專利名稱：一種高效率太陽能封裝膠膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能封裝膠膜，特別涉及一種由上層膠膜和下層膠膜組成的光電轉(zhuǎn)換效率高的太陽能封裝膠膜。
背景技術(shù)：
太陽能是代替日益枯竭的石油能源的優(yōu)秀選擇。近年來，晶硅太陽能電池受到了極大的關(guān)注和發(fā)展。典型的晶硅太陽能電池組件的主體是ー個(gè)多層材料的層壓件，該層壓件的結(jié)構(gòu)從上(面向陽光)而下依次是ー層玻璃、ー層封裝膠膜、一層太陽能電池片、ー層封
裝膠膜和ー層背板。在目前商業(yè)用晶硅太陽能組件中，封裝膠膜主要使用こ烯-醋酸こ烯酯共聚物(以下稱EVA)材料，而且上、下兩層封裝膠膜相同?，F(xiàn)有的太陽能電池組件光電轉(zhuǎn)換效率較不理想，而且由于現(xiàn)有的封裝膠膜阻擋紫外線、反射太陽光的功能較差，因此為了防止背板快速老化，需要在背板上設(shè)置ー阻擋紫外線的復(fù)合或涂覆膜，所述的復(fù)合或涂覆膜主要包括氟膜/聚酯膜/氟膜的三層復(fù)合或涂覆膜、氟膜/聚酯膜/非氟膜的三層復(fù)合或涂覆膜。但是，復(fù)合或涂覆膜雖然能夠起到阻擋紫外線的作用，但在紫外光的照射下，降解很快，復(fù)合或涂覆膜的降解使背板的性能急劇下降而增大組件失效的風(fēng)險(xiǎn)。而且該復(fù)合或涂覆膜的設(shè)置也提高了太陽能電池組件的成本，使用效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種高效率太陽能封裝膠膜。本發(fā)明不僅具有優(yōu)越的反射太陽光的能力，而且還能有效地阻擋太陽光中的紫外線，即提高了太陽能組件的光電轉(zhuǎn)換效率，又能降低太陽能組件的成本、提高太陽能組件的使用壽命。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種高效率太陽能封裝膠膜，包括上層膠膜和下層膠膜，所述的上層膠膜按質(zhì)量份主要采用EVA樹脂100份、過氧化物0. 1-10份、助交聯(lián)劑0. 1-5份、硅烷偶聯(lián)劑0. 1-5份和穩(wěn)定性助劑0. 1-15份制成；所述的下層膠膜按質(zhì)量份主要采用EVA樹脂100份、過氧化物0. 1-10份、助交聯(lián)劑0. 1-5份和穩(wěn)定性助劑
0.1-15份；所述的下層膠膜按質(zhì)量份還包括5-10份添加剤，添加劑為鈦白粉、氧化鋅、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鐵或炭黑中的ー種或者幾種。上述的高效率太陽能封裝膠膜中，所述的添加劑為8份，且包括鈦白粉6份和氧化鋅2份。前述的高效率太陽能封裝膠膜中，所述的上層膠膜的厚度為10-500 ym，所述的下層膠膜的厚度為20- 500 Um0前述的高效率太陽能封裝膠膜中，所述的上層膠膜的厚度為100 ym，所述的下層膠膜的厚度為450 iim。前述的高效率太陽能封裝膠膜中，所述的過氧化物采用過氧化叔丁基-2-こ基己酸酷、3-2-叔丁基過氧化物、過氧化叔ニ異丙苯、2，5-ニ過氧化氫、過氧化叔丁基苯甲酸酷、過氧化叔丁基_3，3，5-三甲基環(huán)己酸酷、過氧化叔丁基月桂酸酷、過氧化-2-こ基己基碳酸叔丁酯或者過氧化4-甲基苯甲酰。前述的高效率太陽能封裝膠膜中，所述的助交聯(lián)劑采用三羥甲基丙烷三丙烯酸酷；三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酷、N-N-間苯基雙馬來酰亞胺、1，2-聚丁ニ烯、ニ烯丙基鄰苯ニ酸酷、三烯丙基異氰酸酯或三烯丙基氰酸酷。前述的高效率太陽能封裝膠膜中，所述的硅烷偶聯(lián)劑采用こ烯基三こ氧基硅烷、こ烯基三こ酰氧基硅烷、こ烯基三氯硅烷、￠- (3，4-こ氧基環(huán)己烷)こ基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷或者Y-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷。前述的高效率太陽能封裝膠膜中，所述的穩(wěn)定性助劑按質(zhì)量份包括0.05-1份的光穩(wěn)定劑和0. 05-1份的抗氧劑；所述的光穩(wěn)定劑采用雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酷、聚丁ニ酸(4羥基-2，2，6，6，_四甲基-1哌啶こ醇酷)、雙(I-辛氧基_2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酷、聚(叔丁基戊酸-N-烷基-2，2,6,6,-四甲基哌啶酷)和N，N-雙(2，2，6，6-四甲基-哌啶基)-I, 6，己ニ胺中的ー種或幾種；所述的抗氧劑采用四[￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酷、￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯 基)丙酸正十八碳醇酯、亞磷酸三(單壬基苯和ニ壬基苯混合酷)、季戊四醇雙亞磷酸ニ異癸酷、季戊四醇雙亞磷酸(十八)酷和2，6- ニ叔丁基-4-こ基苯酚中的一種或者幾種。前述的高效率太陽能封裝膠膜中，包括上層膠膜和下層膠膜，上層膠膜按質(zhì)量份主要包括EVA樹脂100份、過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯I. 2份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酷0. 