CN114958240A - 双层封装胶膜及光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双层封装胶膜及光伏组件。该双层封装胶膜包括依次叠置的反射胶层和填料胶层，反射胶层内具有质量含量为2～30％的钛白粉，且填料胶层内钛白粉质量含量低于12％，填料胶层内的填料的质量含量为10～40％，反射胶层为预交联膜，双层封装胶膜经层压后，双层封装胶膜的邵氏A硬度<85，反射胶层和填料胶层中至少一者为发泡层，或者反射胶层和所填料胶层中至少一者的原料中含有聚烯烃合成硅油，且形成反射胶层和填料胶层的原料中均包括基体树脂，聚烯烃合成硅油相对于基体树脂的用量为0.5～10:100。本申请的双层封装胶膜解决了成本高、溢白、电池片隐裂的问题。

Description

双层封装胶膜及光伏组件
技术领域
本发明涉及光伏材料技术领域，具体而言，涉及一种双层封装胶膜及光伏组件。
背景技术
光伏技术是指在太阳能电池的帮助下将辐射能(主要为太阳能)直接转化为电能的技术。存在的各种太阳能电池的具体实例，最普遍的为硅电池，如单晶硅电池或者多晶硅电池，日益发展的是薄膜电池以及有机太阳能电池和染料电池等。
高转换效率一直是光伏组件追求的目标，而常规组件封装中，由于电池片之间存在间隙，将近3％左右的正面入射太阳光将从电池片间隙穿过而未被电池片利用，从而降低组件的发电功率。为了将间隙处的光线重新利用，在单玻组件中，通过高反射率聚合物背板将这部分太阳光重新反射至电池片正面。但聚合物背板反射一方面反射率较低，小于90％，另一方面反射面距离电池片较远，光线利用率并不高。白色封装胶膜具有95％左右的高反射率，且紧挨电池片背面，其反射效率远大于后板玻璃，能够大大提高组件发电功率。
目前，白色封装胶膜主要依靠在胶膜中添加反光颜料来实现对光线的反射，其中钛白粉为反射效率最高，应用最广泛的反光颜料。但是钛白粉的成本显著高于EVA或POE，导致目前的白色EVA或白色POE成本较透明EVA或透明POE要高。随着光伏组件的平价上网趋势的推进，势必要求白色EVA/POE进一步降低材料成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种双层封装胶膜及光伏组件，以解决现有技术中的反射胶膜成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种双层封装胶膜，该双层封装胶膜包括依次叠置的反射胶层和填料胶层，反射胶层内具有质量含量为2～30％的钛白粉，且填料胶层内钛白粉质量含量低于12％，填料胶层内的填料的质量含量为10～40％，反射胶层为预交联膜，双层封装胶膜经层压后，双层封装胶膜的邵氏A硬度<85，反射胶层和填料胶层中至少一者为发泡层，或者反射胶层和所填料胶层中至少一者的原料中含有聚烯烃合成硅油，且形成反射胶层和填料胶层的原料中均包括基体树脂，聚烯烃合成硅油相对于基体树脂的用量为0.5～10:100。
进一步地，双层封装胶膜经层压后，上述反射胶层的面上的邵氏A硬度<82。
进一步地，上述反射胶层的预交联度为0.5～60％，进一步地优选为0.5～35％。
进一步地，上述填料胶层的体积电阻率＞1.0×1014Ω·cm，填料选自CaCO3、锌钡白、硅灰石、云母粉、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、滑石粉、硫酸钡、玻璃微珠、硫化锌、高岭土、蒙脱土中的任意一种或多种的组合。
进一步地，上述反射胶层为具有泡孔结构的发泡层，优选反射胶层的泡孔密度为60～1015个/cm3，优选泡孔的泡孔单元的直径为0.1μm～0.2mm，优选反射胶层的剖层撕裂力大于20N/cm。
进一步地，上述填料胶层为具有泡孔结构的发泡层，优选填料胶层的泡孔密度为80～1010个/cm3，优选泡孔的泡孔单元的直径为0.5μm～0.3mm，优选填料胶层的剖层撕裂力大于20N/cm。
进一步地，上述反射胶层和填料胶层的厚度比为2:1～14.5:1，优选填料胶层的厚度为0.10～0.80mm。
进一步地，145℃、18min层压后上述反射胶层与电池片的粘结力>20N/cm，层压后填料胶层与背板的粘结力>40N/cm，优选双层封装胶膜为共挤胶膜。
进一步地，形成上述反射胶层的原料包括：100重量份的第一光伏基体树脂、0.01～15重量份的增粘剂、0.01～5重量份的交联剂、0.05～5重量份的第一助交联剂、2～40重量份的钛白粉、0～3重量份的助剂、0～30重量份的第一发泡剂、0～30重量份的第一发泡助剂和0.5～10重量份的第一聚烯烃合成硅油；优选第一光伏基体树脂选自以下聚合物中的任意一种或多种：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯丁烯共聚物、茂金属催化乙烯辛烯共聚物、茂金属催化乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和皂化乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物；优选第一助交联剂为第一敏化剂和/或第二敏化剂，优选第一敏化剂为烯丙基敏化剂，优选第一敏化剂为如下化合物中的任意一种或多种：三甲代烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯；优选第二敏化剂为丙烯酸基敏化剂，优选第二敏化剂为以下化合物中的任意一种或多种：丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、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、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯；优选第一聚烯烃合成硅油选自聚α-烯烃合成油、聚丁烯合成油、烷基苯合成油中的任意一种或多种，更优选地，第一聚烯烃合成硅油为液体乙烯系聚合物油；优选液体乙烯系聚合物油来源于乙烯A和碳原子数为3～20的α-烯烃B的组合或乙烯A、碳原子数为3～20的α-烯烃B以及非共轭多烯C的组合，且液体乙烯系聚合物油满足下述条件1)～4)；非共轭多烯C在分子中合计包含2个以上选自由下述通式(I)和(II)所组成的组中的部分结构，
Figure BDA0003721833370000031
其中，1)乙烯A/α-烯烃B的摩尔比为40:60～95:5；2)来源于非共轭多烯C的结构单元在液体乙烯系聚合物油中的重量分数为0～10％；3)乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物的重均分子量Mw、来源于非共轭多烯C的结构单元的重量分数和非共轭多烯C的重均分子量Mw满足：Mw×C的重量分数/C的分子量≤40；4)通过凝胶渗透色谱法测定得到的液体乙烯系聚合物油数均分子量Mn小于30000；优选地，第一聚烯烃合成硅油为乙烯-丙烯共聚物或者乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物；优选地，乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中乙烯和丙烯单元的占比大于90％；
优选乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自乙烯的单元或包括源自丙烯的单元，优选乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自二烯单体的单元，优选二烯单体为具有6～15个碳原子的非共轭的直链烃二烯、非共轭的支链烃二烯、非共轭的环状烃二烯中的任意一种或多种，进一步地优选第一聚烯烃合成硅油的重均分子量为200～50000，优选为200～10000，优选地，第一聚烯烃合成硅油的粘度指数为60～250，优选为80～180；优选第一发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂，优选物理发泡剂选自氮气、二氧化碳、沸点<110℃的有机烃类液体、核-壳微球发泡剂中的任意一种或多种的组合，进一步地，优选有机烃类液体选自丙烷、丁烷、戊烷、一氯甲烷中的任意一种或多种；优选化学发泡剂为无机发泡剂和/或有机发泡剂，优选无机发泡剂选自碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸钠中的任意一种或多种的组合；优选有机发泡剂选自磺酰肼类化合物、偶氮类化合物、亚硝基类化合物中的任意一种或多种的组合，优选磺酰肼类化合物为4,4'-氧代双苯磺酰肼和/或对甲苯磺酰肼；优选偶氮类化合物为偶氮二甲酰胺；优选亚硝基类化合物为二亚硝基-五亚甲基-四胺；优选第一发泡助剂选自金属氧化物、金属盐、金属有机配合物中的任意一种或多种的组合。
进一步地，形成上述填料胶层的原料包括：100重量份的第二光伏基体树脂、0.01～10重量份的增粘剂、0.01～5重量份的交联剂、0.05～2重量份的第二助交联剂、0～15重量份的钛白粉、15～65重量份的填料、0～3重量份的助剂、0～30重量份的第二发泡剂、0～30重量份的第二发泡助剂、0.5～10重量份的第二聚烯烃合成硅油；优选第二光伏基体树脂选自以下聚合物中的任意一种或多种：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯丁烯共聚物、茂金属催化乙烯辛烯共聚物、茂金属催化乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、线性超低密度聚乙烯、改性聚烯烃透明树脂聚合物；优选第二助交联剂为第三敏化剂和/或第四敏化剂，优选第三敏化剂为烯丙基敏化剂，优选第三敏化剂为如下化合物中的任意一种或多种：三甲代烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯；优选第四敏化剂为丙烯酸基敏化剂，优选第四敏化剂为以下化合物中的任意一种或多种：丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、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、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯；优选第二聚烯烃合成硅油选自聚α-烯烃合成油、聚丁烯合成油、烷基苯合成油中的任意一种或多种，更优选地，第二聚烯烃合成硅油为液体乙烯系聚合物油；优选液体乙烯系聚合物油来源于乙烯A和碳原子数为3～20的α-烯烃B的组合或乙烯A、碳原子数为3～20的α-烯烃B以及非共轭多烯C的组合，且液体乙烯系聚合物油满足下述条件1)～4)；非共轭多烯C在分子中合计包含2个以上选自由下述通式(I)和(II)所组成的组中的部分结构，
