光伏组件封装用POE复合膜的制作方法

文档序号:11956204阅读:958来源:国知局
本发明属于太阳能光伏组件领域,具体涉及一种光伏组件封装用POE复合膜。
背景技术
:太阳能是一种绿色无污染且取之不尽的能源,相对其它能源来说,太阳能对于地球上绝大多数地区而言具有普遍存在性、可就地取用,因而在近十年,太阳能产业成为了全球各国发展的重点。太阳能的利用主要是通过太阳能电池板将其转化为电能,然后做其它用途。由于太阳能电池组件的工作环境主要为室外,而光伏组件用电池片不能直接暴露在阳光、雨水等自然条件下,因此有必要使用合适的胶膜对其进行密封。最常见的胶膜是EVA胶膜,成分是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和少量的交联剂、交联助剂、抗老化剂和其它功能助剂。EVA胶膜的VA(醋酸乙烯酯)含量大于25%。而含量大于25%的EVA生产难度大,供应商不多,主要供应商有美国杜邦公司、日本三井公司、新加坡TPC公司、韩国湖石化学公司、中国台湾台塑公司、台聚公司等。由于EVA的分子链上有醋酸乙烯酯链段,EVA胶膜长时间使用,易发生光热老化现象,引起EVA降解产生乙酸并发生黄变,由此降低透光率和发电效率,影响了组件的长期使用寿命。现有光伏组件还会出现PID现象,PID是潜在电势诱导衰减现象。近年来,越来越多的客户反应电站组件发电量出现不同程度的降低,低于预期值,很多已经证实是由于PID造成。目前,针对抗PID技术的光伏EVA封装胶膜的研究虽已有一定的进展,但其要求太阳能电池端同步进行PID处理,包括对太阳能电池进行UV等、氮气、臭氧等氧化处理,但处理后的电池片功率会降低约1%。聚烯烃弹性体POE是乙烯和丁烯或辛烯共聚物,分子链为饱和的碳碳键,结构十分稳定,具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能。由于丁烯或辛烯使POE不易结晶,所以其透光率也很高。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点,提供一种光伏组件封装用POE复合膜,该光伏组件封装用POE复合膜具有非常优秀的耐老化性能以及非常低的水气透过率,完全可以取代目前使用的EVA材料,对太阳能行业有着重要的意义,具有广阔的应用前景。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:复合膜由一层透明POE膜和一层不透光POE膜复合而成,透明POE膜用于使太阳能电池实现双面发电,不透光POE膜既有反光作用,又有散热作用,有利于提高太阳能电池的发电效率;透明POE膜由95%的POE树脂和5%的改性添加剂组成,不透光POE膜由80~85%的POE树脂、10~15%的阻隔与增强材料和5%的改性添加剂组成,不透光POE膜可以是白色、灰白色或黑色等。在本发明中,进一步的,改性添加剂,按重量计,由0.5~3份的有机过氧化物交联剂、0.5~2份的交联助剂、0.2~1.0份的硅烷偶联剂和0.05~0.5份的抗紫外线剂组成。在本发明中,优选的,改性添加剂,按重量计,由1.0~1.5份有机过氧化物交联剂、0.5~1.0份的交联助剂、0.2~1.0份的硅烷类偶联剂和0.05~0.3份的抗紫外线剂组成。在本发明中,进一步的,POE树脂在190℃测试的熔融流动指数为5~40g/10min,熔点为60~100℃。在本发明中,进一步的,阻隔与增强材料主要为钛白粉,还包括二氧化钛、氢氧化钙、白炭黑、氧化铝、氧化锌等中的一种或多种。在本发明中,进一步的,有机过氧化物交联剂为烷基类过氧化物、酯类过氧化物、碳酸脂类过氧化物或缩酮类过氧化物中的任意一种。在本发明中,优选的,有机过氧化物交联剂为过氧化-2-乙基己酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔戊酯(TAEC)、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯(TBEC)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯(TBPIN)、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷(231)中的一种。在本发明中,优选的,交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)中的一种。在本发明中,优选的,硅烷类偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570、A-174、KBM-503、Z-6030、KH-792、A-1120、Z-6020、KBM-603、KH-791、A-151、A-171中的一种或多种。在本发明中,优选的,抗紫外线剂为TINUVIN622、770、944、783、123、765、2908、531、327、328中的一种或多种。