CN110744881A - 一种含有poss改性聚合物的光伏组件封装膜 - Google Patents
一种含有poss改性聚合物的光伏组件封装膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110744881A CN110744881A CN201910961776.2A CN201910961776A CN110744881A CN 110744881 A CN110744881 A CN 110744881A CN 201910961776 A CN201910961776 A CN 201910961776A CN 110744881 A CN110744881 A CN 110744881A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polymer film
- film
- photovoltaic module
- poss
- poss modified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 title claims abstract description 44
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title description 13
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims abstract description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 20
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 14
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 claims description 8
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 4
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 claims description 3
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 2
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 6
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 abstract description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 7
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 6
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 5
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 5
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 238000013087 polymer photovoltaic Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B9/045—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
- B32B27/283—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysiloxanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/06—Coating with compositions not containing macromolecular substances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
- H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2270/00—Resin or rubber layer containing a blend of at least two different polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/306—Resistant to heat
- B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/558—Impact strength, toughness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/71—Resistive to light or to UV
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
- B32B2307/7242—Non-permeable
- B32B2307/7246—Water vapor barrier
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/12—Photovoltaic modules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2483/04—Polysiloxanes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，通过在其表面增设POSS改性聚合物膜，经UV辐照或原子态氧轰击POSS改性聚合物膜表面，使之原位改性，生成二氧化硅层。本发明的封装膜较现有技术产品具有较高的机械强度、较好的韧性、较高的工作温度、较强的防火等级、较高的膜表面硬度，特别是具有较高的阻隔水汽的能力和紫外防护能力，焚烧过程中不会产生剧毒产物，有利于寿命期的回收，环境友好。
