 體之較佳的單體為(^至Q醇的丙烯酸酯及甲基丙埽酸 39 201206702 酉旨。丙稀酸甲s旨及丙稀酸丁酉旨 知尤為該第二共聚單體的較
此程序提供絲物U合物,其彼此反應 而形成聚合物鏈,以提供具有所有併人聚合物主幹或^ 中之共聚單體之共聚單元的隨機共聚物。 該封裝材料層的組成物可包含—乙烯/乙烯乙酸醋 共聚物,其含有乙烯及乙烯乙酸酯的共聚單元。這些共 聚物可包括25至35,較佳為28至33重量%之醋酸乙 烯酯。如根據ASTM D 1238在190。(:及2.16 kg下所測 得的’該乙烯/乙烯乙酸酯共聚物可具有約〇丨至約1〇〇〇 g/iO分鐘或約0.3至約30 g/ΙΟ分鐘的MFR。 用於封裝材料層組成物的乙烯醋酸乙烯酯共聚物 可為單一種乙烯/乙烯乙酸酯共聚物或二或多個不同的 乙烯/乙酸乙烯酯共聚物之一混合物。不同的乙烯/乙烯 乙酸酯共聚物意指例如該共聚物具有不同的共聚單體 1:匕。它們也可以是具有相同共聚單體比例的共聚物,但 由於具有不同的分子量分布所以具有不同的MFR。 本文可用的多離子聚合物包括可以Sur丨yn®樹脂之 商標名購於DuPont的多離子聚合物。 或者,額外的封裝材料層可包含烯烴/丙烯酸烷基 酉旨共聚物,其含有α-烯烴及丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸 燒基酯的共聚單元。 .201206702 ' · 酯共聚物中適用的α-烯烴共聚單體可包括,但不限 於乙烯、丙烯、1-丁烯、卜戊烯、1·己烯、卜庚烯、3-甲-Κ丁烯、4-甲-1·戊烯之類及二或多個這類共聚單體 的奴合。較佳的是α-烯烴為乙烯。 適用之共聚單體之不飽和羧酸酯的實例包括,但不 限於丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、曱基 丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、曱基丙烯酸丙酯、丙烯酸異 丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁 酯、丙稀酸異丁酯、曱基丙稀酸異丁酯、丙婦酸第三丁 酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛 酯、丙烯酸十一酯、曱基丙烯酸十一酯、丙烯酸十八酯、 甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二 酯、丙烯酸2-乙基己酯、曱基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯 酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲 基丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-經基乙酯、聚(乙二醇)丙烯酸酯、聚(乙二醇)曱基丙烯 酸酯、聚(乙二醇)甲基驗丙稀酸酯、聚(乙二醇)甲基醚 甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)山窬基醚丙烯酸酯、聚(乙二 醇)山窬基醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)4-壬基苯基醚丙 烯酸酯、聚(乙二醇)4-壬基苯基醚曱基丙烯酸酯、聚(乙 二醇)苯基醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)苯基醚甲基丙烯酸 醋、順丁烯二酸二曱酯、順丁烯二酸二乙酯、順丁烯二 酸二丁酯、反丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二乙酯、反 丁烯二酸二丁酯、反丁烯二酸二甲酯及其二或多個的組 合。較佳的是,不飽和羧酸酯為丙烯酸烷基酯或甲基丙 烯酸院基酯。 41 201206702 更佳的是,酯共聚物可為乙烯/丙烯酸烷基酯共聚 物,其含有乙烯的共聚單元及丙烯酸烷基酯的共聚單 元。該丙烯酸烷基酯之烷基部分可含有1至8或1至4 個碳原子(例如,甲基、乙基以及支鏈或非支鏈之丙基、 丁基、戊基以及己基)。例示性的丙烯酸烷酯包括但不 限於丙烯酸曱S旨、丙稀酸乙醋、丙婦酸異丁酿以及丙歸 酸正丁酯。丙烯酸烷酯共聚單體的極性可藉由改變存在 於共聚單體的烷基的相對數量及種類予以調控。同樣 地’一 Q至C6甲基丙烯酸烷酯共聚單體可用來作為— 共聚單體。此類共聚單體包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙 烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丁酯以及甲基丙烯酸正丁g旨。 這些共聚物可含有20至40,較佳的是24至35重量百 分比的丙烯酸烷基酯。值得注意的共聚物包括乙締的共 聚單元及丙稀酸正丁酯的共聚單元。 