CN116135938B - 用于光伏组件组装的uv结构固定胶组合物及光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于光伏组件组装的UV结构固定胶组合物及光伏组件。所述UV结构固定胶组合物包括:反应型稀释剂、光引发剂、高分子预聚物以及选定助剂;高分子预聚物为选择性氢化的端羟基聚丁二烯和/或端羟基聚异戊二烯与聚酯多元醇通过双官能异氰酸酯扩链形成的嵌段高分子;反应型稀释剂包括丙烯酸酯;高分子预聚物的质量分数为40‑50%。本发明提供的UV结构固定胶组合物采用了特定的高分子预聚物,实现了高粘接力、高断裂伸长率的技术效果,同时在长期高温老化过程中,可见光透过率仍保持较高水平,非常适用于光伏组件的组装应用中,能够在UV光照射下快速固化,达到较高的粘接力,相对于传统焊锡焊接显著提高了生产效率。

Description

用于光伏组件组装的UV结构固定胶组合物及光伏组件
技术领域
本发明涉及光伏电池及其制作工艺技术领域,尤其涉及一种用于光伏组件组装的UV结构固定胶组合物及光伏组件。
背景技术
随着太阳能光伏技术的不断发展,新的电池组装工艺和技术层出不穷,原有的PERC(Passivated Emitter and Rear Cell,钝化发射极和背面电池技术)工艺逐渐被HJT(Heterojunction Technology,非晶硅薄膜)异质结电池工艺或Topcon(Tunnel OxidePassivating Contacts)隧穿氧化层钝化接触电池工艺取代。
由于HJT或Topcon光伏电池的低温工艺特性,不能采用传统晶体硅电池所用的后续高温封装工艺,并且,传统的焊锡焊接(soldering)在效率和粘接力上越来越不能满足电池片组装工艺的要求,因此,需要开发适合的低温封装工艺。
而在低温封装工艺中,采用UV(紫外光固化)结构固定胶来代替部分焊接实现结构组装的方式具有操作简单、能耗小、材料成本低的优势,成为了一个重要的研发方向,但目前的研究进程中所采用的UV结构固定胶在固化速度、粘接力、韧性以及透光性能的综合性能上仍有不足,例如现有的UV结构固定胶固化后的强度、韧性、耐黄变等某些性能能够达到光伏组件的设计要求,而无法全面达到设计要求。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种用于光伏组件组装的UV结构固定胶组合物及光伏组件。
为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
第一方面,本发明提供一种用于光伏组件组装的UV结构固定胶组合物,其包括:反应型稀释剂、光引发剂、高分子预聚物以及选定助剂;
所述高分子预聚物为选择性氢化的端羟基聚丁二烯和/或选择性氢化的端羟基聚异戊二烯与聚酯多元醇通过双官能异氰酸酯扩链形成的嵌段高分子,数均分子量为1500-6000,且所述高分子预聚物至少具有两个含双键的端基;
所述反应型稀释剂包括丙烯酸酯;
所述UV结构固定胶组合物中高分子预聚物的质量分数为40-50%。
第二方面,本发明还提供一种上述UV结构固定胶组合物在光伏组件组装中的焊带与电池片的粘接领域的应用。
第三方面,本发明还提供一种HJT或TOPCON光伏组件的焊带与电池片粘接方法,其包括:
提供上述UV结构固定胶组合物;
使焊带与电池片进行组装形成预制体,所述预制体中焊带与电池片电接触;
通过点胶或者印刷使所述UV结构固定胶组合物覆盖所述预制体表面,形成包裹所述焊带的液膜;
对所述液膜进行UV照射,使所述UV结构固定胶组合物固化,并在固化后进行覆膜层压,形成光伏组件。
第四方面,本发明还提供一种光伏组件,其包括电池片以及与所述电池片电接触的焊带;
所述电池片和焊带的表面及电池片与焊带的连接处均覆盖有由上述UV结构固定胶组合物固化形成的焊点。
