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CN104335360A - 光伏背板 - Google Patents

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CN104335360A
CN104335360A CN201380023947.8A CN201380023947A CN104335360A CN 104335360 A CN104335360 A CN 104335360A CN 201380023947 A CN201380023947 A CN 201380023947A CN 104335360 A CN104335360 A CN 104335360A
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CN
China
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coating
film
backboard
undercoating
fluoropolymer resin
Prior art date
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Application number
CN201380023947.8A
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English (en)
Inventor
Y·Z·王
M·K·马丁
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Bekaert NV SA
Original Assignee
Bekaert NV SA
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Publication date
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Abstract

本发明公开了新型涂层制剂和涂布方法，其具有比TEDLA或KYNAR层合背板低的成本、比聚烯烃层合背板少的卷曲、优异的对封装EVA的粘附力、和在面对环境的表面上更好的耐损坏性。在优选实施例中，通过将不同的涂层施加到膜基底的各侧而形成背板。一个涂层优选为涂布在基底的将暴露于环境的侧上的耐候性层，而另一涂层为提供对基底和对EVA封装层两者的优异的粘附力的功能层。

Description

光伏背板
技术领域
本公开内容大体上涉及光伏背板，且特别地涉及非层合的非对称涂布的背板。
背景技术
光伏或太阳能电池被用于从阳光产生电量。这些太阳能电池由必须被保护免受环境影响例如湿气、氧气和UV光的各种半导体体系建造。所述电池通常在两侧上都被玻璃和/或塑料膜封装层遮盖，从而形成称作光伏模块的多层结构体。图1显示现有技术光伏模块100。如图1中所示，光伏模块100通常具有在前面的玻璃层102和被封装层106包围的太阳能电池104，封装层106典型地为乙烯乙酸乙烯酯(EVA)，其结合到前面的玻璃和称作背板108的后面的板或片。背板为太阳能模块提供免受湿气和其它环境损害的保护、以及电绝缘。
传统上，光伏背板通过层合方法制造。同样参照图1，中心基底110例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜使用粘合剂层116在两侧上层合有含氟聚合物膜112、114例如TEDLAR(来自杜邦(DuPont)的PVF膜)或KYNAR(来自阿科玛(Arkema)的PVDF膜)。PET充当机械载体和介电绝缘层，而含氟聚合物膜提供耐候性。
然而，现有技术层合背板遭受许多缺点。难以制造在多年暴露于户外之后将不分层的层合结构体。此外，现有技术层合背板的制造方法是昂贵的且耗时的。TEDLAR膜一度通常被层合到中心PET膜一侧上。典型地，在实际的层合发生之前，需要施加单独的底层涂料(primer)和粘合剂。而且，层合粘合剂需要时间以硬化(在一些情况下需要若干天)。在层合完成之后即刻，粘合剂仍是柔软的且层合材料易受损坏例如材料卷的叠缩。
此外，TEDLAR膜是柔软的材料，其容易地被金属部件损坏。在模块制造、装载和运输期间，具有基于TEDLAR的背板的模块可变得与机器的金属部件接触，这在背板上留下标记或刮痕。一些层合背板具有在中心PET膜上的一个TEDLAR(或KYNAR)层和一个聚烯烃层(或乙烯乙酸乙烯酯层)。TEDLAR和聚烯烃膜的厚度和弹性的差异可导致这样的层合背板卷曲，这可导致模块制造问题。
现有技术中还已知使用涂层、而不是层合膜来制造背板。典型地，在中心PET膜的两侧上都施加含氟聚合物涂层。然而，在没有对含氟涂层表面的特殊处理例如化学蚀刻或电晕处理的情况下，含氟聚合物将通常具有差的对EVA封装物的粘附力。这些类型的表面处理增加制造过程的成本和复杂性。还已知仅在中心PET膜的一侧上使用含氟聚合物涂层，其中聚烯烃膜的层被层合到所述PET的另一侧上。在这种情况下，仍然需要层合方法，具有所导致的分层问题。由于由在基底的仅一侧上的厚的聚烯烃膜的层引起的张力的差异，卷曲问题也可出现。
照这样，改善的光伏背板将是合乎需要的。
发明内容
使用涂层制剂和涂布方法制造根据本发明的优选实施例的新型背板，其具有比TEDLA或KYNAR层合背板低的成本、比聚烯烃层合背板少的卷曲、优异的对封装EVA的粘附力、和在面对环境的表面上更好的耐损坏性。在优选实施例中，通过将不同的涂层施加到膜基底的各侧而形成背板。一个涂层优选为涂布在基底的将暴露于环境的侧上的耐候性的不透明的层，而另一涂层为提供对基底和对EVA封装层两者的优异的粘附力的功能层。
前述内容已经相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便可更好地理解下面的本发明的详细描述。在下文中将描述本发明的另外的特征和优点。本领域技术人员应理解，所公开的构思和具体实施例可容易地用作改进或设计用于实施本发明的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应认识到，这样的等同构造不背离如在所附权利要求中所阐明的本发明的精神和范围。
