一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜、其制備工藝及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其由以重量計算的以下原料制備而成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80～100份、交聯(lián)劑0.01～5份、抗氧劑0.01～10份、增容劑1～10份、波長轉(zhuǎn)換粒子1～10份。該膠膜透光率好、轉(zhuǎn)光效率高、分散均勻。
【專利說明】一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜、其制備工藝及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光伏組件的封裝材料，具體是一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜及其制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前太陽能電池封裝用膠膜在國內(nèi)的發(fā)展已初具規(guī)模，其粘結(jié)強度、可見光透過 率、抗高溫高濕紫外老化能力均可與國外產(chǎn)品相媲美。
[0003] EVA是乙烯醋酸乙烯酯共聚物，是一種柔韌性和粘接性能好，具有良好透光性能和 耐老化性能的透明膠體。它將晶體硅片組"上蓋下墊"，將硅晶片組包封，并和上層保護材料 玻璃，下層保護材料背板利用真空層壓技術(shù)粘合為一體構(gòu)成晶體硅組件。長期的實踐證明： 它在太陽電池封裝與戶外使用均獲得相當(dāng)滿意的效果，但是在轉(zhuǎn)光封裝膠膜方面還沒有產(chǎn) 品出現(xiàn)。雖然CN102732160A發(fā)明了一種提高太陽能電池組件光譜轉(zhuǎn)換效率的EVA封裝膠 膜，但是對功率的提升只字未提。CN102093628A發(fā)明了一種光轉(zhuǎn)化特性的EVA膠膜及其制 備方法，但是只能理論上有這種現(xiàn)象，還沒有實際應(yīng)用的數(shù)據(jù)，也沒有相關(guān)的組件測試。
[0004] Ρ0Ε是乙烯辛烯共聚物，結(jié)晶的乙烯鏈作為交聯(lián)點，柔順的辛烯具有卷曲結(jié)構(gòu)，通 過兩種不同的微區(qū)形成物理交聯(lián)的作用，是一種不需要硫化的彈性體。Ρ0Ε具有優(yōu)異的韌性 又具有良好地加工性；沒有不飽和雙鍵，耐老化性優(yōu)異；良好的流動性，可改善填料的分散 效果。作為封裝材料基材，其性能及成本均優(yōu)于EVA。CN102863916A發(fā)明了一種Ρ0Ε光譜 轉(zhuǎn)換太陽能電池封裝膠膜及其制備方法，理論上可以提高組件功率。
[0005] 在封裝膠膜中混入轉(zhuǎn)光粒子是熒光粉材料應(yīng)用于太陽能電池較為簡單、高效的方 式。中國專利CN200710302510. 4在聚乙烯（聚丙乙烯、聚氯乙烯）基材中混入上轉(zhuǎn)換材 料、下轉(zhuǎn)換材料、長余輝材料，增加了太陽光的利用率，提高了電池板的發(fā)電效率，延長了電 池板的發(fā)電時間和使用壽命。中國專利CN200710302510. 4在EVA中摻雜稀土配合物，替換 配方中的紫外光穩(wěn)定劑和吸收劑，使紫外光得到利用，可實現(xiàn)生產(chǎn)率優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率 高的太陽能電池組件。
[0006] 上述專利方案存在如下兩個問題：1、EVA、Ρ0Ε作為封裝材料的基材與轉(zhuǎn)光粒子混 合的分散性和相容性的問題，2.沒有涉及到波長轉(zhuǎn)換粒子的加工工藝和制備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的問是頁
[0008] 本發(fā)明的一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜。
[0009] 用于解決問題的方案
[0010] 一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其由以重量計算的以下原料制備而成：
[0011] 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 80?100份 交聯(lián)劑 0.0丨?5份 抗氧劑 0.0卜10份 增容劑 1?10份 波長轉(zhuǎn)換粒子 1?10份《
[0012] 優(yōu)選地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中VA含量為25?35%，所述乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物的熔融指數(shù)為〇. 1?40g/10min，熔點為40?90°C，透光率> 90%。
[0013] 優(yōu)選地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在190°c測試的熔融流動指數(shù)為0. 1? 40g/10min，熔點為 40 ?90°C，透光率> 90%。
[0014] 優(yōu)選地，所述增容劑為極性基團接枝改性功能樹脂。
[0015] 優(yōu)選地，所述增容劑為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯 共聚物接枝丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙烯-醋酸乙烯 酯共聚物接枝磺酸、聚乙烯接枝馬來酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝馬來酸酐、乙烯-辛烯共 聚物接枝丙烯酸中的的一種或多種混合。
