CN116769425A - 高粘高阻水封装胶膜及其制备方法和异质结电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及封装胶膜技术领域,尤其是涉及一种高粘高阻水封装胶膜及其制备方法和异质结电池组件。高粘高阻水封装胶膜,包括粘接层和阻隔层;粘接层主要由EVA基体树脂、第一改性树脂、增粘树脂、相容剂、阻水吸酸剂、交联剂、紫外吸收剂、光稳定剂、抗氧剂制得;阻隔层主要由阻隔层基体树脂、第二改性树脂、增粘树脂、相容剂、阻水吸酸剂、交联剂、紫外吸收剂、光稳定剂、抗氧剂制得。本发明的封装胶膜具有优异的粘接力,解决了胶膜老化过程中脱层的问题,同时具有优异的耐化学腐蚀性和耐水汽侵蚀性能,在光伏组件制备中不易打滑、助剂不易发生迁移和析出,进一步提高了制得的异质结电池组件的长期可靠性及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及封装胶膜技术领域,尤其是涉及一种高粘高阻水封装胶膜及其制备方法和异质结电池组件。
背景技术
随着P型PERC电池的效率迫近24.5%的理论极限,TOPCon、异质结电池等N型电池技术迭代已逐步加快。异质结光伏封装组件作为下一代光伏封装组件,其具有高开路电压、可低温工艺、低温度系数、光照稳定性好、低热损耗、双面发电等优势,是诸多光伏组件厂商广泛关注的重点。
异质结电池表层通常为复合ITO减反陷光层,同时采用低温加工工艺,电池片表面存在有机杂质残留,表面浸润性差,与常规EVA胶膜粘接效果差,导致胶膜在长期户外光照条件下容易发生脱层风险。此外,降本增效是光伏行业永恒的主题,现在部分技术使用银包铜浆料代替纯银浆料进行焊接,导致电池片焊带容易受到腐蚀影响,使组件失效、电线短路。
常规EVA胶膜在高温、氧气、紫外照射条件下会发生老化降解现象。EVA的透明度在紫外线辐射和高温的作用下从透明变为黄色再到棕色,严重影响光伏***的输出功率。此外,EVA发生降解之后会产生乙酸,是金属、电池片和电池连接器发生腐蚀、分层、粘接力下降的主要原因,严重影响光伏组件的光电转换效率及寿命。
目前,关于异质结电池用封装胶膜也有一些文献专利报道。公开号为CN114958216A的专利申请中,采用异氰酸酯偶联剂来改善胶膜粘接性能,但是如果偶联剂含量过少,则与电池片剥离力较小;如果偶联剂含量过多,则封装胶膜的生产成本过高。添加异氰酸酯偶联剂的胶膜与电池片的剥离力为30~65N/cm之间,阈值较低,胶膜在老化过程中仍有脱层的风险,且异氰酸酯极易发生水解,降低胶膜粘接力,导致胶膜与玻璃和电池片发生脱层。公开号为CN116023876A的专利申请中,通过引入苯乙烯类弹性体,利用其良好的耐候性、耐热性和耐压缩变形性,以及优异的力学性能和电学性能等,使胶膜具有良好的耐化学腐蚀和耐水汽侵蚀性。但是苯乙烯具有苯环,易吸收紫外光,长期光照情况下容易老化变至,导致胶膜变黄,降低组件效率。公开号为CN113372827A的专利申请中,通过引入具有脂肪族、脂环族或芳香族结构的高粘环氧树脂提高粘接性能,但是该高粘环氧树脂易发生紫外氧化产生羰基形成发黄基团,而且胺类固化剂中游离胺成分直接与环氧树脂聚合,导致局部范围的升温,加速变黄,最终使胶膜发生黄变,导致组件效率降低。公开号为CN111621235A的专利申请中,通过引入含巯基类硅氧烷来实现胶膜与异质结电池片的高粘接性,但同时也在胶膜中引入活性硫,会对电池片表面的银浆进行腐蚀,栅线发黑,导致组件失效。
由此可知,异质结电池组件用封装胶膜与玻璃、异质结电池片具有高粘接性能,并保护异质结电池片不被化学物质和水汽侵入腐蚀,提高异质结组件长期可靠性及使用寿命,更能得到光伏行业的接受、使用和发展。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种高粘高阻水封装胶膜,以解决现有技术中存在的封装胶膜对玻璃、异质结电池片粘接性能及耐水汽侵蚀性能不足等技术问题。
本发明的另一目的在于提供高粘高阻水封装胶膜的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种异质结电池组件,包括上述高粘高阻水封装胶膜。
为了实现本发明的上述目的,本发明一方面提供一种高粘高阻水封装胶膜,包括粘接层和阻隔层;
所述粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
EVA基体树脂50~100份、第一改性树脂10~50份、增粘树脂1~5份、相容剂1~5份、阻水吸酸剂0.1~1份、交联剂0.1~1份、紫外吸收剂0.1~0.5份、光稳定剂0.1~0.5份、抗氧剂0.05~0.5份;
所述阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:阻隔层基体树脂50~100份、第二改性树脂10~50份、增粘树脂1~5份、相容剂1~5份、阻水吸酸剂0.1~1份、交联剂0.1~1份、紫外吸收剂0.1~0.5份、光稳定剂0.1~0.5份、抗氧剂0.05~0.5份;
所述第一改性树脂包括含硅物质改性EVA和/或异氰酸酯改性EVA;
所述第二改性树脂包括含硅物质改性阻隔层基体树脂和/或异氰酸酯改性阻隔层基体树脂;
所述第一改性树脂主要由EVA基体树脂、引发剂和接枝单体反应制得;所述第二改性树脂主要由阻隔层基体树脂、引发剂和接枝单体反应制得。
在本发明的具体实施方式中,所述第一改性树脂的制备方法包括:将EVA基体树脂、引发剂和接枝单体通过双螺杆熔融挤出,接枝造粒。
在本发明的具体实施方式中,所述第二改性树脂的制备方法包括:将阻隔层基体树脂、引发剂和接枝单体通过双螺杆熔融挤出,接枝造粒。
在本发明的具体实施方式中,所述接枝单体包括硅烷偶联剂、硅烷聚合物和三烯丙基异氰脲酸酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述熔融挤出的温度为120~180℃。