乙稀/丙烯酸烧基酯共聚物及乙烯/曱基两烯酸炫 酉旨共聚物可具有從約0.1至約200 g/ΐο分鐘之範圍内^ 熔融流動速率,如根據ASTMD 1238在190Ϊ及2.16 kg 下所測得的,且因此適用的乙烯/丙烯酸烷基賴共聚物 及乙烯/曱基丙婦酸烧基酯共聚物在分子量上可顯著地^ 變化。 該酯共聚物可為單一乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、 單一曱基丙烯酸烷基酯共聚物或任二個或任多個不@ 的乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物及/或乙烯甲基丙缔酸炫(基 酿共聚物之一混合物的形式。亦考慮至少一乙稀/丙稀 酸烷基酯共聚物及至少一乙烯/甲基丙烯酸烷基g旨共聚 物的推·合物。 42 201206702 乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物及/或乙烯/甲基丙烯酸 烷基酯共聚物可藉由使用高壓釜或管式反應器之眾所 周知的程序來製備。例如,共聚作用可作為一連續程序 在咼壓蚤中實施,在其中將乙烯、丙烯酸烷基酯(或甲 基丙稀酸院基醋)及可選擇之一溶劑(例如,甲醇)(參見 美國專利第5,028,674號)與一起始劑一起連續地饋入一 攪拌高壓釜(例如,美國專利第2,897,183號中所揭示的 類型)。或者,乙婦/丙稀酸燒基酯共聚物(或乙稀/甲基 丙烯酸烷基酯共聚物)可根據「由高壓管狀程序製成之 咼可撓性 EMA(High Flexibility EMA Made from High Pressure Tubular Process)」(國際塑膠工程師年會(Annual Technical Conference)-國際塑膠工程師學會(s〇ciety 〇f
Plastics Engineers)(2002) ’ 60th(卷 2),1832 至 1836) — 文中所述之程序在管狀反應器中製備。亦可在高壓升溫 的管式反應器中沿著管子額外引入反應物共聚單體來 製得乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物或乙烯/甲基丙烯酸烷基 醋共聚物。乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物或乙烯/甲基丙烯 酸烷基酯共聚物亦可以一系列的高壓釜反應器來生 產’其中共聚單體的置換係如美國專利第3,350,372 號、第3,756,996號及第5,532,066號中所講授般藉由反 應物共聚單體的多區引入來達成。 本文可用之乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物包括可以 Elvaloy® AC之商標名購於DuPont的乙烯/丙稀酸烧基 酯共聚物。 用在該封裝材料層中的組成物可進一步含有一或 多個添加劑(例如,加工助劑、流動增強添加劑、潤滑 43 201206702 劑、色素、染料、阻燃劑、耐衝擊改質劑、成核劑、例 如矽石之抗結塊劑、熱安定劑、紫外線(uv)吸收劑、紫 外線(UV)安定劑、受阻胺光安定劑(HALS)、矽烷偶合 劑(在上文更加詳細地敘述之)、分散劑、表面活性劑、 螯合劑、偶合劑、增強添加劑(例如’玻璃纖維)及填充 劑。乙烯醋酸乙烯酯共聚物組成物亦經常含有交聯劑 (例如,有機過氧化物)。任何這些添加劑通常以不超過 20重量百分比之該封裝材料組成物的量存在,有時候 為不超過10重量百分比,而有時候則不超過2重量百 分比。 適用的背板層所包括的聚合物包括,但不限於聚_ 類(例如’聚(對苯二甲酸乙二酯)及聚(萘二曱酸乙— 酯))、聚碳酸酯、聚烯烴類(例如’聚丙烯、聚乙稀以及 環狀聚烯烴)、冰片烯聚合物類、聚苯乙烯(例如,對排 聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物類、丙烯腈-笨乙歸 共聚物類、聚颯類(例如,聚醚颯、聚颯等等)、尼龍類、 聚(胺甲酸酯)類、丙烯酸類、乙酸纖維素類(例如,乙酉复 織維素、三乙酸纖維素等等)、玻璃紙、矽酮類、聚(氮 乙烯)類(例如,聚(偏二氣乙烯))、氟聚合物類(例如,聚 氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯以及乙烯-四氣乙 烯共聚物)以及其兩種或更多種之組合。該聚合物薄膜 可為未定向或單軸定向或雙軸定向。一夾在兩個聚氣乙 烯(PVF)層中間的聚酯(PET)多層膜為背板之一特定實 例。雖然一如本文所述般製得之包括黏合至乙烯三聚合 物第二薄膜層之氟化共聚物樹脂第一薄臈層的多層媒 已在上文敘述其作為一整合性前板,其可替代地用作— 44 201206702 * 整合性背板。當用作一整合性背板時,這一類透明多声 膜層板可與用作整合性前板之類似或相同的—透明^ 層膜層板或與具有不同組成物之前板及/或封裝材料層 結合使用。 在一些實施例中,雙面模組從裝置的兩側接收入射 光’並在正面及背面這兩面上包含一透明層。例如,如 本文所述之一透明多層膜層板可用做一雙面裳置之一 第一前板,並將一玻璃層用作一透明背板。或者,對一 撓性雙面模組而言,本文所述之透明多層臈層板可用在 裝置的兩側上,其中每一薄板的組成物可相同或相異。 