TWI679235B - 用於太陽電池背板的可返修交聯耐候聚烯烴膠片 - Google Patents
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Abstract
一種可返修交聯耐候聚烯烴膠片，其包含以下組成成分：100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂、10~250重量份的第二聚烯烴組合物樹脂，以及30~70重量份的彈性樹脂。第一聚烯烴組合物樹脂的熔點較第二聚烯烴組合物樹脂的熔點高20℃以上。本發明之膠片能與太陽能電池模組貼合來做為背板。當加熱來撕除膠片時，藉由第二聚烯烴組合物樹脂會先微熔融但第一聚烯烴組合物樹脂尚未熔融的特性，能較完整地將膠片撕除。此外，彈性樹脂可增加黏彈性，使膠片較完整地自電池模組上撕除。
Description
本發明涉及一種可返修交聯耐候聚烯烴膠片及其製法，特別是涉及一種用於太陽電池背板的可返修交聯耐候聚烯烴膠片及其製法。
太陽能電池組件主要由玻璃蓋板、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、電池片、背板、接線盒和邊框等組成。由於太陽能電池背板不僅對於電池片提供了支撐以及保護的作用，且是上述各元件中最直接與外界環境大面積接觸的封裝材料，其性能之優劣直接影響了太陽能電池組件的發電效率和使用壽命，因此，太陽能電池背板一直是太陽能電池組件中相當重要且不可或缺的元件之一。
雖然一般在生產太陽能電池背板時，都會非常注意其耐用性的問題，以期望能達到保障使用年限為25年的高標準，然而，太陽能電池組件長期放置在戶外，往往會暴露在冰雪、溫度、風和紫外線輻射等複雜且嚴苛的環境之下，難免造成太陽能電池背板材料的老化。此外，外界環境下的碰撞，也有可能對太陽能電池背板造成機械性的破壞。
例如，台灣公開案TW201341449揭露一種交聯耐候聚烯烴組合物，其能製成背板並應用於太陽能電池。此種交聯耐候聚烯烴組合物製成的背板具有良好的耐候性及機械強度，且與封裝用的 EVA之間具有優良強度。但因為此種聚烯烴組合物背板的彈性不佳，以致於難以進行返修。
此時，為了對太陽能電池組件中的各元件繼續起到有效的支撐以及保護作用，勢必需要對太陽能電池組件進行維修。倘若只因為太陽能電池背板受損，就將整個太陽能電池組件淘汰，顯然不符合成本，因此，一般會將太陽能電池背板從太陽能電池組件上撕除，再重新貼上新的太陽能電池背板。
目前常用於撕除太陽能電池背板的方法主要有直接撕去法、酒精擦拭法以及加熱撕去法。採用直接撕去法十分費時，且返修後再貼合，與EVA剝離強度不夠，因此也已漸漸不再採用。酒精擦拭法具有速度快以及效率高的優點，然而返修後再貼合，與EVA剝離強度仍然小於10N/cm，並不理想。加熱撕去法為目前多數模組廠常用的返修方法，返修後再貼合，與EVA的剝離強度可以達到40N/cm以上，是較理想的方案。
一般來說，加熱撕去法是以加熱檯面加熱(120℃×10分)背板或玻璃，或是採用熱風槍(300~400℃)直吹背板或玻璃，待EVA軟化後再撕除太陽能電池背板。實際處理上，常常發現因為貼合太過緊密，在撕除太陽能電池背板後，於EVA上留有太陽能電池背板的殘膠，甚至因為黏著力道太大，在撕除的過程中造成大面積電池片破裂等問題，造成極大的損失。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種用於太陽電池背板的可返修交聯耐候聚烯烴膠片及其製法，能通過在適當比例下混合不同熔點的第一聚烯烴組合物樹脂、第二聚烯烴組合物樹脂以及彈性樹脂。使所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片能兼顧貼附到EVA層的密接性，且具有較的高黏彈性，使得被撕除時不易產生殘膠。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案 是，提供一種用於太陽電池背板的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，其包含第一聚烯烴組合物樹脂、第二聚烯烴組合物樹脂，以及彈性樹脂。所述第一聚烯烴組合物樹脂含量100重量份(parts per hundreds of rubber/resin，簡稱PHR)，並具有一第一熔點。所述第二聚烯烴組合物樹脂含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為10~250重量份，並具有一第二熔點。所述第一熔點較所述第二熔點高20℃以上。彈性樹脂含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為30~70重量份。
