共挤太阳能板背膜的利记博彩app
【专利说明】
[0001] 相关专利申请的夺叉引用
[0002] 本申请主张提交于2012年9月25日的美国专利申请序列号13/626,838的优先 权，其全部内容通过引用的方式并入于此。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种用于光伏太阳能板结构的背膜。更具体地，本发明涉及一种用于 光伏太阳能板结构的共挤背膜。本发明还涉及一种用于生产共挤背膜以及包含这样的背膜 的太阳能电池的方法。
【背景技术】
[0004] 目前市场上的光伏太阳能板模块一般包括前盖、第一密封层、一个或多个光伏电 池、第二密封层以及绝缘层，该绝缘层与第二密封层在太阳能板模块的背部处邻接。绝缘层 的目的在于，提供为了安全的电绝缘，并防止诸如漏电或可能的短路的性能问题。该绝缘层 在本领域通常指的是"背膜"。
[0005] 在过去的二十年里，这种绝缘层，或者说背膜，已经主要被设计为三层薄片结构， 其利用：⑴含氟聚合物外层；（ii)双轴向拉伸聚酯（以下简称"PET"）芯层；以及（iii) 要么是另一个含氟聚合物层，要么是烯烃粘合层，例如透明的聚乙烯（以下简称"PE"）或乙 烯醋酸乙烯酯（以下简称"EVA"）薄膜。图1中描绘了这种类型的背膜结构。
[0006] 含氟聚合物外层的功能仅仅是为内部的PET层提供长期的紫外线（"UV"）保护。 众所周知，含氟聚合物提供卓越的户外耐候性以及长期的耐用性。然而，含氟聚合物是相当 昂贵的组分，并且在多数条件下含氟聚合物层的使用寿命远远超过太阳能板的寿命。
[0007] 一般的背膜的PET芯层用于以下两个功能：⑴提供卓越的绝缘特性；以及（ii) 提供卓越的尺寸稳定性。这两种性质对于有效的背膜性能都是关键性的，并且需要在板的 整个寿命中保持这两种性质。
[0008] 现有背膜的第三层也提供了一些功能：（i)其使得模块的密封材料和背膜之间能 够持久接合；（ii)其提供增大的反射率，从而提高太阳能板模块的效率；以及（iii)其还充 当整个层压介质材料的一部分。
[0009] 以往，上述背膜由层压在一起的单独的薄膜利用各种粘合剂制成。粘合剂的选择 是关键，因为其被证明是背膜和模块结构中的薄弱环节之一，在应用中引起内层粘合问题。 最近，含氟聚合物外层采用含氟聚合物涂层替代传统的薄膜来应用。这种方法已被证明具 有两个主要优势：第一，省去了一个粘合层；以及第二，减小含氟聚合物层的厚度，从而减 小制造太阳能板模块的整体成本。
[0010] 然而，应注意的是，虽然PET层是具有良好尺寸稳定性的卓越的绝缘体，但是其确 实具有一些负面特性。PET具有较差的抗紫外线性和耐水解性，这往往导致背膜过早的失 效。
[0011] 然而，最近，使用PET外层的背膜的引入获得了显著的市场份额。这些背膜由特殊 的PET外层制成，该PET外层经过改良而提高了紫外线（UV)性质并减少水解作用的困扰。 内层与含氟聚合物基背膜使用相同的未改良的PET，以及相同的烯烃粘合层。其结果是相当 低成本的背膜，该背膜可能足够用于一些应用中。然而，这种结构仍然由粘合层制成，并且 易于层间粘合失效。即使这样，改良的PET外层的性能还是优于未改良的PET层，事实是， 这种背膜很可能最终被证明是不令人满意的。