Figure BDA0003721833370000041
其中，1)乙烯A/α-烯烃B的摩尔比为40:60～95:5；2)来源于非共轭多烯C的结构单元在液体乙烯系聚合物油中的重量分数为0～10％；3)乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物的重均分子量Mw、来源于非共轭多烯C的结构单元的重量分数和非共轭多烯C的重均分子量Mw满足：Mw×C的重量分数/C的分子量≤40；4)通过凝胶渗透色谱法测定得到的液体乙烯系聚合物油数均分子量Mn小于30000；优选地，第二聚烯烃合成硅油为乙烯-丙烯共聚物或者乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物；优选地，乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中乙烯和丙烯单元的占比大于90％；优选乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自乙烯的单元或包括源自丙烯的单元，优选乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自二烯单体的单元，优选二烯单体为具有6～15个碳原子的非共轭的直链烃二烯、非共轭的支链烃二烯、非共轭的环状烃二烯中的任意一种或多种，进一步地优选第二聚烯烃合成硅油的重均分子量为200～50000，优选为200～10000，优选地，第二聚烯烃合成硅油的粘度指数为60～250，优选为80～180；优选第二发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂，优选物理发泡剂选自氮气、二氧化碳、戊烷、沸点<110℃的有机烃类液体、核-壳微球发泡剂中的任意一种或多种的组合，进一步地，优选有机烃类液体选自丙烷、丁烷、戊烷、一氯甲烷中的任意一种或多种；优选化学发泡剂为无机发泡剂和/或有机发泡剂，优选无机发泡剂选自碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸钠中的任意一种或多种的组合；优选有机发泡剂选自磺酰肼类化合物、偶氮类化合物、亚硝基类化合物中的任意一种或多种的组合，优选磺酰肼类化合物为4,4'-氧代双苯磺酰肼和/或对甲苯磺酰肼；优选偶氮类化合物为偶氮二甲酰胺；优选亚硝基类化合物为二亚硝基-五亚甲基-四胺；优选第二发泡助剂选自金属氧化物、金属盐、金属有机配合物中的任意一种或多种的组合。
根据本发明的一个方面，提供了一种光伏组件，包括依次层压设置的前板、透明胶膜、电池片单元、背层胶膜和背板，背层胶膜为前述的双层封装胶膜，双层封装胶膜的反射胶层与电池片单元粘结设置。
应用本发明的技术方案，由于本申请的双层封装胶膜将反射胶层和填料胶层进行组合，其中的反射胶层为双层反射封装胶层提供了高反射率，填料胶层内由于高含量的填料、以及低钛白粉含量(甚至不含钛白粉)从而实现对于常规胶膜的成本的大幅降低并减少色差。另外，与单层反射胶膜层相比，本申请可通过将部分钛白粉转移设计到填料胶层，从而改善反射胶层的柔性，同时减少两层胶膜的色差。进一步地上述双层胶膜层各司其职且相互协同，由于在双层封装胶膜中增设了反射胶层，因此在保证封装效果的基础上，反射胶层的厚度以及钛白粉用量均相对于目前的白色胶膜的厚度和钛白粉用量大大减少，因此大大降低了成本。此外，由于上述反射胶层中含有钛白粉，在层压时胶层容易因为高温熔融而出现流动变形，从而影响光伏组件的外观，反射胶层为预交联膜有利于降低溢白的风险，从而优化光伏组件的外观。
其中，控制反射胶层和填料胶层中至少一者为发泡层，从而提高双层封装胶膜的柔性，间接的形成对层压过程中层压压力的缓冲作用，将层压后双层封装胶膜的邵氏A硬度控制在上述范围，进而降低电池片隐裂的风险；由于聚烯烃合成油的玻璃化转变温度低，不含结晶结构，且与基体树脂的相容性较好，添加后可降低基体树脂的结晶度；使基体树脂分子间距离增大，分子间作用力减小，链段活动能力增强，分子链的柔顺性提高；或降低基体树脂的玻璃化转变温度，从而提高封装胶膜的柔软性，上述含量的聚烯烃合成油使得层压后双层封装胶膜的邵氏A硬度被控制在上述范围，最终实现降低电池片的碎片率。由此可见，本申请的双层封装胶膜既解决了成本高、溢白、电池片隐裂的问题；又通过控制填料的含量，保证了填料胶层20具有合适的硬度和与反射胶层良好的贴合性。同时，通过反射胶层中的钛白粉提供了对间隙光线较高的反射能力，实现了提高光电转换效率的目的。
此外，本申请的上述填料胶层内添加钛白粉的目的在于减少反射胶层与填料胶层之间的色差，并可同时进一步降低反射胶层中钛白粉的含量，提升反射胶层的柔性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一种实施例提供的双层封装胶膜的结构示意图；以及
图2示出了根据本发明的一种实施例提供的光伏组件的拆分结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、反射胶层；20、填料胶层；
1、前板；2、透明胶膜；3、电池片单元；4、背层胶膜；5、背板。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如本申请背景技术所分析的，现有技术中存在反射胶膜成本高的问题，为了解决该问题，本申请提供了一种双层封装胶膜及光伏组件。
在本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种双层封装胶膜，如图1所示，该双层封装胶膜包括依次叠置的反射胶层10和填料胶层20，反射胶层10内具有质量含量为2～30％的钛白粉，且填料胶层20内钛白粉质量含量低于12％，填料胶层20内的填料的质量含量为10～40％。反射胶层10为预交联膜，双层封装胶膜经层压后，双层封装胶膜的邵氏A硬度<85，反射胶层10和填料胶层20中至少一者为发泡层，或者反射胶层10和填料胶层20中至少一者的原料中含有聚烯烃合成硅油，且形成反射胶层10和填料胶层20的原料中均包括基体树脂，聚烯烃合成硅油相对于基体树脂的用量为0.5～10:100。
由于本申请的双层封装胶膜将反射胶层10和填料胶层20进行组合，其中的反射胶层10为双层反射封装胶层提供了高反射率，填料胶层20内由于高含量的填料、以及低钛白粉含量(甚至不含钛白粉)从而实现对于常规胶膜的成本的大幅降低并减少色差。另外，与单层反射胶膜层相比，本申请可通过将部分钛白粉转移设计到填料胶层，从而改善反射胶层的柔性，同时减少两层胶膜的色差。进一步地上述双层胶膜层各司其职且相互协同，由于在双层封装胶膜中增设了反射胶层10，因此在保证封装效果的基础上，反射胶层10的厚度以及钛白粉用量均相对于目前的白色胶膜的厚度和钛白粉用量大大减少，因此大大降低了成本。此外，由于上述反射胶层10中含有钛白粉，在层压时胶层容易因为高温熔融而出现流动变形，从而影响光伏组件的外观，反射胶层10为预交联膜有利于降低溢白的风险，从而优化光伏组件的外观。
其中，控制反射胶层10和填料胶层20中至少一者为发泡层，从而提高双层封装胶膜的柔性，间接的形成对层压过程中层压压力的缓冲作用，将层压后双层封装胶膜的邵氏A硬度控制在上述范围，进而降低电池片隐裂的风险；由于聚烯烃合成油的玻璃化转变温度低，不含结晶结构，且与基体树脂的相容性较好，添加后可降低基体树脂的结晶度；使基体树脂分子间距离增大，分子间作用力减小，链段活动能力增强，分子链的柔顺性提高；或降低基体树脂的玻璃化转变温度，从而提高封装胶膜的柔软性，上述含量的聚烯烃合成油使得层压后双层封装胶膜的邵氏A硬度被控制在上述范围，最终实现降低电池片的碎片率。由此可见，本申请的双层封装胶膜既解决了成本高、溢白、电池片隐裂的问题；又通过控制填料的含量，保证了填料胶层20具有合适的硬度和与反射胶层10良好的贴合性。同时，通过反射胶层10中的钛白粉提供了对间隙光线较高的反射能力，实现了提高光电转换效率的目的。
此外，本申请的上述填料胶层20内添加钛白粉的目的在于减少反射胶层10与填料胶层20之间的色差，并可同时进一步降低反射胶层10中钛白粉的含量，提升反射胶层10的柔性。
双层封装胶膜的硬度越大，电池片隐裂的风险越大，为进一步地规避电池片出现隐裂的风险，优选双层封装胶膜经层压后，控制双层封装胶膜的邵氏A硬度<82。
为进一步地提高光伏组件的抗溢白风险，从而优化光伏组件的外观，优选上述反射胶层10的预交联度为0.5～60％，进一步地优选为0.5～35％。反射胶层10在封装时靠近太阳能电池片，因此将其进行预交联后，即使填料胶层20不经预交联，在反射胶层10的阻挡作用下也不会导致填料胶层20对太阳能电池片的遮盖。
另外，为提高光伏组件对光的利用率，优选上述双层封装胶膜在400～1100nm的光波长下的反射率≥85％。
如前描述的，填料胶层20设置的目的主要是为了进一步降低钛白粉大量使用的成本。目前现有技术中，比如电缆胶膜、轮胎中常用的填料均可考虑应用至本申请中，既为了满足降低成本的要求，又为了满足高介电性的要求，优选上述填料胶层20的体积电阻率＞1.0×1014Ω·cm，填料选自CaCO3、锌钡白、硅灰石、云母粉、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、滑石粉、硫酸钡、玻璃微珠、硫化锌、高岭土、蒙脱土中的任意一种或多种的组合。
本申请的反射胶层10作为与光伏组件的电池片直接接触的胶层，为优化其层压过程中对层压压力的缓冲作用，从而降低对电池片的隐裂风险，优选上述反射胶层10为具有泡孔结构的发泡层，优选反射胶层10的剖层撕裂力大于20N/cm。
由于反射胶层10为预交联膜，因此在发泡时可以获得相对较高的泡孔密度，从而可以缓解交联导致的反射胶层硬度增加的问题。为了避免层压时钛白粉从泡孔中遗落的可能性，进一步地优选反射胶层10的泡孔密度为60～1015个/cm3。并且因为反射胶层为预交联膜，所以在发泡时，形成的泡孔较稳定、不易合并，因此泡孔单元的直径一般较小，优选泡孔的泡孔单元的直径为0.1μm～0.2mm。基于上述泡孔密度和泡孔单元直径的控制下，可以保证发泡的反射胶层的剖层撕裂力大于20N/cm(采用GB_T3903.29-2008进行测试得到)，这样的发泡的反射胶层本身具有较高的耐撕裂强度，从而避免双层封装胶膜从电池片上脱落。
在本申请的一种实施例中，上述填料胶层20为具有泡孔结构的发泡层，优选填料胶层20的密度为0.15～1.45g/cm3，优选发泡填料胶层的剖层撕裂力大于20N/cm。
