[發明專利]一種抗蝸牛紋封裝膠膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201610079066.3
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105646995B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 彭瑞群;熊曦;倪丹卿;侯宏兵;周光大
• 申請（專利權）人: 杭州福斯特應用材料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/103;C08K5/3435;C08K5/3475;C08K5/5425;C08K3/32;C08K5/053;C08K3/22;C08K5/3437;C08K5/544;C09J123/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本發明涉及一種抗蝸牛紋封裝膠膜及其制備方法。

背景技術

近年來，晶硅光伏組件的蝸牛紋現象在各大光伏研討會上被頻繁提及和密切關注。光伏組件在戶外安裝幾個月至幾年不等時間后,晶硅電池會出現變色現象,電池表面開始出現一些狹窄交錯的暗線，因形狀類似蝸牛爬過的痕跡，被稱為蝸牛紋現象。蝸牛紋現象雖然對光伏組件的發電功率及可靠性無顯著影響，但作為一種顯著的外觀缺陷，嚴重影響組件或組件建筑一體化設計的外觀和美感。目前大多數研究認為蝸牛紋的產生機理為：組件在運輸或安裝過程中產生撞擊或者震動，造成電池片產生隱裂，在后續戶外曝曬使用過程中，部分電池片在隱裂位置出現銀柵線變色現象。因此蝸牛紋的出現與封裝膠膜、銀漿及背板材料均有一定程度的關聯，其中背板的影響主要體現在其水汽阻隔性能方面。

其中，背板主要通過降低自身的水汽透過性能，以便改善組件的抗蝸牛紋性能。但實際應用或加速測試中，發現即使兩款背板水汽阻隔性能有顯著差別，但蝸牛紋出現的時間相差無幾。因此，單純提高背板的水汽阻隔性能，并不能完全有效改善組件的抗蝸牛紋性能。

封裝膠膜方面，雖然采用水汽阻隔性能極佳的離子聚合物薄膜，理論上可改善組件的抗蝸牛紋性能，但其應用于組件中，在高溫環境易產生氣泡甚至脫層等外觀缺陷。另一方面，離子聚合物薄膜的成本數倍于普通乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)封裝膠膜。

鑒于上述狀況，目前亟需一種新型的封裝膠膜，滿足組件對抗蝸牛紋性能的要求，同時保持封裝膠膜的封裝性能。

發明內容

為了克服上述現有封裝膠膜技術中的缺陷，本發明目的是提供一種抗蝸牛紋封裝膠膜；該抗蝸牛紋封裝膠膜設計巧妙，利用預交聯層的厚度和預交聯設計，可實現與電池片接觸部分的封裝膠膜配方去除交聯劑，并可防止因粘結層上翻引起的交聯劑遷移至電池片表面；并根據組件的層壓特性(組件邊緣區域易出現上下封裝膠膜相互滲透現象)，對輻射預膠層不同區域的交聯助劑和硅烷偶聯劑進行優化，有效降低封裝膠膜的交聯助劑和硅烷偶聯劑的用量。進而大幅減少封裝膠膜層壓后的助劑殘留，改善封裝膠膜抗蝸牛紋性能，同時進一步降低封裝膠膜生產成本。另一方面，利用粘結層保持封裝膠膜的封裝特性，并通過與輻射交聯層的厚度比設計，實現在層壓后封裝膠膜整體交聯度仍可達到70％以上。當將抗蝸牛紋封裝膠膜作為組件后層的封裝膠膜使用時，填充顏料可進一步減少交聯助劑的用量。

本發明的另一個目的是提供一種抗蝸牛封裝膠膜的制備方法。

本發明是目的是通過以下技術方案實現的：一種抗蝸牛紋封裝膠膜，包括預交聯層和粘結層，所述預交聯層由兩個邊緣區域和位于兩個邊緣區域之間的中間區域構成；所述每個邊緣區域的寬度占膠膜整體寬度的4％至27％，所述中間區域的寬度占膠膜整體寬度的92％至46％；所述邊緣區域由：光伏封裝基體材料100份，顏料0～40份，敏化劑0.01～1份，受阻胺類光穩定劑0.01～2份，紫外光吸收劑0.01～2份，及增粘劑0.01～2份組成，且邊緣區域的預交聯度為20％～70％；中間區域由：光伏封裝基體材料100份，顏料0～40份，受阻胺類光穩定劑0.01～2份，紫外光吸收劑0.01～2份，及增粘劑0.01～2份組成，且中間區域預交聯度為0.5％～5％。

所述膠膜的粘結層由光伏封裝基體材料100份，顏料0～40份，過氧化物類交聯劑0.1～10份，助交聯劑0.1～5份，受阻胺類光穩定劑0.01～5份，紫外光吸收劑0.01～2份，及增粘劑0.1～3份組成。

進一步地，所述光伏封裝基體材料由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、茂金屬催化聚乙烯、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物中的一種或多種按照任意配比混合組成。

進一步地，所述顏料由以下物質中的一種或多種按照任意配比混合組成：碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉、鈦白粉、氧化鋅、炭黑、石墨烯、氧化石墨烯、銅鉻黑、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、碳化硅、磷酸銨、聚磷酸銨、季戊四醇、雙季戊四醇、多季戊四醇酯、聚磷酸三聚氰胺硼酸鹽。

進一步地，所述敏化劑由以下物質中的一種或多種按照任意配比混合組成：炭黑、三烯丙基異氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯。