CN109294455A

CN109294455A - 一种太阳能封装材料用复合封装胶膜及其制备方法

Info

Publication number: CN109294455A
Application number: CN201811025802.2A
Authority: CN
Inventors: 汪加胜; 陈磊; 郭森; 杨同禄; 唐舫成; 白文韬
Original assignee: Jiangsu Lushan Photoelectric Technology Co Ltd; Guangzhou Lushan New Materials Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Lushan Photoelectric Technology Co Ltd; Guangzhou Lushan New Materials Co Ltd
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2019-02-01
Anticipated expiration: 2038-09-04
Also published as: CN109294455B

Abstract

本发明公开了一种太阳能封装材料用复合封装胶膜，由EVA胶膜层与POE胶膜层组成；所述EVA胶膜层由按重量份计的如下原料制备而成：EVA树脂100份，复合交联剂0.5‑1.6份，助交联剂0.5‑1份，紫外吸收剂0.05‑0.2份，抗氧剂0.03‑0.1份，增粘剂0.1‑0.5份。所述复合交联剂包括过氧化物和交联控制剂。本发明还公开了太阳能封装材料用复合封装胶膜的制备方法，包括POE树脂的熔融挤出步骤、EVA树脂的熔融挤出步骤和共挤步骤。本发明的复合封装胶膜解决了固化膜的气泡及凝胶含量过低的问题，同时具有透光率好、玻璃强度高的特点。该制备方法能够同时满足流延制膜时工艺稳定性、层压工艺稳定性及交联固化高效性的要求。

Description

一种太阳能封装材料用复合封装胶膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种封装胶膜，具体涉及一种太阳能封装材料用复合封装胶膜及其制备方法。

背景技术

太阳能电池是一种把太阳能直接转化为电能的装置，太阳能电池组件的使用环境通常在室外高温下曝晒。所以为了防止电池片直接接触空气而受到损坏，一般用两层封装胶膜将电池片夹在在钢化玻璃和背板之间，通过真空加热层压使它们粘合成一体。这两层封装胶膜主要起到了密封及保护电池片的作用，以延长整个电池组件的使用寿命。目前，工业上的光伏组件用封装胶膜主要采用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)树脂为基础材料。

目前，聚烯烃弹性体(POE)作为新型封装胶膜基体材料受到了广泛关注，与目前广泛使用的EVA封装胶膜相比，POE封装胶膜在透光率指标上以EVA相当，而在体积电阻率、水汽阻隔率、耐老化性能以及抗PID等性能指标上POE胶膜具有明显优势，是EVA封装胶膜的优秀替代品。但由于POE分子链上缺乏极性基团，其对背板与玻璃的粘结性能远远不及EVA封装胶膜。

目前工业化应用的POE胶膜大多采用与EVA封装胶膜相同的增粘方法，即在制备配方中加入硅烷偶联剂作为胶膜粘结改性剂，但在EVA封装胶膜中应用良好的增粘剂配方用于POE封装胶膜中时，POE封装胶膜与玻璃及背板的粘结强度却较差，无法满足光伏组件的使用要求。于是人们通过增大偶联剂用量或多种偶联剂复配的方法实现POE封装胶膜粘结性能的提高，但这种方法大大提高了POE封装胶膜的产品成本。从经济角度考虑，可以设想将POE与EVA进行共混，利用EVA极性基团实现高粘结性能的同时又具有POE的优异耐老化性能。但是实践中发现，简单的共混后挤出流延工艺稳定性较差，POE与EVA分相严重，必须在共混步骤提供预处理工艺，而这又给POE封装胶膜加大了生产制备成本。

为解决POE与EVA共混胶膜存在流延工艺稳定较差的问题，也可以设想将POE与EVA进行多层共挤来实现流延成膜的工艺稳定性。但是实验结果表明，尽管共挤复合膜可以实现EVA/POE膜的流延稳定性，但由于POE封装胶膜的层压固化温度一般比EVA高5-10℃左右，若以POE胶膜层压温度对复合膜层压会出现EVA胶膜层气泡现象严重，而以EVA胶膜层压温度对复合膜层压则会出现POE胶膜层交联效果不佳，因此，两者固化温度不同就导致EVA/POE复合封装胶膜无法同时满足层压工艺稳定性及交联固化高效性的要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种太阳能封装材料用复合封装胶膜，它解决了固化膜的气泡及凝胶含量过低的问题，同时具有透光率好、玻璃强度高的特点。