在上述填料胶层20中设置泡孔结构后，有利于提高双层封装胶膜的柔韧性，从而间接的形成对层压过程中层压压力的缓冲作用，进而降低电池片隐裂的风险，以确保光伏组件的质量。优选填料胶层20的泡孔密度为80～1010个/cm3，优选泡孔的泡孔单元的直径为0.5μm～0.3mm，从而通过控制泡孔密度以及泡孔单元的直径大小，一方面避免了泡孔密度以及泡孔单元的直径过大导致层压时填料从泡孔中遗落，另一方面，尽可能地提高了填料胶层20的柔性。且通过对上述填料胶层20的泡孔密度以及泡孔单元直径大小的控制，使得填料胶层20的剖层撕裂力大于20N/cm(采用GB_T3903.29-2008进行测试得到)，这样的发泡填料胶层本身具有较高的耐撕裂强度，从而避免双层封装胶膜从电池片上脱落，并且保证了层压后双层封装胶膜的填料胶层20与背板的粘结力>20N/cm。
上述反射胶层10和填料胶层20的厚度比可以为0.2:1～14.5:1之间的任意比值，均可以得到性能合格的封装胶膜，为了控制上述双层封装胶膜的厚度并确保各自的厚度在理想的范围内，本发明还优选上述反射胶层10和填料胶层20的厚度比为2:1～14.5:1，优选填料胶层20的厚度为0.10～0.80mm。以使双层封装胶膜具有尽可能高的反射率、尽可能低的成本以及更低的电池片隐裂风险。
由于上述反射胶层10中含有钛白粉，以及填料胶层20中含有填料，在层压时两个胶层容易因为高温熔融而出现流动变形，从而影响光伏组件的外观，为优化光伏组件的外观，优选上述填料胶层20也为预交联膜，优选填料胶层20的预交联度为30～90％的预交联膜。尤其是当反射胶层10和填料胶层20具有泡孔结构时，反射胶层10和填料胶层20通常共挤一体成膜，并一起经过预交联处理，虽然使胶层的柔韧性在一定程度上下降，但这样一体的生产工艺成本更低，且由于两层发泡结构的设计，使封装胶膜的柔性仍满足光伏组件封装要求，不会出现裂片现象。
其中，为提高制备上述预交联膜的效率，优选采用电子束能量为200～5000keV、辐射剂量为5～250kGy的电子辐射得到上述预交联膜。
当反射胶层10和/或填料胶层20具有泡孔结构时，只需要在制备其的原料中添加发泡剂，在制备胶层过程中进行发泡即可。为提高上述泡孔结构的形成效率，优选发泡的发泡腔温度为90～170℃，优选发泡时间的为5～600s。
双层封装胶膜的各层间之间的粘结力越大越好，但是考虑到成本问题以及胶膜整体性，优选145℃、18min层压后反射胶层10与电池片的粘结力>20N/cm，层压后填料胶层20与背板的粘结力>40N/cm，优选双层封装胶膜为共挤胶膜，以进一步地保证双层封装胶膜的质量。
本申请的双层封装胶膜可以为组合模，在层压后满足上述粘结力要求或者通过粘结剂粘结，也可以为共挤膜，优选双层封装胶膜为共挤胶膜，使整个胶膜的稳定性更好。
上述反射胶层10可以与现有技术常用的单层反射胶层10的组成相同，只不过其厚度相对于现有技术中常规的单层反射胶层10的厚度大大减小，优选地，形成上述反射胶层10的原料包括：100重量份第一光伏基体树脂、0.01～15重量份增粘剂、0.01～5重量份交联剂、0.05～5重量份的第一助交联剂、2～40重量份钛白粉、0～3重量份的助剂、0～30重量份的第一发泡剂、0～30重量份的第一发泡助剂和0.5～10重量份的第一聚烯烃合成硅油。其中钛白粉提供90％以上的反射率，增粘剂进一步提高了反射胶层10与填料胶层20的粘结力。
优选地，上述第一光伏基体树脂选自以下聚合物中的任意一种或多种：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯丁烯共聚物、茂金属催化乙烯辛烯共聚物、茂金属催化乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和皂化乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物；当选用皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或皂化乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物时，上述皂化物的皂化度优选为10至70％，更优选15至65％，还更优选20至60％，以进一步提高粘结力。
上述第一助交联剂的使用，主要利用了第一助交联剂的自阻聚作用，在相同辐射剂量下，延缓反射胶层10的预交联上升速度；即对封装材料整体辐射处理时，有效降低反射胶层10的流动性(预交联度显著上升)。本申请为进一步提高第一助交联剂的上述作用，优选第一助交联剂为第一敏化剂和/或第二敏化剂，优选第一敏化剂为烯丙基敏化剂，优选第一敏化剂为如下化合物中的任意一种或多种：三甲代烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯；优选第二敏化剂为丙烯酸基敏化剂，优选第二敏化剂为以下化合物中的任意一种或多种：丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、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、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯；进一步地，优选第一助交联剂为第二敏化剂。
为进一步地提高第一聚烯烃合成硅油对反射胶层10柔性的改进效果，优选上述第一聚烯烃合成硅油选自聚α-烯烃合成油、聚丁烯合成油、烷基苯合成油中的任意一种或多种，更优选地，第一聚烯烃合成硅油为液体乙烯系聚合物油；优选液体乙烯系聚合物油来源于乙烯A和碳原子数为3～20的α-烯烃B的组合或乙烯A、碳原子数为3～20的α-烯烃B以及非共轭多烯C的组合，且液体乙烯系聚合物油满足下述条件1)～4)；非共轭多烯C在分子中合计包含2个以上选自由下述通式(I)和(II)所组成的组中的部分结构，
Figure BDA0003721833370000091
其中，1)乙烯A/α-烯烃B的摩尔比为40:60～95:5；2)来源于非共轭多烯C的结构单元在液体乙烯系聚合物油中的重量分数为0～10％；3)乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物的重均分子量Mw、来源于非共轭多烯C的结构单元的重量分数和非共轭多烯C的重均分子量Mw满足：Mw×C的重量分数/C的分子量≤40；4)通过凝胶渗透色谱法测定得到的液体乙烯系聚合物油数均分子量Mn小于30000；优选地，第一聚烯烃合成硅油为乙烯-丙烯共聚物或者乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物；优选地，乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中乙烯和丙烯单元的占比大于90％；优选乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自乙烯的单元或包括源自丙烯的单元，优选乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自二烯单体的单元，优选二烯单体为具有6～15个碳原子的非共轭的直链烃二烯、非共轭的支链烃二烯、非共轭的环状烃二烯中的任意一种或多种，进一步地优选第一聚烯烃合成硅油的重均分子量为200～50000，优选为200～10000，优选地，第一聚烯烃合成硅油的粘度指数为60～250，优选为80～180。
优选第一发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂，优选物理发泡剂选自氮气、二氧化碳、沸点<110℃的有机烃类液体、核-壳微球发泡剂中的任意一种或多种的组合，进一步地，优选有机烃类液体选自丙烷、丁烷、戊烷、一氯甲烷中的任意一种或多种；优选化学发泡剂为无机发泡剂和/或有机发泡剂，优选无机发泡剂选自碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸钠中的任意一种或多种的组合；优选有机发泡剂选自磺酰肼类化合物、偶氮类化合物、亚硝基类化合物中的任意一种或多种的组合，优选磺酰肼类化合物为4,4'-氧代双苯磺酰肼和/或对甲苯磺酰肼；优选偶氮类化合物为偶氮二甲酰胺；优选亚硝基类化合物为二亚硝基-五亚甲基-四胺，优选第一发泡助剂选自金属氧化物、金属盐、金属有机配合物中的任意一种或多种的组合，如ZnO、CaCO3、硬脂酸锌、MgO等。
形成上述填料胶层20的主体树脂、交联剂、增粘剂、助剂均可参考现有技术中透明胶膜或反射胶膜中所用的相应材料。在一些实施例中，形成上述填料胶层20的原料包括：100重量份的第二光伏基体树脂、0.01～10重量份的增粘剂、0.01～5重量份的交联剂、0.05～2重量份的第二助交联剂、0～15重量份的钛白粉、15～65重量份的填料、0～3重量份的助剂、0～30重量份的第二发泡剂、0～30重量份的第二发泡助剂，0.5～10重量份的第二聚烯烃合成硅油。其中的增粘剂可以增加填料胶层20和反射胶层10的粘结力，第二助交联剂有助于控制第二光伏基体树脂的交联度，15～65重量份的填料则大大减少了该填料胶层20的成本。且钛白粉属于可选成分，使用钛白粉的目的是为了减小填料导致的填料胶层20和反射胶层10之间的色差，因此其含量不必过多。
优选地，上述第二光伏基体树脂选自以下聚合物中的任意一种或多种：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯丁烯共聚物、茂金属催化乙烯辛烯共聚物、茂金属催化乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、线性超低密度聚乙烯、改性聚烯烃透明树脂聚合物。
为使填料胶层20中的第二光伏基体树脂具有合适的交联速度，优选第二助交联剂为第三敏化剂和/或第四敏化剂，优选第三敏化剂为烯丙基敏化剂，优选第三敏化剂为如下化合物中的任意一种或多种：三甲代烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯；优选第四敏化剂为丙烯酸基敏化剂，优选第四敏化剂为以下化合物中的任意一种或多种：丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、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、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯；优选第二助交联剂为第三敏化剂。
