CN113002093A - Poe复合胶膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种POE复合胶膜及其制备方法,其中,所涉及的POE复合胶膜包括自上至下依次层叠设置的顶部膜层、中间膜层及底部膜层,所述顶部膜层、所述中间膜层与所述底部膜层均包含POE树脂以及添加于所述POE树脂中的偶联剂,所述顶部膜层与所述底部膜层中偶联剂的含量均大于所述中间膜层中偶联剂的含量;基于本发明所提供POE复合胶膜的具体结构,其顶部膜层与底部膜层中含量相对较大的偶联剂可确保POE复合胶膜具有较好的粘结性能,而中间膜层含量相对较低的偶联剂可以避免POE复合胶膜应用过程中内部产生不易排出的气泡,还能在一定程度上降低POE胶膜的制备成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池封装技术领域,尤其涉及一种POE复合胶膜及其制备方法。
背景技术
近年来,随着光伏技术的改进,太阳能双玻组件得到迅速发展。目前双玻组件用的封装胶膜主要包括EVA胶膜和POE胶膜。其中,EVA胶膜是一种乙烯-醋酸乙烯共聚物,具有熔点低、流动性好、透明度高、层压工艺成熟等优点。但是由于EVA胶膜强度低,水蒸汽透过率和吸水率较大,耐候性较差,其用于双玻组件封装时需要进行封边,而且在正常使用过程中也仍然会有水汽透过,如此会导致胶膜雾化,影响透光率,并降低组件的发电量。与EVA胶膜相比,POE胶膜最大的优势就是低水汽透过率和高体积电阻率,该特性保证了双玻组件在高温高湿环境下运行具有较好的安全性及耐老化性,进而使双玻组件能够长效使用。
然POE胶膜也存在着缺点:POE胶膜由于极性低,其粘接性能差,在具体应用时会有脱层风险,这限制了POE胶膜在双玻组件生产中的大规模使用。现有技术中通过增加硅烷类偶联剂的方法来提高POE胶膜的粘结性能,但当硅烷类偶联剂增加过多时,POE胶膜内部会产生在层压过程无法排除的气泡,该气泡会影响双玻组件性能,而且硅烷类偶联剂的增加一定程度上还增加了POE胶膜的制备成本。
有鉴于此,有必要提供一种改进技术方案以解决上述问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一,为实现上述发明目的,本发明提供了一种POE复合胶膜,其具体设计方式如下。
一种POE复合胶膜,其特征在于,包括自上至下依次层叠设置的顶部膜层、中间膜层及底部膜层,所述顶部膜层、所述中间膜层与所述底部膜层均包含POE树脂以及添加于所述POE树脂中的偶联剂,所述顶部膜层与所述底部膜层中偶联剂的含量均大于所述中间膜层中偶联剂的含量。
进一步,所述顶部膜层、所述中间膜层与所述底部膜层还均包含有主交联剂、助交联剂、光稳定剂及抗氧剂。
进一步,以质量份数计,所述中间膜层包含有100份的POE树脂、0-0.5份的偶联剂、0.5-0.8份的主交联剂、0.5-0.8份的助交联剂、0.1-0.3份的光稳定剂及0.1-0.3份的抗氧剂,所述顶部膜层与所述底部膜层包含有100份的POE树脂、0.5-1份的偶联剂、0.5-1份的主交联剂、0.5-0.8份的助交联剂、0.1-0.3份的光稳定剂及0.1-0.3份的抗氧剂。
进一步,所述中间膜层厚度占所述POE复合胶膜总厚度的50%-80%,所述顶部膜层厚度与所述底部膜层厚度分别占所述POE复合胶膜总厚度的10%-25%。
进一步,所述偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、A-174、KBM-503、Z-6030、KH-792、A-1120、Z-6020、KBM-603、KH-791、A-151、A-171中的一种或多种。
进一步,所述主交联剂为过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷中的一种或多种。
进一步,所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯中的一种或多种。
进一步,所述光稳定剂为光稳定剂622、光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂123、光稳定剂765、光稳定剂2908、光稳定剂531、光稳定剂327、光稳定剂328中的一种或多种。
进一步,所述抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂1010中的一种或两种。
本发明还提供了一种POE复合胶膜的制备方法,其用于制备以上所述的POE复合胶膜,所述顶部膜层、所述中间膜层以及所述底部膜层通过共挤流延成型。
