CN112980340A - 封装hjt电池用封装胶膜及其制备方法、制得的光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及封装胶膜技术领域，尤其是涉及一种封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法、制得的光伏组件。封装HJT电池用封装胶膜，包括粘结层和EVA层；所述粘结层主要由按重量份数计的如下组分制得：基体树脂100份、改性树脂5～10份和助剂1～5份；所述改性树脂主要由基体树脂、引发剂和粘结单体反应制得。本发明通过在粘结层中引入特定的改性树脂，使封装胶膜的增粘机理适应HJT表面复合ITO减反陷光层，实现胶膜与异质结电池片的完整粘合，提高胶膜与HJT电池片的剥离强度；同时，EVA层对钢化玻璃或背板表面具有强剥离强度，提高HJT组件长期可靠性及使用寿命。

Description

封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法、制得的光伏组件
技术领域
本发明涉及封装胶膜技术领域，尤其是涉及一种封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法、制得的光伏组件。
背景技术
随着太阳能光伏发电科技和应用的高速发展，光伏发电已成为重要的可再生能源之一。目前光伏行业最热门为PERC电池，而未来TOPCon及异质结电池即将成为主流趋势。TOPCon量产平均转化效率＞23％，而异质结电池片有着更高的转化效率，是光伏行业迈向更高电池效率的基石。
HJT电池片有着结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性优异等特点，但目前HJT技术兼容下一代更高效电池技术存在障碍有设备投资高、HJT表面ITO层与胶膜粘结性差等问题，这都阻碍了其快速发展。常规晶硅电池片表面为氮化硅结构，这类减反层与封装胶膜可以实现很好的粘结，而异质结电池片表面为掺杂氧化物ITO层，即In2O3：Sn，这类结构与胶膜内增粘剂存在粘结缺陷，难以实现好的粘合。目前HJT电池与EVA仅通过电池表面栅线的点线状粘合来实现微弱粘结，这就导致异质结电池组件的可靠性下降，存在着组件长期使用后脱层及热斑等异常风险。因此，随着异质结电池片的不断发展，其对于封装胶膜的高粘结性能及保证HJT组件高可靠性的苛刻要求，使得HJT电池专用封装胶膜的开发愈发重要。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供封装HJT电池用封装胶膜，以解决现有技术中存在的封装胶膜与HJT电池片粘合性差的技术问题。
本发明的第二目的在于提供封装HJT电池用封装胶膜的制备方法。
本发明的第三目的在于提供采用封装HJT电池用封装胶膜制得的光伏组件。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
封装HJT电池用封装胶膜，包括粘结层和EVA层；
所述粘结层主要由按重量份数计的如下组分制得：基体树脂100份、改性树脂5～10份和助剂1～5份；
所述改性树脂主要由基体树脂、引发剂和粘结单体反应制得；所述粘结单体的质量为所述改性树脂中的基体树脂的0.1wt％～5wt％；
所述粘结单体包括(甲基)丙烯酸类单体、马来酸、富马酸、衣康酸、乙二醇、马来酸酐、5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐、衣康酸酐、甲基顺丁烯二酸酐和马来酸二乙基己酯中的任一种或多种。
在研究中发现，粘结层与HJT电池片的粘接与EVA和玻璃的硅烷偶联增粘机理不同，且粘结层中的成分与常规EVA胶膜内硅烷偶联剂的粘结作用无法协效，反而抵消胶膜与玻璃的粘结作用，因而，难以在单一成分封装胶膜中同时满足HJT电池与玻璃的良好粘合。
本发明通过在粘结层中引入特定的改性树脂，得到与HJT电池具有高粘结性能的封装胶膜。
为了实现对HJT电池片表面及钢化玻璃的同时粘结，兼顾HJT组件的整体粘结性能以及长期可靠性，本发明通过采用双层复合封装胶膜的结构形式，一方面保证胶膜两面的不同粘合功能，一面对HJT电池片表面ITO减反陷光层完整粘合，另一面对钢化玻璃或背板表面具有强剥离强度；另一方面，EVA层作为外层，能够包覆内层粘结层，保证组件整体可靠性，进而解除组件在户外长期使用后的脱层及热斑风险。
在本发明的具体实施方式中，所述封装胶膜的厚度为0.3～1.5mm。
在本发明的具体实施方式中，所述粘结层的厚度为0.06～0.75mm，优选为0.1～0.5mm，更优选为0.2～0.3mm。
在本发明的具体实施方式中，所述改性树脂的制备方法包括：基体树脂、引发剂和粘结单体的混合物进行熔融接枝反应后，挤出造粒。
在本发明的具体实施方式中，所述熔融接枝反应的温度为80～180℃。