Description
技术领域
本发明总体地涉及光伏组件技术领域，具体地涉及一种含有POSS(多面体低聚倍半硅氧烷)改性聚合物的光伏组件封装膜。
背景技术
现有光伏组件技术对封装膜的基本功能要求包括：
1)绝缘性能；
2)水汽防护性能和抗水解性能；
3)紫外阻隔性能和抗紫外降解性能；
4)合适的阻燃性能；
5)环境友好性。
为满足这些要求，现有技术的光伏组件封装膜由两层以上的聚合物薄膜复合组成，特别对于其外层的薄膜的阻水抗水解、阻隔紫外线、抗紫外线的能力提出了较高的要求。为此，通常封装膜外层的聚合物薄膜采用氟塑料，主要是PVF(聚氟乙烯)或PVDF(聚偏氟乙烯)。
氟塑料具有耐紫外辐射、阻燃等级高、抗水解的优点，然而，氟塑料材料也存在如下缺点：
1)环境友好性较差。氟塑料化学性质稳定、不易降解，而且封装膜又是多种材料的复合，不利分类回收，回收利用成本较高，因此常常采用焚烧回收能量的方式处理。然而，氟塑料燃烧产生的毒性物质氟化氢，腐蚀设备、污染大气，产生较严重的环境问题。特别是当发生火灾事故时，PVF、PVDF都会产生大量有毒气体；
2)氟塑料材料对水汽防护性能较差。现有技术的PVF膜材料结构疏松，PVDF又是极性材料，因此，现有技术的PVF和PVDF的水汽透过率都偏高，不利保护封装膜内部材料不被水解，不利保护光伏组件内部的光伏电池及其连接线路的安全；
3)PVF和PVDF薄膜的机械强度较低，表面硬度低、容易划伤，抵御风沙的能力较弱。
POSS材料是一种具有纳米结构的有机/无机杂化材料，POSS结构简式为(RSiO1.5)n，其中的硅氧元素通过一些闭合的共价键形成中空笼形的结构，R表示有机基团，可以是反应性基团或非反应性基团，可以通过这些反应性基团与聚合物材料的基团成键，对聚合物材料进行改性。n一般为6、8、10、12等。其中以n＝8是最常见、最典型的多面体低聚倍半硅氧烷。
由于POSS具有特殊的纳米尺度、有机无机杂化以及中空笼型的结构特点，故POSS改性聚合物往往不仅保留了高分子材料优良的加工性、韧性与低成本等特性，同时又具有无机材料突出的耐热、耐氧化性以及优异的力学性能。
发明内容
本发明注意到POSS材料的特点，首先，以POSS改性的聚合物薄膜代替现有技术中光伏组件封装膜中的PVF、PVDF薄膜，接下来处于所述封装膜外层的POSS改性聚合物膜的外表面在UV(紫外线)照射环境，或者是原子态氧元素轰击环境下，原位改性所生成二氧化硅薄层，所述UV照射环境包括光伏组件在工作状态时所述封装膜所处的自然阳光环境。通过UV辐照或原子氧轰击处理，打断材料表面聚合物的碳-碳、碳-氢键，使之氧化、气化，使暴露的硅-氧元素成键原位改性形成稳定的二氧化硅薄层。
本发明，POSS改性聚合物封装膜具有如下优点：
1)改性生成的二氧化硅层使封装膜具有较优良的阻隔水汽的性能；
2)改性生成的二氧化硅层使封装膜具有较优良的阻隔紫外线的性能；
3)改性生成的二氧化硅层使封装膜的表面硬度增加，抵御划伤的能力增加，具有较好的抵御风沙的性能；
4)原位改性生成的二氧化硅层使封装膜具有较好的自我修复能力，一旦发生表面划伤，在阳光紫外线和氧气环境中很快在划伤处形成新的二氧化硅保护层；
5)POSS的硅氧笼型骨架刚性较强，能够限制分子链的运动，因此经POSS改性的聚合物链强度较高；
6)POSS的硅氧笼型骨架尺寸在纳米级，能够填充聚合物中的空隙，从而可以降低聚合物的收缩性、增加材料的韧性；
7)POSS的无机内核由Si-O键组成，其键能较高，且POSS的笼型结构能与断裂的自由链之间产生物理交联，阻止聚合物链段的降解，因而分解温度更高，具有较高的耐热性；
8)遇火时，POSS改性聚合物表面会生成二氧化硅，提高材料的阻燃特性，而且，不会像氟塑料那样产生剧毒的氟化氢气体。
为此，本发明公开了一种含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜的结构和制作方法，通过将POSS改性的聚合物膜用于光伏组件封装膜中，并且用UV辐照和/或原子态氧轰击的方法对所述POSS改性的聚合物膜进行原位改性得到二氧化硅薄层的方法，提高光伏组件封装膜的阻隔水汽、阻隔紫外线、提高防火阻燃等级、提高封装膜表面硬度、达到环境友好，便于回收处理的技术效果。
本发明的技术方案是，一种含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，包括内层聚合物膜和外层聚合物膜，所述外层聚合物膜是POSS改性的聚合物膜，外层聚合物膜的外表面后二氧化硅薄层。
本发明一种含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜的外层聚合物膜主要承担阻隔紫外、阻隔水汽、提供表面硬度、提高阻燃等级等作用；内层聚合物膜主要承担提高机械和电气强度，且满足与光伏组件内部胶膜胶粘的技术要求。
进一步的，上述二氧化硅薄膜是外层聚合物膜的外表面在UV照射环境或原子态氧元素轰击环境下，原位改性生成；所述UV照射环境可以是光伏组件封装膜在制造时采用UV进行照射的环境，也可以是光伏组件封装膜组装成光伏组件以后，在光伏组件处于工作状态时，所述封装膜所处的自然阳光照射的环境。
更进一步的，上述外层聚合物膜与内层聚合物膜通过共挤出工艺形成所述含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，其中所述内层聚合物膜为一层或多层聚合物膜，所述外层聚合物膜的厚度为2微米～20微米，所述外层聚合物膜中POSS的含量按重量百分比计为4％～50％。