优选上述第二聚烯烃合成硅油选自聚α-烯烃合成油、聚丁烯合成油、烷基苯合成油中的任意一种或多种，更优选地，第二聚烯烃合成硅油为液体乙烯系聚合物油；优选液体乙烯系聚合物油来源于乙烯A和碳原子数为3～20的α-烯烃B的组合或乙烯A、碳原子数为3～20的α-烯烃B以及非共轭多烯C的组合，且液体乙烯系聚合物油满足下述条件1)～4)；非共轭多烯C在分子中合计包含2个以上选自由下述通式(I)和(II)所组成的组中的部分结构，
Figure BDA0003721833370000111
其中，1)乙烯A/α-烯烃B的摩尔比为40:60～95:5；2)来源于非共轭多烯C的结构单元在液体乙烯系聚合物油中的重量分数为0～10％；3)乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物的重均分子量Mw、来源于非共轭多烯C的结构单元的重量分数和非共轭多烯C的重均分子量Mw满足：Mw×C的重量分数/C的分子量≤40；4)通过凝胶渗透色谱法测定得到的液体乙烯系聚合物油数均分子量Mn小于30000；优选地，第二聚烯烃合成硅油为乙烯-丙烯共聚物或者乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物；优选地，乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中乙烯和丙烯单元的占比大于90％；优选乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自乙烯的单元或包括源自丙烯的单元，优选乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自二烯单体的单元，优选二烯单体为具有6～15个碳原子的非共轭的直链烃二烯、非共轭的支链烃二烯、非共轭的环状烃二烯中的任意一种或多种，进一步地优选第二聚烯烃合成硅油的重均分子量为200～50000，优选为200～10000，优选地，第二聚烯烃合成硅油的粘度指数为60～250，优选为80～180。
优选第二发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂，优选物理发泡剂选自氮气、二氧化碳、沸点<110℃的有机烃类液体、核-壳微球发泡剂中的任意一种或多种的组合，进一步地，优选有机烃类液体选自丙烷、丁烷、戊烷、一氯甲烷中的任意一种或多种；优选化学发泡剂为无机发泡剂和/或有机发泡剂，优选无机发泡剂选自碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸钠中的任意一种或多种的组合；优选有机发泡剂选自磺酰肼类化合物、偶氮类化合物、亚硝基类化合物中的任意一种或多种的组合，优选磺酰肼类化合物为4,4'-氧代双苯磺酰肼和/或对甲苯磺酰肼；优选偶氮类化合物为偶氮二甲酰胺；优选亚硝基类化合物为二亚硝基-五亚甲基-四胺，优选第二发泡助剂选自金属氧化物、金属盐、金属有机配合物中的任意一种或多种的组合，如ZnO、CaCO3、硬脂酸锌、MgO等。
此外，上述的交联剂可以选用本领域常用的过氧化物，比如二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、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、1-双(过氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷、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-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、过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰中的一种或多种。
上述增粘剂可以选用本领域常用的硅烷偶联剂或三烷氧基硅烷低聚物，比如γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
上述助剂也是本领域常用的一些助剂，比如光稳定剂、紫外光吸收剂、增塑剂和酸吸收剂。其中酸吸收剂为水滑石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氧化镁、氧化铝、氧化钙、氧化锌、碳酸钙、滑石粉等。光稳定剂、紫外光吸收剂和增塑剂均可采用胶膜中常用的对应物质，本申请不再一一列举。
在本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种光伏组件，如图2所示，包括依次层压设置的前板1、透明胶膜2、电池片单元3、背层胶膜4和背板5，该背层胶膜4为前述的双层封装胶膜，双层封装胶膜的反射胶层10与电池片单元3粘结设置。
本申请的双层反射胶膜不仅解决了钛白粉用量较大导致的成本高的问题，而且通过控制反射胶层10和填料胶层20中至少一者为发泡层，或者通过控制反射胶层10和填料胶层20中至少一者的原料中含有聚烯烃合成硅油，从而提高了双层封装胶膜的柔性，进而降低了电池片隐裂的风险。同时通过反射胶层10中钛白粉提供了对间隙光线较高的反射能力，实现提高光伏组件的光电转换效率的目的。
以下将结合实施例，进一步说明本申请的有益效果。
实施例1
按照以下重量份提供反射胶层的各原料：
100重量份第一光伏基体树脂、10重量份的增粘剂、3重量份的交联剂、3重量份的第一敏化剂，30重量份的钛白粉，2重量份的紫外光吸收剂，0.01重量份的发泡剂、1重量份的发泡助剂，0.5重量份的第一聚烯烃合成硅油(三井化学的luctant乙烯-α-烯烃的共聚物)，钛白粉的质量含量为20.1％，其中，第一光伏基体树脂是VA含量为40％的EVA树脂(熔融指数为60g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第一敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，发泡剂为偶氮二甲酰胺，发泡助剂为硬脂酸锌:ZnO:硬脂酸＝2:2:1(质量比)的混合物，钛白粉为D50≤1μm且采用Screen 3#过滤网(孔径约10μm)测试，测试结果显示过滤压力值<0.5bar/g的钛白粉。
按照以下重量份提供填料胶层的各原料：
100重量份的第二光伏基体树脂、10重量份的增粘剂、5重量份的交联剂、2重量份的第二敏化剂，20重量份的云母粉，20重量份的硅灰石，3重量份的光稳定剂，填料的质量含量为25％，其中，第二光伏基体树脂是VA含量为28％的EVA树脂(熔融指数为20g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第二敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯。
将上述反射胶层10与填料胶层20的各原料分别混合后，将各自的挤出物料经分配器在T模头内以具有边界的方式合并形成一个熔体流并以膜状挤出，得到上层为反射胶层10、下层为填料胶层20的双层封装胶膜基膜，其中上下层的克重比为1：4，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至110℃烘道发泡3min，冷却收卷后得到双层封装胶膜E1，E1的表观厚度为0.62mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为0.2mm，填料胶层20的厚度为0.42mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E1中的反射胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至110℃烘道发泡3min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E1-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E1中的填料胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至110℃烘道发泡3min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E1-2。
实施例2
反射胶层的原料组成和实施例1相同。
按照以下重量份提供填料胶层的各原料：
100重量份第二光伏基体树脂、10重量份增粘剂、5重量份交联剂、2重量份第二敏化剂，7.5重量份的云母粉，7.5重量份的硅灰石，3重量份光稳定剂，1重量份发泡剂、1.5重量份的发泡助剂，填料的质量含量为10.9％。其中，第二光伏基体树脂是VA含量为28％的EVA树脂(熔融指数为20g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第二敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，发泡剂为偶氮二甲酰胺、1.5重量份的发泡助剂硬脂酸锌:ZnO:硬脂酸＝2:2:1(质量比)的混合物。
将上述反射胶层与填料胶层的各原料分别混合后，将各自的挤出物料经分配器在T模头内以具有边界的方式合并形成一个熔体流并以膜状挤出，得到上层为反射胶层10、下层为填料胶层20的双层封装胶膜基膜，其中上下层的克重比为1：5，经冷却传送至1MeV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至140℃烘道发泡2min，冷却收卷后得到双层封装胶膜E2，E2的表观厚度为0.96mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为0.16mm，填料胶层20的厚度为0.8mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E2中的反射胶层克重参数，经冷却传送至1MeV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至140℃烘道发泡2min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E2-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E2中的填料胶层克重参数，经冷却传送至1MeV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至140℃烘道发泡2min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E2-2。
