[发明专利]一种太阳能电池封装膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池封装膜及其制备方法。

技术背景

太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，需具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性能。由于背板在光伏组件中起着决定太阳能电池使用寿命的重要作用，近年来随着光伏行业的兴起，背板行业也成为人们关注的热点。太阳能光伏电池背板目前比较常用的结构有TPT结构和TPE结构，其中T指杜邦公司的Tedlar薄膜，成分为聚氟乙烯（PVF）薄膜、P指聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜，E指乙烯-醋酸乙烯树脂（EVA）薄膜，三层薄膜间用合适的粘结剂粘结。TPT结构指PVF薄膜/PET薄膜/PVF薄膜结构，TPE结构指PVF薄膜/PET薄膜/EVA薄膜结构。但是，PVF加工困难，制备工艺复杂，成本较高，常用的PVF在国际上被美国杜邦公司垄断。

针对现有技术的不足，有报道采用另外的氟膜代替PVF膜，例如CN101582459A（CN200910053911.X）提供的一种以改性聚偏氟乙烯合金层为耐候保护层的太阳能电池背板，包括依次粘接的第一耐候层、第一粘接层、结构增强层、第二粘接层和第二耐候层，第一耐候层和第二耐候层均为聚偏氟乙烯与无机材料的共混塑料合金层,结构增强层是聚对苯二甲酸乙二醇酯层,第一粘接层和第二粘接层是聚氨酯胶层、聚丙烯酸酯胶层或环氧胶层。

目前大多数改性聚偏氟乙烯合金层中含氟聚合物的含量较高，因此能够保证膜的性能，含氟聚合物的含量高致使膜的成本较高。不利于工业化生产和大规模市场推广应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种含氟量低、性能优良、成本低的太阳能电池封装膜及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

太阳能电池封装膜，由以下原料采用挤出流延或吹膜的方式制成含氟薄膜，原料质量份组成如下：

氟树脂40-55份，以氟树脂质量计，添加有硅烷偶联剂0.5-4.5wt%、有机过氧化物0.01-0.6wt%、交联催化剂0.01-0.8wt%；

无机填料10-45份，改性树脂10-45份，润滑剂0.05-1.0份，功能助剂0-2份；

所述的氟树脂为乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯和1,2,2-三氟苯乙烯的共聚物，所述的无机填料为含钛、铝、锡、硅元素的氧化物，所述的改性树脂为聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸乙酯；所述的功能助剂为抗氧剂、抗老化剂、光稳定剂、光吸收剂之一或组合；

所述的乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯和1,2,2-三氟苯乙烯的共聚物中，乙烯与四氟乙烯之和占共聚物的摩尔比为90—99.9%，乙烯与四氟乙烯之间的摩尔比为（30～70）：（70～30）；六氟丙烯与1,2,2-三氟苯乙烯之和在共聚物中的摩尔比为0.1-10%，六氟丙烯与1,2,2-三氟苯乙烯之间的摩尔比为（10～90）：（90～10）。

优选的，所述的乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯和1,2,2-三氟苯乙烯的共聚物中，四氟乙烯摩尔百分含量为46～55%；乙烯摩尔百分含量为36～44%；六氟丙烯摩尔含量为3～7%；1,2,2-三氟苯乙烯摩尔百分含量为1～7%。乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯和1,2,2-三氟苯乙烯的摩尔百分含量之和为100%。

所述的乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯和1,2,2-三氟苯乙烯的共聚物可按现有技术的任一种共聚反应制备，如溶液聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等。优选的，将乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯和1,2,2-三氟苯乙烯四种单体按配比混合，采用溶液聚合法在有机溶剂中进行共聚反应制得的共聚物，溶剂选自氟碳溶剂或氟氯烷烃以及其它合适的反应溶剂。

所述硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷，所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯（DCP）或过氧化二苯甲酰，所述交联催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺化乙酰、甲苯磺酸、甲苯磺化乙酰中的一种或几种。

根据本发明，优选的，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，优选含量为1.5-2.5wt%；

所述的有机过氧化物优选为过氧化二异丙苯（DCP），优选含量为0.1-0.3wt%；

所述交联催化剂优选为二丁基锡二月桂酸酯，优选含量为0.1-0.4wt%；

所述无机填料为纳米级的二氧化钛、二氧化硅或三氧化二铝。

所述的改性树指为聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸乙酯，优选为聚甲基丙烯酸甲酯；