CN109880444B - 一种eva封装胶膜表面涂层的制备方法 - Google Patents

一种eva封装胶膜表面涂层的制备方法 Download PDF

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本发明公开了一种EVA封装胶膜表面涂层的制备方法，包括步骤：称取1摩尔份Eu203溶于过量浓盐酸中，蒸干，用乙醇溶解；将7～8摩尔份二苯甲酰甲烷用乙醇溶解，加入前述溶液，用氨水调节pH为6～6.5，在55～60℃恒温反应1～1.5h，加入邻菲罗啉乙醇溶液，调节pH为6～6.5，在55～60℃继续反应0.5～1h，加入用氨水中和了的均苯三甲酸乙醇溶液，在70～80℃反应3～4h，所得沉淀物过滤、用乙醇洗净，得到的配合物溶解于含有EVA和交联剂的有机溶液中，涂覆在EVA胶膜表面，干燥成膜即可。采用二苯甲酰甲烷作为第一配体，邻菲罗啉和均苯三甲酸作为第二配体，能增强紫外线吸收强度，提高EVA胶膜的耐候性。

Description

一种EVA封装胶膜表面涂层的制备方法
技术领域
本发明涉及光伏材料技术领域，具体涉及一种EVA封装胶膜表面涂层的制备方法。
背景技术
光伏电池一般为玻璃/封装材料/电池板/封装材料//背板的多层结构，其中封装材料用于固定电池片并起到密封保护作用，其重要性仅次于电池板。由于太阳能电池长期在户外使用，受到暴晒、雨雪等环境影响，对封装胶膜的性能要求很高，需要具有较好的散热能力和耐老化性能、较低的水汽透过率、优异的密封粘接性能、良好的透光率和红外发射率，以便降低组件整体的工作温度，同时在户外环境下保护电池片不受水分的侵蚀，阻隔氧气和水汽，防止电池片老化或腐蚀。
基于上述要求，现有技术通常选择环氧树脂、有机硅树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等用作太阳能电池的封装材料，尤其以价格便宜、加工方便且封装性能较好的EVA封装材料应用最为广泛。由于晶体硅太阳能电池板的使用寿命可达30年以上，而EVA耐紫外老化性能较差，受紫外线照射容易降解变黄，因此需要对EVA封装胶膜进行优化。常用的方法加入紫外光吸收剂、紫外光稳定剂等防老化助剂，但这类助剂容易引入生色基团，易致使胶膜黄变，影响透光率。
稀土配合物是一类特殊的荧光物质，可以吸收紫外光，降低材料的老化降解，还能将紫外波段转化为可吸收波段，提高太阳能电池的光电转换率。
发明内容
针对现有EVA封装材料耐紫外老化性能差的问题，本发明提供一种EVA封装胶膜表面涂层的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种EVA封装胶膜表面涂层的制备方法，包括步骤：
S1、称取1摩尔份Eu203溶于过量浓盐酸中，在65～75℃水浴蒸干，所得粉末用乙醇溶解；
S2、将7～8摩尔份二苯甲酰甲烷用乙醇溶解，再加入步骤S1制得的溶液，用氨水调节pH为6～6.5，在55～60℃恒温反应1～1.5h，然后将1.5～2摩尔份邻菲罗啉用乙醇溶解并滴加到反应液中，用氨水调节pH为6～6.5，在55～60℃继续反应0.5～1h，加入用氨水中和了的均苯三甲酸乙醇溶液，在70～80℃反应3～4h，所得沉淀物过滤、用乙醇洗净，得到配合物；
S3、将EVA和交联剂溶解于有机溶剂中，加入步骤S2所得配合物溶解均匀，使配合物与EVA的质量比为0.01～0.5:1，然后将溶液涂覆在EVA胶膜表面，干燥成膜。
优选的，步骤S2中，均苯三甲酸的添加量为0.5～1摩尔份。
优选的，步骤S3所述交联剂为过氧化二苯甲酰。
优选的，步骤S3中，溶解于有机溶剂的EVA的VAc含量为30～35％，EVA胶膜所用EVA树脂的VAc含量为25～35％。
优选的，步骤S3所述的有机溶剂为二甲苯。
本发明的有益效果：
本发明利用稀土配合物的荧光特性及不易被氧化的优点，采用二苯甲酰甲烷作为第一配体，邻菲罗啉和均苯三甲酸作为第二配体，增强紫外线吸收强度，提高EVA胶膜的耐候性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
以下实施例和对比例中，EVA为杜邦公司生产Elvax150树脂，VAc含量33％；Eu203购自赣州市广利高新技术材料有限公司，其余试剂均为分析纯。
实施例1
(1)称取10mmol的Eu203溶于过量浓盐酸中，在65℃水浴蒸干，所得粉末用乙醇溶解；
(2)将70mmol的二苯甲酰甲烷用乙醇溶解，再加入步骤(1)制得的溶液，用氨水调节pH为6.5，在55℃恒温反应1.5h，然后将15mmol的邻菲罗啉用乙醇溶解并滴加到反应液中，用氨水调节pH为6.5，在60℃继续反应0.5h，加入用氨水中和了的均苯三甲酸乙醇溶液(其中均苯三甲酸用量5mmol)，在75℃反应3.5h，所得沉淀物过滤、用乙醇洗净，得到配合物；
(3)将EVA和适量过氧化二苯甲酰溶解于有机溶剂中，加入步骤(2)所得配合物溶解均匀，使配合物与EVA的质量比为0.1:1，然后将溶液涂覆在厚0.5mm的EVA胶膜表面，干燥成膜。
实施例2