[0016] 優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為叔丁基過氧化-異丙基碳酸酯、過氧化二苯甲酰、叔丁基過 氧化碳酸-2-乙基己酯、過氧化二異丙苯、2, 5-二甲基-2, 5-雙（叔丁基過氧基）己烷，過 氧化環(huán)己酮、叔丁基過氧化氫、過氧苯甲酸叔丁酯、過氧乙酸叔丁酯、過氧重碳酸二-(4-叔 丁基環(huán)己基）酯中的一種或多種混合。
[0017] 優(yōu)選地，所述波長轉(zhuǎn)化粒子為丙烯酸銪、甲基丙烯酸銪、丙烯酸甲基丙烯酸銪共聚 物、丙烯酸錳、甲基丙烯酸錳、丙烯酸甲基丙烯酸錳共聚物、丙烯酸釔、甲基丙烯酸釔、丙烯 酸甲基丙烯酸釔共聚物中的一種或多種混合。
[0018] 所述的波長轉(zhuǎn)換粒子，使用納米技術(shù)和高分子合成法將丙烯酸酯與有機或無機熒 光粉化合物形成共聚物，得到高分子包覆的單分散微米級粒子，能將波長為200-400nm區(qū) 間的紫外光轉(zhuǎn)換成可見光400-600nm區(qū)間，所制備的復(fù)合封裝膠膜具有光轉(zhuǎn)換特性。
[0019] 優(yōu)選地，所述抗氧劑為亞磷酸三苯酯、亞磷酸三（壬基苯基）酯、二硬脂酸季戊四 醇二亞磷酸酯、1，3, 5-三（4-叔丁基-3羥基-2, 6-二甲基苯基）-1，3, 5-三嗪-2, 4, 6- (1H， 3H，5H)_三酮、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸] 季戊四醇酯、三（2, 4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯，β-(4-羥基-3, 5-二叔丁基苯基）丙酸 正十八碳醇酯中的一種或多種混合。
[0020] 本發(fā)明同時提供一種制備轉(zhuǎn)光封裝膠膜的工藝，包括如下步驟：
[0021] (1)將波長轉(zhuǎn)化粒子加入到水溶液中攪拌20?40min，然后滴加引發(fā)劑溶液，制備 微米級熒光粉粒子；
[0022] (2)將步驟（1)所得微米級熒光粉粒子與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、交聯(lián)劑、抗氧 齊[J、增容劑加入高混機中混合均勻，然后投入擠出機中混煉，擠出機溫度為80?120°C，經(jīng) 過流延、壓花、冷卻進行成膜。
[0023] 優(yōu)選地，一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜的制備工藝，包括：先制備波長轉(zhuǎn)化粒子，將丙烯酸銪、 甲基丙烯酸銪、丙烯酸甲基丙烯酸銪共聚物、丙烯酸錳、甲基丙烯酸錳、丙烯酸甲基丙烯酸 錳共聚物、丙烯酸釔、甲基丙烯酸釔、丙烯酸甲基丙烯酸釔共聚物中的一種或兩種以上加入 到水溶液中，攪拌30min，滴加過氧化苯甲酰引發(fā)劑溶液，制備微米級熒光粉粒子。將EVA、 增容劑，波長轉(zhuǎn)換粒子和其它助劑在高混機中混合均勻，投入擠出機中混煉，擠出機溫度控 制在80?120°C，經(jīng)過流延、壓花、冷卻進行成膜，通過牽引裁切，最后通過收卷工序即得。
[0024] -種光伏組件，含有所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜。
[0025] 轉(zhuǎn)光封裝膠膜主要成份是EVA樹脂或Ρ0Ε樹脂，同時還含有增容劑、交聯(lián)劑、波長 轉(zhuǎn)換粒子、抗氧劑等助劑。所述的EVA是乙烯醋酸乙烯共聚物，Ρ0Ε是乙烯-辛烯共聚物。 所述的波長轉(zhuǎn)換粒子是通過丙烯酸酯與稀土材料，通過共聚反應(yīng)，形成有機-無機納米復(fù) 合粒子，具有單分散的性能。所述的增容劑是為了提高EVA或Ρ0Ε基體樹脂與波長轉(zhuǎn)換粒 子的相容性，使轉(zhuǎn)光封裝膠膜保持均一的性狀。
[0026] 將EVA或Ρ0Ε樹脂與波長轉(zhuǎn)換粒子、交聯(lián)劑、增容劑、抗氧劑等助劑混合均勻，經(jīng) 擠出機混煉后通過T形模具擠出流延成膜。加工溫度根據(jù)EVA或Ρ0Ε的流動性，設(shè)定在 60-1KTC流延成膜，冷卻后牽引收卷，即為本發(fā)明的轉(zhuǎn)光封裝膠膜。
[0027] 所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜與光伏鍍膜玻璃，電池片，截止型封裝膠膜，背板組裝成組 件，抽真空、高壓熱層壓后可以獲得大于75%的交聯(lián)度。較佳的層壓溫度在130-160°C之 間，抽真空時間在3-5分鐘，層壓時間在8-15分鐘。
[0028] 所述的一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜的厚度可以是任何合適的厚度。較佳的厚度為 0· 1-0. 8mm〇
[0029] 所述的一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜的透光率達(dá)到90%以上。
[0030] 一種光伏組件，是由鋼化鍍膜玻璃+轉(zhuǎn)光封裝膠膜+晶硅電池片+光截止型封裝 膠膜+背板的連接形式層壓制備，適應(yīng)目前的組件的生產(chǎn)加工過程，工藝簡單，成本低廉。
[0031] 本發(fā)明的有益效果在于：通過添加轉(zhuǎn)光粒子與膠膜共混，以增容劑提高兩者之間 的相容性，搭配交聯(lián)劑、抗氧劑等助劑以合適的比例和工藝制備出一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜，應(yīng)用 在太陽能組件中，能提高組件的功率，降低紫外線穿透到背板的危害，延長組件的使用壽 命，提高電站的收益。
[0032] 發(fā)明的效果