附图说明
通过参考附图，本公开内容可被更好地理解，且使其许多特征和优点对于本领域技术人员是明晰的。
图1显示现有技术光伏模块。
图2为根据本发明的优选实施例的用于光伏模块的背板的横截面图的示意图。
图3为显示在根据本发明的优选实施例的制造用于光伏模块的背板的方法中的步骤的流程图。
附图不意图按照比例绘制。在附图中，在各个图中说明的每个相同或几乎相同的部件由相同的数字代表。为了清楚起见，并不是每个部件都可在每个附图中被标记。
具体实施方式
本发明提供多层光伏背板，其包括基底，所述基底在所述基底的各侧上具有不同的聚合物涂层。使用涂层而不是层合的层为如下的制造方法提供保证：所述制造方法是更快的、具有更少的步骤且是更成本有效的。涂层可被设计以提供优异的粘附力，而没有在现有技术的层合的背板中看到的分层问题。由于涂层可为更薄的，也使卷曲问题最小化，甚至当使用不同的涂层组合物时也是如此。而且，由于含氟聚合物是昂贵的且导致粘附困难，在一些实施例中，仅在基底的(朝着环境的)外侧上使用一个含氟聚合物涂层。
在优选实施例中，在背板的意图暴露于环境的侧上的涂层既是不透明的又是气候/湿气耐受性的。如本文中使用的，该涂层将被称作外涂层。优选地，所述外涂层包括在溶液或分散体中的耐候性聚合物树脂，如在下面将更详细地描述的。内涂层，指的是在基底的最接近EVA封装物的侧上的涂层，优选为透明的且提供优异的对基底和对EVA封装物的粘附力。
图2为根据本发明的优选实施例的用于光伏模块的背板的横截面图的示意图。背板200包括聚合物膜基底210，所述聚合物膜基底210具有被定向成朝着光伏模块的前表面(朝着顶部玻璃层)的第一侧和被定向成朝着光伏模块的后表面(朝着在背板的背侧上的环境)的第二侧。第一内涂层212施加到在基底的第一侧上的基底的内表面，所述内涂层优选包括聚合物树脂和交联剂。第二外涂层214施加到在聚合物膜基底的第二侧上的基底的外表面。在优选实施例中，外涂层214具有与内涂层212不同的组成，优选包括含氟聚合物树脂和交联剂。在优选实施例中，含氟聚合物树脂具有1至25、更优选1.5至5的酸值。酸值被定义为中和一克化学物质所需的以毫克表示的氢氧化钾(KOH)的质量。因此酸值是化合物中或化合物的混合物中的羧酸基团或其它酸基团的量的度量。
聚合物膜基底可为提供充分的电绝缘和机械强度的任何合适的聚合物膜。合适的聚合物膜基底包括PET膜例如来自杜邦(DuPont)的MYLAR膜、来自三菱(Mitsubishi)的HOSTAPHAN、或来自SKC的SKYROL。在其它优选实施例中，可使用其它聚合物膜，包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜(可得自杜邦(DuPont))、聚碳酸酯膜、或含氟塑料膜。合适的聚合物膜可为透明的、半透明的、或不透明的。
根据本发明的优选实施例的外涂层为防止湿气通过光伏模块的背侧进入的耐候性聚合物树脂。例如，合适的用于外涂层的聚合物树脂可包括丙烯酸类树脂、聚氨酯、含氟聚合物树脂、或其混合物。在优选实施例中，所述聚合物树脂为含氟聚合物树脂。合适的含氟聚合物树脂包括四氟乙烯(TFE)和乙烯的共聚物以及三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的共聚物、氟乙烯和乙烯基醚的共聚物(FEVE)、以及具有酸和羟基官能团的其它氟乙烯共聚物。
申请人已发现，当含氟聚合物树脂具有至少一个酸官能团时，含氟聚合物涂层和基底之间的粘附力大大增加。在其它优选实施例中，适合用于本发明的实施例中的含氟聚合物树脂具有羟基官能团、或者酸官能团和羟基官能团的组合。在优选实施例中，含氟聚合物树脂具有1至25、更优选1.5至5的酸值。含酸的含氟聚合物的实例为可得自大金工业(DaikinIndustries)的TFE的ZEFFLE GK系列。具有合适的官能团的含氟聚合物的另一实例为可得自旭硝子(Asahi Glass)的FEVE的LUMIFLON系列(例如LUMIFLON LF552)。在具体实例中，优选的含氟聚合物涂层可由中等分子量的氟乙烯和乙烯基醚的共聚物树脂例如LUMIFLON LF552(可从旭硝子株式会社(Asahi Glass Co.，Ltd.)商购得到)形成。
优选地，可将合适的含氟聚合物树脂分散在水中，或者甚至更优选溶解在有机溶剂中。
如果期望，可使用各种已知的颜料通过将颜料和填料分散到含氟聚合物涂层组合物中来实现期望的颜色或不透明性。合适的颜料包括二氧化钛、二氧化硅、炭黑、氧化铝及其组合。为了使含氟聚合物涂层是白色的，可添加氧化钛、氧化锌、粘土例如碳酸钙、滑石、二氧化硅、或铝。为了使涂层是黑色的，可将各种炭黑添加到涂层制剂中。为了使涂层是除白色或黑色外的其它颜色的，可将有机彩色颜料、无机颜料和染料添加到涂层制剂中。为了将颜料混合在涂层制剂中，可添加分散剂。合适的分散剂例如DisperByk系列分散剂可得自毕克美国(BykUSA)。颜料的类型和量优选地选择成使得将不存在对含氟聚合物涂层的合乎需要的性质例如湿气/气候耐受性的不利影响。
还可将其它添加剂例如流平剂、催化剂、UV阻挡剂、热稳定剂、和/或UV或光稳定剂添加到含氟聚合物涂层中。尽管通常不需要，但是也可使用另外的添加剂例如纤维玻璃和矿物填料、防滑动剂、增塑剂、成核剂等。
在一些优选实施例中，可使含氟聚合物涂层交联。合适的交联剂可选自异氰酸酯、氮丙啶、或任何其它合适的已知的交联剂。
可使用Meyer棒、狭缝模头、凹版印刷板或涂料工业中已知的其它涂布方法将含氟聚合物涂布到聚合物膜基底上。含氟聚合物涂层的涂层重量优选地范围为10g/m2至100g/m2。更优选地，含氟聚合物涂层的涂层重量范围为20g/m2至50g/m2。
根据本发明的实施例的内涂层显示出优异的对基底和对EVA封装物的粘附力。例如，合适的用于内涂层的聚合物树脂可包括聚酯树脂、丙烯酸类树脂、或聚氨酯。适合用作内涂层的优选的聚合物树脂具有官能团例如羟基、羧基和胺基，这将提升内涂层与基底和EVA封装物两者之间的强的粘附力。在优选实施例中，聚合物树脂选自具有酸和羟基基团两者的高分子量聚酯树脂。
