CN116102987B - 太阳能电池组件封装胶膜及其制备方法、太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能电池封装技术领域，具体涉及一种太阳能电池组件封装胶膜及其制备方法、太阳能电池组件。本发明所述的太阳能电池组件封装胶膜，包括顺次相粘结的第一粘结膜、阻水膜、第二粘结膜和支撑膜。本发明所述的太阳能电池组件封装胶膜通过粘结膜之间各组分协同配合，利用第一粘结膜和第二粘结膜的粘结性能不同的作用，使得封装胶膜整体粘结性更优，且提高阻水膜的稳定性能，从而提高太阳能电池组件封装胶膜的粘结性。

Description

太阳能电池组件封装胶膜及其制备方法、太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池封装技术领域，具体涉及一种太阳能电池组件封装胶膜及其制备方法、太阳能电池组件。
背景技术
无主栅太阳能电池的连接技术，即在相邻的表面未设置主栅（仅有细栅线）的电池片之间建立电性连接的技术。其中一种方式是，通过将多根表面镀有低熔点的焊带通过层压工艺附着于一层聚合物薄膜上，并覆盖于无主栅太阳能电池的正反面。在无主栅太阳能电池组件层压过程中，依靠层压机的压力和温度使得焊带和无主栅太阳能电池上的细栅线合金化。其中，聚合物薄膜可以为一体膜或双层膜，而作为焊带的载体层压后将焊带与细栅线直接结合。聚合物薄膜不仅作为焊带载体，还担当无主栅太阳能电池电池封装作用，这就要求无主栅太阳能电池封装胶膜层间的材料还同时具备高透光率、高阻水率等特点。目前无主栅太阳能电池对水汽要求极高，甚至达到了零水透的要求，而目前普遍应用的无主栅太阳能电池胶膜却远远达不到上述要求。
现有技术的一种改进型的太阳能电池组件封装胶膜结构为：包括从上往下依次设置的EVA胶膜层、高强度疏水层、吸水粘结层以及聚烯烃胶膜层，具有阻水效果较好，抗张强度较高，可以增加太阳能电池组件的机械性能的优点；另外，通过对高强度疏水层组分配比的优化，提高太阳能电池组件的阻水性能。但是，该太阳能电池组件封装胶膜的整体粘结性能经使用证明并不理想。
可见，仍需进一步对应用于太阳能电池组件的封装胶膜应用性能进行探讨和优化。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中太阳能电池组件封装胶膜的粘结稳定性差的缺陷，从而提供一种太阳能电池组件封装胶膜及其制备方法、太阳能电池组件。
本发明提供一种太阳能电池组件封装胶膜，包括：顺次相粘结的第一粘结膜、阻水膜、第二粘结膜和支撑膜；其中，所述第一粘结膜的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物49-71.57重量份、紫外线吸收剂4-8重量份、受阻胺光稳定剂10-13重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂6-10重量份、助溶剂3-5重量份、辅助热稳定剂0.2-1重量份、增粘剂3-7重量份、引发剂0.2-1重量份、抗氧化剂0.03-1重量份；所述第二粘结膜的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物57.79-67.79重量份、紫外线吸收剂4-10重量份、受阻胺光稳定剂10-20重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂10-15重量份、助溶剂3-8重量份、辅助热稳定剂0.1-1重量份、增粘剂3-10重量份、引发剂0.1-1重量份、抗氧化剂0.01-1重量份。
可选的，所述阻水膜包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜。
可选的，所述支撑膜包括玻璃纤维、无纺布、竹纤维和玻璃粉中的至少一种形成的膜。
可选的，所述第一粘结膜和所述第二粘结膜中各原料组分彼此独立的包括：
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子式为(C2H4)x(C4H6O2)y；和/或，
所述乙烯-辛烯聚合物包括基于乙烯和辛烯聚合的聚烯烃弹性体材料；和/或，
所述紫外线吸收剂包括水杨酸酯类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂；和/或，
所述受阻胺光稳定剂包括化学式为(C35H66N8)n，n=4-5的稳定剂；和/或，
所述散热剂包括导热硅脂膏；和/或，
所述硅烷偶联剂包括氨基类硅烷偶联剂、环氧基类硅烷偶联剂、乙氧基类硅烷偶联剂和甲基丙烯酸基类硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物；和/或，
所述助溶剂包括有机酸及其钠盐或酰胺类化合物；和/或，
所述辅助热稳定剂包括环氧化合物、亚磷酸酯、季戊四醇、β-二酮和含氨化合物的一种或几种的混合物；和/或，
所述增粘剂包括树脂、脂族、脂环族、芳族树脂、氢化烃树脂及其混合物、萜烯-酚醛树脂或酚醛清漆；和/或，
所述引发剂包括有机过氧化合物；和/或，