6份、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑I份、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酯0.8份和四[￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.8份；下層按質(zhì)量份主要包括EVA樹脂100份、過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯I. 2份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份、鈦白粉6份、氧化鋅2份、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酯0.8份和四[￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.8份。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明固定于太陽能電池片與背板之間，且包括上層膠膜和下層膠膜，上層膠膜具有優(yōu)越的透光性，可以有效地使，而靠近背板的ー層(以下稱下層)能夠阻擋紫外線和反射太陽光，采用本發(fā)明的太陽能組件不僅提高了光電轉(zhuǎn)換效率，而且避免了紫外線和太陽光對(duì)背板的損害、延長(zhǎng)了使用壽命。另外，由于本發(fā)明可以阻擋紫外線和反射太陽光，因此，采用本發(fā)明的組件對(duì)于背板的要求大為降低，適于本發(fā)明的太陽能背板的結(jié)構(gòu)可以是但不限于氟膜/PET的氟膜兩層復(fù)合或涂覆膜、氟膜/聚酯膜/氟膜的三層復(fù)合或涂覆膜或者是氟膜/聚酯膜/非氟膜的三層復(fù)合或涂覆膜。對(duì)本發(fā)明有利的是，太陽能背板采用氟膜/PET的氟膜兩層復(fù)合或涂覆膜，采用上述可靠但耐紫外老化相對(duì)較弱的便宜背板，既提高了組件可靠性、又降低了組件的成本。下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :一種高效率太陽能封裝膠膜，包括上層膠膜和下層膠膜，上層膠膜的厚度為200 u m,下層膠膜厚度300 u m。其中上層膠膜按質(zhì)量份主要包括EVA樹脂100份、過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酷，氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯I. 5份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯I份、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑I份和穩(wěn)定性助劑0. 5份，該上層膠膜根據(jù)需要可以進(jìn)一歩包括本領(lǐng)域的一種或多種常規(guī)添加剤，該常規(guī)添加劑包括但不限于加工性助劑和阻燃劑。下層膠膜按質(zhì)量份主要包括EVA樹脂100份、過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯I. 5份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯I份、鈦白粉10份和穩(wěn)定性助劑I份，該下層膠膜根據(jù)需要可以進(jìn)一歩包括本領(lǐng)域的一種或多種常規(guī)添加剤，該常規(guī)添加劑包括但不限于加工性助劑和阻燃劑。本發(fā)明的制備エ藝可采用本領(lǐng)域常規(guī)EVA太陽能封裝膠膜的制備方法。上述實(shí)施例中，所述的EVA樹脂是指VA含量為33%的EVA樹脂。所述的過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯作為交聯(lián)劑，且可采用浙江上虞紹風(fēng)化工有限公司生產(chǎn)的過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酷。所述的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯作為助交聯(lián)劑，且可采用上海方銳達(dá)化學(xué)品有限公司生產(chǎn)的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酷。所述Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑作為硅烷偶聯(lián)劑，且可采用南京向前化工有限公司生產(chǎn)的Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑。所述的鈦白粉作為紫外線吸引劑，且可采用杜邦TS6200。所述的雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酯作為穩(wěn)定性助劑中的光穩(wěn)定劑，四[￠-(3, 5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯作為穩(wěn)定性助劑中的抗氧劑。本發(fā)明的制備エ藝可采用本領(lǐng)域常規(guī)EVA太陽能封裝膠膜的制備方法。
