[发明专利]一种增强型光伏封装胶膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种增强型光伏封装胶膜及其制备方法。该增强型光伏封装胶膜由基本封装胶膜和增强材料复合而成：所述基本封装胶膜包括：POE树脂、抗氧剂、交联剂、偶联剂和油性纳米填料；其中，所述POE树脂的含量为87‑98％，所述抗氧剂的含量为0.05‑5％，所述交联剂的含量为0.25‑2％，所述偶联剂的含量为0.1‑4％，所述油性纳米填料的含量为0.1‑4％；基本封装胶膜整体材料与增强材料的重量比为0.01～1。本发明通过向基本封装胶膜中添加增强材料，可以使光伏组件的整体强度得到提升，搭配减薄前板玻璃和小型金属边框，在组件整体重量降低30％以上的前提下，组件也能很好地满足IEC标准中的风载、雪载和冰雹的认证要求。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种增强型光伏封装胶膜及其制备方法。

背景技术

光伏封装胶膜是太阳能光伏技术产业中的重要材料，起到粘接电池片与光伏玻璃、背板的重要作用，同时兼具对光伏组件的力学缓冲、保护和组件抗PID、对背板的抗紫外保护的多重功能。由于光伏胶膜作为高分子材料，必然会受到自然环境的侵蚀而产生老化，所以光伏胶膜是影响光伏组件的使用寿命和发电功率的关键材料之一。光伏胶膜的研究和改进对光伏产业的推动具有重要的意义。

传统的光伏胶膜是以乙烯-醋酸乙烯酯聚合物为基本材料制成，称为EVA光伏胶膜。醋酸乙烯酯的化学结构具有极性，具有水汽透过率高、易水解老化等缺陷，在海岸等潮湿环境下，无法对光伏组件起到有效的保护，尤其是光伏产业的双面电池逐渐兴起，EVA光伏胶膜无法起到抗PID的功效。产业链需要符合要求的新型光伏胶膜，在这种背景下，乙烯-辛烯聚合物光伏胶膜呼之欲出。由于乙烯-辛烯聚合物是全碳-碳和碳-氢结构，没有极性，水汽透过率低且不会水解老化，潮湿环境下也不会丧失对光伏组件的保护功能；同时在电势条件下，乙烯-辛烯聚合物分子结构不会产生电荷的极化和迁移，对双面电池仍然可以起到抗PID的功效。乙烯-辛烯聚合物光伏胶膜的使用已然成为光伏产业的大势所趋。

光伏胶膜一般由胶粒和抗氧剂、交联剂、硅烷偶联剂等助剂组成，这些助剂大多是液体，由于乙烯-辛烯聚合物没有极性，所以对液体助剂的吸收不完全，随着放置时间的延长，液体助剂容易逐渐析出到胶膜表面，导致胶膜性能下降，批次稳定性和尺寸均匀性不佳，使用时造成污染等一系列问题。因此，必须解决乙烯-辛烯聚合物胶膜液体助剂析出的问题，采用比表面积大、多孔纳米材料来吸附液体助剂是一种有效的方法。

常见的以晶硅太阳能电池作为发电核心的光伏组件的基本单元的是一种从上到下分别由玻璃前板、封装胶膜、太阳能晶硅电池、封装胶膜、太阳能电池背膜五部分经高温层压而成的类三明治结构；这种太阳能光伏组件为了保证其本身强度和户外安全，通常会使用一块厚度相对较厚，约3.2mm的钢化玻璃作为前板，而钢化玻璃相对较重，这样就使得光伏组件重量剧增，限制了其在屋顶分布式和其他民用场景下的使用。

为了降低光伏组件的重量，一种可行的技术路线是将前板玻璃减薄，同时使用重量相对较轻的小型金属边框，但这样带来了新的问题，即光伏组件的雪载和风载测试不能达到设计规范。究其原因，主要是由于减薄前板玻璃和使用小型金属边框后带来的组件强度不够。

基于此，本发明提出了通过增强光伏封装胶膜强度来增强光伏组件的强度技术方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种增强型光伏封装胶膜及其制备方法。

本发明提供一种增强型光伏封装胶膜，该封装胶膜由基本封装胶膜和增强材料复合而成：

基本封装胶膜包括：POE树脂、抗氧剂、交联剂、偶联剂和油性纳米填料；其中，

POE树脂的含量为87-98％，抗氧剂的含量为0.05-5％，交联剂的含量为0.25-2％，偶联剂的含量为0.1-4％，油性纳米填料的含量为0.1-4％；

基本封装胶膜整体材料与增强材料的重量比为0.01～1。