CN103238054A - 用于检测聚合物中的交联的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于检测聚合物中的交联的方法和装置，其中，在一些示例性实施方案中，聚合物可以构成用于光电模块的包封层。在一个实例中，聚合物样品被物理变形，并且获取与聚合物样品响应于变形的弛豫和恢复有关的样品信息。然后将样品信息和与聚合材料的交联有关的参考信息进行比较，以确定所测试的聚合物样品中的交联度。一方面，实现了这样的聚合物交联的测定，而未不利地影响聚合物/包封层的相关功能性(例如，未对聚合物/包封层造成破坏)。

Description

用于检测聚合物中的交联的方法和装置
技术领域
本申请要求2010年9月15日提交的第61/383,021号美国临时专利申请系列的优先权，其全部内容通过引用合并到本文中。
背景技术
太阳能到电能的直接转化能够提供实际上无限资源的清洁能源。通过几年的研究，已经改进了由半导体材料制造的太阳能电池并且通常将其成列组装以形成用于获得太阳能并且将太阳能转化成电能的光电模块。传统的光电模块通常包括包含有至少一个包封层的材料的堆叠。添加包封层以保护光电模块免受环境影响并且提供模块的电绝缘。在包封层中使用的通常用作“密封剂”的常规材料的一个实例是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物。
层叠过程是光电模块制造过程中的重要步骤，在层叠过程期间，硅电池与一个或更多个包封层层叠并且以在装运之前的最后形式封装。在示例性的常规层叠过程期间，EVA被施加到光电模块并且EVA固化以促进交联以防止包封层由于温度或应力而蠕变。由于EVA的交联反应是不可逆的，因此，即使在层叠/固化过程中不发生故障，电池回收也是不可能的。因此，要非常小心以确保恰当地设置层叠条件，以确保连续地制造满足国际认证标准的可靠并且耐用的模块。
不适当层叠的模块通常可以产生导致模块性能的过早损坏和不可避免的损失的缺陷。例如，不完全固化的密封剂保持其热塑性状态，导致在暴露于太阳热时的流动或蠕变。过度流动可能导致密封剂的机械故障，使太阳能电池暴露于室外环境，这能够导致漏电、电池或互连裂化以及腐蚀。此外，密封剂中的弱粘合或气泡可以导致太阳能模块的光学损失。另一方面，完全固化的EVA不再流动，提供对蠕变的优异的抵抗力，并且确保了模块内部的密封剂的适当接合。
EVA中的固化水平与层叠过程期间发生的聚合物交联度有关。通常用于检测EVA的交联度的两种常规方法包括“凝胶分数”测试和“蠕变”测试。遗憾地，两种技术都包含对模块的破坏。在凝胶含量测试的情况下，需要两天以及湿化学实验室能力来完成该过程。用于评估聚合物交联的另一方法包括由BP Solar开发的差示扫描量热(DSC)技术。但是，该技术提供有限的分辨率并且还未被广泛应用。DSC技术的另一限制是它依靠样品的热史知识(即，它是否提前被固化以及在升高的温度处的时间量)。此外，该技术也要求光电模块的破坏以获得测试所需要的材料。
发明内容
发明人已经认识到并且意识到需要一种用于确定光电模块中密封剂固化的水平以评估这样的模块层叠后的品质改进的测量技术。一般地说，发明人已经认识到用于确定聚合物材料中的交联度的非破坏技术的各种优点，特别是在这些材料在原位连同所使用的器件的其它材料和/或部件一起执行相关功能性的情况下。
鉴于上述，本文中讨论的各种发明实施方案涉及用于确定聚合物材料中的交联度的改进的方法和装置。在各个方面，聚合物材料可以是“独立的”聚合物样品或者单独使用或与其它材料一起使用作为装置的一部分的聚合物样品(例如，作为层或层叠体)。在示例性实施方案中，观察并测量响应于聚合物样品的物理变形的聚合物样品的弛豫或恢复过程，并且将与弛豫或恢复过程相关的信息和与聚合物的交联有关的参考信息进行比较。以这种方式，可以评估聚合物样品中的交联度。另一方面，可以执行这样的评估，而未不利地影响聚合物材料的相关功能性(例如，未破坏聚合物材料和/或使用聚合物材料的装置)。
在一个示例性实施方案中，聚合物样品至少构成用于光电模块的包封层的一部分，并且可以评估包封层的交联度而未不利地影响光电模块的性能或破坏光电模块。一方面，可以在原位或与用于光电模块的层叠过程“一致地”执行这样的评估，在光电模块的层叠过程期间，将密封剂施加到模块、固化并且测试固化的完整性(即，聚合物材料的交联度)。替代地，这样的评估也可以引入到在层合机内部或作为层合机的一部分。如上所述，在包含光电模块的示例性实施中，通过EVA给出根据本文所公开的发明方法和装置可以确定交联度的聚合物材料的一个实例。
总之，本发明的一个实施方案涉及用于检测聚合物样品中的交联的方法，该方法包括：A)使用测试仪使聚合物样品物理变形；B)获取与聚合物样品响应于A)的弛豫或恢复有关的样品信息；以及C)将样品信息和与交联有关的参考信息进行比较，以确定聚合物样品中的交联度。
另一实施方案涉及包括测试仪和处理器的用于检测聚合物样品中的交联的装置。测试仪至少包括第一部件和第二部件。第一部件使聚合物物理变形。第二部件获得由于第一部件的变形而引起的关于聚合物的物理响应的样品信息。处理器将来自第二部件的样品信息和与聚合物中的交联有关的参考信息进行比较。样品信息与参考信息之间的比较确定了聚合物中呈现的交联度。
另一实施方案涉及用于检测乙烯醋酸乙烯酯膜中的交联的方法，该方法包括：使用测试仪使膜物理变形；获取与所述膜响应于变形的弛豫或恢复的样品信息；以及将样品信息和与膜中的交联有关的参考信息进行比较。样品信息与参考信息之间的比较确定了膜中呈现的交联度。
另一实施方案涉及包括测试仪和处理器的用于检测乙烯醋酸乙烯酯膜中的交联的装置。测试仪至少包括第一部件和第二部件。第一部件使乙烯醋酸乙烯酯膜物理变形。第二部件获得由于第一部件的变形而引起的关于膜的物理响应的样品信息。处理器将来自第二部件的样品信息和与膜中的交联有关的参考信息进行比较。样品信息与参考信息之间的比较确定了膜中呈现的交联度。
在上面介绍并且下面进一步详细讨论的实施方案的示例性实施中，实现了用于评估聚合物固化的更快的非破坏技术。在光电模块制造的背景下，这些技术能够改善用于增加的吞吐量和工艺复现性的模块质量控制和终点检测。此外，这样的技术不仅显著提高了模块可靠性和长期效率，而且降低了制造成本，从而降低了整个***和操作成本。
应该意识到，上述概念和下面更详细讨论的另外的概念(提供这样的概念不是相互不一致的)的所有组合被设想作为本文中公开的发明主题的部分。特别地，在该公开内容的结尾处出现的要求保护的主题的所有组合被设想作为本文中公开的发明主题的一部分。也应该意识到，也可以出现在通过引用合并的任意公开内容中的本文中明确使用的术语应该符合与本文中公开的具体概念最一致的意思。
结合附图，从下面的描述能够更充分地理解上述和其它方面、实施方案以及本教导的特征。
附图说明
技术人员将理解本文中描述的附图仅出于示出目的。应当理解，在一些实例中，可以夸大或扩大示出本发明的各个方面以促进对本发明的理解。在附图中，贯穿各个附图，相同的附图标记通常指代相同的特征、功能类似和/或结构类似的元素。附图不是必须按比例绘制，而是重点强调示出本教导的原理。附图不是意在以任何方式限制本教导的范围。