基于上述技术方案,与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:
本发明所提供的UV结构固定胶组合物采用了特定的高分子预聚物,通过端羟基聚丁二烯和/或端羟基聚异戊二烯与聚酯多元醇系列高分子的复配组合,实现了高粘接力、高断裂伸长率的技术效果,同时在长期高温老化过程中,可见光透过率仍保持较高水平,非常适用于光伏组件的组装应用中。
此外,本发明所提供的UV结构固定胶组合物能够在UV光照射下快速固化,达到较高的粘接力,相对于传统焊锡焊接显著提高了生产效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例说明如后。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足,本案发明人经长期研究和大量实践,得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
而且,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件或方法步骤区分开来,而不一定要求或者暗示这些部件或方法步骤之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本发明主要涉及HJT或TOPCON工艺中焊带与电池片的粘接。由于新一代电池片需要低温焊接工艺,传统的焊锡焊接(soldering)在效率和粘接力上越来越不能满足电池片组装工艺的要求。而本发明所涉及的丙烯酸酯UV固化树脂组合物除了能在UV光下快速固化,还能提供较高的粘接力,透光率,更符合低温组装工艺的要求,尤其适用于HJT/TOPCON异质结电池的无主栅组装焊接中。
基于上述目的,本发明实施例提供的一种用于光伏组件组装的UV结构固定胶组合物,其包括:反应型稀释剂、光引发剂、高分子预聚物以及选定助剂;所述高分子预聚物为选择性氢化的端羟基聚丁二烯和/或选择性氢化的端羟基聚异戊二烯与聚酯多元醇通过双官能异氰酸酯扩链形成的嵌段高分子,数均分子量为1500-6000,且所述高分子预聚物至少具有两个含双键的端基;所述反应型稀释剂包括丙烯酸酯;所述UV结构固定胶组合物中高分子预聚物的质量分数为40-50%。
上述技术方案中,端羟基的聚丁二烯或聚异戊二烯由于其本身有双键规整的分子链结构,优点有耐候性好,能够抵抗老化黄变的发生,聚酯多元醇系列高分子提供了较好的粘接力和力学强度,通过均衡二者的比例及相容性,能够使得所提供的组合物在紫外固化后能够展现出较好的耐候性和力学机械特性。
在一些更加具体的实施方案中,所述高分子预聚物由含羟基的丙烯酸酯类化合物封端,所述丙烯酸酯类化合物包括含羟基的丙烯酸酯和/或含羟基的甲基丙烯酸酯;所述高分子预聚物中端羟基的聚丁二烯和/或聚异戊二烯与聚酯多元醇的质量比优选为1:10-1:2。
所述高分子预聚物中羟基聚丁二烯和/或端羟基聚异戊二烯的嵌段的分子量优选可以为500-1000,聚酯多元醇的嵌段的分子量优选可以为1000-5000。本发明中,合适的各个嵌段的长度(分子量)能够带来更佳的结构胶组合物性能均衡效果,同时匹配适当的预聚物的总分子量能够保证适当的粘度以充分适应焊带粘接的应用场景。
并且在上述技术方案中,聚丁二烯的含量不宜过高,否则会有相容性问题,实际使用的预聚物中的聚烯烃的质量分数优选在10~20%范围中。
本发明所采用的特定预聚物的大致制备过程例如是:选用适当的双官能异氰酸酯与上述多元醇聚合物进行反应,形成端异氰酸酯中间体,即聚烯烃和聚酯链段通过异氰酸酯扩链反应形成嵌段高分子,再用含羟基的(甲基)丙烯酸酯封端,获得所用预聚物。但需要说明的是,上述预聚物具体生产工艺并非本发明的主要技术手段,本发明的主要技术手段在于选用了具有特定分子结构的预聚物来形成结构固定胶组合物,而非仅限于上述具体的预聚物合成方法,如本领域技术人员采用不同于上述的合成方法获得具有同样分子结构的预聚物,依然能够实现同样的技术效果,并且这种实施方式亦应属于本发明的保护范围之内。