實(shí)施例2 : —種高效率太陽能封裝膠膜，包括上層膠膜和下層膠膜，上層膠膜的厚度為100 u m,下層膠膜厚度450 u m。其中上層膠膜按質(zhì)量份主要包括EVA樹脂100份、過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯I. 2份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑0. 8份、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酯0. 8份和四[￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.8份，該上層膠膜根據(jù)需要可以進(jìn)一歩包括本領(lǐng)域的一種或多種常規(guī)添加剤，該常規(guī)添加劑包括但不限于加工性助劑和阻燃劑。下層膠膜按質(zhì)量份主要包括EVA樹脂100份、過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯
I.2份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份、鈦白粉6份、氧化鋅2份、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酯0.8份和四[￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酷0. 8份。該下層膠膜根據(jù)需要可以進(jìn)一歩包括本領(lǐng)域的一種或多種常規(guī)添加剤，該常規(guī)添加劑包括但不限于加工性助劑和阻燃劑。上述實(shí)施例中，所述的EVA樹脂是指VA含量為33%的EVA樹脂。所述的過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯作為過氧化物，且可采用浙江上虞紹風(fēng)化工有限公司生產(chǎn)的過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酷。所述的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯作為助交聯(lián)劑，且可采用上海方銳達(dá)化學(xué)品有限公司生產(chǎn)的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酷。所述Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑作為硅烷偶聯(lián)劑，且可采用南京向前化工有限公司生產(chǎn)的Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑。所述的鈦白粉作為紫外線吸引劑，且可采用杜邦TS6200。所述的雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酯作為穩(wěn)定性助劑中的光穩(wěn)定劑，四[￠- (3，5_ ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯作為穩(wěn)定性助劑中的抗氧劑。申請(qǐng)人:對(duì)實(shí)施例I的太陽能封裝膠膜(以下稱為EVA膠膜A)、實(shí)施例2的太陽能封裝膠膜(以下稱為EVA膠膜B)與現(xiàn)有的常規(guī)太陽能封裝膠膜(以下稱為EVA膠膜C)制作的太陽能組件的性能作為對(duì)比試驗(yàn)?，F(xiàn)有的常規(guī)太陽能封裝膠膜厚度為500 ym，該太陽能封裝膠膜按質(zhì)量份主要包括VA含量為33%的EVA樹脂(阿珂瑪)100份、交聯(lián)劑過氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯(浙江上虞紹風(fēng)化工有限公司)I. 5份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯I份、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑(南京向前化工有限公司)I份和穩(wěn)定性助劑0. 5份。性能對(duì)比試驗(yàn)如下I、使用氟膜/PET兩層復(fù)合背板，按EVA膠膜C/電池片/EVA膠膜A/背板進(jìn)行層壓，制作組件E ;2.使用氟膜/PET兩層復(fù)合背板，按EVA膠膜C/電池片/EVA膠膜B/背板進(jìn)行層壓，制作組件F ;3.使用氟膜/PET兩層復(fù)合背板，按EVA膠膜C/電池片/EVA膠膜C/背板進(jìn)行層壓，制作組件G ； 4.對(duì)三組組件分別測(cè)試光電轉(zhuǎn)換效率；5.測(cè)試耐紫外光輻照性能；按照國際電エ委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC61345規(guī)定要求進(jìn)行紫外輻照老化測(cè)試。試驗(yàn)條件為試樣表面溫度60±5°C，波長(zhǎng)為200-400nm范圍，輻照強(qiáng)度為 15KW*h/m。6.耐濕熱老化性能；按GB/T2423. 3進(jìn)行濕熱老化試驗(yàn)。試驗(yàn)條件試樣表面溫度為85 °C,相対濕度85%，試驗(yàn)時(shí)間2000小時(shí)。7.測(cè)試紫外老化和濕熱老化前后無電池片遮蓋處背板老化情況(觀察顔色及對(duì)背板進(jìn)行對(duì)折分析)。測(cè)試結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于包括上層膠膜和下層膠膜，所述的上層膠膜按質(zhì)量份主要采用EVA樹脂100份、過氧化物0. 1-10份、助交聯(lián)劑0. 1-5份、硅烷偶聯(lián)劑0. 1-5份和穩(wěn)定性助劑0. 1-15份制成；所述的下層膠膜按質(zhì)量份主要采用EVA樹脂100份、過氧化物0. 1-10份、助交聯(lián)劑0. 1-5份和穩(wěn)定性助劑0. 