CN109575820A - 一种转光型光伏封装用eva胶膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及胶膜技术领域，公开了一种转光型光伏封装用EVA胶膜，主要包括以下按照重量份的原料：树脂颗粒100‑120份、丙烯酸4‑8份、聚丙烯酸酯5‑10份、亚磷酸三异辛基酯2‑5份、稀土配合物3‑6份、邻苯二甲酸二辛酯2‑6份、引发剂1‑2份、有机溶剂4‑8份、增粘剂1‑3份、抗氧剂0.5‑1份、交联剂0.5‑1.5份、硅烷偶联剂0.4‑0.8份。本发明还公开了所述转光型光伏封装用EVA胶膜的制备方法。本发明制备的EVA胶膜在各种原料的配合作用下，具有良好的耐紫外老化能力，通过紫外线长时间照射依旧能保持较高的透光率，不易发黄，性能好。
Description
技术领域
本发明涉及胶膜技术领域，具体是一种转光型光伏封装用EVA胶膜及其制备方法。
背景技术
封装材料是太阳能电池组件封装中不容轻视的部件，国内外研究人员曾试用环氧树脂、有机硅树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)等作为太阳能电池组件封装材料，但皆因成本较高，性能或施工操作要求不合适而被淘汰。直到1981年，Jet Propulsion和Spring born实验室研制了以杜邦EVA为原料的太阳能电池封装胶膜配方并将其产业化，相比于其他高分子封装材料，EVA胶膜产品一上市，就以其合适的价格、优异的性能与便宜的施工条件征服了广大的消费厂家，迅速占领了大部分市场。
我国对封装材料的研究起步较晚，直到80年代中期，浙江化工研究院才开始研究太阳能电池封装材料。为改变封装材料进口的被动局面，国家科委将太阳电池封装用的EVA胶膜的研究列入“八五”攻关计划，随着各科研机构及高校开始对EVA胶膜大力投入研究，国内EVA胶膜产品的性能不断增强，与此同时，众多企业也相继进入封装材料的研究与生产行列，到目前为止，不论是研发实力，还是产品质量，国内的EVA胶膜均有和国外产品竞争的资本，EVA胶膜国产化的目标也越来越接近。
EVA胶膜的作用是将晶硅电池片包裹起来，再同上下两层起保护作用的玻璃及TPT背板粘结，用以保护太阳能电池片免受大气侵扰，维持光电转换效率不衰减。然而太阳能电池组件常年工作于露天中，EVA胶膜自身常接触高温、高湿、强辐射等恶劣的气候环境，特别是受到光、热、氧的作用极易老化黄变，甚至脱胶破裂，导致材料光透过率降低或使电池片受到外界侵蚀，因此封装胶膜的好坏极大地影响了电池组件的长期性能。随着光伏工业市场的不断发展，不同地域因其自身温度、湿度、辐照度等的差异对封装材料性能提出了更高的要求，生产出具有优异性能且能够保证组件稳定性的封装胶膜将成为一个发展趋势。
目前关于太阳能电池封装EVA胶膜的研究已有不少，主要通过提高胶膜的热导率、耐久性、粘接性和保持透光性来提升EVA的性能，但是几乎很少涉及将太阳光谱中的紫外光转为晶硅太阳能电池响应范围的可见光，如果能研发出这种转光封装胶膜，那么对于进一步提升电池发电效率，延长组件使用寿命将有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转光型光伏封装用EVA胶膜，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种转光型光伏封装用EVA胶膜，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒100-120份、丙烯酸4-8份、聚丙烯酸酯5-10份、亚磷酸三异辛基酯2-5份、稀土配合物3-6份、邻苯二甲酸二辛酯2-6份、引发剂1-2份、有机溶剂4-8份、增粘剂1-3份、抗氧剂0.5-1份、交联剂0.5-1.5份、硅烷偶联剂0.4-0.8份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒105-115份、丙烯酸5-7份、聚丙烯酸酯6-9份、亚磷酸三异辛基酯3-4份、稀土配合物4-5份、邻苯二甲酸二辛酯3-5份、引发剂1.2-1.8份、有机溶剂5-7份、增粘剂1.5-2.5份、抗氧剂0.6-0.9份、交联剂0.7-1.3份、硅烷偶联剂0.5-0.7份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒110份、丙烯酸6份、聚丙烯酸酯7份、亚磷酸三异辛基酯3.5份、稀土配合物4.5份、邻苯二甲酸二辛酯4份、引发剂1.5份、有机溶剂6份、增粘剂2份、抗氧剂0.8份、交联剂1份、硅烷偶联剂0.6份。