在本发明的具体实施方式中,所述阻水吸酸剂包括氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、硅烷改性氢氧化镁、硅烷改性氢氧化铝和插层镁铝水滑石中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述相容剂包括马来酸酐改性聚丁二烯、羟基封端液体聚丁二烯、三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯和环氧封端液体聚丁二烯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述增粘树脂包括乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯系多元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯系多元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯系多元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯系多元共聚物和乙烯-甲基丙烯酸乙酯系多元共聚物中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述粘接层中,所述EVA基体树脂与所述第一改性树脂的质量比为(1~5)﹕1。
在本发明的具体实施方式中,所述阻隔层中,所述阻隔层基体树脂与所述第二改性树脂的质量比为(1~5)﹕1。
在本发明的具体实施方式中,所述阻隔层基体树脂包括低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶和丙烯酸树脂中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,所述粘接层的厚度为0.1~0.3mm,所述阻隔层的厚度为0.2~0.5mm。
本发明另一方面提供了一种高粘高阻水封装胶膜的制备方法,包括如下步骤:
将粘接层与阻隔层进行双层共挤,压合成膜。
在本发明的具体实施方式中,所述制备方法,包括如下步骤:
将所述粘接层的组分和所述阻隔层的组分分别熔融后,经同一双层共挤模头挤出,采用压花辊牵引、冷却辊冷却成膜。
本发明还提供了一种异质结电池组件,包括上述任意一种所述高粘高阻水封装胶膜。
在本发明的具体实施方式中,所述异质结电池组件还包括异质结电池片和玻璃;所述封装胶膜中的粘接层贴合于所述玻璃,所述封装胶膜中的阻隔层贴合于所述异质结电池片。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明在粘接层的引入特定的第一改性树脂,在阻隔层中引入特定的第二改性树脂,增强了胶膜的粘接性能并保证基体树脂与改性树脂之间的相容性,同时当改性树脂为含硅物质改性时,能够对胶膜中的助剂起到吸附作用,降低了助剂在层间的迁移和析出,可进一步提高组件的长期可靠性和使用寿命;
(2)本发明通过各个助剂协同作用,多方面配合提高胶膜对玻璃和电池片的粘接力,提高耐化学腐蚀性能和耐水汽侵蚀性,并且能够防止助剂迁移或析出;
(3)本发明的封装胶膜具有优异的粘接力,解决了胶膜老化过程中脱层的问题,同时具有优异的耐化学腐蚀性和耐水汽侵蚀性能,在光伏组件制备中不易打滑、助剂不易发生迁移和析出,进一步提高了制得的异质结电池组件的长期可靠性及使用寿命。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明一方面提供一种高粘高阻水封装胶膜,包括粘接层和阻隔层;
粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
EVA基体树脂50~100份、第一改性树脂10~50份、增粘树脂1~5份、相容剂1~5份、阻水吸酸剂0.1~1份、交联剂0.1~1份、紫外吸收剂0.1~0.5份、光稳定剂0.1~0.5份、抗氧剂0.05~0.5份;
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:阻隔层基体树脂50~100份、第二改性树脂10~50份、增粘树脂1~5份、相容剂1~5份、阻水吸酸剂0.1~1份、交联剂0.1~1份、紫外吸收剂0.1~0.5份、光稳定剂0.1~0.5份、抗氧剂0.05~0.5份;
第一改性树脂包括含硅物质改性EVA和/或异氰酸酯改性EVA;
第二改性树脂包括含硅物质改性阻隔层基体树脂和/或异氰酸酯改性阻隔层基体树脂;
所述第一改性树脂主要由EVA基体树脂、引发剂和接枝单体反应制得;所述第二改性树脂主要由阻隔层基体树脂、引发剂和接枝单体反应制得。
本发明的封装胶膜中加入了相容剂,增加了层间的相互作用力,防止胶膜之间分层和助剂迁移;通过在粘接层中加入改性树脂、增粘树脂,增强了与玻璃的粘接力,解决了胶膜老化过程中与玻璃脱层的问题;粘接层和阻隔层中加入了阻水吸酸剂,使制备得到的封装胶膜具有良好的耐化学腐蚀性和耐水汽侵蚀性,且在光伏组件制备中不易打滑,助剂不易发生迁移和析出,进一步提高异质结电池组件的长期可靠性和使用寿命。
本发明研究发现,常规EVA胶膜通常采用直接加入硅烷偶联剂等增粘剂来增强胶膜粘接性能,这种方式在PERC、TOPCon组件增强效果明显,但是与异质结电池片粘接效果较差。本发明通过采用特定的第一改性树脂和第二改性树脂与基体树脂共混的方式,一方面降低增粘助剂成本,另一方面胶膜仍保持高粘接性。
本发明的封装胶膜中的粘接层和阻隔层相互贴合设置。
如在不同实施方式中,粘接层中,各组分的用量按重量份数计可以分别如下:
EVA基体树脂的用量可以为50份、60份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份或其中任意两者组成的范围;
第一改性树脂的用量可以为10份、20份、30份、40份、50份或其中任意两者组成的范围;
增粘树脂的用量可以为1份、2份、3份、4份、5份或其中任意两者组成的范围;
相容剂的用量可以为1份、2份、3份、4份、5份或其中任意两者组成的范围;
阻水吸酸剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份或其中任意两者组成的范围;
交联剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份或其中任意两者组成的范围;
紫外吸收剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份或其中任意两者组成的范围;
光稳定剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份或其中任意两者组成的范围;
抗氧剂的用量可以为0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份或其中任意两者组成的范围。
