CN102585755A

CN102585755A - 一种可紫外固化的太阳能组件封装材料

Info

Publication number: CN102585755A
Application number: CN2012100470826A
Authority: CN
Inventors: 孙莉莉
Original assignee: Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Current assignee: Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，含有下列组分(质量百分比)：双酚A型环氧树脂：40～55％、丙烯酸聚氨酯预聚物：1.5～2.5％、有机光稳定剂：0.1～0.5％、活性稀释剂：40～50％、光敏剂：1～8％、加工助剂0.1～5％。本发明增加了封装材料在紫外波段的吸收率，加强了封装材料的紫外抗老化性能，延长了使用寿命；不需要另外的层压步骤，可在紫外线辐射条件下快速固化，从而提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种可紫外固化的太阳能组件封装材料

技术领域

本发明涉及太阳能电池封装材料技术领域，尤其是一种可紫外固化的太阳能组件封装材料。

背景技术

目前国内大部分太阳能封装材料采用的都是EVA胶膜，因其价格低廉，且生产方法简单。但其固化时间长，长期的户外使用中，太阳光中能量较高的紫外线会造成EVA胶膜老化、龟裂、变色，且EVA配方自身的降解产生的乙酸会对电池片造成腐蚀，影响太阳能电池的性能。

专利WO2011138630A1中公开了一种基础树脂为丙烯酸或甲基丙烯酸的嵌段共聚物的紫外固化胶，并在其中加入偶联剂，增加了其与塑料如PMMA、聚碳酸酯等的粘结性，可用于聚光光伏系统。但其对封装材料的抗老化性能提高有限。专利CN101137682B中公开了一种不需要有机过氧化物(即交联剂)的乙烯-极性单体共聚物的太阳能电池封装材料，但其仍然避免不了层压的步骤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其抗老化性能较好，固化速率较快。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，含有下列组分(质量百分比)：

双酚A型环氧树脂：40～55％；

丙烯酸聚氨酯预聚物：1.5～2.5％；

有机光稳定剂：0.1～0.5％；

活性稀释剂：40～50％；

光敏剂：1～8％。

具体地，所述的双酚A型环氧树脂胶由双酚A与环氧氯丙烷在碱性催化条件下通过缩合和脱氯化氢制得。

具体地，所述的丙烯酸聚氨酯预聚物通过含羟基的丙烯酸酯与多元异氰酸酯反应制得，或者，所述的丙烯酸聚氨酯预聚物通过甲基丙烯酸酯单体与多元异氰酸酯反应制得。

具体地，所述的有机光稳定剂为苯并三唑类紫外吸收剂。

具体地，所述的活性稀释剂为丙烯酸酯反应类活性稀释剂。

具体地，所述的活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯和/或丙烯酸羟丙酯。

具体地所述的光敏剂为硫杂蒽酮类。具体地，所述的光敏剂为异丙基硫杂蒽酮。硫杂蒽酮类光敏剂的紫外线吸收率和夺氧效应都很好，本身没有颜色。

进一步地，所述的可紫外固化的太阳能组件封装材料还含有质量百分比占0.1～5％的加工助剂。

具体地，所述的加工助剂含有下列组分(质量百分比)：

流平剂：0.2～1％；

消泡剂：0.1～0.5％；

分散剂：0.2～2％；

附着力促进剂：0.5～3％。

一种可紫外固化的太阳能组件封装材料的制作方法：将有机光稳定剂加入双酚A型环氧树脂中，通过搅拌或超声使有机光稳定剂完全溶解；将上述混合后的树脂与丙烯酸聚氨酯(PUA)预聚物均匀混合，再按比例加入活性稀释剂、光敏剂以及加工助剂，超声混合制成的封装材料。

本发明的有益效果是：在双酚A型环氧树脂中引入有机光稳定剂，有机光稳定剂与双酚A型环氧树脂有良好的相容性，加入有机光稳定剂进行改性，增加了封装材料在紫外波段的吸收率，从而加强封装材料的紫外抗老化性能，延长使用寿命；合理添加的丙烯酸聚氨酯预聚物有利于提高光敏剂的粘接压剪强度，不需要另外的层压步骤。由于封装材料中含有至少一种光敏剂，可在紫外线辐射条件下快速固化，从而提高生产效率，降低生产成本。因此，本发明的抗老化性能较好，固化速率较快。

