用于光伏组件的多层离子型树脂封装胶膜和组件结构制造技术

本发明专利技术涉及一种多层离子型树脂封装胶膜，所述的离子型树脂封装胶膜包括至少两层胶膜，其中一层为靠近电池发电面侧胶膜层，另外一层为离子化功能层，其特征在于，所述的离子化功能层含有离子型树脂，其中离子型树脂包含基体树脂50～99％，不饱和羧酸金属盐0.01～40％，引发剂0.01～5％，以质量含量总量100份计；本发明专利技术的胶膜中不饱和羧酸金属盐和乙烯

【技术实现步骤摘要】
用于光伏组件的多层离子型树脂封装胶膜和组件结构


[0001]本专利技术涉及胶膜
，更具体地，是指一种光伏组件的封装胶膜。另一方面，本专利技术涉及一种光伏组件，该结构包含上层玻璃、光伏电池片、至少一层所述的多层离子型树脂封装胶膜层和下层玻璃或者背板。

技术介绍

[0002]光伏乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜是一种热固性有粘性的胶膜，其放置于光伏组件或者夹胶玻璃中间使用。由于光伏EVA在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性，使得它被越来越广泛的应用于电流组件以及各种光学产品。光伏EVA虽然占组件整体成本的很少一部分，但却与组件可靠性息息相关，技术要求较高。因此从成本控制、工艺路线等方面考虑，优化光伏EVA配方使其具有抗电势诱导衰减(PID)性能成为最现实可行的方法之一。目前出现的组件的各种失效问题都或多或少与光伏EVA膜有关系，关于光伏胶膜配方，国内外也在不断研究改进中。但是关于PID形成机理至今还没有明确，对于晶硅组件猜测是由于钠离子迁移导致，低电势的电子传导，外界的活泼金属离子穿透SIN从而改变并联电阻，填充因子FF会明显降低。目前，PIDFree被许多组件厂和电池厂作为卖点之一，许多光伏组件用户也开始只接受PIDFree的组件。行业内也积极尝试各种技术，如CN201310089748.9通过添加金属离子捕捉剂，降低金属离子的迁移率，来提高光伏组件的抗PID特性，但是由于这类的金属离子捕捉剂熔点高，无法均匀分散在基体树脂中，只能以大粒径的颗粒状存在，影响透光率和雾度。
[0003]因此急需一种胶膜在提高抗PID性能的同时，又能保证高透光率和低雾度，而且不能对电池片造成损伤。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术公开一种多层离子型树脂封装胶膜，在提高抗PID性能的同时，又保证高的透光性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：
[0006]一种多层离子型树脂封装胶膜，包括至少两层胶膜，其中一层为靠近电池发电面侧胶膜层，另外一层为离子化功能层，其特征在于，所述的离子化功能层含有离子型树脂，其中离子型树脂包含基体树脂50～99％，不饱和羧酸金属盐0.01～40％，引发剂0.01～5％，以质量含量总量100份计；其中所述基体树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；所述胶膜的透光率≥85％，雾度≤5％。
[0007]进一步地，所述的不饱和羧酸金属盐的阳离子金属可包括但不限于镁、锌、铜、锂、钠、钾中的一种或多种。
[0008]进一步地，所述的不饱和羧酸金属盐的羧酸基团可为含烯键和/或炔键的羧酸，包括但不限于甲基丙烯酸基团、丙烯酸基团、巴豆酸基团、衣康酸基团、肉桂酸基团、丁炔二酸基团和马来酸基团中的一种或多种。
[0009]可选地，所述的不饱和羧酸金属盐中的至少一部分与所述的基体树脂次价键力结合。
[0010]进一步地，所述的引发剂为可以光引发或者热引发产生自由基的引发剂。
[0011]进一步地，所述离子型树脂封装胶膜的体积电阻率≥1.0*10
14
Ω
·
cm。
[0012]进一步地，所述多层离子型树脂封装胶膜还可包括至少一层乙烯-醋酸乙烯酯层。
[0013]本专利技术还涉及一种组件结构，其包含(1)至少一个外层(2)至少一种所述的多层离子型树脂封装胶膜。
[0014]进一步地，所述组件结构的外层为光伏玻璃或者背板。
[0015]本专利技术的多层离子型树脂封装胶膜包含至少一层离子化功能层，其含有足够量的不饱和羧酸金属盐，从而保证胶膜具有提高的抗PID性能。而且，在本专利技术的多层离子型树脂封装胶膜中，不饱和羧酸金属盐可充分均匀地分散在离子化功能层的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基体树脂中，使得多层封装胶膜能够获得高透光率和低雾度。本专利技术的多层离子型树脂封装胶膜的离子化功能层还包含一定量的引发剂。因此，胶膜在层压使用时可通过引发剂引发自由基反应，从而在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中形成网络结构，能产生高的体积电阻率，提升组件的抗PID性能。此外，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的网络结构还可限制不饱和羧酸金属盐的迁移扩散，防止不饱和羧酸金属盐团聚形成粒径较大的颗粒从而劣化胶膜的透光率和雾度。
