CN109913150A - 一种太阳能电池封装胶膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池封装胶膜及其制备方法，包括如下重量份的原料：乙烯‑醋酸乙烯共聚物100份、酚醛环氧树脂15～30份、改性膨润土10～20份、硅烷偶联剂0.2～0.4份、过氧化物交联剂4～8份、抗氧剂1～2份、氧气阻隔剂3～15份、水汽阻隔剂3～15份、紫外线吸收剂0.2～1.2份、光稳定剂0.3～2.0份。本发明的太阳能电池封装胶膜透明性好、导热性能好、耐候性强，散热性能好，具有较高的水汽阻隔性和氧气阻隔性及紫外线阻隔性，能有效提高EVA胶膜的抗老化性能，提高了电池的使用寿命。

Description

一种太阳能电池封装胶膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及领域，具体涉及一种太阳能电池封装胶膜及其制备方法。

背景技术

太阳能电池封装胶膜的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜，是一种热固性有粘性的胶膜，用于放在夹胶玻璃中间。由于EVA胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性，使得它被越来越广泛的应用于电流组件以及各种光学产品。但导热性能较差，导致电池组件在使用时很难散热。电池组件温度升高，不仅会使其光电转换效率下降，而且还会加速EVA胶膜的老化降解，最终影响电池组件的使用寿命。因此，如何提高EVA胶膜的导热性能并进一步改善胶膜的耐候性成为光伏组件系统能否长期正常运转的关键因素之一。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供一种太阳能电池封装胶膜及其制备方法，所述太阳能电池封装胶膜导热性能好、耐候性强，散热性能好，不对电池组件的使用寿命产生影响。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种太阳能电池封装胶膜，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、酚醛环氧树脂15～30份、改性膨润土10～20份、硅烷偶联剂0.2～0.4份、过氧化物交联剂4～8份、抗氧剂1～2份、氧气阻隔剂3～15份、水汽阻隔剂3～15份、紫外线吸收剂0.2～1.2份、光稳定剂0.3～2.0份。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述太阳能电池封装胶膜，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、酚醛环氧树脂18～25份、改性膨润土12～18份、硅烷偶联剂0.2～0.35份、过氧化物交联剂4～8份、抗氧剂1～2份、氧气阻隔剂5～10份、水汽阻隔剂5～11份、紫外线吸收剂0.5～1份、光稳定剂0.8～1.5份。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：

(1)将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌30～60min，转速设定为100～200r/min，然后过滤；

(2)将步骤(1)得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理30～50分钟，温度设定在70～90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1～2小时后；

(3)最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧30～60分钟即可，焙烧温度为400～500℃。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨丙基三甲氧基硅烷。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述抗氧化剂是四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或两者的混合物。

本发明还提供一种太阳能电池封装胶膜的制备，包括如下步骤：

(1)按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、硅烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，备用；

(2)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂放入高混机中加热至80～90℃，并搅拌混合均匀，得预混料；

(3)将所述步骤(2)中得到的预混料倒入挤出机进行共混挤出，再置于压延机中压延成型，然后冷却、牵引、卷取，得到EVA胶膜。

本发明的有益效果：

改性膨润土作为填充剂，价格低廉，不仅有利于降低生产成本，还有利于改善填充剂与基体树脂的相容性，有利于组件散热，而且有助于提高封装材料的耐候性能。本发明的太阳能电池封装胶膜透明性好、导热性能好、耐候性强，散热性能好，具有较高的水汽阻隔性和氧气阻隔性及紫外线阻隔性，能有效提高EVA胶膜的抗老化性能，提高了电池的使用寿命。

具体实施方式

下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种太阳能电池封装胶膜，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、酚醛环氧树脂20份、改性膨润土15份、硅烷偶联剂0.25份、过氧化物交联剂6份、抗氧剂1.5份、氧气阻隔剂8份、水汽阻隔剂10份、紫外线吸收剂0.7份、光稳定剂1.2份。其中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，抗氧化剂是四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。

其中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：

(1)将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌40min，转速设定为150r/min，然后过滤；

(2)将步骤(1)得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理40分钟，温度设定在80℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1.5小时后；

(3)最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧40分钟即可，焙烧温度为450℃。

上述太阳能电池封装胶膜的制备，包括如下步骤：

(1)按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、硅烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，备用；