图1示出了弛豫过程的示例性力和位移分布图；
图2示出了恢复过程的示例性力和位移分布图；
图3A示出了根据本发明的一个实施方案的用于确定聚合物中的交联度的方法的示例性流程图；
图3B示出了根据本发明的另一实施方案的用于确定聚合物中的交联度的方法的示例性流程图；
图4示出了根据本发明的一个实施方案的在弛豫或恢复测试期间的测试仪和光电模块的示意性表示；
图5示出了根据本发明的一个实施方案的在动态机械分析测试期间的测试仪和光电模块的示意性表示；
图6示出了根据本发明的一个实施方案的在非接触恢复测试期间在光电模块上的空气喷射器和聚合物膜的示意性表示；
图7示出了根据本发明的一个实施方案的在非接触恢复测试期间的激光干涉仪测量位移恢复的示意性表示；
图8示出了根据本发明的一个实施方案的应力弛豫或恢复测试仪和光电模块的示意性表示；
图9示出了描绘具有不同交联量的材料的应力弛豫的曲线图；
图10示出了对于STR EVA密封剂针对不同的温度和交联量的在应力弛豫测量期间的力衰减幅度的曲线图；
图11示出了对于Etimex EVA密封剂针对不同的温度和交联量的在应力弛豫测量期间的力衰减幅度的曲线图；
图12示出了对于STR EVA密封剂和AAA背板针对不同的交联量的应力弛豫测量期间的力衰减幅度的曲线图；
图13示出了对于STR EVA密封剂和TAPE背板针对不同的交联量的应力弛豫测量期间的力衰减幅度的曲线图；
图14示出了对于STR EVA密封剂和PET背板针对不同的交联量的应力弛豫测量期间的力衰减幅度的曲线图；
图15示出了对于STR EVA密封剂和TPE背板针对不同的交联量的应力弛豫测量期间的力衰减幅度的曲线图；
图16示出了对于从固化的EVA的同一板中获得的三个样品的动态机械分析测量的曲线图；
图17示出了在70℃下测量的未包装的EVA样品的剪切储能模量相对于凝胶含量的曲线图；
图18示出了在80℃下测量的未包装的EVA样品的剪切储能模量相对于凝胶含量的曲线图；
图19示出了在90℃下测量的未包装的EVA样品的剪切储能模量相对于凝胶含量的曲线图；
图20示出了在100℃下测量的未包装的EVA样品的剪切储能模量相对于凝胶含量的曲线图；
图21示出了在70℃下测量的具有背板的EVA样品的剪切储能模量相对于凝胶含量的曲线图；
图22示出了在80℃下测量的具有背板的EVA样品的剪切储能模量相对于凝胶含量的曲线图；
图23示出了在90℃下测量的具有背板的EVA样品的剪切储能模量相对于凝胶含量的曲线图；
图24示出了在100℃下测量的具有背板的EVA样品的剪切储能模量相对于凝胶含量的曲线图；
图25示出了在一系列压痕测量之前的具有低凝胶含量密封剂的小模块的电致发光图像；
图26示出了在一系列压痕测量之后的具有低凝胶含量密封剂的小模块的电致发光图像；
图27示出了在一系列压痕测量之前的具有高凝胶含量密封剂的小模块的电致发光图像；以及
图28示出了在一系列压痕测量之后的具有高凝胶含量密封剂的小模块的电致发光图像。
具体实施方式
引言
接着，下面是涉及用于检测聚合物中的交联并且评估聚合物样品中的交联度或凝胶含量的发明***、方法和装置的各个概念及其实施方案的更详细描述(例如，经受固化过程)。应该意识到，可以以多种方式中的任一方式实现在上面引入并且在下面更详细讨论的各个概念，这是由于公开的概念不局限于任一特定的实施方式。提供具体实施和应用的实例主要用于示出目的。
由于涉及下面的讨论，可以交换使用术语“凝胶分数”、“凝胶含量”、“交联水平”以及“交联度”。虽然严格来说，无论何时关于上面给出数值，它是通过使用甲苯的溶剂提取所确定的凝胶含量或凝胶分数。因此，引用的数值不是必须对应交联度或交联水平。但是，应该注意，具有高的凝胶含量的样品更高度交联，并且这是凝胶含量测试正在评估的。换言之，测试不测量交联水平的百分率。替代地，它测量与材料中的交联度相关的材料的凝胶含量。
在下面更详细讨论的各个实施方案中，通常，聚合物样品为物理变形，并且获取与响应于变形聚合物样品的弛豫或恢复有关的样品信息。然后，将样品信息和与聚合材料的交联有关的参考信息进行比较，以确定测试的聚合物样品中的交联度。一方面，实现了聚合物交联的这样的测定，而未不利地影响聚合物材料的相关功能性和/或关联的结构或器件(例如，未破坏聚合物材料、结构或器件)。
聚合物如EVA呈现粘弹特性，其中，聚合物的机械响应取决于加载或变形的速率或时间周期。因此，粘弹材料对施加的力或位移呈现两种不同的响应，弹性(或胡克)响应和粘性(牛顿或非牛顿)响应。如果力或位移小并且在从充分短的时间段内施加，则材料将具有类似弹性固体的性质。相反，如果力或位移大并且在充分长的时间段内施加，则材料将流动并且在已知为弛豫过程中容纳施加的力或位移。材料的这种流动能力是由于原子和分子能够重排。发生这两种不同的行为所经过的时间段部分地与材料的粘度有关。高粘度导致具有慢的弛豫过程的材料。此外，具有高粘度的材料由于较慢的弛豫过程而具有非常类似弹性固体的性质。相反，较低的粘度导致较快的弛豫过程和具有不太类似弹性固体性质的材料。
聚合体可以呈现类似“形状记忆”的行为。该行为是由于拉紧的聚合物链倾向于弛豫到它们的平衡盘绕尺寸。一旦从聚合物移除外力或位移，则缠绕的聚合物链将倾向于局部收缩并且恢复到它们最初的形状和位置。这种类似“形状记忆”的效应导致已知为恢复过程。恢复过程发生的速率又与材料的粘性有关。与上述类似，材料的粘性越低，恢复过程越快。
图1示出了其中粘弹材料经受突然且恒定施加的位移10的弛豫过程的实例。力12最初响应于增加的材料位移10而上升。当位移10到达其最后的恒定值时，力12到达峰值并且之后开始按指数规律地衰减。这是由于粘弹材料流动并且容纳施加的力或位移的能力。
图2示出了在移除力16之前其中粘弹材料突然变形到给定位移14或力16的恢复过程的实例。在移除力16之后，材料能够恢复施加的材料位移14的一部分，但是该恢复不立即发生。如上面对于弛豫过程的描述，位移14的该恢复呈现按指数规律地衰减。
如在前所述，弛豫过程和恢复过程的速率部分地与材料的粘度有关。较低的材料粘度导致较快的衰减速率。相反，较大的材料粘度导致较慢的衰减速率。聚合物的粘度与包括聚合物链彼此滑动的能力的若干不同特性有关。该彼此滑动的能力使得聚合物链重新排列并且容纳施加的力或位移。单个聚合物链越容易彼此滑动，则聚合物粘度将越低。随着聚合物链变得彼此更加缠绕，它们不能容易的彼此滑动并且聚合物粘度增大。在一些聚合物如EVA中，在分离的聚合物链之间形成交联。聚合物链之间的这些交联抑制了单个聚合物链的自由重排和流动并且因此导致较高的粘度，最终导致在高水平交联的情况下不能流动的材料。考虑到上述，人们期望交联度影响弛豫过程和恢复过程的衰减速率。
可以通过使用至少一个弛豫时间常数来量化弛豫过程和恢复过程的衰减速率。较小的时间常数对应于较快的衰减速率和较低的粘度。较大的时间常数对应于较慢的衰减速率和较高的粘度。由于交联通过抑制粘弹聚合物如EVA的流动来提高粘度，所以增加弛豫时间常数应该与增加交联度关联。
