[发明专利]一种填充型太阳能电池封装用EVA导热复合胶膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种填充型太阳能电池封装用EVA导热复合胶膜的制备方法。该方法中，通过向EVA胶膜中添加导热填料制备填充型的导热复合胶膜。

背景技术

封装材料乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）随着近来光伏行业的好转需求越来越大。由于国内EVA产品性能更加优异，行业对EVA提出了越来越高的要求。首先体现在最基本的抗黄变老化性能，这是太阳能电池重要的性能指标。封装材料的抗黄变老化性能不好，不仅影响电池组件的外观，更重要的是会降低组件的透光率，降低太阳能电池的发电效率，黄变严重的会直接导致太阳能电池报废。

通过在EVA中添加合适的抗老化剂，例如抗氧化剂，紫外光吸收剂，紫外光稳定剂等能显著改善EVA胶膜的耐老化能力。在电池组件的湿热老化实验中，组件处在高温高湿的环境中，在紫外光老化试验过程中，组件所处环境温度也很高，达到了大概70℃左右。室外使用的太阳能电池，由于不断吸收太阳光，组件内部的温度会不断升高。而温度高是导致封装材料老化的一个重要原因。电池组件中，封装胶膜EVA和背板都是散热性能很差的聚合物。鉴于此，我们考虑将组件中的热量尽快的转移出去，从而降低组件内部的温度，从而改善电池组件的老化问题。目前，向聚合物材料中添加导热填料从而改善聚合物的导热性能的应用很普遍，而鲜有在EVA中添加导热填料改善EVA的导热性能的报道。本发明提出一种填充型太阳能电池封装用EVA胶膜的制备方法，通过测量胶膜的导热系数来表征复合材料的导热性能。

发明内容

 本发明提出一种填充型导热太阳能电池封装用EVA胶膜的制备方法，该方法通过引入自制的导热复合材料，有效提高了胶膜的导热性能，降低了组件内部的温度，减缓了胶膜的老化速度，改善了电池组件的性能，延长了使用期限。主要包括如下步骤：

（1）以乙烯-醋酸乙烯的共聚物EVA为基材，将一定量的交联固化剂、偶联剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、光稳剂与EVA粒子在高速搅拌机内预混合均匀；

（2）用偶联剂处理导热材料得到导热填料粉末A，将其加入步骤（1）的产物中，高速搅拌均匀备用；

（3）将步骤（2）的产物加入到温度为80~95℃双螺杆挤出机中共混挤出，经流延成膜、冷却、牵引、收卷等工序，得到目的产物；

以100 g质量EVA为基准计，交联固化剂、偶联剂、抗氧剂、紫外光吸收剂和光稳剂的质量分别为：0.6~0.9 g、0.25~0.4 g、0.1~0.2 g、0.2~0.4 g和0.1~0.4g；填料粉末A的质量为2~3 g；

所述的EVA中VA含量为28%，熔融指数为30g/10min/190℃；

所述的交联固化剂为叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯和2,5-二甲基-2,5-双（丁基过氧）乙烷中的一种；

所述的抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯中的一种；

所述的紫外光吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种；

所述的光稳剂为双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)-癸二酸酯或双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的一种；

所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。

所述导热材料为ZnO和Al₂O₃的混合物剂，所述导热填料粉末A的制备方法为：将偶联剂溶解于足量的丙酮溶液中，加入，55℃水浴加热3h，充分磁力搅拌后于100℃真空干燥48h；    

以100 g导热填料粉末A计，所述的偶联剂的质量为1.5~3 g；所述的ZnO的质量为75~90 g；所述的Al₂O₃的质量为10~25 g。

 

本发明的创新之处在于向要求比较苛刻的太阳能封装材料EVA中添加导热填料粉末A，在满足封装用EVA所需的交联度和剥离强度的前提下，通过改善EVA的导热性能来提升其抗老化性能，提高组件的效率。

具体实施方式

实施例一：

将质量份数为1.5%乙烯基硅烷偶联剂溶解于足量的丙酮溶液中，加入充分干燥的ZnO（75%）和Al₂O₃（25%），55℃水浴加热3h，充分磁力搅拌后100℃真空干燥48h，可得导热填料粉末A1；