一种多层共挤抗极化型复合胶膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及光伏组件封装胶膜技术领域，特别是一种多层共挤抗极化型复合胶膜，包括从上到下依次设置的POE层、抗极化层和EVA层。采用上述结构后，本发明专利技术具有以下有益效果：1、与电池面接触的EVA层与极性助剂相容性较好，能够解决组件层压时的气泡、未融和并片问题；2、抗极化层中的共聚物树脂含有的乙烯链段与POE和EVA相容性较好，可以形成较强的表面粘接；并且丙烯酸酯具有较强的被极化性能，降低组件通过外边框产生负电压值，从而提高组件的抗PID性能；3、与背板和玻璃接触的POE层具有较好水汽阻隔性能，降低胶膜的透光率和体积电阻率，使电池片上的电势降低，从而降低组件的发电效率，缩短组件的使用寿命。

A Multilayer Co-extrusion Polarization Resistant Composite Film and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种多层共挤抗极化型复合胶膜及其制备方法
本专利技术涉及光伏组件封装胶膜
，特别是一种多层共挤抗极化型复合胶膜及其制备方法。
技术介绍
传统的太阳能光伏组件用封装胶膜主要是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA)胶膜，且胶膜中的VA（醋酸乙烯脂）含量需要大于25%。由于EVA是极性树脂，与极性助剂相容性较好，在组件层压时不容易产生气泡、未融和并片问题。但是太能光伏组件在发电过程中，通过外边框会产生负电压，从而导致玻璃中的钠离子和钾离子穿过胶膜层到达电池片表面，在电池片表面集聚形成正电场，进而导致电池片内部产生负电荷集聚形成负电场来抗衡，减少了电池片中的载流子，从而降低电池片的发电效率，产生PID现象。太能光伏组件在室外长期使用会受到水汽的侵蚀渗透，水汽会透过背板和玻璃渗透到组件内部，如果采用的是常规EVA封装胶膜，由于EVA分子链段中的VA链段遇到水汽会发生降解，释放出醋酸，产生气泡、脱层和黄变现象，降低胶膜的透光率和体积电阻率，使电池片上的电势降低，从而降低组件的发电效率，缩短组件的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种能够有效降低组件使用过程中水汽渗入的EVA复合胶膜。为解决上述技术问题，本专利技术的一种多层共挤抗极化型复合胶膜，包括从上到下依次设置的POE层、抗极化层和EVA层，其中，所述POE层按质量份数计包括：POE树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份；所述抗极化层按质量份数计包括：共聚物树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份；EVA层按质量份数计包括：EVA树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份。优选的，所述的POE树脂熔体流动速率为3g/10min—25g/10min，透光率＞86%，体积电阻率≥1.0×1015，熔融温度为40—90℃。优选的，所述的共聚物树脂为EAA、EMA、PTW中的一种或几种。优选的，所述的EVA树脂熔体流动速率为10g/10min—35g/10min，透光率＞85%，体积电阻率≥1.0×1014，熔融温度为40—80℃，VA含量25-35%；优选的，所述的引发剂为过氧化2-乙基己基酸叔戊酯、1,1'-双(叔戊基过氧)环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1'-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯中的一种或几种。优选的，所述的助交联剂为乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三丙烯基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种。优选的，所述的硅烷接枝单体为二甲基乙氧基乙烯基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种。优选的，所述的紫外光稳定剂为:二羟基-四-n-辛基羟基二苯甲酮、双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、三（1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基）亚磷酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯中的一种或几种。优选的，所述的紫外光吸收剂为2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑 、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮、2-（2-羟基-3，5-二戊基苯基）苯并三唑、水杨酸、2,2-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-（2-羟基-5-甲基苯基）苯并三唑、2-（2H-苯丙苯并三唑-2-羟基）-4-（叔丁基-6-仲丁基）苯酚中的一种或几种。优选的，所述的抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、2,4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、硫代二丙酸二月桂酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种。