如在不同实施方式中,阻隔层中,各组分的用量按重量份数计可以分别如下:
阻隔层基体树脂的用量可以为50份、60份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份或其中任意两者组成的范围;
第二改性树脂的用量可以为10份、20份、30份、40份、50份或其中任意两者组成的范围;
增粘树脂的用量可以为1份、2份、3份、4份、5份或其中任意两者组成的范围;
相容剂的用量可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份或其中任意两者组成的范围;
阻水吸酸剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份或其中任意两者组成的范围;
交联剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份或其中任意两者组成的范围;
紫外吸收剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份或其中任意两者组成的范围;
光稳定剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份或其中任意两者组成的范围;
抗氧剂的用量可以为0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中,第一改性树脂的制备方法包括:将EVA基体树脂、引发剂和接枝单体通过双螺杆熔融挤出,接枝造粒。
在本发明的具体实施方式中,第二改性树脂的制备方法包括:将阻隔层基体树脂、引发剂和接枝单体通过双螺杆熔融挤出,接枝造粒。
其中,第一改性树脂的制备中,EVA基体树脂、引发剂和接枝单体的质量比为100﹕(0.01~0.2)﹕(0.5~10);第二改性树脂的制备中,阻隔层基体树脂、引发剂和接枝单体的质量比为100﹕(0.01~0.2)﹕(0.5~10)。
如在不同实施方式中,第一改性树脂的制备中,EVA基体树脂额引发剂的质量比可以为100﹕0.01、100﹕0.02、100﹕0.05、100﹕0.08、100﹕0.1、100﹕0.12、100﹕0.15、100﹕0.18、100﹕0.2或其中任意两者组成的范围;EVA基体树脂和接枝单体的质量比可以为100﹕0.5、100﹕1、100﹕2、100﹕3、100﹕4、100﹕5、100﹕6、100﹕7、100﹕8、100﹕9、100﹕10或其中任意两者组成的范围。第二改性树脂的制备中,阻隔层基体树脂额引发剂的质量比可以为100﹕0.01、100﹕0.02、100﹕0.05、100﹕0.08、100﹕0.1、100﹕0.12、100﹕0.15、100﹕0.18、100﹕0.2或其中任意两者组成的范围;阻隔层基体树脂和接枝单体的质量比可以为100﹕0.5、100﹕1、100﹕2、100﹕3、100﹕4、100﹕5、100﹕6、100﹕7、100﹕8、100﹕9、100﹕10或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中,接枝单体包括硅烷偶联剂、硅烷聚合物和三烯丙基异氰脲酸酯中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,熔融挤出的温度为120~180℃。
如在不同实施方式中,熔融挤出的温度可以为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中,所述引发剂为过氧化二异丙苯和/或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。
在本发明的具体实施方式中,阻水吸酸剂包括氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、硅烷改性氢氧化镁、硅烷改性氢氧化铝和插层镁铝水滑石中的任一种或多种。
在本发明的优选实施方式中,阻水吸酸剂为硅烷改性氢氧化镁和/或硅烷改性氢氧化铝。
氢氧化镁及氢氧化铝本身为弱碱类物质,吸附能力强,不仅可以吸收胶膜老化过程中产生的酸性物质,也可以吸收侵入胶膜中的水分,避免对腐蚀电池片焊带,延长组件的使用寿命。其中,采用硅烷改性的氢氧化镁和/或硅烷改性的氢氧化铝,改善了氢氧化镁及氢氧化铝与基体树脂的相容性和的分散性,对胶膜的透光性影响较小。
在本发明的具体实施方式中,含硅物质改性EVA包括硅烷单体改性EVA、硅烷低聚物改性EVA和硅烷共聚物改性EVA中的至少一种;含硅物质改性阻隔层基体树脂包括硅烷单体改性阻隔层基体树脂、硅烷低聚物改性阻隔层基体树脂和硅烷共聚物改性阻隔层基体树脂中的至少一种。
在本发明的优选实施方式中,第一改性树脂包括硅烷低聚物改性EVA和硅烷共聚物改性EVA中的至少一种;第二改性树脂包括硅烷低聚物改性阻隔层基体树脂和硅烷共聚物改性阻隔层基体树脂中的至少一种。
通过引入硅烷基团,增强了胶膜的粘接性能以及基体树脂和改性树脂的相容性,并且硅烷共聚物和硅烷低聚物主链对胶膜中的助剂存在吸附作用,进一步降低助剂在层间的迁移。
在本发明的具体实施方式中,相容剂包括马来酸酐改性聚丁二烯、羟基封端液体聚丁二烯、三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯和环氧封端液体聚丁二烯中的任一种或多种。
在本发明的优选实施方式中,相容剂为羟基封端液体聚丁二烯、三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯和环氧封端液体聚丁二烯中的至少一种,更优选为三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯。
本发明的相容剂中,柔顺的丁二烯分子链一方面有利于增强胶膜的流动性,使胶膜与玻璃、电池片之间物理贴合更加紧密提高了胶膜与玻璃和电池片的粘接力;另一方面有利于胶膜在层压过程中较快地排出气泡,减少了后期交联过程中以及后期老化过程中出现微小气泡,胶膜分层的风险。此外,聚丁二烯主链上的高活性乙烯基双键能够在交联剂作用下参与胶膜的交联,增强胶膜交联结构,提高胶膜的粘接性能,减少助剂发生层间迁移和析出。
当采用三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯时,两端的硅烷结构可实现胶膜与玻璃、电池片之间的化学键合作用,与丁二烯分子链共同作用,更进一步提高了胶膜与玻璃和电池片的粘接力。
