用于异质结电池的封装胶膜组合物、其制备方法及光伏组件与流程

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1.本发明涉及光伏封装胶膜技术领域,具体而言,涉及一种用于异质结电池的封装胶膜组合物、其制备方法及光伏组件。


背景技术:

2.异质结(hjt)电池是一种在p型氢化非晶硅和n型氢化非晶硅与n型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜的电池结构,是国内急需量产化的太阳能电池之一,在国内市场占据极其重要的地位。
3.hjt电池片有着结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性优异等特点,但目前hjt技术兼容下一代更高效电池技术存在障碍有设备投资高、hjt表面ito层与胶膜粘结性差等问题,这都阻碍了其快速发展。常规晶硅电池片表面为氮化硅结构,这类减反层与封装胶膜可以实现很好的粘结,而hjt电池片表面为掺杂氧化物ito层,即in2o3:sn,这类结构与胶膜内增粘剂存在粘结缺陷,难以实现好的粘合。目前hjt电池与胶膜仅通过电池表面栅线的点线状粘合来实现微弱粘结,这就导致hjt电池组件的可靠性下降,存在着组件长期使用后脱层及热斑等异常风险。上述技术问题在与hjt电池具有不同结构和组成的其他电池以及半导体器件中并不存在。因此,随着hjt电池片的不断发展,其对于封装胶膜的高粘结性能及保证hjt组件高可靠性的苛刻要求,使得hjt电池专用封装胶膜的开发愈发重要。
4.鉴于上述问题的存在,有必要研发一种与hjt电池具有良好粘结性以改善hjt电池组件的可靠性的封装胶膜组合物。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于提供一种用于异质结电池的封装胶膜组合物、其制备方法及光伏组件,以解决现有技术中hjt电池的封装胶膜粘结性较差,导致hjt电池组件的可靠性下降的问题。
6.为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,该封装胶膜组合物包含:第一烯烃类聚合物;具有环状醚基的化合物,具有环状醚基的化合物的环状醚当量为120g/eq~450g/eq,优选160g/eq~280g/eq。
7.进一步地,用于hjt电池的封装胶膜组合物还包括第二烯烃类聚合物,第二烯烃类聚合物包含以下改性基团中的一种或多种:硅烷基、烷氧基、酰氧基、酮肟基、酰胺基、氨氧基、巯基、烯氧基、和水解性基团;优选地,水解性基团选自硫代烷氧基和/或氨基。
8.进一步地,第一烯烃类聚合物选自以下有机物中的一种或多种:乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、超支化聚乙烯、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚丁二烯橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、环烯烃均聚物或共聚物,优选环烯烃均聚物或共聚物;第二烯烃类聚合物在经改性基团改性之前采用的基体树脂选自以下树脂
中的一种或多种:乙烯-α烯烃共聚物、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂;优选地,第二烯烃类聚合物为硅烷改性乙烯-α烯烃共聚物。
9.进一步地,形成环烯烃均聚物或共聚物中的聚合单体包括环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环丙二烯、环丁二烯、环戊二烯、环己二烯和降冰片烯中的一种或多种。
10.进一步地,硅烷基为由选自以下硅烷有机物中的一种或多种去掉一个氢原子形成的残基: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;优选地,硅烷有机物为硅烷低聚物,硅烷低聚物含有乙烯基和硅氧基,硅烷低聚物的分子量为500~8000g/mol。
11.进一步地,具有环状醚基的化合物包括以下有机物中的一种或多种:3,4-环氧基环己基甲基-3,4-环氧基环己烷甲酸酯、1-环氧基乙基-3,4-环氧基环己烷、1,2-环氧基-2-环氧基乙基环己烷、1,2-环己二醇二缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯、1,2-环氧基-4-乙烯基环己胺、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、c12~13混合烷基缩水甘油醚、聚乙二醇的二缩水甘油醚和聚丙二醇的二缩水甘油醚。
12.进一步地,基于封装胶膜组合物的重量,封装胶膜组合物包含60~98%第一烯烃类聚合物、1~30%第二烯烃类聚合物、0.1~10%具有环状醚基的化合物以及余量的助剂。
13.为了实现上述目的,本发明另一个方面还提供了一种用于形成用于异质结电池的封装胶膜的母料,由上述的封装胶膜组合物形成。
14.本发明的又一方面提供了一种用于异质结电池的封装胶膜,该封装胶膜以上述的封装胶膜组合物或上述的母料为原料制得。
15.本发明的又一方面提供了一种光伏组件,该光伏组件包括异质结电池和封装胶膜,该封装胶膜包括上述的用于异质结电池的封装胶膜。
16.应用本发明的技术方案,通过使用具有特定环醚基当量的树脂组合物,可高效率地制造粘合强度强、固化性优异的封装胶膜组合物封装胶膜组合物,改善hjt电池与封装胶膜组合物封装胶膜组合物的粘结性,从而改善hjt电池组件的可靠性。
具体实施方式
17.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
18.正如背景技术所描述的,现有技术中的hjt电池存在封装胶膜粘结性较差,导致hjt电池组件的可靠性下降的问题。为了解决上述技术问题,本技术提供了一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,包含:第一烯烃类聚合物;具有环状醚基的化合物,具有环状醚基的化合物的环状醚当量为120g/eq~450g/eq。
