CN114058270A - 胶膜、形成其的组合物、光伏组件及夹胶玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种胶膜、形成其的组合物、光伏组件及夹胶玻璃。该形成胶膜的组合物包括:乙烯共聚物基体树脂、酰胺类有机物、金属氧化物和/或金属氢氧化物,金属氧化物选自氧化铝、氧化钙、氧化锌、氧化钡、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锡、氧化钒、氧化锑、氧化钽、氧化铌、层状过渡金属氧化物、或经过掺杂处理的ZnO掺杂Al2O3,CaO/SiO2掺杂的Al2O3,MgO掺杂的Al2O3,SiO2掺杂的ZrO2,TiO2掺杂的ZrO2组成中的一种或多种,金属氢氧化物选自氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化钡组成中的一种或多种。上述组合物形成的胶膜具有较好的抗PID效果、光电转化效率和封装性能。

Description

胶膜、形成其的组合物、光伏组件及夹胶玻璃
技术领域
本发明涉及光电转化器件领域,具体而言,涉及一种胶膜、形成其的组合物、光伏组件及夹胶玻璃。
背景技术
光电转化是指通过光伏效应将太阳能转化为电能。常用的能够实现上述光电转化过程的电子器件(光电转化器件)包括但不限于太阳能电池(如晶硅电池、非晶硅电池、碲化镉电池、铜铟镓锡电池、钙钛矿电池)、液晶面板、场致发光器件、等离子显示器件、传感器等,通常经过一层或多层聚合物材料的密封,该密封材料再和上下两个基板相粘接从而形成一个完整电子器件模块。例如晶硅太阳能电池组件,通常是按照前层玻璃基板、前密封层聚合物、晶硅电池、后密封层聚合物、后层玻璃基板或聚合物基板层叠好后,通过真空层压机加热加压后形成一个完整的太阳能组件。
PID效应(Potential Induced Degradation)又称电势诱导衰减,作为光伏组件效率衰减的重要方面,其产生机制通常与影响光伏组件功率衰减的其他因素交织在一起。由于光伏模块框架的电势与光伏模块中提供的太阳能电池的电势之间的差异而产生的泄漏电流导致光伏系统的整体性能下降,导致填充因子(FF)、短路电流(Isc)、开路电压(Voc)降低,严重时导致组件功率衰减达50%以上,造成发电量严重下降,影响整个光伏电站的收益。到目前为止,造成PID的真正原因并没有明确的定论,业界现普遍认为极化现象、Na离子迁移及电化学腐蚀这三个方面是造成电池PID的主要原因。PID机制主要如下:(1)水汽进入组件:潮湿、高温的环境容易产生水蒸气,水蒸气通过封边硅胶或背板进入组件内部;晶体硅光伏组件经过一晚,其表面会有凝露现象发生(特别是夏、秋季节的露水),会造成光伏系统在早晨太阳初升后的一段时间内,在其表面较为潮湿的情况下,玻璃当中的Na+离子从玻璃当中游离出来,并承受系统负偏置电压。2)水导致EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)水解产生醋酸:EVA的酯键在遇到水后发生反应,生成可自由移动的醋酸。3)醋酸与玻璃表面析出的碱反应产生可以自由移动的Na+:可以自由移动的醋酸(CH3COOH)和高温高湿情况下玻璃表面析出的碱反应后,产生了可以自由移动的Na+,Na+在电压作用下从玻璃向电池片表面移动,正离子移动的速度受胶膜、温度、湿度和电压的影响,钠离子扩散进入电池起到供应原子的作用,并富集到减反层。4)偏压的作用下,漏电流由电池片→EVA→玻璃表面→边框→支架,最终流向大地,输出功率衰减,PID现象产生,从而影响电池的光伏效应。
针对上述问题,业内通常有两种解决办法:第一种办法为采用硼硅玻璃以减少现有玻璃盖板中游离的钠、钙等金属离子,又或是采用POE薄膜(乙烯-辛烯共聚物薄膜)替代传统EVA薄膜(乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜),提高光伏组件的水汽阻隔性能,进而改善PID现象;第二种方法为通过在玻璃盖板内侧设置介质膜层以阻挡离子朝电池迁移,以此削弱电势诱导衰减现象。
现有文献(专利CN105950039 A)提供了一种用于太阳能组件的抗PID的聚烯烃胶膜,用聚烯烃POE取代EVA作为封装材料,以提高胶膜的体积电阻率,但聚烯烃树脂原料价格较高,提高了组件的封装成本,并且POE的材料内聚能大,与玻璃的粘结力差,长期户外使用容易出现胶膜与玻璃的脱层。
另一篇现有文献(专利CN103421443 B)提供一种太阳能电池组件用封装胶膜,该封装胶膜包括聚烯烃阻隔层和位于阻隔层两侧的第一粘结层和第二粘结层(硅氧烷接枝聚合物与乙烯-α烯烃的组合物或硅氧烷接枝聚合物与EVA的组合物)。该封装胶膜由于硅氧烷接枝共聚物的引入可以解决胶膜与玻璃和电池片的粘结力差的问题,但该封装胶膜只能用于常规电池片组件的抗PID,对双面电池片组件的抗PID效果不理想。
此外,在封装材料生产工艺方面:美国DupontTM提出一种杜邦离子型聚合物的PID保护膜,该PID保护膜基于超过15年晶硅组件实验验证的离子型聚合物技术制备获得,厚度50μm左右。将其置于光伏玻璃与EVA封装胶膜之间能有效阻挡钠离子迁移到电池片的表面,彻底解决PID问题,但该材料价格较为昂贵,限制了其在市场上的推广和应用。
在电池片生产工艺方面,又一篇现有文献(CN104576826 B)还提供了一种电池片后处理方法,在铝背场表面制备不粘涂层,提高氮化硅薄膜的致密性,及后续高温退火工艺,提高电池片抗PID能力,但该方法提高了电池片的制作成本,不利于光伏组件节约降本。