具体实施方式

实施例一：

一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，含有下列组分(质量百分比)：

双酚A型环氧树脂：52％；

丙烯酸聚氨酯预聚物：2.5％；

有机光稳定剂：苯并三唑：0.5％；

活性稀释剂：丙烯酸羟乙酯：22％、丙烯酸羟丙酯：20％；

光敏剂：异丙基硫杂蒽酮：1％；

加工助剂：流平剂如BYK306：0.5％；消泡剂如BYK052：0.3％；分散剂如道康宁Q2-5211：0.2％；附着力促进剂如乙烯基三乙氧基硅烷：1％。

上述各种原料均可从市场获得。

双酚A型环氧树脂胶由双酚A与环氧氯丙烷在碱性催化条件下通过缩合和脱氯化氢制得。

丙烯酸聚氨酯预聚物通过含羟基的丙烯酸酯与多元异氰酸酯反应制得，或者，丙烯酸聚氨酯预聚物通过甲基丙烯酸酯单体与多元异氰酸酯反应制得。

一种可紫外固化的太阳能组件封装材料的制作方法：将有机光稳定剂加入双酚A型环氧树脂中，通过搅拌或超声使有机光稳定剂完全溶解；将上述混合后的树脂与丙烯酸聚氨酯预聚物均匀混合，再按比例加入活性稀释剂、光敏剂以及加工助剂，超声混合制成液态的封装材料。

将可紫外固化的太阳能组件封装材料注入装有太阳能电池的两玻璃或玻璃与背板之间，并放入紫外固化设备中固化数秒钟，即完成封装过程。

在双酚A型环氧树脂中引入有机光稳定剂，有机光稳定剂与双酚A型环氧树脂有良好的相容性，加入有机光稳定剂进行改性，增加了封装材料在紫外波段的吸收率，从而加强封装材料的紫外抗老化性能，延长使用寿命；合理添加的丙烯酸聚氨酯预聚物有利于提高光敏剂的粘接压剪强度，不需要另外的层压步骤。由于封装材料中含有至少一种光敏剂，可在紫外线辐射条件下快速固化，从而提高生产效率，降低生产成本。

实施例二：

双酚A型环氧树脂：42％；

丙烯酸聚氨酯预聚物：2.0％；

有机光稳定剂：苯并三唑：0.5％；

活性稀释剂：丙烯酸羟乙酯：28％、丙烯酸羟丙酯：22％；

光敏剂：异丙基硫杂蒽酮：3.5％；

加工助剂：BYK306：0.5％；BYK052：0.3％；道康宁Q2-5211：0.2％；乙烯基三乙氧基硅烷：1％。

一种可紫外固化的太阳能组件封装材料的制作方法：首先将双酚A型环氧树脂与丙烯酸聚氨酯预聚物混合，充分搅匀后加入有机光稳定剂、活性稀释剂、光敏剂、加工助剂，超声进行分散，得到液态的封装材料。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：含有下列组分(质量百分比)：

双酚A型环氧树脂：40～55％；

丙烯酸聚氨酯预聚物：1.5～2.5％；

有机光稳定剂：0.1～0.5％；

活性稀释剂：40～50％；

光敏剂：1～8％。

2.根据权利要求1所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：所述的双酚A型环氧树脂胶由双酚A与环氧氯丙烷在碱性催化条件下通过缩合和脱氯化氢制得。

3.根据权利要求1所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：所述的丙烯酸聚氨酯预聚物通过含羟基的丙烯酸酯与多元异氰酸酯反应制得，或者，所述的丙烯酸聚氨酯预聚物通过甲基丙烯酸酯单体与多元异氰酸酯反应制得。

4.根据权利要求1所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：所述的有机光稳定剂为苯并三唑类紫外吸收剂。

5.根据权利要求1所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：所述的活性稀释剂为丙烯酸酯反应类活性稀释剂。

6.根据权利要求5所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：所述的活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯和/或丙烯酸羟丙酯。

7.根据权利要求1所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：所述的光敏剂为硫杂蒽酮类。

8.根据权利要求7所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：所述的光敏剂为异丙基硫杂蒽酮。

9.根据权利要求1所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：还含有质量百分比占0.1～5％的加工助剂。

10.根据权利要求9所述的一种可紫外固化的太阳能组件封装材料，其特征在于：所述的加工助剂含有下列组分(质量百分比)：

流平剂：0.2～1％；

消泡剂：0.1～0.5％；

分散剂：0.2～2％；

附着力促进剂：0.5～3％。