而传统的UV胶的核心成分是其中的丙烯酸酯封端的高分子预聚物(acrylateoligomers),通常被称之为聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate),其合成方式通常为:选用适当的双官能异氰酸酯与聚酯多元醇,聚醚多元醇,聚己内酯多元醇等等聚酯多元醇进行反应,形成端异氰酸酯中间体,再用含羟基的(甲基)丙烯酸酯封端,其中的“(甲基)”是指可选择地具有甲基。以上常规商品化的聚氨酯丙烯酸酯通常只能在粘接强度,韧性,耐黄变等某些性能达到光伏组件的设计要求,而无法全面达到设计要求。因此,本发明中经过大量实验和发掘,特异性地选用了一种复合(氢化)聚丁二烯或聚异戊二烯和聚酯多元醇的嵌段共聚物聚氨酯丙烯酸酯作为预聚物,如下的“(氢化)”均代表可选择性地氢化或未氢化,通过大量试验表明,少量的(氢化)聚丁二烯/聚异戊二烯嵌段能有效增加高分子的耐老化耐黄变性能,同时,聚酯链段有效保留了高分子的粘接力和拉伸强度,进而取得了非常优异的整体效果,尤其适用于特定的焊带粘接场景。
在一些实施方案中,所述聚酯多元醇例如可以包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯中的任意一种或两种以上的组合。
关于引发剂,在一些实施方案中,所述UV结构固定胶组合物中光引发剂的质量分数为2-5%。
在一些实施方案中,所述光引发剂包括第一引发剂和第二引发剂。
所述第一引发剂选自α-羟基酮类引发剂。
所述第二引发剂选自酰基膦氧化物类引发剂。
所述第一引发剂与第二引发剂的质量比优选可以为1:2-2:1。
实际应用中,采用上述两种功能各异的引发剂组分的复配,二者的共同特点是耐黄变性能好,气味低,但前者具有表层固化好的优势,后者具有里层固化效果好的优势,在本发明所提供的技术方案中,由于需要牢固且均一的固化性能,二者通常进行复配才能拥有较好效果,考虑本发明应用于光伏行业,需要较好的复合性能,因此选用二者进行复配。最为优选的实际比例为1:2~2:1之间。进而在紫外固化时,能够避免里外固化不均匀对透光性能和耐老化性能的影响,相比于单组分的光引发剂,复配的引发剂同样效果更优。
关于稀释剂的选择,所述的反应型稀释剂主要指低粘度的丙烯酸酯类化合物。其特点是粘度低(能够产生稀释降粘的作用)、含丙烯酸酯基团(能够在UV固化中产生一定的反应)。具体的选择例如可以是:丙烯酸异冰片酯,N,N-二甲基丙烯酰胺,丙烯酸四氢糠基酯,4-叔丁基环己基丙烯酸酯,N-丙烯酰吗啉,三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯等,且不限于此。
在一些实施方案中,所述反应型稀释剂包括第一稀释剂和第二稀释剂。最优的选择是第一稀释剂和第二稀释剂均为单官能度稀释剂。
具体例如,所述第一稀释剂选自丙烯酸异冰片酯。
所述第二稀释剂选自丙烯酸四氢糠基酯。
所述第一稀释剂与第二稀释剂的质量比为0.8:1-1.2:1,优选为1:1。
具体的,常用的稀释剂可以分为,单官能度:丙烯酸异冰片酯,N,N-二甲基丙烯酰胺,丙烯酸四氢糠基酯,4-叔丁基环己基丙烯酸酯,N-丙烯酰吗啉,双官能度:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,三官能度:三羟基丙烷三丙烯酸酯等。经过试验,优选的组合是丙烯酸异冰片酯和丙烯酸四氢糠基酯,前者性能优越,适配性好,后者带来的粘结性好,相容性好,选用其余的多官能度的稀释剂也能起到类似效果,但由于官能度的增加,会导致材料交联度增加,所形成的膜层材料会偏硬,可能会带来一些结构损伤等情况,因此优选为上述两种单官能度反应型稀释剂的组合。
