CN109971060A - 一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法 - Google Patents

一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法。本发明的聚烯烃膜，包括经辐照制成的EVA胶膜侧连接层。本发明制得的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的耐热性好，部分交联，具有可加工性，制得的聚烯烃膜可有效改善光伏电池背板的整体强度和断裂伸长率。本发明的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法，采用共挤和电子束辐照技术，通过辐照调整控制产品内部交联，进而提升产品的耐热性，制得的聚烯烃膜可有效改善光伏电池背板的整体强度和断裂伸长率，利于光伏电池背板用聚烯烃膜的工业化生产。

Description

一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能光伏电池背板膜技术领域，涉及一种聚烯烃膜及其制备方法，尤其涉及一种光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法，特别涉及一种交联型光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法，更特别涉及一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法。
背景技术
太阳能光伏电池背板作为太阳能电池的重要封装材料，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的耐老化性、阻隔性和绝缘性。常见的光伏背板一般为五层结构，从上到下依次是背板内层、粘合层、PET层、粘合层及最外层保护层，背板内层一般为含氟材料或聚烯烃类材料；已经工业化的聚烯烃类背板与胶膜连接层以聚乙烯为主，由于其熔点较低，在太阳能电池组生产、也就是背板与封装材料层压过程中，由于层压温度较高，内层聚烯烃材料容易与层压机内部结构(四氟布)粘连，污染设备，影响产品生产的连续性，工艺可行性差。
通过提升连接层中聚丙烯的含量，会影响该层与EVA胶膜的粘结力；采用其他高熔点的聚烯烃类材料(如COC等)虽能解决设备污染问题，但是由于原材料成本过高，没有工业化价值；纯聚烯烃类背板由于材料熔点较低，层压过程中容易出现凹坑等不良，影响电池组件良率；若加入尼龙等高熔点产品，由于不同材料间相容性的原因，在长期使用过程中容易出现开裂。
CN108485159A公开了一种耐高温低水透的聚烯烃薄膜原料，其成分包括环烯烃共聚物(COC)、聚烯烃树脂、无机填料的混合物，该混合物的质量百分比为：环烯烃共聚物50％～100％；聚烯烃树脂0～30％；无机填料10％～30％；与该混合物共混的还有助剂，包括分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂，其质量百分比为：分散剂0.1％～8％；抗氧剂0.01％～4％；紫外吸收剂0.01％～4％。本发明使用了一种全新的聚烯烃树脂，包括一般为线性结构的、聚烯烃材料以碳碳键为循环单元和特殊的环烯烃共聚物，这种环烯烃共聚物在其分子链循环单元中具有环状结构，分子链呈刚性，大大提高其耐热性，而且具有较好的刚性以及低吸水性，通过改性让其拥有较好耐候性的同时，也能提高太阳能电池的发电效率。但是，环烯烃共聚物(COC)的成本较高，不适合工业化生产。
CN208271919U公开了一种抗紫外光伏背板，包括氟膜层、胶粘层、绝缘层、抗紫外E膜层和导热层；绝缘层的一面与氟膜层通过胶粘层粘合；绝缘层的另一面与抗紫外E膜层的一面通过胶粘层粘合；抗紫外E膜层的另一面贴合有导热层；绝缘层为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯或聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种；氟膜层设有孔隙。该实用新型的抗紫外光伏背板采用具有抗紫外的E膜与绝缘层进行复合，使得光伏组件具有优异的耐候性及抗紫外性能；氟膜层设有孔隙，可以增加背板的内热向外排放的速率；氟膜层机械强度高，耐酸碱等苛刻环境条件和化学稳定性好，但是膜的耐热性有待提高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜及其制备方法，制得的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的耐热性好，部分交联，具有可加工性，制得的聚烯烃膜可有效改善光伏电池背板的整体强度和断裂伸长率。
本发明的目的之一在于提供一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，包括经辐照制成的EVA胶膜侧连接层。
需要说明的是，本发明所述的耐高温是指制得的聚烯烃膜样品在150℃以上恒温处理30min不熔化不流动，样品无明显收缩，特别指180～200℃恒温处理30min不熔化不流动。
本发明中，由于聚乙烯本身在辐照条件下，其内部分子链之间的交联现象相对与分子链断裂占优势，因此可根据实际需要选择在未交联薄膜中加入或者不加交联剂。样品产生交联能够在一定程度上提升产品整体强度(断裂强度)，但样品的断裂伸长率会有所下降，因此需控制样品的交联程度，防止出现交联度过高而造成的样品脆化。本发明所制备的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜为部分交联结构，相对常规聚烯烃薄膜耐热性明显提高；材料价格及加工成本均能满足工业化要求；产品为部分交联，仍具有一定的可加工性，产品可进行部分回收利用。
本发明中，按质量份计，所述EVA胶膜侧连接层包含以下组分：
具体地，按质量份计，本发明的所述EVA胶膜侧连接层包含以下组分：
聚丙烯20～40份，例如聚丙烯(PP)的质量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份。
聚乙烯50～60份，例如聚乙烯(PE)的质量份为50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份。
钛白粉10～20份，例如钛白粉的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
光稳定剂0.5～1.5份，例如光稳定剂的质量份为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份。
抗氧剂0.1～1份，例如抗氧剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
