CN106753056A - 用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜及其制备方法 - 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白色聚烯烃封装胶膜，由聚烯烃、分散剂、色母粒和助剂组成；以质量份计，各组分的含量为：聚烯烃100份、分散剂0.01‑2.0份、色母粒10‑50份、硅烷偶联剂0.1‑5份、助剂0.1‑5份；所述色母粒按质量份计，由如下组分组成：聚烯烃100份、低分子量聚烯烃70‑90份、钛白粉30‑70份、纳米二氧化硅2‑5份、硅酸钠0.1‑20份、油酸1‑10份、硅烷偶联剂0.1‑10份。本发明设计了一种专门用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，将钛白粉牢牢地固定在三维网络结构中，进一步降低了钛白粉的表面能，提高了钛白粉的分散性。

Description

用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜及其制备方法，属于太阳能电池封装胶膜领域。
背景技术
在传统的太阳能电池中，封装胶膜都具有很高的透明度，太阳光可以充分透过，以增大电池片对太阳光的吸收率，进而增大太阳能电池的光电转换效率。
然而，对于双玻太阳能电池组件而言，由于玻璃具有较高的透明度，会有大量的太阳光透过玻璃，造成了不必要的浪费，若在电池片背面采用具有高反射率的封装胶膜，将透过电池片的太阳光再次反射到电池片上，减少太阳光的损失，就可以大幅度增大太阳光的利用率，进而提高光电转换效率。现有技术中，多采用具有高反射率的无机白色颜料作为添加剂来提高太阳能电池封装胶膜的反射率。
此外，传统的太阳能电池封装胶膜通常采用EVA作为原材料，EVA是一种极性高分子化合物，粘结性强，且与高反射率的无机白色颜料相容性良好，是目前双玻太阳能电池组件中电池片背面胶膜的常规选择。但是，EVA不耐水解，在太阳能电池使用过程中易分解、黄变，尤其在高温高湿条件下，会产生PID现象，造成组件功率衰减。为了解决该问题，现有技术多采用非极性的聚烯烃代替EVA作为封装胶膜，但是聚烯烃分子中不存在极性基团，材料表面吸附能力很差，表面张力小，难于粘接，导致高反射率的无机白色颜料很难在聚烯烃中得到良好的分散。因此，制备具有高反射率的白色聚烯烃封装胶膜就成为了急需解决的技术问题。
现有技术中，通常先制备色母粒，再加入聚烯烃中从而达到白色颜料良好分散的目的。例如，中国发明专利申请CN101319068A公开了一种应用于聚烯烃薄膜的白色母粒及其制备方法，不采用任何有机分散助剂，仅根据混合体系组成的不同选择合适的共混温度，制得了高浓度、高分散、着色均匀的高质量色母粒产品，可以广泛用于聚烯烃薄膜中，得到色泽均匀的高质量聚烯烃薄膜。然而，该方法只是一种简单的物理共混，无法满足胶膜高粘结性能、高阻隔、高模量的需求，若应用于长期暴露于室外恶劣条件下的太阳能电池组件中，白色颜料可能会逐渐析出，不仅影响太阳能电池外观，还会降低胶膜的反射率，进而导致光电转换效率降低。又如，中国发明专利申请CN105713281A公开了一种通用白色母粒及其制备方法，用烯烃、乙烯基芳香环、乙烯基酯为原料制备了分散剂，与白色颜料混合均匀后再加入载体树脂聚烯烃，再经过共混挤出造粒即得到白色母粒。通过对钛白粉进行表面处理，使钛白粉与分散剂之间形成相互作用的氢键，在钛白粉表面形成比较牢固的分散剂保护膜，从而增大分散效果。但是，氢键本质上是一种静电相互作用，在热作用下很容易受到破坏，从而影响钛白粉的分散性。由于太阳能电池长期暴露于室外恶劣环境中，吸收太阳光，很容易形成高温高湿的条件，用这种色母粒加入聚烯烃中制备的白色聚烯烃胶膜，使用过程中氢键的作用会遭到破坏，钛白粉析出，胶膜的使用性能就会下降。
因此，开发一种专门用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，尤其是针对双玻光伏组件，以防止封装胶膜使用过程中钛白粉的迁移与析出，提高了封装胶膜的使用性能和寿命，显然具有积极的现实意义。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜及其制备方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，由聚烯烃、分散剂、色母粒、硅烷偶联剂和助剂组成；
以质量份计，各组分的含量为：
聚烯烃 100份
分散剂 0.01-2.0份
色母粒 10-50份
硅烷偶联剂 0.1-5份
助剂 0.1-5份；
其中，所述聚烯烃为乙烯与α-烯烃的共聚物，其中乙烯的质量含量为70-90%；所述α-烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或4-甲基-1-戊烯；所述聚烯烃树脂的DSC熔点为50-100℃，熔体流动速率为1-40 g/10min（190℃，2.16 kg）；
