CN111732910A - 复合封装材料和用其封装的光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种复合封装材料和用其封装的光伏组件，涉及光伏组件技术领域。该复合封装材料的至少部分区域包括高绝缘性能材料，其中，所述高绝缘性能材料包括聚酰亚胺、改性剂和改性聚酰亚胺。本发明能够提高封装材料的绝缘性能，缩小组件边缘的空白区域，降低光伏组件的重量，进而降低光伏组件的综合成本。

Description

复合封装材料和用其封装的光伏组件
技术领域
本申请涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种复合封装材料和用其封装的光伏组件。
背景技术
太阳能是一种清洁能源，光伏组件的工作原理是基于光生伏特效应把太阳能转换为电能。现有的晶体硅光伏组件一般按前钢化玻璃、前胶膜层或前封装胶膜层、电池片层、后胶膜层或后封装胶膜层、背板或后钢化玻璃的顺序依次层叠后进行层压封装。其中，封装胶膜层一般采用聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer，POE)或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA)材料。
然而，现有的封装材料POE存在固化时间长，层压周期久，产能利用低等问题，提高了封装成本。此外，受限于常规封装材料如EVA等材料体电阻率较低，绝缘性欠佳的问题，满足组件内部带电体与固定边框(金属边框)需要保持一定的宽度距离，从而增加了光伏组件的材料用量及重量。
因而，需要研究开发高绝缘性能的封装材料，通过提升材料的绝缘性能，可以降低电气安全距离，使得玻璃等材料的利用率得到提升，进一步可以降低组件的重量。
发明内容
本申请的目的在于提供一种复合封装材料和用其封装的光伏组件，能够提高封装材料的绝缘性能，缩小组件边缘的空白区域，降低光伏组件的重量，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
根据本申请的一个方面，本申请提供一种复合封装材料，所述复合封装材料的至少部分区域包括高绝缘性能材料，其中，所述高绝缘性能材料包括聚酰亚胺、改性剂和改性聚酰亚胺。
可选的，所述高绝缘性能材料包括改进型聚酰亚胺，所述改进型聚酰亚胺包括聚酰亚胺、改性剂和改性聚酰亚胺。
在一种可能的实现方式中，所述高绝缘性能材料还包括助剂，所述助剂至少包括耐老化剂。
在一种可能的实现方式中，所述耐老化剂包括聚对苯二甲酸丁二醇酯。
在一种可能的实现方式中，所述改性剂包括聚全氟乙丙烯、聚丙烯、四甲基二硅氧烷、聚氨酯类、山梨醇类中的一种或多种混合物；
和/或，所述改性聚酰亚胺包括含氟线性聚酰亚胺。
可选的，所述改性剂至少包括透明改性剂，所述透明改性剂包括但不限于聚全氟乙丙烯、聚丙烯、四甲基二硅氧烷、聚氨酯类、山梨醇类中的一种或多种混合物。
在一种可能的实现方式中，所述高绝缘性能材料包括以下质量份的原料：
聚酰亚胺70-95份、聚全氟乙丙烯1-10份、含氟线性聚酰亚胺2-10份和四甲基二硅氧烷2-10份。
在一种可能的实现方式中，所述高绝缘性能材料包括以下质量份的原料：
聚酰亚胺70-80份、聚全氟乙丙烯2-5份、含氟线性聚酰亚胺2-6份和四甲基二硅氧烷2-5份。
在一种可能的实现方式中，所述复合封装材料还包括聚合物材料，所述聚合物材料包括聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种。
在一种可能的实现方式中，所述复合封装材料为复合封装胶膜，所述复合封装胶膜为所述高绝缘性能材料与所述聚合物材料的共挤出膜。
在一种可能的实现方式中，所述复合封装材料为复合封装胶膜，所述复合封装胶膜由所述高绝缘性能材料和所述聚合物材料相贴合所构成。
