CN101735744A - 一种太阳能电池用eva热溶胶片 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池用EVA热溶胶片，该热溶胶片主要由100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物，0.01～4重量份的硅烷偶联剂，0.01～4重量份的成核剂，0.01～0.08重量份的抗老化剂和0.01～0.08重量份的交联剂组成。本发明的EVA热溶胶片具有优异的弹性及耐低温和抗自然老化性，对玻璃及聚碳酸酯板或聚丙烯树脂板，有着极强的粘接力，坚韧的抗剥离强度，高度的光透过性，另一方面，在制造太阳能发电基片过程中不用热高压器即可压制成型，同时满足其应有的各项性能指标，这使得加工性能简化，加工效率提高，同时消除了产生热变形的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种EVA胶片，具体涉及一种太阳能电池用EVA热溶胶片。
背景技术
太阳能电池是借助于两层高分子热溶胶片将硅晶片包装于其中，再和上下保护层材料玻璃板及合成树脂板粘结。首先，热溶胶片必须是透光的，而且透过率要高，这样才能保证太阳能电池组件具有足够的光电转换效率；另外，热溶胶片粘结力必须要强，这样才能更好地固定和保护太阳能电池。在太阳能发电系统应用初期，国内外曾试用过液态硅树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂片，均因价格高、施工条件苛刻等原因被淘汰。后来，美国JJet Propulsion和Springbom实验室、国家可再生能源实验室等根据材料的透光性、模数、可加工性、价格等特点，将乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和乙烯-甲基丙烯酸甲酯列入研究计划。但现有的用于太阳能电池的EVA胶片存在经太阳辐射后容易变黄，影响电池组件的透光率，另外，EVA胶片的耐候性及光热稳定性较低，严重影响到太阳能电池组件的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的太阳能电池用EVA胶片稳定性差和耐候性不足的技术问题，提供一种耐低温和抗自然老化，稳定性高的太阳能电池用EVA热溶胶片。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明的太阳能电池用EVA热溶胶片，主要由100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物，0.01～4重量份的硅烷偶联剂，0.01～4重量份的成核剂，0.01～0.08重量份的抗老化剂和0.01～0.08重量份的胶联剂组成。
所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为5～50wt％，优选的范围是10～40wt％，最优选的范围是15～35wt％。
如果超过50wt％，则虽然透明度较好，但抗拉性差，裂断点强度降低，从而该聚合物就不在适合用在层压玻璃制成的太阳能基片上。如果含量低于5wt％那么尽管抗拉性增强，但初步流体化温度升高，从而恶化了层压加工成型性能，透明度大大降低亦不适合于层压玻璃制成的太阳能基片上。
所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体指数为0.1～500g/10分，优选为1～200g/10分。
如果乙烯-醋酸乙烯共聚物的融体指数太低，则树脂合成物的流动性降低，加工成型性能(脱氧及工艺时间)变的相当差，如果过高，则树脂合成物的粘度降低，从而使制取的层压玻璃抗冲击力减小，层压膜可能从玻璃边缘处鼓出来或变薄。
所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的平均分子量为1×104～30×104，优选为5×104～25×104，最优选为10×104～20×104。
如果乙烯-醋酸乙烯共聚物的平均分子量低于1×104，那么流动性变的相当高，如果高于30×104，层压过程变得更难。这样对所制成的太阳能基片的发电性能均有大幅度的不利影响。
所述的硅烷偶联剂是含有氨基、缩水甘油基中的一种官能团的硅烷化合物。
作为含有氨基的硅烷偶联剂，可选自3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
作为含有缩水甘油基的硅烷偶联剂可选自3-缩水甘油丙氧基二甲基乙氧基硅烷、3-缩水甘油丙氧基甲基乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3.4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、乙氧基二甲基[3-(环氧乙烷氧基)丙基]硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述的成核剂选自苯甲酸、己二酸、二苯基醋酸、硬脂酸钠、醋酸钠、苯酚钠、二亚苄基山梨糖醇化合物、二亚苄基木糖醇化合物、二亚苄基卫矛醇化合物或二亚苄基甘露糖醇化合物中的一种。
所述的抗老化剂选自芳胺类、酚类、酯类抗老化剂中的一种或一种以上，具体产品有：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂DLTDP、抗氧剂DSTDP等。
所述的胶联剂选自2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷、1，1-(双过氧化叔丁基)3，3，5三甲基环己烷、LA-57、LS-770或LS-2626。