考虑到上述，本发明人已经开发一种用于确定聚合物中的交联度的可替代的方法。本发明的各个实施方案涉及从聚合物样品的弛豫和恢复响应提取关于粘弹特性的样品信息并且将样品信息和与交联度有关的参考信息进行比较。在下面的段落中进一步描述了用于检测聚合物中的交联度的方法和装置的各个实施方案。
计算
在一个实施方案中，样品信息包括材料的弛豫时间常数。可以使用弛豫过程的简单机械模型计算弛豫时间常数，该简单机械模型包括具有弹簧常数E(对应于弹性模量)的与具有阻尼η(对应于粘度)的阻尼器串联放置并且经受恒定位移的弹簧。公式1中示出了弛豫函数，其中，σ(t)是随时间变化的应力，σ0是初始应力，t是时间，以及τ是随材料变化的特征弛豫时间常数(τ＝η/E)。
σ ( t ) = σ 0 e - t τ - - - ( 1 )
该简单模型被称为麦克斯韦模型。在一些实施方案中，通过平行放置若干阻尼器-弹簧对，该模型可以扩展为更复杂的***。该所谓的“广义麦克斯韦模型”反映出呈现若干独立弛豫时间常数的更复杂的材料。
σ ( t ) = σ 1 e - t τ 1 + σ 2 e - t τ 2 + . . . - - - ( 2 )
在麦克斯韦模型的当前实例中，通过使线性趋势线拟合衰减函数的自然对数与对应的测试时间的关系来确定弛豫时间常数。可以用图表表示或计算地实现该拟合。虽然已经公开了线性拟合为σ(t)的对数图表的单个常数，但是当前的实施方案不限于该形式。也可以使用任意数量的适当方法来拟合多个时间常数。在一些实例中，可以使用指数曲线的拟合确定多个时间常数。
除上述麦克斯韦模型以外，使用大量物理模型中的任一个物理模型来做弛豫时间的模型在该公开内容的范围内。一种另外的示例性模型包括可以应用来确定恢复过程的弛豫时间常数的Voigt-Kelvin模型。在另一实施方案中，如下面进一步描述的，震荡变形被施加到聚合物样品以确定材料的存储和损耗特性。当执行这样的测试时，通过剪切损耗模量除以正弦震荡的角频率即η′＝G″/ω来获得材料的动态粘度。
虽然广义麦克斯韦模型和Voigt-Kelvin模型的上面的描述已经分别涉及压力或应力弛豫过程，但是为了确定一个或更多个弛豫时间常数，也可以使用分析材料的粘弹特性的替选方法。例如，代替计算一个或更多个弛豫时间常数，通过测量并量化在具体时间量内力或位移的改变(衰减)来监控并评估材料的弛豫或恢复行为。此外，本领域技术人员将意识到广义麦克斯韦模型和Voigt-Kelvin模型可以应用于***中呈现的感兴趣的任意弛豫过程，这是由于本公开内容不限于该形式。
实施例1：用于检测聚合物中的交联的方法和装置
图3A示出了用于确定聚合物中的交联度的方法。该方法包括使用检测器使样品物理变形18以及获取与变形的聚合物样品的弛豫过程或恢复过程有关的样品信息20。该方法还包括将样品信息和与聚合物中的交联度有关的参考信息进行比较22。由于材料的粘度和相应的弛豫时间常数取决于温度，因此期望在一些实施方案中在升高的温度下执行测试。
图3B示出了用于确定聚合物中的交联度的方法。该方法包括使用检测器使样品物理变形24以及获取与变形的聚合物样品的弛豫过程或恢复过程有关的样品信息26。该方法还包括使用计算机或处理器根据样品信息计算参数28。该方法也包括将计算的参数和与聚合物中的交联度有关的参考信息进行比较30。由于材料的粘度和对应的弛豫时间常数取决于温度，因此期望在一些实施方案中在升高的温度下执行测试。
如上所述用于图3A和图3B的测试具有优于现有技术的若干优点。这样的测试可以在制造过程期间与层合机或其它机器一致地引入。这样的测试也可以直接引入到层合机的内部或作为层合机的一部分。与广泛公认的测试方法比较，所描述的测试也是相对快的。此外，可以以非破坏的方式执行当前描述的测试。这和需要长的测试步骤、产品的损失来测试交联度或两者的当前方法形成对比。
如上所述的方法通常涉及确定聚合物中的交联度。上述测试方法的一种可能的应用是用于测量光电模块上的EVA密封膜中的交联度。
实施例2：用于检测聚合物中的交联的装置
在一个实施方案中，如图4所示，可以使用测试仪34实现图3A和图3B的方法的弛豫过程、恢复过程或两个过程的组合。图4示出了测试仪34并且以横截面示出了光电模块的一部分。光电模块的示出部分包括薄的背层35、密封EVA膜的第一层36、光电池37、密封EVA膜的第二层38以及玻璃39。在典型的太阳能电池构造中，用于背层中的聚酯主要是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。但是，当前的公开内容不限于密封膜或背层的任意具体的聚合物组成。替代地，当前的公开内容应该广泛地理解为应用于任意交联聚合物或包括交联聚合物的成分。
在示例性实施中，薄的背层35可以包括Tedlar-聚酯-Tedlar(“TPT”)(Tedlar来自DuPont贸易名称为聚氟乙烯(PVF))的三层叠膜。在其它实施中，薄的背层的一个或更多个Tedlar组分可以使用EVA代替(例如，Tedlar-聚酯-EVA或“TPE”的三层叠薄背膜)或者铝可以用作组成元素(例如，Tedlar-铝-聚酯或“TAP”的三层叠薄背膜)。在又一实施中，薄的背层35可以包括Tedlar、聚酯或若干其它材料的单一层/单一材料膜。通常，薄的背层35的厚度在200μm以下(例如，在从大约120μm到150μm的范围内)。实际上，背层35明显比密封EVA膜的层36薄，并且以如下方式执行本文中描述的以确定层36的一个或更多个特性的方法，该方式使得薄的背层35对密封EVA膜的层36的一个或更多个测量特性的贡献能够基本上被忽略或与测量分离。虽然上面已经列举了具体的尺寸和材料，但是应该认识到本公开内容不限于任意具体的材料和/或物理结构。
如图4所示，测试仪可以包括用于使EVA膜的第一层36物理变形的第一部件40和用于获取关于第一层36对变形的响应的信息的第二部件44。测试仪还可以包括用于将通过第二部件获得的信息和与膜36中的交联度有关的参考信息进行比较的处理器(图4中未具体示出)。该测量和比较可以使用户能够快速并准确地确定膜中的交联度。
如上所述，第一部件40使膜层36物理变形。在一些实施方案中，第一部件40还包括直接接触膜层36的压头42。在一些实施方案中，压头42可以优选地是被30°截断的楔形、圆顶形、棱锥或任意其它适当的几何形状。可以通过使用任意适当的方法将压头42转移到薄的背层35和膜层36中。这种类型的测试仪可以包括安装压头42的轴或底部构件。之后，使用步进式马达、线性驱动器或产生可控的线性位移的任意其它装置以受控的方式转移轴或底部构件。在一些实施方案中，位移可以是振荡位移。
在一些其它实施方案中，如图5所示以及下面更详细讨论的，借助于扭转运动或线性运动，第一部件40在膜的平面上以振荡剪切形式使膜物理变形。在振荡变形期间，可以监控施加的力和/或位移作为时间的函数。在一些实施中，图4中示出的装置的压头42可以被适用于实现振荡剪切的另一元件代替(例如，平圆压板或其它压板形状)。
