CN112812695B - 一种封装胶膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种封装胶膜及其制备方法和应用。所述封装胶膜包括如下原料组分：基体树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂和光稳定剂；所述助交联剂包括异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的组合；所述异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的质量比为1:(0.2～5)。所述制备方法包括如下步骤：将基体树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂和光稳定剂以及任选的填料、光引发剂、硅烷偶联剂、紫外光吸收剂和抗PID助剂混合，挤出，得到所述封装胶膜。本发明提供的封装胶膜用于光伏组件的制备时，可以提供合适的交联度，降低层压温度，缩短层压时间，解决了光伏组件制备过程中，封装胶膜固化温度较高，能耗较大的问题。
Description
技术领域
本发明属于光伏设备技术领域，具体涉及一种封装胶膜及其制备方法和应用。
背景技术
自地球上生命诞生以来，就主要以太阳能提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并制作食物的方法。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。光伏组件即太阳能电池，是把太阳能直接转换为电能的装置，提高光伏组件的功率输出是太阳能光伏组件封装的一个基本方向。封装胶膜主要对太阳能电池片进行密封保护，在光伏组件中的作用至关重要，而常见的封装胶膜都属于热固化交联体系，经层压工艺制备光伏组件时，需要较高的层压温度和较长的层压时间才能达到较好的层压效果和层压外观。
例如CN108269882A公开了一种光伏组件层压工艺。所述层压工艺包括以下流程：①提供光伏组件以及用来对所述光伏组件层压的层压机，所述层压机设有加热板，所述光伏组件上方设有自发热板块；②在层压机上设定层压参数，待加热板和自发热板块温度达到指定温度后，将光伏组件放入层压机，并合盖；③对光伏组件各层之间进行抽真空操作；④接着对所述层压机的上室进行加压，将所述自发热板块下压至所述光伏组件顶部，所述自发热板块与所述加热板同时对所述光伏组件进行加热；⑤层压好后，所述层压机的下室充气，上室抽真空，打开上盖，将所述光伏组件取出，层压完成。该层压工艺中所述自发热板块的加热温度为130～160℃，加热板的温度为120～130℃，层压温度较高，能耗较大，且制备得到的光伏组件的边缘易产生气泡。
CN109216489A公开了一种光伏组件真空层压工艺。包括如下步骤：S1、材料选择：选择玻璃、太阳能电池串层、封装胶膜、TPT层叠设置的光伏组件以及用来对光伏组件层压的层压机；S2、压前检查：检查组件正负极引出线要平整的贴在TPT层上，并有胶带固定；检查TPT背板没有明显褶皱、划伤，是否能完全覆盖玻璃；检查组件内是否纯在锡渣焊花、破片、缺角、头发、黑点、纤维、细碎焊带等；S3、层压设定：在层压机上设定层压参数，待温度达到指定温度后，将光伏组件放入层压机，并合盖。该技术方案使用真空层压工艺虽然降低了制备得到的光伏组件边缘气泡的产生，但是该工艺中层压温度为130～160℃，能耗较大，生产成本较高。
CN107731966A公开了一种光伏组件的封装方法。所述封装方法包括：按从下至上的顺序，将背板、第一胶膜、电池片、第二胶膜、盖板依次层叠，形成层叠件；将所述层叠件置于层压机内，抽真空并加热，在第一温度下，向所述电池片施加正向偏压以及将所述背板、所述第一胶膜、所述电池片、所述第二胶膜、所述盖板粘结形成层压件；待所述层压件冷却后，从所述层压机内取出所述层压件；装配所述层压件，得到光伏组件。该技术方案中，背板、第一胶膜、电池片、第二胶膜和盖板在形成层压件之前还需进行二次加热，步骤繁琐，且所述封装方法中使用的第一温度为120～200℃，层压温度较高，能耗较大。
现有技术中，经层压工艺制备光伏组件时，使用的层压温度均较高，但是随着电池片技术的发展，生产制备的一些新技术电池片对热敏感(例如钙钛矿电池)，需要在≤110℃的条件下进行封装，而现有技术中的层压工艺制备光伏组件不适用于需低温封装的光伏组件。因此，如何开发一种在较低温度下可以对光伏组件进行封装的胶膜，已成为亟待解决的技术问题。
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封装胶膜及其制备方法和应用。本发明通过封装胶膜的组分设计，采用异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂作为助交联剂，并进一步控制二者的质量比在特定的比例范围内，制备得到的封装胶膜具有适于使用的交联度，且其制备方法简单，适合用于制备各种光伏组件。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种封装胶膜，包括如下原料组分：基体树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂和光稳定剂；
所述助交联剂包括异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的组合；
所述异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的质量比为1:(0.2～5)，例如可以是1:0.2、1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.3、1:2.5、1:2.7、1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.3、1:4.5、1:4.8或1:5等。
本发明中，采用异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的组合作为助交联剂，并进一步控制异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的质量比在1:(0.2～5)的特定比例范围内，制备得到的封装胶膜具有合适的交联度。当异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的质量比较小时，制备得到的封装胶膜在光伏组件的制备过程中，提供的交联度较低，不适于使用；当异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的质量比较大时，制备得到的封装胶膜在使用时，交联速度太快，易产生胶烧问题。
以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的目的和有益效果。