19.在一种优选的实施例中,具有环状醚基的化合物的环状醚当量为160g/eq~280g/eq。
20.本发明中的环状醚当量是指具有环状醚基的化合物的分子量除以环状醚基数得到的值。
21.在上述组合物中同时使用第一烯烃化合物和具有特定环状醚当量的具有环状醚基的化合物能够提高其形成的封装胶膜与hjt电池表面ito层的贴合性和粘结性,这能够大大提高封装胶膜与hjt电池表面的ito层的接触面积,不再是仅通过电池表面栅线的点线状粘合,而且还能够通过较大的粘合接触面进行粘结。因而采用上述组合物制备的封装胶膜能够大大改善hjt电池组件的可靠性,降低组件长期使用后脱层及热斑等异常风险。此外,具有环状醚基的化合物的双键与烯烃类聚合物树脂具有较高的相容性,能够可以提高封装胶膜组合物的交联密度。通过使用含有环状醚当量处于上述范围的具有环状醚基的化合物的封装胶膜,使得封装胶膜与hjt电池片之间粘接强度更高、水分阻隔性更优异。
22.在一种优选的实施例中,用于hjt电池的封装胶膜组合物还包括第二烯烃类聚合物,所述第二烯烃类聚合物包含以下改性基团中的一种或多种:硅烷基、烷氧基、酰氧基、酮肟基、酰胺基、氨氧基、巯基、烯氧基、和水解性基团;优选地,所述水解性基团选自硫代烷氧基和/或氨基。上述第二烯烃类聚合物经过极性基团改性后与配方体系中的极性助剂相容性更好,可以避免助剂从胶膜中析出。同时改性后的树脂可以进一步提高胶膜的交联度,提高胶膜的水汽阻隔性,使hjt电池片与胶膜之间的粘结力持久性优异。
23.在一种优选的实施例中,所述第一烯烃类聚合物选自以下有机物中的一种或多种:乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、超支化聚乙烯、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚丁二烯橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、环烯烃均聚物或共聚物,优选环烯烃均聚物或共聚物。
24.所述第二烯烃类聚合物在经所述改性基团改性之前采用的基体树脂选自以下树脂中的一种或多种:乙烯-α烯烃共聚物、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂;优选地,所述第二烯烃类聚合物为硅烷改性乙烯-α烯烃共聚物。
25.在一种优选的实施例中,形成所述环烯烃均聚物或共聚物中的聚合单体包括环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环丙二烯、环丁二烯、环戊二烯、环己二烯和降冰片烯中的一种或多种。
26.环烯烃是具有环内碳碳双键的环状烃。某些环烯烃,如环丁烯和环戊烯可作为单体聚合生成聚合物。环状烯烃改变了以往聚烯经结晶而不够透明的现象,具有结晶性与非结晶性聚合物共同的优点,如高透明性、高耐热性、光学特性与电气特性佳、吸水性与透水性低环烯烃材质主要特点:高透明性、高光泽、高耐热,水蒸汽气密性好,优异的挤出成型性及热成型性,与聚烯烃的亲和性、化学惰性、耐水解性、耐极性有机溶剂性、耐酸性及耐碱性,属高耐热性透明树脂。环烯烃完全由碳、氢原子所组成,也不具有任何极性官能基,因此呈现低吸水性。
27.在一种优选的实施例中,本发明中使用的第二烯烃类聚合物为硅烷改性树脂,例如硅烷改性乙烯-α烯烃共聚物、硅烷改性聚乙烯树脂、硅烷改性聚丙烯树脂、硅烷改性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等,从耐候性优异的方面考虑,特别优选硅烷改性乙烯-α烯烃共聚物。硅烷树脂改性树脂可以提高树脂与助剂之间的相容性,避免助剂析出。硅烷改性树脂的添加量过低,会严重影响poe胶膜的粘结性,最终导致脱层。而硅烷改性树脂的添加量过高,会影响poe树脂的交联度和交联速率。
28.在一种优选的实施例中,所述硅烷基为由选自以下硅烷有机物中的一种或多种去
掉一个氢原子形成的残基: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;优选地,所述硅烷有机物为硅烷低聚物,所述硅烷低聚物含有乙烯基和硅氧基,所述硅烷低聚物的分子量为500~8000g/mol。如果硅烷低聚物的分子量低于500,难以实现与树脂相容性的要求,如果硅烷低聚物的分子量高于8000,高分子支链位阻较高,会影响后续树脂组合物的交联度。
29.在上述封装胶膜组合物中,具有环状醚基的化合物优选为包括缩水甘油基、氧杂环丁烷基、或脂环环氧基作为环醚基的烯烃单体或低聚物。具有环状醚基的化合物的分子量通常为100~5,000,较佳为200~3,000。具有环状醚基的化合物在分子内所具有的环状醚基的数为1~6、更优选为2~4、进一步优选为2。
30.在一种优选的实施例中,所述具有环状醚基的化合物包括以下单体化合物中的一种或多种:3,4-环氧基环己基甲基-3,4-环氧基环己烷甲酸酯、1-环氧基乙基-3,4-环氧基环己烷、1,2-环氧基-2-环氧基乙基环己烷、1,2-环己二醇二缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯、1,2-环氧基-4-乙烯基环己胺、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、c12~13混合烷基缩水甘油醚、聚乙二醇的二缩水甘油醚和聚丙二醇的二缩水甘油醚。
31.在上述封装胶膜组合物中,基于所述封装胶膜组合物的重量,所述封装胶膜组合物包含60~98%所述第一烯烃类聚合物、1~30%所述第二烯烃类聚合物、0.1~10%所述具有环状醚基的化合物以及余量的助剂。其中,如果具有环状醚基的化合物的质量含量低于0.1%,胶膜和电池片之间的粘结力较低,老化后胶膜会出现脱层问题;如果具有环状醚基的化合物的质量含量高于10%,会导致胶膜老化后出现发黄的问题。
32.其中,如果第二烯烃类聚合物的含量小于5质量%,则组合物的粘合性可能劣化,如果超过20质量%,则组合物的成型性可能劣化。
33.本技术的另一方面提供了一种用于形成用于异质结电池的封装胶膜的母料,该母料采用上述封装胶膜组合物形成。
