CN110041854A - 光伏组件用粘合剂及其应用、光伏组件和光反射膜 - Google Patents

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Abstract

本发明属于粘合剂技术领域，具体涉及一种光伏组件用粘合剂及其应用、光伏组件和光反射膜。其中本粘合剂按重量份组成包括：乙烯醋酸乙烯树脂：70‑100份；接枝型乙烯醋酸乙烯树脂：1‑30份；敏化剂：0.1‑3份；偶联剂：0.1‑0.5份；以及抗辐照老化剂：0.1‑0.5份。本发明的粘合剂通过极性改性材料的结构强极性提高粘合剂与极性基材的粘结性，并与辐照偶联剂相结合，致使辐照后的交联结构能减小粘结层的流动性，并提高粘合剂的剪切力，从而保证粘合剂与PET基材和焊带的粘合性，降低光反射膜与基材层的偏移。

Description

光伏组件用粘合剂及其应用、光伏组件和光反射膜
技术领域
本发明涉及粘合剂技术领域，具体涉及一种用于光伏组件用粘合剂及其应用、光伏组件和光反射膜。
背景技术
目前市场上，光伏组件和光反射膜所用的粘合剂通常为单一配方的热塑性乙烯-醋酸乙烯基材的粘合剂。而现有的光反射贴膜(光反射膜层)在光伏电池片串联焊接后，利用串焊后的余热60℃-120℃将光反射膜贴合到焊带上，再层叠到组件上，在真空-10KPa到-100KPa压力和120℃-170℃温度条件下层压为光伏组件。采用上述工艺制备光伏组件会致使粘合剂的材料粘性低，与焊带或PET基材间的粘合性不佳，导致剪切力小，易使光伏组件的焊带与光反射贴膜之间产生位移。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏组件用粘合剂，以提高粘合剂的粘合性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种粘合剂，按重量份组成包括：乙烯醋酸乙烯树脂：70-100份；接枝型乙烯醋酸乙烯树脂：1-30份；敏化剂：0.1-3份；偶联剂：0.1-0.5份；以及抗辐照老化剂：0.1-0.5份。
进一步，所述乙烯醋酸乙烯树脂适于通过5-40重量份的醋酸乙烯酯与60-95重量份的乙烯共聚制成。
进一步，所述接枝型乙烯醋酸乙烯树脂适于通过在乙烯醋酸乙烯树脂中添加甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、马来酸酐一种或几种接枝反应形成。
进一步，所述敏化剂包括：三羟甲基丙烷三烯丙醚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三聚氰酸三丙烯酸酯、三聚异氰酸三丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯，以及其他丙烯酸酯衍生物的一种或几种的混合物。
进一步，所述偶联剂包括：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基、三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
进一步，所述抗辐照老化剂包括：四[β-(3,5-二叔丁基苯基)丙酸]季戍四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]、亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸二苯一异辛酯、亚磷酸4,4-二异双酚(12-14)碳烷基酯、亚磷酸三(2,4’-二特丁基苯基)酯中的一种几种的混合物。
第二方面，本发明还提供了一种粘合剂作为粘结层在光伏组件上的应用。
进一步，在150-250℃下融化粘合剂并将其淋膜到基材层上；用伽马射线或电离辐照，以使粘合剂产生10-70％的交联度，形成所述粘结层。
第三方面，本发明还提供了一种光伏组件，包括：光伏焊带和光反射膜层；其中所述光反射膜层适于通过如前所述的粘结层粘结在光伏焊带上。
第四方面，本发明还提供了一种光反射膜，包括：由上至下依次层叠设置的反射层、棱镜层、基材层和如前所述的粘结层。
本发明的有益效果是，本发明的粘合剂在乙烯醋酸乙烯树脂中加入接枝型乙烯醋酸乙烯树脂作为极性改性材料，通过极性改性材料的结构强极性提高粘合剂与极性基材的粘结性，并与辐照偶联剂相结合，致使辐照后的交联结构能减小粘结层的流动性，并提高粘合剂的剪切力，从而保证粘合剂与PET基材、光伏焊带的粘合性，降低光反射膜与基材层的偏移。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的光反射膜的结构示意图；
图中：反射层1，棱镜层2，基材层3，粘结层4。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示，本实施例1提供了一种粘合剂，按重量份组成包括：乙烯醋酸乙烯树脂：70-100份；接枝型乙烯醋酸乙烯树脂：1-30份；敏化剂：0.1-3份；偶联剂：0.1-0.5份；以及抗辐照老化剂：0.1-0.5份。
可选的，所述乙烯醋酸乙烯树脂适于通过5-40重量份的醋酸乙烯酯与60-95重量份的乙烯共聚制成。
