專(zhuān)利名稱(chēng)：阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能電池模塊用背板及太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能電池模塊用背板以及使用該背板的太陽(yáng)能電池 模塊。
背景技術(shù)：
作為清潔能源，使用光伏發(fā)電將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化成電能的太陽(yáng)能電池受到了特別關(guān) 注。對(duì)具有阻擋性能的太陽(yáng)能電池模塊用背板進(jìn)行了研究。為了保證阻擋性能，已在基底 膜的表面設(shè)置了鋁箔。然而，近來(lái)提出了保證絕緣的要求，并希望使用非導(dǎo)電性材料。
在此情況下，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)平2008-130647中提出了一種通過(guò)層疊兩 個(gè)阻氣膜而得到的層疊背板，每個(gè)阻氣膜都具有基底和通過(guò)在基底上設(shè)置氧化物而得到的 阻擋層，并使阻擋層相互面對(duì)。由這樣的兩個(gè)阻氣膜相互層疊而形成的背板具有如下問(wèn) 題在阻擋層變薄時(shí)不能獲得足夠的阻擋性能。另一方面，在J. Appl. Polym. Sci. Vol. 106， 3534-3542(2007)中提出減小在待層疊的阻氣膜之間設(shè)置的粘合層的厚度能防止水從阻 氣膜的截面方向侵入，從而獲得所需的阻擋性能。然而，在J. Appl. Polym. Sci. Vol. 106， 3534-3542(2007)中，由于減小粘合層厚度，會(huì)使粘合力降低，因此不可能減小粘合層厚度。
如上所述，實(shí)際上尚未找到能夠?qū)崿F(xiàn)所需阻擋性能并獲得足夠粘合力的措施。特 別地，由于太陽(yáng)能電池被放置在室外并且要使用多年，因此長(zhǎng)年保證粘合力非常重要。發(fā)明內(nèi)容
如上所述，雖然通過(guò)減小粘合層的厚度能夠有效地防止水從阻氣膜的截面方向侵 入，但是當(dāng)減小粘合層的厚度時(shí)粘合力會(huì)降低。本發(fā)明的一個(gè)目的是解決上述問(wèn)題，并提 供一種通過(guò)利用粘合劑層疊阻氣膜而得到的太陽(yáng)能電池模塊用背板，所述太陽(yáng)能電池模塊 用背板能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的阻擋性能，并且在減小粘合層的厚度時(shí)不會(huì)減小阻氣膜之間的粘合 力。
這種情況下，本申請(qǐng)的發(fā)明人對(duì)減小粘合層的厚度時(shí)不會(huì)降低粘合力的方案進(jìn)行 了研究。本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將二液型聚氨酯粘合劑用作粘合劑，并且 將與粘合層接觸的阻氣膜表面的表面粗糙度調(diào)節(jié)至特定范圍，就可以解決上述問(wèn)題。因此 完成了本發(fā)明。特別地，通過(guò)下列手段可解決上述問(wèn)題
[1] 一種阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)阻氣膜和所述阻氣膜之間的 粘合層，其中每個(gè)所述阻氣膜都具有基底膜和位于所述基底膜上的阻擋層；每個(gè)所述阻擋 層都包括具有無(wú)機(jī)氧化物、無(wú)機(jī)氮化物或其混合物的無(wú)機(jī)層；每個(gè)所述阻擋層都具有表面 粗糙度(Ra)為0. l-3nm的最外層；各阻氣膜的所述阻擋層隔著所述粘合層相互面對(duì)；所述 粘合層是通過(guò)使二液型聚氨酯粘合劑硬化而獲得的。
[2] [1]所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述粘合層具有從不低于0. 1 μ m到小于2 μ m的厚度。
[3] [1]或[2]所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述粘合層與至少一個(gè)所述阻氣膜的無(wú)機(jī)層相鄰。
[4] [1]或[2]所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述粘合層與至少一個(gè)所述阻氣膜的無(wú) 機(jī)層相鄰；并且至少一個(gè)所述阻氣膜包括位于所述基底膜和所述無(wú)機(jī)層之間的內(nèi)襯層。
[5] [1]或[2]所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述粘合層與各阻氣膜的所述無(wú)機(jī)層相 鄰；并且所述阻氣膜都包括位于所述基底膜和所述無(wú)機(jī)層之間的內(nèi)襯層。