在本发明的具体实施方式中，所述改性树脂中，粘结单体的接枝率为0.15％～0.58％。
在本发明的具体实施方式中，所述改性树脂中，引发剂的质量为所述基体树脂的0.01wt％～0.1wt％。
在本发明的具体实施方式中，所述引发剂包括过氧化二异丙苯和/或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。在本发明的具体实施方式中，所述改性树脂的熔融指数为4～28g/10min。
在本发明的具体实施方式中，所述基体树脂包括低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、苯乙烯嵌段共聚物和丙烯酸树脂中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述基体树脂的熔融指数为5～30g/10min。
在本发明的具体实施方式中，所述助剂包括按重量份数计的：交联剂0.4～1.6份、助交联剂0.4～1.2份、光稳定剂0.1～1.2份和紫外光吸收剂0.1～1份。进一步的，所述助剂包括按重量份数计的：交联剂0.4～1.6份、助交联剂0.4～1份、光稳定剂0.1～1份和紫外光吸收剂0.1～1份。
在本发明的具体实施方式中，所述粘结层中不包括增粘剂。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA层主要由按重量份数计的EVA树脂100份和助剂1～6份制得；所述助剂包括交联剂0.3～1.6份、助交联剂0.4～1.2份、增粘剂0.1～1.2份、光稳定剂0.1～1份和紫外光吸收剂0.1～1份。进一步的，所述助剂包括交联剂0.4～1.6份、助交联剂0.4～1份、增粘剂0.1～1份、光稳定剂0.1～1份和紫外光吸收剂0.1～1份。
在本发明的具体实施方式中，所述增粘剂选自硅烷偶联剂中的至少一种。进一步的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸酯硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA树脂的熔融指数为4～30g/10min。
本发明还提供了所述封装HJT电池片用封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：
粘结层与EVA层进行双层共挤，压合成膜。
在本发明的具体实施方式中，粘结层的组分和EVA层的组分分别熔融后，经同一双层共挤模头挤出，采用压花辊牵引、冷却辊冷却成膜。
在本发明的具体实施方式中，所述粘结层的组分的熔融温度为55～120℃。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA层的组分的熔融温度为55～95℃。
本发明还提供了光伏组件，包括所述封装HJT电池用封装胶膜中的任一种。
在本发明的具体实施方式中，所述光伏组件还包括HJT电池和玻璃，所述封装胶膜中的粘结层贴合于所述HJT电池，所述封装胶膜中的EVA层贴合于所述玻璃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明通过在粘结层中引入特定的改性树脂，使封装胶膜的增粘机理适应HJT表面复合ITO减反陷光层，实现胶膜与异质结电池片的完整粘合，提高胶膜与HJT电池片的剥离强度，进而避免脱层或热斑问题，提高HJT组件长期可靠性及使用寿命；
(2)本发明通过双层封装胶膜各层成分的不同增粘机理，实现胶膜两面不同粘合功能，一面对HJT电池片表面ITO减反陷光层完整粘合，另一面对钢化玻璃或背板表面具有强剥离强度；同时，EVA层作为外层，能够包覆内层粘结层，保证组件整体可靠性；
(3)本发明的封装HJT电池用封装胶膜制备方法重复性好，适合工业化生产。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
封装HJT电池用封装胶膜，包括粘结层和EVA层；
所述粘结层主要由按重量份数计的如下组分制得：基体树脂100份、改性树脂5～10份和助剂1～5份；
所述改性树脂主要由基体树脂、引发剂和粘结单体反应制得；所述粘结单体的质量为所述改性树脂中的基体树脂的0.1wt％～5wt％；
所述粘结单体包括(甲基)丙烯酸类单体、马来酸、富马酸、衣康酸、乙二醇、马来酸酐、5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐、衣康酸酐、甲基顺丁烯二酸酐和马来酸二乙基己酯中的任一种或多种。
在研究中发现，粘结层与HJT电池片的粘接与EVA和玻璃的硅烷偶联增粘机理不同，且粘结层中的成分与常规EVA胶膜内硅烷偶联剂的粘结作用无法协效，反而抵消胶膜与玻璃的粘结作用，因而，难以在单一成分封装胶膜中同时满足HJT电池与玻璃的良好粘合。
