(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な熱可塑性基材であって、芳香族ポリカーボネートおよびポリエステル、ならびに前述の材料の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される材料を含む熱可塑性基材と、
耐候保護層であって、
ａ）レゾルシノールポリアリレート、及び又は
ｂ）レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含むブロックコポリマー、及び又は
ｃ）ポリカーボネートおよび５ｗｔ％以上のＵＶ吸収剤を含み、及び
フィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、３３０ｎｍで０．１５Ａ／年以下のＵＶ吸光度損失率を有し、および／またはフィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、１年当たり５μｍ以下の侵食率を有する耐候保護層と、
を含む、被覆された構成要素と、
前記被覆された構成要素上の光電子デバイスであって、発光ダイオードおよび光起電力セルから選択される光電子デバイスと、
を含むことを特徴とする光電子デバイス組立体。
【請求項２】
請求項１に記載の組立体であって、前記耐候保護層が、ポリカーボネートとレゾルシノールポリアリレートとを含むブロックコポリマーを含むことを特徴とする組立体。
【請求項３】
請求項１に記載の組立体であって、前記熱可塑性基材は、ビスフェノールＡポリカーボネートホモポリマーとポリカーボネートコポリマーとを含む透明な熱可塑性基材であって、前記ポリカーボネートコポリマーが、テトラブロモビスフェノールＡカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、２−フェニル−３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミジンカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、４，４’−（１−フェニルエチリデン）ビフェノールカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジメチル−フェノール］カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される材料を含み、
前記耐候保護層は、
ａ）レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含む前記ブロックコポリマー、ならびに／または
ｂ）前記ポリカーボネートおよび５ｗｔ％以上のＵＶ吸収剤
を含むことを特徴とする光電子デバイス組立体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の組立体であって、前記耐候保護層が、４，６−ジベンゾイルレゾルシノール、シリル化された４，６−ジベンゾイルレゾルシノール、２，４−ジフェニル−６−（２’−ヒドロキシ−４’アルコキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択されるＵＶ吸収剤を含むことを特徴とする組立体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の組立体であって、前記耐候保護層が、下式
【化１】
0005762621.tif 000020
（式中、Ｒ１＝Ｈ、Ｒ２、Ｒ３＝それぞれ独立に、Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族、Ｒ４＝Ｈ、Ｃ１〜Ｃ２４脂肪族、またはＣ３〜Ｃ２４脂環式である）のトリアジンを含むことを特徴とする組立体。
【請求項６】
請求項５に記載の組立体であって、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３＝Ｈであることを特徴とする組立体。
【請求項７】
請求項５または６に記載の組立体であって、Ｒ４＝Ｃ６Ｈ１３であることを特徴とする組立体。
【請求項８】
請求項５または６に記載の組立体であって、Ｒ４＝ＣＨ２ＣＨ２ＯＯＣＣ７Ｈ１５であることを特徴とする組立体。
【請求項９】
請求項３〜５のいずれかに記載の組立体であって、前記耐候保護層が、レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含むブロックコポリマーを含み、前記ブロックコポリマーが、８０ｗｔ％以上のレゾルシノールポリアリレートブロック含有率を有し、追加的なＵＶ吸収剤を有していないことを特徴とする組立体。
【請求項１０】
請求項３〜８のいずれかに記載の組立体であって、前記耐候保護層が、レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含むブロックコポリマーを含み、前記ブロックコポリマーが、４０ｗｔ％以下のレゾルシノールポリアリレートブロック含有率を有することを特徴とする組立体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の組立体であって、前記耐候保護層が、シリコーン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネートから選択される少なくとも１つを含む母材をさらに含むことを特徴とする組立体。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の組立体であって、前記耐候保護層が、複数のレンズ、マイクロレンズ、線状プリズム、プリズム、角錐、レンズ状構造、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される工学的表面テクスチャを有することを特徴とする組立体。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の組立体であって、前記透明な熱可塑性基材および前記耐候保護層が共押出しされることを特徴とする組立体。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の組立体であって、組成物中に実質的に有機である少なくとも１つのゾーンと、組成物中に実質的に無機である少なくとも１つのゾーンとを含むバリア被膜層、および／又は平坦化層を含み、
前記平坦化層が、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ＵＶ硬化アクリル−コロイドシリカ被膜層、シリコーン樹脂、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択されることを特徴とする組立体。
【請求項１５】
請求項１４に記載の組立体であって、前記平坦化層を含み、前記平坦化層が１ｎｍから１００μｍの厚さを有することを特徴とする組立体。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の組立体であって、前記耐候保護層が、下式
【化２】
0005762621.tif 000021
（式中、Ｒ５＝Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＲｎ（ＯＲ８）３〜ｎ、ｎ＝０〜２、Ｒ８＝Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２；およびＲ６、Ｒ７＝それぞれ独立にＨ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族である）のジベンゾイルレゾルシノールを含むことを特徴とする組立体。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれかに記載の組立体であって、前記耐候保護層が、下式
【化３】
0005762621.tif 000022
（式中、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ独立に、Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族である）のジベンゾイルレゾルシノールを含むことを特徴とする組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書には、光学的に透明な、プラスチックの、保護用物品組立体、詳細には、光起電力モジュールなどの光電子デバイスを保護することができる、光学的に透明な、耐候性のプラスチックが開示される。
【背景技術】
【０００２】
光起電力（ＰＶ）モジュールは、剛性のスーパーストレートとしてのガラス、弾性の封止層、およびポリマーの背面シートを伝統的に採用しており、こうしたものが光起電力モジュールを比較的重く、非柔軟なものにしている。ここ最近では、アモルファスシリコンなどの薄膜光起電力セルと、光を入れ、セルを構成要素から保護する透明なポリマーフィルムとを使用して、柔軟で軽量なモジュールが作製されるようになってきた。
【０００３】
透明なポリマーフィルムは、いくつもの厳密な要件を満たさなければならない。それは、約４００ｎｍから約１，２００ｎｍまでの波長の光を良好に透過させなければならず、またモジュール構成材を物理的損傷および湿気から保護しなければならない。特に、液体の水がモジュール内に入ると、必然的に腐食および性能損失を引き起こすであろう。モジュール内まで切断されると、電気構成材が露出する可能性がある。切断損傷に対する耐性は、例えばフラットプレート型光起電力モジュールおよびパネルに関する米国保険業者安全試験所規格であるＵＬ１７０３によって要求されている。したがって、モジュールを覆うポリマーフィルムが、物理的損傷に対して十分に強靭であることは不可欠である。加えて、フィルムは、使用する長期にわたってその性質を保持しなければならない。典型的には、２０年以上の寿命が光起電力モジュールに期待されている。適切な物理的性質、および高温で陽当たりのよい条件における光起電力モジュールの屋外暴露に対する十分な耐性をいずれも有するポリマー種はほとんどない。
【０００４】
現行技術は、ＤｕＰｏｎｔからＴｅｆｚｅｌ（登録商標）フィルムとして市販される、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂を採用している。フッ素樹脂は、極度に耐候性が高く、本用途で２０年以上容易に耐えることができる。しかし、フッ素樹脂は、比較的軟性であるだけでなく、比較的高価である。結果として、低コストであるとともに切断または破壊損傷を回避するのに十分なフィルム厚さを有するモジュールを構築することが困難である。１つの解決法は、封止層にガラス繊維を導入して、ＥＴＦＥを基材とするモジュールの耐切断性を向上することであった。ガラス繊維は、電気構成材を露出するのに十分な程深い切断から保護することができ、それによりＵＬ１７０３規格を満たすことができるが、透水に対する覆いの完全性が保持されていることが明らかではない。こうしたモジュールは、陸屋根または傾斜屋根上に直接配置することができるので、損傷はモジュールの寿命にわたって起こると思われる。
【０００５】
光起電力セルには、液体の水からだけでなく、水蒸気からの保護も必要とするものもある。効率的なセルは、例えば、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）を使用して、または銅・インジウム・ガリウム・セレン化合物（ＣＩＧＳ）から作製することができる。しかし、こうしたセルは、水蒸気に暴露されると急速に効率を損なう。太陽電池などの屋外用途の光電子デバイスは、屋外の使用に対して現在２０〜２５年の保証が付されているので、こうしたデバイスは、水分、酸素、および雹から保護しながら同時に太陽スペクトルをデバイスに入れることができる、ガラスで保護される。しかし、ガラスは剛性で砕け易く、重い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第９９／５２１５４号
