一种无主栅太阳能电池片粘结胶及其制备方法与流程

本发明涉及光伏，特别是一种无主栅太阳能电池片粘结胶及其制备方法。

背景技术：

1、随着技术的发展，太阳能电池片主栅技术由mbb、smbb向0bb(无主栅)发展。无主栅技术是smbb技术的进一步升级，其降本优势明显。无主栅技术直接取消电池片主栅，进一步降低银耗；另外在组件环节用铜焊带替代原有主栅导出电流的作用，mbb组件常用焊带直径在0.2-0.4mm，而0bb焊带直径仅需0.2mm，遮光面积更小，能够提升组件功率。目前无主栅技术在ibc、hjt等电池上广泛应用。

2、无主栅技术目前主要有smartwire方案和胶水方案两种方案，分别如下：

3、smartwire方案：先制作内嵌圆形铜焊带的有机薄膜(铜丝复合膜)，将电池片串接后再通过层压实现焊带与电池片的合金化，这种方案与其它方案最大的不同在于需要铜丝复合膜。smartwire工艺复杂，它虽然取消了串焊步骤，但需要进行膜线复合及热压成串两个步骤作为替代，同时使用了铜丝复合膜，材料成本较高，铜丝复合膜也容易造成较为严重的光学遮挡。

4、胶水方案：先施加胶点体(uv胶、热熔胶等粘合剂)，将整条焊带利用uv灯、烘箱等设备固化在电池片上，再通过层压实现焊带与电池片的合金化，这种方案与焊接点胶方案不同在于不需要焊接，点胶或者丝印实现即可固定。胶水方案设备简单、稳定性强，但是存在el检测时焊带下有阴影以及焊带和电池片结合力不足的问题。

5、例如申请号为cn202211410735.2的中国发明专利申请中，介绍了一种无主栅组件，该组件通过喷涂的方式，将胶水粘在电池和焊带之间，形成辅助膜层，其工艺操作方便，对定位要求低，不需要对焊带进行预固定，简单方便，但是其使用的压敏胶粘结力低，极易容易脱胶，更需要关注的是压敏胶的耐老化性能差，很难长期应用于户外环境，从而导致太阳能电池的失效；又如申请号为cn202110758860.1的中国发明专利申请中，介绍了一种太阳能电池片串制作装置及光伏组件生产设备，该发明采用先施加胶点，再将焊带用胶点预固定在电池片的背面，从而克服了现有技术高温焊接所带来的弊端，实现了低温焊接。

6、目前，该工艺使用的胶点大多是uv胶，其工艺为先施加胶点后贴合焊带再进行紫外固化，然而在焊带底部(暗区)的uv胶由于焊带遮蔽不能被固化，导致焊带与电池片粘结力低，流水线作业和层压过程中焊带容易移动，甚至脱落。

7、综上所述，制备粘结力强、暗区固化以及耐老化性能优异的粘结胶对于无主栅太阳能电池片的实际应用具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明需要解决的技术问题是提供一种无主栅太阳能电池片粘结胶及其制备方法，通过这种制备方法制备的无主栅太阳能电池片粘结胶具有粘结力强、暗区固化以及耐老化性能优异的特点。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种无主栅太阳能电池片粘结胶，所述粘结胶以下组分按质量百分比构成：

3、甲基丙烯酸环氧单酯20-100份

4、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯10-40份

5、聚醚型聚氨酯丙烯酸酯10-20份

6、光引发剂1-5份

7、热引发剂0.2-5份

8、活性稀释剂20-80份

9、无机填料1-5份。

10、作为本发明进一步的方案，所述甲基丙烯酸环氧单酯分子结构中含有紫外固化的丙烯酸双键以及热固化聚合的环氧结构，可以解决双重固化体系中紫外固化组分和热固化组分不相容的问题，同时可以避免局部固化不均匀的问题。

11、作为本发明进一步的方案，所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯其有机硅结构增强了粘结胶的柔韧性以及降低了粘结胶的应力收缩，同时提供了较好的耐候性。