实施例3
按照以下重量份提供反射胶层的各原料：
100重量份第一光伏基体树脂、10重量份增粘剂、3重量份交联剂、3重量份第一敏化剂，30重量份的钛白粉，2重量份紫外光吸收剂，2份聚烯烃合成硅油(三井化学的luctant乙烯-α-烯烃的共聚物)，钛白粉的质量含量为20％，其中，第一光伏基体树脂是VA含量为40％的EVA树脂(韩华1540)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第一敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，聚烯烃合成硅油为韩国大林PB680聚异丁烯合成油，钛白粉为D50≤1μm且采用Screen 3#过滤网(孔径约10μm)测试，测试结果显示过滤压力值<0.5bar/g的钛白粉。
按照以下重量份提供填料胶层的各原料：
100重量份第二光伏基体树脂、10重量份增粘剂、5重量份交联剂、2重量份第二敏化剂，32.5重量份的云母粉，3重量份光稳定剂，10重量份发泡剂、15重量份的发泡助剂。填料的质量含量为18.3％，其中，第二光伏基体树脂是VA含量为28％的EVA树脂(熔融指数为20g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第二敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯。
将上述反射胶层与填料胶层的各原料分别混合后，将各自的挤出物料经分配器在T模头内以具有边界的方式合并形成一个熔体流并以膜状挤出，得到上层为反射胶层10、下层为填料胶层20的双层封装胶膜基膜，其中上下层的克重比为1：1，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，将该基膜再传送至140℃烘道发泡1min，冷却收卷后得到双层封装胶膜E3，E3的表观厚度为0.8mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为0.3mm，填料胶层20的厚度为0.5mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E3中的反射胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，将该基膜再传送至140℃烘道发泡1min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E3-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E3中的填料胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，将该基膜再传送至140℃烘道发泡2min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E3-2。
实施例4
按照以下重量份提供反射胶层的各原料：
100重量份第一光伏基体树脂、10重量份增粘剂、3重量份交联剂、3重量份第一敏化剂，30重量份的钛白粉，2重量份紫外光吸收剂，5份聚烯烃合成硅油(三井化学的luctant乙烯-α-烯烃的共聚物)，钛白粉的质量含量为19.6％，其中，第一光伏基体树脂是95wt％VA含量为28％的EVA树脂和5wt％乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(熔融指数为15g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第一敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，聚烯烃合成硅油为狮子化学Trilene CP1100乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物合成油，钛白粉为D50≤1μm且采用Screen 3#过滤网(孔径约10μm)测试，测试结果显示过滤压力值<0.5bar/g的钛白粉。
按照以下重量份提供填料胶层的各原料：
100重量份第二光伏基体树脂、5重量份增粘剂、3重量份交联剂、1重量份第二敏化剂，20重量份的滑石粉，20重量份的硫酸钡，3重量份光稳定剂，10份聚烯烃合成硅油，填料的质量含量为26.3％，其中，第二光伏基体树脂是95wt％VA含量为28％的EVA树脂(熔融指数为20g/10min)和5wt％乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(熔融指数为15g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第二敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，聚烯烃合成硅油为狮子化学Trilene CP1100乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物合成油。
将上述反射胶层与填料胶层的各原料分别混合后，将各自的挤出物料经分配器在T模头内以具有边界的方式合并形成一个熔体流并以膜状挤出，得到上层为反射胶层10、下层为填料胶层20的双层封装胶膜基膜，其中上下层的克重比为1：1，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，收卷后得到双层封装胶膜E4，E4的表观厚度为0.6mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为0.31mm，填料胶层20的厚度为0.29mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E4中的反射胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，收卷后得到单层封装胶膜E4-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E4中的填料胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，收卷后得到单层封装胶膜E4-2。
实施例5
按照以下重量份提供反射胶层的各原料：
100重量份第一光伏基体树脂、5重量份增粘剂、3重量份交联剂、1重量份第一敏化剂，40重量份的钛白粉，钛白粉的质量含量为26.8％，其中，第一光伏基体树脂是90wt％VA含量为40％的EVA树脂(韩华1540)和10wt％乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第一敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，钛白粉为D50≤1μm且采用Screen 3#过滤网(孔径约10μm)测试，测试结果显示过滤压力值<0.5bar/g的钛白粉。
填料胶层的原料组成较实施例1的填料层，还含有0.5重量份的第二聚烯烃合成硅油(三井化学的luctant乙烯-α-烯烃的共聚物)。
将上述反射胶层与填料胶层的各原料分别混合后，将各自的挤出物料经分配器在T模头内以具有边界的方式合并形成一个熔体流并以膜状挤出，得到上层为反射胶层10、下层为填料胶层20的双层封装胶膜基膜，其中上下层的克重比为2：1，经冷却传送至400keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，收卷后得到双层封装胶膜E5，E5的表观厚度为0.3mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为0.2mm，填料胶层20的厚度为0.1mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E5中的反射胶层克重参数，经冷却传送至400keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，收卷后得到单层封装胶膜E5-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E5中的填料胶层克重参数，经冷却传送至400keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为15kGy，辐射后，收卷后得到单层封装胶膜E5-2。
实施例6
按照以下重量份提供反射胶层的各原料：
100重量份第一光伏基体树脂、5重量份增粘剂、1重量份交联剂、0.5重量份第一敏化剂，2.2重量份的钛白粉，钛白粉的质量含量为2.01％，其中，第一光伏基体树脂是VA含量为40％的EVA树脂(韩华1540)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第一敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，钛白粉为D50≤1μm且采用Screen 3#过滤网(孔径约10μm)测试，测试结果显示过滤压力值<0.5bar/g的钛白粉。
按照以下重量份提供填料胶层的各原料：
100重量份第二光伏基体树脂、10重量份增粘剂、5重量份交联剂、2重量份第二敏化剂，0.5重量份的第二聚烯烃合成硅油(三井化学的luctant乙烯-α-烯烃的共聚物)，20重量份的云母粉，20重量份的硅灰石，15重量份钛白粉，3重量份光稳定剂，填料的质量含量为22.86％，钛白粉的质量含量为8.57％。其中，第二光伏基体树脂是VA含量为28％的EVA树脂(熔融指数为20g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第二敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯。