【特許文献２】欧州特許出願公開第２２１１３９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
よって、耐候性が高く、強靭で、耐破壊性であり、および／または耐水蒸気性である、（ガラスと比較して）軽量な光電子デバイスに対する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
様々な実施形態において、光電子デバイスおよびそれらの被膜、ならびにそれらの作製および使用方法が開示される。
【０００９】
光電子デバイス組立体は、被覆された構成要素と、該被覆された構成要素上の光電子デバイスとを含むことができ、該光電子デバイスは、発光ダイオードおよび光起電力セルから選択される。被覆された構成要素は、透明な熱可塑性基材と耐候保護層とを含むことができる。透明な熱可塑性基材は、芳香族ポリカーボネートおよびポリエステル、ならびに前述の材料の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される材料を含むことができる。耐候保護層は、フィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、３３０ｎｍで０．１５Ａ／年以下のＵＶ吸光度損失率を有することができ、および／または、フィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、１年当たり５μｍ以下の侵食率を有することができる。
【００１０】
ある実施形態では、光電子デバイス組立体は、被覆された構成要素と、光電子デバイス（例えば被覆された構成要素上に）とを含む。被覆された構成要素は、透明な熱可塑性基材であって、ビスフェノールＡポリカーボネートホモポリマーとポリカーボネートコポリマーとを含み、該ポリカーボネートコポリマーが、テトラブロモビスフェノールＡカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；２−フェニル−３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミジンカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−フェニルエチリデン）ビフェノールカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジメチル−フェノール］カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される熱可塑性基材と、耐性保護層であって、レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含むブロックコポリマーを含み、該ブロックコポリマーが、４０ｗｔ％以下のレゾルシノールポリアリレートブロック含有率を有する耐候保護層とを含むことができる。光電子デバイスは、発光ダイオードおよび光起電力セルから選択することができる。
【００１１】
別の実施形態では、光電子デバイス組立体は、被覆された構成要素と光電子デバイスとを含む。被覆された構成要素は、熱可塑性基材と保護層とを含む。透明な熱可塑性基材は、ビスフェノールＡポリカーボネートホモポリマーとポリカーボネートコポリマーとを含み、該ポリカーボネートコポリマーは、テトラブロモビスフェノールＡカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；２−フェニル−３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミジンカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−フェニルエチリデン）ビフェノールカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジメチル−フェノール］カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される。耐候保護層は、ａ）レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含むブロックコポリマー、ならびに／またはｂ）ポリカーボネートおよび５ｗｔ％以上のＵＶ吸収剤を含む。光電子デバイスは、発光ダイオードおよび光起電力セルから選択することができる。
【００１２】
これらのならびに他の機能および特性を、以降にさらに詳細に記述する。
【００１３】
以下は図面の簡単な説明であり、図面中、同様の構成要素は同様に番号が付されており、これらは、本明細書に開示する例示的な実施形態を図示する目的で提示されており、これを限定することを目的とするものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】破壊試験の概略図である。
【図２】切断試験の概略図である。
【図３】効率の変化（％）対暴露（時間）のグラフ表示である。
【図４】任意選択による表面テクスチャを有する例示的な組立体の横断面の概略図である。
【図５】別の例示的な組立体の横断面の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
太陽電池などの光電子デバイスは、それらが動作する状況が極めて厳しいこと、およびそれらに期待される寿命が２０年以上であること（例えば、製造業者は２０年間の保証を付ける）から、ポリマー材料で保護することが特に難しい。モジュールは、屋外で、特に高温で陽のあたる場所で使用される。結果として、それらは、特に厳しい紫外線放射（ＵＶ）および熱的条件に暴露される。モジュールが暗色、例えば黒色であり、それにより熱吸収が高まることによって、熱的条件はさらに悪化する。様々なポリマー材料を利用する試みは、「耐候性」とみなされるものを含めて、不成功に終わっている。一般に、ポリマーのフィルムおよびシートは、マイアミ（フロリダ）またはフェニックス（アリゾナ）の試験場で南向き４５°の角度で暴露される３年以上の耐候試験に耐えることができれば、耐候性だとみなされた。しかし、これらの材料は、光起電力モジュールに必要な極度の耐候能力（以下、超耐候性と称する）を有しておらず、該耐候能力において、材料は十分に陽があたる高温の条件下で２０年を超える暴露に耐える必要がある。多くのＵＶ保護材料（例えば、ポリカーボネートなどのポリマー上に被覆される）でさえ、超耐候性の現在の条件下でポリマーを保護することができないことが見出された。結果として、当業者は、エンジニアリング熱可塑性プラスチックを、超耐候性を要求する光電子デバイス（例えば、光起電力セル、発光ダイオード（ＬＥＤ）（有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含む）など）にとっての選択肢とみなさなくなっている。
【００１６】
特に指定のない限り、本明細書で考察する超耐候性は、自然の日射に良く合致するようにランプフィルタを使用する、Ｃｉ５０００Ｗｅａｔｈｅｒ−ｏｍｅｔｅｒ（Ａｔｌａｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＬＬＣの製品）などのキセノンアーク促進耐候試験槽内で測定される。フィルタは、石英と赤外線（ＩＲ）反射ソーダ石灰ガラス（ＣＩＲＡ−ソーダ石灰）との組み合わせであっても、ＲｉｇｈｔＬｉｇｈｔ＊とＣＩＲＡ−石英との組み合わせであってもよい。ＣＩＲＡおよびＲｉｇｈｔＬｉｇｈｔ＊フィルタは、Ａｔｌａｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＬＬＣ、シカゴ、ＩＬから市販される。こうした条件とマイアミ（フロリダ）での１年の屋外暴露との間の相関は、Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｌｉｆｅ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ：Ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｔａｔｕｓ  Ｑｕｏ、Ｊ．Ｗ．マーチン、Ｒ．Ａ．リンツ、およびＲ．Ａ．ディッキー編、Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｏｃｉｅｔｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、２００５、９３〜１０６ページでは、３４０ｎｍで測定しておよそ１平方メートル当たり３メガジュール（ＭＪ／ｍ２）と評価される。
【００１７】
上で述べたように、ガラス以外に、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）が光電子デバイスに採用されてきたが、この材料には、機械的強度不足（例えば、この材料は比較的軟性であり、耐破壊性ではない）などの問題がある。ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）より強靭で安価な透明ポリマーには、芳香族ポリカーボネート（ＰＣ）（例えば、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ）のポリカーボネート）およびポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）が含まれる。これらのポリマーは、フルオロポリマーと同じまたはそれ以下の費用で、はるかに厚い厚さで使用することができる。故に、これらのポリマーを含む組立体を形成すると、構造の完全性を高めながら、費用を削減することができる。しかし、これらのポリマーは本質的に耐候性が不安定であり、例えば、これらのポリマーには、紫外線放射条件下で長期的に色が不安定であることによりポリマーが黄変するという問題があることが知られている。黄変は、ポリマーの透明度および魅力を損なう恐れがある。光沢の消失および脆化も、ポリマーにおける望ましくない長期的現象であり得る。ガラスと比較してポリマーのさらなる不利な点は、その気密性の欠如である。ポリマーフィルムは、典型的には１日１平方メートル当たり１から１０グラム（ｇ／ｍ２／日）の範囲の水分拡散速度を有するが、これは、ある光電子デバイスを保護するのに必要とされるより数桁高い。
【００１８】
本明細書で開示する光学的に透明な、耐候性のプラスチック組立体は、高い機械的靱性、特に、破壊および切断に対する高い耐性を維持しながら、屋外作動環境における太陽電池などの光電子デバイスを、極度な耐候条件下で２０年以上の期間の間保護することができる。該組立体は、光学的に透明で、かつ超耐候性を有し、任意選択により気密性であり、ＵＬ１７０３、２４節に規定される試験によって測定して３ポンドを超える荷重をかけたときに、機械的損傷に耐える表面靱性を有する。該組立体は、機械的に強靭で、極度の天候条件で安定な熱可塑性基材を含む。組立体１０は、高度に耐候性の外側層（超耐候性を有する）、ガス拡散バリア被膜（１つまたは複数）（例えば、水分および他のガスの浸透を低減することができる）、平坦化被膜（１つまたは複数）（例えば、基材表面を滑らかにする）、接着促進被膜（１つまたは複数）（例えば、組立体の構成要素間の接着性を高める）、および／または応力平衡被膜（１つまたは複数）（例えば、組立体の形状（例えば、平板またはある曲率に）を維持する）を含むことができる。物品組立体の、隣接する個々の構成要素間の境界は、不連続的であってもよいし、組成傾斜を有していてもよい（例えば、組成物が境界全体にわたって連続的に変化してもよい）。組立体の一例を図４に示す。