所述抗氧化剂包括过氧化酯类交联剂、过氧化缩酮类交联剂和二氧基过氧化物中的一种或几种的混合物。
可选的，所述第一粘结膜的厚度为0.1mm-0.8mm，所述第二粘结膜的厚度为0.1mm-0.8mm，所述阻水膜的厚度为0.05mm-0.3mm，所述支撑膜的厚度为0.1mm-0.8mm。
本发明提供一种制备太阳能电池组件封装胶膜的方法，包括：分别按照第一粘结膜和所述第二粘结膜的原材料进行混合形成粒子，并经多层共挤处理分别形成第一粘结膜和第二粘结膜的步骤；以及，依次将所述第一粘结膜、阻水膜、所述第二粘结膜和支撑膜进行顺次粘结的步骤；其中，所述第一粘结膜的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物49-71.57重量份、紫外线吸收剂4-8重量份、受阻胺光稳定剂10-13重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂6-10重量份、助溶剂3-5重量份、辅助热稳定剂0.2-1重量份、增粘剂3-7重量份、引发剂0.2-1重量份、抗氧化剂0.03-1重量份；所述第二粘结膜的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物57.79-67.79重量份、紫外线吸收剂4-10重量份、受阻胺光稳定剂10-20重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂10-15重量份、助溶剂3-8重量份、辅助热稳定剂0.1-1重量份、增粘剂3-10重量份、引发剂0.1-1重量份、抗氧化剂0.01-1重量份；所述第一粘结膜和第二粘结膜的混合比例为0.5-0.75。
可选的，所述多层共挤处理的温度为80℃-120℃，多层共挤处理的压力为100kPa-500kPa。
可选的，所述支撑膜包括玻璃纤维、无纺布、竹纤维和玻璃粉中的至少一种形成的膜；所述阻水膜包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜。
可选的，所述第一粘结膜和所述第二粘结膜中各原料组分彼此独立的包括：
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子式为(C2H4)x(C4H6O2)y；和/或，
所述乙烯-辛烯聚合物包括基于乙烯和辛烯聚合的聚烯烃弹性体材料；和/或，
所述紫外线吸收剂包括水杨酸酯类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂；和/或，
所述受阻胺光稳定剂包括化学式为(C35H66N8)n，n=4-5的稳定剂；和/或，
所述散热剂包括导热硅脂膏；和/或，
所述硅烷偶联剂包括氨基类硅烷偶联剂、环氧基类硅烷偶联剂、乙氧基类硅烷偶联剂和甲基丙烯酸基类硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物；和/或，
所述助溶剂包括有机酸及其钠盐或酰胺类化合物；和/或，
所述辅助热稳定剂包括环氧化合物、亚磷酸酯、季戊四醇、β-二酮和含氨化合物的一种或几种的混合物；和/或，
所述增粘剂包括树脂、脂族、脂环族、芳族树脂、氢化烃树脂及其混合物、萜烯-酚醛树脂或酚醛清漆；和/或，
所述引发剂包括有机过氧化合物；和/或，
所述抗氧化剂包括过氧化酯类交联剂、过氧化缩酮类交联剂和二氧基过氧化物中的一种或几种的混合物。
本发明提供一种太阳能电池组件，包括若干互联的电池片、以及本发明提供的太阳能电池组件封装胶膜；其中，所述支撑膜与所述电池片相粘结；所述太阳能电池组件还包括：位于所述太阳能电池组件封装胶膜背离若干互联的电池片的一侧的封装层，其中，所述第一粘结膜与所述封装层相粘结。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明技术方案提供的一种太阳能电池组件封装胶膜，包括：顺次相粘结的第一粘结膜、阻水膜、第二粘结膜和支撑膜；其中，所述太阳能电池组件封装胶膜中，所述第一粘结膜的制备原料包括乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物49-71.57重量份、紫外线吸收剂4-8重量份、受阻胺光稳定剂10-13重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂6-10重量份、助溶剂3-5重量份、辅助热稳定剂0.2-1重量份、增粘剂3-7重量份、引发剂0.2-1重量份、抗氧化剂0.03-1重量份；上述各原料成分之间具有协同作用，所制得的第一粘结膜粘结性能更优。所述第二粘结膜的制备原料包括乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物57.79-67.79、紫外线吸收剂4-10重量份、受阻胺光稳定剂10-20、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂10-15重量份、助溶剂3-8重量份、辅助热稳定剂0.1-1重量份、3-10重量份、引发剂0.1-1重量份、抗氧化剂0.01-1重量份。所述第二粘结膜是在第一粘结膜的材料体系的基础上进一步优化，各原料成分之间具有协同作用，所制得的第二粘结膜的粘结性能更优，所述第二粘结膜与所述支撑膜的粘结力更强。综上，利用第一粘结膜和第二粘结膜的作用，有效提高太阳能电池组件封装胶膜的粘结稳定性。