(2)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂放入高混机中加热至80～90℃，并搅拌混合均匀，得预混料；

(3)将所述步骤(2)中得到的预混料倒入挤出机进行共混挤出，再置于压延机中压延成型，然后冷却、牵引、卷取，得到EVA胶膜。

实施例2

一种太阳能电池封装胶膜，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、酚醛环氧树脂22份、改性膨润土12份、硅烷偶联剂0.2份、过氧化物交联剂5份、抗氧剂1.5份、氧气阻隔剂10份、水汽阻隔剂11份、紫外线吸收剂0.8份、光稳定剂1份。其中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，抗氧化剂是四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。

其中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：

(1)将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌50min，转速设定为180r/min，然后过滤；

(2)将步骤(1)得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理50分钟，温度设定在90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1.5小时后；

(3)最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧50分钟即可，焙烧温度为420℃。

上述太阳能电池封装胶膜的制备，包括如下步骤：

(1)按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、硅烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，备用；

(2)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂放入高混机中加热至80～90℃，并搅拌混合均匀，得预混料；

(3)将所述步骤(2)中得到的预混料倒入挤出机进行共混挤出，再置于压延机中压延成型，然后冷却、牵引、卷取，得到EVA胶膜。

实施例3

一种太阳能电池封装胶膜，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、酚醛环氧树脂20份、改性膨润土18份、硅烷偶联剂0.3份、过氧化物交联剂6份、抗氧剂1.5份、氧气阻隔剂7份、水汽阻隔剂8份、紫外线吸收剂1份、光稳定剂1.2份。其中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，抗氧化剂是亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。

其中，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：

(1)将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌30min，转速设定为160r/min，然后过滤；

(2)将步骤(1)得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理50分钟，温度设定在85℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1.5小时后；

(3)最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧40分钟即可，焙烧温度为480℃。

上述太阳能电池封装胶膜的制备，包括如下步骤：

(1)按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、硅烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，备用；

(2)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂放入高混机中加热至80～90℃，并搅拌混合均匀，得预混料；

(3)将所述步骤(2)中得到的预混料倒入挤出机进行共混挤出，再置于压延机中压延成型，然后冷却、牵引、卷取，得到EVA胶膜。

改性膨润土作为填充剂，价格低廉，不仅有利于降低生产成本，还有利于改善填充剂与基体树脂的相容性，有利于组件散热，而且有助于提高封装材料的耐候性能。本发明的太阳能电池封装胶膜透明性好、导热性能好、耐候性强，散热性能好，具有较高的水汽阻隔性和氧气阻隔性及紫外线阻隔性，能有效提高EVA胶膜的抗老化性能，提高了电池的使用寿命。

对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能电池封装胶膜，其特征在于，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、酚醛环氧树脂15～30份、改性膨润土10～20份、硅烷偶联剂0.2～0.4份、过氧化物交联剂4～8份、抗氧剂1～2份、氧气阻隔剂3～15份、水汽阻隔剂3～15份、紫外线吸收剂0.2～1.2份、光稳定剂0.3～2.0份。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，包括如下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、酚醛环氧树脂18～25份、改性膨润土12～18份、硅烷偶联剂0.2～0.35份、过氧化物交联剂4～8份、抗氧剂1～2份、氧气阻隔剂5～10份、水汽阻隔剂5～11份、紫外线吸收剂0.5～1份、光稳定剂0.8～1.5份。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述改性膨润土的制备方法包括以下步骤：

(1)将膨润土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌30～60min，转速设定为100～200r/min，然后过滤；

(2)将步骤(1)得到的溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理30～50分钟，温度设定在70～90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理1～2小时后；

(3)最后对其进行离心处理，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧30～60分钟即可，焙烧温度为400～500℃。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨丙基三甲氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述抗氧化剂是四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或两者的混合物。

6.一种如权利要求1-5任一项所述太阳能电池封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、硅烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，备用；

(2)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛环氧树脂、改性膨润土、烷偶联剂、过氧化物交联剂、抗氧剂、氧气阻隔剂、水汽阻隔剂、紫外线吸收剂、光稳定剂放入高混机中加热至80～90℃，并搅拌混合均匀，得预混料；

(3)将所述步骤(2)中得到的预混料倒入挤出机进行共混挤出，再置于压延机中压延成型，然后冷却、牵引、卷取，得到EVA胶膜。