本发明通过在粘结层中引入特定的改性树脂，得到与HJT电池具有高粘结性能的封装胶膜。
为了实现对HJT电池片表面及钢化玻璃的同时粘结，兼顾HJT组件的整体粘结性能以及长期可靠性，本发明通过采用双层复合封装胶膜的结构形式，一方面保证胶膜两面的不同粘合功能，一面对HJT电池片表面ITO减反陷光层完整粘合，另一面对钢化玻璃或背板表面具有强剥离强度；另一方面，EVA层作为外层，能够包覆内层粘结层，保证组件整体可靠性，进而解除组件在户外长期使用后的脱层及热斑风险。并且，本发明的粘结层具有优异的耐老化性能，使封装胶膜整体的耐老化性能得到提升，保证老化处理后的双面的剥离强度。
如在不同实施方式中，所述粘结层中，相较于100重量份的基体树脂，所述改性树脂的用量可以为5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份等等；所述助剂的用量可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等等。
在本发明的具体实施方式中，所述(甲基)丙烯酸类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述粘结层贴合设置于所述EVA层表面。
在本发明的具体实施方式中，所述封装胶膜的厚度为0.3～1.5mm。
在本发明的具体实施方式中，所述粘结层的厚度为0.06～0.75mm，优选为0.1～0.5mm，更优选为0.2～0.3mm。
在本发明的具体实施方式中，所述改性树脂的制备方法包括：基体树脂、引发剂和粘结单体的混合物进行熔融接枝反应后，挤出造粒。
在本发明的具体实施方式中，所述熔融接枝反应的温度为80～180℃。
在实际操作中，于双螺杆挤出机中进行所述熔融接枝反应。进一步的，所述双螺杆挤出机的各区温度可设置为：Ⅰ区80～120℃、Ⅱ区90～130℃、Ⅲ区135～165℃、Ⅳ区140～170℃、Ⅴ区145～180℃、Ⅵ区145～185℃、机头150～180℃。
在本发明的具体实施方式中，所述改性树脂中，粘结单体的接枝率为0.15％～0.58％，优选为0.2％～0.35％。
通过探究发现，调控改性树脂中粘结单体的接枝率在上述范围内，配合其余条件，能够进一步保证封装胶膜对HJT电池的剥离强度，同时兼顾可靠性。
在本发明的具体实施方式中，所述改性树脂中，引发剂的质量为所述基体树脂的0.01wt％～0.1wt％。
在本发明的具体实施方式中，所述引发剂包括过氧化二异丙苯和/或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。
在本发明的具体实施方式中，所述改性树脂的熔融指数为4～28g/10min。以保证具有适宜的加工性能。
在本发明的具体实施方式中，所述基体树脂包括低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、苯乙烯嵌段共聚物和丙烯酸树脂中的任一种或多种。进一步的，所述基体树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物中的任一种。
在本发明的具体实施方式中，所述基体树脂的熔融指数为5～30g/10min。
在实际操作中，所述粘结层中的基体树脂和所述改性树脂中的基体树脂可为选自上述基体树脂中的任一种或多种，所述粘结层中的基体树脂和所述改性树脂中的基体树脂可相同也可不同，优选二者相同，具有更好的相容性。
在本发明的具体实施方式中，所述助剂包括按重量份数计的：交联剂0.4～1.6份、助交联剂0.4～1.2份、光稳定剂0.1～1.2份和紫外光吸收剂0.1～1份。进一步的，所述助剂包括按重量份数计的：交联剂0.4～1.6份、助交联剂0.4～1份、光稳定剂0.1～1份和紫外光吸收剂0.1～1份。
如在不同实施方式中，所述粘结层中，所述交联剂的用量可以为0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份等等；所述助交联剂的用量可以为0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份等等；所述光稳定剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份等等；所述紫外光吸收剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份等等。
在本发明的具体实施方式中，所述交联剂选自过氧化物类交联剂中的至少一种。进一步的，所述过氧化物类交联剂包括叔丁基过氧化氢、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二叔丁基过氧化环己烷、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、叔丁基过氧化碳酸异丙酯、1,1-二叔戊基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷。