本专利技术还公开了一种多层共挤抗极化型复合胶膜的制备方法，包括以下步骤：（1）按配比将POE树脂、引发剂、助交联剂、硅烷偶联剂、紫外光稳定剂、紫外光吸收剂、抗氧剂混合均匀，倒入第一台单螺杆挤出机料仓中，待用；（2）按配比将共聚物极化树脂、引发剂、助交联剂、硅烷偶联剂、紫外光稳定剂、紫外光吸收剂、抗氧剂混合均匀，倒入第二台单螺杆挤出机料仓中，待用；（3）按配比将EVA树脂、引发剂、助交联剂、硅烷偶联剂、紫外光稳定剂、紫外光吸收剂、抗氧剂混合均匀，倒入第三台单螺杆挤出机料仓中，待用；（4）同时开起三台单螺杆挤出机，挤出温度都为80-100℃，三种物料同时从同一个三层共挤模头中挤出、压花复合，制备出多层共挤抗极化型复合胶膜。采用上述结构和方法后，本专利技术具有以下有益效果：1、与电池面接触的EVA层与极性助剂相容性较好，能够解决组件层压时的气泡、未融和并片问题；2、抗极化层中的共聚物树脂含有的乙烯链段与POE和EVA相容性较好，可以形成较强的表面粘接；聚物树脂中含有的丙烯酸酯链段对钠离子和钾离子具有较强的螯合能力，可以减少钠离子和钾离子穿过胶膜层到达电池片表面的数量，并且丙烯酸酯具有较强的被极化性能，降低组件通过外边框产生负电压值，从而提高组件的抗PID性能；3、与背板和玻璃接触的POE层具有较好水汽阻隔性能，能够大幅降低水汽透过背板和玻璃渗入后到达EVA层，使EVA分子链段中的VA链段发生降解，释放出醋酸，产生气泡、脱层和黄变现象，降低胶膜的透光率和体积电阻率，使电池片上的电势降低，从而降低组件的发电效率，缩短组件的使用寿命。具体实施方式本专利技术包括一种多层共挤抗极化型复合胶膜包括从上到下依次设置的POE层、抗极化层和EVA层，其中，所述POE层按质量份数计包括：POE树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份；所述抗极化层按质量份数计包括：共聚物树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份；EVA层按质量份数计包括：EVA树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份。实施例1：（1）将100份POE树脂（熔体流动速率为18g/10min，透光率＞90%，体积电阻率≥1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层共挤抗极化型复合胶膜，其特征在于：包括从上到下依次设置的POE层、抗极化层和EVA层，其中，所述POE层按质量份数计包括：POE树脂            100份引发剂             0.5‑1.2份助交联剂           0.3‑1.2份硅烷偶联剂         0.2‑1.0份紫外光稳定剂       0.05‑0.4份紫外光吸收剂       0.05‑0.4份抗氧剂             0.02‑0.25份；所述抗极化层按质量份数计包括：共聚物树脂         100份引发剂             0.5‑1.2份助交联剂           0.3‑1.2份硅烷偶联剂         0.2‑1.0份紫外光稳定剂       0.05‑0.4份紫外光吸收剂       0.05‑0.4份抗氧剂             0.02‑0.25份；EVA层按质量份数计包括：EVA树脂            100份引发剂             0.5‑1.2份助交联剂           0.3‑1.2份硅烷偶联剂         0.2‑1.0份紫外光稳定剂       0.05‑0.4份紫外光吸收剂       0.05‑0.4份抗氧剂             0.02‑0.25份。...

【技术特征摘要】
1.一种多层共挤抗极化型复合胶膜，其特征在于：包括从上到下依次设置的POE层、抗极化层和EVA层，其中，所述POE层按质量份数计包括：POE树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份；所述抗极化层按质量份数计包括：共聚物树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份；EVA层按质量份数计包括：EVA树脂100份引发剂0.5-1.2份助交联剂0.3-1.2份硅烷偶联剂0.2-1.0份紫外光稳定剂0.05-0.4份紫外光吸收剂0.05-0.4份抗氧剂0.02-0.25份。2.根据权利要求1所述的一种多层共挤抗极化型复合胶膜，其特征在于：所述的POE树脂熔体流动速率为3g/10min—25g/10min，透光率＞86%，体积电阻率≥1.0×1015，熔融温度为40—90℃。3.根据权利要求1所述的一种多层共挤抗极化型复合胶膜，其特征在于：所述的共聚物树脂为EAA、EMA、PTW中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种多层共挤抗极化型复合胶膜，其特征在于：所述的EVA树脂熔体流动速率为10g/10min—35g/10min，透光率＞85%，体积电阻率≥1.0×1014，熔融温度为40—80℃，VA含量25-35%。5.根据权利要求1所述的一种多层共挤抗极化型复合胶膜，其特征在于：所述的引发剂为过氧化2-乙基己基酸叔戊酯、1,1'-双(叔戊基过氧)环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1'-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的一种多层共挤抗极化型复合胶膜，其特征在于：所述的助交联剂为乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三丙烯基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的一种多层共挤抗极化型复合胶膜，其特征在于：所述的硅烷接枝单体为二甲基乙氧基乙烯基硅烷、γ-甲基丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：金旭，张刚，黄宝玉，乔刚，童伟，吕松，
申请(专利权)人：常州斯威克光伏新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32