作为本发明的优选技术方案，所述基体树脂选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙基-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、离子聚合物或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述原料组分中基体树脂的重量份数为80～99份，例如可以是80份、82份、84份、86份、88份、90份、91份、93份、95份、97份或99份等。
优选地，所述交联剂为过氧化物。
优选地，所述过氧化物选自过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧化二苯甲酰、1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、丁基-4,4-双(叔丁过氧基)戊酸酯、过氧化二异丙苯、α,α′-双(叔丁基过氧化)-1,3-二异丙苯或1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述原料组分中交联剂的重量份数为0.2～1份，例如可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
作为本发明的优选技术方案，所述原料组分中助交联剂的重量份数为0.2～1份，例如可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述异氰酸酯类助交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯和/或三聚氰酸三烯丙酯。
优选地，所述丙烯酸酯类助交联剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨乙基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氯)丙基三甲基氧基硅烷、甲基丙氨丙烯氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述原料组分中硅烷偶联剂的重量份数为0.05～1份，例如0.05份、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份或1份等。
优选地，所述光稳定剂选自碳黑、氧化钛、酞青蓝、酞青绿、UV-123、UV-292、UV-622、UV-770或UV-944中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述原料组分中光稳定剂的重量份数为0.05～0.5份，例如可以是0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份等。
作为本发明的优选技术方案，所述封装胶膜中还包括0.5～19.5份填料，例如可以是0.5份、1份、2份、4份、6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份或19.5份等。
优选地，所述填料选自二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氧化锌、锌钡白、碳酸钙、硫酸钡、炭黑、铬黄、氧化铬绿或铁蓝中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述封装胶膜中还包括0.2～5份光引发剂，例如可以是0.2份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或0.2份等。
优选地，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、二芳基碘鎓盐I-250、三芳基硫鎓盐光引发剂I-160、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、双(苯甲酰基)苯基氧化磷或异丙基硫杂蒽酮中的任意一种或至少两种的组合。
作为本发明的优选技术方案，所述封装胶膜中还包括0.01～0.5份硅烷低聚物，例如可以是0.01份、0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份等。
优选地，所述硅烷低聚物选自乙烯基三甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三乙氧基硅烷低聚物、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷低聚物、3-(甲基丙烯酰氯)丙基三甲基氧基硅烷低聚物、甲基丙氨丙烯氧丙基三甲氧基硅烷低聚物或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷低聚物中的任意一种或至少两种的组合。
需要说明的是，本发明中所述硅烷低聚物的聚合度为2～8，例如可以是2、3、4、5、6、7或8等。
优选地，所述封装胶膜中还包括0.05～0.5份紫外光吸收剂，例如可以是0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份等。
优选地，所述紫外光吸收剂选自UV-326、UV-327、UV-328、UV-329、UV-360、UV-P、UV-234、UV-1130、UV-384-2、UV-928、UV-400、UV-1577、UV-1164或UV-531中的任意一种或至少两种的组合。
作为本发明的优选技术方案，所述封装胶膜中还包括0.01～1份抗PID助剂，例如可以是0.01份、0.05份、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份或1份等。
优选地，所述抗PID助剂选自磷酸金属盐和/或二氧化硅。
优选地，所述磷酸金属盐选自磷酸锆和/或磷酸钛。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将基体树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂和光稳定剂以及任选的填料、光引发剂、硅烷偶联剂、紫外光吸收剂和抗PID助剂混合，挤出，得到所述封装胶膜。
作为本发明的优选技术方案，所述混合的温度为10～50℃，例如可以是10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃。
优选地，所述混合的时间为1～8h，例如可以是1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h或8h等。
优选地，所述挤出的温度为50～120℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法具体包括如下步骤：