優選地，所述第一聚烯烴組合物樹脂為熔流指數介於0.3~20之間且熔點介於150~170℃的高熔點聚丙烯樹脂；所述第二聚烯烴組合物樹脂為高密度聚乙烯樹脂、線性低密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、熔流指數介於3~20之間且熔點介於110~150℃的低熔點聚丙烯樹脂之中的一種或兩種以上的組合，其中所述高密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份，所述線性低密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~100重量份，所述低密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份，所述低熔點聚丙烯樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份；所述彈性樹脂為聚烯烴系彈性體彈性體、乙烯醋酸乙烯酯共聚合EVA、乙烯基烯烴共聚物之中的一種或兩種以上的組合。
為再加強耐候性，所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片可進一步加入含氟樹脂。優選地，所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片還包含氟樹脂，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.5~15重量份，所述氟樹脂選自聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene difluoride，簡稱PVDF)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，簡稱PTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(Ethylene tetrafluoroethylene，簡稱ETFE)、聚三氟氯乙烯(Polychlorotrifluoroethene，簡稱PCTFE) 以及乙烯-聚三氟氯乙烯共聚物(Ethylene Polychlorotrifluoroethene，簡稱ECTFE)之中的一種或兩種以上的組合。
優選地，所述氟樹脂為分子量介於25萬至100萬的聚四氟乙烯。
為增加所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片的加工性，並更易於返修，可再進一步添加含氟加工助劑。優選地，所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片還包含PPA含氟加工助劑，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.1~1重量份。
優選地，所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片，還包含交聯劑、交聯助劑、滑劑、助劑、抗氧化劑、以及色料，其中，所述交聯劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~15 PHR，所述交聯劑為有機過氧化物交聯劑；所述交聯助劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~6 PHR，所述交聯助劑選自二終端碳-碳雙鍵之二烯烴、二終端碳-碳雙鍵之三烯烴、二終端碳-碳雙鍵之四烯烴(An alkadiene,alkatriene,or alkatetraene compound comprising at least two terminal carbon-carbon double bonds)、三烯丙基異三聚氰酸酯(Triallyl isocyanurate，簡稱TAIC)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(Trimethylolpropane Triacrylate，簡稱TMPTA)以及奈米級二氧化鈦(TiO2)之中的一種或兩種以上的組合；所述滑劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~45 PHR；所述助劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~240 PHR；所述抗氧化劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~15 PHR，其選自酚類抗氧劑或亞磷酸三苯酯類抗氧劑；所述色料的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~105 PHR。
優選地，所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片對波長介於420至650nm的光線反射率大於65%。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種交聯耐候聚烯烴膠片的製法，其包括下列步驟：將第一聚烯烴組合物樹脂、第二聚烯烴組合物樹脂，以及彈性樹脂以混合機進行預攪拌，以形成一混合物，其中，所述第二聚烯烴組合物樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為10~250重量份，所述第一聚烯烴組合物樹脂的熔點較所述第二聚烯烴組合物樹脂的熔點高20℃以上，彈性樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為30~70重量份；以一捏合機對所述混合物進行均勻混煉；以一軋輪機使所述混合物的成分進行膠化以及交聯；以一壓延機將膠化後的所述混合物製成一片體；以及以一冷卻輪組將所述片體冷卻定型。