进一步，本发明提供的太阳能电池组件，包括若干互联的电池片、以及本发明提供的太阳能电池组件封装胶膜；其中，所述支撑膜与电池片相粘结；所述太阳能电池组件还包括：位于所述太阳能电池组件封装胶膜背离若干互联的电池片的一侧的封装层，其中，所述第一粘结膜与所述封装层相粘结。在层压过程中，所述第二粘结膜经过所述支撑膜渗透到电池片上，由于第一粘结膜和第二粘结膜的粘结性能好，使得第一粘结膜与所述封装层的粘结力更强，第二粘结膜与电池片的粘结力更强；且太阳能电池组件在户外条件下使用时，封装层和第一粘结膜之间不容易发生脱层的现象，电池片与第二粘结膜之间不容易发生脱层的现象，增加太阳能电池组件的使用寿命；其次第二粘结膜与所述第一粘结膜配合使用，能够增加所述阻水膜的稳定性。
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为本发明实施例太阳能电池组件封装胶膜的结构示意图。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明提供的太阳能电池组件封装胶膜，如附图1所示，包括：顺次相粘结的第一粘结膜1、阻水膜2、第二粘结膜3和支撑膜4；其中，所述第一粘结膜1的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物49份-71.57份，例如为49份、55份、60份、65份或71.57份；紫外线吸收剂4份-8份，例如为4份、5份、6份或8份；受阻胺光稳定剂10份-13份，例如为10份、10.5份、11份、12份、12.5份或13份；散热剂2份-5份，例如为2份、3份、4份或5份；硅烷偶联剂6份-10份，例如为6份、6.5份、7份7.5份、8份或10份；助溶剂3份-5份，例如为3份、3.5份、4份或5份；辅助热稳定剂0.2份-1份，例如为0.2份、0.3份、0.5份、0.7份或1份；增粘剂3份-7份，例如为3份、4份、5份、6份或7份；引发剂0.2份-1份，例如为0.2份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份或1份；抗氧化剂0.03份-1份，例如为0.03份、0.04份、0.05份、0.07份或1份。上述各原料成分之间具有协同作用，所制得的第一粘结膜1粘结性能更优。所述第二粘结膜3的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物57.79份-67.79份，例如为57.79份、58.79份、59.79份、60.79份63.79份、67.79份；紫外线吸收剂4份-10份，例如为5份、6份、7份或10份；受阻胺光稳定剂10份-20份，例如为10.2份、12份、12.46份、16份、18份或20份；散热剂2份-5份，例如为2份、3份、4份或5份；硅烷偶联剂10份-15份，例如为10.3份、11份、12份、13份、14份或15份；助溶剂3份-8份，例如为3.16份、3.2份、4份或5份；辅助热稳定剂0.1份-1份，例如为0.1份、0.3份、0.5份、0.7份或1份；增粘剂3份-10份，例如为3份、5份、7份、9份或10份；引发剂0.1份-1份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.5份、0.9份或1份；抗氧化剂0.01份-1份，例如为0.01份、0.03份、0.05份、0.07份或1份，所述第二粘结膜3是在第一粘结膜1的材料体系的基础上进一步优化，各原料成分之间具有协同作用，所制得的第二粘结膜3粘结性能更优，所述第二粘结膜3与所述支撑膜4的粘结力更强。综上，利用第一粘结膜1和第二粘结膜3的作用，有效提高太阳能电池组件封装胶膜的粘结稳定性。
在太阳能电池组件层压过程中，所述第一粘结膜1的熔点温度在110℃-140℃时，第一粘结膜1与封装层发生交联化学反应，使得第一粘结膜1与封装层的粘结力大于或等于40N/cm；所述第二粘结膜3的熔点温度在110℃-140℃时，第二粘结膜3与电池片发生交联化学反应，使得第二粘结膜3与电池片的粘结力大于或等于60N/cm；同时第一粘结膜1和第二粘结膜3具有较高的透光性，能够提升太阳能电池组件的转换效率。
在一个实施例中，所述封装层包括封装背板或玻璃。
在一个实施例中，所述第一粘结膜1与封装层的交联度为75%-95%，例如为75%、80%、85%、90%或95%；所述第二粘结膜3与电池片的交联度为75%-95%，例如为75%、80%、85%、90%或95%。
在一个实施例中，所述第一粘结膜1的厚度为0.1mm-0.8mm，例如为0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm或0.8mm。