(1)称取10mmol的Eu203溶于过量浓盐酸中，在70℃水浴蒸干，所得粉末用乙醇溶解；
(2)将80mmol的二苯甲酰甲烷用乙醇溶解，再加入步骤(1)制得的溶液，用氨水调节pH为6.5，在60℃恒温反应1h，然后将20mmol的邻菲罗啉用乙醇溶解并滴加到反应液中，用氨水调节pH为6.5，在55℃继续反应1h，加入用氨水中和了的均苯三甲酸乙醇溶液(其中均苯三甲酸用量8mmol)，在80℃反应3h，所得沉淀物过滤、用乙醇洗净，得到配合物；
(3)将EVA和适量过氧化二苯甲酰溶解于有机溶剂中，加入步骤S2所得配合物溶解均匀，使配合物与EVA的质量比为0.2:1，然后将溶液涂覆在厚0.5mm的EVA胶膜表面，干燥成膜。
实施例3
与实施例1相比，步骤溶液中配合物与EVA的质量比为0.05:1。
实施例4
与实施例1相比，配合物与EVA的质量比为0.5:1。
对比例1
(1)称取10mmol的Eu203溶于过量浓盐酸中，在65℃水浴蒸干，所得粉末用乙醇溶解；
(2)将70mmol的二苯甲酰甲烷用乙醇溶解，再加入步骤(1)制得的溶液，用氨水调节pH为6.5，在55℃恒温反应1.5h，然后将5mmol的邻菲罗啉用乙醇溶解并滴加到反应液中，用氨水调节pH为6.5，在60℃继续反应0.5h，加入用氨水中和了的均苯三甲酸乙醇溶液(其中均苯三甲酸用量5mmol)，在75℃反应3.5h，所得沉淀物过滤、用乙醇洗净，得到配合物；
(3)将EVA和适量过氧化二苯甲酰溶解于有机溶剂中，加入步骤(2)所得配合物溶解均匀，使配合物与EVA的质量比为0.1:1，然后将溶液涂覆在厚0.5mm的EVA胶膜表面，干燥成膜。
对比例2
(1)称取10mmol的Eu203溶于过量浓盐酸中，在65℃水浴蒸干，所得粉末用乙醇溶解；
(2)将70mmol的二苯甲酰甲烷用乙醇溶解，再加入步骤(1)制得的溶液，用氨水调节pH为6.5，在55℃恒温反应1.5h，然后将20mmol的邻菲罗啉用乙醇溶解并滴加到反应液中，用氨水调节pH为6.5，在60℃反应1h，再在30℃静置过夜，所得沉淀物过滤、用乙醇洗净，得到配合物；
(3)将EVA和适量过氧化二苯甲酰溶解于有机溶剂中，加入步骤(2)所得配合物溶解均匀，使配合物与EVA的质量比为0.1:1，然后将溶液涂覆在厚0.5mm的EVA胶膜表面，干燥成膜。
将实施例和对比例经涂覆后的EVA胶膜进行热压处理，依据ISO4892-2进行耐紫外老化测试，辐照时间为2000h，温度60℃，然后依据GB/T2410测试透光率保持率，测试结果如表1所示。可见，本发明提高了EVA的耐紫外老化性能，这可能是因为，采用二苯甲酰甲烷作为第一配体，邻菲罗啉和均苯三甲酸作为第二配体，能增强紫外线吸收强度，从而提高EVA胶膜的耐候性，以此提高EVA胶膜的使用寿命。
表1
Figure BDA0001964666110000031
Figure BDA0001964666110000041
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种EVA封装胶膜表面涂层的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1、称取1摩尔份Eu2O3溶于过量浓盐酸中，在65~75℃水浴蒸干，所得粉末用乙醇溶解；
S2、将7~8摩尔份二苯甲酰甲烷用乙醇溶解，再加入步骤S1制得的溶液，用氨水调节pH为6~6.5，在55~60℃恒温反应1~1.5h，然后将1.5~2摩尔份邻菲罗啉用乙醇溶解并滴加到反应液中，用氨水调节pH为6~6.5，在55~60℃继续反应0.5~1h，加入用氨水中和了的均苯三甲酸乙醇溶液，在70~80℃反应3~4h，所得沉淀物过滤、用乙醇洗净，得到配合物；
S3、将EVA和交联剂溶解于有机溶剂中，加入步骤S2所得配合物溶解均匀，使配合物与EVA的质量比为0.01~0.5:1，然后将溶液涂覆在EVA胶膜表面，干燥成膜；
其中，所述步骤S2中均苯三甲酸的添加量为0.5~1摩尔份。
2.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜表面涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3所述交联剂为过氧化二苯甲酰。
3.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜表面涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3中，溶解于有机溶剂的EVA的VAc含量为30~35%，EVA胶膜所用EVA树脂的VAc含量为25~35%。
4.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜表面涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3所述的有机溶剂为二甲苯。
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