在10～50℃的条件下，将基体树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳定剂、任选的填料、任选的光引发剂、任选的硅烷低聚物、任选的紫外光吸收剂和任选的抗PID助剂混合1-8h，在50～120℃的条件下，挤出，得到所述封装胶膜。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的封装胶膜的应用，所述封装胶膜用于光伏组件中。
优选地，所述光伏组件包括依次设置的玻璃层、第一封装胶膜层、电池片层、第二封装胶膜层和背板层；
所述第一封装胶膜层和第二封装胶膜层各自独立地选自如第一方面所述的封装胶膜制备得到。
优选地，所述光伏组件采用如下方法制备：
将依次设置的玻璃层、第一封装胶膜层、电池片层、第二封装胶膜层和背板层进行层压，得到所述光伏组件。
优选地，所述层压的温度为70～110℃，例如可以是70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃或110℃等。
需要说明的是，本发明中用于所述光伏组件层压的设备需要具有电子束辐射装置或者紫外汞灯等设备。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过对封装胶膜的组份设计，采用异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的组合作为助交联剂，并进一步控制二者的质量比在特定的比例范围内，制备得到的封装胶膜具有合适的交联度，为72～85％，适用于光伏组件的制备，同时使光伏组件的层压温度降低至110℃以下，层压时间≤20min，解决了现有技术中制备对温度敏感的光伏组件时层压温度较高、层压时间较长的问题，适于光伏组件的规模化制备。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例及对比例中部分组分来源如下所示：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：韩国韩华集团，282；
乙烯-α-烯烃共聚物：陶氏化学公司，8660；
乙烯-丙烯酸乙酯共聚物：法国阿科玛；35BA40T；
二氧化钛：科慕R-350；
二氧化硅：山东省寿光市昌泰微纳化工厂；
氧化钛：江苏沪申钛白科技有限公司，A101；
乙烯基三甲氧基硅烷低聚物：上海镧锕化工科技有限公司；
乙烯基三乙氧基硅烷低聚物：上海镧锕化工科技有限公司；
甲基丙氨丙烯氧丙基三甲氧基硅烷低聚物：上海镧锕化工科技有限公司。
实施例1
本实施例提供一种封装胶膜及其制备方法，所述封装胶膜包括如下重量份数的原料组分：
所述助交联剂由三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比1:2组成。
上述封装胶膜的制备方法如下：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、助交联剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、UV-770、二氧化钛、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、乙烯基三甲氧基硅烷低聚物、UV-1164和磷酸锆在28℃下混合4h后，在70℃下挤出，得到所述封装胶膜。
实施例2
本实施例提供一种封装胶膜及其制备方法，所述封装胶膜包括如下重量份数的原料组分：
所述助交联剂由三聚氰酸三烯丙酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比1:0.2组成。
上述封装胶膜的制备方法如下：
将乙烯-α-烯烃共聚物、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、助交联剂、甲基丙氨丙烯氧丙基三甲氧基硅烷、UV-292、二氧化硅、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、乙烯基三乙氧基硅烷低聚物、UV-327和磷酸钛在30℃下混合3h后，在80℃下挤出，得到所述封装胶膜。
实施例3
本实施例提供一种封装胶膜及其制备方法，所述封装胶膜包括如下重量份数的原料组分：
所述助交联剂由三聚氰酸三烯丙酯和乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯按质量比1:5组成。
上述封装胶膜的制备方法如下：
将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、过氧化二苯甲酰、助交联剂、乙烯基三甲氧基硅烷、氧化钛、锌钡白、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、甲基丙氨丙烯氧丙基三甲氧基硅烷低聚物、UV-400和磷酸锆在40℃下混合6h后，在80℃下挤出，得到所述封装胶膜。
实施例4
本实施例提供一种封装胶膜及其制备方法，所述封装胶膜包括如下重量份数的原料组分：
所述助交联剂由三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比1:0.8组成。
上述封装胶膜的制备方法如下：
将乙烯-α-烯烃共聚物、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、助交联剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、UV-770和二氧化钛在25℃下混合1h后，在100℃挤出，得到所述封装胶膜。
实施例5
本实施例提供一种封装胶膜及其制备方法，包括如下重量份数的原料组分：
所述助交联剂由三聚氰酸三烯丙酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比1:1组成。
上述封装胶膜的制备方法如下：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、助交联剂、甲基丙氨丙烯氧丙基三甲氧基硅烷和UV-292在20℃下混合8h后，在100℃挤出，得到所述封装胶膜。
实施例6
