CN103275628A - 太阳能电池封装胶膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池封装胶膜，由下述重量份的组分制成：乙烯-辛烯共聚物100份；交联固化剂0.2～1.2份；交联固化促进剂0.2～0.8份；增粘剂0.2～0.8份；紫外线吸收剂0.1～0.5份。交联固化剂为叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯，交联固化促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，增粘剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。本发明的太阳能电池封装胶膜单独以乙烯-辛烯共聚物为主体材料，同时选择最为合适的交联固化剂、交联固化促进剂、增粘剂以及紫外线吸收剂，这样可以制得粘结性能较好、耐老化性能较好以及电绝缘性能较好的太阳能电池封装胶膜。

Description

太阳能电池封装胶膜
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池封装胶膜，具体涉及一种单独以乙烯-辛烯共聚物为主体材料的太阳能电池封装胶膜。
背景技术
目前，太阳能电池封装胶膜的主体材料主要是乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA），但是乙烯-醋酸乙烯共聚物耐老化性较差，降解后会产生不饱和的碳碳双键，从而容易使胶膜黄变，大大影响太阳能电池转换效率；另外，由于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的体积电阻率偏低，导致胶膜的电绝缘性不佳。
乙烯-辛烯共聚物（POE）由于主链上没有生色基团，不易吸收紫外光，因此具有良好的耐候性以及耐紫外老化性；而且乙烯-辛烯共聚物还具有较高的体积电阻率和良好的光透过率。但是，由于乙烯-辛烯共聚物不含极性基团，粘结性能较差。
而目前解决该问题的方法都是添加具有极性基团的树脂。
如中国专利文献CN102585731A公开了一种新型的聚烯烃封装胶膜组合物及其应用，该新型的聚烯烃封装胶膜组合物包括乙烯-辛烯共聚物（POE）70～90份、聚乙烯（PE）2～20份、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（EMMA）2～20份、过氧化物交联剂0.1～3.5份、受阻胺类抗氧剂0.05～2.5份以及紫外稳定剂0.05～2.5份。
又如中国专利文献CN102850947A公开了一种粘结性POE太阳能电池封装胶膜及其制备方法，该粘结性POE太阳能电池封装胶膜包括乙烯-辛烯共聚物（POE）100份、极性树脂1～50份、增粘剂0.2～0.6份、交联剂0.1～2份、抗氧剂0.1～0.5份、紫外光吸收剂0.05～0.25份以及紫外光稳定剂0.05～0.25份。
再如中国专利文献CN102876246A公开了一种耐老化太阳能电池封装胶膜及其制备方法，该耐老化太阳能电池封装胶膜包括乙烯-辛烯共聚物（POE）100份、极性树脂1～50份、增粘剂0.1～1.0份、交联剂0.1～2份、抗氧剂0.1～0.5份、紫外光吸收剂0.05～0.25份以及紫外光稳定剂0.05～0.25份。
上述文献均是通过添加具有极性基团的树脂以提高POE胶膜粘结性能。但是这种方式在提高了粘结性能的同时也降低了POE胶膜的其它性能，如电绝缘性；而且由于一些极性基团含有碳碳双键，因此，也会影响POE胶膜的耐老化性。
目前尚未发现单独以乙烯-辛烯共聚物为主体材料的太阳能电池封装胶膜的文献报道。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种单独以乙烯-辛烯共聚物为主体材料的的太阳能电池封装胶膜。该封装胶膜在具有较好的粘结性能的同时，也具有较好的耐老化性能和电绝缘性能。
本发明的另一目的在于提供一种较前述封装胶膜透光率更高且抗静电的太阳能电池封装胶膜。
实现本发明目的之一的技术方案是：一种太阳能电池封装胶膜，由下述重量份的组分制成：乙烯-辛烯共聚物100份；交联固化剂0.2～1.2份；交联固化促进剂0.2～0.8份；增粘剂0.2～0.8份；紫外线吸收剂0.1～0.5份。
单独以乙烯-辛烯共聚物为主体材料制备太阳能电池封装胶膜能同时具有较好的粘结性能、耐老化性能以及电绝缘性能的关键在于助剂及其种类的选择。
本发明发现，当采用交联固化剂、交联固化促进剂、增粘剂以及紫外线吸收剂作为助剂，且交联固化剂选择叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、交联固化促进剂选择三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、增粘剂选择3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、紫外光吸收剂选择2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮时，就能够使制备的太阳能电池封装胶膜同时具有较好的粘结性能、耐老化性能以及电绝缘性能。
实现本发明另一目的的技术方案是：一种太阳能电池封装胶膜，由下述重量份的组分制成：乙烯-辛烯共聚物100份；交联固化剂0.2～1.2份；交联固化促进剂0.2～0.8份；增粘剂0.2～0.8份；紫外线吸收剂0.1～0.5份；抗静电剂0.1～0.5份；无机紫外荧光粉0.1～0.5份。
所述的交联固化剂为叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯。所述的交联固化促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。所述的增粘剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。所述的紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
所述的抗静电剂为阴离子型抗静电剂，包括烷基磺酸盐（如十二烷基磺酸钠等）、磷酸（磷酸钠、磷酸钾等）或者二硫代氨基甲酸盐（碱金属盐）。
本发明具有的积极效果：（1）本发明的太阳能电池封装胶膜单独以乙烯-辛烯共聚物为主体材料，同时选择最为合适的交联固化剂、交联固化促进剂、增粘剂以及紫外线吸收剂。这样可以制得粘结性能较好、耐老化性能较好以及电绝缘性能较好的太阳能电池封装胶膜。（2）本发明的太阳能电池封装胶膜通过加入抗静电剂可避免生产过程中产生静电，避免了使用过程中由于大量静电聚集导致的太阳能组件脱层。（3）本发明的太阳能电池封装胶膜通过加入无机紫外荧光粉可以使紫外光转化为可见光，使紫外光被更好的吸收利用，提高了透光率。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例的太阳能电池封装胶膜由下述重量份的组分制成：