在本发明的具体实施方式中，所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中，所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂中的至少一种。进一步的，所述受阻胺类光稳定剂包括癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯。
在本发明的具体实施方式中，所述紫外光吸收剂选自苯酮类或苯并三氮唑类紫外光吸收剂中的至少一种。进一步的，所述苯酮类或苯并三氮唑类紫外吸收剂包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并恶嗪-4-酮)、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2,2-二羟基-4,4-二甲氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑。
在本发明的具体实施方式中，所述粘结层中不包括增粘剂。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA层主要由按重量份数计的EVA树脂100份和助剂1～6份制得；所述助剂包括交联剂0.3～1.6份、助交联剂0.4～1.2份、增粘剂0.1～1.2份、光稳定剂0.1～1份和紫外光吸收剂0.1～1份。进一步的，所述助剂包括交联剂0.4～1.6份、助交联剂0.4～1份、增粘剂0.1～1份、光稳定剂0.1～1份和紫外光吸收剂0.1～1份。
如在不同实施方式中，所述EVA层中，所述交联剂的用量可以为0.3份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份等等；所述助交联剂的用量可以为0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份等等；所述增粘剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份等等；所述光稳定剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份等等；所述紫外光吸收剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份等等。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA层的助剂中，交联剂、助交联剂、光稳定剂和紫外光吸收剂可选自上述粘结层中的相应助剂中的任一种或多种，所述粘结层中的交联剂、助交联剂、光稳定剂和紫外光吸收剂与所述EVA层中的交联剂、助交联剂、光稳定剂和紫外光吸收剂可相同也可不同。
在本发明的具体实施方式中，所述增粘剂选自硅烷偶联剂中的至少一种。进一步的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸酯硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA树脂的熔融指数为4～30g/10min。
本发明还提供了所述封装HJT电池用封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：
粘结层与EVA层进行双层共挤，压合成膜。
在本发明的具体实施方式中，粘结层的组分和EVA层的组分分别熔融后，经同一双层共挤模头挤出，采用压花辊牵引、冷却辊冷却成膜。
在本发明的具体实施方式中，所述粘结层的组分的熔融温度为55～120℃。进一步的，采用单螺杆挤出机对所述粘结层的组分进行熔融；所述单螺杆挤出机各区温度设置可以为：Ⅰ区55～100℃、Ⅱ区65～110℃、Ⅲ区70～115℃、Ⅳ区75～120℃、Ⅴ区80～125℃、Ⅵ区90～125℃、机头120℃。
在本发明的具体实施方式中，所述EVA层的组分的熔融温度为55～95℃。进一步的，采用单螺杆挤出机对所述EVA层的组分进行熔融；所述单螺杆挤出机各区温度设置可以为：Ⅰ区55～65℃、Ⅱ区65～75℃、Ⅲ区70～80℃、Ⅳ区75～85℃、Ⅴ区80～90℃、Ⅵ区90～95℃、机头95℃。
本发明还提供了光伏组件，包括所述封装HJT电池用封装胶膜中的任一种。
在本发明的具体实施方式中，所述光伏组件还包括HJT电池和玻璃，所述封装胶膜中的粘结层贴合于所述HJT电池，所述封装胶膜中的EVA层贴合于所述玻璃。
本发明具体实施方式中采用的部分产品信息可以如下，为本领域常规的材料，但不局限于此：