在一种可能的实现方式中，所述至少部分区域包括所述复合封装材料的边缘区域。
根据本申请的另一个方面，本申请提供一种光伏组件，包括如上的复合封装材料以及用所述复合封装材料封装的至少一组电池串。
与现有技术相比，本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请提供的复合封装材料的至少部分区域包括高绝缘性能材料。该高绝缘性能材料可以包括改进型聚酰亚胺。该改进型聚酰亚胺包括聚酰亚胺、改性剂和改性聚酰亚胺，其中的聚酰亚胺具有较高的体积电阻率(体电阻率)，具有优良的绝缘性。该改性剂可以包括透明改性剂，改性剂的添加能够实现对聚酰亚胺的透明改性，提高聚酰亚胺的透明性，而改性聚酰亚胺的添加有助于提高交联度，使得交联速度快，成型性或加工性好。因而，通过上述聚酰亚胺、改性剂和改性聚酰亚胺各原料功能上的相互配合、支撑和搭配，使得该高绝缘性能材料绝缘性优异、透明度高、加工性优异、成型性好，进而使得包含该高绝缘性能材料的复合封装材料十分适于用作光伏组件的封装材料。该复合封装材料可实现体积电阻率达到1×1017Ω·cm及以上，击穿电压强度可达到80KV/mm及以上，从而能够降低光伏组件内部带电体与固定边框之间的距离，即缩小组件边缘的空白区域，提高材料的利用率，减少光伏组件的材料用量和重量，进而有助于降低成本。
本申请的光伏组件，包括所述的复合封装材料，具有前面所述的复合封装材料的所有特点和优点，在此不再赘述。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请示例性的实施方式提供的一种复合封装材料示意图；
图2为本申请示例性的实施方式提供的另一种复合封装材料示意图；
图3为本申请示例性的实施方式提供的另一种复合封装材料示意图；
图4为本申请示例性的实施方式提供的光伏组件结构示意图；
图5为本申请示例性的实施方式提供的光伏组件中的部分结构示意图。
图标：
100-复合封装材料；101-高绝缘性能材料；102-聚合物材料；
200-玻璃；
300-电池串；
400-背板。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“多个”是指两个或两个以上；在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。除非另有定义或说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。
本发明中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“1～10”表示本文中已经全部列出了“1～10”之间的全部实数，“1～10”只是这些数值组合的缩略表示。
本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。
根据相关标准，光伏组件安全性能需满足IEC61730-1标准中关于爬电距离(电气间隙距离和绝缘穿透距离)的安全标准。1000V及1500V系统对组件材料厚度的要求分别为0.15mm和0.30mm，带电体距离边框金属的最小距离为15.0mm。通过对封装材料的调整和设计，有助于降低该爬电距离。
本领域技术人员理解，如背景技术所言，目前的封装材料或多或少的还存在着一定的缺陷，EVA或改性EVA性能优于其它材料，如透明有机硅、聚氨酯、丙烯酸酯、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、离子聚合物等，但是其体电阻率一般为1×1014Ω·cm-1×1015Ω·cm，体电阻率较低，绝缘性欠佳，满足组件内部带电体与固定边框(金属边框)需要保持一定的宽度距离，会导致光伏组件的材料用量及重量增加。此外，目前双面组件封装材料多采用POE(聚烯烃材料)，其体电阻率接近1×1016Ω·cm，用POE来代替EVA，虽然能在一定程度上提高体电阻率，但是，现有的POE材料存在固化时间长、层压周期久、产能利用低等问题。
