[发明专利]一种抗蜗牛纹封装胶膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗蜗牛纹封装胶膜及其制备方法。

背景技术

近年来，晶硅光伏组件的蜗牛纹现象在各大光伏研讨会上被频繁提及和密切关注。光伏组件在户外安装几个月至几年不等时间后,晶硅电池会出现变色现象,电池表面开始出现一些狭窄交错的暗线，因形状类似蜗牛爬过的痕迹，被称为蜗牛纹现象。蜗牛纹现象虽然对光伏组件的发电功率及可靠性无显著影响，但作为一种显著的外观缺陷，严重影响组件或组件建筑一体化设计的外观和美感。目前大多数研究认为蜗牛纹的产生机理为：组件在运输或安装过程中产生撞击或者震动，造成电池片产生隐裂，在后续户外曝晒使用过程中，部分电池片在隐裂位置出现银栅线变色现象。因此蜗牛纹的出现与封装胶膜、银浆及背板材料均有一定程度的关联，其中背板的影响主要体现在其水汽阻隔性能方面。

其中，背板主要通过降低自身的水汽透过性能，以便改善组件的抗蜗牛纹性能。但实际应用或加速测试中，发现即使两款背板水汽阻隔性能有显著差别，但蜗牛纹出现的时间相差无几。因此，单纯提高背板的水汽阻隔性能，并不能完全有效改善组件的抗蜗牛纹性能。

封装胶膜方面，虽然采用水汽阻隔性能极佳的离子聚合物薄膜，理论上可改善组件的抗蜗牛纹性能，但其应用于组件中，在高温环境易产生气泡甚至脱层等外观缺陷。另一方面，离子聚合物薄膜的成本数倍于普通乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)封装胶膜。

鉴于上述状况，目前亟需一种新型的封装胶膜，满足组件对抗蜗牛纹性能的要求，同时保持封装胶膜的封装性能。

发明内容

为了克服上述现有封装胶膜技术中的缺陷，本发明目的是提供一种抗蜗牛纹封装胶膜；该抗蜗牛纹封装胶膜设计巧妙，利用预交联层的厚度和预交联设计，可实现与电池片接触部分的封装胶膜配方去除交联剂，并可防止因粘结层上翻引起的交联剂迁移至电池片表面；并根据组件的层压特性(组件边缘区域易出现上下封装胶膜相互渗透现象)，对辐射预胶层不同区域的交联助剂和硅烷偶联剂进行优化，有效降低封装胶膜的交联助剂和硅烷偶联剂的用量。进而大幅减少封装胶膜层压后的助剂残留，改善封装胶膜抗蜗牛纹性能，同时进一步降低封装胶膜生产成本。另一方面，利用粘结层保持封装胶膜的封装特性，并通过与辐射交联层的厚度比设计，实现在层压后封装胶膜整体交联度仍可达到70％以上。当将抗蜗牛纹封装胶膜作为组件后层的封装胶膜使用时，填充颜料可进一步减少交联助剂的用量。

本发明的另一个目的是提供一种抗蜗牛封装胶膜的制备方法。

本发明是目的是通过以下技术方案实现的：一种抗蜗牛纹封装胶膜，包括预交联层和粘结层，所述预交联层由两个边缘区域和位于两个边缘区域之间的中间区域构成；所述每个边缘区域的宽度占胶膜整体宽度的4％至27％，所述中间区域的宽度占胶膜整体宽度的92％至46％；所述边缘区域由：光伏封装基体材料100份，颜料0～40份，敏化剂0.01～1份，受阻胺类光稳定剂0.01～2份，紫外光吸收剂0.01～2份，及增粘剂0.01～2份组成，且边缘区域的预交联度为20％～70％；中间区域由：光伏封装基体材料100份，颜料0～40份，受阻胺类光稳定剂0.01～2份，紫外光吸收剂0.01～2份，及增粘剂0.01～2份组成，且中间区域预交联度为0.5％～5％。

所述胶膜的粘结层由光伏封装基体材料100份，颜料0～40份，过氧化物类交联剂0.1～10份，助交联剂0.1～5份，受阻胺类光稳定剂0.01～5份，紫外光吸收剂0.01～2份，及增粘剂0.1～3份组成。

进一步地，所述光伏封装基体材料由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、茂金属催化聚乙烯、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯戊烯共聚物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯甲基丙烯甲酯共聚物中的一种或多种按照任意配比混合组成。

进一步地，所述颜料由以下物质中的一种或多种按照任意配比混合组成：碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、钛白粉、氧化锌、炭黑、石墨烯、氧化石墨烯、铜铬黑、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铝、氧化镁、氮化硼、碳化硅、磷酸铵、聚磷酸铵、季戊四醇、双季戊四醇、多季戊四醇酯、聚磷酸三聚氰胺硼酸盐。

进一步地，所述敏化剂由以下物质中的一种或多种按照任意配比混合组成：炭黑、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯。