一种抗力学冲击的光伏胶膜、制备工艺及光伏组件制造技术

一种抗力学冲击的光伏胶膜，包括韧性高分子层，镶嵌在所述韧性高分子层内的加强骨架。按照发明专利技术提供的抗力学冲击的光伏胶膜与现有技术相比具有如下优点：本发明专利技术通过在光伏胶膜中韧性高分子层内镶嵌加强骨架，使得该光伏胶膜在生产成型后为刚性的，并且连续的能够收卷的胶膜材料，生产、加工、运输都非常方便；加强骨架与韧性高分子层的这种结构类似于钢筋混凝土结构，用在光伏组件时，能够有效提高光伏组件的抗力学冲击性能，大大减小如冰雹、其他硬质物，撞击光伏组件时对其造成的损坏。撞击光伏组件时对其造成的损坏。撞击光伏组件时对其造成的损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种抗力学冲击的光伏胶膜、制备工艺及光伏组件


[0001]本专利技术涉及光伏组件领域，尤其涉及一种抗力学冲击的光伏胶膜、制备工艺及光伏组件。

技术介绍

[0002]随着人们环保意识的日益提升，以及众多国家对于化石能源燃烧气体排放限制政策的实施，使得以太阳能发电为代表的可再生能源发展迅速，尤其是近年来光伏行业在我国的迅猛发展，使得太阳能发电越来越为大众所熟知，目前，太阳能发电已经进入到平价上网年代。
[0003]常见的以晶硅太阳能电池作为发电核心的光伏组件的基本单元从上至下一次包括玻璃前板、光伏胶膜、太阳能晶硅电池、光伏胶膜、以及太阳能电池背膜五部分经高温层压而成的类三明治结构；这种太阳能光伏组件为了保证其本身强度和户外安全，通常会使用一块厚度相对较厚(约3.2mm)的钢化玻璃作为前板，而钢化玻璃相对较重，这样就使得光伏组件重量剧增，限制了其在屋顶分布式和其他民用场景下的使用。同时，从市场信息了解到，西欧和北欧国家的劳工保护法律较完善，法律对于光伏组件安装工人规定单人手持组件重量不能超过23公斤，当前大多数的大版型光伏组件的重量都超过了23公斤。因此，降低光伏组件重量势在必行。
[0004]为了降低光伏组件的重量，一种可行的技术路线是将前板玻璃减薄，同时使用重量相对较轻的小型金属边框，但这种技术方案带来了新的问题，即光伏组件的雪载和风载测试不能达到设计规范，即该种光伏组件的机械强度较差，同时，由于将前板玻璃减薄该种光伏组件的抗力学冲击的性能也大大下降，如冰雹、大风天气刮起的杂物如树枝、其他硬质物，撞击在光伏组价上时很容易将减薄的前板玻璃、背板击损，因此如何提高轻质光伏组件的抗力学冲击性能是普及轻质光伏组件的重要前提。
[0005]如中国专利号201611215902.2的专利技术专利，公告日为2018年03月07日，公开的一种彩色光伏组件，所述的彩色光伏组件包括层压结构，所述的层压结构采用层压工艺制备而成，所述的层压结构由第一封装部、第一光伏胶膜层、太阳能晶硅电池片和第二封装部层压而成，所述的第一封装部包括透明薄膜层，所述的透明薄膜层由彩色热塑性高分子聚合物制备而成，所述的彩色热塑性高分子聚合物的相对分子质量大于20000；所述的第二封装部包括封装层，其中，所述的封装层由30
‑
50重量份纤维布和50
‑
70重量份封装粉末涂料制备而成，所述的封装粉末涂料均匀地涂覆在所述的纤维布上。该技术方案中，封装层采用纤维布和封装粉末涂料制备而成，用在光伏组件时有助于提高光伏组件的抗冲击性能，但是该封装层的制备只能在再光伏组件的层压工序中完成，不能单独生产，导致该种光伏组件生产时工序多，工艺复杂，存在合格率低等缺陷。
[0006]又如中国专利号201480056482.0的专利技术专利，公告日为2016年6月01日，公开的光伏板以及用于制造光伏板的方法，一种具有至少一个太阳能电池的光伏板，所述至少一个太阳能电池至少在面朝光线的一侧以及背离光线的相对侧上覆盖有透明复合材料，所述复
合材料是基于含环氧基团的丙烯酸酯的塑料，并且用玻璃纤维加强，所述光伏板通过包括以下步骤的制造方法获得：在玻璃纤维的第一织物上施加粉末状的含环氧基团丙烯酸酯并且对所述第一织物进行回火；在已回火的所述第一织物上，放置至少一个太阳能电池和与所述太阳能电池相连的电气支路以及连接多个太阳能电池的可能的连接线；在所述至少一个太阳能电池、所述支路和所述可能的连接线上放置玻璃纤维的第二织物；在所述第二织物上施加粉末状的含环氧基团丙烯酸酯并且对所述第二织物进行回火；以及对整个结构进行层压。同样该技术方案中，透明复合材料层采用纤维布和封装粉末涂料制备而成，用在光伏组件中虽然有助于提高光伏组件的抗冲击性能，但是该透明复合材料层的制备只能在光伏组件的层压工序中完成，不能单独生产，导致该种光伏组件生产时工序多，工艺复杂，存在合格率低等缺陷。
[0007]光伏胶膜是太阳能光伏技术产业中的重要材料，起到封装光伏组件的作用。由于目前光伏组件日益向轻薄化、柔性化方向发展，原来作为光伏组件中重要的强度支撑部件光伏玻璃逐渐减薄甚至需要被替代，这就要求光伏胶膜增强机械力学性能，同时起到抗力学冲击的功能；如能够将该种具有抗力学冲击性能的光伏胶膜直接生产为与现有技术中的EVA光伏胶膜同样状态的卷材，在与光伏组件层压时，只需裁出所需的尺寸即可，使得抗力学冲击的光伏组件的生产效率，以及合格率大大提高。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种抗力学冲击性能优良，并且与光伏组件压制成型之前能够收卷存放、运输的抗力学冲击的光伏胶膜、及其制备工艺以及使用该光伏胶膜的光伏组件。
[0009]按照专利技术提供的抗力学冲击的光伏胶膜采用的主要技术方案为：包括韧性高分子层，镶嵌在所述韧性高分子层内的加强骨架。
[0010]专利技术提供的抗力学冲击的光伏胶膜还采用如下附属技术方案：
[0011]所述加强骨架为纤维布或纤维网。
[0012]所述抗力学冲击的光伏胶膜为可卷曲的连续的膜材料。
[0013]所述抗力学增强的光伏胶膜的总厚度为310
‑
1050μm。
[0014]所述加强骨架的体积占所述韧性高分子层总体积的5％
‑
50％。
[0015]所述韧性高分子层包括以下重量百分比的原料：
[0016]弹性体树脂体系占比0％～45％；
[0017]热熔热固型树脂体系20
‑
95％；
[0018]玻璃纤维0％～5％。
[0019]所述弹性体树脂体系包括以下重量百分比的原料：
[0020]弹性体树脂95
‑
99％；
[0021]抗氧剂含量为0.05％～5％；