因而，为克服现有技术的不完善，进一步满足如今的市场需求，本发明实施例的技术方案提供一种复合封装材料和用其封装的光伏组件，以期通过高性能复合绝缘材料提升光伏组件封装材料的绝缘性，在满足绝缘安全前提下，降低电池片与组件金属边框的爬电距离，进而实现降低组件材料消耗的目的。
基于此，本申请的实施例提供一种复合封装材料，所述复合封装材料的至少部分区域包括高绝缘性能材料。在一些实施例中，所述高绝缘性能材料可以包括改进型聚酰亚胺，改进型聚酰亚胺包括聚酰亚胺、改性剂和改性聚酰亚胺。在一些实施例中，所述改进剂可以包括透明改性剂。
该复合封装材料为高性能复合封装胶膜，复合封装材料可实现体电阻率大于等于(不低于)1×1017Ω·cm，击穿电压强度大于等于(不低于)80KV/mm。该复合封装材料十分适于用作光伏组件的封装材料。采用该复合封装材料可降低电气安全距离，使得光伏组件中的玻璃等材料的利用率得到提升，能够缓解现有的高阻性能POE材料存在的固化时间长、层压周期久、产能利用低等问题，或现有的EVA材料的绝缘性欠佳的问题。且该复合封装材料性能较POE材料更佳，在满足安全爬电距离下，能够缩小组件边缘的空白区域。
具体地，该复合封装材料的至少部分区域包括高绝缘性能材料，该高绝缘性能材料包括聚酰亚胺(Polyimide，PI)、改性剂和改性聚酰亚胺。其中，聚酰亚胺具有良好的耐热性，具有突出的机械特性包括机械强度、耐磨性、尺寸稳定性和耐化学性，以及优异的电特性包括绝缘性能。尤其是，聚酰亚胺的体电阻率能达到1×1016Ω·cm至1×1017Ω·cm量级及以上，具有优良绝缘性；但是，现有的普通聚酰亚胺在可见光透射率较低(一般在80％左右)，若将现有的PI材料直接用作封装材料，可能会存在透光率较低的问题。鉴于现有的普通聚酰亚胺不适合直接制作封装材料，因此需要对其进行进一步改进，以使其不仅具有优异的绝缘性能，而且具有优异的光学透过率，较好的击穿电压强度或机械性能等，满足光伏组件中封装材料的需求。从而，本发明实施例对聚酰亚胺进行改进，通过改性剂的添加能够实现对聚酰亚胺的透明改性，提高聚酰亚胺的透明性，从而使复合封装材料具有优异的光学透过率。并且通过改性聚酰亚胺的添加有助于提高交联度，使得交联速度快，成型性或加工性好。因而，通过上述聚酰亚胺、改性剂和改性聚酰亚胺各原料功能上的相互配合、支撑和搭配，使得该高绝缘性能材料绝缘性优异、透明度高、加工性优异、成型性好，击穿电压强度高，进而使得包含该高绝缘性能材料的复合封装材料十分适于用作光伏组件的封装材料。进而，该复合封装材料能够降低光伏组件内部带电体与固定边框之间的距离，即缩小组件边缘的空白区域，提高材料的利用率，减少光伏组件的材料用量和重量，进而有助于降低成本。
需要说明的是，上述高绝缘性能材料所包括的组分中，本发明对所涉及到的聚酰亚胺的来源、具体类型或具体分子量等性能参数不作严格限制，可以选择本领域已知普通的聚酰亚胺；如可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。
任何已知的聚酰亚胺均可包括在本发明的改进型聚酰亚胺组合物中。
为了进一步改善该高绝缘性能材料的性能，该高绝缘性能材料还可以包括其他成分以改进任何特定应用所期望或需要的性能。示例性的，在一些实施例中，所述高绝缘性能材料还包括助剂，所述助剂至少包括耐老化剂。也就是，该高绝缘性能材料可以包括聚酰亚胺、透明改性剂、改性聚酰亚胺和任选的助剂，该助剂可以根据实际应用场合或实际需求而选择添加或不添加。
