[发明专利]一种太阳能封装材料用抗粘结衰减的EVA封装胶膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池封装胶膜，具体是一种抗粘结衰减的的EVA封装胶膜

背景技术

太阳能电池由钢化玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜和TPT背板五层材料按顺序叠放后压合而成。

太阳能电池封装胶膜以EVA(ethylene-vinyl acetate copo；乙烯-醋酸乙烯共聚物)为主要材料；EVA具有透明、柔软、有热熔粘结性，熔融温度低，熔融流动性好的等特点，这些特征满足了胶膜制造与太阳能电池封装的需求，但是其耐热性差，容易被水汽侵蚀造成材料分解、老化；尤其是未经改性的EVA耐热性较差，易延伸而低弹性，内聚强度低而抗蠕变性差，易产生热胀冷缩导致晶片碎裂，使得粘接脱层。从而影响了太阳能电池封装胶膜的使用寿命，为此要对EVA进行改性以满足太阳能电池长期使用的要求。

在太阳能电池的老化测试与长期使用中，我们发现EVA胶膜与玻璃和背板的粘结容易在湿热环境下失效，尤其是水份对于EVA胶膜的粘结性破坏十分巨大，能够破坏粘结点。我们知道EVA胶膜通过交联产生网状结构，使得胶膜的热胀冷缩消失，同时能够与玻璃及背板产生粘结点，而偶联剂的成分则能加强与玻璃等的表面润湿和粘结，形成牢固的粘结力。但在水份作用下，高温环境会加速破坏EVA胶膜与玻璃等表面的氢键及Si-O-Si健等，造成粘结性能快速衰减。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种太阳能封装材料用抗粘结衰减的EVA封装胶膜及制备方法，该EVA封装胶膜应具有较强的抗压能力、抗热胀冷缩能力、抗水和耐热能力，并且使用寿命长的特点；该制备方法应具有工艺流程简单、生产效率高的特点。

本发明提供的技术方案是：一种太阳能封装材料用抗粘结衰减的EVA封装胶膜，包括以下成分及相应质量份：

所述偶联剂为硅烷类偶联剂与带抗水解耐热官能团的烯烃加成物，结构如下：

R_X(R¹O)_3-XSi(CH₂)nY

X＝0,1,2,3，

n＝1,2,3,4,5,6,…12,

R是烷烃或卤代烷烃，其中的烷烃是碳原子为1-12个的烷烃、或是碳原子为5-8个的环烷烃；

R¹是卤代烷烃或碳原子为1-4个的烷烃；

Y为带有(甲基)丙烯酰氧基、异氰酸酯基或酰亚胺官能团的烃基。

反应式为：R_X(R¹O)_3-XSi(CH₂)n-m+(CH₂)m Y＝R_X(R¹O)_3-XSi(CH₂)nY。

优选地，所述EVA树脂的熔值为20g/10min～50g/10min。

进一步优选，所述EVA树脂的VA(乙酸乙烯)的质量含量为28-33％。

所述偶联剂为异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷加成反应产物或3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷加成反应产物或聚亚甲基聚苯基异氰酸酯加成反应产物或酰亚胺丙基三甲氧基硅烷加成反应产物。

优选地，所述交联剂为过氧化二异丙苯、2，5-二叔丁基过氧化-2，5-二甲基己烷、叔丁基过氧化异丙苯、丁基-4，4-双(叔丁基过氧基)戊酸酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或两种以上任意比例的混合。

优选地，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、3，5二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2，4-二叔丁基苯酯中的一种或两种任意比例的混合。

优选地，所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2，2-亚甲基-双(-4-甲基-6-叔丁基苯酚)、3，5-二特丁基-4-羟基苯丙酸十八酯中的一种或两种以上任意比例的混合。

优选地，所述抗水解剂为碳化二亚胺。

所述偶联剂采用一步法将硅烷类偶联剂与带有(甲基)丙烯酰氧基或异氰酸酯基或酰亚胺等官能团的烃基通过加成反应生成。

所述加成反应步骤如下：

a.硅烷类偶联剂与带抗水解耐热官能团的烯烃加成物以1：0.8-1.2的比例一起加入带加热装置的反应器中，加入溶剂后开始反应，溶剂为苯、甲苯、二甲苯或乙酸乙酯中的一种；

b.反应温度为50-90℃，

c.反应时间为2-5h，

d.反应结束后，旋转蒸发掉溶剂。