再次参考图4，通过测量监控作为时间的函数的位移和/或力中的至少一者，测试仪的第二部件44获取与膜36的弛豫或恢复响应有关的样品信息。可以使用伸长计、线性电压位移传感器、应变测量仪、激光干涉仪或任意其它适当的位移测量仪进行位移测量。可以使用测压元件、机械式压力计或任意其它适当的测力计进行力测量。通过简单的数学换算，测量的位移和力可以替换地表示为样品的应力或应变。因此，应该理解，无论何时使用位移和力，都能够用应力和应变替代。
如上所述，在一些实施方案中，测试仪34包括或通信地耦合到处理器。处理器将通过第二部件44获得的样品信息与将膜36的物理响应与交联度关联的参考信息进行比较(虽然未在图4中具体示出，但是，除一个或更多个处理器之外，测试仪34可以包括或通信耦接到其中可以存储与聚合物交联有关的样品信息和/或参考信息的一个或更多个存储器和/或用于接收/发送参考信息和/或样品信息的一个或更多个通信界面)。在一些实施方案中，如上面详细描述的，在与参考信息比较之前，处理器根据通过第二部件44获得的样品信息计算至少一个弛豫时间常数。在计算至少一个弛豫时间常数之后，处理器将计算的弛豫时间常数与参考信息进行比较。参考信息可以是等式形式、参考表或任意其它适当的格式。此外，如上所述，处理器可以位于测试仪34内部或外部。在一些实施方案中，除了将测量的样品信息与参考信息进行比较之外，处理器可以控制测试仪。
上面的描述和图4至图7描述了连同光电模块上的EVA密封膜以及其它类型的聚合物和/或使用聚合物的其它装置可以利用的用于测量交联度的方法和***。特别地，应该理解，本文中描述的装置和方法可以合适地适应并应用于测量通常在各种情况下的聚合物的交联度。此外，对于不同种类的聚合物，确定交联度所需要的参考信息可以不同(即，交联的EVA的响应与硫化橡胶的响应不同)。
实施例3：弛豫测试
在一个实施方案中，图3A至图3B中示出的方法以及图4中的装置应用于类似于图1中示出的实例的弛豫测试。突变的位移被施加到聚合物样品并且保持最终的恒定值。在一些实施方案中，聚合物样品变形到大约100μm的深度。在另外的实施方案中，压痕深度可以是大约200μm、300μm、400μm或任意其它适当的深度。从压痕中产生力开始达到峰值并且随后通过弛豫过程衰减。但是，该衰减不是即刻发生的。替代地，衰减以由前述的弛豫时间常数所确定的速率进行。如上面详细描述的，期望弛豫时间随着聚合物中的交联度的增大而增大。因此，可以通过将样品信息与参考信息进行比较来确定聚合物样品中的交联度。在一些实施方案中，样品信息可以是计算值如弛豫时间常数或者其可以是原始数据。原始数据可以包括监控并记录作为时间的函数的力和/或位移数据。
实施例4：恢复测试
在另外的实施方案中，图3A至图3B中示出的方法以及图4中的装置应用于类似于图2中示出的实例的弛豫测试。突变的力或位移被施加到聚合物样品。一旦达到最大的力或位移，就移除使聚合物样品变形的力或部件。在一些实施方案中，在移除力或部件之前，聚合物样品变形到大约100μm的深度。在另外的实施方案中，压痕深度可以是大约200μm、300μm、400μm或任意其它适当的深度。如上所述，总位移的一部分能够通过聚合物样品恢复。但是，该恢复不是即刻发生的。替代地，恢复以由前述的弛豫时间常数所确定的速率进行。如上面详细描述的，期望弛豫时间随着聚合物中的交联度的增大而增大。因此，可以通过将样品信息与参考信息进行比较来确定聚合物样品中的交联度。在一些实施方案中，样品信息可以是计算值如弛豫时间常数或者其可以是原始数据。如上所述，原始数据可以包括监控并记录作为时间的函数的力和/或位移数据。
实施例5：动态机械分析测试
在另外的实施方案中，样品信息包括存储模量、损耗模量以及阻尼(tan(δ))。可以根据动态机械分析(DMA)获得该数据，其中，在动态机械分析(DMA)中施加了小的正弦力并且测量了所得到的正弦位移。当以剪切模式(扭转或线性)操作时，能够通过剪切损耗模量除以正弦振荡的角频率即η′＝G″/ω来获得材料的动态粘度。由于交联的范围将影响材料粘度，如上面概述的，这些测量可以用来确定膜36的固化程度。此外，也期望交联度影响聚合物模量并且这将在剪切存储模量的值中反映出。
图5示出了能够执行上面的DMA测试的装置的一个实施方案。该装置类似于图4中示出的装置。但是，该装置具有与样品接触的压板43代替压头42。在示出的实施方案中，压板43经由通过箭头45示出的振荡旋转施加正弦剪切力。在另外的实施方案中，压板43可以通过与样品表面平行的平移运动代替旋转运动施加振荡剪切力。在一个优选的实施方案中，压板43是圆板。但是，压板43可以是能够将剪切力施加到样品的任意适当形状。
实施例6：非接触恢复测试
图6和图7涉及与实施例4中描述的恢复测试类似的恢复测试的另一实施方案。材料性能和分析与实施例4中的相同。但是，在不物理接触样本的情况下执行恢复测试。图6示出了表面上具有下面的EVA密封膜36的薄背板35。已经通过空气喷射器46使膜36变形以形成压痕48。图7示出了膜36中的压痕48的位移恢复。恢复的量示出为虚线与压痕48之间的箭头49。使用激光干涉仪监控位移与时间的关系。在图7中，激光干涉仪示出为激光束50。
实施例7：应力弛豫测试结果
除没有电池之外，在表示典型压电模块堆叠的小的测试样品上执行应力弛豫测试。堆叠由在3”×3”太阳能玻璃与各种背板之间层叠的两个EVA板组成。样品在变化的温度和时间的条件下层叠有EVA密封剂，因此提供了具有不同的凝胶含量的测试样品。另外，EVA材料层叠有每批测试样品，对于测试样品，使用具有甲苯的标准溶剂提取法确定凝胶含量。这些凝胶含量测量提供了用于样品的参考凝胶含量值。
图8中示出了压头100和测试样品的上层的示意性表示。如图所示，压头是具有平的接触区域的圆柱体。对于当前测试，接触区域具有4mm的直径。在测试期间，压头压入后板102，如箭头所指示的。背板可以由任意适当的材料制成，并且通常的厚度是大约100μm至500μm，但是当前的公开内容不限于这些具体值。在背板下方设置EVA密封剂104的层并且该层具有大约800μm的厚度。在EVA密封剂下方的是玻璃106。
虽然上面描述了确定的尺寸和构造，但是也可以设想其它实施方案。例如，在另外的实施方案中，压头10可以是球体、半球体、楔形、圆顶形、棱锥或任意其它适当的几何形状。此外，压头与样品之间的接触区域可以是大约1mm2、2mm2、5mm2、10mm2、15mm2、30mm2或任意其它适当的尺寸。替选地，压头与样品之间的接触区域可以是取决于压痕深度的可变函数，这将期望压头具有上述非恒定外形如球体、半球体、楔形、圆顶形或棱锥。另外，虽然给出了大约250μm的背板厚度，但是也能够使用包括(但不限于)大约100μm、200μm、300μm、400μm、500μm或任意其它适当厚度的其它厚度。在一些实例中，在层叠过程期间可以使用单一层、两层、三层或任意适当数量的层的密封剂。
