CN107057598B - 用于无主栅太阳能电池组件的复合膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体公开了一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜，其厚度为0.05‑0.12mm，包含下支撑层和上粘结层。其制备方法包括以下步骤：首先将下支撑层的原料组分熔融后作为基底膜，形成所述复合膜的下支撑层；然后将上粘结层的原料组分熔融后流延在所述基底膜上，经过牵伸、冷却后，形成所述复合膜的上粘结层，即得所述用于无主栅太阳能电池组件的复合膜。本发明的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜透光率高，其上粘结层使得镀锡铜丝镶嵌在复合膜的表面上，进而通过下支撑层使得镶嵌在复合膜表面上的镀锡铜丝被平直等距地定位在电池片上，使得在层压过程中，镀锡铜丝不会发生移位或翘曲有弧度，不影响后续的焊接以及汇流。

Description

用于无主栅太阳能电池组件的复合膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及无主栅太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜及其制备方法。
背景技术
无主栅太阳能电池组件作为一个新的研究方向，受到业内普遍关注。一方面，无主栅焊带的直径小，遮光面积大幅度降低；另一方面，无主栅焊带与电池细栅线的焊接不再使用红外加热的方式，而是通过普通层压工艺来实现，产生虚焊和漏焊的可能性减小。然而，使用异质结电池片的层压工艺完成焊接，组件层压工艺温度不能为高温，温度为150±5℃，在工艺实现方面，需要有可用的薄膜，使得镀锡铜丝附着在其表面，然后通低温层压工艺最终完成无主栅电池片的串接工艺。
然而，一般工艺使用的膜材厚度在0.35-0.45mm之间，而无主栅技术中应用的镀锡圆铜丝尺寸一般在0.2-0.32mm之间，那么如果直接使用一般的单层膜材，则会使得镀锡圆铜丝无法与电池片接触，不能起到汇流的作用。
就目前的太阳能电池封装材料常用的膜材来看，乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和聚烯烃弹性体POE的机械能能较差，容易被割裂。同时，EVA和POE的流动性较大，单一膜材在层压时会因为其流动性使得镀锡铜丝移位，镀锡铜丝也会也由于其内部应力的作用产生翘曲或有弧度，严重影响后续的焊接以及汇流。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜及其制备方法，该复合膜特别用于无主栅太阳能电池片的正面，适用于单晶、多晶太阳能电池；该复合膜在层压过程中，可解决目前镀锡铜丝在层压过程中产生的移位、翘曲或有弧度的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜，其特征在于，所述用于无主栅太阳能电池组件的复合膜包含下支撑层和上粘结层。
优选地，所述下支撑层的原料组分包含聚对苯二甲酸乙二酯或聚烯烃。
优选地，所述上粘结层的原料组分包含乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选地，所述上粘结层的原料组分还包含三丙烯异聚氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和紫外光稳定剂。
进一步优选地，所述紫外光稳定剂为受阻胺光稳定剂。
优选地，所述三丙烯异聚氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和紫外光稳定剂相对所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量百分比分别为：三丙烯异聚氰酸酯0.2-0.4％、过氧化二苯甲基酰1.0-2.0％、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.1-0.3％、紫外光稳定剂0.01-0.03％。
优选地，所述复合膜的厚度为0.05-0.12mm。
优选地，所述复合膜的下支撑层的厚度小于0.04mm。
一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将下支撑层的原料组分熔融后作为基底膜，形成所述复合膜的下支撑层；
步骤2，将上粘结层的原料组分熔融后流延在所述基底膜上，经过牵伸、冷却后，形成所述复合膜的上粘结层，即得所述用于无主栅太阳能电池组件的复合膜。
优选地，步骤2中，所述将上粘结层的原料组分熔融后流延在所述基底膜上，具体为：将上粘结层的原料组分熔融后分两次或多次流延在所述基底膜上，形成所述复合膜的上粘结层。
优选地，步骤1-步骤3中，所述熔融的温度为110-180℃。
上述用于无主栅太阳能电池组件的复合膜用于无主栅太阳能电池组件的层压工艺时，使用温度为110-230℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜在温度达到层压温度145-155℃时完全透明，其透光率达到90％以上，进而使得层压后的电池组件的光电转化功率高；另外，本发明的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜包括粘结层和支撑层，在加热至70-110℃时，其粘结层的一面显粘性，可使镀锡铜丝镶嵌在复合膜的表面上；支撑层的一面无粘性，可与太阳能电池组件的封装层有良好的接触，可使镶嵌在复合膜表面上的镀锡铜丝被平直等距地定位在电池片上，使得在层压过程中，镀锡铜丝不会发生移位或翘曲有弧度，不影响后续的焊接以及汇流。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明的一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜的结构示意图；
