一种应用于TOPCon单玻组件的高阻水白色共挤光伏胶膜的制作方法

本发明涉及光伏胶膜，特别是涉及一种topcon单玻组件的高阻水白色共挤光伏胶膜

背景技术：

1、topcon电池，全称为隧穿氧化层钝化接触太阳能电池，是一种新型钝化接触太阳能电池。在topcon电池制备过程中，通过在电池背面制备一层超薄sio2与沉积的一层掺杂多晶硅薄层形成的二者钝化接触结构，可以有效地降低表面电子-空穴的复合，从而提高topcon电池光电转换效率。与传统perc电池相比，topcon电池正面的电极由纯银浆改进为银铝浆，而水汽可以通过电池阵列中的空隙侵入到电池正面，对银铝浆造成腐蚀，从而降低电池片的光-电转化效率，导致topcon发电效率的降低。而n型单玻组件的背面使用的光伏背板，相对于玻璃背板的水汽透过率值较高(-2g/(m2·day))，无法完全阻挡水汽对n型电池片的腐蚀。因此，开发一种适合于topcon单玻组件的高阻水的白色光伏胶膜，既能保证n型单玻电池组件的长效运行，其高反射的白色胶膜还可以提高单玻组件的发电效率，是光伏电池封装行业的研发重点。

2、cn201710785198.2公开一种低熔指eva三层复合白色光伏胶膜，包括中间白色eva层和设置在中间白色eva层上下的上层透明eva层和下层透明eva层，其中白色eva层质量百分含量如下：低熔指乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂含量为80％-95％，白色填料5％-20％,抗氧剂含量为0.05％-5％，交联剂含量为0.25％-2％，硅烷偶联剂含量为0.1％-4％。

3、cn201710785199.7公开一种低熔指eva复合白色光伏胶膜，包括下层白色eva层和上层透明eva层，其中白色eva层质量百分含量如下：低熔指乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂含量为80％-95％，白色填料5％-20％,抗氧剂含量为0.05％-5％，交联剂含量为0.25％-2％，硅烷偶联剂含量为0.1％-4％；透明eva层质量百分含量如下：低熔指乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂含量为87％-98％，抗氧剂含量为0.05％-5％，交联剂含量为0.25％-2％，硅烷偶联剂含量为0.1％-4％。该专利中公开的复合白色胶膜的透明层eva通过引入白色填料的引入可以带来高的可见光反射率，从而提高组件的发电功率，但是其中的填料性状为常规无规则形状，无法对水汽形成良好的阻隔，同时，其白色填料为：钛白粉，白炭黑，硫酸钡的白色无机粒子，其中未含有带有碱性的白色无机物质，并未表现出吸酸性能，无法满足topcon电池对于封装胶膜对于水汽和抗酸上面的要求。

4、cn202111292086.6公开一种白色光伏胶膜及其制备方法，所述白色光伏胶膜按照重量百分比计，原料包括eva粒子90-93％、交联剂0.5-1％、助交联剂0.05-0.2％、偶联剂0.05-0.3％、光稳定剂0.1-0.3％、遮光剂6-9％，所述eva粒子包括eva粒子a，将eva粒子a做成eva发泡粒子。其制备方法，包括以下步骤：(1)将eva发泡粒子与液体物质共混搅拌，使液体物质被eva发泡粒子完全吸收，得到eva母粒a；(2)将eva粒子b与固态物质搅拌混合均匀后，通过双螺杆挤出机做成eva母粒b；(3)将eva母粒a、eva母粒b与空白eva粒子混合均匀后，通过单螺杆挤出机流延成胶膜；(4)将步骤(3)得到的胶膜进行紫外光辐照预交联，即得到所述eva胶膜。

5、由于目前市场上使用的白色光伏胶膜，其主树脂是eva树脂(乙烯-醋酸乙烯聚合物)，其水汽透过率通常在-20g/(m2·day)，无法满足目前topcon单玻电池对于低水汽透过率胶膜的封装要求。此外，在组件层压过程中白色光伏胶膜容易出现溢白、翻边、褶皱的问题，不仅影响组件外观美观，还对电池和焊带产生遮挡，影响组件可靠性和发电功率。通过，白色胶膜要经过电子束进行预交联处理，预交联后的白色胶膜的流动性明显降低，但是其硬度也会相应增加，造成层压过程中电池片发生隐裂的概率明显提升。而目前topcon电池片比p型电池片的厚度要低10-20μm，在使用相同预交联度的白色光伏胶膜，电池片隐裂的几率会大大提高。因此，缺少一种适合topcon单玻组件使用的白色光伏胶膜。

技术实现思路

1、为了解决现有的白色光伏胶膜的水汽透过率高且隐裂几率高(一般为1.0-3.0％)，无法满足市场新型的n-topcon单玻组件对光伏封装胶膜的要求，本发明提供了一种高阻水白色共挤光伏胶膜，特别适合于n型单玻组件的性能要求。

2、为了解决以上的问题，本发明首先提供一种能够应用于topcon的高阻水(水汽透过率为8.0-15.0g/(m2·day))白色共挤光伏胶膜(如图1)，包括上层的透明eva层和下层白色eva层，

3、其中透明eva层含有：70％-85％高熔指的eva树脂，15％-30％低熔指的eva树脂，0.3％-3％交联剂，0.3％-3％助交联剂，0.1％-2％硅烷偶联剂，0.05-0.5％抗氧剂；

