[发明专利]太阳能电池封装胶膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶膜，尤其是一种太阳能电池封装胶膜。

背景技术

太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，利用太阳能来解决能源的枯竭和地球环境污染问题是目前人们所提出的最直接和有效的方法。开发利用太阳能已成为世界各国可持续发展能源的战略决策。在目前我国的能源结构中，煤炭、石油和天然气占了绝大多数。2000年我国能源结构中煤炭、石油和天然气所占比例为93%，水电和核电所占比例为7%，而以太阳能和风能为代表的新能源所占的比例极低。到2020年，我国国内生产总值要比2000年翻两番，在充分考虑技术进步、经济结构调整和有效节能的前提下，能源需求量也将达到25~33亿吨标准煤。如果按照目前美国人均石油消费3吨的标准计算，中国的石油消费量将超过目前全球40亿吨的供应量。这将对我国的能源资源供应带来巨大的挑战。因此，为了保持我国经济持续增长和社会文明水平不断的提高，除了转变经济增长方式、努力提高能源效率外，发展太阳能等新能源将成为国家能源发展战略的重点。

近年来，发达国家立足于能源未来发展的高度，积极推动太阳能光伏产业的发展，出台支持政策，提前大幅度投入，抢占技术前沿，使光伏产业成为本世纪初世界发展最快的产业之一。全世界太阳能电池产量从2002年的561MW猛增到2008年的7241MW，年增长率达到40%左右。2008年全球太阳能电池的累计产量和装机量都达到了19.5GW。美国总统奥巴马宣布，可再生能源（包括太阳能、风能和地热能）电力占总用电量的比例到2012年将提高到10%，到2025年提高到25%。日本发布的《低碳社会行动计划》中，提出到2020年光伏累计装机量达到14GW，到2030年达到53GW。

光伏技术（Photovoltaic）是将太阳能转化为电能的技术。太阳能光伏系统中最重要的部件是太阳能电池，它是收集太阳光并进行光伏转换的装置，将大量电池组合在一起就可构成光伏系统。在太阳能电池中进行光伏转换的材料目前主要是硅晶片，但是硅晶片如果直接暴露在大气中，其光电转换机能会衰减，为此需要采用一种透明、耐老化、粘结性好的封装材料将硅晶片包封，并与上层的保护玻璃和下层的保护材料TPT（聚氟乙烯复合膜）粘合为一体，从而构成太阳能电池组件。

太阳能电池封装材料在使用中要起到以下作用：（1）支持和固定硅晶片；（2）保持太阳光的高透过率（初始透过率≥91%）；（3）隔离对硅晶片有害的环境因素；（4）具有电绝缘作用；（5）具有热传导作用。此外，太阳能电池封装材料还应该具有与硅晶片相匹配的使用寿命。

在太阳能电池的开发初期，人们曾经采用过聚乙烯醇缩丁醛（PVB）胶片以及加热交联型硅橡胶（液态）作为太阳能电池的封装胶膜，但是由于价格高、性能或施工操作不合适而被淘汰。上世纪80年代初，Jet Propulsion和Springborn实验室围绕太阳能电池用封装材料的开发做了大量工作，他们首先根据太阳能电池的使用要求，提出了封装材料应具备的特性，并据此提出了将聚氯乙烯均聚物和共聚物、聚酯、聚苯乙烯、聚烯烃均聚物和共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酸等作为候选材料；随后又根据材料的透光性、可加工性、价格等特点，筛选出乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）和乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（EMMA）；最后根据透光率、粘接强度、电绝缘性、安全性、热稳定性等若干指标，将EVA胶膜选为理想的电池封装材料。目前，世界各地太阳能电池组件的生产商普遍采用EVA作为封装材料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种太阳能电池封装胶膜，一方面可以延长太阳能光伏系统的使用寿命，同时还可以提高光伏组件的光电转换效率。

按照本发明提供的技术方案，所述太阳能电池封装胶膜的制备方法，其组份比例按重量份数计，包括以下工艺步骤：

（1）将7~10份交联剂、6~10份紫外光吸收剂、5~8份紫外光稳定剂、6.5~10份稀土转光剂、7~10份抗氧剂BHT、5.5~10份增塑剂、18~25份乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、4~9份低密度聚乙烯混合，搅拌均匀，搅拌时间为25~35min，搅拌速度为80~100转/分钟；

（2）将步骤（1）得到的混合物在三层共挤吹膜机上熔融挤出得到熔融体，挤出压力为0.2~0.3MPa，三层共挤吹膜机六区的温度分别为：一区温度160~165℃、二区温度165~170℃、三区温度175~180℃、四区温度180~185℃、五区温度185~190℃、六区温度190~195℃；