[发明专利]太阳能电池封装材料用EVA膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池封装材料用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)膜(sheet)及其制备方法。

背景技术

用于制备太阳能电池模块的EVA膜使用适用于固定电池的交联剂和粘贴剂进行凝胶化来固定电池，并且为防止因长期使用而变黄现象，添加有紫外线稳定剂和抗氧剂。在将电池固定在EVA膜之间，并粘贴在玻璃和后板(back sheet)上的工序即层压工序中，交联剂在升温过程中分解并形成原子团(radical)，起到诱导交联结合的作用。目前用作交联剂的二烷基过氧化物(peroxide，过氧化物)因为半衰期温度较高而存在层压工序所需时间较长的问题，在升温过程中熔融的膜流出到模块外部，在层压工序之后需要从模块去除该流出的部分，因而这成为降低生产效率的主要原因，并且熔融物的移动影响电池的整齐，成为在电池中产生细微裂纹的主要原因。为了解决这个问题，日本公开专利第2002-170971号中公开了降低EVA的熔融指数后使用的方法，但这时，存在制造EVA膜时降低挤压量的问题，并且没有公开解决层压工序中产生气泡的方案。

另外，半衰期温度较低的过氧碳酸酯和过氧化缩酮(peroxy ketal)具有在层压工序中在快速反应中无法完全去除过氧化物的分解产物的问题。近年来公开有为了改善这一问题而混合使用两种以上的过氧化物的方法(日本专利第4034382号)，但这时存在层压工序条件非常苛刻的问题，且半衰期温度较高的过氧化物残留的可能性较大，从而对模块的持久性有不良影响，并且依然没有解决熔融物的流出问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造太阳能电池用模块时可以去除EVA膜的熔融流出现象且不会发生因过氧化物的急速反应而使分解气体残留在模块内部的现象的EVA膜制造方法。

本发明涉及的太阳能电池用EVA膜的特征在于，该膜为在膜的左右两侧区域和中间区域上的交联剂的种类及/或含量的分布不同的多区域膜，在使用本发明的EVA膜时，可获得在层压工序中提高生产效率的同时抑制产生流出到模块外部的熔融物的效果。

在本发明涉及的EVA膜中，左右区域(A)在膜的左侧区域和右侧区域各占膜整体宽度的5％～30％，中间区域(B)占膜整体宽度的90％～40％。

在本发明EVA膜的优选具体实施例中，EVA膜左右区域(A)含有半衰期温度较低的交联剂，通过在层压工序初期加压前，在升温及真空状态下提前进行部分交联，以防止之后在加压阶段膜中间区域的熔融物的外泄，用于排列电池的膜的中间区域(B)含有半衰期温度较高的交联剂，以进行稳定的交联反应。

在本发明的另一个具体实施例中，EVA膜的左右区域(A)的交联剂含量较高，用于排列电池的膜的中间区域(B)只含有目标交联所需的最少量的交联剂，从而抑制在层压工序中因中间区域中交联剂急速分解而产生气泡，并且由于模块的左右侧面提前进行交联，可以防止膜中间区域的熔融物流出。

优选用于本发明的EVA膜的EVA树脂含有25重量％～35重量％(按重量计为25％～35％)的醋酸乙烯酯，且熔融指数(190℃，2.16kg)为10g/10min～30g/10min。如果用于本发明的EVA树脂的醋酸乙烯酯的含量为25重量％以下，则降低透明度，从而降低太阳光透过率，其粘着力也下降，超过35重量％时，粘性增强，从而增强制备膜时相对于辊的粘着性，降低加工性，因此并不理想。并且，用于本发明的EVA树脂的熔融指数小于10g/10min时，加工膜时因挤压机的压力增加而降低生产效率，超过30g/10min时，在层压工序初期进行交联之前的熔融阶段，熔融物的流动性增强，导致流出到模块外部或引起太阳能电池的移动，因此并不理想。

优选地，在本发明的EVA膜的左右区域使用的交联剂的半衰期温度低于膜的中间区域使用的交联剂的半衰期温度。在本发明的优选实施例中，在膜的左右区域，单独或混合使用选自1小时半衰期温度为110℃～120℃的过氧化缩酮和1小时半衰期温度为90℃～130℃的过氧碳酸酯中的一种以上，在膜的中间区域，单独或混合使用选自1小时半衰期温度为90℃～130℃的过氧碳酸酯和1小时半衰期温度为130℃～150℃的二烷基过氧化物中的一种以上。

在本发明中提出的关于使用交联剂的限制条件实际上为：提供在相同的层压工序条件下、膜的左右区域的交联度或交联速度比中间区域的交联度或交联速度高的交联剂的种类以及含量。