1-15份；所述的下層膠膜按質(zhì)量份還包括5-10份添加剤，添加劑為鈦白粉、氧化鋅、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鐵或炭黑中的一種或者幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于所述的添加劑為8份，且包括鈦白粉6份和氧化鋅2份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于所述的上層膠膜的厚度為10-500 iim，所述的下層膠膜的厚度為20- 500 Um0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于，所述的上層膠膜的厚度為100 Ii m,所述的下層膠膜的厚度為450 V- m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于，所述的過氧化物采用過氧化叔丁基-2-こ基己酸酷、3-2-叔丁基過氧化物、過氧化叔ニ異丙苯、2，5-ニ過氧化氫、過氧化叔丁基苯甲酸酷、過氧化叔丁基_3，3，5-三甲基環(huán)己酸酷、過氧化叔丁基月桂酸酷、過氧化-2-こ基己基碳酸叔丁酯或者過氧化4-甲基苯甲酰。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于，所述的助交聯(lián)劑采用三羥甲基丙烷三丙烯酸酯；三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酷、N-N-間苯基雙馬來酰亞胺、1，2-聚丁ニ烯、ニ烯丙基鄰苯ニ酸酷、三烯丙基異氰酸酯或三烯丙基氰酸酷。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于，所述的硅烷偶聯(lián)劑采用こ烯基三こ氧基硅烷、こ烯基三こ酰氧基硅烷、こ烯基三氯硅烷、￠- (3,4- Zj氧基環(huán)己烷)こ基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷或者Y-環(huán)氧丙氧丙基ニ甲氧基娃燒。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于，所述的穩(wěn)定性助劑按質(zhì)量份包括0. 05-1份的光穩(wěn)定劑和0. 05-1份的抗氧劑；所述的光穩(wěn)定劑采用雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酷、聚丁 ニ酸(4羥基-2，2，6，6，-四甲基-1哌啶こ醇酷)、雙(I-辛氧基_2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酷、聚(叔丁基戊酸-N-烷基-2，2，6，6，-四甲基哌啶酷)和N，N-雙(2，2，6，6-四甲基-哌啶基)-1,6,己ニ胺中的一種或幾種；所述的抗氧劑采用四[￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酷、￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亞磷酸三(單壬基苯和ニ壬基苯混合酷)、季戊四醇雙亞磷酸ニ異癸酯、季戊四醇雙亞磷酸(十八)酷和2，6- ニ叔丁基-4-乙基苯酚中的一種或者幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的高效率太陽能封裝膠膜，其特征在于，包括上層膠膜和下層膠膜，上層膠膜按質(zhì)量份主要包括EVA樹脂100份、過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酷I. 2份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑I份、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酯0.8份和四[￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 8份；下層按質(zhì)量份主要包括EVA樹脂100份、過氧化2-こ基己基碳酸叔丁酯I. 2份、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0. 6份、鈦白粉6份、氧化鋅2份、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵ニ酸酯0. 8份和四[P -(3，5- ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四 醇酯0. 8份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效率太陽能封裝膠膜，本發(fā)明包括上層膠膜和下層膠膜，所述的上層膠膜按質(zhì)量份主要采用EVA樹脂100份、過氧化物0.1-10份、助交聯(lián)劑0.1-5份、硅烷偶聯(lián)劑0.1-5份和穩(wěn)定性助劑0.1-15份；所述的下層膠膜按質(zhì)量份主要采用EVA樹脂100份、過氧化物0.1-10份、助交聯(lián)劑0.1-5份和穩(wěn)定性助劑0.1-15份；所述的下層膠膜按質(zhì)量份還包括鈦白粉、氧化鋅、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鐵和炭黑中的一種或者幾種。本發(fā)明不僅具有優(yōu)越的反射太陽光的能力，而且還能有效地阻擋太陽光中的紫外線，即提高了太陽能組件的光電轉(zhuǎn)換效率，又降低了太陽能組件的成本、提高了太陽能組件的使用壽命。
文檔編號(hào)C09J11/04GK102863918SQ20121039915
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者李秋明, 付婷婷 申請(qǐng)人:杭州索康博能源科技有限公司