TW201441288A - 太陽能電池模組封裝材料合成物及使用此的太陽能電池模組 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關太陽能電池模組封裝材料合成物及使用此的太陽能電池模組，所述本發明太陽能電池模組封裝材料合成物，其特徵在於：混合聚烯烴(Polyolefin)系高分子，有機過氧化物及如下結構式1的低聚物--光穩定劑而成。□所述結構式1中，R1,R2,R3,R4及R5為氫(H)或C1至C8烷基(alkyl)，R6,R7及R8為氫(H)或C1至C3烷基，R9為C1至C24烷基，n為滿足分子量2000至10000g/mol的整數。具有上述結構的本發明太陽能電池模組封裝材料合成物，使用特定穩定劑，使用其製造的封裝材料電絕緣性能得到顯著提高，把本發明的封裝材料用於太陽能電池模組時，即便持續暴露在高溫潮濕的環境，也能有效防止封裝材料自身的老化，並防止太陽能電池輸出功率的急劇下降，可以解決現有技術存在的問題。

Description

太陽能電池模組封裝材料合成物及使用此的太陽能電池模組
本發明係有關太陽能電池模組封裝材料合成物及使用此的太陽能電池模組，尤其涉及一種提高電絕緣性能的太陽能電池模組封裝材料合成物及使用此製造的太陽能電池模組，通過防止太陽能電池有可能發生的洩漏電流及單元的老化，可以防止太陽能發電模組在高溫潮濕環境下有可能發生的效率下降(PID現象)，在高溫高溫潮濕環境下長期使用時，同樣能夠防止模組的發電效率下降。
直到今天，作為主要能源使用的化石能源及核能等，由於其資源的有限性，使用期限有限制，還有持續被指出環境污染等問題點。因此，急需開發能夠代替這些能源的新能源。化石能源由於排放二氧化碳等溫室氣體及各種有害氣體，人們越來越擔心其危害。尤其，由於埋藏量有限，面臨著很難持續使用下去的現實問題。而最近成為其代替方案考慮的核能，同樣無法忽視資源枯竭的問題，原料及生成物質排放的放射能，在使用後的處理劑保管方面存在很大的困難。
由於存在這些能源問題，一直存在代替能源的需求，最近風力、地熱、太陽能等能源的前景得到了普遍認可。特別是，太陽光能及太陽熱能在安裝位置上比較自由，供應無限制，發展前景最被看好。世界各國的大力支持下，太陽能發電呈現告訴增長勢頭，其中，使用簡便的太陽光發電模組(module)產業每年持續高速增長。
太陽能電池是把太陽光能轉換成電能的電元件，包括利用矽 膠材料的多晶及單晶單元(cell)，存在利用其他無機及有機物的多種形式。這種太陽能電池單元連接數張乃至數十張，由長期使用過程中防止破損的封裝材料(Encapsulant)、表面保護玻璃、背板(Backsheet、背面保護膜)疊放構成太陽能電池模組。具有這種結構的太陽能電池模組由利用光電效果、把光能轉化成電能的太陽能電池單元及其保護部件構成。尤其，矽膠系列太陽能電池的普通模組化過程中，讓單元位於透光的同時起保護作用的表面玻璃與裏側保護部件背板之間。這裏，為了保護單元並粘接玻璃與背面保護膜，使用封裝材料。更詳細地，以表面玻璃、封裝材料薄片、太陽能電池單元、封裝材料薄片、背面保護膜的順序疊放，通過高溫讓封裝材料薄片完全熔化、具有充分流動性的狀態下，通過層壓(lamination)工序，從上下方向加壓及排氣，進行模組化。這種太陽能電池模組，比如韓國特許公開公報第2009-0035971號公開了一種太陽能電池模組結構，其結構為依次疊放表面玻璃、EVA封裝材料、單元、EVA封裝材料、背板。
但是，現有技術中，包括所述太陽能電池模組在內的普通結構太陽能電池模組，由於長期使用於室外環境，受到各種室外條件影響，發生性能下降等問題。尤其，為了獲得高功率，連接很多太陽能電池模組，獲得約1000V或其以上系統電壓的大功率發電模組陣列(array)來說，太陽能電池模組長期持續暴露在高溫潮濕的環境時，模組之間存在電位差的狀況下，發生漏電，引發急劇的發電效率下降現象。為了解決這一問題，現有技術提出了多種方案，主要有對單元表面的絕緣膜進行改質或變更結構，最大限度地降低對單元的影響，以及通過提高封裝材料的體積電阻，抑制漏電等方法，需要提出比這些方案更實際的方案。
尤其，所述現有各方法中，提高封裝材料體積電阻的方法，由於使用的原料及添加劑的限制，很難實現。市場上使用最多的乙烯醋酸乙烯酯(Ethylene vinyl acetate；EVA)共聚物封裝材料，由於原料本身所含醋酸乙烯酯(Vinyl acetate；VA)起降低體積電阻的作用，由於制模工序的局限及光學特徵原因，其含量定在26~33%範圍內，改進的餘地很小，使用的添加劑也同樣降低一部分體積電阻。為了得到滿意的封裝材料物性，有過一些調節配比的嘗試，但結果都並不理想。作為一例，韓國特許公開公報第2013-007681號公開了一種通過添加無機物粒子強化電絕緣性能的方 法，但這會引發光學物性下降的問題，不能用於出現PID現象的單元正面，很難實際適用。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
