一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜制造技术

本发明专利技术属于太阳能电池封装胶膜技术领域，具体涉及一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，所述封装胶膜的厚度为0.4‑1.2mm，封装胶膜的原料包括EVA共聚物、功能性复合材料、紫外线吸收剂、阻隔剂、分散剂、防老剂、巯基硅烷偶联剂；所述防老剂的原料包括对苯二胺类防老剂、改性纳米氧化铕。本发明专利技术相比现有技术具有以下优点：本发明专利技术中合理选择聚碳酸酯与甲基丙烯酸羟乙酯进行交联，使其在保证耐候性的同时保持对水汽的吸收性能，同时还能结合少量酸性小分子，避免EVA老化降解引起的PID现象；合理配合无机填料和防老剂，能够使所得胶膜材料耐老化性强，不易黄变，保证胶膜的透光率，延长了太阳能电池的使用寿命。

An anti-aging degradable packaging adhesive film for solar cells

【技术实现步骤摘要】
一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜
本专利技术属于太阳能电池封装胶膜
，具体涉及一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜。
技术介绍
随着人们对环保和可再生能源的重视，太阳能发电作为一种新型能源得到了迅发展，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)封装胶膜以其优良的透光率、粘结性能、加工性能等，已成为目前太阳能电池的主要封装材料，但在室外使用环境中容易发生降解、氧化，因此容易老化、黄变，影响封装胶膜的透光率与光电转换效率，目前通常通过添加防老剂或紫外线阻隔剂改善其耐老化性能，但会影响封装胶膜的耐老化性和透光率；除此以外，太阳能电池的电势诱导发电效率功率衰减问题是在高温高湿及负电压作用下，玻璃内部的钠离子通过封装材料迁移到电池片表面，在电池片表面形成反向电位差，进而导致PID现象产生，为了改善这一问题，现有技术中针对封装材料的体积电阻率、水汽通过率和钠离子阻隔性等方面进行，经分析，其在EVA老化过程中降解出的少量酸性小分子，在湿热条件下会加速PID现象，因此，如何避免EVA老化降解，以及如何消除老化降解出的少量酸性小分子是改善PID现象的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有胶膜老化后容易加速PID现象的问题，提供了一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，所述封装胶膜的厚度为0.4-1.2mm，封装胶膜的原料包括EVA共聚物、功能性复合材料、紫外线吸收剂、阻隔剂、分散剂、防老剂、巯基硅烷偶联剂；所述功能性复合材料有耐候增韧作用，功能性复合材料的制备方法为：各原料按重量份计，在30份质量浓度为50mg/L的聚碳酸酯氯仿溶液中加入4-5份甲基丙烯酸羟乙酯、0.6-0.8份二月桂酸二丁基锡、0.2-0.3份双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯，在70℃的恒温水浴条件下搅拌反应，反应完成后得到凝胶，干燥处理后研粉即得；所述防老剂的原料包括对苯二胺类防老剂、改性纳米氧化铕，其重量比为20-30:1。具体的，封装胶膜的原料按重量份计包括：EVA共聚物100份、功能性复合材料16-24份、紫外线吸收剂0.2-0.4份、阻隔剂1-2份、分散剂0.6-1.2份、防老剂1.5-2.5份、巯基硅烷偶联剂1-2份。其中，所述EVA共聚物中乙烯摩尔含量为1.4-1.6mol/%，熔流率为3.5-6.5g/10min。其中，所述对苯二胺类防老剂为N-异丙基-N’苯基对苯二胺、N，N’-二苯基对苯二胺、N-（1,3-二甲基丁基）-N’-苯基对苯二胺、N,N’-二（1,4-二甲基戊基）对苯二胺、N-（4-甲基苯基）-N’-（1,3-二甲基丁基）对苯二胺中的任意一种或多种混合。具体的，所述改性纳米氧化铕的改性方法为，将氧化铕溶解于相当于其重量20倍的质量浓度为12%的硝酸溶液中，搅拌处理5分钟后，过滤后在真空干燥箱中干燥处理20-30分钟；完成后将氧化铕与质量浓度为6%的钛酸酯偶联剂的乙醇溶液，在温度为75℃的条件下搅拌回流2小时，完成后过滤干燥研磨即得。具体的，所述紫外线吸收剂为4-甲基丙烯酸酯基-2-羟基二苯甲酮；所述阻隔剂为阻隔剂AT-200；所述分散剂为粒径为200-600nm的纳米氧化锆；所述巯基硅烷偶联剂为巯基硅烷KH-590、巯基硅烷KH-580、巯基硅烷KH-581、巯基硅烷KH-582中的一种。4-甲基丙烯酸酯基-2-羟基二苯甲酮同时存在酯和酮，能与高分子材料发生共聚反应，并保持较强的紫外线吸收能力；所述巯基硅烷偶联剂能增强复合材料粘结性，进而能增强力学性能和耐磨性能，具有一定的抗氧化性。一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜的制备方法包括：将EVA共聚物、功能性复合材料、防老剂按重量配比混合，在温度为85℃的条件下球磨混合20-30分钟，得到粒径为60-200nm的球磨混料；然后与其他原料加入混料机中混合均匀，投入流延生产线，经过挤出流延、压花冷却、牵引收卷后得到。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的性质与其醋酸乙酯的含量和微观结构有重要的关系，在不同的反应乙烯压力下制备乙烯-乙酸乙烯酯共聚物会影响其中乙烯摩尔含量，同时也会影响无极性乙烯基单元的含量，随着反应压力的增加，无极性的乙烯基单元含量增加，极性乙基基团对亚甲基单元的质子影响减弱，能增强乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的亲脂性，与功能性复合材料能有效结合，由于功能性复合材料作用增强乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的耐候性，使胶膜具有较好的使用性能。