基于上述问题,需要研发一种兼具低成本和抗PID性能的封装胶膜。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种胶膜、形成其的组合物、光伏组件及夹胶玻璃,以解决现有的封装胶膜无法满足兼具低成本和抗PID性能的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种形成胶膜的组合物,该形成胶膜的组合物包括:乙烯共聚物基体树脂、酰胺类有机物、金属氧化物和/或金属氢氧化物,金属氧化物选自氧化铝、氧化钙、氧化锌、氧化钡、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锡、氧化钒、氧化锑、氧化钽、氧化铌、层状过渡金属氧化物、或经过掺杂处理的ZnO掺杂Al2O3,CaO/SiO2掺杂的Al2O3和MgO掺杂的Al2O3,SiO2掺杂的ZrO2,TiO2掺杂的ZrO2组成中的一种或多种,所述金属氢氧化物选自氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化钡组成中的一种或多种。
进一步地,上述层状过渡金属氧化物为A2M12X6或A3M2X6,其中,A为Na或Li;M为+2价金属;X为Sb、Bi、Nb或Ru;优选地,层状过渡金属氧化物为Na3Ni2Sb6和/或Li3Ni1.5Mg0.5Sb6
进一步地,酰胺类有机物具有式(Ⅰ)所示的结构,
Figure BDA0002610675070000031
R1为H、基团A、基团A中至少一个氢原子被羟基、氨基或环氧基取代形成的取代基或基团A中至少一个亚甲基被羰基或醚键取代形成的取代基,基团A为直链烷基、支链烷基或环烷基,且基团A的碳原子数≤10;R2的碳原子数为2~20;R2选自乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、十烯基、十一烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基或十八烯基。
进一步地,酰胺类有机物选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N,N’-二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-(2-羟基丙基)丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、马来酰亚胺、油酸酰胺、9-十六碳烯酰胺、N-(2-羟基乙基)-十一碳-10-烯酰胺、9-十四碳烯酰胺、9-十二碳烯酰胺、9-十碳烯酰胺、辛烯酰胺、庚烯酰胺、己烯酰胺、戊烯酰胺、丁烯酰胺组成的组中的一种或多种。
进一步地,乙烯共聚物基体树脂的熔融指数为0.5~45g/10min,优选为3~20g/10min,更优选为5~10g/10min。
进一步地,乙烯共聚物基体树脂选自乙烯-极性单体共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物和乙烯-环烯烃共聚物组成的组中的一种或多种。
进一步地,乙烯共聚物基体树脂为乙烯-极性单体共聚物,且形成乙烯-极性单体共聚物所需的极性单体选自不饱和羧酸、不饱和酸酐、不饱和羧酸盐、不饱和羧酸酯、不饱和羧酸形成的酰胺、乙烯基酯、一氧化碳或二氧化硫;优选地,不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸或衣康酸;优选地,不饱和酸酐选自马来酸酐或衣康酸酐;优选地,不饱和羧酸盐选自以下几种羧酸形成的锂盐、钠盐、钾盐、镁盐、钙盐或锌盐:丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐或衣康酸酐;优选地,不饱和羧酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸异丁酯、马来酸二甲酯、乙酸乙烯酯、乙烯基酯、丙酸乙烯酯、马来酸单甲酯和马来酸单乙酯组成的组中的一种或多种。
进一步地,乙烯共聚物基体树脂为乙烯-α-烯烃共聚物,且乙烯-α-烯烃共聚物为乙烯与至少一种碳原子数小于10的α-烯烃的共聚物;优选地,碳原子数小于10的α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-戊烯、1-辛烯或4-甲基-1-戊烯。
进一步地,乙烯共聚物基体树脂为乙烯-环烯烃共聚物,形成乙烯-环烯烃共聚物的环烯烃选自环戊烯、降冰片烯、乙烯基降冰片烯或乙叉降冰片烯中的一种或多种。
进一步地,按重量份计,形成胶膜的组合物包括100份乙烯共聚物基体树脂、0.05~1.5酰胺类有机物、0.01~10份金属氧化物和/或0.01~10份金属氢氧化物和;优选地,按重量份计,所述形成胶膜的组合物包括100份乙烯共聚物基体树脂、0.05~1.5酰胺类有机物、0.01~3份金属氧化物和/或0.01~3份金属氢氧化物。
进一步地,形成胶膜的组合物还包括有机过氧化物、助交联剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、增粘剂、抗氧剂和颜料组成的组中的一种或多种;优选地,以100重量份乙烯共聚物基体树脂计,组合物还包括0.01~3重量份的交联剂,0.01~10重量份的助交联剂,0~1.0重量份的光稳定剂,0~0.4重量份的紫外光吸收剂,0~3.0重量份的增粘剂,0~0.5重量份的抗氧剂和0~40份颜料。
本申请的另一方面还提供了一种胶膜,该胶膜为单层胶膜或多层共挤胶膜,且上述单层胶膜或上述多层胶膜中的至少一层以上述形成胶膜的组合物为原料经熔融挤出工艺制得。
本申请的又一方面还提供了一种光伏组件,包括封装胶膜,该封装胶膜包括至少一层上述胶膜。
进一步地,上述光伏组件为双玻组件。
本申请的再一方面还提供了一种夹胶玻璃,至少两个玻璃层和设置在相邻玻璃层之间的有机聚合物中间膜,有机聚合物中间膜包括至少一层上述胶膜。
