CN117510857A - 一种增粘剂、其制备方法及光伏电池组件封装组合物 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种增粘剂、其制备方法及光伏电池组件封装组合物，所述增粘剂由包含以下的原料制备而成：正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷、封端剂、水、酸性催化剂、低级醇、有机溶剂。由增粘剂配制的光伏电池组件封装组合物具有超高透明度、优良电气绝缘性能、耐迁出、折射率可调和高粘结性。超高透明性和高折射率可让更多的光源进入电池，从而保证光伏电池组件更高的能量输出，增粘剂提供了光伏电池组件封装组合物优良的电气绝缘性和耐迁出性，保障光伏电池组件具有更低的功率损耗。
Description
技术领域
本申请涉及材料技术领域，尤其涉及一种增粘剂、其制备方法及光伏电池组件封装组合物。
背景技术
光伏电池组件长时间在露天环境工作，因此必须对电池片进行适当的保护。美国能源部(DOE)规定商品化的光伏电池组件质保20～30年，这就意味着组件的年输出功率损耗必须低于1％，这样才可能在20～30年以后的总输出功率保持在原来的80％以上。在行业中，普遍采用光伏封装胶膜(EVA或POE)作为核心辅材，覆盖在电池片上下，与光伏玻璃、背板等辅材在真空环境下通过层压工艺制成整体组件，从而起到保护电池片的作用。光伏封装胶膜的透光率、收缩率、剥离强度、耐老化、体积电阻率等性能指标对组件的运营至关重要。如果在电站运营期间光伏封装胶膜黄变、龟裂，将导致电池失效报废，直接影响光伏电池组件的发电效率。与目前传统的光伏封装胶膜材料相比，有机硅材料因主链Si-O-Si构型，Si-O键键能高达451kJ/mol，远高于345kJ/mol的C-C碳碳键，因而用有机硅液体硅橡胶作为光伏电池组件封装材料具有更优异的长期耐热老化性、耐紫外辐射和耐腐蚀性，可以生产能够抵御恶劣环境的高性能光伏电池组件，确保光伏电池组件在恶劣环境下的长期稳定。不仅如此，有机硅材料超高透明度还可以让更多的光源进入电池，从而提高组件的光电转化效率；同时，液体封装材料在价值链中可实现整体成本的节约，与传统胶膜层压工艺相比，液体封装工艺对资本和劳动力的密集程度需求较低。因此，液体有机硅橡胶作为未来理想的光伏电池组件封装材料越来越受到各大光伏组件厂的青睐。
然而，液体硅橡胶侧链为甲基、乙烯基、苯基等有机基团，因此表面能低，对光伏玻璃和电池片的粘接性能较差。在作为光伏电池组件封装材料使用时，为了提高与接触基材的粘结性，需引入增粘剂提高封装材料的粘接性。但是，市面上绝大多数传统增粘剂，仅局限于考虑粘结性单一功能，不是与有机硅液体硅橡胶体系相容性差，制成的光伏封装材料透光率低，严重影响光伏电池组件光电转化效率，就是增粘剂本身是小分子助剂破坏封装材料电气绝缘性，影响光伏电池组件输出功率损耗(PID)。另外还由于分子结构的限制，传统市售增粘剂折光率仅为1.41左右，仅适合匹配室温下折射率1.41左右的全甲基加成型硅橡胶，并不适用于有较高折光率要求的光伏电池组件封装用液体硅橡胶材料(光伏电池组件封装材料用液体硅橡胶要求折射率与光伏玻璃折射率1.52相接近，以减少光线界面反射)。
如专利CN111909380 A所公开的一种将含氢聚硅氧烷和含苯乙烯基的酯类化合物在含铂催化剂的作用下反应制得的增粘剂。该增粘剂添加到加成型有机硅液体硅橡胶中，可有效增加加成型液体硅橡胶对PC、PET、PPSU等塑料基材的粘结性。如中国专利CN103360422A公开了用1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与1,6-已二醇二丙烯酸酯在铂催化剂的作用下合成的一种增粘剂，该增粘剂添加到加成型液体硅橡胶中可以显著提高对芳香族聚碳酸酯的粘结性能，粘接破坏为40％-60％的内聚破坏率。但是铂催化剂作用下制得的这类增粘剂，铂催化剂残留于增粘剂中，易使添加增粘剂的组分固化，影响液体硅橡胶的质保与存储。
如专利CN 109401669 A将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷与3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷在铂催化剂进行硅氢加成反应，然后在150℃、2.66kPa减压下馏出低沸物得到含硅氢基及丙烯酰氧基硅氧烷的增粘剂。该增粘剂，通过各组分的复配，提高了灌封胶在低温下对不锈钢、铝等基材的粘结强度，可用于塑料密封件和敏感电子元件等对温度敏感材料的粘结。但所得增粘剂仍然是偶联剂极性小分子，与加成型液体硅橡胶之间相容性差，易迁出破坏封装材料电气绝缘性。
如专利CN 107151327 A将二官能团烷氧基硅烷在一定温度下进行水解缩合反应，制备得到羟基硅油低聚体，再将低聚体与三官能团烷氧基硅烷混合，在有机金属络合物催化下进行接枝反应，得到高分子量的增粘剂产品，解决了行业内采用偶联剂小分子作为增粘剂与加成型液体硅橡胶之间相容性差，在长期高温、高湿、紫外老化等苛刻条件下易迁出，造成粘结力下降的问题。但由于引入了有机金属络合物做催化剂，该增粘剂本身易产生凝胶固化，凝胶后的增粘剂不溶于加成型液体硅橡胶，用于光伏封装材料易造成组件气泡等缺陷。
