[發明專利]高體積電阻率EVA膠膜及其制備工藝

有效

• 申請號: 201310101497.1
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103146315A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 詹顯光
• 申請（專利權）人: 溫州瑞陽光伏材料有限公司
• 主分類號: C09J7/00
• 分類號: C09J7/00;C09J123/08;C09J11/06;H01L31/048
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 李友福

技術領域

本發明涉及一種光伏組件的封裝材料，具體是一種高體積電阻率EVA膠膜及其制備工藝。

背景技術

太陽能光伏組件是將太陽能轉換為電能的裝置，目前，國際上通行的光伏組件標準為國際電工委員會標準IEC61215：2005《地面用晶體硅光伏組件設計鑒定和定型》和IEC61646:2008《薄膜地面光伏組件設計鑒定與定型》。但是，隨著光伏組件科技的不斷發展及使用中發現的一些問題，即組件長期在高電壓作用下，使得玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量電荷聚集在電池片表面，使得電池表面的鈍化效果惡化，導致FF、Jsc、Voc降低，使組件性能低于設計標準。在2010年，NREL和Solon證實了無論組件采用何種技術的p型晶硅電池片，組件在負偏壓下都有PID的風險。鑒于目前光伏產業科學技術的發展和光伏電站對光伏組件要求的提高，光伏組件生產企業都對產品品質加嚴要求，把PID測試合格作為光伏組件合格的一項附加指標。關于造成PID測試不滿足要求的原因，現在比較一致的認識如下：外部原因：在高溫、潮濕和由于光伏逆變器陣列接地方式引起的光伏組件嚴重的腐蝕和衰退；內部原因：系統、組件和電池片三個方面均可以引起PID現象。在組件方面，采用性能好的封裝材料是防止PID發生的途徑之一，其中封裝材料（一般為EVA膠膜）的體積電阻率希望不低于1×10¹⁵?Ω·cm。國外光伏組件生產，對于各種原材料的控制嚴格，不使用有缺陷的原材料，因此光伏組件的PID基本能滿足要求。其中光伏組件用EVA膠膜無特殊要求，體積電阻率為1×10¹⁴?Ω·cm的EVA膠膜即可滿足要求，但國外很多EVA膠膜的體積電阻率都達到1×10¹⁵?Ω·cm甚至更高。根據國內相關光伏組件生產企業反映的情況，采用單晶硅電池片生產的光伏組件，采用現有EVA膠膜可滿足PID測試要求。采用多晶硅電池片生產的光伏組件，若多晶硅電池片質量好時，采用現有EVA膠膜也可滿足PID測試要求，若采用質量差一些的多晶硅電池片，采用現有EVA膠膜不能滿足PID測試要求，PID測試后光伏組件的發電功率降低很多，大大超過5%的限值。光伏組件價格不斷降低已成為一種趨勢，也是發展方向，只有這樣才能降低光伏發電成本。雖然滿足PID測試的解決方案很多，但光伏組件生產企業表示，相對于光伏組件的其他原材料，例如晶體硅電池片、鋼化玻璃、背板等成本都較高，而以EVA膠膜的成本最低，他們向EVA膠膜提出要求，研制生產體積電阻率為1×10¹⁵?Ω·cm的EVA膠膜。縱觀國內現有EVA膠膜，體積電阻率都比較低。例如目前正在報批的《光伏組件封裝用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）膠膜》國家標準，規定EVA膠膜的體積電阻率不小于6×10¹³?Ω·cm，與1×10¹⁵?Ω·cm的要求相去甚遠。因此，無論是滿足顧客需求的角度來說，還是從太陽能光伏發電的發展來說，提高EVA膠膜的體積電阻率都是非常有意義的。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種高體積電阻率EVA膠膜。

為了實現上述目的，本發明公開了一種高體積電阻率EVA膠膜，其特征在于所述的EVA膠膜的成分及其重量含量為：

（1）82%～94%的EVA樹脂，所述EVA樹脂中VA含量為24%～28%，EVA樹脂的熔體流動速率為?20g/10min～45g/10min；

（2）5%～15%的聚烯烴彈性體（POE），所述聚烯烴彈性體（POE）為乙烯和辛烯的高聚物，熔點80℃～90℃，熔體流動速率?20g/10min～45g/10min；

（3）0.1%～0.5%的耐紫外老化助劑，所述耐紫外老化助劑為二苯甲酮類或受阻胺類化合物，液體或熔點＜90℃的固體；

（4）0.3%～1.5%的液態過氧化物交聯劑，電導率＜0.1μS/cm；

（5）0.1%～1.0%液態硅烷偶聯劑，電導率＜0.1μS/cm。

所述的高體積電阻率EVA膠膜制備工藝，其特征在于制備工藝由以下步驟組成：（1）將所有聚烯烴彈性體與部分EVA樹脂按1：0.5～1.5混煉，若有固體耐紫外老化助劑，也一起配合混煉，混煉后造粒；

（2）將混煉造粒得到的粒子與其他各種原料按比例混合，制成混合料；

（3）將混合料通過擠出機熔融，從模頭擠出成薄膜狀，經過壓輥壓膜，冷卻定型，收卷，得到成品EVA膠膜。