[发明专利]一种高耐水太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法

说明书

本发明涉及多层膜材料的技术领域，公开了一种高耐水太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法，所述EVA胶膜分为三层，包括上层、中间层和下层；所述上层和下层的原料均包括EVA树脂；按质量分数计，所述中间层的原料包括0.2~0.5%的硅烷偶联剂、0.1~0.2%的硅烷低聚物和余量的EVA树脂；所述硅烷低聚物的聚合度为6~34。本发明通过在EVA树脂中引入硅烷偶联剂和硅烷低聚物，使得在提高耐水性的同时，并不损害EVA胶膜的包括高透光性在内的其它性能，从而延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及多层膜材料的技术领域，尤其涉及一种高耐水太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法。

背景技术

随着光伏度电成本的持续下降，在碳中和大背景下，光伏发电将加速替代其他传统化石能源发电方式。目前，晶硅太阳能电池是太阳能光伏发电的最主要应用形式，主流的太阳能电池组件主要是“玻璃-封装胶膜-晶硅电池片-封装胶膜-背板/玻璃”的结构。其中，封装胶膜的材料以乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）为主，EVA封装胶膜虽然具有价格低廉、粘接强度高等优点，但是由于其分子主链含有极性的酯基，在实际使用过程中容易吸收环境中的水蒸气，从而导致EVA水解产生醋酸根离子等物质，会对太阳能组件的各项性能产生不利影响。因此，需要对EVA胶膜进行改性，在保证其他性能的前提下增强其耐水性能，从而延长组件寿命。

为解决上述问题，主要有以下方法：一种是在EVA胶膜中添加除酸剂，主要是活泼金属无机盐类物质，其可以和EVA水解产生的醋酸根离子发生反应，转化为不会对组件产生腐蚀的物质，但是，这从长远来看是治标不治本的方法；另一种是从分子链内部下手，添加其他改性助剂或在主链上接枝含有不同官能团的物质，使其从根源上提升对水分子的亲和力，例如，公开号为CN108165182A的中国发明专利公开了一种太阳能组件封装用EVA胶膜及其制备方法，通过采用紫外线吸收剂、水汽阻隔剂和氧气阻隔剂，并结合特定的配比，制得的EVA胶膜具有较高的紫外线阻隔性、水汽阻隔性和氧气阻隔性。但是，EVA胶膜中多种助剂的引入会对EVA胶膜的其他封装性能产生影响。

发明内容

为了解决EVA封装胶膜的耐水性能差的技术问题，本发明提供了一种高耐水太阳能电池封装用EVA胶膜及其制备方法，通过在EVA树脂中引入硅烷偶联剂和硅烷低聚物，使得在提高耐水性的同时，并不损害EVA胶膜的其它性能，从而延长使用寿命。

本发明的具体技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种高耐水太阳能电池封装用EVA胶膜，所述EVA胶膜分为三层，包括上层、中间层和下层；所述上层和下层的原料均包括EVA树脂；按质量分数计，所述中间层的原料包括0.2~0.5%的硅烷偶联剂、0.1~0.2%的硅烷低聚物和EVA树脂；所述硅烷低聚物的制备方法包括如下步骤：将硅烷偶联剂、甲醇、水和浓盐酸混合得到混合溶液，升温至60~80℃回流1~3h，蒸馏去除甲醇后，升温至120~130℃反应4~6h；反应结束后，得到硅烷低聚物；所述硅烷低聚物的聚合度为6~34。