来自两个独立制造商的两种市售的配方的EVA和四种不同市售的背板材料在研究期间一起用于EVA封装剂。背板材料是：聚氟乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯/乙烯醋酸乙烯酯(TPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(AAA)以及聚氟乙烯/铝/聚对苯二甲酸乙二醇酯/乙烯醋酸乙烯酯(TAPE)。在下面的表1和表2中汇总了这些材料、其制造商以及其大约厚度。
表1
制造商EVA材料厚度
STR Photocap 15420P EVA密封剂420μm
Etimex VistaSolar 520.43 EVA密封剂460μm
表2
Figure BDA00003192611400141
在制造样品之后，使用以LabVIEW记录的常规控制软件使用Mark-10ESM-301L应力-应变测试台执行全自动压痕测试。构造了常规的铝样品台以容纳用于稳状升高的温度测试的模拟热板。添加了Parker线性台使得用于具有自动测试位置进步的多个压痕位置。与图8中示出的类似，具有4mm直径接触区域的圆柱不锈钢尖端的压头附接到在测试台十字头上的Mark-10 Series 5测力计。
十字头控制成以大约0.5mm/min的速率慢慢接近样品表面。在读数为0.02N的特定初始阈值力之后，对应于与后板的初始接触，控制软件以100mm/min的速率向背板中发起快速的压痕至大约100μm的深度。在另外的实施方案中，十字头可以以小于大约0.01mm/min、0.1mm/min、1mm/min、10mm/min或任意其它适当的速率开始接近表面。在又一另外的实施方案中，初始阈值力读数可以小于大约0.01N、0.1N、1N或任意其它适当的阈值。此外，快速的压痕速率可以是大约10mm/min、100mm/min、1000mm/min、2000mm/min、5000mm/min、10000mm/min或任意其它适当的速率。此外，样品可以替选地延伸到大约200μm、300μm、400μm、500μm或任意其它适当的深度。
在压入之后，压头保持固定若干分钟以测量衰减压缩力。在若干不同位置处并且在每个位置处最多为五次压入每个样品，以说明测量误差和样品可变性。此外，在环境温度50℃和80℃下执行压应力弛豫测试，这是因为已知EVA的机械特性随着温度而变化。使用IR照相机和嵌入在与正在测试的样品临近的类似样品中的热电偶监控样品的温度。
在这些应力弛豫测量期间收集的数据由经过若干分钟的周期的测力计上的读数组成，具有20毫秒至50毫秒的时间分辨率。数据分析和曲线拟合证明应力弛豫曲线表征多个时间常数，如通过用于粘弹聚合物的广义麦斯威尔模型所描述的：
σ ( t ) = a 1 e - t τ 1 + a 2 e - t τ 2 + a 3 e - t τ 3 + . . . + σ 0 - - - ( 1 )
其中，σ(t)是作为时间t的函数的应力，σ0是无限时间之后的剩余弹性应力以及{αi，τi}是描述指数衰减过程的经验参数。
图9表示用于具有不同水平的交联的样品的应力弛豫曲线与时间的曲线图。在80℃下执行测试。曲线200对应于31％的凝胶含量。曲线202对应于64％的凝胶含量。曲线204对应于84％的凝胶含量。曲线206对应于90％的凝胶含量。记录的数据由粗灰线指示并且拟合三项指数函数的广义麦克斯韦模型由上重叠的细黑线表示。为了得到时间常数的良好的评估，收集大约30秒至60秒的数据。通过箭头指示相对于曲线的递减的交联。如附图所示，拟合曲线与数据良好匹配。表3中示出了关于样品交联水平的在拟合函数中的每个参数的计算值。数据表明随着交联水平的上升所有时间常数增加并且所有指前常数降低。因此，拟合参数可以用来区分样品内部的不同交联水平。在一些实施方案中，可以比较单个拟合参数或者可以比较多个参数。不期望受理论约束，这些观察到的趋势的含义是未交联的样品具有深的力衰减曲线，而高交联的样品具有浅的力衰减曲线。这些观察与导致较慢的应力弛豫的受阻链运动一致，其中，较慢的应力弛豫意味着较长的弛豫时间和相应的较高的时间常数。
表3
凝胶含量
Figure BDA00003192611400161
虽然发现拟合参数在不同水平的交联之间能够区分，但是使用大约30秒至60秒的测量时间来确定衰减时间。除上面的之外，在图9中观察到，对于具有低的水平交联的样品，在应力弛豫测量期间的力衰减幅度即力的总的下降最大。此外，大多数力衰减在测试的前大约5秒发生。因此，使用观察到的力衰减可以实现更迅速的测量技术以区分不同水平的交联，其中，力衰减幅度可以与凝胶含量关联。鉴于上述，在优选实施方案中，测试方法可以包括对样品执行弛豫测量并且观察相对于时间的力衰减。在经过预定时间之后，可以将观察到的力衰减与标度比较，以确定材料的凝胶含量。在一些实施方案中，测量可以花费大约1秒、2秒、5秒、10秒、30秒或任意其它适当的时间段。
实施例8：测量温度的对比测试
下面所呈现的分析集中于在t＝5秒时、在达到压痕深度之后的力衰减幅度，但是结果也可以归纳为至少在大约t＝1秒至t＝30秒的时间范围。还可以预想到，时间小于1秒的力衰减幅度也可以用于不同的测试几何形状和/或材料。
为了证明用于区分模块样品中的EVA交联水平的应力弛豫方法的稳定性，用各种普通模块材料在样品上重复进行压痕测试。图10和图11示出了在23℃、50℃和80℃下针对来自两个不同制造商(Etimex和STR)的EVA密封剂在5秒下测得的力衰减幅度的对比。这些图中还示出了测试温度对交联水平的可区分性的效果。由凝胶分数测得的样品的大致的凝胶含量水平低为0％至31％，中为64％，并且高为80％至84％。样品点为基于对每个样品的九次重复测量，误差棒代表95％的置信区间。
图10和图11示出了在测试温度为23℃、50℃和80℃下具有不同水平的交联的样品的力衰减幅度的比较。样品300对应于在23℃下测试的STR EVA密封剂。样品302对应于在50℃下测试的STR EVA密封剂。样本304对应于在80℃下测试的STR EVA密封剂。样品306对应于在23℃下测试的Etimex EVA密封剂。样品308对应于在50℃下测试地Etimex EVA密封剂。样品310对应于在80℃下测试的Etimex EVA密封剂。
如图10和图11所示，在80℃下，在每个材料***中，所有这三个交联水平为在统计学上可区别的95％以上的置信水平(基于每个样品9次重复缩进测量的单尾t-测试)。此外，在升高的温度的情况下，如在制造过程期间在真空层叠之后不久模块经受升高的温度，发现力衰减幅度的影响被放大。结果，不希望受理论约束的情况下，所公开的用于交联测量的方法在较高温度下可能越来越有效。虽然在升高的温度下所公开的方法可能会变得更加有效，但是也可以期望在聚合物的分解温度以下和/或在阈值温度以下维持测试温度，其可能会损坏所测量的部件内部或整体的结构和成分。鉴于上述情况，优选的测试温度可以是80℃。在其它实施方案中，也可以在大约为室温、40℃、60℃、100℃或任何其它适当的温度下进行测试。虽然已经给出用于测试的一些温度，但是应当理解，最佳测试温度因材料而异并且本领域的技术人员可以容易地确定。因此，可以预想除了上述之外的用于测试的其它温度，这是因为当前公开的内容不限于这种方式。