在本发明中,进一步的,复合膜的厚度为0.15~1.0mm,其中,透明POE膜的厚度为0.05~0.5mm,不透光POE膜的厚度为0.1~0.5mm。在本发明中,优选的,复合膜的厚度为0.2~0.6mm,其中,透明POE膜的厚度为0.1~0.3mm,不透光POE膜的厚度为0.1~0.3mm。在本发明中,优选的,不透光POE膜优选为由85%的POE树脂、10%的阻隔与增强材料、5%改性添加剂组成。在本发明中,优选的,POE树脂为乙烯与辛烯的共聚物,其牌号为8401、8402、8407、8411、7350、8200、9200、KS560T中的任一种或多种。在本发明中,进一步的,该复合膜主要用于太阳能电池的背面,其透明POE膜接触太阳能电池,不透光POE膜面朝向大气,起阻隔与保护作用。本发明的有益效果是:(1)透明POE膜的透光率大于90%,用于接触太阳能电池,可以让外层反光回来的光线使电池背面(指双面电池)也能发电,提高太阳能电池发电效率;(2)与太阳能电池接触的透明POE膜阻止了外层不透光POE膜材料的渗入,避免影响电池转换效率;(3)POE复合膜材料具有非常优秀的耐老化性能,经湿热、紫外线、热循环等试验,其性能明显好于目前使用的EVA膜材料;(4)POE复合膜材料具有非常低的水气透过率,没有电势诱导衰减现象(PID),可以应用在水面、海边、池溏等高湿环境;(5)使用POE复合膜材料封装的太阳能电池组件,可以适当降低背板材料的技术要求,节约综合成本;(6)使用POE复合膜材料封装的晶体硅组件,特别是双玻组件,无需封边,也能确保太阳能电池组件的使用寿命达到三十年以上;(7)POE复合膜材料也同样适用于各种薄膜电池组件的封装,有效提高薄膜电池组件的使用性能与寿命。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例1成分比例POE树脂(在190℃测试的熔融流动指数为40g/10min,熔点为100℃)95%过氧化-2-乙基己酸叔戊酯1.3%三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)0.66%KH-5500.26%TINUVIN6220.066%将上述材料混合均匀,加热挤出0.1mm厚的薄膜状产品,即为透明POE膜,透光率为90.6%。将上述材料混合均匀,加热挤出0.1mm厚白色的薄膜状产品,即为不透光POE膜。将透明POE膜与不透光POE膜通过热压成型工艺制得0.2mm厚的POE复合膜。实施例2成分比例POE树脂(在190℃测试的熔融流动指数为5g/10min,熔点为60℃)95%过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)1.97%三聚氰酸三烯丙酯(TAC)1.3%A-1741.3%TINUVIN7700.39%将上述材料混合均匀,加热挤出0.3mm厚的薄膜状产品,即为透明POE膜,透光率为90.7%。成分比例POE树脂(在190℃测试的熔融流动指数为5g/10min,熔点为60℃)80%过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)1.97%三聚氰酸三烯丙酯(TAC)1.3%A-1741.3%TINUVIN7700.39%钛白粉和氧化铝的混合物15%将上述材料混合均匀,加热挤出0.3mm厚白色的薄膜状产品,即为不透光POE膜。将透明POE膜与不透光POE膜通过热压成型工艺制得0.6mm厚的POE复合膜。实施例3将上述材料混合均匀,加热挤出0.2mm厚的薄膜状产品,即为透明POE膜,透光率为90.7%。成分比例POE树脂(在190℃测试的熔融流动指数为5g/10min,熔点为60℃)82%1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷1.97%三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)1.3%Z-60301.3%TINUVIN29080.39%钛白粉、氧化铝和白炭黑的混合物13%将上述材料混合均匀,加热挤出0.2mm厚黑色的薄膜状产品,即为不透光POE膜。将透明POE膜与不透光POE膜通过热压成型工艺制得0.4mm厚的POE复合膜。对本发明实施例1和实施例2制得的POE复合膜进行性能检测,得出以下检测结果:因此,本发明的光伏组件封装用POE复合膜完全符合太阳能光伏组件对封装用胶膜的要求,其耐老化黄变性能比EVA更为优异,可以保证太阳能电池更长的使用寿命。应当指出,上述描述了本发明的实施例。然而,本领域技术的技术人员应该理解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明范围的前提下本发明还会有多种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。当前第1页1 2 3 
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