多功能组合物和包含该组合物的光伏电池片间隙增益膜的制作方法

本发明涉及半导体光电转换领域，具体涉及一种多功能组合物和包含该组合物的光伏电池片间隙增益膜。

背景技术：

1、在太阳能组件中，电池片或者电池串之间存在着3mm左右的间隙，占整个组件面积的5％左右，利用这些间隙将太阳光重新利用起来，可以增加太阳能组件的功率，从而实现光伏组件更高的能量密度。

2、目前光伏电池片间隙增益膜的带表层是镀铝反光层，存在以下不足：一是容易被eva，pet等高分子材料的水解产物羧基以及水汽腐蚀，尤其在单玻组件中，二是在使用及生产过程中容易被刮伤影响光的反射降低增益，三是具有导电性，使用过程中和焊带等导体接触造成爬电不良。

3、公布号为cn110534605的专利提供了一种耐老化抗刮擦光伏反光膜，包括：从下到上共分为5层，分别为：粘结层、载体层、棱柱层、反光层、功能层。其制备方法为：将多条棱柱结构预先制备于压辊表面，然后在载体层表面涂覆紫外固化胶树脂并通过压辊，同时进行紫外固化，形成棱柱层；在棱柱层的上表面镀覆一层金属铝，形成反光层；对反光层表面镀覆功能层材料，得到功能层；将eva热熔胶造粒，再通过熔融挤出在载体层下表面涂覆形成粘结层，获得耐老化抗刮擦光伏反光膜。镀覆功能层材料为二氧化钛、氟化镁、氮化硅、氧化铌、氧化钽、硫化锌、氧化铝中的任意一种或多种组合；然而该专利中的发光膜带用于焊带上时，所用材料起不到绝缘的效果，不能直接用于电池片串间，会因为其导电性造成爬电不良。

4、公布号为cn209045573u的专利提供了一种反光膜，所述反光膜由下至上依次包括粘结层、基底层、结构层、反光层及保护层，所述保护层包括上表面和下表面，上表面为平整，保护层下表面的形状与所述反光层的形状匹配，以使保护层能够完全盖设于所述反光层的表面，保护层为含氟树脂或含氟涂料，其中所述含氟树脂为etf、pctfe、pfa、fep中的一种或多种混合材料；保护层主要用于保护所述反光层受到磨损产生缺陷，同时还可以有效阻隔酸，水汽和氧气等，避免所述反光层受到腐蚀；然而，该专利采用的材料价格较高，生产能耗较大，并且含氟树脂或含氟涂料对反光层的粘接不稳定，含氟数值的透光率低，折射率与eva有较大偏差，对光的利用和外观都有不利的影响。

技术实现思路

1、发明目的：为了解决现有技术存在的技术问题，本发明旨在提供一种具有抗水解、绝缘、抗刮伤抗指纹、耐腐蚀等综合性能优异的多功能组合物，并且，本发明还提供了包含该多功能组合物的光伏电池片间隙增益膜，本发明用于单玻组件中pct*48h老化后400-1200nm光波长范围内反射率＞85％。

2、技术方案：本发明所述的多功能组合物的组分包括：齐聚物、活性稀释剂、光引发剂、酸吸收剂和助剂。

3、进一步地，所述齐聚物包括环氧(甲基)丙烯酸酯类齐聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯类齐聚物、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯类齐聚物中的一种或多种。

4、进一步地，所述活性稀释剂为(甲基)丙烯酸酯类单体、乙烯基醚类、丙烯酰胺类单体中的一种或多种。

5、进一步地，所述光引发剂的吸收波长在250-400nm范围内。

6、进一步地，所述酸吸收剂为有机碱、无机碱或有机金属化合物中的一种或多种。

7、进一步地，所述有机碱为咪唑类、多元胺类、醇胺类、噁唑啉类或吡啶类生物碱中的一种或多种。

8、进一步地，所述无机弱碱为氢氧化钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌、氢氧化铅、氢氧化钴、氢氧化锆、氢氧化镍或氢氧化铵中的一种或多种。