太阳能电池用EVA热溶胶片中，相对于乙烯-醋酸乙烯共聚物100重量份，该热溶胶片还含有0.01～0.05重量份的热稳定剂。具体可以为：benzotriazole tybes、hindered amine types、benzophenone types、2-(2-hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazole、2-(2-hydroxy-3，5-di-t-butylphenyl)benzotriazole、2-(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole、2-(2-hydroxy-3，5-di-t-amylphenyl)benzotriazole。
太阳能电池用EVA热溶胶片中，相对于乙烯-醋酸乙烯共聚物100重量份，该热溶胶片还含有0.01～0.05重量份的紫外线吸收剂。具体可以为：TINUVIN P、TINUVIN320、TINUVIN326、TINUVIN328。
本发明的EVA热溶胶片可以通过以下方法制备：将100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物，0.01～4重量份的硅烷偶联剂，0.01～4重量份的成核剂，0.01～0.08重量份的抗老化剂和0.01～0.08重量份的胶联剂喂入滚筒机，并在175℃下进行融化搅拌混练获得成片基体树脂的混合料。然后在挤压压延机的作用下把该膜在150℃度，压力为120Kg/cm2条件下挤压成型，得到厚度均匀的夹层薄膜。然后让该夹层薄膜冷却至20℃。切裁上卷离机包装，即可获得我们所需要的以EVA为基础主料的薄膜型热溶胶片。
本发明的以EVA为基础主料的薄膜热溶胶片有如下优点：(1)在室温下可打卷储存不自粘，用于粘接玻璃板与合成树脂板制成的太阳能发电基片，粘接前没有苛刻的特殊的温度及环境控制要求。(2)层压粘接成型过程容易，不需要昂贵的高压容器辅助，层压粘接过程完成后透光性能良好，使用该膜增强了玻璃板与合成树脂板的抗冲击和耐候性，以及制成的太阳能发电基片成品的使用安全性。(3)具有很优异的弹性及耐低温和抗自然老化性，对玻璃及聚碳酸脂板或聚丙烯树脂板，有着极强的粘接力，坚韧的抗剥离强度，高度的光透过性，另一方面，在制造太阳能发电基片过程中不用热高压器即可压制成型，同时满足其应有的各项性能指标，这使得加工性能简化，加工效率提高，同时消除了产生热变形的缺陷。(4)由于聚合物的胶联未使用过氧化物，屏蔽了因加工过程及使用过程中高温及环境造成层压太阳能发电基片的薄膜热溶胶因光热氧化变色降低光的透过率，同时降低太阳能发电基片的发电性能的弊端。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，但并不以任何方式限制本发明。
实施例1
按照表1中实施例1所述的配比将乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA360，硅烷偶联剂3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷，成核剂苯甲酸，抗老化剂抗氧剂1010和胶联剂2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷喂入滚筒机，并在175℃下进行融化搅拌混练获得成片基体树脂的混合料。然后在挤压压延机的作用下把该膜在150℃度，压力为120Kg/cm2条件下挤压成型，得到厚度均匀0.4mm的夹层薄膜。然后让该夹层薄膜冷却至20℃。切裁上卷离机包装，即可获得本发明的EVA热溶胶片。
实施例2～33
各组分的配比如表1～表3所示，重复实施例1的制备方法可制得本发明的EVA热溶胶片。
Claims (9)
1.一种太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：该热溶胶片主要由100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物，0.01～4重量份的硅烷偶联剂，0.01～4重量份的成核剂，0.01～0.08重量份的抗老化剂和0.01～0.08重量份的胶联剂组成。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为5～50wt％。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体指数为0.1～500g/10分。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的平均分子量为1×104～30×104。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：所述的硅烷偶联剂是含有氨基、缩水甘油基中的一种官能团的硅烷化合物。
6.根据权利要求1或5所述的太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：所述的成核剂选自苯甲酸、己二酸、二苯基醋酸、硬脂酸钠、醋酸钠、苯酚钠、二亚苄基山梨糖醇化合物、二亚苄基木糖醇化合物、二亚苄基卫矛醇化合物、二亚苄基甘露糖醇化合物中的一种。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：所述的抗老化剂选自芳胺类、酚类、酯类抗老化剂中的一种或一种以上。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：相对于乙烯-醋酸乙烯共聚物100重量份，该热溶胶片还含有0.01～0.05重量份的热稳定剂。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池用EVA热溶胶片，其特征在于：相对于乙烯-醋酸乙烯共聚物100重量份，该热溶胶片还含有0.01～0.05重量份的紫外线吸收剂。
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