所述色母粒按质量份计，由如下组分组成：
聚烯烃 100份
低分子量聚烯烃 70-90份
钛白粉 30-70份
纳米二氧化硅 2-5份
硅酸钠 0.1-20份
油酸 1-10份
硅烷偶联剂 0.1-10份；
其中，所述钛白粉的粒径为0.2-0.5微米；所述纳米二氧化硅的粒径为5-25 nm；所述聚烯烃为乙烯与α-烯烃的共聚物，其中乙烯的质量含量为70-90%；所述α-烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或4-甲基-1-戊烯；所述聚烯烃树脂的DSC熔点为50-100℃，熔体流动速率为1-40 g/10min（190℃，2.16 kg）；所述低分子量聚烯烃选自分子量为1000-1400的聚乙烯、分子量为400-1500的聚异丁烯中的一种或两种的混合物。
上文中，钛白粉是主要成分为二氧化钛的白色颜料，化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应，钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，具有白度高、遮盖力强、耐候性强等优点，但是钛白粉表面被极性基团（如-OH）所附着，很容易因极性吸附或吸潮而产生团聚现象，不易分散，因此通常需要对钛白粉进行处理，提高其分散性。纳米二氧化硅物理性能稳定、粒径小，比表面积大，表面羟基含量高，并含有大量的Si=O不饱和键，可与硅烷偶联剂等发生反应，形成三维网络结构，保证粘合强度。纳米二氧化硅粒径远小于钛白粉，可以在钛白粉表面形成紧密包覆，降低钛白粉的表面能，提高钛白粉分散性。
上述技术方案中，所述分散剂选自聚丙烯酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钙、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的一种或几种。
上述技术方案中，所述助剂由质量份数为0.1-2.0份的交联剂、质量份数为0.1-2.0份的助交联剂、质量份数为0.05-1.5份的抗氧剂、质量份数为0.05-1.0份的光稳定剂、质量份数为0.01-1.5份的超细玻璃纤维组成。
上述技术方案中，所述交联剂选自过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、双叔丁基过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、4,4-二（叔丁基过氧化）戊酸正丁酯、2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己烷中的一种或几种。
上述技术方案中，所述助交联剂选自异氰酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或几种。
上述技术方案中，所述抗氧剂为四[ß-（3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基）丙酸]十八烷基醇酯和/或双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯。
上述技术方案中，所述光稳定剂是受阻胺类光稳定剂。选自光稳定剂770、光稳定剂622、光稳定剂944、光稳定剂3853、光稳定剂783中的一种或几种。
所述光稳定剂770为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；
所述光稳定剂622为丁二酸与(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇)的聚合物；
所述光稳定剂944为聚-{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-[2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)]-亚氨基]}；
所述光稳定剂3853为2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯；
所述光稳定剂783为聚｛[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(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]｝与聚丁二酸（4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯的复合物。
上述技术方案中，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
本发明同时请求保护一种用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：
（1）色母粒的制备：
