【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏封装胶膜，具体涉及一种钙钛矿电池组件用封装胶膜及其制备方法。
技术介绍
1、由于化石燃料的使用带来的资源短缺和环境危机等问题，迫切需要开发和利用太阳能等清洁可持续能源。光伏发电作为一种清洁能源，正逐渐成为全球能源转型的重要组成部分。随着光伏行业对电度成本降低和技术创新的不断追求，各种可以提高发电效率的电池片技术层出不穷。光伏电池高效技术已成为一种产业趋势。目前，硅基太阳能电池仍然占据市场主导地位，但其复杂而昂贵的制造工艺、有限的带隙调节能力以及较低的理论光电转换效率(pce)都阻碍了此类器件的进一步发展。与硅基太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池(简称“钙钛矿电池”)具有更高的效率和更低的成本，被业界公认为极具前景的新一代光伏电池产品。
2、钙钛矿太阳能电池可分为卤化铅钙钛矿光伏电池和无铅钙钛矿光伏电池。虽然新型无铅钙钛矿材料的合成取得了初步成功，但是这些无铅钙钛矿材料的光电转换效率普遍较低且稳定性差，因此现阶段高效率的钙钛矿太阳能电池中一般都含有有毒的铅组分。但是，当钙钛矿组件在恶劣的环境下工作或封装结构遭受破坏时，其电池中所含的铅组分很容易泄露到外界环境中，一旦铅泄露后会污染周围的土地或水源，然后通过土地和水源被周围植物所吸收，最终通过食物链被人类所吸收，影响生态环境和人类安全，从而限制了钙钛矿太阳能电池的商业化应用。
3、光伏组件封装是钙钛矿太阳能电池产业化进程中的重要工艺之一。目前，工业上光伏组件用封装胶膜主要采用乙烯-醋酸乙烯酯(eva)树脂作为基础材料，但eva膜耐候性较差，长期
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿电池组件用封装胶膜。本专利技术通过在胶膜体系中加入超分子包合物和氧化物去除剂，制备得到的钙钛矿电池组件用封装胶膜不仅解决了钙钛矿电池中铅的泄露问题，而且有效提高了钙钛矿电池组件的抗pid性能以及稳定性和可靠性。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，包括以下组分及重量份：
4、
5、作为上述技术方案的优选，所述的poe接枝硅烷树脂的熔指为0.5～3g/10min，硅烷接枝率为1～3％，透光率为＞91％(380～1100nm)，体积电阻率为≥1×1016ω·cm，熔融温度为50～100℃。
6、作为上述技术方案的优选，所述的超分子包合物为杯芳烃、瓜环、环糊精中的一种或多种。
7、进一步地，所述的杯芳烃为1,3-二甲氧基-4-叔丁基杯芳烃、4-叔丁基杯[6]芳烃或4-叔丁基杯[8]芳烃中的任意一种；所述的瓜环为单环己基五元瓜环、二环己基五元瓜环、对称环己基六元瓜环、单环己基七元瓜环或二环己基七元瓜环中的任意一种；所述的环糊精为α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精中的任意一种。
8、目前，大多数高效率的钙钛矿太阳能电池中都含有有毒重金属铅离子，一旦泄露就会引起环境和健康问题。因此，本专利技术在钙钛矿电池组件用封装胶膜中添加具有较多含氧官能团的超分子包合物，其能够与铅离子进行螯合作用，捕捉钙钛矿电池中泄露的铅离子；而且本专利技术所采用的超分子包合物结构中都含有环状或杯状的牢笼结构，可以将铅离子锁定在牢笼结构中，防止铅离子的逃逸；在上述作用的协同下，有效解决了钙钛矿电池铅泄露的问题。
9、电池组件在封装过程中分为5层，从外到内依次为玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜和背板(或玻璃)。在长期运行过程中，由于玻璃中的钠、钾等阳离子会迁移到电池片表面并富集到pn结或者钝化层，从而会引发电势诱导衰减(pid)现象的发生。因此，在本专利技术中所选的超分子包合物由于具有较多的含氧官能团以及结构中含有环状或杯状的牢笼结构，同样对钠、钾等阳离子也具有一定的捕捉和锁定能力，有效提高了钙钛矿-晶硅叠层电池组件的抗pid性能。
10、作为上述技术方案的优选，所述的氧化物去除剂为二甲基酮肟、三(壬基酚)亚磷酸酯中的一种或两种。
11、作为上述技术方案的优选，所述的氧化物去除剂为二甲基酮肟和三(壬基酚)亚磷酸酯的混合物，其中，二甲基酮肟和三(壬基酚)亚磷酸酯的重量比为1:1。
12、上述技术方案中，二甲基酮肟可以通过与过氧化物发生还原反应，从而将过氧化物中的氧原子转移或还原为水或其他形式的氢氧化合物，从而除去残留的过氧化物，保护钙钛矿电池不被残留的过氧化物破坏；而三(壬基酚)亚磷酸酯则可以将氢过氧化物分解转化为无自由基、无反应活性且热稳定的产物，从而保护钙钛矿电池不会因胶膜老化而产生的氢过氧化物破坏。本专利技术中采用二甲基酮肟和三(壬基酚)亚磷酸酯共同作为氧化物去除剂，二者协同增效，可以去除热塑性po膜在硅烷接枝反应时(也就是本专利技术中的poe接枝硅烷树脂)残留的过氧化物引发剂和产生的氢过氧化物，从而防止它们对钙钛矿电池造成氧化破坏，提高了钙钛矿组件的稳定性和可靠性。
13、作为上述技术方案的优选，所述的主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,6-二叔丁基对甲酚、硫代二丙酸二月桂酸酯中的一种或多种。