例如’在裝置之一側上可將一 FEP透明層用作前板,而 在裝置的另一側上則使用一 ETFE透明層,或可在跋置 的兩侧上使用FEP層。 該光伏模組可進一步包括嵌入該模組内之其他機 能性薄膜或薄板層(例如,介電層或障壁層)。例如,以 一金屬氧化物塗層(例如,在美國專利第6,521,825號及 第6,818,819號以及歐洲專利第EP1182710號中所揭示 者)塗佈之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜,在透明多層膜層 板或光伏模組中可作用如氧及濕氣的障壁層。 若有需要,一纖維(條子稀洋紗’ scrim)層亦可包括 在太陽能電池層及封裝材料層之間,以促進在疊層程序 期間除氣或用於增強封裝材料層。該纖維可以是一經編 織或未經編織的玻璃纖維或一經連結纖維的網狀墊 子。這類條子稀洋炒層的使用在例如美國專利第 5,583,057 號、第 6,075,202 號、第 6,204,443 號、第 45 201206702 6,320,115说及第6,323,416號以及歐洲專利第 EP0769818號中揭示。 光伏模組之任何前述實施例均可使用本文所述之 方法來製備。 已參照特定實施例來說明本發明。然而,具有通常 知識者可理解,在不會背離本發明於後述申請專利範圍 中所提出的範圍情形下,係能夠做出一或多個變化或一 或多種其他的改變。因此,將說明書視為是說明性而不 是限制性的意義,且任何及全部此類的變化及其他改變 係欲包含在本發明的範圍内。 應當理解為了清楚說明起見’本文所述之各別實施 例内谷中的某些特徵,亦可以組合之方式於單獨實施例 中加以提供。相反地,本發明許多的特徵為簡潔起見係 把述於一單獨實施例之上下文中’也可能個別提供或在 任何次組合中。 進一步在實例之特定實施例中敘述本發明,其並未 限制在申請專利範圍中所述之本發明的範圍,且除非另 加陳述’否則其中所有量均表示為按重量的部分或重量 百分比。 實例 材料
ACR-1 : 一三聚合物,其含有66 9重量百分比的共聚乙 稀單元、23.5重量百分比的共聚丙烯酸正丁 S旨單元及 9·6重量百分比的共聚甲基丙烯酸單元;如根據ASTM D 46 201206702 1238 所測得的,MFR 在 190°C、2.16 kg 下為 25 g/10 分鐘。 ACR-2 : —三聚合物’其含有65.2重量百分比的共聚乙 烯單元、28重量百分比的共聚丙烯酸正丁酯單元及6.2 重量百分比的共聚丙烯酸單元;如根據ASTM D 1238 所測得的,MFR在190°C、2.16 kg下為210 g/10分鐘。 ACR-3 : —三聚合物,其含有65.2重量百分比的共聚乙 烯單元、28重量百分比的共聚丙烯酸正丁酯單元及6.2 重量百分比的共聚丙烯酸單元;如根據ASTM D 1238 所測得的,MFR在190°C、2.16 kg下為60 g/10分鐘。 EBAGMA-1 : —三聚合物,其含有06.75重量百分比的 共聚乙烯單元、28重量百分比的共聚丙烯酸正丁酯單 元及5.25重量百分比的共聚甲基丙烯酸縮水甘油酯單 元;如根據ASTM D 1238所測得的,MFR在190°C、 2.16 kg 下為 12 g/10 分鐘。 EBAGMA-2 : —三聚合物,其含有64重量百分比的共 聚乙烯單元、25重量百分比的共聚丙烯酸正丁酯單元 及9重量百分比的共聚甲基丙烯酸縮水甘油酯單元;如 根據ASTM D 1238所測得的,MFR在!9〇。〇、2.16 kg 下為8 g/10分鐘。 EBA-1 : —乙烯/丙烯酸正丁酯二聚合物,其含有乃重 量百分比,共聚乙埽單元及27重量百分比的共聚丙稀 酸正丁_單元;如根據ASTM D 1238所測得的,MFR 在觸。C、2.16kg下為4g/1〇分鐘。 EMAME-lj -乙烯’乙基順丁烯二酸氫二聚合物,其含 有91_5重里百刀tb的共聚乙烯單元及9 $重量百分比的 47 201206702 共聚乙基順丁烯二酸氫單元;如根據ASTM D 1238所 測得的,MFR在190°C、2.16 kg下為25 g/10分鐘。 ION-2 : —乙烯/甲基丙烯酸共聚物,其含有85重量百 分比的共聚乙稀單元及15重量百分比的共聚甲基丙烯 酸單元’ 23%標稱地中和為鋅鹽;根據ASTM D 1238 所測得的炼融流動速率在190°C、2_16 kg下為5.5 g/10 分鐘。 APTMS : 3-胺基丙基三甲氧基石夕烧,其可購自