在一个实施例中，所述第二粘结膜3的厚度为0.1mm-0.8mm，例如为0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm或0.8mm。
在一个实施例中，所述阻水膜2包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜，乙烯-四氟乙烯共聚物具有零水透、耐腐蚀、透光率高及高绝缘性的特点，能够阻止水汽透过封装层，避免腐蚀太阳能电池，增加太阳能电池组件的使用寿命。
在一个实施例中，所述阻水膜2的厚度为0.05mm-0.3mm，例如为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm或0.3mm。
在一个实施例中，所述支撑膜4包括玻璃纤维、无纺布、竹纤维和玻璃粉中的至少一种形成的膜。在太阳能电池组件层压过程中，采用上述材料形成的支撑膜4中具有若干孔，所述第二粘结膜3熔化经过支撑膜4渗透到太阳能电池组件的电池片上，这样能够防止第二粘结膜3的熔化速度过快，延长第二粘结膜3渗透到太阳能电池组件的电池片上的时间，有利于电池片与焊带之间形成合金化。
在一个实施例中，所述支撑膜4的厚度为0.1mm-0.8mm，例如为0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm或0.8mm。
在一个实施例中，所述第二粘结膜3的熔点温度大于焊带的熔点温度；所述第二粘结膜3的熔点温度为110℃-140℃，例如为110℃、120℃、130℃或140℃。在太阳能电池组件在层压过程中，能够避免第二粘结膜3优先于焊带熔化，避免第二粘结膜3优先于焊带与电池片接触，有利于电池片与焊带之间形成合金化。
在一个实施例中，所述支撑膜4的重量为10g/m³-50g/m³，例如为10g/m³、20g/m³、30g/m³、40g/m³或50g/m³。
所述第一粘结膜1和所述第二粘结膜3中各原料组分彼此独立的包括：
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子式为(C2H4)x(C4H6O2)y；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物是一种通用高分子聚合物，具有可燃，燃烧气味无刺激性的特性；所述乙烯-辛烯聚合物包括基于乙烯和辛烯聚合的聚烯烃弹性体材料；所述聚烯烃弹性体材料以乙烯、辛稀为原料，采用原位聚合工艺和限定几何构型催化技术制成。以下方案采用乙烯-醋酸乙烯共聚物。
所述紫外线吸收剂水杨酸酯类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂。所述紫外线吸收剂是应用最广的一类光稳定剂，在工业上应用最多紫外线吸收剂的为二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑及三嗪类紫外线吸收剂，以下方案采用三嗪类紫外吸收剂。
所述受阻胺光稳定剂的化学式为(C35H66N8)n，n=4-5。所述受阻胺光稳定剂包括哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮杂环烷酮衍生物等系列；所述受阻胺光稳定剂是一种化学品，功能结构单元的四甲基哌啶（TMP）受光电子激发被氧化成氮氧自由基TMPO．，它可有效捕捉聚合物降解链反应中的自由基R．，生成TMPO．R，进而清除过氧化自由基ROO．，生成惰性ROOR、R．，ROO．的清除、失活，抑制了聚合物降解老化的链反应，以下方案采用哌啶受阻胺光稳定剂。
所述散热剂包括导热硅脂膏。
所述硅烷偶联剂包括氨基类硅烷偶联剂、环氧基类硅烷偶联剂、乙氧基类硅烷偶联剂和甲基丙烯酸基类硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物，以下方案采用乙氧基类硅烷偶联剂。
所述助溶剂包括有机酸及其钠盐或酰胺类化合物，所述有机酸及其钠盐包括苯甲酸钠、水杨酸钠和对氨基苯甲酸；所述酰胺类化合物包括尿素、菸酰胺和乙酰胺，以下方案采用苯甲酸钠助溶剂。
所述辅助热稳定剂包括环氧化合物、亚磷酸酯、季戊四醇、β-二酮和含氨化合物的一种或几种的混合物，以下方案采用季戊四醇。
所述增粘剂包括树脂、脂族、脂环族、芳族树脂、氢化烃树脂及其混合物、萜烯-酚醛树脂或酚醛清漆。具体而言，可选增粘剂包括树脂（例如松香及其衍生物、萜烯和改性萜烯）、脂族、脂环族、芳族树脂（C5脂族树脂、C9芳族树脂和C5/C9脂族/芳族树脂）、氢化烃树脂及其混合物、萜烯-酚醛树脂（TPR，通常与乙烯-乙酸乙烯酯粘合剂一起使用）和酚醛清漆；以下方案采用酚醛清漆增粘剂。
所述引发剂包括有机过氧化合物；所述有机过氧化合物的结构通式为R-O-O-H或R-O-O-R，其中，R为烷基、酰基、碳酸酯基。
所述抗氧化剂包括过氧化酯类交联剂、过氧化缩酮类交联剂和二氧基过氧化物中的一种或几种的混合物；以下方案采用二氧基过氧化氧物。
