CN107718487A - 低熔指eva复合白色光伏胶膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏胶膜技术领域，尤其是一种低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，包括将低熔指乙烯‑醋酸乙烯共聚物，白色填料，抗氧剂及交联剂和硅烷偶联剂充分混合后加入挤出机料斗制备白色EVA层；将低熔指乙烯‑醋酸乙烯共聚物，抗氧剂及交联剂和硅烷偶联剂充分混合后加入挤出机料斗制备透明EVA层；进行熔融共挤出，挤出机、模头各区域的温度湿度80～90℃，经共挤模头挤出，途经流延辊冷却，再经测厚、压花工序后进行定型，最后再切边、收卷，包装入库。采用上述方法后，本发明的低熔指EVA复合白色光伏胶膜应用范围广泛，反光率达到90％以上，能够提高光伏组件的转换效率，而且能够同时消除气泡和隐裂，褶皱和溢白的现象。

Description

低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法
技术领域
本发明涉及光伏胶膜技术领域，尤其是一种低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法。
背景技术
近十年来，由于技术进步和成本低廉,我国光伏产业的发展非常迅猛，自2008年以来，产量和产值超过德国、日本等光伏强国位居世界第一。但是，目前太阳能电池光电转化效应难以提高,一直维持在18％～19％之间，如何提高光伏电池的光电转换效率成为世界光伏产业关注的焦点和各国政府新能源产业布局的重要参考。现在的光电转换效率离理论计算的发电效率26.8％～30％还有很大差距，这些损失的来源是多方面的,其中包括电池片间的间隔以及电池片与组件边缘的空白。
太阳能光伏组件基本结构由上到下由5层组成：上层高透型光伏玻璃﹑上层EVA胶膜﹑电池片﹑下层EVA胶膜﹑光伏背板或下层光伏玻璃。由于这种结构，太阳光从玻璃入射，经过上层EVA胶膜，到达电池片实现光电转换，太阳光在电池片间的间隔以及电池片与组件边缘的空白处出现较大损失，如果最下面是光伏玻璃，那么太阳光会直接射出，如果是光伏背板，由于背板反射率不高，约70-80％，这样就有20-30％的太阳光被损失掉。因此，高反光率的白色EVA胶膜的制备和应用就成为太阳能产业界研究的热点。但是，随着研究的深入，气泡﹑褶皱和溢白的问题逐渐显现出来。由于光伏组件需要高温层压才能固化成型，而层压过程中为了解决气泡的产生，需要抽真空，在气压和内应力的双重作用下，白色EVA胶膜出现褶皱，而且容易溢白到电池片和汇流条上，这样不仅影响了光伏组件的美观，而且降低了功率。所以解决气泡﹑褶皱和溢白的问题就成为当务之急。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种热熔流动性低且无褶皱和溢白风险的复合型EVA光伏胶膜的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，包括以下步骤：将低熔指乙烯-醋酸乙烯共聚物，白色填料，抗氧剂及交联剂和硅烷偶联剂充分混合后加入挤出机料斗制备白色EVA层；将低熔指乙烯-醋酸乙烯共聚物，抗氧剂及交联剂和硅烷偶联剂充分混合后加入挤出机料斗制备透明EVA层；进行熔融共挤出，挤出机、模头各区域的温度湿度80～90℃，经共挤模头挤出，途经流延辊冷却，再经测厚、压花工序后进行定型，最后再切边、收卷，包装入库。
进一步的，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，所述主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和/或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
更进一步的，所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物。
进一步的，所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中，所述交联固化剂包括有机过氧化物和/或偶氮化合物，所述有机过氧化物包括为过氧化异丙苯、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、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的一种或多种混合。
进一步的，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)硅烷中的至少一种。
进一步的，所述白色填料，为钛白粉，白炭黑，硫酸钡的白色无机粒子。
更进一步的，所述白色填料表面经过有机物包覆处理，加工成30-70％浓度的EVA白色母粒后使用。
进一步的，所述低熔指EVA复合白色光伏胶膜的总厚度为350-750μm。
采用上述方法后，本发明的低熔指EVA复合白色光伏胶膜应用范围广泛，反光率达到90％以上，能够提高光伏组件的光电转换效率，而且能够同时消除气泡和隐裂，褶皱和溢白的现象。另外，具有以下特点：
1、选用低熔指EVA胶粒能够大幅提高EVA胶膜热熔黏度，降低其热熔流动性，降低其在层压抽真空过程中的褶皱和溢白的风险。