優選地，在進行預攪拌以形成所述混合物的步驟中，還混合有氟樹脂，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.5~15重量份，所述氟樹脂選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯以及乙烯-聚三氟氯乙烯共聚物之中的一種或兩種以上的組合。
優選地，所述氟樹脂為平均粒徑介於3至10μm的粉末，且所述氟樹脂為分子量介於25萬至100萬的聚四氟乙烯。
為增加所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片的加工性，並更易於返修，可再進一步添加含氟加工助劑。優選地，所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片還包含PPA含氟加工助劑，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.1~1重量份。
優選地，在進行預攪拌以形成所述混合物的步驟中，還混合有交聯劑、交聯助劑、滑劑、助劑以及色料。其中，交聯劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~15 PHR，所述交聯劑為有機過氧化物交聯劑；交聯助劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~6 PHR，其選自二終端碳-碳雙鍵之二烯烴、三烯烴化合物、四烯烴化合物、TAIC、三羥甲 基丙烷三丙烯酸酯以及奈米級二氧化鈦之中的一種或兩種以上的組合；滑劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~45 PHR；助劑的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~240 PHR；色料的含量相對於100 PHR的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~105 PHR。
優選地，所述軋輪機以及所述壓延機的作業溫度在130至220℃之間。
本發明所採用的另外再一技術方案是，提供一種交聯耐候聚烯烴膠片的使用方法，其用來作為太陽電池的背板。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，其能通過“混合彈性樹脂以及不同熔點的第一聚烯烴組合物樹脂與第二聚烯烴組合物樹脂”以及“所述第一聚烯烴組合物樹脂的熔點較所述第二聚烯烴組合物樹脂的熔點高20℃以上”的技術方案，使得所製成的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，在以所述第二熔點左右的溫度進行背板加工返修時，由於第一聚烯烴組合物樹脂尚未熔融，因此不會與EVA層有太強的密接性，而且此膜因彈性樹脂存在而具有彈性，而能夠較完整地被撕除。此外本發明還能通過“所述第二聚烯烴組合物樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為10~250重量份、所述彈性樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為30~70重量份”的技術方案，兼顧前述能被撕除的特性，以及貼附到EVA層的密接性。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
圖1為本發明實施例的可返修交聯耐候聚烯烴膠片製法的流程圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“用於太陽電池背板的可返修交聯耐候聚烯烴膠片”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
請參閱圖1所示，圖1為本發明實施例的可返修交聯耐候聚烯烴膠片的製法流程示意圖。本發明的可返修交聯耐候聚烯烴膠片製法，其特徵是採用不同熔點的第一聚烯烴組合物樹脂(熔點高)、第二聚烯烴組合物樹脂(熔點低)以及彈性樹脂(彈性佳)相互混合，並通過適當的比例混合(第二聚烯烴組合物樹脂的含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂為10~250重量份；彈性樹脂的含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂為30~70重量份)，使得所製成的可返修交聯耐候聚烯烴膠片能兼顧貼附到EVA層的密接性，以及被撕除時不易殘膠的特性。其具體流程，包括下列各個主要步驟：S100：將第一聚烯烴組合物樹脂、第二聚烯烴組合物樹脂以及彈性樹脂以混合機進行預攪拌，以形成混合物，其中，第二聚烯烴組合物樹脂的含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂為10~250重量份，且第一聚烯烴組合物樹脂的熔點較第二聚烯烴組合物樹脂的熔點高20℃以上，彈性樹脂的含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂為30~70重量份；S102：以一捏合機對混合物進行均勻混煉； S104：以一軋輪機使混合物的成分進行膠化及交聯；S106：將膠化後的混合物以一壓延機製成一片體；以及S108：將片體引入冷卻輪組冷卻定型。
