[發(fā)明專利]一種三層結構的太陽能電池封裝膠膜及制備方法

有效

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• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107502209B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 唐國棟;李伯耿;侯宏兵;周光大;林建華;倪丹卿;穆丹華
• 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: C09J7/30
• 分類號: C09J7/30;C09J7/10;C09J123/08;C09J151/06;C09J11/06;H01L31/048;B29C48/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明公開一種三層結構型太陽能電池封裝膠膜，其結構是由芯層和位于芯層上下兩個皮層組成。通過紫外線輻照，選擇性地使芯層發(fā)生預交聯(lián)，皮層不發(fā)生預交聯(lián)。因此，本發(fā)明的膠膜柔軟、透明、粘接性好、耐蠕變，在縮短了組件端層壓時間的同時，保持了膠膜較大的粘接性能。

技術領域

本發(fā)明涉及光伏封裝領域，具體涉及一種三層結構的太陽能電池封裝膠膜及制備方法。

背景技術

EVA，尤其是VA含量高于25wt％的EVA，因其具有高透明、柔軟、粘接性能好、易交聯(lián)，成本低的特點而成為自80年代以來光伏封裝領域的主導材料。然而，EVA由于吸水性和水汽透過率偏高、使用過程中產(chǎn)生醋酸的固有特性，在面對越來越高的系統(tǒng)電壓及高濕度使用環(huán)境下，顯得不夠可靠，如會產(chǎn)生電勢誘導衰減。另外，醋酸及層壓過程中殘留的有機過氧化物，均會造成與之相接觸的電池片的金屬柵線被腐蝕，氧化，從而降低發(fā)電效率。

基于茂金屬催化技術的乙烯-α-烯烴共聚物具有分子量分布窄，共聚單體分布均勻的特點，因而力學性能優(yōu)異，且具有吸水性和水汽透過率低的優(yōu)點，逐漸受到行業(yè)的青睞，在雙玻無邊框組件，及高濕環(huán)境中的單玻組件應用廣泛。目前聚烯烴封裝膠膜的技術方式主要是交聯(lián)型和熱塑性兩種。交聯(lián)型聚烯烴主要選用熔點較低的聚烯烴，添加有機過氧化物，助交聯(lián)劑，增粘劑等助劑通過熔融擠出制得，技術手段類似于EVA。然而，聚烯烴因其固有的分子結構特點，其交聯(lián)速度都不如EVA，且在層壓過程中易產(chǎn)生邊角氣泡，電池片拼片，溢膠等問題。熱塑性聚烯烴膠膜則通過選用高熔點的乙烯-α-烯烴，熔點通常高于90℃，因其不需要交聯(lián)，具有層壓速度快，不宜產(chǎn)生氣泡的優(yōu)點，但同時也因其未經(jīng)過交聯(lián)，高溫下，例如90℃下的耐蠕變性差，不能作為建筑使用的組件如BIPV，雙玻組件的封裝。再者，因其高熔點的特性，往往伴隨而來的是膠膜的霧度偏高，在一定程度上影響電池的發(fā)電功率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出一種三層結構的太陽能電池封裝膠膜及制備方法，該封裝膠膜粘結性和水汽阻隔性好，且耐蠕變，能夠超快速層壓。具體技術方案如下：

一種三層結構的太陽能電池封裝膠膜，其特征在于，該膠膜由芯層和位于芯層上下的兩個皮層組成；

所述的芯層包含54.8-98.85wt％的烯烴共聚物a、0.5-1.5wt％的助交聯(lián)劑、0.5-3wt％光引發(fā)劑、0-0.3wt％的有機過氧化物、0-40wt％的顏/填料、0.05-0.2wt％的抗氧劑、0.1-0.2wt％的光穩(wěn)定劑；

所述的皮層包含0-99.85wt％的烯烴共聚物b、0-99.85wt％的α，β不飽和羰基化合物接枝聚合物、0.05-0.2wt％的抗氧劑、0.1-0.2wt％的光穩(wěn)定劑；

所述的膠膜是通過三層共擠的方式制備，并通過在線或離線的方式進行紫外光輻射，使所述的芯層發(fā)生預交聯(lián)，且預交聯(lián)度大于5％，所述的皮層不發(fā)生預交聯(lián)。

進一步地，所述的烯烴共聚物a和烯烴共聚物b均由乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸的離子化合物、乙烯-甲基丙烯酸、乙烯-甲基丙烯酸酯、乙烯-甲基丙烯酸的離子化合物、乙烯-α烯烴共聚物中的一種或多種按任意配比混合組成；

所述的助交聯(lián)劑由多烯丙基化合物、多(甲基)丙烯酰氧基化合物，二乙烯基苯、肟、馬來酰亞胺中的一種或多種按任意配比混合組成；

所述的光引發(fā)劑由單酰基膦氧化物、雙酰基膦氧化物、苯偶姻及其烷基醚、二烷氧基苯乙酮類、α-羥基烷基苯酮類、α-胺烷基苯酮類、二苯甲酮及其衍生物、硫雜蒽酮及其衍生物中的一種或多種按任意配比混合組成；

所述的有機過氧化物的1分鐘半衰期溫度為100-170℃；

所述的顏/填料選自鈦白粉、二氧化硅、中空玻璃微珠、氧化鋅、三氧化二鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、蒙脫土、滑石粉、炭黑、云母粉、高嶺土、偶氮黃、聯(lián)苯胺黃HR、永固橙R、酞菁藍、喹吖啶酮、鐵紅中的任意一種；