一种复合封装胶膜及其制备方法、光伏组件技术

本发明专利技术涉及太阳能光伏电池封装材料技术领域，具体提供了一种复合封装胶膜及其制备方法、光伏组件。本发明专利技术的复合封装材料，以重量份计，原料包括：聚合物树脂70～90份，铟锡氧化物颗粒10～20份，交联剂0.1～1份；所述聚合物树脂包括乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种复合封装胶膜及其制备方法、光伏组件


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏电池封装材料
，更具体地说，涉及一种复合封装胶膜及其制备方法、光伏组件。

技术介绍

[0002]在晶硅光伏组件的封装中，聚乙烯
‑
聚醋酸乙烯共聚物(Polyethylene
‑
vinyl acetate，简称EVA)胶膜常被作为封装钢化玻璃和晶硅电池片的关键材料，然而受限于EVA材料自身属性的局限性，组件的封装过程仍然存在下述两方面问题：
[0003](1)晶硅光伏组件的温度系数优化难题。现阶段，光伏组件温度系数的优化重点已由电池片转移至组件的封装材料及工艺。EVA胶膜属于高分子聚合物范畴，经交联聚合反应后，高分子链由随机取向构型逐渐过渡至交联网状构型，这一独特的微观形貌使其本征热导率较低(约为0.2～0.5W
·
m
‑1·
K
‑1)，这是限制晶硅组件温度系数进一步优化的重要因素。
[0004]此外，EVA胶膜与电池片的接触界面为典型的聚合物/半导体界面，界面热阻较大(约处于10
‑7K
·
m2·
W
‑1)，这是限制晶硅组件温度系数进一步优化的另一重要因素。
[0005](2)EVA胶膜抗紫外线性仍然较差，而太阳能电池组件的工作寿命可高达30年，长时间暴露于强紫外线环境下降导致EVA胶膜老化发黄，抗蠕变性能变差。此外，EVA胶膜具有较高的太阳光，而对紫外线的遮蔽性较差，这导致晶硅光伏组件中的电池片、含氟背板等材料极易暴露于紫外线条件下，加速光伏组件的老化，并在一定程度上影响太阳能电池的光电转换效率和使用寿命。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种复合封装材料及其制备方法、光伏组件，ITO纳米颗粒相较于传统封装材料具有更高的热导率，可有效增加后续制备的晶硅组件的散热能力，并进一步降低温度系数；另外，ITO纳米颗粒的引入可进一步增强材料的机械承压能力、抗蠕变性能。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种复合封装材料，以重量份计，原料包括：聚合物树脂70～90份，铟锡氧化物颗粒10～20份，交联剂0.1～1份；
[0009]所述聚合物树脂包括乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。
[0010]在本专利技术中，所述铟锡氧化物颗粒的电阻率≤10
‑3Ω
·
cm，禁带宽度≥3.5eV。
[0011]在本专利技术中，所述铟锡氧化物颗粒的粒径为50nm～10μm；
[0012]所述铟锡氧化物颗粒中，In2O3和SnO2的质量比为(7～9):1。
[0013]在本专利技术中，所述交联剂包括过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化(2
‑
乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化二异丙苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己烷或碳过氧酸
‑
O,
O
‑
(1,1
‑
二甲基丙基)
‑
O
‑
(2
‑
乙基己基)酯中的一种或多种。
[0014]本专利技术还提供了一种复合封装材料的制备方法，包括：将制备复合封装材料的原料混合，加热熔融，通过成膜工艺制备得到复合封装材料。
[0015]在本专利技术中，复合封装材料的制备方法具体为：
[0016]将制备复合封装材料的液体原料混合，造粒，得到第一颗粒，将第一颗粒与制备复合封装材料的固体原料混合，加热，通过成膜工艺制备得到复合封装材料。
[0017]在本专利技术中，所述加热的温度为100～180℃。
[0018]本专利技术还提供了一种封装胶膜，由所述复合封装材料，或所述的复合封装材料的制备方法制备得到的复合封装材料，经过成膜得到。
[0019]本专利技术还提供了一种光伏组件，包括(1)～(3)中的一种或多种；
[0020](1)上述复合封装材料；
[0021](2)上述复合封装材料的制备方法制得的复合封装材料；
[0022](3)上述封装胶膜。
[0023]本专利技术在聚合物树脂中引入铟锡氧化物(Indium
‑
Tin Oxide，ITO)纳米颗粒，强化了聚合物树脂的辐射制冷能力，降低了后续得到的晶硅组件的温度系数。ITO纳米颗粒具有紫外截止(紫外吸收率大于85％)、高可见光透过率(大于90％)、高红外反射率(大于80％)，以及对微波具有较强的衰减作用，这可有效增加聚合物树脂对紫外线的遮蔽能力，进而优化晶硅组件的使用寿命。此外，ITO纳米颗粒相较于聚合物树脂具有更高的热导率，这将有效增加晶硅组件的散热能力，并进一步降低温度系数。在机械性能方面，ITO纳米颗粒的引入可进一步增强EVA胶膜的机械承压能力、抗蠕变性能等，进一步拓展晶硅光伏组件的使用场景并增强其使用寿命。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例1中，EVA复合封装胶膜的制备流程图；
[0025]图2是本专利技术实施例2制得的光伏组件结构示意图，其中，1为铝合金边框，2为钢化玻璃，3为ITO纳米颗粒，4为封装EVA胶膜，5为电池片，6为封装EVA胶膜，7为钢化玻璃背板，8为接线盒。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]一种复合封装材料，以重量份计，原料包括：聚合物树脂70～90份，铟锡氧化物颗粒10～20份，交联剂0.1～1份；
[0028]所述聚合物树脂包括乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。
[0029]在本专利技术的一个实施例中，所述聚合物树脂优选为乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物(EVA)；本专利技术的复合封装材料为复合封装胶膜。
和10wt％的SnO2，ITO纳米颗粒的粒径为100nm，电阻率为10
‑3Ω
·
cm，禁带宽度为3.5eV；交联剂为过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯。
[0050]实施例1
[0051]本实施例的EVA复合封装胶膜的制备方法，流程图如图1所示，包括以下步骤：
[0052](1)搅拌预混：EVA复合胶膜的原料由以下组分组成：EVA树脂800g和交联剂10g；将上述原料在混合机中进行充分混合，得混合料。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合封装材料，其特征在于，以重量份计，原料包括：聚合物树脂70～90份，铟锡氧化物颗粒10～20份，交联剂0.1～1份；所述聚合物树脂包括乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的复合封装材料，其特征在于，所述铟锡氧化物颗粒的电阻率≤10
‑3Ω
·
cm，禁带宽度≥3.5eV。3.根据权利要求1所述的复合封装材料，其特征在于，所述铟锡氧化物颗粒的粒径为50nm～10μm。4.根据权利要求1或3所述的复合封装材料，其特征在于，所述铟锡氧化物颗粒中，In2O3和SnO2的质量比为(7～9):1。5.根据权利要求1所述的复合封装材料，其特征在于，所述交联剂包括过氧化2
‑
乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化(2
‑
乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化二异丙苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己烷或碳过氧酸
‑
O,O
‑
(1,1
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺子甄，赵东明，赵志国，王兴涛，张迟，周养盈，石从波，张赟，李新连，王立闯，陈雄飞，李孟蕾，秦校军，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：