本发明的有益效果是:基于本发明所提供POE复合胶膜的具体结构,其顶部膜层与底部膜层中含量相对较大的偶联剂可确保POE复合胶膜具有较好的粘结性能,而中间膜层含量相对较低的偶联剂可以避免POE复合胶膜应用过程中内部产生不易排出的气泡,还能在一定程度上降低POE胶膜的制备成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1所示为本发明POE封装胶膜的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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。
参考图1所示,本发明所涉及的POE复合胶膜包括自上至下依次层叠设置的顶部膜层100、中间膜层200及底部膜层300。在具体实施过程中,顶部膜层100、中间膜层200与底部膜层300均包含POE树脂以及添加于POE树脂中的偶联剂,其中,顶部膜层100与底部膜层300中偶联剂的含量均大于中间膜层200中偶联剂的含量。
基于本发明所提供POE复合胶膜的具体结构,其顶部膜层100与底部膜层300中相对较大的偶联剂含量可确保POE复合胶膜具有较好的粘结性能,如此在双玻组件的封装过程中能够具有较好的封装性能;而中间膜层200相对较低的偶联剂含量可以避免POE复合胶膜应用过程中内部产生不易排出的气泡,还能在一定程度上降低POE复合胶膜的制备成本。
为使得POE复合胶膜具有可靠稳定的性能,本发明所涉及POE复合胶膜的顶部膜层100、中间膜层200与底部膜层300还均包含有主交联剂、助交联剂、光稳定剂及抗氧剂。
在POE复合胶膜具体制备时,以质量份数计,中间膜层200包含有100份的POE树脂、0-0.5份的偶联剂、0.5-0.8份的主交联剂、0.5-0.8份的助交联剂、0.1-0.3份的光稳定剂及0.1-0.3份的抗氧剂,顶部膜层100与底部膜层300包含有100份的POE树脂、0.5-1份的偶联剂、0.5-1份的主交联剂、0.5-0.8份的助交联剂、0.1-0.3份的光稳定剂及0.1-0.3份的抗氧剂。各膜层中每一百份POE树脂所对应的添加剂含量范围参考下表:
组分 | 中间膜层 | 顶部膜层与底部膜层 |
偶联剂 | 0份~0.5份 | 0.5份~1份 |
主交联剂 | 0.5份~0.8份 | 0.5份~1份 |
助交联剂 | 0.5份~0.8份 | 0.5份~0.8份 |
光稳定剂 | 0.1份~0.3份 | 0.1份~0.3份 |
抗氧剂 | 0.1份~0.3份 | 0.1份~0.3份 |
由于中间膜层200中偶联剂的含量小于顶部膜层100与底部膜层300中偶联剂的含量,在具体POE复合胶膜制备时,中间膜层200单位重量的制备成本低于顶部膜层100与底部膜层300单位重量的制备成本。为确保POE复合胶膜在具有较好粘结性能的同时尽量降低制备成本,组我诶本发明的优选实施方式,在具体实施过程中,中间膜层200厚度占POE复合胶膜总厚度的50%-80%,顶部膜层100厚度与底部膜层300厚度分别占POE复合胶膜总厚度的10%-25%。通常本发明中所涉及POE复合胶膜的总厚度范围为0.2-1mm。
在本发明中,还提供了POE复合胶膜各组分的选择范围,具体参考以下。
偶联剂通常选用硅烷类偶联剂,其具体可为KH-550、KH-560、KH-570、A-174、KBM-503、Z-6030、KH-792、A-1120、Z-6020、KBM-603、KH-791、A-151、A-171中的一种或多种。
主交联剂为过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷中的一种或多种。
助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯中的一种或多种。
光稳定剂为光稳定剂622、光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂123、光稳定剂765、光稳定剂2908、光稳定剂531、光稳定剂327、光稳定剂328中的一种或多种。
抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂1010中的一种或两种。
此外,本发明还提供了一种POE复合胶膜的制备方法,其用于制备以上的POE复合胶膜,顶部膜层100、中间膜层200以及底部膜层300通过共挤流延成型。
为更好的理解本发明及其所带来的技术效果,本发明针对POE复合胶膜还进一步提供了以下几种具体配方及相应的测试结果。
配方一(各组分的含量均对应于一百份POE树脂):
通过配方一获取总厚度为0.5mm的POE复合胶膜,其中,中间膜层200厚度为0.25mm,顶部膜层100与底部膜层300厚度均为0.125mm。
对该POE复合胶膜进行交联度测试实验,具体将两层POE复合胶膜进行层压,具体层压工艺需求为:145℃条件下抽真空5分钟,恒压15分钟。此时交联度的具体测试值为86.5%,该测试值大于业内参考值80%,即该POE复合胶膜的交联度符合业内要求。