按上述的配比将钛白粉加入硅酸钠水溶液中，分散均匀后，浓缩干燥，得到硅酸钠处理的钛白；粉碎、过筛，筛选粒径为0.2-0.5微米的粉体；然后将上述粉体与油酸混合均匀，得到油酸处理的钛白粉粉体；
按上述的配比将纳米二氧化硅加入硅酸钠水溶液中进行表面处理，分散均匀后，浓缩干燥；粉碎、过筛，筛选粒径为5-25 nm的粉体，即为硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体；
随后，将上述油酸处理的钛白粉粉体、硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体、硅烷偶联剂混合均匀，然后加入低分子量聚烯烃、聚烯烃，混合均匀之后，加入双螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机的温度区间为140-200℃，螺杆转速为180-250rpm；料条从模头挤出后进行冷却，最后进行造粒，即可得到色母粒；
（2）白色聚烯烃封装胶膜的制备：按上述配比将聚烯烃、分散剂、色母粒、硅烷偶联剂、助剂混合均匀，随后加入单螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机的温度区间为80-100℃，螺杆转速为20-30rpm，最后通过挤出、流延、冷却、裁切、收卷工序，即可得到所述用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜。
所述胶膜厚度为0.2~1.0 mm。
本发明同时请求保护采用上述白色聚烯烃封装胶膜制得的太阳能电池组件。
太阳能电池组件是由层压制得的，层压操作的工艺条件为：温度140~150℃、抽真空5分钟，加压10~15分钟、加压压力0.5~1.0 kg/cm2。
本发明的发明机理为：首先用硅酸钠作为分散剂和粘合剂，对钛白粉进行表面处理，提高钛白粉的分散性和油酸包覆量，油酸表面的-COOH可以与钛白粉表面的-OH发生化学反应，形成稳定的包覆。油酸包覆的钛白粉、硅酸钠表面处理的纳米二氧化硅和硅烷偶联剂混合时，由于钛白粉颗粒远远大于纳米二氧化硅颗粒，以及纳米二氧化硅表面的-OH也会与油酸表面的-COOH发生化学反应，纳米二氧化硅颗粒就会在钛白粉颗粒表面形成密堆积，并形成稳定的结构，降低钛白粉的表面能；同时，硅烷偶联剂也会与纳米二氧化硅中的Si=O不饱和键发生化学反应，形成三维网络结构，将钛白粉颗粒稳定地包裹在三维网络结构中；然后，与低分子量聚烯烃和聚烯烃基体混合，低分子量聚烯烃一方面对钛白粉有良好的吸附作用，进一步提高钛白粉的分散效果，另一方面其熔点低、粘度高，可以提高钛白粉与聚烯烃基体树脂的粘结力，可防止封装胶膜在使用过程钛白粉的析出，提高封装胶膜的使用性能和寿命。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明设计了一种专门用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，利用钛白粉与纳米二氧化硅的粒径差异，对两者进行表面处理，使纳米二氧化硅紧密包覆在钛白粉表面，同时利用纳米二氧化硅中的Si=O不饱和键与硅烷偶联剂发生化学反应，形成三维网络结构，将钛白粉牢牢地固定在三维网络结构中，进一步降低了钛白粉的表面能，提高了钛白粉的分散性；
2、本发明采用低分子量聚烯烃，不仅能良好吸附钛白粉，并且可以提高钛白粉与聚烯烃基体树脂的粘结力，防止封装胶膜使用过程中钛白粉的迁移，提高了封装胶膜的使用性能和寿命；
3、本发明的制备方法简单，易于实现，适于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
（1）色母粒的制备：
将30份钛白粉（R-900，美国杜邦公司）加入100份质量浓度为10%的硅酸钠水溶液中，超声分散均匀后，浓缩干燥，得到硅酸钠处理的钛白粉，用超微粉碎装置粉碎并过筛，筛选粒径为0.2-0.5微米的粉体，将粉体与8份油酸混合均匀，得到油酸处理的钛白粉粉体；同时将4份纳米二氧化硅（PST-H20，南京保克特新材料有限公司）加入16份质量浓度为10%的硅酸钠水溶液中，超声分散均匀后，浓缩干燥，用超微粉碎装置粉碎并过筛，筛选粒径为5-25 nm的粉体，即为硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体。随后，将上述油酸处理的钛白粉粉体、上述硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体、8份硅烷偶联剂γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷加入高搅机中混合均匀，然后，加入75份低分子量聚乙烯（110P，日本三井化学公司）、100份聚烯烃（美国陶氏公司），用高搅机混合均匀，加入双螺杆挤出机中进行反应挤出，螺杆挤出机温度为：150℃，螺杆转速为：200rpm，料条从模头挤出后进入水槽冷却，最后进入造粒系统进行造粒，即得到色母粒；