本发明的目的之二在于提供一种太阳能封装材料用复合封装胶膜的制备方法，该制备方法能够同时满足流延制膜时工艺稳定性、层压工艺稳定性及交联固化高效性的要求。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，由EVA胶膜层与POE胶膜层组成；

所述EVA胶膜层由按重量份计的如下原料制备而成：EVA树脂100份，复合交联剂0.5-1.6份，助交联剂0.5-1份，紫外吸收剂0.05-0.2份，抗氧剂0.03-0.1份，增粘剂0.1-0.5份。

进一步地，所述POE胶膜层由按重量份计的如下原料制备而成：POE树脂100份，交联剂0.5-1.2份，助交联剂0.5-1份，紫外吸收剂0.05-0.2份，抗氧剂0.03-0.1份，增粘剂0.1-0.5份。

进一步地，所述POE树脂的熔体流动速率为10g/10min-40g/10min，透光率≥90％；所述EVA树脂的熔体流动速率为10g/10min-30g/10min，透光率≥90％。

进一步地，所述复合交联剂包括过氧化物和交联控制剂。

进一步地，所述过氧化物的分解半衰期为1min时的温度为130℃-170℃，更优选为155℃-166℃。

进一步地，所述过氧化物为1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1，1-二叔丁基过氧化环己烷、过氧化2-乙基己酸叔丁酯中的一种或两种以上；所述交联控制剂为二烯丙基胺、三烯丙基胺、二甲基烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺中的一种。

进一步地，所述复合交联剂中过氧化物与交联控制剂的重量份为：4-6：1。

进一步地，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种以上；所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、气相二氧化硅、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮中的一种或两种以上；所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇脂、三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2.4-二叔丁基苯基)酯中的一种或两种以上；所述增粘剂为硅烷偶联剂，选自乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸酯硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种太阳能封装材料用复合封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括：

POE树脂的熔融挤出步骤：将配方量的POE树脂、交联剂、助交联剂、紫外吸收剂、抗氧剂、增粘剂混合均匀，得到POE混合料；然后将POE混合料投入第一单螺杆挤出机进行熔融并挤出，得到POE熔融物料；

EVA树脂的熔融挤出步骤：将配方量的EVA树脂、复合交联剂、助交联剂、紫外吸收剂、抗氧剂、增粘剂混合均匀，得到EVA混合料；然后将EVA混合料投入第二单螺杆挤出机进行熔融并挤出，得到EVA熔融物料；

共挤步骤：将POE熔融物料和EVA熔融物料输送至共挤模头，模头入口的分配器将EVA熔融物料分配至上层形成EVA胶膜层，将POE熔融物料分配至下层形成POE胶膜层，并且将它们输送至共挤模头出口处汇合，然后利用压花辊进行牵伸、冷却辊进行冷却成膜，制得复合封装胶膜。

进一步地，POE树脂的熔融挤出步骤中，第一单螺杆挤出机的各区温度设置为：Ⅰ区温度为60-70℃、Ⅱ区温度为70-80℃、Ⅲ区温度为75-85℃、Ⅳ区温度为80-90℃、Ⅴ区温度为85-95℃、Ⅵ区温度为90-95℃、机头95℃；EVA树脂的熔融挤出步骤，第二单螺杆挤出机的各区温度设置为：Ⅰ区温度为55-65℃、Ⅱ区温度为65-75℃、Ⅲ区温度为70-80℃、Ⅳ区温度为75-85℃、Ⅴ区温度为80-90℃、Ⅵ区温度为90-95℃、机头95℃。