乙烯-辛烯共聚物100份；
作为交联固化剂的叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯0.7份；
作为交联固化促进剂的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸甲酯0.5份；
作为增粘剂的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份；
作为紫外线吸收剂的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.3份。
将上述各组分混合均匀后，按照常规方法制备太阳能电池封装胶膜。
（实施例2～实施例5）
各实施例的太阳能电池封装胶膜与实施例1基本相同，不同之处见表1。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
乙烯-辛烯共聚物 100份 100份 100份 100份 100份
叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯 0.7份 0.6份 1.2份 0.9份 0.2份
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸甲酯 0.5份 0.3份 0.8份 0.7份 0.2份
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 0.5份 0.4份 0.8份 0.6份 0.2份
2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 0.3份 0.2份 0.5份 0.4份 0.1份
。
（实施例6）
本实施例的太阳能电池封装胶膜由下述重量份的组分制成：
乙烯-辛烯共聚物100份；
作为交联固化剂的叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯0.7份；
作为交联固化促进剂的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸甲酯0.5份；
作为增粘剂的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5份；
作为紫外线吸收剂的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.3份；
作为抗静电剂的十二烷基磺酸钠0.2份；
无机紫外荧光粉0.2份。
将上述各组分混合均匀后，按照常规方法制备太阳能电池封装胶膜。
（实施例7～实施例9）
各实施例的太阳能电池封装胶膜与实施例6基本相同，不同之处见表2。
表2
Figure BDA00003017339700041
（对比例1～对比例9）
其中对比例1为按照中国专利文献CN102585731A实施例1的方法制得的太阳能电池封装胶膜。
对比例2为按照中国专利文献CN102850947A实施例1的方法制得的太阳能电池封装胶膜。
对比例3为按照中国专利文献CN102876246A实施例1的方法制得的太阳能电池封装胶膜。
对比例4～对比例6的组分见表3。
对比例7～对比例9的组分见表4。
表3
Figure BDA00003017339700051
表4
Figure BDA00003017339700052
（应用例）
对各实施例以及各对比例的太阳能电池封装胶膜的部分性能进行测试，结果见表5。
其中粘结性能的测试方法按照国家标准GB/T2790-1995《胶粘剂180剥离强度实验方法绕性材料对刚性材料》。测试条件为：拉伸速度100mm/min。
耐湿热老化性能的测试方法按照国家标准GB/T2423.3-2006《电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热方法》的规定。测试条件为：温度为85℃，相对湿度85%RH，实验持续时间1000h。
透光率的测试方法按照国家标准GB2410-80《透明塑料透光率和雾度试验方法》。测试条件为：温度23±5℃，相对湿度50±20%RH。
体积电阻率按照GB/T1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率实验方法》。测试条件为：测试电压：DC1000V；电化时间：60S。
表5
Figure BDA00003017339700061
由表5可以看出，对比例1～3制得的太阳能电池封装胶膜具有较好的粘结性能，但是耐老化性能以及电绝缘性能并不佳。
而对比例4～对比例9制得太阳能电池封装胶膜的耐老化性能和电绝缘性能较好，但是粘结性能不佳。

Claims (5)

1.一种太阳能电池封装胶膜，其特征在于由下述重量份的组分制成：
乙烯-辛烯共聚物100份；
交联固化剂0.2～1.2份；
交联固化促进剂0.2～0.8份；
增粘剂0.2～0.8份；
紫外线吸收剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于：
所述的交联固化剂为叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯；
所述的交联固化促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；
所述的增粘剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述的紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
3.一种太阳能电池封装胶膜，其特征在于由下述重量份的组分制成：
乙烯-辛烯共聚物100份；
交联固化剂0.2～1.2份；
交联固化促进剂0.2～0.8份；
增粘剂0.2～0.8份；
紫外线吸收剂0.1～0.5份；
抗静电剂0.1～0.5份；
无机紫外荧光粉0.1～0.5份。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于：
所述的交联固化剂为叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯；
所述的交联固化促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；
所述的增粘剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述的紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于：所述的抗静电剂为烷基磺酸盐、磷酸盐或者二硫代氨基甲酸盐中的一种。
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