基体树脂乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA树脂)：MFR为18g/10min，VA含量为28wt％；
基体树脂乙烯-辛烯共聚物：MFR为15g/10min；
基体树脂乙烯-丙烯共聚物：MFR为12g/10min。
实施例1
实施例1提供了封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法，其中，所述制备方法，包括如下步骤：
(1)制备改性树脂：按质量比为100﹕0.05﹕1的比例称取乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷和乙二醇，于高速混合机中混匀，然后将得到的物料投入双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应，挤出造粒并干燥，得到改性树脂。其中，双螺杆挤出机各区温度设置为：Ⅰ区85～110℃、Ⅱ区95～125℃、Ⅲ区135～155℃、Ⅳ区145～165℃、Ⅴ区150～170℃、Ⅵ区150～175℃、机头160～175℃。
(2)将按比例混合的粘结层的物料和按比例混合的EVA层的物料分别投入双层共挤流延机的两台单螺杆挤出机内，分别进行熔融，输送至共挤模头，模头入口的分配器将粘结层的熔融后的物料分配至上层，将EVA层的熔融后的物料分配至下层，并且输送至同一共挤模头出口处汇合，利用压花辊(温度为55～65℃)进行牵引、冷却辊(温度为45～55℃)进行冷却成膜，牵伸比为0.9～1.1，制得封装HJT电池用封装胶膜。
其中，按比例混合的粘结层的物料包括按重量份数计的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.5份、三烯丙基异氰脲酸酯0.5份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.1份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2份和改性树脂5份；按比例混合的EVA层的物料包括按重量份数计的EVA树脂100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.5份、三烯丙基异氰脲酸酯0.55份、乙烯基三甲氧基硅烷0.3份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.1份和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2份。
其中，按比例混合的粘结层的物料投入的单螺杆挤出机的各区温度设置为：Ⅰ区55～100℃、Ⅱ区65～110℃、Ⅲ区70～115℃、Ⅳ区75～120℃、Ⅴ区80～125℃、Ⅵ区90～125℃、机头120℃，得到粘结层的熔融后的物料；按比例混合的EVA层的物料投入的单螺杆挤出机的各区温度设置为：Ⅰ区55～100℃、Ⅱ区65～110℃、Ⅲ区70～115℃、Ⅳ区75～120℃、Ⅴ区80～125℃、Ⅵ区90～125℃、机头120℃，得到EVA层的熔融后的物料。
具体的，制得的封装HJT电池用封装胶膜中，粘结层的厚度为0.25mm，EVA层的厚度为0.35mm。封装HJT电池用封装胶膜中粘结层和EVA层的厚度不局限于此，可根据实际需求进行调整。
实施例2
实施例2参考实施例1提供的封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法，区别仅在于：改性树脂、粘结层、EVA层的组分和用量不同。
本实施例的改性树脂的原料为：质量比为100﹕0.05﹕1的乙烯-辛烯共聚物、过氧化二异丙苯和丙烯酸。
本实施例的按比例混合的粘结层的物料：包括按重量份数计的乙烯-辛烯共聚物100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.275份、1,1-二叔丁基过氧化环己烷0.275份、三烯丙基氰脲酸酯0.45份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.2份、2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并恶嗪-4-酮)0.1份和改性树脂5份。
本实施例的按比例混合的EVA层的物料：包括按重量份数计的EVA树脂100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.25份、1,1-二叔丁基过氧化环己烷0.25份、三烯丙基氰脲酸酯0.55份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.1份和2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并恶嗪-4-酮)0.2份。