作为本发明再进一步的方案：所述稀土配合物为具有反应活性的EuAA(TTA)2phen。
作为本发明再进一步的方案：所述有机溶剂由丙酮和乙烯乙二醇醚按重量比4:1混合制成。
所述转光型光伏封装用EVA胶膜的制备方法，步骤如下：
1)将EVA树脂颗粒水浴加热、冷凝回流30min，使之溶解，获得EVA溶液；
2)对稀土配合物进行干燥、研磨，将分散均匀的稀土配合物与丙烯酸混合后加入步骤1)获得的EVA溶液中，再加入引发剂，搅拌均匀，获得EVA混合溶液；
3)将聚丙烯酸酯、亚磷酸三异辛基酯、邻苯二甲酸二辛酯、有机溶剂混合均匀后加入步骤2)获得的EVA混合溶液中，再加入增粘剂、抗氧剂、交联剂、硅烷偶联剂，以600-800r/min搅拌10-15min，搅拌过程辅以30-50KHz的超声波进行分散，获得复合液；
4)将步骤3)获得的复合液倒入平板模具中，压实，干燥，即可。
上述EVA胶膜在转光型光伏封装中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将具有反应活性的稀土配合物EuAA(TTA)2phen按一定的比例将其加入EVA树脂中，在EVA胶膜发生交联固化的过程中，EuAA(TTA)2phen通过丙烯酸上的C＝C与EVA分子发生反应，从而键合到EVA分子链中，由此制得的稀土配合物/EVA复合材料胶膜可以作为硅基太阳能电池的转光材料，其具有激发宽、发光强度高的特点，可以将太阳光谱中的短波长光子转换为长波长光子，不仅把部分不能吸收利用的紫外光转为可见光，从而提升太阳能电池的发电效率，而且能够提高抗紫外老化能力，使用寿命更长；本发明制备的EVA胶膜在各种原料的配合作用下，具有良好的耐紫外老化能力，通过紫外线长时间照射依旧能保持较高的透光率，不易发黄，性能好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种转光型光伏封装用EVA胶膜，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒100份、丙烯酸4份、聚丙烯酸酯5份、亚磷酸三异辛基酯2份、稀土配合物3份、邻苯二甲酸二辛酯2份、引发剂1份、有机溶剂4份、增粘剂1份、抗氧剂0.5份、交联剂0.5份、硅烷偶联剂0.4份。
其中，所述稀土配合物为具有反应活性的EuAA(TTA)2phen。
其中，所述有机溶剂由丙酮和乙烯乙二醇醚按重量比4:1混合制成。
本实施例中，所述转光型光伏封装用EVA胶膜的制备方法，步骤如下：
1)将EVA树脂颗粒水浴加热、冷凝回流30min，使之溶解，获得EVA溶液；
2)对稀土配合物进行干燥、研磨，将分散均匀的稀土配合物与丙烯酸混合后加入步骤1)获得的EVA溶液中，再加入引发剂，搅拌均匀，获得EVA混合溶液；
3)将聚丙烯酸酯、亚磷酸三异辛基酯、邻苯二甲酸二辛酯、有机溶剂混合均匀后加入步骤2)获得的EVA混合溶液中，再加入增粘剂、抗氧剂、交联剂、硅烷偶联剂，以600r/min搅拌10min，搅拌过程辅以30KHz的超声波进行分散，获得复合液；
4)将步骤3)获得的复合液倒入平板模具中，压实，干燥，即可。
实施例2
一种转光型光伏封装用EVA胶膜，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒105份、丙烯酸5份、聚丙烯酸酯6份、亚磷酸三异辛基酯3份、稀土配合物4份、邻苯二甲酸二辛酯5份、引发剂1.8份、有机溶剂7份、增粘剂2.5份、抗氧剂0.9份、交联剂1.3份、硅烷偶联剂0.7份。
其中，所述稀土配合物为具有反应活性的EuAA(TTA)2phen。
其中，所述有机溶剂由丙酮和乙烯乙二醇醚按重量比4:1混合制成。
本实施例中，所述转光型光伏封装用EVA胶膜的制备方法，步骤如下：
1)将EVA树脂颗粒水浴加热、冷凝回流30min，使之溶解，获得EVA溶液；
2)对稀土配合物进行干燥、研磨，将分散均匀的稀土配合物与丙烯酸混合后加入步骤1)获得的EVA溶液中，再加入引发剂，搅拌均匀，获得EVA混合溶液；