專利文獻1：韓國特許公開公報第2009-0035971號
專利文獻2：韓國特許公開公報第2009-0007681號
本發明是為了解決上述問題而提出的發明，其目的在於提供一種強化電絕緣性能的新封裝材料合成物，在外部極限環境、特別是高溫潮濕環境條件下，防止太陽能電池的老化，防止輸出功率急劇下降。
本發明的另一目的在於提供一種太陽能電池模組，其包括使用具所述特徵的封裝材料合成物製造的封裝材料。
除了上述明確目的之外，本領域的普通技術人員通過這些目的及本說明書記述的技術方案，能夠容易得到的其他目的也屬於本發明的目的。
實施方案
本發明提供一種太陽能電池模組封裝材料合成物，其特徵在於：混合聚烯烴(Polyolefin)系高分子、有機過氧化物及如下結構式1的低聚物--光穩定劑而成。
<結構式1>
所述結構式1中，R1,R2,R3,R4及R5為氫(H)或C1至C8烷基(alkyl)，R6,R7及R8為氫(H)或C1至C3烷基，R9為C1至C24烷基，n為滿足分子量2000至10000g/mol的整數。
本發明的所述聚烯烴(Polyolefin)系高分子是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物。
本發明的所述光穩定劑，以聚烯烴系高分子100重量份為準，以0.01至5重量份比例混合。
本發明的所述光穩定劑，其熔點在50至150℃範圍內。
本發明的所述有機過氧化物，以聚烯烴系高分子100重量份為準，以0.1至2.0重量份比例混合。
本發明的所述封裝材料合成物包括選自交聯助劑、粘接輔助劑矽烷偶聯劑、防止光及熱等外部衝擊帶來的老化的紫外線(UV)吸收劑、光穩定劑、防氧化劑中的某一種以上。
本發明的所述交聯助劑的混合比例為以聚烯烴系高分子100重量份為准，0.2至2.0重量份的比例。
本發明的所述乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的醋酸乙烯酯含量為15至40重量%，熔融指數(190℃，2.16kg)為1至50g/10分鐘。
本發明提供一種太陽能電池模組封裝材料，其特徵在於：使用混合聚烯烴(Polyolefin)系高分子、有機過氧化物及如上結構式1的低聚物--光穩定劑而成的太陽能電池模組封裝材料合成物，以厚度為0.3至0.9mm的薄片形式成型。
本發明提供一種太陽能電池模組，其特徵在於：使用一種封裝材料；該封裝材料使用一種太陽能電池模組封裝材料合成物，以厚度為0.3至0.9mm的薄片形式成型；所述太陽能電池模組封裝材料合成物混合聚烯烴(Polyolefin)系高分子、有機過氧化物及如上結構式1的低聚物--光穩定劑而成。
具有上述結構的本發明太陽能電池模組封裝材料合成物通過使用特定穩定劑。而以此製造的封裝材料，其電絕緣性能會得到顯著提高，把本發明的封裝材料使用于太陽能電池模組時，即便長期暴露在高溫潮濕環境中，也能防止封裝材料自身的老化，且有效防止太陽能電池輸出功率的急劇下降，可以解決所述問題點。更詳細地，持續暴露在高溫潮濕環境的串聯太陽能電池模組接通高電壓時，本發明的封裝材料可以大大提高單元與模組部件之間的電絕緣性能，可以抑制水分的滲透，可以防止模組有可能出現的洩漏電流，從而在嚴酷的外部環境下，也能以輸出功率穩定的狀態，長期使用太陽能電池模組。
1‧‧‧表面玻璃
2‧‧‧封裝材料
3‧‧‧背板
4‧‧‧太陽能電池單元
圖1為包括本發明封裝材料的太陽能電池模組通常結構概略示意圖。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造 性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
圖1為包括本發明封裝材料的太陽能電池模組通常結構概略示意圖。如圖1所示，本發明的太陽能電池模組具有疊層結構，疊放表面玻璃(1)、正面封裝材料薄片(2)，太陽能電池單元(4)、背面封裝材料薄片(2)、背板(3)。
本發明中，作為封裝材料薄片，考慮柔韌性，可以使用變性聚乙烯(Polyethylene)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，為了確保太陽能電池模組使用上的透明性，最好是使用乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的醋酸乙烯酯含量為20至40重量%為宜。另外，190℃、2160kg重荷條件下熔融指數(Melt Flow Rate)為1.0至50g/分鐘為宜。另外，可以添加交聯助劑及粘接輔助劑。交聯助劑在與有機過氧化物發生交聯反應時，可以調節速度及交聯密度。粘接輔助劑可以提高與玻璃的粘接性。另外，本發明的核心穩定劑包括電絕緣性能優秀的穩定劑，之外，按用途適當包括紫外線吸收劑、光穩定劑、防氧化劑。
