CN109705767B - 一种用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜 - Google Patents
一种用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜,从上到下依次包括上表层、高反层和下表层。本发明采用了ABA三层结构,其中间层为高反层,通过在高反层中添加小尺寸的二维片状二氧化钛纳米片和大尺寸的无机颜料,由于无机颜料的粒径较大,而二维片状二氧化钛纳米片的粒径极小,因此两者可以错综排列而得到分散性非常优异的中间层,且由于二维片状二氧化钛纳米片的片层状结构使它在树脂中不容易团聚,具有更好的分散性,而优异的分散性又大大提高了高反层的各方面的性能,能够有效增加胶膜的反光性能,同时提升太阳能电池的发电效率和其他机械性能。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池领域,特别涉及一种用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜。
背景技术
目前,能源及环境问题日益严峻,寻求一种清洁、可持续的新能源迫在眉睫。基于光电转换效应的太阳能光伏发电产业正逐渐进入人类能源结构,其中,太阳能电池组件是取得商业化成功的产品之一,也得到了全世界的关注。太阳能电池组件主要由高效单晶/多晶太阳能电池片、玻璃、EVA封装胶膜、背板以及铝合金边框组成。其中,EVA封装胶膜是一种极性高分子化合物,粘结性强,是目前太阳能电池组件中封装胶膜的常规选择。
对于太阳能电池组件(尤其是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。因此,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。因此,出现了白色封装胶膜,其原理主要是在EVA胶膜中加入钛白粉等颜料以改善其反光性能,由于钛白粉粉体在树脂中的分散性直接影响了其各个方面的性能,因此一般采用纳米尺寸的工业级钛白粉。
然而,现有的EVA封装胶膜存在如下问题:(1)由于EVA是一种极性高分子化合物,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;(2)EVA封装胶膜在层压过程中,由于EVA熔融流动,会有部分白色EVA溢流到电池片正面,这样会导致电池片部分被遮挡,同样会降低组件的输出功率。尤其是第2个问题在实际应用中尤为突出。
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,如中国发明专利申请CN106684186A公开了一种无翻边粘结良好的封装胶膜的制备方法,通过制备出一种具有三层结构的胶膜解决封装胶膜容易上溢的问题。
然而,由于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,导致无机颜料粉(钛白粉)很难在聚烯烃中得到良好的分散,而分散性的问题会影响胶膜各个方面的性能,尤其是长久使用之后,聚烯烃树脂会因为粘结性不够而产生开胶情况的情况。
因此,开发一种颜料粉分散性优异,且具有高反高转化率的白色封装胶膜就成为了急需解决的技术问题。
另一方面,目前广泛使用的硅基太阳能电池其光电转换效率的理论最大值仅为31%,实际上工业化的硅基太阳能电池转换效率仅为17.5%左右,这是因为太阳光谱中能量小于硅太阳能电池能隙的光子,即波长大于1100nm的光是不能被太阳能电池吸收的,而能量大于2倍能隙的光子,即波长小于550nm的光对硅基太阳能电池来说,响应性较差。针对这一技术问题,现有的改进方法是在现有的太阳能电池表面增加一层光转换层或是直接在封装材料中添加光转换剂,其能够使入射光中太阳能电池响应较差(量子效率低)的波段转换成响应较好(量子效率高)的波段。这样,就可以在不改变太阳能电池自身结构的前提下实现对太阳光的最大利用。现有技术中一般是添加有机荧光剂,有机荧光剂能够吸收特定波长的紫外线,发射可见光。但是,有机荧光剂的吸收谱带较窄,对光谱的利用率不高,而且有机荧光剂的光稳定性不佳,长期使用会出现变色等现象,影响胶膜的透光率。
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结构型白色封装胶膜。
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结构型白色封装胶膜,从上到下依次包括上表层、高反层和下表层,所述上表层、高反层和下表层的厚度比为10~30:40~80:10~30;
所述上表层按质量份计,包括如下组分:
其中,所述聚烯烃树脂为乙烯与α-烯烃的共聚物、或所述聚烯烃树脂为聚乙烯;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;