在本发明的具体实施方式中,增粘树脂包括乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯系多元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯系多元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯系多元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯系多元共聚物和乙烯-甲基丙烯酸乙酯系多元共聚物中的任一种或多种。其中多元共聚物是指共聚单体包括至少三种。
在本发明的优选实施方式中,增粘树脂包括乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的任一种或多种。
本发明的封装胶膜中,引入上述高极性的增粘树脂,其分子结构中,沿着乙烯的主链和支链随机分布着羧基,该分子结构使其更易与极性物质结合,能提供优良的粘合性,从而与玻璃具有高粘接性。由于羧基的存在以及氢键的作用,聚合物的结晶化被抑制,主链的线性被破坏,因此提高了胶膜的透明性和韧性,降低了熔点和软化点。
此外,由于引入了丙烯酸结构,在高温下可以与金属表面的羟基反应,从而实现对金属的粘接,从而实现了对异质结电池片的高粘接性。在粘接层中加入增粘树脂,通过加入极少的质量份数,就能保证与玻璃的高粘接性,因此可进一步降低粘接层的厚度,不仅降低了制备粘接层的原料成本,另一方面由于粘接层厚度降低,使胶膜在老化过程中释放出的酸性物质大幅减少,极大程度上减缓了对电池片的腐蚀,延长了电池组件的使用寿命。
在本发明的具体实施方式中,粘接层中,EVA基体树脂与第一改性树脂的质量比为(1~5)﹕1,如(1~3)﹕1。
如在不同实施方式中,粘接层中,EVA基体树脂与第一改性树脂的质量比可以为1﹕1、1.5﹕1、2﹕1、2.5﹕1、3﹕1、3.5﹕1、4﹕1、4.5﹕1、5﹕1或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中,阻隔层中,阻隔层基体树脂与第二改性树脂的质量比为(1~5)﹕1,如(1~3)﹕1。
如在不同实施方式中,阻隔层中,阻隔层基体树脂与第二改性树脂的质量比可以为1﹕1、1.5﹕1、2﹕1、2.5﹕1、3﹕1、3.5﹕1、4﹕1、4.5﹕1、5﹕1或其中任意两者组成的范围。
本发明通过调控粘接层及阻隔层中的改性树脂的添加量在上述范围内,进一步兼顾保证胶膜对玻璃和电池片的粘接力以及胶膜的耐化学腐蚀性能和耐水汽侵蚀性能,并防止助剂迁移或析出。
在本发明的具体实施方式中,阻隔层基体树脂包括低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶和丙烯酸树脂中的任一种或多种。
在本发明的具体实施方式中,粘接层的厚度为0.1~0.3mm,阻隔层的厚度为0.2~0.5mm。
如在不同实施方式中,粘接层的厚度可以为0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm或其中任意两者组成的范围;阻隔层的厚度可以为0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm或其中任意两者组成的范围。
本发明通过合理的粘接层组成设置,可显著提高其对玻璃的高粘接性,可以在较小的厚度情况下,保证对玻璃的粘接强度,同时降低粘接层的原料成本,并且由于胶膜厚度的减小,能够使胶膜在老化过程中释放出酸性物质大幅减少,极大程度上减缓了对电池片的腐蚀。
在本发明的具体实施例中,EVA基体树脂中,醋酸乙烯的含量为12wt%~30wt%,如20wt%~28wt%;熔融指数为6~30g/10min,如15~28g/10min。
如在不同实施方式中,EVA基体树脂中,醋酸乙烯的含量可以为12wt%、15wt%、18wt%、20wt%、22wt%、25wt%、28wt%、30wt%或其中任意两者组成的范围;熔融指数可以为6g/10min、10g/10min、12g/10min、15g/10min、18g/10min、20g/10min、22g/10min、25g/10min、28g/10min、30g/10min或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中,粘接层或阻隔层中的交联剂、紫外吸收剂、光稳定剂和抗氧剂可各自独立地选自如下内容:
交联剂包括过氧化异丙苯、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化乙烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯和二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的任一种或多种;
紫外吸收剂包括2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2,2’-二羟基-4,4’-甲氧基二苯甲酮中的任一种或多种;
光稳定剂包括双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、单(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯中的任一种或多种;
抗氧剂包括丁基羟基茴香醚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的任一种或多种。
本发明另一方面提供了一种高粘高阻水封装胶膜的制备方法,包括如下步骤:
将粘接层与阻隔层进行双层共挤,压合成膜。
在本发明的具体实施方式中,制备方法,包括如下步骤:
将粘接层的组分和阻隔层的组分分别熔融后,经同一双层共挤模头挤出,采用压花辊牵引、冷却辊冷却成膜。
在实际操作中,本发明的高粘高阻水封装胶膜的制备方法可包括如下步骤:
(a)将EVA基体树脂、第一改性树脂、按比例混合均匀后,再依次加入增粘树脂、阻水吸酸剂、相容剂、交联剂、紫外吸收剂、光稳定剂、抗氧剂混合均匀并加热至30~50℃保温并搅拌均匀,然后冷却至室温备用;
(b)将阻隔层基体树脂、第二改性树脂按比例混合均匀后,再依次加入增粘树脂、阻水吸酸剂、相容剂、交联剂、紫外吸收剂、光稳定剂、抗氧剂混合均匀并加热至30~50℃保温并搅拌均匀,然后冷却至室温备用;