（2）白色聚烯烃封装胶膜的制备：
将100份聚烯烃（美国陶氏公司）、1份分散剂硬脂酸钠、25份色母粒、3份硅烷偶联剂γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、0.5份交联剂过氧化二异丙苯、0.3份助交联剂异氰酸三烯丙酯、1.0份抗氧剂四[ß-（3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基）丙酸]十八烷基醇酯、0.08份光稳定剂770【双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯】、1.2份超细玻璃纤维加入高搅机中混合均匀，随后加单入螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机温度为：100℃，螺杆转速为：30rpm，最后通过挤出、流延、冷却、裁切、收卷工序，即可得到白色聚烯烃封装胶膜S1，所述胶膜厚度为0.55mm。
（3）太阳能电池组件的制备
将上述白色聚烯烃封装胶膜S1作为太阳能电池组件的封装胶膜，由上到下依次层叠为超白钢化玻璃、透明聚烯烃封装胶膜、单晶电池片（每块组件排列60块电池片）、白色聚烯烃封装胶膜S1、超白钢化玻璃。将各层材料层叠后放入真空层压机中，温度148℃，抽真空5分钟，加压12分钟，加压压力0.8 kg/cm2，聚烯烃封装胶膜将各层材料粘合牢固，即制得双玻光伏组件P1。
实施例二
（1）色母粒的制备：
将70份钛白粉（R-902，美国杜邦公司）加入120份质量浓度为10%的硅酸钠水溶液中，超声分散均匀后，浓缩干燥，得到硅酸钠处理的钛白粉，用超微粉碎装置粉碎并过筛，筛选粒径为0.2-0.5微米的粉体，将粉体与8份油酸混合均匀，得到油酸处理的钛白粉粉体；同时将5份纳米二氧化硅（PST-H20，南京保克特新材料有限公司）加入20份质量浓度为10%的硅酸钠水溶液中，超声分散均匀后，浓缩干燥，用超微粉碎装置粉碎并过筛，筛选粒径为5-25 nm的粉体，即为硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体。随后，将上述油酸处理的钛白粉粉体、上述硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体、8份硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷加入高搅机中混合均匀，然后，加入75份低分子量聚异丁烯（PB1300，韩国大林公司）、100份聚烯烃（日本三井化学公司），用高搅机混合均匀，加入双螺杆挤出机中进行反应挤出，螺杆挤出机温度为：150℃，螺杆转速为：200rpm，料条从模头挤出后进入水槽冷却，最后进入造粒系统进行造粒，即得到色母粒；
（2）白色聚烯烃封装胶膜的制备：
将100份聚烯烃（日本三井化学公司）、1份硬脂酸钠、15份色母粒、3份硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷、0.5份交联剂叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.3份助交联剂氰脲酸三烯丙酯、1.0份抗氧剂四[ß-（3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基）丙酸]十八烷基醇酯、0.08份光稳定剂622【丁二酸与(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇)的聚合物】、1.2份超细玻璃纤维加入高搅机中混合均匀，随后加入单螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机温度为：100℃，螺杆转速为：30 rpm，最后通过挤出、流延、冷却、裁切、收卷工序，即可得到白色聚烯烃封装胶膜S2，所述胶膜厚度为0.55 mm。
（3）太阳能电池组件的制备
将上述白色聚烯烃封装胶膜S2作为太阳能电池组件的封装胶膜，由上到下依次层叠为超白钢化玻璃、透明聚烯烃封装胶膜、单晶电池片（每块组件排列60块电池片）、白色聚烯烃封装胶膜S2、超白钢化玻璃。将各层材料层叠后放入真空层压机中，温度148 ℃，抽真空5分钟，加压12分钟，加压压力0.8 kg/cm2，聚烯烃封装胶膜将各层材料粘合牢固，即制得双玻光伏组件P2。
实施例三
（1）色母粒的制备：