本發明的最佳實施例中，本發明封裝材料合成物作為提高電絕緣性能的核心穩定劑，必須使用如下結構式1的物質，其使用量為以主原料樹脂100重量份為准，0.01至5重量份。
所述結構式1中，R1,R2,R3,R4及R5為氫(H)或C1至C8烷基(alkyl)，R6,R7及R8為氫(H)或C1至C3烷基，R9為C1至C24烷基，n為滿足分子量2000至10000g/mol的整數。
所述本發明的穩定劑與樹脂的相容性高，分散性優秀，提高薄片的疏水性(water repellency)，抑制由光或熱引發的高分子老化的同時，以薄片狀制模或作為封裝材料用於太陽能電池模組時，呈現很高的體積電阻，在所述高溫潮濕環境中，有效防止太陽能電池模組的老化。
本發明最佳實施例中，所述<結構式1>的核心穩定劑分子量如果是2000g/mol以下，則很難呈現充分體積阻力上升效果，如果是10000g/mol以上，則與樹脂的相容性降低，不適合使用。
本發明最佳實施例中，作為交聯劑(corss-linking agent)用於太陽能電池模組封裝材料的有機過氧化物為從2,2-二(t-丁基過氧)丁烷(2,2-di(t-butyl peroxy)butane)、t-丁基-異丙基(t-butyl-peroxy isopropyl)、1,1-二-(t-戊基過氧)環己烷(1,1-di-(t-amyl peroxy)cyclohexane)、t-丁基過氧-2-乙基己基碳酸酯(t-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate)、t-amyl(2-乙基己基)單過碳酸酯(t-amyl(2-ethylhexyl)mono peroxy carbonate)、t-丁基過氧醋酸酯(t-butyl peroxy acetate)、t-戊基過氧-2-己酸乙酯(t-amyl peroxy-2-ethylhexanoate)、2,5-二甲基-2,5-二(t-丁基過氧)己烷(2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butyl peroxy)hexane)、t-丁基過氧-2-己酸乙酯(t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate)中選擇的一種或兩種化合物。所述過氧化物的使用量為以乙烯醋酸乙烯酯(EVA)100重量份為准0.1至2重量份為宜。
為了提高封裝材料薄片的成型性及特性，本發明的封裝材料合成物除了可以添加所述有機過氧化物外，還可以添加各種添加劑。這些添加劑比如可以是有益於交聯的交聯助劑(Crosslinking Agent)及矽烷偶聯劑。
交聯助劑提高交聯率，可以調節交聯速度。以這種目的使用 的交聯助劑有三丙烯異三聚氰酸(triallyl isocyanurate)、三羥甲基丙烷-三-甲基丙烯酸酯(trimethylolpropan-tri-methacrylate)等。作為主原料使用乙烯醋酸乙烯酯(EVA)時，交聯助劑相對於樹脂投入量，添加0.1至2重量份為宜。
作為粘接輔助劑使用的矽烷偶聯劑(silane coupling agent)有乙烯基(vinyl group)、亞克力洛克西基(acrylicroxy)、甲基亞克力洛克西基(meth acrylicroxy)等不飽和基，胺基(amino)、環氧基(epoxy)及烷氧基(alkoxy)等可水解(hydrolysis)基的化合物。作為矽烷偶聯劑(silane coupling agent)具體有乙烯基三乙氧基矽氧烷(Vinyl Tri Ethoxy siloxane)、乙烯基三含甲氧基的矽氧烷(Vinyl Tri methoxy siloxane)、γ-甲基亞克力洛克西丙三乙氧基矽氧烷(γ-meth acrylicroxy propyl tri ethoxy siloxane)等。作為主原料使用乙烯醋酸乙烯酯(EVA)時，矽烷偶聯劑相對於樹脂投入量100重量份，投入0.1至1.5重量份為宜。
除了所述各種添加劑之外，太陽能電池模組封裝材料薄片，可以按需要投入紫外線吸收劑、光穩定劑、防氧化劑等，並為了防止由光及熱引發的老化，投入穩定劑。更詳細地，為了防止由於暴露紫外線環境下引發的老化，可以添加UV吸收劑，為了防止由於外部的熱及光衝擊引發的老化，可以添加光穩定劑HALS(Hindered Amine Light Stabilizer)，防氧化劑等。