发明内容
本发明公开了一种增粘剂、其制备方法及光伏电池组件封装组合物，以解决行业内采用偶联剂小分子作为增粘剂与加成型液体硅橡胶之间相容性差，在长期高温、高湿、紫外老化等苛刻条件下易迁出，造成粘结力下降的问题。
为了实现上述目的，本说明书实施例采用下述技术方案：
第一方面，提供一种增粘剂，所述增粘剂由包含以下的原料制备而成：正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷、封端剂、水、酸性催化剂、低级醇、有机溶剂；
其中，二官能团烷氧基硅烷的含量为0或不为0，有机溶剂的含量为0或不为0。
可选地，所述增粘剂由包含以下质量份数的原料制备而成：
可选地，所述二官能团烷氧基硅烷为第一相容剂，所述第一相容剂为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种；
所述三官能团烷氧基硅烷为极性改性剂或极性改性剂、第二相容剂的混合物，所述极性改性剂为γ-缩水甘油醚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中的一种或两种的混合，所述第二相容剂为苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种；
其中，制备增粘剂的原料包含第一相容剂、第二相容剂中的一种或两种。
可选地，所述封端剂为六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二苯基二硅氧烷中的一种或多种。
可选地，所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、酸性离子交换树脂中的一种或多种。
可选地，所述低级醇为甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇中的一种或多种。
可选地，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或多种。
第二方面，提供一种增粘剂的制备方法，包括步骤为：上述增粘剂中的原料经过水解缩合、接枝改性反应制备得到。
可选地，所述增粘剂的制备方法包括步骤为：将水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌，再加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液，继续加热反应，反应结束后处理得到增粘剂。
可选地，所述水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌中加热持续时间为20-40min，加热温度为50-70℃。
可选地，所述加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液的滴加持续时间为1-3h。
可选地，所述加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液后继续加热的持续时间为2-4h，加热温度为60-80℃。
第三方面，提供一种光伏电池组件封装组合物，包括上述的增粘剂或上述制备方法制得的增粘剂。
可选地，所述光伏电池组件封装组合物包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括端乙烯基聚二甲基硅氧烷、多乙烯基聚硅氧烷、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷、铂催化剂，所述第二组分包括端乙烯基聚二甲基硅氧烷、多乙烯基聚硅氧烷、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷、抑制剂、所述增粘剂；
所述第一组分和第二组分的含量为：以质量份数计，
第一组分
第二组分
可选地，所述铂催化剂为铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物，其中铂含量为500ppm。
可选地，所述抑制剂为含有质量分数为3％的1-乙炔基环己醇的端乙烯基聚二甲基硅氧烷。
可选地，所述第一组分和所述第二组分的重量比为1：1。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
本发明提供了一种增粘剂、其制备方法及光伏电池组件封装组合物，由增粘剂配制的光伏电池组件封装组合物具有超高透明度、优良电气绝缘性能、耐迁出、折射率可调和高粘结性。超高透明性和高折射率可让更多的光源进入电池，从而保证光伏组件更高的能量输出，增粘剂提供了光伏电池组件封装组合物优良的电气绝缘性和耐迁出性，保障光伏电池组件具有更低的功率损耗。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
