CN114907789B - 三层高透非交联型光伏胶膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于太阳能电池封装胶膜技术领域，具体涉及一种三层高透非交联型光伏胶膜及其制备方法，包括：PP薄膜层及位于PP薄膜层上表面的第一EVA层、位于PP薄膜层下表面的第二EVA层；其中所述PP薄膜层包括PP粒子，熔融指数为0.3‑5g/10min；所述第一EVA层和第二EVA层包括EVA胶粒；以及所述PP薄膜层、第一EVA层和第二EVA层在高温环境下三层复合成型；本发明的三层高透非交联型光伏胶膜通过引入低熔融指数的改性EVA层和PP薄膜层，由于其耐热性大大优于传统的EVA和POE薄膜，故能实现抗PID效果；同时因改性EVA层和PP薄膜层的熔融指数较低且未添加交联剂，故而可在高温环境下实现快速层压制备成型。

Description

三层高透非交联型光伏胶膜及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池封装胶膜技术领域，具体涉及一种三层高透非交联型光伏胶膜及其制备方法。
背景技术
传统的用于晶硅组件的EVA或POE光伏胶膜都需要交联。因为其熔融指数较高，为10-30g/10min，在实际工作条件下，组件发热，使得胶膜在一定程度上热熔，会促使组件中正负离子的迁移，形成电势诱导衰减(PID)，为了抗击PID，通常的办法是在胶膜中加入交联剂，使得其在组件制备过程中形成交联网络，达到阻滞正负离子迁移和抗PID的效果。但是形成交联网络需要时间，往往组件层压(140-150℃)制备需要20分钟左右，大大降低了组件制备效率。
发明内容
本发明提供了一种三层高透非交联型光伏胶膜及其制备方法，以解决为实现低PID而导致层压效率过低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种三层高透非交联型光伏胶膜，包括：PP薄膜层及位于PP薄膜层上表面的第一EVA层、位于PP薄膜层下表面的第二EVA层；其中所述PP薄膜层包括PP粒子，熔融指数为0.3-5g/10min；所述第一EVA层和第二EVA层包括EVA胶粒；以及所述PP薄膜层、第一EVA层和第二EVA层在高温环境下三层复合成型。
又一方面，本发明还提供了一种三层高透非交联型光伏胶膜的制备方法，步骤S1，高温环境下挤出PP薄膜层；步骤S2，分别挤出第一EVA层和第二EVA层，挤出机温度为100-150℃。
本发明的有益效果是，本发明的三层高透非交联型光伏胶膜通过引入低熔融指数的PP薄膜层和改性EVA层，由于其耐热性大大优于传统的EVA和POE薄膜，故能实现抗PID效果；同时因改性EVA层和PP薄膜层的熔融指数较低且未添加交联剂，故而可在高温环境下实现快速层压制备成型。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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是本发明的三层高透非交联型光伏胶膜的结构示意图；
图中：第一EVA层1、PP薄膜层2、第二EVA层3。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。
如图1所示，本发明提供了一种三层高透非交联型光伏胶膜，包括：PP薄膜层及位于PP薄膜层上表面的第一EVA层、位于PP薄膜层下表面的第二EVA层；其中所述PP薄膜层包括PP粒子，熔融指数为0.3-5g/10min；所述第一EVA层和第二EVA层包括EVA胶粒；以及所述PP薄膜层、第一EVA层和第二EVA层在高温环境下三层复合成型。
具体的，PP粒子具有远超EVA胶粒的耐热和抗PID效果，且EVA胶粒与PP粒子的熔融指数过高会出现耐热性下降的不良效果，优选实施例中PP粒子的熔融指数(230℃，2.16Kg)为3g/10min，EVA胶粒的熔融指数(190℃，2.16kg)为4.5g/10min，在该熔融指数下的PP粒子与EVA胶粒兼具较好的耐热性与加工的便捷性。
在本实施例中，具体的，所述PP薄膜层包括0.1-0.3份的成核剂，成核剂的加入，大大提高了透光率，使本发明的三层高透非交联型光伏胶膜在光伏组件的正面有更高的工作效率。
在本实施例中，具体的，所述PP薄膜层还包括100份的PP粒子、0.1-0.5份的光稳定剂和0.1-0.5份的紫外吸收剂。
在本实施例中，具体的，所述PP薄膜层的厚度为100-200mm。
在本实施例中，具体的，所述第一EVA层和第二EVA层包括100份的EVA胶粒、0.1-0.5份的光稳定剂和0.1-0.5份的紫外吸收剂。
在本实施例中，具体的，所述第一EVA层的厚度为100-200mm；所述第二EVA层的厚度为100-200mm。
本发明还提供了一种三层高透非交联型光伏胶膜的制备方法，包括如下步骤：步骤S1，高温环境下挤出PP薄膜层；步骤S2，分别挤出第一EVA层和第二EVA层，挤出机温度为100-150℃。
在本实施例中，具体的，步骤S1中所述高温环境为150-180℃，同时相对于传统的交联型胶膜在光伏组件制备过程中需要150℃层压20分钟左右，本胶膜只需要150-180℃层压4-6分钟。
实施例1
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.15份光稳定剂、0.15份紫外吸收剂制备为厚度为150μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.15份光稳定剂、0.15份紫外吸收剂制备为厚度为100μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例2
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.2份光稳定剂、0.2份紫外吸收剂制备为厚度为150μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.2份光稳定剂、0.2份紫外吸收剂制备为厚度为120μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例3
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.2份光稳定剂、0.25份紫外吸收剂制备为厚度为150μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.2份光稳定剂、0.25份紫外吸收剂制备为厚度为150μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例4
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.25份光稳定剂、0.25份紫外吸收剂制备为厚度为150μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.25份光稳定剂、0.25份紫外吸收剂制备为厚度为180μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例5
