一种光伏封装胶膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种光伏封装胶膜及其制备方法和应用。这种光伏封装胶膜包括以下质量份的组分：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物90～400份、交联剂0.5～5份、助交联剂0.1～3份、抗氧剂0.1～3份、偶联剂0.1～5份、转光剂母粒5～10份；其中，转光剂母粒是由EVA和稀土有机配合物制成；稀土有机配合物的结构式为LnL

【技术实现步骤摘要】
一种光伏封装胶膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及光功能材料
，特别是涉及一种长效光转换的光伏封装胶膜及其制备方法和应用。
技术介绍
太阳光是人类和动植物赖以生存和发展的动力来源，现如今大量不可再生能源的损耗及日益严重的环境问题使得人类不得不着眼于开发及推广天然无污染的新能源：太阳能。在太阳能的众多利用方式中，光伏电池应用最为广泛。光伏电池在实际使用中需要长期置于户外环境，而光伏电池本身较脆易碎，耐腐蚀性差，因此，在使用前必须对其封装进行保护，目前使用最广泛的光伏电池封装材料是EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)胶膜。光伏电池工作过程中由于自身结构和性能的原因，不能完全的吸收利用所有波段的太阳光线，大部分的红外光及高能紫外光都白白的浪费损失，使其能量转换效率降低。为了更好的利用太阳能提高光伏电池效率，将具有光转换功能的稀土化合物与EVA胶膜均匀复合，在确保EVA胶膜良好使用性能的基础上将太阳能电池不可直接吸收的高能紫外光转换为可供其直接利用的可见光，在提高太阳能利用率以及光伏电池效率的同时也为人类营造了一个环境友好型社会。稀土类化合物主要包括稀土无机复合物和稀土有机配合物。其中基于稀土氧化物或无机盐的稀土无机复合物，其分散性及与EVA封装胶膜的相容性差，掺杂后容易团聚，导致胶膜的光透过率下降，反而降低了电池的光电转换效率。传统的稀土有机配合物与高分子材料的相容性好，初始亮度高，可以实现光伏电池能量转换效率的提升，但其耐候性较差即在太阳光下容易光解，对光伏电池发电效率的提升有限。专利技术内容为了克服现有稀土化合物复合EVA封装胶膜存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种长效光转换的光伏封装胶膜，本专利技术的目的之二在于提供这种光伏封装胶膜的制备方法，本专利技术的目的之三在于提供这种光伏封装胶膜的应用。本专利技术的专利技术构思如下：在光伏封装胶膜添加长效光转换材料，能将太阳能晶硅电池组件利用率低的紫外光转换成利用率高的红橙光，从而提高太阳能电池片的光电转换效率，同时还可以延缓封装胶膜的自身老化。本专利技术这种封装胶膜采用的稀土有机配合物转光剂与胶膜基体相容性好、光稳定性强、发光效率高，可以解决现有技术中存在的问题。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术提供了一种长效光转换的光伏封装胶膜，这种光伏封装胶膜包括以下质量份的组分：这种转光剂母粒是由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和稀土有机配合物制成；该稀土有机配合物的结构式为LnL3；其中，Ln表示中心稀土离子，选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；L表示有机配体，选自联吡啶三唑类化合物、邻菲啰啉三唑类化合物、喹啉三唑类化合物、含氮双齿杂环取代的四唑类化合物、含氮双齿杂环取代的1,2,3-三唑类化合物中的任意一种。优选的，这种光伏封装胶膜中，转光剂母粒是由70～99质量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1～30质量份的稀土有机配合物制成。稀土有机配合物在转光剂母粒的质量百分比优选为1％～30％。优选的，这种光伏封装胶膜中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯(VA)质量含量为28％～33％。优选的，这种光伏封装胶膜中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在190℃/2.16kg测试条件下的熔融指数为10g/10min～40g/10min。优选的，这种光伏封装胶膜中，稀土有机配合物选自以下化合物中的至少一种：其中，Ln分别独立选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种。进一步优选的，这种光伏封装胶膜中，稀土有机配合物选自三[5-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,2,4-1H-三唑]合铕(Ⅲ)(化合物a)、三[5-(1,10-邻菲罗啉-2-基)-1,2,4-1H-三唑]合铕(Ⅲ)(化合物b)、三[5-(4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶-6-基)-1,2,4-1H-三唑]合铕(Ⅲ)(化合物c)、三[3-氟甲基-5-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,2,4-1H-三唑]合铕(Ⅲ)(化合物d)中的至少一种。