根据本申请的一个实施方案，提供了一种增粘剂，所述增粘剂由包含以下的原料制备而成：正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷、封端剂、水、酸性催化剂、低级醇、有机溶剂；
其中，二官能团烷氧基硅烷的含量为0或不为0，有机溶剂的含量为0或不为0。与下文中所述二官能团烷氧基硅烷、所述有机溶剂有取0份的情况时一致的。
在本发明实施例中，所述增粘剂的制备原料可以是任意份数的，本发明对此不进行限制。优选地，所述增粘剂由包含以下质量份数的原料制备而成：
更优选地，所述增粘剂由包含以下质量份数的原料制备而成：
所述增粘剂的制备原料中可以通过改变封端剂的添加量从而调整所制备得到的高分子增粘剂的分子量。采用各组分的最优含量范围，从而实现了达到良好粘结强度、保持超高透明度、具有高折射率和优良电器绝缘性的光伏电池组件封装组合物用加成型液体硅橡胶增粘剂。
在本发明实施例中，所述二官能团烷氧基硅烷可以是任意种类的二官能团烷氧基硅烷，本发明对此不进行限制。优选地，所述二官能团烷氧基硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。
在本发明实施例中，所述二官能团烷氧基硅烷为第一相容剂，所述第一相容剂为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种；
所述三官能团烷氧基硅烷为极性改性剂或极性改性剂、第二相容剂的混合物，所述极性改性剂为γ-缩水甘油醚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中的一种或两种的混合，所述第二相容剂为苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种；
其中，制备增粘剂的原料包含第一相容剂、第二相容剂中的一种或两种。即当所述二官能团烷氧基硅烷为0份时，所述三官能团烷氧基硅烷为极性改性剂、第二相容剂的混合物，也就是说第一相容剂不存在时，第二相容剂一定存在。所述二官能团烷氧基硅烷不为0份时，也就是说第一相容剂存在时，第二相容剂可以存在，也可以不存在。所述γ-缩水甘油醚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中的一种或两种的混合在制备增粘剂包含的原料中一定存在。
所述三官能团烷氧基硅烷中γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为极性改性剂，能改善封装材料与光伏玻璃和电池片之间的粘结性；二甲基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷链段可改善增粘剂与全甲基加成型硅橡胶的相容性；二苯基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷通过调整苯环含量，改善增粘剂与含苯基加成型硅橡胶的相容性，因此合成制得的增粘剂又可作为全甲基加成型硅橡胶和含苯基加成型硅橡胶的相容剂，使最终制得的加成型硅橡胶光伏电池组件封装材料具有超高透明性，同时有机硅聚合物的折射率与其苯环含量成正比，通过增加苯环含量获得高折射率，减少光线在封装材料与光伏玻璃界面处的反射，因此可以让更多的光源进入电池，从而保证光伏电池组件更高的能量输出；乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷，提供固化反应性官能团，参与后期固化反应，防止增粘剂牵出，破坏封装材料的电气绝缘性，保障光伏电池组件具有更低的功率损耗。
在本发明实施例中，所述封端剂可以是任意种类的封端剂，本发明对此不进行限制。优选地，所述封端剂为六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二苯基二硅氧烷中的一种或多种。更优选地，所述封端剂为六甲基二硅氧烷。
在本发明实施例中，所述水可以是任意种类的水，本发明对此不进行限制。优选地，所述水为去离子水。
在本发明实施例中，所述酸性催化剂可以是任意种类的酸性催化剂，包括常用的有机酸和无机酸，本发明对此不进行限制。优选地，所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、酸性离子交换树脂中的一种或多种。
在本发明实施例中，所述低级醇可以是任意种类的低级醇，本发明对此不进行限制。优选地，所述低级醇为甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇中的一种或多种，更优选地，所述低级醇为乙醇，所述乙醇为无水乙醇。
在本发明实施例中，所述有机溶剂可以是任意种类的有机溶剂，本发明对此不进行限制。优选地，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或多种，更优选地，所述有机溶剂为甲苯。
根据本申请的另一个实施方案，提供了一种增粘剂的制备方法，包括步骤为：上述增粘剂中的原料经过水解缩合、接枝改性反应制备得到。