(c)将步骤(a)和步骤(b)得到的产物加入螺杆挤出机,经熔融、塑化、计量,流延出平整均匀的胶膜,牵引进入压花辊压合形成花纹,冷却定型后分切、收卷。
其中,粘接层的物料进行熔融的温度可以为:Ⅰ区55~100℃、Ⅱ区65~110℃、Ⅲ区70~115℃、Ⅳ区75~120℃、Ⅴ区80~125℃、Ⅵ区90~125℃、机头120℃;阻隔层的物料进行熔融的温度可以为:Ⅰ区55~65℃、Ⅱ区65~75℃、Ⅲ区70~80℃、Ⅳ区75~85℃、Ⅴ区80~90℃、Ⅵ区90~95℃、机头95℃。
本发明还提供了一种异质结电池组件,包括上述任意一种高粘高阻水封装胶膜。
在本发明的具体实施方式中,异质结电池组件还包括异质结电池片和玻璃;封装胶膜中的粘接层贴合于异质结电池片,封装胶膜中的阻隔层贴合于玻璃。
下述实施例和对比例中部分组分来源如下:
乙烯-醋酸乙烯共聚物:斯尔邦公司,UE2825;
乙烯-醋酸乙烯共聚物:斯尔邦公司,UE2806;
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物:陶氏公司,AC1125;
乙烯-辛烯共聚物:SK公司,8813V;
硅烷改性氢氧化镁:凯司玛公司,KISUMA5P-C;
乙烯基硅烷低聚物:晨光新材有限公司,CG-087。
其余原料均为市售所得。
实施例1
本实施例提供了一种高粘高阻水封装胶膜,包括贴合设置的粘接层和阻隔层,粘接层的厚度为0.25mm,阻隔层的厚度为0.45mm。
其中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
83.3份EVA树脂、16.7份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
83.3份乙烯-辛烯共聚物、16.7份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA主要由按质量比为100﹕0.02﹕5的EVA树脂、过氧化二异丙苯和3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,通过双螺杆挤出机在80~180℃熔融挤出造粒得到,其中双螺杆挤出机共10段控温,各区控温温度依次为80℃、95℃、110℃、130℃、150℃、160℃、160℃、160℃、160℃、150℃;
3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物主要由按质量比为100﹕0.15﹕5的乙烯-辛烯共聚物、过氧化二异丙苯和3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,通过双螺杆挤出机在80~180℃熔融挤出造粒得到,其中双螺杆挤出机共10段控温,各区控温温度依次为80℃、95℃、110℃、130℃、150℃、180℃、180℃、180℃、180℃、170℃。
本实施例的高粘高阻水封装胶膜的制备方法,包括如下步骤:
将本实施例的粘接层和阻隔层的各原料组分分别混匀后,分别投入双层共挤流延机的两台单螺杆挤出机内,分别进行熔融(粘接层熔融温度分别为:Ⅰ区55~100℃、Ⅱ区65~110℃、Ⅲ区70~115℃、Ⅳ区75~120℃、Ⅴ区80~125℃、Ⅵ区90~125℃、机头120℃;阻隔层熔融温度分别为:Ⅰ区55~65℃、Ⅱ区65~75℃、Ⅲ区70~80℃、Ⅳ区75~85℃、Ⅴ区80~90℃、Ⅵ区90~95℃、机头95℃),输送至共挤模头,经过熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷工序制备得到封装胶膜。
实施例2
本实施例参考实施例1的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层和阻隔层的各组分用量不同。
本实施例中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
75份EVA树脂、25份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
75份乙烯-辛烯共聚物、25份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
实施例3
本实施例参考实施例2的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的第一改性树脂种类不同,阻隔层中的第一改性树脂种类不同。
本实施例中,将实施例2中的粘接层的3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物替换为等重量的乙烯基硅烷低聚物改性EVA;将实施例2中的阻隔层中的3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物替换为等重量的乙烯基硅烷低聚物改性乙烯-辛烯共聚物。
其中,乙烯基硅烷低聚物改性EVA主要由按质量比为100﹕0.02﹕5的EVA树脂、过氧化二异丙苯和乙烯基硅烷低聚物,通过双螺杆挤出机在80~180℃熔融挤出造粒得到,其中双螺杆挤出机共10段控温,各区控温温度依次为80℃、95℃、110℃、130℃、150℃、160℃、160℃、160℃、160℃、150℃;
乙烯基硅烷低聚物改性乙烯-辛烯共聚物主要由按质量比为100﹕0.15﹕5的乙烯-辛烯共聚物、过氧化二异丙苯和乙烯基硅烷低聚物,通过双螺杆挤出机在80~180℃熔融挤出造粒得到,其中双螺杆挤出机共10段控温,各区控温温度依次为80℃、95℃、110℃、130℃、150℃、180℃、180℃、180℃、180℃、170℃。
实施例4
本实施例参考实施例3的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的相容剂种类不同,阻隔层中的相容剂种类不同,其他原料种类和用量均不改变。
本实施例中,将实施例3中的粘接层的羟基封端液体聚丁二烯替换为等重量的三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯;将实施例3中的阻隔层中的羟基封端液体聚丁二烯替换为等重量的三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯。
