[發明專利]太陽能電池封裝膠膜

有效

• 申請號: 201210127823.1
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102632611A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 蔣曉明;吳國華
• 申請（專利權）人: 昊辰（無錫）塑業有限公司
• 主分類號: B29C55/28
• 分類號: B29C55/28;B29C47/92;H01L31/048;C09J123/08;C09J123/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種膠膜，尤其是一種太陽能電池封裝膠膜。

背景技術

太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源，利用太陽能來解決能源的枯竭和地球環境污染問題是目前人們所提出的最直接和有效的方法。開發利用太陽能已成為世界各國可持續發展能源的戰略決策。在目前我國的能源結構中，煤炭、石油和天然氣占了絕大多數。2000年我國能源結構中煤炭、石油和天然氣所占比例為93%，水電和核電所占比例為7%，而以太陽能和風能為代表的新能源所占的比例極低。到2020年，我國國內生產總值要比2000年翻兩番，在充分考慮技術進步、經濟結構調整和有效節能的前提下，能源需求量也將達到25~33億噸標準煤。如果按照目前美國人均石油消費3噸的標準計算，中國的石油消費量將超過目前全球40億噸的供應量。這將對我國的能源資源供應帶來巨大的挑戰。因此，為了保持我國經濟持續增長和社會文明水平不斷的提高，除了轉變經濟增長方式、努力提高能源效率外，發展太陽能等新能源將成為國家能源發展戰略的重點。

近年來，發達國家立足于能源未來發展的高度，積極推動太陽能光伏產業的發展，出臺支持政策，提前大幅度投入，搶占技術前沿，使光伏產業成為本世紀初世界發展最快的產業之一。全世界太陽能電池產量從2002年的561MW猛增到2008年的7241MW，年增長率達到40%左右。2008年全球太陽能電池的累計產量和裝機量都達到了19.5GW。美國總統奧巴馬宣布，可再生能源（包括太陽能、風能和地熱能）電力占總用電量的比例到2012年將提高到10%，到2025年提高到25%。日本發布的《低碳社會行動計劃》中，提出到2020年光伏累計裝機量達到14GW，到2030年達到53GW。

光伏技術（Photovoltaic）是將太陽能轉化為電能的技術。太陽能光伏系統中最重要的部件是太陽能電池，它是收集太陽光并進行光伏轉換的裝置，將大量電池組合在一起就可構成光伏系統。在太陽能電池中進行光伏轉換的材料目前主要是硅晶片，但是硅晶片如果直接暴露在大氣中，其光電轉換機能會衰減，為此需要采用一種透明、耐老化、粘結性好的封裝材料將硅晶片包封，并與上層的保護玻璃和下層的保護材料TPT（聚氟乙烯復合膜）粘合為一體，從而構成太陽能電池組件。

太陽能電池封裝材料在使用中要起到以下作用：（1）支持和固定硅晶片；（2）保持太陽光的高透過率（初始透過率≥91%）；（3）隔離對硅晶片有害的環境因素；（4）具有電絕緣作用；（5）具有熱傳導作用。此外，太陽能電池封裝材料還應該具有與硅晶片相匹配的使用壽命。

在太陽能電池的開發初期，人們曾經采用過聚乙烯醇縮丁醛（PVB）膠片以及加熱交聯型硅橡膠（液態）作為太陽能電池的封裝膠膜，但是由于價格高、性能或施工操作不合適而被淘汰。上世紀80年代初，Jet?Propulsion和Springborn實驗室圍繞太陽能電池用封裝材料的開發做了大量工作，他們首先根據太陽能電池的使用要求，提出了封裝材料應具備的特性，并據此提出了將聚氯乙烯均聚物和共聚物、聚酯、聚苯乙烯、聚烯烴均聚物和共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酸等作為候選材料；隨后又根據材料的透光性、可加工性、價格等特點，篩選出乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（EMMA）；最后根據透光率、粘接強度、電絕緣性、安全性、熱穩定性等若干指標，將EVA膠膜選為理想的電池封裝材料。目前，世界各地太陽能電池組件的生產商普遍采用EVA作為封裝材料。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種太陽能電池封裝膠膜，一方面可以延長太陽能光伏系統的使用壽命，同時還可以提高光伏組件的光電轉換效率。

按照本發明提供的技術方案，所述太陽能電池封裝膠膜的制備方法，其組份比例按重量份數計，包括以下工藝步驟：

（1）將7~10份交聯劑、6~10份紫外光吸收劑、5~8份紫外光穩定劑、6.5~10份稀土轉光劑、7~10份抗氧劑BHT、5.5~10份增塑劑、18~25份乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、4~9份低密度聚乙烯混合，攪拌均勻，攪拌時間為25~35min，攪拌速度為80~100轉/分鐘；

（2）將步驟（1）得到的混合物在三層共擠吹膜機上熔融擠出得到熔融體，擠出壓力為0.2~0.3MPa，三層共擠吹膜機六區的溫度分別為：一區溫度160~165℃、二區溫度165~170℃、三區溫度175~180℃、四區溫度180~185℃、五區溫度185~190℃、六區溫度190~195℃；