[6] [1]-[5]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述二液型聚氨酯粘合劑具有 IN/15mm以上的層壓強(qiáng)度，并且在105°C、100%的相對(duì)濕度下放置M小時(shí)后也不會(huì)引起分 層剝離。
[7] [1]-[6]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述二液型聚氨酯粘合劑包括具 有兩個(gè)或更多官能團(tuán)的異氰酸酯化合物以及聚氨酯多元醇。
[8] [1]-[7]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述無(wú)機(jī)層都是通過(guò)沉積法 形成的。
[9] [1]-[8]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述阻擋層都具有表面粗糙 度(Ra)為0. 1-1. Onm的最外層。
[10][1]-[9]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述無(wú)機(jī)層都具有 5-300nm的厚度。
[11][1]-[10]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述基底膜都具有 0. 1-1. Onm的表面粗糙度(Ra)。
[12] [1]-[11]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述阻擋層都包括交替層 疊的至少兩個(gè)無(wú)機(jī)層和至少兩個(gè)有機(jī)層。
[13] [1]-[12]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其包括位于一個(gè)所述基底膜和所述 無(wú)機(jī)層之間的內(nèi)襯層；并且其中所述內(nèi)襯層具有2. Onm以下的表面粗糙度(Ra)。
[14] 一種太陽(yáng)能電池模塊用背板，所述太陽(yáng)能電池模塊用背板包括根據(jù) [1]-[13]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[15] [14]所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述二液型聚氨酯粘合劑具有 IN/15mm以上的層壓強(qiáng)度，并且在105°C、100%的相對(duì)濕度下放置M小時(shí)后也不會(huì)引起分層剝離。
[16] [14]或[15]所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述二液型聚氨酯粘合劑 包括具有兩個(gè)或更多官能團(tuán)的異氰酸酯化合物以及聚氨酯多元醇。
[17] [14]-[16]中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中每個(gè)所述無(wú)機(jī)層都 是通過(guò)沉積法形成的。
[18] [14]-[17]中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中每個(gè)所述無(wú)機(jī)層都 包括氧化硅、氧化鋁或者其混合物。
[19] [14]-[18]中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中每個(gè)所述阻擋層都 具有表面粗糙度(Ra)為0. 1-1. Onm的最外層。
[20] 一種太陽(yáng)能電池模塊，其具有包括[1]_[13]中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu) 的太陽(yáng)能電池模塊用背板。
本發(fā)明使得即使減小粘合層的厚度也能保持阻氣膜的粘合力。從而，本發(fā)明使得 能夠提供具有良好阻擋性能和粘合性的太陽(yáng)能電池模塊用背板。


圖1是示出了在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊用背板中使用的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)的層疊 結(jié)構(gòu)示例的示意圖，其中1表示基底膜，2表示無(wú)機(jī)層，3表示阻氣膜，4表示粘合層；
