System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高抗PID封装胶膜及其制备方法技术_技高网

一种高抗PID封装胶膜及其制备方法技术

技术编号:40561258 阅读:8 留言:0更新日期:2024-03-05 19:24
本发明专利技术涉及一种高抗PID封装胶膜及其制备方法,包括基础树脂85~100重量份,耐老化助剂0.01~0.5重量份,偶联剂0.05~1重量份,交联剂0.1~1重量份,抗PID助剂1~5重量份;高速混合2~5h,待助剂完全吸收后,流延挤出成型,制得光伏组件用高抗PID封装胶膜。本发明专利技术方法制备的光伏封装胶膜,可解决组件PID功率衰减问题,具有更为优异的光学性能和更高的发电功率。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种封装胶膜,尤其涉及一种高抗pid封装胶膜及其制备方法。


技术介绍

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技术介绍

1、光伏发电作为最具竞争力的新能源形式之一,未来仍有望高速扩张。对应的封装胶膜材料eva/poe在光伏组件总成本中占比不高,约7%左右,却是决定光伏组件产品质量、寿命的关键性因素,一旦电池组件的胶膜、背板开始黄变、龟裂,电池容易提前报废。光伏组件长期在高压环境中工作使用,封装材料、背板、玻璃和边框之间易产生湿漏电流通道,大量电荷聚集在电池片表面,使得电池表面钝化明显,导致组件的性能大幅度衰减,即称为pid现象。

2、eva价格较低、易加工、耐存储、交联速度快、与玻璃和背板粘结性能好;但va在光、氧气、湿热环境下容易发生水解,产生醋酸,在电池片表面、焊带等,发生腐蚀;同时还会与玻璃中的钠反应,生成大量自由移动的钠离子,造成功率衰减;同时eva容易在光热环境下发生黄变,影响透光性,造成组件整体的功率损失。poe材料性能好,体积电阻率高、水汽阻隔率大、耐低温、耐黄变;但poe极性较低,在胶膜加工过程中极性助剂和溶剂易析出至胶膜表面,造成表面光滑容易移位,同时加工难度偏大,膜唇容易挂料。但不论是eva或是poe,其作为光伏胶膜封装材料,在实际使用过程中,仍难以避免组件功率的pid衰减问题。

3、其中,pid衰减的主流影响因素是:①na+离子迁移;②eva分子链水解。现阶段抗pid胶膜的主流实现手段是:①使用高体阻的聚烯烃弹性体poe材料代替eva材料;②在配方中添加具有钠离子捕捉功能的助剂。但是,上述两种方法都有缺点:poe胶膜的价格较高、交联速度慢,所需层压时间长;添加离子捕捉助剂会影响胶膜光学性能,导致雾度上升。而现有的pid助剂按照作用机理的不同,主要为含乙氧基或者含丙氧基的丙烯酸酯、有机/无机离子捕捉剂等。其中,专利cn112898920a通过加入焦磷酸盐和/或金属氧化物作为离子交换剂起到抗pid效果,专利cn113234402a通过添加磷酸锆、二硫化二异丙基黄原酸酯作为离子捕捉剂起到抗pid效果,但无机、小分子助剂的加入,始终伴随有助剂析出的问题,从而影响封装胶膜的长周期使用性能;专利cn113122164a将抗水解助剂聚碳化二亚胺、酸吸收剂氢氧化镁加入胶膜中,通过减弱eva分子链的水解,起到抗pid的效果,但该方法并不适用于poe胶膜,因而效果有限。专利cn109337599a将聚醚酯酰胺作为电荷消散剂加入胶膜中,但聚醚酯酰胺由于含有半芳香族聚酰胺的硬段,其结构中芳环的存在,与poe等树脂相容性差,助剂容易析出,使得胶膜的性能下降。此外,芳环结构的引入,使得胶膜不耐黄变,因此在实际使用过程中,光伏组件的性能大打折扣。

4、如何创设一种抗pid效果明显、光学性能优异和发电功率好的高抗pid的封装胶膜及其制备方法,具有十分积极的意义。


技术实现思路

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技术实现思路

1、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:

2、本专利技术提供了一种高抗pid封装胶膜,包括以下重量份数的原料:

3、基础树脂85~100份,

4、耐老化助剂0.01~0.5份,

5、偶联剂0.05~1份,

6、交联剂0.1~1份,

7、抗pid助剂1~5份。

8、作为优选,基础树脂为poe树脂或eva树脂组成中的一种或两种。其中,eva树脂优选熔指为15~30g/10min,va含量为28~33%;poe树脂优选熔指为2~50g/10min。