进一步地，共挤步骤中，共挤模头的温度为90-100℃；压花辊的温度为50-70℃，冷却辊的温度为40-60℃，牵伸比为0.8-1.2。

进一步地，复合封装胶膜的总厚度为0.4-0.5mm，其中，EVA胶膜层的厚度占复合封装胶膜总厚度的30-50％。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过采用交联控制剂与过氧化物组成双组分复合交联剂，其中，交联控制剂的化学结构带有特定功能基团。其一方面可以抑制EVA胶膜层中交联剂在高温层压过程中的迅速分解而产生大量气泡，实现缓慢分解达到交联网络均匀完善化，从而保证复合膜的层压工艺稳定性；另一方面又可以让POE胶膜层匹配其最佳固化温度，进而实现POE胶膜层的交联固化高效性。因此，本发明的复合封装胶膜解决了固化膜的气泡及凝胶含量过低的问题，同时具有透光率好、玻璃强度高的特点。

2、本发明通过采用交联控制剂与过氧化物组成双组分复合交联剂，在低温流延成膜工艺过程中，交联控制剂带有的烯丙基团对过氧化物的分解产生抑制作用，避免了由于过氧化物提前分解在EVA基膜中形成微凝胶及晶点，提高了流延成膜的工艺稳定性；在高温层压过程中，交联控制剂同样在交联前期起到相似作用抑制了EVA胶膜层中过氧化物迅速分解产生大量气泡，而在交联后期交联控制剂带有的胺基改变过氧化物的分解途经，扩大其活化区间，使得EVA持续稳定地实现充分交联。采用该复合交联剂，可以在制备POE单层封装胶膜方法中的流延工艺相似的条件下，制备出兼有流延工艺稳定性、层压工艺稳定性及交联固化高效性的EVA/POE双层复合封装胶膜。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种太阳能封装材料用复合封装胶膜，由EVA胶膜层与POE胶膜层组成；

作为进一步地实施方式，所述POE胶膜层由按重量份计的如下原料制备而成：POE树脂100份，交联剂0.5-1.2份，助交联剂0.5-1份，紫外吸收剂0.05-0.2份，抗氧剂0.03-0.1份，增粘剂0.1-0.5份。

作为进一步地实施方式，所述POE树脂的熔体流动速率(MFR)为10g/10min-40g/10min，透光率≥90％；所述EVA树脂的熔体流动速率(MFR)为10g/10min-30g/10min，透光率≥90％。

作为进一步地实施方式，所述复合交联剂包括过氧化物和交联控制剂。

作为进一步地实施方式，所述过氧化物的分解半衰期为1min时的温度为130℃-170℃，更优选为155℃-166℃。

作为进一步地实施方式，所述过氧化物为1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1，1-二叔丁基过氧化环己烷、过氧化2-乙基己酸叔丁酯中的一种或两种以上。

作为进一步地实施方式，所述交联控制剂为二烯丙基胺、三烯丙基胺、二甲基烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺中的一种。

作为进一步地实施方式，所述复合交联剂中过氧化物与交联控制剂的重量份为：4-6：1，更优选为5-5.5：1。

作为进一步地实施方式，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种以上。

作为进一步地实施方式，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、气相二氧化硅、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮中的一种或两种以上。

作为进一步地实施方式，所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇脂、三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2.4-二叔丁基苯基)酯中的一种或两种以上。

作为进一步地实施方式，所述增粘剂为硅烷偶联剂，选自乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸酯硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。

一种太阳能封装材料用复合封装胶膜的制备方法，包括：

实际使用过程中，需要再将此复合封装胶膜与组件各部分层压粘合，复合封装胶膜的EVA胶膜层用于接触玻璃及背板面，复合封装胶膜的POE胶膜层用于接触电池片面。

作为进一步地实施方式，POE树脂的熔融挤出步骤中，第一单螺杆挤出机的各区温度设置为：Ⅰ区温度为60-70℃、Ⅱ区温度为70-80℃、Ⅲ区温度为75-85℃、Ⅳ区温度为80-90℃、Ⅴ区温度为85-95℃、Ⅵ区温度为90-95℃、机头95℃；EVA树脂的熔融挤出步骤，第二单螺杆挤出机的各区温度设置为：Ⅰ区温度为55-65℃、Ⅱ区温度为65-75℃、Ⅲ区温度为70-80℃、Ⅳ区温度为75-85℃、Ⅴ区温度为80-90℃、Ⅵ区温度为90-95℃、机头95℃。