与关于外涂层一样，内涂层也可包括上述的多种颜料、交联剂、或任何其它添加剂。
优选地，可将内涂层材料分散在水中，或者甚至更优选溶解在有机溶剂中。可使用传统的涂布方法例如Meyer棒、狭缝模头、凹版印刷板等将内涂层溶液涂布在聚合物基底上。内涂层的涂层重量优选地范围为1g/m2至20g/m2。更优选地，内涂层的涂层重量范围为2至10g/m2。
在具体实例中，内涂层可由高分子量的线型饱和的共聚酯树脂例如VITEL 2700B和VITEL 2200B(可从博士芬得利(Bostik Findley)商购得到)连同异氰酸酯交联剂一起形成。值得注意地，VITEL 2700B和VITEL 2200B具有1至3的酸值，其还用于提升内涂层与基底和EVA封装物两者之间的粘附力。在优选实施例中，用于本发明的实施例的聚合物树脂具有1至20、更优选1.0至5的酸值。
图3为显示在根据本发明的优选实施例的制造用于光伏模块的背板的方法中的步骤的流程图。形成用于光伏模块的背板的优选方法包括提供聚合物膜基底(步骤301)，例如如上所述的PET基底。当安装到光伏模块中时，聚合物膜基底将具有被定向成朝着光伏模块的前表面(朝着顶部玻璃层)的第一侧和被定向成朝着光伏模块的后表面(朝着在背板的背侧上的环境)的第二侧。接着，在步骤302中，可向聚合物膜基底的第一侧(朝着EVA封装物的侧)施加第一内涂层，如以上讨论的，第一内涂层包括聚合物树脂和交联剂。在步骤303中，向聚合物膜基底的第二外侧施加第二涂层，第二涂层不同于第一涂层且包括含氟聚合物树脂和交联剂。优选地，外涂层由具有1至25、更优选1.5至5的酸值的含氟聚合物树脂形成。最后，在步骤304中，使用背板(由所述基底和所述两个涂层组成)通过将内涂层层合到EVA封装物上而密封光伏模块的背侧。
下列实例中的样品可能经历下列测试中的一些或全部。
耐损坏性测试
用便士硬币刮擦样品表面。如果在表面上留下暗的标记，则将耐损坏性评级为1；如果根本未在表面上留下标记，则将耐损坏性评级为5。等级越高，表面的耐损坏性越好。
粘附力测试
用画交叉阴影线(cross-hatch)工具切割样品涂层表面。向切割的区域施加胶带。如果当胶带被拉开时涂层被从基底表面扯下，则将粘附力评级为1；如果没有涂层被从所述表面扯下，则将粘附力评级为5。等级越高，涂层对基底的粘附力越好。
EVA剥离测试
如果用手难以将背板剥离，则将背板对EVA的粘附力评级为5，且如果用手容易将背板剥离，则将背板对EVA的粘附力评级为1。等级越高，背板对EVA的粘附力越好。如果样品足够大，还通过INSTRON粘附力测试来测量背板对EVA的粘附力。对于那些样品，将背板切割成1英寸宽的切片用于剥离测试，且实际剥离强度在下面以磅/英寸(pounds/in)给出。
以下列实例进一步举例说明本发明：
实例1
如下制造外涂层浆料：将26.3克LUMIFLON LF552(氟乙烯和乙烯基醚的共聚物，来自旭硝子株式会社(Asahi Glass Co.，Ltd.))、39.5克TITONED-918(来自堺化学工业株式会社(Sakai Chemical Ind.Co.，Ltd)的二氧化钛)和34.2克甲苯混合在一起以制造糊。将22.2克上述糊、46.2克LF552、26.2克甲苯和5.4克LiofolHaerterUR7395-22(用作交联剂的来自汉高(Henkel)的异氰酸酯均聚物)混合在一起以形成外涂层浆料。用#30Meyer棒将外涂层浆料涂布在10密耳SG00L PET膜(来自SKC)上并在烘箱中在110℃下干燥2分钟，从而具有大约20磅/令的干燥涂层重量。用画交叉阴影线测试对外涂层进行测试并发现其具有良好的在PET膜上的粘附力(粘附力等级为5)。LUMIFLON LF552树脂具有5mg KOH/g-聚合物的酸值和52mg KOH/g-聚合物的OH值。
对比例1
如下制造外涂层浆料：将16.7克LUMIFLON LF200(氟乙烯和乙烯基醚的共聚物，来自旭硝子株式会社(Asahi Glass Co.，Ltd.))、40.0克TITONED-918和43.3克甲苯混合在一起以制造糊。将21.9克上述糊、31.1克LF200、41.6克甲苯和5.4克LiofolHaerter UR 7395-22混合在一起以形成外涂层浆料。用#30Meyer棒将外涂层浆料涂布在10密耳SG00L PET膜上并在烘箱中在110℃下干燥2分钟，从而具有大约20磅/令的干燥涂层重量。用画交叉阴影线测试对外涂层进行测试并发现其具有差的在PET膜上的粘附力(粘附力等级为2)。LUMIFLON LF200树脂具有0mg KOH/g-聚合物的酸值和52mg KOH/g-聚合物的OH值。
对比例2
如下制造外涂层浆料：将25.0克LUMIFLON LF600X(氟乙烯和乙烯基醚的共聚物，来自旭硝子株式会社(Asahi Glass Co.，Ltd.))、37.5克TITONE D-918和37.5克甲苯混合在一起以制造糊。将23.4克上述糊、35.8克LF600X、35.4克甲苯和5.4克LiofolHaerter UR 7395-22混合在一起以形成外涂层浆料。用#30Meyer棒将外涂层浆料涂布在10密耳SG00L PET膜上并在烘箱中在110℃下干燥2分钟，从而具有大约20磅/令的干燥涂层重量。用画交叉阴影线测试对外涂层进行测试并发现其具有差的在PET膜上的粘附力(粘附力等级为2)。LUMIFLON LF600X树脂具有0mgKOH/g-聚合物的酸值和57mg KOH/g-聚合物的OH值。
对比例3
如下制造外涂层浆料：将30.1克LUMIFLON LF910LM(氟乙烯和乙烯基醚的共聚物，来自旭硝子株式会社(Asahi Glass Co.，Ltd.))、30.1克TITONE D-918和39.8克甲苯混合在一起以制造糊。将29.1克上述糊、22.8克LF910LM、42.7克甲苯和5.4克LiofolHaerter UR 7395-22混合在一起以形成外涂层浆料。用#30Meyer棒将外涂层浆料涂布在10密耳SG00LPET膜上并在烘箱中在110℃下干燥2分钟，从而具有大约20磅/令的干燥涂层重量。用画交叉阴影线测试对外涂层进行测试并发现其具有差的在PET膜上的粘附力(粘附力等级为2)。LUMIFLON LF910LM树脂具有0mgKOH/g-聚合物的酸值和100mg KOH/g-聚合物的OH值。
