[发明专利]用于形成抗PID封装胶膜的组合物、抗PID封装胶膜及太阳能组件

说明书

本发明提供了一种用于形成抗PID封装胶膜的组合物、抗PID封装胶膜及太阳能组件。按重量份计，上述组合物包括：100份基体树脂和0.01～5份离子交换剂，其中，离子交换剂选自焦磷酸盐和/或金属氧化物。通过在封装胶膜中添加上述两类离子交换剂能够有效降低体系中的金属离子含量，减弱甚至消除其在太阳能组件减反层上进行富集，进而有利于提高光伏组件的抗PID特性；上述两类离子交换剂的离子交换容量较大且价格低廉，因而有利于更加长效地维持组件的抗PID性能，同时大大降低制备成本。在此基础上，采用上述组合物制得的抗PID封装胶膜具有抗PID特性优异、使用寿命长以及成本低等优点。

技术领域

本发明涉及太阳能组件领域，具体而言，涉及一种用于形成抗PID封装胶膜的组合物、抗PID封装胶膜及太阳能组件。

背景技术

太阳能是一种清洁的、无噪声污染的可再生能源，具有不排放温室效应气体的优点。通过利用光生伏特效应，将太阳能转化为电能。因此制备可长期稳定运行的太阳能组件具有重要意义。然而传统的光伏组件在高电压作用下，玻璃及封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，导致光伏组件的光电转换效率大幅下降，严重时下降幅度能达到80～90％，这限制了光伏组件的广泛应用。

在近十几年来，各企业和研究单位对PID现象((Potential InducedDegradation，即潜在电势诱导衰减)的起源进行了广泛深入的研究，并提出了许多不同的观点。其中，最被广为接受的观点是，在高温高湿的环境下，水汽进入光伏组件内，经过一系列的化学反应，使玻璃中的硅酸盐析出大量可自由移动的Na离子，这些离子在外电场作用下，向电池表面移动并富集于减反层，使漏电流增大，并与电池片中的载流子复合，而降低电池片内的载流子浓度，最终导致组件的开路电压Voc、短路电路Isc、填充因子FF和最大输出功率Pmax产生衰减。

现有文献提供了一种含有离子捕捉剂的抗PID封装胶膜的制备方法：其包括通过在EVA胶膜中添加黄原酸酯类或二硫代胺基甲酸盐类衍生物的有机离子捕捉剂，消除EVA水解生成的醋酸以及玻璃表面析出的可自由移动的钠离子，从而消除PID现象的产生。然而这类含硫物质容易在高温环境下发黄，因此对胶膜的综合性能有不良影响。

另一篇现有文献提供了一种含无机离子捕捉剂的抗PID封装胶膜的制备方法：其包括通过在胶膜中添加磷酸锆的方式，实现在电场环境下束缚固定金属离子，减少组件中金属离子的自由运动能力，从而有效改善光伏组件的PID效应问题。然而由于磷酸锆的离子捕捉容量有限，胶膜的抗PID性能也不尽理想。与此同时，加入过多的磷酸锆，还将面临成本增加以及透光率降低等问题。

由此可知，采用水汽透过率更低的封装材料，或者降低组件中钠离子的浓度及其迁移率，都有可能避免PID现象的发生。然而现有的方式成本较高，不利于光伏行业目前对低成本的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于形成抗PID封装胶膜的组合物、抗PID封装胶膜及太阳能组件，以解决现有的抗PID封装胶膜存在成本较高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于形成抗PID封装胶膜的组合物，按重量份计，上述组合物包括：100份基体树脂和0.01～5份离子交换剂，其中，离子交换剂选自焦磷酸盐和/或金属氧化物。

进一步地，按重量份计，上述组合物包括：100份基体树脂和0.1～1份离子交换剂。

进一步地，离子交换剂包括焦磷酸盐和金属氧化物，且焦磷酸盐占离子交换剂的重量百分含量为10～100wt％。

进一步地，焦磷酸盐选自焦磷酸镁、焦磷酸镍、焦磷酸锌、焦磷酸钙、焦磷酸铁、焦磷酸铝、焦磷酸钡、焦磷酸铬、焦磷酸锡、焦磷酸钛和焦磷酸锆中的一种或多种。

进一步地，金属氧化物选自氧化锑和/或氧化钼。