3)将聚丙烯酸酯、亚磷酸三异辛基酯、邻苯二甲酸二辛酯、有机溶剂混合均匀后加入步骤2)获得的EVA混合溶液中，再加入增粘剂、抗氧剂、交联剂、硅烷偶联剂，以700r/min搅拌12min，搅拌过程辅以40KHz的超声波进行分散，获得复合液；
4)将步骤3)获得的复合液倒入平板模具中，压实，干燥，即可。
实施例3
一种转光型光伏封装用EVA胶膜，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒110份、丙烯酸6份、聚丙烯酸酯7份、亚磷酸三异辛基酯3.5份、稀土配合物4.5份、邻苯二甲酸二辛酯4份、引发剂1.5份、有机溶剂6份、增粘剂2份、抗氧剂0.8份、交联剂1份、硅烷偶联剂0.6份。
其中，所述稀土配合物为具有反应活性的EuAA(TTA)2phen。
其中，所述有机溶剂由丙酮和乙烯乙二醇醚按重量比4:1混合制成。
本实施例中，所述转光型光伏封装用EVA胶膜的制备方法，步骤如下：
1)将EVA树脂颗粒水浴加热、冷凝回流30min，使之溶解，获得EVA溶液；
2)对稀土配合物进行干燥、研磨，将分散均匀的稀土配合物与丙烯酸混合后加入步骤1)获得的EVA溶液中，再加入引发剂，搅拌均匀，获得EVA混合溶液；
3)将聚丙烯酸酯、亚磷酸三异辛基酯、邻苯二甲酸二辛酯、有机溶剂混合均匀后加入步骤2)获得的EVA混合溶液中，再加入增粘剂、抗氧剂、交联剂、硅烷偶联剂，以700r/min搅拌12min，搅拌过程辅以40KHz的超声波进行分散，获得复合液；
4)将步骤3)获得的复合液倒入平板模具中，压实，干燥，即可。
实施例4
一种转光型光伏封装用EVA胶膜，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒115份、丙烯酸7份、聚丙烯酸酯9份、亚磷酸三异辛基酯4份、稀土配合物5份、邻苯二甲酸二辛酯3份、引发剂1.2份、有机溶剂5份、增粘剂1.5份、抗氧剂0.6份、交联剂0.7份、硅烷偶联剂0.5份。
其中，所述稀土配合物为具有反应活性的EuAA(TTA)2phen。
其中，所述有机溶剂由丙酮和乙烯乙二醇醚按重量比4:1混合制成。
本实施例中，所述转光型光伏封装用EVA胶膜的制备方法，步骤如下：
1)将EVA树脂颗粒水浴加热、冷凝回流30min，使之溶解，获得EVA溶液；
2)对稀土配合物进行干燥、研磨，将分散均匀的稀土配合物与丙烯酸混合后加入步骤1)获得的EVA溶液中，再加入引发剂，搅拌均匀，获得EVA混合溶液；
3)将聚丙烯酸酯、亚磷酸三异辛基酯、邻苯二甲酸二辛酯、有机溶剂混合均匀后加入步骤2)获得的EVA混合溶液中，再加入增粘剂、抗氧剂、交联剂、硅烷偶联剂，以700r/min搅拌12min，搅拌过程辅以40KHz的超声波进行分散，获得复合液；
4)将步骤3)获得的复合液倒入平板模具中，压实，干燥，即可。
实施例5
一种转光型光伏封装用EVA胶膜，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒120份、丙烯酸8份、聚丙烯酸酯10份、亚磷酸三异辛基酯5份、稀土配合物6份、邻苯二甲酸二辛酯6份、引发剂2份、有机溶剂8份、增粘剂3份、抗氧剂1份、交联剂1.5份、硅烷偶联剂0.8份。
其中，所述稀土配合物为具有反应活性的EuAA(TTA)2phen。
其中，所述有机溶剂由丙酮和乙烯乙二醇醚按重量比4:1混合制成。
本实施例中，所述转光型光伏封装用EVA胶膜的制备方法，步骤如下：
1)将EVA树脂颗粒水浴加热、冷凝回流30min，使之溶解，获得EVA溶液；
2)对稀土配合物进行干燥、研磨，将分散均匀的稀土配合物与丙烯酸混合后加入步骤1)获得的EVA溶液中，再加入引发剂，搅拌均匀，获得EVA混合溶液；
3)将聚丙烯酸酯、亚磷酸三异辛基酯、邻苯二甲酸二辛酯、有机溶剂混合均匀后加入步骤2)获得的EVA混合溶液中，再加入增粘剂、抗氧剂、交联剂、硅烷偶联剂，以800r/min搅拌15min，搅拌过程辅以50KHz的超声波进行分散，获得复合液；
4)将步骤3)获得的复合液倒入平板模具中，压实，干燥，即可。
对比例1
与实施例3相比，不含稀土配合物，其他与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，不含亚磷酸三异辛基酯，其他与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，不含稀土配合物和亚磷酸三异辛基酯，其他与实施例3相同。