图中：1、下支撑层；2、上粘结层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例1
一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜，其特征在于，所述用于无主栅太阳能电池组件的复合膜的厚度为0.05mm，包含下支撑层和上粘结层。其中，下支撑层的原料组分为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，上粘结层的原料组分包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，其制备方法包括以下步骤：
步骤1，将PET在110℃条件下熔融后作为基底膜，基底膜的厚度为0.01mm；
步骤2，将EVA在110℃条件下熔融后流延在步骤1得到的基底膜上，经过牵伸、冷却后，得到厚度为0.02mm的底膜；
步骤3，将EVA在110℃条件下熔融后流延在步骤2得到的底膜上，经过牵伸、冷却后，即得厚度为0.05mm的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜。
实施例2
一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜，其特征在于，所述用于无主栅太阳能电池组件的复合膜的厚度为0.08mm，包含下支撑层和上粘结层。其中，下支撑层的原料组分为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，上粘结层的原料组分包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，还包含占EVA质量百分比分别为0.2％的三丙烯异聚氰酸酯、1.0％的过氧化二苯甲基酰、0.1％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和0.01％的受阻胺光稳定剂；其制备方法包括以下步骤：
步骤1，将PET在120℃条件下熔融后作为基底膜，基底膜的厚度为0.01mm；
步骤2，将EVA、三丙烯异聚氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和受阻胺光稳定剂在150℃条件下熔融后流延在步骤1得到的基底膜上，经过牵伸、冷却后，得到厚度为0.03mm的底膜；
步骤3，将EVA、三丙烯异聚氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和受阻胺光稳定剂在150℃条件下熔融后流延在步骤2得到的底膜上，经过牵伸、冷却后，即得厚度为0.08mm的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜。
实施例3
一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜，其特征在于，所述用于无主栅太阳能电池组件的复合膜的厚度为0.12mm，包含下支撑层和上粘结层。其中，下支撑层的原料组分为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，粘结层的原料组分包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，还包含占EVA质量百分比分别为0.4％的三丙烯异聚氰酸酯、2.0％的过氧化二苯甲基酰、0.3％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和0.03％的受阻胺光稳定剂；其制备方法包括以下步骤：
步骤1，将PET在180℃条件下熔融后作为基底膜，基底膜的厚度为0.02mm；
步骤2，将EVA、三丙烯异聚氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和受阻胺光稳定剂在180℃条件下熔融后流延在步骤1得到的基底膜上，经过牵伸、冷却后，得到厚度为0.04mm的底膜；
步骤3，将EVA、三丙烯异聚氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和受阻胺光稳定剂在180℃条件下熔融后流延在步骤2得到的底膜上，经过牵伸、冷却后，即得厚度为0.12mm的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜。
实施例4
一种用于无主栅太阳能电池组件的复合膜，其特征在于，所述用于无主栅太阳能电池组件的复合膜的厚度为0.09mm，包含下支撑层和上粘结层。其中，下支撑层的原料组分为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，上粘结层的原料组分包含乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，还包含占EVA质量百分比分别为0.3％的三丙烯异聚氰酸酯、1.5％的过氧化二苯甲基酰、0.2％的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和0.02％的受阻胺光稳定剂；其制备方法包括以下步骤：