交联剂0～0.5份，例如交联剂的质量份为0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
助交联剂0～0.3份，例如助交联剂的质量份为0份、0.1份、0.2份、0.3份。
EVA胶膜侧连接层的主材为PP、PE、二氧化钛，含有光稳定剂、抗氧剂，可根据需要选择添加或不添加交联剂和助交联剂，EVA胶膜侧连接层的厚度为30～50μm，例如厚度为30μm、35μm、40μm、45μm、50μm。
本发明中，所述光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯和聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯的混合物，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}的混合物，聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯和聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}的混合物，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯和聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}的混合物。
本发明中，所述抗氧剂为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂的混合物，酚系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂的混合物，亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂的混合物，酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂的混合物。
本发明中，所述交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯和三烯丙基异氰酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为两种的混合物，例如过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯的混合物，叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯的混合物等；所述混合物还可以为三种交联剂的混合物，例如过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷的混合物，叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯的混合物，过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯和三烯丙基异氰酸酯的混合物等；所述混合物还可以为四种交联剂的混合物，例如为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢的混合物，过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯的混合物等；所述混合物也可以为五种、六种、七种、八种、九种、十种、十一种、十二种的混合物，例如为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢的混合物，过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯的混合物，过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯和三烯丙基异氰酸酯的混合物，过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯和三烯丙基异氰酸酯的混合物，叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯和三烯丙基异氰酸酯的混合物，过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯和三烯丙基异氰酸酯的混合物，由于篇幅原因，其他混合物在此不一一列出。
本发明中，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和4-(二甲氨基)苯甲酸乙酯中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯的混合物，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物，2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物，2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和4-(二甲氨基)苯甲酸乙酯的混合物，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和4-(二甲氨基)苯甲酸乙酯的混合物，由于篇幅原因，其他混合物在此不一一列出。
本发明的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，还包括与所述EVA胶膜侧连接层相连接的空气侧耐候层。
优选地，按质量份计，所述空气侧耐候层包含以下组分：
聚丙烯20～40份，例如聚丙烯的质量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份。
聚乙烯10～30份，例如聚乙烯的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
尼龙6 10～20份，例如尼龙6(PA6)的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
聚乙烯接枝尼龙10～20份，例如聚乙烯接枝尼龙(PE-g-PA)的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
钛白粉20～30份，例如钛白粉的质量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
光稳定剂0.5～1.5份，例如光稳定剂的质量份为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份。