表1-酸值和涂层粘附力
实例1和对比例1至3显示，含有具有酸基团的含氟聚合物的本发明外涂层展示出比含有不具有酸基团的含氟聚合物的涂层好的涂层对PET膜基底的粘附力。
实例2
如下制造外涂层浆料：将65.0克ZEFFLE GK-570(四氟乙烯和乙烯的共聚物，来自大金美国(Daikin America))、5.8克DISPERBYK 111(来自毕克美国(BYK USA))、137.3克乙酸正丁酯、和192.0克TI-PURE R960(来自杜邦(DuPont)的二氧化钛)混合在一起以形成糊。将56.8克上述糊、33.0克GK-570、4.4克乙酸正丁酯和5.8克LiofolHaerter UR 7395-22混合在一起用于外涂层浆料。用Meyer棒将外涂层浆料涂布在10密耳SKC SG00LPET膜上并在烘箱中在120℃下干燥2分钟，从而具有大约12磅/令的涂层重量。用画交叉阴影线测试对外涂层进行测试并发现其具有良好的在PET膜上的粘附力(粘附力等级为5)。ZEFFLE GK570树脂具有1.5-4.5mgKOH/g-聚合物的酸值和55-65mg KOH/g-聚合物的OH值。
可如下制造内涂层溶液：将50-60克VITEL V2200B树脂(来自波士胶(Bostik)的聚酯树脂)、80至120克乙酸乙酯、30至60克甲基乙基酮、0.5至1.2克TINUVIN 292和0.5至1.2克TINUVIN 384-2(两种类型的TINUVIN都来自汽巴化学(Ciba Chemicals))混合在一起直至VITEL树脂溶解。将5.0至8.0克LiofolHaerter UR 7395-22添加到所述溶液以制造合适的内涂层溶液。
将如上所述那样制造的内涂层溶液涂布在PET膜的与上述外涂层相反的侧上以形成具有4磅/令的涂层重量的背板。内涂层具有非常良好的在PET膜上的粘附力(粘附力等级为5)。VITEL V2200B树脂为具有1至3mgKOH/g-聚合物的酸值和3-5mg KOH/g-聚合物的OH值的聚酯树脂。
实例2的背板具有大约17的VLT。将背板层合到EVA的封装层上以形成如下的结构：外涂层/PET/内涂层/EVA/玻璃。发现实例2的本发明背板具有优异的对EVA的粘附力，如下表2中所示。
实例3
实例3与实例2相同，除了用Meyer棒将外涂层浆料涂布在10密耳SG00L PET膜上，从而具有大约20磅/令的涂层重量之外。背板具有12的VLT。将背板层合到EVA的封装层上以形成如下的结构：外涂层/PET/内涂层/EVA/玻璃。发现实例3的本发明背板具有优异的对EVA的粘附力，如下表2中所示。
实例4
如下制造外涂层浆料：将82.9磅ZEFFLE GK-570、2.5磅DISPERBYK111、102.3克乙酸乙酯和250.0磅TI-PURE R-960混合在一起以得到糊。将437.7磅该糊、33.7磅乙酸乙酯和341.3磅ZEFFLE GK-570混合在一起以形成外涂层浆料。用狭缝模头涂布机将外涂层浆料涂布在10密耳SKCSG001 PET膜上并在烘箱中干燥，从而具有22磅/令的干燥涂层重量。
用Meyer棒将与在实例2中使用的相同的内涂层溶液涂布在与外涂层相反的PET膜侧上以形成背板。实例4的背板具有大约11的VLT。将背板层合到EVA封装层上以形成如下的结构：外涂层/PET/内涂层/EVA/玻璃。发现实例4的本发明背板具有优异的对EVA的粘附力，如下表2中所示。
对比例4
对比例4为商业级的TPT背板，其中T为TEDLAR膜且P为PET膜。将TEDLAR膜层合到PET膜两侧上以制造常规的TPT背板。
对比例5
对比例5为商业级的TPE背板，其中T为TEDLAR膜，P为PET膜，且E为聚烯烃或乙烯乙酸乙烯酯聚合物。将TEDLAR膜和聚烯烃膜层合到PET膜的各侧上以制造常规的TPE背板。
实例2-4的本发明背板和对比背板(对比例4-5)的测试结果说明于下表中：
表2-测试结果
实例2-4显示，本发明背板可在两侧上都被涂覆而没有分层。这消除关于层合方法的任何缺点。本发明背板还消除TEDLAR膜的使用。这导致本发明背板和使用它们的光伏模块的成本节省。本发明背板还具有比具有TEDLAR层的对比背板好的耐损坏性。
实例5
将PV 2111 TEDLAR的层层合到10密耳SG00L PET膜的一侧上。然后用实例2中使用的内涂层溶液涂覆PET表面的另一侧。内涂层的干燥涂层重量为大约4磅/令。将膜的内涂层侧与EVA(First 806 EVA)一起层合到玻璃上。使用该样品测试内涂层对EVA封装物的粘附力。然后将样品部分放置到处于85℃和85％相对湿度(RH)的环境腔室中500小时和1000小时。用INSTRON剥离试验机测量背板剥离强度。
对比例6
如实例5中那样将可商购得到的背板层合到EVA上。将该样品放置于与实例5相同的环境腔室中500小时和1000小时。
实例5和对比例6的剥离强度示于下表中：
表3-剥离强度
如表3中所示，具有本发明内涂层的实例5显示出比对比例6(其使用可商购得到的背板)好的初始剥离强度。实例5中的内涂层还显示出比对比例6好的在湿热条件(85℃/85％RH)下的耐久性，因为在湿热测试期间，实例5的剥离强度保持为稳定的。当使用PET基底时，PET基底自身在1000小时之后开始劣化，这使得难以得到超出1000小时的粘附力数据。
实例6
将与在实例2中使用的内涂层溶液相同的内涂层溶液以大约4磅/令干燥涂层重量涂布到5密耳PEN基底(TEONEX Q83)上。使用PEN作为该测试的基底，因为其比PET耐久得多，因此使得可收集超出PET基底的极限值的粘附力数据。将具有内涂层的PEN基底层合到具有圣戈班(Saint-Gobain)LIGHTSWITCH EVA的玻璃上。测得样品的初始剥离强度为56.7lb/in。然后使样品部分经历在大约127℃和1.5大气压下的高压锅测试24小时、48小时、72小时和96小时。通过手剥离对内涂层的剥离强度进行评级，如下表中所示。
表4-剥离强度
24小时 48小时 72小时 96小时
实例6 5 5 5 2*
*在96小时时PEN基底变脆。