在一些实施方案中,所述选定助剂包括气相二氧化硅和偶联剂;所述UV结构固定胶组合物中气相二氧化硅的质量分数为2-5%,偶联剂的质量分数为1-3%。
偶联剂的分子结构中例如是有一个环氧基官能团和三个可水解的甲氧基,这种双重反应活性使得它们可以通过与无机材料(玻璃、金属、填料)和有机聚合物(热固性树脂、塑料、弹性体)的双向化学反应而提高两者之间的结合、粘接和相容程度,进而提高树脂基复合材料的力学性能或提高树脂涂层的粘接强度和耐水性等性能,因而被俗称为粘接力促进剂或偶联剂。
作为上述技术方案的一些典型的应用实例,所提供的UV结构固定胶组合物的原料组分按重量计,包括:双组分嵌段共聚的丙烯酸酯预聚物树脂40~50%,反应型稀释剂40~50%,光引发剂2~5%,气相二氧化硅2~5%,偶联剂 1~3%。
该配方配比下组合物表现出来的初始性能好,耐候性好,强度高,可以完美地应用于光伏行业,相比于常见UV结构胶配方,可以更优地适用于HJT/TOPCON光伏电池的无组装主栅焊接粘接中。
进而,对应于上述组合物,本发明实施例的第二个方面还提供了上述UV结构固定胶组合物在光伏组件组装中的焊带与电池片的粘接领域的应用。
在具体应用中,本发明实施例的第三个方面还提供了一种HJT或TOPCON光伏组件的焊带与电池片粘接方法,其包括如下的步骤:
提供上述任一实施方式所提供的UV结构固定胶组合物。
使焊带与电池片进行组装形成预制体,所述预制体中焊带与电池片电接触;
通过点胶或者印刷使所述UV结构固定胶组合物覆盖所述预制体表面,形成包裹所述焊带的液膜;
对所述液膜进行UV照射,使所述UV结构固定胶组合物固化,并在固化后进行覆膜层压,形成光伏组件。
更加具体的实例中,例如可以采用如下过程来实现上述粘接方法,该UV结构固定胶组合物通过点胶或者印刷工艺,施加于已放置好焊带的电池片上,将焊带包裹。对所述UV结构固定胶组合物的液膜进行UV照射并固化,使焊带初步固定于电池片表面的特定位置。最后,在以上电池片表面进行覆膜层压工艺,最终形成电池组件。当然,某些工艺中,可以类似于预焊接的方式,在焊带和电池片上先用少量的锡或其他金属进行少量焊接预先固定后,然后再进行上述固定胶焊接,具体的操作方法可以适应性调整,并非本发明的关键技术手段。
作为上述粘接方法的产品,本发明实施例的第四个方面还提供了一种光伏组件,其包括电池片以及与所述电池片电接触的焊带;所述电池片和焊带的表面及电池片与焊带的连接处均覆盖有由上述任一实施方案中提供的UV结构固定胶组合物固化形成的焊点。
以下通过若干实施例进一步详细说明本发明的技术方案。然而,所选的实施例仅用于说明本发明,而不限制本发明的范围。
实施例1
本实施例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,具体如下所示:
该组合物按照质量分数计,含有41%的双组分反应型稀释剂、4%的双组分光引发剂、50%的双组分高分子预聚物、1%的偶联剂以及4%的气相二氧化硅。
其中,反应型稀释剂为第一稀释剂(沙多玛SR 506HP,21%)、第二稀释剂(沙多玛SR285T,20%)的组合,光引发剂为第一引发剂(IGM Omnirad 184,2%)和第二引发剂(IGMOmnirad TPO,2%)的组合。
高分子预聚物选用商品名为GRE-2060的预聚物,基于供应商所提供的具体信息,这种预聚物应当是由氢化聚丁二烯和聚酯多元醇按照摩尔比大约为1:3-1:5的比例嵌段共聚形成的,对应的质量比范围一般是1:10-1:5。
而作为选定助剂的偶联剂和气相二氧化硅,则使用常规商购获得的助剂,具体的组分选择和配比如下表1所示。
将上述组分充分混合均匀后,获得UV结构固定胶组合物,并对所获胶液进行粘度、粘接强度、耐老化性能的测试,具体测试条件及测试结果参见下表2所示。
实施例2