抗氧剂0.1～1份，例如抗氧剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
交联剂0～0.5份，例如交联剂的质量份为0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
助交联剂0～0.3份，例如助交联剂的质量份为0份、0.1份、0.2份、0.3份。
空气侧耐候层的主材为PP、PE、PA6、PE-g-PA、钛白粉，含有相容剂、光稳定剂、抗氧剂，可根据需要选择添加或不添加交联剂和助交联剂，空气侧耐候层的厚度为30～50μm，例如厚度为30μm、35μm、40μm、45μm、50μm。
本发明的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，还包括与所述EVA胶膜侧连接层相连接的阻水层。
优选地，按质量份计，所述阻水层包含以下组分：
聚丙烯30～40份，例如聚丙烯(PP)的质量份为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份。
聚乙烯60～70份，例如聚乙烯(PE)的质量份为60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份、70份。
光稳定剂0.1～0.5份，例如光稳定剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
抗氧剂0.1～1份，例如抗氧剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
交联剂0～0.5份，例如交联剂的质量份为0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
助交联剂0～0.3份，例如助交联剂的质量份为0份、0.1份、0.2份、0.3份。
本发明的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，所述EVA胶膜侧连接层与所述空气侧耐候层之间还包括骨架层。
优选地，按质量份计，所述骨架层包含以下组分：
聚丙烯70～80份，例如聚丙烯(PP)的质量份为70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份。
聚乙烯5～20份，例如聚乙烯的质量份为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
聚烯烃弹性体10～20份，例如聚烯烃弹性体的质量份为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
光稳定剂0.1～0.5份，例如光稳定剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
抗氧剂0.1～1份，例如抗氧剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
交联剂0.1～0.5份，例如交联剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
助交联剂0.1～0.3份，例如助交联剂的质量份为0.1份、0.2份、0.3份。
其中，骨架层的主材为PP、PE、POE，含有光稳定剂、抗氧剂，需添加交联剂和助交联剂，骨架层的厚度为150～300μm，例如骨架层的厚度为150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm。骨架层由于聚丙烯含量较高，在辐照过程中聚丙烯容易发生降解，因此添加一定量交联剂与助交联剂，目的是尽可能削弱聚丙烯的降解，交联主要发生在EVA胶膜侧连接层和空气侧耐候层，骨架层几乎不发生交联。
本发明中，EVA胶膜侧连接层、阻水层、骨架层、空气侧耐候层中光稳定剂、抗氧剂、交联剂、助交联剂的种类可以与EVA胶膜侧连接层中列举的种类相同，也可以选择为本领域中常用的光稳定剂、抗氧剂、交联剂、助交联剂的种类，在此不再赘述。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法，包括如下步骤：按配比，将EVA胶膜侧连接层的各组分混合，共挤挤出成膜，在膜的至少一侧进行电子束辐照；任选的，
按配比，将空气侧耐候层的各组分混合，共挤挤出成膜，与所述EVA胶膜侧连接层连接；
按配比，将阻水层的各组分混合，共挤挤出成膜，与所述EVA胶膜侧连接层连接；
按配比，将骨架层的各组分混合，共挤挤出成膜，设置于所述EVA胶膜侧连接层与所述空气侧耐候层之间；
得到所述交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜。
本发明采用聚烯烃类材料为基材，采用多层共挤手段，可制备单层或多层膜，同时利用辐照交联方法使EVA胶膜侧连接层产生部分交联，通过控制该层的交联度提升材料的耐热性，解决了EVA胶膜侧连接层污染设备的问题，同时产品成本又不明显增加，具备工业化条件。
本发明交联部分主要集中在EVA胶膜侧连接层和空气侧耐候层，中间的骨架层不受辐照光源直射，同时以聚丙烯材料为主，可通过控制辐照强度及添加交联剂的方式避免辐照所造成的高分子链降解现象。
本发明中，所述共挤挤出的温度为180～230℃，例如共挤挤出的温度为180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃。
优选地，所述电子束辐照剂量为10～30Mrad，例如所述电子束辐照剂量为10Mrad、15Mrad、20Mrad、25Mrad、30Mrad。通过辐照剂量的调整控制产品内部交联，进而提升产品的耐热性。
本发明的目的之三在于提供一种包含目的之一所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的交联型耐高温光伏电池背板。所述交联型耐高温光伏电池背板包含单层或多层所述交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，即所述背板为双层或多层结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，通过辐照和原料用量的调节控制聚烯烃膜为部分交联结构，交联度为20～40％，相对常规聚烯烃薄膜耐热性明显提高，可耐180～200℃的高温处理不熔化不流动，按照组件标准层压温度层压，连接层未出现与四氟布粘连现象；断裂强度为28～37MPa，断裂伸长率为380～640％，材料价格及加工成本均能满足工业化要求；产品为部分交联，仍具有一定的可加工型，产品可进行部分回收利用。