对该POE复合胶膜进行DH2000测试,具体将相应POE复合胶膜与玻璃板进行层压,并将其放置于85℃与85%湿度的条件下2000小时,观察可发现POE复合胶膜内不存在气泡,且与玻璃板之间无脱层现象,可知该POE复合胶膜具有较好的粘性。
在另一实施例中,通过配方一获取总厚度为0.5mm的POE复合胶膜,其中,中间膜层200厚度为0.3mm,顶部膜层100与底部膜层300厚度均为0.1mm。此时,交联度测试实验的测试值为85.9;DH2000测试结果为POE复合胶膜内不存在气泡,与玻璃板之间无脱层现象。
由此可知,由配方一所获取的POE复合胶膜具有较好的性能。
配方二(各组分的含量均对应于一百份POE树脂):
通过配方二获取总厚度为0.5mm的POE复合胶膜,其中,中间膜层200厚度为0.3mm,顶部膜层100与底部膜层300厚度均为0.1mm。此时,交联度测试实验的测试值为84.1;DH2000测试结果为POE复合胶膜内不存在气泡,与玻璃板之间无脱层现象。即该配方所获取的POE复合胶膜也具有较为优异的性能。
针对本发明的其它实施方式,在此不作一一列举,可以理解,在具体实施过程中,POE复合胶膜中的顶部膜层100与底部膜层300也可以具有不同的厚度,而不局限于以上实施例中相同厚度。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种POE复合胶膜,其特征在于,包括自上至下依次层叠设置的顶部膜层、中间膜层及底部膜层,所述顶部膜层、所述中间膜层与所述底部膜层均包含POE树脂以及添加于所述POE树脂中的偶联剂,所述顶部膜层与所述底部膜层中偶联剂的含量均大于所述中间膜层中偶联剂的含量。
2.根据权利要求1所述的POE复合胶膜,其特征在于,所述顶部膜层、所述中间膜层与所述底部膜层还均包含有主交联剂、助交联剂、光稳定剂及抗氧剂。
3.根据权利要求2所述的POE复合胶膜,其特征在于,以质量份数计,所述中间膜层包含有100份的POE树脂、0-0.5份的偶联剂、0.5-0.8份的主交联剂、0.5-0.8份的助交联剂、0.1-0.3份的光稳定剂及0.1-0.3份的抗氧剂,所述顶部膜层与所述底部膜层包含有100份的POE树脂、0.5-1份的偶联剂、0.5-1份的主交联剂、0.5-0.8份的助交联剂、0.1-0.3份的光稳定剂及0.1-0.3份的抗氧剂。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的POE复合胶膜,其特征在于,所述中间膜层厚度占所述POE复合胶膜总厚度的50%-80%,所述顶部膜层厚度与所述底部膜层厚度分别占所述POE复合胶膜总厚度的10%-25%。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的复合胶膜,其特征在于,所述偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、A-174、KBM-503、Z-6030、KH-792、A-1120、Z-6020、KBM-603、KH-791、A-151、A-171中的一种或多种。
6.根据权利要求2或3所述的POE复合胶膜,其特征在于,所述主交联剂为过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷中的一种或多种。
7.根据权利要求2或3所述的POE复合胶膜,其特征在于,所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯中的一种或多种。
8.根据权利要求2或3所述的POE复合胶膜,其特征在于,所述光稳定剂为光稳定剂622、光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂783、光稳定剂123、光稳定剂765、光稳定剂2908、光稳定剂531、光稳定剂327、光稳定剂328中的一种或多种。
9.根据权利要求2或3所述的POE复合胶膜,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂1010中的一种或两种。
10.一种POE复合胶膜的制备方法,其特征在于,用于制备权利要求1-9任意一项所述的POE复合胶膜,所述顶部膜层、所述中间膜层以及所述底部膜层通过共挤流延成型。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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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 |
Application publication date: 20210622 |
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