[0012] 最近，基于聚酰胺的背膜被引入太阳能板市场。被引入市场的最初产品是基于多 个聚酰胺层，其中外层经过UV吸收剂和填料改良，以提供类似UV稳定性的一些性质。一般 来讲，由于其较差的UV稳定性，聚酰胺不被用作外部应用。这些结构由与用于其他背膜相 同的层压工序制成，并且也面临层间粘合问题。就这一点而言，在背膜应用中一般需要长链 聚酰胺，由于这样的事实，即短链尼龙比长链聚酰胺吸收更容易吸收水分。通常，短链尼龙 可以吸收高达约6. 5%的水分，这些水分能够对背膜的电绝缘性质造成不利的影响。虽然， 长链尼龙凭借最佳吸收仅约2%水分而具有更佳的性能，但是长链尼龙非常昂贵，进而显著 增加了背膜的成本。
[0013] 因此，目前使用的太阳能板背膜显露出多个留有改进空间的特性。首先，含氟聚合 物层的使用是昂贵的，并且在一般太阳能板的应用中属于过度设计。第二，在光谱的相对 侦牝改良的PET或改良的聚酰胺在用于PV系统时具有极大的风险，因为其在很多应用中将 过早的失效，引起板的潜在的不安全因素和效率低下。此外，使用了粘合剂的太阳能板系统 在制造过程中容易出现问题，并且在实际应用中容易过早的失效。
[0014]因此，需要一种用于太阳能板系统的结构的有效的、耐用的、耐候的并且性价比高 的背膜。还需要一种太阳能板背膜，其能够省去在背膜结构中使用粘合剂。还需要一种用 于制造这样的太阳能板背膜的有效且性价比高的方法。
【发明内容】
[0015] 本发明提供了一种背膜，实现了对有效的、耐用的、耐候的并且性价比高的背膜的 需要，该背膜能够省去在光伏太阳能板系统的结构中使用粘合剂。此外，本发明提供了一种 方法，实现了对用于制造这样的改进的太阳能板背膜的有效的方法的需要。
[0016] 本发明的背膜可以包括但不限于，具有内表面和外表面的外层、具有内表面和外 表面的中间层、以及具有内表面和外表面的内层。在本发明的一个实施方式中，中间层的外 表面与外层的内表面邻接，并且中间层的内表面与内层的外表面邻接。外层、中间层和内层 可以通过共挤工序来邻接，因而省去了使用粘合剂来将背膜的层接合在一起。本发明的背 膜在效率、强度、耐候性、成本以及包含该背膜的太阳能板的使用寿命方面均有改进。
[0017] 制造本发明的太阳能板的方法可以包括但不限于，共挤、吹塑薄膜或其他适当的 制造工序，这并非主要依赖粘合剂来将背膜的各层结合在一起，尽管适当的粘合剂可能被 用于背膜的每两层之间。
[0018] 在一个实施方式中，本发明的背膜可以通过首先将包含聚酰胺和离聚物合金的外 层材料、包含滑石粉（或其他适当的填充材料）填充的聚酰胺的中间层材料、以及包含聚酰 胺和离聚物合金的内层材料进行干燥来生产。随后，外层材料、中间层材料和内层材料被加 热至每个材料均可以被挤压成单独的片或板的状态。随后，外层材料、中间层材料和内层材 料均被挤压成单独的片或板。随后，单独的片或板被结合在一起，以形成本发明的背膜。背 膜包括单件三层片或板，其中层包括外层材料片或板、中间层材料的片或板、以及内层片或 板。中间层片或板的外表面与外层片或板的内表面邻接，并且中间层的内表面与内层片或 板的外表面邻接。
【附图说明】
[0019] 通过参考以下对本发明的实施方式的具体描述，并结合附图，将有助于理解本发 明。附图中相同的编号表示相同的部件，并且其中：
[0020] 图1为现有技术中太阳能板背膜的实施方式的各层横截面示意图。
[0021] 图2为本发明的太阳能板背膜的一个实施方式的各层的横截面示意图。
[0022] 图3为框图，其描绘了通过流延薄膜工序制造本发明的背膜的方法的一个实施方 式。
[0023] 图4为包含本发明的太阳能板背膜的一个实施方式的太阳能电池结构的横截面 示意图。
[0024] 图5为框图，其描绘了通过吹塑薄膜工序制造本发明的背膜的方法的一个实施方 式。
【具体实施方式】
[0025] 应理解的是，本发明的图示、图像和描述已经被简化，以示出相关元件以便清楚地 理解本发明，而为了清楚的目的，省去