可以一起使用的UV吸收劑沒有特別限制，但使用在製造薄片的工序中，易於混合在熔融狀樹脂的為宜。作為示例有苯甲酮(benzophenone)系UV吸收劑或苯並噻唑(benzothiazol)系UV吸收劑，可以使用一種以上這些吸收劑。所述苯甲酮(benzophenone)系UV吸收劑具體有2-羥基-4-N-辛氧苯甲酮(2-hydroxy-4-N-octyloxybenzo phenone)、2-羥基-4-甲氧基-苯甲酮(2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone)等，所述苯並噻唑(benzothiazol)系UV吸收劑具體有2-(2H-苯並噻唑-2-烷基)-6-(十二烷基)-4-甲酚(2-(2H-benzothiazol-2-yl)-6-(dodecyl)-4-methylphenol)等。其使用量，相對於使用樹脂100重量份，可以添加0.1至0.5重量份。
一起使用的光穩定劑也沒有特別限制，但使用在製造薄片的工序中，易於混合在熔融狀樹脂的為宜。具有這種特性的光穩定劑具體有 二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)癸二酸酯(bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate)、二-(N-辛氧四甲基)呱啶基癸二酸酯(bis-(N-octyloxytetramethyl)piperidinyl sebacate)、二(1,2,2,6,6-五甲基-4-呱啶基)癸二酸酯(bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate)、甲基1,2,2,6,6-五甲基-4-呱啶基癸二酸酯(methyl 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate)等。這些光穩定劑的使用量為，相對於使用樹脂100重量份，可以添加0.05至0.5重量份。
另外，可以一起使用的防氧化劑同樣沒有特別限制，但使用在製造薄片的工序中，易於混合在熔融狀樹脂的為宜。這種防氧化劑有苯酚(phenol)系防氧化劑、亞磷酸酯(phosphite)系防氧化劑等，可以選擇其中的一種以上使用。所述苯酚系防氧化劑具體有季戊四醇四(3-(3,5-二-三-丁基-4-羥苯基)丙酸酯(Pentaerythritol tetrakis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate)、十八烷基3-(3,5-二-三-丁基-4-羥苯基)丙酸酯(Octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate)等。所述亞磷酸酯系防氧化劑具體有三(2,4-二-三-丁基)亞磷酸酯(tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite)、三(壬基苯)亞磷酸酯(tris(nonylphenyl)phosphite)。防氧化劑的使用量為，相對於使用樹脂100重量份，可以添加0.01至0.3重量份。
所述本發明的封裝材料合成物與添加劑投入雙軸擠壓機(extruder)，混煉均勻後，通過T型沖模(T-die)或研光機(calender)製模方法，製造成薄片形狀。這裏，封裝材料薄片的厚度為0.2至0.9mm，最好是0.3至0.7mm，製模後採取卷軸或裁減的片狀形式。
如圖1所示，利用本發明太陽能電池模組封裝材料薄片的矽膠系太陽能電池模組，以表面玻璃(1)、本發明EVA封裝材料薄片(2)、太陽能電池單元(4)、本發明的EVA封裝材料薄片(2)、背板(3)的順序疊放而成，或者以表面玻璃(1)、本發明的EVA封裝材料薄片(2)、太陽能電池單元(4)、異種烯烴封裝材料薄片、背板(3)的順序疊放而成。疊層結束後，通過真空層壓機(laminator)，在100至180℃溫度條件下，進行排氣1至10分鐘，加壓0.5至4分鐘，維持5至5分鐘，進行真空加熱及加壓，製造太陽能電池模組。
下面，參考實施例及比較例，對本發明進行更加詳細的說明，但本發明不受限於這些實施例。
實施例1
乙烯醋酸乙烯酯(EVA)封裝材料薄片，在常溫條件下充分混合醋酸乙烯酯含量28%(三星總石油化工有限公司，E280PV)、熔融指數15g/10分鐘的EVA100重量份，交聯劑三-丁基過氧-2-乙基己基碳酸酯(tertiary-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate)(Dong Sung HIGHCHEM，Chemex EC)0.5重量份，交聯助劑三丙烯異三聚氰酸(triallyl isocyanurate)(日本化成公司製造，TAIC)1.0重量份，粘接輔助劑γ-甲基亞克力洛克西丙三乙氧基矽氧烷(γ-meth acrylicroxy propyl tri ethoxy siloxane)(信越化學，KBM-503)0.1重量份，紫外線吸收劑--2-羥基4-辛基洛克苯甲酮(2-hydroxy 4-octyl roxy benzophenone)(住友化學公司，sumisorb 