应用本发明的技术方案,乙烯共聚物基体树脂作为形成胶膜的基体树脂具有良好的柔韧性和光透过率,因而选用其作为形成胶膜的基体树脂有利于提高胶膜的光电转换效率和封装性能。
金属氧化物和/或金属氢氧化物的加入可以提高乙烯共聚物基体树脂的初始电动势,在电场环境下束缚固定金属离子,形成带正电荷的金属氧化物或金属氢氧化物,降低了光伏组件中金属离子的运动动力,减少了光伏组件中金属离子;同时部分金属氧化物(如氧化钙、氧化锌)还可以和组件中的水发生化学反应,氢氧化钙可以物理吸附水,减少组件中的水汽,抑制EVA分解产生醋酸,同时此类金属氧化物和/或金属氢氧化物也可以与EVA分解产生的醋酸反应,减少体系中与玻璃中硅酸钠反应的酸,进而减少了体系中钠离子的生成;因而本申请所述的金属氧化物和/或金属氢氧化物的加入可以长期抑制PID现象。
层状过渡金属氧化物和经过掺杂处理的金属氧化物均具有一定的嵌钠反应能力,通过取代或掺杂很容易抑制Na-空位有序性引起的相变,构建适合钠离子嵌入反应的蜂窝有序氧化物稳定结构使得X均匀地稳定层状骨架结构减少光伏组件中游离的钠离子,实现抗PID的效果。
酰胺类化合物含有阳性基因(-CONH-),能与分散于光伏组件中的悬浮粒子吸附和架桥,对带正电荷的金属氧化物或金属氢氧化物有着极强的絮凝作用,能够形成电中性的稳定体系,进一步减少光伏组件中的金属离子。同时酰胺类化合物可以提高胶膜的交联密度,这一方面可以提高胶膜中的离子阻隔性,阻碍钠离子的迁移,另一方面可以提高胶膜的水汽阻隔性,减少组件中的水汽,抑制EVA的水解,减少体系中与玻璃中硅酸钠反映的酸,减少钠离子的生成。
在上述酰胺类有机物和上述金属氧化物和/或金属氢氧化物和的相互协同作用下,可以大大提高胶膜的抗PID效果。综上所述,采用上述组合物形成的胶膜具有长期有效的抗PID性能,同时还具有良好的光电转化效率和封装性能。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的,现有的封装胶膜无法满足兼具低成本和抗PID性能的问题。为了解决上述技术问题,本申请提供了一种形成胶膜的组合物,该形成胶膜的组合物包括:乙烯共聚物基体树脂、酰胺类有机物、金属氧化物和/或金属氢氧化物,金属氧化物选自氧化铝、氧化钙、氧化锌、氧化钡、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锡、氧化钒、氧化锑、氧化钽、氧化铌、层状过渡金属氧化物、或经过掺杂处理的ZnO掺杂Al2O3,CaO/SiO2掺杂的Al2O3和MgO掺杂的Al2O3,SiO2掺杂的ZrO2,TiO2掺杂的ZrO2组成中的一种或多种,金属氢氧化物选自氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化钡组成中的一种或多种。
乙烯共聚物基体树脂作为形成胶膜的基体树脂具有良好的柔韧性和光透过率,因而选用其作为形成胶膜的基体树脂有利于提高胶膜的光电转换效率和封装性能。金属氧化物和/或金属氢氧化物的加入可以提高乙烯共聚物基体树脂的初始电动势,在电场环境下束缚固定金属离子,形成带正电荷的金属氧化物或金属氢氧化物,降低了光伏组件中金属离子的运动动力,减少了光伏组件中金属离子;同时部分金属氧化物(如氧化钙、氧化锌)还可以和组件中的水发生化学反应,氢氧化钙可以物理吸附水,减少组件中的水汽,抑制EVA分解产生醋酸,同时此类金属氧化物和/或金属氢氧化物也可以与EVA分解产生的醋酸反应,减少体系中与玻璃中硅酸钠反应的酸,进而减少了体系中钠离子的生成;因而本申请所述的金属氧化物和/或金属氢氧化物的加入可以长期抑制PID现象。此外层状过渡金属氧化物和经过掺杂处理的金属氧化物均具有一定的嵌钠反应能力,通过取代或掺杂很容易抑制Na-空位有序性引起的相变,构建适合钠离子嵌入反应的蜂窝有序氧化物稳定结构使得X均匀地稳定层状骨架结构减少光伏组件中游离的钠离子,实现抗PID的效果。酰胺类化合物含有阳性基因(-CONH-),能与分散于光伏组件中的悬浮粒子吸附和架桥,对带正电荷的金属氧化物或金属氢氧化物有着极强的絮凝作用,能够形成电中性的稳定体系,进一步减少光伏组件中的金属离子。同时酰胺类化合物可以提高胶膜的交联密度,这一方面可以提高胶膜中的离子阻隔性,阻碍钠离子的迁移,另一方面可以提高胶膜的水汽阻隔性,减少组件中的水汽,抑制EVA的水解,减少体系中与玻璃中硅酸钠反映的酸,减少钠离子的生成。在上述酰胺类有机物和上述金属氧化物和/或金属氢氧化物和的相互协同作用下,可以大大提高胶膜的抗PID效果。综上所述,采用上述组合物形成的胶膜具有长期有效的抗PID性能,同时还具有良好的光电转化效率和封装性能。
优选地,上述层状过渡金属氧化物为A2M12X6或A3M2X6,其中,A为Na或Li;M为+2价金属;X为Sb、Bi、Nb或Ru,上述层状过渡金属氧化物的结构中M作为活性中心,实现钠离子的嵌脱;X作为惰性组分,可以稳定晶体结构;且M与X的蜂窝具有有序性,这使得X形成均匀地稳定层状骨架结构。相比于其它层状过渡金属氧化物,上述组成的层状过渡金属氧化物还具有更加均匀和稳定的层状骨架,因而选用其作为本申请所需的金属氧化物有利于进一步提高其抗PID性能。更优选地,上述层状过渡金属氧化物为Na3Ni2Sb6和/或Li3Ni1.5Mg0.5Sb6
在一种优选的实施例中,上述酰胺类有机物具有式(Ⅰ)所示的结构,
Figure BDA0002610675070000061
R1为H、基团A、基团A中至少一个氢原子被羟基、氨基或环氧基取代形成的取代基或基团A中至少一个亚甲基被羰基或醚键取代形成的取代基,基团A为直链烷基、支链烷基或环烷基,且基团A的碳原子数≤10;R2为直链烷基、支链烷基、环烷基或烯基,且R2的碳原子数为2~20;金属氧化物能够与水反应生成碱。