可选的，所述接枝型乙烯醋酸乙烯树脂适于通过在乙烯醋酸乙烯树脂中添加甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、马来酸酐一种或几种接枝反应形成。
可选的，所述敏化剂包括但不限于：三羟甲基丙烷三烯丙醚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三聚氰酸三丙烯酸酯、三聚异氰酸三丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯，以及其他丙烯酸酯衍生物的一种或几种的混合物。
可选的，所述偶联剂包括但不限于：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基、三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
可选的，所述抗辐照老化剂包括但不限于：四[β-(3,5-二叔丁基苯基)丙酸]季戍四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]、亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸二苯一异辛酯、亚磷酸4,4-二异双酚(12-14)碳烷基酯、亚磷酸三(2,4’-二特丁基苯基)酯中的一种几种的混合物。
本实施例1的粘合剂在乙烯醋酸乙烯树脂中加入接枝型乙烯醋酸乙烯树脂作为极性改性材料，通过极性改性材料的结构强极性提高粘合剂与极性基材的粘结性，并与辐照偶联剂相结合，致使辐照后的交联结构能减小粘结层的流动性，并提高基材间的横向剪切力，从而保证粘合剂与PET基材、光伏焊带的粘合性，降低光反射膜与光伏焊带的偏移。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种粘合剂作为粘结层在光伏组件上的应用。
进一步，所述粘合剂可以采用实施例1所述的粘合剂，并参照如下方法使用：首先，在150-250℃下融化粘合剂并将其淋膜到基材层上或其他使用面上；然后用伽马射线或电离辐照，直到粘合剂产生10-70％的交联度，如表1所示，此时粘合剂会形成所述粘结层，起到粘结作用。当然，也可以采用其他方式如刷涂等将粘合剂涂覆在使用面上。具体的，通过设定不同的辐照能量、被辐照胶膜的通过速度、被辐照次数得到不同的交联度。
关于粘合剂的组分含量及具体实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。
实施例3
在实施例2的基础上，本实施例3提供了一种光伏组件，包括：光伏焊带和光反射膜层；其中所述光反射膜层适于通过如前所述的粘结层粘结在光伏焊带上。
进一步，所述光反射膜层包括：由上至下依次层叠设置的反射层、棱镜层、基材层和如前所述的粘结层。
可选的，所述基材层例如但不限于PET聚酯；所述棱镜层例如但不限于树脂；所述反射层例如但不限于镀铝层。
关于粘结层的组分含量及具体实施过程参见实施例2的相关论述，此处不再赘述。
实施例4
在实施例2的基础上，本实施例4提供了一种光反射膜，包括：由上至下依次层叠设置的反射层、棱镜层、基材层和如前所述的粘结层。
可选的，所述基材层例如但不限于PET聚酯；所述棱镜层例如但不限于树脂；所述反射层例如但不限于镀铝层。
关于粘结层的组分含量及具体实施过程参见实施例2的相关论述，此处不再赘述。
实施例5
(1)先将50g醋酸乙烯酯与600g乙烯共聚制成乙烯醋酸乙烯树脂，再取乙烯醋酸乙烯树脂70g、接枝型乙烯醋酸乙烯树脂1g、敏化剂0.1g、偶联剂0.1g、抗辐照老化剂0.1g混合均匀，制成粘合剂。
(2)在150-250℃下融化粘合剂并将其淋膜到基材层上；然后用伽马射线辐照，直到粘合剂产生10％的交联度，此时粘合剂会形成粘结层。
实施例6
(1)先将400g醋酸乙烯酯与950g的乙烯共聚制成乙烯醋酸乙烯树脂，再取乙烯醋酸乙烯树脂100g、接枝型乙烯醋酸乙烯树脂30g、敏化剂3g、偶联剂0.5g、抗辐照老化剂0.5g混合均匀，制成粘合剂。
(2)在150-250℃下融化粘合剂并将其淋膜到基材层上；然后用电离辐照，直到粘合剂产生40％的交联度，此时粘合剂会形成粘结层。
实施例7
(1)先将250g醋酸乙烯酯与750g的乙烯共聚制成乙烯醋酸乙烯树脂，再取乙烯醋酸乙烯树脂80g、接枝型乙烯醋酸乙烯树脂15g、敏化剂1.5g、偶联剂0.3g、抗辐照老化剂0.2g混合均匀，制成粘合剂。
(2)在150-250℃下融化粘合剂并将其淋膜到基材层上；然后用电离辐照，直到粘合剂产生70％的交联度，此时粘合剂会形成粘结层。
实施例8
(1)先将150g醋酸乙烯酯与850g的乙烯共聚制成乙烯醋酸乙烯树脂，再取乙烯醋酸乙烯树脂90g、接枝型乙烯醋酸乙烯树脂8g、敏化剂0.6g、偶联剂0.4g、抗辐照老化剂0.3g混合均匀，制成粘合剂。
(2)在150-250℃下融化粘合剂并将其淋膜到基材层上；然后用伽马射线辐照，直到粘合剂产生20％的交联度，此时粘合剂会形成粘结层。
实施例9
(1)先将100g醋酸乙烯酯与900g的乙烯共聚制成乙烯醋酸乙烯树脂，再取乙烯醋酸乙烯树脂75g、接枝型乙烯醋酸乙烯树脂25g、敏化剂2.5g、偶联剂0.2g、抗辐照老化剂0.4g混合均匀，制成粘合剂。
