一种光伏组件封装胶膜及其制备方法和用途与流程

本发明属于光伏材料领域，具体涉及一种光伏组件用封装胶膜及其制备方法和用途。

背景技术：

1、各种可再生能源中，太阳能具有清洁、安全、取之不尽用之不竭的显著优势，已经成为发展最快的可再生资源。目前的太阳能电池组件容易发生pid现象(电势诱导衰减现象)导致组件功率衰减，进而导致了光伏发电设备的成本上升，最终限制了光伏发电技术的应用。在高温高湿的环境下，水汽进入光伏组件内，经过一系列的化学反应，使玻璃中的硅酸盐析出大量可自由移动的na离子，这些离子在外电场作用下，向电池表面移动并富集于减反层，使漏电流增大。光伏胶膜作为光伏组件的粘合剂，可以通过配方调整，在一定程度上阻碍金属离子移动，从而降低组件pid衰减。

2、cn 112898920 a、cn 113122164 a等专利采用添加离子交换剂或离子捕捉剂的方式来降低pid衰减，但该助剂均为固体填料，与树脂的相容性差，分散性无法保证，且捕捉离子的能力有限，无法真正意义降低pid衰减。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中的问题，本发明提供了一种光伏组件用封装胶膜。本发明提供的光伏组件用封装胶膜具有与玻璃更为相近的折射率，优异的抗pid性能，良好的粘接性。

2、为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种光伏组件用封装胶膜，所述胶膜通过包含以下重量份的组分制备：

4、

5、本发明中，所述聚烯烃弹性体树脂可以是乙烯-辛烯共聚物，分子量优选在4-9万，辛烯插入率优选28-40％，密度优选0.865-0.878g/cm3。

6、本发明中，所述功能性硅烷是由四乙二醇单十二烷基醚与含氢硅烷在催化剂存在下反应制备的一种烷基醚类硅氧烷，以1,1,3,3-四甲基-1-[2'-(三甲氧基硅基)乙基]-二硅氧烷为例，其具有如下结构：

7、

8、其中，含氢硅烷优选选自三甲氧基氢硅烷，三乙氧基氢硅烷，二甲氧基甲基氢硅烷，二乙氧基甲基氢硅烷，1,1,3,3-四甲基-1-[2'-(三甲氧基硅基)乙基]-二硅氧烷；

9、催化剂选自三(五氟苯基)硼、氯铂酸或二者的混合物；

10、在一种实施方案中，功能性硅烷的制备方法如下：

11、在反应釜中加入四乙二醇单十二烷基醚、含氢硅烷，控制反应温度优选在80-90℃，搅拌均匀后滴加催化剂，滴加完成后升温至优选90-100℃反应3-5h，减压蒸馏后得到含有长链烷烃醚键的硅烷；

12、进一步地，各物质的添加量以质量份计算分别为：

13、四乙二醇单十二烷基醚 100份；

14、含氢硅烷 150-300份，优选190-260份；

15、催化剂 0.5-2.5份，优选1-2份。

16、本发明中，所述的热引发剂为过氧化物引发剂，优选叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-(双叔丁过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯中的一种或多种。

17、本发明中，所述的助交联剂为多官能团的丙烯酸酯中的一种或多种，优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚a二丙烯酸酯、乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

18、本发明中，所述的抗氧剂为受阻酚和磷酸酯抗氧剂中的一种或多种，优选β-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、n,n'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、2,2’-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、n,n’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)三酮、二缩三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、4,6-二(辛硫甲基)邻甲酚、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双[2,4-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯中的一种或多种。

19、本发明中，所述紫外吸收剂为二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物和受阻胺化合物中的一种或几种，优选2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二戊基苯基)苯并三氮唑、2-(2’-羟基-5’-特辛基)苯基苯并三氮唑、2,2’-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)、2-(2’-羟基-3’,5’-二枯基苯基)苯并三氮唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、双(2,2,6,6-四甲基-4哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)、癸二酸酯、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯中的一种或多种。

20、本发明的另一目的在于提供一种制备上述光伏组件封装胶膜的方法。

21、所述封装胶膜的制备方法为：原料高温预混合、熔体挤出、流延成膜、冷却分切及收卷工序，制备得到封装胶膜。

22、本发明的又一目的在于提供一种上述封装胶膜的用途，用于光伏组件封装胶膜。

23、本发明的有益效果在于：

24、本发明通过添加功能性硅烷，在硅烷分子上连接长链烷基醚，达到提高抗pid效果和减少助剂析出增加胶膜粘接性的目的。一方面功能性硅烷本身含有烷氧基，可以有效的提高与玻璃的粘接性，且长链烷烃可以增加功能性硅烷与聚烯烃的相容性，减少胶膜助剂析出；另一方面含醚键的硅烷中，醚键的氧原子中未成键的两条轨道含两对孤对电子，可使金属阳离子在电势差作用下沿分子链传导，使玻璃以及胶膜中产生的金属阳离子不会进入到电池表面，从而减少pid衰减；

25、所述封装胶膜具有优异的抗pid性能，良好的粘接性。