(2)本发明的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法，采用共挤和电子束辐照技术，通过辐照调整控制产品内部交联，进而提升产品的耐热性，制得的聚烯烃膜可有效改善光伏电池背板的整体强度和断裂伸长率，利于光伏电池背板用聚烯烃膜的工业化生产。
附图说明
图1为本发明的实施例1的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的结构示意图；
图2为本发明的实施例2的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的结构示意图；
图3为本发明的实施例3的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的结构示意图；
附图标记如下：
1-EVA胶膜侧连接层；2-阻水层；3-骨架层；4-空气侧耐候层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
本实施例的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜为单层结构，为经辐照制成的EVA胶膜侧连接层1，按质量份计，EVA胶膜侧连接层1包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份；厚度为200μm，单面辐照，辐照剂量15Mrad。
其中，交联剂为0.1份过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.1份叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、0.1份过氧化二苯甲酰的混合物，助交联剂为丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，光稳定剂为0.3份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.5份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯的混合物，抗氧剂为亚磷酸酯系抗氧剂。
将本实施例制得的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：交联度约为25％，水透数值2.5g/m2×day，拉伸断裂强度28MPa，拉伸断裂伸长率450％，180℃恒温30min不熔化不流动，样品无明显收缩，200℃恒温30min不熔化不流动，样品轻微收缩。
实施例2
本实施例的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜为两层结构，包括EVA胶膜侧连接层1和阻水层2，其中，
按质量份计，EVA胶膜侧连接层1包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂为0.2份叔丁基过氧化氢、0.1份过氧苯甲酸叔丁酯的混合物，助交联剂为0.1份2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，光稳定剂为0.8份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，抗氧剂为0.2份酚系抗氧剂、0.3份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物，其厚度为40μm。
按质量份计，阻水层2包含以下组分：聚丙烯35份，聚乙烯65份，交联剂为0.1份过氧化二苯甲酰、0.1份过氧化二异丙苯、0.1份叔丁基过氧化氢的混合物，助交联剂为0.03份乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.03份乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.04份丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物，光稳定剂为0.2份聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}，抗氧剂为0.2份酚系抗氧剂、0.1份亚磷酸酯系抗氧剂和0.2份受阻胺类抗氧剂的混合物，其厚度为160μm。
辐照剂量15Mrad，单面辐照，辐照源直射EVA胶膜侧连接层。
将本实施例制得的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：交联度约为35％，水透数值1.5g/m2×day，拉伸断裂强度33MPa，拉伸断裂伸长率380％，180℃恒温30min不熔化不流动，样品无明显收缩，200℃恒温30min不熔化不流动，样品轻微收缩。
实施例3
本实施例的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜为三层结构，包括EVA胶膜侧连接层1、骨架层3和空气侧耐候层4，其中，
按质量份计，EVA胶膜侧连接层1包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂为0.3份叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯，助交联剂为0.1份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，光稳定剂为0.3份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.5份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯的混合物，亚磷酸酯系抗氧剂0.5份，厚度为40μm。
按质量份计，骨架层3包含以下组分：聚丙烯75份，聚乙烯10份，POE15份，过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯交联剂0.3份，助交联剂为0.05份过氧化二苯甲酰、0.05份过氧化二异丙苯的混合物，聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯光稳定剂0.2份，受阻胺类抗氧剂0.5份，厚度为160μm。