所述光转换剂是油酸包覆的稀土光谱转换材料与聚烯烃的接枝物,所述稀土光谱转换材料选自NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合中的至少一种;
且上述组合中每种物质的质量比均为30~70:70~30。
所述助剂为过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和分散剂;
由质量份数为0.1-2.0份的过氧化物引发剂、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0.5-3份的分散剂组成。
所述高反层按质量份计,包括如下组分:
其中,所述聚烯烃树脂为乙烯与α-烯烃的共聚物、或所述聚烯烃树脂为聚乙烯;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;所述光转换剂是油酸包覆的稀土光谱转换材料与聚烯烃的接枝物,所述稀土光谱转换材料选自NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合中的至少一种;所述无机颜料选自钛白粉、三氧化二铁、二氧化硅、锌钡白、氧化锆、碳酸钙、铝粉和铜粉中的一种或几种;所述助剂为过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和分散剂;
所述下表层按质量份计,包括如下组分:
其中,所述聚烯烃树脂为乙烯与α-烯烃的共聚物、或所述聚烯烃树脂为聚乙烯;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;所述助剂为过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和分散剂。
上文中,所述上表层、高反层和下表层的厚度比优选为10:80:10。
所述高反层中,所述无机颜料的粒径为300~500nm。优选为350~400nm。
所述各层中,光转换剂是油酸包覆的稀土光谱转换材料与聚烯烃的接枝物,所述稀土光谱转换材料选自NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合中的至少一种;且上述组合中左侧物质和右侧物质的质量比均为30~70:70~30。
所述各层中,所述助剂为过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和分散剂;过氧化物引发剂的质量份数为0.1-2.0份,助交联剂的质量份数为0.1-2.0份,抗氧剂的质量份数为0.05-1.5份,光稳定剂的质量份数为0.05-1.0份,分散剂的质量份数为0.5-3份。
上述技术方案中,所述二维片状二氧化钛纳米片的制备方法如下:
(1)用盐酸将体积比1:1的无水乙醇和去离子水溶液的pH值调至3,浸泡处理新鲜的花瓣或嫩叶,充分搅拌之后滤干水分得到处理过的植物模板;
(2)在体积比为1:1的无水乙醇和去离子水溶液中加入浓硝酸调节pH值为3,搅拌后缓慢倒入钛酸四丁酯溶液,且钛源浓度为0.5mol/L,继续搅拌直至混合均匀,然后加入步骤(1)得到的处理过的植物模板至溶液1/2处,恒温放置至少48h后取出,洗净、烘干,得到烘干的植物模板;
(3)将烘干的植物模板在400~550℃条件下恒温煅烧至少2小时以去除植物模板,研磨后即可得到所述二维片状二氧化钛纳米片。
所述二维片状二氧化钛纳米片的横向尺寸为10~30nm,厚度2~20nm。优选的,其横向尺寸为10~20nm,厚度2~10nm。
优选的,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。
上述技术方案中,所述抗氧剂为四[β-(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。
优选的,所述高反层的厚度为100~400微米,所述上表层的厚度为10~100微米,所述下表层的厚度为10~100微米。其中,所述高反层的厚度可以为110微米、120微米、150微米、200微米、250微米、300微米、350微米、360微米、370微米、380微米、390微米。所述上表层和下表层的厚度可以相同或不同,优选是相同厚度,其具体厚度分别可以为11微米、12微米、15微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、95微米、98微米。
所述结构型白色封装胶膜的制备方法,包括如下步骤:将三层物料按上述配比分别在混合器中混合均匀,然后将高反层位于中间,上、下表层位于两侧,通过三台挤出机熔融挤出,经模口呈水平设置的模头流延成膜,冷却,分切,收卷即得到所述结构型白色封装胶膜。
本发明同时请求保护采用上述结构型白色封装胶膜制得的太阳能电池组件。