相比于烷基,当R2为烯基时,R2能够与基体树脂进行反应,从而能够进一步提高胶膜的交联度,这有利于进一步提高胶膜的抗PID性能。在一种优选的实施例中,R2包括但不限于乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、十烯基、十一烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基或十八烯基。更优选地,酰胺类有机物选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-(2-羟基丙基)丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、马来酰亚胺、油酸酰胺、9-十六碳烯酰胺、N-(2-羟基乙基)-十一碳-10-烯酰胺、9-十四碳烯酰胺、9-十二碳烯酰胺、9-十碳烯酰胺、辛烯酰胺、庚烯酰胺、己烯酰胺、戊烯酰胺、丁烯酰胺组成的组中的一种或多种。
若共聚物的密度过高,则有可能影响胶膜的透光率;若密度过低,则有可能乙烯共聚物基体树脂发粘,影响加工性能。为了兼具胶膜的透光率和加工性能,优选地,乙烯共聚物基体树脂的熔融指数为0.5~45g/10min,优选为3~20g/10min,更优选为5~10g/10min。
上述形成胶膜的组合物中,乙烯共聚物基体树脂可以选用本领域常用的种类。在一种优选的实施例中,乙烯共聚物基体树脂包括但不限于乙烯-极性单体共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物和乙烯-环烯烃共聚物组成的组中的一种或多种。
在一种优选的实施例中,乙烯共聚物基体树脂为乙烯-极性单体共聚物,且形成乙烯-极性单体共聚物所需的极性单体包括但不限于不饱和羧酸、不饱和酸酐、不饱和羧酸盐、不饱和羧酸酯、不饱和羧酸形成的酰胺、乙烯基酯、一氧化碳或二氧化硫。采用上述极性单体与乙烯聚合形成乙烯共聚物基体树脂能够提高其极性,这有利于大大提高其形成的胶膜的表面性能、粘附力,并改善其加工性能。
优选地,不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸或衣康酸;优选地,不饱和酸酐选自马来酸酐或衣康酸酐;优选地,不饱和羧酸盐选自以下几种羧酸形成的锂盐、钠盐、钾盐、镁盐、钙盐或锌盐:丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐或衣康酸酐;优选地,不饱和羧酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸异丁酯、马来酸二甲酯、乙酸乙烯酯、乙烯基酯、丙酸乙烯酯、马来酸单甲酯和马来酸单乙酯组成的组中的一种或多种。
在一种优选的实施例中,乙烯共聚物基体树脂为乙烯-α-烯烃共聚物,且乙烯-α-烯烃共聚物为乙烯与至少一种碳原子数小于10的α-烯烃的共聚物。乙烯-α烯烃共聚物具有更优异的水汽阻隔性能,较高的绝缘性能和较高的透光性,将其作为胶膜的基体树脂有利于进一步提高胶膜的水汽阻隔性能、绝缘性和透光率。更优选地,碳原子数小于10的α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-戊烯、1-辛烯或4-甲基-1-戊烯。
在一种优选的实施例中,乙烯共聚物基体树脂为乙烯-环烯烃共聚物,形成乙烯-环烯烃共聚物的环烯烃选自环戊烯、降冰片烯、乙烯基降冰片烯或乙叉降冰片烯中的一种或多种。乙烯-环烯烃共聚物的紫外透光性好、尺寸稳定性好、易加工,乙烯-环烯烃共聚物本身属于非极性树脂,因此对水等极性溶剂具有高阻隔性,这有利于进一步提高上述组合物形成胶膜的抗PID性能。
在形成胶膜的组合物中加入金属氧化物和/或金属氢氧化物和酰胺类有机物有利于大大提高胶膜的抗PID性能。在一种优选的实施例中,按重量份计,上述形成胶膜的组合物包括100份乙烯共聚物基体树脂、0.05~1.5酰胺类有机物、0.01~10份金属氧化物和/或0.01~10份金属氢氧化物。形成胶膜组合物中各组分的用量包括但不限于上述范围,而将其限定在上述范围内能够充分发挥各组分之间的协同作用,从而有利于进一步提高胶膜的抗PID性能等综合性能。更优选地,按重量份计,形成胶膜的组合物包括100份乙烯共聚物基体树脂、0.05~1.5酰胺类有机物、0.01~3份金属氧化物和/或0.01~3份金属氢氧化物。
为了进一步提高上述组合物形成的胶膜的综合性能,在一种优选的实施例中,上述形成胶膜的组合物还包括有机过氧化物、助交联剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、增粘剂、抗氧剂和颜料组成的组中的一种或多种。交联剂和助交联剂的加入均有利于提高层压过程中共挤胶膜的交联程度,使其具有产品性能稳定不易分层,且机械性能和阻隔性能好等优点,从而有利于进一步提高其应用过程中的发电效率。光稳定剂和紫外光吸收剂及抗氧剂的加入有利于提高共挤胶膜的抗老化和抗氧化性能,从而有利于提高其使用寿命。增粘剂的加入有利于提高胶膜的粘附性能,从而有利于提高其抗剥离强度。颜料的加入能够满足不同使用用途的需要。更优选地,以100份质量的上述基体树脂为基准,上述形成胶膜的组合物还包括0.01~3重量份交联剂、0.01~10重量份助交联剂、0~1.0重量份的光稳定剂,0~0.4重量份的紫外光吸收剂,0~3.0重量份的增粘剂,0~0.5重量份的抗氧剂和0~40份颜料。
交联剂是具有多个烯属不饱和基团的分子,可以促进聚合物交联,达到更高的交联度。上述组合物中交联剂可以选用本领域常用的种类,优选地,交联剂包括但不限于叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基2,5-二甲基2,5-二甲基2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化3,3,5三甲基己酸叔丁酯组成的组中的一种或多种。
