技术简介:
本发明针对异质结电池封装中焊带偏移、脱层及成本高的问题,提出一种高粘性承载一体化封装胶膜。通过多层结构设计(强化层+粘结层+三层基体)和强化层特殊纤维排布(五角星、十字形等),提升胶膜与电池的粘结力,降低流动性,减少叠层步骤,有效解决封装失效风险并降低成本。
关键词:高粘性封装胶膜,异质结电池
1.本发明属于光伏行业异质结电池光伏封装胶膜技术领域,具体涉及高粘性承载一体化异质结封装胶膜。
背景技术:2.异质结光伏封装组件作为下一代光伏封装组件,其具有较高的光电转化效率是诸多光伏组件厂商广泛关注的重点。目前异质结光伏组件正处于产业导入期,而现阶段市场针对异质结电池的封装胶膜尚处于开发阶段。异质结电池在组件封装过程中由于电池材质的特殊性会遇到如下问题:使用焊带对异质结电池进行焊接时会影响电池的使用和寿命;使用胶带贴合等方法在层压过程中会造成胶膜与电池间出现气泡和脱层的现象;使用常规胶膜在层压过程中由于胶膜的流动性会出现胶膜渗透至焊带与异质结电池缝隙的情况;繁琐的工艺和步骤造成异质结电池的生产成本居高不下。
3.因此,有必要研发一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜及其制备方法解决上述问题。
技术实现要素:4.本发明要解决的技术问题是提供高粘性承载一体化异质结封装胶膜,解决胶膜与电池片粘结力过低、胶膜流动性高导致的焊丝滑移及电池片局部未与焊丝接触而发黑、组件层叠工艺繁琐和生产成本居高不下等问题。
5.为解决上述技术问题,本发明提供一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜,包括:从上往下依次设置的强化层、粘结层、第一基体层、第二基体层和第三基体层,所述强化层的厚度为50~200μm,所述粘结层的厚度为50~80μm,所述第一基体层的厚度为150~250μm,所述第二基体层的厚度为200~300μm,所述第三基体层的厚度为150~250μm。
6.作为本发明所述的高粘性承载一体化异质结封装胶膜的一种优选方案,所述强化层的纵向截面包括一种或多种纤维排布而成的五角星形、雪花形、树杈形、十字形、点线形、以一点为中心的放射形、以一条直线为中心且上下排列多个大小不一的圆点的开放形状中的任意一种或多种组合。
7.作为本发明所述的高粘性承载一体化异质结封装胶膜的一种优选方案,当所述强化层的纵向截面包括一种或多种纤维排布而成的五角星形或雪花形时,设在所述强化层的纵向截面上,靠近所述粘结层的两个平行且相邻的图形为a和b,设a和b连线的上方且靠近b的图形为c,则所述a 的中心点和b的中心点之间的距离为50~60nm,所述b的中心点与c的中心点之间的距离为8~10nm,将所述a的中心点、b的中心点和c的中心点连线,设夹角cab为夹角β,则夹角β为27~43
°
,设与a和b相隔两排且靠近b的图形为c,将所述a的中心点、b的中心点和d的中心点连线,设夹角dab为夹角γ,则夹角γ为52~90
°
。
8.作为本发明所述的高粘性承载一体化异质结封装胶膜的一种优选方案,当所述强化层的纵向截面包括一种或多种纤维排布而成的十字形时,所述单层结构中的顶部形状与
底部形状间的形状排列符合余弦函数y= fcos(ωx+α),其中,ω为400~600,f为0.2~0.6,α为自然对数e 的倍数。
9.作为本发明所述的高粘性承载一体化异质结封装胶膜的一种优选方案,当所述强化层的纵向截面包括一种或多种纤维排布而成的点线形时,在同一水平线上,相邻两条线段之间的距离与任意一条线段的长度之间的比例为1:4~9。
10.作为本发明所述的高粘性承载一体化异质结封装胶膜的一种优选方案,当所述强化层的纵向截面包括一种或多种纤维排布而成的以一点为中心的放射形时,相临两个放射形的中心点之间的距离为50~140nm。
11.与现有技术相比,本发明提出的高粘性承载一体化异质结封装胶膜,其优点为:第一,胶膜与异质结电池拥有较高的粘结力和耐候性能;第二,减少异质结组件叠层过程中电池焊接的步骤;第三,通过强化层和粘结层的共同作用,可以避免异质结组件出现焊丝滑移及胶膜流动性过强等问题;第四,降低异质结组件中银浆的使用;第五,多层复合的生产成本较低,能够降低异质结组件的生产成本;第六,可以大范围的使用和推广。
附图说明
12.图1为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的横截面结构示意图;
13.图2(a)~图2(f)为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的强化层结构示意图,其中,图2(a)为五角星形、图2(b)为雪花形、图2(c) 为十字形、图2(d)为点线形、图2(e)为放射形、图2(f)为多种组合;
14.图3为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的强化层(五角星形)结构的位置示意图;
15.图4为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的强化层(十字形)结构的位置示意图;
16.图5为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的封装示意图;
17.图6(a)~图6(c)为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的实施例与对比例组件对应的失效示意图,其中,图6(a)为失效组件的数码照片(低温焊丝滑移)、图6(b)为失效组件的el照片(组件el点胶处黑斑)、图6(c)为失效组件的数码照片(高温湿热老化后组件热斑脱层),
18.其中,1为强化层、2为粘结层、3为第一基体层、4为第二基体层、 5为第三基体层、6为第一玻璃、7为第一高粘性承载一体化异质结封装胶膜、8为电池片、9为第二高粘性承载一体化异质结封装胶膜、10为第二玻璃。
具体实施方式
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
20.首先,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
21.本发明提供了一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜,请参阅图1,图1为本发明
的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的横截面结构示意图。如图1所示,从上往下依次设置强化层1、粘结层2、第一基体层3、第二基体层4和第三基体层5,强化层1的厚度为50~200μm;粘结层2 的厚度为10~20μm;强化层1能够在组件叠层和层压过程中能够降低基体层的流动性,减少焊丝的滑移;三层基体层在对组件进行封装的同时,能够为胶膜提供与异质结电池的高粘结力;粘结层2能够使强化层1与三层基体层融为一体提升高粘性承载一体化异质结电池封装胶膜的整体性。所制备得到的高粘性承载一体化异质结电池封装胶膜,搭配无主栅异质结电池、低温焊带等,采用双面镀釉玻璃封装的方法制备得到高粘性承载一体化异质结电池封装组件。