圖2是示出了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊用背板的層疊結(jié)構(gòu)示例的示意圖，其中1 表示基底膜，2表示無(wú)機(jī)層，4表示粘合層，5表示阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，6表示太陽(yáng)能電池模塊用背 板，7表示粘合層，8、9表示基板。具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行具體說(shuō)明。在本說(shuō)明書(shū)中，“從一個(gè)數(shù)值到另一數(shù)值”的 表達(dá)方式所表示的數(shù)值范圍指的是落入表示該范圍下限的前一數(shù)值和表示該范圍上限的 后一數(shù)值之間的范圍。此處所述的“有機(jī)EL裝置”指的是有機(jī)電致發(fā)光裝置。
本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊用背板的特征在于包括阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)。該阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu) 包括兩個(gè)阻氣膜和位于所述阻氣膜之間的粘合層，其中每個(gè)阻氣膜都具有基底膜和基底膜 上的阻擋層；每個(gè)阻擋層都包括具有無(wú)機(jī)氧化物、無(wú)機(jī)氮化物或其混合物的無(wú)機(jī)層；每個(gè) 阻擋層都具有表面粗糙度(Ra)為0. l-3nm的最外層；各阻氣膜的阻擋層隔著粘合層相互面 對(duì)；該粘合層是通過(guò)使二液型聚氨酯粘合劑固化而獲得的。
這樣的構(gòu)造使得能夠防止水從阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)的截面方向侵入并增強(qiáng)阻擋性能。
圖1示出了本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊用背板所要使用的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)的示例。阻 氣膜3包括基底膜1和無(wú)機(jī)層2，利用粘合劑以所述無(wú)機(jī)層2相互面對(duì)的方式粘接所述阻氣 膜3。在本實(shí)施方式中，盡管各個(gè)無(wú)機(jī)層2均與粘合層4接觸，但各個(gè)無(wú)機(jī)層2并不是必須 與粘合層4接觸，而是可以與其它功能層接觸。在本實(shí)施方式中阻擋層僅由一個(gè)無(wú)機(jī)層構(gòu) 成，但阻擋層也可由多層構(gòu)成。構(gòu)成阻擋層的層的例子包括后面將會(huì)提到的內(nèi)襯層。內(nèi)襯 層和無(wú)機(jī)層可以交替層疊。在本發(fā)明中，與粘合層接觸的層優(yōu)選為無(wú)機(jī)層。
<阻擋層最外表面的表面粗糙度(Ra) >
在本發(fā)明中，阻擋層最外表面的表面粗糙度(Ra)優(yōu)選為0. l-3nm，更優(yōu)選為 0. 1-1. Onm0阻擋層的最外層優(yōu)選為無(wú)機(jī)層，可以通過(guò)采用具有光滑表面的基底膜或設(shè)置具 有光滑表面的內(nèi)襯層，來(lái)實(shí)現(xiàn)其表面粗糙度Ra。特別地，從可操作性的角度考慮，優(yōu)選地設(shè) 置內(nèi)襯層作為無(wú)機(jī)層的基底層。
<內(nèi)襯層>
如上所述，采用內(nèi)襯層的主要目的是將無(wú)機(jī)層的最外表面調(diào)節(jié)為具有特定Ra。內(nèi) 襯層的Ra優(yōu)選為2. Onm或更小，更優(yōu)選為1. Onm。內(nèi)襯層所使用的材料優(yōu)選為有機(jī)材料。 特別地，可以通過(guò)涂布可溶于有機(jī)溶劑的聚合物材料或低聚物材料來(lái)獲得內(nèi)襯層?？梢酝?過(guò)使諸如多官能丙烯酸脂和多官能異氰酸酯的材料經(jīng)受交聯(lián)反應(yīng)而形成內(nèi)襯層。從尺寸穩(wěn) 定性、材料穩(wěn)定性和粘接性的角度考慮，內(nèi)襯層優(yōu)選地根據(jù)涂布或沉積而形成，更優(yōu)選地根 據(jù)涂布而形成，因?yàn)槠渖a(chǎn)率高而且平整效果容易實(shí)現(xiàn)。另一優(yōu)選適用方法是薄膜形成法， 包括對(duì)有機(jī)材料的水分散物(乳液)進(jìn)行水性涂布，然后對(duì)其進(jìn)行干燥和熔接。
〈粘合層的厚度〉
本發(fā)明的粘合層的厚度通常為從不低于0. 1 μ m到小于2 μ m的范圍內(nèi)，優(yōu)選為0. 2 μ m-1. 5 μ m,更優(yōu)選為0. 5 μ m-1. 0 μ m。本發(fā)明采用二液型聚氨酯粘合劑來(lái)形成具有適 當(dāng)厚度的粘合層。
〈粘合劑的種類(lèi)〉
本發(fā)明的粘合層是通過(guò)固化二液型聚氨酯粘合劑而獲得的層。然而，在不偏離本 發(fā)明范圍的前提下，本發(fā)明的粘合層可包括其它種類(lèi)的粘合劑和添加劑等。通常，本發(fā)明的 粘合層包含重量百分比為95 %或更多的二液型聚氨酯粘合劑的固化物。