将上述反射胶层与填料胶层的各原料分别混合后，将各自的挤出物料经分配器在T模头内以具有边界的方式合并形成一个熔体流并以膜状挤出，得到上层为反射胶层10、下层为填料胶层20的双层封装胶膜基膜，其中上下层的克重比为4:1，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，收卷后得到双层封装胶膜E6，E6的表观厚度为0.6mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为0.5mm，填料胶层20的厚度为0.1mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E6中的反射胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为20kGy，辐射后，收卷后得到单层封装胶膜E6-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E6中的填料胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为20kGy，辐射后，收卷后得到单层封装胶膜E6-2。
实施例7
反射胶层的原料组成和实施例1相同。
按照以下重量份提供填料胶层的各原料：
100重量份第二光伏基体树脂、5重量份增粘剂、3重量份交联剂、1重量份第二敏化剂，25重量份的云母粉，25重量份的硅灰石，填料的质量含量为31.4％，其中，第二光伏基体树脂是VA含量为28％的EVA树脂(熔融指数为20g/10min)，增粘剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷，交联剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯，第二敏化剂为丙烯酸烯丙酯。
将上述反射胶层与填料胶层的各原料分别混合后，将各自的挤出物料经分配器在T模头内以具有边界的方式合并形成一个熔体流并以膜状挤出，得到上层为反射胶层10、下层为填料胶层20的双层封装胶膜基膜，其中上下层的克重比为4：1，经冷却传送至1MeV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至170℃烘道发泡5min，冷却收卷后得到双层封装胶膜E7，E7的表观厚度为1.6mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为1.45mm，填料胶层20的厚度为0.15mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E7中的反射胶层克重参数，经冷却传送至1MeV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，再传送至90℃烘道发泡10min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E7-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E7中的填料胶层克重参数，经冷却传送至1MeV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，再传送至90℃烘道发泡10min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E7-2。
实施例8
与实施例2的区别在于，先将填料胶层的各原料混合后，挤出物料经T模头以膜状挤出，得到填料胶层20的封装材料基膜，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为30kGy，辐射后，将该基膜再传送至170℃烘道发泡10min，冷却收卷后，再传送至反射胶层挤出模头区域，其中反射胶层10各原料经混合，熔融挤出后，经T模头以膜状挤出，与上述填料胶层复合，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，将该基膜再传送至90℃烘道发泡3min，冷却收卷得到双层封装材料E8，E8的表观厚度为1mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为0.2mm，填料胶层20的厚度为0.8mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E8中的反射胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至90℃烘道发泡3min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E8-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E8中的填料胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为30kGy，辐射后，将该基膜再传送至170℃烘道发泡10min，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至90℃烘道发泡3min，收卷后得到单层封装胶膜E8-2。
反射胶层10的泡孔的密度为80个/cm3，反射胶层泡孔的泡孔单元的直径为0.1μm；填料胶层20的泡孔的密度为1015个/cm3，填料胶层泡孔的泡孔单元的直径为0.3μm。
实施例9
与实施例2的区别在于，先将反射胶层的各原料混合后，挤出物料经T模头以膜状挤出，得到反射胶层10的封装材料基膜，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为30kGy，辐射后，将该基膜再传送至170℃烘道发泡10min，冷却收卷后，再传送至填料胶层挤出模头区域，其中填料胶层20各原料经混合，熔融挤出后，经T模头以膜状挤出，与上述反射胶层复合，将该基膜再传送至170℃烘道发泡3min，冷却收卷得到双层封装材料E9，E9的表观厚度为1.1mm，经SEM观察，反射胶层10的厚度为0.4mm，填料胶层20的厚度为0.7mm。
采用单独反射胶层原料，经反射胶层螺杆挤出，克重为E9中的反射胶层克重参数，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为30kGy，辐射后，将该基膜再传送至170℃烘道发泡10min，经冷却传送至500keV能量的电子辐射设备下方，辐射强度为10kGy，辐射后，将该基膜再传送至170℃烘道发泡3min，收卷后得到单层封装胶膜E9-1。
采用单独填料胶层原料，经填料胶层螺杆挤出，克重为E9中的填料胶层克重参数，将该基膜再传送至110℃烘道发泡3min，冷却收卷后得到单层封装胶膜E9-2。
反射胶层的泡孔的密度为1015个/cm3，反射胶层泡孔的泡孔单元的直径为150μm，填料胶层的泡孔的密度为80个/cm3，填料胶层泡孔的泡孔单元的直径为0.3mm。
实施例10
与实施例1的区别在于，第一光伏基体树脂是VA含量为40％的EVA树脂(熔融指数为10g/10min)，第一敏化剂为乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯。
最终得到封装材料E10、单层反射胶层E10-1、单层填料胶层E10-2，其中反射胶层的预交联度为0.5％。
实施例11
与实施例1的区别在于，第一光伏基体树脂是VA含量为40％的EVA树脂(熔融指数为10g/10min)，第一敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
最终得到封装材料E11、单层反射胶层E11-1、单层填料胶层E11-2，其中反射胶层的预交联度为60％。
实施例12
与实施例1的区别在于，第一光伏基体树脂是VA含量为40％的EVA树脂(熔融指数为30g/10min)，第一敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
最终得到封装材料E12、单层反射胶层E12-1、单层填料胶层E12-2，其中反射胶层的预交联度为35％。
实施例13
与实施例1的区别在于，填料胶层的厚度为0.10mm，最终得到封装材料E13、单层反射胶层E13-1、单层填料胶层E13-2。
实施例14
与实施例1的区别在于，填料胶层的厚度为0.80mm，最终得到封装材料E14、单层反射胶层E14-1、单层填料胶层E14-2。。
实施例15
与实施例1的区别在于，填料胶层的厚度为1.0mm，最终得到封装材料E15、单层反射胶层E15-1、单层填料胶层E15-2。
实施例16
与实施例13的区别在于，反射胶层的厚度为0.16mm，最终得到封装材料E16、单层反射胶层E16-1、单层填料胶层E16-2。
实施例17
与实施例13的区别在于，反射胶层的厚度为1.45mm，最终得到封装材料E17、单层反射胶层E17-1、单层填料胶层E17-2。
实施例18
与实施例1的区别在于，反射胶层的厚度为0.8mm，最终得到封装材料E18、单层反射胶层E18-1、单层填料胶层E18-2。
实施例19
与实施例1的区别在于，反射胶层的厚度为0.1mm，最终得到封装材料E19、单层反射胶层E19-1、单层填料胶层E19-2。
实施例20
与实施例5的区别在于，按照以下重量份提供反射胶层的各原料：
100重量份第一光伏基体树脂、5重量份增粘剂、3重量份交联剂、1重量份第一敏化剂，40重量份的钛白粉，16.5重量份的聚烯烃合成硅油，钛白粉的质量含量为24.17％，其中，第一光伏基体树脂是90wt％VA含量为40％的EVA树脂(韩华1540)和10wt％乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第一敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，钛白粉为D50≤1μm且采用Screen 3#过滤网(孔径约10μm)测试，测试结果显示过滤压力值<0.5bar/g的钛白粉。其中的聚烯烃合成硅油为狮子化学Trilene CP1100乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物合成油。
最终得到封装材料E20、单层反射胶层E20-1、单层填料胶层E20-2。
实施例21
与实施例7的区别在于，按照以下重量份提供填料胶层的各原料：
100重量份第二光伏基体树脂、5重量份增粘剂、3重量份交联剂、1重量份第二敏化剂，36重量份的云母粉，36重量份的硅灰石，填料的质量含量为39.78％，其中，第二光伏基体树脂是VA含量为28％的EVA树脂(熔融指数为20g/10min)，增粘剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷，交联剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯，第二敏化剂为丙烯酸烯丙酯。