更具體地說，本發明的可返修交聯耐候聚烯烴膠片的製法，首先利用混合機使適當比例的第一聚烯烴組合物樹脂(熔點高)、第二聚烯烴組合物樹脂(熔點低)以及彈性樹脂(彈性佳)在低溫條件下進行預混合(步驟S100)。其中，所使用的第一聚烯烴組合物樹脂可為熔流指數介於0.3~20之間且熔點介於150~170℃的高熔點聚丙烯樹脂。第二聚烯烴組合物樹脂可為高密度聚乙烯樹脂(High Density Polyethylene，簡稱HDPE)、線性低密度聚乙烯樹脂(Low Linear Density Polyethylene，簡稱LLDPE)、低密度聚乙烯樹脂(Low Density Plyethylene，簡稱LDPE)、熔流指數介於3~20之間且熔點介於110~150℃的低熔點聚丙烯樹脂彈性樹脂可為聚烯烴系彈性體(TPO)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯基烯烴共聚物之中的一種或兩種以上的組合。
如同前述，第一聚烯烴組合物樹脂的熔點較第二聚烯烴組合物樹脂的熔點高20℃以上，為確保後續加工操作程序的便利，在材料的選用上，也可進一步選用第一聚烯烴組合物樹脂的熔點較第二聚烯烴組合物樹脂的熔點高30℃的搭配，甚至選用第一聚烯烴組合物樹脂的熔點較第二聚烯烴組合物樹脂的熔點高40℃~50℃的搭配。
其中高密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份，線性低密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂為0~100重量份，低密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份，低熔點聚丙烯樹脂的含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份。
彈性樹脂優選為聚烯烴系彈性體(TPO)。彈性體樹脂的含量相 對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為30~70重量份。
此外，本發明在進行預攪拌以形成混合物的步驟中，還可以混合有氟樹脂，所添加的氟樹脂是選自PVDF、PTFE、ETFE、PCTFE以及ECTFE之中的一種或兩種以上的組合。通過添加適當比例的的氟樹脂(相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂含量為0.2~5 PHR的氟樹脂)，使得所製成的交聯耐候聚烯烴膠片具備良好的耐候特性，且藉由第一聚烯烴組合物樹脂與氟樹脂的適當混合，也能產生更佳的拉伸特性。
此外，本發明在進行預攪拌以形成混合物的步驟中，還可以混合含氟助劑。相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂，含氟助劑的含量為0.1~1 PHR。當第一聚烯烴組合物樹脂、含氟助劑以及氟樹脂彼此間適當混合，即可進一步使交聯耐候聚烯烴膠片具備更佳的拉伸特性、耐候性以及返修性。
另外，為了使氟樹脂以及含氟助劑能夠充分均勻地分散在第一聚烯烴組合物樹脂中，以避免產品因為各成分分散不均而產生麻面等現象，本發明較佳實施例中所採用的氟樹脂，為平均粒徑介於3至10μm的粉末，更佳為平均粒徑介於4.5至8μm的粉末。此外，在本發明的較佳實施例中，氟樹脂為分子量介於25萬至100萬的聚四氟乙烯。另外，含氟助劑選用與聚烯烴樹脂相容性佳的類別，較佳地是選用PPA加工助劑。
為了在後續製程中，使第一聚烯烴組合物樹脂、第二聚烯烴組合物樹脂、彈性樹脂、氟樹脂以及含氟助劑能夠充分交聯以及膠化，並且便利後續加工程序之進行，在本發明的較佳實施例中，還可以在預混合的步驟就先添加交聯劑、交聯助劑、滑劑、助劑、抗氧化劑以及色料等添加劑。其中，交聯劑的含量相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~15 PHR；交聯助劑的含量相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0~6 PHR；滑劑的含量相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~45 PHR；助劑的含量 相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~240 PHR；抗氧化劑的含量相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~15 PHR，其選自酚類抗氧劑或亞磷酸三苯酯類抗氧劑；色料的含量相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0~105 PHR。