将50份钛白粉（R-902，美国杜邦公司）加入70份质量浓度为10%的硅酸钠水溶液中，超声分散均匀后，浓缩干燥，得到硅酸钠处理的钛白粉，用超微粉碎装置粉碎并过筛，筛选粒径为0.2-0.5微米的粉体，将粉体与8份油酸混合均匀，得到油酸处理的钛白粉粉体；同时将3份纳米二氧化硅（PST-H20，南京保克特新材料有限公司）加入12份质量浓度为10%的硅酸钠水溶液中，超声分散均匀后，浓缩干燥，用超微粉碎装置粉碎并过筛，筛选粒径为5-25 nm的粉体，即为硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体。随后，将上述油酸处理的钛白粉粉体、上述硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体、8份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷加入高搅机中混合均匀，然后，加入35份低分子量聚乙烯（110P，日本三井化学公司）、40份低分子量聚异丁烯（PB1300，韩国大林公司）、100份聚烯烃（美国陶氏公司），用高搅机混合均匀，加入双螺杆挤出机中进行反应挤出，螺杆挤出机温度为：150℃，螺杆转速为：200rpm，料条从模头挤出后进入水槽冷却，最后进入造粒系统进行造粒，即得到色母粒；
（2）白色聚烯烃封装胶膜的制备：
将100份聚烯烃（美国陶氏公司）、1份硬脂酸钠、20份色母粒、2份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷、0.5份交联剂双叔丁基过氧化二异丙苯、0.3份助交联剂异氰酸三烯丙酯、1.0份抗氧剂四[ß-（3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基）丙酸]十八烷基醇酯、0.08份光稳定剂770【双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯】、1.2份超细玻璃纤维加入高搅机中混合均匀，随后加入单螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机温度为：100℃，螺杆转速为：30rpm，最后通过挤出、流延、冷却、裁切、收卷工序，即可得到白色聚烯烃封装胶膜S3，所述胶膜厚度为0.55 mm。
（3）太阳能电池组件的制备
将上述白色聚烯烃封装胶膜S3作为太阳能电池组件的封装胶膜，由上到下依次层叠为超白钢化玻璃、透明聚烯烃封装胶膜、单晶电池片（每块组件排列60块电池片）、白色聚烯烃封装胶膜S3、超白钢化玻璃。将各层材料层叠后放入真空层压机中，温度148℃，抽真空5分钟，加压12分钟，加压压力0.8 kg/cm2，聚烯烃封装胶膜将各层材料粘合牢固，即制得双玻光伏组件P3。
对比例一
（1）白色母粒的制备
取60wt%金红石型钛白粉（粒径为0.15-0.3微米，熔融指数为50 g/10min），40wt%低密度聚乙烯（LDPE），密炼机的密炼室内温度预热为105 ℃，先后将LDPE粒料和钛白粉投入密炼机中，搅拌混合5分钟后，密炼机加入空气至0.5MPa压力，升温至120℃进行预分散处理，保持压力10分钟，再降压排放掉物料中水分等挥发性小分子物质，重新加压至0.5MPa，密炼过程中由于共混体系发热，通过通冷却水降温，确保温度为120±5℃，分散处理15分钟，然后输送到双螺杆挤出机挤出造粒，得到白色母粒。
（2）白色聚烯烃封装胶膜的制备
将100份聚烯烃、1份硬脂酸钠、8份白色母粒、5份硅烷偶联剂γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、0.5份交联剂过氧化二异丙苯、0.3份助交联剂异氰酸三烯丙酯、1.0份抗氧剂四[ß-（3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基）丙酸]十八烷基醇酯、0.08份光稳定剂770【双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯】、1.2份超细玻璃纤维加入高搅机中混合均匀，随后加入单螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机温度为：100℃，螺杆转速为：30 rpm，最后通过挤出、流延、冷却、裁切、收卷工序，即可得到白色聚烯烃封装胶膜A1，所述胶膜厚度为0.55 mm。
（3）太阳能电池组件的制备
将上述白色聚烯烃封装胶膜A1作为太阳能电池组件的封装胶膜，由上到下依次层叠为超白钢化玻璃、透明聚烯烃封装胶膜、单晶电池片（每块组件排列60块电池片）、白色聚烯烃封装胶膜A1、超白钢化玻璃。将各层材料层叠后放入真空层压机中，温度148℃，抽真空5分钟，加压12分钟，加压压力0.8 kg/cm2，聚烯烃封装胶膜将各层材料粘合牢固，即制得双玻光伏组件B1。
对比例二
（1）白色母粒的制备
首先将丁烯、间三氟甲基苯乙烯、膦酸-β-苯乙烯基酯按照摩尔比为5：1：1的配料混合后，向体系中加入0.5摩尔的引发剂过氧化异丙苯，共聚10 h后得到分散剂；随后按照聚乙烯：锐钛型钛白粉：分散剂为50：50：1的质量比取料，先将钛白粉在混合机中进行预混合1min，然后加入分散剂，以300 r/min旋转混合30 min，再以30 r/min旋转混合5min，再加入载体树脂，以300 r/min旋转混合15 min，得到混合物，最后将混合物经过双螺杆挤出机，温度控制在250℃，转速为80 r/min，进行造粒、干燥，得到白色母粒。