22.上述高粘性承载一体化异质结封装胶膜的制备方法:将第一基体层3,第二基体层4和第三基体层5通过双螺杆挤出机熔融共同挤出,挤出时将强化层1和粘结层2预置于挤出机钢辊面或胶辊面上;当两层基体层经过胶辊和钢辊面压合时,实现高强度的强化层1与高粘性的粘结层2一体化复合。其中,第一基体层3的原料包括:eva基体树脂、抗氧剂、偶联剂和粘结力增强助剂;其中,eva基体树脂、抗氧剂、偶联剂、粘结力增强助剂的质量比为87~90:2~5:3~6:2~5;第二基体层4的原料包括: poe基体树脂、eva基体树脂、抗氧剂、偶联剂;其中,poe基体树脂、eva 基体树脂、抗氧剂、偶联剂的质量比为40~69:30~50:4~5:6~8;第三基体层5包括:poe基体树脂、抗氧剂、交联剂和偶联剂;其中,poe 基体树脂、抗氧剂、交联剂、偶联剂的质量比为87~90:4~5:6~8:3~ 4;粘结层2包括eva粘结剂胶膜、pva粘结剂胶膜、eva与pva混合的粘结胶膜中的任意一种或多种;强化层1包括短切尼龙、短切聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺12、聚酰胺66、玻纤丝、玻纤布、玻纤网格、玻纤板、聚对苯二甲酸乙二醇酯板、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乳酸纤维、聚乙交酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺微孔膜、聚酰亚胺微孔膜等,以及表面硬化助剂处理、辐照后形成的强化层1中的任意一种或多种。
23.上述原料中,抗氧剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(4-壬基酚)亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的任意一种或几种;交联剂和偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的任意一种或几种。粘结力增强助剂包括乙烯基三异丙氧基硅烷、三烯丙基异氰脲酸酯、聚氧乙烯辛烷基苯酚醚的一种或几种。
24.上述原料中,短切尼龙、短切聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺12、聚酰胺66、玻纤丝等纤维的长度在30~120μm,直径在2~10μm,拉升强度30~ 50mpa,通过静电法吸附在钢辊上;玻纤布、玻纤网格、玻纤板、聚对苯二甲酸乙二醇酯板、聚酰胺微孔膜、聚酰亚胺微孔膜等厚度保持在50~200 μm,直接与粘结层一起复合在胶辊面;表面硬化助剂喷涂处理,包括:乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或几种,通过喷淋装置均匀的喷涂在钢辊面;辐照工艺的速流比参数为0.8~ 1.2:1,辐照面为钢辊面。
25.请参阅图5,图5为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的封装示意图。如图5所示,上述高粘性承载一体化异质结电池封装组件是按照第一玻璃6(镀釉玻璃)、第一高粘性承载一体化异质结电池封装胶膜7、电池片8、第二高粘性承载一体化异质结电池封装胶膜9、第二玻璃 10(镀釉玻璃)的叠层顺序进行层压得到的。
26.强化层1的横截面为一种或多种纤维排布而成,请参阅图2(a)~图 2(f),图2(a)~图2(f)为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的强化层结构示意图。如图2(a)~图2(f)所示,图2(a)为五角星形、图 2(b)为雪花形、图2(c)为十字形、图2(d)为点线形、图2(e)为放射形、图2(f)为多种组合。
27.本发明分强化层中断面图形存在三种特殊之处:
28.1、如图2(a)~图2(f)所示,强化层1断面的图形一种或多种纤维排布而成的五角星形、雪花形、树杈形、十字形、以1点为中心,直线段和曲线段缠绕形成闭合形状、以一条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状中的任意一种或两种或三种以上组合。
29.2、请参阅图3,图3为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的强化层(五角星形)结构的位置示意图。如图3所示,强化层1断面的图形底部左右两侧出现的形状a和形状b,两形状间最宽处15~40nm,最窄处为5~10nm;强化层1底部的图形b与临近图形排布层的图形c两形状最高为10~15nm,最低为5~8nm;所述结构层底部的图形b与中部图形排列层的图形d,两形状所在点与图形a点的连线夹角β在27~43
°
;强化层底部图形排列层的图形c与顶部图形排列层的图形e,两形状所在点与图形a所在点的连线夹角γ在52~90
°
。
30.3、请参阅图4,图4为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的强化层(十字形)结构的位置示意图。如图4所示,强化层1断面中任意一个图形排列层中的图形排列具有一定的规律,图形层中以第一个图形的位置为基础,后续图形的相对位置其排列点所连城的线符合单位所述单层结构中的顶部形状与底部形状间的形状排列符合。余弦函数y= fcos(ωx+α),ω为400~600,f为0.2~0.6,α的数值为自然对数e的倍数。
31.具体实施方式,请参见下述实施例1-14:
32.实施例1
33.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为3:2:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为30μm,直径为3μm,拉伸强度在34mpa的短切聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺12及厚度为15μm的粘结层复合粘接后,经牵伸后收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(a)中的五角星形和图2(c)十字形的排列,各图形排列层中图形横向间距保持在10-15nm,纵向间距保持在8-10nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在27-30
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在57-70
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为400,f为0.3的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
34.实施例2
35.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为1:1:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为100μm,直径为10μm聚乳酸纤维、聚乙交酯纤维、聚乙烯醇纤维及厚度为20μm粘结层复合粘接后,经牵伸后收卷得
到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(a)中的五角星形、图2(b)雪花形和树杈形的排列,各图形排列层中图形横向间距保持在15-20nm,纵向间距保持在5-8nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在31-37
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在57-85
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为420,f为0.2的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
36.实施例3
37.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、 6~8的偶联剂分别混合后经共挤挤出机在90
±