更进一步的，上述外层聚合物膜与内层聚合物膜通过胶粘复合工艺形成所述含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，其中所述内层聚合物膜为一层或多层聚合物膜，所述外层聚合物膜的厚度为10微米～50微米，所述外层聚合物膜中POSS的含量按重量百分比计为4％～50％。
更进一步的，上述内层聚合物膜为一层或多层聚合物膜，所述外层聚合物膜是以POSS改性的丙烯酸酯涂料经涂覆、交联或熟化形成的膜层，其中，所述外层聚合物膜中丙烯酸酯的重量百分比大于50％，POSS的重量百分比为3％～30％。
更进一步的，上述由POSS改性的聚合物膜中的聚合物膜为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜或聚烯烃膜或PET与聚烯烃的复合膜。
本发明同时提供了一种光伏组件，包括前面板、光伏电池连接组、胶膜和背面板，其中前面板和/或背面板为上述含有POSS改性的聚合物膜的光伏组件封装膜。
本发明的先进点在于：
通过将POSS改性聚合物膜应用于光伏组件封装膜，并且通过在POSS改性聚合物膜层表面原位改性得到二氧化硅薄层，使光伏组件封装膜具有较高的机械强度、较好的韧性、较高的工作温度、较强的防火等级、特别是具有较好的阻隔水汽的能力和紫外防护能力，焚烧过程中不会产生剧毒产物，有利于寿命期的回收，环境友好。
附图说明
从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：
图1为本发明实施例的含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜的结构示意图；
图2为本发明实施例的含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜的胶粘复合工艺流程示意图；
图3为本发明实施例的含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜的共挤出复合工艺流程示意图；
图4为本发明实施例的含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜的改性涂料涂覆熟化工艺流程示意图；
图5为本发明实施例的一种光伏组件的结构示意图；
图中，1-POSS改性聚合物光伏组件封装膜，11-外层聚合物膜，111-二氧化硅薄层，12-内层聚合物膜，121-第一内膜，122-第二内膜，2-光伏组件，21-前面板，22-光伏电池连接组，23-胶膜，24-背面板。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，其结构如图1所示，包括内层聚合物膜12和外层聚合物膜11。其中所述外层聚合物膜11是POSS改性PET膜，所述外层聚合物膜11中POSS的含量按重量百分比计为4％～50％，所述外层聚合物膜11的厚度20μm；所述内层聚合物膜12是第一内膜121与第二内膜122的两层复合膜，本实施例中，第一内膜121材质是聚烯烃，第二内膜122是PET，第二内膜的厚度按照系统电压和机械强度的要求设计，第一内膜的厚度为20μm；所述第一内膜121和第二内膜122之间、内层聚合物膜12和外层聚合物膜11之间的复合工艺如图2所示，均通过胶粘剂复合。所述POSS改性的聚合物膜11表面有二氧化硅薄层111，所述二氧化硅薄层111是外层聚合物膜11的外表面通过UV照射，在所述外层聚合物膜11原位改性所生成。
实施例2
一种含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，其结构如图1所示，包括内层聚合物膜12和外层聚合物膜11。其中所述外层聚合物膜11是POSS改性聚烯烃膜，所述外层聚合物膜11中POSS的含量按重量百分比计为4％～50％，所述外层聚合物膜11的厚度为10μm；所述内层聚合物膜12是聚烯烃膜，其厚度按照系统电压和机械强度的要求设计，内层聚合物膜12和外层聚合物膜11之间的复合工艺如图3所示，是通过共挤出工艺挤出复合。所述POSS改性的聚合物膜11表面有二氧化硅薄层111，由于本发明的应用场合是自然曝晒环境，所述二氧化硅薄层111是在完成光伏组件以后，外层聚合物膜11的外表面在室外阳光UV的长期作用下原位改性所生成的。
实施例3
一种含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，其结构如图1所示，包括内层聚合物膜12和外层聚合物膜11。如图4所示，其中所述外层聚合物膜11是以POSS改性的丙烯酸酯涂料经涂覆、交联或熟化形成的膜层，其中，所述外层聚合物膜11中丙烯酸酯的重量百分比大于50％，POSS的重量百分比为3％～30％。所述内层聚合物膜12是PET膜，其厚度按照系统电压和机械强度的要求设计，所述POSS改性的聚合物膜11表面有二氧化硅薄层111，所述二氧化硅薄层111是外层聚合物膜11的外表面在原子态氧环境中经原子态氧轰击氧化，以使其表层原位改性所得。
实施例4
参见附图5，一种光伏组件，包括前面板21、光伏电池连接组22、胶膜23和背面板24。其中，所述前面板21为透明的所述含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜。通过在其表面增设POSS改性聚合物层，使光伏组件封装膜较现有技术产品具有较高的机械强度、较好的韧性、较高的工作温度、较强的防火等级、较好的阻隔水汽的能力和紫外防护能力，特别是有利于寿命期的回收，环境友好。
实施例5
结合附图5，一种光伏组件，包括前面板21、光伏电池连接组22、胶膜23和背面板24。其中，所述背面板24为所述含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜。通过在其表面增设POSS改性聚合物层，使光伏组件封装膜之较现有技术产品具有较高的机械强度、较好的韧性、较高的工作温度、较强的防火等级、较好的阻隔水汽的能力和紫外防护能力，特别是有利于寿命期的回收，环境友好。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，包括内层聚合物膜(12)和外层聚合物膜(11)，其特征在于：所述外层聚合物膜(11)是POSS改性的聚合物膜，所述POSS改性的聚合物膜表面有二氧化硅薄层(111)。
