一种太阳能电池背板用高粘结强度EVA封装胶膜及制法和装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高粘结强度太阳能电池背板用EVA封装胶膜及其制备方法，所述的EVA封装胶膜包括：以100份质量EVA为基准，所述的胶膜中含还有：偶联剂0.1～0.8份、交联剂0.4～1.2份、抗氧剂0.1～1份、紫外光吸收剂0.1～1份、光稳剂0.1～0.5份，将上述组分经共混、挤出流延、冷却成型，牵引通过自主设计的涂布装置均匀涂布偶联剂，再经干燥收卷可得防水性能优异、具有高粘结强度的背板用EVA封装胶膜。具有高粘结强度的背板用EVA封装胶膜。具有高粘结强度的背板用EVA封装胶膜。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池背板用高粘结强度EVA封装胶膜及制法和装置及其应用


[0001]本专利技术属于太阳能电池封装胶膜制备领域，具体涉及一种太阳能电池背板用高粘结强度EVA封装胶膜及制法和装置及其应用。

技术介绍

[0002]在恶劣的条件下，为保证太阳能电池组件的整体性和持久性，确保硅晶片不被破坏，一般先用两层高分子封装胶膜密封硅晶片，再和上层保护材料钢化玻璃和下层保护背板TPT粘结。有机高分子封装材料的使用期限一般都比无机硅电池片要短，因为高分子材料在高温高湿、强辐射的户外气候下容易降解老化(OLIVEIRA M C C D,DINIZ CARDOSO A S A,VIANA M M,et al.The causes and effects of degradation of encapsulant ethylene vinyl acetate copolymer(EVA)in crystalline silicon photovoltaic modules:A review[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2018,81:2299
‑
2317.)。电池组件中起着密封作用的胶膜如果发生这种老化变色，就会带来电池组件效率的下降甚至是破坏。封装材料的使用期限或者是耐气候老化的稳定性成为了决定组件寿命的关键因素之一。
[0003]EVA(乙烯
‑
乙酸乙烯共聚物)作为当前主流的封装材料，自推出以来，经过近四十年的研究发展，其技术工艺越来越成熟，性能也在不断提高着。然而，光伏组件在高湿热环境中，会出现封装膜脱胶起泡的现象，使得组件密封性变差、EVA降解，进而导致光伏组件的光电转换效率降低(SINHA A,SASTRY O S,GUPTA R.Nondestructive characterization of encapsulant discoloration effects in crystalline
‑
silicon PV modules[J].Solar Energy Materials and Solar Cells,2016,155:234
‑
242.)。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种新型高粘结强度太阳能电池背板用EVA封装胶膜，在EVA基层表面涂布复合偶联剂，以提高其粘结性能和防水性能。
[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种高粘结强度EVA封装胶膜，包括EVA基层和所述EVA基层表面的偶联剂层，其中，所述的偶联剂包含氨基硅氧基硅烷偶联剂和含氟硅烷偶联剂。
[0006]其中，所述的EVA(乙烯
‑
乙酸乙烯共聚物)中VA(乙酸乙烯)含量为24～35％、190℃下的熔融指数为21～32g/10min，优选地，所述的EVA中VA含量为28～33％、190℃下的熔融指数为25～30g/10min；
[0007]所述的氨基硅氧基硅烷偶联剂选自N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、N
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种；
[0008]所述的含氟硅烷偶联剂选自3,3,3
‑
三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、3,3,3
‑
三氟丙基
三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0009]上述EVA封装胶膜中：
[0010]以所述的EVA为100重量份来计，所述的偶联剂为0.1～0.8份，优选为0.16～0.6份；所述的氨基硅氧基硅烷偶联剂和含氟硅烷偶联剂质量之比为(20～8)：1，优选为(15～10)：1；
[0011]所述的EVA封装胶膜中还可以加入本领域中其他常用组分，各组分用量为本领域常用添加量即可，优选地，以所述的EVA为100重量份来计，所述的EVA封装胶膜还包含0.4～1.2份交联剂、0.1～1份抗氧剂、0.1～1份紫外光吸收剂、0.1～0.5份光稳定剂；优选地，所述的EVA封装胶膜包含0.5～1份交联剂、0.1～0.6份抗氧剂、0.1～0.6份紫外光吸收剂、0.1～0.3份光稳定剂，其中，所述的交联剂选自叔丁基过氧化碳酸