本發(fā)明的二液型聚氨酯粘合劑優(yōu)選為耐水解粘合劑，其層壓強(qiáng)度為1N/I5mm，并且 即使在溫度為105°C、相對(duì)濕度為100%的環(huán)境下放置M小時(shí)后也不會(huì)引起分層剝離。本 發(fā)明的二液型聚氨酯粘合劑優(yōu)選為包含聚醚型聚氨酯多元醇和包括兩個(gè)或更多官能團(tuán)的 異氰酸酯的粘合劑。
本發(fā)明的二液型聚氨酯粘合劑的示例包括由聚酯多元醇和二異氰酸酯構(gòu)成的硬 化型粘合劑，以及由聚醚多元醇和二異氰酸酯構(gòu)成的硬化型粘合劑。聚酯系粘合劑通常在 強(qiáng)度和耐熱性上優(yōu)于聚醚系粘合劑，因此常被用于高溫材料(retort material) 0然而，本 申請(qǐng)的發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，如果采用聚醚系粘合劑，本發(fā)明的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)充分 的粘合。特別地，當(dāng)阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)具有沉積有無(wú)機(jī)層并且兩個(gè)無(wú)機(jī)層都通過(guò)粘合層相互粘 結(jié)的結(jié)構(gòu)時(shí)，阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)充分的粘合。此外還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)提高所沉積的無(wú)機(jī)層的 光滑度能夠有效提高粘合度。
<無(wú)機(jī)層>
本發(fā)明的無(wú)機(jī)層包括無(wú)機(jī)氧化物、無(wú)機(jī)氮化物或其混合物。此處“包括”指的是無(wú) 機(jī)層實(shí)質(zhì)上只由這些成分構(gòu)成，但是并不意味著排除雜質(zhì)等的微量成分。例如，無(wú)機(jī)層包括 重量百分比為98%或以上的無(wú)機(jī)氧化物、無(wú)機(jī)氮化物或其混合物。無(wú)機(jī)層優(yōu)選包括一種或 兩種金屬氧化物，更優(yōu)選地包括氧化鋁、氧化硅、氧化錫、氧化鎂、氧化鋅或其混合物，更優(yōu) 選為氧化硅、氧化鋁或其混合物。
氧化硅更優(yōu)選為化學(xué)式SiOx所表示的氧化硅，其中χ為0. 9-1. 5。由于可能帶有 顏色，該無(wú)機(jī)層尚未被用于有機(jī)EL裝置等裝置。然而，在無(wú)機(jī)層被用于太陽(yáng)能電池時(shí)，其著 色不成問(wèn)題。
本發(fā)明的無(wú)機(jī)層可采用已知的方法形成，例如氣相沉積法(例如物理氣相沉積 PVD和化學(xué)氣相沉積CVD)、液相法(例如采用溶膠-凝膠法的方法)。其中優(yōu)選采用真空氣 相沉積法、濺射法、離子鍍法和CVD法。從生產(chǎn)率和成本的角度考慮優(yōu)選采用沉積法。特別 地，通過(guò)采用粘合劑對(duì)沉積的無(wú)機(jī)層進(jìn)行層疊，能夠得到高生產(chǎn)率低成本的穩(wěn)定的無(wú)機(jī)層。
對(duì)于無(wú)機(jī)層的厚度，其優(yōu)選條件隨著構(gòu)成無(wú)機(jī)層的材料的種類(lèi)而不同，通常為 5-300nm。當(dāng)其厚度小于5nm時(shí)，無(wú)機(jī)層不能形成均勻的膜，因此，阻擋層有時(shí)不能正常工 作。當(dāng)無(wú)機(jī)層的厚度超過(guò)300nm時(shí)，有時(shí)不能獲得足夠的薄膜柔性，因此，薄膜有時(shí)會(huì)在外 力(例如彎曲或拉伸)的作用下被破壞，不能起到阻擋層的作用。無(wú)機(jī)層的厚度優(yōu)選為 10nm-150nm，更優(yōu)選為 20nm_100nm。
<基底膜>
本發(fā)明對(duì)基底膜沒(méi)有特別的限定，可將公知的膜用作基底膜。例如，該基底膜優(yōu)選 為在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)2009-196318的第0046至0053段中公開(kāi)的膜。
本發(fā)明的基底膜的Ra優(yōu)選為0. 1-10. Onm，更優(yōu)選為0. 1-5. Onm。
在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下，本發(fā)明的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)可具有其它的功能層。 這種功能層可以是在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)特開(kāi)2009-196318的第0045段中公開(kāi)的層。