作为进一步地实施方式，共挤步骤中，共挤模头的温度为90-100℃；压花辊的温度为50-70℃，冷却辊的温度为40-60℃，牵伸比为0.8-1.2。优选地，共挤步骤中，共挤模头的温度为94-97℃；压花辊的温度为55-65℃，冷却辊的温度为45-55℃，牵伸比为0.9-1.1。

作为进一步地实施方式，复合封装胶膜的总厚度为0.4-0.5mm，其中，EVA胶膜层的厚度占复合封装胶膜总厚度的30-50％。优选地，EVA胶膜层的厚度占复合封装胶膜总厚度的40-45％。

在本发明详细叙述和实施例的性能测试中，测试对象分为层压固化膜和“玻璃/胶膜/背板”结构的小型组件。对层压固化膜进行测试是为了考察封装胶膜的交联程度及光学性能；对小型组件进行测试是为了考察封装胶膜的粘结性能及耐老化性能。

在本发明详细叙述和实施例中所示的各项测定值是按下述方法测定的。

1、凝胶含量

凝胶含量是表征胶膜交联程度的一项指标。精确测量0.8-1g的胶膜样品，用200目铜网包裹后置于微沸的二甲苯中萃取抽提12h，其间更换溶剂两次；取出铜网并置于烘箱中干燥至恒重，按式(1)计算凝胶含量。

式(1)中，w₀是萃取前样品质量，w₁是萃取并干燥后样品质量。

2、胶膜透光率

使用紫外可见分光光度计(岛津UV-2450)并根据GB/T 2410-2008测试胶膜的透光率，取波长555nm、700nm和900nm处透过率的平均值为胶膜的透光率，试样尺寸为30mm×30mm。

3、胶膜粘结性能

通过胶膜与玻璃及背板的剥离强度来表征胶膜的粘结性能。通过划到在玻璃/胶膜/背板组件样品的背板面划取宽为1cm的测试样品，一条划至胶膜面以测试胶膜与背板的剥离力，一条划至玻璃面以测试胶膜与玻璃的剥离力，按照GB/T279-1995胶黏带180°剥离强度试验方法进行测试，夹头分离速度为100mm/min。计算公式如下式(2)：

σ180°＝F/B 式(2)

式(2)中，σ180°为剥离强度，N/cm；F为平均剥离力，N；B为试样宽度，cm。

4、胶膜耐老化性能

通过测定固化后的复合膜在恒定湿热条件下老化一段时间后的黄色指数及剥离强度来表征EVA/POE复合封装胶膜的耐老化性能。按照GB/T 2423.3-2006的试验方法，将“玻璃/胶膜/背板”结构的小型组件放入温度85℃、湿度85％的老化试验箱中，试验1000h后取样。实验前后，对试样按ASTM E313进行黄色指数测试，每块试样测不少于5个点，取平均值，以实验前后黄色指数的差值作为黄变指数；对试样按GB/T279-1995进行剥离强度测试，每块试样测不少于3个样条区，取平均值。分别记录并考察复合膜与玻璃之间的剥离强度及试样黄色指数老化前后的变化差值。

以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。

对比实施例1：

POE树脂100份；交联剂1份；助交联剂0.8份；紫外吸收剂0.1份；抗氧剂0.05份；增粘剂0.2份；上述原料配比均为重量份。将上述原料高速混合机中混合均匀，然后将混合料投入①号单螺杆挤出机进行熔融挤出，然后利用压花辊、冷却辊进行牵伸、冷却成膜，制得厚度为0.45mm的POE流延膜。一方面将流延膜在145℃光伏组件层压机上热压固化20min，制得POE固化膜；另一方面将“玻璃/胶膜/背板”层次搭配在145℃光伏组件层压机上热压固化20min，制得小型组件。

具体选用的材料为POE树脂的MFR为30g/10min，交联剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯，助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯，紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，增粘剂为乙烯基三甲氧基硅烷。

