多层封装材料及光伏组件制造技术

本发明专利技术提供了一种多层封装材料及光伏组件。该多层封装材料包括依次叠置的微交联层、反射胶层和支撑胶层或者多层封装材料包括依次叠置的反射胶层、微交联层和支撑胶层，微交联层的预交联度≤10％，反射胶层内具有质量含量为2～30％的钛白粉，支撑胶层内的填料的质量含量为10～40％，支撑胶层内钛白粉质量含量低于12％，微交联层内钛白粉质量含量低于12％，微交联层的厚度为多层封装材料的总厚度的5～38％。在反射胶层内设置较多的钛白粉以实现高反射的效果，在微交联层和支撑胶层内控制钛白粉质量含量低于12％，从而减少了整个多层封装材料中钛白粉的用量，使用填料来进一步降低支撑胶层的成本，进而降低多层封装胶膜的成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
多层封装材料及光伏组件


[0001]本专利技术涉及光伏封装材料
，具体而言，涉及一种多层封装材料及光伏组件。

技术介绍

[0002]随着光伏组件平价上网目标的持续推进，追求光伏组件更短的层压时间和更高的组件功率。同时，随着光伏组件的日益推广，也出现了个性化的外观需求，如白色封装材料、黑色封装材料、彩色封装材料封装的光伏组件，这往往需要向封装材料中添加填料或颜料来增加反射率或实现色彩调节的目的。但光伏组件在高温层压时，填料或颜料会随着层压过程的挤压无规地溢出，甚至污染电池片表面发电区域。为解决以上问题，通过将封装材料预先部分预交联，利用预交联的封装材料中填料无法自由流动的特性，来改善封装材料中填料或颜料外溢的缺陷。
[0003]在有色封装材料中，目前白色封装材料应用最为广泛，白色EVA因自身较白色POE具有显著的成本优势，同时前层透明EVA较透明POE亦具有显著的成本优势，因而率先得到大规模应用。但随着光伏组件平价上网目标的持续推进，光伏组件厂商期望白色EVA的价格可以降至与透明EVA同一水平。市面上，目前各白色EVA供应商基本采用钛白粉+EVA的单层配方方案。而钛白粉的价格约为EVA树脂价格的1.5倍，导致白色EVA成本显著高于透明EVA，难以降至与透明EVA一样的价格。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种多层封装材料及光伏组件，以解决现有技术中的封装材料成本高的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种多层封装材料，多层封装材料包括依次叠置的微交联层、反射胶层和支撑胶层或者多层封装材料包括依次叠置的反射胶层、微交联层和支撑胶层，微交联层的预交联度≤10％，反射胶层内具有质量含量为2～30％的钛白粉，支撑胶层内的填料的质量含量为10～40％，支撑胶层内钛白粉质量含量低于12％，微交联层内钛白粉质量含量低于12％，微交联层的厚度为多层封装材料的总厚度的5～38％。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种光伏组件，包括依次层压设置的前板、透明胶膜、电池片单元、背层胶膜和背板，该背层胶膜为上述任一种的多层封装材料，多层反射封装胶膜的支撑胶层远离电池片单元设置。
[0007]应用本专利技术的技术方案，本申请将封装材料设置为多层，即使减少反射胶层的厚度仍然可以达到设定的封装效果，且仅在反射胶层内设置较多的钛白粉以实现高反射的效果，在微交联层和支撑胶层内控制钛白粉质量含量低于12％，即包含不设置钛白粉以及设置钛白粉且钛白粉质量含量低于上述数值的两种情况，从而减少了整个多层封装材料中钛白粉的用量，同时在支撑胶层内使用填料来进一步降低该支撑胶层的成本，进而降低了多
层封装胶膜的成本。但是填料的含量也不宜过多，否则会导致支撑胶层的硬度过大。进一步地，本申请的多层封装材料中使用微交联层对反射胶层进行遮盖，进而有效避免了层压过程中反射胶层20向溢白的问题。同时微交联层中钛白粉含量较低，因此对电池片的压应力较小，进而可以有效缓解电池片裂片或隐裂的问题。
附图说明
[0008]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0009]图1示出了根据本专利技术的一种实施例提供的多层封装材料的结构示意图；
[0010]图2示出了根据本专利技术的另一种实施例提供的多层封装材料的结构示意图；以及
[0011]图3示出了根据本专利技术的一种实施例提供的光伏组件的拆分结构示意图。
[0012]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0013]10、微交联层；20、反射胶层；30、支撑胶层；
[0014]1、前板；2、透明胶膜；3、电池片单元；4、背层胶膜；5、背板。
具体实施方式
[0015]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0016]如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术中的白色胶膜使用钛白粉这种颜料导致其成本高。为了解决该问题本申请提供了一种多层封装材料及光伏组件。