进一步，助剂可以包括耐老化剂，但并不限于此，例如在其他实施中，助剂还可以包括抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂、填料、增强剂或其他类型的各种助剂等。本发明实施例对于助剂的具体类型或添加的数量不作特殊限制，可以由本领域技术人员根据实际情况而进行调控，比如可根据实际应用场景或产品需求而添加所期望或需要的性能助剂。
可以理解的是，该高绝缘性能材料中主要包括聚酰亚胺、透明改性剂和改性聚酰亚胺，此外，还可以选择性的添加其他可接受的助剂、辅料等，对于这些助剂、辅料等不作特殊限制，只要不对本发明的目的产生限制、不影响高绝缘性能材料发挥作用即可。
具体地，为了较好的与高绝缘性能材料中的其他组分进行配合，以及较好的实现耐老化或耐候性能，在一些实施例中，所述耐老化剂包括但不限于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)中的一种或多种的任意比例混合。具体地，该耐老化剂可以为PBT，可以为PET，可以为ABS，可以为PBT和PET的混合物，可以为PET和ABS的混合物等。需要说明的是，当耐老化剂包括PBT、PET和ABS中任意混合形成的混合物时，各成分按照任意比例混合均匀即可，本申请实施例对其具体比例或含量不作特殊限制，可由本领域技术人员根据实际情况进行调控。此外，该耐老化剂的具体类型可以为如上几种类型，但并不限于此，例如在其他实施例中，耐老化剂还可以为橡胶类材料、碳纳米管、聚氨酯等其他本领域熟知的耐老化材料，本发明实施例对于耐老化剂的具体类型及来源不作限定。
通过适宜的助剂如耐老化剂等的添加，有助于进一步改善封装材料的耐候性、耐热性或耐老化性等，使其能更好的应用于光伏组件中。
上述改进型聚酰亚胺所包括的组分中，本发明实施例对所涉及的透明改性剂和改性聚酰亚胺不作严格限制，可以选择相关领域在对聚酰亚胺进行透明改性时已知常用的种类，或常用的改性聚酰亚胺的种类，但为了实现各组分间更好的配合/协同效果，本发明对透明改性剂、改性聚酰亚胺作出如下优选限定：
在一些优选的实施例中，所述透明改性剂包括但不限于聚全氟乙丙烯(FEP)、聚丙烯(PP)、四甲基二硅氧烷(HMM)、聚氨酯类、山梨醇类中的一种或多种的任意比例混合。具体地，该透明改性剂可以为FEP，可以为PP，可以为HMM，可以为聚氨酯类，可以为山梨醇类，可以为FEP和HMM的混合物，可以为FE、PP和HMM的混合物，可以为FE、HMM和聚氨酯类的混合物等。此外，该透明改性剂的具体类型可以为如上几种类型，但并不限于此，例如在其他实施例中，透明改性剂还可以包括无机透明改性剂等其他相关领域熟知的透明改性材料。
更优选的，透明改性剂包括聚全氟乙丙烯和四甲基二硅氧烷。也就是，在较佳的实施例中，改进型聚酰亚胺包括聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯、四甲基二硅氧烷和改性聚酰亚胺。
上述聚全氟乙丙烯具有良好的电绝缘性能、耐热性或耐高温性、耐化学稳定性能、耐磨性等性能，并具有良好的加工性能，另外，聚全氟乙丙烯的击穿电压强度可至少达到160KV/mm，其来源较广泛，成本较低，适于对聚酰亚胺进行透明改性或增透。同样的，上述四甲基二硅氧烷具有良好的电绝缘性能、耐热性、耐化学稳定性等性能，并具有良好的加工性能，适于对聚酰亚胺进行透明改性或增透。并且，聚全氟乙丙烯和四甲基二硅氧烷与聚酰亚胺的相容性良好，分散性较好，通过添加聚全氟乙丙烯和四甲基二硅氧烷的增透工艺简单，效果明显，能够有效提高聚酰亚胺的透明性。
