一种封装胶膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种封装胶膜及其制备方法。该封装胶膜包括阻隔层和抗腐蚀层，所述阻隔层包括基体树脂和阻水剂，所述阻水剂为含有能与水形成氢键的官能团的化合物Ⅰ或能与水发生化合反应的化合物Ⅱ或能吸附水形成结晶水的化合物Ⅲ；所述抗腐蚀层包括基体树脂和抗腐蚀助剂，所述抗腐蚀助剂的比表面积为70~180m

A kind of encapsulation film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种封装胶膜及其制备方法
本专利技术属于光伏组件封装领域，特别是涉及一种封装胶膜及其制备方法。
技术介绍
光伏组件在高温、高湿及光照的条件下使用时，湿气或水逐渐深入组件内部，在光和热的作用下，EVA发生NorrishtypeⅡ脱乙酰反应，产生醋酸。在醋酸存在的环境下，锡铜焊带的两种金属之间形成电势电位差，电势电位低的金属将被腐蚀。涂锡铜焊带中两种金属的标准电极电位分别是Sn2+：-0.136V，Pb2+：-0.126V，两者电位虽然相近，但仍可能发生电化学腐蚀使涂锡铜焊带黄变。另外，EVA交联一般由过氧化物引发，由于层压工艺的限制，组件不可避免地有过氧化物的残留，当EVA胶膜的醋酸含量累积过高时，醋酸与EVA中残留的过氧化物交联剂反应，形成氢过氧化物，氢过氧化物活性较高，与之接触的银被腐蚀成黑色的氧化银，晶体硅电池表面的银栅线被氧化而变黑。醋酸还能腐蚀电池的铝背场，降低铝背场与硅片的附着力，严重影响电池的电性能，降低组件的输出功率，组件的耐久性也降低。因此，为了防止组件内部焊带、汇流条和金属栅线等的腐蚀，同时保持组件输出功率的稳定，延长组件使用寿命，因此亟待解决光伏封装EVA胶膜水解产生的醋酸等对组件内部的金属腐蚀，解决方案需要双官齐下：一方面除去体系中进入的水汽，另一方面除去产生的醋酸。目前，专利CN102318080B提供一种太阳能电池密封膜，通过加入pH大于9.0的水滑石作为吸附剂，来抑制导线、电极生锈，但水滑石价格相对较贵，增加了密封膜的生产成本。专利CN101542748B公开一种太阳能电池密封膜，该EVA薄膜受光侧含有酸吸收剂氢氧化镁，背光侧含有酸吸收剂氢氧化镁、氧化镁、氢氧化钙等，此类酸吸收剂为极性无机物，表面能大，表面活性高，与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的相容性很差，易造成界面缺陷，导致材料性能下降，不能很好的保证太阳能电池的耐久性，同时此类酸吸收剂的加入会造成EVA胶膜的透光率降低，进而引起组件的光电转换效率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是弥补现有技术的不足，提供一种封装胶膜及其制备方法。本专利技术通过对阻隔层和抗腐蚀层进行配方优化设计，一方面，通过阻隔层优异的阻水锁水性能避免外界水汽的侵蚀，阻断光伏封装胶膜中的EVA水解产生醋酸；另一方面，利用抗腐蚀层的抗腐蚀助剂与EVA水解产生的醋酸进行反应，减少或消除体系中的醋酸，杜绝引起焊带、汇流条和金属栅线等金属腐蚀；另外，抗腐蚀助剂与醋酸反应产生的水可以通过阻隔层的阻水剂进一步锁定，与抗腐蚀助剂协同作用阻水阻酸双管齐下层层递进保护，提高抗腐蚀效果，避免焊带、汇流条等金属生锈，抑制由于组件腐蚀而引起的功率衰减，延长组件的使用寿命，达到光伏组件降本提效的目的。为了达到上述的目的，本专利技术采取以下技术方案：一种封装胶膜，至少包括阻隔层和抗腐蚀层，所述阻隔层包括基体树脂和阻水剂，所述基体树脂与阻水剂的质量比为100:0.1~15，所述阻水剂为含有能与水形成氢键的官能团的化合物Ⅰ或能与水发生化合反应的化合物Ⅱ或能吸附水形成结晶水的化合物Ⅲ；所述阻隔层的水汽透过率低于3.0g/m2▪24h；所述抗腐蚀层包括基体树脂和抗腐蚀助剂。进一步地，所述抗腐蚀层的基体树脂和抗腐蚀助剂的质量比为100:0.001~40。进一步地，所述化合物Ⅰ的官能团包括酰胺基、醛基、羟基、羰基、羧基、巯基、缩醛基、酯基、醚基、硅氧基中的一种或多种；具体如低聚硅氧烷、聚丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺，N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基环己胺、三亚乙基二胺、N',N',N',N-四甲基亚烷基二胺、N',N',N',N-五甲基二亚乙基三胺、三乙胺、N',N-二甲基十六胺、N',N-二甲基丁胺、二环己基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、纳米蒙脱土、聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、乙烯-甲基丙烯酸盐、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、含氟化合物、硬脂酸锌、甲基丙烯酸十三氟辛酯、十七氟癸基三乙氧基硅烷。这些分子中心原子都含有孤对电子且原子半径较小易与水中的氢氧原子形成分子间氢键。进一步地，所述化合物Ⅱ为氧化钡、氧化钙、氧化镁中的一种或多种。进一步地，所述化合物Ⅲ为硫酸钙、硫酸锌、硫酸铜、硫酸镁、氯化钙中的一种或多种。进一步地，所述抗腐蚀助剂为金属氧化物、氢氧化物、金属碳酸盐或双金属氢氧化物中的一种或多种，所述抗腐蚀助剂的比表面积为70~180m2/g。进一步地，所述抗腐蚀助剂为选自铝，锆，钒，钼，锰，铁，钴，镍，钯，铜，锌，锡，锑，钛或其组合的氧化物、氢氧化物、金属碳酸盐或双金属氢氧化物。所述抗腐蚀助剂优选为硅烷偶联剂改性的氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锌、氢氧化钡、氢氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化钡、氧化铝、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锌、碳酸钡和水滑石中的一种或多种。进一步地，所述抗腐蚀助剂通过硅烷偶联剂改性处理，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、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、异丁基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。进一步地，所述基体树脂为乙烯与一种或多种单体的共聚物；所述基体树脂的密度为0.825~1.125g/cm3，基体树脂的熔融指数为0.5~45g/10min。优选的，所述基体树脂中所述单体为乙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、α-烯烃、丁二烯、1,4-戊二烯、异戊二烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯的二元或者多元共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、丁二烯/异戊二烯与苯乙烯的嵌段共聚物、天然橡胶或反式聚异戊二烯橡胶。优选的，所述阻隔层基体树脂为乙烯-α-烯烃共聚物。所述乙烯-α-烯烃共聚物由乙烯与一个或多个碳原子数为3~20的α-烯烃通过茂金属催化聚合得到。所述α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3,3-二甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯。烯烃水汽阻隔性优于乙烯-乙酸乙烯酯。优选的，所述抗腐蚀层的基体树脂为乙烯-乙酸乙烯酯，以降低共挤胶膜的成本。所述基体树脂的密度为0.825~1.125g/cm3，熔融指数为0.5~45g/10min，优选为3~20g/10min，更优选为5~10g/10min。所述的基体树脂可以进行改性处理，即可以是通过活性基团改性的乙烯共聚物，优选的，将活性基团通过单体参与共聚或自由基引发的接枝反应的方式引入改性树脂分子链，所述活性基团的含量为改性树脂的0.5~8wt%。通过对基体树脂进行改性，提高基体树脂与阻水剂或抗腐蚀助剂的相容性，很好的保证太阳能电池的耐久性。更优选的，所述活性基团包括酸酐基、异氰酸酯基、硅烷偶联基、酰氯基、氨基、羧基、羟基、巯基、磺酸基、环氧基或氰基。优选的，所述抗腐蚀层和阻隔层还包括其他常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封装胶膜，包括阻隔层和抗腐蚀层，所述阻隔层包括基体树脂和阻水剂，基体树脂与阻水剂的质量比为100:0.1~15，所述阻水剂为含有能与水形成氢键的官能团的化合物Ⅰ或能与水发生化合反应的化合物Ⅱ或能吸附水形成结晶水的化合物Ⅲ；所述阻隔层的水汽透过率低于3.0g/m