<太陽(yáng)能電池模塊用背板>
此處以本發(fā)明的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)被用作太陽(yáng)能電池模塊用背板的實(shí)施方式為例進(jìn) 行說(shuō)明。圖2是示出本發(fā)明的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于太陽(yáng)能電池模塊用背板的示例的示意 圖，其中5表示阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，6表示太陽(yáng)能電池模塊用背板。太陽(yáng)能電池模塊用背板6的 上側(cè)對(duì)應(yīng)于太陽(yáng)能電池的上側(cè)，而太陽(yáng)能電池模塊用背板6的下側(cè)對(duì)應(yīng)于太陽(yáng)能電池的下 側(cè)。在本實(shí)施方式中，位于阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)5的上側(cè)的基底膜1通過(guò)第二粘合層7粘接到基 板8。在基板8中可添加白色顏料。盡管在本實(shí)施方式中基板8被粘接到基底膜1，但是通 過(guò)增加基底膜1的厚度并且向基底膜1中添加著色劑，可以省略基板8和第二粘合層7。因 此，優(yōu)選地對(duì)本發(fā)明的基底膜包含著色劑的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另一方面，在太陽(yáng)能電池的 下側(cè)的位置上使用的基板9優(yōu)選為具有耐氣候性的膜，或者為粘附到包含具有耐氣候性的 樹(shù)脂(例如聚氟乙烯)的膜上的膜，以增強(qiáng)耐氣候性?；?還通過(guò)第三粘合層10粘接到 基底膜1。
太陽(yáng)能電池裝置設(shè)置在上述太陽(yáng)能電池模塊用背板和太陽(yáng)能電池模塊用前板之 間。對(duì)于優(yōu)選適用于本發(fā)明的背板的太陽(yáng)能電池裝置沒(méi)有特別的限定。例如可包括基于單 晶硅的太陽(yáng)能電池裝置，基于多晶硅的太陽(yáng)能電池裝置，單結(jié)或者串聯(lián)結(jié)構(gòu)的基于非晶硅 的太陽(yáng)能電池裝置，基于鎵-砷(GaAs)、銦-磷(InP)等的III-V族化合物半導(dǎo)體的太陽(yáng)能 電池裝置，基于鎘-碲(CdTe)等的II-VI族化合物半導(dǎo)體的太陽(yáng)能電池裝置，基于銅/銦/ 硒(CIS系)、銅/銦/鎵/硒(CIGS系)、銅/銦/鎵/硒/硫(CIGSS系)等的I-III-VI 族化合物半導(dǎo)體的太陽(yáng)能電池裝置，染料敏化太陽(yáng)能電池裝置，有機(jī)太陽(yáng)能電池裝置等。然 而，在本發(fā)明中，太陽(yáng)能電池裝置優(yōu)選為基于銅/銦/硒(CIS基)、銅/銦/鎵/硒(CIGS 基)、銅/銦/鎵/硒/硫(CIGSS基)等的I-III-VI族化合物半導(dǎo)體的太陽(yáng)能電池裝置。
通常要求將本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊用背板在85°C、85%的相對(duì)濕度下放置 2000小時(shí)以進(jìn)行推廣評(píng)估，公知地，其對(duì)應(yīng)于太陽(yáng)能電池模塊用背板在105°C、100%的相 對(duì)濕度下放置168小時(shí)后的物性值。因此，太陽(yáng)能電池模塊用背板優(yōu)選滿足這樣的要求。
實(shí)施例
參照下面的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征進(jìn)行更加具體的說(shuō)明。在下面的實(shí)施例中，所 用材料，其量和比例、處理細(xì)節(jié)和處理過(guò)程在不超出本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以適 當(dāng)?shù)剡M(jìn)行修改或變化。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例1
在由日本帝人杜邦薄膜株式會(huì)社(TEIjin Dupont Films Japan Ltd.)制造的厚 度為IOOym的PEN膜的光滑表面上，通過(guò)電子束(EB) +離子槍方式并適用于等離子輔助法 的沉積裝置(由新柯隆株式會(huì)社Siincron Co.，Ltd.制造，ACE1350IAD)，沉積由大阪鈦科 技株式會(huì)社(OSAKA Titanium Technologies CO.，Ltd.)制造的SiO以形成沉積膜。條件 是離子輔助電壓為900V、氧氣流量為50sCCm，氬氣流量為Ssccm。從而在其表面上形成具有 氧化硅薄膜的沉積膜A-1。該膜的形成速率為5nm/s，無(wú)機(jī)層的厚度為50nm。沉積膜的表面 粗糙度(Ra)為1. 57nm。沉積膜的水蒸氣滲透率為0. 05g/m2 ·天。