2.根据权利要求1所述的含有POSS改性的聚合物膜的光伏组件封装膜，其特征在于：所述二氧化硅薄层(111)是UV照射环境下对所述外层聚合物膜(11)表面原位改性所得，或者是对所述外层聚合物膜(11)表面进行原子态氧元素轰击，以在表面原位改性所得。
3.根据权利要求2所述的含有POSS改性的聚合物膜的光伏组件封装膜，其特征在于：所述UV照射环境为光伏组件封装膜在制造时采用UV进行照射的环境，或者为光伏组件封装膜组装成光伏组件以后处于工作状态时所述封装膜所处的自然阳光照射的环境。
4.根据权利要求1所述的含有POSS改性的聚合物膜的光伏组件封装膜，其特征在于：外层聚合物膜(11)与内层聚合物膜(12)通过共挤出工艺形成所述含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，其中所述内层聚合物膜(12)为一层或多层聚合物膜，所述外层聚合物膜(11)的厚度为2微米～20微米，所述外层聚合物膜(11)中POSS的含量按重量百分比计为4％～50％。
5.根据权利要求1所述的含有POSS改性的聚合物膜的光伏组件封装膜，其特征在于：外层聚合物膜(11)与内层聚合物膜(12)通过胶粘复合工艺形成所述含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜，其中所述内层聚合物膜(12)为一层或多层聚合物膜，所述外层聚合物膜(11)的厚度为10微米～50微米，所述外层聚合物膜(11)中POSS的含量按重量百分比计为4％～50％。
6.根据权利要求1所述的含有POSS改性的聚合物膜的光伏组件封装膜，其特征在于：所述内层聚合物膜(12)为一层或多层聚合物膜，所述外层聚合物膜(11)是POSS改性的丙烯酸酯涂料经涂覆、交联或熟化形成的膜层，其中，所述外层聚合物膜(11)中丙烯酸酯的重量百分比大于50％，POSS的重量百分比为3％～30％。
7.根据权利要求1所述的含有POSS改性的聚合物膜的光伏组件封装膜，其特征在于：所述由POSS改性的聚合物膜中的聚合物膜为PET膜、聚烯烃膜或PET与聚烯烃的复合膜。
8.一种光伏组件，包括前面板(21)、光伏电池连接组(22)、胶膜(23)和背面板(24)，其特征在于：所述前面板(21)和/或背面板(24)为权利要求1-7中任一权利要求所述的含有POSS改性聚合物膜的光伏组件封装膜。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910961776.2A CN110744881A (zh) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | 一种含有poss改性聚合物的光伏组件封装膜 |
| PCT/CN2020/098730 WO2021068562A1 (zh) | 2019-10-11 | 2020-06-29 | 一种含有poss改性聚合物的光伏背板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910961776.2A CN110744881A (zh) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | 一种含有poss改性聚合物的光伏组件封装膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110744881A true CN110744881A (zh) | 2020-02-04 |
Family
ID=69277968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910961776.2A Pending CN110744881A (zh) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | 一种含有poss改性聚合物的光伏组件封装膜 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110744881A (zh) |
| WO (1) | WO2021068562A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021068562A1 (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | 明冠新材料股份有限公司 | 一种含有poss改性聚合物的光伏背板 |
| CN113787802A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-14 | 宁波勤邦新材料科技有限公司 | 一种太阳能电池背板用的pet膜及其制备方法 |
| CN114447130A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-06 | 浙江合特光电有限公司 | 一种高透光柔性复合前板及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116779704B (zh) * | 2023-07-07 | 2024-04-16 | 宁波欧达光电有限公司 | 一种应用高透光率背板材料的光伏组件 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123307A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Dainippon Printing Co Ltd | ガスバリア性積層体 |