具体选用的工艺参数如表1所示：

表1①号单螺杆挤出机参数设置

对比实施例2：

EVA树脂100份；交联剂1份；助交联剂0.8份；紫外吸收剂0.1份；抗氧剂0.05份；增粘剂0.2份；上述原料配比均为重量份。将上述原料高速混合机中混合均匀，然后将混合料投入②单螺杆挤出机进行熔融挤出，然后利用压花辊、冷却辊进行牵伸、冷却成膜，制得厚度为0.45mm的EVA流延膜。一方面将流延膜在140℃光伏组件层压机上热压固化15min，制得EVA固化膜；另一方面将“玻璃/胶膜/背板”层次搭配在140℃光伏组件层压机上热压固化15min，制得小型组件。

具体选用的材料为EVA树脂的MFR为18g/10min，交联剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯，助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯，紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，增粘剂为乙烯基三甲氧基硅烷。

具体选用的工艺参数如表2所示：

表2②号单螺杆挤出机参数设置

对比实施例3：

按对比实施例1中配比，将POE混合料投入①号单螺杆挤出机进行熔融挤出；按对比实施例2的配比，将EVA混合料投入②号单螺杆挤出机进行熔融挤出。将两熔融物料输送至共挤模头，模头入口的分配器将EVA胶膜层作为上层，POE胶膜层作为下层，熔融物料在共挤模头出口处汇合，然后利用压花辊、冷却辊进行牵伸、冷却成膜，制得厚度为0.45mm的EVA/POE复合封装胶膜，EVA胶膜层厚度占比为40％。一方面将流延膜在145℃光伏组件层压机上热压固化20min，制得EVA/POE固化膜；另一方面将“玻璃/胶膜/背板”层次搭配在145℃光伏组件层压机上热压固化20min，制得EVA/POE小型组件。

具体选用的材料为POE树脂的MFR为30g/10min，EVA树脂的MFR为18g/10min，交联剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯，助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯，紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，增粘剂为乙烯基三甲氧基硅烷。

具体选用的工艺参数如表3所示：

表3①、②号单螺杆挤出机参数设置

对比实施例4：

按照对比实施例3所述的配方、方法及条件制备出EVA/POE复合封装胶膜后，一方面将流延膜在140℃光伏组件层压机上热压固化15min，制得EVA/POE固化膜；另一方面将“玻璃/胶膜/背板”层次搭配在140℃光伏组件层压机上热压固化15min，制得EVA/POE小型组件。具体材料与选用的工艺参数与对比实施例3相同。

实施例1：

将对比实施例3中的EVA混合料配方中的交联剂替换为复合交联剂，复合交联剂是由叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和N-甲基二烯丙基胺组成的混合物，两者的质量配比：叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯:N-甲基二烯丙基胺＝5/1。其他组份与用量与对比实施例3相同。按照对比实施例3所述的方法及条件制备出EVA/POE固化膜及小型组件。

分别对对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4和实施例1制得的层压固化膜及小型组件进行分析测试，结果见表4。