[0033] 1、轉(zhuǎn)光封裝膠膜透光率好、轉(zhuǎn)光效率高、分散均勻，該方法操作簡便，成本較低，適 用于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0034] 2、轉(zhuǎn)光封裝膠膜連接晶硅電池片與玻璃，不僅有高透光的性能，而且能將紫外光 轉(zhuǎn)換成可見光，搭配光截止型封裝膠膜連接晶硅電池片和背板，能雙重保護背板，降低紫外 線對背板的破壞作用。
[0035] 3、轉(zhuǎn)光封裝膠膜，應(yīng)用在太陽能組件中，能提高組件的功率，降低紫外線穿透到背 板的危害，延長組件的使用壽命，提高電站的收益。

【具體實施方式】
[0036] 以下將結(jié)合實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的各種示例性實施例、特征和方面。為了更好 的說明本發(fā)明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。在另外一些實例中，對于大家熟知的方法、手 段、材料未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0037] 實施例1
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其特征在于，其由以重量計算的以下原料制備而成： 乙烯-醏酸乙烯酯共聚物 80?〗00份 交聯(lián)劑 0,01?5份 抗氧削 0.0丨~10份 增容劑 1?10份 波長轉(zhuǎn)換粒子 1~10份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中 VA含量為25?35%，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔融指數(shù)為0. 1?40g/10min，熔點 為40?90°C，透光率彡90%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在 190°C測試的熔融流動指數(shù)為0. 1?40g/10min，熔點為40?90°C，透光率彡90%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其特征在于，所述增容劑為極性基團接枝改 性功能樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其特征在于，所述增容劑為乙烯-醋酸乙烯 酯共聚物接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝磺酸、聚乙烯接枝馬來酸酐、乙 烯-辛烯共聚物接枝馬來酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝丙烯酸中的的一種或多種混合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其特征在于，所述交聯(lián)劑為叔丁基過氧化-異 丙基碳酸酯、過氧化二苯甲酰、叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯、過氧化二異丙苯、2, 5-二 甲基-2, 5-雙（叔丁基過氧基）己烷，過氧化環(huán)己酮、叔丁基過氧化氫、過氧苯甲酸叔丁酯、 過氧乙酸叔丁酯、過氧重碳酸二-(4-叔丁基環(huán)己基）酯中的一種或多種混合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其特征在于，所述波長轉(zhuǎn)化粒子為丙烯酸銪、 甲基丙烯酸銪、丙烯酸甲基丙烯酸銪共聚物、丙烯酸錳、甲基丙烯酸錳、丙烯酸甲基丙烯酸 錳共聚物、丙烯酸釔、甲基丙烯酸釔、丙烯酸甲基丙烯酸釔共聚物中的一種或多種混合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜，其特征在于，所述抗氧劑為亞磷酸三苯酯、 亞磷酸三（壬基苯基）酯、二硬脂酸季戊四醇二亞磷酸酯、1，3, 5-三（4-叔丁基-3羥 基-2, 6-二甲基苯基）-1，3, 5-三嗪-2, 4, 6- (1H，3H，5H)-三酮、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯 酚、四[β_(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三（2, 4-二叔丁基苯基）亞 磷酸酯，β_ (4-羥基-3, 5-二叔丁基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一種或多種混合。
9. 一種制備如權(quán)利要求1至8任一項所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜的工藝，其特征在于，包括如 下步驟： (1) 將波長轉(zhuǎn)化粒子加入到水溶液中攪拌20?40min，然后滴加引發(fā)劑溶液，制備微米 級熒光粉粒子； (2) 將步驟（1)所得微米級熒光粉粒子與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、交聯(lián)劑、抗氧劑、 增容劑加入高混機中混合均勻，然后投入擠出機中混煉，擠出機溫度為80?120°C，經(jīng)過流 延、壓花、冷卻進行成膜。
10. -種光伏組件，其特征在于，含有如權(quán)利要求1至8任一項所述的轉(zhuǎn)光封裝膠膜。
【文檔編號】C09J11/08GK104194661SQ201410426018
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】趙世界 申請人:常州斯威克光伏新材料有限公司