本实施例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,与实施例1大体相同,区别主要在于:
调整了稀释剂的配比、在组合物中的质量分数以及高分子预聚物的质量分数,将实施例1中的第一稀释剂调整为31wt%,第二稀释剂保持不变,总稀释剂质量分数为51%;对应地,高分子预聚物的质量分数调整为40%。
其他组分和配比保持不变。
并且采用与实施例1相同的结构胶测试项目和方法进行了性能测试。
具体组分选择和配比亦均列于表1和表2所示。
实施例3
本实施例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,与实施例1大体相同,区别主要在于:
调整了稀释剂的原料及其配比,将实施例1中的第一稀释剂调整为36wt%,第二稀释剂替换为沙多玛SR 351 NS,其质量分数为5%。
其他组分和配比保持不变。
并且采用与实施例1相同的结构胶测试项目和方法进行了性能测试。
具体组分选择和配比亦均列于表1和表2所示。
实施例4
本实施例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,与实施例1大体相同,区别主要在于:
调整了稀释剂的原料及其配比,将实施例1中的第一稀释剂调整为36wt%,第二稀释剂替换为沙多玛SR 833 S,其质量分数为5%。
其他组分和配比保持不变。
并且采用与实施例1相同的结构胶测试项目和方法进行了性能测试。
具体组分选择和配比亦均列于表1和表2所示。
对比例1
本对比例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,与实施例1大体相同,区别主要在于:
将实施例1中的预聚物替换为同样质量分数的普通预聚物(长兴ETERCURE DR-U384),这种预聚物的具体组成是为单一聚酯或者聚醚链段构成的聚氨酯丙烯酸酯,这是配制UV胶水的非常常见的选择,不同于实施例1中所采取的预聚物,其不含有聚丁二烯和聚酯多元醇的嵌段共聚分子结构。
采用与实施例1相同的结构胶测试项目和方法进行了性能测试。
具体组分选择和配比亦均列于表1和表2所示。
表1 实施例及对比例所配制的UV结构固定胶组合物的原料选择和配比
原料名称 供应商 组分类别 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
SR 506HP 沙多玛 丙烯酸第一稀释剂 21 31 36 36 21
SR 285T 沙多玛 丙烯酸第二稀释剂 20 20 20
SR 351 NS 沙多玛 丙烯酸第二稀释剂 5
SR 833 S 沙多玛 丙烯酸第二稀释剂 5
Omnirad 184 IGM 光引发剂 2 2 2 2 2
Omnirad TPO IGM 光引发剂 2 2 2 2 2
GRE-2060 上海固帮新材料有限公司 预聚物 50 40 50 50
ETERCURE DR-U384 长兴 预聚物 50
A-187 迈图 促进剂 1 1 1 1 1
Aerosil 200 赢创 气相二氧化硅 4 4 4 4 4
Sum 总和 100 100 100 100 100
表2 实施例及对比例所配制的UV结构固定胶组合物的性能测试条件及结果
Figure SMS_1
从上述检测结果可以看出,相比于传统高分子预聚物的选择,本发明实施例1所采用的特定预聚物能够显著提高同条件下结构固定胶的拉伸强度和断裂伸长率,并且,在应用中,实际的焊带粘接中可以看出其焊带粘接力也显著高于对比案例。
而关于光线透过性,实施例1的光线透过率相比于对比案例也具有较为明显的改善。
关于耐老化性能,实施例1和对比例1的数据对比可以明确采用的上述特定预聚物能够显著提升耐老化能力,在经过168h的老化后,实施例1提供的固化后的结构胶的强度、伸长率、透光性能未出现明显降低,但作为对比,对比例1的相关指标均出现了显著降低。