实施例3
实施例3参考实施例1提供的封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法，区别仅在于：改性树脂、粘结层、EVA层的组分和用量不同。
本实施例的改性树脂的原料为：质量比为100﹕0.05﹕1的乙烯-丙烯共聚物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷和甲基丙烯酸。
本实施例的按比例混合的粘结层的物料：包括按重量份数计的乙烯-丙烯共聚物100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.45份、三烯丙基氰脲酸酯0.275份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.275份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.1份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.15份和改性树脂8份。
本实施例的按比例混合的EVA层的物料：包括按重量份数计的EVA树脂100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.5份、三烯丙基氰脲酸酯0.275份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.275份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.1份和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2份。
实施例4
实施例4参考实施例1提供的封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法，区别仅在于：粘结层的组分的用量不同。
本实施例的按比例混合的粘结层的物料：包括按重量份数计的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.5份、三烯丙基异氰脲酸酯0.55份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.1份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2份和改性树脂10份。
实施例5
实施例5参考实施例1提供的封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法，区别仅在于：改性树脂和粘结层的组分的用量不同。
本实施例的改性树脂的原料为：质量比为100﹕0.01﹕1的比例称取乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷和乙二醇。
本实施例的按比例混合的粘结层的物料：包括按重量份数计的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.5份、三烯丙基异氰脲酸酯0.55份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.1份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2份和改性树脂10份。
实施例6
实施例6参考实施例1提供的封装HJT电池用封装胶膜及其制备方法，区别仅在于：改性树脂和粘结层的组分的用量不同。
本实施例的改性树脂的原料为：质量比为100﹕0.05﹕5的比例称取乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷和乙二醇。
本实施例的按比例混合的粘结层的物料：包括按重量份数计的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物100份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯0.5份、三烯丙基异氰脲酸酯0.55份、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.1份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2份和改性树脂10份。
实施例7～12