【技术特征摘要】
1.一种封装胶膜，包括阻隔层和抗腐蚀层，所述阻隔层包括基体树脂和阻水剂，基体树脂与阻水剂的质量比为100:0.1~15，所述阻水剂为含有能与水形成氢键的官能团的化合物Ⅰ或能与水发生化合反应的化合物Ⅱ或能吸附水形成结晶水的化合物Ⅲ；所述阻隔层的水汽透过率低于3.0g/m2▪24h；所述抗腐蚀层包括基体树脂和抗腐蚀助剂。


2.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于，所述抗腐蚀层的基体树脂和抗腐蚀助剂的质量比为100:0.001~40。


3.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于，所述化合物Ⅰ的官能团包括酰胺基、醛基、羟基、羰基、羧基、巯基、缩醛基、酯基、醚基、硅氧基中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于，所述化合物Ⅱ为氧化钡、氧化钙、氧化镁中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于，所述化合物Ⅲ为硫酸钙、硫酸锌、硫酸铜、硫酸镁、氯化钙中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于，所述抗腐蚀助剂为金属氧化物、氢氧化物、金属碳酸盐或双金属氢氧化物中的一种或多种，所述抗腐蚀助剂的比表面积为70~180m2/g。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏梦娟，穆丹华，周光大，
申请(专利权)人：杭州福斯特应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33