Sigma-AldrichCo.,型錄編號 28,177-8 MAOTMS ·甲基丙婦酿氧丙基三甲氧基碎院,其可講 自 Sigma-Aldrich Co. FEP-1 : —薄膜,其在一側上經過電暈處理,並包括一 四氟乙稀-六氟丙烯共聚物(7.2至8.1重量百分fc卜的丘枣 單元聊、1.5至丨.8重量百分 90.1至91.3重量百分比的共聚單元TFE),如在astmd 2116中所定義之標稱熔融流動速率為6至8 gm/i〇分 鐘,且在26(TC及270。(:之間熔化,將其定名為pv3151, 可購自DuPont。 FEP-2: -薄膜’其包括一四氟乙稀_六氟丙埽共聚物(7 至8.1重量百分比的共聚單元rop、15^ ^重量百; 比的共聚單元PEVE及90.1至91.3重量百分比的丘交 如在ASTMD2116中所定義之襟稱熔㈣ 動速率為6至8 gm/l〇分鐘,且在26(rc & 27〇。〇之择 炼化’將其定名為FEP 200A,可購自DuP〇n _ 未經電暈處理。 48 201206702 ETFE-l : —薄膜,其在一側上經過電暈處理,並包括一 乙烯-四氟乙烯共聚物(76.5至80.1重量百分比的共聚單 元TFE、17.8至19.6重量百分比的共聚單元乙烯及2.1 至3.9重量百分比的共聚單元PFBE),將其定名為 PV3251,可購自 DuPont。 ETFE-2 : —薄膜,其包括一乙烯-四氟乙烯共聚物(76.5 至80.1重量百分比的共聚單元TFE、17.8至19.6重量 百分比的共聚單元乙烯及2,1至3.9重量百分比的共聚 單元PFBE),將其定名為ETFE 200LZ,可購自DuPont。 此薄膜未經電暈處理。
Bixcure® : —商用EVA封裝材料薄板,其包括一乙烯/ 乙烯乙酸酯二聚合物’該二聚合物係與一含有交聯劑、 黏附力促進劑及各種穩定劑的專屬改良劑包裝(可購自 Bixby International Corporation > One Preble Road » Newburyport,MAUSA01950)摻合。一經接收便將該薄 板儲存在冷凍器中,直到要用在疊層中為止。 實例1至3及比較實例C1至C6 製備未經氟化的聚合物薄膜 由表1所列的成分製備配方,其中在組成物中之每 成刀的里係列示於「部分」中。比較實例C3的成分 係在擠壓機情化摻合,並成片地收集。藉由將聚合物 片與液態矽烷添加劑混合及允許該些片吸入該添加劑 來製備含有矽烷偶合劑APTMS或MA0TMS的組成物 (比較實例C5及C6)。為了製備經擠出的聚合物薄板組 成物而將經改質的片饋送至雙螺旋擠壓機。 49 201206702 接著藉由擠出; 堯鑄成形或壓製成形來形成組成物 薄板。 二澆鑄成形而言’將該些聚合物片饋送至單-職或雙職_機、熔化、輸送及迫使其通過一適當 =狀=線形溝)模而製造出所需的橫剖面薄板形 沾、〇々莫轉出成形後了固化而將該些聚合物 :^ ^水冷式冷卻輥,藉由將其纏繞在板芯上來 進行收集並為了稍後的疊層而儲存之。表1彙總擠出 洗鑄成形的條2。在表丨巾,「Ts」表示雙職擠壓機, 且「SS」表示單一螺旋擠壓機。 對實例2及3的壓製成形而言,15 cmx 15 cm X 508 μηι (6 inch χ 6 inch χ 20 mil)的板係在適當形狀的模具 中使用水壓機(表1的「HP」)從處於1814.4至2721.6 MPa(2000及3000 tons)之間的壓力下保持185°c三分鐘 的片製備得到的。 表1 成分 Cl C2 C3 1 2 3 C4 C5 C6 Bixcure® 100 I0N-2 100 EM ΑΜΕ-1 20 ΕΒΑ-1 ACR-1 80 100 100 99.6 99.6 EBAGMA-1 EBAGMA-2 100 100 MA0TMS 0.4 APTMS 0.4 MFR (g/ΐο分鐘) 無 5.5 10 25 12 g 4 熔點(°c) 56 94 103 76 70 77 94 薄板成形條件 50 201206702 TS SS !84 186 '' 150 55 508 381 508 (20) (15) (20) SS -- — 171 -- -- 24 — -- 56 HP HP 508 508 508 (20) (20) (20) TS TS TS 185 177 177 15 30 30 100 80 80 381 457 457 (15) (18) (18) 澆鑄擠出成形 熔化溫度fc) 冷卻輥溫度(°c) 擠壓機每分鐘 轉數(rpm) 壓製成形 薄板厚度 (μηι(ηιΠ)) 氟化共聚物樹脂薄膜 將從製造商處接收之FEP-1及ETFE-1之商業上可 購得的薄膜用於形成表1所述之組成物層板。對一些實 例而言,亦根據下賴表面處理程相胺基魏溶液處 理FEP-1 f專膜的表面。藉由將3_胺基丙基三甲氧基石夕烷 (APTMS)溶解在表2所列的溶劑中來製備塗佈溶液。使 用200四邊形凹版親將溶液塗佈在以6」_(2〇衍分) 之速率移動的FEIM薄膜上,並在妓為8代⑽。f) 的H) ft烘箱中(30秒駐留時間)乾燥經塗佈的薄膜。經 乾燥的薄膜可立㈣於疊層或可儲存用於稍後的疊層。 表2 (重量百分比) 0.1 0.5 溶劑
FEP-1A FEP-1B 95%乙醇&0去離子水 正丙醇 鼠化樹爿s /專膜及未經氟化之聚合物薄膜的疊層 多層膜層板係為了黏合強度測試的目^而製備。將 未經氟化之聚合物薄膜試樣直接疊層至氟化共聚物樹 脂薄膜,該氟化共聚物樹脂_形成—撓性頂板。使用 201206702 一箔基材作為一底板。使用具有壓板、外殼及囊的一疊 層機作為疊層裝置。 卜-及襄的-