所述增粘剂的制备方法包括步骤为：将水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌，再加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液，继续加热反应，结束反应后处理得到增粘剂。其中后处理具体为趁热分液取出油相，将油相倒入水中洗涤至中性，旋蒸除去有机溶剂、多余未反应完封端剂和其它低分子副产物得到增粘剂。
所述水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌中加热持续时间为20-40min，加热温度为50-70℃。所述加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液的滴加持续时间为1-3h。所述加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液后继续加热的持续时间为2-4h，加热温度为60-80℃。选择这些条件进行反应，能够使反应的效果更好。
根据本申请的另一个实施方案，提供了一种光伏电池组件封装组合物，包括上述的增粘剂或上述制备方法制得的增粘剂。
所述光伏电池组件封装组合物包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括端乙烯基聚二甲基硅氧烷、多乙烯基聚硅氧烷、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷、铂催化剂，所述第二组分包括端乙烯基聚二甲基硅氧烷、多乙烯基聚硅氧烷、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷、抑制剂、所述增粘剂。
在本发明实施例中，所述第一组分和所述第二组分的制备原料可以是任意份数的，本发明对此不进行限制。优选地，所述第一组分和第二组分的含量为：以质量份数计，
第一组分
第二组分
更优选地，所述第一组分和第二组分的含量为：以质量份数计，
第一组分为：
第二组分为：
在本发明实施例中，所述铂催化剂可以是任意种类的铂催化剂，本发明对此不进行限制。优选地，所述铂催化剂为铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物，其中铂含量为500ppm。
在本发明实施例中，所述抑制剂可以是任意种类的抑制剂，本发明对此不进行限制。优选地，所述抑制剂为含有质量分数为3％的1-乙炔基环己醇的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，其中所述抑制剂中是以1-乙炔基环己醇为溶质，端乙烯基聚二甲基硅氧烷为溶剂的。
在本发明实施例中，所述第一组分和所述第二组分的重量比可以是任意份数的，本发明对此不进行限制。优选地，所述第一组分和所述第二组分的重量比为1：1。
所述光伏电池组件封装组合物在使用时，将所述第一组分和所述第二组分均匀混合，涂覆或灌封到光伏电池组件表面，光伏电池组件包括有双玻光伏电池组件和单玻光伏电池组件，双玻光伏电池组件为正反两面都是玻璃，单玻光伏电池组件是正面为玻璃，背面是背板，具体为涂覆或灌封到双玻光伏电池组件的玻璃表面上或单玻光伏电池组件的背板表面上。在真空环境下通过100-140℃加热层压工艺固化封装制成整体光伏电池组件，从而起到保护电池片的作用。与传统胶膜层压工艺相比，所述光伏电池组件封装组合物作为液体封装材料省去了制备胶膜工序，并可灵活控制所述光伏电池组件封装组合物的上胶量，在整个产业价值链中可实现整体成本的节约，并且对资本和劳动力的密集程度需求较低。
光伏电池组件封装组合物中除了增粘剂整个体系就是加成型液体硅橡胶，所谓加成型液体硅橡胶就是指第一组分和第二组分，第一组分中含有催化剂，第二组分中含有固化剂聚甲基氢硅氧烷，使用时所述第一组分和所述第二组分两组分混合，发生硅氢加成固化反应。
所述光伏电池组件封装组合物与光伏玻璃具有良好的粘结强度，粘结剪切强度均大于0.25MPa，粘结破坏为玻璃基材断裂；所述光伏电池组件封装组合物具有超高透明度，透光率经紫外-可见分光光度计测试(试样2mm厚)94-96％；所述光伏电池组件封装组合物具有高折射率，折射率在1.45-1.48范围内可调；所述光伏电池组件封装组合物具有优良的电器绝缘性，体积电阻率大于10^15Ω.cm，击穿电压大于25KV/mm。
以下详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
实施例1：
提供一种增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在带有搅拌器和温控装置的1L反应釜中，依次加入35g去离子水、35g无水乙醇、15g质量含量为37％的盐酸溶液和100g六甲基二硅氧烷，温度升至60℃，并恒温30min；
(2)在1h内滴入100g正硅酸乙酯、100g二甲基二甲氧基硅烷、80gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、45g苯基三甲氧基硅烷和50g的甲苯混合溶液，滴加完毕后升温至75℃，反应3h；