本发明的机理如下:(1)本发明采用三层共挤的方式得到了ABA三层结构的白色封装胶膜,各层都以EVA为主体树脂,上、下表层通过加入聚烯烃树脂进行交联提高了其力学性能,且吸水性和水汽透过率低,同时改进了EVA树脂在高温下的容易产生的PID现象又保持了胶膜的粘结性能;(2)本发明的中间层为高反层,通过在高反层中添加二维片状二氧化钛纳米片和无机颜料来提升其反射性能,由于无机颜料的粒径较大,而二维片状二氧化钛纳米片的尺寸极小,因此两者可以错综排列而得到分散性非常优异的中间层,且由于二维片状二氧化钛纳米片的片层状结构使它在树脂中不容易团聚,具有更好的分散性,而优异的分散性又大大提高了高反层的各方面的性能(普通钛白粉为粒径在200nm左右的颗粒状粉末,其在胶膜中对于太阳光存在较多的散射现象,而二维片层结构的纳米二氧化钛却能够减小对太阳光的散射作用而增大反射作用,能够有效增加胶膜的反光性能,同时提升太阳能电池的发电效率和其他机械性能);(3)本发明在封装胶膜中添加了光谱转换材料的接枝聚合物,将利用率低的高能紫外光和低能红外光得以高效利用,提高了太阳能电池的光电转换效率,由于片状的纳米二氧化钛尺寸极小,比表面积大,与油酸处理过的光谱转换材料在胶膜中混合均匀分布,产生反射-转换-反射的协同作用,配合高反层的高反射性能,得到了光电转换效率极其优异的了太阳能电池。
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.本发明开发了一种新的结构型白色封装胶膜,采用ABA三层结构,其中间层为高反层,通过在高反层中添加小尺寸的二维片状二氧化钛纳米片和大尺寸的无机颜料,由于无机颜料的粒径较大,而二维片状二氧化钛纳米片的粒径极小,因此两者可以错综排列而得到分散性非常优异的中间层,且由于二维片状二氧化钛纳米片的片层状结构使它在树脂中不容易团聚,具有更好的分散性,而优异的分散性又大大提高了高反层的各方面的性能,能够有效增加胶膜的反光性能,同时提升太阳能电池的发电效率和其他机械性能;实验证明:相比现有技术,本发明的白色封装胶膜的反射率在96.8%以上,大大提高了太阳能组件对光照的利用率,太阳能电池组件的功率增益21w以上,抗PID性能提升,发电衰减率仅为1.8~2.4%;取得了显著的效果;
2.本发明采用三层共挤的方式得到了ABA三层结构的白色封装胶膜,各层都以EVA为主体树脂,上、下表层通过加入聚烯烃树脂进行交联提高了其力学性能,且吸水性和水汽透过率低,同时改进了EVA树脂在高温下的容易产生的PID现象又保持了胶膜的粘结性能;
3.本发明在封装胶膜中添加了光谱转换材料的接枝聚合物,将利用率低的高能紫外光和低能红外光得以高效利用,配合二维片状二氧化钛纳米片,可以在胶膜中混合均匀分布,产生反射-转换-反射的协同作用,配合高反层的高反射性能,得到了光电转换效率极其优异的了太阳能电池;实验证明,与不添加光谱转换材料而仅仅添加工业级钛白粉的胶膜相比,本发明的发电功率增益21w以上,取得了显著的效果;
4.本发明的结构型白色封装胶膜的制备方法简单,且成本较低,适于推广应用。
具体实施方式
实施例1
一种用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜,从上到下依次包括上表层、高反层和下表层;各层的配方和制备方法如下:
(1)二维片状二氧化钛纳米片的制备:
(a)用盐酸将体积比1:1的无水乙醇和去离子水溶液的pH值调至3,浸泡处理新鲜的花瓣或嫩叶,搅拌1天后滤干水分得到处理过的植物模板;
(b)在体积比为1:1的无水乙醇去离子水溶液中加入浓硝酸调节pH值为3,搅拌10min后缓慢倒入一定量的钛酸四丁酯溶液,且钛源浓度为0.5mol/L,继续搅拌30mim直至混合均匀后加入步骤(1)得到的植物模板至溶液1/2处,恒温放置48h后取出,用去离子水冲洗3次50℃下烘干;
(c)将烘干的植物模板在500℃条件下恒温煅烧2h以去除植物模板,经过研磨后得到片状多孔纳米二氧化钛粉末;所述二维片状二氧化钛纳米片的横向尺寸为10~20nm,厚度2~10nm;
(2)上表层、高反层和下表层的制备:
(a)上表层A:在40份EVA树脂(Va含量25%,美国杜邦公司)和60份POE树脂(美国陶氏公司)中加入2份二维片状二氧化钛纳米片、2份油酸包覆的NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Yb/Er(质量比为1:1)、1份硬脂酸钠、2份硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5份交联剂双叔丁基过氧化异丙基苯、0.2份助交联剂三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、1.0份抗氧剂四[β-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]十八烷基醇酯、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,于高搅机中混合均匀,将上述物料投入三层共挤出片材机组的A螺杆,螺杆直径为45毫米,长径比33;