如上述般從表丨的組成物製備試樣薄板(薄膜)。用 ,性頂板的該氟化共聚物樹脂薄膜包括在疊層前經 電,處理的ETFE或FEP(亦即,ETFE-1或FEP-1)或經 電暈處理及如上述般使用胺基魏之表面處理的ETFE 或 FEP(FEP-1A 或 FEP-1B)。 在室溫下組裝該多層測試結構。針對每一個,將試 樣薄膜放置為與該氟化共聚物樹脂薄膜之經電暈處理 的表面相接觸,以致其夾在該羯及該氟化共聚物樹脂薄 膜的中間。 試樣的疊層面積為20.3 cm乘20.3 cm(8英吋乘8 英叫*)。在疊置物的一端,將一小片聚酯薄膜搬送托板 放置在4氣化共聚物樹脂薄膜與該試樣薄膜之間,以提 供一未疊層(未黏合)區域來作為後續剝離測試的起始 點。在組裝一試樣之後,將其放置為使該箔背板位於一 未經處理之254 μηι(10 mil)厚之Teflon®脫模薄板以及 以含有Kevlar®芳綸纖維(1.8至2.0 oz/碼,可購自 DuPont(Wilmington’DE)之 Sontara®Z-ll 高喷水網絡織 物製成之五個熱阻層的頂上。將另一 254 μιη(10 mil)的 Teflon®脫模薄板放置在該多層層板結構測試試樣的頂 上。該些熱阻層的目的為減緩疊層期間的加熱速率,以 便在所有空氣從介於該薄臈層界面間之區域逸散之前 不滚该试樣層軟化’從而避免形成氣穴及其他缺陷。該 脫模薄板預防可自該多層層板結構流動的任何材料免 於黏合至該疊層機的部件。 52 201206702 *. 接著將由該多層膜疊置物、熱阻層及Teflon®脫模 缚板構成的組件放置在該壓板之上,並使該箔面向預熱 至150 C之溫度並在整個疊層程序期間均維持的 该壓板。在將該組件放置在該壓板上之後,該疊層機的 外殼便立即下降至適當位置、密封,並對在該壓板及該 疊層機外殼間包圍該試樣的區域進行超過接近6分鐘 的排空,使之達到0.1 kPa(l mbar)的壓力,以進一步協 助防止空隙、缺陷及氣穴。接著將該橡膠囊充氣超過接 近一分鐘的週期,使之達到99.9 kPa(999 mbar)的壓力, 以在該試樣及其他層上提供壓力,並確保與該壓板之良 好的熱接觸。使該外殼的壓力(0丨kPa(1 mbar))、該囊 的壓力(99.9 kPa(999 mbar))及該壓板的溫度(150。〇保 持接近13分鐘或更長時間的恆定,其係取決於該試樣 的組成物及熱阻層的數目。加熱係確保該試樣薄膜的軟 化’以便其緊密相符地與該氟化共聚物樹脂薄膜的表面 相接觸。 在δ亥疊層週期後,將該囊泡壓至〇 kPa(〇 mbar)(超 過30秒)。使該外殼排氣至大氣壓力,並開啟該外殼。 此操作耗時接近三十秒。立即將該試樣及其他層自該壓 板處移開’並使其在室溫下冷卻至少1〇分鐘。 除了以一經電暈處理的FEP薄膜置換不透明的箔 基材外’使用該試樣薄膜類似地製備用於光透射測試的 試樣’以提供三層式結構:FEP/試樣/FEP。 試樣大小為10.2 cm乘10.2 cm(四英卩寸乘四英叶)。 在該底部壓板及每一試樣之間放置四片
Sontara® Z-11 纺結織物’以減緩加熱速率。位於該三層式試樣之上方 53 201206702 及下方的玻璃板係用於維持平坦,並在該些玻璃板的上 方及下方放置Teflon®薄板,以保護該疊層機。疊層的 實施係使用四分鐘排空週期、一分鐘加壓週期及30分 鐘保持週期’以調節該些玻璃板的加熱。 測試方法 熔融流動速率 本文所記述之熔融流動速率(MFR)係根據上文之 材料一節中所述的方法來進行測定。 濕熱環境暴露法 多層膜層板試樣係放置在能夠提供受控之熱及濕 度的實驗室烘箱中,並在其中藉由夾子而垂直懸吊在一 架上。接著使烘箱達到85〇c的溫度及85%的相對溼度。 在測試期間,讓烘箱保持「暗」(亦即,未使用内部照 明源’ 一些光線可從烘箱外部透過觀察窗照入)^讓這 些條件維持特定的小時數。在經過5〇〇小時、1000小 時及2000小時的暴露後,將試樣移除並進行測試,以 針對光伏應用中的使用作出適當的估計。在許多光伏模 組的資格標準中’所需的是在85<3(:及85%之相對溼度 下暴露1 〇〇〇小時。 剝除強度 藉由以循序切割該層板之該氟化共聚物樹脂頂 板、该第二未經I化之聚合物薄膜層及該箔背層這一類 的方式讓一刀片通過該多層膜層板來製備試樣。作出分 54 201206702 隔2.54 cm(—英忖)的平行切割。此提供寬2·54 cm(—英 叫)的3三層式層板試樣。切割試樣之2.54 cm(—吳叶) 的切段,以便2.54 cm(—英对)的寬度與該氟化共聚物樹 脂頂板的最長尺寸平行,並從疊層(黏合)區域的内部取 出試樣,而非從接近疊層區域邊緣的區域取出試樣。切 割係從疊層區域延伸通過由上文討論之聚酯搬送托板 所提供之該氟化共聚物樹脂薄板之未疊層區段。剝離測 試是利用試樣之疊層及未疊層區域之間的界線作為剝 離測試的起始點。類似地,製備實例層板及比較實例層 板的測試試樣。 使用根據ASTMF 904-91「用於比較以撓性材料製 成之類似層板之層附著力之接合強度的標準測試法」之 程序的T剝離測試來測試該多層疊層薄臈試樣。當報告 結果時,報告在固定的穩態剝離延續期間的平均力。在 該氟化共聚物樹脂薄膜層完全從該第二薄膜層及箔層 剝除時,僅針對清潔的剝離記錄剝離 列情況下不會記錄結果:剝離發生前=果二 ^黏合至該氣化共聚物樹脂薄膜層心從料層剝除 時’該層板氟化共聚物樹脂薄骐層破裂。 針對每一組成物及每一暴露 板。對每一層板執行多達六次之2 離測試。結果彙總在表3至6中, lbf/in 記述。 條件測試兩多層膜層 54 em(—英吋)寬度剝 且平均剝離強度係以 表3 :初始黏合性 ETFE-1 FEP-1 fep.1a