聚碳酸酯无色透明、耐热，抗冲击，阻燃BI级，在普通的使用温度内具有较好的机械性能，具有较好的折射率和加工性能，还具有较好的耐候性、耐疲劳性和耐老化性。所述聚碳酸酯中含有羟基，在引发剂以及交联剂的作用下，与甲基丙烯酸羟乙酯发生交联共聚反应，所述甲基丙烯酸羟乙酯的加入有助于提高聚碳酸酯的耐候性和吸水性，使所得功能性复合材料具有较为稳定的交联三维网络结构，能够有效降低水汽通过率，另外对EVA降解出的少量酸性小分子能进行结合，且在老化处理后功能性复合材料对水汽的吸收性能基本没有改变，具有较强的耐候性。对苯二胺类防老剂具有较强的耐老化性能，纳米氧化铕通常可用作染料、橡胶硫化促进剂、药物、农药杀菌剂、氨基树脂、乙二胺脲醛树脂、金属螯合剂EDTA等，改性纳米氧化铕与对苯二胺类防老剂配合作用能够保证耐老化性能，且能避免由于加入苯二胺类防老剂引起的拉伸率降低；改性纳米氧化铕相比未改性的纳米粒子表面极性被减弱，能够减弱粒子团聚倾向。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术中合理选择聚碳酸酯与甲基丙烯酸羟乙酯进行交联，使其在保证耐候性的同时保持对水汽的吸收性能，同时还能结合少量酸性小分子，避免EVA老化降解引起的PID现象；合理配合无机填料和防老剂，能够使所得胶膜材料耐老化性强，不易黄变，保证胶膜的透光率，延长了太阳能电池的使用寿命。具体实施方式本专利技术公开了一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，下面结合具体实施例，其中所述聚碳酸酯的熔融指数为20-25g/10min，由广州市港洋达工程塑料有限公司提供；对本专利技术做进一步说明：实施例1一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，所述封装胶膜的厚度为0.8mm，封装胶膜的原料按重量份计包括：EVA共聚物100份、功能性复合材料20份、4-甲基丙烯酸酯基-2-羟基二苯甲酮0.3份、阻隔剂AT-2001.25份、粒径为200-600nm的纳米氧化锆0.9份、防老剂2份、巯基硅烷KH-5901.5份；所述功能性复合材料有耐候增韧作用，功能性复合材料的制备方法为：各原料按重量份计，在30份质量浓度为50mg/L的聚碳酸酯氯仿溶液中加入4.5份甲基丙烯酸羟乙酯、0.7份二月桂酸二丁基锡、0.25份双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯，在70℃的恒温水浴条件下搅拌反应，反应完成后得到凝胶，干燥处理后研粉即得；所述防老剂的原料包括对苯二胺类防老剂、改性纳米氧化铕，其重量比为25:1。其中，所述EVA共聚物中乙烯摩尔含量为1.4-1.6mol本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，所述封装胶膜的厚度为0.4-1.2mm，封装胶膜的原料包括EVA共聚物、功能性复合材料、紫外线吸收剂、阻隔剂、分散剂、防老剂、巯基硅烷偶联剂；其特征在于，所述功能性复合材料有耐候增韧作用，功能性复合材料的制备方法为：各原料按重量份计，在30份质量浓度为50mg/L的聚碳酸酯氯仿溶液中加入4-5份甲基丙烯酸羟乙酯、0.6-0.8份二月桂酸二丁基锡、0.2-0.3份双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯，在70℃的恒温水浴条件下搅拌反应，反应完成后得到凝胶，干燥处理后研粉即得；/n所述防老剂的原料包括对苯二胺类防老剂、改性纳米氧化铕，其重量比为20-30:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，所述封装胶膜的厚度为0.4-1.2mm，封装胶膜的原料包括EVA共聚物、功能性复合材料、紫外线吸收剂、阻隔剂、分散剂、防老剂、巯基硅烷偶联剂；其特征在于，所述功能性复合材料有耐候增韧作用，功能性复合材料的制备方法为：各原料按重量份计，在30份质量浓度为50mg/L的聚碳酸酯氯仿溶液中加入4-5份甲基丙烯酸羟乙酯、0.6-0.8份二月桂酸二丁基锡、0.2-0.3份双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯，在70℃的恒温水浴条件下搅拌反应，反应完成后得到凝胶，干燥处理后研粉即得；
所述防老剂的原料包括对苯二胺类防老剂、改性纳米氧化铕，其重量比为20-30:1。


2.如权利要求1所述一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于，封装胶膜的原料按重量份计包括：EVA共聚物100份、功能性复合材料16-24份、紫外线吸收剂0.2-0.4份、阻隔剂1-2份、分散剂0.6-1.2份、防老剂1.5-2.5份、巯基硅烷偶联剂1-2份。


3.如权利要求2所述一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于，所述EVA共聚物中乙烯摩尔含量为1.4-1.6mol/%，熔流率为3.5-6.5g/10min。


4.如权利要求2所述一种抗老化降解的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于，所述对苯二胺类防老剂为N-异丙基-N’苯基对苯二胺、N，N’-二...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐子成，
申请(专利权)人：马鞍山吉祥光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34