收卷后得到双层封装胶膜E21，E21的表观厚度为1.2mm，经SEM观察，其中反射胶层10的厚度为1mm，填料胶层20的厚度为0.2mm。
实施例22
与实施例5的区别在于，按照以下重量份提供反射胶层的各原料：
100重量份第一光伏基体树脂、5重量份增粘剂、3重量份交联剂、1重量份第一敏化剂，46重量份的钛白粉，钛白粉的质量含量为29.68％，其中，第一光伏基体树脂是90wt％VA含量为40％的EVA树脂(韩华1540)和10wt％乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物(熔融指数为15g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第一敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯，钛白粉为D50≤1μm且采用Screen 3#过滤网(孔径约10μm)测试，测试结果显示过滤压力值<0.5bar/g的钛白粉。
最终得到封装材料E22、单层反射胶层E22-1、单层填料胶层E22-2。
对比例1
对比例与实施例1的区别在于，填料胶层20内的填料的质量含量为50％，其余同实施例1的操作，最终得到胶膜S1。
采用单独反射胶层原料，冷却收卷后得到单层封装胶膜S1-1。
采用单独填料胶层原料，冷却收卷后得到单层封装胶膜S1-2，其厚度为0.28mm。
对比例2
100重量份第一光伏基体树脂、3重量份增粘剂、1重量份交联剂、3重量份第一敏化剂，2.2重量份的钛白粉，2重量份紫外光吸收剂，钛白粉的质量含量为2.0％，其中，第一光伏基体树脂是VA含量为28％的EVA树脂(熔融指数10g/10min)，增粘剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯，第二敏化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，钛白粉为D50≤1μm且采用Screen 3#过滤网(孔径约10μm)测试，测试结果显示过滤压力值<0.5bar/g的钛白粉。
对比例2的封装胶膜由单层反射胶层10构成，其余同实施例6的操作，最终得到胶膜S2。
采用单独反射胶层原料，冷却收卷后得到单层封装胶膜S2-1。
对比例3
对比例3与对比例2的区别在于，未经电子束预交联处理，直接收卷得到胶膜S3。
采用单独反射胶层原料，冷却收卷后得到单层封装胶膜S3-1。
采用单独填料胶层原料，冷却收卷后得到单层封装胶膜S3-2。
对比例4
对比例4与实施例2的区别在于，将电子束辐射后的基膜，再传送至140℃烘道发泡11min，冷却收卷后得到封装胶膜S4。
采用单独反射胶层原料，冷却收卷后得到单层封装胶膜S4-1。
采用单独填料胶层原料，冷却收卷后得到单层封装胶膜S4-2。
对实施例1至22和对比例1至4的封装胶膜进行检测：
1、封装材料剥离强度
测试方法参考国家标准GB/T2790《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》。
封装胶膜与背板的剥离强度样品制作：取3mm厚玻璃、封装胶膜、背板，按玻璃/F406PS/封装胶膜(反射层朝F406PS)/隔离小条/背板次序放入真空层压机内，在145℃，层压固化18min。F406PS为杭州福斯特应用材料股份有限公司市售透明EVA产品。
封装胶膜与电池的剥离强度样品制作：取3mm厚玻璃、单片晶硅电池、封装胶膜、背板，按玻璃/F406PS/电池/隔离小条/封装胶膜/背板次序放入真空层压机内，在145℃，层压固化18min。
在拉力机上进行测试，剥离速度为100mm/min，记录拉伸强度数值。
2、交联度
层压前后的交联度均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值即为交联度。取三个样品的算术平均值作为封装胶膜的交联度，单位％。层压前的交联度(预交联度)为封装胶膜直接经二甲苯加热萃取的交联度。
3、体积电阻率
将封装胶膜按145℃、18分钟的层压条件层压。将层压后的样品裁切成8cm*8cm的尺寸，放置在25℃、50％相对湿度的环境下24小时。根据IEC62788-1-2的标准，采用KEITHLEY6517B高阻仪测试样品在1000V、60分钟的极化时间下测体积电阻率。取三个样品的算术平均值作为封装胶膜的体积电阻率。
4、泡孔直径、泡孔密度
使用扫描电子显微镜对封装胶膜的泡孔结构进行表征。在两个或3个扫描电镜图像中，使用封装胶膜中至少200个泡孔直径的平均大小作为封装胶膜的泡孔直径。
泡孔密度N0(个/cm3)由以下公式计算：
Figure BDA0003721833370000221
n为SEM图中测量面积A中的泡孔数目，个；A为SEM图中测量的面积，cm2；ρs为未发泡材料密度，g/cm3，ρf为发泡材料密度，g/cm3。
5、剖层撕裂力
参考国家标准GBT39033.29-2008测试封装胶膜发泡层的剖层撕裂力。
6、封装胶膜的单玻组件外观评估
使用封装胶膜进行单玻组件封装试验，按玻璃/F406P(作为前层封装材料)/电池片/本发明的封装胶膜/背板的次序放入真空层压机内，在145℃，先抽真空后加压，共固化18min。观察单玻组件的溢白、褶皱、裂片等外观情况。隐裂可通过EL测试确认。
7、邵氏硬度A
参考GBT2411-2008标准进行测试。
8、反射率
样品制作：取实施例1的封装胶膜，按离形膜/封装胶膜/离形膜次序放入真空层压机内，在145℃，层压固化18分钟。将层压后的胶膜取出测试。用紫外-可见分光光度计测定胶膜400～1100nm处的反射率。
将上述检测结果列于表1至表3。
表1
Figure BDA0003721833370000231
Figure BDA0003721833370000241
表2
Figure BDA0003721833370000242
Figure BDA0003721833370000251
表3
Figure BDA0003721833370000252
Figure BDA0003721833370000261
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：
由于本申请的双层封装胶膜将反射胶层和填料胶层进行组合，其中的反射胶层为双层反射封装胶层提供了高反射率，填料胶层内由于高含量的填料、以及低钛白粉含量(甚至不含钛白粉)从而实现对于常规胶膜的成本的大幅降低并减少色差。另外，与单层反射胶膜层相比，本申请可通过将部分钛白粉转移设计到填料胶层，从而改善反射胶层的柔性，同时减少两层胶膜的色差。进一步地上述双层胶膜层各司其职且相互协同，由于在双层封装胶膜中增设了反射胶层，因此在保证封装效果的基础上，反射胶层的厚度以及钛白粉用量均相对于目前的白色胶膜的厚度和钛白粉用量大大减少，因此大大降低了成本。此外，由于上述反射胶层中含有钛白粉，在层压时胶层容易因为高温熔融而出现流动变形，从而影响光伏组件的外观，反射胶层为预交联膜有利于降低溢白的风险，从而优化光伏组件的外观。
其中，控制反射胶层和填料胶层中至少一者为发泡层，从而提高双层封装胶膜的柔性，间接的形成对层压过程中层压压力的缓冲作用，将层压后双层封装胶膜的邵氏A硬度控制在上述范围，进而降低电池片隐裂的风险；由于聚烯烃合成油的玻璃化转变温度低，不含结晶结构，且与基体树脂的相容性较好，添加后可降低基体树脂的结晶度；使基体树脂分子间距离增大，分子间作用力减小，链段活动能力增强，分子链的柔顺性提高；或降低基体树脂的玻璃化转变温度，从而提高封装胶膜的柔软性，上述含量的聚烯烃合成油使得层压后双层封装胶膜的邵氏A硬度被控制在上述范围，最终实现降低电池片的碎片率。由此可见，本申请的双层封装胶膜既解决了成本高、溢白、电池片隐裂的问题；又通过控制填料的含量，保证了填料胶层20具有合适的硬度和与反射胶层良好的贴合性。同时，通过反射胶层中的钛白粉提供了对间隙光线较高的反射能力，实现了提高光电转换效率的目的。
此外，本申请的上述填料胶层内添加钛白粉的目的在于减少反射胶层与填料胶层之间的色差，并可同时进一步降低反射胶层中钛白粉的含量，提升反射胶层的柔性。
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 (11)

1.一种双层封装胶膜，其特征在于，所述双层封装胶膜包括依次叠置的反射胶层(10)和填料胶层(20)，所述反射胶层(10)内具有质量含量为2～30％的钛白粉，且所述填料胶层(20)内钛白粉质量含量低于12％，所述填料胶层(20)内的填料的质量含量为10～40％，所述反射胶层(10)为预交联膜，所述双层封装胶膜经层压后，所述双层封装胶膜的邵氏A硬度<85，所述反射胶层(10)和所述填料胶层(20)中至少一者为发泡层，或者所述反射胶层(10)和所述填料胶层(20)中至少一者的原料中含有聚烯烃合成硅油，且形成所述反射胶层(10)和所述填料胶层(20)的原料中均包括基体树脂，所述聚烯烃合成硅油相对于所述基体树脂的用量为0.5～10:100。
2.根据权利要求1所述的双层封装胶膜，其特征在于，所述双层封装胶膜经层压后，所述双层封装胶膜的邵氏A硬度<82。
3.根据权利要求1或2所述的双层封装胶膜，其特征在于，所述反射胶层(10)的预交联度为0.5～60％，进一步地优选为0.5～35％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的双层封装胶膜，其特征在于，所述填料胶层(20)的体积电阻率＞1.0×1014Ω·cm，所述填料选自CaCO3、锌钡白、硅灰石、云母粉、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、滑石粉、硫酸钡、玻璃微珠、硫化锌、高岭土、蒙脱土中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求3所述的双层封装胶膜，其特征在于，所述反射胶层(10)为具有泡孔结构的发泡层，优选所述反射胶层(10)的泡孔密度为60～1015个/cm3，优选所述泡孔的泡孔单元的直径为0.1μm～0.2mm，优选所述反射胶层(10)的剖层撕裂力大于20N/cm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的双层封装胶膜，其特征在于，所述填料胶层(20)为具有泡孔结构的发泡层，优选所述填料胶层(20)的泡孔密度为80～1010个/cm3，优选所述泡孔的泡孔单元的直径为0.5μm～0.3mm，优选所述填料胶层(20)的剖层撕裂力大于20N/cm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的双层封装胶膜，其特征在于，所述反射胶层(10)和所述填料胶层(20)的厚度比为2:1～14.5:1，优选所述填料胶层(20)的厚度为0.10～0.80mm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的双层封装胶膜，其特征在于，145℃、18min层压后所述反射胶层(10)与电池片的粘结力>20N/cm，层压后所述填料胶层(20)与背板的粘结力>40N/cm，优选所述双层封装胶膜为共挤胶膜。