[0017]在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种多层封装材料，如图1和2所示，该多层封装材料包括依次叠置的微交联层10、反射胶层20和支撑胶层30，微交联层10的预交联度为≤10％，反射胶层20内具有质量含量为2～30％的钛白粉，支撑胶层30内的填料的质量含量为10～40％，支撑胶层30内钛白粉质量含量低于12％，微交联层10内钛白粉质量含量低于12％，微交联层10的厚度为多层封装材料的总厚度的5～38％。
[0018]本申请将封装材料设置为多层，即使减少反射胶层20的厚度仍然可以达到设定的封装效果，且仅在反射胶层20内设置较多的钛白粉以实现高反射的效果，在微交联层10和支撑胶层30内控制钛白粉质量含量低于12％，即包含不设置钛白粉以及设置钛白粉且钛白粉质量含量低于上述数值的两种情况，从而减少了整个多层封装材料中钛白粉的用量，同时在支撑胶层30内使用填料来进一步降低该支撑胶层30的成本，进而降低了多层封装胶膜的成本。但是填料的含量也不宜过多，否则会导致支撑胶层30的硬度过大。进一步地，本申请的多层封装材料中使用微交联层10对反射胶层20进行遮盖，进而有效避免了层压过程中反射胶层20向溢白的问题。同时微交联层10中钛白粉含量较低，因此对电池片的压应力较小，进而可以有效缓解电池片裂片或隐裂的问题。
[0019]上述微交联层10可以通过目前常规的辐射交联方式来实现，在一种实施例中，优选为电子辐射，其中优选上述电子辐射的电子束能量为200keV～5000keV，电子辐射的辐射剂量为5～250kGy。
[0020]由于预交联后使得微交联层10的柔韧性变差，容易导致电池片隐裂或裂片，为了提高微交联层10的柔韧性，并有效解决溢白的问题，优选上述微交联层10的预交联度为0.5
～5％，微交联层10的厚度为0.06～0.35mm。如前所述，由于本申请的多层封装材料的多层结构的复合效果，使得反射胶层20的厚度减小且钛白粉的用量减少，因此其溢白的风险降低，进而使用具有上述较低预交联度的微交联层10在具有上述厚度的基础上仍然可以实现阻挡反射胶层20向电池片区域溢出的效果。
[0021]预交联只是微交联层10在后续交联之前的交联，因此预交联度也是交联度。
[0022]在本申请一种实施例中，为了进一步提高多层封装材料的柔韧性，优化层压过程中对层压压力的缓冲作用，优选上述反射胶层20和支撑胶层30各自独立地具有泡孔结构。由于反射胶层20和支撑胶层30中分别具有较高比例含量的钛白粉和填料，在设置泡孔结构后，层压时由于形变钛白粉和填料可能会从泡孔中遗落，为了避免该问题的产生优选反射胶层20和支撑胶层30的泡孔密度为80～10
10
个单元胞/cm3，单元胞的泡孔直径为0.1μm～0.1mm。上述泡孔密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层封装材料，其特征在于，所述多层封装材料包括依次叠置的微交联层(10)、反射胶层(20)和支撑胶层(30)或者所述多层封装材料包括依次叠置的反射胶层(20)、微交联层(10)和支撑胶层(30)，所述微交联层(10)的预交联度≤10％，所述反射胶层(20)内具有质量含量为2～30％的钛白粉，所述支撑胶层(30)内的填料的质量含量为10～40％，所述支撑胶层(30)内钛白粉质量含量低于12％，所述微交联层(10)内钛白粉质量含量低于12％，所述微交联层(10)的厚度为所述多层封装材料的总厚度的5～38％。2.根据权利要求1所述的多层封装材料，其特征在于，所述微交联层(10)的预交联度为0.5～5％，所述微交联层(10)的厚度为0.06～0.35mm。3.根据权利要求1所述的多层封装材料，其特征在于，所述反射胶层(20)和所述支撑胶层(30)各自独立地具有泡孔结构，优选所述反射胶层(20)和所述支撑胶层(30)的泡孔密度为80～10
10
个单元胞/cm3，所述单元胞的泡孔直径为0.1μm～0.1mm。4.根据权利要求3所述的多层封装材料，其特征在于，优选所述微交联层(10)与所述反射胶层(20)的厚度比为3.5:1～1:10，优选所述微交联层(10)与所述支撑胶层(30)的厚度比为3.5:1～1:14。5.根据权利要求1至4中任一项所述的多层封装材料，其特征在于，所述多层封装材料包括依次叠置的反射胶层(20)、微交联层(10)和支撑胶层(30)，所述反射胶层(20)为预交联膜，所述预交联膜的预交联度为0.5～70％，优选为0.5～60％。6.根据权利要求1所述的多层封装材料，其特征在于，所述支撑胶层(30)的体积电阻率＞1.0
×
10
14
Ω
·