实施例9：模块材料的对比测试
使用适于针对具有低、中和高水平的交联的EVA密封剂的各种普通光电模块背板材料的测试样品进行其它应力弛豫测试。由凝胶分数测量的样品的大致凝胶含量水平低为0％，中为64％至66％并且高为81％。样品点是基于对每个样品的九次重复测量的，误差棒代表95％的置信区间。测试是在80℃下进行的。图12至图15示出了四种不同背板类型的比较。图12对应于具有AAA背板的STR EVA层叠。图13对应于具有TAPE背板的STR EVA层叠。图14对应于具有PET背板的STR EVA层叠。图15对应于具有TPE背板的STR EVA层叠。再次，在测试温度为80℃下，对于四个不同背板，所有的凝胶含量水平是统计学上可区分的95％以上的置信水平。
图12至图15还示出了单独材料***呈现出类似的行为和力衰减幅度。然而，所提到的绝对值存在差异。因此，对于凝胶含量的水平的精确测量，可以针对具体的材料和/或结构确定具体校准曲线。或者，由于不同材料行为类似，可以提供其为典型模块或者要测试的其它适当***的平均的一般的校准。因此，用户可以选择创建用于测试的更精确的具体的校准，或者也可以改用不太准确，但仍然可适用的一般校准。
实施例10：储能模量随温度的变化
在不希望被理论所束缚的情况下，上面指出的随着温度的升高，交联水平的可区别性地提高可能与在约65℃以上交联的EVA样品的储能模量的值的较低水平的可变性有关系。推测在大约65℃以下储能模量中的较高的可变性是在材料性质中的局部变化的结果。为了说明这种现象，从具有凝胶含量大于80％的EVA的单片中切出三个样品。对样品进行测试以确定在大约-50℃与100℃之间的每个样品的储能模量，参见图16。在不希望受理论约束的情况下，性质的局部变化可能是由于可能导致储存的能量中的局部变化的在固化之后材料的局部冷却速率的差异而造成的，并且从而影响材料的结构状态。当材料在约-20℃到-15℃下经受玻璃化转变时，如图16所示的在该温度下曲线中的弯曲所指示的，材料能够在实验室的时间尺度上弛豫。一旦材料已达到约65℃，则不同样品弛豫至约等量状态，并且因此具有大约等量储能模量。样品之间的变化也可能是由于材料成分中的局部变化而引起的。然而，不考虑物理现象，在约65℃以上，所有热转换呈现出完整的，并且样品已经达到了平台模量。因此，针对EVA在上述温度以上进行压痕测量可以预期提供仅基于该聚合物的交联密度的信息。应当指出，当前公开内容并不限定于在65℃以上、在65℃以下或在65℃，这是由于该温度受到具体材料和具体结构的限制。因此，可以针对被评估的具体材料和/或结构来确定适当的测试温度，并且本技术领域的技术人员可以很容易地确定。
实施例11：动态机械分析仪测试结果
在Perkin-ElmerDMA8000上执行关于交联的EVA的剪切模式动态机械分析(DMA)测量。在从环境温度至100℃的温度范围内执行测量。测试样品是根据从EVA样品冲压的6.5mm直径的盘状物，EVA样品在层合机中不同的处理条件下固化以实现不同的水平的交联。在图17至图21中呈现了分别对应于70℃、80℃、90℃和100℃的温度的未包装的EVA样品的结果。呈现的结果是对三个样品进行测量的平均值并且误差棒表示95％的置信水平。数据示出在大约60％的凝胶含量以上，基于剪切存储模量的值能够容易地区别交联度。此外，在测试的四个不同温度中的每个温度处观察效果。也值得注意地是，观察到在45％和59％的凝胶含量处的剪切模量几乎相同。不希望受理论约束，这与最小65％的凝胶含量需要EVA的适当层叠的“经验法则”一致，这是由于在60％的凝胶含量以下，样品表现相同(即，不考虑实际凝胶含量，剪切模量低并且EVA密封剂将具有蠕变的倾向)。鉴于上述，确定剪切模量的剪切测量可以提供上面详述的压痕测试的替换。虽然已经叙述了关于EVA密封剂的具体的温度和凝胶含量，但是，这些温度和阈值凝胶含量可以随着不同的材料而变化。因此，当前公开内容不限于EVA及其行为，并且替代地应该通常认为其可以用于确定聚合材料中的交联水平的指示剪切测量。
为了确保上面详述的技术能够应用于充分层叠的光电模块，在不需要切掉EVA样品的情况下，在包括背板材料的材料堆叠上重复剪切测量。从EVA/背板样品冲压多个6.5mm样品并且在DMA中以剪切模式测量。在图21至图24中示出了结果并且该结果分别对应于70℃、80℃、90℃和100℃。呈现的结果是对三个样品进行测量的平均值并且误差棒表示95％的置信水平。观察的结果关于交联度/凝胶含量是线性的。如在上述未包装的EVA测试中，虽然置信水平误差棒较大，但是不同交联水平在每个温度下具体在较低温下容易区分。置信水平的降低是由于信噪比的增加。不希望受理论约束的情况下，这可能是由于包含背板。更具体地，测量可以包括来自EVA与背板之间的粘合或粘合表面层的贡献。此外，光滑背板可以使压板在表面上滑动。
鉴于上述，即使在存在背板的情况下，剪切测量也能够区分不同的固化水平。应该注意，在当前测量中在70℃以下进行的测试不能区分不同水平的交联。不希望受理论约束的情况下，由于材料在低温下的增加的硬度，所以在70℃以下剪切测量不可以区分不同水平的交联。但是，由于使用不同的材料和/或结构可以使70℃以上甚至70℃以下的温度可应用于剪切测量以确定交联的水平，因此当前公开内容不限于70℃以上的温度。
实施例12：非破坏性测试结果的评估
为了确定模块是否会因为压痕测试而损坏，做出了若干单个电池小模块。出于对比测试目的，然后对不同的样品进行充分固化或最低限度地固化。样品在100μm、200μm、300μm和400μm的位移深度处经受压痕。在室温和80℃两者处进行测试，并且在电池的有源区域上和母线正下方两者处进行期望应力为最大的压痕。在多个压痕之前和之后使用XenicsXeva 1151 InGaAs照相机拍摄对应于图25至图28的电致发光(EL)图像以证明压痕测试的非破坏特性。图25示出在压痕之前的低凝胶含量模块并且图26示出在压痕之后的相同的模块。
在多个压痕测试之前和之后使用EL图像检查小模块表明测试过程刚好在非破坏的限制内。在测试中没有观察到电池破坏，即使对于400μm深度的压痕也是如此。仅在大于500N的负载下观察到电池破裂，而在最高达400μm的压痕期间测量的典型的力都在20N以下。此外，对样品的肉眼检查显示出对背板完整性的无明显损害(如击穿或针孔)。
结论
不考虑这样的文献和类似材料的格式，该说明书中陈述的所有文献和类似材料包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、论文以及网页，其全部内容通过引用清楚地合并到本文中。在并入的文献和类似材料中的一个或更多个与该申请不同或矛盾的情况下，包括但不限于定义的术语、术语用法、描述的技术等，该申请控制。
本文中使用的段落标题仅出于组织目的并且不应该认为以任何方式限制所描述的主题。
虽然已经结合各个实施方案和实施例描述了本教导，但是并非意在将本教导限制到这样的实施方案或实施例中。相反，本教导包括本领域技术人员可以理解的各种替换、修改和等同。
