本發(fā)明屬于膠膜封裝材料，具體涉及一種低水透和高抗pid型eva封裝膠膜及其制備方法和應用。

背景技術：

1、隨著近年來topcon電池和hjt電池的技術改進，perc電池逐漸淡出太陽能光伏行業(yè)的舞臺，而hjt電池目前仍在試用研發(fā)階段，topcon電池隨著不斷的技術優(yōu)化，在2024年至今已經(jīng)成為市場主流。但眾所周知，topcon電池片采用雙eva封裝，eva含有的極性va基團會誘導玻璃中的鈉離子向topcon電池片的鈍化層遷移，產(chǎn)生電荷富集現(xiàn)象，從而在老化實驗中導致電池產(chǎn)生pid(potential?induced?degradation，電勢誘導衰減)極化發(fā)黑現(xiàn)象。尤其在水汽作用下，eva樹脂會產(chǎn)生游離的醋酸分子，進一步誘導玻璃中的鈉離子遷移，導致pid極化現(xiàn)象加劇。因此，為了抑制pid極化現(xiàn)象的發(fā)生，對eva光伏膠膜的研究和改進對光伏產(chǎn)業(yè)的推動具有重要的意義。

2、cn114605927a公開了一種高抗pid的封裝膠膜及其制備方法和光伏組件，通過eva的交聯(lián)網(wǎng)絡和添加的金剛烷與富勒烯形成共軛網(wǎng)狀結構進行協(xié)同配合阻擋電子遷移，提高抗pid能力，但該封裝膠膜引入富勒烯和金剛烷會增加生產(chǎn)成本，并且引入富勒烯會降低透光率，影響發(fā)電效率。

3、cn103923374a公開了一種降低光伏組件產(chǎn)生pid現(xiàn)象的eva膠膜及其制備工藝，通過引入n，n-二(2,6-二異丙基苯基)碳化二亞胺抗水解劑，提高該封裝膠膜的阻水性，提高其抗pid能力，但是該抗水解劑含有苯環(huán)，耐紫外差，容易黃變，對阻水有一定作用，但不能有效的防止玻璃中鈉離子向電池片遷移，對光伏膠膜組件的封裝存在一定的安全隱患。

4、因此，針對上述技術問題，急需開發(fā)一種低水汽透過率和高抗pid型的eva封裝膠膜。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種低水透和高抗pid型eva封裝膠膜及其制備方法和應用。

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種低水透和高抗pid型eva封裝膠膜，所述低水透和高抗pid型eva封裝膠膜的制備原料按照重量份數(shù)計，包括如下組分：

4、

5、本發(fā)明提供的eva封裝膠膜中引入了gma(甲基丙烯酸縮水甘油酯)改性丙烯酸酯微粉，其可以與熱交聯(lián)型eva進行雙重固化，提高交聯(lián)網(wǎng)狀結構密度，固化后仍然能夠保持eva的透光率，同時能夠降低eva膠膜的水汽透過率，阻擋正面玻璃中鈉離子向電池片的遷移，進一步改善eva膠膜引起極化型pid發(fā)黑現(xiàn)象的發(fā)生；此外，所述gma改性丙烯酸酯微粉的熔點與eva的熔點接近，固化溫度一致，容易加工，降低了生產(chǎn)成本，并且絕緣性能好。

6、在本發(fā)明中，所述低水透指的是eva封裝膠膜的水汽透過率低于22gm/m2；高抗pid指的是pid組件96h正面功率衰減小于12.5％，pid組件96h背面功率衰減小于11.2％。

7、在本發(fā)明中，所述低水透和高抗pid型eva封裝膠膜的制備原料按照重量份數(shù)計，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的用量可以為80重量份、82重量份、84重量份、86重量份、88重量份、90重量份、92重量份、94重量份、96重量份、98重量份或100重量份等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

8、在本發(fā)明中，所述低水透和高抗pid型eva封裝膠膜的制備原料按照重量份數(shù)計，gma改性丙烯酸酯微粉的用量可以為0.3重量份、0.5重量份、1.0重量份、2.0重量份、4.0重量份、6.0重量份、8.0重量份、10重量份等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

9、在本發(fā)明中，所述低水透和高抗pid型eva封裝膠膜的制備原料按照重量份數(shù)計，主交聯(lián)劑的用量可以為0.3重量份、0.5重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1.0重量份等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

10、在本發(fā)明中，所述低水透和高抗pid型eva封裝膠膜的制備原料按照重量份數(shù)計，助交聯(lián)劑的用量可以為0.5重量份、0.6重量份、0.8重量份、0.9重量份、1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

