一种POE封装胶膜及其制备方法和应用与流程

本发明属于太阳能，涉及一种poe封装胶膜及其制备方法和应用，尤其涉及一种超级导热poe封装胶膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，随着光伏技术的改进，双玻太阳能组件得到迅速发展。但双玻太阳能组件在光伏发电过程中，两面同时发电会产生大量的热量，使得太阳能电池温度升高，电池片发电效率和温度呈负相关性，有研究表明太阳能电池每升高1℃，其光电转换效率下降0.4％～0.6％，所以这对电池片的发电效率影响很大；此外，电池的温度过高也会影响组件的稳定性，为了解决热量对于电池片的影响，还需从与电池片直接接触的封装胶膜开始改性。

2、常规eva胶膜的导热系数较差，水汽透过率和吸水率较大，耐候性较差，并且eva封装胶膜的抗pid衰减较差。所以双面双玻组件现在普遍采用poe胶膜进行封装。

3、cn110591572a公开了一种太阳能封装材料用抗pid的poe封装胶膜及制备方法，所述太阳能封装材料用抗pid的poe封装胶膜，包括以下成分及相应质量份：poe树脂：100：交联剂：0.3-0.8；偶联剂：0.2-0.4；紫外线吸收剂：0.2-0.5；抗氧化剂：0.1-0.3；抗pid助剂：0.1-0.3。该poe封装胶膜应具有较好的抗pid能力；该制备方法应具有工艺流程简单、生产效率高的特点。但该发明的poe封装胶膜的导热性能有待进一步提高。

4、因此，在本领域中，期望开发一种具有优异的导热性能的poe封装胶膜。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种poe封装胶膜及其制备方法和应用。本发明的poe封装胶膜具有超强导热效果，它可以迅速将多余的热量从电池片导走，从而提高电池片的实时发电效率，并且可以有效保护电池的寿命。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种poe封装胶膜，所述poe封装胶膜的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：

4、

5、所述导热剂包括纳米银-石墨烯杂化物。

6、在本发明中，纳米银-石墨烯杂化物作为导热剂添加到poe封装胶膜中可以明显提高poe封装胶膜的导热效果，导热机理如下：石墨烯和纳米银在封装胶膜中形成如图1所示的三维网络空间结构，纳米银在石墨烯之间形成桥接，石墨烯具有很大的受热面积，可以接收很多的热量，而纳米银具有较高的导热系数，其可以将石墨烯接收的能量传导出去，同时石墨烯也具有优异的导热能力，两者协同作用，从而使得poe封装胶膜具有优异的导热效果，有助于将热量传递到铝边框。

7、常规组件发电时表面温度会明显升高，本发明提供的胶膜中由于添加了导热剂，其具有较好的导热效果，可以有效导走电池片表面的热量，相比于常规组件，应用了本发明的胶膜的组件，经过同样的曝晒后，其对应的温度降低10-20℃。

8、常规eva胶膜的水汽透过率为15％-25％，老化降解后产生的醋酸会腐蚀电池片、焊带等，常规poe胶膜的导热系数为0.65kj/m.hr.℃，本发明的新型导热poe封装胶膜的水汽渗透率仅有3.2％且不会产生醋酸，导热系数达到了1.8kj/m.hr.℃，导热性能明显优于常规poe封装胶膜。

9、在本发明中，所述poe封装胶膜的制备原料中，主交联剂的用量可以为0.4份、0.5份、0.6份或0.7份等。

10、在本发明中，所述poe封装胶膜的制备原料中，助交联剂的用量可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份或0.9份等。

11、在本发明中，所述poe封装胶膜的制备原料中，光稳定剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等。

12、在本发明中，所述poe封装胶膜的制备原料中，偶联剂的用量可以为0.1份、0.15份、0.2份、0.25份或0.3份等。

13、在本发明中，所述poe封装胶膜的制备原料中，导热剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份等。

14、优选地，所述导热剂包括纳米银-石墨烯杂化物。

15、优选地，所述纳米银-石墨烯杂化物中纳米银和石墨烯的质量比为1:10～10:1，例如1:10、1:8、1:5、1:2、1:1、2:1、5:1、8:1或10:1等。

16、优选地，所述纳米银-石墨烯杂化物通过以下制备方法制备得到：

17、(1)将氧化石墨烯分散在去离子水中，得到氧化石墨烯分散液，将纳米银分散在去离子水中得到纳米银分散液；

18、(2)将氧化石墨烯分散液和纳米银分散液混合，加热，而后滴加碱性溶液调节ph，再加入水合肼进行还原，继续搅拌至黑色絮状沉淀完全，得到所述纳米银-石墨烯杂化物。

19、优选地，步骤(1)所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.05-0.2mg/ml，例如0.05mg/ml、0.1mg/ml、0.15mg/ml或0.2mg/ml等。

20、优选地，步骤(1)所述纳米银分散液的浓度为0.3-0.8mg/ml，例如0.3mg/ml、0.4mg/ml、0.5mg/ml、0.6mg/ml、0.7mg/ml或0.8mg/ml等。

21、优选地，步骤(2)所述加热为加热至90-100℃，例如90℃、95℃或100℃等。

22、优选地，步骤(2)所述碱性溶液包括naoh水溶液，所述碱性溶液的浓度为1mol/l。

23、优选地，步骤(2)所述调节ph为将ph调节至ph＝10。

24、优选地，所述水合肼的用量为氧化石墨烯和纳米银总质量的1-20倍，例如1倍、3倍、5倍、8倍、10倍、13倍、15倍或20倍等。

25、优选地，所述poe树脂在190℃下的熔融指数为3g/10min～30g/10min，例如3g/10min、5g/10min、8g/10min、10g/10min、15g/10min、20g/10min、25g/10min或30g/10min等。

26、优选地，所述poe树脂包括38669或38669和38660的组合物。

27、优选地，所述主交联剂包括过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯和/或过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯。

28、优选地，所述助交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯和/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

29、优选地，所述光稳定剂包括光稳定剂770、光稳定剂622或光稳定剂944中的任意一种或至少两种的组合。

30、优选地，所述偶联剂包括γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。

31、第二方面，本发明提供一种第一方面所述的poe封装胶膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

32、将配方量的poe、主交联剂、助交联剂、光稳定剂、偶联剂和导热剂混合，挤出，将挤出物经过流延、冷却、分切、卷取工序，即得到所述poe封装胶膜。

33、优选地，所述挤出在挤出机中进行。

34、优选地，所述挤出的温度为80～100℃，例如80℃、85℃、90℃、95℃或100℃等。

35、第三方面，本发明提供第一方面所述的poe封装胶膜在太阳能组件中的应用。

36、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

37、在本发明中，纳米银-石墨烯杂化物作为导热剂添加到poe封装胶膜中，使得制备的poe封装胶膜具有较好的导热效果(热斑实验后引起的功率衰减：0.01％-0.18％)，其可以有效导走电池片表面的热量；相比于常规组件，应用了本发明的胶膜的组件，经过同样的曝晒后，其对应的温度降低10-20℃。