14、作为上述技术方案的优选，所述的紫外稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯中的一种或多种。
15、本专利技术的另一目的在于，提供上述钙钛矿电池组件用封装胶膜的制备方法。
16、所述钙钛矿电池组件用封装胶膜的制备方法，包括以下步骤：
17、(1)按配比将poe接枝硅烷树脂和超分子包合物分别加入到双螺杆挤出机的两个失重称中，在150～220℃下制备出超分子包合物母粒；
18、(2)按配比将氧化物去除剂、主抗氧剂和紫外稳定剂加入到搅拌釜中，搅拌混合，得到熔融混合液；
19、作为上述技术方案的优选，所述的搅拌混合的具体工艺参数：搅拌速度为100rp/min，搅拌温度为80～90℃，搅拌时间2h。
20、(3)将超分子包合物母粒与熔融混合液混合均匀，倒入到单螺杆挤出流延机中，60～120℃挤出物经流延、压花、冷却、牵引、收卷工序即可得所述胶膜。
21、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
22、1、本专利技术的体系中加入超分子包合物，利用其具有较多的含氧官能团以及结构中含有环状或杯状的牢笼结构，对铅离子、钠离子、钾离子等具有一定的捕捉和锁定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，包括以下组分及重量份：
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的POE接枝硅烷树脂的熔指为0.5～3g/10min，硅烷接枝率为1～3％，透光率为＞91％(380～1100nm)，体积电阻率为≥1×1016Ω·cm，熔融温度为50～100℃。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的超分子包合物为杯芳烃、瓜环、环糊精中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的杯芳烃为1,3-二甲氧基-4-叔丁基杯芳烃、4-叔丁基杯[6]芳烃或4-叔丁基杯[8]芳烃中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的瓜环为单环己基五元瓜环、二环己基五元瓜环、对称环己基六元瓜环、单环己基七元瓜环或二环己基七元瓜环中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的环糊精为α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精中的任意一种
7.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，作为上述技术方案的优选，所述的氧化物去除剂为二甲基酮肟、三(壬基酚)亚磷酸酯一种或两种。
8.根据权利要求7所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的氧化物去除剂为二甲基酮肟和三(壬基酚)亚磷酸酯的混合物，其中，二甲基酮肟和三(壬基酚)亚磷酸酯的重量比为1:1。
9.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,6-二叔丁基对甲酚、硫代二丙酸二月桂酸酯中的一种或多种；所述的紫外稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯中的一种或多种。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的钙钛矿电池组件用封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，包括以下组分及重量份：
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的poe接枝硅烷树脂的熔指为0.5～3g/10min，硅烷接枝率为1～3％，透光率为＞91％(380～1100nm)，体积电阻率为≥1×1016ω·cm，熔融温度为50～100℃。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的超分子包合物为杯芳烃、瓜环、环糊精中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的杯芳烃为1,3-二甲氧基-4-叔丁基杯芳烃、4-叔丁基杯[6]芳烃或4-叔丁基杯[8]芳烃中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的一种钙钛矿电池组件用封装胶膜，其特征在于，所述的瓜环为单环己基五元瓜环、二环己基五元瓜环、对称环己基六元瓜环、单环己基七元瓜环或二环己基七元瓜环中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的一种钙钛矿电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓宇，金旭，李艳军，董徐刚，
申请(专利权)人：浙江东尼电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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