9.根据权利要求1所述的双层封装胶膜，其特征在于，形成所述反射胶层(10)的原料包括：100重量份的第一光伏基体树脂、0.01～15重量份的增粘剂、0.01～5重量份的交联剂、0.05～5重量份的第一助交联剂、2～40重量份的钛白粉、0～3重量份的助剂、0～30重量份的第一发泡剂、0～30重量份的第一发泡助剂和0.5～10重量份的第一聚烯烃合成硅油；
优选所述第一光伏基体树脂选自以下聚合物中的任意一种或多种：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯丁烯共聚物、茂金属催化乙烯辛烯共聚物、茂金属催化乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和皂化乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物；
优选所述第一助交联剂为第一敏化剂和/或第二敏化剂，优选所述第一敏化剂为烯丙基敏化剂，优选所述第一敏化剂为如下化合物中的任意一种或多种：三甲代烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯；优选所述第二敏化剂为丙烯酸基敏化剂，优选所述第二敏化剂选自以下化合物中的任意一种或多种：丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、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、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯；
优选所述第一聚烯烃合成硅油选自聚α-烯烃合成油、聚丁烯合成油、烷基苯合成油中的任意一种或多种，更优选地，所述第一聚烯烃合成硅油为液体乙烯系聚合物油；优选所述液体乙烯系聚合物油来源于乙烯A和碳原子数为3～20的α-烯烃B的组合或乙烯A、碳原子数为3～20的α-烯烃B以及非共轭多烯C的组合，且所述液体乙烯系聚合物油满足下述条件1)～4)；所述非共轭多烯C在分子中合计包含2个以上选自由下述通式(I)和(II)所组成的组中的部分结构，
Figure FDA0003721833360000021
其中，1)乙烯A/α-烯烃B的摩尔比为40:60～95:5；2)来源于所述非共轭多烯C的结构单元在液体乙烯系聚合物油中的重量分数为0～10％；3)乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物的重均分子量Mw、来源于非共轭多烯C的结构单元的重量分数和非共轭多烯C的重均分子量Mw满足：Mw×C的重量分数/C的分子量≤40；4)通过凝胶渗透色谱法测定得到的所述液体乙烯系聚合物油数均分子量Mn小于30000；优选地，所述第一聚烯烃合成硅油为乙烯-丙烯共聚物或者乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物；优选地，所述乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中乙烯和丙烯单元的占比大于90％；
优选所述乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自乙烯的单元或包括源自丙烯的单元，优选所述乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自二烯单体的单元，优选所述二烯单体为具有6～15个碳原子的非共轭的直链烃二烯、非共轭的支链烃二烯、非共轭的环状烃二烯中的任意一种或多种，进一步地优选所述第一聚烯烃合成硅油的重均分子量为200～50000，优选为200～10000，优选地，所述第一聚烯烃合成硅油的粘度指数为60～250，优选为80～180；
优选所述第一发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂，优选所述物理发泡剂选自氮气、二氧化碳、沸点<110℃的有机烃类液体、核-壳微球发泡剂中的任意一种或多种的组合，进一步地，优选所述有机烃类液体选自丙烷、丁烷、戊烷、一氯甲烷中的任意一种或多种；优选所述化学发泡剂为无机发泡剂和/或有机发泡剂，优选所述无机发泡剂选自碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸钠中的任意一种或多种的组合；优选所述有机发泡剂选自磺酰肼类化合物、偶氮类化合物、亚硝基类化合物中的任意一种或多种的组合，优选所述磺酰肼类化合物为4,4'-氧代双苯磺酰肼和/或对甲苯磺酰肼；优选所述偶氮类化合物为偶氮二甲酰胺；优选所述亚硝基类化合物为二亚硝基-五亚甲基-四胺；
优选所述第一发泡助剂选自金属氧化物、金属盐、金属有机配合物中的任意一种或多种的组合。
10.根据权利要求1所述的双层封装胶膜，其特征在于，形成所述填料胶层(20)的原料包括：100重量份的第二光伏基体树脂、0.01～10重量份的增粘剂、0.01～5重量份的交联剂、0.05～2重量份的第二助交联剂、0～15重量份的所述钛白粉、15～65重量份的所述填料、0～3重量份的助剂、0～30重量份的第二发泡剂、0～30重量份的第二发泡助剂、0.5～10重量份的第二聚烯烃合成硅油；
优选所述第二光伏基体树脂选自以下聚合物中的任意一种或多种：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯丁烯共聚物、茂金属催化乙烯辛烯共聚物、茂金属催化乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、皂化乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、线性超低密度聚乙烯、改性聚烯烃透明树脂聚合物；
优选所述第二助交联剂为第三敏化剂和/或第四敏化剂，优选所述第三敏化剂为烯丙基敏化剂，优选所述第三敏化剂为如下化合物中的任意一种或多种：三甲代烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯；优选所述第四敏化剂为丙烯酸基敏化剂，优选所述第四敏化剂选自以下化合物中的任意一种或多种：丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、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、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯；
优选所述第二聚烯烃合成硅油选自聚α-烯烃合成油、聚丁烯合成油、烷基苯合成油中的任意一种或多种，更优选地，所述第二聚烯烃合成硅油为液体乙烯系聚合物油；优选所述液体乙烯系聚合物油来源于乙烯A和碳原子数为3～20的α-烯烃B的组合或乙烯A、碳原子数为3～20的α-烯烃B以及非共轭多烯C的组合，且所述液体乙烯系聚合物油满足下述条件1)～4)；所述非共轭多烯C在分子中合计包含2个以上选自由下述通式(I)和(II)所组成的组中的部分结构，
Figure FDA0003721833360000041
其中，1)乙烯A/α-烯烃B的摩尔比为40:60～95:5；2)来源于所述非共轭多烯C的结构单元在液体乙烯系聚合物油中的重量分数为0～10％；3)乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物的重均分子量Mw、来源于非共轭多烯C的结构单元的重量分数和非共轭多烯C的重均分子量Mw满足：Mw×C的重量分数/C的分子量≤40；4)通过凝胶渗透色谱法测定得到的所述液体乙烯系聚合物油数均分子量Mn小于30000；优选地，所述第二聚烯烃合成硅油为乙烯-丙烯共聚物或者乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物；优选地，所述乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中乙烯和丙烯单元的占比大于90％；
优选所述乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自乙烯的单元或包括源自丙烯的单元，优选所述乙烯-α-烯烃-非共轭多烯共聚物包括源自二烯单体的单元，优选所述二烯单体为具有6～15个碳原子的非共轭的直链烃二烯、非共轭的支链烃二烯、非共轭的环状烃二烯中的任意一种或多种，进一步地优选所述第二聚烯烃合成硅油的重均分子量为200～50000，优选为200～10000，优选地，所述第二聚烯烃合成硅油的粘度指数为60～250，优选为80～180；
优选所述第二发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂，优选所述物理发泡剂选自氮气、二氧化碳、戊烷、沸点<110℃的有机烃类液体、核-壳微球发泡剂中的任意一种或多种的组合，进一步地，优选所述有机烃类液体选自丙烷、丁烷、戊烷、一氯甲烷中的任意一种或多种；优选所述化学发泡剂为无机发泡剂和/或有机发泡剂，优选所述无机发泡剂选自碳酸氢钠、碳酸铵、亚硝酸钠中的任意一种或多种的组合；优选所述有机发泡剂选自磺酰肼类化合物、偶氮类化合物、亚硝基类化合物中的任意一种或多种的组合，优选所述磺酰肼类化合物为4,4'-氧代双苯磺酰肼和/或对甲苯磺酰肼；优选所述偶氮类化合物为偶氮二甲酰胺；优选所述亚硝基类化合物为二亚硝基-五亚甲基-四胺；
优选所述第二发泡助剂选自金属氧化物、金属盐、金属有机配合物中的任意一种或多种的组合。
11.一种光伏组件，包括依次层压设置的前板(1)、透明胶膜(2)、电池片单元(3)、背层胶膜(4)和背板(5)，其特征在于，所述背层胶膜(4)为权利要求1至10中任一项所述的双层封装胶膜，所述双层封装胶膜的反射胶层(10)与所述电池片单元(3)粘结设置。
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