按质量份计，空气侧耐候层4包含以下组分：聚丙烯25份，聚乙烯20份，钛白粉25份，尼龙615份，聚乙烯接枝尼龙(PE-g-PA)15份，交联剂为0.05份过氧苯甲酸叔丁酯、0.01份过氧乙酸叔丁酯、0.06份过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、0.1份叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、0.08份三烯丙基异氰酸酯的混合物，2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯助交联剂0.1份，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯光稳定剂0.8份，抗氧剂为0.1份酚系抗氧剂、0.4份亚磷酸酯系抗氧剂的混合物，厚度为40μm。
辐照剂量15Mrad，双面辐照源，辐照源直射EVA胶膜侧连接层和空气侧耐候层。
该实施例为1000V背板标准制备样品，将本实施例制得的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：断裂强度35MPa，断裂伸长率580％，按照组件标准层压温度层压，连接层未出现与四氟布粘连现象，耐候层未出现布纹现象，180℃恒温30min不熔化不流动，水汽透过率1.3g/m2×day。
实施例4
本实施例的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜为三层结构，包括EVA胶膜侧连接层1、骨架层3和空气侧耐候层4，其中，
按质量份计，EVA胶膜侧连接层包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为40μm。
其中，交联剂为0.1份过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、0.1份叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、0.1份过氧化二苯甲酰的混合物，助交联剂为丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，光稳定剂为0.3份双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、0.5份聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯的混合物，抗氧剂为亚磷酸酯系抗氧剂。
按质量份计，骨架层包含以下组分：聚丙烯75份，聚乙烯10份，POE15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.2份，抗氧剂0.5份，厚度为300μm。
按质量份计，空气侧耐候层包含以下组分：聚丙烯25份，聚乙烯20份，钛白粉25份，尼龙615份，聚乙烯接枝尼龙(PE-g-PA)15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为40μm。
辐照剂量15Mrad，双面辐照源，辐照源直射EVA胶膜侧连接层和空气侧耐候层。
该实施例为1500V背板标准制备样品，将本实施例制得的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：断裂强度37MPa，断裂伸长率640％，按照组件标准层压温度层压，连接层未出现与四氟布粘连现象，耐候层未出现布纹现象，180℃恒温30min不熔化不流动，水汽透过率0.7g/m2×day。
实施例5
本实施例的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜为单层结构，为经辐照制成的EVA胶膜侧连接层1，与实施例1不同的是没有添加交联剂和助交联剂，减少的添加交联剂和助交联剂的质量份平均分配至聚丙烯、聚乙烯、钛白粉、光稳定剂、抗氧剂中，厚度为200μm，单面辐照，辐照剂量15Mrad。
将本实施例制得的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：交联度约为22％，水透数值2.6g/m2×day，拉伸断裂强度28MPa，拉伸断裂伸长率460％，180℃恒温30min不熔化不流动，样品无明显收缩，200℃恒温30min不熔化不流动，样品轻微收缩。
实施例6
本实施例的聚烯烃膜为单层结构，为经辐照制成的EVA胶膜侧连接层，按质量份计，EVA胶膜侧连接层包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为200μm，单面辐照。
本实施例与实施例1相比的区别之处在于辐照剂量5Mrad。
将本实施例制得的聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：交联度为10％，水透数值2.7g/m2×day，拉伸断裂强度23MPa，拉伸断裂伸长率660％，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
实施例7
本实施例的聚烯烃膜为单层结构，为经辐照制成的EVA胶膜侧连接层，按质量份计，EVA胶膜侧连接层包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为200μm，单面辐照。
本实施例与实施例1相比的区别之处在于辐照剂量35Mrad。
将本实施例制得的聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：交联度约为60％，水透数值2.2g/m2×day，拉伸断裂强度33MPa，拉伸断裂伸长率30％，180℃恒温30min不熔化不流动，样品无明显收缩，200℃恒温30min不熔化不流动，不收缩。
对比例1
本对比例的聚烯烃膜为单层结构，为EVA胶膜侧连接层，按质量份计，EVA胶膜侧连接层包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为200μm。
本对比例与实施例1相比的区别之处在于未进行辐照。
将本对比例制得的聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：交联度约为0％，水透数值3g/m2×day，拉伸断裂强度23MPa，拉伸断裂伸长率660％，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
对比例2
本对比例的聚烯烃膜为两层结构，包括EVA胶膜侧连接层和阻水层，其中，
按质量份计，EVA胶膜侧连接层包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为40μm。
按质量份计，阻水层包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯70份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.2份，抗氧剂0.5份，厚度为160μm.