5℃,16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为3:1:2,得到的基体膜与胶辊面上的有厚度100μm,20g/m2的聚酰胺微孔膜、聚酰亚胺微孔膜及厚度为10μm的粘结层复合粘接后,经牵伸后收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出的树杈形、图2(c)中的十字形、图2(e)中的以一点为中心的呈放射形排列的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在10-40nm,纵向间距保持在8-15nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在25-27
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在30-90
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为500,f为0.4 的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
38.实施例4
39.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、 6~8的偶联剂分别混合后经共挤挤出机在90
±
5℃,16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为2:3:1,得到的基体膜与喷涂在钢辊面上厚度为100μm的表面硬化剂复合粘接后,经牵伸后收卷得到。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
40.实施例5
41.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;poe基体树脂、eva基体树脂抗氧剂、偶联剂等; 40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、4~5抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃,16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为4:1:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上喷涂有100μm厚表面硬化剂的,长度为 70μm,直径为8μm,拉伸强度在48mpa的有聚乳酸纤维、聚乙交酯纤维、聚乙烯醇纤维及20μm的粘结层复合粘接后,经牵伸后收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(b)中的雪花形、图2(c)中十字形、图2(e) 中以一点为中心的呈放射形的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在5-40nm,纵向间距保持在13-15nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在37-51
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在47-75
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为430,f为0.35 的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
42.实施例6
43.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为1:2:3,得到的基体膜与胶辊面上喷涂有120μm厚表面硬化剂的厚度为100μm,30g/m2的玻纤板及15μm的粘结层复合粘接后,经牵伸后收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(c)中的十字形、图 2(e)以一点为中心的呈放射形、以一条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在 30-40nm,纵向间距保持在5-12nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在32-37
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在 67-70
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为550,f为0.25的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5 的方法进行叠层制作对应的组件。
44.实施例7
45.质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经共挤挤出机在90
±
5℃,16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva 基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为3:2:1,得到的基体膜与喷涂在钢辊面上140μm厚的表面硬化剂复合粘接后,在1.0~1.2:1的速流比下进行辐照后牵伸收卷得到。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
46.实施例8
47.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5 的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为1:2:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为100μm,直径为10μm,拉伸强度为39mpa的玻纤丝、聚乙烯醇纤维,并覆盖有130μm的玻纤板及20μm的粘结层复合粘接后,喷涂50μm厚的表面硬化剂,在1.2:1的速流比辐照后经牵伸收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(a)中的五角星形、图2(e)中的以一点为中心的呈放射形、以一条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在15-40nm,纵向间距保持在9-15nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在22-37
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在37-45
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为800,f为0.2的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
48.实施例9
49.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、 6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃,16~20r/min 的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为2:1:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为120μm,直径为15μm的玻纤丝、聚乙烯醇纤维,附着在100μm的玻纤网格上,并喷涂20μm厚的表面硬化剂后经牵伸收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(c)中的十字形、图2(e)中的以