高压锅测试表明，内涂层在水解下是非常耐久的且在所述测试期间保持优异的粘附力。大部分PET膜在高压锅测试中在48小时之后变脆。因此，本发明内涂层比在PV背板中典型地使用的PET膜更加耐久。由此，可预计，在使用根据本发明的实施例的背板的光伏模块的实际户外使用中，本发明内涂层将不是弱连接的。代替地，将预计常规的PET基底在内涂层的粘附力失效之前失效。
许多不同的方面和实施例是可能的。下面描述那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，技术人员将理解那些方面和实施例仅是说明性的且不限制本发明的范围。实施例可根据如下所列的项目的任意一个或多个。
项目1.一种用于光伏模块的背板，所述背板包括：
聚合物膜基底，所述聚合物膜基底具有将被定向成朝着所述光伏模块的前表面的第一侧和将被定向成远离所述光伏模块的第二侧；
在所述聚合物膜基底的所述第一侧上的内涂层，所述内涂层包括聚合物树脂和交联剂；和
在所述聚合物膜基底的所述第二侧上的外涂层，所述外涂层不同于所述内涂层且包括含氟聚合物树脂和交联剂，其中所述含氟聚合物树脂具有1至25的酸值。
项目2.一种用于光伏模块的背板，所述背板包括：
聚合物膜基底，所述聚合物膜基底具有将被定向成朝着所述光伏模块的前表面的第一侧和将被定向成远离所述光伏模块的第二侧；
在所述聚合物膜基底的所述第一侧上的内涂层，所述内涂层包括聚合物树脂和交联剂；和
在所述聚合物膜基底的所述第二侧上的外涂层，所述外涂层不同于所述内涂层且包括含氟聚合物树脂和交联剂，其中所述含氟聚合物树脂具有至少一个酸官能团。
项目3.一种形成用于光伏模块的背板的方法，所述方法包括：
提供聚合物膜基底，所述聚合物膜基底具有将被定向成朝着所述光伏模块的前表面的第一侧和将被定向成远离所述光伏模块的第二侧；
向所述聚合物膜基底的所述第一侧施加内涂层，所述内涂层包括聚合物树脂和交联剂；和
向所述聚合物膜基底的所述第二侧施加外涂层，所述外涂层不同于所述内涂层且包括含氟聚合物树脂和交联剂，其中所述含氟聚合物树脂具有1至25的酸值。
项目4.前述项目中任一项的背板，其中所述聚合物膜基底为未层合的膜。
项目5.前述项目中任一项的背板，其中所述聚合物膜基底为未层合的膜，所述未层合的膜在第一侧上具有不包括含氟聚合物的第一功能涂层，在第二侧上具有包括含氟聚合物的第二涂层，且其在所述基底和所述第一功能涂层之间或者在所述基底和所述第二涂层之间不包括粘合剂层。
项目6.前述项目中任一项的背板，其中所述聚合物膜基底包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
项目7.前述项目中任一项的背板，其中所述聚合物膜基底包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。
项目8.前述项目中任一项的背板，其中所述聚合物膜基底包括聚碳酸酯或含氟塑料膜。
项目9.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层包括向乙烯乙酸乙烯酯提供至少5N/m的粘附力的功能涂层。
项目10.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层包括具有至少一个羟基、羧基或胺官能团的聚合物树脂。
项目11.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层包括具有1.0至20的酸值的聚合物树脂。
项目12.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层包括具有1.0至5的酸值的聚合物树脂。
项目13.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层包括聚酯树脂、丙烯酸类树脂和/或聚氨酯。
项目14.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层包括具有至少一个酸和一个羟基官能团的高分子量聚酯树脂。
项目15.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层具有在1g/m2至20g/m2范围内的涂层重量。
项目16.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层具有在2g/m2至10g/m2范围内的涂层重量。
项目17.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括耐候性涂层。
项目18.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层包含在溶液或分散体中的耐候性聚合物树脂。
项目19.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括含氟聚合物树脂。
项目20.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括四氟乙烯(TFE)和乙烯的共聚物的含氟聚合物树脂。
项目21.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的共聚物的含氟聚合物树脂。
项目22.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层具有在10g/m2至100g/m2范围内的涂层重量。
项目23.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层具有在20g/m2至50g/m2范围内的涂层重量。
项目24.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括不透明涂层。
项目25.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层包括透明涂层。
项目26.前述项目中任一项的背板，其中所述含氟聚合物树脂具有1.5至5的酸值。
项目27.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括颜料。