虽然本文中已经描述并示出了各个发明实施方案，但是本领域技术人员将容易设想到用于执行功能和/或获得结果和/或本文中描述的一个或更多个优点的多种其它装置和/或结构，并且这样的变化和/或修改中的每个被认为是在本文中描述的发明实施方案的范围内。一般地说，本领域技术人员将容易意识到本文中描述的所有参数、尺寸、材料以及构造意在示例性的并且实际的参数、尺寸、材料和/或构造将取决于使用发明教导的具体应用或多个应用。对于本文中描述的具体的发明实施方案，本领域技术人员将意识到或仅仅使用常规实验能够确定本文所描述的具体发明实施方案的许多等同物。因此，应当理解，仅通过举例的方式呈现前述的实施方案，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，除具体描述和要求的以外也可以实行发明实施方案。本公开内容的发明实施方案涉及本文中描述的每个独立特征、***、制品、材料、成套工具和/或方法。此外，如果这样的特征、***、制品、材料、成套工具和/或方法没有相互不一致，则这样的特征、***、制品、材料、成套工具和/或方法中的两个或更多个的任意组合包含在本公开内容的发明范围内。
在上面的说明书中，使用了术语力和位移。应当理解，这些术语可以分别与应力和应变可交换使用。此外，描述方法或装置的一些实施方案作用于聚合物样品或EVA密封膜。上述方法和装置能够与聚合物样品或描述的EVA密封膜一起工作。因此，该说明书不将使用聚合物样品描述的方法或装置与使用EVA密封膜的方法或装置排除在外，并且反之依然。
可以以任意多种方式实现本发明的上述实施方案。例如，可以用硬件、软件或其组合实现一些实施方案。至少部分地使用软件实现实施方案的任意方面时，可以在设置在单个计算机中或分布在多个计算机中的任意适当的处理器或多个处理器的集合上执行软件编码。
在该方面，本发明的各个方面，例如，与聚合物中的交联度有关的参考信息可以至少部分地实现为使用一个或更多个程序译码的计算机可读存储媒介(或多个计算机可读存储媒体)(例如，计算机存储器、一个或更多个软盘、光盘、光学盘、磁带、闪存盘、在现场可编程门阵列或其它半导体器件中的电路构造或者其它有形计算机存储媒介或非瞬时媒介)，其中，当在一个或更多个计算机或其它处理器上执行一个或更多个程序时，执行实现上面讨论的技术的各个实施方案的方法。计算机可读媒介或媒体可以是可传输的，使得存储在其上的一个程序或多个程序能够下载到一个或更多个不同的计算机上或其它处理器上以实现如上讨论的本技术的各个方面。
在本文中以普通意思使用的术语“程序”或“软件”是指能够用来对计算机或其它处理器编程以实现如上讨论的本技术的各个方面的任意类型的计算机编码或计算机可执行指令。此外，应该理解，根据该实施方案的一个方面，当执行本技术的执行方法时的一个或更多个计算机程序不需要存在于单个计算机或处理器上，而是可以以模量形式分布在多个不同的计算机或处理器中以实现本技术的各个方面。
计算机可执行指令可以是任意形式，如由一个或更多个计算机或其它装置执行的程序模量。通常，程序模量包括执行具体的任务或实现具体的抽象数据类型的惯例、程序、物体、部件、数据结构等。通常，程序模量的功能性可以结合或分布为各个实施方案中所期望的。
此外，本文中描述的技术可以实施为已经提供至少一个实施例的方法。被执行作为方法的部分的动作可以以任意适当的方式排序。因此，实施方案可以被认为是其中以与示出的不同的顺序执行动作，其可以包括同时执行一些动作，即使在示出的实施方案中示出为顺序动作也是如此。
本文中定义和使用的所有定义应该被理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义的术语的普通意思。
如本文中使用的在说明书和权利要求中的无冠词或冠词“一种”(除非清楚地表示相反的意思)应该理解为表示“至少一种”。
如本文中使用的在说明书和权利要求中的短语“和/或”应该理解为表示这样结合的元素中的“一者或两者”，即，在一些情况下结合地呈现并且在另外的情况下分开呈现的元素。使用“和/或”列举的多个元素应该被认为是相同的形式，即，这样结合的元素中的“一个或更多个”。除由“和/或”子句具体确定的元素以外，与那些具体确定的元素相关或不相关的其它元素可以选择性地呈现。因此，作为非限制性实例，当与开放式语言如“包括”结合使用时，参考“A和/或B”可以指代：在一个实施方案中，仅指代A(可选地包括除B以外的元素)；在另一实施方案中，仅指代B(可选地包括除A以外的元素)；在又一另外的实施方案中，指代A和B(可选地包括其它元素)；等。
如本文中使用的在说明书和权利要求中的短语“或”应该理解为与上面限定的“和/或”具有相同的意思。例如，当分离列表中的项时，“或”或“和/或”应该认为是包括大量元素或一系列元素以及可选地另外列出的元素，即，包括至少一个而且也包括多于一个。只有清楚地指代相反意思的术语，如“仅一个”“恰恰一个”或在权利要求中使用的“由......组成”时，将指代包括大量或一系列元素中的恰好一个。通常，当在排外的术语如“(两者)之一”、“之一”、“......中的仅一者”或“......中的只一者”之前时，如本文中使用的术语“或”将被认为是表示排外的替选(即，“一个或另一个而不是两者”)。当用于权利要求中时，“主要由...组成”将具有如用于专利法领域中的常规意思。
如本文中使用的在说明书和权利要求中，关于一系列一个或更多个元素，短语“至少一个”应该被理解为表示从一系列元素中的任一或更多个元素中选出的至少一个元素，但是不是必须包括在元素列表中具体列出的每个元素的至少一个并且不包括在元素列表中的元素的任意组合。该定义也使得除短语“至少一个”指代的在元素列表中具体定义的元素以外，与那些具体定义的元素相关或不相关的元素可以可选地呈现。因此，作为非限制性实例，“A和B中的至少一个”(或者，等同地，“A或B中的至少一个”或等同地“A和/或B中的至少一个”)可以指代：在一个实施方案中，指代至少一个，可选地包括超过一个，A，而没有B(并且可选地包括除B以外的元素)；在另外的实施方案中，指代至少一个，可选地包括超过一个，B，而没有A(并且可选地包括除A以外的元素)；在又一另外的实施方案中，指代至少一个，可选地包括超过一个，A，和至少一个，可选地包括超过一个，B(并且可选地包括其它元素)；等。
在权利要求中以及在上面的说明书中，所有过渡性短语如“包括(comprising)”、“包括(including)”、“携带(carrying)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、“包括(involving)”“占有(holding)”、“包括(composed of)”等将理解为是开放式的，即，表示包括但不限于。仅过渡性短语“由...组成”以及“主要由...组成”将分别是限定的或板限定的过渡性短语，如在专利审查程序条款2111.03的美国国家专利办公手册中所阐述的一样。