实施例5
本实施例参考实施例4的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的相容剂用量不同,阻隔层中的相容剂用量不同,其他原料种类和用量均不改变。
本实施例中,粘接层的三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯的用量为5重量份;阻隔层中的三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯的用量为5重量份。
实施例6
本实施例参考实施例2的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的增粘树脂、相容剂用量不同,阻隔层中的增粘树脂、相容剂用量不同;粘接层和阻隔层厚度不同,其他原料种类和用量均不改变。
本实施例中,粘接层的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的用量为5重量份,羟基封端液体聚丁二烯5重量份;阻隔层中的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的用量为5重量份,羟基封端液体聚丁二烯5重量份。粘接层的厚度为0.15mm,阻隔层的厚度为0.35mm。
实施例7
本实施例参考实施例3的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的增粘树脂、相容剂用量不同,阻隔层中的增粘树脂、相容剂用量不同;粘接层和阻隔层厚度不同,其他原料种类和用量均不改变。
本实施例中,粘接层的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的用量为5重量份,羟基封端液体聚丁二烯5重量份;阻隔层中的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的用量为5重量份,羟基封端液体聚丁二烯5重量份。粘接层的厚度为0.15mm,阻隔层的厚度为0.35mm。
实施例8
本实施例参考实施例4的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的增粘树脂、相容剂用量不同,阻隔层中的增粘树脂、相容剂用量不同;粘接层和阻隔层厚度不同,其他原料种类和用量均不改变。
本实施例中,粘接层的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的用量为5重量份,三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯5重量份;阻隔层中的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的用量为5重量份,三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯5重量份。粘接层的厚度为0.15mm,阻隔层的厚度为0.35mm。
实施例9
本实施例参考实施例8的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层和阻隔层厚度不同,其他原料种类和用量均不改变。
本实施例中,粘接层的厚度为0.1mm,阻隔层的厚度为0.3mm。
实施例10
本实施例参考实施例8的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的第一改性树脂种类不同,阻隔层中的第一改性树脂种类不同。
本实施例中,将实施例8中的粘接层的乙烯基硅烷低聚物改性EVA替换为等重量的异氰酸酯改性EVA;将实施例8中的阻隔层中的乙烯基硅烷低聚物改性乙烯-辛烯共聚物替换为等重量的异氰酸酯改性乙烯-辛烯共聚物。
其中,异氰酸酯改性EVA主要由按质量比为100﹕0.02﹕5的EVA树脂、过氧化二异丙苯和三烯丙基异氰脲酸酯,通过双螺杆挤出机在80~180℃熔融挤出造粒得到,其中双螺杆挤出机共10段控温,各区控温温度依次为80℃、95℃、110℃、130℃、150℃、160℃、160℃、160℃、160℃、150℃;
异氰酸酯改性乙烯-辛烯共聚物主要由按质量比为100﹕0.15﹕5的乙烯-辛烯共聚物、过氧化二异丙苯和三烯丙基异氰脲酸酯,通过双螺杆挤出机在80~180℃熔融挤出造粒得到,其中双螺杆挤出机共10段控温,各区控温温度依次为80℃、95℃、110℃、130℃、150℃、180℃、180℃、180℃、180℃、170℃。
实施例11
本实施例参考实施例8的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的相容剂种类不同,阻隔层中的相容剂种类不同。
本实施例中,将实施例8中的粘接层的三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯替换为等重量的硬脂酸;将实施例8中的阻隔层中的三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯替换为等重量的硬脂酸。
实施例12
本实施例参考实施例8的高粘高阻水封装胶膜及其制备方法,区别仅在于:粘接层的增粘树脂种类不同,阻隔层中的增粘树脂种类不同。
本实施例中,将实施例8中的粘接层的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物替换为等重量的乙烯基硅油;将实施例8中的阻隔层中的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物替换为等重量的乙烯基硅油。
对比例1
对比例1提供一种封装胶膜,参考实施例1,区别在于:粘接层和阻隔层的组成不同。
对比例1中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
100份EVA树脂、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
100份乙烯-辛烯共聚物、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
对比例2
对比例2提供一种封装胶膜,参考实施例1,区别在于:粘接层和阻隔层的组成不同。
对比例2中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