(3)因温度较高时分相更明显，趁热分液取出油相，将油相倒入去离子水中洗涤至中性，旋蒸除去有机溶剂、多余未反应完封端剂和其它低分子副产物制得透明黏性高分子增粘剂。
实施例2：
提供一种增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在带有搅拌器和温控装置的1L反应釜中，依次加入60g去离子水、5g甲醇、5g丙醇、25g酸性离子交换树脂和50g四甲基二苯基二硅氧烷，温度升至60℃，并恒温30min；
(2)在1h内滴入100g正硅酸乙酯、100g二甲基二乙氧基硅烷、100g苯基甲基二甲氧基硅烷、50gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和100g的二甲苯混合溶液，滴加完毕后升温至75℃，反应3h；
(3)趁热分液取出油相，将油相倒入去离子水中洗涤至中性，旋蒸除去有机溶剂、多余未反应完封端剂和其它低分子副产物制得透明黏性高分子增粘剂。
实施例3：
提供一种增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在带有搅拌器和温控装置的1L反应釜中，依次加入60g去离子水、10g甲醇、5g硫酸和150g六甲基二硅氧烷，温度升至60℃，并恒温30min；
(2)在1h内滴入100g正硅酸乙酯、150g二苯基二乙氧基硅烷、100gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和50gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷混合溶液，滴加完毕后升温至75℃，反应3h；
(3)趁热分液取出油相，将油相倒入去离子水中洗涤至中性，旋蒸除去有机溶剂、多余未反应完封端剂和其它低分子副产物制得透明黏性高分子增粘剂。
实施例4：
提供一种增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在带有搅拌器和温控装置的1L反应釜中，依次加入10g去离子水、60g乙醇、25g质量含量为37％的盐酸溶液和100g四甲基二乙烯基基二硅氧烷，温度升至60℃，并恒温30min；
(2)在1h内滴入100g正硅酸乙酯、100g二甲基二乙氧基硅烷、50gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、50g苯基三乙氧基硅烷、50g乙烯基三乙氧基硅烷，滴加完毕后升温至75℃，反应3h；
(3)趁热分液取出油相，将油相倒入去离子水中洗涤至中性，旋蒸除去有机溶剂、多余未反应完封端剂和其它低分子副产物制得透明黏性高分子增粘剂。
实施例5：
提供一种增粘剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在带有搅拌器和温控装置的1L反应釜中，依次加入35g去离子水、60g乙醇、25g溶度37wt％的盐酸溶液和100g四甲基二乙烯基基二硅氧烷，温度升至60℃，并恒温30min；
(2)在1h内滴入100g正硅酸乙酯、50gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合溶液、100g苯基三乙氧基硅烷，滴加完毕后升温至75℃，反应3h；
(3)趁热分液取出油相，将油相倒入去离子水中洗涤至中性，旋蒸除去有机溶剂、多余未反应完封端剂和其它低分子副产物制得透明黏性高分子增粘剂。
实施例6：
提供一种光伏电池组件封装组合物的制备方法，包括以下步骤：
将实施例1、2、3、4、5制备好的增粘剂按以下质量比例配制成加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物：
第一组分：
第二组分：
其中，所述铂催化剂为铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物，其中铂含量为500ppm。所述抑制剂为含有质量分数为3％的1-乙炔基环己醇的端乙烯基聚二甲基硅氧烷。所述增粘剂分别为实施例1、2、3、4、5得到的增粘剂。
按重量比为1：1将第一组分和第二组分均匀混合，涂覆或灌封到光伏玻璃或背板表面，在真空环境下通过120℃加热层压工艺固化封装制成整体光伏电池组件。
对比例1：
市售加成型液体硅橡胶增粘剂G-040(广州星光有机硅科技有限公司)配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物。
对比例2：
市售加成型液体硅橡胶增粘剂XY-23-4(广州市矽友新材料科技有限公司)配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物。
对比例3：
EVA光伏胶膜封装材料。
对比例4：
POE光伏胶膜封装材料。
性能测试：
试验例1：光伏电池组件封装组合物粘结剪切强度的测定
