CN104152065A - 一种具有转光效应的eva封装胶膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有转光效应的EVA封装胶膜，由以下质量份数的原料组成：乙烯醋酸乙烯的共聚物100份，交联固化剂0.6-0.8份，抗氧化剂0.3-0.4份，紫外光吸收剂0.5-1份，以及转光剂，其中，转光剂与紫外光吸收剂的质量份数比为(1-1.5):1。该EVA封装胶膜具有良好的转光效应，有效的提高了耐紫外光老化性能。

Description

一种具有转光效应的EVA封装胶膜
技术领域
本发明属于太阳能电池用胶膜领域，具体涉及一种具有转光效应的EVA封装胶膜。
背景技术
地球环境污染和能源短缺问题日趋严重，太阳能电池发电是解决这两个问题的最有效途径之一。阳光发电是利用硅等半导体的量子效应原理直接把太阳的可见光转变为电能，可硅晶片若直接暴露于大气中，其光电转换性能易于衰减，失去实用价值。因此，必须借助于一种新型的封装材料对硅晶片进行相应的保护。
首先，封装材料必须要有足够高的透光率，以保证封装后的电池组件有较高的光电转换效率；其次，封装材料与电池元件和连接线路的热膨胀性能差异要尽可能小，否则会导致电池片开裂、线路开裂、封装材料剥离和开裂。另外，封装材料必须能够将具有不同膨胀系数的电池材料协调组装而且自身又不发生断裂破坏。
目前，太阳能电池封装材料多选用EVA胶膜(即乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)，它是一种热熔粘结胶膜，常温下无粘性而具有抗粘结性，以便操作，在一定条件下热压便发生熔融粘接及交联固化。目前，太阳能电池封装用EVA胶膜在国内的发展已初具规模，其粘结强度、可见光透过率、抗高温老化能力均可与国外产品相媲美，但是在抗紫外老化方面国内产品略差于国外产品。如中国专利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；目前太阳能电池封装用EVA胶膜只是对200nm-400nm的紫外线区域具有吸收反射性能，而对如何对此波段的紫外光转换利用的研究涉及甚少，为此本发明提出了一种具有转光效应的EVA封装胶膜，可将紫外光部分转化为可见光，进一步提高了太阳能电池的效率。
发明内容
本发明提供一种EVA封装胶膜，其具有良好的转光效应，有效的提高了耐紫外光老化性能。
本发明采用如下技术方案，一种具有转光效应的EVA封装胶膜，由以下质量份数的原料组成：
乙烯醋酸乙烯的共聚物100份，
交联固化剂0.6-0.8份，
抗氧化剂0.3-0.4份，
紫外光吸收剂0.5-1份，
以及转光剂，
其中，转光剂与紫外光吸收剂的质量份数比为(1-1.5):1。
所述乙烯醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯质量含量为28～37％，熔体指数值为30-50g/10min。
所述交联固化剂为叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯或是2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷；
所述抗氧剂为二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯或三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
所述紫外光吸收剂为至少一种选自羟基二苯酮的化合物；优选为4,4’-二羟基二苯酮。
所述的转光剂为为稀土钐配合物Sm(TTA)2(AA)Phen(TTA：噻吩甲酰基三氟丙酮；AA：丙烯酸；Phen：邻菲咯啉)。
其中，转光剂与紫外光吸收剂的质量份数比优选为1:1。
本发明提供一种该EVA封装胶膜的制备方法，将上述原料按比例混合均匀，随后将混合物倒入挤出机进行共混挤出，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，得到所述EVA封装胶膜。
本发明的有益效果是：在确保EVA胶膜与玻璃、TPT的黏结强度达到要求的前提下，经过申请人长期的实践研究，采用紫外光吸收剂即羟基二苯酮的化合物，与转光剂即稀土铕配合物的配合使用，获得的EVA封装胶膜的耐紫外光老化性能得到显著提高，使用寿命延长，并且具有良好的转光效应，能将太阳能电池不能相应的紫外光转化为红光，制作工艺简单。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
制备EVA封装胶膜A，由以下质量份数的原料组成：
乙烯醋酸乙烯的共聚物100份，
叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯0.8份，
三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.4份，
4,4’-二羟基二苯酮0.5份，
Sm(TTA)2(AA)Phen0.5份。
将上述原料按比例混合均匀，随后将混合物倒入挤出机进行共混挤出，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，得到所述EVA封装胶膜A。
实施例2
制备EVA封装胶膜B，由以下质量份数的原料组成：
乙烯醋酸乙烯的共聚物100份，
2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷0.6份，
三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.3份，
4,4’-二羟基二苯酮1份，
Sm(TTA)2(AA)Phen1.5份。
将上述原料按比例混合均匀，随后将混合物倒入挤出机进行共混挤出，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，得到所述EVA封装胶膜B。
实施例3
对实施例1和2制得的EVA封装胶膜进行以下性能测试：
1、紫外光老化的性能测试：
按照国际电工委员会标准IEC61345规定要求进行了紫外辐照老化测试，测试条件：
试样表面温度65±5℃，试验时间3000h
波长为：280nm～400nm范围，辐照强度为1.5Kwh/m2
黄变指数(ΔYI)按GB2409-80《塑料黄色指数试验方法》进行分析。
2、耐湿热老化性能
按GB/T2423.3试验方法进行湿热老化试验
试验条件：温度90℃，相对湿度85％，时间3000h
黄变指数(ΔYI)按GB2409-80《塑料黄色指数试验方法》进行分析。
结果见下表：
上述结果证明，本发明配方的EVA封装胶膜在耐高温高湿及紫外光性能方面，经过连续3000小时的测试后黄变指数很低，因此可以保证组件使用寿命达到40年以上。
对上述制得的两种EVA胶膜进行荧光光谱分析，测试结果显示，上述两种EVA胶膜表现出了280－400nm的宽带激发和700nm的强红光发射，说明此EVA胶膜具有良好的转光效应。
以上实施例显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，而不是以任何方式限制本发明的范围，在不脱离本发明范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种具有转光效应的EVA封装胶膜，其特征在于，由以下质量份数的原料组成：
乙烯醋酸乙烯的共聚物100份，
交联固化剂0.6-0.8份，
抗氧化剂0.3-0.4份，
紫外光吸收剂0.5-1份，
以及转光剂，
其中，转光剂与紫外光吸收剂的质量份数比为(1-1.5):1。
2.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜，其特征在于所述乙烯醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯质量含量为28～37％，熔体指数值为30-50g/10min。
3.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜，其特征在于所述交联固化剂为叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯或是2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷。
4.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜，其特征在于所述抗氧剂为二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯或三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
5.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜，其特征在于所述紫外光吸收剂为至少一种选自羟基二苯酮的化合物；优选为4,4’-二羟基二苯酮。
6.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜，其特征在于所述的转光剂为为稀土钐配合物Sm(TTA)2(AA)Phen。
7.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜，其特征在于，转光剂与紫外光吸收剂的质量份数比为1:1。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的EVA封装胶膜，其特征在于通过如下方法制备，将上述原料按比例混合均匀，随后将混合物倒入挤出机进行共混挤出，挤出物经流延、冷却、烘箱定型、牵引、卷取工序，得到所述EVA封装胶膜。
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