太阳能电池用封装材料组合物及封装薄片制造方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池用封装材料组合物及封装薄片制造方法，其能抑制由于漏电带来的模块性能下降，具有优秀的绝缘性能，可让太阳能电池长期保持稳定性。本发明专利技术的组合物包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂作为主要材料，并且以该树脂的重量为基准，还包含作为核心添加剂而添加的0.1至5重量份的过氧化物及0.01至5重量份的金属离子捕捉剂。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，其能抑制由于漏电带来的模块性能下降，具有优秀的绝缘性能，可让太阳能电池长期保持稳定性。本专利技术的组合物包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂作为主要材料，并且以该树脂的重量为基准，还包含作为核心添加剂而添加的0.1至5重量份的过氧化物及0.01至5重量份的金属离子捕捉剂。【专利说明】
本专利技术涉及绝缘性能优秀的太阳能电池用封装材料及利用它的封装薄片制造方法，尤其涉及一种向作为封装材料使用的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物添加特定结构的金属离子捕捉剂，抑制由于漏电带来的模块性能下降，具有优秀的绝缘性能，可让太阳能电池长期保持稳定性的太阳能电池用封装材料组合物及利用它的封装薄片制造方法。
技术介绍
太阳能电池作为绿色能源，不污染环境，可以克服能源的枯竭危机，且无公害、无噪音、可无限获取，最近受到人们的广泛欢迎。太阳能电池的太阳能电池模块(module)是利用光电效应，把光能转变成电能的半导体元件，是太阳能电池的核心元件。通常以玻璃基板、封装薄片(Encapsulation sheet)、太阳能电池单元(cell)、封装薄片和背板(backsheet)的顺序叠放后，加热加压，对封装薄片进行交联固化，让各个部分粘接成一体，制造太阳能电池模块。制造这种太阳能电池模块时使用最广泛的封装材料是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，醋酸乙烯酯通常所占比例为20至40wt%。由于太阳能电池在室外长期使用，因此用于模块的封装材料随着时间流逝，在紫外线、热、水分等的影响下，结构发生变化，产生变色等问题，导致模块的效率下降。为了防止这种效率下降，通常在成型封装材料时添加紫外线吸收剂、防氧化剂或热稳定剂。但是即便添加这些添加剂，封装材料的稳定性依然不高，效率下降还是有待解决的重要课题。通常太阳能电池为了获得高电压，通过模块阵列，产生最大约1000V的系统电压。由于太阳能电池的各模块之间存在电压差，有可能发生漏电。由于老化，含于玻璃的金属离子游离出来，移动到单元表面积累，导致单元的电性能下降。这种现象是通常称为发电效率下降现象(potential induced degradation;PID)的原因之一,设置太阳能电池单元后经常出现的问题。特 别是暴露在雨水露水等环境时，更容易发生漏电，让模块性能严重下降。现在太阳能电池模块的认证测试中，并不进行发电效率下降现象的准确评价。而为了解决这一问题，业界普遍认为需要开发更好的单元、模块阵列系统及绝缘性能更好的原材料，但目前为止还没有提出适当的解决方法。
技术实现思路
专利技术的课题本专利技术是为了解决上述问题而提出的专利技术，其目的在于提供一种太阳能电池封装材料组合物，向现有技术中作为太阳能电池封装材料使用的聚乙烯-醋酸乙烯酯中，添加可强力捕捉钠离子(Na+)、钙离子(Ca+)的金属捕捉剂，从根本上防止这些金属离子从玻璃游离而通过封装材料移动到单元表面积累的现象，防止单元损失电能。本专利技术的另一目的在于提供一种通过具有上述优秀特性的太阳能电池用封装材料组合物来制造封装薄片的方法。除了上述明确表述的目的之外，本专利技术的目的还包括可从本专利技术的技术、以本行业基本知识能够推导出来的其他目的。为了达到上述目的，本专利技术的专利技术人基于如下判断，作为金属离子捕捉物质选择了特定结构的冠醚化合物，以此开发出可在高温高湿条件下长期稳定使用的太阳能电池，完成了本专利技术。这里，上述特定结构的冠醚与聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物封装材料的相容性优秀，在使用上没有制约。