34.本技术的另一方面提供了一种用于异质结电池的封装胶膜,该封装胶膜以上述封装胶膜组合物或母料为原料制得。
35.本发明的封装胶膜的制备方法如下:将封装化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
36.本技术的另一方面提供了一种光伏组件,该光伏组件包括异质结电池和封装胶膜,该封装胶膜包括上述用于异质结电池的封装胶膜。
37.通过使用具有环醚基当量在本发明范围的树脂组合物,可高效率地制造粘合强度强、固化性优异的封装胶膜组合物。通过使用烯烃类聚合物与具有特定范围内的环状醚当量的具有环状醚基的化合物的组合,获得的封装胶膜组合物提供了与hjt电池表面的ito层改善的粘结性,使得hjt电池可以不仅通过电池表面栅线的点线状粘合来实现与封装胶膜粘结,从而改善了hjt电池组件的可靠性,降低了组件长期使用后脱层及热斑等异常风险。此外,具有环状醚基的化合物的双键与烯烃类聚合物树脂具有较高的相容性,能够可以提高封装胶膜组合物的交联密度。
38.以下结合具体实施例对本技术作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本技术所要求保护的范围。
39.请提供以下实施例:
40.实施例1
41.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%乙烯-醋酸乙烯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(紫外线吸收剂),1%甲基二乙氧基硅烷(硅烷偶联剂),0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(光稳定剂),以上化合物经预混合、熔融挤出(100℃)、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
42.实施例2
43.与实施例1的区别在于环醚化合物为3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯(日本大赛璐,环状醚当量为126g/eq)。
44.实施例3
45.与实施例1的区别在于环醚化合物为聚乙二醇的二缩水甘油醚(环状醚当量为450g/eq)。
46.实施例4
47.与实施例1的区别在于环醚化合物为甲基丙烯酸四氢糠酯(环状醚当量为170g/eq)。
48.实施例5
49.与实施例1的区别在于环醚化合物为聚乙二醇二缩水甘油醚(sigma-aldrich 475696,环状醚当量为250g/eq)。
50.实施例6
51.与实施例1的区别在于环醚化合物为甲基丙烯酸缩水甘油酯(sigma-aldrich 151238,环状醚当量为142g/eq)。
52.实施例7
53.与实施例1的区别在于环醚化合物为聚乙二醇的二缩水甘油醚(sigma-aldrich 913286,环状醚当量为375g/eq)。
54.实施例8
55.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含97.9%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),0.1%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
56.实施例9
57.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含88%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),10%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
58.实施例10
59.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含75%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),15%聚氨丙基三乙氧基硅烷改性乙烯-辛烃共聚物(聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为6000g/mol),8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
60.实施例11
61.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含60%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),30%聚氨丙基三乙氧基硅烷改性乙烯-辛烃共聚物(聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为6000g/mol),8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
62.实施例12
63.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含89%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),1%聚氨丙基三乙氧基硅烷改性乙烯-辛烃共聚物(聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为6000g/mol),8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
64.实施例13
65.与实施例10的区别在于改性树脂为聚乙烯基三甲氧基硅烷改性乙烯-己烯共聚物(聚乙烯基三甲氧基硅烷侧链的分子量为6500g/mol)。
66.实施例14
67.与实施例10的区别在于改性树脂为聚n-乙基丙烯酰胺改性乙烯-己烯共聚物(聚n-乙基丙烯酰胺的分子量为1000g/mol)。
68.实施例15