项目28.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括二氧化钛、二氧化硅、炭黑、和/或氧化铝。
项目29.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括选自如下的颜料：二氧化钛、二氧化硅、炭黑、氧化铝、及其组合。
项目30.前述项目中任一项的背板，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括选自如下的白色颜料：氧化钛、氧化锌、碳酸钙、滑石、二氧化硅、氧化铝、及其组合。
项目31.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层和/或所述外涂层进一步包括交联剂。
项目32.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层和/或所述外涂层进一步包括选自异氰酸酯和/或氮丙啶的交联剂。
项目33.前述项目中任一项的背板，其中所述内涂层和/或所述外涂层进一步包括选自如下的至少一种另外的添加剂：流平剂、催化剂、UV阻挡剂、UV稳定剂、及其组合。
项目34.一种用作用于光伏模块的背板的非对称涂布的膜，所述涂布的膜包括：
未层合的基底膜；
施加到所述基底膜的第一侧的第一涂层，所述第一涂层包括具有至少一个酸官能团和一个羟基官能团的第一聚合物树脂；和
施加到所述基底膜的第二侧的第二涂层，所述第二涂层包括具有至少一个酸官能团的第二聚合物树脂并进一步包括丙烯酸类树脂、聚氨酯、和/或含氟聚合物树脂。
项目35.项目错误！未找到引用源。的膜，其中所述基底膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
项目36.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述基底膜包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。
项目37.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述基底膜包括聚碳酸酯或含氟塑料膜。
项目38.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括含氟聚合物树脂。
项目39.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述含氟聚合物树脂具有1.5至5的酸值。
项目40.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层包括聚酯树脂。
项目41.一种用作用于光伏模块的背板的非对称涂布的膜，所述涂布的膜包括：
未层合的PET基底膜；
施加到所述基底膜的第一侧的第一涂层，所述第一涂层包括具有至少一个酸官能团和一个羟基官能团的聚酯树脂；和
施加到所述基底膜的第二侧的第二涂层，所述第二涂层包括具有至少一个酸官能团并具有1.5至5的酸值的含氟聚合物树脂。
项目42.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层包括向乙烯乙酸乙烯酯提供至少5N/m的粘附力的功能涂层。
项目43.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层包括具有至少一个羟基、羧基或胺官能团的聚合物树脂。
项目44.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层包括聚酯树脂、丙烯酸类树脂和/或聚氨酯。
项目45.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层包括具有至少一个酸和一个羟基官能团的高分子量聚酯树脂。
项目46.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层具有在1g/m2至20g/m2范围内的涂层重量。
项目47.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层具有在2g/m2至10g/m2范围内的涂层重量。
项目48.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括耐候性涂层。
项目49.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层包含在溶液或分散体中的耐候性聚合物树脂。
项目50.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括四氟乙烯(TFE)和乙烯的共聚物的含氟聚合物树脂。
项目51.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的共聚物的含氟聚合物树脂。
项目52.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层具有在10g/m2至100g/m2范围内的涂层重量。
项目53.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层具有在20g/m2至50g/m2范围内的涂层重量。
项目54.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括不透明涂层。
项目55.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括颜料。
项目56.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括二氧化钛、二氧化硅、炭黑、和/或氧化铝。
项目57.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括选自如下的颜料：二氧化钛、二氧化硅、炭黑、氧化铝、及其组合。