【００１９】
熱可塑性基材は、機械的に強靭なポリマーを含む。可能な材料には、ビスフェノールＡポリカーボネート、他の芳香族ポリカーボネートおよびポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ））、ならびに前述の材料の少なくとも１つを含む組み合わせが含まれる。基材は透明であるべきである（例えば、４２０ナノメートル（ｎｍ）から１，２００ｎｍの波長でＣＩＥ標準の光Ｃを使用する、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３−００、操作Ｂを使用して決定して、８０％以上の透明度を有する）。基材はまた、モジュールの機械的損傷を防ぐのに十分な厚さであり得る。例えば、基材と耐候層を合わせた厚さは、任意の耐候保護層を含んで、３ミル（７６．２マイクロメートル（μｍ））以上、詳細には、５ミル（１２７μｍ）厚以上である。
【００２０】
強靭な芳香族ポリマーの耐候安定性は、特別な課題を提示する。耐候性を付与するいくつもの方法が知られているが、光起電力用途において所望される２０年以上の耐用年数の間保護すると見込まれるものは、現在知られていない。耐候性システムの設計は、慎重に考慮して性能と実用性のバランスを取らなければならない。
【００２１】
熱可塑性基材は、以下によって紫外線放射（ＵＶ）から保護される。（ｉ）安定な母材（超耐候性の外側層とも称される）とＵＶ吸収剤とを含む被膜であって、該ＵＶ吸収剤が、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ、３２、２４０〜２４５（２００４）に記載される方法を使用するキセノンアーク暴露で評価して、１年当たり０．１５吸光度単位以内の損失率を有する被膜、および／または（ｉｉ）キセノンアーク促進耐候試験で評価して、暴露の侵食率が１年当たり４マイクロメートル（μｍ／年）以下になるような紫外線吸収剤（１つまたは複数）を含有するポリマーを含む層（例えば、共押出またはラミネートされたもの）、および／または（ｉｉｉ）キセノンアーク促進耐候試験で評価して１年当たり４マイクロメートル以下の暴露の侵食率を有する、レゾルシノールポリアリレートなどの、自己保護性ポリマーを含む層（共押出またはラミネートされたもの）、および／または（ｉｖ）ＵＶ吸収剤と、レゾルシノールポリアリレートブロック（ＲＰＡ）およびビスフェノールＡポリカーボネートブロック（ＰＣ）を含むブロックコポリマーの両方を含む共押出層であって、該ブロックコポリマーにおいて該ＲＰＡブロックの含有量が４０ｗｔ％以下、詳細には３０ｗｔ％以下、より詳細には２０ｗｔ％以下である共押出層。
【００２２】
基材に施すことができる超耐候性の外側層（例えば被膜）は、安定な被膜母材と、安定なＵＶ吸収剤（１つまたは複数）とを含むことができる。安定な被膜母材の例は、シリコーン、ポリ（メタ）アクリレート、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせである。可能なＵＶ吸収剤には、トリアジンおよび／またはジベンゾイルレゾルシノールが含まれる。トリアジンには、以下が含まれる。
【化１】
0005762621.tif 000002
（式中、Ｒ１＝Ｈ、Ｒ２、Ｒ３＝それぞれ独立に、Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族、Ｒ４＝Ｈ、Ｃ１〜Ｃ２４脂肪族、Ｃ３〜Ｃ２４脂環式である。脂肪族基および脂環式基は、アルコール、エーテル、エステル、およびカルボン酸官能基も含有してもよい。これらはまた、直鎖であっても分枝であってもよく、ケイ素を含有してもよい。望ましくは、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３＝Ｈである。具体例は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝Ｈ、Ｒ４＝Ｃ６Ｈ１３（例えば、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）１５７７）、およびＲ１、Ｒ２、Ｒ３＝Ｈ、Ｒ４＝ＣＨ２ＣＨ２ＯＯＣＣＨ（Ｃ２Ｈ５）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（例えば、ＬＡ−４６）である。）
【００２３】
可能なジベンゾイルレゾルシノールには、以下が含まれる。
【化２】
0005762621.tif 000003
（式中、Ｒ５＝Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＲｎ（ＯＲ８）３〜ｎ、ｎ＝０〜２、Ｒ８＝Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２；Ｒ６、Ｒ７＝それぞれ独立にＨ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族である。）
【００２４】
別の可能なＵＶ吸収剤は、以下のジベンゾイルレゾルシノールである。
【化３】
0005762621.tif 000004
（式中、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ独立に、Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族である。）
【００２５】
安定なＵＶ吸収剤のいくつかの具体例は、４，６−ジベンゾイルレゾルシノール、米国特許第５，３９１，７９５号および第５，６７９，８２０号に記載される通りのシリル化された４，６−ジベンゾイルレゾルシノール、ならびに２，４−ジフェニル−６−（２’−ヒドロキシ−４’アルコキシフェニル）−１，３，５−トリアジン（例えば、ＢＡＳＦから市販されるＴｉｎｕｖｉｎ＊１５７７、およびＡｓａｈｉ  Ｄｅｎｋａから市販されるＡＤＫ  ＳＴＡＢ  ＬＡ−４６）である。安定なＵＶ吸収剤は、３ＭＪ／ｍ２（３４０ｎｍで測定）のフィルタ処理キセノンアーク促進耐候試験への暴露によって評価して、極度の風化の３３０ｎｍでの１年当たり０．１５吸光度単位未満の損失率によって特徴付けられる。ＵＶ吸収剤の混合物を使用して、相溶性を向上させてもよい。被膜の厚さは、例えば、風化の間に予想される吸光度の損失に対応するために、３３０ｎｍで３吸光度単位以上、詳細には４以上の初期吸光度を有するのに十分な厚さである。ＵＶ吸収剤（１つまたは複数）は、耐候層に使用されるのであれば、被膜の総重量に基づいて、３重量パーセント（ｗｔ％）以上、詳細には５ｗｔ％以上、より詳細には７ｗｔ％以上、さらにより詳細には１０ｗｔ％以上、例えば３ｗｔ％から８％の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、例えば、共押出またはラミネート層で使用するとき、ＵＶ吸収剤（１つまたは複数）は、層の総重量に基づいて７ｗｔ％以上、詳細には８ｗｔ％から１２ｗｔ％の量で存在する。
【００２６】
ＵＶ吸収剤（１つまたは複数）を含有する基材ポリマーの層は、共押出されていてもラミネートされていてもよく、さもなければ基材に付着されていてもよい。ＵＶ吸収剤は、キセノンアーク促進耐候試験によって測定して、１年当たり０．１５吸光度単位未満の損失率を有し、それは１年当たり４マイクロメートル未満（μｍ／年）と評価される侵食率となる。例示的なＵＶ吸収剤は、２，４−ジフェニル−６−（２’−ヒドロキシ−４’アルコキシフェニル）−１，３，５−トリアジン（ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ、ＮＪ０７９３２から市販されるＴｉｎｕｖｉｎ＊１５７７、およびＡｄｅｋａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、東京、日本から市販されるＡＤＫ  ＳＴＡＢ  ＬＡ−４６など）、レゾルシノール（４，６−ジベンゾイルレゾルシノールおよび／または米国特許第５，７６３，６７４号に記載される通りの結合した４，６−ジベンゾイルレゾルシノールなど）、ならびに前述の少なくとも１つを含む組み合わせである。ＵＶ吸収剤は、任意選択により、５ｗｔ％以上、詳細には７ｗｔ％以上、さらにより詳細には８ｗｔ％以上の量で存在してもよい。この層は、２ミル（５０．８μｍ）厚以上、詳細には３ミル（７６．２μｍ）厚以上であり得る。
【００２７】
超耐候性の外側層（例えば、自己保護性ポリマー層）は、レゾルシノールとイソフタル酸およびテレフタル酸の混合物とから誘導されるポリエステルである、レゾルシノールポリアリレートを含むことができる。例えば、ポリアリレートは、下式
【化４】
0005762621.tif 000005
（式中、各Ｒ１は、置換基、とりわけハロまたはＣ１〜１２アルキルであり、ｐは０〜３である）、の構造単位を含む１，３−ジヒドロキシベンゼンイソフタレート／テレフタレートであってもよく、任意選択により、下式
【化５】
0005762621.tif 000006
（式中、Ｒ１およびｐは、前に定義した通りであり、Ｒ２は、二価のＣ４〜１２脂肪族、脂環式または脂肪族−脂環式の混合基である）の構造単位との組み合わせであってもよい。
【００２８】
任意選択により、他の酸基、例えば、コハク酸、アジピン酸またはシクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸から誘導されるもの、または１，８−ナフタレンジカルボン酸などの他の芳香族のジカルボン酸から誘導されるものなどが、被膜層に存在してもよい。これらは、３０モルパーセント以上にならない量で存在してもよい。ポリアリレートと少なくとも一部分が混和性である他のポリエステルを含むことが可能であり、かかるポリマーは、ポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、およびポリ（１，４−シクロヘキシリデン  シクロヘキサン−１，４−ジカルボキシレート）（ＰＣＣＤ）によって例示される。被膜層のポリマーは、式ＩＩの単位から、任意選択により式ＩＩＩの単位と組み合わせて構成することができる。
【００２９】
式ＩＩの単位は、レゾルシノール部分または置換されたレゾルシノール部分を含有し、式中、任意のＲ１基は、Ｃ１〜４アルキル、すなわち、メチル、エチル、プロピルまたはブチルであってもよい。一実施形態では、Ｒ１基は、第１級または第２級の基である。ある特定の実施形態では、Ｒ１基はメチルである。いくつかの実施形態では、ｐはゼロであるが、ｐが１である部分が可能である。前記レゾルシノール部分は、大抵の場合、イソフタレートおよび／またはテレフタレート部分と結合している。
【００３０】
任意選択による式ＩＩＩの軟質のブロック単位では、レゾルシノールまたは置換されたレゾルシノール部分が、Ｒ２とエステルを形成して結合されて同様に存在しており、Ｒ２は二価のＣ４〜１２脂肪族、脂環式または脂肪族−脂環式の混合基である。いくつかの実施形態では、Ｒ２は脂肪族であり、特にＣ８〜１２直鎖脂肪族である。
【００３１】