本發明所採用的交聯劑是有機過氧化物交聯劑，當溫度升高到過氧化物的分解溫度時便開始分解，並與聚烯烴樹脂發生反應而交聯成網狀結構。有機過氧化物在110至220℃之分解溫度範圍內，其半衰期為10分鐘。
具體而言，可採用下列化合物：過氧化丁二酸(110℃)、過氧化苯甲醯(110℃)、2-乙基己酸過氧第三丁酯(113℃)、過氧化對氯苯甲醯(115℃)、過氧化異丁酸第三丁酯(115℃)、過氧化異丙基碳酸第三丁酯(135℃)、過氧化月桂酸第三丁酯(140℃)、2,5-二甲基-2,5-二(過氧苯甲醯基)己烷(140℃)、過氧乙酸第三丁酯(140℃)、過氧化鄰苯二甲酸二-第三丁酯(140℃)、過氧順丁烯二酸-第三丁酯(140℃)、過氧環己酮(145℃)、過氧苯甲酸-第三丁酯(145℃)、過氧化二枯基(150℃)、2,5-二甲基-2,5-二(第三-丁基-過氧化)己烷(155℃)、過氧第三-丁基枯(155℃)、第三-丁基過氧化氫(158℃)、二-第三丁基過氧化物(160℃)、2,5-二甲基-2,5-二(第三-丁基過氧化)己炔(170℃)以及α,α’-雙-第三-丁基過氧化-1,4-二異丙基苯(160℃)。以選擇α,α’-雙-第三-丁基過氧化-1,4-二異丙基苯及2,5-二甲基-2,5-二(第三-丁基過氧化)己炔。上列括號內所標示的溫度是各別化合物半衰期為10分鐘時對應的分解溫度。為了避免在加工的前段製程中(混合機或捏合機作業的過程中)就先發生交聯反應，而影響產品均勻性以及品質，或增加後段加工製成的困難度，可以採用分解溫度較高的有機過氧化物交聯劑，以確保前段製程能控制在分解溫度以下，進而提高批內物性及外觀品質穩定性。
交聯助劑選自二終端碳-碳雙鍵之二烯烴、二終端碳-碳雙鍵之 三烯烴、二終端碳-碳雙鍵之四烯烴(An alkadiene,alkatriene,or alkatetraene compound comprising at least two terminal carbon-carbon double bonds)、TAIC交聯助劑、TMPTA交聯助劑以及奈米級TiO2之中的一種或兩種以上的組合。更具體而言，可採用1,9-癸二烯(1,9-decadiene)、1,7-辛二烯(1,7-octadiene)、1,5-己二烯(1,5-hexadiene)、1,4-戊二烯(1,4-pentadiene)、1,3-丁二烯(1,3-butadiene)、1,3,5-己三烯(1,3,5-hexatriene)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯(2,3-dimethyl-1,3-butadiene)等一種以上的交聯助劑。此外，奈米級TiO2也可以作為另一種交聯助劑，其作用在於能夠促使樹脂與交聯劑在150℃~220℃的作業溫度下，於軋輪機中適當地進行交聯反應，而不必再另外藉助幅射線照射以提高交聯度。藉由添加奈米級TiO2可以使所生成之聚烯烴膜外觀及物性均勻，與上述二烯烴等交聯助劑併用，更可發揮優異的交聯效果。
助劑為紫外線吸收劑以及填充劑之中的一種或混合並用。其中，紫外線吸收劑的含量相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~9 PHR，其作用是為了消滅紫外光照射過程中產生的自由基，從而防止鏈的增長，降低光降解或光氧化的發生。一般為受阻胺類化合物，受阻胺在有氧狀態下吸收光能後，可以轉變為相應的氮氧自由基，進而捕獲高分子降解中產生的自由基，而且在光穩定化過程中具有再生功能，從而抑制連鎖反應，在本發明的較佳實施例中，紫外線吸收劑選自受阻胺類光安定劑(Hindered Amine Light Stabilizer，簡稱HALS)、羥基苯基苯并三唑類(benzotriazole)紫外線吸收劑或羥基二苯甲酮類(hydroxybenzophenone)紫外線吸收劑之中的一種或兩種以上的組合。另一方面，填充劑的含量相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~90 PHR，其選自如碳酸鈣、粘土、滑石粉、雲母粉、石灰石以及矽石粉之中的一種或兩種以上。
有關滑劑的特性，以及本發明較佳實施例中所選用的滑劑， 在後文相關段落再進一步詳述。
抗氧化劑可選自酚類抗氧化劑以及亞磷酸三苯酯類(Triphenyl phosphite)等，有時使用兩種或兩種以上的抗氧劑，可以產生明顯的協同效應。其中，酚類抗氧化劑能阻止鏈的增長，並且能夠利用空間位阻效應阻止氧化反應的進行；亞磷酸三苯酯類則能與氧原子形成穩定的化合物，並分解過氧化氫化合物，且能終止自由基鏈反應，從而阻止鏈式反應的發生。
色料可視產品的色相需求酌予添加。實際使用上可採用有機色料、無機色料或採無機、有機色料混合的方式進行添加，如無特別需求也可以不加色料(即0 PHR)。色料可選自碳黑、鈦白(TiO2)、酞青綠、酞青藍、鈷藍、酮紅、汞鎘紅、鎘黃、鉻黃、偶氮黃、鉻綠、群青、Fe2O3褐等。由於微米級TiO2(0.1μm以上)具有強效的遮蔽力，因此除了可以作為色料用途外，適量添加之下還可以提高聚烯烴膜的反射率，而有助於提高太陽能電池對於光線能量的轉換效率，而能增進太陽能電池的發電效率；再者，添加適量的微米級TiO2還能夠提高聚烯烴膜的耐侯性，以提升太陽能電池的使用壽命；此外，微米級TiO2還可以強力吸收交聯劑，促使交聯劑均勻分散於樹脂內，進而避免在產品中出現焦黑點，有助於整體產品質量的提升。
