一种用于光伏组件的下转换EVA复合胶膜及其制备方法与流程

文档序号:37208058发布日期:2024-03-05 14:46阅读:20来源:国知局

本发明涉及一种太阳能电池组件所用的封装材料,尤其涉及一种用于光伏组件的下转换eva复合胶膜及其制备方法。


背景技术:

1、eva(乙烯-醋酸乙烯醋酸乙烯酯共聚物)是一种热塑性高分子材料,由于成型方便、光学性能突出、力学性能和电性能优异等,作为太阳能电池封装材料被广泛应用。但由于阳光中的紫外光的光子能量高,不易被硅太阳能电池吸收并转化,同时紫外光还会加速eva封装胶膜的老化,从而降低太阳能电池的转化效率。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本发明首先提出了一种用于光伏组件的下转换eva复合胶膜,其由如下质量百分比的原料制备而成:

2、eva树脂90~96%,交联剂0.2~2%,促进剂0.1~0.5%,抗氧化剂0.3~2.2%,光稳定剂0.3~1%,硅烷偶联剂0.2~1.5%,下转换剂1.0~2.5%。eva树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

3、优选地,所述光转换剂为铕配合物。

4、该下转换eva复合胶膜中含有铕有机配合物,其荧光量子效率高、单色性好、斯托克位移大等优点,其发射谱几乎是线谱,半峰宽只有几个纳米,对紫外光吸收系数大,并且发射出612nm左右的红光,与硅太阳能电池的光谱响应都非常匹配。将其制备成具有光下转换功能的封装胶膜应用在光伏组件的封装结构中,使得封装胶膜在400~1200nm之间的透光率可以达到90%以上,并降低紫外老化黄变指数和湿热老化黄变指数,对电池效率具有显著增益。

5、进一步,eva树脂在190℃,2.16kg的负载下的熔体质量流动速率在5~40g/10min的范围内,eva树脂中醋酸乙烯酯的质量百分比为22~35%。在该熔指和醋酸乙烯酯含量的情况下,eva树脂在封装薄膜制备过程中有优越的加工性能,同时能够保证封装胶膜具有优越的粘接性能。

6、具体地,所述交联剂为过氧化异丙苯、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)丁酸乙酯和1,1-双叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷中的一种或者两种以上的混合物。

7、具体地,所述促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和二甲基丙烯酸二乙二醇酯的一种或者两种以上的混合物。

8、具体地,所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的一种或者两种以上的混合物。

9、具体地,所述光稳定剂为丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑的一种或者两种以上的混合物。

10、具体地,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)、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一种或者两种以上的混合物。

11、进一步,该下转换剂采用如下步骤制备:

12、(11)将氧化铕溶于浓盐酸中,然后加热、搅拌,使氧化铕完全溶解,再进行蒸干,得到白色固体氯化铕,将白色固体氯化铕溶于乙醇中,形成醇铕溶液;浓盐酸的浓度为质量百分比≥37wt%;

13、(12)将配合剂溶于乙醇中,制成配合液,然后将步骤(11)中的醇铕溶液加入到该配合液中,搅拌,并用氨水将溶液的ph调节到6-7,有沉淀生成,形成固液混合液;

14、(13)将邻菲罗啉溶于乙醇中,制成调节液;

15、将步骤(12)所获得的固液混合液在设定温度下恒温,并继续搅拌0.8-1.5h后,将调节液滴加到固液混合液中,再用氨水将固液混合液的ph调节到6-7,并在上述设定温度下继续反应1.5-3h,冷却到室温并静置8-12小时,进行沉淀,获得反应混合物;

16、(14)将反应混合物过滤后,对滤渣进行洗涤,并干燥后,获得下转换剂;

17、该配合剂为二苯甲酰甲烷或2-噻吩甲酰三氟丙酮,当配合剂为二苯甲酰甲烷时,下转换剂为eu(dbm)3phen,当配合剂为2-噻吩甲酰三氟丙酮时,下转换剂为eu(tta)3phen;

18、氧化铕、配合剂与邻菲罗啉的摩尔比为1:6:2;步骤(3)中的设定温度为45-55℃。

19、其次,本申请还公开了上述任一项下转换eva复合胶膜的制备方法,其包括如下步骤:

20、(21)将交联剂、促进剂、氧化剂、光稳定剂和硅烷偶联剂在55-65℃水浴中加热搅拌,搅拌均匀后得到混合助剂,备用;

21、(22)将eva加入到混料机中,然后将步骤(21)得到的混合助剂加入到混料机中搅拌5-10min,混合均匀后,将下转换剂加入到混料机中,搅拌5-10min,得到混合物;

22、(23)将步骤(22)得到的混合物倒入挤出机,在90℃的温度下进行挤出形成薄膜;

23、(24)将步骤(23)挤出的薄膜进行压延,压延时,先在30-40℃温度下进行热压,再在10-15℃温度下冷压,后经过冷却、牵引、收卷得到eva复合胶膜。



技术特征:

1.一种用于光伏组件的下转换eva复合胶膜,其特征在于,由如下质量百分比的原料制备而成:

2.根据权利要求1所述的下转换eva复合胶膜,其特征在于,所述下转换剂为铕配合物。

3.根据权利要求1所述的下转换eva复合胶膜,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的下转换eva复合胶膜,其特征在于,所述交联剂为过氧化异丙苯、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)丁酸乙酯和1,1-双叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷中的一种或者两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的下转换eva复合胶膜,其特征在于,所述促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和二甲基丙烯酸二乙二醇酯的一种或者两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的下转换eva复合胶膜,其特征在于,所述抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(4-壬基酚)亚磷酸酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯的一种或者两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的下转换eva复合胶膜,其特征在于,所述光稳定剂为丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑的一种或者两种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的下转换eva复合胶膜,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)、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一种或者两种以上的混合物。

9.根据权利要求1所述的下转换eva复合胶膜,其特征在于,该下转换剂采用如下步骤制备:

10.权利要求1-9任一项所述的下转换eva复合胶膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:


技术总结
本发明公开了一种用于光伏组件的下转换EVA复合胶膜,其由如下质量百分比的原料制备而成:EVA树脂90~96%,交联剂0.2~2%,促进剂0.1~0.5%,抗氧化剂0.3~2.2%,光稳定剂0.3~1%,硅烷偶联剂0.2~1.5%,下转换剂1.0~2.5%。EVA树脂为乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物。本申请还公开了上述下转换EVA复合胶膜的制备方法。该下转换EVA复合胶膜中含有铕有机配合物,其荧光量子效率高、单色性好、斯托克位移大等优点,其发射谱几乎是线谱,半峰宽只有几个纳米,对紫外光吸收系数大,并且发射出612nm左右的红光,与硅太阳能电池的光谱响应都非常匹配。将其制备成具有光下转换功能的封装胶膜应用在光伏组件的封装结构中,使得封装胶膜在400~1200nm之间的透光率可以达到90%以上,对电池效率具有显著增益。

技术研发人员:王俊川,袁小亮,刁品云,林龙,李建峰
受保护的技术使用者:中国石化扬子石油化工有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/3/4
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