一种太阳能电池用封装胶膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池用封装胶膜，包括与电池片相接触的透明层、与所述的透明层相接触的第一胶膜层，所述的第一胶膜层的原料包括如下组分：质量比为3～25:1的树脂和有色填料、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的助交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的偶联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的光稳定剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的光引发剂。本发明专利技术能有效地防止白色上溢。

An encapsulation film for solar cell and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种太阳能电池用封装胶膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种太阳能电池用封装胶膜及其制备方法和应用。
技术介绍
白色胶膜可以用在组件下层，通过反射可见光及近红外光达到提高组件功率的目的，可以应用在单玻组件及双玻组件上。对组件外观要求比较苛刻，要求白色胶膜不能上溢至电池片、汇流条、焊带上，同时不能有褶皱等缺陷。现有技术中通常采用如下方案来解决白色胶膜的白色上溢问题：1、预交联工艺：通过预交联使得胶膜部分交联，从而达到控制白色上溢的目的。缺点：剥离力差，组件不耐热烘。2、低熔指工艺：通过降低树脂熔指来降低白色上溢的可能性。缺点：控制上溢的能力不算最好，组件仍有翻边。3、无纺布复合工艺：通过复合一层无纺布，从而达到控制白申请号为201710859687.8的专利技术专利公开了一种三层结构的太阳能电池封装胶膜及其制备方法，其通过在芯层中添加只能够由UVA紫外光引发交联反应的单酰基膦氧化物、双酰基膦氧化物、苯偶姻及其烷基醚、二烷氧基苯乙酮类、α-羟基烷基苯酮类、α-胺烷基苯酮类、二苯甲酮及其衍生物、硫杂蒽酮及其衍生物中的一种或多种光引发剂。但是，UVA的波长为320～400nm，在被固化材料为UV光遮挡材料，具体为芯层中的颜/填料(例如二氧化钛)对UVA具有阻隔作用，因此，当采用UVA照射含有颜/填料的芯层时，UVA会被阻隔，穿透能力有限，从而影响交联反应的深度，导致交联效果不好，同时残存未交联小分子多，会游离出来影响组件的抗PID，抗蜗牛纹等性能。另外，UVA对人体的伤害较大，长期暴露于UVA下容易致癌，不利于人员安全操作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够由可见光引发交联反应且交联效果好的太阳能电池用封装胶膜及其制备方法和应用。为解决以上技术问题，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术的一个目的是提供一种太阳能电池用封装胶膜，包括与电池片相接触的透明层、与所述的透明层相接触的第一胶膜层，所述的第一胶膜层的原料包括如下组分：质量比为3～25:1的树脂和有色填料、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的助交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的偶联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的光稳定剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的光引发剂，所述的光引发剂为能够由可见光引发交联反应的钛茂类光引发剂、硫代叮啶酮/碘鎓盐体系、有机过氧化物体系、硼酸盐/染料体系、六芳基双咪唑/染料体系、香豆素酮类/染料体系、苯偶酰缩酮类光引发剂、苯乙酮类光引发剂、蒽醌类光引发剂及其衍生物、苯甲酸酯类光引发剂、双环二酮类化合物中的一种或几种的组合。本专利技术中，可见光是波长为400～700nm的可见光。优选地，所述的钛茂类光引发剂为氟代二苯基钛茂和/或双(2,6-二氟-3-吡咯苯基)二茂钛。优选地，所述的硫代叮啶酮/碘鎓盐体系为选自N-丁基硫代叮啶酮、N-丙基硫代叮啶酮、N-苄基硫代叮啶酮、N-苯基硫代叮啶酮、N-甲基硫代叮啶酮、N-正丙基-4-甲基硫代叮啶酮、4-甲基硫代叮啶酮、4-甲氧基硫代叮啶酮、N-正丙基-4-甲氧基硫代叮啶酮、4-氯硫代叮啶酮、N-正丙基-4-氯硫代叮啶酮中的一种或几种。优选地，所述的有机过氧化物体系为过氧键(-O-O-)的离解能为125～210kJ/mol的化合物，这类化合物通过引入新基团或进行光谱增感即可成为可见光引发剂，而引入的新基团以及光谱的增感采用常规方式即可。例如所述的有机过氧化物体系为如下结构式的化合物，优选地，所述的硼酸盐/染料体系为选自阳离子染料与四羟基硼的碱金属盐形成的离子型络合物、阳离子染料与三芳基-烷基硼的碱金属盐形成的离子型络合物、阳离子染料与二芳基-二烷基硼的碱金属盐形成的离子型络合物中的一种或几种。例如染料阳离子为如下结构式的化合物：有机硼阴离子为(C6H5)3B-C4H9、(CH3-C6H5)3B-C4H9、(C6H5)3B-(C4H9)2。优选地，所述的六芳基双咪唑/染料体系在自由基光成像体系中作引发剂，是一种热致和光致变化化合物。例如六芳基双咪唑为2,3,5-三芳基咪唑二聚体(HABI`S)；染料可以为如下结构式的化合物：优选地，所述的香豆素酮类/染料体系对He-Cd激光(441.6nm)敏感，在氩离子激光(488nm、514nm)光照下，是光交联和光聚合的高效引发剂。香豆素酮类染料(KC)与活化剂或共引发剂一起使用。例如，香豆素酮类染料可以是常规的香豆素酮，活化剂可以是如下结构式所示化合物：优选地，所述的苯偶酰缩酮类光引发剂是苯偶酰二甲基缩酮。优选地，所述的苯乙酮类光引发剂为选自苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1，1-二氯苯乙酮、1-羟基苯乙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、2-甲基-1-[4-(甲基巯基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮中的一种或几种。优选地，所述的蒽醌类光引发剂为选自2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2-戊基蒽醌中的一种或几种。优选地，所述的苯甲酸酯类光引发剂是苯甲酰苯甲酸甲酯和/或邻苯甲酰苯甲酸甲酯。优选地，所述的双环二酮类化合物是樟脑醌和/或双咪唑。优选地，所述的第一胶膜层中所述的树脂和所述的有色填料的质量比为3～5:1。优选地，所述的太阳能电池用封装胶膜还包括与所述的背板或玻璃相接触的第二胶膜层。进一步优选地，所述的太阳能电池用封装胶膜还包括设置在所述的第一胶膜层和所述的第二胶膜层之间的一层或几层第三胶膜层。本专利技术中，第一胶膜层、第二胶膜层和透明层并非限定为一层，可以是相同配方的多层。第三胶膜层可以是采用常规配方的胶膜层。进一步优选地，所述的第二胶膜层的原料包括质量比为15～25:1的树脂和有色填料。更为优选地，所述的第二胶膜层的原料还包括占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的助交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的偶联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的光稳定剂。本专利技术中的第二胶膜层也为白色层，但相对第一胶膜层来说，白色填料的添加量少，因此，第二胶膜层可以很好的维持与背板或玻璃的粘接性能，同时，第二胶膜层和第一胶膜层的总厚度大，反射率高，功率提升大。优选地，所述的透明层的厚度为20～60微米。若透明层的厚度太厚，虽然能够更好的阻止白色上溢，但是会影响太阳能电池的功率；若透明层太薄，则阻止白色上溢的能力有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：包括与电池片相接触的透明层、与所述的透明层相接触的第一胶膜层，/n所述的第一胶膜层的原料包括如下组分：质量比为3～25:1的树脂和有色填料、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的助交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的偶联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的光稳定剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的光引发剂，所述的光引发剂为能够由可见光引发交联反应的钛茂类光引发剂、硫代叮啶酮/碘鎓盐体系、有机过氧化物体系、硼酸盐/染料体系、六芳基双咪唑/染料体系、香豆素酮类/染料体系、苯偶酰缩酮类光引发剂、苯乙酮类光引发剂、蒽醌类光引发剂及其衍生物、苯甲酸酯类光引发剂、双环二酮类化合物中的一种或几种的组合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180206 CN 20181011775961.一种太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：包括与电池片相接触的透明层、与所述的透明层相接触的第一胶膜层，
所述的第一胶膜层的原料包括如下组分：质量比为3～25:1的树脂和有色填料、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的助交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的偶联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的光稳定剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的光引发剂，所述的光引发剂为能够由可见光引发交联反应的钛茂类光引发剂、硫代叮啶酮/碘鎓盐体系、有机过氧化物体系、硼酸盐/染料体系、六芳基双咪唑/染料体系、香豆素酮类/染料体系、苯偶酰缩酮类光引发剂、苯乙酮类光引发剂、蒽醌类光引发剂及其衍生物、苯甲酸酯类光引发剂、双环二酮类化合物中的一种或几种的组合。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的第一胶膜层中所述的树脂和所述的有色填料的质量比为3～5:1。