（2）白色聚烯烃封装胶膜的制备
将100份聚烯烃、1份硬脂酸钠、8份白色母粒、5份硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5份交联剂2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己烷、0.3份助交联剂异氰酸三烯丙酯、1.0份抗氧剂四[ß-（3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基）丙酸]十八烷基醇酯、0.08份光稳定剂770【双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯】、1.2份超细玻璃纤维加入高搅机中混合均匀，随后加入单螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机温度为：100℃，螺杆转速为：30rpm，最后通过挤出、流延、冷却、裁切、收卷工序，即可得到白色聚烯烃封装胶膜A2，所述胶膜厚度为0.55 mm。
（3）太阳能电池组件的制备
将上述白色聚烯烃封装胶膜A2作为太阳能电池组件的封装胶膜，由上到下依次层叠为超白钢化玻璃、透明聚烯烃封装胶膜、单晶电池片（每块组件排列60块电池片）、白色聚烯烃封装胶膜A2、超白钢化玻璃。将各层材料层叠后放入真空层压机中，温度148℃，抽真空5分钟，加压12分钟，加压压力0.8 kg/cm2，聚烯烃封装胶膜将各层材料粘合牢固，即制得双玻光伏组件B2。
然后对上述实施例和对比例进行性能测试，具体方法如下：
1、反射率测试
测试方法按照ASTM E424-17《薄板材料的太阳能传播和反射的试验方法》规定的试验操作方法进行。样品制作：依次将超白钢化玻璃/白色聚烯烃封装胶膜/含氟不沾布层叠，在真空层压机中层压固化，冷却后剥离表面含氟不粘布，制得样品，然后在紫外-可见光分光光度计上测试 其在可见光区域的反射率。测试结果见表1。
2、太阳能电池组件外观和功率测试
按照IEC 61215《地面用晶体硅光伏组件 设计鉴定和定型》规定的试验操作方法进行，试验条件为：85℃、85%湿度、2000h，分别对湿热老化测试前后的太阳能电池组件进行外观和功率测试。目测产品外观，是否出现白色颜料团聚、析出；采用太阳能电池功率测试仪对太阳能电池组件进行功率测试。测试结果见表2。
表1白色聚烯烃封装胶膜反射率测试结果
表2 太阳能电池组件外观和功率测试结果
从表1的结果可以看出，本发明制备的白色聚烯烃封装胶膜的反射率明显高于对比例中的反射率，说明了采用本发明的方法，可以加入更多的钛白粉并能均匀分散，从而提高了胶膜的反射率。
从表2的结果可以看出，采用本发明的白色聚烯烃封装胶膜制备的太阳能电池的功率大于对比例中太阳能电池的功率，说明反射率高的胶膜能够充分利用太阳光，提高了太阳能电池的光电转换效率。同时，本发明制备的太阳能电池组件在经历了2000 h的湿热老化测试后，胶膜中钛白粉未析出或者发生团聚，并且组件功率也无明显衰减，说明本发明采用的方法可以使钛白粉与聚烯烃形成牢固的结合，防止了胶膜使用过程中钛白粉的迁移，提高了太阳能电池组件的使用性能和寿命。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式，不能依此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，其特征在于，由聚烯烃、分散剂、色母粒、硅烷偶联剂和助剂组成；
以质量份计，各组分的含量为：
聚烯烃 100份
分散剂 0.01-2.0份
色母粒 10-50份
硅烷偶联剂 0.1-5份
助剂 0.1-5份；
其中，所述聚烯烃为乙烯与α-烯烃的共聚物，其中乙烯的质量含量为70-90%；所述α-烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或4-甲基-1-戊烯；所述聚烯烃树脂的DSC熔点为50-100℃，熔体流动速率为1-40 g/10min（190℃，2.16 kg）；
所述色母粒按质量份计，由如下组分组成：
聚烯烃 100份
低分子量聚烯烃 70-90份
钛白粉 30-70份
纳米二氧化硅 2-5份
硅酸钠 0.1-20份
油酸 1-10份
硅烷偶联剂 0.1-10份；
