一种高折射光伏组件封装胶膜及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种高折射光伏组件用封装胶膜及其制备方法和用途。该胶膜通过以下组分制备：高折射聚烯烃弹性体树脂，热引发剂，助交联剂，偶联剂，抗氧剂，紫外吸收剂；其中，高折射聚烯烃弹性体树脂是由乙烯、α

【技术实现步骤摘要】
一种高折射光伏组件封装胶膜及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于光伏材料领域，具体涉及一种高折射光伏组件用封装胶膜及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的背景下，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视，大力发展可再生能源已经成为世界各国的共识。各种可再生能源中，太阳能具有清洁、安全、取之不尽用之不竭的显著优势，已经成为发展最快的可再生资源。光伏发电就是将太阳能转变为电能，在全球各国国家和地区都在快速兴起，已经成为重要的新能源发展方向。。
[0003]作为光伏封装胶膜的原料，聚烯烃折射率(1.455
‑
1.485)与钢化玻璃的折射率差别较大，聚烯烃在二者界面存在较高的反射而无法高效率利用入射光，造成组件对太阳光利用率低，功率输出低。CN108219690A、CN20201134826A通过引入具有苯环结构的组分来增加折射率。CN112430435A通过EVA于聚烯烃制成不同折射率的复合胶膜，来实现折射率的调控。上述手段只能将胶膜主体树脂进行二次加工或二次反应来实现，较为复杂。

技术实现思路

[0004]鉴于上述现有技术中的问题，本专利技术提供了一种高折射光伏组件用封装胶膜。本专利技术提供的光伏组件用封装胶膜具有与玻璃更为相近的折射率。该方法从树脂合成阶段入手，单体利用率较高，有利于大规模生产。
[0005]为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种高折射光伏组件封装胶膜，所述胶膜通过以下组分制备：
[0007][0008]其中，所述高折射聚烯烃弹性体树脂是由乙烯、α
‑
烯烃、胺基官能化共聚单体三部分组成的无规或嵌段聚合物，具有如下结构：
[0009][0010]其中，M为α
‑
烯烃，优选C3
‑
C12的α
‑
烯烃，更优选C4
‑
C10的α
‑
烯烃；
[0011]其中，x、y、z分别对应乙烯含量为45
‑
80wt％，胺基官能化共聚单体含量为1
‑
20wt％，α
‑
烯烃的含量为19
‑
40wt％，以高折射聚烯烃弹性体树脂总质量计； n为1
‑
10的整数，优选n为1
‑
5的整数。
[0012]树脂的折射率与分子摩尔折射度和分子极化率成正比，与分子体积和质量成反比，在分子中引入摩尔折射度和体积比值相对较大的基团或原子可提高折射率，且原子或基团对结构摩尔折射度的贡献值具有加和性，氨基基团具备较大的摩尔折射度，本专利技术采用在聚合阶段引入氨基官能团的特定聚烯烃弹性体结构，通过调节氨基单体的比例来调控光伏封装胶膜的折射率，以匹配玻璃的光折射结构，减少入射光线的反射光浪费，进而增加光利用率，提高太阳能电池的光电转换效率。
[0013]本专利技术中，所述高折射聚烯烃弹性体树脂的Mw＝40,000
‑
400,000，优选 Mw＝50,000
‑
100,000。
[0014]本专利技术中，所述胺基官能化共聚单体的结构为：
[0015][0016]其中，n为1
‑
10的整数，优选n为1
‑
5的整数。
[0017]在一种实施方案中，高折射聚烯烃弹性体树脂的制备如下：采用阳离子型茂金属配位聚合方式，将α
‑
烯烃、胺基官能化共聚单体加入到烷烃混合溶剂中，配成溶液后加入到反应釜中，升温，通入乙烯气体，控制釜内压力为。将主催化剂二甲基硅基叔丁胺基茚基二氯化钛和助催化剂甲基铝氧烷甲苯溶液加入到反应釜中搅拌、反应得到反应物溶液，将反应液转移至无水乙醇中得固体沉淀，过滤干燥，得高折射聚烯烃弹性体。
[0018]本专利技术中，所述的热引发剂为过氧化物交联剂，优选叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
(双叔丁过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸
‑2‑
乙基己酯、 1,1
‑
双(叔丁基过氧)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、1,1
‑
双(叔戊基过氧)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、1,1
‑
双(叔戊基过氧)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、1,1
‑
双(叔戊基过氧)环己烷、1,1
‑
双(叔丁基过氧)环己烷、2,2
‑
双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化 3,3,5
‑
三甲基己酸叔丁酯中的一种或多种。
[0019]本专利技术中，所述的助交联剂为多官能团的丙烯酸酯中的一种或多种，优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2
‑
羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙
烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2
‑
丁基
‑2‑
乙基
ꢀ‑
1,3
‑
丙二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
[0020]本专利技术中，所述的偶联剂是硅烷偶联剂，优选γ
‑
氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(三甲氧基甲硅烷基)丙基
‑2‑
甲基
‑2‑
丙烯酸酯、苯胺甲基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
[0021]本专利技术中，所述的抗氧剂为受阻酚和磷酸酯抗氧剂中的一种或多种，优选β
‑
[3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基]丙酸正十八碳醇酯、四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑ꢀ
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基丙酰)肼、2,2
’‑
草酰胺基
‑
双[乙基
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高折射光伏组件封装胶膜，其特征在于，所述胶膜通过以下组分制备：其中，所述高折射聚烯烃弹性体树脂是由乙烯、α
‑
烯烃、胺基官能化共聚单体三部分组成的无规或嵌段聚合物，具有如下结构：其中，M为α
‑
烯烃，优选C3
‑
C12的α
‑
烯烃，更优选C4
‑
C10的α
‑
烯烃；其中，x、y、z分别对应乙烯含量为45
‑
80wt％，胺基官能化共聚单体含量为1
‑
20wt％，α
‑
烯烃的含量为19
‑
40wt％，以高折射聚烯烃弹性体树脂总质量计；n为1
‑
10的整数，优选n为1
‑
5的整数。2.根据权利要求1所述的封装胶膜，其特征在于，所述高折射聚烯烃弹性体树脂的Mw＝40,000
‑
400,000，优选Mw＝50,000
‑
100,000；和/或，所述胺基官能化共聚单体的结构为：其中，n为1
‑
10的整数，优选n为1
‑
5的整数。3.根据权利要求1或2所述的封装胶膜，其特征在于，所述的热引发剂为过氧化物交联剂，优选叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
(双叔丁过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸
‑2‑
乙基己酯、1,1
‑
双(叔丁基过氧)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、1,1
‑
双(叔戊基过氧)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、1,1
‑
双(叔戊基过氧)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、1,1
‑
双(叔戊基过氧)环己烷、1,1
‑
双(叔丁基过氧)环己烷、2,2
‑
双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化3,3,5
‑
三甲基己酸叔丁酯中
的一种或多种。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的封装胶膜，其特征在于，所述的助交联剂为多官能团的丙烯酸酯中的一种或多种，优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2
‑
羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2
‑
丁基
‑2‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的封装胶膜，其特征在于，所述的偶联剂是硅烷偶联剂，优选γ
‑
氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(三甲氧基甲硅烷基)丙基
‑2‑
甲基
‑2‑
丙烯酸酯、苯胺甲基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷中的一种或多种。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的封装胶膜，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚和磷酸酯抗氧剂中的一种或多种，优选β
‑
[3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基]丙酸正十八碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玲燕，田秦，张来胜，刘帮明，古亮亮，刘声谊，陈恺成，陈海波，王磊，何勇，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：