レゾルシノールポリアリレートは、米国特許第６，５５９，２７０号、第６，５７２，９５６号、第６，６０７，８１４号および第６，６１０，４０９号に記載される通りの、他のブロックを含むＢＰＡポリカーボネートとのブロックコポリマーであってもよい。レゾルシノールポリアリレートの例は、Ｌｅｘａｎ＊ＳＬＸ（ＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ、ピッツフィールド、ＭＡから市販される）である。いくつかの実施形態では、該ブロックコポリマーにおいて、レゾルシノールポリアリレート含有率は５０ｗｔ％以上、詳細には８０ｗｔ％以上であってもよく、残部はビスフェノールＡポリカーボネートのブロックである。かかる実施形態では、耐候層は、追加的なＵＶ吸収剤がなくてもよい。他の実施形態では、レゾルシノールポリアリレートブロック含有率は、４０ｗｔ％以下、詳細には３０ｗｔ％以下、より詳細には２０ｗｔ％以下であり、この場合、トリアジンおよび／またはベンゾトリアゾールなどの追加的なＵＶ吸収剤が採用される。レゾルシノールポリアリレートの層は、共押出、塗布、またはラミネート加工によって施すことができる。例えば、脂肪族ポリウレタンおよび／またはポリ（エチレン−ｃｏ−酢酸ビニル）などの他の材料の連結層（１つまたは複数）を、レゾルシノールポリアリレートと基材との間に使用して接着性を向上させてもよい。レゾルシノールポリアリレートの層は、例えば、風化の間に予想される侵食に対応するために、２ミル（５０．８μｍ）厚以上、詳細には３ミル（７６．２μｍ）厚以上であり得る。
【００３２】
光電子デバイス（１つまたは複数）に起こり得る物理的損傷に対する耐切断性および靱性などの所望の物理的性質を実現するために、熱可塑性基材をポリカーボネート組成物から形成することができる。ＰＶモジュール用途用に、熱可塑性基材（耐候保護層を有する）を、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）シートなどのセル接着層（封止材とも称される）（１つまたは複数）に、例えば、熱ラミネート加工プロセスまたは別のプロセスを通して接合することができる。ラミネート加工プロセスを使用するときは、太陽電池封止ＥＶＡシートのラミネート加工温度は、ＥＶＡが実質的に架橋結合し、良好な機械的性質を実現するように、例えば１４０℃から１５０℃であってもよい。
【００３３】
モジュール内のセル間の間隔の乱れを避け、また、セルを接続するタブ線上への基材層の熱的に誘導される機械的応力が最小限になるように、１５０℃での基盤の熱収縮は小さくなければならない（好ましくは１％未満）。故に、基材を形成するポリカーボネート組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）が１５５℃以上であれば、有益である。ポリカーボネート組成物の例には、それだけには限らないが、少なくともビスフェノールＡポリカーボネートホモポリマーとポリカーボネートコポリマーとを含む組成物が含まれる。該ポリカーボネートコポリマーは、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＢＰＡ）カーボネートおよびＢＰＡカーボネート；２−フェニル−３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミジン（ｐ，ｐ−ＰＰＰＢＰ）カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−フェニルエチリデン）ビフェノール（ビスフェノールＡＰ）カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジメチル−フェノール］（テトラメチルＢＰＡまたはＴＭＢＰＡ）カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；および前述の少なくとも１つを含む組み合わせであり得る。ＴＢＢＰＡを含むポリカーボネート組成物は、良好な難燃性も有する臭素化ポリマーであり、それは光電子デバイスを保護するのに望ましい。
【００３４】
ＴＢＢＰＡカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマーの構造は、次式によって示される。
【化６】
0005762621.tif 000007
【００３５】
ｐ，ｐ−ＰＰＰＢＰカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマーの構造は、次式によって示される。
【化７】
0005762621.tif 000008
【００３６】
ビスフェノールＡＰカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマーの構造は、次式によって示される。
【化８】
0005762621.tif 000009
【００３７】
ＴＭＢＰＡカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマーの構造は、次式によって示される。
【化９】
0005762621.tif 000010
【００３８】
任意選択により、保護される光電子デバイスに面する基材層の表面は、平坦でない表面であってもよい。光起電力（ＰＶ）モジュール用途用には、基材層の太陽電池側表面上に艶消し仕上げがなされており、モジュールのラミネート加工プロセス中に基材層とセル封止シート（例えば、ＥＶＡシート）との間に空気が封入される機会が減少すると有利である。
【００３９】
任意選択により、耐候保護層の大気側表面は、工学的表面テクスチャを有する。耐候保護層およびその下にある基材層がＰＶモジュールのフロントシートとして使用されたとき、フロントシート上の大気側の工学的表面テクスチャは、フロントシートを通って太陽電池内に入る太陽光の透過を高め、故にＰＶモジュールの電力出力を増加することができる。こうした機能を実現することができる工学的表面テクスチャには、それだけには限らないが、複数のレンズ、マイクロレンズ、線状プリズム、プリズム、角錐、レンズ状構造、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせを含む表面テクスチャが含まれる。工学的表面テクスチャを有するフィルム層は、米国特許第４，２８０，９７８号、米国特許第７，０９２，１６３号、および米国特許公開第２００３／０１０８７１０号公報に記載されているものなどのいくつかの方法を介して作製することができる。これらの方法には、熱エンボス加工またはスタンピングプロセス、溶融圧延押出プロセス（ｍｅｌｔ  ｃａｌｅｎｄａｒｉｎｇ  ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、射出成形プロセス、または放射線硬化性被膜材料を使用する微小複製コーティング（ｍｉｃｒｏ−ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）プロセスが含まれる。表面にテクスチャ加工されたプラスチックシートを作製する具体的な方法は限定されず、それは、経済性、可用性、および追加的な適用上の要求事項に基づいて選択される問題である。
【００４０】
任意選択により、該物品は、平坦化層（１つまたは複数）および／または有機−無機組成物のバリア被膜層（１つまたは複数）を含んでもよい。バリア被膜（傾斜があっても、なくてもよい）は、組成物中に実質的に有機である少なくとも１つのゾーンと、組成物中に実質的に無機である少なくとも１つのゾーンとを含んでもよい。例えば、バリア被膜は、組成物中に有機が７５ｗｔ％以上（そのゾーンの総重量に基づく）である少なくとも１つのゾーンと、組成物中に無機が７５ｗｔ％以上（そのゾーンの総重量に基づく）である少なくとも１つのゾーンとを含んでもよく、詳細には、バリア被膜は、組成物中に有機が８５ｗｔ％以上（そのゾーンの総重量に基づく）である少なくとも１つのゾーンと、組成物中に無機が８５ｗｔ％以上（そのゾーンの総重量に基づく）である少なくとも１つのゾーンとを含んでもよい。有機−無機組成物のバリア被膜のいくつかの例が、参考文献である米国特許第７，４４９，２４６号に記載されている。有機−無機バリア層の例示的な被膜組成物は、有機材料、セラミック材料および／または無機材料、ならびに前述の少なくとも１つを含む組み合わせである。これらの材料は、反応性プラズマ種の反応生成物または再結合生成物であってもよく、基材表面上に堆積される。有機被膜材料は、典型的には、炭素、水素、酸素を含み、任意選択により、反応物の種類に応じて他の元素、例えば、イオウ、窒素、ケイ素などを含む。被膜中で有機組成物となる反応物の例は、１５個までの炭素原子を有する、直鎖または分枝のアルカン、アルケン、アルキン、アルコール、アルデヒド、エーテル、酸化アルキレン、芳香族、シリコーンなどである。無機およびセラミック被膜材料は、典型的には、ＩＩＡ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡ、ＶＩＡ、ＶＩＩＡ、ＩＢ、およびＩＩＢ族；ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、およびＶＢ族の金属；ならびに希土類金属の元素の、酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、または前述の少なくとも１つを含む組み合わせを含む。例えば、バリア被膜は、被膜面に対して実質的に垂直方向である光透過の軸に沿って、実質的に均一な光学特性を有していてもよい。
【００４１】
例えば、炭化ケイ素を、シラン（ＳｉＨ４）およびメタンまたはキシレンなどの有機材料から生成されるプラズマの再結合によって基材上に堆積してもよい。オキシ炭化ケイ素を、シラン、メタン、および酸素、またはシランおよびプロピレンオキシドから生成されるプラズマから堆積してもよい。オキシ炭化ケイ素を、有機シリコーン前駆物質、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳＮ）、またはオクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ４）などから生成されるプラズマからも堆積してもよい。窒化ケイ素を、シランおよびアンモニアから生成されるプラズマから堆積してもよい。炭窒酸化アルミニウムを、酒石酸アルミニウムとアンモニアとの混合物から生成されるプラズマから堆積してもよい。反応物の他の組み合わせを選択して、所望の被膜組成物を得てもよい。被膜の傾斜組成は、被膜を形成する反応生成物の堆積中に、反応チャンバに供給する反応物の組成を変化させることによって得られる。
【００４２】
バリア被膜は、２５℃において２１ｖｏｌ％の酸素を含有する気体で測定して、１日１平方メートル当たり０．１立法センチメートル（ｃｍ３／（ｍ２日））以下の、バリア被膜を通過する酸素の透過度を有し得る。透湿度は、２５℃において１００％の相対湿度を有する気体で測定して、１日１平方メートル当たり約０．０１グラム未満（ｇ／（ｍ２日））であり得る。
【００４３】
様々な方法によってバリア層（１つまたは複数）をポリマーフィルムに施すことができ、例えば、化学蒸着法（例えば、プラズマ促進化学蒸着、高周波プラズマ促進化学蒸着、膨張熱プラズマ化学蒸着、電子サイクロトン共鳴プラズマ促進化学蒸着、および誘導結合プラズマ促進化学蒸着）、スパッタリング（例えば反応性スパッタリング）など、ならびに前述の少なくとも１つを含む組み合わせなどがある。かかる方法は、米国特許第７，０１５，６４０号および米国特許公開第２００６／０００１０４０号公報にいくつか記載されている。
【００４４】