130)0.2重量份，防氧化劑苯丙酸3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羥基-十八醇酯(benzene propanoic acid 3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy-octadecyl ester)(BASF,Irganox 1076)0.2重量份，結構式1的α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(α-alkene(C20-C24)maleic anhydride-4-amino-2,2,6,6-Tetra piperidine oligomer)(BASF,Uvinul 5050H)0.05重量份，以直徑105mm的同軸雙擠出機(twin extruder)以薄片形狀製模。這裏，擠壓工序的條件為溫度低於120℃、排出量500kg/h，薄片的厚度為0.45mm。
實施例2
與實施例1相比，除α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)的添加比例改變成0.1重量份之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
實施例3
與實施例1相比，除α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)的添加比例改變成0.2重量份之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
實施例4
與實施例1相比，除α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)的添加比例改變成0.3重量份之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
實施例5
與實施例1相比，除了額外添加二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)癸二酸酯(BASF,Tinuvin 770)0.1重量份之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
實施例6
與實施例1相比，除了額外添加二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)癸二酸酯(BASF,Tinuvin 770)0.2重量份之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
比較例1
與實施例1相比，除不添加α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
比較例2
與實施例5相比，除不添加α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
比較例3
與實施例6相比，除不添加α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
比較例4
與實施例5相比，除了以如下結構式2的物質0.1重量份代替α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
比較例5
與實施例5相比，除了以如上結構式2的物質0.2重量份代替α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
比較例6
與實施例5相比，除了以如上結構式2的物質0.3重量份代替α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
比較例7
與實施例5相比，除了以如下結構式3的物質0.1重量份代替α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
<結構式3>
比較例8
與實施例5相比，除了以如上結構式3的物質0.2重量份代替α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF, Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
比較例9
與實施例5相比，除了以如上結構式3的物質0.3重量份代替α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物(BASF,Uvinul 5050H)之外，其他條件不變，製造EVA封裝材料。
試驗例1
利用實施例及比較例製備的封裝材料，製造了交聯化薄片試片。以圖1的疊層結構，以單元除外的結構疊放後，通過真空層壓機按順序進行四分鐘排氣、1分鐘衝壓，維持十分鐘，獲得模組。去除玻璃和背板後，製作成10cm圓形形狀。