本实施例还提供一种制备本发明所述的太阳能电池组件封装胶膜的方法，包括：分别按照第一粘结膜1和所述第二粘结膜3的原材料进行混合形成粒子，并经多层共挤处理分别形成第一粘结膜和第二粘结膜的步骤；以及，依次将所述第一粘结膜1、阻水膜2、所述第二粘结膜3和支撑膜4进行顺次粘结的步骤；
其中，所述第一粘结膜1的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物49-71.57重量份、紫外线吸收剂4-8重量份、受阻胺光稳定剂10-13重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂6-10重量份、助溶剂3-5重量份、辅助热稳定剂0.2-1重量份、增粘剂3-7重量份、引发剂0.2-1重量份、抗氧化剂0.03-1重量份；
所述第二粘结膜3的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物57.79-67.79重量份、紫外线吸收剂4-10重量份、受阻胺光稳定剂10-20重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂10-15重量份、助溶剂3-8重量份、辅助热稳定剂0.1-1重量份、增粘剂3-10重量份、引发剂0.1-1重量份、抗氧化剂0.01-1重量份。
在一个实施例中，所述第一粘结膜1和第二粘结膜3的混合比例为0.5-0.75，例如为0.5、0.6或0.75。所述多层共挤处理的温度为80℃-120℃，例如为80℃、100℃或120℃。若多层共挤处理的温度过高，会破坏第一粘结膜1和第二粘结膜3中的各组分的性能，制得的第一粘结膜1和第二粘结膜3的粘结性能较差；若多层共挤处理的温度过低，第一粘结膜1、第二粘结膜3、阻水膜2和支撑膜4的粘结作用较小，提高太阳能电池组件封装胶膜的粘结稳定性的作用较弱。
在一个实施例中，多层共挤处理的压力为100kPa-500kPa，例如为100kPa、300kPa或500kPa。若多层共挤处理的压力过大，得到的太阳能电池组件封装胶膜的应力较小；若多层共挤处理的压力过小，太阳能电池组件封装胶膜的结构较为疏松，太阳能电池组件封装胶膜的结构的稳定性较差。
在一个实施例中，所述阻水膜2包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜，乙烯-四氟乙烯共聚物具有零水透、耐腐蚀、透光率高及高绝缘性的特点，能够阻止水汽透过封装层，避免腐蚀电池片，增加太阳能电池组件的使用寿命。
在一个实施例中，所述支撑膜4包括玻璃纤维、无纺布、竹纤维和玻璃粉中的至少一种形成的膜。在太阳能电池组件层压过程中，采用上述材料形成的支撑膜4中具有若干孔，所述第二粘结膜3熔化经过支撑膜4渗透到电池片上，这样能够防止第二粘结膜3的熔化速度过快，延长第二粘结膜3渗透到电池片上的时间，有利于电池片与焊带之间形成合金化。
在一个实施例中，所述第一粘结膜1和所述第二粘结膜3中各原料组分彼此独立的包括：
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子式为(C2H4)x(C4H6O2)y；和/或，所述乙烯-辛烯聚合物包括基于乙烯和辛烯聚合的聚烯烃弹性体材料；和/或，所述紫外线吸收剂包括水杨酸酯类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂；和/或，所述受阻胺光稳定剂包括化学式为(C35H66N8)n，n=4-5的稳定剂；和/或，所述散热剂包括导热硅脂膏；和/或，所述硅烷偶联剂包括氨基类硅烷偶联剂、环氧基类硅烷偶联剂、乙氧基类硅烷偶联剂和甲基丙烯酸基类硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物；和/或，所述助溶剂包括有机酸及其钠盐或酰胺类化合物；和/或，所述辅助热稳定剂包括环氧化合物、亚磷酸酯、季戊四醇、β-二酮和含氨化合物的一种或几种的混合物；和/或，所述增粘剂包括树脂、脂族、脂环族、芳族树脂、氢化烃树脂及其混合物、萜烯-酚醛树脂或酚醛清漆；和/或，所述引发剂包括有机过氧化合物；和/或，所述抗氧化剂包括过氧化酯类交联剂、过氧化缩酮类交联剂和二氧基过氧化物中的一种或几种的混合物。
本实施例还提供一种太阳能电池组件，包括若干互联的电池片、以及上述提供的太阳能电池组件封装胶膜；其中，所述支撑膜4与所述电池片相粘结；所述太阳能电池组件还包括：位于所述太阳能电池组件封装胶膜背离若干互联的电池片的一侧的封装层，其中，所述第一粘结膜1与所述封装层相粘结。在层压过程中，所述第二粘结膜3经过所述支撑膜4渗透到电池片上，由于第一粘结膜1和第二粘结膜3的粘结性能好，使得第一粘结膜1与封装层的粘结力更强，第二粘结膜3与电池片的粘结力更强；且太阳能电池组件在户外条件下使用时，封装层和第一粘结膜1之间不容易发生脱层的现象，电池片与第二粘结膜3之间不容易发生脱层的现象，增加太阳能电池组件的使用寿命；其次第二粘结膜3与所述第一粘结膜1配合使用，能够增加所述阻水膜2的稳定性。