实施例7～12提供了封装双玻组件，分别采用实施例1～6的封装HJT电池用封装胶膜，按照相同的常规工艺进行封装双玻组件，封装时粘结层与HJT电池接触，EVA层与玻璃接触，叠合后放入真空层压机内，在145℃下层压15min。所封装的双玻组件背面玻璃为的白网格玻璃，电池片为60片156.75mm×156.75mm的异质结双面电池，厂家、批次均相同。
比较例1
比较例1的封装胶膜为厚度为0.6mm的EVA层，该EVA层的组分和配比同实施例1中的EVA层。
比较例2
比较例2的封装胶膜为厚度为0.6mm的粘结层，粘结层的组分和配比同实施例1中的粘结层。
比较例3
比较例3的封装胶膜参考实施例1，区别在于：粘结层的物料中增加了0.3重量份的增粘剂乙烯基三甲氧基硅烷。
比较例4
比较例4的封装胶膜参考实施例1，区别在于：粘结层的物料中改性树脂的用量为20重量份。
比较例5
比较例5的封装胶膜参考实施例1，区别在于：改性树脂原料配比不同；改性树脂按质量比为100﹕0.12﹕10的比例称取乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷和乙二醇。
比较例6～10
比较例6～10提供了封装双玻组件，参考实施例7～12的方法，区别在于：比较例6～10分别采用比较例1～5的封装胶膜进行封装；其中，比较例1～2为单层膜，无需区分正反面封装。
实验例1
为了对比说明本发明不同实施例和比较例的封装胶膜的性能，进行如下性能检测，测试结果见表1。
1、与玻璃的剥离强度
(1)试样制作：取实施例1-6和比较例1-5制得的封装胶膜样品，按照GB/T 29848-2018的试验方法，按“钢化玻璃/封装胶膜/比较例1制得的胶膜样品/KPF背板”的次序放入真空层压机内，在145℃下层压15min。其中，实施例1-6和比较例3-5制得的胶膜样品叠放方式：EVA层与玻璃面接触，粘结层与比较例1样品面接触。
(2)测试方法：
使用CMT2203型万能电子拉伸机，并根据GB/T 2790-1995规定的实验步骤，拉伸速度为100mm/min，测试3个试样取算术平均值，得到封装胶膜样品与玻璃的剥离强度。
2、与HJT电池片的剥离强度：
(1)试样制作：取实施例1-6和比较例1-5制得的封装胶膜样品，按照GB/T 29848-2018的试验方法，按“钢化玻璃/比较例1制得的胶膜样品/HJT电池片/双面离型膜/封装胶膜/KPF背板”的次序放入真空层压机内，在145℃下层压15min。其中，双面离型膜提前划开1cm宽，15cm长的缺口以保证封装胶膜与电池片接触1cm宽度的若干长条，接触部分不含电池片表面栅线处；实施例1-6和比较例3-5制得的胶膜样品叠放方式：EVA层与背板接触，粘结层与HJT电池片表面接触。
(2)测试方法：
使用CMT2203型万能电子拉伸机，并根据GB/T 2790-1995规定的实验步骤，拉伸速度为100mm/min，测试3个试样取算术平均值，得到封装胶膜样品与HJT电池片的剥离强度。
3、改性树脂的接枝率测试
取实施例1-6和比较例2-5中的改性树脂，取0.5g纯化后(除去未接枝反应的粘结单体)的树脂粒子置于60mL二甲苯中，加热回流，使之完全溶解；趁热加入0.1mol/L的氢氧化钾-甲醇溶液10mL，添加酚酞作指示剂。再用0.1mol/L的草酸溶液滴定，计算接枝率。
4、UV老化测试
取实施例1-6和比较例1-5中的封装胶膜样品，按照GB/T 29848-2018的试验方法，将“玻璃/封装胶膜/背板”结构的小型组件放入ZN-P型紫外光耐气候试验箱中，紫外辐照120kWh/m2后取样。实验前后，对试样按ASTM E313-2010进行黄色指数测试，每块试样测不少于3个点，取平均值，以实验前后黄色指数的差值作为黄变指数△YI。
5、PCT老化测试
取实施例1-6和比较例1-5中的封装胶膜样品，按照GB/T 29848-2018的试验方法，将“与玻璃的剥离强度的试样层压件”与“与HJT电池片的剥离强度的试样层压件”放入PCT老化试验箱中，设定试验条件：温度121℃、相对湿度99％～100％，试验48h；老化结束后，在23℃±5℃，相对湿度＜70％的敞开环境下恢复2～4h后，分别进行与玻璃和与HJT电池片的剥离强度测试。
表1不同封装胶膜的测试结果
Figure BDA0002946026390000181
Figure BDA0002946026390000191
实验例2
为了对比本发明不同实施例和比较例得到的异质结电池双玻组件的性能，进行如下性能检测，测试结果见表2。
1、DH老化试验
根据标准GB/T 29848-2018，将实施例7～12和比较例6～10的组件放置入高温高湿双85老化试验箱(百士齐光伏BSQ-DH-8CH)中，实验条件：温度85℃，相对湿度85％，实验时间1000h。老化结束后，在23℃±5℃，相对湿度＜70％的敞开环境下恢复2～4h后，进行组件功率测试。
2、组件功率测试
将实施例7～12和比较例6～10的组件采用功率模拟器(中电科技6581型)测量组件DH老化前后的正面功率，由老化前后功率计算出衰减率。