接著進(jìn)行干法復(fù)合，使得沉積膜A-I的沉積側(cè)相互面對(duì)。粘合劑采用日本精化工業(yè)株式會(huì)社(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co.)生產(chǎn)的 SEIKAB0ND，其主劑為 E-372，硬化劑為C-76-2.0。對(duì)主劑和硬化劑進(jìn)行稱(chēng)重而按照17 2的重量比進(jìn)行混合，并 且采用乙酸乙酯進(jìn)行十倍稀釋。采用旋涂法來(lái)涂布所獲得的均勻涂液。采用乙酸乙酯作為 稀釋溶劑來(lái)改變粘合劑的濃度。在90°C下對(duì)溶劑干燥5分鐘后，使該膜經(jīng)過(guò)在70°C下加熱 的一對(duì)夾輥從而進(jìn)行層壓，然后在40°C下經(jīng)歷48小時(shí)的老化處理。這樣，就得到了阻氣復(fù) 合結(jié)構(gòu)A-L·粘合層的厚度是在老化處理之后采用千分尺在樣本中隨機(jī)選取的十個(gè)測(cè)量點(diǎn) 的平均值。
實(shí)施例2
根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法形成阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)A-2至A-5，不同之處在于通過(guò)改變 稀釋劑的稀釋倍數(shù)來(lái)改變粘合層的厚度。
比較例1
根據(jù)與實(shí)施例1、實(shí)施例2相同的方法形成沉積膜B-1，不同之處在于采用厚度為 IOOym的由東麗株式會(huì)社(Toray Industries, Inc.)制造的PET膜替代基底膜。沉積膜 的表面粗糙度為61. 7nm。
根據(jù)與實(shí)施例2相同的方法形成阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)B-2至B-5，不同之處在于采用沉積 膜B-I替代沉積膜A-I。
實(shí)施例3
通過(guò)在190克甲基乙基酮中溶解作為光聚合丙烯酸酯的9克二縮三丙二醇二 丙烯酸酯(TPGDA，由Daicel-Cytec Company Ltd.制造)和0. 1克的光聚合引發(fā)劑(由 Chil3a制造，Irgacure 907)來(lái)制備涂液。通過(guò)拉絲錠(wire bar)將該涂液涂布在厚度為 ΙΟΟμπι的由東麗株式會(huì)社(Toray Industries, Inc.)制造的PET膜的表面，然后在氧濃度 為0. 以下的氮吹洗(nitrogen purge)條件下，利用160W/cm的空冷金屬鹵化物燈(由 EYE GRAPHICS Co. ,Ltd.制造)，通過(guò)照度350mW/cm2、照射量500mJ/cm2的紫外光進(jìn)行輻照， 從而形成有機(jī)層。有機(jī)層的厚度約為500nm。在其表面上，根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法形成 無(wú)機(jī)層，從而獲得沉積膜C-I。表面粗糙度(Ra)為0.48nm。
根據(jù)與例1和例2相同的方法形成阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)C-2至C-5，不同之處在于采用沉 積膜C-I替代沉積膜A-I。
實(shí)施例4
根據(jù)與實(shí)施例3相同的方法形成阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)D-I至D-5，不同之處在于粘合劑被 替換為由日本精化工業(yè)株式會(huì)社(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co.，Ltd.)制 造的SEIKAB0ND，其主劑為A-159并且硬化劑為C_89 (F)。
比較例2
根據(jù)與實(shí)施例3相同的方法形成阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)E-I，不同之處在于兩個(gè)沉積膜C-I 層疊，使得一個(gè)沉積膜C-I的沉積表面和另一沉積膜C-I的非沉積表面相互面對(duì)，并且粘合 層的厚度被調(diào)整為1.88μπι。
比較例3
根據(jù)與實(shí)施例3相同的方法形成阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)Ε-1，不同之處在于粘合劑被替換 為在聚丙二醇單甲醚醋酸酉旨(polypropylene glycol monomethyl ether acetate,PEGMEA) 中含有濃度為重量百分比為7. 5%的非晶聚酯樹(shù)脂(由Toyobo Co. ,Ltd.制造，byron 600)的溶液。