项目58.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第二涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括选自如下的白色颜料：氧化钛、氧化锌、碳酸钙、滑石、二氧化硅、氧化铝、及其组合。
项目59.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层和/或所述第二涂层进一步包括交联剂。
项目60.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层和/或所述第二涂层进一步包括选自异氰酸酯和/或氮丙啶的交联剂。
项目61.项目错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。中任一项的膜，其中所述第一涂层和/或所述第二涂层进一步包括选自如下的至少一种另外的添加剂：流平剂、催化剂、UV阻挡剂、UV稳定剂、及其组合。
本发明具有广泛的适用性且可提供如在以上实例中所描述和展示的许多益处。实施例将取决于具体应用而大大地改变，且并非每个实施例都将提供通过本发明可实现的益处中的所有和满足通过本发明可实现的目标中的所有。注意，并非以上在总的描述或实例中描述的活动中的所有都是必需的，具体活动的一部分可能不是必需的，且除所描述的那些之外还可进行一个或多个进一步的活动。还进一步地，活动被列出的顺序不一定是它们被进行的顺序。
在前述说明书中，已参照具体实施例描述了构思。然而，本领域普通技术人员理解，在不背离如下面的权利要求中所阐明的本发明的范围的情况下，可进行各种变型和变化。因此，本说明书和附图将在说明性的、而不是限制性的意义上考虑，且所有这样的变型意图包括在本发明的范围内。在阅读本说明书之后，技术人员将理解，一些特征，为清楚起见，是在单独的实施例的背景下在本文中描述的，也可在单个实施例中以组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的背景下描述的各种特征也可单独提供或以任意子组合提供。此外，对范围中陈述的数值的提及包括在那个范围内的每个值。
如本文中所使用的，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或其任何其它变型意图覆盖非排他性包含物。例如，包括一系列特征的过程、方法、制品或装置没必要仅局限于那些特征，而是可以包括未明确列出的其它特征或这种过程、方法、制品或装置所固有的其它特征。此外，除非相反地明确声明，否则“或”是指包括性的或，而不是指排他性的或。例如，下列中的任何一种满足条件A或B：A是真的(或存在)且B是假的(或不存在)，A是假的(或不存在)且B是真的(或存在)，以及A和B两者都是真的(或存在)。而且，“一个”或“一种”的使用被用于描述本文中所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便起见并且给出本发明范围的大体意义。该描述应被阅读成包括一个(种)或至少一个(种)并且单数也包括复数，除非明显有另外的意思。
以上已关于具体实施例描述了益处、其它优点和问题的解决方案。然而，所述益处、优点、问题的解决方案和任何可导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更显著的特征将不被解释为任何或所有权利要求的关键性的、必需的或本质的特征。
尽管已经详细地描述了本发明及其优点，但应理解，在不背离如由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可对本文中描述的实施例进行各种变化、替代和改变。而且，本申请的范围不意图限于本说明书中描述的过程、机器、制造、物质的组成、手段、方法和步骤的具体实施例。如本领域普通技术人员将从本发明的公开内容容易地理解的，可根据本发明利用执行与本文中描述的相应实施例相同的功能或者实现与其基本上相同的结果的目前存在的或随后将开发的过程、机器、制造、物质的组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求意图在它们的范围内包括这样的过程、机器、制造、物质的组成、手段、方法或步骤。
我们要求保护如下：

Claims (35)

1.一种用于光伏模块的背板，所述背板包括：
聚合物膜基底，所述聚合物膜基底具有将被定向成朝着所述光伏模块的前表面的第一侧和将被定向成远离所述光伏模块的第二侧；
在所述聚合物膜基底的所述第一侧上的内涂层，所述内涂层包括聚合物树脂和交联剂；和
在所述聚合物膜基底的所述第二侧上的外涂层，所述外涂层不同于所述内涂层且包括含氟聚合物树脂和交联剂，其中所述含氟聚合物树脂具有1至25的酸值。
2.一种用于光伏模块的背板，所述背板包括：
聚合物膜基底，所述聚合物膜基底具有将被定向成朝着所述光伏模块的前表面的第一侧和将被定向成远离所述光伏模块的第二侧；
在所述聚合物膜基底的所述第一侧上的内涂层，所述内涂层包括聚合物树脂和交联剂；和
在所述聚合物膜基底的所述第二侧上的外涂层，所述外涂层不同于所述内涂层且包括含氟聚合物树脂和交联剂，其中所述含氟聚合物树脂具有至少一个酸官能团。
3.一种形成用于光伏模块的背板的方法，所述方法包括：
提供聚合物膜基底，所述聚合物膜基底具有将被定向成朝着所述光伏模块的前表面的第一侧和将被定向成远离所述光伏模块的第二侧；
向所述聚合物膜基底的所述第一侧施加内涂层，所述内涂层包括聚合物树脂和交联剂；和
向所述聚合物膜基底的所述第二侧施加外涂层，所述外涂层不同于所述内涂层且包括含氟聚合物树脂和交联剂，其中所述含氟聚合物树脂具有1至25的酸值。
4.一种用作用于光伏模块的背板的非对称涂布的膜，所述涂布的膜包括：
未层合的基底膜；
施加到所述基底膜的第一侧的第一涂层，所述第一涂层包括具有至少一个酸官能团和一个羟基官能团的第一聚合物树脂；和
施加到所述基底膜的第二侧的第二涂层，所述第二涂层包括具有至少一个酸官能团的第二聚合物树脂并进一步包括丙烯酸类树脂、聚氨酯、和/或含氟聚合物树脂。
5.一种用作用于光伏模块的背板的非对称涂布的膜，所述涂布的膜包括：
未层合的PET基底膜；
施加到所述基底膜的第一侧的第一涂层，所述第一涂层包括具有至少一个酸官能团和一个羟基官能团的聚酯树脂；和