FEP-1B 55 201206702 平均值 SD 平均值 SD 平均值 SD 平均值 SD C1 21.994 0.590 12.940 2.690 14.018 0.827 -- C2 0.385 0.115 0.323 0.040 10.806 0.244 — C3 23.934 0.386 NA NA 15.357 0.561 -- 1 16.440 4.271 11.761 4.071 -- 20.714 1.722 2 23.520 2.112 14.850 1.160 — 15.600 0.753 3 24.694 0.382 14.818 1.349 -- 19.050 1.183 C4 6.12 0.76 1.445 0.182 6.03 2.409 — C5 11.82 0.609 0.29 0.064 4.348 0.715 — C6 0.607 0.648 2.35 0.568 0.776 0.180 -- 表4 : 500小時濕熱環境後的黏合性 ETFE-1 平均值 SD FEP-1 平均值 SD FEP-1A 平均值 SD FEP-1B 平均值 SD C1 9.269 黃色 5.553 0.071 0.024 7.682 3.694 -- C2 1.774 0.461 0.270 0.031 8.117 5.410 -- C3 12.715 4.803 4.031 0.630 12.554 1.008 -- 1 22.828 0.414 15.969 1.894 -- 17.038 2.612 2 25.948 3.431 14.627 0.186 -- 16.035 0.331 3 23.543 0.392 14.618 0.343 — 17.277 1.871 C4 0.429 0.092 0.011 0.004 13.904 2.202 -- C5 14.827 0.677 4.807 0.983 9.730 1.034 -- C6 12.405 1.68 NA NA 8.45 0.505 -- 表5 : 1000小時濕熱環境後的黏合性 ETFE-1 FEP-1 FEP-1A FEP-1B 平均值 SD 平均值 SD 平均值 SD 平均值 SD C1 2.390 黃化 0.400 NA NA 13.691 0.949 — C2 0.675 0.079 NA NA 6.608 1.431 -- C3 5.764 0.725 NA NA 5.334 1.268 -- 1 26.767 0.554 5.496 0.503 — 17.038 2.809 2 28.059 4.734 16.559 0.680 — 15.847 1.239 3 23.928 0.432 17.824 — 15.637 0.662 C4 5.381* 3.366 1.535* 0.122 1.551 0.065 -- C5 7.766* 2.715 2.284* 0.234 3.336 1.01 — C6 14.6* 1.404 8.015* 0.847 8.346 0.383 — * 時間延伸超出1000小時 56 201206702 表6 : 2000小時濕熱環境後的黏合性 ETFE-1 FEP-1 FEP-1A FEP-1B 平均值 SD 平均值 SD 平均值 SD 平均值 SD C1 15.511 黃色、 分層的 8.076 NA NA 0.904 0.502 C2 0.444 0.023 NA NA 0.336 0.018 C3 0.371 黃色、 1.936 1.290 NA NA 有裂紋的 0.337 1 23.476 0.666 9.924 5.054 -- 14.181 1.623 2 23.969 2.727 14.927 0.713 -- 16.428 2.164 3 23.913 0.459 14.647 0.590 — 15.709 1.220 光透射 透光率頻譜係根據針對分光光度測定之ASTM E 424,薄板材料之太陽能透射率及反射率(地物折射),方 法A收集而成。此方法使用積分球光譜儀(段6.1.1)對透 射通過一標本的光與透射通過空氣的光進行比較(段 6_4.1)。對一試樣而言,以百分比表示的總太陽能透射 率可藉由將一給定波長的透射率乘上能量加權縱座 標,來對標準太陽能分布積分光譜透射率而加以測定 (段6.5.1)。本質上等效的結果(段1.1)可藉由方法B及 使用太陽作為光源並使用天空輻射計作為偵檢器來獲 得(段4.2)。 針對表7所列的試樣,光透射數據係使用配備 DRA-2500漫射反射率配件之Varian Cary 5000 UV/VIS/NIR光譜儀(版本1.12)來測定,其係以1-nm的 增量從2500 nm掃描至200 nm,平均每一增量時間為 57 201206702 〇·2秒,利用全光栅高度並以雙光束模式操 DRA-2500為具有SPECTRAL〇N反射塗層之⑼麵 積分球。