CN104610881A - 一种光伏用超高截止eva封装胶膜及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光伏用超高截止EVA封装胶膜，其由以重量百分计算的以下原料制备而成：乙烯-醋酸乙烯共聚物87％～98％，稀土有机转光剂0.01％～1％，抗氧剂0.05％～5％，紫外线吸收剂0.03％～4％，交联剂0.25％～2％，硅烷偶联剂0.1％～4％。该胶膜能够将380nm～400nm以下的紫外线全部截止。

Description

一种光伏用超高截止EVA封装胶膜及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种光伏组件的封装材料，具体是一种光伏用超高截止EVA封装胶膜及其制备工艺。

背景技术

随着我国光伏行业的发展，对太阳能电池组件中封装材料的使用性能要求越来越高。EVA作为一种封装材料，在光伏组件中运用最为广泛。EVA具有优良的韧性、弹性、粘着性、光学透明性、耐冲击性能、耐候性、耐腐蚀性、低温绕曲性、热密封性以及电性能等。但是与国外EVA封装胶膜产品相比，国内大部分产品在抗紫外老化性能方面略差于国外产品，而紫外老化恰恰是造成EVA胶膜黄变的主要因素。

目前市场上大部分高截止型EVA封装胶膜的紫外截止波长在350nm～360nm，对于380～400nm之间的紫外线无法阻止。据调查目前市场上还没有一款产品能够用在靠近背板处，能够将380nm～400nm以下的紫外线全部截止的产品。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的一个目的在于克服现有技术中的不足，提供一种光伏用超高截止EVA封装胶膜。

用于解决问题的方案

一种光伏用超高截止EVA封装胶膜，其由以重量百分计算的以下原料制备而成：

优选的，光伏用超高截止EVA封装胶膜，其由以重量百分计算的以下原料制备而成：

优选的，光伏用超高截止EVA封装胶膜，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的摩尔含量为20％～50％，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为10g/10min～40g/10min。

优选的，光伏用超高截止EVA封装胶膜，所述稀土有机转光剂为Eu³⁺-水杨酸-邻菲罗啉三元配合物，其中水杨酸为第一配体，邻菲罗啉为第二配体。

优选的，光伏用超高截止EVA封装胶膜，所述紫外吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种，优选为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

优选的，光伏用超高截止EVA封装胶膜，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，

所述主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；

所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和/或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，优选为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物。

优选的，光伏用超高截止EVA封装胶膜，所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中，

所述交联固化剂包括有机过氧化物和/或偶氮化合物，所述有机过氧化物包括为过氧化异丙苯、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己烷、4,4-二(叔戊基过氧)戊酸正丁基酯，过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、3,3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯中的一种或几种；

所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的一种或几种。

优选的，光伏用超高截止EVA封装胶膜，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。

优选的，光伏用超高截止EVA封装胶膜，所述光伏用超高截止EVA封装胶膜的厚度为350～750μm。

本发明同时提供一种制备光伏用超高截止EVA封装胶膜的工艺，包括如下步骤：

(1)将所述原料经过混料机混合均匀；

(2)将步骤(1)所得混合料投入挤出机中，在80～90℃经过塑化挤出、冷却、收卷制成。

发明的效果

提供一种紫外透光率低(380nm～400nm透光率＜10％)、可见光透光率高(400nm～1100nm透光率＞90％)的EVA胶膜，既避免了紫外光对背材的破坏又提高了太阳能组件的寿命。

EVA胶膜生产工艺简单，生产成本低廉；该高透明、耐紫外老化EVA胶膜有效的提高EVA胶膜的耐紫外老化性能，从而有效的减少了紫外线对组件的穿透性能，提高了太阳能组件的使用寿命，并且降低了对背材的伤害。

提供的EVA胶膜能够将380～400nm以下的紫外线全部截止，而且在400～1100nm之间的透光率可以达到90％以上，耐紫外老化性能得到显著的提高。

采用流延法工艺生产，比传统的压延法工艺，胶膜冷却效果好，透明性更好；采用定型工艺生产，胶膜的尺寸稳定性好，收缩率低。

制得的EVA胶膜的透明性和耐紫外老化性能得到了很大的提高，从而改善了胶膜的耐紫外老化性能，提高了太阳能电池组件的使用寿命，对组件的背材起到了很好的保护作用。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

1-太阳光，2-玻璃，3-第一EVA膜层3，4-电池片层，5-第二EVA膜层，6-背板。

具体实施方式

以下将结合实施例详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手段、材料未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