平坦化層は、エポキシ系樹脂（脂環式樹脂）、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂、ならびに前述の少なくとも１つを含む組み合わせなどの樹脂を含むことができる。平坦化層の一例は、ＵＶ硬化アクリル−コロイドシリカ被膜であり、例えばＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  ＰｌａｓｔｉｃｓのＳｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｆｉｌｍ  ａｎｄ  Ｓｈｅｅｔ  ｂｕｓｉｎｅｓｓ部門から市販されるＬｅｘａｎ＊ＨＰ−Ｈ  ＵＶ硬化アクリル−コロイドシリカ被膜などである。平坦化層、および／または他の被膜は、柔軟剤（１つまたは複数）、接着促進剤（１つまたは複数）、界面活性剤（１つまたは複数）、触媒（１つまたは複数）、ならびに前述の少なくとも１つを含む組み合わせなどの添加剤（１つまたは複数）をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、平坦化層の厚さは、１ナノメートル（ｎｍ）から１００マイクロメートル（μｍ）までであり得る。大抵の場合、平坦化層の厚さは、１００ｎｍから１０μｍ、詳細には５００ｎｍから５μｍであり得る。
【００４５】
平坦化層は、実質的に滑らかで、実質的に欠陥がないものであり得る。用語「平均表面粗さ」Ｒａは、評価長さにわたって測定された粗さプロファイルの絶対値の積分として定義される。用語「ピーク表面粗さ」Ｒｐは、評価長さにわたる粗さプロファイル中の最も高いピークの高さである。用語「実質的に滑らかである」とは、平均表面粗さＲａが４ｎｍ以下、詳細には２ｎｍ以下、より詳細には、０．７５ｎｍ以下であることを意味する。ピーク表面粗さＲｐは、１０ｎｍ以下、詳細には７ｎｍ以下、より詳細には５．５ｎｍ以下であり得る。実質的に欠陥がないとは、点欠陥の数が平方ミリメートル当たり１００（ｍｍ２）以下、詳細には１０／ｍｍ２以下、より詳細には１／ｍｍ２であることを意味する。
【００４６】
被覆基材は、酸素、水蒸気および自然環境に存在する他の反応性材料の低透過性を有することができる。低透過性とは、２５℃において２１体積パーセント（ｖｏｌ％）の酸素を含有する気体で測定して、酸素の透過性が０．１ｃｍ３／（ｍ２日）以下であることを意味する。透湿度は、２５℃において１００％の相対湿度を有する気体で測定して、１日１平方メートル当たり１×１０−２グラム（ｇ／（ｍ２日））以下であり得る。被覆基材は、４２０ナノメートルから７００ナノメートルの波長帯で、８５％以上の平均光透過率を有することができる。
【００４７】
大抵の場合、平坦化層および／または接着促進層は、バリア層（１つまたは複数）を施す前に、基材の一方に施される。
【００４８】
被覆基材を、光起電力（ＰＶ）セルなどの光電子デバイスを保護するために採用することができる。ＰＶセルの例は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、シリコンタンデムセル、銅・インジウム・ガリウム・セレン化合物（ＣＩＧＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、および有機セル、ならびに前述の少なくとも１つを含む組み合わせである。様々な種類のセルには、水分に対する保護に関して、液体の水だけに対する保護から、追加的な水分バリアを作製する、極めて効果的な水蒸気からの保護まで、様々な異なる要求がある。あるＰＶセルは、比較的薄い柔軟な基材、例えばステンレス鋼箔またはポリマーフィルムなどに適用されることもある。
【００４９】
典型的には、ＰＶモジュールは、グレージング層、封止材、相互接続されたＰＶセル、同一または異なる封止材からなる別の層、および背面材料を含む。封止材は、ポリ（エチレン酢酸ビニル）（ＥＶＡ）、シリコーン、熱可塑性材料（脂肪族ポリウレタンおよび／またはポリオレフィンアイオノマーなど）、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせなどの硬化性材料であることが多い。これらは、ＰＶセルに提供する透明性、接着性、および機械的保護に基づいて選択される。背面材料は、用途に応じて選択される。例えば、柔軟なＰＶモジュールはポリマーフィルムの背面を使用してもよいし、一方、結晶シリコンセルは剛性の背面を使用してもよい。不可欠な条件は、選択した封止材に対して背面が良好に接着することである。
【００５０】
図４に図示する通りに、組立体は、光電子デバイス２４の片側または両側上に接着（封止）層２２を含んでもよい。例えば、接着層（１つまたは複数）２２は、光電子デバイス２４と物理的に接触していてもよい。耐候層１２は、光電子デバイス２４の片側の上、すなわち耐候条件に直接暴露される側の上に位置していてもよい。この耐候層１２は、最外層（例えば、別の層によって被覆されていない）であってもよい。耐候層１２と光電子デバイス２４との間には、基材１６がある。基材１６と光電子デバイス２４との間には、任意選択の平滑化層（１つまたは複数）１８、任意選択の酸素／水分バリア層（１つまたは複数）２０、および任意選択の接着層２２があってもよい。耐候層１２と基材１６との間には、プライマー層（１つまたは複数）１４があってもよい。光電子デバイス２４の、耐候層１２と逆側の側面上に背面シート２６があり、背面シート２６と光電子デバイス（例えば、電気活性デバイス）２４との間には任意選択の接着層２２がある。
【００５１】
光起電力セルは、ｐ−ｉ−ｎ半導体材料の層から形成することができる。任意選択により、そのうちの各層は、順に半導体合金材料（例えば、かかる合金材料の薄膜）から形成することができる。
【００５２】
一実施形態では、太陽電池などのｐ−ｉ−ｎ型光起電力デバイスは、別個のｐ−ｉ−ｎ型セルを含むことができる。最も下側のセルの下は、基材（例えば透明な基材）、または、例えばステンレス鋼、アルミニウム、タンタル、モリブデン、クロム、または絶縁体に埋め込まれた金属粒子（サーメット）などの金属材料を含む基材であってもよい。ある用途では、薄い酸化物層および／または一連のベースコンタクトが、アモルファス半導体合金材料の堆積に先立って存在する。
【００５３】
セルはそれぞれ、シリコンおよび水素を含む薄膜の半導体合金材料の基体から製作してもよい。半導体合金材料の基体はそれぞれ、半導体合金材料のｎ−型層；半導体合金材料の実質的な真性層；および半導体合金材料のｐ−型層を含む。真性層は、その特徴的な中立性を失うことなく、微量のｎ−型またはｐ−型のドーパント材料を含むことができ、故にそれを「実質的に真性層」と称することができる。
【００５４】
また、ｐ−ｉ−ｎ型光起電力セルについて述べているが、該方法および材料は、単一または複数のｎ−ｉ−ｐ型太陽電池、ｐ−ｎ型セルまたはデバイス、ショットキー障壁デバイス、ならびに、ダイオード、メモリアレイ、光抵抗器、光検出器、トランジスタなどの他の半導体素子および／またはデバイスを製造するのにも使用することができる。用語「ｐ−ｉ−ｎ型」は、本明細書で使用される場合、入射放射線の光子の吸収に応答して電荷担体を生じるために、光応答域をもたらすように動作可能に配置される、ｎ、ｉ、およびｐ層の任意の集合を含むことが定義される。
【００５５】
以下の実施例は、本明細書に開示するデバイスの単なる例示であり、その範囲を限定することを意図するものではない。
【実施例】
【００５６】
（実施例１）
耐破壊性の比較
耐破壊性の１つの尺度は、図１に示す通りに、ポリマーフィルムを封止材フィルム上に支持し、ポンチで衝撃を与えることである。よって、４ポンド（１．８ｋｇ）の重錘を、平坦な０．１９インチ（０．４８ｃｍ）の正方形のスチール製ポンチの上に様々な高さから落下させた。不合格とは、ポリマーフィルム中の破損として定義される。５ミル（１２７μｍ）厚のフィルムをＳｔｅｖｅｎｓ  Ｕｒｅｔｈａｎｅによって供給される１４ミル（３５５．６μｍ）厚のポリウレタンの封止材フィルム上で支持した。ＥＴＦＥポリマー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販される）、ＰＣフィルム（ＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  ＩＰ  Ｂ．Ｖ．から市販されるＬｅｘａｎ＊８０５０フィルム）、およびＰＥＴフィルム（ＤｕＰｏｎｔ−Ｔｅｉｊｅｎから市販される）のフィルムに力を加え、それを表１に示す。その結果により、同等の厚さでＰＣおよびＰＥＴはＥＴＦＥより大きい貫通力に耐えることができることが示される。
【表１】
0005762621.tif 000011
【００５７】
（実施例２）
切断試験結果
耐切断性の尺度は、米国保険業者安全試験所のＵＬ１７０３、２４節によって提供されており、該規格では、図２に概略的に示すように、加重した炭素鋼製の刃がポリマーフィルムを横切って引かれる。荷重は刃先で測定される。フィルムを、ポリ（エチレン−ｃｏ−酢酸ビニル）（ＥＶＡ）またはポリウレタンの封止材フィルムに真空ラミネートして、モジュールをシミュレートした。比較のために、柔軟なＵｎｉ−Ｓｏｌａｒ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｌａｍｉｎａｔｅの一部分も試験した。フィルムが切断されたかどうかを決定するために、該領域に、９５％エタノール１ミリリットル（ｍＬ）中にフルオレセイン染料１ミリグラム（ｍｇ）を含む溶液を塗布し、そのまま乾燥した。過剰なフルオレセインを流水によって除去し、該領域を３６５ナノメートル（ｎｍ）のブラックライト下で調べた。少しでも溶液がフィルムを通って浸透していれば、フルオレセインが封止材中に拡散することになり、強い蛍光ゾーンとなる。結果を表２に示す。
【表２】
0005762621.tif 000012
【００５８】
米国特許第５，４７４，６２０号に記載される通りの、およそ２ミル（５０．８μｍ）のＥＴＦＥとガラス充填ＥＶＡの封止材とから構成される、Ｕｎｉ−Ｓｏｌａｒから市販される柔軟なアモルファスシリコンモジュールは、３−ポンド（１．４ｋｇ）の荷重で切断されることが示された。無充填の封止材を有する同様の厚さのＰＣは、４−ポンド（１．８ｋｇ）の荷重で切断されることが示された。無充填の封止材を有する、５ミル（１２７μｍ）のＥＴＦＥは、５−ポンド（２．３ｋｇ）で切断され、一方５ミル（１２７μｍ）のＰＣは、６ポンド（２．７ｋｇ）で切断された。共押出された４ミル（１００μｍ）の耐候保護層を有する、８ミル（２００μｍ）より厚いＰＣは、６ポンド（２．７キログラム（ｋｇ））の荷重であっても切断されないことが示された。本実施例により、ＰＣフィルムがＥＴＦＥより切断に対して耐性があることが示される。
【００５９】
（実施例３）
ＵＶ安定性
ＰＣおよびＰＥＴなどのポリマーの耐候性を向上させるいくつかの方法が存在する。例えば、紫外線吸収剤（ＵＶＡ）を含有する被膜を施すことができる。しかし、ＵＶＡそれ自体が光劣化を受けやすいので、所望される２０年を超す耐候性を実現するのは困難である。透明被膜の寿命は、最終的にはＵＶ吸収剤の寿命および母材の安定性によって決定される。あるものは、物理的性質の折り合いをつける前に、被膜に許される最大の厚さおよび最大のＵＶＡ配合量によって制限されることが多い。
【００６０】
ＵＶ吸収剤の損失率は母材に左右されることが多いので、その比率は検討する被膜中で決定される。ＡＳＴＭ  Ｇ−１５５に規定される通りに、昼光フィルタを使用するフィルタ処理キセノンアーク耐候試験に被膜を暴露する。Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ、３２（３）、２４０〜２４５（２００４）に記載される方法による、ＰＭＭＡ中の代表的なＵＶ吸収剤の損失率を表３に示す。損失率は、同一の一般部類の吸収剤の中でもかなり異なることが見出される。芳香族環上にメチル基のないトリアジン、および４，６−ジベンゾイルレゾルシノール部分を有するベンゾフェノン、ならびに前述の少なくとも１つを含む組み合わせを含有する被膜が特に望ましい。例示的なトリアジンには、Ｔｉｎｕｖｉｎ＊１５７７（ＢＡＳＦから市販される）およびＬＡ−４６（Ａｄｅｋａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販される）が含まれる。