針對每一試樣獲取總透光率光譜。針對試樣之 選定波長的光透射位準記述於表7,其係絲為與透射 通過空氣之光相比的透射百分比。 、 實例 ---- 表7 :光透 600 nm下的透射百分比 .射位準(%) 實例 600 C1 C2 93.9 92.5 1 2 C3 85.6 3 C5 89.2 C6 88.6 了的^百分比 92^~~~ 92.8 91.0 使用疊層至 Bixcure®、EBAGMA-1 及 EBAGMA-2 薄膜之未經處理及經電暈處理之ETFE& FEp薄膜進行 額外的疊層試驗。將不具有矽烷或任何其他底漆的薄膜 疊層至測試用的氟聚合物薄板。試樣大小為1〇 2(;111乘 15.2 cm(四英吋乘六英吋)。從底部至頂部按照順序將試 樣放置在烘箱中:第一玻璃板、試樣第二層、氟化共聚 物樹脂薄膜第一層、Teflon®脫模薄板及第二玻璃板。 在疊置物的一端將一小片的Teflon®薄膜脫模薄板放置 在氟化共聚物樹脂薄膜及試樣第二層之間,以提供一未 疊層(未黏合)區域來作為後續剝離測試的起始點。將試 樣從周圍溫度加熱至165°C(烘箱設定溫度),並保持1 小時。在那時候’關閉烘箱的熱,並藉由開啟烘箱門來 將試樣冷卻至室溫。 58 201206702 第二薄膜層及氟化共聚物樹脂第一薄膜層間的黏 合性係藉由180度剝離測試來進行測試,其最初是在疊 層後及在於100%之相對溼度及50°C下持續上述指定時 間的處理後,於層板之2.54 cm(l英吋)的條帶上以
Instron(型號1122)及1〇〇 mm/分的剝離速率、180度的 剝離角度進行測量。亦藉由在室溫(約20。〇下持續全浸 入水中1176小時來浸潰試樣。 使用未經電暈處理之薄膜FEP-2及ETFE-2的試驗 並未提供針對 Bixcure®、EBAGMA-l 及 EBAGMA-2 薄 膜的初始黏合。最初以及在72、312、1320及1512小 時的熱處理後與在水浸沒測試之後,以經電暈處理之薄 膜 FEP-1 及 ETFE-1 與 Bixcure®、EBAGMA-1 及 EBAGMA-2薄膜進行的試驗對所有薄膜均提供出色的 黏合’並在氟化共聚物樹脂層及第二層之間提供不可剝 離的黏合。「不可剝離」指的是在不破壞氟化共聚物樹 脂層的情況下,無法將各層剝開。 【圖式簡單說明】 【主要元件符號說明】 59
Claims (1)
- 201206702 七、申請專利範圍: 1. 一種透明多層膜層板,其包括: A_ —第一薄膜層,其包括一氟化共聚物樹脂組成物,其 中i)5玄氟化共聚物包括四氟乙烯及至少一個選自由乙 烯王氟化共聚單體及其組合所構成之群組之共聚單 體的共聚單元;及ii)該第一薄膜層之至少一表面已藉 由一表面處理來改質; B. —第二薄膜層,其包括一聚合物材料,該聚合物材料 含有一本質上由下列之共聚單元所構成的三聚合物: 1)乙烯;ii)一第一烯烴’其具有CH2=c(ri)c〇2R2的化 學式,其中R1為氫或一烧基,其具有】至8個碳原子, 且R為一烷基,其具有1至8個碳原子;及出)一第 二稀煙’其具有CH2=C(R3)D的化學式,其中R3為氫 或一院基’其具有i至8個碳原子,且D為_C02H、 -C〇2R4、-C〇2R5-R4、-R5-R4、-0-R4 或-R4,其中 R4 為 一含有一環氧基的部分,且R5為一伸烷基,其具有1 至8個碳原子; 其中該第二薄臈層之一表面係黏合至該第一薄臈層之該 經改質的表面’且該多層膜層板的特徵在於:i)具有一大 於5 lbf/in之介於該第一薄膜層及該第二薄膜層間的平均 剝離強度’其係在將該多層膜層板暴露至85〇/〇之 相對渔度的條件下持續1000小時後所測量得到的。 2. 如請求項1所述之層板,其中CH2=c(Rl)c〇2R2為丙烯酸 丁酯,且D為_c〇2H。 60 201206702 3. 如請求項1所述之層板’其中ct^cC^R^CC^R2為丙烯酸 丁酯,且 D 為-C02R4、-C02R5-R4、-R5_R4、_〇_R4 或_尺4。 4. 如請求項1所述之層板’其中ch2=C(R3)D為甲基丙烯酸 縮水甘油酯。 5. —種用於製備透明多層膜層板的方法,其包含以下步驟: A·提供一第一薄膜層,其包括一氟化共聚物樹脂組成 物,其中i)該氟化共聚物包括a)四氟乙烯;及b)至少 一個選自由乙烯、全氟化共聚單體及其組合所構成之 群組的共聚單體的共聚單元;及i〇該第一薄膜層之至 少一表面已藉由一表面處理來改質; B.提供-第二薄膜層’其包括—聚合物材料,該聚合物 材料含有一本質上由下列之共聚單元所構成的三聚合 物:0乙烯;ii 一第一烯烴,其具有CH2=c(r1)c〇2r2 的化學式’其中R1為氫或-烧基,其具有!至8個碳 原?*,且R為一烷基其具有1至8個碳原子;及⑴ 一第二烯烴,其具有CH2=C(R3)D的化學式,其中R3 為氫或-烧基,其具有1至8個碳原子,且〇為{〇出、 -C〇2R4、-C〇2 W、_r5_r4、_〇_r4 或#,其中 r4 為 一含有-環氧基的部分,且R5為—狀基,其具 至8個碳原子; C·使该第二薄膜層之—表面與該第—薄膜層之該經改質 的表面接觸;以及 D. 