[发明专利]一种光伏组件封装膜及包含其的光伏组件

说明书

本发明涉及一种光伏组件封装膜，所述封装膜包含聚烯烃弹性体基材，以及分散于所述聚烯烃弹性体基材中的稀土有机转光剂；所述聚烯烃材料的熔融指数为3～30g/10min。本发明使用POE聚烯烃弹性体为基材，为非极性聚合物，是饱和结构，无双键，在耐候、耐黄变以及水汽透过率、绝缘性方面有明显的优势，并且添加稀土有机转光剂，可以将波长小于400nm的紫外光转化为波长大于400nm的可见光，增加组件的输出功率。

技术领域

本发明属于光伏组件设计领域，具体涉及一种光伏组件封装膜及包含其的光伏组件。

背景技术

传统的封装材料EVA为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物，弱极性，醋酸乙烯的引入同样破坏了结晶，也是一种性能较好的弹性体，透明性和弹性很好，但是醋酸乙烯酯含不饱和双键C＝O，易受光、热、湿气的影响而分解或氧化产生黄变、游离醋酸生成，这个是传统的封装材料EVA的致命伤，醋酸会腐蚀电极导致裂化。

传统的光伏封装胶膜为EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物)材料，具有熔点低，流动性好，透明度高，层压工艺成熟等优点，是目前双玻组件主要的封装材料，但是EVA体系中有醋酸的存在，耐候性较差，组件在户外的长期使用过程中易老化降解，影响组件的功率；另外EVA封装材料具有较高的水汽通过率，尤其是没有封边的双玻组件，高水汽的透过直接影响组件的可靠性能，致使功率下降。

在地面上观测的太阳辐射的波段范围大约为295～2500nm，电池片能利用的波段大约为在400nm波长以上，小于400nm的紫外光不能被电池片利用发电，传统的封装材料不能将紫外光利用，不能增加组件的输出功率。

本领域需要开发一种光伏组件用封装层，其具有良好的阻水性能，且能够提高所述光伏组件的光电转化效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏组件封装膜，所述封装膜包含聚烯烃弹性体基材，以及分散于所述聚烯烃弹性体基材中的稀土有机转光剂；所述聚烯烃材料的熔融指数为3～30g/10min，例如4g/10min、6g/10min、14g/10min、16g/10min、17g/10min、19g/10min、21g/10min、24g/10min、25g/10min、27g/10min、28g/10min、29g/10min等。

本发明以聚烯烃弹性体(POE)为基材，其内部不含有醋酸，耐候性能优异；POE聚烯烃采用金属催化剂实现乙烯同其它α-烯烃聚合得到的弹性体，不含极性化学键，阻水性能优异；此外，本发明在聚烯烃弹性体基材中加入稀土有机转光剂可以吸收97％左右的200～400nm的紫外光，并将其转换为可以为电池片使用的400～1100nm可见光，以增加组件的功率输出。

特定熔融指数(3～30g/10min)的聚烯烃弹性体有利于稀土有机转光剂的均匀分散。

选用POE聚烯烃封装材料，熔融指数为3～30g/10min，POE聚烯烃封装材料吸水率低，水汽透过率低，对组件具有更高的可靠性；绝缘性好，传统EVA封装材料的体积电阻率约为10¹⁵～10¹⁶Ω×cm，而POE封装材料约为10¹⁶～10¹⁷Ω×cm，电学性能更好；无酸性释放，耐候性能更优越；POE聚烯烃居于以上的优势，在组件使用的过程中，POE聚烯烃封装材料老化性能优异，不会因为封装材料的过快老化而致使组件的功率衰减，所以POE聚烯烃在组件后期使用过程中可以有效的增加组件的输出功率。

本发明使用稀土有机转光剂，可以将不能被光伏电池片吸收利用的紫外线转化为可以被光伏电池片利用的可见光，以提高组件的初始输出功率。

优选地，所述稀土有机转光剂占聚烯烃弹性体的0.1～0.5wt％，例如0.2％、0.3％、0.4％等。