83.3份EVA树脂、16.7份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
83.3份乙烯-辛烯共聚物、16.7份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
对比例3
对比例3提供一种封装胶膜,参考实施例1,区别在于:粘接层和阻隔层的组成不同。
对比例3中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
83.3份EVA树脂、16.7份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、1份硅烷改性氢氧化镁、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
83.3份乙烯-辛烯共聚物、16.7份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、1份硅烷改性氢氧化镁、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
对比例4
对比例4提供一种封装胶膜,参考实施例1,区别在于:粘接层和阻隔层的组成不同。
对比例4中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
83.3份EVA树脂、16.7份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
83.3份乙烯-辛烯共聚物、16.7份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
对比例5
对比例5提供一种封装胶膜,参考对比例1,区别在于:粘接层和阻隔层的厚度不同。
对比例5中,粘接层的厚度为0.15mm,阻隔层的厚度为0.35mm。
对比例6
对比例6提供一种封装胶膜,参考实施例2,区别在于:粘接层和阻隔层的组成不同。
对比例6中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
75份EVA树脂、25份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA、10份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
75份乙烯-辛烯共聚物、25份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物、10份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
对比例7
对比例7提供一种封装胶膜,参考实施例2,区别在于:粘接层和阻隔层的组成不同。
对比例7中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
75份EVA树脂、25份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、8份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
75份乙烯-辛烯共聚物、25份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、8份羟基封端液体聚丁二烯、1份硅烷改性氢氧化镁、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
对比例8
对比例8提供一种封装胶膜,参考实施例2,区别在于:粘接层和阻隔层的组成不同。
对比例8中,粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
75份EVA树脂、25份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性EVA、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、3份硅烷改性氢氧化镁、0.5份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.2份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);
阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:
75份乙烯-辛烯共聚物、25份3-异丁烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性乙烯-辛烯共聚物、2.5份乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、3份羟基封端液体聚丁二烯、3份硅烷改性氢氧化镁、0.45份叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、0.15份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、0.1份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、0.05份2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
实验例
采用实施例和对比例制得的封装胶膜制备层压件进行体积电阻率、与玻璃或异质结电池片的剥离强度、DH老化测试(温度为85℃,湿度为85%RH)、UV+DH老化测试(温度为85℃,湿度为85%RH,辐照量为300kWh/m2),测试依据GB/T 29848-2018进行,测试结果见表1。
部分试样制备及测试方法具体如下:
1、与玻璃的剥离强度
试样制作:取实施例和对比例制得的封装胶膜样品,按照GB/T29848-2018的试验方法,按“钢化玻璃/封装胶膜/KPF背板”的次序放入真空层压机内,在145℃下层压15min。实施例和对比例制得的胶膜样品叠放方式:粘接层与玻璃接触,阻隔层与背板接触。
2、与异质结电池片的剥离强度