本实施例提供一种封装胶膜及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述助交联剂由三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比1:0.2组成，其他条件与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供一种封装胶膜及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述助交联剂由三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比1:5组成，其他条件与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种封装胶膜及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述助交联剂由三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比1:0.1组成，其他条件与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种封装胶膜及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述助交联剂由三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按质量比1:6组成，其他条件与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种封装胶膜及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯，其他条件与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种封装胶膜及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，其他条件与实施例1相同。
对比例5
本对比例提供一种封装胶膜及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述封装胶膜中不含助交联剂，其他条件与实施例1相同。
对比例6
本对比例提供一种市售的封装胶膜(购自苏州赛伍应用技术股份有限公司，T22)。
对上述实施例和对比例提供的封装胶膜的性能进行测试，测试标准如下：
交联度：GB/T 29848-2013《光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜》；
层压时间：将依次设置的玻璃层、第一封装胶膜层、电池片层、第二封装胶膜层和背板层放入羿珩半自动层压机中，在100℃下进行层压；所述第一封装胶膜层和第二封装胶膜层均由上述实施例1-7或对比例1-6提供的封装胶膜制备得到，厚度均为0.6mm；第一封装胶膜层和第二封装胶膜层的交联度均达到70％所需的时间即为层压时间。
上述性能的测试结果如表1所示：
表1
由表1的结果可知，本发明通过对封装胶膜的组分设计，采用异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的组合作为助交联剂，并进一步控制二者的质量比在1:(0.2～5)的特定比例范围内，制备得到的封装胶膜具有合适的交联度，为72～85％，同时降低了光伏组件制备过程中的层压温度，缩短了层压时间至8～20min，适于制备各种光伏组件。
与实施例1相比，若封装胶膜中异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的质量比较大(对比例1)，则制备得到的封装胶膜的交联度较小为54％，且层压时间较长为30min；若封装胶膜中异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的质量比较小(对比例2)，则制备得到的封装胶膜的交联度较小为42％，且层压时间较长为34min，制备光伏组件时的能耗较大。由此可见，当异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂不在特定的比例范围内时，制备得到的封装胶膜的交联度较小，且制备光伏组件时的层压时间较长，能耗较大。
与实施例1相比，若封装胶膜中的助交联剂仅为异氰酸酯类助交联剂(对比例3)，则制备得到的封装胶膜的交联度较小为28％，且在100℃下进行层压时，其交联度不能达到70％，不适于用作光伏组件的封装胶膜；若助交联剂仅为丙烯酸酯类助交联剂(对比例4)，则制备得到的封装胶膜的交联度较小为22％，且在100℃下进行层压时，其交联度不能达到70％，不适于用作光伏组件的封装胶膜。由此可见，异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂间存在协同配合作用，单独使用异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂作为助交联剂制备得到的封装胶膜的交联度过小，无法使用。
与实施例1相比，若封装胶膜中不含有助交联剂(对比例5)，则在制备光伏组件时，封装胶膜提供的交联度较小为18％，且在100℃下进行层压时，其交联度不能达到70％，不适于用作光伏组件的封装胶膜；若采用市售的封装胶膜(对比例6)，其虽然具有较高的交联度为62％，但是使用市售的封装胶膜制备光伏组件时能耗较大，其层压时间较长为27min。
综上所述，本发明通过对封装胶膜的组分进行设计，采用异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂，并进一步控制二者的质量比在1:(0.2～5)的特定比例范围内，制备得到的封装胶膜具有合适的交联度，适用于制备光伏组件，且在制备光伏组件的过程中降低了层压温度，缩短了层压时间，降低了生产能耗，适于光伏组件的规模化生产。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺流程才能实施。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 (27)
1.一种封装胶膜的应用，其特征在于，所述封装胶膜用于光伏组件中；
所述光伏组件包括依次设置的玻璃层、第一封装胶膜层、电池片层、第二封装胶膜层和背板层；
所述光伏组件采用如下方法制备：
将依次设置的玻璃层、第一封装胶膜层、电池片层、第二封装胶膜层和背板层进行层压，得到所述光伏组件；
所述层压的温度为70~110℃，层压的时间≤20 min；
所述第一封装胶膜层和第二封装胶膜层各自独立地由封装胶膜制备得到；
所述封装胶膜包括如下原料组分：基体树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂和光稳定剂；
所述助交联剂包括异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的组合；
所述异氰酸酯类助交联剂和丙烯酸酯类助交联剂的质量比为1:(0.2~5)；
所述异氰酸酯类助交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯和/或三聚氰酸三烯丙酯；
所述丙烯酸酯类助交联剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合；