其中，所述钛白粉的粒径为0.2-0.5微米；所述纳米二氧化硅的粒径为5-25 nm；所述聚烯烃为乙烯与α-烯烃的共聚物，其中乙烯的质量含量为70-90%；所述α-烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或4-甲基-1-戊烯；所述聚烯烃树脂的DSC熔点为50-100℃，熔体流动速率为1-40 g/10min（190℃，2.16 kg）；所述低分子量聚烯烃选自分子量为1000-1400的聚乙烯、分子量为400-1500的聚异丁烯中的一种或两种的混合物。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，其特征在于：所述分散剂选自聚丙烯酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钙、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，其特征在于：所述助剂由质量份数为0.1-2.0份的交联剂、质量份数为0.1-2.0份的助交联剂、质量份数为0.05-1.5份的抗氧剂、质量份数为0.05-1.0份的光稳定剂、质量份数为0.01-1.5份的超细玻璃纤维组成。
4.根据权利要求3所述的用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，其特征在于：所述交联剂选自过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、双叔丁基过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、4,4-二（叔丁基过氧化）戊酸正丁酯、2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己烷中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，其特征在于：所述助交联剂选自异氰酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，其特征在于：所述抗氧剂为四[ß-（3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基）丙酸]十八烷基醇酯和/或双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯。
7.根据权利要求3所述的用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，其特征在于：所述光稳定剂选自聚｛[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(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]｝与聚丁二酸（4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯的复合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、丁二酸与(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇)的聚合物、聚-{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-[2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]-亚己基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)]-亚氨基]}以及2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
9.一种用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）色母粒的制备：
按权利要求1所述的配比将钛白粉加入硅酸钠水溶液中，分散均匀后，浓缩干燥，得到硅酸钠处理的钛白；粉碎、过筛，筛选粒径为0.2-0.5微米的粉体；然后将上述粉体与油酸混合均匀，得到油酸处理的钛白粉粉体；
按权利要求1所述的配比将纳米二氧化硅加入硅酸钠水溶液中进行表面处理，分散均匀后，浓缩干燥；粉碎、过筛，筛选粒径为5-25 nm的粉体，即为硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体；
随后，将上述油酸处理的钛白粉粉体、硅酸钠处理的纳米二氧化硅粉体、硅烷偶联剂混合均匀，然后加入低分子量聚烯烃、聚烯烃，混合均匀之后，加入双螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机的温度区间为140-200℃，螺杆转速为180-250rpm；料条从模头挤出后进行冷却，最后进行造粒，即可得到色母粒；
（2）白色聚烯烃封装胶膜的制备：按权利要求1的配比将聚烯烃、分散剂、色母粒、硅烷偶联剂、助剂混合均匀，随后加入单螺杆挤出机中进行反应挤出，控制螺杆挤出机的温度区间为80-100℃，螺杆转速为20-30rpm，最后通过挤出、流延、冷却、裁切、收卷工序，即可得到所述用于太阳能电池组件的白色聚烯烃封装胶膜。
10.采用权利要求1至9中任意一种白色聚烯烃封装胶膜制得的太阳能电池组件。
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