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为150μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.2份光稳定剂、0.25份紫外吸收剂制备为厚度为200μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例6
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.2份光稳定剂、0.25份紫外吸收剂制备为厚度为180μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为200μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例7
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为120μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为200μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例8
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为120μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.25份成核剂、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为200μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例9
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为120μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0.1份成核剂、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为200μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例10
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为120μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为4.5g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为200μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
实施例11
将100份熔融指数为4.5g/10min的EVA胶粒、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为120μm的第一EVA层和第二EVA层；
将100份熔融指数为1.5g/10min的PP粒子、0.2份成核剂、0.3份光稳定剂、0.35份紫外吸收剂制备为厚度为200μm的PP薄膜层；
在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
将实施例1-11制备的光伏胶膜进行一系列性能检测，所得数据如下表1所示：
表1实施例1-11与对比例1的光伏胶膜性能参数
实施例 PID(％) 透光率(％) UV黄变
1 4.8 92.5 1.8
2 3.5 92.5 1.6
3 2.7 92.5 1.4
4 2.2 92.5 1.1
5 1.8 92.5 1.0
6 1.8 92.5 0.9
7 1.8 92.5 0.5
8 1.8 92.6 0.5
9 1.8 92.3 0.5
10 2.9 92.5 0.5
11 1.1 92.5 0.5
由上述实施例1-11的实验数据可知：
实施例1-11的PID电势诱导衰减均低于5％，即本发明在不使用交联剂的前提下，因采用熔融指数较低的EVA胶粒和PP粒子，依旧能够获得较好的抗PID性能；由实施例7、10、11可知，随着相应实施例中PP粒子熔融指数的降低，提升抗PID的效果，但同时在实际生产中熔融指数过低的PP粒子硬度过高，为了兼具抗PID性能和生产效率，优选实施例7中熔融指数为3g/10min的PP粒子。
同时，在保证优异抗PID性能前提下，实施例1-11的透光率也维持在较高水平，可见低熔指的EVA胶粒和PP粒子在本发明的反应体系下未对光伏胶膜的透光性能产生影响，由实施例9可知当成核剂含量降低透光率会发生下降。
进一步的，由实施例1、2、3、4、5数据可知，抗PID性能与PP薄膜层的厚度相关联，随着PP薄膜层的厚度不断提高，即PP粒子的含量提高，光伏胶膜的抗PID性能也在同步提高。
同时，由实施例5、6、7数据可知，EVA层的厚度对光伏胶膜的影响小于PP薄膜层，故而为了在提高光伏胶膜性能的同时降低整体光伏胶膜的厚度，可适当降低EVA层的厚度；但需要注意的是，EVA层的厚度也会影响到UV黄变值，故而应该适量降低；且在熔融指数范围内，制得的光伏胶膜均表现出较好的耐热性与加工便捷性。
综上所述，本发明的三层高透非交联型光伏胶膜通过引入低熔融指数的改性EVA层和PP薄膜层，由于其耐热性大大优于传统的EVA和POE薄膜，故能实现抗PID效果；同时因改性EVA层和PP薄膜层的熔融指数较低且未添加交联剂，故而可在高温环境下实现快速层压制备成型。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种三层高透非交联型光伏胶膜，
其特征在于，包括：
PP薄膜层及位于PP薄膜层上表面的第一EVA层、位于PP薄膜层下表面的第二EVA层；其中
将100份熔融指数为4 .5g/10min的EVA胶粒、0 .3份光稳定剂、0 .35份紫外吸收剂制备为厚度为120μm的第一EVA层和第二EVA层；将100份熔融指数为3g/10min的PP粒子、0 .2份成核剂、0 .3份光稳定剂、0 .35份紫外吸收剂制备为厚度为200μm的PP薄膜层；在150℃环境下对制得的第一EVA层、PP薄膜层和第二EVA层进行5min层压，制得光伏胶膜。
2.一种如权利要求1所述的光伏胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，高温环境下挤出PP薄膜层；
步骤S2，分别挤出第一EVA层和第二EVA层，挤出机温度为100-150℃。
3.如权利要求2所述的光伏胶膜复合的制备方法，其特征在于，
步骤S1中所述高温环境为150-180℃。
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