表4对比实施例1、2、3、4和实施例1制得固化膜和小型组件的性能

注：对比实施例3、4和实施例1中，测试玻璃与胶膜剥离强度时，EVA胶膜层接触玻璃；测试背板与胶膜剥离强度时，EVA胶膜层接触背板。

从表4可见，对比实施例1采用的是POE单层膜，其组件样品的老化性能优异，1000h后的黄变指数只有0.93，但是其层压固化膜与玻璃或背板的剥离强度较差；对比实施例2采用的是EVA单层膜，其固化膜的透光率、组件样品与玻璃和背板的剥离强度均达到很高，但由于EVA树脂本身耐老化性能较差，这就导致其组件黄变指数较高，老化后剥离强度大幅下降；对比实施例3采用了EVA/POE复合封装胶膜，但测试结果发现固化膜的气泡问题严重，这是由于在145℃的层压条件下，EVA胶膜层内过氧化物分解产生的气体在还没有排出时，胶膜就迅速引发固化，从而导致气泡在胶膜内残留，甚至气泡影响到了POE胶膜层。气泡问题也使得对比实施例3的组件剥离强度遭到严重破坏，甚至失去与玻璃或背板的粘结性能；对比实施例4也采用了EVA/POE复合封装胶膜，但其选取了140℃、15min的层压工艺，结果表明对比实施例3出现的气泡问题得到了有效解决，但固化膜的凝胶含量太低，仅64.4％，这也导致制成组件的剥离强度较差，进一步影响组件密封性，在湿热老化试验后，黄变指数达到了2.51，与玻璃的粘结性能也受到了严重破坏；实施例1在EVA胶膜层采用了由叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和N-甲基二烯丙基胺组成的复合交联剂，其不仅解决了固化膜的气泡及凝胶含量过低问题，还对固化膜整体透光率较POE胶膜层来说有所提升，与此同时复合膜与玻璃及背板的剥离强度分别达到128.6及120.7N·cm^-1，黄变指数及老化后剥离强度均较为理想。

实施例2：

将对比实施例3中的EVA混合料配方中的交联剂替换为复合交联剂，复合交联剂是由叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和N-甲基二烯丙基胺组成的混合物，两者质量配比为：叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯:N-甲基二烯丙基胺＝5/1。将复合交联剂用量(重量份)分别调节为：(1)0.4份；(2)0.5份；(3)1份；(4)1.6份；(5)1.7份。其他组份与用量与对比实施例3相同。按照对比实施例3所述的方法及条件制备出EVA/POE固化膜及小型组件。

将实施例2中不同用量的复合交联剂制得的层压固化膜和小型组件进行测试，结果见表5。

表5实施例2制得的固化膜和小型组件的性能

注：复合交联剂用量为1份的固化膜及“玻璃/胶膜/背板”组件性能的数据来自于实施例1。

从表5可见，复合交联剂用量对固化膜及组件性能有着较大影响。当复合交联剂用量在0.5-1.6之间时，制备得固化膜和小型组件性能较单层POE胶膜的综合性能有着明显提高。当复合交联剂用量低于0.5份或高于1.6份时，复合胶膜交联性能、粘结性能及耐湿热老化性能均低于单层POE胶膜。

实施例3：

将对比实施例3中的EVA混合料配方中的交联剂替换为复合交联剂，复合交联剂是由叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和N-甲基二烯丙基胺组成的混合物，将两者质量配比分别调节为：(1)7/1；(2)6/1；(3)5/1；(4)4/1；(5)3/1。其他组份与用量与对比实施例3相同。按照对比实施例3所述的方法及条件制备出EVA/POE固化膜及小型组件。

将实施例3中不同复配配比的复合交联剂制得的层压固化膜和小型组件进行测试，结果见表6。

表6实施例3制得的固化膜和小型组件的性能

注：复合交联剂配比为5/1的固化膜及“玻璃/胶膜/背板”组件性能的数据来自于实施例1。

从表6可见，复合交联剂配比对固化膜及组件性能有着较大影响。当复合交联剂中叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和N-甲基二烯丙基胺的配比在6:1和4:1之间时，EVA/POE复合封装胶膜制得的固化膜及小型组件的综合性能均明显优于单层POE胶膜制得的样品性能，但当叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和N-甲基二烯丙基胺的配比低于4:1时，尽管EVA胶膜层在层压过程在较稳定，但层压出的复合膜交联度却偏低，剥离强度及耐湿热老化性能也较差；而当当叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和N-甲基二烯丙基胺的配比高于6:1时，EVA胶膜层中的交联反应速度得不到控制调节，导致复合膜在固化后气泡现象严重，大大破坏了组件粘结性能及耐老化性能。

实施例4：

将对比实施例3中的EVA混合料配方中的交联剂替换为复合交联剂，复合交联剂是由叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和N-甲基二烯丙基胺组成的混合物，两者的质量配比：叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯:N-甲基二烯丙基胺＝5/1。其他组份与用量与对比实施例3相同。共挤模头调节EVA胶膜层占胶膜总厚度的占比分别为：(1)25％；(2)30％；(3)40％；(4)50％；(5)55％，其余均按照对比实施例3所述的方法及条件制备出厚度为0.45mm的EVA/POE固化膜及小型组件。