在一些优选的实施例中，所述改性聚酰亚胺包括但不限于含氟线性聚酰亚胺。该改性聚酰亚胺可以为含氟聚酰亚胺，进一步可以为含氟线性聚酰亚胺。该含氟线性聚酰亚胺的碳链较短，有助于提高交联度，使得交联速度快，成型性或加工性好，使得材料更易于加工，此外，该含氟线性聚酰亚胺可以提高普通聚酰亚胺的耐候性。另外，该改性聚酰亚胺的具体类型可以为如上的含氟线性聚酰亚胺，但并不限于此，例如在其他实施例中，改性聚酰亚胺还可以包括含氟硅线性聚酰亚胺等其他具有相似结构或性能的相关领域已知的改性聚酰亚胺材料。
在一些优选的实施例中，改进型聚酰亚胺包括聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯、四甲基二硅氧烷和含氟线性聚酰亚胺。
进一步，在一些实施例中，所述改进型聚酰亚胺包括以下质量份的原料，即改进型聚酰亚胺主要由以下质量份的原料制备得到：
聚酰亚胺70-95份、聚全氟乙丙烯1-10份、含氟线性聚酰亚胺2-10份和四甲基二硅氧烷2-10份。
需要说明的是，本文中，除非另有说明，否则所涉及的百分数、比例或份数等按照质量计。其中，本发明所述的百分数(包括质量百分数)的基准都是所述组合物的总质量。“质量份”指多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，例如1份可以表示为1g，可以表示2.68g，也可以表示为5g等。
上述改进型聚酰亚胺中，聚酰亚胺的质量份为70-95份，典型但非限制性的，例如可以为70份、72份、74份、75份、78份、80份、82份、84份、85份、88份、90份、92份、94份、95份以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。聚全氟乙丙烯的质量份为1-10份，典型但非限制性的，例如可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。氟线性聚酰亚胺的质量份为2-10份，典型但非限制性的，例如可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。四甲基二硅氧烷的质量份为2-10份，典型但非限制性的，例如可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
该改进型聚酰亚胺，主要由合适且适量的聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯、含氟线性聚酰亚胺和四甲基二硅氧烷制得，通过上述各原料功能上的相互配合、支撑，以及比例间的相互制约和搭配，使得该改进型聚酰亚胺外观透明度高，绝缘性能优异，力学性能优异，加工流动性优异，成型性好。本发明实施例利用该改进型聚酰亚胺所述特性而优选地用作光伏组件的封装材料中，满足透光性、绝缘性、相关力学性能等要求，使复合封装材料能实现体电阻率不低于1×1017Ω·cm，击穿电压强度不低于80KV/mm。
进一步，在一些实施例中，所述改进型聚酰亚胺包括以下质量份的原料：聚酰亚胺70-80份、聚全氟乙丙烯2-10份、含氟线性聚酰亚胺2-10份和四甲基二硅氧烷2-10份。
进一步，在一些实施例中，所述改进型聚酰亚胺包括以下质量份的原料：聚酰亚胺70-80份、聚全氟乙丙烯2-5份、含氟线性聚酰亚胺2-6份和四甲基二硅氧烷2-5份。
通过合理调整和优化改进型聚酰亚胺中各组分的用量，充分发挥各组分之间的协同配合作用，进一步提高材料的加工性能、透过性、绝缘性或力学性能等性能，提高产品的品质，进一步达到降低组件的重量的目的。
为了能使改进型聚酰亚胺更好的应用于光伏组件的封装材料中，或进行一步提升封装材料的应用性能，可以将改进型聚酰亚胺与现有的聚合物材料如现有的POE、EVA等材料进行复合，以制备复合封装材料。具体地，在一些实施例中，所述复合封装材料还包括聚合物材料，也就是复合封装材料可以包括改进型聚酰亚胺材料和聚合物材料。通过改进型聚酰亚胺的高绝缘性能材料与现有的聚合物材料相结合制备复合封装材料，可以提高封装材料的绝缘性能，降低电池片与边框的距离，达到降低组件的重量的目的。