在一个实施例中，若干个串联的电池片组成电池串，若干个电池串并联组成电池组；所述太阳能电池组件封装胶膜包括第一封装胶膜和第二封装胶膜，所述第一封装胶膜和第二封装胶膜分别位于所述电池组的两侧；所述封装层包括第一封装层和第二封装层，所述第一封装层位于所述第一封装胶膜背离所述电池组的一侧表面，所述第二封装层位于所述第二封装胶膜背离所述电池组的一侧表面。
实施例1
本实施例所述太阳能电池组件封装胶膜的结构如附图1所示，包括：顺次相粘结的第一粘结膜1、阻水膜2、第二粘结膜3和支撑膜4。其中，
第二粘结膜3的制备原料包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物57.79份；三嗪类紫外吸收剂6份；哌啶受阻胺光稳定剂12份；导热硅脂膏2份；乙氧基类硅烷偶联剂12份；苯甲酸钠助溶剂4份；季戊四醇0.3份；酚醛清漆增粘剂5.58份；引发剂0.3份；二氧基过氧化物0.03份；
所述第一粘结膜1的制备原料包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物55份；三嗪类紫外吸收剂8份；哌啶受阻胺光稳定剂12份；导热硅脂膏5份；乙氧基类硅烷偶联剂8.5份；苯甲酸钠助溶剂4.5份；季戊四醇0.2份；酚醛清漆增粘剂6.5份；引发剂0.27份；二氧基过氧化物0.03份。
本实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔点为70℃-120℃。
所述支撑膜4包括玻璃纤维形成的膜；所述支撑膜4的厚度为0.5mm。
所述阻水膜2包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜；所述阻水膜2的厚度为0.2mm。
实施例2
本实施例所述太阳能电池组件封装胶膜的结构同实施例1。
所述第二粘结膜3的制备原料包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物58.79份；三嗪类紫外吸收剂7份；哌啶受阻胺光稳定剂12.46份；导热硅脂膏3份；乙氧基类硅烷偶联剂11份；苯甲酸钠助溶剂3.2份；季戊四醇0.5份；增粘剂3.5份；引发剂0.5份；二氧基过氧化物0.05份。
所述第一粘结膜1的制备原料包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物60份；三嗪类紫外吸收剂5份；哌啶受阻胺光稳定剂11份；导热硅脂膏5份；乙氧基类硅烷偶联剂9份；苯甲酸钠助溶剂3份；季戊四醇0.2份；酚醛清漆增粘剂6份；引发剂0.77份；二氧基过氧化物0.03份。
本实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物熔点为70℃-120℃。
所述支撑膜4包括无纺布形成的膜；所述支撑膜4的厚度为0.3mm。
所述阻水膜2包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜；所述阻水膜2的厚度为0.1mm。
实施例3
本实施例所述太阳能电池组件封装胶膜的结构同实施例1。
所述第二粘结膜3的制备原料包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物63.79份；三嗪类紫外吸收剂5份；哌啶受阻胺光稳定剂10.2份；导热硅脂膏4份；乙氧基类硅烷偶联剂10.3份；苯甲酸钠助溶剂3.16份；季戊四醇0.2份；酚醛清漆增粘剂3.1份；引发剂0.2份；二氧基过氧化物0.05份。
所述第一粘结膜1的制备原料包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物65份；三嗪类紫外吸收剂4份；哌啶受阻胺光稳定剂10份；导热硅脂膏4份；乙氧基类硅烷偶联剂6.66份；苯甲酸钠助溶剂4份；季戊四醇0.8份；酚醛清漆增粘剂5.2份；引发剂0.3份；二氧基过氧化物0.04份。
本实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔点为70℃-120℃。
所述支撑膜4包括竹纤维形成的膜；所述支撑膜4的厚度为0.1mm。
所述阻水膜2包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜；所述阻水膜2的厚度为0.3mm。
对比例
本对比例方案采用普通胶膜制备原料包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物68份；三嗪类紫外吸收剂4份；哌啶受阻胺光稳定剂12份；导热硅脂膏2份；乙氧基类硅烷偶联剂17份；苯甲酸钠助溶剂5份；季戊四醇0.7份；酚醛清漆增粘剂9份；引发剂0.7份；二氧基过氧化物0.07份，且无阻水膜和支撑膜。
实验对比
分别对上述实施例1-3、对比例的普通胶膜的性能进行检测，各性能的检测和评定方法如下：
预交联/交联度：溶剂法（二甲苯汇流技术）；
透过率：GB/T2410-2008；
水汽透过率：红外法；
功率衰减率：≤3%，合格。
组件样品：普通单玻组件。
测试结果见下表1。
表1太阳能电池组件封装胶膜的性能测试结果