‑2‑
乙基己酯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双(叔丁基过氧)乙烷中的至少一种；所述的抗氧剂选自四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺、β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的至少一种；所述的紫外光吸收剂选自N
‑
(乙氧基羧基苯基)
‑
Nˊ
‑
甲基
‑
Nˊ
‑
苯基甲醚、二苯甲酮中的至少一种；所述的光稳定剂选自双(1,2,2,6,6
‑
五甲基
‑4‑
哌啶基)癸二酸酯、双(2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶)癸二酸酯中的至少一种。
[0012]本专利技术的目的之二在于提供一种上述EVA封装胶膜的制备方法，包括将所述的偶联剂涂布在EVA基层表面，优选地，所述的制备方法具体包括以下步骤：
[0013]步骤1)将包含有所述的EVA、交联剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、光稳定剂在内的组分混合均匀，得到混合料；
[0014]步骤2)将步骤1)得到的混合料经熔融共混，再经流延、冷却成型，得到EVA胶膜基层；所述熔融共混优选经双螺杆挤出机共混；
[0015]步骤3)将步骤2)得到的EVA胶膜基层牵引进入涂布装置涂布偶联剂后，即得所述的EVA封装胶膜。
[0016]上述制备方法中：
[0017]所述步骤1)中的混合可以采用常用的混合设备来实现，优选采用高速混合器，室温下混合即可；
[0018]所述步骤2)中的共混温度为80～105℃，优选为85～95℃；所述的共混可采用常用的混炼工艺，工艺条件及设备也是现有技术中通常的条件和设备；
[0019]所述步骤2)中的冷却温度为15～35℃，优选为20～25℃；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高粘结强度EVA封装胶膜，包括EVA基层和所述EVA基层表面的偶联剂层，其中，所述的偶联剂包含氨基硅氧基硅烷偶联剂和含氟硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜，其特征在于，所述的EVA中VA含量为24～35％、190℃下的熔融指数为21～32g/10min，优选地，所述的EVA中VA含量为28～33％、190℃下的熔融指数为25～30g/10min；和/或，所述的氨基硅氧基硅烷偶联剂选自N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、N
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种；和/或，所述的含氟硅烷偶联剂选自3,3,3
‑
三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、3,3,3
‑
三氟丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛基三甲氧基硅烷中的至少一种。3.根据权利要求1所述的EVA封装胶膜，其特征在于，以所述的EVA为100重量份来计，所述的偶联剂为0.1～0.8份，优选为0.16～0.6份；和/或，所述的氨基硅氧基硅烷偶联剂和含氟硅烷偶联剂质量之比为(20～8)：1，优选为(15～10)：1；和/或，以所述的EVA为100重量份来计，所述的EVA封装胶膜还包含0.4～1.2份交联剂、0.1～1份抗氧剂、0.1～1份紫外光吸收剂、0.1～0.5份光稳定剂；优选地，所述的EVA封装胶膜包含0.5～1份交联剂、0.1～0.6份抗氧剂、0.1～0.6份紫外光吸收剂、0.1～0.3份光稳定剂。4.根据权利要求3所述的EVA封装胶膜，其特征在于，所述的交联剂选自叔丁基过氧化碳酸
‑2‑
乙基己酯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双(叔丁基过氧)乙烷中的至少一种；和/或，所述的抗氧剂选自四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺、β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的至少一种；和/或，所述的紫外光吸收剂选自N
‑
(乙氧基羧基苯基)
‑
Nˊ
‑
甲基
‑
Nˊ
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振，钱振超，曾繁伟，王睿，曾作祥，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：