| CN101142332A (zh) * | 2004-09-10 | 2008-03-12 | 杂混复合塑料公司 | 高使用温度的纳米复合树脂 |
| CN102159395A (zh) * | 2008-08-19 | 2011-08-17 | 琳得科株式会社 | 成型制品、其制备方法、电子设备构件以及电子设备 |
| CN102205679A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-10-05 | 新日铁化学株式会社 | 气体阻隔性层叠体膜 |
| WO2011138413A2 (de) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrisches isolationsmaterial und isolationsband für eine elektrische isolation einer mittel- und hochspannung |
| CN102816430A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-12-12 | 北京化工大学 | 一种聚二甲基硅氧烷改性聚（氨酯-酰亚胺）杂化材料制备方法 |
| CN102815071A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-12-12 | 北京化工大学 | 一种环氧树脂-poss杂化树脂及其复合材料的制备方法 |
| CN104009106A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-27 | 乐凯胶片股份有限公司 | 一种复合型太阳能电池背膜 |
| CN105462238A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-06 | 苏州度辰新材料有限公司 | 一种用于光伏电池的挤出型背板及其制备方法 |
| CN109694647A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-30 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种具有优异耐空间环境性能的长效固体润滑防护涂料 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7776404B2 (en) * | 2006-11-30 | 2010-08-17 | General Electric Company | Methods for forming thermal oxidative barrier coatings on organic matrix composite substrates |
| CN103421444B (zh) * | 2013-05-14 | 2015-06-24 | 乐凯胶片股份有限公司 | 一种阻燃型太阳能电池背膜 |
| CN110744881A (zh) * | 2019-10-11 | 2020-02-04 | 明冠新材料股份有限公司 | 一种含有poss改性聚合物的光伏组件封装膜 |
-
2019
- 2019-10-11 CN CN201910961776.2A patent/CN110744881A/zh active Pending
-
2020
- 2020-06-29 WO PCT/CN2020/098730 patent/WO2021068562A1/zh active Application Filing
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101142332A (zh) * | 2004-09-10 | 2008-03-12 | 杂混复合塑料公司 | 高使用温度的纳米复合树脂 |
| JP2006123307A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Dainippon Printing Co Ltd | ガスバリア性積層体 |
| CN102159395A (zh) * | 2008-08-19 | 2011-08-17 | 琳得科株式会社 | 成型制品、其制备方法、电子设备构件以及电子设备 |
| CN102205679A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-10-05 | 新日铁化学株式会社 | 气体阻隔性层叠体膜 |
| WO2011138413A2 (de) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrisches isolationsmaterial und isolationsband für eine elektrische isolation einer mittel- und hochspannung |
| CN102816430A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-12-12 | 北京化工大学 | 一种聚二甲基硅氧烷改性聚（氨酯-酰亚胺）杂化材料制备方法 |
| CN102815071A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-12-12 | 北京化工大学 | 一种环氧树脂-poss杂化树脂及其复合材料的制备方法 |
| CN104009106A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-27 | 乐凯胶片股份有限公司 | 一种复合型太阳能电池背膜 |