进一步，聚合物材料包括但不限于聚烯烃如聚烯烃弹性体材料POE、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种的任意比例混合。可以理解，该聚合物材料可以为现有的应用于光伏组件的封装材料的聚合物材料，可以为POE，可以为EVA，可以为改性EVA，但并不限于此，还可以为其他现有的能够应用于光伏组件的封装材料，本发明实施例对此不做特殊限制。
使用上述高绝缘材料改进型聚酰亚胺与现有的POE或EVA进行复合形成复合封装材料，材料的交联性可至少达到88％，透光率可至少达到92％，体电阻率不低于1×1017Ω·cm，击穿电压强度不低于80KV/mm。
在一些实施例中，改进型聚酰亚胺材料的厚度可以为10-300μm，进一步可以为20-250μm，进一步可以为30-200μm，典型但非限制性的例如可以为10μm、20μm、25μm、30μm、40μm、50μm、60μm、80μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、250μm、300μm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。在此范围内，有助于在确保材料的应用性能基础上，即在保证透光性和绝缘性等应用性能的基础上，降低成本；若厚度过小，工艺上较难实现，若厚度过大，应用性能增加不明显，成本升高。
上述复合封装材料为高绝缘性复合封装材料，可用于光伏组件的封装，实际应用中，可以根据复合封装材料的具体应用场景或光伏组件的结构特点等制备不同结构形状的复合封装材料。具体地，在一些实施例中，所述至少部分区域包括所述复合封装材料的边缘区域。也就是说，该复合封装材料可以仅由改进型聚酰亚胺构成，也可以由改进型聚酰亚胺和POE、EVA等现有的聚合物材料相复合构成，当复合封装材料由改进型聚酰亚胺和POE、EVA等现有的聚合物材料相复合构成时，可以使复合封装材料的边缘区域设置为改进型聚酰亚胺材料，或者可以使复合封装材料的边缘区域设置为改进型聚酰亚胺材料和POE、EVA等现有的聚合物材料的混合材料；即该复合封装材料的边缘区域需要至少包括改进型聚酰亚胺。这样，可以降低组件中玻璃等的几何尺寸，节约粘合剂、背板等物料，进而提高组件的材料利用率，降低组件的重量，实现组件的综合成本降低的目的。
上述复合封装材料的具体结构可以是多种类型的，可选的，在一些实施例中，如图1所示，该复合封装材料100包括高绝缘性能材料101和聚合物材料102，其中，高绝缘性能材料101可以位于复合封装材料100中的边缘区域。该复合封装材料100中，高绝缘性能材料101可以设置在聚合物材料102的至少两端外侧。可选的，高绝缘性能材料101包括上述的改进型聚酰亚胺。
可选的，在另一些实施例中，如图2所示，该复合封装材料100包括高绝缘性能材料101和聚合物材料102，其中，高绝缘性能材料101可以位于复合封装材料100中的边缘区域。例如，所述改进型聚酰亚胺设置于复合封装材料100中的边缘区域。在该复合封装材料100中，所述改进型聚酰亚胺可以设置在聚合物材料102的四周。
可选的，在另一些实施例中，如图3所示，该复合封装材料100包括高绝缘性能材料101和聚合物材料102，其中，高绝缘性能材料101可以位于复合封装材料100中的边缘区域。例如，所述改进型聚酰亚胺设置于复合封装材料100中的边缘区域。在该复合封装材料100中，所述改进型聚酰亚胺可以设置在聚合物材料102的至少三端外侧。
此处，还需说明的是，该复合封装材料100的具体结构形式并不限于以上所列出的几种，例如在其他实施例中，高绝缘性能材料和聚合物材料所形成的混合材料均可以位于复合封装材料中的边缘区域，或者还可以为其他的结构形式等，在此不再赘述。
