CN103146050A - 用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，是由以下的重量分数的原料组成的：90%～97%改性聚烯烃、0%～5%交联剂、0.5%～3%的硅烷偶联剂、0.1%～0.4%的抗氧剂、0.1%～0.3%的紫外光吸收剂和0.05%～0.15%的紫外光稳定剂。本发明原料易得，成本低，熔融指数适中，体积电阻高，物理性质良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，应用于太阳能行业，特别适用于太阳能电池组件的封装。
背景技术
EVA作为太阳能电池组件的封装材料具有高粘接性、低收缩率、增透等性能特点，EVA本身抗老化性能差，通常在EVA中加入紫外线稳定剂和过氧化物交联剂可以提高其抗紫外老化、抗蠕变性和耐候性，但在长期的湿热环境和紫外光照射下，EVA本身结构会发生化学降解，使胶膜颜色发生变化，这些颜色变化降低了太阳光的透过率，极大的损失了光电转化效率，太阳能电池组件长期在高电压作用下使得玻璃、EVA封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池表面的钝化效果恶化，导致填充因子（FF）、短路电流密度（Jsc）、开路电压（Voc）降低，使组件的性能降低。
发明内容
本发明提供一种用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，解决上述EVA封装材料所产生的问题，原料成本低，产品物理性质良好，体积电阻高，PID风险低。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，是由以下的重量分数的原料组成的：90%～97%改性聚烯烃、0%～5%交联剂、0.5%～3%的硅烷偶联剂、0.1%～0.4%的抗氧剂、0.1%～0.3%的紫外光吸收剂和0.05%～0.15%的紫外光稳定剂。
所述的改性聚烯烃为乙烯含量在85%～99%之间，所述改性聚烯烃为乙烯-丙烯共聚物、丁烯改性聚乙烯、辛烯改姓聚乙烯、己烯改性聚乙烯中的一种或几种混合。
所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物包括：过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷、4,4-二（叔戊基过氧）戊酸正丁基酯，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、3,3-二（叔丁基过氧）丁酸乙酯中的一种或几种；所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、苯二乙烯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种。
所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的一种或几种混合。
所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一种。
所述紫外光吸收剂和紫外光稳定剂选自下列物质：双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚（1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶）丁二酸酯、聚｛[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]｝、聚丁二酸（4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯、聚-{[6-[（1,1,3,3,-四甲基丁基）-胺基]1,3,5,-三嗪-2,4-二基][（2,2,6,6-四甲基哌啶基）-亚胺基]-1,6-己烷二基-[（2,2,6,6-四甲基哌啶基）-亚胺基]}、2-（2’-羟基-5’-甲基苯基）苯并三氮唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2-羟基-3，5-二丁叔基苯基）-5-氯代苯并三唑中的两种或两种以上混合。
本发明的有益效果为：
1.原料成本较低，易得，易保存，生产的产品质量稳定；
2.本原料混合后制备熔融指数适中，无过高工艺要求；
3.体积电阻高，PID风险低；
4.粘接强度好，透光率高。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1
单层0.5mm厚度聚烯烃胶膜包括：以质量分数计96%的辛烯改性聚乙烯、2.65%的乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、0.1%的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.25%的2-羟基-4正辛氧基二苯甲酮；
挤出工艺：螺杆转速85转/分钟，四段加热区温度分别为125℃、125℃、125℃、135℃，然后在机头处流延成膜。
实施例2
单层0.5mm厚度聚烯烃胶膜包括：以质量分数计94%的乙烯-丙烯共聚物、1.5%的3,3-二（叔丁基过氧）丁酸乙酯中、0.5%的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2.65%的乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、0.1%的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.25%的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；
挤出工艺：螺杆转速85转/分钟，四段加热区温度分别为115℃、115℃、115℃、120℃，然后在机头处流延成膜。
实施例3
单层0.5mm厚度聚烯烃胶膜包括：以质量分数计94%的丁烯改性乙烯、1.5%的3,3-二（叔丁基过氧）丁酸乙酯中、0.5%的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2%的乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、0.2%的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.3%的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；
挤出工艺：螺杆转速85转/分钟，四段加热区温度分别为115℃、115℃、115℃、120℃，然后在机头处流延成膜。
实施例4
单层0.5mm厚度聚烯烃胶膜包括：以质量分数计94%的丁烯改性乙烯、1.5%的3,3-二（叔丁基过氧）丁酸乙酯中、0.5%的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2%的乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、0.2%的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.3%的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；
挤出工艺：螺杆转速85转/分钟，四段加热区温度分别为115℃、115℃、115℃、120℃，然后在机头处流延成膜。
Claims (6)
1.一种用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，其特征在于是由以下的重量分数的原料组成的：90%～97%改性聚烯烃、0%～5%交联剂、0.5%～3%的硅烷偶联剂、0.1%～0.4%的抗氧剂、0.1%～0.3%的紫外光吸收剂和0.05%～0.15%的紫外光稳定剂。
2.如权利要求1所述的用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，其特征在于所述的改性聚烯烃为乙烯含量在85%～99%之间，所述改性聚烯烃为乙烯-丙烯共聚物、丁烯改性聚乙烯、辛烯改姓聚乙烯、己烯改性聚乙烯中的一种或几种混合。
3.如权利要求1所述的用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，其特征在于所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中交联固化剂包括有机过氧化物和偶氮化合物，其中有机过氧化物包括：过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷、4,4-二（叔戊基过氧）戊酸正丁基酯，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、3,3-二（叔丁基过氧）丁酸乙酯中的一种或几种；所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、苯二乙烯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种。
4.如权利要求1所述的用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，其特征在于所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的一种或几种混合。
5.如权利要求1所述的用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，其特征在于所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一种。
6.如权利要求1所述的用于太阳能电池组件的聚烯烃封装材料，其特征在于所述紫外光吸收剂和紫外光稳定剂选自下列物质：双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚（1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶）丁二酸酯、聚｛[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]｝、聚丁二酸（4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯、聚-{[6-[（1,1,3,3,-四甲基丁基）-胺基]1,3,5,-三嗪-2,4-二基][（2,2,6,6-四甲基哌啶基）-亚胺基]-1,6-己烷二基-[（2,2,6,6-四甲基哌啶基）-亚胺基]}、2-（2’-羟基-5’-甲基苯基）苯并三氮唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2-羟基-3，5-二丁叔基苯基）-5-氯代苯并三唑中的两种或两种以上混合。
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