回到本發明較佳實施例的流程步驟，在前述步驟S100中，首先將第一聚烯烴組合物樹脂、第二聚烯烴組合物樹脂、彈性樹脂、氟樹脂、含氟助劑以及前述各種添加劑加入混合機中，並且在低溫條件下進行預攪拌以形成一混合物。接下來，以捏合機在低於交聯劑分解溫度的低溫下，均勻混煉混合物(步驟S102)。
混合物經由捏合機充分捏合混煉後，被送入一軋輪機，以便能通過軋輪機使混合物初步膠化及交聯(步驟S104)。此時，為了使交聯劑發揮作用，將軋輪機的作業溫度控制在130至220℃(視所選用的交聯劑而定)之間。
當混合物在軋輪機中被初步膠化及交聯後，將膠化後的混合物以一壓延機製成一片體(步驟S106)。此時，將壓延機的作業溫度控制在130至220℃之間，可使得混合物在被壓延機壓延成片體的過程中，繼續發生膠化及交聯反應，進而使所製成的產品因為經過充分地膠化與交聯，而具備良好的物性。具體而言，在此一步驟中可以採取較前一步驟更高的溫度，以助交聯劑分解，進而能促進交聯反應的進行。此外，將壓延機產出片體的產速控制在10~120公尺/每分鐘，且將片體的厚度控制在0.05mm至1.0mm之間，也有助於確保產品具備均勻且充分的交聯度。
值得特別一提的是，在將本發明的膠片應用於其他不同用途時，可視實際需求對膠片進行壓印，此時，可將壓延機所製成的片體引入一壓花輪組，以通過壓花輪組於片體上壓製所需的紋路。由於本較佳實施例主要是以應用於太陽能電池背板為例，原則上可以不經過此壓印步驟，然而，如果為了提高反射效率而需要在片體的表面上形成光學微結構，也可選擇性地進行前述壓印步驟。
另一方面，由於聚烯烴材料在高溫熔融狀態下粘度提高，因此在加工成型的過程中，容易發生粘輪的現象，並導致扭力增大而難以進行加工。為了避免前述狀況發生，本發明的較佳實施例添加適量的滑劑，且採用內、外部滑劑配合的方式。其中，偏外部滑劑包括C12~18脂肪酸系、脂肪酸酯系，以硬脂酸為佳；內外部兼具之滑劑包括脂肪酸醯胺類、金屬石鹼類、有機矽系之滑劑；內部滑劑包括C20以上脂肪酸、石蠟烴系等。本實施例利用上述不同內、外部特性的滑劑之相互搭配，使聚烯烴樹脂不與膠布機金屬輪面相粘，且聚烯烴樹脂間易與滑劑相容及膠化。如同前述，在本發明的較佳實施例中，滑劑的含量相對於100 PHR的第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~45 PHR。其中，外部滑劑佔滑劑總量的40%~70%，其餘30%~60%則為內部滑劑或內外部兼具之滑 劑。
另外須附帶一提的是，為了避免交聯聚烯烴在膠布機表面輥壓時，積料(BANK)發生靜電火花，也可以考慮在一開始的混合物中加入抗靜電劑，藉此賦予聚烯烴樹脂表面導電化，以消除火花。具體來說可以採用乙氧基甘油脂肪酸酯類、磷酸鹽酯類、脂肪胺類衍生物及其它醇類衍生物如烷類磷酸酯、聚乙二醇-硬脂酸酯其中的一種或兩種以上的相互配合，做為本發明的抗靜電劑使用。
回到本發明的主要流程步驟，在通過壓延機製成片體後，將片體引入冷卻輪組中，以使片體能夠充分冷卻定型(步驟S108)，並將最終製品捲曲收納，即完成本發明可返修交聯耐候聚烯烴膠片的製備程序。
[實施例]
依據表1的成分取料並加入混合機。在低溫條件下透過混合機進行預攪拌以形成混合物，後經過捏合機混煉，再送入軋輪機並於溫度175℃下膠化及交聯。接著，再透過壓延機於210℃下以105公尺/每分鐘壓製成厚度0.06mm的片體。
[比較例]
依據表1的成分取料並加入混合機。在低溫條件下透過混合機進行預攪拌以形成混合物，後經過捏合機混煉，再送入軋輪機並於溫度180℃下膠化及交聯。接著，再透過壓延機於220℃下以105公尺/每分鐘壓製成厚度0.06mm的片體。
※本比較例進一步說明沒有添加彈性樹脂的特性，以與實施例進行比較。
表1
[評價項目]
表2中列出以GB/T 31034 2014晶體矽太陽能電池元件用絕緣背板檢驗標準所提供的測試方法，對前述實施例的各種物性進行評估，可以發現所獲得的各參數值都符合所期望的判定標準值：
此外，表3中另外列出不同測試方法，對本發明實施例的各種物性評估，分別採用下列測試方法進行評估：
1、拉力強度(psi)、伸長率(%)：採用ASTM D638M測試進行評估。
2、表面張力：採用ASTM D2578測試進行評估。
3、加熱收縮：採用JIS-B0601測試進行評估。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，其能通過“混合不同熔點的第一聚烯烴組合物樹脂、第二聚烯烴組合物樹脂及彈性樹脂”以及“第一聚烯烴組合物樹脂的熔點較第二聚烯烴組合物樹脂的熔點高20℃以上、彈性樹脂、導入耐候氟樹脂以及添加易返修含氟助劑”的技術方案，使得所製成的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，在以第二聚烯烴組合物樹脂的熔點左右的溫度進行加工，並將可返修交聯耐候聚烯烴膠片貼合至太陽能電池組件當作背板使用時，由於第一聚烯烴組合物樹脂尚未熔融，因此不會與EVA層有太強的密接性，而能夠較完整地被撕除。採用本發明的用於太陽電池背板的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，不僅在太陽能電池背板長時間使用後可便於更換，在最初組裝加工的過程中，若有部分產品在貼附時沒有對齊，而有必要撕下重工，也可避免交聯耐候聚烯烴膠片留下殘膠、或交聯耐候聚烯烴膠片本身破損，甚至因為黏著力太強而損壞太陽電池組件的其他元件。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及附圖內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