【００６１】
望ましくは、ＵＶ吸収剤は、３４０ｎｍのフィルタ処理キセノンアークへの暴露で測定して、０．１Ａ／ＭＪ／ｍ２未満、詳細には０．０５Ａ／ＭＪ／ｍ２以下の損失率を有する。およそ３ＭＪ／ｍ２が１年間の極度の風化と同等であるという相関関係があるので、これは０．１５Ａ／年以下の損失率となるであろう。
【表３】
0005762621.tif 000013
*A/MJ/m2暴露＝３３０ｎｍにおける吸収単位(absorption unit)/メガジュール/平方メートル
【００６２】
（実施例４）
ベンゾトリアゾールのＵＶ吸収剤を有する塗布液
７グラム（ｇ）のＥｌｖａｃｉｔｅ２０４１ＰＭＭＡ、７９ｇの１−メトキシ−２−プロパノール、１４ｇのジアセトンアルコール、０．８５ｇのＴｉｎｕｖｉｎ３８４、０．４３ｇのＴｉｎｕｖｉｎ３２８、０．２２ｇのＣｙａｓｏｒｂ５４１１、および２滴のＢＹＫ３３１界面活性剤を含有する塗布液を調製した。よって、該液は、固形分に基づいて、総重量の７％のＰＭＭＡ、および１０％のＴｉｎｕｖｉｎ３８４、５％のＴｉｎｕｖｉｎ３２８、ならびに２．５％のＣｙａｓｏｒｂ５４１１を含有する。この液を、フローコーティングによって、７ミル（１７７．８μｍ）のポリカーボネートフィルム、幅１０インチ（２５．４ｃｍ）および長さ１５インチ（３８．１ｃｍ）の上に塗布し、溶媒を５０℃で１０分間フラッシュ蒸発させ、被覆フィルムを１００℃で１時間焼成した。フィルムの上部５インチ（１２．７ｃｍ）を廃棄した。
【００６３】
（実施例５）
ジベンゾイルレゾルシノールおよびジフェニルトリアジンのＵＶ吸収剤を有する塗布液
１４ｇのＥｌｖａｃｉｔｅ２０４１ＰＭＭＡ、１５８ｇの１−メトキシ−２−プロパノール、２８ｇのジアセトンアルコール、１．７ｇの４，６−ジベンゾイルレゾルシノール（ＤＢＲ）、０．８５ｇのＡｄｅｋａ  ＬＡ−４６、０．４３ｇのＴｉｎｖｕｉｎ１５７７、および４滴のＢＹＫ３３１界面活性剤を含有する塗布液を調製した。よって、該液は、固形分に基づいて、総重量の７％のＰＭＭＡおよび１０％のＤＢＲ、５％のＬＡ−４６、ならびに２．５％のＴｉｎｕｖｉｎ１５７７を含有する。この液を、フローコーティングによって、７ミル（１７７．８μｍ）のポリカーボネートフィルム、幅１０インチ（２５．４ｃｍ）および長さ１５インチ（３８．１ｃｍ）の上に塗布し、溶媒を５０℃で１０分間フラッシュ蒸発させ、被覆フィルムを１００℃で１時間焼成した。フィルムの上部５インチ（１２．７ｃｍ）を廃棄した。
【００６４】
（実施例６）
封止したセルの耐候試験
ＣＩＧＳ太陽電池（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ、ツーソン、アリゾナ）の実装は、以下の積み上げたラミネート物から構成される：バックシート／封止材／太陽電池／封止材／上部シート。ラミネート構造物を、１５０℃に設定した小型の真空ラミネーター内に入れる。積み上げたものを、真空下で５分間ラミネーターに入れる。脱気ステップの間、部材はおよそ９０℃に達する。５分後に、ラミネート上に圧力をかけ、部材を１１分間保温する。ラミネート加工ステップの後、部材を取り出し、ラミネート加工を完了する。
【００６５】
耐候条件：試料を、Ａｔｌａｓ  Ｃｉ５０００ｘｅｎｏｎ  ａｒｃ  Ｗｅａｔｈｅｒ−ｏｍｅｔｅｒ＊内で、ランプ上にＲｉｇｈｔｌｉｇｈｔ＊内部フィルタおよびＣＩＲＡ石英外部フィルタを使用し、１６０分の光と、２０分の水噴霧を伴う光とのサイクルで風化させた。光期間の間の設定は、３４０ｎｍで照射量０．８０Ｗ／ｍ２／ｎｍ、ブラックパネル６５℃、槽内空気４５℃、および相対湿度５０％であった。水噴霧の間、設定は、３４０ｎｍで照射量０．８０Ｗ／ｍ２／ｎｍ、ブラックパネル３５℃、槽内空気２５℃、および相対湿度１００％であった。暴露は、３４０ｎｍでのＭＪ／ｍ２／ｎｍとして測定された。試料を、ランプに向って６インチ（１５．２ｃｍ）の距離のホルダーに装着し、試料上に入射する照射量を１．９×測定量となるようにし、ブラックパネルの温度を７５℃に上げた。
【００６６】
封止したＣＩＧＳセルを３組暴露し、効率測定のために定期的に取り出した。４，２５３時間の耐候暴露の後、実施例４のベンゾトリアゾール被膜を使用して封止したセルは、粗く点食を生じ、その初期の効率の減少１２．２％に対して６５％の効率の減少を示した。対照的に、４，８３７時間の暴露後に、より安定な実施例５のＵＶ吸収剤を含有する被膜を使用して封止したセルは変化が見られず、その初期の効率の減少１１．７％に対して、１６．２％の減少しか示さなかった。結果のグラフを図３に示す。これにより、特定のＵＶ吸収剤は長期の耐候性能にとって重要であり、また、長期の耐候性を有するＵＶ吸収剤の選択は固有ではなく、自明でもないことが示される。
【００６７】
（実施例７）
共押出ＰＣフィルム
第２の保護方法は、比較的高い配合量のＵＶ吸収剤を含有するポリマーの共押出キャップ層を使用することである。高度に安定化させたＰＣの薄層とそれより厚いＰＣ基材との共押出は、十分に確立した技術である。現在の市販品は、２から５ミル（５０．８から１２７μｍ）のキャップ層に、ベンゾトリアゾールまたはシアノアクリレート型のＵＶ吸収剤を、５〜１０％の配合量で使用している。これらの吸収剤はあまり光安定性ではなく、屋外で７年から１０年経つうちにかなり早く侵食されることとなる。
【００６８】
８ミル（２０３μｍ）のベース樹脂と４ミル（１０２μｍ）のキャップ樹脂とを含む共押出ＰＣフィルムは、表４に示すキャップ樹脂の組成で調製した。これらのフィルムは、裏側を黒色に塗り、着脱可能な黒色のアルミニウムの細片で部分的にマスクし、実施例５に記述した条件下で耐候試験にかけた。試料を定期的に取り出し、マスクを除去し、侵食量をＤｅｋｔａｋ  ＩＩ触針式表面形状測定器を使用して決定した。侵食率を表４に示す。Ｔｉｎｕｖｉｎ３６０は、共押出製品に使用される高分子量のベンゾトリアゾールである。４，６−ジフェニルトリアジンは、明らかに優れた性能を与える。本試験では、３４０ｎｍで測定した約３メガジュール／ｍ２（ＭＪ／ｍ２）のキセノンアーク暴露によって、１年間のフロリダ耐候試験をシミュレートした。Ｔｉｎｕｖｉｎ１５７７の配合量が７．４ｗｔ％以上またはＬＡ−４６が９．１ｗｔ％以上で、１年当たり約３マイクロメートル（μｍ／年）の侵食と本発明者らは予想するので、４ミル（１０２μｍ）のキャップ層は、２５年より長い間耐えると予想されるであろう。対照的に、ベンゾトリアゾールのＵＶ吸収剤（実験２）を採用したキャップ層は、１７年後に消耗するであろう。
【表４】
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【００６９】
ジフェニルトリアジン型ＵＶ吸収剤は光安定性がより高く、したがって、ポリカーボネートと用いるのに有用である。ジフェニルトリアジン型ＵＶ吸収剤は、耐候保護層の総重量基づいて４ｗｔ％以上、詳細には５ｗｔ％以上、より詳細には６ｗｔ％以上の濃度で特に有用である。より詳細には、ジフェニルトリアジン型ＵＶ吸収剤は、５ｗｔ％から１２ｗｔ％の量で使用することができる。こうした吸収剤は、キセノンアーク暴露の０．０５吸光度単位／メガジュール／平方メートル（Ａ／ＭＪ／ｍ２）未満の損失率を有するとして特徴付けられ、それと比較すると、よりありふれた吸収剤の場合は０．１Ａ／ＭＪ／ｍ２超である。
【００７０】
耐候性を向上させる第３の方法は、高度に耐候性であるＵＶ遮断ポリマー、例えばレゾルシノールポリアリレート（ＲＰＡ、ＩＴＲまたはＬｅｘａｎ  ＳＬＸ（商標）としても公知である）を使用することである。日光に暴露されると、ＲＰＡは転位を受けて、ＵＶ吸収剤として作用する２−ヒドロキシベンゾフェノンとなる。これはいつまでも安定ではなく、材料は３μｍ／年以下の割合で侵食される。ＲＰＡは、ＲＰＡとＰＣとのブロックコポリマーであってもよい。望ましくは、ブロックコポリマーのＲＰＡ含有率は、５０ｗｔ％から９５ｗｔ％、詳細には８０ｗｔ％から９０ｗｔ％であり得る。
【００７１】
様々な実施形態で、例えば、ラミネート加工プロセスの間に熱可塑性ポリウレタンまたはアクリル系の接着剤などの接着剤を使用して、ＲＰＡ−ＰＣ層をＰＥＴ基材上にラミネートすることもできる。
【００７２】
（実施例８）
高ＲＰＡ含有率のＲＰＡ−ＰＣ層を基材とするＲＰＡラミネートの耐候試験
およそ７ミル（１７７．８μｍ）厚の熱可塑性ポリウレタンフィルム（Ｂａｙｅｒ製）を接着剤として使用して、９０：１０（重量に基づく）のＲＰＡ：ＰＣブロックコポリマーの５ミル（１２７μｍ）厚の押出フィルムを、Ｍｅｌｉｎｅｘ７２５ＰＥＴフィルム（ＤｕＰｏｎｔ−Ｔｅｉｊｉｎ製）上に真空ラミネートした。試料の背面を黒色に塗った。実施例６の条件を使用して、試料を促進耐候試験にかけた。１平方メートル当たり４９メガジュール（ＭＪ／ｍ２）の暴露（３４０ｎｍで測定）の後、該フィルムは完全に透明で、折り曲げたときに延性であった。ラミネートされていないフィルムは、４ＭＪ／ｍ２の暴露（３４０ｎｍで測定）の後、黄変し、脆性となった。レゾルシノールポリアリレートは、フィルタ処理キセノンアーク耐候試験から評価して、３μｍ／年以下の侵食率を有するとＰｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ４８（１）、６４３〜６４４、（２００７）に報告されている。
【００７３】
（実施例９）
水分バリア
米国特許第７，０１５，６４０号に記載される方法を使用して、実施例５に記述した被膜を前側に施したポリマーの裏側に、５つのゾーンの傾斜バリア被膜を施した。
【００７４】
約５００ｎｍの厚さを有する傾斜組成被膜を、高周波プラズマ促進化学蒸着（ＲＦＰＥＣＶＤ）法を使用して形成した。シラン（最大流速約５００標準ｃｍ３／分）、アンモニア（最大流速約６０標準ｃｍ３／分）、および有機前駆物質（最大流速約５００標準ｃｍ３／分）を使用して、ケイ素、炭素、酸素、および窒素を含む傾斜被膜を生成した。堆積の間に反応ガスの比率が変化するので、被膜の組成がその厚さに沿って連続的に変化した。ＲＦ電極に供給される電力は、プラズマを有機前駆物質から発生させるときは約１００ワット（Ｗ）であり、シランとアンモニアとの混合物が反応器に供給されるときは約２００Ｗであった。反応器の真空レベルは約０．２ｍｍＨｇであり、平均温度は約５５℃であった。
【００７５】
これらの被覆フィルムを使用し、０．５インチ（１．２７ｃｍ）のＴｒｕｓｅａｌエッジテープ（Ｔｒｕｓｅａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、ソロン、オハイオ）、熱可塑性ポリウレタン封止材および裏側にガラスを用いて、ＣＩＧＳ光起電力セル（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ、ツーソン、アリゾナ）を真空封止した。３組のセルを、次いで８５℃および相対湿度８５％で耐湿試験にかけた。組成および結果を表５に示す。ＨＰ−Ｈ平滑化層は、ＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ製の耐摩耗性のＵＶ硬化被覆フィルムである。ＵＶ保護されたポリマーフィルムに傾斜バリアを施すと、卓越したセル効率保持率が得られた。実験３のセルを、次に実施例６に記述した促進耐候試験の条件下に置いた。４，１１５時間の暴露の後、層間剥離によってセルが１つ故障したが、他の２つのセルは、その初期効率の８８％を保持し、耐候試験の間に３％しか損なわれなかった。本実施例により、ＵＶ保護されたＰＣおよびＰＥＴフィルムに有効な水分バリアを施すことができることが示される。