本对比例与实施例2相比的区别之处在于未进行辐照。
将本对比例制得的聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：交联度为0％，水透数值1.9g/m2×day，拉伸断裂强度27MPa，拉伸断裂伸长率720％，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
对比例3
本对比例的聚烯烃膜为三层结构，包括EVA胶膜侧连接层、骨架层和空气侧耐候层，其中，
按质量份计，EVA胶膜侧连接层包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为40μm。
按质量份计，骨架层包含以下组分：聚丙烯75份，聚乙烯10份，POE15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.2份，抗氧剂0.5份，厚度为160μm。
按质量份计，空气侧耐候层包含以下组分：聚丙烯25份，聚乙烯20份，钛白粉25份，尼龙615份，聚乙烯接枝尼龙(PE-g-PA)15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为40μm。
本对比例与实施例3相比的区别之处在于未进行辐照。
该对比例为1000V背板标准制备样品，将本对比例制得的聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：断裂强度29MPa，断裂伸长率770％，按照组件标准层压温度层压，连接层与四氟布出现粘连现象，耐候层出现布纹现象，180℃恒温30min熔化流动，水汽透过率1.4g/m2×day。
对比例4
本对比例的聚烯烃膜为三层结构，包括EVA胶膜侧连接层、骨架层和空气侧耐候层，其中，
按质量份计，EVA胶膜侧连接层包含以下组分：聚丙烯30份，聚乙烯55份，钛白粉15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为40μm。
按质量份计，骨架层包含以下组分：聚丙烯75份，聚乙烯10份，POE15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.2份，抗氧剂0.5份，厚度为300μm。
按质量份计，空气侧耐候层包含以下组分：聚丙烯25份，聚乙烯20份，钛白粉25份，尼龙615份，聚乙烯接枝尼龙(PE-g-PA)15份，交联剂0.3份，助交联剂0.1份，光稳定剂0.8份，抗氧剂0.5份，厚度为40μm。
本对比例与实施例4的区别之处在于未进行辐照。
该对比例为1500V背板标准制备样品，将本对比例制得的聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：断裂强度31MPa，断裂伸长率800％，按照组件标准层压温度层压，连接层与四氟布出现粘连现象，耐候层出现布纹现象，180℃恒温30min熔化流动，水汽透过率0.9g/m2×day。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于，聚丙烯的质量份为55份，聚丙烯增加的质量份从聚乙烯的质量份中扣除，以保证总质量份不变。
将本对比例制得的聚烯烃膜进行性能测试，测得结果如下：交联度约为0，水透数值2.7g/m2×day，拉伸断裂强度16MPa，拉伸断裂伸长率130％，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
由实施例6的实验数据可以看出，相对于实施例1，改变电子束辐照的剂量为5Mrad，制得的聚烯烃膜的交联度为10％，断裂伸长率有所提高，但是膜的断裂强度也降低，膜的耐热性变差，180℃恒温30min样品不熔化不流动，轻微收缩，200℃恒温30min样品熔化流动，收缩严重。
由实施例7的实验数据可以看出，相对于实施例1，电子束辐照的剂量增加为35Mrad，制得的聚烯烃膜的交联度为60％，交联度高了，膜的断裂强度提高，但是断裂伸长率大幅降低，膜的耐热性变化不大。
由对比例1的实验数据可以看出，相对于实施例1，未采用电子束辐照，制得的聚烯烃膜的交联度为0，断裂伸长率有所提高，但是膜的断裂强度降低，膜的耐热性变差，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
由对比例2的实验数据可以看出，相对于实施例2，未采用电子束辐照，制得的聚烯烃膜的交联度为0，断裂伸长率有大幅提高，但是膜的断裂强度降低，膜的耐热性变差，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
由对比例3的实验数据可以看出，相对于实施例3，未采用电子束辐照，制得的聚烯烃膜的交联度为0，断裂伸长率有提高，但是膜的断裂强度降低，膜的耐热性变差，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