所述封装胶膜的交联度为72~85%。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述基体树脂选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、离子聚合物或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述原料组分中基体树脂的重量份数为80~99份。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述交联剂为过氧化物。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述过氧化物选自过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧化二苯甲酰、1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、丁基-4,4-双(叔丁过氧基)戊酸酯、过氧化二异丙苯、α,α′-双(叔丁基过氧化)-1,3-二异丙苯或1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述原料组分中交联剂的重量份数为0.2~1份。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述原料组分中助交联剂的重量份数为0.2~1份。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨乙基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氯)丙基三甲基氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述原料组分中硅烷偶联剂的重量份数为0.05~1份。
10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述光稳定剂选自碳黑、氧化钛、酞青蓝、酞青绿、UV-123、UV-292、UV-622、UV-770或UV-944中的任意一种或至少两种的组合。
11.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述原料组分中光稳定剂的重量份数为0.05~0.5份。
12.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述封装胶膜中还包括0.5~19.5份填料。
13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述填料选自二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氧化锌、锌钡白、碳酸钙、硫酸钡、炭黑、铬黄、氧化铬绿或铁蓝中的任意一种或至少两种的组合。
14.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述封装胶膜中还包括0.2~5份光引发剂。
15.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、二芳基碘鎓盐I-250、三芳基硫鎓盐光引发剂I-160、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、双(苯甲酰基)苯基氧化膦或异丙基硫杂蒽酮中的任意一种或至少两种的组合。
16.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述封装胶膜中还包括0.01~0.5份硅烷低聚物。
17.根据权利要求16所述的应用，其特征在于，所述硅烷低聚物选自乙烯基三甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三乙氧基硅烷低聚物、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷低聚物、3-(甲基丙烯酰氯)丙基三甲基氧基硅烷低聚物或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷低聚物中的任意一种或至少两种的组合。
18.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述封装胶膜中还包括0.05~0.5份紫外光吸收剂。
19.根据权利要求18所述的应用，其特征在于，所述紫外光吸收剂选自UV-326、UV-327、UV-328、UV-329、UV-360、UV-P、UV-234、UV-1130、UV-384-2、UV-928、UV-400、UV-1577、UV-1164或UV-531中的任意一种或至少两种的组合。
20.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述封装胶膜中还包括0.01~1份抗PID助剂。
21.根据权利要求20所述的应用，其特征在于，所述抗PID助剂选自磷酸金属盐和/或二氧化硅。
22.根据权利要求21所述的应用，其特征在于，所述磷酸金属盐选自磷酸锆和/或磷酸钛。
23.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述封装胶膜采用如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：
将基体树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂和光稳定剂以及任选的填料、光引发剂、硅烷偶联剂、紫外光吸收剂和抗PID助剂混合，挤出，得到所述封装胶膜。
24.根据权利要求23所述的应用，其特征在于，所述混合的温度为10~50℃。
25.根据权利要求23所述的应用，其特征在于，所述混合的时间为1~8 h。
26.根据权利要求23所述的应用，其特征在于，所述挤出的温度为50~120℃。
27.根据权利要求23所述的应用，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
在10~50℃的条件下，将基体树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳定剂、任选的填料、任选的光引发剂、任选的硅烷低聚物、任选的紫外光吸收剂和任选的抗PID助剂混合1~8h，在50~120℃的条件下，挤出，得到所述封装胶膜。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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