本发明使用的原料可以为：

主料：乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。VA含量为28％，融指(MI)16，韩国三星集团生产。

稀土有机转光剂：Eu³⁺-水杨酸-邻菲罗啉三元配合物，其中水杨酸为第一配体，邻菲罗啉为第二配体。

抗氧剂:主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物。

紫外线吸收剂:2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

交联剂:交联固化剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯和3,3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯的复配物；助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的复配物。

硅烷偶联剂：乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。

将所述原料经过混料机混合均匀；将所得混合料投入挤出机中，在80～90℃经过塑化挤出、冷却、收卷制成光伏用超高截止EVA封装胶膜。

实施例1至4的配比如下表所示：

其中，抗氧剂由主抗氧剂和辅抗氧剂组成。主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物(1:1复配)。主抗氧剂和辅抗氧剂的比例为1：0.5。

稀土有机转光剂为Eu³⁺-水杨酸-邻菲罗啉三元配合物，其中水杨酸为第一配体，邻菲罗啉为第二配体。

紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

交联剂由交联固化剂和助交联剂组成。交联固化剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯和3,3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯的复配物(1:1复配)；助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的复配物(1:1:1复配)。交联固化剂和助交联剂的比例为1：0.5。

硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。

制成的EVA胶膜应用范围广泛，因其具有高透光率，确保了组件的最大功率输出，而且由于其紫外截止波长大，故而使用本专利产品既延长了组件的使用寿命，保护了背材，又降低了太阳能组件的生产成本。

在一种可能的实施方式中，可以将上述六种材料按表1的比例充分混合均匀，加入到挤出机料斗，进行熔融挤出，挤出机、模头各区域的温度湿度80～90℃，经模头挤出，途经流延辊冷却，再经测厚、压花工序后进行定型，最后再切边、收卷，包装入库。

一种光伏组件如图1所示，太阳光1照射到光伏组件的玻璃2上，玻璃2的下方为第一EVA膜层3，第一EVA膜层3下方为电池片层4，电池片层4下方为第二EVA膜层5，第二EVA膜层5下方为背板6。

本发明提供的光伏用超高截止EVA封装胶膜，为第二EVA膜层5。本发明提供的光伏用超高截止EVA封装胶膜的透明性和耐紫外老化性能得到了很大的提高，从而改善了胶膜的耐紫外老化性能，提高了太阳能电池组件的使用寿命，对组件的背材起到了很好的保护作用。

虽然已经参照以上实施方式说明了本发明，但是，应该理解的是本发明不限于所公开的实施方式。所附权利要求书的范围应在最宽泛的范围内进行解释，以涵盖所有变型、等同结构和功能。

Claims (9)

1.一种光伏用超高截止EVA封装胶膜，其特征在于，其由以重量百分计算的以下原料制备而成：

优选原料重量百分为：

2.根据权利要求1所述的光伏用超高截止EVA封装胶膜，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的摩尔含量为20％～50％，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为10g/10min～40g/10min。

3.根据权利要求1所述的光伏用超高截止EVA封装胶膜，其特征在于，所述稀土有机转光剂为Eu³⁺-水杨酸-邻菲罗啉三元配合物，其中水杨酸为第一配体，邻菲罗啉为第二配体。

4.根据权利要求3所述的光伏用超高截止EVA封装胶膜，其特征在于，所述紫外吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种，优选为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

5.根据权利要求1所述的光伏用超高截止EVA封装胶膜，其特征在于，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中，

所述主抗氧基为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯；

所述辅抗氧剂为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和/或亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，优选为三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的复配物。

6.根据权利要求1所述的光伏用超高截止EVA封装胶膜，其特征在于，所述交联剂包括交联固化剂和助交联剂，其中，

所述交联固化剂包括有机过氧化物和/或偶氮化合物，所述有机过氧化物包括为过氧化异丙苯、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己烷、4,4-二(叔戊基过氧)戊酸正丁基酯，过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、3,3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯中的一种或几种；

所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的光伏用超高截止EVA封装胶膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的光伏用超高截止EVA封装胶膜，其特征在于，所述光伏用超高截止EVA封装胶膜的厚度为350～750μm。

9.一种制备如权利要求1至8任一项所述的光伏用超高截止EVA封装胶膜的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将所述原料经过混料机混合均匀；

(2)将步骤(1)所得混合料投入挤出机中，在80～90℃经过塑化挤出、冷却、收卷制成。