| CN105462238A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-06 | 苏州度辰新材料有限公司 | 一种用于光伏电池的挤出型背板及其制备方法 |
| CN109694647A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-30 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种具有优异耐空间环境性能的长效固体润滑防护涂料 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021068562A1 (zh) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | 明冠新材料股份有限公司 | 一种含有poss改性聚合物的光伏背板 |
| CN113787802A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-14 | 宁波勤邦新材料科技有限公司 | 一种太阳能电池背板用的pet膜及其制备方法 |
| CN114447130A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-06 | 浙江合特光电有限公司 | 一种高透光柔性复合前板及其制备方法 |
| CN114447130B (zh) * | 2022-01-27 | 2024-03-12 | 浙江合特光电有限公司 | 一种高透光柔性复合前板及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021068562A1 (zh) | 2021-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110744881A (zh) | 一种含有poss改性聚合物的光伏组件封装膜 | |
| CN106992255B (zh) | 封装结构、其制作方法与其应用 | |
| WO2007040039A1 (ja) | 太陽電池モジュール用封止フィルムおよび太陽電池モジュール | |
| JPWO2007122936A1 (ja) | 太陽電池モジュール用裏面保護シート | |
| US10002983B1 (en) | Nanocomposite barrier films for photovoltaic applications | |
| JP4992530B2 (ja) | 太陽電池用裏面保護シート | |
| JP2004352966A (ja) | 電気・電子絶縁シート | |
| JP5974835B2 (ja) | 太陽電池モジュール用裏面保護シート | |
| JP2009289945A (ja) | 太陽電池バックシート及び太陽電池モジュール | |
| JP2009200385A (ja) | 太陽電池用保護シート及びこれを用いた太陽電池モジュール | |
| JP2010226044A (ja) | 樹脂封止シートの製造方法 | |
| WO2018150894A1 (ja) | 太陽電池モジュール | |
| CN110518083A (zh) | 高抗水解的聚酯薄膜光伏背板 | |
| Lertngim et al. | Preparation of Surlyn films reinforced with cellulose nanofibres and feasibility of applying the transparent composite films for organic photovoltaic encapsulation | |
| JP5623952B2 (ja) | 太陽電池用ポリマーシート及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに太陽電池モジュール | |
| US20210351311A1 (en) | Flexible laminate of photovoltaic cells and associated production method | |
| TWI494333B (zh) | Polymerizable compositions, adhesives, molecular masking films and protective sheets for solar cell modules | |
| CN103890967A (zh) | 太阳能电池用密封膜和使用其的太阳能电池 | |
| JP2018027689A (ja) | 多層フィルムおよび太陽電池モジュール | |
| Donggyun et al. | Recent developments of polymer-based encapsulants and backsheets for stable and high-performance silicon photovoltaic modules: materials nanoarchitectonics and mechanisms | |
| EP2732970B1 (en) | Module structure | |
| US9412921B2 (en) | Module structure | |
| CN115322692A (zh) | 用于hjt光伏组件的紫外转光型耐老化光伏胶膜 | |
| JP2009218465A (ja) | 太陽電池モジュール用封止フィルムおよびそれを用いた太陽電池モジュール | |
| CN107342137A (zh) | 光伏热导阻燃电缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200204 |