在一种优选的实施例中,助交联剂包括但不限于三烯丙基异氰尿酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、2,4,6-三(2-丙烯基氧基)-1,3,5-三嗪、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯组成的组中的一种或多种。
抗氧剂用来提高聚合物挤出加工过程,以及长期、使用过程中的稳定性,延缓因为热氧的作用下而发生降解。在一种优选的实施例中,抗氧剂为受阻酚系化合物和/或亚磷酸酯系化合物。相比于其它抗氧剂,上述抗氧剂具有较好的稳定性和抗氧化性能。更优选地,受阻酚系化合物包括但不限于2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚、2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基-双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、7-十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)丙酸酯、四-[亚甲基-3-(3’,5’-二-叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷组成的组中的一种或多种;亚磷酸酯系化合物包括但不限于三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2,4-双(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基]乙基酯亚磷酸、四(2,4-二-叔丁基苯基)[1,1-连苯基]-4,4’-二基双亚磷酸酯和双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯组成的组中的一种或多种。
紫外光吸收剂是指能够在吸收大部分的紫外线能量,转换成热量的物质,从而保护某些电子器件不被紫外线所破坏。在一种优选的实施例中,上述紫外光吸收剂包括但不限于二苯甲酮类和/或苯并三唑类物质,更优选地,紫外光吸收剂包括但不限于2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2-四亚甲基双(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮组成的组中的一种或多种。
光稳定剂是用来提高封装胶膜在长期紫外线辐照下的稳定性。优选地,光稳定剂为受阻胺系化合物。在一种优选的实施例中,光稳定剂包括但不限于双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、4-(甲基)丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶与α-烯类单体聚合得到的接枝共聚物、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇和三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯组成的组中的一种或多种。
增粘剂加入可以提高胶膜的粘剂性能。在一种优选的实施例中,增粘剂包括但不限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、3-氨丙基三甲基硅烷组成的组中的一种或多种。
颜料的加入可以根据客户需求满足不同的应用场景。在一种优选的实施例中,颜料包括但不限于由以下物质中的一种或多种按照任意配比混合组成:碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、钛白粉、氧化锌、炭黑、石墨烯、氧化石墨烯、铜铬黑、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铝、氧化镁、氮化硼、碳化硅、磷酸铵、聚磷酸铵、季戊四醇、双季戊四醇、多季戊四醇酯、聚磷酸三聚氰胺硼酸盐组成的组中的一种或多种。
本申请的另一方面还提供了一种胶膜,本申请的胶膜为单层胶膜或多层胶膜,且上述单层胶膜或多层胶膜中的至少一层以上述形成胶膜的组合物为原料经熔融挤出工艺制得的。
乙烯共聚物基体树脂作为形成胶膜的基体树脂具有良好的柔韧性和光透过率,因而选用其作为形成胶膜的基体树脂有利于提高胶膜的光电转换效率和封装性能。在酰胺类有机物和上述金属氧化物和/或金属氢氧化物和的相互协同作用下,可以大大提高胶膜的抗PID效果。综上所述,采用上述组合物形成的胶膜具有长期有效的抗PID性能,同时还具有良好的光电转化效率和封装性能。
本申请的又一方面还提供了一种光伏组件,包括封装胶膜,封装胶膜包括本申请提供的胶膜。
本申请提供的上述胶膜具有较好的抗PID性能,同时还具有良好的光电转化效率和封装性能。将其作为光伏组件的封装胶膜有利于大大提高光伏组件的发电效率。优选地,上述光伏组件为双玻组件。
本申请的再一方面还提供了一种夹胶玻璃,包括有至少两个玻璃层和设置在相邻玻璃层之间的有机聚合物中间膜,该有机聚合物中间膜包括至少一层本申请提供的上述胶膜。
本申请提供的上述胶膜具有较好的封装性能和阻隔性能,将其作为夹胶玻璃中的有机聚合物中间膜有利于大大提高夹胶玻璃的层压性能和阻隔性能。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