上述判断包括用于太阳能电池的低铁钢化玻璃(temperedglass)通常含氧化二钠(Na2O) 10至15%，含氧化钙(CaO) 5至10%，长期使用或在高温高湿条件下金属离子游离出来，通过封装材料有可能移动到单元的表面；由于模块阵列的点电位差，单元与框架之间产生漏电，让上述金属离子移动的现象加速，导致电池的效率下降，因此有必要从根本上防止金属离子从玻璃移动；该金属离子会促进封装材料物质乙烯-醋酸乙烯酯分子的水解作用，降低封装材料的耐久性，降低模块的长期稳定性，因此把强力捕捉金属离子的物质与封装材料一起使用时效果会更好。实施方案为了达到上述目的，本专利技术提供一种太阳能电池用封装材料组合物，其特征在于:包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂作为主要材料，并且以该树脂的重量为基准，还包含作为核心添加剂而添加的0.1至5重量份的过氧化物及0.01至5重量份的金属离子捕捉剂。本专利技术中，所述金属离子捕捉剂具有下述结构式所示的15-冠-5、18-冠-6骨架，并且是在该骨架上附加或融合有烷基或芳基的冠醚。【权利要求】1.一种太阳能电池用封装材料组合物，其特征在于:包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂作为主要材料，并且以该树脂的重量为基准，还包含作为核心添加剂而添加的0.1至5重量份的过氧化物及0.01至5重量份的金属离子捕捉剂。2.根据权利要求1所述的太阳能电池用封装材料组合物，其特征在于: 所述金属离子捕捉剂具有下述结构式所示的15-冠-5、18-冠-6骨架，并且是在该骨架上附加或融合有烷基或芳基的冠醚， 3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池用封装材料组合物，其特征在于: 所述金属离子捕捉剂为了有效捕捉从玻璃中游离的钠离子Na+和钙离子Ca2+,对钠离子Na+由15-冠-5化合物、对钙离子Ca2+由18-冠-6化合物单独或一起起作用。4.根据权利要求1所述的太阳能电池用封装材料组合物，其特征在于: 还包括不超过2重量份的交联助剂及0.01至3重量份的硅烷化合物、紫外线吸收剂及光稳定剂。5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池用封装材料组合物，其特征在于: 所述冠醚化合物是具有15-冠-5、18-冠-6骨架的化合物，为了螯合金属离子，其包含的元素为氧、氮、硒或硫。6.一种太阳能电池封装薄片的制造方法，其特征在于:将封装材料组合物以砑光或t模头碾压方法成型为薄片状，其中该封装材料组合物包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂作为主要材料，并且以该树脂的重量为基准，还包含作为核心添加剂而添加的0.1至5重量份的过氧化物及0.01至5重量份的金属离子捕捉剂。7.一种太阳能电池模块，其特征在于: 该模块通过依次叠放玻璃基板、封装薄片、太阳能电池单元和背板后加热加压而形成；所述封装薄片是通过将封装材料组合物以砑光或t模头碾压方法成型为薄片状而制造的，其中该封装材料组合物包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂作为主要材料，并且以该树脂的重量为基准，还包含作为核心添加剂而添加的0.1至5重量份的过氧化物及0.01至5重量份的金属离子捕捉剂。【文档编号】H01L31/18GK103849064SQ201310146073【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2012年12月3日 【专利技术者】金演秀, 郑容周, 朱原徹, 金吉仲 申请人:东丽尖端素材株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池用封装材料组合物，其特征在于：包含乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物树脂作为主要材料，并且以该树脂的重量为基准，还包含作为核心添加剂而添加的0.1至5重量份的过氧化物及0.01至5重量份的金属离子捕捉剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金演秀，郑容周，朱原徹，金吉仲，
申请(专利权)人：东丽尖端素材株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR