专利名称：一种高导热绝缘太阳能电池封装胶膜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及绝缘材料领域，特别涉及一种太阳能光电组件封装用高导热绝缘太阳能电池封装胶膜。
背景技术：
随着资源的紧缺、环境的恶化和能源成本的持续增长，使得众多国家将注意的目光转向了可再生型新能源，其中太阳能的应用备受重视。不管从资源的数量、分布的普遍性，还是从清洁性、技术的可靠性来看，太阳能都比其它可再生能源更具有优越性，是ー种取之不尽用之不竭的无碳排放緑色能源。太阳能的利用主要有两大重点方向，ー是把太阳能转化为热能，另ー个就是将太阳能转化为电能(即通常所说的光伏发电)。在标准条件下，实际应用中的硅电池转换效率约为12-17%，也即至少有83%以上的照射到硅电池表 面上的太阳能未能转换为有用能量，其中产生的热能将使电池板温度升高，而这又将导致电池效率的进ー步下降。研究表明，硅电池温度每升高1°C，其光伏电池的开路电压会下降约O. 4%，断路电流上升约O. 04%。如果热量来不及散发而导致元器件工作温度升高，还将直接影响到使用它们的各种高精密元器件的寿命和可靠性，这使太阳能发电装置维护成本、发电成本的提高，成为太阳能光伏产业发展的制约因素。因此，如何散热成为影响产品可靠性的突出问题。本技术发明人通过考察当前国内外太阳能电池组件技术，考虑从仅具粘结性能的太阳能电池封装材料着手，辅之以高导热功能，以便快速有效地将硅电池上的热量传导、散发出去，降低硅电池的温度，可以明显提高光伏转换率，同时可以把传导出来的热量最大程度地利用起来。目前，太阳能电池封装材料多选用EVA胶膜(即こ烯-こ酸こ烯酯共聚物)，它是一种热熔粘结胶膜，常温下无粘性而具有抗粘结性，以方便操作，而在一定条件下热压便发生熔融粘接及交联固化。目前，国内的EVA胶膜存在耐湿热、紫外老化、透光率等问题；另夕卜，EVA导热性差，会降低光电转化效率，而且温度升高也会加速其老化、分子链断裂，产生黄变，影响使用寿命。美国等发达国家提出了光伏组件使用寿命由20年提高到30年的目标。中国“i^一五”提出建造兆瓦(MW)级聚光型并网电站，该系统中光伏组件需承受4 6倍常规组件的光照量，因而长寿命、高性能的太阳能电池封装材料技术的研究开发成为太阳能利用的又一关键。
实用新型内容为了克服现有太阳能封装材料的导热性差、易黄变老化的不足，提高太阳能转换率及提高封装材料的可靠性，本实用新型提供一种高导热绝缘太阳能电池封装胶膜，使之更适于用作封装和热界面材料的导热软性材料尤其是导热绝缘材料的越来越高的要求。为达到本实用新型的目的，本实用新型的高导热绝缘太阳能电池封装胶膜包括基底材料层，导热功能粉体层以及紫外光吸收层，所述基底材料层与导热功能粉体层之间通过交联固化剂连接以及导热功能粉体层与紫外光吸收层之间通过硅烷偶联剂连接；所述基底材料层为丙烯酸酯改性EVA胶膜。优选的，所述紫外光吸收层为苯并三唑类UV-326、UV-327，气相ニ氧化硅中的一种。再优选的，所述导热功能粉体层为纳米氧化锌、纳米氧化镁、氧化铝、氮化铝、碳化硅晶须、氮化铝晶须中的ー种或几种。再优选的，所述交联固化剂为过氧化ニ异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)中的一种或两种；所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-570中ー种或两种。本实用新型的封装胶膜，其导热系数可由原来EVA胶膜的O. 2-0. 3ff/m · K提高到
O.9-2. 6ff/m · K，耐电压值大于3KV，可以有效地降低了光伏电池温度，提高年光电转换效率5% 8% ;同时充分利用了沉积在电池板上的热能，使热能收集率达到38% 48%，太阳 能综合利用达到60%以上；该封装产品具有良好粘合性和较高强韧性，热稳定性高，耐候性优异，绝缘性好，可延长光伏电池及整个装置的使用寿命至25-30年。本实用新型的高导热绝缘太阳能封装胶膜的有益效果是粘结性能优异，交联密度高，耐热性能好，绝缘性优异，耐老化性好，可长久经受户外紫外光、热氧化以及湿气侵蚀，比同类产品耐黄变性有较大提高。
通过
以下结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中图I为本实用新型的高导热绝缘太阳能封装胶膜的组成结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的高导热绝缘太阳能电池封装胶膜的一个实施例的组成结构包括丙烯酸酯改性EVA胶膜基底材料层10，导热功能粉体层20以及紫外光吸收层30，所述基底材料层10与导热功能粉体层20之间通过交联固化剂102连接以及导热功能粉体层20与紫外光吸收层30之间通过硅烷偶联剂203连接。其中，所述紫外光吸收层为苯并三唑类UV-326、UV-327，气相ニ氧化硅中的ー种；所述导热功能粉体层为纳米氧化锌、纳米氧化镁、氧化铝、氮化铝、碳化硅晶须、氮化铝晶须中的ー种或几种；所述交联固化剂为过氧化ニ异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)中的ー种或两种；以及所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-570中ー种或两种。以下各实施例具体阐述了本实用新型的高导热绝缘太阳能电池封装胶膜各种采用不同的材料组分而制成的具备本实用新型的目的的封装胶膜。实施例I :将制备一种高导热绝缘太阳能电池封装材料的原料按照100质量份AEVA，0. 8质量份交联固化剂过氧化ニ异丙苯，O. 2质量份过氧化苯甲酰，O. 2质量份的紫外光吸收剂UV-326,0. 2质量份硅烷偶联剂KH-550，40质量份的纳米氧化锌，10质量份的氮化铝晶须(长径比为25-30)，在85°C温度下模压成型，即得到本实用新型的高导热绝缘太阳能电池封装胶膜。实施例2[0018]将制备一种高导热绝缘太阳能电池封装材料的原料按照100质量AEVA，0. 8质量份交联固化剂过氧化ニ异丙苯，O. 2质量份过氧化苯甲酰，O. 3质量份的紫外光吸收剂UV-326,0. 2质量份硅烷偶联剂KH-570，40质量份的氮化铝，10质量份的碳化硅晶须(长径比为20-30)，在88°C温度下模压成型，即得到本实用新型的高导热绝缘太阳能电池封装胶膜。实施例3一种高导热绝缘太阳能电池封装材料由100质量份AEVA，0. 7质量份交联固化剂过氧化ニ异丙苯，O. I质量份过氧化苯甲酰，O. 3质量份的紫外光吸收剂UV-327，O. 2质量份硅烷偶联剂KH-570，40质量份的氮化铝，15质量份的碳化硅晶须，在87°C温度下模压成型，即得到本实用新型的高导热绝缘太阳能电池封装胶膜。实施例4一种高导热绝缘太阳能电池封装材料由100质量份AEVA，0. 8质量份交联固化剂过氧化ニ异丙苯，O. 2质量份过氧化苯甲酰，O. 3质量份的紫外光吸收剂气相ニ氧化硅，O. 2质量份硅烷偶联剂KH-570，40质量份的碳化硅晶须，10质量份的氮化铝，在85°C温度下模压成型，即得到本实用新型的高导热绝缘太阳能电池封装胶膜。本实用新型充分结合导热粉料的形状、几何尺寸及其在高分子材料中的堆积方式对会其导热系数的影响，使用不同粒径的粒子混合搭配及不同粉料混合使用能提高材料的导热系数，将各种纳米、微米、晶须等形状各异的高导热性功能粉体经筛选、优化配伍，与经改性的高性能粘结高聚物复合、协同作用，在封装材料体系内部能最大程度地形成热流方向上的导热网链，使胶膜的导热系数有很大提高，导热系数可由原来O. 2-0. 3ff/m ·Κ提高到O. 9-2. 6ff/m · K，耐电压值大于3KV，能及时传导硅电池表面由于光照以及自身光伏转化散发的热量，有效降低硅电池表面温度，在长时间光照下，比同等产品其光伏转化效率提高5% 8%，产品可靠性及使用寿命大大提高；可经由此高导热太阳能绝缘封装胶膜，将传导出的热能由吸热装置吸收加以利用，进ー步提高太阳能的转换利用率，特别适合于太阳能光电光热一体化系统封装使用。本实用新型并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神即公开范围内，仍可作ー些修正或改变，故本实用新型的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。
权利要求1.一种高导热绝缘太阳能电池封装胶膜，其特征在于，所述封装胶膜包括基底材料层，导热功能粉体层以及紫外光吸收层，所述基底材料层与导热功能粉体层之间通过交联固化剂连接以及所述导热功能粉体层与紫外光吸收层之间通过硅烷偶联剂连接；所述基底材料层为丙烯酸酯改性EVA胶膜。
专利摘要本实用新型提出一种高导热绝缘太阳能电池封装胶膜，所述封装胶膜包括基底材料层，导热功能粉体层以及紫外光吸收层，所述基底材料层与导热功能粉体层之间通过交联固化剂连接以及所述导热功能粉体层与紫外光吸收层之间通过硅烷偶联剂连接；所述基底材料层为丙烯酸酯改性EVA胶膜。本实用新型的高导热太阳能绝缘封装材料粘结性能优异，交联密度高，耐热性能好，绝缘性优异，耐老化性好，可长久经受户外紫外光、热氧化以及湿气侵蚀，比同类产品耐黄变性有较大提高。
文档编号H01L31/048GK202473967SQ201120455109
公开日2012年10月3日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者姚伯龙, 李勇强, 李海平, 褚路轩, 陈东辉 申请人:无锡中阳新能源科技有限公司