9、作为优选,耐老化助剂包括紫外光吸收剂和光稳定剂中的一种或多种。其中,紫外光吸收剂选自2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-5'-辛苯基)-苯并三唑、2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧基-苯酚、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯中的一种或多种。光稳定剂选自2-(2h-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、双(2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯中的一种或多种。

10、作为优选,偶联剂为硅烷偶联剂,选自甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三过氧叔丁基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰基氧基硅烷、3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或乙烯基烷氧基硅烷低聚体中的一种或多种。

11、作为优选,交联剂选自二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化乙烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯一种或多种。

12、作为优选,抗pid助剂为含脂肪族聚酰胺链段和聚醚链段的聚醚嵌段酰胺共聚物peba,可使用专利cn101426834a中的方法进行制备。聚醚链段的重量百分比为35-65%,脂肪族聚酰胺链段的重量百分比为35-65%。

13、作为优选,所述聚醚软段为聚乙二醇链段、聚丙二醇链段或聚丁二醇链段。

14、作为优选,所述脂肪族聚酰胺链段为脂肪族二胺与脂肪族二酸反应制备得到的聚酰胺链段。所述脂肪族二胺可以为c6-c20的烷基二胺,脂肪族二酸可以为c6-c20的烷基二酸等。

15、作为优选,优选聚醚链段的数均分子量为500-4500g/mol,脂肪族聚酰胺链段的数均分子量为500-3000g/mol。

16、一种高抗pid封装胶膜的制备方法,将基础树脂、耐老化助剂、偶联剂、交联剂、抗pid助剂混合均匀,搅拌,待助剂完全吸收后,在温度70~120℃条件下流延挤出成型,制得光伏组件用高抗pid封装胶膜。

17、作为优选,加工方式为流延成型或压延成型。

18、作为优选,上述原料需高速混合搅拌2-5h,转速优选为90~300rpm。

19、本专利技术采用聚醚嵌段酰胺共聚物peba作为抗pid助剂,其脂肪族聚酰胺链段作为硬段,聚醚链段为柔性软段,二者相互协同,综合提升组件的抗pid性能。其中,聚醚软段通过亲水性基团的吸湿作用、“芯壳结构”的导电性表层分布,构成泄漏电荷的通道,从而达到封装胶膜抗pid的目的;而脂肪族长碳链硬段增加了peba与poe的相容性,使得助剂在基体树脂中分散均匀,有利于湿漏电流的耗散,二者共同发挥作用,从而使得组件具有优异的抗pid性能,使得光伏组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高抗PID封装胶膜,其特征在于,包括以下重量份数的原料:

2.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,基础树脂为POE树脂或EVA树脂组成中的一种或两种;

3.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,所述耐老化助剂包括紫外光吸收剂和光稳定剂中的一种或多种;

4.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,偶联剂为硅烷偶联剂,选自甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三过氧叔丁基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰基氧基硅烷、3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或乙烯基烷氧基硅烷低聚体中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,交联剂选自二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化乙烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯一种或多种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的封装胶膜,其特征在于,抗PID助剂为含脂肪族聚酰胺硬段和柔性聚醚软段的聚醚嵌段酰胺共聚物PEBA。

7.根据权利要求6所述的封装胶膜,其特征在于,所述聚醚软段为聚乙二醇链段、聚丙二醇链段或聚丁二醇链段,所述脂肪族聚酰胺链段为脂肪族二胺与脂肪族二酸反应制备得到的聚酰胺链段;

8.根据权利要求6或7所述的封装胶膜,其特征在于,所述聚醚嵌段酰胺共聚物中聚醚链段的重量百分比为35-65%,脂肪族聚酰胺链段的重量百分比为35-65%。

9.一种权利要求1-8任一项所述的封装胶膜的制备方法,其特征在于,将基础树脂、耐老化助剂、偶联剂、交联剂、抗PID助剂混合均匀,搅拌,待助剂完全吸收后,在温度70~120℃条件下挤出成型,制得光伏组件用高抗PID封装胶膜。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,加工方式为流延成型或压延成型;

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【技术特征摘要】

1.一种高抗pid封装胶膜,其特征在于,包括以下重量份数的原料:

2.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,基础树脂为poe树脂或eva树脂组成中的一种或两种;

3.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,所述耐老化助剂包括紫外光吸收剂和光稳定剂中的一种或多种;

4.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,偶联剂为硅烷偶联剂,选自甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三过氧叔丁基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰基氧基硅烷、3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷或乙烯基烷氧基硅烷低聚体中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的封装胶膜,其特征在于,交联剂选自二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化乙烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、三羟甲基丙烷三...

【专利技术属性】
技术研发人员:张杰古亮亮黄玲燕王新宇陈海波王磊
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:

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