[发明专利]散热型封装胶膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种散热型封装胶膜及其制备方法。该散热型封装胶膜包括基体树脂和分散在基体树脂中的相变材料/导热填料复合物、引发剂和交联剂。本发明有效解决了现有技术中太阳能光伏组件的散热封装方式无法同时兼顾散热性、电池片隐裂问题、光电转换效率、导电安全性、抗PID性能等方面的问题，该封装胶膜散热性好、应用于太阳能光伏组件后封装性能好、导电安全性高、光电转换率高、抗PID性能佳、成本低，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种散热型封装胶膜及其制备方法。

背景技术

由于石油等不可再生能源大量使用而消耗殆尽，可再生能源将在能源比例中越来越高。光伏太阳能是可再生能源的重要组成部分，近十年来光伏行业发展越来越快，目前光伏组件的发展方向主要是向高功率、高可靠性、低能耗、低成本特点发展。在使用相同电池片情况下，如何通过封装材料获得组件的高功率是行业的重点研究方向，组件功率与工作温度呈反向线性关系，即太阳能电池的峰值功率随温度升高而降低。常规串联型组件功率越高，导致组件运行时温度不断增加，同时组件受太阳光照红外辐射影响也会导致组件温度的升高，组件温度过高将导致加速高分子封装材料老化降解及组件的输出功率降低，因此降低组件的工作温度将提高组件的使用寿命及发电效率。研究表明，温度每升高1℃，组件功率下降0.4％左右，因此降低组件的温度将有效提高其光电转换效率。

目前，降低组件工作温度的方式主要有以下几种方式：

1)通过添加导热填料以提高胶膜的导热系数进行散热。比如中国专利CN102664208B公开了一种增效散热太阳能组件及其制备方法，其使用了导热绝缘填料BN、Si₃N₄、B₄C、晶硅粉、SiC，然而这类填料价格昂贵，同时这类导热填料会降低胶膜的流动性和提高其硬度，在层压加压过程中，大大增加了电池片隐裂的概率。

2)添加红外反射填料来反射红外波长光，从光照源头红外波长光处减缓光照对组件红外加热作用。比如中国专利CN205556535U公开了一种压花EVA胶膜，其使用了纳米红外反射颜料层。然而，其虽然可减少光照红外辐射对电池片的影响而降低温度，但这也会损失电池片对红外光吸收，这将降低组件的光电转换效率。

3)设置含导热金属板的多层结构或空气流动格栅框架的形式进行散热。比如中国专利CN204257676U公开了一种散热性太阳能电池组件，其使用了金属散热背板，金属背板虽然具有较好的导热散热作用，但其存在导电安全性问题，同时也增加了组件的重量。此外也有在组件后面使用散热装置系统如空气流动格栅和水冷循环的方式，这需要额外的成本维护散热装置以保证组件的散热。

此外，现有的太阳能光伏组件还存在PID问题。PID效应(Potential InducedDegradation)全称为电势诱导衰减，是电池片与其接地金属边框之间的高电压作用下，在组件封装材料和其上下表面材料间出现离子迁移而造成组件性能衰减的现象，因此抗PID的封装胶膜将有效延长组件的工作周期。然而，目前的封装胶膜在抗PID方面起到的改善作用有限。

总之，目前的太阳能光伏组件的散热封装方式多存在无法兼顾散热性、电池片隐裂问题、光电转换效率、导电安全性、抗PID性能等方面。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种散热型封装胶膜及其制备方法，以解决现有技术中太阳能光伏组件的散热封装方式无法同时兼顾散热性、电池片隐裂问题、光电转换效率、导电安全性、抗PID性能等方面的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种散热型封装胶膜，其散热型封装胶膜包括基体树脂和分散在基体树脂中的相变材料/导热填料复合物、引发剂和交联剂。

进一步地，相变材料/导热填料复合物为相变材料和导热填料经化学键合形成的复合物，且相变材料/导热填料复合物中的相变材料具有式I所示结构：