上述复合封装材料的形成方式或制备方式也是可以多种类型的，可以是公知的通常的复合胶膜材料的制造工序，本发明实施例对复合封装材料的制备方式不作特殊限制。例如其可以采用高绝缘性能材料和现有的聚合物材料共挤出方式，或者也可以分别制备高绝缘性能材料和聚合物材料，而后将高绝缘性能材料和聚合物材料进行贴合的方式。
具体地，在一些实施例中，所述复合封装材料为复合封装胶膜，所述复合封装胶膜为所述高绝缘性能材料与所述聚合物材料的共挤出膜。可选的，高绝缘性能材料包括改进型聚酰亚胺。
可以理解，上述共挤出膜也可以为共挤膜，是利用共挤出工艺所形成的复合封装胶膜。具体地，高聚物共挤出工艺是一种使用数台挤出机分别供给不同的熔融料流，在个复合机头内汇合共挤出得到多层复合制品的加工过程。示例性的，该复合封装胶膜，可以是将高绝缘性能材料和POE或EVA等聚合物材料分别由两个单螺杆挤出机挤出到同一个共挤模头，在一定挤出条件下，制备得到复合封装胶膜。
需要说明的是，本发明实施例对于该复合封装胶膜的具体制备条件不作限定，可以由本领域技术人员根据实际情况进行调控，在此不再详细描述。
在另一些实施例中，所述复合封装材料为复合封装胶膜，所述复合封装胶膜由所述高绝缘性能材料和所述聚合物材料相贴合所构成。也就是，可以分别制备高绝缘性能材料和聚合物材料，而后再将二者进行贴合或进行叠构，而得到复合封装材料。可选的，高绝缘性能材料包括改进型聚酰亚胺。
需要说明的是，本发明实施例对于该高绝缘性能材料和聚合物材料的具体贴合方式不作限定，可以由本领域技术人员根据实际情况进行选择设定，在此不再详细描述。
本申请的实施例还提供一种光伏组件，包括复合封装材料以及用该复合封装材料封装的至少一组电池串。
上述复合封装材料可应用在光伏组件中，用于隔离光伏组件玻璃与金属部件，用于光伏组件的封装。本领域技术人员能够理解的是，该光伏组件与前述的复合封装材料是基于同一发明构思的，前面针对复合封装材料所描述的特征和优点，同样适用该光伏组件的应用，在此不再赘述。
示例性的，如图4所示，该光伏组件从上到下可以依次包括背板400、复合封装材料100、电池串300、复合封装材料100和玻璃200。其中的复合封装材料100可以为如上所述的复合封装材料，复合封装材料100可以靠近玻璃200和/或背板400；而本发明对于该光伏组件中的其他部件如电池串300、玻璃200、背板400等不作限定。
如图5所示，该光伏组件，由于采用了本发明实施例提供的复合封装材料100，使得电池串或电池片距离玻璃边缘的距离小于15mm，可以满足爬电安全。即，在同样电池片数量下，组件使用的玻璃、封装材料面积均可以缩小，从而可以实现组件物料的节省和综合成本的降低。
该光伏组件的制备工艺及制造的各工序，可以是公知的通常的光伏组件的制造工序，本发明实施例对光伏组件的制备不作特殊限制。示例性的，该光伏组件的制备过程可以为：
(1)电池片激光切片:按照设定规格将整片电池加工成分片结构。
(2)焊接：自动串焊接按照设定间距要求，将焊材裁切、整形及焊接电池连接成一定的组串。
(3)敷设：常规敷设玻璃、复合封装材料、背板/玻璃等。
(4)层压：设定合适的温度时间，使胶膜材料交联。
(5)装框固化。
(6)功率测试及分档。
综合以上描述可知，本发明实施例提供的光伏组件，通过引入新型绝缘材料即上述高绝缘性能材料，在满足IEC绝缘性前提下，能够实现降低组件玻璃几何尺寸，节约粘合剂、背板等物料，进而提高组件材料利用率，降低组件重量，实现组件的综合成本降低的效果。
为了便于理解本发明，下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种复合封装材料，包括改进型聚酰亚胺和EVA材料，改进型聚酰亚胺和EVA材料采用共挤出的方式制备得到复合封装胶膜。其中，改进型聚酰亚胺包括以下质量份的原料：