(b)高反层B:在90份EVA树脂(Va含量40%,美国杜邦公司)和10份POE树脂(美国陶氏公司)中加入5份二维片状二氧化钛纳米片粉末、15份工业级钛白粉、2份油酸包覆的NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Yb/Er(质量比为1:1)、1份硬脂酸钠、2份硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5份交联剂双叔丁基过氧化异丙基苯、0.2份助交联剂三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、1.0份抗氧剂四[β-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]十八烷基醇酯、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯在高搅机中混合均匀,将上述物料投入三层共挤出片材机组的B螺杆,螺杆直径为45毫米,长径比33;
(c)下表层C:在40份EVA树脂(Va含量25%,美国杜邦公司)和60份POE树脂(美国陶氏公司)中加入2份二维片状二氧化钛纳米片粉末、1份硬脂酸钠、2份硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5份交联剂双叔丁基过氧化异丙基苯、0.2份助交联剂三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、1.0份抗氧剂四[β-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]十八烷基醇酯、0.1份光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯于高搅机中混合均匀,将上述物料投入三层共挤出片材机组的C螺杆,螺杆直径为45毫米,长径比33;
(3)将A、B、C三层物料同时在螺杆挤出机熔融挤出,螺杆温度控制在100℃,螺杆转速控制为100转/分,然后进入T-型模头,经冷却、牵引、卷取等工序得到结构型白色封装胶膜S1,样品A/B/C三层厚度为40/200/40微米。
将上述结构型白色封装胶膜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)、结构型白色封装胶膜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0.8kg/cm2,封装胶膜将各层材料粘合牢固,即制得双玻光伏组件。
实施例2
与实施1相同,不同之处在于:A、C层物料的配方均为:70份EVA树脂和30份聚烯烃树脂。
对比例1
与实施1相同,不同之处在于:A、B、C三层物料的配方均为100份EVA树脂。
对比例2
与实施1基本相同,不同之处在于:A、B、C三层物料均为100份聚烯烃树脂。
对比例3
与实施1基本相同,不同之处在于:物料中不加入光转化剂。
对比例4
与实施1基本相同,不同之处在于:物料中不加入二维片状二氧化钛纳米片。
对比例5
与实施1基本相同,不同之处在于:二维片状二氧化钛纳米片改为工业级钛白粉。
对比例6
与实施1基本相同,不同之处在于:物料中不加入光转化剂,二维片状二氧化钛纳米片改为工业级钛白粉。
实施例和对比例的胶膜性能实验数据参见表1,太阳能电池组件的性能实验数据参见表2。
本发明中剥离力、反射率测试方法参照GB/T 29848-2013(国标《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》)。组件功率、抗PID性能和湿热老化性能的测试方法参照IEC61215标准。
表1
表2
由上表可见,上、下表层中EVA树脂含量影响胶膜的粘结性能,聚烯烃的加入有助于改善EVA的流动性和抗PID性能。通过与对比例对比可以发现二维片状二氧化钛纳米片的加入有效提高了太阳能组件的反射率,二维片状二氧化钛纳米片比工业级的钛白粉的效果要好很多,光转换剂的加入提高了组件的太阳能组件对入射太阳光的利用率,使太阳能电池组件的发电功率显著提升;参见实施例1和对比例6,太阳能电池组件的功率增益21w。
本发明的白色封装胶膜的反射率在96.8%以上,大大提高了太阳能组件对光照的利用率,本发明所制得的太阳能电池组件(实施例1)的功率相比普通的胶膜制得的太阳能组件(对比例6)功率增益为21w,取得了显著的效果;这是因为普通钛白粉为粒径在200nm左右的颗粒状粉末,其在胶膜中对于太阳光存在较多的散射现象,而二维片层结构的纳米二氧化钛却能够减小对太阳光的散射作用而增大反射作用,又因为加入了稀土光谱转换材料将入射太阳光中响应较差(量子效率低)的波段转换成响应较好的波段加以利用,且反光材料和光转换材料在材料中能形成协同作用使太阳能电池对入射光线的利用率增大,拥有更高的发电功率。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜,其特征在于:从上到下依次包括上表层、高反层和下表层,所述上表层、高反层和下表层的厚度比为10~30:40~80:10~30;