将实施例4中不同厚度EVA胶膜层的复合交联剂制得的层压固化膜和小型组件进行测试，结果见表7。

表7实施例4制得的固化膜和小型组件的性能

注：EVA胶膜层占胶膜总厚度比为40％的固化膜及“玻璃/胶膜/背板”组件性能的数据来自于实施例1。

从表7中可以看出，EVA胶膜层厚度占比对EVA/POE复合封装胶膜的固化膜交联度及光学性能影响不大，但对组件粘结性能及老化性能有着重要影响。EVA/POE复合封装胶膜与玻璃及背板的剥离强度随EVA胶膜层厚度变大而增大，黄变指数也随EVA胶膜层厚度变大而增大。这是由于EVA胶膜层粘结性能远优于POE胶膜层，而耐湿热老化性能又弱于POE胶膜层，所以，当EVA胶膜层厚度占复合封装胶膜总厚度比在30％和50％之间时，制得的EVA/POE复合封装胶膜综合性能均能够满足使用要求。而当EVA胶膜层厚度占比低于30％时，制得的EVA/POE复合封装胶膜粘结性能较差；高于50％时，制得的EVA/POE复合封装胶膜耐湿热老化性能较差，老化后剥离强度劣化低至84.1N·cm^-1，不利于保证太阳能光伏组件的长期使用。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以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

1.一种太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，由EVA胶膜层与POE胶膜层组成；

2.如权利要求1所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，所述POE胶膜层由按重量份计的如下原料制备而成：POE树脂100份，交联剂0.5-1.2份，助交联剂0.5-1份，紫外吸收剂0.05-0.2份，抗氧剂0.03-0.1份，增粘剂0.1-0.5份。

3.如权利要求2所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，所述POE树脂的熔体流动速率为10g/10min-40g/10min，透光率≥90％；所述EVA树脂的熔体流动速率为10g/10min-30g/10min，透光率≥90％。

4.如权利要求1或2所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，所述复合交联剂包括过氧化物和交联控制剂。

5.如权利要求4所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，所述过氧化物的分解半衰期为1min时的温度为130℃-170℃，更优选为155℃-166℃。

6.如权利要求5所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，所述过氧化物为1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1，1-二叔丁基过氧化环己烷、过氧化2-乙基己酸叔丁酯中的一种或两种以上；所述交联控制剂为二烯丙基胺、三烯丙基胺、二甲基烯丙基胺、N-甲基二烯丙基胺中的一种。

7.如权利要求4所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，所述复合交联剂中过氧化物与交联控制剂的重量份为：4-6：1。

8.如权利要求2所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜，其特征在于，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种以上；所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、气相二氧化硅、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮中的一种或两种以上；所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇脂、三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2.4-二叔丁基苯基)酯中的一种或两种以上；所述增粘剂为硅烷偶联剂，选自乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸酯硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的太阳能封装材料用复合封装胶膜的制备方法，其特征在于，

POE树脂的熔融挤出步骤中，第一单螺杆挤出机的各区温度设置为：Ⅰ区温度为60-70℃、Ⅱ区温度为70-80℃、Ⅲ区温度为75-85℃、Ⅳ区温度为80-90℃、Ⅴ区温度为85-95℃、Ⅵ区温度为90-95℃、机头95℃；

EVA树脂的熔融挤出步骤，第二单螺杆挤出机的各区温度设置为：Ⅰ区温度为55-65℃、Ⅱ区温度为65-75℃、Ⅲ区温度为70-80℃、Ⅳ区温度为75-85℃、Ⅴ区温度为80-90℃、Ⅵ区温度为90-95℃、机头95℃；

共挤步骤中，共挤模头的温度为90-100℃；压花辊的温度为50-70℃，冷却辊的温度为40-60℃，牵伸比为0.8-1.2；

复合封装胶膜的总厚度为0.4-0.5mm，其中，EVA胶膜层的厚度占复合封装胶膜总厚度的30-50％。