3.根据权利要求1所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的太阳能电池用封装胶膜还包括与所述的背板或玻璃相接触的第二胶膜层。


4.根据权利要求3所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的太阳能电池用封装胶膜还包括设置在所述的第一胶膜层和所述的第二胶膜层之间的一层或几层第三胶膜层。


5.根据权利要求3所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的第二胶膜层的原料包括质量比为15～25:1的树脂和有色填料。


6.根据权利要求5所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的第二胶膜层的原料还包括占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～5％的交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的助交联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的偶联剂、占所述的树脂和所述的有色填料总质量0.1％～1％的光稳定剂。


7.根据权利要求1所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的透明层的厚度为20～60微米。


8.根据权利要求1所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的透明层的原料包括如下组分：树脂、占所述的树脂质量0.1％～5％的交联剂、占所述的树脂质量0.1％～1％的助交联剂、占所述的树脂质量0.1％～1％的偶联剂、占所述的树脂质量0.1％～1％的光稳定剂。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的树脂为选自EVA、POE、PVB中的一种或几种。


10.根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的有色填料为选自钛白粉、碳酸钙、二氧化硅、三氧化二铝、锌钛白、炭黑、铬黄、氧化铬绿、铁蓝、铝粉或铜粉中的一种或几种。


11.根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的交联剂为选自交联剂过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过氧重碳酸二-(4-叔丁基环己基)酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、三烯丙基异氰酸酯三烯丙基异氰酸酯中的一种或几种。


12.根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池用封装胶膜，其特征在于：所述的助交联剂为选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，郑亚，陈洪野，宇野敬一，吴小平，
申请(专利权)人：苏州赛伍应用技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32