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由上表1中的数据可见，实施例1、实施例2和实施例3的水汽透过率明显比对比例的普通胶膜低，对比例的普通胶膜层压后的焊带变形严重，TC200后的功率衰减率＞3%，因此对比例的普通胶膜不合格。
由上述表1中实施例1中产品性能可见，太阳能电池组件封装胶膜各参数如下：封装胶膜各膜层之间的预交联度为70.20%，封装胶膜各膜层之间的粘结交联度为82.50%，封装胶膜的透光率为91.80%，封装胶膜的水汽透过率为0.02g/m2.day。采用上述太阳能电池组件封装胶膜封装的太阳能电池组件通过DH1000测试后的太阳能电池组件的功率衰减1.20%，通过TC200测试后的太阳能电池组件的功率衰减1.30%，通过DH1000测试后的EL图像显示太阳能电池片无发黑，通过TC200测试后的EL图像显示太阳能电池片无发黑，太阳能电池组件层压后的焊带无变形。
由上述表1中实施例2中产品性能可见，太阳能电池组件封装胶膜各参数如下：封装胶膜各膜层之间的预交联度为64.10%，封装胶膜各膜层之间的粘结交联度为75.20%，封装胶膜的透光率为91.60%，封装胶膜的水汽透过率为0.03g/m2.day。采用上述太阳能电池组件封装胶膜封装的太阳能电池组件通过DH1000测试后的太阳能电池组件的功率衰减1.30%，通过TC200测试后的太阳能电池组件的功率衰减1.40%，通过DH1000测试后的EL图像显示太阳能电池片无发黑，通过TC200测试后的EL图像显示太阳能电池片无发黑，太阳能电池组件层压后的焊带无变形。
由上述表1中实施例3中产品性能可见，太阳能电池组件封装胶膜各参数如下：封装胶膜各膜层之间的预交联度为62.50%，太阳能电池组件封装胶膜各膜层之间的粘结交联度为75.60%，封装胶膜的透光率为91.80%，封装胶膜的水汽透过率为0.01g/m2.day。采用上述太阳能电池组件封装胶膜封装的太阳能电池组件通过DH1000测试后的太阳能电池组件的功率衰减1.10%，通过TC200测试后的太阳能电池组件的功率衰减1.30%，通过DH1000测试后的EL图像显示太阳能电池片无发黑，通过TC200测试后的EL图像显示太阳能电池片无发黑，太阳能电池组件层压后的焊带无变形。
通过实施例1、实施例2、实施例3和对比例的实验数据可见，本发明所述太阳能电池组件封装胶膜通过粘结膜之间各组分协同配合，设置粘结性能不同的第一粘结膜1和第二粘结膜3，不仅所述太阳能电池组件封装胶膜的整体粘结性更优，且提高阻水膜2的稳定性能，从而提高太阳能电池组件封装胶膜的粘结性。
该封装胶膜在太阳能电池组件的领域，尤其是单玻领域，能有效阻止水汽通过光伏背板腐蚀电池片，解决水汽透过的问题；基于此可增加太阳能电池组件的使用寿命，适用于HJT异质结太阳能电池、HBC电池及CIGS电池等防水要求高的电池类型，也满足于不同规格型号的太阳能电池组件，比如曲面、柔性和刚性太阳能电池组件。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种太阳能电池组件封装胶膜，适用于无主栅太阳能电池组件的封装，其特征在于，包括：顺次相粘结的第一粘结膜、阻水膜、第二粘结膜和支撑膜；其中，所述第一粘结膜适于与所述太阳能电池组件的封装层粘结，所述支撑膜适于与所述太阳能电池组件中的电池片粘结；
所述第一粘结膜的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物49-71.57重量份、紫外线吸收剂4-8重量份、受阻胺光稳定剂10-13重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂6-10重量份、助溶剂3-5重量份、辅助热稳定剂0.2-1重量份、增粘剂3-7重量份、引发剂0.2-1重量份、抗氧化剂0.03-1重量份；
所述第二粘结膜的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物57.79-67.79重量份、紫外线吸收剂4-10重量份、受阻胺光稳定剂10-20重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂10-15重量份、助溶剂3-8重量份、辅助热稳定剂0.1-1重量份、增粘剂3-10重量份、引发剂0.1-1重量份、抗氧化剂0.01-1重量份；
所述阻水膜包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜；
所述支撑膜包括玻璃纤维、无纺布、竹纤维和玻璃粉中的至少一种形成的膜。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件封装胶膜，其特征在于，所述第一粘结膜和所述第二粘结膜中各原料组分彼此独立的包括：
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子式为(C2H4)x(C4H6O2)y；和/或，
所述乙烯-辛烯聚合物包括基于乙烯和辛烯聚合的聚烯烃弹性体材料；和/或，