2、选用双层共挤的方法生产EVA复合胶膜，上层为透明EVA胶膜，下层为白色EVA胶膜。由于白膜上面被一层透明膜覆盖，进一步降低其在层压抽真空过程中的褶皱和溢白的风险，同时也降低了白膜的厚度，在保证反光率的基础上降低了钛白粉的用量，降低了制造成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明低熔指EVA复合白色光伏胶膜的结构示意图。
图中：1为下层白色EVA层，2为上层透明EVA层，3为白色填料
具体实施方式
如图1所示，本发明的低熔指EVA复合白色光伏胶膜，包括下层白色EVA层1和上层透明EVA层2，下层白色EVA层1中包含白色填料3。
使用的材料为：
主料：乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。VA含量为33％。
钛白粉：表面经过有机物包覆处理，加工成30-70％浓度的EVA白色母粒后使用。
抗氧剂:主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物。
交联剂:交联固化剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯和3,3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯的复配物；助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的复配物。
硅烷偶联剂：乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。
本专利的生产工艺流程为：混料-双层挤出-流延-测厚-压花-定型-切边-收卷-包装。
配方如表1
透明膜配方按照EVA：抗氧剂：交联剂：硅烷偶联剂＝100:0.5:2.0:0.5，白膜配方按照EVA+钛白粉：抗氧剂：交联剂：硅烷偶联剂＝100:0.5:2.0:0.5，白膜配方钛白粉添加比例按照(复合膜总添加比例*总厚度/白膜厚度)计算，白膜配方EVA添加比例按照(100-白膜钛白粉添加比例)计算，将上述材料按表1的比例充分混合均匀，分别加入到两个挤出机料斗，进行熔融共挤出，挤出机、模头各区域的温度湿度80～90℃，经共挤模头挤出，途经流延辊冷却，再经测厚、压花工序后进行定型，最后再切边、收卷，包装入库。然后进行透射率、耐老化测试和电池片功率测试。
表1—不同实施实例配方和性能
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将低熔指乙烯-醋酸乙烯共聚物，白色填料，抗氧剂及交联剂和硅烷偶联剂充分混合后加入挤出机料斗制备白色EVA层；将低熔指乙烯-醋酸乙烯共聚物，抗氧剂及交联剂和硅烷偶联剂充分混合后加入挤出机料斗制备透明EVA层；进行熔融共挤出，挤出机、模头各区域的温度湿度80～90℃，经共挤模头挤出，途经流延辊冷却，再经测厚、压花工序后进行定型，最后再切边、收卷，包装入库。
2.按照权利要求1所述的低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，所述主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和/或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
3.按照权利要求2所述的低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，其特征在于：所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物。
4.按照权利要求1所述的低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，其特征在于：所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中，所述交联固化剂包括有机过氧化物和/或偶氮化合物，所述有机过氧化物包括为过氧化异丙苯、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、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的一种或多种混合。
5.按照权利要求1所述的低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，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)硅烷中的至少一种。
6.按照权利要求1所述的低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，其特征在于：所述白色填料，为钛白粉，白炭黑，硫酸钡的白色无机粒子。
7.按照权利要求6所述的低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，其特征在于：所述白色填料表面经过有机物包覆处理，加工成30-70％浓度的EVA白色母粒后使用。
8.按照权利要求1所述的低熔指EVA复合白色光伏胶膜的制备方法，其特征在于：所述低熔指EVA复合白色光伏胶膜的总厚度为350-750μm。
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