4、白色eva层含有：70％-85％低熔指的eva树脂，15％-30％的eva白色母粒，0.3％-3％交联剂，0.3-2.5％助交联剂，0.1％-1.5％硅烷偶联剂，0.05-0.5％抗氧剂；

5、所述eva白色母粒为5-20μm片状粒子。

6、进一步地，其中所述高熔指eva树脂的熔指不低于16g/10min，或者为20-28g/10min，所述低熔指eva树脂的熔指小于16g/10min，或者为5-15g/10min，其测试的熔体温度为190℃，砝码重量为2.16kg。

7、进一步地，透明eva层中高熔指eva树脂的含量为72％-83％，或者75％、78％、80％。

8、进一步地，透明eva层中低熔指eva树脂的含量为18％-28％，或者20％、25％、27％。

9、进一步地，白色eva层中低熔指eva树脂的含量为72％-83％，或者75％、78％、80％。

10、进一步地，白色eva层中eva白色母粒为8-18μm，或者10μm、15μm。

11、进一步的，白色eva层中eva白色母粒为无机物粒子，表面经过有机硅烷进行表面改性处理，其中无机物粒子的浓度为20％-50％，或者25％、30％、35％、40％、45％。

12、进一步地，白色eva层中eva白色母粒为包括片状氢氧化镁、片状氧化镁、片状二氧化钛、片状三氧化二铝和片状硫酸钡中的一种、两种或多种混合。

13、进一步地，所述交联剂为过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯、1,1-(双过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷和过氧化苯甲酰中的一种或多种混合。

14、进一步地，其中的交联剂的含量为0.5％-2.8％，或者0.8％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％。

15、进一步地，所述助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和丙氧基化甘油三丙烯酸酯中的一种或多种混合。

16、进一步地，透明eva层中助交联剂的含量是0.5％-2.8％，或者0.8％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％。

17、进一步地，白色eva层中助交联剂的含量是0.5％-2.3％，或者0.8％、1.0％、1.5％、2.0％。

18、进一步地，所述硅烷偶联剂为环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种混合。

19、进一步地，透明eva层中硅烷偶联剂的含量是0.2％-1.8％，或者0.3％、0.5％、0.8％、1.0％、1.5％。

20、进一步地，白色eva层中硅烷偶联剂的含量是0.2％-1.4％，或者0.3％、0.5％、0.8％、1.0％、1.2％。

21、进一步地，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和n,n’-1,6-己二基二(3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酰中的一种或多种混合。

22、进一步地，所述抗氧剂的含量为0.08％-0.45％，或者0.1％、0.1％、0.20％、0.25％。

23、进一步地，其是一种用于topcon单玻组件的高阻水白色共挤光伏胶膜。

24、本发明同时提供一种片状粒子在高阻水白色共挤光伏胶膜的应用。

25、本发明同时提供一种应用于topcon单玻组件的高阻水白色共挤光伏胶膜的制备方法，制备步骤包括：

26、(1)将高熔指的eva树脂、低熔指的eva树脂、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗氧剂混合，得到透明eva层树脂混合物，

27、(2)将低熔指的eva树脂、eva白色母粒、交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、抗氧剂混合，得到白色eva层树脂树脂混合物，

28、(3)将透明eva层树脂混合物、白色eva层树脂树脂混合物分别加入挤出机中，控制单螺杆的挤出温度为60-90℃，熔体计量泵的转速为3-20roll/min，生产的线速为2-40m/min，流延挤出制备透明层a/白色层b的共挤型白色光伏封装胶膜。

29、进一步的，挤出温度为65℃、70℃、75℃、80℃、85℃。

30、进一步的，熔体计量泵的转速为5roll/min、6roll/min、9roll/min、10roll/min、15roll/min。

31、进一步的，生产的线速为5m/min、7m/min、10m/min、15m/min、20m/min、25m/min、30m/min。

32、本发明同时提供一种高阻水白色共挤光伏胶膜在topcon单玻组件的应用。

33、与现有技术相比，本发明所提出的高阻水的共挤白膜具有下述优点：

34、(1)本发明提供了一种应用于topcon单玻组件的高阻水白色共挤光伏胶膜，其阻水效率明显高于目前的共挤白膜，可以更加满足单玻topcon对高水透的要求。

35、(2)本发明通过使用片状的白色无机粒子作为在白色胶膜层中反光粒子，片状的无机粒子在流延过程中会相互堆砌(如图2)，从而使得白色胶膜层具有各向异性。而相互堆砌的片状白色无机粒子会形成密集堆积的“城墙”(如图3)，阻止水汽的透过，从而明显地提高其白膜层的阻水能力。

36、(3)本发明中高阻水的共挤白色胶膜白色层使用的白色无机粒子为片状结构，具有明显的取向性。其相互堆叠成的片状结构，可以大大地降低可见光的透过率，从而提升共挤白色光伏胶膜对可见光的反射效率。

37、(4)本发明中的共挤白色光伏胶膜中加入了透明层，由于透明层的引入，可以避免白色层与电池硅片的直接接触，大大地降低了共挤白膜在层压过程中的溢白风险。同时，由于透明膜经过预交联后硬度比白膜更低，也降低了电池片在层压过程中的隐裂风险。