利用所述試片，根據JIS K-6911標準，檢測體積電阻，結果記錄在如下表1。
試驗例2
利用實施例及比較例製備的封裝材料，製造了54單元(cell)結構的模組。首先，按順序依次疊放表面玻璃、EVA封裝材料、單元、多層封裝材料、PET系背板(LTW-09ST-2,Toray Advanced Films(日本東麗公司))後，在設定為145℃的真空層壓機上，依次進行4分鐘排氣、1分 鐘衝壓、10分鐘維持，得到模組。
這裏使用的太陽能電池單元是多晶矽膠6英寸、2bus bar type、呈現16.6%的單元效率。作為表面玻璃採用通常用於太陽能電池模組的3.2mm厚度玻璃。
把所述太陽能電池模組投入恒溫恒濕器中，向模組接通電源，以初始輸出變化為准，檢測老化程度。
試驗條件如下。恒溫恒濕器的溫度及濕度分別設定為50℃，50%RH。測試時的模組表面玻璃上鋪墊了鋁箔(aluminum foil)，向單元電線連接(-)極，模組框架上連接(+)極後，接通1000V直流電源(PID測試)。
在上述條件下放置48小時後，與試驗前的初始輸出功率做比較，檢測老化程度，把結果以初始輸出值維持率形式記錄在表1。
從上面的試驗結果來看，各實施例中，只要添加少量α-烯烴(C20-C24)順丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物即可讓體積電阻大幅提高，進而在PID測試中模組老化急劇下降。另外，為了提高耐候性，同時投入通常在EVA封裝材料中使用的光穩定劑--二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)癸二酸酯時，電絕緣性能仍然維持很高水準。
但比較例1至比較例3，不投入α-烯烴(C20-C24)顺丁烯酐-4-氨基-2,2,6,6-利樂呱啶低聚物時，封裝材料體積電阻急劇下降到1013Ω cm數量级。而模組的輸出維持率也下降到最小25%，可以很容易地看出本發明提示的結構式1穩定劑對提高模組電絕緣特性的貢獻非常高。
另外，通過比較例4至9的結果，確認了具有類似於結構式1的官能團、且分子量約為400左右的短分子對電絕緣性能的影響。結果表明，與比較例1至3類似，很難提高電絕緣性能。
以上的試驗例表明，本發明提示的結構式1的物質對太陽能電池用封裝材料電絕緣性能強化影響非常顯著，效果非常好。

Claims (8)

  1. 一種太陽能電池模組封裝材料合成物，包括聚烯烴(Polyolefin)系高分子、有機過氧化物及光穩定劑，其特徵在於：所述聚烯烴(Polyolefin)系高分子是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物，所述光穩定劑是二(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)癸二酸酯(bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate)與如下結構式1的低聚物(oligomer)，在此，所述結構式1的低聚物，其熔點在50至150℃範圍內。 所述結構式1中，R1,R2,R3,R4及R5為氫(H)或C1至C8烷基(alkyl)，R6,R7及R8為氫(H)或C1至C3烷基，R9為C1至C24烷基，n為滿足分子量2000至10000g/mol的整數。
  2. 根據請求項1所述的太陽能電池模組封裝材料合成物，其特徵在於：所述光穩定劑，以聚烯烴系高分子100重量份為准，以0.01至5重量份比例混合。
  3. 根據請求項1所述的太陽能電池模組封裝材料合成物，其特徵在於：所述有機過氧化物，以聚烯烴系高分子100重量份為准，以0.1至2.0重量份比例混合。
  4. 根據請求項1所述的太陽能電池模組封裝材料合成物，其特徵在於：所述封裝材料合成物包括選自交聯助劑、粘接輔助劑矽烷偶聯劑、防止光及熱等外部衝擊帶來的老化的紫外線(UV)吸收劑、光穩定劑、防氧化劑中的某一種以上。
  5. 根據請求項4所述的太陽能電池模組封裝材料合成物，其特徵在於：所述交聯助劑的混合比例為以聚烯烴系高分子100重量份為准，0.2至2.0重量份的比例投入。
  6. 根據請求項1所述的太陽能電池模組封裝材料合成物，其特徵在於：所述乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的醋酸乙烯酯含量為15至40重量%，熔融指數(190℃，2.16kg)為1至50g/10分鐘。
  7. 一種太陽能電池模組封裝材料，其特徵在於：使用請求項1至6中的某一項太陽能電池模組封裝材料合成物，以厚度為0.3至0.9mm的薄片形式成型。
  8. 一種太陽能電池模組，其特徵在於：使用請求項7的封裝材料。
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