69.与实施例10的区别在于聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为8000g/mol。
70.实施例16
71.与实施例10的区别在于聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为500g/mol。
72.实施例17
73.与实施例10的区别在于聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为10000g/mol。
74.实施例18
75.与实施例10的区别在于聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为300g/mol。
76.实施例19
77.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%聚环戊二烯,8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混
合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
78.实施例20
79.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%聚环己烯,8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
80.实施例21
81.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含60%聚环己烯,30%聚氨丙基三乙氧基硅烷改性乙烯-辛烃共聚物(聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为6000g/mol),8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
82.实施例22
83.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含60%聚环戊二烯,30%聚氨丙基三乙氧基硅烷改性乙烯-辛烃共聚物(聚氨丙基三乙氧基硅烷侧链的分子量为6000g/mol),8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
84.实施例23
85.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%乙烯-辛烯共聚物,8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
86.实施例24
87.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%聚环丁二烯,8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
88.实施例25
89.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%聚环丁烯,8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
90.实施例26
91.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%聚降冰片烯,8%甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯(环状醚当量为184g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
92.对比例1
93.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),8%烯丙基缩水甘油醚(环状醚当量为114g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
94.对比例2
95.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含90%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),8%聚乙二醇的二缩水甘油醚(环状醚当量为480g/eq),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
96.对比例3
97.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,以质量分数计,包含98%乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(va含量为28%,美国杜邦公司),0.5%2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,1%甲基二乙氧基硅烷,0.5%癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯,以上化合物经预混合、熔融挤出、流延成膜、冷却、分切和收卷等工序,制得封装胶膜。
98.性能测试及方法
99.1.封装胶膜与电池片的剥离强度:取3mm厚玻璃、单片晶硅电池、封装胶膜、背板,按玻璃/f406ps胶膜/电池/隔离小条/封装胶膜/背板次序放入真空层压机内,在145℃下层压固化18min。在拉力机上进行测试,剥离速度为100mm/min,记录剥离强度数值,用来表征封装胶膜与电池片的界面粘结力。
100.2.黄变指数:将以上实施例1~26、对比例1~3得到的胶膜封装的上下表面分别与玻璃层进行层叠得到预压组件,在多倍紫外老化箱(功率142w,温度70℃)进行uv300老化测试。
101.按照国标gb 2409《塑料黄色指数试验方法》测定老化测试前后预压组件的黄变指数(δyi)。
102.测试结果
103.性能测试结果如下表1所示
104.表1实施例1-26和对比例1-3中封装胶膜的性能测试结果