11、在本發(fā)明中，所述低水透和高抗pid型eva封裝膠膜的制備原料按照重量份數(shù)計，助劑的用量可以為0.3重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.8重量份、0.9重量份、1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、2重量份等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

12、優(yōu)選地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔點為60-80℃，例如60℃、63℃、65℃、68℃、70℃、73℃、75℃、78℃、80℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

13、優(yōu)選地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，va的摩爾含量為15-30％，例如15％、18％、20％、23％、25％、28％、30％等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

14、優(yōu)選地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在190℃的熔體流動速率為5-30g/10min，例如5g/10min、8g/10min、10g/10min、13g/10min、15g/10min、18g/10min、20g/10min、23g/10min、25g/10min、28g/10min、30g/10min等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

15、優(yōu)選地，所述gma改性丙烯酸酯微粉的粒徑尺寸為1-20微米，例如1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、11微米、12微米、13微米、14微米、15微米、16微米、17微米、18微米、19微米、20微米等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

16、優(yōu)選地，所述gma改性丙烯酸酯微粉的熔點為60-80℃，例如60℃、63℃、65℃、68℃、70℃、73℃、75℃、78℃、80℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

17、優(yōu)選地，所述gma改性丙烯酸酯微粉的熱固化溫度為130-155℃，例如130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

18、優(yōu)選地，所述主交聯(lián)劑為有機過氧化物交聯(lián)劑。

19、優(yōu)選地，所述有機過氧化物交聯(lián)劑包括過氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、過氧化碳酸-2-乙基己酸特戊酯、過氧化碳酸-2-乙基己酸叔己酯、過氧化乙酸叔丁酯、過氧化異丁酸叔丁酯或過氧化異丁酸叔戊酯中的任意一種或至少兩種的組合。

20、優(yōu)選地，所述助交聯(lián)劑包括三烯丙基異氰尿酸酯、三(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯、甲基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的任意一種或至少兩種的組合。

21、優(yōu)選地，所述助劑包括硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑中的任意一種或至少兩種的組合。

22、優(yōu)選地，所述助劑包括硅烷偶聯(lián)劑0.1-1.0重量份(例如0.1重量份、0.3重量份、0.5重量份、0.8重量份、1.0重量份等)、抗氧劑0.1-0.5重量份(例如0.1重量份、0.2重量份、0.4重量份、0.5重量份等)、光穩(wěn)定劑0.1-0.5重量份(例如0.1重量份、0.2重量份、0.4重量份、0.5重量份等)。

23、優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷或乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的任意一種或至少兩種的組合。

24、優(yōu)選地，所述抗氧劑包括抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑264或抗氧劑1010中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選抗氧劑1076。

25、優(yōu)選地，所述光穩(wěn)定劑包括光穩(wěn)定劑770、光穩(wěn)定劑622、光穩(wěn)定劑944、光穩(wěn)定劑1084或光穩(wěn)定劑783中的任意一種或至少兩種的組合。

26、第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的低水透和高抗pid型eva封裝膠膜的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

27、將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、gma改性丙烯酸酯微粉、主交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑以及助劑混合，然后投入流延機中，經(jīng)過熱熔擠出、拉伸、牽引、收卷，得到所述低水透和高抗pid型eva封裝膠膜。

28、優(yōu)選地，所述混合在混料機中進行。

29、優(yōu)選地，所述熱熔擠出的溫度為80-110℃，例如為80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃或110℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

30、優(yōu)選地，所述低水透和高抗pid型eva封裝膠膜的厚度為300～600μm，例如300μm、320μm、340μm、350μm、380μm、400μm、420μm、440μm、450μm、470μm、480μm、500μm、520μm、540μm、550μm、580μm、600μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用，優(yōu)選380～500μm。

31、第三方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的低水透和高抗pid型eva封裝膠膜在topcon電池光伏雙玻組件封裝中的應用。

32、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

33、(1)本發(fā)明提供的eva封裝膠膜中引入了gma改性丙烯酸酯微粉，其可以與熱交聯(lián)型eva進行雙重固化，提高交聯(lián)網(wǎng)狀結構密度，固化后仍然能夠保持eva的透光率，同時能夠降低eva膠膜的水汽透過率，阻擋正面玻璃中鈉離子向電池片的遷移，進一步改善eva膠膜引起極化型pid發(fā)黑現(xiàn)象的發(fā)生；此外，所述gma改性丙烯酸酯微粉的熔點與eva的熔點接近，固化溫度一致，容易加工，降低了生產(chǎn)成本，并且絕緣性能好；

34、(2)具體而言，本發(fā)明提供的低水透和高抗pid型eva封裝膠膜交聯(lián)后的透光率≥90％，水汽透過率為9～22gm/m2，pid?96h均合格。