取100份的乙烯-乙酸乙烯酯(VA含量26%,美国杜邦),以100份重量的上述基体树脂为基准,加入0.1份氧化镁,1份N,N’-二甲基丙烯酰胺,0.5份交联剂叔丁基过氧化碳酸异丙酯,0.5份助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,1份增粘剂乙烯基三过氧化叔丁基硅烷,0.8份光稳定剂葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇。混合均匀,上述混合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得所述抗PID封装材料。
实施例2
与实施例1的区别为:金属氧化物为氧化钙。
实施例3
与实施例1的区别为:金属氧化物为氧化锌。
实施例4
与实施例1的区别为:加入0.05份氧化铝和0.05份氢氧化钙。
实施例5
与实施例1的区别为:金属氧化物为氧化锆。
实施例6
与实施例1的区别为:加入0.1份氢氧化镁。
实施例7
与实施例1的区别为:金属氧化物为MgO掺杂的Al2O3
实施例8
与实施例1的区别为:金属氧化物为CaO/SiO2掺杂的Al2O3
实施例9
与实施例1的区别为:金属氧化物为Li3Ni1.5Mg0.5Sb6
实施例10
与实施例1的区别为:酰胺类有机物为N,N-二甲基甲酰胺。
实施例11
与实施例1的区别为:酰胺类有机物为N-(2羟基乙基)-十一碳-10-烯酰胺。
实施例12
与实施例1的区别为:乙烯共聚物为乙烯-辛烯共聚物。
实施例13
与实施例1的区别为:乙烯共聚物为乙烯-降冰片烯共聚物。
实施例14
与实施例1的区别为:加入0.01份氧化镁,1.5份N,N’-二甲基丙烯酰胺。
实施例15
与实施例1的区别为:加入3份氧化镁,1.5份N,N’-二甲基丙烯酰胺。
实施例16
与实施例1的区别为:加入12份氧化镁,0.03份N,N’-二甲基丙烯酰胺。
实施例17
与实施例1的区别为:加入20份钛白粉,制得白色抗PID封装材料。
实施例18
与实施例17的区别为:加入10份氧化镁,制得白色抗PID封装材料。
实施例19
胶膜为第一胶膜层和第二胶膜层形成的双层共挤胶膜;其中,
第一胶膜层的组成如下:
取100份的乙烯-乙酸乙烯酯(VA含量26%,美国杜邦),以100份重量的上述基体树脂为基准,加入0.1份氧化镁,1份N,N’-二甲基丙烯酰胺,0.5份交联剂叔丁基过氧化碳酸异丙酯,0.5份助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,1份增粘剂乙烯基三过氧化叔丁基硅烷,0.8份光稳定剂葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇;
第二胶膜层的组成如下:
取100份的乙烯-辛烯共聚物,以100份重量的上述基体树脂为基准,加入0.1份氧化镁,1份N,N’-二甲基丙烯酰胺,0.5份交联剂叔丁基过氧化碳酸异丙酯,0.5份助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,1份增粘剂乙烯基三过氧化叔丁基硅烷,0.8份光稳定剂葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇。
将上述第一胶膜层与第二胶膜层的树脂与助剂的组合物混匀后,加入不同的挤出机。所述第一胶膜层的挤出物料、第二胶膜层的挤出物料分别熔融塑化后注入同一模头中,在T模头内合并形成一个熔体流,经过熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序制备双层复合光伏封装胶膜EVA-POE,通过分配器计算所得封装胶膜第一胶膜层厚度为0.2mm,第二胶膜层厚度为0.3mm。
实施例20
胶膜为第一胶膜层、第二胶膜层及第三胶膜层形成的三层共挤胶膜;其中,
第一胶膜层的组成如下:
取100份的乙烯-乙酸乙烯酯(VA含量26%,美国杜邦),以100份重量的上述基体树脂为基准,加入0.1份氧化钙,1份N-(2-羟基乙基)-十一碳-10-烯酰胺,0.5份交联剂叔丁基过氧化碳酸异丙酯,0.5份助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,1份增粘剂乙烯基三过氧化叔丁基硅烷,0.8份光稳定剂葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇。
第二胶膜层的组成如下:
取100份的乙烯-辛烯共聚物,以100份重量的上述基体树脂为基准,加入0.5份交联剂叔丁基过氧化碳酸异丙酯,0.5份助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,1份增粘剂乙烯基三过氧化叔丁基硅烷,0.8份光稳定剂葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇。
第三胶膜层的组成如下:
取100份的乙烯-乙酸乙烯酯(VA含量28%,美国杜邦),以100份重量的上述基体树脂为基准,加入3份氧化镁,1份N-(2-羟基乙基)-十一碳-10-烯酰胺,0.5份交联剂叔丁基过氧化碳酸异丙酯,0.5份助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,1份增粘剂乙烯基三过氧化叔丁基硅烷,0.8份光稳定剂葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇。
将上述第一胶膜层、第二胶膜层的树脂和第三胶膜层的树脂与助剂的组合物混匀后,加入不同的挤出机。所述第一胶膜层的挤出物料、第二胶膜层的挤出物料和第三胶膜层的挤出物料分别熔融塑化后注入同一模头中,在T模头内合并形成一个熔体流,经过熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序制备双层复合光伏封装胶膜EVA-POE-EVA,通过分配器计算所得封装胶膜第一胶膜层和第三胶膜层厚度为0.1mm,第二胶膜层厚度0.2mm。