(2)在150-250℃下融化粘合剂并将其淋膜到基材层上；然后用伽马射线辐照，直到粘合剂产生60％的交联度，此时粘合剂会形成粘结层。
实施例10
在本实施例10中对光反射膜的光学性能、物理性能和可靠性能均作了相应检测，以用于反映粘合剂的作用和效果，其测试数据分别如表2、表3、表4所示。
见表2，所述光反射膜的光密度为2.5±0.5，当波长范围为300-1100nm时，其反射率大于85％，其中光反射率-MD表示纵向光反射率，光反射率-TD表示横向光反射率。
表2光反射膜的光反射率
波长范围 280-380nm 300-1100nm 400-700nm 400-1100nm
光反射率-MD 94.12％ 86.62％ 87.83％ 87.43％
光反射率-TD 99.89％ 92.57％ 93.92％ 92.51％
从表3可以看出，光反射膜的各项物理性能均符合标准值，尤其是拉伸强度、断裂伸长率、动态剪切等值远大于标准值，也说明了本申请的粘合剂具有较高的粘合性，可以提高粘合剂的剪切力。
表3光反射膜的物理性能
项目 单位 标准 测试结果 测试方法
拉伸强度 MPa ＞90 155 ISO 527-3
断裂伸长率 ％ ＞50 120 ISO 527-3
动态剪切 N/mm<sup>2</sup> ＞0.25 5 剪切力测试机
热收缩率 ％ ＜2.0 0.05 4h 60℃
E层熔点 ℃ 65-95 69 DSC测试仪
外观(反光面) mm 异物＜0.5mm OK 目视
光密度 - 2.5±0.5 2.3 紫外可见光分光光度计
见表4，本光反射膜的工艺匹配性良好，符合技术要求及质量标准；光伏组件在层压后没有发生偏移、断裂现象，无其他外观不良现象，符合技术要求及质量标准；投产18.7％同电流电池片，使用光反射膜可使光伏组件的功率增益提升2.92％以上；进行TC200热循环和DH1000湿热试验后看其外观变化，试验后组件无外观异常，组件功率衰减小于5％。
表4光反射膜的可靠性能
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种粘合剂，其特征在于，按重量份组成包括：
乙烯醋酸乙烯树脂：70-100份；
接枝型乙烯醋酸乙烯树脂：1-30份；
敏化剂：0.1-3份；
偶联剂：0.1-0.5份；以及
抗辐照老化剂：0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，
所述乙烯醋酸乙烯树脂适于通过5-40重量份的醋酸乙烯酯与60-95重量份的乙烯共聚制成。
3.根据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，
所述接枝型乙烯醋酸乙烯树脂适于通过在乙烯醋酸乙烯树脂中添加甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、马来酸酐一种或几种接枝反应形成。
4.根据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，
所述敏化剂包括：三羟甲基丙烷三烯丙醚、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三聚氰酸三丙烯酸酯、三聚异氰酸三丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯，以及其他丙烯酸酯衍生物的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，
所述偶联剂包括：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基、三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基) 硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，
所述抗辐照老化剂包括：四［β-(3,5-二叔丁基苯基)丙酸］季戍四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、乙烯双(氧乙烯基)双［3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯］、亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸二苯一异辛酯、亚磷酸4,4-二异双酚(12-14)碳烷基酯、亚磷酸三(2,4’-二特丁基苯基)酯中的一种几种的混合物。
7.一种粘合剂作为粘结层在光伏组件上的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，
在150-250℃下融化粘合剂并将其淋膜到基材层上；
用伽马射线或电离辐照，以使粘合剂产生10-70%的交联度，形成所述粘结层。
9.一种光伏组件，其特征在于，包括：
光伏焊带和光反射膜层；其中
所述光反射膜层适于通过如权利要求7所述的粘结层粘结在光伏背板上。
10.一种光反射膜，其特征在于，包括：
由上至下依次层叠设置的反射层、棱镜层、基材层和如权利要求7的粘结层。
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