对实施例1-5及对比例1-3所制备的胶膜进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
从以上结果中可以看出，本发明制备的EVA胶膜在各种原料的配合作用下，具有良好的透光率和较低的黄色指数，同时还具有良好的耐紫外老化能力，通过紫外线长时间照射依旧能保持较高的透光率，不易发黄，性能好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种转光型光伏封装用EVA胶膜，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒100-120份、丙烯酸4-8份、聚丙烯酸酯5-10份、亚磷酸三异辛基酯2-5份、稀土配合物3-6份、邻苯二甲酸二辛酯2-6份、引发剂1-2份、有机溶剂4-8份、增粘剂1-3份、抗氧剂0.5-1份、交联剂0.5-1.5份、硅烷偶联剂0.4-0.8份。
2.根据权利要求1所述的转光型光伏封装用EVA胶膜，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒105-115份、丙烯酸5-7份、聚丙烯酸酯6-9份、亚磷酸三异辛基酯3-4份、稀土配合物4-5份、邻苯二甲酸二辛酯3-5份、引发剂1.2-1.8份、有机溶剂5-7份、增粘剂1.5-2.5份、抗氧剂0.6-0.9份、交联剂0.7-1.3份、硅烷偶联剂0.5-0.7份。
3.根据权利要求2所述的转光型光伏封装用EVA胶膜，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：EVA树脂颗粒110份、丙烯酸6份、聚丙烯酸酯7份、亚磷酸三异辛基酯3.5份、稀土配合物4.5份、邻苯二甲酸二辛酯4份、引发剂1.5份、有机溶剂6份、增粘剂2份、抗氧剂0.8份、交联剂1份、硅烷偶联剂0.6份。
4.根据权利要求1所述的转光型光伏封装用EVA胶膜，其特征在于，所述稀土配合物为具有反应活性的EuAA(TTA)2phen。
5.根据权利要求1所述的转光型光伏封装用EVA胶膜，其特征在于，所述有机溶剂由丙酮和乙烯乙二醇醚按重量比4:1混合制成。
6.一种如权利要求1-5任一所述的转光型光伏封装用EVA胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将EVA树脂颗粒水浴加热、冷凝回流30min，使之溶解，获得EVA溶液；
对稀土配合物进行干燥、研磨，将分散均匀的稀土配合物与丙烯酸混合后加入步骤1）获得的EVA溶液中，再加入引发剂，搅拌均匀，获得EVA混合溶液；
3）将聚丙烯酸酯、亚磷酸三异辛基酯、邻苯二甲酸二辛酯、有机溶剂混合均匀后加入步骤2）获得的EVA混合溶液中，再加入增粘剂、抗氧剂、交联剂、硅烷偶联剂，以600-800r/min搅拌10-15min，搅拌过程辅以30-50KHz的超声波进行分散，获得复合液；
4）将步骤3）获得的复合液倒入平板模具中，压实，干燥，即可。
7.一种如权利要求1-5任一所述的EVA胶膜在转光型光伏封装中的应用。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111607154A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-01 | 南京大学 | 一种聚集诱导发光阻燃转光膜及其制备方法 |
| CN116814127A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-29 | 安徽桑瑞斯环保新材料有限公司 | 用于光伏板胶膜的透明粉末涂料及其制备方法 |
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2018
- 2018-12-07 CN CN201811496054.6A patent/CN109575820A/zh active Pending
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