除非陈述效果，否则，权利要求应该被认为是限于描述的顺序和元素。应该理解，在不背离所附权利要求的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以对形式和细节作出各种变化。在下面的权利要求和其等同方案的精神和范围内的所有实施方案是要求保护的。

Claims (45)

1.一种用于检测聚合物样品中的交联的方法，所述方法包括：
A)使用测试仪使聚合物样品物理变形；
B)获取与所述聚合物样品响应于A)的弛豫或恢复有关的样品信息；以及
C)将所述样品信息和与所述交联有关的参考信息进行比较，以确定所述聚合物样品中所述交联的程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在B)中获得的所述样品信息包括弛豫时间常数、力衰减、力、位移和时间中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中A)还包括使所述聚合物样品的表面变形到大约0.2mm的深度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中A)包括使所述聚合物样品变形到恒定变形。
5.根据权利要求1所述的方法，其中A)包括通过施加的力使所述聚合物样品变形并且在变形之后去除所述施加的力。
6.根据权利要求1所述的方法，其中A)包括向所述聚合物样品施加振荡变形。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括在升高的温度下执行A)和B)。
8.根据权利要求1所述的方法，其中A)和B)在不物理接触所述聚合物样品的情况下执行。
9.根据权利要求1所述的方法，其中A)、B)和C)与层合机一致地执行。
10.根据权利要求1所述的方法，其中A)、B)和C)在层合机中执行。
11.根据权利要求1所述的方法，其中A)、B)和C)在未不利地影响所述聚合物样品的相关功能性的情况下执行。
12.根据权利要求1所述的方法，其中A)、B)和C)在不破坏所述聚合物样品的情况下执行。
13.一种用于检测聚合物样品中的交联的装置，所述装置包括：
包括至少第一部件和第二部件的测试仪，所述第一部件用于使所述聚合物样品物理变形，所述第二部件用于获取关于所述聚合物样品对变形的物理响应的样品信息；以及
处理器，所述处理器用于将所述样品信息和与所述交联有关的参考信息进行比较，以确定所述聚合物样品中所述交联的程度。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述物理响应是弛豫或恢复响应。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述处理器根据用于与所述参考信息比较的关于所述聚合物样品的物理响应的所述信息来确定至少一个弛豫时间常数。
16.根据权利要求13所述的装置，其中所述处理器根据用于与所述参考信息比较的关于所述聚合物样品的物理响应的所述信息来确定至少一个力衰减。
17.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一部件使所述聚合物样品变形到大约0.2mm的深度。
18.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一部件使所述聚合物样品变形到恒定变形。
19.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一部件通过施加的力使所述聚合物样品变形并且在变形之后去除所述施加的力。
20.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一部件通过向所述聚合物样品施加振荡变形来使所述聚合物样品变形。
21.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一部件包括空气喷射器。
22.根据权利要求13所述的装置，所述第一部件包括压头。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述压头近似为30度截断的楔形。
24.根据权利要求13所述的装置，其中所述第二部件包括激光干涉仪。
25.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一部件以非破坏的方式使所述聚合物样品变形。
26.根据权利要求13所述的装置，其中所述装置被定位成与层合机一致。
27.根据权利要求13所述的装置，其中所述装置位于层合机内部或者是层合机的一部分。
28.一种用于检测乙烯醋酸乙烯酯共聚物膜中交联的方法，所述方法包括：
A)使用测试仪使所述膜物理变形；
B)获取与所述膜响应于A)的弛豫或恢复有关的样品信息；以及
C)将所述样品信息和与所述交联有关的参考信息进行比较，以确定所述膜中所述交联的程度。
29.根据权利要求28所述的方法，其中在B)中获得的所述样品信息包括弛豫时间常数、力衰减、力、位移和时间中的至少一种。
30.根据权利要求28所述的方法，其中A)还包括使所述膜变形到大约0.2mm的深度。
31.根据权利要求28所述的方法，还包括在升高的温度下执行A)和B)。
32.根据权利要求28所述的方法，其中A)和B)在不物理接触所述膜的情况下执行。
33.根据权利要求28所述的方法，其中A)、B)和C)与层合机一致地执行。
34.根据权利要求28所述的方法，其中A)、B)和C)以对所述膜非破坏的方式执行。
35.一种用于检测乙烯醋酸乙烯酯共聚物膜中的交联的装置，所述装置包括：
包括至少第一部件和第二部件的测试仪，所述第一部件用于使所述膜物理变形，所述第二部件用于获取关于所述膜对变形的物理响应的样品信息；以及
处理器，所述处理器用于将来自所述第二部件的所述样品信息和与所述交联有关的参考信息进行比较，以确定所述膜中的所述交联的程度。
36.根据权利要求35所述的装置，其中所述物理响应是弛豫或恢复响应。
37.根据权利要求35所述的装置，其中所述处理器根据用于与所述参考信息比较的关于所述膜的物理响应的所述信息来确定至少一个弛豫时间常数。
38.根据权利要求35所述的装置，其中所述处理器根据用于与所述参考信息比较的关于所述膜的物理响应的所述信息来确定至少一个力衰减。
39.根据权利要求35所述的装置，其中所述第一部件使所述膜变形到大约0.2mm的深度。
40.根据权利要求35所述的装置，其中所述第一部件包括空气喷射器。
41.根据权利要求35所述的装置，所述第一部件包括压头。
42.根据权利要求41所述的装置，其中所述压头近似为30度截断的楔形。
43.根据权利要求35所述的装置，其中所述第二部件包括激光干涉仪。
44.根据权利要求35所述的装置，其中所述第一部件以非破坏的方式使所述膜变形。
45.根据权利要求35所述的装置，其中所述装置被定位成与层合机一致。
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