这些稀土有机配合物的结构式如下所示：优选的，这种光伏封装胶膜中，稀土有机配合物的用量占光伏封装胶膜总质量的0.05％～1％。本专利技术中这些稀土有机配合物的制备方法可参见CN103044466A、CN103265567A、CN103172649A、CN103242354A公开的内容。优选的，这种光伏封装胶膜中，交联剂为有机过氧化物交联剂；进一步优选的，交联剂选自叔丁基过氧化碳酸-2-乙基已酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)已烷、叔丁基过氧化-异丙基碳酸酯中的至少一种。优选的，这种光伏封装胶膜中，助交联剂选自三烯丙基异氰尿酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N′-间苯基双马来酰亚胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的至少一种。优选的，这种光伏封装胶膜中，抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；进一步优选的，抗氧剂选自亚磷酸三苯酯(TPPi)、亚磷酸三(壬基苯基)酯(TNPP)、四(2,4-二叔丁基苯基-4,4'-联苯基)双亚磷酸酯(P-EPQ)、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯(抗氧剂618)中的至少一种。优选的，这种光伏封装胶膜中，偶联剂为硅烷类偶联剂；进一步优选的，偶联剂选自乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(KH172)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷(KH580)中的至少一种。本专利技术还提供了上述长效光转换光伏封装胶膜的制备方法。一种上述光伏封装胶膜的制备方法，包括以下步骤：1)将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和稀土有机配合物混合，经双螺杆挤出机挤出，造粒，得到转光剂母粒；2)将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、交联剂、助交联剂、抗氧剂、偶联剂和转光剂母粒混合，经流延成型，得到光伏封装胶膜。优选的，这种光伏封装胶膜制备方法的步骤1)中，双螺杆挤出机的操作温度为70℃～100℃。优选的，这种光伏封装胶膜制备方法的步骤1)中，双螺杆挤出机的转速为100r/min～300r/min。优选的，这种光伏封装胶膜制备方法的步骤2)中，流延成型具体是将物料加入流延机中，经塑化挤出、拉伸、牵引、收卷，得到光伏封装胶膜。优选的，这种光伏封装胶膜制备方法的步骤2)中，流延加工的温度为70℃～90℃；进一步优选的，流延加工的温度为75℃～85℃。优选的，这种光伏封装胶膜制备方法的步骤2)中，光伏封装胶膜的厚度为0.7mm～0.9mm；进一步优选的，光伏封装胶膜的厚度为0.8mm。本专利技术还提供了上述长效光转换光伏封装胶膜的应用。一种上述光伏封装胶膜在制备光伏电池中的应用。具体来说，是将这种光伏封装胶膜作为光伏电池的封装材料。本专利技术的有益效果是：本专利技术这种封装胶膜采用的稀土有机配合物光转换材料合成方法简单，与胶膜基体相容性好，同时还具有光转换效率高，物理化学性质稳定，光照下不易失效等优点。这种转光剂制备的封装胶膜可以代替本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏封装胶膜，其特征在于：包括以下质量份的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏封装胶膜，其特征在于：包括以下质量份的组分：



所述转光剂母粒是由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和稀土有机配合物制成；
所述稀土有机配合物的结构式为LnL3；其中，Ln表示中心稀土离子，选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；L表示有机配体，选自联吡啶三唑类化合物、邻菲啰啉三唑类化合物、喹啉三唑类化合物、含氮双齿杂环取代的四唑类化合物、含氮双齿杂环取代的1,2,3-三唑类化合物中的任意一种。


2.根据权利要求1所述的一种光伏封装胶膜，其特征在于：所述转光剂母粒是由70～99质量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和1～30质量份的稀土有机配合物制成。


3.根据权利要求1或2所述的一种光伏封装胶膜，其特征在于：所述稀土有机配合物选自以下化合物中的至少一种：




其中，Ln分别独立选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种。


4.根据权利要求3所述的一种光伏封装胶膜，其特征在于：所述稀土有机配合物的用量占光伏封装胶膜总...

【专利技术属性】
技术研发人员：路芳，史华红，麦裕良，李岱远，
申请(专利权)人：佛山华铕光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44