采用万能力学试验机进行测试，玻璃基片尺寸100cm×20cm×4mm，粘接面积20cm×20cm，实施例1-5、对比例1-2的光伏电池组件封装组合物样品经120℃10min平板硫化机固化粘结，对比例3-4的胶膜封装材料经150℃10min平板硫化机固化粘结，测试结果如表1所示。
表1是利用本发明实施例1-5配制的增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物与市售增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物和EVA/POE光伏胶膜封装材料的粘结剪切强度对比。
表1
表1结果说明，使用本发明所述光伏电池组件封装组合物，能与光伏玻璃化学键合，使之永久、牢固地“长”在组件玻璃表面，与光伏玻璃的粘结力强，粘结剪切强度均大于0.25MPa(粘结破坏为玻璃基材断裂)，大于传统EVA胶膜封装材料0.15MPa的粘结剪切强度，大于传统POE胶膜封装材料0.1MPa的粘结剪切强度，比市售增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物高47％。
试验例2：光伏封装材料透光率的测定
采用紫外-可见分光光度计进行测试，实施例1-5、对比例1-2的光伏电池组件封装组合物样品经120℃10min平板硫化机固化，压制成2mm厚试样片，对比例3-4的胶膜封装材料叠加至每平方2200g，经150℃10min平板硫化机固化，同样压制成2mm厚试样片，测试2mm厚度下各封装材料的透光率，如表2所示。
表2是利用本发明实施例1-5配制的增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物与市售增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物和EVA/POE光伏胶膜封装材料的透光率对比。
表2
表2结果说明，采用本发明实施例1-5所得增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物具有更高的透光率，有望可以让更多的光源进入电池，从而获得光伏电池组件更高的能量输出。
试验例3：光伏封装材料折射率的测定
折射率(nD25)采用阿贝折光仪进行测试，结果如表3所示。
表3是利用本发明实施例1-5配制的增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物与市售增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物和EVA/POE光伏胶膜封装材料的折射率对比。
表3
表3结果说明，采用本发明实施例1-5所得增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物具有高的折射率，达到了POE光伏胶膜封装材料相当的水平，有望减少光线在封装材料与光伏玻璃界面处的反射，从而让更多的光源进入电池，获得更高的能量输出。
试验例4：光伏封装材料电气绝缘性能的测定
体积电阻率采用体积表面电阻率测试仪进行测试，击穿电压采用击穿电压试验仪进行测试，实施例1-5、对比例1-2的光伏电池组件封装组合物经120℃10min平板硫化机固化，压制成2mm厚试样片，对比例3-4的胶膜封装材料叠加至每平方2200g，经150℃10min平板硫化机固化，同样压制成2mm厚试样片，结果如表4所示。
表4是利用本发明实施例1-5配制的增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物与市售增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物和EVA/POE光伏胶膜封装材料的电器绝缘性对比。
表4
表4结果说明，采用本发明实施例1-5所得增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物具有优良的电器绝缘性，体积电阻率大于10^15Ω.cm，达到了EVA光伏胶膜封装材料相当的水平，比市售增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物高一个数量级；击穿电压大于25KV/mm，达到了EVA/POE光伏胶膜封装材料相当的水平，比市售增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物高40％以上。表明用本发明增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物可保障光伏电池组件具有更低的功率损耗。
试验例5：液体硅胶光伏电池组件可靠性测试分析
耐湿热试验(DH)：将光伏电池组件置于85℃，85％RH的环境试验箱中驻留1000小时，测试功率衰减，数量10个组件。
电势诱导衰减试验(PID)：85℃，85％RH的条件下对光伏电池组件施加+1500V电压，循环测试384h，数量10个组件。
湿冻试验(HF)：以85℃，85％RH下保持20个小时后，将温度降到-40℃放置0.5小时为一个循环，测试10个循环后，测试功率衰减，数量10个组件。