[0105][0106]
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0107]
比较实施例1-26与对比例1-3可知,使用根据本发明的封装胶膜组合物,其包含第一烯烃类聚合物和具有特定环状醚当量的具有环状醚基的化合物,能够制备具有改善的粘结性的用于异质结电池的封装胶膜。
[0108]
比较实施例1、4、5与实施例2、3、6、7可知,当具有环状醚基的化合物的环状醚当量优选为160g/eq~280g/eq时,能够进一步改善用于异质结电池的封装胶膜的粘结性。
[0109]
比较实施例1-9与实施例10-16以及19-20与21-22可知,当本发明的封装胶膜组合物优选包含第二烯烃类聚合物时,能够进一步改善用于异质结电池的封装胶膜的粘结性。比较实施例10-16与实施例17-18可知,第二烯烃类聚合物中硅烷低聚物改性基团的分子量优选在500~8000g/mol范围内。
[0110]
比较实施例1-9与实施例19-22和24-26可知,当本发明的封装胶膜组合物中的第一烯烃类聚合物为环烯烃均聚物或共聚物时,能够进一步改善用于异质结电池的封装胶膜的粘结性。
[0111]
比较实施例1与实施例24-26可知,当本发明的封装胶膜组合物中的第一烯烃类聚合物为环烯烃均聚物或共聚物时,能够改善用于异质结电池的封装胶膜的黄变指数。
[0112]
需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
[0113]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种用于异质结电池的封装胶膜组合物,其特征在于,所述封装胶膜组合物包含:第一烯烃类聚合物;具有环状醚基的化合物,所述具有环状醚基的化合物的环状醚当量为120g/eq~450g/eq,优选160g/eq~280g/eq。2.根据权利要求1所述的封装胶膜组合物,其特征在于,所述用于hjt电池的封装胶膜组合物还包括第二烯烃类聚合物,所述第二烯烃类聚合物包含以下改性基团中的一种或多种:硅烷基、烷氧基、酰氧基、酮肟基、酰胺基、氨氧基、巯基、烯氧基、和水解性基团;优选地,所述水解性基团选自硫代烷氧基和/或氨基。3.根据权利要求2所述的封装胶膜组合物,其特征在于,所述第一烯烃类聚合物选自以下有机物中的一种或多种:乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、超支化聚乙烯、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚丁二烯橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、环烯烃均聚物或共聚物,优选环烯烃均聚物或共聚物;所述第二烯烃类聚合物在经所述改性基团改性之前采用的基体树脂选自以下树脂中的一种或多种:乙烯-α烯烃共聚物、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂;优选地,所述第二烯烃类聚合物为硅烷改性乙烯-α烯烃共聚物。4.根据权利要求3所述的封装胶膜组合物,其特征在于,形成所述环烯烃均聚物或共聚物中的聚合单体包括环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环丙二烯、环丁二烯、环戊二烯、环己二烯和降冰片烯中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的封装胶膜组合物,其特征在于,所述硅烷基为由选自以下硅烷有机物中的一种或多种去掉一个氢原子形成的残基: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;优选地,所述硅烷有机物为硅烷低聚物,所述硅烷低聚物含有乙烯基和硅氧基,所述硅烷低聚物的分子量为500~8000g/mol。6.根据权利要求1至5中任一项所述的封装胶膜组合物,其特征在于,所述具有环状醚基的化合物包括以下有机物中的一种或多种:3,4-环氧基环己基甲基-3,4-环氧基环己烷甲酸酯、1-环氧基乙基-3,4-环氧基环己烷、1,2-环氧基-2-环氧基乙基环己烷、1,2-环己二醇二缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯、1,2-环氧基-4-乙烯基环己胺、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、c12~13混合烷基缩水甘油醚、聚乙二醇的二缩水甘油醚和聚丙二醇的二缩水甘油醚。7.根据权利要求5所述的封装胶膜组合物,其特征在于,基于所述封装胶膜组合物的重量,所述封装胶膜组合物包含60~98%所述第一烯烃类聚合物、1~30%所述第二烯烃类聚合物、0.1~10%所述具有环状醚基的化合物以及余量的助剂。8.一种用于形成用于异质结电池的封装胶膜的母料,其特征在于,所述母料由权利要求1至7中任一项所述的封装胶膜组合物形成。9.一种用于异质结电池的封装胶膜,其特征在于,所述封装胶膜以权利要求1至7中任
一项所述封装胶膜组合物或权利要求8所述的母料为原料制得。10.一种光伏组件,其特征在于,所述光伏组件包括异质结电池和封装胶膜,所述封装胶膜包括根据权利要求9所述的用于异质结电池的封装胶膜。

技术总结
本发明提供了用于异质结电池的封装胶膜组合物、其制备方法及光伏组件。该用于异质结电池的封装胶膜组合物包含:第一烯烃类聚合物;具有环状醚基的化合物,具有环状醚基的化合物的环状醚当量为120g/eq~450g/eq,优选160g/eq~280g/eq。本发明的用于异质结电池的封装胶膜组合物能够改善HJT电池与封装胶膜组合物封装胶膜组合物的粘结性,从而改善HJT电池组件的可靠性。池组件的可靠性。


技术研发人员:魏梦娟 王富成 侯宏兵
受保护的技术使用者:杭州福斯特应用材料股份有限公司
技术研发日:2023.06.16
技术公布日:2023/8/28
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