Claims (7)
- 一種用於太陽電池背板的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，包含以下組成成分：第一聚烯烴組合物樹脂100重量份，所述第一聚烯烴組合物樹脂具有一第一熔點，其中，所述第一聚烯烴組合物樹脂為熔流指數介於0.3~20之間且所述第一熔點介於150~170℃的高熔點聚丙烯樹脂；第二聚烯烴組合物樹脂，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為10~250重量份，所述第二聚烯烴組合物樹脂具有一第二熔點，所述第一熔點較所述第二熔點高20℃以上，其中，所述第二聚烯烴組合物樹脂為高密度聚乙烯樹脂、線性低密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、熔流指數介於3~20之間且所述第二熔點介於110~150℃的低熔點聚丙烯樹脂之中的一種或兩種以上的組合，其中所述高密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份，所述線性低密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~100重量份，所述低密度聚乙烯樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份，所述聚丙烯樹脂的含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~50重量份；以及彈性樹脂，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為30~70重量份，其中，所述彈性樹脂為聚烯烴系彈性體彈性體，乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基烯烴共聚物之中的一種或兩種以上的組合。
- 如請求項1所述的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，還包含：氟樹脂，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.5~15重量份，所述氟樹脂選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯以及乙烯-聚三氟氯乙烯共聚物之中的一種或兩種以上的組合。
- 如請求項2所述的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，其中，所述氟樹脂為分子量介於25萬至100萬的聚四氟乙烯。
- 如請求項1所述的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，其中含有氟助劑採用PPA加工助劑，其含量相對於100重量份的第一聚烯烴組合物樹脂含量為0.1~1重量份。
- 如請求項1所述的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，還包含：交聯劑，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~15重量份，所述交聯劑為有機過氧化物交聯劑；交聯助劑，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~6重量份，所述交聯助劑選自二終端碳-碳雙鍵之二烯烴、二終端碳-碳雙鍵之三烯烴、二終端碳-碳雙鍵之四烯烴、三烯丙基異三聚氰酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯以及奈米級二氧化鈦之中的一種或兩種以上的組合；滑劑，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~45重量份；助劑，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~240重量份；抗氧化劑，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0.3~15重量份，所述抗氧化劑選自酚類抗氧劑或亞磷酸三苯酯類抗氧劑；以及色料，其含量相對於100重量份的所述第一聚烯烴組合物樹脂為0~105重量份。
- 如請求項1所述的可返修交聯耐候聚烯烴膠片，其中，所述可返修交聯耐候聚烯烴膠片對波長介於420至650nm的光線反射率大於65%。
- 一種如請求項1所述的可返修交聯耐候聚烯烴膠片的使用方法，其用來作為太陽電池的背板。
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