表2不同双玻组件的测试结果
Figure BDA0002946026390000192
Figure BDA0002946026390000201
从上述测试结果可知，本发明的封装HJT电池用封装胶膜可良好的粘结HJT电池片及玻璃，并且在UV及PCT老化后，也能保持优异的剥离强度性能。同时，本发明的封装胶膜制得的组件不受粘结单体的强极性对可靠性的影响，在DH老化后，依然可以保证HJT电池片不受水汽的破坏，使高温高湿老化1000h后的光伏组件保持较高的发电功率，减小了组件功率的老化衰减。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.封装HJT电池用封装胶膜，其特征在于，包括粘结层和EVA层；
所述粘结层主要由按重量份数计的如下组分制得：基体树脂100份、改性树脂5～10份和助剂1～5份；
所述改性树脂主要由基体树脂、引发剂和粘结单体反应制得；所述粘结单体的质量为所述改性树脂中的基体树脂的0.1wt％～5wt％；
所述粘结单体包括(甲基)丙烯酸类单体、马来酸、富马酸、衣康酸、乙二醇、马来酸酐、5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐、衣康酸酐、甲基顺丁烯二酸酐和马来酸二乙基己酯中的任一种或多种。
2.根据权利要求1所述的封装HJT电池用封装胶膜，其特征在于，所述封装胶膜的厚度为0.3～1.5mm；
优选的，所述粘结层的厚度为0.06～0.75mm。
3.根据权利要求1所述的封装HJT电池用封装胶膜，其特征在于，所述改性树脂的制备方法包括：基体树脂、引发剂和粘结单体的混合物进行熔融接枝反应后，挤出造粒；
优选的，所述熔融接枝反应的温度为80～180℃；
优选的，所述改性树脂中，粘结单体的接枝率为0.15％～0.58％；
优选的，所述改性树脂中，引发剂的质量为所述基体树脂的0.01wt％～0.1wt％；
优选的，所述引发剂包括过氧化二异丙苯和/或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。
4.根据权利要求1所述的封装HJT电池用封装胶膜，其特征在于，所述基体树脂包括低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、苯乙烯嵌段共聚物和丙烯酸树脂中的任一种或多种；
优选的，所述基体树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯共聚物中的任一种；
优选的，所述基体树脂的熔融指数为5～30g/10min。
5.根据权利要求1所述的封装HJT电池用封装胶膜，其特征在于，所述EVA层主要由按重量份数计的EVA树脂100份和助剂1～6份制得；
优选的，所述助剂包括交联剂0.3～1.6份、助交联剂0.4～1.2份、增粘剂0.1～1.2份、光稳定剂0.1～1份和紫外光吸收剂0.1～1份；
优选的，所述EVA树脂的熔融指数为4～30g/10min；
优选的，所述增粘剂选自硅烷偶联剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的封装HJT电池用封装胶膜，其特征在于，所述助剂包括按重量份数计的：交联剂0.4～1.6份、助交联剂0.4～1.2份、光稳定剂0.1～1.2份和紫外光吸收剂0.1～1份；
优选的，所述粘结层中不包括增粘剂。
7.根据权利要求5或6所述的封装HJT电池用封装胶膜，其特征在于，所述交联剂选自过氧化物类交联剂中的至少一种；
所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任一种或多种；
所述光稳定剂选自受阻胺类光稳定剂中的至少一种；
所述紫外光吸收剂选自苯酮类或苯并三氮唑类紫外光吸收剂中的至少一种。
8.权利要求1-7任一项所述的封装HJT电池用封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
粘结层与EVA层进行双层共挤，压合成膜；
优选的，粘结层的组分和EVA层的组分分别熔融后，经同一双层共挤模头挤出，采用压花辊牵引、冷却辊冷却成膜。
9.根据权利要求8所述的封装HJT电池用封装胶膜的制备方法，其特征在于，所述粘结层的组分的熔融温度为55～120℃；所述EVA层的组分的熔融温度为55～95℃。
10.光伏组件，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的封装HJT电池用封装胶膜；
优选的，所述光伏组件还包括HJT电池和玻璃，所述封装胶膜中的粘结层贴合于所述HJT电池，所述封装胶膜中的EVA层贴合于所述玻璃。
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