[发明专利]一种三层结构的太阳能电池封装胶膜及制备方法

说明书

本发明公开一种三层结构型太阳能电池封装胶膜，其结构是由芯层和位于芯层上下两个皮层组成。通过紫外线辐照，选择性地使芯层发生预交联，皮层不发生预交联。因此，本发明的胶膜柔软、透明、粘接性好、耐蠕变，在缩短了组件端层压时间的同时，保持了胶膜较大的粘接性能。

技术领域

本发明涉及光伏封装领域，具体涉及一种三层结构的太阳能电池封装胶膜及制备方法。

背景技术

EVA，尤其是VA含量高于25wt％的EVA，因其具有高透明、柔软、粘接性能好、易交联，成本低的特点而成为自80年代以来光伏封装领域的主导材料。然而，EVA由于吸水性和水汽透过率偏高、使用过程中产生醋酸的固有特性，在面对越来越高的系统电压及高湿度使用环境下，显得不够可靠，如会产生电势诱导衰减。另外，醋酸及层压过程中残留的有机过氧化物，均会造成与之相接触的电池片的金属栅线被腐蚀，氧化，从而降低发电效率。

基于茂金属催化技术的乙烯-α-烯烃共聚物具有分子量分布窄，共聚单体分布均匀的特点，因而力学性能优异，且具有吸水性和水汽透过率低的优点，逐渐受到行业的青睐，在双玻无边框组件，及高湿环境中的单玻组件应用广泛。目前聚烯烃封装胶膜的技术方式主要是交联型和热塑性两种。交联型聚烯烃主要选用熔点较低的聚烯烃，添加有机过氧化物，助交联剂，增粘剂等助剂通过熔融挤出制得，技术手段类似于EVA。然而，聚烯烃因其固有的分子结构特点，其交联速度都不如EVA，且在层压过程中易产生边角气泡，电池片拼片，溢胶等问题。热塑性聚烯烃胶膜则通过选用高熔点的乙烯-α-烯烃，熔点通常高于90℃，因其不需要交联，具有层压速度快，不宜产生气泡的优点，但同时也因其未经过交联，高温下，例如90℃下的耐蠕变性差，不能作为建筑使用的组件如BIPV，双玻组件的封装。再者，因其高熔点的特性，往往伴随而来的是胶膜的雾度偏高，在一定程度上影响电池的发电功率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种三层结构的太阳能电池封装胶膜及制备方法，该封装胶膜粘结性和水汽阻隔性好，且耐蠕变，能够超快速层压。具体技术方案如下：

一种三层结构的太阳能电池封装胶膜，其特征在于，该胶膜由芯层和位于芯层上下的两个皮层组成；

所述的芯层包含54.8-98.85wt％的烯烃共聚物a、0.5-1.5wt％的助交联剂、0.5-3wt％光引发剂、0-0.3wt％的有机过氧化物、0-40wt％的颜/填料、0.05-0.2wt％的抗氧剂、0.1-0.2wt％的光稳定剂；

所述的皮层包含0-99.85wt％的烯烃共聚物b、0-99.85wt％的α，β不饱和羰基化合物接枝聚合物、0.05-0.2wt％的抗氧剂、0.1-0.2wt％的光稳定剂；

所述的胶膜是通过三层共挤的方式制备，并通过在线或离线的方式进行紫外光辐射，使所述的芯层发生预交联，且预交联度大于5％，所述的皮层不发生预交联。

进一步地，所述的烯烃共聚物a和烯烃共聚物b均由乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸的离子化合物、乙烯-甲基丙烯酸、乙烯-甲基丙烯酸酯、乙烯-甲基丙烯酸的离子化合物、乙烯-α烯烃共聚物中的一种或多种按任意配比混合组成；

所述的助交联剂由多烯丙基化合物、多(甲基)丙烯酰氧基化合物，二乙烯基苯、肟、马来酰亚胺中的一种或多种按任意配比混合组成；

所述的光引发剂由单酰基膦氧化物、双酰基膦氧化物、苯偶姻及其烷基醚、二烷氧基苯乙酮类、α-羟基烷基苯酮类、α-胺烷基苯酮类、二苯甲酮及其衍生物、硫杂蒽酮及其衍生物中的一种或多种按任意配比混合组成；

所述的有机过氧化物的1分钟半衰期温度为100-170℃；

所述的颜/填料选自钛白粉、二氧化硅、中空玻璃微珠、氧化锌、三氧化二铝、碳酸钙、硫酸钡、蒙脱土、滑石粉、炭黑、云母粉、高岭土、偶氮黄、联苯胺黄HR、永固橙R、酞菁蓝、喹吖啶酮、铁红中的任意一种；