[0022]交联剂含量为0.25％～5％；
[0023]硅烷偶联剂含量为0％～4％。
[0024]所述弹性体树脂包括乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚烯烃弹性体(POE)、氢化苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物(ESBS)、聚丁二烯橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛中的任意一
种或几种任意配比的混合。
[0025]所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂；
[0026]所述主抗氧基为β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；
[0027]所述辅抗氧剂为三(4
‑
壬基酚)亚磷酸酯和/或亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯。
[0028]所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂；
[0029]所述交联固化剂包括有机过氧化物和/或偶氮化合物；
[0030]所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的一种或多种混合。
[0031]所述有机过氧化物包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：包括韧性高分子层，镶嵌在所述韧性高分子层内的加强骨架。2.根据权利要求1所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述加强骨架为纤维布或纤维网。3.根据权利要求1所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述抗力学冲击的光伏胶膜为可卷曲的连续的膜材料。4.根据权利要求1所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述抗力学增强的光伏胶膜的总厚度为310
‑
1050μm。5.根据权利要求1所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述加强骨架的体积占所述韧性高分子层总体积的5％
‑
50％。6.根据权利要求1所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述韧性高分子层包括以下重量百分比的原料：弹性体树脂体系占比0％～45％；热熔热固型树脂体系20
‑
95％；玻璃纤维0％～5％。7.根据权利要求6所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述弹性体树脂体系包括以下重量百分比的原料：弹性体树脂95
‑
99％；抗氧剂含量为0.05％～5％；交联剂含量为0.25％～5％；硅烷偶联剂含量为0％～4％。8.根据权利要求7所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述弹性体树脂包括乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚烯烃弹性体(POE)、氢化苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物(ESBS)、聚丁二烯橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛中的任意一种或几种任意配比的混合。9.根据权利要求7所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂；所述主抗氧基为β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；所述辅抗氧剂为三(4
‑
壬基酚)亚磷酸酯和/或亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯。10.根据权利要求7所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂；所述交联固化剂包括有机过氧化物和/或偶氮化合物；所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的一种或多种混合。11.根据权利要求10所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述有机过氧化物包括为过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5二叔丁基过氧化己烷、4,4
‑
二(叔戊基过氧)戊酸正丁基酯，过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯、3,3
‑
二(叔丁基过氧)丁酸乙酯中的任意一种或几种任意配比的混合。12.根据权利要求7所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基
硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷中的任意一种或几种任意配比的混合。13.根据权利要求6所述的抗力学冲击的光伏胶膜，其特征在于：所述热熔热固型树脂体系包括以下重量百分比的原料：小分子增塑剂占比1
‑
8％；以下热熔型环氧树脂、热熔型不饱和聚酯树脂、端羟基热熔型聚酯树脂、端羧基热熔型聚酯树脂、热熔型环氧改性丙烯酸树脂、热熔型丙烯酸树脂中的任意一种或多种任意配比的混合料占比92％
‑
99％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，张付特，曾金栋，
申请(专利权)人：苏州中来光伏新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：