比較例4
根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法形成阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)G-1，不同之處在于沉積膜被替換 為沉積膜G-I，沉積膜G-I是通過(guò)根據(jù)真空沉積方法在厚度為100 μ m的由日本帝人杜邦薄 膜株式會(huì)社(TEIjin Dupont Films Japan Ltd.)制造的PEN膜的光滑表面上形成厚度為 50nm的金屬鋁膜而形成的。沉積膜的表面粗糙度(Ra)為1. 85nm，水蒸氣滲透率為0. 95g/m2 ·天。
實(shí)施例5
根據(jù)與實(shí)施例3相同的方法形成沉積膜H-I至H-5，不同之處在于甲基乙基 酮被替換為等量的丙二醇-1-單甲醚-2-醋酸酯(propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, PEGMEA)。各個(gè)沉積膜具有4. 15nm的表面粗糙度(Ra)，并且均具有 0. 05g/m2 ·天的水蒸氣滲透率。
此外，根據(jù)與實(shí)施例3相同的方法形成阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)H-I至H-5，不同之處在于采 用了沉積膜H-I至H-5。
〈表面粗糙度(Ra)>
采用由精工電子株式會(huì)社(Seiko Instruments Inc.)制造的掃描探針顯微鏡SPI 3700作為原子力顯微鏡(AFM)，根據(jù)以下條件對(duì)上述樣本的表面進(jìn)行測(cè)量
模式動(dòng)力模式
測(cè)量面積10X 10 μ m2
掃描率1Hz
方向x_y方向
分辨率512X 256
懸臂SI-DF_20(Si，f= 126KHz, c = 16N/m).
對(duì)獲得的照片進(jìn)行傾斜自動(dòng)修正處理，然后進(jìn)行三維粗糙度分析，從而確定中心 線的平均粗糙度(Ra(nm))。此時(shí)，用于測(cè)量的懸臂無(wú)摩擦而且潔凈。
<水蒸氣滲透率>
采用MOCON公司制造的PERMATRAN-W3/31作為水蒸氣滲透率裝置，在40°C、90% 的相對(duì)濕度下測(cè)量水蒸氣滲透率。采用下面的方法來(lái)測(cè)量低于檢測(cè)極限的水蒸氣滲透率 (0.01g/m2/天以下)。在樣本膜上直接沉積金屬鈣，從而得到40nm的厚度。采用玻璃基板 和用于有機(jī)EL裝置的市售密封件來(lái)密封該膜，使得沉積鈣側(cè)變成內(nèi)側(cè)。從而獲得測(cè)量樣 本。將測(cè)量樣本置于上述溫度和濕度條件下，保持溫度和濕度條件，基于樣本膜上的金屬鈣 的光學(xué)濃度變化來(lái)測(cè)量和評(píng)估水蒸氣滲透率。金屬鈣的光學(xué)濃度變化基于氫氧化或氧化導(dǎo) 致的金屬鈣的金屬光澤的減少。
〈粘合力的測(cè)量〉
作為粘合力，采用由島津制作所(Shimadzu Corporation)制造的通用拉伸測(cè)試 機(jī)，根據(jù)T型剝離法在拉伸速率為300mm/min并且樣本寬度為15mm的情況下測(cè)量樣本強(qiáng) 度。此外，把切割成A5大小的樣本在由大和科學(xué)株式會(huì)社(Yamato Scientific Co.，Ltd.) 制造的高壓蒸煮測(cè)試機(jī)(采用高壓蒸汽實(shí)現(xiàn)的加速評(píng)估裝置)內(nèi)在105°C下放置168小時(shí)。 其邊緣采用厚度2mm的鋁片密封。然后對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量和評(píng)估。
[表 1]
權(quán)利要求
1.一種阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，該阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)阻氣膜和所述阻氣膜之間的粘合層， 其中每個(gè)所述阻氣膜都具有基底膜和位于所述基底膜上的阻擋層；每個(gè)所述阻擋層都包括 具有無(wú)機(jī)氧化物、無(wú)機(jī)氮化物或其混合物的無(wú)機(jī)層；每個(gè)所述阻擋層都具有表面粗糙度為 0. l"3nm的最外層；各阻氣膜的所述阻擋層隔著所述粘合層相互面對(duì)；所述粘合層是通過(guò) 使二液型聚氨酯粘合劑硬化而獲得的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述粘合層具有從不小于0.Iym到小于 2μπ 