对比例1
与实施例1的区别为:不含有金属氧化物。
对比例2
与实施例1的区别为:不含有酰胺类有机物。
对比例3
与实施例1的区别为:取100份的乙烯-乙酸乙烯酯(VA含量26%,美国杜邦),以100份质量的上述基体树脂为基准,加入0.5份交联剂叔丁基过氧化碳酸异丙酯,0.5份助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,1份增粘剂乙烯基三过氧化叔丁基硅烷,0.8份光稳定剂葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇。混合均匀,上述混合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得所述封装材料。使用甲醇作为溶剂,制备氧化镁的分散液,浓度为1.0wt%。接着,使用旋转编码器(旋转数100rpm)在上述封装材料上喷涂氧化镁的分散液,之后在120℃干燥,使甲醇溶剂蒸发,得到具有氧化镁涂层的封装材料。
性能测试:
将实施例1至20和对比例1至3作粘结力和交联度测试以及组件的层压特性对比。
测试项目及测试方法
1、粘结力
按照300mm×150mm的玻璃/胶膜(两层)/柔性背板依次叠好放入真空层压机中,按照150℃,18分钟的层压工艺进行层压,制作层压件。
在宽度方向上每隔5mm将柔性背板/胶膜切割成10mm±0.5mm的试样用于测试胶膜与玻璃之间的粘结力。按照GB/T 2790-1995的试验方法,以100mm/min±10mm/min的拉伸速度在拉力试验机上测试胶膜与玻璃之间的剥离力,取三个试验的算术平均值,精确到0.1N/cm。
2、交联度
采用二甲苯加热萃取的方法测试。未经二甲苯溶解的质量与初始质量的比指即为交联度。取三个样品的算术平均值,单位%。
3、组件层压外观评价
按照玻璃/胶膜/电池片/胶膜/玻璃的层叠顺序层叠好,按照上述粘结力测试的层压工艺进行层压,制作成标准的双玻太阳能电池组件,组件的规格为60片(6×10)电池片的版型。按照不同的胶膜,各制作100块组件进行外观评价。评价的标准以出现气泡、杂质、胶膜与电池片或玻璃之间脱层为判定对象,具体如下:
○:无 △:轻微 ×:严重。
4、组件PID老化测试
选择双面电池,依据IECTS 2804-1:2015进行测试,测试条件加严到85℃,85%RH,外加负1500V恒定直流电压,经192h后,测定光伏组件PID试验前后的功率衰减。
测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002610675070000141
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
比较实施例1至20与对比例1和2可知,采用本申请的提供的组合物制得的胶膜具有更加优异的综合性能。
比较实施例1与对比例3可知,采用本申请的提供制备方法制得的胶膜具有更加优异的综合性能。
比较实施例1至9可知,采用本申请优选的金属氧化物和/或金属氢氧化物有利于提高胶膜的综合性能。
比较实施例1、10至11可知,采用本申请优选的酰胺类有机物有利于提高胶膜的综合性能。
比较实施例1、12至13可知,采用本申请优选的乙烯共聚物有利于提高胶膜的综合性能。
比较实施例1、14至20可知,将形成胶膜的组合物中各组分的用量限定在本申请优选的范围有利于提高胶膜的综合性能。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种形成胶膜的组合物,其特征在于,所述形成胶膜的组合物包括:乙烯共聚物基体树脂、酰胺类有机物、金属氧化物和/或金属氢氧化物,所述金属氧化物选自氧化铝、氧化钙、氧化锌、氧化钡、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锡、氧化钒、氧化锑、氧化钽、氧化铌、层状过渡金属氧化物、或经过掺杂处理的ZnO掺杂Al2O3,CaO/SiO2掺杂的Al2O3,MgO掺杂的Al2O3,SiO2掺杂的ZrO2,TiO2掺杂的ZrO2组成中的一种或多种,所述金属氢氧化物选自氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化钡组成中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述层状过渡金属氧化物为A2M12X6或A3M2X6,其中,A为Na或Li;M为+2价金属;X为Sb、Bi、Nb或Ru;
更优选地,所述层状过渡金属氧化物为Na3Ni2Sb6和/或Li3Ni1.5Mg0.5Sb6
3.根据权利要求1或2所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述酰胺类有机物具有式(Ⅰ)所示的结构,
Figure FDA0002610675060000011
所述R1为H、基团A、基团A中至少一个氢原子被羟基、氨基或环氧基取代形成的取代基或基团A中至少一个亚甲基被羰基或醚键取代形成的取代基,所述基团A为直链烷基、支链烷基或环烷基,且所述基团A的碳原子数≤10;所述R2的碳原子数为2~20;所述R2选自乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、十烯基、十一烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基或十八烯基。