试样制作:取实施例对比例制得的封装胶膜样品,按照GB/T29848-2018的试验方法,按“钢化玻璃/封装胶膜/HJT电池片/双面离型膜/封装胶膜/KPF背板”的次序放入真空层压机内,在145℃下层压15min。其中,双面离型膜提前划开1cm宽、15cm长的缺口以保证封装胶膜与电池片接触1cm宽度的若干长条,接触部分不含电池片表面栅线处;实施例和对比例制得的胶膜样品叠放方式:粘接层与玻璃、背板接触,阻隔层与HJT电池片表面接触。
3、测试方法:
使用CMT2203型万能电子拉伸机,并根据GB/T 2790-1995规定的实验步骤,拉伸速度为100mm/min,测试3个试样取算术平均值,得到封装胶膜样品与玻璃和HJT电池片的剥离强度,DH老化和UV+DH老化测试条件参考GB/T 29848-2018。
表1不同封装胶膜的测试结果
由上表可知,本发明的封装胶膜,与玻璃、异质结电池片的剥离强度高于对比例的胶膜。在DH1000h老化以及UV+DH老化之后,胶膜仍能保持较高的粘接性能和优异的耐老化性能,保证异质结电池组件不被酸性物质和水汽腐蚀。此外,本发明通过一定的组成相互搭配、优化,胶膜能够在低克重,低厚度的情况下,满足异质结组件用封装胶膜的性能要求。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.高粘高阻水封装胶膜,其特征在于,包括粘接层和阻隔层;
所述粘接层主要由按重量份数计的如下组分制得:
EVA基体树脂50~100份、第一改性树脂10~50份、增粘树脂1~5份、相容剂1~5份、阻水吸酸剂0.1~1份、交联剂0.1~1份、紫外吸收剂0.1~0.5份、光稳定剂0.1~0.5份、抗氧剂0.05~0.5份;
所述阻隔层主要由按重量份数计的如下组分制得:阻隔层基体树脂50~100份、第二改性树脂10~50份、增粘树脂1~5份、相容剂1~5份、阻水吸酸剂0.1~1份、交联剂0.1~1份、紫外吸收剂0.1~0.5份、光稳定剂0.1~0.5份、抗氧剂0.05~0.5份;
所述第一改性树脂包括含硅物质改性EVA和/或异氰酸酯改性EVA;
所述第二改性树脂包括含硅物质改性阻隔层基体树脂和/或异氰酸酯改性阻隔层基体树脂;
所述第一改性树脂主要由EVA基体树脂、引发剂和接枝单体反应制得;所述第二改性树脂主要由阻隔层基体树脂、引发剂和接枝单体反应制得。
2.根据权利要求1所述的高粘高阻水封装胶膜,其特征在于,所述第一改性树脂的制备方法包括:将EVA基体树脂、引发剂和接枝单体通过双螺杆熔融挤出,接枝造粒;
所述第二改性树脂的制备方法包括:将阻隔层基体树脂、引发剂和接枝单体通过双螺杆熔融挤出,接枝造粒;
所述接枝单体包括硅烷偶联剂、硅烷聚合物和三烯丙基异氰脲酸酯中的任一种或多种;
所述熔融挤出的温度为120~180℃。
3.根据权利要求1所述的高粘高阻水封装胶膜,其特征在于,所述阻水吸酸剂包括氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、硅烷改性氢氧化镁、硅烷改性氢氧化铝和插层镁铝水滑石中的任一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高粘高阻水封装胶膜,其特征在于,所述相容剂包括马来酸酐改性聚丁二烯、羟基封端液体聚丁二烯、三乙氧基硅烷封端液体聚丁二烯和环氧封端液体聚丁二烯中的任一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高粘高阻水封装胶膜,其特征在于,所述增粘树脂包括乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯系多元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯系多元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯系多元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯系多元共聚物和乙烯-甲基丙烯酸乙酯系多元共聚物中的任一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高粘高阻水封装胶膜,其特征在于,所述粘接层中,所述EVA基体树脂与所述第一改性树脂的质量比为(1~5)﹕1;
所述阻隔层中,所述阻隔层基体树脂与所述第二改性树脂的质量比为(1~5)﹕1。
7.根据权利要求1所述的高粘高阻水封装胶膜,其特征在于,所述阻隔层基体树脂包括低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶和丙烯酸树脂中的任一种或多种;
所述粘接层的厚度为0.1~0.3mm,所述阻隔层的厚度为0.2~0.5mm。
8.权利要求1~7任一项所述的高粘高阻水封装胶膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将所述粘接层与所述阻隔层进行双层共挤,压合成膜。
9.一种异质结电池组件,其特征在于,包括权利要求1~7任一项所述的高粘高阻水封装胶膜或权利要求8所述的制备方法制得的高粘高阻水封装胶膜。
10.根据权利要求9所述的异质结电池组件,其特征在于,还包括异质结电池片和玻璃;所述封装胶膜中的粘接层贴合于所述玻璃,所述封装胶膜中的阻隔层贴合于所述异质结电池片。
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CN202310933409.8A CN116769425A (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 高粘高阻水封装胶膜及其制备方法和异质结电池组件 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117343657A (zh) * | 2023-11-13 | 2024-01-05 | 常州百佳年代薄膜科技股份有限公司 | 高透抗腐蚀光伏封装胶膜及其制备方法 |
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2023
- 2023-07-27 CN CN202310933409.8A patent/CN116769425A/zh active Pending
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