施加到所述基底膜的第二侧的第二涂层，所述第二涂层包括具有至少一个酸官能团并具有1.5至5的酸值的含氟聚合物树脂。
6.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述聚合物膜基底为未层合的膜。
7.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述聚合物膜基底为未层合的膜，所述未层合的膜在第一侧上具有不包括含氟聚合物的第一功能涂层，在第二侧上具有包括含氟聚合物的第二涂层，且其在所述基底和所述第一功能涂层之间或者在所述基底和所述第二涂层之间不包括粘合剂层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述聚合物膜基底包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
9.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述聚合物膜基底包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。
10.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述聚合物膜基底包括聚碳酸酯或含氟塑料膜。
11.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层包括向乙烯乙酸乙烯酯提供至少5N/m的粘附力的功能涂层。
12.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层包括具有至少一个羟基、羧基或胺官能团的聚合物树脂。
13.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层包括具有1.0至20的酸值的聚合物树脂。
14.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层包括具有1.0至5的酸值的聚合物树脂。
15.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层包括聚酯树脂、丙烯酸类树脂和/或聚氨酯。
16.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层包括具有至少一个酸和一个羟基官能团的高分子量聚酯树脂。
17.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层具有在1g/m2至20g/m2范围内的涂层重量。
18.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层具有在2g/m2至10g/m2范围内的涂层重量。
19.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括耐候性涂层。
20.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层包含在溶液或分散体中的耐候性聚合物树脂。
21.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括含氟聚合物树脂。
22.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括四氟乙烯(TFE)和乙烯的共聚物的含氟聚合物树脂。
23.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括三氟氯乙烯(CTFE)和乙烯基醚的共聚物的含氟聚合物树脂。
24.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层具有在10g/m2至100g/m2范围内的涂层重量。
25.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层具有在20g/m2至50g/m2范围内的涂层重量。
26.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括不透明涂层。
27.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层包括透明涂层。
28.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述含氟聚合物树脂具有1.5至5的酸值。
29.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括颜料。
30.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括二氧化钛、二氧化硅、炭黑、和/或氧化铝。
31.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括选自如下的颜料：二氧化钛、二氧化硅、炭黑、氧化铝、及其组合。
32.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述外涂层包括不透明涂层，所述不透明涂层进一步包括选自如下的白色颜料：氧化钛、氧化锌、碳酸钙、滑石、二氧化硅、氧化铝、及其组合。
33.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层和/或所述外涂层进一步包括交联剂。
34.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层和/或所述外涂层进一步包括选自异氰酸酯和/或氮丙啶的交联剂。
35.根据前述权利要求中任一项所述的背板或膜，其中所述内涂层和/或所述外涂层进一步包括选自如下的至少一种另外的添加剂：流平剂、催化剂、UV阻挡剂、UV稳定剂、及其组合。
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