cm，优选所述填料选自CaCO3、锌钡白、硅灰石、云母粉、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、滑石粉、硫酸钡、玻璃微珠、硫化锌、高岭土、蒙脱土中的任意一种或多种的组合。7.根据权利要求1所述的多层封装材料，其特征在于，形成所述微交联层(10)的原料包括：100重量份第一光伏基体树脂、0.01～10重量份增粘剂、0.01～5重量份交联剂、0～2重量份第一助交联剂、0～15重量份钛白粉、0～3重量份助剂和0～10重量份第一聚烯烃合成油；优选所述第一光伏基体树脂选自以下聚合物中的任意一种或多种：乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯丁烯共聚物、茂金属催化乙烯辛烯共聚物、茂金属催化乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、乙烯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯
‑
乙酸乙烯酯共聚物、乙烯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯
‑
丙烯酸甲酯共聚物；所述第一助交联剂为第一敏化剂，优选所述第一敏化剂为烯丙基敏化剂，优选所述第一敏化剂为如下化合物中的任意一种或多种：三甲代烯丙基异氰酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯、二
‑
异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯；优选所述第一聚烯烃合成硅油选自聚α
‑
烯烃合成油、聚丁烯合成油、烷基苯合成油中的任意一种或多种，更优选地，所述第一聚烯烃合成硅油为液体乙烯系聚合物油；优选所述液体乙烯系聚合物油来源于乙烯A和碳原子数为3～20的α
‑
烯烃B的组合或乙烯A、碳原子数为3～20的α
‑
烯烃B以及非共轭多烯C的组合，且所述液体乙烯系聚合物油满足下述条件1)
～4)；所述非共轭多烯C在分子中合计包含2个以上选自由下述通式(I)和(II)所组成的组中的部分结构，其中，1)乙烯A/α
‑
烯烃B的摩尔比为40:60～95:5；2)来源于所述非共轭多烯C的结构单元在液体乙烯系聚合物油中的重量分数为0～10％；3)乙烯
‑
α
‑
烯烃
‑
非共轭多烯共聚物的重均分子量Mw、来源于非共轭多烯C的结构单元的重量分数和非共轭多烯C的重均分子量Mw满足：Mw
×
C的重量分数/C的分子量≤40；4)通过凝胶渗透色谱法测定得到的所述液体乙烯系聚合物油数均分子量Mn小于30000；优选地，所述第一聚烯烃合成硅油为乙烯
‑
丙烯共聚物或者乙烯
‑
丙烯
‑
非共轭二烯三元共聚物；优选地，所述乙烯
‑
丙烯
‑
非共轭二烯三元共聚物中乙烯和丙烯单元的占比大于90％；优选所述乙烯
‑
α
‑
烯烃
‑
非共轭多烯共聚物包括源自乙烯的单元或包括源自丙烯的单元，优选所述乙烯
‑
α
‑
烯烃
‑
非共轭多烯共聚物包括源自二烯单体的单元，优选所述二烯单体为具有6～15个碳原子的非共轭的直链烃二烯、非共轭的支链烃二烯、非共轭的环状烃二烯中的任意一种或多种，进一步地优选所述第一聚烯烃合成硅油的重均分子量为200～50000，优选为200～10000，优选地，所述第一聚烯烃合成硅油的粘度指数为60～250，优选为80～180。8.根据权利要求1所述的多层封装材料，其特征在于，形成所述反射胶层(20)的原料包括：100重量份第二光伏基体树脂、0.01～15重量份增粘剂、0.01～5重量份交联剂、0.05～5重量份第二助交联剂、2～40重量份钛白粉、0～3重量份助剂、0～30重量份发泡剂、0～30重量份的发泡助剂和0～10重量份第二聚烯烃合成油；优选所述第二光伏基体树脂选自以下聚合物中的任意一种或多种：乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯丁烯共聚物、茂金属催化乙烯辛烯共聚物、茂金属催化乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、乙烯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯
‑
乙酸乙烯酯共聚物、乙烯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯
‑
丙烯酸甲酯共聚物、皂化乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物和皂化乙烯
‑
乙酸乙烯酯
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丙烯酸酯共聚物；所述第二助交联剂为第二敏化剂和/或第三敏化剂，优选所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭瑞群，张浙南，梅跃峰，方韦春，郑炯洲，
申请(专利权)人：福斯特嘉兴新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：