而在上述实施例中,不同的稀释剂对于固化后的组合物的强度和伸长率会产生较大的影响,但对于最终的焊带粘接力影响并不显著,而综合所有技术指标,最为优选的稀释剂组合应当是实施例1中的稀释剂组合,在实践中,与实施例1中的稀释剂配比相近(例如第一稀释剂和第二稀释剂的质量分数±5wt%内)的组合均有类似的各项性能。
需要说明的是,高温老化后的断裂伸长率的保留值的大小,对焊点可靠性的贡献非常重要,过低的断裂伸长率使得UV固定胶焊点在电池片高低温循环过程中不能有效吸收焊带与电池片覆膜间轻微位移形成的应力,容易造成焊点松脱,电阻值上升等缺陷,影响电池片的长期稳定工作。
实施例5
本实施例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,与实施例1大体相同,区别主要在于:
调整了高分子预聚物的组成,将其中的聚酯替换为聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯1:1组合。
其他组分和配比保持不变。
仍然能够获得与实施例1性能非常接近的UV结构固定胶组合物。
实施例6
本实施例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,与实施例1大体相同,区别主要在于:
调整了高分子预聚物的组成,将其中的聚酯替换为单纯的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
其他组分和配比保持不变。
仍然能够获得与实施例1性能非常接近的UV结构固定胶组合物。
实施例7
本实施例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,与实施例1大体相同,区别主要在于:
将稀释剂调整为单组分稀释剂,其组成为占整体组合物质量分数41%的第一稀释剂。
其他组分和配比保持不变。
所获得的UV结构固定胶组合物的拉伸强度和断裂伸长率相比于实施例1出现了下降,具体数值为拉伸强度17.5MPa,断裂伸长率380%,其伸长率的下降主要是由于缺少了稀释剂SR 285T。但仍旧可以作为相比于传统结构胶性能更为优越的UV结构胶组合物用于焊带粘接中。
实施例8
本实施例示例一种UV结构固定胶组合物及其在焊带粘接中的应用实例,与实施例1大体相同,区别主要在于:
将双组分光引发剂调整为单组分光引发剂,为质量分数4%的Omnirad 184。
其他组分和配比保持不变。
所获得的UV结构固定胶组合物固化时会出现内外固化不均一的情况,可能会在一些工艺条件控制不稳定的情况下导致膜层形状不均匀,带来透光性能的损失。但上述缺陷是可以通过严格控制工艺参数,例如环境温度不要低于室温等,来克服上述内外固化速率差异较大的问题,而非仅限于双组分光引发剂的实施方案。
实施例7和实施例8说明,选用特定的双组分稀释剂和光引发剂,能够在本发明所提供的整体技术方案的基础上,进一步提高组合物的应用效果。
基于上述检测结果,可以明确,本发明实施例所提供的UV结构固定胶组合物采用了特定的高分子预聚物,通过聚丁二烯或聚异戊二烯与聚酯系列高分子的复配组合,实现了高粘接力、高伸长率的技术效果,同时在长期高温老化过程中,可见光透过率仍保持较高水平,非常适用于光伏组件的组装应用中。
此外,本发明实施例所提供的UV结构固定胶组合物能够在UV光照射下快速固化,达到较高的粘接力,相对于传统焊锡焊接显著提高了生产效率。
应当理解,上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于光伏组件组装的UV结构固定胶组合物,其特征在于,包括:反应型稀释剂、光引发剂、高分子预聚物以及选定助剂;
所述高分子预聚物为选择性氢化的端羟基聚丁二烯和/或选择性氢化的端羟基聚异戊二烯与聚酯多元醇通过双官能异氰酸酯扩链形成的嵌段高分子,数均分子量为1500-6000,且所述高分子预聚物至少具有两个含双键的端基;