4.根据权利要求3所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述酰胺类有机物选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N,N’-二甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-(2-羟基丙基)丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、马来酰亚胺、油酸酰胺、9-十六碳烯酰胺、N-(2-羟基乙基)-十一碳-10-烯酰胺、9-十四碳烯酰胺、9-十二碳烯酰胺、9-十碳烯酰胺、辛烯酰胺、庚烯酰胺、己烯酰胺、戊烯酰胺、丁烯酰胺组成的组中的一种或多种。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述乙烯共聚物基体树脂的熔融指数为0.5~45g/10min,优选为3~20g/10min,更优选为5~10g/10min。
6.根据权利要求4所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述乙烯共聚物基体树脂选自乙烯-极性单体共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物和乙烯-环烯烃共聚物组成中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述乙烯共聚物基体树脂为乙烯-极性单体共聚物,且形成所述乙烯-极性单体共聚物所需的极性单体选自不饱和羧酸、不饱和酸酐、不饱和羧酸盐、不饱和羧酸酯、不饱和羧酸形成的酰胺、乙烯基酯、一氧化碳或二氧化硫;
优选地,所述不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸或衣康酸;
优选地,所述不饱和酸酐选自马来酸酐或衣康酸酐;
优选地,所述不饱和羧酸盐选自以下几种羧酸形成的锂盐、钠盐、钾盐、镁盐、钙盐或锌盐:丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐或衣康酸酐;
优选地,所述不饱和羧酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸异丁酯、马来酸二甲酯、乙酸乙烯酯、乙烯基酯、丙酸乙烯酯、马来酸单甲酯和马来酸单乙酯组成的组中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述乙烯共聚物基体树脂为乙烯-α-烯烃共聚物,且所述乙烯-α-烯烃共聚物为乙烯与至少一种碳原子数小于10的α-烯烃的共聚物;
优选地,所述碳原子数小于10的α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-戊烯、1-辛烯或4-甲基-1-戊烯。
9.根据权利要求5所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述乙烯共聚物基体树脂为乙烯-环烯烃共聚物,形成所述乙烯-环烯烃共聚物的环烯烃选自环戊烯、降冰片烯、乙烯基降冰片烯或乙叉降冰片烯中的一种或多种。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,按重量份计,所述形成胶膜的组合物包括100份所述乙烯共聚物基体树脂、0.05~1.5所述酰胺类有机物、0.01~10份所述金属氧化物和/或0.01~10份所述金属氢氧化物;
优选地,按重量份计,所述形成胶膜的组合物包括100份所述乙烯共聚物基体树脂、0.05~1.5所述酰胺类有机物、0.01~3份所述金属氧化物和/或0.01~3份所述金属氢氧化物。
11.根据权利要求9所述的形成胶膜的组合物,其特征在于,所述形成胶膜的组合物还包括有机过氧化物、助交联剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、增粘剂、抗氧剂和颜料组成的组中的一种或多种;
优选地,以100重量份所述乙烯共聚物基体树脂计,所述组合物还包括0.01~3重量份的所述交联剂,0.01~10重量份的所述助交联剂,0~1.0重量份的所述光稳定剂,0~0.4重量份的所述紫外光吸收剂,0~3.0重量份的所述增粘剂,0~0.5重量份的所述抗氧剂和0~40份所述颜料。
12.一种胶膜,其特征在于,所述胶膜为单层胶膜或多层共挤胶膜,且所述单层胶膜或所述多层胶膜中的至少一层以权利要求1至11中任一项所述的形成胶膜的组合物为原料经熔融挤出工艺制得的。
13.一种光伏组件,包括封装胶膜,其特征在于,所述封装胶膜包括至少一层权利要求12所述的胶膜。
14.根据权利要求13所述的光伏组件,其特征在于,所述光伏组件为双玻组件。
15.一种夹胶玻璃,所述夹胶玻璃包括至少两个玻璃层和设置在相邻所述玻璃层之间的有机聚合物中间膜,其特征在于,所述有机聚合物中间膜包括至少一层权利要求12所述的胶膜。
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CN109401682A (zh) * 2018-10-18 2019-03-01 常州斯威克光伏新材料有限公司 一种高水汽阻隔性的eva封装胶膜
CN111334200A (zh) * 2020-04-14 2020-06-26 杭州福斯特应用材料股份有限公司 一种封装胶膜及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109401682A (zh) * 2018-10-18 2019-03-01 常州斯威克光伏新材料有限公司 一种高水汽阻隔性的eva封装胶膜
CN111334200A (zh) * 2020-04-14 2020-06-26 杭州福斯特应用材料股份有限公司 一种封装胶膜及其制备方法

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