具体实施方式
[0016]本专利技术的实施例提供一种多层离子型树脂封装胶膜，至少包括一层离子化功能层，其中，所述的离子化功能层包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基体树脂，并且以100份质量基体树脂计，包含不饱和羧酸金属盐0.01～40％，引发剂0.01～5％；所述胶膜的透光率≥85％，雾度≤5％。
[0017]本专利技术的多层离子型树脂封装胶膜可用于光伏组件。由于在本专利技术的多层离子型树脂封装胶膜中，离子化功能层包含预定量的不饱和羧酸金属盐，在组件中层压使用时可通过引发剂引发自由基反应，从而在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中形成网络结构捕捉金属离子，因此能够为光伏组件提供改善的抗PID性能。并且，本专利技术的多层离子型树脂封装胶膜保持了优异的光学性能，即透光率≥85％，雾度≤5％。
[0018]在现有技术的封装胶膜中，为了改善抗PID性能，往往将颗粒状的金属离子捕捉剂直接混入制膜的基体树脂原料中。由于这样的金属离子捕捉剂熔点高，无法均匀分散在基体树脂中，只能以大粒径的颗粒状存在，不利地影响所制成的膜的透光率和雾度。因此，在本专利技术之前，现有技术的封装胶膜如果包含足够含量的金属离子捕捉剂，需要以牺牲光学性能作为代价，无法获得透光率≥85％，雾度≤5％。
[0019]专利技术人发现，如果不饱和羧酸金属盐以原位生成的方式添加到封装胶膜中，则所生成的不饱和羧酸金属盐能够均匀分散在胶膜的基体树脂中，使得胶膜能够保持优异的光学性能。
[0020]作为以原位生成方式添加不饱和羧酸金属盐的实施方式，可以在制膜的基体树脂原料中添加相应的不饱和羧酸和能够与不饱和羧酸反应生成不饱和羧酸金属盐的含金属离子碱性化合物，如金属氢氧化物、金属氧化物。不饱和羧酸和含金属离子碱性化合物在与
基体树脂熔融共混的条件下发生反应，生成不饱和羧酸金属盐。原位生成的不饱和羧酸金属盐能够均匀的分散在基体树脂中。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，不饱和羧酸金属盐的平均粒径可≤150nm，或≤120nm，或≤110nm，≤50nm，甚至≤10nm。
[0022]在一些实施例中，不饱和羧酸金属盐在封装胶膜中的含量可为，基于100份质量的离子化功能层基体树脂，≤35％，≤30％，≤25％，≤20％,≤15％，或≤10％。在一些实施例中，不饱和羧酸金属盐在封装胶膜中的含量可为，基于100份质量的离子化功能层基体树脂，≥0.05％，≥0.1％，≥0.5％，≥1％，或≥5％。根据本专利技术，不饱和羧酸金属盐能够非常均匀地分散在离子化功能层基体树脂中，因此即使不饱和羧酸金属盐的含量较低，也能够有效地提升光伏组件抗PID性能。此外，根据本专利技术，不饱和羧酸金属盐以原位生成的方式添加，因此即使不饱和羧酸金属盐的含量较高，封装胶膜也能保持令人满意的光学性能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏组件的多层离子型树脂封装胶膜，至少包括一层离子化功能层，其特征在于，所述的离子化功能层包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基体树脂，并且以100份质量基体树脂计，包含不饱和羧酸金属盐0.01～40％，引发剂0.01～5％；所述胶膜的透光率≥85％，雾度≤5％。2.根据权利要求1所述的用于光伏组件的多层离子型树脂封装胶膜，其特征是所述的不饱和羧酸金属盐的阳离子金属包括镁、锌、铜、锂、钠、钾中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的用于光伏组件的多层离子型树脂封装胶膜，其特征是所述的不饱和羧酸金属盐的羧酸基团为含烯键和/或炔键的羧酸基团。4.根据权利要求3所述的用于光伏组件的多层离子型树脂封装胶膜，其特征是所述的羧酸基团为甲基丙烯酸基团、丙烯酸基团、巴豆酸基团、衣康酸基团、肉桂酸基团、丁炔二酸基团和马来酸基团中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李民，覃勇，杨英，刘云，
申请(专利权)人：上海共城通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：