CN102134450A - 一种高粘结强度太阳能电池封装用eva胶膜及其制备方法 - Google Patents

一种高粘结强度太阳能电池封装用eva胶膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜及其制造方法，本方法采用钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂组成的复合偶联剂，能进一步提高硅晶板与白玻璃、TPT的粘结力，胶膜与玻璃的剥离强度均达到85N/cm以上，与TPT的剥离强度均达到70N/cm以上，极大地提高了电池组件的质量。

Description

一种高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法，尤其涉及一种基于有机高分子改性的高粘结强度EVA胶膜的制造方法。
背景技术
目前国内太阳能电池封装用EVA胶膜的质量良莠不齐，其在粘结强度、可见光透过率、抗高低温老化、抗紫外老化能力总是存在着某一或某几方面的缺陷。中国专利CN1699458发明了一种耐老化太阳能电池封装用EVA胶膜，其性能优于国内产品接近国外产品；中国专利CN101423731A发明了一种防粘连太阳能电池封装用EVA胶膜，有效防止了EVA胶膜在生产使用中的粘连；中国专利CN101626039A提出了一种耐湿热紫外光老化太阳能电池封装用EVA胶膜，其在耐湿热、耐热氧、抗紫外方面均有所提高，但以上专利均未涉及粘结性的研究。
目前配方中的硅烷偶联剂只是将硅晶板中的玻璃成分与白玻璃、TPT粘合在一起，却极小能将硅晶板中的陶瓷成分进行粘结，本发明采用钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂组成的复合偶联剂，固能进一步提高硅晶板与白玻璃、TPT的粘结力，胶膜与玻璃的剥离强度均达到85N/cm以上，与TPT的剥离强度均达到70N/cm以上，极大地提高了电池组件的质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法，以满足相关领域的需要。
本发明的方法包括如下步骤：
(1)先将乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA、交联剂、偶联剂混合均匀，然后依次加入紫外吸收剂、光稳剂、抗氧剂并混合均匀；
(2)将步骤(1)中制备的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中熔融混炼，温度控制在85～90℃，熔体经成膜系统即可得高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜。与市场同类产品相比本发明所得EVA胶膜除了拥有传统太阳能电池封装用胶膜的可见光透过率高、耐高低温老化、抗紫外老化等功能，还具有更加卓越的粘结强度。
所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA百分含量为33、熔指为30～50；
所述交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯；
所述抗氧剂为二亚磷酸季戊四醇二异癸酯；
所述的紫外吸收剂为N-(乙氧基羰基苯基)-N′-甲基N′-苯基甲醚；
所述的光稳剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；
所用的偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的混合物，其中乙烯基三甲氧基硅烷质量比为85％～90％。
所用配方(以质量份计)为100份EVA、0.5～1.0份交联剂、0.05～0.20份抗氧剂、0.05～0.1份紫外吸收剂、0.05～0.20份光稳剂、0.20～0.50份偶联剂。
与现有技术相比，本发明的创新点是：将配方中影响粘结强度的因素进行综合分析，采用钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂组成的复合偶联剂以提高胶膜的粘结性能。
具体实施方式
实施例1
以质量份计，先将100份VA含量为33％的乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA、0.5份交联剂过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.25份偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷混合均匀，然后依次加入0.05份紫外吸收剂N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲醚、0.15份抗氧剂二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、0.15份光稳剂双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯并混合均匀；将混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼，温度控制在85℃，熔体经成膜系统即可得高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜T-1。
实施例2
以质量份计，先将100份VA含量为33％的乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA、0.5份交联剂过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.30份偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷混合均匀，然后依次加入0.05份紫外吸收剂N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲醚、0.15份抗氧剂二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、0.15份光稳剂双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯并混合均匀；将混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼，温度控制在85℃，熔体经成膜系统即可得高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜T-2。
实施例3
以质量份计，先将100份VA含量为33％的乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA、0.8份交联剂过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.35份偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷混合均匀，然后依次加入0.05份紫外吸收剂N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲醚、0.15份抗氧剂二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、0.15份光稳剂双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯并混合均匀；将混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼，温度控制在85℃，熔体经成膜系统即可得高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜T-3。
实施例4
以质量份计，先将100份VA含量为33％的乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA、0.8份交联剂过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.40份偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷混合均匀，然后依次加入0.05份紫外吸收剂N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲醚、0.15份抗氧剂二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、0.15份光稳剂双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯并混合均匀；将混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼，温度控制在85℃，熔体经成膜系统即可得高剥离强度太阳能电池封装用EVA胶膜T-4
实施例5
以质量份计，先将100份VA含量为33％的乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA、0.8份交联剂过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.40份偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的混合物(其中乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为85％)混合均匀，然后依次加入0.05份紫外吸收剂N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲醚、0.15份抗氧剂二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、0.15份光稳剂双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯并混合均匀；将混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼，温度控制在85℃，熔体经成膜系统即可得高剥离强度太阳能电池封装用EVA胶膜T-5
实施例6
以质量份计，先将100份VA含量为33％的乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA、0.8份交联剂过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.40份偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的混合物(其中乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为90％)混合均匀，然后依次加入0.05份紫外吸收剂N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲醚、0.15份抗氧剂二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、0.15份光稳剂双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯并混合均匀；将混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼，温度控制在85℃，熔体经成膜系统即可得高剥离强度太阳能电池封装用EVA胶膜T-6
为了方便对比，上述薄膜均压碾成0.5mm厚，用层压机制得试样，分别进行如下性能测试：
(1)耐热氧老化和耐紫外光老化测试
耐热氧老化和耐紫外光老化后的黄变指数(ΔYI)均按GB2409-80《塑料黄色指数实验方法》进行测试，实施例1～6所得胶膜试样经老化后的黄变指数均可控制在0.35以下，其中耐热氧老化测试条件：温度100℃，时间1000小时；耐紫外光老化测试条件：光源采用UVB313紫外灯，光照和凝露温度分别为60℃、40℃，时间分别为4小时、4小时，光照和凝露交替进行共1000小时。
(2)剥离强度测试
按GB/2790-1995进行剥离强度的测试，结果如下表：
表1 实施例1～6胶膜与市售胶膜的剥离强度性能比较
Figure BSA00000385349000051
由上表可以看出本发明生产的EVA封装胶膜在耐热氧老化抗紫外方面与市售产品相当，采用复合型偶联剂的T-5、T-6具有明显优异的粘结强度。

Claims (4)

1.本发明提出了一种高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法，主要包括如下步骤：
(1)先将乙烯—醋酸乙烯共聚物EVA、交联剂、偶联剂混合均匀，然后依次加入紫外吸收剂、光稳剂、抗氧剂并混合均匀；
(2)将步骤(1)中制备的混合物倒入双螺杆挤出造粒机中混炼，温度控制在85～90℃，熔体经成膜系统即可得高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜，
所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA百分含量为33、熔指为30～50；
所述交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯；
所述抗氧剂为二亚磷酸季戊四醇二异癸酯；
所述的紫外吸收剂为N-(乙氧基羰基苯基)-N′-甲基N′-苯基甲醚；
所述的光稳剂为双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的混合物，其中乙烯基三甲氧基硅烷质量比为85％～90％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所用配方(以质量份计)为100份EVA、0.5～1.0份交联剂、0.05～0.20份抗氧剂、0.05～0.1份紫外吸收剂、0.05～0.20份光稳剂、0.20～0.50份偶联剂。
4.采用权利要求1～3任一项所述方法制备高粘结强度太阳能电池封装用EVA胶膜。
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