所述紫外线吸收剂包括水杨酸酯类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂；和/或，
所述受阻胺光稳定剂包括化学式为(C35H66N8)n，n=4-5的稳定剂；和/或，
所述散热剂包括导热硅脂膏；和/或，
所述硅烷偶联剂包括氨基类硅烷偶联剂、环氧基类硅烷偶联剂、乙氧基类硅烷偶联剂和甲基丙烯酸基类硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物；和/或，
所述助溶剂包括有机酸及其钠盐或酰胺类化合物；和/或，
所述辅助热稳定剂包括环氧化合物、亚磷酸酯、季戊四醇、β-二酮和含氨化合物的一种或几种的混合物；和/或，
所述增粘剂包括树脂；所述树脂包括脂族、脂环族、芳族树脂和萜烯-酚醛树脂或酚醛清漆中的一种或几种的组合；和/或，
所述引发剂包括有机过氧化合物；和/或，
所述抗氧化剂包括过氧化酯类交联剂、过氧化缩酮类交联剂和二氧基过氧化物中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1-2任一项所述的太阳能电池组件封装胶膜，其特征在于，所述第一粘结膜的厚度为0.1mm-0.8mm，所述第二粘结膜的厚度为0.1mm-0.8mm，所述阻水膜的厚度为0.05mm-0.3mm，所述支撑膜的厚度为0.1mm-0.8mm。
4.一种制备太阳能电池组件封装胶膜的方法，所述太阳能电池组件封装胶膜适用于无主栅太阳能电池组件的封装，其特征在于，包括：
分别按照第一粘结膜和第二粘结膜的原材料进行混合形成粒子,并经多层共挤处理分别形成第一粘结膜和第二粘结膜的步骤；
以及，依次将所述第一粘结膜、阻水膜、所述第二粘结膜和支撑膜进行顺次粘结的步骤；
其中，所述第一粘结膜的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物49-71.57重量份、紫外线吸收剂4-8重量份、受阻胺光稳定剂10-13重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂6-10重量份、助溶剂3-5重量份、辅助热稳定剂0.2-1重量份、增粘剂3-7重量份、引发剂0.2-1重量份、抗氧化剂0.03-1重量份；
所述第二粘结膜的制备原料包括如下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-辛烯聚合物57.79-67.79重量份、紫外线吸收剂4-10重量份、受阻胺光稳定剂10-20重量份、散热剂2-5重量份、硅烷偶联剂10-15重量份、助溶剂3-8重量份、辅助热稳定剂0.1-1重量份、增粘剂3-10重量份、引发剂0.1-1重量份、抗氧化剂0.01-1重量份；
所述第一粘结膜和第二粘结膜的混合比例为0.5-0.75；
所述支撑膜包括玻璃纤维、无纺布、竹纤维和玻璃粉中的至少一种形成的膜；所述阻水膜包括由乙烯-四氟乙烯共聚物形成的膜。
5.根据权利要求4所述的制备太阳能电池组件封装胶膜的方法，其特征在于，所述多层共挤处理的温度为80℃-120℃，多层共挤处理的压力为100kPa-500kPa。
6.根据权利要求4-5任一项所述的制备太阳能电池组件封装胶膜的方法，其特征在于，所述第一粘结膜和所述第二粘结膜中各原料组分彼此独立的包括：
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子式为(C2H4)x(C4H6O2)y；和/或，
所述乙烯-辛烯聚合物包括基于乙烯和辛烯聚合的聚烯烃弹性体材料；和/或，
所述紫外线吸收剂包括水杨酸酯类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂；和/或，
所述受阻胺光稳定剂包括化学式为(C35H66N8)n，n=4-5的稳定剂；和/或，
所述散热剂包括导热硅脂膏；和/或，
所述硅烷偶联剂包括氨基类硅烷偶联剂、环氧基类硅烷偶联剂、乙氧基类硅烷偶联剂和甲基丙烯酸基类硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物；和/或，
所述助溶剂包括有机酸及其钠盐或酰胺类化合物；和/或，
所述辅助热稳定剂包括环氧化合物、亚磷酸酯、季戊四醇、β-二酮和含氨化合物的一种或几种的混合物；和/或，
所述增粘剂包括树脂；所述树脂包括脂族、脂环族、芳族树脂和萜烯-酚醛树脂或酚醛清漆中的一种或几种的组合；和/或，
所述引发剂包括有机过氧化合物；和/或，
所述抗氧化剂包括过氧化酯类交联剂、过氧化缩酮类交联剂和二氧基过氧化物中的一种或几种的混合物。
7.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括若干互联的电池片、以及如权利要求1-3任一项所述的太阳能电池组件封装胶膜；其中，所述支撑膜与所述电池片相粘结；
所述太阳能电池组件还包括：位于所述太阳能电池组件封装胶膜背离若干互联的电池片的一侧的封装层，其中，所述第一粘结膜与所述封装层相粘结。
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