[发明专利]一种用于光伏组件封装的PVB组合物及其PVB封装膜

说明书

技术领域

本发明属于光伏组件封装材料技术领域，具体为一种用于光伏组件封装的PVB组合物及其PVB封装膜。

背景技术

PVB为聚乙烯醇缩丁醛，目前在中国国内应用其实还不是特别广，其中主要是经增塑剂塑化挤压成型的一种高分子材料——PVB中间膜。在全球能源成本日渐升高的背景下，光伏产业正逐渐兴起，普通光伏组件封装用的胶一般为EVA。由于EVA的抗老化性能不强、使用寿命达不到50年，不能与组件同寿命而且EVA发黄将会影响组件的美观和系统的发电量。而PVB恰恰能满足这方面要求， EVA和PVB膜之间的主要区别是EVA膜是一种可进行化学交联的弹性体，而PVB膜则是非交联的热塑性塑料。当玻璃/玻璃光伏组件做成含有电池片的层压玻璃时，他们就又在安全和保安方面产生不同的表现。如果用EVA膜作夹层，即使用特厚的玻璃层压成玻璃组件，也难以达到与单独使用PVB/玻璃同样的安全标准。这意味着PVB具有更高的抗穿透性和更好的后断裂性能。而这些要求正是玻璃幕墙或者屋顶要素一体化时夹层安全玻璃必须满足的。并且采用PVB制作的双玻璃光伏幕墙不仅具有隔热和消音等节能作用，同时，与普通玻璃幕墙相比，还能够降低光污染。因此从长久利益考虑，PVB的优势比较明显。长久以来，PVB因为其良好的力学性能，作为安全玻璃夹层得到了广泛的使用。作为太阳能电池封装材料，PVB力学性能完全能够满足光伏组件对于安全的要求。然而除了力学性能作为封装材料，还必须有较好的电性能，具有良好的绝缘性，且其绝缘耐候性能应较好。PVB结构中含有大量的羟基，是强极性的亲水基团。强极性的羟基存在使得PVB的体积电阻率要低于EVA。而其对于水的亲和性是公认的作为封装材料的不利条件。但是其羟基又是其具有粘接性能的主要原因。因为PVB对于水的亲和性，在长期的高温高湿条件下，其吸收的水分导致其绝缘性急剧下降，从而造成光伏组件的电学性能测试不合格，出现湿漏电流过大，功率衰减过大等。CN102292827介绍了一种包含螯合剂的可防止或减少PVB与太阳能模块的金属组块接触而氧化变色的PVB封装材料。CN101728443A 公布了一种光固化的PVB或者是EVA封装材料。然而作为光伏封装材料性能较为重要的电学绝缘性能以及在长时间高温高湿，或低温高湿的条件下封装材料的绝缘性能的保持则未有发明作阐述，而这正是影响PVB作为封装材料的主要性能。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种具有提高电学性能的用于光伏组件封装的PVB组合物及其PVB封装膜的技术方案，该封装膜具有较高的绝缘电阻和较好的耐候性，在长时间低温高湿，高温高湿环境下其绝缘性能没有明显下降，且封装效果优良，能够保证光伏组件长时间高效率的运行。

所述的一种用于光伏组件封装的PVB组合物，其特征在于含有重量百分含量的以下物质：60-80%PVB树脂，0.1-20%低极性阻水类物质，所述的低极性阻水类物质为含有或不含有官能团的硅烷类或硅氧烷类或改性的硅烷、硅氧烷化合物、含有或者是不含有官能团的具有6-40个碳原子的脂肪族或芳香族烷基化合物、含有或者是不含官能团的具有6-60个碳原子的长链脂肪族或芳香族脂类、脂肪酸或脂肪醇类化合物、含有或不含官能团的低极性聚合物包含聚硅氧烷、聚烯烃、聚酯中的一种或一种以上混合物。

所述的一种用于光伏组件封装的PVB组合物，其特征在于所述的低极性阻水类物质为含有环氧官能团的聚硅氧烷、含有双键官能团的聚硅氧烷、含有环氧官能团的长链脂肪族烷烃、含有双键的18烷基脂肪酸单酯、含有双键的长链脂肪族烷烃或硅烷偶联剂。

所述的一种用于光伏组件封装的PVB组合物，其特征在于PVB树脂的含量为60%-80%，优选70%-75%。

所述的一种用于光伏组件封装的PVB组合物，其特征在于低极性阻水类物质的含量为0.1%-20%，优选5-10%。

所述的一种用于光伏组件封装的PVB组合物，其特征在于还含有重量百分含量25-35%增塑剂，所述的增塑剂为任何已知的增塑剂，优选为三甘醇二异辛酸酯3GO、四甘醇二正庚酸酯4G7、癸二酸二丁酯DBS。

所述的一种用于光伏组件封装的PVB组合物，其特征在于还含有重量百分含量0.01-1%的热稳定剂，所述的热稳定剂为任何市售已知的热稳定剂。

所述的一种用于光伏组件封装的PVB组合物，其特征在于还含有重量百分含量0.01-1%光稳定剂，所述的光稳定剂为任何市售已知的光稳定剂。