的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述粘合層與至少一個(gè)所述阻氣膜 的無(wú)機(jī)層相鄰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述粘合層與至少一個(gè)所述阻氣 膜的無(wú)機(jī)層相鄰；并且至少一個(gè)所述阻氣膜包括位于所述基底膜和所述無(wú)機(jī)層之間的內(nèi)襯層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述二液型聚氨酯粘合劑包 括具有兩個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的異氰酸酯化合物以及聚氨酯多元醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述無(wú)機(jī)層都是通過(guò)沉 積法形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述阻擋層都包括交替 層疊的至少兩個(gè)無(wú)機(jī)層和至少兩個(gè)有機(jī)層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述基底膜都具有 0. 1-1. Onm的表面粗糙度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述阻擋層都具有表面 粗糙度為0. 1-1. Onm的最外層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述無(wú)機(jī)層都具有 5-300nm的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述基底膜都具有 0. 1-1. Onm的表面粗糙度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)，其包括位于至少一個(gè)所述基底 膜和所述無(wú)機(jī)層之間的內(nèi)襯層；并且其中所述內(nèi)襯層具有2. Onm以下的表面粗糙度。
13.—種太陽(yáng)能電池模塊用背板，所述太陽(yáng)能電池模塊用背板包括根據(jù)權(quán)利要求1-12 中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述二液型聚氨酯粘合劑具 有1N/I5mm以上的層壓強(qiáng)度，并且在105°C、100%的相對(duì)濕度下放置M小時(shí)后也不會(huì)引起 剝離。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中所述二液型聚氨酯粘合 劑包括具有兩個(gè)或更多官能團(tuán)的異氰酸酯化合物以及聚氨酯多元醇。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中每個(gè)所述無(wú)機(jī) 層都是通過(guò)沉積法形成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中每個(gè)所述無(wú)機(jī) 層都包括氧化硅、氧化鋁或者其混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求13-17中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊用背板，其中每個(gè)所述阻擋 層都具有表面粗糙度為0. 1-1. Onm的最外層。
19.一種太陽(yáng)能電池模塊，其具有包括權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)的 太陽(yáng)能電池模塊用背板。
全文摘要
阻氣復(fù)合結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能電池模塊及該模塊的背板。本發(fā)明提供了一種具有出色的阻擋性能和粘合性的太陽(yáng)能電池模塊用背板。所述太陽(yáng)能電池模塊用背板包括兩個(gè)阻氣膜，其中每個(gè)所述阻氣膜都具有基底膜和位于所述基底膜上的阻擋層，所述阻擋層包括具有無(wú)機(jī)氧化物、無(wú)機(jī)氮化物或其混合物的無(wú)機(jī)層，各個(gè)最外阻擋層具有表面粗糙度(Ra)為0.1-3nm的最外表面，所述阻擋層隔著粘合層相互面對(duì)，所述粘合層是使二液型聚氨酯粘合劑硬化而獲得的。
文檔編號(hào)B32B7/12GK102029738SQ2010102965
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者巖永宏 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社