9、进一步地，所述有机金属化合物为乙酰丙酮铝、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮铑、乙酰丙酮钯，乙酰丙酮钌，烷氧基或新烷氧基锆酸盐或丙酸锆、单烷氧基或新烷氧基或配位钛酸盐中的一种或多种。

10、进一步地，所述助剂包括流平剂、消泡剂、附着力促进剂、抗氧剂、抗水解剂或交联剂中的一种或多种。

11、本发明提供的包含上述的多功能组合物的光伏电池片间隙增益膜包括：

12、基材层，

13、结构层，所述结构层设于基材层的上表面；

14、反光层，所述反光层设于结构层的上表面；

15、由上述的多功能组合物组成的保护层，所述保护层设于反光层的外表面。

16、进一步地，所述保护层中，多功能组合物按质量份计，包括：齐聚物20-90份、活性稀释剂5-90份、光引发剂0.05-5份、酸吸收剂1-30份和助剂0-20份。

17、进一地，所述结构层由上述多功能组合物组成，多功能组合物按质量份计，包括：齐聚物30-80份、活性稀释剂10-80份、光引发剂0.05-5份、酸吸收剂0-20份和助剂0-20份。

18、进一步地，所述保护层的厚度为5-100μm；所述结构层为重复三棱镜结构，三棱镜的高度为5-80μm，顶角为10-160°。

19、进一步地，所述基材层为pet、pbt、pp、pi、pe、tac、pvc、tpu、pva、pmma或pc中的一种，厚度为5-150μm；所述反光层为真空镀铝层，厚度为5-250nm。

20、发明原理如下：光伏组件中会用到eva，pet等高分子材料容易在湿热环境下水解产生羧基，腐蚀反光层，导致反射率的衰减，减少了光的利用。本发明从以下几个原理出发制备保护层，保护反光层不被羧基腐蚀。

21、1、本发明是通过光或eb引发自由基聚合反应，在反光层上形成具有耐酸碱功能的保护层，使保护层具备致密的三维结构，阻碍羧基及水汽的侵蚀，制备得到具有抗腐蚀耐刮防污功能的绝缘间隙增益膜。

22、2、本发明利用无机弱碱(即氢氧化物)与eva，pet等高分子材料在湿热环境下水解产生的羧基的中和反应，将形成的羧基快速的中和吸收。或利用有机碱与其中和反应，将形成的羧基中和吸收。

23、3、本发明利用有机金属化合物中的金属离子与eva，pet等高分子材料在湿热环境下水解产生的羧基发生络合反应。羧酸具有共轭的碳氧双键与金属离子配位，形成稳定的络合物。在吸收羧基的同时可以形成致密的空间网状结构，阻碍羧基腐蚀的同时隔断了水汽的侵蚀。

24、4、本发明利用助剂抗水解剂(如聚碳化二亚胺)与eva，pet等高分子材料在湿热环境水解产生的羧基及和水的反应，将羧基和水汽吸收转换为稳定的无腐蚀的脲。

25、有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明制备的基于多功能组合物作为保护层或结构层的光伏电池片间隙增益膜带可以实现组件1.0-1.5％的功率增益，由于保护层具有耐酸碱及抗水解的功能，对镀铝层形成稳定的保护，在单玻组件上也能使用，并且各项老化测试也都能满足要求，因此大大增加了间隙反光膜带的使用场景，例如单玻组件，海上光伏组件等等；并且表面具有绝缘性能，用于爬电区域不用担心爬电不良的情况发生，大大提高了组件生产的良品率和使用稳定性；同时保护层耐刮和表面水滴角较大，可以实现抗刮，耐污和抗指纹的功能，在生产工序中的意外磨擦不会对反光层造成损伤，在膜带生产和使用程中意外出现的油污和指纹也会因为保护层的存在而大大减少，也变得更容易处理，大大提升了生产过程中的良品率和生产效率，也提升了组件的生产效率降低生产成本，从而降低单瓦成本。