表5
表5结果进一步说明，采用本发明实施例1-5所得增粘剂配制成的加成型液体硅橡胶光伏电池组件封装组合物因具有超高透明性和高折射率，可让更多的光源进入电池，从而保证光伏电池组件获得更高的能量输出。同时，高分子增粘剂的结构设计和优良电气绝缘性能又保障光伏电池组件具有更低的功率损耗。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种增粘剂，其特征在于，所述增粘剂由包含以下的原料制备而成：正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷、封端剂、水、酸性催化剂、低级醇、有机溶剂；
其中，二官能团烷氧基硅烷的含量为0或不为0，有机溶剂的含量为0或不为0。
2.根据权利要求1所述的增粘剂，其特征在于，所述增粘剂由包含以下的原料制备而成：
3.根据权利要求1所述的增粘剂，其特征在于，所述二官能团烷氧基硅烷为第一相容剂，所述第一相容剂为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种；
所述三官能团烷氧基硅烷为极性改性剂或极性改性剂、第二相容剂的混合物，所述极性改性剂为γ-缩水甘油醚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中的一种或两种的混合，所述第二相容剂为苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种；
其中，制备增粘剂的原料包含第一相容剂、第二相容剂中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的增粘剂，其特征在于，所述封端剂为六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二苯基二硅氧烷中的一种或多种；所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、酸性离子交换树脂中的一种或多种；所述低级醇为甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇中的一种或多种；所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的一种或多种。
5.一种增粘剂的制备方法，其特征在于，包括步骤为：权利要求1-4中任一项所述的增粘剂中的原料经过水解缩合、接枝改性反应制备得到。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述增粘剂的制备方法包括步骤为：将水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌，再加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液，继续加热反应，结束反应后处理得到增粘剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述水、低级醇、酸性催化剂和封端剂混合并加热搅拌中加热持续时间为20-40min，加热温度为50-70℃；
所述加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液的滴加持续时间为1-3h；
所述加入正硅酸乙酯、二官能团烷氧基硅烷、三官能团烷氧基硅烷和有机溶剂的混合溶液后继续加热的持续时间为2-4h，加热温度为60-80℃。
8.一种光伏电池组件封装组合物，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的增粘剂或根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法制得的增粘剂。
9.根据权利要求8所述的光伏电池组件封装组合物，其特征在于，所述光伏电池组件封装组合物包括第一组分和第二组分；
其中，所述第一组分包括端乙烯基聚二甲基硅氧烷、多乙烯基聚硅氧烷、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷、铂催化剂，所述第二组分包括端乙烯基聚二甲基硅氧烷、多乙烯基聚硅氧烷、乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷、抑制剂、所述增粘剂；
所述第一组分和第二组分的含量为：以质量份数计，
第一组分
第二组分
10.根据权利要求9所述的光伏电池组件封装组合物，其特征在于，所述铂催化剂为铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物，其中铂含量为500ppm；
所述抑制剂为含有质量分数为3％的1-乙炔基环己醇的端乙烯基聚二甲基硅氧烷；
所述第一组分和所述第二组分的重量比为1：1。
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