12、作为本发明进一步的方案，所述聚醚型聚氨酯丙烯酸酯其结构中的醚基较易旋转，使粘结胶具有较好的柔韧性以防止电池片在层压过程中的开裂。

13、作为本发明进一步的方案，所述活性稀释剂为iboa、ba、tpgda、hdda、degda和tmpta中的一种或几种。

14、作为本发明进一步的方案，所述光引发剂为907、819、1173、itx和tpo中的一种或几种。

15、作为本发明进一步的方案，所述热引发剂为bpo和aibn中的一种或几种。

16、作为本发明进一步的方案，所述无机填料为纳米二氧化硅，由于纳米二氧化硅能与聚合物形成一种硅石结构，具有增强、增韧的效果，因此纳米二氧化硅的添加提高了粘结剂的粘接性能和密封效果。

17、一种无主栅太阳能电池片粘结胶的制备方法，具体步骤如下：

18、步骤一，在全程避光下，将甲基丙烯酸环氧单酯、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、聚醚型聚氨酯丙烯酸酯与活性稀释剂按重量比配制成混合液；

19、步骤二，再依次按照重量配比将光引发剂、热引发剂以及无机填料加入混合容器中，每次加料后搅拌均匀，即制成无主栅太阳能电池片粘结胶，贮存在不透光容器内。

20、由于本发明采用如上技术方案，本发明具有的优点和积极效果是：

21、1、本发明的无主栅太阳能电池片粘结胶制作工艺简单、易操作、绿色环保且适合工业化生产；

22、2、本发明制作的无主栅太阳能电池片粘结胶为光-热双重固化粘结胶，在电池片施加胶水并附上焊带后，可使用紫外光使体系快速定型或达到初步固定的作用，接着利用加热的方式使焊带底部的粘结胶反应并固化从而达成电池片和焊带的粘结；

23、3、本发明制作的无主栅太阳能电池片粘结胶粘结力强以及耐老化性能优异。

技术特征：

1.一种无主栅太阳能电池片粘结胶，其特征是：所述粘结胶以下组分按质量百分比构成：

2.根据权利要求1所述的一种无主栅太阳能电池片粘结胶，其特征是：所述甲基丙烯酸环氧单酯分子结构中含有紫外固化的丙烯酸双键以及热固化聚合的环氧结构。

3.根据权利要求1所述的一种无主栅太阳能电池片粘结胶，其特征是：所述活性稀释剂为iboa、ba、tpgda、hdda、degda和tmpta中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种无主栅太阳能电池片粘结胶，其特征是：所述光引发剂为907、819、1173、itx和tpo中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种无主栅太阳能电池片粘结胶，其特征是：所述热引发剂为bpo和aibn中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种无主栅太阳能电池片粘结胶，其特征是：所述无机填料为纳米二氧化硅。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种无主栅太阳能电池片粘结胶的制备方法，其特征是：具体步骤如下：

技术总结
本发明涉及光伏技术领域，特别是一种无主栅太阳能电池片粘结胶及其制备方法，所述粘结胶以下组分按质量百分比构成：20‑100份甲基丙烯酸环氧单酯、10‑40份有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、10‑20份聚醚型聚氨酯丙烯酸酯、1‑5份光引发剂、0.2‑5份热引发剂、20‑80份活性稀释剂、1‑5份无机填料；具体步骤如下：在全程避光下，将甲基丙烯酸环氧单酯、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、聚醚型聚氨酯丙烯酸酯与活性稀释剂按重量比配制成混合液；再依次按照重量配比将光引发剂、热引发剂以及无机填料加入混合容器中，每次加料后搅拌均匀。本发明的无主栅太阳能电池片粘结胶制作粘结胶粘结力强以及耐老化性能优异、工艺简单、易操作、绿色环保且适合工业化生产。

技术研发人员：顾正,吕松,黄宝玉,张刚,季志超
受保护的技术使用者：常州斯威克光伏新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16