【表５】
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【００７６】
（実施例１０）
共押出ＰＣを使用する封止
多結晶シリコン光起電力セルを、実施例７の実験５および実験８の共押出フィルムを前面に、ＥＶＡ封止材、および１／８インチ（０．３２センチメートル（ｃｍ））厚のＢＰＡポリカーボネートシートを裏面に使用して真空封止した。
【００７７】
１４．３％の平均初期効率を有するこれらのセル７組を、実施例６の促進耐候試験条件にかけた。３４０ｎｍで１７．５ＭＪ／ｍ２の暴露（３，２００時間、５．８年のフロリダ耐候試験と同等）の後、セルは１３．６％の平均効率を有し、効率の相対的損失が４．９％であることが示される。劣ったセル１つを除くと、他の６つの平均効率は１３．８％となり、効率の相対的損失が３．５％であることが示される。両方とも、一般に許容できるとみなされる１年当たり１％の損失の範囲内である。
【００７８】
（実施例１１）
２０：８０（重量に基づく）のＲＰＡ：ＰＣコポリマーとＵＶ吸収剤とを含むキャップ層を有する共押出（「Ｃｏｅｘ」）ＰＣフィルム
ＲＰＡ−ＰＣブロックコポリマーをポリカーボネート基材と共押出しして、フィルムまたはシートを作製することができることが留意される。しかし、ブロックコポリマーのＲＰＡ含有率が、ブロックコポリマーの総重量に基づいて５０ｗｔ％以上であるときは、該コポリマーは、通常のＢＰＡポリカーボネート基材と非相溶性であるので、共押出プロセスのためにＲＰＡ−ＰＣコポリマー層とＢＰＡ−ＰＣ基材層との間に連結層が必要とされる。ブロックコポリマーのＲＰＡ含有率が、ブロックコポリマーの総重量に基づいて４０ｗｔ％以下であるときは、ブロックコポリマーはＢＰＡ−ＰＣと相溶性があり、連結層を用いずに（例えば、ＲＰＡ−ＰＣブロックコポリマー層と基材との間に接着層がなくてもよい）ＢＰＡ−ＰＣ基材層と直接共押出しすることができる。上で述べたように、ＵＶ吸収剤（１つまたは複数）を耐候層組成に添加して、層の耐ＵＶ性をさらに強化することができる。層は、３から１０ミル（７６．２から２５４μｍ）の厚さのＲＰＡ−ＰＣブロックコポリマー、および５から２０ミル（１２７μｍから５０８μｍ）の厚さの基材（例えば、ポリカーボネート）を有することができる。最も具体的には、４から５ミル（１０１．６μｍから１２７μｍ）のＲＰＡ−ＰＣブロックコポリマー、および５ミルから１５ミル（１２７μｍから３８１μｍ）の基材（例えば、ポリカーボネート）である。
【００７９】
この一連の共押出ＰＣフィルムの各試料の条件に関しては、ＵＶ吸収剤を含む４ミル（１００μｍ）厚のキャップ層を、１０ミル（２５０μｍ）厚の基材（例えば基層）とともに、連結層（すなわち接着層）を必要とすることなく直接共押出しした。各試料条件のキャップ層樹脂と基材樹脂の両方の組成を、表６に示す。
【００８０】
これらの共押出フィルムの耐候試験および侵食試験を、実施例７と同様に実施した。試料９番および１０番については、キャップ層が多量のＵＶ吸収剤（８ｗｔ％のＴｉｎｕｖｉｎ３６０または８ｗｔ％のＴｉｎｕｎｖｉｎ１５７７）を含んでおり、ＵＶ吸収剤のニップローラー上への「プレートアウト」が運転２時間（時間）以内に観察された。ニップローラーは、フィルム押出ダイからの熱いポリマーウェブに接触し、冷却する。理論によって拘束されるつもりはないが、「プレートアウト」現象は、熱いポリマーウェブから蒸発したこれらのＵＶ吸収剤の蒸気が凝縮することに起因すると考えられる。「プレートアウト」はニップローラーの汚染につながり、それにより、フィルムの運転中または運転後に洗浄する作業が必要となる可能性がある。しかし、２０：８０のＲＰＡ：ＰＣ比率を有するＲＰＡ−ＰＣブロックコポリマー（すなわちＳＬＸ２０８０）および５ｗｔ％までのＴｉｎｕｖｉｎ１５７７または５ｗｔ％までのＴｉｎｕｖｉｎ３６０を含むキャップ層を有する他の試料は、フィルム押出プロセスの間にＵＶ吸収剤の「プレートアウト」を示さなかった。ＳＬＸ２０８０と５％のＴｉｎｕｖｉｎ１５７７を含むキャップ層を有する試料１２番および１５番も、試料１０番とほぼ同等の侵食率を示した。本発明者らは、フィルム試料１２番および１５番について、１年当たり約３．３マイクロメートル（μｍ／年）の侵食と予想するので、４ミル（１０２μｍ）のキャップ層は、屋外で２５年より長い間耐えると予想される。
【００８１】
加えて、フィルム試料を３０分間（分）１５０℃に暴露し、次いで室温に冷却した後に、フィルム試料の熱収縮率を測定した。ＭＤ（すなわち、フィルムの押出方向）またはＴＤ（すなわち、フィルムのクロスウェブ方向）のいずれかに沿った元のフィルムの寸法に対する、それらの方向に沿った上記熱処理後のフィルムの寸法の変化として、収縮率を計算した。基材として通常のポリカーボネート（すなわちＢＰＡ−ＰＣ）を有するものより、基材として臭素化ポリカーボネート（Ｂｒ−ＰＣ）を有するフィルムの方がはるかに小さい熱収縮を示したことも留意される。故に、本実施例の共押出試料１５番は、低い侵食率と低い熱収縮の最高の組み合わせを有する。
【表６】
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SLX2080は、RPA:PCが20:80(重量に基づく)のコポリマーである。
Br-PCは、BPA-PC50wt%とTBBPA-BPAコポリマー50wt%とのブレンドであり、TBBPA:BPAの比率は、重量に基づいて25:75である。
ERは侵食率である。
SRは収縮率である。
【００８２】
これまでは、保証要求を満たすために、光電子デバイスをガラスから形成する必要があった。ＥＴＦＥなどの本質的に高度に耐候性であるポリマーをグレージングに使用することができるが、本来高価なポリマーは、法外に高いコストを避けるために、極めて薄いフィルム（５ミル未満すなわち１２７μｍ未満）として使用しなければならない。これにより、モジュールは、液体の水を浸透させ、デバイスを劣化させる切断および破壊などの機械的損傷を受けやすくなる。ＢＰＡポリカーボネートおよびポリ（エチレンテレフタレート）などのエンジニアリングポリマーは、フッ素化ポリマーのコストの数分の１である。耐候保護方法の慎重かつ非自明な選択の結果である本設計により、フッ素化ポリマーより安価で機械的に強靭なポリマーの、より厚い（５ミル以上すなわち１２７μｍ以上）フィルムを、超耐候性の要求を満たしながら同様またはより安いコストで使用することができる。
【００８３】
上の実施例でわかるように、所望の侵食率を、耐候性被膜の総重量に基づいて３重量パーセント（ｗｔ％）以上、詳細には４ｗｔ％以上、より詳細には５ｗｔ％以上の濃度のＵＶ吸収剤で達成することができる。このデータに基づくと、２．５ｗｔ％より大きい割合（％）のＵＶ吸収剤（被膜の総重量に基づく）により、１．６７μｍ／ＭＪ／ｍ２未満の侵食率を実現することができると考えられる。
【００８４】
光電子組立体の被覆された構成要素は、前側（すなわち、観察者または太陽に面する側）上にあってもよいし、または裏側上、例えば前側の反対側にあってもよい。例えば、図４に図示する通りに、被覆された構成要素は組立体の前側にあってもよく、この場合、前側は、観察者（例えば、発光ダイオード用途において）または太陽（例えば、光起電力モジュール用途において）に面する。図５では、被覆された構成要素は組立体の裏側上に図示され、この場合、裏側は、観察者に面しておらず（例えば、発光ダイオード用途において）、または太陽に面していない（例えば、光起電力モジュール用途において）。
【００８５】
図に示すように、光電子組立体は、任意選択の接着層（封止材）２２を、光電子デバイス２４の片側上に含んでも両側上に含んでもよい。例えば、接着層（１つまたは複数）２２は、光電子デバイス２４と物理的に接触していてもよい。耐候層１２は、例えば、光電子デバイス２４の、耐候条件に直接暴露される側に位置していてもよい。この耐候層１２は、最外層であってもよく（例えば、他の層で覆われていない）、また任意選択により表面テクスチャ３０を含んでいてもよい。耐候層１２と光電子デバイス２４との間は基材１６であり、および任意選択により、基材１６と同一でも異なっていてもよい追加的な基材３２（例えば、１つがＰＥＴを含み、１つがＰＣを含むことができる）である。基材１６と光電子デバイス２４との間は、任意選択による平滑化層（１つまたは複数）１８、任意選択による酸素／水分バリア層（１つまたは複数）２０、および任意選択により接着層（１つまたは複数）２２であってもよい。耐候層１２と基材１６との間は、任意選択によるプライマー層（１つまたは複数）１４であってもよい。光電子デバイス２４の、耐候層１２と反対側の側面上は、透明なフロントシート２８であり、任意選択による接着層（１つまたは複数）２２が、フロントシート２８と光電子デバイス２４との間にある。フロントシート２８は、ガラス、プラスチックなどの透明材料であり得る。
【００８６】
光電子組立体の別の実施形態では、被覆基材は組立体の両側上にある（図示せず）。
【００８７】
ある実施形態では、光電子デバイス組立体は、被覆された構成要素と光電子デバイスとを含むことができ、該光電子デバイスは、発光ダイオードおよび光起電力セルから選択される。被覆された構成要素は、透明な熱可塑性基材と耐候保護層とを含むことができる。透明な熱可塑性基材は、芳香族ポリカーボネートおよびポリエステル、ならびに前述の材料の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される材料を含むことができる。耐候保護層は、フィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、３３０ｎｍで０．１５Ａ／年以下のＵＶ吸光度損失率を有することができ、および／またはフィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、１年当たり５μｍ以下の侵食率を有することができる。
【００８８】
ある実施形態では、光電子デバイス組立体は、被覆された構成要素、光電子デバイス、および光電子デバイスと基材との間に位置する封止材（接着層とも称される）を含むことができる。光電子デバイスは、発光ダイオードおよび光起電力セルから選択することができる。被覆された構成要素は、透明な熱可塑性基材、耐候保護層、および耐候層と基材との間に位置するプライマーを含むことができる。透明な熱可塑性基材は、芳香族ポリカーボネートおよびポリエステル、ならびに前述の材料の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される材料を含み、任意選択により、該群は、ポリカーボネートおよびポリエステルからなっていてもよい。耐候保護層は、フィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、３３０ｎｍで０．１５Ａ／年以下のＵＶ吸光度損失率を有することができ、および／またはフィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、１年当たり５μｍ以下の侵食率を有することができる。
【００８９】
