[发明专利]一种POE封装胶膜用复合交联剂及其应用

说明书

本发明公开了一种POE封装胶膜用复合交联剂及其应用，采用了一种三组份复合交联剂，使得制备的POE封装胶膜同时兼有流延成膜工艺稳定性和层压固化高效交联性。采用该复合交联剂制备POE封装胶膜的基础原料按质量份数包括：POE树脂100份，复合交联剂0.8～2份，助交联剂0.4～1份，紫外吸收剂0.05～0.2份，抗氧剂0.03～0.1份，增粘剂0.1～1份。该复合交联剂一方面可以抑制流延成膜过程中高活性过氧化物的提前分解，消除流延基膜中的微凝胶及晶点；另一方面可以加快层压固化过程中低活性过氧化物的分解，促进POE充分交联，提高层压固化膜的交联程度，从而同时满足制备POE封装胶膜时对流延成膜工艺稳定性和层压固化膜高效交联性的要求。

技术领域

本发明涉及一种同时具有流延成型工艺稳定性和层压固化高效交联性的聚烯烃弹性体(POE)光伏组件用封装胶膜的制备技术，具体涉及一种POE封装胶膜用复合交联剂及其应用。

背景技术

高效利用太阳能是目前解决环境污染、能源枯竭问题的重要途径之一。太阳能电池(简称光伏电池)是一种把太阳能直接转化为电能的装置，其核心部分是光伏组件，由电池片、背板和玻璃板组成。为了保证太阳能电池的工作寿命，光伏组件中玻璃片、电池片及背板之间需要使用真空封装工艺，用两层封装胶膜将电池片夹在玻璃盖板和背板之间,通过真空加热层压使它们粘结密封成一体。在光伏组件中封装胶膜主要起支持和固定电池片、保持太阳光高透过率、隔离对电池片有害的环境因素、保证电绝缘性能以及保证热传导性能的作用。目前工业上光伏组件用封装胶膜主要采用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)树脂为基础材料。

聚烯烃弹性体(POE)是通过茂金属催化技术生产出来的乙烯-辛烯共聚物，具有饱和脂肪链结构，其分子链上具有众多短支链，不带有活泼极性基团，结晶度低，使得POE树脂具有包括高透光率、高韧性、高强度在内的物理机械性能。如果以POE树脂为基材制备光伏组件封装胶膜，与目前广泛使用的EVA封装胶膜相比，在透光率指标上二者相当，而在体积电阻率、水汽阻隔率、耐紫外老化黄变以及使用寿命等性能指标上POE胶膜具有明显优势，因而是光伏组件封装胶膜的一种理想基体材料，有望成为EVA封装胶膜的优秀替代品。近年来国外一些公司已相继推出了光伏组件用POE封装胶膜产品。

POE封装胶膜的制备工艺与EVA封装胶膜制备工艺一样，制备过程为：将POE树脂与包括交联助剂和增粘助剂在内的各种助剂在混料机中混合均匀，然后投入流延机组在110℃～120℃温度下进行挤出流延，经过牵伸、冷却后收卷制得厚度为0.50mm左右的流延膜；然后再将流延膜与钢化玻璃、电池片及背板按照“玻璃/胶膜/电池片/胶膜/背板”的顺序，在光伏组件层压机上热压固化，制备为由胶膜封装的光伏组件，层压温度150℃、时间20min。流延制膜的目的一方面是为了制备厚度均匀的薄膜，以便于层压固化时胶膜与玻璃和电池片很好地叠层；另一方面则是要将各种助剂均匀分散在POE薄膜中；该过程的一个基本要求是各种助剂(特别是过氧化物交联剂)在挤出流延过程中不发生反应，否则会严重影响流延膜的质量和工艺稳定性。胶膜的层压固化过程实际上也是光伏组件的封装过程，在通过胶膜将玻璃、电池片和背板粘结封装成一体的同时，胶膜中的过氧化物交联剂和助交联剂引发POE的交联反应，在胶膜内部形成完善的交联网络，从而赋予胶膜优异的耐热性能、力学性能和耐老化性能。