施加熱及選擇性的施加動或真空來使該第-薄 膜層黏合至該第二薄膜層。 61 201206702 6. 如請求項5所述之方法,其中該第一薄膜層之該經改質的 表面係在與該第二層之表面接觸前以一有機矽烷處理之。 7. 如請求項5所述之方法,其中CH^C^R^CC^R2為丙烯酸 丁酉旨’且D為-CO2H。 8. 如請求項5所述之方法,其中CH^C^R^CC^R2為丙烯酸 丁酯,且 D 為-C02R4、-C02R5-R4、-R5-R4、-O-R4 或-R4。 9. 如請求項5所述之方法,其中CH2=C(R3)D為甲基丙烯酸 縮水甘油醋。 10. —種用於製備光伏模組的方法,該方法包含以下步驟: A. 提供一太陽能電池層; B. 提供一如請求項1所述之多層膜層板,其面積大於該 太陽能電池層; C. 以該多層膜層板覆蓋該太陽能電池層,以致 1. 該多層膜層板之該第二薄膜層之一表面接觸該太 陽能電池層; 2. 該多層膜層板之該第二層的一部分延伸超出該太 陽能電池層的周圍;以及 3. 延伸超出該太陽能電池層周圍之該多層膜層板之 該第二薄膜層的該部分,接觸為封裝材料層的另一 層;以及 62 201206702 D.藉由施加熱及選擇性的施加 骐層板之該第二薄膣Μ 或真二來將該多層 —光伏额。相層齡至騎储制,以提供 u.如請求項1〇所述之 物材料,其係選自由下列所構成亥^材料層包括—聚合 乙烯酸共聚物的多離的群組:乙稀酸共聚物、 物、聚(乙稀基縮_,子聚胺口二,乙,酸乙晞酉旨共聚 聚烯烴嵌段共聚物彈性物^曰八吼乙稀、聚乙歸、 ::,物,二 12.如請求項10所述 震材料舞之表面中一額外的層係黏合至該封 接觸的i面。 係正對著該第二薄膜層之表面 酸項10所述之方法,其中CH2=C(Rl)C〇2R2為丙烯 m旨’且D為_c〇2H。 項1G所述之方法,其中CH2=C(Rl)C〇2R2為丙稀 且 D 為-C〇2R4、_c〇2r5_r4、_r5_r4 〇 r44 r4。 t二求項10所逃之方法,其中CH2=C(R3)D為甲基丙稀 馱縮水甘油酯。 63 201206702 16. -種用於製備光伏模組的方法,該光伏模組包括一多層 層板’且該方法包含以下步驟: A_提供一太陽能電池層; B.提供-第-薄膜層’其包括—i化共聚物樹脂,其中 1)該氟化共聚物包括四氟乙稀及至少—個選自由乙 烯、全氟化共聚單體及其組合所構成之群組的共聚單 體的共聚單元;及_第—_層之至少-表面已藉 由一表面處理來改質; C. 冗供一弟一溥膜層,其面積大於該太陽能電池層其 中該第二薄膜層包括一聚合物材料,該聚合物材料本 質上由-本質上由下列之共聚單元所構成之三聚合 物所構成:i)乙烯;ii} 一第一烯烴,其具有 CHfCd^O^R2的化學式,其中氫或一院基, 其具有1至8個碳原子,且R2為一烧基,其具有i 至8個碳原子;及叫一第二稀烴,其具有CH2=c(r3)d ^匕學式,其中R3為氫或—燒基,其具有1至8個 碳原子,且 D 為-C02H、-C02R4、_C〇2R5_R4、_r5 r4、 =-R4或-R4’其中R4為一含有一環氧基的部分,且 R為一伸烧基,其具有1至8個碳原子; 使該第-薄膜層之—經改質的表面與該第二薄膜層 之一第一表面接觸; 使該太陽能電池層與該第二薄骐層接觸,以致 1·該第二薄膜層之該第二表面與該太陽能電池 觸; 2.該第二薄膜層的一部分延伸超出該太陽能電池層 的周圍;以及 64 201206702 3 二出ί亥太陽能電池層周圍之該第二薄膜層的 F益’接觸為一封震材料層的另一層;以及 二ΐ Γ熱及選擇性的施加壓力或真空來將該第二 έ合至該第—薄膜層及該域材料層,以提供 一光伏模組; 其中該光伏模_特徵在於具有-大於51bf/in之介於該 第-薄膜層及該第二薄闕間的平均㈣強度,其係在 將該光伏模組暴露至阶及85%之 續1000小時後所測量得到的。 牛下持 17.如請求項16所述之方法,其中該第一薄膜層之該經改質 的表面係在與該第二薄膜層之表面接觸前以一有機矽烷 處理之。 18.如請求項16所述之方法,其中一額外的層係黏合至該封 裴材料層之表面,該表面係正對著該第二薄膜層之表面 之部分接觸的表面。 19·如請求項16所述之方法’其中CHfC^RiCC^R2為丙烯 酸丁 i旨,且£)為-C〇2H。 20.如請求項16所述之方法,其中CHfCXR^COzR2為内歸 酸丁酯,且 D 為 X〇2R4、-C02R5-R4、-R5-R4、-0-R4 或〜R4。 21·如請求項16所述之方法’其中CH2=C(R3)D為甲基丙烯 酸縮水甘油酯。 65 201206702 四、 指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:第(無)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 五、 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化 學式:
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