聚酰亚胺70-80份、聚全氟乙丙烯2-3份、含氟线性聚酰亚胺2份和四甲基二硅氧烷2-4份。
该复合封装材料的边缘体电阻率为1.5-1.8×1017Ω·cm，击穿电压强度为80-100KV/mm。
该复合封装材料中的改进型聚酰亚胺的宽度为20-30mm，厚度为0.2mm；可满足复合封装胶膜组件玻璃与电池片边缘的留白宽度由15mm缩短至12mm，降低组件玻璃、胶膜材料消耗，减轻组件重量约为0.4％。
实施例2
一种复合封装材料，包括改进型聚酰亚胺和EVA材料，改进型聚酰亚胺和EVA材料采用共挤出的方式制备得到复合封装胶膜。其中，改进型聚酰亚胺包括以下质量份的原料：
聚酰亚胺80-92份、聚全氟乙丙烯1-3份、含氟线性聚酰亚胺4-6份和四甲基二硅氧烷3-5份。
该复合封装材料的边缘体电阻率为3.2-4.7×1017Ω·cm，击穿电压强度为120-180KV/mm。
该复合封装材料中的改进型聚酰亚胺的宽度大于内部EVA材料宽度，厚度为0.1mm；可满足复合封装胶膜组件玻璃与电池片边缘的留白宽度由15mm缩短至10mm，降低组件玻璃、胶膜材料消耗，减轻组件重量约为0.5％。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
需要指出的是，本专利申请文件的一部分包含受著作权保护的内容。除了对专利局的专利文件或记录的专利文档内容制作副本以外，著作权人保留著作权。

Claims (11)

1.一种复合封装材料，其特征在于，所述复合封装材料的至少部分区域包括高绝缘性能材料，其中，所述高绝缘性能材料包括聚酰亚胺、改性剂和改性聚酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的复合封装材料，其特征在于，所述高绝缘性能材料还包括助剂，所述助剂至少包括耐老化剂。
3.根据权利要求2所述的复合封装材料，其特征在于，所述耐老化剂包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合封装材料，其特征在于，所述改性剂包括聚全氟乙丙烯、聚丙烯、四甲基二硅氧烷、聚氨酯类、山梨醇类中的一种或多种混合物；
和/或，所述改性聚酰亚胺包括含氟线性聚酰亚胺。
5.根据权利要求4所述的复合封装材料，其特征在于，所述高绝缘性能材料包括以下质量份的原料：
聚酰亚胺70-95份、聚全氟乙丙烯1-10份、含氟线性聚酰亚胺2-10份和四甲基二硅氧烷2-10份。
6.根据权利要求5所述的复合封装材料，其特征在于，所述高绝缘性能材料包括以下质量份的原料：
聚酰亚胺70-80份、聚全氟乙丙烯2-5份、含氟线性聚酰亚胺2-6份和四甲基二硅氧烷2-5份。
7.根据权利要求1-3任一项所述的复合封装材料，其特征在于，所述复合封装材料还包括聚合物材料，所述聚合物材料包括聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的复合封装材料，其特征在于，所述复合封装材料为复合封装胶膜，所述复合封装胶膜为所述高绝缘性能材料与所述聚合物材料的共挤出膜。
9.根据权利要求7所述的复合封装材料，其特征在于，所述复合封装材料为复合封装胶膜，所述复合封装胶膜由所述高绝缘性能材料和所述聚合物材料相贴合所构成。
10.根据权利要求1所述的复合封装材料，其特征在于，所述至少部分区域包括所述复合封装材料的边缘区域。
11.一种光伏组件，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的复合封装材料以及用所述复合封装材料封装的至少一组电池串。
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