所述上表层按质量份计,包括如下组分:
EVA 10-90份
聚烯烃树脂 10-90份
二维片状二氧化钛纳米片 0.05-2份
光转换剂 0.01-3份
硅烷偶联剂 0.1-5份
助剂 0.1-5份;
其中,所述聚烯烃树脂为乙烯与α-烯烃的共聚物;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;
所述光转换剂是油酸包覆的稀土光谱转换材料与聚烯烃的接枝物,所述稀土光谱转换材料选自NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合中的至少一种;
所述助剂为过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和分散剂;
所述高反层按质量份计,包括如下组分:
EVA 80-100份
聚烯烃树脂 0-20份
二维片状二氧化钛纳米片 1-10份
无机颜料 0-10份
光转换剂 0.01-3份
硅烷偶联剂 0.1-5份
助剂 0.1-5份;
其中,所述聚烯烃树脂为乙烯与α-烯烃的共聚物;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;所述光转换剂是油酸包覆的稀土光谱转换材料与聚烯烃的接枝物,所述稀土光谱转换材料选自NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Yb/Tm和NaYF4:Tb/Er组合、NaYF4:Tb/Tm和NaYF4:Yb/Er组合中的至少一种;所述无机颜料选自钛白粉、三氧化二铁、二氧化硅、锌钡白、氧化锆、碳酸钙、铝粉和铜粉中的一种或几种;所述助剂为过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和分散剂;
所述下表层按质量份计,包括如下组分:
EVA 10-90份
聚烯烃树脂 10-90份
二维片状二氧化钛纳米片 0.05-2份
硅烷偶联剂 0.1-5份
助剂 0.1-5份;
其中,所述聚烯烃树脂为乙烯与α-烯烃的共聚物;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;所述助剂为过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和分散剂;
其中,所述二维片状二氧化钛纳米片的制备方法如下:
(1)用盐酸将体积比1:1的无水乙醇和去离子水溶液的pH值调至3,浸泡处理新鲜的花瓣或嫩叶,充分搅拌之后滤干水分得到处理过的植物模板;
(2)在体积比为1:1的无水乙醇和去离子水溶液中加入浓硝酸调节pH值为3,搅拌后缓慢倒入钛酸四丁酯溶液,且钛源浓度为0.5 mol/L,继续搅拌直至混合均匀,然后加入步骤(1)得到的处理过的植物模板至溶液1/2处,恒温放置至少48h后取出,洗净、烘干,得到烘干的植物模板;
(3)将烘干的植物模板在400~550℃条件下恒温煅烧至少2小时以去除植物模板,研磨后即可得到所述二维片状二氧化钛纳米片。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜,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结构型白色封装胶膜,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。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜,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。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜,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。
6.根据权利要求1所述的用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜,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1所述的用于太阳能电池组件的结构型白色封装胶膜,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结构型白色封装胶膜,其特征在于:所述高反层的厚度为100~400微米,所述上表层的厚度为10~100微米,所述下表层的厚度为10~100微米。
9.采用权利要求1至8中任意一种结构型白色封装胶膜制得的太阳能电池组件。
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