由对比例4的实验数据可以看出，相对于实施例4，未采用电子束辐照，制得的聚烯烃膜的交联度为0，断裂伸长率有提高，但是膜的断裂强度降低，膜的耐热性变差，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
由对比例5的实验数据可以看出，相对于实施例1，采用电子束辐照但大幅提升聚丙烯组分含量，降低聚乙烯组分含量，虽然加入了等量的交联剂及助交联剂，但由于聚丙烯直接暴露在电子束辐照下，分子链的降解速率过大，制得的聚烯烃膜的交联度为0，膜的断裂强度及断裂伸长率明显降低，膜的耐热性变差，180℃恒温30min样品熔化流动，200℃恒温30min样品熔化流动。
以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，其特征在于，包括经辐照制成的EVA胶膜侧连接层。
2.根据权利要求1所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，其特征在于，按质量份计，所述EVA胶膜侧连接层包含以下组分：
3.根据权利要求2所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，其特征在于，所述光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯和聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-亚氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氮基]-亚已基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-氨基]}中的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述抗氧剂为酚系抗氧剂、亚磷酸酯系抗氧剂和受阻胺类抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物。
4.根据权利要求2或3所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，其特征在于，所述交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯和三烯丙基异氰酸酯中的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和4-(二甲氨基)苯甲酸乙酯中的任意一种或至少两种的混合物。
5.根据权利要求1-4之一所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，其特征在于，还包括与所述EVA胶膜侧连接层相连接的空气侧耐候层；
优选地，按质量份计，所述空气侧耐候层包含以下组分：
6.根据权利要求1-5之一所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，其特征在于，还包括与所述EVA胶膜侧连接层相连接的阻水层；
优选地，按质量份计，所述阻水层包含以下组分：
7.根据权利要求5所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜，其特征在于，所述EVA胶膜侧连接层与所述空气侧耐候层之间还包括骨架层；
优选地，按质量份计，所述骨架层包含以下组分：
8.一种如权利要求1-7任一项所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：按配比，将EVA胶膜侧连接层的各组分混合，共挤挤出成膜，在膜的至少一侧进行电子束辐照；任选的，
按配比，将空气侧耐候层的各组分混合，共挤挤出成膜，与所述EVA胶膜侧连接层连接；
按配比，将阻水层的各组分混合，共挤挤出成膜，与所述EVA胶膜侧连接层连接；
按配比，将骨架层的各组分混合，共挤挤出成膜，设置于所述EVA胶膜侧连接层与所述空气侧耐候层之间；
得到所述交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述共挤挤出的温度为180～230℃；
优选地，所述电子束辐照剂量为10～30Mrad。
10.一种交联型耐高温光伏电池背板，其特征在于，包含如权利要求1-7任一项所述的交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜；
优选地，所述交联型耐高温光伏电池背板包含单层或多层所述交联型耐高温光伏电池背板用聚烯烃膜。
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