步骤1，将PET在160℃条件下熔融后作为基底膜，基底膜的厚度为0.02mm；
步骤2，将EVA、三丙烯异聚氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和受阻胺光稳定剂在160℃条件下熔融后流延在步骤1得到的基底膜上，经过牵伸、冷却后，得到厚度为0.04mm的底膜；
步骤3，将EVA、三丙烯异聚氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和受阻胺光稳定剂在160℃条件下熔融后流延在步骤2得到的底膜上，经过牵伸、冷却后，即得厚度为0.09mm的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜。
由透光率测试仪测定实施例3制得的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜在温度达到层压温度145-155℃时的透光率，测定结果显示，该复合膜在温度为145-155℃时完全透明，其透光率达到97％；对其余实施例制得的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜的透光率进行测定，结果显示，各个实施例制得的复合膜的透光率均在90％以上，这表明本发明提供的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜在层压过程中透光性好，使得层压后的电池组件的光电转化功率高，且能长期稳定保持。
同时，对实施例1-实施例4所制得的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜进行相关的环境测试，结果表明，该复合膜的力学性能完全满足光伏组件的使用需求。
另外，实施例1-实施例4所制得的用于无主栅太阳能电池组件的复合膜在加热至70-110℃时，其上粘结层的一面显粘性，使得镀锡铜丝镶嵌在复合膜的表面上；下支撑层的一面无粘性，可与太阳能电池组件的封装层有良好的接触，并使得镶嵌在复合膜表面上的镀锡铜丝被平直等距地定位在电池片上，使得在层压过程中，镀锡铜丝不会发生移位或翘曲有弧度，不会影响后续的焊接以及汇流。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种复合膜在无主栅太阳能电池组件中的应用，其用于无主栅太阳能电池片的正面，用于将镀锡铜丝定位在电池片上，其特征在于，所述复合膜包含下支撑层和上粘结层；
其中，所述下支撑层的原料组分包含聚对苯二甲酸乙二酯；
所述上粘结层的原料组分包含乙烯-醋酸乙烯共聚物、三烯丙基异氰酸酯、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和紫外光稳定剂；所述三烯丙基异氰酸脂、过氧化二苯甲基酰、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和紫外光稳定剂相对所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量百分比分别为：三烯丙基异氰酸脂0.2-0.4％、过氧化二苯甲基酰1.0-2.0％、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.1-0.3％、紫外光稳定剂0.01-0.03％；
用于无主栅太阳能电池组件的复合膜的制备方法包括以下步骤：
将上粘结层的原料组分熔融后流延在所述下支撑层上，经过牵伸、冷却后，形成所述复合膜的上粘结层，即得用于无主栅太阳能电池组件的复合膜；
其中，所述熔融的温度为110-180℃；所述复合膜的厚度为0.05-0.12mm；所述复合膜的下支撑层的厚度小于0.04mm；
所述复合膜用于无主栅太阳能电池组件的层压工艺时，使用温度为110-230℃。
2.根据权利要求1所述的复合膜在无主栅太阳能电池组件中的应用，其特征在于，所述紫外光稳定剂为受阻胺光稳定剂。
3.根据权利要求1所述的复合膜在无主栅太阳能电池组件中的应用，其特征在于，所述将上粘结层的原料组分熔融后流延在所述下支撑层上，具体为：将上粘结层的原料组分熔融后分两次或多次流延在所述下支撑层上，形成所述复合膜的上粘结层。
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Denomination of invention: Composite film for solar cell module without main grid and its preparation method

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Granted publication date: 20210202

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Shaanxi pilot Free Trade Zone Xi'an high tech branch

Pledgor: XI'AN TELISON NEW MATERIALS CO.,LTD.

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