一点为中心的呈放射形、以一条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在5-20nm,纵向间距保持在20-25nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在35-50
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在47-50
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为150,f为0.8的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
50.实施例10
51.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5 的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为2:2:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为120μm,直径为15μm的玻纤丝、聚乙烯醇纤维,附着在100μm的玻纤网格上,并喷涂20μm厚的表面硬化剂后经牵伸收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(b)中的雪花形、树杈形,图2(e)中的以一点为中心的呈放射形、以一条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在30-40nm,纵向间距保持在5-12nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在32-37
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在77-90
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为550,f为0.25的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
52.实施例11
53.将质量分数为40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、4~5 的抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃,16~20r/min 的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为1:1:2,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面厚度分别为100μm的玻纤网格和聚丙烯微孔膜复合,在1.1:1的速流比下辐照后牵伸收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(e)中的以一点为中心的呈放射形、以一条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在30-40nm,纵向间距保持在5-12nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在32-37
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在47-70
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为550,f为0.25的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
54.实施例12
55.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5 的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为3:2:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为120μm,直径为15μm的聚乳酸纤维、聚乙交酯纤维、短切聚丙烯、聚酰亚胺及20μm的粘结层复合粘接后,在1:1的速流比下辐照后牵伸收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图2(a)中的五角星形、图2(b) 中的雪花形、树杈形、图2(c)中的十字形、图2(e)中的以一点为中心的呈放射形、以一
条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在30-40nm,纵向间距保持在5-12nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在32-37
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在77-108
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为480,f为0.38的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
56.实施例13
57.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂;质量分数为87~90的poe树脂、4~5 的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为2:1:2,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为120μm,直径为15μm,拉伸强度为45mpa的玻纤丝、聚乙烯醇纤维;长度为80μm,直径为10μm,拉伸强度为30mpa的聚乳酸纤维、聚乙交酯纤维;长度为30μm,直径为5μm,拉伸强度为20mpa的聚乙交酯纤维、聚乙烯醇纤维的20μm厚的粘结层。实施例中强化层的断面图呈现出图 2(a)中的五角星形、图2(b)中的雪花形、树杈形、图2(c)中的十字形的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在10-40nm,纵向间距保持在2-12nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在30-37
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在87-109
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为250,f为0.65的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
58.实施例14
59.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂的质;质量分数为87~90的poe树脂、4~ 5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为1:1:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为120μm,直径为15μm的玻纤丝,附着在50μm的玻纤网格、50μm的玻纤板、50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯板三层复合膜上,并喷涂30μm 厚的表面硬化剂后经牵伸收卷得到。实施例中强化层的断面图呈现出图3 中的以一条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在3-7nm,纵向间距保持在 50-70nm;相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在72-90