ある実施形態では、光電子デバイス組立体は、被覆された構成要素と光電子デバイス（例えば被覆された構成要素上に）とを含む。被覆された構成要素は、ビスフェノールＡポリカーボネートホモポリマーおよびポリカーボネートコポリマーを含む透明な熱可塑性基材と、耐候保護層とを含むことができ、該ポリカーボネートコポリマーは、テトラブロモビスフェノールＡカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；２−フェニル−３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミジンカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−フェニルエチリデン）ビフェノールカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジメチル−フェノール］カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される。耐候保護層は、ａ）レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含むブロックコポリマー、ならびに／またはｂ）ポリカーボネートおよび５ｗｔ％以上のＵＶ吸収剤を含む。光電子デバイスは、発光ダイオードおよび光起電力セルから選択することができる。
【００９０】
様々な実施形態では、（ｉ）耐候保護層は、４，６−ジベンゾイルレゾルシノール、シリル化された４，６−ジベンゾイルレゾルシノール、２，４−ジフェニル−６−（２’−ヒドロキシ−４’アルコキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択されるＵＶ吸収剤を含むことができ、ならびに／あるいは（ｉｉ）耐候保護層は、シリコーン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される母材をさらに含むことができ、ならびに／あるいは（ｉｉｉ）耐候保護層は、レゾルシノールポリアリレートを含み、ならびに／あるいは（ｉｖ）耐候保護層は、レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートのブロックコポリマーを含み、ならびに／あるいは（ｖ）ブロックコポリマーは、４０ｗｔ％以下のレゾルシノールポリアリレートブロック含有率を有し、ならびに／あるいは（ｖｉ）ブロックコポリマーは、３０ｗｔ％以下のレゾルシノールポリアリレートブロック含有率を有し、ならびに／あるいは（ｖｉｉ）ブロックコポリマーは、２０ｗｔ％以下のレゾルシノールポリアリレートブロック含有率を有し、ならびに／あるいは（ｖｉｉｉ）熱可塑性基材は、１５０℃で３０分処理した後、押出方向およびクロスウェブ方向の両方に沿って１％未満の熱収縮率を有し、ならびに／あるいは（ｉｘ）透明な熱可塑性基材および耐候保護層は共押出しされ、ならびに／あるいは（ｘ）耐候保護層は、レゾルシノールポリアリレートを含むことができ、ならびに／あるいは（ｘｉ）デバイスは、組成物中に実質的に有機である第１のゾーンと、組成物中に実質的に無機である第２のゾーン（例えば、ここで「実質的に」は、ゾーンの総重量に基づいて７５ｗｔ％以上である）とを含むバリア被膜層をさらに含むことができ、ならびに／あるいは（ｘｉｉ）デバイスは、ＵＶ硬化アクリル−コロイドシリカ被膜層をさらに含むことができ、ならびに／あるいは（ｘｉｉｉ）デバイスは、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される平坦化層をさらに含むことができ、ならびに／あるいは（ｘｉｖ）平坦化層は、１ｎｍから１００μｍまでの厚さを有することができ、ならびに／あるいは（ｘｖ）熱可塑性ポリカーボネートは、ビスフェノールＡポリカーボネートホモポリマーとポリカーボネートコポリマーとを含むことができ、該ポリカーボネートコポリマーは、テトラブロモビスフェノールＡカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；２−フェニル−３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミジンカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−フェニルエチリデン）ビフェノールカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジメチル−フェノール］カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択され、ならびに／あるいは（ｘｖｉ）透明な熱可塑性基材は、耐候保護層と直接物理的に接触することができ、ならびに／あるいは（ｘｖｉｉ）被覆された構成要素に、透明な熱可���性基材と耐候保護層との間の接着層がなくてもよく、ならびに／あるいは（ｘｖｉｉｉ）耐候保護層は、下式
【化１０】
0005762621.tif 000017
（式中、Ｒ１＝Ｈ、Ｒ２、Ｒ３＝それぞれ独立に、Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族であり、Ｒ４＝Ｈ、Ｃ１〜Ｃ２４脂肪族、またはＣ３〜Ｃ２４脂環式である）
のトリアジンを含むことができ、ならびに／あるいは（ｘｉｘ）Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３＝Ｈであってもよく、ならびに／あるいは（ｘｘ）Ｒ４は、Ｃ６Ｈ１３であってもよく、ならびに／あるいは（ｘｘｉ）Ｒ４は、ＣＨ２ＣＨ２ＯＯＣＣ７Ｈ１５であってもよく、ならびに／あるいは（ｘｘｉｉ）耐候保護層は、下式
【化１１】
0005762621.tif 000018
（式中、Ｒ５＝Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＲｎ（ＯＲ８）３〜ｎ、ｎ＝０〜２、Ｒ８＝Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２；およびＲ６、Ｒ７＝それぞれ独立にＨ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族である）のジベンゾイルレゾルシノールを含むことができ、ならびに／あるいは（ｘｘｉｉｉ）Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７はＨであってもよく、ならびに／あるいは（ｘｘｉｖ）耐候保護層は、下式
【化１２】
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（式中、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ独立に、Ｈ、脂肪族Ｃ１〜Ｃ１２、脂環式Ｃ３〜Ｃ１２、または芳香族である）のジベンゾイルレゾルシノールを含むことができ、ならびに／あるいは（ｘｘｖ）耐候保護層は、複数のレンズ、マイクロレンズ、線状プリズム、プリズム、角錐、レンズ状構造、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される工学的表面テクスチャを有し、ならびに／あるいは（ｘｘｖｉ）工学的表面テクスチャは、耐候保護層の、基材と反対側の側面上にあり、ならびに／あるいは（ｘｘｖｉｉ）耐候層と基材との間に位置するプライマーをさらに含み、ならびに／あるいは（ｘｘｖｉｉｉ）光電子デバイスと基材との間に位置する接着層をさらに含み、ならびに／あるいは（ｘｘｉｘ）ここで、侵食率は、フィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、１年当たり４μｍ以下であり、ならびに／あるいは（ｘｘｘ）ここで、侵食率は、フィルタ処理したキセノンアークへの暴露から評価して、１年当たり３．５μｍ以下であり、ならびに／あるいは（ｘｘｘｉ）耐候保護層は、レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含むブロックコポリマーを含み、該ブロックコポリマーは、８０ｗｔ％以上のレゾルシノールポリアリレートブロック含有率を有し、追加的なＵＶ吸収剤を有しておらず、ならびに／あるいは（ｘｘｘｉｉ）耐候保護層は、レゾルシノールポリアリレートとポリカーボネートとを含むブロックコポリマーを含み、該ブロックコポリマーは、４０ｗｔ％以下のレゾルシノールポリアリレートブロック含有率を有し、ならびに／あるいは（ｘｘｘｉｉｉ）熱可塑性ポリカーボネートは、ビスフェノールＡポリカーボネートホモポリマーとポリカーボネートコポリマーとを含むことができ、該ポリカーボネートコポリマーは、テトラブロモビスフェノールＡカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；２−フェニル−３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミジンカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−フェニルエチリデン）ビフェノールカーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー；４，４’−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジメチル−フェノール］カーボネートとＢＰＡカーボネートとのコポリマー、および前述の少なくとも１つを含む組み合わせから選択され、ならびに／あるいは（ｘｘｘｉｖ）ここで、耐候保護層は、耐性保護層の総重量に基づいて２．５ｗｔ％以上のＵＶ吸収剤を含む。
【００９１】
本明細書に開示するすべての範囲は端点を含み、端点は、それぞれ独立に、互いに組み合わせることができる（例えば、「２５ｗｔ％まで、または、より詳細には５ｗｔ％から２０ｗｔ％」の範囲は、「５ｗｔ％から２５ｗｔ％」の範囲の端点とすべての中間値とを含む、など）。「組み合わせ」は、ブレンド、混合物、合金、反応生成物などを含む。さらに、用語「第１の」、「第２の」などは、本明細書では、いかなる順序、数量、または重要性を示すものでもなく、１つの要素を他から区別するために使用される。用語「ａ」および「ａｎ」ならびに「ｔｈｅ」は、本明細書では数量の制限を示すものではなく、本明細書に別段の指示のない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈されるべきである。接尾辞「（１つまたは複数）」は、本明細書で使用される場合、それが修飾する用語の単数および複数の両方を含むことを意図しており、それにより、その用語の１つまたは複数が含まれる（例えば、フィルム（１つまたは複数）は、１つまたは複数のフィルムを含む）。明細書全体を通して、「一実施形態」、「別の実施形態」、「ある実施形態」などへの言及が意味しているのは、実施形態と関連付けて記述する具体的な要素（例えば、特徴、構造および／または特性）は、本明細書に記述する少なくとも１つの実施形態に含まれており、他の実施形態に存在する場合も存在しない場合もあるということである。加えて、記述した要素は、様々な実施形態で任意の適切な方法で組み合わせることができることが理解されるべきである。
【００９２】
引用したすべての特許、特許出願、および他の参考文献は、その全体が本願に引用して援用される。しかし、本願における用語が援用された参考文献における用語と矛盾するまたは相反する場合は、本願からの用語が、援用された参考文献からの相反する用語に優先する。
【００９３】
具体的な実施形態について記述してきたが、現時点では予測されないまたは予測不能な代替形態、変形形態、変更形態、改善形態、および実質的な均等形態が、出願人または他の当業者には想起可能である。したがって、出願時および場合によっては補正時の添付の特許請求の範囲は、すべてのかかる代替形態、変形形態、変更形態、改善形態、および実質的な均等形態を包含することを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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