所述UV结构固定胶组合物中高分子预聚物的质量分数为40-50%;所述高分子预聚物由含羟基的丙烯酸酯类化合物封端,所述丙烯酸酯类化合物包括含羟基的丙烯酸酯和/或含羟基的甲基丙烯酸酯;所述高分子预聚物中端羟基聚丁二烯和/或端羟基聚异戊二烯与聚酯多元醇的质量比为1:10-1:2;所述高分子预聚物中羟基聚丁二烯和/或端羟基聚异戊二烯的嵌段的分子量为500-1000,聚酯多元醇的嵌段的分子量为1000-5000;
所述UV结构固定胶组合物中光引发剂的质量分数为2-5%;所述光引发剂包括第一引发剂和第二引发剂;所述第一引发剂选自α-羟基酮类引发剂;所述第二引发剂选自酰基膦氧化物类引发剂;所述第一引发剂与第二引发剂的质量比为1:2-2:1;
所述反应型稀释剂包括第一稀释剂和第二稀释剂;所述第一稀释剂选自丙烯酸异冰片酯;所述第二稀释剂选自丙烯酸四氢糠基酯;所述第一稀释剂与第二稀释剂的质量比为0.8:1-1.2:1。
2.根据权利要求1所述的UV结构固定胶组合物,其特征在于,所述聚酯多元醇包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯中的任意一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的UV结构固定胶组合物,其特征在于,所述选定助剂包括气相二氧化硅和偶联剂;
所述UV结构固定胶组合物中气相二氧化硅的质量分数为2-5%,偶联剂的质量分数为1-3%。
4.权利要求1-3中任意一项所述的UV结构固定胶组合物在光伏组件组装中的焊带与电池片的粘接领域的应用。
5.一种HJT或TOPCON光伏组件的焊带与电池片粘接方法,其特征在于,包括:
提供权利要求1-3中任意一项所述的UV结构固定胶组合物;
使焊带与电池片进行组装形成预制体,所述预制体中焊带与电池片电接触;
通过点胶或者印刷使所述UV结构固定胶组合物覆盖所述预制体表面,形成包裹所述焊带的液膜;
对所述液膜进行UV照射,使所述UV结构固定胶组合物固化,并在固化后进行覆膜层压,形成光伏组件。
6.一种光伏组件,其特征在于,包括电池片以及与所述电池片电接触的焊带;
所述电池片和焊带的表面及电池片与焊带的连接处均覆盖有由权利要求1-3中任意一项所述的UV结构固定胶组合物固化形成的焊点。
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CN103396754B (zh) * 2013-08-02 2014-08-20 深圳市安立新材料有限公司 防潮耐黄变液态光学胶
CN103382382B (zh) * 2013-08-02 2014-08-20 深圳市安立新材料有限公司 一种防潮抗黄变液态光学胶的制备方法
CN103819681B (zh) * 2014-03-11 2016-08-24 中国科学院长春应用化学研究所 一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法
WO2017038845A1 (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 デクセリアルズ株式会社 光硬化性樹脂組成物、及び画像表示装置の製造方法
CN110885664A (zh) * 2019-12-15 2020-03-17 今商科技(上海)有限公司 一种高效水气阻隔性及超低吸水率的光湿固化胶黏剂
CN114388646A (zh) * 2021-12-21 2022-04-22 苏州沃特维自动化系统有限公司 提高焊接精度的光伏电池串联焊接方法

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