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在37-83
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为50,f为3.25的余弦曲线。将实施例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
60.对比例1
61.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂混合后挤出机在90
±
5℃,16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜的厚度比为2:1,得到的基体膜在 1.1:1的速流比下辐照后牵伸收卷得到。将对比例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
62.对比例2
63.40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、4~5的抗氧剂、6~ 8的偶联剂混合
后分三份经三模头共挤挤出机在90
±
5℃,16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为1: 1:1,得到的基体膜与胶辊面喷涂20μm厚的表面硬化剂及15μm的粘结层复合后牵伸收卷得到。将对比例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
64.对比例3
65.将质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合混合后挤出机在90
±
5℃,16~20r/min的条件下共同挤出,得到eva 基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为1:2:1,得到的基体膜通过静电喷涂的方法涂布30μm厚的表面硬化层经牵伸收卷得到。将对比例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
66.对比例4
67.将质量分数为87~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、30-50的eva基体树脂、 4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂的质;质量分数为87~90的poe树脂、4~ 5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为3:2:1,得到的基体膜,再复合50μm的玻纤网格、50μm 的玻纤板作为对比例的强化层,其中强化层的断面图呈现出图2(a)中的五角星形、图2(b)中的雪花形的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在10-40nm,纵向间距保持在2-12nm;将对比例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
68.对比例5
69.将质量分数为87~90的eva基体树脂、3~6的抗氧剂、2~4的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;40~69的poe基体树脂、4~5的抗氧剂、6~8 的偶联剂的质;质量分数为87~90的poe树脂、4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃,16~20r/min的条件下共同挤出得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为3:2:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为120μm,直径为15μm 的玻纤丝、聚乙烯醇纤维,附着在100μm的玻纤网格上,并喷涂20μm 厚的表面硬化剂后经牵伸收卷得到。对比例中强化层的断面图呈现出图 2(a)中的五角星形、图2(c)中的十字形、图2(e)中的以一点为中心的呈放射形的组合排列,各图形排列层中图形横向间距保持在30-40nm,纵向间距保持在5-12nm;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为5700,f 为0.69的余弦曲线。经牵伸收卷得到。将对比例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
70.对比例6
71.将质量分数为70~90的eva基体树脂、2~5的抗氧剂、3~6的偶联剂、 2~5的粘结力增强助剂;30~49的poe基体树脂、40-60的eva基体树脂、 4~5的抗氧剂、6~8的偶联剂的质;质量分数为87~90的poe树脂、4~ 5的抗氧剂、6~8的偶联剂分别混合后经三模头共挤挤出机在90
±
5℃, 16~20r/min的条件下共同挤出得到eva基体膜:poe基体膜:eva基体膜的厚度比为3:2:1,得到的基体膜与静电吸附在钢辊面上粘结有长度为120μm,直径为15μm的玻纤丝、聚乙烯醇纤维,附着在100μm的玻纤网格上,并喷涂20μm厚的表面硬化剂后经牵伸收卷得到经牵伸收卷得到。对比例中强化层的断面图呈现出图2(e)中的以一点为中心的
呈放射形、以一条直线为中心上下排列多个大小不一的远点的开放形状的组合排列,相临的两个图形排列层中,图形连线夹角β在32-37
°
;底部和顶部两个图形排列层中,图形连线夹角γ在47-70
°
;单图形排列层的图形相对位置连线满足ω为720,f为1.8的余弦曲线。将对比例制备的胶膜裁切后搭配异质结电池和低温焊带,以图5的方法进行叠层制作对应的组件。
[0072][0073][0074]
表1
[0075]
请参阅表1,表1为不同实施例和对比例之间的性能对比表。如表1 所示,实施例3,4,6,9,10,14满足高截止胶膜透过率要求的同时,能够与异质结电池保持较高的粘结力。
[0076][0077]
表2
[0078]
请参阅表2和图6(a)~图6(c),表2为不同实施例和对比例制备组件后的外观性能表,图6(a)~图6(c)为本发明的一种高粘性承载一体化异质结封装胶膜的实施例与对比例组件对应的失效示意图。如表2和图6(a)~图6(c)所示,图6(b)为实施例8的失效图片,图中可以看到明显的组件失效发黑现象,图6(a)为实施例3的失效图片,图中可以看到焊丝与电池片出现明显的滑移;图6(c)为实施例12的失效图片,图中可以看到明显的热板脱层失效。而实施例4、10能满足异质结电池组件封装的要求,避免潜在的失效和脱层等风险。
[0079]
综上所述,本发明所述的高粘性承载一体化异质结封装胶膜,其优势在于:所制得的高粘性承载一体化异质结电池封装胶膜与异质结电池间有较高的粘结力,胶膜在异质结组件中的流动性相较传统胶膜大幅降低,有效解决无主栅异质结电池搭配低温焊带在组件层压封装中焊带偏移等问题;该胶膜的使用减少异质结电池组件的叠层步骤,有效降低异质结光伏组件的生产成本,实现异质结组件的大规模推广和使用。
[0080]
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。