[發(fā)明專利]一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的多層復(fù)合光伏封裝膠膜及制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811217266.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN109337599B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏夢(mèng)娟;周光大;侯宏兵;桑燕;林建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州福斯特應(yīng)用材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C09J7/24
• 分類號(hào): C09J7/24;C09J7/29;C09J4/06;C09J4/02;C09J11/06;H01L31/048
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明公開了一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的多層復(fù)合光伏封裝膠膜及制備方法與應(yīng)用，該多層復(fù)合光伏封裝膠膜由多個(gè)粘結(jié)層和阻隔層依次間隔復(fù)合而成，所述多層復(fù)合光伏封裝膠膜共2～5層，其中所述阻隔層有1～3層。本發(fā)明在多層復(fù)合封裝膠膜中設(shè)有阻隔層，對(duì)阻隔層進(jìn)行配方優(yōu)化設(shè)計(jì)，可提高光伏封裝膠膜的抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減性能。通過在阻隔層添加電荷消散劑，吸收并消除電池片表面富集的電荷，使電荷淬滅，增強(qiáng)膠膜的抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減性能；阻隔層的基體材料具有較高的體積電阻率，較低的水汽透過率，達(dá)到阻水阻氧的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光伏組件用封裝膠膜領(lǐng)域，具體涉及一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(PotentialInduced Degradation，PID)的多層復(fù)合光伏封裝膠膜及其制備方法，主要應(yīng)用于光伏組件的封裝。

背景技術(shù)

晶體硅太陽能電池組件長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行面臨著一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，即電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(PID)效應(yīng)。電勢(shì)誘導(dǎo)衰減現(xiàn)象是組件長(zhǎng)期在偏置電壓作用下，玻璃、封裝材料、電池片、邊框之間形成漏電流，從而導(dǎo)致大量電荷聚集在電池片表面，使電池片表面鈍化效果變差，最終導(dǎo)致FF、Isc、Voc降低，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致組件功率衰減達(dá)50％以上，造成發(fā)電量嚴(yán)重下降，影響整個(gè)光伏電站的收益。

在領(lǐng)跑者項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)下，雙面發(fā)電組件快速發(fā)展。它具有光致衰減小、弱光響應(yīng)好、溫度系數(shù)低等優(yōu)勢(shì)，正面和反面均具有把光能轉(zhuǎn)換成電能的能力，與傳統(tǒng)的單面發(fā)電光伏組件相比，雙面發(fā)電組件輸出功率更大，從而可降低其在光伏系統(tǒng)應(yīng)用中的度電成本。相比常規(guī)組件，雙面發(fā)電組件的發(fā)電量可以提高10-30％。但雙面電池由于背鈍化問題，封裝成組件后，也存在PID問題，是常規(guī)封裝膠膜無法解決的。

目前，關(guān)于抗PID的研究也有一些文獻(xiàn)專利報(bào)道。專利CN105950039 A公開了一種用于太陽能組件的抗PID的聚烯烴膠膜，用聚烯烴POE取代EVA作為封裝材料，以提高膠膜的體積電阻率，但聚烯烴樹脂原料價(jià)格較高，提高了組件的封裝成本，并且POE的材料內(nèi)聚能大，與玻璃的粘結(jié)力差，長(zhǎng)期戶外使用容易出現(xiàn)膠膜與玻璃的脫層。專利CN103421443 B提供一種太陽能電池組件用封裝膠膜，所述封裝膠膜包括聚烯烴阻隔層和位于阻隔層兩側(cè)的第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層(硅氧烷接枝聚合物與乙烯-α烯烴的組合物或硅氧烷接枝聚合物與EVA的組合物)，該封裝膠膜由于硅氧烷接枝共聚物的引入可以解決膠膜與玻璃和電池片的粘結(jié)力差的問題，但該封裝膠膜只能用于常規(guī)電池片組件的抗PID，對(duì)雙面電池片組件的抗PID效果不理想。在封裝材料生產(chǎn)工藝方面：美國Dupont^TM提出杜邦離子型聚合物的PID保護(hù)膜，該P(yáng)ID保護(hù)膜基于超過15年晶硅組件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的離子型聚合物技術(shù)制備獲得，厚度50μm左右，將其置于光伏玻璃與EVA封裝膠膜之間能有效阻擋鈉離子遷移到電池片的表面，徹底解決PID問題，但該材料價(jià)格較為昂貴，限制了其在市場(chǎng)上的推廣和應(yīng)用。在電池片生產(chǎn)工藝方面，CN104576826 B公開一種電池片后處理方法，在鋁背場(chǎng)表面制備不粘涂層，提高氮化硅薄膜的致密性，及后續(xù)高溫退火工藝，提高電池片抗PID能力，但該方法提高了電池片的制作成本，不利于光伏組件節(jié)支降本。

由此可知，為降低PID現(xiàn)象的發(fā)生及其對(duì)組件性能的影響，阻止電荷在電池片背面與玻璃之間的遷移是行之有效的解決方案。光伏組件用封裝膠膜，作為電池片與玻璃之間的緩沖介質(zhì)，是太陽能組件中不可或缺的組成部分，其性能對(duì)組件的長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行有舉足輕重的作用。并且與電池片和組件等相比，從生產(chǎn)工藝、光伏領(lǐng)域降本的趨勢(shì)等諸方面出發(fā)，改善封裝膠膜的生產(chǎn)配方及生產(chǎn)工藝，以阻隔電荷在電池片與玻璃之間的遷移將切實(shí)有效地提高光伏組件的抗PID性能，更能得到光伏行業(yè)的接受、使用和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的多層復(fù)合光伏封裝膠膜及制備方法與應(yīng)用。